KR20090034432A - 저전력소비형 임펄스 방식의 송신기, 수신기, 초광대역송수신 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

저전력소비형 임펄스 방식의 송신기, 수신기, 초광대역송수신 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 임펄스 방식의 초광대역 무선 송수신을 위한 시스템으로서, 임펄스 데이터 신호를 변복조하고 버스트 호핑 정보를 이용하여 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 기저대역부, 무선 신호를 송수신하고, 상기 기저대역부로부터 생성된 상기 전력 관리용 제어 신호에 의해 전원의 ON/OFF 상태를 변환하는 RF 송신부 및 RF 수신부를 포함하는 초광대역 송수신 시스템 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 임펄스 방식의 초광대역 시스템에서 송수신 데이터를 구성하는 짧은 주기의 임펄스 신호가 존재하는 시간 구간에만 RF 송수신부에 전원을 인가함으로써 전력 소모를 줄일 수 있는 저전력소비형 임펄스 방식 초광대역 송수신 시스템 및 동작 방법을 제공할 수 있다.
임펄스, 초광대역 시스템, 저전력, RF 송수신부, 버스트 호핑

Description

저전력소비형 임펄스 방식의 송신기, 수신기, 초광대역 송수신 시스템 및 그 동작 방법{Impulse Radio UWB transmitter, receiver, system and method thereof for decreasing power consumption}
본 발명은 임펄스 방식의 초광대역 송수신 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 임펄스 방식 초광대역 송수신 시스템의 전력 소모를 최소화하기 위해 적용할 수 있는 시스템 구조 및 전력 관리 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-070-02, 과제명: 홈네트워크용 Cognitive 무선 시스템 개발].
초광대역(UWB: Ultra WideBand) 통신 방식은 500MHz 이상의 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템 또는 비대역폭(Fractional bandwidth)이 20% 이상인 무선 통신 방식으로 규정되며 임펄스 방식의 초광대역 통신은 수 ns 이하로 폭이 좁은 임펄스를 이용하여 특정 대역의 RF 주파수로 상하향시켜 정보를 전송하는 기술이다.
상기 임펄스 방식의 초광대역 무선 시스템은 펄스의 폭이 아주 짧아 고정밀의 위치를 판별할 수 있는 시스템에 응용될 수 있고 전력 소모가 적으면 휴대 단말 기 또는 이동용 장치에 장착하여 센서 노드 및 고정밀 위치 인식 장치로도 사용될 수 있어 연구가 활발하게 진행되고 있는 분야이다.
소비 전력 감소와 관련하여, 종래의 초광대역 무선 통신 시스템 장치들은 전력 소모가 많은 RF 송수신부에 대해 송신 또는 수신 동작 모드에 따라 전원을 ON-OFF 상태로 유지하여 동작하도록 구조 및 회로를 구성하였다.
그러나, 이러한 종래 구성은 데이터 송수신 중에는 RF 송신부 또는 RF 수신부가 항상 동작하기 때문에, 예컨대 데이터 패킷 통신을 기반으로 불연속적인 데이터가 송수신되더라도 전력 소모가 많은 RF 송수신부가 단순히 송신 또는 수신 동작모드에 따라 전원이 인가되어져 동작되므로 전력 소모를 줄이는데 한계가 있다.
한편, 임펄스 방식의 초광대역 무선 시스템에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터의 송수신을 위하여 데이터 심볼을 구성하는 각 비트에 대해 1 또는 -1의 정보에 해당하는 임펄스 신호를 생성하는데, 정해진 버스트 호핑(Burst Hopping) 신호의 조합에 의해 심볼 내에서 임펄스 신호의 위치가 정해지고 임펄스 위치가 바로 데이터 정보를 의미하도록 되어 있다. 따라서 임펄스가 존재하는 구간은 심볼 내의 일부에 해당하며, 특히 심볼 내에는 보호 구간이 포함되어 한 심볼의 시간 주기 Tsymbol(약 1㎲)마다 실제 임펄스 신호가 송수신 되는 시간 Tburst 는 수십 ㎱에 불과하다.
결과적으로, 종래의 초광대역 무선 시스템에서는 실제 송수신하는 시간보다 수 십배에 달하는 시간 동안 송수신 동작 없이 RF 송수신부에서 전력을 소비하고 있다.
따라서, 임펄스 방식의 초광대역 무선 시스템을 이용하여 데이터를 송수신할 때, RF 송수신부의 전력 소모를 최소화할 수 있는 방안의 개발이 요구된다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 임펄스 방식의 초광대역 시스템에서 송수신 데이터를 구성하는 짧은 주기의 임펄스 신호가 존재하는 시간 구간에만 RF 송수신부에 전원을 인가함으로써 전력 소모를 줄일 수 있는 저전력 구현을 위한 임펄스 방식의 초광대역 송수신 시스템 및 동작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 임펄스 방식의 초광대역 무선 송신을 위한 송신기로서, 임펄스 데이터 신호를 변조하고 버스트 호핑 정보를 이용하여 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 기저대역부와, 무선 신호를 송신하고, 상기 기저대역부로부터 생성된 상기 전력 관리용 제어 신호에 의해 전원의 ON/OFF 상태를 변환하는 RF 송신부를 포함하는 저전력소비형 초광대역 송신기를 제공한다.
본 발명의 다른 면에 따라, 임펄스 방식의 초광대역 무선 수신을 위한 수신기로서, 임펄스 데이터 신호를 복조하고 버스트 호핑 정보를 이용하여 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 기저대역부와, 무선 신호를 수신하고, 상기 기저대역부로부터 생성된 상기 전력 관리용 제어 신호에 의해 전원의 ON/OFF 상태를 변환하는 RF 수신부를 포함하는 저전력소비형 초광대역 수신기를 제공한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라 데이터 송신시 임펄스 방식의 초광대역 송신기가 수행하는 동작 방법으로서, 버스트 호핑 정보에 따라 송신 데이터를 변조하여 임펄스 데이터 신호를 생성하는 단계와, 상기 버스트 호핑 정보에 따라 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 단계와, 상기 임펄스 데이터 신호 및 상기 전력 관리용 제어 신호를 RF 송신부로 전달하는 단계와, 상기 전력 관리용 제어 신호에 따라 RF 송신부의 전원 ON/OFF 상태를 변환하며 상기 임펄스 데이터 신호를 송신하는 단계를 포함하는 저전력소비형 초광대역 송신기 동작 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 임펄스 방식의 초광대역 시스템에서 송수신 데이터를 구성하는 짧은 주기의 임펄스 신호가 존재하는 시간 구간에만 RF 송수신부에 전원을 인가함으로써 전력 소모를 줄이고 효율적으로 전원을 관리할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 IEEE 802.15.4a 표준 규격에서 정의한 초광대역 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 데이터 프레임은 동기 헤더(SHR), PHY 헤더, PSDU(PHY Service Data Unit)로 구성된다. 상기 동기 헤더는 64개 심볼의 프리엠블(Preamble)과 8개 심볼의 SFD(Start-of-Frame Delimiter)로 구성되고, 코드로 직접 변조된다. 한편, 상기 PHY 헤더는 데이터율(Rate)과 프레임 길이(Frame length)로 이루어진 16심볼로 구성되고, PSDU는 최대 1209 심볼로 구성되나 데이터 량에 따라 가변적이며, PHY 헤더 및 PSDU는 BMP-BPSK(Burst Position Modulation-Binary Phase-Shift Keying) 방식으로 변조된다.
도 2는 도 1의 초광대역 시스템의 프레임을 구성하는 동기 헤더 프레임의 한 심볼을 예시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기 동기 헤더 프레임 하나의 심볼은 총 31개의 시퀀스(sequence)로, 1 또는 -1이 16개로 조합이 되어 터너리 시퀀스(Ternary sequence)를 이룬다. 여기서 직접 1 또는 -1이 수 nsec의 임펄스로 매핑되어 데이터를 생성한다.
도 3은 도 1의 초광대역 시스템의 프레임을 구성하는 PHY 헤더 프레임의 한 심볼을 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 PHY 헤더는 총 16개의 심볼로 구성되어 데이터율과 프레임 길이 등의 정보를 싣게 된다. 전술한 바와 같이 상기 PHY 헤더와 PSDU는 BPM-BPSK 변조 방식을 적용하여 버스트 호핑(Burst Hopping)에 따라 임펄스를 생성시켜 임펄스 생성의 위치가 데이터로 결정되는 구조를 가지는데, 1025.64 ㎱에 해당하는 512 칩으로 구성되는 하나의 심볼에 펄스가 존재하는 영역은 하나의 홉에 해당하는 16 칩에 불과함을 알 수 있다.
즉, 512 칩은 각각 256 칩의 두 영역으로 구분되고 데이터의 값에 따라 이 중 한 영역에만 펄스가 존재한다. 더욱이 각 256 칩의 영역은 펄스가 존재할 수 있는 구간(128 칩)과 보호 구간(128 칩)으로 구성된다. BMP-BPSK 변조를 할 경우 펄스의 위치로 데이터 값이 정해지므로, 펄스 존재 가능 구역 중에서 실제 펄스가 발 생하는 것은 16 칩의 영역에 불과하다. 즉, 512 칩으로 구성되는 하나의 심볼 구간(1025.64㎱)에서 펄스가 존재하는 구간은 16칩에 해당하는 구간(32㎱)에 불과함을 잘 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 송수신 시스템의 기본 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 초광대역 송수신 시스템은 무선 신호를 송신 또는 수신하는 안테나(104)와 상기 안테나(104)를 통하여 송수신되는 송수신 신호를 처리하고 독립적으로 전원을 관리할 수 있는 RF 송수신부(101)와, 임펄스 데이터 신호를 변복조하고 데이터 생성 구간에서 발생되는 전력 관리용 시간 호핑 제어 신호를 생성하는 기저대역부(102)와, 상기 초광대역 송수신 시스템을 전체적으로 제어하는 MCU(Micro Controller Unit;103)를 포함한다.
보다 상세히 살펴보면, 본 발명의 초광대역 송수신 시스템은 데이터 송수신을 위해 시분할 방식(Time-Division Diplexing)을 사용하기 때문에 상기 RF 송수신부(101)는 RF 수신부(201)와 RF 송신부(301)가 따로 분리되어 있고, 스위치(121)를 통하여 송수신 경로가 제어된다.
한편, 상기 기저대역부(102)는 데이터 수신시 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조하는 ADC(131)와, 데이터 송신시 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하는 DAC(133) 및 상기 ADC(131), DAC(133)와 연결되어 신호의 변복조를 제어하는 변복조부(132)를 포함하며, 상기 변복조부(132)는 상기 MCU(103)와 연결된다.
상기 임펄스 방식의 초광대역 시스템은 무선 통신을 위해 기저대역의 변복조 부(132)에서 임펄스 데이터 신호를 생성하여 특정 통신 대역으로 송수신하게 된다. 상기 임펄스 방식의 초광대역 시스템의 변복조부(132)에서 생성하는 데이터 신호는 수 nsec의 짧은 주기를 갖는 임펄스 신호로서 데이터 한 심볼 구간(1usec)에서 수십 nsec 시간 구간에서만 임펄스 신호를 생성한다.
따라서, 본 발명의 초광대역 시스템은 변복조부(132)가 펄스가 존재하는 구간에서만 상기 RF 수신부 및 RF 송신부의 전원은 ON 시키도록 하는 전력 관리용 제어 신호를 생성하고, RF 수신부 및 RF 송신부는 이 전력 관리용 제어 신호에 의하여 전원의 ON/OFF를 제어함으로써 전력 소비를 현저히 저감시키며 안정적 동작 상태를 확인할 수 있다.
전력 관리용 제어 신호는 RF 송신부 및 RF 수신부의 ON/OFF 변환 직후의 동작 안정화 시간을 고려하여 펄스가 존재하는 시간보다 긴 시간 동안 상기 RF 송신부 및 RF 수신부의 전원이 동작하도록 함이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 송수신 시스템에 있어서, RF 송수신부를 도시한 블럭도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 데이터의 송수신 과정을 살펴보면 하기와 같다.
임펄스 방식의 초광대역 시스템이 송신 모드로 동작하면 상기 기저대역부(102)에서는 생성 데이터에 따른 랜덤한 펄스를 DAC(Digital-to-Analog Converter;133)를 통해 RF 송신부(301)로 전달한다. 여기서 랜덤하게 생성된 데이터 임펄스 신호는 상기 도 1을 통하여 설명한 바와 같이 프레임 구조에 맞게 전달되므로 실제 임펄스 신호가 존재하는 구간에서만 RF 송신부(301)에 전원을 ON(On) 시키고 펄스가 존재하지 않는 구간에서는 RF 송신부(301)에 전원을 OFF(Off)하여 전력 소모를 줄일 수 있다. 상기 RF 송신부(301)로 전송된 임펄스 신호는 저역통과여파기(311), 증폭기(312), 주파수 하향기(313) 및 증폭기(314)를 거쳐 안테나(104)로 전달된다.
프리엠블과 SFD로 구성된 동기 헤더(SHR)는 터너리 시퀀스로 구성되어 랜덤한 펄스를 생성시키지만 생성된 펄스의 유무를 알아내어 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 경우 전원 인가 셋업 시간과 응답 특성으로 RF 송신부(301)에 안정적인 전원 공급이 힘들다. 따라서 안정적인 전원 관리를 위해서는 동기 헤더의 펄스가 생성되는 전체 프레임 동안 RF 송신부(301)의 전원을 ON시킬 수 있도록 제어 신호(Tx_EN signal;302)를 인가하여 상시 전원을 ON시키는 것이 바람직하다.
그러나 PHY 헤더는 펄스의 위치가 바로 데이터이므로 펄스의 발생 위치를 알 수 있다면 펄스가 존재하는 구간에서만 RF 송신부(301)의 전원을 ON 시키고, 펄스가 존재하지 않는 구간에서는 전원을 OFF 시킨다. 상기 PHY 헤더 프레임을 구성하는 펄스는 1㎲의 심볼 내에서 32㎱에서만 펄스가 생성되므로 나머지 구간에서는 펄스가 없는 상태를 유지하게 된다. 펄스가 생성되는 위치가 곧 데이터가 되므로 펄스 위치를 결정짓는 버스트 호핑(Burst Hopping) 정보를 이용하여 RF 송신부(301)의 전력 관리용 제어 신호(Tx_EN signal; 302)를 발생시켜 RF 송신부(301)로 인가한다. 상기 RF 송신부(301)는 기저대역부(102)에서 펄스가 생성되어 전달되는 구간에서만 전원이 ON상태를 유지하고 펄스가 없는 구간에서는 OFF시켜 전력 소모를 줄일 수 있다.
임펄스 방식의 초광대역 시스템이 수신 모드로 동작되면, 무선 신호가 수신되어 안테나(104)를 통해 초광대역 시스템의 RF 수신부(201)에 전달된다. RF 수신부(201)는 기본적으로 안테나(104)를 통해 수신된 신호에 대해 펄스 신호의 유무를 알 수 없고 단순히 수신 신호의 세기만을 알 수 있다. 그러나 RF 수신부(201)의 전원을 ON/OFF시키기 위해서는 상기 RF 송신부(301)에서 수행된 절차들을 이용하여 전력 관리를 해야 한다. 무선 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위해 수신되는 신호는 저잡음 증폭기(211), 주파수 하향기(212,213), 저역통과여파기(214, 215)를 거친 후 증폭기(216, 217)을 통하여 증폭되어 일정 신호 레벨을 유지하며 ADC(131)로 입력된다. 상기 ADC(131)를 통해 출력된 신호는 기저대역부(102)의 변복조부(132)에 입력되어 데이터 복조를 수행하게 된다. 수신된 신호도 마찬가지로 동기 헤더, PHY 헤더, PSDU로 프레임이 구성되어 있으므로 초기 동기 헤더에서는 RF 수신부(201)의 전원을 ON상태로 유지하고 PHY 헤더와 PSDU에서는 펄스의 위치를 알아내기 위해 호핑(Hopping) 루틴을 미리 동작시켜 RF 수신부(201)에 전력 관리용 제어 신호(Rx_EN signal; 202)를 인가함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다.
보다 상세히 살펴보면, 수신된 신호에 대해 기저대역부(102)에서는 펄스의 위치를 알아내기 위해 호핑 루틴을 미리 동작시킨 뒤 버스트 호핑 정보를 이용하여 펄스가 존재하는 구간과 RF 수신부(201)의 안정적 동작을 위한 셋업 시간을 반영하여 전력 관리용 제어 신호(Rx_EN signal; 202)를 생성한다. 상기 제어 신호는 RF 수신부(201)에 인가되어 전원을 ON/OFF 상태로 바꿔가며 RF 수신부(201)의 안정적 동작과 효율적인 전력 관리를 통해 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 심볼내에서 버스트 호핑 위치 정보를 이용한 임펄스 신호 생성과 전력 관리용 제어 신호를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리형 제어 신호를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 데이터의 송수신을 위하여 데이터 심볼을 구성하는 각 비트에 대해 1 또는 -1의 정보에 해당하는 임펄스 신호가 생성되고 한 심볼의 시간 주기 Tsymbol 마다 임펄스 신호를 Tburst 시간 동안 송수신하며 정해진 버스트 호핑 신호의 조합에 의해 임펄스 신호의 위치가 정해지고 임펄스 위치가 바로 데이터 정보를 의미한다. 상기 버스트 호핑 정보를 이용하여 펄스가 존재하는 구간과 RF 송, 수신부(301, 201)의 안정적 동작을 위한 셋업 시간을 반영하여 전력 관리용 제어 신호(Tx_EN, Rx_EN)를 생성한다. 상기 제어 신호는 RF 송, 수신부(301, 201)에 인가되어 상기 임펄스 신호가 존재하는 구역에서만 전원을 인가하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 IEEE 802.15.4a 표준 규격에서 정의한 초광대역 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 초광대역 시스템의 프레임을 구성하는 동기 헤더 프레임의 한 심볼을 예시한 도면.
도 3은 도 1의 초광대역 시스템의 프레임을 구성하는 PHY 헤더 프레임의 한 심볼을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 송수신 시스템의 기본 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 송수신 시스템에 있어서, RF 송수신부를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 심볼내에서 버스트 호핑 위치 정보를 이용한 임펄스 신호 생성과 전력 관리용 제어 신호를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리용 제어 신호를 나타낸 도면.

Claims (12)

  1. 임펄스 방식의 초광대역 무선 송신을 위한 송신기로서,
    임펄스 데이터 신호를 변조하고 버스트 호핑 정보를 이용하여 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 기저대역부와,
    무선 신호를 송신하고, 상기 기저대역부로부터 생성된 상기 전력 관리용 제어 신호에 의해 전원의 ON/OFF 상태를 변환하는 RF 송신부
    를 포함하는 저전력소비형 초광대역 송신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기저대역부는,
    데이터 송신시 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DAC와,
    상기 DAC와 연결되어 송수신 데이터의 변조를 수행하는 모뎀
    을 포함하고,
    상기 모뎀은 BPM 변조 방식에 따른 버스트 호핑 정보에 기초하여 상기 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 것
    인 저전력소비형 초광대역 송신기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모뎀은,
    송신 신호 중 프리앰블과 SFD를 포함하는 동기 헤더를 송수신하는 구간에서는 항상 상기 RF 송신부의 전원을 ON 시키도록 하는 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 것
    인 저전력소비형 초광대역 송신기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 모뎀은,
    송신 신호 중 PHY 헤더와 PSDU 구간에 대해서는 펄스 발생 시간 및 상기 RF 송신부의 셋업 시간을 포함하는 시간에만 상기 RF 송신부의 전원을 ON 시키고, 그 이외의 시간에서는 OFF 시키도록 하는 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 것
    인 저전력소비형 초광대역 송신기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 RF 송신부의 전원이 ON 되는 시간은 1㎲ 당 수십 ㎱ 인 저전력소비형 초광대역 송신기.
  6. 임펄스 방식의 초광대역 무선 수신을 위한 수신기로서,
    임펄스 데이터 신호를 복조하고 버스트 호핑 정보를 이용하여 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 기저대역부와,
    무선 신호를 수신하고, 상기 기저대역부로부터 생성된 상기 전력 관리용 제어 신호에 의해 전원의 ON/OFF 상태를 변환하는 RF 수신부
    를 포함하는 저전력소비형 초광대역 수신기.
  7. 데이터 송신시 임펄스 방식의 초광대역 송신기가 수행하는 동작 방법으로서,
    버스트 호핑 정보에 따라 송신 데이터를 변조하여 임펄스 데이터 신호를 생성하는 단계와,
    상기 버스트 호핑 정보에 따라 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 단계와,
    상기 임펄스 데이터 신호 및 상기 전력 관리용 제어 신호를 RF 송신부로 전달하는 단계와,
    상기 전력 관리용 제어 신호에 따라 RF 송신부의 전원 ON/OFF 상태를 변환하며 상기 임펄스 데이터 신호를 송신하는 단계
    를 포함하는 저전력소비형 초광대역 송신기 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 단계는,
    송신 프레임의 어떤 구간인지를 판별하는 단계와,
    송신 프레임 중 동기 헤더 구간에 대한 제어 신호를 생성하는 단계와,
    상기 송신 프레임 중 PHY 헤더 및 PSDU 구간에 대한 제어 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 것인 저전력소비형 초광대역 송신기 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 PHY 헤더 및 PSDU 구간에 대한 제어 신호를 생성하는 단계는,
    각 심볼 내에서 펄스의 존재 위치를 파악하는 단계와,
    상기 펄스 위치에 대응하는 시간과 상기 RF 송신부의 안정화 시간을 포함한 시간 동안 상기 RF 송신부의 전원을 ON 시키는 인에이블 신호를 생성하는 단계와,
    그 이외의 시간에는 상기 RF 송신부의 전원을 OFF 시키는 디스에이블 신호를생성하는 단계
    를 포함하는 것인 저전력소비형 초광대역 송신기 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 펄스의 존재 위치를 파악하는 단계는,
    BPM-BPSK 변조 방식에 따른 버스트 호핑 정보에 기초하여 수행되는 것인 저전력소비형 초광대역 송신기 동작 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 송신하는 단계는,
    송신 신호의 동기 헤더 구간에서는 상기 RF 송신부의 전원을 ON 상태로 유지하는 단계와,
    송신 신호의 PHY 헤더 및 PSUD 구간에서는 펄스가 존재하는 시간에만 상기 RF 송신부의 전원이 ON 되도록 하고 그 이외에는 RF 송신부의 전원이 OFF 되도록 하는 단계
    를 포함하는 것인 저전력소비형 초광대역 송수신 시스템의 동작 방법.
  12. 데이터 수신시 임펄스 방식의 초광대역 수신기가 수행하는 동작 방법으로서,
    안테나를 통하여 무선 신호를 인식하는 단계와,
    프리앰블과 SFD로 구성된 동기 헤더의 수신 중 RF 수신부의 전원을 ON 상태로 유지하는 단계와,
    버스트 호핑 정보를 이용하여 전력 관리용 제어 신호를 생성하는 단계와,
    상기 동기 헤더 이후에 수신되는 PHY 헤더 및 PSDU 수신 중 상기 전력 관리용 제어 신호에 따라 상기 RF 수신부의 전원을 ON/OFF 변환하는 단계와,
    상기 RF 수신부를 거쳐 전달되는 데이터를 복조하는 단계
    를 포함하는 저전력소비형 초광대역 수신기 동작 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958540B2 (en) 2015-02-24 2018-05-01 S-1 Corporation Ultra-wideband transceiver, signal transmission and reception method thereof, and ultra-wideband radar sensor including the same

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9712206B2 (en) * 2010-12-27 2017-07-18 Microchip Technology Incorporated Preamble design and processing method for on-the-fly, frame-by-frame air data rate detection in wireless receivers
US10090706B2 (en) * 2014-09-30 2018-10-02 Aclara Technologies Llc VLF band sensor array for power distribution networks
IL246991B (en) 2016-07-27 2018-02-28 Elbit Systems Land & C4I Ltd Reducing energy consumption in a wideband integrated power amplifier
EP3442129B1 (en) 2017-08-11 2020-06-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Receiver and reception method based on pulse
US11051244B2 (en) 2019-05-31 2021-06-29 Nxp B.V. Ultra-wideband (UWB) receiver device and method for operating a UWB device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6026125A (en) 1997-05-16 2000-02-15 Multispectral Solutions, Inc. Waveform adaptive ultra-wideband transmitter
US7099422B2 (en) * 2002-04-19 2006-08-29 General Electric Company Synchronization of ultra-wideband communications using a transmitted-reference preamble
US7782894B2 (en) 2003-09-12 2010-08-24 Nokia Corporation Ultra-wideband/low power communication having a dedicated removable memory module for fast data downloads—apparatus, systems and methods
KR100587787B1 (ko) 2004-08-26 2006-06-09 전자부품연구원 저전력 소비형 초광대역 송수신기 및 그 동작 방법
JP4810190B2 (ja) * 2004-12-02 2011-11-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 受信装置
KR100758980B1 (ko) * 2006-03-15 2007-09-17 주식회사 코아로직 초광대역 무선 송수신 장치 및 이를 이용한 위치 측정 방법
JP2007318325A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Hitachi Ltd 無線通信装置及び無線通信システム
KR100806725B1 (ko) 2006-12-15 2008-02-27 전자부품연구원 Ｕｗｂ 무선 단말기 및 ｕｗｂ 단말기의 전원 공급 방법 및이를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958540B2 (en) 2015-02-24 2018-05-01 S-1 Corporation Ultra-wideband transceiver, signal transmission and reception method thereof, and ultra-wideband radar sensor including the same

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