UWB 시스템에서의 MHP 펄스를 이용한 ToA와 TDoA의 Hybrid 방식

Title
UWB 시스템에서의 MHP 펄스를 이용한 ToA와 TDoA의 Hybrid 방식
Authors
황대근
Keywords
uwb시스템에서의mhp펄스를이용한toa와tdoa의hybrid방식
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
현재 목표기기(target node)의 위치를 측정하는 기술 중에 가장 정확도가 높다고 평가되는 방법은 ToA(Time of Arrival) 거리 측정(Ranging) 기술과 TDoA(Time Difference of Arrival) 거리 측정 기술을 이용한 위치 측정 방법이다. ToA와 TDoA는 시간을 기반으로 하는 거리 측정 기술이기 때문에 여러 개의 참조기기(Reference node)와 목표기기 사이의 시간 동기화와 오프셋이 중요시 된다. 참조기기와 목표기기 사이의 시간 동기화가 정확하게 이루어지지 않거나 참조기기 간 시간 오프셋이 발생할 경우 정확한 시점에서 신호를 검출할 수 없게 되어 거리오차가 발생하게 되고, 이러한 거리오차를 일반적인 위치 측정 알고리즘에 적용하게 되면 목표 기기의 정확한 위치를 측정할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 참조기기와 목표기기 사이에 시간 동기화가 맞지 않을 경우와 참조기기와 참조기기 사이의 시간 오프셋이 발생할 경우에 위치 측정의 오차를 줄이는 ToA와 TDoA의 Hybrid 방식을 제안한다. 각각의 펄스가 직교성을 갖는 특징을 지닌 MHP(Modified Hermite Polinomial) 펄스를 이용하여 참조기기들이 각기 다른 MHP 펄스를 송수신하도록 하고 이를 통해 한 번의 MHP 펄스 송수신만으로 TDoA와 ToA 두 가지 방법을 모두 이용하여 각각의 거리를 측정하고 위치 계산을 할 수 있도록 한다. Hybrid 방식은 TDoA와 ToA 방법을 이용한 거리 측정을 반복적인 계산을 통해 실제 거리 오차가 적은 방법을 선택하여 목표기기의 위치를 좀 더 정확하게 측정할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보였다.
Description
제1장 - 서론 8 제2장 - 기존의 위치측정 방법 11 제2.1절 - ToA 거리측정 기술 11 2.1.1 - LS(Least Square) 알고리즘 14 제2.2절 - TDoA 거리 측정 기술 15 2.2.1 - Taylor 식을 이용한 LS 알고리즘 17 2.2.2 - Chan-Ho 알고리즘 19 제3장 - 시간동기화와 시간오프셋 21 제3.1절 - 시간 동기화 오류가 있을 경우 21 제3.2절 - 시간 오프셋이 발생할 경우 23 제4장 - Hybrid 방식을 이용한 위치 측정 25 제4.1절 - MHP 펄스 25 제4.2절 - MHP 펄스를 이용한 Hybrid 거리 측정 방법 27 제4.3절 - Hybrid 방식의 위치 측정 29 제5장 - 시뮬레이션 31 제5.1절 - 시스템 파라미터 31 제5.2절 - 채널 파라미터 32 제6장 - 성능분석 36 제7장 - 결론 40
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22342
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College of Engineering(공과대학) > Graduate School of IT & Telecommunications (정보통신대학원) > Theses(정보통신대학원 석박사 학위논문)
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