The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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A Ranging Algorithm for IR-UWB in Multi-Path Environment Using Gamma Distribution

IR-UWB의 다중경로 환경에서감마분포를 이용한 거리 추정 알고리즘

  • 김진호 (한양대학교 임베디드 무선통신 연구실) ;
  • 김형석 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과 임베디드무선통신연구실) ;
  • 조성호 (한양대학교 융합전자공학부)
  • Received : 2012.10.08
  • Accepted : 2013.02.04
  • Published : 2013.02.28
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Abstract

The IR-UWB radar system radiates a pulse whose width is several hundred pico sec at Tx antenna and check the time to receive the pulse that reflected from target to measure the TOA. In this paper, we present a new algorithm which supplement the conventional ranging algorithm for more accurate estimation. We get received signal data using IR-UWB Radar module which equipped a NVA6000 UWB Transceiver and analysis the data of multi-path. Consequently, we found the property of UWB multi-path signal, which best fit a Gamma distribution. so we present a algorithm using Gamma-distribution and compared a performance with conventional ranging algorithm.

IR-UWB 레이더는 송신안테나에서 UWB 대역을 갖는 임펄스를 방사하고 목표물에 부딪혀 수신안테나에 도달하는 지연시간, 즉 Time of Arrival(TOA)를 통해 목표물의 거리를 추정한다. 본 논문에서는 기존의 거리추정 알고리즘을 보완하여 실내 환경에서 더욱 정확한 거리 추정이 가능하게 하는 알고리즘을 제안한다. Novelda(사(社))의 NVA6000 UWB Transceiver를 장착한 IR-UWB Radar모듈을 사용하여 수신신호 데이터들을 취합하였다. 수신신호 데이터를 통해 얻은 Adjusted TOA(ATOA)를 히스토그램으로 나타내어 다중경로의 경향을 알아보고 그 결과 ATOA값들은 감마 분포의 특성을 갖는다는 점을 실험적으로 확인하였다. 이 감마 분포 특성을 이용하여 새로운 알고리즘을 제안하며, 기존의 알고리즘과의 성능비교를 수행하였다.

Keywords

References

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