UWB(ultra-wideband) is a promising technology for short-range wireless communications, like in WPAN (Wireless Personal Area Networks) applications. In the context of UWB impulse radio, one of the crucial challenges remains the acquisition of synchronization in terms of time, precision and number of operations. Particularly the serial search is the simplest in the correlator based acquisition scheme. This scheme can accomplish accurate acquisition. On the other hand, shortening the acquisition time is required.
In this thesis, we present a novel strategy for reducing the integration duration and the sampling rate required for the coarse acquisition of preamble sequences (at the chip level), thus speeding up the overall synchronization process. We will also introduce the doubly spread sequence as the preamble which we found effective in shortening the integration duration of the sliding correlator and still maintaining good autocorrelation property. With simulation studies, we found that the new scheme shows less performance deterioration than other reduced complexity timing acquisition schemes using pseudo-noise (PN) sequences as the preamble.
본 논문에서는 UWB 에서 새로운 프리앰블을 이용하여 복잡도가 감소된 동기 획득 기법에 적용하는 방법을 설명하고 있다. 기존에 제안되었던 PN 코드를 이용한 복잡도가 감소된 동기 획득 방법에서 수신단에 들어온 신호의 차원을 감소시킨 경우에 동기 획득 성공 확률의 감소와 평균 제곱 오차의 증가 현상과 같은 성능 저하 현상이 나타났다. 그러나 제안된 프리앰블을 수신 신호의 차원을 감소하여 동기를 획득하는 방법에 적용할 경우 PN 코드를 이용한 경우보다 성능 저하가 더 작아짐을 확인할 수 있었다. 제안한 프리앰블을 사용할 경우엔, 차원 감소 비율이 크더라도 차원 감소 후에 슬라이드 상관기 출력이 정확한 프리엠블 시작 위치에서 최대값을 가진다. 또한 슬라이드 상관기 출력이 좌우 대칭이고, 두 번 째 최대값에 대한 첫 번 째 최대값과 비율이 PN 코드에 비하여 크게 나오므로 동기 획득에 있어서 유리한 점을 가진다.
본 논문에서는 단순한 직렬 시간 위치 검색 기법을 이용하여 제안한 기법이 성능 저하가 커지는 것을 막아주는 것을 보였다. 적분 구간을 줄임으로써 계산량과 하드웨어 복잡도를 줄이는 본 기법은 다른 시간 위치 검색 기법에도 적용될 수 있다. 향후에는 제안한 기법을 다른 시간 위치 검색 기법에 응용하는 연구를 해 볼 예정이다. 또한 제안한 프리앰블의 좌우 대칭, 가운데 최대값 특성을 더 효과적으로 이용할 수 있는 분야에 대하여 고찰해 볼 예정이다.
