A ultra-wideband (UWB) impulse-based radio (IR) technology is one of promising candidates with merits such as high data rates, low power consumption, robustness to multi-path fading, and accurate positioning capability for the next generation wireless personal area network communications. As a modulation and multiple access scheme for UWB systems, a time hopping pulse position modulation (TH-PPM) scheme has been proposed and widely studied. Since strong near-interference at a receiver causes a significant performance degradation, the TH-PPM UWB system needs a scheme to mitigate the eect of near-interference in order to improve the performance. In this thesis, the capacity of a TH-PPM UWB system with an outage constraint in multi-user environments is mathematically analyzed and evaluated. To improve the performance, a near-interference erasure scheme is adopted and the capacity of a TH-PPM UWB system using the scheme is evaluated through numerical results and gaussian approximation. The numerical results show that an optimum threshold, which maximizes the capacity, for the near-interference erasure scheme exists and the capacity of the TH-PPM UWB system using a near-interference erasure scheme is significantly improved. The capacity derived by the gaussian approximation is very similar to that of numerical results in the region near the optimum threshold. Futhermore, the results more accurate as the number of bit repetitions increases.
초광대역 (Ultra-wideband) 임펄스 (Impulse) 기술은 전망 있는 차세대 무선 개인 영영망 (Wireless Personal Area Network, WPAN) 통신 기술 중 하나이다. 초광대역 시스템에 변조 및 다중접속 방법으로 시간도약 펄스위치변조 (TH-PPM) 기법이 제안되었고, 널리 연구되었다. 수신기 주변의 강한 근거리 간섭은 심각한 성능 저하를 초래하기 때문에, TH-PPM 초광대역 시스템은 이러한 근거리 간섭의 영향을 완화할 기법을 필요로 한다. 본 논문에서는 다중 사용자 환경의 TH-PPM 초광대역 시스템의 용량을 Outage 제약 조건으로부터 수학적으로 분석하였다. 또한 성능을 향상시키기 위해서 근거리 간섭신호 천공 기법 (Near-Interference Erasure Scheme) 을 적용하고, TH-PPM 초광대역 시스템의 용량을 수치적 결과와 가우시안 근사를 통해 평가하였다. 수치적 결과는 용량을 최대화하는 최적의 문턱값이 존재한다는 것과 근거리 간섭 신호 천공 기법을 적용하였을 때, 시스템의 성능을 상당히 향상시킬 수 있음을 보여준다. 가우시안 근사에 의해 유도된 시스템 용량은 최적의 문턱값 (Optimum Threshold) 근처 영역에서 수치적 결과와 거의 일치하고, 비트 반복 횟수가 증가함에 따라 더 정확해진다.
