본 논문에서는 저전력, 저복잡도 시스템 구현이 가능한 noncoherent IR-UWB (Impulse-radio-based Ultra Wideband: IR-UWB) 무선 통신 시스템을 위한 신호처리부 기술을 제안한다. 제안된 시스템은 OOK(On Off Keying) 변복조 기법을 사용하며, 에너지 검출 기반으로 임펄스 신호를 복원하는 Noncoherent 방식을 사용한다. 특히, 극초단의 펄스 신호를 디지털 신호로 변환하기 위하여 상대적으로 낮은 기준 클럭을 이용하여 나노초 펄스를 검출해 내는 새로운 고속 디지털 샘플러 기술을 제안한다 또한, 데이터 프레임 송수신을 위하여 Turyn 코드를 사용하였으며, 에러 정정을 위하여 길쌈코드를 사용하였고, 수신부에서는 비터비 디코더를 사용하였다 제안된 Noncoherent IR-UWB 시스템의 신호처리부 검증을 위하여, 근거리 고음질의 MP3 데이터 전송 시스템을 설계하였다. 제안된 신호처리부 기술은 FPGA 레벨에서 실제 구현하였으며 각각의 기능 동작을 검증하였다.
In this paper, signal processing techniques for noncoherent impulse-radio-based UWB (IR-UWB) communication system are proposed to provide system implementation of low power consumption and low complexity. The proposed system adopts a simple modulation technique of OOK (on-oft-keying) and noncoherent signal detection based on signal amplitude. In particular, a technique of a novel high speed digital sampler using a stable, lower reference clock is developed to detect nano-second pulses and recover digital signals from the pulses. Also, a 32 bits Turyn code for data frame synchronization and a convolution code as FEC are applied, respectively. To verify the proposed signal processing techniques for low power, low complexity noncoherent IR-UWB system, the proposed signal processing technique is implemented in FPGA and then a short-range communication system for wireless transmission of high quality MP3 data is designed and tested.
