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다중 경로 환경에서 실시간 무선위치인식 시스템 응용을 위해 임펄스 신호를 검출하는 임펄스 신호 검출장치에서, 수신 안테나를 통해 수신된 극초단의 임펄스 신호에서 불필요한 주파수 대역을 제거하는 대역통과필터; 상기 불필요한 주파수 대역이 제거된 다중 경로에 의한 임펄스 신호 열의 포락선을 검출하고, 상기 포락선의 상승 에지에 기초하여 상기 포락선에 대한 디지털 신호를 출력하는 RF 아날로그부; 및 저속 1-비트 샘플링으로 동작하여 데이터를 출력하고, 프레임 동기를 찾거나 레인징 수행 명령이 검출되면, 고속 1-비트 샘플링을 수행하여 임펄스 신호의 전파 시간을 계산하여 출력하는 신호처리 베이스밴드부를 포함하는 임펄스 신호 검출장치
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제1항에 있어서, 상기 RF 아날로그부는,다중 경로 환경에서 수신되는 임펄스 신호 열을 증폭하는 저잡음 증폭기;증폭된 임펄스 신호 열로부터 포락선 신호를 검파하는 포락선 검파기;상기 포락선 신호를 증폭하는 가변이득증폭기; 및 상기 증폭된 포락선 신호의 상승 에지를 검출하여 펄스 신호를 구형 펄스로 변환하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제2항에 있어서, 상기 비교기는 상기 증폭된 포락선 신호과 기준 전압을 비교하여 상기 기준 전압 이상의 포락선 신호에 대한 디지털 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제3항에 있어서, 상기 기준 전압은 가변되는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제2항에 있어서,상기 비교기는 최소 전압과 최대 전압 사이에서 서로 다른 기준 전압이 설정된 복수의 비교기들을 포함하고, 상기 복수의 비교기들은 각각 상기 증폭된 포락선 신호와 해당 기준 전압을 비교하여 상기 증폭된 포락선 신호에 대한 디지털 신호를 출력하며,상기 증폭된 포락선 신호가 상기 최소 전압 이하이거나 상기 최대 전압 이상의 경우에, 상기 복수의 비교기들이 해당 디지털 신호를 출력하지 못하면, 소정 제어 수단을 통해 상기 저잡음 증폭기와 상기 가변이득증폭기의 증폭율을 조정하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제2항에 있어서, 상기 가변이득증폭기와 상기 비교기간에 배치된 적분기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제6항에 있어서, 상기 적분기는 임펄스성 잡음의 제거와 신호 증폭을 수행하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제1항에 있어서, 상기 신호처리 베이스밴드부는,디지털 펄스의 존재를 검출하기 위한 저속 신호처리부; 및 상기 디지털 펄스의 검출 타이밍을 검출하는 고속 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제8항에 있어서, 상기 저속 신호처리부는,상기 디지털 신호를 저속으로 샘플링하는 저속 샘플러;상기 저속 샘플러에 의해 샘플링된 디지털 신호의 심볼을 동기시키는 심볼 동기기; 및 상기 심볼 동기기에 의해 동기된 심볼을 프레임별로 동기시켜 상기 디지털 펄스의 존재를 검출하는 프레임 동기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제8항에 있어서, 상기 고속 신호처리부는,상기 프레임 동기기에서 제공되는 프레임 동기신호에 응답하여 상기 디지털 신호를 샘플링하는 고속 샘플러; 및 상기 고속 샘플러에 의해 샘플링 처리된 펄스들에서 레인징용 펄스를 검출하는 레인징용 펄스검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제10항에 있어서, 상기 고속 샘플러는, 외부에서 제공되는 소정 클럭신호를 분주하는 클럭신호분주기;상기 RF 아날로그부에서 출력되는 펄스를 제공받고 상기 클럭신호분주기에서 제공되는 클럭신호에 동기하여 펄스를 출력하는 플립플롭;상기 플립플롭에서 펄스를 출력하는 레지스터; 및 상기 클럭신호분주기에서 출력되는 클럭신호에 응답하여 상기 레지스터에서 제공되는 펄스신호들을 샘플링 처리하여 상기 레인징용 펄스를 검출하는 병렬신호 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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제11항에 있어서, 상기 레지스터는 상기 플립플롭으로부터 시리얼 타입으로 펄스를 제공받고, 병렬 타입으로 출력하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출장치
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다중 경로 환경에서 실시간 무선위치인식 시스템 응용을 위해 임펄스 신호를 검출하는 임펄스 신호 검출방법에서, 임펄스 신호의 수신 여부를 체크하여, 상기 임펄스 신호가 수신됨에 따라, 불필요한 주파수 대역을 제거하는 단계;상기 불필요한 주파수 대역이 제거된 임펄스 신호 열을 증폭하는 단계;증폭된 임펄스 신호 열의 포락선을 검파하고 증폭하는 단계;상기 포락선신호의 상승 에지를 검출하고 디지털 신호로 변환하는 단계;저속샘플링으로 상기 디지털신호의 시작점을 검출하는 단계; 및 레인징 수행 명령이 검출되거나 프레임 동기를 찾는 것으로 체크되면, 고속 샘플링으로 임펄스 신호의 전파시간을 계산하는 단계를 포함하는 임펄스 신호 검출방법
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제13항에 있어서, 상기 포락선을 검파하고 증폭한 후, 상기 포락선신호의 고역성분을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출방법
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제13항에 있어서, TOA 또는 TDOA 방식에 따른 시간 보정으로 상기 임펄스 신호의 도착 시간과 상기 디지털 신호의 검출 시간 사이의 절대 지연 시간을 측정하여 상기 임펄스 신호가 발생한 지점까지의 거리를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출방법
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제15항에 있어서, 상기 시간 보정은 주기적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출방법
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제15항에 있어서, 상기 TOA 방식에 따른 시간 보정은,미리 정해진 거리에 설치된 태그로부터의 임펄스를 리더에서 수신하여, 임펄스 신호의 전파 거리 Dmea_toa를 수학식 Dmea_toa = (Tcal_toa - Tmea_toa) × c/2 + Dcal_toa, (c=3×108 m/sec)에 기초하여 계산하고,여기서, Tcal_toa 는 보정 시에 태그와 리더 사이의 임펄스 왕복 시간, Dcal_toa는 보정 시에 태그와 리더 사이의 거리, Tmea_toa는 태그와 리더 사이의 실제 측정된 임펄스의 왕복 시간인 것을 특징으로 하는 임펄스 신호 검출방법
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제15항에 있어서, 상기 TDOA 방식에 따른 시간 보정은,미리 정해진 거리에 설치된 태그로부터의 임펄스를 제1 리더 및 제2 리더에서 수신하여, Dmea_tdoa1(태그로부터 제1 리더까지의 전파거리)와 Dmea_tdoa2(태그로부터 제2 리더까지의 전파거리)를 수학식들,Dmea_tdoa1 = (Dcal_tdoa + ΔDmea_tdoa)/2,Dmea_tdoa2 = (Dcal_total - ΔDmea_tdoa)/2
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