고속 철도 환경에서 무선채널 분석에 따른 IEEE802.15.4 시스템을 위한 채널 추정 및 신호 검출 기법 연구
Methods of channel estimation and symbol detection for IEEE 802.15.4 considering the wireless channel in the high speed train
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김영록
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000055512
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
철도 차량의 탈선과 결함으로 인한 사고를 방지하기 위하여, 열차의 주행상태를 센서 노드를 이용하여 측정된 데이터를 모니터링 하는 것이 요구된다. 센서는 열차 외부 하단에 위치하며 데이터 수집을 위한 수신기는 열차 내부에 위치하기 때문에 무선 센서 네트워크 구성이 요구되는데, 열차 환경은 금속으로 구성되어 전파에 대한 차폐, 고속 이동에 따른 극심한 진동과 페이딩 등 다양한 물리적인 방해 요소로 인하여 무선통신의 성능을 열화시키는 열악한 환경을 가진다. 따라서 본 논문에서는 철도환경에서의 열차 내외부 간의 통신을 통한 측정데이터를 이용하여 열차의 무선채널환경에 대해 분석을 한 후 철도환경의 무선채널에 대한 2-tap 채널 모델링을 하였다. 또한, 기존의 IEEE 802.15.4 시스템 규격에는 채널 추정 및 등화에 대해 명시가 되어 있지 않기 때문에 본 논문에서는 철도 환경의 2-tap 채널 상황에서 IEEE 802.15.4 시스템에 적합한 간단한 채널 추정 기법 및 등화를 포함한 심볼 검출 기법에 대해 제안하였다. 제안한 기법을 이용하면 수신 성능을 향상시킬 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보여주었다.
more초록/요약
The monitoring system in railroad system is under study to prevent any derailment and accident caused by any defect in train. Since the monitoring system is composed of wireless sensor network based on IEEE 802.15.4 in train environment, we need to analyze the wireless channel of special case like the train environment which is very tough for wireless communication by power loss, multipath and fast fading. After confirmation of the estimated channel information from the measured signal in train environment, we proposed channel estimation method considering estimated channel information. The main advantage of the proposed channel estimation method using characteristic of chip code is possible to simply when channel has significant 2-tap like train environment. Also, since the IEEE 802.15.4 system is not specified about the channel and equalization, we proposed the symbol detection method having equalization for the multipath fading. We simulate a bit error probability performance to verify simple method without performance degradation.
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