(57)【要約】【課題】受信信号と同期をとる必要がなく、またテンプレートとなるパルス信号を生成することなくＵＷＢ無線通信の復調を可能とする超広帯域無線パルス復調器を提供する。【解決手段】超広帯域無線パルス復調器１において、共振回路はパルスの中心周波数に共振する。電圧比較器１３は、共振回路から出力される電圧と閾値電圧とを比較し、両電圧の大小関係を表す電圧信号を出力する。サンプルホールド回路１５は、電圧比較回路１３から出力される電圧をシンボルパルス列内のパルス間隔に相当するクロックでサンプルホールドする。論理波形比較器１６ａ、１６ｂは、予め設定されているリファレンスシンボルデータを参照して、サンプルホールド回路の出力電圧信号からシンボルデータを抽出する。復号器１７は、論理波形比較器１６ａ、１６ｂによって抽出されたシンボルデータの復号を行う。【選択図】    図１
2006121175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスの組み合わせによって構成されるシンボルパルス列を変調波とする超広帯域無線信号をアンテナによって受信し復調する超広帯域無線パルス復調器であって、
パルス信号の中心周波数に共振する共振回路と、
前記共振回路から出力される電圧と閾値電圧とを比較し、両電圧の大小関係を表す電圧信号を出力する電圧比較回路と、
前記電圧比較回路から出力される電圧信号の波形を前記シンボルパルス列内のパルス間隔に相当するクロックに基づいて波形整形するサンプルホールド回路と、
予め設定されているリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号からシンボルデータを抽出する論理波形比較器と、
前記論理波形比較器によって抽出された前記シンボルデータの復号を行う復号器と、
を備えたことを特徴とする超広帯域無線パルス復調器。
【請求項２】
予め設定されている第２のリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号から第２のシンボルデータを抽出する第２の論理波形比較器を備え、
前記復号器は、
前記論理波形比較器によって前記シンボルデータが抽出された場合に、２値論理値の一方を出力し、前記第２の論理波形比較器によって前記第２のシンボルデータが抽出された場合に、該２値論理値の他方を出力して復号を行うことを特徴する請求項１に記載の超広帯域無線パルス復調器。
【請求項３】
予め設定されている第２のリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号から第２のシンボルデータを抽出する第２の論理波形比較器を備え、
前記復号器は、
前記論理波形比較器によって前記シンボルデータが抽出された時間と、前記第２の論理波形比較器によって前記第２のシンボルデータが抽出された時間との差に基づいて復号を行うことを特徴する請求項１または２に記載の超広帯域無線パルス復調器。
【請求項４】
前記論理波形比較器は、
予め設定されている複数のリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号から前記複数のリファレンスシンボルデータのそれぞれに合致する複数のシンボルデータを抽出し、
前記復号器は、
抽出された前記複数のシンボルデータに基づいて、復号を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の超広帯域無線パルス復調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超広帯域無線通信のパルスの組み合わせによって構成されるシンボルパルス列を受信して復調し、シンボルデータに重畳されている情報を読み出す超広帯域無線パルス復調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の方式のひとつである超広帯域無線通信（以下、ＵＷＢ無線通信と呼ぶ。ＵＷＢ：Ｕｌｔｒａ−Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）は、データを数ＧＨｚ程度の極めて広い周波数帯に拡散して送受信を行なう無線通信方式である。ＵＷＢ無線通信ではその周波数帯に送信される信号電力を雑音程度の強さにすることで、同じ周波数帯を使う無線機器と混信することなく無線通信を行うことを特徴としている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
ＵＷＢ無線通信では、図１２（ａ）に示すようにパルス幅が数百ピコ秒の１パルスを無線通信に利用する。ガウシアンモノサイクルパルスを例にとると、この１パルスの波形は、周波数領域において参照すると図１２（ｂ）に示すように超広帯域に広がる周波数特性を示す。
実際のデータ通信では、この１パルスを一定周期で送信するため、図１３（ａ）に示すような送信波形となり、またその周波数特性は図１３（ｂ）に示すようになる。
【０００４】
図１４は、ＵＷＢ無線通信において用いられる変調方式を示した図である。図１４（ａ）は、位置変調方式（以下、ＰＰＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍｕｄｕｌａｔｉｏｎ）を示した図である。ＰＰＭ方式は、２値データを行う送信する際に、論理値０の場合には、予め定められた周期時刻に１パルスを送信し、論理値１の場合には周期時刻からτ秒ずらして１パルスを送信することで２値データの送信を行う方式である。
【０００５】
図１４（ｂ）は、振幅変調方式（以下、ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｔａｉｏｎ）を示した図である。ＰＡＭ方式は、図１４（ｂ）に示すように、振幅値の違いによって２値データの送信を行う方式である。
【０００６】
図１４（ｃ）は、ＯＮ−ＯＦＦ  Ｋｅｙｉｎｇ（以下、ＯＯＫと呼ぶ）方式を示した図である。ＯＯＫ方式は、振幅変調方式の一種であり、パルス送信間隔の周期の時刻に、振幅が存在する場合を論理値１に対応付け、周期に対応する時刻に振幅が存在しない場合を論理値０に対応付けて２値データの送信を行う方式である。
【０００７】
図１４（ｄ）は、位相変調方式（Ｂｉ−Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を示した図である。位相変調方式では、先に立ち下がった後に立ち上がるパルス波形を論理値０に対応付け、先に立ち上がった後に立ち下がるパルス波形を論理値１に対応付けて２値データの送信を行う方式である。
【０００８】
図１５は、上述した位置変調方式、即ちＰＰＭ方式を行うためのＵＷＢ無線通信のための送信機と受信機の構成例を示したブロック図である。
図１５（ａ）は、送信機の構成例を示したブロック図である。送信機１００において、コード生成器１０５は、入力されたデータを拡散変調するための擬似雑音コード（以下、ＰＮコードと呼ぶ。ＰＮ：Ｐｓｅｕｄｏ−Ｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ）を生成する。ＰＮコードは直交性を有しており、受信側で同じＰＮコードを用いて逆拡散することにより、混在するＵＷＢ無線通信信号の中からＰＮコードに対応する信号のみを取り出すことが可能となる。
【０００９】
変換回路１０６は、入力されたデジタルデータをベースバンド信号に変換して出力する。発振器１０４は、パルス信号を送信する周期に従ってクロック信号を出力する。遅延制御回路１０３は、コード生成器１０５から出力されたＰＮコードに基づいて拡散変調を行い、また変換回路１０６から出力されたベースバンド信号と、発振器１０４から出力されたクロック信号に基づいて位置変調を行う。位置変調は、変換回路１０６から出力されたベースバンド信号が論理値０に対応する場合には、周期のタイミングに合わせて信号を出力し、論理値１に対応する場合にはτ秒遅延させて信号を出力することによって行う。パルス生成器１０２は、遅延制御回路１０３から信号を受信した時に、上述したガウシアンモノサイクルのパルス信号を生成し、広帯域アンテナ１０１を介して無線電波を送信する。
【００１０】
図１５（ｂ）は、受信器の構成例を示したブロック図である。受信器２００において、コード生成器２０７は、送信機１００のコード生成器１０５において生成されたものと同じＰＮコードを生成する。発振器２０８は、送信機１００の発振器１０４と同じ周期でクロック信号を発振する。遅延制御回路２０９は、ベースバンド信号処理回路２０６から同期信号を受信し、受信した同期信号とコード生成器２０７から出力されたＰＮコードとに基づいて発振回路２０８から発振されたクロック信号の遅延時間を調整する。
【００１１】
パルス生成器２０１は、送信機１００のパルス生成器１０２と同じガウシアンモノサイクルのパルスを遅延制御回路２０９から出力された信号に従って生成する。相関器２０２は、乗算器２０３と積分器２０４とサンプルホールド回路２０５から構成されており、乗算器２０３は広帯域アンテナ２０１から受信した受信パルス波と、パルス生成器２０１から出力される参照パルス波とを乗算する。乗算によって、ＰＮコードに基づいて逆拡散が行われるとともに、受信パルス波と参照パルス波との相関値が得られる。積分器２０４は、乗算器２０３から出力された相関値を積分する。サンプルホールド回路２０５は、積分器２０４から出力された積分後の電圧値を周期ごとにサンプルホールドして電圧信号を出力する。ベースバンド信号処理回路２０６は、サンプルホールド回路２０５から出力された電圧信号をベースバンド信号として論理値に変換して復号し、２値データを出力する。また、ベースバンド信号処理回路２０６は、ループの同期制御を行う。その同期制御はタイムコードシーケンスを用いて遅延制御回路２０９へ制御信号を送信することにより行われる。なお、送信機１００からは実際のデータが送信される前に、受信器２００で同期を取るためのプリアンブル信号が送信される。
【００１２】
図１６（ａ）は、送信機１００から送信された変調パルス波を受信機２００によって受信した受信パルス波の波形例を示した図である。図１６（ｂ）は、受信機２００のパルス生成器２１０から出力されたテンプレートとなるパルス波形を示した図である。図１６（ｃ）は、受信パルス波形とテンプレートパルス波形を乗算器２０３によって乗算した後の相関波形を示した図である。図１６（ａ）の受信パルス波形は、壁による反射や空中を伝播される際に微分されるため図１６（ａ）に示すように変形した波形となる。しかし、波形が変形しても、τ秒の遅延の情報は波形に重畳された状態となるため、図１６（ｂ）のテンプレートパルス波形と相関をとることにより、τ秒の遅延が存在する場合には、マイナス側にピークが現れ、τ秒の遅延が存在しない場合には、プラス側にピークが現れることになる。図１６（ｃ）に示す波形を周期Ｔごとに積分しサンプルホールドすることで、「１１０１０１」の出力が得られることになる。
【特許文献１】米国特許第５６７７９２７号明細書
【特許文献２】米国特許第５６８７１６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述したＵＷＢ無線通信の受信機２００では、復調を行うために数ナノ秒の間隔のパルス信号によって構成される受信信号と同期をとる必要があり、またテンプレートとなるパルス信号を生成しなければならず回路規模が非常に大きくなってしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、受信信号と同期をとる必要がなく、またテンプレートとなるパルス信号を生成することなくＵＷＢ無線通信の復調を可能とする超広帯域無線パルス復調器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、本発明は、パルスの組み合わせによって構成されるシンボルパルス列を変調波とする超広帯域無線信号をアンテナによって受信し復調する超広帯域無線パルス復調器であって、パルス信号の中心周波数に共振する共振回路と、前記共振回路から出力される電圧と閾値電圧とを比較し、両電圧の大小関係を表す電圧信号を出力する電圧比較回路と、前記電圧比較回路から出力される電圧信号の波形を前記シンボルパルス列内のパルス間隔に相当するクロックに基づいて波形整形するサンプルホールド回路と、予め設定されているリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号からシンボルデータを抽出する論理波形比較器と、前記論理波形比較器によって抽出された前記シンボルデータの復号を行う復号器と、を備えたことを特徴とする超広帯域無線パルス復調器である。
【００１６】
本発明は、上記に記載の発明において、予め設定されている第２のリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号から第２のシンボルデータを抽出する第２の論理波形比較器を備え、前記復号器は、前記論理波形比較器によって前記シンボルデータが抽出された場合に、該２値論理値の一方を出力し、前記第２の論理波形比較器によって前記第２のシンボルデータが抽出された場合に、２値論理値の他方を出力して復号を行うことを特徴する。
【００１７】
本発明は、上記に記載の発明において、予め設定されている第２のリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号から第２のシンボルデータを抽出する第２の論理波形比較器を備え、前記復号器は、前記論理波形比較器によって前記シンボルデータが抽出された時間と、前記第２の論理波形比較器によって前記第２のシンボルデータが抽出された時間との差に基づいて復号を行うことを特徴する。
【００１８】
本発明は、上記に記載の発明において、前記論理波形比較器は、予め設定されている複数のリファレンスシンボルデータを参照し、前記サンプルホールド回路から出力される電圧信号から前記複数のリファレンスシンボルデータのそれぞれに合致する複数のシンボルデータを抽出し、前記復号器は、抽出された前記複数のシンボルデータに基づいて、復号を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、超広帯域無線パルス復調器は、共振回路と電圧比較回路とサンプルホールド回路と論理波形比較器と復号器とを備えている。共振回路は、パルス信号の中心周波数に共振する。電圧比較器は、共振回路から出力される電圧と閾値電圧とを比較し、両電圧の大小関係を表す電圧信号を出力する。サンプルホールド回路は、電圧比較回路から出力される電圧信号の波形を超広帯域無線信号のパルスの組み合わせによって構成されるシンボルパルス列内のパルス間隔に相当するクロックに基づいて整形する。論理波形比較器は、予め設定されているリファレンスシンボルデータを参照し、サンプルホールド回路から出力される電圧信号からシンボルデータを抽出する。復号器は、論理波形比較器によって抽出されたシンボルデータの復号を行う構成となっている。そのため、共振によって超広帯域無線のパルス信号を受信信号から抽出し、リファレンスシンボルデータを参照することでパルス信号に含まれているシンボルデータを読み出すことを可能としている。それによって、送信信号と同期をとる必要がなく、またテンプレートとなるパルス信号を生成することなくＵＷＢ無線通信の復調が可能となる。
【００２０】
また、本発明によれば、超広帯域無線パルス復調器は、予め設定されている第２のリファレンスシンボルデータを参照し、サンプルホールド回路から出力される電圧信号から第２のシンボルデータを抽出する第２の論理波形比較器を備え、復号器は、論理波形比較器によってシンボルデータが抽出された場合に、該２値論理値の一方を出力し、第２の論理波形比較器によって第２のシンボルデータが抽出された場合に、２値論理値の他方を出力して復号を行う構成となっている。そのため、２つのシンボルデータを論理値０と論理値１に対応付けて送信機からデータを送信することにより、超広帯域無線パルス復調器において、データを２つのリファレンスシンボルデータと比較することで受信信号からデータを再生することが可能となる。
【００２１】
また、本発明によれば、超広帯域無線パルス復調器は、予め設定されている第２のリファレンスシンボルデータを参照し、サンプルホールド回路から出力される電圧信号から第２のシンボルデータを抽出する第２の論理波形比較器を備え、復号器は、論理波形比較器によってシンボルデータが抽出された時間と、第２の論理波形比較器によって前記第２のシンボルデータが抽出された時間との差に基づいて復号を行う構成となっている。そのため、送信機から位置変調されたシンボルパルス列を送信することで、超広帯域無線パルス復調器において受信信号の時間差からデータを再生することが可能となる。
【００２２】
また、本発明によれば、超広帯域無線パルス復調器は、論理波形比較器が予め設定されている複数のリファレンスシンボルデータを参照し、サンプルホールド回路から出力される電圧信号から複数のリファレンスシンボルデータのそれぞれに合致する複数のシンボルデータを抽出し、復号器は、抽出された複数のシンボルデータに基づいて、復号を行う構成となっている。そのため、超広帯域無線パルス復調器は、送信機から送信される複数のシンボルデータからデータを再生することが可能となり、複数のシンボルデータを多値情報に割り当てることで高速なデータ伝送を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態による超広帯域無線パルス復調器を図面を参照して説明する。図１は、本実施形態による超広帯域無線パルス復調器１（以下、パルス復調器１と呼ぶ）を示す概略ブロック図である。パルス復調器１は、送信機から送信されたＵＷＢの無線電波を受信し、その受信信号を復調し、超広帯域無線信号のパルスの組み合わせによって構成されるシンボルパルス列に重畳されているデータを読み出す受信機の機能を有している。
【００２４】
パルス復調器１において、広帯域アンテナ１０は、送信機から送信されたＵＷＢの無線電波を受信する。低雑音増幅器１１（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）は、広帯域アンテナ１０で受信した無線電波を低雑音で増幅する。キャパシタＣ２は、低雑音増幅器１１から出力される直流成分を除去し、一端は低雑音増幅器１１に接続され、他端でトランジスタＴＲ１のベース端子に接続されている。抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、トランジスタＴＲ１を動作させるためのバイアス回路を構成する。抵抗Ｒ１の一端は電源Ｖｃｃに接続され、他端は共振回路に接続されている。抵抗Ｒ２の一端は電源Ｖｃｃに接続され、他端はトランジスタＴＲ１のベース端子とキャパシタＣ２に接続されている。抵抗Ｒ３の一端は接地され、他端はトランジスタＴＲ１のベース端子とキャパシタＣ２に接続されている。インダクタＬ１及びキャパシタＣ１から構成される回路は共振回路であり、トランジスタＴＲ１のコレクタ端子に接続され、共振周波数はパルス信号の中心周波数に設定されている。トランジスタＴＲ１は、キャパシタＣ２によって直流成分が除去され、バイアス回路を経由してベース端子に印加された電圧に基づいて共振回路の共振周波数の成分が増幅された電圧信号をコレクタ端子に出力する。
【００２５】
ローパスフィルタ１２（ＬＰＦ：Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）は、上述した積分回路に相当し、トランジスタＴＲ１から出力された電圧信号の波形を平滑化し、それによって電圧比較器１３から出力される矩形電圧信号の幅が広くなり、サンプルホールド回路１５による波形整形を容易にする。電圧比較器１３は、ローパスフィルタ１２から出力された電圧と、直流電圧源１４によって設定される閾値電圧とを比較し、閾値電圧より高いか低いかを判定し、高い場合には高い場合を示す電圧値を出力し、低い場合には低い場合を示す電圧値を出力する。
【００２６】
サンプルホールド回路１５は、電圧比較器１３から出力された電圧信号をサンプリングしてホールドすることで波形整形を行い、２値データへ変換する。論理波形比較器１６ａ及び１６ｂは、サンプルホールド回路１５から出力された電圧信号をベースバンド信号として、２値データの数ビットで構成されるシンボルデータと、予め設定されているリファレンスシンボルデータとの比較を行い、当該シンボルデータとリファレンスシンボルデータが一致するかを判定する。ここで、論理波形比較器１６ａと１６ｂにはそれぞれリファレンスシンボルデータＡとリファレンスシンボルデータＢが設定されている。復号器１７は、論理波形比較器１６ａ及び１６ｂの判定結果に基づいて復号データ信号を生成して出力する。
【００２７】
なお、共振回路は、上述したインダクタとキャパシタから構成されるＬＣ共振器を用いるのではなく、誘電体共振器や、他の共振器であってもよい。
また、電圧比較器１３は、差動アンプの他に高速オペアンプなどで構成してもよい。
【００２８】
図２は、パルス変調器１をシミュレーションした際の具体的な回路構成を示した図である。図２と図１はほぼ同じ構成であるため、異なる部分のみを説明する。
図２において送信機３０は、入力されたデータを変調し、ＵＷＢの無線電波を送信アンテナ３１から送信する。図１におけるローパスフィルタ１２は、トランジスタＴＲ１のコレクタ端子に接続され、キャパシタＣ３と抵抗Ｒ４から構成されている。電圧比較器１３は、抵抗Ｒ５からＲ９と定電流源１８とトランジスタＴＲ２とＴＲ３とから構成される差動アンプによって実現されており、図１の電圧源１４に対応する閾値電圧は、抵抗Ｒ８とＲ９に基づいて設定される。
【００２９】
図３は、送信機３０から送信される送信信号を示した図である。図３（ａ）は、送信される１つのパルス信号を時間軸波形表示した図であり、中心周波数が４ＧＨｚに設定されたパルス信号が生成される。
図３（ｂ）は、各ビットを１パルス信号とし、１シンボルを７ビットとして、上述したＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ  Ｋｅｙｉｎｇ）方式により変調された送信信号全体の時間軸波形を示した図である。図３（ｂ）において、情報０を「１１０１００１」からなるシンボルに対応させ、情報１を「１０１００１１」からなるシンボルに対応させることで２値データの送信が可能となる。ここで、図３（ａ）は、図３（ｂ）の１ビット分の波形を拡大した波形である。
【００３０】
次に図４から図１１を参照し、図２の回路構成で計算機シミュレーションを行った結果について説明する。
【００３１】
図４は、送信機３０から送信される送信信号を示した図である。図４（ａ）は、送信信号の周波数特性を示した図であり、パルス信号の中心周波数である４ＧＨｚにピークが存在している。図４（ｂ）は、１つのパルス信号の時間軸波形を示した図である。図４（ｃ）は、送信信号全体の時間軸波形を示した図である。最初に送信するシンボルとして情報０に対応する「１１０１００１」を設定し、２番目に送信するシンボルとして情報１に対応する「１０１００１１」を設定し、それぞれをＯＯＫ変調することによって送信信号が生成されている。
【００３２】
図５は、広帯域受信アンテナ１０で受信された受信信号を示した図である。図５（ａ）は、受信信号の周波数特性を示した図であり、パルス信号の中心周波数である４ＧＨｚにピークが存在するものの、図４（ａ）の送信信号は空間を伝播する間に減衰するため、受信時には受信した雑音との電力差がほとんど無いくらいまでに雑音成分に埋もれてしまっている。図５（ｂ）は、１つのパルス信号の時間軸波形を示した図であり、周波数成分で参照したのと同様に雑音成分と同じくらいの電圧レベルに下がってしまっている。図５（ｃ）は、受信信号の時間軸波形を示した図であり、雑音成分のためにパルス波形が判別され難い波形となっている。
【００３３】
図６は、広帯域受信アンテナ１０によって受信された受信信号が低雑音増幅器１１によって増幅された後の電圧信号を示した図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にはそれぞれ、広帯域受信アンテナ１０によって受信された直後の受信信号が低雑音増幅器１１によって増幅された後の周波数成分の波形、１つのパルス信号の電圧波形、受信信号全体の電圧波形が示されている。
【００３４】
図７は、低雑音増幅器１１から出力された電圧信号が上述したインダクタＬ１及びキャパシタＣ１から構成される共振回路によって共振周波数の成分が抽出され、ローパスフィルタ１２を通して積分、即ち平滑化された後の電圧信号を示した図である。低雑音増幅器１１から出力された電圧信号は、共振回路によって４ＧＨｚのパルス信号が存在する部分でのみ大きく共振し、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように中心周波数が４ＧＨｚのパルス信号が存在する箇所に下向きの山型の波形が得られる。
【００３５】
図８は、図７（ｃ）の電圧信号の波形を時間軸の表示範囲を変えて改めて表示した波形である。この電圧信号が電圧比較器１３に入力されることによって、上述した閾値電圧と入力された電圧信号の電圧値との比較が行われる。
【００３６】
図９は、電圧比較器１３から出力された電圧信号を示した図である。図９に示すように、電圧比較器１３からの出力は矩形波の電圧信号となる。図９の電圧信号をサンプルホールド回路１５に入力することによって、波形が整えられる。
【００３７】
図１０は、論理波形比較器１６ａ及び１６ｂに入力されるサンプルホールド回路１５から出力された電圧信号と、論理波形比較器１６ａに入力されるリファレンスシンボルデータＡの電圧信号と、論理波形比較器１６ｂに入力されるリファレンスシンボルデータＢの電圧信号の波形を示した図である。図１０（ａ）に示すように、シンボルにおける１ビットごとの値が大小の電圧値で示された電圧信号がサンプルホールド回路１５の出力として得られる。
【００３８】
図１０（ｂ）は、論理波形比較器１６ａに入力されるリファレンスシンボルデータＡの電圧信号である。リファレンスシンボルデータＡには上述した情報０に対応する「１１０１００１」のシンボルデータが設定されている。また、図１０（ｃ）は、論理波形比較器１６ｂに入力されるリファレンスシンボルデータＢの電圧信号である。リファレンスシンボルデータＢには上述した情報１に対応する「１０１００１１」のシンボルデータが設定されている。このようにリファレンスシンボルデータを設定することで、論理波形比較器１６ａからは情報０に対応するシンボルを電圧信号から抽出することができ、論理波形比較器１６ｂからは情報１に対応するシンボルを電圧信号から抽出することができる。
【００３９】
シンボルの抽出は、サンプルホールド回路１５の出力と、それぞれのリファレンスシンボルデータＡ及びＢを乗算することによって行う。具体的には、図１０（ａ）の電圧信号は論理値１に対応する電圧値が０Ｖとして出力されているため、リファレンスシンボルデータＡ及びＢは、逆に論理値０に対応する電圧値が０Ｖとして入力される。論理波形比較器１６ａと１６ｂは、図１０（ａ）に示す電圧信号が入力されると、その電圧信号にそれぞれ図１０（ｂ）に示すリファレンスシンボルデータＡと、（ｃ）に示すリファレンスシンボルデータＢの電圧信号を乗算する。そして、入力された電圧信号がリファレンスシンボルデータＡ及びＢの電圧信号に合致した場合には、７ビット分の時間だけ連続して０Ｖの出力が得られる。論理波形比較器１６ａは７ビット分の時間だけ連続して０Ｖの出力が得られた場合に、図１１（ａ）に示す電圧信号を出力し、論理波形比較器１６ｂも同様に処理を行って図１１（ｂ）に示す電圧信号を出力する。このとき、それぞれの論理波形比較器１６ａと１６ｂからは、入力された信号より７ビット分の時間だけ遅延して出力されることになる。
【００４０】
復号器１７は、論理波形比較器１６ａから図１１（ａ）に示す電圧信号を受信した場合には、情報０として出力し、論理波形比較器１６ｂから図１１（ｂ）に示す電圧信号を受信した場合には、情報１として出力する。
【００４１】
これらの構成によって、送信機３０から送信された情報０と情報１を受信側で復調することが可能となる。
【００４２】
なお、上記の実施形態では、２つの７ビットのシンボルに情報０と情報１を対応させて情報を伝送するようにしているが、１シンボルは何ビットにしてもよい。
また、情報０と情報１は、上述した位置変調のようにシンボルを送信する時間差によって示すようにしてもよい。
また、シンボルの各ビットを情報０と情報１に対応付けて、多値情報、即ち７ビットであれば１２８値として伝送すれば高速に大容量の情報を送信することが可能となる。
また、論理波形比較器１６ａ及び１６ｂで行われる論理演算は上述した乗算に限られるものではなく、他の論理演算を利用して行うものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態による超広帯域無線パルス復調器を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における超広帯域無線パルス復調器のシミュレーション回路構成及び送信機を示した図である。
【図３】同実施形態における送信機から送信される送信信号を示した図である。
【図４】同実施形態における送信機から送信される送信信号を示した図である。
【図５】同実施形態における広帯域受信アンテナで受信された受信信号を示した図である。
【図６】同実施形態における低雑音増幅器によって増幅された受信信号を示した図である。
【図７】同実施形態における共振回路によって共振された後の受信信号を示した図である。
【図８】同実施形態における共振回路によって共振された後の受信信号の拡大図である。
【図９】同実施形態における電圧比較器から出力された電圧信号を示した図である。
【図１０】同実施形態における論理波形比較器に入力されるサンプルホールド回路から出力された電圧信号と、リファレンスシンボルデータの電圧信号を示した図である。
【図１１】同実施形態における論理波形比較器の出力電圧信号を示した図である。
【図１２】従来の技術におけるＵＷＢ無線通信に利用される無線電波を説明するための図（その１）である。
【図１３】従来の技術におけるＵＷＢ無線通信に利用される無線電波を説明するための図（その２）である。
【図１４】従来の技術におけるＵＷＢ無線通信における変調方式を説明するための図である。
【図１５】従来の技術におけるＵＷＢ無線通信における送信機と受信機の内部構成例を示した図である。
【図１６】従来の技術におけるＵＷＢ無線通信における復調例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    超広帯域無線パルス復調器
１０  受信アンテナ
１１  低雑音増幅器
１２  ローパスフィルタ
１３  電圧比較器
１４  直流電圧源
１５  サンプルホールド回路
１６ａ  論理波形比較器
１６ｂ  論理波形比較器
１７  復号器
１８  定電流源
【図１】
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【図２】
2006121175.tif 000004
【図３】
2006121175.tif 000005
【図４】
2006121175.tif 000006
【図５】
2006121175.tif 000007
【図６】
2006121175.tif 000008
【図７】
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【図８】
2006121175.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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