(57)【要約】本発明により、動的伝達特性を有する多重検出器を利用したウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）信号を検出するための方法と機器が提供される。受信機回路は、要求される動的特性を供給するためのオペアンプのようなデバイスを利用して実行される。本発明のＵＷＢ通信システムにおいて、用いられる検出器は、多重アクセス受信に対して「ダイレクトシーケンス」スペクトラム拡散（ＤＳＳＳ）技術を利用する。このシステムの受信機部分は、ＵＷＢ信号に応答した第１のパルス系列を発生させるように動作可能な第１のパルスジェネレータを有する第１の回路と、第１の回路と並列に接続される第２の回路であって、ＵＷＢ信号に応答した第２のパルス系列を発生させるように動作可能な第２のパルスジェネレータを有する第２の回路と、第１および第２の符号系列をデコードし、かつＵＷＢ信号で搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路とを含む。【選択図】図１Ｂ
2005505189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウルトラワイドバンド通信（ＵＷＢ）信号を受信する受信機回路であって、
該ＵＷＢ信号を受信するように動作可能なアンテナと、
該ＵＷＢ信号に応答して第１のパルス系列を生成するように動作可能な第１のパルスジェネレータを有する第１の回路と、
該第１回路と並列に接続される第２の回路であって、該ＵＷＢ信号に応答して第２のパルス系列を生成するように動作可能な第２のパルスジェネレータを有する第２の回路と、
該第１および第２の符号系列をデコードし、該ＵＷＢ信号で搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路と
を含む、受信機回路。
【請求項２】
前記第１および第２の回路が非線形回路である、請求項１記載の受信機回路。
【請求項３】
前記第１および第２のパルスジェネレータは、安定した領域によって固定された不安定領域によって特徴付けられた関連する伝達曲線をそれぞれ有する、請求項１に記載の受信機回路。
【請求項４】
前記ＵＷＢ信号が、情報信号上で変調された擬似ランダムの符号系列を含む、請求項１に記載の受信機回路。
【請求項５】
前記擬似ランダム符号系列が、Ｍ−ａｒｙ直交変調理論を用いて変調される、請求項４に記載の受信機回路。
【請求項６】
前記擬似ランダム符号系列が、正反対の変調理論を用いて変調される、請求項４に記載の受信機回路。
【請求項７】
前記正反対の変調理論が、デジタル「０」およびデジタル「１」をそれぞれ現わす正および負のガウシアンモノサイクル波形を供給する、請求項６に記載の受信機回路。
【請求項８】
前記受信されたＵＷＢ信号が、所定の正の閾値より高い電圧レベルを有する場合のみ、前記第１のパルスジェネレータが、前記第１のパルス系列を生成する、請求項１に記載の受信機回路。
【請求項９】
前記受信されたＵＷＢ信号が、所定の負の閾値より低い電圧レベルを有する場合のみ、前記第２のパルスジェネレータが、前記第２のパルス系列を生成する、請求項８に記載の受信機回路。
【請求項１０】
ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）通信システムであって、該受信器は、
１つ以上のＵＷＢ信号を伝達するように動作可能な１つ以上の送信機と、
該ＵＷＢ信号を受信するように動作可能な受信機であって、該受信機は、
該ＵＷＢ信号に応答して第１のパルス系列を生成するように動作可能な第１のパルスジェネレータを有する第１の回路と、
該第１の回路と並列に接続された第２の回路であって、該ＵＷＢ信号に応答して第２のパルス系列を生成するように動作可能な第２のパルスジェネレータを有する該第２の回路と、
該第１および第２の符号系列をデコードし、該ＵＷＢ信号に搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路と
を含む、受信器と。
を含む、システム。
【請求項１１】
前記第１および第２の回路が非線形回路である、請求項１０に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１２】
前記各受信機の第１および第２のパルスジェネレータが、安定した領域によって固定された不安定領域によって特徴付けられた関連する伝達曲線を有する、請求項１０に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１３】
前記各受信機の１つ以上の送信機のそれぞれが、情報信号上に擬似雑音符号系列を変調するための変調器を有する、請求項１０に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１４】
受信されたＵＷＢ信号が、所定の正の閾値より高い電圧レベルを有する場合のみ、前記第１のパルスジェネレータがパルス系列を生成する、請求項１０に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１５】
受信されたＵＷＢ信号が、所定の負の閾値より低い電圧レベルを有する場合のみ、前記第２のパルスジェネレータが第２のパルス系列を生成する、請求項１０に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１６】
各変調器が、Ｍ−ａｒｙ直交変調理論を使用する、請求項１３に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１７】
前記変調器が、正反対の変調理論を使用する、請求項１３に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１８】
前記正反対の変調理論が、デジタル「０」およびデジタル「１」をそれぞれ現わす正および負のガウシアンモノサイクル波形を供給する、請求項１７に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項１９】
ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）通信システムであって、
複数のＵＷＢ信号と対応した伝達するように動作可能な複数の送信機と、
複数の検出器であって、各検出器は、該ＵＷＢ信号に応答して固有のパルス系列を生成するパルス生成回路を有する、検出器と、
該パルス系列をデコードし、該ＵＷＢ信号に搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路とを含む、ウルトラワイドバンド通信システム。
【請求項２０】
各パルス生成回路が非線形回路である、請求項１９に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２１】
前記複数の検出器が、前記複数のＵＷＢ信号の同時の伝達の受信時に、パルス系列を生成可能である、請求項１９に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２２】
前記複数の送信機が、同じチャンネルを介して同時に伝達するように構成された、請求項１９に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２３】
前記ＵＷＢ信号を生成するためにスペクトラム拡散技術を用いる、請求項２２に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２４】
前記用いられるスペクトラム拡散技術が、ダイレクトシーケンススペクトラム拡散技術である、請求項２３に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２５】
各前記送信機が、前記ＵＷＢ信号を生成するために擬似雑音（ＰＮ）符号系列を変調する変調器を有する、請求項２４に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２６】
各前記変調器が、Ｍ−ａｒｙ直交変調理論を利用している、請求項２５に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２７】
前記変調器が、正反対の直交理論を利用している、請求項２５に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２８】
前記正反対の変調理論が、デジタル「０」およびデジタル「１」をそれぞれ現わす正および負のガウシアンモノサイクル波形を供給する、請求項２７に記載のＵＷＢ通信システム。
【請求項２９】
ウルトラワイドバンド通信（ＵＷＢ）信号を受信する受信機回路であって、
該ＵＷＢ信号を受信するように動作可能なアンテナと、
該ＵＷＢ信号に応答して第１のパルス系列を生成するように動作可能な第１のパルスジェネレータを有する第１の回路と、
該ＵＷＢ信号の受信し、インバータＵＷＢ信号を供給するように構成されたインバータと、
該第１の回路と並列に接続される第２の回路であって、該インバータＵＷＢ信号に応答して第２のパルス系列を生成するように動作可能な第２のパルスジェネレータを有する、第２の回路と、
該第１および第２の系列をデコードし、該ＵＷＢおよびインバータＵＷＢ信号で搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路と
を含む、受信機回路。
【請求項３０】
前記第１および第２の回路が非線形回路である、請求項２９に記載の受信機回路。
【請求項３１】
前記第１および第２のパルスジェネレータが、それぞれ安定した領域によって固定された不安定領域によって特徴付けられた関連する伝達曲線を有する、請求項２９に記載の受信機回路。
【請求項３２】
前記ＵＷＢ信号が、情報信号上で変調された擬似ランダムの符号系列を含む、請求項２９に記載の受信機回路。
【請求項３３】
前記擬似ランダム符号系列がＭ−ａｒｙ直交変調理論を用いて変調される、請求項３２に記載の受信機回路。
【請求項３４】
前記擬似ランダム符号系列が正反対の変調理論を用いて変調される、請求項３２に記載の受信機回路。
【請求項３５】
前記正反対の変調理論が、デジタル「０」およびデジタル「１」をそれぞれ現わす正および負のガウシアンモノサイクル波形を供給する、請求項３４に記載の受信機回路。
【請求項３６】
ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）信号に含まれる情報を生成する方法であって、
該ＵＷＢ信号を受信するステップと、
該ＵＷＢ信号から第１のパルス系列を生成するステップと、
該ＵＷＢ信号から第２のパルス系列を生成するステップと、
該第１および第２のパルス系列に基づく情報を生成するステップと
を含む、方法。
【請求項３７】
前記第１のパルス系列を生成するステップは、前記ＵＷＢ信号を第１の非線形回路に印加するステップを含み、前記第２のパルス系列を生成するステップは、該ＵＷＢ信号を第２の非線形回路に印加することを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記ＵＷＢ信号が実質的に同時に前記第１および第２の回路に印加される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ＵＷＢ信号を生成するためにスペクトラム拡散技術が利用されている、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
前記用いられたスペクトラム拡散技術が、ダイレクトシーケンススペクトラム拡散技術である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記ＵＷＢ信号が、変調擬似雑音符号系列により生成される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
前記変調擬似雑音が、Ｍ−ａｒｙ直交変調理論を用いている、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記変調擬似雑音が、正反対の変調理論を用いている、請求項４２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ−Ｂａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」と題された、同時係属および同一出願人である２００１年５月１日出願の米国特許出願番号第０９／８４７，７７７号と関連しており、全体において、本明細書中で参照として採用されている。
【背景技術】
【０００２】
ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）通信システムは、反マルチパス性能があり、トランシーバの設計が簡易かつ低コストであるため、近年実質的に注目を受けている。ＵＷＢ伝送は、無線エネルギーの非常に短いインパルスを使用しており、その特徴的なスペクトルは、無線周波数の広い範囲をカバーする。従って、ＵＷＢ信号の結果は、高帯域幅と周波数多様性を有する。そのような特性は、ワイヤレス高速データ通信および低コストワイヤレスホームネットワークのような様々な用途に非常によく適するようになっている。
【０００３】
共同出願、および同一出願人である米国特許出願番号第０９／８４７，７７７号において、ＵＷＢ通信システムにおける、信号を検出する方法および装置が、開示されている。この出願に従うと、信号検出は、単極性伝達の信号に対してよく機能している。しかしながら、所望の伝達信号がニ極性である場合、または、例えば、複数のユーザがアプリケーションにアクセスする場合のような、複数のＵＷＢ送信機が同時に動作している場合、ユーザの間で干渉が経験され得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一般的に本発明の実施形態は、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）信号を伝達、かつ／または検出するための方法および機器を示唆する。
【０００５】
本発明を説明する局面に従って、ＵＷＢ通信システムは、１つ以上のＵＷＢ信号を伝達するように動作可能な１つ以上の送信機およびＵＷＢ信号を受信するように動作可能な受信機を含む。発明の本局面において、このシステムの受信機部分は、ＵＷＢ信号に応答した第１のパルス系列を発生させるように動作可能な第１のパルスジェネレータを有する第１の回路と、第１の回路と並列に接続される第２の回路であって、その第２の回路は、ＵＷＢ信号に応答した第２のパルス系列を発生させるように動作可能な第２のパルスジェネレータを有する第２の回路と、第１および第２の符号系列をデコードし、かつＵＷＢ信号で搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路とを含む。
【０００６】
他の本発明を説明する局面に従って、ＵＷＢ信号を受信する受信機回路は、ＵＷＢ信号を受信するように動作可能なアンテナ、ＵＷＢ信号に応答した第１のパルス系列を発生されるように動作可能な第１のパルスジェネレータを有する第１の回路と、第１の回路と並列に接続される第２の回路であって、その第２の回路は、ＵＷＢ信号に応答した第２のパルス系列を発生させるように動作する第２のパルスジェネレータを有する第２の回路と、第１および第２の符号系列をデコードし、かつＵＷＢ信号で搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路とを含む。
【０００７】
他の本発明を説明する局面に従って、ＵＷＢ通信システムは、対応する複数のＵＷＢ信号を伝達するように動作可能な複数の送信機と、複数の検出器であって、各検出器がＵＷＢ信号に応答した固有のパルス系列を発生させるパルスジェネレータ回路を有する、複数の検出器と、パルス系列をデコードし、かつＵＷＢ信号に搬送される情報を決定するように動作可能なパルス処理回路とを含む。
【０００８】
さらに他の本発明を説明する局面に従って、ＵＷＢ信号に含まれる情報を生成する方法は、ＵＷＢ信号を受信するステップと、ＵＷＢ信号から第１のパルス系列を発生させるステップと、ＵＷＢ信号から第２のパルス系列を発生させるステップと、第１および第２のパルス系列に基づく情報を発生させるステップとを含む。
【０００９】
ここで開示された発明の本質と利点のさらなる理解は、明細書の残りの部分および添付図面を参照して記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
米国出願第０９／８４７，７７７号において、Ｎタイプｉ−n特性曲線を有する検出器を有するＵＷＢ受信機が、開示されている。本出願における多重検出器は、出願第０９／８４７，７７７号で開示されている検出器と類似しており、ＵＷＢ伝達システムにおいてスペクトラム拡散直交変調理論が用いられ、故に、多重ＵＷＢ送信機が、同時にシステムにおいて動作し得る。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に従ったＵＷＢ通信システムのブロック図を示し、この通信システムは、図１Ａおよび１Ｂにそれぞれ示されるように、１つ以上の送信機５および受信機７を含む。図１において、１つの送信機５、および１つの受信機７のみ示されているが、本発明の実施形態はまた、多重アクセス通信を含み、そのため２つ以上の受信機７で受信するために同じチャンネルで同時に動作する２つ以上の送信機５があり得る。
【００１２】
多重アクセス通信では、スペクトラム拡散技術の利用によって、干渉に関連することが克服される。本明細書中に記載されている実施形態で利用されて得る、特定のスペクトラム拡散技術は、「ダイレクトシーケンス」スペクトラム拡散（ＤＳＳＳ）技術である。典型的なＤＳＳＳ送信機において、擬似ランダムまたは類似ノイズ（ＰＮ）符号系列ジェネレータは、伝達された信号を伝播するための送信機の変調器をインターフェイスするために用いられる。ＰＮ符号系列は、１および０の符号系列を含み、これらの相関関係の属性は、ホワイトノイズの相関関係の属性と類似である。ＰＮ符号ジェネレータ１２は、図１Ａに示される送信機５の構成部分として示されている。ＰＮ符号ジェネレータ１２は、擬似ランダム符号系列を供給する。この擬似ランダム符号系列は、情報ソース１０によって供給された情報信号に変調される。情報信号は、伝達のための複数のデータシンボルを含む。変調器１１からの変調された信号出力は、アンテナ１４によって発せられる前に変調された信号の調整するために、ウェーブシェイパー１３によって随意的に処理される。
【００１３】
様々なＰＮ符号系列理論が存在する。幅広く用いられるＰＮ系列のいくつかは、最大長シフトレジスタ系列（または簡単にｍ−系列）、Ｇｏｌｄ系列、Ｋａｓａｍｉ系列である。本発明の実施形態において、変調器１１は、アルファベット
【００１４】
【数１】
2005505189.tif 000003
を有するＭ−ａｒｙ（ほぼ）直交変調（ＯＭ）理論を使用する。ここで、
【００１５】
【数２】
2005505189.tif 000004
は、ｊ番目のシンボルであり、かつパラメータＮｓは、ＰＮ系列
【００１６】
【数３】
2005505189.tif 000005
の周期であり、
【００１７】
【数４】
2005505189.tif 000006
は、ＰＮ符号ジェネレータ１２から生成される。
【００１８】
【数５】
2005505189.tif 000007
は、ｃのｊ番目のサイクルシフトのｋ番目のチップであり、
【００１９】
【数６】
2005505189.tif 000008
であり、Ｔｆは、チップ区間である。ここでアルファベットサイズＭは、Ｍ＝２Ｉ＜Ｎｓを満足しなければならず、ここでＩは整数である。
【００２０】
変調器１１はまた、パルスジェネレータを含み、パルス区間Ｔｐを有するアナログ波形ｐ（ｔ）を発生させる。インターチップおよびインターシンボルの干渉のどちらもないことを保証するために、チップ区間Ｔｆは、条件Ｔｐ＋Ｔｄ＜Ｔｆを満足し、ここでＴｄは、チャネルの遅延拡散である。
【００２１】
以下の議論にあるように、図２Ａで示されるようなガウシアンモノサイクル波形によってデジタル「０」は、現わされる。ガウシアンモノサイクル信号は、
【００２２】
【数７】
2005505189.tif 000009
として数学的に記載され得、ここでＶ０は、振幅の頂点であり、τは時定数である。
【００２３】
図２Ｂで示されるような負のガウシアンモノサイクル波形を送信することによってデジタル「１」は、現わされる。他のタイプの正反対の波形、例えば、第２のガウシアンパルス導関数もまた利用され得ることに留意されたい。
【００２４】
ここで議論される変調理論は、実際的にチップレベルで正反対のシグナリングを利用する。このように、ＰＮ系列の属性とともにＰＮ系列の周期Ｎｓが大きいとき、集合Ｘの任意の２つのシンボルの間の相関関係をおおよそ０になるよう誘導する。このようにこのシグナリング理論は、直交変調と言われる。
【００２５】
図１Ｂは、本発明の実施形態に従った、受信機７のブロック図を示す。受信されたＵＷＢ  ＲＦ信号１２０は、最初にフィルタ、積分器、または最適な検出を補助するエンベロップ検出器のような随意的なウェーブシェイピング回路１００を通る。
【００２６】
条件付きで受信されたＵＷＢ  ＲＦ信号を現わす信号１０１は、並列回路１０９および１１０と接続される。回路１０９は、インダクタ１０３と回路１０４とを含み、回路１０４は、直列でインダクタ１０３と接続されている。回路１０４は、図３で示すようなＮタイプｉ−ν伝達特性を有する。この特性曲線は、入力１０７によって、動的に操作されている。回路１０９からの信号は、受信された信号に依存する直列のパルスまたはサイレンスからなる。回路１０９は、「正」検出器として呼ばれ、受信信号がある正の閾レベルより上であるときのみパルスを生成する。
【００２７】
同様に、回路１１０は、インダクタ１０５および他の回路１０６を含み、他の回路１０６はインダクタ１０５と直列で接続される。回路１０４のように、回路１０６は、Ｎタイプｉ−ν伝達特性を有する。この発明の実施形態において、回路１０４と回路１０６は、非線形回路である。回路１０４および１０６の伝達特性に関して、回路１０６の伝達曲線は、入力１０８で所定の制御電圧を印加することによって異なる位置に配置される。入力１０８はまた、入力１０８に可変電圧を供給することによって伝達曲線を動的に操作するためにも用いられ得る。回路１０９の出力と同様に、回路１１０からの出力信号は、受信信号に依存して、一連のパルスおよびサイレントを含む。回路１０９および１１０の伝達曲線が異なるため、同じ入力信号に対して異なる応答をする。回路１１０は、「負」検出器として呼ばれ、入力信号が、ある負の閾値より低い場合にのみ、パルスを生成することによって応答される。
【００２８】
回路１０９および１１０からの出力信号は、パルス処理回路１１２と接続され、パルス処理回路１１２は、適当なデコードされたデジタル信号１１３を決定する。パルス処理回路は、ゲートアレイボード、デジタル信号処理ボード、またはそのようなものを使用した論理回路を基礎として実装され得る。信号処理回路の操作に関するさらなる詳細は、以下で提供される。
【００２９】
図３に示される回路１０４の特性曲線を再び参照すると、伝達曲線が２つの行き止まりのポイントＰ１＝（Ｖν，ｉν）およびＰ３＝（Ｖｐ，ｉｐ）を含むことが分かる。ここでｉｖおよびｉｐは、Ｎ曲線の電流の谷と頂点を表している。そのように示されているが、曲線が区分的に線形である必要がない。必要条件は、特性曲線は３つの異なる領域で構成されることのみであり、中間領域は、正のインピーダンススロープを有する２つの他の領域と結合されている負のインピーダンススロープを有する。入力信号が、特性曲線の線要素Ｐ１−Ｐ３で動作しているという条件下で、Ｐ４→Ｐ３→Ｐ２→Ｐ１→Ｐ４の状態軌道に沿って移動するパルスが生成される。生成された複数のパルスは、使用可能時間（例えば、入力信号が、線要素Ｐ１−Ｐ３上で動作している区間）および軌跡の速度に依存する。回路１０６の基本動作は、行き止まりのポイントが異なる位置に配置されることを除き、回路１０４について議論していることと同様である。
【００３０】
ここで図４を参照すると、本発明の実施形態に従って、オペアンプベースの回路を利用し、図１の正の検出器１０９の回路１０４および負の検出器１１０の回路１０６が実装され得ることが示される。これらのオペアンプベースの回路は、図３で示された特性と同様の区分的線形ｉ−ν特性を有する。図示された実施形態において、特性曲線スロープおよび行き止まりのポイントは、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の値、ならびにバイアス電圧ＶｃｃおよびＶｄｄの変更によって容易に調整され得る。図１で示されている入力制御１０７および１０８は、図４においては、それぞれ４０３および４０４と表示されている。特定の実施形態において、２つの異なる固定バイアス電圧は、単純に適用され得、そのため伝達曲線は、２つの異なる所定の位置に平行移動される。本発明のより高度な実施形態を必要とする動作環境において、動作ノイズレベルは、入力４０３および４０４を制御するために適切な電圧を決定するために検出される。そのような実施形態において、Ｎタイプ特性曲線は、リアルタイムで異なる位置に動的に平行移動される。
【００３１】
図５は、本発明の他の図示された実施形態に従って、代替のニ重検出器ＵＷＢ受信機５０を示す。このＵＷＢ受信機システム５０において、信号ソース５０１からの入力信号は、１０９を有する図１Ｂで示される受信機７の中においてと同様に、回路５０９に直接送られる。しかしながら入力信号は、回路５１０に送られる前にインバーティング回路５１１によってインバートされる。ｉ−ν伝達特性を有する回路５１０は、回路５０９の伝達特性と同様である。２つの検出器５０９および５１０は、正反対の極性を有する信号を受け取るため、各応答は異なり、パルスの異なるセットを生成する。
【００３２】
上述のスペクトラム拡散直交変調理論による図５に示されるＵＷＢ受信機の応答が、ここで説明される。解説を容易にするために、ここでの説明は、マルチレベル変調器が単純な拡張となるようなＭ＝２−ａｒｙ変調理論を仮定する。この説明の例において、ｃ＝｛１１１０１００｝である７つのチップｍ−系列が用いられる。それゆえシンボル「１」は、１１１０１００と現わされ、シンボル「２」は、１１０１００１と現わされ、そのためシンボル「２」は、シンボル「１」の１ビットシフトしたバージョンである。
【００３３】
図６は、数値のシュミレーションに基づいた図５で示された受信機の典型的な応答を説明する。波形６０１は、伝達されるべきシンボルを現わす。この説明された例において、伝達される信号は、シンボル１が後に続くシンボル２である。ちょうど言及されたＤＳＳＳアプローチとＰＮ系列をもって、変調された信号は波形６０２で現わされる。チャンネルにおける付加的なホワイトガウシアンノイズの存在のために、受信された信号は、幾分悪影響を及ぼされ、波形６０３のように示される。２つの回路５０９および５１０からの出力は、ノイズのレベルと同様の信号の位置に依存する一連のパルスを含む。これらの出力は、図５の負および正の検出器用にそれぞれの波形６０４および６０５として示される。回路のチューニングに依存して、デジタル信号の存在は、特定の数のパルスを生成するためにセットされ得る。この説明された例においては、４つのパルスが使用されている。波形６０６は、波形６０５の詳細な見方を示している。これらのパルスを受信すると、パルス処理システムは、デコードされたデジタル信号を決定する。
【００３４】
回路５０９および５１０からの出力信号は、適当なデコードデジタル信号１１３を決定するパルス処理回路５１２と接続されている。パルス処理回路５１２は、ゲートアレイボード、デジタル信号処理ボードまたはそのようなものを利用する論理回路を利用して、実装され得る。
【００３５】
パルス処理回路５１２は、以下のタスクを行う。第１に、伝達前に、受信されたシンボルｘｉ（ｔ）が、Ｍ×ＮＩ配列ＡおよびＢにおける正および負の検出器に供給されるとき、演繹的に理想的なパルス生成インスタントを格納する。ここでは、ＮＩは、シンボル当たりの生成されたパルスの数である。ＡおよびＢの（ｉ、ｊ）番目の要素、ａ（ｉ、ｊ）およびｂ（ｉ，ｊ）は、ｊ番目のパルス生成インスタントを意味する。第２に、パルス処理回路５１２は、正の検出器５０９の決定メトリックＷ＝（ｗ０，ｗ１，．．．，ｗＭ−１）および負の検出器５１０の決定メトリックＵ＝（ｕ０，ｕ１，．．．，ｕＭ−１）を０に初期化する。第３に、パルス処理Ｋ回路５１２は、正の検出器５０９のための配列Ｙ＝（ｙ１，ｙ２，．．．，ｙＮ）および負の検出器５１０のための配列Ｚ＝（ｚ１，ｚ２，．．．，ｚＮ）の検出器からの実際のパルス生成インスタントを格納する。第４に、０≦ｉ≦Ｍ−１、１≦ｊ≦ＮＩおよび１≦ｋ≦Ｎの各組合せに対して、条件ａ（ｉ，ｊ）−Δ≦ｙｋ≦ａ（ｉ，ｊ）＋Δが、正の検出器５０９に対して満足されているかどうかをパルス処理回路５１２はチェックしている。満足している場合は、メトリックｗｉは、１増加する。パラメータΔは、検出窓の幅であり、設計のパラメータである。同様に、パルス処理回路５１２は、以下の条件ｂ（ｉ，ｊ）−Δ≦ｚｋ≦ｂ（ｉ，ｊ）＋Δが、負の検出器５１０に対して満足されているかどうかチェックしている。満足している場合は、メトリックｕｉは、負の検出器５１０について１増加する。第５に、パルス処理回路５１２は、δｉ＝ｕｉ＋ｗｉ，ｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１に従って、正の検出器５０９および負の検出器５１０のメトリックを結合する。最終的に、δｍが全てのδｉ、０≦ｉ≦Ｍ−１の中で最も大きい場合、パルス処理回路５１２は、ｘｍ（ｔ）が最も伝達される可能性が高いことを決定する。この例において、デコードシンボルは、信号６０７として示され、デコードシンボルは、送信されたシンボルと同じである。
【００３６】
上記は、本発明の多くの実施形態を完全に記載しているが、様々な代替物、改変、および等価な物が利用され得る。例えば、多重検出器構成は、可能であり、この用途で記載された発明の範囲内にある。例えば、図７で示すように、４つのＮタイプ回路を有する４つの検出器システムは、並列に接続されている。各Ｎタイプ回路のｉ−ν伝達特性は、行き止まりのポイントの異なる集合を有するように構築され得、そのため行き止まりのポイントの専用の集合によって特徴付けられた他のＮタイプ回路と異なるように、入力信号に応答をする。図７は、４つの検出器システムの特定の例を示す。しかしながら、本明細書の発明の記載に従って、それ以上または以下の検出器を有する他の実施形態が可能であることが理解されるべきである。これらまたは他の理由によって、上述の説明は、添付された特許請求の範囲によって規定された発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施形態に従ったＵＷＢ通信システムの送信機のブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施形態に従ったＵＷＢ通信システムの受信機のブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、正のガウシアンモ、サイクル波形によって現されたデジタル「０」を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、負のガウシアンモ、サイクル波形によって現されたデジタル「１」を示す。
【図３】図３は、本発明の局面に従った、受信機の検出回路において利用される非線形回路素子のｉ−ν伝達特性を示している。
【図４】図４は、図３に示されたｉ−ν伝達特性と同様のｉ−ν伝達特性を供給する回路を基礎としたオペアンプを有するＵＷＢ受信機回路を示す。
【図５】図５は、本発明の代替の実施形態に従ったＵＷＢ通信システムの受信機回路を示す。
【図６】図６は、数値シュミレーションを基礎とした図５に示される受信機の応答を説明する。
【図７】図７は、本発明の実施形態に従った、ＵＷＢ通信システムの４つの検出器を有する受信機回路を説明する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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