(57)【要約】  シーケンス・キー付きＵＷＢ記号（図２）の送信を部分的に直列化することにより、かかる送信を受信するのに必要とされる並列受信機ブランチの数が、減少される。減少された数の受信機経路は、ＵＷＢ記号の部分的に直列化された部分のそれぞれの受信中に再使用され、ローカル発振器（３１２、３３２、３３４、３３６）の出力周波数は、それらの部分のそれぞれの受信用に変更される。並列受信機経路の数を減少させることは有利なことに、かかる受信機によって消費される電力の量を減少させる。同様に有利なことに、かかる受信機を集積回路内に実装するのに必要とされる領域の量が、低減される。本発明の別の態様では、同期化シーケンスは、ＵＷＢ記号の送信に使用可能な全周波数帯群（４０２〜４０８）よりも少ない周波数帯群を使用する。
2007526713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超広帯域信号と同期化し、部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号を受信する方法であって、ａ）複数の並列受信機経路の内の１つにそれぞれ選択的に結合される、第１の複数の発振器を作動させること、ｂ）第２の複数の発振器を非動作低電力状態に維持する（４０４）こと、ｂ）前記複数の並列受信機経路を作動させる（４０６）こと、ｃ）少なくとも一部には前記複数の並列受信機経路のそれぞれの出力に基づいて、同期化シーケンスが受信されたかどうかを判定すること、ｄ）部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の第１の部分を受信すること、ｅ）（ｃ）の前記判定が肯定的である場合は第２の複数の発振器を作動させること、ｆ）前記第２の複数の発振器のそれぞれを前記複数の並列受信機経路の内の１つにそれぞれ選択的に結合させること、ｇ）前記部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の第２の部分を受信すること、を含む方法。
【請求項２】
前記複数の受信機経路のそれぞれは、当該受信機に結合された発振器の出力の同相バージョンと直交バージョンとを受信する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非動作低電力状態は、消勢された状態を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記非動作低電力状態は、付勢された非切換え状態を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の前記第１の部分を受信した後に、前記第１の複数の発振器を前記複数の並列受信機経路から減結合することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号を受信する方法であって、ａ）それぞれ少なくとも２つの周波数出力を選択的に発生させるように動作可能であり、少なくとも２つの周波数出力のそれぞれの同相バージョンと直交バージョンとを発生させるようにさらに構成された、複数のローカル発振器を作動させること、ｂ）それぞれが前記ローカル発振器の内の１つに結合された前記複数の並列受信機経路を作動させ、第１の同相および直交信号対を前記少なくとも２つの周波数の内の第１の周波数で受信すること、ｃ）部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の第１の部分を受信すること、ｄ）前記複数の並列受信機経路のそれぞれが、それ自体に対応するローカル発振器から第２の同相および直交信号対を前記少なくとも２つの周波数の内の第２の周波数で受信するように、前記複数のローカル発振器を作動させること、ｇ）前記部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の第２の部分を受信すること、を含む方法。
【請求項７】
前記部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の前記第１の部分の終了と、前記部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の前記第２の部分の終了との間に時間遅延が存在する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の前記第１の部分を受信する前に、超広帯域信号と同期化することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ローカル発振器は、超広帯域信号と同期化した後に、少なくとも２つの周波数出力を選択的に発生させるように動作可能である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ローカル発振器は、超広帯域信号と同期化する前に、１つの周波数出力だけを選択的に発生させるように動作可能である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号を受信する受信機であって、それぞれが第１のミキサと第２のミキサとを含む複数の並列受信機経路と、それぞれ同相出力と直交出力とを有し、前記同相出力が対応する前記第１のミキサに結合され、前記直交出力が対応する前記第２のミキサに結合されるように、前記複数の受信機経路の内の対応する１つに結合された複数の複合ローカル発振器と、前記複数の並列受信機経路のそれぞれからの出力を受信するように結合されたＲＡＫＥコンバイナと、前記ＲＡＫＥコンバイナに結合されたシーケンス・キーイング復調器と、前記シーケンス・キーイング復調器に結合されたシーケンス・キーイング復号器とを備える受信機。
【請求項１２】
各受信機経路は、１対のアナログ／デジタル変換機をさらに備える、請求項１１に記載の受信機。
【請求項１３】
前記部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の前記第１の部分から受信された情報を格納するように結合されたメモリをさらに備える、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１４】
同期化シーケンスが受信されたかどうかを判定し、前記複数の複合ローカル発振器のそれぞれの前記周波数出力を判定する制御信号を供給する制御回路をさらに備える、請求項１３に記載の受信機。
【請求項１５】
アンテナと、前記アンテナに結合されたフィルタと、前記フィルタに結合されたアンテナ・スイッチと、前記アンテナ・スイッチに結合された可変利得低雑音増幅器と、前記可変利得低雑音増幅器に結合され、前記複数の並列受信機経路のそれぞれにさらに結合された電力分割器とをさらに備える、請求項１４に記載の受信機。
【請求項１６】
トランシーバであって、部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号を受信し、それぞれが第１のミキサと第２のミキサとを含む複数の並列受信機経路と、それぞれ同相出力と直交出力とを有し、前記同相出力が対応する前記第１のミキサに結合され、前記直交出力が対応する前記第２のミキサに結合されるように、前記複数の受信機経路の内の対応する１つに結合された複数の複合ローカル発振器と、前記複数の並列受信機経路のそれぞれからの出力を受信するように結合されたＲＡＫＥコンバイナと、前記ＲＡＫＥコンバイナに結合されたシーケンス・キーイング復調器と、前記シーケンス・キーイング復調器に結合されたシーケンス・キーイング復号器と、前記部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の前記第１の部分から受信された情報を格納するように結合されたメモリと、同期化シーケンスが受信されたかどうかを判定し、前記複数の複合ローカル発振器のそれぞれの前記周波数出力を判定する制御信号を供給する制御回路と、アンテナと、前記アンテナに結合されたフィルタと、前記フィルタに結合されたアンテナ・スイッチと、前記アンテナ・スイッチに結合された可変利得低雑音増幅器と、前記可変利得低雑音増幅器に結合され、前記複数の並列受信機経路のそれぞれにさらに結合された電力分割器とを備える受信機と、前記アンテナ・スイッチに結合された送信機とを備えるトランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信に関し、より具体的には、超広帯域通信におけるマルチバンド・シーケンス・キーイング［multi band sequence keying］の少なくとも部分的な直列化と、複雑さおよび電力消費が低減された超広帯域受信機アーキテクチャとに関する。
【背景技術】
【０００２】
超広帯域（ＵＷＢ―ultra wideband―）通信は、信号が無線スペクトルの大部分にわたって拡散され、したがって個々のどの周波数の信号電力も比較的小さい、無線通信の一形態である。かかるシステムの帯域幅は、典型的には５００ＭＨｚを超え、いくつかのＵＷＢシステムでは、帯域幅は、例えば２ＧＨｚと１００ＧＨｚの間であることもある。初期のＵＷＢシステムは、パルス位置変調を使用することによって各システムの信号に情報を付与していた。かかるパルス位置変調は、ＵＷＢシステムのコンテキストでは時間変調と呼ばれることもある。
【０００３】
パルス位置すなわちパルスの生じる時間、またはパルスの位相のいずれかを変調することにより、情報がＵＷＢ信号に符号化され、後に当該信号から取り出され得る。例えば、わずかに早いパルスが、「ゼロ」と解釈されてもよく、一方、わずかに遅れたパルスが、「１」と解釈されてもよい。その代わりに、ゼロ位相で送信されるパルスが、「ゼロ」と解釈されてもよく、一方、１８０度位相で送信されるパルスが、「１」と解釈されてもよい。残念ながら、これらのスキームは、送信されるパルス毎に１ビットの情報しか提供しない。
【０００４】
ＵＷＢ信号の情報内容を増加させるための１つのシグナリング・スキームは、シーケンス・キーイングを用いて位相またはパルス位置のビットを増大させることに関するものである。この技法はスペクトル・キーイング［spectral keying］と呼ばれることもある。シーケンス・キーイングは、ＵＷＢ波形がいくつかの予め定義された周波数帯での独立した送信から成ることを必要とする。このようにして、追加情報は、ＵＷＢパルス送信用の周波数帯の選択に関する時間順によって表現される。周波数帯の数が増加するに従って、周波数の時間順シーケンスの順列の数も急激に増加する。多バンドの使用は回路帯域幅およびサンプル・レートを利用されるバンド数分の１に減少させることを可能にするので、ＵＷＢシステムの実装に関するいくつかの固有の利点をもたらす。この結果得られる送信機と受信機とにシーケンス・キーイングを適用することは、このマルチバンドＵＷＢシステムの情報密度を高める論理的な機能拡張である。明らかな欠点は、送信されたトーン・シーケンス［sequence of tone］を当該シーケンスの事前知識なしに受信するには、いくつかの並列受信機が必要とされることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
必要とされているのは、２つ以上の周波数帯にわたってかかるシーケンス・キーイングを利用し、送信された超広帯域信号を受信し復調するのに必要とされる、マルチブランチ受信機［multi-branch receiver］の複雑さと電力消費とを低減するための方法および装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
簡単にいえば、シーケンス・キー付きＵＷＢ記号［sequence keyed UWB symbol］の送信を部分的に直列化することにより、かかる送信を受信するのに必要とされる並列受信機経路の数が、減少される。減少された数の受信機経路は、ＵＷＢ記号の部分的に直列化された部分のそれぞれの受信中に再使用され、ローカル発振器の出力周波数は、それらの部分のそれぞれの受信向けに変更される。並列受信機経路の数を減少させることは有利なことに、かかる受信機によって消費される電力の量を減少させる。同様に有利なことに、かかる受信機を集積回路内に実装するのに必要とされる領域の量が、低減される。
【０００７】
本発明の別の態様においては、同期化シーケンスは、ＵＷＢ記号の送信に使用可能な全［complete］周波数帯群よりも少ない周波数帯群を使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は一般に、２つ以上の周波数帯を用いて送信された超広帯域信号、すなわちシーケンス・キー付きＵＷＢ記号を受信し復調するのに必要とされる、マルチブランチ受信機の複雑さおよび電力消費を低減するための方法および装置に関するものである。同様に、本発明は、部分的に直列化されたＵＷＢ記号を送信するための方法および装置に関するものである。さらに、本発明は、受信機を送信機と同期化するための方法および装置に関するものである。
【０００９】
到着時間のシーケンスがそれに関する変調情報の全てまたは一部を運搬するマルチバンドＵＷＢ受信機は通常、ｎ個のバンド毎にｎ個の並列受信機ブランチ、すなわち受信機経路を必要とする。本発明の諸実施形態では、送信されるシーケンスの部分的なまたは完全な直列化は、並列受信機ブランチの数を２分の１からｎ分の１の間に減少させるために使用される。言い換えれば、シーケンス・キー付きＵＷＢ記号が直列化されてよい部分の数は、２以上であってもよい。この直列化は、シーケンス・キーイングのシーケンス特性を変更せずに行われる。
【００１０】
この明細書においては、「１つの実施形態［one embodiment］」、「一実施形態［an embodiment］」、または同様の語句への言及は、当該実施形態に関して説明される特定の機能、構造体、動作、または特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書にかかる表現または語句が見受けられても、必ずしも全てが同じ実施形態について言及しているわけではない。さらに、様々な特定の機能、構造体、動作、または特徴は、１つまたは複数の実施形態において任意の適当な対応で組み合わされてもよい。
【００１１】
ＵＷＢ通信向けの１つの変調スキームは、スペクトル・キーイングと呼ばれることもあり、当該スキームは、送信されたパルスを例えばＢＰＳＫまたはＱＰＳＫ変調技法に従って変調することに加えて、異なる周波数でのパルスの送信シーケンスを使用して、変調情報の運搬も行う。例を挙げると、例えば８００ＭＨｚの間隔で、５つの異なる周波数が選出されてもよい。この例では、各周波数のパルス持続期間は、パルス毎に３ｎｓであり、したがって完全なシーケンスを送信するには、１５ｎｓが必要とされる。受信機から見ると、送信されるシーケンスは事前には知られないので、並列受信機経路、すなわちブランチは、任意の到着順を許容するように実装される。
【００１２】
集積回路の形でＵＷＢトランシーバが実装されるものとした場合、シーケンス・キーイングの１つの欠点は、並列受信機経路の必要性から生じる比較的大きなアナログＲＦセクションである。特に、並列受信機の経路の実装に必要とされる多数のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換機が存在し、また、当該変換機は、かなりの量のチップ領域を必要とし、動作中にかなりの量の電力を必要とする。
【００１３】
図１を参照すると、超広帯域通信システムにおいて記号を送信するための１つのシーケンス・キーイング・スキームを示す周波数対時間図が、示されている。より具体的には、図１は、８つの周波数帯と８つの変調時間スロットとを有するＵＷＢ記号が送信される一例を示している。この図示の例では、各時間スロット中に１つの搬送波（すなわちｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、またはｆ８）だけが、送信をオンに切り換えられ得る。ある搬送波がオンに切り換えられると、その搬送波は当該ＵＷＢ記号の送信中に再びオンに切り換えられることはない。図１に示されるように、ＵＷＢ記号は、時間ｔ１における周波数帯ｆ３、時間ｔ２における周波数帯ｆ１、時間ｔ３における周波数帯ｆ６、時間ｔ４における周波数帯ｆ５、時間ｔ５における周波数帯ｆ２、時間ｔ６における周波数帯ｆ８、時間ｔ７における周波数帯ｆ４、および時間ｔ８における周波数帯ｆ７から成る。上記は、便宜的な表記ではｆ３＠ｔ１、ｆ１＠ｔ２、ｆ６＠ｔ３などとして表現され得る。さらなる表記の簡略化は、８つの時間スロット中に選択された周波数を｛３，１，６，５，２，８，４，７｝として表現することであり、この場合の数字は、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、…ｔ８において、それぞれ８つの搬送波の内のどの搬送波がオンに切り換えられているかを表していることを理解されたい。
【００１４】
本発明によれば、送信されたＵＷＢ信号の部分的な直列化は、必要とされる並列受信機経路の数を減少させることになる。したがって、チップ領域と電力消費の両方の節約が、達成される。
【００１５】
シーケンス・キー付きＵＷＢ記号向けの受信機における並列受信機経路の数を減少させるための１つのスキームでは、シーケンスは、各周波数毎に個々の時間スロットを設けることによって完全に直列化される。上記は一般に、ｎ２の時間スロット、この例ではそれぞれ３ｎｓの時間スロットが使用可能な状態にされることを必要とする。したがって、ｎ＝５とした場合は、連続する記号間で７５ｎｓが必要とされる。パルスの繰返し率を１３．３ＭＨｚよりも高くしようとする試みは、パルス幅を縮小しなければ実現可能でないはずである。しかし、パルス幅を縮小することは、各サブ・バンドによって占有される帯域幅が増大すること、および信号エネルギーの実質的な部分を収集するのに必要とされるＲＡＫＥフィンガの数も増加することを含めたいくつかの欠点を有する。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態は、依然としてより高いパルスの繰返し因数［repetition factor］をサポートしながらも、受信機の複雑さが２分の１に削減され得るようなシーケンス・キーイングの完全に直列的な送信と完全に並列的な送信との間の折衷案である。例えば、８つの副搬送波を使用する要件を、３ｎｓのパルス持続期間とし、１９．５ＭＨｚの記号繰返し率とする。完全な直列化のために、我々は、各記号間で６４×３ｎｓ、すなわち１９２ｎｓを必要とする。しかし、本発明によるＵＷＢ受信機では、使用可能な時間は、５１ｎｓ（１／１９．５ＭＨｚ）である。我々は、２組の８つのパルス（２×８×３＝４８ｎｓ）までを対象とする時間を有するものとする。本発明によれば、情報スループットを含むシーケンス・キーイング変調スキームに関する元の特性を維持しながらも、並列受信機ブランチの数が、２分の１に減少され得る。より具体的には、この例においては、ｌｏｇ２（８！）＝１５．２２から、記号毎に合計３１ビットが与えられるので、我々は、１６個の位相ビット（搬送波毎に２個）と、１５個のシーケンス・ビットとを有する。上記から、３１×１９．５＝６０４．５Ｍｂｐｓの生データ・レートが与えられる。
【００１７】
図２を参照すると、本発明によるＵＷＢ記号を送信するためのスキームを示す周波数対時間図が示されている。より具体的には、図２は、本発明に従って図１のシーケンス・キー付きＵＷＢ記号が再フォーマット化された一例を示している。図２に示されるように、ＵＷＢ記号は、時間ｔ１１における周波数帯ｆ３、時間ｔ１２における周波数帯ｆ１、時間ｔ１３における周波数帯無し［no frequency］、時間ｔ１４における周波数帯無し、時間ｔ１５における周波数帯ｆ２、時間ｔ１６における周波数帯無し、時間ｔ１７における周波数帯ｆ４、時間ｔ１８における周波数帯無しから成る第１の部分と、中間部分のギャップ（この図示の例では３ｎｓ）と、時間ｔ２１における周波数帯無し、時間ｔ２２における周波数帯無し、時間ｔ２３における周波数帯ｆ６、時間ｔ２４における周波数帯ｆ５、時間ｔ２５における周波数帯無し、時間ｔ２６における周波数帯ｆ８、時間ｔ２７における周波数帯無し、および時間ｔ２８における周波数帯ｆ７から成るＵＷＢ記号の第２の部分とから成る。上記は、便宜的な表記ではｆ３＠ｔ１１、ｆ１＠ｔ１２、０＠ｔ１３などとして表現され得、この場合の「０」は、当該時間スロット内に送信がないことを表す。さらなる表記の簡略化は、部分１および２の８つの時間スロット中に選択された周波数をＰ１｛３，１，０，０，２，０，４，０｝、Ｐ２｛０，０，６，５，０，８，０，７｝として表現することであり、この場合の数字は、第１の部分（Ｐ１）については時間ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、…ｔ１８において、第２の部分（Ｐ２）については時間ｔ２１、ｔ２２、ｔ２３、…ｔ２８において、それぞれ８つの搬送波の内のどの搬送波がオンに切り換えられているかを表していることを理解されたい。
【００１８】
図１および２を参照すると、図１のＵＷＢ記号で示されるスペクトル成分に関する全ての時間的順序付けは、図２の部分的に直列化されたＵＷＢ記号から取得され得ることが分かる。本開示の利益を有する当業者には、図２の部分的に直列化されたシーケンス・キー付きＵＷＢ記号は、図１に示されるシーケンス・キー付きＵＷＢ記号向けの受信機と比較すると、半分の数の並列受信機ブランチしか必要としないことが理解されるであろう。
【００１９】
本発明の一実施形態では、スペクトル的に異なる８つの成分を有するＵＷＢ記号を受信する受信機は、４つの並列ブランチを含む。各複合ローカル発振器は、２つの使用可能周波数の間で切り換えることができる。前半の記号間隔中には、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、およびｆ４が提供され、一方、後半の記号間隔中には、周波数ｆ５、ｆ６、ｆ７、およびｆ８を提供するように周波数が切り換えられる。メモリは、前半および後半からのサンプルを格納して、シーケンス・キーイング符号語を最大尤度で復号するのを可能にするために使用される。第２の周波数群に切り換える前に、アナログ／デジタル変換機（ＡＤＣ）によって収集された追加のサンプルを利用することにより、有効なマルチパスを組み合わせるオプションのＲＡＫＥが、使用可能である。
【００２０】
本発明の例示的な一実施形態が、図３のブロック図の形で示されている。この実施形態は、典型的な無線受信機フロント・エンド（アンテナ、フィルタ、および低雑音増幅器）を含んでおり、さらには、本発明による４つの並列受信機経路のそれぞれに分割され結合された低雑音増幅器の出力も示している。さらに、本発明によれば、４つの並列受信機経路のそれぞれは、２つの異なる混合周波数を発生させるように動作可能なローカル発振器も含む。このようにして、４つの受信機経路のそれぞれは、２つの異なる周波数帯を受信するのに使用され得る。
【００２１】
より具体的には、トランシーバの受信機部分３００は、高域通過フィルタ３０４に結合されたアンテナ３０２を含む。高域通過フィルタ３０４は、アンテナ・スイッチ３０６に信号を供給するように結合され、アンテナ・スイッチ３０６は、トランシーバの送信機部分から制御信号を受信するものとして示されている。アンテナ・スイッチ３０６は、可変利得低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０８に信号を供給するように結合されている。ＬＮＡ  ３０８の出力は、電力分割器３１０に結合されている。電力分割器３０８は、４つの並列受信機経路のそれぞれに信号を供給する。
【００２２】
第１の受信機ブランチすなわち経路は、ローカル発振器３１２を含む。ローカル発振器３１２は、ローカル発振器制御回路３１５からの制御信号に応じて第１の周波数と第２の周波数のいずれかを提供するように動作可能である。ローカル発振器制御回路３１５は、様々な手法で実装され得るが、基本的には同期化シーケンスが受信されたことを認識し、その後各受信機ブランチ内のローカル発振器が第１または第２の周波数のいずれかを正しい期間に提供して、部分的に直列化されて送信されたシーケンス・キー付きＵＷＢ記号の様々な部分を受信するのに必要な制御情報を提供するように動作可能な、タイミング回路である。ローカル発振器３１２の出力は、信号の同相［in-phase］（Ｉ）バージョンと直交［quadrature］（Ｑ）バージョンとを発生させるブロックに結合されている。同相信号は、ミキサ３１６に結合され、直交信号は、ミキサ３１８に結合されている。ミキサ３１６、３１８のそれぞれは、電力分割器３１０から信号を受信する。ミキサ３１６、３１８の出力はそれぞれ、低域通過フィルタ３２０、３２２に結合されている。低域通過フィルタ３２０、３２２の出力はそれぞれ、可変利得増幅器３２４、３２６に結合されている。可変利得増幅器３２４、３２６の出力はそれぞれ、Ａ／Ｄ変換機３２８、３３０に結合されている。Ａ／Ｄ変換機３２８、３３０の出力は、ＲＡＫＥコンバイナ３３８に結合されている。第２、第３、および第４の受信機ブランチは、各経路のローカル発振器がそれぞれ、各ミキサ用の異なる周波数対を発生させ、各ローカル発振器がそれぞれ、ローカル発振器制御回路３１５からの制御情報を受信するように結合されていることを除けば、第１の受信機経路の構成と同様に構築されている。
【００２３】
引き続き図３を参照すると、ＲＡＫＥコンバイナ３３８の出力は、シーケンス・キーイング復調器３４０に結合され、シーケンス・キーイング復調器３４０の出力は、シーケンス・キーイング復号器３４２に結合されている。
【００２４】
本開示の利益を有する当業者なら、かかるローカル発振器は、本発明と矛盾しない様々な手法で設計されてもよいことを理解するであろう。例えば、かかるローカル発振器は、制御信号に応じて２つの周波数出力の一方を発生させてもよい。このアプローチは、比較的少ない電力を使用する利点を有するが、それ自体の周波数出力を切り換える時間を必要とする欠点も有する。代替的に、かかるローカル発振器は、２つの周波数出力を同時に発生させてもよく、増幅器は、制御信号に応じて所与の任意の時間に適切な周波数出力を選択する。このアプローチは、周波数間の切換えを行うのに非常に少ない時間しか必要としない利点を有するが、各周波数出力を同時に準備完了状態［ready］にさせる追加の電力を消費する欠点も有する。
【００２５】
図４を参照すると、ＵＷＢ信号と同期化し、次いで部分的に直列化された超広帯域ＵＳＢ記号の第１の部分および第２の部分を受信するように受信機が作動される本発明の一実施形態が、記載されている。より具体的には、超広帯域信号と同期化し、部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号を受信する１つの例示的な方法は、複数の並列受信機経路の内の１つにそれぞれ選択的に結合される、第１の複数の発振器を作動させること４０２を含む。上述のように、並列受信機経路のそれぞれにおいて使用される複合ローカル発振器は、例えば発振器と、各発振器の周波数出力間の選択に使用される増幅器との対として実装されてもよい。第２の複数の発振器を非動作低電力状態に維持すること４０４も含む。維持すること４０４は、同期化シーケンスが検出されたことを判定するために受信機が待ち状態にある期間中の電力消費の低減に役立つ。同期化シーケンスは、ＵＷＢ記号の送信に使用可能な全周波数帯群のサブセットである周波数帯の既知のシーケンスを用いて設計されてもよいので、同期化シーケンスを検索している間のどの時間においても、給電され作動される必要があるのはローカル発振器のサブセットだけである。複数の並列受信機経路を作動させること４０６も含む。このようにして上記の同期化シーケンスが検出されてもよい。少なくとも一部には複数の並列受信機経路のそれぞれの出力に基づいて、同期化シーケンスが受信されたかどうかを判定すること４０８も含む。すなわち、所定のシーケンスが受信された場合は、次いで、部分的に直列化されたシーケンス・キー付きＵＷＢ記号を受信する準備が完了していない受信機が、送信機と同期化される。部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の第１の部分を受信すること４１０も含む。同期化シーケンスが検出された場合は、第２の複数の発振器を作動させること４１２、および第２の複数の発振器のそれぞれを複数の並列受信機経路の内の１つにそれぞれ選択的に結合させること４１４も含む。このようにして、ローカル発振器は、部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の後続の部分の受信を可能にする新しい周波数を、各受信機経路内のミキサに供給することができるようになる。部分的に直列化されたシーケンス・キー付き超広帯域記号の第２の部分を受信すること４１６も含む。
【００２６】
本発明の典型的な種々実施形態では、周波数の搬送波は、変調時間スロットの開始時にオンに切換えられ変調時間スロットの終了時にオフに切換えられる。しかし、本発明の種々の代替実施形態では、周波数の搬送波動作と変調時間スロットの境界との同一の時間整列は必要とされなくてもよく、むしろ周波数の搬送波動作の時間と変調時間スロットの境界との間に何らかの誤整列が存在する場合記号を認識するため何らかの調整がされる。
【００２７】
本発明の様々な実施形態は、シーケンス・キーイング変調の本来の特性を維持しながらも、並列受信機ブランチの数を少なくとも２分の１以下に減少させることによって、機能拡張されたシーケンス・キーイングを達成するための方法および装置を含む。本発明は、完全に並列的なアプローチと完全に直列的なアプローチとの間の折衷案を利用する。言い換えれば、第１のビット群は、第１の搬送波群を使用する際に送信され、次いで、この第１の送信の後には順次、第２の搬送波群を使用した第２のビット群の送信が続く。
【００２８】
様々な代替実施形態では、本発明による部分的に直列化されたシーケンス・キー付きＵＷＢ記号を受信する受信機は、トランシーバを形成するように送信機と組み合わされてもよい。かかる構成では、アンテナは、送信機と受信機との間で共用されてもよい。いくつかのトランシーバの実施形態では、送信機および受信機回路が、単一の集積回路内に組み込まれてもよい。
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態の一利点は、一時に１つの搬送波群だけがアクティブであるので、受信機の複雑さが大幅に低減され得ることである。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態の一利点は、必要とされる並列受信機ブランチの数を減少させることにより、かかる受信機が実装されるチップの領域も、縮小されることである。
【００３１】
本発明のいくつかの実施形態の一利点は、受信機を実装するのに必要とされる回路の量を減少させることにより、電力消費の量が低減されることである。
【００３２】
本発明は、上述の諸実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内のあらゆる実施形態を包含することが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】既知の超広帯域通信システムにおいて記号を送信するための１つのスキームを示す周波数対時間図である。
【図２】本発明による超広帯域通信システムにおいて記号を送信するための部分的な直列化スキームを示す周波数対時間図である。
【図３】本発明による簡略化されたＵＷＢ受信機のアーキテクチャ・ブロック図である。
【図４】本発明による１つの例示的な方法を示す流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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