(57)【要約】  本発明は、超広帯域（ＵＷＢ）システム及び方法を提供する。一実施形態において、低デューティサイクル超広帯域システムの送信器は、レファレンスビットシーケンスに基づいてビットシーケンスの位相をエンコーディングする差動拡散エンコーダを含む。また、送信器は、ビットシーケンスのエンコーディングされた位相を使用してビットシーケンスと関連した複数のパルスを生成するパルス生成器を含み、ここで、複数のパルスは、ビットシーケンスの長さと同一である。さらに、送信器は、差動データシンボルの位相を使用した複数のパルスの変調を通して変調された信号を生成する差動変調位相シフトキーイング（ＤＭＰＳＫ）変調器を含む。
2013516891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調された信号を生成するための低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）送信器の方法であって、
前記低デューティサイクル超広帯域送信器の差動拡散エンコーダを使用してレファレンスビットシーケンスに基づいてビットシーケンスの位相をエンコーディングするステップと、
前記低デューティサイクル超広帯域送信器のパルス生成器を使用して前記ビットシーケンスの前記エンコーディングされた位相に基づいて前記ビットシーケンスと関連した複数のパルスを生成するステップと、ここで、前記複数のパルスは、前記ビットシーケンスの長さと同一であり、
前記低デューティサイクル超広帯域送信器の差動変調位相シフトキーイング（ＤＭＰＳＫ）変調器による差動データシンボルの位相を使用した前記複数のパルスの変調を通して変調された信号を生成するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記低デューティサイクル超広帯域送信器の位相検出器により前記ビットシーケンスの前記エンコーディングされた位相を使用して差動変調位相シフトキーイングテーブルからランダム位相値を選択するステップと、
前記低デューティサイクル超広帯域送信器のビットスクランブラーを使用して前記変調された信号の前記位相値を前記ランダム位相値と乗算することにより前記変調された信号をスクランブリングするステップとをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低デューティサイクル超広帯域送信器の前記差動拡散エンコーダにより前記ビットストリームの前記レファレンスビットシーケンスを使用して前記ビットストリームの前記ビットシーケンスの位相をエンコーディングするステップは、
前記低デューティサイクル超広帯域送信器のメモリから前記レファレンスビットシーケンスでのビットの位相値を抽出するステップと、
前記レファレンスビットシーケンスでの前記ビットの前記位相値を拡散コードの対応するビットの位相値と加算することにより中間位相値を生成するステップと、
前記中間位相値を差動変調位相シフトキーイングテーブルから取得された位相値と加算することにより最終位相値を生成するステップと、
前記レファレンスビットシーケンスにどのビットが残っているか否かを決定するステップと、
どのビットが残っている場合には、前記レファレンスビットシーケンスでのすべてのビットが抽出され処理されるまで前記抽出するステップと、前記中間位相値を生成するステップと、前記最終位相値を生成するステップとを反復するステップと、
どのビットが残っていない場合には、前記レファレンスビットシーケンスと関連した前記最終位相値を前記パルス生成器に伝達するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記レファレンスビットシーケンスは、前記低デューティサイクル超広帯域送信器の前記メモリに記憶されるあらかじめ定義されたビットシーケンスを有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記レファレンスビットシーケンスは、前記差動シーケンスエンコーダにより処理された前のビットシーケンスを有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記拡散コードは、バーカーコード、カサミコード、及び最大長さコードを構成するグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のパルスは、チャープパルス又は一連の短パルスのグループを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムの送信器であって、
レファレンスビットシーケンスに基づいてビットシーケンスの位相をエンコーディングする差動拡散エンコーダと、
前記ビットシーケンスの前記エンコーディングされた位相を使用して前記ビットシーケンスと関連した複数のパルスを生成するパルス生成器と、ここで、前記複数のパルスは、前記ビットシーケンスの長さと同一であり、
差動データシンボルの位相を使用した前記複数のパルスの変調を通して変調された信号を生成する差動変調位相シフトキーイング（ＤＭＰＳＫ）変調器と
を有することを特徴とする送信器。
【請求項９】
前記ビットシーケンスの前記エンコーディングされた位相を使用して差動変調位相シフトキーイングテーブルからランダム位相値を選択する位相検出器と、
前記ランダム位相値を前記変調された信号の前記位相値と乗算することにより前記変調された信号をスクランブリングするビットスクランブラーとをさらに有することを特徴とする請求項８に記載の送信器。
【請求項１０】
前記ビットストリームの前記レファレンスビットシーケンスを使用して前記ビットストリームのビットシーケンスの前記位相をエンコーディングするにあたりに、前記差動拡散エンコーダは、前記低デューティサイクル超広帯域送信器のメモリから前記レファレンスビットシーケンスでのビットの位相値を抽出し、前記レファレンスビットシーケンスでの前記ビットの前記位相値を拡散コードの対応するビットの位相値と加算することにより中間位相値を生成し、前記中間位相値を前記差動変調位相シフトキーイング（ＤＭＰＳＫ）テーブルから取得された位相値と加算することにより最終位相値を生成し、前記レファレンスビットシーケンスにどのビットが残っているか否かを決定し、どのビットが残っている場合には、前記レファレンスビットシーケンスでのすべてのビットが抽出され処理されるまで前記抽出し、前記中間位相値を生成し、前記最終位相値を生成することを反復し、前記ビットシーケンスでのすべてのビットが抽出され処理される場合には、前記ビットシーケンスと関連した前記最終位相値を前記パルス生成器に伝達することを特徴とする請求項８に記載の送信器。
【請求項１１】
前記レファレンスビットシーケンスは、前記低デューティサイクル超広帯域送信器の前記メモリに記憶されるあらかじめ定義されたビットシーケンスを有することを特徴とする請求項１０に記載の送信器。
【請求項１２】
前記レファレンスビットシーケンスは、前記差動シーケンスエンコーダにより処理された前のビットシーケンスを有することを特徴とする請求項１０に記載の送信器。
【請求項１３】
前記拡散コードは、バーカーコード、カサミコード、及び最大長さコードを構成するグループから選択されることを特徴とする請求項８に記載の送信器。
【請求項１４】
前記複数のパルスは、チャープパルス又は一連の短パルスのグループを有することを特徴とする請求項８に記載の送信器。
【請求項１５】
超広帯域（ＵＷＢ）ネットワークを通して受信された基底帯域信号を処理する超広帯域受信器の方法であって、
微分器を使用して前に変調された基底帯域データシンボルによる基底帯域信号と関連した現在の変調された基底帯域データシンボルの除算を通して差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスを取得するステップと、
逆拡散器を使用して前記差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する前記拡散シーケンスをレファレンス拡散シーケンスと乗算することにより差動データシンボルを取得するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記レファレンス拡散シーケンスは、バーカーシーケンス、カサミシーケンス、及び最大長さシーケンスを構成するグループから選択されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
デスクランブラーを使用して受信基底帯域信号でランダムパルス値を除去するために受信基底帯域信号をデスクランブリングするステップをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
残留パルス形状周波数特性を除去するために前記差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する前記拡散シーケンスから１つ以上の周波数をフィルタリングするステップをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムの受信器であって、
前に変調された基底帯域データシンボルによる基底帯域信号と関連した現在の変調された基底帯域データシンボルの除算を通して差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスを取得する微分器と、
前記差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する前記拡散シーケンスをレファレンス拡散シーケンスと乗算することにより差動データシンボルを取得する逆拡散器と
を有することを特徴とする受信器。
【請求項２０】
前記レファレンス拡散シーケンスは、バーカーシーケンス、カサミシーケンス、及び最大長さシーケンスを構成するグループから選択されることを特徴とする請求項１５に記載の受信器。
【請求項２１】
受信基底帯域信号でランダムパルス値を除去するために前記受信基底帯域信号をデスクランブリングするビットデスクランブラーをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の受信器。
【請求項２２】
残留パルス形状周波数特性を除去するために前記差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する前記拡散シーケンスから１つ以上の周波数をフィルタリングする低域通過フィルターをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超広帯域システムに関し、より詳細には超広帯域通信装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超広帯域（Ultra-wideband：以下、“ＵＷＢ”と称する）は、無線スペクトルの多くの部分を使用することにより短距離高帯域幅通信のために非常に低いエネルギーレベルで使用されることができる無線技術である。ＵＷＢ無線スペクトルは、通常、３．１ＧＨｚから１０．６ＧＨｚまでの範囲にある。様々な規制当局により設定された規制により、ＵＷＢ信号は、−４１．３ｄＢｍ／ＭＨｚの最大電力スペクトル密度を有するＵＷＢ送信器アンテナの出力で最小５００ＭＨｚの帯域幅を有しなければならない。また、ＵＷＢシステムは、１時間で５％未満の低デューティサイクルをサポートしなければならない。
【０００３】
通常、低デューティサイクルＵＷＢシステムにおいて、ＵＷＢ送信器は、差動変調位相シフトキーイング（differentially modulated phase shift keying：以下、“ＤＭＰＳＫ”と称する）変調方式を使用してチャープパルス又は“一連の短パルス”を含むＵＷＢ信号を変調し、ＵＷＢ信号をＵＷＢネットワークを使用してＵＷＢ受信器に送信する。チャープパルスは周波数変調されたキャリアパルスであり、ここで、変調信号は三角波形である。チャープパルスは、さらに大きい帯域幅（５０ＭＨｚ以上）にわたっており、優秀な自動相関特性を有する。ＵＷＢ受信器は、着信ＵＷＢ信号を混合しフィルタリングすることにより、着信ＵＷＢ信号からチャープ信号を除去することができる。また、ＵＷＢ受信器は、任意の従来のＤＭＰＳＫ復調方式を使用して着信ＵＷＢ信号を復調する。“一連の短パルス”は、シンボルの時間と同一の特定の期間の間に反復されるガウシアンモノサイクルのストリームを意味する。
【０００４】
あるいは、ＵＷＢ受信器は、初期チャネル推定の実行を要求せず差動復調された位相シフトキーイング（ＤＤＰＳＫ）復調方式を使用して着信ＵＷＢ信号を復調する。ＵＷＢ受信器は、サンプルごとに連続パルスを微分し差動サンプルを平均することにより相関があるパルスの間の位相差を取得する。しかしながら、このような方式において、ＵＷＢ受信器は、さらに良好な性能を達成するために最上位タップのタイミングを推定しなければならないこともある。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１５．６（ボディーエリアネットワークのために設計された標準）は、さらに良好な性能及び低い電力消費で着信ＵＷＢ信号を復調するためにＵＷＢ帯域でパルス（例えば、チャープ又は一連の短パルス）基盤物理層を提供する。しかしながら、異なるフィルターは、着信ＵＷＢ信号でのチャープパルスの幅が異なるデータレートで変化する時に使用されるように要求される。また、ＵＷＢ受信器は、着信ＵＷＢ信号をデコーディングする前に再同期化要件に適応する必要がある。さらに、異なるデータレートで変化するチャープパルスの幅での変化は、ＵＷＢ受信器のＡＤＣ及びＵＷＢ送信器のＤＡＣでの異なるサンプリングレートを要求する。その結果、データレートが変わることによりＵＷＢ送信器の複雑度も増加する。
【０００６】
現在知られているソリューションのうちの１つは、スケーラブルなデータレートと関連した上述した問題点を解決するために畳み込み符号を使用する。しかしながら、畳み込み符号を使用してスケーラブルなデータレートを処理するために使用されたデコーダは、ＵＷＢ受信器の総コストを増加させるという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の便宜を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、超広帯域（ＵＷＢ）システム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、変調された信号を生成する低デューティサイクルＵＷＢ送信器の方法は、低デューティサイクルＵＷＢ送信器の差動拡散エンコーディングを使用してレファレンスビットシーケンスに基づいてビットシーケンスの位相をエンコーディングするステップを含む。この方法は、低デューティサイクルＵＷＢ送信器のパルス生成器を使用してビットシーケンスのエンコーディングされた位相に基づいてビットシーケンスと関連した複数のパルスを生成するステップを含み、ここで、複数のパルスは、ビットシーケンスの長さと同一である。また、この方法は、低デューティサイクルＵＷＢ送信器のＤＭＰＳＫ変調器により差動データシンボルの位相を使用した複数のパルスの変調を通して変調された信号を生成するステップを含む。
【０００９】
この方法は、低デューティサイクルＵＷＢ送信器の位相検出器によりビットシーケンスのエンコーディングされた位相を使用したＤＭＰＳＫテーブルからランダム位相値を選択するステップを含む。この方法は、低デューティサイクルＵＷＢ送信器の位相検出器によりビットシーケンスのエンコーディングされた位相を使用したＤＭＰＳＫテーブルからランダム位相値を選択するステップを含む。
【００１０】
本発明の実施形態の他の態様によれば、低デューティサイクルＵＷＢシステムの送信器は、レファレンスビットシーケンスに基づいてビットシーケンスの位相をエンコーディングする差動拡散エンコーダを含む。また、送信器は、ビットシーケンスのエンコーディングされた位相を使用してビットシーケンスと関連した複数のパルスを生成するパルス生成器を含み、ここで、複数のパルスは、ビットシーケンスの長さと同一である。また、送信器は、差動データシンボルの位相を使用した複数のパルスの変調を通して変調された信号を生成するＤＭＰＳＫ変調器を含む。
【００１１】
追加で、送信器は、ビットシーケンスのエンコーディングされた位相を使用してＤＭＰＳＫテーブルからランダム位相値を選択する位相検出器を含むことができる。また、送信器は、ランダム位相値を変調された信号の位相値と乗算することにより変調された信号をスクランブリングするビットスクランブラーを含むことができる。
【００１２】
本発明の実施形態のさらに他の態様によれば、ＵＷＢネットワークを通して受信された基底帯域信号を処理する低デューティサイクルＵＷＢ受信器の方法は、微分器を使用して前に変調された基底帯域データシンボルによる基底帯域信号と関連した現在の変調された基底帯域データシンボルの除算を通して差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスを取得するステップを含む。また、この方法は、逆拡散器を使用して差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスをレファレンス拡散シーケンスと乗算することにより差動データシンボルを取得するステップを含む。
【００１３】
この方法は、デスクランブラーを使用して受信基底帯域信号でランダムパルス値を除去するために受信基底帯域信号をデスクランブリングするステップを含むことができる。追加で、この方法は、残留パルス形状周波数特性を除去するために差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスから１つ以上の周波数をフィルタリングするステップを含むことができる。
【００１４】
本発明の実施形態のさらなる他の態様によれば、低デューティサイクルＵＷＢシステムの受信器は、前に変調された基底帯域データシンボルによる基底帯域信号と関連した現在の変調された基底帯域データシンボルの除算を通して差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスを取得する微分器を含む。また、受信器は、差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスをレファレンス拡散シーケンスと乗算することにより差動データシンボルを取得する逆拡散器を含む。
【００１５】
また、受信器は、受信基底帯域信号でランダムパルス値を除去するために受信基底帯域信号をデスクランブリングするビットデスクランブラーを含むことができる。追加で、受信器は、残留パルス形状周波数特性を除去するために差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスから１つ以上の周波数をフィルタリングする低域通過フィルターを含むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、超広帯域（ＵＷＢ）システム及び方法を提供する。
【００１７】
本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされる以下の詳細な説明から、当業者にとって明確になるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるパルス基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける例示的な送信器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による図１の送信器で使用された差動拡散エンコーダの分解図である。
【図３】本発明の一実施形態によるパルス基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける例示的な受信器の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態によるパルス基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける例示的な送信器の動作プロセスを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるパルス基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける例示的な受信器の動作プロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、超広帯域通信システム及び方法を提供する。本発明の実施形態の下記の詳細な説明において、本発明の一部を構成し、本発明が実施され得る例示的な特定の実施形態として図示される添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施することができるように十分に詳細に説明され、他の実施形態が活用されてもよく、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で変更されてもよいことが理解されるのであろう。したがって、下記の詳細な説明は、限定される観点でとられず本発明の範囲は請求範囲のみにより定義される。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるパルス基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける送信器１００の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の一実施形態によるパルス基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける例示的な送信器の動作過程を示す図である。図１において、送信器１００は、差動拡散エンコーダ１０２、パルス生成器１０４、差動変調位相シフトキーイング（ＤＭＰＳＫ）変調器１０６、ビットスクランブラー１０８、位相検出器１１０、ディジタル−アナログコンバータ１１２、及び電力増幅器１１４を含む。
【００２１】
例示的な動作において、差動拡散エンコーダ１０２は、差動拡散エンコーダ１０２と関連したメモリに記憶されたレファレンスビットシーケンスに基づいてビットシーケンスの位相をエンコーディングする（図４のステップ４０１）。１つの例示的な実現において、レファレンスビットシーケンスはメモリに記憶され、第１のビットシーケンスの位相をエンコーディングするために使用されるあらかじめ定義されたビットシーケンスであり得る。他の例示的な実現において、レファレンスビットシーケンスはメモリに記憶され、現在のビットシーケンスの位相をエンコーディングするために使用された前のビットシーケンスであり得る。差動拡散エンコーダ１０２は、受信器が望ましいサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスを誘導することができる方式でビットシーケンスの位相をエンコーディングする。ビットシーケンスの位相をエンコーディングするプロセスが図２にさらに詳細に説明されている。差動拡散エンコーダ１０２は、ビットシーケンスのエンコーディングされた位相をパルス生成器１０４に伝達する。
【００２２】
パルス生成器１０４は、ビットシーケンスのエンコーディングされた位相に基づいてビットシーケンスと関連した複数のパルスを生成する。生成された複数のパルスがビットシーケンスの長さと同一である（図４のステップ４０３）ことが分かる。一実施形態において、パルス生成器１０４は、ビットシーケンスと関連したチャープパルス又は一連の短パルスを生成する。チャープパルスは、さらに大きい帯域幅（５０ＭＨｚ以上）にわたっており、優秀な自動相関特性を有する周波数変調キャリアパルスである。パルス生成器１０４は、生成された複数のパルスをＤＭＰＳＫ変調器１０６に伝達する。ＤＭＰＳＫ変調器１０６は、差動データシンボルの位相により複数のパルスを変調し、変調された信号を生成する（図４のステップ４０５）。
【００２３】
追加で、ビットスクランブラー１０８及び位相選択器１１０は、直流オフセットを補正し、変調された信号でバックオフを減少させるために送信器１００で実現されることができる。一部の実施形態において、ビットは、ビットスクランブラー１０８に入力されることによりランダム化したビットを発生させる。これらの実施形態において、ビットスクランブラー１０８に対する入力は、単極性（１，０）フォーマットで差動拡散エンコーダ１０２により生成されるエンコーディングされたビットシーケンスであり得る。位相選択器１１０は、ランダム化したビットから最終‘ｋ’個のビット（ＤＢＰＳＫに対して１ビット、ＤＱＰＳＫに対して２ビット、ＤＭＰＳＫに対して３ビットなど）を使用してもよく、ビットシーケンスのエンコーディングされた位相を使用してＤＭＰＳＫテーブルからランダム位相値を選択してもよい（図４のステップ４０７）。
【００２４】
したがって、ビットスクランブラー１０８は、変調された信号の位相値をランダム位相値と乗算することにより変調された信号をスクランブリングする。１つの例示的な実現において、ビットスクランブラー１０８は線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）を含むことができる。ランダム化したビットは、ＬＦＳＲでビットの関数として取られたビットがＬＦＳＲにフィードバックされる方式でＬＦＳＲに入力されることができる。その後に、再変調された信号は、この再変調された信号をアナログ形態で変換するＤＡＣ１１２に伝達される。電力増幅器１１４は、アナログ信号を増幅する。その後に、増幅された信号は、ＵＷＢネットワークを通して受信器に送信される。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態による図１の送信器１００で使用された差動拡散エンコーダ１０２の分解図である。差動拡散エンコーダ１０２は、メモリ２０２、位相抽出器２０４、拡散コードモジュール２０６、ＤＭＰＳＫテーブル２０８、及びメモリ２１０を含む。位相抽出器２０４は、メモリ２０２からレファレンスビットシーケンスでのビットの位相値を抽出する。一実施形態において、メモリ２０２は、レファレンスビットシーケンスでのビットの位相値を含む。拡散コードモジュール２０６は、拡散コードの対応するビットの位相値を提供する。拡散コードは、カサミコード、バーカー（Barker）コード、及び最大長さコードなどを含むことができる。
【００２６】
したがって、差動拡散エンコーダ１０２は、拡散コードの対応するビットの位相値をレファレンスビットシーケンスでのビットの位相値と加算することにより中間位相値を生成する。その後に、差動拡散エンコーダ１０２は、ＤＭＰＳＫテーブル２０８から差動データシンボルの位相値を取得し、ＤＭＰＳＫテーブル２０８から取得された位相値を中間位相値と加算することにより最終位相値を生成する。差動拡散エンコーダ１０２は、レファレンスビットシーケンスでのすべてのビットに対して上述のステップを反復する。最終位相値は、メモリ２１０に記憶され、パルス生成器１０４に出力される。このような方式で、差動拡散エンコーダ１０２は、下記の数式（１）により提供されるように、メモリに記憶された前のビットシーケンスに基づいて後続ビットシーケンスの位相をエンコーディングする。
【００２７】
【数１】
2013516891.tif 000003
【００２８】
ここで、
【００２９】
【数２】
2013516891.tif 000004
【００３０】
は、ｘの位相角を示し、ｅ（ｋ，ｌ）は、ｌ番目のビットを有するｋ番目のビットを示し、ｂ（ｌ）は、Ｌテュープル拡散コードのｌ番目のビットを示し、Ｉ（ｋ）は、ＤＭＰＳＫテーブルから取られたｋ番目の差動データシンボルを示す。
【００３１】
図３は、本発明の一実施形態によるチャープ基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける受信器３００の構成を示すブロック図である。図５は、本発明の一実施形態によるパルス基盤低デューティサイクル超広帯域（ＵＷＢ）システムにおける例示的な受信器送信器の動作プロセスを示す図である。図３において、受信器３００は、アナログディジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０２、微分器３０４、低域通過フィルター（ＬＰＦ）３０６、逆拡散器３０８、同期化器３１０、検出器３１２、及び遅延ユニット３１４を含む。受信器３００は、ビットデスクランブラー３１６を選択的に含むことができる。
【００３２】
例示的な動作において、ＡＤＣ３０２は、送信器１００から受信されたアナログ基底帯域信号をディジタル基底帯域信号（以下、“基底帯域信号”と称する）に変換する。ビットデスクランブラー３１６は、送信器１００で基底帯域信号に加算されたランダムパルス値を除去するために基底帯域信号をデスクランブリングする（図５のステップ５０１）。その後に、微分器３０４は、差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスを取得するために基底帯域信号での変調された基底帯域データシンボルを変調された基底帯域データシンボルで割る。遅延ユニット３１４は、微分器に提供するために前に変調された基底帯域データシンボルを保存することができる。
【００３３】
ＬＰＦ３０６は、残留パルス形状周波数特性を除去するために差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有する拡散シーケンスから１つ以上の周波数をフィルタリングする（図５のステップ５０５）。その後に、逆拡散器３０８は、差動データシンボルで変調された所望のサイクリック自動相関特性を有するフィルタリングされた拡散シーケンスをレファレンス拡散シーケンスと乗算することにより差動データシンボルを取得する（図５のステップ５０７）。レファレンス拡散シーケンスは、バーカーシーケンス、カサミシーケンス、及び最大長さシーケンスを含むことができる。同期化器３１２（選択的）及び検出器３１４の動作は当業者に広く知られており、したがって、これに関する説明が省略されることに留意する。
【００３４】
様々な実施形態において、図１乃至図３の上述した送信器及び受信器は、低いデータレートに対してさらに高い耐干渉性を可能にする。本発明は、データレートのスケーリングのために変調の順序及び拡散を使用し、異なるデータレートに対してパルスオン−オフ周期を一定に維持する。これは、１つのサンプリングレート及び単一フィルターで単純なＡＤＣ／ＤＡＣの使用を容易にする。また、本発明は、低デューティサイクルＵＷＢシステムの全体の複雑度を減少させる。
【００３５】
本発明が特定の例示的な実施形態を参照して説明されたが、様々な実施形態及び変更が様々な実施形態のさらに広い思想及び範囲を逸脱せずこれらの実施形態に対してなされることができることが明白であろう。また、ここに説明された様々なデバイス、モジュール、分析器、生成器などがハードウェア回路、例えば、相補的金属酸化物半導体基盤ロジック回路、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はハードウェア、ファームウェア、及び／又は機械読取り可能な媒体で実現されるソフトウェアの任意の組み合せを使用してイネーブルされ動作されることができる。例えば、様々な電気構造及び方法がトランジスタ、ロジックゲート、及び特定用途向け集積回路のような電気回路を使用して実現されることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００  送信器
１０２  差動拡散エンコーダ
１０４  パルス生成器
１０６  差動変調位相シフトキーイング変調器
１０８  ビットスクランブラー
１１０  位相検出器
１１２  ディジタルアナログコンバータ
１１４  電力増幅器
２０２、２１０  メモリ
２０４  位相抽出器
２０６  拡散コードモジュール
２０８  差動変調位相シフトキーイングテーブル
３００  受信器
３０２  アナログディジタルコンバータ
３０４  微分器
３０６  低域通過フィルター
３０８  逆拡散器
３１０  同期化器
３１２  検出器
３１４  遅延ユニット
３１６  ビットデスクランブラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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