(57)【要約】　　　（修正有）【課題】マルチユーザ環境で動作する自動車障害物検出システムで利用されるパルス列発生方法を提供する。【解決手段】パルスシーケンスは、個々の複数のパルス列をパルス列のセットからランダムに繰り返して選択することによって生成され、各パルス列は、所定の自己相関制約を満足し、複数のパルス列は所定の相互相関制約を集合的に満足する。複数のパルス列はランダム長のギャップによって分離されるのが好ましい。少なくともいくつかのパルス列は、他のパルス列の時間反転した複製であってよい。得られるシーケンスは、マルチユーザ環境における障害物検出に特に適している。【選択図】　　　　図９
2004037442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパルス列のシーケンスを発生する方法であり、該各パルス列は、１パルス期間を超える全ての遅延に対して、ゼロ遅延での最大値より著しく小さい値を有する自己相関関数と、前記パルス列の前記自己相関関数の最大値と比較して全て小さい値を有する、前記各パルス列および任意の他のパルス列の間の相互相関関数とを有し、前記複数のパルス列をランダムに連続して生成することを含む方法。
【請求項２】
前記複数のパルス列を、該複数のパルス列の間にランダムに間隔をあけたシーケンスで発生することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のパルス列の中の少なくとも１つのパルス列は、前記複数のパルス列の中の別のパルス列を時間反転した複製である請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
複数のパルス列のシーケンスを発生する方法であり、該各パルス列は、１パルス期間を超える全ての遅延に対して、ゼロ遅延での最大値より著しく小さい値を有する自己相関関数と、前記パルス列の前記自己相関関数の最大値と比較して全て小さい値を有する、前記各パルス列および任意の他のパルス列との間の相互相関関数とを有し、前記複数のパルス列を前記複数のパルス列の間にランダムに間隔をあけたシーケンスで生成することを含む方法。
【請求項５】
前記複数のパルス列の中の少なくとも１つのパルス列は、前記複数のパルス列の中の別のパルス列の時間反転した複製である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
複数のパルス列のシーケンスを発生する方法であり、該各パルス列は、１パルス期間を超える全ての遅延に対して、ゼロ遅延での最大値より著しく小さい値を有する自己相関関数と、前記パルス列の前記自己相関関数の最大値と比較して全て小さい値を有する、前記各パルス列および任意の他のパルス列の間の相互相関関数とを有し、前記複数のパルス列の中の少なくとも１つのパルス列は、前記複数のパルス列の中の別のパルス列の時間反転した複製である方法。
【請求項７】
前記複数のパルス列の中の複数のパルス列は、前記複数のパルス列の中の別の複数のパルス列の時間反転した複製である請求項３、５および６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
各パルス列は連続状態に適合したカウンタに応答して発生され、各パルス列に対して、前記カウンタの動作方向をランダムに選択するステップを含む請求項３、５、６および７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
各パルス列は、所定の複数のパルス列のセットからランダムに選択され、該選択されたパルス列は、各選択後に前記セットに戻される請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９に記載の方法に従って動作するようにされた複数のパルス列のシーケンスを発生する装置。
【請求項１１】
マルチユーザ環境において使用する障害物検出システムであって、請求項１０に記載の複数のパルス列のシーケンスを発生する装置と、前記複数のパルス列によって変調された信号を送信する手段と、該送信された信号の反射を受信するための受信手段と、障害物の有無を検出するために前記受信された信号と前記複数のパルス列の相関を求めるための処理手段と、を備える障害物検出システム。
【請求項１２】
検出された対象物の距離を示す信号を供給する手段を含む請求項１１に記載の障害物検出システム。
【請求項１３】
可能性のある衝突を検出するように車両または船舶で使用するための請求項１１に記載の障害物検出システム。
【請求項１４】
車両または船舶のための衝突警告システムであって、請求項１３に記載の障害物検出システムと、障害物検出に応答して警告信号を発生する手段とを備える衝突警告システム。
【請求項１５】
車両または船舶のための距離計測支援システムであって、請求項１３に記載の障害物検出システムと、検出された対象物の距離を示す信号を発生する手段とを備える距離計測支援システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば障害物検出システム、特に、これに限られるものではないが、マルチユーザ環境において動作するようにデザインされた自動車死角警告システムにおいて利用されるパルス列を発生する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つの重要なタイプの自動車死角警告システムは、検出ゾーンに問い合わせするために電磁エネルギーまたは超音波エネルギーの短いパルスを使用する。したがって、所定の距離に障害物が有るか無いかに関する判定は、システムの視野内にある種々の対象物によって後方散乱したエネルギーを適当に処理することによって行なわれる。
【０００３】
図１は、電磁エネルギーの短いパルスを利用する、通常の障害物検出システムのブロック図である。システムは、必要とされる距離分解能ΔＲを実現するように選択された、持続期間ＴＰを有するパルスを繰り返して生成するパルス発生器ＰＧＲを備える。パルス繰り返し周期ＴＲＥＰは、一定であってもよいし、または、ある特定の方法で変化することもできる。システムはまた、必要とされる搬送波周波数を有する正弦波信号を発生する発振器ＯＳＣ、搬送波信号をオン／オフの方式で変調するパルス変調器ＰＭＤ、パルス状の搬送波信号を必要とされるレベルへ増幅する電力増幅器ＰＡＭ、電磁エネルギーのパルスを障害物ＯＢＳに向けて放射する送信要素ＴＥＬ、障害物ＯＢＳによって反射して戻る電磁パルスを受信する適当な受信センサＲＥＬ、受信センサＲＥＬによって供給される信号を増幅する入力増幅器ＩＡＭ、適当な信号処理を使用して受信パルスを成形する信号調整ユニットＳＣＵ、および発生器ＰＧＲによって供給される基準パルスと信号調整ユニットＳＣＵによって供給される再構築されたパルスを一緒に処理して、所定の距離に障害物が有るか無いかに関する判定ＤＥＣを供給するパルス一致プロセッサＰＣＰを有する。
【０００４】
通常、入力増幅器ＩＡＭは、パルス送信間隔中にブランキングされ、送信器に起因する好ましくない漏れ信号が抑圧される。必要とされるブランキング機能は、発生器ＰＧＲによって供給されるパルスを増幅器ＩＡＭのブランキング入力ＢＩに印加することによって果たされる。
【０００５】
図２は、図１の障害物検出システムによって利用されるマルチチャネルパルス一致プロセッサＰＣＰのブロック図である。プロセッサは、判定ブロックＤＢＫと、それぞれが適当な遅延ユニットＤＥＬＮ、一致ゲートＣＧおよび一致カウンタＣＣＲを備える複数のチャネルとを有する。複数の遅延値ＤＥＬ１、ＤＥＬ２、・・・、ＤＥＬＪは、距離ゲートと呼ばれる、注目の複数の距離値に対応する。各チャネルにおいて、発生器ＰＧＲによって供給される基準パルスは適当に遅延されて、一致ゲートＣＧの１つの入力に印加され、一致ゲートＣＧの他の入力は、信号調整ユニットＳＣＵによって再構築されたパルスによって駆動される。パルス一致が起こると、カウンタＣＣＲは既に蓄積した一致の数に１を加算する。規定の観察期間の終わりに、各一致カウンタＣＣＲは、蓄積されたパルス一致の数Ｇを判定ブロックＤＢＫに供給する。判定ブロックＤＢＫは、供給された数Ｇ１、Ｇ２、・・・、ＧＪの中の最大のものを選択し、この最大値を適当な判定しきい値ＤＴと比較する。判定しきい値が超えられている場合、判定ブロックＤＢＫは、出力ＤＥＣにて、観察された一致の最大数を示す距離ゲート内に障害物が有ることを断言する。
【０００６】
図３は、持続期間ＴＰおよび繰り返し周期ＴＲＥＰの矩形パルスを含む周期的パルスシーケンスを示す。距離分解能はパルス持続期間ＴＰによって決まり、システムの明白な到達範囲（ｕｎａｍｂｉｇｕｏｕｓ　ｒａｎｇｅ）は周期ＴＲＥＰによって決まる。
【０００７】
標的の検出力は、単一パルスが適当に構成されたパルスパケットで置き換えられるとかなり改善することが知られている。したがって、図３に示すシーケンスなどの周期的パルスの基本シーケンスは、連続パルスパケットのシーケンス（本明細書においてはパルス列とも呼ばれる）で置き換えることができる。
【０００８】
この構成において、各パルスパケットは、特定の数Ｎの同一パルスを含み、その特定の数Ｎのパルスは、各パルス間の間隔が適当に選択された単位時間間隔の整数倍であるように不均一に配列されている。パルス間の間隔のパターンは、主パルスパケットと１パルス持続期間を超える持続期間だけ時間的にずらした主パルスパケットの複製の間で、少ない数のパルス一致数ｈａ（好ましくはせいぜい１つのパルス一致）のみが起こることを保証するように設計される。この条件は通常、自己相関の制約と呼ばれる。
【０００９】
Ｎ個の同一の単位持続期間の矩形パルスを含むスパン（長さ）Ｌのパルスパケットを考える。こうしたパルスパケットは、シンボル０と１の２値シーケンス｛ｘ｝＝ｘ１ｘ２・・・ｘＬで都合よく表すことができ、その２値シーケンスにおいて、シンボル１はパルス一致に対応する。この場合、自己相関の制約は、
【００１０】
【数１】
2004037442.tif 000003
【００１１】
として表現できる。ここで、Ｒｘｘ（ｄ）は自己相関シーケンスであり、ｄは整数シフトである。ｄ＝０の時、自己相関値Ｒｘｘ（０）は単にパルスパケット内に含まれるパルス数Ｎに等しい。
【００１２】
特定のパルス数Ｎおよびｈａ＝１である全パルスパケットのクラスにおいて、最大限コンパクトな（ｍａｘｉｍａｌｌｙ　ｃｏｍｐａｃｔ）パルスパケットは最小のスパンＬｍｉｎを有する。したがって、最大限コンパクトなパルスパケットは、最も大きなデューティファクタＮ／Ｌおよび最も大きな平均電力を示す。固定されたＮおよびｈａ＝１について、Ｌｍｉｎを超えるスパンを有する全パルスパケットは、スパースなパルスパケットと呼ばれる。
【００１３】
図４はＮ＝８のパルスを含むスパンＬ＝３６のパルスパケットを示し、そのパルスは、位置１、８、１１、１７、１９、３１、３２および３６にある。パルスパケットは、以下の２値シーケンス｛ｘ｝で表される。
【００１４】
【数２】
2004037442.tif 000004
【００１５】
｛ｘ｝の自己相関シーケンスＲｘｘ（ｄ）を図５ａに示す。Ｒｘｘ（ｄ）のピーク値はゼロシフトすなわちＲｘｘ（０）＝８で起こる。他のシフトｄについて、関数Ｒｘｘ（ｄ）はゼロか１のいずれかの値をとる（ｈａ＝１）。自己相関シーケンスＲｘｘ（ｄ）は２値シーケンス｛ｘ｝を十分に特徴付け、対応するパルスパケットは、通常、自己相関関数Ｒｘｘ（τ）によって特徴付けされる。ここで、パラメータτは連続時間遅延（シフト）を示す。｛ｘ｝で表されるパルスパケットの自己相関関数Ｒｘｘ（τ）を図５ｂに示す。ここで、Δは単位時間間隔を示す。自己相関シーケンスＲｘｘ（ｄ）および自己相関関数Ｒｘｘ（τ）はいずれもそれぞれの変数の偶関数である。
【００１６】
自己相関の制約によって保証されることは、雑音または干渉がなく、またマルチチャネルパルス一致プロセッサがパルスパケットを検出するために使用される時、各チャネルの出力が、チャネル遅延が受信されているパルスパケットの遅延に一致する時を除いて、せいぜいｈａであるということである。この場合、チャネル出力はピーク値Ｎに達する。
【００１７】
実際のシステムにおいて、送信器からの好ましくない漏れを抑圧するために、受信器は、通常、パルス送信間隔中にブランキングされる。自己相関の制約Ｒｘｘ（ｄ）≦１は、受信されているパルスパケットが送信されているパルスパケットと重なる時、標的からの戻りにおいてせいぜい１つの受信パルスが失われるであろうことを意味する。
【００１８】
マルチユーザ環境において、ユーザは、自分の信号を同時にかつ非同期に送信するため、各受信器は自分自身の送信信号を認識し、検出しなければならないだけでなく、他の送信信号が存在する時にそれを行うことができなければならない。注目の受信器によって検出されるべきパルスパケットが２値シーケンス
【００１９】
【数３】
2004037442.tif 000005
【００２０】
で表され、干渉するパルスパケットの１つが別の２値シーケンス
【００２１】
【数４】
2004037442.tif 000006
【００２２】
で表されると仮定する。マルチユーザ環境での受信器の検出性能を最適化するために、以下の相互相関の制約が全ての整数シフトｄに対して満足されなければならない。
【００２３】
【数５】
2004037442.tif 000007
および
【００２４】
【数６】
2004037442.tif 000008
【００２５】
２つ以上の送信器が動作している時、自己相関および相互相関の制約を一緒に組み合わせることによって保証されることは、雑音がなく、またマルチチャネルパルス一致プロセッサが検出に使用される時、各チャネルの出力が、チャネル遅延が注目の受信パルスパケットの遅延と一致する時を除いて、やはり実質的にＮを下回るということである。
【００２６】
良好な自己相関および相互相関特性を有する２値シーケンスのセットを構築するための種々の技法が開発されてきた（たとえば、Ｐ．　ＦａｎおよびＭ．　Ｄａｒｎｅｌｌによる著「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」Ｗｉｌｅｙ，　１９９６を参照されたい）。しかし、これら種々の技法は、一般に、マルチユーザ環境で動作するように選定された自動車障害物検出システムの使用だけに制限される。その理由は、これらの技法が非常に低いデューティファクタを示す多数の異なる長いシーケンスを生成し、したがって、得られる検出性能がかなり低下するためである。
【００２７】
自動車の用途において、多くの同様な障害物検出システムが同じ領域で動作し、また同じ周波数帯域を共有することができなければならない。相互干渉を避けるために、各システムは、好ましくは他の全てのシステムによって使用される信号と相関のない、全く異なる信号を使用すべきである。多くの同様なシステムのうちのどれが特定の環境で動作しているかを予測するのは可能でないため、システムのそれぞれに全く異なる２値シーケンスを割り当てるのは実際的でない。さらに、良好な自己相関および相互相関特性を有し、また許容可能なデューティファクタを示す、２値シーケンスの多数のセット（ｌａｒｇｅ　ｓｅｔｓ）を構築することは非常に難しい。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、良好な自己相関および相互相関特性を有する多数のランダム化された長い２値シーケンス、特に、マルチユーザ環境で動作する自動車障害物検出システムにおいて利用することができるシーケンスを発生する方法を提供するのが望ましいであろう。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の各態様は、添付の特許請求の範囲において限定される。
【００３０】
別の態様によれば、パルス列のシーケンスは、個々のパルス列をランダム持続期間のギャップで分離することによって形成され、ランダム持続期間はランダム数（乱数）発生器によって供給されるランダム値によって確定することができる。
【００３１】
図６は、本発明のこの態様によって構築された、第１の複合パルス列の構造を示す。複合パルス列は、ギャップと呼ばれる空の（ｅｍｐｔｙ）時間間隔で分離された主パルスパケットを含む。各ギャップは、一定ギャップとランダムギャップから成り、一定ギャプは固定の持続期間ＴＲＥを有し、一方、ランダムギャップの持続期間ＴＲＡはランダム変数である。
【００３２】
各主パルスパケットの持続期間ＴＰＰは、パケット内の全てのパルスを含む最も短い時間間隔で定められる。したがって、ＴＰＰ＝Ｌ×ＴＰである。ここで、Ｌはパケットのスパンであり、ＴＰは単一パルスの持続期間である。以下において、単一パルスの持続期間は、クロック周波数の周期ＴＣＬＫに等しい、すなわち、ＴＰ＝ＴＣＬＫである。
【００３３】
一定ギャップの持続期間ＴＲＥは、複合パルス列を構築するのに利用されるパルスパケットの自己相関および相互相関特性を保持するように選択される。一定ギャップの持続期間は、使用されている最も長い主パルスパケットの持続期間より長くはないのが好ましい。したがって、ＴＲＥ≦Ｌｍａｘ×ＴＣＬＫである。最大限コンパクトなパルスパケットの場合、一定ギャップの持続期間は、パケットの持続期間より少し短いであろう。しかし、スパースなパルスパケットの場合、一定ギャップの持続期間は、ほんの数クロック周期ＴＣＬＫほどに短い可能性があるか、またはその持続期間はゼロに等しい可能性さえある。
【００３４】
それぞれのランダムギャップの持続期間ＴＲＡは、ある特定の間隔にわたって一様の分布を有するのが好ましい。こうした間隔の一方の端点はゼロであるが、他の端点は、たとえば、クロック周期ＴＣＬＫの３倍と１５倍の間であり得る値をとるのが好ましい。
【００３５】
図６に示すランダムギャップは、主パルスパケットの立ち下がりパルスに付加されているが、ランダムギャップは、隣接するパケット間のどこへでも挿入することができる。以下において、ランダムギャップを付加された主パルスパケットは、ランダム化パルスパケットと呼ばれるであろう。したがって、各ランダム化パルスパケットの総持続期間は、（ＴＰＰ＋ＴＲＡ）に等しく、ランダム化パケットは持続期間ＴＲＥの一定ギャップで分離される。
【００３６】
したがって、単一の主パルスパケットの等しい写しを利用して、基本的な主パルスパケットの写しにランダムギャップの具現化物（ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ）を付加することによって、多数のランダム化パルスパケットを生成することができる。このように構築された全てのランダム化パルスパケットは同じ自己相関関数を有するであろう。
【００３７】
本発明の別の態様によれば、複合パルス列は、主パルスパケットのシーケンスから成り、そのシーケンスは、規定の自己相関および相互相関特性を有する、適当に構築された主パルスパケットの所定のセットからランダムに取り出される。
【００３８】
最適な検出性能のために、それぞれの主パルスパケットの自己相関関数は、「せいぜい１つの一致」の特性を示すべきである。さらに、任意の２つの異なる主パルスパケットの間の相互相関関数は、対応する自己相関関数の最大値に比較して小さな値をとるべきである。
【００３９】
特定の数のパルスに対する電力効率を保証するために、最適な複合パルス列は、
【００４０】
【数７】
2004037442.tif 000009
【００４１】
で定義される、大きな値の平均デューティファクタＡＤＦを示すべきである。ここで、Ｎは主パルスパケットのパルス数であり、Ｌはパケットのスパンであり、ＴＲＥは一定ギャップの持続期間であり、ＴＡＲＡはランダムギャップの平均持続期間であり、ＴＣＬＫはクロック周期である。
【００４２】
マルチユーザ環境における相互妨害に対する優れた抵抗力は、複合パルス列を構築するランダム機構を利用することによって得ることができる。各ユーザは主パルスパケットの同じセットを有するが、複合パルス列は、ランダム化パルスパケットを繰り返してランダムに選択することによるランダムな方法で、各ユーザによって組み立てられる。
【００４３】
本発明の別の好ましい態様によれば、所望の自己相関特性を有する主パルスパケットを使用して、第１の主パルスパケットを時間反転することによって、同じ自己相関特性を有する別の主パルスパケットが構築される。これら２つの２重パルスパケットの間の相互相関関数は、２を超える値をとらないであろう。
【００４４】
図７ａは、主パルスパケットの実施例を示し、図７ｂは、第１のパケットの鏡像である、別の主パルスパケットを示す。図８は、これら２つのパルスパケットを表す２つの２値シーケンスの間の相互相関を示す。相互相関関数は、非対称であり、異なるシフトに対して３つの値０、１または２の中の１つをとる。
【００４５】
本発明の好ましい実施の形態において、これら態様のいくつか、および好ましくは全てが組み合わされて、マルチユーザ環境での使用に適当な、かなりの数の異なるパルスシーケンスが提供される。
【００４６】
本発明を具現化する構成は、今から、添付図面を参照して例によって説明される。
【００４７】
【発明の実施の形態】
図９は、本発明の好ましい一実施の形態による複合パルス列を発生するシステムのブロック図である。システムは、順次状態モジュールＳＳＭ、状態復号器ＳＴＤ、ランダムパケット選択器ＲＰＳ、ランダムギャップ発生器ＲＧＧおよびクロック発生器ＣＫＧを備える。
【００４８】
システムの動作中に、順次状態モジュールＳＳＭは、クロック発生器ＣＫＧによって供給されるクロックパルスＣＬＫによって確定される瞬間に、その状態を連続して変える。順次状態モジュールＳＳＭの全く異なる状態の総数ＮＳは、システムが使用する最も長い主パルスパケットのスパンＬｍａｘと少なくとも同じでなければならない。したがって、
【００４９】
【数８】
2004037442.tif 000010
【００５０】
である。ここで、Ｋは順次状態モジュールＳＳＭによって利用されるフリップフロップの数である。順次状態モジュールＳＳＭの冗長状態は一定ギャップを発生するのに使用することができ、残りの状態は、もしあれば、排除されるべきである。冗長状態の数（ＮＳ−Ｌｍａｘ）が少なすぎて完全な一定ギャップを発生することができない場合、ギャップの残りの部分、または一定ギャップ全体さえもが、ランダムギャップ発生器ＲＧＧによってさらに供給されることができる。
【００５１】
順次状態モジュールＳＳＭは、周期的に動作するようになっており、各サイクルは、ある都合の良い方法で総数ＮＳ＝２Ｋの利用できる全く異なる状態から選択したＮＵ個の全く異なる状態を含む。これらのＮＵ個の全く異なる状態の間に、発生されるべき各パルスパケットのパルスの位置を表す所定のＮ個の状態が存在する。
【００５２】
順次状態モジュールＳＳＭの機能は、従来の２値カウンタによって、適当なフィードバックを有するシフトレジスタによって、または当業者に良く知れられている同様の順次状態マシンによって実施することができる。
【００５３】
状態復号器ＳＴＤは、順次状態モジュールＳＳＭのＫ−ｂｉｔ出力によって、またＭ−ｂｉｔパケット選択入力ＰＳによっても駆動される。状態復号器ＳＴＤは２つの出力を有しており、１つの出力は複合パルス列ＣＰＴを供給し、一方、他の出力はエンドオブパケット（ｅｎｄ−ｏｆ−ｐａｃｋｅｔ）ＥＯＰパルスを生成する。たとえば、ＥＯＰパルスは、全てのパルスパケットの立下りパルスと符合してもよい。ＥＯＰパルスを利用して、ランダムパケット選択器ＲＰＳおよびランダムギャップ発生器ＲＧＧによって行なわれる動作が始動される。
【００５４】
パケット選択入力ＰＳはＭビットで表され、Ｍビットはパルスパケットの発生が完了した時に変化するだけであってよい。任意の所与のパケット選択ＰＳ入力について、状態復号器ＳＴＤは、順次状態モジュールＳＳＭが所定のＮ個の状態の中の１つの状態をとるたびに、単一パルスを生成する。完全な主パルスパケットは、順次状態モジュールＳＳＭの全サイクルのそれぞれの間に、状態復号器ＳＴＤの出力ＣＰＴで得られる。
【００５５】
Ｍ−ｂｉｔＰＳ入力が変化する時、状態復号器ＳＴＤは、所定の状態の異なるセットを復号化することによって、ＣＰＴに異なる主パルスパケットを生成するであろう。システムは、異なるＰＳ入力値の数２Ｍが、発生されるべき主パルスパケットの数に等しくなるように動作するようになっている。各パルスパケットは前もって定義され、かつ上述した自己相関および相互相関制約を満たす。定義済みのパルスパケットの中には他のパルスパケットの時間反転した複製であるものもある。
【００５６】
Ｍ−ｂｉｔＰＳ入力はランダムパケット選択器ＲＰＳの出力によって供給され、ランダムパケット選択器ＲＰＳは、順次状態モジュールＳＳＭの特定の全サイクル中に、利用できる２Ｍ個のパケットの中のどの１つを生成するかを確定する。
【００５７】
状態復号器ＳＴＤの全機能は、組合せロジックによって、または、適当にプログラムされた読み出し専用メモリによって実施することができる。
【００５８】
ランダムギャップ発生器ＲＧＧは、生成されている全ての主パルスパケットの立下りパルスにランダムギャップを付加する。ランダムギャップ発生器ＲＧＧの繰り返し動作の各サイクルは、状態復号器ＳＴＤによって供給されるＥＯＰパルスによって始動される。ランダムギャップは、クロック発生器ＣＫＧによって供給されるランダム数（乱数）分のクロックパルスを禁ずることによって挿入される。ランダムギャップ発生器ＲＧＧの出力ＣＲＧは、その中ではランダム数分の連続パルスが抜けているクロックパルスのシーケンスを供給する。結果として、順次状態モジュールＳＳＭの動作は、ランダムギャップの持続期間に等しいランダム時間間隔の間停止する。それぞれのランダムギャップの持続期間が一様に分布し、複数のランダムギャップが互いから独立して形成されるのが好ましい。必要がある場合、ランダムギャップ発生器ＲＧＧはまた、一定ギャップの一部をまたは完全な一定ギャップでさえ供給することができる。
【００５９】
図１０は、ランダムギャップ発生器ＲＧＧのブロック図である。ランダムギャップ発生器ＲＧＧは、ランダムパルスカウンタＲＰＣ、２入力マルチプレクサＭＵＸ、フリップフロップＦＦおよびＡＮＤロジックゲートＡＬＧを備える。ランダムギャップ発生器ＲＧＧは、十分に速いパルスレートを有するランダムパルス列ＲＰＴを利用する。ランダムパルス列ＲＰＴを供給する適当なデバイスは、技術者には明らかであろう。
【００６０】
ランダムパルスカウンタＲＰＣの能力は、想定されるランダムギャップの最も大きな値によって決まる。ランダムパルスカウンタＲＰＣの能力は、順次状態モジュールＳＳＭの１サイクル中にランダムパルス列ＲＰＴによって供給されるランダムパルスの総数と比較して小さくなければならない。その結果、ランダムパルスカウンタＲＰＣは、順次状態モジュールＳＳＭの各サイクル中に多数回オーバフローするであろう、また印加されるランダムパルスの総数のわずかな部分だけがＥＯＰパルスと一致する瞬間にランダムパルスカウンタＲＰＣ内に保持されるであろう。このわずかな部分は、ランダムパルス列ＲＰＴで生ずるランダムパルスの基本的な統計量にかかわらず、全カウンタ状態にわたって一様に分布する。
【００６１】
マルチプレクサＭＵＸは以下のように動作する。２値発生源選択入力がＳＳ＝１の時、ランダムパルスカウンタＲＰＣはランダムパルス列ＲＰＴを受信し、ＳＳ＝０の時、ランダムパルスカウンタＲＰＣはクロックパルスＣＬＫを受信する。
【００６２】
エンドオブパケット（ｅｎｄ−ｏｆ−ｐａｃｋｅｔ）ＥＯＰパルスが生ずる前は、フリップフロップＦＦは状態「１」にあり（したがって、同様にＳＳ＝１）、クロックパルスはＡＮＤゲートＡＬＧの出力に現れ、ランダムパルス列ＲＰＴがマルチプレクサＭＵＸを介してランダムパルスカウンタＲＰＣに印加される。ＥＯＰパルスがフリップフロップＦＦのリセット入力ＲＩに印加されるとすぐ、フリップフロップＦＦは状態「０」をとり、クロックパルスＣＬＫはＡＮＤゲートＡＬＧの出力に現れないであろう。フリップフロップＦＦはまたマルチプレクサＭＵＸのＳＳ入力を駆動するため、この時ＳＳ＝０であり、クロックパルスＣＬＫは、マルチプレクサＭＵＸを介してランダムパルスカウンタＲＰＣに印加される。ランダムパルスカウンタＲＰＣをその初期ランダム状態からオーバフロー状態にするのに必要とされるクロックパルスの数は、ランダムでかつ一様に分布した数である。
【００６３】
オーバフローが起こるとすぐ、適当な信号がフリップフロップＦＦのセット入力ＳＩに印加され、フリップフロップＦＦは状態「１」をとる。この時ＳＳ＝１であるため、ランダムパルスカウンタＲＰＣは、ランダムパルス列ＲＰＴ内のランダムパルスを（オーバフローを伴って）カウントすることを再開し、クロックパルスＣＬＫはＡＮＤゲートＡＬＧの出力に再び現れるであろう。
【００６４】
上述の手順によって、ＡＮＤゲートＡＬＧの出力に現れるクロックパルスのシーケンス内にランダムギャップが挿入されることになる。ランダムギャップの持続期間は、ランダムパルスカウンタＲＰＣをオーバフローさせるのに必要とされるランダム数分のクロックパルスＣＬＫに等しい。したがって、ランダムゲートの持続期間は一様の分布を有する。
【００６５】
クロックパルスＣＬＫをカウントすることによる特定のオーバフロー条件によって、ランダムパルスカウンタＲＰＣが、ランダムパルス列ＲＰＴ内のランダムパルスをカウントすることを再始動する前に、初期状態「０」をとるようにされる。ランダムパルスをカウントすることから生ずる多数回のオーバフローのために、ランダムパルスカウンタＲＰＣのランダム状態は、エンドオブパケット（ｅｎｄ−ｏｆ−ｐａｃｋｅｔ）ＥＯＰパルスの発生によって確定する瞬間には統計的に独立していると考えられる。
【００６６】
ランダムパルス列ＲＰＴが利用できない時、または利用できるランダムパルス列ＲＰＴのパルスレートが遅すぎて、順次状態モジュールＳＳＭの全サイクルのそれぞれの間に多数回のオーバフローがランダムパルスカウンタＲＰＣで起きない時、改良型ランダムギャップ発生器ＭＲＧＧを使用することができる。
【００６７】
図１１は改良型ランダムギャップ発生器ＭＲＧＧのブロック図である。改良型ランダムギャップ発生器ＭＲＧＧは、パルスカウンタＰＣＴ、デマルチプレクサＤＭＸおよびフリップフロップＦＦを備える。改良型ランダムギャップ発生器ＭＲＧＧはまた、独立しており、かつ一様に分布するＪ−ｂｉｔランダム数を利用する。ランダム数はランダム数発生器ＲＮＧによって供給することができ、適当なタイプは当業者には明らかであろう。
【００６８】
デマルチプレクサＤＭＸは以下のように動作する。２値スイッチ入力がＳＷ＝０の時、クロックパルスＣＬＫはパルスカウンタＰＣＴに印加され、ＳＷ＝１の時、クロックパルスＣＬＫは改良型ランダムギャップ発生器ＭＲＧＧの出力に向けられる。
【００６９】
エンドオブパケット（ｅｎｄ−ｏｆ−ｐａｃｋｅｔ）ＥＯＰが生ずる前は、フリップフロップＦＦは状態「１」にあり、ＳＷ＝１であるため、クロックパルスＣＬＫが出力ＣＲＧに現れる。ＥＯＰパルスがフリップフロップＦＦのリセット入力ＲＩに印加されるとすぐ、フリップフロップＦＦは状態「０」をとるであろう。この時ＳＷ＝０であるため、クロックパルスＣＬＫは出力ＣＲＧに現れるのではなく、（デマルチプレクサＤＭＸを介して）パルスカウンタＰＣＴに向けられる。
【００７０】
ＥＯＰパルスはまた、パルスカウンタＰＣＴのプリロード入力ＰＩに印加されて、パルスカウンタＰＣＴの初期状態をランダム数発生器ＲＮＧによって供給されるＪ−ｂｉｔランダム数に設定する。パルスカウンタＰＣＴをその初期ランダム状態からオーバフロー状態にするのに必要とされるクロックパルス数は、ランダムでかつ一様に分布する数である。
【００７１】
オーバフローがパルスカウンタＰＣＴで起こるとすぐ、適当な信号がフリップフロップＦＦのセット入力ＳＩに印加され、フリップフロップＦＦは状態「１」をとる。この時ＳＷ＝１であるため、クロックパルスは出力ＣＲＧに向けられる。
【００７２】
上述の手順によって、改良型ランダムギャップ発生器ＭＲＧＧの出力ＣＲＧに現れるクロックパルスのシーケンス内にランダムギャップが挿入されることになる。ランダムギャップの持続期間は、パルスカウンタＰＣＴをオーバフローさせるのに必要とされるランダム数分のクロックパルスに等しい。
【００７３】
ランダムギャップ発生器ＲＧＧまたはＭＲＧＧのいずれかの構成は、規定期間の一定ギャップをも付加する手段を含むように改造することができる。たとえば、改良型ランダムギャップ発生器ＭＲＧＧの構成において、オーバフロー状態に達するのに十分なクロックパルスを蓄積したパルスカウンタＰＣＴは、ある所定の状態に達するまでクロックパルスをカウントし続けるであろう。したがって、クロックパル列に挿入されるギャップの全持続時間は２つの成分、すなわち、ランダムギャップおよび一定の（確定的な）ギャップを含むであろう。ランダムギャップの値は、初期ランダム状態とオーバフロー状態の間で生ずるパルス数で決まるが、一定ギャップの値は、オ−バフロー状態と所定の別の状態の間のクロックパルス周期ＴＣＬＫの数に等しい。
【００７４】
ランダムパケット選択器ＲＰＳは、状態復号器ＳＴＤから送られるエンドオブパケット（ｅｎｄ−ｏｆ−ｐａｃｋｅｔ）ＥＯＰパルスによって入力を指示される時にランダム数を供給する。供給されるランダム数は統計的に独立でかつ一様に分布するため、各主パルスパケットは、他の全てのパケットと同じ確率で、かつ他の全てのパケットと独立して発生するのが好ましいであろう。
【００７５】
図１２は、本発明によるランダムパケット選択器ＲＰＳのブロック図である。ランダムパケット選択器ＲＰＳは、ランダムパルスカウンタＲＰＣおよび適当なバッファレジスタＢＲＧを備える。その動作のために、ランダムパケット選択器ＲＰＳは、十分に速いパルスレートを有するランダムパルス列ＲＡＮを利用する。ランダムパルス列ＲＡＮは、それ自体よく知られているタイプの適当な発生源によって供給される。
【００７６】
ランダムパルスカウンタＲＰＣは、ランダムパルス列ＲＡＮで生ずるランダムパルスを、オーバフローを繰り返しながらカウントする。バッファレジスタＢＲＧのロード入力ＬＩに印加されるエンドオブパケット（ｅｎｄ−ｏｆ−ｐａｃｋｅｔ）ＥＯＰパルスは、現在のランダムパルスカウンタＲＰＣの状態のバッファレジスタＢＲＧへの転送を実行する。このランダムパルスカウンタＲＰＣの状態は、基本的なランダムパルス列ＲＡＮの統計量にかかわらず、ランダムパルスカウンタＲＰＣの全ての状態にわたって一様に分布されたＭ−ｂｉｔランダム数である。
【００７７】
バッファレジスタＢＲＧに格納されるＭ−ｂｉｔランダム数は、次に、状態復号器ＳＴＤによって使用されて、利用できる２Ｍ個の主パルスパケットのうちのどの１つが、順次状態モジュールＳＳＭの特定のサイクル中に生成されるかが判断される。システムは、値２Ｍが複合パルス列ＣＰＴを発生する処理において利用される主パルスパケットの総数に等しくなるように動作するようになっている。
【００７８】
ランダムパルス列ＲＡＮが利用できない時、または利用できるランダムパルス列ＲＡＮのパルスレートが遅すぎて、一様分布のランダムパルスカウンタＲＰＣの状態が確保できない時、バッファレジスタＢＲＧは、それ自体よく知られているタイプの別のランダム数発生器によって供給されるランダム数をロードすることができる。
【００７９】
図１３は、本発明による複合パルス列を発生する別のシステムのブロック図である。システムは、順次状態モジュールＳＳＭ、状態復号器ＳＴＤ、ランダムビット発生源ＳＲＢ、格納レジスタＲＥＧおよびクロック発生器ＣＫＧを備える。発生源ＳＲＢは十分に高いレートで並列にランダムビットを供給すると仮定する。ランダムビットの適当な発生源は当業者には明らかであろう。
【００８０】
順次状態モジュールＳＳＭの必要とされる全く異なる状態の数ＮＲは、
【００８１】
【数９】
2004037442.tif 000011
【００８２】
で求められる。ここで、Ｌｍａｘは最も長い主パルスパケットのスパンであり、ＴＲＥは一定ギャップの持続期間であり、ＴＲＡｍａｘは最も長いランダムギャップの持続期間であり、ＴＣＬＫはクロック周期である。したがって、順次状態モジュールＳＳＭによって利用されるべきフリップフロップの最小数Ｋ１は、不等式
【００８３】
【数１０】
2004037442.tif 000012
【００８４】
を満たす最も小さな整数に等しい。たとえば、Ｌｍａｘ＝３６で、ＴＲＥ／ＴＣＬＫ＝３３で、ＴＲＡｍａｘ／ＴＣＬＫ＝３１の場合、ＮＲ＝１００で、必要とされるフリップフロップの得られる最小数はＫ１＝７である。
【００８５】
順次状態モジュールＳＳＭの機能は、従来の２値カウンタによって、適当なフィードバックを有するシフトレジスタによって、または当業者には良く知られている同様な順次状態マシンによって実施することができる。
【００８６】
システムの動作中、順次状態モジュールＳＳＭは、クロック発生器ＣＫＧによって供給されるクロックパルスＣＬＫによって確定される瞬間に連続してその状態を変える。順次状態モジュールＳＳＭは、適当な信号をリセット入力ＲＩに印加することによって、いつでもその初期状態にリセットすることができる。順次状態モジュールＳＳＭをリセットすることは、ＮＲ状態を含む基本ＳＳＭサイクルを短くすることになる。
【００８７】
状態復号器ＳＴＤは、順次状態モジュールＳＳＭによって駆動されるＫ１個の２値入力、および格納レジスタＲＥＧを介してランダムビット発生源ＳＲＢによって駆動されるＭ１個の２値入力を有する。発生源ＳＲＢによって並列に供給されるランダムビットは、２値ベクトルＢＶのＭ１個の成分とみなすことができる。システムは、ＢＶを種々に具体化したものの数２Ｍ１が、使用されるべき全てのランダム化パルスパケットの数に等しくなるように動作するようになっている。複合パルス列は状態復号器ＳＴＤの出力ＣＰＴに現れる。
【００８８】
たとえば、２つの異なるパルスパケットおよびそれらの時間反転した複製もまた利用でき、かつ異なるランダム遅延の数が３２である場合、２値ベクトルの数に等しいランダム化パルスパケットの総数は、４×３２＝１２８であり、したがって、Ｍ１＝７である。
【００８９】
エンドオブサイクル（ｅｎｄ−ｏｆ−ｃｙｃｌｅ）ＥＯＣパルスが、レジスタＲＥＧのロード入力Ｌ１に印加される時、Ｍ１−ｂｉｔベクトルＢＶは、発生源ＳＲＢからレジスタＲＥＧへ転送される。次に、システム動作の対応するサイクルの持続期間の間、ベクトルＢＶはレジスタＲＥＧ内に保持される。各２値ベクトルＢＶは、生成されるべきランダム化パルスパケットに関する全ての情報、すなわち、パケット構造および付加すべきギャップの持続期間の両方についての情報を供給する。順次状態モジュールＳＳＭのＫ１個の２値出力に含まれるこの情報は、順次状態モジュールＳＳＭの状態と結合して、システム動作の各サイクルの間に状態復号器ＳＴＤによって利用される。２値ベクトルＢＶは、各サイクルの間に変わらないままであるが、順次状態モジュールＳＳＭの状態は、各クロックパルスによって順次に変わる。一般に、各サイクルの持続期間はランダムギャップの可変性のために異なるであろう。
【００９０】
システム動作の各サイクルの間に、状態復号器ＳＴＤは、
１．利用できるパルスパケットのうちの１つを生成する。
２．選択されたパルスパケットにランダムギャップの具現化物のうちの１つを付加する。
３．こうして構築された、ランダム化パルスパケットの具現化物を、確定的なギャップによって補足する。
４．順次状態モジュールＳＳＭをその初期状態にリセットし、また新しい２値ベクトルＢＶを格納レジスタＲＥＧにロードするのに使用されるエンドオブサイクル（ｅｎｄ−ｏｆ−ｃｙｃｌｅ）ＥＯＣパルスを生成する。
上述の機能を実行するために、状態復号器ＳＴＤは、ＢＶのＭ１個のビットと順次状態モジュールＳＳＭの各状態を表すＫ１個のビットを一緒に処理して、各クロックパルスの瞬間に、
１．ＣＰＴ出力に「０」または「１」を生成するかどうか
２．ＥＯＣ出力に「０」または「１」を生成するかどうか
を判断する。
【００９１】
状態復号器ＳＴＤの全ての機能は、組合せロジックによって、または適当にプログラムされた読み取り専用メモリによって実施することができる。
【００９２】
図１３の構成において状態復号器ＳＴＤのロジック設計を示すために、システムは、以下の２つの２値シーケンス、すなわち、
１００１１００００１０１および１０１００００１１００１
によってそれぞれ表される単一パルスパケットおよびその鏡像を利用するものと仮定する。したがって、Ｎ＝５で、パケットスパンはＬ＝１２である。また、一定ギャップのスパンはＴＲＥ／ＴＣＬＫ＝９で、ランダムギャップのスパンＴＲＡ／ＴＣＬＫは４つの値、０、１、２または３のうちの１つをとることができるものと仮定する。
【００９３】
状態復号器ＳＴＤの基本パラメータは以下の通りである。
１．必要とされるＳＳＭの状態の数ＮＲは、
ＮＲ＝Ｌｍａｘ＋（ＴＲＥ＋ＴＲＡｍａｘ）／ＴＣＬＫ＝１２＋９＋３＝２４
から求められる。
２．２４個の状態を表すのに必要なビット数は、Ｋ１＝５である。
３．ランダム化パケットの総数は、２×４＝８＝２Ｍ１である。
４．２値ベクトルＢＶの成分の数は、Ｍ１＝３である。
５．状態復号器ＳＴＤの入力の数は、Ｋ１＋Ｍ１＝５＋３＝８である。
【００９４】
２値ベクトルＢＶ＝（Ｂ２、Ｂ１、Ｂ０）は以下の構造を有すると仮定する。すなわち、Ｂ２＝０は、パルスパケット１００１１００００１０１に対応し、Ｂ２＝１は、その鏡像１０１００００１１００１に対応する。ビット（Ｂ１、Ｂ０）はランダムシフト値の２値表現であり、たとえば、（１、０）は２を表し、（１、１）は３を表す。
【００９５】
状態復号器ＳＴＤの組合せロジックの真理値表は表１に要約される。リセット動作が非同期であると仮定しているため、初期状態および先行のエンドオブサイクル（ｅｎｄ−ｏｆ−ｃｙｃｌｅ）状態は、単一クロック周期ＴＣＬＫの間に生ずるであろう。したがって、必要とされるＳＳＭの状態の総数は、１から２５まで増える。２５個の状態は０から２４の番号を付けられる。すなわち、状態「０」は初期状態である。
【００９６】
2004037442.tif 000013
【００９７】
Ｂ２＝０について、順次状態モジュールＳＳＭが状態１、４、５、１０、１２のうちのいずれか１つをとる時のみ、状態復号器ＳＴＤはＣＰＴ出力に「１」を生成する。しかし、Ｂ２＝１について、順次状態モジュールＳＳＭが状態１、３、８、９、１２のうちのいずれか１つをとる時のみ、ＣＰＴ出力に「１」が現れる。各パルスパケットは、一定ギャップとランダムギャップの組合せを表すゼロのストリングを伴う。
【００９８】
ＥＯＣ出力は、特定のＢＶによって指定された順次状態モジュールＳＳＭサイクルが完了した時に「１」を生成する。
【００９９】
表２は、２値ベクトルＢＶ＝（０、１、０）に対する状態復号器ＳＴＤの完全な（ｆｕｌｌ）真理値表の例を示す。この場合、Ｂ２＝０で、ランダムギャップのスパンは２に等しい。したがって、パルスパケットには１１個のゼロが付加され、９個のゼロは一定ギャップを表し、２個のゼロはランダムギャップを表す。状態「２３」に達するとすぐ、順次状態モジュールＳＳＭは、初期状態「０」にリセットされる。リセット入力ＲＩは、順次状態モジュールＳＳＭの同期動作をオーバライドすると考えられるため、状態「２３」および「０」の両方が単一クロック周期ＴＣＬＫの間に生ずるであろう。
【０１００】
2004037442.tif 000014
【０１０１】
図１４は、本発明による複合パルス列を発生する別のシステムのブロック図である。システムは、パルスカウンタＰＣＴ、状態復号器ＳＴＤ、ランダムビット発生源ＳＲＢ、格納レジスタＲＥＧおよびクロック発生器ＣＫＧを備える。発生源ＳＲＢは十分に高いレートでランダムビットを並列に供給すると仮定する。適当なランダムビットの発生源は技術者には明らかであろう。
【０１０２】
必要とされる、パルスカウンタＰＣＴの全く異なる状態の数ＮＲは
【０１０３】
【数１１】
2004037442.tif 000015
【０１０４】
から求められる。ここで、Ｌｍａｘは最も長い主パルスパケットのスパンであり、ＴＲＥは一定ギャップの持続期間であり、ＴＲＡｍａｘは最も長いランダムギャップの持続期間であり、ＴＣＬＫはクロック周期である。したがって、パルスカウンタＰＣＴによって使用されるべきフリップフロップの最小数Ｋ１は、不等式
【０１０５】
【数１２】
2004037442.tif 000016
【０１０６】
を満たす最も小さな整数に等しい。一般に、削除されるべき（２Ｋ１−ＮＲ）個の冗長な状態が存在するであろう。ＮＲ個の全く異なる状態の中で、発生すべき各パルスパケットのパルスの位置を表す所定のＮ個の状態が存在する。
【０１０７】
システム動作中、パルスカウンタＰＣＴは、クロック発生器ＣＫＧによって供給されるクロックパルスＣＬＫによって確定する瞬間にその状態を連続して変える。システム動作の各サイクルにおいて、パルスカウンタＰＣＴは、発生源ＳＲＢによって供給されるＶビットによって定義されるある初期状態からクロックパルスＣＬＫをカウントし始める。パルスカウンタＰＣＴの初期状態は、エンドオブサイクル（ｅｎｄ−ｏｆ−ｃｙｃｌｅ）ＥＯＣパルスをパルスカウンタＰＣＴのプリロード入力ＰＩに印加することによってセットされる。
【０１０８】
ランダムギャップがその最も大きな値ＴＲＡｍａｘをとる時、カウンティング処理は、状態「０」で指定された状態から始まる。しかし、ＴＲＡより小さな値に対しては、パルスカウンティングは、状態「０」に続いて起こる状態のうちの１つの状態から始まる。したがって、各サイクルが始まる前に、パルスカウンタＰＣＴは、ランダム数分のクロックパルスだけ進む。パルスカウンタＰＣＴの異なる初期状態の数（ランダムギャップを種々に具体化したものの数と同じ）は２Ｖに等しい。この構成において、ランダムギャップの具現化物は、パケットの立ち上がりパルスの前に生ずるために、パルスパケットに対するプレアンブルを形成する。一定のギャップＴＲＥは、パルスパケットの前または後で生じてもよいか、または、一定のギャップは、個々の部分に分割され、全サイクル持続期間（ＴＲＡ＋Ｌ×ＴＣＬＫ＋ＴＲＥ）内で適当に分散させることができる。
【０１０９】
状態復号器ＳＴＤは、パルスカウンタＰＣＴによって駆動されるＫ１個の２値入力、およびランダムビット発生源ＳＲＢによって格納レジスタＲＥＧを介して駆動されるＵ個の２値入力を有する。発生源ＳＲＢによって並列に供給されるＵビットは、パケット選択ＰＳ２値ワードを確定する。システムは、異なるＰＳワードの数２Ｕが、使用されるべき全ての主パルスパケットの数に等しくなるように動作するようになっている。
【０１１０】
状態復号器ＳＴＤは２つの出力を有しており、一方の出力ＣＰＴは複合パルス列を供給し、他方の出力はエンドオブサイクル（ｅｎｄ−ｏｆ−ｃｙｃｌｅ）ＥＯＣパルスを生成する。それぞれ新しいサイクルが始まる前に、ＥＯＣパルスを使用して初期ＰＣＴ状態がプリセットされ、レジスタＲＥＧに現在のＰＳ２値ワードがロードされる。
【０１１１】
複合パルス列発生器のこの実施の動作の他の態様は、上述した他の実施に適用可能な態様と同じである。
【０１１２】
図１５は、図９のシステムの改良型のブロック図であり、改良型において、順次状態モジュールＳＳＭは、反転カウンタＲＣＴを用いて実施されている。カウント方向は、アップ／ダウン制御入力Ｕ／Ｄの状態によってセットされ、制御入力Ｕ／Ｄは、ランダムパケット選択器ＲＰＳの単一ビット出力を受信する。残りのＭ−１個の出力は、状態復号器ＳＴＤ、この場合、読み取り専用メモリのパケット選択入力ＰＳを形成する。
【０１１３】
ランダムギャップ発生器ＲＧＧの出力ＣＲＧによって生成されるクロックパルスによって駆動されるカウンタＲＣＴは、部分的なアドレスをメモリＳＴＤへ連続して供給する。Ｋビットから成る各部分アドレスは、パケット選択入力ＰＳによって供給されるＭ−１個の補助ビットによって補足される。このように形成された完全なアドレスを使用して、必要とされるパルスパケットを表す２値パターンを格納する対応するメモリセルがアクセスされる。アップ／ダウン制御入力Ｕ／Ｄの状態によってセットされるカウント方向に応じて、部分アドレスは昇順または降順で現れる。結果として、メモリＳＴＤは、パルスパケットまたはその鏡像をそれぞれ形成するパルスシーケンスを出力ＣＰＴに生成する。
【０１１４】
ＰＳ入力が変わると、メモリＳＴＤは、カウント方向に応じて、異なる主パルスパケットまたはその鏡像を出力ＣＰＴに生成するであろう。システムは、異なるＰＳ入力値がメモリＳＴＤに格納された主パルスパケットの数に等しくなるように動作するようになっている。反転カウンタを用いることによって、両方のバージョンを格納する必要なしで、パルスパケットの時間反転した複製を得ることが可能である。
【０１１５】
本発明の好ましい実施の形態の上述の記載は、例示および説明のために提示された。排他的であること、すなわち、開示されたまさにその形態に限定することは意図されない。上述の説明に鑑みて、多くの変更形態、修正形態、変形形態によって、当業者が、考えられる特定の使用に適合する種々の実施の形態で本発明を利用することが可能になるであろう。たとえば、記載した実施の形態のそれぞれは、残りの特徴が適当なシステムを提供する限り、時間反転された複製の使用、パルス列の間へのランダムギャップの配置、および／または種々のタイプのパルス列の間でのランダムな選択を省くことによって、修正できるであろう。
【０１１６】
上述した構成において、各パルスパケットは、その構成のセットからランダムに選択され、次のパルス列としての選択のためにすぐに利用できる。言い換えれば、その構成のセットからのそれぞれの選択は、直接置き換えることによって行なわれる。このことは好ましいが本質ではない。パルス列は、全てが使用されるまで置換わることなくランダムシーケンスで選択されるか、または、選択されたパルスパケットがｎ回選択された後で、そのたびに置き換わるであろう。ここで、ｎは所定の整数である。
【０１１７】
上述の実施の形態のパルス発生システムはどれも、図１に示す障害物検出システムのパルス発生器ＰＲＧとして使用できる。こうしたシステムは、移動可能なプラットフォーム（車両または船舶など）上に、または、固定プラットフォーム上に取り付けられて、移動可能な対象物の接近を検出することができる。システムは、対象物の検出に対応して警告信号を発生するようになっている衝突警告システムであってもよい。さらに、または別法として、システムは、障害物の距離を検出して、距離を示す信号を発生する、図２の構成などの、手段を有する距離計測支援システムであってもよい。
【０１１８】
用語「ランダム」は、本明細書において、純粋にランダムで、非確定的に生成される信号のみならず、擬似ランダムな２値信号およびカオス信号を発生する、従来技術で使用されるようにフィードバック回路を備えたシフトレジスタ構成の出力など、擬似ランダムな、かつ／または確定的な信号を、制限をつけることなく含むということを意図している。
【０１１９】
本明細書に記載する実施の形態は、たとえばデジタル信号プロセッサを組み込んだ専用ハードウェアを用いて、または適当にプログラムされた汎用コンピュータを用いて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】短パルスを利用する通常の障害物検出システムのブロック図である。
【図２】障害物検出システムによって利用されるマルチチャネルパルス一致プロセッサのブロック図である。
【図３】持続期間ＴＰと繰り返し周期ＴＲＥＰの矩形パルスを含む周期的パルス列を示す図である。
【図４】良好な自己相関特性を有するパルスパケットを示す図である。
【図５ａ】図４のパルスパケットを表す２値シーケンスの自己相関シーケンスＲＸＸ（ｄ）を示す図である。
【図５ｂ】パルスパケットの自己相関関数ＲＸＸ（τ）を示す図である。
【図６】本発明によって構築された複合パルス列の構造を示す図である。
【図７ａ】主パルスパケットの例を示す図である。
【図７ｂ】第１のパケットの時間反転による本発明によって得られた別の主パルスパケットを示す図である。
【図８】お互いの時間反転した複製である２つのパルスパケットを表す２つの２値シーケンスの間の相互相関シーケンスを示す図である。
【図９】本発明による複合パルス列を発生するシステムのブロック図である。
【図１０】本発明による装置用のランダムギャップ発生器のブロック図である。
【図１１】改良型ランダムギャップ発生器のブロック図である。
【図１２】本発明による装置用のランダムパケット選択器のブロック図である。
【図１３】本発明による複合パルス列を発生する別のシステムのブロック図である。
【図１４】本発明による複合パルス列を発生するさらなるシステムのブロック図である。
【図１５】本発明による複合パルス列を発生するさらに別のシステムのブロック図である。
【図１】
2004037442.tif 000017
【図２】
2004037442.tif 000018
【図３】
2004037442.tif 000019
【図４】
2004037442.tif 000020
【図５ａ】
2004037442.tif 000021
【図５ｂ】
2004037442.tif 000022
【図６】
2004037442.tif 000023
【図７ａ】
2004037442.tif 000024
【図７ｂ】
2004037442.tif 000025
【図８】
2004037442.tif 000026
【図９】
2004037442.tif 000027
【図１０】
2004037442.tif 000028
【図１１】
2004037442.tif 000029
【図１２】
2004037442.tif 000030
【図１３】
2004037442.tif 000031
【図１４】
2004037442.tif 000032
【図１５】
2004037442.tif 000033
【外国語明細書】
2004037442.tif 000034
2004037442.tif 000035
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