(57)【要約】照合フィルタとピーク検出器とは受信信号のピークを識別する。ピーク検出器は、固定されたあるいは調整可能なタイムウィンドウの間にピークを検出してもよい。ピークは、後続の受信機デコード動作のための仮決定（例えば、軟判定）として用いられてもよい。検出器は、比較的最小パワーを消費するウルトラワイドバンド信号パルスのような高帯域信号の検出に用いられてもよい。
2010510716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号をフィルタするように適合したフィルタと、
前記フィルタの出力に結合され、前記フィルタされた入力信号の少なくとも１つのピークの少なくとも１つの出力信号を生成するように適合したピーク検出器と、を備えたピーク信号を検出するための装置。
【請求項２】
前記フィルタは、照合フィルタを備える請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記入力信号の振幅を制御し、前記入力信号に関連したノイズを低減し、あるいは、前記入力信号の振幅を制御して前記入力信号に関連したノイズを低減するように適合した自動利得制御をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記入力信号においてエンコードされたデータをデコードするための仮決定信号として少なくとも１つの出力信号を使用するように適合した復号器をさらに備えた請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのピークは、正のピークと負のピークとを備える請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記ピーク検出器を制御して、タイムウィンドウ内で少なくとも１つのピークを検出するように適合した検出ウィンドウコントローラをさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記検出ウィンドウコントローラは、時間での固定位置とタイムウィンドウの固定幅とを定義する請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記検出ウィンドウコントローラは、タイムウィンドウを定義するために受信した信号のプリアンブルに基づいて学習動作をおこなうようにさらに適合した請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記検出ウィンドウコントローラは、前記入力信号が通過する通信チャネルにおける条件に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置と前記タイムウィンドウの幅とをプリセットするように適合した請求項６記載の装置。
【請求項１０】
前記検出ウィンドウコントローラは、受信信号に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置、前記タイムウィンドウの幅、あるいは、前記タイムウィンドウの時間における位置と幅とを適合的に制御するように適合した請求項６記載の装置。
【請求項１１】
前記検出ウィンドウコントローラは、ビット誤り率、あるいは、前記入力信号から再生された統計上のピーク値：前記タイムウィンドウの時間における位置、前記タイムウィンドウの幅、あるいは、前記タイムウィンドウの時間における位置および幅、に従って適合するように適合した請求項６記載の装置。
【請求項１２】
前記ピーク検出器は、前記タイムウィンドウの間に充電あるいは放電のいずれかがなされる複数のコンデンサをさらに備え、各コンデンサは、正のピーク信号あるいは負のピーク信号を生成して、少なくとも１つの出力信号を供給するように適合した請求項６記載の装置。
【請求項１３】
前記タイムウィンドウの開始時間に先立って、少なくとも１つの前記コンデンサを充電あるいは放電する複数のスイッチをさらに備える請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
各前記スイッチは、前記タイムウィンドウの開始時間に先立って、少なくとも１つの前記コンデンサを参照電圧まで充電あるいは放電するようにさらに適合する請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
複数のダイオードをさらに備え、前記複数のダイオードのそれぞれは、少なくとも１つの前記コンデンサを充電あるいは放電するように電流を制御して、正および負のピーク信号を生成するように適合する請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記入力信号は、およそ２０％以上の断続的な帯域幅、あるいは、およそ５００MHｚ以上の帯域幅を有するウルトラワイドバンド信号をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項１７】
前記フィルタと前記ピーク検出器とは、前記受信信号に関連したジッタの影響を低減するようにさらに適合した請求項１記載の装置。
【請求項１８】
前記装置は、無線通信チャネルを介して前記入力信号を受信する受信機に実装されるように適合した請求項１記載の装置。
【請求項１９】
前記装置は、ヘッドセット、マイク、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、EKGデバイス、ユーザI/Oデバイス、時計、遠隔制御、タイヤ圧力モニタから構成されるグループの中の少なくとも１つに実装される請求項１記載の装置。
【請求項２０】
入力信号をフィルタし、
少なくとも１つの出力信号を供給するためにフィルタされた前記入力信号の少なくとも１つのピークの検出することを含むピーク信号を検出する方法。
【請求項２１】
前記入力信号は、照合フィルタに従ってフィルタされる請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記入力信号の利得を自動的に制御することをさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記入力信号のエンコードされたデータをデコードするための仮決定信号として少なくとも１つの出力信号を用いることをさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのピークは、正のピークと負のピークとをさらに備える請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのピークは、タイムウィンドウ内で検出される請求項２０記載の方法。
【請求項２６】
受信信号のプリアンブルに基づく学習動作を行なって、前記タイムウィンドウを認定することをさらに含む請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記入力信号が通過する通信チャネルにおける条件に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅をプリセットすることをさらに含む請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅からなるグループの中の少なくとも１つを制御することを含む請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
受信信号に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅からなるグループの中の少なくとも１つに適合することをさらに含む請求項２５記載の方法。
【請求項３０】
前記受信信号から再生されたデータのビット誤り率に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅からなるグループの中の少なくとも１に適合することをさらに含む。
【請求項３１】
無線通信チャネルを介して前記入力信号を受信することをさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項３２】
前記入力信号は、およそ２０％以上の断続的な帯域幅あるいはおよそ５００MHｚ以上の帯域幅を備えるウルトラワイドバンド信号をさらに備える請求項２０記載の方法。
【請求項３３】
前記方法は、ヘッドセット、マイク、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、EKGデバイス、ユーザI/Oデバイス、時計、遠隔制御、およびタイヤ圧力モニタからなるグループの中の少なくとも１つにおいて行なわされる請求項２０記載の方法。
【請求項３４】
入力信号をフィルタする手段と、
前記フィルタされた入力信号の少なくとも１つを検出し、少なくとも１つの出力信号を供給する手段と、を備えるピーク信号を検出するための装置。
【請求項３５】
前記フィルタする手段は、照合フィルタをさらに備える請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記入力信号の利得を自動的に制御するための手段をさらに備える請求項３４記載の装置。
【請求項３７】
仮決定信号として少なくとも１つの出力信号を用いて前記入力信号のエンコードされたデータをデコードするための手段をさらに備える請求項３４記載の装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのピークは、正および負のピークをさらに備える請求項３４記載の装置。
【請求項３９】
前記少なくとも１つのピークはタイムウィンドウ内において検出される請求項３４記載の装置。
【請求項４０】
受信信号のプリアンブルに基づく学習動作を行い、前記タイムウィンドウを定義する手段をさらに備える請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
前記入力信号が通過する通信チャネル内の条件に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅をプリセットする手段をさらに備える請求項３９記載の装置。
【請求項４２】
前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅からなるグループの中の少なくとも１つを制御する手段をさらに備える請求項３９記載の装置。
【請求項４３】
受信信号に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅からなるグループの中の少なくとも１つに適合する手段をさらに備える請求項３９記載の装置。
【請求項４４】
前記入力信号から再生されたビット誤り率に従って、前記タイムウィンドウの時間における位置および前記タイムウィンドウの幅からなるグループの中の少なくとも１つに適合する手段をさらに備える請求項３９記載の装置。
【請求項４５】
無線通信チャネルを介して前記入力信号を受信する手段をさらに備える請求項３４記載の装置。
【請求項４６】
前記入力信号は、およそ２０％以上の断続的な帯域幅、あるいは、およそ５００MHｚ以上の帯域幅を備えるウルトラワイドバンド信号をさらに備える請求項３４記載の装置。
【請求項４７】
前記装置は、ヘッドセット、マイク、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、EKGデバイス、ユーザI/Oデバイス、時計、遠隔制御、およびタイヤ圧力モニタからなるグループの中の少なくとも１つに実装される請求項３４記載の装置。
【請求項４８】
コンピュータに、
入力信号をフィルタし、
前記フィルタされた入力信号の少なくとも１つのピークを検出して少なくとも１つの出力信号を供給させる、コードを備えるコンピュータ可読媒体を備えるピーク信号を検出するためのコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項４９】
ピーク信号を検出するプロセッサであって、前記プロセッサは、
入力信号をフィルタし、
前記フィルタされた入力信号の少なくとも１つのピークを検出して少なくとも１つの出力を供給するように適合している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般的に、通信、および、信号の少なくとも１つのピークの検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な通信システムにおいて、送信機は通信メディアを介して受信機へデータを送信する。例えば、１つの無線装置は、空気を移動する無線周波数（ＲＦ）信号を介して、別の無線装置にデータを送信する。一般に、信号は、通信メディアを通過した後に歪みが生じる。この歪みを補正するために、送信機と受信機とは、夫々の信号を送信前にエンコードし、受信した信号をデコードする。
【０００３】
いくつかのアプリケーションでは、データは、それぞれが時間における振幅、極性、および位置を付与された信号のストリームとしてデコードされる場合がある。例えば、パルス位置変調方式は、そのパルスの特定のデータ値に基づいて、時間における各パルスの位置が変調される場合に、一連のパルスを送信することを含んでいる。反対に、位相シフトキーイング変調方式は、各パルスの極性（例えば＋１あるいは−１）がそのパルスの特定のデータに基づいて変調される場合に、一連のパルスを送信することを含んでいてもよい。
【０００４】
そのようなパルスにより表されたデータを再生するために、典型的な受信機は、サンプリングによりパルスの真の値を得るために、適切な時に受信した信号をサンプルしようとする。しかしながら、実際には、受信機のサンプリング回路は、送信機が信号を送信するために用いるクロック信号とは異なるクロック信号により動作する。その結果、受信機は、最適な時間ポイントで受信された信号をサンプルするための、送信された信号のタイミングに関する十分な情報を持たない。このようなタイミングの問題に対応しようとする様々な技術が開発されている。
【０００５】
典型的なコヒーレント照合フィルタ検出器において、受信された信号は、照合フィルタに供給され、そのフィルタの出力は、受信した信号の値を再生するためにサンプルされる。ここで、最適な信号対雑音比性能を得るためのピーク値で、そのフィルタの出力をサンプルする試みがなされる。したがって、検出器は、サンプリング回路がフィルタの出力をサンプルするかを制御するためのクロックを生成するタイミングループを使用してもよい。しかしながら、実際には、サンプリングクロックにおけるタイミングジッタは、データリカバリ・プロセスの性能を低下させる傾向がある。
【０００６】
ジッタに関する問題は、非常に短い持続時間（例えば、およそ数ナノ秒）のパルスを使用するウルトラワイドバンド無線電話機のようなシステムにおいて言及することができる。例えば、ボディエリアネットワーク、あるいは、パーソナルエリアネットワークが、ウルトラワイドバンド・チャンネルを使用して実行されるとき、媒体により生じたチャンネル遅延の広がりは、およそ数十ナノ秒である。搬送波が数ＧＨｚであって、コヒーレントあるいは遅延検波が使用される場合、およそ２０〜４０ピコ秒のタイミングジッタは数デシベルの性能損失を生じさせる。したがって、検出器は、データ再生性能の許容レベルを得るための非常に正確な時間トラッキング・ループを使用する必要がある。実際には、そのようなメカニズムは、比較的複雑になり、比較的大量のパワーを消費する。
【０００７】
しかしながら、多くのアプリケーションは、できるだけ消費電力の小さい無線電話機構成要素を必要としている。例えば、ボディエリアネットワークとパーソナルエリアネットワークとで使用される装置は、一般的に無線装置である。そのような装置では、一般に、最小の消費電力を維持することが望まれる。
【０００８】
低電力のアプリケーションのためのいくつかの検出器方式は、信号を検出するための非コヒーレント・エネルギー検出器を使用する。例えば、受信機は、照合フィルタ（matched filter）から出力されたエネルギーを検出するエネルギー検出器（例えば、２乗および積分する機能を提供する）に従う照合フィルタを備える。ここで、ウィンドウイングメカニズムは、タイミングジッタの影響を低減させるためにコヒーレント照合フィルタ検出器の出力に加えることが可能である。しかしながら、そのような方法はおよそ３ｄＢの性能ロスを生じさせるだろう。
【０００９】
上記を考慮すると、多くの従来のデータ検出技法は、いくつかのアプリケーションの条件を満たすものではない可能性がある。例えば、そのような技術は、十分な性能を提供することができなかったり、多くの電力を消費したり、あるいは、高データレートで有効に動作しなかったりする可能性がある。
【発明の概要】
【００１０】
以下は、選択された複数の態様の概要である。便宜上、ここでは、１つ以上の態様は、単に、「１つの態様」あるいは「態様」と呼ばれる。
【００１１】
いくつかの態様において、信号は、信号からデータを注出するために処理される。例えば、受信された信号はフィルタ処理されて、その信号から少なくとも１つのピーク値を導き出すための処理がなされる。
【００１２】
いくつかの態様において、フィルタ（例えば、照合フィルタ）とピーク検出器との組み合わせは、受信した信号のピークを識別するために用いられる。
【００１３】
ここで、入力信号はフィルタに供給され、フィルタの出力信号は、ピーク検出器に入力される。その結果、ピーク検出器は、受信した信号の各パルスに関連した１以上のピークを検出することができる。検出されたピーク値は、仮決定（例えば軟判定）として、後続の受信機のデコード動作ために使用される。好都合にも、この組合わせは、比較的消費電力の低い高周波帯域の信号についてピークを検出するために用いることができる。
【００１４】
いくつかの態様はウィンドウドピーク検出器を使用することができる。例えば、ピーク検出器は、タイムウィンドウに従って作動されるとともに停止される。いくつかの態様において、時間におけるウィンドウの位置、および／または、タイムウィンドウの幅は、ピーク検出を改善するために調節される。
【００１５】
いくつかの態様において、低パワーピーク検出器は、タイムウィンドウ間に、充電あるいは放電制御可能なコンデンサを用いて、１以上のピークを含む信号を提供する。例えば、他のコンデンサが負のピークを示す信号を提供する期間に、あるコンデンサは正のピークを示す信号を提供する。
【００１６】
いくつかの態様において、ピーク検出は比較的高速な信号に対して提供されてもよい。例えば、ピーク検出は、ウルトラワイドバンド信号パルスのピークを識別するために用いられてもよい。
【００１７】
開示の態様および効果は、後続の詳細な説明、添付された請求項、および、添付の図面を考慮すると、十分に理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、フィルタとピーク検出器とを搭載した受信機の、いくつかの代表的な態様の簡略的なブロック図である。
【図２】図２は、受信された信号を検出するために行われる動作のいくつかの代表的な態様のフローチャートである。
【図３】図３は、ピーク検出タイムウィンドウと信号のピーク検出との一例を示す簡略図である。
【図４】図４は、ピーク検出タイムウィンドウと信号のピーク検出との一例を示す簡略図である。
【図５】図５は、パルス位置変調信号に対するいくつかの検出タイムウィンドウの一例を示す簡略図である。
【図６】図６は、ピーク検出器のいくつかの代表的な態様を示す簡略図である。
【図７】図７は、ピーク検出器のいくつかの代表的な態様を示す簡略図である。
【図８】図８は、フィルタおよびピーク検出器構成要素を搭載した受信機のいくつかの代表的な態様の簡略的なブロック図である。
【詳細な説明】
【００１９】
一般的な方法に従って、図面に示された種々の特徴は、縮尺どおりに記載されていなくてもよい。従って、種々の特徴の寸法は、明瞭とするために任意に拡大あるいは縮小されてもよい。さらに、いくつかの図面は、明瞭とするために簡略化されてもよい。
【００２０】
このように、図面には、与えられた装置あるいは方法の全ての構成要素が描かれなくてもよい。参照番号は、明細書と図面との全体に渡って特徴を表示するために使用される。
【００２１】
以下に、開示する種々の態様について説明する。
【００２２】
明細書に記載された技術は様々な種類の形式で具体化されたものであって、ここに開示されたいかなる特定の構造および／または特徴は単なる一例であることは明らかである。
【００２３】
明細書に記載された技術に基づいて、ここに記載された態様が他の態様と独立して実施できるものであって、２以上の態様は様々な方法により組合わせることができるものであることは、この分野における当業者であれば十分に理解するものである。
【００２４】
例えば、明細書において述べられる複数の態様を用いて、装置は実施され、および／または、方法は実行することができる。さらに、ここに述べられる１以上の態様以外に加えて、他の構造、および／または、機能（ファンクション）を用いて、装置は実施され、および／または、方法は実行される。
【００２５】
図１に、受信した信号からデータを抽出するための、フィルタ１０２およびピーク検出器１０４を含む受信機１００のいくつかの態様を示す。ピーク検出器１０４は、フィルタから出力された信号の１以上のピークを検出する。いくつかの態様において、ピーク検出器１０４は、タイムウィンドウ内にピークを検出する。このタイムウィンドウは、固定されていてもよく、適宜変更されてもよい。
【００２６】
いくつかの態様において、フィルタ１０２は、照合フィルタを備えている。例えば、フィルタは、送信された波形あるいは受信された波形に適合される（例えば、特定の範囲において）。便宜上、以下の説明では、単に照合フィルタに言及する。しかしながら、他のタイプのフィルタがここの教示にしたがって、使用されてもよいことは言うまでもない。
【００２７】
照合フィルタとピーク検出器とを組合わせて使用して受信された信号からデータを抽出するために用いられる代表的な動作は、図２に示すフローチャートに照らし合わせて説明される。便宜上、図２（および、ここに示す他のフローチャート）の動作は、特定の構成により行なわれるものとして記載されている。しかしながら、これらの動作は、特定の構成および／または他の構成により行なわれてもよいことは言うまでもない。
【００２８】
ブロック２０２に記載されているように、受信機１００は、通信メディアから入力信号を受信する。受信機１００は、アンテナ１０６と、例えば、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）信号のような無線周波数信号を受信するための対応する受信機入力段１０８と、
いくつかの態様において、ウルトラワイドバンド信号は、およそ２０％および／またはそれ以上で断続的な帯域幅を持った信号として識別される。あるいは、いくつかの態様において、ウルトラワイドバンド信号は、およそ５００ＭＨｚかそれ以上の帯域幅である信号であると識別される。ここでの教示は、種々の周波数および帯域幅の他のタイプの受信信号にはあてはまらないことがあることは言うまでもない。さらには、そのような信号は、有線あるいは無線の媒体を介して受信されてもよい。
【００２９】
ブロック２０４に記載されているように、受信された信号は、自動利得制御（ＡＧＣ）回路１１０に供給される。自動利得制御１１０は、飽和した信号を照合フィルタ１０２に供給することを避けるとともに、回路ノイズを低減するために、受信信号の利得を調整する。
【００３０】
ブロック２０６に記載されているように、利得制御信号は、照合フィルタ１０２に供給される。照合フィルタ１０２の特徴により、通信メディアによって受信信号に与えられた歪みを部分的に補正してもよい。
【００３１】
照合フィルタ１０２は、様々の方法で実装される。例えば、送信された参照システムは、データパルスにより、既知の遅延に従って、後続の参照パルスを使用する。このようなシステムにおいて、照合フィルタ１０２は、既知の遅延による参照パルスを遅延させる遅延素子と、遅延された参照パルスをデータパルスと掛け合わせる乗算器と、を備えている。乗算器の出力は、積分器（例えば、スライディング・ウィンドウ・インテグレータ、無限インパルス応答積分器、あるいは、その他適切な積分器）に供給される。このように、参照パルスの位相は、データパルスの位相と比較される。例えば、参照パルスとデータパルスとが同相である場合、正のピークが得られる。反対に、参照パルスとデータパルスとが、１８０度異なる位相である場合、負のピークが得られる。参照パルスは、データパルスと基本的に同じチャネルコンディションとされているため、この構成は、データパルスに対するチャネルの影響を補正する傾向がある。
【００３２】
ブロック２０８に記載されているように、ピーク検出器１０４は、照合フィルタ１０２より出力された信号の１以上のピークを検出する。図３は、信号３０２についてのピーク検出動作の一例を示している。この例において、ピーク検出動作は、時間T0に開始する。例えば、ピーク検出器１０４は、影付き線３０４によって示されるように、信号３０２の上昇する振幅に従う。さらに、出力３０４は、時間T0以降で信号３０２の振幅が減少したときに到達した最大振幅値を維持する。言いかえれば、信号３０２の振幅が減少すると、線３０４は一定レベルに留まる。このように、ピーク検出器１０４は、それがリセットされるまで検出されたピーク値でのその出力を維持する。明細書において教示されたようなピーク検出回路は、受信信号のピーク値を表す、比較的ジッタフリーの信号を提供する。
【００３３】
いくつかの態様において、ピーク検出動作は、与えられたタイムウィンドウの間に行われる。例えば、再び図１を参照すると、送信機１００は、ピーク検出器１０４の動作の制御に適合する検出ウィンドウコントローラ１１２を含んでいてもよい。図３を参照すると、コントローラ１１２は、時間T0に先立って、ピーク検出器１０４の出力をリセットしてもよい。ピーク検出器オン／オフ制御１１４は、時間T0でピーク検出器１０４を作動させ、時間T1でピーク検出器１０４を停止させる。したがって、矢印３０６によって示されたようにタイムウィンドウが定義される。
【００３４】
いくつかのアプリケーションにおいて、タイムウィンドウ内でピークが生じる限り、ピークの正確な位置は重要ではない可能性がある。ここで、タイムウィンドウは、ピーク検出が適切な時間に開始し、ピークの前および／または後の受信信号に存在する偽りのピーク（例えばノイズ）を退けるとともに、望ましい信号ピークの検出ができるために十分な時間が存在するように定義される。従って、そのピーク値で入力信号をサンプリングしようとする他のシステムにおいて存在するタイミングジッタ問題は、明細書において教示されているように、そのようなピーク検出回路の使用を通して、回避あるいは実質的に低減される。さらに、ピーク検出タイムウィンドウの時間おける位置は正確に制御される必要がないため、非常に正確なタイミングループを用いることなくこのことが達成される。
【００３５】
ピーク検出動作は、種々の方法により行なわれ、および、様々なタイプの信号について行なわれる。例えば、図４は、ピーク検出器１０４が信号４０２（例えば位相シフトキーイング変調信号）の正および負のピークを検出する場合の一態様を示す。また、ピーク検出動作は、矢印４０４で示されるようなタイムウィンドウに従って、時間T0で開始し、時間T1で停止する。さらに、点線４０６により示されるようなピーク検出器１０４の出力は、信号４０２の最大振幅に追随する。さらに、破線４０８により示されるようなピーク検出器１０４の別の出力は、信号４０２の最小振幅に追随する。従って、ピーク検出器１０４は、１つ以上のピーク信号（例えば信号４０６と４０８）を出力する。
【００３６】
図５は、ピーク検出器１０４が、矢印５０２と５０４とで示されたような複数のタイムウィンドウにおいてピークを検出するように適合されている場合の別の態様を示している。そのような構成は、例えば、パルス位置変調された信号５０６のピークを検出するために用いられる。ここで、タイムウィンドウ５０２と５０４とは、特定のデータ値を表すパルスの期待された位置に対応している。例えば、信号５０６がタイムウィンドウ５０２においてパルス５０８を備えるときに、２進法の０が表される。反対に、破線のパルス５１０により示されているように、信号がタイムウィンドウ５０２においてパルスを備えるとき、２進法の１が表される。このように、ピーク検出器１０４は、タイムウィンドウ５０２と５０４との間に起動され、タイムウィンドウ５０２と５０４との間に存在するいずれのパルスのピーク５１２あるいは５１４を測定する。
【００３７】
再び図２を参照すると、ブロック２１０に示されているように、ピーク検出器１０４から出力された（１つあるいは複数の）ピーク信号は、受信信号により表される特定のデータ値を測定するために用いることが可能である。例えば、使用される特定の変調方式に依存して、ピーク信号は決定変数を形成するために使用される。変調方式がコード化されていない２進数の位相シフトキーイングである場合に、コンパレータは受信信号の出力を検出するために用いられ得る。あるいは、いくつかの態様において、受信機１００内の検出器１１６あるいはいくつかの他の適切な処理構成要素のための仮決定（例えば、軟判定）として、ピーク信号が用いられ得る。
【００３８】
ブロック２１２により示されているように、いくつかの時点において、ピーク検出器のためのタイムウィンドウが定義される。ピーク検出器のためのタイムウィンドウは、固定されてもよく、適宜変更されてもよい。再び図１を参照すると、いくつかの態様において、タイムウィンドウの時間おける位置（例えば開始時間）１２０とタイムウィンドウの幅１２２とを含むウィンドウ定義パラメータ１１８は、受信機１００において保持される。例えば、タイムウィンドウが固定されている場合、ウィンドウ定義パラメータ１１８は、受信機１００内に組込まれていてもよい（例えば、読取り専用目盛りに格納されてもよい）。あるいは、タイムウィンドウが固定される場合、あるいは、固定されない場合に、ウィンドウ定義パラメータ１１８はデータメモリに格納されてもよい。
【００３９】
固定されたタイムウィンドウの場合において、開始時間とタイムウィンドウの幅とは、種々の方法で選択される。例えば、これらのパラメータは、シミュレーション、経験的な試験、ピーク検出器の特徴、チャネルコンディション、受信信号の特徴、あるいは、時間位置と十分に最適なピーク検出動作を導くタイムウィンドウの幅とを定義するためのいくつかの他のファクターに基づいて選択される。これらの動作のいくつかは、受信機が信号の受信を開始する前に行なわれてもよい。例えば、これらのパラメータは、製造あるいは受信機１００の初期化の際に、受信機１００へプログラムされる。
【００４０】
いくつかの場合では、受信機１００が信号の受信を開始した後に、パラメータが決定される。例えば、コントローラ１１２は、いくつかの態様において、受信信号のプリアンブルに基づいてウィンドウ定義パラメータ１１８をプリセットする学習モジュール１２４を備えている。典型的なシナリオでは、送信機は、既知のデータシーケンス（例えば、送信機と受信機とのアドレスに基づく）を含む１以上のプリアンブルを送信する。プリアンブルが受信されている間、学習モジュール１２４は、ウィンドウ定義パラメータ１１８の様々な仮説を試験する。例えば、学習モジュール１２４は、与えられた一連のパラメータのためのウィンドウ定義パラメータ１１８を設定し、受信機が受信信号から既知のデータシークエンスをどのくらい有効に導き出すか判断するための１以上のテストを行なう。
【００４１】
そのとき、学習モジュール１２４は、異なる一連のウィンドウ定義パラメータを使用する同様の動作を行なってもよい。これらのテストの結果に基づいて、学習モジュール１２４は、最良の受信動作を提供する一連のパラメータを選択することができる。このように、ウィンドウ定義パラメータ１１８は、信号が受信される通信メディア（例えばチャネル）における電流条件を考慮して選択された名目値に先立って設定される。
【００４２】
いくつかの態様において、コントローラ１１２は、タイムウィンドウを適応して制御してもよい。ここで、コントローラ１１２は、受信データおよび実質的に最適な受信動作となる一連のウィンドウ定義パラメータ１１８を識別するためのいくつかの他の適切な情報を分析する適応モジュール１２６を含む。たとえば、適応モジュール１２６は、ウィンドウ定義パラメータ１１８を調節するために受信データ１２８と関連するビット誤り率（BER）を分析してもよい。ここで、モジュール１２６は、受信データ１２８（例えば、複合器１１６で再生されたデータ）に対する最低のビット誤り率を提供する、与えられた一連のウィンドウ定義パラメータ１１８を識別してもよい。あるいは、モジュール１２６は、平均値あるいは中心値のような、ピーク値の統計値を分析してもよい。モジュール１２６は、最大の絶対平均ピークのような、最良の統計値において生じるウィンドウを選択してもよい。受信機１００がテストデータ（例えばプリアンブル）あるいはノンテストデータ（例えば、ユーザトラヒック）を受信するとき、これらのような動作が行なわれる。
【００４３】
ピーク検出器は、種々の方法で実装されてもよい。図６および図７は、受信信号の正および／または負のピークを検出するために使用される低パワーピーク検出器６００および７００の例を示している。これらの検出器は、非常に狭いパルスを採用したシステム（例えばウルトラバンドシステム）におけるピーク検出のために使用される。さらに、これらの検出器は、望ましいタイムウィンドウ内でピーク検出動作を行なうための信号を出力する照合フィルタと結合される、および／または、分離される。
【００４４】
図６を参照すると、ピーク検出器６００は、照合フィルタから出力された信号６０２を処理し、信号６０２の正のピークの出力信号６０４の代表値と信号６０２の負のピークの出力信号６０６の代表値とを提供する。制御信号６０８は、例えば、ピーク検出タイムウィンドウに基づいて、ピーク検出器６００の動作を制御する。
【００４５】
正および負のピーク信号６０４および６０６は、信号６０２からデータ値を導き出すために用いられる。いくつかのアプリケーションにおいて、信号６０４および６０６は、ダウンストリーム検出器（図示せず）に対する軟判定として使用される。例えば、上述したように、信号６０２がコード化された２進位相シフトキーイング変調信号であるときに、コンパレータの出力は、検出された信号の最終値を提供する。
【００４６】
ピーク検出器６００は、正および負のピーク信号６０４および６０６を生成するためのチャージを個々に格納するように適合した一対のコンデンサ６１２および６１４を備えている。制御信号６０８によって制御される一対のスイッチ６１６および６１８は閉じられて、コンデンサ６１２および６１４を放電させ、実質的に、ピーク検出器６００をリセットする。スイッチ６１６および６１８は、（例えば、図３に示す時間T0において）ピーク検出動作を開始するために開かれる。
【００４７】
信号６０２は、バッファ６２０およびダイオード６２２を介してコンデンサ６１２に結合される。バッファ６２０は、（「＋１」の記号で表示されたように）非反転バッファである。一般に、ダイオード６２２は比較的低い電圧降下を提供するように適合している。例えば、ダイオード６２２はショットキーダイオードを備えていてもよい。
【００４８】
バッファ６２０とダイオード６２２とを通して、信号６０２が、コンデンサ６１２（例えば、コンデンサ６１２が放電された後、０V）上の既存の電圧以上（例えばより正の）のレベルまで増加したとき、ダイオード６２２はフォワードバイアスされる。その結果、電流は、コンデンサ６１２、ダイオード６２２、およびバッファ６２０を備える回路を流れる。この電流は、コンデンサ６１２を信号６０２の正の電圧レベルに十分近似する（例えば、わずかに下回る）ある電圧レベルまで充電する。
【００４９】
このイベントにおいて、信号６０２の電圧レベルは、コンデンサ６１２が充電された（例えば、以前の正のピーク値）以前の電圧レベルより降下し、ダイオード６２２がリバースバイアスとなる。ダイオード６２２は、ダイオード６２２を電流が流れるのを妨げる開回路を示す。その結果、コンデンサ６１２を放電することができる電流パスがないため、コンデンサ６１２は、以前の電圧レベルでそのチャージを維持する。このように、コンデンサ６１２から供給される信号６０４は、信号６０２の正のピークに対応する。
【００５０】
信号６０２は、バッファ６２４とダイオード６２６とを介して、コンデンサ６１４に結合される。バッファ６２４は、（「−１」記号で表されているように）反転バッファである。ダイオード６２６は、比較的低い電圧降下を供給するように適合している。
【００５１】
バッファ６２４とダイオード６２６との動作を通して、信号６０２がコンデンサ６１２の既存の電圧（例えば、コンデンサ６１２が放電された後、０V）を下回る（例えば、より負の）レベルまで降下するときに、バッファ６２４によって供給された極性反転のためにダイオード６２６がフォワードバイアスされる。その結果、電流は、コンデンサ６１４、ダイオード６２６、およびバッファ６２４を備える回路を流れる。この電流は、コンデンサ６１４を信号６０２の負の電圧レベルに十分近似する（例えば、負の電圧レベルの絶対値をわずかに下回る）ある電圧レベルまで充電させる。このイベントにおいて、信号６０２の電圧レベルの大きさは、コンデンサ６１４が充電された（例えば、既存の負のピーク値を示す）ために既存の電圧レベルを減少させ（例えば、信号６０２の絶対値は既存の電あるレベルより小さくなる）、ダイオード６２６がリバースバイアスとなる。ダイオード６２６は、ダイオード６２６に電流が流れることを妨げる開回路を提示する。その結果、コンデンサ６１４を放電可能な電流パスが存在しないため、コンデンサ６１４は、そのチャージを既存の電圧レベルで維持する。コンデンサ６１４から供給される信号６０６は、信号６０２の負のピークに対応する。
【００５２】
ここで図７を参照すると、検出器７００は、図６で用いられていたように、反転バッファを使うことなく、照合フィルタ出力信号７０６から正のピーク信号７０２と、負のピーク信号７０４とを生成する。ピーク検出器７００の動作は、例えば、ピーク検出タイムウィンドウに基づく制御信号７０８によって制御される。
【００５３】
ピーク検出器７００は、正および負のピーク信号７０２および７０４を生成するためのチャージを個々に格納するように適合した一対のコンデンサ７１０および７１２を備えている。信号７０６が正のリファレンス電圧（VREF）よりも正であるときに、コンデンサ７１０はピークポジディブ電圧レベルまでチャージする。信号７０６が負のリファレンス電圧（−VREF）よりも負であるときに、コンデンサ７１２は、ピークネガティブ電圧レベルまでチャージする。
【００５４】
制御信号７０８によって制御される一対のスイッチ７１４および７１６は、ピーク検出器６００をリセットするために閉じられる。この場合、閉じているスイッチ７１４および７１６は、コンデンサ７１０および７１２を、それぞれ、VREFと−VREFに等しい電圧レベルに設定する。スイッチ７１４および７１６は、（例えば、図３の時間T0で）ピーク検出動作を開始するために開かれる。
【００５５】
信号７０６は、ダイオード７２０を介してコンデンサ７１０に結合され、ダイオード７２２を介してコンデンサ７１２に結合される。ダイオード７２０および７２２は、一般的に、比較的低い電圧降下を供給することにも適合している（例えば、それらはショットキーダイオードを備えている）。
【００５６】
ピーク検出器７００がリセットされた後、信号７０６がVREFを上回る電圧まで増加すると、ダイオード７２０がフォワードバイアスされる。その結果、電流は、コンデンサ７１０とダイオード７２０を備えた回路を流れる。この電流は、コンデンサ７１０を信号７０６の正の電圧レベルに十分近似する（例えば、わずかに下回る）電圧レベルまでチャージする。
【００５７】
このイベントにおいて、信号７０６の電圧レベルは、コンデンサ７１０が（例えば、既存の正のピーク値に）充電されるための既存の電圧レベルを下回って降下し、ダイオード７２０がリバースバイアスとなる。その結果、コンデンサ７１０を放電可能な電流パスがなくなるため、コンデンサ７１０は、既存の電圧レベルでそのチャージを維持する。このように、コンデンサ７１０から供給された信号７０２は、信号７０６の正のピークに対応する。
【００５８】
反対に、信号７０６が、−VREFを下回る（例えば、−VREFより負の）レベルまで降下するとき、ダイオード７２２はフォワードバイアスされる。その結果、電流は、コンデンサ７１２およびダイオード７２２を備える回路を流れる。この電流は、コンデンサ７１２を信号７０６の負の電圧レベルに十分に近似する（例えば、わずかにより正の）負の電圧レベルまでチャージする。
【００５９】
このイベントにおいて、信号７０６の電圧レベルは、コンデンサ７１２が（例えば、既存の負のピーク値に）充電されるための既存の負の電圧レベルを上回って増加し（例えば、既存の負の電圧レベルより正であって）、ダイオード７２２はリバースバイアスとなる。コンデンサ７１２は、放電パスの不在のために、既存の電圧レベルでそのチャージを維持する。このように、コンデンサ７１２から供給された信号７０４は、信号７０６の負のピークに対応する。
【００６０】
明細書における教示は、上に明確に言及された以外の広く様々なアプリケーションに適用可能であることは、十分に理解されるべきである。例えば、明細書における教示は、異なる帯域幅、信号タイプ（例えば、形状）、あるいは変調方式を使用するシステムに適用可能である。さらに、これらの教示に従って構成されたピーク検出器は、明細書に特に記載された以外の回路を備える様々な回路を使用して実装されてもよい。
【００６１】
明細書における教示は、様々なデバイスに組込まれてもよい。例えば、明細書において教示された１以上の態様は、電話（例えば、携帯電話）、パーソナルデータアシスタント（PDA）、エンターテイメントデバイス（例えば、音楽あるいはビデオデバイス）、ヘッドセット、マイク、バイオメトリックセンサ（例えば、心拍数モニタ、歩数計、EKGデバイス、等）、ユーザI／Oデバイス（例えば、時計、遠隔制御、等）、タイヤ圧力モニタ、あるいは、その他適切な通信装置に組込まれてもよい。さらに、これらの装置は、異なるパワーとデータを必要とする。好適には、明細書における教示は、低パワーアプリケーション（例えば、ピーク検出のための低パワー回路の使用を通じて）の使用に適合している。さらに、これらの教示は、（例えば、高帯域パルスの処理に適合した回路の使用を通して）比較的高データレートを含む様々なデータレートをサポートする装置に組込まれてもよい。
【００６２】
明細書に記載された構成要素は、様々な方法で実装されてもよい。例えば、図８を参照すると、受信機８００は、図１の構成要素１０２、１０４、１０８、１１０、１１２、１１２、１２６および、１２４に対応する、構成要素８０２、８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、８１４、および８１６を備えている。図８は、いくつかの態様において、これらの構成要素が適切なプロセッサ構成要素を介して実装されることを示している。これらのプロセッサ構成要素は、いくつかの態様において、明細書において教示されたような構造を用いて、少なくとも１部分、実装されてもよい。いくつかの態様において、破線のボックスによって示された構成要素は、オプションである。
【００６３】
さらに、図８に示された構成要素およびファンクションは、明細書において教示された他の構成要素およびファンクションと同様に、任意の適切な手段を用いて実装されてもよい。そのような手段は、明細書において教示されたような対応する構造を使用して、少なくとも１部分、実装されてもよい。例えば、いくつかの態様において、フィルタリングする手段は、フィルタを備え、検出する手段は検出器を備え、利得を自動制御する手段は自動利得制御を備え、デコードする手段は復号器を備え、学習動作を行なう手段は学習モジュールを備え、プリセットする手段はコントローラを備え、制御する手段はコントローラを備え、適合する手段はアダプテーションモジュールを備え、受信する手段は受信機を備えてもよい。そのような手段の１以上は、図８のプロセッサ構成要素の１以上に従って実装されてもよい。
【００６４】
当業者は、情報および信号は、種々の異なるどんな技術および技法を使用して示されてもよい事を理解するだろう。例えば、上記説明の全体に渡って参照される、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、および、チップは、電圧、電流、電磁波、磁場あるいはパーティクル、オプティカルフィールドあるいはパーティクル、あるいはそれらの任意の組み合わせにより表されてもよい。
【００６５】
当業者は、明細書において開示された態様関連して記載された、様々なイラストレイティブ論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、および、アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、様々なプログラムのフォーム、あるいは、命令を組込んだデザインコード（明細書において、それらは、便宜上、「ソフトウェア」あるいは「ソフトウェアモジュール」として参照される）、あるいは、両方の組み合わせにより表されてもよい。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に示すために、種々の実例となる構成要素、ブロック、モジュール、およびステップが、それらの相関性の点から一般的に上に説明されている。そのような相関性がハードウェアあるいはソフトウェアとして実装されるかどうかは、システム全体に課された特定のアプリケーションとデザイン制約に依存する。当業者は、各特定のアプリケーションのために様々な方法で記載された相関性を実行する、しかし、そのような実行決定は、開示の範囲から逸脱する原因として判断されるべきではない。
【００６６】
明細書において開示された態様に関連して記載された様々な実例となる論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（DSP）、特定用途向けIC（ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）あるいは他のプロフラマブルロジックデバイス、個別のゲートあるいはトランジスタロジック、個別のハードウェア構成要素、または、明細書に記載された機能を行なうために設計されたこれらの任意の組み合わせと共に実装あるいは実行されてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサでもよい、しかし選択的には、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは、ステイトマシンであってもよい。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合わせ、例えば、DSPとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連動する１以上のマイクロプロセッサ、として実装されてもよい。
【００６７】
開示されたプロセスにおける特定の順番あるいはステップの上下関係は、代表的な方法の一例である。設計選択に基づいて、プロセスにおける特定の順番あるいはステップの上下関係は再編集されてもよいことは理解される。添付する方法クレームは、様々なステップの要素をサンプルの順番で表すものであって、示された特定の順番あるいは上下関係に限定されることを意味するものではない。
【００６８】
明細書において開示された態様に関連して記載された方法あるいはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、あるいは、これら２つの組合わせにおいて、直接的に具現化されてもよい。ソフトウェアモジュール（例えば、実行可能命令および関連データを含む）と他のデータは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、CD−ROM、あるいはこの技術において既知のコンピュータ可読記憶媒体の他の様式のようなデータメモリ内に存在する。代表的な記憶媒体は、例えば、コンピュータ／プロセッサ（便宜上、明細書において「プロセッサ」と呼ぶ）のような機会に結合され、そのようなプロセッサは、記憶媒体から情報（例えば、コード）を読み出すとともに記憶媒体に情報を記録することができる。代表的な記憶媒体は、プロセッサに不可欠である。プロセッサと記憶媒体とは、ASICに存在していてもよい。ASICは、ユーザイクイップメントに存在していてもよい。選択的には、プロセッサと記憶媒体とは、ユーザイクイップメントにおいて、個別の構成要素であってもよい。
【００６９】
開示された態様のこれまでの説明は、当業者が本開示を製造あるいは使用することを可能とするために提供される。これらの態様の様々の変形は、当業者にとって容易に明白であって、明細書において定義された一般的な法則は、開示の範囲から外れることなく他の態様に適用されてもよい。したがって、この開示は、明細書に開示された態様に限定されることを意図するものでなく、しかし、明細書に開示された法則および新規特徴と整合する最も広い範囲が許容されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2010510716.tif 000012
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