(57)【要約】  信号方式は、変化する位相を有する送信基準パルスを使用する。基準パルスの位相は、ランダムな形で、またはデータストリームに従って変化させることができる。いくつかの態様では、送信機は、送信基準信号中に追加のデータストリームを符号化するために基準パルスの位相を変調する。いくつかの態様では、これらの技術は、コヒーレント受信機および非コヒーレント受信機を含む異種ネットワークで使用される。いくつかの態様では、これらの技術は超広帯域システムで使用できる。
2010510719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準パルスおよび関連するデータパルスを有する送信基準信号を供給する方法であって、
変化する位相をもつ基準パルスを発生することと、
前記基準パルスが前記データパルスからデータを導出するために使用されるように適合されるように、前記基準パルスおよび前記データパルスを送信することと
を備える方法。
【請求項２】
前記変化する位相が、変化する極性をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基準パルスおよび前記データパルスを送信することが、基準パルスを送信することと、前記基準パルスおよび前記データパルスが通信チャネルによって実質的に同様の方法で歪まされるように、遅延期間の後、通信媒体を通して関連するデータパルスを送信することとをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記基準パルスの前記位相がランダムに、または擬似乱数列に従って変化させられる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記パルスが、２０％程度またはそれ以上の比帯域幅を有する超広帯域パルス、あるいは５００ＭＨｚ程度またはそれ以上の帯域幅を有する超広帯域パルスをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記基準パルスの前記位相が、前記基準パルスおよび前記データパルスの送信に関連付けられた分光特性を改善するように変化させられる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基準パルスを発生することが、送信すべきデータに従って前記基準パルスの前記位相を変調することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも部分的には前記基準パルス中に増分データ冗長性を符号化することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記符号化することが畳み込み符号化をさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも部分的には前記データパルス中に前記増分データ冗長性を符号化することをさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
コヒーレント受信機が送信機のカバレッジエリア内にあるかどうかを判定することと、
前記コヒーレント受信機が前記カバレッジエリア内にある場合、前記符号化することを呼び出すことと
をさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記符号化することが送信機のカバレッジエリアを増大させる、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも部分的には前記基準パルス中に追加のデータストリームを符号化することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記符号化することが畳み込み符号化をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも部分的には前記データパルス中に前記追加のデータストリームを符号化することをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
コヒーレント受信機が送信機のカバレッジエリア内にあるかどうかを判定することと、
前記コヒーレント受信機がカバレッジエリア内にある場合、前記符号化することを呼び出すことと
をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
送信基準受信機が、前記送信基準パルスおよび前記データパルスから主データストリームを復調し、
コヒーレント受信機が、少なくとも前記送信された基準パルスから前記追加のデータストリームを復調する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
ヘッドセット、マイクロホン、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、心電図装置、ユーザ入出力装置、時計、遠隔制御装置、およびタイヤ空気圧モニタからなるグループの中の少なくとも１つで実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
基準パルスおよび関連するデータパルスを有する送信基準信号を供給する装置であって、
変化する位相をもつ基準パルスを発生するように適合された信号発生器と、
前記基準パルスが前記データパルスからデータを導出するために使用されるように適合されるように、前記基準パルスおよび前記データパルスを送信するように適合された送信機と
を備える装置。
【請求項２０】
前記変化する位相が、変化する極性をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記信号発生器が、前記基準パルスの前記位相をランダムに、または擬似乱数列に従って変化させるようにさらに適合される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記パルスが、２０％程度またはそれ以上の比帯域幅を有する超広帯域パルス、あるいは５００ＭＨｚ程度またはそれ以上の帯域幅を有する超広帯域パルスをさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
送信すべきデータに従って前記基準パルスの前記位相を変調するように適合された変調器をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
少なくとも部分的には前記基準パルス中に増分データ冗長性を符号化するように適合された符号器をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記符号器が、少なくとも部分的には前記データパルス中に前記増分データ冗長性を符号化するようにさらに適合される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
コヒーレント受信機が前記送信機のカバレッジエリア内にあるかどうかを判定するように適合された通信モジュールをさらに備え、前記コヒーレント受信機が前記カバレッジエリア内にある場合、前記符号器が前記符号化することを実行する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
少なくとも部分的には前記基準パルス中に追加のデータストリームを符号化するように適合された符号器をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
前記符号器が、少なくとも部分的には前記データパルス中に前記追加のデータストリームを符号化するようにさらに適合される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
コヒーレント受信機が前記送信機のカバレッジエリア内にあるかどうかを判定するように適合された通信モジュールをさらに備え、前記コヒーレント受信機が前記カバレッジエリア内にある場合、前記符号器が前記符号化することを実行する、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
ヘッドセット、マイクロホン、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、心電図装置、ユーザ入出力装置、時計、遠隔制御装置、およびタイヤ空気圧モニタからなるグループの中の少なくとも１つで実現される、請求項１９に記載の装置。
【請求項３１】
基準パルスおよび関連するデータパルスを有する送信基準信号を供給するための装置であって、
変化する位相をもつ基準パルスを発生するための手段と、
前記基準パルスが前記データパルスからデータを導出するために使用されるように適合されるように、前記基準パルスおよび前記データパルスを送信するための手段と
を備える装置。
【請求項３２】
前記変化する位相が、変化する極性をさらに備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記基準パルスの前記位相がランダムに、または擬似乱数列に従って変化させられる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記パルスが、２０％程度またはそれ以上の比帯域幅を有する超広帯域パルス、あるいは５００ＭＨｚ程度またはそれ以上の帯域幅を有する超広帯域パルスをさらに備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項３５】
前記基準パルスを発生するための前記手段が、送信すべきデータに従って前記基準パルスの前記位相を変調するための手段をさらに備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項３６】
少なくとも部分的には前記基準パルス中に増分データ冗長性を符号化するための手段をさらに備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項３７】
少なくとも部分的には前記データパルス中に前記増分データ冗長性を符号化するための手段をさらに備える、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
コヒーレント受信機が送信するための手段のカバレッジエリア内にあるかどうかを判定するための手段と、
前記コヒーレント受信機が前記カバレッジエリア内にある場合、前記符号化することを呼び出すための手段と
をさらに備える、請求項３６に記載の装置。
【請求項３９】
少なくとも部分的には前記基準パルス中に追加のデータストリームを符号化するための手段をさらに備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項４０】
少なくとも部分的には前記データパルス中に前記追加のデータストリームを符号化するための手段をさらに備える、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
コヒーレント受信機が送信するための手段のカバレッジエリア内にあるかどうかを判定するための手段と、
前記コヒーレント受信機が前記カバレッジエリア内にある場合、前記符号化することを呼び出すための手段と
をさらに備える、請求項３９に記載の装置。
【請求項４２】
ヘッドセット、マイクロホン、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、心電図装置、ユーザ入出力装置、時計、遠隔制御装置、およびタイヤ空気圧モニタからなるグループの中の少なくとも１つで実現される、請求項３１に記載の装置。
【請求項４３】
基準パルスおよび関連するデータパルスを有する送信基準信号を供給するためのコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータに
変化する位相をもつ基準パルスを発生させ、
前記基準パルスが前記データパルスからデータを導出するために使用されるように適合されるように、前記基準パルスおよび前記データパルスを送信させる
ためのコードを備えるコンピュータ可読媒体
を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項４４】
基準パルスおよび関連するデータパルスを有する送信基準信号を供給するためのプロセッサであって、
変化する位相をもつ基準パルスを発生し、
前記基準パルスが前記データパルスからデータを導出するために使用されるように適合されるように、前記基準パルスおよび前記データパルスを送信する
ように適合される、プロセッサ。
【請求項４５】
基準パルスおよびデータパルスを含む送信基準信号を処理する方法であって、
送信基準信号の基準パルスおよびデータパルスを受信することと、
少なくとも部分的には前記基準パルスの位相の変化に従って前記送信基準信号で送信されたデータを復調することと
を備える、方法。
【請求項４６】
位相の前記変化が極性の変化をさらに備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記基準パルスおよび前記データパルスを受信することが、基準パルスを受信することと、遅延期間の後、関連するデータパルスを受信することとをさらに備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記データを復調することが、前記基準パルスの前記位相のランダムまたは擬似ランダムな変化を検出することをさらに備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
前記送信基準信号が、２０％程度またはそれ以上の比帯域幅を有する超広帯域信号、あるいは５００ＭＨｚ程度またはそれ以上の帯域幅を有する超広帯域信号をさらに備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
前記データを復調することが、前記送信基準信号から増分データ冗長性を抽出するために、少なくとも部分的には前記基準パルスを復号することをさらに備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項５１】
前記送信基準信号から前記増分データ冗長性を抽出するために、少なくとも部分的には前記データパルスを復号することをさらに備える、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
コヒーレント受信機が前記復号することを実行する、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記増分データ冗長性とともに前記送信基準信号を送信する送信機の機能を呼び出すために前記送信機と通信することをさらに備える、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
前記データを復調することが、前記送信基準信号から追加のデータストリームを抽出するために、少なくとも部分的には前記基準パルスを復号することをさらに備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項５５】
前記送信基準信号から前記追加のデータストリームを抽出するために、少なくとも部分的には前記データパルスを復号することをさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
コヒーレント受信機が前記復号することを実行する、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記追加のデータストリームとともに前記送信基準信号を送信する送信機の機能を呼び出すために前記送信機と通信することをさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
ヘッドセット、マイクロホン、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、心電図装置、ユーザ入出力装置、時計、遠隔制御装置、およびタイヤ空気圧モニタからなるグループの中の少なくとも１つで実行される、請求項４５に記載の方法。
【請求項５９】
基準パルスおよびデータパルスを含む送信基準信号を処理するための装置であって、
送信基準信号の基準パルスおよびデータパルスを受信するように適合された受信機と、
少なくとも部分的には前記基準パルスの位相の変化に従って前記送信基準信号で送信されたデータを復調するように適合された復調器と
を備える、装置。
【請求項６０】
位相の前記変化が極性の変化をさらに備える、請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
前記復調器が、前記基準パルスの前記位相のランダムまたは擬似ランダムな変化を検出するようにさらに適合される、請求項５９に記載の装置。
【請求項６２】
前記送信基準信号が、２０％程度またはそれ以上の比帯域幅を有する超広帯域信号、あるいは５００ＭＨｚ程度またはそれ以上の帯域幅を有する超広帯域信号をさらに備える、請求項５９に記載の装置。
【請求項６３】
前記送信基準信号から増分データ冗長性を抽出するために、少なくとも部分的には前記基準パルスを復号するように適合された復号器をさらに備える、請求項５９に記載の装置。
【請求項６４】
前記復号器が、前記送信基準信号から前記増分データ冗長性を抽出するために、少なくとも部分的には前記データパルスを復号するようにさらに適合される、請求項６３に記載の装置。
【請求項６５】
コヒーレント受信機で実現される、請求項６３に記載の装置。
【請求項６６】
前記増分データ冗長性とともに前記送信基準信号を送信する送信機の機能を呼び出すために前記送信機と通信するように適合された通信モジュールをさらに備える、請求項６３に記載の装置。
【請求項６７】
前記送信基準信号から追加のデータストリームを抽出するために、少なくとも部分的には前記基準パルスを復号するように適合された復号器をさらに備える、請求項５９に記載の装置。
【請求項６８】
前記復号器が、前記送信基準信号から前記追加のデータストリームを抽出するために、少なくとも部分的には前記データパルスを復号するようにさらに適合される、請求項６７に記載の装置。
【請求項６９】
コヒーレント受信機で実現される、請求項６７に記載の装置。
【請求項７０】
前記追加のデータストリームとともに前記送信基準信号を送信する送信機の機能を呼び出すために前記送信機と通信するように適合された通信モジュールをさらに備える、請求項６７に記載の装置。
【請求項７１】
ヘッドセット、マイクロホン、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、心電図装置、ユーザ入出力装置、時計、遠隔制御装置、およびタイヤ空気圧モニタからなるグループの中の少なくとも１つで実現される、請求項５９に記載の装置。
【請求項７２】
基準パルスおよびデータパルスを含む送信基準信号を処理するための装置であって、
送信基準信号の基準パルスおよびデータパルスを受信するための手段と、
少なくとも部分的には前記基準パルスの位相の変化に従って前記送信基準信号で送信されたデータを復調するための手段と
を備える、装置。
【請求項７３】
位相の前記変化が極性の変化をさらに備える、請求項７２に記載の装置。
【請求項７４】
データを復調するための前記手段が、前記基準パルスの前記位相のランダムまたは擬似ランダムな変化を検出するための手段をさらに備える、請求項７２に記載の装置。
【請求項７５】
前記送信基準信号が、２０％程度またはそれ以上の比帯域幅を有する超広帯域信号、あるいは５００ＭＨｚ程度またはそれ以上の帯域幅を有する超広帯域信号をさらに備える、請求項７２に記載の装置。
【請求項７６】
データを復調するための前記手段が、前記送信基準信号から増分データ冗長性を抽出するために、少なくとも部分的には前記基準パルスを復号するための手段をさらに備える、請求項７２に記載の装置。
【請求項７７】
前記送信基準信号から前記増分データ冗長性を抽出するために、少なくとも部分的には前記データパルスを復号するための手段をさらに備える、請求項７６に記載の装置。
【請求項７８】
コヒーレント受信機で実現される、請求項７６に記載の装置。
【請求項７９】
前記増分データ冗長性とともに前記送信基準信号を送信する送信機の機能を呼び出すために前記送信機と通信するための手段をさらに備える、請求項７６に記載の装置。
【請求項８０】
データを復調するための前記手段が、前記送信基準信号から追加のデータストリームを抽出するために、少なくとも部分的には前記基準パルスを復号するための手段をさらに備える、請求項７２に記載の装置。
【請求項８１】
前記送信基準信号から前記追加のデータストリームを抽出するために、少なくとも部分的には前記データパルスを復号するための手段をさらに備える、請求項８０に記載の装置。
【請求項８２】
コヒーレント受信機で実現される、請求項８０に記載の装置。
【請求項８３】
前記追加のデータストリームとともに前記送信基準信号を送信する送信機の機能を呼び出すために前記送信機と通信するための手段をさらに備える、請求項８０に記載の装置。
【請求項８４】
ヘッドセット、マイクロホン、バイオメトリックセンサ、心拍数モニタ、歩数計、心電図装置、ユーザ入出力装置、時計、遠隔制御装置、およびタイヤ空気圧モニタからなるグループの中の少なくとも１つで実現される、請求項８０に記載の装置。
【請求項８５】
基準パルスおよびデータパルスを含む送信基準信号を処理するためのコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータに
送信基準信号の基準パルスおよびデータパルスを受信させ、
少なくとも部分的には前記基準パルスの位相の変化に従って前記送信基準信号で送信されたデータを復調させる
ためのコードを備えるコンピュータ可読媒体
を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項８６】
基準パルスおよびデータパルスを含む送信基準信号を処理するためのプロセッサであって、
送信基準信号の基準パルスおよびデータパルスを受信し、
少なくとも部分的には前記基準パルスの位相の変化に従って前記送信基準信号で送信されたデータを復調する
ように適合される、プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に通信に関し、送信基準信号方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な通信システムでは、送信機は通信媒体を通して受信機にデータを送信する。たとえば、無線デバイスは、空中を伝わる無線周波（ＲＦ）信号で別の無線デバイスにデータを送信することができる。一般に、通信媒体を通して信号を送信すると、受信信号が何らかの形で歪むことになる。したがって、送信機および受信機は一般に、歪んだ受信信号から受信機がデータを正確に回復することを可能にする何らかの形態の符号化／復号方式を呼び出す。
【０００３】
いくつかの適用例では、各信号が所与の振幅、位相および時間的位置を有する信号のストリームとしてデータを符号化することができる。たとえば、パルス位置変調方式は、パルスが表す特定のデータ値に従って各パルスの時間的位置が変調される、一連のパルスを送信することを必要とする。反対に、位相偏移キーイング変調方式は、パルスが表す特定のデータ値に従って各パルスの位相が変調される、一連のパルスを送信することを必要とすることがある。
【０００４】
そのようなパルスによって表されるデータを回復するために様々な受信機構成が開発されている。たとえば、非コヒーレント受信機は、各パルスに関連する値または位置を判定するために、そのパルスに関連するエネルギーを検出することしかできない。一般に、非コヒーレント受信機は比較的単純であり、それほど電力量を消費しない。しかしながら、いくつかの適用例では、非コヒーレント受信機の性能は許容できないことがある。
【０００５】
対照的に、コヒーレント受信機では、パルスによって伝達される振幅および位相の情報を正確に導出するように適切な時間に受信パルスをサンプリングすることにより、比較的高い性能が得られる。しかしながら、このタイプの受信機構成は比較的複雑になることがあり、比較的大きい電力量を消費することがある。
【０００６】
送信基準信号方式は、完全にコヒーレントな受信機と完全に非コヒーレントな受信機の両極端の間の性能および複雑さをもつ受信機構造の使用を可能にする。送信基準方式では、基準パルスがあらゆるデータパルスとともに送信される。すなわち、データパルスは時間的に基準パルスのすぐ後に続く。その結果、基準パルスおよびデータパルスは通信チャネルによって実質的に同様の形で歪まされる。したがって、送信基準受信機は、データを復調するために遅延相関器を使用し、基準パルスを事実上「ノイズのある」整合フィルタとして使用することができる。
【０００７】
上記のものなどの様々なトランシーバ構成は、様々な程度の性能をもたらす可能性があり、異なる電力量を消費する可能性があることを理解されたい。したがって、いくつかの適用例では、選択されたトランシーバ構成に関して望ましくないトレードオフを行う必要がある場合がある。
【発明の概要】
【０００８】
本開示の選択された態様の概要について以下で説明する。便宜上、１つまたは複数の態様を本明細書では単に「一態様」または「態様」と呼ぶことがある。
【０００９】
いくつかの態様では、信号方式は、変化する位相を有する送信基準パルスを使用する。たとえば、送信基準システムでは、基準パルスおよび関連するデータパルスでデータストリームを送信するように変調方式が使用される。さらに、基準パルスの位相はそのデータストリームに従って、または別のデータストリームに従って、ランダムな形で変化させることができる。
【００１０】
いくつかの態様では、基準パルスの位相の変化が送信基準信号のスペクトル特性を改善する。たとえば、基準パルスの位相のランダムまたは擬似ランダムな変化により、送信基準信号の送信から得られる周波数スペクトルのいくつかの周波数成分（たとえばスペクトル線）の振幅および／または数を低減することができる。
【００１１】
いくつかの態様では、送信機は、送信基準信号中に追加のデータストリームを符号化するために基準パルスの位相を変調する。たとえば、送信基準信号中の各パルスを検出することが可能なコヒーレント受信機などの受信機は、基準パルスおよびデータパルスの位相を検出することができる。したがって、その受信機は、基準パルスとデータパルスの両方の変調に関連するデータストリームを復号することができる。有利には、これは送信機の消費電力に実質的に影響を及ぼすことなく達成できる。
【００１２】
いくつかの態様では、送信機は、送信基準信号中に冗長なデータストリームを符号化することによって追加のデータストリームを符号化する。ここで、冗長なデータストリームは、送信基準信号のデータパルスで変調された主データストリームと同一であってよい。したがって、受信機は冗長なデータストリームを使用して主データストリームの復号を改善することができる。このようにして、受信機の性能および／または送信機のカバレッジエリアを改善することができる。
【００１３】
いくつかの態様では、送信機は、送信基準信号中に副データストリームを符号化することによって追加のデータストリームを符号化する。この場合、副データストリームは、データパルスで変調された主データストリームとは異なる。送信機は、副データストリームを使用して受信機に追加のデータサービスを提供することができる。
【００１４】
いくつかの態様では、これらの技法を異種ネットワークにおいて使用することができることが有利である。たとえば、送信機は、従来の送信基準受信機およびコヒーレント受信機にデータストリームを送信するために単一の形態の送信基準信号を使用することができる。ここで、送信機は、コヒーレント受信機に送信するために、送信基準信号中に追加のデータストリーム（たとえば、冗長なデータストリームまたは副データストリーム）を符号化することができる。有利には、送信機は、従来の送信基準受信機の動作に影響を及ぼすことなく、この追加情報をコヒーレント受信機に送信することができる。言い換えれば、送信機は、異なる種類の受信機と通信するために信号方式を変更する必要がない。
【００１５】
いくつかの態様では、これらの技法を比較的広帯域な通信システムにおいて使用することができる。たとえば、基準パルスおよびデータパルスは超広帯域パルス信号を備えることができる。
【００１６】
本開示のこれらのおよび他の特徴、態様および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲および添付の図面に関して検討すればより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】変化する位相をもつ基準信号を供給する装置のいくつかの例示的な態様を示す簡略ブロック図。
【図２】変化する位相をもつ基準信号を供給するために行うことができる動作のいくつかの例示的な態様を示す流れ図。
【図３Ａ】送信基準信号の簡略な例を示す図。
【図３Ｂ】送信基準信号の簡略な例を示す図。
【図３Ｃ】送信基準信号の簡略な例を示す図。
【図３Ｄ】送信基準信号の簡略な例を示す図。
【図４】送信基準信号を発生する装置のいくつかの例示的な態様を示す簡略ブロック図。
【図５】送信基準信号を発生するために行うことができる動作のいくつかの例示的な態様を示す流れ図。
【図６】異種通信システムのいくつかの例示的な態様を示す簡略図。
【図７】送信信号を復調する装置のいくつかの例示的な態様を示す簡略ブロック図。
【図８】送信信号を復調するために行うことができる動作のいくつかの例示的な態様を示す流れ図。
【図９】送信基準信号を復調する装置のいくつかの例示的な態様を示す簡略ブロック図。
【図１０】送信基準信号を復調するために行うことができる動作のいくつかの例示的な態様を示す流れ図。
【図１１】送信基準信号の１つまたは複数のデータストリームを復調する装置のいくつかの例示的な態様を示す簡略ブロック図。
【図１２】送信基準信号の１つまたは複数のデータストリームを復調するために行うことができる動作のいくつかの例示的な態様を示す流れ図。
【図１３】送信機装置のいくつかの例示的な態様を示す簡略ブロック図。
【図１４】受信機装置のいくつかの例示的な態様を示す簡略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
慣例により、図面中に示される様々な特徴は、原寸に比例して示されていないことがある。したがって、様々な特徴の寸法は、分かりやすいように任意に拡大または縮小されることがある。さらに、図面のいくつかは、分かりやすいように簡略化されることがある。したがって、図面は所与の装置または方法の構成要素のすべてを示しているわけではない。最後に、明細書および図の全体にわたって同じ特徴を示すために同じ参照番号を使用することができる。
【００１９】
本開示の様々な態様について以下で説明する。本明細書の教示は多種多様な形で実施でき、本明細書で開示される任意の特定の構造および／または機能は代表的なものにすぎないことは明らかであろう。本明細書の教示に基づいて、本明細書で開示される態様は他の態様とは独立に実現できること、およびこれらの態様のうちの２つ以上を様々な方法で組み合わせることができることを当業者は理解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様をいくつ使用しても、装置を実現し、および／または方法を実施することができる。さらに、本明細書に記載の態様のうちの１つもしくは複数に加えてまたはそれら以外に他の構造および／または機能を使用して装置を実現し、および／または方法を実施することができる。
【００２０】
図１は、無線通信デバイスの送信セクションの一部を備える装置１００のいくつかの態様を示す。この簡略化された例では、信号発生器１０２が信号を発生し、この信号は変調器１０４によって変調される。変調器１０４は、変調コントローラ１０８からのデータ制御信号１０６に従って信号を変調するように適合される。ここで、制御信号１０６は、受信機（図示せず）に送信すべきデータストリームを表すデータまたは他の何らかの情報を備えることができる。次いで、変調信号はアンテナ１１２を通して無線通信媒体を通じて送信するために送信機１１０に供給される。
【００２１】
いくつかの態様では、信号発生器１０２は、コントローラ１０８からの位相制御信号１１６に従って発生した信号の位相を変調する変調器機能１１４を組み込んでいる。たとえば、信号発生器１０２は送信基準信号用の基準パルスを発生することができ、位相制御信号１１４は発生した各基準パルスの位相を制御する。以下の考察では、そのような送信基準システムに関するいくつかの例示的な構成要素および動作について説明する。ただし、本明細書の教示は、他の種類のデータ伝送方式に適用できる場合があることを理解されたい。
【００２２】
いくつかの態様では、発生した信号は超広帯域（ＵＷＢ）信号を備える。超広帯域信号は、たとえば、２０％程度もしくはそれ以上の比帯域幅を有する信号、および／または５００ＭＨｚ程度もしくはそれ以上の帯域幅を有する信号と定義できる。本明細書の教示は、様々な周波数範囲および帯域幅を有する他の種類の信号に適用できる場合があることを理解されたい。さらに、そのような信号は有線媒体または無線媒体を通して送信できる。
【００２３】
次に、変調基準パルスを供給するために使用され得るいくつかの例示的な動作について図２の流れ図に関連して検討する。便宜上、図２（および本明細書中の他の流れ図）の動作については、特定の構成要素によって行われるものとして説明することがある。しかしながら、これらの動作は、他の構成要素に関連して、および／または他の構成要素によって行うことができることを理解されたい。
【００２４】
ブロック２０２で示されるように、最初に、無線デバイスが無線通信媒体を通じて受信機に送信すべきデータを発生する、または場合によっては取得する。図１では、データは、線１１８で示されるように変調コントローラ１０８に供給されるものとして示されている。以下でより詳しく述べるように、データ１１８は１つまたは複数のデータストリームを備えることができる。
【００２５】
ブロック２０４で示されるように、信号発生器１０２は、変化する位相をもつ基準パルスを発生する。信号発生器１０２は、このようにして変調されたパルスを発生するために様々な技法を使用することができる。たとえば、信号発生器１０２はパルスを発生し、次いでパルスを処理してパルスの位相を変化させることができる。代替として、信号発生器１０２は、適切な位相で各パルスを発生することができる。さらに、信号発生器１０２は異なる種類の位相変更方式を実現することができる。たとえば、信号発生器１０２は、２つ、３つ、４つまたはそれ以上の異なる位相のうちの１つを用いてパルスが発生されるｎ値位相変調方式を使用することができる。便宜上、以下の考察では、１８０°離れた２相を使用するパルス変調方式について説明する。ただし、本明細書の教示は、２相のみを有する信号に限定されないことを理解されたい。
【００２６】
図３を参照すると、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄに４つの異なる送信基準信号が示されている。いずれの場合も、基準パルス３０２、３０８、３１２または３１６の後には、それぞれ遅延期間３０６後にデータパルス３０４、３１０、３１４または３１８が続く。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、基準パルス３０２または３０８は、２つの異なる位相（たとえば極性）のうちの一方を用いて発生できる。
【００２７】
再び図１を参照すると、装置１００は、様々な目的のために様々な方法で基準パルスを変調することができる。たとえば、以下でより詳しく述べるように、いくつかの態様では、基準パルスをデータストリームに従って変調することができる。ここで、符号器１２０または他の何らかの適切な構成要素はデータストリーム（たとえば、データ１１８の主データストリームまたは追加のデータストリーム）に基づいて位相制御信号１１６を発生することができる。このように、受信機にデータストリームを伝達するために基準パルスの変調を使用することができる。
【００２８】
他の態様では、装置１００は、送信基準信号のスペクトル特性を改善するために基準パルスを変調することができる。たとえば、基準パルスの位相をランダムまたは擬似ランダムな形で変化させることができる。この場合、送信基準信号から得られる周波数スペクトルは、基準パルスをそのように変調しない信号が有するはずのいくつかの周波数成分に関連する山と谷と同数の山と谷を有していない可能性がある。すなわち、基準パルスの変調は、周波数スペクトルのこれらの周波数成分の振幅を低減することができる。
【００２９】
信号発生器１０２は様々な方法で基準パルスをランダムまたは擬似ランダムに変調することができる。たとえば、送信すべきデータに従って基準パルスを変調すると、基準パルスの位相を比較的ランダムに変化させることができる。代替として、ランダム信号発生器または擬似乱数列発生器１２２は、基準パルスの変調を制御する信号を発生することができる。この後者の手法は、たとえば、受信機にデータを送信するために基準パルスが使用されないときに使用できる。
【００３０】
再び図２を参照すると、ブロック２０６で示されるように、変調器１０４は、受信機に送信すべきデータに従って変調されるデータパルスを発生する。ここで、符号器１２０または他の何らかの適切な構成要素は、データパルスの変調を円滑にするために、データ（たとえばデータ１１８からの主データストリーム）に基づいてデータを符号化し、および／または信号を発生することができる。本明細書の教示に関連して様々な変調方式を使用することができる。たとえば、図３に２相偏移キーイング（ＢＰＳＫ）変調方式を示す。図３Ａを参照すると、データパルス３０４が基準パルス３０２と同じ位相（極性）であるとき、バイナリ０を表すことができる。反対に、図３Ｃに示されるように、データパルス３１４が基準パルス３１２とは異なる位相（極性）を有するとき、バイナリ１を表すことができる。図３Ｂおよび図３Ｄは、基準パルス３０８または３１６の位相（極性）が反転しているときの同様の関係を示す。
【００３１】
代替として、装置１００はパルス位置変調方式を使用することができる。この場合、バイナリ０またはバイナリ１を表すように遅延３０６を変化させることができる。すなわち、データパルスが第１の時間だけ後に関連する基準パルスに続くとき、バイナリ０を表すことができる。次いで、データパルスが第１の時間とは異なる第２の時間だけ後に基準パルスに続くとき、バイナリ１を表すことができる。そのような変調方式では、基準パルスとデータパルスの相対位相（極性）はデータパルスの変調に影響を及ぼさない。したがって、コヒーレント受信機に追加のデータストリームを供給するために、上述の基準パルスの位相（極性）の変調を使用することができる。
【００３２】
図３はまた、データパルスの位相の変調とともに基準パルスの位相の変調を使用することができることを示す。たとえば、上述のように、図３Ａは基準パルスの所与の位相（たとえば正極性）に対してバイナリ０を表すことができる。さらに、図３Ｂは基準パルスの別の位相（たとえば負極性）に対してバイナリ０を表すことができる。反対に、図３Ｃは正相に対してバイナリ１を表すことができ、図３Ｄは逆相に対してバイナリ１を表すことができる。これらの関係は、有利には、旧来の送信基準受信機およびコヒーレント受信機にデータを送信するために使用される方式で使用できる。
【００３３】
遅延相関器を使用する従来の送信基準受信機では、図３Ａと図３Ｂの波形は区別がつかないことがある。すなわち、従来の遅延相関器はパルスの相対位相を検出することしかできない。したがって、図３Ａと図３Ｂのパルス間の相対位相は同じであり、図３Ｃと図３Ｄのパルス間の相対位相は同じであるので、遅延相関器は所与の一対の波形のいずれか一方におけるデータパルス変調を適切に復号する。言い換えれば、図３Ａまたは図３Ｂの形の波形でのバイナリ０の送信は遅延相関器の動作に影響を及ぼさない。遅延相関器の例示的な動作に関するさらなる詳細については図９に関連して以下でより詳しく説明する。
【００３４】
対照的に、コヒーレント受信機は図３Ａと図３Ｂの波形または図３Ｃと図３Ｄの波形を区別することが可能である。たとえば、コヒーレント受信機は送信基準信号中の各パルスの実際の位相を検出するように適合されてもよい。したがって、コヒーレント受信機は、少なくとも部分的には基準パルスの位相変調によって（たとえば、図３Ａまたは図３Ｂの波形を送信することによって）送信基準信号中に符号化されたデータストリームを復号することができる。
【００３５】
有利には、そのような変調方式を使用して、データパルスの位相の対応する変化に関連して基準パルスの位相の変化を与えることができる。このようにして、データパルス変調を伝達するデータパルスと基準パルスとの間の相対位相（極性）を保持することができる。したがって、送信基準信号は、この信号を受信する従来のいかなる送信基準受信機の動作にも影響を及ぼすことなくコヒーレント受信機によって検出され得る追加のデータストリームを含むことができる。
【００３６】
追加のデータストリームは様々な方法で送信基準信号中に符号化できる。たとえば、いくつかの態様では、基準パルスの位相またはデータパルスの位相は、データビットを直接表すことができる。基準パルスを使用する例を以下に示す。ただし、データパルスを使用して同様の方式が使用できることを理解されたい。
【００３７】
再び図３を参照すると、基準パルスの正相（極性）によって追加のデータストリームに対してバイナリ０を表すことができる。この場合、図３Ａの波形は、データパルスの相対位相によって定義される主データストリーム中のバイナリ０とともにこのバイナリ０を送信するために送信される。反対に、データパルスの相対位相によって定義される主データストリーム中のバイナリ１に関連してこのバイナリ０を送信するには、図３Ｃの波形が送信される。
【００３８】
反対に、基準パルスの逆相（極性）によって追加のデータストリームに対してバイナリ１を表すことができる。この場合、図３Ｂおよび図３Ｄの波形はデータパルスの相対位相によって定義される主データストリーム中のそれぞれバイナリ０またはバイナリ１に関連してこのバイナリ１を送信するために送信される。
【００３９】
これらの関係の一例を表１に示す。ここで、コヒーレント受信機について、追加のデータストリームに関連するビットは右側の桁に記載されている。反対に、データパルスの相対位相に関連するビットは左の桁に記載されている。表１は、従来の送信基準（ＴＲ）受信機は、データパルスの相対位相に関連するデータストリームのみを復号することをも示す。
【表１】
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【００４０】
いくつかの態様では、追加のデータストリームを定義するために、後続の基準パルスまたは後続のデータパルスの相対位相（極性）が使用される。たとえば、１つの基準パルスから次の基準パルスへの位相（極性）の変化がない場合、バイナリ０を表すことができる。反対に、１つの基準パルスから次の基準パルスへの位相（極性）の変化がある場合、バイナリ１を表すことができる。後者の場合、データパルス変調のデータパルス位相関係に対する相対的基準を維持するために、基準パルスの位相（極性）の変化に応答してデータパルスの位相（極性）を反転させることができる。
【００４１】
このタイプの変調の具体例について、図３に示された基準パルスを参照しながら述べる。図３Ａの波形（以前の状態）から図３Ｃの波形（現在の状態）への遷移は、追加のデータストリームに対してバイナリ０を表すことができる。さらに、データパルスの変調に関連するデータビットの現在の状態は、図３Ｃ中のパルス３１２とパルス３１４との間の位相ずれ関係によってバイナリ１を示すことができる。
【００４２】
反対に、図３Ａの波形（以前の状態）から図３Ｂの波形（現在の状態）への遷移は、追加のデータストリームに対してバイナリ１を表すことができる。さらに、データパルスの変調に関連するデータビットの現在の状態は、図３Ｂ中のパルス３０８とパルス３１０との間の同相関係によってバイナリ０を表すことができる。
【００４３】
データに従ってパルスを変調するために他の技法が使用できることを理解されたい。たとえば、畳み込み符号化方式または他の何らかのタイプの符号化方式を使用することができる。さらに、上記方式のいずれも、２つ、３つまたはそれ以上の値を信号によって表すことが可能なｎ値変調方式を使用することができる。さらに、２つ以上の変調方式を使用して信号を変調することができる。
【００４４】
再び図２を参照すると、ブロック２０８で示されるように、送信機１１０（図１）は、変調された基準パルスおよびデータパルスを、送信基準信号として受信機に送信する。したがって、信号発生器１０２は、位相制御信号１１６によって変調され得る基準パルスを連続的に発生し、変調器１０４は、データ制御信号１０６によって変調されるデータパルスを継続的に変調する。
【００４５】
変調信号の送信および受信のいくつかの例の追加の詳細について図４〜図１２に関連して述べる。図４は、本明細書の教示に従って送信基準信号を発生するように適合された装置４００のいくつかの態様を示す。図５は、送信基準信号を発生および送信するために行うことができるいくつかの動作を示す。
【００４６】
図５のブロック５０２で示されるように、最初、無線デバイスは、追加のデータストリームを供給するように構成でき、あるいは無線デバイスは、追加のデータストリームを供給すべきかどうか判定することができる。前者の例としては、場合によっては（たとえば、近くの無線デバイスの対応する機能を判定することができない場合）、追加のデータストリームを常に供給するように第１の無線デバイスを構成することができる。このようにして、適切な機能を有する第２の無線デバイスが第１の無線デバイスのカバレッジエリアに入った場合、第２の無線デバイスは、追加のデータストリームをすぐに使用することができる。上述のように、第２の無線デバイスは、送信基準信号中の基準パルスおよびデータパルスの実際の位相を判定できるコヒーレント受信機または他の何らかの装置を備えることができる。代替として、場合によっては、第１の無線デバイスの通信モジュール４０２は、追加のデータストリームを受信できる第２の無線デバイスが第１の無線デバイスのカバレッジエリア内にあるかどうかを判定してもよい。この場合、第１の無線デバイスは、そのような第２の無線デバイスがデータストリームを受信するために所定の位置にあるときのみ追加のストリームを供給することができる。このようにして、上記の２つの例では、第１の無線デバイスは、継続的にまたは選択的に（たとえば増分データ冗長性による）拡張されたサービスエリアまたは（たとえば副データストリームによる）追加のサービスなどの機能を提供することができる。
【００４７】
図６は、無線デバイス６０６に関連する（破線の楕円形によって示される）無線カバレッジエリア６０２および６０４の２つの簡略化した例を示す。以下で述べる一例では、無線デバイス６０６の超広帯域トランシーバ６０８のカバレッジエリアは、カバレッジエリア６０２によって示された範囲に限定される。以下で述べる別の一例では、トランシーバ６０８のカバレッジエリアは、カバレッジエリア６０４によって示された範囲を包含する。したがって、第１の例では、無線デバイス６１０のみがカバレッジエリア６０２内にある。反対に、第２の例では、無線デバイス６１０および無線デバイス６１２がカバレッジエリア６０４内にある。
【００４８】
無線デバイス６１０は超広帯域送信基準トランシーバ６１４を含む。この例では、トランシーバ６１４は、遅延相関器、または他の何らかのタイプの完全にはコヒーレントでない受信機を実装する。したがって、無線デバイス６１０は、送信基準信号中に符号化された追加のデータストリームを無線デバイス６０６から受信するための適切な構成要素を含まない。
【００４９】
対照的に、無線デバイス６１２の超広帯域トランシーバ６１６はコヒーレント受信機６１８を含む。したがって、無線デバイス６１２は、送信基準信号中に符号化された追加のデータストリームを無線デバイス６０６から受信することができる。
【００５０】
第１の例では、無線デバイス６０６の通信モジュール６２０（たとえば、図４のモジュール４２４）がカバレッジエリア６０２内の無線デバイスと通信しようと試みる。この場合、無線デバイス６１０は追加のデータストリームを受信することができないと判定される。したがって、無線デバイス６０６は、その送信基準信号中に追加のデータストリームを供給しないように選択することができる。すなわち、トランシーバ６０８は、データパルスの変調のみを含む従来の送信基準信号を送信することができる。
【００５１】
反対に、第２の例では、通信モジュール６２０はカバレッジエリア６０４内の無線デバイスと通信しようと試みる。この場合、無線デバイス６１２中の通信モジュール６２２は、無線デバイス６１２が追加のデータストリームを受信できることを確認することができる。したがって、無線デバイス６０６は、その送信基準信号中に追加のデータストリームを供給することができる。有利には、上述のように、無線デバイス６１０による送信基準信号の受信に影響を及ぼさないような形で追加のデータストリームを送信基準信号中に符号化することができる。
【００５２】
再び図５を参照すると、ブロック５０４で示されるように、装置４００は、受信機（たとえば受信機６１８）に送信すべき１つまたは複数のデータストリームを発生する、または場合によっては取得する。上述のように、送信基準信号方式は、送信基準信号のデータパルスを変調することによってデータストリーム（たとえば、主データストリーム）を送信することができる。したがって、図４は、主データストリームを表す入力データ４０４を示している。
【００５３】
さらに、本明細書で教示する送信基準信号方式は、基準パルスおよび／またはデータパルスを変調することによって追加のデータストリームを送信することができる。場合によっては、この追加のデータストリームは、主データストリームとは異なるデータストリームを備えることができる。したがって、図４は、副データストリームを表す任意選択の入力データ４０６を示している。上述のように、適切な受信機が装置４００のカバレッジエリア内にある場合、装置４００は、データ４０６によって供給されるデータストリームなど追加のデータストリームを利用することができる。
【００５４】
便宜上、以下の考察では、１つの追加のデータストリームの使用についてのみ説明する。ただし、いくつかの実装形態では、送信基準信号を変調するために使用される特定の方式に応じて、２つ以上のデータストリームが使用できることを理解されたい。
【００５５】
ブロック５０６で示されるように、装置４００が追加のデータストリームを供給する場合、符号器４０８は、基準パルスおよび任意選択としてデータパルスを変調するために使用されるデータに従って符号化操作を行うことができる。この符号化操作に基づいて、パルス位相コントローラ４１０は基準位相制御信号４１２を発生し、基準位相制御信号４１２は、パルス発生器４１４によって発生された基準パルスの位相を制御する。
【００５６】
上述のように、追加のデータストリームは、主データストリームに冗長性を与えることができ、あるいは副データストリームを備えることができる。したがって、前者の場合、符号器４０８は、データ４０４を使用して基準パルスを変調することができる。いくつかの態様では、受信機は、冗長なデータストリームを使用して主データストリームの復号を改善することができる。この場合は、受信機の性能および／または送信機のカバレッジエリアを改善することができる。たとえば、送信機と受信機との間の距離がより長いために受信パルスがより多くの歪みを含む場合でも、受信機は受信パルスからデータを正確に抽出することが可能なので、増分データ冗長性を使用して、送信機とコヒーレント受信機との間により大きいカバレッジエリアを確立することができる。したがって、図６の簡略化された例を参照すると、無線デバイス６１２は、より大きいカバレッジエリア６０４にわたって無線デバイス６０６から信号を確実に受信することが可能である。対照的に、無線デバイス６０２は、より小さいカバレッジエリア６０２にわたってしか無線デバイス６０６から信号を確実に受信することができない。
【００５７】
追加のデータストリームが副データストリームを備える場合、符号器４０８は、データ４０６を使用して基準パルスを変調することができる。この場合、送信機は、副ストリームを使用してコヒーレント受信機に追加のデータサービスを提供することができる。たとえば、送信機は、主データストリームで基本的な音声ブロードキャストを送信しながら、副データストリームで音声ブロードキャストの強化を行うことができる。したがって、従来の送信基準受信機は基本的な音声ブロードキャストを受信することができるが、コヒーレント受信機は強化された音声ブロードキャストを受信することができる。
【００５８】
ブロック５０８で示されるように、パルス発生器４１４によって発生された基準パルスは遅延回路４１６に供給される。（図４に図示されていない）データパルスのパルス位置変調をサポートする適用例では、遅延回路４１６によって与えられた遅延を、送信すべきデータに従って変調することができる。
【００５９】
ブロック５１０で示されるように、装置４００は、遅延された基準パルスからデータパルスを導出する。たとえば、遅延された基準パルスは、上述のように所与の変調方式に従って、送信すべきデータによって変調できる。図４の例では、符号器４０８は、データ４０４に基づいてデータ信号４１８を発生することができる。さらに、上述のように、データパルスの位相（極性）は基準パルスの変調の影響を受けることがある。したがって、符号器４０８は、追加のデータストリームに基づいてデータ信号４１８を変更することができる。さらに、いくつかの適用例では、データ信号４１８を供給するために、送信すべきデータビットが拡散符号発生器に供給される。図４に示された２相偏移キーイングの例では、乗算器４２０が、遅延された基準パルスに、送信すべき符号化データを表す（たとえば＋１または−１の）データ信号４１８を乗算してデータパルスを供給する。代替として、移相器を使用して、２つ以上の位相を使用する位相偏移キーイング（Ｍ−ＰＳＫ（ただしＭ＝２、３、４など））のために、送信すべきデータ（たとえば拡散符号発生器による出力）を用いて遅延パルスを変調することができる。
【００６０】
ブロック５１２で示されるように、加算器４２２は、データパルスとともに元の基準パルスを装置１００の出力経路に結合する。このようにして、ブロック５１４において、これらのパルスは、整形フィルタ（たとえばバンドパスフィルタ）４２４に供給され、必要に応じて処理されて、通信媒体を通じて送信される（ブロック５１６）。
【００６１】
次に図７〜図１２を参照して、上述した送信基準信号を受信することに関する様々な態様について述べる。図７および図８は比較的ハイレベルの受信機の構成要素および動作に関する。図９および図１０は従来の送信基準受信機構成に関する。図１１および図１２はコヒーレント受信機構成に関する。
【００６２】
図７では、装置７００が送信信号を処理する。装置７００は、通信媒体からアンテナ７０４を通して入力信号を受信する受信機７０２を含む。受信信号は復調器７０６に供給され、復調器７０６は受信信号からデータストリーム７０８を抽出する。さらに、復調器７０６は受信信号から任意選択のデータストリーム７１０を抽出することができる。
【００６３】
図８は、送信基準信号を復調するために行うことができるいくつかの動作を示す。ここで、受信機７０２は、基準パルスを受信し（ブロック８０２）、遅延期間（ブロック８０４）後にデータパルスを受信する（ブロック８０６）。
【００６４】
ブロック８０８で示されるように、復調器７０６は、受信パルスを復調して、データストリーム７０８、および任意選択としてデータストリーム７１０を与える。データストリーム７０８は、たとえば送信基準信号のデータパルスから導出された前記主データストリームを備えることができる。任意選択のデータストリーム７１０は、たとえば送信基準信号の基準パルスおよび／またはデータパルスから導出された副データストリームを備えることができる。
【００６５】
図９は、送信基準信号の位相変調データパルスからデータを回復するように適合された装置９００をより詳細に示している。ここで、受信信号９０２は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９０４によってフィルタリングされ、次いで遅延回路９０６を含む遅延相関器、およびデータパルスを実質的に復調する乗算器９０８によって操作される。
【００６６】
装置９００の例示的な動作について図１０の流れ図に関連して検討する。ブロック１００２で示されるように、受信された基準パルスが遅延回路９０６の入力に供給される。ブロック１００４で示されるように、遅延回路９０６は、適切な基準パルスに従って基準パルスをデータパルスの遅延まで遅延させる。したがって、対応するデータパルスが受信されたとき（ブロック１００６）、遅延された基準パルスが乗算器９０８の別の入力に供給されるのと実質的に同じ時間にデータパルスが乗算器９０８の入力に供給される（ブロック１００８）。
【００６７】
ここで、遅延された基準パルスは、データパルスからデータを回復するための整合フィルタを効果的に与える。いくつかの適用例では、（たとえば拡散符号を使用して）各パルスについて多重パルスを送信済みであることによって、データ回復の精度を改善することができる。したがって、多重パルスの送信に対応するための準備を受信プロセスで行うことができる。さらに、いくつかの適用例では、受信された複数の基準パルスの平均をとって、これらのパルスに対するチャネルの影響を低減することができる。このようにして、効果的な整合フィルタの特性を改善することができる。
【００６８】
積分器９１０は、乗算された信号を積分して、検出されたデータパルスを与える。ここで、積分器９１０の動作はタイミング信号に従って制御できる。たとえば、タイミングコントローラ９１２は、各データパルスのみを検出するために適切な時間に積分器９１０をオンオフするために使用される制御信号９１４を発生することができる。
【００６９】
いくつかの態様では、検出されたパルスはアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）９１６に直接供給され、ＡＤＣ９１６は、検出されたパルスをデジタルデータ信号９２０に変換する（ブロック１０１０）。ここで、タイミングコントローラ９１２は、適切な時間に積分器９１０によって出力された信号を捕捉するために適切な時間にアナログデジタル変換器９１６をオンオフするために使用される制御信号９１８を発生することができる。不要なときは変換器９１６をオフにすることによって、装置９００によって消費される電力を低減することができる。
【００７０】
適切な時間に制御信号９１４および９１８を発生するように送信機と受信機との間の同期を維持するために様々な機構を使用することができる。たとえば、送信機は受信機にタイミング信号を時々送信することができる。
【００７１】
いくつかの態様では、積分器９１０と変換器９１６との間にピーク検出器（図示せず）を使用することができる。この場合、変換器９１６は、デジタルデータ信号９２０を供給するために、検出されたピーク（たとえば正および負のピーク）を変換するだけでよい。そのような構成は、たとえば、積分器９１０および／または変換器９１６を制御するために正確なタイミング情報が使用されない場合に使用できる。これは、ピークのタイミングが知られていないか、または高い程度の確度で知られていない場合であり得る。そのような場合、タイミングコントローラ９１２は、正確さがはるかに低いか、または場合によっては使用できないことがある。
【００７２】
図１１は、コヒーレント受信機１１０２を組み込んだ装置１１００のいくつかの態様を示す。受信機１１０２は、通信媒体からアンテナ１１０６を通して送信基準信号を受信するように適合された入力段１１０４を含む。受信機１１０２は、各受信パルスから位相および他の情報を抽出するように適合されたデータ回復モジュール１１０８をも含む。データ回復モジュール１１０８は、復号器１１１２と連携して動作して、受信された送信基準信号から（１つまたは複数の）データストリームを実質的に復調する。したがって、上述の装置９００とは対照的に、装置１１００は、送信基準信号中に符号化された追加のデータストリームを回復するように適合されてもよい。装置１１００の例示的な動作について図１２の流れ図に関連して述べる。
【００７３】
ブロック１２０２で示されるように、装置１１００は、追加のデータストリームを受信するために送信機と通信することができる通信モジュール１１１０を含む。たとえば、通信モジュール１１１０は、送信機のカバレッジエリアに入ると、装置１１００が追加のデータストリームを受信することが可能であり、この追加のデータストリームを受信しようとしていることを示すメッセージを送信機に送信することができる。反対に、通信モジュールは同様の方法で送信機からの問合せに応答することができる。この動作は、たとえば、ブロック５０２および図６に関連して上述した動作を補足するものであってよい。すなわち、通信モジュール１１１０は通信モジュール６２２の機能を組み込んでよい。
【００７４】
ブロック１２０４および１２０６で示されるように、データ回復モジュール１１０８は、受信された基準パルスを処理して、位相情報および他の関連情報（たとえば振幅）を検出する。たとえば、データ回復モジュール１１０８は、パルスを比較的高レートでサンプリングし、整合フィルタを使用してこの得られたデータを処理して、たとえばパルスの位相を判定することができる。この目的で、受信機１１０２は、通信媒体（たとえばチャネル）に関する情報を学習するための機構を含むことができる。その場合、受信機１１０２は、この情報を使用して整合フィルタを生成することができる。
【００７５】
ブロック１２０８および１２１０で示されるように、データ回復モジュール１１０８は、受信データパルスを処理して、位相情報および他の関連情報（たとえば振幅）を検出する。この検出動作はブロック１２０６の動作と同様に行うことができる。
【００７６】
ブロック１２１２で示されるように、復号器１１１２は、データパルスに関する情報１１１４を復号して主データストリーム１１１８を導出し、当てはまる場合は、基準パルスに関する情報１１１６を復号して追加のデータストリーム１１２０を導出する。上述のように、追加のデータストリームは、冗長なデータストリームまたは副データストリームを備えることができる。次いで復号器１１１２は、別の構成要素に信号１１１８および１１２０を供給し、さらにこの別の構成要素は、（１つまたは複数の）データストリームのデータを検証することができる。たとえば、増分データ冗長性の場合、データ１１１８をデータ１１２０と比較して、受信データの値に関する最終判定を与えることができる。
【００７７】
本明細書の教示は、特に前述した適用例以外の多様な適用例に適用できる場合があることを理解されたい。たとえば、本明細書の教示は、異なる帯域幅、信号タイプ（たとえば形状）または変調方式を利用するシステムに適用できる場合がある。また、これらの教示に従って構成された装置は、本明細書で特に説明した回路以外の回路を含む様々な回路を使用して実現できる。
【００７８】
本明細書の教示は様々なデバイスに組み込むことができる。たとえば、本明細書で教示した１つまたは複数の態様は、電話（たとえば携帯電話）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、娯楽装置（たとえば音楽もしくはビデオ装置）、ヘッドセット、マイクロホン、バイオメトリックセンサ（たとえば心拍数モニタ、歩数計、心電図装置など）、ユーザ入出力装置（たとえば時計、遠隔制御装置など）、タイヤ空気圧モニタ、または他の任意の適切な通信デバイスに組み込むことができる。さらに、これらのデバイスは、異なる電力およびデータの必要条件をもつことができる。有利には、本明細書の教示は、（たとえば低デューティサイクルパルスを使用して）低電力適用例で使用するように適合されてもよい。さらに、これらの教示は、（たとえば、高帯域パルスを処理するように適合された回路を使用して）比較的高いデータ転送速度を含む様々なデータ転送速度をサポートする装置に組み込むことができる。
【００７９】
本明細書で説明した構成要素は、様々な方法で実現することができる。たとえば、図１３を参照すると、装置１３００は、上述した構成要素１０２、１２０、１０４および１１４、１１０、ならびに４０２に対応し得る構成要素１３０２、１３０４、１３０６、１３０８および１３１０を含む。さらに、図１４を参照すると、装置１４００は、上述した構成要素７０２、７０６、１１０８、１１１４および１１１０に対応し得る構成要素１４０２、１４０４、１４０６、１４０８および１４１０を含む。図１３および図１４は、いくつかの態様では、これらの構成要素は適切なプロセッサ構成要素によって実現できることを示す。これらのプロセッサ構成要素は、いくつかの態様では、少なくとも部分的には本明細書に教示した構造を使用して実現できる。いくつかの態様では、破線矩形で表された構成要素は任意選択である。
【００８０】
さらに、図１３および図１４で示した構成要素および機能ならびに本明細書で説明した他の構成要素および機能は任意の適切な手段を使用して実現できる。そのような手段は、少なくとも部分的には本明細書で教示した対応する構造を使用して実現することもできる。たとえば、いくつかの態様では、発生のための手段は発生器を備え、符号化のための手段は符号器を備え、変調のための手段は変調器を備え、送信のための手段は送信機を備え、判定のための手段は通信モジュールを備え、呼び出しのための手段は通信モジュールを備え、受信のための手段は受信機を備え、復調のための手段は復調器を備え、検出のための手段は検出器を備え、復号のための手段は復号器を備え、通信のための手段は通信モジュールを備えることができる。いくつかの態様では、そのような手段のうちの１つまたは複数を図１３および図１４のプロセッサ構成要素のうちの１つまたは複数に従って実現することもできる。
【００８１】
情報および信号は、多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表すことができることを当業者ならば理解されよう。たとえば、上記の説明全体を通して言及されることがあるデータ、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、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
【００８２】
さらに、本明細書で開示された態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、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、命令を組み込んだ様々な形態のプログラムまたは設計コード（便宜上、本明細書では「ソフトウェア」または「ソフトウェアモジュール」と呼ぶことがある）、または両方の組合せとして実現できることを当業者は理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとのこの交換可能性を明瞭に説明するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、概してそれらの機能性の観点から上記で説明した。そのような機能性をハードウェアとして実現するかソフトウェアとして実現するかは、システム全体に課せられる、特定の適用および設計上の制約に依存する。当業者は特定の適用例ごとに説明した機能を様々な方法で実現することができるが、そのような実現の決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈すべきではない。
【００８３】
本明細書で開示された態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、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）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実現または実行できる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替形態では、プロセッサは従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってよい。プロセッサは、コンピューティング装置の組合せ、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、１つまたは複数のマイクロプロセッサとＤＳＰコアとの結合、および他の任意のそのような構成としても実現できる。
【００８４】
開示されたプロセス中のステップの特定の順序または階層は例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は本開示の範囲内のまま再構成できることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を見本の順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
【００８５】
本明細書で開示された態様に関して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施するか、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で実施するか、またはその２つの組合せで実施することができる。ソフトウェアモジュール（たとえば、実行可能命令および関連するデータを含む）および他のデータは、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、取外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている他の形態のコンピュータ可読記憶媒体など、データメモリ中に存在することができる。プロセッサが記憶媒体から情報（たとえばコード）を読み取り、情報を記憶媒体に書き込むことができるように、例示的な記憶媒体を、たとえばコンピュータ／プロセッサ（便宜上、本明細書では「プロセッサ」と呼ぶことがある）などのマシンに結合することができる。例示的な記憶媒体はプロセッサと一体であってよい。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に存在してよい。ＡＳＩＣはユーザ装置中に存在してよい。代替形態では、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ装置中の個別部品として存在してよい。
【００８６】
開示された態様の前述の説明は、当業者が本開示を実施または使用できるようにするために提供されるものである。これらの態様への様々な変更は当業者にはすぐに明らかになり、本明細書で定義された包括的な原理は本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の態様に適用できる。したがって、本開示は、本明細書に示された態様に限定されるものではなく、本明細書に開示された原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきものである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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