(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（a1）位相変調のための装置であって、
（a2）参照信号に基づいて位相シフトされた複数の信号を生成する遅延ロック・ループであって、前記位相シフトされた複数の信号の各々は互いに位相が異なる信号である、遅延ロック・ループと、
（a3）前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
（a4）ここにおいて、前記マルチプレクサは更に、位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するように構成される、および、
（a5）さらにここにおいて、前記マルチプレクサは、複数の出力を備えるシフト・レジスタを備え、複数の出力の各々は前記遅延ロック・ループによって生成された前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つに対応しており、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するために、前記位相情報に基づいて前記複数の出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、
を備える装置。
【請求項２】
コンステレーション・マッパを更に備え、前記マルチプレクサは更に、前記コンステレーション上の点の角度成分に基づいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記選択された１つを増幅するように構成された可変利得増幅器を更に備え、前記増幅器の利得は、前記コンステレーション上の点の動径成分に基づく、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記参照信号は周期的であり、前記遅延ロック・ループは、前記参照信号を受信するように構成された遅延線を備え、前記遅延線は、前記参照信号の期間と実質的に等しい遅延を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記遅延線は、連結された複数の遅延要素を備え、前記参照信号から生成された前記位相シフトされた複数の信号の各々は、前記遅延要素のうちの異なる１つのための出力から前記マルチプレクサへ提供される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記遅延線は、複数の可変遅延要素を備え、前記装置は更に、前記遅延線の遅延と前記参照信号の期間との間の差分に基づいて誤差信号を生成するように構成された位相検出器を備え、前記遅延要素の各々の遅延は、前記誤差信号の関数として変化する、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記マルチプレクサは更に、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択する前に、前記位相シフトされた複数の信号のうちの異なる１つを選択するように構成され、前記位相情報は、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つと、先に選択された前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記異なる１つとの間の位相差を表す、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記シフト・レジスタは、前記イネーブル・ビットをどの方向にシフトするかを示す第１のコマンドと、前記シフト・レジスタを通して前記イネーブル・ビットをシフトするための第２のコマンドとに応答する双方向シフト・レジスタを備え、前記装置は更に、前記位相情報に応答して前記第１及び第２のコマンドを生成するためのロジックを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
位相変調のための装置であって、
参照信号に基づいて位相シフトされた複数の信号を生成するための手段であって、前記位相シフトされた複数の信号の各々は互いに位相が異なる信号である、手段と、
前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するための手段と
ここにおいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するための手段は、位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するように構成され、
さらにここにおいて、前記位相シフトされた複数の信号において選択するための手段は、複数の出力を備えるシフト・レジスタを備え、複数の出力の各々は前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つに対応し、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するために、前記位相情報に基づいて前記複数の出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、
を備える装置。
【請求項１０】
前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するための手段は、コンステレーション上の点の角度成分に応答している、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記コンステレーション上の点の動径成分に基づいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記選択された１つを増幅するための手段を更に備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記参照信号は周期的であり、前記位相シフトされた複数の信号を生成するための手段は、前記参照信号を受信するように構成された遅延線を備え、前記遅延線は、前記参照信号の期間と実質的に等しい遅延を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記遅延線は、連結された複数の遅延要素を含み、前記参照信号から生成された前記位相シフトされた複数の信号の各々は、前記遅延要素のうちの異なる１つのための出力からの前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するための手段に提供される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記位相シフトされた複数の信号を生成するための手段は、複数の可変遅延要素を有する遅延線を備え、前記装置は更に、前記遅延線の遅延と前記参照信号の期間との間の差分に基づいて誤差信号を検出するための手段を備え、前記遅延要素の各々の遅延は、前記誤差信号の関数として変化する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記位相シフトされた複数の信号において選択するための手段は、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択する前に、前記位相シフトされた複数の信号のうちの異なる１つを選択するように構成され、前記位相情報は、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つと、先に選択された前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記異なる１つとの間の位相差を表す、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記シフト・レジスタは、前記イネーブル・ビットをどの方向にシフトするかを示す第１のコマンドと、前記シフト・レジスタを通して前記イネーブル・ビットをシフトするための第２のコマンドとに応答する双方向シフト・レジスタを備え、前記装置は更に、前記位相情報から前記第１及び第２のコマンドを生成するための手段を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
位相変調のための方法であって、
参照信号に基づいて位相シフトされた複数の信号を生成することであって、前記位相シフトされた複数の信号の各々は互いに位相が異なる信号である、ことと、
前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択することと
ここにおいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つは、位相情報に基づいて選択され、
さらにここにおいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つは、複数の出力を有するシフト・レジスタを用いて選択され、複数の出力の各々は前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つに対応しており、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するために、前記位相情報に基づいて前記複数の出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、
を備える方法。
【請求項１８】
前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つは、コンステレーション上の点の角度成分に基づいて選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記コンステレーション上の点の動径成分に基づいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記選択された１つを増幅することを更に備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記参照信号は周期的であり、前記位相シフトされた複数の信号は、前記参照信号を受信するように構成された遅延線を用いて生成され、前記遅延線は、前記参照信号の期間と実質的に等しい遅延を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記遅延線は、連結された複数の遅延要素を含み、前記位相シフトされた複数の信号の各々は、前記遅延要素のうちの異なる１つから生成される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記位相シフトされた複数の信号は、複数の可変遅延要素を有する遅延線から生成され、前記方法は更に、前記遅延線の遅延と前記参照信号の期間との間の差分に基づいて誤差信号を生成することと、前記遅延要素の各々の遅延を前記誤差信号の関数として変更することとを更に備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択する前に、前記位相シフトされた複数の信号のうちの異なる１つを選択することを更に備え、前記位相情報は、前記選択された信号のうちの前記１つと、先に選択された前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記異なる１つとの間の位相差を表す、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記シフト・レジスタは、前記イネーブル・ビットをどの方向にシフトするかを示す第１のコマンドと、前記シフト・レジスタを通して前記イネーブル・ビットをシフトするための第２のコマンドとに応答する双方向シフト・レジスタを備え、前記方法は更に、前記位相情報から前記第１及び第２のコマンドを生成することを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
プロセッサに下記を実行することを命令する、位相変調のためのコンピュータ・プログラム：
参照信号に基づいて位相シフトされた複数の信号を生成し、前記位相シフトされた複数の信号の各々は互いに位相が異なる信号である、および
前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択する、
ここにおいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つは位相情報に基づいて選択される、および、
さらにここにおいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記1つは、複数の出力を備えるシフト・レジスタを用いて選択され、複数の出力の各々は前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つに対応しており、前記シフト・レジスタはさらに前記位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するために、前記位相情報に基づいて前記複数の出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される。
【請求項２６】
出力を生成するように構成されたトランスデューサと、
参照信号に基づいて位相シフトされた複数の信号を生成する遅延ロック・ループであって、前記位相シフトされた複数の信号の各々は互いに位相が異なる信号である、遅延ロック・ループと、
前記トランスデューサの出力に応答して前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
ここにおいて、前記マルチプレクサは更に、位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するように構成される、および、
さらにここにおいて、前記マルチプレクサは、複数の出力を備えるシフト・レジスタを備え、複数の出力の各々は前記遅延ロック・ループによって生成された前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つに対応しており、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するために、前記位相情報に基づいて前記複数の出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、
を備えるヘッドセット。
【請求項２７】
出力を生成するように構成されたユーザ・インタフェースと、
参照信号に基づいて位相シフトされた複数の信号を生成する遅延ロック・ループであって、前記位相シフトされた複数の信号の各々は互いに位相が異なる信号である、遅延ロック・ループと、および
前記ユーザ・インタフェースの出力に基づいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
ここにおいて、前記マルチプレクサは更に、位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するように構成される、および、
さらにここにおいて、前記マルチプレクサは、複数の出力を備えるシフト・レジスタを備え、複数の出力の各々は前記遅延ロック・ループによって生成された前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つに対応しており、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するために、前記位相情報に基づいて前記複数の出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、
を備える監視装置。
【請求項２８】
出力を生成するように構成されたセンサと、
参照信号に基づいて位相シフトされた複数の信号を生成する遅延ロック・ループであって、前記位相シフトされた複数の信号の各々は互いに位相が異なる信号である、遅延ロック・ループと、
前記センサの出力に基づいて、前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
ここにおいて、前記マルチプレクサは更に、位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するように構成される、および、
さらにここにおいて、前記マルチプレクサは、複数の出力を備えるシフト・レジスタを備え、複数の出力の各々は前記遅延ロック・ループによって生成された前記位相シフトされた複数の信号のうちの１つに対応しており、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフトされた複数の信号のうちの前記１つを選択するために、前記位相情報に基づいて前記複数の出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、
を備える検知デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にテレコミュニケーションに関し、特に、広帯域位相変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代のテレコミュニケーション・システムは、搬送信号を変調することにより、送信機が、送信媒体を介して受信機と通信することが可能となるように設計されている。当該技術において、例えば振幅変調、周波数変調、及び位相変調のような多くの変調技術が知られている。これらの変調スキームは、搬送信号の何らかの態様を変化させることによって情報を伝送するために用いられうる。
【０００３】
コンステレーション図（constellation diagram)は一般にデジタル情報を用いて変調された搬送信号を表すために用いられる。コンステレーション図は、複素平面における配置点の二次元散布図であり、各配置点は、変調シンボルを表している。コンステレーション図における各変調シンボルは、実数成分及び虚数成分を有する。実数成分は同相（Ｉ）成分と称され、虚数成分は直角位相（Ｑ）成分と称される。変調シンボルのＩ成分を用いて余弦搬送波(cosine carrier)を変調し、変調シンボルのＱ成分を用いて正弦搬送波(sine carrier)を変調することにより、シンボルは、受信機で個々に復調することができる２つの搬送波信号を用いて同一周波数で送信することができる。２つの独立した変調信号搬送波を用いる概念は、直交変調として周知である。
【０００４】
別の一般的な変調技術は、極性変調(polar modulation)として周知である。コンステレーション図における各変調シンボルをＩ成分及びＱ成分によって表す直交変調とは対照的に、極性変調は、各シンボルを極性座標(polar coordinate)によって表す。具体的には、コンステレーション図における各変調シンボルは、動径成分(radial component)と角度成分(angular component)との２つの極性成分によって表すことができる。動径成分は、搬送波信号の振幅を変調するために用いられ、角度成分は、位相を変調するために用いられる。
【０００５】
極性変調システムにおいて、搬送波信号の位相を変調するために位相ロック・ループ（ＰＬＬ；phase locked loop）が一般に用いられる。あいにくＰＬＬは狭帯域アプリケーションに限定される。密集したマルチパス環境における短距離通信をサポートする近年の広帯域技術の出現に伴い、ＰＬＬはもはや存続可能な選択肢ではなくなるであろう。従って、当該技術において、広帯域アプリケーションのための搬送波信号の位相を変調するためのより良い方法へのニーズがある。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の１つの態様において、位相変調のための装置は、各々が参照信号にロックされており参照信号(reference signal)に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する複数の位相シフト信号を参照信号から生成するように構成された遅延ロック・ループ(delay locked loop)と、位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサとを含む。
【０００７】
本開示の別の態様において、位相変調のための装置は、各々が参照信号にロックされており参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する複数の位相シフト信号を参照信号から生成するための手段と、位相シフト信号のうちの１つを選択するための手段とを含む。
【０００８】
本開示のまた別の態様において、位相変調信号のための方法は、各々が参照信号にロックされており参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する複数の位相シフト信号を参照信号から生成することと、位相シフト信号のうちの１つを選択することとを含む。
【０００９】
本開示の更なる態様において、位相変調のためのコンピュータ・プログラム製品は、少なくとも１つのプロセッサによって、各々が参照信号にロックされており参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する複数の位相シフト信号を参照信号から生成し、位相シフト信号のうちの１つを選択するように実行可能なコードを備えるコンピュータ読取可能媒体を含む。
【００１０】
本開示のまた更なる態様において、ヘッドセット(headset)は、出力を生成するように構成されたトランスデューサと、各々が参照信号にロックされており参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する複数の位相シフト信号を参照信号から生成するように構成された遅延ロック・ループと、トランスデューサの出力に応答して位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサとを含む。
【００１１】
本開示のまた別の態様において、監視装置(watch)は、出力を生成するように構成されたユーザ・インタフェースと、各々が参照信号にロックされており参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する複数の位相シフト信号を参照信号から生成するように構成された遅延ロック・ループと、ユーザ・インタフェースの出力に基づいて位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサとを含む。
【００１２】
本開示のまた更なる態様において、検知デバイスは、出力を生成するように構成されたセンサと、各々が参照信号にロックされており参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する複数の位相シフト信号を参照信号から生成するように構成された遅延ロック・ループと、センサの出力に基づいて位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサとを含む。
【００１３】
広帯域変調器の様々な態様が示され、例示の方法によって説明される以下の詳細な説明から、本開示の他の態様が当業者には容易に明らかとなるであろうことを理解されたい。理解されるように、本開示のこれらの態様は、他の構成及び異なる構成において実現することができ、そのいくつかの細部は、他の様々な箇所において変更することができる。従って、図面及び詳細な説明は、事実上、例示としてみなされるべきであり、限定としてみなされるべきではない。
【００１４】
通例に従って、図のうちのいくつかは、明確化のために簡略化されうる。従って、図面は、所与の装置又は方法の構成要素全てを示すわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、無線ネットワークの例を示す概念図である。
【図２】図２は、無線ノードの例を示す概念図である。
【図３】図３は、無線ノードにおいて用いるための広帯域変調器の例を示す概念図である。
【図４】図４は、無線ノードにおいて用いるための広帯域変調器のより具体的な例を示す概念図である。
【図５】図５は、広帯域変調器において用いるためのシフト・レジスタの例を示す概念ブロック図である。
【図６】図６は、無線ノードにおいて用いるための広帯域変調器の機能を示す概念ブロック図である。
【詳細な説明】
【００１６】
本発明の様々な態様が、添付図面を参照することにより、以下でより十分に説明される。しかし本発明は、多くの異なる形式によって具現化されることができ、本開示を通して示される任意の特定の構成又は機能に限定されるように解釈されるべきではない。これらの態様は、本開示が詳細及び完全であり、当業者に対して本発明の範囲を完全に伝達するように提供される。本明細書における教示に基づいて、当業者は、本発明の範囲が、個々に実現されても本発明の他の任意の態様と組み合わせて実現されても、本明細書に開示された発明のあらゆる態様を包含するように意図されることを理解するべきである。例えば、本明細書に記載された態様のうちの任意の数の態様を用いて装置は実装され、方法は実施されることができる。更に、本発明の範囲は、本明細書に記載された発明の様々な態様とは別の、あるいはそれらに加えて、他の構成、機能、又は構成及び機能を用いて実施されるような装置又は方法を包含するように意図される。本明細書に開示される発明の任意の態様は、特許請求の範囲の１つ又は複数の要素によって具現化されうることが理解されるべきである。
【００１７】
広帯域変調器のいくつかの態様が以下に示される。これらの態様は、広帯域通信のための無線ノードを参照して示される。無線ノードは、極性変調を用いて別のノードと通信するためのトランシーバを含む。極性変調スキームは、遅延ロック・ループ及びマルチプレクサを含む広帯域変調器によって実現されうる。遅延ロック・ループは、参照信号にロックされた一連の位相シフト信号を生成するために用いられうる。マルチプレクサは、送信される変調シンボルの角度成分に基づいて、位相シフト信号のうちの１つを選択するために用いられうる。
【００１８】
図１には、広帯域変調器を用いる無線ノードに適した短距離通信ネットワークの例が示される。ネットワーク１００は、任意の適切なラジオ技術又は無線プロトコルを用いて通信する様々な無線ノードとともに示される。一例として、無線ノードは、超広帯域（ＵＷＢ）技術をサポートするように構成されうる。ＵＷＢは、高速短距離通信のための一般的な技術であり、中央周波数の２０パーセントよりも大きい帯域幅又は少なくとも５００ＭＨｚの帯域幅を占めるスペクトルを有する任意のラジオ技術として定義される。あるいは無線ノードは、少数の例のみを挙げると、例えばブルートゥース（登録商標）又はＩＥＥＥ８０２．１１のような様々な無線プロトコルをサポートするように構成されうる。
【００１９】
ネットワーク１００は、他の無線ノードと通信中であるコンピュータ１０２とともに示される。この例において、コンピュータ１０２は、デジタル・カメラ１０４からのデジタル写真を受信し、プリントするためにプリンタ１０６へ文書を送信し、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）１０８においてｅメールと同期し、デジタル・オーディオ・プレーヤ（例えば、ＭＰ３プレーヤ）１１０へ音楽ファイルを転送し、モバイル記憶デバイス１１２へデータ及びファイルをバックアップし、無線ハブ１１４を介して遠隔ネットワーク（例えば、インターネット）と通信することができる。ネットワーク１００はまた、人体への装着型又は埋込型の何れかである多数のモバイル小型ノードを含むこともできる。一例として、人は、トランスダクタからコンピュータ１０２へオーディオを送信するヘッドセット１１６（例えば、ヘッドホン）、ユーザ・インタフェースからコンピュータ１０２へ時間あるいは他の情報を送信する監視装置１１８、及び／又は生命維持身体パラメータをモニタするセンサ１２０（例えば、生体測定センサ、心拍モニタ、歩数計、及びＥＫＧデバイス等）を装着することができる。センサ１２０は、人間の身体からの情報をコンピュータ１０２へ送信し、その情報は、無線ハブ１１４を介して医療施設（例えば、病院、診療所等）へ転送されうる。
【００２０】
本開示又は本開示の任意の態様を通して示される広帯域変調器はこの用途に適切であるが、他の用途にも拡大されうる。一例として、広帯域変調器は、例えば次世代データ・オプティマイズド（Evolution-Data Optimized）（ＥＶ−ＤＯ）、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ;ultra mobile broadband）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）２０００、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ;long term evolution）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）等のような任意の適切な無線プロトコルをサポートしている広域ネットワークを動作させている任意の無線ノードにおいて実現されうる。広帯域変調器はまた、ケーブル・モデム、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、光ファイバ、イーサネット（登録商標）、ＨｏｍｅＲＦ、又はその他任意の適切な有線接続プロトコルを用いる有線通信をサポートするように構成された任意のノードにおいて実現されることもできる。本開示を通して示される教示から当業者が容易に理解するように、広帯域変調器の様々な態様は、一例としてクロック発生、クロック分配、クロック乗算、クロック除算、クロック復元、デスキューイング（deskewing）、又はその他任意の適切な機能を含む他の機能のために用いることもできる。
【００２１】
図２は、広帯域変調器を備える無線ノードの例を示す概念ブロック図である。無線ノード２００は、送信機として図示されるが、受信することもできる。そのようなノードは、受信機を必要とし、受信機は個別の構成要素であるか、又は送信機と統合され「トランシーバ」として知られる単一の構成要素となることができる。当業者が容易に理解するように、本開示を通して示される広帯域変調器の様々な態様は、送信機が独立型構成要素であるか、トランシーバに統合されるか、テレコミュニケーション・システム内のノードの一部であるかに関わらず、任意の適切な送信機機能に適用可能である。
【００２２】
無線ノード２００は、送信媒体のためのプロトコル・スタックを実現するように構成されうる。プロトコル・スタックは、符号器２０４、コンステレーション・マッパ(constellation mapper)２０６、広帯域変調器２０８、及びアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）２１０によって実現される物理層を含む。データ・ソース２０２は、物理層よりも上のプロトコル層全てを概念的に表す。一例として、データ・ソース２０２は、スピーチ及びマルチメディア・コーデック(speech and multimedia codec)、グラフィック処理、及び／又は、データ・パケットのストリームを生成するための他のデータ処理機能を提供する様々なアプリケーションを表すことができる。各データ・パケットは、様々なプロトコル層（例えば、トランスポート層、ネットワーク層、ＭＡＣ層）を通して物理層へ通過する際に、情報に添付されうる。
【００２３】
物理層は、データ・パケットのための機能を処理する様々な信号を提供する。図２に示す例において、各データ・パケットは、符号器２０４へ提供される。符号器２０４は、リード・ソロモン（ＲＳ;Reed-Solomon）及び畳込み符号化又は他の何らかの符号化スキームを提供するために用いられうる。ＲＳ及び畳込み符号化は、重複情報をデータ・パケットに付加する。この重複は、送信媒体における妨害によって生じる送信における誤差を訂正するために、受信ノードによって用いられうる。データ・パケット内の符号化されたデータ・ビットは、その後、まとめてブロックされ、変調シンボルのストリームを生成するために、コンステレーション・マッパ２０６によってコンステレーション上の点へマップされる。この場合角度成分である各変調シンボルのための位相情報は、搬送信号の位相を変調するために、広帯域変調器２０８へ提供される。各変調シンボルのための位相変調された搬送信号は、その後ＡＦＥ２１０へ提供され、ＡＦＥ２１０で、１つ又は複数の可変利得増幅器（図示せず）を用いてその変調シンボルの動径成分によって変調されるか、又は他のいくつかの適切な手段によって変調される。ＡＦＥ２１０はまた、変調された搬送信号を送信のためにアンテナへ提供する前に、他の信号調整機能（例えば、フィルタリング）も提供する。
【００２４】
図３は、図２に関連して上述された無線ノードにおいて用いられうる広帯域変調器の例を示す概念図である。広帯域変調器２０８は、参照信号にロックされた一連の位相シフト信号を生成する遅延ロック・ループ３０２を含むことができる。参照信号は搬送信号を表し、各位相シフト信号はコンステレーション図上の点（すなわち、変調シンボル）の角度成分を表す。参照信号は、水晶発振器（図示せず）又は他の何らかの安定した参照源によって生成されうる。水晶発振器は、広帯域変調器２０８の一部であるか、あるいは無線ノード内の他の場所で提供されうる。遅延ロック・ループ３０２からの位相シフト信号は、マルチプレクサ３０４へ提供されうる。マルチプレクサ３０４は、この場合広帯域変調器２０８へ入力された変調シンボルの角度成分である位相情報に基づいて、位相シフト信号のうちの１つを選択する。
【００２５】
図４は、広帯域変調器のより具体的な例を示す概念図である。遅延ロック・ループ３０２は、１つの期間又はサイクル毎に参照信号を遅延させるために、一続きに接続された多数の可変遅延要素(variable delay element)４０２’を備える遅延線(delay line)４０２を含む。１つの期間の遅延は、ネガティブ・フィードバック・クローズド・ループ構成に構成された位相検出器４０４、電荷ポンプ４０６、及びローパス・フィルタ４０８によって維持される。位相検出器４０４は、遅延線４０２から出力された遅延参照信号と参照信号との間のあらゆる位相誤差を検出するために用いられる。位相検出器４０４は、位相誤差に比例する誤差信号を生成する。電荷ポンプ４０６は、遅延線４０２における可変遅延要素４０２’のための遅延を設定するＤＣ成分に誤差信号を変換するために用いられる。ローパス・フィルタ４０８は、大きい誤差信号をフィルタすることにより、遅延ロック・ループの動的特性を制御し、それによってループの過渡性能、ロック時間、及び取得範囲を決定するために用いられる。可変遅延要素４０２’の各々からの出力は、位相シフト信号の１つとしてマルチプレクサ３０４へ提供される。
【００２６】
マルチプレクサ３０４は、ＯＲゲート４１０’’にフィードしている多数のＡＮＤゲート４１０’を備える選択回路４１０を含む。遅延ロック・ループ３０２からの各位相シフト信号は、ＡＮＤゲート４１０’の入力へ提供される。シフト・レジスタ４１２は、選択された位相シフト信号のためのＡＮＤゲート４１０’へイネーブル・ビット(enable bit)（すなわち、論理レベル「１」）を提供し、その他のＡＮＤゲート４１０’へディセーブル・ビット（すなわち、論理レベル「０」）を提供するために用いられる。その結果、選択された位相シフト信号のみが、広帯域変調器からの選択された位相シフト信号を出力するＯＲゲート４１０’’の入力へ提供される。論理回路４１４は、この場合広帯域変調器によって受信された変調シンボルの角度成分である位相情報に基づいて、シフト・レジスタを通してイネーブル・ビットをシフトするために用いられる。
【００２７】
広帯域変調器のマルチプレクサにおいて用いることができるシフト・レジスタの例が以下に示される。この例において、シフト・レジスタ４１２は、双方向線形フィードバック・シフト・レジスタ（ＬＦＳＲ）であるが、特定の用途及び全体の設計制約によって異なるように構成されうる。双方向ＬＦＳＲは、論理回路からの２つのコマンドに応答してイネーブル・ビットがシフト・アップ又はシフト・ダウンされるような方法で結合された入力及び出力を有する一連のステージを備える。第１のコマンドは、イネーブル・ビットがシフトされる方向を決定するアップ／ダウン・コマンドであり、第２のコマンドは、アップ／ダウン・コマンドによって要求された方向にイネーブル・ビットをシフトさせるためのステージの数を決定するシフト・コマンドである。
【００２８】
図５は、双方向ＬＦＳＲの動作の例を示す概念図である。この例において、双方向ＬＦＳＲの各ステージは、Ｄフリップ・フロップを用いて実現される。説明の簡略化のため、単一のＤフリップ・フロップ・ステージ５１０の動作が、図５における先行Ｄフリップ・フロップ・ステージ５００及び後続Ｄフリップ・フロップ・ステージ５２０を参照して説明される。何れかの方向へイネーブル・ビットをシフトさせる能力は、論理回路４１４からのアップ／ダウン・コマンド（図４を参照）に応答する第１のマルチプレクサ５１２によって提供される。第１のマルチプレクサ５１２は、シフト・ダウン・コマンドに応答してマルチプレクサ５１２を通過する、先行Ｄフリップ・フロップ・ステージ５００のＱ出力からの第１の入力と、シフト・アップ・コマンドに応答してマルチプレクサ５１２を通過する、後続Ｄフリップ・フロップ・ステージ５２０のＱ出力からの第２の入力とを受信する。
【００２９】
第２のマルチプレクサ５１４は、論理回路からのシフト・コマンドに基づいて指定された数のステージにイネーブル・ビットをシフトさせる能力を提供する。第２のマルチプレクサ５１４は、第１のマルチプレクサ５１２の出力に結合された第１の入力と、Ｄフリップ・フロップ・ステージのＱ出力に結合された第２の入力とを有する。第２のマルチプレクサ５１４の出力は、フリップ・フロップ・ステージ５１０のＤ入力に結合される。この構成の場合、シフト・レジスタにおけるイネーブル・ビットは、論理回路からのシフト・コマンドがアクティブである限り、ステージを通してシフトされる。一例として、論理回路は、アップ方向又はダウン方向の何れかにイネーブル・ビットの３ステージをシフトさせるために、３つのクロック・サイクルのためのシフト・コマンドをアクティブ化するであろう。論理回路はその後、シフト・コマンドを非アクティブ化し、その結果、フリップ・フロップ・ステージ５１０からのＱ出力は、クロック・サイクル毎にＤ入力へフィードバックされる。
【００３０】
広帯域変調器は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせとして実現されうる。このハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を示すために、広帯域変調器は、一般にその機能の観点から上述された。そのような機能がハードウェアとして実現されるかソフトウェアとして実現されるかは、特定の用途及びシステム全体に課された設計制約に依る。当業者は、各特定の用途のための様々な方法で上述された機能を実現することができる。
【００３１】
一例として、広帯域変調器は、特定用途向け回路（ＡＳＩＣ）内のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を用いて実現されうる。機械読取可能媒体は、ＤＳＰによって実行されると広帯域変調器を実現するソフトウェアを格納するために用いられうる。機械読取可能媒体は、全体又は一部の何れかが、ＡＳＩＣ内に統合されるか又はＡＳＩＣに外付けであることができる。別の例として、広帯域変調器は、バス・アーキテクチャを介して機械読取可能媒体に格納されたソフトウェアにアクセスすることができるマイクロプロセッサによって実現されうる。ソフトウェアは、マイクロプロセッサによって実行されると、広帯域変調器を実現することができる。異なるハードウェア・プラットフォームでの広帯域変調器のソフトウェアによる他の実現が、当業者には容易に明らかとなるであろう。広帯域変調器のハードウェアによる実現は、ゲート・ロジック、ディスクリート・ハードウェア部品、又は、本開示を通して説明された様々な機能を実行することができる他の専用ハードウェアを含むことができる。
【００３２】
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、又はその他として称されるかに関わらず、命令、データ、又はそれらの組み合わせを幅広く意味すると解釈されるべきである。機械読取可能媒体は、一例として、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭ（読取専用メモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブル読取専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブル読取専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ）、レジスタ、磁気ディスク、光学ディスク、ハード・ドライブ、又は他の任意の記憶媒体あるいは上記の組み合わせを含むことができる。
【００３３】
機械読取可能媒体によってサポートされるソフトウェアは、単一の記憶媒体に収納されるか、複数のメモリ・デバイスに散在することができる。一例として、ソフトウェアは、ハード・ドライブからＲＡＭへロードされうる。ソフトウェアの実行中、命令のうちのいくつかは、アクセス速度を高めるためにＲＡＭからキャッシュへロードされうる。１つ又は複数のキャッシュ・ラインがその後、実行のために汎用レジスタ・ファイルへロードされうる。ソフトウェアの機能に言及する場合、そのような機能は、ソフトウェア命令を実行するハードウェア・プラットフォームによって実現されることが理解されるであろう。
【００３４】
図６は、広帯域変調器の機能の例を示す概念図である。この例において、広帯域変調器６００は、参照信号から複数の位相シフト信号を生成するためのモジュール６０２を含む。位相シフト信号の各々は参照信号にロックされており、その参照信号に関して、その他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する。広帯域変調器６００はまた、位相シフト信号のうちの１つを選択するためのモジュール６０４も含む。
【００３５】
開示された処理におけるステップの特定の順序又は順位は、典型的なアプローチの例であることを理解されたい。設計嗜好に基づいて、処理におけるステップの特定の順序又は順位は並べ替えることができることを理解されたい。以下の方法クレームは、様々なステップの要素を例示の順序で提示しており、示された特定の順序又は順位に限定されることは意味されない。
【００３６】
上記説明は、本明細書に記載された様々な態様を当業者が実施することができるように提供される。これらの態様の様々な変形例が当業者には容易に明らかとなり、本明細書に定義された一般原理は、他の態様にも適用可能である。従って、特許請求の範囲は、本明細書に示された態様に限定されることは意図されておらず、言語請求項と整合が取れた範囲全てと一致するように意図される。ここで、単一形での要素への言及は、特に記載されない限り、「１つ及び１つのみ」を意味するのではなく、「１つ又は複数」を意味することが意図されている。特にそうではないと記載されない限り、「いくつか」という用語は、１つ又は複数を意味する。男性代名詞（例えば、his）は、女性及び中性（例えば、her及びits）を含み、その逆も同様である。当業者に周知である又は後に周知となる、本開示を通して説明された様々な態様の要素の構成的及び機能的均等物の全ては、参照によって本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。更に、本明細書に開示されたいかなるものも、そのような開示が特許請求の範囲において明確に記載されるかに関わらず、公共に供されることは意図されない。特許請求の範囲のいかなる要素も、その要素が、「・・・のための手段」を用いて、あるいは方法請求項の場合「・・・のためのステップ」を用いて明確に記載されない限り、３５U.S.C.第１１２条第６段落の規定の下で解釈されるべきではない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］  位相変調のための装置であって、
参照信号から複数の位相シフト信号を生成するように構成された遅延ロック・ループであって、前記位相シフト信号の各々は、前記参照信号にロックされており、前記参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する遅延ロック・ループと、
前記位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
を備える装置。
［Ｃ２］  コンステレーション・マッパを更に備え、前記マルチプレクサは更に、前記コンステレーション上の点の角度成分に基づいて、前記位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ３］  前記位相シフト信号のうちの前記選択された１つを増幅するように構成された可変利得増幅器を更に備え、前記増幅器の利得は、前記コンステレーション上の点の動径成分に基づく、Ｃ２に記載の装置。
［Ｃ４］  前記参照信号は周期的であり、前記遅延ロック・ループは、前記参照信号を受信するように構成された遅延線を備え、前記遅延線は、前記参照信号の期間と実質的に等しい遅延を有する、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ５］  前記遅延線は、連結された複数の遅延要素を備え、前記参照信号から生成された前記位相シフト信号は、前記遅延要素のうちの異なる１つのための出力から前記マルチプレクサへ提供される、Ｃ４に記載の装置。
［Ｃ６］  前記遅延線は、複数の可変遅延要素を備え、前記装置は更に、前記遅延線の遅延と前記参照信号の期間との間の差分に基づいて誤差信号を検出するように構成された位相検出器を備え、前記遅延要素の各々の遅延は、前記誤差信号の関数として変化する、Ｃ４に記載の装置。
［Ｃ７］  前記マルチプレクサは更に、位相情報に基づいて前記位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ８］  前記マルチプレクサは更に、前記位相シフト信号のうちの１つを選択する前に、前記位相シフト信号のうちの異なる１つを選択するように構成され、前記位相情報は、前記位相シフト信号のうちの選択された１つと、先に選択された前記位相シフト信号のうちの異なる１つとの間の位相差を表す、Ｃ７に記載の装置。
［Ｃ９］  前記マルチプレクサは、各々が前記遅延ロック・ループによって生成された位相シフト信号のうちの１つに対応している複数の出力を備えるシフト・レジスタを備え、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフト信号のうちの１つを選択するために、前記出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、Ｃ７に記載の装置。
［Ｃ１０］  前記シフト・レジスタは、前記イネーブル・ビットをどの方向にシフトするかを示す第１のコマンドと、前記シフト・レジスタを通して前記イネーブル・ビットをシフトするための第２のコマンドとに応答する双方向シフト・レジスタを備え、前記装置は更に、前記位相情報に応答して前記第１及び第２のコマンドを生成するためのロジックを備える、Ｃ９に記載の装置。
［Ｃ１１］  位相変調のための装置であって、
参照信号から複数の位相シフト信号を生成するための手段であって、前記位相シフト信号の各々は前記参照信号にロックされており、前記参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する手段と、
前記位相シフト信号のうちの１つを選択するための手段と
を備える装置。
［Ｃ１２］  前記位相シフト信号のうちの１つを選択するための手段は、コンステレーション上の点の角度成分に応答している、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１３］  前記コンステレーション上の点の動径成分に基づいて、前記位相シフト信号のうちの前記選択された１つを増幅するための手段を更に備える、Ｃ１３に記載の装置。
［Ｃ１４］  前記参照信号は周期的であり、前記複数の位相シフト信号を生成するための手段は、前記参照信号を受信するように構成された遅延線を備え、前記遅延線は、前記参照信号の期間と実質的に等しい遅延を有する、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１５］  前記遅延線は、連結された複数の遅延要素を含み、前記参照信号から生成された前記位相シフト信号の各々は、前記遅延要素のうちの異なる１つのための出力からの前記位相シフト信号のうちの１つを選択するための手段に提供される、Ｃ１５に記載の装置。
［Ｃ１６］  前記複数の位相シフト信号を生成するための手段は、複数の可変遅延要素を有する遅延線を備え、前記装置は更に、前記遅延線の遅延と前記参照信号の期間との間の差分に基づいて誤差信号を検出するための手段を備え、前記遅延要素の各々の遅延は、前記誤差信号の関数として変化する、Ｃ１５に記載の装置。
［Ｃ１７］  前記位相シフト信号のうちの１つを選択するための手段は、位相情報に基づいて前記位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成された、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１８］  前記位相シフト信号において選択するための手段は、前記位相シフト信号のうちの１つを選択する前に、前記位相シフト信号のうちの異なる１つを選択するように構成され、前記位相情報は、前記位相シフト信号のうちの１つと、先に選択された前記位相シフト信号のうちの異なる１つとの間の位相差を表す、Ｃ１８に記載の装置。
［Ｃ１９］  前記位相シフト信号において選択するための手段は、各々が前記位相シフト信号のうちの１つに対応している複数の出力を有するシフト・レジスタを備え、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフト信号のうちの１つを選択するために、出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、Ｃ１８に記載の装置。
［Ｃ２０］  前記シフト・レジスタは、前記イネーブル・ビットをどの方向にシフトするかを示す第１のコマンドと、前記シフト・レジスタを通して前記イネーブル・ビットをシフトするためのコマンドとに応答する双方向シフト・レジスタを備え、前記装置は更に、前記位相情報から前記第１及び第２のコマンドを生成するための手段を備える、Ｃ２０に記載の装置。
［Ｃ２１］  位相変調のための方法であって、
参照信号から複数の位相シフト信号を生成することであって、前記位相シフト信号の各々は、前記参照信号にロックされ、前記参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有することと、
前記位相シフト信号のうちの１つを選択することと
を備える方法。
［Ｃ２２］  前記位相シフト信号のうちの１つは、コンステレーション上の点の角度成分に基づいて選択される、Ｃ２３に記載の方法。
［Ｃ２３］  前記コンステレーション上の点の動径成分に基づいて、前記選択された位相シフト信号のうちの１つを増幅することを更に備える、Ｃ２４に記載の方法。
［Ｃ２４］  前記参照信号は周期的であり、前記位相シフト信号は、前記参照信号を受信するように構成された遅延線を用いて生成され、前記遅延線は、前記参照信号の期間と実質的に等しい遅延を有する、Ｃ２３に記載の方法。
［Ｃ２５］  前記遅延線は、連結された複数の遅延要素を含み、前記位相シフト信号の各々は、前記遅延要素のうちの異なる１つから生成される、Ｃ２６に記載の方法。
［Ｃ２６］  前記位相シフト信号は、複数の可変遅延要素を有する遅延線から生成され、前記方法は更に、前記遅延線の遅延と前記参照信号の期間との間の差分に基づいて誤差信号を検出することと、前記遅延要素の各々の遅延を前記誤差信号の関数として変更することとを更に備える、Ｃ２６に記載の方法。
［Ｃ２７］  前記位相シフト信号のうちの１つは、位相情報に基づいて選択される、Ｃ２３に記載の方法。
［Ｃ２８］  前記位相シフト信号のうちの１つを選択する前に、前記位相シフト信号のうちの異なる１つを選択することを更に備え、前記位相情報は、前記選択された信号のうちの１つと、先に選択された前記位相シフト信号のうちの異なる１つとの間の位相差を表す、Ｃ２９に記載の方法。
［Ｃ２９］  前記位相シフト信号のうちの１つは、各々が前記位相シフト信号のうちの１つに対応している複数の出力を有するシフト・レジスタを用いて選択され、前記シフト・レジスタは更に、前記位相情報に基づいて前記位相シフト信号のうちの１つを選択するために、前記出力間でイネーブル・ビットをシフトするように構成される、Ｃ２９に記載の方法。
［Ｃ３０］  前記シフト・レジスタは、前記イネーブル・ビットをどの方向にシフトするかを示す第１のコマンドと、前記シフト・レジスタを通して前記イネーブル・ビットをシフトするための第２のコマンドとに応答する双方向シフト・レジスタを備え、前記方法は更に、前記位相情報から前記第１及び第２のコマンドを生成することを備える、Ｃ３１に記載の方法。
［Ｃ３１］  位相変調のためのコンピュータ・プログラム製品であって、
少なくとも１つのプロセッサによって、
参照信号から複数の位相シフト信号を生成し、
前記位相シフト信号のうちの１つを選択する
ように実行可能なコードを用いて符号化されたコンピュータ読取可能媒体を備え、
前記位相シフト信号の各々は、前記参照信号にロックされており、前記参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する、コンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３２］  出力を生成するように構成されたトランスデューサと、
参照信号から複数の位相シフト信号を生成するように構成された遅延ロック・ループであって、前記位相シフト信号の各々は、前記参照信号にロックされており、前記参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する遅延ロック・ループと、
前記トランスデューサの出力に応答して前記位相シフトのうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
を備えるヘッドセット。
［Ｃ３３］  出力を生成するように構成されたユーザ・インタフェースと、
参照信号から複数の位相シフト信号を生成するように構成された遅延ロック・ループであって、前記位相シフト信号の各々は、前記参照信号にロックされ、前記参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する遅延ロック・ループと、
前記ユーザ・インタフェースの出力に基づいて、前記位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
を備える監視装置。
［Ｃ３４］  出力を生成するように構成されたセンサと、
参照信号から複数の位相シフト信号を生成するように構成された遅延ロック・ループであって、前記位相シフト信号の各々は、前記参照信号にロックされ、前記参照信号に関して他の位相シフト信号とは異なる位相シフトを有する遅延ロック・ループと、
前記センサの出力に基づいて、前記位相シフト信号のうちの１つを選択するように構成されたマルチプレクサと
を備える検知デバイス。
【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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