(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
応用例における通信方法であって、
（１）第１の通信信号を受信し、
（２）前記第１の通信信号を当該第１の通信信号より低い周波数を有する第２の通信信号に下方変換する、各ステップを具え、
前記ステップ（２）が、
（Ａ）パルス幅を有するパルスを含む制御信号を受信し、
（Ｂ）前記制御信号のパルス幅の期間中にスイッチを閉じてこれにより前記第１の通信信号をキャパシタに接続し、
（Ｃ）前記スイッチが閉じている間、前記キャパシタに前記パルス幅期間の前記第１の通信信号からのエネルギーを伝達して格納し、
（Ｄ）前記スイッチが開いている間、前記キャパシタからエネルギーを放電し、前記放電されたエネルギーから前記第２の通信信号を生成する、各ステップを含み、
前記制御信号の前記パルス幅の期間中、前記第１の通信信号からの前記キャパシタへのエネルギーの伝達及び格納は前記パルス幅期間中の前記第１の通信信号の正確な電圧再生を防止することを特徴とする方法。
【請求項２】
さらに、
（３）バイアス信号に結合したスイッチ及び第２の制御信号を使用して、第３の通信信号の周波数を上方変換し第４の通信信号を生成するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
電話機用途に関して、前記ステップ（１）が、
（Ａ）前記電話機で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記電話機は、コードレス電話機であり、前記ステップ（１）（Ａ）は、前記コードレス電話機で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記電話機は、携帯電話機であり、前記ステップ（１）（Ａ）は、前記携帯電話機で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記電話機は、衛星電話機であり、前記ステップ（１）（Ａ）は、前記衛星電話機で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
データ通信ネットワーク用途に関して、前記ステップ（１）が、
（Ａ）データ通信ネットワークインターフェースで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記データ通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であり、前記ステップ（１）（Ａ）は、
（ｉ）ＬＡＮインターフェイスで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
無線リンク用途に関して、ステップ（ｉ）は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）インターフェイスで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記データ通信ネットワークはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）であり、ステップ（１）（Ａ）は、
（ｉ）ＷＡＮインターフェイスで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記データ通信ネットワークが無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）であるような無線リンク用途に関して、ステップ（ｉ）は、ＷＷＡＮインターフェイスで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記データ通信ネットワークにおけるコンピュータ用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記コンピュータで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの衛星からの位置決め情報を受信して目標の位置を決定する位置決めユニットの用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記位置決めユニットで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ページャ用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記ページャで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
セキュリティシステム用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記セキュリティシステムで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
リピータ用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記リピータで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
移動無線用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記移動無線で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
衛星ユニット用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記衛星ユニットで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
コンピュータ周辺デバイス用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記コンピュータ周辺デバイスで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
住宅制御用装置用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記住宅制御用装置で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
遠隔制御ユニット用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記遠隔制御ユニットで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
家電デバイス用無線インターフェイス用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記家電デバイスで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
公益企業と通信する公益設備計器用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記公益設備計器で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
インターコム通信システムにおけるインターコム用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記インターコムで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
ガソリンポンプ用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記ガソリンポンプで前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
料金所用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記料金所で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
キーレスエントリ装置と無線で通信する制御可能なドアロック装置用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記制御可能なドアロック装置で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
無線制御用装置用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記無線制御用装置で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
無線同期時間装置用途に関して、ステップ（１）は、
（Ａ）前記無線同期時間装置で前記第１の通信信号を受信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、一般に、周波数トランスレーション（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）およびその応用例に関する。
【０００２】
（関連技術）
周波数下方変換（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、周波数上方変換（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｕｐ−ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、およびフィルタリングを実行するための様々な通信構成要素（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）がある。また、潜在的な妨害信号にも関わらず信号受信を行うための方式もある。
【０００３】
（発明の概要）
本発明は、周波数トランスレーション、およびその応用例に関する。このような応用例には、周波数下方変換、周波数上方変換、拡張信号受信（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）、統一下方変換およびフィルタリング（ｕｎｉｆｉｅｄ  ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、および、それらの組み合わせおよび応用例が含まれるが、それだけに限定されるものではない。
【０００４】
本発明のさらなる特徴および利点、また本発明の様々な実施形態の構造および動作について、添付の図面を参照して以下に詳細に記述する。要素が最初に現れる図面は、通常、対応する参照番号における最も左の文字および／または数字によって示す。
【０００５】
0004580146.tif 000002
0004580146.tif 000003
【０００６】
７．結論
１．汎用周波数トランスレーション
本発明は、周波数トランスレーション、およびその応用例に関する。このような応用例には、周波数下方変換、周波数上方変換、拡張信号受信、統一下方変換およびフィルタリング、および、それらの組み合わせおよび応用例が含まれるが、それだけに限定されるものではない。
【０００７】
図１Ａは、本発明の実施形態による汎用周波数トランスレーション（ＵＦＴ）モジュール１０２を示す。（ＵＦＴモジュールは、汎用周波数トランスレータ、または汎用トランスレータと呼ばれることもある。）
図１Ａの例が示すように、ＵＦＴモジュール１０２のいくつかの実施形態は、３つのポート（ノード）を含む。図１Ａでは、ポート１、ポート２、ポート３である。他のＵＦＴ実施形態は、３つのポート以外のものを含む。
【０００８】
一般に、ＵＦＴモジュール１０２は（おそらく他の構成要素との組み合わせにおいて）入力信号から出力信号を生成するように動作し、出力信号の周波数は入力信号の周波数とは異なる。すなわち、ＵＦＴモジュール１０２（およびおそらく他の構成要素）は、入力信号の周波数（およびおそらく他の特性）を出力信号の周波数（およびおそらく他の特性）に変換することによって、入力信号から出力信号を生成するように動作する。
【０００９】
ＵＦＴモジュール１０３の実施形態の例は、一般に図１Ｂに示す通りである。
一般に、ＵＦＴモジュール１０３は、制御信号１０８によって制御されたスイッチ１０６を含む。スイッチ１０６は、制御付きスイッチと言われる。
【００１０】
上述のように、いくつかのＵＦＴ実施形態は３つのポート以外のものを含む。
たとえば、これに限定されるものではないが、図２はＵＦＴモジュール２０２の例を示す。この例のＵＦＴモジュール２０２は、図ではポート１およびポート２／３である２つのポートを有するダイオード２０４を含む。この実施形態は第３のポートを含まず、図では「ポート３」ラベルの周囲が点線となっている。
【００１１】
ＵＦＴモジュールは大変強力で柔軟性のある装置である。この柔軟性は、このモジュールを使用することができる幅広い範囲の応用例によって、部分的に示される。このモジュールの力は、このような応用例の有用性および性能によって、部分的に示される。
【００１２】
たとえば、ＵＦＴモジュール１１５を汎用周波数下方変換（ＵＦＤ）モジュール１１４で使用することができ、この例を図１Ｃに示す。この能力においては、ＵＦＴモジュール１１５が入力信号を出力信号に周波数下方変換する。
【００１３】
別の例として、図１Ｄに示すように、ＵＦＴモジュール１１７を汎用周波数上方変換（ＵＦＵ）モジュール１１６で使用することができる。この能力においては、ＵＦＴモジュール１１７が入力信号を出力信号に周波数上方変換する。
【００１４】
ＵＦＴモジュールのこれらの応用例および他の応用例について、以下に記載する。ＵＦＴモジュールの追加の応用例は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。いくつかの応用例においては、ＵＦＴモジュールは必要な構成要素である。他の応用例においては、ＵＦＴモジュールは任意選択の構成要素である。
【００１５】
２．周波数下方変換
本発明は、汎用周波数下方変換のシステムおよび方法、およびその応用例を対象とする。詳細には、以下の考察で、汎用周波数トランスレーションモジュールを使用した下方変換について記載する。
【００１６】
図２０Ａは、ＥＭ入力信号２００４を下方変換する汎用周波数トランスレーション（ＵＦＴ）モジュール２００２を使用した下方変換のためのエイリアシングモジュール２０００を示す。特定の実施形態においては、エイリアシングモジュール２０００はスイッチ２００８およびキャパシタ２０１０を含む。回路構成要素の電子配列には柔軟性がある。つまり、ある実施においては、スイッチ２００８は入力信号２００４と直列であり、キャパシタ２０１０が接地に分流される（差動モードなどの構成においては、これが接地以外のものである場合がある）。
第２の実施（図２０Ａ−１を参照）においては、キャパシタ２０１０は入力信号２００４と直列であり、スイッチ２００８は接地に分流される（差動モードなどの構成においては、これが接地以外のものである場合がある）。ＵＦＴモジュール２００２を備えたエイリアシングモジュール２０００は、ＥＭ入力信号２００４の周波数を十分に下回るエイリアシング周波数を使用して幅広い種類の電磁信号を下方変換するように、容易に調整することができる。
【００１７】
ある実施においては、エイリアシングモジュール２０００は、入力信号２００４を中間周波数（ＩＦ）信号に下方変換する。別の実施においては、エイリアシングモジュール２０００は、入力信号２００４を、復調されたベースバンド信号に下方変換する。もう１つの実施においては、入力信号２００４は周波数変調（ＦＭ）信号であり、エイリアシングモジュール２０００は、このＦＭ信号を、位相変調（ＰＭ）信号または振幅変調（ＡＭ）信号などの非ＦＭ信号に下方変換する。上記の各実施については以下に記載する。
【００１８】
一実施形態においては、制御信号２００６は、入力信号２００４の周波数の２倍以下であるエイリアシングレート（ａｌｉａｓｉｎｇ  ｒａｔｅ）で繰り返すパルス列を含む。この実施形態においては、制御信号２００６が入力信号２００４の周波数についてのＮｙｑｕｉｓｔレートを下回るので、本明細書では制御信号２００６をエイリアシング信号と呼ぶ。制御信号２００６の周波数は、入力信号２００４よりも大幅に小さいことが好ましい。
【００１９】
図２０Ｄに示すパルス列２０１８はスイッチ２００８を制御して、制御信号２００６で入力信号２００４をエイリアシングし、下方変換された出力信号２０１２を生成する。具体的には、一実施形態においては、スイッチ２００８は、図２０Ｄの各パルス２０２０の最初のエッジで閉じ、各パルスの第２のエッジで開く。スイッチ２００８が閉じると、入力信号２００４はキャパシタ２０１０に結合され、電荷は入力信号からキャパシタ２０１０に移動される。連続パルス中に格納された電荷は、下方変換された出力信号２０１２を形成する。
【００２０】
例示的波形を図２０Ｂから図２０Ｆに示す。
【００２１】
図２０Ｂは、入力信号２００４の例であるアナログの振幅変調（ＡＭ）搬送信号２０１４を示す。例示のために、図２０Ｃでは、アナログＡＭ搬送信号部２０１６は、拡張時間スケールでのアナログＡＭ搬送信号２０１４の一部を示す。アナログＡＭ搬送信号部２０１６は、時間ｔ0から時間ｔ1のアナログＡＭ搬送信号２０１４を示す。
【００２２】
図２０Ｄは、制御信号２００６の例である例示的エイリアシング信号２０１８を示す。エイリアシング信号２０１８は、アナログＡＭ搬送信号部２０１６とほぼ同じ時間スケール上にある。図２０Ｄに示す例では、エイリアシング信号２０１８は、ゼロに向かう無視できないアパーチャを有するパルス列２０２０を含む（本発明は、以下に論ずるようにこの実施形態に限定されるものではない）。当業者には理解されるように、パルスアパーチャはパルス幅とも言われることがある。パルス２０２０は、エイリアシングレート、またはエイリアシング信号２０１８のパルス繰り返し数で繰り返す。エイリアシングレートは、以下に述べるように決定される。
【００２３】
上記のように、パルス列２０２０（すなわち、制御信号２００６）は、スイッチ２００８を制御して、エイリアシング信号２０１８のエイリアシングレートでアナログＡＭ搬送信号２０１６（すなわち、入力信号２００４）をエイリアシングする。特に、この実施形態においては、スイッチ２００８は各パルスの最初のエッジで閉じ、各パルスの第２のエッジで開く。スイッチ２００８が閉じると、入力信号２００４はキャパシタ２０１０へ結合され、電荷は入力信号２００４からキャパシタ２０１０に移動される。パルス中に移動された電荷を、本明細書では被サンプルと呼ぶ。例示的被サンプル２０２２は、アナログＡＭ搬送信号部２０１６（図２０Ｃ）およびパルス列２０２０（図２０Ｄ）に対応する、下方変換された信号部２０２４（図２０Ｅ）を形成する。ＡＭ搬送信号２０１４の連続被サンプル中に格納された電荷は、下方変換された出力信号２０１２（図２０Ａ）の例である、下方変換された信号２０２４（図２０Ｅ）を形成する。図２０Ｆでは、復調されたベースバンド信号２０２６は、圧縮時間スケールでのフィルタリング後の復調されたベースバンド信号２０２４を表す。図示のように、下方変換された信号２０２６は、ＡＭ搬送信号２０１４と実質的に同じ「振幅エンベロープ」を有する。したがって、図２０Ｂから図２０Ｆは、ＡＭ搬送信号２０１４の下方変換を示す。
【００２４】
図２０Ｂから図２０Ｆに示した波形については、本明細書では例示のために論ずるのであり、これらに限定されるものではない。
【００２５】
制御信号２００６のエイリアシングレートは、入力信号２００４がＩＦ信号へ下方変換されるか、復調されたベースバンド信号へ下方変換されるか、またはＦＭ信号からＰＭ信号またはＡＭ信号へ下方変換されるかについて判定する。一般に、入力信号２００４、制御信号２００６のエイリアシングレート、および下方変換された出力信号２０１２の関係については、以下に示す。
【００２６】
0004580146.tif 000004
本明細書に含まれている例については、「＋」の状態のみを論ずる。ｎの値は、入力信号２００４の調波または副調波（ｓｕｂ−ｈａｒｍｏｎｉｃ）を表す（たとえば、ｎ＝０．５，１，２，３，．．．）。
【００２７】
制御信号２００６のエイリアシングレートが入力信号２００４の周波数から相殺されるか、またはその調波または副調波から相殺されるとき、入力信号２００４はＩＦ信号に下方変換される。これは、入力信号２００４の後続サイクルの異なる位相で、被サンプリングパルスが発生するためである。結果として、被サンプルはより低い周波数の発振パターンを形成する。入力信号２００４が、振幅、周波数、位相など、またはそれらのいかなる組み合わせのより低い周波数変化を含む場合、関連する被サンプル中に格納された電荷はより低い周波数変化を反映し、その結果、下方変換されたＩＦ信号で類似の変化が生じる。たとえば、９０１ＭＨｚの入力信号を１ＭＨｚのＩＦ信号に下方変換するには、制御信号２００６の周波数が以下のように計算される。
【００２８】
0004580146.tif 000005
ｎ＝０．５，１，２，３，４などについて、制御信号２００６の周波数は１．８ＧＨｚ、９００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ、３００ＭＨｚ、２２５ＭＨｚなどと実質的に等しくなる。
【００２９】
あるいは、制御信号２００６のエイリアシングレートが入力信号２００４の周波数と実質的に等しいか、またはその調波または副調波と実質的に等しいとき、入力信号２００４は、復調されたベースバンド信号に直接下方変換される。これは、変調なしに、入力信号２００４の後続サイクルの同じポイントで、被サンプリングパルスが発生するためである。結果として、被サンプルは一定の出力ベースバンド信号を形成する。入力信号２００４が、振幅、周波数、位相など、またはそれらのいかなる組み合わせのより低い周波数変化を含む場合、関連する被サンプル中に格納された電荷はより低い周波数変化を反映し、その結果、復調されたベースバンド信号で類似の変化が生じる。たとえば、９００ＭＨｚの入力信号を復調されたベースバンド信号（すなわち、ゼロＩＦ）に直接下方変換するには、制御信号２００６の周波数が以下のように計算される。
【００３０】
0004580146.tif 000006
ｎ＝０．５，１，２，３，４などについて、制御信号２００６の周波数は１．８ＧＨｚ、９００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ、３００ＭＨｚ、２２５ＭＨｚなどと実質的に等しくなるべきである。
【００３１】
あるいは、入力ＦＭ信号を非ＦＭ信号に下方変換するには、ＦＭバンド幅内の周波数がベースバンド（すなわち、ゼロＩＦ）に下方変換されなければならない。例として、周波数偏移変調（ＦＳＫ）信号（ＦＭのサブセット）を位相偏移変調（ＰＳＫ）信号（ＰＭのサブセット）に下方変換するには、ＦＳＫ信号のより低い周波数Ｆ1およびより高い周波数Ｆ2の間の中間点（すなわち、［（Ｆ1＋Ｆ2）÷２］）が、ゼロＩＦに下方変換される。たとえば、８９９ＭＨｚに等しいＦ1および９０１ＭＨｚに等しいＦ2を有するＦＳＫ信号をＰＳＫ信号に下方変換するには、制御信号２００６のエイリアシングレートが以下のように計算される。
【００３２】
0004580146.tif 000007
ｎ＝０．５，１，２，３などについて、制御信号２００６の周波数は１．８ＧＨｚ、９００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ、３００ＭＨｚ、２２５ＭＨｚなどと実質的に等しくなるべきである。下方変換されたＰＳＫ信号の周波数は、より低い周波数Ｆ1およびより高い周波数Ｆ2の間の差の半分の周波数と実質的に等しい。
【００３３】
別の例として、ＦＳＫ信号を振幅偏移変調（ＡＳＫ）信号（ＡＭのサブセット）に下方変換するには、ＦＳＫ信号のより低い周波数Ｆ1またはより高い周波数Ｆ2のいずれかがゼロＩＦに下方変換される。たとえば、９００ＭＨｚに等しいＦ1および９０１ＭＨｚに等しいＦ2を有するＦＳＫ信号をＡＳＫ信号に下方変換するには、制御信号２００６のエイリアシングレートが、以下と実質的に等しくなるべきである。
【００３４】
（９００ＭＨｚ−０ＭＨｚ）／ｎ＝９００ＭＨｚ／ｎ、または
（９０１ＭＨｚ−０ＭＨｚ）／ｎ＝９０１ＭＨｚ／ｎ
前の９００ＭＨｚ／ｎの場合について、およびｎ＝０．５，１，２，３，４などについて、制御信号２００６の周波数は、１．８ＧＨｚ、９００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ、３００ＭＨｚ、２２５ＭＨｚなどと実質的に等しくなるべきである。
後の９０１ＭＨｚ／ｎの場合、およびｎ＝０．５，１，２，３，４などについて、制御信号２００６の周波数は、１．８０２ＧＨｚ、９０１ＭＨｚ、４５０．５ＭＨｚ、３００．３３３ＭＨｚ、２２５．２５ＭＨｚなどと実質的に等しくなるべきである。下方変換されたＡＭ信号の周波数は、より低い周波数Ｆ1およびより高い周波数Ｆ2の間の差（すなわち、１ＭＨｚ）と実質的に等しい。
【００３５】
一実施形態において、制御信号２００６のパルスは、ゼロに向かう無視できないアパーチャを有する。これにより、ＵＦＴモジュール２００２は高入力インピーダンス装置となる。この構成は、入力信号の最小妨害が望まれる可能性がある状態に有効である。
【００３６】
別の実施形態において、制御信号２００６のパルスは、ゼロから離れる傾向のある無視できないアパーチャを有する。これにより、ＵＦＴモジュール２００２は低入力インピーダンス装置となる。これにより、ＵＦＴモジュール２００２のより低い入力インピーダンスが、入力信号２００４のソースインピーダンスと実質的に整合されることが可能になる。これにより、入力信号２００４から下方変換された出力信号２０１２へのエネルギー伝達も改善されるので、ＵＦＴモジュール２００２の効率および信号対雑音（ｓ／ｎ）比も改善される。
【００３７】
制御信号２００６のパルスが、無視できないアパーチャを有するとき、エイリアシングモジュール２０００は、本明細書において相互交換可能的にエネルギー伝達モジュールまたはゲート制御付き伝達モジュールと呼ばれ、制御信号２００６はエネルギー伝達信号と呼ばれる。制御信号２００６を生成および最適化し、そうでない場合はエネルギー伝達モジュールにおけるエネルギー伝達および／または信号対雑音比を改善するための、例示的システムおよび方法について、以下に記載する。
【００３８】
２．１  任意選択のエネルギー伝達信号モジュール
図４７は、任意選択のエネルギー伝達信号モジュール４７０２を含むエネルギー伝達システム４７０１を示す。これは、エネルギー伝達信号４５０６の生成を含む、いかなる様々な機能または機能の組み合わせも実行することができるが、それだけに限定されるものではない。
【００３９】
一実施形態において、任意選択のエネルギー伝達信号モジュール４７０２はアパーチャジェネレータを含み、その例を図４６Ｃのアパーチャジェネレータ４６２０として示す。アパーチャジェネレータ４６２０は、入力信号４６２４から無視できないアパーチャパルス４６２６を生成する。入力信号４６２４は、正弦波、方形波、のこぎり波などいかなるタイプの周期信号にすることもできるが、それだけに限定されるものではない。入力信号４６２４を生成するシステムについては、以下に記載する。
【００４０】
パルス４６２６の幅またはアパーチャは、アパーチャジェネレータ４６２０の分岐４６２２を通じた遅延によって決定される。一般に、所望のパルス幅が増加するにつれて、アパーチャジェネレータ４６２０の要件を満たす際の困難が減る。すなわち、所与のＥＭ入力周波数についての無視できないアパーチャパルスを生成するには、この例のアパーチャジェネレータ４６２０で利用される構成要素に、同じＥＭ入力周波数で動作する被サンプリングシステムで必要となる高速な反応時間と同じほど高速な反応時間は必要ない。
【００４１】
アパーチャジェネレータ４６２０に示すロジックおよび実施の例は、例示のためのものにすぎず、これだけに限定されるものではない。使用する実際のロジックは、多数の形式を取ることができる。この例のアパーチャジェネレータ４６２０は、任意選択のインバータ４６２８を含む。これは、本明細書で提供する他の例との極性一貫性（ｐｏｌａｒｉｔｙ  ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）のために示すものである。
【００４２】
アパーチャジェネレータ４６２０の一実施例を図４６Ｄに示す。アパーチャ生成ロジックの追加の例を、図４６Ａおよび図４６Ｂにおいて提供する。図４６Ａは、立上りエッジパルスジェネレータ４６４０を示す。このジェネレータは、入力信号４６２４の立上りエッジでパルス４６２６を生成する。図４６Ｂは、立下りエッジパルスジェネレータ４６５０を示す。このジェネレータは、入力信号４６２４の立下りエッジでパルス４６２６を生成する。
【００４３】
一実施形態において、図４７に示すように、入力信号４６２４はエネルギー伝達信号モジュール４７０２の外部で生成される。あるいは、入力信号４７２４は、エネルギー伝達信号モジュール４７０２によって内部的に生成される。入力信号４６２４は、図４６Ｅで示すように発振器４６３０によって、発振器によって生成することができる。発振器４６３０は、エネルギー伝達信号モジュール４７０２に対して内部に置くか、またはエネルギー伝達信号モジュール４７０２に対して外部に置くことができる。発振器４６３０は、エネルギー伝達システム４７０１に対して外部に置くことができる。発振器４６３０の出力は、いかなる周期波形にすることもできる。
【００４４】
エネルギー伝達システム４７０１によって実行される下方変換のタイプは、エネルギー伝達信号４５０６のエイリアシングレートに応じて異なり、パルス４６２６の周波数によって決定される。パルス４６２６の周波数は、入力信号４６２４の周波数によって決定される。たとえば、入力信号４６２４の周波数がＥＭ信号４５０４の調波または副調波と実質的に等しいとき、ＥＭ信号４５０４はベースバンドに直接下方変換される（たとえば、ＥＭ信号がＡＭ信号またはＰＭ信号であるとき）か、またはＦＭから非ＦＭ信号へ変換される。入力信号４６２４の周波数が、差周波数の調波または副調波と実質的に等しいとき、ＥＭ信号４５０４は中間信号に下方変換される。
【００４５】
任意選択のエネルギー伝達信号モジュール４７０２は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらのいかなる組み合わせにおいても実施することができる。
【００４６】
２．２  下方変換された信号の平滑化
再度図２０Ａを参照すると、下方変換された出力信号２０１２は、所望のようにフィルタリングすることによって平滑化することができる。
【００４７】
２．３  インピーダンス整合
エネルギー伝達モジュール２０００は、任意の周波数で（たとえば、ＥＭ入力、および中間／ベースバンド周波数にて）、（１）スイッチモジュール（すなわち、ＵＦＴ２００２）のデューティサイクル、および（２）格納モジュール（すなわち、キャパシタ２０１０）のインピーダンスによって一般に定義される、入出力インピーダンスを有する。
【００４８】
好ましい実施形態として下方変換中のＥＭ信号の周期のほぼ１／２のアパーチャ幅で開始すると、このアパーチャ幅（たとえば、「閉時間」）を減少させることができる。アパーチャ幅が減少されるにつれて、エネルギー伝達モジュールの入出力での特性インピーダンスが増加する。あるいは、アパーチャ幅が、下方変換中のＥＭ信号の周期の１／２から増加するにつれて、エネルギー伝達モジュールのインピーダンスが減少する。
【００４９】
エネルギー伝達モジュールの特性入力インピーダンスを決定するステップの１つを、その値の測定にすることができる。一実施形態においては、エネルギー伝達モジュールの特性入力インピーダンスは３００オームである。インピーダンス整合回路を利用して、たとえば５０オームのソースインピーダンスを有する入力ＥＭ信号を、たとえば３００オームのエネルギー伝達モジュールのインピーダンスに効率的に結合することができる。これらのインピーダンスの整合は、必要なインピーダンスを直接与えることや、以下に記載するようなインピーダンス整合回路を使用することを含めて、様々な方法で実施することができる。
【００５０】
図４８を参照すると、ＲＦ信号を入力として使用する特定の実施形態において、インピーダンス４８１２が相対的に低いインピーダンス、たとえばほぼ５０オームであり、かつ入力インピーダンス４８１６がほぼ３００オームであると仮定すると、入力インピーダンス整合モジュール４８０６のための初期構成はインダクタ５００６およびキャパシタ５００８を含むことができ、図５０に示すように構成される。インダクタ５００６およびキャパシタ５００８の構成は、低いインピーダンスから高いインピーダンスへ移動するときに可能な構成である。インダクタ５００６およびキャパシタ５００８はＬ整合を構成し、その値の計算は当業者には周知のものである。
【００５１】
所望の出力周波数を考慮するために、出力特性インピーダンスをインピーダンス整合することができる。エネルギー伝達モジュールの特性出力インピーダンスを決定するステップの１つを、その値の測定にすることができる。入力ＥＭ周波数での格納モジュールの非常に低いインピーダンスのバランスを取るので、格納モジュールは、駆動されるように意図される負荷以上であることが好ましい、所望の出力周波数でのインピーダンスを有するべきである（たとえば、一実施形態において、所望の１ＭＨｚ出力周波数での格納モジュールインピーダンスは２Ｋオームであり、駆動される所望の負荷は５０オームである）。インピーダンス整合の追加の利点は、不要な信号のフィルタリングも同じ構成要素で実施できることである。
【００５２】
一実施形態においては、エネルギー伝達モジュールの特性出力インピーダンスは２Ｋ  オームである。インピーダンス整合回路を利用して、たとえば２Ｋ  オームの出力インピーダンスを有する下方変換された信号を、たとえば５０オームの負荷に、効率的に結合することができる。これらのインピーダンスの整合は、必要な負荷インピーダンスを直接与えることや、以下に記載するようなインピーダンス整合回路を使用することを含めて、様々な方法で実施することができる。
【００５３】
高いインピーダンスから低いインピーダンスへ整合するとき、キャパシタ５０１４およびインダクタ５０１６を、図５０に示すように構成することができる。
キャパシタ５０１４およびインダクタ５０１６はＬ整合を構成し、その構成要素の値の計算は当業者には周知のものである。
【００５４】
入力インピーダンス整合モジュール４８０６および出力インピーダンス整合モジュール４８０８の構成は、本発明によれば、インピーダンス整合のための初期開始ポイントとみなされる。いくつかの状況においては、初期設計をさらに最適化することなく、そのままで適する可能性がある。別の状況においては、他の様々な設計基準および考慮事項に従って、初期設計を最適化することができる。
【００５５】
他の任意選択の最適化構造および／または構成要素が利用されるので、整合においてはエネルギー伝達モジュールの特性インピーダンスに対するそれらの効果を、それら自体の元の基準と共に考慮すべきである。
【００５６】
２．４  タンクおよび共振構造
共振タンクおよび他の共振構造を使用して、本発明のエネルギー伝達特性をさらに最適化することができる。たとえば、共振構造、入力周波数についての共振を使用して、スイッチが開くときの入力信号からエネルギーを格納することができる。これは、そうでない場合はアーキテクチャがその最大可能効率に限定されると推断することができる周期である。共振タンクおよび他の共振構造は、表面音波（ＳＡＷ）フィルタ、誘電共振器、ダイプレクサ、キャパシタ、インダクタなどを含むことができるが、それだけに限定されるものではない。
【００５７】
実施形態の例を図６０Ａに示す。２つの追加の実施形態を図５５および図６３に示す。代替実施は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。代替実施は、本発明の範囲および精神内に含まれる。これらの実施は、直列および並列（タンク）共振回路の特性を利用する。
【００５８】
図６０Ａは、異なる実施における並列タンク回路を示す。第１の並列共振またはタンク回路は、キャパシタ６０３８およびインダクタ６０２０（タンク１）からなる。第２のタンク回路は、キャパシタ６０３４およびインダクタ６０３６（タンク２）からなる。
【００５９】
当業者には明らかであるように、並列タンク回路は以下のものを提供する。
【００６０】
共振より低い周波数に対する低インピーダンス、
共振より高い周波数に対する低インピーダンス、および
共振およびその付近の周波数に対する高インピーダンス。
【００６１】
図６０Ａに示した例においては、第１および第２のタンク回路は、ほぼ９２０ＭＨｚで共振する。共振およびその付近では、これらの回路のインピーダンスが相対的に高い。したがって、図６０Ａに示した回路構成では、両タンク回路が入力周波数９５０ＭＨｚに対して相対的に高いインピーダンスとして現れると同時に、所望の出力範囲５０ＭＨｚにおける周波数に対して相対的に低いインピーダンスとして現れる
エネルギー伝達信号６０４２はスイッチ６０１４を制御する。エネルギー伝達信号６０４２がスイッチ６０１４の開閉を制御するとき、高周波信号構成要素がタンク１またはタンク２を通過することは不可能である。しかし、このシステムによって生成されたより低い信号構成要素（この実施形態では５０ＭＨｚ）は、ほとんど減衰なくタンク１およびタンク２を通過することが可能である。タンク１およびタンク２の効果は、同じノードからの入力信号および出力信号をさらに分割することによって、より安定した入出力インピーダンスを生成することである。キャパシタ６０１８および６０４０は、エネルギー伝達パルスの間の５０ＭＨｚ出力信号エネルギーを格納するように動作する。
【００６２】
図に示すように、インダクタ６０１０を格納キャパシタ６０１２と直列に配置することによって、さらにエネルギー伝達最適化が提供される。図示の例では、この回路配列の直列共振周波数はほぼ１ＧＨｚである。この回路は、このシステムのエネルギー伝達特性を増大させる。動作中に得られるエネルギーの大部分が格納キャパシタ６０１２に伝達されるように、インダクタ６０１０のインピーダンスおよび格納キャパシタ６０１２のインピーダンスの比率が相対的に小さく保たれることが好ましい。例示的出力信号Ａを図６０Ｂに、例示的出力信号Ｂを図６０Ｃにそれぞれ図示する。
【００６３】
図６０Ａでは、回路構成要素６００４および６００６が入力インピーダンス整合を形成する。回路構成要素６０３２および６０３０が５０オーム抵抗６０２８への出力インピーダンス整合を形成する。回路構成要素６０２２および６０２４が５０オーム抵抗６０２６への第２の出力インピーダンス整合を形成する。キャパシタ６００８および６０１２は、この実施形態用の格納キャパシタとして動作する。電圧源６０４６および抵抗６００２は５０オーム出力インピーダンスで９５０ＭＨｚ信号を生成し、これらがこの回路への入力として使用される。回路要素６０１６は、１５０ＭＨｚの発振器およびパルスジェネレータを含み、これらを使用してエネルギー伝達信号６０４２を生成する。
【００６４】
図５５は、シングルエンド対シングルエンドシステム５５１２の分流タンク回路５５１０を示す。同様に、図６３はシステム６３１２の分流タンク回路６３１０を示す。タンク回路５５１０および６３１０が駆動ソースインピーダンスを下げるので、過渡応答が向上する。タンク回路５５１０および６３１０は入力信号からのエネルギーを格納し、低駆動ソースインピーダンスを提供して、閉じたスイッチのアパーチャ中にそのエネルギーを伝達することができる。スイッチアパーチャの過渡特性は、入力周波数を含むことに加えて、入力周波数より上の大きい構成要素周波数を有する応答を有しているように見えることがある（すなわち、入力周波数よりも高い周波数は、アパーチャも有効に通過可能である）。共振回路または構造、たとえば共振タンク５５１０または６３１０は、スイッチの過渡周波数応答中にエネルギーを伝達することが可能であることによって、これを利用することができる（すなわち、共振タンクのキャパシタは、アパーチャの過渡周期中の低駆動ソースインピーダンスとして現れる）。
【００６５】
上述のタンクおよび共振構造の例は、例示のためのものにすぎず、それだけに限定されるものではない。代替構成を利用することができる。このとき明らかであるように、上述の様々な共振タンクおよび構造を組み合わせることができ、または独立して利用することができる。
【００６６】
２．５  電荷および電力伝達の概念
ここでは、図７１Ａから図７１Ｆを参照して、電荷移動の概念について記載する。図７１Ａは、スイッチＳ、およびキャパシタンスＣを有するキャパシタ７１０６を含む、回路７１０２を示す。スイッチＳは制御信号７１０８によって制御され、アパーチャＴを有するパルス１９０１０を含む。
【００６７】
図７１Ｂにおいて、式１０は、キャパシタ７１０６などのキャパシタンスＣを有するキャパシタ上の電荷ｑが、キャパシタを通る電圧Ｖに比例することを示す。ただし、以下の通りである。
【００６８】
ｑ＝クーロン単位の電荷
Ｃ＝ファラド単位のキャパシタンス
Ｖ＝ボルト単位の電圧
Ａ＝入力信号振幅
電圧Ｖが式１１によって表されるので、式１０を式１２のように書き直すことができる。経時的な電荷Δｑの変化は式１３でΔｑ（ｔ）となり、これを式１４のように書き直すことができる。式１５の和対積の三角関数同一性を使用して、式１４を式１６のように書き直すことができ、これを式１７のように書き直すことができる。
【００６９】
式１１のｓｉｎ項はアパーチャＴの関数でしかないことに留意されたい。したがって、Ｔがπの奇数の倍数（すなわち、π、３π、５π、．．．）に等しいとき、Δｑ（ｔ）が最大である。したがって、アパーチャＴがπの値または１８０度の入力シヌソイドを表す時間間隔を有するとき、キャパシタ７１０６が電荷の最大変化を受ける。逆に、Ｔが２π、４π、６π、．．．に等しいとき、最小電荷が移動される。
【００７０】
式１８、１９、および２０は、式１０を積分することによってｑ（ｔ）を求めるので、図７１Ｃのグラフに示すように、時間についてのキャパシタ７１０６上の電荷を、入力シヌソイドｓｉｎ（ｔ）と同じ軸上にグラフで表すことが可能である。アパーチャＴの値が減少するかまたはインパルスへ向かうにつれて、キャパシタＣ上の電荷すなわちｑ（ｔ）およびｓｉｎ（ｔ）の間の位相はゼロへ向かう。これを図７１Ｄのグラフに示す。この図は、最大インパルス電荷移動が入力電圧の最大量付近で発生することを示す。このグラフが示すように、Ｔの値が減少するにつれて相当より少ない電荷が移動される。
【００７１】
電力／電荷の関係を、図７１Ｅの式２１から式２６に示す。ここでは、電力が電荷に比例し、移動された電荷が挿入損失に反比例することを示す。
【００７２】
挿入損失の概念を図７１Ｆに示す。一般に、損失受動装置（ｌｏｓｓｙ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｄｅｖｉｃｅ）の雑音指数は、その装置の挿入損失と数的に等しい。あるいは、いかなる装置の雑音指数も、その挿入損失よりも小さくすることはできない。挿入損失は、式２７または２８によって表すことができる。上述から、アパーチャＴが増加するにつれて、入力側からキャパシタ７１０６へより多くの電荷が移動され、それによって入力側から出力側への電力伝達が増加することが認められる。移動された電力内に、相対的に変調された振幅および位相情報が保持されるので、出力側で入力電圧を必ずしも正確に再生成するとは限らないことが認められた。
【００７３】
２．６  無視できないアパーチャ幅／持続時間の最適化および調整
２．６．１  入出力インピーダンスの変動
本発明の一実施形態においては、エネルギー伝達信号（すなわち、図２０Ａの制御信号２００６）を使用して、ＥＭ信号２００４によって見られる入力インピーダンスを変動させ、負荷を駆動する出力インピーダンスを変動させる。図５１Ａに示すゲート制御付き伝達モジュール５１０１を使用して、この実施形態の例を以下に記載する。以下に記載する方法は、このゲート制御付き伝達モジュール５１０１のみに限定されるものではない。
【００７４】
図５１Ａでは、スイッチ５１０６が閉じるとき、回路５１０２に臨むインピーダンスは、実質的に格納モジュールのインピーダンスであり、この図では負荷５１１２のインピーダンスと並列のストレージ（格納）キャパシタンス５１０８である。スイッチ５１０６が開くとき、ポイント５１１４でのインピーダンスは無限大に近付く。続いて、スイッチ５１０６が開く時間対スイッチ５１０６が閉じる時間の比率を変えることによって、ポイント５１１４での平均インピーダンスを、負荷５１１２と並列に示された格納モジュールのインピーダンスから、スイッチ５１０６が開くときに得られる最高インピーダンスへと変動させることができる。スイッチ５１０６は、エネルギー伝達信号５１１０によって制御される。
したがって、エイリアシングレートと共にこのエネルギー伝達信号のアパーチャ幅を制御することによって、ポイント５１１４でのインピーダンスを変動させることができる。
【００７５】
図５１Ａのエネルギー伝達信号５１０６を変更する方法の例を、図４９Ａを参照して以下に記載する。ここでは、回路４９０２が入力発振信号４９０６を受信し、この図では倍電圧出力信号４９０４であるパルス列を出力する。回路４９０２を使用して、エネルギー伝達信号５１０６を生成することができる。波形の例４９０４を図４９Ｃに示す。
【００７６】
インバータ４９０８によって伝搬された信号の遅延を変動させることによって、倍電圧出力信号４９０４のパルス幅を変動させることができることを、図示することができる。インバータ４９０８によって伝搬された信号の遅延を増加すると、パルス幅が増加する。インバータ４９０８の出力にＲ／Ｃ低域ネットワークを導入することによって、インバータ４９０８によって伝搬された信号を遅延させることができる。インバータ４９０８によって伝搬された信号の遅延を変更する他の手段は、当業者には周知となるであろう。
【００７７】
２．６．２  リアルタイムアパーチャ制御
一実施形態においては、アパーチャ幅／持続時間がリアルタイムで調整される。たとえば、図６４Ｂから図６４Ｆのタイミング図を参照すると、クロック信号６４１４（図６４Ｂ）を利用してエネルギー伝達信号６４１６（図６４Ｆ）を生成し、この信号はエネルギー伝達パルス６４１８を含み、可変アパーチャ６４２０を有する。一実施形態においては、クロック信号６４１４が、反転クロック信号６４２２（図６４Ｄ）によって図示のように反転される。クロック信号６４１４も、遅延クロック信号６４２４（図６４Ｅ）によって図示のように遅延される。次いで、反転クロック信号６４１４および遅延クロック信号６４２４は共にＡＮＤされ、遅延クロック信号６４２４および反転クロック信号６４２２が共に能動であるときに能動（エネルギー伝達パルス６４１８）であるエネルギー伝達信号６４１６を生成する。遅延クロック信号６４２４へ与えられた遅延量が、アパーチャ６４２０の幅または持続時間を実質的に決定する。この遅延をリアルタイムで変動させることによって、アパーチャがリアルタイムで調整される。
【００７８】
一代替実施では、反転クロック信号６４２２が元のクロック信号６４１４に対して相対的に遅延され、次いで元のクロック信号６４１４と共にＡＮＤされる。
あるいは、元のクロック信号６４１４が遅延され、次いで反転され、その結果が元のクロック信号６４１４と共にＡＮＤされる。
【００７９】
図６４Ａは、リアルタイムでアパーチャを調整するために利用できる、例示的リアルタイムアパーチャ制御システム６４０２を示す。この例のリアルタイムアパーチャ制御システム６４０２は、ＲＣ回路６４０４を含み、これは電圧可変キャパシタ６４１２および抵抗６４２６を含む。リアルタイムアパーチャ制御システム６４０２は、インバータ６４０６およびＡＮＤゲート６４０８も含む。ＡＮＤゲート６４０８は、ＡＮＤゲート６４０８を使用可／使用不可にするためのイネーブル入力６４１０を任意選択的に含む。ＲＣ回路６４０４。リアルタイムアパーチャ制御システム６４０２は、増幅器６４２８を任意選択的に含む。
【００８０】
リアルタイムアパーチャ制御回路の動作について、図６４Ｂから図６４Ｆのタイミング図を参照して記載する。リアルタイム制御システム６４０２は入力クロック信号６４１４を受信し、この信号はインバータ６４０６およびＲＣ回路６４０４に供給される。インバータ６４０６は、反転クロック信号６４２２を出力し、これをＡＮＤゲート６４０８へ与える。ＲＣ回路６４０４はクロック信号６４１４を遅延させ、遅延クロック信号６４２４を出力する。この遅延は、主として電圧可変キャパシタ６４１２のキャパシタンスによって決定される。一般に、キャパシタンスが減少するにつれて遅延が減少する。
【００８１】
遅延クロック信号６４２４は、ＡＮＤゲート６４０８に与えられる前に、任意選択の増幅器６４２８によって任意選択的に増幅される。たとえば、ＲＣ回路６４０４のＲＣ定数が、ＡＮＤゲート６４０８のしきい値より低い信号を減衰する場合に、増幅が望ましい。
【００８２】
ＡＮＤゲート６４０８は、遅延クロック信号６４２４、反転クロック信号６４２２、および任意選択のイネーブル信号６４１０をＡＮＤし、エネルギー伝達信号６４１６を生成する。電圧可変キャパシタ６４１２への電圧を変動させることによって、アパーチャ６４２０がリアルタイムで調整される。
【００８３】
一実施形態においては、アパーチャ６４２０を制御して、電力伝達を最適化する。たとえば、一実施形態においては、アパーチャ６４２０を制御して、電力伝達を最大にする。あるいは、アパーチャ６４２０を制御して、可変利得制御を行う（たとえば、自動利得制御−ＡＧＣ）。この実施形態においては、アパーチャ６４２０を低減することによって、電力伝達が低減される。
【００８４】
このときこの開示から容易に分かるように、与えられたアパーチャ回路の多数、および他のものを、図４６Ｈから図４６Ｋに示す回路内のように修正することができる。アパーチャの修正または選択は、回路内の固定値を残すために設計レベルで行うことができ、または代替実施形態においては、たとえば９００ＭＨｚおよび１．８ＧＨｚのＲＦ信号など、際立って異なる動作帯域におけるＲＦ信号を、向上した効率で受信するなどの様々な設計目標を補償またはそれらに対処するように、動的に調整することができる。
【００８５】
２．７  バイパスネットワークの追加
本発明の一実施形態においては、バイパスネットワークを追加して、エネルギー伝達モジュールの効率を向上させる。このようなバイパスネットワークは、総合的なアパーチャ拡大手段とみなすことができる。バイパスネットワークがスイッチモジュールの過渡電流に対して実質的により低いインピーダンス（すなわち、受信したＥＭ信号よりも大きい周波数）を現し、入力ＥＭ信号に対する高インピーダンスに対して適度なもの（たとえば、ＲＦ周波数で１００オームより大きい）として現れるように、バイパスネットワークの構成要素が選択される。
【００８６】
入力信号がこのときスイッチモジュールの反対側に接続される時間は、このネットワークによって引き起こされた整形によって長くなり、容易に理解するところにおいて、これがキャパシタまたは直列共振インダクタ−キャパシタになる可能性がある。入力周波数の上の直列共振であるネットワークは、典型的な実施となる。この整形は、入力信号の変換効率を向上させる。そうでない場合、エネルギー伝達信号のアパーチャのみを考慮すると、最適にするためにこの周波数が相対的に低くなる。
【００８７】
たとえば、図６１を参照すると、バイパスネットワーク６１０２（この例ではキャパシタ６１１２として図示する）は、スイッチモジュール６１０４をバイパスするように図示される。この実施形態においては、たとえばエネルギー伝達信号６１０６の所与の入力周波数に最適なアパーチャ幅未満が選択されたとき、バイパスネットワークがエネルギー伝達モジュールの効率を増大させる。バイパスネットワーク６１０２は、図６１に図示した構成とは異なる構成にすることができる。そのような代替を図５７に示す。同様に、図６２は、キャパシタ６２０４を含む、別の例のバイパスネットワーク６２０２を示す。
【００８８】
以下の考察では、最小化されたアパーチャの効果、およびバイパスネットワークによって得られる利点を説明する。図６５の５５０ｐｓアパーチャを有する最初の回路から開始すると、その出力は、図６９Ａの５０オーム負荷に加えられた２．８ｍＶｐｐとみなされる。このアパーチャを図６６に図示するように２７０ｐｓに変更すると、その出力は、図６９Ｂに示すような５０オーム負荷に加えられた２．５Ｖｐｐに減少する結果となる。この損失を補償するために、バイパスネットワークを追加することができ、特定の実施を図６７に示す。これを追加した結果、図７０Ａに示すように、この場合は３．２Ｖｐｐを５０オーム負荷に加えることができる。図６７のバイパスネットワークを有する回路は、バイパスネットワークおよび狭められたアパーチャによって導入されたインピーダンス変化を補償するために、周辺回路で３つの値の調整も行った。図６８は、バイパスネットワークを使用せずに回路に加えられたこれらの変化が、それら自体では、バイパスネットワークを有する図６７の実施形態によって説明された効率増大をもたらさなかったことを検証する。図７０Ｂは、図６８の回路を使用した結果を示し、ここでは１．８８Ｖｐｐのみを５０オーム負荷に加えることができた。
【００８９】
２．８  フィードバックを利用したエネルギー伝達信号の修正
図４７はシステム４７０１の一実施形態を示す。ここでは下方変換された信号４７０８Ｂをフィードバック４７０６として使用し、エネルギー伝達モジュール４７０４の様々な特性を制御して、下方変換された信号４７０８Ｂを修正する。
【００９０】
一般に、下方変換された信号４７０８Ｂの振幅は、ＥＭ信号４５０４およびエネルギー伝達信号４５０６の間の周波数および位相差の関数として変動する。一実施形態においては、下方変換された信号４７０８Ｂをフィードバック４７０６として使用し、ＥＭ信号４５０４およびエネルギー伝達信号４５０６の間の周波数および位相の関係を制御する。これは、図５２Ａのロジック例を使用して実施することができる。図５２Ａの回路例を、エネルギ伝達信号モジュール４７０２に含めることができる。代替実施は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかになるであろう。代替実施は、本発明の範囲および精神内に含まれる。この実施形態においては、例としてステートマシンを使用する。
【００９１】
図５２Ａの例では、ステートマシン５２０４が、アナログからデジタルへの変換器であるＡ／Ｄ５２０２を読み込み、デジタルからアナログへの変換器であるＤＡＣ５２０６を制御する。一実施形態においては、ステートマシン５２０４が以前および現行の２つのメモリ位置を含み、Ａ／Ｄ５２０２を読み込んだ結果の格納および再呼び出しを行う。一実施形態においては、ステートマシン５２０４は少なくとも１つのメモリフラグを利用する。
【００９２】
ＤＡＣ５２０６は、電圧制御発振器ＶＣＯ５２０８への入力を制御する。ＶＣＯ５２０８は、パルスジェネレータ５２１０の周波数入力を制御し、一実施形態においては、これは図４６Ｃに示すパルスジェネレータと実質的に類似のものである。パルスジェネレータ５２１０は、エネルギー伝達信号４５０６を生成する。
【００９３】
一実施形態においては、ステートマシン５２０４は図５２Ｂのステートマシンフローチャート５２１９に従って動作する。この動作の結果は、エネルギー伝達信号４５０６およびＥＭ信号４５０４の間の周波数および位相の関係を修正することであり、下方変換された信号４７０８Ｂの振幅をある最適レベルに実質的に維持する。
【００９４】
下方変換された信号４７０８Ｂの振幅は、エネルギー伝達信号４５０６の振幅で変動させることができる。図４５Ａに示すようにスイッチモジュール６５０２がＦＥＴである一実施形態においては、ゲート４５１８がエネルギー伝達信号４５０６を受信し、エネルギー伝達信号４５０６の振幅がＦＥＴの「ｏｎ」抵抗を判定することができるので、これが下方変換された信号４７０８Ｂの振幅に影響を及ぼす。図５２Ｃに示すように、エネルギー伝達信号モジュール４７０２を、自動利得制御機能を可能にするアナログ回路にすることができる。代替実施は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。代替実施は、本発明の範囲および精神内に含まれる。
【００９５】
２．９  他の実施
上述の実施は、例示のために提供するものである。これらの実施は、本発明を限定する意図がないものである。本明細書に記載した実施とわずかにまたは大幅に異なる代替実施は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。このような代替実施は、本発明の範囲および精神内に含まれる。
【００９６】
２．１０  エネルギー伝達下方変換器の例
実施例を例示のために以下に記載する。本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００９７】
図５３は、１０１．１ＭＨｚクロックを使用して９１５ＭＨｚ信号を５ＭＨｚ信号へ下方変換する、例示的回路の回路図である。
【００９８】
図５４は、図５３の回路のシミュレーション波形の例を示す。波形５３０２はこの回路への入力であり、スイッチを閉じることによって引き起こされたひずみを示す。波形５３０４は、ストレージユニットでのフィルタリングされていない出力である。波形５３０６は、異なる時間スケールでの下方変換器のインピーダンス整合された出力である。
【００９９】
図５５は、１０１．１ＭＨｚクロックを使用して９１５ＭＨｚ信号を５ＭＨｚ信号へ下方変換する、例示的回路の回路図である。この回路は、変換効率を向上させるために追加のタンク回路を有する。
【０１００】
図５６は、図５５の回路のシミュレーション波形の例を示す。波形５５０２はこの回路への入力であり、スイッチを閉じることによって引き起こされたひずみを示す。波形５５０４は、ストレージユニットでのフィルタリングされていない出力である。波形５５０６は、インピーダンス整合回路後の下方変換器の出力である。
【０１０１】
図５７は、１０１．１ＭＨｚクロックを使用して９１５ＭＨｚ信号を５ＭＨｚ信号へ下方変換する、例示的回路の回路図である。この回路は、変換効率を向上させるためにスイッチバイパス回路を有する。
【０１０２】
図５８は、図５７の回路のシミュレーション波形の例を示す。波形５７０２はこの回路への入力であり、スイッチを閉じることによって引き起こされたひずみを示す。波形５７０４は、ストレージユニットでのフィルタリングされていない出力である。波形５７０６は、インピーダンス整合回路後の下方変換器の出力である。
【０１０３】
図５９は、５００Ｋボーのボーレートで９１３ＭＨｚおよび９１７ＭＨｚの間で交番するＦＳＫソースに接続された、図５３の回路例の概略図である。図７２は、負荷インピーダンス整合回路の出力での元のＦＳＫ波形５９０２および下方変換された波形５９０４を示す。
【０１０４】
３．周波数上方変換
本発明は、周波数上方変換のシステムおよび方法、およびその応用例を対象とする。
【０１０５】
周波数上方変換システムの例３００を図３に示す。周波数上方変換システム３００について以下に記載する。
【０１０６】
入力信号３０２（図３では「制御信号」と示す）は、スイッチモジュール３０４によって受け入れられる。例のみの目的として、入力信号３０２をＦＭ入力信号６０６と仮定し、この例を図６Ｃに示す。ＦＭ入力信号６０６は、発振信号６０４上の情報信号６０２を変調することによって生成された可能性がある（図６Ａおよび図６Ｂ）。本発明がこの実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。情報信号６０２は、アナログ、デジタル、またはそれらのいかなる組み合わせにすることもでき、いかなる変調方式を使用することもできる。
【０１０７】
スイッチモジュール３０４の出力は調和リッチ信号（ｈａｒｍｏｎｉｃａｌｌｙ  ｒｉｃｈ  ｓｉｇｎａｌ）３０６であり、たとえば図６Ｄでは調和リッチ信号６０８である。調和リッチ信号６０８は、連続的および周期的な波形を有する。
【０１０８】
図６Ｅは、調和リッチ信号６０８の２つのセクションであるセクション６１０およびセクション６１２の拡大図である。調和リッチ信号６０８は、方形波やパルスなどの方形の波にすることができる（しかし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない）。容易に論じるため、「方形の波形」という用語を使用して、実質的に長方形である波形を指す。同様の方法で、「方形波」という用語は実質的に正方形である波形を指すが、完全な方形波が生成されるかまたは必要となることが本発明の意図するところではない。
【０１０９】
調和リッチ信号６０８は、調和リッチ信号６０８の波形の基本周波数の正の倍数である周波数を有する複数の正弦波からなる。これらの正弦波は、その下にある波形の調波と呼ばれ、基本周波数は第１の調波と呼ばれる。図６Ｆおよび図６Ｇは、セクション６１０およびセクション６１２の第１、第３、および第５の調波を作成するシヌソイド構成要素を別々に示す。（理論上、無限数の調波がある可能性があることに留意されたい。この例では、調和リッチ信号６０８が方形波として図示されるので、基数の調波のみがある）。３つの調波を図６Ｈに同時に（しかし合計せずに）示す。
【０１１０】
調波の相対振幅は、一般に調和リッチ信号３０６のパルスの相対幅および基本周波数の周期の関数であり、調和リッチ信号３０６のフーリエ解析を行うことによって決定することができる。本発明の一実施形態によれば、確実に所望の調波の振幅が意図する使用方法（たとえば、送信）に十分であるようにするため、入力信号６０６を整形することができる。
【０１１１】
フィルタ３０８は望ましくない周波数（調波）をフィルタアウトし、所望の調和周波数（ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電磁（ＥＭ）信号を出力信号３１０として出力する。これは、たとえば、図６Ｉのフィルタリングされた出力信号６１４である。
【０１１２】
図４は、汎用周波数上方変換（ＵＦＵ）モジュールの例４０１を示す。ＵＦＵモジュール４０１はスイッチモジュールの例３０４を含み、このスイッチモジュールは、バイアス信号４０２、抵抗またはインピーダンス４０４、汎用周波数トランスレータ（ＵＦＴ）４５０、および接地４０８を備える。ＵＦＴ４５０はスイッチ４０６を含む。入力信号３０２（図４では「制御信号」と示す）は、ＵＦＴ４５０内のスイッチ４０６を制御し、このスイッチの開閉を行う。調和リッチ信号３０６は、抵抗またはインピーダンス４０４およびスイッチ４０６の間に位置するノード４０５で生成される。
【０１１３】
図４でも、フィルタの例３０８は、キャパシタ４１０、および接地４１４に分流されたインダクタ４１２からなる。このフィルタは、調和リッチ信号３０６の望ましくない調波をフィルタアウトするように設計される。
【０１１４】
本発明は、図４に示すＵＦＵ実施形態に限定されるものではない。
【０１１５】
たとえば、図５に示す代替実施形態においては、非整形入力信号５０１がパルス整形モジュール５０２へ経路指定される（ｒｏｕｔｅｄ）。パルス整形モジュール５０２は、非整形入力信号５０１を修正して、（修正された）入力信号３０２（図５では「制御信号」と示す）を生成する。入力信号３０２はスイッチモジュール３０４へ経路指定され、上述の方法で動作する。図５のフィルタ３０８も上述の方法で動作する。
【０１１６】
パルス整形モジュール５０２の目的は、入力信号３０２のパルス幅を定義することである。入力信号３０２がスイッチモジュール３０４内のスイッチ４０６の開閉を制御することを想起されたい。このような動作中に、入力信号３０２のパルス幅が調和リッチ信号３０６のパルス幅を確定する。上述のように、調和リッチ信号３０６の調波の相対振幅は、少なくとも調和リッチ信号３０６のパルス幅の関数である。それとして、入力信号３０２のパルス幅は、調和リッチ信号３０６の調波の相対振幅の設定に寄与する。
【０１１７】
４．拡張信号受信
本発明は、拡張信号受信（ＥＳＲ）のシステムおよび方法、およびその応用例を対象とする。
【０１１８】
図２１を参照すると、送信機２１０４は変調ベースバンド信号２１０２を受け入れて（送信される）冗長スペクトル２１０６ａ〜ｎを生成し、これが通信媒体２１０８を介して送信される。受信機２１１２は、（受信される）冗長スペクトル２１１０ａ〜ｎから、復調されたベースバンド信号２１１４を回復させる。復調されたベースバンド信号２１１４は変調ベースバンド信号２１０２を表し、変調ベースバンド信号２１１４および変調ベースバンド信号２１０２の間の類似レベルは実施例に応じて異なる。
【０１１９】
変調ベースバンド信号２１０２は、送信および／または受信に望ましいいかなる情報信号であることも好ましい。変調ベースバンド信号の例２２０２を図２２Ａに示す。これは、図２２Ｂに示す、関連する変調ベースバンドスペクトル２２０４および画像スペクトル２２０３を有する。変調ベースバンド信号２２０２は図２２ａではアナログ信号であるが、デジタル信号またはそれらの組み合わせにすることもできる。変調ベースバンド信号２２０２は、たとえば音声信号の電圧（または電流）表現を含め、実世界に発生するいかなる数の電圧（または電流）特性にすることもできるが、それだけに限定されるものではない。
【０１２０】
送信される各冗長スペクトル２１０６ａ〜ｎは、変調ベースバンド信号２１０２を実質的に再構築するために必要な情報を含む。すなわち、各冗長スペクトル２１０６ａ〜ｎは、変調ベースバンド信号２１０２を再構築するために必要な振幅、位相、および周波数情報を含む。
【０１２１】
図２２Ｃは、送信される冗長スペクトル例２２０６ｂ〜ｄを示す。送信される冗長スペクトル２２０６ｂ〜ｄを、３つの冗長スペクトルを含むように図示するが、これは例示のためのものにすぎない。以下の考察で説明するように、いかなる数の冗長スペクトルも生成および送信することができる。
【０１２２】
送信される冗長スペクトル２２０６ｂ〜ｄは、ｆ1を中心とし、隣接するスペクトルの間に周波数間隔ｆ2がある。以下に示すように、周波数ｆ1およびｆ2はリアルタイムで動的に調整可能である。図２２Ｄは一代替実施形態を示し、ここでは冗長スペクトル２２０８ｃおよびｄが、変調されていない発振信号２２０９上のｆ1（Ｈｚ）を中心とする。望む場合は、たとえばフェージング技術またはフィルタリング技術を使用して、発振信号２２０９を抑制することができる。送信される冗長スペクトルは、図２２Ｃおよび図２２Ｄの周波数軸の遮断２２０５によって表されるようにベースバンド周波数を上回ることが好ましい。
【０１２３】
受信される冗長スペクトル２１１０ａ〜ｎは、送信される冗長スペクトル２１０６ａ〜ｎに実質的に類似するが、通信媒体２１０８によって導入された変化は類似しない。このような変化には、信号減衰および信号干渉を含めことができるが、それだけに限定されるものではない。図２２Ｅは、受信される冗長スペクトル例２２１０ｂ〜ｄを示す。受信される冗長スペクトル２２１０ｂ〜ｄは、送信される冗長スペクトル２２０６ｂ〜ｄに実質的に類似するが、本発明のいくつかの利点を例示するために、冗長スペクトル２２１０ｃが望ましくない妨害信号スペクトル２２１１を含むことは類似しない。妨害信号スペクトル２２１１は、妨害信号に関連する周波数スペクトルである。本発明の目的のため、「妨害信号」は、起源に関わらず、所期の信号の適切な受信および再構築を干渉する可能性がある、いかなる所望されない信号をも指す。さらに、妨害信号はスペクトル２２１１で示すようなトーンに限定されず、いかなるスペクトル形状を有することもできるが、このことは当業者には理解されるであろう。
【０１２４】
上述のように、復調されたベースバンド信号２１１４は、１つまたは複数の受信される冗長スペクトル２２１０ｂ〜ｄから抽出される。図２２Ｆは、復調されたベースバンド信号例２２１２を示す。この例では、復調されたベースバンド信号例２２１２は変調ベースバンド信号２２０２（図２２Ａ）に実質的に類似するが、実際には類似の程度は応用例に応じて異なる。
【０１２５】
本発明の一利点がこのとき明らかになるであろう。変調ベースバンド信号２２０２の回復は、強力な妨害信号（たとえば、妨害信号スペクトル２２１１）が通信媒体上に存在するにも関わらず、受信機２１１２によって実施できる。多数の冗長スペクトルが送信され、ベースバンド信号を再構築するために必要な情報を各冗長スペクトルが搬送するので、所期のベースバンド信号を回復することができる。宛先では、１つまたは複数の冗長スペクトルが妨害信号によって汚染される場合でもベースバンド信号を回復できるように、冗長スペクトルが互いに分離される。
【０１２６】
ここでは、送信機２１０４をより詳細に検討する。図２３Ａは送信機２３０１を示す。これは、冗長スペクトル２２０６ｂ〜ｄに類似して構成された冗長スペクトルを生成する送信機２１０４の一実施形態である。送信機２３０１は、ジェネレータ２３０３、任意選択のスペクトル処理モジュール２３０４、および任意選択の媒体インタフェースモジュール２３２０を含む。ジェネレータ２３０３は、第１の発振器２３０２、第２の発振器２３０９、第１段変調器２３０６、および第２段変調器２３１０を含む。
【０１２７】
送信機２３０１は以下のように動作する。第１の発振器２３０２は第１の発振信号２３０５を、第２の発振器２３０９は第２の発振信号２３１２を、それぞれ生成する。第１段変調器２３０６は、変調ベースバンド信号２２０２で第１の発振信号２３０５を変調し、その結果変調された信号２３０８を生成する。第１段変調器２３０６は、振幅変調、周波数変調、位相変調、それらの組み合わせ、または他のいかなるタイプの変調をも含む、いかなるタイプの変調も実施することができるが、それだけに限定されるものではない。第２段変調器２３１０は、第２の発振信号２３１２で、変調された信号２３０８を変調し、その結果、図２３Ｂに示す多数の冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎを生成する。第２段変調器２３１０は、位相変調器または周波数変調器であることが好ましいが、振幅変調を含む他のタイプの変調を実施することができ、それだけに限定されるものではない。
各冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎは、変調ベースバンド信号２２０２を実質的に再構築するために必要な振幅、位相、および周波数情報を含む。
【０１２８】
冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎは、第１の発振信号２３０５の特性周波数であるｆ1の周辺を実質的に中心とする。また、各冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎ（２２０６ｃを除く）は、ｆ2（Ｈｚ）のほぼ倍数によってｆ1から相殺される。ただし、ｆ2は第２の発振信号２３１２の周波数である。したがって、各冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎは、ｆ2（Ｈｚ）によって隣接する冗長スペクトルから相殺される。これにより、第２の発振器２３０９に関連したｆ2を変更することによって、隣接する冗長スペクトルの間の間隔を調整（同調）することが可能である。隣接する冗長スペクトルの間の間隔を調整することによって、冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎに占められた帯域幅の動的なリアルタイム同調が可能になる。
【０１２９】
一実施形態においては、送信機２３０１によって生成される冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎの数は任意であり、冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎの「ａ〜ｎ」と示すように限定されない可能性がある。しかし、典型的な通信媒体は、その通信媒体を介して実際に送信できる冗長スペクトルの数を制限する、物理的および／または管理上の制限（すなわち、ＦＣＣ規則）を有する。また、送信される冗長スペクトルの数を限定する他の理由がある可能性もある。したがって、通信媒体２１０８を介して送信する前に冗長スペクトル２２０６ａ〜ｎを処理するために、送信機２３０１が任意選択のスペクトル処理モジュール２３０４を含むことが好ましい。
【０１３０】
一実施形態においては、スペクトル処理モジュール２３０４は、通過帯域２２０７を有するフィルタ（図２３Ｃ）を含み、送信する冗長スペクトル２２０６ｂ〜ｄを選択する。これにより、冗長スペクトルによって占められた周波数帯域幅を、通過帯域２２０７に実質的に限定する。一実施形態においては、スペクトル処理モジュール２３０４は、通信媒体２１０８を介して送信する前に、冗長スペクトルの上方変換および／または冗長スペクトルの増幅を行う。最後に、媒体インタフェースモジュール２３２０は、通信媒体２１０８を介して冗長スペクトルを送信する。一実施形態においては、通信媒体２１０８は無線リンクであり、媒体インタフェースモジュール２３２０はアンテナである。通信媒体２１０８および媒体インタフェースモジュール２３２０の他の実施形態は、本明細書に含まれた教示に基づいて理解されるであろう。
【０１３１】
図２３Ｄは送信機２３２１を示す。これは、冗長スペクトル２２０８ｃ〜ｄおよび変調されていないスペクトル２２０９に類似して構成された冗長スペクトルを生成する送信機２１０４の一実施形態である。送信機２３２１は、ジェネレータ２３１１、スペクトル処理モジュール２３０４、および（任意選択の）媒体インタフェースモジュール２３２０を含む。ジェネレータ２３１１は、第１の発振器２３０２、第２の発振器２３０９、第１段（ｓｔａｇｅ）変調器２３０６、および第２段変調器２３１０を含む。
【０１３２】
図２３Ｄに示すように、送信機２３２１の構成要素の多数は、送信機２３０１の構成要素に類似する。しかし、この実施形態においては、変調ベースバンド信号２２０２が第２の発振信号２３１２を変調する。送信機２３２１は以下のように動作する。第１段変調器２３０６は、変調ベースバンド信号２２０２で第２の発振信号２３１２を変調し、その結果、変調された信号２３２２を生成する。上述のように、第１段変調器２３０６は、振幅変調、周波数変調、それらの組み合わせ、または他のいかなるタイプの変調をも含む、いかなるタイプの変調も実施することができるが、それだけに限定されるものではない。第２段変調器２３１０は、変調された信号２３２２で第１の発振信号２３０４を変調し、その結果、図２３Ｅに示すような冗長スペクトル２２０８ａ〜ｎを生成する。第２段変調器２３１０は位相または周波数変調器であることが好ましいが、振幅変調器を含む他の変調器を使用することができ、それだけに限定されるものではない。
【０１３３】
冗長スペクトル２２０８ａ〜ｎは、変調されていないスペクトル２２０９上（ｆ1Ｈｚ）を中心とし、隣接するスペクトルはｆ2Ｈｚによって分離される。上述のスペクトル２２０６ａ〜ｎに類似して、ジェネレータ２３１１によって生成される冗長スペクトル２２０８ａ〜ｎの数は任意であり、限定されない。したがって、たとえば通信媒体２１０８を介して送信するためにスペクトル２２０８ｃおよびｄを選択するために、任意選択のスペクトル処理モジュール２３０４は通過帯域２３２５を有するフィルタを含むこともできる。加えて、変調されていないスペクトル２２０９を減衰するために、任意選択のスペクトル処理モジュール２３０４はフィルタ（バンドストップフィルタなど）も含むこともできる。あるいは、冗長スペクトル生成中にフェージング技術を使用することによって、変調されていないスペクトル２２０９を減衰することができる。最後に、（任意選択の）媒体インタフェースモジュール２３２０が、通信媒体２１０８を介して冗長スペクトル２２０８ｃ、ｄを送信する。
【０１３４】
ここでは、受信機２１１２をより詳細に検討し、受信される冗長スペクトルからの復調されたベースバンド信号の回復を例示する。図２４Ａは、受信機２１１２の一実施形態である受信機２４３０を示す。受信機２４３０は、任意選択の媒体インタフェースモジュール２４０２、下方変換器２４０４、スペクトル分離モジュール２４０８、およびデータ抽出モジュール２４１４を含む。スペクトル分離モジュール２４０８は、フィルタ２４１０ａ〜ｃを含む。データ抽出モジュール２４１４は、復調器２４１６ａ〜ｃ、エラーチェックモジュール２４２０ａ〜ｃ、および調停（ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ）モジュール２４２４を含む。受信機２４３０について、図２４Ｂから図２４Ｊの信号図に関して以下に論ずる。
【０１３５】
一実施形態においては、任意選択の媒体インタフェースモジュール２４０２が冗長スペクトル２２１０ｂ〜ｄを受信する（図２２Ｅおよび図２４Ｂ）。各冗長スペクトル２２１０ｂ〜ｄは、冗長スペクトルを生成するために使用された変調ベースバンド信号を実質的に再構築するために必要な振幅、位相、および周波数情報を含む。しかし、この例では、スペクトル２２１０ｃは妨害信号２２１１も含む。この信号は、スペクトル２２１０ｃからのベースバンド信号の回復を干渉する可能性がある。下方変換器２４０４は、受信される冗長スペクトル２２１０ｂ〜ｄをより低い中間周波数に下方変換し、その結果、冗長スペクトル２４０６ａ〜ｃを生成する（図２４Ｃ）。妨害信号２２１１も、冗長スペクトル２４０６ｂ内に含まれるように、妨害信号２４０７に下方変換される。スペクトル分離モジュール２４０８は、冗長スペクトル２４０６ａ〜ｃを互いに分離するフィルタ２４１０ａ〜ｃを含む（それぞれ、図２４Ｄから図２４Ｆ）。復調器２４１６ａ〜ｃは、スペクトル２４０６ａ〜ｃを独立して復調し、その結果、復調されたベースバンド信号２４１８ａ〜ｃをそれぞれ生成する（図２４Ｇから図２４Ｉ）。
エラーチェックモジュール２４２０ａ〜ｃは、いかなるエラーも検出するように、復調されたベースバンド信号２４１８ａ〜ｃを解析する。一実施形態においては、各エラーチェックモジュール２４２０ａ〜ｃは、復調されたベースバンド信号内でエラーが検出されると、エラーフラグ２４２２ａ〜ｃを設定する。調停モジュール２４２４は、復調されたベースバンド信号および関連するエラーフラグを受け入れ、実質的にエラーなしの復調されたベースバンド信号を選択する（図２４Ｊ）。一実施形態においては、実質的にエラーなしの復調されたベースバンド信号は、受信される冗長スペクトルを生成するために使用された変調ベースバンド信号に実質的に類似する。この類似の程度は、応用例に応じて異なる。
【０１３６】
図２４Ｇから図２４Ｉを参照すると、エラーチェックモジュール２４２０ｂが、復調されたベースバンド信号２４１８ｂに関連するエラーフラグ２４２２ｂを設定するので、調停モジュール２４２４は、復調されたベースバンド信号２４１８ａまたは２４１８ｃのいずれかを選択する。
【０１３７】
エラー検出モジュールによって実施されるエラー検出方式は、デジタル信号用の巡回冗長検査（ＣＲＣ）およびパリティチェック、およびアナログ信号用の様々なエラー検出方式を含むが、それだけに限定されるものではない。
【０１３８】
５．統一下方変換およびフィルタリング
本発明は、統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）のシステムおよび方法、およびその応用例を対象とする。
【０１３９】
特に、本発明は、統一された（すなわち、統合された）方法で周波数選択および周波数トランスレーションを実行する、統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）モジュールを含む。この方法で動作することによって、本発明は周波数トランスレーション前に高周波選択を達成する（本発明はこの実施形態に限定されるものではない）。本発明は、ＲＦ（無線周波数）およびそれよりも高い周波数を含めて実質的にいかなる周波数でも高周波数選択を達成するが、それだけに限定されるものではない。本発明がＲＦおよびそれよりも高い周波数のこの例に限定されるものでないことを理解されたい。本発明は、無線周波数よりも低いものを処理することを意図し、それに適合し、それが可能である。
【０１４０】
図１７は、本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュール１７０２の概念的ブロック図である。ＵＤＦモジュール１７０２は、少なくとも周波数トランスレーションおよび周波数選択を実行する。
【０１４１】
ＵＤＦモジュール１７０２によって達成される効果は、周波数トランスレーション操作を実行する前に周波数選択操作を実行することである。したがって、ＵＤＦモジュール１７０２は効果的に入力フィルタリングを実行する。
【０１４２】
本発明の実施形態によれば、このような入力フィルタリングは相対的に狭い帯域幅を含む。たとえば、このような入力フィルタリングはチャネル選択フィルタリングに相当する可能性があり、そのフィルタ帯域幅はたとえば５０ＫＨｚから１５０ＫＨｚにすることができる。しかし、本発明がこれらの周波数に限定されないことを理解されたい。本発明は、これらの値よりも低いフィルタ帯域幅およびこれらの値よりも高いフィルタ帯域幅を達成することを意図し、それに適合し、それが可能である。
【０１４３】
本発明の実施形態においては、ＵＤＦモジュール１７０２によって受信された入力信号１７０４は、無線周波数におけるものである。ＵＤＦモジュール１７０２は、これらのＲＦ入力信号１７０４の入力フィルタリングを行うように効果的に動作する。特に、これらの実施形態においては、ＵＤＦモジュール１７０２は、ＲＦ入力信号１７０４の入力、チャネル選択フィルタリングを効果的に実行する。したがって、本発明は、高周波数での高選択性を達成する。
【０１４４】
ＵＤＦモジュール１７０２は、帯域フィルタリング、低域フィルタリング、高域フィルタリング、ノッチフィルタリング、全域フィルタリング、バンドストップフィルタリングなど、およびそれらの組み合わせを含む、様々なタイプのフィルタリングを効果的に実行するが、それだけに限定されるものではない。
【０１４５】
概念的に、ＵＤＦモジュール１７０２は、周波数トランスレータ１７０８を含む。周波数トランスレータ１７０８は、概念的に、ＵＤＦモジュール１７０２の周波数トランスレーション（下方変換）を実行する部分に相当する。
【０１４６】
ＵＤＦモジュール１７０２は、見かけの入力フィルタ１７０６（入力フィルタリングエミュレータとも呼ばれることがある）を概念的に含む。概念的には、見かけの入力フィルタ１７０６は、ＵＤＦモジュール１７０２の入力フィルタリングを実行する部分に相当する。
【０１４７】
実際には、ＵＤＦモジュール１７０２によって実行される入力フィルタリング操作は、周波数トランスレーション操作と共に統合される。この入力フィルタリング操作は、周波数トランスレーション操作と同時に実行中であるように見なすことができる。このため、本明細書では入力フィルタ１７０６を「見かけの」入力フィルタ１７０６と呼ぶ。
【０１４８】
本発明のＵＤＦモジュール１７０２は、いくつかの利点を含む。たとえば、ＵＤＦモジュール１７０２を使用して、高周波数での高い選択性が実現可能である。本発明のこの特徴は、達成可能な高いＱ係数によって明らかである。たとえば、これに限定されるものではないが、９００ＭＨｚ程度のフィルタ中心周波数ｆcおよび５０ＫＨｚ程度のフィルタ帯域幅で、ＵＤＦモジュール１７０２を設計することができる。この場合は、Ｑが１８，０００となる（Ｑは、中心周波数割る帯域幅に等しい）。
【０１４９】
本発明がＱ係数を有するフィルタに限定されないことを理解されたい。本発明によって企図されるフィルタは、応用例、設計、および／または実施に応じて、より小さいＱまたはより大きいＱを有する可能性がある。また、本発明の範囲は、本明細書で論ずるようなＱ係数が適用可能でないフィルタも含む。
【０１５０】
本発明は追加の利点を示す。たとえば、ＵＤＦモジュール１７０２のフィルタリング中心周波数ｆcを、静的または動的のいずれかで電気的に調整することができる。
【０１５１】
また、ＵＤＦモジュール１７０２が入力信号を増幅するように設計することもできる。
【０１５２】
さらに、ＵＤＦモジュール１７０２は、大きい抵抗、キャパシタ、またはインダクタなしに実施することができる。また、ＵＤＦモジュール１７０２では、その個別の構成要素、すなわち、抵抗、キャパシタ、インダクタなどの値について、厳重な公差を維持する必要がない。結果として、ＵＤＦモジュール１７０２のアーキテクチャは、集積回路設計の技術およびプロセスに役立つ。
【０１５３】
ＵＤＦモジュール１７０２によって示した特徴および利点は、少なくとも部分的には、周波数選択性および変換に関する新しい技術的パラダイムを採用することによって達成される。特に、本発明によれば、ＵＤＦモジュール１７０２は、周波数選択操作および周波数トランスレーション操作を、単一の、統一された（統合された）操作として実行する。本発明によれば、周波数トランスレーションに関する操作は周波数選択操作にも寄与し、周波数選択操作は周波数トランスレーションに関する操作にも寄与する。
【０１５４】
本発明の実施形態によれば、ＵＤＦモジュールは、入力信号のサンプル／インスタンスおよび出力信号のサンプル／インスタンスを使用して、入力信号から出力信号を生成する。
【０１５５】
より詳細には、最初に、入力信号が被サンプルされる（ｕｎｄｅｒ−ｓａｍｐｌｅｄ）。この入力サンプルは、そのサンプルが取得されたときに存在する入力信号を表す情報（振幅、位相など）を含む。
【０１５６】
以下にさらに記載するように、このステップを繰り返し実行する効果は、入力信号の周波数を、中間周波数（ＩＦ）またはベースバンドなど、より低い所望の周波数へトランスレート（つまり、下方変換）することである。
【０１５７】
次に、入力サンプルが保持される（つまり、遅延される）。
【０１５８】
次いで、１つまたは複数の遅延入力サンプル（その一部はスケーリングされた可能性がある）が、出力信号の１つまたは複数の遅延インスタンス（その一部はスケーリングされた可能性がある）と合成され、出力信号の現行インスタンスを生成する。
【０１５９】
したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、出力信号は、入力信号および／または出力信号の先のサンプル／インスタンスから生成される。（本発明のいくつかの実施形態においては、入力信号および／または出力信号の現行サンプル／インスタンスを使用して、出力信号の現行インスタンスを生成できることに留意されたい）。この方法で動作することによって、ＵＤＦモジュールが、入力フィルタリングおよび周波数下方変換を統一された方法で実行することが好ましい。
【０１６０】
図１９は、統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）モジュール１９２２の実施例を示す。ＵＤＦモジュール１９２２は、周波数トランスレーション操作および周波数選択操作を、上述のように、かつ以下にさらに述べるように、統合され、統一された方法で実行する。
【０１６１】
図１９の例では、ＵＤＦモジュール１９２２によって実行される周波数選択操作は、以下の式１に従った帯域フィルタリング操作を含む。これは、帯域フィルタリング転送関数の一表現例である。
【０１６２】
ＶＯ＝α1ｚ-1ＶＩ−β1ｚ-1ＶＯ−β0ｚ-2ＶＯ                式１
【０１６３】
しかし、本発明が帯域フィルタリングに限定されるものではないことに留意されたい。そうではなく、本発明は、帯域フィルタリング、低域フィルタリング、高域フィルタリング、ノッチフィルタリング、全域フィルタリング、バンドストップフィルタリングなど、およびそれらの組み合わせを含む、様々なタイプのフィルタリングを効果的に実行するが、それだけに限定されるものではない。理解されるように、いかなる所与のタイプの多数の表現がある。本発明は、これらのフィルタ表現に適用可能である。したがって、本明細書では例示のためにのみ式１を参照し、これに限定されるものではない。
【０１６４】
ＵＤＦモジュール１９２２は、下方変換および遅延モジュール１９２４、第１および第２の遅延モジュール１９２８および１９３０、第１および第２のスケーリングモジュール１９３２および１９３４、出力サンプルおよび保持モジュール１９３６、および（任意選択の）出力平滑化モジュール１９３８を含む。ＵＤＦモジュールの他の実施形態は、これらの構成要素を異なる構成で有し、および／またはこれらの構成要素のサブセット、および／または追加の構成要素を有する。たとえば、これに限定されるものではないが、図１９に示す構成では、出力平滑化モジュール１９３８が任意選択的である。
【０１６５】
以下にさらに述べるように、図１９の例では、下方変換および遅延モジュール１９２４、および第１および第２の遅延モジュール１９２８および１９３０は、２つの位相Φ1およびΦ2を有するクロックによって制御されるスイッチを含む。
Φ1およびΦ2は同じ周波数を有し、重なり合っていない（あるいは、これらの特性を有する２つのクロック信号など複数が使用できる）ことが好ましい。本明細書で使用するように、「重なり合っていない」という用語は、いかなる所与の時点で１つの信号のみが能動である２つ以上の信号として定義される。いくつかの実施形態においては、信号が高いときに「能動」である。他の実施形態においては、信号が低いときに能動である。
【０１６６】
これらの各信号がΦ1またはΦ2の立上りエッジで閉じ、Φ1またはΦ2の次の対応する立下りエッジで開くことが好ましい。しかし、本発明はこの例に限定されるものではない。当業者には明らかとなるように、他のクロック変換を使用してこれらのスイッチを制御することができる。
【０１６７】
図１９の例では、α1が１に等しいと仮定する。したがって、下方変換および遅延モジュール１９２４の出力はスケーリングされない。しかし、上述の実施形態から明らかであるように、本発明はこの例に限定されるものではない。
【０１６８】
この例のＵＤＦモジュール１９２２は、フィルタ中心周波数９００．２ＭＨｚおよびフィルタ帯域幅５７０ＫＨｚを有する。ＵＤＦモジュール１９２２の通過帯域は、８９９．９１５ＭＨｚから９００．４８５ＭＨｚ程度である。ＵＤＦモジュール１９２２のＱ係数は、ほぼ１８７９である（すなわち、９００．２ＭＨｚ割る５７０ＫＨｚ）。
【０１６９】
ＵＤＦモジュール１９２２の動作について、表１８０２（図１８）を参照して以下に記載する。この表は、いくつかの連続的時間増分でのＵＤＦモジュール１９２２のノードでの値の例を示す。表１８０２では、ＵＤＦモジュール１９２２が時間ｔ−１で動作を開始すると仮定する。以下に示すように、ＵＤＦモジュール１９２２は、動作開始後に数時間単位で安定状態に達する。所与のＵＤＦモジュールが安定状態に達するために必要な時間単位数は、ＵＤＦモジュールの構成に応じて異なり、本明細書に含まれた教示に基づいて当業者には明らかとなるであろう。
【０１７０】
時間ｔ−１の立上りエッジΦ1では、下方変換および遅延モジュール１９２４のスイッチ１９５０が閉じる。これにより、キャパシタ１９５２が、ノード１９０２がＶＩt-1であるように、入力信号ＶＩt-1の現行値に充電することが可能となる。これを図１８のセル１８０４に示す。実際には、下方変換および遅延モジュール１９２４のスイッチ１９５０およびキャパシタ１９５２の組み合わせは、入力信号ＶＩの周波数を、ＩＦまたはベースバンドなどより低い所望の周波数に変換するように動作する。したがって、キャパシタ１９５２に格納された値は、入力信号ＶＩの下方変換されたイメージのインスタンスを表す。
【０１７１】
下方変換および遅延モジュール１９２４が周波数下方変換を実行する方法については、この応用例において、上述のセクション２を含む他の箇所でさらに記載する。
【０１７２】
また、時間ｔ−１の立上りエッジΦ1では、第１の遅延モジュール１９２８のスイッチ１９５８が閉じ、ノード１９０６がＶＯt-1であるように、キャパシタ１９６０がＶＯt-1に充電することが可能となる。これを表１８０２のセル１８０６に示す。（実際には、このポイントではＶＯt-1は不確定である。しかし、理解を容易にするため、説明のためにＶＯt-1を使用し続けるものとする。）
また、時間ｔ−１の立上りエッジΦ1では、第２の遅延モジュール１９３０のスイッチ１９６６が閉じ、キャパシタ１９６８が、キャパシタ１９６４に格納された値に充電することが可能となる。しかし、このとき、キャパシタ１９６４の値は不確定であるため、キャパシタ１９６８の値は不確定である。これを表１８０２のセル１８０７に示す。
【０１７３】
時間ｔ−１の立上りエッジΦ2では、下方変換および遅延モジュール１９２４のスイッチ１９５４が閉じ、キャパシタ１９５６が、キャパシタ１９５２のレベルに充電することが可能となる。したがって、ノード１９０４がＶＩt-1であるように、キャパシタ１９５６がＶＩt-1に充電する。これを表１８０２のセル１８１０に示す。
【０１７４】
ＵＤＦモジュール１９２２は、単一利得モジュール１９９０Ａをキャパシタ１９５２および１９５６の間で任意選択的に含むことができる。単一利得モジュール１９９０Ａは、電流源として、キャパシタ１９５２から電荷をドレインすることなくキャパシタ１９５６を充電可能にするように動作する。同様の理由のため、ＵＤＦモジュール１９２２は、他の単一利得モジュール１９９０Ｂから１９９０Ｇを含むことができる。本発明の多数の実施形態および応用例について、これらの単一利得モジュール１９９０Ａから１９９０Ｇは任意選択的であることを理解されたい。単一利得モジュール１９９０の構造および動作は、当業者には明らかとなるであろう。
【０１７５】
また、時間ｔ−１の立上りエッジΦ2では、第１の遅延モジュール１９２８のスイッチ１９６２が閉じ、キャパシタ１９６４が、キャパシタ１９６０のレベルに充電することが可能となる。したがって、ノード１９０８がＶＯt-1であるように、キャパシタ１９６４がＶＯt-1に充電する。これを表１８０２のセル１８１４に示す。
【０１７６】
また、時間ｔ−１の立上りエッジΦ2では、第２の遅延モジュール１９３０のスイッチ１９７０が閉じ、キャパシタ１９７２が、キャパシタ１９６８に格納された値に充電することが可能となる。しかし、このとき、キャパシタ１９６８の値は不確定であるため、キャパシタ１９７２の値は不確定である。これを表１８０２のセル１８１５に示す。
【０１７７】
時間ｔの立上りエッジΦ1では、下方変換および遅延モジュール１９２４のスイッチ１９５０が閉じる。これにより、ノード１９０２がＶＩtであるように、キャパシタ１９５２がＶＩtに充電することが可能となる。これを表１８０２のセル１８１６に示す。
【０１７８】
また、時間ｔの立上りエッジΦ1では、第１の遅延モジュール１９２８のスイッチ１９５８が閉じることにより、キャパシタ１９６０がＶＯtに充電することが可能となる。したがって、ノード１９０６はＶＯtである。これを表１８０２のセル１８２０に示す。
【０１７９】
さらに、時間ｔの立上りエッジΦ1では、第２の遅延モジュール１９３０のスイッチ１９６６が閉じ、キャパシタ１９６８が、キャパシタ１９６４のレベルに充電することが可能となる。したがって、ノード１９１０がＶＯt-1であるように、キャパシタ１９６８がＶＯt-1に充電する。これを表１８０２のセル１８２４に示す。
【０１８０】
時間ｔの立上りエッジΦ2では、下方変換および遅延モジュール１９２４のスイッチ１９５４が閉じ、キャパシタ１９５６が、キャパシタ１９５２のレベルに充電することが可能となる。したがって、ノード１９０４がＶＩtであるように、キャパシタ１９５６がＶＩtに充電する。これを表１８０２のセル１８２８に示す。
【０１８１】
また、時間ｔの立上りエッジΦ2では、第１の遅延モジュール１９２８のスイッチ１９６２が閉じ、キャパシタ１９６４が、キャパシタ１９６０のレベルに充電することが可能となる。したがって、ノード１９０８がＶＯtであるように、キャパシタ１９６４がＶＯtに充電する。これを表１８０２のセル１８３２に示す。
【０１８２】
さらに、時間ｔの立上りエッジΦ2では、第２の遅延モジュール１９３０のスイッチ１９７０が閉じ、第２の遅延モジュール１９３０のキャパシタ１９７２が、第２の遅延モジュール１９３０のキャパシタ１９６８のレベルに充電することが可能となる。したがって、ノード１９１２がＶＯt-1であるように、キャパシタ１９７２がＶＯt-1に充電する。これを図１８のセル１８３６に示す。
【０１８３】
時間ｔ＋１の立上りエッジΦ1では、下方変換および遅延モジュール１９２４のスイッチ１９５０が閉じ、キャパシタ１９５２がＶＩt-1に充電することが可能となる。したがって、表１８０２のセル１８３８に示すように、ノード１９０２はＶＩt+1である。
【０１８４】
また、時間ｔ＋１の立上りエッジΦ1では、第１の遅延モジュール１９２８のスイッチ１９５８が閉じ、キャパシタ１９６０がＶＯt+1に充電することが可能となる。したがって、表１８０２のセル１８４２に示すように、ノード１９０６はＶＯt+1である。
【０１８５】
さらに、時間ｔ＋１の立上りエッジΦ1では、第２の遅延モジュール１９３０のスイッチ１９６６が閉じ、キャパシタ１９６８が、キャパシタ１９６４のレベルに充電することが可能となる。したがって、表１８０２のセル１８４６に示すように、キャパシタ１９６８がＶＯtに充電する。
【０１８６】
図１９の例では、第１のスケーリングモジュール１９３２が、−０．１の倍率によってノード１９０８の値（すなわち、第１の遅延モジュール１９２８の出力）をスケーリングする。したがって、時間ｔ＋１でノード１９１４にある値は−０．１＊ＶＯtである。類似の方法で、第２のスケーリングモジュール１９３４は、−０．８の倍率によってノード１９１２にある値（すなわち、第２の遅延モジュール１９３０の出力）をスケーリングする。したがって、時間ｔ＋１でノード１９１６にある値は−０．８＊ＶＯt-1である。
【０１８７】
時間ｔ＋１では、合計器１９２６の入力での値は、ノード１９０４でＶＩt、ノード１９１４で−０．１＊ＶＯt、およびノード１９１６で−０．８＊ＶＯt-1である（図１９の例では、ノード１９１４および１９１６の値が第２の合計器１９２５によって合計され、この合計値が合計器１９２６に与えられる）。したがって、時間ｔ＋１では、合計器はＶＩt−０．１＊ＶＯt−０．８＊ＶＯt-1に等しい信号を生成する。
【０１８８】
時間ｔ＋１の立上りエッジΦ1では、出力サンプルおよび保持モジュール１９３６のスイッチ１９９１が閉じることにより、キャパシタ１９９２がＶＯt+1に充電することが可能となる。したがって、キャパシタ１９９２がＶＯt+1に充電し、これは加算器１９２６によって生成された合計に等しい。上述のように、この値はＶＩt−０．１＊ＶＯt−０．８＊ＶＯt-1に等しい。これを表１８０２のセル１８５０に示す。この値は、任意選択の出力平滑化モジュール１９３８に与えられ、ここでこの信号を平滑化することにより、出力信号ＶＯt+1のインスタンスを生成する。この値ＶＯt+1が式１の帯域フィルタ転送関数に適合することは、検査から明らかである。
【０１８９】
６．本発明の実施形態の応用例
上述のように、本発明のＵＦＴモジュールは大変強力であり、柔軟性のある装置である。この柔軟性は、このモジュールを使用することができる幅広い範囲の応用例によって、部分的に示される。このモジュールの力は、このような応用例の有用性および性能によって、部分的に示される。
【０１９０】
ＵＦＴモジュールの応用例は上述の通りである。特に、ＵＦＴモジュールの周波数下方変換、周波数上方変換、拡張信号受信、および統一下方変換およびフィルタリング応用例を上記に要約し、さらに以下に記載する。ＵＦＴモジュールのこれらの応用例については、例示のために、本明細書で論じる。本発明はこれらの応用例に限定されるものではない。ＵＦＴモジュールの追加の応用例は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。
【０１９１】
たとえば、本発明は、周波数下方変換を含む応用例に使用することができる。
たとえば、これは図１Ｃに示すものであり、この場合はＵＦＴモジュールの例１１５が下方変換モジュール１１４で使用される。この能力においては、ＵＦＴモジュール１１５が入力信号を出力信号に周波数下方変換する。たとえば、これは図７にも示すものであり、この場合は、ＵＦＴモジュールの例７０６が、受信機７０２の一部である下方変換モジュール７０４の一部である。
【０１９２】
本発明は、周波数上方変換を含む応用例に使用することができる。たとえば、これは図１Ｄに示すものであり、この場合はＵＦＴモジュールの例１１７が周波数上方変換モジュール１１６で使用される。この能力においては、ＵＦＴモジュール１１７が入力信号を出力信号に周波数上方変換する。たとえば、これは図８にも示すものであり、この場合は、ＵＦＴモジュールの例８０６が、送信機８０２の一部である上方変換モジュール８０４の一部である。
【０１９３】
本発明は、図９に示すように、１つまたは複数の送信機９０２および１つまたは複数の受信機９０６を有する環境で使用することができる。このような環境では、図８で例として示すように、ＵＦＴモジュールを使用して送信機９０２の１つまたは複数を実施することができる。また、図７で例として示すように、ＵＦＴモジュールを使用して受信機９０６の１つまたは複数を実施することができる。
【０１９４】
本発明を使用して、トランシーバを実施することができる。トランシーバの例１００２を図１０に示す。トランシーバ１００２は、送信機１００４および受信機１００８を含む。ＵＦＴモジュールを使用して、送信機１００４または受信機１００８のいずれかを実施することができる。あるいは、ＵＦＴモジュール１００６を使用して送信機１００４を実施することができ、ＵＦＴモジュール１０１０を使用して受信機１００８を実施することができる。この実施形態を図１０に示す。
【０１９５】
本発明による別のトランシーバの実施形態を図１１に示す。このトランシーバ１１０２では、単一のＵＦＴモジュール１１０６を使用して、送信機１１０４および受信機１１０８を実施する。すなわち、送信機１１０４および受信機１１０８はＵＦＴモジュール１１０６を共有する。
【０１９６】
この応用例の他の箇所で述べたように、本発明は拡張信号受信（ＥＳＲ）のための方法およびシステムを対象とする。様々なＥＳＲ実施形態には、送信機１２０２内のＥＳＲモジュール（送信）、および受信機１２１０内のＥＳＲモジュール（受信）が含まれる。このように構成されたＥＳＲ実施形態の例を、図１２に示す。
【０１９７】
ＥＳＲモジュール（送信）１２０４は、周波数上方変換モジュール１２０６を含む。図１Ｄに示すように、ＵＦＴモジュールを使用して、この周波数上方変換モジュール１２０６のいくつかの実施形態を実施することができる。
【０１９８】
ＥＳＲモジュール（受信）１２１２は、周波数下方変換モジュール１２１４を含む。図１Ｃに示すように、ＵＦＴモジュールを使用して、この周波数下方変換モジュール１２１４のいくつかの実施形態を実施することができる。
【０１９９】
この応用例の他の箇所で述べたように、本発明は統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）のための方法およびシステムを対象とする。統一下方変換およびフィルタリングモジュールの例１３０２を、図１３に示す。統一下方変換およびフィルタリングモジュール１３０２は、周波数下方変換モジュール１３０４およびフィルタリングモジュール１３０６を含む。本発明によれば、図１３に示すように、ＵＦＴモジュール１３０８を使用して、周波数下方変換モジュール１３０４およびフィルタリングモジュール１３０６が実施される。
【０２００】
本発明による統一下方変換およびフィルタリングは、フィルタリングおよび／または周波数下方変換を含む応用例に有効である。たとえば、これを図１５Ａから図１５Ｆに示す。図１５Ａから図１５Ｃは、本発明による統一下方変換およびフィルタリングが、フィルタリングが周波数下方変換に先行するか、周波数下方変換に後続するか、または周波数下方変換に先行および後続する応用例において、有効であることを示す。図１５Ｄは、本発明による統一下方変換およびフィルタリングモジュール１５２４をフィルタ１５２２として利用できる（すなわち、統一下方変換およびフィルタリングモジュール１５２４の下方変換器による周波数下方変換の範囲が最小化される）ことを示す。図１５Ｅは、本発明による統一下方変換およびフィルタリングモジュール１５２８を下方変換器１５２６として利用できる（すなわち、統一下方変換およびフィルタリングモジュール１５２８のフィルタが、実質的にすべての周波数を通す）ことを示す。図１５Ｆは、統一下方変換およびフィルタリングモジュール１５３２を増幅器として使用できることを示す。フィルタリング、周波数トランスレーション、および増幅の少なくとも１つまたは複数を含む応用例において、１つまたは複数のＵＤＦモジュールを使用できることに留意されたい。
【０２０１】
たとえば、受信機は、典型的にはフィルタリング、下方変換、およびフィルタリング操作を実行するものであり、１つまたは複数の統一下方変換およびフィルタリングモジュールを使用して実施することができる。たとえば、これは図１４に示すものである。
【０２０２】
本発明の統一下方変換およびフィルタリングの方法およびシステムには、他の多数の応用例がある。たとえば、本明細書で論じたように、拡張信号受信（ＥＳＲ）モジュール（受信）は複数のスペクトルを含む信号を下方変換するように動作する。ＥＳＲモジュール（受信）は、下方変換した信号のスペクトルを分離するようにも動作し、実施形態によってはフィルタリングを介してこのような分離を実施する。本発明の実施形態によれば、１つまたは複数の統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）モジュールを使用して、ＥＳＲモジュール（受信）を実施する。たとえば、これは図１６に示すものである。図１６の例では、ＵＤＦモジュール１６１０、１６１２、１６１４の１つまたは複数が、受信した信号を下方変換するように動作する。ＵＤＦモジュール１６１０、１６１２、１６１４は、下方変換された信号に含まれるスペクトルを分離するように、この下方変換された信号をフィルタリングするようにも動作する。上述のように、本発明の汎用周波数トランスレーション（ＵＦＴ）モジュールを使用して、ＵＤＦモジュール１６１０、１６１２、１６１４を実施する。
【０２０３】
本発明は、上述のＵＦＴモジュールの応用例に限定されるものではない。たとえば、本明細書に記載した応用例（方法および／または構造）のサブセット（および、本明細書の教示に基づいて当業者に明らかとなるであろう他の応用例）を関連付けて有効な組み合わせを形成することができるが、それだけに限定されるものではない。
【０２０４】
たとえば、送信機および受信機は、ＵＦＴモジュールの２つの応用例である。
図１０は、ＵＦＴモジュールのこれらの２つの応用例を組み合わせることによって、すなわち、送信機１００４を受信機１００８と組み合わせることによって、形成されるトランシーバ１００２を示す。
【０２０５】
また、ＥＳＲ（拡張信号受信）および統一下方変換およびフィルタリングは、ＵＦＴモジュールの他の２つの応用例である。図１６はその例を示し、ＥＳＲ、および統一下方変換およびフィルタリングを組み合わせて、修正された拡張信号受信システムを形成する。
【０２０６】
本発明は、本明細書で論じたＵＦＴモジュールの応用例に限定されるものではない。また、本発明は、本明細書で論じたＵＦＴモジュールの応用例の組み合わせの例に限定されるものではない。これらの例は例示のためにのみ提供したものであり、それだけに限定されるものではない。他の応用例およびそのような応用例の組み合わせについては、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。このような応用例および組み合わせには、たとえば、（１）周波数トランスレーション、（２）周波数下方変換、（３）周波数上方変換、（４）受信、（５）送信、（６）フィルタリング、および／または（７）潜在的に妨害信号を含む環境における信号の送受信のうち、１つまたは複数を備え、かつ／または使用する応用例／組み合わせが含まれるが、それだけに限定されるものではない。
【０２０７】
追加の応用例を以下に記載する。
【０２０８】
６．１  電話
本発明は、下方変換および／または上方変換操作を実行するためにＵＦＴモジュールを使用する電話を対象とする。本発明の実施形態によれば、電話は、周波数下方変換のためにＵＦＴモジュールを使用する受信機（たとえば、図７を参照）、および／または周波数上方変換のためにＵＦＴモジュールを使用する送信機（たとえば、図８を参照）を含む。あるいは、本発明の電話の実施形態は、たとえば図１０および図１１に示すように、周波数下方変換および／または上方変換操作を実行するために１つまたは複数のＵＦＴモジュールを利用する、トランシーバを使用する。
【０２０９】
コードレス電話（親機（ｂａｓｅ  ｕｎｉｔ）および子機（ｈａｎｄｓｅｔ）の相互間の通信を行い、親機では電話会社と有線または無線サービスを介して通信するために、親機および子機の両方がＵＦＴモジュールを使用することができる）、携帯電話、衛星電話などを含む、いかなるタイプの電話も本発明の範囲および精神内に含まれるが、それだけに限定されるものではない。
【０２１０】
図２５は、本発明の実施形態による携帯電話および衛星電話を示す環境の例２５０２を示す。携帯電話２５０４、２５０８、２５１２、および２５１６はそれぞれトランシーバ２５０６、２５１０、２５１４、および２５１８を含む。トランシーバ２５０６、２５１０、２５１４、および２５１８は、それぞれの携帯電話が無線通信媒体を介して基地局２５２０、２５２４と通信できるようにする。
本発明によれば、１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ２５０６、２５１０、２５１４、および２５１８を実施する。図１０および図１１は、本発明の携帯電話で使用するために動作可能な例のトランシーバ１００２および１１０２を示す。あるいは、携帯電話２５０４、２５０８、２５１２、および２５１６の１つまたは複数は、送信側モジュールおよび受信側モジュールを使用することができる。たとえば図７および図８に示すように、ＵＦＴモジュールを使用して、このような送信側モジュールおよび受信側モジュールのいずれかまたは両方を実施することができる。
【０２１１】
また、図２５は、衛星２５２６などの衛星を介して通信する衛星電話２５９０も示す。衛星電話２５９０はトランシーバ２５９２を含み、たとえば図１０および図１１に示すように、１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用して実施することが好ましい。あるいは、衛星電話２５９０は受信側モジュールおよび送信側モジュールを含むことができ、たとえば図７および図８に示すように、ＵＦＴモジュールを使用して、受信側モジュールおよび送信側モジュールのいずれかまたは両方を実施する。
【０２１２】
また、図２５は、子機２５９２および基地局２５９６を有するコードレス電話２５９０を示す。子機２５９２および基地局２５９６は、好ましくは無線リンクを介して相互に通信するためにトランシーバ２５９４、２５９８を含む。たとえば図１０および図１１に示すように、１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用してトランシーバ２５９４、２５９８を実施することが好ましい。あるいは、トランシーバ２５９４、２５９８はそれぞれ受信側モジュールおよび送信側モジュールで置換することができ、たとえば図７および図８に示すように、ＵＦＴモジュールを使用して、受信側モジュールおよび送信側モジュールのいずれかまたは両方を実施する。実施形態においては、コードレス電話２５９０の基地局２５９６は、トランシーバ２５９８、２５２１を介して、または他の通信モジュールを使用して、基地局２５２０と通信することができる。
【０２１３】
６．２  基地局
本発明は、一般に電話および電話ネットワークの間のインタフェースに相当する通信基地局を対象とする。本発明による例の基地局２５２０、２５２４を図２５に示す。本発明は、コードレス電話の基地局（たとえば、図２５のコードレス電話２５９０の基地局２５９６を参照）など、他のタイプの基地局を対象とするが、それだけに限定されるものではない。基地局２５２０、２５２４、２５９６はそれぞれトランシーバ２５２１、２５２５、２５９８を含む。本発明の実施形態によれば、１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ２５２１、２５２５、２５９８をそれぞれ実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、受信側モジュールおよび送信側モジュールを使用して基地局２５２０、２５２４、２５９６を実施することができ、ＵＦＴモジュールを使用して受信側モジュールおよび送信側モジュールのいずれかまたは両方を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２１４】
図２５に示すように、基地局２５２０、２５２４、２５９６は、電話ネットワーク２５２２、衛星２５２６、またはデータネットワーク（インターネットなど）などを含むがそれだけに限定されない他の通信媒体を介して、電話を共に接続するように動作する。また、基地局２５２０、２５２４は、ネットワークまたは他の中間通信媒体を通じてではなく、基地局２５２０を介して電話（携帯電話２５０８、２５１２など）が互いに通信できるようにする。たとえば、これをデータフロー点線２５２８で示す。
【０２１５】
本発明は、マクロ基地局（相対的に大規模のネットワークで動作する）、マイクロ基地局（相対的に小規模のネットワークで動作する）、衛星基地局（衛星で動作する）、携帯基地局（携帯電話ネットワークで動作する）、データ通信基地局（コンピュータネットワークへのゲートウェイとして動作する）など、すべてのタイプの基地局を対象とする。
【０２１６】
６．３  位置決め
本発明は、目標の位置の決定を可能にする位置決め装置を対象とする。
【０２１７】
図２６は、本発明の一実施形態による位置決めユニットの例２６０８を示す。
位置決めユニット２６０８は、衛星２６０４、２６０６などの衛星から位置決め情報を受信するための受信機２６１０を含む。このような位置決め情報が、位置決めモジュール２６１４によって周知の方法で処理され、位置決めユニット２６０８の位置を決定する。周波数下方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機２６１０を実施することが好ましい（たとえば、図７を参照）。
【０２１８】
位置決めユニット２６０８は、コマンドおよび／または他の情報を衛星２６０４、２６０６、または他の宛先に送信するための任意選択の送信機２６１２を含むことができる。一実施形態においては、周波数上方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、送信機２６１２を実施する（たとえば、図８を参照）。
【０２１９】
一実施形態においては、位置決めユニット２６０８内で、受信機２６１０および任意選択の送信機２６１２を、１つまたは複数のＵＦＴモジュールを含むトランシーバで置換する（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２２０】
本発明は、広域測位システム（ＧＰＳ）、差動ＧＰＳ、ローカルＧＰＳなど、すべてのタイプの測位システムを対象とするが、それだけに限定されるものではない。
【０２２１】
６．４  データ通信
本発明は、データ処理装置間のデータ通信を対象とする。たとえば、本発明は、コンピュータネットワーク（たとえば、ローカルエリアネットワークおよびワイドエリアネットワークなど）、モデムなどを対象とするが、それだけに制限されるものではない。
【０２２２】
図２７は、環境の例２７０２を示す。ここでは、コンピュータ２７０４、２７１２、および２７２６が、コンピュータネットワーク２７３４を介して互いに通信中である。図２７の例では、コンピュータ２７０４が有線リンクを介してネットワーク２７３４と通信中であるのに対し、コンピュータ２７１２および２７２６は無線リンクを介してネットワーク２７３４と通信中である。
【０２２３】
本明細書に含まれた教示においては、例示のために、リンクを有線リンクまたは無線リンクであるとして示すことができる。このような指定は例示のためのものにすぎず、それだけに限定されるものではない。無線として示されたリンクは、あるいは有線にすることができる。同様に、有線として示されたリンクは、あるいは無線にすることができる。これは、応用例全体を通じて適用可能である。
【０２２４】
コンピュータ２７０４、２７１２、および２７２６は、ネットワーク２７３４と通信するために、インタフェース２７０６、２７１４、および２７２８をそれぞれ含む。インタフェース２７０６、２７１４、および２７２８は、送信機２７０８、２７１６、および２７３０をそれぞれ含む。また、インタフェース２７０６、２７１４、および２７２８は、受信機２７１０、２７１８、および２７３２をそれぞれ含む。本発明の実施形態においては、周波数上方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、送信機２７０８、２７１６、および２７３０を実施する（たとえば、図８を参照）。実施形態においては、周波数下方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機２７１０、２７１８、および２７３２を実施する（たとえば、図７を参照）。
【０２２５】
上述のように、コンピュータ２７１２および２７２６は無線リンクを介してネットワーク２７３４と対話する。本発明の実施形態においては、コンピュータ２７１２、２７２６のインタフェース２７１４、２７２８はモデムに相当する。
【０２２６】
実施形態においては、ネットワーク２７３４は、コンピュータ２７１２、２７２６のモデム２７１４、２７２８と通信するためのインタフェースまたはモデム２７２０を含む。実施形態においては、インタフェース２７２０は送信機２７２２および受信機２７２４を含む。周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、送信機２７２２および受信機２７２４のいずれかまたは両方を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２２７】
代替実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用するトランシーバを使用して、インタフェース２７０６、２７１４、２７２０、および２７２８の１つまたは複数を実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２２８】
図２８は、別の例のデータ通信実施形態２８０２を示す。複数の各コンピュータ２８０４、２８１２、２８１４、および２８１６が、図ではコンピュータ２８０４のインタフェース２８０６などのインタフェースを含む。他のコンピュータ２８１２、２８１４、２８１６も、インタフェース２８０６などのインタフェースを含むことを理解されたい。コンピュータ２８０４、２８１２、２８１４および２８１６が、インタフェース２８０６および無線または有線リンクを介して互いに通信することにより、集合的にデータ通信ネットワークを構成する。
【０２２９】
インタフェース２８０６は、高速内部インタフェース、無線シリアルポート、無線ＰＳ２ポート、無線ＵＳＢポートなどを含むいかなるコンピュータインタフェースまたはポートにも相当することが可能であるが、それだけに限定されるものではない。
【０２３０】
インタフェース２８０６は、送信機２８０８および受信機２８１０を含む。本発明の実施形態においては、周波数上方変換および下方変換のためのＵＦＴモジュールを使用して、送信機２８０８および受信機２８１０のいずれかまたは両方を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。あるいは、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを有するトランシーバを使用して、インタフェース２８０６を実施することができる（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２３１】
６．５  ページャ
本発明は、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用するページャを対象とする。
【０２３２】
図２９は、本発明の一実施形態によるページャの例２９０２を示す。ページャ２９０２は、ページングメッセージを受信するための受信機２９０６を含む。本発明の実施形態においては、周波数下方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機２９０６を実施する（たとえば、図７を参照）。
【０２３３】
ページャ２９０２は、ページ、ページに対する応答、または他のメッセージを送信するための送信機２９０８も含む。本発明の実施形態においては、送信機２９０８が、上方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用する（たとえば、図８を参照）。
【０２３４】
本発明の代替実施形態においては、受信機２９０６および送信機２９０８を、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用するトランシーバで置換する（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２３５】
ページャ２９０２は、ページングメッセージを表示するためのディスプレイ２９０４も含む。あるいは、または追加的に、ページャ２９０２は、ページの受信を可聴的に示す音声機構、またはページの受信時にページャ２９０２を振動させる振動機構など、ページの受信を示すための他の機構を含む。
【０２３６】
本発明は、単方向ページャ、双方向ページャなど、すべてのタイプのページャを対象とするが、それだけに限定されるものではない。図３０は、受信機３００６を含む単方向ページャ３００４を示す。単方向ページャ３００４は、ページの受信のみが可能である。図３０のシナリオでは、単方向ページャ３００４は、ページを発行するエンティティ３００８からページ３００５を受信する。単方向ページャ３００４は、周波数下方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して実施される受信機３００６を含む（たとえば、図７を参照）。
【０２３７】
図３０は、双方向ページャ３０１０も示す。双方向ページャ３０１０は、ページングメッセージの受信、およびページ、ページングメッセージに対する応答、および／または他のメッセージの送信が可能である。双方向ページャ３０１０は、メッセージを受信するための受信機３０１２、およびメッセージを送信するための送信機３０１４を含む。周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機３０１２および送信機３０１４の一方または両方を実施することができる（たとえば、図７および図８を参照）。あるいは、受信機３０１０および送信機３０１４を、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用するトランシーバで置換することができる（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２３８】
６．６  セキュリティ
本発明は、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して実施される構成要素を有する、セキュリティシステムを対象とする。
図３１はセキュリティシステムの例３１０２であり、本発明のこの態様を記載するために使用するものである。
【０２３９】
セキュリティシステム３１０２は、窓を開く、ドアを開く、ガラスを割る、動作、床に圧力をかける、レーザービームによる破壊、火、煙、一酸化炭素など、潜在的な侵入／危険事象（ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ／ｈａｚａｒｄ  ｅｖｅｎｔ）を検知するセンサを含む。侵入／危険事象を検出すると、センサが侵入／危険事象メッセージを、モニタおよびアラームモジュール３１２０を含むモニタパネル３１１６に送信する。モニタおよびアラームモジュール３１２０は、侵入／危険事象メッセージを周知の方法で処理する。このような処理には、たとえば、有線リンク３１３４または無線リンク３１３６を介してメッセージをモニタリングセンタ３１３０に送信することが含まれることがあり、このセンタは適切な機関３１３２（警察、消防署、救急施設など）へ警報することができる。
【０２４０】
図３１は、たとえば、ドア３１０６が開くことを検出するために配置される、単方向センサ３１０９を示す。当業者には明らかとなるように、単方向センサ３１０９はこの応用例に限定されるものではない。単方向センサ３１０９は、ドア３１０６、およびドア３１０６の枠３１０４に配置される、接点３１０８および３１１０を含む。接点３１０８および３１１０が互いに置換され、ドア３１０６が開くことを示すとき、接点３１１０に含まれた送信機３１１２が、侵入／危険事象メッセージ３１１４をモニタパネル３１１６に送信する。
【０２４１】
一実施形態においては、単方向センサ３１０９はステータスメッセージもモニタパネル３１１６に送信する。単方向センサ３１０９に割り当てられる時間周期中に、これらのステータスメッセージが送信されることが好ましい。ステータスメッセージは、センサ３１０９が通常のパラメータ内で動作中である場合、または、センサ３１０９が何らかの方法で損なわれる場合など、単方向センサ３１０９の状況を示す情報を含む。モニタパネル３１１６は、ステータスメッセージを受信すると、適切なアクションを取る。たとえば、ステータスメッセージが、センサ３１０９が損なわれることを示す場合、次いでモニタパネル３１１６はこの影響に対するメッセージを表示することができ、かつ／またはサービス呼び出しを送信することができる。単方向センサ３１０９に割り当てられた時間周期中に、モニタパネル３１１６が単方向センサ３１０９からステータスメッセージを受信しない場合、次いでモニタパネル３１１６は、周辺のセキュリティにおける潜在的な侵入または他の侵害を示す警報を発行することもできる。
【０２４２】
周波数上方変換操作を実行するために、ＵＦＴモジュールを使用して送信機３１１２を実施することが好ましい（たとえば、図８を参照）。
【０２４３】
単方向センサ３１０９は、送信のみが可能である。本発明は双方向センサも対象とし、図ではその例が３１２５である。図３１では、双方向センサ３１２５は、ドア３１３８が開くことを検出するために配置されている。当業者には明らかとなるように、双方向センサ３１２５はこの応用例に限定されるものではない。
【０２４４】
双方向センサ３１２５は、ドア３１３８が開くことを検出するための接点３１２４および３１２６を含む。ドア３１３８が開くことを検出すると、接点３１２６のトランシーバ３１２８が、侵入／危険事象メッセージをモニタパネル３１１６に送信する。周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３１２８を実施することが好ましい（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、双方向センサ３１２５は受信機および送信機を使用することができ、受信機および送信機の一方または両方が、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを含む（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２４５】
双方向センサ３１２５は、メッセージの送信および受信が可能である。特に、上述のように、双方向センサ３１２５のトランシーバ３１２８が、侵入／危険事象メッセージをモニタパネル３１１６に送信する。追加として、双方向センサ３１２５は、トランシーバ３１２８を介してモニタパネル３１１６からコマンドまたは他のメッセージ（ポーリングなど）を受信することができる。
【０２４６】
一実施形態においては、双方向センサ３１２５は、モニタパネル３１１６へステータスメッセージも送信する。一実施形態においては、双方向センサ３１２５に割り当てられる時間周期中にこれらのステータスメッセージが送信される。これらのステータスメッセージの特性は、上述の通りである。
【０２４７】
代替実施形態においては、モニタパネル３１１６はステータスメッセージをポーリングする。双方向センサ３１２５が適切なポーリングメッセージを受信すると、そのステータスメッセージをモニタパネル３１１６へ送信する。モニタパネル３１１６がポーリングメッセージに応答してステータスメッセージを受信しない場合、次いで、周辺のセキュリティにおける潜在的な侵入または他の侵害を示す警報を発行することができる。
【０２４８】
モニタパネル３１１６は、センサ３１０９および３１２５などのセンサと通信するため、およびモニタリングセンタ３１３０、適切な機関３１３２などの外部エンティティとも通信するためのトランシーバ３１１８を含む。周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３１１８を実施することが好ましい（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、トランシーバ３１１８を、受信機および送信機で置換することができ、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機および送信機の一方または両方を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２４９】
一実施形態においては、モニタパネル３１１６が有線電話回線３１３４を介してモニタリングセンタ３１３０と通信する。しかし、電話回線３１３４を介した通信は、必ずしも可能ではないことがある。たとえば、時として、自然事象、障害、保守、破壊などによって、電話回線３１３４が無効となる可能性がある。したがって、本発明の実施形態は、バックアップ通信機構を含む。たとえば、図３１では、モニタパネル３１１６は、モニタリングセンタ３１３０と通信するための携帯電話バックアップシステムを含む。モニタパネル３１１６およびモニタリングセンタ３１３０の間のこの無線リンクを、点線３１３６で表す。トランシーバ３１１８（または、場合によってはモニタリングパネル３１１６に含まれた別のトランシーバまたはそれに近接して位置する他のトランシーバ）は、無線リンク３１３６を介してモニタセンタ３１３０と通信する。上述のように、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３１１８を実施することが好ましい（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２５０】
６．７  リピータ
本発明は通信リピータを対象とし、一般に、信号を受信し、任意選択的に信号を増幅し、次いで増幅した信号を同じまたは異なる周波数で送信するものである。リピータは、第１のポイントから第２のポイントへ信号を送信するために、１つまたは複数の他のリピータと組み合わせて使用されることが多く、第１のポイントおよび第２のポイントの互いの間隔は大きくかつ／または互いに視野方向にない。
【０２５１】
これを、たとえば図３２に示す。この場合、信号はある局３２０４から別の局３２１８へ送信中であり、局３２０４、３２１８は山によって分離される。局３２０４からの信号は、リピータ３２０６、３２０８、および３２１０を介して局３２１８に送信される。類似の方法で、局３２１８からの信号は、リピータ３２０６、３２０８、および３２１０を介して局３２０４に送信される。
【０２５２】
各リピータ３２０６、３２０８、および３２１０は、トランシーバ３２１２、３２１４、３２１６をそれぞれ含む。本発明の実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３２１２、３２１４、３２１６を実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、トランシーバ３２１２、３２１４、３２１６を受信機および送信機で置換することができ、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、この受信機および送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２５３】
本発明はすべてのタイプのリピータを含む。たとえば、上述のリピータシナリオは、長距離または長い範囲でリピータを使用することに相当する（たとえば、マクロ使用）。本発明は、短い距離でのリピータ使用にも適用可能である（たとえば、マイクロ使用）。この例を図３２に示す。この場合は、トランシーバ３２５４を有するリピータ３２５２が、ビルまたは住居３２５０に配置される。リピータ３２５２は、携帯電話３２５６または他の通信装置（モデム付きコンピュータ、プログラミング用入力付きテレビ、セキュリティシステム、住宅制御システムなど）からの信号を、基地局３２１８および／または別のリピータ３２１０へリレーする。図３２のシナリオ例では、携帯電話３２５６およびリピータ３２５２の組み合わせは、一般にコードレス電話に類似する。本発明の実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３２５４、３２５８を実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、トランシーバ３２５４、３２５８を受信機および送信機で置換することができ、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、この受信機および送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２５４】
６．８  移動無線
本発明は、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用する、移動無線を対象とする。本発明は、ウォーキートーキー、シチズンバンド、ビジネス、ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｍｅｄｉｃａｌ）、アマチュア無線、気象帯域（ｗｅａｔｈｅｒ  ｂａｎｄ）など、あらゆるサービスのためにあらゆる帯域で動作するすべてのタイプの移動無線に適用可能であるが、それだけに限定されるものではない。本発明で動作可能な周波数帯域の例については、図４２Ａから図４２Ｄを参照されたい（本発明はこれらの帯域に限定されるものではない）。
【０２５５】
図３３は、シナリオの例３３０２を示す。この場合、第１の移動無線機３３０４が第２の移動無線機３３０６と通信中である。各移動無線機３３０４、３３０６は、送信機３３０８、３３１２および受信機３３１０、３３１４をそれぞれ含む。周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、送信機３３０８、３３１２、および／または受信機３３１０、３３１４を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。あるいは、送信機３３０８、３３１２、および受信機３３１０、３３１４を、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを利用するトランシーバで置換することができる（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２５６】
本発明は、図４４に示す無線機４４０２など、受信専用無線機も対象とする。
無線機４４０２は、放送を受信する受信機４４０４を含む。無線機４４０２は、スピーカ４４０６および他の周知の無線モジュール４４０８も含む。無線４４０２は、ＡＭ、ＦＭ、気象帯域など、いかなる帯域でも動作することができるが、それだけに限定されるものではない。帯域の例については、図４２Ａから図４２Ｄを参照されたい。ＵＦＴモジュールを使用して、受信機４４０４を実施することが好ましい（たとえば、図７を参照）。
【０２５７】
６．９  衛星アップ／ダウンリンク
本発明は、衛星を介した通信のためのシステムおよび方法を対象とする。これには、たとえば、直接衛星システム（ＤＳＳ）、直接放送衛星（ＤＢＳ）、超広帯域公衆／専用サービスなどが含まれる。
【０２５８】
図３４は、環境の例３４０２を示す。この場合、コンテンツプロバイダ３４２０から送信されたコンテンツが、衛星３４１６を介して個々の住宅３４０４によって受信される。衛星ユニット３４０８が住宅３４０４に位置する。衛星ユニット３８０８は、衛星３４１６からの信号を受信するための受信機３４１０、および衛星３４１６へ信号を送信するための送信機３４１２を含む。
【０２５９】
動作においては、コンテンツプロバイダ３４２０がコンテンツを衛星３４１６へ送信し、次いで衛星３４１６がコンテンツを放送する。このコンテンツはアンテナまたは衛星放送受信アンテナ３４１４によって住宅３４０４で受信される。
受信された信号は、衛星ユニット３４０８の受信機３４１０へ供給され、次いで、受信機３４１０が必要に応じてこの信号を下方変換および復調する。次いで、データがモニタ３４０６へ供給され、ユーザに提示される。モニタ３４０６は、テレビ、コンピュータのモニタなど、コンテンツプロバイダ３４２０からのコンテンツを受信および表示可能ないかなる装置にすることもできる。本発明の実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機３４１０および／または送信機３４１２を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。他の実施形態においては、受信機３４１０および送信機３４１２を、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを使用するトランシーバで置換する（たとえば、図１０および図１１を参照）。
【０２６０】
衛星ユニット３４０８を使用して、超広帯域衛星チャネルを介して大量のデータを送受信することができる。たとえば、コンテンツプロバイダからコンテンツを受信することに加えて、衛星ユニット３４０８を使用して、衛星（衛星３４１６など）によって提供された衛星リンクを介して他の位置３４１８とデータを交換することが可能である。
【０２６１】
６．１０  コマンドおよび制御
本発明は、コマンドおよび制御の応用例を対象とする。コマンドおよび制御の応用例について、例示のために以下に記載する。本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【０２６２】
６．１０．１  ＰＣ周辺装置
本発明は、無線通信媒体を介してコンピュータと通信するコンピュータ周辺装置を対象とする。図３５はコンピュータの例３５０２を示し、モニタ３５０６、キーボード３５１０、マウス３５１４、記憶装置３５１８、およびインタフェース／ポート３５２２など、いくつかの周辺装置を含むが、それだけに限定されるものではない。図３５に示す周辺装置を例示のためにのみ提示するが、それだけに限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、コンピュータと対話することができるすべての装置を対象とする。
【０２６３】
図３５に示す周辺装置は、無線通信媒体を介してコンピュータ３５０２と対話する。コンピュータ３５０２は、周辺装置と通信するための１つまたは複数のトランシーバ３５０４を含む。周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３５０４を実施することが好ましい（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、コンピュータ３５０２のトランシーバ３５０４を送信機および受信機で置換することができ、いかなる受信機および送信機も、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用することによって実施される（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２６４】
各周辺装置は、コンピュータ３５０２と通信するためのトランシーバを含む。
本発明の実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバを実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。他の実施形態においては、トランシーバを受信機および送信機で置換し、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールによってこの受信機および送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２６５】
コンピュータ３５０２は、周辺装置からの信号を受信中であることを示す信号を、周辺装置に送信することができる。次いで、周辺装置は、コンピュータ３５０２とのリンクが確立されることを示すことができる（たとえば、青信号をオンにするなど）。
【０２６６】
実施形態によっては、いくつかの周辺装置を送信専用にすることができ、この場合はトランシーバではなく送信機を含む。送信専用にすることができるいくつかの周辺装置は、たとえば、キーボード３５１０、マウス３５１４、および／またはモニタ３５０６のみを含む。周波数上方変換操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、送信機を実施することが好ましい（たとえば、図８を参照）。
【０２６７】
６．１０．２  ビル／住宅の機能
本発明は、住宅の機能を制御するための装置を対象とする。たとえば、本発明は、ＣバスおよびＸー１０、車庫扉開き、インターコム、ビデオラビット（ｖｉｄｅｏ  ｒａｂｂｉｔｓ）、オーディオラビット（ａｕｄｉｏ  ｒａｂｂｉｔｓ）などを含む、サーモスタット、メータの示度、高性能制御装置の制御を対象とするが、それだけに限定されるものではない。これらの例を例示のために提供するが、それだけに限定されるものではない。本明細書に含まれた教示に基づいて当業者には明らかとなるように、本発明は他の住宅の機能、器具、および装置を含む。
【０２６８】
図３６は、住宅制御ユニットの例３６０４を示す。住宅制御ユニット３６０４は、リモート装置と対話するための１つまたは複数のトランシーバ３６０６を含む。本発明の実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３６０６を実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。他の実施形態においては、トランシーバ３６０６を、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用する受信機および送信機で置換する（たとえば、図７および図８を参照）。実施形態によっては、住宅制御ユニット３６０４を送信専用にすることができ、この場合はトランシーバ３６０６を送信機で置換し、ＵＦＴモジュールを使用してこの送信機を実施することが好ましい。
【０２６９】
住宅制御ユニット３６０４は、リモートアクセス、制御、およびそうでない場合は住宅機能装置との対話を行うためのリモート装置と対話する。たとえば、住宅制御ユニット３６０４を使用して、ランプ、テレビ、コンピュータ、ビデオレコーダ、オーディオレコーダ、留守番電話などの器具３６０８を制御することができるが、それだけに限定されるものではない。器具３６０８は、１つまたは複数のインタフェース３６１０に結合される。インタフェース３６１０は、住宅制御３６０４と通信するためのトランシーバ３６１２をそれぞれ含む。トランシーバ３６１２は、周波数トランスレーション操作を実行するための１つまたは複数のＵＦＴモジュールを含む（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、インタフェース３６１０は受信機および送信機をそれぞれ含み、それらのいずれかまたは両方が、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを含む（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２７０】
住宅制御ユニット３６０４は、サーモスタット３６１８および車庫扉開き３６１４など、他の住宅装置のリモートアクセスおよび制御も行うことができる。住宅制御ユニット３６０４と対話するこのような装置は、サーモスタット３６１８のトランシーバ３６２０、および車庫開き３６１４のトランシーバ３６１６などのトランシーバを含む。トランシーバ３６２０、３６１６は、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを含む（たとえば、図１０および図１１を参照）。あるいは、トランシーバ３６１６、３６２０を、トランスレーション操作を実行するための受信機および送信機で置換することができる（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２７１】
本発明は、テレビ、ＶＣＲ、ステレオ、ＣＤプレーヤ、アンプ、チューナ、コンピュータ、ビデオゲームなどの家電装置の制御も対象とするが、それだけに限定されるものではない。たとえば、図３６は、リモート制御３６５８から制御信号を受信するための受信機３６５２、３６５６を有するテレビ３６５０およびＶＣＲ３６５４を示し、各リモート制御３６５８は送信機３６６０を含む。ＵＦＴモジュールを使用して受信機３６５２、３６５６を実施することが好ましく（たとえば、図７を参照）、ＵＦＴモジュールを使用して送信機３６６０を実施することが好ましい（たとえば、図８を参照）。
【０２７２】
場合によっては、装置をリモート制御３６５８で動作可能にするために、アダプタ３６６６をインストールする必要がある可能性がある。赤外線制御信号を受信するために赤外線受信機３６６４を有する、ステレオ３６６２について考慮する。それらの実施に応じて、リモート制御３６５８の実施形態には、赤外線受信機３６６４によって正確に受信できる信号を送信することができないものもある。このような場合は、受信機３６６８（ＵＦＴモジュールを使用して実施することが好ましい）およびアダプタ３６６６を、ステレオ３６６２に位置付けるかまたは付けることが可能である。受信機３６６８は、リモート制御３６５８から制御信号を受信するように動作する。アダプタ３６６６は、受信した信号を、赤外線受信機３６６４によって受信できる信号に変換する。
【０２７３】
本発明を使用して、外部エンティティによって住宅制御構成要素へリモートアクセス可能にすることもできる。たとえば、図３７はシナリオ３７０２を示す。
この場合、公益企業（ｕｔｉｌｉｔｙ  ｃｏｍｐａｎｙ）３７０４は、住宅３７０８で使用された公益設備の量を記録する公益設備計器（ｕｔｉｌｉｔｙ  ｍｅｔｅｒ）３７１０にリモートアクセスする。公益企業３７０４は、たとえば、サービス車両または現場または事務所に相当する可能性がある。公益設備計器３７１０および公益企業３７０４は、互いに通信するためにトランシーバ３７１２、３７０６をそれぞれ含む。トランシーバ３７０６、３７１２は、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを利用することが好ましい（たとえば図１０および図１１を参照）。あるいは、トランシーバ３７０６、３７１２を受信機および送信機で置換し、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機および／または送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２７４】
本発明は、他の住宅装置も対象とする。たとえば、本発明はインターコムを対象とするが、それだけに限定されるものではない。図３８に示すように、インターコム３８０４、３８０６は、互いに通信するためにトランシーバ３８０８、３８１０をそれぞれ含む。本発明の実施形態においては、トランシーバ３８０８、３８１０は、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを含む（たとえば、図１０および図１１を参照）。別の実施形態においては、トランシーバ３８０８、３８１０を受信機および送信機でそれぞれ置換し、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機および／または送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２７５】
本発明を使用して、ある住宅装置から別の住宅装置へ信号を送信することもできる。たとえば、本発明は、住宅中でビデオおよび／またはオーディオ信号を伝搬するために適用可能である。これを、たとえば図３８に示す。この場合、テレビ３８１２、３８１４は、互いに通信するためのトランシーバ３８１６、３８１８を含む。トランシーバ３８１６、３８１８によって、一方のテレビからもう一方のテレビへビデオ信号を送信することが可能になった。本発明の実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３８１６、３８１８を実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。他の実施形態においては、トランシーバ３８１６、３８１８を受信機および送信機で置換し、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機および／または送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２７６】
図３８は、トランシーバ３８２４、３８２６を使用して、ＣＤプレーヤ３８２０およびマルチメディア受信機３８２２の間でオーディオ信号を通信する一実施形態も示す。実施形態においては、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３８２４、３８２６を実施する（たとえば、図１０および図１１を参照）。他の実施形態においては、トランシーバ３８２４、３８２６を受信機および送信機で置換し、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機および／または送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２７７】
上述の図では、多数の構成要素がトランシーバを含むものとして示す。しかし、実際には、いくつかの構成要素は受信専用または送信専用である。当業者には明らかとなるように、これは、この応用例中で論じた装置の一部について真である。このような場合、トランシーバを受信機または送信機で置換することができ、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、この受信機または送信機を実施することが好ましい（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２７８】
６．１０．３  自動車制御
本発明は、自動車制御、および自動車内または自動車と共に使用されることが多い他の装置を対象とする。
【０２７９】
図３９は、本発明の一実施形態による自動車の例３９０２を示す。自動車３９０２は、目標と通信するいくつかの装置を含む。
【０２８０】
たとえば、自動車３９０２は、ガソリンポンプ３９１２および料金所３９１６などの外部装置と通信するためのインタフェース３９０４（または多数のインタフェース）を含むが、それだけに限定されるものではない。動作においては、たとえば、自動車３９０２が料金所３９１６に近付くと、インタフェース３９０４が適切な周知の方法で料金所３９１６と通信し、自動車３９０２が料金所３９１６を通過できるようにする。また、自動車３９０２がガソリンポンプ３９１２に最も近いとき、インタフェース３９０４が適切な周知の方法でガソリンポンプと対話し、自動車３９０２の運転者がガソリンポンプ３９１２を利用して自動車３９０２の燃料を満たすことができるようにする。
【０２８１】
自動車は、制御可能なドアロック３９０８も含む。キーレスエントリ装置３９１４から適切な信号を受信すると、制御可能なドアロック３９０８が（受信した信号に基づいて）ロックまたはロック解除する。
【０２８２】
自動車はさらに、自動車３９０２のシステム、計器、および他の装置を制御し、これらと対話するコントローラ３９１０を含む。コントローラ３９１０は、制御ユニット３９１８と通信する。制御ユニット３９１８を使用して、自動車３９０２を制御することが可能である。制御ユニット３９１８は、コントローラ３９１０にコマンドを送信する。コントローラ３９１０は、制御ユニット３９１８からのコマンドで指定された機能を実行する。また、制御ユニット３９１８は、コントローラ３９１０に照会（クエリー）を送信する。コントローラ３９１０は、制御ユニット３９１８に、照会で指定された自動車関連の情報を送信する。したがって、コントローラ３９１０の制御下にあるいかなる自動車の機能も、制御ユニット３９１８を介して制御することができる。
【０２８３】
上述および図３９に示した特徴および機能は例示のためにのみ提供するものであり、それだけに限定されるものでないことに留意されたい。本発明は、セキュリティシステム、ＧＰＳシステム、電話など、他の自動車関連装置に適用可能であるが、それだけに限定されるものではない。
【０２８４】
インタフェース３９０４、ドアロック３９０８、コントローラ３９１０、および他のいかなる任意の自動車装置も、外部装置と通信するための１つまたは複数のトランシーバ３９０６Ａ、３９０６Ｂ、３９０６Ｃを含む。また、ガソリンポンプ３９１２、キーレスエントリ装置３９１４、料金所３９１６、制御ユニット３９１８、および他のいかなる適切な装置も、自動車３９０２と通信するためのトランシーバ３９０６Ｄ、３９０６Ｅ、３９０６Ｆ、３９０６Ｇを含む。
【０２８５】
周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ３９０６を実施することが好ましい（図１０および図１１を参照）。あるいは、１つまたは複数のトランシーバ３９０６を受信機および／または送信機で置換することができ、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機および／または送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２８６】
６．１０．４  航空機制御
本発明は、航空機制御、および航空機内または航空機と共に使用されることが多い他の装置を対象とする。
【０２８７】
図４０Ａは、本発明の一実施形態による航空機の例４００２を示す。航空機４００２は、たとえば、位置決め情報を受信するためのＧＰＳユニット４０１２を含む。ＧＰＳユニット４０１２は、位置決め情報を受信するためのトランシーバ４００４Ｄに結合される。
【０２８８】
航空機４００２は、外部エンティティと通信するための１つまたは複数の無線４０１０も含む。無線４０１０は、このような通信を使用可能にするための１つまたは複数のトランシーバ４００４Ｃを含む。
【０２８９】
航空機４００２は、たとえばビデオプログラミングを表示するためのモニタ４００８、および通信ネットワークを介して情報の送受信を行うコンピュータ４００９も含む。モニタ４００８およびコンピュータ４００９は、ビデオプログラミングソースおよび／またはデータ通信ネットワークなどの外部装置と通信するための１つまたは複数のトランシーバ４００４Ｂを含む。
【０２９０】
航空機４００２は、航空機４００２のシステム、計器、および他の装置を制御するためのコントローラ４００６を含む。コントローラ４００６は、トランシーバ４００４Ａを介して外部装置と通信することができる。外部装置は、適切なコマンド、照会、および他のメッセージをコントローラ４００６に送信することによって、航空機４００２を制御することができる。
【０２９１】
上述および図４０Ａに示した特徴および機能は例示のためにのみ提供するものであり、それだけに限定されるものでないことに留意されたい。本発明は、セキュリティシステム、電話など、他の航空機関連装置に適用可能であるが、それだけに限定されるものではない。
【０２９２】
周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ４００４を実施することが好ましい（図１０および図１１を参照）。あるいは、トランシーバ４００４の１つまたは複数を受信機および／または送信機で置換することができ、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、この受信機および／または送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２９３】
６．１０．５  海上制御
本発明は、海上制御および他の海上関連装置を対象とする。
【０２９４】
図４０Ｂは、本発明の一実施形態によるボートの例４０５０を示す。図４０Ｂの例のボート４０５０の装置は、図４０Ａの例の航空機４００２の装置に類似のものである。したがって、図４０Ａに関する上記の記載が、図４０Ｂに適用される。
【０２９５】
６．１１  無線制御
本発明は、無線制御の自動車、飛行機、およびボートなどの無線制御装置を対象とするが、それだけに限定されるものではない。
【０２９６】
図４１は、本発明の一実施形態による無線制御装置を示す。コントローラ４１０４は、飛行機４１１０、自動車４１１６、およびボート４１２２など、様々な装置を制御するコマンドを生成するための制御ロジック４１０６を含む。コントローラ４１０４は、飛行機４１１０、自動車４１１６、およびボート４１２２と通信するためのトランシーバ４１０８を含む。
【０２９７】
飛行機４１１０、自動車４１１６、およびボート４１２２は、コントローラ４１０４から受信したコマンドを処理するための制御モジュール４１１２、４１１８および４１２４を含む。また、制御モジュール４１１２、４１１８、および４１２４は、コントローラ４１０４へ逆に通信することができるステータス情報を保守する。飛行機４１１０、自動車４１１６およびボート４１２２は、コントローラ４１０４と通信するためのトランシーバ４１１４、４１２０、および４１２６をそれぞれ含む。
【０２９８】
周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、トランシーバ４１０８、４１１４、４１２０、および４１２６を実施することが好ましい（図１０および図１１を参照）。あるいは、トランシーバ４１０８、４１１４、４１２０、および４１２６を受信機および送信機で置換することができ、周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、この受信機および／または送信機を実施する（たとえば、図７および図８を参照）。
【０２９９】
６．１２  無線同期時計（Ｒａｄｉｏ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｗａｔｃｈ）
本発明は、無線同期時間装置を対象とする。無線同期時間装置は、現在時間を表す信号を受信する計時器である。このような時間信号のソースの例は、コロラド州ボールダーの無線局ＷＷＶである。無線同期時間装置は、それらの内部時計を、信号に含まれた現在時間情報で更新する。
【０３００】
本発明は、目覚まし時計、コンピュータの時計などの計器および電子機器の時計、テレビの時計、ＶＣＲの時計、腕時計、住宅および事務所用時計、オーブンおよび他の器具の時計など、すべてのタイプの無線同期時間装置を対象とする。
【０３０１】
図４３は、無線同期計時器の例４３０２を示し、その例を図４３に示す。無線同期計時器４３０２は、現在時間および時間帯（および場合によっては計時器４３０２の位置）を表示するディスプレイ４３０４、受信機４３０６、時間モジュール４３１０、ＧＰＳモジュール４３０８、およびバッテリ４３１２を含む。
【０３０２】
受信機４３０６は、時間情報ソース４３１４から時間信号を受信する。この時間信号に基づいて、時間モジュール４３１０が周知の方法で現在時間を決定する。受信した時間信号の特性に応じて、現在時間がＧＭＴになる可能性もある。現在時間はディスプレイ４３０４に表示される。
【０３０３】
受信機４３０６は、継続的に、周期的に、ユーザのコマンドによって、または散発的に（たとえば、時間情報ソース４３１４の信号強度に応じて）、時間信号を受信することができる。受信機４３０６が時間信号を受信中でないときは、時間モジュール４３１０が、最後に受信した時間信号の時間の指示を使用して、周知の方法で現在時間を決定する（すなわち、時間モジュール４３１０が時計として動作する）。実施形態によっては、計時器４３０２は、時間情報ソース４３１４から時間信号を受信中であるときにいくつかの指示を提供することができる。
たとえば、計時器４３０２は、視覚的または可聴指示（時間信号を受信中であるときにＬＥＤを点灯させるかまたはビープ音を出すなど）を提供することができる。ユーザは、この機能を使用不可に選択することができる。
【０３０４】
受信機４３０６は、広域測位衛星４３１６からの位置決め情報も受信する。ＧＰＳモジュール４３０８は、受信した位置決め情報を使用して計時器４３０２の位置を決定する。時間モジュール４３１０は、位置決め情報を使用して時間帯および／または現地時間を決定する。時間帯、現地時間、および／または計時器４３０２の位置を、ディスプレイ４３０４に表示することができる。
【０３０５】
周波数トランスレーション操作を実行するためのＵＦＴモジュールを使用して、受信機４３０６を実施することが好ましい（たとえば、図７を参照）。
【０３０６】
本発明は、特に、ＵＦＴモジュールの低電力要件が与えられた計時器としての実施に、十分適する。ＵＦＴモジュールを使用して実施した計時器は、バッテリ４３１２の有効寿命を増大させる。
【０３０７】
６．１３  他の応用例
上述の応用例の実施形態は、例示のために提供するものである。これらの応用例および実施形態は、本発明を限定することを意図したものではない。本明細書で述べた応用例および実施形態とわずかにまたは大幅に異なる代替および追加の応用例および実施形態は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。たとえば、このような代替および追加の応用例および実施形態には、上述の応用例および実施形態の組み合わせが含まれる。このような組み合わせは、本明細書内の教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。
【０３０８】
追加の応用例および実施形態を、以下に記載する。
【０３０９】
６．１３．１  拡張信号受信を含む応用例
上記で論じたように、本発明は、拡張信号受信（ＥＳＲ）のための方法およびシステムを対象とする。上記で論じたいかなる応用例も、ＥＳＲを組み込むことによって、送信機および受信機の間の通信を向上させるように修正することができる。したがって、本発明は、上述のいかなる応用例も、上述のいかなるＥＳＲ実施形態との組み合わせにおいて、対象とする。
【０３１０】
６．１３．２  統一下方変換およびフィルタリングを含む応用例
上述のように、本発明は統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）を対象とする。本発明によるＵＤＦを使用して、フィルタリングおよび／または下方変換操作を実行することができる。
【０３１１】
本明細書に記載した応用例のすべてではない場合はその多数が、周波数トランスレーション操作を含む。したがって、上述の応用例は、本明細書に記載したいかなるＵＤＦ実施形態を用いることによっても向上させることができる。
【０３１２】
上述の応用例のすべてではない場合はその多数が、フィルタリング操作を含む。したがって、上述のいかなる応用例も、本明細書に記載したいかなるＵＤＦ実施形態を用いることによっても向上させることができる。
【０３１３】
したがって、本発明は、本明細書に記載したいかなるＵＤＦ実施形態との組み合わせにおける、本明細書に記載したいかなる応用例も対象とする。
【０３１４】
７．結論
本発明のシステムおよび構成要素の実施例を、本明細書に記載した。他の箇所で述べたように、これらの実施例は例示のためにのみ記載したものであり、それらに限定するものではない。本発明のシステムおよび構成要素のソフトウェアおよびソフトウェア／ハードウェア実施などの他の実施の実施形態は、本発明によって可能であり、本発明が包含するものであるが、それだけに限定されるものではない。このような実施の実施形態は、本明細書に含まれた教示に基づいて、当業者には明らかとなるであろう。
【０３１５】
本発明の様々な応用例の実施形態を上述したが、これらは例としてのみ提示したものであり、それだけに限定されるものではないことを理解されたい。したがって、本発明の幅および範囲は、いかなる上述の例示的実施形態によっても限定されるべきでなく、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によってのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による汎用周波数トランスレーション（ＵＦＴ）モジュールのブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による汎用周波数トランスレーション（ＵＦＴ）モジュールのより詳細な図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態による汎用周波数下方変換（ＵＦＤ）モジュールで使用されるＵＦＴモジュールを示す図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態による汎用周波数上方変換（ＵＦＵ）モジュールで使用されるＵＦＴモジュールを示す図である。
【図２】本発明の代替実施形態による汎用周波数トランスレーション（ＵＦＴ）モジュールのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による汎用周波数上方変換（ＵＦＵ）モジュールのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による汎用周波数上方変換（ＵＦＵ）モジュールのより詳細な図である。
【図５】本発明の代替実施形態による汎用周波数上方変換（ＵＦＵ）モジュールのブロック図である。
【図６Ａ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｂ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｃ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｄ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｅ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｆ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｇ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｈ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図６Ｉ】ＵＦＵモジュールの動作を記載するために使用する波形の例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による受信機で使用されるＵＦＴモジュールを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による送信機で使用されるＵＦＴモジュールを示す図である。
【図９】本発明のＵＦＴモジュールを使用してそれぞれ実施することができる、送信機および受信機を備える環境を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるトランシーバを示す図である。
【図１１】本発明の代替実施形態によるトランシーバを示す図である。
【図１２】本発明の拡張信号受信（ＥＳＲ）構成要素を使用してそれぞれ実施することができる、送信機および受信機を備える環境を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）モジュールで使用されるＵＦＴモジュールを示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュールを使用して実施される受信機の例を示す図である。
【図１５Ａ】本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュールの応用例を示す図である。
【図１５Ｂ】本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュールの応用例を示す図である。
【図１５Ｃ】本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュールの応用例を示す図である。
【図１５Ｄ】本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュールの応用例を示す図である。
【図１５Ｅ】本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュールの応用例を示す図である。
【図１５Ｆ】本発明の一実施形態によるＵＤＦモジュールの応用例を示す図である。
【図１６】本発明の拡張信号受信（ＥＳＲ）構成要素を使用してそれぞれ実施することができる、送信機および受信機を備える環境を示す図であり、本発明の１つまたは複数のＵＦＤモジュールを使用して、この受信機をさらに実施することができる。
【図１７】本発明の一実施形態による統一下方変換およびフィルタリング（ＵＤＦ）モジュールを示す図である。
【図１８】図１７のＵＤＦモジュール内のノードでの値の例の表である。
【図１９】本発明の一実施形態による、ＵＤＦモジュールの例の詳細な図である。
【図２０Ａ】本発明の実施形態による、エイリアシングモジュールの例の図である。
【図２０Ａ−１】本発明の実施形態による、エイリアシングモジュールの例の図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａおよび図２０Ａ−１のエイリアシングモジュールの動作を記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２０Ｃ】図２０Ａおよび図２０Ａ−１のエイリアシングモジュールの動作を記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２０Ｄ】図２０Ａおよび図２０Ａ−１のエイリアシングモジュールの動作を記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２０Ｅ】図２０Ａおよび図２０Ａ−１のエイリアシングモジュールの動作を記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２０Ｆ】図２０Ａおよび図２０Ａ−１のエイリアシングモジュールの動作を記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２１】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムを示す図である。
【図２２Ａ】図２１のシステムを記載するために使用する波形の例の図である。
【図２２Ｂ】図２１のシステムを記載するために使用する波形の例の図である。
【図２２Ｃ】図２１のシステムを記載するために使用する波形の例の図である。
【図２２Ｄ】図２１のシステムを記載するために使用する波形の例の図である。
【図２２Ｅ】図２１のシステムを記載するために使用する波形の例の図である。
【図２２Ｆ】図２１のシステムを記載するために使用する波形の例の図である。
【図２３Ａ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムにおける送信機の例を示す図である。
【図２３Ｂ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２３Ｃ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２３Ｄ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムにおける送信機の別の例を示す図である。
【図２３Ｅ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２３Ｆ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ａ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムにおける受信機の例を示す図である。
【図２４Ｂ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｃ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｄ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｅ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｆ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｇ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｈ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｉ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２４Ｊ】本発明の一実施形態による拡張信号受信システムをさらに記載するために使用する、波形の例の図である。
【図２５】本発明の一実施形態による電話および基地局を備える環境を示す図である。
【図２６】本発明の一実施形態による位置決めユニットを示す図である。
【図２７】本発明の実施形態による通信ネットワークを示す図である。
【図２８】本発明の実施形態による通信ネットワークを示す図である。
【図２９】本発明の実施形態によるページャを示す図である。
【図３０】本発明の実施形態によるページャを示す図である。
【図３１】本発明の一実施形態によるセキュリティシステムを示す図である。
【図３２】本発明の一実施形態によるリピータを示す図である。
【図３３】本発明の一実施形態による移動無線を示す図である。
【図３４】本発明の一実施形態による衛星通信を含む環境を示す図である。
【図３５】本発明の一実施形態によるコンピュータおよびその周辺装置を示す図である。
【図３６】本発明の実施形態による住宅制御装置を示す図である。
【図３７】本発明の実施形態による住宅制御装置を示す図である。
【図３８】本発明の実施形態による住宅制御装置を示す図である。
【図３９】本発明の一実施形態による自動車の例を示す図である。
【図４０Ａ】本発明の一実施形態による航空機の例を示す図である。
【図４０Ｂ】本発明の一実施形態によるボートの例を示す図である。
【図４１】本発明の一実施形態による無線制御装置を示す図である。
【図４２Ａ】本発明の実施形態で操作可能な周波数帯域の例を示す図である。
【図４２Ｂ】本発明の実施形態で操作可能な周波数帯域の例を示す図である。
【図４２Ｃ】本発明の実施形態で操作可能な周波数帯域の例を示す図である。
【図４２Ｄ】本発明の実施形態で操作可能な周波数帯域の例を示す図であって、図４２Ａから図４２Ｃの向きを示す図である（図４２Ａから図４２Ｃでは、例示のために一部重複して示す）。
【図４３】本発明の一実施形態による無線同期時計の例を示す図である。
【図４４】本発明の一実施形態による無線の例を示す図である。
【図４５Ａ】本発明の実施形態によるスイッチモジュールの実施例を示す図である。
【図４５Ｂ】本発明の実施形態によるスイッチモジュールの実施例を示す図である。
【図４５Ｃ】本発明の実施形態によるスイッチモジュールの実施例を示す図である。
【図４５Ｄ】本発明の実施形態によるスイッチモジュールの実施例を示す図である。
【図４６Ａ】アパーチャジェネレータの例を示す図である。
【図４６Ｂ】アパーチャジェネレータの例を示す図である。
【図４６Ｃ】アパーチャジェネレータの例を示す図である。
【図４６Ｄ】アパーチャジェネレータの例を示す図である。
【図４６Ｅ】本発明の一実施形態による発振器を示す図である。
【図４７】本発明の一実施形態による、任意選択のエネルギー伝達信号モジュールを備えたエネルギー伝達システムを示す図である。
【図４８】本発明の一実施形態による、入出力インピーダンス整合を備えたエイリアシングモジュールを示す図である。
【図４９Ａ】パルスジェネレータの例を示す図である。
【図４９Ｂ】図４９Ａのパルスジェネレータに関する波形の例を示す図である。
【図４９Ｃ】図４９Ａのパルスジェネレータに関する波形の例を示す図である。
【図５０】本発明の一実施形態による、スイッチモジュールおよび反応格納モジュールを備えたエネルギー伝達モジュールの例を示す図である。
【図５１Ａ】本発明の実施形態によるエネルギー伝達システムの例を示す図である。
【図５１Ｂ】本発明の実施形態によるエネルギー伝達システムの例を示す図である。
【図５２Ａ】本発明の一実施形態によるエネルギー伝達信号モジュールの例を示す図である。
【図５２Ｂ】本発明の一実施形態によるステートマシンの動作のフローチャートを示す図である。
【図５２Ｃ】エネルギー伝達信号モジュールの例を示す図である。
【図５３】本発明の一実施形態による、１０１．１ＭＨｚクロックを使用して９１５ＭＨｚ信号を５ＭＨｚ信号へ下方変換する回路の回路図である。
【図５４】本発明の実施形態による、図５３の回路のシミュレーション波形を示す図である。
【図５５】本発明の一実施形態による、１０１ＭＨｚクロックを使用して９１５ＭＨｚ信号を５ＭＨｚ信号へ下方変換する回路の回路図である。
【図５６】本発明の実施形態による、図５５の回路のシミュレーション波形を示す図である。
【図５７】本発明の一実施形態による、１０１．１ＭＨｚクロックを使用して９１５ＭＨｚ信号を５ＭＨｚ信号へ下方変換する回路の回路図である。
【図５８】本発明の一実施形態による、図５７の回路のシミュレーション波形を示す図である。
【図５９】本発明の一実施形態による、５００Ｋボーのボーレートで９１３ＭＨｚおよび９１７ＭＨｚの間で交番するＦＳＫソースに接続された、図５３の回路の概略図である。
【図６０Ａ】本発明の一実施形態によるエネルギー伝達システムの例を示す図である。
【図６０Ｂ】図６０Ａのシステムの例のタイミング図の例を示す図である。
【図６０Ｃ】図６０Ａのシステムの例のタイミング図の例を示す図である。
【図６１】本発明の一実施形態によるバイパスネットワークの例を示す図である。
【図６２】本発明の一実施形態によるバイパスネットワークの例を示す図である。
【図６３】本発明の一実施形態の例を示す図である。
【図６４Ａ】本発明の一実施形態によるリアルタイムアパーチャ制御回路の例を示す図である。
【図６４Ｂ】本発明の一実施形態による、リアルタイムアパーチャ制御のためのクロック信号の例のタイミング図を示す図である。
【図６４Ｃ】本発明の一実施形態による、リアルタイムアパーチャ制御のための任意選択のイネーブル信号の例のタイミング図を示す図である。
【図６４Ｄ】本発明の一実施形態による、リアルタイムアパーチャ制御のための反転クロック信号のタイミング図を示す図である。
【図６４Ｅ】本発明の一実施形態による、リアルタイムアパーチャ制御のための遅延クロック信号の例のタイミング図を示す図である。
【図６４Ｆ】本発明の一実施形態による、リアルタイムで制御されるアパーチャを有するパルスを含む、エネルギー伝達の例のタイミング図を示す図である。
【図６５】本発明の一実施形態の例を示す図である。
【図６６】本発明の一実施形態の例を示す図である。
【図６７】本発明の一実施形態の例を示す図である。
【図６８】本発明の一実施形態の例を示す図である。
【図６９Ａ】図６５の実施形態の例のタイミング図である。
【図６９Ｂ】図６６の実施形態の例のタイミング図である。
【図７０Ａ】図６７の実施形態の例のタイミング図である。
【図７０Ｂ】図６８の実施形態の例のタイミング図である。
【図７１Ａ】本発明の一実施形態の例を示す図である。
【図７１Ｂ】本発明による、電荷移動を判別するための式を示す図である。
【図７１Ｃ】本発明による、キャパシタ充電およびアパーチャの間の関係を示す図である。
【図７１Ｄ】本発明による、キャパシタ充電およびアパーチャの間の関係を示す図である。
【図７１Ｅ】本発明による、電力−電荷の関係式を示す図である。
【図７１Ｆ】本発明による、挿入損失式を示す図である。
【図７２】元のＦＳＫ波形５９０２および下方変換された波形５９０４を示す図である。
【図１Ａ】
0004580146.tif 000008
【図１Ｂ】
0004580146.tif 000009
【図１Ｃ】
0004580146.tif 000010
【図１Ｄ】
0004580146.tif 000011
【図２】
0004580146.tif 000012
【図３】
0004580146.tif 000013
【図４】
0004580146.tif 000014
【図５】
0004580146.tif 000015
【図６Ａ】
0004580146.tif 000016
【図６Ｂ】
0004580146.tif 000017
【図６Ｃ】
0004580146.tif 000018
【図６Ｄ】
0004580146.tif 000019
【図６Ｅ】
0004580146.tif 000020
【図６Ｆ】
0004580146.tif 000021
【図６Ｇ】
0004580146.tif 000022
【図６Ｈ】
0004580146.tif 000023
【図６Ｉ】
0004580146.tif 000024
【図７】
0004580146.tif 000025
【図８】
0004580146.tif 000026
【図９】
0004580146.tif 000027
【図１０】
0004580146.tif 000028
【図１１】
0004580146.tif 000029
【図１２】
0004580146.tif 000030
【図１３】
0004580146.tif 000031
【図１４】
0004580146.tif 000032
【図１５Ａ】
0004580146.tif 000033
【図１５Ｂ】
0004580146.tif 000034
【図１５Ｃ】
0004580146.tif 000035
【図１５Ｄ】
0004580146.tif 000036
【図１５Ｅ】
0004580146.tif 000037
【図１５Ｆ】
0004580146.tif 000038
【図１６】
0004580146.tif 000039
【図１７】
0004580146.tif 000040
【図１８】
0004580146.tif 000041
【図１９】
0004580146.tif 000042
【図２０Ａ】
0004580146.tif 000043
【図２０Ａ−１】
0004580146.tif 000044
【図２０Ｂ】
0004580146.tif 000045
【図２０Ｃ】
0004580146.tif 000046
【図２０Ｄ】
0004580146.tif 000047
【図２０Ｅ】
0004580146.tif 000048
【図２０Ｆ】
0004580146.tif 000049
【図２１】
0004580146.tif 000050
【図２２Ａ】
0004580146.tif 000051
【図２２Ｂ】
0004580146.tif 000052
【図２２Ｃ】
0004580146.tif 000053
【図２２Ｄ】
0004580146.tif 000054
【図２２Ｅ】
0004580146.tif 000055
【図２２Ｆ】
0004580146.tif 000056
【図２３Ａ】
0004580146.tif 000057
【図２３Ｂ】
0004580146.tif 000058
【図２３Ｃ】
0004580146.tif 000059
【図２３Ｄ】
0004580146.tif 000060
【図２３Ｅ】
0004580146.tif 000061
【図２３Ｆ】
0004580146.tif 000062
【図２４Ａ】
0004580146.tif 000063
【図２４Ｂ】
0004580146.tif 000064
【図２４Ｃ】
0004580146.tif 000065
【図２４Ｄ】
0004580146.tif 000066
【図２４Ｅ】
0004580146.tif 000067
【図２４Ｆ】
0004580146.tif 000068
【図２４Ｇ】
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【図２４Ｈ】
0004580146.tif 000070
【図２４Ｉ】
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【図２４Ｊ】
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【図２５】
0004580146.tif 000073
【図２６】
0004580146.tif 000074
【図２７】
0004580146.tif 000075
【図２８】
0004580146.tif 000076
【図２９】
0004580146.tif 000077
【図３０】
0004580146.tif 000078
【図３１】
0004580146.tif 000079
【図３２】
0004580146.tif 000080
【図３３】
0004580146.tif 000081
【図３４】
0004580146.tif 000082
【図３５】
0004580146.tif 000083
【図３６】
0004580146.tif 000084
【図３７】
0004580146.tif 000085
【図３８】
0004580146.tif 000086
【図３９】
0004580146.tif 000087
【図４０Ａ】
0004580146.tif 000088
【図４０Ｂ】
0004580146.tif 000089
【図４１】
0004580146.tif 000090
【図４２Ａ】
0004580146.tif 000091
【図４２Ｂ】
0004580146.tif 000092
【図４２Ｃ】
0004580146.tif 000093
【図４２Ｄ】
0004580146.tif 000094
【図４３】
0004580146.tif 000095
【図４４】
0004580146.tif 000096
【図４５Ａ】
0004580146.tif 000097
【図４５Ｂ】
0004580146.tif 000098
【図４５Ｃ】
0004580146.tif 000099
【図４５Ｄ】
0004580146.tif 000100
【図４６Ａ】
0004580146.tif 000101
【図４６Ｂ】
0004580146.tif 000102
【図４６Ｃ】
0004580146.tif 000103
【図４６Ｄ】
0004580146.tif 000104
【図４６Ｅ】
0004580146.tif 000105
【図４７】
0004580146.tif 000106
【図４８】
0004580146.tif 000107
【図４９Ａ】
0004580146.tif 000108
【図４９Ｂ】
0004580146.tif 000109
【図４９Ｃ】
0004580146.tif 000110
【図５０】
0004580146.tif 000111
【図５１Ａ】
0004580146.tif 000112
【図５１Ｂ】
0004580146.tif 000113
【図５２Ａ】
0004580146.tif 000114
【図５２Ｂ】
0004580146.tif 000115
【図５２Ｃ】
0004580146.tif 000116
【図５３】
0004580146.tif 000117
【図５４】
0004580146.tif 000118
【図５５】
0004580146.tif 000119
【図５６】
0004580146.tif 000120
【図５７】
0004580146.tif 000121
【図５８】
0004580146.tif 000122
【図５９】
0004580146.tif 000123
【図６０Ａ】
0004580146.tif 000124
【図６０Ｂ】
0004580146.tif 000125
【図６０Ｃ】
0004580146.tif 000126
【図６１】
0004580146.tif 000127
【図６２】
0004580146.tif 000128
【図６３】
0004580146.tif 000129
【図６４Ａ】
0004580146.tif 000130
【図６４Ｂ】
0004580146.tif 000131
【図６４Ｃ】
0004580146.tif 000132
【図６４Ｄ】
0004580146.tif 000133
【図６４Ｅ】
0004580146.tif 000134
【図６４Ｆ】
0004580146.tif 000135
【図６５】
0004580146.tif 000136
【図６６】
0004580146.tif 000137
【図６７】
0004580146.tif 000138
【図６８】
0004580146.tif 000139
【図６９Ａ】
0004580146.tif 000140
【図６９Ｂ】
0004580146.tif 000141
【図７０Ａ】
0004580146.tif 000142
【図７０Ｂ】
0004580146.tif 000143
【図７１Ａ】
0004580146.tif 000144
【図７１Ｂ】
0004580146.tif 000145
【図７１Ｃ】
0004580146.tif 000146
【図７１Ｄ】
0004580146.tif 000147
【図７１Ｅ】
0004580146.tif 000148
【図７１Ｆ】
0004580146.tif 000149
【図７２】
0004580146.tif 000150