(57)【要約】低減された離散的な周波数成分を有する超広帯域（ＵＷＢ）を生成する方法は、フレーム同期信号および反転されたフレーム同期信号を定める。各フレームが生成されると、この方法は、フレームに含まれるフレーム同期信号または反転されたフレーム同期信号をランダムに選択する。選択されたデータが第１の値または第２の値を有する確率は実質的に等しく、それぞれの選択されたデータが第１の値を有する場合には、フレームにフレーム同期信号を割当て、選択されたデータが第２の値を有する場合には、フレームに反転されたフレーム同期信号を割当てる。フレーム同期信号は相関器によって検出され、相関の大きさはフレーム同期信号の検出を示すために用いられる。
2006508623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの反復データパターンを含むデータ信号により変調されたパルス信号を生成する方法であって、該変調されたパルス信号は、該反復データパターンに起因する低減された離散的な周波数成分を有し、該方法は、
該パルス信号を変調するために該データ信号を用いる前に、該データ信号における該反復パターンのインスタンスを定める工程と、
該インスタンスのうちの１つをランダムに反転させることにより、修正されたデータ信号を形成する工程と、
該修正されたデータ信号を用いて該パルス信号を変調する工程とを包含する、方法。
【請求項２】
前記パルス信号が、複数のフレームを含む超広帯域（ＵＷＢ）信号であり、前記反復データパターンが、該フレームの各々において所定の位置に生じるフレーム同期信号であり、前記インスタンスのうちの１つをランダムに反転させる前記工程が、
フレーム同期信号および反転されたフレーム同期信号を定める工程と、
各フレームが生成されるときに、ランダムなデータストリームからそれぞれのデータを選択する工程であって、該選択されたデータが第１の値または第２の値を有する確率は実質的に等しい、工程と、
該それぞれの選択されたデータが該第１の値を有する場合には、該フレームに該フレーム同期信号を割当て、該選択されたデータが該第２の値を有する場合には、該フレームに該反転されたフレーム同期信号を割当てる工程とを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反復データパターンが前記データ信号の全体にわたって生じ、前記反復ビットパターンのインスタンスを定める前記工程が、
該データ信号をブロックに分割する工程と、
各データブロックが生成されるときに、ランダムなデータストリームからそれぞれのデータを選択する工程であって、該選択されたデータが第１の値または第２の値を有する確率は実質的に等しい、工程と、
該それぞれの選択されたデータが該第１の値を有する場合には、該生成されたブロックを反転し、該選択されたデータが該第２の値を有する場合には、該生成されたブロックを変化させずに通過させる工程とを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記パルス信号が超広帯域（ＵＷＢ）信号である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
複数のフレームを含む超広帯域（ＵＷＢ）信号を生成する方法であって、各フレームはフレーム同期信号を含み、該方法は、
フレーム同期信号および反転されたフレーム同期信号を定める工程と、
各フレームが生成されるときに、ランダムなデータストリームからそれぞれのデータを選択する工程であって、該選択されたデータが第１の値または第２の値を有する確率は実質的に等しい、工程と、
該それぞれの選択されたデータが該第１の値を有する場合には、該フレームに該フレーム同期信号を割当て、該選択されたデータが該第２の値を有する場合には、該フレームに該反転されたフレーム同期信号を割当てる工程とを包含する、方法。
【請求項６】
前記フレーム同期信号を検出する工程をさらに包含し、
該同期フレーム同期信号を検出する該工程は、
該フレーム同期信号を前記ＵＷＢ信号と相関させることにより、大きさおよび極性を有する相関信号を生成する工程と、
該相関信号の該大きさにより生成された該信号の該大きさに応答して該フレーム同期信号が検出されたことを示す工程とを包含する、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超広帯域送信技術に関し、特に、超広帯域送信方式において送信されるデータを修正することにより、離散的な周波数成分に低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超広帯域（ＵＷＢ）技術は、長年、軍事用途に用いられてきた。米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）がＵＷＢ技術を組み入れたある種の新しい消費財の販売および事業を許可するというルールを発表したため、軍事用途以外の用途も間もなく可能になるであろう。
【０００３】
ＵＷＢ技術では、非常に短い持続期間のベースバンドパルスを用い、無線信号のエネルギーをほぼ０Ｈｚから数ＧＨｚにわたり非常に薄く広げる。ＵＷＢ信号を生成する技術はよく知られている。
【０００４】
商用アプリケーションを認めるＦＣＣの新たな決定における主要な動機は、ＵＷＢ送信には新たな周波数帯域が必要ではないということであり、これは、適切に設定されている場合には、ＵＷＢ信号は、相互干渉が無視し得る程度で、同じ周波数帯域における他のアプリケーションと共存し得るためである。しかし、無視し得る相互干渉を確保するために、ＦＣＣはＵＷＢアプリケーションに対する放出限界を規定する。ＦＣＣの基本的な要求は、ＵＷＢ方式が他のナローバンド通信方式と干渉する信号を生成しないということである。
【０００５】
ＵＷＢ信号の放出プロファイルは、ＵＷＢ信号の電力スペクトル密度（ＰＳＤ）を検討することにより決定され得る。確率論に基づく理想的な同期データパルスストリームのＰＳＤは、文献に良く記載されている。確率論的なアプローチを用いてランダムなタイミングジッタの存在下における時間ホッピングスペクトル信号拡散方式のＰＳＤの特徴は、Ｍｏｅら著の「Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｕｌｓｅ  Ｓｔｒｅａｍｓ  Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｂｙ  Ｍ−ａｒｙ  Ｃｙｃｌｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｒｅｓｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｊｉｔｔｅｒ．」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎ．ｏｎ  Ｃｏｍｍ．、第４６巻、第９号、１１３５ページ〜１１４５ページ（１９９８年９月）の論文に記載されている。この研究によると、ＵＷＢ信号の電力スペクトルは連続成分および離散成分から成る。連続成分はホワイトノイズのように振る舞い、ナローバンド通信方式に及ぼす影響は離散成分よりも小さい。従って、ＵＷＢ方式の設計における基本的な課題は、ＵＷＢ電力スペクトルの離散成分を低減することである。
【０００６】
ＵＷＢ技術には、レーダーのみならず、ネットワークおよび通信において可能性のあるアプリケーションがたくさんある。今日のセルラー方式および無線パーソナルネットワーク方式（例えばＰＡＮ方式）などの多重接続方式では、通常、フレーム同期を用いる。フレーム同期は、フレームの最初の部分に「同期ワード」と呼ばれる所定のビットパターンのストリングを用い、これにより、受信者は、データを送信するために用いられるクロック信号にそのクロック信号を同期させることができる。多くの無線方式において、特に、オーディオ／ビデオ方式などのサービス品質（ＱｏＳ）が保証されたマルチメディア方式において、実施の簡略化のためにフレームの長さは固定される。
【０００７】
しかし、後述するように、ＵＷＢ方式において所定の同期ワードを有する固定したフレームの長さを用いると、ＵＷＢ信号のＰＳＤにおいて強大な離散成分が生成され得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも１つの反復データパターンを含むデータ信号により変調されたパルス信号を生成する方法において具体化される。変調された信号は、反復データパターンに起因する低減された離散的な周波数成分を有する。この方法は、データ信号における反復パターンのインスタンスを定め、修正されたデータ信号によりパルス信号を変調する前に、インスタンスのうちの１つをランダムに反転させる。本発明の１つの局面によると、反復ビットパターンはフレーム同期ワードである。
【０００９】
本発明の１つの局面によると、反復データパターンはフレーム同期ワードである。
【００１０】
本発明の別の局面によると、データ信号はブロックに分割され、反復データパターンはそのブロックのうちの１つに含まれ、この方法により、データ信号の選択されたブロックはランダムに反転される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
クロックされたランダム数列のスペクトル密度の電力（ＰＳＤ）および固定したフレーム長データに用いられる同期ワードのＰＳＤを理解することは、本発明の動作を理解するためには有益である。
【００１２】
クロックされたランダム数列のＰＳＤは、理想的なデータ送信のＰＳＤをモデル化するものとして用いられ得る。デジタルに制御された信号が用いられると仮定すると、基本クロック周期Ｔｃの倍数でランダムな送信を生成する。この信号技術は、図１に示されるランダム数列によるクロックされた時間ホッピングとして知られており、（１）式に示されるようにモデル化される。
【００１３】
【数１】
2006508623.tif 000003
ここで｛ａｎ｝は、不平衡なバイナリーの独立同一分布（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｉｄｅｎｔｉｃａｌｌｙ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ（ｉ．ｉ．ｄ．））のランダム数列であり、｛εｎ｝はランダムな前縁を表す。｛ａｎ｝および｛εｎ｝は、定常値であり、互いに独立していると仮定する。
【００１４】
図１に示されるように、送信（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）１１０、１１２、１１４、１１６および１１８は、Ｔｃ秒間隔の立上りエッジを有する。送信１１０、１１６および１１８は正極性（＋１）を有し、その一方で、送信１１２および１１４は負極性（−１）を有する。
｛ａｎ｝の確率関数は（２）式により表され得る。
【００１５】
【数２】
2006508623.tif 000004
独立定常で確率的な数列｛εｎ｝に対して、連続成分および離散成分は周波数ドメインにおいて（３）式および（４）式に示されるようにモデル化され得るということが示された。
【００１６】
【数３】
2006508623.tif 000005
（３）式および（４）式は、任意の定常なタイミングジッタの存在下における、クロックされたランダム数列信号のＰＳＤの成分である。このジッタ項がゼロ（すなわち、εｎ＝０）であると仮定すると、上記の（３）式および（４）式は、（５）式および（６）式に簡略化され得る。
【００１７】
【数４】
2006508623.tif 000006
これらの式は、要求する（ｃｌａｉｍ）項の一部を表す関数を定義することにより、（７）式、（８）式、（９）式および（１０）式に示されるように、さらに簡略化され得る。
【００１８】
【数５】
2006508623.tif 000007
これらの項を用いることにより、Ｓｃ（ｆ）を表す（５）式およびＳｄ（ｆ）を表す（６）式は、（１１）式および（１２）式に示されるようにさらに簡略化され得る。
Ｓｃ（ｆ，ｐ）＝Ａ（ｆ）Ｄ（ｐ）      （１１）
Ｓｄ（ｆ，ｐ）＝Ｂ（ｆ）Ｃ（ｐ）      （１２）
図２は、関数Ｃ（ｐ）および関数Ｄ（ｐ）の確率ｐに対するグラフである。グラフに基づくと、次の関係、ｍａｘ  Ｃ（ｐ）＝Ｃ（０）＝Ｃ（１）＝１、ｍｉｎ  Ｃ（ｐ）＝Ｃ（０．５）＝０；ｍａｘ  Ｄ（ｐ）＝Ｄ（０．５）＝１、ｍｉｎ  Ｄ（ｐ）＝Ｄ（０）＝Ｄ（１）＝０が成り立つということが分かる。
【００１９】
上記の結果に基づくと、次の３つの関係が導き出され得る。
・Ｓｃ（ｆ，０）＝０  および  Ｓｄ（ｆ，０）＝Ｂ（ｆ）  （ｐ＝０の場合）
この場合には、Ｓｄ（ｆ）は最大値をとり、パルスに用いる波形によらず、信号の全てのエネルギーは離散成分である。
・Ｓｃ（ｆ，１）＝０  および  Ｓｄ（ｆ，１）＝Ｂ（ｆ）  （ｐ＝１の場合）
この場合にも同様に、Ｓｄ（ｆ）は最大値に達し、パルスに用いる波形によらず、信号の全てのエネルギーは離散成分である。
・Ｓｃ（ｆ，０．５）＝Ａ（ｆ）  および  Ｓｄ（ｆ，０．５）＝０  （ｐ＝０．５の場合）
この場合には、Ｓｃ（ｆ）は最大値に達し、パルスに用いる波形によらず、信号の全てのエネルギーは連続成分である。
【００２０】
上記の解析から、ＰＳＤの合計が同じままの場合には、ランダム数列の分布によって、連続成分と離散成分との間のＰＳＤの分布が決定され得るということが分かり得る。ランダム数列において正極性値の確率と負極性値の確率とが等しい場合には、信号の全てのエネルギーは連続成分である。
【００２１】
ところで、Ａ（ｆ）とＢ（ｆ）との関係を検討することは有益である。ＰＳＤの合計はｐ＝０およびｐ＝０．５に対して同じであり、すなわち、Ｓ（ｆ、０）＝Ｓ（ｆ、０．５）であるために、（１３）式、（１４）式または（１５）式の関係が得られる。
【００２２】
【数６】
2006508623.tif 000008
（１５）式から、次の３つの事実が分かり得る。
・等式の左辺におけるＰＳＤの合計（すなわち、連続成分）は、等式の右辺におけるＰＳＤの合計（すなわち、離散成分）と等しい。
・左辺におけるＰＳＤは全ての周波数にわって分布され、その一方で、右辺におけるＰＳＤは１／Ｔｃの間隔の離散的な周波数にのみ分布される。これは、左辺におけるＰＳＤは右辺におけるＰＳＤよりも広範囲に分布されるということを意味する。
・上記の２つの事実より、（１５）式の左辺の大きさは右辺の大きさよりも小さい。
【００２３】
（１５）式の右辺に１／Ｔｃのスケール倍数（ｆａｃｔｏｒ）があるということが、上記の記述の他の説明である。フレーム速度が速い場合（Ｔｃ＜＜１秒）には、右辺の大きさは左辺の大きさよりも大きいということを意味する。
【００２４】
上記の解析から、優れた設計により、ＰＳＤの離散成分が低減され、または消去されるということが分かり得る。本発明の例示的な実施形態において、ｐは０．５になるように選択される。従って、全てのエネルギーは連続成分になる。
【００２５】
上記の理論解析に基づいて、固定したフレーム長を有するＵＷＢ信号のフレーム同期パターン（同期ワード）により生じる離散成分を低減させるように、方法は工夫され得る。今日の無線実施において、通常、同期ワードは基本クロック周期Ｔｃの倍数で送信される。例えば、図３には、同期ワード３１０、同期ワード３１２、同期ワード３１４、同期ワード３１６および同期ワード３１８のみが示される。それらの同期ワードに対応するフレームは省略される。この例において、同期ワードはＴｃの間隔で生じる。同期ワード３１０、同期ワード３１２、同期ワード３１４、同期ワード３１６および同期ワード３１８の各々は、数ビットまたは数個の記号から成る。一部の同期ワード（３１０、３１６および３１８）は正極性を有し、その一方、他の同期ワード（３１２および３１４）は負極性を有するということがわかる。
【００２６】
例示的な同期ワードの各々はＬシンボルから成り、またシンボル時間はＴｂとして示される。先の例と同様に、同期ワードの包括モデルは（１６）式により与えられる。
【００２７】
【数７】
2006508623.tif 000009
同期ワードは、通常、（１７）式に示されるように固定したパターンを有し、
ａｎ，ｌ＝ｂｌａｎ，０      （１７）
ｂｌは（１８）式に示されるように固定したパターンを有するため、
【００２８】
【数８】
2006508623.tif 000010
同期ワードモデルは（１９）式に示されるように変更され得る。
【００２９】
【数９】
2006508623.tif 000011
（２０）式および（２１）式に示されるように項ｃｎおよび項ｗｓ（ｔ−ｎＴｃ）を定義することにより、
【００３０】
【数１０】
2006508623.tif 000012
同期ワードモデルは（２２）式に示されるようにさらに変更され得る。
【００３１】
【数１１】
2006508623.tif 000013
２つの同期ワード
【００３２】
【数１２】
2006508623.tif 000014
を用い、それらが相当するビットにおいて反対の値をとる場合には、それらの確率関数は、（２３）式により記載され得る。
【００３３】
【数１３】
2006508623.tif 000015
次いで、同期式（ｃｌｏｃｋｅｄ）ランダム数列の解析などで、連続成分および離散成分は、周波数領域において（２４）式および（２５）式に示されるように表され得る。
【００３４】
【数１４】
2006508623.tif 000016
ここで、関数Ａ（ｆ）および関数Ｂ（ｆ）の項Ｗｓ（ｆ）は同期ワードのＰＳＤである。
【００３５】
同期式ランダム数列の解析などで、ｐが０．５に選ばれる場合には次の関係が成り立つ。
Ｓｃ（ｆ，０．５）＝Ａ（ｆ）  および  Ｓｄ（ｆ，０．５）＝０
この場合には、Ｓｃ（ｆ）は最大値に達し、パルスに用いられる波形によらずに、全てのエネルギーは連続成分になる。上記の複数の同期ワードにおけるＰＳＤの解析に基づき、フレーム同期に次のメカニズムが提案される。
１．ＵＷＢ信号の変調は、異なった極性または相は同一の大きさを有するが、異なった符合を有する二極性変調または二相変調である。
２．フレーム同期に２つの同期ワードを用いる。
３．２つの同期ワードの長さは同じであり、２つの同期ワードの対応するビットが反対の値を有する。
４．同期ワードの１つが１つのフレームにおいて選択され、その同期ワードは、（２６）式により与えられる均一に分布した関数を有するランダム数列｛ｂｎ｝により制御される。
【００３６】
【数１５】
2006508623.tif 000017
上記の処理を行う際に、数列｛ａｎ｝は、排他的論理和（ＸＯＲ）演算を用いて制御数列｛ｂｎ｝に結合される。従って、新たな数列｛ｃｎ｝は（２７）式に示されるように生成される。
【００３７】
【数１６】
2006508623.tif 000018
｛ａｎ｝および｛ｂｎ｝の確率関数は（２８）式および（２９）式により与えられる。
【００３８】
【数１７】
2006508623.tif 000019
このＸＯＲ演算は表１に示される。
【００３９】
【表１】
2006508623.tif 000020
｛ｃｎ｝の確率は（３０）式に示されるように得られ得る。
Ｐｒ｛ｃｎ＝１｝＝Ｐｒ｛ａｎ＝１，ｂｎ＝−１｝＋Ｐｒ｛ａｎ＝−１，ｂｎ＝１｝（３０）
｛ａｎ｝および｛ｂｎ｝は独立であるために、（３０）式は、
Ｐｒ｛ｃｎ＝１｝＝Ｐｒ｛ａｎ＝１｝Ｐｒ｛ｂｎ＝−１｝＋Ｐｒ｛ａｎ＝−１｝Ｐｒ｛ｂｎ＝１｝＝ｐ＊０．５＋（１−ｐ）＊０．５＝０．５
となる。同様に、ｃｎが−１である確率は、
Ｐｒ｛ｃｎ＝−１｝＝Ｐｒ｛ａｎ＝１｝Ｐｒ｛ｂｎ＝１｝＋Ｐｒ｛ａｎ＝−１｝Ｐｒ｛ｂｎ＝−１｝＝ｐ＊０．５＋（１−ｐ）＊０．５＝０．５
である。従って、｛ｃｎ｝の確率関数は（３１）式により与えられる。
【００４０】
【数１８】
2006508623.tif 000021
これを実行することにより、不平衡な数列は平衡な数列になり、同期ワードからのエネルギーはＰＳＤの離散成分から連続成分へと移される。
【００４１】
先に（１９）式を参照しながら記載したように、上記のスキームの適用後における同期ワードは次のようにモデル化される。このスキームでは、（２６）式を参照して上述したランダム数列ｂｎに対応して、選択された同期ワードの極性をランダムに反転する。
【００４２】
【数１９】
2006508623.tif 000022
送信信号は（３２）式により表され得る。
【００４３】
【数２０】
2006508623.tif 000023
時刻ｎにおいて、受信信号は（３３）式により表され得る。
【００４４】
【数２１】
2006508623.tif 000024
ベースバンドにおける同期は同期ワードを検出することによりなされる。これは、通常、受信データｒ（ｎ）を介して
【００４５】
【数２２】
2006508623.tif 000025
から成る相関ウィンドウをスライドさせること、および、各時刻における相関関数を計算することによりなされる。スライドさせられるウィンドウが正しい位置にある場合には、次の相関演算は（３４）式により表され得、（３４）式は、受信データが相関ウィンドウと揃っている場合には、（３５）式に低減される。
【００４６】
【数２３】
2006508623.tif 000026
ここで、ｂｎは１または−１である。従って、Ｉ（ｎ）が最大値または最小値に達するときに、同期ワードは検出される。すなわち、Ｉ（ｎ）の大きさが最大値をとる場合には、同期ワードは検出される。
【００４７】
ベースバンドにおける信号が、（１、−１）ではなく、サンプリングされたパルス波形である場合には、相関のテンプレートは相関計算用のサンプリングされたパルス波形のデータを用いる。検出の基準は変わらない。
【００４８】
図４Ａおよび図４Ｂはシミュレーション信号を示し、この信号は、本発明の方法を評価するために用いられ得る。シミュレーションの結果は図５Ａ〜図５Ｆに示される。このシミュレーションでは、ペリオドグラムＰＳＤエミュレータを用いて、異なったＵＷＢ信号のＰＳＤを計算する。このシミュレーションは、単一パルス４００は３１個のサンプルにより表され、時間間隔Ｔｃを占めるフレームサイズＴ＿フレームは２５６個のサンプルを含むように構成される。３２７６８点を有する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算が、ＵＷＢ信号の３２７６８個のサンプルに対して、その信号のＰＳＤを評価するために、行われる。単一の評価は大きな評価バイアスに左右され得るため、および、ＦＣＣの規則がＰＳＤの平均値に対して限度を設定しているため、ＰＳＤの評価を５００回することにより、ＰＳＤの評価を滑らかにする。
【００４９】
シミュレーションの結果は図５Ａ〜図５Ｆに示される。図５Ａは、１つのパルスのＰＳＤを示し、図５Ｃは、Ｎｈ＝４の可能ホップ回数を有するタイムホッピングパルスのＰＳＤを示す。図５Ｅは、Ｎｈ＝２の可能ホップ回数を有するタイムホッピングパルスのＰＳＤを示し、図５Ｂは、確率ｐ＝０．２５の場合における二相パルスのＰＳＤを示し、図５Ｄは、確率ｐ＝０．５の場合における二相パルスのＰＳＤを示し、図５Ｆは、確率ｐ＝１．０の場合における二相パルスのＰＳＤを示す。実際には、図５Ｆは、Ｎｈ＝１のホップ回数を有するタイムホッピング信号のＰＳＤをも示す。
【００５０】
この結果は、
・タイムホッピングを用いることにより、図５Ｃ、図５Ｅおよび図５Ｆに示されるように、ホップ回数が増えるにつれてＰＳＤはより滑らかになる。しかし、ピーク周波数の振幅はほとんど変化せず、約２３ｄＢである。また、ホップ回数が増えることはチャンネルの有用性が低いことを意味する。ＰＳＤの低減とチャンネル容量の増大とは相克する。
・二相パルスを用いることにより、図５Ｆに示されるように、ｐ＝１．０またはｐ＝０．０である場合には離散成分のみが存在し、図５Ｄに示されるように、ｐ＝０．５である場合には連続成分のみが存在する。両者の間では、図５Ｂに示されるように、連続成分と離散成分とがともに存在する。
・二相パルスを使用することにより、図５Ｆに示されるように、ｐ＝１．０またはｐ＝０．０である場合にはピーク周波数の振幅は最大値に達し、約２３ｄＢであり、図５Ｄに示されるように、ｐ＝０．５である場合にはピーク周波数の振幅は最小値、約３ｄＢである。
・ｐ＝０．５の場合の二相パルスのＰＳＤにおけるピーク周波数の振幅は、他の場合と比べて最も小さく、タイムホッピングの場合と比べて約２０ｄＢ低い。
ことを示す。
【００５１】
上記の結果は、図５Ｄに表される提案された機構により、ＵＷＢ信号のＰＳＤを低減し得ることを示す。タイムホッピング技術と比べて、よい性能を有し、かつ、実施しやすい。
【００５２】
上述した実施は、ＵＷＢ通信において現れる特定の反復データ、すなわち同期ワードに集中して記載した。ＵＷＢ通信では、通常、刊行物ではパルス位置変調（ＰＰＭ）を用いる。それらの信号は反復成分を有し得るが、この反復成分は同期ワードに限定されない。タイムホッピングは、これらのＵＷＢ信号のＰＳＤにおける離散成分を低減し、または、消去するために提案されてきた。しかし、上述したように、多重接続通信システム、特に無線アドホックネットワークとの関連で、タイムホッピングを実施するのは困難である。
【００５３】
上記の複数の同期ワードにおけるＰＳＤの解析に基づき、ペイロードデータにも同一の原理を適用し得、それにより、データの反復的な性質により生じ得るＰＳＤの離散成分を低減するということが分かり得る。従って、ペイロードデータに対して次の機構が提案される。
１．変調は、２つの極性または２つの相が同じ大きさを有するが異なった符合を有する二極性型または二相型の変調である。
２．１つのブロックにある全てのデータは、元の値をとり、または、反対の値（反転された値）をとる。これは、３．２節に定義されるランダム数列｛ｂｎ｝により制御される。
３．データブロックにおいて、そのブロックのデータが反転されたか否かを示すために１つのビットが用いられる。
【００５４】
フレーム同期の解析と同様に、全てのエネルギーはＰＳＤの連続成分になる。
【００５５】
本発明は、反復的に発生するフレーム同期ワードに関連するＵＷＢ信号におけるＰＳＤの離散成分を低減し、または、消去する機構に関する。本発明は、この概念をペイロードデータにも広げる。本発明に対して記載した実施は、タイムホッピングよりも簡単であり、ＵＷＢ多重接続通信およびアドホックネットワークにおいて使用され得る。例示的な実施形態という形で本発明を記載した。しかし、上述したように、以下の請求項の範囲内で実行され得るということを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】二極性変調または二相変調を用いるＵＷＢ信号の記述に有用な信号パルス図である。
【図２】関数Ｃ（ｐ）および関数Ｄ（ｐ）の確率に対するグラフである。
【図３】ＵＷＢ信号のフレーム同期パルスへの本発明の適用の記述に有用な信号パルス図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、本発明のシミュレーションの記述に有用な信号図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅおよび図５Ｆは、周波数の振幅に対する図であり、シミュレーションの結果の記述に有用である。
【図１】
2006508623.tif 000027
【図２】
2006508623.tif 000028
【図３】
2006508623.tif 000029
【図４】
2006508623.tif 000030
2006508623.tif 000031
【国際調査報告】
2006508623.tif 000032
2006508623.tif 000033