(57)【要約】【課題】相関波形のＤ／Ｕを改善するとともに，送受信機の消費電力を小さくすることの可能な無線送信機を提供する。【解決手段】第１の拡散コードを用いてデータ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタ２０６と，第２の拡散コードを用いて＋τで第１のデータ信号を出力する第２のマッチドフィルタ２１６と，第２の拡散コードを用いて−τで第２のデータ信号を出力する第３のマッチドフィルタ２２０とを備え，第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，基準信号の周波数と第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとする。また，第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を増やすことで，第１〜第３のマッチドフィルタを狭帯域にする。【選択図】図６
2007173942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期パルスを発生させるパルス発生器と，
前記周期パルスを分配する分配器と，
前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第１の拡散コードを用いて，データ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタと，
前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ早く第１のデータ信号を出力する第２のマッチドフィルタと，
前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ遅く第２のデータ信号を出力する第３のマッチドフィルタと，
を備え，
前記基準信号の周波数と，前記第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとしたことを特徴とする，無線送信機。
【請求項２】
前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，前記基準信号の周波数と，前記第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとしたことを特徴とする，請求項１に記載の無線送信機。
【請求項３】
前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔を，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔よりも広くし，
前記基準信号の周波数を，前記第１，第２のデータ信号の周波数よりも小さくしたことを特徴とする，請求項１に記載の無線送信機。
【請求項４】
前記基準信号の周波数を３．５ＧＨｚとし，前記第１，第２のデータ信号の周波数を４．５ＧＨｚとしたことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項５】
周期パルスを発生させるパルス発生器と，
前記周期パルスを分配する分配器と，
前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第１の拡散コードを用いて，データ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタと，
前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ早く第１のデータ信号を出力する第２のマッチドフィルタと，
前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ遅く第２のデータ信号を出力する第３のマッチドフィルタと，
を備え，
前記基準信号の周波数と，前記第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとし，
前記第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，前記第１，第２の拡散コードの１チップ当たり３つ以上としたことを特徴とする，無線送信機。
【請求項６】
前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，前記基準信号の周波数と，前記第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとしたことを特徴とする，請求項５に記載の無線送信機。
【請求項７】
前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔を，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔よりも広くし，
前記基準信号の周波数を，前記第１，第２のデータ信号の周波数よりも小さくしたことを特徴とする，請求項５に記載の無線送信機。
【請求項８】
前記基準信号の周波数を３．５ＧＨｚとし，前記第１，第２のデータ信号の周波数を４．５ＧＨｚとしたことを特徴とする，請求項５〜７のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項９】
前記第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，前記第１，第２の拡散コードの１チップ当たり４つとしたことを特徴とする，請求項５〜８のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項１０】
前記基準信号の周波数帯域を３．１ＧＨｚ〜３．８ＧＨｚとし，前記第１，第２のデータ信号の周波数帯域を３．８ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚとしたことを特徴とする，請求項５〜９のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の無線送信機と，前記無線送信機から送信される信号を受信する無線受信機とを含む無線通信システムであって，
前記無線受信機は，
受信した信号を分配する分配器と，
前記分配された信号が入力されると，第１の拡散コードを用いて，データ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタと，
前記分配された信号が入力されると，第２の拡散コードを用いて，データ信号を出力する第２のマッチドフィルタと，
前記データ信号の前記基準信号に対する遅延時間を測定する遅延時間測定部と，
を備えたことを特徴とする，無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線送信機および無線通信システムにかかり，特に，ＳＡＷマッチドフィルタ（SAW Matched Filter，以下，単にマッチドフィルタともいう。）を用いた超広帯域無線通信方式（ＵＷＢ）による通信において，Ｄ／Ｕ（Desired／Undesired）の改善および低消費電力化が可能な，無線送信機および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス信号を用いた超広帯域無線送受信機に関して，特許第３５６４４６８号公報に開示された技術がある。同文献に開示された超広帯域無線送受信機について説明する。
【０００３】
超広帯域無線送受信機における自己相関と相互相関の関係について，図１６〜図２０を参照しながら説明する。まず，拡散符号（ＰＮ０）の自己相関について説明する。パルス発生器４０２で発生されたパルス信号は，分配器４０４によって分配され，マッチドフィルタ（ＰＮ０）４０６によって拡散される。増幅器４０８によって増幅された信号を出力信号（ａ）とする。図１７は出力信号（ａ）の波形を示す説明図である。
【０００４】
さらに，マッチドフィルタ（ＰＮ０）４１０によって拡散された信号を出力信号（ｂ）とする。出力信号（ｂ）は拡散符号ＰＮ０の自己相関信号である。図１８は出力信号（ｂ）の波形を示す説明図である。この自己相関信号のＤ／Ｕは，図１８に示したように，ｍ５のＶｃｏｒｒｅ１／ｍ６のＶｃｏｒｒｅ１＝４７．５６／７．３６６であり，Ｄ／Ｕは良好である。
【０００５】
次に，拡散符号（ＰＮ０）と拡散符号（ＰＮ１）の相互相関について説明する。図１６に示したように，パルス発生器４０２で発生されたパルス信号は，分配器４０４によって分配され，遅延回路４１２により所定時間（−τ）遅延した後，マッチドフィルタ（ＰＮ１）４１４によって拡散される。増幅器４１６によって増幅された信号を出力信号（ｃ）とする。図１９は出力信号（ｃ）の波形を示す説明図である。
【０００６】
さらに，マッチドフィルタ（ＰＮ０）４１８によって拡散された信号を出力信号（ｄ）とする。出力信号（ｄ）は拡散符号ＰＮ０，ＰＮ１の相互相関信号である。図２０は出力信号（ｄ）の波形を示す説明図である。この相互相関信号において，ｍ８のＶｃｏｒｒｅ１２＝２３．１７ｍＶとなっている。これは，上述のｍ５のＶｃｏｒｒｅ１＝４７．５６ｍＶ，ｍ６のＶｃｏｒｒｅ１＝７．３６６ｍＶとの比較で，大きな値になっており，相互相関信号が自己相関信号に与える影響が極めて大きいことが分かる。
【０００７】
次いで，超広帯域無線送受信機の構成と送受信される信号について，図２１〜図２３を参照しながら説明する。
【０００８】
（送信側）
図２１は従来の無線送信機の構成を示す説明図である。
無線送信機５００は，図２１に示したように，パルス信号を発生するパルス発生器５０２と，パルス信号を分配する分配器５０４と，基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）５０６と，データを生成するデータ生成器５０８と，スイッチ５１２，５２２を制御する制御回路５１０と，制御回路５１０により切り替えられるスイッチ５１２と，パルス信号を所定時間（＋τ）遅延させる遅延回路５１４と，データ信号（ＤＡＴＡ：０）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）５１６と，パルス信号を所定時間（−τ）遅延させる遅延回路５１８と，データ信号（ＤＡＴＡ：１）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）５２０と，制御回路５１０により切り替えられるスイッチ５２２と，基準信号ＲＥＦとデータ信号ＤＡＴＡとを合成する合成器５２４と，増幅器５２６と，アンテナ５２８と，を含んで構成される。
【０００９】
基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）５０６，および，データ信号（ＤＡＴＡ）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）５１６，５２０の周波数はｆ１である。周波数ｆ１は例えば４．０ＧＨｚである。
【００１０】
（受信側）
図２２は，従来の無線受信機の構成を示す説明図である。
無線受信機６００は，図２２に示したように，信号を受信するアンテナ６０２と，受信した信号を増幅する増幅器６０４と，受信した信号を分配する分配器６０６と，分配された信号が入力されると，拡散コード（ＰＮ０）を用いて，データ判定の基準となる基準信号Ｒｅｆを出力するマッチドフィルタ（ＰＮ０）６０８と，分配された信号が入力されると，拡散コード（ＰＮ１）を用いて，データ信号ＤＡＴＡを出力するマッチドフィルタ（ＰＮ０）６１０と，データ信号ＤＡＴＡの基準信号Ｒｅｆに対する遅延時間を測定する遅延時間測定部６１２と，を備えている。
【００１１】
基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）６０８，および，データ信号（ＤＡＴＡ）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）６１０の周波数はｆ１である。周波数ｆ１は例えば４．０ＧＨｚである。
【００１２】
このような構成によれば，送信側において，パルス発生器５０２で発生されたパルス信号はＳＡＷマッチドフィルタ（ＰＮ０）５０６によって拡散され基準パルス信号として出力される。一方，データ０，１に応じて遅延時間をそれぞれ＋τ，−τだけずらしたパルス信号はＳＡＷマッチドフィルタ（ＰＮ１）５１６，５２０によって拡散されデータパルス信号として出力される。そして，図２３に示したように，合成器５２４において，基準信号と，データ：０またはデータ：１のデータ信号とが合成されて，アンテナ５２８から送信される。
【００１３】
また，受信側において，マッチドフィルタ（ＰＮ０）６０８に基準パルス信号が入力され，マッチドフィルタ（ＰＮ１）６１０にデータパルス信号が入力されると，それぞれ自己相関波形を出力する。遅延時間測定部６１２は，その出力された信号のいずれかが先に入力されたかを検出し，データに復調する。
【００１４】
このように，特許第３５６４４６８号公報に開示された技術によれば，超広帯域無線通信方式において，高速の変復調用のデジタル回路を必要としないため，消費電力の低い低速のデジタル回路によって，超広帯域無線通信を行うことができる。
【００１５】
【特許文献１】特許第３５６４４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら上述のように，上記背景技術の方式では受信側のＳＡＷマッチドフィルタ（ＰＮ０）は，自己相関だけでなく，送信機側のＳＡＷマッチドフィルタ（ＰＮ１）との相互相関をも出力する。このため，自己相関だけでなく相互相関も良くなければＤ／Ｕが悪くなる。この結果，遅延時間測定部でのダイナミックレンジが低くなり，ビットエラーレート（Bit Error Rate）を悪化する原因となる。
【００１７】
従来の自己相関と相互相関について，図２４〜図２７を参照しながら説明する。
【００１８】
図２４は，図２１に示した無線送信機５００において，パルス発生器５０２が発生したパルス信号（（ａ）点）の信号波形を示す説明図である。図２４において，（ａ１）はパルス信号の様子を示し，（ａ２）は時間軸のスケールを変えて，１パルスを拡大した状態を示している。（ａ３）は（ａ２）を周波数軸に変換したものであり，周波数スペクトラムを示している。
【００１９】
図２５は，図２１に示した無線送信機５００において，アンテナ５２８から送信される送信信号（（ｂ）点）の信号波形を示す説明図である。図２５において，（ｂ１）は，基準信号Ｒｅｆとデータ信号ＤＡＴＡとの関係を示している。基準信号Ｒｅｆよりも＋τずれているデータ信号ＤＡＴＡがデータ０を表す。また，基準信号Ｒｅｆよりも−τずれているデータ信号ＤＡＴＡがデータ１を表す。（ｂ２）は，ＵＷＢの送信スペクトラムマスクと送信信号の周波数スペクトラムを示している。
【００２０】
図２６は，図２２に示した無線受信機６００において，基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）６０８の出力信号（（ｃ）点）の信号波形を示す説明図である。この信号のＤ／Ｕは，図２６に示したように，ｍ５のＶｃｏｒｒｅ１／ｍ６のＶｃｏｒｒｅ１＝８．８３３／４．１６０であり，Ｄ／Ｕは劣悪である。
【００２１】
図２７は，図２２に示した無線受信機６００において，データ信号ＤＡＴＡ側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）６１０の出力信号（（ｄ）点）の信号波形を示す説明図である。この信号のＤ／Ｕは，図２７に示したように，ｍ８のＶｃｏｒｒｅ２／ｍ９のＶｃｏｒｒｅ２＝８．４２６／４．３０３であり，Ｄ／Ｕは劣悪である。
【００２２】
本発明は，背景技術が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，相関波形のＤ／Ｕを改善するとともに，送受信機の消費電力を小さくすることの可能な，新規かつ改良された無線送信機および無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，周期パルスを発生させるパルス発生器と，前記周期パルスを分配する分配器と，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第１の拡散コードを用いて，データ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタと，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ早く第１のデータ信号を出力する第２のマッチドフィルタと，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ遅く第２のデータ信号を出力する第３のマッチドフィルタと，を備え，前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，前記基準信号の周波数と，前記第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとしたことを特徴とする，無線送信機が提供される。
【００２４】
かかる本発明の無線通信機では，第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，基準信号の周波数と，第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとしている。かかる構成とすることにより，自己相関のみならず相互相関をも良好にすることが可能である。この結果，受信側における遅延時間測定部でのダイナミックレンジの低下を防止することができ，ビットエラーレート（Bit Error Rate）を改善することが可能である。さらに，Ｄ／Ｕを改善したことで増幅器の負担を減らすことができ，低消費電力化を図ることが可能である。
【００２５】
基準信号の周波数と，第１，第２のデータ信号の周波数との関係については，例えば，前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，前記基準信号の周波数と，前記第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとすることが可能である。
【００２６】
また，前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔を，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔よりも広くし，前記基準信号の周波数を，前記第１，第２のデータ信号の周波数よりも小さくすることができる。
【００２７】
さらに具体的には，例えば，前記基準信号の周波数を３．５ＧＨｚとし，前記第１，第２のデータ信号の周波数を４．５ＧＨｚとすることができる。
【００２８】
上記課題を解決するため，本発明の第２の観点によれば，周期パルスを発生させるパルス発生器と，前記周期パルスを分配する分配器と，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第１の拡散コードを用いて，データ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタと，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ早く第１のデータ信号を出力する第２のマッチドフィルタと，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ遅く第２のデータ信号を出力する第３のマッチドフィルタと，を備え，前記第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，前記第１，第２の拡散コードの１チップ当たり３つ以上としたことを特徴とする，無線送信機が提供される。
【００２９】
かかる本発明の無線通信機では，第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，第１，第２の拡散コードの１チップ当たり３つ以上とした。これにより，拡散コードの１チップ当たりの電極数が２つである従来の構造と比較して，マッチドフィルタを狭帯域にすることが可能である。かかる構成とすることにより，自己相関のみならず相互相関をも良好にすることが可能である。この結果，受信側における遅延時間測定部でのダイナミックレンジの低下を防止することができ，ビットエラーレート（Bit Error Rate）を改善することが可能である。さらに，Ｄ／Ｕを改善したことで増幅器の負担を減らすことができ，低消費電力化を図ることが可能である。
【００３０】
より具体的には，前記第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，前記第１，第２の拡散コードの１チップ当たり４つとすることができる。
【００３１】
また，前記基準信号の周波数帯域を３．１ＧＨｚ〜３．８ＧＨｚとし，前記第１，第２のデータ信号の周波数帯域を３．８ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚとすることができる。ここで周波数帯域とは，例えば，減衰量（損失量）が０〜−１０［ｄＢ］の範囲の周波数をいう（例えば，図１５参照）。
【００３２】
上記課題を解決するため，本発明の第３の観点によれば，周期パルスを発生させるパルス発生器と，前記周期パルスを分配する分配器と，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第１の拡散コードを用いて，データ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタと，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ早く第１のデータ信号を出力する第２のマッチドフィルタと，前記分配器により分配された周期パルスが入力されると，第２の拡散コードを用いて，前記基準信号より所定の時間だけ遅く第２のデータ信号を出力する第３のマッチドフィルタと，を備え，前記第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，前記第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，前記基準信号の周波数と，前記第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとし，前記第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，前記第１，第２の拡散コードの１チップ当たり３つ以上としたことを特徴とする，無線送信機が提供される。
【００３３】
かかる本発明の無線通信機では，第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，基準信号の周波数と，第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとしている。さらに，第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，第１，第２の拡散コードの１チップ当たり３つ以上とした。これにより，拡散コードの１チップ当たりの電極数が２つである従来の構造と比較して，マッチドフィルタを狭帯域にすることが可能である。かかる構成とすることにより，自己相関のみならず相互相関をも良好にすることが可能である。この結果，受信側における遅延時間測定部でのダイナミックレンジの低下を防止することができ，ビットエラーレート（Bit Error Rate）を改善することが可能である。さらに，Ｄ／Ｕを改善したことで増幅器の負担を減らすことができ，低消費電力化を図ることが可能である。さらに，マッチドフィルタを狭帯域にすることで，挿入損失を低減できるので，さらに増幅器の負担を減らし，低消費電力化を図ることが可能である。
【００３４】
また，本発明の他の観点によれば，上記本発明の第１〜第３の観点にかかる無線送信機と，その無線送信機から送信される信号を受信する無線受信機とを含む無線通信システムが提供される。前記無線受信機は，受信した信号を分配する分配器と，前記分配された信号が入力されると，第１の拡散コードを用いて，データ判定の基準となる基準信号を出力する第１のマッチドフィルタと，前記分配された信号が入力されると，第２の拡散コードを用いて，データ信号を出力する第２のマッチドフィルタと，前記データ信号の前記基準信号に対する遅延時間を測定する遅延時間測定部と，を備えたことを特徴とする。
【００３５】
なお上記において，構成要素に付随して括弧書きで記した参照符号は，理解を容易にするため，後述の実施形態および図面における対応する構成要素を一例として記したに過ぎず，本発明がこれに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように，本発明によれば，自己相関のみならず相互相関をも良好にすることが可能である。この結果，受信側における遅延時間測定部でのダイナミックレンジの低下を防止することができ，ビットエラーレート（Bit Error Rate）を改善することが可能である。さらに，Ｄ／Ｕを改善したことで増幅器の負担を減らすことができ，低消費電力化を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる無線送信機および無線通信システムの好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３８】
まず，図１〜図５を参照しながら，本実施形態における自己相関と相互相関の関係について説明する。
【００３９】
図１は，自己相関と相互相関の関係を示す説明図である。
まず，２つのマッチドフィルタ１０６，１１０で，同一の拡散符号（ＰＮ０），同一の周波数（ｆ１）の場合について説明する。パルス発生器１０２で発生されたパルス信号は，分配器１０４によって分配され，マッチドフィルタ（ＰＮ０）１０６によって拡散される。増幅器１０８によって増幅された信号を出力信号（ａ）とする。図２は出力信号（ａ）の波形を示す説明図である。
【００４０】
さらに，マッチドフィルタ（ＰＮ０）１１０によって拡散された信号を出力信号（ｂ）とする。出力信号（ｂ）は拡散符号ＰＮ０の自己相関信号である。図３は出力信号（ｂ）の波形を示す説明図である。この自己相関信号のＤ／Ｕは，図３に示したように，ｍ５のＶｃｏｒｒｅ１／ｍ６のＶｃｏｒｒｅ１＝１５０．６／２５．４７であり，Ｄ／Ｕは良好である。
【００４１】
次に，２つのマッチドフィルタ１１４，１１８で，異なる拡散符号（ＰＮ０，ＰＮ１），異なる周波数（ｆ１，ｆ２）の場合について説明する。パルス発生器１０２で発生されたパルス信号は，分配器１０４によって分配され，遅延回路１１２により所定時間（−τ）遅延した後，マッチドフィルタ（ＰＮ１）１１４によって拡散される。増幅器１１６によって増幅された信号を出力信号（ｃ）とする。図４は出力信号（ｃ）の波形を示す説明図である。
【００４２】
さらに，マッチドフィルタ（ＰＮ０）１１８によって拡散された信号を出力信号（ｄ）とする。出力信号（ｄ）は拡散符号ＰＮ０，ＰＮ１の相互相関信号である。図５は出力信号（ｄ）の波形を示す説明図である。この相互相関信号において，ｍ８のＶｃｏｒｒｅ１２＝２０．００ｍＶとなっている。これは，上述のｍ５のＶｃｏｒｒｅ１＝１５０．６ｍＶ，ｍ６のＶｃｏｒｒｅ１＝２５．４７ｍＶとの比較で，小さな値になっており，相互相関信号が自己相関信号に与える影響が小さいことが分かる。
【００４３】
次いで，本実施形態にかかる無線送受信機の構成と送受信される信号について，図６〜図１５を参照しながら説明する。
【００４４】
（送信側）
図６は，本実施形態にかかる無線送信機の構成を示す説明図である。この無線送信機は，上記図１〜図５を参照して説明した基本概念に基づく構成を採用するものである。上述のように，２つのマッチドフィルタにおいて，異なる拡散符号（ＰＮ０，ＰＮ１），異なる周波数（ｆ１，ｆ２）とした場合に，相互相関が非常に良いことから，データ側のマッチドフィルタの周波数を，基準信号側のマッチドフィルタの周波数と異なるものとした点を特徴とする。
【００４５】
無線送信機２００は，図６に示したように，パルス信号を発生するパルス発生器２０２と，パルス信号を分配する分配器２０４と，基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）２０６と，データを生成するデータ生成器２０８と，スイッチ２１２，２２２を制御する制御回路２１０と，制御回路２１０により切り替えられるスイッチ２１２と，パルス信号を所定時間（＋τ）遅延させる遅延回路２１４と，データ信号（ＤＡＴＡ：０）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）２１６と，パルス信号を所定時間（−τ）遅延させる遅延回路２１８と，データ信号（ＤＡＴＡ：１）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）２２０と，制御回路２１０により切り替えられるスイッチ２２２と，基準信号ＲＥＦとデータ信号ＤＡＴＡとを合成する合成器２２４と，増幅器２２６と，アンテナ２２８と，を含んで構成される。
【００４６】
基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）２０６の周波数はｆ１であり，データ信号（ＤＡＴＡ）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）２１６，２２０の周波数はｆ２である。周波数ｆ１は例えば３．５ＧＨｚであり，周波数ｆ２は例えば４．５ＧＨｚである。
【００４７】
このように，本実施形態では，マッチドフィルタの周波数と周波数帯域を制御する点に特徴がある。以下に，マッチドフィルタの周波数と周波数帯域を制御する構成について説明する。図７は，マッチドフィルタ２０６の構成を示す説明図である。以下では，基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）２０６を代表的に説明するが，データ信号（ＤＡＴＡ）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）２１６，２２０についても同様である。
【００４８】
マッチドフィルタ２０６は，図７に示したように，圧電性基板２３０と，圧電性基板２３０上に形成された入力用電極部２３２および出力用電極部２３４を含んで構成される。出力用電極部２３４は，拡散符号の１チップを構成する電極２３６が複数並んで構成される。
【００４９】
図８は，出力用電極部２３４の電極２３６の数を変えた場合を示す説明図である。
図８に示したように，拡散符号の１チップを構成する電極のペア数を増減することにより，拡散信号の周波数帯域を変えることができる。本実施形態では，図８（ａ）に示した４ペアの電極を採用することにより，図８（ｂ）に示した２ペアの電極よりも周波数帯域を狭くすることができる。４ペアとするのは一例に過ぎず，通常用いられる２ペアの電極よりも周波数帯域を狭くするためには，３ペア以上の任意の電極を採用することができる。
【００５０】
図９は，出力用電極部２３４の電極２３６のピッチを変えた場合を示す説明図である。
図９に示したように，拡散符号の１チップを構成する電極のピッチを変えることにより，拡散信号の周波数を変えることができる。本実施形態では，４．５ＧＨｚと３．５ＧＨｚのように周波数を変えたマッチドフィルタを用いることを特徴としている。４．５ＧＨｚ用のマッチドフィルタには，図９（ａ）に示したようなピッチが狭い電極を用いることで，周波数を相対的に大きくすることができる。また，３．５ＧＨｚ用のマッチドフィルタには，図８（ｂ）に示したようなピッチが広い電極を用いることで周波数を相対的に小さくすることができる。
【００５１】
（受信側）
図１０は，本発明の一実施形態にかかる無線受信機の構成を示す説明図である。
無線受信機３００は，図１０に示したように，信号を受信するアンテナ３０２と，受信した信号を増幅する増幅器３０４と，受信した信号を分配する分配器３０６と，分配された信号が入力されると，拡散コード（ＰＮ０）を用いて，データ判定の基準となる基準信号Ｒｅｆを出力するマッチドフィルタ（ＰＮ０）３０８と，分配された信号が入力されると，拡散コード（ＰＮ１）を用いて，データ信号ＤＡＴＡを出力するマッチドフィルタ（ＰＮ０）３１０と，データ信号ＤＡＴＡの基準信号Ｒｅｆに対する遅延時間を測定する遅延時間測定部３１２と，を備えている。
【００５２】
基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）３０８の周波数はｆ１であり，データ信号（ＤＡＴＡ）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）３１０の周波数はｆ２である。周波数ｆ１は例えば３．５ＧＨｚであり，周波数ｆ２は例えば４．５ＧＨｚである。
【００５３】
以上，本実施形態にかかる無線通信システムの構成について説明した。次いで，本実施形態の自己相関と相互相関について説明する。
【００５４】
図１１は，図６に示した無線送信機２００において，パルス発生器２０２が発生したパルス信号（（ａ）点）の信号波形を示す説明図である。図１１において，（ａ１）はパルス信号の様子を示し，（ａ２）は時間軸のスケールを変えて，１パルスを拡大した状態を示している。（ａ３）は（ａ２）を周波数軸に変換したものであり，周波数スペクトラムを示している。
【００５５】
図１２は，図６に示した無線送信機２００において，アンテナ２２８から送信される送信信号（（ｂ）点）の信号波形を示す説明図である。図１２において，（ｂ１）は，基準信号Ｒｅｆとデータ信号ＤＡＴＡとの関係を示している。基準信号Ｒｅｆよりも＋τずれているデータ信号ＤＡＴＡがデータ０を表す。また，基準信号Ｒｅｆよりも−τずれているデータ信号ＤＡＴＡがデータ１を表す。（ｂ２）は，ＵＷＢの送信スペクトラムマスクと送信信号の周波数スペクトラムを示している。
【００５６】
図１３は，図１０に示した無線受信機３００において，基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）３０８の出力信号（（ｃ）点）の信号波形を示す説明図である。
この信号のＤ／Ｕは，図１３に示したように，ｍ５のＶｃｏｒｒｅ１／ｍ６のＶｃｏｒｒｅ１＝１９．２６／３．８０６であり，Ｄ／Ｕは良好である。
【００５７】
図１４は，図１０に示した無線受信機３００において，データ信号ＤＡＴＡ側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）３１０の出力信号（（ｄ）点）の信号波形を示す説明図である。
この信号のＤ／Ｕは，図１４に示したように，ｍ８のＶｃｏｒｒｅ２／ｍ９のＶｃｏｒｒｅ２＝２２．５１／３．４２４であり，Ｄ／Ｕは良好である。
【００５８】
図１５は，マッチドフィルタの周波数特性を示す説明図である。本実施形態では，基準信号Ｒｅｆ側のマッチドフィルタ（ＰＮ０）２０６の周波数をｆ１とし，データ信号（ＤＡＴＡ）側のマッチドフィルタ（ＰＮ１）２１６，２２０の周波数をｆ２とした。図１５において，符号（ａ）は周波数ｆ１を表している。周波数ｆ１＝３．５ＧＨｚである。また，符号（ｂ）は周波数ｆ２を表している。ｆ２＝４．５ＧＨｚである。また，符号（ｃ）は対比のために従来の周波数を表している。この従来の周波数＝４．０ＧＨｚである。
【００５９】
上記の各周波数において，減衰量（損失量）が０〜−１０［ｄＢ］の範囲を周波数帯域とすると，図１５に示したように，周波数ｆ１＝３．５ＧＨｚの周波数帯域は３．１ＧＨｚ〜３．８ＧＨｚである。同様に，周波数ｆ２＝４．５ＧＨｚの周波数帯域は３．８ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚであり，従来の周波数＝４．０ＧＨｚの周波数帯域は２．８ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚである。周波数ｆ１，ｆ２の周波数帯域が従来の周波数帯域よりも狭いのは，上述のように，マッチドフィルタの電極数を４ペアとしたためである（図８）。
【００６０】
このように，マッチドフィルタにおいて２つの異なる周波数ｆ１，ｆ２とし，周波数帯域を狭くすることで，図１５に示したように，２つの信号の信号特性を離すことができる。図１５によれば，符号（ａ）の波形と符号（ｂ）の波形の交点から，符号（ａ），（ｂ）の周波数まで１０ｄＢ以上離すことができる。これにより，自己相関のみならず相互相関をも良好にすることが可能である。
【００６１】
（本実施形態の効果）
以上のように，本実施形態によれば，第１のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔と，第２，第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極間隔とを異なるものとすることで，基準信号の周波数と，第１，第２のデータ信号の周波数とを異なるものとしている。かかる構成とすることにより，自己相関のみならず相互相関をも良好にすることが可能である。この結果，受信側における遅延時間測定部でのダイナミックレンジの低下を防止することができ，ビットエラーレート（Bit Error Rate）を改善することが可能である。さらに，Ｄ／Ｕを改善したことで増幅器の負担を減らすことができ，低消費電力化を図ることが可能である。
【００６２】
また，第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，第１，第２の拡散コードの１チップ当たり４つとした。これにより，拡散コードの１チップ当たりの電極数が２つである従来の構造と比較して，マッチドフィルタを狭帯域にすることが可能である。かかる構成とすることにより，自己相関のみならず相互相関をも良好にすることが可能である。この結果，受信側における遅延時間測定部でのダイナミックレンジの低下を防止することができ，ビットエラーレート（Bit Error Rate）を改善することが可能である。さらに，Ｄ／Ｕを改善したことで増幅器の負担を減らすことができ，低消費電力化を図ることが可能である。さらに，マッチドフィルタを狭帯域にすることで，挿入損失を低減できるので，さらに増幅器の負担を減らし，低消費電力化を図ることが可能である。
【００６３】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる無線送信機および無線通信システムの好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６４】
例えば，上記実施形態では，基準信号の周波数とデータ信号の周波数とを異なるものとし，さらに，狭帯域にした場合について説明したが，本発明はこれに限定されない。図１５などからも明らかなように，基準信号の周波数と，データ信号の周波数とを異なるものとすれば，必ずしも狭帯域にしなくても，本発明の効果を得ることができる。
【００６５】
また，上記実施形態では，基準信号の周波数ｆ１を３．５ＧＨｚとし，データ信号の周波数ｆ２を４．５ＧＨｚとし，ｆ１＜ｆ２の場合について説明したが，本発明はこれに限定されず，ｆ１＞ｆ２としてもよい。また，周波数ｆ１，ｆ２の値も一例に過ぎず，任意に設定することが可能である。
【００６６】
また，上記実施形態では，基準信号の周波数帯域を３．１ＧＨｚ〜３．８ＧＨｚとし，データ信号の周波数帯域を３．８ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚとした場合について説明したが，この周波数帯域の値は一例に過ぎず，任意に設定することが可能である。すなわち，従来の周波数帯域は２．８ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ程度であったが，これよりも帯域の狭い任意の周波数帯域に設定することが可能である。
【００６７】
また，上記実施形態では，第１〜第３のマッチドフィルタを構成する出力用電極部の電極数を，第１，第２の拡散コードの１チップ当たり４ペアとした場合について説明したが，本発明はこれに限定されない。すなわち，従来は出力用電極部の電極数が２ペアであったが，これを３ペア以上とすることにより，基準信号の周波数帯域を従来と比較して狭くすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は無線送信機および無線通信システムに利用可能であり，特に，ＳＡＷマッチドフィルタ（SAW Matched Filter）を用いた超広帯域無線通信方式（ＵＷＢ）による通信において，Ｄ／Ｕ（Desired／Undesired）の改善および低消費電力化が可能な，無線送信機および無線通信システムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】Ｄ／Ｕ改善のための回路構成を示す説明図である。
【図２】図１の（ａ）点における信号波形を示す説明図である。
【図３】図１の（ｂ）点における信号波形を示す説明図である。
【図４】図１の（ｃ）点における信号波形を示す説明図である。
【図５】図１の（ｄ）点における信号波形を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる無線送信機の構成を示す説明図である。
【図７】マッチドフィルタの構成を示す説明図である。
【図８】出力用電極部の電極の数を変えた場合を示す説明図である。
【図９】出力用電極部の電極のピッチを変えた場合を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる無線受信機の構成を示す説明図である。
【図１１】図６の（ａ）点における信号波形を示す説明図である。
【図１２】図６の（ｂ）点における信号波形を示す説明図である。
【図１３】図１０の（ｃ）点における信号波形を示す説明図である。
【図１４】図１０の（ｄ）点における信号波形を示す説明図である。
【図１５】マッチドフィルタの周波数特性を示す説明図である。
【図１６】従来の送信回路ブロックを示す説明図である
【図１７】図１６の（ａ）点における信号波形を示す説明図である。
【図１８】図１６の（ｂ）点における信号波形を示す説明図である。
【図１９】図１６の（ｃ）点における信号波形を示す説明図である。
【図２０】図１６の（ｄ）点における信号波形を示す説明図である。
【図２１】従来の無線送信機の構成を示す説明図である
【図２２】従来の無線受信機の構成を示す説明図である。
【図２３】従来の送信パルス列を示す説明図である。
【図２４】図２１の（ａ）点における信号波形を示す説明図である。
【図２５】図２１の（ｂ）点における信号波形を示す説明図である。
【図２６】図２２の（ｃ）点における信号波形を示す説明図である。
【図２７】図２２の（ｄ）点における信号波形を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０２  パルス発生器
１０４  分配器
１０６  マッチドフィルタ（ＰＮ０）
１０８  増幅器
１１０  マッチドフィルタ（ＰＮ０）
１１２  遅延回路（−τ）
１１４  マッチドフィルタ（ＰＮ１）
１１６  増幅器
１１８  マッチドフィルタ（ＰＮ０）
２００  無線送信機
２０２  パルス発生器
２０４  分配器
２０６  マッチドフィルタ（ＰＮ０）
２０８  データ
２１０  制御回路
２１２  スイッチ
２１４  遅延回路（＋τ）
２１６  マッチドフィルタ（ＰＮ１）
２１８  遅延回路（−τ）
２２０  マッチドフィルタ（ＰＮ１）
２２２  スイッチ
２２４  合成器
２２６  増幅器
２２８  アンテナ
２３０  圧電性基板
２３２  入力用電極部
２３４  出力用電極部
２３６  電極
３００  無線受信機
３０２  アンテナ
３０４  増幅器
３０６  分配器
３０８  マッチドフィルタ（ＰＮ０）
３１０  マッチドフィルタ（ＰＮ１）
３１２  遅延時間測定部
３１４  データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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