KR20040078728A - Ultra wide band communication system using frequency hopping-time hopping gaussian wave packet and method thereof - Google Patents

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KR20040078728A
KR20040078728A KR1020030013530A KR20030013530A KR20040078728A KR 20040078728 A KR20040078728 A KR 20040078728A KR 1020030013530 A KR1020030013530 A KR 1020030013530A KR 20030013530 A KR20030013530 A KR 20030013530A KR 20040078728 A KR20040078728 A KR 20040078728A
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권도훈
김용석
권오상
장경훈
김완진
이우경
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삼성전자주식회사
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Abstract

PURPOSE: A UWB(Ultra Wide Band) communication system using a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet is provided to allocate different outputs to each of the sub-bands into which the entire usable frequency band is divided. CONSTITUTION: A frequency-time code generator(703) generates a frequency code for selecting a sub-band for transmitting data when the data is inputted, and a time code for selecting the time when the data is transmitted. A frequency synthesizer(706) generates a frequency corresponding to the frequency code during a predetermined time. When the inputted data is modulated in a preset modulation method, a pulse generator(705) generates a baseband pulse corresponding to the modulated result. A timer(702) controls so that the frequency synthesizer(706) can generate the frequency corresponding to the frequency code during only the time slot corresponding to the time code, and controls so that the pulse generator(705) can generate the baseband pulse corresponding to the modulated result during that time slot only. A mixer(707) mixes the baseband pulse with the frequency, and then outputs it, that is, a frequency hopping-time hopping wave packet.

Description

주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 사용하는 초광대역 통신 시스템 및 그 제어 방법{ULTRA WIDE BAND COMMUNICATION SYSTEM USING FREQUENCY HOPPING-TIME HOPPING GAUSSIAN WAVE PACKET AND METHOD THEREOF}ULTRA-WIDE BAND COMMUNICATION SYSTEM USING FREQUENCY HOPPING-TIME HOPPING GAUSSIAN WAVE PACKET AND METHOD THEREOF

본 발명은 초광대역 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 가우시안 웨이브 패킷을 사용하는 초광대역 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to ultra-wideband communication systems, and more particularly to ultra-wideband communication systems and methods using Gaussian wave packets.

일반적으로, 초광대역의 주파수 스펙트럼을 이용하는 통신 방식은 군사용 통신 기술로 오랫동안 연구되고 사용되어 왔다. 그러나, 최근에는 상기 초광대역의 주파수 스펙트럼을 사용하는 초광대역(UWB: Ultra Wide Band) 통신 시스템이 저가의 고속 통신을 위한 근거리 무선 통신 시스템으로서 활발하게 연구되고 있다. 상기 초광대역 통신시스템은 현재 3.1~10.6GHz의 주파수 대역을 사용하고 있다. 상기 초광대역 통신 시스템에 관련하여 Time Domain사가 특허 출원한 공개특허WO0195508는 전체 주파수 대역을 이용하여 펄스를 생성하고 펄스 위치 변조 방식을 사용하는 수신기를 개시하고 있다. 상기 공개 특허 WO0195508의 수신기 구조는 도 1에 도시되어 있으며, 상기 공개 특허 WO0195508의 수신기는 프레임(frame) 길이를 주기적으로 발생하는 연속 펄스 신호의 주파수 스펙트럼상의 불연속 성분의 크기를 감소시키기 위해서 시간 호핑(time hopping) 방식을 채택하고 있다. 그런데, 일반적으로 초광대역 통신 시스템에 상기 시간 호핑 방식을 적용할 때 그 펄스 폭은 130ps 정도가 되며, 따라서 펄스 위치 변조된 펄스를 수신기측에서 성공적으로 복조하기 위해서는 수 ps 단위의 시간 분해능이 뛰어난 타이머(timer)의 구현이 필수적으로 요구되며, 상기 시간 분해능이 뛰어난 타이머를 구현하는 것은 난이하다는 문제점을 가지고 있다.In general, communication schemes using the ultra-wide frequency spectrum have long been studied and used as military communication technology. Recently, however, an ultra wide band (UWB) communication system using the ultra wide frequency spectrum has been actively studied as a short range wireless communication system for high speed and low cost communication. The ultra wideband communication system is currently using a frequency band of 3.1 ~ 10.6GHz. Patent Publication WO0195508 filed by Time Domain, Inc., relates to the ultra-wideband communication system, and discloses a receiver that generates a pulse using the entire frequency band and uses a pulse position modulation scheme. The receiver structure of the published patent WO0195508 is shown in FIG. 1, and the receiver of the published patent WO0195508 uses time hopping to reduce the magnitude of the discontinuous component in the frequency spectrum of the continuous pulse signal which periodically generates the frame length. time hopping). However, in general, when the time hopping method is applied to an ultra wideband communication system, the pulse width is about 130 ps. Therefore, in order to successfully demodulate a pulse position modulated pulse at the receiver, a timer having a high time resolution of several ps is required. The implementation of (timer) is essential, and it is difficult to implement a timer having excellent time resolution.

또한, 상기 초광대역 통신 시스템에 관련하여 XtremeSpectrum사가 특허 출원한 공개특허 WO0193443는 2진 위상 쉬프트 키잉(BPSK: Binary Phase Shift Keying, 이하 "BPSK"라 칭하기로 한다) 변조 방식을 사용하며, 시간 호핑 방식을 사용하는 송수신기를 개시하고 있다. 상기 공개 특허 WO0193443의 송수신기 구조는 도 2에 개시되어 있으며, 상기 공개 특허 WO0193443의 송수신기 역시 상기 공개 특허 WO0195508의 수신기와 마찬가지로 사용 가능한 전 주파수 대역을 사용함으로써 생성할 수 있는 가장 짧은 펄스를 이용한다. 따라서, 상기 가장 짧은 펄스를 수신기측에서 성공적으로 복조하기 위해서는 수 ps 단위의 시간 분해능이 뛰어난 타이머의 구현이 필수적으로 요구되며, 상기 시간 분해능이 뛰어난 타이머를 구현하는 것은 난이하다는 문제점을 가지고 있다.In addition, Patent Application No. WO0193443, filed by XtremeSpectrum in connection with the ultra-wideband communication system, uses a Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation scheme, and uses a time hopping scheme. It discloses a transceiver that uses. The transceiver structure of the published patent WO0193443 is shown in FIG. 2, and the transceiver of the published patent WO0193443 also uses the shortest pulse that can be generated by using the full available frequency band as in the receiver of the published patent WO0195508. Therefore, in order to successfully demodulate the shortest pulse on the receiver side, it is essential to implement a timer having excellent time resolution of several ps, and it is difficult to implement a timer having excellent time resolution.

상기에서 설명한 바와 같이, 상기 공개 특허 WO0195508의 송수신기 및 공개 특허 WO0193443의 송수신기는 사용 가능한 주파수 대역을 모두 사용하여 짧은 펄스를 생성하고, 상기 짧은 펄스를 실제 신호 송수신에 사용함으로써 주파수 영역(frequency domain)에서 스펙트럼의 쉐이핑(shaping)이 난이하거나 혹은 불가능하다는 단점을 가진다. 한편, 상기 초광대역 통신 시스템의 송신기가 만족해야 하는 스펙트럼 마스크(spectrum mask)는 사용이 허가된 주파수 대역 밖에서는 매우 낮은 출력 밀도를 정의하고 있다. 따라서, 전체 주파수 대역을 사용하는 짧은 펄스를 사용할 경우 상기 사용이 허가된 사용 주파수 대역 밖에서의 출력 밀도를 만족시키기 위해 송신되는 신호 자체의 크기를 줄여야만 하는 문제점이 있다.As described above, the transceiver of published patent WO0195508 and the transceiver of published patent WO0193443 generate short pulses using all available frequency bands, and use the short pulses for actual signal transmission and reception in the frequency domain. The disadvantage is that shaping of the spectrum is difficult or impossible. On the other hand, the spectrum mask that the transmitter of the ultra-wideband communication system must satisfy defines a very low output density outside the licensed frequency band. Therefore, there is a problem in that when a short pulse using the entire frequency band is used, the size of the transmitted signal itself must be reduced in order to satisfy the output density outside the licensed use frequency band.

그래서 상기 초광대역 통신 시스템에서는 사용가능한 전체 주파수 대역을 사용하지 않고 상기 전체 주파수 대역을 미리 설정된 설정 개수의 서브 대역(sub-band)들로 분할하고, 상기 서브 대역들을 사용한 펄스를 사용하는 방안이 제안되었다. 상기 서브 대역들을 이용하는 초광대역 통신 시스템의 송수신기 구조는 미합중국 등록 특허 US 6,031,862에서 개시하고 있으며, 상기 미합중국 등록 특허 US 6,031,862의 송신기 구조는 도 3에 도시되어 있다. 상기 미합중국 등록 특허 US 6,031,862의 송신기는 사용 가능한 전체 주파수 대역을 미리 설정된 설정 개수의 서브 밴드들로 분할하고, 상기 분할된 서브 밴드들 각각을 하나의 독립적인 채널로 사용하는 방식을 사용하고 있다. 이렇게 하나의 서브 대역을 하나의 채널로 사용하는 방식을 사용할 경우 송수신기는 사용할 채널이 결정되면 국부 발진기의 발진 주파수를 고정시키고 해당 대역의 주파수만을 사용한다. 그러나, 이렇게 결정된 하나의 서브 채널에 대해서만 해당 대역의 주파수만을 사용하기 때문에 나머지 서브 채널들에 해당하는 주파수 대역들은 전혀 사용되지 않아 주파수 확산 효과면에서 저하를 가져오며, 따라서 평균 출력 스펙트럼 레벨을 감소시키지 못한다는 문제점을 가진다.Therefore, in the ultra-wideband communication system, a method of dividing the entire frequency band into a predetermined set number of subbands without using all available frequency bands and using a pulse using the subbands is proposed. It became. The transceiver structure of an ultra-wideband communication system using the subbands is disclosed in US Pat. No. 6,031,862, and the transmitter structure of US Pat. No. 6,031,862 is shown in FIG. The transmitter of US Pat. No. 6,031,862 divides the entire available frequency band into a preset number of subbands and uses each of the divided subbands as an independent channel. In this case, when the sub-band is used as one channel, the transceiver sets the oscillation frequency of the local oscillator and uses only the frequency of the corresponding band when the channel to be used is determined. However, since only the frequency of the corresponding band is used for only one sub-channel determined in this way, the frequency bands corresponding to the remaining sub-channels are not used at all, resulting in a deterioration in frequency spreading effect, thus reducing the average output spectral level. Has the problem.

따라서, 본 발명의 목적은 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 사용하는 초광대역 통신 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultra wideband communication system using a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet and a control method thereof.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 송신기는; 초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 송신기에 있어서, 데이터가 입력되면 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 데이터를 전송할 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 데이터를 전송할 시간을 선택하는 시간 코드를 생성하는 주파수-시간 코드 생성기와, 소정 제어에 따라 소정 시간 동안 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 주파수 합성기와, 소정 제어에 따라 소정 시간 동안 상기 입력 데이터를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조할 경우의 결과에 상응하게 기저 대역 펄스를 발생하는 펄스 생성기와, 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 합성기가 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하도록 제어하며, 상기 타임 슬럿 동안만 상기 펄스 생성기가 상기 변조 결과에 상응하게 기저 대역 펄스를 발생하도록 제어하는 타이머와, 상기 펄스생성기에서 발생한 기저 대역 펄스를 상기 주파수 합성기에서 발생하는 주파수를 믹싱하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷으로 출력하는 믹서를 포함함을 특징으로 한다.The transmitter of the present invention for achieving the above object; A transmitter of an ultra wideband communication system using an ultra wideband frequency band and transmitting the frequency hopping-time hopping wave packet by dividing the ultra wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands, wherein the data is inputted. A frequency code for selecting a subband to transmit the data among the bands, a frequency-time code generator for generating a time code for selecting the time for transmitting the data, and a frequency corresponding to the frequency code for a predetermined time according to a predetermined control; A frequency synthesizer for generating a signal; a pulse generator for generating a baseband pulse corresponding to a result of modulating the input data with a predetermined modulation scheme for a predetermined time according to a predetermined control; and a time corresponding to the time code Only during the slot the frequency synthesizer A timer for controlling to generate a corresponding frequency and controlling the pulse generator to generate a baseband pulse corresponding to the modulation result only during the time slot; and generating a baseband pulse generated by the pulse generator in the frequency synthesizer. And a mixer for mixing the frequencies to output the frequency hopping-time hopping wave packets.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수신기는; 초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 수신기에 있어서, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 수신하면 상기 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 전송된 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 수신되는 시간을 선택하는 시간 코드를 생성하는 주파수-시간 코드 생성기와, 소정 제어에 따라 소정 시간 동안 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 주파수 합성기와, 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 합성기가 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하도록 제어하는 타이머와, 상기 소정 시간 동안 발생되는 주파수를 상기 수신된 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷과 믹싱하여 기저대역 펄스로 출력하는 믹서를 포함함을 특징으로 한다.The receiver of the present invention for achieving the above object; A receiver of an ultra wideband communication system using an ultra wideband frequency band and dividing the ultra wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands to transmit a frequency hopping time hopping wave packet. When receiving, generates a frequency code of the sub-band in which the frequency hopping-time hopping wave packet is transmitted among the plurality of sub-frequency bands, and a time code for selecting the time when the frequency hopping-time hopping wave packet is received A frequency-time code generator, a frequency synthesizer for generating a frequency corresponding to the frequency code for a predetermined time according to a predetermined control, and a frequency synthesizer corresponding to the frequency code only for a time slot corresponding to the time code. A timer for controlling to generate a predetermined time; While the received frequency hopping frequency generated - Mixing and time hopping wave packets is characterized in that it comprises a mixer for outputting a baseband pulse.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 송신 방법은; 초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 송신 방법에 있어서, 데이터가 입력되면 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 데이터를 전송할 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 데이터를 전송할 시간을 선택하는 시간코드를 생성하는 과정과, 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 과정과, 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 입력 데이터를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조할 경우의 결과에 상응하게 기저 대역 펄스를 발생하는 과정과, 상기 기저 대역 펄스를 상기 발생한 주파수와 믹싱하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷으로 생성하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.The transmission method of the present invention for achieving the above object; A transmission method of an ultra-wideband communication system using an ultra-wideband frequency band and transmitting the frequency hopping-time hopping wave packet by dividing the ultra-wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands, wherein the data is inputted. Generating a frequency code for selecting a sub band to transmit the data among the frequency bands, a time code for selecting a time for transmitting the data, and a frequency corresponding to the frequency code only for a time slot corresponding to the time code; Generating a baseband pulse corresponding to a result of modulating the input data by a predetermined modulation scheme only during a time slot corresponding to the time code, and generating the baseband pulse by the baseband pulse. Mix with generated frequency to generate frequency hopping-time hopping wave packets It is characterized in that it comprises a process of transmitting and writing.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수신 방법은; 초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 수신 방법에 있어서, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 수신하면 상기 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 전송된 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 수신되는 시간을 선택하는 시간 코드를 생성하는 과정과, 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 과정과, 상기 타임 슬럿 동안 발생되는 주파수와 상기 수신된 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 믹싱하여 기저대역 펄스로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.Receiving method of the present invention for achieving the above object; A reception method of an ultra-wideband communication system using an ultra-wideband frequency band and transmitting the frequency hopping-time hopping wave packet by dividing the ultra-wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands. Receiving a packet, the frequency code for selecting the sub-band in which the frequency hopping time hopping wave packet is transmitted among the plurality of sub-frequency bands, and the time code for selecting the time when the frequency hopping time hopping wave packet is received Generating a frequency corresponding to the frequency code only during a time slot corresponding to the time code, mixing a frequency generated during the time slot with the received frequency hopping-time hopping wave packet And outputting a band pulse.

도 1은 일반적인 펄스 위치 변조 방식을 사용하는 초광대역 무선 통신 시스템의 수신기 구조를 도시한 도면1 is a diagram illustrating a receiver structure of an ultra-wideband wireless communication system using a general pulse position modulation scheme.

도 2는 일반적인 BPSK 방식과 시간 호핑 방식을 사용하는 초광대역 무선 통신 시스템의 송수신기 구조를 도시한 도면2 is a diagram illustrating a transceiver structure of an ultra-wideband wireless communication system using a general BPSK scheme and a time hopping scheme.

도 3은 일반적인 서브 대역들을 사용하는 초광대역 무선 통신 시스템의 송신기 구조를 도시한 도면3 illustrates a transmitter structure of an ultra wideband wireless communication system using general subbands;

도 4a 및 도 4b는 일반적인 가우시안 웨이브 패킷을 도시한 그래프4A and 4B are graphs showing a typical Gaussian wave packet.

도 5는 일반적인 가우시안 웨이브 패킷을 사용하는 초광대역 통신 시스템의 위상 평면 분해를 도시한 그래프5 is a graph illustrating phase plane decomposition of an ultra-wideband communication system using a typical Gaussian wave packet.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 도시한 그래프6 is a graph illustrating a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프7 is a graph illustrating the frequency spectrum of a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet according to the present invention.

도 8은 일반적인 시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프8 is a graph illustrating the frequency spectrum of a typical time hopping Gaussian wave packet.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 OOK 방식으로 변조한 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 도시한 그래프9 is a graph illustrating a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet modulated by the OOK scheme according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 초광대역 무선 통신 시스템의 송신기 구조를 도시한 도면10 illustrates a transmitter structure of an ultra-wideband wireless communication system for performing a function in an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 초광대역 무선 통신 시스템의 수신기 구조를 도시한 도면11 illustrates a receiver structure of an ultra wideband wireless communication system for performing a function in an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

일반적으로 초광대역(UWB: Ultra Wide Band) 통신 시스템은 3.1 GHz 내지 10.6 GHz의 넓은 주파수 대역을 사용하며, 전체 주파수 대역을 미리 설정한 설정 개수의 서브 대역(sub-band)들로 분할하여 사용하고 있다. 본 발명은 가우시안 웨이브 패킷(Gaussian wave packet)을 사용하는 초광대역 통신 방식을 제안한다. 상기 가우시안 웨이브 패킷은 상기 설정 개수의 서브 대역들 각각에 해당하는 주파수 대역들에서 미리 설정한 설정 시간 동안만 존재하며, 또한 미리 설정된 주파수 대역만을 사용하는 특성을 가진다. 상기 가우시안 웨이브 패킷의 변조는 1 또는 0의 디지털 입력 데이터에 대해 미리 설정되어 있는 서브 대역과, 미리 설정디어 있는 타임 슬럿(time slot)에 패킷(packet)이 존재하거나 혹은 존재하지 않는 온-오프 키잉(OOK: On-Off Keying, 이하 "OOK"라 칭하기로 한다) 변조 방식, 또는 1 혹은 0의 디지털 입력 데이터에 대해 가우시안 웨이브 패킷의 극성을 양(+) 또는 음(-)으로 설정하는 2진 위상 쉬프트 키잉(BPSK: Binary Phase Shift Keying, 이하 "BPSK"라 칭하기로 한다) 변조 방식을 사용하여 수행된다. 또한, 상기 가우시안 웨이브 패킷은 주파수와 시간의 두 파라미터(parameter)들에 대해서 호핑(hopping)하는 특성을 가진다.In general, an ultra wide band (UWB) communication system uses a wide frequency band of 3.1 GHz to 10.6 GHz, and divides the entire frequency band into a preset number of sub-bands. have. The present invention proposes an ultra-wideband communication scheme using a Gaussian wave packet. The Gaussian wave packet exists only for a preset time in frequency bands corresponding to each of the set number of subbands, and has a characteristic of using only a preset frequency band. The modulation of the Gaussian wave packet includes on-off keying with or without a packet in a preset subband for a digital input data of 1 or 0 and in a preset time slot. (OOK: On-Off Keying, hereinafter referred to as "OOK") A modulation scheme, or binary that sets the polarity of a Gaussian wave packet to positive or negative for 1 or 0 digital input data. Phase Shift Keying (BPSK) is performed using a modulation scheme. In addition, the Gaussian wave packet has a characteristic of hopping with respect to two parameters of frequency and time.

그러면 여기서 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상기 가우시안 웨이브 패킷을 설명하기로 한다.Next, the Gaussian wave packet will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.

상기 도 4a 및 도 4b는 일반적인 가우시안 웨이브 패킷을 도시한 그래프이다.4A and 4B are graphs illustrating a typical Gaussian wave packet.

상기 도 4a 및 도 4b를 설명하기에 앞서, 일반적으로 웨이브 패킷은 신호가 존재하는 시간과 사용하는 주파수 대역이 모두 유한성을 가지는 신호로서, 상기 웨이브 패킷은 다수의 종류들이 존재하나 본 발명에서는 시간 영역(time domain)에서의 신호 파형과 주파수 영역(frequency domain) 영역에서의 스펙트럼(spectrum) 크기가 가우시안 모양을 가지는 가우시안 웨이브 패킷을 사용하기로 한다.Before describing FIG. 4A and FIG. 4B, in general, a wave packet is a signal in which both a time when a signal exists and a frequency band used are finite, and there are a plurality of wave packets. A Gaussian wave packet having a Gaussian shape of a signal waveform in a time domain and a spectrum size in a frequency domain region will be used.

상기 도 4a에는 시간 영역에서의 가우시안 웨이브 패킷이 도시되어 있으며, 상기 가우시안 웨이브 패킷을 시간 영역에서 표현하면 하기 수학식 1과 같다.4A illustrates a Gaussian wave packet in a time domain, and the Gaussian wave packet is expressed in Equation 1 below.

상기 도 4b에는 주파수 영역에서의 가우시안 웨이브 패킷이 도시되어 있으며, 상기 가우시안 웨이브 패킷을 주파수 영역에서 표현하면 하기 수학식 2와 같다.4B illustrates a Gaussian wave packet in a frequency domain, and the Gaussian wave packet is expressed in Equation 2 below.

상기 수학식 1 및 수학식 2에서, ωc는 상기 가우시안 웨이브 패킷이 사용하는 주파수 대역의 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency)이며, tc는 시간 영역에서 상기 가우시안 웨이브 패킷의 피크(peak) 점의 시각이 t = 0의 기준 시간으로부터 지연되는 지연시간을 나타내며, ε은 상기 가우시안 웨이브 패킷의 시간 영역과 주파수 영역의 폭을 결정하는 파라미터를 나타낸다. 상기 가우시안 웨이브 패킷의 envelope은 실질적으로 시간 영역과 주파수 영역에 무한에 걸쳐 존재하지만 중심점으로부터 급격한 크기의 감쇠로 인해 실질적으로 유한한 시간 및 유한한 주파수 영역에서만 존재하게 된다. 그러면 여기서 상기 가우시안 웨이브 패킷의 envelope의 크기가 피크점으로부터 e-π/4배가 되는 두 점 사이의 간격을 1/2폭(half-width)라고 정의하기로 한다. 그리고, 상기 수학식 1의 시간 영역에서의 1/2폭을 Δt라고 정의하기로 하며, 상기 수학식 2의 주파수 영역에서의 1/2폭을 Δω라 정의하기로 한다. 상기 Δt 및 Δω를 나타내면 하기 수학식 3 및 수학식 4와 같다.In Equations 1 and 2, ω c is an intermediate frequency (IF) of a frequency band used by the Gaussian wave packet, and t c is a peak point of the Gaussian wave packet in the time domain. The time represents a delay time delayed from a reference time of t = 0, and ε represents a parameter for determining the width of the time domain and the frequency domain of the Gaussian wave packet. The envelope of the Gaussian wave packet is substantially infinite in the time domain and in the frequency domain, but due to the sharp magnitude attenuation from the center point, the envelope of the Gaussian wave packet exists only in the finite time domain and the finite frequency domain. Then, the interval between two points where the size of the envelope of the Gaussian wave packet is increased by e −π / 4 times from the peak point is defined as half-width. A half width in the time domain of Equation 1 is defined as Δt, and a half width in the frequency domain of Equation 2 is defined as Δω. If Δt and Δω are represented, the following equations (3) and (4) are given.

상기 수학식 3 및 수학식 4를 가지고 ΔtΔω= 2π라는 결과를 얻을 수 있으며, 이는 시간 영역과 주파수 영역에서 펄스 폭(pulse width)의 곱은 "1"이 된다. 따라서, 상기 수학식 1과 수학식 2는 시간 영역에서 Δt 의 폭을 가지고, 주파수 영역에서 Δω를 가지는 가우시안 웨이브 패킷을 나타낸다.With Equation 3 and Equation 4, ΔtΔω = 2π can be obtained, and the product of the pulse width in the time domain and the frequency domain is “1”. Accordingly, Equations 1 and 2 represent Gaussian wave packets having a width of Δt in the time domain and Δω in the frequency domain.

한편, 상기 초광대역 무선 통신 시스템의 한 프레임(frame)이 존재하는 시간을 Tframe이라고 정의하기로 하며, 상기 초광대역 무선 통신 시스템에서 사용할 수있는 주파수 대역을 fL< f < fUL< ω < ωU)라고 정의하기로 한다. 그러면 시간-주파수 평면, 즉 위상 평면상의 0< t < Tframe, ωL< ω < ωU으로 정의되는 영역을 Δt, Δω로 정의되는 기본 영역들의 집합으로 표현할 수 있다. 여기서, 도 5를 참조하여 상기 위상 평면의 분해를 설명하기로 한다.On the other hand, the time when one frame (frame) of the ultra-wideband wireless communication system is defined as T frame , and the frequency band that can be used in the ultra-wideband wireless communication system f L <f <f UL <ω <ω U ). Then, an area defined by 0 <t <T frame and ω L <ω <ω U on the time-frequency plane, that is, the phase plane, may be expressed as a set of basic areas defined as Δt and Δω. Here, the decomposition of the phase plane will be described with reference to FIG. 5.

상기 도 5는 일반적인 가우시안 웨이브 패킷을 사용하는 초광대역 통신 시스템의 위상 평면 분해를 도시한 그래프이다.5 is a graph illustrating phase plane decomposition of an ultra-wideband communication system using a typical Gaussian wave packet.

상기 도 5를 참조하면, 상기 위상 평면은 시간 축으로 lmax개, 주파수 축으로 imax개의 총 lmaximax개의 단위 셀(cell)로 분해된다. 상기 단위셀들 각각은 2π의 면적을 가지며, 유일한 가우시안 웨이브 패킷을 정의한다. 즉, 위상 평면상에서 분해된 단위셀들 각각은 시간 영역 혹은 주파수 영역 상에서 서로 다른 위치에 존재하기 때문에 상기 단위셀들 각각은 유일한 가우시안 웨이브 패킷으로 정의되는 것이다. 이를 전기 회로의 관점에서 살펴보면 시간 영역이 상이한, 즉 존재하는 시간이 상이한 가우시안 웨이브 패킷들은 시간 게이트(time gate)를 사용하여 구별하는 것이 가능하고, 사용하는 주파수가 상이한 가우시안 웨이브 패킷들은 대역 통과 필터(BPF: Band Pass Filter)를 사용하여 구별하는 것이 가능하다.5, the phase plane is decomposed into one l max, the frequency axis max i max i max l total of unit cell (cell) on the time axis. Each of the unit cells has an area of 2π, and defines a unique Gaussian wave packet. That is, since each of the unit cells decomposed on the phase plane exists at different positions in the time domain or the frequency domain, each of the unit cells is defined as a unique Gaussian wave packet. In terms of electrical circuits, Gaussian wave packets with different time domains, that is, different time periods, can be distinguished using time gates. It is possible to distinguish using BPF (Band Pass Filter).

한편, 일반적인 무선 통신에서 송수신되는 신호의 주파수 영역상의 전력 스펙트럼 밀도(power spectrum density)를 균일하게 하기 위해서 주파수 호핑(frequency hoppinh) 방식 혹은 시간 호핑(time hopping) 방식을 사용하고 있다. 본 발명에서는 주파수 영역상의 전력 스펙트럼 밀도를 균일하게 하기 위해서상기 주파수 호핑 방식과 시간 호핑 방식을 모두 사용하기로 한다. 일 예로, 한 명의 사용자는 한 프레임 구간에서 위상 평면상의 하나의 단위셀을 사용하게 되며, 다음 프레임 구간에서는 또 다른 하나의 단위셀을 사용하게 된다. 본 발명은 다수의 프레임들 구간 동안 사용자가 사용하게 되는 단위셀(i, l)은 의사랜덤(pseudo random)하게 결정한다. 상기 단위셀(i, l)을 의사랜덤하게 결정한다는 것은 결과적으로 상기 초광대역 무선 통신 시스템에서 사용하는 신호를 프레임마다 시간 영역 및 주파수 영역에서 호핑하여 사용한다는 것을 의미하며, 상기 한 사용자에 대한 단위셀(i, l) 할당 방식을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.On the other hand, in order to uniformize the power spectrum density (power spectrum density) in the frequency domain of the signal transmitted and received in a general wireless communication is using a frequency hopping (frequency hoppinh) method or time hopping (time hopping) method. In the present invention, both the frequency hopping method and the time hopping method will be used to make the power spectral density uniform in the frequency domain. For example, one user may use one unit cell on the phase plane in one frame section, and another unit cell in the next frame section. According to the present invention, the unit cells (i, l) used by a user during a plurality of frame periods are determined pseudorandomly. The pseudorandom determination of the unit cells (i, l) means that the signals used in the ultra-wideband wireless communication system are hopped and used in the time domain and the frequency domain for each frame, and the unit for one user. The cell (i, l) allocation scheme will be described with reference to FIG.

상기 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 도시한 그래프이다.6 is a graph illustrating a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet according to an embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 먼저 제1프레임(frame 1) 구간에서 임의의 한 사용자에 대해서 (i, l) = (1, 2)인 단위셀을 할당하며, 다음으로 제2프레임(frame 2) 구간에서 상기 사용자에 대해서 (i, l) = (4, 3)인 단위셀을 할당한다. 결과적으로 프레임이 변경될 때마다 가우시안 웨이브 패킷이 사용하는 주파수 대역 및 시간 영역이 변화함으로써 주파수 호핑 및 시간 호핑이 동시에 수행되는 것이다.Referring to FIG. 6, first, a unit cell in which (i, l) = (1, 2) is allocated to any one user in a first frame (frame 1) section, and then a second frame (frame 2) In the interval, a unit cell of (i, l) = (4, 3) is allocated to the user. As a result, frequency hopping and time hopping are performed simultaneously by changing the frequency band and time domain used by the Gaussian wave packet each time the frame is changed.

다음으로 상기 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼을 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.Next, the frequency spectrum of the frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet will be described with reference to FIG. 7.

상기 도 7은 본 발명에 따른 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프이다.7 is a graph illustrating a frequency spectrum of a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet according to the present invention.

상기 도 7을 참조하면, 3.1 GHz 내지 10.6 GHz의 초광대역 통신 시스템의 주파수 대역을 미리 설정한 설정 개수, 일 예로 19개의 서브 대역들로 분할한다. 여기서, 상기 서브 대역들 각각의 주파수 대역을 Δf라고 정의하며, 상기 서브 대역들 각각의 시간 영역을 Δt라고 정의하기로 한다. 그러면 상기 19개의 서브 대역을 각각의 Δf = 394.7MHz가 되고, Δt = 2.533ns가 된다. 또한, imax= lmax= 19로 가정하며, Tframe= 48.13ns로 가정하며, 총 1805000개의 데이터를 사용한다고 가정하기로 한다. 또한, 총 361 프레임을 가진 연속 펄스(pulse train)에서 총 361개의 가우시안 웨이브 패킷이 위상 평면상의 모든 단위 셀들을 한번씩 사용하도록 가정하기로 한다. 상기 도 7에서는 그 크기가 약 5dB 정도의 스펙트럼 comb가 나타나는데, 이는 상기 연속 펄스가 시간 축에서 Δt의 일정한 폭을 가지는 가우시안 웨이브 패킷이기 때문이며, 상기 스펙트럼 comb을 최소화시키기 위해서는 상기 연속 펄스의 펄스폭을 가변하여 전송하거나 혹은 시간 축상에서의 위치를 상기 Δt의 정수배가 되지 않도록 가변하여 전송해야 한다. 또한, 상기 스펙트럼 comb을 최소화시키기 위해 상기 단위 셀(i, l)의 선택을 변화시킬수도 있다. 한편, 상기 스펙트럼 comb의 크기는 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform, 이하 "FFT"라 칭하기로 한다)를 수행할 때 고려하는 시간 영역의 데이터 수가 증가할수록 커진다.Referring to FIG. 7, the frequency band of the ultra wideband communication system of 3.1 GHz to 10.6 GHz is divided into a predetermined number, for example, 19 subbands. Here, a frequency band of each of the subbands is defined as Δf, and a time domain of each of the subbands is defined as Δt. The 19 subbands then have respective Δf = 394.7 MHz and Δt = 2.533 ns. In addition, it is assumed that i max = l max = 19, assuming that T frame = 48.13 ns, and a total of 1805000 data is assumed. In addition, it is assumed that a total of 361 Gaussian wave packets use all the unit cells on the phase plane once in a continuous pulse train having a total of 361 frames. In FIG. 7, a spectral comb having a magnitude of about 5 dB appears, because the continuous pulse is a Gaussian wave packet having a constant width of Δt on the time axis, and in order to minimize the spectral comb, It is necessary to vary the transmission or to transmit the position on the time axis so as not to be an integer multiple of the? T. In addition, the selection of the unit cells (i, l) may be changed to minimize the spectral comb. On the other hand, the size of the spectrum comb increases as the number of data in the time domain to be considered when performing a Fast Fourier Transform (FFT).

다음으로 시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼을 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.Next, the frequency spectrum of the time hopping Gaussian wave packet will be described with reference to FIG. 8.

상기 도 8은 일반적인 시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프이다.8 is a graph illustrating a frequency spectrum of a general time hopping Gaussian wave packet.

상기 도 8을 참조하면, 3.1 GHz 내지 10.6 GHz의 초광대역 통신 시스템에서 주파수 대역을 미리 설정한 설정 개수, 일 예로 19개의 서브 대역들로 분할하고, 시간 호핑만을 적용하는 경우의 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼이 도시되어 있다. 상기 도 8에서는 7.5GHz 대역에서 스펙트럼 comb이 발생하는데, 상기 스펙트럼 comb은 기본 펄스의 폭이 1/7.5ns이기 때문에 발생하는 것이다. 상기 도 8에 도시한 바와 같이 시간 호핑만을 적용할 경우의 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼에서 발생하는 스펙트럼 comb이 상기 도 7에서 설명한 주파수 호핑과 시간 호핑을 모두 적용할 경우의 가우시안 웨이브 패킷의 주파수 스펙트럼에서 발생하는 스펙트럼 comb보다 그 크기가 큰 것을 알 수 있다. 상기 초광대역 무선 통신 시스템에서는 상기 스펙트럼 comb의 크기가 작을수록 우수한 성능을 가지게 되므로 본 발명과 같이 가우시안 웨이브 패킷에 주파수 호핑과 시간 호핑을 모두 적용할 경우 시스템 성능을 향상시키게 된다.Referring to FIG. 8, in the ultra-wideband communication system of 3.1 GHz to 10.6 GHz, a frequency band is divided into preset numbers, for example, divided into 19 subbands, and the frequency of a Gaussian wave packet when only time hopping is applied. The spectrum is shown. In FIG. 8, the spectrum comb occurs in the 7.5 GHz band, which occurs because the width of the fundamental pulse is 1 / 7.5 ns. As shown in FIG. 8, the spectrum comb generated in the frequency spectrum of the Gaussian wave packet when only time hopping is applied is applied to the frequency spectrum of the Gaussian wave packet when both frequency hopping and time hopping described in FIG. 7 are applied. It can be seen that the magnitude is larger than the generated spectrum comb. In the ultra-wideband wireless communication system, the smaller the size of the spectrum comb, the better the performance. Therefore, when both frequency hopping and time hopping are applied to a Gaussian wave packet, the system performance is improved.

한편, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 변조하는 방식은 다수개, 즉 OOK 방식과, BPSK 방식과, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식 등과 같은 다수개로 존재한다. 그러면 여기서 상기 변조 방식들 각각을 가지고 본 발명의 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 변조하는 방식을 설명하기로 한다.The frequency hopping time-hopping Gaussian wave packet may be modulated in a plurality of manners, that is, a OOK method, a BPSK method, and a quadrature phase shift keying (QPSK) method. Here, a method of modulating the frequency hopping time hopping Gaussian wave packet according to the present invention with each of the above modulation schemes will be described.

첫 번째로, OOK 방식을 사용하여 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 변조하는 경우를 설명하기로 한다.First, a case of modulating a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet using the OOK method will be described.

상기 OOK 방식은 단위셀(i, l)에 전송할 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷이 존재하면 1, 상기 단위셀(i, l)에 전송할 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷이 존재하지 않으면 0을 부여하는 방식이다. 상기 OOK 방식을 사용하여 변조한 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 도 9에 도시되어 있다.The OOK method is 1 if there is a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet to be transmitted to a unit cell (i, l), and 0 if there is no frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet to be transmitted to the unit cell (i, l). It is a way of giving. A frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet modulated using the OOK scheme is shown in FIG.

두 번째로, BPSK 방식을 사용하여 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 변조하는 경우를 설명하기로 한다.Second, a case of modulating a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet using the BPSK scheme will be described.

상기 BPSK 방식은 상기 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷의 극성을 +1 혹은 -1로 변경하는 방식으로서, 상기 수학식 1의 결과값의 부호가 양(+)의 값을 가지면 1을, 상기 수학식 1의 결과값의 부호가 음(-)의 값을 가지면 0을 부여하는 방식이다.The BPSK method is a method of changing the polarity of the frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet to +1 or -1. When the sign of the result value of Equation 1 has a positive value, 1 is represented. If the sign of the result value of Equation 1 has a negative value, 0 is assigned.

세 번째로, 상기 QPSK 방식을 사용하여 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 변조하는 경우를 설명하기로 한다.Third, a case of modulating a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet using the QPSK scheme will be described.

상기 QPSK 방식은 상기 수학식 1의 exp(jωct)를 구성하는 동일 위상 성분, 즉 I(in-phase) 성분과, 직교 위상 성분, 즉 Q(Quadrature) 성분으로 분할하여 상기 I 성분과 Q 성분 각각에 1과 0을 부여한다. 그래서, 상기 QPSK 방식을 사용하는 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷은 하기 수학식 5와 같이 표현된다.The QPSK scheme Q and the in phase component, i.e., I (in-phase) component and a quadrature component, that is the I component by dividing the Q (Quadrature) component constituting the exp (jω c t) of the equation (1) Give 1 and 0 to each component. Thus, the frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet using the QPSK scheme is expressed by Equation 5 below.

상기 수학식 5에서, 상기 A = {+1, -1}, B = {+1, -1} 혹은 A = {+1, 0}, B= {+1, 0}의 부호의 조합으로 하나의 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷에 2 비트(2bits)의 디지털 정보를 포함시킬 수 있다.In Equation 5, A = {+1, -1}, B = {+1, -1} or A = {+1, 0}, B = {+1, 0} The frequency hopping of the time-hopping Gaussian wave packet may include two bits (2 bits) of digital information.

그러면 여기서 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 초광대역 무선 통신 시스템의 송신기 구조를 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.Next, a transmitter structure of an ultra wideband wireless communication system for performing a function in an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10.

상기 도 10은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 초광대역 무선 통신 시스템의 송신기 구조를 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating a transmitter structure of an ultra-wideband wireless communication system for performing a function in an embodiment of the present invention.

상기 도 10을 참조하면, 먼저 상기 송신기는 기준 신호 생성기(701)와, 타이머(timer)(702)와, 주파수-시간 코드 생성기(frequency-time code generator)(703)와, 변조기(modualtor)(704)와, 펄스 생성기(pulse generator)(705)와, 주파수 합성기(frequency synthesizer)(706)과, 믹서(mixer)(707)로 구성된다. 먼저, 기준 시간 신호 생성기(701)는 기준 시간 신호를 생성하여 상기 타이머(702) 및 주파수-시간 코드 생성기(703)로 출력한다. 여기서, 상기 기준 시간 신호 생성기(701)는 일반적인 협대역(narrow band) 무선 통신 시스템의 기준 클럭 생성기와 동일한 역할을 수행하며, 상기 기준 시간 신호 생성기(701)가 발생하는 기준 시간 신호에 상응하게 상기 송신기의 모든 구성들이 동기되는 것이다. 상기 주파수-시간 코드 생성기(703)는 상기 기준 시간 신호 생성기(701)에서 출력한 기준 시간 신호에 동기하여 동작하며, 주파수-시간 코드를 생성하여 상기 시간 코드는 상기 타이머(702)로 출력하고, 상기 주파수 코드는 상기 주파수 합성기(706)로 출력한다. 여기서, 상기 주파수-시간 코드 생성기(703)는 상기 가우시안 웨이브 패킷이 매 프레임마다 어느 타임 슬롯에 존재하며 어느 서브 대역을 사용할지에 따라 상기 주파수-시간코드를 의사랜덤하게 생성한다. 또한, 상기 타이머(702)는 상기 기준 시간 신호 생성기(701)에서 출력한 기준 시간 신호에 동기하여 동작하며, 매 프레임마다 상기 주파수-시간 코드 생성기(703)에서 출력한 시간 코드에서 지정하는 만큼의 시간 지연후 상기 펄스 생성기(705)를 구동시키기 위한 펄스 생성기 구동 신호와, 상기 주파수 합성기(706)를 구동시키기 위한 주파수 합성기 구동 신호를 생성하여 상기 펄스 생성기(705) 및 주파수 합성기(706)로 출력한다.Referring to FIG. 10, first, the transmitter includes a reference signal generator 701, a timer 702, a frequency-time code generator 703, and a modulator ( 704, a pulse generator 705, a frequency synthesizer 706, and a mixer 707. First, the reference time signal generator 701 generates a reference time signal and outputs it to the timer 702 and the frequency-time code generator 703. Here, the reference time signal generator 701 plays the same role as a reference clock generator of a general narrow band wireless communication system, and corresponds to the reference time signal generated by the reference time signal generator 701. All configurations of the transmitter are synchronized. The frequency-time code generator 703 operates in synchronization with the reference time signal output from the reference time signal generator 701, generates a frequency-time code, and outputs the time code to the timer 702. The frequency code is output to the frequency synthesizer 706. Here, the frequency-time code generator 703 pseudorandomly generates the frequency-time code according to which time slot the Gaussian wave packet exists in every frame and which subband to use. In addition, the timer 702 operates in synchronization with the reference time signal output from the reference time signal generator 701, and as specified by the time code output from the frequency-time code generator 703 every frame. After the time delay, a pulse generator driving signal for driving the pulse generator 705 and a frequency synthesizer driving signal for driving the frequency synthesizer 706 are generated and output to the pulse generator 705 and the frequency synthesizer 706. do.

상기 펄스 생성기(705)는 상기 타이머(702)에서 출력한 펄스 생성기 구동 신호를 입력함에 따라 기저 대역(baseband)의 가우시안 펄스를 생성하여 상기 믹서(707)로 출력한다. 여기서, 상기 가우시안 펄스의 크기와 극성은 상기 변조기(074)의 변조 방식에 상응하게 결정된다. 즉, 상기 변조기(702)는 데이터가 입력됨에 따라(data in) 펄스 크기 제어 신호를 생성하여 상기 펄스 생성기(705)로 출력한다. 여기서, 상기 변조기(702)는 OOK 방식과 BPSK 방식 중 어느 한 방식을 선택하여 입력 데이터에 대한 변조를 수행한다. 일 예를 들면, 첫 번째로 상기 변조기(702)가 OOK 방식을 사용할 경우에는 상기 펄스 크기 제어 신호를 1 혹은 0에 따라 달라지게 하여 상기 기저대역 가우시안 펄스가 양(+)의 극성을 가지거나 0의 크기를 가지도록 한다. 두 번째로 상기 변조기(702)가 BPSK 방식을 사용할 경우에는 상기 펄스 크기 제어 신호를 +1 혹은 -1에 따라 달라지게 하여 상기 기저대역 가우시안 펄스가 양(+)의 극성을 가지거나 음(-)의 극성을 가지도록 한다.The pulse generator 705 generates a baseband Gaussian pulse and outputs it to the mixer 707 as a pulse generator driving signal output from the timer 702 is input. Here, the magnitude and polarity of the Gaussian pulse are determined corresponding to the modulation scheme of the modulator 074. That is, the modulator 702 generates a pulse size control signal as data is input and outputs it to the pulse generator 705. Here, the modulator 702 modulates input data by selecting one of a OOK method and a BPSK method. For example, when the modulator 702 uses the OOK method, the baseband Gaussian pulse may have a positive polarity or zero by varying the pulse magnitude control signal according to 1 or 0. It should have a size of. Secondly, when the modulator 702 uses the BPSK scheme, the pulse size control signal is changed according to +1 or -1 so that the baseband Gaussian pulse has a positive polarity or a negative polarity. It should have polarity of.

상기 주파수 합성기(706)는 상기 주파수-시간 코드 생성기(703)에서 출력한 주파수 코드를 입력하고, 상기 타이머(702)에서 지정하는 타임 슬롯에만 존재하도록 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 합성하여 상기 믹서(707)로 출력한다. 즉, 상기 타이머(702)에서 출력하는 주파수 합성기 구동 신호는 상기 주파수 합성기(076)의 주파수 발진 시간을 조절하는 시간 게이트 역할을 수행하는 것이다. 상기 믹서(707)는 상기 펄스 생성기(705)에서 출력한 신호와 상기 주파수 합성기(706)에서 출력한 신호를 입력하여 믹싱한 후 안테나(antenna)(708)를 통헤 에어(air)상으로 전송한다. 여기서, 상기 믹서(707)의 출력은 상기 주파수-시간 코드 생성기(703)에서 출력한 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안 상기 주파수-시간 코드 생성기(703)에서 출력한 주파수 코드에 상응하는 서브 대역의 중심 주파수가 존재하는 파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷이 되는 것이다.The frequency synthesizer 706 inputs a frequency code output from the frequency-time code generator 703, synthesizes a frequency corresponding to the frequency code to exist only in a time slot designated by the timer 702, and the mixer. Output to 707. That is, the frequency synthesizer driving signal output from the timer 702 serves as a time gate for adjusting the frequency oscillation time of the frequency synthesizer 076. The mixer 707 inputs and mixes a signal output from the pulse generator 705 and a signal output from the frequency synthesizer 706, and transmits the mixed signal through an antenna 708 through air. . Here, the output of the mixer 707 is a subband corresponding to the frequency code output from the frequency-time code generator 703 during the time slot corresponding to the time code output from the frequency-time code generator 703. It becomes a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet in which the center frequency exists.

상기 도 7에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 송신기 구조를 설명하였으며, 상기 송신기 구조에 대응하는 수신기 구조를 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.7 illustrates a transmitter structure for performing a function in an embodiment of the present invention, a receiver structure corresponding to the transmitter structure will be described with reference to FIG.

상기 도 11은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 초광대역 무선 통신 시스템의 수신기 구조를 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a receiver structure of an ultra-wideband wireless communication system for performing a function in an embodiment of the present invention.

상기 도 11을 참조하면, 먼저 상기 수신기는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(802)와, 믹서(803)와, 저주파 대역 통과 필터(LPF: Low Pass Filter)(804)와, 주파수 합성기(805)와, 적분기(Integrator)(806)와, 타이머(807)와, 주파수-시간 코드 생성기(810)와, 샘플앤홀드(S/H: Sample and Hold) 회로(809)와, 기준 시간신호 생성기(810)와, 그리고 동기기(Synchronizer)(811)로 구성된다. 안테나(801)를 통하여 수신된 가우시안 웨이브 패킷은 저잡음증폭기(802)로 전달된다. 상기 저잡음 증폭기(802)는 상기 수신된 가우시안 웨이브 패킷을 미리 설정되어 있는 증폭률로 저잡음 증폭한 후 믹서(803)로 출력한다. 상기 믹서(803)는 상기 저잡음 증폭기(802)에서 출력한 저잡음 증폭된 가우시안 웨이브 패킷을 주파수 합성기(805)에서 출력하는 주파수를 가지고 믹싱하여 저주파 대역 통화 필터(804)로 출력한다. 여기서, 상기 주파수 합성기(805)는 주파수-시간 코드 생성기(810)에서 출력하는 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발진한다.Referring to FIG. 11, first, the receiver includes a low noise amplifier (LNA) 802, a mixer 803, a low pass filter (LPF) 804, and a frequency synthesizer ( 805, integrator 806, timer 807, frequency-time code generator 810, sample and hold circuit 809, reference time signal Generator 810 and a synchronizer 811. Gaussian wave packets received via the antenna 801 are delivered to the low noise amplifier 802. The low noise amplifier 802 low noise amplifies the received Gaussian wave packet at a preset amplification factor and outputs the same to the mixer 803. The mixer 803 mixes the low noise amplified Gaussian wave packet output from the low noise amplifier 802 with the frequency output from the frequency synthesizer 805 and outputs the mixed frequency to the low frequency band communication filter 804. Here, the frequency synthesizer 805 oscillates a frequency corresponding to the frequency code output from the frequency-time code generator 810.

상기 주파수-시간 코드 생성기(810)는 송신기와 동일한 주파수-시간 코드 정보를 가지고 있기 때문에 수신 가우시안 웨이브 패킷에 적합한, 즉 송신기측에서 적용한 주파수-시간 코드와 동일한 주파수-시간 코드를 생성하고, 상기 주파수 코드는 주파수 합성기(805)로, 상기 시간 코드는 타이머(807)로 출력한다. 한편, 기준 시간 신호 생성기(810)는 기준 시간 신호를 출력하고, 상기 기준 시간 신호에 상기 수신기의 모든 구성부들이 동기한다. 상기 기준 시간 신호 생성기(810)에서 출력한 기준 시간 신호는 상기 타이머(807) 및 주파수-시간 코드 생성기(810)로 출력되며, 상기 타이머(807) 및 주파수-시간 코드 생성기(810)는 상기 기준 시간 신호에 동기하여 동작을 한다. 상기 타이머(807)는 상기 주파수-시간 코드 생성기(810)에서 출력한 시간 코드에 상응한 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 합성기(805)에서 상기 주파수-시간 코드 생성기(810)에서 출력한 주파수 코드에 상응한 주파수를 발생하도록 제어한다.Since the frequency-time code generator 810 has the same frequency-time code information as the transmitter, it generates a frequency-time code suitable for a received Gaussian wave packet, i.e., the same frequency-time code as applied by the transmitter, The code is output to frequency synthesizer 805 and the time code to timer 807. Meanwhile, the reference time signal generator 810 outputs a reference time signal, and all components of the receiver synchronize with the reference time signal. The reference time signal output from the reference time signal generator 810 is output to the timer 807 and the frequency-time code generator 810, and the timer 807 and the frequency-time code generator 810 are the reference. It operates in synchronization with the time signal. The timer 807 corresponds to the frequency code output from the frequency-time code generator 810 at the frequency synthesizer 805 only for a time slot corresponding to the time code output from the frequency-time code generator 810. Control to generate one frequency.

따라서, 상기 믹서(803)를 통과한 신호는 상기 저주파 대역 통과 필터(804)에서 저주파 대역 필터링된 후 적분기(806)로 출력된다. 여기서, 상기 믹서(803)에서 출력하는 신호는 기저 대역 가우시안 웨이브 패킷과 상기 주파수 코드에 상응하여 발생한 주파수의 두 배의 주파수 대역에 존재하는 고조파 신호의 합이다. 상기 믹서(803)에서 출력한 신호는 상기 저주파 대역 통과 필터(804)에서 저주파 대역 필터링되어 결과적으로 기저대역 가우시안 웨이브 패킷만 남게 된다. 상기 기저대역 가우시안 웨이브 패킷은 상기 적분기(806)에서 적분된 후 다시 샘플앤홀드 회로(809)를 거친 후 데이터로 출력된다(data out). 이 때 상기 동기기(811)는 상기 수신기 전체 출력 신호인 데이터의 출력 시간을 측정하고, 상기 측정된 시간을 가지고 상기 기준 시간신호 생성기(810)를 구동함으로써 상기 기준 시간신호 생성기(810)가 수신되는 가우시안 웨이브 패킷과 동기를 일치하도록 제어하는 것이다.Accordingly, the signal passing through the mixer 803 is low frequency band filtered by the low frequency band pass filter 804 and then output to the integrator 806. Here, the signal output from the mixer 803 is the sum of the baseband Gaussian wave packet and the harmonic signal present in the frequency band twice the frequency generated corresponding to the frequency code. The signal output from the mixer 803 is low frequency filtered by the low frequency band pass filter 804 so that only the baseband Gaussian wave packet remains. The baseband Gaussian wave packet is integrated in the integrator 806 and then passed through a sample-and-hold circuit 809 to output data. At this time, the synchronizer 811 measures the output time of the data which is the total output signal of the receiver, and the reference time signal generator 810 is received by driving the reference time signal generator 810 with the measured time. It is to control synchronization with Gaussian wave packet.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같은 본 발명의 이점들을 설명하면 다음과 같다.Referring to the advantages of the present invention as described above are as follows.

첫 번째로, 스펙트럼 쉐이핑이 용이하다는 이점을 가진다.First, it has the advantage that spectral shaping is easy.

본 발명은 초광대역 무선 통신 시스템에서 사용 가능한 전체 주파수 대역을 다수개의 서브 대역들로 분할하고, 상기 서브 대역들 각각에 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 사용함으로써 상기 서브 대역들 각각에 다른 출력을 할당하는 것을 가능하게 한다. 또한, 상기 서브 대역들 각각에 지정된 출력에 따라서 전체 주파수 영역의 스펙트럼이 결정되는데, 본 발명은 상기 초광대역 통신 시스템에서 사용 가능한 주파수 대역 이외의 주파수 대역에서는 급격한 스펙트럼 감소를 나타내어 스펙트럼 쉐이핑이 용이하게 된다.The present invention divides the entire frequency band available in an ultra-wideband wireless communication system into a plurality of subbands, and uses a frequency hopping-time hopping Gaussian wave packet for each of the subbands to provide different outputs to each of the subbands. Makes it possible to assign. In addition, the spectrum of the entire frequency domain is determined according to the output designated to each of the sub-bands, and the present invention exhibits rapid spectrum reduction in frequency bands other than the frequency bands usable in the ultra-wideband communication system, thereby facilitating spectrum shaping. .

두 번째로, 고 시간 분해능의 타이머를 별도로 구비할 필요가 없다는 이점을 가진다.Secondly, there is an advantage that it is not necessary to separately provide a timer of high time resolution.

본 발명은 초광대역 무선 통신 시스템에서 사용 가능한 전체 주파수 대역을 다수개, 일 예로 imax개의 서브 대역들로 분할하여 사용하기 때문에 송수신기에 필요한 타이머의 시간 분해능은 상기 전체 주파수 대역을 사용할 경우 송수신기에 필요한 타이머의 시간 분해능보다 imax배가 된다. 결과적으로 본 발명은 미세한 시간 분해능을 가진 타이머가 요구되지 않기 때문에 고 시간 분해능의 타이머를 구비할 필요가 없게 되는 것이다.Since the present invention divides the entire frequency band available in the ultra-wideband wireless communication system into, for example, i max subbands, the time resolution of the timer required for the transceiver is required for the transceiver when the entire frequency band is used. It is i max times the time resolution of the timer. As a result, the present invention eliminates the need for a timer with high time resolution since no timer with fine time resolution is required.

세 번째로, 주파수 스펙트럼 comb이 감소된다는 이점을 가진다.Third, there is an advantage that the frequency spectrum comb is reduced.

본 발명은 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷을 사용하기 때문에 비교적 짧은 연속 펄스에 시간 호핑만을 적용할 경우에 비해서 주파수 스펙트럼에 발생하는 comb이 감소된다. 일반적으로 주기적 펄스 배열 신호는 주파수 영역에서 comb 성분(불연속 성분; 푸리에 시리즈 성분)만 존재하게 되는데 연속적인 주파수 성분을 사용하도록 확산하는 효과를 시간 호핑으로부터 얻는다. 그러나, 시간 호핑만으로는 상기 주파수 스펙트럼에 발생하는 comb을 완전하게 제거하지 못하기 때문에 본 발명에서는 상기 시간 호핑뿐만 아니라 주파수 호핑까지 적용하여 상기 주파수 스펙트럼에 발생하는 comb을 최소화하도록 한다. 또한. 상기 comb 성분은 펄스의 반복에 의해 발생하며, 상기 펄스의 반복이 주기적이라면 주파수 스펙트럼은 comb 성분만이 존재한다. 이런 완전한 주기성을 가지지 않고 펄스를 전송할 경우 상기 주파수 스펙트럼상의 comb 성분의 크기가 줄어든다. 본 발명은 전체 주파수 스펙트럼을 이용하는 반복되는 펄스 신호의 경우 같은 모양의 펄스가 시간 호핑이 적용되어 불규칙적으로 반복되면서 주파수 스펙트럼상의 comb의 크기가 줄어든다. 결국, 서브 대역을 사용하는 연속 펄스에 주파수 호핑과 시간 호핑을 모두 적용하면 서로 다른 모양의 펄스 신호가 시간 축에서 불규칙적으로 나타나게 되어 주파수 스펙트럼상의 comb의 크기는 최소화되는 것이다.Since the present invention uses frequency hopping time hopping Gaussian wave packets, comb occurring in the frequency spectrum is reduced compared to the case of applying only time hopping to a relatively short continuous pulse. In general, the periodic pulse array signal has only a comb component (discontinuous component; Fourier series component) in the frequency domain, and the effect of spreading to use the continuous frequency component is obtained from time hopping. However, since time hopping alone does not completely remove comb occurring in the frequency spectrum, the present invention applies not only the time hopping but also frequency hopping to minimize the comb occurring in the frequency spectrum. Also. The comb component is generated by the repetition of a pulse, and if the repetition of the pulse is periodic, only the comb component exists in the frequency spectrum. Transmitting pulses without this full periodicity reduces the size of the comb component on the frequency spectrum. In the present invention, in the case of a repetitive pulse signal using the entire frequency spectrum, the same shape pulse is repeatedly applied irregularly by time hopping, thereby reducing the size of the comb on the frequency spectrum. As a result, when both frequency hopping and time hopping are applied to continuous pulses using subbands, pulse signals of different shapes appear irregularly on the time axis, thereby minimizing the size of comb on the frequency spectrum.

Claims (14)

초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 송신기에 있어서,A transmitter of an ultra wideband communication system using an ultra wideband frequency band, and transmitting the frequency hopping-time hopping wave packet by dividing the ultra wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands. 데이터가 입력되면 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 데이터를 전송할 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 데이터를 전송할 시간을 선택하는 시간 코드를 생성하는 주파수-시간 코드 생성기와,A frequency-time code generator for generating a frequency code for selecting a subband to transmit the data from among a plurality of sub-frequency bands when the data is input, and a time code for selecting a time for transmitting the data; 소정 제어에 따라 소정 시간 동안 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 주파수 합성기와,A frequency synthesizer for generating a frequency corresponding to the frequency code for a predetermined time according to a predetermined control; 소정 제어에 따라 소정 시간 동안 상기 입력 데이터를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조할 경우의 결과에 상응하게 기저 대역 펄스를 발생하는 펄스 생성기와,A pulse generator for generating a baseband pulse corresponding to a result of modulating the input data by a predetermined modulation method for a predetermined time according to a predetermined control; 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 합성기가 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하도록 제어하며, 상기 타임 슬럿 동안만 상기 펄스 생성기가 상기 변조 결과에 상응하게 기저 대역 펄스를 발생하도록 제어하는 타이머와,Controlling the frequency synthesizer to generate a frequency corresponding to the frequency code only during a time slot corresponding to the time code, and controlling the pulse generator to generate a baseband pulse corresponding to the modulation result only during the time slot. With a timer, 상기 펄스 생성기에서 발생한 기저 대역 펄스를 상기 주파수 합성기에서 발생하는 주파수를 믹싱하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷으로 출력하는 믹서를 포함함을 특징으로 하는 상기 송신기.And a mixer for mixing the baseband pulses generated by the pulse generator to mix the frequencies generated by the frequency synthesizer and output them as frequency hopping-time hopping wave packets. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신기는 상기 입력 데이터를 미리 설정되어 있는 변조 방식에 따라 변조하여 상기 펄스 생성기의 구동 제어 신호로 발생하는 변조기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 송신기.The transmitter further comprises a modulator for modulating the input data according to a preset modulation scheme to generate a drive control signal of the pulse generator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변조 방식은 2진 위상 쉬프트 키잉(BPSK: Binary Phase Shift Keying) 방식 혹은 온-오프 키잉(OOK: On-Off Keying) 방식임을 특징으로 하는 상기 송신기.The modulation method is characterized in that the binary phase shift keying (BPSK) method or on-off keying (OOK: On-Off Keying) method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷은 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷임을 특징으로 하는 상기 송신기.The frequency hopping time hopping wave packet is a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet. 초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 송신 방법에 있어서,A transmission method of an ultra-wideband communication system using an ultra-wideband frequency band, and transmitting the frequency hopping-time hopping wave packet by dividing the ultra-wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands. 데이터가 입력되면 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 데이터를 전송할 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 데이터를 전송할 시간을 선택하는 시간 코드를 생성하는 과정과,Generating a frequency code for selecting a subband to transmit the data from among a plurality of sub-frequency bands when the data is input, and generating a time code for selecting a time to transmit the data; 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 과정과,Generating a frequency corresponding to the frequency code only for a time slot corresponding to the time code; 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 입력 데이터를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조할 경우의 결과에 상응하게 기저 대역 펄스를 발생하는 과정과,Generating a baseband pulse corresponding to a result of modulating the input data with a preset modulation scheme only for a time slot corresponding to the time code; 상기 기저 대역 펄스를 상기 발생한 주파수와 믹싱하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷으로 생성하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 방법.And mixing the baseband pulse with the generated frequency to generate and transmit a frequency hopping time hopping wave packet. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 변조 방식은 2진 위상 쉬프트 키잉(BPSK: Binary Phase Shift Keying) 방식 혹은 온-오프 키잉(OOK: On-Off Keying) 방식임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.The modulation method is characterized in that the binary phase shift keying (BPSK) method or on-off keying (OOK: On-Off Keying) method. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷은 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.And the frequency hopping time hopping wave packet is a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet. 초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 수신기에 있어서,A receiver of an ultra wideband communication system using an ultra wideband frequency band and transmitting a frequency hopping time hopping wave packet by dividing the ultra wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands. 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 수신하면 상기 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 전송된 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 수신되는 시간을 선택하는 시간 코드를 생성하는 주파수-시간 코드 생성기와,When the frequency hopping time hopping wave packet is received, a frequency code for selecting a subband in which the frequency hopping time hopping wave packet is transmitted among the plurality of sub frequency bands is received, and the frequency hopping time hopping wave packet is received. A frequency-time code generator for generating a time code for selecting a time; 소정 제어에 따라 소정 시간 동안 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 주파수 합성기와,A frequency synthesizer for generating a frequency corresponding to the frequency code for a predetermined time according to a predetermined control; 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 합성기가 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하도록 제어하는 타이머와,A timer for controlling the frequency synthesizer to generate a frequency corresponding to the frequency code only during a time slot corresponding to the time code; 상기 소정 시간 동안 발생되는 주파수를 상기 수신된 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷과 믹싱하여 기저대역 펄스로 출력하는 믹서를 포함함을 특징으로 하는 상기 수신기.And a mixer for mixing the frequency generated during the predetermined time with the received frequency hopping-time hopping wave packet to output a baseband pulse. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 수신기는 상기 기저 대역 펄스를 시간 적분하는 적분기와,The receiver includes an integrator that time integrates the baseband pulses; 상기 시간 적분된 신호를 디지털 변환하여 정보 데이터로 출력하는 샘플앤홀드 회로를 포함함을 특징으로 하는 상기 수신기.And a sample-and-hold circuit for digitally converting the time-integrated signal to output information data. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 변조 방식은 2진 위상 쉬프트 키잉(BPSK: Binary Phase Shift Keying) 방식 혹은 온-오프 키잉(OOK: On-Off Keying) 방식임을 특징으로 하는 상기 수신기.The modulation method is characterized in that the binary phase shift keying (BPSK) method or on-off keying (OOK: On-Off Keying) method. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷은 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안 웨이브 패킷임을 특징으로 하는 상기 수신기.And the frequency hopping time hopping wave packet is a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet. 초광대역 주파수 대역을 사용하며, 상기 초광대역 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할하여 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 송신하는 초광대역 통신 시스템의 수신 방법에 있어서,A reception method of an ultra-wideband communication system using an ultra-wideband frequency band, and transmitting the frequency hopping-time hopping wave packet by dividing the ultra-wideband frequency band into a plurality of sub-frequency bands. 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 수신하면 상기 다수의 서브 주파수 대역들중 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 전송된 서브 대역을 선택하는 주파수 코드와, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷이 수신되는 시간을 선택하는 시간 코드를 생성하는 과정과,When the frequency hopping time hopping wave packet is received, a frequency code for selecting a subband in which the frequency hopping time hopping wave packet is transmitted among the plurality of sub frequency bands is received, and the frequency hopping time hopping wave packet is received. Generating a timecode to select a time, 상기 시간 코드에 상응하는 타임 슬럿 동안만 상기 주파수 코드에 상응하는 주파수를 발생하는 과정과,Generating a frequency corresponding to the frequency code only for a time slot corresponding to the time code; 상기 타임 슬럿 동안 발생되는 주파수와 상기 수신된 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷을 믹싱하여 기저대역 펄스로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 수신 방법.And mixing the frequency generated during the time slot with the received frequency hopping-time hopping wave packet to output as a baseband pulse. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 기저 대역 펄스를 시간 적분하는 과정과,Time integration of the baseband pulses; 상기 시간 적분된 신호를 디지털 변환하여 정보 데이터로 출력하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 수신 방법.And digitally converting the time-integrated signal to output information data. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 주파수 호핑-시간 호핑 웨이브 패킷은 주파수 호핑-시간 호핑 가우시안웨이브 패킷임을 특징으로 하는 상기 수신 방법.And the frequency hopping time hopping wave packet is a frequency hopping time hopping Gaussian wave packet.
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