CN101252362A - 利用脉冲发射数据的发射机电路及无线电传输设备 - Google Patents

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CN101252362A CNA2007103055970A CN200710305597A CN101252362A CN 101252362 A CN101252362 A CN 101252362A CN A2007103055970 A CNA2007103055970 A CN A2007103055970A CN 200710305597 A CN200710305597 A CN 200710305597A CN 101252362 A CN101252362 A CN 101252362A
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Abstract

一种利用脉冲发射数据的发射机电路及无线电发射设备，该发射机电路包括可变延迟电路以及逻辑电路。可变延迟电路以时钟作为输入，并根据所述数据对所述时钟进行延迟。逻辑电路以所述时钟和所述可变延迟电路的输出作为输入，并通过对所述时钟和所述可变延迟电路的输出进行逻辑运算，输出脉冲。本发明不需要使用极短脉冲就可以实现低抖动和高信号质量。

Description

利用脉冲发射数据的发射机电路及无线电传输设备
相关申请的交叉参考
本申请基于并要求2007年2月19日提交的在先日本专利申请No.2007-038390的优先权，并通过参考将该专利申请的全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及一种发射机电路及无线电传输设备，尤其涉及一种利用脉冲通过无线电发射数据的发射机电路及无线电传输设备。
背景技术
传统地，利用脉冲经无线电发射数据的无线电传输设备(基于脉冲的无线电传输设备)应用于超宽带无线电传输系统，包括微波和亚毫米波段中的UWB系统。
近年来，基于脉冲的无线电传输因为给极窄带(over narrowband)通信系统带来诸如不需要使用振荡器和混频器、简化了射频部分的结构从而降低制造成本的好处而受到关注，并且有望在能够使用宽带宽的毫米波段实现超过10Gbps的宽带无线电传输。
现有技术中，Y.kawano等人2006年6月在IEEE MTT-Int.MicrowaveSymp.Dig.第316-319页发表的题为“利用0.3μm InP-HEMT技术的脉冲无线电UWB的RF芯片组(An RF Chipset for Impulse Radio UWB Using 0.3μmInP-HEMT Technology)”的论文(非专利性文献1)中公开了一种脉冲式无线电传输设备，其包括：具有脉冲发生器、带通滤波器和高输出放大器的发射机部；以及具有接收机放大器(低噪声放大器)、带通滤波器和检测器的接收机部。
发明内容
鉴于现有技术的不足，提出本发明。
根据本发明的一个方案，提供一种利用脉冲发射数据的发射机电路，包括：可变延迟电路，以时钟作为输入，并根据所述数据对所述时钟进行延迟；以及逻辑电路，以所述时钟和所述可变延迟电路的输出作为输入，并通过对所述时钟和所述可变延迟电路的输出进行逻辑运算，输出脉冲。
根据本发明的另一方案，提供一种无线电传输设备，包括：发射机电路，利用脉冲发射数据；接收机电路；天线；发射-接收开关，用于开关所述天线与所述发射机电路或所述接收机电路的连接。其中，所述发射机电路包括：可变延迟电路，以时钟作为输入，并根据所述数据对所述时钟进行延迟；以及逻辑电路，以所述时钟和所述可变延迟电路的输出作为输入，并通过对所述时钟和所述可变延迟电路的输出进行逻辑运算，输出脉冲。
本发明不需要使用极短脉冲就可以实现低抖动和高信号质量。
附图说明
通过参照附图，由下文中的描述能够更清楚地理解本发明的特点和优点，其中：
图1为示意性地示出将采用本发明实施例的基于脉冲的无线电传输设备的一般结构的方块图；
图2为说明在图1所示无线电传输设备的发射机电路中所使用的带通滤波器的功能的示意图；
图3为示意性地示出在现有技术的基于脉冲的无线电传输设备中所使用的发射机电路的一个实例的示意图；
图4为说明图3所示发射机电路的操作的时序图；
图5为示意性地示出在基于脉冲的无线电传输设备中所使用的发射机电路的一个实施例的方块图；
图6为说明图5所示发射机电路的操作的时序图；
图7为示出本实施例的发射机电路中所使用的脉冲和现有技术的发射机电路中所使用的脉冲的实例的示意图；
图8为说明本实施例的发射机电路中和现有技术的发射机电路中带通滤波器的操作示意图；
图9为示出本实施例的发射机电路中和现有技术的发射机电路中带通滤波器的输出的实例的示意图；
图10为示出本实施例的发射机电路中的脉冲发生器的另一实例的方块图；
图11为示出图10所示脉冲发生器中的可变延迟电路的一个实例的方块图；
图12为示出图10所示脉冲发生器中的可变延迟电路的另一实例的方块图；
图13为示出图12所示可变延迟电路中的缓冲放大器的一个实例的电路图；以及
图14为示出图10所示脉冲发生器中的与电路的一个实例的电路图。
具体实施方式
在详细描述本发明实施例之前，首先参照图1至图4说明基于脉冲的无线电传输设备的一般结构、现有技术的无线电传输设备和相关的问题。
图1为示意性地示出将采用本发明的基于脉冲的无线电传输设备的一般结构的方块图，图2为说明在图1所示无线电传输设备的发射机电路中所使用的带通滤波器的功能的示意图。图1和图2所示的无线电传输设备是传统的脉冲式无线电传输设备，更具体而言，是在前述非专利性文献1中公开的脉冲式无线电传输设备。
如图1所示，发射机部(发射机电路)包括脉冲发生器101、带通滤波器102以及高输出放大器103，而接收机部(接收机电路)包括接收机放大器106、带通滤波器107以及检测器108。在此，高输出放大器103的输出经发射-接收开关104馈送到天线105用于发射，天线105接收到的信号经发射-接收开关104馈送到接收机放大器106。脉冲发生器101产生的脉冲的能量分布为从DC到高频。
如图2所示，在基于脉冲的发射机电路中，带通滤波器102只选取属于操作频带的能量成份(energy component)，并且带通滤波器102产生被调制为波包的输出，所述波包围绕通带的中心频率振荡，如图1所示。带通滤波器102的输出(波包)被高输出放大器103放大后，经发射-接收开关104馈送到天线105用于向空间发射。
如图1所示，在最简单的脉冲系统中，是通过开/关调制来发射数据，开/关调制是用有/无波包来表示一个比特，也就是说，将数据调制为例如有波包时表示“1”，没有波包时表示“0”，所述波包中包含多个周期性变化的波。
另一方面，在基于脉冲的接收机电路中，由天线105接收并经发射-接收开关104输入的信号被接收机放大器106放大，之后带通滤波器107只选取属于操作频带的能量成份，并且由检测器108对数据进行解调。
在上述脉冲式无线电传输设备中，如果要实现例如超过10Gbps的大容量通信，就必须减少波包的持续时间，因此必须保证超过10GHz的宽频带。按照目前的无线电波频率配置，只有毫米和亚毫米波段是能够保证宽带宽的可用频带，因此需要能够产生持续时间在10ps以下的极短脉冲(频率在100GHz以上)的脉冲发生器。
图3为示意性地示出在现有技术的基于脉冲的无线电传输设备中所使用的发射机电路(开/关调制电路)的一个实例的示意图，图4为说明图3所示发射机电路的操作的时序图。
如图3所示，现有技术的发射机电路包括：NRZ-RZ转换器100，用于接收数据DATA和时钟CLK，并将RZ(归零)信号转换为NRZ(不归零)信号；脉冲发生器101，用于接收NRZ-RZ转换器100的输出并产生脉冲；以及带通滤波器102，用于接收脉冲发生器101的输出(脉冲)，只选取属于操作频带的能量分量，并输出波包。如上所述，带通滤波器102后面配置有诸如高输出放大器(103)这样的器件，用于将带通滤波器102的输出(发射信号：波包)放大。
脉冲发生器101包括延迟电路111和与电路112，通过分离出一部分输入信号，由延迟电路111对分离出的信号引入短延迟，并由与电路112对输入信号和其延迟信号进行与操作，从而产生短脉冲(脉冲)。在此，将延迟电路111的输出进行信号逻辑反转后提供给与电路112。
更具体而言，如图3和图4所示，与电路112通过将NRZ-RZ转换器100的输出信号IS和由延迟电路111对信号IS进行延迟和逻辑反转后所得到的信号DIS进行与操作，产生输出信号(脉冲)。
在此，要求待输入至脉冲发生器101的信号(数字信号)IS是RZ信号，即在一个时钟周期内总是回到低电平(零)的信号，如图4所示，为了保证这一点，即使当逻辑1接连出现时，也产生与连续的1的数目相匹配的脉冲(波包)。
也就是说，如果待输入至脉冲发生器101的信号IS是在一个时钟周期内不归零的NRZ信号，那么当逻辑1接连出现时，只发生一个脉冲(IMP)。为此，在现有技术的发射机电路(开/关调制电路)中，在脉冲发生器101之前总是配置有NRZ-RZ转换器100。
为了实现近年来需求不断增长的超过10Gbps的大容量高速通信，如上所述，必须提供高速、低抖动的NRZ-RZ转换器(100)和用于产生持续时间在10ps以下的脉冲的脉冲发生器101(高速与电路)。但是，由于这些电路完全受设备性能限制，因此妨碍了在毫米和亚毫米波段实现大容量脉冲通信。
本发明实施例的目的在于提供一种体积小、功耗低、信号质量高的发射机电路和无线电传输设备。
下面，参照附图详细描述本发明实施例的发射机电路和无线电传输设备。
图5为示意性地示出在基于脉冲的无线电传输设备中所使用的发射机电路的一个实施例的方块图，图6为说明图5所示发射机电路的操作的时序图。
首先，通过比较图5和前面给出的图3，清楚的是本实施例的发射机电路不需要在现有技术的发射机电路中必须使用的NRZ-RZ转换器(100)。
更具体而言，本实施例的发射机电路(开/关调制电路)包括脉冲发生器1和带通滤波器2，其中脉冲发生器1包括可变延迟电路11和与电路12。带通滤波器2后面配置有诸如高输出放大器(103)这样的器件，用于将带通滤波器2的输出(波包)放大。
可变延迟电路11配置为根据数据DATA是“1”还是“0”来改变延迟时间；例如，当数据为“1”时，增加延迟时间，当数据为“0”时，减少延迟时间。
因此，如图6所示，当数据DATA为“1”时，产生宽脉冲IMPw，当数据DATA为“0”时，产生窄脉冲IMPn。然后，如同下文中将要详细描述的，通过根据操作频带来适当地确定脉冲宽度，并预先安排为对于宽脉冲(IMPw)则通过带通滤波器产生波包，而对于窄脉冲(IMPn)则不产生波包，来进行开/关调制。
图5所示的发射机电路可用作例如图1所示的无线电传输设备中的发射机电路。
图7为示出本实施例的发射机电路中所使用的脉冲和现有技术的发射机电路中所使用的脉冲的实例的示意图，图8为说明本实施例的发射机电路中的带通滤波器的操作和现有技术的发射机电路中的带通滤波器的示意图。
如图7所示，现有技术的发射机电路(如图3和图4所示)中所使用的脉冲的半宽例如为9ps，而本实施例的发射机电路中使用的脉冲的半宽当数据为“0”时例如为16ps，当数据为“1”时例如为24ps。
在此，由于实际的脉冲具有有限的上升/下降特性，所以脉冲的频谱一直到无穷高频都是不一致的。也就是说，如图8所示，实际的脉冲其特性表现为：当频率增大时，能量(电压)下降到零一次，然后上升直到峰值，之后能量再次下降到零。
这样，实际的脉冲包括基波频带、二次谐波频带、三次谐波频带等等，这可以用傅立叶变换理论来解释。如果用“T”表示脉冲宽度，则基波频带与二次谐波频带的边界处的频率为“1/T”，二次谐波频带的峰值频率为“3/(2T)”，而二次谐波频带与三次谐波频带的边界处的频率为“2/T”。
由于现有技术的发射机电路使用的是基波频带，所以当操作频带(带通滤波器的通带)变高时，必须产生更短的脉冲。也就是说，如果用“fc”表示操作频带的中心频率，则必须使得脉冲宽度T0充分小于“1/fc”。具体而言，当操作频带的范围在54GHz至66GHz时，现有技术的发射机电路必须使用半宽为9ps的脉冲。
相比较而言，在本实施例的发射机电路中，利用谐波频带，能够加宽在现有技术的发射机电路中所使用的脉冲(半宽)。
更具体而言，如图8所示，当使用二次谐波频带时，例如，脉冲宽度被确定为使得脉冲的二次谐波频带的峰值与fc(60GHz)一致。也就是说，当脉冲宽度TON＝3/(2fc)时，能够使用TON-T0＞＞1/fc的脉冲，例如半宽为24ps的脉冲。
随后，当脉冲宽度被确定为使得脉冲的基波频带和二次谐波频带的边界与fc一致，则由于在操作频带处存在的脉冲能量极小，所以带通滤波器输出的波包的能量也变得极小。
更具体而言，如图8所示，使得脉冲的基波频带和二次谐波频带的边界与fc(60GHz)一致的脉冲宽度例如给定为TOFF＝1/fc，则可以使用半宽例如为16ps的脉冲。
在此，对于数据“0”用TOFF表示脉冲宽度，对于数据“1”用TON表示脉冲宽度，如果是数据“0”则没有波包，如果是数据“1”则有波包，从而实现开/关调制。也就是说，对于数据“1”，利用二次谐波频带，可以使用半宽为24ps的脉冲，而对于数据“0”，利用基波频带与二次谐波频带的边界，可以使用半宽为16ps的脉冲。
图9为示出本实施例的发射机电路中和现有技术的发射机电路中的带通滤波器的输出的实例的示意图；在此示出的是当使用通带为54GHz至66GHz(操作频率范围的中心频率fc为60GHz)的带通滤波器时的仿真结果。
由图9可以看出，例如，在现有技术的发射机电路中用半宽为9ps的脉冲表示数据“1”时，带通滤波器(102)的输出与本实施例的发射机电路中用半宽为24ps的脉冲表示数据“1”时带通滤波器(2)的输出基本上相同。还可以看出，本实施例的发射机电路中，当用半宽为16ps的脉冲表示数据“0”时，带通滤波器(2)的输出接近为零，从而能够明确地区分数据“1”和“0”。
也就是说，如图7至图9所示，例如当使用55GHz至65GHz波段时，本实施例的发射机电路对于数据“1”和“0”分别使用两种宽脉冲，一种半宽为24ps，另一种半宽为16ps。在这种情况下，产生半宽为24ps的脉冲使得二次谐波频带的峰值与中心频率(fc＝60GHz)一致，而产生半宽为16ps的脉冲使得基波频带与二次谐波频带的边界与中心频率fc一致。
然后，如图9所示，可以看出对于数据“1”，能够获得与使用半宽为9ps的脉冲的现有技术的发射机电路的信号输出可以相比较的信号输出(波包)。由于该波包的半宽为100ps，所以能够实现10Gbps以上的数据发射。此外，对于数据“0”，获得的输出功率极小，从而实现15dB以上的开/关比。
对于数据“1”，除了使用脉冲的二次谐波频带，还可以使用例如三次谐波频带或者四次谐波频带等高次谐波频带。同样地，对于数据“0”，除了使用基波频带与二次谐波频带的边界，还可以使用例如二次谐波频带与三次谐波频带的边界，或者三次谐波频带与四次谐波频带的边界等高次谐波频带之间的边界。还应当理解，有/无波包与数据“1”和“0”之间的对应关系可以交换。
因此，当数据表示第一值(例如“1”)时，可变延迟电路11的延迟时间可以设定为等于N/fc，即操作频带的中心频率fc(例如60GHz)的倒数的整数倍，而当数据表示第二值(例如“0”)时，延迟时间可以设定为等于1/(2fc)+M/fc，即操作频带的中心频率fc的倒数的整数倍加上中心频率的倒数的二分之一(1/2)的和。在此，N和M是任意选取的相互独立的自然数。
在前述图8示出的实例中，当数据为“1”时，使用对操作频带的中心频率fc(＝60GHz)取倒数1/fc(即N＝1)所确定的持续时间为16ps的脉冲，当数据为“0”时，使用对操作频带的中心频率fc(＝60GHz)取倒数后加上中心频率的倒数的二分之一的和1/(2fc)+1/fc(即M＝1)所确定的持续时间为24ps的脉冲。
这样，通过利用脉冲的各次谐波频带，根据本实施例的发射机电路不必大幅降低脉冲宽度就能够产生波包。要产生更短的脉冲，需要价格昂贵的高速设备技术，但是在本实施例中，由于解除了对脉冲宽度的限制，所以不需要这种高速设备技术，从而能够降低毫米/亚毫米波段脉冲式通信设备(发射机电路/无线电传输设备)的成本。
此外，由于不需要使用现有技术中必备的NRZ-RZ转换器，所以不仅能够降低发射机电路(无线电传输设备)的成本，还可以降低设备的体积和功耗。此外，在将数据作为输入信号的现有技术的发射机电路中，由于设置了基带电路，所以出现信号质量下降，特别是抖动加大的问题。但是在本实施例的发射机电路中，将时钟作为输入信号，因此抖动小，信号质量得到改善。
图10为示出本实施例发射机电路中的脉冲发生器的另一实例的方块图，图11为示出图10所示脉冲发生器的可变延迟电路的一个实例的方块图，图12为示出图10所示脉冲发生器的可变延迟电路的另一实例的方块图。在图11和图12中，未示出设置在可变延迟电路(如图10所示)输出端的信号逻辑反转电路。
如图10所示，本实施例的脉冲发生器1配置为使得时钟CLK经选择器13提供给与门12。在此，可变延迟电路11的电路结构例如图11或图12中所示。图10中所示的选择器13与图11中所示的选择器1103或者图12中所示的选择器1106结构相同，其功能是抵消(补偿)设置在可变延迟电路11中的选择器1103或1106所引入的延迟。
然后，与电路12将时钟CLK和图11中的第一延迟线1101或第二延迟线1102所产生的时间延迟进行与操作，或者将时钟CLK和图12中偶数个缓冲器1141和1142或者奇数个缓冲器1151、1152及1153所产生的时间延迟进行与操作。
也就是说，在图11所示的可变延迟电路11中，选择器1103根据数据是“0”还是“1”，选择两个延迟线1101和1102中的一个。在此，当在GaAs基板上形成延迟线作为线路线(wiring line)时，用于数据“0”的第一延迟线1101形成为例如具有预定宽度并且长度为1.6mm的线路线，用于数据“1”的第二延迟线1102形成为例如具有预定宽度并且长度为2.4mm的线路线。
另一方面，在图12所示的可变延迟电路11中，选择器1106根据数据是“0”还是“1”，选择两组缓冲器阵列1141、1142或者1151至1153中的其中一组。缓冲放大器(缓冲器)1141、1142以及1151至1153分别引入1/(2fc)＝8ps的延迟时间，对于数据“0”，两个缓冲器(1141和1142)串联连接，对于数据“1”，三个缓冲器(1151至1153)串联连接。这样，对于数据“0”，产生16ps的延迟时间，对于数据“1”，产生24ps的延迟时间。
除了缓冲器之外，还可以通过适当地设定信号逻辑来使用反相器(inverter)。固定在高电平或低电平的信号FXi提供给选择器13的另一输入端(不提供给时钟CLK的输入端)，用于补偿可变延迟电路11中选择器1103或1106引入的延迟，而固定电平的信号FXc(用于总是选择时钟CLK以输出)提供作为控制信号。
应当理解，除了上述之外，对于图12所示的结构还可以作各种变型以产生不同的延迟时间，例如，对每个缓冲器(或反相器)设置延迟时间调节终端。
图13为示出设置在图12所示可变延迟电路中的每个缓冲放大器(缓冲器)的一个实例的电路图，图14为示出设置在图10所示脉冲发生器中的与电路的一个实例的电路图。在图13和图14中，附图标记Vb表示预定的控制偏置电压。
如图13所示，各个缓冲器1141、1142以及1151至1153(1140)例如可构造为微分缓冲器(differential buffer)。在此，微分时钟CLK和/CLK作为微分输入IN(P)和IN(N)提供给第一级缓冲器1141和1151，各个缓冲器1141、1151以及1152的微分输出OUT(P)和OUT(N)作为微分输入IN(P)和IN(N)分别提供给各个后续缓冲器1142、1152以及1153；然后，各个末级缓冲器1142和1153的微分输出OUT(P)和OUT(N)提供给选择器1106。
如图14所示，图10的脉冲发生器1中的与电路12也可以构造为微分与电路；在这种情况下，选择器13的微分输出作为第一微分输入a和/a提供给与电路12，可变延迟电路11的微分输出(例如选择器1103或1106的输出)经反转后作为第二微分输入b和/b提供给与电路12。与电路12产生微分输出q和/q。
图13中所示的缓冲放大器和图14中所示的与电路仅为实例，不仅可以使用信号逻辑电路或者单端电路，也可以使用各种其它电路。
如上所述，根据本发明实施例，能够提供这样一种基于脉冲的发射机电路和无线电传输设备，不需要使用极短脉冲就可以实现低抖动和高信号质量，也就是说不需要使用高性能的昂贵设备。
更具体而言，根据本发明实施例，能够提供这样一种发射机电路和无线电传输设备，其体积小，功耗低，信号质量高。
本发明实施例能够广泛应用于利用脉冲经无线电发射数据的发射机电路和无线电传输设备，并且本发明实施例的发射机电路和无线电传输设备特别适用于超宽带无线电传输系统，包括微波和亚毫米波段中的UWB系统。
可以构造出很多不同实施例而不脱离本发明的范围，并且应当理解，本发明的保护范围由所附权利要求书确定，而不限于说明书所描述的具体实施例。

Claims (10)

1、一种利用脉冲发射数据的发射机电路，所述发射机电路包括：
可变延迟电路，以时钟作为输入，并根据所述数据对所述时钟进行延迟；以及
逻辑电路，以所述时钟和所述可变延迟电路的输出作为输入，并通过对所述时钟和所述可变延迟电路的输出进行逻辑运算，输出脉冲。
2、如权利要求1所述的发射机电路，其中，所述可变延迟电路和所述逻辑电路共同构成脉冲发生器，所述发射机电路还包括：
带通滤波器，允许所述脉冲发生器输出的所述脉冲中属于预定波段的成份通过；以及
输出放大器，将所述带通滤波器输出的波包放大。
3、如权利要求1所述的发射机电路，其中，所述逻辑电路为与电路。
4、如权利要求1所述的发射机电路，其中，根据所述数据是表示第一值还是表示第二值，来确定将由所述可变延迟电路引入的延迟时间，其中，当所述数据表示第一值时，不输出信号，当所述数据表示第二值时，输出信号。
5、如权利要求4所述的发射机电路，其中，当所述数据表示第一值时，所述可变延迟电路的延迟时间设定为等于操作频带的中心频率fc的倒数的整数倍，即N/fc，当所述数据表示第二值时，所述延迟时间设定为等于值1/(2fc)+M/fc，即所述操作频带的中心频率fc的倒数的整数倍加上所述中心频率的倒数的二分之一的和，其中，N和M是任意选取的相互独立的自然数。
6、如权利要求1所述的发射机电路，其中，所述可变延迟电路包括第一延迟线、第二延迟线以及选择器，所述第一延迟线通过将偶数个单位线串接而构成，当所述数据表示第一值时使用所述第一延迟线，所述第二延迟线通过将奇数个单位线串接而构成，当所述数据表示第二值时使用所述第二延迟线，其中每个单位线作为发射线用于引入等于操作频带的中心频率的倒数的二分之一即1/(2fc)的延迟时间，所述选择器用于选择所述第一延迟线和所述第二延迟线其中之一的输出。
7、如权利要求1所述的发射机电路，其中，所述可变延迟电路包括第一缓冲器阵列、第二缓冲器阵列以及选择器，所述第一缓冲器阵列通过将偶数个缓冲器串联而构成，当所述数据表示第一值时使用所述第一缓冲器阵列，所述第二缓冲器阵列通过将奇数个缓冲器连接而构成，当所述数据表示第二值时使用所述第二缓冲器阵列，其中每个缓冲器作为单位缓冲器用于引入等于操作频带的中心频率的倒数的二分之一即1/(2fc)的延迟时间，所述选择器用于选择所述第一缓冲器阵列和所述第二缓冲器阵列其中之一的输出。
8、如权利要求1所述的发射机电路，其中，所述可变延迟电路包括第一反相器阵列、第二反相器阵列以及选择器，所述第一反相器阵列通过将偶数个反相器串联而构成，当所述数据表示第一值时使用所述第一反相器阵列，所述第二反相器阵列通过将奇数个反相器连接而构成，当所述数据表示第二值时使用所述第二反相器阵列，其中每个反相器作为单位反相器用于引入等于操作频带的中心频率的倒数的二分之一即1/(2fc)的延迟时间，所述选择器用于选择所述第一反相器阵列和所述第二反相器阵列其中之一的输出。
9、一种无线电传输设备，包括：发射机电路，利用脉冲发射数据；接收机电路；天线；发射-接收开关，用于切换所述天线与所述发射机电路或所述接收机电路的连接，其中，所述发射机电路包括：
可变延迟电路，以时钟作为输入，并根据所述数据对所述时钟进行延迟；以及
逻辑电路，以所述时钟和所述可变延迟电路的输出作为输入，并通过对所述时钟和所述可变延迟电路的输出进行逻辑运算，输出脉冲。
10、如权利要求9所述的无线电传输设备，其中，所述接收机电路包括：接收机放大器，所述天线接收到的信号经所述发射-接收开关输入到所述接收机放大器；带通滤波器，从所述接收机放大器的输出中选取属于预定波段的信号；以及检测器，检测所述带通滤波器的输出从而产生数据。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103178865A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 爱思开海力士有限公司 信号传输/接收系统
CN107356937A (zh) * 2017-08-25 2017-11-17 长春德信光电技术有限公司 一种基于激光探测技术的行走机器人碰撞预警装置
CN110383782A (zh) * 2017-03-13 2019-10-25 三菱电机株式会社 信号传输装置
CN112769035A (zh) * 2019-08-20 2021-05-07 上海禾赛科技股份有限公司 驱动电路、驱动方法和激光器系统

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009153838A1 (ja) * 2008-06-20 2009-12-23 富士通株式会社 受信装置
JP5104712B2 (ja) * 2008-10-15 2012-12-19 富士通株式会社 送信装置
US7973681B2 (en) * 2009-09-28 2011-07-05 Broadcom Corporation High speed, low power non-return-to-zero/return-to-zero output driver
JP5251851B2 (ja) * 2009-12-03 2013-07-31 富士通株式会社 インパルス無線通信装置
US8699619B2 (en) * 2010-09-30 2014-04-15 Ericsson Modems Sa Dutycycle adjustment to improve efficiency of a digital RF-PA
JP5626044B2 (ja) * 2011-03-14 2014-11-19 富士通株式会社 インパルス無線伝送装置、およびインパルス無線伝送装置の送信方法
JP5741296B2 (ja) * 2011-08-01 2015-07-01 富士通株式会社 通信装置
JP5790519B2 (ja) 2012-01-26 2015-10-07 富士通株式会社 通信装置
JP5928039B2 (ja) 2012-03-19 2016-06-01 富士通株式会社 無線通信装置、無線通信装置におけるパルス信号送信方法
JP5966590B2 (ja) 2012-05-14 2016-08-10 富士通株式会社 インパルス発生装置及び送信装置
JP5459369B2 (ja) * 2012-08-14 2014-04-02 富士通株式会社 送信装置
JP6003714B2 (ja) * 2013-02-21 2016-10-05 富士通株式会社 インパルス無線伝送装置及び伝送信号の生成方法
JP6242133B2 (ja) * 2013-09-24 2017-12-06 サクラテック株式会社 レーダの送信回路及びこれを備えるレーダ送信機並びにレーダの受信回路及びこれを備えるレーダ受信機
JP6149937B2 (ja) * 2013-10-02 2017-06-21 富士通株式会社 パルス位置変調方式インパルス無線送信機および無線通信システム
JP6364939B2 (ja) * 2014-05-08 2018-08-01 住友電気工業株式会社 通信装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5390153A (en) * 1977-12-05 1995-02-14 Scherbatskoy; Serge A. Measuring while drilling employing cascaded transmission systems
JPS5735415A (en) 1980-08-13 1982-02-26 Hitachi Ltd Double period pulse generating circuit
JPH0681018B2 (ja) * 1986-03-31 1994-10-12 三菱電機株式会社 半導体集積回路
US5272729A (en) * 1991-09-20 1993-12-21 International Business Machines Corporation Clock signal latency elimination network
US5481230A (en) * 1994-11-14 1996-01-02 Tektronix, Inc. Phase modulator having individually placed edges
KR0137522B1 (ko) * 1995-04-07 1998-06-15 김주용 가변 지연소자를 가진 펄스 발생기
US6396604B1 (en) * 1996-02-26 2002-05-28 British Telecommunications Plc Dark pulse TDMA optical network
US6026125A (en) * 1997-05-16 2000-02-15 Multispectral Solutions, Inc. Waveform adaptive ultra-wideband transmitter
US6327108B1 (en) * 1997-08-28 2001-12-04 Seagate Technology Llc Filter calibration method in a disc drive and apparatus
US6700939B1 (en) * 1997-12-12 2004-03-02 Xtremespectrum, Inc. Ultra wide bandwidth spread-spectrum communications system
US5963071A (en) * 1998-01-22 1999-10-05 Nanoamp Solutions, Inc. Frequency doubler with adjustable duty cycle
US6025744A (en) * 1998-04-17 2000-02-15 International Business Machines Corporation Glitch free delay line multiplexing technique
JP2000005180A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Olympus Optical Co Ltd 音響インピーダンス測定装置
US6590405B2 (en) * 1999-04-21 2003-07-08 Advantest, Corp CMOS integrated circuit and timing signal generator using same
US6229359B1 (en) * 1999-12-31 2001-05-08 Cisco Technology, Inc. Low phase noise clock multiplication
JP4180890B2 (ja) * 2002-11-21 2008-11-12 三星電子株式会社 超広帯域無線送信機及び超広帯域無線受信機並びに超広帯域無線通信方法
US7292620B2 (en) * 2002-12-31 2007-11-06 Intel Corporation Method and apparatus to generate a clock-based transmission
KR100656339B1 (ko) * 2003-12-26 2006-12-11 한국전자통신연구원 초광대역 송수신을 위한 펄스신호 발생기 및 이를포함하는 송수신장치
JP4635822B2 (ja) * 2004-11-09 2011-02-23 パナソニック株式会社 変調回路およびそれを用いた送信装置、受信装置および通信システム
JP2006165696A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Sony Corp 遅延安定化回路および半導体集積回路
EP1696621A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-30 STMicroelectronics (Research & Development) Limited Flow controlled pulsed serial link
JP2007038390A (ja) 2005-07-29 2007-02-15 Takara Sangyo:Kk 遠心力釣合装置
JP4928097B2 (ja) * 2005-07-29 2012-05-09 株式会社アドバンテスト タイミング発生器及び半導体試験装置
JP5090371B2 (ja) * 2006-02-03 2012-12-05 アイメック クロック信号に可変遅延を印加する遅延ラインを備えたデバイス
JP4771422B2 (ja) * 2006-09-14 2011-09-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 受信装置
JP4952559B2 (ja) * 2007-12-12 2012-06-13 富士通株式会社 パルス生成装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103178865A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 爱思开海力士有限公司 信号传输/接收系统
CN110383782A (zh) * 2017-03-13 2019-10-25 三菱电机株式会社 信号传输装置
CN110383782B (zh) * 2017-03-13 2022-01-11 三菱电机株式会社 信号传输装置
CN107356937A (zh) * 2017-08-25 2017-11-17 长春德信光电技术有限公司 一种基于激光探测技术的行走机器人碰撞预警装置
CN112769035A (zh) * 2019-08-20 2021-05-07 上海禾赛科技股份有限公司 驱动电路、驱动方法和激光器系统

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