CN101366219A - 脉冲无线接收装置 - Google Patents
脉冲无线接收装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101366219A CN101366219A CNA2007800020056A CN200780002005A CN101366219A CN 101366219 A CN101366219 A CN 101366219A CN A2007800020056 A CNA2007800020056 A CN A2007800020056A CN 200780002005 A CN200780002005 A CN 200780002005A CN 101366219 A CN101366219 A CN 101366219A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- correlation
- delay
- waveform
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
在接收同步中不需要再次设定阈值,即使在信号强度存在变化时也判定同步的调整方向和量,并缩短向同步位置的捕捉时间的脉冲无线接收装置。该装置包括:检波单元(104),生成检波信号(105);同步用波形产生单元(160),产生基准波形信号(111);延迟单元(161),使基准波形信号(111)以不同的延迟量延迟而产生多个延迟波形信号;相关计算单元(162),并列地生成表示了检波信号(105)与基准波形信号(111)及多个延迟波形信号之间的相关值的相关值信号;判定单元(163),根据与相关值信号所表示的相关值的组合对应的大小关系,生成表示了相位偏移的方向和量的差分检测信号(141);以及同步控制单元(142),基于差分检测信号(141),生成对基准波形信号(111)的相位进行控制的控制信号(143),并将其输出到同步用波形产生单元(160)。
Description
技术领域
本发明涉及接收脉冲状的调制信号的无线接收装置。
背景技术
使用以UWB(Ultra Wide Band:超宽带)为代表的脉冲通信方式的高速无线通信技术,由于在发送接收电路器件中并不一定需要直线性,所以适合于CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:补偿金属氧化物半导体)化,从而能够实现小型化。此外,由于不需要高精度的本地信号源等RF电路,所以功率消耗低。进而,具有能够利用宽频进行高速通信等优点。
作为在脉冲无线接收装置中与接收脉冲信号进行同步的以往的方法,已知通过基准时间与其前后的进行了延迟处理的各个信号之间的相关,对同步进行跟踪的方法(例如参照专利文献1)。以下,使用附图说明以往的技术。
图1是表示在专利文献1中记载的以往的脉冲无线接收装置的结构的方框图。在图1中,以往的脉冲无线接收装置10通过ASK(Amplitude ShiftKeying:振幅移位调制方式)检波器11对接收信号21进行检波。接着,放大器12对信号的直流分量和交流分量进行放大,由A/D变换器13将模拟信号变换为数字信号,生成数字信号22。DSP14求该数字信号22的规定期间中的最大值和最小值,以及这些值的移动平均,如下述那样对同步定时进行跟踪。
首先,极值检测单元15对所输入的数字信号22,检测在多个规定的期间中的最大值和最小值,并将其输出到移动平均单元16。接着,移动平均单元16分别求多个规定期间中的多个最小值的移动平均和多个最大值的移动平均,并输出到平均单元17。进而,平均单元17进一步求从移动平均单元16输入的最小值的移动平均值和最大值的移动平均值的平均,并输出到二值化运算单元18。然后,二值化运算单元18将从平均单元17输入的值作为阈值,对从A/D变换器13输入的数字信号22进行二值化。将该进行了二值化的数据作为NRZ(Non Returen to Zero:不归零)数据序列23输出到信号处理电路19。
专利文献1:特开2000-78211号公报(第17页,图3)
发明内容
发明要解决的问题
在上述以往的脉冲无线接收装置中存在以下问题:在对脉冲状的调制信号进行接收同步时,事先需要有使用训练码元来设定阈值的期间,同步收敛需要时间。还存在以下问题,在接收信号与噪声之比(S/N比:Signal to Noiseratio)存在变动时,需要进行与接收信号的强度对应的阈值的控制或自动增益控制装置(AGC:Automatic Gain Control)等的振幅控制。
本发明的目的在于提供脉冲无线接收装置,在与接收信号进行同步时,能够同步接收而不需要设置基带信号的阈值,进而即使在接收同步后S/N比上存在变动时,也不需要由自适应控制单元再次设定阈值,作为结果,缩短同步收敛所需时间。
解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构包括:基准波形生成单元,生成基准波形信号;延迟单元,产生使所述基准波形信号以不同的延迟量延迟的多个延迟波形信号;相关计算单元,生成多个相关值信号,所述多个相关值信号表示接收信号与所述基准波形信号及所述延迟波形信号之间的相关值;判定单元,按规定的组合对所述多个相关值信号进行比较,并根据比较结果,生成差分检测信号,所述差分检测信号表示所述接收信号与所述基准波形信号之间的相位偏移的方向和量;以及同步控制单元,基于所述差分检测信号,控制由所述基准波形生成单元生成的所述基准波形信号的相位。
根据该结构,生成接收信号与相位不同的多个基准波形信号之间的多个相关值,比较这些相关值的组合的大小,由此能够判定同步的相位的调整方向和调整量,所以即使在接收信号的S/N比存在变动时,也不需要基于接收信号的接收电平的变动而对阈值进行调整和设定,从而能够不需要用于设定最合适的阈值所需的训练期间,缩短同步获得所需的时间。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构包括:基准波形生成单元,生成基准波形信号;延迟单元,产生使接收信号以不同的延迟量延迟的多个延迟波形信号,所述多个延迟波形信号为对进行后所得的信号;相关计算单元,生成多个相关值信号,所述多个相关值信号表示所述基准波形信号与通过所述延迟单元进行了延迟的多个所述接收信号之间的相关值;判定单元,按规定的组合对所述多个相关值信号进行比较,并根据比较结果,生成差分检测信号,所述差分检测信号表示所述接收信号与所述基准波形信号之间的相位偏移的方向和量;以及同步控制单元,基于所述差分检测信号,控制由所述基准波形生成单元生成的所述基准波形信号的相位。
根据该结构,生成接收信号与相位不同的多个基准波形信号之间的多个相关值,比较这些相关值的组合的大小,由此能够判定同步的相位的调整方向和调整量,所以即使在接收信号的S/N比存在变动时,也不需要基于接收信号的接收电平的变动对阈值进行调整和设定,从而能够不需要用于设定最合适的阈值所需的训练期间,缩短同步获取所需的时间。此外,由于能够在分支输入端使用时钟信号生成相关值信号,所以即使在接收信号中含有大量噪声时,也能够更正确地判定相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述延迟单元将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的码元长度以下。
根据该结构,在对接收信号进行包络线检波而获得的包络线信号的同步收敛完成时,由于能够在捕捉到包络线信号的峰值的码元长度的范围内获得多个相关值信号,所以能够判定同步跟随时的相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述延迟单元将所述延迟波形信号的延迟间隔设定为所述接收信号的码元长度的1/2以下。
根据该结构,在对接收信号进行包络线检波而获得的包络线信号的同步收敛完成时,由于能够在捕捉到包络线信号的峰值的码元长度的1/2的范围内至少获得三个相关值信号,所以在对接收信号进行了包络线检波的情况下,能够更正确地判定同步跟随时的相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述延迟单元至少生成三个所述延迟波形信号,而且将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的码元长度的1/2以下。
根据该结构,在对接收信号进行包络线检波而获得的包络线信号的同步收敛完成时,由于能够在捕捉到包络线信号的峰值的码元长度的1/2的范围内至少获得四个相关值信号,所以在对接收信号进行了包络线检波的情况下,能够更正确地判定同步跟随时的相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述延迟单元将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的载波频率周期以下。
根据该结构,在接收信号的同步收敛完成时,由于能够在捕捉到的相关信号的峰值的载波频率周期的范围内获得多个相关值信号,所以能够判定同步跟随时的相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述延迟单元将所述延迟波形信号的延迟间隔设定为所述接收信号的载波频率周期的1/2以下。
根据该结构,在接收信号的同步收敛完成时,由于能够在捕捉到相关信号的峰值的载波频率周期的1/2的范围内至少获得三个相关值信号,所以能够更正确地判定同步跟随时的相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述延迟单元至少生成三个所述延迟波形信号,而且将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的载波频率周期的1/2以下。
根据该结构,在接收信号的同步收敛完成时,由于能够在捕捉到相关信号的峰值的载波频率周期的1/2的范围内至少获得四个相关值信号,所以能够更正确地判定同步跟随时的相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述判定单元至少包含一个由时间上互不相邻的所述相关值信号形成的组合作为所述规定的相关值的组合。
根据该结构,在相位的调整方向和调整量的判定中,由于至少使用一个在时间上隔开的相关值信号的组合,所以能够降低对相位调整方向的错误判定。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述判定单元适当地变更所述规定的相关值的组合。
根据该结构,例如,在码元长度或载波频率周期变动时,能够根据码元长度或载波频率周期使用最合适的组合,所以能够正确地判定相位的调整方向和调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构,还包括:解调单元,将所述基准波形信号作为定时信号,从所述接收信号解调出信号数据。
根据该结构,由于从用于进行同步跟随的基准波形信号生成对接收信号进行解调所需的定时信号即可,所以不需要重新生成定时信号,能够简化生成定时信号所需的处理,而且由于能够使用已与接收信号同步了的定时信号进行解调,因而能够提高解调精度。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述解调单元对表示所述接收信号与所述基准波形信号之间的相关值的所述相关值信号进行解调。
根据该结构,由于在已同步跟随的状态下进行解调处理,所以能够提高解调精度。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构,还包括:检波器,对所述接收信号进行包络线检波,所述相关值计算单元生成多个相关值信号,所述多个相关值信号表示由所述检波器进行了包络线检波的所述接收信号与所述基准波形信号及所述延迟波形信号之间的相关值,所述判定单元生成差分检测信号,所述差分检测信号表示由所述检波器进行了包络线检波的所述接收信号与所述基准波形信号之间的相位偏移的方向和量,所述解调单元对由所述检波器进行了包络线检波的所述接收信号进行解调。
根据该结构,由于在解调中使用对接收信号进行包络线检波所得的包络线信号,所以与在接收信号为开关键控(On-off Keying)调制信号时利用载波相位进行解调的情况相比,削减了判定处理和解调处理所需的运算处理,能够缩短直至取得同步的时间。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,作为所述相关值的组合,第一组合为使用所述基准波形信号计算出的第一相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个所述延迟波形信号计算出的第三相关值,第二组合为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号计算出的第二相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的第四相关值,所述判定单元基于第一评价值与第二评价值之间的大小关系,生成所述差分检测信号,所述第一评价值为从所述第一组合的所述第三相关值中减去所述第一相关值所得的值,所述第二评价值为从所述第二组合的所述第四相关值中减去所述第二相关值所得的值。
根据该结构,使用四个相关值信号,而且四个相关值信号中使时间方向上隔开最大的相关值信号处于不同的组合,能够避开在时间方向上隔开最大的相关值信号处于同一组合,同时避开了在时间方向上隔开最大的相关值信号以外的相关值信号处于同一组合,从而能够根据各个组合的大小关系,正确地判定相位的调整方向。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述第三相关值和所述第四相关值都是使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值。
根据该结构,能够使用三个相关值信号判定相位的调整方向和调整方法,从而能够简化结构,削减消耗功率。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述第三相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以上且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值,所述第四相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以下且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值。
根据该结构,由于使各个相关值信号在时间方向上相互交叉地组合,所以即使在相关值信号数为偶数的情况下,也能够可靠地判定相位的调整方向。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,作为所述相关值的组合,所述第三组合为使用所述基准波形信号计算出的所述第一相关值,和使用多个所述延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的所述第三相关值,所述第四组合为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号计算出的所述第二相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的所述第四相关值,第五组合为所述第一相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的且与所述第三相关值或所述第四相关值的计算中所使用的所述延迟波形信号不同的一个延迟波形信号计算出的第五相关值,第六组合为所述第二相关值和所述第五相关值,所述判定单元将从所述第六组合的所述第五相关值中减去所述第二相关值所得的值与从所述第三组合的所述第三相关值中减去所述第一相关值所得的值进行相减而计算第三评价值,将从所述第五组合的所述第五相关值中减去所述第一相关值所得的值与从所述第四组合的所述第四相关值中减去所述第二相关值所得的值进行相减而计算第四评价值,进而,基于所述第三评价值和所述第四评价值之间的大小关系,生成所述差分检测信号。
根据该结构,使用五个相关值信号,而且在五个相关值信号中使时间方向上隔开最大的相关值信号处于不同的组合,能够避开在时间方向上隔开最大的相关值信号处于同一组合,同时避开了在时间方向上隔开最大的相关值信号以外的相关值信号处于同一组合,从而根据各个组合的大小关系,能够正确地判定相位的调整方向。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述第三相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以上且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值,所述第四相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以下且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值,所述第五相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值。
根据该结构,由于使各个相关值信号在时间方向上相互交叉地组合,而且使用与取得同步时的最大相关值最接近的相关值信号生成差分检测信号,所以即使在相关值信号为奇数的情况下,也能够可靠地判定相位的调整方向。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述判定单元对多个所述相关值信号的每个所述相关值信号分别进行均衡,将均衡后的所述相关值信号按规定的组合进行相加合成,从而生成所述差分检测信号。
根据该结构,能够降低进行判定处理的电路的动作频率,从而能够以简单的结构对相位的调整方向和调整量进行判定。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述判定单元对所述相关值信号的各个时钟期间的最大值进行采样保持,还在时钟定时进行放电处理,对多个所述相关值信号的每个所述相关值信号分别进行均衡。
根据该结构,能够正确地输出单位时间区间内的最大值,从而能够更正确地判定相位的调整量。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述判定单元按规定的组合对所述相关值信号进行合成而生成多个合成信号,对所述合成信号的每个所述合成信号分别进行均衡,并将均衡后的所述合成信号进行相加合成,从而生成差分检测信号。
根据该结构,能够以较少的积分电路数来构成,从而能够以更加简单的结构来实现。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述判定单元对由所述相关计算单元生成的所述相关值信号进行合成而生成所述合成信号,对由所述判定单元生成的所述合成信号进行相加或混合而生成解调对象信号,延迟单元生成定时信号,所述定时信号使所述基准波形信号延迟了与所述基准波形信号和所述解调对象信号之间的延迟量相同的延迟量,还包括:解调单元,从所述解调对象信号和所述定时信号解调出信号数据。
根据该结构,能够生成除去了与基准波形信号不相关即不需要的信号后的信号,将其作为解调对象的信号,从而能够进行差错更少的解调处理。
本发明的脉冲无线接收装置的一种形态采用的结构为,所述判定单元根据与所述相关值信号所表示的所述相关值的组合对应的大小关系,还生成表示了是否捕捉到所述接收信号的脉冲相关检测信号,所述同步控制单元根据所述脉冲相关检测信号和所述差分检测信号,控制所述基准波形信号的相位。
根据该结构,能够同时地判定差分检测信号的有效性,从而能够根据同步状态适当地控制基准波形信号的相位,并能够更正确地判定相位的调整方向。
发明的有益效果
根据本发明的脉冲无线接收装置,不需要基于训练码元的阈值设定期间,进而,即使在接收同步后S/N比存在变动的情况下,也不需要对阈值进行再次设定的机构,作为结果,缩短在正确的同步获得上所需的时间。
附图说明
图1是表示以往的脉冲无线接收装置的结构的图;
图2是表示本发明实施方式1的脉冲无线接收装置的结构的图;
图3A~图3B是表示实施方式1的检波单元的结构的图;
图4是用于说明实施方式1的检波单元的动作的图;
图5是表示实施方式1的基准波形产生单元的结构的图;
图6A~图6B是表示实施方式1的积分单元的结构的图;
图7A~图7B是表示实施方式1的同步控制单元的结构的图;
图8是用于说明实施方式1的脉冲无线接收装置的动作的图;
图9A~图9D是用于说明实施方式1的相关计算单元的动作以及相位差与相关值之间的关系的波形图;
图10A~图10C是用于说明实施方式1的判定单元的动作的图;
图11是表示实施方式1的脉冲无线接收装置的另外的结构的图;
图12是表示实施方式1的脉冲无线接收装置的另外的结构的图;
图13是表示实施方式1的脉冲无线接收装置的另外的结构的图;
图14A~图14C是用于说明实施方式1的解调单元的动作的波形图;
图15是表示实施方式1的脉冲无线接收装置的另外的结构的图;
图16是用于说明实施方式1的判定单元的动作的图;
图17是表示实施方式1的脉冲无线接收装置的另外的结构的一部分的图;
图18是表示实施方式1的检波单元的另外的结构的图;
图19A~图19B是用于说明实施方式1的判定单元的动作的图;
图20是表示本发明实施方式2的脉冲无线接收装置的结构的图;
图21A~图21C是用于说明实施方式2的判定单元的动作的图;
图22是表示实施方式2的脉冲无线接收装置的另外的结构的图;
图23是表示实施方式2的脉冲无线接收装置的另外的结构的图;
图24是表示本发明实施方式3的脉冲无线接收装置的结构的图;
图25A~图25C是用于说明实施方式3的判定单元的动作的图;
图26是表示实施方式3的脉冲无线接收装置的另外的结构的图;以及
图27是表示实施方式3的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
本实施方式的脉冲无线接收装置对接收信号与相位互不相同的多个基准信号之间的相关值进行相对比较,正确地判定用于同步的相位的调整方向和量,作为结果缩短同步收敛所需的时间。
(整体结构)
图1是表示本发明实施方式1的脉冲无线接收装置的结构的图。在图1中,脉冲无线接收装置100由检波单元104、同步用波形产生单元160、延迟单元161、相关计算单元162、判定单元163以及同步控制单元142构成,并与接收天线102连接。上述脉冲无线接收装置100还包括:解调单元152,从检波信号105和基准波形信号111解调出信号数据153。
另外,在本实施方式中说明以下实施例,脉冲无线接收装置100接收通过开关键控(On-off Keying:OOK)调制方式进行了脉冲调制的无线信号101,生成同步脉冲,从而解调出信号数据153。
(检波单元)
检波单元104通过全波形整流对接收信号103进行包络线检波,并输出检波信号105。图3A是表示本实施方式的检波单元的结构的图。在图3A中,通过全波形整流电路201构成检波单元104。接收信号103通常为具有正负振幅的脉冲波形,为了防止在第1~第4混频器的前级由正负值造成的相互抵消,和有效地检测其与基准波形信号111之间的相关,设置检波单元104。
图4是表示本实施方式的检波单元的动作的图。在图4中,接收信号103为具有正值和负值的脉冲波形。由检波单元104对该接收信号103进行包络线检波,将其整形为不具有负值的波形的检波信号105。此外,在本实施方式中,由全波形整流电路201构成,但是也可以为另外的电路结构。图3B是表示本实施方式的检波单元的另外的结构的图。在图3B中,检波单元104b通过平方电路202生成检波信号105。另外,在接收信号103为不具有负值的脉冲波形时,即使检波单元104为将接收信号作为检波信号105直接输出的结构,也能够获得相同的效果。
(同步用波形产生单元)
同步用波形产生单元160为以下结构,包括时钟信号产生单元106、可变信号延迟单元108以及基准波形产生单元110,通过可变信号延迟单元108将由时钟信号产生单元106产生的时钟信号107延迟规定的时间,并由基准波形产生单元110对波形进行整形,在同步定时信号109的脉冲定时产生基准波形信号111。图5是表示本实施方式的基准波形产生单元的结构的图。在图5中,在内部结构中使用低通滤波器(LPF)203而构成基准波形产生单元110。另外,在本实施方式中,使基准波形信号111的波形为与检波信号105的开关键控的标志(以下,标志(mark)是表示开关键控中的接通(on)状态)中的波形相似的波形。此外,通过后述的同步控制单元142输出的控制信号143能够调整可变信号延迟单元108中的延迟时间。
(延迟单元)
延迟单元161的结构为,包括第一延迟元件112、第二延迟元件114以及第三延迟元件116,同时地输出作为源波形信号输入的信号,以及对输入的源波形信号进行了多级延迟后所得的信号。在图1中,延迟单元161输出基准波形信号111,和通过第1~第3的延迟元件112、114、116将基准波形信号111依次延迟时间τ所得的延迟波形信号113、115、117。另外,在本实施方式中,第1~第3的延迟元件112、114、116为分别将输入信号延迟时间τ的结构,但也可以通过接收信号的波形进行变更。此外,在本实施方式中,延迟时间τ作为比检波信号105的半脉冲宽度的1/2还小的值进行说明。另外,该半脉冲宽度表示在图4中检波信号105具有正值的时间宽度,并相当于接收信号103的码元长度。此外,如为PPM调制方式时那样,在半脉冲宽度与码元长度不相当时,使延迟时间τ为比相当于脉冲宽度的半脉冲宽度的1/2还小的值。
(相关计算单元)
相关计算单元162包括第一混频器118、第二混频器120、第三混频器122以及第四混频器124,将两组输入信号序列所含有的各个信号进行混合并输出。在图1中,相关计算单元162通过第1~第4的混频器118、120、122、124将检波信号105与基准波形信号111以及延迟波形信号113、115、117分别进行混合,输出第1~第4的相关值信号119、121、123、125,所述延迟波形信号113、115、117为将基准波形信号111依次延迟时间T后所得的信号。
(判定单元)
判定单元163由第一积分单元126、第二积分单元128、第三积分单元130、第四积分单元132、第一信号相加单元134、第二信号相加单元136以及第三信号相加单元140构成。
在图1中,判定单元163输出通过第1~第4的积分单元126、128、130、132对相关计算单元162输出的第1~第4的相关值信号119、121、123、125分别进行平均所得的信号127、129、131、133。接着,判定单元163通过第一信号相加单元134将信号129与对信号133进行了反转所得的信号相加,生成信号135。进而,判定单元163通过第二信号相加单元136将信号131与对信号127进行了反转所得的信号相加,生成信号137。进而,判定单元163通过第三信号相加单元140将信号137与对信号135进行了反转所得的信号相加,生成差分检测信号141。
此外,图6A是表示本实施方式的判定单元中的积分单元的结构的图。在图6A中,积分单元126包括低通滤波器701,对输入的相关值信号119进行均衡。另外,在本实施方式中,积分单元128、130、132都为相同的结构。
此外,图6B是表示本实施方式的判定单元中的积分单元的另外的结构的图。在图6B中,积分单元126b为包括了带有放电电路的积分器707的结构,能够与时钟同步地精密动作。也就是说,该积分单元126b根据基准波形信号111所示的时钟期间,对输入的相关值信号119的最大值进行采样保持(709),并能够正确地输出在单位时间区间内的最大值(127)。由此,能够更正确地判定同步时间的调整量。
另外,在本实施方式中,如图1所示,判定单元163还包括逻辑“与”运算单元138,对信号135和信号137进行逻辑“与”运算,还生成脉冲相关检测信号139,脉冲相关检测信号139表示差分检测信号141是否捕捉到接收脉冲的峰值。该脉冲相关检测信号139在差分检测信号141捕捉到接收脉冲的峰值时,输出高电平(High)值的信号,在没有捕捉到时,输出低电平(Low)值的信号。
(同步控制单元)
同步控制单元142包括根据另外的输入信号控制输入信号的输出的开关。图7A是表示本实施方式的同步控制单元的结构的图。在图7A中,同步控制单元142在脉冲相关检测信号139为高电平期间,使开关910导通(on)将差分检测信号141作为控制信号143输出。反之,在低电平期间,开关910处于开启(off),不输出控制信号143。
这里,对上述的、在同步用波形产生单元160的可变信号延迟单元108中调整延迟量的动作进行说明。可变信号延迟单元108在接收到控制信号143的情况下,变更自身所设定的延迟时间。该已设定的延迟时间的变更量设定为与控制信号143的绝对值成比例。变更方向设定为与控制信号143所表示的相位的超前或滞后一致。由此,同步偏移较大时可更大地校正,与延迟量的变化量为一定值的情况相比,缩短同步的收敛时间。
此外,图7B是表示本实施方式的同步控制单元的另外的结构的图。在图7B中,同步控制单元142b包括开关905和电荷泵电路904,在差分检测信号141的值为正值时判定为同步滞后,对可变信号延迟单元108输出控制信号143以进行使同步定时信号109的延迟量变少的控制。为负值时判定为同步超前,输出控制信号143以进行使同步定时信号109的延迟量增多的控制。
这样,对同步用波形产生单元160的可变信号延迟单元108进行控制,并校正同步定时。虽然控制信号143将可变信号延迟单元108的延迟量进行调整,但表示使该增减量为一定的内容。因此,同步控制单元142b与图7A所示的同步控制单元142的结构相比,能够防止在同步控制中的产生超调。另外,在图7B中,同步控制单元142b与图7A所示的同步控制单元142相同地,在脉冲相关检测信号139为高电平期间,使开关905处于闭合将差分检测信号141作为控制信号143输出。
解调单元152从检波信号105,和延迟时间由延迟元件150进行了调整的基准波形信号111,解调出信号数据153。在本实施方式中,使延迟元件150的延迟量为在延迟单元161中进行了最大延迟的延迟波形信号117的延迟量3τ的1/2,即1.5τ。
(动作说明)
接着,说明本实施方式的脉冲无线接收装置的动作。
在图1中,本实施方式的脉冲无线接收装置100首先在检波单元104中对接收信号103进行包络线检波,生成检波信号105。此外,在同步用波形产生单元160中,根据输入的控制信号143控制相位,产生与接收信号103相似的基准波形信号111。另外,在本实施方式中,可变信号延迟单元108的初始延迟量设为时间τ。然后,通过延迟单元161,使该基准波形信号111每次一定的延迟量τ地延迟,产生多个延迟波形信号113、115、117。
(相关处理)
这里,补充说明在相关计算单元中生成相关值信号的动作。图8是用于说明本实施方式的脉冲无线接收装置的动作的图。在图8中,脉冲无线接收装置100接收从脉冲无线发送装置190发送的无线信号101,由检波单元104生成检波信号105。该检波信号105与基准波形信号111产生相位差191(φ)。另外,在本实施方式中,假设检波信号105和基准波形信号111的波形分别为式(1)和式(2)所示的正弦波形。
S(t)=cos(2π t/T)+1+N(t)····(1)
R(t)=cos(2π t/T+φ)+1·······(2)
其中,T为检波信号105的半脉冲宽度,N(t)为噪音分量。
进而,脉冲无线接收装置100通过第一混频器118,输出表示相关值的相关值信号119即由S(t)×R(t)表示的波形信号,获得通过积分单元126进行了均衡处理的信号127。将对该相关值信号119的值在1脉冲波形的时间宽度以上的一定区间进行积分而获得的值作为相关值。然后,在图8中,将信号127的值视为相当于检波信号105与基准波形信号111的相关值的值。此外,对图1中的、由相关计算单元162生成的其他路的信号、即检波信号105与延迟波形信号113、115、117之间的相关值信号121、123、125,也同样处理。
图9A~图9C是说明相关计算单元的动作的图。示出以相位形式将检波信号502和基准波形信号501表示在时间轴上的波形例。在图9A中,检波信号502与基准波形信号501的相位差φ为“0”,都是在180度(deg)具有峰值。图9B和图9C表示相位差φ为60度和180度时的波形例。在图9B和图9C中,相对于检波信号502,基准波形信号501的相位分别滞后60度和180度。
图9D是表示检波信号502和基准波形信号501的相位差与相关值之间的关系的图。另外,相关值503表示将相位差φ的绝对值作为横轴,并将相位差φ=0时所获得信号值504作为“1”进行归一化所得的值。相关值503表示,两个信号中无论哪个超前,相关值都取同一值,随着相位差变大而逐渐减少。
在本实施方式中,使检波信号和基准波形信号为上述那样的正弦波形,使第1~第3的延迟元件112、114、116的延迟时间τ为τ=T/4。在该结构中,2T相当于360度。因此,在由脉冲无线接收装置100建立了接收同步时,信号129可获得相位差从φ=0相位偏移至-60度即-1.5τ时的相关结果(505)。此外,无论是信号波形的包络线形状为正弦波形或与正弦波形不同时,也可以为以下形态,使延迟元件的延迟时间不均等等,对脉冲的相位间隔进行有利于波形的相位判定的调整。
(相位偏移判定处理)
接着,本实施方式的脉冲无线接收装置100通过相关计算单元162并行地生成相关值信号119、121、123、124,所述相关值信号119、121、123、124表示检波信号105与基准波形信号111以及多个延迟波形信号113、115、117之间的相关。判定单元163根据与这些相关值信号119、121、123、124表示的相关值的组合对应的大小关系,生成差分检测信号141,所述差分检测信号141表示接收信号103与基准波形信号111之间的相位偏移的方向和量。同时还对信号135和信号137进行逻辑“与”运算,生成脉冲相关检测信号139,所述脉冲相关检测信号139表示差分检测信号141是否捕捉到接收脉冲的峰值。
这里,补充说明在判定单元163中判定相位偏移的动作。图10A~图10C是说明本实施方式的判定单元的动作的图。在图10A~图10C中,接收信号的相位为“0”、其与基准波形信号和延迟波形信号的相位差为横轴,对各个相关值信号119、121、123、124的相关值进行标绘(601、604、603、602)。判定单元163计算出相关值信号123的相关值603与相关值信号119的相关值601之间的第一差137,以及相关值信号121的相关值604与相关值信号125的相关值602之间的第二差135,并对它们进行比较。
这里,如图10A所示的、在建立了接收同步时,判定单元163判定为比较(250)的结果为两个值相等。此时,判定单元163将表示接收信号与基准波形信号及延迟波形信号的信号序列之间没有相位偏移、即使比较判定单元内的信号135和信号137(250)、其差也为“0”这种情况的信号作为差分检测信号141输出。另外,在本实施方式中,说明了没有相位偏移时没有信号的形态,但也可以为输出电平(level)为“0”的信号的形态。
此外,如图10B所示的、在接收同步超前时,判定单元163同样地进行判定,判定为比较(251)的结果为第一差137大于第二差135,同步位置超前它们的差710。此时,判定单元163将具有表示该差710的正值的信号作为差分检测信号141输出。另外,这里,以相位的偏移量与差分检测信号141的值成比例进行说明。
此外,如图10C所示那样,相反地在接收同步滞后时,判定单元163同样地进行判定,判定为比较(252)的结果为第一差137小于第二差135,同步位置滞后它们的差710。此时,判定单元163将具有表示该差710的负值的信号作为差分检测信号141输出。
另外,在本实施方式中,以将脉冲相关检测信号139输出到同步控制单元142为前提进行了说明,当然如果是为了保持同步的目的,即使没有也不在意。也就是说,不在意送至同步控制单元142的相当于脉冲相关检测信号139的输入信号总为“正”。但是,同步位置从脉冲位置偏移,不能同步收敛时,信号135和信号137中的至少一方的值为负。因此,在本实施方式中,判定单元163如上所述通过逻辑“与”运算单元138对信号135和信号137进行逻辑“与”运算,在信号135和信号137中的某一方取负值时,即使从差分检测信号141中检测出信号,也由于它的同步位置不正确而不应该用于同步控制,所以不输出脉冲相关检测信号139。另一方面,在信号135和信号137同时取正值时,同时将脉冲相关检测信号139输出到同步控制单元142,所述脉冲相关检测信号表示差分检测信号141捕捉到接收脉冲的峰值,为可以进行同步收敛的状态。
(相位控制及解调处理)
接着,本实施方式的脉冲无线接收装置100通过同步控制单元142,根据该脉冲相关检测信号139所表示的值,判定是否生成控制信号143。在判定为生成控制信号143时,根据同步控制单元142的差分检测信号141,生成对基准波形信号111的相位进行控制的控制信号143,并输出到同步用波形产生单元160。然后,接受了控制信号143的输入的同步用波形产生单元160,调整要输出的基准波形信号111的相位。
进而,本实施方式的脉冲无线接收装置100通过解调单元152,根据检波信号105和将基准波形信号111延迟了时间1.5τ所得的信号151,解调出信号数据153。以后,脉冲无线接收装置100反复进行上述接收同步和解调的动作。
这里,补充说明建立了同步时的解调动作。如图10A所示那样,在建立了同步时,取最大相关值的定时存在于由第二延迟元件112产生的定时(延迟时间τ)和由第三延迟元件114产生的定时(延迟定时2τ)之间。因此,对于解调单元152生成信号151,所述信号151为在图1中通过接收用延迟元件150对基准波形信号111延迟了时间1.5τ后所得的信号。然后,将该信号作为时钟信号,判定检波信号105的符号,解调出信号数据153。
通过这样的结构,本实施方式的脉冲无线接收装置100生成接收信号与相位不同的多个基准信号之间的相关值,并对它们组合中的差的大小进行相对比较,从而正确地判定同步相位的调整方向。因此,即使在接收信号中S/N比存在变动时,作为结果,也能够缩短同步收敛所需时间。
(其他的结构例)
另外,在本实施方式中,脉冲无线接收装置100的判定单元163对相关值信号分别进行均衡后将其相加而生成用于进行大小比较的两组信号。但是,如图11所示那样,在将两组相关值信号分别进行相加后再进行均衡,由此能够使积分单元的构成数更少,结构简单。图11是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图11中,脉冲无线接收装置301的判定单元163通过信号相加单元134将对相关计算单元162输出的相关值信号125进行反转所得的信号与相关值信号121相加,生成相加信号1003。进而,通过信号相加单元136将对相关值信号119进行反转所得的信号与相关值信号123相加,生成相加信号1004。然后,由积分单元1001和1002分别对所生成的相加信号1003和1004进行平均而生成信号135和137,通过信号相加单元140将信号137与对信号135进行反转所得的信号进行相加,并对其大小进行比较判定。
这里,由于第一和第二信号相加单元134和136中的加减运算为线性处理,所以积分值的加减运算等同于加减运算值的积分,从而能够采用这样的结构。图11所示的结构与图1的结构相比,以半数的积分单元从信号135和信号137中获得相同的信号。通过简化电路结构能够削减制造成本,并能够削减动作时的消耗功率。但是,与图1所示的结构相比,需要较大地设定积分单元的动态范围。
另外,在本实施方式中,脉冲无线接收装置100和301的结构为,将检波信号105输入到相关计算单元162,将同步用波形产生单元160的基准波形信号111作为源波形信号输入到延迟单元161。但是,也可以为对调地输入这些信号(105和111)的结构。图12是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图12中,脉冲无线接收装置302将基准波形信号111输入到相关计算单元162,将检波信号105作为源信号输入到延迟单元161,对同步的相位进行调整。通过该结构,进行与图1或图11所示的结构相同的动作。其理由是,在图1或图11所示的脉冲无线接收装置100和301的结构中,检波信号105和基准波形信号111对于它们之后的信号处理电路,作为输入是等效的。由此,由于能够在分支输入端使用噪声较少的时钟信号生成相关值信号,所以即使在接收信号含有大量噪声时,也能够更正确地判定相位的调整方向。
另外,图11所示的脉冲无线接收装置301的形态为,通过解调单元152将检波信号105在延迟了1.5τ后所得的信号151的定时进行解调。但是,也可以为用信号1003和1004相加所得的信号来代替检波信号105的形态。图13是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图13中,脉冲无线接收装置303通过加法器1201将信号1003和信号1004相加而生成作为解调对象的信号1202,并使用将基准波形信号111延迟了时间1.5τ后所得的信号151,解调出信号数据153。这里,说明脉冲无线接收装置303从相关值信号119、121、123、125生成作为解调对象的信号1202的动作。图14A表示相关值信号119、121、123、125的波形图。它们的相位彼此相差60度。图14B表示信号1003和1004的波形图。图14C表示信号1202的波形图。根据该结构,脉冲无线接收装置303基于除去了与基准波形信号111不相关即不需要的信号后所得的信号,能够进行差错更少的解调处理。
另外,在如图13所示的结构中,为通过加法器1201生成作为解调对象的信号1202的形态,但如图15所示那样,也可以为通过乘法器生成的形态。图15是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图15中,脉冲无线接收装置304通过乘法器1203将信号1003与信号1004相乘而生成解调用的信号。但是,在进行相加而生成解调用的信号时,生成的信号波形的偏移被校正。因此,在发生同步的位置偏移的状态下,进行相加而生成解调用信号的形态,由位置偏移所造成的解调差错率较低。
另外,在本实施方式中,脉冲无线接收装置接收的信号的脉冲调制方式为开关键控方式进行了说明,但是也可以适用其他的调制方式,例如,以等间隔的脉冲信号通过对应于发送数据的脉冲的相位进行调制的二相(Bi-Phase)调制方式或根据发送数据在时间上对脉冲位置进行偏移的脉冲位置调制方式(Pulse Position Modulation:PPM)等。此时,在为二相调制方式时,调制波形为等间隔的脉冲串,所以本发明的结构能够适用。此外,在为脉冲位置调制方式时,通过设置无调制的脉冲串等由用于同步的一定间隔脉冲串产生的前导码,能够适用本发明的同步方法。
另外,在上述的说明中,对基准波形产生单元110使用低通滤波器203,从同步定时信号109生成与检波信号105的开关键控的标志中的波形相似的基准波形信号111(参照(式1)和(式2))的情况进行了说明,但是基准波形信号111并不限于与检波信号105相似的信号。例如,基准波形产生单元110也可以直接使用同步定时信号109作为基准波形信号111而不使用低通滤波器203。也就是说,基准波形产生单元110也可以如式(3)所示,生成仅在规定的定时有模拟值而在其他的定时为“0”的信号作为基准波形信号111。
R(t)=α δ (t)················(3)
其中,α为常数,δ(t)为δ函数。
此外,在上述的说明中,记述了从图8所示的脉冲无线发送装置190发送通过开关键控调制方式进行了调制的无线信号101,脉冲无线接收装置100通过检波单元104对无线信号101进行包络线检波并进行解调的情况,但是在不使用进行包络线检波的检波单元104,而进行利用了载波相位的解调的情况下,也能够通过进行同样的处理获得相同的效果。以下,补充说明不进行包络线检波而利用载波相位进行解调时,判定相位偏移的动作。另外,以下,假设基准波形产生单元110生成式(3)所示的信号作为基准波形信号111。
延迟单元161输出基准波形信号111,和通过第1~第3的延迟元件112、114、116将基准波形信号111每次时间τ地依次延迟所得的延迟波形信号113、115、117。
此时,第1~第3的延迟元件112、114、116施加在接收信号103的载波频率周期的范围内能获得多个相关值信号的值的延迟量作为延迟时间τ。由此,如后述的图16所示,使载波频率的一周期中包含有效的相关值,从而能够更正确地判定同步的相位的调整方向。其结果,能够进一步缩短收敛于正确的同步定时所需的时间。
相关计算单元162通过第1~第4的混频器118、120、122、124将接收信号103与基准波形信号111以及延迟波形信号113、115、117分别进行混合,输出第1~第4的相关值信号119、121、123、125,所述延迟波形信号113、115、117为将基准波形信号111依次延迟时间τ后所得的信号。如上所述,基准波形信号111为如式(3)所示的,仅在规定的定时有模拟值而在其他的定时为“0”的信号。因此,通过第1~第4的混频器118、120、122、124将接收信号103、基准波形信号111以及将基准波形信号111每次延迟了时间τ所得的延迟波形信号113、115、117分别进行混合,由此在相关计算单元162中,接收信号103每隔延迟时间τ被采样。
图16是用于说明此情况下判定单元的动作的图。在图16中,使接收信号的相位为“0”、其与基准波形信号和延迟波形信号之间的相位差为横轴,对各个相关值信号119、121、123、124的相关值进行标绘(1211、1212、1213、1214)。判定单元163例如与图10的情况相同地,计算相关值信号123的相关值1213与相关值信号119的相关值1211之间的第一差137,以及相关值信号121的相关值1214与相关值信号125的相关值1212之间的第二差135,并对它们进行比较。以后,判定相位的偏移的动作,与上述的动作相同,在此省略其说明。此外,关于相位控制和解调方法,由于与使用检波单元104时相同,所以省略其说明。
在进行使用相位信息的检波时,能够进行精度更高的解调和同步。这样,对于以开关键控调制方式进行了调制的无线信号101,也能够实施利用了包络线检波或载波相位的任一解调方法。
因此,例如,也可以如图17所示,在接收天线和检波单元104之间设置开关164,根据从同步控制单元142(或同步控制单元142b)输出的控制信号144,切换开关164,由此对使用由检波单元104检测出的包络线信息的检波方式,和使用相位信息的检波方式进行切换就可以。作为此时的控制信号,例如,使用脉冲无线接收装置所要求的解调和同步性能等。
另外,在上述的实施方式中,说明了调制方式为开关键控的情况,但是调制方式并不限于包含开关键控的振幅调制,在相位调制的情况下,也能够通过进行相同的处理而获得相同的效果。作为能够实施的相位调制,例如有BPSK(Bi-Phase Shift Keying:二相相移键控)调制、QPSK(Quadrature PhaseShift Keying:正交相移键控)调制等控制方式。在ASK那样的振幅调制中,无论是使用或不使用基于包络线检波方式的检波单元104,通过任一检波方式都能够进行解调,与此相对,在PSK或FSK那样的相位和频率调制中很难仅基于包络线信息进行检波。
因此,例如,在图17中,也可以从同步控制单元142(或同步控制单元142b)将调制方式的信息作为控制信号输出到开关164,根据该控制信号,切换开关164,由此选择使用下述一方式,使用检波单元104的包络线检波方式,或没有使用检波单元104而使用相位信息的检波方式。关于相位偏移的判定、相位控制以及解调方法,由于与使用检波单元104时相同,所以省略其说明。
此外,在使用了图1的上述说明中,记述了检波单元104进行包络线检波,对检波信号105的一路进行接收解调的情况,但是也可以使检波单元104为正交检波结构,对I和Q信号两路进行接收解调,使其对应QPSK调制信号。以下,补充说明接收信号103为QPSK信号的情况。
图18是表示检波单元104进行正交检波结构时的一般结构的图。检波单元104由LO信号源145、用于生成I、Q信号的两个混频器146、147以及90度移相器148构成。由此,在检波单元104中,生成I和Q信号,并从检波单元104输出两个信号。
因此,通过构成为并行地配置同步用波形产生单元、延迟单元、相关计算单元、判定单元以及同步控制单元的构成要素,则在两路系统的情况下,也能够进行与一路系统时相同的相位偏移判定和相位控制而同时跟随I、Q两个信号。另外,也可以不是同时跟随I、Q两个信号,而仅跟随I和Q信号中的其中一方,或对两信号进行相加合成、相乘,或对其绝对值进行相加,由此将I和Q信号作为一个信号来处理。在这些情况下,仅配置一路系统的同步用波形产生单元、延迟单元、相关计算单元、判定单元以及同步控制单元即可,从而能够避免脉冲无线接收装置的电路规模增大。
另外,不用说,对于将接收信号103下变频处理为中间频率后所得的信号,通过进行相同的处理而可获得相同的效果。
此外,在上述说明中,说明了如图10所示那样,将判定点601和603组合、并将判定点602和604组合来比较四个判定点601~604的情况,也可以不使用四个判定点,而仅使用它们中的两个或三个,改变组合进行比较。例如,在同步收敛时使用四个点,在同步跟随时仅使用内侧的两个点。用于组合的判定点的数量越多,越能够更正确地确定相位偏移的方向,所以在同步收敛时,通过使用较多的判定点,能够缩短同步收敛时间。此外,在同步跟随时,使用内侧的两个判定点,就能够校正相位偏移,所以在同步跟随时,减少所使用的判定点,由此通过削减相关运算等运算处理而能够降低消耗功率。
此外,在以上的说明中,说明了用于判定的点为四个的情况,但用于判定的点也可以为五个以上,从而增加组合来提高判定精度。
此外,在以上的说明中,说明了作为判定点的间隔的延迟时间τ为比码元长度的1/2小的数值,但是也可以使第1~第3的延迟元件112、114、116对基准波形信号施加的延迟量分别为码元长度的1/2以下。由此,在捕捉到使用检波单元104进行了包络线检波的检波信号105的峰值时,能够码元长度的1/2内获得第1~第4的相关值信号119、121、123、125,从而能够更可靠地判定同步相位的调整方向。
此外,在以上的说明中,说明了使判定点的间隔为延迟时间τ的情况,但并不限于此,也可以适宜地变更判定点的间隔。使判定点的间隔越宽,则发现接收脉冲的时间越短,所以能够缩短同步收敛时间,使判定点的间隔越狭,越能在判定中使用振幅值较大的部分,所以同步跟随时的抖动变小,能够提高同步精度。不用说,也可以使判定点的间隔是可变的,控制判定点的间隔以提高同步收敛和跟随两方面的性能。
此外,在以上说明中,说明了通过相关计算单元162使用多个混频器,并行地生成相关值信号119、121、123、124,所述相关值信号119、121、123、124表示检波信号105与基准波形信号111以及多个延迟波形信号113、115、117之间的相关。另外,不用说,也可以为以下结构,减少混频器的数量,通过以不同的延迟量采样基准波形信号111,生成多个相关值信号。
此外,在以上的说明中,假定了同步收敛为可能的状态,还进行同步跟随的情况。这里,说明了以下情况,判定单元163通过逻辑“与”运算单元138对信号135和信号137进行逻辑“与”运算,在信号135和信号137中的至少一方取负值时,即使从差分检测信号141中检测出信号,也判断为它的同步位置不正确,不应该用于同步控制,从而不输出脉冲相关检测信号139。
除此之外,直至能够同步收敛为止的期间,在判断为同步位置不正确,不该用于同步控制时,也可以进行例如增加或减少规定的时间延迟量等控制。以下,使用图19来补充说明。
图19是表示进行了同相位及反相位同步的状态下的判定点的位置的情况的图。在该图中,图19A表示进行了同相位的同步的状态,图19B表示进行了反相位同步的状态。如图19B所示,进行了反相位同步的状态下,信号135和信号137都为负,不输出脉冲相关检测信号139,完全不进行相位偏移的校正。因此,在直至能够同步收敛为止的期间,在判断为没有正确的同步点而没有进行同步时,通过进行增加或减少规定的时间延迟量等控制,能够错开同步位置,其结果能够缩短同步收敛时间。
(实施方式2)
接着,说明本实施方式2的脉冲无线接收装置。本实施方式的脉冲无线接收装置通过增加对接收信号与基准信号波形之间的相关进行比较的数量,提高相关值信号的密度,从而更正确地判定同步调整的方向和量,进一步缩短同步收敛所需的时间。
(整体结构)
图20是表示本实施方式2的脉冲无线接收装置的结构的图。在图20中,由于脉冲无线接收装置305与图1所示的实施方式1的脉冲无线接收装置100的结构大致相同,所以说明它们的差异。它们的不同点在于,实施方式1中示出的脉冲无线接收装置100的结构为,通过四路不同的相关值信号判定相位偏移,与此相对,本实施方式的脉冲无线接收装置305的结构为,通过五路不同的相关值信号判定相位偏移。
(延迟单元及相关计算单元)
在图20中,延迟单元161包括四个延迟元件,生成五个信号,所述五个信号为所输入的基准波形信号111和将基准波形信号111每次时间τ地依次延迟所得的延迟波形信号。这里,延迟元件的延迟时间τ在本实施方式中分别为τ=T/5。其中,T为在实施方式1中说明了的检波信号的半脉冲宽度。相关计算单元162包括五个混频器,将检波单元104输出的检波信号105与延迟单元161生成的五个信号分别进行混合,生成第1~第5的相关值信号1301、1302、1303、1304、1305。
(判定单元)
接着,判定单元163通过积分单元对这些第1~第5的相关值信号1301、1302、1303、1304、1305分别进行均衡,生成第1~第5的均衡后的信号1306、1307、1308、1309、1310。接着,将第一信号1306反转后将其与第三信号1308相加而生成信号1311,将第五信号1310反转后将其与第二信号1307相加而生成信号1310,进而将信号1312反转后将其与信号1311相加而生成第一评价值信号1315。同样地,将第五信号1310反转后将其与第三信号1308相加而生成信号1314,将第一信号1306反转后将其与第四信号1309相加而生成信号1313,进而将信号1313反转后将其与信号1314相加而生成第二评价值信号1316。
接着,将第一评价值信号1315反转所得信号与第二评价值信号1316相加,生成差分检测信号141。
另外,在本实施方式中,如图20所示,判定单元163还包括逻辑“与”运算单元1320和1321。而且,其结构为,分别对信号1311和信号1312,信号1313和信号1314进行逻辑“与”运算,还对它们的结果进行逻辑“与”运算,并将其作为脉冲相关检测信号139输出。该脉冲相关检测信号139表示差分检测信号141是否捕捉到接收脉冲的峰值。
(同步控制单元)
然后,同步控制单元142基于差分检测信号141和脉冲相关检测信号139,生成控制信号143。另外,在后面叙述对差分检测信号141和脉冲相关检测信号139的具体说明。
然后,解调单元152从相关最强的相关值信号1303和延迟了时间2τ的延迟波形信号1330,对信号数据153进行解调。此时,使用延迟波形信号1330作为解调定时,是因为其延迟量为在延迟单元161中进行最大延迟的延迟波形信号的延迟量4τ的1/2即2τ,而且其为生成相关值信号1303的基础的定时信号。
(动作说明)
由于脉冲无线接收装置305的动作与实施方式1的脉冲无线接收装置100大致相同,所以说明它们的差异。实施方式1示出的脉冲无线接收装置100的判定单元163如图10A~图10C所示,从四路不同的相关值信号所表示的四个相关值求两组的差,通过其大小关系判定相位偏移。与此相对,本实施方式2的脉冲无线接收装置305从五路不同的相关值信号所表示的五个相关值求四组的差,通过该差的大小关系判定相位偏移。
图21A~图21C是用于说明本实施方式2的判定单元的动作的图。在图21A~图21C中,判定单元163首先从各个相关值601、602、603、604、605,求第一和第二评价值1315和1316。接着,比较这两个评价值,根据其大小关系和差,如以下那样,判定同步位置的进展程度。
图21A表示建立了接收同步的情况下的判定单元163的动作。判定单元163比较两个评价值(255),由于其值相等且符号相反,所以判定为没有相位偏移。此时,判定单元163输出表示了接收信号与基准波形信号以及延迟波形信号的信号序列没有相位偏移的信号作为差分检测信号141。另外,在本实施方式中,说明了输出电平“0”的信号的形态,但没有相位偏移时也可以为没有信号的形态。
图21B表示接收同步超前的情况下的动作。判定单元163同样地分别求第一和第二的评价值1315和1316(256和257),进而比较两个评价值(258)。其结果,判定单元163判定为第一评价值1315大于第二评价值1316,同步位置仅超前它们的差711。此时,判定单元163将具有表示该差711的正值的信号作为差分检测信号141输出。另外,这里,与实施方式1同样地,以相位的偏移量与差分检测信号141的值成比例进行说明。
相反地,图21C表示接收同步滞后的情况下的动作。判定单元163同样地分别求第一和第二的评价值1315和1316(259和260),进而比较两个评价值(261)。其结果,判定单元163判定为第一评价值1315小于第二评价值1316,同步位置仅滞后它们的差711。此时,判定单元163将具有表示该差711的负值的信号作为差分检测信号141输出。
另外,在本实施方式中,判定单元163在信号1311、1312、1313、1314都同时取正值时,判定为差分检测信号141捕捉到接收脉冲的峰值,同时将表示同步收敛为可能的状态的脉冲相关检测信号139输出到同步控制单元142。
通过这样的结构,本实施方式的脉冲无线接收装置增加对接收信号与基准信号波形之间相关进行比较的数量,提高相关值信号的密度。由此,能够更正确地判定相位调整的方向和量,进一步缩短同步收敛所需的时间。
(其他的结构例)
另外,在本实施方式中采用的形态为,如图20所示,脉冲无线接收装置305通过解调单元152,在延迟波形信号1330的定时对相关最强的相关值信号1303进行解调。但是,也可以为以下形态,对从多个相关值信号除去与基准波形信号相关较低的信号所得的信号进行合成和解调,取代相关值信号1303。图22是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图22中,脉冲无线接收装置306通过乘法器1701将合成相关值信号所得的信号1751和信号1752进行混合而生成信号1702,并通过乘法器1703将合成相关值信号所得的信号1753和信号1754进行混合而生成信号1704。然后,再通过加法器1705将信号1702和信号1704相加,生成信号1706,在延迟波形信号1330的定时对其进行解调。
此外,如图22所示的脉冲无线接收装置306的形态为,在对作为解调对象的信号1706进行合成时,通过乘法器1701和1703进行混合处理,但也可以为通过加法器对它们进行相加处理的形态。图23是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图23中,脉冲无线接收装置307使用加法器1707和1709,分别生成合成信号1708和1710,通过加法器1705生成作为解调对象的信号1712,在延迟波形信号1330的定时对其进行解调。另外,这样,进行相加而生成解调用的信号时,生成的信号波形的偏移被校正。因此,在同步的位置偏移发生的状态下,进行相加而生成解调用的信号的形态能够降低由位置偏移所造成的解调差错率。
(实施方式3)
接着,说明本实施方式3的脉冲无线接收装置。本实施方式的脉冲无线接收装置减少对接收信号和基准信号波形之间的相关进行比较的数量,从而通过简化结构实现制造成本和消耗功率的削减。
(整体结构)
图24是表示本实施方式3的脉冲无线接收装置的结构的图。在图24中,由于脉冲无线接收装置308与图1所示的实施方式1的脉冲无线接收装置100的结构大致相同,所以说明它们的差异。它们的不同点在于,实施方式1中示出的脉冲无线接收装置100的结构为,通过四路不同的相关值信号判定相位偏移,与此相对,本实施方式的脉冲无线接收装置308的结构为,通过三路不同的相关值信号判定相位偏移。
(延迟单元及相关计算单元)
在图24中,延迟单元161包括二个延迟元件,生成三个信号,所述三个信号为所输入的基准波形信号111和将基准波形信号111每次时间τ地依次延迟所得的延迟波形信号。这里,延迟元件的延迟时间τ在本实施方式中分别为τ=T/3。其中,T为在实施方式1中说明了的检波信号的半脉冲宽度。相关计算单元162包括三个混频器,将检波单元104输出的检波信号105与延迟单元161生成的三个信号分别进行混合,生成第1~第3的相关值信号1601、1602、1603。
(判定单元)
然后,判定单元163通过积分单元对这些第1~第3的相关值信号1601、1602、1603分别进行均衡,生成第1~第3的均衡后的信号1604、1605、1606。接着,将第三信号1604反转后将其与第一信号1604相加,生成差分检测信号141。
另外,在本实施方式中,如图24所示,判定单元163的结构为,通过逻辑“与”运算单元138对信号1611和信号1612进行逻辑“与”运算,并将其作为脉冲相关检测信号139输出,所述信号1611为将第一信号1604反转后将其与第二信号1605相加所得的信号,所述1612信号为将第三信号1606反转后将其与第二信号1605相加所得的信号。该脉冲相关检测信号139表示差分检测信号141是否捕捉到接收脉冲的峰值。
(同步控制单元)
然后,同步控制单元142基于差分检测信号141和脉冲相关检测信号139,生成控制信号143。
然后,解调单元152从相关最强的相关值信号1602和延迟了时间T所得的延迟波形信号1630,解调为信号数据153。此时,使用延迟波形信号1630作为解调定时,是因为其延迟量为在延迟单元161中进行最大延迟的延迟波形信号的延迟量2τ的1/2即τ,而且其为生成相关值信号1602的原定时信号。
(动作说明)
由于脉冲无线接收装置308的动作与实施方式1的脉冲无线接收装置100大致相同,所以说明它们的差异。实施方式1示出的脉冲无线接收装置100的判定单元163如图10A~图10C所示,从四路不同的相关值信号所表示的四个相关值求两组的差,通过其大小关系判定相位偏移。与此相对,本实施方式3的脉冲无线接收装置308从三路不同的相关值信号所表示的三个相关值求共用一个相关值的二组的差,通过该差的大小关系判定相位偏移。
图25A~图25C是说明本实施方式3的判定单元的动作的图。在图25A~图25C中,判定单元163首先从各个相关值601、602、603,求第一和第二评价值1611和1612。接着,比较这两个评价值,根据其大小关系和差,如以下那样判定同步位置的进展程度。
图25A表示建立了接收同步的情况下的判定单元163的动作。判定单元163比较两个评价值(262),由于其值相等且符号相反,所以判定为没有相位偏移。此时,判定单元163输出表示了接收信号与基准波形信号以及延迟波形信号的信号序列没有相位偏移的信号作为差分检测信号141。另外,在本实施方式中,说明了输出电平“0”的信号的形态,但没有相位偏移时也可以为没有信号的形态。
图25B表示接收同步超前的情况下的动作。判定单元163同样地比较第一和第二的评价值1611和1612(263)。其结果,判定单元163判定为第一评价值1611大于第二评价值1612,同步位置超前它们的差712。此时,判定单元163将具有表示该差712的正值的信号作为差分检测信号141输出。另外,这里,与实施方式1同样地,以相位的偏移量与差分检测信号141的值成比例进行说明。
相反地,图25C表示接收同步滞后的情况下的动作。判定单元163同样地比较第一和第二的评价值1315和1316(264)。其结果,判定单元163判定为第一评价值1611小于第二评价值1612,同步位置滞后它们的差712。此时,判定单元163将具有表示该差712的负值的信号作为差分检测信号141输出。
另外,在本实施方式中,判定单元163在第一和第二评价值1611和1612同时取正值时,判定为差分检测信号141捕捉到接收脉冲的峰值,同时将表示能够同步收敛的状态的脉冲相关检测信号139输出到同步控制单元142。
(其他的结构例)
另外,在使用上述图25的说明中,在判定同步位置的进展程度时,判定单元163首先分别求第一和第二评价值1611和1612,接着比较这两个评价值。但是,在实现时,也可以为以下的结构,如图20所示,将第三信号1606反转后将其与第一的均衡后的信号1604相加,直接生成差分检测信号141。
通过这样的结构,本实施方式的脉冲无线接收装置减少对接收信号和基准信号波形之间的相关进行比较的数量,从而通过简化结构而削减制造成本和消耗功率。
另外,在本实施方式中采用的形态为,如图24所示,脉冲无线接收装置308通过解调单元152,对相关最强的相关值信号1602在延迟波形信号1630的定时进行解调。但是,也可以为以下形态,对从多个相关值信号除去与基准波形信号相关较低的信号所得的信号进行合成和解调,取代相关值信号1602。图26是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图26中,脉冲无线接收装置309通过乘法器1901将合成相关值信号所得的信号1651和信号1652混合,生成信号1902,将其在延迟波形信号1630的定时进行解调。
此外,如图26所示的脉冲无线接收装置309的形态为,在对作为解调对象的信号1902进行合成时,通过乘法器1901进行混合处理,但也可以为通过加法器对它们进行相加处理的形态。图27是表示本实施方式的脉冲无线接收装置的另外的结构的图。在图27中,脉冲无线接收装置310通过加法器1903生成作为解调对象的信号1904,在延迟波形信号1630的定时对其进行解调。另外,这样,进行相加而生成解调用的信号时,生成的信号波形的偏移被校正。因此,在同步的位置偏移发生的状态下,进行相加而生成解调用信号的形态能够降低由位置偏移所造成的解调差错率。
本发明的脉冲无线接收装置包括:检波单元,对接收信号进行包络线检波,生成检波信号;同步用波形产生单元,根据所输入的控制信号对相位进行控制地产生与接收信号相似的基准波形信号;延迟单元,接收基准波形信号作为源波形信号,使源波形信号每次一定的延迟量地依次延迟而产生多个延迟波形信号;相关计算单元,并行地生成相关值信号,所述相关值信号表示检波信号与基准波形信号及多个延迟波形信号之间的相关值;判定单元,根据与相关值的组合对应的大小关系,生成表示了接收信号与基准波形信号之间的相位偏移的方向和量的差分检测信号,所述相关值为相关计算单元生成的相关值信号所表示的值;以及同步控制单元,基于差分检测信号,为了使接收信号和脉冲定时同步,生成对同步用波形产生单元生成的基准波形信号的相位进行控制的控制信号,并输出到同步用波形产生单元。因此,生成接收信号与相位不同的多个基准信号之间的相关值,相对比较这些相关值的组合的大小,由此即使在接收信号中S/N比存在变动时,也能够正确地判定同步的相位的调整方向,从而作为结果,能够缩短收敛于正确的同步定时所需的时间。
此外,本发明的脉冲无线接收装置包括:检波单元,对接收信号进行包络线检波,生成检波信号;同步用波形产生单元,根据所输入的控制信号对相位进行控制地产生与接收信号相似的基准波形信号;延迟单元,接收检波信号作为源波形信号,使源波形信号每次一定的延迟量地依次延迟而产生多个延迟波形信号;相关计算单元,并行地生成相关值信号,所述相关值信号表示基准波形信号与检波波形信号以及多个延迟波形信号之间的相关值;判定单元,根据与相关值的组合对应的大小关系,生成表示了接收信号与基准波形信号之间的相位偏移的方向和量的差分检测信号,所述相关值为相关计算单元生成的相关值信号所表示的值;以及同步控制单元,基于差分检测信号,为了使接收信号和脉冲定时同步,生成对同步用波形产生单元生成的基准波形信号的相位进行控制的控制信号,并输出到同步用波形产生单元。因此,生成基准信号与相位不同的多个接收检波信号之间的相关值,相对比较这些相关值的组合的大小,由此即使在接收信号中S/N比存在变动时,也能够正确地判定同步的相位的调整方向,从而作为结果,能够缩短收敛于正确的同步定时所需的时间,另外能够在分支输入端使用时钟信号生成相关值信号,从而即使在接收信号中噪声很多时,也能够更正确地判定相位的调整方向。
此外,本发明的脉冲无线接收装置使延迟单元的延迟量为在检波信号的半脉冲宽度的范围内获得多个定时的值。因此,作为相关值的组合,进行设定以使在脉冲宽度中一定包含有效的相关值,能够更正确地判定同步的相位的调整方向,从而作为结果,能够更加缩短收敛于正确的同步定时所需的时间。
此外,本发明的脉冲无线接收装置还包括解调单元,在将检波信号作为解调对象信号,并将基准波形信号作为定时信号的情况下,接受解调对象信号和定时信号,根据同步建立了的状态下的解调对象信号与定时信号之间的信号彼此的相位关系,对于一方使另一方延迟规定的量,对信号数据进行解调。因此,根据求得的接收同步定时中的检波信号的判定,能够将信号数据正确地解调,从而作为结果,能够以更短的时间将信号数据正确地解调。
此外,本发明的脉冲无线接收装置,作为判定单元使用的相关值的组合,第一组合为使用基准波形信号计算出的第一相关值,和使用多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的第三相关值,第二组合为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号计算出的第二相关值,和使用多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的第四相关值,判定单元基于第一评价值与第二评价值之间的大小关系,生成差分检测信号,第一评价值为从第一组合的第三相关值中减去第一相关值所得的值,第二评价值为从第二组合的第四相关值中减去第二相关值所得的值。因此,使用在脉冲内相位差最大的定时的相关值,能够计算与脉冲内的任意的定时的相关值的差,从而能够更正确地判定相位的调整方向。
此外,本发明的脉冲无线接收装置使第三相关值和第四相关值都为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号的延迟量的1/2的延迟波形信号计算出的相关值。因此,至少使用与在脉冲内能够取得相关的任意的定时相同的定时,能够判定相位的调整方向,从而能够以简单的结构进行安装。
此外,本发明的脉冲无线接收装置使第三相关值为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号的延迟量的1/2以上且最接近1/2的延迟波形信号计算出的相关值,使第四相关值为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号的延迟量的1/2以下且最接近1/2的延迟波形信号计算出的相关值。因此,至少使用更接近最大相关值的定时而能够正确地判定同步的相位的调整方向,从而即使计算的相关值的定时数为偶数,也能够更正确地判定相位的调整方向。
此外,本发明的脉冲无线接收装置,作为判定单元使用的相关值的组合,第三组合为使用基准波形信号计算出的第一相关值,和使用多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的第三相关值,第四组合为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号计算出的第二相关值,和使用多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的第四相关值,第五组合为第一相关值,和使用多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的且与第三相关值或第四相关值的计算中所使用的延迟波形信号不同的一个延迟波形信号计算出的第五相关值,第六组合为第二相关值和第五相关值,判定单元将从第六组合的第五相关值中减去第二相关值所得的值与从第三组合的第三相关值中减去第一相关值所得的值进行相减而计算第三评价值,将第五组合的从第五相关值中减去第一相关值所得的值与第四组合的从第四相关值中减去第二相关值所得的值进行相减而计算第四评价值,进而,基于第三评价值与第四评价值之间的大小关系,生成差分检测信号。因此,使用脉冲内的在最大相位差的定时的相关值和最大的相关值,能够判定相位的调整方向,从而在计算的相关值的定时数为奇数时,特别能够正确地判定相位的调整方向。
此外,本发明的脉冲无线接收装置,使第三相关值为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号的延迟量的1/2以上且最接近1/2的延迟波形信号计算出的相关值,使第四相关值为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号的延迟量的1/2以下且最接近1/2的延迟波形信号计算出的相关值,使第五相关值为使用延迟最大延迟量的延迟波形信号的延迟量的1/2的延迟波形信号计算出的相关值。因此,作为任意的定时,使用最接近最大相关值的定时判定相位的调整方向,从而能够更正确地判定相位的调整方向。
此外,本发明的脉冲无线接收装置的判定单元由相关值信号分别生成低通信号,对低通信号(lowpass signal)按规定的组合进行相加合成,生成差分检测信号,所述相关值信号为相关计算单元生成的信号。因此,能够降低对相关值信号进行判定处理的电路的动作频率,从而能够以简单的结构,判定相位的调整方向。
此外,本发明的脉冲无线接收装置的判定单元对相关值信号的各个时钟期间的最大值进行采样保持,还通过时钟定时进一步进行放电处理,生成低通信号。因此,能够正确地输出在单位时间区间内的最大值,从而能够更正确地判定同步时间的调整量。
此外,本发明的脉冲无线接收装置的判定单元将相关值信号按规定的组合进行合成而生成多个合成信号,由多个合成信号生成低通信号,还对低通信号进行相加合成而生成差分检测信号。因此,能够以较少的积分电路数来构成,从而能够以更加简单的结构来实现。
此外,本发明的脉冲无线接收装置还包括解调单元,对判定单元生成的合成信号进行相加或混合而生成解调对象信号,为了使解调对象信号的延迟量与定时信号的延迟量相同,生成使基准波形信号的定时延迟的定时信号,从解调对象信号和定时信号解调出信号数据。因此,能够生成除去了与基准波形信号不相关即不需要的信号后的信号,将其作为解调对象的信号,从而能够进行差错更少的解调处理。
此外,本发明的脉冲无线接收装置使延迟时间的规定量为在延迟单元中最延迟的延迟波形信号的延迟量的1/2的时间量。因此,能够直接地取得定时信号,从而能够更正确地进行解调处理。
此外,本发明的脉冲无线接收装置的判定单元根据与相关值信号所表示的相关值的组合对应的大小关系,还生成表示了在同步位置是否捕捉到接收脉冲的脉冲相关检测信号,同步控制单元根据脉冲相关检测信号,由差分检测信号生成控制信号。因此,能够同时地判定差分检测信号的有效性,从而能够基于同步状态,生成适当的控制信号,并能够更正确地判定同步的调整方向。
此外,本发明的脉冲无线接收装置的同步控制单元生成在一次控制中使调整相位的量为一定的控制信号。因此,即使在相位偏移较大时也能够每次一定量地调整相位,从而能够防止在同步调整中发生过调。
2006年3月6日提交的(日本)特愿2006-059151和2007年2月27日提交的(日本)特愿2007-48017的申请中所包含的说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部引用在本申请中。
工业上的可利用性
本发明的脉冲无线接收装置适合于UWB等的利用脉冲的无线通信设备。
Claims (23)
1.一种脉冲无线接收装置,包括:
基准波形生成单元,生成基准波形信号;
延迟单元,产生使所述基准波形信号以不同的延迟量延迟的多个延迟波形信号;
相关计算单元,生成多个相关值信号,所述多个相关值信号表示接收信号与所述基准波形信号及所述延迟波形信号之间的相关值;
判定单元,按规定的组合对所述多个相关值信号进行比较,并根据比较结果,生成差分检测信号,所述差分检测信号表示所述接收信号与所述基准波形信号之间的相位偏移的方向和量;以及
同步控制单元,基于所述差分检测信号,控制由所述基准波形生成单元生成的所述基准波形信号的相位。
2.一种脉冲无线接收装置,包括:
基准波形生成单元,生成基准波形信号;
延迟单元,产生使接收信号以不同的延迟量延迟的多个延迟波形信号;
相关计算单元,生成多个相关值信号,多个所述相关值信号表示所述基准波形信号与通过所述延迟单元进行了延迟的所述多个接收信号之间的相关值;
判定单元,按规定的组合对所述多个相关值信号进行比较,并根据比较结果,生成差分检测信号,所述差分检测信号表示所述接收信号与所述基准波形信号之间的相位偏移的方向和量;以及
同步控制单元,基于所述差分检测信号,控制由所述基准波形生成单元生成的所述基准波形信号的相位。
3.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述延迟单元将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的码元长度以下。
4.如权利要求3所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述延迟单元将所述延迟波形信号的延迟间隔设定为所述接收信号的码元长度的1/2以下。
5.如权利要求4所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述延迟单元至少生成三个所述延迟波形信号,而且将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的码元长度的1/2以下。
6.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述延迟单元将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的载波频率周期以下。
7.如权利要求6所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述延迟单元将所述延迟波形信号的延迟间隔设定为所述接收信号的载波频率周期的1/2以下。
8.如权利要求7所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述延迟单元至少生成三个所述延迟波形信号,而且将所述延迟波形信号的最大延迟量设定为所述接收信号的载波频率周期的1/2以下。
9.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述判定单元至少包含一个由时间上互不相邻的所述相关值信号形成的组合作为所述规定的相关值的组合。
10.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述判定单元适当变更所述规定的相关值的组合。
11.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
还包括:解调单元,将所述基准波形信号作为定时信号,从所述接收信号解调为信号数据。
12.如权利要求11所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述解调单元对表示所述接收信号与所述基准波形信号之间的相关值的所述相关值信号进行解调。
13.如权利要求11所述的脉冲无线接收装置,其中,
还包括:检波器,对所述接收信号进行包络线检波,
所述相关值计算单元生成多个相关值信号,所述多个相关值信号表示由所述检波器进行了包络线检波的所述接收信号与所述基准波形信号及所述延迟波形信号之间的相关值,
所述判定单元生成差分检测信号,所述差分检测信号表示由所述检波器进行了包络线检波的所述接收信号与所述基准波形信号之间的相位偏移的方向和量,
所述解调单元对由所述检波器进行了包络线检波的所述接收信号进行解调。
14.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
作为所述相关值的组合,
第一组合为使用所述基准波形信号计算出的第一相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个所述延迟波形信号计算出的第三相关值,
第二组合为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号计算出的第二相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的第四相关值,
所述判定单元基于第一评价值与第二评价值之间的大小关系,生成所述差分检测信号,所述第一评价值为从所述第一组合的所述第三相关值中减去所述第一相关值所得的值,所述第二评价值为从所述第二组合的所述第四相关值中减去所述第二相关值所得的值。
15.如权利要求14所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述第三相关值和所述第四相关值都是使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值。
16.如权利要求14所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述第三相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以上且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值,
所述第四相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以下且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值。
17.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
作为所述相关值的组合,
所述第三组合为使用所述基准波形信号计算出的所述第一相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的所述第三相关值,
所述第四组合为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号计算出的所述第二相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的一个延迟波形信号计算出的所述第四相关值,
第五组合为所述第一相关值,和使用所述多个延迟波形信号中的延迟最大延迟量的信号以外的且与所述第三相关值或所述第四相关值的计算中所使用的所述延迟波形信号不同的一个延迟波形信号计算出的第五相关值,
第六组合为所述第二相关值和所述第五相关值,
所述判定单元将从所述第六组合的所述第五相关值中减去所述第二相关值所得的值与从所述第三组合的所述第三相关值中减去所述第一相关值所得的值进行相减而计算第三评价值,
将所述第五组合的从所述第五相关值中减去所述第一相关值所得的值与所述第四组合的从所述第四相关值中减去所述第二相关值所得的值进行相减而计算第四评价值,
进而,基于所述第三评价值与所述第四评价值之间的大小关系,生成所述差分检测信号。
18.如权利要求17所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述第三相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以上且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值,
所述第四相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的延迟量的1/2以下且最接近1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值,
所述第五相关值为使用延迟最大延迟量的所述延迟波形信号的1/2的所述延迟波形信号计算出的相关值。
19.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述判定单元对所述多个相关值信号的每个所述相关值信号分别进行均衡,将均衡后的所述相关值信号按规定的组合进行相加合成,生成所述差分检测信号。
20.如权利要求19所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述判定单元对所述相关值信号的各个时钟期间的最大值进行采样保持,还通过时钟定时进行放电处理,将所述多个相关值信号的每个所述相关值信号分别进行均衡。
21.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述判定单元按规定的组合对所述相关值信号进行合成而生成多个合成信号,对所述合成信号的每个所述合成信号分别进行均衡,并将均衡后的所述合成信号进行相加合成,从而生成差分检测信号。
22.如权利要求21所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述判定单元对由所述相关计算单元生成的所述相关值信号进行合成而生成所述合成信号,
对由所述判定单元生成的所述合成信号进行相加或混合而生成解调对象信号,
所述延迟单元生成定时信号,所述定时信号使所述基准波形信号延迟了与所述基准波形信号和所述解调对象信号之间的延迟量相同的延迟量,
所述脉冲无线接收装置还包括:解调单元,从所述解调对象信号和所述定时信号解调出信号数据。
23.如权利要求1所述的脉冲无线接收装置,其中,
所述判定单元根据与所述相关值信号表示的所述相关值的组合对应的大小关系,进一步生成表示了是否捕捉到所述接收信号的脉冲相关检测信号,
所述同步控制单元根据所述脉冲相关检测信号和所述差分检测信号,控制所述基准波形信号的相位。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006059151 | 2006-03-06 | ||
JP059151/2006 | 2006-03-06 | ||
JP048017/2007 | 2007-02-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101366219A true CN101366219A (zh) | 2009-02-11 |
Family
ID=40391491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2007800020056A Pending CN101366219A (zh) | 2006-03-06 | 2007-03-01 | 脉冲无线接收装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101366219A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102437989A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-05-02 | Oki半导体株式会社 | 相关器以及包含该相关器的解调装置 |
CN101924719B (zh) * | 2009-06-16 | 2013-04-03 | 凌通科技股份有限公司 | 适应性时钟重建方法与装置、进行音频解码方法与装置 |
CN103460661A (zh) * | 2011-05-11 | 2013-12-18 | 三菱电机株式会社 | 差动解调装置以及差动解调方法 |
CN112073015A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-12-11 | 昆山聂尔精密仪器有限公司 | 一种自动增益反馈控制方法及装置 |
CN113271532A (zh) * | 2020-02-14 | 2021-08-17 | 株式会社东海理化电机制作所 | 通信装置、信息处理方法、以及计算机可读存储介质 |
CN113271620A (zh) * | 2020-02-14 | 2021-08-17 | 株式会社东海理化电机制作所 | 通信装置、信息处理方法和计算机可读存储介质 |
-
2007
- 2007-03-01 CN CNA2007800020056A patent/CN101366219A/zh active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101924719B (zh) * | 2009-06-16 | 2013-04-03 | 凌通科技股份有限公司 | 适应性时钟重建方法与装置、进行音频解码方法与装置 |
CN102437989A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-05-02 | Oki半导体株式会社 | 相关器以及包含该相关器的解调装置 |
CN102437989B (zh) * | 2010-08-30 | 2017-05-24 | 拉碧斯半导体株式会社 | 相关器以及包含该相关器的解调装置 |
CN103460661A (zh) * | 2011-05-11 | 2013-12-18 | 三菱电机株式会社 | 差动解调装置以及差动解调方法 |
CN103460661B (zh) * | 2011-05-11 | 2016-05-11 | 三菱电机株式会社 | 差动解调装置以及差动解调方法 |
CN113271532A (zh) * | 2020-02-14 | 2021-08-17 | 株式会社东海理化电机制作所 | 通信装置、信息处理方法、以及计算机可读存储介质 |
CN113271620A (zh) * | 2020-02-14 | 2021-08-17 | 株式会社东海理化电机制作所 | 通信装置、信息处理方法和计算机可读存储介质 |
CN112073015A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-12-11 | 昆山聂尔精密仪器有限公司 | 一种自动增益反馈控制方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8509360B2 (en) | Pulse radio receiver | |
US6977965B2 (en) | Phase shift key burst receiver having improved phase resolution and timing and data recovery | |
EP0353779B1 (en) | Preamble detection circuit for digital communications system | |
US7023940B2 (en) | Demodulation and synchronization establishment apparatus | |
CN101366219A (zh) | 脉冲无线接收装置 | |
EP0232626A2 (en) | Method of digital signal transmission having a low error rate in the presence of multipath transmission | |
CN101005480B (zh) | 解调电路和解调方法 | |
CN101523234A (zh) | 二进制偏移载波调制信号的接收机 | |
EP2234277A1 (en) | Phase noise correction circuit, transmission device, reception device, radio device, radio communication system, and phase noise correction method | |
US20070253512A1 (en) | Method for acquiring timing and carrier synchronization of offset-QPSK modulated signals | |
US7477707B2 (en) | Computationally efficient demodulation for differential phase shift keying | |
EP0417528B1 (en) | Wide-band baseband 90 phase shifting circuit and FSK radio receiver having the same | |
EP0716528A2 (en) | Acquisition of carrier phase and symbol timing through joint estimation of phase and timing adjustments | |
US8098769B2 (en) | Circuit and method for recovering a carrier | |
CN101060509B (zh) | 符号定时检测器和无线终端 | |
EP1791312A2 (en) | PSK receiver | |
US7813452B2 (en) | Limiter based analog demodulator | |
CN1972262A (zh) | Psk接收机及其接收方法、psk解调电路和通信装置 | |
CN103812505A (zh) | 位同步锁定检测器 | |
US20020121927A1 (en) | Method and demodulator for FSK demodulation, and receiver including such a demodulator device | |
US9742461B2 (en) | Apparatus and method for narrowband data transmission by means of a DSSS transmission system | |
JPH07297871A (ja) | Tdmaデータ受信装置 | |
US7016442B2 (en) | Demodulation method | |
US4847578A (en) | Method and device for detecting false locks between a reference signal and a signal to be demodulated by coherent digital demodulation | |
EP1988639B1 (en) | Receiving apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090211 |