CN1669285A - 用于检测并且解码信息的方法及装置 - Google Patents

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CN1669285A CNA038171066A CN03817106A CN1669285A CN 1669285 A CN1669285 A CN 1669285A CN A038171066 A CNA038171066 A CN A038171066A CN 03817106 A CN03817106 A CN 03817106A CN 1669285 A CN1669285 A CN 1669285A
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Abstract

简要地说,根据本发明的实施例,提供了一种检测并且解码信息的方法及装置,其中的方法包括对射频(RF)冲激脉冲信号进行采样,以生成采样信号,并且将该采样信号存储预定的时间量。

Description

用于检测并且解码信息的方法及装置
背景技术
当前的无线通信系统可以使用多种不同类型的装置和方法来无线地接收、解码及检测信息。存在多种技术和体系结构来接收、检测并且解码接收到的信息。当设计具体的系统时,可能要考虑诸如成本及能耗之类的因素。
因此,不断需要可替换的方法来检测并且解码信息。
附图说明
在本说明书的结论部分,具体地指出并且清楚地要求保护了本发明的主题。然而,结合附图参考下面的详细描述可以最好地理解本发明的组织和操作方法、及其目的、特性和优点,其中:
图1是图解在时域中的波形的图;
图2是图解在频域中的图1的波形的图;
图3是图解在时域中的波形的图;
图4是图解在频域中的图3的波形的图;
图5是图解通信系统的一部分的简化方框图,可以在该通信系统中实施本发明的实施例;
图6是图解根据本发明实施例的接收机的方框图;
图7是图解根据本发明实施例的采样保持电路的示意图;
图8是图解根据本发明实施例的电路的示意图;和
图9是图解根据本发明实施例的另一电路的示意图。
应当意识到,为了说明的简单及清楚,没有必要按照比例画出图中所示的元件。例如为了清楚,相对于其他元件夸大了有些元件的尺寸。此外,可以在多幅图中认为适当的位置上重复使用标号,以指示相应的或相似的元件。
具体实施方式
在下面的详细描述中,为了完全理解本发明,阐明了许多具体的细节。然而,本领域的技术人员应当理解,没有这些具体细节也可以实施本发明。在其它实例中,没有详细描述公知的方法、过程、组件及电路,以免模糊了本发明。
本发明的实施例可以包括用于在其中执行操作的装置。可以为了期望的目的专门建造该装置,或者该装置可以包括通用计算器件,所述通用计算器件由存储在该器件中的程序有选择地激活或重新配置。这种程序可以被存储在存储介质上,所述存储介质例如是,但不限于包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、机电盘的任意类型的磁盘、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁卡或光卡,或者任何其它类型的适于存储电子指令及数据的介质。
在下面的描述和权利要求中,可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应当理解,这些术语并不互指同义词。而是在具体的实施例中,“连接”可以用来指出两个或多个元件相互之间存在直接物理接触或电接触。“耦合”可以表示两个或多个元件直接物理接触或电接触的意思。然而,“耦合”也可以表示两个或多个元件相互之间不直接接触,但仍相互协作或相互作用。
转到图1,图1示出了图解在时域中的波形100的图。沿x轴表示时间,沿y轴表示幅度。
在这一图中,波形100可以被称作高斯单周期信号110。就是说,波形100包括单周期正弦信号,并且可以被简称作单周期信号。单周期信号110通常也可以被称作冲激脉冲(impulse)、脉冲调制信号(pulsedsignal)、脉冲信号、宽带射频(RF)信号、RF冲激脉冲信号、RF脉冲信号、脉冲调制RF信号或超宽带(UWB)信号。更具体地,单周期信号110可以被称作单周期脉冲或单脉冲信号。也可以用各种其它的术语来指单周期信号110。单周期信号110具有T2-T1的脉冲宽度或持续时间,以及最大幅度A2和最小幅度A1
转到图2,图2示出了频域中的图1的波形图(称作信号210)。信号210的中心频率(标作Fc)及带宽(F2-F1)可以依赖于单周期信号110的持续时间。在某些实施例中,单周期信号的中心频率可以近似等于其持续时间的倒数,并且带宽可以近似是中心频率的160%。例如,如果单周期信号110在时域中具有大约0.5纳秒(ns)的持续时间,那么在频域中,单周期信号110的中心频率可以是大约2.0千兆赫兹(GHz),并且其带宽可以是大约3.2GHz,但是本发明的范围在这方面并不受限制。
无线通信系统可以使用单周期信号110传递一个或多个信息位。或者可替换地,系统可以使用包括多个单周期信号的脉冲序列来传递一个信息位。
应当注意,在这里术语数据和信息可以互换使用。此外,术语信息及数据可以指单个信息位或多于一个信息位。
应当注意,在图1中图解了理想的高斯单周期信号110。然而,在实际的通信系统中,不是使用理想的高斯单周期信号传递信息,而是可能使用非理想的单周期信号(没有示出)传递信息。在频域中,非理想的单周期信号可能有与理想的单周期信号相比减少了的带宽。
转到图3,图3示出了图解在时域中的波形300的图。沿x轴表示时间,沿y轴表示幅度。
波形300可以被称作多周期信号310。就是说,多周期信号310是多个周期的正弦信号,并且可以是隐含正弦(underlying sinusoid)的受时间限制的片段,该隐含正弦包括多个(例如,两个或多个)正弦周期。在某些实施例中,多周期信号可以是具有包络的正弦波的多个周期。尽管本发明的范围在这方面不受限制,但是多周期信号310在片断的开始处以及片断的结束处可能被衰减,从而产生了如图3所示的多周期信号310的成形包络。多周期信号310可以由在单个频率处能量的持续突发生成。多周期信号可以指由多个周期的突发所组成的脉冲,反之单周期信号可以指具有少于两个周期的脉冲。多周期信号310具有T2-T1的脉冲宽度或者持续时间,以及最大幅度A2及最小幅度A1
多周期信号310一般可以被称作冲激脉冲、脉冲调制信号、脉冲信号、宽带射频(RF)信号、RF冲激脉冲信号、RF脉冲信号、脉冲调制RF信号或超宽带(UWB)信号。更具体地,多周期信号310可以被称作非单周期信号、突发信号、音调(tone)信号、音调突发信号、多脉冲信号或子带脉冲信号。也可以用各种其它的术语来指多周期信号310。
转到图4,图4示出了频域中的图3的波形图(称作信号410)。信号410的中心频率(标作Fc)及带宽(F2-F1)可以依赖于多周期信号310的持续时间。在某些实施例中,多周期信号的中心频率可以近似等于其持续时间的倒数,并且其带宽可以近似是中心频率的160%。例如,如果多周期信号310在时域中具有大约2纳秒(ns)的持续时间,那么在频域中,多周期信号310的中心频率可以是大约500兆赫兹(MHz),并且其带宽可以是大约800MHz,但是本发明的范围在这方面并不受限制。
虽然在图1-图4中使用了相同的幅度、时间和频率标记(例如T1、T2、A1、A2、F1、F2、Fc),但是这些标记可以对应于不同的时间、幅度和频率。波形100和波形300可以被称作带宽至少大约500MHz的RF信号。
无线通信系统可以使用多周期信号310传递一个或多个信息位。或者可替换地,系统可以使用包括多个多脉冲信号的脉冲序列来传递一个信息位。使用波形100(图1)或波形300(图3)传递信息的无线通信系统可以被称作超宽带(UWB)系统。可以用多种其它的术语来指代使用波形100和波形300的传输系统。例如,使用波形100和波形300的通信系统可以被称作无载波、基带、冲激脉冲无线电(IR)或基于冲激脉冲的系统。
通过调制多周期信号310或单周期信号110可以在两个器件之间传输或传递信息。通过改变单周期信号110的幅度、极性、时序或其它特性,可以使用单周期信号110编码信息。一种可以被称为时移调制或脉冲位置调制的时序调制方案,可以包括在时间上相对标称位置移动脉冲的位置。相似地,改变多周期信号310的幅度、极性、时序或其它特征可以用来调制多周期信号310。
转到图5,图5图解了通信系统500的一部分的简化方框图。系统500可以是无线系统,并且可以经由双向通信链路530在通信器件510及520间传递信息。通信器件510及520可以是无线器件,并且通信链路530可以是无线接口,并且可以代表通信器件510与520之间的一个或多个通信信道或路径。通信器件510及520可以包括无线收发机(没有示出)及天线(没有示出)来使用射频(RF)信号传递信息。通信器件510及520可以是接入点(AP)、个人数字助理(PDA)、有无线功能的膝上型计算机及便携计算机、web平板电脑(web tablet)、无线电话、无线头戴式耳机及听筒、寻呼机、即时消息器件、数字音乐播放机、数码相机或可以适于无线地发射和/或接收信息的其它器件。
器件510及520可以适于处理UWB波形,例如上面参考图1-图4所讨论的波形100或波形300。在某些实施例中,UWB波形可以指带宽超过其中心频率大约25%的RF信号。在其他实施例中,UWB波形可以指带宽至少约为500MHz的RF信号。在一个实施例中,器件510及器件520可以包括波形发生器(没有示出),该波形发生器能够生成诸如波形100或波形300之类的波形,以在器件510与器件520之间传递信息。此外,器件510及520可以包括适于接收并且恢复被发射的信息的检测器及解码电路(没有示出)。通常,器件510及520可以适于处理其带宽范围从大约500MHz到大约20GHz的宽带RF信号。在某些实施例中,器件510及520可以是无线局域网(WLAN)的一部分,并且适于使用宽带RF信号在小于大约100米(m)的距离处传输或传递信息,但是本发明的范围在这方面不受限制。在其他实施例中,器件510及520可以是无线个域网(WPAN)的一部分,并且适于使用宽带RF信号在小于大约10米(m)的距离处传输信息。
转到图6,图6描述了根据本发明实施例的接收机600。接收机600可以是通信器件510或520(图5)的收发机的一部分,或者可以是孤立的接收机。接收机600可以是集成电路(IC)的一部分,或者可以包括多于一个集成电路。接收机600可以是UWB接收机,并且可以适于处理(例如接收、检测和解码)UWB波形,例如波形100或波形300(参考图1-图4描述的)。在某些实施例中,接收机600可以适于将宽带RF信号转换成基带信号。接收机600也可以被称作基带电路。
接收机600可以适于处理带宽至少大约500MHz的宽带RF信号。接收机600可以包括用于接收所传播的宽带RF信号的天线610。天线610可以包括一个或多个天线,并且可以是例如偶极天线、单极天线、循环天线或微带天线,但是本发明的范围在这方面不受限制。接收机600可以还包括连接到天线610,以放大所接收到的宽带RF信号的低噪声放大器(LNA)615。
滤波器620可以被连接到LNA 615。尽管本发明的范围在这方面不受限制,但是滤波器620可以是带通滤波器,该带通滤波器可以衰减所期望的通频带之外的频率。例如,滤波器620可以具有大约300MHz和大约10GHz的截止频率(cutoff frequency),使得低于大约300MHz和高于大约15GHz的频率被衰减。在一个实施例中,滤波器620可以具有大约3.1GHz和大约10.6GHz的截止频率,使得低于大约3.1GHz和高于大约10.6GHz的频率被衰减。
接收机600可以包括多个以并联排列的方式所连接的采样保持(S/H)器件641-646。在本实施例中,接收机600使用至少一个采样保持器件(例如,S/H器件646)来处理宽带RF信号,将宽带RF信号转换到基带信号。延时锁定回路(DLL)635可以经由延时器件651-656向S/H器件641-646提供时序信号。该时序信号可以作为S/H器件641-646的时钟信号。延时器件651-656可以提供延时(标作T),使得每一S/H器件可以在不同的时间点上对所接收到的宽带RF信号进行采样。例如,DLL635可以向延时元件656提供标为CLOCK的信号。信号CLOCK的上升沿可以沿由延时器件651-656形成的延时链向上传播,并且可以顺序地触发每一个S/H器件。作为例子,信号CLOCK的上升沿可以首先触发S/H器件646,然后触发S/H器件645,接下来分别触发S/H器件644-641。在最后的S/H器件(例如,S/H器件641)被触发后,信号CLOCK的下一个上升沿才可以出现。
S/H器件641-646的并联排列可以被称作S/H器件的级联阵列,并且S/H器件641-646及延时器件651-656的操作可以被称作级联采样。
S/H器件641-646可以适于对所接收到的宽带RF信号进行采样,并且生成代表所接收到的宽带RF信号的采样信号。在一个实施例中,S/H器件641-646可以对连续时间宽带RF信号进行采样,以生成相应的离散时间采样信号。例如,S/H器件641-646可以在不同的时间点上,例如每160皮秒(ps)对所接收到的持续时间大约为1ns的宽带RF信号进行采样,以生成离散的采样信号。在本例中,采样率是160皮秒并且可以由延时器件651-656生成。就是说,延时器件651-656可以每个提供160ps的延时,其又可以被称作延时步(delay step)。采样率也可以指在其处对连续时间波形进行采样,以得到相应的离散时间波形的频率。在大约每160ps对所接收到的宽带RF信号进行采样的例子中,可以说采样率是近似6.25GHz。采样周期或采样窗口可以指对所接收到的宽带RF信号进行采样的时间量。例如,在本例中采样周期是大约1ns。
生成离散采样信号后,可以将这些采样信号存储或保持预定的时间量,该时间量可以被称作保持周期。离散采样信号可以是存储在电容器上的电压电平,或者存储在寄存器中的数字值。S/H器件641-646可以使用电容存储器件来采样所接收到的宽带RF信号,并且存储采样信号。在采样模式期间,S/H器件641-646可以作为输入电压跟随器工作,并且然后可以通过在适当的时间处存储输入信号的电压电平,来生成并且保持`采样信号。S/H器件641-646也可以被称作跟踪保持器件。
在某些实施例中,可以处理多个宽带RF信号,即脉冲序列。宽带RF信号的脉冲持续时间可以是大约1ns,并且脉冲到脉冲间隔可以是大约1微秒(us)。在对所接收到的宽带RF信号进行采样期间,可以将采样信号存储或保持近似等于脉冲到脉冲间隔的持续时间,即大约1微秒(us)。在这1us保持周期期间,可以处理采样信号(例如,与模板信号作相关运算来生成乘积值、对乘积值积分等)。保持周期可以比采样周期长,在本例中,一旦对所接收到的宽带RF信号进行了采样,后续器件(例如,乘法器、求和器件、A/D转换器等)就可以工作在与S/H器件641-646相比相对较低的频率处。
虽然所示出的接收器600具有多个分离的功能元件,但是可以将所述功能元件中的一个或多个组合起来,并且所述功能元件中的一个或多个可以由诸如包括数字信号处理器(DSP)及微控制器之类的软件配置的元件的组合来实现。
S/H器件的数目可以变化,并且S/H器件的数目不是对本发明的限制。可以选择S/H器件的数目及延时器件651-656的延时来覆盖采样窗口。在一个实施例中,至少可以使用两个S/H器件对所接收到的宽带RF信号进行采样,并且生成至少两个离散采样信号。在其它的实施例中,可以使用多于两个S/H器件对所接收到的宽带RF信号进行过采样,但是本发明的范围在这方面不受限制。在另一个实施例中,采样窗口可以是大约1ns,并且可以使用十个S/H器件及十个延时步为大约100ps的延时器件来覆盖采样窗口。在另一个实施例中,可以使用十个S/H器件及十个延时器件的级联阵列来用大约1.6GHz的时钟对8GHz的RF信号进行采样。在本实施例中,可以使用62.5ps(16GHz)的采样率对8GHz的RF信号进行采样。可以通过将十个延时器件的延时步设置到62.5ps来实现62.5ps的采样率。对于62.5ps的延时步,十个S/H器件及十个延时器件的级联阵列可以从大约1.6GHz的时钟中得到大约16GHz的有效采样率。
在一个实施例中,S/H器件646可以包括这样的电路,该电路在预定时间点处对所接收到的RF信号进行采样,生成离散值(例如,电势),并且将离散值存储预定的时间量。S/H器件645可以包括这样的电路,该电路在另一个预定的时间点处对所接收到的RF信号进行采样,生成另外的离散值,并且将该离散值存储预定的时间量。相似地,S/H器件641-644可以包括这样的电路,该电路在其它时间点处对所接收到的RF信号进行采样,生成其它离散值,并且将这些离散值存储预定的时间量。可以从离散值生成采样信号。
转到图7,图7讨论了图解S/H器件646(图6)的实施例的示意图。在本实施例中,S/H器件646可以是二相缓冲S/H电路。S/H器件646可以包括开关710及720、电容器730及740、放大器750及760,以及反相器770。
可以在输入接头701处接收RF信号,并且在输出接头702处输出与所接收到的RF信号的一部分相对应的采样信号。可以由信号CLOCK控制开关710及720。当信号CLOCK从相对低电平转变到相对高电平,即上升沿时,开关720可以开启,并且使用电容器740存储从先前采样周期生成的采样信号。放大器760可以作为缓冲器工作,并且可以将存储的采样信号呈现给输出接头702。在延时之后,可以关闭开关710,以允许电容器730通过跟踪所接收到的RF信号的输入电压来作为电压跟随器工作。在开关710关闭并且开关720开启时,S/H器件646在输入接头701处跟踪输入电压,并且在输出接头702处保持先前的采样。可以将延时器件656的延时(T)设置为信号CLOCK的周期的一半,使得可以在开启开关710之前关闭开关720来保存使用电容器740所存储的样点。
放大器750及760可以是单位增益微波放大器。S/H器件646可以用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术制造,但是本发明的范围在这方面不受限制。
转回到图6,接收机600可以包括用于检测宽带RF信号出现的相关器630。通常,相关器630将所接收到的信号与代表预期信号的模板信号作相关运算。在图6图解的实施例中,为了检测所接收到的宽带RF信号的出现及相位,可以用模板信号与采样信号作诸如相乘之类的相关运算,该采样信号代表所接收到的RF信号,并且被存储在S/H器件641-646中。在一个实施例中,可以将乘法器661-666分别连接到S/H器件641-646。存储在S/H器件641-646的离散采样值可以被代表模板信号的系数值乘。可以由系数发生器670生成该系数值。乘法器661-666可以从乘法运算生成乘积或输出值,并且可以向求和器件680提供该乘积值。
求和器件680可以将来自乘法器661-666的乘积值相加,并且将输出信号提供给模拟数字(A/D)转换器690。来自求和器件680的输出信号可以表示乘积值相加的结果,其可以是在一个采样周期期间内所生成的相关能量水平。如果来自求和器件680的输出信号指示相对高的相关能量水平,则这可以指示宽带RF信号的出现。同样,相关能量水平可以指示宽带RF信号的相位,使得一个能量水平可以表示一个数字值,并且另一个能量水平可以表示另一个数字值。
A/D转换器690可以用来将来自求和器件680的输出信号转换成数字信号。例如,可以应用一种调制方案,该方案将逻辑“1”定义为两个同相的连续宽带RF信号,而可以将逻辑“0”定义为两个相互异相的连续宽带RF信号,但是本发明的范围在这方面不受限制。也可以应用其它调制方案。
DLL 635可以用来协助检测宽带RF信号是否由接收机600接收到。DLL 635可以调整S/H器件641-646的相对相位,直到采样信号与例如相关器系数的模板信号同相。通过用相关器系数校准采样信号的相位可以增加来自求和器件680的输出信号的相关能量水平。监控器件695可以监控由A/D转换器处理的相关能量水平,并且确定何时校准了接收到的宽带RF信号与模板信号。监控器件695可以将控制信号传输到DLL 635来命令DLL 635调整S/H器件641-646的相位。在其它实施例中,可以用锁相环(PLL)或其它定时器件替换DLL 635。
使用DLL 635还可以确定宽带RF信号的到达时间(称作“时间戳”)。在一个实施例中,处理器(没有示出)可以适于处理多个接收到的宽带RF信号的时间戳信息,来确定来自发射器件的距离信息或接收器件的位置信息。例如,如果确定了三个“时间戳”,那么处理器可以确定发射器件的X、Y和Z位置。
在一个实施例中,DLL 635可以将信号CLOCK的相位设置为相对于主时钟(没有示出)的标称值。然后,监控器件695可以监控来自求和器件680的相关能量水平。如果相关能量水平低于预定的阈值,那么可以将信号CLOCK的相位增加或减少例如一个延时步。可以重复这一过程直到监控器件695确定相关能量水平在大约最高水平处,这可以指示所接收到的宽带RF信号与模板信号已被校准。
也可以将积分器(没有示出)分别连接在乘法器661-666与求和器件680之间,来将相关信息对许多接收到的宽带RF信号求积分。通过对多个接收到的宽带RF信号求积分可以改进检测。例如,在发射多个宽带RF信号,以传送一位信息的系统中,可以将重复接收到的宽带RF信号对多个采样周期求积分,以减少接收到的信号中的任何噪声,从而提高信噪比(SNR)。
可以用开关电容技术来实现上面参考图6描述的采样保持、相关器乘法器、积分以及求和功能,但是本发明的范围在这方面并不受限制。例如,图8中图解的电路800可以用来实现上面参考图6描述的采样保持、相关器乘法器和积分功能。图9中图解的电路900可以用来实现上面参考图6描述的采样保持、相关器乘法器、积分以及求和功能。
转到图8,电路800可以包括开关电容电阻器810、电容器820和放大器830。开关电容电阻器810可以包括电容器840及开关851-854。在一个实施例中,在工作期间,可以在接头801处接收宽带RF信号。在接头802处的输出电压可以与在接头801处的输入电压的积分成比例。通过使用电流(I)对反馈电容器820充电,可以实现对801处所接收到的信号的积分,其中所述电流(I)与输入电压(Vin)和输入电阻器810的阻抗(R)成比例,使得I=Vin/R。如果选择电阻器810使得1/R等于相关器系数,那么对反馈电容820充电的电流与在接头801处接收到的信号和相关器系数的乘积成比例。由于电流(I)随着时间的流逝对电容器820进行充电,所以在接头802处的输出电压可以是相关信号的积分。
如图8所图解的,电阻器810是开关电容电阻器。电容器840的电容值和用来开启及关闭开关851-854的时钟信号的频率可以被用来确定电阻器810的有效阻抗。在时钟信号的一个相位(1)期间可以关闭开关851及852,并且在时钟信号的另一个相位(2)期间可以关闭开关853及854。使用不同的开关配置可以实现不同的相关器系数。通过改变开关配置和/或添加开关,可以实现负的相关器系数。开关电容电路800可以被称作简化相关积分器。
转到图9,电路900与图8的电路800相似。电路900可以包括多个开关电容电路(例如,至多N个开关电容电路),这些开关电容电路实现求和功能以及可以用电路800实现的采样、相关和积分功能。宽带RF信号可以在输入接头901处被接收,并且被电路900所处理,以产生输出接头902处的输出信号。
电路900可以包括延时器件921-923,开关电容电路911、912和N,电容器930以及放大器940。信号CLOCK可以是采样时钟信号。可以使用信号CLOCK及延时器件921-923来控制开关961-964、981-984和991-994的开启和关闭,以实现不同的相关器系数。相位2可以是用于所有样点的公用时钟。相位1.0可以是采样CLOCK的一个延时版本,相位1.1可以是采样CLOCK的另一个延时版本、并且相位1.N可以是采样ClOCK的第N个延时版本。
虽然在这里已经图解并且描述了本发明的一些特性,但是本领域的技术人员将发现许多改变、替换、变化和等同物。因此,应当理解所附的权利要求书是要覆盖所有落入到本发明的真实的精神内的这种改变和变化。

Claims (22)

1.一种方法,包括:
对射频冲激脉冲信号进行采样,以生成采样信号;和
将所述采样信号存储预定的时间量。
2.如权利要求1所述的方法,其中采样发生在采样周期期间,并且其中所述预定的时间量大于所述采样周期。
3.如权利要求1所述的方法,将所述采样信号与模板信号作相关运算,以检测所述射频冲激脉冲信号的出现及相位。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述射频冲激脉冲信号是连续时间波形,并且其中采样包括:
在第一预定时间点处对所述射频冲激脉冲信号进行采样,以生成第一离散值;
在第二预定时间点处对所述射频冲激脉冲信号进行采样,以生成第二离散值;和
用所述第一离散值及所述第二离散值生成所述采样信号。
5.如权利要求4所述的方法,还包括:
用第一系数值乘以所述第一离散值,以生成第一输出值;
用第二系数值乘以所述第二离散值,以生成第二输出值;和
对所述第一输出值及所述第二输出值求和,以生成输出信号。
6.如权利要求5所述的方法,还包括将所述输出信号转换成数字值。
7.如权利要求4所述的方法,还包括监控所述输出信号,以调整所述RF冲激脉冲信号的所述采样发生的时间。
8.一种方法,包括:
将脉冲调制射频信号转换成基带信号,其中转换包括使用至少一个采样保持器件来处理所述脉冲调制射频信号。
9.如权利要求8所述的方法,其中转换还包括使用第二采样保持器件来处理所述脉冲调制射频信号。
10.如权利要求8所述的方法,其中转换包括使用所述采样保持器件对所述射频信号进行采样,并且生成采样信号,并且还包括将所述采样信号与模板信号作相关运算,以检测所述脉冲调制射频信号的出现。
11.一种装置,包括:
采样保持器件,其适于处理带宽至少约为500兆赫兹的射频信号。
12.如权利要求11所述的装置,还包括:
适于处理所述射频信号的第二采样保持器件,其中以并联排列的方式连接所述采样保持器件及所述第二采样保持器件,以处理所述射频信号。
13.如权利要求12所述的装置,其中所述采样保持器件适于在第一预定时间点处对所述射频信号进行采样、生成第一离散值并且将所述第一离散值存储预定的时间量,并且其中所述第二采样保持器件适于在第二预定时间点处对所述射频信号进行采样、生成第二离散值并且将所述第二离散值存储预定的时间量。
14.如权利要求10所述的装置,还包括:
乘法器,其具有耦合到所述采样保持器件的输出接头的输入接头。
15.如权利要求10所述的装置,还包括:
相关器,其具有耦合到所述采样保持器件的输出接头的输入接头。
16.如权利要求15所述的装置,还包括求和器件,其具有耦合到所述相关器的输出接头的输入接头。
17.如权利要求16所述的装置,还包括模拟数字转换器,其具有耦合到所述求和器件的输出接头的输入接头。
18.如权利要求10所述的装置,还包括:
延时锁定回路;和
延时器件,其耦合于所述延时锁定回路与所述采样保持器件之间。
19.一种系统,包括:
通信器件,其适于在约小于10米的距离处无线地传递信息,其中所述通信器件包括:
采样保持器件,其适于处理带宽至少约为500兆赫兹的射频信号。
20.如权利要求19所述的系统,其中所述通信器件还包括适于处理所述射频信号的第二采样保持器件,其中以并联排列的方式连接所述采样保持器件及第二采样保持器件,以处理所述射频信号。
21.如权利要求19所述的系统,其中所述通信器件还包括:
相关器,其具有耦合到所述采样保持器件的输出接头的输入接头。
22.如权利要求19所述的系统,其中所述通信器件还包括天线,其具有耦合到所述采样保持器件的输入接头的输出接头,其中所述天线适于接收所述射频信号。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113497634A (zh) * 2020-03-18 2021-10-12 苏州格诺诚智能科技有限公司 一种uwb超宽带技术无线信号接收电路

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070242730A1 (en) * 2004-06-14 2007-10-18 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Adaptive Mostly-Digital Ultra-Wide Band Receiver
JP4810190B2 (ja) * 2004-12-02 2011-11-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 受信装置
WO2006076709A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Honeywell International Inc. Pulse shaping optimizer in uwb receiver
FR2881588B1 (fr) * 2005-01-28 2007-04-27 Groupe Ecoles Telecomm Recepteur uwb et procede et systeme de transmission de donnees.
FR2893792B1 (fr) * 2005-11-23 2008-02-15 Commissariat Energie Atomique Recepteur d'impulsions d'un signal de type ultra large bande et procede associe
US8644396B2 (en) * 2006-04-18 2014-02-04 Qualcomm Incorporated Waveform encoding for wireless applications
US8289159B2 (en) 2006-04-26 2012-10-16 Qualcomm Incorporated Wireless localization apparatus and method
AR060670A1 (es) * 2006-04-26 2008-07-02 Qualcomm Inc Distribucion dinamica de funcionalidad y administracion de recursos en un dispositivo
US8406794B2 (en) * 2006-04-26 2013-03-26 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses of initiating communication in wireless networks
FR2947121B1 (fr) * 2009-06-22 2011-07-15 Centre Nat Rech Scient Dispositif a tres haute precision de mesure du temps d'arrivee d'un signal.
SG189531A1 (en) * 2010-11-03 2013-05-31 Xped Holdings Pty Ltd Wireless device detection and communication apparatus and system
US8325865B1 (en) * 2011-07-31 2012-12-04 Broadcom Corporation Discrete digital receiver
US9875136B2 (en) * 2012-05-13 2018-01-23 Indrajith Kuruppu System for effecting periodic interruptions to transfer of information and dynamically varying duration of interruptions based on identified patterns of the information
KR20160019294A (ko) * 2014-08-11 2016-02-19 삼성전자주식회사 신호 처리 방법 및 장치

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3891971A (en) * 1971-11-11 1975-06-24 Rockwell International Corp Serial data multiplexing apparatus
US4005423A (en) * 1975-07-09 1977-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Synthetic aperture radar utilizing a low-speed analog-to-digital converter
US4390838A (en) * 1981-02-02 1983-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Broadband measurement system
US4532515A (en) * 1982-02-10 1985-07-30 Cantrell Ben H Angle of arrival measurements for two unresolved sources
US4587415A (en) * 1982-07-23 1986-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Photo-detecting device with storage time control
US4629424A (en) * 1984-08-30 1986-12-16 Integrated Ionics, Inc. Intraoral ambient sensing device
US4761796A (en) * 1985-01-24 1988-08-02 Itt Defense Communications High frequency spread spectrum communication system terminal
US4611194A (en) * 1985-08-16 1986-09-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Analog-to-digital converter
US4825448A (en) * 1986-08-07 1989-04-25 International Mobile Machines Corporation Subscriber unit for wireless digital telephone system
US4906995A (en) * 1986-12-12 1990-03-06 Sangamo Weston, Inc. Data compression apparatus and method for data recorder
NL8700125A (nl) * 1987-01-20 1988-08-16 Philips Nv Inrichting voor het bestrijden van intersymboolinterferentie en ruis.
US5367301A (en) * 1992-11-10 1994-11-22 Cd Rom, Inc. Method and system for decoding digital audio files
US5486833A (en) * 1993-04-02 1996-01-23 Barrett; Terence W. Active signalling systems
US5376888A (en) * 1993-06-09 1994-12-27 Hook; William R. Timing markers in time domain reflectometry systems
DE4321621C1 (de) * 1993-06-24 1994-11-03 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Schaltungsanordnung zur Signalverarbeitung
US5418533A (en) * 1993-11-19 1995-05-23 Tektronix, Inc. Method and circuit for conditioning a signal for use in systems having analog-to-digital converter circuits
US5677927A (en) * 1994-09-20 1997-10-14 Pulson Communications Corporation Ultrawide-band communication system and method
US5640698A (en) * 1995-06-06 1997-06-17 Stanford University Radio frequency signal reception using frequency shifting by discrete-time sub-sampling down-conversion
JP3453006B2 (ja) * 1995-07-07 2003-10-06 パイオニア株式会社 位相同期回路及びディジタル信号再生装置
US5644634A (en) * 1995-11-29 1997-07-01 Advanced Micro Devices System and method for dual tone multifrequency detection using variable frame widths
US6018364A (en) * 1996-02-06 2000-01-25 Analog Devices Inc Correlated double sampling method and apparatus
US6026125A (en) * 1997-05-16 2000-02-15 Multispectral Solutions, Inc. Waveform adaptive ultra-wideband transmitter
US5805317A (en) * 1997-08-07 1998-09-08 Harris Corporation Acousto-optic channelizer-based ultra-wideband signal processor
KR20000069922A (ko) * 1997-11-07 2000-11-25 요트.게.아. 롤페즈 무선 통신 장치
US6686879B2 (en) * 1998-02-12 2004-02-03 Genghiscomm, Llc Method and apparatus for transmitting and receiving signals having a carrier interferometry architecture
US6678313B1 (en) * 1998-12-25 2004-01-13 Kokusai Electric Co., Ltd. Correlation circuit for spread spectrum communication
US6421389B1 (en) * 1999-07-16 2002-07-16 Time Domain Corporation Baseband signal converter for a wideband impulse radio receiver
US6351652B1 (en) * 1999-10-26 2002-02-26 Time Domain Corporation Mobile communications system and method utilizing impulse radio
US6891809B1 (en) * 1999-11-05 2005-05-10 Acoustic Technologies, Inc. Background communication using shadow of audio signal
US6265998B1 (en) * 1999-11-30 2001-07-24 Agere Systems Guardian Corp. Sampling device having an intrinsic filter
US6608875B1 (en) * 2000-05-02 2003-08-19 Tektronix, Inc. Free-running-frequency adjustment circuit for a clock recovery system
JP2001333576A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Fuji Electric Co Ltd Dc/dcコンバータの制御方法
US6483448B2 (en) * 2000-06-28 2002-11-19 Texas Instruments Incorporated System and method for reducing timing mismatch in sample and hold circuits using an FFT and decimation
US6914949B2 (en) * 2000-10-13 2005-07-05 Time Domain Corporation Method and system for reducing potential interference in an impulse radio
US6529568B1 (en) * 2000-10-13 2003-03-04 Time Domain Corporation Method and system for canceling interference in an impulse radio
US20020061081A1 (en) 2000-10-13 2002-05-23 Richards James L. Method and system for reducing potential interference in an impulse radio
US20020168003A1 (en) * 2000-11-13 2002-11-14 Richards James L. System and method of communicating high rate pulse signals in a multipath environment
US6664526B2 (en) * 2000-11-15 2003-12-16 Ricoh Company, Ltd. Optical information recording employing improved recording power control scheme
EP1298811A1 (fr) 2001-09-27 2003-04-02 STMicroelectronics S.A. Procédé et dispositif de détection des impulsions d'un signal incident impulsionnel du type à bande ultra large
EP1298812B1 (fr) 2001-09-27 2015-03-11 STMicroelectronics S.A. Procédé et dispositif de décodage d'un signal incident impulsionnel du type à bande ultra large, en particulier pour un système de communication sans fil.
US7302020B2 (en) * 2002-05-20 2007-11-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Encoded multi-access bus system and method
US7099367B2 (en) * 2002-06-14 2006-08-29 Time Domain Corporation Method and apparatus for converting RF signals to baseband
US20040203697A1 (en) * 2002-08-22 2004-10-14 James Finn Ultra wideband remote control system and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113497634A (zh) * 2020-03-18 2021-10-12 苏州格诺诚智能科技有限公司 一种uwb超宽带技术无线信号接收电路

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Publication number Publication date
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