JP2003087220A - マルチパルス生成器、無線インパルス送信機、及びパルス生成方法 - Google Patents
マルチパルス生成器、無線インパルス送信機、及びパルス生成方法Info
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- JP2003087220A JP2003087220A JP2001273536A JP2001273536A JP2003087220A JP 2003087220 A JP2003087220 A JP 2003087220A JP 2001273536 A JP2001273536 A JP 2001273536A JP 2001273536 A JP2001273536 A JP 2001273536A JP 2003087220 A JP2003087220 A JP 2003087220A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】通信レート低下させることなくユーザ数を増加
できる無線インパルスシステムを提供する。 【解決手段】 ２つの互いに異なる変形エルミートパル
スを生成するためのマルチパルス生成器は、源信号に基
づいて、特定の次数の変形エルミート直交パルスを生成
する第１のパルス生成器と、限定された持続時間を有す
る１次時間関数を生成するランプ波生成器と、該特定の
次数の変形エルミート直交パルスと該限定された持続時
間を有する１次時間関数とを使用して、該特定の次数と
は異なる別の次数の変形エルミート直交パルスを生成す
る第２のパルス生成器とを、備えている。
できる無線インパルスシステムを提供する。 【解決手段】 ２つの互いに異なる変形エルミートパル
スを生成するためのマルチパルス生成器は、源信号に基
づいて、特定の次数の変形エルミート直交パルスを生成
する第１のパルス生成器と、限定された持続時間を有す
る１次時間関数を生成するランプ波生成器と、該特定の
次数の変形エルミート直交パルスと該限定された持続時
間を有する１次時間関数とを使用して、該特定の次数と
は異なる別の次数の変形エルミート直交パルスを生成す
る第２のパルス生成器とを、備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチパルス生成
器、無線インパルス送信機、及び、パルス生成方法に関
する。
器、無線インパルス送信機、及び、パルス生成方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】通常のデジタル通信は、メッセージのシ
ンボルを表すアナログ波形をチャンネルを介して送信す
ることにより行われる。超広帯域（ＵＷＢ）通信は、パ
ルス列の送信及び検出により行われる。パルス幅は１ｎ
ｓ未満で、そのバンド幅は３ＧＨｚ以上にまで及ぶ。超
広帯域システムは、高密度のマルチパスで、おそらく遮
蔽のある環境での短距離の移動体による無線通信に適し
ている。
ンボルを表すアナログ波形をチャンネルを介して送信す
ることにより行われる。超広帯域（ＵＷＢ）通信は、パ
ルス列の送信及び検出により行われる。パルス幅は１ｎ
ｓ未満で、そのバンド幅は３ＧＨｚ以上にまで及ぶ。超
広帯域システムは、高密度のマルチパスで、おそらく遮
蔽のある環境での短距離の移動体による無線通信に適し
ている。
【０００３】パルス列は、送信前に、デジタル信号を表
すように変調される。複数の異なる変調スキームが知ら
れている。例えば、モノサイクルと呼ばれる基準パルス
は、パルス位置変調（ＰＰＭ）により時間的に変調でき
る。このパルス位置変調では、１つの位置にあるパルス
は“１”を表し、当該位置からずれているパルスは
“０”を表す。ここで、パルス間時間は、達成できる通
信レートに大きく影響を与えるものでありパルス位置変
調を行うのに必要なものだが、かかるパルス間時間は、
送信回路の回復特性や、タイミング回路の精度、及び、
他の要因に依存する。また、基準パルスの振幅を、パル
ス振幅変調（ＰＡＭ）によって変調しても良い。パルス
振幅変調では、１つの振幅のパルスが“１”を表し、他
の振幅のパルスが“０”を表す。しかしながら、無線環
境では、パルス形状は、距離に応じて減衰しながら小さ
くなる。この減衰により、受信機においてパルスを正確
に受け取ることが困難となる。この問題は、超広帯域通
信システムに限定された問題ではなく、レベル数が追加
されるほど、そして、受信機と送信機とが一定の距離だ
け隔てられているわけではない場合に、特に顕著とな
る。
すように変調される。複数の異なる変調スキームが知ら
れている。例えば、モノサイクルと呼ばれる基準パルス
は、パルス位置変調（ＰＰＭ）により時間的に変調でき
る。このパルス位置変調では、１つの位置にあるパルス
は“１”を表し、当該位置からずれているパルスは
“０”を表す。ここで、パルス間時間は、達成できる通
信レートに大きく影響を与えるものでありパルス位置変
調を行うのに必要なものだが、かかるパルス間時間は、
送信回路の回復特性や、タイミング回路の精度、及び、
他の要因に依存する。また、基準パルスの振幅を、パル
ス振幅変調（ＰＡＭ）によって変調しても良い。パルス
振幅変調では、１つの振幅のパルスが“１”を表し、他
の振幅のパルスが“０”を表す。しかしながら、無線環
境では、パルス形状は、距離に応じて減衰しながら小さ
くなる。この減衰により、受信機においてパルスを正確
に受け取ることが困難となる。この問題は、超広帯域通
信システムに限定された問題ではなく、レベル数が追加
されるほど、そして、受信機と送信機とが一定の距離だ
け隔てられているわけではない場合に、特に顕著とな
る。
【０００４】ベースステーションが複数の遠隔受信機へ
データ送信する場合、ベースステーションは、遠隔受信
機がそれぞれ対応するパルス列のみを受信するように、
複数の互いに異なるパルス列を送信しなければならな
い。例えば、ベースステーションは、モノサイクルと呼
ばれる基準パルスを、パルス位置変調（ＰＰＭ）にて時
間的に変調し、同じコードが割り当てられた受信機のみ
が解読できるよう、各パルス列を符号化する。
データ送信する場合、ベースステーションは、遠隔受信
機がそれぞれ対応するパルス列のみを受信するように、
複数の互いに異なるパルス列を送信しなければならな
い。例えば、ベースステーションは、モノサイクルと呼
ばれる基準パルスを、パルス位置変調（ＰＰＭ）にて時
間的に変調し、同じコードが割り当てられた受信機のみ
が解読できるよう、各パルス列を符号化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】複数の異なるパルス列
の識別を可能とする従来の方法では、マルチユーザベー
スステーションは、データを順次、つまりパルスを１つ
ずつ順番に送信する必要がある。順次送信しないと、パ
ルス間の干渉によって遠隔受信機における正確な受信が
不可能となる。従って、遠隔受信機の数が増すにつれ符
号化スキームはより複雑になり、ユーザ１人当たりのデ
ータレートが低下してしまう。
の識別を可能とする従来の方法では、マルチユーザベー
スステーションは、データを順次、つまりパルスを１つ
ずつ順番に送信する必要がある。順次送信しないと、パ
ルス間の干渉によって遠隔受信機における正確な受信が
不可能となる。従って、遠隔受信機の数が増すにつれ符
号化スキームはより複雑になり、ユーザ１人当たりのデ
ータレートが低下してしまう。
【０００６】そこで、無線インパルス送信機が相互に直
交（orthogonal）したパルスを使用して複数の受信機と
通信を行うことが考えられる。ここで、各受信機には、
互いに異なる一対の直交パルスが、デジタル信号を表す
よう、割り当てられる。全てのパルスが直交しているた
め、これらは、互いに干渉することなく、同時に送信で
きる。送信機と受信機とは、予め、どのパルスがどの受
信機用であるかを知っている。このため、各受信機は、
当該受信機に割り当てられたパルス形状を有する信号の
みを受信する。したがって、識別処理のためにパルス列
を変調する必要がなくなる。
交（orthogonal）したパルスを使用して複数の受信機と
通信を行うことが考えられる。ここで、各受信機には、
互いに異なる一対の直交パルスが、デジタル信号を表す
よう、割り当てられる。全てのパルスが直交しているた
め、これらは、互いに干渉することなく、同時に送信で
きる。送信機と受信機とは、予め、どのパルスがどの受
信機用であるかを知っている。このため、各受信機は、
当該受信機に割り当てられたパルス形状を有する信号の
みを受信する。したがって、識別処理のためにパルス列
を変調する必要がなくなる。
【０００７】しかしながら、かかる想定しうる構成で
は、送信機には、互いに異なる各パルス形状を生成する
ための別々のパルス生成器を設ける必要がある。受信機
の数の増加に応じて、パルスを生成するのに必要なハー
ドウェアの量が、線形的に増加してしまう。
は、送信機には、互いに異なる各パルス形状を生成する
ための別々のパルス生成器を設ける必要がある。受信機
の数の増加に応じて、パルスを生成するのに必要なハー
ドウェアの量が、線形的に増加してしまう。
【０００８】本発明の目的は、単一のパルスを生成する
ために必要なハードウェアよりずっと多くのハードウェ
アがなくても、２つ以上の直交パルスを生成することが
できるマルチパルス生成器を提供することである。
ために必要なハードウェアよりずっと多くのハードウェ
アがなくても、２つ以上の直交パルスを生成することが
できるマルチパルス生成器を提供することである。
【０００９】また、本発明の他の目的は、パルス位置変
調の回路により生じる限界やパルス振幅変調の距離によ
る減衰の問題がなく、単純な構成にて高通信レートを達
成することができる無線インパルス送信機を提供するこ
とである。
調の回路により生じる限界やパルス振幅変調の距離によ
る減衰の問題がなく、単純な構成にて高通信レートを達
成することができる無線インパルス送信機を提供するこ
とである。
【００１０】さらに、本発明の他の目的は、通信レート
を低下させることなくユーザの数を増やすことが可能な
単純な構成を備えた無線インパルスシステムを提供する
ことである。
を低下させることなくユーザの数を増やすことが可能な
単純な構成を備えた無線インパルスシステムを提供する
ことである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による２つの互いに異なる変形エルミートパ
ルスを生成するためのマルチパルス生成器は、第１及び
第２のパルス生成器とランプ波生成器（ramp generato
r）とを備えている。第１のパルス生成器は、源信号に
基づいて、特定の次数（order）の変形エルミート直交
パルスを生成する。ランプ波生成器は、限定された持続
時間を有する１次時間関数（limited-duration first-o
rder time function）を生成する。第２のパルス生成器
は、該特定の次数の変形エルミート直交パルスと該限定
された持続時間を有する１次時間関数とを使用して、該
特定の次数とは異なる別の次数の変形エルミート直交パ
ルスを生成する。
め、本発明による２つの互いに異なる変形エルミートパ
ルスを生成するためのマルチパルス生成器は、第１及び
第２のパルス生成器とランプ波生成器（ramp generato
r）とを備えている。第１のパルス生成器は、源信号に
基づいて、特定の次数（order）の変形エルミート直交
パルスを生成する。ランプ波生成器は、限定された持続
時間を有する１次時間関数（limited-duration first-o
rder time function）を生成する。第２のパルス生成器
は、該特定の次数の変形エルミート直交パルスと該限定
された持続時間を有する１次時間関数とを使用して、該
特定の次数とは異なる別の次数の変形エルミート直交パ
ルスを生成する。
【００１２】従来の方法では、互いに異なる形状の２つ
の異なるパルスを生成するためには、完全なハードウェ
アのセットが２個必要となる。しかしながら、本発明で
は、第２のパルス生成器にて、第１のパルス生成器から
の特定の次数の変形エルミート直交パルスを使用して、
異なる次数の変形エルミート直交パルスを生成するよう
にしている。したがって、第２のパルス生成器の構成
は、当該異なる次数の変形エルミート直交パルスを源信
号に基づくものを出発点として作成する場合に比べ、ず
っと単純化されている。しかも、２つの互いに異なる次
数のパルスを作成するのに、単一の源信号しか必要な
い。
の異なるパルスを生成するためには、完全なハードウェ
アのセットが２個必要となる。しかしながら、本発明で
は、第２のパルス生成器にて、第１のパルス生成器から
の特定の次数の変形エルミート直交パルスを使用して、
異なる次数の変形エルミート直交パルスを生成するよう
にしている。したがって、第２のパルス生成器の構成
は、当該異なる次数の変形エルミート直交パルスを源信
号に基づくものを出発点として作成する場合に比べ、ず
っと単純化されている。しかも、２つの互いに異なる次
数のパルスを作成するのに、単一の源信号しか必要な
い。
【００１３】かかる異なる次数のパルスは、積分処理、
もしくは、微分処理のいずれかにより簡単に導出でき
る。つまり、第１のパルス生成器が高い次数の変形エル
ミート直交パルスを生成する場合には、第２のパルス生
成器は、該高い次数の変形エルミート直交パルスと該限
定された持続時間を有する１次時間関数とを使用した積
分処理に基づいて、より低い次数の変形エルミート直交
パルスを生成する積分器を備えていれば良い。また、第
１のパルス生成器が低い次数の変形エルミート直交パル
スを生成する場合には、第２のパルス生成器は、該低い
次数の変形エルミート直交パルスと該限定された持続時
間を有する１次時間関数とを使用した微分処理に基づい
て、より高い次数の変形エルミート直交パルスを生成す
る微分器を備えていれば良い。
もしくは、微分処理のいずれかにより簡単に導出でき
る。つまり、第１のパルス生成器が高い次数の変形エル
ミート直交パルスを生成する場合には、第２のパルス生
成器は、該高い次数の変形エルミート直交パルスと該限
定された持続時間を有する１次時間関数とを使用した積
分処理に基づいて、より低い次数の変形エルミート直交
パルスを生成する積分器を備えていれば良い。また、第
１のパルス生成器が低い次数の変形エルミート直交パル
スを生成する場合には、第２のパルス生成器は、該低い
次数の変形エルミート直交パルスと該限定された持続時
間を有する１次時間関数とを使用した微分処理に基づい
て、より高い次数の変形エルミート直交パルスを生成す
る微分器を備えていれば良い。
【００１４】ここで、ランプ波生成器は、第１のパルス
生成器によって使用される源信号に基づき、限定された
持続時間を有する１次時間関数を生成するのが好まし
い。
生成器によって使用される源信号に基づき、限定された
持続時間を有する１次時間関数を生成するのが好まし
い。
【００１５】かかる構成によれば、第１のパルス生成器
及びランプ波生成器の両方の動作に対して、単一の源信
号しか必要ない。したがって、構成が単純化されるのみ
ならず、同期をとるのも簡単になる。
及びランプ波生成器の両方の動作に対して、単一の源信
号しか必要ない。したがって、構成が単純化されるのみ
ならず、同期をとるのも簡単になる。
【００１６】また、第１のパルス生成器は、ランプ波生
成器により生成される限定された持続時間を有する１次
時間関数に基づき、特定の次数の変形エルミート直交パ
ルスを生成するのが好ましい。
成器により生成される限定された持続時間を有する１次
時間関数に基づき、特定の次数の変形エルミート直交パ
ルスを生成するのが好ましい。
【００１７】かかる構成によれば、第１と第２のパルス
生成器とが、限定された持続時間を有する１次時間関数
を共用するため、構成が単純化される。
生成器とが、限定された持続時間を有する１次時間関数
を共用するため、構成が単純化される。
【００１８】１つまたは複数の追加のパルス生成器を直
列配置構造にて接続し、当該直列配置構造が、前段のパ
ルス生成器からの変形エルミート直交パルスを後続のパ
ルス生成器へ伝達し、かつ、限定された持続時間を有す
る１次時間関数を追加のパルス生成器に分配するように
しても良い。
列配置構造にて接続し、当該直列配置構造が、前段のパ
ルス生成器からの変形エルミート直交パルスを後続のパ
ルス生成器へ伝達し、かつ、限定された持続時間を有す
る１次時間関数を追加のパルス生成器に分配するように
しても良い。
【００１９】かかる構成によれば、更なるパルス生成器
を直列に追加するだけで、異なる次数の変形エルミート
直交パルスの数を増加させることができるので、マルチ
パルス生成器の複雑さを大きく増大させることがない。
ここで、２値チャンネルを実施するためには、追加のパ
ルス生成器を、２個ずつを１つの組として追加すること
が望ましい。
を直列に追加するだけで、異なる次数の変形エルミート
直交パルスの数を増加させることができるので、マルチ
パルス生成器の複雑さを大きく増大させることがない。
ここで、２値チャンネルを実施するためには、追加のパ
ルス生成器を、２個ずつを１つの組として追加すること
が望ましい。
【００２０】また、本発明によるパルス列を複数の受信
機へ送信するための無線インパルス送信機は、本発明の
マルチパルス生成器を備え、さらに、パルス選択器と送
信ユニットとを備えている。パルス選択器は、入力デー
タに基づいて、２値チャンネルを表すよう、第１及び第
２のパルス生成器からのパルスを選択する。送信ユニッ
トが、パルス選択器により選択されたパルスを送信す
る。
機へ送信するための無線インパルス送信機は、本発明の
マルチパルス生成器を備え、さらに、パルス選択器と送
信ユニットとを備えている。パルス選択器は、入力デー
タに基づいて、２値チャンネルを表すよう、第１及び第
２のパルス生成器からのパルスを選択する。送信ユニッ
トが、パルス選択器により選択されたパルスを送信す
る。
【００２１】本発明の無線インパルス送信機は、本発明
のマルチパルス生成器を備えているため、本発明のマル
チパルス生成器の利点を享受する。
のマルチパルス生成器を備えているため、本発明のマル
チパルス生成器の利点を享受する。
【００２２】ここで、無線インパルス送信機内に直列配
置構造にて更にパルス生成器を設けることが好ましい。
ここで、直列配置構造内に連続して設けられる各パルス
生成器は、前段のパルス生成器からの変形エルミート直
交パルスと限定された持続時間を有する１次時間関数と
を使用して、他のパルス生成器からの変形エルミート直
交パルスの次数とは異なる次数の変形エルミート直交パ
ルスを生成する。パルス選択器が、複数の互いに異なる
次数のパルスと複数の受信機との間の２対１の対応関係
に基づいて、該複数のパルス生成器からのパルスを選択
する。送信ユニットが、複数の互いに異なる受信機に対
応する複数のパルスを同時に送信する。
置構造にて更にパルス生成器を設けることが好ましい。
ここで、直列配置構造内に連続して設けられる各パルス
生成器は、前段のパルス生成器からの変形エルミート直
交パルスと限定された持続時間を有する１次時間関数と
を使用して、他のパルス生成器からの変形エルミート直
交パルスの次数とは異なる次数の変形エルミート直交パ
ルスを生成する。パルス選択器が、複数の互いに異なる
次数のパルスと複数の受信機との間の２対１の対応関係
に基づいて、該複数のパルス生成器からのパルスを選択
する。送信ユニットが、複数の互いに異なる受信機に対
応する複数のパルスを同時に送信する。
【００２３】変形エルミートパルスは、直交である特性
を備えている。ここで、 の範囲内で定義される２つの実数値関数ｇｍ（ｔ）及び
ｇｎ（ｔ）は、以下の場合に直交関係にある。
を備えている。ここで、 の範囲内で定義される２つの実数値関数ｇｍ（ｔ）及び
ｇｎ（ｔ）は、以下の場合に直交関係にある。
【００２４】変形エルミートパルスは、次のように直交
するように変形されたエルミート多項式に基づいてい
る。
するように変形されたエルミート多項式に基づいてい
る。
【００２５】複数のパルス生成器が複数の変形エルミー
トパルスを生成するので、互いに異なる次数（order）
のパルスを干渉を生じさせることなく同時に送信するこ
とができる。したがって、チャンネルのビットレートを
低下させることなく、ユーザ受信機の数を増やすことが
できる。
トパルスを生成するので、互いに異なる次数（order）
のパルスを干渉を生じさせることなく同時に送信するこ
とができる。したがって、チャンネルのビットレートを
低下させることなく、ユーザ受信機の数を増やすことが
できる。
【００２６】また、パルス持続時間は、実際には、全て
のｎ値に対して同一である。つまり、パルスは、その次
数とは関係なく一定の時間に拘束される。
のｎ値に対して同一である。つまり、パルスは、その次
数とは関係なく一定の時間に拘束される。
【００２７】パルスの次数には制限がない。
【００２８】さらに、パルスの直交性は、それらが微分
されても変わらない。アンテナでの現象はしばしば微分
処理に例えられる。
されても変わらない。アンテナでの現象はしばしば微分
処理に例えられる。
【００２９】距離に伴う減衰も、レベルの数と共に顕著
に増すことはない。
に増すことはない。
【００３０】また、パルス帯域幅は、パルスの次数に関
係なく、つまり全ての値ｎに対して、ほぼ同じである。
これは無線システムでは重要である。パルス幅を所定の
幅内に収めることで、周波数を所定バンド内に収めるこ
とができるからである。
係なく、つまり全ての値ｎに対して、ほぼ同じである。
これは無線システムでは重要である。パルス幅を所定の
幅内に収めることで、周波数を所定バンド内に収めるこ
とができるからである。
【００３１】次数ｎ＞０からのパルスは、ＤＣ成分がゼ
ロである。
ロである。
【００３２】パルスの直交性は、送信機アンテナや受信
機アンテナの微分効果に関わらず維持される。
機アンテナの微分効果に関わらず維持される。
【００３３】中心周波数を変えることで比帯域幅（frac
tional bandwidth）を容易に制御できる。比帯域幅は広
帯域アンテナアレイの設計時に重要であり、通常、低周
波数に対する高周波数の比率は２又は３程度である。
tional bandwidth）を容易に制御できる。比帯域幅は広
帯域アンテナアレイの設計時に重要であり、通常、低周
波数に対する高周波数の比率は２又は３程度である。
【００３４】本発明による２つの互いに異なる変形エル
ミートパルスを生成する方法は、源信号に基づいて、特
定の次数の変形エルミート直交パルスを生成する工程
と、限定された持続時間を有する１次時間関数を生成す
る工程と、該特定の次数の変形エルミート直交パルスと
該限定された持続時間を有する１次時間関数とを使用し
て、該特定の次数とは異なる別の次数の変形エルミート
直交パルスを生成する工程とからなることを特徴とす
る。
ミートパルスを生成する方法は、源信号に基づいて、特
定の次数の変形エルミート直交パルスを生成する工程
と、限定された持続時間を有する１次時間関数を生成す
る工程と、該特定の次数の変形エルミート直交パルスと
該限定された持続時間を有する１次時間関数とを使用し
て、該特定の次数とは異なる別の次数の変形エルミート
直交パルスを生成する工程とからなることを特徴とす
る。
【００３５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態による
超広帯域（ＵＷＢ）通信システムについて、添付の図面
を参照して説明する。本発明によれば、超広帯域通信シ
ステムとは、２５％より大きい比帯域幅Ｂｆを有するシ
ステムをいう。ここで、比帯域幅Ｂｆは次のように定義
される。
超広帯域（ＵＷＢ）通信システムについて、添付の図面
を参照して説明する。本発明によれば、超広帯域通信シ
ステムとは、２５％より大きい比帯域幅Ｂｆを有するシ
ステムをいう。ここで、比帯域幅Ｂｆは次のように定義
される。
【００３６】ここで、Ｂは信号帯域幅、ｆｃは中心周波
数、ｆｈ は信号スペクトルの高周波側３ｄＢポイン
ト、ｆｌは信号スペクトルの低周波側３ｄＢポイントで
ある。
数、ｆｈ は信号スペクトルの高周波側３ｄＢポイン
ト、ｆｌは信号スペクトルの低周波側３ｄＢポイントで
ある。
【００３７】図１に示すように、第１の実施の形態によ
るシステムは、無線超広域帯インパルス送信機１と、２
つの遠隔受信機２００と３００とを備えている。本実施
の形態では、送信機１はマルチユーザ・ベースステーシ
ョンであり、受信機２００と３００とは移動端末であ
る。
るシステムは、無線超広域帯インパルス送信機１と、２
つの遠隔受信機２００と３００とを備えている。本実施
の形態では、送信機１はマルチユーザ・ベースステーシ
ョンであり、受信機２００と３００とは移動端末であ
る。
【００３８】送信機１は、パルス源２と、最高次数（hi
ghest order）ユニット３と、第１〜第４の生成器４〜
７と、パルス列合成器と、送信ユニット１２とを、備え
ている。第１のパルス生成器４は、他のパルス生成器５
〜７に対して、ランプ波供給ライン８にて接続されてい
る。パルス生成器４〜７は、また、高次パルス入力ライ
ン４ｂ、５ｂ、及び、６ｂを介して、互いに直列的に接
続されており、また、それぞれ別々に、パルスライン４
ａ〜７ａを介して、パルス選択器／合成器１１に接続さ
れている。
ghest order）ユニット３と、第１〜第４の生成器４〜
７と、パルス列合成器と、送信ユニット１２とを、備え
ている。第１のパルス生成器４は、他のパルス生成器５
〜７に対して、ランプ波供給ライン８にて接続されてい
る。パルス生成器４〜７は、また、高次パルス入力ライ
ン４ｂ、５ｂ、及び、６ｂを介して、互いに直列的に接
続されており、また、それぞれ別々に、パルスライン４
ａ〜７ａを介して、パルス選択器／合成器１１に接続さ
れている。
【００３９】これら４つのパルス生成器４〜７は、パル
ス源２と最高次数ユニット３からの入力に基づいて、互
いに同期しながら、それぞれ、次数３〜０の変形エルミ
ートパルスを生成する。パルス源２は、複数のパルスか
らなる１つのパルス列を第１のパルス生成器４に出力す
る。ここで、各パルスは矩形波形状をしている。本実施
の形態では、パルス源２は、振幅が０．５で幅が１６の
パルスを出力する。なお、パルス生成器４〜７は、エル
ミート多項式に基づいて動作するため、パルス幅は次数
の増加に伴いわずかずつ長くなる。ここで、パルス源２
からのパルスのパルス幅がパルス生成器４〜７のパルス
出力のパルス幅を規定するため、最高次数のパルスの幅
を考慮して、パルス幅が１６に設定されている。
ス源２と最高次数ユニット３からの入力に基づいて、互
いに同期しながら、それぞれ、次数３〜０の変形エルミ
ートパルスを生成する。パルス源２は、複数のパルスか
らなる１つのパルス列を第１のパルス生成器４に出力す
る。ここで、各パルスは矩形波形状をしている。本実施
の形態では、パルス源２は、振幅が０．５で幅が１６の
パルスを出力する。なお、パルス生成器４〜７は、エル
ミート多項式に基づいて動作するため、パルス幅は次数
の増加に伴いわずかずつ長くなる。ここで、パルス源２
からのパルスのパルス幅がパルス生成器４〜７のパルス
出力のパルス幅を規定するため、最高次数のパルスの幅
を考慮して、パルス幅が１６に設定されている。
【００４０】最高次数ユニット３は、生成すべき最高次
数パルスを示す値、すなわち、本実施の形態の場合には
次数３を、出力する。
数パルスを示す値、すなわち、本実施の形態の場合には
次数３を、出力する。
【００４１】パルス選択器／合成器１１は、複数の互い
に異なる次数のパルスと受信機２００、３００との間の
２対１の対応関係に基づき、パルス生成器４〜７からの
パルスを選択する。つまり、パルス選択器／合成器１１
は、受信機２００に送信すべき入力データに基づいて、
パルス生成器４及び５からのパルスを選択し、また、受
信機３００に送信すべき入力データに基づいて、パルス
生成器６及び７からのパルスを選択する。なぜなら、パ
ルス生成器４〜７で生成された４つのパルス形状はシン
ボル番号１〜４によって表され、かつ、受信機２００及
び３００のそれぞれに対して、４つのパルス形状（シン
ボル番号）のうちの２つが、２値チャンネル、すなわ
ち、０または１を示すために、割り当てられるからであ
る。この例では、受信機２００にはシンボル番号１と２
とが割り当てられ、受信機３００にはシンボル番号３と
４とが割り当てられる。この対応関係をまとめると次の
ようになる。
に異なる次数のパルスと受信機２００、３００との間の
２対１の対応関係に基づき、パルス生成器４〜７からの
パルスを選択する。つまり、パルス選択器／合成器１１
は、受信機２００に送信すべき入力データに基づいて、
パルス生成器４及び５からのパルスを選択し、また、受
信機３００に送信すべき入力データに基づいて、パルス
生成器６及び７からのパルスを選択する。なぜなら、パ
ルス生成器４〜７で生成された４つのパルス形状はシン
ボル番号１〜４によって表され、かつ、受信機２００及
び３００のそれぞれに対して、４つのパルス形状（シン
ボル番号）のうちの２つが、２値チャンネル、すなわ
ち、０または１を示すために、割り当てられるからであ
る。この例では、受信機２００にはシンボル番号１と２
とが割り当てられ、受信機３００にはシンボル番号３と
４とが割り当てられる。この対応関係をまとめると次の
ようになる。
【００４２】パルス選択器／合成器１１は、また、受信
機２００，３００用のパルスを合成し、これらを送信ユ
ニット１２に送る。送信ユニット１２は、これらのパル
スを、増幅器１２ａを用いて増幅し、アンテナ１２ｂを
介して送信する。送信ユニットは、複数の互いに異なる
受信機に対応する複数のパルスを、同時に送信する。
機２００，３００用のパルスを合成し、これらを送信ユ
ニット１２に送る。送信ユニット１２は、これらのパル
スを、増幅器１２ａを用いて増幅し、アンテナ１２ｂを
介して送信する。送信ユニットは、複数の互いに異なる
受信機に対応する複数のパルスを、同時に送信する。
【００４３】第１〜第４のパルス生成器４〜７は、変形
エルミート多項式に基づいてパルスを生成する。ここ
で、変形エルミート多項式は、以下に述べるように直交
している。エルミート多項式は次の式で表される。
エルミート多項式に基づいてパルスを生成する。ここ
で、変形エルミート多項式は、以下に述べるように直交
している。エルミート多項式は次の式で表される。
【００４４】ここで、ｎ＝１，２，・・・、−∞＜ｔ＜
∞である。エルミート多項式の例を次に示す。
∞である。エルミート多項式の例を次に示す。
【００４５】これらは、以下の式に示す関係を有してい
る。
る。
【００４６】ここで、
は
の微分である。式（４）、（５）から導出されるよう
に、エルミート多項式によって満たされる微分方程式は
次のようになる。
に、エルミート多項式によって満たされる微分方程式は
次のようになる。
【００４７】これらエルミート多項式は直交ではない。
定義上、 の範囲内で定義される２つの実数値関数ｇｍ（ｔ）及び
ｇｎ（ｔ）は、次の条件が満たされた場合に直交とな
る。
定義上、 の範囲内で定義される２つの実数値関数ｇｍ（ｔ）及び
ｇｎ（ｔ）は、次の条件が満たされた場合に直交とな
る。
【００４８】ここで、一セットの実数値関数g1(t), g
2(t), g3(t), ...は、当該一セット内の関数の直交セッ
トと呼ばれる。（ｇｍ・ｇｍ）の正平方根はｇｍ（ｔ）
のノルムと呼ばれ、 で示される。つまり、
2(t), g3(t), ...は、当該一セット内の関数の直交セッ
トと呼ばれる。（ｇｍ・ｇｍ）の正平方根はｇｍ（ｔ）
のノルムと呼ばれ、 で示される。つまり、
【００４９】関数の正規直交セットは全ての値ｍについ
て を満たす。
て を満たす。
【００５０】エルミート多項式は直交するように次の様
に変形される。
に変形される。
【００５１】かかる変形されたエルミート多項式（ＭＨ
Ｐ）は、下記の微分方程式を満たしていることが分か
る。
Ｐ）は、下記の微分方程式を満たしていることが分か
る。
【００５２】ここで、ｈｎ（ｔ）のフーリエ変換をＨｎ
（ｆ）とすると、式（１０）、（１１）、（１２）は次
にように書き換えられる。
（ｆ）とすると、式（１０）、（１１）、（１２）は次
にように書き換えられる。
【００５３】式
と
とは、ｎ＝０の場合の例である。式（１５）より、ＭＨ
Ｐのより高次の変換は次の様に求められる。 ・・・等。
Ｐのより高次の変換は次の様に求められる。 ・・・等。
【００５４】変形エルミート多項式関数に基づくパルス
は、次の特徴を有している。 １．パルス持続時間は全てのｎ値について実際に同一で
ある。 ２．パルス帯域幅は全てのｎ値についてほぼ同一であ
る。これは無線システムでは重要である。パルス幅を特
定の幅領域内に納めれば、周波数を特定のバンド内に収
めることができるからである。 ３．比帯域幅は中心周波数ｆｃにより容易に制御でき
る。 ４．パルスは相互に直交である。 ５．パルスのＤＣ成分はゼロである。 ６．送信機アンテナと受信機アンテナの微分効果にかか
わらず、パルスの直交性は維持される。
は、次の特徴を有している。 １．パルス持続時間は全てのｎ値について実際に同一で
ある。 ２．パルス帯域幅は全てのｎ値についてほぼ同一であ
る。これは無線システムでは重要である。パルス幅を特
定の幅領域内に納めれば、周波数を特定のバンド内に収
めることができるからである。 ３．比帯域幅は中心周波数ｆｃにより容易に制御でき
る。 ４．パルスは相互に直交である。 ５．パルスのＤＣ成分はゼロである。 ６．送信機アンテナと受信機アンテナの微分効果にかか
わらず、パルスの直交性は維持される。
【００５５】次に、パルス生成器４〜７の構成につい
て、図２を参照して説明する。なお、第１のパルス生成
器４は式（１０）に基づいて設計され、第２〜第４のパ
ルス生成器５〜７は式（１２）に基づいて設計されてい
る。第２〜第４のパルス生成器５〜７は互いに同一の構
成をしているため、第２のパルス生成器５の構成のみを
例として説明する。
て、図２を参照して説明する。なお、第１のパルス生成
器４は式（１０）に基づいて設計され、第２〜第４のパ
ルス生成器５〜７は式（１２）に基づいて設計されてい
る。第２〜第４のパルス生成器５〜７は互いに同一の構
成をしているため、第２のパルス生成器５の構成のみを
例として説明する。
【００５６】第１のパルス生成器４は、初期パルス生成
器１０，ノード２０、５５，８５，ランプ波生成器４
０，積分器２５，３０，５０，乗算器７５，８０，１０
０，及び、定数供給器６０，９０を備えている。
器１０，ノード２０、５５，８５，ランプ波生成器４
０，積分器２５，３０，５０，乗算器７５，８０，１０
０，及び、定数供給器６０，９０を備えている。
【００５７】初期パルス生成器１０は、発振処理を開始
させるための初期パルスを生成するためのものである。
後述するように、かかる発振処理により、第１のパルス
生成器４が変形エルミートパルスを生成し、その結果と
して、第２〜第４のパルス生成器５〜７も変形エルミー
トパルスを生成する。初期パルス生成器１０は、移送
（transport）遅延器１１と微分（derivative）演算器
１２とを備えている。移送遅延器１１は、パルス源２か
らの信号をわずかに遅延させてから当該信号を微分演算
器１２に供給する。この遅延は、微分演算器１２での微
分を求める演算にかかる時間を考慮したものであり、設
計によっては不要となりうる。
させるための初期パルスを生成するためのものである。
後述するように、かかる発振処理により、第１のパルス
生成器４が変形エルミートパルスを生成し、その結果と
して、第２〜第４のパルス生成器５〜７も変形エルミー
トパルスを生成する。初期パルス生成器１０は、移送
（transport）遅延器１１と微分（derivative）演算器
１２とを備えている。移送遅延器１１は、パルス源２か
らの信号をわずかに遅延させてから当該信号を微分演算
器１２に供給する。この遅延は、微分演算器１２での微
分を求める演算にかかる時間を考慮したものであり、設
計によっては不要となりうる。
【００５８】ランプ波生成器４０は、パルス源２からの
入力に基づいて、図４のグラフのランプ波形状で表され
る限定した持続時間を有する１次時間関数（limited-du
ration first-order time function）を、生成する。ラ
ンプ波生成器４０は、このランプ波形状関数を、積分器
５０と、ライン８を介して第２〜第４のパルス生成器５
〜７のそれぞれに、出力する。積分器５０では、ランプ
波形状関数は、３次パルスを生成するのに使用される。
第２〜第４のパルス生成器５〜７では、ランプ波形状関
数は、それぞれ、第２〜第０次パルスの生成に使用され
る。ランプ波生成器４０は、また、１または０の２値信
号を乗算器７５に出力する。
入力に基づいて、図４のグラフのランプ波形状で表され
る限定した持続時間を有する１次時間関数（limited-du
ration first-order time function）を、生成する。ラ
ンプ波生成器４０は、このランプ波形状関数を、積分器
５０と、ライン８を介して第２〜第４のパルス生成器５
〜７のそれぞれに、出力する。積分器５０では、ランプ
波形状関数は、３次パルスを生成するのに使用される。
第２〜第４のパルス生成器５〜７では、ランプ波形状関
数は、それぞれ、第２〜第０次パルスの生成に使用され
る。ランプ波生成器４０は、また、１または０の２値信
号を乗算器７５に出力する。
【００５９】ランプ波生成器４０は、積分器４１，加算
ノード４２，乗算器４３，４６，及び、定数供給器４
３，４５とを備えている。積分器４１は、パルス源２か
らのパルスに対して積分動作を行い、積分結果をノード
４２に出力する。ノード４２は、積分結果を定数供給器
４４からの定数（この実施の形態では、−４）に足しあ
わせ、足し算結果を乗算器４３に出力する。乗算器４６
は、パルス源２からのパルスを定数供給器４６からの定
数（この実施の形態では２）とかけ合わせる。この結
果、乗算器４６からの出力は、パルス源２からのパルス
のタイミングに依存して、１または０となる。乗算器４
６は、当該１または０の値を、乗算器４３及び７５に出
力する。
ノード４２，乗算器４３，４６，及び、定数供給器４
３，４５とを備えている。積分器４１は、パルス源２か
らのパルスに対して積分動作を行い、積分結果をノード
４２に出力する。ノード４２は、積分結果を定数供給器
４４からの定数（この実施の形態では、−４）に足しあ
わせ、足し算結果を乗算器４３に出力する。乗算器４６
は、パルス源２からのパルスを定数供給器４６からの定
数（この実施の形態では２）とかけ合わせる。この結
果、乗算器４６からの出力は、パルス源２からのパルス
のタイミングに依存して、１または０となる。乗算器４
６は、当該１または０の値を、乗算器４３及び７５に出
力する。
【００６０】乗算器４３は、ノード４２からの足し算結
果を、乗算器４６からのかけ算結果とかけ合わせて、得
られた積を、限定された持続時間を有する１次時間関数
として、積分器５０と第２〜第４パルス生成器５〜７と
に出力する。
果を、乗算器４６からのかけ算結果とかけ合わせて、得
られた積を、限定された持続時間を有する１次時間関数
として、積分器５０と第２〜第４パルス生成器５〜７と
に出力する。
【００６１】積分器５０は、ランプ波生成器４０からの
ランプ波形状関数に対して積分動作を行い、図５に示す
ような略Ｕ字形状の波形を、ノード５５に対して、出力
する。ノード５５は、このＵ字形状波形を定数供給器６
０からの定数（この実施の形態の場合、１６）に足しあ
わせる。定数供給器６０からの定数は、乗算器７５がＵ
字形状波形を強制的に０にする前に、Ｕ字形状波形の底
を、−１６から０へと移動させるためのものである。ノ
ード５５は、足し算結果を乗算器７５に出力する。
ランプ波形状関数に対して積分動作を行い、図５に示す
ような略Ｕ字形状の波形を、ノード５５に対して、出力
する。ノード５５は、このＵ字形状波形を定数供給器６
０からの定数（この実施の形態の場合、１６）に足しあ
わせる。定数供給器６０からの定数は、乗算器７５がＵ
字形状波形を強制的に０にする前に、Ｕ字形状波形の底
を、−１６から０へと移動させるためのものである。ノ
ード５５は、足し算結果を乗算器７５に出力する。
【００６２】乗算器７５は、乗算器４６からの出力を、
ノード５５からの足し算結果とかけ合わせ、得られた積
を乗算器８０に出力する。この結果、パルス源２からの
パルスが０の時、乗算器４６からの出力が０となり、ノ
ード５５からのＵ字形状波形が図６に示すように強制的
に０にさせられる。乗算器８０は、積分器３０から出力
された３次パルス波形を乗算器７５からのかけ算結果と
かけ合わせ、フィードバック処理の一部の処理として、
得られた積をノード２０に出力する。
ノード５５からの足し算結果とかけ合わせ、得られた積
を乗算器８０に出力する。この結果、パルス源２からの
パルスが０の時、乗算器４６からの出力が０となり、ノ
ード５５からのＵ字形状波形が図６に示すように強制的
に０にさせられる。乗算器８０は、積分器３０から出力
された３次パルス波形を乗算器７５からのかけ算結果と
かけ合わせ、フィードバック処理の一部の処理として、
得られた積をノード２０に出力する。
【００６３】ノード８５は、最高次数ユニット３からの
値を定数供給器９０から供給された定数（この実施の形
態では、０．５）と足しあわせ、足し算結果を乗算器１
００に出力する。乗算器１００は、積分器３０からの０
次パルス波形をノード８５からの足し算結果とかけ合わ
せて、フィードバック処理の一部の処理として、得られ
た積をノード２０に出力する。
値を定数供給器９０から供給された定数（この実施の形
態では、０．５）と足しあわせ、足し算結果を乗算器１
００に出力する。乗算器１００は、積分器３０からの０
次パルス波形をノード８５からの足し算結果とかけ合わ
せて、フィードバック処理の一部の処理として、得られ
た積をノード２０に出力する。
【００６４】ノード２０は、初期パルス生成器１０から
の初期パルスからのパルスと乗算器８０からのかけ算結
果との和から、乗算器１００からのかけ算結果を、引き
算して、その結果を積分器２５に出力する。積分器２５
は、ノード２０からの結果に対して積分処理を行い、積
分結果を積分器３０に出力する。積分器３０は、積分器
２５からの積分結果に対して積分処理を行い、図７に示
す積分結果を、３次パルス波形として、パルス選択器／
合成器１１と第２のパルス生成器５とに出力する。
の初期パルスからのパルスと乗算器８０からのかけ算結
果との和から、乗算器１００からのかけ算結果を、引き
算して、その結果を積分器２５に出力する。積分器２５
は、ノード２０からの結果に対して積分処理を行い、積
分結果を積分器３０に出力する。積分器３０は、積分器
２５からの積分結果に対して積分処理を行い、図７に示
す積分結果を、３次パルス波形として、パルス選択器／
合成器１１と第２のパルス生成器５とに出力する。
【００６５】第２のパルス生成器５は、第１のパルス生
成器からの３次の変形エルミート直交パルスと、ランプ
波生成器４０からの限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用して、図８に示す２次の変形エルミート
直交パルスを生成する。第２のパルス生成器５は、乗算
器１１５と、ノード１２０と、積分器１２５とを備えて
いる。乗算器１１５は、ランプ波生成器４０からのラン
プ波形状波形を積分器１２５からの２次パルス波形とか
け算して、得られた積をノード１２０に出力する。ノー
ド１２０は、乗算器１１５からのかけ算結果から、積分
器３０からの３次パルス波形を引き算して、その結果を
積分器１２５に出力する。積分器１２５は、ノード１２
０からの出力に対して積分処理を行い、積分結果を、２
次のパルス波形として、ライン５ａを介してパルス選択
器／合成器１１へと出力すると共に、フィードバック処
理の一部として、乗算器１１５へも出力する。この２次
のパルス波形は、また、ライン５ｂを介して第３のパル
ス生成器６へも出力され、１次パルスを生成するのに使
用される。
成器からの３次の変形エルミート直交パルスと、ランプ
波生成器４０からの限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用して、図８に示す２次の変形エルミート
直交パルスを生成する。第２のパルス生成器５は、乗算
器１１５と、ノード１２０と、積分器１２５とを備えて
いる。乗算器１１５は、ランプ波生成器４０からのラン
プ波形状波形を積分器１２５からの２次パルス波形とか
け算して、得られた積をノード１２０に出力する。ノー
ド１２０は、乗算器１１５からのかけ算結果から、積分
器３０からの３次パルス波形を引き算して、その結果を
積分器１２５に出力する。積分器１２５は、ノード１２
０からの出力に対して積分処理を行い、積分結果を、２
次のパルス波形として、ライン５ａを介してパルス選択
器／合成器１１へと出力すると共に、フィードバック処
理の一部として、乗算器１１５へも出力する。この２次
のパルス波形は、また、ライン５ｂを介して第３のパル
ス生成器６へも出力され、１次パルスを生成するのに使
用される。
【００６６】第２〜第４のパルス生成器５〜７は、それ
ぞれ、同一の構成を有しており、前段のパルス生成器か
らのより高い次数の変形エルミート直交パルスとランプ
波生成器４０からの限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用して、より低い次数の変形エルミート直
交パルスを生成する。このようにして、最高次数のパル
スを生成するのに必要なハードウェアに対しほんの少し
ハードウェアを追加しただけの構成により、４つの互い
に異なる次数のパルスを生成することができる。
ぞれ、同一の構成を有しており、前段のパルス生成器か
らのより高い次数の変形エルミート直交パルスとランプ
波生成器４０からの限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用して、より低い次数の変形エルミート直
交パルスを生成する。このようにして、最高次数のパル
スを生成するのに必要なハードウェアに対しほんの少し
ハードウェアを追加しただけの構成により、４つの互い
に異なる次数のパルスを生成することができる。
【００６７】受信機２００と３００とは、２つのパルス
形状が各受信機に割り当てられている点を除き、入来信
号を復調するための略同一の構成を有している。ここで
は受信機２００を例に説明する。図３に示すように、受
信機２００は、受信ユニット２０１と、タイミング制御
回路２４０と、基準パルス供給器２５０と、相関器２６
０と、直交―デジタルデータ選択器２７０と、出力ユニ
ット２８０とを備えている。受信ユニット２０１は、ア
ンテナ２１０と、フィルタ２２０と、増幅器２３０とを
備えている。
形状が各受信機に割り当てられている点を除き、入来信
号を復調するための略同一の構成を有している。ここで
は受信機２００を例に説明する。図３に示すように、受
信機２００は、受信ユニット２０１と、タイミング制御
回路２４０と、基準パルス供給器２５０と、相関器２６
０と、直交―デジタルデータ選択器２７０と、出力ユニ
ット２８０とを備えている。受信ユニット２０１は、ア
ンテナ２１０と、フィルタ２２０と、増幅器２３０とを
備えている。
【００６８】アンテナ２１０がパルスを受信すると、そ
の信号はフィルタ２２０にかけられ、増幅器２３０によ
り増幅される。基準パルス供給器２５０が、当該受信機
２００に割り当てられた２つの異なる次数のパルス波形
（この実施の形態の場合には、３次及び２次のパルス波
形）を供給する。
の信号はフィルタ２２０にかけられ、増幅器２３０によ
り増幅される。基準パルス供給器２５０が、当該受信機
２００に割り当てられた２つの異なる次数のパルス波形
（この実施の形態の場合には、３次及び２次のパルス波
形）を供給する。
【００６９】相関器２６０は、各入来パルスと、基準パ
ルス供給器２５０からの複数の直交パルス形状との類似
性の相関をとり、対応するシンボルを識別する。直交パ
ルスが使用されているので、互いに異なる次数のパルス
間の相互相関はゼロである。従って、相関器２６０は、
異なる次数のパルス間の識別を正しく行うことができ
る。相関器２６０は、タイミング制御回路２４０によっ
て変更されたタイミングで相関処理を行うことにより、
例えば送信機１、受信機２００、もしくは両者が移動す
る時に生じる送信機−受信機間での飛行時間の違いを許
容し、さらに、ＰＰＭと擬似雑音（ＰＮ）のコードタイ
ミングの変化の算入をも許容している。図３の例では、
相関器２６０は、連続して入来した４つのパルスがシン
ボル番号１，２，２，１に対応していると決定してい
る。
ルス供給器２５０からの複数の直交パルス形状との類似
性の相関をとり、対応するシンボルを識別する。直交パ
ルスが使用されているので、互いに異なる次数のパルス
間の相互相関はゼロである。従って、相関器２６０は、
異なる次数のパルス間の識別を正しく行うことができ
る。相関器２６０は、タイミング制御回路２４０によっ
て変更されたタイミングで相関処理を行うことにより、
例えば送信機１、受信機２００、もしくは両者が移動す
る時に生じる送信機−受信機間での飛行時間の違いを許
容し、さらに、ＰＰＭと擬似雑音（ＰＮ）のコードタイ
ミングの変化の算入をも許容している。図３の例では、
相関器２６０は、連続して入来した４つのパルスがシン
ボル番号１，２，２，１に対応していると決定してい
る。
【００７０】直交−デジタルデータ選択器２７０は、相
関器２６０からのシンボル番号を、対応する２値データ
に変換する。図３の例では、直交−デジタルデータ選択
器２７０は、相関器２６０からのシンボル番号１，２，
２，１を、対応する２値データ０，１，１，０に変換し
ている。
関器２６０からのシンボル番号を、対応する２値データ
に変換する。図３の例では、直交−デジタルデータ選択
器２７０は、相関器２６０からのシンボル番号１，２，
２，１を、対応する２値データ０，１，１，０に変換し
ている。
【００７１】本実施の形態では、受信機２００と３００
とは、システムに割り当てられた全ての異なる直交パル
ス形状を復調する能力を備えている。これにより、受信
機２００と３００とのうちのいずれかだけが使用されて
いるときには、Ｍ-ary変調スキームを実行しシステムの
送信レートを向上させることができる。例えば、受信機
２００だけが使用されているときには、送信機１は、互
いに異なる次数の全ての直交パルス波形を受信機２００
に割り当て、以下に示すように、各パルス形状をマルチ
ビットシンボルに対応させて割り当てることにより、４
-ary変調スキームを作成する。
とは、システムに割り当てられた全ての異なる直交パル
ス形状を復調する能力を備えている。これにより、受信
機２００と３００とのうちのいずれかだけが使用されて
いるときには、Ｍ-ary変調スキームを実行しシステムの
送信レートを向上させることができる。例えば、受信機
２００だけが使用されているときには、送信機１は、互
いに異なる次数の全ての直交パルス波形を受信機２００
に割り当て、以下に示すように、各パルス形状をマルチ
ビットシンボルに対応させて割り当てることにより、４
-ary変調スキームを作成する。
【００７２】なお、第２〜第４の生成器５〜７の積分器
１２５を、微分器に変更することができる。この場合に
は、最高次数ユニット３を最低次数（lowest order）ユ
ニットに変更しなければならない。この結果、第１のパ
ルス生成器４は、最低次数の変形エルミート直交パルス
を生成し、第２〜第４のパルス生成器は、低い次数の変
形エルミート直交パルスと限定された持続時間を有する
１次時間関数とを使用した微分処理に基づいて、次数が
順次高くなっていく複数の変形エルミート直交パルスを
生成する。
１２５を、微分器に変更することができる。この場合に
は、最高次数ユニット３を最低次数（lowest order）ユ
ニットに変更しなければならない。この結果、第１のパ
ルス生成器４は、最低次数の変形エルミート直交パルス
を生成し、第２〜第４のパルス生成器は、低い次数の変
形エルミート直交パルスと限定された持続時間を有する
１次時間関数とを使用した微分処理に基づいて、次数が
順次高くなっていく複数の変形エルミート直交パルスを
生成する。
【００７３】上記の実施の形態では４つのパルス生成器
を記載したが、６個もしくはそれより多くの互いに次数
の異なるパルス生成器を設けても良い。かかる場合にお
いて、システムで使用する受信機の数を増やすために
は、各一対のパルス生成器を異なる１つの受信機に割り
当てればよい。もしくは、または、かかる構成に追加し
て、各一対の生成器に対し異なるマルチビットシンボル
を割り当てれば、上述したように、システムの送信レー
トを向上させることができる。
を記載したが、６個もしくはそれより多くの互いに次数
の異なるパルス生成器を設けても良い。かかる場合にお
いて、システムで使用する受信機の数を増やすために
は、各一対のパルス生成器を異なる１つの受信機に割り
当てればよい。もしくは、または、かかる構成に追加し
て、各一対の生成器に対し異なるマルチビットシンボル
を割り当てれば、上述したように、システムの送信レー
トを向上させることができる。
【００７４】パルス位置変調（ＰＰＭ）もしくはパルス
振幅変調（ＰＡＭ）などの従来の変調スキームをさらに
使用することにより、システムの送信レートを向上させ
ることができる。
振幅変調（ＰＡＭ）などの従来の変調スキームをさらに
使用することにより、システムの送信レートを向上させ
ることができる。
【図１】本発明の実施の形態による超広帯域システムの
概要を示すブロック図。
概要を示すブロック図。
【図２】図１のシステムにおける送信機の第１，第２の
パルス生成器の構成を示すブロック図。
パルス生成器の構成を示すブロック図。
【図３】図１のシステムにおける受信機を示すブロック
図。
図。
【図４】第１のパルス生成器のランプ波生成器により生
成される限定された持続時間を有する１次時間関数を示
すグラフ。
成される限定された持続時間を有する１次時間関数を示
すグラフ。
【図５】第１のパルス生成器内部で生成され使用される
Ｕ字形状波形を示すグラフ。
Ｕ字形状波形を示すグラフ。
【図６】強制的に０とされた後のＵ字形状波形を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図７】第１のパルス生成器によって生成される３次の
変形正規化エルミートパルスの時間応答を示すグラフ。
変形正規化エルミートパルスの時間応答を示すグラフ。
【図８】第２のパルス生成器によって生成される２次の
変形正規化エルミートパルスの時間応答を示すグラフ。
変形正規化エルミートパルスの時間応答を示すグラフ。
１ 送信機
２ パルス源
３ 最高次数ユニット
４ 第１のパルス生成器
４ａ パルスライン
４ｂ 高次パルス入力ライン
５ 第２のパルス生成器
５ａ パルスライン
５ｂ 高次パルス入力ライン
６ 第３のパルス生成器
６ａ パルスライン
６ｂ 高次パルス入力ライン
７ 第４のパルス生成器
７ａ パルスライン
８ ランプ波供給ライン
１１ パルス選択器／合成器
１２ 送信ユニット
１２ａ 増幅器
１２ｂ アンテナ
２００ 受信機
３００ 受信機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 モハマド ガバミ
東京都品川区東五反田３丁目14番13号 株
式会社ソニーコンピュータサイエンス研究
所内
Ｆターム(参考） 5K022 CC12 DD00 DD11 DD22 EE11
EE22 GG00
Claims (17)
- 【請求項１】 源信号に基づいて、特定の次数の変形エ
ルミート直交パルスを生成する第１のパルス生成器と、 限定された持続時間を有する１次時間関数を生成するラ
ンプ波生成器と、 該特定の次数の変形エルミート直交パルスと該限定され
た持続時間を有する１次時間関数とを使用して、該特定
の次数とは異なる別の次数の変形エルミート直交パルス
を生成する第２のパルス生成器と、 を備えたことを特徴とする、２つの互いに異なる変形エ
ルミートパルスを生成するためのマルチパルス生成器。 - 【請求項２】 前記第１のパルス生成器は最高次数の変
形エルミート直交パルスを生成し、 前記第２のパルス生成器が、該最高次数の変形エルミー
ト直交パルスと前記限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用した積分処理に基づいて、より低い次数
の変形エルミート直交パルスを生成する積分器を備えて
いることを特徴とする請求項１記載のマルチパルス生成
器。 - 【請求項３】 前記第１のパルス生成器は低い次数の変
形エルミート直交パルスを生成し、 前記第２のパルス生成器が、該低い次数の変形エルミー
ト直交パルスと前記限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用した微分処理に基づいて、より高い次数
の変形エルミート直交パルスを生成する微分器を備えて
いることを特徴とする請求項１記載のマルチパルス生成
器。 - 【請求項４】 前記ランプ波生成器は、前記第１のパル
ス生成器によって使用される前記源信号に基づき、前記
限定された持続時間を有する１次時間関数を生成するこ
とを特徴とする請求項１記載のマルチパルス生成器。 - 【請求項５】 前記第１のパルス生成器は、前記ランプ
波生成器により生成される前記限定された持続時間を有
する１次時間関数に基づき、前記特定の次数の変形エル
ミート直交パルスを生成することを特徴とする請求項１
記載のマルチパルス生成器。 - 【請求項６】 少なくとも１つの追加のパルス生成器を
更に備え、前記第１のパルス生成器、第２のパルス生成
器、及び、該少なくとも１つの追加のパルス生成器とが
直列配置構造にて接続されており、当該直列配置構造
が、前段のパルス生成器からの変形エルミート直交パル
スを後続のパルス生成器へ伝達し、かつ、前記限定され
た持続時間を有する１次時間関数を、該第２のパルス生
成器と該少なくとも１つの追加のパルス生成器とに分配
することを特徴とする請求項１記載のマルチパルス生成
器。 - 【請求項７】 源信号に基づいて、特定の次数の変形エ
ルミート直交パルスを生成する第１のパルス生成器と、 限定された持続時間を有する１次時間関数を生成するラ
ンプ波生成器と、 該特定の次数の変形エルミート直交パルスと該限定され
た持続時間を有する１次時間関数とを使用して、該特定
の次数とは異なる別の次数の変形エルミート直交パルス
を生成する第２のパルス生成器と、 入力データに基づいて、２値チャンネルを表すよう、該
第１及び第２のパルス生成器からのパルスを選択するパ
ルス選択器と、 該パルス選択器により選択されたパルスを送信する送信
ユニットとを備えたことを特徴とする、パルス列を複数
の受信機へ送信するための無線インパルス送信機。 - 【請求項８】 前記第２のパルス生成器からの前記変形
エルミート直交パルスと前記限定された持続時間を有す
る１次時間関数とを使用して、前記第１のパルス生成器
及び該第２のパルス生成器からの前記変形エルミート直
交パルスの次数とは異なる次数の変形エルミート直交パ
ルスを生成する第３のパルス生成器と、 該第３のパルス生成器からの該変形エルミート直交パル
スと該限定された持続時間を有する１次時間関数とを使
用して、該第１、第２、第３のパルス生成器からの該変
形エルミート直交パルスの次数とは異なる次数の変形エ
ルミート直交パルスを生成する第４のパルス生成器と、 を更に備え、 前記パルス選択器は、該互いに異なる次数のパルスと前
記複数の受信機との間の２対１の対応関係に基づいて、
該第１、第２，第３、及び、第４のパルス生成器からの
パルスを選択し、前記送信ユニットが、複数の互いに異
なる受信機に対応する複数のパルスを同時に送信するこ
とを特徴とする請求項７記載の無線インパルス送信器。 - 【請求項９】 前記第１のパルス生成器は最高次数の変
形エルミート直交パルスを生成し、 前記第２のパルス生成器が、該最高次数の変形エルミー
ト直交パルスと前記限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用した積分処理に基づいて、より低い次数
の変形エルミート直交パルスを生成する積分器を備えて
いることを特徴とする請求項７記載の無線インパルス送
信機。 - 【請求項１０】 前記第１のパルス生成器は低い次数の
変形エルミート直交パルスを生成し、 前記第２のパルス生成器が、該低い次数の変形エルミー
ト直交パルスと前記限定された持続時間を有する１次時
間関数とを使用した微分処理に基づいて、より高い次数
の変形エルミート直交パルスを生成する微分器を備えて
いることを特徴とする請求項７記載の無線インパルス送
信機。 - 【請求項１１】 前記ランプ波生成器は、前記第１のパ
ルス生成器によって使用される前記源信号に基づき、前
記限定された持続時間を有する１次時間関数を生成する
ことを特徴とする請求項７記載の無線インパルス送信
機。 - 【請求項１２】 前記第１のパルス生成器は、前記ラン
プ波生成器により生成される前記限定された持続時間を
有する１次時間関数に基づき、前記特定の次数の変形エ
ルミート直交パルスを生成することを特徴とする請求項
７記載の無線インパルス送信機。 - 【請求項１３】 源信号に基づいて、特定の次数の変形
エルミート直交パルスを生成する工程と、 限定された持続時間を有する１次時間関数を生成する工
程と、 該特定の次数の変形エルミート直交パルスと該限定され
た持続時間を有する１次時間関数とを使用して、該特定
の次数とは異なる別の次数の変形エルミート直交パルス
を生成する工程と、 からなることを特徴とする、２つの互いに異なる変形エ
ルミートパルスを生成する方法。 - 【請求項１４】 前記特定の次数の変形エルミート直交
パルスを生成する工程は、最高次数の変形エルミート直
交パルスを生成する工程であり、 前記異なる次数の変形エルミート直交パルスを生成する
工程が、該最高次数の変形エルミート直交パルスと前記
限定された持続時間を有する１次時間関数とを使用した
積分処理に基づいて、より低い次数の変形エルミート直
交パルスを生成する工程であることを特徴とする請求項
１３記載の方法。 - 【請求項１５】 前記特定の次数の変形エルミート直交
パルスを生成する工程は、低い次数の変形エルミート直
交パルスを生成する工程であり、 前記異なる次数の変形エルミート直交パルスを生成する
工程が、該低い次数の変形エルミート直交パルスと前記
限定された持続時間を有する１次時間関数とを使用した
微分処理に基づいて、より高い次数の変形エルミート直
交パルスを生成する工程であることを特徴とする請求項
１３記載の方法。 - 【請求項１６】 前記限定された持続時間を有する１次
時間関数を生成する工程は、前記源信号に基づき行われ
ることを特徴とする請求項１３記載の方法。 - 【請求項１７】 前記特定の次数の変形エルミート直交
パルスを生成する工程は、前記限定された持続時間を有
する１次時間関数に基づき行われることを特徴とする請
求項１３記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273536A JP4715067B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | マルチパルス生成器、無線インパルス送信機、及びパルス生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273536A JP4715067B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | マルチパルス生成器、無線インパルス送信機、及びパルス生成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003087220A true JP2003087220A (ja) | 2003-03-20 |
| JP4715067B2 JP4715067B2 (ja) | 2011-07-06 |
Family
ID=19098735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001273536A Expired - Fee Related JP4715067B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | マルチパルス生成器、無線インパルス送信機、及びパルス生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4715067B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525747A (ja) * | 2007-04-23 | 2010-07-22 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 粗タイミング源から微細タイミングを発生する装置及び方法 |
| US7940841B2 (en) | 2004-11-09 | 2011-05-10 | Panasonic Corporation | Modulating circuit, transmitting apparatus using the same, receiving apparatus and communication system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001516162A (ja) * | 1997-08-13 | 2001-09-25 | ドイッチェ テレコム アーゲー | メッセージ伝送方法とその回路配置 |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273536A patent/JP4715067B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001516162A (ja) * | 1997-08-13 | 2001-09-25 | ドイッチェ テレコム アーゲー | メッセージ伝送方法とその回路配置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7940841B2 (en) | 2004-11-09 | 2011-05-10 | Panasonic Corporation | Modulating circuit, transmitting apparatus using the same, receiving apparatus and communication system |
| JP2010525747A (ja) * | 2007-04-23 | 2010-07-22 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 粗タイミング源から微細タイミングを発生する装置及び方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4715067B2 (ja) | 2011-07-06 |
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