JP2003511959A - Ｓａｗデバイスおよびパルス成形を利用するｒｆモデムおよび通信トランシーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 双方向直接スペクトル拡散半二重ＲＦモデム。ＲＦモデムは、多くの種類のアナログおよびデジタルパルス変調を送信および受信するために適用することができる。モデムは送信機および受信機の拡散および逆拡散機能を行うためにＳＡＷをベースとする相関器を含む。同じモノリシック基板上に組み立てられたＳＡＷ共振器は発振器に周波数源を提供する。アップコンバータ／ダウンコンバータは所望の周波数帯域への周波数変換を提供する。パルスゲートおよび問合せパルス成形は送信拡散パルスのスペクトル側波帯を低減するために使用される。ＲＦモデムはアナログまたはデジタルパルス送信機および受信機として作動する。それは一般的であるように構成され、ＯＯＫ、ＰＷＭおよびＰＰＭなどの多くの異なる種類のデータ通信システムで使用するのに充分に汎用的である。ＲＦモデムは、ＩＳＯ ＯＳＩ通信スタックなどの階層化通信システムで、物理（ＰＨＹ）層として使用することができる。代替実施形態では、各々が他の全ての関数と直交する一意の関数（すなわちコード）が取り込まれた、複数の相関器を使用することによって伝送ビットレートを増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、一般的に高周波（ＲＦ）モデムに関し、さらに詳しくは、伝送信号
の周波数出力を制限するためにアップコンバージョン回路およびパルス成形回路
を組み込んだ、ＳＡＷをベースとするスペクトル拡散ＲＦモデムに関する。

【０００２】 発明の背景 コンピュータの使用が急速に増加し続けるにつれて、ワイヤレス接続を介して
接続される周辺装置とシステムの需要が増加し続けている。セキュリティアラー
ム、ネットワーキング、データ通信、電話およびコンピュータセキュリティなど
の分野で、ワイヤレスアプリケーションの数は現在非常に高い速度で増加してい
る。

【０００３】 ワイヤレス通信は現在、超音波、ＩＲ、およびＲＦなど多くの形態を取ること
ができる。ＲＦワイヤレス通信で一般的に用いられる通信技術はスペクトル拡散
である。スペクトル拡散通信は、送信される情報を伝送するのに必要な最小帯域
幅よりかなり広い周波数帯域に伝送信号を拡散する通信技術である。信号拡散の
結果、スペクトル拡散システムは干渉およびジャミングに対する感受性を低下し
、こうして高レベルのデータ完全性およびセキュリティを可能にしてきた。さら
に、信号拡散プロセスは伝送電力を広い帯域に拡散するので、その帯域幅内の任
意の周波数における電力レベルはかなり低下し、よって他の無線装置への干渉が
低下する。

【０００４】 スペクトル拡散通信システムは一般的に直接シーケンス（ＤＳ）型、周波数ホ
ッピング（ＦＨ）型、またはＤＳとＦＨを組み合わせたこれら２つのハイブリッ
ドである。直接シーケンススペクトル拡散通信では、データ信号を擬似ランダム
チップコードで変調して、周波数スペクトルが広い帯域に拡散された伝送信号を
生成する。伝送信号は低いスペクトル密度を持ち、コードシーケンスを欠く受信
機にはノイズのように見える。こうしてスペクトル拡散通信は、伝送データに対
するセキュリティの増強と、同一環境で作動する他の送信機および受信機との干
渉の低下をもたらす。

【０００５】 スペクトル拡散通信システムにおける送信機の役割は、伝送されるデータに従
って信号を拡散することである。伝送される各ビットまたはビットの組が、元の
データよりずっと広い帯域幅を有する複数のチップに変換される。拡散は、その
システムに選択されたコードシーケンスに従って実行される。

【０００６】 受信機の役割は、元のデータ信号を復元するために、スペクトル拡散された信
号を逆拡散する。直接スペクトル拡散では、信号の逆拡散は、送信機が情報を送
信するために使用した擬似ノイズコードと合致する基準コードに受信信号を相関
させることによって達成される。逆拡散の結果、干渉信号も拡散される。干渉信
号は一般的に、容易に対処できる周期的ノイズというよりむしろ擬似ランダムノ
イズを含む。

【０００７】 スペクトル拡散相関の１つの技術は、受信信号をデジタル整合フィルタに入力
する前にデジタル形式に変換することである。他のスペクトル拡散相関技術は、
表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスを利用して、受信したスペクトル拡散信号に相関
を実行するものである。０．５ｍｍの厚さを有する石英ウェハに構成されたＳＡ
Ｗデバイスは、自由表面上の弾性波の伝搬を可能にする。ＳＡＷデバイスは、圧
電変換器を介して電気信号を弾性波に変換したり元に戻すように機能する。

【０００８】 ＳＡＷデバイスは、一般的に広い帯域で作動することができるので、スペクト
ル拡散相関器をはじめ、様々な用途に有用である。ＳＡＷ相関デバイスは、ＲＦ
信号の位相の相関を介して特定のシーケンスのコードチップ（動作上、デジタル
整合フィルタ相関器と同様の）を認識するように構成された受動部品である。Ｓ
ＡＷ相関器は遅延線整合フィルタと同様に機能する。それは、いつでも各素子が
単チップの受信信号に対応するように、伝送コードクロックの周期に等しい遅延
期間を各々が有する多くの遅延素子から成る。

【０００９】 受信信号がＳＡＷデバイスを伝搬するにつれて、各素子の位相構造が伝搬する
波と同相で、または位相をずらして加算される。全ての素子の出力を加算して、
全相関値で最大に達することができる。全ての素子の位相構造が伝搬する波の位
相に合致するときに、最大和すなわち相関が達成される。

【００１０】 ＳＡＷデバイスは本来固定デバイスであるので、ＳＡＷ相関器は通常製造時に
、単一の予め定められたチップコードシーケンスに整合するようにプログラムさ
れる。ＳＡＷデバイスの移相構造は製造中に、各素子に配置されたトランスデュ
ーサを介して、基本的位相整合を生じるようにようにプログラムされ、製造後に
は変更することができず、よって単一コードシーケンスとの相関が可能になる。

【００１１】 したがって、低コストで小サイズに構成することのできる、直接スペクトル拡
散技術を利用するＲＦモデムを持つことが望ましい。また、そのようなＲＦモデ
ムが送信機の共振器、相関器、および受信機の相関器の両方のためにＳＡＷデバ
イスを利用することも望ましい。

【００１２】 発明の概要 本発明は、双方向直接スペクトル拡散半二重ＲＦモデムである。ＲＦモデムは
、多くの種類のアナログおよびデジタルパルス変調を送信および受信するために
適用することができる。ＲＦモデムは多くの周波数範囲で作動するように採用さ
せることができるが、ここでは、９０２ないし９２８および産業・科学・医療（
ＩＳＭ）バンドの周波数で作動するように構成された第１例、および２４００な
いし２４８３．５ＭＨｚのＩＳＭバンドで作動するように構成された第２例を提
示する。加えて、本発明のＲＦモデムを利用して様々な種類のデータ通信システ
ムを構成する例を提供する。

【００１３】 本発明の主要な特徴は、単一モノリシック基板上に組み立てられた２つの異な
る表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスをＲＦモデムに組み込むことである。第１ＳＡ
Ｗデバイスは送信機の発振器部分で共振器として使用される一方、第２ＳＡＷデ
バイスはモデムの送信機および受信機の両方の部分で使用するための相関器を形
成する。本発明の別の主要な特徴は、モデムによって消費される電力量が非常に
低いことである。

【００１４】 ＲＦモデムは、パルス送信機および受信機として作動するように構成される。
それは、多くの異なる種類のデータ通信システムで使用するのに充分に汎用的で
あるという意味で一般的であるように構成され、そのうちの幾つかの例を以下に
提示する。ＲＦモデムは、ＩＳＯ ＯＳＩ通信スタックなどの階層化通信システ
ムで、物理（ＰＨＹ）層として使用することができる。一例として、パルス送信
機ＲＦモデムは、オン／オフキーイング（ＯＯＫ）、パルス幅変調（ＰＷＭ）、
パルス位置変調（ＰＰＭ）、またはその他の型のアナログまたはデジタルパルス
変調を含むが、それらに限定されない様々な変調方式を実現するために使用する
ことができる。

【００１５】 第１実施形態では、モデムの送信部分は、ＳＡＷ共振デバイスを使用する発振
器を含む。発振器の出力は、送信されるデータに従ってオン・オフが切り替えら
れる。パルスは、コードシーケンスを含む拡散波形を出力するように機能するＳ
ＡＷ相関器に入力される。事実上、ＳＡＷ相関器はＢＰＳＫ変調器として機能す
る。使用されるコードシーケンスは、高い自己相関性を持つように採用された１
３ビットのバーカーコードを使用する。拡散シーケンスは増幅され、アンテナを
介して送信される。

【００１６】 受信機で、受信された信号は最初に、低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅さ
れる前に、帯域フィルタによって濾波される。増幅された信号は整合フィルタ／
相関器に入力され、そこでバーカーコードシーケンスとの一致が検出される。一
致が検出されると、元のパルスを表わす逆拡散パルスが出力される。相関器の出
力は、線形または非線形のいずれかの方式で受信信号のエンベロープを検出する
ように機能する、ピーク検出器に入力される。動的基準信号が生成され、バイナ
リ出力データ信号を生成するために使用されるしきい値を偏倚させるために使用
される。

【００１７】 本発明のＲＦモデムの出力電力Ｐ_Tは約１０ｄＢｍである。処理利得は約１１
ｄＢである。ＦＣＣによると、直接シーケンススペクトル拡散技術を用いて少な
くとも１０ｄＢの処理利得を提供することにより、３０ｄＢｍｉのより高い出力
電力レベルの使用が可能になる。合わせて、実効出力電力Ｐ_ＴＥＦＦはおよそ２
０ｄＢｍとなる。これは、０ｄＢｉのアンテナを想定して自由空間で約１０００
メートルの最大通信距離（実際の条件によって異なる）と解釈される。本発明に
従って構成され、ここに提示するＲＦモデム例により達成可能な最大パルスレー
トは約１．５Ｍｐｐｓである。

【００１８】 第２実施形態では、アップコンバータ／ダウンコンバータが拡散パルスをより
高い周波数帯域へ／から変換するように機能する。加えて、幾つかの技術が、送
信パルスの周波数スペクトルを狭めるために使用される。問合せパルス成形回路
は、ＳＡＷデバイスへの問合せパルス入力の形状を平滑化するように機能する。
加えて、ＳＡＷフィルタの構造は、拡散波形の遷移および不連続性を平滑化する
ように採用される。さらに、パルスゲート回路は、ＳＡＷフィルタによって発生
するＲＦ漏れを低減するように機能する。

【００１９】 第３実施形態では、各々が他の全ての関数と直交する一意の関数（すなわちコ
ード）が取り込まれた、すなわち相互に近零相互相関を有する、複数の相関器を
使用することによって伝送ビットレートを増大させる。ホストはＮ個のデータ入
出力信号線を提供するように採用される。各相関器はそれ自体のデータ入出力信
号線を有する。発振器信号は、全ての相関器に共通する発振器回路によって生成
される。ＲＦ電力スプリッタ／コンバイナはＮ個の伝送信号を１つの結合伝送信
号に結合したり、受信された結合信号を、その後各相関器に供給される複数の受
信信号に分割するように機能する。

【００２０】 本発明のＲＦモデムは、以下の理由から、比較的安価に実現されるという利点
を持つ。（１）必要なシリコンおよびＳＡＷ共振器および相関器デバイスの両方
ともサイズが比較的小さく、結果的に安価な製造と高い歩留まりが達成される。
（２）デバイスの高い歩留まりのみならず単純さもまた、結果としてコンポーネ
ントの比較的簡単な試験を可能にする。（３）結果として実現されるダイのサイ
ズは、標準の安価なパッケージングを可能にする。

【００２１】 直接シーケンススペクトル拡散技術の使用は、次のことをはじめとする多数の
利点をもたらす。（１）モデムは、パルスの送受信に望ましい非常に狭いパルス
を送信および受信するように採用される。（２）スペクトル拡散処理利得のため
、１パルス当たりの実効伝送電力に１０ｄＢが加算される。（３）干渉に対する
内在的免疫性。（４）帯域外雑音の内在的濾波。（５）帯域内雑音の内在的拡散
。（６）より高い動的範囲を通信に利用可能である。（７）発振器の高速ウェイ
クアップ時間から得られる電力の節約。

【００２２】 加えて、本発明のＲＦモデムは、アップコンバータ／ダウンコンバータを介し
て所望の周波数帯域で作動することが可能であり、帯域外ＲＦエネルギをかなり
低減するための回路機構を含む。

【００２３】 こうして、本発明に従って、中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号から
パルスを発生するように採用されたパルス発生器であって、パルスの形状を成形
するように採用された第１パルス成形回路を含むパルス発生器と、成形されたパ
ルスを拡散コードシーケンス波形により拡散して拡散パルスを発生するように採
用されたパルス拡散器と、拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ
信号を混合してＲＦ周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生するためのアップコ
ンバータを含む送信機回路と、受信信号にＬＯ信号を混合してＩＦ周波数の受信
拡散パルスを発生するためのダウンコンバータを含む受信機回路と、受信拡散パ
ルスをコードシーケンスに従って逆拡散して相関器信号を発生するように採用さ
れた相関器と、相関器信号に応答して出力信号を発生するように採用された検出
器とを含む直接スペクトル拡散高周波（ＲＦ）モデムを提供する。

【００２４】 また、本発明に従って、直接シーケンススペクトル拡散信号を変調および復調
する方法であって、中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号からパルスを発
生するステップであって、そこでパルスの形状が成形されるステップと、成形さ
れたパルスを拡散コードシーケンスにより拡散し、そこから拡散パルスを発生す
るステップと、拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合
し、そこからＲＦ周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生するステップと、受信
信号にＬＯ発振器信号を混合し、そこからＩＦ周波数の受信拡散パルスを発生す
るステップと、コードシーケンスに従ってスペクトル拡散伝送信号を逆拡散し、
そこから相関器信号を発生するステップと、相関器信号に応答して出力信号を検
出するステップとを含む方法を提供する。

【００２５】 本発明に従って、送信される入力データとＲＦモデムに従って固定持続時間デ
ータ入力信号を発生するための入力回路と、データ入力信号に応答して中間周波
数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号からパルスを発生するように採用されたパル
ス発生器であって、パルスの形状を成形するように採用された第１パルス成形回
路を含むパルス発生器と、成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により
拡散して拡散パルスを発生するように採用されたパルス拡散器と、拡散パルスに
局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合してＲＦ周波数のスペクトル
拡散伝送信号を発生するためのアップコンバータを含む送信機回路と、受信信号
にＬＯ発振器信号を混合してＩＦ周波数の受信拡散パルスを発生するためのダウ
ンコンバータを含む受信機回路と、スペクトル拡散伝送信号をコードシーケンス
に従って逆拡散して相関器信号を発生するように採用された相関器と、相関器信
号に応答して出力信号を発生するように採用された検出器とを含むＲＦモデムと
を含む、オン／オフキーイング（ＯＯＫ）直接シーケンススペクトル拡散高周波
（ＲＦ）トランシーバをさらに提供する。

【００２６】 また、本発明に従って、送信されるアナログ入力信号に従ってパルス幅変調デ
ータ入力信号を発生するための入力回路と、データ入力信号に応答して中間周波
数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号からパルスを発生するように採用されたパル
ス発生器であって、パルスの形状を成形するように採用された第１パルス成形回
路を含むパルス発生器と、成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により
拡散して拡散パルスを発生するように採用されたパルス拡散器と、拡散パルスに
局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合してＲＦ周波数のスペクトル
拡散伝送信号を発生するためのアップコンバータを含む送信機回路と、受信信号
にＬＯ発振器信号を混合してＩＦ周波数の受信拡散パルスを発生するためのダウ
ンコンバータを含む受信機回路と、拡散スペクトル伝送信号をコードシーケンス
に従って逆拡散して相関器信号を発生するように採用された相関器と、相関器信
号に応答して出力信号を発生するように採用された検出器とを含むＲＦモデムと
、出力信号を積分してそこからアナログ出力信号を発生するように作動する出力
回路とを含む、パルス幅変調（ＰＷＭ）直接シーケンススペクトル拡散高周波（
ＲＦ）トランシーバをも提供する。

【００２７】 本発明に従って、送信されるアナログ入力データに従ってパルス位置変調デー
タ入力信号を発生するための入力回路であるＲＦモデムと、データ入力信号に応
答して中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号からパルスを発生するように
採用されたパルス発生器であって、パルスの形状を成形するように採用された第
１パルス成形回路を含むパルス発生器と、成形されたパルスを拡散コードシーケ
ンス波形により拡散して拡散パルスを発生するように採用されたパルス拡散器と
、拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合してＲＦ周波
数のスペクトル拡散伝送信号を発生するためのアップコンバータを含む送信機回
路と、受信信号にＬＯ発振器信号を混合してＩＦ周波数の受信拡散パルスを発生
するためのダウンコンバータを含む受信機回路と、拡散スペクトル伝送信号をコ
ードシーケンスに従って逆拡散して相関器信号を発生するように採用された相関
器と、相関器信号に応答して出力信号を発生するように採用された検出器とを含
むＲＦモデムと、出力信号をランプ関数に照らして弁別してそこからアナログ出
力信号を発生するように作動する出力回路とを含む、パルス位置変調（ＰＰＭ）
直接スペクトル拡散高周波（ＲＦ）トランシーバをさらに提供する。

【００２８】 また、本発明に従って、中間周波数（ＩＦ）発振器信号および局部発振器（Ｌ
Ｏ）信号を発生するように採用された発振器と、ＩＦ発振器信号からパルスを発
生するように採用されたパルス発生器であって、パルスの形状を成形するように
採用された第１パルス成形回路を含むパルス発生器と、成形されたパルスを拡散
コードシーケンス波形により拡散して拡散パルスを発生するように採用されたパ
ルス拡散器と、拡散パルス信号をコードシーケンスに従って逆拡散して相関器信
号を発生するように採用された相関器と、相関器信号に応答して出力信号を発生
するように採用された検出器とを各々に備えた複数のＮ個の送信／受信回路であ
って、各送信／受信回路内の相関器が各相関器内の関数に実質的に直交する一意
の関数で構成されて成る送信／受信回路と、Ｎ個の送信／受信回路によって発生
したＮ個の拡散パルス信号を結合して結合伝送信号として送信するための手段と
、拡散パルスにＬＯ信号を混合してＲＦ周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生
するためのアップコンバータを含む送信機回路と、結合伝送信号を受信してＮ個
の受信信号に分割する手段と、受信信号にＬＯ信号を混合してＩＦ周波数の受信
拡散パルスを発生するためのダウンコンバータを含む受信機回路とを含み、Ｎが
正の整数である、直接シーケンススペクトル拡散高周波（ＲＦ）モデムをも提供
する。

【００２９】 本発明をここで、単なる例として、添付の図面に関連して説明する。 図１は本発明に従って構成されたＲＦモデムの第１実施形態を示すブロック図
である。 図２はＲＦモデムの信号発生器回路をより詳細に示すブロック図である。 図３はＲＦモデムのパルス発生器回路をより詳細に示すブロック図である。 図４はパルス発生器回路の信号の波形トレースを示す図である。 図５は本発明のＲＭモデムの共振器、発振器、およびＲＦスイッチ部分の実施
形態例を示す略ブロック図である。 図６はＳＡＷ共振器およびＳＡＷ相関器を含む表面弾性波デバイスを示すパタ
ーン図である。 図７はＳＡＷ共振器デバイスの出力インパルス応答を示すグラフである。 図８はＲＦモデムで使用されるＳＡＷデバイスの周波数応答の大きさを示すグ
ラフである。 図９はＳＡＷ相関器デバイスの自己相関を示すグラフである。 図１０は線形ＦＭ ＳＡＷ相関器デバイスの自己相関を示すグラフである。 図１１は問合せパルスに応答するＳＡＷ共振器デバイスの出力を示すグラフで
ある。 図１２はＲＦモデムの送信ＲＦフロントエンド回路をより詳細に示すブロック
図である。 図１３は送信ＲＦフロントエンド回路の信号の波形トレースを示す図である。 図１４はＲＦモデムの受信ＲＦフロントエンド回路をより詳細に示すブロック
図である。 図１５はピーク検出器および決定回路を含めてＲＦモデムの受信機回路をより
詳細に示すブロック図である。 図１６は本発明のＲＦモデムの一般状態機械の作動を示す状態図である。 図１７は一般状態機械の送信状態機械部分の作動をより詳細に示す状態図であ
る。 図１８は一般状態機械の受信状態機械部分の作動をより詳細に示す状態図であ
る。 図１９はＲＦモデムの第２実施形態の信号発生器回路をより詳細に示すブロッ
ク図である。 図２０はＲＦモデムの第２実施形態の送信ＲＦフロントエンド回路を示すブロ
ック図である。 図２１はＲＦモデムの第２実施形態の受信ＲＦフロントエンド回路を示すブロ
ック図である。 図２２は本発明のＲＦモデムを使用して構成されたＯＯＫ通信システムを示す
ブロック図である。 図２３は本発明のＲＦモデムを使用して構成されたＰＷＭ通信システムを示す
ブロック図である。 図２４はＰＷＭトランシーバの幾つかの信号波形を示す図である。 図２５は本発明のＲＦモデムを使用して構成されたＰＰＭ通信システムを示す
ブロック図である。 図２６はＰＰＭトランシーバの幾つかの信号波形を示す図である。 図２７は２つ以上の相関器を有する本発明のＲＦモデムの第４実施形態を示す
ブロック図である。 図２８は図２７のＲＦモデムの送信受信回路をより詳細に示すブロック図であ
る。

【００３０】 発明の詳細な説明 全体を通して使用する表記法 本書全体を通して以下の表記法を使用する。 用語 定義 ＢＰＦ 帯域フィルタ ＢＰＳＫ 二相位相偏移変調 ＣＭＯＳ 相補形ＭＯＳ ＣＮＲ 搬送波対雑音比 ＤＣ 直流 ＤＳ 直接シーケンス ＦＣＣ 連邦通信委員会 ＦＥＴ 電界効果トランジスタ ＦＨ 周波数ホッピング ＦＭ 周波数変調 ＩＦ 中間周波数 ＩＬ 挿入損 ＩＲ 赤外 ＩＳＩ シンボル間干渉 ＩＳＭ 産業・科学・医療 ＩＳＯ 国際標準機関 ＬＮＡ 低雑音増幅器 ＬＯ 局部発振器 ＭＯＳＦＥＴ ＭＯＳ電界効果トランシーバ ＮＦ 雑音指数 ＯＯＫ オン／オフキーイング ＯＳＩ 開放形システム間相互接続 ＰＣ パーソナルコンピュータ ＰＰＭ パルス位置変調 ＰＷＭ パルス幅変調 ＲＦ 無線周波数（高周波） Ｓ／Ｈ サンプルホールド ＳＡＷ 表面弾性波ＳＮＲ 信号対雑音比

【００３１】 発明の詳細な説明 本発明は双方向直接シーケンススペクトル拡散半二重ＲＦモデムである。ＲＦ
モデムは、多くの種類のアナログおよびデジタルパルス変調を送受信するために
適用することができる。９０２ないし９２８ＭＨｚの産業・科学・医療（ＩＳＭ
）バンドの周波数内のＲＦ周波数で作動するように意図された中核的ＲＦモデム
回路機構を含む第１実施形態を提供する。結果として得られた拡散パルスを所望
の周波数帯域に変換するためのアップコンバータ／ダウンコンバータを含む第２
実施形態を提供する。ＲＦモデムは多くの周波数範囲で作動するように採用させ
ることができるが、ここでは、２．４ＧＨｚのＩＳＭバンドの周波数内で作動す
るように構成された第２実施形態の例を提示する。しかし、当業者が本発明の原
理を適用して他の作動周波数をも有するＲＦモデムを構成することができるよう
に、本発明をここに示すそのような実施形態例に限定するつもりは無い。

【００３２】 複数のパルス拡散器（すなわち相関器）を組合せて使用してデータレートを増
大する第３実施形態を提示する。加えて、本発明のＲＦモデムを利用して、ＯＯ
Ｋ、ＰＷＭおよびＰＰＭ通信システムなど、様々な種類のデータ通信システムを
構成する、幾つかの適用例を提供する。

【００３３】 本発明のＲＦモデムの幾つかの主要な特徴は、（１）単一モノリシック基板上
に組み立てられた２つの異なる表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスをＲＦモデムに組
み込み、それにより第１ＳＡＷデバイスはモデムの送信機部分の共振器を形成す
るために使用する一方、第２ＳＡＷデバイスはモデムの送信機および受信機部分
の相関器を形成するために使用すること、（２）モデムによる非常に低い量の消
費電力、（３）動作中に非常に狭いパルスを受信する結果として得られるＳＮＲ
の改善、および（４）モデムの処理利得のため、伝送される１ビット当たりの実
効エネルギが送信機エネルギより１０ｄＢ高いことである。

【００３４】 加えて、ＲＦモデムは、所望の周波数帯域外の伝送パルスのＲＦエネルギを低
減する回路機構を組み込む。ＳＡＷデバイスに入力される問合せパルスの形状を
平滑化するように機能する問合せパルス成形回路が使用される。加えて、ＳＡＷ
相関器の構造は、拡散波形の遷移および不連続性を平滑化するように採用される
。さらに、パルスゲーティング回路は、ＳＡＷ相関器によって発生するＲＦ漏れ
を低減するように機能する。

【００３５】 第１実施形態のＲＦモデム 本発明の第１実施形態に従って構成されたＲＦモデムを示すブロック図を図１
に示す。一般的に１０で参照されるＲＦモデムは、送信回路機構および受信回路
機構を含む。モデムの一部分、すなわちＳＡＷ相関器デバイスは、送信機および
受信機の両方によって共用される。

【００３６】 ＲＦモデム１０は、パルス送受信機として作動するように構成される。それは
、多くの異なる種類のデータ通信システムで使用するのに充分に汎用的であると
いう意味で一般的であるように構成され、その幾つかの例を以下で提示する。Ｒ
Ｆモデムは、ＩＳＯ ＯＳＩ通信スタックなど階層化通信システムの物理（ＰＨ
Ｙ）層として使用することができる。

【００３７】 一例として、パルストランシーバＲＦモデム１０は、オン／オフキーイング（
ＯＯＫ）、パルス幅変調（ＰＷＭ）、パルス位置変調（ＰＰＭ）、または他の種
類のパルス変調など、様々な種類の通信システムを構成するために使用すること
ができる。当業者は本発明のＲＦモデムを他の種類のパルス変調に基づく通信シ
ステムを構成するためにも適用できることに留意されたい。ＲＦモデムの送信経
路について最初に説明し、その後に受信経路について説明する。

【００３８】 モデムによって送信されるデータはホスト１２によって提供され、コントロー
ラ３８に入力される。コントローラ３８は、モデムで使用されるタイミングおよ
び制御信号を発生する回路機構を含む。コントローラはまた、ホスト装置へのイ
ンタフェースをも提供する。ここで提示するモデム例では、コントローラは状態
機械として実現される。しかし、当業者は、発明の範囲から逸脱することなく、
多くの他の方法でコントローラを構成することができることに留意されたい。

【００３９】 ホストは、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュー
タ、ＰＣ、または他のデータ計算手段など、任意の適切なデジタルデータ源を含
むことができる。ホストのデータレート出力は、送信機がサポートできる任意の
レートとすることができる。ここで説明するモデム例では、ホストからのデータ
レート出力は最大１．５Ｍｂｐｓである。これは、２０Ｍｃｐｓまたは５０ｎｓ
／チップの相関器チップレートを前提とする。１３チップの拡散コードシーケン
スを使用してパルスを拡散すると、１３×５０＝６５０ｎｓ／パルスが得られる
。したがって、このモデムの最大パルスレートは

【数１】 である。

【００４０】 信号発生器１４は、高周波（ＲＦ）信号をはじめ、モデムによって使用される
発振器信号およびクロック信号を発生するように機能する。ここで示すＲＦモデ
ム例では、ＲＦは９１５ＭＨｚに等しく、ＲＦは９００ＭＨｚのＩＳＭバンドの
送信パルスを発生するように選択する。

【００４１】 パルス発生器１６は、送信される入力データに従ってＲＦ信号をゲートするよ
うに機能する。ＳＡＷデバイス２０は３ポートデバイスであり、拡散および逆拡
散素子として機能する。整合ネットワーク１８、２２、３４は、ＳＡＷデバイス
をパルス発生器１６、Ｔｘ／Ｒｘフロントエンド回路２６、３２、および受信機
回路３６にそれぞれ電気的にインタフェースするように機能する。

【００４２】 送信方向には、パルス発生器の出力は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチ２４を介して送信
ＲＦフロントエンド２６に入力される。送信ＲＦフロントエンドはパルスを増幅
して、それをアンテナインタフェース２８を介してアンテナ３０に出力する。

【００４３】 受信方向には、アンテナ３０からの信号は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチ２４を介して
ＳＡＷ相関器２０へ入力される前に、受信ＲＦフロントエンド回路３２によって
増幅される。結果的に得られる逆拡散信号は、受信信号を復元するように機能す
る受信機回路機構３６に入力される。

【００４４】 ＲＦモデムの信号発生器回路をより詳細に図示するブロック図を図２に示す。
ＲＦモデム１０は、発振器によって出力された信号がＲＦスイッチによってオン
／オフ方式で変調されるパルス送信機／受信機として作動する。信号発生器は、
ＳＡＷ相関器への問合せパルスを発生するために使用されるＲＦ発振器信号の発
生源を提供し、かつコントローラ内の状態機械用の基本クロック信号を提供する
ように機能する。周波数源４０は発振器回路４２に連結される。周波数源は、水
晶結晶板、セラミック共振器、ＳＡＷ共振器等のような任意の適切なデバイスを
含むことができる。この例では、信号発生器１４はＳＡＷ共振器をベースとする
発振器である。ＳＡＷ共振器１９０（以下で図６に関連して説明する）は、ＳＡ
Ｗ相関器と同一基板上で使用され、実現される。発振器は負抵抗発振器を含むこ
とができることに留意されたい。代替的に、他の種類の発振器を本発明に使用す
ることもできる。所望のデータレートによっては、発振器のウェイクアップ時間
が重要になることがあるので注意されたい。例えば、１Ｍｂｐｓのデータレート
を達成するには、１０マイクロ秒未満のウェイクアップ時間が必要である。

【００４５】 発振器の出力はＲＦ発振器信号（例えば、９００ＭＨｚのＩＳＭバンド用の９
１５ＭＨｚ）を含む。信号発生器回路によって生成される信号は送信機および受
信機の両方によって使用されるので、回路は最小限の電流を消費することが好ま
しいことに留意されたい。

【００４６】 ＳＡＷをベースとする共振器を使用することにより、サイズとコストと性能の
間の適正な妥協がもたらされることに留意されたい。この実施形態例では、ＳＡ
Ｗ共振器の中心周波数は、Δｆ＝±０．１ＭＨｚの精度で９１５ＭＨｚであるこ
とが好ましい。この周波数は、９０２ないし９２８ＩＳＭバンドの真ん中である
。本発明は、２．４ＧＨｚのＩＳＭバンドなど、他の周波数帯域でも同様に作動
するように当業者によって採用させることができることに留意されたい。Ｑ（ｑ
ｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）は、共振器の３ｄＢ帯域がΔｆ＜１０ＭＨｚとな
るようにすることが好ましい。挿入損（ＩＬ）は中心周波数でＩＬ＜３ｄＢであ
ることが好ましく、中心周波数におけるインピーダンスＺ_ｏは５０オーム未満で
ある。

【００４７】 ＳＡＷ共振器は、Δｆ＝±０．１ＭＨｚの精度で中心周波数ｆ_ｃが９１５ＭＨ
ｚである発振器回路に連結される。発振器の「ウェイクアップ時間」は、発振器
の出力がその電源電圧（例えば３Ｖ）が印加された時間から１０μｓ以内に安定
化するようにすることが好ましい。発振器の信号出力は比較的低い電力、例えば
−３０ｄＢであり、増幅しなければならない。

【００４８】 ここで記載する実施形態例の周波数範囲に従って、発振器は９０５ないし９２
５ＭＨｚの間の周波数範囲で発振しなければならない。この範囲はほぼ相関器の
帯域幅である。したがって、これは、共振器が

【数２】 に近いＱを必要とすることを意味する。これは比較的低いＱであり、それにより
発振器の非常に短い「ウェイクアップ時間」が可能になるので、望ましい。ウェ
イクアップ時間が短くＱが低い共振器および広帯域相関器の使用は、結果的に有
意のエネルギ節約をもたらす。

【００４９】 ＲＦモデムのパルス発生器回路をより詳細に図示するブロック図を図３に示す
。パルス発生器１６は、ＳＡＷ相関器に対する問合せのために使用される約１０
０ｎｓのＲＦパルスを発生するように機能する。パルス発生器の回路機構はポジ
ティブエッジトリガされる。すなわち、ラインのデータの低位から高位への遷移
により、パルス発生のシーケンスが開始される。それは、パルスを発生するアナ
ログ素子のオン・オフを切り替えるタイミング機構を含む状態機械として実現す
ることができる。図示したパルス発生器は、状態機械ではなくむしろハードウェ
ア素子を使用して構成された代替的実現である。

【００５０】 ホストからの入力データは２つのワンショットデバイス１４２、１４４（すな
わち単安定マルチバイブレータ）をトリガする。第１の再トリガ不能なワンショ
ット１４２は、持続時間ｔ_Ｄ１を有する信号ＳＷ＿ＣＯＮＴを発生する。第２の
再トリガ不能なワンショット１４４は、持続時間ｔ_Ｄ２を有するパルスを発生し
、続いて第３の再トリガ不能なワンショット１４６がトリガされる。ＰＵＬＳＥ
＿ＯＵＴとラベル付けされた出力パルスは、ｔ_Ｄ３の高い持続時間を有する。ワ
ンショット１４４は、ＳＡＷ増幅器１５４が安定化するためのセットアップ時間
を提供する。

【００５１】 ワンショット１４６からのＰＵＬＳＥ＿ＯＵＴ信号は、ＡＮＤゲート１５２を
介してＲＦ発振器信号によりゲートされる。結果的に得られるゲートされた問合
せパルスは、ＳＡＷ相関器の入力に最大電力を提供するように整合される非差動
電力増幅器１５４に入力される。ＳＡＷ＿ＩＮとラベル付けされた増幅器１５４
の出力は、ＳＡＷ相関器に入力される。

【００５２】 本発明によると、問合せパルスの形状は、側波帯周波数のスペクトル密度を低
下するように成形される。電力成形回路１５０は、問合せパルスにランプアップ
およびランプダウンエンベロープを与えるように、増幅器１５４への電力を制御
する。Ｖ_ＣＣから成形回路への電力は、ワンショット１４２からのＳＷ＿ＣＯＮ
Ｔ信号によって制御される。

【００５３】 パルス発生器回路１６の信号の例証波形トレースを図４に示す。結果として得
られる問合せパルスＳＡＷ＿ＩＮは３つの部分を含む。ここに提示するモデム例
では、ランプアップ部分およびランプダウン部分は約３０ｎｓの持続時間を有す
る一方、一定内側部分は約１１５ｎｓの持続時間（すなわちＲＦの５６周期）を
有する。

【００５４】 代替的に、問合せパルスは、ＲＦ信号の短いパルスを形成するように採用され
たＲＦスイッチを使用して発生することができる。パルス持続時間はおおよそ、
０．５ないし２チップ（すなわち２５ないし１００ｎｓ）の範囲内である。ＲＦ
スイッチは、「オン」状態でないときに、入力から出力まで少なくとも５０ｄＢ
の高いアイソレーションを提供するように採用させることが好ましい。スイッチ
の入力インピーダンスは、１０Ｋオーム以上および５ｐＦ以下であることが好ま
しい。出力インピーダンスは５０オームであることが好ましい。データ入信号の
制御入力における正入力は、スイッチをオンまたは導通状態にする。代替的にス
イッチは、負または零信号が制御入力に入力されたときにオンになるように採用
させることができる。

【００５５】 こうして、データ入信号に応答して、スイッチは、幅が約０．５ないし２チッ
プ（すなわち２５ないし１００ｎｓ）の範囲内である低電力パルス搬送信号、す
なわち問合せパルスを出力するように採用される。次いでこの信号はスイッチを
投入された増幅器によって増幅される。増幅器は、スイッチから出力される弱い
−３０ｄＢｍの入力信号を約１０ないし１５ｄＢｍの出力電力に増幅するように
採用される。増幅器の作動の中心周波数は９１５ＭＨｚであり、帯域幅は少なく
とも５０ＭＨｚである。出力インピーダンスは５０オームであることが好ましい
。増幅器のウェイクアップ時間は１００ｎｓであることが好ましい。すなわち、
増幅器は１００ｎｓ内に仕様通りに安定する。１５ないし２０ｄＢもの高さに及
ぶことのあるＳＡＷ相関器の挿入損を克服するために、増幅器の高い利得が要求
される。

【００５６】 共振器、発振器、およびＲＦスイッチの実施形態例を図示する略ブロック図を
図５に示す。一般的に５０で参照される回路は、トランジスタ６４のベースに接
続された周波数源５６（すなわちＳＡＷ共振器）を含む。バイアス抵抗器５４は
抵抗器５８を介してＶ_ＣＣに接続される。コレクタはＲＦチョーク６０に接続さ
れ、かつコンデンサ６２から大地に接続される。ＲＦチョークおよびコンデンサ
は電源からＲＦエネルギを分離するのに役立つ。トランジスタ６４のベースは、
レジスタ６６およびコンデンサ６８の並列組合せに連結される。固定コンデンサ
６８は、コレクタを介して接続された可変コンデンサ７０に直列に接続される。
共振器およびトランジスタは、出力がコレクタの信号となる負インピーダンス発
振器を形成するように採用される。トランジスタは、回路の正のフィードバック
素子として機能するように構成される。

【００５７】 共振器５６は任意の適切な共振器を含むことができるが、中心周波数が発振器
の振動周波数を決定するＳＡＷ共振器デバイスであることが好ましい。ＳＡＷ共
振器の構成について、以下でより詳細に記述する。発振器の出力はコンデンサ７
２を介してＦＥＴトランジスタ７８を含む第１スイッチに連結され、該トランジ
スタのゲートは抵抗器７６を介して大地に接続され、かつ抵抗器７４を介してデ
ータ入信号に接続される。ソース端子は、抵抗器８４およびコンデンサ８６を含
むＲＣに連結された抵抗器８０、８２を含む分圧器を介してＶ_ＣＣに接続される
。

【００５８】 ＦＥＴ７８の出力は、結合コンデンサ９２を介して、ＥＦＴトランジスタ９８
を含む第２スイッチに連結され、該トランジスタのゲートは抵抗器９４を介して
大地に接続され、かつ抵抗器９４を介してデータ入信号に接続される。ソース端
子は、抵抗器１１０およびコンデンサ１１４を含むＲＣに連結された抵抗器８８
、８２を含む分圧器を介してＶ_ＣＣに接続される。２つの縦続スイッチを直列に
使用して、スイッチがオフのときに、高レベルの逆方向アイソレーションを提供
する。単一スイッチで充分なアイソレーションが提供されない場合、２つのスイ
ッチはアイソレーションを事実上２倍にする。そのような直列組合せにより、入
力と出力の間におよそ５０ｄＢのアイソレーションを提供することができる。加
えて、該スイッチは比較的迅速に、すなわちおよそ２ｎｓで開くことができる。

【００５９】 第２スイッチの出力は、抵抗器１２０を介して大地に接続されたコンデンサ９
０を介して、二重ゲートｎチャネルエンハンスメント型ＭＯＳＦＥＴ１０６の１
つのゲートに入力される。他のゲートはコンデンサ１００を介して大地に連結さ
れ、かつＶ_ＣＣに接続された固定抵抗器１０２および大地に接続された可変抵抗
器１２０を含む分圧器に連結される。トランジスタ１０６は発振器信号を増幅す
るように構成される。トランジスタのソース端子は、ＦＥＴスイッチ１１８およ
びＲＦチョーク１０８を介してＶ_ＣＣ（コンデンサ１１６を介して大地に連結さ
れる）に接続される。ＲＦチョークは、トランジスタ１０６をＲＦ周波数の電源
から分離するのに役立つ。ＦＥＴスイッチ１１８のゲートは、抵抗器１２２、１
２４を介して、データ入信号と大地との間に接続された分圧器に接続される。Ｆ
ＥＴスイッチ１１８は、トランジスタ１０６へのＤＣ電力を制御するように機能
する。該スイッチは、データ入ラインのデータが高位（すなわち「１」）の場合
にだけ導通するように構成され、こうして増幅器の電力消費を低減する。

【００６０】 トランジスタ１０６の出力は、結合コンデンサ１１２を介して出力ＦＥＴスイ
ッチ１３０に連結される。スイッチ１３０のゲートは、抵抗器１２６、１２８を
介して、データ入信号と大地との間に接続された分圧器に接続される。スイッチ
の出力は結合コンデンサ１３２を介して増幅器段階に連結される。

【００６１】 本発明のＲＦモデムの主要な特徴は、送信および受信の両方に単一ＳＡＷ相関
器２０を使用することである。モデムが送信状態のときに、問合せパルスが同調
／インピーダンス整合ネットワーク１８に入力される。整合回路１８は、ＳＡＷ
デバイスで見られる入力インピーダンスが５０オームとなるように、パルス発生
器１６の出力におけるインピーダンスをＳＡＷデバイスに整合させるように機能
する。

【００６２】 ＳＡＷ相関器デバイスは、ＳＡＷデバイスの特徴に従って波形を持つ信号を出
力するように作動する。以下でより詳細に記述する通り、ＳＡＷ相関器は、１３
ビットバーカーコードを表わす拡散信号波形を出力するように構成される。しか
し、モデムは他のスペクトル拡散コードを使用して構成することもできる。整合
回路１８からの入力問合せパルスに応答して、ＳＡＷデバイスは、持続時間がず
っと幅広い、例えば５００ないし７００ｎｓの拡散波形を出力するように作動す
る。ＳＡＷデバイス２０の出力は、５０オームの出力インピーダンスを低供する
ように機能する第２同調／インピーダンス整合ネットワーク２２に入力される。
ＳＡＷ相関器の挿入損は１５ないし２０ｄＢもの高さに及ぶことがある。

【００６３】 ＳＡＷ共振器および相関器デバイス 本発明のＳＡＷ共振器および相関器デバイスについて、今からより詳細に記述
しよう。ＳＡＷ共振器およびＳＡＷ相関器を含む表面弾性波デバイスを図示する
パターン図を、図６に示す。ＳＡＷデバイス２０は、好ましくはＳＴカットされ
た水晶結晶板から成る単一圧電基板上に構成される。基板は、使用する材料が受
け入れられる温度安定性を持つ限り、水晶以外の材料から作製することができる
。ＳＡＷデバイス２０は２つのＳＡＷ部品、すなわち共振器１９０および相関器
１６０を含む。相関器は、直接シーケンススペクトル拡散および逆拡散素子とし
て機能する受動素子である。両方について、最初に共振器から、以下でより詳細
に記述する。ＳＡＷ共振器および相関器が、約１．５ｍｍ^２のサイズ上に収まる
ように採用されることに留意されたい。

【００６４】 ２端子デバイスである共振器１９０は発振器回路４２（図２）に連結され、よ
り詳細には、トランジスタ６４のベースに連結されることが示される（図５）。
共振器デバイス１９０は、信号電極１９４、１９８、２０２に接続された入力端
子１９２を含む。信号電極１９４、１９８、２０２は、電気信号を表面弾性波に
変換するためにくしの形状１９６、２００、２０４をそれぞれに有する。側部電
極１９６、２０４は、電極２００と異なり、距離全体に及ぶ。予め定められた距
離により相互に分離された２組の信号電極は、表面弾性波を電極信号に変換する
ように作動する。信号電極は両方とも、周知のリソグラフィ技術を用いて水晶結
晶基板上に形成され、低い電気抵抗を有するアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）
、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）または類似物などの適切な導電性材料から作製される
。アルミニウム（Ａｌ）は、低コストである利点を持ち、かつエッチングが容易
であるので、好ましい。

【００６５】 相関器１６０は、トランスバーサル１３ビットバーカーコードＢＰＳＫ相関器
（すなわち整合フィルタ）として機能するように採用された６端子デバイスであ
る。第１実施形態では、相関器の中心周波数ｆ_Ｃは、±０．１ＭＨｚの精度Δｆ
で、９１５ＭＨｚである。相関器のビットレート（すなわちチップレート）は少
なくとも２０Ｍｂｐｓである。相関器の入力および出力インピーダンスは、約５
０オームとなるように採用される。

【００６６】 異なるコード、異なるレート、異なる作動周波数を持ち、異なる変調を使用す
る相関器が技術上知られており、本発明のＲＦモデムに使用できることに留意す
ることが重要である。

【００６７】 相関器１６０は、入力信号電極１６４に接続された入力端子１６２を含む。入
力電力は、入力トランスデューサを形成するように機能するくしの形を有するイ
ンターデジタルトランスデューサ１６６を含む。導電性表面１６８は、入力トラ
ンスデューサと直列に配置され、入力から出力へのＲＦエネルギ漏れを防止する
のに役立つように、ＲＦエネルギを吸収するように機能する。信号電極１７２は
吸収表面１６８と直列に配置される。

【００６８】 出力信号電極は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチに連結された出力端子１７４に接続され
る。出力信号電極は、電気信号を表面弾性波に変換するためにくしの形を有する
インターデジタルトランスデューサ１７０を含み、こうして出力トランスデュー
サを形成する

【００６９】 導電性表面１７６は出力トランスデューサと直列に配置される。導電性表面１
７６と直列のＲｘトランスデューサは、信号電極１８０およびインターデジタル
トランスデューサ１８２を含む。

【００７０】 送信方向に、問合せパルスは相関器入力を介してＳＡＷデバイスに入り、出力
トランスデューサによって拡散される。予め定められた距離によって相互に分離
された入力および出力インターデジタルトランスデューサの信号電極は、表面弾
性波を電気信号に変換するように作動する。出力端子１７４を横切って発生する
、結果的に得られる電気拡散パルスは、Ｔｘ／Ｒｘスイッチを介して送信ＲＦフ
ロントエンド回路に入力される。

【００７１】 信号電極および吸収表面は、周知のリソグラフィ技術を用いて水晶結晶基板上
に形成され、低い電気抵抗を有するアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａ
ｇ）、銅（Ｃｕ）または類似物などの適切な導電性材料から作製される。アルミ
ニウム（Ａｌ）は、低コストである利点を持ち、かつエッチングが容易であるの
で、好ましい。

【００７２】 受信方向には、アンテナから受信した拡散パルスは、今度は出力トランスデュ
ーサではなく入力トランスデューサとして機能するＴｘ／Ｒｘスイッチを介して
、中心トランスデューサに入力される。入力トランスデューサはパルスを逆拡散
し、それにより結果的に得られる逆拡散パルスはＲｘトランスデューサ１８２か
ら受信回路へ出力される。

【００７３】 全てのトランスデューサは、表面弾性波相関器または整合フィルタとして機能
するように圧電基板上に形成される。中心トランスデューサのくし様電極対は、
送信中には拡散波形として、受信中に逆拡散波形として使用されるバーカーコー
ドシーケンスを表わすために形成される。中心トランスデューサのくし様電極対
は、チップレートに匹敵する間隔で形成される。ここに提示するＲＦモデム例で
は、相関器は１３個のくし形素子１７０を含む。各くし形素子は位相を反転する
ように、またはそれを反転しないように機能する。

【００７４】 このように、本発明のＳＡＷ相関器デバイスは双方向デバイスである。相関器
の出力は、信号の流れの方向に依存する。ＳＡＷ共振器デバイスのインパルス応
答を図示するグラフを図７に示す。このグラフは、デルタ関数に応答して発生す
るＳＡＷ相関器デバイスのインパルス応答を示す。時間に対する相対振幅が描か
れている。グラフの頂部に沿って、１３個のくし様素子に従って実行された位相
反転の標識（すなわち「＋」または「−」）がある。「＋」は位相の反転が無い
ことを示し、「−」は１８０度の位相の反転を示す。１３個の素子は、ＲＦモデ
ムで使用される１３ビットのバーカーコード｛＋、＋、＋、＋、＋、−、−、＋
、＋、−、＋、−、＋｝を生成するように構成される。例えば、５番目と６番目
のくし形素子の間で位相の反転が発生する（すなわち＋から−へ）。２０Ｍｃｐ
ｓ（すなわち５０ｎｓ／チップ）のチップレートを想定すると、１３チップ拡散
コードは６５０ｎｓで送信することができる。

【００７５】 出力トランスデューサの各ビットは、複数のセルを用いて実現することができ
る。各セルは、交互の極性｛−１、１｝のみならず絶縁電極または短絡電極の組
合せにより実現することができる。各ビットを形成する電極の数は１５０ないし
２５０を含むことができる。相関器の作動中心周波数ｆ_０（例えば９１５ＭＨｚ
）は、電極の配置およびそれらの曲線の交替の周期によって決定される。ＶがＳ
ＡＷの実効速度である場合、Ｌ＝Ｖ／ｆ_０が共振波長であることに留意されたい
。放射ＳＡＷは、１周期Ｌ内に配置される電極の数であるＳ_ｅの離散値に対して
共振を有する。Ｓ_ｅの値は２、３、４、３／２、４／３などとすることができる
。

【００７６】 ＳＡＷ相関器の１３ビットの符号化出力パルス特性は、ｈ_０（ｔ）によって表
わすことができる。所望のＨ（ｔ）は、それぞれ出力および入力トランスデュー
サのインパルス応答を表わすｈ_１（ｔ）およびｈ_２（ｔ）［ｈ_１（ｔ）＊ｈ_２（
ｔ）］の畳み込みとして計算することができる。トランスデューサは、ｈ_１（ｔ
）が１３ビットコード［＋、＋、＋、＋、＋、−、−、＋、＋、−、＋、−、＋
］と同様となり、ｈ_２（ｔ）が短い均等な信号となるように採用させることがで
きる。ｈ_２（ｔ）の遅延は、ｈ_１（ｔ）の１ビットより短くしなければならない
。

【００７７】 スペクトル拡散コードシーケンス ＳＡＷ相関器デバイス２０を構成するために使用される実際のコードは、シス
テムの動作にとって重要である。しかし、拡散コードシーケンスは、自己相関、
雑音免疫、送信スペクトル、および低いシンボル間干渉（ＩＳＩ）を含むがそれ
らに限定せず、１つまたはそれ以上の望ましい特性を最大にするように選択する
ことが好ましい。米国では、ＩＳＭバンドでの送信のため、ＦＣＣは、コードシ
ーケンスが１０またはそれ以上のチップを含むこと、およびシステムが１０ｄＢ
に等しいかそれ以上の処理利得を示すことを要求している。したがって本発明は
、ＦＣＣの最低限に近い短いコードシーケンスを利用する。

【００７８】 多くの様々なスペクトル拡散コードシーケンス、および線形ＦＭなど他の関数
を本発明に使用することができるが、選択されたスペクトル拡散コードは、バー
カーコードとして知られる周知のコードのクラスのものである。これらのコード
は、優れた自己相関性を持つことを特徴とする。｛１１１１１００１１０１０１
｝を使用する特定のバーカーコードシーケンスは、優れたスペクトル平坦性およ
び低いオフ相関値を示す。このコードシーケンスは長さが１３チップであり、し
たがってＦＣＣの最低限に対して３チップの余裕を提供することに注意されたい
。

【００７９】 整合フィルタ／相関器 相関器係数は、１に対しては＋、０に対しては−１であり、それにより１３チ
ップ拡散コードは結果的に、ＳＡＷ相関器の構成で使用される次の係数、すなわ
ち＋１、＋１、＋１、＋１、＋１、−１、−１、＋１、＋１、−１、＋１、−１
、＋１を生じる。ＲＦモデムのＳＡＷデバイスの周波数応答を図示するグラフを
図８に示す。周波数に対するｄＢ単位の電力が描かれている。周波数応答は、Ｉ
ＳＭバンド（すなわち９０２ないし９２８ＭＨｚ）をカバーするように採用され
る。ｈ（ｔ）によって表わされる周波数応答の時間表現は、自己相関関数ａ（ｔ
）を計算するために使用され、それによりａ（ｔ）＝ｈ（ｔ）＊ｈ（−ｔ）とな
り、これはｈ（ｔ）およびｈ（−ｔ）の畳み込みである。ＳＡＷ相関器デバイス
の自己相関を示すグラフを図９に示す。自己相関の各ローブは幅約５０ｎｓであ
る。処理利得比は少なくとも１１ｄＢ＝１０^＊log１０（１３）である。１３の
ピークまたはローブ（１２個の小ピークおよび中心にある１つの大ピーク）が、
相関器に構成された１３ビットのバーカーコードに対応することに注意されたい
。

【００８０】 本発明が、ＢＰＳＫ ＳＡＷ相関器の使用に限定されないことに注意すること
が重要である。一般的に、いかなる種類のパルス圧縮器でもこのモデムで使用す
ることができる。さらに詳しくは、本発明は、ＢＰＳＫ、線形ＦＭ、および非線
形ＦＭなど、任意の適切なスペクトル拡散ＳＡＷ技術を用いて実行することがで
きる。

【００８１】 使用するパルス圧縮が線形ＦＭである場合、信号は式１で次のように表わすこ
とができる。 Ｖ（ｔ）＝sin［２πｆ（ｔ）ｔ］ （１） ここで、周波数関数ｆ（ｔ）＝ａ・ｔは時間の線形上昇関数である。線形ＦＭ
ＳＡＷ相関器デバイス例の自己相関を示すグラフを図１０に示す。線形ＦＭの自
己相関関数の形状は、線形ＦＭ関数のエンベロープが徐々に降下するという点で
、ＢＰＳＫ自己相関関数のそれとは異なることに留意されたい。

【００８２】 使用するパルス圧縮が線形ＦＭである場合、信号は上記の式１で表わすことが
できるが、そこで周波数関数ｆ（ｔ）＝ａ・ｔ^２は時間の非線形上昇関数である
。他の周波数関数も適切であることに留意されたい。

【００８３】 送信中のＳＡＷ共振器デバイスの出力応答を図示するグラフを図１１に示す。
このグラフは、送信中に発生するＳＡＷ相関器デバイスの出力応答を示す。時間
に対する相対振幅が描かれている。グラフの頂部に沿って、１３個のくし様素子
に従って実行される位相反転の標識（すなわち「＋」または「−」）がある。「
＋」は位相の反転が無いことを示し、「−」は１８０度の位相の反転を示す。１
３個の素子は、ＲＦモデムで使用される１３ビットのバーカーコード｛＋、＋、
＋、＋、＋、−、−、＋、＋、−、＋、−、＋｝を生成するように構成される。

【００８４】 見て分かるように、相関器によって発生する拡散パルスは平滑な遷移を含む。
電気技術分野で知られている通り、インターデジタルトランスデューサは、発生
する拡散パルスのスペクトル側波帯がかなり低減されるように構成されている。

【００８５】 拡散パルスの発生後に、相関器は、ＳＡＷデバイス内のＲＦ結合によって生じ
る望ましくないＲＦ漏れパルス２１０を発生する。本発明では、パルスゲーティ
ング回路を使用して、相関器の出力からのＲＦ漏れパルスを除去する。パルスゲ
ート回路は、ＳＡＷ相関器の前後に配置されたスイッチング手段（すなわちＲＦ
スイッチ、ＦＥＴスイッチ等）を含む。コントローラは、スイッチが逆に作動す
るように採用され、それによって第１スイッチが開いたときに、第２スイッチは
閉じ、第１スイッチが閉じたときに、第２スイッチは開く。こうして、作動中、
コントローラは第１スイッチを開き、かつ第２スイッチを閉じて、ＲＦ漏れパル
スが出力されるのを防止しながら、問合せパルスが相関器に入るのを可能にする
。特定の時間の後、第１スイッチは閉じ、第２スイッチは開き、こうして拡散パ
ルスが送信回路機構に出力されることを可能にする。

【００８６】 整合ネットワーク２２の出力は、ホストまたは他の制御／構成手段によって発
生するＴｘ／Ｒｘ制御信号によって制御されるＴｘ／Ｒｘスイッチ２４に入力さ
れる。スイッチ２４がＴｘ状態のときに、インピーダンス整合ネットワーク２４
の出力は送信ＲＦフロントエンド回路２６に入力される。

【００８７】 ＲＦモデムの送信ＲＦフロントエンド回路をより詳細に図示するブロック図を
図１２に示す。送信ＲＦフロントエンド回路２６は、増幅の最終段階およびアン
テナへの供給を提供する。該回路は、差動出力を有するＲＦ電力増幅器２２０を
含む。増幅器へのＶ_ＣＣ供給は、コントローラからのＴｘ＿ＰＷＲ信号に従って
スイッチ２２２を介して制御される。加えて、増幅器の利得は、同じくコントロ
ーラからのＴｘ＿ＧＡＩＮ＿ＣＴＲＬ信号によって設定される。増幅器への入力
は、ＲＦ周波数（例えば９１５ＭＨｚ）で相関器から出力される拡散パルス（す
なわち１３ビットＢＰＳＫシーケンス）である。

【００８８】 出力増幅器２２０は約４０ｄＢの利得を持つように作動する。この利得レベル
は、ＳＡＷ相関器の減衰出力、例えば−３０ないし−２０ｄＢＭ、約１５ｄＢｍ
のレベルまで増幅するために必要である。増幅器の入力インピーダンスは５０オ
ームであることが好ましい。一実施形態では、信号を２回、すなわちＳＡＷの前
に配置された第１増幅器を用いて１０ｄＢ、およびＳＡＷの後に配置された第２
増幅器を用いて３０ｄＢ増幅することは、より大きい利得の単一増幅器を用いる
より好ましいことに留意されたい。しかし、ＳＡＷ相関器２０の遅延線効果のた
め、２つの増幅器は、回路の振動を回避するために同時にオン状態にならない。
および１０ないし２０ｎｓの切替え時間を有する増幅器は充分であることに留意
されたい。

【００８９】 代替実施形態では、モデムを２つまたはそれ以上の動作モード、例えば高デー
タレート低レンジモードおよび低データレート高レンジモードを持つように、構
成できることに留意されたい。高データレートモード時に、増幅器の利得は低利
得に設定され、こうして増幅器の高い直線性を利用する。低データレート時には
、増幅器の利得は高く設定され、こうして直線性を低減するが実効レンジを増加
する。２つの利得状態は、コントローラからのＴｘ＿ＧＡＩＮ＿ＣＴＲＬ信号に
よって決定される。

【００９０】 低速動作モード時には、相関器から出力されるパルスが相互に重ならないよう
に、充分な間隔をおいたパルスにより相関器への問合せが行われる。言い換える
とシンボル間干渉（ＩＳＩ）が発生しない。問合せパルスの間隔がどんどん短く
なるにつれて、相関器から出力されるパルスは相互に重なり始め、したがってＩ
ＳＩが発生する。問合せパルスの間隔を短くすることにより、高いデータレート
を達成することができる。

【００９１】 ＳＡＷをベースとするスペクトル拡散トランシーバは、ＳＡＷ相関器が線形で
あるという事実により、このような高いビットレートを取り扱うことができる。
線形ＳＡＷ相関器は、相関器の前の増幅器が線形である限り、より高いビットレ
ートの場合でも、同じ逆拡散プロセスを実行する。したがって、意図的にＩＳＩ
を発生させることによって高いビットレートを達成するためには、受信機フロン
トエンド回路に非常に線形性の高い増幅器を使用する必要がある。しかし、より
高いビットレートすなわち１ないし４Ｍｂｐｓで作動する場合、トランシーバは
干渉およびチャネルの障害により影響されやすいことに注意されたい。

【００９２】 電力増幅器のＲＦ出力は、アンテナ３０を送信および受信ＲＦフロントエンド
回路の両方に連結するように機能するアンテナインタフェース２８に入力される
。例えば、アンテナインタフェースは、任意の適切なＲＦスイッチを含むことが
できる。Ｔｘ状態で、該スイッチは、増幅器の出力をアンテナに連結するように
作動する。アンテナは、平衡給電付きプリントダイポール、不平衡給電無しプリ
ントスリーブダイポール、不平衡給電付きプリントモノポール、不平衡給電付き
モノポールヘリカル、不平衡給電付きプリントノッチ、不平衡給電付きプリント
スパイラル、プリントセミループ、ビアまたは小ループによって大地に短絡した
プリントパッチを含むがそれらに限定されず、任意の適切な構成を含むことがで
きる。

【００９３】 送信ＲＦフロントエンド回路の信号の波形トレースを図示する線図を図１３に
示す。コントローラは、送信回路によって要求されるタイミングおよび制御信号
を発生するように作動する。コントローラの送信制御部分は、状態機械として実
現することができる。この場合、状態機械はポジティブエッジでトリガされ、こ
うして、ラインのデータが低位から高位に遷移するたびに増幅器を起動するシー
ケンスが開始される。

【００９４】 ラインのデータに応答してＴｘ＿ＰＷＲ信号が状態機械によって発生する。増
幅器がオンに切り替わるまでに、長さｔ_ＳＵのゲーティング時間遅延が課せられ
る。前述の通り、パルスゲーティングは、ＲＦ漏れが相関器から出力されるのを
防止するために使用される。増幅器は、拡散パルスの持続時間中、すなわち約８
００ｎｓの間、オン状態に維持される。

【００９５】 送信状態機械の機能は、２つのワンショットを直列に使用して実現することが
できることに留意されたい。両方のワンショットは再トリガ可能である。第１ワ
ンショットは、パルスゲーティング遅延ｔ_ＳＵに等しい持続時間を持つ。第２ワ
ンショットは、約８００ｎｓの拡散パルス幅に等しい持続時間を持つ。

【００９６】 ＲＦモデムの受信ＲＦフロントエンド回路をより詳細に図示するブロック図を
図１４に示す。受信経路では、アンテナ３０から受信した信号は、アンテナイン
タフェース２８を介して受信ＲＦフロントエンド回路３２に入力される。受信回
路は低雑音増幅器（ＬＮＡ１）２３０を含む。次いでＲＦ信号はＳＡＷ相関器に
出力される。ＬＮＡへのＶ_ＣＣ供給は、コントローラからのＲｘ＿ＰＷＲ信号を
介してスイッチ２３２によって制御される。

【００９７】 受信回路もまた２つの動作モード、すなわち高ビットレート短レンジモードお
よび低ビットレート、長レンジモードを持つように構成することができることに
留意されたい。高ビットレートモードは高い搬送波対雑音比（ＣＮＲ）および低
いチャネルマルチパス効果を想定し、したがって高ビットレート動作が可能にな
る。このモードの主要な関心は、ＩＳＩの効果を処理することである。低ビット
レートモードは低いＣＮＲおよび厳しいチャネルマルチパスおよびフェージング
効果を想定し、したがって低いビットレート動作が必要である。このモードの主
要な関心は、弱い受信信号およびマルチパス効果を処理することである。

【００９８】 典型的な先行技術の回路とは異なり、信号を送受信する広いダイナミックレン
ジを可能にするために、アンテナとＬＮＡ１との間に簡単なＬＣフィルタ以外の
複雑なＲＦフィルタの必要性が無いことに留意されたい。このことから、受信Ｒ
Ｆフロントエンドは非常に高いダイナミックレンジを持つ必要がある。

【００９９】 受信フロントエンドの出力は、相関器としてだけでなく、帯域外信号を除波す
るシャープフィルタとしても機能するＳＡＷ相関器に入力される。さらに、ＳＡ
Ｗデバイスは損失のある部品であるので、ＬＮＡ１は高い利得を持つことが好ま
しい。

【０１００】 受信ＲＦフロントエンド回路の出力信号は、整合ネットワーク２２を介してＳ
ＡＷ相関器に入力される。相関器は、受信した信号を元のコードシーケンスから
比較的狭いパルスに、例えば６５０ｎｓの広いパルスから約５０ｎｓのパルス幅
に逆拡散するように機能する。

【０１０１】 ピーク検出器および決定回路を含むＲＦモデムの受信回路をより詳細に実証す
るブロック図を図１５に示す。ＳＡＷ相関器の出力は受信機回路機構３６に入力
される。受信機回路機構はＬＮＡ２４０（ＬＮＡ３）、高速ピーク検出器２４６
、低速ピーク検出器２４８、および決定回路２５４を含む。

【０１０２】 ピーク検出器が適正レベルの雑音免疫で検出することのできる信号のレベルに
よって、ＬＮＡ３は任意選択的であることに留意されたい。ＬＮＡ３の機能は、
ＳＡＷ相関器の損失を補償することである。ＳＡＷからの自己相関結果がＬＡＮ
３に入力される。このように、本発明では、ＳＡＷデバイスは、受信した拡散信
号のエネルギを統合しながら他の全ての信号を濾波する（すなわち除波する）と
いう二重の役割を実行する。

【０１０３】 相関器の出力は受信機回路によって処理されて、パルスが存在するか否かが決
定される。使用されるＡＳＫ変調は振幅に敏感であるので、ＬＮＡ３は高い線形
性および高いダイナミックレンジを持つことが好ましい。

【０１０４】 ピーク検出器がＬＮＡ３の後に続き、ＲＦ信号をベースバンドに変換する信号
のエンベロープを検出する。ピーク検出器は、入力信号を整合させるために高い
ダイナミックレンジを持つように構成することが好ましい。本発明では、２つの
ピーク検出器、すなわち高速ピーク検出器２４６および低速ピーク検出器２４８
を並列に使用する。２つの間の差がそれらの出力帯域幅である。高速ピーク検出
器は１０ＭＨｚの帯域幅を持つことが好ましく（所望のデータレートによって異
なる）、低速ピーク検出器は、外部コンデンサ／抵抗器を介してユーザによって
設定される帯域幅を持つ。加えて、高いダイナミックレンジを提供するために、
対数ピーク検出器が使用される。

【０１０５】 ピーク検出器は両方とも、電気技術の熟練者にはよく知られた技術を用いて構
成される。高速ピーク検出器は、平均化をほとんど使用せずに入力信号のピーク
を追跡するように機能する。他方、低速ピーク検出器は、入力信号を平均させて
ゆっくりと変化する基準信号を発生するように採用される。

【０１０６】 決定段階は、受信経路の最終段階である。この段階の出力は、有効な信号が検
出されたか否かを示すデジタルパルスである。それは、その出力ＲＸ＿ＯＵＴが
コントローラに入力される比較器４８６（例えばシュミットトリガ比較器）を含
む。コントローラは、ラインからホストへのデータを発生するように機能する状
態機械を実現する。

【０１０７】 高速ピーク検出器回路の出力はシュミットトリガ比較器２５４の非反転入力に
入力される一方、低速ピーク検出器回路の基準信号出力は比較器の反転入力に入
力される。比較器の出力はＲｘ Ｏｕｔ信号を形成し、それは処理のためにコン
トローラに入力され、高層処理のため、例えばリンクまたはより高い層の通信処
理のためにホストに最終的に出力される。コントローラは、所望の変調および通
信方式に従ってデータに対し１つまたはそれ以上の判断を下すように機能する。

【０１０８】 本発明のＲＦモデムでは、必要なことは受信したパルスを検出することだけで
あるので、線形検出器の必要性は無い。したがって、線形検出器を使用すること
ができるが、非線形検出器は、より簡単で電流消費がより低く、より安価なピー
ク検出器の製造を可能にする。用途によって、受信信号のエンベロープは、線形
または非線形検出器のいずれかを用いて検出することができる。高速および低速
検出器は比較器と組み合せて、受信信号および出力デジタルバイナリデータの弁
別を実行するように作動する。

【０１０９】 比較器の出力は、ホストによって処理されるデジタルパルスであることに留意
されたい。ホストは、例えばＯＯＫ、ＰＷＭなど、多くの種類の通信方式を実現
するように構成する（すなわちプログラムする）ことができる。通信方式の幾つ
かの例を以下に提示する。

【０１１０】 ２つの動作モードを提供するために、低速ピーク検出器の出力Ｖ_ＳＰＫからオ
フセット電圧Ｖ_ＯＦＦが減算される。信号Ｖ_ＳＰＫは、比較器２５４の反転入力
に入力される前に、加算器２５２に入力される。高速ピーク検出器の出力Ｖ_{ＦＰ Ｋ} は、比較器の非反転入力に入力される。アナログマルチプレクサ２５０は、低
速ピーク検出器の電圧から減算するオフセット電圧を選択する。以下で式２に表
わすように、高データレートモードの場合、ピーク検出より３ｄＢ低いしきい値
を使用し、（すなわち３αオフセット）低データレートモードの場合、ピーク検
出より６ｄＢ低いしきい値を使用する（すなわち６αオフセット）。

【数３】 コントローラからのＯＦＦ＿ＳＥＬ信号は、受信機が作動する２つのモードを決
定する。加えて、コントローラからのＲｘ＿ＰＷＲ信号は、スイッチ２５６、２
４４、２４２を介するＬＮＡ３、高速および低速ピーク検出器、および比較器へ
の供給Ｖ_ＣＣを制御する。

【０１１１】 一般的送信および受信状態機械 前述の通り、コントローラは、ＲＦモデムの全てのタイミング、制御およびデ
ジタル処理を実行するように機能する。それは、例えば状態機械をはじめ、多く
の適切な方法で実現することができる。状態機械への入力は、データ入、Ｍｏｄ
ｅ、Ｔｘ／Ｒｘ、作動停止、およびクロックを含む。状態機械からの出力はデー
タ出、Ｐｘ＿ＰＷＲ、Ｔｘ＿ＰＷＲ、ＯＦＦ＿ＳＥＬ、およびＴｘ＿ＧＡＩＮ＿
ＣＴＲＬを含む。

【０１１２】 本発明のＲＦモデムの一般状態機械の作動を実証する状態図を図１６に示す。
一般的に２６０で参照される状態機械は、モデムの初期状態である始動状態２６
２を含む。この状態は、モデムの電源が投入され（すなわちＶ_ＣＣを受け取り）
、かつ作動停止＝１であるときに、開始される。この状態で、モデムは非常に低
い電流を消費する。作動停止＝０をセットすると、モデムは発振器起動状態２６
４に入る。どの状態からでも再び作動停止＝１をセットすると、モデムは起動状
態に戻る。

【０１１３】 発振器起動状態はウェイクアップ状態であり、発振器が安定するまで１０マイ
クロ秒が与えられる。次の状態は、Ｔｘ／Ｒｘ入力制御線の状態によって異なる
。Ｔｘ／Ｒｘ入力制御線が高位になると、データＩ／Ｏ入力モード状態２６８に
入る。送信モード（Ｔｘ／Ｒｘ＝１）では、ＳＷ＿ＣＯＮＴ、ＰＵＬＳＥ＿ＯＵ
Ｔ、Ｔｘ＿ＰＷＲ、およびＲｘ＿ＰＷＲが全て零に設定される。データ入入力線
が低位から高位（データ入＝１）に遷移すると、Ｔｘ状態機械２７２が始動する
。

【０１１４】 送信および受信モード状態２６６、２６８間の遷移は、Ｔｘ／Ｒｘ線の状態に
よって制御される。送信および受信モード状態から始動状態への遷移は、作動停
止線によって制御される。

【０１１５】 一般状態機械の遷移状態機械部分の作動をより詳細に実証する状態図を図１７
に示す。Ｔｘ状態機械２７２の作動は、始動状態２８０から始まる。この状態か
ら２つの作動経路が平行して実行される。一方の経路は問合せパルスを発生し、
他方は送信機ＲＦフロントエンド回路を使用可能にする。

【０１１６】 問合せパルスは最初に、パルス使用可能状態２８２を入力することによって発
生し、そこでＳＷ＿ＣＯＮＴ信号が高位にセットされ、こうしてパルス成形回路
１５０および出力増幅器１５４（図３）が使用可能になる。時間遅延状態２８４
では、安定化が達成されるまで５０ないし１５０ｎｓの時間遅延が行われる。パ
ルス発生状態２８６では、ＰＵＬＳＥ＿ＯＵＴ信号が高位にセットされ、問合せ
パルスが使用可能になる。問合せパルスは、時間遅延状態２８８の間に、ＲＦ信
号の５６周期（すなわち約１１５ｎｓ）だけ使用可能になる。時間遅延後、信号
はオフになり、パルス使用不能状態２９０になる。特に、ＰＵＬＳＥ＿ＯＵＴ信
号は使用不能になり（すなわち低位にセットされ）、ＳＷ＿ＣＯＮＴは低位にセ
ットされる。

【０１１７】 問合せパルスの発生は再トリガ不能であり、データ入線の低位から高位への遷
移が行われた場合、それが無視されることを意味する。

【０１１８】 増幅器は最初に、送信ＲＦフロントエンド回路の増幅器に電源電圧が印加され
る前に、すなわちＴｘ＿ＰＷＲが高位にセットされる前に、時間遅延状態２９２
を入力することによって使用可能になる。遅延の持続時間は、ＳＡＷデバイスの
遅延から電力増幅器のターンオン時間を引き、かつ問合せパルスの持続時間を引
いたものに近似する。次の状態２９４で増幅器は、時間遅延状態２９６によって
課せられる約８００ｎｓ（すなわちＲＦ信号の３９０周期）の時間中オンになる
。次の状態２９８で、増幅器は作動を停止する。すなわちＴｘ＿ＰＷＲが低位に
セットされる。

【０１１９】 送信ＲＦフロントエンド回路に電源電圧を印加する回路機構は再トリガ可能で
あり、これはデータ入線の低位から高位への遷移が発生した場合に、３９０周期
の時間遅延が始動することを意味する。

【０１２０】 図１６を参照しながら説明する。Ｔｘ／Ｒｘ入力制御線が低位になると、デー
タＩ／Ｏ出力モード状態２６６に入る。受信モード（Ｔｘ／Ｒｘ＝０）では、Ｓ
Ｗ＿ＣＯＮＴ、ＰＵＬＳＥ＿ＯＵＴおよびＴｘ＿ＰＷＲは全て零にセットされる
。Ｒｘ＿ＰＷＲは１にセットされる。決定回路内の比較器の出力が高位になると
（ＲＸ＿ＯＵＴ＝１）、Ｒｘ状態機械２７０が始動される。

【０１２１】 一般状態機械の受信状態機械部分の動作をより詳細に実証する状態図を図１８
に示す。比較器の出力が低位から高位に遷移すると、データ出線がセットされる
（状態３００）。約１００ｎｓの時間遅延後に（状態３０２）、データ出線は低
位になり（状態３０４）、制御が状態２６６に戻る。

【０１２２】 ＲＦモデムの第２実施形態 ＲＦモデムの第２実施形態では、アップコンバータ／ダウンコンバータが拡散
パルスをより高い周波数へ／から変換するように機能する。信号発生器１４、送
信ＲＦフロントエンド２６、および受信ＲＦフロントエンド回路３２を除いて、
モデムの回路機構の大部分は変わらない。必要な変更は、アップ／ダウンコンバ
ージョンを実行するために必要な発振器信号発生およびミキサ回路機構を含む。

【０１２３】 第２実施形態のモデムでは、信号発生器１４は、モデムによって使用される中
間周波数（ＩＦ）および局部発振器（ＬＯ）信号を発生するように機能する。こ
こに示すＲＦモデム例では、ＩＦおよびＬＯは２．４ＧＨｚのＩＳＭバンドの送
信パルスを発生するように選択され、ＩＦは４８８ＭＨｚに等しく、ＬＯは１９
５２ＭＨｚに等しい。結果的に所望のＲＦを得る和周波数は２．４ＧＨｚに等し
い。

【０１２４】 送信方向には、パルス発生器の出力は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチ２４を介して送信
ＲＦフロントエンド２６に入力される。送信ＲＦフロントエンドはパルスを増幅
し、所望の周波数帯域（例えば２．４ＧＨｚ）へのアップコンバージョンを行な
う。結果として得られる信号は増幅され、アンテナインタフェース２８を介して
アンテナ３０に出力される。

【０１２５】 受信方向には、アンテナ３０からの信号は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチ２４を介して
ＳＡＷ相関器２０に入力される前に、混合されてＩＦへのダウンコンバージョン
が行われる。結果的に得られる逆拡散信号は、受信データを復元するように機能
する受信機回路機構３６に入力される。

【０１２６】 第２実施形態のＲＦモデムの信号発生器回路を実証するブロック図を図１９に
示す。信号発生器は、（１）コントローラの状態機械に基本クロックを提供する
ため、（２）ＳＡＷ相関器への問合せパルスの発生源として、および（３）送信
および受信フロントエンドアップ／ダウンコンバージョン回路機構のための供給
源として機能する。周波数源３１０は、発振器回路３１２に連結される。周波数
源は、水晶結晶板、セラミック共振器、ＳＡＷ共振器等のような任意の適切なデ
バイスを含むことができる。ＳＡＷ共振器はＳＡＷ相関器と同一基板上で使用さ
れ、実現される。

【０１２７】 発振器の出力はＩＦ発振器信号を含み、これに４を乗算して、所望のアップコ
ンバージョンＬＯ周波数（例えば１９５２ＭＨｚ）が生成される。高速ウェイク
アップ時間が望まれる場合、ＰＬＬ回路を使用して周波数逓倍を実行するだけで
は充分でないかもしれない。この場合、カッドセルフミキシングに基づく部品（
quad self-mixing based component）３１４、３１６を利用することが好ましい
。加えて、回路は、ＬＯ周波数（例えば１９５２ＭＨｚ）以外の調波を充分に抑
制することが好ましい。

【０１２８】 第２実施形態のＲＦモデムの送信ＲＦフロントエンド回路を実証するブロック
図を図２０に示す。送信ＲＦフロントエンド回路２６は、最終段階の増幅および
アンテナへの供給の前に、アップコンバージョンを提供する。該回路は、非差動
入力を有するＩＦ増幅器３２０、混合器３２２、および差動出力を有するＲＦ電
力増幅器３２４を含む。増幅器へのＶ_ＣＣの供給は、コントローラからのＴｘ＿
ＰＷＲ信号に従って、スイッチ３２８、３２６を介して制御される。加えて、増
幅器の利得は、同じくコントローラからのＴｘ＿ＧＡＩＮ＿ＣＴＲＬ信号によっ
て設定される。

【０１２９】 ＩＦ増幅器への入力は、ＩＦ周波数（例えば４８８ＭＨｚ）で相関器から出力
される拡散パルス（すなわち１３ビットＢＰＳＫシーケンス）である。混合器３
２２は、１９５２ＭＨｚのＬＯ信号を利用して、信号を２．４４ＧＨｚなど所望
の周波数帯域へのアップコンバージョンを実行する。少なくとも３０ｄＢの除去
を有する画像除去混合器（image rejection mixer）を使用することが好ましい
。送信ＲＦフロントエンド回路の信号は、図１３に示すような波形を有する。

【０１３０】 ＲＦモデムの受信ＲＦフロントエンド回路をより詳細に実証するブロック図を
図２１に示す。受信経路では、アンテナ３０から受信した信号が、アンテナイン
タフェース２８を介して受信ＲＦフロントエンド回路３２に入力される。受信回
路は単段ダウンコンバージョンを含む。アンテナからのＲＦは、第１低雑音増幅
器（ＬＮＡ１）３３０に入力される。出力は、混合器３３２を介して１９５２Ｍ
ＨｚのＬＯ信号と混合されて、ＩＦ信号を発生する。次いでＩＦ信号は、ＳＡＷ
相関器に出力される前に、第２ＬＮＡ３３４（ＬＮＡ２）によって増幅される。
ＬＮＡへのＶ_ＣＣの供給は、コントローラからのＲｘ＿ＰＷＲ信号を介して、ス
イッチ３３８、３３６によって制御される。

【０１３１】 発明の適用 前述の通り、ＲＦモデムは一般的に、任意の数の変調の種類および通信方式の
ための物理層の基礎として構成される。特にＲＦモデムは、どのような種類のデ
ジタルパルス変調でも実行するために適用される。今から３つのデジタルパルス
変調の例を提示する。３つの変調の種類は、ＯＯＫ、ＰＷＭ、およびＰＰＭ変調
を含む。以下の適用例は全て、ここで記載する３つのＲＦ実施形態のどれを使用
しても構成することができる。

【０１３２】 ＯＯＫ変調 本発明のＲＦモデムを用いて構成されたＯＯＫ通信システムを実証するブロッ
ク図を図２２に示す。該システムは、ＲＦを用いて半二重で通信するように採用
された、ＯＯＫトランシーバ＃１および＃２とラベル付けされた２つのＯＯＫト
ランシーバ３４０を含む。ＯＯＫトランシーバ＃１はワンショット３４４、ＲＦ
モデム３４６、ラベル付けされたＲＦモデム＃１、およびアンテナ３４８を含む
。ＯＯＫトランシーバ＃２は同様に構成され、ホスト＃２、ワンショットデバイ
ス、ＲＦモデム＃２、およびアンテナを含む。ホスト＃１とラベル付けされた第
１ホスト３４２は、ＯＯＫトランシーバ＃１へデータを送信し、かつそこからデ
ータを受信するために連結される。第２ホスト＃２は、ＯＯＫトランシーバ＃２
へデータを送信し、かつそこからデータを受信するように採用される。両ホスト
とも、モデムへのＴｘ／Ｒｘ制御線を駆動するように採用される。

【０１３３】 作動中、ホストはＲＦモデム＃１にデータを出力することによって、データを
送信する。データは、例えば、「１」を表わすパルスおよび「０」を表わすパル
スの不在を含む。ＲＦモデムは本発明に従って構成され、およそ５０ｎｓのパル
スを受信するように採用される。ホストがそのような短い幅のパルスを発生する
ことができない場合、ワンショットデバイス３４４を使用することができる。パ
ルスは次いで、ＳＡＷ相関器を介して、上述した拡散シーケンスに拡散され、ア
ンテナ３４８を介して送信される。

【０１３４】 信号はＯＯＫトランシーバ＃２のアンテナによって受信され、ＲＦモデム＃２
に入力される。ＲＦモデムは信号を逆拡散し、５０ｎｓのパルスをさらなる処理
のためにホスト＃２に出力するように機能する。ホスト＃２が５０ｎｓのパルス
を入力するのに充分なほど高速でない場合、ＲＦモデムとホストとの間に第２ワ
ンショットまたはラッチ（図示せず）を使用することができる。

【０１３５】 ＰＷＭ変調 本発明のＲＦモデムを用いて構成されたＰＷＭ通信システムを実証するブロッ
ク図を図２３に示す。該システムは、ＲＦを用いて半二重で通信するように採用
された、ＰＷＭトランシーバ＃１および＃２とラベル付けされた、２つのＰＷＭ
トランシーバ３５０を含む。ＰＷＭトランシーバ＃１は、サンプルホールド（Ｓ
／Ｈ）回路３５４、３６４、のこぎり波（ランプ）信号発生器３６６、比較器３
５６、積分器３６２、ＲＦモデム３５８、ラベル付けされたＲＦモデム＃１、お
よびアンテナ３６０を含む。ＰＷＭトランシーバ＃２は同様に構成され、Ｓ／Ｈ
回路、ランプ関数発生器、比較器、ＲＦモデム＃２、積分器、およびアンテナを
含む。ホスト＃１とラベル付けされた第１ホスト３５２は、ＰＷＭトランシーバ
＃１へデータを送信し、かつそこからデータを受信するために連結される。第２
ホスト＃２は、ＰＷＭトランシーバ＃２へデータを送信し、かつそこからデータ
を受信するように採用される。両ホストとも、モデムへのＴｘ／Ｒｘ制御線を駆
動するように採用される。

【０１３６】 図２３および２４を参照して説明すると、作動中、ホストはＳ／Ｈ回路３５４
にアナログ入信号を出力することによって、データを送信する。データはデジタ
ルまたはアナログのどちらでもよく、ホスト以外の手段によって提供することも
できることに留意されたい。ここで提示する例では、トランシーバはアナログ信
号を送受信するように採用されているが、当業者はデジタル信号を送受信するよ
うに採用させることができる。アナログ信号Ｖ_ＩＮ３７０はＳ／Ｈ回路によって
標本化され、比較器３５６の非反転入力に入力される。のこぎり波またはランプ
関数発生器の出力３７２は、比較器の反転入力に入力される。ランプ関数信号の
期間は、バーカーコードの限界に関連付けられる問題を回避するために、１５０
ｎｓ以下の幅であることが好ましい。比較器の出力３７４はランプの振幅が入力
信号を超えるまで高位であり、入力信号を超える時点で出力は低位になる。

【０１３７】 データ入パルスはＲＦモデムに入力され、アンテナ３６０を介してＰＷＭトラ
ンシーバ＃２に送信される。送信拡散波形のパルス幅は、入力信号のパルス幅に
従って変化する。例えば２０ｎｓ幅の入力パルスは、ピークパルス幅が約２０ｎ
ｓの受信信号を生じる。１００ｎｓ幅の入力パルスは、ピークパルス幅が約１０
０ｎｓの受信信号を生じる。しかし、バーカーコード拡散シーケンスの幅の拡張
は制限される。パルス幅の増加は、約２チップの持続時間に制限される（２０Ｍ
ｃｐｓのチップレートを想定すると、これは１５０ｎｓに相当する）。

【０１３８】 信号は、ＯＯＫトランシーバ＃２のアンテナによって受信され、ＲＦモデム＃
２に入力される。ＲＦモデムは、信号を逆拡散し、かつ入力信号のパルス幅に従
う幅のパルスを出力するように機能する。ＲＦモデムの出力は、受信信号を積分
するように機能する積分器３６２に入力される。積分器の出力信号Ｖ_ＯＵＴ３７
６は、Ｓ／Ｈ３６４によって標本化される。Ｓ／Ｈ回路の出力はアナログ出信号
を形成し、次いでこれはさらなる処理のためにホストまたは他の手段に入力され
る。

【０１３９】 ランプ関数発生器とＳ／Ｈ回路３５４、３６４に提供されるクロックを同期さ
せて、ランプ関数の低位から高位への遷移がデータすなわち送信されるアナログ
入信号のシンボル期間と一致するように注意することが重要である。

【０１４０】 ＰＰＭ変調 本発明のＲＦモデムを用いて構成されたＰＰＭ通信システムを実証するブロッ
ク図を図２５に示す。該システムは、ＲＦを用いて半二重で通信するように採用
された、ＰＰＭトランシーバ＃１および＃２とラベル付けされた、２つのＰＰＭ
トランシーバ３８０を含む。ＰＰＭトランシーバ＃１は、サンプルホールド（Ｓ
／Ｈ）回路３８４、３９６、のこぎり波（ランプ）信号発生器３９８、３９２、
比較器３８６、３９４、ワンショット３８８、ＲＦモデム３９０、ラベル付けさ
れたＲＦモデム＃１、およびアンテナ３９９を含む。ＰＰＭトランシーバ＃２は
同様に構成され、Ｓ／Ｈ回路、比較器、ランプ関数発生器、ワンショット、ＲＦ
モデム＃２、およびアンテナを含む。ホスト＃１とラベル付けされた第１ホスト
３８２は、ＰＰＭトランシーバ＃１へデータを送信し、かつそこからデータを受
信するために連結される。第２ホスト＃２は、ＰＰＭトランシーバ＃２へデータ
を送信し、かつそこからデータを受信するように採用される。両ホストとも、モ
デムへのＴｘ／Ｒｘ制御線を駆動するように採用される。

【０１４１】 図２５および２６を参照して説明すると、作動中、ホストはＳ／Ｈ回路３８４
にアナログ入信号を出力することによって、データを送信する。データはデジタ
ルまたはアナログのどちらでもよく、ホスト以外の手段によって提供することも
できることに留意されたい。ここで提示する例では、トランシーバはアナログ信
号を送受信するように採用されているが、当業者はデジタル信号を送受信するよ
うに採用させることができる。アナログ信号Ｖ_ＩＮ４００はＳ／Ｈ回路によって
標本化され、比較器３８６の非反転入力に入力される。のこぎり波またはランプ
関数発生器の出力４０２は、比較器の反転入力に入力される。比較器の出力はラ
ンプの振幅が入力信号を超えるまで高位であり、入力信号を超える時点で出力は
低位になる。比較器の出力は、比較器の出力の立下り縁によってトリガされるワ
ンショットデバイス３８８に入力される。ワンショットは、幅が均等な、例えば
５０ｎｓのパルス４０４を発生し、これは次に、アンテナ１８０を介してＰＰＭ
トランシーバ＃２へ伝送するためにＲＦモデムに入力される。

【０１４２】 送信される拡散波形のパルス位置は、ＤＡＴＡ ＩＮ信号の時間位置によって
変化する。信号はＯＯＫトランシーバ＃２のアンテナによって受信され、ＲＦモ
デム＃２に入力される。ＲＦモデムは、信号を逆拡散し、かつ位置が入力信号の
パルス位置によって変化するパルスを出力するように機能する。ＲＦモデムの出
力は比較器３９４に入力される。第２入力はランプ関数発生器３９２の出力に入
力される。

【０１４３】 動作中、ランプ信号の出力は、パルスが到着するまでＳ／Ｈ回路３９６によっ
て標本化され、ＲＦモデムによってデータ出信号として出力される。比較器の出
力はＳ／Ｈ回路へのクロック信号を形成する。Ｓ／Ｈ３９６への入力は、ＲＦモ
デムの出力がランプ信号を超えるまで増加する。これは、送信機からのパルスの
受信と一致する時点でＲＦモデムがパルスを出力することに対応する。この時点
で、Ｓ／Ｈにクロック信号が送られ、Ｓ／Ｈから出力される信号Ｖ_ＯＵＴ４０６
がその入力に等しくセットされる。Ｓ／Ｈ回路の出力はアナログ出信号を形成し
、次いでこれはさらなる処理のためにホストまたは他の手段に入力される。

【０１４４】 ランプ関数発生器３９２とＳ／Ｈ回路３８４に提供されるクロックを同期させ
て、ランプ関数の低位から高位への遷移がデータすなわち送信されるアナログ入
信号のシンボル期間と一致するように注意することが重要である。データを受信
することができるように、ランプ信号を受信信号と同期させるための同期方式は
、技術上知られている。

【０１４５】 ＰＰＭ通信システムでは、重要な性能標識は、下の式３で与えられるシンボル
期間対パルス幅の比βである。 β＝Ｔ／τ （３） 信号対雑音比（ＳＮＲ）は、下の式４によって与えられる。

【数４】 ここでＥ_ｂは１ビット当たりのエネルギであり、Ｎ_ｏは雑音レベルである。リン
クバジェットが１ビット当たり一定のエネルギＥ_ｂを持つと想定すると、したが
って性能はβの値によって決定される。パルス幅が狭くなるとＳＮＲは増加し、
パルス幅が広くなるとＳＮＲは低減する。例えば、送信で使用するパルス幅τが
約５０ｎｓである場合、シンボル期間Ｔは１０００ｎｓとなり、その結果、βは
２０となり、Ｅ_ｂは−７０ｄＢｍに等しく、Ｎ_ｏは−１１４＋１０^＊log（２０
）＝１００ｄＢｍとなる、リンクのＳＮＲは約５２ｄＢである。

【０１４６】 複数の相関器を使用する第３実施形態のＲＦモデム より高い通信ビットレートを達成するために、上述した第１および第２モデム
実施形態に、追加の相関器および関連回路機構を追加することができる。一般的
に、任意の数の相関器を追加することができ、ｆ_ｉ（ｔ）によって表わされる各
相関器の相関器機能またはコードは、他の全ての相関器の関数と直交する。各相
関器の関数（すなわちコード）が相互に直交する場合、各相関器は他とは独立に
送受信する。しかし、次の基準を満たすだけの充分な数の関数がなければならな
い。 〈ｆ_ｉ（ｔ），ｆ_ｊ（ｔ）〉＝ 0 for all i ≠ｊ （５） 言い換えると、全てのコードの他の各々のコードとの相互相関は非常に低く、例
えばほぼ０でなければならない。一例として、当業者は、相互に実質的に直交し
、相互相関が零に近い複数の線形ＦＭコードを容易に生成することができるであ
ろう。

【０１４７】 本発明の原理の理解を助けるために、Ｎ個の相関器を含むモデム例を提示する
。上述の基準が満たされる限り、モデムは任意の数Ｎ個の相関器を使用して構成
することができる。複数の送信器を使用する結果、実効通信ビットレートが増加
する。一例として１．５Ｍｂｐｓのビットレートを持つ図１のＲＦモデムを考慮
すると、Ｎ個の相関器を使用する結果、総ビットレートはＮ×１．５Ｍｂｐｓと
なる。

【０１４８】 本発明に従って構成される、複数の相関器を有する第３実施形態のＲＦモデム
を図示するブロック図を図２７に示す。一般的に４１０で参照されるモデムは、
今や「Ｎ」個のＳＡＷ相関器があることを除いては、上述した第１または第２実
施形態と同様に構成される。モデム４１０は、図６のＳＡＷ共振器など、任意の
適切な周波数源を利用する単一信号発生器４１２を含む。信号発生器４１２のＩ
Ｆ信号出力は、送信／受信回路＃１〜＃Ｎとラベル付けされた複数の送信／受信
回路４１６に供給される。

【０１４９】 各送信／受信回路は、コントローラ４１４からデータ入線を受信し、そこにＲ
ｘ出信号を出力する。ホスト４３０は、送信されるデータをコントローラおよび
データ入＃１〜データ入＃Ｎとラベル付けされた別個のデータ入信号線上の各送
信／受信回路に提供する。同様に、各送信／受信回路のコントローラからの出力
データは、データ出＃１〜データ出＃Ｎとラベル付けされた別個のデータ出信号
線を介してホストに入力される。ホストはまた、モデムによって要求されるタイ
ミングおよび制御信号を発生するように機能するコントローラにＴｘ／Ｒｘ信号
をも提供する。

【０１５０】 各送信／受信回路からの信号線は、ＲＦ電力スプリッタ／コンバイナ４１８に
接続される。該デバイスは、送信方向にはコンバイナとして、受信方向にはスプ
リッタとして機能する。電力スプリッタ／コンバイナは、信号を送信経路および
受信経路に分割するように機能するＴｘ／Ｒｘスイッチ４２０に連結される。送
信中、該スイッチは送信／受信回路からの信号を送信ＲＦフロントエンド回路４
２２に入力するように構成される。受信中、該スイッチは受信ＲＦフロントエン
ド回路４２４の出力を送信／受信回路に向けるように構成される。送信フロント
エンド回路４２２からのＲＦ出信号および受信フロントエンド回路４２４へのＲ
Ｆ入信号は、アンテナインタフェース４２６を介してアンテナ４２８に連結され
る。

【０１５１】 図２７のＲＦモデムの送信／受信回路をより詳細に図示するブロック図を図２
８に示す。送信経路は、信号発生器からＩＦ発振器信号を受信し、かつコントロ
ーラ、整合ネットワーク４４２、ＳＡＷ相関器４４４、および整合ネットワーク
４４６からデータ入信号を受信するように採用されたパルス発生器４４０を含む
。整合ネットワーク４４６の出力は電力スプリッタ／コンバイナ４１８（図２７
）に入力される。

【０１５２】 受信経路は、整合ネットワーク４４６、ＳＡＷ相関器４４４、整合ネットワー
ク４４８、および受信回路４５０を含む。受信回路４５０の出力は、その後コン
トローラ４１４に入力されるＲｘ出信号を形成する。

【０１５３】 送信／受信回路４１６を含むモデム４１０の部品は、上述した第１および第２
実施形態のモデムの類似部品と同様に機能することに留意されたい。送信中、コ
ントローラ４１４は送信するデータを、それぞれのデータ入信号線を介して各送
信／受信回路４１６に提供する。各回路は、一意の関数（またはコード）が取り
込まれた相関器を組み込み、こうして発生する信号間の干渉を防止する。その結
果得られるＮの倍数個の信号は、ＲＦ電力コンバイナ／スプリッタ４１８によっ
て結合される。結合された信号は次いで、送信ＲＦフロントエンド回路によって
処理され、アンテナ４２８を介して送信される。

【０１５４】 任意選択的に、結合された信号は、増幅してアンテナに入力する前に、送信Ｒ
Ｆフロントエンド回路２６（図２０）のそれと同様の混合回路を用いてアップコ
ンバージョンすることができる。

【０１５５】 受信経路では、受信した信号はアンテナからアンテナインタフェース４２６を
介して受信ＲＦフロントエンド回路４２４に供給される。受信方向でも同様に、
アンテナから受信した信号は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチ４２０に入力される前に、受
信ＲＦフロントエンド回路３２（図２１）のそれと同様の回路を使用して、任意
選択的にＩＦ周波数にダウンコンバージョンすることができる。次いで、信号は
ＲＦ電力スプリッタ／コンバイナ４１８によってＮ個の信号に分割される。受信
した信号は、その中に取り込まれた関数に従ってパルスを出力するように機能す
る各送信／受信回路内の相関器に入力される。パルスは、各受信回路内の個別の
ピーク検出器に入力されて、「Ｎ」個のＲｘ出信号を発生する。結果的に得られ
た「Ｎ」個のＲｘ出信号は、ホストに送信されるデータ出信号を発生するコント
ローラに入力される。

【０１５６】 添付の請求の範囲は、本発明の精神および範囲内に該当する発明の全ての特徴
および利点を含むつもりである。多くの変形および変化を当業者は容易に思いつ
くであろうから、本発明はここに記載した限定数の実施形態に限定されないつも
りである。したがって、全ての適切な変形、変化、および均等物は本発明の精神
および範囲内に該当すると分類できることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従って構成されたＲＦモデムの第１実施形態を示すブロック図である
。

【図２】 ＲＦモデムの信号発生器回路をより詳細に示すブロック図である。

【図３】 ＲＦモデムのパルス発生器回路をより詳細に示すブロック図である。

【図４】 パルス発生器回路の信号の波形トレースを示す図である。

【図５】 本発明のＲＭモデムの共振器、発振器、およびＲＦスイッチ部分の実施形態例
を示す略ブロック図である。

【図６】 ＳＡＷ共振器およびＳＡＷ相関器を含む表面弾性波デバイスを示すパターン図
である。

【図７】 ＳＡＷ共振器デバイスの出力インパルス応答を示すグラフである。

【図８】 ＲＦモデムで使用されるＳＡＷデバイスの周波数応答の大きさを示すグラフで
ある。

【図９】 ＳＡＷ相関器デバイスの自己相関を示すグラフである。

【図１０】 線形ＦＭ ＳＡＷ相関器デバイスの自己相関を示すグラフである。

【図１１】 問合せパルスに応答するＳＡＷ共振器デバイスの出力を示すグラフである。

【図１２】 ＲＦモデムの送信ＲＦフロントエンド回路をより詳細に示すブロック図である
。

【図１３】 送信ＲＦフロントエンド回路の信号の波形トレースを示す図である。

【図１４】 ＲＦモデムの受信ＲＦフロントエンド回路をより詳細に示すブロック図である
。

【図１５】 ピーク検出器および決定回路を含めてＲＦモデムの受信機回路をより詳細に示
すブロック図である。

【図１６】 本発明のＲＦモデムの一般状態機械の作動を示す状態図である。

【図１７】 一般状態機械の送信状態機械部分の作動をより詳細に示す状態図である。

【図１８】 一般状態機械の受信状態機械部分の作動をより詳細に示す状態図である。

【図１９】 ＲＦモデムの第２実施形態の信号発生器回路をより詳細に示すブロック図であ
る。

【図２０】 ＲＦモデムの第２実施形態の送信ＲＦフロントエンド回路を示すブロック図で
ある。

【図２１】 ＲＦモデムの第２実施形態の受信ＲＦフロントエンド回路を示すブロック図で
ある。

【図２２】 本発明のＲＦモデムを使用して構成されたＯＯＫ通信システムを示すブロック
図である。

【図２３】 本発明のＲＦモデムを使用して構成されたＰＷＭ通信システムを示すブロック
図である。

【図２４】 ＰＷＭトランシーバの幾つかの信号波形を示す図である。

【図２５】 本発明のＲＦモデムを使用して構成されたＰＰＭ通信システムを示すブロック
図である。

【図２６】 ＰＰＭトランシーバの幾つかの信号波形を示す図である。

【図２７】 ２つ以上の相関器を有する本発明のＲＦモデムの第４実施形態を示すブロック
図である。

【図２８】 図２７のＲＦモデムの送信受信回路をより詳細に示すブロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】 ットレートを増大させる。

Claims (59)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号からパルスを発
   生するように採用されたパルス発生器であって、前記パルスの外形を成形するよ
   うに採用された第１パルス成形回路を含むパルス発生器と、 前記成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により拡散して拡散パルス
   を発生するように採用されたパルス拡散器と、 前記拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合してＲＦ
   周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生するためのアップコンバータを含む送信
   機回路と、 受信信号に前記ＬＯ信号を混合して前記ＩＦ周波数の受信拡散パルスを発生す
   るためのダウンコンバータを含む受信機回路と、 前記受信拡散パルスを前記コードシーケンスに従って逆拡散して相関器信号を
   発生するように採用された相関器と、 前記相関器信号に応答して出力信号を発生するように採用された検出器と を備える直接シーケンススペクトル拡散高周波（ＲＦ）モデム。
2. 【請求項２】 前記ＩＦ発振器信号および前記ＬＯ信号が、信号周波数源を
   利用するように採用された発振器回路によって生成される、請求項１に記載のモ
   デム。
3. 【請求項３】 前記発振器回路が、 前記周波数源と、 前記周波数源に接続された第１周波数二倍器と、 前記第１周波数二倍器の出力に接続された第２周波数二倍器と を含む、請求項２に記載のモデム。
4. 【請求項４】 前記周波数源が表面弾性波（ＳＡＷ）共振器を含む、請求項
   ２に記載のモデム。
5. 【請求項５】 前記周波数源が４８８ＭＨｚに同調された表面弾性波（ＳＡ
   Ｗ）共振器を含む、請求項２に記載のモデム。
6. 【請求項６】 単一表面弾性波（ＳＡＷ）共振器が前記ＩＦ発振器信号およ
   び前記ＬＯ発振器信号を発生するように採用され、 前記パルス拡散器および前記相関器が、送信および受信のために半二重で使用
   されるように採用された同一表面弾性波（ＳＡＷ）相関器を共用し、 前記ＳＡＷ共振器および前記ＳＡＷ相関器が同一モノリシック基板上に構成さ
   れた、 請求項１に記載のモデム。
7. 【請求項７】 前記ＩＦ周波数が４８８ＭＨｚである、請求項１に記載のモ
   デム。
8. 【請求項８】 前記ＬＯ周波数が１９５２ＭＨである、請求項１に記載のモ
   デム。
9. 【請求項９】 前記ＲＦ周波数が２．４ＧＨｚ産業・科学・医療（ＩＳＭ）
   バンドの周波数内となるように採用される、請求項１に記載のモデム。
10. 【請求項１０】 前記パルス発生器が、送信される入力データに従って前記
    ＩＦ発振器信号をゲートするためのゲーティング機構を含む、請求項１に記載の
    モデム。
11. 【請求項１１】 前記パルス発生器の出力および前記パルス拡散器の出力を
    相互に逆関係にゲートするように採用されたスイッチング機構をさらに含み、そ
    れによって前記パルス発生器が使用許可されるときは前記パルス拡散器の出力が
    許可されず、前記パルス発生器が使用許可されないときは前記パルス拡散器の出
    力が許可される、請求項１に記載のモデム。
12. 【請求項１２】 前記パルス拡散器が、前記拡散パルスの遷移を平滑化する
    ように作動する第２パルス成形手段を含む、請求項１に記載のモデム。
13. 【請求項１３】 前記第１パルス成形回路が、前記パルスの振幅が低値から
    高値に線形的に傾斜する第１部分および前記パルスの振幅が高値から低値に線形
    的に傾斜する第２部分を含む前記パルス形状を生成するように採用された、請求
    項１に記載のモデム。
14. 【請求項１４】 前記パルス拡散器が表面弾性波（ＳＡＷ）整合フィルタを
    含む、請求項１に記載のモデム。
15. 【請求項１５】 前記拡散コードシーケンスがバーカーコードシリーズシー
    ケンスである、請求項１に記載のモデム。
16. 【請求項１６】 前記拡散コードシーケンスが１３チップバーカーシーケン
    ス｛１，１，１，１，１，−１，−１，１，１，−１，１，−１，１｝を含む、
    請求項１に記載のモデム。
17. 【請求項１７】 前記送信機回路が、 前記拡散パルスを増幅するためのＩＦ増幅器と、 前記拡散パルスにＬＯ信号を混合するための前記アップコンバータと、 前記スペクトル拡散伝送信号を増幅するためのＲＦ電力増幅器と、 前記出力ＲＦ電力増幅器の出力に連結されたアンテナと を含む、請求項１に記載のモデム。
18. 【請求項１８】 前記受信機回路が、 ＲＦ信号を受信するように採用されたアンテナと、 前記アンテナに連結された第１低雑音増幅器（ＬＮＡ）と、 前記受信信号に前記ＬＯ発振器信号を混合するための前記ダウンコンバータと
    、 前記ダウンコンバータの出力を増幅するための第２低雑音増幅器と を含む、請求項１に記載のモデム。
19. 【請求項１９】 前記相関器手段が表面弾性波（ＳＡＷ）整合フィルタ／相
    関器を含む、請求項１に記載のモデム。
20. 【請求項２０】 前記ＳＡＷ整合フィルタ／相関器がバーカーコードシリー
    ズシーケンスを組み込んだ、請求項１９に記載のモデム。
21. 【請求項２１】 前記バーカーコードシリーズシーケンスが１３チップバー
    カーシーケンス｛１，１，１，１，１，−１，−１，１，１，−１，１，−１，
    １｝を含む、請求項２０に記載のモデム。
22. 【請求項２２】 前記拡散手段および前記相関器手段が、送信および受信の
    ために半二重で使用するように採用された表面弾性波（ＳＡＷ）相関器を共用す
    る、請求項１に記載のモデム。
23. 【請求項２３】 前記検出器が、 前記相関器信号に従ってゆっくりと変化する基準信号を発生するように採用さ
    れた低速ピーク検出器と、 前記相関器信号のエンべロープを追跡し、かつそこから検出信号を発生するよ
    うに採用された高速ピーク検出器と、 前記検出信号を前記基準信号に照らして比較することによって前記出力信号を
    発生するように採用された決定回路と を含む、請求項１に記載のモデム。
24. 【請求項２４】 直接シーケンススペクトル拡散信号を変調および復調する
    方法であって、 中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号からパルスを発生するステップで
    あって、そこでパルスの形状が成形されるステップと、 前記成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により拡散し、そこから拡
    散パルスを発生するステップと、 前記拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合し、そこ
    からＲＦ周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生するステップと、 受信信号に前記ＬＯ発振器信号を混合し、そこから前記ＩＦ周波数の受信拡散
    パルスを発生するステップと、 前記コードシーケンスに従って前記スペクトル拡散伝送信号を逆拡散し、そこ
    から相関器信号を発生するステップと、 前記相関器信号に応答して出力信号を検出するステップと を含む方法。
25. 【請求項２５】 前記ＩＦ発振器信号および前記ＬＯ信号が単一周波数源を
    利用して発生する、請求項２４に記載の方法。
26. 【請求項２６】 前記ＩＦ周波数が４８８ＭＨｚである、請求項２４に記載
    の方法。
27. 【請求項２７】 前記ＬＯ周波数が１９５２ＭＨｚである、請求項２４に記
    載の方法。
28. 【請求項２８】 前記ＲＦ周波数が２．４ＧＨｚ産業・科学・医療（ＩＳＭ
    ）バンドの周波数となるように採用される、請求項２４に記載の方法。
29. 【請求項２９】 パルスを発生する前記ステップが、送信される入力データ
    に従って前記ＩＦ発振器信号をゲートすることを含む、請求項２４に記載の方法
    。
30. 【請求項３０】 前記パルス発生器の出力および前記パルス拡散器の出力を
    相互に逆関係にゲートし、それにより前記パルスが発生するときに、前記拡散パ
    ルスが発生せず、前記パルスが発生しないときに、前記拡散パルスが発生するよ
    うにしたステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
31. 【請求項３１】 前記拡散ステップが、前記拡散パルスの遷移を平滑化し、
    それにより前記拡散パルスの周波数内容を低減するステップを含む、請求項２４
    に記載の方法。
32. 【請求項３２】 前記パルスを成形する前記ステップが、第１部分の前記パ
    ルスの振幅が低値から高値へ線形的に傾斜し、第２部分のパルス振幅が高値から
    低値に線形的に傾斜するように前記パルスを成形することを含む、請求項２４に
    記載の方法。
33. 【請求項３３】 前記拡散コードシーケンスがバーカーコードシリーズシー
    ケンスを含む、請求項２４に記載の方法。
34. 【請求項３４】 前記拡散コードシーケンスが１３チップバーカーシーケン
    ス｛１，１，１，１，１，−１，−１，１，１，−１，１，−１，１｝を含む、
    請求項２４に記載の方法。
35. 【請求項３５】 前記拡散および逆拡散ステップが、送信および受信のため
    に半二重で使用するように採用された同一表面弾性波（ＳＡＷ）相関器を共用す
    る、請求項２４に記載の方法。
36. 【請求項３６】 出力信号を検出する前記ステップが、 前記相関器信号に従ってゆっくり変化する基準信号を発生するステップと、 前記相関器信号のエンベロープを追跡し、そこから検出信号を発生するステッ
    プと、 前記検出信号を前記基準信号に照らして比較することによって前記出力信号を
    発生するステップと を含む、請求項２４に記載の方法。
37. 【請求項３７】 送信される入力データに従って固定持続時間データ入力信
    号を発生するための入力回路と、 前記データ入力信号に応答して中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号か
    らパルスを発生するように採用されたパルス発生器であって、前記パルスの形状
    を成形するように採用された第１パルス成形回路を含む前記パルス発生器と、 前記成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により拡散して拡散パルス
    を発生するように採用されたパルス拡散器、 前記拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合してＲＦ
    周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生するためのアップコンバータを含む送信
    機回路、 受信信号に前記ＬＯ発振器信号を混合して前記ＩＦ周波数の受信拡散パルスを
    発生するためのダウンコンバータを含む受信機回路、 前記スペクトル拡散伝送信号を前記コードシーケンスに従って逆拡散して相関
    器信号を発生するように採用された相関器、および 前記相関器信号に応答してデータ出力信号を発生するように採用された検出器
    を含むＲＦモデムとを備える、オン／オフキーイング（ＯＯＫ）直接シーケンス
    スペクトル拡散高周波（ＲＦ）トランシーバ。
38. 【請求項３８】 伝送されるアナログ入力信号に従ってパルス幅変調データ
    入力信号を発生するための入力回路と、 前記データ入力信号に応答して中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号か
    らパルスを発生するように採用されたパルス発生器であって、前記パルスの形状
    を成形するように採用された第１パルス成形回路を含む前記パルス発生器と、 前記成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により拡散して拡散パルス
    を発生するように採用されたパルス拡散器と、 前記拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合してＲＦ
    周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生するためのアップコンバータを含む送信
    機回路と、 受信信号に前記ＬＯ発振器信号を混合して前記ＩＦ周波数の受信拡散パルスを
    発生するためのダウンコンバータを含む受信機回路と、 前記拡散スペクトル伝送信号を前記コードシーケンスに従って逆拡散して相関
    器信号を発生するように採用された相関器と、 前記相関器信号に応答して出力信号を発生するように採用された検出器と を含むＲＦモデムと、 前記出力信号を積分してそこからアナログ出力信号を発生するように作動する
    出力回路と を含む、パルス幅変調（ＰＷＭ）直接スペクトル拡散高周波（ＲＦ）トランシー
    バ。
39. 【請求項３９】 伝送されるアナログ入力データに従ってパルス位置変調デ
    ータ入力信号を発生するための入力回路と、 前記データ入力信号に応答して中間周波数（ＩＦ）を有するＩＦ発振器信号か
    らパルスを発生するように採用されたパルス発生器であって、前記パルスの形状
    を成形するように採用された第１パルス成形回路を含む前記パルス発生器と、 前記成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により拡散して拡散パルス
    を発生するように採用されたパルス拡散器と、 前記拡散パルスに局部発振器（ＬＯ）周波数を有するＬＯ信号を混合してＲＦ
    周波数のスペクトル拡散伝送信号を発生するためのアップコンバータを含む送信
    機回路と、 受信信号に前記ＬＯ発振器信号を混合して前記ＩＦ周波数の受信拡散パルスを
    発生するためのダウンコンバータを含む受信機回路と、 前記拡散スペクトル伝送信号を前記コードシーケンスに従って逆拡散して相関
    器信号を発生するように採用された相関器と、 前記相関器信号に応答して出力信号を発生するように採用された検出器とを含
    むＲＦモデムと、 前記出力信号をランプ関数に照らして弁別してそこからアナログ出力信号を発
    生するように作動する出力回路と を含む、パルス位置変調（ＰＰＭ）直接シーケンススペクトル拡散高周波（ＲＦ
    ）トランシーバ。
40. 【請求項４０】 中間周波数（ＩＦ）発振器信号および局部発振器（ＬＯ）
    信号を発生するように採用された発振器と、 前記ＩＦ発振器信号からパルスを発生するように採用されたパルス発生器であ
    って、前記パルスの形状を成形するように採用された第１パルス成形回路を含む
    前記パルス発生器と、 前記成形されたパルスを拡散コードシーケンス波形により拡散して拡散パルス
    を発生するように採用されたパルス拡散器と、 前記拡散パルス信号を前記コードシーケンスに従って逆拡散して相関器信号を
    発生するように採用された相関器と、 前記相関器信号に応答して出力信号を発生するように採用された検出器と を各々に備えた複数のＮ個の送信／受信回路であって、 各送信／受信回路内の相関器が他の相関器内の関数に実質的に直交する一意の
    関数を組み込まれて成る前記送信／受信回路と、 前記Ｎ個の送信／受信回路によって発生したＮ個の拡散パルス信号を結合し、
    結合伝送信号として送信するための手段と、 前記拡散パルスに前記ＬＯ信号を混合してＲＦ周波数のスペクトル拡散伝送信
    号を発生するためのアップコンバータを含む送信機回路と、 前記結合伝送信号を受信し、Ｎ個の受信信号に分割するための手段と、 受信信号に前記ＬＯ信号を混合して前記ＩＦ周波数の受信拡散パルスを発生す
    るためのダウンコンバータを含む受信機回路と を含み、Ｎが正の整数である、直接シーケンススペクトル拡散高周波（ＲＦ）モ
    デム。
41. 【請求項４１】 前記発振器が、 周波数源と、 前記周波数源に接続された第１周波数二倍器と、 前記第１周波数二倍器の出力に接続された第２周波数二倍器と を含む、請求項４０に記載のモデム。
42. 【請求項４２】 前記周波数源が表面弾性波（ＳＡＷ）共振器を含む、請求
    項４１に記載のモデム。
43. 【請求項４３】 前記周波数源が４８８ＭＨｚに同調された表面弾性波（Ｓ
    ＡＷ）共振器を含む、請求項４１に記載のモデム。
44. 【請求項４４】 単一表面弾性波（ＳＡＷ）共振器が前記ＩＦ発振器信号お
    よび前記ＬＯ発振器信号を発生するように採用され、 前記パルス拡散器および前記相関器が、送信および受信のために半二重で使用
    するように採用された同一表面弾性波（ＳＡＷ）相関器を共用し、 前記ＳＡＷ共振器および前記ＳＡＷ相関器が同一モノリシック基板上に構成さ
    れる、請求項４０に記載のモデム。
45. 【請求項４５】 前記ＩＦ周波数が４８８ＭＨｚである、請求項４０に記載
    のモデム。
46. 【請求項４６】 前記ＬＯ周波数が１９５２ＭＨｚである、請求項４０に記
    載のモデム。
47. 【請求項４７】 前記ＲＦ周波数が２．４ＧＨｚ産業・科学・医療（ＩＳＭ
    ）バンドの周波数内になるように採用された、請求項４０に記載のモデム。
48. 【請求項４８】 前記パルス発生器が、送信される入力データに従って前記
    ＩＦ発振器信号をゲートするためのゲーティング機構を含む、請求項４０に記載
    のモデム。
49. 【請求項４９】 前記パルス発生器の出力および前記パルス拡散器の出力を
    相互に逆関係にゲートし、それにより前記パルス発生器が使用可能であるときに
    、前記パルス拡散器の出力が使用不能になり、前記パルス発生器が使用不能であ
    るときに、前記パルス拡散器の出力が使用可能になるように採用されたスイッチ
    ング機構をさらに含む、請求項４０に記載のモデム。
50. 【請求項５０】 前記パルス拡散器が、前記拡散パルスの遷移を平滑化する
    ように作動する第２パルス成形手段を含む、請求項４０に記載のモデム。
51. 【請求項５１】 前記パルスの形状を発生するように採用された前記第１パ
    ルス成形回路が、前記パルスの振幅が低値から高値に線形的に傾斜する第１部分
    および前記パルスの振幅が高値から低値に線形的に傾斜する第２部分を含む、請
    求項４０に記載のモデム。
52. 【請求項５２】 前記パルス拡散器が表面弾性波（ＳＡＷ）整合フィルタを
    含む、請求項４０に記載のモデム。
53. 【請求項５３】 前記拡散コードシーケンスがバーカーコードシリーズシー
    ケンスを含む、請求項４０に記載のモデム。
54. 【請求項５４】 前記送信機回路が、 前記拡散パルスを増幅するためのＩＦ増幅器と、 前記拡散パルスにＬＯ信号を混合するためのアップコンバータと、 前記スペクトル拡散伝送信号を増幅するためのＲＦ電力増幅器と、 前記出力ＲＦ電力増幅器の出力に連結されたアンテナと を含む、請求項４０に記載のモデム。
55. 【請求項５５】 前記受信機回路が、 ＲＦ信号を受信するように採用されたアンテナと、 前記アンテナに連結された第１低雑音増幅器（ＬＮＡ）と、 前記受信信号に前記ＬＯ発振器信号を混合するための前記ダウンコンバータと
    、 前記ダウンコンバータの出力を増幅するための第２低雑音増幅器と を含む、請求項４０に記載のモデム。
56. 【請求項５６】 前記相関器手段が表面弾性波（ＳＡＷ）整合フィルタ／相
    関器を含む、請求項４０に記載のモデム。
57. 【請求項５７】 前記ＳＡＷ整合フィルタ／相関器がバーカーコードシリー
    ズシーケンスを組み込まれた、請求項５６に記載のモデム。
58. 【請求項５８】 前記拡散手段および前記相関器手段が、送信および受信の
    ために半二重で使用するように採用された表面弾性波（ＳＡＷ）相関器を共有す
    る、請求項４０に記載のモデム。
59. 【請求項５９】 前記検出器が、 前記相関信号に従ってゆっくり変化する基準信号を発生するように採用された
    低速ピーク検出器と、 前記相関器信号のエンベロープを追跡し、そこから検出信号を発生するように
    採用された高速ピーク検出器と、 前記検出信号を前記基準信号に照らして比較することによって前記出力信号を
    発生するように採用された決定回路と を含む、請求項４０に記載のモデム。