JP2005278188A - 電気通信システムにおけるデータ送信方法及びこれに用いるシステム、電気通信装置ないしデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスを送信する方法であって、各パルスが所定の時間チップＴｃ内に収容される方法を提供する。
【解決手段】 本発明による方法は、信号特徴付けステップを含み、その過程で、所定の時間チップを包含するＮｐ個の検出窓Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）は、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号Ｓ１およびＳ２と、受信信号との上記検出窓Ｄｊにわたる相関付けを実施することによって調査される。
本発明による方法は、特徴付けステップを実行するのに必要とされる処理時間およびパワーを制限することを可能にし、予想されるパルスとの相関付けによって、全パルスシーケンスをマッピングする代わりに正弦波信号を使用することによって、送信機のシグネチャによって規定される検出窓を調べることのみを必要とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、少なくとも１つの送信機および１つの受信機を含む電気通信システムにおけるデータ送信方法に関し、上記送信機は、Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を送信し、各パルスは、時間チップ内に収容され、時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定される。

いわゆる、超広帯域システム（さらに、ＵＷＢシステムと呼ぶ）は、将来の無線移動通信技法についての妥当性を評価するために現在調査されている。こうしたＵＷＢシステムでは、各送信機は、上述したチップ番号によって形成されたシグネチャによって識別されることができ、そのシグネチャはそれ自体、全く頑強であり、そのため、すべての可能性のある受信機に確実にかつ正確に通信されることができる。

ＵＷＢシステムで使用されるパルスは、非常に短く、たとえば、０．１ナノ秒未満の持続期間を有し、こうしたシステムに、少なくとも１０ギガヘルツ程度の大きさの帯域幅を提供し、こうしたシステムのために、高い柔軟性、したがって、多くの可能性のある応用をもたらす。

上述した信号は、搬送信号を形成することができ、搬送信号上で、たとえば、１つまたは複数のパルスシーケンスの位相または振幅変調を実施することによる、上記搬送信号の変調によって情報を符号化することができる。

こうしたシステムの開発を妨げる主要な問題は、到来信号によって搬送される関連情報の、受信機による識別にある。現在の技術水準では、雑音によってもっぱら構成されるか、または、別法として、到来搬送信号を含む場合がある、受信用アンテナの出力で送出される受信信号を、こうした搬送信号が有すべき波形のグライド(gliding)モデルと相関付けることによって、信号特徴付けが、受信機によって実施されることが多い。こうしたグライド相関付けは、たとえば、この信号の位相または振幅に関連するすべての有用な情報を生み出すことになるこの信号の実質的に完全なマッピングを実施することによって、受信信号の網羅的な知識を得ることを可能にする。

残念ながら、このグライド相関付け技法は、それぞれ０．１ｎｓ未満持続し、約１００ｎｓの幅をそれぞれ有する時間窓内に収容されるＮｐ個のパルスからなるシーケンスの特徴付けに、現実的にそのまま適用可能ではない。こうした例では、たとえば、Ｎｐ＝１２８で１０ｐｓのサンプリング間隔について、パルスシーケンスの全持続期間の走査は、終了するのに、１．２８＊１０^６の連続パルスシーケンスを必要とし、したがって、１６秒持続することになり、これは許容されない。

上述したグライド相関付け技法に従って、パルスシーケンスの特徴付けを実施するのに必要とされるかなりの期間の間に、送信機と受信機の間の通信条件が変わる場合がある、すなわち、たとえば、単一信号特徴付けステップの過程において、一方または両方のデバイスの移動によって、これらのデバイス間の通信チャネルが変わり、その時に、結果の精度に対する悪い影響が、上記信号特徴付けステップによってもたらされる場合があることも留意されるべきである。パルスシーケンスを搬送する信号は、その特徴付けが終了する前に消える場合さえある。

本発明は、冒頭の段落で述べたようにデータを前処理する方法を提供することによって、前述の問題を解決することを目的としており、方法は、現在使用されている信号検出技法に比べてずっと速くかつ容易に実行することができる少なくとも１つの信号特徴付けステップを含む。

実際、冒頭の段落に従ってデータを送信する方法は、本発明によれば、上記受信機によって実行されるべき少なくとも１つの信号特徴付けステップを含む点を特徴とし、信号特徴付けステップの過程で、チップ番号によって規定される時間チップを包含するＮｐ個の検出窓は、それぞれ、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号と、受信信号を表す信号との上記検出窓にわたる少なくとも第１の相関付けおよび第２の相関付けを実施することによって、予想されるパルスシーケンスを検索するように調査され、第１の正弦波信号および第２の正弦波信号は、互いに位相が直交し、上記第１の相関付けおよび第２の相関付けは、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成する。

本発明による特徴付けステップでは、知られているグライド相関付け技法で行われるのと同様に、予想されるパルスシーケンスの全持続期間の間で、受信信号が網羅的に走査されることはない。代わりに、走査は、予想されるパルスシーケンスの選択された部分に制限される。この制限は、本発明による検出ステップと当該技術分野で既に知られている検出ステップとの目的の違いの結果である。

実際、予想されるパルスシーケンスの全持続期間にわたってグライド相関付けによって実施される、知られている特徴付けステップは、受信シーケンスを網羅的にマッピングするが、本発明による特徴付けステップは、信号を生成することのみを目的としており、信号の値は、信号の位相および振幅などの受信シーケンスのパラメータを表す。予想される単一シーケンスの全持続期間は、このように、ステップごとに走査されることができ、各ステップは、上述した条件と同じ条件で、約１０ｎｓの持続期間を有する。これは、予想されるＮｐ＝１２８個のパルスからなるシーケンスの持続期間の走査が、終了するのに、１．２８＊１０^３の連続パルスシーケンスのみを必要とすることになり、１６ミリ秒持続することになる、すなわち、上述したグライド相関付け技法による走査と比べて１０００分の１になることを意味する。

本発明は、発明者によって行われた観察と関係しており、観察によれば、到来信号を特徴付けるためだけに、すなわち、上記信号から、上記信号によっておそらく搬送されるパルスの位相および振幅などの、到来信号の本質的に固有のパラメータを表す値を抽出するための、到来信号の網羅的なマッピングは必要ない。そのため、本発明は、前もって受信機に通信されているであろう、送信機のシグネチャによって規定される検出窓を単に走査することによって、特徴付けステップを実行するのに必要とされる処理時間およびパワーを制限することを可能にする。

到来するパルスシーケンスを検出するために、予想されるパルスの形態と同じ形態を有するパルスではなく、正弦波信号を使用することは、いわゆる、コヒーレントシステムの理論に反するため、それ自体全く意外に見えるかもしれない。それでも、以下で行う説明は、本発明者が行った選択の有効性および妥当性を明示するであろう。

本発明による、受信信号が正弦波信号と相関付けされることは、既知の技術で行われるような検出ステップのずっと簡単な実施を可能にし、検出ステップでは、グライド相関付けは、受信機端で、検出されるべき形態と同じ形態を有するパルスを生成することを必要とするが、正弦波信号は、当業者によく知られている市販の発振器によって生成されることができ、こうした正弦波信号に適用されるいかなる種類の後処理もまた同じ理由で簡単になる。

そのハードウェア志向の態様の１つによると、本発明はまた、少なくとも１つの送信機および１つの受信機を含む電気通信システムに関し、上記送信機は、Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を送信し、各パルスは、時間チップ内に収容され、時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定され、システムにおいて、受信機は、予想されるパルスシーケンスを検索するように、チップ番号によって規定される時間チップを包含するＮｐ個の検出窓の調査を実施する信号特徴付け手段を含み、当該特徴付け手段は、受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号に相関付ける少なくとも第１の相関付け手段および第２の相関付け手段を含み、第１の正弦波信号および第２の正弦波信号は、互いに位相が直交し、上記第１の相関付け手段および第２の相関付け手段は、上記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成する。

このようなシステムの特定の一実施形態によると、特徴付け手段はさらに、受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも第３の正弦波信号および第４の正弦波信号に相関付ける少なくとも第３の相関付け手段および第４の相関付け手段を含み、第３の正弦波信号および第４の正弦波信号は、互いに位相が直交し、上記第３の相関付け手段および第４の相関付け手段は、上記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第３相関値および第４相関値を生成し、特徴付け手段はまた、受信信号を供給され、第１復調信号および第２復調信号を、一方で、第１の相関付け手段および第２の相関付け手段に、他方で、第３の相関付け手段および第４の相関付け手段に、それぞれ送出する位相直交復調器を含み、第１復調信号および第２復調信号は互いに位相が直交する。

既知の位相直交復調技法によると、位相直交復調器は、一方で、受信信号を供給され、かつ、所定のいわゆる中心周波数を有する互いに位相が直交した復調信号によって給電される２つのミキサを通常含み、第３の正弦波信号および第４の正弦波信号は、その後、第１の正弦波信号および第２の正弦波信号によってそれぞれ形成される。本発明の好ましい一実施形態によると、特徴付け手段はさらに、
第１の正弦波信号および第２の正弦波信号が導出されることになる出力信号を生成する発振器と、
上記出力信号を受信し、それぞれの第１復調信号および第２復調信号を位相直交復調器に送出する周波数乗算器とを含む。

本発明のこうした一実施形態によれば、中心周波数は、正弦波信号の周波数の倍数である値を有することになり、正弦波信号の周波数の倍数は、到来パルスシーケンスの周波数復調と特徴付けの両方を実施するために、受信端でただ１つの発振器を使用することを可能にする。

本発明の好ましい一実施形態によると、上述のシステムに備えられる特徴付け手段はさらに、
複数の累算モジュールであって、当該複数の累算モジュールはそれぞれ、上記相関付け手段のうちの１つによって送出された出力値を累算する、複数の累算モジュールと、
複数の二乗モジュールであって、当該複数の二乗モジュールはそれぞれ、上記累積モジュールのうちの１つの内容の二乗値を生成する、複数の二乗モジュールと、
二乗モジュールによって送出された出力値の合計を計算して、所定のしきい値と比較されるべき検出値を生成する加算器とを含む。

そのハードウェア志向の別の態様によると、本発明はまた、Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を受信する電気通信装置に関し、各パルスは、時間チップ内に収容され、時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定され、装置は、予想されるパルスシーケンスを検索するように、上記チップ番号によって規定される時間チップを包含するＮｐ個の検出窓の調査を実施する信号特徴付け手段を含み、当該特徴付け手段は、受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号に相関付ける少なくとも第１の相関付け手段および第２の相関付け手段を含み、第１の正弦波信号および第２の正弦波信号は、互いに位相が直交し、上記第１の相関付け手段および第２の相関付け手段は、上記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成する。

そのハードウェア関連のさらに別の態様によると、本発明はまた、Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を受信するデバイスに関し、各パルスは、時間チップ内に収容され、時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定され、デバイスは、予想されるパルスシーケンスを検索するように、チップ番号によって規定される時間チップを包含するＮｐ個の検出窓の調査を実施し、デバイスは、受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号に相関付ける少なくとも第１の相関付け手段および第２の相関付け手段を含み、第１の正弦波信号および第２の正弦波信号は、互いに位相が直交し、上記第１の相関付け手段および第２の相関付け手段は、上記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成する。

そのため、上述した装置およびデバイスに含まれる特徴付け手段は、本発明の上述した実施形態に従って信号特徴付けステップを実行することができるであろう。

上述した本発明の特徴ならびに他の特徴は、添付図面に関連して行われる以下の説明を読むことによってよりはっきりと明らかになるであろう。

図１は、本発明が具体化される電気通信システムＳＹＳＴを示す。このシステムＳＹＳＴは、少なくとも１つの送信装置ＴＲＤおよび１つの受信装置ＲＣＤを含み、たとえば、移動電話で構成されることができる。送信装置ＴＲＤは、Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスｐｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）によって形成された信号Ｃｓｇを送信し、各パルスは、時間チップ内に収容され、時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号ｃｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）によって規定される。

到来信号Ｃｓｇを特徴付けるために、すなわち、上記信号Ｃｓｇから、その値が、上記信号Ｃｓｇによっておそらく搬送されるパルスの位相および振幅などの、到来信号Ｃｓｇの本質的に固有のパラメータを表す他の信号を導出するために、受信装置ＲＣＤは特徴付け手段ＳＣＭを備える。その特徴付け手段ＳＣＭはまた、到来信号Ｃｓｇによって搬送されるパルスシーケンスを検出するためにさらに使用されることができる。

この信号Ｃｓｇは、搬送信号を形成することができ、搬送信号上で、たとえば、１つまたは複数のパルスシーケンスの位相または振幅変調を実施することによる、上記搬送信号Ｃｓｇの変調によって、送信装置ＴＲＤが情報を符号化することができる。

図２は、クロノグラムの形態のこうした搬送信号Ｃｓｇを示し、クロノグラムによれば、各パルスシーケンスは、それぞれ持続期間Ｔｆを有する時間窓に分割された総持続期間Ｔｐを有し、各時間窓は、時間チップＴｃに細分され、各窓内の単一時間チップは、パルスｐｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）を収容し、単一時間チップは、チップ番号ｃｊによって識別される。そのため、この搬送信号Ｃｓｇの送信機は、上述したすべてのチップ番号ｃｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）によって連結して形成されたシグネチャＳｇ＝（ｃ１，ｃ２，…，ｃＮｐ）によって識別されるであろう。そのシグネチャＳｇはそれ自体、全く頑強であり、そのため、すべての可能性のある受信機に確実にかつ正確に通信されることができる。

図３は、上述したパルスを構成するのに選択することができる可能な形状ｐ（ｔ）を示す別のクロノグラムである。ここで示す例では、このパルスｐ（ｔ）は、ガウス関数の二次導関数として規定され、数学的に、

と表すことができる。もちろん、この同じ目的で、当業者に知られている他のパルス形状を使用されてもよい。

図４は、上述したパルスシーケンスなどの連続したパルスシーケンスによって形成されたデータフレームＤＦを示すさらに別のクロノグラムであり、それぞれが総持続期間Ｔｐを有し、ガード間隔ＧＩが、２つのこうしたシーケンス間に周期的に挿入されて、所与のシーケンスが後続のシーケンスによって変化することを防止し、その変化は、たとえば、上記パルスシーケンス間の相互変調生成物によって生じるであろう。そのため、このデータフレームＤＦは、持続期間Ｔｒ（Ｔｒ＝Ｔｐ＋ＧＩ）をそれぞれ有し、上述したパルスシーケンスをそれぞれ含む連続したフレームで構成される。

そのため、データフレームＤＦを受信するデバイスは、所与の時間間隔ΔＴの間に、上述したパルスシーケンスなどのパルスシーケンスの開始を検出することができなければならない。

図５は、こうしたパルスシーケンスが、このシーケンスを受信するためのデバイスによって有利に検出されることができる方法を示す。本発明によれば、こうしたデバイスは、信号特徴付けステップＳＣＳを実行し、ステップＳＣＳの過程で、チップ番号によって規定される時間チップを包含するＮｐ個の検出窓Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）は、予想されるパルスシーケンスに属するパルス（この図では破線で示されるパルス）を検索するように調査される。各検出窓Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）は、単一時間チップ持続期間Ｔｃより広く、持続期間ΔＴを有する。これは、ここで示した検出ステップＳＣＳを実行することは、既知のシグネチャの下で送信され、上記デバイスによって受信されるパルスシーケンスが、所与の時間間隔ΔＴの間に開始したかどうかを判断することに存在する問題に対する回答を、受信デバイスに提供することを意味する。

本発明による方法は、予想されるパルスを検索するように、それぞれの関連するチップ番号によって規定された時刻ｔｊ（ｊ＝１〜Ｎｐについて）を中心とする選択された時間窓Ｄｊを走査することのみを必要とする。

これは、所与のパルスシーケンスが、所与の時間間隔ΔＴ内で開始するかどうかを単一ステップで判断することを可能にするが、知られている検出技法では、こうしたステートメントは、上記所与のシーケンスの全持続期間Ｔｐの網羅的な走査を達成するために、多数の基本的な相関付けを実施した後に確立されるだけである場合がある。

本発明に従って検出窓Ｄｊの走査を実行する可能な方法は、この図にも示される。各検出窓Ｄｊは、所与の時刻ｔｊを中心とし、それぞれ、ｔｊ−ΔＴ／２およびｔｊ＋ΔＴ／２に等しい下限および上限によって規定される。この例では、検出値は、受信信号と、第１正弦波信号Ｓ１および第２正弦波信号Ｓ２との間の、それぞれ、第１および第２の相関の、全ての検出窓にわたる平均値として計算される。第１正弦波信号Ｓ１および第２正弦波信号Ｓ２は互いに位相が直交する。この検出値は、その後、所定のしきい値と比較されるであろう。

本発明による方法の効果は以下の観察に基づく。すなわち、時刻τｊで発生する受信パルスＲｐの幅は、検出窓Ｄｊの幅よりずっと小さいため、受信信号と正弦波信号、たとえば、ｓｉｎ（２πｔ／ΔＴ）で表される第１正弦波信号Ｓ１との相関は、

で規定されるが、

と表すことができ、

である。ここで、αはパルスＲｐによって搬送されるエネルギーに比例する。

そのため、検出窓Ｄｊにわたって、受信信号を第１正弦波信号Ｓ１および第２正弦波信号Ｓ２と相関付けることによって生成された、Ｃｓ１およびＣｓ２と記した、第１相関値および第２相関値は、

と表すことができ、一旦、相関値Ｃｓ１およびＣｓ２が測定されてしまうと、容易に解ける方程式系を構成するであろう。

受信信号と、第１正弦波信号Ｓ１および第２正弦波信号Ｓ２の一方との間で実施される各相関は好ましくは、二乗されて、雑音ピークが、上述したスカラー積の有意な値を生成する場合がある異常な発生に対して、受信パルスＲｐが実際に検出窓Ｄｊ内に存在する発生が強調される。こうした雑音ピークの振幅は、実際に受信されるパルスＲｐの振幅より小さい。

検出されるべきパルスシーケンスのまさに性質のために、パルスＲｐの発生の時刻τ_ｊと所定の時刻ｔｊの間の時間遅延が、全体のシーケンスに影響を与える位相シフトによって生じ、それによって、この時間遅延ｔｊ−τ_ｊは、全ての時間窓について一定値を有するであろう。これによって、検出窓Ｄｊの幅ΔＴが、第１正弦波信号Ｓ１および第２正弦波信号Ｓ２の周期の整数倍であれば、全ての検出窓について相関値を累積することによって、受信パルスの同相の加算、したがって、これらのパルスの影響の増幅が自動的に可能になり、同時に、無関係な雑音による異常なパルスの影響を減衰させることを伴う。

本発明者がさらに観察したことは、二乗相関値の使用はまた、信号検出ステップの実施を簡単にすることが可能であり、信号検出ステップの過程で、到来信号によって搬送されるエネルギーを表す情報のみが計算されなければならないことである。

実際、

であるため、上述した二乗相関の結果の合計は、受信信号によって搬送されたエネルギーを表す検出値を生ずるであろう。

図６は、検出値Ｄｖを生成するために、上述した特徴付けステップを実施するための信号特徴付け手段ＳＣＭを含む検出手段ＤＥＴを概略的に示し、検出値Ｄｖは、比較手段ＣＭによってしきい値Ｔｖと比較され、比較手段ＣＭは、２状態出力信号ＯＳを送出するための簡単な演算増幅器で形成され、２状態出力信号ＯＳの値は、到来パルスが検出されたかどうかを確定するであろう。

Ｄｖが、Ｔｖと記される所定のしきい値を超える場合、受信信号Ｙは、パルスシーケンスが、上記信号Ｙによって実際に搬送される状態Ｈ１に対応すると考えられ、Ｄｖ＜Ｔｖである場合、雑音のみが上記信号Ｙによって実際に搬送される状態Ｈ０に対応すると考えられるであろう。

ここで示す例では、特徴付け手段ＳＣＭは、受信機によって受信された信号Ｙを、第１正弦波信号Ｓ１および第２正弦波信号Ｓ２と、それぞれ乗算し、たとえば、ギルバートセルによって構成された、第１信号ミキサＭ１および第２信号ミキサＭ２を含む。ここで、Ｓ１＝ｓｉｎ（２πｔ／ΔＴ）、Ｓ２＝ｃｏｓ（２πｔ／ΔＴ）である。特徴付け手段ＳＣＭはさらに、第１信号ミキサＭ１および第２信号ミキサＭ２によって出力された信号を積分し、その後、一方で、受信信号Ｙと第１正弦波信号Ｓ１の相関付け、他方で、受信信号Ｙと第２正弦波信号Ｓ２の相関付けからそれぞれ生ずる、相関信号Ｃｓ１およびＣｓ２をそれぞれ送出する第１積分器ＩＮＴ１および第２積分器ＩＮＴ２を含む。

ここで示す実施形態では、第１および第２ミキサＭ１およびＭ２は、検出窓Ｄｊの間のみの作動信号ＥＮ（Ｄｊ）によって作動し、これは、たとえば、上記検出窓Ｄｊの間のみ、上記ミキサを、電源か、または、信号Ｙを受信する入力端子に接続することによって実施されてもよく、さらに、第１および第２ミキサＭ１およびＭ２を、第１積分器ＩＮＴ１および第２積分器ＩＮＴ２とそれぞれ組み立てることによって形成される第１の相関付け手段および第２の相関付け手段が、検出窓Ｄｊ以外では使用不能になることを伴う。他の実施形態において、たとえば、ＲＣフィードバックループを備える演算増幅器によって形成されてもよい積分器の電源を同様に制御することによって、同じ結果を得ることができる。

ここで述べる例では、これらの相関信号Ｃｓ１およびＣｓ２の値は、第１および第２相関器ＡＣ１およびＡＣ２によって、連続する検出窓Ｄｊの間、累積される。検出手段ＤＥＴはさらに、第１累積モジュールＡＣ１および第２累積モジュールＡＣ２の内容の二乗値をそれぞれ生成する第１二乗モジュールＳＱ１および第２二乗モジュールＳＱ２を含み、その二乗値は、その後、ここに示す検出手段ＤＥＴに同様に含まれ、先に説明したように、受信信号Ｙによって搬送されたエネルギーに比例することになる検出値Ｄｖを出力する算器ＡＤＤによって加算される。

図７は、本発明の別の実施形態による信号特徴付け手段ＳＣＭを備える前処理段ＰＰＳを概略的に示し、信号特徴付け手段ＳＣＭは、受信信号Ｙを供給され、第１復調信号Ｓｄ１および第２復調信号Ｓｄ２を、それぞれ、一方で、第１の相関付け手段（Ｍ１１、ＩＮＴ１１）および第２の相関付け手段（Ｍ１２、ＩＮＴ１２）に、他方で、第３の相関付け手段（Ｍ２１、ＩＮＴ２１）および第４の相関付け手段（Ｍ２２、ＩＮＴ２２）に送出するための位相直交復調器ＰＱＤＭを含む。第１復調信号Ｓｄ１および第２復調信号Ｓｄ２は互いに位相が直交する。

第１の相関付け手段（Ｍ１１、ＩＮＴ１１）、第２の相関付け手段（Ｍ１２、ＩＮＴ１２）、第３の相関付け手段（Ｍ２１、ＩＮＴ２１）、および第４の相関付け手段（Ｍ２２、ＩＮＴ２２）は、それぞれ、その後に第１アナログ−デジタル変換モジュールＡＤＣ１１、第２アナログ−デジタル変換モジュールＡＤＣ１２、第３アナログ−デジタル変換モジュールＡＤＣ２１、および第４アナログ−デジタル変換モジュールＡＤＣ２２が続き、その後に第１ＭＭ１１、第２ＭＭ１２、第３ＭＭ２１、および第４ＭＭ２２が続き、その出力は、デジタル信号プロセッサＤＳＰに前もってロードされ、記憶されているソフトウェアによって規定される所定の方式に従って、メモリモジュールに記憶された情報を処理するためのデジタル信号プロセッサＤＳＰに接続される。

この非常に概略的な図は、非常に広い範囲の本発明の使用を示すことを可能にする。それは、一旦、デジタルデータに変換されると、特徴付け手段ＳＣＭによって実施される相関付けの結果は、デジタル信号プロセッサＤＳＰによる任意の種類の処理を受けてもよいからである。

本発明の別の利点もここで見ることができる。実際、先に説明したように、本発明は、受信信号Ｙから、上記信号をマッピングする必要なく、全ての重要な情報を抽出することを可能にする。本発明はまた、受信信号Ｙに関する全ての重要な情報を、上記信号を一般的な意味でサンプリングする必要なしで、デジタルデータに変換することを可能にすることが図から明らかである。その結果得られる利点は、同じ効果に必要とされるサンプル数の低減にある。従来のシャノンのサンプリング技法に従い、かつ、パルスシーケンスの帯域幅（約７ＧＨｚ）および検出窓の幅（約２ｎｓ）を考えると、各検出窓を正確にサンプリングするために、約３０のサンプル値が必要になることになる。本発明は、使用可能なスカラー値の数を、信号特徴付け手段ＳＣＭによって出力される４つの値に減らすことを可能にし、それによって、サンプルの総数を一桁減らすことになり、同じ割合で記憶資源およびコストを節約することを可能にするであろう。

本発明のこの実施形態は４つのスカラー値を生成するため、４つの未知のパラメータを有する４つの方程式系を解くことを可能にし、同じ受信信号Ｙによって同時に搬送された２つの重なるパルスシーケンスを特徴付けるためにこの実施形態を使用することが可能になることも留意されたい。

さらに、複数のパルスシーケンスまたは複数のパルスシーケンスの対が、複数のサブ帯域で搬送される場合、先に説明したものなどの複数の信号特徴付け手段ＳＣＭからなる並列アレイが、上記複数のパルスシーケンスまたは複数のパルスシーケンスの対を特徴付けるのに有利に使用されてもよい。

ここで示す本発明の実施形態では、位相直交復調器ＰＱＤＭは、一方で、受信信号Ｙを供給され、かつ、互いに位相が直交し、いわゆる中心周波数Ｆｐｃを有する復調信号Ｓ１０およびＳ２０によって給電される２つのミキサＭ１０およびミキサＭ２０を含み、第３および第４正弦波信号Ｓ２１およびＳ２２は、その後、第１および第２正弦波信号Ｓ１１およびＳ２２によってそれぞれ形成される。

中心周波数は通常、到来パルスシーケンスによって搬送されるエネルギーのスペクトル分布について、中央周波数に等しいように当該技術分野では選択される。たとえば、これらのパルスシーケンスが３．１〜１０．６ＧＨｚまで変わる周波数を特徴とする場合、中心周波数Ｆｐｃは６．３５ＧＨｚに近い値に選択されてもよい。

ここで示す実施形態では、検出手段はさらに、
第１正弦波信号Ｓ１１および第２正弦波信号Ｓ１２が導出されることになる出力信号を生成する発振器ＯＳＣ、たとえば、電圧制御発振器と、
上記出力信号を受信し、それぞれの第１復調信号Ｓ１０および第２復調信号Ｓ２０を位相直交復調器ＰＱＤＭに含まれるミキサＭ１０およびミキサＭ２０に送出する周波数乗算器ＦＭＵＬＴとを含む。

そのため、本発明のこうした一実施形態は、到来パルスシーケンスの復調と検出の両方を実施するために、受信端で同じ発振器ＯＳＣを使用することによって、最適なクロック安定性を得ることを可能にする。

本発明の他の実施形態では、第１復調信号Ｓ１０および第２復調信号Ｓ２０を生成するために、高周波数発振器を使用すること、および、こうした高周波数発振器によって出力された信号に基づいて第１正弦波信号Ｓ１１および第２正弦波信号Ｓ１２を生成するために周波数分割器を使用することが選択されてもよい。

図６に示す信号特徴付け手段ＳＣＭの実施形態は、図７に示す信号特徴付け手段ＳＣＭの実施形態の特定の応用として考えてもよく、その場合、０に等しい中心周波数Ｆｐｃが選択されており、それは換言すれば、図６に示す実施形態は、ベースバンド応用に好適であることを意味することに留意する価値があるように思える。

本発明が使用される電気通信システムを示す機能図である。 こうした電気通信システムで送信される搬送信号を構成するパルスシーケンスを示すクロノグラムである。 こうしたシーケンスを生成するのに使用することができるパルスモデルを示すクロノグラムである。 複数のパルスシーケンスを含むデータフレームを示すクロノグラムである。 本発明による信号特徴付けステップを示すクロノグラムである。 本発明の可能な実施形態による前処理デバイスを利用する信号検出手段を示すブロック図である。 本発明の好ましい実施形態による前処理デバイスを示すブロック図である。

Claims (7)

1. 少なくとも１つの送信機および１つの受信機を含む電気通信システムにおけるデータ送信方法であって、
   前記送信機は、所定の整数Ｎｐに対し、Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を送信し、
   各パルスは、時間チップ内に収容され、該時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定されており、
   このデータ送信方法は、前記受信機によって実行されるべき少なくとも１つの信号特徴付けステップを含み、該信号特徴付けステップの過程で、前記チップ番号によって規定される前記時間チップを包含するＮｐ個の検出窓は、それぞれ、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号と、受信信号を表す信号との前記検出窓にわたる少なくとも第１の相関付けおよび第２の相関付けを実施することによって、予想されるパルスシーケンスを検索するように調査され、
   前記第１の正弦波信号および第２の正弦波信号は、互いに位相が直交し、前記第１の相関付けおよび第２の相関付けは、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成する、電気通信システムにおけるデータ送信方法。
2. 少なくとも１つの送信機および１つの受信機を含む電気通信システムであって、前記送信機は、Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を送信し、
   各パルスは、時間チップ内に収容され、該時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定されており、
   この電気通信システムにおいて、前記受信機は、予想されるパルスシーケンスを検索するように、前記チップ番号によって規定される前記時間チップを包含するＮｐ検出窓の調査を実施する信号特徴付け手段を含み、
   前記信号特徴付け手段は、受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも互いに位相が直交する第１の正弦波信号および第２の正弦波信号に相関付ける少なくとも第１の相関付け手段および第２の相関付け手段を含み、
   前記第１の相関付け手段および第２の相関付け手段は、前記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成する電気通信システム。
3. 前記特徴付け手段はさらに、前記受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも第３の正弦波信号および第４の正弦波信号に相関付ける少なくとも第３の相関付け手段および第４の相関付け手段を含み、前記第３の正弦波信号および第４の正弦波信号は、互いに位相が直交し、前記第３の相関付け手段および第４の相関付け手段は、前記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第３相関値および第４相関値を生成し、前記特徴付け手段はまた、前記受信信号を供給され、第１復調信号および第２復調信号を、一方で、前記第１の相関付け手段および第２の相関付け手段に、他方で、前記第３の相関付け手段および第４の相関付け手段に、それぞれ送出する位相直交復調器を含み、前記第１復調信号および第２復調信号は互いに位相が直交する請求項４に記載の電気通信システム。
4. 前記位相直交復調器は、一方で、前記受信信号を供給され、かつ、いわゆる中心周波数を有する互いに位相が直交した復調信号によって給電される２つのミキサを含み、前記第３の正弦波信号および第４の正弦波信号は、その後、前記第１の正弦波信号および第２の正弦波信号によってそれぞれ形成され、前記特徴付け手段はさらに、
   前記第１の正弦波信号および第２の正弦波信号が導出されることになる出力信号を生成する発振器と、
   前記出力信号を受信し、前記第１復調信号および第２復調信号のそれぞれを前記位相直交復調器に送出する周波数乗算器とを含む請求項４または５に記載の電気通信システム。
5. 前記特徴付け手段はさらに、
   複数の累算モジュールであって、該複数の累算モジュールはそれぞれ、前記相関付け手段のうちの１つによって送出された出力値を累算する、複数の累算モジュールと、
   複数の二乗モジュールであって、該複数の二乗モジュールはそれぞれ、前記累積モジュールのうちの１つの内容の二乗値を生成する、複数の二乗モジュールと、
   該二乗モジュールによって送出された出力値の合計を計算して、所定のしきい値と比較されるべき検出値を生成する加算器とを含む請求項４ないし６のいずれか一項に記載の電気通信システム。
6. Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を受信する電気通信装置であって、各パルスは、時間チップ内に収容され、該時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定され、装置は、予想されるパルスシーケンスを検索するように、前記チップ番号によって規定される前記時間チップを包含するＮｐ検出窓の調査を実施する信号特徴付け手段を含み、該特徴付け手段は、前記受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号に相関付ける少なくとも第１の相関付け手段および第２の相関付け手段を含み、前記第１の正弦波信号および第２の正弦波信号は、互いに位相が直交し、前記第１の相関付け手段および第２の相関付け手段は、前記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成する電気通信装置。
7. Ｎｐ個の時間窓にわたって、Ｎｐ個のパルスからなる少なくとも１つのシーケンスによって形成された信号を受信するデバイスであって、各パルスは、時間チップ内に収容され、該時間チップの位置は、その関連する時間窓内で、チップ番号によって規定され、デバイスは、予想されるパルスシーケンスを検索するように、前記チップ番号によって規定される前記時間チップを包含するＮｐ検出窓の調査を実施し、デバイスは、前記受信信号を表す信号を、それぞれ、少なくとも第１の正弦波信号および第２の正弦波信号に相関付ける少なくとも第１の相関付け手段および第２の相関付け手段を含み、前記第１の正弦波信号および第２の正弦波信号は、互いに位相が直交し、前記第１の相関付け手段および第２の相関付け手段は、前記検出窓の間に作動し、受信パルスシーケンスの振幅および位相を表す第１相関値および第２相関値を生成するデバイス。
   

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