JP2006041705A - パルスベース通信システム - Google Patents
パルスベース通信システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006041705A JP2006041705A JP2004215861A JP2004215861A JP2006041705A JP 2006041705 A JP2006041705 A JP 2006041705A JP 2004215861 A JP2004215861 A JP 2004215861A JP 2004215861 A JP2004215861 A JP 2004215861A JP 2006041705 A JP2006041705 A JP 2006041705A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- signal
- transmission
- information
- code
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/7163—Spread spectrum techniques using impulse radio
- H04B1/7183—Synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/709—Correlator structure
- H04B1/7095—Sliding correlator type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
【解決手段】 送信側が送る伝送情報と同じ周期の第一のパルス信号と受信情報との同期をとる符号同期用相関器(21)と、その周期を有し無変調の第二のパルス信号と受信情報との相関値が所定閾値を超えた時の相関値と、その発生時刻とを対にして格納するメモリ(211)を有し、該メモリに格納された相関値を超える相関値相関値と、該相関値の発生時刻との対でメモリ内容を順次更新するタイミング検出用相関器(22)とを備え、メモリに格納された時刻を用いて符号同期用相関器(21)の第一のパルス信号を発生させるタイミングを決定することにより受信信号と第一のパルス信号との同期を確立する。
【選択図】 図3
Description
短いパルスのUWBの波形はマルチパスの影響を避けることができるので、室内の通信に適用される。以下の記載ではマルチパスのない加法的白色雑音AWGNモデルを想定する。
非特許文献5に記載のように、モノサイクルの波形w(t)は次の式(1)で与えられる。
DS変調やTH変調のUWBシステムにおいて符号の同期は重要な問題のひとつである。多くの場合、SN比が大変低い状態あるいは妨害波の存在する中で同期捕捉を行わなければならない。
DS変調やTH変調のUWBシステムにおけるスペクトル拡散通信において、従来の同期捕捉方法としては、マッチドフィルタによる同期捕捉方法と相関方法による同期捕捉方法とがある。
マッチドフィルタによる同期捕捉方法は早い同期捕捉が可能であるが、ハードウェアは大規模となる。
相関方法による同期捕捉方法はハードウェアが比較的簡単ですむが、同期捕捉には時間がかかってしまう。
相関法による初期同期の一般的な方法として、正しい符号の位相が得られるまで、可能性のある位相の状態を順に変えていく方法がある。その各位相は、受信信号に逆拡散を試みて、その結果で正しいかどうかを評価していく。推定した符号位相が正しいならば、逆拡散が行われ、相関ピーク値が検知される。また、推定した符号位相が正しくないならば、逆拡散は行われず、その基準信号は、次の推定のために、新しい位相にステップする。この手法をシリアルサーチという(非特許文献3参照)。
本出願人は、上記従来技術における問題に鑑みて、受信側での同期捕捉に要する時間を短縮すべく、平成15年11月10日付けで出願の特願2003−379800において新たな同期捕捉方法を提案した。この方法は、パルスベース通信を行うための同期捕捉方法であって、所定周期のパルス信号の伝送情報に対して所定期間だけ位相が異なっているパルス検出用信号を送信側と受信側で生成し、前記パルス検出用信号を用いて受信側で同期を確立し、次いで、同期確立した前記パルス検出用信号に対して前記所定期間だけ位相を異ならせて符号同期を行うことを特徴とする同期捕捉方法である。
しかしながら、上記先願の技術によれば、伝播路でマルチパスが発生しやすい環境においては、パルス検出用信号であってもマルチパスの影響で受信側では複雑化するので、同期捕捉を繰り返すことが必要となり、結果的に同期捕捉に要する時間が長くなるという問題があった。また、符号同期が確立している段階でマルチパス環境下でより電界強度の大きいパルス検出用信号が検出されたときには復調動作を停止してパルス検出動作に切替えて再度同期捕捉を行わなければならないという問題もあった。これらの問題を図12により詳述する。
図4において、(a)は第一のパルス発生器13の出力であるPN符号(拡散符号)により変調されたパルス信号を示し、(b)は第二のパルス発生器14の出力信号を示し、(c)は両者を加算した加算器16の出力信号を示す。同図の(a)に示すように、拡散符号は所定周期Tのパルス列である。各パルス列は位相が正転したパルスと位相が反転したパルスの組み合わせでビットの情報を表している。伝送情報が存在しないときは、拡散符号中のパルスも存在しない。また、(b)に示すように、第二のパルス発生器14の出力信号は一定周期のパルス列からなるパルス検出用信号である。また、(c)に示すように、第一のパルス発生器13の出力位相と第二のパルス発生器14の出力位相との時間間隔τ1は任意に予め定めておく。
第一の制御回路204では、第一の制御回路212から与えられた相関値と対になっている発生時刻τ2と、送信信号における拡散符号により変調されたパルス信号(図4の(a))とパルス検出用信号(図4の(b))との時間差τ1と、ベースバンド信号処理乖離207の出力信号とを用いて、拡散用の情報伝送用PN発生器202の出力信号の発生タイミングを制御する。
22 タイミング検出用相関器
23 受信アンテナ
201 クロック発生器
202 情報伝送用PN発生器
203 受信側の第一のパルス発生器
204 第一の制御回路
205 第一の掛け算器
206 積分回路
207 ベースバンド信号処理回路
208 第二のパルス発生器
209 第二の掛け算器
210 積分回路
211 積分値メモリ
212 第二の制御回路
Claims (18)
- パルスベース通信を行うための受信回路であって、
送信側が送る拡散符号により変調されたパルス信号と同じ周期を持ち、前記拡散符号と同一の拡散符号により変調された第一のパルス信号と受信情報との同期をとる符号同期用相関器(21)と、
前記周期を有し前記第一のパルス信号との時間差が、送信側が送る拡散符号により変調されたパルス信号と送信側が送るタイミング検出信号との時間差(τ1)に等しい、無変調の第二のパルス信号と受信情報との同期をとるタイミング検出用相関器(22)とを備え、
前記タイミング検出用相関器(22)は、前記第二のパルス信号のパルス間隔以上の所定時間間隔毎に前記受信信号と前記第二のパルス信号との相関値を測定し、より良い相関値とその発生時刻 (τ2)とを対にして格納するメモリ(211)を備え、
前記第一のパルス信号の発生タイミングは前記時間差(τ1)と前記発生時刻(τ2)とを用いて決定し、前記第二のパルス信号の発生タイミングは前記発生時刻(τ2)を用いて決定することにより、符号同期用相関器(21)による復調動作中に前記タイミング検出用相関器(22)も動作させることを特徴とする受信回路。 - 前記符号同期用相関器(21)は、前記第一のパルス信号を発生する第一のパルス発生器(203)と、受信信号を前記第一のパルス発生器の出力に掛け合わせる第一の掛け算器(205)と、前記第一の掛け算器の出力から復調データを再生する復調手段(206,207)と、前記第一のパルス信号の発生タイミングを前記復調手段の出力と前記時間差(τ1)と前記発生時刻(τ2)とに基づいて制御する第一の制御回路(204)とを備え、
前記タイミング検出用相関器(22)は、前記第二のパルス信号を発生する第二のパルス発生器(208)と、受信信号を前記第二のパルス発生器(208)の出力に掛け合わせる第二の掛け算器(209)と、前記メモリ(211)に格納されている発生時刻(τ2)に対応する時間だけ、前記第一のパルス発生器(203)から出力されるパルスの発生タイミングをシフトする第二の制御回路(212)とを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の受信回路。 - 前記パルスベース通信はインパルスベースのUWBである、請求項1又は2に記載の受信回路。
- 前記伝送情報は情報伝送用拡散符号により生成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の受信回路。
- 前記情報伝送用拡散符号は情報伝送用PN符号であることを特徴とする請求項4に記載の受信回路。
- 前記情報伝送用拡散符号は情報伝送用Baker符号であることを特徴とする請求項4に記載の受信回路。
- パルスベース通信を行うための送受信システムであって、
伝送情報を所定周期のパルス信号として発生する第一のパルス発生器(13)と、
前記所定周期でパルス検出用信号を発生する第二のパルス発生器(14)と、
前記第一のパルス発生器(13)と前記第二のパルス発生器(14)とを制御して、前記第一のパルス発生器と前記第二のパルス発生器から出力されるパルスの時間差を所定値(τ1)にする制御回路(15)と、
前記第一のパルス発生器の出力と前記第二のパルス発生器の出力とを加算して出力する加算器(16)とを備えている送信回路と、
受信回路とを備え、
前記受信回路は、
送信側が送る拡散符号により変調されたパルス信号と同じ周期を持ち、前記拡散符号と同一の拡散符号により変調された第一のパルス信号と受信情報との同期をとる符号同期用相関器(21)と、
前記周期を有し前記第一のパルス信号との時間差が、送信側が送る拡散符号により変調されたパルス信号と送信側が送るタイミング検出信号との時間差(τ1)に等しい、無変調の第二のパルス信号と受信情報との同期をとるタイミング検出用相関器(22)とを備え、
前記タイミング検出用相関器(22)は、前記第二のパルス信号のパルス間隔以上の所定時間間隔毎に前記受信信号と前記第二のパルス信号との相関値を測定し、より良い相関値とその発生時刻 (τ2)とを対にして格納するメモリ(211)を備え、
前記第一のパルス信号の発生タイミングは前記時間差(τ1)と前記発生時刻(τ2)とを用いて決定し、前記第二のパルス信号の発生タイミングは前記発生時刻(τ2)を用いて決定することにより、符号同期用相関器(21)による復調動作中に前記タイミング検出用相関器(22)も動作させることを特徴とする送受信システム。 - 前記パルスベース通信はインパルスベースのUWBである、請求項7に記載の送受信システム。
- 前記伝送情報は情報伝送用拡散符号により生成されることを特徴とする請求項7に記載の送受信システム。
- 前記情報伝送用拡散符号は情報伝送用PN符号であることを特徴とする請求項9に記載の送受信システム。
- 前記情報伝送用拡散符号は情報伝送用Baker符号であることを特徴とする請求項9に記載の送受信システム。
- パルスベース通信を行うための同期捕捉方法であって、
所定周期のパルス信号の伝送情報に対して所定期間だけ時間が異なっているパルス検出用信号を送信側と受信側で生成し、
受信側で受信伝送情報と前記パルス検出用信号との同期を用いて受信側で同期を確立し、
次いで、同期確立した前記パルス検出用信号に対して前記所定期間だけ時間を異ならせて前記伝送情報を受信側で生成することにより、受信信号と前記伝送情報との同期を確立することを特徴とする同期捕捉方法において、
受信側で、送信側が送る拡散符号により変調されたパルス信号と同じ周期を持ち、前記拡散符号と同一の拡散符号により変調された第一のパルス信号と受信情報との同期をとり、
前記周期を有し前記第一のパルス信号との時間差が、送信側が送る拡散符号により変調されたパルス信号と送信側が送るタイミング検出信号との時間差(τ1)に等しい、無変調の第二のパルス信号と受信情報との同期をとり、
前記無変調の第二のパルス信号と受信情報との同期動作では、前記第二のパルス信号のパルス間隔以上の所定時間間隔毎に前記受信信号と前記第二のパルス信号との相関値を測定し、より良い相関値とその発生時刻 (τ2)とを対にしてメモリ(211)に格納し、
前記第一のパルス信号の発生タイミングは前記時間差(τ1)と前記発生時刻(τ2)とを用いて決定し、前記第二のパルス信号の発生タイミングは前記発生時刻(τ2)を用いて決定することにより、符号同期用相関器(21)による復号動作中に前記タイミング検出用相関器(22)も動作させて、受信信号と前記第一のパルス信号との同期を確立することを特徴とすることを特徴とする同期捕捉方法。 - 前記パルスベース通信はインパルスベースのUWBである、請求項12に記載の同期捕捉方法。
- 前記伝送情報は情報伝送用拡散符号により生成されることを特徴とする請求項12又は13に記載の同期捕捉方法。
- 前記情報伝送用拡散符号は情報伝送用PN符号であることを特徴とする請求項14に記載の同期捕捉方法。
- 前記情報伝送用拡散符号は情報伝送用Baker符号であることを特徴とする請求項14に記載の同期捕捉方法。
- 前記伝送情報は各パルスの正転と反転のシーケンスからなるDS変調された符号である、請求項12に記載の同期捕捉方法。
- 前記伝送情報は各パルスの位相を所定期間ずらすか否かによりTH変調された符号である、請求項12に記載の同期捕捉方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004215861A JP3897777B2 (ja) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | パルスベース通信システム |
US11/130,228 US7590198B2 (en) | 2004-07-23 | 2005-05-17 | Impulse-based communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004215861A JP3897777B2 (ja) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | パルスベース通信システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006041705A true JP2006041705A (ja) | 2006-02-09 |
JP3897777B2 JP3897777B2 (ja) | 2007-03-28 |
Family
ID=35657074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004215861A Expired - Fee Related JP3897777B2 (ja) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | パルスベース通信システム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7590198B2 (ja) |
JP (1) | JP3897777B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7889753B2 (en) * | 2006-11-16 | 2011-02-15 | Qualcomm Incorporated | Multiple access techniques for a wireless communication medium |
US8014425B2 (en) | 2006-11-16 | 2011-09-06 | Qualcomm Incorporated | Multiple access techniques for a wireless communiation medium |
US8130680B1 (en) * | 2008-01-24 | 2012-03-06 | L-3 Communications, Corp. | Method for timing a pulsed communication system |
TWI404073B (zh) * | 2009-01-22 | 2013-08-01 | Univ Nat Taiwan Science Tech | 數位至時間轉換器與數位至時間轉換方法 |
ES2910374T3 (es) | 2009-03-17 | 2022-05-12 | Nicox Ophthalmics Inc | Formulaciones oftálmicas de cetirizina y procedimientos de uso |
US8699627B2 (en) | 2009-09-28 | 2014-04-15 | The Trustee Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for wirelessly receiving data |
FR2973615B1 (fr) | 2011-04-01 | 2016-01-01 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'integration de signaux emis depuis un emetteur vers au moins un recepteur ultra large bande (ulb) ainsi que dispositif pour la mise en oeuvre du procede |
US8861304B1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-10-14 | Altera Corporation | Circuitry for generating peak cancelling pulses |
US9178551B2 (en) | 2013-08-12 | 2015-11-03 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Circuits and methods for pulse radio receivers |
US9921657B2 (en) * | 2014-03-28 | 2018-03-20 | Intel Corporation | Radar-based gesture recognition |
US9337782B1 (en) | 2014-05-21 | 2016-05-10 | Altera Corporation | Methods and apparatus for adjusting transmit signal clipping thresholds |
US9485129B1 (en) | 2014-07-07 | 2016-11-01 | Altera Corporation | Multi-standard peak canceling circuitry |
WO2017067514A1 (zh) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 天地融科技股份有限公司 | 一种通信设备、转接装置及通信系统 |
US10439851B2 (en) * | 2016-09-20 | 2019-10-08 | Ohio State Innovation Foundation | Frequency-independent receiver and beamforming technique |
DE102017206236A1 (de) * | 2017-04-11 | 2018-10-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Spezifische hoppingmuster für telegram-splitting |
US11483123B2 (en) | 2019-09-13 | 2022-10-25 | Nokomis, Inc | Direct conversion receiver using coherent integration |
FR3109851B1 (fr) * | 2020-05-04 | 2022-04-01 | Commissariat Energie Atomique | Méthode de réception d’un signal modulé en amplitude et récepteur associé |
KR102421478B1 (ko) * | 2021-01-20 | 2022-07-14 | 연세대학교 산학협력단 | 변조 방법, 복조 방법 및 이들을 이용하는 변조 장치 및 복조 장치 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6763057B1 (en) * | 1999-12-09 | 2004-07-13 | Time Domain Corporation | Vector modulation system and method for wideband impulse radio communications |
US20030108133A1 (en) * | 2001-10-11 | 2003-06-12 | Richards James L. | Apparatus and method for increasing received signal-to-noise ratio in a transmit reference ultra-wideband system |
-
2004
- 2004-07-23 JP JP2004215861A patent/JP3897777B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-17 US US11/130,228 patent/US7590198B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3897777B2 (ja) | 2007-03-28 |
US7590198B2 (en) | 2009-09-15 |
US20060018369A1 (en) | 2006-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7590198B2 (en) | Impulse-based communication system | |
JP4757743B2 (ja) | 同期捕捉装置及び同期捕捉方法 | |
Yang et al. | Low-complexity training for rapid timing acquisition in ultra wideband communications | |
JP3847289B2 (ja) | パルスベース通信システム | |
JP4605048B2 (ja) | 主側通信装置および従側通信装置 | |
JP2006345487A (ja) | パルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置 | |
KR100553884B1 (ko) | Uwb 펄스열 생성장치 및 방법, 그 펄스열을 사용한 무선 데이터 송수신 시스템, 무선 데이터 수신 장치 및 송수신 방법, 및 그 방법을 기록한 기록매체 | |
He et al. | Adaptive synchronization for non-coherent UWB receivers | |
US7342972B1 (en) | Timing synchronization using dirty templates in ultra wideband (UWB) communications | |
JP4869709B2 (ja) | 送信基準、タイムホッピングインパルス無線システムでの基準パルスとデータパルスとの間の遅延時間を確定する方法、及びタイムホッピングインパルス無線システム | |
He et al. | Performance analysis of non-coherent UWB receivers at different synchronization levels | |
EP1873924A1 (en) | Method for determining a pulse position in a signal | |
Ying et al. | Code-assisted synchronization for UWB-IR systems: Algorithms and analysis | |
JP5563922B2 (ja) | 無線通信装置 | |
JP2006013994A (ja) | 受信装置及びそれを用いた通信装置 | |
Akbar et al. | A non-data-aided rapid synchronization method for UWB impulse radio | |
JP4877031B2 (ja) | 無線通信装置 | |
Zhang et al. | Fast symbol-level synchronization for TR-UWB signals using double hybrid DS-TH spreading | |
US20090225786A1 (en) | Delay line combination receiving method for ultra wideband system | |
Chen | Performance of FM-DCSK communication systems with timing synchronization error | |
Qiao et al. | Blind synchronization and low-complexity demodulation for DS-UWB systems | |
Moorfeld et al. | Ultra-Wideband Impulse Radio (UWB-IR) algorithm implementation complexity and performance | |
Wen et al. | Parallel Signal Acquisition in Ultra-Wideband Systems with Shared Looped Delay-Line | |
Saghafi et al. | Rapid acquisition of Ultra-wideband signals in multipath environments | |
Zhou et al. | A rapid acquisition scheme on TH-PPM UWB signal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060828 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |