JP2006512862A - クロックベース超広帯域送信を生成する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本方法および装置は、デジタル・クロックを使用して、超広帯域幅（ＵＷＢ）パルスを生成しおよび／または受信する。

Description

本発明は、クロックベース超広帯域送信を生成する方法および装置に関する。

超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wideband）システムは、従来のシステムよりはるかに広い周波数範囲に亘って信号を送信する。ＵＷＢ信号の帯域幅は、中心周波数の少なくとも２０％に等しいかまたは５００ＭＨｚ以上である。ＵＷＢ送信は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを非常に短い期間のバーストで送信し受信することにより動作する。各パルスは、非常に短い期間、例えば０．１〜４ナノ秒（ｎｓ）である。

ＵＷＢ送信を生成するための技術分野で知られている装置は、ダイオード・ベースのパルス発生器を使用し、典型的にはクロックによってトリガされるステップ・リカバリー・ダイオードまたはマイクロ波トンネル・ダイオードを含む。そのような構成では、ダイオードはよいスイッチング特性またはパルス生成特性を有し、広い帯域幅をカバーするために調整することができるが、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）装置に集積することが特に難しい。

当技術分野で既知であり、高出力ＵＷＢレーダ送信機で使用される他のＵＷＢ送信装置は、パルス電力技術、例えば、容量性放電回路、トランスフォーマ・スイッチ、伝送線スイッチおよび／または光作動半導体スイッチに基づく。これらの装置を、ＣＭＯＳに集積することは一般に高価であり、また、困難である。さらに、ＵＷＢレーダ送信のための高電力限界は、例えば連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって設定された限界によって、この種の装置を商用通信システムで使用するには適さない。

当技術で既知の別タイプの送信機は、ゲート制御された発振器に基づく。このアプローチでは、局部発振器がゲート制御され、そのスペクトラムの中心周波数はその発振器周波数によって制御することができるが、しかしながら、そのゲート制御された発振器によるアプローチは柔軟性がない。例えば、その中心周波数はデジタル的に求めることができず、複数のトーンを生成するには複数の位相ロックループ（ＰＬＬ）を必要とし、また、そのＰＬＬの実現には、ループ安定性を維持するためにパルス間で止めることができないので、かなりの電力量を消費する。

本発明と考えられる主題は、本明細書の結論部分で特に指摘され明確に要求される。しかしながら、本発明は、目的、特徴、および利点とともに構成および動作方法の双方に関し、添付図面を参照して次の詳細な説明によって最もよく理解されるであろう。

図示を単純かつ明瞭にするために、図中で示される要素は必ずしも正確にあるいは実寸で描かれていないことに注意すべきである。例えば、いくつかの要素の寸法は、明瞭化のため他の要素に比べて強調され、あるいはいくつかの実際の要素は１つの機能ブロックまたは要素に含められる。さらに、適切と考えられる場合、参照数字は対応あるいは類似する要素を示すために図中で繰り返されることがある。また、図中で描かれたいくつかのブロックは、単一の機能へ結合されてもよい。

次の詳細な説明では、特定の多くの詳細事項が、本発明の完全な理解を提供するために述べられる。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細事項がなくても実施できることを当業者は理解するであろう。他の実施例では、周知な方法、手順、要素（コンポーネント）および回路は、本発明を不明瞭にしないように詳細には説明されていない。

本発明の実施例は、例えば、超広帯域幅（ＵＷＢ）送信機および／または受信機に関連するデジタル・クロックを使用して、ＵＷＢパルスを生成するための方法および装置を提供する。例えば、本発明のいくつかの実施例では、送信機の実現および送信方法は、デジタル処理に基づく。これらの実現には、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）プロセスを使用する既存の装置へ集積されてもよい。さらに、本発明のいくつかの実施例は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）または他の規制団体によって決められた境界内で動作するために構成されているが、本発明の範囲はこの点に制限されるものではない。さらに、本発明の実施例は、デジタル的に誘導された中心送信周波数を使用してもよい。

本発明は、ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーキング（ＷＰＡＮ）の通信システムに関連して以下説明される。しかしながら、本発明が、さらにデジタル・クロックを駆動することができる他のシステムまたは装置に適していることは当業者に明らかであろう。

本発明の実施例は、デジタル・クロックが送信の基礎として使用されるＵＷＢ送信機の実施化を含む。デジタル・クロックは、例えばデジタル位相ロック・ループ（ＰＬＬ）を使用して、簡単な方法で生成することができるので、デジタル・クロックの使用によって、アナログ要素を使用する先行技術に対して、送信機回路の相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）の集積化を著しく単純化することができる。さらに、本発明のいくつかの実施例である送信機において可能にされた集積化において、実質的に複雑さを軽減しかつ容易にすることによって、同じ回路を通信システムの受信機側に使用することができる。例えば、付加的な白色ガウシアン・ノイズ環境の場合に選択される受信機である相関器ベースの受信機において、本発明の実施例に従うクロックベースの発生器は、受信機コストを低減させて、「テンプレート一致」をオリジナルのパルスに対して行なう回路の一部として形成してもよい。

図１のブロック図は、本発明の実施例によるＵＷＢ通信システムで、データを変調するために、ゲート制御されたクロック・パルス生成回路がどのように使用されるかの概要を提供する。クロック信号は、クロック生成回路１０によって生成される。モジュレータ３０は、クロック生成回路１０によって生成されたクロック信号をデータ２０と結合する。生成された波形は、ゲートおよび整形ユニット４０によってゲート制御され整形され、かつ帯域通過フィルタ５０によって濾波され、最終的に所望のパルス波形を有する伝送信号６０となる。本発明の別の実施例では、図１の中で示されるブロックのうちの少なくともいくつかは単一の回路へ組み合わせられてもよいことは注目されるべきである。例えば、クロック生成回路１０およびモジュレータ回路３０の機能は、単一の回路へ集積されてもよく、あるいは、図１に示される他のブロック機能を集積化および／または逆集積化が、特定の設計上の考察に従って行なわれてもよい。

本発明のある実施例では、従来技術で知られているように、デジタル・クロック信号は、デジタル位相ロック・ループ（ＰＬＬ）によって生成されてもよい。その際、クロック信号は変調され、その場合、そのクロック信号期間の有理数（rational number）は信号波形を形成することができる。例えば、図２Ａに示されるように、２極変調に対して、その波形は、データ中の「１」を表わすあるパターンおよび「０」を表わす反転パターンを含む。

信号波形の形は、周期的な切換でクロックをゲート制御することによって制御でき、その結果、クロック期間の有理数はパルスを形成することができる。クロックのゲート制御はＡＮＤとＯＲ回路を含む単純なデジタル論理を使用して制御され、高速に動作するのに効率的であり、かつＣＭＯＳへ集積するのに容易なゲート・メカニズムを形成する。これは、信号波形のデューティサイクルを低下させ、より低いフェージングマージンおよびより低いシンボル間干渉を含むパルスベースのＵＷＢシステムにおけるいくつかまたはそのすべての利点を可能にすることができる。そのようなゲート制御により、信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ：peak-to-average power ratio）の潜在的な増加は、十分に高いデューティサイクルを使用することにより制御され得る。さらに、そのゲート制御の幅がスペクトル帯域幅に凡そ反比例するので、そのゲート制御は信号のスペクトル帯域幅を制御することができる。図２Ｂは、低いデューティサイクルで変調された２極パルスを示す。

本発明のいくつかの典型的な実施例では、信号波形の形状は、より滑らかな信号の包絡線を得るために波形整形機能によって制御される。その信号を適切に整形することにより、デジタル・クロックの送信が引き起こす信号スペクトラム中の高位の高調波を低減させることができる。本発明のいくつかの実施例では、デジタル・クロックは高位高調波を減少させるためにアナログ帯域通過フィルタが続き、所定のスペクトル・マスクの範囲内にその信号を維持するために、例えば、連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって規制される非ライセンス用装置のためのパート１５規則が要求される。図２Ｃは、本発明の実施例に従って、帯域通過フィルタを適用した後の低デューティサイクルの２極性変調パルスを示す。

特定の特性をもつＵＷＢ波形を生成するために、一般に、修正されてもよい少なくとも３つの設計パラメータ、すなわち、クロック周波数（ｆ_Ｃ）、ゲート制御の間隔（Ｔ_Ｇ）、および、整形機能がある。以下に説明されるように、本発明の実施例では、ＵＷＢ波形を生成するために使用される様々なクロック周波数を制御し、または変更することにより、３つの特性すべては制御されるかあるいは変えられる。

基本クロック周波数は、変調波形の中心周波数を決定する。本発明のいくつかの実施例では、必要なときに、変調された波形の中心周波数が変更されるように、クロック周波数は変数であってもよい。これは、ＵＷＢ波形を異なる周波数帯に容易に移動させることができる柔軟性を提供し、それはＵＷＢ周波数帯が異なる送信エリア、例えば異なる国々において異なる場合に、重要なことである。これは、さらに干渉を最小限にするために、特定の位置の占有されていない周波数帯へ移動する柔軟性を提供することができる。

ゲート制御周期（gating period）は、占有ＵＷＢ波形（例えば帯域幅〜１／Ｔｇ）の帯域幅を決定する。本発明のいくつかの実施例では、ゲート制御周期は、送信におけるより一層の柔軟性を提供するために変数であってもよい。複数のクロック周期であるゲート制御周期を有することにより、同じクロックの使用が基本クロックおよびゲート・クロックの両方を生成することを可能にするが、しかしながら、複数の有理数のクロック周期であるゲート制御周期は、また容易に導き出されることができる。さらに、ゲート制御周期および中心周波数の変更は、異なる干渉環境に順応するためにシステムが適応して変化することを可能にし、ＵＷＢ波形の占有周波数を変更するための便利なメカニズムを提供する。

整形機能は、ゲート制御機能と共にあるいは個別の回路として実行されるが、送信パルスの包絡線を滑らかにすることによりスペクトラム形状のための柔軟性を提供することができる。例えば、本発明のいくつかの実施例では、ウィンドウ機能は波形中の時間領域のパルスを滑らかにし、かつ波形中の高周波コンポーネントを制限する。ウィンドウ機能は、例えば、ハニング・ウィンドウまたはシヌソイド（サイン・カーブ）の単一のサイクルである。これは、送信波形のサイドローブ・エネルギーを低減させることができる。

本発明のいくつかの実施例では、ウィンドウ機能は、ゲート制御機能の濾波されたバージョンに基づいてもよく、上述したように、クロック信号から導き出される。この機能は、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図８Ａ、図８Ｂに示されるように、複数のＵＷＢパルスが隣接した周波数チャンネルを占領する、本発明のサブバンド（副帯）の実現に役立つ。

本発明の実施例は、ＵＷＢシステムのいくつかのタイプに使用される。１つの実施例は、上述されたパルスベースのシステムである。このようなシステムで使用するのに適する本発明の実施例は、図３に描かれたクロック生成法の実現を含む。ＰＬＬ１００は、高周波クロック信号１１０を生成し、それはデータ１２０で一連のバイポーラの変調されたパルスへ変調される。図３に示される実施例では、パルスまたはその反転したパルスのいずれかが、デジタル・インバータおよびバッファ要素１３０，１４０のそれぞれ、および、アンドおよびナンド・ゲート要素１５０，１６０のそれぞれを用いて、データ、例えば「０」または「１」に依存して選ばれる。その後、その結果生じた波形はゲート制御され整形される。ゲート制御および整形ユニット１９０は、低周波クロック１８０の低周波のバージョンを含み、それはクロック・コンバータ１７０を介して、高周波クロック１１０の予め定める複数の周期をゲート制御する。例えば、高周波クロック１１０は７ＧＨｚで動作し、その一方で低周波クロック１８０は３．５ＧＨｚで動作することができる。この実施例で、高周波クロックの２周期毎に、単一のパルスを形成する。ゲート制御および整形ユニット１９０は、パルスの立上り時間を制御することにより、放射されたＵＷＢ信号の帯域幅を確立することができる。例えば、もし帯域外放射仕様を満たす必要があるなら、ゲート制御されたパルスはオプションの帯域通過フィルタ２００を通過させてもよい。

図４および図５中で示されるように、本発明の他の実施例は、直接シーケンス・スペクトラム拡散（ＤＳＳＳ）ＵＷＢシステムと共に実現される。この実施例は、チップ・シーケンスを生成するために高速デジタル・クロックを使用し、例えば３〜５ＧＨｚ台の速度で直接シーケンスの情報シンボルを形成するすることができる。いくつかの実施例では、コード語長およびチップ・レートは、５００メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）以上の情報転送速度を生成するために、変化させられあるいは平行して送信される。コードは、例えばエンコードされたあるパルス・シーケンスに「０」を関連付け、エンコードされた異なるパルス・シーケンスに「１」を関連付けて生成されてもよい。例えば、各ビットは、１５個の一連のパルスによって表わされてもよく、ここで各パルスの位相は反転していても、あるいは反転していなくてもよい。ここにコードと称されるが、異なるビットは１５個のパルスの異なるシーケンスによって表わされる。異なるユーザは異なるコードのセットを使用し、例えば、複数のユーザが互いに深刻な妨害を引き起こさずに、同じ周波数上で同時に送信することを可能にする。

図４は、例えば３１３Ｍｂｐｓのデータ転送速度を生成する本発明の実施例を示す。図示された典型的な実施例では、送信されるデータ４００は、１ビットのシフト・レジスタ４０２に入力される。１６ビットのコード語、例えば、「コード語０」（ブロック４０６）または「コード語１」（ブロック４０８）は、シフトレジスタ４０２によるデータ・シンボル出力に依存して、ワード選択４０４によって選択されるが、この点に本発明の範囲は全く制限されない。選択されたコード語は、マルチプレクサ（Ｍｕｘ）４１２、例えば５ＧＨｚのクロック４１０によって駆動される１６−１マルチプレクサ（シフトレジスタ）４１２が受信し、それによって送信機４１４における５ＧＨｚの処理レートに帰着する。したがって、１６ビットが５ＧＨｚの周波数で送信される場合、情報伝送速度は３１３のＭｂｐｓとなる。当業者は、他の伝送速度が可能で、ＲＦ発信の中心周波数が制御できることを認識するであろう。

図５は、ＤＳＳＳ ＵＷＢ受信機の実施例を示す。アンテナ５００は、ダイポール・アンテナまたは別のタイプのアンテナであってもよいが、ＵＷＢ信号を受信し、アンプ５０２によって増幅される。乗算器または入力ミキサ５０４は、アンプ５０２から入ってくる信号を、コード生成器５１２によって生成され、帯域通過フィルタ５０８を通して渡されるテンプレート信号で掛け合わされる。乗算器５０４の出力信号は、高位の高調波を取り除くために低域通過フィルタ５０６を通って濾波される。時間同期されると、この信号は元の伝送情報を復元する。デシメータ（decimator）またはディバイダ５１４は、本質的により高いチップ・レートではなくシンボル・レートでアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）５１０をクロックするためのオプションとして使用してもよい。可変デジタル遅延回路５１６は、送信機のタイミングを探索し受信機のタイミングを一致させるために使用されてもよい。ＤＡＣ５１８は、遅延量を制御することができる。コード生成器５１２および帯域通過フィルタ５０８は、入来信号との相関をとるためのテンプレート生成器を形成するために使用されてもよい。例えば、５ＧＨｚの周波数を有するクロック源がコード生成器５１２を駆動するために使用されてもよい。コード生成器５１２は、乗算器または入力ミキサ５０４で受信波形と相関がとられるテンプレート信号を生成する。可変デジタル遅延回路５１６は、受信信号のタイミングを探索してその一致をとるために使用され、その後その信号は、例えば従来技術で既知のチャンネル等化およびシンボル検出のようなＤＳＳＳ処理のためにＡＤＣ５１０によってデジタル化される。ＡＤＣからのデジタル信号出力は、デジタル信号プロセサ５２０へ処理のために提供される。

本発明さらに別の実施例は、直交周波数および時分割多重（ＯＦ／ＴＤＭ）またはパルス直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）として知られている、サブバンドＵＷＢシステム（ＳＢ−ＵＷＢ）に関連して実施される。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図７、図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の実施例と共に使用されるサブバンド波形の例を示す。これらの実施例では、スペクトラムは、例えば、５００ＭＨｚ台の帯域幅を占有する、複数のサブバンドに分割される。例えば６または８個のいくつかのサブバンド波形を連結することにより、例えばおよそ４ＧＨｚのスペクトラムを占有する超広帯域波形が生成される。サブバンド波形は、例えば、同時に送信されることがあり、あるいは時間的にインターリーブされオーバーラップしない時間間隔で送信されてもよく、あるいは部分的にオーバーラップした間隔で送信されてもよい。サブバンド波形のいくつかまたは全てが同じ帯域幅を有していてもよく、あるいはどれも同じ帯域幅を有していなくてもよい。サブバンド波形の中心周波数および波形の帯域幅は、例えば、上述のように、ゲート制御されたクロック回路を使用して、制御されてもよい。

図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃの概略図は、本発明の実施例においてサブバンドを実現する典型的な時間および／または周波数領域での表現を示す。図６Ａは、マルチキャリアの同時伝送に基づくパルスＯＦＤＭ波形の時間領域表現を示し、本発明の典型的な実施例に従ってゲート制御されたクロック回路を使用して実施される。図６Ａ中で示される実施例において、連結されたＯＦＤＭ波形ｓ（ｔ）は、デューティサイクルに依存して、パルス周期の一部で送信される。

図６Ｂは、オーバーラップしないか、あるいは部分的にオーバーラップするパルス波形の送信に基づき、パルスＯＦ／ＴＤＭ波形、つまりサブバンドのまたはマルチバンドの時間領域における表現を示し、本発明の典型的な実施例に従ってゲート制御されたクロック回路を使用して実施される。図６Ｂ中で示される実施例で、６つのサブバンド波形ｓ１（ｔ）からｓ６（ｔ）は、実質的にその周期の間中、パルス周期の交互の部分の期間中に送信される。図示された実施例において、各サブバンド波形は、送信されるサブバンド波形の数に依存して、パルス間隔、例えば図６Ｂでは６分の１の部分を満たす。

図６Ｃは、マルチサブバンドの連結を含む数ＧＨｚ台のパルスＯＦＤＭまたはＯＦ／ＴＤＭ波形の周波数領域における表現を示し、それは本発明の典型的な実施例に従ってゲート制御されたクロック回路を使用して実施される。図示された実施例において、６つのサブバンドは、そのいくつかまたはそのすべてが５００ＭＨｚの帯域幅を有し、５００ＭＨｚ離れた中心周波数で送信される。

図７に示された別の実例において、３．５〜６ＧＨｚの間で変化するクロック周波数を用いて６つのＳＢ−ＵＷＢ波形が生成され、それは２ナノ秒（ｎｓ）の周期でゲート制御され、およそ５００ＭＨｚ台の帯域幅となる。図７は、オーバーラップしない周期で送信されるサブバンド波形を示す。そのようなオーバーラップしない送信は、信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を低減させる利点を有し、代替の実行、例えばサブバンドが連続して生成される場合の実行、例えば、一度に１だけを可能にする。

図７の中で示される実施例では、サブバンドは異なるデータ・ビットによって変調され、潜在的に非常に高い処理能力をもたらす。さらに、サブバンドの適用範囲は、サブバンド波形を生成するために使用されるクロック周波数の変更により、ＵＷＢ周波数領域内で変更される。例えば、このようなＳＢ−ＵＷＢシステムが５．１５−５．３５ＧＨｚの周波数帯で動作するＩＥＥＥ ８０２．１１ａのワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）装置と共に実施される場合、５．１５−５．３５ＧＨｚの周波数帯を覆うサブバンドはクロック周波数を変更することによりより高い周波数に調整することができる。（電気電子学会（ＩＥＥＥ）標準８０２．１１ａ−１９９９「ワイヤレスＬＡＮメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）および物理層（ＰＨＹ）明細書：５ＧＨｚ帯の高速物理層」を参照）図７および８Ａはサブバンドのパルスが時間的にインターリーブされる場合の送信波形の典型的な時間領域表現を示す。

これらの実施例において、既に説明されたように、ＵＷＢサブバンドはデジタル・クロックを使用して生成され、その出力は、例えば３．０−６．５ＧＨｚのベッセル帯域通過フィルタ（図７）を通って濾波され、そしてハニング・ウィンドウ（図８Ａ）を使用して整形される。図８Ａは、本発明の実施例に従ってＯＦ／ＴＤＭシステムの実施例で使用する、ハニング形を有する整形されたサブバンド波形の時間領域表現の例を示す。図８Ｂは、本発明の実施例に従って形成されたサブバンドＯＦ／ＴＤＭ波形の周波数領域表現を示す。当業者は、本発明の実施例で使用されるように、複数のクロック周波数を生成する多様な方法を認識しており、それには複数のアナログＰＬＬ、デジタルＰＬＬ、単一ＰＬＬの複数の位相、あるいは他の適切な方法を含む。

本発明は限られた数の実施例に関して説明されているが、多くの変更、修正および本発明の他のアプリケーションが可能であることを認識するであろう。本発明の実施例は、ここに述べた動作を行なう他の装置を含む。そのような装置は、議論された要素を統合することがあるし、または同じ目的を達成するために別のコンポーネントを含んでいてもよい。当業者は、添付された請求項が本発明の精神に入り、このような修正および変更をすべてカバーするものとして意図していることを認識するであろう。

本発明の典型的な実施例によるＵＷＢ通信システムでデータを変調するために基礎としてゲート制御されたクロック・パルス生成回路を使用する送信機の簡略化したブロック図である。 本発明の典型的な実施例に従ってマスクされない二極変調されたパルスを図示する概要図である。 本発明の典型的な実施例に従って低デューティ・サイクルの二極変調されたパルス送信機を含むマスクの概要図である。 本発明の典型的な実施例による帯域通過フィルタを通過する二極変調されたパルスの概要図である。 本発明の典型的な実施例によるＵＷＢ通信システムでデータを変調するためのゲート制御されたクロック・パルス生成回路の概要ブロック図である。 本発明の典型的な実施例による直接シーケンス・スペクトラム拡散（ＤＳＳＳ）ＵＷＢ送信機を実施する概要ブロック図である。 本発明の典型的な実施例によるＤＳＳＳのＵＷＢ受信機を実施する概要ブロック図である。 本発明の典型的な実施例によるマルチプル・キャリアの同時伝送に基づくパルス直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）波形の時間領域の概略的な表現である。 本発明の典型的な実施例に従って、オーバーラップしないあるいは部分的にオーバーラップしたパルス波形の送信に基づくパルス直交周波数および時分割多重（ＯＦ／ＴＤＭ）波形の時間領域における概略的な表現である。 本発明の典型的な実施例に従って、複数のサブバンド域の連結を含む、パルスＯＦＤＭまたはＯＦ／ＴＤＭ超広帯域波形の周波数領域における概要的な表現である。 本発明の典型的な実施例に従って、各々が異なる周波数帯を占め、インターリーブされたサブバンド域パルスを含むＯＦ／ＴＤＭの送信波形の時間領域における概要的な表現である。 本発明の典型的な実施例に従って、ＯＦ／ＴＤＭシステムの実施例を使用して、ハニング形のサブバンド域波形の時間領域における概略的な表現を図示する。 本発明の典型的な実施例に従って、形成されたサブバンド域ＯＦ／ＴＤＭ波形の周波数領域における概略的な表現である。

Claims (25)

1. 直接シーケンス超広帯域信号をデジタルで生成されたクロック信号およびデータから導く段階含む段階を含むことを特徴とする方法。
2. 前記超広帯域信号を導く段階は、
   変調信号を得るために前記クロック信号を前記データで変調する段階と、
   前記超広帯域信号を得るために前記変調信号をゲート制御する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記超広帯域信号を導く段階は、
   デジタルで前記クロック信号を生成する段階と、
   変調信号を得るために前記クロック信号を前記データで変調する段階と、
   前記超広帯域信号を得るために前記変調信号を整形する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記変調信号を整形する段階は、前記変調信号を濾波する段階を含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記変調信号を整形する段階は、前記クロック信号を前記変調信号の関数でウィンドウ機能を行なう段階を含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
6. 前記クロック信号を前記データで変調する段階は、
   反転クロック信号を得るために前記クロック信号を反転する段階と、
   ＡＮＤゲートを使用して、前記反転クロック信号を前記データで変調する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
7. 前記クロック信号を前記データで変調する段階は、
   バッファの施されたされたクロック信号を得るために、前記クロック信号をバッファする段階と、
   ＮＡＮＤゲートを使用して、前記バッファの施されたクロック信号を前記データで変調する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
8. データを受信する段階と、
   デジタル・クロックを使用して、前記データに基づいてコードを生成する段階と、
   直接シーケンス波形として前記コードを送信する段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
9. 前記コード生成する段階は、ワード・セレクタを使用して、前記コードを選択する段階を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 前記コードを送信する段階は、
    単一ビットのストリームを生成するために前記コードをマルチプレックスする段階と、
    前記単一ビットのストリームを送信する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 前記データを受信する段階は、前記データをシフト・レジスタで受信する段階を含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
12. 前記コードを送信する段階は、パルス化された直接シーケンス波形として前記コードを送信する段階を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
13. 前記コードを送信する段階は、サブバンドの直接シーケンス波形として前記コードを送信する段階を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
14. 超広帯域信号を受信する段階と、
    デジタルで生成されたクロック信号を使用して、データを前記超広帯域信号から抽出する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
15. 前記超広帯域信号を受信する段階は、直接シーケンス波形信号を受信する段階を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 前記超広帯域信号を受信する段階は、パルス化された直接シーケンス信号を受信する段階を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
17. 前記超広帯域信号を受信する段階は、サブバンドの直接シーケンス信号を受信する段階を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
18. 入来信号を受信する段階と、
    前記入来信号にテンプレート信号を掛け、出力信号を生成する段階と、
    前記出力信号に時間同期をとる段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
19. 前記テンプレート信号を生成するためにコード生成器を使用する段階、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
20. 前記コード生成器を使用する段階は、クロック信号に基づいて、可変遅延信号によって前記コード生成器を駆動する段階を含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
21. デジタル・クロック信号を生成するデジタル・クロックと、
    前記クロック信号をデータで変調し、変調信号を生成するモジュレータと、
    前記変調信号を整形する整形ユニットと、
    を含むことを特徴とする装置。
22. 前記変調信号中の高位高調波を低減させるための帯域通過フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項２１記載の装置。
23. デジタル・クロック信号を生成するデジタル・クロックと、
    前記クロック信号をデータで変調し、それにより変調信号を生成するモジュレータと、
    前記変調信号を整形する整形ユニットと、
    前記変調信号を送信するダイポール・アンテナと、
    を含むことを特徴とするシステム。
24. 前記変調信号中の高位高調波を低減させるための帯域通過フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項２３記載のシステム。
25. 前記帯域通過フィルタは、ベッセル帯域通過フィルタであることを特徴とする請求項２４記載のシステム。

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