JP2007028597A - 被変調信号を生成するための変調器および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直接変調シンセサイザ回路と、搬送周波数を、ある安定した周波数にロックするために、直接変調シンセサイザ回路に入力基準信号を供給するための基準周波数発振器と、データ・ビットを受信し、直接変調シンセサイザ回路の直接変調のための、データ・ビット依存電圧レベルを有する変調信号を生成するためのプリエンファシス・ユニットとを含む変調器。
【選択図】図1
Description
直接変調シンセサイザ回路と、
搬送周波数をある安定した周波数にロックするために、直接変調シンセサイザ回路に入力基準信号を供給するための基準周波数発振器と、
データ・ビットを受信し、直接変調シンセサイザ回路のためのデータ・ビット依存電圧レベルを有する変調信号を生成するためのプリエンファシス(pre‐emphasis)ユニットと、を備える。
本発明は、また、被変調信号を生成するための変調器を備える生体内感知装置を提供する。この変調器は、
直接変調シンセサイザ回路と、
搬送周波数をある安定した周波数にロックするために、直接変調シンセサイザ回路に入力基準信号を供給するための基準周波数発振器と、
データ・ビットを受信し、直接変調シンセサイザ回路の直接変調のための、データ・ビット依存電圧レベルを有する変調信号を生成するためのプリエンファシス・ユニットと、を備える。
必要に応じて、生体内感知装置は、プロセッサと、送信機と、アンテナとを備えることができる。
法は、
直接変調シンセサイザ回路を提供するステップと、
搬送周波数をある安定した周波数にロックするために、直接変調シンセサイザ回路に基準信号を入力するステップと、
直接変調シンセサイザ回路にデータ・ビット依存電圧レベルを有する変調信号を入力するステップと、
直接変調シンセサイザ回路から被変調信号を出力するステップと、を含む。
ある実施形態の場合には、プリエンファシス・ユニットは、デジタル・アナログ変換器(D/A)であり、変調信号の各電圧レベルは、所与のデータ・ビットのビット値および所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットのビット値の関数である。
変調信号は、少なくとも4つの電圧レベルを有することができる。
V0(所与のデータ・ビットが「0」であり、先行するデータ・ビットが「0」である場合)、
V0−δV(所与のデータ・ビットが「0」であり、先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V1(所与のデータ・ビットが「1」であり、先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V1+δV(所与のデータ・ビットが「1」でり、先行するデータ・ビットが「0」である場合)、
ここで、V1およびV0は、基準ビット電圧レベルであり、V1はV0より大きく、δVは、基準ビット電圧レベルがプリエンファシス・ユニットにより変わる正の電圧強化値である。
またさらにある実施形態の場合には、変調信号は、所与のデータ・ビットが1であり、所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットが0である場合には、オーバーシュートを有し、所与のデータ・ビットが0であり、所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットが1である場合には、アンダーシュートを有する。
可能生体内感知装置に関する。本発明のある実施形態によるデバイスは、本発明の共通譲受人に譲渡され、参照によりその全文を本明細書に組み込むものとする、米国特許第7,009,634号および/または米国特許第5,604,531号に記載されている実施形態と類似のものであってもよい。さらに、本発明の実施形態と一緒に使用するのが適している受信および/または表示システムも、米国特許第7,009,634号および/または米国特許第5,604,531号に記載されている実施形態と類似のものであってもよい。もちろん、本明細書に記載するデバイスおよびシステムは、他の構成および/または他の組の構成要素を有することができる。例えば、本発明は、内視鏡、ニードル、ステント、カテーテル等により実行することができる。
MSK変調の一例である。図3の変調電圧が図1のものと同じであるが、図3のVCO14の出力周波数は、図1の出力周波数と異なる。2つの隣接する記号間で周波数が変化するといつでも、出力周波数は、ある有限の時間間隔後にのみ所望の定常周波数になる(図3にΔで示す)。一方、2つの隣接する記号間で周波数が変化しない場合には、この問題は起こらない。この状況を記述するもう1つの方法は、その定常値になるための出力周波数の有限収束時間が、データ・ビット内の「1」→「0」または「0」→「1」の遷移中にだけ現れると記述する方法である。周波数の収束に有限の時間Δが必要であるために、例えば、下記の問題が発生する。
a.受信機のビット誤り率(BER)性能が劣化する。何故なら、信号点間の最短距離がsin2(位相差)により短くなるからである。
すなわち、所与の記号の位相は、所与の記号に依存するばかりでなく、先行する記号にも依存する。もちろん、Δが記号の長さと比較して小さい場合には(例えば、Δが記号時間の10%未満であるように)、上記観察は実際には無視される。
V0−δV(所与のデータ・ビットが「0」であり、先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V1(所与のデータ・ビットが「1」であり、先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V1+δV(所与のデータ・ビットが「1」でり、先行するデータ・ビットが「0」である場合)、
ここで、V1およびV0は、基準ビット電圧レベルであり、V1はV0より大きく、δVは、基準ビット電圧レベルがデジタル・アナログ変換器42により変わる正の電圧強化値である。
本発明のある実施形態の場合には、上記各電圧は、全部の記号に対する位相差が、±π/2になるように選択される。このことは、V0、V1、δVに対する校正手順により達成することができる。図4は、変調電圧の4つの電圧レベル、および出力信号44の結果としての出力周波数および位相を示す。ビット「1」に対する強化レベルに対応する最後の定常周波数が、ビット「1」に対する定常周波数よりも高いことに留意されたい。しかし、両方の場合の累積位相は+π/2である。同様に、強化レベル2進ビット0に対応する最後の定常周波数は、強化していないレベルの2進ビット「0」に対する定常周波数よりも低い。一方、両方の場合の累積位相は、−π/2である。
たは他の体腔または空洞の画像の画像フレームを取り込むための撮像機118のような少なくとも1つのセンサ、観察ウィンドウ120、1つ以上の照明源122、光学系124、送信機126、プロセッサ128、本発明のある実施形態による変調器10、110、およびバッテリー131のような電源を含む内部チャンバを有するハウジング112を有する。変調器10、110は、送信機126の一部であってもよい。アンテナ134は、送信機126に接続することができる。ある実施形態の場合には、プロセッサ128はメモリを含むことができる。
Claims (23)
- 直接変調シンセサイザ回路と、
搬送周波数をある安定した周波数にロックするために、前記直接変調シンセサイザ回路に入力基準信号を供給するための基準周波数発振器と、
データ・ビットを受信し、前記直接変調シンセサイザ回路の直接変調のための、データ・ビット依存電圧レベルを有する変調信号を生成するためのプリエンファシス・ユニットと、
を備える被変調信号を生成するための変調器。 - 前記被変調信号がCPFSK信号である請求項1に記載の変調器。
- 前記プリエンファシス・ユニットがデジタル・アナログ変換器であって、前記変調信号の各電圧レベルが、所与のデータ・ビットのビット値および前記所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットのビット値の関数である請求項1に記載の変調器。
- 前記プリエンファシス・ユニットがデジタル・アナログ変換器であって、前記変調信号の各電圧レベルが、所与のデータ・ビットのビット値および前記所与のデータ・ビットに先行する2つ以上のデータ・ビットのビット値の関数である請求項1に記載の変調器。
- 前記変調信号が少なくとも4つの電圧レベルを有する請求項3に記載の変調器。
- 前記少なくとも4つの電圧レベルが、
V0(前記所与のデータ・ビットが「0」であり、前記先行するデータ・ビットが「0」である場合)、
V0−δV(前記所与のデータ・ビットが「0」であり、前記先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V1(前記所与のデータ・ビットが「1」であり、前記先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V1+δV(前記所与のデータ・ビットが「1」であり、前記先行するデータ・ビットが「0」である場合)、
ここで、V1およびV0は基準ビット電圧レベルであり、V1はV0より大きく、δVは、前記基準ビット電圧レベルが前記プリエンファシス・ユニットにより変わる正の電圧強化値である請求項5に記載の変調器。 - 前記直接変調シンセサイザ回路が、
前記変調信号が入力される電圧制御発振器と、
前記入力基準信号を前記電圧制御発振器に接続しているフィードバック分周器が出力するローカル周波数信号と比較することにより位相検出器の出力信号を生成する位相検出器と、
前記位相検出器の出力信号を受信し、前記変調信号と一緒に前記電圧制御発振器に入力されるフィルタリングされた信号を生成するループ・フィルタに入力される出力信号を有するチャージ・ポンプと、
を備える請求項1に記載の変調器。 - 前記プリエンファシス・ユニットが、デジタル・アナログ変換器と、1より小さい値を有するダンピング係数を有する少なくとも二次の低域フィルタとを備え、前記低域フィルタが、前記デジタル・アナログ変換器と前記直接変調シンセサイザ回路との間に配置される請求項1に記載の変調器。
- 前記低域フィルタから前記直接変調シンセサイザ回路に出力される前記変調信号が2つの電圧レベルを有する請求項8に記載の変調器。
- 前記変調信号が、所与のデータ・ビットが1であり、前記所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットが0である場合に、オーバーシュートを有し、前記所与のデータ・ビットが0であり、前記所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットが1である場合に、アンダーシュートを有する請求項9に記載の変調器。
- 前記変調器が生体内感知装置内に配置される請求項1に記載の変調器。
- 被変調信号を生成するための変調器を備える生体内感知装置であって、前記変調器が、
直接変調シンセサイザ回路と、
搬送周波数をある安定した周波数にロックするために、前記直接変調シンセサイザ回路に入力基準信号を供給するための基準周波数発振器と、
データ・ビットを受信し、前記直接変調シンセサイザ回路の直接変調のための、データ・ビット依存電圧レベルを有する変調信号を生成するためのプリエンファシス・ユニットと、を備える生体内感知装置。 - 前記プリエンファシス・ユニットが、デジタル・アナログ変換器であって、前記変調信号の各電圧レベルが、所与のデータ・ビットのビット値および少なくとも前記所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットのビット値の関数である請求項12に記載の生体内感知装置。
- 撮像機と、1つ以上の照明源と、光学系とを備える請求項12に記載の生体内感知装置。
- 被変調信号を生成するための方法であって、
直接変調シンセサイザ回路を提供するステップと、
搬送周波数をある安定した周波数にロックするために、前記直接変調シンセサイザ回路に所与の周波数を有する基準信号を入力するステップと、
前記直接変調シンセサイザ回路にデータ・ビット依存電圧レベルを有する変調信号を入力するステップと、
前記直接変調シンセサイザ回路から前記被変調信号を出力するステップと、を含む方法。 - 前記変調信号が、データ・ビットを入力として受信するプリエンファシス・ユニットにより提供され、前記被変調信号がCPFSK信号である請求項15に記載の方法。
- 前記プリエンファシス・ユニットがデジタル・アナログ変換器であり、前記変調信号の各電圧レベルが、所与のデータ・ビットのビット値および前記所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットのビット値の関数である請求項16に記載の方法。
- 前記変調信号が、少なくとも4つの電圧レベルを有する請求項17に記載の方法。
- 前記少なくとも4つの電圧レベルが、
V0(前記所与のデータ・ビットが「0」であり、前記先行するデータ・ビットが「0」である場合)、
V0−δV(前記所与のデータ・ビットが「0」でり、前記先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V1(前記所与のデータ・ビットが「1」であり、前記先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
V0+δV(前記所与のデータ・ビットが「0」であり、前記先行するデータ・ビットが「1」である場合)、
ここで、V1およびV0は基準ビット電圧レベルであり、V1はV0より大きく、δVは、前記基準ビット電圧レベルが前記プリエンファシス・ユニットにより変わる正の電圧強化値である請求項18に記載の方法。 - 前記直接変調シンセサイザ回路が、
前記変調信号が入力される電圧制御発振器と、
前記入力基準信号を、前記電圧制御発振器に接続しているフィードバック分周器が出力するローカル周波数信号と比較することにより位相検出器の出力信号を生成する位相検出器と、
前記位相検出器の出力信号を受信し、前記変調信号と一緒に前記電圧制御発振器に入力されるフィルタリングした信号を生成するループ・フィルタに入力される出力信号を有するチャージ・ポンプと、
を備える請求項15に記載の方法。 - 前記プリエンファシス・ユニットが、デジタル・アナログ変換器と、1より小さい値を有するダンピング係数を有する少なくとも二次の低域フィルタとを備え、前記低域フィルタが、前記デジタル・アナログ変換器と前記直接変調シンセサイザ回路との間に配置される請求項15に記載の方法。
- 前記低域フィルタから前記直接変調シンセサイザ回路に出力される前記変調信号が、2つの電圧レベルを有する請求項21に記載の方法。
- 前記変調信号が、所与のデータ・ビットが1であり、前記所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットが0である場合に、オーバーシュートを有し、前記所与のデータ・ビットが0であり、前記所与のデータ・ビットに先行するデータ・ビットが1である場合には、アンダーシュートを有する請求項22に記載の方法。
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