JP2020052048A - 物体検出又はデータ伝送のための信号処理システム及び信号処理方法 - Google Patents

物体検出又はデータ伝送のための信号処理システム及び信号処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】より良い干渉制御を行う信号処理システムを提供する。【解決手段】信号処理システム100は、送信モジュールTm1と受信モジュールRm1とを含む。送信モジュールTm1は、データ信号Sdata1及び第1拡散ベクトルv11に従って送信無線周波数信号Stx1を生成及び送信する。スペクトル拡散ユニットUsf1は、スペクトル拡散信号Ssf1を生成する。デジタル・アナログ変換器Udac1は、スペクトル拡散信号に従ってアナログ信号Sa11を生成する。ミキサUmx11は、アナログ信号とキャリア信号Sc11とを混合して送信無線周波数信号Stx1を生成する。受信モジュールRm1は、送信無線周波数信号を被測定物Odで反射させることによって生成された受信無線周波数信号Srx1及び第2拡散ベクトルv12を受信し、スペクトル逆拡散信号Sdf1を生成し、それに応じて、物体検出情報dd1データを生成するようにする。【選択図】図1

Description

本願は、信号処理システム及び信号処理方法、より詳細には、スペクトル拡散信号による物体検出又はデータ伝送のための信号処理ステム及び信号処理方法に関連する。
被測定物は、マイクロ波センサからの電磁波を送信させ、その電磁波を被測定物で反射させて検出することができる。例えば、スペクトル拡散なしに狭帯域電磁波を送信するためにマイクロ波レーダが一般に使用されている。しかし、現在の技術では、無線チャネル上で観測される干渉(他のレーダ信号源からの同一チャネル干渉を含む)を抑制することが困難である。したがって、より良い干渉抑制のためにより良い解決手段が依然として必要とされている。
実施形態は、送信モジュールと受信モジュールとを含む信号処理システムを提供する。送信モジュールは、データ信号及び第1拡散ベクトルに従って送信無線周波数信号を生成及び送信するために使用される。送信モジュールは、スペクトル拡散ユニットと、デジタル・アナログ変換器と、第1ミキサとを含む。スペクトル拡散ユニットは、データ信号及び第1拡散ベクトルに従ってスペクトル拡散信号を生成するために使用される。デジタル・アナログ変換器は、スペクトル拡散ユニットに結合され、スペクトル拡散信号に従って第1アナログ信号を生成するために使用される。第1ミキサは、デジタル・アナログ変換器に結合され、アナログ信号を第1キャリア信号と混合して送信無線周波数信号を生成するために使用される。受信モジュールは、受信無線周波数信号及び第2拡散ベクトルを受信し、スペクトル逆拡散信号を生成するために使用され、ここで、受信無線周波数信号は、送信無線周波数信号を被測定物で反射させることによって生成される。受信モジュールは、第2ミキサと、アナログ・デジタル変換器と、スペクトル逆拡散ユニットと、プロセッサとを含む。第2ミキサは、受信ユニットに結合され、受信無線周波数信号を第2キャリア信号と混合して第2アナログ信号を生成するために使用される。アナログ・デジタル変換器は、第2ミキサに結合され、第2アナログ信号に従ってデジタル信号を生成するために使用される。スペクトル逆拡散ユニットは、アナログ・デジタル変換器に結合され、デジタル信号及び第2拡散ベクトルに従ってスペクトル逆拡散信号を生成するために使用される。プロセッサは、スペクトル逆拡散信号に従って検出データを生成するために使用され、ここで、検出データは被測定物の空間情報に対応する。
別の実施形態は、受信モジュールとプロセッサとを含む信号処理システムを提供する。受信モジュールは、受信端子と、ミキサと、アナログ・デジタル変換器と、スペクトル逆拡散ユニットとを含む。受信端子は、送信データを含む無線周波数信号を受信するために使用される。ミキサは、受信端子に結合され、第1アナログ信号を生成するために無線周波数信号を第1キャリア信号と混合するために使用される。アナログ・デジタル変換器は、ミキサに結合され、第1アナログ信号に従ってデジタル信号を生成するために使用される。スペクトル逆拡散ユニットは、アナログ・デジタル変換器に結合され、デジタル信号及び第1拡散ベクトルに従ってスペクトル逆拡散信号を生成するために使用される。プロセッサは、デジタル信号に従って第1拡散ベクトルを更新し、スペクトル逆拡散信号に従って送信データを生成するために使用される。
別の実施形態は、信号処理システムを制御して被測定物の空間情報を検出するための信号処理方法を提供する。信号処理システムは、送信モジュールと、受信モジュールと、プロセッサとを含む。送信モジュールは、スペクトル拡散ユニットと、デジタル・アナログ変換器と、第1ミキサとを含む。受信モジュールは、第2ミキサと、アナログ・デジタル変換器と、スペクトル逆拡散ユニットとを含む。方法は、スペクトル拡散ユニットによって、データ信号及び第1拡散ベクトルに従ってスペクトル拡散信号を生成するステップと、デジタル・アナログ変換器によって、スペクトル拡散信号に従って第1アナログ信号を生成するステップと、第1ミキサによって、送信無線周波数信号を生成するために第1アナログ信号と第1キャリア信号とを混合するステップと、送信無線周波数信号を被測定物で反射させて受信無線周波数信号を生成するために、送信モジュールによって送信無線周波数信号を送信するステップと、第2ミキサによって、受信無線周波数信号と第2キャリア信号とを混合して第2アナログ信号を生成するステップと、アナログ・デジタル変換器によって、第2アナログ信号を受信し、第2アナログ信号に従ってデジタル信号を生成するステップと、スペクトル逆拡散ユニットによって、デジタル信号及び第2拡散ベクトルに従ってスペクトル逆拡散信号を生成するステップと、プロセッサによって、スペクトル逆拡散信号に従って被測定物の空間情報に対応する検出データを生成するステップと、を含む。
実施形態による信号処理システムを示す。 実施形態による第1キャリア信号及び第2キャリア信号の周波数を示す。 実施形態による信号処理システムの機能ブロック図を示す。 別の実施形態による変調信号を示す。 別の実施形態による変調信号を示す。 別の実施形態による信号処理システムを示す。 実施形態による周波数スペクトルにおける信号を示す。 実施形態による周波数スペクトルにおける信号を示す。 実施形態による周波数スペクトルにおける信号を示す。 別の実施形態による複数の送信モジュール及び受信モジュールを含む信号処理システムを示す。 別の実施形態による複数の送信モジュール及び受信モジュールを含む信号処理システムを示す。 別の実施形態による信号処理システムのプロセッサの動作を示す。 別の実施形態によるプロセッサの動作を示す。 別の実施形態による信号処理システムを示す。 別の実施形態による信号処理システムを示す。 別の実施形態による信号処理システムを示す。 実施形態による信号処理方法のフローチャートを示す。
以下、添付図面を参照して、例示的な実施形態を詳細に説明し、当業者によって容易に実現されるようにする。進歩性のある概念は、本明細書に明示された例示的な実施形態に限定されることなく、様々な形態で具現化され得る。周知の部分の説明は明確性のために省略され、全体を通じて同様の参照符号は同様の要素を参照する。
図1は、実施形態による信号処理システム100を示す。信号処理システム100は、送信モジュールTm1と、受信モジュールRm1と、プロセッサdsp1とを含むことができる。送信モジュールTm1は、データ信号Sdata1及び第1拡散ベクトルv11に従って、送信無線周波数(RF)信号Stx1を生成及び送信するために使用され得る。送信モジュールTm1は、スペクトル拡散ユニットUsf1と、デジタル・アナログ変換器Udac1と、ミキサUmx11とを含む。スペクトル拡散ユニットUsf1は、データ信号Sdata1及び第1拡散ベクトルv11に従って、スペクトル拡散信号Ssf1を生成するために使用され得る。デジタル・アナログ変換器Udac1は、スペクトル拡散ユニットUsf1に結合され、スペクトル拡散信号Ssf1に従って、アナログ信号Sa11を生成するために使用される。ミキサUmx11は、デジタル・アナログ変換器Udac1に結合され、アナログ信号Sa11を第1キャリア信号Sc11と混合して、送信無線周波数信号Stx1を生成するために使用される。送信RF信号Stx1は、送信ユニットUt1を介して送信され得る。図1の電力増幅器Upaが送信RF信号Stx1を増幅するために使用され得る。本明細書で言及されるプロセッサはデジタル信号処理を実行するために使用されることができ、演算プロセッサ、信号処理回路、デジタル信号プロセッサ等である。
受信モジュールRm1は、検出される被測定物Odによって反射された送信無線周波数信号Stx1に由来する受信無線周波数信号Srx1を逆拡散することができる。すなわち、受信モジュールRm1は、受信無線周波数信号Srx1及び第2拡散ベクトルv12を受信し、スペクトル逆拡散信号Sdf1を生成するために使用され得る。受信無線周波数信号Srx1は、送信無線周波数信号Stx1を被測定物Odで反射させることによって生成され、受信ユニットUr1を介して受信され、受信された後、低雑音増幅器Ulnaによって増幅され得る。送信ユニットUt1及び受信ユニットUr1は、実施形態に従ってアンテナを含むことができる。
受信モジュールRm1は、ミキサUmx12と、アナログ・デジタル変換器Uadc1と、スペクトル逆拡散ユニットUdf1とを含むことができる。ミキサUmx12は、受信ユニットUr1に結合され、受信無線周波数信号Srx1を第2キャリア信号Sc12と混合してアナログ信号Sa12を生成するために使用され得る。アナログ・デジタル変換器Uadc1はミキサUmx12に結合され、アナログ信号Sa12に従ってデジタル信号Sd1を生成するために使用され得る。スペクトル逆拡散ユニットUdf1はアナログ・デジタル変換器Uadc1に結合され、デジタル信号Sd1及び第2拡散ベクトルv12に従ってスペクトル逆拡散信号Sdf1を生成するために使用され得る。プロセッサdsp1は、スペクトル逆拡散信号Sdf1に従ってデジタルフィルタリング及び周波数領域分析・推定を行うために使用されることでき、物体検出データdd1を生成するようにする。物体検出データdd1は、被測定物Odの空間情報に対応することができる。
受信RF信号Srx1は、送信RF信号Stx1を被測定物Odで反射させて生成され得る。被測定物Odの空間情報は、被測定物Odの変位、被測定物Odの移動速度及び・又は被測定物Odと信号処理システム100との距離を含むことができる。検出はドップラー効果に従って実行され得る。例えば、被測定物Odが車両である場合、その移動速度が検出され得る。被測定物Odが人体である場合、呼吸によって引き起こされる体の動きが生命兆候を検査するために検出され得る。
実施形態によれば、キャリア信号生成器Ucwは、ミキサUmx11及びUmx12に結合され、第1キャリア信号Sc11及び第2キャリア信号Sc12を提供するために使用され得る。第1キャリア信号Sc11及び第2キャリア信号Sc12の周波数は、周波数fcwと実質的に同一とすることができる。例えば、周波数fcwは周波数fcとして実質的に固定にされ得る。別の例では、周波数fcwは、図2に示すように固定にされなくてもよい。図2は、第1キャリア信号Sc11及び第2キャリア信号Sc12の周波数fcwの波形図を示す。周波数fcwが固定にされない場合、周波数fcwは最大fcmaxと最小fcminとの間で変化することができる。波形は、ノコギリ波、三角波又は正弦波のものとすることができる。
受信RF信号Srx1は、第1周波数帯域に分散された干渉信号によって汚染される可能性がある。スペクトル逆拡散信号Sdf1において、干渉は、第1周波数帯域から第2周波数帯域に拡散され得る。第2周波数帯域の帯域幅は、第1周波数帯域の帯域幅よりも広くすることができる。一方、被測定物Odの動きにより引き起こされるドップラーシフトにより、送信RF信号Stx1に由来するドップラー効果の情報を搬送する信号は、第3周波数帯域にスペクトル逆拡散され得る。第3周波数帯域の帯域幅は、第2周波数帯域の帯域幅より狭くすることができる。スペクトル逆拡散信号Sdf1において、広帯域干渉を除去するが、ドップラー効果の情報を搬送する狭帯域信号を保存することによって、以下に説明するように信号対干渉比を増加させることができる。
図3は、実施形態による信号処理システム300の機能ブロック図を示す。信号処理システム300は、信号処理システム100の一実施形態とすることができる。図3に示すように、スペクトル拡散ユニットUsf1は、アップサンプリングユニットUus1と、拡散ベクトルユニットUv1とを含むことができる。アップサンプリングユニットUus1は、データ信号Sdata1にアップサンプリングを実行して、チップレートfchipであるサンプリングレートで変調信号Sm1を生成するために使用され得る。拡散ベクトルユニットUv1は、変調信号Sm1及び第1拡散ベクトルv11を受信し、それに応じてスペクトル拡散信号Ssf1を生成するために使用され得る。
図4〜図5は、異なる実施形態による変調信号Sm1を示す。実施形態によれば、データ信号Sdata1は、データストリームとすることができ、図4に示すように、繰り返された同一シンボルのセットと、変調信号Sm1とを含むことができる。変調信号Sm1は、同一のパルスを有することができ、2つのパルスの間隔は、パラメータNとして表され得る。
別の実施形態によれば、データ信号Sdata1は、数値(numeral)パルス振幅変調(PAM)シンボル又はバイナリ位相シフトキーイング(BPSK)シンボルを含むことができる。
別の実施形態によれば、信号処理システム300は、符号分割多元接続(CDMA)の送信に使用され得る。図5に示すように、データ信号Sdata1は、変調信号Sm1に変調されることができ、スペクトル拡散信号Ssf1は、DSSS(Direct-Sequence Spread Spectrum:直接シーケンス・スペクトル拡散)のものとすることができる。図5に示すように、パルスは変調されるデータに従って変化することができ、2つのパルスの間隔はパラメータNとして表され得る。
例えば、直接シーケンス・スペクトル拡散符号は図3においてサポートされ得る。アップサンプリングユニットUus1は、アップサンプリングを実行するためにパラメータNを増加させることができる。第1拡散ベクトルv11は、数ベクトルg=[g ... gN−1]として表され、第2拡散ベクトルv12は、数ベクトルh=[h ... hN−1]として表され得る。スペクトル拡散ユニットUsf1は、チップレートfchipで動作させられ得る。関数Gは、拡散ベクトルユニットUv1を{g:0≦n<N}として表すのに使用されることができ、スペクトル拡散信号Ssf1の波形が区間Nで配置された繰り返し波形{gn}として表され得るようにする。
図3に示すように、スペクトル逆拡散ユニットUdf1は、相関器Ucrと同期サンプラUssとを含むことができる。相関器Ucrは、相関演算を行って、デジタル信号Sd1及び第2拡散ベクトルv12に従ってデジタル信号Sd2を生成するために使用され得る。同期サンプラUssは、デジタル信号Sd2に同期サンプリングを実行して、スペクトル逆拡散信号Sdf1を生成するために使用され得る。
図3の実施形態のように、データ信号Sdata1、スペクトル拡散信号Ssf1、デジタル信号Sd1、デジタル信号Sd2及びスペクトル逆拡散信号Sdf1は時間インデックスnに対応することができるため、信号は、データ信号Sdata1(n)、スペクトル拡散信号Ssf1(n)、デジタル信号Sd1(n)、デジタル信号Sd2(n)及びスペクトル逆拡散信号Sdf1(n)としてそれぞれ表され得る。アナログ信号Sa11、送信RF信号Stx1、受信RF信号Srx1及びアナログ信号Sa12は、連続時間変数tに対応することができるため、信号は、アナログ信号Sa11(t)、送信RF信号Stx1(t)、受信RF信号Srx1(t)及びアナログ信号Sa12(t)として表現され得る。
一実施形態によれば、I/Q(同相及び直交)信号処理がサポートされ得る。図6は、別の実施形態による信号処理システム600を示す。信号処理システム600は、信号処理システム300と類似することができ、図6の受信RF信号Srx1、アナログ信号Sa12、デジタル信号Sd1、及びスペクトル逆拡散信号Sdf1の各々は、対応的に、I(同相)部及びQ(直交)部とを含む。信号処理システム600は、信号のI部分及びQ部分を処理及び計算することができる。図6に示すように、アナログ信号Sa12i、デジタル信号Sd1i及びスペクトル逆拡散信号Sdf1iがI部分とすることができ、アナログ信号Sa12q、デジタル信号Sd1q及びスペクトル逆拡散信号Sdf1qがQ部分とすることができる。信号処理システム600は、位相シフタUpsと、ミキサUmx13と、アナログ・デジタル変換器Uadc2とをさらに含むことができる。位相シフタUpsは、第2キャリア信号Sc12の位相をある量(例えば、90度)だけシフトさせ、キャリア信号Sc12´を生成するために使用され得る。ミキサUmx13は、キャリア信号Sc12´と増幅器U1naによって増幅された受信RF信号Srx1とを混合するのに使用され、Q部分であるアナログ信号Sa12qを生成するようにする。アナログ・デジタル変換器Udac2は、アナログ信号Sa12qをデジタル信号Sd1qに変換することができる。信号処理システム600において、スペクトル逆拡散ユニットUdf6は、デジタル信号Sd2i及びSd2qをそれぞれ生成するために、デジタル信号Sd1i及びSd1qを処理するために使用される相関器Ucri及び相関器Ucrqを含むことができる。スペクトル逆拡散ユニットUdf6は、デジタル信号Sd2i及びSd2qに同期サンプリングを実行してスペクトル逆拡散信号Sdf1i及びSdf1qを生成するのに使用される同期サンプラUss6を含むことができる。
図6に示すように、相関器Ucri及びUcrqはチップレートfchipで動作し、係数は数列{hn:0≦n<N}で表され得る。デジタル信号Sd2i及びSd2qは、ファクタNのサブサンプリングによって取得されたサンプリング波形であり、サブサンプリング間隔はパラメータNで表され得る。
実施形態によれば、干渉が存在しないか、又は干渉の確率的情報が未知であるときは、第1拡散ベクトルv11は第2拡散ベクトルv12と実質的に同一とすることができる。例えば、第1拡散ベクトルv11及び第2拡散ベクトルv12は、最大長シーケンス(Mシーケンス)ベクトルとすることができる。別の実施形態によれば、干渉が存在するか、又は干渉の確率的情報が既知であるときは、プロセッサdsp1がデジタル信号Sd1の確率的特性に従って、第2拡散ベクトルv12を生成するか、又は第1拡散ベクトルv11を更新するのにさらに使用されることができ、干渉に対抗する堅牢性を上げるようにする。実施形態によれば、干渉観測モード中の受信信号に基づいて、少なくとも1つの追加の信号経路が設定され、デジタル・アナログ変換器Udac1とプロセッサdsp1との間で結合されることができるため、プロセッサdsp1内の拡散ベクトル生成器がデジタル信号Sd1に従って第2拡散ベクトルv12を生成し、ベクトルv12に従って第1拡散ベクトルv11を更新することができる。別の実施形態によれば、プロセッサdsp1は、デジタル信号Sd1に従って第1拡散ベクトルv11を更新し、第1拡散ベクトルv11に従って第2拡散ベクトルv12を生成することができる。
第1拡散ベクトルv11及び第2拡散ベクトルv12に関して、関連した計算は、以下に説明するようなものとすることができる。図3に示す例においては、干渉観測モード中、プロセッサdsp1は、行列U´として、追加の信号経路からのSd1の(M+N)個の受信デジタル信号サンプルを変換することができ、行列U´は、U´=[u´ u´ u´ ... u´N−1]として表されることができ、ここで、u´=[u(m) u(m+1) ... u(m+M−1)]であり、u(n)はSd1である。行列U´の転置U´が得られる。したがって、行列U´及び転置U´の積(U´・U´)の最小固有値の固有ベクトルが得られる。第2拡散ベクトルv12は固有ベクトルに従って生成されることができ、ベクトルh´<0>〜h´<N−1>のセットは第2拡散ベクトルv12を0からN−1の要素位置で循環的にシフトすることによって得る。巡回行列H´は、H´=[h´<0> h´<1> ... h´<N−1>を用いて、ベクトルh´<0>〜h´<N−1>のセットに従って生成され得る。巡回行列H´によれば、第1拡散ベクトルv11は更新され得る。プロセッサdsp1は、ベクトルg´として示され、単位ベクトルである第1拡散ベクトルv11を見つけることができ、巡回行列[h´<0> h´<1> ... h´<N−1>]の第1列ベクトルh´<0>(第2拡散ベクトルv12と同じ)とベクトルg´の内積の大きさが最大にされるようにする。言い換えると、ベクトルg´は、制約||g´||=1で|h´<0> ・g´|を最大にする。追加的に、単位ベクトルg´は、ベクトルg´とベクトルh´<k>の内積の大きさを最小にする必要もあり、ここで、ベクトルh´<k>は、第1列ベクトルを除いた循環行列H´=[h´<0> h´<1> ... h´<N−1>1]の列ベクトルである。すなわち、使用される列ベクトルは、k=1 ... N−1及びk≠0の場合h´<k>である。言い換えると、ベクトルg´は、|h´<k> ・g´|も最小にすべきであり、ここで、k≠0であり、h´<k>は、第2拡散ベクトルv12のk位置循環シフトされたベクトルである。関連する式を以下で説明することができる。受信端子でのベクトル(例えば、第2拡散ベクトルv12)を計算する場合、デジタル信号Sd1は、以下の式を有するu(n)として表され得る。干渉観測ウィンドウにおいて、サイズM(dim−M)のN個のデータベクトルは、以下のように形成され得る。
u´=[u(0) u(1) ... u(M−1)]
u´=[u(1) u(2) ... u(M)]
...
u´N−1=[u(N−1) u(N) ... u(N+M−1)]
第2拡散ベクトルv12は、h´=[h ... hN−1]と表され得る。ベクトルh´は、||U´・h´||を最小にする単位ベクトルとなるように選択されることができ、ここで、U´=[u´ u´ u´ ... u´N−1]である。解かれたベクトルh´は、矩形行列(U´・U´)の最小固有値の固有ベクトルとすることができ、第2拡散ベクトルv12がそれに応じて得られる。
その後、送信端子でのスペクトル拡散のために使用されるベクトル、すなわち第1拡散ベクトルv11は、以下のようにして得られる。第1拡散ベクトルは、ベクトルg´として示される。巡回シフトベクトルが以下のように形成され得る。
h´(k)=[h(N−k)mod N(N−k+1)mod N ... h(N−k−1)mod N
ここで、k=0,1, ...,N−1であり、“mod”は“剰余演算”を意味する。
循環シフト行列H´は、以下のように表され得る。
H´=[h´<0> h´<1> ... h´<N−1>
ここで、h´<0>=h´であり、h´は行列H´の第1列ベクトルである。ベクトルgは、制約||g´||=1で以下のコスト関数を最小にする最適ベクトルを見つけることによって解かれ得る。コスト関数は以下のように与えられる。
E(g´)=Σk=1,2, ... N−1|h´<k> ・g´|−β・|h´<0> ・g´|
ここで、βは重みパラメータである。
行列Gは、第1列がベクトルg´である巡回行列を示す。上記の最適化は、
Figure 2020052048
となるようにベクトルg及びラージスカラを見つけるものとして解釈され得る。ここで、スカラーαは可能な限り大きくするべきである。
まとめると、ベクトルg´は上述の最適化を解くことによって得られ、第1拡散ベクトルv11がそれに応じて得られる。第1拡散ベクトルv11及び第2拡散ベクトルv12の形式は、数値パルス振幅変調(PAM)シンボル又はバイナリ位相シフトキーイング(BPSK)シンボルを含むことができる。
図7〜図9は、実施形態による信号処理システムの信号スペクトルを示す。図7〜図9は、周波数領域で描かれている。図7、図8及び図9は、デジタル信号Sd1、デジタル信号Sd2及びスペクトル逆拡散信号Sdf1のスペクトルにそれぞれ対応することができる。上述したように、これらの信号は、それぞれSd1(n)、Sd2(n)及びSdf1(n)としてそれぞれ表され得る。図3の例では、被測定物Odの動きにより引き起こされたドップラーシフト後、送信RF信号Stx1に由来するスペクトル逆拡散信号Ssf1に関連するドップラー効果の信号を搬送する情報は、図7に示すスペクトル上の領域710に分布することができる。背景雑音は、領域720に分布することができる。帯域制限された干渉は、領域730に分布することができる。図8及び図3に示すように、相関器Ucrによって処理された後、ドップラー効果の情報を搬送する情報が領域710から複数のスペクトル成分を形成するように分布することができる。領域730における干渉は、図8のように分布することができる。図9に示すように、領域710の信号は、同期サブサンプリング後、低周波数帯域に集められ得る。これにより、領域710の情報はフィルタリングにより取り込まれることができ、被測定物Odの検出情報が得られる。図7に示すように、領域710のパワーはP、領域720のパワーはσ 、(領域730の)干渉のパワーはσ とすることができる。左ナイキスト境界(Nyquist boundary)及び右ナイキスト境界は、±fchip/2=(N/2)・fs_dopplerであり、ここで、fchipは上述のチップレートとすることができ、Nは図4又は図5で言及されたパラメータNとすることができる。領域720の高さ(パワー/Hzの単位)はσ /(N・fs_doppler)とすることができ、領域710の高さはP/(N・fs_doppler)とすることができる。図8に示すように、ドップラー効果の情報を搬送する信号は、領域710から複数のスペクトル成分を形成するように分布することができ、低周波数帯域のスペクトル成分はfchip/Nとすることができ、パルスの高さはP/Nとすることができる。図8に示すように、領域730の高さをσ /(N・fs_doppler)に下げることができる。図9に示すように、領域710の信号を集めた後、高さはP/Nとすることができる。領域730の干渉が拡散しているため、干渉のほとんどのエネルギーはフィルタによって除去されている。言い換えると、スペクトル逆拡散信号において、干渉が狭帯域(第1周波数帯域)から全周波数帯域のようなより広い帯域(第2周波数帯域)にスペクトル的に拡散され、ドップラー効果の情報を搬送する信号は、全周波数帯域などのより広い帯域(第2周波数帯域)から狭帯域(第3周波数帯域)にスペクトル的に拡散し得る。これにより、第1周波数帯域における干渉のパワースペクトル密度は、明らかに下がり得る。図7〜図9に示す処理フローによれば、実施形態により、特定の周波数帯域の干渉が効果的に低減され得る。
図10は、別の実施形態による複数の送信モジュール及び受信モジュールを含む信号処理システム1000を示す。信号処理システム1000は、送信モジュールTm1及び受信モジュールRm1、送信モジュールTm2及び受信モジュールRm2、...、送信モジュールTmi及び受信モジュールRmi、...、送信モジュールTm及び受信モジュールRmを含むことができ、送信モジュール及び受信モジュールのL個のセットを含む。パラメータLは、1より大きい正の整数とすることができる。送信モジュールTmi及び受信モジュールRmi(ここで、1≦i≦L)のセットは、マイクロ波検出を実行するためのフロントエンドユニットとして機能することができ、対応するプロセッサdsp10iに結合され得る。これにより、信号処理システム1000は、L個のフロントエンドユニットと、L個のプロセッサとを含み、第iフロントエンドユニットは、送信ユニットUti及び受信ユニットUriに結合され得る。送信モジュールTm2と受信モジュールRm2を例にとる。送信モジュールTm2は、データ信号(例えば、図3のデータ信号Sdata1)及び拡散ベクトルv21に従って送信RF信号Stx2を生成及び送信することができる。受信モジュールRm2は、受信RF信号Srx2を受信することができる。受信RF信号Srx2は送信RF信号Stx2に対応することができ、拡散ベクトルv21は第1拡散ベクトルv11と直交することができる。拡散ベクトルv22は、受信RF信号Srx2のスペクトル逆拡散計算のために用いられ得る。ベクトルv21とベクトルv22の関係については、第1拡散ベクトルv11と第2拡散ベクトルv12との上述の関係が参照され得る。同様に、拡散ベクトルv1が周波数拡散計算のために用いられ、拡散ベクトルv1がスペクトル逆拡散計算のために用いられ得る。言及したベクトルv11,v21,...,v1は、{+1,−1}形式のような数値PAMシンボル又はBPSKシンボルを含む形式を有することができる。
図11は、別の実施形態による、複数の送信モジュール及び受信モジュールを含む信号処理システム1100を示す。図11は図10と類似することができ、プロセッサdsp111〜dsp11Lは、送信RF信号Stx1〜Stxを生成するためにデータ信号Sdata1〜Sdataを送信モジュールTm1〜Tmにそれぞれ提供することができる。第i拡散ベクトルvi1(i≠1)は、第1拡散ベクトルv11と直交することができる。処理された後、受信モジュールRm1〜Rmは、スペクトル逆拡散信号Sdf1〜Sdfをそれぞれ出力することができる。実施形態によれば、プロセッサdsp11Lは、スペクトル逆拡散信号Sdf1〜Sdfに従って被測定物Odの空間情報を取得することができる。別の実施形態によれば、プロセッサdsp111又はdsp11iは、スペクトル逆拡散信号Sdf1〜Sdfに従って被測定物Odの空間情報を取得することができる。
別の実施形態によれば、図11に示すように、プロセッサdsp11Lがマスタプロセッサとすることができ、他のプロセッサがスレーブプロセッサとすることができる。プロセッサdsp111〜dsp11(L−1)は、検出データdd1〜dd(L−1)をプロセッサdsp11Lに送信することができる。第Lプロセッサdsp11Lは、検出データdd1〜ddL及びアンテナUt1/Ur1〜UtL/UrLの物理位置に従って物体Odの空間情報を取得することができる。プロセッサdsp111〜dsp11Lは、有線又は無線を介して互いにリンクされ得る。
図12は、別の実施形態による信号処理システムのプロセッサの動作を示す。第1プロセッサdsp121〜第Lプロセッサdsp12Lを図12に示す。プロセッサdsp121〜12Lの各々は、図10又は図11に示すように、送信ユニット及び受信ユニットと共に使用され得る。プロセッサdsp121〜12(L−1)は、検出データdd1−dd(L−1)を検出データ信号Sdd1−Sdd(L−1)にそれぞれロードすることができる。送信モジュールTm1〜Tm(L−1)は、検出データ信号Sdd1〜Sdd(L−1)及びデータ送信ベクトルvd1〜vd(L−1)に従ってデータRF信号Stdd1〜Stdd(L−1)をそれぞれ生成及び送信するのに使用され得る。データRF信号Stdd1〜Stdd(L−1)は、DSSSデータRF信号とすることができる。受信モジュールRmは、データRF信号Stdd1〜Stdd(L−1)を受信し、データ受信ベクトルvr1〜vr(L−1)に従ってスペクトル逆拡散信号Sdfd1〜Sdfd(L−1)を生成するために使用され得る。プロセッサdsp12Lは、スペクトル逆拡散データ信号Sdfd1〜Sdfd(L−1)に従って検出データdd1〜ddLを生成することができる。図12の例では、第Lプロセッサdsp12Lがマスタプロセッサであるが、別の例では、別のプロセッサがマスタプロセッサとして使用され得る。例えば、第1プロセッサdsp121がマスタプロセッサであるときは、第1プロセッサdsp121は、第2プロセッサdsp122〜第Lプロセッサdsp12Lから第2データRF信号から第LデータRF信号までを受信して、受信ベクトルのセットに従ってスペクトル逆拡散データ信号及び検出データdd1〜ddを生成することができる。
図13は、別の実施形態によるプロセッサの動作を示す。図13に示すように、プロセッサdsp1〜dsp(L−1)はスレーブプロセッサとすることができ、プロセッサdspLはマスタプロセッサとすることができる。送信データとして、物体検出情報データとすることができる、取得された検出データdd1〜dd(L−1)は、プロセッサdsp1〜dsp(L−1)によってデータ信号Sdata1〜Sdata(L−1)にロードされ、上述のDSSS無線送信に従ってマスタプロセッサdspLに送信され得る。測定物Obに関連する変位、距離及び速度が推定され得る。例えば、変位は、生命兆候又は心拍によって引き起こされ得る。距離は、被測定物と信号処理システムとの間とすることができる。速度は、被測定物の移動速度とすることができる。言及された変数i及びLは、正の整数であり、1≦i≦Lとすることができる。図13では、第Lプロセッサをマスタプロセッサとみなす例に過ぎない。別の実施形態によれば、プロセッサdsp1〜dspLのうちの1つがマスタプロセッサとして使用され、他のプロセッサはスレーブプロセッサとして使用され得る。例えば、第1プロセッサに送信するために検出データdd2〜ddLをデータ信号にロードすることが許容され、アンテナの物理位置に従って被測定物の空間情報を取得するようにする。
図14は、別の実施形態による信号処理システム1400を示す。信号処理システム1400は、信号処理システム300と類似することができ、類似点は繰り返し説明しない。信号処理システム1400は、ローパスフィルタULF1及びULF2を含むことができる。ローパスフィルタULF1は、デジタル・アナログ変換器Udac1とミキサUmx11との間に結合され、アナログ信号Sa11の低周波部分Sa11´を捕捉することができる。ローパスフィルタULF2は、Umx12とアナログ・デジタル変換器Uadc1との間に結合され、アナログ信号Sa12の低周波部分Sa12´を捕捉することができる。
デジタル・アナログ変換器Udac1は、動作周波数帯域におけるダイナミックレンジを拡大するΣΔ変調機能を有することができる。
図15は、別の実施形態による信号処理システム1500を示す。図15は、図14及び図6と類似することができる。信号処理システム1500は、信号のI(同相)部分及びQ(直交)部分を処理するために使用され得る。Q部分の経路が含まれるため、図15はローパスフィルタULF3をさらに含むことができる。さらに、図15に示すように、信号処理システム1500は、サンプリングレート下げるのに使用され、アナログ・デジタル変換器Uadc1と相関器Ucriとの間及びアナログ・デジタル変換器Uadc2と相関器Ucrqとの間にそれぞれ結合されたデシメーションフィルタUdec1及びUdec2を有することができる。同期サンプラUss15によって処理された後、I部分及びQ部分は処理されるデシメーションフィルタUdec11及びUdec21にそれぞれ送られ、次いで、後続のプロセッサに送られ得る。
図16は、別の実施形態による信号処理システム1600を示す。信号処理システム1600では、上述したユニットと類似する機能ブロックは、繰り返し説明しない。信号処理システム1600は、スペクトル拡散ユニットUsf16に結合され、スペクトル拡散信号Ssf16と内部キャリアScw161とを混合して、フリッカノイズを低減するために送信RF信号Stx1の周波数を中間周波数fIFにシフトするデジタルミキサUmx161をさらに含むことができる。内部キャリアScw161は、中間周波数fIFに対応し、sin(2πnfIF・fchip)として表されることができ、ここで、fchipは、前述のチップレートとすることができる。信号処理システム1600は、デジタルミキサUmx161に結合され、内部キャリアScw161を提供するために使用されるデジタル直接周波数シンセサイザUDDFSを有することができる。デジタル・アナログ変換器Udac1は、ΣΔ変調機能を有することができる。例えば、言及されたフリッカノイズは、受信ユニットUr1のRFフロントエンドの相補型金属酸化物半導体(CMOS)トランジスタで生じる低周波フリッカノイズとすることができる。
信号処理システム1600のスペクトル逆拡散ユニットUdf16は、相関器Ucrq,Ucriと、同期サンプラUss16とを含むことができる。相関器Ucrqは、第2拡散ベクトルv12及びデジタル信号Sd1に従って、デジタル信号Sd2qを生成することができる。図16の例のように、デジタル信号Sd1は、デシメーションフィルタUdec161、デジタルミキサUmx163及び別のデシメーションフィルタUdec163によって処理されて、相関器Ucrqに送信されるデジタル信号Sd1qを生成することができる。したがって、相関器Ucrqは、第2拡散ベクトルv12及びデジタル信号Sd1qに従ってデジタル信号Sd2qを生成することができる。相関器Ucriは、第2拡散ベクトルv12及びデジタル信号Sd1に従ってデジタル信号Sd2iを生成することができる。図16に示すように、相関器Ucriが第2拡散ベクトルv12及びデジタル信号Sd1iに従ってデジタル信号Sd2iを生成するために、デジタル信号Sd1は、デシメーションフィルタUdec161、デジタルミキサUmx162及び別のデシメーションフィルタUdec162によって処理されて、相関器Ucriに送信されるデジタル信号Sd1iを生成することができる。同期サンプラUss16は、デジタル信号Sd2q及びSd2iに同期サンプリングを実行して、スペクトル逆拡散信号Sdf16のセットを生成することができる。信号処理システム1600は、デジタル直接周波数シンセサイザUDDFSに結合され、アナログ・デジタル変換器Uadc1と相関器Ucrqとの間に結合され、デジタル信号Sd1と内部キャリアScw161とを混合してデジタル信号Sd1のQ部分を相関器Ucrqに送信するデジタルミキサUmx163を含むことができる。デシメーションフィルタUdec161は、任意で使用され、アナログ・デジタル変換器Uadc1とデジタルミキサUmx163との間で結合され、デジタル信号Sd1の低周波部分Sd1をデジタルミキサUmx163に送信することができる。デシメーションフィルタUdec163は、デジタルミキサUmx163と相関器Ucrqとの間に結合されて、デジタル信号Sd1のQ部分を処理して、次いで、Q部分を相関器Ucrqに送ることができる。
図16に示すように、デジタル直接周波数シンセサイザUDDFSが内部キャリアScw162を提供するためにさらに使用されることができる。信号処理システム1600は、デジタル直接周波数シンセサイザUDDFSに結合され、アナログ・デジタル変換器Uadc1と相関器Ucriとの間に結合され、デジタル信号Sd1のI部分を相関器Ucriに送信するためにデジタル信号Sd1と内部キャリアScw162とを混合するデジタルミキサUmx162を含むことができる。内部キャリアScw162は、cos(2πnfIF・fchip)として表され得る。実施形態によれば、信号処理システム1600がデシメーションフィルタUdec161を含むときは、デシメーションフィルタUdec161は、アナログ・デジタル変換器Uadc1とデジタルミキサUmx162との間に結合され、デジタル信号sd1の低周波部分Sd1をデジタルミキサUmx162に送信する。実施形態によれば、信号処理システム1600は、デジタルミキサUmx162と相関器Ucriとの間に結合され、デジタル信号Sd1のI部分を処理し、次いで、I部分を相関器Ucriに送るデシメーションフィルタUdec162を含むことができる。
図16に示すように、信号処理システム1600は、デシメーションフィルタUdec164と、Udec165とをさらに含むことができる。デシメーションフィルタUdec164は、同期サンプラUss16及びプロセッサdsp161に結合され、サンプリングされたスペクトル逆拡散信号Sdf16のI部分の低周波部分をプロセッサdsp161に送信することができる。デシメーションフィルタUdec165は、同期サンプラUss16及びプロセッサdsp161に結合され、サンプリングされたスペクトル逆拡散信号Sdf16のQ部分の低周波部分をプロセッサdsp161に送信することができる。プロセッサdsp161は被測定物の情報をそれに応じて取得することができる。
図17は、実施形態による信号処理方法1700のフローチャートを示す。信号処理方法1700は、図1の信号処理システム100を制御するために使用され、以下のステップを含むことができる。
ステップ1710:スペクトル拡散ユニットUsf1によって、データ信号Sdata1及び第1拡散ベクトルv11に従ってスペクトル拡散信号Ssf1を生成する。
ステップ1715:デジタル・アナログ変換器Udac1によって、スペクトル拡散信号Ssf1を受信し、スペクトル拡散信号Ssf1に従ってアナログ信号Sa11を生成する。
ステップ1720:送信無線周波数信号Stx1を生成するために、ミキサUmx11によってアナログ信号Sa11とキャリア信号Sc11とを混合する。
ステップ1725:送信無線周波数信号Stx1を被測定物Odで反射させて、受信無線周波数信号Srx1を生成するために、送信モジュールTm1によって送信無線周波数信号Stx1を送信する。
ステップ1730:ミキサUmx12によって、受信無線周波数信号Srx1とキャリア信号Sc12とを混合してアナログ信号Sa12を生成する。
ステップ1735:アナログ・デジタル変換器Uadc1によって、アナログ信号Sa12を受信し、アナログ信号Sa12に従ってデジタル信号Sd1を生成する。
ステップ1740:スペクトル逆拡散ユニットUdf1によって、デジタル信号Sd1及び第2拡散ベクトルv12に従ってスペクトル逆拡散信号Sdf1を生成する。
ステップ1745:プロセッサdsp1によって、スペクトル逆拡散信号Sdf1に従って被測定物Odの空間情報に対応する検出データdd1を生成する。
実施形態で開示された信号処理システムによれば、被測定物に係る変位、距離及び・又は速度が取得され得る。信号処理システムの送信ユニットは、他の信号処理システムの受信ユニットが無線通信のための信号を受信するための信号を送信することができる。例えば、上述の受信モジュールの受信ユニット(例えば、アンテナ)は送信データを含むRF信号を受信することができ、ミキサ、アナログ・デジタル変換器及びスペクトル逆拡散ユニットは、受信RF信号を処理して、スペクトル逆拡散信号を生成するために使用され得る。RF信号は、送信データから変調・符号化され得る。したがって、プロセッサは、送信データを取得・リカバし、無線通信が実行され得る。実施形態によれば、上記のモジュール・ユニットは、対応する回路によって実装され得る。実施形態によれば、CDMA技術によるデータ伝送がサポートされ得る。実施形態に開示された信号処理システムによれば、技術的な欠点が克服され得る。干渉がより抑制され、検出精度が改善され得る。
当業者であれば、装置及び方法への多様な修正及び変更が発明の教示を保持しながらなされ得ることに容易に気づくだろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界によってのみ制限されるものとして解釈されるべきである。

Claims (20)

  1. 第1データ信号及び第1拡散ベクトルに従って第1送信無線周波数信号を生成及び送信するように構成された第1送信モジュールであって、
    前記第1データ信号及び前記第1拡散ベクトルに従ってスペクトル拡散信号を生成するように構成された第1スペクトル拡散ユニットと、
    前記第1スペクトル拡散ユニットに結合され、前記スペクトル拡散信号に従って第1アナログ信号を生成するように構成された第1デジタル・アナログ変換器と、
    前記第1デジタル・アナログ変換器に結合され、前記第1アナログ信号を第1キャリア信号と混合して前記第1送信無線周波数信号を生成するように構成された第1ミキサと、を含む第1送信モジュールと、
    第1受信無線周波数信号及び第2拡散ベクトルを受信し、スペクトル逆拡散信号を生成するように構成され、該第1受信無線周波数信号は、前記第1送信無線周波数信号を被測定物で反射させることによって生成される、第1受信モジュールであって、
    第1受信ユニットに結合され、前記第1受信無線周波数信号を第2キャリア信号と混合して第2アナログ信号を生成するように構成された第2ミキサと、
    前記第2ミキサに結合され、前記第2アナログ信号に従って第1デジタル信号を生成するように構成された第1アナログ・デジタル変換器と、
    前記第1アナログ・デジタル変換器に結合され、前記第1デジタル信号及び前記第2拡散ベクトルに従って前記スペクトル逆拡散信号を生成するように構成されたスペクトル逆拡散ユニットと、
    前記スペクトル逆拡散信号に従って第1検出データを生成するように構成され、該第1検出データは前記被測定物の空間情報に対応する、第1プロセッサと、を含む第1受信モジュールと、を含み、
    前記第1プロセッサは、
    前記第1デジタル信号に従って前記第2拡散ベクトルを生成するか、又は前記第1拡散ベクトルを更新するようにさらに構成され、或いは、
    前記第1デジタル信号に従って前記第2拡散ベクトルを生成し、前記第2拡散ベクトルに従って前記第1拡散ベクトルを更新するようにさらに構成され、或いは、
    前記第1デジタル信号に従って前記第1拡散ベクトルを更新し、前記第1拡散ベクトルに従って前記第2拡散ベクトルを生成するようにさらに構成され、
    前記第1拡散ベクトルのフォーマット及び第2拡散ベクトルのフォーマットは、数値を含む、信号処理システム。
  2. 前記空間情報は、前記被測定物の変位、前記被測定物の移動速度及び/又は前記被測定物と当該信号処理システムとの距離を含む、請求項1に記載の信号処理システム。
  3. 前記第1ミキサ及び前記第2ミキサに結合され、前記第1キャリア信号及び前記第2キャリア信号を提供するように構成されたキャリア信号生成器をさらに含み、前記第1キャリア信号及び前記第2キャリア信号の周波数が実質的に同一である、請求項1に記載の信号処理システム。
  4. 前記第1スペクトル拡散ユニットは、
    前記第1データ信号にアップサンプリングを実行して、第1変調信号を生成する第1アップサンプリングユニットと、
    前記第1変調信号及び前記第1拡散ベクトルを受信し、それに応じて前記スペクトル拡散信号を生成するように構成された第1拡散ベクトルユニットと、を含む、請求項1に記載の信号処理システム。
  5. 前記第1データ信号は、繰り返し同一シンボル、数値パルス振幅変調(PAM)シンボル又はバイナリ位相シフトキーイング(BPSK)シンボルを含む、請求項4に記載の信号処理システム。
  6. 前記スペクトル拡散信号は、直接シーケンス拡散信号を含む、請求項1に記載の信号処理システム。
  7. 前記スペクトル逆拡散ユニットは、
    前記第1デジタル信号及び前記第2拡散ベクトルに従って第2デジタル信号を生成するように構成された相関器と、
    前記第2デジタル信号に同期サンプリングを実行して、前記スペクトル逆拡散信号を生成するように構成された同期サンプラと、を含む、請求項1に記載の信号処理システム。
  8. 前記第1拡散ベクトルは、前記第2拡散ベクトルと実質的に同一である、請求項1に記載の信号処理システム。
  9. 前記第1データ信号及び第3拡散ベクトルに従って第2送信無線周波数信号を生成及び送信するように構成された第2送信モジュールと、
    第2受信無線周波数信号を受信するように構成された第2受信モジュールと、をさらに含み、
    前記第2受信無線周波数信号は、前記第2送信無線周波数信号に対応し、前記第3拡散ベクトルは前記第1拡散ベクトルと実質的に直交する、請求項1に記載の信号処理システム。
  10. 第2送信モジュールから第L送信モジュールまでであって、第i送信モジュールは、第i送信ベクトル及び第iデータ信号に対応する第i送信無線周波数信号を送信するように構成され、該第i送信ベクトルは前記第1拡散ベクトルiに直交し、i及びLは正の整数であり、2≦i≦Lである、第2送信モジュールから第L送信モジュールまでと、
    第2受信モジュールから第L受信モジュールまでであって、第i受信モジュールは、第i受信無線周波数信号を受信し、第iスペクトル逆拡散信号を生成するように構成された、第2受信モジュールから第L受信モジュールまでと、をさらに含み、
    第Lプロセッサは、前記スペクトル逆拡散信号及び第2スペクトル逆拡散信号から第Lスペクトル逆拡散信号までに従って前記空間情報を取得する、請求項1に記載の信号処理システム。
  11. 第2送信モジュールから第L送信モジュールまでであって、第i送信モジュールは、第i送信ベクトル及び第iデータ信号に対応する第i送信無線周波数信号を送信するように構成され、該第i送信ベクトルは前記第1拡散ベクトルiに直交し、i及びLは正の整数であり、2≦i≦Lである、第2送信モジュールから第L送信モジュールまでと、
    第2受信モジュールから第L受信モジュールまでであって、第i受信モジュールは、第i受信高周波数信号及び前記第2拡散ベクトルを受信し、第iスペクトル逆拡散信号を生成し、該第i受信高周波数信号は前記第i送信無線周波数信号を前記被測定物で反射させて生成される、第2受信モジュールから第L受信モジュールまでと、をさらに含み、
    前記第1プロセッサ又は第iプロセッサは、前記スペクトル逆拡散信号及び第2スペクトル逆拡散信号から第Lスペクトル逆拡散信号までに従って前記空間情報を取得する、請求項1に記載の信号処理システム。
  12. 第2送信モジュールから第L送信モジュールまでであって、第i送信モジュールは、第i送信ベクトル及び第iデータ信号に対応する第i送信無線周波数信号を送信するように構成され、i及びLは正の整数であり、2≦i≦Lである、第2送信モジュールから第L送信モジュールまでと、
    第2受信モジュールから第L受信モジュールまでであって、第i受信モジュールは、第i受信無線周波数信号を受信し、第iスペクトル逆拡散信号を生成するように構成された、第2受信モジュールから第L受信モジュールまでと、
    前記第1プロセッサが前記第1検出データから第L検出データまでに従って前記空間情報を生成するために、第2検出データから該第L検出データまでを前記第1プロセッサにそれぞれ送信するように構成された第2プロセッサから第Lプロセッサまでであって、第iプロセッサは、前記第i送信モジュール及び前記第i受信モジュールに結合され、前記第iスペクトル逆拡散信号に従って第i検出データを生成するように構成され、前記第i送信ベクトルは前記第1拡散ベクトルと実質的に直交し、前記第1プロセッサはマスタプロセッサであり、該第2プロセッサから該第Lプロセッサまではスレーブプロセッサである、請求項1に記載の信号処理システム。
  13. 前記第2プロセッサから前記第Lプロセッサまでは、前記第2検出データから前記第L検出データまでを第2検出データ信号から第L検出データ信号までにそれぞれロードするようにさらに構成され、
    前記第2送信モジュールから前記第L送信モジュールまでは、前記第2検出データ信号から前記第L検出データ信号まで及び第2データ送信ベクトルから第Lデータ送信ベクトルまでに従って、第2データ無線周波数信号から第Lデータ無線周波数信号までをそれぞれ生成及び送信するように構成され、
    第1受信モジュールは、前記第2データ無線周波数信号から前記第Lデータ無線周波数信号までを受信し、第2データ受信ベクトルから第Lデータ受信ベクトルまでに従って、第2スペクトル逆拡散データ信号から第Lスペクトル逆拡散データ信号に生成するようにさらに構成され、
    前記第1プロセッサは、前記第2スペクトル逆拡散データ信号から前記第Lスペクトル逆拡散データ信号までに従って、前記第1検出データから前記第L検出データまでを生成する、請求項12記載の信号処理システム。
  14. 前記第1スペクトル拡散ユニットに結合され、前記スペクトル拡散信号と第1内部キャリアとを混合して、フリッカノイズにより生じる影響を低減するために該第1内部キャリアに対応する中間周波数によって前記第1送信無線周波数信号の周波数をシフトする第3ミキサと、
    前記第3ミキサに結合され、前記第1内部キャリアを提供するように構成されたデジタル周波数シンセサイザと、をさらに含み、
    前記第1デジタル・アナログ変換器は、ΣΔ変調機能を有するようにさらに構成された、請求項1に記載の信号処理システム。
  15. 前記スペクトル逆拡散ユニットは、
    前記第2拡散ベクトル及び前記第1デジタル信号に従って第2デジタル信号を生成するように構成された第1相関器と、
    前記第2拡散ベクトル及び前記第2デジタル信号に従って第3デジタル信号を生成するように構成された第2相関器と、
    前記第2デジタル信号及び前記第3デジタル信号に同期サンプリングを実行することによって前記スペクトル逆拡散信号を生成するように構成された同期サンプラと、を含み、
    前記デジタル周波数シンセサイザは、第2内部キャリアを提供するようにさらに構成され、
    当該信号処理システムは、
    前記第1アナログ・デジタル変換器に結合され、前記第1デジタル信号の低周波部分を生成するように構成された第1デシメーションフィルタと、
    前記デジタル周波数シンセサイザ及び前記第1デシメーションフィルタに結合され、前記第1デジタル信号の低周波部分の直交変調部分を生成するために前記第1内部キャリアと前記第1デジタル信号の低周波部分とを混合するように構成された第4ミキサと、
    前記デジタル周波数シンセサイザ及び前記第1デシメーションフィルタに結合され、前記第1デジタル信号の低周波部分の同相変調部分を生成するために前記第2内部キャリアと前記第1デジタル信号の低周波部分とを混合するように構成された第5ミキサと、
    前記第4ミキサと前記第1相関器との間に結合され、前記直交変調部分の低周波部分を前記第1相関器に送信するように構成された第2デシメーションフィルタと、
    前記第5ミキサと前記第2相関器との間に結合され、前記同相変調部分の低周波部分を前記第2相関器に送信するように構成された第3デシメーションフィルタと、をさらに含む、請求項14に記載の信号処理システム。
  16. 前記同期サンプラ及び前記第1プロセッサに結合され、前記スペクトル逆拡散信号の直交変調部分の低周波部分を前記第1プロセッサに送信するように構成された第4デシメーションフィルタと、
    前記同期サンプラ及び前記第1プロセッサに結合され、前記スペクトル逆拡散信号の同相変調部分の低周波部分を前記第1プロセッサに送信するように構成された第5デシメーションフィルタと、をさらに含む、請求項15に記載の信号処理システム。
  17. 受信モジュールであって、
    送信データを含む無線周波数信号を受信するように構成された受信端子と、
    前記受信端子に結合され、第1アナログ信号を生成するために前記無線周波数信号を第1キャリア信号と混合するように構成された第1ミキサと、
    前記第1ミキサに結合され、前記第1アナログ信号に従ってデジタル信号を生成するように構成されたアナログ・デジタル変換器と、
    前記アナログ・デジタル変換器に結合され、前記デジタル信号及び第1拡散ベクトルに従ってスペクトル逆拡散信号を生成するように構成された、スペクトル逆拡散ユニットと、を含む受信モジュールと、
    前記デジタル信号に従って前記第1拡散ベクトルを更新し、前記スペクトル逆拡散信号に従って前記送信データを生成するように構成されたプロセッサと、を含み、
    前記プロセッサは、
    前記デジタル信号に従って第2拡散ベクトルを生成するか、又は前記第1拡散ベクトルを更新するようにさらに構成され、或いは、
    前記デジタル信号に従って第2拡散ベクトルを生成し、前記第2拡散ベクトルに従って前記第1拡散ベクトルを更新するようにさらに構成され、或いは、
    前記デジタル信号に従って前記第1拡散ベクトルを更新し、前記第1拡散ベクトルに従って第2拡散ベクトルを生成するようにさらに構成され、
    前記第1拡散ベクトルのフォーマット及び第2拡散ベクトルのフォーマットは、数値を含む、信号処理システム。
  18. 前記第2拡散ベクトルは送信モジュールに送信される、請求項17に記載の信号処理システム。
  19. 前記送信モジュールは、
    前記送信データ及び前記第2拡散ベクトルに従ってスペクトル拡散信号を生成するように構成されたスペクトル拡散ユニットと、
    前記スペクトル拡散信号に従って第2アナログ信号を生成するように構成されたデジタル・アナログ変換器と、
    前記デジタル・アナログ変換器に結合され、前記無線周波数信号を生成するために前記第2アナログ信号を第2キャリア信号と混合するように構成された第2ミキサと、
    前記第2ミキサに結合され、前記無線周波数信号を送信するように構成された送信端子と、を含み、
    前記プロセッサは、前記第1拡散ベクトル及び前記デジタル信号に従って前記第2拡散ベクトルを更新するようにさらに構成された、請求項18に記載の信号処理システム。
  20. 信号処理システムを制御して被測定物の空間情報を検出するための信号処理方法であって、該信号処理システムは、送信モジュールと、受信モジュールと、プロセッサとを含み、該送信モジュールは、スペクトル拡散ユニットと、デジタル・アナログ変換器と、第1ミキサとを含み、該受信モジュールは、第2ミキサと、アナログ・デジタル変換器と、スペクトル逆拡散ユニットとを含み、当該方法は、
    前記スペクトル拡散ユニットによって、データ信号及び第1拡散ベクトルに従ってスペクトル拡散信号を生成するステップと、
    前記デジタル・アナログ変換器によって、前記スペクトル拡散信号を受信し、前記スペクトル拡散信号に従って第1アナログ信号を生成するステップと、
    送信無線周波数信号を生成するために、前記第1ミキサによって前記第1アナログ信号と第1キャリア信号とを混合するステップと、
    前記送信無線周波数信号を被測定物で反射させて受信無線周波数信号を生成するために、前記送信モジュールによって前記送信無線周波数信号を送信するステップと、
    前記第2ミキサによって、前記受信無線周波数信号と第2キャリア信号とを混合して第2アナログ信号を生成するステップと、
    前記アナログ・デジタル変換器によって、前記第2アナログ信号を受信し、前記第2アナログ信号に従ってデジタル信号を生成するステップと、
    前記スペクトル逆拡散ユニットによって、前記デジタル信号及び第2拡散ベクトルに従ってスペクトル逆拡散信号を生成するステップと、
    前記プロセッサによって、前記スペクトル逆拡散信号に従って前記被測定物の空間情報に対応する検出データを生成するステップと、
    前記デジタル信号に従って前記第2拡散ベクトルを生成するか、又は前記第1拡散ベクトルを更新するステップと、を含み、
    前記デジタル信号に従って前記第2拡散ベクトルを生成することは、さらに、前記デジタル信号に従って前記第2拡散ベクトルを生成し、及び、前記第2拡散ベクトルに従って前記第1拡散ベクトルを更新することを含み、或いは、前記デジタル信号に従って前記第1拡散ベクトルを更新することは、さらに、前記デジタル信号に従って前記第1拡散ベクトルを更新し、及び、前記第1拡散ベクトルに従って前記第2拡散ベクトルを生成することを含み、
    前記第1拡散ベクトルのフォーマット及び第2拡散ベクトルのフォーマットは、数値を含む、信号処理方法。
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