JP4461982B2 - Receiver - Google Patents

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Description

本発明は、ウルトラワイドバンド通信の通信方法に関する。そして、このような通信方法を利用する受信装置に関する。   The present invention relates to a communication method for ultra-wideband communication. And it is related with the receiver which utilizes such a communication method.

近年、高速無線伝送方式の一つとして、所定の周期タイミングに同期したパルス信号からなるパルス信号列を用いて超広帯域な通信を行うウルトラワイドバンド(UWB:Ultra Wide Band)通信方式が注目されている。UWB通信の一態様では、搬送波を用いず、例えばパルス幅が1nsec以下等の極めて細かいパルス信号からなるパルス信号列を用いて通信を行うものがある。このようなUWB通信に用いられる変調方式として、パルスの発生タイミングを微妙に前後にずらした信号を用いて、「0」、「1」情報を表現するパルス位置変調(Pulse Position Modulation : PPM)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、別の変調方式として、パルス信号の有無によって「1」、「0」情報を表現するオンオフキーイング(On−Off Keying : OOK)や、パルスの位相の変化で「0」、「1」情報を表現するバイフェーズ変調(Bi−phase Modulation)が知られている。   In recent years, attention has been paid to an ultra wide band (UWB) communication system that performs ultra-wideband communication using a pulse signal sequence composed of pulse signals synchronized with a predetermined cycle timing as one of high-speed wireless transmission systems. Yes. In one aspect of UWB communication, communication is performed using a pulse signal sequence composed of extremely fine pulse signals such as a pulse width of 1 nsec or less without using a carrier wave. As a modulation method used in such UWB communication, pulse position modulation (PPM) expressing “0” and “1” information by using a signal in which the pulse generation timing is slightly shifted back and forth is used. It is known (for example, refer to Patent Document 1). In addition, as another modulation method, on-off keying (OOK) representing “1” and “0” information depending on the presence / absence of a pulse signal, and “0” and “1” information depending on a change in pulse phase. Bi-phase modulation that expresses the above is known.

図18は、背景技術に係るUWB通信の受信装置100を示すブロック図である。図18に示す受信装置100は、UWB通信による送信装置から送られてきたUWB通信信号を受信するアンテナ101と、アンテナ101で受信されたUWB通信信号を増幅するアンプ102と、その送信装置でUWB通信信号を生成するために用いられたものと同じ既知のPN(Pseudorandom Noise)コードに対応するデコード制御信号を生成するデコーダソース103と、受信した信号の各パルスと実質的に等価な波形を有するテンプレート信号のパルス列を含む周期タイミング信号を発生する調整可能時間ベース104と、デコード制御信号及び周期タイミング信号に基づき送信装置の既知のPNコードと時間的に一致したデコード信号を生成するデコード時間変調器105と、アンプ102で増幅された受信信号とデコード信号との相関を取って相関電圧を生成する相互相関器106と、その相関電圧を調整可能時間ベース104へフィードバックするローパスフィルタ107と、相関電圧からサブキャリアを除去して受信データを復元するサブキャリア復調器108とを備えている。   FIG. 18 is a block diagram showing a UWB communication receiving apparatus 100 according to the background art. A receiving apparatus 100 illustrated in FIG. 18 includes an antenna 101 that receives a UWB communication signal transmitted from a transmitting apparatus using UWB communication, an amplifier 102 that amplifies the UWB communication signal received by the antenna 101, and a UWB that uses the transmitting apparatus. A decoder source 103 for generating a decode control signal corresponding to the same known PN (Pseudorandom Noise) code used to generate the communication signal, and a waveform substantially equivalent to each pulse of the received signal; An adjustable time base 104 for generating a periodic timing signal including a pulse train of a template signal, and a decoding time modulator for generating a decoded signal temporally coincident with a known PN code of a transmission apparatus based on the decoding control signal and the periodic timing signal 105 and the correlation between the received signal amplified by the amplifier 102 and the decoded signal A cross-correlator 106 that generates a correlation voltage, a low-pass filter 107 that feeds back the correlation voltage to the adjustable time base 104, and a sub-carrier demodulator 108 that removes the sub-carrier from the correlation voltage and restores the received data. It has.

そして、相互相関器106によって、アンプ102で増幅された受信信号と、送信装置の既知のPNコードと時間的に一致したデコード信号との間で相関が取られることにより、受信信号から1ビット毎のデータを取得することができるようになっている。
特表平10−508725号公報
Then, the cross-correlator 106 correlates the received signal amplified by the amplifier 102 and the decoded signal temporally matched with the known PN code of the transmitting apparatus, so that every bit from the received signal. The data of can be acquired.
Japanese National Patent Publication No. 10-508725

ところで、上述のような受信装置100では、受信信号から1ビットのデータを取得するためには、受信信号とPNコードとの間で相関値を生成する必要があるため、1ビットのデータを受信するためにはデータを表す一単位となる信号パターンであるPNコードの長さ以上のUWB通信信号を受信する必要があり、通信速度が低下するという不都合があった。   By the way, in the receiving apparatus 100 as described above, in order to acquire 1-bit data from the received signal, it is necessary to generate a correlation value between the received signal and the PN code. In order to do this, it is necessary to receive a UWB communication signal that is longer than the length of the PN code, which is a signal pattern that represents a unit of data, and there is a disadvantage in that the communication speed decreases.

また、例えばアンプ102、相互相関器106等、受信装置100の一部が故障するとUWB通信信号からデータを取得することができず、通信が実行されていないのか受信装置100の故障であるのかを判別することができないため、受信装置100の故障を検出することができないという不都合もあった。   Further, for example, if a part of the receiving apparatus 100 such as the amplifier 102 or the cross correlator 106 fails, data cannot be acquired from the UWB communication signal, and it is determined whether communication is not performed or the receiving apparatus 100 is faulty. Since it cannot be determined, there is a disadvantage that a failure of the receiving apparatus 100 cannot be detected.

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、受信装置の故障を検出して通信の信頼性を向上させることができる受信装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide such an invention der was made in view of the problems it is, detecting and receiving device that can be made to improve the reliability of communication failures RECEIVER .

上述の目的を達成するために、本発明の第1の手段に係る通信方法は、オンオフキーイング方式により変調されたパルス列によってデータを表すデータ用パルス列を備えた通信フレームを用いて通信を行う通信方法であって、前記データ用パルス列は、データを表す一単位となる信号パターンに付与される時間であるパルス区間を複数の時間スロットに細分化した各時間スロットにそれぞれチャンネルが割り付けられ、前記信号パターンは、前記パルス区間の各チャンネルにおけるパルスの有無によって、複数ビットのデータを表すことを特徴としている。   In order to achieve the above-mentioned object, a communication method according to the first means of the present invention is a communication method for performing communication using a communication frame having a pulse train for data representing data by a pulse train modulated by an on-off keying method. In the data pulse train, a channel is assigned to each time slot obtained by subdividing a pulse section which is a time given to a signal pattern as a unit representing data into a plurality of time slots, and the signal pattern Is characterized in that it represents multiple bits of data depending on the presence or absence of a pulse in each channel of the pulse interval.

そして、本発明の第2の手段に係る受信装置は、オンオフキーイング方式により変調されたパルス列によってデータを表すデータ用パルス列を備え、前記データ用パルス列は、データを表す一単位となる信号パターンに付与される時間であるパルス区間を複数の時間スロットに細分化した各時間スロットにそれぞれチャンネルが割り付けられ、前記信号パターンは、前記パルス区間の各チャンネルにおけるパルスの有無によって複数ビットのデータを表す通信フレームを受信する受信装置であって、前記通信フレームを受信する受信部と、前記受信部により受信された通信フレームの前記データ用パルス列における前記パルス区間の各チャンネルにおけるパルスの有無に基づき複数ビットのデータを取得するデータ取得部と、を備えることを特徴としている。   The receiving apparatus according to the second means of the present invention comprises a data pulse train representing data by a pulse train modulated by an on-off keying method, and the data pulse train is applied to a signal pattern as a unit representing data. A channel is assigned to each time slot obtained by subdividing a pulse period, which is a time period, into a plurality of time slots, and the signal pattern represents a communication frame representing data of a plurality of bits depending on the presence or absence of a pulse in each channel of the pulse period. A receiving unit that receives the communication frame, and a plurality of bits of data based on the presence or absence of a pulse in each channel of the pulse section in the data pulse train of the communication frame received by the receiving unit A data acquisition unit for acquiring It is a symptom.

また、上述の受信装置において、前記通信フレームは、前記データ用パルス列における前記パルス区間に含まれるパルスの数によって、複数ビットのデータを表すものであり、前記データ取得部は、前記データ用パルス列の前記パルス区間についてパルスを積分する第1の積分回路と、前記第1の積分回路による積分値から複数ビットのデータを生成する第1の積分値判定部と、を備えることを特徴としている。   Further, in the above-described receiving apparatus, the communication frame represents a plurality of bits of data depending on the number of pulses included in the pulse section in the data pulse train, and the data acquisition unit includes the data pulse train. A first integration circuit that integrates a pulse in the pulse interval, and a first integration value determination unit that generates data of a plurality of bits from an integration value obtained by the first integration circuit.

そして、上述の受信装置において、前記通信フレームは、前記データ用パルス列における前記パルス区間の各チャンネルにおけるパルスの配置パターンによって、複数ビットのデータを表すものであり、前記データ取得部は、前記パルス区間における複数のチャンネルをそれぞれ積分する複数の第2の積分回路と、前記複数の第2の積分回路による積分値から複数ビットのデータを生成する第2の積分値判定部と、を備えることを特徴としている。   In the above-described receiving device, the communication frame represents data of a plurality of bits by an arrangement pattern of pulses in each channel of the pulse interval in the data pulse train, and the data acquisition unit includes the pulse interval And a plurality of second integration circuits for integrating the plurality of channels respectively, and a second integration value determination unit for generating a plurality of bits of data from the integration values obtained by the plurality of second integration circuits. It is said.

また、本発明の第3の手段に係る通信方法は、オンオフキーイング方式により変調されたパルス列によってデータを表すデータ用パルス列を備えた通信フレームを用いて通信を行う通信方法であって、前記データ用パルス列は、データを表す一単位となる信号パターンに付与される時間であるパルス区間を複数の時間スロットに細分化した各時間スロットにそれぞれチャンネルが割り付けられ、前記信号パターンは、前記パルス区間における第1のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「0」を表し、前記パルス区間における第1のチャンネルとは異なる第2のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「1」を表すことを特徴としている。   A communication method according to the third means of the present invention is a communication method for performing communication using a communication frame having a data pulse train representing data by a pulse train modulated by an on-off keying method, In the pulse train, a channel is assigned to each time slot obtained by subdividing a pulse interval, which is a time given to a signal pattern as a unit representing data, into a plurality of time slots, and the signal pattern is a first in the pulse interval. Bit data “0” is represented by having a pulse in one channel, and bit data “1” is represented by having a pulse in a second channel different from the first channel in the pulse section. .

そして、本発明の第4の手段に係る受信装置は、オンオフキーイング方式により変調されたパルス列によってデータを表すデータ用パルス列を備え、前記データ用パルス列は、データを表す一単位となる信号パターンに付与される時間であるパルス区間を複数の時間スロットに細分化した各時間スロットにそれぞれチャンネルが割り付けられ、前記信号パターンは、前記パルス区間における第1のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「0」を表し、前記パルス区間における第1のチャンネルとは異なる第2のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「1」を表すものである通信フレームを受信する受信装置であって、前記通信フレームを受信する受信部と、前記受信部により受信された通信フレームの前記データ用パルス列における前記パルス区間の前記第1及び第2のチャンネルにおけるパルスの有無をそれぞれ検出するパルス検出部と、前記パルス検出部により前記パルス区間から検出された前記第1及び第2のチャンネルにおけるパルスの有無に基づき前記パルス区間から1ビットのデータを取得するデータ取得部と、前記パルス検出部によって、前記パルス区間における前記第1及び第2のチャンネルの両方でパルスが検出された場合に、故障が生じていると判定する故障判定部と、を備えることを特徴としている。   The receiving apparatus according to the fourth means of the present invention comprises a data pulse train representing data by a pulse train modulated by an on-off keying method, and the data pulse train is applied to a signal pattern as a unit representing data. A channel is assigned to each time slot obtained by subdividing a pulse section, which is a time period, into a plurality of time slots, and the signal pattern has bit data “0” by having a pulse in the first channel in the pulse section. And a receiving device for receiving a communication frame representing bit data “1” by having a pulse in a second channel different from the first channel in the pulse period, and receiving the communication frame And the data of the communication frame received by the receiving unit. A pulse detector for detecting presence / absence of pulses in the first and second channels in the pulse section of the pulse train, and pulses in the first and second channels detected from the pulse section by the pulse detector When a pulse is detected in both the first and second channels in the pulse interval by the data acquisition unit that acquires 1-bit data from the pulse interval based on the presence or absence of the pulse, and the pulse detection unit, a failure occurs. And a failure determination unit that determines that occurrence has occurred.

さらに、上述の受信装置において、前記パルス検出部は、前記パルス区間における第1のチャンネルを積分する第3の積分回路と、前記パルス区間における第2のチャンネルを積分する第4の積分回路と、前記第3の積分回路による積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第1のチャンネルにパルス有りと判定し、前記第4の積分回路による積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第2のチャンネルにパルス有りと判定する第1の有無判定部と、を備えることを特徴としている。   Furthermore, in the above-described receiving device, the pulse detection unit includes a third integration circuit that integrates the first channel in the pulse interval, a fourth integration circuit that integrates the second channel in the pulse interval, When the integration value by the third integration circuit exceeds a preset threshold value, it is determined that there is a pulse in the first channel, and the integration value by the fourth integration circuit exceeds a preset threshold value And a first presence / absence determining unit that determines that there is a pulse in the second channel.

また、上述の受信装置において、前記パルス検出部は、前記パルス区間において、前記第1のチャンネルと第2のチャンネルとを逐次積分する第5の積分回路と、前記第5の積分回路による前記第1のチャンネルの積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第1のチャンネルにパルス有りと判定し、前記第5の積分回路による前記第2のチャンネルの積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第2のチャンネルにパルス有りと判定する第2の有無判定部と、を備えることを特徴としている。   In the above-described receiving device, the pulse detection unit may include a fifth integration circuit that sequentially integrates the first channel and the second channel in the pulse period, and the fifth integration circuit. When the integral value of one channel exceeds a preset threshold value, it is determined that there is a pulse in the first channel, and the integral value of the second channel by the fifth integrating circuit is a preset threshold value. And a second presence / absence determining unit that determines that the second channel has a pulse when the second channel is exceeded.

のような構成の受信装置は、データを表すデータ用パルス列は、データを表す一単位となる信号パターンに付与される時間であるパルス区間を複数の時間スロットに細分化した各時間スロットにそれぞれチャンネルが割り付けられ、前記信号パターンは、パルス区間における第1のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「0」を表し、パルス区間における第1のチャンネルとは異なる第2のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「1」を表すものである通信フレームを用いて通信を行うので、パルス検出部によって、受信部により受信された通信フレームのデータ用パルス列におけるパルス区間の第1及び第2のチャンネルにおけるパルスの有無がそれぞれ検出され、データ取得部によって、パルス検出部によりパルス区間から検出された第1及び第2のチャンネルにおけるパルスの有無に基づき前記パルス区間から1ビットのデータが取得される。そして、故障判定部によって、パルス検出部によりパルス区間における第1及び第2のチャンネルの両方でパルスが検出された場合に故障が生じていると判定されるので、受信装置の故障を検出して通信の信頼性を向上させることができる。 Receiving device configuration as this, the data pulse train representing the data, in each time slot obtained by dividing the pulse period is the time given to the signal pattern to be one unit representing data into a plurality of time slots Each channel is assigned, and the signal pattern represents bit data “0” by having a pulse in the first channel in the pulse interval, and has a pulse in a second channel different from the first channel in the pulse interval. Therefore, the communication is performed using the communication frame representing the bit data “1”, so that the first and second channels in the pulse section in the data pulse train of the communication frame received by the receiving unit by the pulse detecting unit. The presence or absence of pulses in the Ri 1-bit data from the pulse interval based on the presence or absence of a pulse in the first and second channels that are detected from the pulse interval is obtained. The failure determination unit determines that a failure has occurred when a pulse is detected in both the first and second channels in the pulse interval by the pulse detection unit. Communication reliability can be improved.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.

(第1実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る通信方法に用いられる通信フレームの一例を示す図である。まず、本発明の一実施形態に係る通信方法に用いられる信号について説明する。図1に示す通信フレーム21は、オンオフキーイング方式によって変調されており、通信フレーム21におけるパルス位置の同期を取るためのパルス同期用パルス列22と、パルス同期後に通信フレーム21におけるビット位置の同期を取るためのビット同期用パルス列23と、データを表すデータ用パルス列24とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication frame used in a communication method according to an embodiment of the present invention. First, signals used in a communication method according to an embodiment of the present invention will be described. A communication frame 21 shown in FIG. 1 is modulated by an on / off keying method, and a pulse synchronization pulse train 22 for synchronizing pulse positions in the communication frame 21 and a bit position in communication frame 21 after pulse synchronization are synchronized. For this purpose, and a data pulse train 24 representing data.

図2は、図1に示すパルス同期用パルス列22の詳細の一例を示す波形図である。図2に示すパルス同期用パルス列22は、例えばパルス幅が1nsecのパルスP1が最少のパルス周期、例えば10nsecのパルス周期T1で連続するパルス列である。そして、後述する図6に示す受信装置1において、図略のパルス同期回路によってパルス同期用パルス列22に基づきパルス同期がとられ、パルス同期用パルス列22のパルスP1と同期するクロック信号CKが生成される。   FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the details of the pulse synchronization pulse train 22 shown in FIG. 2 is a pulse train in which, for example, a pulse P1 having a pulse width of 1 nsec is continuous with a minimum pulse period, for example, a pulse period T1 of 10 nsec. In the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6 to be described later, pulse synchronization is performed based on the pulse synchronization pulse train 22 by a pulse synchronization circuit (not shown), and a clock signal CK that is synchronized with the pulse P1 of the pulse synchronization pulse train 22 is generated. The

図3は、図1に示すビット同期用パルス列23の詳細の一例を示す波形図である。ビット同期用パルス列23において、データを表す一単位となる信号パターンに付与される時間であるパルス区間T2は、パルス周期T1の例えば4倍にされており、ビット同期用パルス列23は、例えばパルスP1が4つ連続するパルス区間T2と、パルスP1が無いパルス区間T2とが交互に繰り返して構成されている。そして、図6に示す受信装置1において、図略のビット同期回路によってビット同期用パルス列23に基づきビット同期がとられ、クロック信号CKに基づいて、パルス区間T2が例えば4つのチャンネルに区分され、パルス区間T2の最初からチャンネル番号1,2,3,4が付与される。これにより、図6に示す受信装置1によって受信された通信フレーム21とパルス区間T2及びチャンネルとが同期される。   FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of the details of the bit synchronization pulse train 23 shown in FIG. In the pulse sequence for bit synchronization 23, a pulse interval T2, which is a time given to a signal pattern as a unit representing data, is set to, for example, four times the pulse period T1, and the pulse sequence for bit synchronization 23 is, for example, a pulse P1. The pulse section T2 including four consecutive pulses and the pulse section T2 having no pulse P1 are alternately repeated. In the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6, the bit synchronization is performed based on the bit synchronization pulse train 23 by a not-illustrated bit synchronization circuit, and the pulse section T2 is divided into, for example, four channels based on the clock signal CK. Channel numbers 1, 2, 3, and 4 are assigned from the beginning of the pulse period T2. As a result, the communication frame 21 received by the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6 is synchronized with the pulse interval T2 and the channel.

図4(a)はチャンネル番号とクロック信号CKとを示す波形図であり、図4(b)〜(e)はデータ用パルス列24の構成の一例を示す波形図である。図6に示すデータ用パルス列24は、複数のパルス区間T2に区分され、複数のパルス区間T2、例えば127個のパルス区間T2によって、2ビットのデータを表すビット区間T3が構成されている。さらに各パルス区間T2は、それぞれ複数の時間スロット、例えば4個の時間スロットに区分され、その各時間スロットに1、2、3、4とチャンネルが割り付けられている。   4A is a waveform diagram showing the channel number and the clock signal CK, and FIGS. 4B to 4E are waveform diagrams showing an example of the configuration of the data pulse train 24. FIG. The data pulse train 24 shown in FIG. 6 is divided into a plurality of pulse sections T2, and a plurality of pulse sections T2, for example, 127 pulse sections T2, form a bit section T3 representing 2-bit data. Further, each pulse section T2 is divided into a plurality of time slots, for example, four time slots, and channels 1, 2, 3, 4 are assigned to the respective time slots.

そして、オンオフキーイング方式による変調によって、予め定められたチャンネル、例えばチャンネル1にパルス位置の同期を取るための同期用パルスP2が配置される。また、図4(b)に示すように、データ用パルス列24において、ビット区間T3が2ビットのバイナリデータ「11」を表す場合には、例えばチャンネル2,3,4にパルスP1が配置され、すなわちパルス区間T2にはパルスP1が3つ含まれる。同様に、ビット区間T3が2ビットのバイナリデータ「10」を表す場合には、図4(c)に示すように例えばチャンネル2,3にパルスP1が配置され、すなわちパルス区間T2にはパルスP1が2つ含まれ、ビット区間T3が2ビットのバイナリデータ「01」を表す場合には、図4(d)に示すように例えばチャンネル2にパルスP1が配置され、すなわちパルス区間T2にはパルスP1が1つ含まれ、ビット区間T3が2ビットのバイナリデータ「00」を表す場合には、図4(e)に示すように例えばパルス区間T2にはパルスP1が含まれない。   Then, a synchronization pulse P2 for synchronizing the pulse position is arranged in a predetermined channel, for example, channel 1, by modulation by the on / off keying method. Also, as shown in FIG. 4B, in the data pulse train 24, when the bit section T3 represents 2-bit binary data “11”, for example, the pulse P1 is arranged in the channels 2, 3 and 4, That is, the pulse period T2 includes three pulses P1. Similarly, when the bit section T3 represents 2-bit binary data “10”, as shown in FIG. 4 (c), for example, the pulse P1 is arranged in the channels 2 and 3, that is, the pulse P1 in the pulse section T2. 2 and the bit interval T3 represents 2-bit binary data “01”, for example, the pulse P1 is arranged in the channel 2 as shown in FIG. 4D, that is, the pulse interval T2 has a pulse P1. When one P1 is included and the bit interval T3 represents 2-bit binary data “00”, for example, the pulse interval T2 does not include the pulse P1 as shown in FIG.

なお、ビット区間T3は、2ビットのデータを表す例に限られず、パルス区間T2におけるパルスP1を配置するためのチャンネル数を増加させることにより、3ビット以上のデータを表すようにしてもよい。パルス区間T2は、同期用パルスP2を備えない構成であってもよい。また、パルス区間T2に割り付けられるチャンネル数は、ビット区間T3により表されるビット数と、同期用パルスP2の有無に応じて定められ、4チャンネルに限られない。さらに、ビット区間T3に含まれるパルス区間T2の数は、例えば通信に要求される信頼性の程度に応じて定められ、127個のパルス区間T2によってビット区間T3が構成される例に限られない。   Note that the bit period T3 is not limited to the example representing 2-bit data, and may represent data of 3 bits or more by increasing the number of channels for arranging the pulse P1 in the pulse period T2. The pulse section T2 may be configured without the synchronization pulse P2. The number of channels allocated to the pulse section T2 is determined according to the number of bits represented by the bit section T3 and the presence or absence of the synchronization pulse P2, and is not limited to four channels. Further, the number of pulse sections T2 included in the bit section T3 is determined according to, for example, the degree of reliability required for communication, and is not limited to an example in which the bit section T3 is configured by 127 pulse sections T2. .

次に、このような信号を用いて通信を行う送信装置及び受信装置について説明する。図5は、図4に示すデータ用パルス列24を送信する送信装置の一例を示すブロック図である。図6は、本発明の第1の実施形態に係る受信装置の一例を示すブロック図である。図5に示す送信装置11は、例えば、パルス周期T1の送信クロック信号CKSを出力する送信クロック生成部12と、送信データを2ビットづつデータ用パルス列24におけるパルス信号パターンに変換するための制御信号SPを出力する信号パターン生成部13と、送信クロック信号CKSと制御信号SPとの論理積を信号パターンPP1として出力するアンド回路14と、信号パターンPP1から例えば1nsecのパルス信号を生成するパルス信号生成部15と、パルス信号生成部15で生成されたパルスの帯域制限を行うバンドパスフィルタ16と、バンドパスフィルタ16から出力された送信信号PP3を放射する送信用アンテナ17とを備えて構成されている。   Next, a transmission device and a reception device that perform communication using such signals will be described. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a transmission apparatus that transmits the data pulse train 24 shown in FIG. FIG. 6 is a block diagram showing an example of a receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention. 5 includes, for example, a transmission clock generation unit 12 that outputs a transmission clock signal CKS having a pulse period T1, and a control signal for converting transmission data into a pulse signal pattern in a data pulse train 24 by two bits. A signal pattern generation unit 13 that outputs SP, an AND circuit 14 that outputs a logical product of the transmission clock signal CKS and the control signal SP as a signal pattern PP1, and a pulse signal generation that generates a pulse signal of, for example, 1 nsec from the signal pattern PP1 Unit 15, a bandpass filter 16 that limits the band of the pulse generated by the pulse signal generation unit 15, and a transmission antenna 17 that radiates the transmission signal PP 3 output from the bandpass filter 16. Yes.

図6に示す受信装置1は、受信部の一例である受信用のアンテナ2と、受信信号を増幅する増幅器3と、受信信号を検波する検波器4と、高周波ノイズを除去する低域通過フィルタ(LPF)5と、第1の積分回路の一例であるデータ用積分器6と、第1の積分値判定部の一例である積分値判定部7と、データ用パルス列24に含まれる同期用パルスP2を検出してパルス同期タイミングを補正する同期補正部8とを備える。また、データ用積分器6と積分値判定部7とからデータ取得部が構成されている。   A receiving apparatus 1 shown in FIG. 6 includes a receiving antenna 2 that is an example of a receiving unit, an amplifier 3 that amplifies a received signal, a detector 4 that detects the received signal, and a low-pass filter that removes high-frequency noise. (LPF) 5, a data integrator 6 that is an example of a first integration circuit, an integration value determination unit 7 that is an example of a first integration value determination unit, and a synchronization pulse included in the data pulse train 24 And a synchronization correction unit 8 that detects P2 and corrects the pulse synchronization timing. The data integrator 6 and the integral value determination unit 7 constitute a data acquisition unit.

同期補正部8は、低域通過フィルタ5から出力されたデータ用パルス列24におけるパルス区間T2を、クロック信号CKに基づいて同期用パルスP2が配置されるチャンネル、例えばチャンネル1について積分する同期用積分器81と、同期用パルスP2が配置されるチャンネルよりも進んだタイミング、例えばチャンネル1よりもパルス周期T1だけ進んだタイミングでパルス区間T2を積分する進行積分器82と、同期用パルスP2が配置されるチャンネルよりも進んだタイミング、例えばチャンネル1よりもパルス周期T1だけ遅れたタイミングでパルス区間T2を積分する遅延積分器83と、同期用積分器81、進行積分器82、及び遅延積分器83の積分値に応じてクロック信号CKのタイミングを調整してデータ用積分器6と積分値判定部7とへ出力し、パルス同期タイミングを補正する同期タイミング検出部84とを備える。   The synchronization correction unit 8 integrates the pulse section T2 in the data pulse train 24 output from the low-pass filter 5 with respect to the channel in which the synchronization pulse P2 is arranged, for example, channel 1, based on the clock signal CK. 81, a progress integrator 82 that integrates the pulse section T2 at a timing advanced from the channel where the synchronization pulse P2 is arranged, for example, a timing advanced by a pulse period T1 from the channel 1, and a synchronization pulse P2 are arranged A delay integrator 83 that integrates the pulse interval T2 at a timing advanced from the channel to be transmitted, for example, a timing delayed by a pulse period T1 from the channel 1, a synchronization integrator 81, a progress integrator 82, and a delay integrator 83. The timing of the clock signal CK is adjusted according to the integrated value of the data integrator 6 and Output to a separatory value determination unit 7 for, and a synchronization timing detecting section 84 for correcting the pulse synchronization timing.

データ用積分器6は、低域通過フィルタ5から出力されたデータ用パルス列24におけるパルス区間T2を、クロック信号CKと同期してパルスP1が配置されるチャンネル、例えばチャンネル2,3,4について積分し、その積分値SIを積分値判定部7へ出力する。   The data integrator 6 integrates the pulse section T2 in the data pulse train 24 output from the low-pass filter 5 with respect to the channels where the pulse P1 is arranged in synchronization with the clock signal CK, for example, channels 2, 3, and 4. Then, the integration value SI is output to the integration value determination unit 7.

積分値判定部7は、データ用積分器6で得られた積分値SIを、予め設定された基準値Ref1,Ref2,Ref3と比較するコンパレータ71,72,73と、コンパレータ71,72,73による比較結果に応じてビット区間T3毎に2ビットのデータを取得し、受信データRDとして外部へ出力するデータ判定部74とを備えている。基準値Ref1,Ref2,Ref3は、この順に値が増加するように設定されており、積分値SIが基準値Ref1以下の場合積分値SIで表されるデータ値は「00」、積分値SIが基準値Ref1を超えて基準値Ref2以下の場合積分値SIで表されるデータ値は「01」、積分値SIが基準値Ref2を超えて基準値Ref3以下の場合積分値SIで表されるデータ値は「10」、積分値SIが基準値Ref3を超える場合積分値SIで表されるデータ値は「11」とするべく基準値Ref1,Ref2,Ref3が設定されている。   The integral value determination unit 7 includes comparators 71, 72, 73 that compare the integral value SI obtained by the data integrator 6 with preset reference values Ref1, Ref2, Ref3, and comparators 71, 72, 73. A data determination unit 74 is provided that acquires 2-bit data for each bit interval T3 according to the comparison result and outputs the received data as received data RD to the outside. The reference values Ref1, Ref2, Ref3 are set so that the values increase in this order. When the integral value SI is less than or equal to the reference value Ref1, the data value represented by the integral value SI is “00”, and the integral value SI is When the reference value Ref1 exceeds the reference value Ref2 and below, the data value represented by the integral value SI is “01”, and when the integral value SI exceeds the reference value Ref2 and below the reference value Ref3, the data represented by the integral value SI When the value is “10” and the integral value SI exceeds the reference value Ref3, the reference values Ref1, Ref2, and Ref3 are set so that the data value represented by the integral value SI is “11”.

次に、上述のように構成された送信装置11及び受信装置1によるデータ用パルス列24の送受信動作を説明する。なお、パルス同期用パルス列22の送信及びこれを用いたパルス同期と、ビット同期用パルス列23の送信及びこれを用いたビット同期の各動作については、従来と同様であるのでその説明を省略する。まず、送信装置11によるデータ用パルス列24の送信動作について説明する。図7は、図5に示す送信装置11の動作を説明するためのタイミングチャートである。まず、送信クロック生成部12により、パルス周期T1の周期でクロック信号CKSがアンド回路14へ出力される。次に、送信対象となる送信データが信号パターン生成部13で受信される。   Next, the transmission / reception operation of the data pulse train 24 by the transmission device 11 and the reception device 1 configured as described above will be described. The transmission of the pulse synchronization pulse train 22 and the pulse synchronization using the same, and the transmission of the bit synchronization pulse train 23 and the bit synchronization using the same are the same as those in the prior art, and the description thereof will be omitted. First, the transmission operation of the data pulse train 24 by the transmitter 11 will be described. FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the transmission apparatus 11 shown in FIG. First, the transmission clock generator 12 outputs the clock signal CKS to the AND circuit 14 at a cycle of the pulse cycle T1. Next, transmission data to be transmitted is received by the signal pattern generation unit 13.

そして、信号パターン生成部13によって、送信データを2ビットづつデータ用パルス列24におけるパルス信号パターンに変換するための制御信号SPがアンド回路14へ出力される。図7に示すように、制御信号SPは、信号パターン生成部13によって、例えば送信データが「11」であればクロック信号CKSにおける4パルス分の期間ハイレベルにされ、例えば送信データが「10」であればクロック信号CKSにおける3パルス分の期間ハイレベルにされ、例えば送信データが「01」であればクロック信号CKSにおける2パルス分の期間ハイレベルにされ、例えば送信データが「00」であればクロック信号CKSにおける1パルス分の期間ハイレベルにされる。   Then, the signal pattern generation unit 13 outputs a control signal SP for converting the transmission data into a pulse signal pattern in the data pulse train 24 by 2 bits to the AND circuit 14. As illustrated in FIG. 7, the control signal SP is set to a high level for a period of four pulses in the clock signal CKS by the signal pattern generation unit 13 if the transmission data is “11”, for example, the transmission data is “10”. If the transmission data is “01”, for example, if the transmission data is “01”, the transmission signal is set to the high level for two pulses in the clock signal CKS. For example, the transmission data is “00”. For example, the clock signal CKS is set to the high level for one pulse.

次に、アンド回路14によって、送信クロック信号CKSと制御信号SPとの論理積をとった信号パターンPP1が、パルス信号生成部15へ出力される。これにより、信号パターンPP1は、送信クロック信号CKSと同期して、同期用パルスP2が配置されるチャンネル例えばチャンネル1にパルスP11が設けられ、データを表すパルスP1が配置されるチャンネル例えばチャンネル2,3,4に、送信データに応じた数のパルスP12が設けられる。   Next, the AND circuit 14 outputs a signal pattern PP <b> 1 obtained by ANDing the transmission clock signal CKS and the control signal SP to the pulse signal generation unit 15. As a result, the signal pattern PP1 is synchronized with the transmission clock signal CKS, the pulse P11 is provided in the channel in which the synchronization pulse P2 is arranged, for example, the channel 1, and the channel in which the pulse P1 representing the data is arranged in the channel 2, for example 3 and 4 are provided with the number of pulses P12 corresponding to the transmission data.

次に、パルス信号生成部15によって、信号パターンPP1の各パルスが例えば1nsecのパルス信号に変換された信号PP2がバンドパスフィルタ16へ出力され、バンドパスフィルタ16により信号PP2が帯域制限され、送信信号PP3としてアンテナ17から放射される。これにより、データ用パルス列24を表す送信データがUWB通信信号としてアンテナ17から放射される。   Next, a signal PP2 obtained by converting each pulse of the signal pattern PP1 into a pulse signal of 1 nsec, for example, is output to the bandpass filter 16 by the pulse signal generation unit 15, and the bandpass filter 16 band-limits the signal PP2 for transmission. The signal PP3 is radiated from the antenna 17. Thereby, transmission data representing the data pulse train 24 is radiated from the antenna 17 as a UWB communication signal.

次に、図6に示す受信装置1によるデータ用パルス列24の受信動作について説明する。まず、送信装置11の送信用アンテナ17から放射されたデータ用パルス列24が、アンテナ2によって受信され増幅器3によって増幅され検波器4によって例えば包絡線検波あるいはピーク検波により検波される。さらに、検波器4によって検波された信号は、低域通過フィルタ5によって高周波帯域の雑音成分が除去され、データ用パルス列24としてデータ用積分器6と同期補正部8とへ出力される。   Next, the reception operation of the data pulse train 24 by the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6 will be described. First, the data pulse train 24 radiated from the transmission antenna 17 of the transmission apparatus 11 is received by the antenna 2, amplified by the amplifier 3, and detected by the detector 4 by, for example, envelope detection or peak detection. Furthermore, the noise component in the high frequency band is removed from the signal detected by the detector 4 by the low-pass filter 5 and output to the data integrator 6 and the synchronization correction unit 8 as a data pulse train 24.

そして、同期補正部8によって受信されたデータ用パルス列24は、同期用積分器81によってクロック信号CKと同期して同期用パルスP2が配置されるチャンネル1が積分され、進行積分器82によってクロック信号CKよりもパルス周期T1だけ進んだタイミングでチャンネル1が積分され、遅延積分器83によってクロック信号CKよりもパルス周期T1だけ遅れたタイミングでチャンネル1が積分される。   The data pulse train 24 received by the synchronization correction unit 8 is integrated by the synchronization integrator 81 in the channel 1 where the synchronization pulse P2 is arranged in synchronization with the clock signal CK, and the progress integrator 82 supplies the clock signal. The channel 1 is integrated at a timing advanced by the pulse cycle T1 from the CK, and the channel 1 is integrated by the delay integrator 83 at a timing delayed by the pulse cycle T1 from the clock signal CK.

さらに、同期タイミング検出部84によって、同期用積分器81、進行積分器82、遅延積分器83のうち最も積分値が大きい積分器による積分タイミングと、クロック信号CKとが同期するようにクロック信号CKのタイミングが調整され、タイミングが調整されたクロック信号CKがデータ用積分器6と積分値判定部7とへ出力される。   Further, the synchronization timing detector 84 synchronizes the clock signal CK so that the integration timing of the integrator having the largest integration value among the synchronization integrator 81, the progress integrator 82, and the delay integrator 83 is synchronized with the clock signal CK. And the clock signal CK having the adjusted timing is output to the data integrator 6 and the integrated value determination unit 7.

この場合、データ用パルス列24におけるパルス区間T2毎に同期用パルスP2が設けられているので、データ用パルス列24を受信しつつパルス同期タイミングを補正することができる。これにより、例えば送信装置11の送信クロック生成部12により生成される送信クロック信号CKSの周波数と受信装置1におけるクロック信号CKの周波数とが、例えばこれらクロック信号を生成する水晶発振子の精度誤差の影響等によりわずかに異なる場合であっても、図略のパルス同期回路によってパルス同期用パルス列22に基づきパルス同期がとられた後、さらに同期補正部8によってデータ用パルス列24に基づきパルス同期タイミングが補正され、パルス同期タイミングがずれてしまうことが低減される。   In this case, since the synchronization pulse P2 is provided for each pulse section T2 in the data pulse train 24, the pulse synchronization timing can be corrected while receiving the data pulse train 24. Thereby, for example, the frequency of the transmission clock signal CKS generated by the transmission clock generation unit 12 of the transmission device 11 and the frequency of the clock signal CK in the reception device 1 are, for example, an accuracy error of the crystal oscillator that generates these clock signals. Even if it is slightly different due to the influence or the like, after the pulse synchronization is obtained based on the pulse synchronization pulse train 22 by a pulse synchronization circuit (not shown), the synchronization correction unit 8 further sets the pulse synchronization timing based on the data pulse train 24. Correction is made, and deviation of the pulse synchronization timing is reduced.

一方、図8は、データ用積分器6及び積分値判定部7の動作を説明するための説明図である。図8において、縦軸が信号レベル、横軸が時間を示し、データ用パルス列24は1本の縦線がパルス区間T2に対応している。データ用積分器6によって受信されたデータ用パルス列24は、データ用積分器6によって、ビット区間T3について、パルス区間T2毎にクロック信号CKと同期してパルスP1が配置されるチャンネル、例えばチャンネル2,3,4について積分され、その積分値SIが積分値判定部7へ出力される。そして、コンパレータ71,72,73によって、積分値SIが基準値Ref1,Ref2,Ref3と比較される。   On the other hand, FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining operations of the data integrator 6 and the integrated value determination unit 7. In FIG. 8, the vertical axis indicates the signal level, the horizontal axis indicates time, and in the data pulse train 24, one vertical line corresponds to the pulse interval T2. The data pulse train 24 received by the data integrator 6 is a channel in which the pulse P1 is arranged by the data integrator 6 in synchronization with the clock signal CK for each pulse interval T2 in the bit interval T3, for example, channel 2 , 3 and 4 are integrated, and the integrated value SI is output to the integrated value determination unit 7. Then, the comparators 71, 72, 73 compare the integral value SI with the reference values Ref1, Ref2, Ref3.

なお、データ用積分器6は、パルスP1が配置されるチャンネルのみを積分する構成に限られず、パルスP2も含めてビット区間T3を積分する構成としてもよい。   The data integrator 6 is not limited to a configuration that integrates only the channel on which the pulse P1 is arranged, and may be configured to integrate the bit interval T3 including the pulse P2.

そして、データ用積分器6によって積分されたビット区間T3がバイナリデータ「11」を表している場合は、図4(b)に示すように各パルス区間T2にはパルスP1が3つ配置されているので、図8に示すように積分値SIが基準値Ref1,Ref2,Ref3を超え、コンパレータ71,72,73の出力信号CP1,CP2,CP3がハイレベルとなる。同様に、データ用積分器6によって積分されたビット区間T3がバイナリデータ「10」を表している場合は、図4(c)に示すように各パルス区間T2にはパルスP1が2つ配置されているので、図8に示すように積分値SIはバイナリデータ「11」の場合よりも減少して基準値Ref1,Ref2を超え基準値Ref3以下となる結果、コンパレータ71,72の出力信号CP1,CP2がハイレベルとなりコンパレータ73の出力信号CP3がローレベルとなる。   When the bit interval T3 integrated by the data integrator 6 represents binary data “11”, three pulses P1 are arranged in each pulse interval T2 as shown in FIG. 4B. Therefore, as shown in FIG. 8, the integration value SI exceeds the reference values Ref1, Ref2, Ref3, and the output signals CP1, CP2, CP3 of the comparators 71, 72, 73 become high level. Similarly, when the bit interval T3 integrated by the data integrator 6 represents binary data “10”, two pulses P1 are arranged in each pulse interval T2 as shown in FIG. 4C. Therefore, as shown in FIG. 8, the integrated value SI is smaller than that of the binary data “11”, exceeds the reference values Ref1, Ref2, and becomes equal to or less than the reference value Ref3. As a result, the output signals CP1, CP2 becomes high level, and the output signal CP3 of the comparator 73 becomes low level.

また、データ用積分器6によって積分されたビット区間T3がバイナリデータ「01」を表している場合は、図4(d)に示すように各パルス区間T2にはパルスP1が1つ配置されているので、図8に示すように積分値SIはバイナリデータ「10」の場合よりも減少して基準値Ref1を超え基準値Ref2,Ref3以下となる結果、コンパレータ71の出力信号CP1がハイレベルとなりコンパレータ72,73の出力信号CP2,CP3がローレベルとなる。また、データ用積分器6によって積分されたビット区間T3がバイナリデータ「00」を表している場合は、図4(e)に示すように各パルス区間T2にはパルスP1が配置されていないので、図8に示すように積分値SIはバイナリデータ「01」の場合よりも減少して基準値Ref1,Ref2,Ref3のいずれも超えない結果、コンパレータ71,72,73の出力信号CP1,CP2,CP3がローレベルとなる。   When the bit interval T3 integrated by the data integrator 6 represents binary data “01”, one pulse P1 is arranged in each pulse interval T2 as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 8, the integrated value SI decreases from the binary data “10”, exceeds the reference value Ref1, and becomes lower than the reference values Ref2, Ref3. As a result, the output signal CP1 of the comparator 71 becomes high level. The output signals CP2 and CP3 of the comparators 72 and 73 become low level. When the bit interval T3 integrated by the data integrator 6 represents binary data “00”, the pulse P1 is not arranged in each pulse interval T2 as shown in FIG. 4 (e). As shown in FIG. 8, the integral value SI is smaller than that of the binary data “01” and does not exceed any of the reference values Ref1, Ref2, Ref3. As a result, the output signals CP1, CP2, CP2 of the comparators 71, 72, 73 CP3 goes low.

つぎに、データ判定部74によって、コンパレータ71,72,73の出力信号CP1,CP2,CP3に基づいて、2ビット分の受信データRDが生成され外部へ出力される。具体的には、コンパレータ71,72,73の出力信号CP1,CP2,CP3が全てハイレベルの場合に受信データRDは「11」とされ、コンパレータ71,72の出力信号CP1,CP2がハイレベル、コンパレータ73の出力信号CP3がローレベルの場合に受信データRDは「10」とされ、コンパレータ71の出力信号CP1がハイレベル、コンパレータ72,73の出力信号CP2,CP3がローレベルの場合に受信データRDは「01」とされ、コンパレータ71,72,73の出力信号CP1,CP2,CP3が全てローレベルの場合に受信データRDは「00」とされる。   Next, the data determination unit 74 generates reception data RD for 2 bits based on the output signals CP1, CP2, CP3 of the comparators 71, 72, 73 and outputs them to the outside. Specifically, when the output signals CP1, CP2, CP3 of the comparators 71, 72, 73 are all at the high level, the reception data RD is “11”, and the output signals CP1, CP2 of the comparators 71, 72 are at the high level. When the output signal CP3 of the comparator 73 is low level, the reception data RD is “10”, and when the output signal CP1 of the comparator 71 is high level and the output signals CP2 and CP3 of the comparators 72 and 73 are low level, the reception data The RD is set to “01”, and the received data RD is set to “00” when the output signals CP1, CP2 and CP3 of the comparators 71, 72 and 73 are all at the low level.

これにより、パルス区間T2に含まれるパルスP1の数に応じてビット区間T3から複数ビットのデータを受信することができるので、通信速度を高速化することができる。   As a result, data of a plurality of bits can be received from the bit interval T3 in accordance with the number of pulses P1 included in the pulse interval T2, so that the communication speed can be increased.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る受信装置について説明する。図9は、本発明の第2の実施形態に係る受信装置1aの構成の一例を示すブロック図である。図9に示す受信装置1aと図6に示す受信装置1とでは、下記の点で異なる。すなわち、図9に示す受信装置1aでは、データ用積分器6aは、複数の第2の積分回路の一例である積分器61,62,63を備える。積分器61は、ビット区間T3における各パルス区間T2についてチャンネル4のパルスP1を積分する。積分器62は、ビット区間T3における各パルス区間T2についてチャンネル3のパルスP1を積分する。積分器63は、ビット区間T3における各パルス区間T2についてチャンネル2のパルスP1を積分する。
(Second Embodiment)
Next, a receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the receiving device 1a according to the second embodiment of the present invention. The receiving apparatus 1a shown in FIG. 9 differs from the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6 in the following points. That is, in the receiving apparatus 1a shown in FIG. 9, the data integrator 6a includes integrators 61, 62, and 63, which are examples of a plurality of second integration circuits. The integrator 61 integrates the pulse P1 of the channel 4 for each pulse period T2 in the bit period T3. The integrator 62 integrates the pulse P1 of the channel 3 for each pulse period T2 in the bit period T3. The integrator 63 integrates the pulse P1 of the channel 2 for each pulse period T2 in the bit period T3.

そして、第2の積分値判定部の一例である積分値判定部7aにおけるコンパレータ71,72,73は、積分器61,62,63から出力された積分値SI1,SI2,SI3をそれぞれ予め設定された基準値Ref4と比較し、その比較結果を示す出力信号CP1,CP2,CP3をデータ判定部74aへ出力する。   The comparators 71, 72, 73 in the integral value determination unit 7a, which is an example of the second integral value determination unit, are preset with the integral values SI1, SI2, SI3 output from the integrators 61, 62, 63, respectively. Compared with the reference value Ref4, output signals CP1, CP2 and CP3 indicating the comparison result are output to the data determination unit 74a.

図10は、図9に示す受信装置1aで受信されるデータ用パルス列24aの構成の一例を示す波形図である。図10(a)はチャンネル番号とクロック信号CKとを示し、図10(b)〜(i)は3ビットのバイナリデータ「111」,「110」,「101」,「100」,「011」,「010」,「001」,「000」を表すデータ用パルス列24aを示している。図10に示すデータ用パルス列24aでは、同期用パルスP2を細線で、データを表すパルスP1を太線で示している。図10に示すデータ用パルス列24aでは、パルス区間T2におけるデータを表すパルスP1が配置されるチャンネル、例えばチャンネル2,3,4の各チャンネルがそれぞれバイナリデータの一桁に対応されており、例えば図10(c)に示すように、バイナリデータ「110」を表すビット区間T3のパルス区間T2は、例えばチャンネル2,3にパルスP1を備え、チャンネル4にはパルスP1を備えない。同様に、例えばバイナリデータ「101」を表すビット区間T3のパルス区間T2は、図10(d)に示すようにチャンネル2,4にパルスP1を備え、チャンネル3にはパルスP1を備えない。   FIG. 10 is a waveform diagram showing an example of the configuration of the data pulse train 24a received by the receiving device 1a shown in FIG. 10A shows the channel number and the clock signal CK, and FIGS. 10B to 10I show the 3-bit binary data “111”, “110”, “101”, “100”, “011”. , “010”, “001”, “000”, a data pulse train 24a is shown. In the data pulse train 24a shown in FIG. 10, the synchronization pulse P2 is indicated by a thin line, and the pulse P1 representing data is indicated by a thick line. In the data pulse train 24a shown in FIG. 10, the channel in which the pulse P1 representing data in the pulse section T2 is arranged, for example, each channel of channels 2, 3, and 4, corresponds to one digit of binary data. As shown in FIG. 10C, in the pulse period T2 of the bit period T3 representing the binary data “110”, for example, the channels 2 and 3 include the pulse P1, and the channel 4 does not include the pulse P1. Similarly, for example, the pulse period T2 of the bit period T3 representing the binary data “101” includes the pulse P1 in the channels 2 and 4 and does not include the pulse P1 in the channel 3 as illustrated in FIG.

また、図4に示すデータ用パルス列24と同様に、データ用パルス列24aにおけるパルス区間T2の予め定められたチャンネル、例えばチャンネル1にパルス位置の同期を取るための同期用パルスP2が配置されている。   Similarly to the data pulse train 24 shown in FIG. 4, a synchronization pulse P2 for synchronizing the pulse position is arranged in a predetermined channel of the pulse interval T2 in the data pulse train 24a, for example, channel 1. .

その他の構成は図6に示す受信装置1と同様であるのでその説明を省略し、以下、受信装置1aによるデータ用パルス列24aの受信動作について説明する。まず、図6に示す受信装置1と同様に、アンテナ2によって受信されたデータ用パルス列24aが、データ用積分器6aと同期補正部8とへ出力され、同期補正部8によってパルス同期タイミングが補正される。   Since the other configuration is the same as that of the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6, the description thereof will be omitted, and the receiving operation of the data pulse train 24a by the receiving apparatus 1a will be described below. First, similarly to the receiver 1 shown in FIG. 6, the data pulse train 24 a received by the antenna 2 is output to the data integrator 6 a and the synchronization correction unit 8, and the pulse synchronization timing is corrected by the synchronization correction unit 8. Is done.

図11は、積分器61,62,63及び積分値判定部7aの動作を説明するための説明図である。図11において、縦軸は信号レベル、横軸は時間を示し、データ用パルス列24aは1本の縦線がパルス区間T2に対応している。積分器61,62,63によって受信されたデータ用パルス列24aは、ビット区間T3における各パルス区間T2について、チャンネル4のパルスP1が積分器61によって積分され、チャンネル3のパルスP1が積分器62によって積分され、チャンネル2のパルスP1が積分器63によって積分され、それぞれその積分値が、積分値SI1,SI2,SI3としてコンパレータ71,72,73へ出力される。   FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the operations of the integrators 61, 62, 63 and the integral value determination unit 7a. In FIG. 11, the vertical axis indicates the signal level, the horizontal axis indicates time, and one vertical line in the data pulse train 24a corresponds to the pulse interval T2. In the data pulse train 24a received by the integrators 61, 62, and 63, the pulse P1 of the channel 4 is integrated by the integrator 61 and the pulse P1 of the channel 3 is integrated by the integrator 62 for each pulse period T2 in the bit period T3. Integration is performed, and the pulse P1 of the channel 2 is integrated by the integrator 63, and the integration values are output to the comparators 71, 72, 73 as integration values SI1, SI2, SI3, respectively.

次に、コンパレータ71,72,73によって、積分値SI1,SI2,SI3が基準値Ref4と比較される。基準値Ref4は、各チャンネルにおけるパルスP1の有無を判定するべく例えば積分値SI1,SI2,SI3の最大値の1/2にされている。   Next, the integrated values SI1, SI2, and SI3 are compared with the reference value Ref4 by the comparators 71, 72, and 73. The reference value Ref4 is, for example, ½ of the maximum value of the integral values SI1, SI2, and SI3 in order to determine the presence or absence of the pulse P1 in each channel.

そして、ビット区間T3が3ビットのバイナリデータ「111」を表している場合は、図10(b)に示すように各パルス区間T2におけるチャンネル2,3,4にパルスP1が配置されているので、図11に示すように積分値SI1,SI2,SI3が基準値Ref4を超え、コンパレータ71,72,73の出力信号CP1,CP2,CP3が全てハイレベルとなる。また、ビット区間T3が3ビットのバイナリデータ「101」を表している場合は、図10(d)に示すように各パルス区間T2におけるチャンネル2,4にパルスP1が配置されているので、図11に示すように積分値SI1,SI3が基準値Ref4を超え、コンパレータ71,73の出力信号CP1,CP3がハイレベルとなる。   When the bit section T3 represents 3-bit binary data “111”, the pulse P1 is arranged in the channels 2, 3 and 4 in each pulse section T2 as shown in FIG. 10B. As shown in FIG. 11, the integration values SI1, SI2, SI3 exceed the reference value Ref4, and the output signals CP1, CP2, CP3 of the comparators 71, 72, 73 all become high level. Further, when the bit section T3 represents 3-bit binary data “101”, the pulse P1 is arranged in the channels 2 and 4 in each pulse section T2 as shown in FIG. As shown in FIG. 11, the integration values SI1 and SI3 exceed the reference value Ref4, and the output signals CP1 and CP3 of the comparators 71 and 73 become high level.

そして、ビット区間T3が3ビットのバイナリデータ「011」を表している場合は、図10(f)に示すように各パルス区間T2におけるチャンネル3,4にパルスP1が配置されているので、図11に示すように積分値SI1,SI2が基準値Ref4を超え、コンパレータ71,72の出力信号CP1,CP2がハイレベルとなる。さらに、ビット区間T3が3ビットのバイナリデータ「001」を表している場合は、図10(h)に示すように各パルス区間T2におけるチャンネル4にパルスP1が配置されているので、図11に示すように積分値SI1が基準値Ref4を超え、コンパレータ71の出力信号CP1がハイレベルとなる。   When the bit section T3 represents 3-bit binary data “011”, the pulse P1 is arranged in the channels 3 and 4 in each pulse section T2 as shown in FIG. As shown in FIG. 11, the integration values SI1 and SI2 exceed the reference value Ref4, and the output signals CP1 and CP2 of the comparators 71 and 72 become high level. Further, when the bit interval T3 represents 3-bit binary data “001”, the pulse P1 is arranged in the channel 4 in each pulse interval T2 as shown in FIG. As shown, the integral value SI1 exceeds the reference value Ref4, and the output signal CP1 of the comparator 71 becomes high level.

つぎに、データ判定部74によって、コンパレータ71,72,73の出力信号CP1,CP2,CP3に基づいて、3ビット分の受信データRDが生成され外部へ出力される。具体的には、出力信号CP1,CP2,CP3のハイ/ローをそれぞれ1ビットの1/0に対応させて、例えば出力信号CP1,CP2,CP3がハイ、ロー、ハイであれば、受信データRDは「101」として出力される。   Next, based on the output signals CP1, CP2, and CP3 of the comparators 71, 72, and 73, the data determination unit 74 generates reception data RD for 3 bits and outputs it to the outside. Specifically, the high / low of the output signals CP1, CP2 and CP3 correspond to 1/0 of 1 bit, respectively. For example, if the output signals CP1, CP2 and CP3 are high, low and high, the received data RD Is output as “101”.

これにより、パルス区間T2におけるパルスP1の配置パターンに応じてビット区間T3から複数ビットのデータを受信することができ、また、パルス区間T2に設けられたチャンネル数が同じ条件で、図6に示す受信装置1よりもビット区間T3から取得できるビット数を増加させることができるので、通信速度を高速化することができる。   As a result, a plurality of bits of data can be received from the bit interval T3 according to the arrangement pattern of the pulse P1 in the pulse interval T2, and the number of channels provided in the pulse interval T2 is the same as shown in FIG. Since the number of bits that can be acquired from the bit section T3 can be increased as compared with the receiving apparatus 1, the communication speed can be increased.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る受信装置について説明する。図12は、本発明の第3の実施形態に係る受信装置1bの構成の一例を示すブロック図である。図12に示す受信装置1bと図6に示す受信装置1とでは、通信に用いられるデータ用パルス列24bの構成が異なる。
(Third embodiment)
Next, a receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of the receiving device 1b according to the third embodiment of the present invention. The receiving apparatus 1b shown in FIG. 12 and the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6 differ in the configuration of the data pulse train 24b used for communication.

図13は、図12に示す受信装置1bにより受信されるデータ用パルス列24bの構成の一例を示すタイミングチャートである。図13(a)は、チャンネル番号とクロック信号CKとを示している。図13(b)に示すパルス同期用パルス列22aは、各パルス区間T2におけるチャンネル1に同期用パルスP2を備え、他のチャンネル2,3,4にはパルスを備えない。   FIG. 13 is a timing chart showing an example of the configuration of the data pulse train 24b received by the receiving device 1b shown in FIG. FIG. 13A shows the channel number and the clock signal CK. In the pulse synchronization pulse train 22a shown in FIG. 13B, the synchronization pulse P2 is provided in the channel 1 in each pulse section T2, and the pulses are not provided in the other channels 2, 3 and 4.

図13(c)は、データ「1」を示すデータ用パルス列24bの一例を示す波形図で、予め定められたチャンネル、例えばチャンネル1に同期用パルスP2、チャンネル2にパルスP1を備えている。図13(d)は、データ「0」を示すデータ用パルス列24bの一例を示す波形図で、同期用パルスP2はデータ「1」を示す場合と同じチャンネル、例えばチャンネル1に設けられ、パルスP1はデータ「1」を示す場合とは異なるチャンネル、例えばチャンネル4に設けられている。   FIG. 13C is a waveform diagram showing an example of a data pulse train 24b indicating data “1”, and includes a predetermined channel, for example, channel 1 with a synchronization pulse P2 and channel 2 with a pulse P1. FIG. 13D is a waveform diagram showing an example of a data pulse train 24b indicating data “0”. The synchronization pulse P2 is provided in the same channel as that indicating data “1”, for example, channel 1, and the pulse P1 Is provided in a channel different from that indicating data “1”, for example, channel 4.

また、図12に示す受信装置1bでは、データ用積分器6bは、積分器61,62を備える。積分器61は、ビット区間T3における各パルス区間T2についてチャンネル2のパルスP1を積分し、その積分値SI1をコンパレータ71へ出力する。積分器62は、ビット区間T3における各パルス区間T2についてチャンネル4のパルスP1を積分し、その積分値SI2をコンパレータ72へ出力する。そして、積分値判定部7bにおけるコンパレータ71,72は、積分器61,62から出力された積分値SI1,SI2をそれぞれ予め設定された基準値Ref4と比較し、その比較結果を示す出力信号CP1,CP2をデータ判定部74bへ出力する。この場合、データ用積分器6b及びコンパレータ71,72はパルス検出部の一例に相当し、積分器61,62は第3、第4の積分回路の一例に相当し、コンパレータ71,72は第1の有無判定部の一例に相当している。   In the receiving apparatus 1b shown in FIG. 12, the data integrator 6b includes integrators 61 and 62. The integrator 61 integrates the pulse P1 of the channel 2 for each pulse interval T2 in the bit interval T3, and outputs the integration value SI1 to the comparator 71. The integrator 62 integrates the pulse P1 of the channel 4 for each pulse interval T2 in the bit interval T3, and outputs the integration value SI2 to the comparator 72. Then, the comparators 71 and 72 in the integral value determination unit 7b compare the integral values SI1 and SI2 output from the integrators 61 and 62 with a preset reference value Ref4, respectively, and output signals CP1 and CP2 indicating the comparison results. CP2 is output to the data determination unit 74b. In this case, the data integrator 6b and the comparators 71 and 72 correspond to an example of the pulse detection unit, the integrators 61 and 62 correspond to an example of the third and fourth integration circuits, and the comparators 71 and 72 correspond to the first detector. This corresponds to an example of the presence / absence determination unit.

データ判定部74bは、コンパレータ71,72からの出力信号CP1,CP2に基づいてビット区間T3から1ビットのデータを取得し、受信データRDとして外部へ出力する。さらに、図12に示す受信装置1bは、コンパレータ71,72からの出力信号CP1,CP2に基づいて、受信装置1bの故障を検出する故障判定部9を備える。   The data determination unit 74b acquires 1-bit data from the bit interval T3 based on the output signals CP1 and CP2 from the comparators 71 and 72, and outputs the data as reception data RD to the outside. Furthermore, the receiving device 1b illustrated in FIG. 12 includes a failure determination unit 9 that detects a failure of the receiving device 1b based on the output signals CP1 and CP2 from the comparators 71 and 72.

その他の構成は図6に示す受信装置1と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図14は、図5に示す送信装置11が図13(c)(d)に示すデータ用パルス列24bを送信する場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。まず、送信クロック生成部12により、パルス周期T1の周期でクロック信号CKSがアンド回路14へ出力される。次に、送信対象となる送信データが信号パターン生成部13で受信される。   Since the other configuration is the same as that of the receiving apparatus 1 shown in FIG. 6, the description thereof will be omitted, and the operation of the present embodiment will be described below. FIG. 14 is a timing chart for explaining the operation when the transmission apparatus 11 shown in FIG. 5 transmits the data pulse train 24b shown in FIGS. 13 (c) and 13 (d). First, the transmission clock generator 12 outputs the clock signal CKS to the AND circuit 14 at a cycle of the pulse cycle T1. Next, transmission data to be transmitted is received by the signal pattern generation unit 13.

そして、信号パターン生成部13によって、送信データを1ビットづつデータ用パルス列24におけるパルス信号パターンに変換するための制御信号SPがアンド回路14へ出力される。図14に示すように、制御信号SPは、信号パターン生成部13によって、例えば送信データが「1」であれば、チャンネル1に同期用パルスP2を、チャンネル2にパルスP1を配置するべくチャンネル1,2のタイミングでハイレベルにされる。一方、例えば送信データが「0」であれば、制御信号SPは、信号パターン生成部13によって、チャンネル1に同期用パルスP2を、チャンネル4にパルスP1を配置するべくチャンネル1,4のタイミングでハイレベルにされる。   Then, the signal pattern generation unit 13 outputs a control signal SP for converting the transmission data into a pulse signal pattern in the data pulse train 24 bit by bit to the AND circuit 14. As shown in FIG. 14, the control signal SP is sent from the signal pattern generation unit 13 to the channel 1 to arrange the synchronization pulse P2 on the channel 1 and the pulse P1 on the channel 2 if the transmission data is “1”, for example. , 2 at a high level. On the other hand, for example, if the transmission data is “0”, the control signal SP is sent by the signal pattern generation unit 13 at the timing of channels 1 and 4 so as to arrange the synchronization pulse P2 on channel 1 and the pulse P1 on channel 4. High level.

次に、アンド回路14によって、送信クロック信号CKSと制御信号SPとの論理積をとった信号パターンPP1が、パルス信号生成部15へ出力される。これにより、信号パターンPP1は、送信クロック信号CKSと同期して、同期用パルスP2が配置されるチャンネル例えばチャンネル1にパルスP11が設けられ、さらに、データが「1」であればチャンネル2に、データが「0」であればチャンネル4に、パルスP1を配置するべくパルスP12が設けられる。   Next, the AND circuit 14 outputs a signal pattern PP <b> 1 obtained by ANDing the transmission clock signal CKS and the control signal SP to the pulse signal generation unit 15. As a result, the signal pattern PP1 is synchronized with the transmission clock signal CKS, the pulse P11 is provided in the channel in which the synchronization pulse P2 is arranged, for example, the channel 1, and if the data is “1”, the signal pattern PP1 is in the channel 2. If the data is “0”, a pulse P12 is provided in the channel 4 to arrange the pulse P1.

次に、パルス信号生成部15によって、信号パターンPP1の各パルスが例えば1nsecのパルス信号に変換された信号PP2がバンドパスフィルタ16へ出力され、バンドパスフィルタ16により信号PP2が帯域制限され、送信信号PP3としてアンテナ17から放射される。これにより、データ用パルス列24bを表す送信データがUWB通信信号としてアンテナ17から放射される。   Next, a signal PP2 obtained by converting each pulse of the signal pattern PP1 into a pulse signal of 1 nsec, for example, is output to the bandpass filter 16 by the pulse signal generation unit 15, and the bandpass filter 16 band-limits the signal PP2 for transmission. The signal PP3 is radiated from the antenna 17. Thus, transmission data representing the data pulse train 24b is radiated from the antenna 17 as a UWB communication signal.

次に、図12に示す受信装置1bによるデータ用パルス列24bの受信動作を説明する。まず、図6に示す受信装置1と同様に、アンテナ2によって受信されたデータ用パルス列24bが、データ用積分器6bと同期補正部8とへ出力され、同期補正部8によってパルス同期タイミングが補正される。   Next, the receiving operation of the data pulse train 24b by the receiving device 1b shown in FIG. 12 will be described. First, similarly to the receiver 1 shown in FIG. 6, the data pulse train 24 b received by the antenna 2 is output to the data integrator 6 b and the synchronization correction unit 8, and the pulse synchronization timing is corrected by the synchronization correction unit 8. Is done.

図15は、データ用積分器6bにおける積分器61,62、及び積分値判定部7bの動作を説明するための説明図である。図15において、縦軸は信号レベル、横軸は時間を示し、データ用パルス列24bは1本の縦線がパルス区間T2に対応している。データ用パルス列24bは、ビット区間T3における各パルス区間T2について、チャンネル2のパルスP1が積分器61によって積分され、チャンネル4のパルスP1が積分器62によって積分され、それぞれその積分値が、積分値SI1,SI2としてコンパレータ71,72へ出力される。   FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operations of the integrators 61 and 62 and the integrated value determination unit 7b in the data integrator 6b. In FIG. 15, the vertical axis indicates the signal level, the horizontal axis indicates time, and one vertical line in the data pulse train 24b corresponds to the pulse interval T2. In the data pulse train 24b, the pulse P1 of the channel 2 is integrated by the integrator 61 and the pulse P1 of the channel 4 is integrated by the integrator 62 for each pulse period T2 in the bit period T3. It is output to the comparators 71 and 72 as SI1 and SI2.

次に、コンパレータ71,72によって、積分値SI1,SI2が基準値Ref4と比較される。基準値Ref4は、各チャンネルにおけるパルスP1の有無を判定するべく例えば積分値SI1,SI2の最大値の1/2にされている。   Next, the comparators 71 and 72 compare the integration values SI1 and SI2 with the reference value Ref4. The reference value Ref4 is set, for example, to ½ of the maximum value of the integral values SI1 and SI2 in order to determine the presence or absence of the pulse P1 in each channel.

そして、ビット区間T3がデータ「1」を表している場合は、図13(c)に示すように各パルス区間T2におけるチャンネル2にパルスP1が配置されているので、図15に示すように積分値SI1は基準値Ref4を超え、積分値SI2は基準値Ref4以下となる。そうすると、コンパレータ71の出力信号CP1はハイレベルとなる一方、コンパレータ72の出力信号CP2はローレベルとなる。   When the bit interval T3 represents data “1”, the pulse P1 is arranged in the channel 2 in each pulse interval T2 as shown in FIG. 13C, so that the integration as shown in FIG. The value SI1 exceeds the reference value Ref4, and the integral value SI2 is equal to or less than the reference value Ref4. Then, the output signal CP1 of the comparator 71 becomes high level, while the output signal CP2 of the comparator 72 becomes low level.

一方、ビット区間T3がデータ「0」を表している場合は、図13(d)に示すように各パルス区間T2におけるチャンネル4にパルスP1が配置されているので、図15に示すように積分値SI1は基準値Ref4以下となり、積分値SI2は基準値Ref4を超える。そうすると、コンパレータ71の出力信号CP1はローレベルとなる一方、コンパレータ72の出力信号CP2はハイレベルとなる。   On the other hand, when the bit interval T3 represents data “0”, since the pulse P1 is arranged in the channel 4 in each pulse interval T2 as shown in FIG. 13 (d), the integration as shown in FIG. The value SI1 is less than or equal to the reference value Ref4, and the integral value SI2 exceeds the reference value Ref4. Then, the output signal CP1 of the comparator 71 becomes low level, while the output signal CP2 of the comparator 72 becomes high level.

このように、データ用積分器6b及びコンパレータ71,72が正常に動作していれば、受信データが「1」、「0」のいずれであっても出力信号CP1,CP2の両方がハイレベル、又はローレベルになることが無いようにされている。   As described above, if the data integrator 6b and the comparators 71 and 72 are operating normally, both the output signals CP1 and CP2 are at a high level regardless of whether the received data is “1” or “0”. Or it is made not to become a low level.

つぎに、データ判定部74bによって、コンパレータ71,72の出力信号CP1,CP2に基づいて、1ビット分の受信データRDが生成され外部へ出力される。具体的には、データ判定部74bによって、出力信号CP1,CP2の信号レベルがハイ、ローの場合、受信データRDは「1」として出力され、出力信号CP1,CP2の信号レベルがロー、ハイの場合、受信データRDは「0」として出力される。なお、データ判定部74bは、例えば出力信号CP1,CP2のうちいずれか一方の信号を用いて1ビット分の受信データRDを生成する構成としてもよい。   Next, based on the output signals CP1 and CP2 of the comparators 71 and 72, the data determination unit 74b generates 1-bit reception data RD and outputs it to the outside. Specifically, when the signal levels of the output signals CP1 and CP2 are high and low by the data determination unit 74b, the reception data RD is output as “1”, and the signal levels of the output signals CP1 and CP2 are low and high. In this case, the reception data RD is output as “0”. Note that the data determination unit 74b may be configured to generate the reception data RD for one bit using, for example, one of the output signals CP1 and CP2.

また、故障判定部9によって、コンパレータ71,72の出力信号CP1,CP2が受信され、出力信号CP1,CP2の信号レベルが両方ともロー、又は出力信号CP1,CP2の信号レベルが両方ともハイの場合、例えばデータ用積分器6bやコンパレータ71,72等、受信装置1bに故障が生じていると判定され、故障判定部9から故障の発生を示す故障通知信号が外部へ出力される。   In addition, when the failure determination unit 9 receives the output signals CP1 and CP2 of the comparators 71 and 72, the signal levels of the output signals CP1 and CP2 are both low, or the signal levels of the output signals CP1 and CP2 are both high. For example, it is determined that a failure has occurred in the receiving device 1b such as the data integrator 6b and the comparators 71 and 72, and a failure notification signal indicating the occurrence of the failure is output from the failure determination unit 9 to the outside.

これにより、受信装置1bの故障を検知することができるので、通信の信頼性を向上させることができる。   Thereby, since the failure of the receiver 1b can be detected, the reliability of communication can be improved.

なお、例えば積分器61,62やコンパレータ71,72が故障した場合、出力信号CP1,CP2の信号レベルがハイ、又はローに固定される可能性が高いと考えられる。例えば積分器61が故障して積分値SI1がハイレベル又はローレベルに固定された場合、コンパレータ71の出力信号CP1はハイレベル又はローレベルに固定される。例えば、コンパレータ72が故障した場合、出力信号CP2の信号レベルがハイレベル又はローレベルに固定される可能性が高い。   For example, when the integrators 61 and 62 and the comparators 71 and 72 fail, it is considered that the signal levels of the output signals CP1 and CP2 are likely to be fixed to high or low. For example, when the integrator 61 fails and the integration value SI1 is fixed at a high level or a low level, the output signal CP1 of the comparator 71 is fixed at a high level or a low level. For example, when the comparator 72 fails, there is a high possibility that the signal level of the output signal CP2 is fixed to a high level or a low level.

そこで、故障判定部9は、予め設定された所定の時間、例えば複数のパルス区間T2、あるいはビット区間T3の期間について出力信号CP1,CP2を監視し、当該監視期間内で出力信号CP1,CP2のうちいずれかの信号レベルがハイ、又はローに固定されていることを検出した場合、当該信号レベルが固定されている出力信号を示す故障信号通知信号をデータ判定部74bへ出力することが望ましい。   Therefore, the failure determination unit 9 monitors the output signals CP1 and CP2 for a predetermined time set in advance, for example, a plurality of pulse sections T2 or a period of the bit section T3, and the output signals CP1 and CP2 within the monitoring period. When it is detected that one of the signal levels is fixed to high or low, it is desirable to output a failure signal notification signal indicating an output signal whose signal level is fixed to the data determination unit 74b.

また、データ判定部74bは、故障判定部9から故障信号通知信号を受信した場合、出力信号CP1,CP2のうち故障信号通知信号で示される出力信号とは異なる出力信号を用いて1ビット分の受信データRDを生成する構成としてもよい。具体的には、データ判定部74bは、例えば出力信号CP1の信号レベルが固定されている旨の故障信号通知信号を受信した場合、出力信号CP2における信号レベルのロー、ハイに基づいて、受信データRDを「1」、「0」とし、例えば出力信号CP2の信号レベルが固定されている旨の故障信号通知信号を受信した場合、出力信号CP1における信号レベルのハイ、ローに基づいて、受信データRDを「1」、「0」として出力する構成としてもよい。   When the data determination unit 74b receives the failure signal notification signal from the failure determination unit 9, the data determination unit 74b uses an output signal different from the output signal indicated by the failure signal notification signal among the output signals CP1 and CP2 for 1 bit. The reception data RD may be generated. Specifically, when receiving a failure signal notification signal indicating that the signal level of the output signal CP1 is fixed, for example, the data determination unit 74b receives the received data based on the low and high signal levels in the output signal CP2. For example, when a failure signal notification signal indicating that the signal level of the output signal CP2 is fixed is received by setting RD to “1” and “0”, the received data is based on the high and low signal levels in the output signal CP1. The RD may be output as “1” and “0”.

この場合、データ「1」を表すべくパルスP1が配置されるチャンネル、例えばチャンネル2から出力信号CP1を生成する積分器61及びコンパレータ71と、データ「0」を表すべくパルスP1が配置されるチャンネル、例えばチャンネル4から出力信号CP2を生成する積分器62及びコンパレータ72と、のうちいずれか一方の積分器又はコンパレータが故障した場合、データ判定部74bは、他方の正常な積分器及びコンパレータからの出力信号に基づいて受信データRDを生成することができるので、通信の信頼性を向上させることができる。   In this case, the channel in which the pulse P1 is arranged to represent the data “1”, for example, the integrator 61 and the comparator 71 that generate the output signal CP1 from the channel 2, and the channel in which the pulse P1 is arranged to represent the data “0”. For example, when one of the integrator 62 and the comparator 72 that generates the output signal CP2 from the channel 4 fails, the data determination unit 74b receives the error from the other normal integrator and comparator. Since the reception data RD can be generated based on the output signal, the reliability of communication can be improved.

なお、図16に示す受信装置1cのように、例えばデータ用積分器6cを1つの積分器61を用いて構成し、積分器61は、図17に示すように、ビット区間T3の前半である期間T31についてデータ「1」を表すべくパルスP1が配置されるチャンネル、例えばチャンネル2についてパルスP1を積分し、ビット区間T3の後半である期間T32についてデータ「0」を表すべくパルスP1が配置されるチャンネル、例えばチャンネル4についてパルスP1を積分し、それぞれその積分値を積分値SI1として順次出力するようにしてもよい。この場合、積分器61は第5の積分回路の一例に相当し、コンパレータ71は第2の有無判定部の一例に相当している。   16, for example, the data integrator 6c is configured using one integrator 61, and the integrator 61 is the first half of the bit interval T3 as illustrated in FIG. 17. The pulse P1 is integrated for the channel in which the pulse P1 is arranged to represent the data “1” for the period T31, for example, the channel 2 and the pulse P1 is arranged to represent the data “0” for the period T32 which is the second half of the bit period T3. For example, the pulse P1 may be integrated with respect to a channel, for example, the channel 4, and the integration value may be sequentially output as the integration value SI1. In this case, the integrator 61 corresponds to an example of a fifth integration circuit, and the comparator 71 corresponds to an example of a second presence / absence determination unit.

そして、データ判定部74c及び故障判定部9aは、期間T31におけるコンパレータ71の出力信号CP1を図12に示す受信装置1bにおける出力信号CP1として用い、期間T32におけるコンパレータ71の出力信号CP1を図12に示す受信装置1bにおける出力信号CP2として用いることにより、図12に示すデータ判定部74b及び故障判定部9と同様に機能する。   Then, the data determination unit 74c and the failure determination unit 9a use the output signal CP1 of the comparator 71 in the period T31 as the output signal CP1 in the receiving device 1b shown in FIG. 12, and the output signal CP1 of the comparator 71 in the period T32 in FIG. By using it as the output signal CP2 in the receiving device 1b shown, it functions in the same manner as the data judging unit 74b and the failure judging unit 9 shown in FIG.

これにより、積分回路62が不要となるので、図12に示す受信装置1bよりも回路を簡素化することができる。   As a result, the integrating circuit 62 is not required, so that the circuit can be simplified as compared with the receiving apparatus 1b shown in FIG.

本発明の一実施形態に係る通信方法に用いられる通信フレームの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the communication frame used for the communication method which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すパルス同期用パルス列の詳細の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the detail of the pulse train for pulse synchronization shown in FIG. 図1に示すビット同期用パルス列の詳細の一例を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of details of a bit synchronization pulse train shown in FIG. 1. (a)はチャンネル番号とクロック信号CKとを示す波形図であり、(b)〜(e)は図1に示すデータ用パルス列の構成の一例を示す波形図である。(A) is a wave form diagram which shows a channel number and the clock signal CK, (b)-(e) is a wave form diagram which shows an example of a structure of the pulse train for data shown in FIG. 図4に示すデータ用パルス列を送信する送信装置の一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a transmission device that transmits the data pulse train illustrated in FIG. 4. 本発明の第1の実施形態に係る受信装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the receiver which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図5に示す送信装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of the transmission apparatus shown in FIG. 5. 図6に示すデータ用積分器及び積分値判定部の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the integrator for data shown in FIG. 6, and an integral value determination part. 本発明の第2の実施形態に係る受信装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the receiver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図9に示す受信装置で受信されるデータ用パルス列の構成の一例を示す波形図である。(a)はチャンネル番号とクロック信号CKとを示し、(b)〜(i)はデータ用パルス列を示している。FIG. 10 is a waveform diagram illustrating an example of a configuration of a data pulse train received by the receiving device illustrated in FIG. 9. (A) shows a channel number and a clock signal CK, and (b) to (i) show a data pulse train. 図9に示す積分器及び積分値判定部の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the integrator and integral value determination part which are shown in FIG. 本発明の第3の実施形態に係る受信装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the receiver which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図12に示す受信装置により受信されるデータ用パルス列の構成の一例を示すタイミングチャートである。13 is a timing chart illustrating an example of a configuration of a data pulse train received by the receiving device illustrated in FIG. 12. 図5に示す送信装置11が図13に示すデータ用パルス列を送信する場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating operation | movement when the transmitter 11 shown in FIG. 5 transmits the pulse train for data shown in FIG. 図12に示すデータ用積分器における積分器、及び積分値判定部の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the integrator in the data integrator shown in FIG. 12, and an integral value determination part. 図12に示す受信装置の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the receiver shown in FIG. 図16に示す受信装置の動作を説明するための説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining an operation of the reception device illustrated in FIG. 16. 背景技術に係る受信装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the receiver which concerns on background art.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a,1b,1c 受信装置
3 増幅器
4 検波器
5 低域通過フィルタ
6,6a,6b,6c データ用積分器
7,7a,7b 積分値判定部
8 同期補正部
9,9a 故障判定部
11 送信装置
12 送信クロック生成部
13 信号パターン生成部
14 アンド回路
15 パルス信号生成部
16 バンドパスフィルタ
17 送信用アンテナ
21 通信フレーム
22,22a パルス同期用パルス列
23 ビット同期用パルス列
24,24a,24b データ用パルス列
61,62,63 積分器
71,72,73 コンパレータ
74,74a,74b,74c データ判定部
81 同期用積分器
82 進行積分器
83 遅延積分器
84 同期タイミング検出部
CK クロック信号
CKS 送信クロック信号
P1 パルス
P2 同期用パルス
SI,SI1,SI2,SI3 積分値
T1 パルス周期
T2 パルス区間
T3 ビット区間
1, 1a, 1b, 1c Receiver 3 Amplifier 4 Detector 5 Low-pass filter 6, 6a, 6b, 6c Data integrator 7, 7a, 7b Integration value determination unit 8 Synchronization correction unit 9, 9a Failure determination unit 11 Transmission device 12 Transmission clock generation unit 13 Signal pattern generation unit 14 AND circuit 15 Pulse signal generation unit 16 Band pass filter 17 Transmission antenna 21 Communication frame 22, 22a Pulse synchronization pulse train 23 Bit synchronization pulse train 24, 24a, 24b For data Pulse train 61, 62, 63 Integrator 71, 72, 73 Comparator 74, 74a, 74b, 74c Data determination unit 81 Synchronization integrator 82 Progression integrator 83 Delay integrator 84 Synchronization timing detection unit CK Clock signal CKS Transmission clock signal P1 Pulse P2 Synchronization pulse SI, SI1, SI2, SI3 Integral value T1 Pulse period T2 Pulse period T3 Bit period

Claims (3)

オンオフキーイング方式により変調されたパルス列によってデータを表すデータ用パル
ス列を備え、前記データ用パルス列は、データを表す一単位となる信号パターンに付与される時間であるパルス区間を複数の時間スロットに細分化した各時間スロットにそれぞれチャンネルが割り付けられ、前記信号パターンは、前記パルス区間における第1のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「0」を表し、前記パルス区間における第1のチャンネルとは異なる第2のチャンネルにパルスを有することによりビットデータ「1」を表すものである通信フレームを受信する受信装置であって、
前記通信フレームを受信する受信部と、
前記受信部により受信された通信フレームの前記データ用パルス列における前記パルス区間の前記第1及び第2のチャンネルにおけるパルスの有無をそれぞれ検出するパルス検出部と、
前記パルス検出部により前記パルス区間から検出された前記第1及び第2のチャンネルにおけるパルスの有無に基づき前記パルス区間から1ビットのデータを取得するデータ取得部と、
前記パルス検出部によって、前記パルス区間における前記第1及び第2のチャンネルの両方でパルスが検出された場合に、故障が生じていると判定する故障判定部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A pulse train for data representing data by a pulse train modulated by an on-off keying method is provided, and the pulse train for data subdivides a pulse section, which is a time given to a signal pattern as a unit representing data, into a plurality of time slots. A channel is assigned to each time slot, and the signal pattern represents bit data “0” by having a pulse in the first channel in the pulse interval, and is different from the first channel in the pulse interval. A receiving device for receiving a communication frame representing bit data “1” by having a pulse in two channels;
A receiving unit for receiving the communication frame;
A pulse detector for detecting the presence or absence of pulses in the first and second channels in the pulse interval in the data pulse train of the communication frame received by the receiver;
A data acquisition unit for acquiring 1-bit data from the pulse interval based on the presence or absence of pulses in the first and second channels detected from the pulse interval by the pulse detection unit;
A failure determination unit that determines that a failure has occurred when a pulse is detected by both of the first and second channels in the pulse interval by the pulse detection unit;
A receiving apparatus comprising:
前記パルス検出部は、
前記パルス区間における第1のチャンネルを積分する第3の積分回路と、
前記パルス区間における第2のチャンネルを積分する第4の積分回路と、
前記第3の積分回路による積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第1のチャンネルにパルス有りと判定し、前記第4の積分回路による積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第2のチャンネルにパルス有りと判定する第1の有無判定部と、
を備えることを特徴とする請求項記載の受信装置。
The pulse detector
A third integrating circuit for integrating the first channel in the pulse interval;
A fourth integrating circuit for integrating the second channel in the pulse interval;
When the integration value by the third integration circuit exceeds a preset threshold value, it is determined that there is a pulse in the first channel, and the integration value by the fourth integration circuit exceeds a preset threshold value A first presence / absence determination unit that determines that there is a pulse in the second channel,
The receiving apparatus according to claim 1, further comprising:
前記パルス検出部は、
前記パルス区間において、前記第1のチャンネルと第2のチャンネルとを逐次積分する第5の積分回路と、
前記第5の積分回路による前記第1のチャンネルの積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第1のチャンネルにパルス有りと判定し、前記第5の積分回路による前記第2のチャンネルの積分値が予め設定された閾値を超えた場合に前記第2のチャンネルにパルス有りと判定する第2の有無判定部と、
を備えることを特徴とする請求項記載の受信装置。
The pulse detector
A fifth integrating circuit that sequentially integrates the first channel and the second channel in the pulse period;
When the integration value of the first channel by the fifth integration circuit exceeds a preset threshold value, it is determined that there is a pulse in the first channel, and the second channel by the fifth integration circuit is determined. A second presence / absence determining unit that determines that there is a pulse in the second channel when the integral value of the second channel exceeds a preset threshold;
The receiving apparatus according to claim 1, further comprising:
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