JP4783216B2 - パルス発生器およびそれを用いた無線送信機、並びに半導体集積回路装置 - Google Patents
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図1は、当該技術の利用場面を示している。110(a),110(b),110(c)の横軸は時間(t)を示している。112(a),112(b),112(c)の横軸は周波数(Freq.)を示している。fc,fc',は中心周波数である。
図8は図2中の可変遅延部202の構成の他の一例を示し、図9にその可変遅延部202のタイミングチャートを示す。
図10は図2中の可変遅延部202の構成の他の一例を示し、図11にそのタイミングチャートを示す。
図21はパルス整形部200の他の構成例を示す。
102 マイクロプロセッサ(MPU)
104 プログラム(PRG)
106 UWB基地局
108 システムB
110 UWBトランシーバ端末出力波形
112 UWBトランシーバ端末出力スペクトル
120 UWB受信機
121 UWB送信機
122 パルス発生器(PG)
124 電力増幅器(PA)
126 スイッチ
128 ベースバンドシグナルプロセッサ(BB)
130 基準クロック
132 アンテナ
134 水晶発振器(OSC)
200 パルス整形部(PS)
202 可変遅延部(VD)
204 中心周波数制御部(CFC)
205 パルス形状制御部(PSC)
206 帯域制御部(BANDC)
207 変調方式制御部(MODC)
208 パルス繰り返し周波数制御部(PRFC)
210 バイアス回路(BIAS)
212 パルス形状制御信号
300 利用可能な帯域
302,306 UWBスペクトル
304,308,310,316 UWB以外の無線方式
312 低周波側UWBスペクトル
314 高周波側UWBスペクトル
400 Fractional-N PLL
402,404 DLL
406 エッジコンバイナ
500 遅延素子(D1)
502,602 位相比較器(PD)
504,604 チャージポンプ(CP)
506,606 ローパスフィルタ(LPF)
508,802,610,2102 マルチプレクサ(MUX)
510 中心周波数制御信号
512 遅延素子バッファ
600 遅延素子
608 遅延素子出力バッファ
612 位相比較用遅延クロック
614 位相比較用参照クロック
700,902,2100 デコーダ(DEC)
702 ランダムデータ生成回路(RAND)
704,906 スイッチ
706,904,1002,1008 インバータ
800,801,810 パルスジェネレータセル(PGC)
804 抵抗
806 キャパシタ
808 引き算器
812 セレクタ(SEL)
900 カウンタ(CNTR)
1000 SRフリップフロップ
1004 NOR回路
1006 AND回路
1010 PMOSカレントミラー回路
1012,1014 PMOSスイッチ
1016,1018 NMOSスイッチ
1020 NMOSカレントミラー回路
1100〜1114 要素パルス
1200 スペクトラムマスク
1202 IEEE802.15.4a標準化対応パルススペクトル
1300 パルス繰り返し周波数
1302 パルス送信スロット
1304 パルス停止スロット
1306 送信信号周期
1308 パルス列
Claims (20)
- 複数のパルスを含んで形成される送信信号を生成するインパルス無線送信機用のパルス発生器であって、
前記送信信号の周波数帯域を制御する帯域制御部と、
前記送信信号の変調方式を制御する変調方式制御部と、
選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスのパルス形状を制御するパルス形状制御信号を生成するパルス形状制御部と、
前記選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスの中心周波数を制御する中心周波数制御信号を生成する中心周波数制御部と、
前記選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスの繰り返し周波数を制御するパルス繰り返し周波数制御部と、
縦列接続された複数の遅延器と前記複数の遅延器の各々に設けられた複数の出力端子とを含んで成り、前記中心周波数制御信号に応じて、前記複数の遅延器の初段の遅延器が基準クロック信号に対して与える遅延量および2段目以降の遅延器の各々がそれぞれの前段の遅延器の出力に対して与える遅延量を共に切り替えて前記複数の出力端子から複数の遅延クロック信号を出力する可変遅延部と、
前記パルス形状制御信号に応じて、前記可変遅延部から出力された前記複数の遅延クロック信号のそれぞれに同期した複数の出力電圧を生成し、該複数の出力電圧を重畳して個々の前記パルスを生成し、生成した複数のパルスを配列してなるパルス列を前記送信信号として出力するパルス整形部と、
前記パルスの基準振幅を制御するバイアス回路と
を具備してなることを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1において、
前記可変遅延部は、複数の前記基準クロックの入力に対して前記遅延量を固定して前記パルスの中心周波数を固定とする中心周波数固定動作モードを有することを特徴とするパルス発生器。 - 請求項2において、
前記パルス整形部は、前記可変遅延部が前記中心周波数固定動作モードで動作する場合に、前記出力電圧を変化させることによって、波形形状が互いに異なりかつ中心周波数が一定である複数の前記パルスを生成して出力することを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1において、
前記可変遅延部は、前記遅延量を変化させて前記パルスの中心周波数を可変とする中心周波数可変動作モードを有することを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1において、
前記変調方式制御部は、選択可能な変調方式として位相変調方式および振幅変調方式を備えることを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1において、
前記可変遅延部は、逓倍器を有し、水晶発振器からのクロック信号を入力して前記逓倍器にて前記水晶発振器からの前記クロック信号を逓倍し、逓倍されたクロック信号を前記基準クロック信号として前記初段の遅延器に入力することを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1において、
前記可変遅延部は、水晶発振器からのクロック信号を入力し、前記水晶発振器からの前記クロック信号を前記基準クロック信号として前記初段の遅延器に入力し、
前記複数の遅延器は、入力に与える遅延量を可変とする可変遅延器であることを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1において、
前記パルス繰り返し周波数制御部は、前記送信信号を構成する複数の前記パルスの繰り返し周波数を前記基準クロックの周波数より高くして前記送信信号を生成するよう前記パルス整形部を制御すると共に、生成された前記送信信号が送信された後に新たな前記送信信号の生成を停止するよう前記パルス整形部を制御することを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1において、
前記パルス整形部は、前記可変遅延部からの複数の遅延クロック信号に同期した複数の出力電圧の組み合わせから単発パルスを生成する複数の単発パルス生成回路を有し、生成した複数の単発パルスを重畳して1つの前記パルスを生成し、
前記単発パルス生成回路の各々は前記出力電圧の振幅情報を伝達するマルチプレクサを有し、前記マルチプレクサは前記遅延器への入力の周期ごとに前記振幅情報を更新することを特徴とするパルス発生器。 - 請求項9において、
前記単発パルス生成回路は、前記複数の遅延クロック信号から任意の1以上の遅延クロック信号を選択するセレクタを有し、前記セレクタによって選択された遅延クロック信号に基づいて生成された前記出力電圧から前記単発パルスを生成することを特徴とするパルス発生器。 - 送信する情報に対応するベースバンド信号を入力し、前記ベースバンド信号を複数のパルスの列で構成される送信信号に変換して出力するパルス発生器と、
前記パルス発生器から出力された前記送信信号を増幅してアンテナへ出力する電力増幅器と
を具備してなる無線送信機であって、
前記パルス発生器は、
複数のパルスを含んで形成される送信信号を生成するインパルス無線送信機用のパルス発生器であって、
前記送信信号の周波数帯域を制御する帯域制御部と、
前記送信信号の変調方式を制御する変調方式制御部と、
選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスのパルス形状を制御するパルス形状制御信号を生成するパルス形状制御部と、
前記選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスの中心周波数を制御する中心周波数制御信号を生成する中心周波数制御部と、
前記選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスの繰り返し周波数を制御するパルス繰り返し周波数制御部と、
縦列接続された複数の遅延器と前記複数の遅延器の各々に設けられた複数の出力端子とを含んで成り、前記中心周波数制御信号に応じて、前記複数の遅延器の初段の遅延器が基準クロック信号に対して与える遅延量および2段目以降の遅延器の各々がそれぞれの前段の遅延器の出力に対して与える遅延量を共に切り替えて前記複数の出力端子から複数の遅延クロック信号を出力する可変遅延部と、
前記パルス形状制御信号に応じて、前記可変遅延部から出力された前記複数の遅延クロック信号のそれぞれに同期した複数の出力電圧を生成し、該複数の出力電圧を重畳して個々の前記パルスを生成し、生成した複数のパルスを配列してなるパルス列を前記送信信号として出力するパルス整形部と、
前記パルスの基準振幅を制御するバイアス回路と
を具備してなることを特徴とする無線送信機。 - 請求項11において、
前記可変遅延部は、複数の前記基準クロックの入力に対して前記遅延量を固定して前記パルスの中心周波数を固定とする中心周波数固定動作モードを有することを特徴とする無線送信機。 - 請求項12において、
前記パルス整形部は、前記可変遅延部が前記中心周波数固定動作モードで動作する場合に、前記出力電圧を変化させることによって、波形形状が互いに異なりかつ中心周波数が一定である複数の前記パルスを生成して出力することを特徴とする無線送信機。 - 請求項11において、
前記可変遅延部は、前記遅延量を変化させて前記パルスの中心周波数を可変とする中心周波数可変動作モードを有することを特徴とする無線送信機。 - 請求項11において、
前記変調方式制御部は、選択可能な変調方式として位相変調方式および振幅変調方式を備えることを特徴とする無線送信機。 - 送信する情報に対応するベースバンド信号を入力し、前記ベースバンド信号を複数のパルスの列で構成される送信信号に変換して出力するパルス発生器と、前記パルス発生器から出力された前記送信信号を増幅してアンテナへ出力する電力増幅器とを具備してなる無線送信機と、
前記アンテナが受信した受信信号を入力し、前記受信信号に対応するベースバンド信号に変換して出力する無線受信機と
が単一の半導体基板上に一体形成されてなる半導体集積回路装置であって、
前記パルス発生器は、
複数のパルスを含んで形成される送信信号を生成するインパルス無線送信機用のパルス発生器であって、
前記送信信号の周波数帯域を制御する帯域制御部と、
前記送信信号の変調方式を制御する変調方式制御部と、
選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスのパルス形状を制御するパルス形状制御信号を生成するパルス形状制御部と、
前記選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスの中心周波数を制御する中心周波数制御信号を生成する中心周波数制御部と、
前記選択された帯域および変調方式に対して、前記パルスの繰り返し周波数を制御するパルス繰り返し周波数制御部と、
縦列接続された複数の遅延器と前記複数の遅延器の各々に設けられた複数の出力端子とを含んで成り、前記中心周波数制御信号に応じて、前記複数の遅延器の初段の遅延器が基準クロック信号に対して与える遅延量および2段目以降の遅延器の各々がそれぞれの前段の遅延器の出力に対して与える遅延量を共に切り替えて前記複数の出力端子から複数の遅延クロック信号を出力する可変遅延部と、
前記パルス形状制御信号に応じて、前記可変遅延部から出力された前記複数の遅延クロック信号のそれぞれに同期した複数の出力電圧を生成し、該複数の出力電圧を重畳して個々の前記パルスを生成し、生成した複数のパルスを配列してなるパルス列を前記送信信号として出力するパルス整形部と、
前記パルスの基準振幅を制御するバイアス回路と
を具備してなることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項16において、
前記可変遅延部は、複数の前記基準クロックの入力に対して前記遅延量を固定して前記パルスの中心周波数を固定とする中心周波数固定動作モードを有することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項17において、
前記パルス整形部は、前記可変遅延部が前記中心周波数固定動作モードで動作する場合に、前記出力電圧を変化させることによって、波形形状が互いに異なりかつ中心周波数が一定である複数の前記パルスを生成して出力することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項16において、
前記可変遅延部は、前記遅延量を変化させて前記パルスの中心周波数を可変とする中心周波数可変動作モードを有することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項16において、
前記変調方式制御部は、選択可能な変調方式として位相変調方式および振幅変調方式を備えることを特徴とする半導体集積回路装置。
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