JP4862436B2 - インパルス波形生成装置および高周波パルス波形生成装置 - Google Patents
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Description
本実施の形態にかかるインパルス波形生成装置は、多段遅延素子によりインパルス信号源を形成し、さらに、包絡線を形成する信号と乗算することにより、インパルス波形を生成している。なお、本実施の形態では、中心周波数F0と帯域幅Wとで定義される占有帯域のインパルス波形を生成する構成で、特に、中心周波数F0と帯域幅Wとが等しいインパルス波形とした場合のインパルス波形を生成している。このとき、時間長Tは、中心周波数F0に対して1/2周期、すなわち、T=1/(2・F0)となる。
次に、本発明の第2の実施の形態にかかるインパルス波形生成装置について説明する。実施の形態1にかかるインパルス波形生成装置では、排他的論理和素子で遅延信号を合成するよう構成していたのに対し、本実施の形態にかかるインパルス波形生成装置では、AND素子で遅延信号を合成するよう構成し、実施の形態1の構成に比較してゲート数の少ない回路構成で、精度の高いインパルス波形を生成している。
次に、本発明の第3の実施の形態にかかるインパルス波形生成装置について説明する。実施の形態2にかかるインパルス波形生成装置では、AND素子を用いて遅延信号を合成処理するよう構成していたのに対し、本実施の形態にかかるインパルス波形生成装置では、NAND素子と反転素子との組合せにより遅延信号を処理し、インパルス発生タイミングの遅延量を少なくするよう構成している。
次に、本発明の第4の実施の形態にかかるインパルス波形生成装置について説明する。実施の形態1にかかるインパルス波形生成装置では、遅延素子を直列に設けるよう構成していたのに対し、本実施の形態にかかるインパルス波形生成装置では、遅延量が時間Tごとに長くなる遅延素子を並列に設けるよう構成し、遅延素子に求められる精度を遅延時間Tから遅延時間差Tに置き換え、回路内部の動作遅延に由来する遅延量の回路設計における考慮を不要としている。
次に、本発明の第5の実施の形態にかかるインパルス波形生成装置について説明する。実施の形態2にかかるインパルス波形生成装置では、遅延素子を直列に設けるよう構成していたのに対し、本実施の形態にかかるインパルス波形生成装置では、遅延量が時間Tごとに長くなる遅延素子を並列に設けるよう構成し、遅延素子に求められる精度を遅延時間Tから遅延時間差Tに置き換え、回路内部の動作遅延に由来する遅延量の回路設計における考慮を不必要とするようにしている。
(実施の形態6)
次に、本発明の第6の実施の形態にかかるインパルス波形生成装置について説明する。実施の形態5にかかるインパルス波形生成装置では、XOR素子を用いて遅延信号処理するよう構成していたのに対し、本実施の形態にかかるインパルス波形生成装置では、AND素子と反転素子の組合せにより遅延信号を処理するよう構成し、インパルス発生タイミングの遅延量を少なくするようしている。
101 クロック発生部
102 タイミング信号
103 信号制御部
104 制御信号
105 基準時間信号
106,107,108,109,110,134,135,710,711,712,713,714,701,702,703,704,705,706 遅延素子
116,117,118,302,304,801,802,803,804,805
排他的論理和素子
121 電圧加算素子
122,123,136,137,506,507,508 増幅部
131,131b,131c,131d 波形生成部
132 第1制御信号
133 第2制御信号
138 ミキサ
501,502,503,504,505 AND素子
601,602,603,604,605 反転素子
901 回路部
902 合成用信号生成部
903 第2のミキサ部
904 インパルス波形信号
905 合成用信号
906 第2のインパルス波形信号
910,920 高周波パルス波形生成装置
911,921 高周波パルス波形信号生成部
912 高周波パルス波形信号
923 送信信号
925 波形変調した高周波パルス波形信号
Q 信号源信号
R 包絡線形成信号
S インパルス波形信号
Claims (14)
- インパルスを発生するタイミングを示すタイミング信号からインパルス波形信号を生成するインパルス波形生成装置であって、
前記タイミング信号から異なる遅延量を持つ複数の遅延パルス信号を生成する多段遅延パルス信号生成部と、
前記遅延パルス信号より前記インパルス波形信号の周波数成分を示す信号源信号を生成する信号源信号生成部と、
前記遅延パルス信号より前記インパルス波形信号の振幅成分を示す包絡線形成信号を生成する包絡線形成信号生成部と、
前記信号源信号と前記包絡線形成信号とを乗算し、所望のインパルス波形信号を生成するミキサ部と
を備えるインパルス波形生成装置。 - 前記多段遅延パルス信号生成部は、前記タイミング信号を入力し、制御信号に応じて所定のパルス幅を持つ基準時間信号を生成する信号制御部と、
前記基準時間信号から前記複数の遅延パルス信号を生成し、いずれか1つを前記制御信号として前記信号制御部へ入力する多段遅延部とを備える
請求項1記載のインパルス波形生成装置。 - 前記多段遅延部は、同一の遅延量を有する複数の遅延素子を多段に接続した多段遅延回路を備え、
前記多段遅延回路に前記基準時間信号を入力し、異なる遅延量を持つ前記複数の遅延パルス信号を前記多段遅延回路の各段間よりそれぞれ出力する
請求項2記載のインパルス波形生成装置。 - 前記信号源信号生成部は、所定の増幅係数に基づいて信号を増幅する複数の増幅部を備え、
前記遅延パルス信号より生成した複数の信号を、それぞれ所定の増幅係数に基づいて増幅し、
増幅したそれぞれの信号を合成して前記信号源信号を生成する
請求項1記載のインパルス波形生成装置。 - 前記包絡線形成信号生成部は、遅延量が前記多段遅延部を構成する前記遅延素子の遅延量の1/2である複数の調整遅延素子と、所定の増幅係数に基づいて信号を増幅する複数の増幅部とを備え、
前記遅延パルス信号より生成した複数の信号をそれぞれ前記調整遅延素子により遅延し、前記増幅部により前記所定の増幅係数に基づいて増幅し、
増幅したそれぞれの信号を合成し、
前記信号源信号に対して前記遅延素子の遅延量の1/2遅延した前記包絡線形成信号を生成する
請求項3記載のインパルス波形生成装置。 - 前記増幅部は、
前記増幅係数が正の場合には、入力信号を前記増幅係数の値で増幅した信号を出力し、
前記増幅係数が負の場合には、入力信号を前記増幅係数の絶対値で増幅し、かつ、位相を反転した信号を出力する
請求項4または5記載のインパルス波形生成装置。 - 前記多段遅延パルス信号生成部は、
ある遅延量に対して一定の遅延量ずつ長い遅延量を有する複数の遅延素子を並列に接続した並列遅延回路を備え、
前記並列遅延回路に前記タイミング信号を入力し、異なる遅延量を持つ前記複数の遅延パルス信号を前記並列遅延回路の各遅延素子よりそれぞれ出力する
請求項1記載のインパルス波形生成装置。 - 前記信号源信号生成部は、
同一の遅延量を有する複数の信号源遅延素子と、
所定の増幅係数に基づいて信号を増幅する複数の増幅部とを備え、
前記遅延パルス信号より生成した複数の信号を前記信号源遅延素子により遅延し、
前記増幅部によりそれぞれ所定の増幅係数に基づいて増幅し、
増幅したそれぞれの信号を合成して前記信号源信号を生成する
請求項1記載のインパルス波形生成装置。 - 前記包絡線形成信号生成部は、
前記信号源遅延素子の遅延量に前記遅延素子の遅延量の1/2を加えた遅延量を有する第2の調整遅延素子と、
所定の増幅係数に基づいて信号を増幅する複数の増幅部とを備え、
前記遅延パルス信号より生成した複数の信号を、それぞれ前記調整遅延素子により遅延し、
前記遅延した複数の信号を、前記増幅部により所定の増幅係数に基づいて増幅し、
前記増幅した複数の信号を合成し、
前記信号源信号に対して前記遅延素子の遅延量の1/2遅延した前記包絡線形成信号を生成する
請求項7記載のインパルス波形生成装置。 - 前記増幅部は、
前記増幅係数が正の場合には、入力信号を前記増幅係数の値で増幅した信号を出力し、
前記増幅係数が負の場合には、入力信号を前記増幅係数の絶対値で増幅し、かつ、位相を反転した信号を出力する
請求項8または9記載のインパルス波形生成装置。 - 前記遅延パルス信号から、前記インパルス波形信号の周波数成分または振幅成分を示す合成用信号を生成する合成用信号生成部と、
前記インパルス波形信号に、前記合成信号を乗算して、第2のインパルス波形信号を生成する第2のミキサ部とを更に備える
請求項1記載のインパルス波形生成装置。 - 請求項1ないし11のいずれか記載のインパルス波形生成装置と、
前記インパルス波形生成装置が生成するインパルス波形信号を入力し、高周波パルス波形信号を生成する高周波パルス波形信号生成部とを備える
高周波パルス波形生成装置。 - 前記高周波パルス波形信号生成部は、
入力されるインパルス波形信号に応じて、発振回路の出力スペクトラムおよび出力波形の少なくとも一方を制御し、異なる波形の高周波パルス波形信号を生成する
請求項12記載の高周波パルス波形生成装置。 - 前記高周波パルス波形信号生成部は、
前記高周波パルス波形信号を、送信データ信号に応じて、さらに波形変調する
請求項12記載の高周波パルス波形生成装置。
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