JP5375706B2 - 無線通信装置 - Google Patents
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Description
図2は、第1の実施形態によるインパルス無線通信装置の変調方式を説明するための図である。例えば、3ビットのデジタルデータ「000」〜「111」は、それぞれ1シンボル長Ts2内の8個の信号S0〜S7に変調される。信号S1〜S6は、1シンボル長Ts2内の一部の期間の時間幅Twを有する一部期間送信信号であり、相互に時間幅Twが同じであってステップ時間Δtの正の整数倍位相が異なる。信号S1〜S6は、デジタルデータ「001」〜「110」がパルス位置変調された信号である。デジタルデータ「000」の変調信号S1は、時刻t1から時間幅Twが開始するRFパルス(波束)である。デジタルデータ「001」の変調信号S2は、変調信号S1に対してΔtだけ遅延した信号である。デジタルデータ「010」の変調信号S3は、変調信号S1に対して2×Δtだけ遅延した信号である。デジタルデータ「011」の変調信号S4は、変調信号S1に対して3×Δtだけ遅延した信号である。デジタルデータ「100」の変調信号S5は、変調信号S1に対して4×Δtだけ遅延した信号である。デジタルデータ「101」の変調信号S6は、変調信号S1に対して5×Δtだけ遅延した信号である。デジタルデータ「000」の変調信号S0は、1シンボル長Ts2内の全期間でRFパルスが送信されない全期間非送信信号である。デジタルデータ「111」の変調信号S7は、1シンボル長Ts2内の全期間の時間幅を有する全期間送信信号である。
図10は、第2の実施形態によるパルス発生器502、短パルス発生器503及びバンドパスフィルタ504の構成例を示す図である。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。図10のパルス発生器502は、図6のパルス発生器502に対して、15相クロック発生器607及びセレクタ608の代わりに30相クロック発生器1007及びセレクタ1008を設けたものである。バンドパスフィルタ504の通過周波数帯域は47.5〜52.5GHzであり、中心周波数fcが50GHzである。バンドパスフィルタ504が出力するRFパルス522は、時間幅Twが200ps、振動周期Tcが20psである。クロック信号CLKp2は、論理積回路606の出力信号である。クロック信号CLKp2のハイレベル期間は、2.5×Δt=2.5×20ps=50psである。30相クロック発生器1007は、クロック信号CLKp2を入力し、30相パルス信号P1〜P30を出力する。
502 パルス発生器
503 短パルス発生器
504 バンドパスフィルタ
505 送信アンプ
506 スイッチ
507 アンテナ
508 受信アンプ
509 バンドパスフィルタ
510 検波器
511 ベースバンド信号再生器
607 15相クロック発生器
608 セレクタ
Claims (8)
- Nビット(Nは2以上の整数)のデジタルデータを生成するベースバンド信号生成器と、
前記Nビットのデジタルデータに対応する2N個のパルス信号を生成するクロック発生器と、
前記ベースバンド信号生成器により生成されたNビットのデジタルデータに応じて、前記クロック発生器により生成された2N個のパルス信号のうちの1個のパルス信号を選択するセレクタと、
前記セレクタにより選択されたパルス信号のパルス幅を短くする短パルス発生器と、
前記短パルス発生器によりパルス幅が短くされたパルス信号に含まれる周波数成分の中から通過周波数帯域の周波数成分のみを通過させ、前記通過周波数帯域以外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを通過した信号を無線送信するためのアンテナとを有し、
前記クロック発生器により生成される2N個のパルス信号は、第1のパルス及び第2のパルスを含む全期間非送信パルス、第3のパルス及び第4のパルスを含む全期間送信パルス、並びにパルス幅が同じであって位相が異なる2N−2個の一部期間送信パルスを含み、
前記セレクタが前記一部期間送信パルスを選択した時には、前記バンドパスフィルタは1シンボル長内の一部の期間の時間幅を有する信号を出力し、
前記セレクタが前記2N−2個の一部期間送信パルスのうちの1個である第1の一部期間送信パルスを選択した時の前記バンドパスフィルタの出力信号は、前記セレクタが前記2N−2個の一部期間送信パルスのうちの前記第1の一部期間送信パルス以外の一部期間送信パルスを選択した時の前記バンドパスフィルタの出力信号に対して、時間幅が同じであって位相が異なり、
前記セレクタが前記全期間非送信パルスを選択した時には、前記バンドパスフィルタは前記第1のパルスに対応する信号と前記第2のパルスに対応する信号とが打ち消し合って減衰した信号を出力し、
前記セレクタが前記全期間送信パルスを選択した時には、前記バンドパスフィルタは前記1シンボル長内の全期間の時間幅を有する信号を出力することを特徴とする無線通信装置。 - 前記2N−2個の一部期間送信パルスに対応する前記バンドパスフィルタの出力信号の相互の位相差はステップ時間Δtの正の整数倍であり、前記2N−2個の一部期間送信パルスに対応する前記バンドパスフィルタの出力信号の時間幅をTwとすると、前記1シンボル長は(2N−3)×Δt+Twであることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 前記バンドパスフィルタの通過周波数帯域の中心周波数をfc、kを正の整数とすると、前記短パルス発生器によりパルス幅が短くされた前記第1のパルスの発生後、(2×k−1)/(2×fc)秒後に、前記短パルス発生器によりパルス幅が短くされた前記第2のパルスが発生し、
前記セレクタが前記全期間非送信パルスを選択した時には、前記バンドパスフィルタは前記第1のパルスに対応する信号と前記第2のパルスに対応する信号とが逆相で重畳し、相互に打ち消し合って減衰した信号を出力することを特徴とする請求項2記載の無線通信装置。 - mを正の整数とすると、前記短パルス発生器によりパルス幅が短くされた前記第3のパルスの発生後、m/fc秒後に、前記短パルス発生器によりパルス幅が短くされた前記第4のパルスが発生し、
前記セレクタが前記全期間送信パルスを選択した時には、前記バンドパスフィルタは前記第3のパルスに対応する信号と前記第4のパルスに対応する信号とが同相で重畳した信号を出力することを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。 - 前記1シンボル長は前記ステップ時間Δtの正の整数倍であり、前記ステップ時間Δtは1/fcの正の整数倍であることを特徴とする請求項3又は4記載の無線通信装置。
- 前記クロック発生器は、
クロック信号を入力し、それぞれが遅延を行う直列にループ接続される複数の可変遅延回路と、
前記複数の可変遅延回路のうちの初段の可変遅延回路に入力されるパルス信号と最終段の可変遅延回路から出力されるパルス信号との位相を比較する位相比較器と、
前記位相比較器が比較する2個のパルス信号の位相が一致するように前記複数の可変遅延回路の遅延時間を制御する制御回路とを有することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の無線通信装置。 - 前記全期間送信パルスは、前記複数の可変遅延回路のうちの1番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号と2N−2番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号との論理和の信号であり、
前記全期間非送信パルスは、前記複数の可変遅延回路のうちのp番目(pは正の整数)の可変遅延回路に入力されるパルス信号を1/(2×fc)の正の整数倍の時間だけ遅延したパルス信号とp+2番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号との排他的論理和の信号であり、
前記2N−2個の一部期間送信パルスは、それぞれ前記複数の可変遅延回路のうちの1番目から2N−2番目までの可変遅延回路に入力されるパルス信号であることを特徴とする請求項6記載の無線通信装置。 - 前記全期間送信パルスは、前記複数の可変遅延回路のうちの一の奇数番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号と他の奇数番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号との論理和の信号、又は前記複数の可変遅延回路のうちの一の偶数番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号と他の偶数番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号との論理和の信号であり、
前記全期間非送信パルスは、前記複数の可変遅延回路のうちの奇数番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号と偶数番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号との排他的論理和の信号であり、
前記2N−2個の一部期間送信パルスは、前記複数の可変遅延回路のうちの2N−2個の異なる奇数番目の可変遅延回路に入力されるパルス信号であることを特徴とする請求項6記載の無線通信装置。
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