JP5376581B2 - IR-UWB transceiver - Google Patents

IR-UWB transceiver Download PDF

Info

Publication number
JP5376581B2
JP5376581B2 JP2009112031A JP2009112031A JP5376581B2 JP 5376581 B2 JP5376581 B2 JP 5376581B2 JP 2009112031 A JP2009112031 A JP 2009112031A JP 2009112031 A JP2009112031 A JP 2009112031A JP 5376581 B2 JP5376581 B2 JP 5376581B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
uwb
signal
pulse
waveform
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009112031A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010233195A (en
Inventor
マルコ ヘルナンデス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
National Institute of Information and Communications Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Information and Communications Technology filed Critical National Institute of Information and Communications Technology
Priority to JP2009112031A priority Critical patent/JP5376581B2/en
Publication of JP2010233195A publication Critical patent/JP2010233195A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5376581B2 publication Critical patent/JP5376581B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、IR−UWB(Ultra Wide Band)通信技術を利用して互いに電波を送受信するIR−UWB通信システムに適用されるIR−UWB送受信装置(送信装置と受信装置)に関する。   The present invention relates to an IR-UWB transmission / reception apparatus (transmission apparatus and reception apparatus) applied to an IR-UWB communication system that transmits and receives radio waves using IR-UWB (Ultra Wide Band) communication technology.

IR−UWB通信は、1ナノ秒程度の非常に短い時間幅のパルス信号を利用し、そのパルス信号の時間軸上の位置又は位相を変化させることで搬送波を用いることなく情報を伝送する。非常に短い時間幅のパルス信号を用いることから、IR−UWB通信用の信号が占有する信号帯域は数GHzと非常に広くなるが、搬送波を用いた変調処理そのものが不要となり、スペクトル電力密度を低減させることができる。このため、これをノイズの信号レベル以下まで抑えることができることから、他の通信システムや各種機器による影響を受けることもなくなり、高いデータ伝送特性が実現されることになる。   In IR-UWB communication, a pulse signal having a very short time width of about 1 nanosecond is used, and information is transmitted without using a carrier wave by changing the position or phase on the time axis of the pulse signal. Since a pulse signal with a very short time width is used, the signal band occupied by the signal for IR-UWB communication is very wide as several GHz, but the modulation processing using the carrier wave itself becomes unnecessary, and the spectral power density is reduced. Can be reduced. For this reason, since it can be suppressed to a signal level of noise or less, it is not affected by other communication systems and various devices, and high data transmission characteristics are realized.

また、このIR−UWB通信では、また、電波を送出する搬送波を用いた通信方式とは異なり、きわめて短いパルスを送出するだけで通信を実現することが可能となることから、消費電力を非常に小さくすることができ、パルス信号の送出間隔を短くすることで非常に高速な通信を実現することも可能となる。   In addition, in this IR-UWB communication, unlike a communication method using a carrier wave that transmits radio waves, it is possible to realize communication by transmitting very short pulses. It can be reduced, and it is possible to realize very high-speed communication by shortening the pulse signal transmission interval.

従来において、このIR−UWB通信システムとしては、例えば、特許文献1の開示技術が提案されている。   Conventionally, as this IR-UWB communication system, for example, the technology disclosed in Patent Document 1 has been proposed.

特開2007−300644号公報JP 2007-300634 A

ところで、このようなIR−UWB通信システムを、例えばボディエリアネットワーク(BAN)へ適用する試みが最近において行われている。このBANでは、超小型の無線端末を人体内にインプラントし、或いは人体に装着する。そして、人体外に受信装置を設置する。かかる場合において、無線端末は、人体内を撮像し、あるいは体内の各種情報をセンシングし、取得したデータを体外の受信装置へと送信する。受信装置は、かかるデータを受信し、これを解析することにより、人体の異常を検知する。   By the way, an attempt to apply such an IR-UWB communication system to, for example, a body area network (BAN) has been recently made. In this BAN, an ultra-small wireless terminal is implanted into the human body or attached to the human body. Then, a receiving device is installed outside the human body. In such a case, the wireless terminal images the inside of the human body or senses various information in the body and transmits the acquired data to a receiving device outside the body. The receiving device receives such data and analyzes it to detect a human body abnormality.

ところで、この無線端末における消費電力は、少なくともCPU(Central Processing Unit)が動作する程度の電力が必要となり、また人体に装着しても、無線端末は不安定な状態でも常時動作できるようにバッテリーの容量等が主に決められる。しかしながら、この無線端末を介して視認する場合、デバイスのバッテリーが早期に消耗してしまうことになる。特に、一度体内に埋設又は装着したデバイスについては、頻繁にバッテリーを交換することになれば、不経済であり、実用性にも劣ることになる。このため、IR−UWB通信システムをBANへ適用する際には、無線端末について、多少のパフォーマンス性は犠牲にしても、特に低消費電力でしかも長いバッテリー期間となるように構成する必要がある。また、これに加えて、IR−UWB通信システムをBANへ適用する際には、低い作動周期で信号を送るシステムにする必要性があった。   By the way, the power consumption of this wireless terminal requires at least the power required to operate a CPU (Central Processing Unit). Capacity etc. are mainly decided. However, when viewing via this wireless terminal, the battery of the device is consumed quickly. In particular, a device once embedded or mounted in the body is uneconomical and less practical if the battery is frequently replaced. For this reason, when the IR-UWB communication system is applied to the BAN, it is necessary to configure the wireless terminal to have a particularly low power consumption and a long battery period at the expense of some performance. In addition to this, when the IR-UWB communication system is applied to the BAN, there is a need for a system that transmits a signal with a low operation cycle.

これに加えて、BANへの適用の際には、他のシステムの信号との間で受信装置側において非干渉となるように構成される必要がある。   In addition to this, when applied to BAN, it is necessary to be configured to be non-interfering on the receiving device side with signals of other systems.

しかしながら、従来のIR−UWB通信システムにおいて、実現可能性の向上又は低消費電力化の何れか一方は簡単に解決することができるものの、両方を同時に実現することができなかった。   However, in the conventional IR-UWB communication system, either improvement in feasibility or reduction in power consumption can be easily solved, but both cannot be realized simultaneously.

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、IR−UWB通信システムをBANに適用する際において要求される低消費電力、長いバッテリー期間、低い作動周期を実現しつつ、受信側において非干渉となるようなIR−UWB通信システムとすることが可能なIR−UWBパルス信号発生器を提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and its object is to achieve low power consumption and a long battery period required when applying an IR-UWB communication system to a BAN. Another object of the present invention is to provide an IR-UWB pulse signal generator capable of realizing an IR-UWB communication system that realizes a low operation period and is non-interfering on the receiving side.

上述した課題を解決するために、IR−UWBシステムを完全なデジタル仕様で構成した場合には、確かシステム全体の融通性、雑音の低減等、高い性能を得ることが可能となる。しかしながら、かかるデジタル仕様で構成した場合、高いサンプリングレートに伴い要求される技術的問題が多数発生し、実際に製品として実現するために乗り越えなければならない大きな障壁となっていた。   In order to solve the above-described problems, when the IR-UWB system is configured with complete digital specifications, it is possible to obtain high performance such as flexibility of the entire system and reduction of noise. However, when configured with such a digital specification, many technical problems required with a high sampling rate occur, and this has become a major barrier that must be overcome in order to actually realize the product.

このため、本発明者は、デバイスとしてのパフォーマンス性と、低消費電力の双方を同時に実現するために、IR−UWBパルス信号発生器と受信装置をともにアナログフロントエンドで構成することにより、上述した課題の解決を図ることとした。   For this reason, in order to realize both performance as a device and low power consumption at the same time, the inventor described above by configuring both the IR-UWB pulse signal generator and the receiving device with an analog front end. We decided to solve the problem.

本発明の1つの観点に係る超低電力IR−UWB送受信装置(送信装置と受信装置)は、IR−UWBパルス列を生成し、IR−UWB通信に使用される超低電力IR−UWB送受信装置において、入力されたデータビットを変調する変調手段と、正弦波信号を生成し、ルックアップテーブルにより与えられた中心周波数に従って発振する発振信号生成手段と、上記変調手段からの出力信号のトリガリングに基づいて作り出された三角波形を重畳する重畳手段とを備えることを特徴とする。合成パルス波形(発振出力と三角波形)は、500MHzの帯域幅を有し、中心周波数が14個のサブバンド内で変化する。この14個のサブバンド内の周波数ホッピングは、異なる装置毎に異なるコードワードが割り当てられるMDSコードワードの構成単語により行われ、信号の波形x(t)は、下記(1)式で規定され、
ここで、w(t):基本パルス、T s :パルス繰り返し期間、T:シンボル時間、a n :n番目に送信されたシンボル、l:パルス信号発生器に割り当てられたデバイス番号、k:サブバンドの番号であり、(1)式におけるf l k は、下記(2)式から導かれ、
ここでf 1 :第1サブバンド中心周波数、BW:サブバンド帯域、MDS[l][k]は、上記テーブルから読み取ったコード又はサブバンド番号である。q=16とq=8のMDSコードワードの例はテーブル1と2に示されている。なお、周波数ホッピングは1組のシンボルの送信後に実行される。
Ultra-low-power IR-UWB transceiver apparatus according to one aspect of the present invention (transmitter and a receiver) may generate the IR-UWB pulse train, ultra-low-power IR-UWB transceiver equipment for use in IR-UWB communication the Oite, and modulating means for modulating the input data bits to generate a sine wave signal, the oscillation signal generating means for oscillating according to the center frequency given by a look-up table, the trigger output signal from said modulating means And a superimposing unit that superimposes the triangular waveform generated based on the ring. The synthesized pulse waveform (oscillation output and triangular waveform) has a bandwidth of 500 MHz, and the center frequency varies within 14 subbands. The frequency hopping in the 14 subbands is performed by the constituent words of the MDS codeword in which different codewords are assigned to different devices , and the signal waveform x (t) is defined by the following equation (1):
Here, w (t): the basic pulse, T s: the pulse repetition period, T: symbol time, a n: the transmitted symbols in the n-th, l: device number assigned to the pulse signal generator, k: sub Is the band number, and f l k in the equation (1) is derived from the following equation (2):
Here, f 1 : first subband center frequency, BW: subband band, and MDS [l] [k] are codes or subband numbers read from the table. Examples of MDS codewords with q = 16 and q = 8 are shown in Tables 1 and 2. Note that frequency hopping is performed after transmitting a set of symbols.

上述した構成からなる本発明によれば、IR−UWB通信システムをBANに適用する際において要求される低消費電力、長いバッテリー期間、低い作動周期を実現しつつ、受信側において非干渉となるようなIR−UWB通信システムとすることが可能となる。   According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to achieve non-interference on the receiving side while realizing low power consumption, a long battery period, and a low operation cycle required when the IR-UWB communication system is applied to BAN. IR-UWB communication system can be obtained.

本発明を適用したIR−UWBシステムの全体構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure of IR-UWB system to which this invention is applied. 送信装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of a transmitter. 送信装置の他のブロック構成図である。It is another block block diagram of a transmitter. 受信装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of a receiver. 受信装置の他のブロック構成図である。It is another block block diagram of a receiver. 図5の構成をより簡略化させた例を示す図である。It is a figure which shows the example which simplified the structure of FIG.

以下、本発明を実施の形態として、IR−UWB(Ultra Wide Band)通信技術を利用して互いに電波を送受信するIR−UWB通信システムについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。   Hereinafter, an IR-UWB communication system that transmits and receives radio waves using an IR-UWB (Ultra Wide Band) communication technique will be described in detail with reference to the drawings.

本発明を適用したIR−UWB通信システム1は、例えば図1に示すように、複数の送信装置2と、送信装置2から送信された電波としてのパルス列を受信し、これに含められている情報を取得する受信装置3とを備えている。   The IR-UWB communication system 1 to which the present invention is applied receives, for example, a plurality of transmission apparatuses 2 and a pulse train as radio waves transmitted from the transmission apparatus 2 as shown in FIG. And a receiving device 3 that obtains.

このIR−UWB通信システム1では、送信装置2を例えば人体内に埋設(インプラント)し、或いは人体に装着し、人体外又は体上に受信装置3を配設する、ボディエリアネットワーク(BAN)として構成してもよい。かかる場合において、送信装置2は、人体内を撮像し、あるいは体内の各種情報をセンシングし、取得したデータを体外の受信装置3へと送信する。受信装置3は、かかるデータを受信し、これを解析することにより、人体の異常を検知することになる。なお、本発明を適用したIR−UWB通信システム1は、BANに適用される場合に限定されることなく、いかなる用途に使用されていてもよいことは勿論である。   In this IR-UWB communication system 1, as a body area network (BAN) in which the transmitter 2 is embedded (implanted) in, for example, the human body, or mounted on the human body, and the receiver 3 is disposed outside or on the human body. It may be configured. In such a case, the transmission device 2 images the inside of the human body or senses various information in the body, and transmits the acquired data to the reception device 3 outside the body. The receiving device 3 receives such data and analyzes it to detect abnormalities in the human body. The IR-UWB communication system 1 to which the present invention is applied is not limited to being applied to BAN, and may be used for any purpose.

また、これら送信装置2と受信装置3は、ともにアナログフロントエンドで構成している。   Further, both the transmission device 2 and the reception device 3 are configured by an analog front end.

図2は、送信装置2の構成例を示している。この送信装置2は、PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11と、このPPM/DBPSK/OOKモジュレータ11に対して接続されたIR−UWBパルス信号発生器12と、IR−UWBパルス信号発生器12から順次接続された帯域通過フィルタ(BPF)13、パワーアンプ(PA)14、アンテナ15と、これらにそれぞれ接続されている制御部16とを備えている。IR−UWBパルス信号発生器12は、更にPPM/DBPSK/OOKモジュレータ11からの出力信号が供給される発振器21並びに波形生成部23と、これら発振器21並びに波形生成部23に接続され、更に出力端がBPF13に接続された重畳部22とを備えている。   FIG. 2 shows a configuration example of the transmission device 2. The transmission apparatus 2 is sequentially connected from a PPM / DBPSK / OOK modulator 11, an IR-UWB pulse signal generator 12 connected to the PPM / DBPSK / OOK modulator 11, and an IR-UWB pulse signal generator 12. The band pass filter (BPF) 13, the power amplifier (PA) 14, the antenna 15, and the control unit 16 connected thereto are provided. The IR-UWB pulse signal generator 12 is further connected to an oscillator 21 and a waveform generator 23 to which an output signal from the PPM / DBPSK / OOK modulator 11 is supplied, and to the oscillator 21 and the waveform generator 23, and further to an output terminal. Is provided with a superimposing unit 22 connected to the BPF 13.

PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11は、入力されたデータビットbについて、パルス位置変調(PPM:Pulse Position Modulation)又は、差動位相変調(DBPSK:Differential Phase Shift Keying)又は、OOK(On-Off Keying)変調を施す。このPPM/DBPS/OOKKモジュレータ11による変調は、制御部16により制御される。このPPM/DBPSK/OOKモジュレータ11から出力される出力信号は、発振器21並びに波形生成部23に供給される。 PPM / DBPSK / OOK modulator 11, the input data bits b n, pulse position modulation (PPM: Pulse Position Modulation) or a differential phase modulation (DBPSK: Differential Phase Shift Keying) or, OOK (On-Off Keying ) Apply modulation. The modulation by the PPM / DBPS / OOKK modulator 11 is controlled by the control unit 16. The output signal output from the PPM / DBPSK / OOK modulator 11 is supplied to the oscillator 21 and the waveform generator 23.

発振器21は、PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11からの出力信号によりトリガされる。この発振器21は、さらに制御部16から周波数信号f が供給される。PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11からの出力信号が制御部16から送られてきた中心周波数f に応じて活性化されると、この発振器21は発振する。そして、この発振出力は、重畳部22(ミキサ)へ送られる。 The oscillator 21 is triggered by an output signal from the PPM / DBPSK / OOK modulator 11. The oscillator 21 is further supplied with a frequency signal f l k from the control unit 16. When the output signal from the PPM / DBPSK / OOK modulator 11 is activated according to the center frequency f 1 k sent from the control unit 16, the oscillator 21 oscillates. This oscillation output is sent to the superposition unit 22 (mixer).

波形生成部23は、制御部16から送られてくる期間Tの三角波形を作り出す。この三角波形を作り出す際には、PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11から出力される出力信号によるトリガリングに基づく。 Waveform generator 23 produces a triangular waveform period T p fed from the control unit 16. When generating this triangular waveform, it is based on triggering by an output signal output from the PPM / DBPSK / OOK modulator 11.

重畳部22は、波形生成部23から三角波形が送られてくる。また重畳部22は、発振出力を受信する。この重畳部22は、三角波形を、発振出力に対して重畳させることによりIR−UWBパルス列を生成する。   The superimposition unit 22 receives a triangular waveform from the waveform generation unit 23. The superimposing unit 22 receives the oscillation output. The superimposing unit 22 generates an IR-UWB pulse train by superimposing a triangular waveform on the oscillation output.

BPF13は、重畳部22において生成されたIR−UWBパルス列から各周波数成分をフィルタリングする。また、PA14は、かかるBPF13によりフィルタリングされた信号を増幅する。更にアンテナ15は、PA14において増幅された信号を無線信号として送信する。   The BPF 13 filters each frequency component from the IR-UWB pulse train generated by the superposition unit 22. The PA 14 amplifies the signal filtered by the BPF 13. Further, the antenna 15 transmits the signal amplified in the PA 14 as a radio signal.

上述した構成により、この送信装置2は、いわゆるアナログフロントエンドでデータを送信することが可能となる。   With the above-described configuration, the transmission device 2 can transmit data using a so-called analog front end.

図3は、送信装置2における他の構成例を示している。この図3において上述した図2と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。   FIG. 3 shows another configuration example of the transmission device 2. In FIG. 3, the same components and members as those in FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals, and the following description is omitted.

この図3の構成では、オプションとして更にCC(Convolutional code)部24、インターリーバ25、アキュムレータとPPM/DBPSK/OOK変調器の結合により形成されたシンボルマッパ、誤り訂正部26の構成が更に追加されている。   In the configuration of FIG. 3, a CC (Convolutional code) unit 24, an interleaver 25, a symbol mapper formed by combining an accumulator and a PPM / DBPSK / OOK modulator, and an error correction unit 26 are further added as options. ing.

CC部24は、入力されたデータビットbについて、コンボリューションコード化を施す。インターリーバ25は、ランダムなインターリーブ処理を行い、更にシンボルマッパ部26は、ビットインターリーブ符号化変調を行う。 CC 24, the data input bit b n, applies the convolution coding. The interleaver 25 performs random interleaving processing, and the symbol mapper unit 26 performs bit interleave coding modulation.

図4は、受信装置3の構成例を示している。この受信装置3は、IR−UWB通信に基づくパルス信号を送信装置2から受信するためのアンテナ31と、アンテナ31に接続され、低雑音増幅を施す低雑音増幅器(LNA)32と、このLNA32に接続されてなる2つのBPF33a、33bとを備え、このBPF33a、33bに対して、それぞれミキサ回路34a、34bと、ミキサ回路35a、35bと、積分回路36a、36bと、VGA(Variable Gain Amplifier)37a、37bと、アナログ−ディジタルコンバーター(ADC)38a、38bとが順次接続されてなる。更にミキサ回路34a、34bに対しては局部発振器41が、ミキサ回路35a、35bに対しては窓制御部43が接続されている。更に局部発振器41、ADC38a、38b、窓制御部43には、制御部39が接続されている。   FIG. 4 shows a configuration example of the receiving device 3. The receiving device 3 includes an antenna 31 for receiving a pulse signal based on IR-UWB communication from the transmitting device 2, a low noise amplifier (LNA) 32 connected to the antenna 31 for performing low noise amplification, and an LNA 32. The two BPFs 33a and 33b are connected to each other. The BPFs 33a and 33b are respectively mixed with mixer circuits 34a and 34b, mixer circuits 35a and 35b, integration circuits 36a and 36b, and a VGA (Variable Gain Amplifier) 37a. 37b and analog-digital converters (ADC) 38a, 38b are sequentially connected. Further, a local oscillator 41 is connected to the mixer circuits 34a and 34b, and a window control unit 43 is connected to the mixer circuits 35a and 35b. Further, a control unit 39 is connected to the local oscillator 41, the ADCs 38 a and 38 b, and the window control unit 43.

アンテナ31は、送信装置2から送信されてきた電波としてのパルス列を受信し、この電波パルス列を電気的信号からなるパルス列に変換する。   The antenna 31 receives a pulse train as a radio wave transmitted from the transmission device 2, and converts this radio wave pulse train into a pulse train composed of an electrical signal.

LNA33は、アンテナ31により受信したパルス列につき低雑音増幅する。IR−UWB方式に基づくパルス信号は、ノイズの信号レベル以下の微弱なものであるため、これを通常のアンプで増幅してもノイズとIR−UWB信号とを見分けることができなくなる。このため、LNA33を実装することにより、IR−UWB方式に基づく所望のパルス信号のみを選択的に増幅することが可能となる。LNA33により低雑音増幅されたパルス列は、接続された2つのBPF33a、33bに送られ、所定帯域外の信号が除去される。即ち、送信装置2から受信装置3へ電波が送られる過程において、他の信号が重畳される場合もあることから、かかる信号はこのBPF33a、33b及びパルス信号再度ローブにより精度よく除去される。   The LNA 33 amplifies the pulse train received by the antenna 31 with low noise. Since the pulse signal based on the IR-UWB system is weak below the signal level of the noise, it is impossible to distinguish the noise from the IR-UWB signal even if it is amplified by a normal amplifier. For this reason, by mounting the LNA 33, it becomes possible to selectively amplify only a desired pulse signal based on the IR-UWB system. The pulse train amplified with low noise by the LNA 33 is sent to the two connected BPFs 33a and 33b, and signals outside the predetermined band are removed. That is, in the process in which radio waves are transmitted from the transmission device 2 to the reception device 3, other signals may be superimposed, so that these signals are accurately removed by the BPFs 33a and 33b and the pulse signal again.

局部発振器41は、制御部39による制御の下、ベースバンドの基準信号としての同相信号(I信号)及び直交信号(Q信号)を生成する。局部発振器41は、生成したI信号をミキサ回路34aへ出力するとともに、生成したQ信号をミキサ回路34bへと出力する。さらにこの局部発信器41は、クロック信号を制御部39へと送信する。ミキサ回路34a、34bでは、局部発振器41のI信号、Q信号が受信信号と同位相に、また同時に90°だけ位相がずらされて入力される。ミキサ回路34a、34bは、BPF33a、33bは受信した信号を発振器の出力に重畳する。   The local oscillator 41 generates an in-phase signal (I signal) and a quadrature signal (Q signal) as a baseband reference signal under the control of the control unit 39. The local oscillator 41 outputs the generated I signal to the mixer circuit 34a and outputs the generated Q signal to the mixer circuit 34b. Further, the local transmitter 41 transmits a clock signal to the control unit 39. In the mixer circuits 34a and 34b, the I signal and the Q signal of the local oscillator 41 are input in the same phase as the received signal and simultaneously shifted in phase by 90 °. In the mixer circuits 34a and 34b, the BPFs 33a and 33b superimpose the received signal on the output of the oscillator.

ミキサ回路35a、35bは、ミキサ回路34a、34bの出力を窓制御部43から送信される、所定の三角波形(送信装置に類似)に重畳させる役割を担う。また積分回路36a、36bは、ミキサ回路35a、35bから供給されてくる信号を積分し、これをVGA37a、37bへと出力する。   The mixer circuits 35a and 35b play a role of superimposing the outputs of the mixer circuits 34a and 34b on a predetermined triangular waveform (similar to a transmission device) transmitted from the window control unit 43. Further, the integrating circuits 36a and 36b integrate the signals supplied from the mixer circuits 35a and 35b, and output the integrated signals to the VGAs 37a and 37b.

VGA37a、37bは、積分回路36a、36bから出力されてくるベースバンド信号をそれぞれ増幅することにより、いわゆる自動利得制御を行う。ADC38a、38bは、VGA37a、37bから出力されてくる信号をアナログ‐デジタル変換し、これを制御部39へと出力する。   The VGAs 37a and 37b perform so-called automatic gain control by amplifying the baseband signals output from the integrating circuits 36a and 36b, respectively. The ADCs 38 a and 38 b perform analog-to-digital conversion on the signals output from the VGAs 37 a and 37 b, and output these to the control unit 39.

上述した構成では、BPF33、ミキサ回路34、35、積分回路36によりアナログコレレータとしての役割を担う。即ち、この受信装置3は、いわゆるアナログフロントエンドでデータを受信することが可能となる。   In the configuration described above, the BPF 33, the mixer circuits 34 and 35, and the integrating circuit 36 serve as an analog correlator. That is, the receiving device 3 can receive data with a so-called analog front end.

図5は、受信装置3における他の構成例を示している。この図5において上述した図4と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。   FIG. 5 shows another configuration example of the receiving device 3. In FIG. 5, the same components and members as those in FIG. 4 described above are denoted by the same reference numerals, and the following description is omitted.

この図5の構成では、スイッチ51において時間Tint(積分時間)が制御可能とされる。スイッチ51と53はサンプルホールド回路を形成する。スイッチ52においてシンボル時間Tが制御可能とされ、この後ホールド部53に保持された値は比較器に渡される。また比較器55は、供給されてくる信号同士を比較し、比較結果に応じて異なる値を出力する。DCオフセットとチャンネル歪みは、自動的に正規化又は補償される。PPM/OOK復調部56は、パルス位置又はオン/オフ復調を施した後にデータビットを出力する。 In the configuration of FIG. 5, the switch 51 can control the time T int (integration time). Switches 51 and 53 form a sample and hold circuit. The symbol time T can be controlled by the switch 52, and then the value held in the hold unit 53 is passed to the comparator. The comparator 55 compares the supplied signals with each other and outputs different values depending on the comparison result. DC offset and channel distortion are automatically normalized or compensated. The PPM / OOK demodulator 56 outputs data bits after performing pulse position or on / off demodulation.

図6の構成では、更に上述した図5の構成をより簡略化させたものであり、図5でいうところのミキサ回路34、ミキサ回路35、局部発信器41、窓制御部43、制御部39を省略したものである。   In the configuration of FIG. 6, the configuration of FIG. 5 described above is further simplified. The mixer circuit 34, the mixer circuit 35, the local oscillator 41, the window control unit 43, and the control unit 39 in FIG. Is omitted.

次に、本発明を適用したIR−UWB通信システム1の動作について説明をする。本発明を適用したIR−UWBシステムでは、先ず入力されたデータビットbについて、PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11により、変調を施す。 Next, the operation of the IR-UWB communication system 1 to which the present invention is applied will be described. In the IR-UWB system to which the present invention is applied, the input data bit b n is first modulated by the PPM / DBPSK / OOK modulator 11.

次に、制御部16においてIR−UWB信号を生成する。このIR−UWB信号の生成については、後述する表2に示すようなルックアップテーブルを参照する。このテーブルは図示しないメモリ等に格納されており、制御部16は、この図示しないメモリへ自由にアクセスに、これを読み取ることが可能である。   Next, the control unit 16 generates an IR-UWB signal. For the generation of the IR-UWB signal, a lookup table as shown in Table 2 described later is referred to. This table is stored in a memory or the like (not shown), and the control unit 16 can freely access and read the memory (not shown).

テーブルには、マトリックス状にコード番号が並んでいる。テーブルに記述されたコード番号は、例えばMDS[l][k]で表示することができる。ここでいうlは、当該パルス信号発生器12毎に割り当てられたデバイス番号を意味する。また、kは、各サブバンドの番号を表している。表2では、縦軸にlが、また横軸にkが割り当てられている。   In the table, code numbers are arranged in a matrix. The code number described in the table can be displayed by MDS [l] [k], for example. Here, l means a device number assigned to each pulse signal generator 12. K represents the number of each subband. In Table 2, l is assigned to the vertical axis and k is assigned to the horizontal axis.

表2はガロア域GF(q)に対するMDSコードのコードワードにより作成されている。   Table 2 is created by the code word of the MDS code for the Galois field GF (q).

発振器21は、与えられたデバイス番号1とテーブルのk番目のエレメントについて、テーブルからの中心周波数サブバンド番号を読み取る。周波数ホッピング(MDS[l][k]においてk=0, 1,..., q)は、所定組のシンボルが送信後に実行される。仮に自らのデバイス番号が「2」であり、生成すべきIR−UWBシンボルが属するタイムスロットが「7」の場合には、MDS[2][7]に記述されているコード番号又はサブバンド番号「14」を読み取る。そして、読み取ったコード番号「14」に基づいて中心周波数信号f を生成する。 The oscillator 21 reads the center frequency subband number from the table for the given device number 1 and the kth element of the table. Frequency hopping (k = 0, 1,..., Q in MDS [l] [k]) is performed after a predetermined set of symbols is transmitted. If the device number is “2” and the time slot to which the IR-UWB symbol to be generated belongs is “7”, the code number or subband number described in MDS [2] [7] Read “14”. Then, based on the read code number “14”, the center frequency signal f l k is generated.

次に、発振器21において、PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11からの出力信号に対して制御部16から送られてきた周波数信号f を用いて他の信号を発振させる。 Next, the oscillator 21 oscillates another signal using the frequency signal f l k sent from the control unit 16 in response to the output signal from the PPM / DBPSK / OOK modulator 11.

ここで周波数変調された信号の波形x(t)は、下記(1)式(PPM又はOOK)で規定されるようにしてもよい。
・・・・・(1)
Here, the waveform x (t) of the frequency-modulated signal may be defined by the following equation (1) (PPM or OOK).
(1)

ここで、w(t):基本パルス、T:パルス繰り返し期間、T:シンボル時間、n:n番目に送信されたシンボル、a:PPM又はOOKシンボルのいずれか一方。 Here, w (t): the basic pulse, T s: the pulse repetition period, T: symbol time, n: the transmitted symbols in the n-th, a n: either the PPM or OOK symbol.

また(1)式におけるIR−UWB波形f を送信する中心周波数は、以下の(2)式から導かれる。
・・・・・・(2)
The center frequency for transmitting the IR-UWB waveform f l k in the equation (1) is derived from the following equation (2).
(2)

ここでf:第1サブバンド中心周波数、例えば3432MHz、BW:サブバンド帯域、例えば528MHz、MDS[l][k]は、表2のテーブルから読み取ったコード又はサブバンド番号である。なお、MDSは、Maximum Distance Separable codesの略である。 Here, f 1 : first subband center frequency, for example, 3432 MHz, BW: subband band, for example, 528 MHz, and MDS [l] [k] are codes or subband numbers read from the table in Table 2. MDS is an abbreviation for Maximum Distance Separable codes.

IR−UWBパルス信号発生器12において生成された信号x(t)はBPF13へ送られる。   The signal x (t) generated in the IR-UWB pulse signal generator 12 is sent to the BPF 13.

波形生成部23においては、PPM/DBPSK/OOKモジュレータ11の出力によりトリガされた三角波形を作り出し、これを重畳部22へ供給する。重畳部22は、このIR−UWB信号x(t)を出力する。   In the waveform generation unit 23, a triangular waveform triggered by the output of the PPM / DBPSK / OOK modulator 11 is generated and supplied to the superposition unit 22. The superimposing unit 22 outputs the IR-UWB signal x (t).

このように、本発明を適用したIR−UWB通信システム1では、アナログフロントエンドでデータを伝送できるシステムとしている。このため、かなりの低消費電力でしかも長いバッテリー期間となるように構成することが可能となる。このため、特にBANに対して適用する際において好適となる。また、本発明によれば低い作動周期で信号を送るシステムとすることが可能となる。   Thus, the IR-UWB communication system 1 to which the present invention is applied is a system capable of transmitting data by an analog front end. For this reason, it is possible to configure the battery with a considerably low power consumption and a long battery period. Therefore, it is suitable particularly when applied to BAN. Further, according to the present invention, it is possible to provide a system that sends a signal with a low operation cycle.

更に本発明によれば、上述したように周波数信号f を作り出し、これに基づいて(1)式に示すような変調を行う。この周波数信号f は、デバイスの番号と、あるタイムスロットに応じて異ならせている。このためこのIR−UWB通信システムは、このような信号を受信した受信装置3間において、他のシステムの信号との間で非干渉となるように構成することが可能となる。 Furthermore, according to the present invention, as described above, the frequency signal f l k is generated, and based on this, the modulation shown in the equation (1) is performed. The frequency signal f l k is varied according to the device number and a certain time slot. For this reason, this IR-UWB communication system can be configured to be non-interfering with signals of other systems between the receiving apparatuses 3 that have received such signals.

送信機2
ON−OFF信号通知は、情報理論、エネルギー効率、システム設計及びBANに対する温度上昇の危険性の低さを考慮すると最良の妥協策を表す変調方法である。
Transmitter 2
ON-OFF signal notification is a modulation method that represents the best compromise when considering information theory, energy efficiency, system design and low risk of temperature rise for BAN.

ukをk番目のシンボルとすると、ON−OFF信号通知は、式(1.1)で表される入力分布ukを有する。
uk = {確率ξで1、 確率1-ξで0} ・・・・・・・・(1.1)
When u k is the k-th symbol, the ON-OFF signal notification has an input distribution u k represented by Expression (1.1).
u k = {1 with probability ξ, 0 with probability 1-ξ} (1.1)

従って、uk=0の場合、いかなる信号(起点におけるマスポイント)も伝送されない。 Therefore, when u k = 0, no signal (mass point at the starting point) is transmitted.

uk=1の場合、√1/ξの振幅を持つパルスが伝送され、平均パワーは伝送確率ξに対して一定となる。一例として、本発明は、ξ=1/Mであり、1シンボルにつき1パルスが伝送されるM系列のPPMを用いる。従って、送信された信号は下記式(1.2)により得られる。 When u k = 1, a pulse having an amplitude of √1 / ξ is transmitted, and the average power is constant with respect to the transmission probability ξ. As an example, the present invention uses an M-sequence PPM in which ξ = 1 / M and one pulse is transmitted per symbol. Therefore, the transmitted signal is obtained by the following equation (1.2).

・・・・・・・・(1.2)
但し、Mは、シンボル期間T内のタイム・スロット数である。PPMシンボルは、ai∈A={0、 1、...、M-1}として与えられる。伝送するパルス波形g(t)は、[0, Tp]内に有限な台を有する。
... (1.2)
Where M is the number of time slots in the symbol period T. The PPM symbol is given as a i ∈ A = {0, 1,..., M−1}. The pulse waveform g (t) to be transmitted has a finite platform within [0, Tp].

監視対象の異なるヘルス信号は、アナログ領域内に位置している。しかし、デジタル領域は雑音や干渉に対しはるかに許容力があるため、情報の伝送はデジタル領域で行われる。センサから提供されるそのようなアナログ信号は、複雑性が低いADCによりデジタル信号に変換される。従って、ビット群は、M=2bPPMシンボル上にマッピングされる。ビット群に対応する10進値は、PPMシンボルであるため、このマッピングの規則は非常に簡単である。それ故、PPMシンボルは、パルス波形が伝送されるスロット番号を示す。このため、低デューティサイクル、低パワーの信号が送信用に生成される。 Different health signals to be monitored are located in the analog domain. However, since the digital domain is much more tolerant of noise and interference, information transmission occurs in the digital domain. Such an analog signal provided from the sensor is converted to a digital signal by a low complexity ADC. Therefore, the bit group is mapped onto the M = 2 b PPM symbol. Since the decimal value corresponding to the bit group is a PPM symbol, this mapping rule is very simple. Therefore, the PPM symbol indicates the slot number in which the pulse waveform is transmitted. Thus, a low duty cycle, low power signal is generated for transmission.

送信機は、受信機よりかなり低いエネルギーを消費するが、IR−UWBシステムでは、送信された信号は、制御体により与えられるスペクトルマスクを満足しなければならない。BANは、中程度のデータ転送速度を要するため、帯域幅がGHz帯をカバーする短パルスの形成は不要である。更に、他のIR−UWBシステムやIR−UWB帯域で動作する将来の無線システムの共存の問題があるため、他のシステムへ又はからの干渉を減少するためには、動作帯域及び伝送帯域幅を柔軟に変更することが推奨される。   The transmitter consumes significantly less energy than the receiver, but in an IR-UWB system, the transmitted signal must satisfy the spectral mask given by the control body. Since BAN requires a moderate data transfer rate, it is not necessary to form a short pulse whose bandwidth covers the GHz band. Furthermore, since there is a problem of coexistence of other wireless systems operating in other IR-UWB systems and IR-UWB bands, in order to reduce interference with or from other systems, the operating band and transmission bandwidth should be reduced. Flexible changes are recommended.

無線リンク毎の最大データ転送速度は10Mbpsであるため、最小IR−UWB伝送帯域幅は、500MHzで十分である。従って、MB−OFDMの周波数プラン概念に続き、500MHzの帯域幅を有する多帯域IR−UWBシステムが提案されている。   Since the maximum data transfer rate for each radio link is 10 Mbps, a minimum IR-UWB transmission bandwidth of 500 MHz is sufficient. Therefore, following the MB-OFDM frequency plan concept, a multi-band IR-UWB system having a bandwidth of 500 MHz has been proposed.

尚、この周波数帯域は他のシステムとの共存に依って変更可能である。他方、帯域幅と中心周波数が制御可能な短パルス形状の合成は、実際に導入することが難しいことは明らかである。従って、短パルスを生成する別の実用的な方法として、ゲート発振器(gated oscillator)が使用される。その理由は、IC技術導入の柔軟性と容易性にある。もちろん、発振器は集積回路中の共通の構成ブロックである。   This frequency band can be changed depending on the coexistence with other systems. On the other hand, it is clear that the synthesis of short pulse shapes with controllable bandwidth and center frequency is difficult to introduce in practice. Therefore, a gated oscillator is used as another practical method for generating short pulses. The reason is the flexibility and ease of introduction of IC technology. Of course, the oscillator is a common building block in the integrated circuit.

特に、ゲート発振器は、そのデューティサイクルと周波数が容易に変更されるようにトリガー可能であり、帯域幅と中心周波数が同様に容易に変更される短パルスが生成される。尚、パルス波形の形状はそれ自体重要ではない。というのも、簡単で低電力消費の受信機構造を持つために、受信機において特定のタイム・スロット(ON−OFF信号通知) でのエネルギー検出が考慮されるからである。   In particular, the gate oscillator can be triggered so that its duty cycle and frequency are easily changed, and short pulses are generated whose bandwidth and center frequency are easily changed as well. The shape of the pulse waveform is not important per se. This is because, in order to have a simple and low power consumption receiver structure, energy detection in a specific time slot (ON-OFF signal notification) is considered in the receiver.

ゲート発振器のトリガーを実施するには、2つの方法が提案されている。一つの方法は、キャパシタ(三角関数に類似)を充放電することであり、他の方法は、発振器を正弦期間の半分の間継続動作するようにプログラムすることである。トリガー機能は下記式(1.3a)と(1.3b)により得られる。   Two methods have been proposed for triggering the gate oscillator. One way is to charge and discharge a capacitor (similar to a trigonometric function), and the other way is to program the oscillator to continue for half the sine period. The trigger function is obtained by the following equations (1.3a) and (1.3b).

・・・・・・・(1.3a)
・・・・・・・(1.3b)
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1.3a)
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1.3b)

ここで、Tpは、トリガー機能期間である。このようなトリガー機能は、ゲート発振器と組み合わせされ、帯域幅と中心周波数が容易に変更可能な短パルスを発生させるベース帯域パルスとして作用する。更に、前述のように、これらの機能は、デジタルフロントエンド無しでも、現在のIC技術により達成可能である。そのようなトリガー機能とゲート発振器出力は、下記式(1.4)により得られる。   Here, Tp is a trigger function period. Such a trigger function is combined with a gate oscillator and acts as a baseband pulse that generates a short pulse whose bandwidth and center frequency can be easily changed. Furthermore, as described above, these functions can be achieved with current IC technology without a digital front end. Such a trigger function and a gate oscillator output can be obtained by the following equation (1.4).

・・・・・・・(1.4)
ここで、fq(n)は、任意の周波数プランに従った順列関数i=q(n)により得られるi番目のサブバンドの中心周波数である。非変調の送信信号は、下記式(1.5)により得られる。
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1.4)
Here, f q (n) is the center frequency of the i-th subband obtained by the permutation function i = q (n) according to an arbitrary frequency plan. An unmodulated transmission signal is obtained by the following equation (1.5).

・・・・・・・(1.5)
ここで、Nbは、任意の周波数プランにおけるサブバンド数であり、T≧Tpである。両方のトリガー機能は、Bb=4/Tpで与えられる両側面帯域幅を有する。従って、一例として、仮にIR−UWBサブバンド 帯域幅が500MHzに設定されると、Tp=8nsecとなる。ここでは、W−Media Allianceの14個のサブバンドのプランを下記式のように取得する。
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1.5)
Here, Nb is the number of subbands in an arbitrary frequency plan, and T ≧ Tp. Both trigger functions have double sided bandwidth given by Bb = 4 / Tp. Therefore, as an example, if the IR-UWB subband bandwidth is set to 500 MHz, Tp = 8 nsec. Here, a plan of 14 subbands of W-Media Alliance is acquired as in the following equation.

・・・・・・・(1.6) ... (1.6)

前述のように、周波数副指数i=q(n)は、周波数プランにより得られる。そのような周波数プランは時間−周波数コードにより提供されてもよい。従って、これにより、周波数ダイバーシチ、干渉減少及びIR−UWB帯域において他のシステムとの共存に対応するよりよい方法が提供される。   As described above, the frequency sub-index i = q (n) is obtained by the frequency plan. Such a frequency plan may be provided by a time-frequency code. This therefore provides a better way to deal with frequency diversity, interference reduction and coexistence with other systems in the IR-UWB band.

信号設計
アルファベット内のシンボル数は、M=2bとなる。ここで、bは、シンボル毎の情報のビット数である。本発明では、2つのケースがテストされた。即ち、M=2又はb=1及びM=4又はb=2の2つのケースである。データ転送速度には、Rb=1Mbpsが選択され、これは医療分野への応用には十分である。シンボル時間は下記式(2.1)により得られる。
The number of symbols in the signal design alphabet is M = 2b. Here, b is the number of bits of information for each symbol. In the present invention, two cases were tested. That is, there are two cases where M = 2 or b = 1 and M = 4 or b = 2. For data transfer rate, R b = 1 Mbps is selected, which is sufficient for medical applications. The symbol time is obtained by the following equation (2.1).

・・・・・・・(2.1)
スロット時間は、式(2.2)により得られる。
・・・・・・・(2.2)
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (2.1)
The slot time is obtained by equation (2.2).
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (2.2)

パルス幅がTp=8nsecの場合、本システムは非常に低いデューティサイクルを有する。 When the pulse width is T p = 8 nsec, the system has a very low duty cycle.

パルス幅Tpに対して平均電力を緩和するには、このような電力を期間Ncの拡散系列に対し拡大させる。更に、BERを改善する多重通路ダイバーシチを提供可能となる。短拡散系列はシンボル時間を拡大するのではなく、スロット時間内にパルス幅(一種のPRF)を拡大するという若干の問題が二つある。従来、拡散系列は、2値又は3値の系列であるが、受信機が非干渉エネルギー検出を適するため、どちらの拡散系列も自己相関や相互相関として用いることは出来ない。非干渉エネルギー検出段の出力は、オン状態(パルスが存在する状態)かオフ状態(パルスが存在しない状態)であるため、その構成要素が0か1である特殊な単極性の拡散系列が必要となる。運良く、これらの系列は、光学CDMAステム(OCDMA)で検討されてきた。特に、本発明は、コードワード(7,3,1)又はc = { 1101000 }を用いる。従って、パルス毎の伝送期間は、48nsecに拡大される。   In order to relax the average power with respect to the pulse width Tp, such power is expanded with respect to the spreading sequence of the period Nc. Furthermore, it is possible to provide multipath diversity that improves the BER. The short spread sequence does not extend the symbol time, but has two problems of increasing the pulse width (a kind of PRF) within the slot time. Conventionally, the spreading sequence is a binary or ternary sequence, but since the receiver is suitable for detecting non-interference energy, neither spreading sequence can be used as autocorrelation or cross-correlation. Since the output of the non-interference energy detection stage is in an on state (a state in which a pulse exists) or an off state (a state in which no pulse exists), a special unipolar spreading sequence whose component is 0 or 1 is required. It becomes. Fortunately, these series have been studied with optical CDMA stem (OCDMA). In particular, the present invention uses codeword (7,3,1) or c = {1101000}. Therefore, the transmission period for each pulse is extended to 48 nsec.

低電力トランシーバの設計
変調方法は、システムの帯域幅効率R/Bと10-3のBER目標値に対するビット(Eb/N0)毎の最小達成可能エネルギーに直接影響を及ぼす。低エネルギー消費を目標とする実用的なシステムでは、BPSK、2FSK、OOK等の使用される変調方法は最も通常の変調方法である。これらの変調方法は、エネルギー効率と設計の単純性との間の妥協点を表している。もちろん、システム構造の観点から見ると、低(Eb/N0)の変調方法を選択しても十分ではないかもしれない。つまり、たとえ(Eb/N0)が低くても、システム全体の能力はまだ不十分の可能性がある。もちろん、これは、もし情報信号の発生、変調及び復調に必要な電力がそのような情報信号の送信に必要な電力と同等かそれ以上の場合である。
The low power transceiver design modulation method directly affects the bandwidth efficiency R / B of the system and the minimum achievable energy per bit (E b / N 0 ) for a BER target value of 10 −3 . In practical systems aimed at low energy consumption, the modulation methods used, such as BPSK, 2FSK, OOK, etc. are the most common modulation methods. These modulation methods represent a compromise between energy efficiency and design simplicity. Of course, from a system structure perspective, it may not be sufficient to select a low (E b / N 0 ) modulation method. That is, even if (E b / N 0 ) is low, the capacity of the entire system may still be insufficient. Of course, this is the case if the power required for the generation, modulation and demodulation of information signals is equal to or greater than the power required for transmission of such information signals.

BANの応用についてキーとなる条件は、バッテリー寿命が長いことと、小フォーム要因であること及び到達距離が短いことである。   The key conditions for BAN applications are long battery life, small form factor and short reach.

従って、実施に必要な電力が少なく、システム全体の能力が十分な変調方法を選択することが特に重要となる。   Therefore, it is particularly important to select a modulation method that requires less power for implementation and has sufficient overall system capability.

理想的な変調方法では、複雑でハイパワーな回路を必要とせず、任意の信号パワーのためのリンクマージンや容量の最大化が達成され、目標BERのEb/N0が最小になる。 The ideal modulation method does not require a complex and high power circuit, maximizes the link margin and capacity for an arbitrary signal power, and minimizes the target BER E b / N 0 .

非干渉変調を選択すると、リンクマージンは減少するが、非干渉通信が回路及び構造の複雑化を軽減するため、かなりのエネルギーが節約される。   Choosing incoherent modulation reduces link margins, but saves considerable energy because incoherent communication reduces circuit and structural complexity.

他方、特に、BANのPHY解決策では、下記式(3.1)で示す情報の1ビットを送信するのに必要なエネルギーを最小にしなければならない。   On the other hand, in particular, in the BAN PHY solution, the energy required to transmit one bit of information represented by the following equation (3.1) must be minimized.

・・・・・・・(3.1)
従って、トランシーバ用のビット毎のエネルギーを最小化するということは、情報の複数ビットとオン/オフ時間を発生、検出するための電力消費を減少させることを意味する。システムレベルでは、これは無線動作のデューティサイクルを積極的に減少させることを意味する。
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (3.1)
Therefore, minimizing the energy per bit for the transceiver means reducing the power consumption to generate and detect multiple bits of information and on / off times. At the system level, this means actively reducing the duty cycle of wireless operation.

言い換えれば、実用的なBAN応用のためのIR−UWB信号設計とトランシーバ構造設計は、可能な限り低いパワー(又は式(3.1)でのビット毎のエネルギー)で、信頼性の高い通信リンクを達成するために実施する。明らかに能力が犠牲にされる。   In other words, IR-UWB signal design and transceiver structure design for practical BAN applications achieve a reliable communication link with the lowest possible power (or bit-by-bit energy in equation (3.1)). To implement. Obviously the ability is sacrificed.

従って、エネルギー効率と実装の点からON−OFF信号通知及び非干渉検出を有するIR−UWBトランシーバが好ましい。特に、IR−UWBは、それ特有の低デューティサイクルを有し、トランシーバのエネルギー節約により魅力的となる。   Therefore, an IR-UWB transceiver with ON-OFF signal notification and non-interference detection is preferred in terms of energy efficiency and implementation. In particular, IR-UWB has its own low duty cycle and is more attractive due to transceiver energy savings.

更に、トランシーバには非干渉構造が適用されるため、パルス形状は2次的である。もちろん、単純なエネルギー検出はパルス送信のエネルギー捕集にのみ関係している。従って、パルス発生器は、パルス波形自体に係わらず、可能な限り少ないパワーを有するパルス波形を発生するだけでよい。   Furthermore, the non-interfering structure is applied to the transceiver, so the pulse shape is secondary. Of course, simple energy detection is only concerned with energy collection in pulse transmission. Therefore, the pulse generator need only generate a pulse waveform having as little power as possible regardless of the pulse waveform itself.

制御スペクトルマスクにより、ピーク電力限界値を緩和するには、本発明では、短拡散系列が導入されている。つまり、パルス幅間における電力限界値は拡散系列期間内で拡がる。更に、多重通路ダイバーシチにより、検出能力が強化される。   In order to alleviate the peak power limit value with the control spectrum mask, a short spreading sequence is introduced in the present invention. That is, the power limit value between the pulse widths extends within the spreading sequence period. Furthermore, the detection capability is enhanced by multipath diversity.

平均電力消費は主に良好な電力管理とエネルギー効率プロトコルに依存するが、トランシーバの構造と回路設計により、瞬時電力消費が決定される。   Average power consumption depends mainly on good power management and energy efficiency protocols, but the structure and circuit design of the transceiver determines the instantaneous power consumption.

特に、IR−UWBシステムの場合、いくつかのシステム構造が提案されている。初期の方法は、アナログシステムに基づいている。より最近は、信号処理の柔軟性と雑音に対する回復性を考慮し、デジタル構造に基づいた構造が提案されている。従来の無線構造では、デジタル領域でより多くの動作が行われており、より少ない電力消費となっている。ただし、これはIR−UWBシステムでは必ずしも正しいとは限らない。もちろん、無線フロントエンドで必要な高サンプリング速度により、ADC/DACによる高電力消費及び受信機のパルスマッチフィルタが生成される。更に、IR−UWB帯域をカバーするのに必要な20GHz程度のADC/DACは、現在の技術では達成できない。   In particular, for the IR-UWB system, several system structures have been proposed. Early methods are based on analog systems. More recently, a structure based on a digital structure has been proposed in consideration of signal processing flexibility and noise recovery. The conventional wireless structure performs more operations in the digital domain and consumes less power. However, this is not always correct in an IR-UWB system. Of course, the high sampling rate required by the wireless front end generates high power consumption by the ADC / DAC and a pulse match filter of the receiver. Furthermore, the ADC / DAC of about 20 GHz necessary to cover the IR-UWB band cannot be achieved with the current technology.

IR−UWB無線構造の最先端技術では、並列構造(チャンネル化されたADC)、ADC前のダウン変換、サブサンプリングにより、ADC/DACとマッチフィルタのバンクの一方又は両方でサンプリング速度をどのようにして減少させるかが検討される。上記の調整はサンプリング速度を減少させる試みであるが、常にデジタル領域に留まる。更に、IEEE802.15.4aとWi−Media標準に基づく現在の解決策は、BAN要求に対してかなり複雑で高電力消費となる。   The state-of-the-art in IR-UWB radio architectures is to use a parallel structure (channelized ADC), down-conversion before ADC, and sub-sampling to determine the sampling rate in one or both ADC / DAC and match filter banks. It is considered whether to reduce it. The above adjustment is an attempt to reduce the sampling rate, but always remains in the digital domain. Furthermore, current solutions based on IEEE 802.15.4a and Wi-Media standards are quite complex and high power consumption for BAN requirements.

従って、本提案は、低電力消費(長いバッテリー寿命)と小フォーム要因(小さい装置での集積度)に準拠する短期での達成を念頭においている。これは下記工程により達成される。   Therefore, the proposal is aimed at achieving short-term compliance with low power consumption (long battery life) and small form factor (integration in small devices). This is achieved by the following steps.

短パルスの発生と検出はアナログ領域で実行される。ADC/DACによる高電力消費の必要性がないため、実施は全IR−UWB帯域をカバーし、作業に伴う不利益は、比較的短い到達距離の通信リンクにより補償可能である。この検出は非干渉エネルギー検出であり、パルス波形は2次的であるため、パルス発生器は可能な限り少ないパワーだけで達成される。   Short pulse generation and detection is performed in the analog domain. Since there is no need for high power consumption by the ADC / DAC, the implementation covers the entire IR-UWB band, and the disadvantages associated with the work can be compensated by a relatively short reach communication link. Since this detection is non-interfering energy detection and the pulse waveform is secondary, the pulse generator is achieved with as little power as possible.

W−Media方法同様、IR−UWB帯域は、各535.711 MHzの14個のサブバンドに分割される。本発明では、535.711MHzの伝送帯域幅を有するIR−UWBを利用することが提案されている。この理由は、医療分野での応用は低データ転送速度を必要とし、高電力消費以外に、IFFTFFT回路が不要となるからである。低データ転送速度用の低デューティサイクルで、ON−OFF信号通知は、535.711MHzの伝送帯域幅を有するIR−UWBで効率的に達成出来る。IR−UWBが2次的サービスであるため、IR−UWB帯域中及びIR−UWB帯域近辺(スプリアス発光)で1次的サービスと共存する必要がある。従って、14個のサブバンド又は1つのサブバンドセットに対して、時間−周波数コードを導入することにより、1次的サービス及び他のIR−UWBシステムからの干渉に対するローバストネスを改善する以外に、周波数領域でのIR−UWB信号ホッピングとして共存する簡単な方法が提供される。これらの時間−周波数コードは予め生成され、メモリに記憶されている。これらのコードは、構成単語がコードワードに亘り最高2回繰り返されるという特性を持つガロア域GF(q)に対する最長距離分割可能コードに基づいている。但し、多数のコードワードの構成単語は繰り返されない。
これにより、コードワードが低干渉確率の異なる装置又はピコネットに割り当てられる。
Similar to the W-Media method, the IR-UWB band is divided into 14 subbands of 535.711 MHz each. In the present invention, it is proposed to use IR-UWB having a transmission bandwidth of 535.711 MHz. This is because the application in the medical field requires a low data transfer rate, and an IFFTFFT circuit is not necessary in addition to high power consumption. With a low duty cycle for low data rates, ON-OFF signal notification can be efficiently achieved with IR-UWB having a transmission bandwidth of 535.711 MHz. Since IR-UWB is a secondary service, it is necessary to coexist with the primary service in the IR-UWB band and in the vicinity of the IR-UWB band (spurious emission). Therefore, in addition to improving robustness against interference from primary services and other IR-UWB systems by introducing a time-frequency code for 14 subbands or one subband set, frequency A simple method that coexists as IR-UWB signal hopping in the domain is provided. These time-frequency codes are generated in advance and stored in the memory. These codes are based on the longest distance divisible code for Galois field GF (q) with the property that constituent words are repeated up to twice over the codeword. However, the constituent words of many code words are not repeated.
This assigns codewords to devices or piconets with different low interference probabilities.

受信機(特に図5、6)
これは、簡素化された非干渉エネルギー検出マッチフィルタである。このフィルタは、シンボル時間におけるスロット毎の積分期間に亘る受信エネルギーを捕集し、サンプルホールド回路に格納する。シンボル時間経過後、そのようなエネルギー値は、上述のようにDCオフセットの補償とパス歪み正規化のために比較器に与えられる。最後に、PPM復調器は、比較器の出力に対応する1個のビット又は複数ビットを選択する。また、この方法は外部RFPPLやADCを必要としない。明らかに、非干渉エネルギー検出マッチフィルタに比べて性能低下がある反面、BAN用のIR−UWBの受信機における電力消費に対する最良の妥協策を提供する。
Receiver (especially FIGS. 5 and 6)
This is a simplified non-interfering energy detection match filter. This filter collects the received energy over the integration period for each slot in the symbol time and stores it in the sample and hold circuit. After the symbol time has elapsed, such energy values are provided to the comparator for DC offset compensation and path distortion normalization as described above. Finally, the PPM demodulator selects one bit or multiple bits corresponding to the output of the comparator. Also, this method does not require an external RFPPL or ADC. Clearly, while providing performance degradation compared to non-interfering energy detection match filters, it provides the best compromise for power consumption in IR-UWB receivers for BAN.

QoSに関連づけられた無線リンクは3つの場合に分けられる。すなわち、短距離通信リンク(コーディネータに近い装置)の場合、エネルギー検出方法が利用可能である。通信リンクは、より遠くに位置しているか、QoSが減少しているため、この受信機は非干渉エネルギー検出マッチフィルタモードに内部切り替えが可能である。QoSが更に減少すると、任意のチャンネル符号化変調方法が同様に切り替えが可能である。この目的は、バッテリ寿命が長いチップに完全に集積されたBAN用のIR−UWBを現実に実施するのに必要な機能と電力消費間の最良の妥協策を提供することである。   The radio link associated with QoS is divided into three cases. That is, in the case of a short-range communication link (apparatus close to the coordinator), an energy detection method can be used. Since the communication link is located farther away or the QoS is reduced, the receiver can internally switch to the non-interfering energy detection match filter mode. If QoS further decreases, any channel coded modulation method can be switched as well. The aim is to provide the best compromise between the functions and power consumption required to actually implement an IR-UWB for BAN fully integrated on a chip with long battery life.

多帯域最長距離分割可能(MDS)コード
多帯域方法用の時間−周波数コードは、最長距離分割可能コードワード(MDS)構成要素により達成される。MDSコードは、GF(q)に対する線形コードであり、nはコード長であり、kは情報シンボル数を示し、dは最小コード距離であり、GF(q)はq個の要素を持つガロア域を表す。(尚、q=_pmであり、_pは素数、mは整数である。)仮に、コード長がn=qに設定された場合、MDSコードワードは、GF(q)に亘るn個の要素を有する組(GF(q))n上にGF(q)に亘るk個の要素を有する組(GF(q))kをマッピングした形態で定義されている。従って、a =[a0, a1,・・・ , ak-1]をk 情報シンボル (aj ∈ GF(q))とし、その多項式表現は下記式(5.1)により得られるものとする。
Multiband Longest Distance Dividable (MDS) Code The time-frequency code for the multiband method is achieved by the longest distance divisible codeword (MDS) component. The MDS code is a linear code for GF (q), n is the code length, k indicates the number of information symbols, d is the minimum code distance, and GF (q) is a Galois field having q elements. Represents. (Note that q = _pm, _p is a prime number, and m is an integer.) If the code length is set to n = q, the MDS codeword includes n elements over GF (q). It is defined in a form in which a set (GF (q)) k having k elements extending over GF (q) is mapped onto a set (GF (q)) n. Therefore, a = [a 0 , a 1 ,..., A k−1 ] is k information symbol (aj ∈ GF (q)), and the polynomial expression is obtained by the following equation (5.1).

・・・・・・・・・・・・・・・・(5.1)
但し、本発明では、GF(q)の要素の多項式表現で用いられているxと混同しないようにzが用いられている。qk個の異なる多項(コードワード)は生成可能である。
... (5.1)
However, in the present invention, z is used so as not to be confused with x used in the polynomial expression of the elements of GF (q). qk different polynomials (codewords) can be generated.

0, β1,・・・,βq-1)をある任意の順序で配置されたGF(q)の8個の要素とする。この場合、演算における最も一般的な配置は、(β0=0,β1=1, β=α,・・・, βjj-2,・・・,βq-1q-2-1)である。 ここで、αはGF(q)の基本要素である。しかし、説明の便宜上、本発明では、紙上に元の表記を継続して載せている。従って、MDSコードワードは情報シンボルをGF(q)に亘るn個の要素(p(β0), p(β1),・・・,p(βq-1) )上にマッピングすることにより取得される。尚、GF(q)の要素は、式(5.2)により得られる。 Let (β 0 , β 1 ,..., β q-1 ) be eight elements of GF (q) arranged in an arbitrary order. In this case, the most common arrangement in the calculation is (β 0 = 0, β 1 = 1, β = α, ..., β j = α j-2 , ..., β q-1 = α q -2 = α -1 ). Here, α is a basic element of GF (q). However, for convenience of explanation, in the present invention, the original notation is continuously placed on paper. Therefore, the MDS codeword maps information symbols onto n elements (p (β 0 ), p (β 1 ),..., P (β q-1 )) over GF (q). To be acquired. The element of GF (q) is obtained by the equation (5.2).

・・・・・・・・(5.2)
ここで、i=0,1,・・・,q-1であり、規則は、β0 0 = 1である。従って、qk個の異なるn要素は下記式のマッピングにより発生する。
... (5.2)
Here, i = 0, 1,..., Q−1, and the rule is β 0 0 = 1. Accordingly, q k different n elements are generated by the following mapping.

・・・・・・・・(5.3)
尚、異なるMDSコードワードのルックアップテーブルは、k-tuples aj ∈GF(q)を割り当て、次に式,(5.3)をマッピングすることにより得られる。従って、l番目のコードワードのi番目の要素は、下記式(5.4)と(5.5)により得られる。
... (5.3)
Note that a lookup table for different MDS codewords is obtained by assigning k-tuples aj εGF (q) and then mapping equation (5.3). Therefore, the i-th element of the l-th code word is obtained by the following equations (5.4) and (5.5).

・・・・・・・・(5.4)
・・・・・・・・(5.5)
... (5.4)
... (5.5)

この特有のMDSコード構造の利点は、コードワードに沿って繰り返された構成要素の数は2に限定されるという点である。従って、装置毎にコードワードを、多帯域周波数ホッピング(時間−周波数コード)について割り当てることにより干渉確率が減少される。   The advantage of this unique MDS code structure is that the number of components repeated along the codeword is limited to two. Therefore, the probability of interference is reduced by assigning codewords for each device for multiband frequency hopping (time-frequency code).

本発明の例では、2つのMDSコード構造が提供される。即ち、GF(16)及びGF(8)内の(a0、a1)又はk=2に対してそれぞれ評価されたn=q=16とn=q=8である。尚、MDSコードワードはβiの2値表現を用いて簡単に計算される。表1には、最初の8個のMDSコードワード(8,2)が示されている。(説明の便宜上、シンボルβは示されていない。)あるコードワードの構成要素は、1個のシンボル又は複数のシンボルが伝送される周波数帯を表す。この場合は、8つのサブバンド内でのホッピングに限定される。   In the present example, two MDS code structures are provided. That is, n = q = 16 and n = q = 8 evaluated for (a0, a1) or k = 2 in GF (16) and GF (8), respectively. Note that the MDS codeword is simply calculated using a binary representation of βi. Table 1 shows the first eight MDS codewords (8, 2). (For convenience of explanation, the symbol β is not shown.) A constituent element of a certain code word represents a frequency band in which one symbol or a plurality of symbols are transmitted. In this case, the hopping is limited to within 8 subbands.

これは、例えばMB−OFDM、IEEE802.15.4a、Wi−Max及びFWSとの共存のためにより低域のIR−UWBサブバンドが廃棄される場合の一種の単純なシナリオである。表2には、最初の4つのMDSコードワード (16,2)が示されている。この場合、14個のサブバンドの全てにおいてホッピングすることが考えられる。   This is a kind of simple scenario when the lower IR-UWB subband is discarded due to coexistence with, for example, MB-OFDM, IEEE 802.15.4a, Wi-Max and FWS. Table 2 shows the first four MDS codewords (16,2). In this case, it is conceivable to hop in all 14 subbands.

多帯域送信信号は、下記式(5.6)と(5.7)により得られる。   The multiband transmission signal is obtained by the following equations (5.6) and (5.7).

・・・・・・・(5.6)
・・・・・・・(5.7)
ここで、MDSコードが(16,2)の場合、f1 = 3432 MHzであり、BW = 528 MHzであり、k = k Mod 14である。周波数帯域ホッピングは送信シンボルの組の後で実施出来るが、周波数帯域ホッピングは全てのシンボル時間k=nで発生する。
... (5.6)
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (5.7)
Here, when the MDS code is (16, 2), f 1 = 3432 MHz, BW = 528 MHz, and k = k Mod 14. Frequency band hopping can be performed after a set of transmitted symbols, but frequency band hopping occurs at every symbol time k = n.

1 通信システム
2 送信装置
3 受信装置
11 PPM/DBPSKモジュレータ
12 IR−UWBパルス信号発生器
13 帯域通過フィルタ(BPF)
14 パワーアンプ(PA)
15、31 アンテナ
16 制御部
21 発振器
22 重畳部
23 波形生成部
32 低雑音増幅器(LNA)
33 BPF
34、35 ミキサ回路
36 積分回路
37 VGA
38 ADコンバーター(ADC)
39 制御部
41 局部発振器
43 窓制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication system 2 Transmitter 3 Receiver 11 PPM / DBPSK modulator 12 IR-UWB pulse signal generator 13 Band pass filter (BPF)
14 Power amplifier (PA)
15, 31 Antenna 16 Control unit 21 Oscillator 22 Superimposition unit 23 Waveform generation unit 32 Low noise amplifier (LNA)
33 BPF
34, 35 Mixer circuit 36 Integration circuit 37 VGA
38 AD converter (ADC)
39 Control Unit 41 Local Oscillator 43 Window Control Unit

Claims (4)

IR−UWBパルス列を生成し、IR−UWB通信に使用される超低電力IR−UWB送受信装置(送信装置と受信装置)において、
入力されたデータビットを変調する変調手段と、
正弦波信号を生成し、ルックアップテーブルにより与えられた中心周波数に従って発振する発振信号生成手段と、
上記変調手段からの出力信号のトリガリングに基づいて作り出された三角波形を重畳し、500MHzの帯域幅を有し、中心周波数が14個のサブバンド内で変化する合成パルス波形(発振出力と三角波形)を得る重畳手段とを備え、
この14個のサブバンド内の周波数ホッピングは、異なる装置毎に異なるコードワードが割り当てられるMDSコードワードの構成単語により行われ、
信号の波形x(t)は、下記(1)式で規定され、
ここで、w(t):基本パルス、T s :パルス繰り返し期間、T:シンボル時間、a n :n番目に送信されたシンボル、l:パルス信号発生器に割り当てられたデバイス番号、k:サブバンドの番号であり、
(1)式におけるf l k は、下記(2)式から導かれ、
ここでf 1 :第1サブバンド中心周波数、BW:サブバンド帯域、MDS[l][k]は、上記テーブルから読み取ったコード又はサブバンド番号であること
を特徴とするIR−UWB送受信装置。
In an ultra-low power IR-UWB transmission / reception device (transmission device and reception device) that generates an IR-UWB pulse train and is used for IR-UWB communication,
Modulation means for modulating the input data bits;
An oscillation signal generating means for generating a sine wave signal and oscillating according to the center frequency given by the lookup table;
A triangular waveform generated based on the triggering of the output signal from the modulation means is superimposed, and a composite pulse waveform (oscillation output and triangle) having a bandwidth of 500 MHz and a center frequency changing within 14 subbands. Superimposing means for obtaining a waveform),
The frequency hopping within these 14 subbands is performed by the constituent words of the MDS codeword, where different codewords are assigned to different devices ,
The waveform x (t) of the signal is defined by the following equation (1):
Here, w (t): the basic pulse, T s: the pulse repetition period, T: symbol time, a n: the transmitted symbols in the n-th, l: device number assigned to the pulse signal generator, k: sub The number of the band,
F l k in the equation (1) is derived from the following equation (2):
Here, f 1 is the first subband center frequency, BW is the subband band, and MDS [l] [k] is the code or subband number read from the table .
入力されたデータビットのコンボリューションコード化を行うCC部と、
所定のインターリーブ処理を実施するインターリーバと、
アキュムレータとビット・インターリーブコード変調を行うPPM/DBPSK/OOK変調器の結合により形成されたシンボルマッパと
を更に備えたことを特徴とする、請求項1記載のIR−UWB送受信装置。
A CC section that performs convolution coding of the input data bits;
An interleaver that performs a predetermined interleaving process;
The IR-UWB transmission / reception apparatus according to claim 1, further comprising a symbol mapper formed by combining an accumulator and a PPM / DBPSK / OOK modulator that performs bit interleave code modulation.
請求項1記載のIR−UWB送受信装置と、上記重畳手段から出力されたIR−UWBパルス列を電波として送信する送信手段とを有する送信装置と、
上記送信装置から送信された電波としてのIR−UWBパルス列を受信し、これに含まれている情報を取得する受信装置とを備えること
を特徴とする、IR−UWB通信システム。
1 SL and placing the IR-UWB transceiver apparatus according to claim, a transmission device and a transmission means for transmitting the IR-UWB pulse train output from said superimposing means as a radio wave,
An IR-UWB communication system, comprising: a receiving device that receives an IR-UWB pulse train transmitted as a radio wave from the transmitting device and acquires information contained therein.
請求項1記載のIR−UWB送受信装置からのIR−UWBパルス列を受信するパルス信号レセプタ−であって、
上記受信したIR−UWBパルス列を復調する復調手段と、
上記復調手段により復調された信号の窓制御部から送信された所定の波形を重畳する重畳手段と、
上記重畳手段からの出力信号をADC変換するアナログ−ディジタル変換(ADC)手段と、
上記ADC変換手段によりADC変換されたディジタル信号から情報を取得する情報取得手段と
を備えたことを特徴とする、パルス信号レセプタ−。
Claim 1 Symbol placement of IR-UWB pulse train pulse signal receptor for receiving from IR-UWB transceiver - a a,
Demodulation means for demodulating the received IR-UWB pulse train;
A superimposing unit that superimposes a predetermined waveform transmitted from the window control unit of the signal demodulated by the demodulating unit;
Analog-digital conversion (ADC) means for ADC conversion of the output signal from the superimposing means;
An information acquisition means for acquiring information from the digital signal ADC-converted by the ADC conversion means.
JP2009112031A 2009-03-06 2009-05-01 IR-UWB transceiver Expired - Fee Related JP5376581B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009112031A JP5376581B2 (en) 2009-03-06 2009-05-01 IR-UWB transceiver

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009054222 2009-03-06
JP2009054222 2009-03-06
JP2009112031A JP5376581B2 (en) 2009-03-06 2009-05-01 IR-UWB transceiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010233195A JP2010233195A (en) 2010-10-14
JP5376581B2 true JP5376581B2 (en) 2013-12-25

Family

ID=43048548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009112031A Expired - Fee Related JP5376581B2 (en) 2009-03-06 2009-05-01 IR-UWB transceiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5376581B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10396849B1 (en) 2018-05-15 2019-08-27 Qatar University Non-coherent ultra-wideband receiver

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658076B1 (en) * 2015-01-19 2016-09-30 실리콘알엔디(주) DC Correction Circuit of Ultra-Wideband Impulse Receiver and Ultra-Wideband Impulse Receiver including the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4407465B2 (en) * 2004-10-25 2010-02-03 ソニー株式会社 Wireless communication device
GB2437348B (en) * 2006-08-18 2008-03-26 Iti Scotland Ltd Wireless device and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10396849B1 (en) 2018-05-15 2019-08-27 Qatar University Non-coherent ultra-wideband receiver

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010233195A (en) 2010-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7756002B2 (en) Time-frequency interleaved orthogonal frequency division multiplexing ultra wide band physical layer
CN108496094B (en) Backscattering device incorporating an instance of single sideband operation
CN107710633B (en) System and method for spectrally and energy efficient ultra-wideband impulse radio with adjustable data rate
Runkle et al. DS-CDMA: The modulation technology of choice for UWB communications
Chandrakasan et al. Low-power impulse UWB architectures and circuits
US7805123B2 (en) RF transceiver using hopping frequency synthesizer
KR100656339B1 (en) Pulse signal generator for ultra-wide band radio transceiving and radio transceiver having the same
US8761307B1 (en) Low-power narrow and wide band receiver system
US20150365782A1 (en) PHY Layer Parameter for Body Area Network (BAN) Devices
US9438304B2 (en) Ultra wideband modulation for body area networks
JP2007258904A (en) Wireless communication device
JP2013059073A (en) Rf modem utilizing saw device with pulse shaping and programmable frequency synthesizer
KR20070095175A (en) Wireless communication apparatus
JP2013506374A (en) Data transmission apparatus and method in low frequency band in human body communication system, and human body communication system
US20240106478A1 (en) Methods and systems for ultra wideband (uwb) receivers
Notor et al. CMOS RFIC architectures for IEEE 802.15. 4 networks
JP5376581B2 (en) IR-UWB transceiver
Heydari A study of low-power ultra wideband radio transceiver architectures
Le Designing a ZigBee-ready IEEE 802.15. 4-compliant radio transceiver
Dotlic Interference performance of IEEE 802.15. 6 impulse-radio ultra-wideband physical layer
Green et al. System architectures for high-rate ultra-wideband communication systems: A review of recent developments
Matin Ultra-wideband rf transceiver
Lopelli et al. Ultra-low power frequency-hopping spread spectrum transmitters and receivers
Nakagawa et al. Fully integrated UWB-IR CMOS transceiver for wireless body area networks
Arriagada et al. A wideband high dynamic range frequency hopping transceiver for the Joint Tactical Radio System

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120427

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130315

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130625

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5376581

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees