JP6437040B2 - 高感度であり同期的な復調信号のための通信方法及びシステム - Google Patents
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Description
2 送信器
3 受信器
21 ローカル発振器
22 パワー出力増幅器
23、31 アンテナ
32 ローノイズ増幅器
33 ミキサー
34 ローカル発振器
35 ローパスフィルター
36 サンプラー
37 論理ユニット
38 アセンブリー
39 処理ユニット
Claims (17)
- 周期Tの準周期的なチャープタイプの信号を送信する少なくとも1つの送信器(2)と、及びチャープ信号を受信する少なくとも1つの受信器(3)とを有する通信システム(1)において、同期的な復調信号を通信する通信方法であって、
前記送信器は、送信されるチャープ信号を生成するために送信器のローカル発振器(21)を有し、
前記受信器は、中間信号(IF)を供給するためのミキサー(33)による受信チャープ信号の周波数変換のための発振信号(So)を生成するために適した受信器のローカル発振器(34)を有し、
当該通信方法は、同期段階と、及びこれに続く、データ信号の変調又は復調段階とを有し、
前記同期段階において、前記送信器(2)は、線形的な周波数変動の各周期Tにおいて、線形的な周波数変動の正の傾きを有する第1のサイクル部分と、及びこれに続く、線形的な周波数変動の負の傾きを有する第2のサイクル部分とによって構成するようなチャープ信号を送信し、
前記受信器(3)は、チャープ信号を受信し、このチャープ信号の周波数を前記ミキサー(33)において、前記受信器のローカル発振器(34)によって生成された発振信号(So)によって、変換して、これによって、中間信号(IF)を作り、
前記発振信号の周波数は、中間信号の周波数変動がチャープ信号の周波数変動の像であるように一定であり、
フィルタリングされサンプリングされた中間信号は、互いに並列に動作し位相シフトするように構成されている、離散的フーリエ変換(DFT)ブロック(チャープDFT1、チャープDFT2)のm個の対のアセンブリー(38)を有する前記受信器の論理ユニット(37)に供給され、mは、1以上の整数であり、
各対の第1のブロックは、チャープ信号の周波数変動の正の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
各対の第2のブロックは、チャープ信号の周波数変動の負の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記論理ユニット(37)の処理ユニット(39)は、チャープ信号の少なくとも1つのアクジションの後に、前記アセンブリー(38)の対の各離散的フーリエ変換の結果を受信し、所定のノイズしきい値よりも大きい前記アセンブリー(38)の少なくとも1つの対によって検出される2つのピークに基づいて、前記送信器と前記受信器の間の周波数及び/又は位相のエラーを判断して、これによって、データの復調段階の前に前記受信器を同期させる
ことを特徴とする通信方法。 - チャープ信号の周波数変動サイクルの前記第1のサイクル部分と前記第2のサイクル部分は同一であり、周波数変動サイクルの第1の半サイクルと第2の半サイクルを構成している
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記受信器(3)によって捕捉されるチャープ信号のデータの各アクジションの持続時間は、チャープ信号の周波数変動の周期Tと等しい
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 捕捉されたチャープ信号のいくつかの連続的なアクジションは、前記DFTブロックの対の数mに依存して、前記DFTブロックの対の数mが小さいほど、前記受信器の同期段階のための連続的なアクジションの数が大きくなるように行われ、
前記受信器(3)によって捕捉されるチャープ信号のデータのアクジションのタイムラグは、一定に位相シフトされ、このタイムラグの持続時間は、チャープ信号の周波数変動の期間Tと等しい
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記DFTブロックの対(チャープDFT1、チャープDFT2)は、持続時間T/mにわたって互いに対して位相シフトされている
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - ノイズしきい値よりも大きい値として検出された2つのピークの平均に基づいて前記処理ユニット(39)において周波数のエラーが判断される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 検出されたピークの1つの周波数と検出されたピークの平均周波数の間の距離に基づいて、位相のエラーが判断される
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 位相のエラー及び計算エラーの計算段階は、アクジション段階の終わりであって連続的なアクジションの開始時よりも前に開始する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記同期段階の終わりにおいて、前記送信器(2)は、データ符号化用のチャープ信号を送信し、論理状態「1」を定めるように周波数オフセットを加え、又は論理状態「0」を定めるように周波数オフセットを減じることによって、各周波数変動サイクルにおいて符号化が行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記同期段階の終わりにおいて、前記送信器(2)は、データ符号化用のチャープ信号を送信し、論理状態「1」を定めるように周波数オフセットを加え、又は論理状態「0」を定めるように周波数オフセットを減じることによって、周波数変動サイクルにおける各半サイクルにおいて符号化が行われる
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記同期段階の終わりにおいて、前記送信器(2)は、チャープ信号の各周波数変動サイクルにおいて、非対称の周波数変動の傾きを有するデータ符号化用チャープ信号を送信し、論理状態「1」が、第1の周波数変動サイクルにおける正の傾きによって定められ、この正の傾きは、絶対値が周波数変動サイクルの第2の部分における負の傾きとは異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記同期段階の終わりにおいて、前記送信器(2)は、チャープ信号の各半サイクルにおいて、非対称の周波数変動の傾きを有するデータ符号化用のチャープ信号を送信し、論理状態「1」が、絶対値が周波数変動の負の第2の傾きより大きい周波数変動の正の第1の傾きによって半サイクルにおいて定められ、チャープ信号の半サイクルにおける論理状態「0」が、絶対値が周波数変動の負の第2の傾きよりも小さな周波数変動の正の第1の傾きによって定められる
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 請求項1に記載の通信方法を実装する通信システムであって、
当該通信システム(1)は、周期Tの準周期的なチャープタイプの信号を送信する少なくとも1つの送信器(2)と、及びチャープ信号を受信する少なくとも1つの受信器(3)とを有し、
前記送信器は、送信されるチャープ信号を生成するために送信器のローカル発振器(21)を有し、
前記受信器は、補足されたチャープ信号の像において周波数変動を行う中間信号(IF)を供給するためのミキサー(33)による受信チャープ信号の周波数変換のために周波数が一定の発振信号(So)を生成するために適した受信器のローカル発振器(34)を有し、
当該通信システム(1)は、さらに、ローパスフィルター(35)と、その後の、前記受信器のローカル発振器(34)によって供給されるタイミング信号(CK)によってクロックされるサンプラー(36)とを有し、
当該通信システム(1)は、さらに、並列に動作し互いに対して位相シフトされるように構成している離散的フーリエ変換ブロック(チャープDFT1、チャープDFT2)のm個の対のアセンブリー(38)を有する論理ユニット(37)を有し、mは、1以上の整数であり、
各対の第1のブロックは、チャープ信号の周波数変動の正の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
各対の第2のブロックは、チャープ信号の周波数変動の負の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記論理ユニット(37)は、さらに、前記アセンブリー(38)の前記対の各離散的フーリエ変換の結果を受信して、前記送信器と前記受信器の間の周波数及び/又は位相のエラーを判断するように意図されている処理ユニット(39)を有する
ことを特徴とする通信システム。 - 周期Tの準周期的なチャープタイプの信号を送信する少なくとも1つの送信器(2)と、及びチャープ信号を受信する少なくとも1つの受信器(3)とを有する通信システム(1)において、同期的な復調信号を通信する通信方法であって、
前記送信器は、送信されるチャープ信号を生成するために送信器のローカル発振器(21)を有し、
前記受信器は、中間信号(IF)を供給するためのミキサー(33)による受信チャープ信号の周波数変換のための発振信号(So)を生成するために適した受信器のローカル発振器(34)を有し、
当該通信方法は、同期段階と、及びこれに続く、データ信号の変調又は復調段階とを有し、
前記同期段階において、前記送信器(2)は、線形的な周波数変動の各周期Tにおいて、線形的な周波数変動の正の傾きを有する第1のサイクル部分と、及びこれに続く、線形的な周波数変動の負の傾きを有する第2のサイクル部分とによって構成するようなチャープ信号を送信し、
前記受信器(3)は、チャープ信号を受信し、このチャープ信号の周波数を前記ミキサー(33)において、前記受信器のローカル発振器(34)によって生成された発振信号(So)によって、変換して、これによって、中間信号(IF)を作り、
前記発振信号の周波数は、チャープ信号の周波数変動と同様な形態で変動し、
フィルタリングされサンプリングされた中間信号は、離散的フーリエ変換(DFT)ブロック(38’)(DFT1、DFT2)の対を有する前記受信器の論理ユニット(37)に供給され、
前記対の第1のブロックは、チャープ信号の周波数変動の正の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記対の第2のブロックは、チャープ信号の周波数変動の負の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記論理ユニット(37)の処理ユニット(39)は、前記対(38’)のブロックの各離散的フーリエ変換の結果を受信して、DFTブロック(38’)の対によって所定のノイズしきい値を超える2つのピークを検出するまでのチャープ信号のいくつかの連続的なアクジションの後に、前記ローカル発振器(34)によって生成された発振信号(So)の位相シフトを補正して、送信器と受信器の間の周波数及び/又は位相のエラーを判断して、データの復調段階の前に前記受信器を同期させるとともに、
前記同期段階の終わりにおいて、前記送信器(2)は、データ符号化用のチャープ信号を送信し、論理状態「1」を定めるように周波数オフセットを加え、又は論理状態「0」を定めるように周波数オフセットを減じることによって、各周波数変動サイクルにおいて符号化が行われる
ことを特徴とする通信方法。 - 周期Tの準周期的なチャープタイプの信号を送信する少なくとも1つの送信器(2)と、及びチャープ信号を受信する少なくとも1つの受信器(3)とを有する通信システム(1)において、同期的な復調信号を通信する通信方法であって、
前記送信器は、送信されるチャープ信号を生成するために送信器のローカル発振器(21)を有し、
前記受信器は、中間信号(IF)を供給するためのミキサー(33)による受信チャープ信号の周波数変換のための発振信号(So)を生成するために適した受信器のローカル発振器(34)を有し、
当該通信方法は、同期段階と、及びこれに続く、データ信号の変調又は復調段階とを有し、
前記同期段階において、前記送信器(2)は、線形的な周波数変動の各周期Tにおいて、線形的な周波数変動の正の傾きを有する第1のサイクル部分と、及びこれに続く、線形的な周波数変動の負の傾きを有する第2のサイクル部分とによって構成するようなチャープ信号を送信し、
前記受信器(3)は、チャープ信号を受信し、このチャープ信号の周波数を前記ミキサー(33)において、前記受信器のローカル発振器(34)によって生成された発振信号(So)によって、変換して、これによって、中間信号(IF)を作り、
前記発振信号の周波数は、チャープ信号の周波数変動と同様な形態で変動し、
フィルタリングされサンプリングされた中間信号は、離散的フーリエ変換(DFT)ブロック(38’)(DFT1、DFT2)の対を有する前記受信器の論理ユニット(37)に供給され、
前記対の第1のブロックは、チャープ信号の周波数変動の正の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記対の第2のブロックは、チャープ信号の周波数変動の負の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記論理ユニット(37)の処理ユニット(39)は、前記対(38’)のブロックの各離散的フーリエ変換の結果を受信して、DFTブロック(38’)の対によって所定のノイズしきい値を超える2つのピークを検出するまでのチャープ信号のいくつかの連続的なアクジションの後に、前記ローカル発振器(34)によって生成された発振信号(So)の位相シフトを補正して、送信器と受信器の間の周波数及び/又は位相のエラーを判断して、データの復調段階の前に前記受信器を同期させるとともに、
前記同期段階の終わりにおいて、前記送信器(2)は、チャープ信号の各周波数変動サイクルにおいて、非対称の周波数変動の傾きを有するデータ符号化用チャープ信号を送信し、論理状態「1」が、第1の周波数変動サイクルにおける正の傾きによって定められ、この正の傾きは、絶対値が周波数変動サイクルの第2の部分における負の傾きとは異なる
ことを特徴とする通信方法。 - 請求項14に記載の通信方法を実装する通信システムであって、
当該通信システム(1)は、周期Tの準周期的なチャープタイプの信号を送信する少なくとも1つの送信器(2)と、及びチャープ信号を受信する少なくとも1つの受信器(3)とを有し、
前記送信器は、送信されるチャープ信号を生成するために送信器のローカル発振器(21)を有し、
前記受信器は、補足されたチャープ信号の像において周波数変動を行う中間信号(IF)を供給するためのミキサー(33)による受信チャープ信号の周波数変換のために周波数が一定の発振信号(So)を生成するために適した受信器のローカル発振器(34)を有し、
当該通信システム(1)は、さらに、ローパスフィルター(35)と、その後の、前記受信器のローカル発振器(34)によって供給されるタイミング信号(CK)によってクロックされるサンプラー(36)とを有し、
当該通信システム(1)は、さらに、離散的フーリエ変換(DFT)ブロック(38’)(DFT1、DFT2)の対を有する論理ユニット(37)を有し、
前記対の第1のブロックは、チャープ信号の周波数変動の正の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記対の第2のブロックは、チャープ信号の周波数変動の負の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記論理ユニット(37)は、さらに、前記対の各離散的フーリエ変換の結果を受信して、前記送信器と前記受信器の間の周波数及び/又は位相のエラーを判断するように前記ローカル発振器(34)によって生成された発信信号(So)の位相シフトを補正するよう意図されている処理ユニット(39)を有する
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項15に記載の通信方法を実装する通信システムであって、
当該通信システム(1)は、周期Tの準周期的なチャープタイプの信号を送信する少なくとも1つの送信器(2)と、及びチャープ信号を受信する少なくとも1つの受信器(3)とを有し、
前記送信器は、送信されるチャープ信号を生成するために送信器のローカル発振器(21)を有し、
前記受信器は、補足されたチャープ信号の像において周波数変動を行う中間信号(IF)を供給するためのミキサー(33)による受信チャープ信号の周波数変換のために周波数が一定の発振信号(So)を生成するために適した受信器のローカル発振器(34)を有し、
当該通信システム(1)は、さらに、ローパスフィルター(35)と、その後の、前記受信器のローカル発振器(34)によって供給されるタイミング信号(CK)によってクロックされるサンプラー(36)とを有し、
当該通信システム(1)は、さらに、離散的フーリエ変換(DFT)ブロック(38’)(DFT1、DFT2)の対を有する論理ユニット(37)を有し、
前記対の第1のブロックは、チャープ信号の周波数変動の正の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記対の第2のブロックは、チャープ信号の周波数変動の負の傾きに対応するアクジションのために意図されており、
前記論理ユニット(37)は、さらに、前記対の各離散的フーリエ変換の結果を受信して、前記送信器と前記受信器の間の周波数及び/又は位相のエラーを判断するように前記ローカル発振器(34)によって生成された発信信号(So)の位相シフトを補正するよう意図されている処理ユニット(39)を有する
ことを特徴とする通信システム。
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