TWI716698B - 訊號處理系統 - Google Patents

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Abstract

一種訊號處理系統，包含一傳送模組及一接收模組。該傳送模組根據一資料訊號以及一第一向量，產生與傳送一發射射頻訊號。該傳送模組包括一展頻單元、一數位轉類比單元、以及一混合器。該展頻單元根據該資料訊號及該第一向量產生一展頻訊號。該數位轉類比單元根據該展頻訊號，產生一類比訊號。該混合器混合該類比訊號及一載波訊號，從而產生該發射射頻訊號。該接收模組接收一接收射頻訊號以及一第二向量，以產生一反展頻訊號，且以據以產生一偵測資料。該接收射頻訊號係由該發射射頻訊號受到一受測物體反射而產生。

Description

訊號處理系統
本發明實施例提供一種訊號處理系統，尤指一種可使用展頻後訊號偵測受測物體或傳輸資料之訊號處理系統。
使用微波感應器發射電磁波，再根據受測物體反射之電磁波偵測受測物體，係目前可用的偵測方式。舉例而言，使用微波雷達發射非展頻之窄頻電磁波，係常見之目前技術。然而，根據實務經驗，目前技術對於抑止無線電頻道上的干擾，其功效並不理想，故本領域仍須更佳的解決方案，以改善抑止干擾之功效。
本發明實施例提供一種訊號處理系統，包含一傳送模組，一接收模組以及一處理器。該傳送模組，用以根據一資料訊號以及一第一向量，產生與傳送一發射射頻訊號。該傳送模組包括一展頻單元、一數位轉類比單元、以及一第一混合器。該展頻單元用以根據該資料訊號及該第一向量產生一展頻訊號。該數位轉類比單元耦接於該展頻單元，用以根據該展頻訊號，產生一第一 類比訊號。該第一混合器，耦接於該數位轉類比單元，用以混合該第一類比訊號及一第一載波訊號，從而產生該發射射頻訊號。該接收模組用以接收一接收射頻訊號以及一第二向量，產生一反展頻訊號，其中該接收射頻訊號係由該發射射頻訊號受到一受測物體反射而產生。該接收模組包括一第二混合器、一類比轉數位單元、一反展頻單元。該第二混合器耦接於一接收單元，用以混合該接收射頻訊號及一第二載波訊號，從而產生一第二類比訊號。該類比轉數位單元耦接於該第二混合器，用以根據該第二類比訊號，產生一數位訊號。該反展頻單元耦接於該類比轉數位單元，用以根據該數位訊號及該第二向量，產生該反展頻訊號。該處理器用以根據該反展頻訊號產生一偵測資料，其中該偵測資料係對應於該受測物體的一空間資訊。
本發明另一實施例提供一種訊號處理系統。該訊號處理系統包含一接收模組以及一處理器。該接收模組包含一接收端、一第二混合器、一類比轉數位轉換器、一類比轉數位轉換器、以及一反展頻單元。該接收端用以接收一射頻訊號，其中該射頻訊號包含一傳輸資料。該第二混合器耦接於該接收端，用以混合該射頻訊號及一第二載波訊號，從而產生一第二類比訊號。該類比轉數位轉換器耦接於該第二混合器，用以根據該第二類比訊號，產生一數位訊號。該反展頻單元耦接於該類比轉數位轉換器，用以根據該數位訊號及一第二向量產生一反展頻訊號。該處理器用以根據該數位訊號更新該第二向量，以及根據該反展頻訊號產生該傳輸資料。
本發明實施例提供一種訊號處理方法，用以控制一訊號處理系統，從而偵測一受測物體的一空間資訊。該訊號處理系統包含一傳送模組、一接收模組及一處理器，該傳送模組包含一展頻單元、一數位轉類比單元及一第一混 合器，該接收模組包含一第二混合器，一類比轉數位轉換器及一反展頻單元。該方法包含該展頻單元根據一資料訊號及一第一向量，產生一展頻訊號；該數位轉類比單元接收該展頻訊號，根據該展頻訊號產生一第一類比訊號；該第一混合器混合該第一類比訊號及一第一載波訊號，從而產生一發射射頻訊號；該傳送模組發射該發射射頻訊號，該發射射頻訊號被該受測物體干擾後產生一接收射頻訊號；該第二混合器混合該接收射頻訊號及一第二載波訊號，從而產生一第二類比訊號；該類比轉數位轉換器接收該第二類比訊號，根據該第二類比訊號，產生一數位訊號；該反展頻單元，根據該數位訊號及一第二向量，產生一反展頻訊號；及該處理器根據該反展頻訊號，產生一偵測資料，其中該偵測資料係對應於該受測物體的該空間資訊。
100、300、600、1400、1500:訊號處理系統
Tm1至TmL:傳送模組
Rm1至RmL:接收模組
dsp1至dspL、dsp6、dsp101至dsp10L、dsp111至dsp11L、dsp121至dsp12L、dsp161:處理器
Sdata1至Sdata(L-1):資料訊號
Usf1:展頻單元
Udac1:數位轉類比單元
Umx11、Umx12、Umx161、Umx162、Umx163:混合器
Upa:功率放大器
Ut1、Ut2、Uti、UtL:發射單元
Ur1、Ur2、Uri、UrL:接收單元
Stx1、Stx2、Stxi、StxL:發射射頻訊號
Srx1、Srx2、Srxi、SrxL:接收射頻訊號
Od:受測物體
Ulna:低雜訊放大器
Ucw:載波提供器
Sc11:第一載波訊號
Sc12:第二載波訊號
Sc12’:載波訊號
fcw:頻率
Uadc1、Uadc2:類比轉數位單元
Udf1、Udf6、Udf15、Udf16:反展頻單元
Ssf1、Ssf16:展頻訊號
Sa11、Sa12、Sa12i、Sa12q:類比訊號
Sd1、Sd2、Sd1i、Sd1q、Sd2i、Sd2q、Sd1Lq、Sd1Li:數位訊號
Sd1L:低頻部份
Sdf1、Sdfi、Sdf1i、Sdf1q、Sdf1i、Sdf2、SdfL、Sdf16:反展頻訊號
dd1至ddL:偵測資料
Sdd1至Sdd(L-1):偵測資料訊號
v11:第一向量
v12:第二向量
v21、vi1、vL1、v22、vi2、vL2:向量
vd1至vd(L-1):資料發射向量
Uv1:向量單元
Uus1:升取樣單元
Ucr、Ucri、Ucrq:相關器
Uss、Uss15:同步取樣器
Sm1:調變訊號
Ups:相位調整器
710、720、730:區域
Stdd1至Stdd(L-1):資料射頻訊號
Sa11’、Sa12’:低頻部份
ULF1、ULF2、ULF3:低通濾波器
Udec1、Udec2、Udec11、Udec21、Udec161、Udec162、Udec163、Udec164、Udec165:抽取濾波器
Scw161、Scw162:內部載波
UDDFS:數位頻率合成器
1700:訊號處理方法
1710至1745:步驟
第1圖係實施例之訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第2圖係實施例之第一載波訊號及第二載波訊號的頻率之變化波形圖。
第3圖係實施例中，訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第4、5圖係相異實施例之調變資料訊號的示意圖。
第6圖係另一實施例之訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第7至9圖係實施例中，訊號處理系統的訊號頻譜示意圖。
第10圖係另一實施例中，具有複數個傳送模組及接收模組的訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第11圖係另一實施例中，具有複數個傳送模組及接收模組的訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第12圖係另一實施例之訊號處理系統的處理器之操作示意圖。
第13圖係另一實施例之處理器的操作示意圖。
第14圖係另一實施例之訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第15圖係另一實施例之訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第16圖係另一實施例之訊號處理系統的功能方塊示意圖。
第17圖係實施例之訊號處理方法的流程圖。
第1圖係實施例之訊號處理系統100的功能方塊示意圖。訊號處理系統100可包括傳送模組Tm1，接收模組Rm1及處理器dsp1。傳送模組Tm1用以根據資料訊號Sdata1以及第一向量v11，產生與傳送發射射頻訊號Stx1。傳送模組Tm1包括展頻(spread spectrum)單元Usf1、數位轉類比單元Udac1、以及混合器Umx11。展頻單元Usf1用以根據資料訊號Sdata1及第一向量v11產生展頻訊號Ssf1。數位轉類比單元Udac1耦接於展頻單元Usf1，用以根據展頻訊號Ssf1，產生類比訊號Sa11。混合器Umx11耦接於數位轉類比單元Udac1，用以混合類比訊號Sa11及第一載波訊號Sc11，從而產生發射射頻訊號Stx1。發射射頻訊號Stx1可透過發射單元Ut1予以發射。第1圖之功率放大器Upa可用以放大發射射頻訊號Stx1。本文所述的處理器可為執行數位訊號處理(digital signal processing)之處理器，例如運算處理器(computing processor)、訊號處理電路(signal processing circuit)或數位訊號處理器(digital signal processor)。
接收模組Rm1可用以接收接收射頻訊號Srx1以及第二向量v12，並對接收接收射頻訊號Srx1進行反展頻(spectrum)，以產生反展頻(spectrum despread)訊號Sdf1。接收射頻訊號Srx1可由發射射頻訊號Stx1受到受測物體Od反射而產生，且透過接收單元Ur1接收，接收後可用低雜訊放大器Ulna放大。根據實施例，發射單元Ut1及接收單元Ur1可例如包含天線。第一向量v11以及第二向量v12例如可為展頻向量(spread vector)。
接收模組Rm1可包括混合器Umx12、類比轉數位轉換器Uadc1及反展頻單元Udf1。混合器Umx12可耦接於接收單元Ur1，用以混合接收射頻訊號Srx1及第二載波訊號Sc12，從而產生類比訊號Sa12。類比轉數位轉換器Uadc1可耦接於混合器Umx12，用以根據類比訊號Sa12，產生數位訊號Sd1。反展頻單元Udf1可耦接於類比轉數位轉換器Uadc1，用以根據數位訊號Sd1及第二向量v12，產生反展頻訊號Sdf1。處理器dsp1可用以根據反展頻訊號Sdf1產生偵測資料dd1。處理器dsp1更可用以根據反展頻訊號Sdf1，進行數位濾波、頻域分析及估測，以產生偵測資料dd1。偵測資料dd1可對應於受測物體Od的空間資訊。
接收射頻訊號Srx1可由受測物體Od反射發射射頻訊號Stx1而產生，受測物體Od的空間資訊可包含受測物體Od的位移、移動速度、及/或受測物體Od與訊號處理系統100之距離。此偵測可根據都卜勒效應。舉例而言，若受測物體Od係車輛，則可偵測其移動速度。若受測物體Od係人體，還可偵測呼吸起伏造成的身體位移，從而判斷生命跡象。
根據實施例，訊號處理系統100可另包括載波提供器Ucw，載波提供器Ucw可耦接於混合器Umx11及混合器Umx12，用以提供第一載波訊號Sc11及第二載波訊號Sc12。第一載波訊號Sc11及第二載波訊號Sc12之頻率fcw可為相同且固定，例如實質上固定為頻率fc。第一載波訊號Sc11及第二載波訊號Sc12 之頻率fcw亦可為彼此相同但可變，以第2圖為例，第2圖係實施例之第一載波訊號Sc11及第二載波訊號Sc12的頻率fcw之變化波形圖。若頻率fcw係可變，則可隨時間(t)於最大值fcmax及最小值fcmin之間變化，其波型可為鋸齒波、三角波、弦波等。
接收射頻訊號Srx1可能混雜有位於第一頻域之干擾雜訊，且反展頻訊號Sdf1中，干擾雜訊可實質上從第一頻域被展頻至第二頻域，第二頻域之頻寬(bandwidth)可大於第一頻域之頻寬。此時，由於受測物體Od的移動所造成的都卜勒偏移(Doppler shift)，載有都卜勒效應之資訊(signal carrying information of the Doppler effect)可實質上被展頻至第三頻域，第三頻域之頻寬可小於第二頻域之頻寬。藉由將反展頻訊號Sdf1中，濾除頻寬較寬大的干擾雜訊並保留頻寬較窄小的載波訊號承載訊息(signal carrying information)，可達到降低干擾雜訊的功效，其述於後文。
第3圖可為實施例中，訊號處理系統300的功能方塊示意圖。訊號處理系統300可為第1圖之訊號處理系統100的實施例之一。第3圖可見，展頻單元Usf1可包含升取樣單元Uus1及向量單元Uv1。升取樣單元Uus1可用以對資料訊號Sdata1執行升取樣(up sample)，以產生取樣率為片率fchip之調變訊號Sm1。向量單元Uv1可用以接收調變訊號Sm1及第一向量v11，且據以產生展頻訊號Ssf1。
第4、5圖係相異實施例之調變資料訊號Sm1的示意圖。根據實施例，資料訊號Sdata1例如為資料流(data stream)，其可包含重複相同符號(repeated identical symbol)，此例中，調變訊號Sm1可如第4圖所示，每個脈波係相等， 且脈波的間距可為參數N。
另一實施例中，資料訊號Sdata1可包含數字脈衝振幅調變符號(numeral pulse amplitude modulation symbols,numeral PAM symbols)，或二位元相位偏移調變符號(binary phase shift keying symbols,BPSK symbols)。
另一實施例中，訊號處理系統300可支援分碼多重進接(code division multiple access，CDMA)之傳輸。如第5圖所示，此實施例中，資料訊號Sdata1可調變(modulate)於調變訊號Sm1之中，且展頻訊號Ssf1可包含直序展頻(direct-sequence spread spectrum，DSSS)訊號。第5圖中，脈波可隨調變之資料而改變，且脈波的間距可表示為參數N。
以第3圖支援直序展頻(DSSS)編碼為例。第3圖之升取樣單元Uus1可提高參數N以執行升取樣，第一向量v11可表示為數字向量(numeral vector)g=[g0 g1...gN-1]，第二向量v12可表示為數字向量h=[h0 h1...hN-1]，展頻單元Usf1可操作於片率(chip rate)fchip，向量單元Uv1可以函數G表示為{gn：0
Figure 107121795-A0305-02-0011-21
n<N}，以使展頻訊號Ssf1的波形可表示為以間距N重複之波形{gn}。
如第3圖所示，反展頻單元Udf1可包含相關器Ucr及同步取樣器Uss。相關器Ucr可用以根據數位訊號Sd1及第二向量v12執行相關(correlation)計算，以產生數位訊號Sd2。同步取樣器Uss可用以對數位訊號Sd2執行同步取樣，以產生反展頻訊號Sdf1。
根據第3圖實施例，資料訊號Sdata1、展頻訊號Ssf1、數位訊號Sd1、 數位訊號Sd2、反展頻訊號Sdf1可對應時間系數(time index)n，故可分別表示為資料訊號Sdata1(n)、展頻訊號Ssf1(n)、數位訊號Sd1(n)、數位訊號Sd2(n)、反展頻訊號Sdf1(n)。類比訊號Sa11、發射射頻訊號Stx1、接收射頻訊號Srx1、類比訊號Sa12可對應於時域t，故可分別表示為類比訊號Sa11(t)、發射射頻訊號Stx1(t)、接收射頻訊號Srx1(t)、類比訊號Sa12(t)。
根據實施例，本發明可支援I路訊號及Q路訊號之處理。第6圖係另一實施例之訊號處理系統600的功能方塊示意圖。訊號處理系統600可相似於訊號處理系統300，然而訊號處理系統600中，接收射頻訊號Srx1、類比訊號Sa12、數位訊號Sd1與反展頻訊號Sdf1可包含對應的I路訊號與Q路訊號，並將I路訊號及Q路訊號經過對應運算處理。如第6圖所示，類比訊號Sa12i、數位訊號Sd1i與反展頻訊號Sdf1i可為I路訊號，類比訊號Sa12q、數位訊號Sd1q與反展頻訊號Sdf1q可為Q路訊號。訊號處理系統600更可包含相位調整器Ups、混合器Umx13及類比轉數位轉換器Uadc2。相位調整器Ups可用以調整第二載波訊號Sc12的相位(例如移動90度)，產生載波訊號Sc12’，混合器Umx13可混合載波訊號Sc12’及被放大器Ulna放大之接收射頻訊號Srx1，以產生Q路的類比訊號Sa12q。類比轉數位轉換器Uadc2可將類比訊號Sa12q轉為數位訊號Sd1q。訊號處理系統600的反展頻單元Udf6可包含相關器Ucri及相關器Ucrq，分別用以處理數位訊號Sd1i及數位訊號Sd1q，以分別產生數位訊號Sd2i及Sd2q。反展頻單元Udf6可包含同步取樣器Uss6，用以對數位訊號Sd2i及Sd2q執行同步取樣，以產生反展頻訊號Sdf1i及Sdf1q。
以第6圖為例，相關器Ucri及相關器Ucrq可被操作於片率fchip，其係數(coefficients)可用數字序碼(numeral sequence)表示為{hn：0
Figure 107121795-A0305-02-0012-22
n<N}，數位訊 號Sd2i及Sd2q可為以參數N次取樣(sub-sampling)後取得的波形，且次取樣的間距(interval)可以表示為N。
根據實施例，當處於實質上無干擾雜訊、或無法得知干擾雜訊的特性之情境時，上述的第一向量v11可實質上相同於第二向量v12。舉例而言，第一向量v11及第二向量v12可為最大長度序列(M-sequence)向量。根據另一實施例，當處於有干擾雜訊、或可得知干擾雜訊的特性之情境時，處理器dsp1可另用以根據數位訊號sd1，產生第二向量v12或更新第一向量v11，從而可達到抗禦干擾雜訊影響之功效。在另一實施例中，當訊號處理系統處於干擾觀察模式(interference observation mode)時，可配置附加的訊號路徑，耦接於數位轉類比單元Udac1之輸出端及處理器dsp1之間，以使處理器dsp1的展頻向量產生器可根據數位訊號sd1，產生第二向量v12，及根據第二向量v12，更新第一向量v11。另一實施例中，處理器dsp1可根據數位訊號sd1產生第二向量v12，及根據第二向量v12更新第一向量v11。
關於第一向量v11、第二向量v12的計算方式可如下述。以第3圖為例，根據一實施例，當訊號處理系統處於干擾觀察模式(interference observation mode)時，處理器dsp1可將數位訊號sd1經由附加的訊號路徑接收與數位訊號取樣(digital signal samples)後轉換為矩陣U’，表示為U’=[u’0 u’1 u’2...u’N-1]，其中，u’ m=[u(m) u(m+1)...u(m+M-1)]T，u(n)為數位訊號sd1序列，並求得矩陣U’的轉置矩陣U’T、及矩陣U’之乘積(U’T．U’)的最小特徵值(eigenvalue)的特徵向量(eigenvector)。以此特徵向量產生第二向量v12，根據第二向量v12循環位移0至N-1個位置，產生一組循環向量h’<0>至h’<N-1>，再以該組循環向量h’<0>至h’<N-1>求得循環矩陣H’，算式為H’=[h’<0> h’<1>...h’<N-1>]T。根據循環矩陣H’，更新 第一向量v11。處理器dsp1找出第一單位向量v11(以向量符號g’表示)，此向量將使循環矩陣[h’<0> h’<1>...h’<N-1>]的第一行向量h’0及待解向量g’的內積之大小盡量最大化(即最大化|h’0 T．g’|)，並且此向量g’，在∥g’∥=1的條件下，與循環矩陣[h’<0> h’<1>...h’<N-1>]中的除第一行向量h’<0>以外的行向量(即h’<k>，k係1至N-1，且k≠0)的內積大小需盡量被最小化(亦即將|h’<k> T˙g’|最小化，其中k≠0)，從而解出待解向量g，組成第一向量v11。相關算式可參考下述，若欲求用於接收端的向量，即第二向量v12，可將數位訊號sd1表示為u(n)，列出下列算式，在干擾觀察模式下，N個大小(size)為M的資料向量(data vectors)可如下列形成：u'0=[u(0) u(1)...u(M-1)]T u'1=[u(1) u(2)...u(M)]T ...u'N-1=[u(N-1) u(N)...u(N+M-1)]T
第二向量v12可表示為h’=[h0 h1...hN-1]，其中，向量h’可被選為單位向量(unit vector)，且可用以最小化∥U’．h’∥2，U’=[u’0 u’1 u’2...u’N-1]。解出的向量h’係矩形矩陣(U’T．U’)的最小特徵值(eigenvalue)的特徵向量(eigenvector)，藉此可求得第二向量v12。
接續地，可求用於發射端的展頻用的向量，即第一向量v11。將第一向量v11表示為待解向量g’，可先形成循環移位(circular shift)矩陣如下算式：H’<k>=[h(N-k)mod N h(N-k+1)mod N...h(N-k-1)mod N]T
其中，k=0,1...N-1，且”mod”代表模數運算(modulo operation)。
列出循環矩陣H’為H’=[h’<0> h’<1>...h’<N-1>]
其中，h’<0>=h’，h’係矩陣H’的第一行向量。
待解向量g’係最佳向量用以在∥g’∥=1的條件下，最小化下列成本函數：E(g’)=Σk=1,2,...N-1|h’ <k> T．g’|-β．|h’ <0> T．g’|，其中β為一權重參數(weight parameter)。
矩陣G為循環矩陣，具有第一行為向量g’，上述最佳化方法可以另陳述，尋找一向量g與一盡量大純量(scalar)α，使得H’T．G
Figure 107121795-A0305-02-0015-24
α．I，其中I為單位矩陣。
依上述方式，進而可求得第一向量v11。第一向量v11及第二向量v12的格式可包含數字脈衝振幅調變符號，或二位元相位偏移調變符號(BPSK symbol)。
第7至9圖係實施例中，訊號處理系統的訊號頻譜示意圖。第7至9圖可繪於頻域(frequency domain)。第7、8、9圖可分別對應於第3圖之數位訊號Sd1、數位訊號Sd2、反展頻訊號Sdf1的訊號頻譜。如上述，其可分別表示為Sd1(n)、Sd2(n)、Sdf1(n)。以第3圖之應用為例，第7圖之區域710可為與展頻訊號Ssf1相關的載有都卜勒效應之資訊(signal carrying information of the Doppler effect)經受測物體Od的移動所造成的都卜勒偏移後的頻域分佈，區域720可為背景雜訊，區域730可為落於一頻率區段內的有限頻寬(band-limited)干擾雜訊。由第8圖及第3圖可見，經相關器Ucr處理後，載有都卜勒效應之資訊的區域710可分散為多個頻譜成分(spectral components)，區域730可被分散。由第9圖可見，在同步次取樣(synchronous sub-sampling後，區域710可被集聚至低頻處，故可例如以濾波方式擷取區域710的資訊，從而得知待測物體Od被偵測的資訊。第7圖中，區域710之功率可表示為Pu，區域720之功率可表示為σw 2， 干擾雜訊(區域730)之功率可表示為σv 2，左右邊界可表示為Nyquist頻率±fchip/2=(N/2)．fs_doppler，其中fchip可為上述的片率，N可例如為第4圖或第5圖的參數N。第7圖之區域720的高度可為σw 2/(N．fs_doppler)，且區域710的高度(單位例如為power/Hz)可為區域720的高度可為Pu 2/(N．fs_doppler)。第8圖中，載有都卜勒效應之資訊的區域710可於頻域被分散為多個頻譜成分，其中低頻部份的頻譜成分可落於fchip/N，脈波的高度可為Pu/N。第8圖可見，區域730之高度降為σv 2/(N．fs_doppler)。第9圖中，區域710被集聚後，其高度可為Pu/N。由於區域730如第9圖所示，已被分散，且其大部分將可被濾除。也就是說，在反展頻訊號中，干擾雜訊係實質上從較窄頻寬(第一頻域)被展頻至較大頻寬(第二頻域)，例如是全頻域，且載有都卜勒效應之資訊(signal carrying information of the Doppler effect)可實質上從較大頻寬(第二頻域)被展頻至較窄頻寬(第三頻域)。因此干擾雜訊位於第一頻域之頻譜功率密度(power spectrum density)可被大幅降低。故經第7圖至第9圖之流程可知，本發明實施例可有效地抗禦特定頻段內之干擾雜訊。
第10圖係另一實施例中，具有複數個傳送模組及接收模組的訊號處理系統1000的功能方塊示意圖。訊號處理系統1000可包含傳送模組Tm1及接收模組Rm1、傳送模組Tm2及接收模組Rm2...傳送模組Tmi及接收模組Rmi，乃至傳送模組TmL及接收模組RmL，共L組傳送模組及接收模組。參數L可為大於1的正整數。其中每組傳送模組Tmi及接收模組Rmi(1
Figure 107121795-A0305-02-0016-25
i
Figure 107121795-A0305-02-0016-26
L)可視為微波偵測之前端(front end)單元，且耦接於對應的處理器dsp10i，故訊號處理系統1000可包含L組前端單元及L個處理器，第i組前端單元可分別耦接於發射單元Uti及接收單元Uri。以傳送模組Tm2及接收模組Rm2為例，傳送模組Tm2可用以根據資料訊號(如第3圖之資料訊號Sdata1)以及向量v21，產生與傳送發射射頻訊號 Stx2。接收模組Tm2可接收接收射頻訊號Srx2。接收射頻訊號Srx2可對應於發射射頻訊號Stx2，且向量v21可實質上正交(orthogonal)於第一向量v11。向量v22可用於接收射頻訊號Srx2之反展頻運算，而向量v21與向量v22的關係可參考前述實施例中關於第一向量v11與第二向量v12的關係求得。同理，向量vL1可用於展頻運算、向量vL2可用於反展頻運算。所述的向量v11、v21...vL1的格式可包含數字脈衝振幅調變符號，或二位元相位偏移調變符號(BPSK symbol)，如{+1,-1}格式。
第11圖係另一實施例中，具有複數個傳送模組及接收模組的訊號處理系統1100的功能方塊示意圖。第11圖可相似於第10圖，但第11圖之處理器dsp111至處理器dsp11L可分別提供資料訊號Sdata1至SdataL至傳送模組Tm1至TmL，從而產生發射射頻訊號Stx1至StxL。第i發射向量vi1(i≠1)可與向量v11彼此正交。經處理後，接收模組Rm1至RmL可分別輸出反展頻訊號Sdf1至SdfL。根據一實施例，處理器dsp11L可根據反展頻訊號Sdf1至SdfL，求得受測物體Od的空間資訊。根據另一實施例，處理器dsp111或處理器dsp11i可根據反展頻訊號Sdf1、及反展頻訊號Sdf2至SdfL求得受測物體Od的空間資訊。
在另一實施例中，以第11圖之架構為例，處理器dsp111至處理器dsp11L中，處理器dsp11L可為主(master)處理器，其他處理器可為僕(slave)處理器，處理器dsp111至處理器dsp11(L-1)可分別將偵測資料dd1至偵測資料dd(L-1)傳送到處理器dsp11L，以使第L處理器dsp10L可根據偵測資料dd1至ddL及天線Ut1/Ur1至UtL/UrL的物理位置，求得受測物體Od的空間資訊。此實施例中，處理器dsp111至處理器dsp11L可透過有線及/或無線方式互相鏈接。
第12圖係另一實施例之訊號處理系統的處理器之操作示意圖。第12圖可見第1處理器dsp121至第L處理器dsp12L，處理器dsp121至dsp12L可如第10圖或第11圖，用以各自搭配一組發射單元及接收單元。處理器dsp121至處理器dsp12(L-1)可分別將偵測資料dd1至該第(L-1)偵測資料載入偵測資料訊號Sdd1至Sdd(L-1)。傳送模組Tm1至該傳送模組Tm(L-1)可用以分別根據偵測資料訊號Sdd1至Sdd(L-1)，以及資料發射向量vd1至vd(L-1)，以產生與傳送資料射頻訊號Stdd1至Stdd(L-1)。資料射頻訊號Stdd1至Stdd(L-1)例如可為直序展頻資料射頻訊號。接收模組RmL可用以接收資料射頻訊號Stdd1至Stdd(L-1)，並分別根據資料接收向量vr1至vr(L-1)，以產生反展頻資料訊號Sdfd1至Sdfd(L-1)。處理器dsp12L可根據反展頻資料訊號Sdfd1至Sdfd(L-1)，分別產生偵測資料dd1至ddL。第12圖係以第L處理器dsp12L為主處理器為例，但在另一實施例中，亦可用其他處理器作為主處理器，例如，以第1處理器dsp121作為主處理器，使第1處理器dsp121從第2處理器dsp122至第L處理器dsp12L接收第2資料射頻訊號至第L資料射頻訊號，再根據對應之一組資料接收向量，產生反展頻資料訊號，及偵測資料dd1至ddL。
第13圖係另一實施例之處理器的操作示意圖，第13圖可見，處理器dsp1至dsp(L-1)可為僕處理器，處理器dspL可為主處理器，處理器dsp1至dsp(L-1)可將計算出的偵測資料dd1至dd(L-1)，例如是受測物體偵測資料，作為欲發射的資料內容，分別載入資料訊號Sdata1至Sdata(L-1)，藉由前述的直序展頻無線(DSSS wireless)方式傳輸，送到主處理器dspL，故可推估受測物體Od的位移、距離、速度。舉例而言，位移可例如為心跳或生命跡象，距離可為受測物體到訊號處理系統之間的距離，速度可為受測物體的移動速度。上述的變數i、L可為正整數，且1
Figure 107121795-A0305-02-0018-27
i
Figure 107121795-A0305-02-0018-28
L。第13圖係以第L處理器為主處理器為例，但根據 實施例，可用處理器dsp1至dspL之一處理器為主處理器，其他為僕處理器，例如，亦可將偵測資料dd2至ddL分別載入載入資料訊號，傳送到第1處理器dsp1，並利用各天線的物理位置以求得受測物體的空間資訊。
第14圖係另一實施例之訊號處理系統1400的示意圖。訊號處理系統1400可相似於訊號處理系統300，相似部份不另贅述，訊號處理系統1400中，可包括低通濾波器ULF1及ULF2。低通濾波器ULF1耦接於數位轉類比單元Udac1及混合器Umx11之間，用以擷取類比訊號Sa11的低頻部份Sa11’。低通濾波器ULF2耦接於混合器Umx12及類比轉數位轉換器Uadc1之間，用以擷取類比訊號Sa12的低頻部份Sa12’。
所述的數位轉類比單元Udac1可具有Σ △調變功能，以在欲操作的頻帶中提高數位轉類比之動態範圍。
第15圖係另一實施例中，訊號處理系統1500的示意圖。第15圖的原理可相似於第14圖、第6圖之架構，且可支援I路訊號及Q路訊號之處理。因具有Q路訊號之路徑，第15圖可更包括低通濾波器ULF3。此外，第15圖之實施例中，訊號處理系統1500可具有用以降低取樣率的抽取濾波器(decimation filter)Udec1及Udec2，分別耦接於類比轉數位轉換器Uadc1及相關器Ucri之間，以及類比轉數位轉換器Uadc2及相關器Ucrq之間。經同步取樣器Uss15處理後，I路訊號及Q路訊號可選擇性地分別進入抽取濾波器Udec11及Udec21，經處理後才進入後續的處理器。
第16圖係另一實施例中，訊號處理系統1600的示意圖。訊號處理系 統1600中，相似於前述之功能方塊不贅述，訊號處理系統1600可另包括數位混合器Umx161，耦接於展頻單元Usf16，用以混合展頻訊號Ssf16及內部載波Scw161，以使發射射頻訊號Stx1的頻率可被推移(shift)至中介頻率fIF，從而降低閃爍雜訊(flicker)的影響，內部載波Scw161可對應於中介頻率fIF，可表示為算式sin(2πnfIF/fchip)，其中fchip可為上述的片率。訊號處理系統1600可包含數位頻率合成器(digital direct frequency synthesizer)UDDFS，耦接於數位混合器Umx161，用以提供內部載波Scw161。其中數位轉類比單元Udac1可具有Σ △調變功能。所述的閃爍雜訊，可例如為接收單元Ur1之射頻前端的互補式金氧半(CMOS)電晶體之低頻閃爍雜訊。
訊號處理系統1600的反展頻單元Udf16可包含相關器Ucrq、相關器Ucri及同步取樣器Uss16。相關器Ucrq可用以根據第二向量v12、及數位訊號Sd1產生數位訊號Sd2q，例如第16圖中，數位訊號Sd1經過抽取濾波器Udec161抽取濾波、數位混合器Umx163數位混合、及抽取濾波器Udec163再次抽取濾波產生的數位訊號Sd1Lq可輸入相關器Ucrq，以使相關器Ucrq根據第二向量v12及數位訊號Sd1Lq產生數位訊號Sd2q。相關器Ucri可用以根據第二向量v12、及數位訊號Sd1產生數位訊號Sd2i，例如第16圖中，數位訊號Sd1經過抽取濾波器Udec161抽取濾波、數位混合器Umx161數位混合、及抽取濾波器Udec162再次抽取濾波產生的數位訊號Sd1Li可輸入相關器Ucri，以使相關器Ucri根據第二向量v12及數位訊號Sd1Li產生數位訊號Sd2i。同步取樣器Uss16可用以對數位訊號Sd2q及數位訊號Sd2i執行同步取樣以產生一組反展頻訊號Sdf16。訊號處理系統1600可另包含數位混合器Umx163，耦接於數位頻率合成器UDDFS、且耦接類比轉數位轉換器Uadc1及相關器Ucrq之間，用以混合數位訊號Sd1及內部載波Scw161，以將數位訊號Sd1中的Q路調變部份輸入相關器Ucrq。抽取濾波器 Udec161可選擇性地耦接於類比轉數位轉換器Uadc1及數位混合器Umx163之間，用以將數位訊號Sd1的低頻部份Sd1L輸入數位混合器Umx163。抽取濾波器Udec163可耦接於數位混合器Umx163及相關器Ucrq之間，用以將數位訊號Sd1中的Q路調變部份執行抽取操作後輸入相關器Ucrq。
如第16圖所示，數位頻率合成器UDDFS可另用以提供內部載波Scw162，訊號處理系統1600可另包含混合器Umx162，耦接於數位頻率合成器UDDFS，且耦接於類比轉數位轉換器Uadc1及相關器Ucri之間，用以混合數位訊號Sd1及內部載波Scw162，以將數位訊號Sd1中的I路調變部份輸入相關器Ucri。內部載波Scw162可表示為算式cos(2πnfIF/fchip)。根據實施例，當訊號處理系統1600包含抽取濾波器Udec161，抽取濾波器Udec161可耦接於類比轉數位轉換器Uadc1及混合器Umx162之間，用以將數位訊號Sd1的低頻部份Sd1L輸入混合器Umx162。根據實施例，訊號處理系統1600可另包含抽取濾波器Udec162，耦接於混合器Umx162及相關器Ucri之間，用以將數位訊號Sd1中的I路調變部份執行抽取操作，再輸入相關器Ucri。
如第16圖所示，訊號處理系統1600可另包含抽取濾波器Udec164及抽取濾波器Udec165。抽取濾波器Udec164可耦接於同步取樣器Uss16及處理器dsp161，用以將取樣後的反展頻訊號Sdf16之I路調變部份的低頻部份傳送至處理器dsp161。抽取濾波器Udec165可耦接於同步取樣器Uss16及處理器dsp161，用以將反展頻訊號Sdf16之Q路調變部份的低頻部份傳送至處理器dsp161。處理器dsp161可據以求得受測物體之資訊。
第17圖係實施例之訊號處理方法1700的流程圖。第17圖之方法可用 於控制第1圖之訊號處理系統100，包含以下步驟：步驟1710：展頻單元Usf1根據資料訊號Sdata1及第一向量v11產生展頻訊號Ssf1；步驟1715：數位轉類比單元Udac1接收展頻訊號Ssf1，根據展頻訊號Ssf1產生類比訊號Sa11；步驟1720：混合器Umx11混合類比訊號Sa11及載波訊號Sc11，從而產生發射射頻訊號Stx1；步驟1725：傳送模組Tm1發射發射射頻訊號Stx1，發射射頻訊號Stx1被受測物體Od干擾後產生接收射頻訊號Srx1；步驟1730：混合器Umx12混合接收射頻訊號Srx1及載波訊號Sc12，從而產生類比訊號Sa12；步驟1735：類比轉數位單元Uadc1接收類比訊號Sa12，根據類比訊號Sa12，產生數位訊號Sd1；步驟1740：反展頻單元Udf1，根據數位訊號Sd1及第二向量v12，產生反展頻訊號Sdf1；及步驟1745：處理器dsp1根據反展頻訊號Sdf1，產生偵測資料dd1，其中偵測資料dd1係對應於受測物體Od的空間資訊。
上述各實施例之訊號處理系統，可用以偵測受測物體的位移、距離、速度，在其他實施例中，訊號處理系統的發射單元可發送訊號，以使另一訊號處理系統的接收單元可接收訊號，以執行無線傳輸之應用。舉例來說，前述的接收模組的接收單元(例如天線)可接收射頻訊號，射頻訊號可包含傳輸資料，接收模組之混合器、類比轉數位單元、以及反展頻單元可將所接收的射頻訊號經處理而產生反展頻訊號，以使處理器可據以得到/復原(recover)該傳輸資料， 從而執行無線資料傳輸。根據實施例，可支援分碼多重進接(CDMA)等方式之資料傳輸。經使用本發明實施例提供的訊號處理系統，可有效改善本領域待解之工程缺失，對於防抑干擾雜訊、及提高偵測之精確度，皆有助益。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:訊號處理系統
Tm1:傳送模組
Rm1:接收模組
dsp1:處理器
Sdata1:資料訊號
Usf1:展頻單元
Udac1:數位轉類比單元
Umx11:混合器
Upa:功率放大器
Ut1:發射單元
Ur1:接收單元
Stx1:發射射頻訊號
Srx1:接收射頻訊號
Od:受測物體
Ulna:低雜訊放大器
Ucw:載波提供器
Sc11:第一載波訊號
Sc12:第二載波訊號
fcw:頻率
Uadc1:類比轉數位單元
Udf1:反展頻單元
Ssf1:展頻訊號
Sa11、Sa12:類比訊號
Sd1:數位訊號
Sdf1:反展頻訊號
dd1:偵測資料
v11:第一向量
v12:第二向量

Claims (20)

  1. 一種訊號處理系統，包含：一第一傳送模組，用以根據一第1資料訊號以及一第一向量，產生與傳送一第一發射射頻訊號，包括：一第1展頻單元，用以根據該第1資料訊號及該第一向量，產生一展頻訊號；一第一數位轉類比單元，耦接於該第1展頻單元，用以根據該展頻訊號，產生一第一類比訊號；以及一第一混合器，耦接於該第一數位轉類比單元，用以混合該第一類比訊號及一第一載波訊號，從而產生該第一發射射頻訊號；一第一接收模組，用以接收一第一接收射頻訊號以及一第二向量，產生一反展頻訊號，其中該第一接收射頻訊號係由該第一發射射頻訊號受到一受測物體反射而產生，該第一接收模組包括：一第二混合器，耦接於一第一接收單元，用以混合該第一接收射頻訊號及一第二載波訊號，從而產生一第二類比訊號；一第一類比轉數位單元，耦接於該第二混合器，用以根據該第二類比訊號，產生一第一數位訊號；以及一反展頻單元，耦接於該第一類比轉數位單元，用以根據該第一數位訊號及該第二向量，產生該反展頻訊號；以及一第1處理器，用以根據該反展頻訊號，產生一第1偵測資料，其中該第1偵測資料係對應於該受測物體的一空間資訊；其中該第1處理器另用以根據該第一數位訊號產生該第二向量及根據該第二向量更新該第一向量，或根據該第一數位訊號更新該第一向量及根據該 第一向量產生該第二向量。
  2. 如請求項1所述的訊號處理系統，其中該第一接收射頻訊號是由該受測物體反射該第一發射射頻訊號而產生，且該空間資訊更包含該受測物體的一位移、一移動速度及/或該受測物體與該訊號處理系統之一距離。
  3. 如請求項1所述的訊號處理系統，更包含：一載波提供器，耦接於該第一混合器及該第二混合器，用以提供該第一載波訊號及該第二載波訊號；其中該第一載波訊號之頻率及該第二載波訊號係之頻率係實質上相同且固定、或實質上相同且可變。
  4. 如請求項1所述的訊號處理系統，其中該第1展頻單元包含：一第1升取樣單元，用以對該第1資料訊號執行升取樣，以產生一第1調變訊號；及一第1向量單元，用以接收該第1調變訊號及該第一向量，且據以產生該展頻訊號。
  5. 如請求項4所述的訊號處理系統，其中該第1資料訊號包含一組重複相同符號、數字脈衝振幅調變符號，或二位元相位偏移調變符號；且其中該第一向量及該第二向量的格式包含數字脈衝振幅調變符號，或二位元相位偏移調變符號。
  6. 如請求項1所述的訊號處理系統，其中該展頻訊號包含一直序展頻訊 號。
  7. 如請求項1所述的訊號處理系統，其中該反展頻單元包含：一相關器，用以根據該第一數位訊號及該第二向量，產生一第二數位訊號；及一同步取樣器，用以對該第二數位訊號執行同步取樣以產生該反展頻訊號。
  8. 如請求項1所述的訊號處理系統，其中該第一向量係實質上相同於該第二向量。
  9. 如請求項1所述的訊號處理系統，另包含：一第二傳送模組，用以根據該第1資料訊號以及一第三向量，產生與傳送一第二發射射頻訊號；以及一第二接收模組，用以接收一第二接收射頻訊號；其中該第二接收射頻訊號係對應於該第二發射射頻訊號，且該第三向量係實質上正交於該第一向量。
  10. 如請求項1所述的訊號處理系統，另包含：一第2傳送模組至一第L傳送模組，其中一第i傳送模組係用以傳送一第i發射射頻訊號，其中該第i發射射頻訊號對應於一第i發射向量及一第i資料訊號，且該第i發射向量及該第一向量係實質上彼此正交，i為正整數且2
    Figure 107121795-A0305-02-0028-29
    i
    Figure 107121795-A0305-02-0028-30
    L；以及一第2接收模組至一第L接收模組，其中一第i接收模組係用以接收一第i接收射頻訊號，產生一第i反展頻訊號； 其中，一第L處理器根據該反展頻訊號、以及一第2反展頻訊號至該一L反展頻訊號求得該空間資訊。
  11. 如請求項1所述的訊號處理系統，另包含：一第2傳送模組至一第L傳送模組，其中一第i傳送模組係用以傳送一第i發射射頻訊號，其中該第i發射射頻訊號對應於一第i發射向量及一第i資料訊號，且該第i發射向量及該第一向量係實質上彼此正交，i為正整數且2
    Figure 107121795-A0305-02-0029-31
    i
    Figure 107121795-A0305-02-0029-32
    L；以及一第2接收模組至一第L接收模組，其中一第i接收模組係用以接收一第i接收射頻訊號以及該第二向量，產生一第i反展頻訊號，其中該第i接收射頻訊號係由該第i發射射頻訊號受到該受測物體干擾而產生；其中，該第1處理器或一第i處理器根據該反展頻訊號、以及該第2反展頻訊號至該第L反展頻訊號求得該空間資訊。
  12. 如請求項1所述的訊號處理系統，另包含：一第2傳送模組至一第L傳送模組，其中一第i傳送模組係用以傳送一第i發射射頻訊號，其中該第i發射射頻訊號對應於一第i發射向量及一第i資料訊號，i為正整數且2
    Figure 107121795-A0305-02-0029-33
    i
    Figure 107121795-A0305-02-0029-34
    L；一第2接收模組至一第L接收模組，其中一第i接收模組係用以接收一第i接收射頻訊號，產生一第i反展頻訊號；及一第2處理器至一第L處理器，一第i處理器係耦接於對應之該第i傳送模組及該第i接收模組，該第i處理器用以根據該第i反展頻訊號產生一第i偵測資料，其中該第i發射向量及該第一向量係實質上彼此正交；其中，該第1處理器至該第L處理器中，該第1處理器係主處理器，其他處理 器係僕處理器，該第2處理器至該第L處理器分別將一第2偵測資料至一L偵測資料傳送到該第1處理器，以使該第1處理器根據該第1偵測資料至該第L偵測資料求得該空間資訊。
  13. 如請求項12所述的訊號處理系統，其中：該第2處理器至該第L處理器用以分別將該第2偵測資料至該第L偵測資料載入一第2偵測資料訊號至一第L偵測資料訊號；該第2傳送模組至該第L傳送模組用以分別根據該第2偵測資料訊號至該第L偵測資料訊號，以及一第2資料發射向量至一第L資料發射向量，以產生與傳送一第2資料射頻訊號至一第L資料射頻訊號；該第一接收模組用以接收一第2資料射頻訊號至該第L資料射頻訊號，並分別根據一第2資料接收向量至一第L資料接收向量，以產生一第2反展頻資料訊號至一第L反展頻資料訊號；以及該第1處理器根據該第2反展頻資料訊號至該第L反展頻資料訊號，分別產生該第1偵測資料至該第L偵測資料。
  14. 如請求項1所述的訊號處理系統，另包含：一第三混合器，耦接於該第1展頻單元，用以混合該展頻訊號及一第一內部載波，以使該第一發射射頻訊號的頻率被推移一中介頻率，從而降低一閃爍雜訊的影響，其中該第一內部載波係對應於該中介頻率；及一數位頻率合成器，耦接於該第三混合器，用以提供該第一內部載波；其中該第一數位轉類比單元係具有Σ △調變功能。
  15. 如請求項14所述的訊號處理系統，其中： 該反展頻單元另包含一第一相關器、一第二相關器及一同步取樣器，該第一相關器用以根據該第二向量及該第一數位訊號產生一第二數位訊號，該第二相關器用以根據該第二向量及該第一數位訊號產生一第三數位訊號，該同步取樣器用以對該第二數位訊號及該第三數位訊號執行同步取樣以產生該反展頻訊號；該數位頻率合成器另用以提供一第二內部載波；及該訊號處理系統另包含：一第一抽取濾波器，耦接於該第一類比轉數位單元，用以產生將該第一數位訊號之一低頻部份；一第四混合器，耦接於該數位頻率合成器及該第三抽取濾波器，用以混合該第一數位訊號之該低頻部份及該第一內部載波，以輸出該低頻部份之一Q路調變部份；一第五混合器，耦接於該數位頻率合成器、及該第三抽取濾波器，用以混合該第一數位訊號之該低頻部份及該第二內部載波，以輸出該低頻部份之一I路調變部份；一第二抽取濾波器，耦接於該第四混合器及該第一相關器之間，用以將該低頻部份之該Q路調變部份的一低頻部份輸入該第一相關器；及一第三抽取濾波器，耦接於該第五混合器及該第二相關器之間，用以將該低頻部份之該I路調變部份的一低頻部份輸入該第二相關器。
  16. 如請求項15所述的訊號處理系統，另包含：一第四抽取濾波器，耦接於該同步取樣器及該第1處理器，用以將該反展頻訊號之一Q路調變部份的一低頻部份傳送至該第1處理器；及一第五抽取濾波器，耦接於該同步取樣器及該第1處理器，用以將該反展頻 訊號之一I路調變部份的一低頻部份傳送至該第1處理器。
  17. 一種訊號處理系統，包含：一接收模組，包括：一第一接收端，用以接收一射頻訊號，其中該射頻訊號包含一傳輸資料；一第二混合器，耦接於該第一接收端，用以混合該射頻訊號及一第二載波訊號，從而產生一第二類比訊號；一第一類比轉數位單元，耦接於該第二混合器，用以根據該第二類比訊號，產生一第一數位訊號；以及一反展頻單元，耦接於該第一類比轉數位單元，用以根據該第一數位訊號及一第二向量，產生一反展頻訊號；以及一處理器，用以根據該反展頻訊號產生該傳輸資料；其中該處理器另用以根據該第一數位訊號產生該第二向量及根據該第二向量更新一第一向量，或根據該第一數位訊號更新該第一向量及根據該第一向量產生該第二向量。
  18. 如請求項17所述的訊號處理系統，其中該第一向量用以提供至一傳送模組。
  19. 如請求項18所述的訊號處理系統，另包含：該傳送模組，包括：一第1展頻單元，用以根據該傳輸資料及一第一向量，產生一展頻訊號；一第一數位轉類比單元，用以根據該展頻訊號，產生一第一類比訊號；一第一混合器，耦接於該第一數位轉類比單元，用以混合該第一類比訊 號及一第一載波訊號，從而產生該射頻訊號；以及一第一發射端，耦接於該第一混合器，用以發射該射頻訊號；其中該處理器用以根據該第二向量或該第一數位訊號，更新該第一向量。
  20. 一種訊號處理方法，用以控制一訊號處理系統，從而偵測一受測物體的一空間資訊，該訊號處理系統包含一傳送模組、一接收模組及一處理器，該傳送模組包含一展頻單元、一數位轉類比單元及一第一混合器，該接收模組包含一第二混合器，一類比轉數位單元及一反展頻單元，該方法包含：該展頻單元根據一資料訊號及一第一向量，產生一展頻訊號；該數位轉類比單元接收該展頻訊號，根據該展頻訊號產生一第一類比訊號；該第一混合器混合該第一類比訊號及一第一載波訊號，從而產生一發射射頻訊號；該傳送模組發射該發射射頻訊號，該發射射頻訊號被該受測物體反射後產生一接收射頻訊號；該第二混合器混合該接收射頻訊號及一第二載波訊號，從而產生一第二類比訊號；該類比轉數位單元接收該第二類比訊號，根據該第二類比訊號，產生一數位訊號；該反展頻單元根據該數位訊號及一第二向量，產生一反展頻訊號；該處理器根據該反展頻訊號，產生一偵測資料，其中該偵測資料係對應於該受測物體的該空間資訊；及該處理器另根據該數位訊號產生該第二向量及根據該第二向量更新該第一向量，或根據該數位訊號更新該第一向量及根據該第一向量產生該第二向量。
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