WO2010040740A1 - Procede et systeme de generation d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large - Google Patents

Procede et systeme de generation d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large Download PDF

Info

Publication number
WO2010040740A1
WO2010040740A1 PCT/EP2009/062962 EP2009062962W WO2010040740A1 WO 2010040740 A1 WO2010040740 A1 WO 2010040740A1 EP 2009062962 W EP2009062962 W EP 2009062962W WO 2010040740 A1 WO2010040740 A1 WO 2010040740A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frequency
phase
signal
digital
amplitude
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/062962
Other languages
English (en)
Inventor
Andreia Cathelin
Stéphane THURIES
Sylvain Godet
Eric Tournier
Jacques Graffeuil
Original Assignee
Stmicroelectronics Sa
Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs)
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 Stmicroelectronics Sa, Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) filed Critical Stmicroelectronics Sa
Priority to US13/122,889 priority Critical patent/US8483630B2/en
Publication of WO2010040740A1 publication Critical patent/WO2010040740A1/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/7163—Spread spectrum techniques using impulse radio
    • H04B1/717—Pulse-related aspects
    • H04B1/7174—Pulse generation

Definitions

  • the invention relates to signals of the ultra wide band type, or UWB (UWB) signals, and more particularly to the ultra wide band type pulse signals.
  • UWB ultra wide band type
  • a conventional method of generating UWB pulses uses a direct generation from fast phenomena such as for example the transition from a direct bias to a reverse bias of a diode SRD ("Step Recovery Diode”) according to a well-known English acronym of the skilled person.
  • a direct generation from fast phenomena such as for example the transition from a direct bias to a reverse bias of a diode SRD ("Step Recovery Diode") according to a well-known English acronym of the skilled person.
  • Another conventional solution uses an indirect generation of pulses using, for example, modulation of a carrier by a Gaussian function in a mixing stage.
  • a method and a UWB pulse generation system which allows a controlled adjustment of the bandwidth and / or the center frequency of the UWB pulses.
  • a direct digital synthesis of ultra wide band type pulses UWB pulses.
  • the phase accumulator of a direct frequency digital synthesis device is controlled with a phase increment having a value selected so as to generate an output signal of the digital frequency synthesis device having amplitude modulation. whose envelope has zero crossings.
  • the digital frequency synthesis device is also advantageously arranged, so that the generated signal portion located between two zero crossings of the envelope forms an ultra wide band type pulse (UWB pulse).
  • UWB pulse ultra wide band type pulse
  • the digital frequency synthesis device thus arranged is thus controlled so as to isolate one or more UWB type pulses.
  • a pulse is said to be of the ultra-wideband type when, from a frequency point of view, it has characteristics approaching those generally accepted in this field, of an ultra-wideband pulse (UWB) and when from the point of view temporal, its shape approximates or is equal to that of an ideal UWB pulse.
  • UWB ultra-wideband pulse
  • a system for generating an ultra wide band type pulse signal comprising: a digital frequency synthesis device, and control means able to control the operation of the digital frequency synthesis device .
  • the digital frequency synthesis device comprises a phase accumulator capable of delivering, at a first frequency, i bit-coded phases mutually spaced by a phase increment different from a power of two, greater than 273 and less than
  • the digital frequency synthesis device further comprises processing means adapted to receive said phases and arranged to deliver an amplitude modulated output signal whose envelope has a succession of regions respectively delimited by zones of zero amplitude.
  • Each amplitude-modulated signal portion in one of said regions forms an ultra-wide-band type pulse whose center frequency is equal to said first frequency and whose width depends on the value of the phase increment.
  • the control means are capable of controlling the operation of the digital frequency synthesis device to selectively deliver one or more pulses of the ultra wideband type.
  • the inventors have in fact observed that the output signal generated by the digital frequency synthesis device was amplitude modulated since the phase increment was different from a power of two. Furthermore, the fact that this phase increment is also greater than 273, ie in fact one third of the maximum number of possible phases that can be delivered by the phase accumulator, and less than 273 + 272 allowed to have an envelope of this amplitude modulation which has zero crossings with, in addition, a portion of signal between the zero crossings that is exploitable, that is to say with a relatively large number of values.
  • the processing means of the digital frequency synthesis device have been arranged in such a way that, between two zero crossings of the envelope, the envelope has form substantially approximating the envelope of a UWB pulse.
  • the processing means may comprise a phase / amplitude converter, for example a memory, coupled to the output of the phase accumulator, and containing digital samples of a waveform corresponding to the pulse envelope of the ultra wide band type.
  • this waveform may be a portion of a sinusoid or a Gaussian.
  • the processing means may comprise conversion means for generating a triangular analog signal in response to the output signal delivered by the phase accumulator, and a differential pair of transistors, for example bipolar transistors, coupled to the output of the conversion means and adapted to generate the one or more pulses of ultra wide band type.
  • a differential pair of transistors for example bipolar transistors
  • the fact of replacing the memory with a differential pair makes it possible not only to reduce the consumption of the system and of its integration surface, but also leads to an exponential waveform which is closer to a Gaussian, and which thus makes it possible to obtain at the output a pulse which approaches more precisely and more precisely exact of an ideal UWB pulse.
  • the waveform to be generated generally comprises axial symmetry, it is possible to choose the value of the phase increment in the range 273, 272 [or in the range] 272, 272 + 273 [.
  • the control means are able to activate the phase accumulator from a first phase value corresponding to a value of the signal generated at the output of the device.
  • digital frequency synthesis located in or near a first zone of zero amplitude of said modulation envelope, up to a second phase value corresponding to a value of the signal generated at the output of the digital frequency synthesis device located in or in the vicinity of a second zone of zero amplitude of said modulation envelope, said first zone and said second zone being consecutive.
  • the system further comprises control means able to adjust the value of said first frequency and / or that of the phase increment so as to adjust in a controlled manner the center frequency and / or the width of the each band of ultra-wide band type pulse.
  • the system may advantageously be in the form of an integrated circuit, for example in CMOS or BiCMOS technology.
  • a method for generating an ultra wide band type pulse signal comprising at least one delivery at a first frequency, by a phase accumulator of a direct digital frequency synthesis device, of i-bit coded phases, from a phase increment different from a power of two, greater than 273 and less than 273 +272, between a pair of phases respectively corresponding to two successive passages of the envelope of the amplitude modulation of the signal generated at the output of the direct digital synthesis device in or near an area of zero amplitude of said envelope, the signal portion generated between two successive zones of zero amplitude corresponding to an ultra-wideband type pulse of which the center frequency is equal to said first frequency and whose width depends on the value of the phase increment.
  • the method comprises several deliveries of said phases of the phase accumulator respectively carried out sequentially on command between said pair of phases so as to sequentially generate several pulses of ultra wide band type.
  • digital samples representative of a waveform having a shape similar to that of said envelope of the amplitude modulation are stored in the direct frequency digital synthesis device.
  • the direct frequency digital synthesis device comprises a differential pair of transistors, and during each phase delivery by the phase accumulator, a differential analog pair of transistors is delivered with a triangular analog signal from the values of the phases delivered.
  • the method furthermore comprises a controlled adjustment of the value of said first frequency and / or that of the phase increment so as to adjust in a controlled manner the central frequency and / or the width of the each band of ultra-wide band type pulse.
  • FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of a system for generating a pulse signal according to the invention
  • FIG. 2 schematically illustrates one embodiment of a method according to the invention
  • FIG. 3 schematically illustrates an example of an output signal generated by a system according to the invention
  • FIG. 4 illustrates an alternative embodiment of a method according to the invention
  • FIGS. 5 and 6 illustrate another exemplary embodiment of a system for generating a UWB type pulse signal according to the invention
  • FIG. 7 illustrates another mode of implementation of a method according to the invention
  • FIG. 8 illustrates an example of a UWB type pulse generated by a system of the type of that illustrated in FIG. 5
  • FIG. 9 illustrates a control mode of a system for generating a pulse signal of the UWB type according to the invention.
  • the reference SYS generally refers to a system for generating an ultra wide band type pulse signal.
  • This system mainly comprises a DDS digital direct frequency synthesis device and control means MC able to control the operation of the digital synthesis device.
  • a DDS (Direct Digital Synthesizer) direct digital synthesis device is a device generally known to those skilled in the art for directly generating a periodic, generally sinusoidal signal, for example from certain samples stored in a memory.
  • the output signal is provided by a digital-to-analog converter and is optionally filtered.
  • the digital information provided to the digital to analog converter represents the instantaneous amplitude of the signal.
  • the successive samples of the signal may be derived for example from a read-only memory.
  • the address applied to the ROM input represents the phase of the signal. This is generated in general by a counter called phase accumulator. This delivers the successive phases at the rate of a first frequency and from a phase increment.
  • Phases are numeric words that can be i-bit coded.
  • the maximum possible number of phases of different values capable of being delivered by the phase accumulator is then equal to 2 1 .
  • the value of the increment of phase will be chosen specifically, and the processing means MT of the device DDS, that is to say the means coupled at the output of the phase accumulator, will be arranged to deliver an amplitude modulated output signal whose envelope has a succession of regions delimited respectively by zones of zero amplitude, each amplitude modulated signal portion located in one of said regions, forming a pulse type ultra wide band.
  • the ACCP phase accumulator comprises an adder SM receiving as input the phase increment ⁇ p and whose output is connected to the input of a register RP, called phase register. whose output is looped back to another input of summator SM.
  • the output of the phase register also forms the output of the phase accumulator and consequently delivers digital words PH, or phases, encoded here on i bits.
  • the PH phases are delivered at the frequency of a clock signal CIk 1 , this frequency being referred to hereinafter as "first frequency".
  • the processing means MT of the DDS device, coupled at the output of the ACCP phase accumulator, comprise in this example a phase-amplitude converter CVPA which gives the shape of the signal.
  • the phase-amplitude converter can be a read-only memory, which contains the samples k of the waveform to be generated. These samples may be n-bit coded, n may not be different from i.
  • the addresses of the memory forming the CVPA converter can also be i-bit encoded.
  • the delivery of the phases of the phase accumulator is then equivalent to a linear scan of the more or less fast memory as a function of the phase increment ⁇ p.
  • the phase-amplitude converter is also controlled by another clock signal CIk 2 .
  • this other clock signal may be at a certain moment identical in phase and in frequency with the clock signal Clki.
  • the samples, or amplitudes, k, delivered by the phase-amplitude converter are delivered to a digital-to-analog converter CNA which converts the digital signal into an analog signal SG, the latter being optionally filtered in an FLT filter so as to deliver to the SYS system output terminal BS the output signal SGF.
  • the output signal is then directly the signal SG.
  • UWB ideal it is generally accepted, with respect to its spectrum, a UWB pulse has a bandwidth greater than 500 MHz or is greater than 20% of its central frequency. These definitions concern only the frequency aspect. Regarding the aspect In time, there is no particular definition, but it can be assumed that the general form of a UWB pulse is the product of an envelope by a sinusoidal carrier of frequency equal to the center frequency of the UWB pulse. With respect to the envelope, a Gaussian envelope is closest to the envelope of an ideal UWB pulse.
  • This waveform can be a Gaussian. However, it can also be a sinusoid or a sinusoidal portion which also makes it possible to obtain a good approximation of the envelope of a UWB pulse.
  • the waveform to be generated has a symmetry, which is generally the case for the generation of UWB type pulses, it is not necessary to store the entire waveform in memory. It is then possible to choose the value of the phase increment in the range 273, 272 [or in the range] 272, 272 + 273 [As illustrated more particularly in FIG. 2, the phase accumulator ACCP delivers the phases successive mutually spaced increments ⁇ p at the first frequency F c ik (step 21).
  • the output of the digital-to-analog converter CNA is the SG signal, an example of which is illustrated in FIG.
  • this signal SG is an amplitude modulated signal whose envelope ENV has a succession of regions RG j _i, RG j , RG j + i ... These regions are respectively delimited by zones of zero amplitude ZA , ZB.
  • each amplitude-modulated signal portion located in one of said regions forms an ultra-wide band type pulse whose center frequency is equal to said first frequency F c ik and whose width depends on the value of the phase increment ⁇ p.
  • the control means MC will activate the ACCP phase accumulator from a corresponding first phase value PHA (FIG. 2). a value of the signal SG generated at the output of the digital frequency synthesis device DDS, located in or near a first zone of zero amplitude ZA of the modulation envelope ENV, up to a second phase value PHB corresponding to a signal value
  • the first zone ZA and the second zone ZB are consecutive.
  • the inventors have observed that the frequency inscribed inside the envelope ENV is equal to the first frequency F cl k. It is therefore independent of ⁇ p.
  • the signal inscribed in the envelope is a square wave regardless of the stored waveform. in the phase-amplitude converter. That being the case, other architectures are possible for the CNA converter leading to higher order blocking behaviors.
  • phase increment ⁇ p only controls the period of the envelope ENV, that is to say the width of the UWB pulse.
  • the output frequency of the signal SG is then fixed and equal to the first frequency F cl k. This is the center frequency of the UWB pulse.
  • the envelope ENV has the same shape as the signal to be generated, we will store a Gaussian pulse if we want to obtain a Gaussian envelope.
  • an ideal UWB pulse has a Gaussian envelope and a sinusoidal carrier.
  • the spectrum of a Gaussian envelope is also a Gaussian while the fact of having a sinusoidal carrier makes it possible to transpose the spectrum of the envelope around a single frequency which is the central frequency of the UWB pulse.
  • the envelope is not quite Gaussian, but for example sinusoidal, the spectrum can also be considered as being broadband even if it is controlled a little less well than with a Gaussian.
  • the carrier is not sinusoidal, but for example square
  • the spectrum is transposed around the fundamental (central frequency) but also around its harmonics.
  • these harmonics may preferably be minimized, for example using the FLT filter.
  • the processing 22 of the signal delivered by the phase accumulator comprises a phase / amplitude conversion 220 using a stored appropriate waveform, so as to obtain digital samples of the waveform corresponding to the pulse envelope of the ultra wide band type.
  • the processing means of the DDS device do not include a phase / amplitude converter (ROM memory for example), but comprise conversion means, for generating a triangular analog signal in response to the output signal delivered by the ACCP phase accumulator, and a differential pair of PDT transistors coupled to the output of the conversion means and adapted to generate the one or more pulses of ultra wide band type.
  • ROM memory for example
  • conversion means for generating a triangular analog signal in response to the output signal delivered by the ACCP phase accumulator
  • a differential pair of PDT transistors coupled to the output of the conversion means and adapted to generate the one or more pulses of ultra wide band type.
  • the conversion means here comprise a controlled inverter IVC coupled to the phase accumulator, and a digital analog conversion stage CNA coupled to the output of the controlled inverter.
  • the inverter IVC is controlled by the high order bit MSB of the phase i delivered by the ACCP phase accumulator.
  • a register RG controlled by the clock signal CIk 2, is connected between the output of the controlled inverter IVC and the digital analog converter CNA.
  • the differential pair of transistors for example bipolar transistors, referenced PDT, is a differential pair of conventional structure. It comprises, as illustrated in FIG. 6, two transistors
  • T 1 and T2 the respective emitters of which are mutually connected to ground via a bias current source SC.
  • the bases of the two transistors form the VIN 1 and VIN 2 inputs of the differential pair.
  • the collectors of the two transistors form the outputs VSN 1 and VSN 2 of the differential pair.
  • each collector is also connected to the supply voltage Vdd via a resistor R.
  • the processing 22 of the signal carried out downstream of the phase accumulator therefore comprises here an inversion controlled 224 which has the effect of transforming the phase ramps into a digital triangular signal.
  • This triangular digital signal is converted into a triangular signal analog by a digital-to-analog conversion 225 before being delivered to the differential pair PDT.
  • the transfer function of the differential pair PDT makes it possible to transform the analog triangular signal into a waveform comprising portions of exponentials, and which is closer to the Gaussian than the sinusoid. Therefore, in addition to reducing the consumption and the integration area, resulting from the deletion of the memory of the phase / amplitude converter, the use of a differential pair of transistors makes it possible to obtain a waveform whose The envelope is closer to the envelope of an ideal UWB pulse.
  • the signal SG delivered at the output of the device DDS provides, during the continuous operation of the phase accumulator, a pulse train.
  • One of these pulses IMP is illustrated in FIG. 8. It can again be seen that such a pulse can be isolated by operating the ACCP phase accumulator between two phases corresponding to the two passages A, B of the envelope. the signal generated in or near zero amplitude areas ZA and ZB of the signal envelope.
  • control means MC of the system An exemplary embodiment and operation of the control means MC of the system is illustrated in FIG. 5 and in FIG. 9.
  • control means which can be easily realized in the form of logic circuits from logical synthesis tools, or in a software manner within a processor, include an input for receiving the first frequency or input frequency. F cl k. They also include another input to receive a start pulse.
  • the control means MC also receive two phase values PHA and PHB respectively corresponding to the limits A and B of the useful sequence for isolating a pulse in the output signal SG.
  • the control means also receive the value R1 of the register of the ACCP phase accumulator and deliver the two clock signals Clki and CIk 2 respectively to the register of the ACCP phase accumulator and to the register RG connected downstream of the controlled inverter. As illustrated in FIG. 9, when the phase accumulator is at rest, the register R1 has the value PHA and the clock signals Clki and CIk 2 are inactive (zero value).
  • the signals Clki and CIk 2 have the same phase and both take the frequency F cl k. In other words, the two signals are identical
  • the value R1 of the register of the phase accumulator ACCP then increases with the phase increment ⁇ p at the rate of the frequency F c ik (step 93). This continues until the value R1 has reached the value
  • step 94 the clock signal CIk 2 is deactivated (step 95), while the clock signal Clki continues to be active with the frequency F cl k. This therefore has the effect of delivering a zero signal at the output of the DDS device, which has enabled to deliver between the points A and B an IMP pulse of the ultra-wide band type.
  • the value R1 of the register of the ACCP accumulator continues to increment (step 96), until PHA is again reached (step 97), which places the register in its idle state.
  • MCTL control means may also be present in the architecture illustrated in FIG. 5.
  • control means MC which have been described with reference to FIG. 5 can be used with the architecture of FIG. 1.
  • Such a device can easily be implemented in BiCMOS or CMOS technology in an integrated manner.
  • the estimated consumption of a SYS system is of the order of 1.8 mW for a simple 9-bit accumulator structure with a frequency F c ik of 1, 7 GHz.
  • the invention is not limited to the embodiments and implementations which have just been described, but encompasses all variants thereof.
  • the phase-to-amplitude converter can for example, a numerical algorithm for calculating the output sample from the input phase. This converter can even be deleted and its effect integrated into the digital to analog converter which then becomes non-linear.
  • this structure can be applied for the generation of pulse signals of the ultra-wide band type in the manner just described.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

Système de génération d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large, comprenant un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence (DDS) comportant un accumulateur de phase (ACCP) apte à délivrer à une première fréquence (Fclk) des phases codées sur i bits mutuellement espacées d'un incrément de phase (Δp) différent d'une puissance de deux et situé au voisinage de 2i-1, et des moyens de traitement (MT) aptes à recevoir lesdites phases et agencés pour délivrer un signal de sortie (SG) modulé en amplitude dont l' enveloppe présente une succession de régions respectivement délimitées par des zones d' amplitude nulle (ZA, ZB), chaque partie de signal modulé en amplitude située dans une desdites régions formant une impulsion du type à bande ultra large (IMP) dont la fréquence centrale est égale à ladite première fréquence et dont la largeur dépend de la valeur de l'incrément de phase, et des moyens de commande (MC) aptes à contrôler le fonctionnement du dispositif de synthèse numérique pour délivrer sélectivement une ou plusieurs impulsions du type à bande ultra large.

Description

Procédé et système de génération d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large
L 'invention concerne les signaux du type à bande ultra large, ou signaux UWB (UWB : « Ultra Wide Band »), et, plus particulièrement, les signaux impulsionnels du type à bande ultra large.
Une méthode classique de génération d'impulsions UWB utilise une génération directe à partir de phénomènes rapides comme par exemple le passage d'une polarisation directe à une polarisation inverse d'une diode SRD (« Step Recovery Diode ») selon un acronyme anglosaxon bien connu de l'homme du métier.
Une autre solution classique utilise une génération indirecte d'impulsions en utilisant, par exemple, une modulation d'une porteuse par une fonction gaussienne dans un étage de mélange.
Selon un mode de mise en œuvre et de réalisation, il est proposé un procédé et un système de génération d'impulsions UWB totalement différents des solutions classiques de l' art antérieur.
Selon un autre mode de mise en œuvre et de réalisation, il est proposé un procédé et un système de génération d'impulsions UWB qui permette un ajustement contrôlé de la largeur de bande et/ou de la fréquence centrale des impulsions UWB.
Il est ainsi proposé en particulier, une synthèse numérique directe d'impulsions de type à bande ultra large (impulsions UWB). Plus particulièrement, on commande l' accumulateur de phase d'un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence avec un incrément de phase ayant une valeur choisie de façon à générer un signal de sortie du dispositif de synthèse numérique de fréquence présentant une modulation d'amplitude dont l' enveloppe présente des passages par zéro. Le dispositif de synthèse numérique de fréquence est par ailleurs avantageusement agencé, de façon à ce que la partie de signal généré située entre deux passages par zéro de l' enveloppe forme une impulsion du type à bande ultra large (impulsion UWB). On commande alors par exemple le dispositif de synthèse numérique de fréquence ainsi agencé de façon à isoler une ou plusieurs impulsions de type UWB.
Une impulsion est dite du type à bande ultra large lorsque, du point de vue fréquentiel, elle présente des caractéristiques se rapprochant de celles, généralement admises dans ce domaine, d'une impulsion à bande ultra large (UWB) et lorsque du point de vue temporel, sa forme se rapproche de ou est égale à celle d'une impulsion UWB idéale. Selon un premier aspect, il est proposé un système de génération d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large comprenant : un dispositif de synthèse numérique de fréquence, et des moyens de commande aptes à contrôler le fonctionnement du dispositif de synthèse numérique de fréquence.
Le dispositif de synthèse numérique de fréquence comporte un accumulateur de phase apte à délivrer, à une première fréquence, des phases codées sur i bits mutuellement espacées d'un incrément de phase différent d'une puissance de deux, supérieur à 273 et inférieur à
273 +272 .
Le dispositif de synthèse numérique de fréquence comporte par ailleurs des moyens de traitement aptes à recevoir lesdites phases et agencés pour délivrer un signal de sortie modulé en amplitude dont l' enveloppe présente une succession de régions respectivement délimitées par des zones d' amplitude nulle. Chaque partie de signal modulé en amplitude située dans une desdites régions forme une impulsion du type à bande ultra large dont la fréquence centrale est égale à ladite première fréquence et dont la largeur dépend de la valeur de l'incrément de phase.
Les moyens de commande sont aptes à contrôler le fonctionnement du dispositif de synthèse numérique de fréquence pour délivrer sélectivement une ou plusieurs impulsions du type à bande ultra large. Les inventeurs ont en effet observé que le signal de sortie généré par le dispositif de synthèse numérique de fréquence était modulé en amplitude dès lors que l'incrément de phase était différent d'une puissance de deux. Par ailleurs, le fait que cet incrément de phase soit en outre supérieur à 273 , c' est-à-dire en fait au tiers du nombre maximum de phases possibles pouvant être délivrées par l' accumulateur de phase, et inférieur à 273 + 272 permettait d' avoir une enveloppe de cette modulation d' amplitude qui présente des passages par zéro avec en outre une portion de signal entre les passages par zéro qui soit exploitable, c'est-à-dire avec un nombre relativement important de valeurs.
En combinaison avec cette caractéristique de l' enveloppe de la modulation en amplitude, les moyens de traitement du dispositif de synthèse numérique de fréquence ont été agencés de façon à ce que, entre deux passages par zéro de l' enveloppe, celle-ci présente une forme se rapprochant sensiblement de l' enveloppe d'une impulsion UWB.
Plusieurs possibilités existent pour agencer de tels moyens de traitement. Ainsi, selon une première variante, les moyens de traitement peuvent comporter un convertisseur phase/amplitude, par exemple une mémoire, couplée à la sortie de l' accumulateur de phase, et contenant des échantillons numériques d'une forme d'onde correspondant à l' enveloppe de l'impulsion du type à bande ultra large. A titre indicatif, cette forme d'onde peut être une portion d'une sinusoïde ou encore une gaussienne.
Selon une autre variante, les moyens de traitement peuvent comporter des moyens de conversion pour générer un signal analogique triangulaire en réponse au signal de sortie délivré par l' accumulateur de phase, et une paire différentielle de transistors, par exemple des transistors bipolaires, couplée à la sortie des moyens de conversion et apte à générer la ou lesdites impulsions de type à bande ultra large. Dans une telle variante, le fait de remplacer la mémoire par une paire différentielle permet, non seulement une réduction de la consommation du système et de sa surface d'intégration, mais conduit également à une forme d'onde exponentielle qui se rapproche plus d'une gaussienne, et qui permet donc d'obtenir en sortie une impulsion qui se rapproche de façon plus précise et plus exacte d'une impulsion UWB idéale.
La forme d'onde à générer comportant en général une symétrie axiale, on peut choisir la valeur de l'incrément de phase dans la plage ]273 ;272[ ou bien dans la plage ]272;272+273 [.
Selon un mode de réalisation, de façon à isoler sélectivement une ou plusieurs impulsions de type UWB, les moyens de commande sont aptes à activer l' accumulateur de phase depuis une première valeur de phase correspondant à une valeur du signal généré en sortie du dispositif de synthèse numérique de fréquence située dans ou au voisinage d'une première zone d' amplitude nulle de ladite enveloppe de modulation, jusqu' à une deuxième valeur de phase correspondant à une valeur du signal généré en sortie du dispositif de synthèse numérique de fréquence située dans ou au voisinage d'une deuxième zone d' amplitude nulle de ladite enveloppe de modulation, ladite première zone et ladite deuxième zone étant consécutives. Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre des moyens de contrôle aptes à ajuster la valeur de ladite première fréquence et/ou celle de l'incrément de phase de façon à ajuster de façon contrôlée la fréquence centrale et/ou la largeur de bande de chaque impulsion de type à bande ultra large. Le système peut être avantageusement réalisé sous la forme d'un circuit intégré, par exemple en technologie CMOS ou BiCMOS .
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de génération d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large, comprenant au moins une délivrance à une première fréquence, par un accumulateur de phase d'un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence, de phases codées sur i bits, à partir d'un incrément de phase différent d'une puissance de deux , supérieur à 273 et inférieur à 273 +272, entre une paire de phases correspondant respectivement à deux passages successifs de l'enveloppe de la modulation d' amplitude du signal généré en sortie du dispositif de synthèse numérique directe dans ou au voisinage d'une zone d'amplitude nulle de ladite enveloppe, la partie de signal générée entre deux zones successives d'amplitude nulle correspondant à une impulsion du type à bande ultra large dont la fréquence centrale est égale à ladite première fréquence et dont la largeur dépend de la valeur de l'incrément de phase.
Selon un mode de mise en œuvre, le procédé comprend plusieurs délivrances desdites phases de l'accumulateur de phase respectivement effectués séquentiellement sur commande entre ladite paire de phases de façon à générer séquentiellement plusieurs impulsions de type à bande ultra large.
Selon une variante, on stocke dans le dispositif de synthèse numérique directe de fréquence, des échantillons numériques représentatifs d'une forme d'onde ayant une forme analogue à celle de ladite enveloppe de la modulation d' amplitude.
Selon une autre variante, le dispositif de synthèse numérique directe de fréquence comporte une paire différentielle de transistors, et lors de chaque délivrance de phases par l 'accumulateur de phase on délivre à ladite paire différentielle de transistors un signal analogique triangulaire à partir des valeurs des phases délivrées.
Selon un mode de mise en œuvre, le procédé comprend en outre un ajustement contrôlé de la valeur de ladite première fréquence et/ou de celle de l'incrément de phase de façon à ajuster de façon contrôlée la fréquence centrale et/ou la largeur de bande de chaque impulsion de type à bande ultra large.
D ' autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l' examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre et de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un exemple de réalisation d'un système de génération d'un signal impulsionnel selon l' invention ; la figure 2 illustre schématiquement un mode de mise en œuvre d'un procédé selon l' invention ; la figure 3 illustre schématiquement un exemple d'un signal de sortie généré par un système selon l' invention ; la figure 4 illustre une variante de mise en œuvre d'un procédé selon l' invention ; les figures 5 et 6 illustrent un autre exemple de réalisation d'un système de génération d'un signal impulsionnel du type UWB selon l' invention ; la figure 7 illustre un autre mode de mise en œuvre d'un procédé selon l' invention ; la figure 8 illustre un exemple d'une impulsion de type UWB générée par un système du type de celui illustré sur la figure 5 ; et la figure 9 illustre un mode de commande d'un système de génération d'un signal impulsionnel du type UWB selon l' invention.
Si l'on se réfère maintenant plus particulièrement à la figure 1 , la référence SYS désigne d'une façon générale un système de génération d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large. Ce système comporte principalement un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence DDS et des moyens de commande MC aptes à contrôler le fonctionnement du dispositif de synthèse numérique.
Un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence DDS (« Direct Digital Synthesizer », en langue anglaise) est un dispositif généralement connu par l'homme du métier pour générer directement un signal périodique, généralement sinusoïdal, par exemple à partir de certains échantillons stockés dans une mémoire. Le signal de sortie est fournie par un convertisseur numérique analogique et est éventuellement filtré. L 'information numérique fournie au convertisseur numérique analogique représente l'amplitude instantanée du signal. Les échantillons successifs du signal peuvent être issus par exemple d'une mémoire morte. L 'adresse appliquée à l'entrée de la mémoire morte représente la phase du signal. Celle-ci est générée en général par un compteur appelé accumulateur de phase. Celui-ci délivre les phases successives au rythme d'une première fréquence et à partir d'un incrément de phase.
Les phases sont des mots numériques qui peuvent être codés sur i bits. Le nombre maximum possible de phases de valeurs différentes capables d' être délivrées par l'accumulateur de phase est alors égal à 21.
Comme on va le voir plus en détail ci-après, la valeur de l' incrément de phase va être choisie spécifiquement, et les moyens de traitement MT du dispositif DDS, c'est-à-dire les moyens couplés en sortie de l' accumulateur de phase, vont être agencés pour délivrer un signal de sortie modulé en amplitude dont l' enveloppe présente une succession de régions respectivement délimitées par des zones d'amplitude nulle, chaque partie de signal modulé en amplitude située dans une desdites régions, formant une impulsion du type à bande ultra large.
Sur l' exemple de réalisation de la figure 1 , l' accumulateur de phase ACCP comporte un sommateur SM recevant en entrée l' incrément de phase Δp et dont la sortie est reliée à l'entrée d'un registre RP, appelé registre de phase, dont la sortie est rebouclée sur une autre entrée du sommateur SM. La sortie du registre de phase forme également la sortie de l' accumulateur de phase et délivre par conséquent des mots numériques PH, ou phases, codés ici sur i bits.
Les phases PH sont délivrées à la fréquence d'un signal d'horloge CIk1 , cette fréquence étant désignée ci-après par « première fréquence ».
Les moyens de traitement MT du dispositif DDS, couplés en sortie de l'accumulateur de phase ACCP, comportent dans cet exemple un convertisseur phase-amplitude CVPA qui donne la forme du signal. Le convertisseur phase-amplitude peut être une mémoire morte, qui contient les échantillons k de la forme d'onde à générer. Ces échantillons peuvent être codés sur n bits, n pouvant être différent de i. Les adresses de la mémoire formant le convertisseur CVPA peuvent être également codées sur i bits. La délivrance des phases de l' accumulateur de phase équivaut alors à un balayage linéaire de la mémoire plus ou moins rapide en fonction de l'incrément de phase Δp. Comme on le verra plus en détail ci-après, le convertisseur phase-amplitude est également commandé par un autre signal d'horloge CIk2. Comme on le verra plus en détail ci-après cet autre signal d'horloge pourra être à un certain moment identique en phase et en fréquence au signal d'horloge Clki . Les échantillons, ou amplitudes, k, délivrés par le convertisseur phase-amplitude sont délivrés à un convertisseur numérique analogique CNA qui convertit le signal numérique en un signal analogique SG, celui-ci étant éventuellement filtré dans un filtre FLT de façon à délivrer à la borne de sortie BS du système SYS le signal de sortie SGF. Dans le cas où le filtre FLT n' est pas présent, le signal de sortie est alors directement le signal SG.
Un phénomène de modulation d'amplitude du signal SG, plus ou moins prononcé, apparaît dès que l'incrément Δp n'est pas une puissance de deux. Par ailleurs, si l' incrément entier Δp se situe au voisinage de 21"1 , c 'est-à-dire 272, l'enveloppe de la modulation d'amplitude présente des passages par zéro avec des portions de signal entre les passages par zéro particulièrement bien exploitables en nombre de valeurs. Cela étant les inventeurs ont observé qu'une fourchette exploitable de valeurs pour Δp est par exemple l' intervalle]273 ;272+273 [..
C 'est cette modulation d' amplitude dont l' enveloppe présente des passages successifs par zéro que l'on va exploiter en combinaison avec une forme d'onde particulière de façon à obtenir sélectivement une ou plusieurs impulsions du type à bande ultra large. Bien qu'il n'y ait pas de définition universelle d'une impulsion
UWB idéale, on admet généralement, en ce qui concerne son spectre, qu'une impulsion UWB présente une bande passante supérieure à 500 MHz ou est supérieure à 20% de sa fréquence centrale. Ces définitions concernent seulement l' aspect fréquentiel. En ce qui concerne l' aspect temporel, il n'y a pas de définition particulière, mais on peut admettre que la forme générale d'une impulsion UWB est le produit d'une enveloppe par une porteuse sinusoïdale de fréquence égale à la fréquence centrale de l'impulsion UWB . En ce qui concerne l' enveloppe, une enveloppe gaussienne se rapproche le plus de l' enveloppe d'une impulsion UWB idéale.
On va donc stocker dans le convertisseur phase-amplitude des échantillons numériques d'une forme d'onde correspondant à l' enveloppe de l'impulsion du type à bande ultra large qui sera générée en sortie du système SYS.
Cette forme d'onde peut être une gaussienne. Cela étant, cela peut être également une sinusoïde ou une portion sinusoïde qui permet également d'obtenir une bonne approximation de l' enveloppe d'une impulsion UWB. Lorsque la forme d'onde à générer présente une symétrie, ce qui est en général le cas pour la génération d'impulsions du type UWB, il n' est pas nécessaire de stocker l' ensemble de la forme d'onde en mémoire. On peut alors choisir la valeur de l'incrément de phase dans la plage ]273 ;272[ ou bien dans la plage ]272;272+273 [ Comme illustré plus particulièrement sur la figure 2, l' accumulateur de phase ACCP délivre les phases successives mutuellement espacées de l'incrément Δp à la première fréquence Fcik (étape 21 ).
Après traitement 22 effectué dans les moyens de traitement, et dans l'hypothèse où l'accumulateur de phase fonctionne de façon continue, on obtient en sortie du convertisseur numérique/analogique CNA le signal SG dont un exemple est illustré sur la figure 3.
On voit donc que ce signal SG est un signal modulé en amplitude dont l' enveloppe ENV présente une succession de régions RGj_i , RGj, RGj+i ... Ces régions sont respectivement délimitées par des zones d'amplitude nulle ZA, ZB .
Et, chaque partie de signal modulé en amplitude située dans une desdites régions, par exemple la région RGj, forme une impulsion du type à bande ultra large dont la fréquence centrale est égale à ladite première fréquence Fcik et dont la largeur dépend de la valeur de l' incrément de phase Δp.
De façon à isoler une impulsion du type UWB, parmi le train d'impulsions capable d' être généré par le système, les moyens de commande MC vont activer l'accumulateur de phase ACCP depuis une première valeur de phase PHA (figure 2) correspondant à une valeur du signal SG généré en sortie du dispositif de synthèse numérique de fréquence DDS, située dans ou au voisinage d'une première zone d'amplitude nulle ZA de l' enveloppe de modulation ENV, jusqu' à une deuxième valeur de phase PHB correspondant à une valeur du signal
SG située dans ou au voisinage d'une deuxième zone ZB d' amplitude nulle de l' enveloppe de modulation ENV. La première zone ZA et la deuxième zone ZB sont consécutives.
Ainsi, en faisant fonctionner l'accumulateur de phase entre les deux valeurs PHA et PHB, on génère une impulsion de type UWB.
Et, en répétant cette opération plusieurs fois, on peut générer plusieurs impulsions UWB, la durée séparant deux impulsions UWB, c' est à dire la durée de repos de l' accumulateur de phase ACCP, dépendant de caractéristiques souhaitées pour le signal impulsionnel du type à bande ultra large désiré .
En fait, les inventeurs ont observé que la fréquence inscrite à l' intérieur de l' enveloppe ENV est égale à la première fréquence Fclk. Elle est donc indépendante de Δp.
Par ailleurs, si l'architecture du convertisseur numérique/analogique CNA est telle que ce dernier se comporte comme un bloqueur d'ordre zéro, le signal inscrit dans l' enveloppe est un signal carré et ce quelle que soit la forme d'onde stockée dans le convertisseur phase-amplitude. Cela étant d' autre architectures sont possibles pour le convertisseur CNA conduisant à des comportements de bloqueurs d'ordre supérieur à zéro.
Et, l'incrément de phase Δp ne contrôle que la période de l' enveloppe ENV, c' est-à-dire la largeur de l'impulsion UWB. De ce fait, la fréquence de sortie du signal SG est alors fixe et égale à la première fréquence Fclk. C ' est la fréquence centrale de l' impulsion UWB.
Puisque l' enveloppe ENV a la même forme que le signal à générer, on stockera une impulsion gaussienne si l'on souhaite obtenir une enveloppe gaussienne.
Comme indiqué ci-avant, une impulsion UWB idéale présente une enveloppe gaussienne et une porteuse sinusoïdale. En effet, le spectre d'une enveloppe gaussienne est aussi une gaussienne tandis que le fait d' avoir une porteuse sinusoïdale permet de transposer le spectre de l' enveloppe autour d'une seule fréquence qui est la fréquence centrale de l'impulsion UWB.
Si l' enveloppe n' est pas tout à fait gaussienne, mais par exemple sinusoïdale, le spectre peut aussi être considéré comme étant large bande même s'il se contrôle un peu moins bien qu' avec une gaussienne.
Si la porteuse n'est pas sinusoïdale, mais par exemple carrée, le spectre est transposé autour du fondamental (fréquence centrale) mais aussi autour de ses harmoniques. Dans ce cas, on pourra de préférence minimiser ces harmoniques, par exemple en utilisant le filtre FLT.
Comme on vient de le voir, et comme ceci est rappelé sur la figure 4, le traitement 22 du signal délivré par l' accumulateur de phase comporte une conversion phase/amplitude 220 en utilisant une forme d'onde adéquate stockée, de façon à obtenir des échantillons numériques de la forme d'onde correspondant à l' enveloppe de l' impulsion du type à bande ultra large.
Puis, on effectue une conversion numérique/analogique 221 avant éventuellement un filtrage 222. Cela étant, un autre type d' architecture de système associé à un autre type de traitement 22 est également possible, comme illustré par exemple sur les figures 5 à 7.
Par rapport à l' architecture présentée sur la figure 1 , les moyens de traitement du dispositif DDS dont l' architecture est illustrée sur la figure 5 ne comportent pas de convertisseur phase/amplitude (mémoire ROM par exemple), mais comportent des moyens de conversion, pour générer un signal analogique triangulaire en réponse au signal de sortie délivré par l'accumulateur de phase ACCP, et une paire différentielle de transistors PDT couplée à la sortie des moyens de conversion et apte à générer la ou lesdites impulsions de type à bande ultra large.
Les moyens de conversion comportent ici un inverseur commandé IVC couplé à l' accumulateur de phase, et un étage de conversion analogique numérique CNA couplé à la sortie de l' inverseur commandé.
L 'inverseur IVC est commandé par le bit de poids fort MSB de la phase i délivrée par l' accumulateur de phase ACCP.
Un registre RG, commandé par le signal d'horloge CIk2 est connecté entre la sortie de l'inverseur commandé IVC et le convertisseur numérique analogique CNA.
La paire différentielle de transistors, par exemple des transistors bipolaires, référencée PDT, est une paire différentielle de structure classique. Elle comprend, comme illustré sur la figure 6, deux transistors
T l et T2, dont les émetteurs respectifs sont mutuellement connectés à la masse par l'intermédiaire d'une source de courant de polarisation SC.
Les bases des deux transistors forment les entrées VIN l et VIN2 de la paire différentielle.
Les collecteurs des deux transistors forment les sorties VSN l et VSN2 de la paire différentielle.
Chaque collecteur est par ailleurs relié à la tension d' alimentation Vdd par l'intermédiaire d'une résistance R. Comme indiqué notamment sur la figure 7, le traitement 22 du signal effectué en aval de l' accumulateur de phase comporte donc ici une inversion commandée 224 qui a pour effet de transformer les rampes de phases en un signal triangulaire numérique. Ce signal triangulaire numérique est converti en un signal triangulaire analogique par une conversion numérique/analogique 225 avant d' être délivré à la paire différentielle PDT.
Et, la fonction de transfert de la paire différentielle PDT permet de transformer le signal triangulaire analogique en une forme d'onde comportant des portions d'exponentielles, et qui se rapproche plus de la gaussienne que la sinusoïde. Donc, outre la réduction de la consommation et de la surface d'intégration, résultant de la suppression de la mémoire du convertisseur phase/amplitude, l'utilisation d'une paire différentielle de transistors permet d'obtenir une forme d'onde dont l' enveloppe se rapproche davantage de l' enveloppe d'une impulsion UWB idéale.
A titre indicatif, on pourra par exemple utiliser l' architecture du dispositif DDS décrite dans l' article de Stéphane Thuries et autres, intitulé A 6-GHz Low-Power BiCMOS SiGe :C 0.25 μm Direct Digital Synthesizer, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol.
18, n° l , Janvier 2008.
D 'une façon analogue à ce qui a été expliqué ci-avant, le signal SG délivré en sortie du dispositif DDS fournit, lors du fonctionnement en continu de l' accumulateur de phase, un train d'impulsions. L 'une des ces impulsions IMP est illustrée sur la figure 8. On voit là encore que l'on peut isoler une telle impulsion en faisant fonctionner l' accumulateur de phase ACCP entre deux phases correspondant aux deux passages A, B de l' enveloppe du signal généré dans ou au voisinage des zones d'amplitude nulle ZA et ZB de l' enveloppe du signal.
Un exemple de réalisation et de fonctionnement des moyens de contrôle MC du système est illustré sur la figure 5 et sur la figure 9.
Ces moyens de contrôle, qui peuvent être réalisés aisément sous la forme de circuits logiques à partir d'outils de synthèse logiques, ou bien de façon logicielle au sein d'un processeur, comportent une entrée pour recevoir la première fréquence ou fréquence d' entrée Fclk. Ils comportent également une autre entrée pour recevoir une impulsion de démarrage « start ». Les moyens de contrôle MC reçoivent également deux valeurs de phase PHA et PHB correspondant respectivement aux limites A et B de la séquence utile permettant d'isoler une impulsion dans le signal de sortie SG. Les moyens de contrôle reçoivent également la valeur Rl du registre de l' accumulateur de phase ACCP et délivrent les deux signaux d'horloge Clki et CIk2 respectivement au registre de l' accumulateur de phase ACCP et au registre RG connecté en aval de l' inverseur commandé. Comme illustré sur la figure 9, lorsque l' accumulateur de phase est au repos, le registre Rl a la valeur PHA et les signaux d'horloge Clki et CIk2 sont inactifs (valeur nulle).
Lors d'une impulsion sur l' entrée « start » (étape 91 ), les signaux Clki et CIk2 ont la même phase et prennent tous les deux la fréquence Fclk. En d' autres termes les deux signaux sont alors identiques
La valeur Rl du registre de l' accumulateur de phase ACCP s 'incrémente alors avec l' incrément de phase Δp au rythme de la fréquence Fcik (étape 93). Ceci continue tant que la valeur Rl n'a pas atteint la valeur
PHB.
Lorsque c' est le cas (étape 94), le signal d'horloge CIk2 est désactivé (étape 95), tandis que le signal d'horloge Clki continue à être actif avec la fréquence Fclk. Ceci a donc pour effet de délivrer un signal nul en sortie du dispositif DDS, ce qui a permis de délivrer entre les points A et B une impulsion IMP du type à bande ultra large.
La valeur Rl du registre de l' accumulateur de phase ACCP continue de s 'incrémenter (étape 96), jusqu' à atteindre à nouveau la valeur PHA (étape 97), ce qui replace le registre dans son état de repos.
Cet état de repos va être conservé jusqu'à l' apparition d'une nouvelle impulsion « start », ce qui aura pour effet de déclencher et de délivrer une nouvelle impulsion IMP. II est par ailleurs possible d' effectuer un ajustement contrôlé de la valeur de la fréquence Fcik et/ou de celle de l'incrément de phase Δp, de façon à ajuster de façon contrôlée la fréquence centrale et/ou la largeur de bande de chaque impulsion IMP. A cet égard, on pourra donc prévoir avantageusement, comme illustré par exemple sur la figure 1 , des moyens de contrôle MCTL qui vont permettre de délivrer de façon contrôlée les valeurs des fréquences Fcik et de celle de l'incrément Δp. Ces moyens de contrôle peuvent être réalisés sous forme de circuit logique ou bien de façon logicielle.
Bien entendu, ces moyens de contrôle MCTL peuvent être également présents dans l' architecture illustrée sur la figure 5.
De même, les moyens de commande MC qui ont été décrits en référence à la figure 5 peuvent être utilisés avec l' architecture de la figure 1.
L'utilisation d'un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence permet donc de générer des impulsions du type à bande ultra large avec des largeurs de bande contrôlables en temps réel par pas de Δp, et avec des fréquences centrales parfaitement contrôlées. Toutes ces opérations sont synchrones et le temps d'établissement est égal à une période d'horloge. Ceci permet d'obtenir un système particulièrement attractif pour les systèmes de télécommunication à ondes micrométriques.
Un tel dispositif peut être aisément réalisé en technologie BiCMOS ou CMOS de façon intégrée.
Et, à titre indicatif, pour une technologie CMOS 65 nanomètres, la consommation estimée d'un système SYS est de l'ordre de 1 ,8 mW pour une structure d' accumulateur simple sur 9 bits avec une fréquence Fcik de 1 ,7 GHz. L 'invention n' est pas limitée aux modes de réalisation et de mise en œuvre qui viennent d' être décrits mais en embrasse toutes les variantes.
Ainsi, la structure du dispositif de synthèse numérique peut prendre encore d' autres formes. Le convertisseur phase/amplitude peut être par exemple un algorithme numérique permettant de calculer l' échantillon de sortie à partir de la phase d' entrée. Ce convertisseur peut même être supprimé et son effet intégré dans le convertisseur numérique/analogique qui devient alors non linéaire.
Et, quelle que soit la structure utilisée, on pourra appliquer cette structure pour la génération de signaux impulsionnels du type à bande ultra large de la façon qui vient d' être décrite.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de génération d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large, comprenant un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence (DDS) comportant un accumulateur de phase (ACCP) apte à délivrer à une première fréquence (Fclk) des phases codées sur i bits mutuellement espacées d'un incrément de phase (Δp) différent d'une puissance de deux , supérieur à 273 et inférieur à 273+272, et des moyens de traitement (MT) aptes à recevoir lesdites phases et agencés pour délivrer un signal de sortie (SG) modulé en amplitude dont l' enveloppe présente une succession de régions respectivement délimitées par des zones d' amplitude nulle (ZA, ZB), chaque partie de signal modulé en amplitude située dans une desdites régions formant une impulsion du type à bande ultra large (IMP) dont la fréquence centrale est égale à ladite première fréquence et dont la largeur dépend de la valeur de l'incrément de phase, et des moyens de commande (MC) aptes à contrôler le fonctionnement du dispositif de synthèse numérique pour délivrer sélectivement une ou plusieurs impulsions du type à bande ultra large.
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel les moyens de traitement (MT) comportent un convertisseur phase/amplitude (CVPA), couplé à la sortie de l' accumulateur de phase, et contenant des échantillons numériques d'une forme d'onde correspondant à l' enveloppe de l'impulsion du type à bande ultra large.
3. Système selon la revendication 2, dans lequel la forme d'onde est une portion d'une sinusoïde.
4. Système selon la revendication 2, dans lequel la forme d'onde est une gaussienne.
5. Système selon la revendication 1 , dans lequel les moyens de traitement (MT) comportent des moyens de conversion (IVC) pour générer un signal analogique triangulaire en réponse au signal de sortie délivré par l' accumulateur de phase, et une paire différentielle de transistors (PDT) couplée à la sortie des moyens de conversion et apte à générer la ou lesdites impulsions de type à bande ultra large (IMP).
6. Système selon la revendication 5 , dans lequel lesdits moyens de conversion comportent un inverseur commandé (IVC) couplé à la sortie de l' accumulateur de phase et un étage de conversion numérique-analogique (CNA) couplé à la sortie de l'inverseur commandé.
7. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'incrément de phase est inférieur à 272 ou supérieur à 272.
8. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de commande (MC) sont aptes à activer l' accumulateur de phase (ACCP) depuis une première valeur de phase (PHA) correspondant à une valeur (A) du signal généré en sortie du dispositif de synthèse numérique de fréquence située dans ou au voisinage d'une première zone d' amplitude nulle (ZA) de ladite enveloppe de modulation, jusqu'à une deuxième valeur de phase (PHB) correspondant à une valeur (B) du signal généré en sortie du dispositif de synthèse numérique de fréquence située dans ou au voisinage d'une deuxième zone d'amplitude nulle (ZB) de ladite enveloppe de modulation, ladite première zone et ladite deuxième zone étant consécutives.
9. Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre des moyens de contrôle (MCTL) aptes à ajuster la valeur de ladite première fréquence (Fclk) et/ou celle de l'incrément de phase (Δp) de façon à ajuster de façon contrôlée la fréquence centrale et/ou la largeur de bande de chaque impulsion de type à bande ultra large.
10. Système selon l'une des revendications précédentes, réalisé sous la forme d'un circuit intégré en technologie CMOS .
1 1. Procédé de génération d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large, comprenant au moins une délivrance (21 ), par un accumulateur de phase (ACCP) d'un dispositif de synthèse numérique directe de fréquence, de phases codées sur i bits, à partir d'un incrément de phase (Δp), différent d'une puissance de deux, supérieur à 273 et inférieur à 273+272 , et à une première fréquence, entre une paire de phases (PHA, PHB) correspondant respectivement à deux passages successifs de l'enveloppe de la modulation d' amplitude du signal généré en sortie du dispositif de synthèse numérique directe dans ou au voisinage d'une zone d'amplitude nulle de ladite enveloppe, la partie de signal générée entre deux zones successives d'amplitude nulle correspondant à une impulsion du type à bande ultra large dont la fréquence centrale est égale à ladite première fréquence et dont la largeur dépend de la valeur de l'incrément de phase.
12. Procédé selon la revendication 1 1 , comprenant plusieurs délivrances (21 ) desdites phases de l' accumulateur de phase respectivement effectués séquentiellement sur commande entre ladite paire de phases de façon à générer séquentiellement plusieurs impulsions de type à bande ultra large.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 1 ou 12, dans lequel on stocke dans le dispositif de synthèse numérique directe de fréquence, des échantillons numériques représentatifs d'une forme d'onde ayant une forme analogue à celle de ladite enveloppe de la modulation d' amplitude.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 1 ou 12, dans lequel le dispositif de synthèse numérique directe de fréquence comporte une paire différentielle de transistors (PDT), et lors de chaque délivrance de phases par l' accumulateur de phase on délivre à ladite paire différentielle de transistors un signal analogique triangulaire à partir des valeurs des phases délivrées.
15. Procédé selon l'une des revendications l i a 14, dans lequel on effectue chaque délivrance de phases à partir d'un incrément de phase inférieur à 272 ou supérieur à 272.
16. Procédé selon l'une des revendications 1 1 à 15 , comprenant en outre un ajustement contrôlé de la valeur de ladite première fréquence et/ou celle de l'incrément de phase de façon à ajuster de façon contrôlée la fréquence centrale et/ou la largeur de bande de chaque impulsion de type à bande ultra large.
PCT/EP2009/062962 2008-10-07 2009-10-06 Procede et systeme de generation d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large WO2010040740A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/122,889 US8483630B2 (en) 2008-10-07 2009-10-06 Method and system for generating a pulse signal of the ultra wide band type

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0856778A FR2936918B1 (fr) 2008-10-07 2008-10-07 Procede et systeme de generation d'un signal impulsionnel du type a bande ultra large
FR0856778 2008-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010040740A1 true WO2010040740A1 (fr) 2010-04-15

Family

ID=40566398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/062962 WO2010040740A1 (fr) 2008-10-07 2009-10-06 Procede et systeme de generation d'un signal impulsionnel du type à bande ultra large

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8483630B2 (fr)
FR (1) FR2936918B1 (fr)
WO (1) WO2010040740A1 (fr)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8760141B2 (en) * 2008-01-04 2014-06-24 The Hong Kong University Of Science And Technology Frequency-hopping pulse-width modulator for switching regulators
DE102013208080A1 (de) * 2013-05-02 2014-11-06 Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik Empfänger, Anordnung und Verfahren für die Ultrabreitband-Übertragung
US9292035B2 (en) * 2014-01-24 2016-03-22 Olympus Scientific Solutions Americas Inc. Packet based DDS minimizing mathematical and DAC noise
AU2014401663B2 (en) * 2014-07-25 2019-04-18 Allen-Vanguard Corporation System and method for ultra wideband radio frequency scanning and signal generation
FR3068190B1 (fr) * 2017-06-27 2022-11-25 Uwinloc Procede et dispositif d’emission de messages uwb, procede et systeme d’estimation de position a partir de messages uwb
KR20200144846A (ko) 2019-06-19 2020-12-30 삼성전자주식회사 외부 장치의 위치 정보를 결정하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
US11726790B2 (en) * 2019-12-12 2023-08-15 Intel Corporation Processor and instruction set for flexible qubit control with low memory overhead

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5754997A (en) * 1980-09-19 1982-04-01 Nippon Musical Instruments Mfg Electronic musical instrument
US5220275A (en) * 1991-07-26 1993-06-15 Ericsson Ge Mobile Communication Holding, Inc. Accumulator phase digitizer
US6993087B2 (en) * 2001-06-29 2006-01-31 Nokia Mobile Phones Ltd. Switching mode power amplifier using PWM and PPM for bandpass signals
US6657573B2 (en) * 2001-08-17 2003-12-02 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Phase to sine amplitude conversion system and method
US6489911B1 (en) * 2001-10-10 2002-12-03 Analog Devices, Inc. Direct digital waveform synthesizer with DAC error correction
US7504976B1 (en) * 2007-01-31 2009-03-17 Lockheed Martin Corporation Direct radio frequency generation using power digital-to-analog conversion

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NAVINER, JEAN-FRANCOIS: "Architectures radiofréquences pour l?émission de signaux impulsionnels à ultra large bande", April 2007 (2007-04-01), Paris, pages 1 - 97, XP002525670, ISSN: 0751-1345, Retrieved from the Internet <URL:http://www.telecom-paristech.fr/_data/files/docs/id_709_1183730500_271.pdf> [retrieved on 20090428] *
PETER NILSSON ET AL: "A Low Complexity DDS IC for FM-UWB Applications", MOBILE AND WIRELESS COMMUNICATIONS SUMMIT, 2007. 16TH IST, IEEE, PI, 1 July 2007 (2007-07-01), pages 1 - 5, XP031132350, ISBN: 9781424416622 *
STÉPHANE THURIES ET AL: "A 6-GHz Low-Power BiCMOS SiGe:C 0.25 m Direct Digital Synthesizer", IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 18, no. 1, 1 January 2008 (2008-01-01), pages 46 - 48, XP011199216, ISSN: 1531-1309 *
THURIES S ET AL: "A DDS-Oriented Phase-to-Amplitude Converter Using a SiGe:C Bipolar Transistors Differential Pair", RADIO-FREQUENCY INTEGRATION TECHNOLOGY: INTEGRATED CIRCUITS FOR WIDEBA ND COMMUNICATION AND WIRELESS SENSOR NETWORKS, 2005. PROCEEDINGS. 2005 IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON SINGAPORE 30-02 NOV. 2005, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, 30 November 2005 (2005-11-30), pages 211 - 214, XP010897107, ISBN: 9780780393721 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2936918B1 (fr) 2010-10-22
FR2936918A1 (fr) 2010-04-09
US20110260757A1 (en) 2011-10-27
US8483630B2 (en) 2013-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010040740A1 (fr) Procede et systeme de generation d&#39;un signal impulsionnel du type à bande ultra large
EP0181664B1 (fr) Comparateur synchronisé
CA2276850C (fr) Synthetiseur numerique de signaux
WO2002007303A1 (fr) Circulation de modulation numerique de phase et amplitude et procede
WO2016113493A2 (fr) Systeme de suivi de la puissance crete pour une amplification de puissance rf et procede de calcul de valeur de crete et de selection de tension d&#39;alimentation associe
EP0487386A1 (fr) Dispositif doubleur de fréquence
EP1714391A2 (fr) Procede et dispositif de conservation de signaux numeriques de formats heterogenes et son application a l&#39;amplification numerique de signaux audio
WO2020016305A1 (fr) Architecture emettrice radiofrequence rf
FR2912014A1 (fr) Generateur d&#39;impulsions ultra large bande dote d&#39;une fonction integree d&#39;emulation numerique de filtrage, et procede de transmission.
EP3799300B1 (fr) Dispositif et procédé de modulation de phase ou de modulation de phase et d&#39;amplitude
FR3002345A1 (fr) Procede et dispositif d&#39;emission d&#39;un signal radiofrequence
EP3048730A1 (fr) Dispositif de synthèse de fréquence à boucle de rétroaction
EP1710916A1 (fr) Boucle à asservissement de phase
WO1991002255A1 (fr) Procede de comptage d&#39;energie electrique et dispositif pour sa mise en ×uvre
EP3764546B1 (fr) Dispositif de synthèse de fréquence à boucle de rétroaction
FR2706703A1 (fr) Convertisseur analogique/numérique sigma-delta stabilisé par découpage.
WO2018115139A2 (fr) Dispositif de génération d&#39;un signal numérique modulé et système de génération d&#39;un signal analogique modulé
EP0848493B1 (fr) Dispositif électronique de traitement de signaux à large bande, avec transposition
FR3113526A1 (fr) Generateur de signal radar modulé en fréquence
EP1455498A1 (fr) Procédé et dispositif de génération d&#39;impulsions à bande ultra large
EP1411638B1 (fr) Procédé et dispositif de génération d&#39;un signal ayant une fréquence égale au produit d&#39;une fréquence de référence par un nombre réel
FR2956785A1 (fr) Procede de conversion analogique/numerique du type logarithmique d&#39;un signal analogique d&#39;entree, et dispositif correspondant
FR2936621A1 (fr) Synthetiseur de frequences de type numerique a haute resolution et grande purete spectrale
FR3094805A1 (fr) Micro-horloge atomique du type fonctionnant dans un régime impulsionnel
EP1463254B1 (fr) Procédé de modulation FSK sur la base d&#39;une seule fréquence de référence

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09818811

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13122889

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09818811

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1