超宽带通信装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超宽带(UWB)系统和方法。在一个实施例中，一种超宽带(UWB)系统的发射机包括差分扩频编码器，其用于基于参考比特序列对比特序列的相位进行编码。该发射机还包括脉冲发生器，其用于使用经编码的比特序列的相位生成与该比特序列相关联的若干脉冲，其中脉冲的数目等于该比特序列的长度。而且，该发射机包括DMPSK调制器，其用于通过使用差分数据符号的相位对若干脉冲进行调制，来生成调制信号。

【技术实现步骤摘要】
超宽带通信装置和方法本申请是申请日为2011年01月11日、申请号为201180013448.1、专利技术名称为“超宽带通信装置和方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及超宽带系统，具体来说涉及超宽带通信装置和方法。
技术介绍
超宽带(UWB)是一种无线电技术，其用于通过使用无线电频谱的大部分以很低的能量级别进行短距离高带宽的通信。UWB无线电频谱一般来说范围从3.1GHz到10.6GHz。按照各种规章制定机构设立的规定，UWB信号在UWB发射机天线的输出端应当具有最小为500MHz的带宽以及最大为-41.3dBm/MHz的功率谱密度。此外，UWB系统应当在一个小时时间内支持小于5％的低占空比。一般地，在低占空比的UWB系统中，UWB发射机使用DMPSK调制技术调制包括啁啾脉冲(chirppulse)或“短脉冲串(seriesofshortpulses)”的UWB信号并且使用UWB网络将UWB信号发送到UWB接收机。啁啾脉冲是频率调制的载波脉冲，其中调制信号是三角波形。啁啾脉冲跨越较大带宽(>＝500MHz)并且具有极好的自相关性。UWB接收机可以混合(mix)进入的(incoming)UWB信号并且对其进行滤波以从进入的UWB信号去除啁啾信号。此外，UWB接收机使用任何传统的DMPSK解调技术来解调进入的UWB信号。“短脉冲串”是指在等于符号(symbol)的“通时间(ontime)”的特定时间段内重复的高斯单周期(monocycle)的流。
技术实现思路
技术问题可替换地，UWB接收机使用差分解调相移键控(differentiallydemodulatedphaseshiftkeying，DDPSK)解调技术来解调进入的UWB信号，而无需执行初始的信道估计。UWB接收机通过采样对相邻的脉冲(consecutivepulses)采样进行差分并且对差分的采样求平均值以获得相关脉冲之间的相位差。然而，在这个技术中，UWB接收机可能不得不估计信道的最显著抽头(mostsignificanttapofchannel)的定时，以取得更好的性能。IEEE802.15.6(针对人体区域网络(bodyareanetwork)设计的标准)在UWB频带中提供基于脉冲(例如，啁啾脉冲或短脉冲串)的物理层，以便以更好的性能和低功耗来解调进入的UWB信号。然而，当进入的UWB信号中的啁啾脉冲的宽度随着不同的数据速率改变时，需要采用不同的滤波器。此外，UWB接收机需要在解码进入的UWB信号之前适应重新同步的需求。此外，啁啾脉冲宽度的变化随着不同的数据速率的改变要求在UWB接收机的ADC和UWB发射机的DAC处有不同的采样速率。结果，UWB发射机的复杂度随着变化的数据速率增加。目前已知的解决方案之一使用卷积码来解决上述与可增减的(scalable)数据速率相关联的问题。然而，使用卷积码来应对可增减的数据速率的解码器增加了UWB接收机的总成本。技术方案本专利技术提供一种用于生成调制信号的超宽带(UWB)发射机的方法，包括：通过使用UWB发射机的差分扩频编码器基于扩频序列对参考比特序列进行差分编码，来生成比特序列；使用UWB发射机的脉冲发生器，基于所述比特序列生成与所述比特序列相关联的若干脉冲，其中所述若干脉冲的长度等于所述比特序列的长度；以及由UWB发射机的DMPSK调制器通过使用差分数据符号的相位对所述若干脉冲进行调制，来生成调制信号。本专利技术提供一种超宽带(UWB)系统的发射机，包括：差分扩频编码器，被配置为通过基于扩频序列对参考比特序列进行差分编码来生成比特序列；脉冲发生器，被配置为使用所述比特序列生成与所述比特序列相关联的若干脉冲，其中所述若干脉冲的长度等于所述比特序列的长度；以及DMPSK调制器，被配置为通过使用差分数据符号的相位对所述若干脉冲进行调制，来生成调制信号。本专利技术提供一种超宽带(UWB)接收机的用于处理经由UWB网络接收到的基带信号的方法，包括：使用差分器通过将与基带信号相关联的当前的调制基带数据符号除以先前的调制基带数据符号，来获得利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列；并且使用解扩频器通过将参考扩频序列乘以利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列，来获得差分数据符号。本专利技术提供一种超宽带(UWB)系统的接收机，包括：差分器，被配置为通过将与基带信号相关联的当前的调制基带数据符号除以先前的调制基带数据符号，来获得利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列；以及解扩频器，被配置为通过将参考扩频序列乘以利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列，来获得差分数据符号。本专利技术提供一种超宽带(UWB)系统和方法。在一个方面中，一种低占空比的UWB发射机的用于生成调制信号的方法包括：使用低占空比的UWB发射机的差分扩频编码器，基于参考比特序列对比特序列的相位进行编码。该方法包括：使用低占空比的UWB发射机的脉冲发生器，基于经编码的比特序列的相位生成与该比特序列相关联的若干脉冲，其中脉冲的数目等于该比特序列的长度。而且，该方法包括：由低占空比的UWB发射机的DMPSK调制器通过使用差分数据符号的相位对所述若干脉冲进行调制，来生成调制信号。该方法可以包括：由低占空比的UWB发射机的相位检测器使用经编码的比特序列的相位，从DMPSK表格中选择随机相位值。此外，该方法可以包括：使用低占空比的UWB发射机的比特加扰器通过将该随机相位值乘以调制信号的相位值，来对该调制信号进行加扰。在另一个方面中，一种低占空比的UWB系统的发射机包括差分扩频编码器，其用于基于参考比特序列对比特序列的相位进行编码。该发射机还包括脉冲发生器，其用于使用经编码的比特序列的相位生成与该比特序列相关联的若干脉冲，其中脉冲的数目等于该比特序列的长度。此外，该发射机包括DMPSK调制器，其用于通过使用差分数据符号的相位对所述若干脉冲进行调制，来生成调制信号。该发射机可以包括相位检测器，用于使用经编码的比特序列的相位，从DMPSK表格中选择随机相位值。而且，该发射机可以包括比特加扰器，用于通过将该随机相位值乘以调制信号的相位值，来对该调制信号进行加扰。在另一方面中，一种低占空比的UWB接收机的用于处理经由UWB网络接收到的基带信号的方法包括：使用差分器通过将与基带信号相关联的当前的调制基带数据符号除以先前的调制基带数据符号，来获得利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列。该方法还包括：使用解扩频器通过将参考扩频序列乘以利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列，来获得差分数据符号。该方法可以包括：使用比特解扰器对接收到的基带信号进行解扰以消除接收到的基带信号中的随机相位值。此外，该方法可以包括：从利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列中滤除一个或多个频率，以消除残余的脉冲形状的频率特性。在另一方面中，一种低占空比的UWB系统的接收机包括差分器，用于通过将与基带信号相关联的当前的调制基带数据符号除以先前的调制基带数据符号，来获得利用差分数据符号调制的具有期望的循环自相关性的扩频序列。该接收机还包括解扩频器，用于通过将参考扩频序列乘以利用差分数据符号调制的具有期望本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成调制信号的超宽带(UWB)发射机的方法，包括：通过使用UWB发射机的差分扩频编码器基于扩频序列对参考比特序列进行差分编码，来生成比特序列；使用UWB发射机的脉冲发生器，基于所述比特序列生成与所述比特序列相关联的若干脉冲，其中所述若干脉冲的长度等于所述比特序列的长度；以及由UWB发射机的DMPSK调制器通过使用差分数据符号的相位对所述若干脉冲进行调制，来生成调制信号。

【技术特征摘要】
2010.01.11 IN 68/CHE/20101.一种用于生成调制信号的低占空比的超宽带(UWB)发射机的方法，包括：通过使用UWB发射机的差分扩频编码器基于参考比特序列和扩频序列，来生成编码的比特序列；使用UWB发射机的脉冲发生器，基于所述编码的比特序列生成与所述比特序列相关联的多个脉冲，其中所述多个脉冲的数目等于所述比特序列的长度；以及由UWB发射机的DMPSK调制器通过使用差分数据符号的相位对所述多个脉冲进行调制，来生成调制信号。2.如权利要求1所述的方法，还包括：由UWB发射机的相位检测器使用所述编码的比特序列从DMPSK表格中选择随机相位值；以及使用UWB发射机的比特加扰器，通过将所述随机相位值乘以所述调制信号的相位值，来对所述调制信号进行加扰。3.如权利要求1所述的方法，其中，使用UWB发射机的差分扩频编码器基于参考比特序列和扩频序列来生成编码的比特序列包括：从UWB发射机的存储器中提取参考比特序列中的比特的相位值；通过将参考比特序列中的比特的相位值加上扩频序列的相应比特的相位值来生成中间相位值；通过将中间相位值加上从DMPSK表格获得的相位值来生成最终的相位值；确定参考比特序列中是否还有任何比特剩余；如果有任何比特剩余，则重复提取、生成、和确定的步骤，直到参考比特序列中的所有比特都已提取和处理为止；以及如果参考比特序列中的所有比特都已提取和处理，则将与参考比特序列相关联的最终的相位值转发给脉冲发生器。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述参考比特序列包括存储在UWB发射机的存储器中的预先定义的比特序列。5.如权利要求3所述的方法，其中，所述参考比特序列包括差分扩频编码器处理过的先前的比特序列。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述扩频序列是从由barker码、kasami码、以及最大长度码组成的组中选择的。7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个脉冲包含啁啾脉冲或由短脉冲串构成的组。8.一种低占空比的超宽带(UWB)系统的发射机，包括：差分扩频编码器，被配置为基于参考比特序列和扩频序列来生成编码的比特序列；脉冲发生器，被配置为使用所述比特序列生成与所述比特序列相关联的多个脉冲，其中所述多个脉冲的数目等于所述比特序列的长度；以及DMPSK调制器，被配置为通过使用差分数据符号的相位对所述多个脉冲进行调制，来生成调制信号。9.如权利要求8所述的发射机，还包括：相位检测器，被配置为使用所述编码的比特序列从DMPSK表格中选择随机相位值；以及比特加扰器，被配置为通过将所述随机相位值乘以调制信号的相位值，来对所述调制信号进行加扰。10.如权利要求8所述的发射机，其中在使用UWB发射机的差分扩频编码器基于参考比特序列和扩频序列来生成编码的比特序列时，差分扩频编码器还被配置为从...

【专利技术属性】
技术研发人员：K比纳姆，G戈雅尔，T阿鲁南，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR