高效节能的超宽带脉冲无线电系统和方法技术方案

超宽带(UWB)技术在短距离上以极低功率利用宽频谱上的调制编码脉冲进行数字数据传输。这种UWB系统可以通过其接收器在存在干扰信号的情况下操作，并且可提供稳健的通信。因此，需要一种在低功率下操作的准确且锐利的滤波器，并且有利的是不需要高精度的大功率时钟。此外，许多UWB应用需要其它元件的位置和/或距离测定，且因此提供基于UWB的距离测定和/或位置能力将是有益的，这会去除增加额外设备的复杂性和通常显著功耗的需求。性和通常显著功耗的需求。性和通常显著功耗的需求。

【技术实现步骤摘要】
高效节能的超宽带脉冲无线电系统和方法
[0001]本案是以申请日为2018
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06
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29，申请号为201880043724.0，名称为“高效节能的超宽带脉冲无线电系统和方法”的专利技术专利为母案而进行的分案申请。


[0002]本专利技术涉及超宽带无线通信，且更特定而言，涉及利用低能量检测器并且提供距离测定的极低功耗脉冲无线电。

技术介绍

[0003]超宽带(UWB)技术是一种在短距离上以极低功率将数字数据作为极宽频谱上的调制编码脉冲进行传输的技术。这种基于脉冲的传输是使用调制正弦波传输信息的替代方案，调制正弦波是当前无线通信标准和系统中采用的技术，诸如IEEE 802.11(Wi
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Fi)、IEEE 802.15无线个人区域网(PANs)、IEEE 802.16(WiMAX)、通用移动电信系统(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线服务(GPRS)以及访问工业、科学和医学(ISM)频带和国际移动电信
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2000(IMT
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2000)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，其包括：使用在第一超宽带(UWB)收发器和第二超宽带(UWB)收发器上执行的过程，在包括第一超宽带(UWB)收发器和第二超宽带(UWB)收发器的一对超宽带(UWB)收发器之间建立信号的飞行时间；其中所述过程包括取决于处理与所述一对超宽带(UWB)收发器的所述第二超宽带(UWB)收发器一起传输的超宽带(UWB)脉冲束，在所述第一超宽带(UWB)收发器上建立时序过程。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述时序过程包括：利用以第一时钟速率操作的所述第一超宽带(UWB)收发器传输超宽带(UWB)脉冲，所述第一时钟速率具有取决于所述第一时钟速率的第一积分窗；根据所述超宽带(UWB)脉冲的接收，从所述第二超宽带(UWB)收发器接收由所述第二超宽带(UWB)收发器生成的回波信号；在所述第一积分窗内积分接收的超宽带(UWB)信号，并且确定第一积分窗内的接收能量何时超过所述回波信号已被接收的预定阈值；将所述第一积分窗内的所述积分能量传递给数字信号处理(DSP)电路；和用所述DSP电路得到经过时间的估计。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述回波信号由所述第二超宽带(UWB)收发器通过包括以下步骤的过程生成：在以第二时钟速率操作的所述第二超宽带(UWB)收发器处接收所述超宽带(UWB)脉冲，所述第二时钟速率具有取决于所述第二时钟速率的第二积分窗；在所述第二积分窗内积分接收的超宽带(UWB)信号，并且确定第二积分窗内的接收能量何时超过所述超宽带(UWB)脉冲已被接收的预定阈值；和在确定接收到所述超宽带(UWB)脉冲之后，在下一个第二积分窗中传输所述回波信号。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述超宽带(UWB)脉冲包括多个N脉冲；所述多个N脉冲中的每个脉冲具有多个M频率中的预定频率、预定幅度和预定脉冲长度；N≥2；且N和M是正整数。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述回波信号包括多个N脉冲；所述多个N脉冲中的每个脉冲具有多个M频率中的预定频率、预定幅度和预定脉冲长度；N≥2；且N和M是正整数。6.根据权利要求2所述的方法，其中所述超宽带(UWB)脉冲包括多个N脉冲；所述回波信号包括多个R脉冲；所述超宽带(UWB)脉冲的所述多个N脉冲中的每个脉冲具有多个M频率中的第一预定频
率、第一预定幅度和第一预定脉冲长度；所述回波信号的所述多个R脉冲中的每个脉冲具有多个S频率中的第二预定频率、第二预定幅度和第二预定脉冲长度；N≥2；R≥2；N、M、R和S是正整数。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述过程中使用形成所述第一超宽带(UWB)收发器的一部分的相关器电路；其中所述相关器电路包括：参考脉冲生成器，其由来自脉冲生成器的信号驱动，用于生成参考脉冲序列；脉冲生成器，其本身通过由精密参考时钟驱动的延迟锁定环(DLL)驱动；DLL，包括多个抽头，所述抽头彼此以预定时间偏移间隔开；和相关器，其将由所述第一超宽带(UWB)收发器接收的所述超宽带(UWB)脉冲束的一部分与所述参考脉冲序列相关；和以下项目中的至少一个：根据用于所述第一超宽带(UWB)收发器和所述第二超宽带(UWB)收发器之间的通信的标称数据速率和所述超宽带(UWB)脉冲束的持续时间中的至少一个，建立所述多个抽头彼此之间的预定时间偏移和所述多个抽头内的抽头的数目；和时序参考过程进行，所述脉冲生成器使用来自所述DLL的所述多个抽头中的哪个抽头来驱动所述参考脉冲生成器以生成所述参考脉冲序列，直到与所述相关器建立相关峰值为止。8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述过程中使用形成所述第一超宽带(UWB)收发器的一部分的相关器电路；其中所述第一超宽带(UWB)收发器进一步包括：抽头，其包括：输入端口，其用于接收由所述第二超宽带(UWB)收发器传输的所述超宽带(UWB)脉冲束；第一输出端口，其耦合到所述相关器电路；和第二输出端口，其耦合到能量检测器电路；所述能量检测器电路将所述接收到的超宽带(UWB)脉冲束转换成数据；所述时序参考电路和能量检测器电路同时工作；和所述时序参考电路的输出用于建立用于在所述一对超宽带(UWB)收发器之间建立范围的飞行时间时序信息。9.一种装置，其包括：第一端口，其用于接收超宽带(UWB)信号；滤波器电路，其包括电耦合到所述第一端口用于接收所述超宽带(UWB)信号的输入端口和输出端口，其中所述滤波器电路处理所述接收到的超宽带(UWB)信号以生成经处理超宽带(UWB)信号；和
时钟源，其用于生成低精度时钟信号；检测器电路，其电耦合到所述滤波器电路的所述输出端口和所述时钟源。10.根据权利要求9所述的装置，其进一步包括相关器电路，其包括延迟锁定环(DLL)，所述延迟锁定环(...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克，
申请(专利权)人：转移附加公司，
类型：发明
国别省市：