用于超宽带（UWB）接收器的方法和系统技术方案

超宽带(UWB)无线技术在很宽的频谱上在短距离内以非常低的功率传输作为调制编码脉冲的数字数据。因此，发明专利技术人已经建立了UWB设备，其容纳并适应所实现的电子器件、硬件、固件和软件内的不精确性、错误或问题。有益地，UWB接收器可以容纳它们的频率源和发射器之间的绝对频率的偏移，容纳由锁相环和/或由远程发射器和本地接收器的相对时钟频率偏移引起的漂移。UWB设备还可以采用调制编码方案，该方案提供了关于功率、发射的每个脉冲的数据位以及在更高输出功率下的使能操作的增加的效率，同时符合监管发射要求。此外，UWB设备可以以不限于这些设备内采用的低频主时钟的范围/精度来支持测距功能，从而能够以超低功耗进行操作。从而能够以超低功耗进行操作。从而能够以超低功耗进行操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于超宽带（UWB）接收器的方法和系统


[0001]本申请要求于2019年3月18日提交的名称为“用于超宽带(UWB)接收器的方法和系统(Methods and Systems for Ultra Wideband(UWB)Receivers)”的美国临时专利申请62/819,834的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0002]本专利技术涉及超宽带无线通信系统，并且更具体地涉及用于此类超宽带无线通信系统的超宽带接收器。

技术介绍

[0003]超宽带(UWB)技术是在很宽的频谱上在短距离内以非常低的功率传输作为调制编码脉冲的大量数字数据的无线技术。此类基于脉冲的传输是使用正弦波进行传输的替代方案，该正弦波随后被打开或关闭以呈现数字状态，如在诸如IEEE 802.11(Wi
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Fi)、IEEE 802.15无线个人区域网(PAN)、IEEE 802.16 (WiMAX)、通用移动电信系统(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)以及那些接入工业、科学和医用(ISM)频带的网络和国际移动远程通信2000(IMT
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2000)的当今无线通信标准和系统中所采用的。
[0004]UWB系统非常适合于各种环境中的短距离应用，诸如图1中所描述的环境，包括由第一住宅环境110所例示的外围和设备互连、由第二住宅环境120 所例示的传感器网络、由工业环境130所例示的控制和通信、由医学成像150 所例示的医学系统以及由个人区域网(PAN)140所例示的PAN。由于监管机构允许的低发射水平，此类UWB系统倾向于短距离室内应用，但是很显而易见的是，在放宽此类监管限制和/或不存在此类监管限制的情况下可以考虑多种其他应用，从而解决例如个人、电子设备、控制中心和电子系统之间通信的军事和民用需求。
[0005]因此，对于UWB发射器、UWB接收器和UWB收发器有益的是容纳并适应所实施的电子器件、硬件、固件和软件内通常称为不准确性、误差或问题。
[0006]因此，对于接收器有益的是容纳它们的频率源与发射器内的频率源之间的绝对频率偏移。
[0007]对于UWB无线电进一步有益的是采用调制编码方案，该调制编码方案在功率、发射的每个脉冲的数据位以及在较高的输出功率下能够运行的方面更有效同时符合法规发射要求。
[0008]对于UWB接收器进一步有益的是容纳由锁相环和/或由远程发射器和本地接收器的相对时钟频率偏移引起的它们自己的电子器件内的漂移。
[0009]对于UWB设备进一步有益的是支持一定范围上的测距功能并具有不受这些设备内采用的低频主时钟限制的精度以使它们能够以超低功耗运行。
[0010]在结合附图阅读本专利技术的具体实施例的以下描述时，本专利技术的其他方面和特征对于本领域普通技术人员将变得明显。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是减轻现有技术中关于超宽带无线通信系统、更具体地关于用于这种超宽带无线通信系统的超宽带接收器的限制。
[0012]根据本专利技术的实施例，提供了一种UWB接收器，包括:天线，用于接收无线信号并且耦接到信号处理电路；和信号处理电路包括:RF前端电路，包括:第一放大器，耦接到天线；第一滤波器，耦接到第一放大器的输出端；和混频器，耦接到第一滤波器的输出端并接收时钟信号；第一中频处理电路和第二中频处理电路，各自耦接到混频器的同相输出端口和正交输出端口中的一者；求和电路，耦接到第一中频处理电路和第二中频处理电路内的第一平方电路的输出端；和第三中频处理电路，耦接到求和电路的输出端。
[0013]根据本专利技术的实施例，提供了一种UWB接收器，包括:天线，用于接收无线信号并且耦接到信号处理电路；和信号处理电路包括:RF前端电路，包括:第一放大器，耦接到天线；第一滤波器，耦接到第一放大器的输出端；和混频器，耦接到第一滤波器的输出端并接收时钟信号；第一中频处理电路，耦接到混频器的同相输出端口；第二中频处理电路，耦接到混频器的正交输出端口；第三中频处理电路，耦接到第一中频处理电路的输出端；和第四中频处理电路，耦接到第二中频处理电路的输出端。
[0014]根据本专利技术的实施例，提供了一种用于发射编码数据的方法，包括将至少第一脉冲N位符号与第二脉冲N位符号合并以生成R脉冲2N位编码束脉冲调制(EDPM)符号，其中，R和N是大于或等于2的正整数。
[0015]根据本专利技术的实施例，提供了一种用于发射编码数据的方法，包括:接收待发射的M位数据；建立用于发射M位数据的M位编码方案；根据M位数据生成用于发射的脉冲束；和将脉冲束发射到2
M
个时隙的时隙中。
[0016]根据本专利技术的实施例，提供了一种用于发射编码数据的方法，包括:接收待发射的数字数据；对待发射的数字数据进行编码；确定已编码数据内的第一符号或一组第一符号的数量是否超过预定阈值；在确定已编码数据内的第一符号或一组第一符号的数量超过预定阈值时，将已编
码数据反相以生成用于发射的数据；在确定已编码数据内的第一符号或一组第一符号的数量未超过预定阈值时，使用已编码数据生成用于发射的数据；提供用于发射的数据分组的第一部分，所述第一部分定义已编码数据是否已被反相；提供用于发射的数据作为用于发射的数据分组的第二部分。
[0017]根据本专利技术的实施例，提供了一种时钟控制器，包括:第一输入端口，用于接收符号时钟；第二输入端口，用于接收符号时钟的延迟版本；第三输入端口，用于从控制器接收移除时钟脉冲信号，所述控制器形成还包括所述时钟控制器的无线设备的一部分；第四输入端口，用于从控制器接收添加时钟脉冲信号；第一输出端口，用于根据符号时钟、添加时钟脉冲信号和移除时钟脉冲信号为无线设备生成第二符号信号；和第二输出端口，用于至少根据添加时钟脉冲信号生成符号信号。
[0018]根据本专利技术的实施例，提供了一种时钟控制器，包括:向控制器提供第一符号时钟；和提供控制器，控制器用于根据同步数字输入确定何时将额外时钟脉冲插入由控制器从第一符号时钟生成的第二符号时钟以及何时从第二符号时钟移除或抑制时钟脉冲。
[0019]根据本专利技术的实施例，提供了一种方法，包括:提供接收待解码的第一数据的无线接收器；为形成无线接收器的一部分的基于能量的检测器建立多个积分窗口中的第一积分窗口，基于能量的检测器处理所接收的第一数据，从所接收的第一数据解码第二数据；处理第一积分窗口的所接收的第一数据内的最后N个“0”的模数转换器 (ADC)代码值和第一积分窗口的所接收的第一数据内的最后N个“1”的ADC 代码值，以生成所接收的信噪比的第一粗略度量；为多个积分窗口中的第二积分窗口建立所接收的信噪比的第二粗略度量，多个积分窗口中的第二积分窗口是在多个积分窗口中的第一积分窗口之前的积分窗口；为多个积分窗口中的第三积分窗口建立所接收的信噪比的第三粗略度量，多个积分窗口中的第三积分窗口是多个积分窗口中的第一积分窗口的后续积分窗口；根据所接收的信噪比的第一粗略度量、所接收的信噪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种UWB接收器，包括:天线，用于接收无线信号并且耦接到信号处理电路；和信号处理电路包括:RF前端电路，包括:第一放大器，耦接到天线；第一滤波器，耦接到第一放大器的输出端；和混频器，耦接到第一滤波器的输出端并接收时钟信号；第一中频处理电路和第二中频处理电路，各自耦接到混频器的同相输出端口和正交输出端口中的一者；求和电路，耦接到第一中频处理电路和第二中频处理电路内的第一平方电路的输出端；和第三中频处理电路，耦接到求和电路的输出端。2.根据权利要求1所述的UWB接收器，其中，每个中频处理电路包括:第二放大器，从混频器接收下变频信号；第二滤波器，耦接到第二放大器的输出端；和第一平方电路，用于对由第二滤波器滤波的信号进行平方。3.根据权利要求1所述的UWB接收器，其中，第三中频处理电路包括:第三放大器，接收求和电路的输出端；第三滤波器，耦接到第三放大器的输出端；第二平方电路，耦接到第三滤波器；和积分电路，耦接到第二平方电路的输出端。4.一种UWB接收器，包括:天线，用于接收无线信号并且耦接到信号处理电路；和信号处理电路包括:RF前端电路，包括:第一放大器，耦接到天线；第一滤波器，耦接到第一放大器的输出端；和混频器，耦接到第一滤波器的输出端并接收时钟信号；第一中频处理电路，耦接到混频器的同相输出端口；第二中频处理电路，耦接到混频器的正交输出端口；第三中频处理电路，耦接到第一中频处理电路的输出端；和第四中频处理电路，耦接到第二中频处理电路的输出端。5.根据权利要求4所述的UWB接收器，其中，第一中频处理电路和第二中频处理电路中的每者包括:第二放大器，从混频器接收下变频信号；第二滤波器，耦接到第二放大器的输出端；和第一平方电路，用于对由第二滤波器滤波的信号进行平方。
6.根据权利要求4所述的UWB接收器，其中，第三中频处理电路和第四中频处理电路中的每者包括:第三放大器，接收求和电路的输出；第三滤波器，耦接到第三放大器的输出端；第二平方电路，耦接到第三滤波器；和积分电路，耦接到第二平方电路的输出端。7.根据权利要求4所述的UWB接收器，还包括：第一模数转换器(ADC)，耦接到第三中频处理电路的输出端；和第二模数转换器(ADC)，耦接到第四中频处理电路的输出端。8.一种用于发射编码数据的方法，包括:将至少第一脉冲N位符号与第二脉冲N位符号合并以生成R脉冲2N位编码束脉冲调制(EDPM)符号，其中，R和N是大于或等于2的正整数。9.根据权利要求8所述的方法，其中，以下中的至少一个:第一脉冲N位符号和第二脉冲N位符号是组合形成R脉冲2N位EDPM符号的一对多个脉冲N位符号；和一些生成的R脉冲2N位EDPM符号包括对于单独的N位窗口无效的模式。10.一种用于发射编码数据的方法，包括:接收待发射的M位数据；建立用于发射M位数据的M位编码方案；根据M位数据生成用于发射的脉冲束；和将脉冲束发射到2
M
个时隙的时隙中。11.一种用于发射编码数据的方法，包括:接收待发射的数字数据；对待发射的数字数据进行编码；确定已编码数据内的第一符号或一组第一符号的数量是否超过预定阈值；在确定已编码数据内的第一符号或一组第一符号的数量超过预定阈值时，将已编码数据反相以生成用于发射的数据；在确定已编码数据内的第一符号或一组第一符号的数量未超过预定阈值时，使用已编码数据生成用于发射的数据；提供用于发射的数据分组的第一部分，所述第一部分定义已编码数据是否已被反相；提供用于发射的数据作为用于发射的数据分组的第二部分。12.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书四页说明书一九页附图二一页，
申请(专利权)人：多米尼克，
类型：发明
国别省市：