产生循环脉冲的方法和设备技术

一种产生循环脉冲的方法，所述方法包括：　　　　输入第一单极脉冲到第一差分对的一个输入端；　　　　输入第二单极脉冲到所述第一差分对的另一个输入端，所述第一单极脉冲和所述第二单极脉冲具有彼此相反的极性；　　　　延迟所述第一单极脉冲和所述第二单极脉冲；　　　　将所述被延迟的第一单极脉冲输入到第二差分对的一个输入端；　　　　将所述被延迟的第二单极脉冲输入到所述第二差分对的另一个输入端；以及　　　　通过将与所述第一差分对的第一单极脉冲相关的输出信号和与所述第二差分对的第二单极脉冲相关的输出信号相组合而形成循环脉冲。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及产生循环脉冲的方法和设备。
技术介绍
在很多
都需要循环脉冲，例如超宽频带技术(UWB)中。循环脉冲具有正负振幅，并且可以是双极脉冲，例如单循环或具有多个周期的脉冲。可以以多种方式产生循环脉冲。工作在雪崩模式的晶体管产生单循环脉冲，但是由于每次雪崩击穿并不以相同的方式发生，并且由于它对温度和其他环境变化很敏感，所以脉冲的相关性太低。这个方案对噪声也敏感，需要高的工作电压，这就妨碍了它在便携式设备中的应用。也能够借助于传输线产生单循环脉冲。在这个方案中，将单极脉冲分入两个传输线。脉冲在传输线中传输时经历不同的延迟，并且另一条线也使脉冲的极性反向。然后不同传输线的脉冲被组合起来，形成单循环。这个方案也有很多问题。这个方案对电源，外部辐射以及与其相连的电路引起的噪声敏感。这个方案也可能产生不能被抑制的偶数阶谐波，因此引起大问题。另外，在集成电路中不能实现传输线，这就使其对于很多应用而言很困难和太大，例如便携式设备。也可以通过在吉尔伯特乘法器(Gilbert multiplier)中组合两个单极脉冲来产生单循环脉冲，所述乘法器将一个输入单极脉冲乘1，将另一个单极脉冲乘-1。根据控制乘法的数据位可以改变乘法因数。乘法因数定义将被组合的脉冲的极性，因此通过将乘法因数从1变化到-1或者相反，可以改变输出单循环的相位。吉尔伯特乘法器的工作原理很复杂，因此容易产生问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供更简单并更抗干扰的改进方案。通过产生循环脉冲的方法实现这个目的，所述方法包括输入第一单极脉冲到第一差分对的一个输入端；输入第二单极脉冲到第一差分对的另一个输入端；所述第一单极脉冲和所述第二单极脉冲具有相反的极性；延迟所述第一单极脉冲和所述第二单极脉冲；输入所述被延迟的第一单极脉冲到第二差分对的一个输入端；输入所述被延迟的第二单极脉冲到第二差分对的另一个输入端；以及通过将与第一差分对的第一单极脉冲相关的输出信号和与第二差分对的第二单极脉冲相关的输出信号组合起来，形成循环脉冲。本专利技术还涉及产生循环脉冲的设备，所述设备包括包括用于第一单极脉冲的输入端和用于第二单极脉冲的第二输入端的第一差分对，所述第一单极脉冲和所述第二单极脉冲具有相反的极性；用于延迟所述第一单极脉冲和所述第二单极脉冲的装置；包括用于所述被延迟的第一单极脉冲的输入端和用于所述被延迟的第二单极脉冲的第二输入端的第二差分对；并且所述设备被设置为通过将与第一差分对的第一单极脉冲相关的输出信号和与第二差分对的第二单极脉冲相关的输出信号组合起来而形成循环脉冲。在从属权利要求中描述本专利技术的优选实施例。本专利技术的方法和设备具有多个优点。由于这个方案是基于差分对的，所以它对很多干扰都不敏感，例如来自其他电子设备或电路或谐波信号的噪声。连续的循环脉冲也非常稳定，只有非常小的变化。附图说明下面参考优选实施例和附图详细介绍本专利技术，其中图1A表示UWB无线电发射机；图1B表示UWB无线电接收机；图2表示产生循环脉冲的简单电路；图3A表示从差分对的时钟脉冲中产生窄脉冲的电路原理； 图3B表示从差分对时钟脉冲中产生窄脉冲的电路的框图；图3C表示不同信号的脉冲图；图4A表示产生具有多个循环的循环脉冲的结构框图；图4B表示使用一对差分对产生循环脉冲的结构框图；以及图5表示具有多个循环的循环脉冲。具体实施例方式提供的方案可以被应用于很宽的
中，例如UWB无线电，扩频应用，雷达系统，透过墙壁观察的成像应用，检查肿瘤或器官的医药应用等，但是并不限于此。参考图1，分析UWB无线电发射机的主要部分作为例子。将一列单极脉冲输入到当前设备中。单极脉冲，其振幅只有一个符号(即振幅是非负或非正数值)，可以是时钟脉冲。将所述脉冲和反向脉冲馈入脉冲形成电路102，所述脉冲形成电路产生用于第一差分对106的脉冲。所述脉冲电路102是对脉冲形状进行滤波的滤波器，高斯脉冲经常是希望的脉冲形状。所述脉冲形成电路102输出相互间极性相反的单极脉冲，并且所述脉冲被馈入到第一差分对106的输入端。所述脉冲形成电路102不是必需的，而是可选的。在本领域中差分对本身是已知的。表示差分对基本结构的差分对106包括两个电阻器1060，1062，两个晶体管1064，1066以及电流源1068。所述晶体管1064，1066通过电阻器1060，1062连接到电源的正极，晶体管的发射极(或源极)连接到与电源负极相连的电流源1068。电流源1068也可以是晶体管。所述晶体管可以是双极结晶体管(BJT)或场效应管(FET)。来自脉冲形成电路102的脉冲和反向脉冲被馈入到延迟电路104，所述延迟电路将所述脉冲延迟一个对应于所述脉冲持续时间的延迟时间或任何希望的延迟时间。所述延迟时间对循环脉冲的形状有影响，但是所述装置的工作并不限于任何延迟时间。然后被延迟的脉冲进入与第一差分对106相似的第二差分对108的输入端。差分对108的基本形式包括以与第一差分对106中对应部件相同的方式连接的两个电阻器1080，1082，两个晶体管1084，1086以及电流源1088。差分对106，108的输出端在晶体管1060，1062，1080和1082的集电极(或漏极)。通过在组合器110中将与第一差分对106的非反向单极脉冲相关的输出信号(即晶体管1060的输出)和与第二差分对108的反向单极脉冲相关的输出信号(即晶体管1082的输出)组合起来而形成也可能被视为弱微波的循环脉冲。也可以通过在组合器112中将与第一差分对106的反向单极脉冲相关的输出信号(即晶体管1062的输出)和与第二差分对108的非反向单极脉冲相关的输出信号(即晶体管1080的输出)组合起来而形成循环脉冲。所述组合器110，112可以是本身在本领域中已知的模拟加法器。由于组合器可以以简单的方式实现，所以所述电路和所述操作是可靠的。来自组合器110，112的循环脉冲具有正相位。循环脉冲可以被应用于很宽的不同在UWB无线系统中，转换器114一次将一个所述脉冲耦合到天线116。如果加法器110的输出端的循环脉冲是数字“1”，并且加法器112的输出端的循环脉冲是数字“0”，那么通过以正确的顺序将脉冲切换到天线116可以传输数字数据的位序列。因此转换器114的工作由将被传输的信息控制。在UWB无线系统中可能只使用一个脉冲，而不是将多个脉冲可选地耦合到所述天线。然后，所述转换器114可以将一个脉冲耦合到所述天线114，或者所述转换器114可以阻止脉冲被耦合到所述天线116。在这样的情况下，脉冲的传输表示数字“1”，阻止脉冲的传输表示数字“0”，或相反。由于这个方案能够同时产生两个循环脉冲，所以很容易使用BPAM(二进制脉冲调幅)或者支持节约集成电路面积的并行功能。提供的方案也能够被用于例如PPM或PTM应用中(脉位调制，脉冲时间调制)。在这样的情况下，可以在将所述脉冲输入到例如滤波器102的差分对中之前控制脉冲位置。在这样的情况下也不使用组合器110，112和转换器114。在UWB无线系统中，脉冲的持续时间可以低于一微秒，并且它们的出现频率可以是几百万赫兹。平均传输功率可以是几毫瓦。但是本方案并不限于任何特定的持续时间，频率或功率。图1B表示UWB无线系统的接收器。所述接收器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：萨卡利·缇尤拉涅米，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：