JP2003101509A - Radio transmission method by ultrawide band communication, and its transmission device and reception device - Google Patents
Radio transmission method by ultrawide band communication, and its transmission device and reception deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウルトラワイドバ
ンド通信に関する変調方法及び訴の送信装置、受信装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modulation method for ultra-wide band communication, and a transmitter and receiver for complaints.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、高速無線伝送方式の１つとして、
所定のインパルス周期を有するインパルスからなるイン
パルス信号列を用いて超広帯域な通信を行なうウルトラ
ワイドバンド（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）通信方式が
脚光を浴びている。ＵＷＢ通信方式は２ＧＨｚから６Ｇ
Ｈｚまでというような、従来の無線通信方式よりもはる
かに広い周波数帯域を使い、その一方で送信電力は熱雑
音以下に抑え、他のシステムへの干渉を与えずらいとい
う方式である。2. Description of the Related Art Recently, as one of high-speed wireless transmission systems,
An ultra wide band (UWB) communication system, which performs an ultra wide band communication using an impulse signal train composed of impulses having a predetermined impulse period, has been in the spotlight. UWB communication system from 2GHz to 6G
This is a system that uses a much wider frequency band than the conventional wireless communication system, such as up to Hz, while suppressing the transmission power to be less than thermal noise and not giving interference to other systems.
【０００３】ウルトラワイドバンド通信（ウルトラワイ
ドバンド伝送方式）は、基本的には、非常に細かいパル
ス幅(例えば１ｎｓ(ナノセコンド)以下)のパルス列から
なる信号を用いて、ベースバンド伝送を行うものであ
る。また、その占有帯域幅は、占有帯域幅をその中心周
波数(例えば1GHzから10GHz)で割った値がほぼ1となるよ
うなＧＨｚオーダーの帯域幅であり、所調Ｗ−ＣＤＭＡ
方式やｃｄｍａ２０００方式、並びにＳＳ(Spread Spec
trum)やＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Mult
iplexing)を用いた無線ＬＡＮで使用される帯域幅に比
べて、超広帯域なものとなっている。Ultra wide band communication (ultra wide band transmission system) basically performs base band transmission using a signal consisting of a pulse train having a very fine pulse width (for example, 1 ns (nanosecond) or less). Is. The occupied bandwidth is a GHz-order bandwidth in which the value obtained by dividing the occupied bandwidth by its center frequency (for example, 1 GHz to 10 GHz) is approximately 1, and the desired W-CDMA is used.
Method, cdma2000 method, and SS (Spread Spec)
trum) and OFDM (Orthogonal Frequency Division Mult)
The bandwidth is extremely wide compared to the bandwidth used in a wireless LAN using iplexing).
【０００４】また、ウルトラワイドバンド伝送方式は、
その低い信号電力密度の特性により、他の無線システム
に対し干渉を与えにくい特徴を有しており、既存の無線
システムが利用している周波数帯域にオーバーレイ可能
な技術として期待されている。さらに広帯域であること
からパーソナルエリアネットワーク(Personal Area Net
work : PAN)の用途で、１００Ｍｂｐｓレベルの超高速
無線伝送技術として有望視されている。The ultra wide band transmission system is
Due to its low signal power density characteristic, it has a feature that it hardly interferes with other wireless systems, and is expected as a technology capable of overlaying on the frequency band used by existing wireless systems. Furthermore, because of its wider bandwidth, the personal area network (Personal Area Network)
Work: PAN), it is regarded as promising as an ultra-high-speed wireless transmission technology of 100 Mbps level.
【０００５】ＵＷＢ通信方式を実現するにあたっては、
様々な通信方式が提案されているが、その代表的な変調
方式に、バイフェーズ（Bi-Phase）変調方式とパルス位
置変調（ＰＰＭ：Pulse Position Modulation）方式と
がある。To realize the UWB communication system,
Although various communication systems have been proposed, typical modulation systems include a bi-phase (Bi-Phase) modulation system and a pulse position modulation (PPM) system.
【０００６】［バイフェーズ変調方式］また、バイフェ
ーズ変調方式は、０／１情報としてパルスの位相の変化
を用いる変調方式である。[Bi-Phase Modulation System] The bi-phase modulation system is a modulation system that uses a change in the phase of a pulse as 0/1 information.
【０００７】図７は、バイフェーズ変調方式により変調
されたパルス列の波形図である。図のように、変調され
たパルス列には、位相の反転している２つのパルスが存
在し、パルスの位相は、情報ビットの０／１を表してい
る。FIG. 7 is a waveform diagram of a pulse train modulated by the biphase modulation method. As shown in the figure, the modulated pulse train has two pulses whose phases are inverted, and the phase of the pulse represents 0/1 of the information bit.
【０００８】図８は、ウルトラワイドバンド伝送方式に
おけるバイフェーズ変調方式による送信装置の構成例を
示す図である。クロック発振手段８０１は周期タイミン
グ信号を発生する。ここではピコ秒程度の高いタイミン
グ精度を有する電圧制御発生器を備えている。この信号
はパルス生成手段８０２に入力される。パルス生成手段
８０２は該クロック周波数に応じたパルス列信号を発生
する。一方、情報信号と該情報信号を拡散するための拡
散符号とがＥＸＯＲ回路８０３に入力され、ＥＸＯＲ回
路８０３は情報信号を拡散した拡散信号を出力する。パ
ルス生成手段の出力は極性制御手段８０４に接続され
る。また、前記拡散信号も極性制御手段８０３に入力さ
れる。FIG. 8 is a diagram showing an example of the structure of a transmitting apparatus using a bi-phase modulation method in the ultra wide band transmission method. The clock oscillator 801 generates a periodic timing signal. Here, a voltage control generator having a high timing accuracy of picoseconds is provided. This signal is input to the pulse generation means 802. The pulse generation means 802 generates a pulse train signal according to the clock frequency. On the other hand, the information signal and the spreading code for spreading the information signal are input to the EXOR circuit 803, and the EXOR circuit 803 outputs the spread signal obtained by spreading the information signal. The output of the pulse generation means is connected to the polarity control means 804. Further, the spread signal is also input to the polarity control means 803.
【０００９】極性制御手段８０４は、拡散信号の０／１
に応じてパルス信号列の各パルスの位相を制御し、これ
をアンテナを介して送信するものである。The polarity control means 804 controls the spread signal 0/1.
The phase of each pulse of the pulse signal train is controlled according to the above, and this is transmitted via the antenna.
【００１０】図９は、ウルトラワイドバンド伝送方式で
のバイフェーズ変調方式の受信装置の構成例を示すブロ
ック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an example of the structure of a bi-phase modulation type receiver in the ultra wide band transmission system.
【００１１】無線信号は、アンテナ９０１で受信され
る。この受信信号は、乗算器９０７、９１３、９１０に
出力される。The radio signal is received by the antenna 901. This received signal is output to the multipliers 907, 913, and 910.
【００１２】拡散符号生成器９０４は、クロック発生手
段９０３の周波数で拡散符号系列をパルス発生器９０５
に出力する。パルス発生器９０５では、パルスを発生さ
せると共に、拡散符号生成器９０４から出力された拡散
符号系列をパルスに重畳して、遅延器９０６、９１２及
び乗算器９１０に出力する。A spread code generator 904 generates a spread code sequence at the frequency of the clock generation means 903 and a pulse generator 905.
Output to. The pulse generator 905 generates a pulse, superimposes the spread code sequence output from the spread code generator 904 on the pulse, and outputs the pulse to the delay units 906 and 912 and the multiplier 910.
【００１３】遅延器９０６では、拡散符号系列を重畳し
たパルスを１／２パルス幅遅延させて乗算器９０７に出
力する。また、遅延器９１２では、拡散符号系列を重畳
したパルスを１パルス幅遅延させて乗算器９１３に出力
する。The delay unit 906 delays the pulse on which the spread code sequence is superimposed by ½ pulse width and outputs the delayed pulse to the multiplier 907. The delay unit 912 delays the pulse on which the spread code sequence is superimposed by one pulse width and outputs the delayed pulse to the multiplier 913.
【００１４】したがって、乗算器９０７では、送信デー
タを復調するための、拡散符号系列を重畳したパルスが
受信信号に乗算され、逆拡散処理が行われる。また、乗
算器９１０では、遅延器９０６の出力より１／２パルス
幅先行したタイミングで、拡散符号系列を重畳したパル
スが受信信号に乗算され、逆拡散処理が行われる。ま
た、乗算器９１３では、遅延器９０６の出力より１／２
パルス幅遅延した、拡散符号系列を重畳したパルスが受
信信号に乗算され、逆拡散処理が行われる。Therefore, the multiplier 907 multiplies the received signal by the pulse for demodulating the transmission data and having the spread code sequence superimposed thereon, and performs the despreading process. Further, the multiplier 910 multiplies the received signal by the pulse on which the spreading code sequence has been superimposed, at the timing that precedes the output of the delay unit 906 by ½ pulse width, and performs despreading processing. In the multiplier 913, the output of the delay unit 906 is 1/2
The received signal is multiplied by the pulse with the pulse width delayed and on which the spread code sequence is superimposed, and the despreading process is performed.
【００１５】乗算器９０７の乗算結果は、積分器９０８
に出力され、積分器９０８で積分されて受信データとし
て出力される。乗算器９１０の乗算結果は、積分器９１
１に出力され、積分器９１１で積分されて差分器９１５
に出力される。乗算器９１３の乗算結果は、積分器９１
４に出力され、積分器９１４で積分されて差分器９１５
に出力される。The multiplication result of the multiplier 907 is the integrator 908.
Is output to the receiver, integrated by the integrator 908, and output as received data. The multiplication result of the multiplier 910 is the integrator 91.
1 and is integrated by the integrator 911 to obtain the difference unit 915.
Is output to. The multiplication result of the multiplier 913 is the integrator 91.
4 and is integrated by the integrator 914 to obtain the difference unit 915.
Is output to.
【００１６】差分器９１５では、積分器９１１の出力と
積分器９１４の出力の差分をとり、その差分をループフ
ィルタ９１６に出力する。この出力は受信タイミングオ
フセットによりＳ字カーブを示す特性となる。The differencer 915 takes the difference between the output of the integrator 911 and the output of the integrator 914 and outputs the difference to the loop filter 916. This output has a characteristic showing an S-shaped curve due to the reception timing offset.
【００１７】したがって、この差分についてループフィ
ルタ９１６でフィルタリングした出力（差分）をクロッ
ク発生手段９０３にフィードバックする。参照符号９０
９は、このようなタイミング同期を行うタイミング同期
回路（ＤＬＬ：Delay Lock Loop）を示す。Therefore, the output (difference) obtained by filtering this difference by the loop filter 916 is fed back to the clock generating means 903. Reference numeral 90
Reference numeral 9 denotes a timing synchronization circuit (DLL: Delay Lock Loop) for performing such timing synchronization.
【００１８】クロック発生手段９０３では、ループフィ
ルタ９１６の出力が正ならば拡散符号系列の発生位相を
若干遅らせ、負ならば拡散符号系列の発生位相を若干進
めるように制御する。これにより、ループフィルタ９１
６の出力（差分）がゼロになり、乗算器９０７に供給さ
れる拡散符号系列を重畳したパルスと受信信号の位相が
揃うことになり、逆拡散出力が最大となる。The clock generation means 903 controls so that the generation phase of the spreading code sequence is slightly delayed if the output of the loop filter 916 is positive, and slightly advances if the output of the loop filter 916 is negative. As a result, the loop filter 91
The output (difference) of 6 becomes zero, the pulse of the spread code sequence supplied to the multiplier 907 and the phase of the received signal are aligned, and the despread output becomes maximum.
【００１９】［パルス位置変調］ＰＰＭ方式は、拡散信
号の０／１情報に合わせてパルスの生成タイミングを前
後に微妙にずらした信号を用いる方式であり、その詳細
は例えば特表平１０−５０８７２５号に記載されてい
る。[Pulse position modulation] The PPM system is a system which uses a signal in which the pulse generation timing is slightly deviated back and forth in accordance with the 0/1 information of the spread signal, and the details thereof are described in, for example, Japanese Patent Publication No. 10-508725. No.
【００２０】図１０にＰＰＭ方式により変調されたパル
ス列の信号波形例を示す。パルスの位置は、情報の０／
１に応じて基準位置からその前後に移動されている。FIG. 10 shows an example of a signal waveform of a pulse train modulated by the PPM method. The position of the pulse is 0 / of the information.
1 has been moved from the reference position to the front and back thereof.
【００２１】図１１は、ＰＰＭ方式の別の例を示す図で
あり、情報と拡散符号によるパルス位置変調をかけるも
のである。これは、情報によるパルス位置変調では、変
調後の信号のスペクトルのピークがなだらかにならない
ため、さらに大きな疑似乱数によりパルス位置変調をか
けることによって、スペクトルの拡散を図るものであ
る。FIG. 11 is a diagram showing another example of the PPM system, in which pulse position modulation by information and spread code is applied. This is because in the pulse position modulation by information, the peak of the spectrum of the signal after modulation does not become gentle, so that the spectrum is spread by applying pulse position modulation with a larger pseudo-random number.
【００２２】次にＰＰＭ方式の送信装置及び受信装置の
構成例を説明する。Next, an example of the configuration of the PPM type transmitter and receiver will be described.
【００２３】図１２は、ウルトラワイドバンド伝送方式
におけるＰＰＭ方式による送信装置の構成例を示す図で
ある。ＰＰＭ方式による送信装置の構成については例え
ば、特表平１０−５０８７２５号公報の図１０に示され
ている。FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of a transmitting apparatus based on the PPM method in the ultra wide band transmission method. The configuration of the PPM transmission device is shown, for example, in FIG. 10 of Japanese Patent Publication No. 10-508725.
【００２４】図１２において、クロック発生手段１０１
は周期タイミング信号を発生する。ここではピコ秒程度
の高いタイミング精度を有する電圧制御発生器を備えて
いる。このタイミング信号は可変時間遅延手段１２０２
に入力される。可変時間遅延手段１２０２には、情報信
号と拡散符号とが入力され、可変時間遅延手段は、これ
ら入力に応じた遅延量をタイミング信号に加える。可変
時間遅延手段１２０２の出力は、パルス生成手段１２０
３に渡され、パルス生成手段は、遅延が加えられたタイ
ミング信号に応じてパルスを生成し、これをアンテナか
ら送出する。In FIG. 12, clock generation means 101
Generates a periodic timing signal. Here, a voltage control generator having a high timing accuracy of picoseconds is provided. This timing signal is variable time delay means 1202.
Entered in. The information signal and the spread code are input to the variable time delay means 1202, and the variable time delay means adds a delay amount according to these inputs to the timing signal. The output of the variable time delay means 1202 is the pulse generation means 120.
3, the pulse generation means generates a pulse in accordance with the delayed timing signal, and outputs the pulse from the antenna.
【００２５】図１３は、ウルトラワイドバンド伝送方式
におけるＰＰＭ方式による受信装置の構成例を示す図で
ある。ＰＰＭ方式による受信装置の構成については例え
ば、特表平１０−５０８７２５号公報の図１４に示され
ている。FIG. 13 is a diagram showing an example of the structure of a receiving apparatus based on the PPM method in the ultra wide band transmission method. The configuration of the PPM receiving apparatus is shown in, for example, FIG. 14 of Japanese Patent Publication No. 10-508725.
【００２６】図１３において、ＵＷＢ信号はアンテナ３
０１から入力され、乗算手段１３０１に入力される。一
方、受信装置はクロック発生手段１３０４と、可変時間
遅延手段とパルス発生手段１３０６とを備えており、こ
れらにより逆拡散符号が生成されて受信信号と乗算され
て逆拡散信号が生成される。この逆拡散信号を積分手段
１３０２で積分し、積分値をサンプリング手段１３０３
で取ることにより情報信号の復調が行われる。In FIG. 13, the UWB signal is the antenna 3
It is inputted from 01 and inputted to the multiplication means 1301. On the other hand, the receiving apparatus includes a clock generating means 1304, a variable time delaying means and a pulse generating means 1306, which generate a despreading code and multiply the received signal by the despreading signal. The despread signal is integrated by the integrating means 1302, and the integrated value is sampled by the sampling means 1303.
Then, the information signal is demodulated.
【００２７】一方、ベースバンド信号処理手段１３０７
は受信した信号の各パルスと実質的に等価な波形を有す
るテンプレート信号のパルス列を含む周期タイミング信
号を生成し、可変時間遅延手段１３０５に入力する。On the other hand, baseband signal processing means 1307
Generates a periodic timing signal including a pulse train of a template signal having a waveform substantially equivalent to each pulse of the received signal, and inputs it to the variable time delay means 1305.
【００２８】この可変時間遅延手段１３０６は、パルス
発生器１３０６、乗算手段１３０１、積分手段１３０
２、サンプリング手段１３０３、ベースバンド信号処理
手段というフィードバックループにより受信信号が拡散
符号により正しく逆拡散されるタイミングの信号を出力
することになる。The variable time delay means 1306 includes a pulse generator 1306, a multiplication means 1301, and an integration means 130.
2. The feedback loop of the sampling means 1303 and the baseband signal processing means outputs a signal at the timing when the received signal is correctly despread by the spreading code.
【００２９】[0029]
【発明が解決しようとする課題】近年の無線ＬＡＮの普
及と情報技術の進展により、無線ＬＡＮにおける動画情
報やストリーミング伝送などの需要が高まっており、よ
り大容量のデータの無線伝送が求められている。本発明
は、さらなる高速伝送をウルトラワイドバンド通信によ
って実現することを目的とする。With the recent widespread use of wireless LAN and the progress of information technology, demands for moving image information and streaming transmission in the wireless LAN are increasing, and wireless transmission of larger capacity data is required. There is. An object of the present invention is to realize higher speed transmission by ultra wide band communication.
【００３０】[0030]
【課題を解決するための手段】本発明は、従来のバイフ
ェーズ変調とパルス位置変調を同時にかけることによ
り、伝送レートを向上させるものである。The present invention is to improve the transmission rate by simultaneously applying the conventional bi-phase modulation and pulse position modulation.
【００３１】請求項１に記載の発明は、ウルトラワイド
バンド通信による無線伝送方法において、情報信号系列
にパルス位置変調をかけるステップと、該パルス位置変
調により得られた情報信号系列にバイフェーズ変調をか
けるステップとを具備することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, in a wireless transmission method using ultra-wide band communication, a step of applying pulse position modulation to an information signal sequence, and a bi-phase modulation to an information signal sequence obtained by the pulse position modulation. And a step of applying.
【００３２】請求項２に記載の発明は、ウルトラワイド
バンド通信による無線伝送方法において、第１の情報信
号系列にパルス位置変調をかけてパルス位置変調信号を
生成するステップと、該パルス位置変調信号に基づいて
インパルス信号列を生成するステップと、該インパルス
信号列のインパルスの位相を、第２の情報信号系列と第
２の拡散符号系列との重畳信号に応じて変更するステッ
プとを具備することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in a wireless transmission method by ultra wide band communication, a step of pulse position modulating the first information signal sequence to generate a pulse position modulating signal, and the pulse position modulating signal. And a step of changing the phase of the impulse of the impulse signal sequence according to the superposition signal of the second information signal sequence and the second spreading code sequence. Is characterized by.
【００３３】請求項３に記載の発明は、クロック信号を
生成するクロック発振手段と、該クロック手段に接続さ
れ、クロック信号のパルス位置を第１の情報信号系列に
応じて変更する可変時間遅延手段と、該可変時間遅延手
段から出力されるパルス位置が変更された信号に基づい
て、パルス信号列を生成するパルス発生手段と、該パル
ス発生手段から出力される該パルス信号列のパルスの極
性を第２の情報信号と第２の拡散符号により変更する極
性制御手段とを有することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided clock oscillating means for generating a clock signal, and variable time delay means connected to the clock means for changing the pulse position of the clock signal according to the first information signal sequence. A pulse generating means for generating a pulse signal train on the basis of the signal output from the variable time delay means and having a changed pulse position, and a pulse polarity of the pulse signal train outputted from the pulse generating means. It is characterized in that it has a second information signal and a polarity control means for changing it by a second spreading code.
【００３４】請求項５に記載の発明は、第２の拡散符号
系列に対応する逆拡散信号を生成する手段と、該逆拡散
信号を生成する手段に接続され、第１の遅延逆拡散信号
を生成する可変時間遅延手段と、該第１の遅延逆拡散信
号に第２の拡散符号のチップレートの１／２の遅延を加
えた第２の遅延逆拡散信号と受信信号とを重畳して得ら
れる第１の重畳信号を積分して第２の情報信号系列を復
元して出力する手段と、受信信号と該第１の遅延逆拡散
信号とを重畳して得られる第２の重畳信号と、受信信号
と該第１の遅延逆拡散信号に第２の拡散符号のチップレ
ート分の遅延を加えた第３の遅延逆拡散信号とを重畳し
て得られる第３の情報信号との差分信号をつくり、該差
分信号を積分することにより第１の情報信号系列を復元
して出力する手段とを具備することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, the means for generating a despread signal corresponding to the second spread code sequence and the means for generating the despread signal are connected to generate the first delayed despread signal. The variable time delay means for generating and the second delayed despread signal obtained by adding a delay of 1/2 of the chip rate of the second spread code to the first delayed despread signal and the received signal are obtained by superposition. Means for integrating the first superposed signal to restore and output a second information signal sequence, and a second superposed signal obtained by superposing the received signal and the first delayed despread signal. A difference signal between the reception signal and a third information signal obtained by superimposing a third delayed despread signal obtained by adding a delay corresponding to the chip rate of the second spread code to the first delayed despread signal Means for reconstructing and outputting the first information signal sequence by integrating the difference signal Characterized by including the.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３６】［第１の実施の形態］本発明の第１の実施
の形態はバイフェーズ変調をかけた信号にさらに、パル
ス位置変調をかける方法である、あるいは、パルス位置
変調をかけた信号にさらにバイフェーズ変調をかけるよ
うにしても良い。[First Embodiment] The first embodiment of the present invention is a method of further applying pulse position modulation to a signal subjected to bi-phase modulation, or to a signal subjected to pulse position modulation. Further, bi-phase modulation may be applied.
【００３７】図１は、本実施の形態にかかる変調方法に
より変調された信号の波形図である。この例では、ま
ず、各パルスは第１の情報信号系列「情報（ＢＩＰ）」
のビットに応じてパルス位相が変更される。次に、第２
の情報信号系列「情報（ＰＰＭ）」のビットと、拡散符
号のビットとに応じたパルス位置の変更が行われる。こ
れらのパルス位相及びパルス位置の変更が行われた結
果、図のような波形が得られる。FIG. 1 is a waveform diagram of a signal modulated by the modulation method according to this embodiment. In this example, first, each pulse is a first information signal sequence “information (BIP)”.
The pulse phase is changed according to the bit of. Then the second
The pulse position is changed in accordance with the bits of the information signal sequence "information (PPM)" and the bits of the spread code. As a result of changing these pulse phases and pulse positions, a waveform as shown in the figure is obtained.
【００３８】従来は、一のパルスで１ビットの情報が表
されていたが、本実施の形態にかかる変調方法によれ
ば、一のパルスで、第１の情報信号系列「情報（ＢＩ
Ｐ）」の１ビットと第２の情報信号系列「情報（ＰＰ
Ｍ）」のビットとの２ビットの情報を表すことが可能と
なり、パルス速度を変えることなく従来のウルトラワイ
ドバンド通信の変調方式に比べて２倍の伝送レートを得
ることが可能となる。Conventionally, one pulse represents one bit of information, but according to the modulation method of the present embodiment, one pulse represents the first information signal sequence "information (BI
P) ”and a second information signal sequence“ information (PP
It is possible to represent 2-bit information including the M) ”bit, and it is possible to obtain a transmission rate twice as high as that of the conventional modulation method of ultra wide band communication without changing the pulse rate.
【００３９】［送信装置の構成例］次に、本実施の形態
にかかる変調方法を実施するための送信装置の構成例に
ついて説明する。図２は、本実施の形態にかかる変調方
法を実施するための送信装置の構成例を示すブロック図
である。[Configuration Example of Transmission Device] Next, a configuration example of a transmission device for carrying out the modulation method according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a transmission device for implementing the modulation method according to the present embodiment.
【００４０】該送信装置は、クロック発振手段２０１
と、可変時間遅延手段２０２と、パルス発生手段２０３
と、極性制御手段２０４とを有している。The transmitting apparatus has a clock oscillating means 201.
Variable time delay means 202 and pulse generation means 203
And polarity control means 204.
【００４１】クロック発振手段２０１は周期タイミング
信号を発生する。このタイミング信号は可変時間遅延手
段２０２に入力される。可変時間遅延手段２０２には、
第１の情報信号系列と第１の拡散符号系列とが入力さ
れ、可変時間遅延手段２０２は、これら入力に応じた遅
延量をタイミング信号に加える。可変時間遅延手段２０
２の出力は、パルス生成手段２０３に渡され、パルス生
成手段２０３は、遅延が加えられたタイミング信号に応
じてパルスを生成し、これを極性制御手段２０４に出力
する。かかるパルス生成手段２０３の出力信号には、パ
ルス位置変調によって第１の情報信号系列が反映されて
いる。The clock oscillating means 201 generates a periodic timing signal. This timing signal is input to the variable time delay means 202. The variable time delay means 202 includes
The first information signal sequence and the first spreading code sequence are input, and the variable time delay means 202 adds a delay amount according to these inputs to the timing signal. Variable time delay means 20
The output of No. 2 is passed to the pulse generation means 203, and the pulse generation means 203 generates a pulse according to the delayed timing signal and outputs it to the polarity control means 204. The output signal of the pulse generating means 203 reflects the first information signal sequence by pulse position modulation.
【００４２】一方、極性制御手段２０４にはＥＸＯＲ回
路２０６が接続されており、第２の情報信号系列と該情
報信号を拡散するための第２の拡散符号系列とがＥＸＯ
Ｒ回路２０３に入力される。ＥＸＯＲ回路２０３は該第
２の情報信号系列を拡散した拡散信号を出力する。On the other hand, an EXOR circuit 206 is connected to the polarity control means 204, and the second information signal series and the second spreading code series for spreading the information signal are EXO.
It is input to the R circuit 203. The EXOR circuit 203 outputs a spread signal obtained by spreading the second information signal sequence.
【００４３】極性制御手段２０４は、ＥＸＯＲ回路２０
６から供給される拡散信号の０／１に応じて、パルス信
号列の各パルスの位相を制御して、バイフェーズ変調を
かける。The polarity control means 204 is the EXOR circuit 20.
The phase of each pulse of the pulse signal train is controlled according to 0/1 of the spread signal supplied from 6 to perform bi-phase modulation.
【００４４】以上の構成により、該送信装置では、第１
の情報信号系列に基づいてパルス位置変調をかけ、第２
の情報信号系列に基づいてバイフェーズ変調をかけた送
信信号が生成され、アンテナ２０５を介して送信される
ものである。With the above-mentioned configuration, in the transmitter, the first
Pulse position modulation based on the information signal sequence of
A transmission signal subjected to bi-phase modulation is generated based on the information signal sequence of 1 and is transmitted via the antenna 205.
【００４５】［受信装置の構成例］次に、本実施の形態
にかかる受信装置の構成例について説明する。図３は、
本実施の形態にかかる受信装置の構成例を示すブロック
図である。[Configuration Example of Receiving Device] Next, a configuration example of the receiving device according to the present embodiment will be described. Figure 3
It is a block diagram which shows the structural example of the receiver concerning this Embodiment.
【００４６】該受信装置の基本的な構成は、従来のバイ
フェーズ方式の受信装置（図９）とほぼ同様である。相
違する点は、パルス発生手段９０５と、遅延手段９０
６、乗算手段９１０、遅延手段９１２との間に可変時間
遅延手段３０１が設けられている点、およびパルス位置
変調による成分を復調する手段として、減算手段３０
２、積分手段３０３、サンプリング手段３０４、ベース
バンド信号処理手段３０５とを備えている点が異なって
いる。The basic structure of the receiver is almost the same as that of the conventional bi-phase receiver (FIG. 9). The difference is that the pulse generation means 905 and the delay means 90
6, the point where the variable time delay means 301 is provided between the multiplication means 910 and the delay means 912, and the subtraction means 30 as means for demodulating the component by pulse position modulation.
2, the integration means 303, the sampling means 304, and the baseband signal processing means 305 are provided.
【００４７】可変時間遅延手段３０１には、送信側でパ
ルス位置変調する際に用いた拡散符号系列１が入力され
る。なお、バイフェーズ変調する際に用いた拡散符号系
列２は、拡散符号系列生成手段９０４によって供給され
る。To the variable time delay means 301, the spread code sequence 1 used for pulse position modulation on the transmitting side is input. The spreading code sequence 2 used in the bi-phase modulation is supplied by the spreading code sequence generation means 904.
【００４８】該減算手段３０２は、乗算手段９１３と、
９１０との出力を受け取り、両出力の差を積分手段３０
３に出力する。積分手段３０３、サンプリング手段３０
４、ベースバンド信号処理手段３０５は従来のパルス位
置変調受信装置（図１３参照）の場合と同様に、パルス
位置変調された信号成分である第１の情報信号系列を出
力する。また、可変時間遅延手段３０１に対して、タイ
ミング情報を出力する。The subtracting means 302 includes a multiplying means 913,
910, and outputs the difference between the two outputs by integrating means 30.
Output to 3. Integrating means 303, sampling means 30
4. The baseband signal processing means 305 outputs the first information signal sequence, which is a pulse position-modulated signal component, as in the case of the conventional pulse position modulation receiving apparatus (see FIG. 13). Also, it outputs timing information to the variable time delay means 301.
【００４９】また、パルス位置変調による第２の情報信
号系列については、従来のパルス位置変調受信装置（図
９参照）と同様に、積分手段９０８の出力が第２の情報
信号系列の復調信号となる。Regarding the second information signal sequence by pulse position modulation, the output of the integrating means 908 is the demodulated signal of the second information signal sequence, as in the conventional pulse position modulation receiver (see FIG. 9). Become.
【００５０】以上の構成により、本受信装置は、受信信
号から第１の情報信号系列と第２の情報信号系列を復元
することができる。With the above configuration, the receiving apparatus can restore the first information signal sequence and the second information signal sequence from the received signal.
【００５１】［第２の実施の形態］第１の実施の形態に
おいては、情報信号系列と拡散符号系列の双方に対して
パルス位置変調をかけているが、バイフェーズ変調とパ
ルス位置変調を組み合わせる本発明では、情報信号系列
に対してのみパルス位置変調をかける構成も取りうる。
第２の実施の形態は、バイフェーズ変調と、情報信号系
列に対してパルス位置変調をかけることを特徴とする。[Second Embodiment] In the first embodiment, pulse position modulation is applied to both the information signal sequence and the spread code sequence, but bi-phase modulation and pulse position modulation are combined. In the present invention, the pulse position modulation may be applied only to the information signal sequence.
The second embodiment is characterized in that bi-phase modulation and pulse position modulation are applied to an information signal sequence.
【００５２】図４は、本実施の形態における変調後のパ
ルス信号の波形図である。図１の波形図と比べると、パ
ルス位置の移動量が少なくなってはいるが、パルス位相
と基準位置に対するパルス位置によって、一つのパルス
で２ビットの情報を表すことができる点は同様である。FIG. 4 is a waveform diagram of the pulse signal after modulation in the present embodiment. Compared with the waveform diagram of FIG. 1, the amount of movement of the pulse position is smaller, but it is the same in that one pulse can represent 2-bit information depending on the pulse phase and the pulse position relative to the reference position. .
【００５３】従来のパルス位置変調による変調方式のみ
の場合は、情報信号系列に加え、可変時間遅延手段２０
２に対してスペクトル平坦化のための拡散符号系列を入
力し、それぞれ情報信号系列と拡散符号系列の組み合わ
せに応じた遅延を受けたパルスを送信する必要があっ
た。しかしながら本発明においては、バイフェーズ変調
を行う際に第１の情報信号系列に拡散符号系列を乗算し
て入力しており、これによりスペクトルの平坦化がなさ
れている。そのため、可変時間遅延手段２０２に拡散符
号系列を入力しない構成を採用しても本発明は成立す
る。本実施の形態では、可変時間遅延手段２０２におけ
る拡散符号系列の入力と処理を省略できることにより、
第１の実施の形態に比べて情報伝送のさらなる高速化と
装置の簡単化を図ることが可能となるという利点を有す
る。In the case of only the conventional modulation method by pulse position modulation, in addition to the information signal sequence, the variable time delay means 20
It was necessary to input a spread code sequence for spectrum flattening to 2 and transmit a pulse with a delay corresponding to the combination of the information signal sequence and the spread code sequence. However, in the present invention, when the bi-phase modulation is performed, the first information signal sequence is input after being multiplied by the spread code sequence, whereby the spectrum is flattened. Therefore, the present invention can be realized even if the variable time delay means 202 is configured not to input the spread code sequence. In the present embodiment, the input and processing of the spread code sequence in the variable time delay means 202 can be omitted,
As compared with the first embodiment, there is an advantage that the speed of information transmission can be further increased and the device can be simplified.
【００５４】［送信装置の構成例］図５は、本実施の形
態にかかる送信装置の構成例を示すブロック図である。
この構成は、図２に示す第１の実施の形態にかかる送信
装置の構成とほぼ同様であり、可変時間遅延手段２０２
に疑似乱数（拡散符号系列１）が入力されない点が異な
るのみである。[Configuration Example of Transmission Device] FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the transmission device according to the present embodiment.
This configuration is almost the same as the configuration of the transmission apparatus according to the first exemplary embodiment shown in FIG.
The only difference is that the pseudo-random number (spread code sequence 1) is not input to.
【００５５】［受信装置の構成例］図６は、本実施の形
態にかかる受信装置の構成例を示すブロック図である。
受信装置の構成についても、第１の実施の形態にかかる
受信装置の構成とほぼ同様であり、可変時間遅延手段２
０２に疑似乱数（拡散符号系列１）が入力されない点が
異なるのみである。[Configuration Example of Receiving Device] FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the receiving device according to the present embodiment.
The configuration of the receiving device is almost the same as that of the receiving device according to the first embodiment, and the variable time delay means 2 is used.
The only difference is that no pseudo random number (spread code sequence 1) is input to 02.
【００５６】［本実施の形態の利点］第１の実施の形態
と比べて、拡散符号系列を１つだけ用いればよいので、
情報伝送のさらなる高速化と装置構成の簡略化すること
が可能である。[Advantages of this Embodiment] Compared to the first embodiment, since only one spreading code sequence needs to be used,
It is possible to further speed up information transmission and simplify the device configuration.
【００５７】[0057]
【発明の効果】本発明によれば、パルス速度を変えるこ
となく伝送レートを向上させるウルトラワイドバンド伝
送方式を実現することができる。According to the present invention, it is possible to realize an ultra wide band transmission system that improves the transmission rate without changing the pulse rate.
【００５８】本発明の別の態様によれば、上記効果に加
えて、情報伝送のさらなる高速化と装置構成の簡略化す
ることが可能である。According to another aspect of the present invention, in addition to the effects described above, it is possible to further speed up information transmission and simplify the apparatus configuration.
【図１】実施の形態にかかる変調方法により変調された
信号の波形図である。FIG. 1 is a waveform diagram of a signal modulated by a modulation method according to an embodiment.
【図２】実施の形態にかかる変調方法を実施するための
送信装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a transmission device for implementing the modulation method according to the embodiment.
【図３】実施の形態にかかる受信装置の構成例を示すブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a receiving device according to the exemplary embodiment.
【図４】実施の形態における変調後のパルス信号の波形
図である。FIG. 4 is a waveform diagram of a pulse signal after modulation according to the embodiment.
【図５】実施の形態にかかる送信装置の構成例を示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a transmission device according to the exemplary embodiment.
【図６】実施の形態にかかる受信装置の構成例を示すブ
ロック図でFIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a receiving device according to an embodiment.
【図７】バイフェーズ変調方式により変調されたパルス
列の波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram of a pulse train modulated by a biphase modulation method.
【図８】バイフェーズ変調方式による送信装置の構成例
を示す図である。[Fig. 8] Fig. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission device using a biphase modulation method.
【図９】バイフェーズ変調方式の受信装置の構成例を示
すブロック図である。[Fig. 9] Fig. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a bi-phase modulation type reception device.
【図１０】ＰＰＭ方式により変調されたパルス列の信号
波形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a signal waveform of a pulse train modulated by the PPM method.
【図１１】ＰＰＭ方式の別の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the PPM method.
【図１２】ＰＰＭ方式による送信装置の構成例を示す図
であるFIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of a PPM transmission apparatus.
【図１３】ＰＰＭ方式による受信装置の構成例を示す図
である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the PPM method.
２０１ … クロック発振手段
２０２ … 可変時間遅延手段
２０３ … パルス生成手段
２０４ … 極性制御手段
３０１ … 可変時間遅延手段
３０２ … 減算手段（差分手段）
３０３ … 積分手段
３０４ … サンプリング手段（サンプル・アンド・ホ
ールド手段）
３０５ … ベースバンド信号処理手段
９０１ … アンテナ
９０３ … クロック発振手段
９０４ … 拡散符号系列生成手段
９０５ … パルス発生手段
９０６、９１２ … 遅延手段
９０７、９１０、９１３ … 乗算手段
９０８、９１４、９１１ … 積分手段
９１５ … 減算手段（差分手段）
９１６ … ループフィルタ201 ... Clock oscillation means 202 ... Variable time delay means 203 ... Pulse generation means 204 ... Polarity control means 301 ... Variable time delay means 302 ... Subtraction means (difference means) 303 ... Integration means 304 ... Sampling means (Sample and hold means) 305 ... Baseband signal processing means 901 ... Antenna 903 ... Clock oscillation means 904 ... Spreading code sequence generation means 905 ... Pulse generation means 906, 912 ... Delay means 907, 910, 913 ... Multiplication means 908, 914, 911 ... Integration means 915 ... Subtraction means (difference means) 916 ... Loop filter
Claims (6)
送方法において、 情報信号系列にパルス位置変調をかけるステップと、 該パルス位置変調により得られた情報信号系列にバイフ
ェーズ変調をかけるステップとを具備することを特徴と
する無線伝送方法。1. A wireless transmission method using ultra wide band communication, comprising: a step of subjecting an information signal sequence to pulse position modulation; and a step of subjecting an information signal sequence obtained by the pulse position modulation to biphase modulation. And a wireless transmission method.
送方法において、 第１の情報信号系列にパルス位置変調をかけてパルス位
置変調信号を生成するステップと、 該パルス位置変調信号に基づいてインパルス信号列を生
成するステップと、 該インパルス信号列のインパルスの位相を、第２の情報
信号系列と第２の拡散符号系列との重畳信号に応じて変
更するステップとを具備することを特徴とする無線伝送
方法。2. A wireless transmission method using ultra-wide band communication, the step of applying pulse position modulation to a first information signal sequence to generate a pulse position modulation signal, and an impulse signal sequence based on the pulse position modulation signal. A radio transmission method comprising: a generating step; and a step of changing a phase of an impulse of the impulse signal sequence according to a superposed signal of a second information signal sequence and a second spreading code sequence. .
と、 該クロック手段に接続され、クロック信号のパルス位置
を第１の情報信号系列に応じて変更する可変時間遅延手
段と、 該可変時間遅延手段から出力されるパルス位置が変更さ
れた信号に基づいて、パルス信号列を生成するパルス発
生手段と、 該パルス発生手段から出力される該パルス信号列のパル
スの極性を第２の情報信号と第２の拡散符号により変更
する極性制御手段とを有することを特徴とするウルトラ
ワイドバンド通信のための送信装置。3. A clock oscillation means for generating a clock signal, a variable time delay means connected to the clock means for changing the pulse position of the clock signal according to a first information signal sequence, and the variable time delay means. Pulse generating means for generating a pulse signal train based on the signal whose pulse position has been changed from the pulse generating means, and the polarity of the pulse of the pulse signal train output from the pulse generating means to the second information signal and the second information signal. 2. A transmitter for ultra wide band communication, comprising: a polarity control unit that changes the spreading code of 2.
て、 前記可変時間遅延手段は、さらに第１の拡散符号系列を
受け取り、前記第１の情報信号系列と該第１の拡散符号
系列とに基づいて、前記クロック信号のパルス位置を変
更することを特徴とするウルトラワイドバンド通信のた
めの送信装置。4. The wireless transmission device according to claim 3, wherein the variable time delay means further receives a first spreading code sequence, and outputs the first spreading code sequence into the first information signal sequence and the first spreading code sequence. A transmitter for ultra wideband communication, characterized in that the pulse position of the clock signal is changed based on the above.
号を生成する手段と、 該逆拡散信号を生成する手段に接続され、第１の遅延逆
拡散信号を生成する可変時間遅延手段と、 該第１の遅延逆拡散信号に第２の拡散符号のチップレー
トの１／２の遅延を加えた第２の遅延逆拡散信号と受信
信号とを重畳して得られる第１の重畳信号を積分して第
２の情報信号系列を復元して出力する手段と、 受信信号と該第１の遅延逆拡散信号とを重畳して得られ
る第２の重畳信号と、受信信号と該第１の遅延逆拡散信
号に第２の拡散符号のチップレート分の遅延を加えた第
３の遅延逆拡散信号とを重畳して得られる第３の情報信
号との差分信号をつくり、該差分信号を積分することに
より第１の情報信号系列を復元して出力する手段と、を
具備することを特徴とする、ウルトラワイドバンド通信
のための受信装置。5. A means for generating a despread signal corresponding to a second spread code sequence, and a variable time delay means connected to the means for generating the despread signal and generating a first delayed despread signal. , A first superimposed signal obtained by superimposing a second delayed despread signal obtained by adding a delay of 1/2 of the chip rate of the second spread code to the first delayed despread signal and a received signal. Means for integrating and restoring and outputting the second information signal sequence, a second superimposed signal obtained by superimposing the received signal and the first delayed despread signal, the received signal and the first A differential signal with respect to a third information signal obtained by superimposing a delayed despread signal on the delayed despread signal and a third delayed despread signal obtained by adding a delay corresponding to the chip rate of the second spread code, and integrating the differential signal Means for reconstructing and outputting the first information signal sequence. A receiver for ultra wideband communication.
通信のための受信装置において、 前記可変時間手段は、第１の拡散符号系列を受け取り、
該逆拡散信号に第１の拡散符号系列に応じた遅延を加え
て第１の遅延逆拡散信号を出力する、ことを特徴とする
ウルトラワイドバンド通信のための受信装置。6. The receiving device for ultra wideband communication according to claim 5, wherein the variable time means receives the first spreading code sequence,
A receiver for ultra wideband communication, characterized by adding a delay according to a first spread code sequence to the despread signal to output a first delayed despread signal.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289762A JP2003101509A (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Radio transmission method by ultrawide band communication, and its transmission device and reception device |
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