JP2003101509A - ウルトラワイドバンド通信による無線伝送方法及びその送信装置、受信装置 - Google Patents
ウルトラワイドバンド通信による無線伝送方法及びその送信装置、受信装置Info
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウルトラワイドバンド通信の伝送レートを向
上させる。 【解決手段】 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。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（ＢＩＰ）」
の１ビットと第２の情報信号系列「情報（ＰＰＭ）」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。
上させる。 【解決手段】 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。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（ＢＩＰ）」
の１ビットと第２の情報信号系列「情報（ＰＰＭ）」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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
る。この受信信号は、乗算器９０７、９１３、９１０に
出力される。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
構成例を説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の実施の形態を説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
信号の波形図である。
【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。
送信装置の構成例を示すブロック図である。
【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。
ロック図である。
【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。
図である。
【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。
ロック図である。
【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
ロック図で
【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。
列の波形図である。
【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。
を示す図である。
【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。
すブロック図である。
【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。
波形例を示す図である。
【図１１】ＰＰＭ方式の別の例を示す図である。
【図１２】ＰＰＭ方式による送信装置の構成例を示す図
である
である
【図１３】ＰＰＭ方式による受信装置の構成例を示す図
である。
である。
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
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
Claims (6)
- 【請求項１】 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
する無線伝送方法。 - 【請求項２】 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無線伝送
方法。 - 【請求項３】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ウルトラ
ワイドバンド通信のための送信装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の無線送信装置におい
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。 - 【請求項５】 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、ウルトラワイドバンド通信
のための受信装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載のウルトラワイドバンド
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289762A JP2003101509A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ウルトラワイドバンド通信による無線伝送方法及びその送信装置、受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289762A JP2003101509A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ウルトラワイドバンド通信による無線伝送方法及びその送信装置、受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003101509A true JP2003101509A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19112209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001289762A Pending JP2003101509A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ウルトラワイドバンド通信による無線伝送方法及びその送信装置、受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003101509A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006051735A1 (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 変調回路、および、それを用いた送信装置、受信装置、および通信システム |
| KR100656339B1 (ko) | 2003-12-26 | 2006-12-11 | 한국전자통신연구원 | 초광대역 송수신을 위한 펄스신호 발생기 및 이를포함하는 송수신장치 |
| WO2007034956A1 (ja) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 無線受信装置及び無線受信方法 |
| US7769092B2 (en) | 2002-11-21 | 2010-08-03 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Ultra wideband radio transmitter, ultra wideband radio receiver, and ultra wideband radio communication method |
| JP2010537569A (ja) * | 2007-08-22 | 2010-12-02 | タガレイ インク | 低出力変調および大量の媒体アクセス制御のための方法および装置 |
| US7869548B2 (en) | 2004-01-30 | 2011-01-11 | Semiconductor Technology Academic Research Center | Ultra-wideband receiver |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001289762A patent/JP2003101509A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4635822B2 (ja) * | 2004-11-09 | 2011-02-23 | パナソニック株式会社 | 変調回路およびそれを用いた送信装置、受信装置および通信システム |
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| KR100965680B1 (ko) | 2005-09-26 | 2010-06-24 | 파나소닉 전공 주식회사 | 무선 수신 장치 및 무선 수신 방법 |
| US7940863B2 (en) | 2005-09-26 | 2011-05-10 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Radio receiving apparatus and radio receiving method |
| JP2010537569A (ja) * | 2007-08-22 | 2010-12-02 | タガレイ インク | 低出力変調および大量の媒体アクセス制御のための方法および装置 |
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