KR101757014B1

KR101757014B1 - 초광대역 통신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101757014B1
Application number: KR1020127021206A
Authority: KR
Inventors: 키란 비남; 지리라즈 고얄; 텐모지 아루난
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2017-07-11
Also published as: JP2013516891A; US9059790B2; CN104935357B; KR20120113785A; WO2011084035A2; CN102859890A; EP2524441A2; JP2015133739A; CN104935357A; EP2524441B1; CN102859890B; US20120294334A1; EP2524441A4; WO2011084035A3

Abstract

본 발명은 초광대역(UWB) 시스템 및 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템의 송신기는 레퍼런스 비트 시퀀스에 기초하여 비트 시퀀스의 위상을 인코딩하는 차동 확산 인코더를 포함한다. 송신기는 또한, 비트 시퀀스의 인코딩된 위상을 사용하여 비트 시퀀스와 관련된 다수의 펄스들을 생성하는 펄스 생성기를 포함하고, 여기서, 다수의 펄스들은 비트 시퀀스의 길이와 동일하다. 또한, 송신기는 차동 데이터 심볼의 위상을 사용한 다수의 펄스들의 변조를 통해 변조된 신호를 생성하는 DMPSK 변조기를 포함한다.

Description

초광대역 통신 장치 및 방법{ULTRA-WIDE BAND COMMUNICATION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 초광대역 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초광대역 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.

초광대역(UWB)은 무선 스펙트럼의 많은 부분을 사용함으로써 단거리 고대역폭 통신을 위해 매우 낮은 에너지 레벨에서 사용될 수 있는 무선 기술이다. UWB 무선 스펙트럼은 통상적으로 3.1 GHz로부터 10.6 GHz까지 걸쳐 있다. 다양한 규제 기관들에 의해 설정된 규제들에 따라, UWB 신호는 -41.3 dBm/MHz의 최대 전력 스펙트럼 밀도를 갖는 UWB 송신기 안테나의 출력에서 최소 500MHz의 대역폭을 가져야 한다. 또한, UWB 시스템은 1시간에서 5% 미만의 낮은 듀티 사이클을 지원해야 한다.

통상적으로, 낮은 듀티 사이클 UWB 시스템에서, UWB 송신기는 DMPSK 변조 기법을 사용하여 처프 펄스 또는 "일련의 짧은 펄스들"을 포함하는 UWB 신호를 변조하고, 그 UWB 신호를 UWB 네트워크를 사용하여 UWB 수신기로 송신한다. 처프 펄스는 주파수 변조된 반송파 펄스이고, 여기서, 변조 신호는 삼각파형이다. 처프 펄스는 더 큰 대역폭들(50MHz 이상)에 걸쳐 있고, 우수한 자동상관 특성들을 갖는다. UWB 수신기는 착신 UWB 신호를 혼합하고 필터링하여, 그 착신 UWB 신호로부터 처프 신호를 제거할 수도 있다. 또한, UWB 수신기는 임의의 종래의 DMPSK 복조 기법들을 사용하여 착신 UWB 신호를 복조한다. "일련의 짧은 펄스들"은 심볼의 시간과 동일한 특정한 기간동안 반복되는 가우시안 모노사이클들의 스트림을 의미한다.

이에 대한 대안으로, UWB 수신기는 초기 채널 추정의 수행을 요구하지 않고 차동 복조된 위상 시프트 키잉(DDPSK) 복조 기법을 사용하여 착신 UWB 신호를 복조한다. UWB 수신기는 샘플 마다 연속 펄스들을 미분하고 차동 샘플들을 평균하여 상관된 펄스들 사이의 위상차를 획득한다. 그러나, 이러한 기법에서, UWB 수신기는 더 양호한 성능을 달성하기 위해 최상위 탭의 타이밍을 추정해야 할 수도 있다.

IEEE 802.15.6(신체 영역 네트워크들을 위해 설계된 표준)은 더 양호한 성능 및 낮은 전력 소비로 UWB 신호를 복조하기 위해 UWB 대역에서 펄스(예를 들어, 처프 또는 일련의 짧은 펄스들) 기반 물리층을 제공한다. 그러나, 착신 UWB 신호에서의 처프 펄스의 폭이 상이한 데이터 레이트들로 변화할 때 이용되도록 상이한 필터들이 요구된다. 또한, UWB 수신기는 착신 UWB 신호를 디코딩하기 이전에 재동기화 요건들에 적응할 필요가 있다. 또한, 상이한 데이터 레이트들로의 처프 펄스들의 폭들에서의 변화는, UWB 수신기의 ADC 및 UWB 송신기의 DAC에서의 상이한 샘플링 레이트들을 요구한다. 그 결과, UWB 송신기의 복잡도가 데이터가 레이트들이 변함에 따라 증가한다.

현재 알려진 솔루션들 중 하나는 스케일러블 데이터 레이트들과 관련된 상술한 문제점들을 해결하기 위해 콘볼루셔널 코드들을 사용한다. 그러나, 콘볼루셔널 코드들을 사용하여 스케일러블 데이터 레이트들을 처리하기 위해 사용된 디코더는 UWB 수신기의 총 비용을 증가시킨다.

본 발명은 초광대역(UWB) 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 일 측면에 따른, 변조된 신호를 생성하는 낮은 듀티 사이클 UWB 송신기의 방법은, 낮은 듀티 사이클 UWB 송신기의 차동 확산 인코딩을 사용하여 레퍼런스 비트 시퀀스에 기초하여 비트 시퀀스의 위상을 인코딩하는 단계를 포함한다. 이 방법은 낮은 듀티 사이클 UWB 송신기의 펄스 생성기를 사용하여 비트 시퀀스의 인코딩된 위상에 기초하여 비트 시퀀스와 관련된 다수의 펄스들을 생성하는 단계를 포함하고, 여기서, 다수의 펄스들은 비트 시퀀스의 길이와 동일하다. 또한, 이 방법은 낮은 듀티 사이클 UWB 송신기의 DMPSK 변조기에 의해 차동 데이터 심볼의 위상을 사용한 다수의 펄스들의 변조를 통해 변조된 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

이 방법은 낮은 듀티 사이클 UWB 송신기의 위상 검출기에 의해 비트 시퀀스의 인코딩된 위상을 사용한 DMPSK 테이블로부터 랜덤 위상값을 선택하는 단계를 포함한다. 이 방법은 낮은 듀티 사이클 UWB 송신기의 위상 검출기에 의해 비트 시퀀스의 인코딩된 위상을 사용한 DMPSK 테이블로부터 랜덤 위상값을 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른, 낮은 듀티 사이클 UWB 시스템의 송신기는 레퍼런스 비트 시퀀스에 기초하여 비트 시퀀스의 위상을 인코딩하는 차동 확산 인코더를 포함한다. 송신기는 또한, 비트 시퀀스의 인코딩된 위상을 사용하여 비트 시퀀스와 관련된 다수의 펄스들을 생성하는 펄스 생성기를 포함하고, 여기서, 다수의 펄스들은 비트 시퀀스의 길이와 동일하다. 또한, 송신기는 차동 데이터 심볼의 위상을 사용한 다수의 펄스들의 변조를 통해 변조된 신호를 생성하는 DMPSK 변조기를 포함한다.

추가로, 송신기는 비트 시퀀스의 인코딩된 위상을 사용하여 DMPSK 테이블로부터 랜덤 위상값을 선택하는 위상 검출기를 포함할 수도 있다. 또한, 송신기는 랜덤 위상값을 변조된 신호의 위상값과 승산함으로써 변조된 신호를 스크램블링하는 비트 스크램블러를 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른, UWB 네트워크를 통해 수신된 기저대역 신호를 프로세싱하는 낮은 듀티 사이클 UWB 수신기의 방법은, 미분기를 사용하여, 이전에 변조된 기저대역 데이터 심볼에 의한 기저대역 신호와 관련된 현재의 변조된 기저대역 데이터 심볼의 제산을 통해 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스를 획득하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 역확산기를 사용하여, 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스와 레퍼런스 확산 시퀀스를 승산함으로써 차동 데이터 심볼을 획득하는 단계를 포함한다.

이 방법은 디스크램블러를 사용하여, 수신 기저대역 신호에서 랜덤 펄스 값을 제거하기 위해 수신 기저대역 신호를 디스크램블링하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가로, 이 방법은 잔류 펄스 형상 주파수 특징을 제거하기 위해 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스로부터 하나 이상의 주파수들을 필터링하는 단계를 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른, 낮은 듀티 사이클 UWB 시스템의 수신기는 이전에 변조된 기저대역 데이터 심볼에 의한 기저대역 신호와 관련된 현재의 변조된 기저대역 데이터 심볼의 제산을 통해 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스를 획득하는 미분기를 포함한다. 수신기는 또한, 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스와 레퍼런스 확산 시퀀스를 승산함으로써 차동 데이터 심볼을 획득하는 역확산기를 포함한다.

또한, 수신기는 수신 기저대역 신호에서 랜덤 펄스 값을 제거하기 위해 수신 기저대역 신호를 디스크램블링하는 비트 디스크램블러를 포함할 수도 있다. 추가로, 수신기는 잔류 펄스 형상 주파수 특징을 제거하기 위해 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스로부터 하나 이상의 주파수들을 필터링하는 저역 통과 필터를 포함할 수도 있다.

실시예들의 다른 특징들은 첨부한 도면들 및 아래와 같은 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

본 발명은 초광대역(UWB) 시스템 및 방법을 제공한다.

도 1은 일 실시예에 따른 펄스 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 예시적인 송신기의 블록도를 예시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1의 송신기에서 사용된 차동 확산 인코더의 분해도를 예시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 펄스 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 예시적인 수신기의 블록도를 예시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 펄스 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 예시적인 송신기의 동작 프로세스를 예시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 펄스 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 예시적인 수신기의 동작 프로세스를 예시한다.

본 발명은 초광대역 통신 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예들의 아래의 상세한 설명에서, 본 발명의 일부를 형성하고, 본 발명이 실시될 수도 있는 예시적인 특정한 실시예들로서 도시되는 첨부한 도면들을 참조한다. 이들 실시예들은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세히 설명되고, 다른 실시예들이 활용될 수도 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변경들이 이루어질 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 아래의 상세한 설명은 제한하는 관점에서 취해지지 않고, 본 발명의 범위는 첨부한 청구항들에 의해서만 정의된다.

도 1은 일 실시예에 따른 펄스 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 송신기(100)의 블록도를 예시한다. 도 4는 일 실시예에 따른 펄스 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 예시적인 송신기의 동작 프로세스를 예시한다. 도 1에서, 송신기(100)는 차동 확산 인코더(102), 펄스 생성기(104), 차동 변조 위상 시프트 키잉(DMPSK) 변조기(106), 비트 스크램블러(108), 위상 검출기(110), 디지털-아날로그 컨버터(112) 및 전력 증폭기(114)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 차동 확산 인코더(102)는 차동 확산 인코더(102)와 관련된 메모리에 저장된 레퍼런스 비트 시퀀스에 기초하여 비트 시퀀스의 위상을 인코딩한다(도 4의 단계 401). 본 발명의 일 실시예에서, 레퍼런스 비트 시퀀스는 메모리에 저장되고 제 1 비트 시퀀스의 위상을 인코딩하기 위해 사용된 사전정의된 비트 시퀀스일 수도 있다. 다른 실시예로서, 레퍼런스 비트 시퀀스는 메모리에 저장되고 현재의 비트 시퀀스의 위상을 인코딩하기 위해 사용된 이전의 비트 시퀀스일 수도 있다. 차동 확산 인코더(102)는, 수신기가 바람직한 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스를 유도할 수 있는 방식으로 비트 시퀀스의 위상을 인코딩한다. 비트 시퀀스의 위상을 인코딩하는 프로세스가 도 2에 더욱 상세히 설명되어 있다. 차동 확산 인코더(102)는 비트 시퀀스의 인코딩된 위상을 펄스 생성기(104)에 포워딩한다.

펄스 생성기(104)는 비트 시퀀스의 인코딩된 위상에 기초하여 비트 시퀀스와 관련된 다수의 펄스들을 생성한다. 생성된 다수의 펄스들이 비트 시퀀스의 길이와 동일하다(도 4의 단계 403)는 것이 이해된다. 일 실시예에서, 펄스 생성기(104)는 비트 시퀀스와 관련된 처프 펄스들 또는 일련의 짧은 펄스들을 생성한다. 처프 펄스는 더 큰 대역폭들(50MHz 이상)에 걸쳐 있고, 우수한 자동상관 특성들을 갖는 주파수 변조 반송파 펄스이다. 펄스 생성기(104)는 생성된 다수의 펄스들을 DMPSK 변조기(106)로 포워딩한다. DMPSK 변조기(106)는 차동 데이터 심볼의 위상에 의해 다수의 펄스들을 변조하여, 변조된 신호를 생성한다(도 4의 단계 405).

추가로, 비트 스크램블러(108) 및 위상 선택기(110)는 직류 오프셋을 정정하고 변조된 신호에서 백오프를 감소시키기 위해 송신기(100)에서 구현될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 비트들은 비트 스크램블러(108)에 입력되어 랜덤화된 비트들을 발생시킨다. 이들 실시예들에서, 비트 스크램블러(108)에 대한 입력은 단극성(1, 0) 포맷에서 차동 확산 인코더(102)에 의해 생성되는 인코딩된 비트 시퀀스일 수도 있다. 위상 선택기(110)는 랜덤화된 비트들로부터 최종 k개의 비트들(DBPSK에 대해 1 비트, DQPSK에 대해 2 비트, DMPSK에 대해 3 비트 등)을 사용할 수도 있고, 비트 시퀀스의 인코딩된 위상을 사용하여 DMPSK 테이블로부터 랜덤 위상값을 선택할 수도 있다(도 4의 단계 407).

따라서, 비트 스크램블러(108)는 변조된 신호의 위상값과 랜덤 위상값을 승산함으로써 변조된 신호를 스크램블링한다. 하나의 예시적인 구현에서, 비트 스크램블러(108)는 선형 피드백 시프트 레지스터(LFSR)를 포함할 수도 있다. 랜덤화된 비트들은, LFSR에서 비트들의 함수로서 취해진 비트가 LFSR로 피드백되는 방식으로 LFSR에 입력될 수도 있다. 그 후, 재변조된 신호는 그 재변조된 신호를 아날로그 형태로 변환하는 DAC(112)로 포워딩된다. 전력 증폭기(114)는 아날로그 신호를 증폭한다. 그 후, 증폭된 신호는 UWB 네트워크를 통해 수신기로 송신된다.

도 2는 일 실시예에 따른 도 1의 송신기(100)에서 사용된 차동 확산 인코더(102)의 분해도를 예시한다. 차동 확산 인코더(102)는 메모리(202), 위상 추출기(204), 확산 코드 모듈(206), DMPSK 테이블(208), 및 메모리(210)를 포함한다. 위상 추출기(204)는 메모리(202)로부터 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 비트의 위상값을 추출한다. 일 실시예에서, 메모리(202)는 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 비트들의 위상값들을 포함한다. 확산 코드 모듈(206)은 확산 코드의 대응하는 비트의 위상값을 제공한다. 확산 코드는 카사미(Kasami) 코드, 바커(Barker) 코드, 최대 길이 코드 등을 포함할 수도 있다.

따라서, 차동 확산 인코더(102)는 확산 코드의 대응하는 비트의 위상값과 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 비트의 위상값을 가산함으로써 중간 위상값을 생성한다. 그 후, 차동 확산 인코더(102)는 DMPSK 테이블(208)로부터 차동 데이터 심볼의 위상값을 획득하고, DMPSK 테이블(208)로부터 획득된 위상값과 중간 위상값을 가산함으로써 최종 위상값을 생성한다. 차동 확산 인코더(102)는 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 모든 비트들에 대해 상기 단계들을 반복한다. 최종 위상값들은 메모리(210)에 저장되고, 펄스 생성기(104)로 출력된다. 이러한 방식에서, 차동 확산 인코더(102)는 아래의 수학식 1에 의해 제공된 바와 같이 메모리에 저장된 이전의 비트 시퀀스에 기초하여 후속 비트 시퀀스의 위상을 인코딩한다.

여기서,

는 x의 위상각을 나타내고, e(k, l)은 l번째 비트를 갖는 k번째 비트를 나타내고, b(l)은 L-투플 확산 코드의 l번째 비트를 나타내며, I(k)는 DMPSK 테이블로부터 취해진 k번째 차동 데이터 심볼을 나타낸다.

도 3은 일 실시예에 따른 처프 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 수신기(300)의 블록도를 예시한다. 도 5는 일 실시예에 따른 펄스 기반 낮은 듀티 사이클 초광대역(UWB) 시스템에서의 예시적인 수신기 송신기의 동작 프로세스를 예시한다. 도 3에서, 수신기(300)는 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(302), 미분기(304), 저역 통과 필터(LPF)(306), 역확산기(308), 동기화기(310), 검출기(312), 및 지연 유닛(314)을 포함한다. 수신기(300)는 비트 역확산기(316)를 옵션으로 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에서, ADC(302)는 송신기(100)로부터 수신된 아날로그 기저대역 신호를 디지털 기저대역 신호(이하, '기저대역 신호'로 칭함)로 변환한다. 비트 디스크램블러(316)는 송신기(100)에서 기저대역 신호에 가산된 랜덤 펄스값을 제거하기 위해 기저대역 신호를 디스크램블링한다(도 5의 단계 501). 그 후, 미분기(304)는 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스를 획득하기 위해 변조된 기저대역 데이터 심볼로 기저대역 신호에서의 변조된 기저대역 데이터 심볼을 제산한다. 지연 유닛(314)은 미분기에 제공하기 위해 이전에 변조된 기저대역 데이터 심볼을 저장할 수도 있다.

LPF(306)는 잔류 펄스 형상 주파수 특징을 제거하기 위해 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 시퀀스로부터 하나 이상의 주파수들을 필터링한다(도 5의 단계 505). 그 후, 역확산기(308)는 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 필터링된 확산 시퀀스와 레퍼런스 확산 시퀀스를 승산함으로써 차동 데이터 심볼을 획득한다(도 5의 단계 507). 레퍼런스 확산 시퀀스는 바커 시퀀스, 카사미 시퀀스 및 최대 길이 시퀀스를 포함할 수도 있다. 동기화기(312)(옵션) 및 검출기(314)의 동작은 당업자에게 널리 알려져 있고, 따라서 그에 대한 설명이 생략된다는 것에 유의한다.

다양한 실시예들에서, 도 1 내지 도 3의 상술한 송신기 및 수신기는 낮은 데이터 레이트들에 대해 더 높은 내간섭성을 가능하게 한다. 본 발명은 데이터 레이트들의 스케일링을 위해 변조의 순서 및 확산을 사용하고, 상이한 데이터 레이트들에 대해 펄스 온-오프 주기를 일정하게 유지한다. 이것은 하나의 샘플링 레이트 및 단일 필터로 단순한 ADC/DAC의 사용을 용이하게 한다. 또한, 본 발명은 낮은 듀티 사이클 UWB 시스템의 전체 복잡도를 감소시킨다.

본 발명이 특정한 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 다양한 실시예들 및 변경들이 다양한 실시예들의 더 넓은 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이들 실시예들에 대해 이루어질 수도 있다는 것이 명백할 것이다. 또한, 여기에 설명된 다양한 디바이스들, 모듈들, 분석기들, 생성기들 등이 하드웨어 회로, 예를 들어, 상보적 금속 산화물 반도체 기반 로직 회로, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 하드웨어, 펌웨어 및/또는 머신 판독가능한 매체에서 구현되는 소프트웨어의 임의의 조합을 사용하여 인에이블되고 동작될 수도 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조 및 방법들이 트랜지스터들, 로직 게이트들 및 응용 주문형 집적 회로와 같은 전기 회로들을 사용하여 구현될 수도 있다.

Claims

초광대역(UWB) 송신기에서 변조된 신호를 생성하기 위한 방법에 있어서,
상기 UWB 송신기의 차동 확산 인코더를 사용하여 확산 코드에 기초하여 레퍼런스 비트 시퀀스를 차동적으로 인코딩함으로써 비트 시퀀스를 획득하는 단계;
상기 UWB 송신기의 펄스 생성기를 사용하여 상기 비트 시퀀스에 기초하여 상기 비트 시퀀스와 관련된 다수의 펄스들을 생성하는 단계 -상기 다수의 펄스들의 수는 상기 획득된 비트 시퀀스의 길이와 동일함-;
상기 UWB 송신기의 DMPSK 변조기에 의한 심볼을 이용하여 상기 다수의 펄스들의 변조를 통해 변조된 신호를 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 UWB 송신기의 위상 검출기에 의해 상기 비트 시퀀스를 사용하여 DMPSK 테이블로부터 랜덤 위상값을 선택하는 단계; 및
상기 UWB 송신기의 비트 스크램블러를 사용하여 상기 변조된 신호의 위상값과 상기 랜덤 위상값을 승산함으로써 상기 변조된 신호를 스크램블링하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 UWB 송신기의 차동 확산 인코더를 사용하여 확산 코드에 기초하여 레퍼런스 비트 시퀀스를 차동적으로 인코딩함으로써 비트 시퀀스를 획득하는 단계는,
상기 UWB 송신기의 메모리로부터 상기 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 비트의 위상값을 추출하는 단계;
상기 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 상기 비트의 상기 위상값을 상기 확산 코드에 대응하는 비트의 위상값과 가산함으로써 중간 위상값을 생성하는 단계;
상기 중간 위상값을 DMPSK 테이블로부터 획득된 위상값과 가산함으로써 최종 위상값을 생성하는 단계;
상기 중간 위상값을 상기 DMPSK 테이블로부터 획득된 위상 값과 가산함으로써 최종 위상값을 생성하는 단계;
상기 레퍼런스 비트 시퀀스에 어떠한 비트가 남아 있는지를 결정하는 단계;
남아 있다면, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 모든 비트들이 추출되어 프로세싱될 때까지 상기 추출하는 단계, 상기 중간 위상값을 생성하는 단계, 및 상기 최종 위상값을 생성하는 단계를 반복하는 단계; 및
남아 있지 않다면, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스와 관련된 상기 최종 위상값을 상기 펄스 생성기로 포워딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스는 상기 UWB 송신기의 상기 메모리에 저장된 사전정의된 비트 시퀀스를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스는 상기 차동 확산 인코더에 의해 프로세싱된 이전의 비트 시퀀스를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 확산 코드는 바커 코드, 카사미 코드, 및 최대 길이 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 다수의 펄스들은 처프 펄스들 또는 일련의 짧은 펄스들의 그룹을 포함함을 특징으로 하는 방법.
초광대역(UWB) 시스템의 송신기에 있어서,
확산 코드에 기초하여 레퍼런스 비트 시퀀스를 차동적으로 인코딩 함으로써 비트 시퀀스를 획득하는 차동 확산 인코더;
상기 비트 시퀀스에 기초하여 상기 비트 시퀀스와 관련된 다수의 펄스들을 생성하는 펄스 생성기 -상기 다수의 펄스들의 수는 상기 획득된 비트 시퀀스의 길이와 동일함-; 및
심볼을 이용하여 상기 다수의 펄스들의 변조를 통해 변조된 신호를 생성하는 DMPSK 변조기를 포함함을 특징으로 하는 송신기.
제8항에 있어서,
상기 비트 시퀀스를 사용하여 DMPSK 테이블로부터 랜덤 위상값을 선택하는 위상 검출기; 및
상기 변조된 신호의 상기 위상값과 상기 랜덤 위상값을 승산함으로써 상기 변조된 신호를 스크램블링하는 비트 스크램블러를 더 포함함을 특징으로 하는 송신기.
제8항에 있어서,
상기 확산 코드에 기초하여 레퍼런스 비트 시퀀스를 차동적으로 인코딩함으로써 비트 시퀀스를 생성하는데 있어서, 상기 차동 확산 인코더는 상기 UWB 시스템의 송신기의 메모리로부터 상기 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 비트의 위상값을 추출하고, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스에서의 상기 비트의 상기 위상값을 상기 확산 코드에 대응하는 비트의 위상값과 가산함으로써 중간 위상값을 생성하고, 상기 중간 위상값을 DMPSK 테이블로부터 획득된 위상값과 가산함으로써 최종 위상값을 생성하고, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스에 어떠한 비트들이 남아 있는지를 결정하고, 남아 있다면, 상기 비트 시퀀스에서의 모든 비트들이 추출되어 프로세싱될 때까지 상기 추출하고, 상기 중간 위상값을 생성하며 상기 최종 위상값을 생성하는 것을 반복하며, 상기 비트 시퀀스의 모든 비트들이 추출되어 프로세싱되었다면, 상기 비트 시퀀스와 관련된 상기 최종 위상값을 상기 펄스 생성기로 포워딩하는 것을 특징으로 하는 송신기.
제10항에 있어서, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스는 상기 UWB 시스템의 송신기의 상기 메모리에 저장된 사전정의된 비트 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
제10항에 있어서, 상기 레퍼런스 비트 시퀀스는 상기 차동 확산 인코더에 의해 프로세싱된 이전의 비트 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
제8항에 있어서, 상기 확산 코드는 바커 코드, 카사미 코드, 및 최대 길이 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 송신기.
제8항에 있어서, 상기 다수의 펄스들은 처프 펄스들 또는 일련의 짧은 펄스들의 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
UWB 수신기에서 초광대역(UWB) 네트워크를 통해 수신된 기저대역 신호를 프로세싱하는 방법에 있어서,
미분기를 사용하여, 이전에 변조된 기저대역 데이터 심볼에 의한 기저대역 신호와 관련된 현재의 변조된 기저대역 데이터 심볼의 제산을 통해 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 코드를 획득하는 단계; 및
역확산기를 사용하여, 상기 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 상기 확산 코드와 레퍼런스 확산 코드를 승산함으로써 차동 데이터 심볼을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 레퍼런스 확산 코드는 바커 코드, 카사미 코드, 및 최대 길이 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서, 디스크램블러를 사용하여, 상기 수신된 기저대역 신호에서 랜덤 펄스 값을 제거하기 위해 상기 수신된 기저대역 신호를 디스크램블링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서, 잔류 펄스 형상 주파수 특징을 제거하기 위해 상기 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 상기 확산 코드로부터 하나 이상의 주파수들을 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
초광대역(UWB) 시스템의 수신기에 있어서,
이전에 변조된 기저대역 데이터 심볼에 의한 기저대역 신호와 관련된 현재의 변조된 기저대역 데이터 심볼의 제산을 통해 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 확산 코드를 획득하는 미분기; 및
상기 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 상기 확산 코드와 레퍼런스 확산 코드를 승산함으로써 차동 데이터 심볼을 획득하는 역확산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
제19항에 있어서, 상기 레퍼런스 확산 코드는 바커 코드, 카사미 코드, 및 최대 길이 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수신기.
제19항에 있어서, 상기 수신된 기저대역 신호에서 랜덤 펄스 값을 제거하기 위해 상기 수신된 기저대역 신호를 디스크램블링하는 비트 디스크램블러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
제19항에 있어서, 잔류 펄스 형상 주파수 특징을 제거하기 위해 상기 차동 데이터 심볼로 변조된 원하는 사이클릭 자동상관 특성들을 갖는 상기 확산 코드로부터 하나 이상의 주파수들을 필터링하는 저역 통과 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.