[發明專利]超寬帶接收機和數據傳輸方法及系統

無效

• 申請號: 200680003464.1
• 申請日: 2006-01-23
• 公開（公告）號: CN101120513A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 楊·倪
• 申請（專利權）人: 電信學校集團國家電信研究院
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國;梁揮

本發明涉及一種超寬帶(UWB)接收機，還涉及一種通過實施這樣的接 收機來傳輸數據的方法和系統。

編碼和檢波是所有射頻通信系統中的兩個關鍵部分。

在窄帶系統中，通過調制正弦波的高頻載波來對信息進行編碼，從而促進 空的(empty)空間中的輻射和傳播。

由于調制相對于載波的頻率而言是非常慢的，所以調制的信號基本上保持 正弦波形。

傳輸和接收之間可能存在的多條傳播路徑使得接收的信號成為幅度發生 改變并且相位發生偏移的回波的重疊的結果。然而所傳輸的信號的波形的正弦 特性確保這種重疊基本保持正弦。

在上下文中，由于基準信號的波形為正弦是已知的，可以通過相對于可以 在接收機內本地產生的基準信號進行相關來在接收時對信號進行檢波。

在超寬帶通信系統中，以與載波使用的頻率可比的速度進行通信，或者可 以使用非正弦脈沖載波。兩種方法的任一者中，調制信號的波形都不再表現為 正弦。

使用持續時間非常短的脈沖作為載波使得以下稱為可能：不僅實現非常高 速的傳輸，而且具有潛在簡化的電子實施例，因為這樣的系統中的處理信號本 質上依靠在時域操作信號，而這樣的操作容易單片地集成在超大規模集成 (VLSI)電路中。

盡管具有這些優點，超寬帶系統在開發中仍具有困難，因為持續時間短的 信號脈沖需要極快地產生并且對檢波要求非常高的時間準確度。

能量檢波方法并不令人滿意，這是因為能量檢波器不能區分希望得到的信 號和噪音，并且呈現相對低的敏感度。

美國專利號No.6763057(在此引入其內容作為參考)描述了一種超寬帶 數據傳輸系統，其中需要知道接收的信號的波形并且需要產生基準信號。因此 該系統相對復雜。

過去，下列出版物(在此引入其內容作為參考)：Multiuser?interference?and inter-France?interference?in?UWB?transmitted?reference?systems(UWB傳輸參考 系統中的多用戶干擾和法國內干擾)，2004，Joint?UWBST&IWUWBST，2004， International?Workshop?on?May?18-21，2004，pp.96-100；以及Generalized transmitted?reference?UWB?systems(通用傳輸參考UWB系統)，Ultra-wideband Systems?and?Technologies(超寬帶系統和技術)，2003，IEEE?Conference?on November?16-19，2003，pp.147-151，也提出了傳輸超寬帶雙重線脈沖的建議，按 已準確知道的延遲對該脈沖進行相關和分開。

當雙重線脈沖到達接收機時，兩個脈沖都已經受到相同的波形變形并且它 們保持相關。

接收包括延遲線，該延遲線用于產生接收信號的延遲副本，由該延遲線引 起的這種延遲與與雙重線脈沖之間的延遲相同。相關器接收這兩個信號和產生 檢波信號。

這種方法消除了產生基準信號的困難，然而實現延遲線是復雜的。此外， 該延遲不容易編程并且該延遲線表示長度，這使得它實際上不可能集成在一個 微小電路中。

本發明尋求提出一種超寬帶接收機，其呈現良好的性能而具有簡單的結 構。

這樣，本發明的一個方面提供一種超寬帶信號接收機，包括：

至少一個第一組取樣單元，用于對接收信號的波形進行取樣；

至少一個第二組取樣單元，用于以預定的延遲δ取樣接收信號的波形；以 及

至少一個相關器，用于傳輸取決于如此取樣的波形之間的相關性的信息。

倘若接收信號包括至少兩個以持續時間δ偏置的互相關脈沖，這樣的接收 機使得可以省略產生接收信號的波形。

術語“相關器”應該廣義地理解并且總體上覆蓋能夠傳輸以下信號的所有 器件，該信號的值取決于至少兩個波形之間的相似性。

可以例如選擇延遲δ作為傳播路徑的函數，這樣以能夠阻礙兩個脈沖接收 的方式使得這兩個脈沖在接收時不重疊。

作為示例，延遲δ在10ns(納秒)到50ns的范圍內。

在本發明的一個實施方式中，第一和第二組取樣單元的信號獲取通過分別 與所述單元組關聯的延遲元件的兩個不同(distinct)鏈控制。