[发明专利]超宽带接收机和数据传输方法及系统

说明书

本发明涉及一种超宽带(UWB)接收机，还涉及一种通过实施这样的接 收机来传输数据的方法和系统。

编码和检波是所有射频通信系统中的两个关键部分。

在窄带系统中，通过调制正弦波的高频载波来对信息进行编码，从而促进 空的(empty)空间中的辐射和传播。

由于调制相对于载波的频率而言是非常慢的，所以调制的信号基本上保持 正弦波形。

传输和接收之间可能存在的多条传播路径使得接收的信号成为幅度发生 改变并且相位发生偏移的回波的重叠的结果。然而所传输的信号的波形的正弦 特性确保这种重叠基本保持正弦。

在上下文中，由于基准信号的波形为正弦是已知的，可以通过相对于可以 在接收机内本地产生的基准信号进行相关来在接收时对信号进行检波。

在超宽带通信系统中，以与载波使用的频率可比的速度进行通信，或者可 以使用非正弦脉冲载波。两种方法的任一者中，调制信号的波形都不再表现为 正弦。

使用持续时间非常短的脉冲作为载波使得以下称为可能：不仅实现非常高 速的传输，而且具有潜在简化的电子实施例，因为这样的系统中的处理信号本 质上依靠在时域操作信号，而这样的操作容易单片地集成在超大规模集成 (VLSI)电路中。

尽管具有这些优点，超宽带系统在开发中仍具有困难，因为持续时间短的 信号脉冲需要极快地产生并且对检波要求非常高的时间准确度。

能量检波方法并不令人满意，这是因为能量检波器不能区分希望得到的信 号和噪音，并且呈现相对低的敏感度。

美国专利号No.6763057(在此引入其内容作为参考)描述了一种超宽带 数据传输系统，其中需要知道接收的信号的波形并且需要产生基准信号。因此 该系统相对复杂。

过去，下列出版物(在此引入其内容作为参考)：Multiuser interference and inter-France interference in UWB transmitted reference systems(UWB传输参考 系统中的多用户干扰和法国内干扰)，2004，Joint UWBST&IWUWBST，2004， International Workshop on May 18-21，2004，pp.96-100；以及Generalized transmitted reference UWB systems(通用传输参考UWB系统)，Ultra-wideband Systems and Technologies(超宽带系统和技术)，2003，IEEE Conference on November 16-19，2003，pp.147-151，也提出了传输超宽带双重线脉冲的建议，按 已准确知道的延迟对该脉冲进行相关和分开。

当双重线脉冲到达接收机时，两个脉冲都已经受到相同的波形变形并且它 们保持相关。

接收包括延迟线，该延迟线用于产生接收信号的延迟副本，由该延迟线引 起的这种延迟与与双重线脉冲之间的延迟相同。相关器接收这两个信号和产生 检波信号。

这种方法消除了产生基准信号的困难，然而实现延迟线是复杂的。此外， 该延迟不容易编程并且该延迟线表示长度，这使得它实际上不可能集成在一个 微小电路中。

本发明寻求提出一种超宽带接收机，其呈现良好的性能而具有简单的结 构。

这样，本发明的一个方面提供一种超宽带信号接收机，包括：

至少一个第一组取样单元，用于对接收信号的波形进行取样；

至少一个第二组取样单元，用于以预定的延迟δ取样接收信号的波形；以 及

至少一个相关器，用于传输取决于如此取样的波形之间的相关性的信息。

倘若接收信号包括至少两个以持续时间δ偏置的互相关脉冲，这样的接收 机使得可以省略产生接收信号的波形。

术语“相关器”应该广义地理解并且总体上覆盖能够传输以下信号的所有 器件，该信号的值取决于至少两个波形之间的相似性。

可以例如选择延迟δ作为传播路径的函数，这样以能够阻碍两个脉冲接收 的方式使得这两个脉冲在接收时不重叠。

作为示例，延迟δ在10ns(纳秒)到50ns的范围内。

在本发明的一个实施方式中，第一和第二组取样单元的信号获取通过分别 与所述单元组关联的延迟元件的两个不同(distinct)链控制。