[发明专利]电子元件及制造方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及嵌入式电子元件的构建，具体说，涉及用于信号处理的元件。

相关申请

申请人要求2005年6月30日提交的申请号为60/695,485，名称为“扩展频谱接收器及制造方法(SPREAD SPECTRUM RECIEVER ANDMEHTOD OF MANUFACTURE)”的美国临时专利申请的优先权，其内容引用于此作为参考。

背景技术

传统的数字通信利用信号脉冲的强度编码二进位信息，其利用全振幅或高振幅脉冲将1位(1bit)信息和低振幅或无振幅脉冲转换成0位(0bit)数据，反之亦然。无线通信在有限带宽的限制下和多源信号干扰下运行，该信号干扰可以导致利用简单数字编码的数据流中的高比特误差率水平。已开发出扩展频谱信令协议以提供有意义的数据速率和更高的信号强度的方式用于解决这些问题。这些协议利用相位偏移键控(phase shift keying，PSK)或正交振幅调制(quadrature amplitude modulation)技术将传输脉冲整形为一种符号，该符号将一系列连续数据位编码成信号脉冲。图1A利用相图说明具有恒定振幅101和调制移相103的信号如何生成四个不同的相态105A、105B、105C、105D，这些相态用于对四个不同的两位数据组合[1，1]、[0，1]、[1，0]、[0，0]标记符号。图1B说明如何利用含有16个不同振幅和相态107的信号群(signal constellation)：[1，1，1，1]、[1，1，1，0]、[1，1，0，1]、[1，0，1，1]、[0，1，1，1]、[1，0，0，1]、[1，0，0，0]、[0，1，0，1]、[0，1，0，0]、[0，0，1，0]、[1，0，0，1]、[0，0，0，1]、[1，0，0，0]、[0，0，0，1]、[0，1，1，0]和[0，0，0，0]编码每个四(4)位的符号。

这些符号调制技术通过信号滚降参数(signal roll-off parameter)α影响脉冲的形状，该信号滚降参数可以取1≤α≤0范围的值。如图2A、2B、2C所示，当在时域中观察脉冲109A、109B、109C时，用于表示不同符号的不同滚降参数会显著调制信号载波。时域信号调制主要影响脉冲的前部和曳尾111A、111A′、111B、111B′、111C、111C。图3A、3B、3C说明变化的滚降参数如何在频域中影响脉冲113A、113B、113C。T用于定义符号时长，W为奈奎斯特率(Nyquist rate)，在图2、3中W＝1/2T。这种调制形式使得脉冲的功率谱密度(power spectral density)随着滚降参数的增加扩展到更大的频率。因此，在频域中通过分析符号更有效地实现信号检测。

传统的接收器使用传感器记录脉冲的时域记号并将处理器功能用于执行数学计算脉冲功率谱密度的快速傅里叶逆变换(inverse Fast FourierTransform，IFFF)或快速傅里叶离散逆变换(inverse Discrete Fast FourierTransform)。使用数学方法对符号的功率谱密度进行去卷积增加接收器元件成本，从所有可利用的功率预算中消耗额外功率，并在移动无线平台上包装时占用宝贵的实际空间。