[发明专利]全数字欠采样脉冲式超宽带接收机

权利要求书

1.一种全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，采用全数字结构，其特征在于：由片外带通滤波器(BPF1)、低噪声放大器(LNA)、可变增益放大器(VGA)、片内带通滤波器(BPF2)、模数转换器(ADC)、后端数字处理模块、功率检测器(PowerDetector)、控制器(Controller)组成；前端由天线直接接收射频信号，进入片外带通滤波器(BPF1)滤波，然后依次经低噪声放大器(LNA)和可变增益放大器(VGA)两级放大，再由片内带通滤波器(BPF2)滤波，由模数转换器(ADC)采样，将模拟信号量化为数字信号，并输入后端数字处理模块(digitalbackend)；同时由功率检测器(Powerdetector)检测可变增益放大器(VGA)输出信号的均方根(RMS)，将结果输入数字处理模块(digitalbackend)，数字处理模块(digitalbackend)经过处理，通过输出反馈信号来控制可变增益放大器(VGA)放大倍数；数字处理模块(digitalbackend)按照操作顺序恢复数据的算法，首先进行信道估计，然后利用信道估计同时完成信号的粗同步和精同步，最后产生信道模板开始数据检测。

2.如权利要求1所述的一种全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，其特征还在于：物理层帧采用全“1”的训练码和数据流组成；其中训练码脉冲发送周期大于信道冲激响应的时间长度，数据脉动冲发送频率超过百兆的速度。

3.如权利要求1所述的全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，其特征还在于：数字处理模块以一个脉冲发送周期内采样量化的数据为一组，所有数据处理都是基于数据组并行处理。

4.如权利要求1所述的全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，其特征还在于：该接收机先进行信道估计，利用信道估计结果实现符号的粗同步，即找到帧头，再实现符号的精同步，即找到第一个脉冲到达位置；最后计算估计值和接收值的方差，比较大小来判定，恢复数据，作为数据检测算法。

5.如权利要求4所述的全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，其特征还在于：所述进行信道估计的算法是：以一个训练码脉冲发送周期内模数转换器ADC采样量化值为一组数据，发送N个训练码，则连续求M个出N组数据的平均值，找出M个平均值中的最大值作为信道估计结果。

6.如权利要求4所述的全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，其特征还在于：所述同步的算法是：信道估计中采用N组数据计算平均值，当找到最大的信道估计结果时，此时的第一个脉冲周期即为物理层的帧头；利用信道估计最大值，找出最大值这组数据中能量最集中的一部分，其第一个值即为帧的第一个脉冲位置。

7.如权利要求1所述的全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，其特征还在于：所述的检测算法是：利用信道估计结果，产生信道模板；考虑发送数据的两种情况，利用信道估计结果产生的模板，加入发送数据之间的码间干扰，分别估算两种情况的接收信号的大小，将其与实际接收到的信号大小作比较，计算方差大小，方差小的作为最后数据判定结果。

8.如权利要求1所述的全数字欠采样脉冲式超宽带接收机，其特征还在于：接收机芯片是基于CMOS工艺的。