專利名稱：利用微機(jī)電結(jié)構(gòu)濾波進(jìn)行回波消除的超寬帶無(wú)線電方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及微機(jī)電結(jié)構(gòu)。更具體地，本發(fā)明涉及用于利用MEMS濾波的超寬帶無(wú)線電的裝置和方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)是一種靈活的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，可以替代或者擴(kuò)充有線LAN來(lái)提供額外的功能。使用射頻(RF)技術(shù)，無(wú)線LAN通過(guò)空氣，穿過(guò)墻壁、天花板，甚至水泥結(jié)構(gòu)，傳送和接收數(shù)據(jù)，而不用有線電纜。無(wú)線LAN提供了傳統(tǒng)LAN技術(shù)全部的特征和優(yōu)點(diǎn)，例如以太網(wǎng)和令牌網(wǎng)，而不受被電纜束縛的限制。這提供了更大的自由度并提高了靈活性。
換句話說(shuō)，無(wú)線LAN是一種網(wǎng)絡(luò)，其中，移動(dòng)用戶可以通過(guò)無(wú)線(無(wú)線電)連接而連接到局域網(wǎng)(LAN)。1999年9月16日公布的來(lái)自電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.11B-1999的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于無(wú)線LAN的技術(shù)。因此，對(duì)無(wú)線LAN的高帶寬分配使得能夠以相對(duì)低的成本在美國(guó)的各種建筑，例如教室中實(shí)現(xiàn)布線。在無(wú)線LAN中提供高寬帶分配的一種技術(shù)是通過(guò)超寬帶寬(UWB)無(wú)線電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。
UWB無(wú)線電系統(tǒng)使用無(wú)線電能的甚短脈沖(very short pulse)傳送。這些特有頻譜特征延伸跨越了較寬的無(wú)線電頻率范圍。另外，因?yàn)閁WB信號(hào)具有高的帶寬和頻率分集，所以UWB信號(hào)尤其適于在例如戶內(nèi)的容易出現(xiàn)多路徑衰落的環(huán)境中的高速數(shù)據(jù)通信。從而，UWB無(wú)線電系統(tǒng)通常很適于實(shí)現(xiàn)無(wú)線LAN。
此外，無(wú)線通信利用的無(wú)線頻譜被認(rèn)為是完全被利用，實(shí)際上是短缺的。相反地，UWB信號(hào)根據(jù)它們特殊的性質(zhì)，利用已經(jīng)被設(shè)計(jì)用于其他用途并且被聯(lián)邦通信委員會(huì)管制的頻譜。與使用正弦波編碼信息的連續(xù)波技術(shù)不同，UWB技術(shù)在短距離上使用跨越了寬的頻率范圍的簡(jiǎn)短的功率極低的無(wú)線電能量脈沖串或者脈沖，來(lái)編碼大量的信息。如上面所指出的，UWB技術(shù)最吸引人的特性之一就是它在頻譜中的位置，這一特性直接與低功耗和抗干擾聯(lián)系在一起。
因此，通過(guò)以很低的功率傳送數(shù)據(jù)，UWB設(shè)備能夠使用已經(jīng)被無(wú)線電設(shè)備占用的頻譜。這一特性使得UWB技術(shù)能夠重復(fù)利用頻譜，在頻譜這種不足的資源處于高度的技術(shù)需求的時(shí)候，具有重大價(jià)值。遺憾的是，利用UWB無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線LAN可能會(huì)遭受由于多路徑衰落造成的回波。當(dāng)考慮到無(wú)線LAN必須通過(guò)空氣，穿過(guò)墻壁、天花板，甚至水泥結(jié)構(gòu)傳送和接收數(shù)據(jù)，而不用有線電纜，這一問(wèn)題變得尤為嚴(yán)重。因此，穿過(guò)這類結(jié)構(gòu)的傳送可能因?yàn)楸粋魉偷男盘?hào)從墻壁反彈開(kāi)而引起回波。
因此，存在著克服一個(gè)或者多個(gè)以上描述的現(xiàn)有技術(shù)中的限制的需要。


從下面詳細(xì)的描述和所附權(quán)利要求，當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本分明的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加充分地清楚，其中圖1描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例，利用超寬帶寬技術(shù)在發(fā)送器和接收器之間數(shù)據(jù)信號(hào)傳送的時(shí)序圖。
圖2描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例的多任務(wù)微機(jī)電結(jié)構(gòu)(MEMS)延遲線的結(jié)構(gòu)圖。
圖3A和3B描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另外的實(shí)施例的無(wú)線局域網(wǎng)的對(duì)等和客戶服務(wù)器配置的結(jié)構(gòu)圖。
圖4A描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例，在傳送信道上發(fā)生的直達(dá)脈沖和各種回波的時(shí)序圖。
圖4B描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明示例實(shí)施例，由圖4A中表示的直達(dá)脈沖引起的回波以及被產(chǎn)生來(lái)抵消各回波的合成的逆回波(anti-echo)的時(shí)序圖。
圖5描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例的收發(fā)器的結(jié)構(gòu)圖。
圖6描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的收發(fā)器的結(jié)構(gòu)圖。
圖7描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明的實(shí)施例，為了傳送和接收沒(méi)有信道回波的數(shù)據(jù)，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中成對(duì)通信的站之間的信道校準(zhǔn)的方塊圖。
圖8描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中通信的一對(duì)站之間的傳送信號(hào)進(jìn)行信道校準(zhǔn)的方法的方塊圖。
圖9描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中通信的一對(duì)站之間的傳送信號(hào)進(jìn)行信道校準(zhǔn)的方法的方塊圖。
圖10描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，如本發(fā)明所指導(dǎo)的在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中接收數(shù)據(jù)的另一種方法的方塊圖。
圖11描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，從在傳送信道上接收的數(shù)據(jù)中去除信道回波的另一種方法的方塊圖。
圖12描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，在局域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的另一種方法的方塊圖。
圖13描述舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，為了消除接收的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波，預(yù)變形傳送信道上的信號(hào)傳送的另一種方法的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明描述了一種用于利用MEMS濾波的超寬帶無(wú)線電的方法和裝置。所描述的方法包括從通信發(fā)送站接收脈沖信號(hào)。一旦收到，則用收到的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的延遲線。一旦收到的脈沖信號(hào)離開(kāi)延遲線，則延遲線在一個(gè)或者多個(gè)抽頭的每一個(gè)上被采樣，來(lái)確定收到的脈沖信號(hào)中的各回波的時(shí)間延遲和振幅。對(duì)從通信發(fā)送站收到的各脈沖信號(hào)重復(fù)這些步驟，直到發(fā)送站和接收站之間信道的延遲/振幅圖被完成。一旦完成，則延遲/振幅圖可以被傳送給發(fā)送站或者被用于從被接收站接收的輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波。
所述方法還包括接收信道的延遲/振幅圖。使用該延遲/振幅圖，由該圖表明的各回波的時(shí)間延遲和振幅被確定。一旦各回波被確定，則產(chǎn)生合成的逆回波，它具有與相應(yīng)的回波相同的時(shí)間延遲的，但是為了抵消信道上的所有回波，所以具有相反的回波振幅。另外，還產(chǎn)生遞歸的回波，以便去除由所產(chǎn)生的合成回波引起的回波。照這樣，當(dāng)在信道上傳送或者接收信號(hào)時(shí)，合成的回波和遞歸的回波與信號(hào)結(jié)合起來(lái)，以便消除收到的信號(hào)中的所有的信道回波。
在下面的描述中，為了說(shuō)明的目的，許多特定的細(xì)節(jié)被提出，以便提供對(duì)本發(fā)明徹底的理解。然而，不具有這些特定細(xì)節(jié)中的某些，本發(fā)明也可以實(shí)行，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。例如，各種收發(fā)器配置和電路可以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)被修改。另外，為了舉例說(shuō)明的目的，下面的描述提供了示例并且附圖示出了各種示例。但是，這些示例不應(yīng)被解釋為限定意義的，實(shí)際上它們僅僅是用來(lái)提供本發(fā)明的示例，而不是提供本發(fā)明所有可能的實(shí)施方式的詳盡清單。在其他情況下，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以簡(jiǎn)圖示出，以便避免本發(fā)明的細(xì)節(jié)不清楚。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如上面所描述的，超寬帶寬(UWB)無(wú)線電系統(tǒng)發(fā)出本身具有非常寬的頻譜容量的非常尖銳的脈沖。相反地，傳統(tǒng)的連續(xù)波無(wú)線電系統(tǒng)傳送和接收頻譜受控的正弦波波列。因此，UWB信號(hào)的調(diào)諧和調(diào)制發(fā)生在時(shí)間振幅域中。從而，UWB信號(hào)對(duì)于給定信噪比表現(xiàn)出低功率，產(chǎn)生與現(xiàn)有無(wú)線電服務(wù)兼容的相互可操作性。另外，UWB無(wú)線電信號(hào)具有通過(guò)脈沖整形和時(shí)序鑒別技術(shù)去除多路徑效應(yīng)的能力。
參考圖1，時(shí)序圖100被示出，描述發(fā)送器102和接收器120。圖1還描述了電場(chǎng)對(duì)時(shí)間的曲線圖104。因此，圖1示出了UWB無(wú)線電如何在發(fā)送器102和接收器120之間傳送數(shù)據(jù)。如前面所描述的，脈沖在時(shí)間上非常尖銳，意味著在頻率上非常寬的帶寬。照這樣，調(diào)制通過(guò)振幅調(diào)制或者通過(guò)時(shí)間位置變化來(lái)完成。再次參考圖1，通過(guò)在一個(gè)或者多個(gè)時(shí)隙106、108和110處采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。在時(shí)隙“1”(106)和時(shí)隙“3”(110)期間，對(duì)傳送信道的采樣檢測(cè)到脈沖或者數(shù)字“1”。在時(shí)隙“2”(108)沒(méi)有脈沖表示數(shù)字“0”。
現(xiàn)在參考圖2，舉例說(shuō)明微機(jī)電系統(tǒng)延遲線200的結(jié)構(gòu)圖被描述。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是既具有機(jī)械部件又具有電氣部件的精密刻蝕的硅設(shè)備。以目前的光刻技術(shù)水平，MEMS濾波器以及延遲線可以支持高達(dá)10吉赫(GHZ)的信號(hào)。對(duì)于多抽頭延遲線，聲速是大約每秒幾十公里(對(duì)于固體來(lái)說(shuō)是典型的)，這意味著一毫米長(zhǎng)的延遲線可以控制0.1微秒的信號(hào)延遲。
此外，金屬抽頭可以具有近似0.2微米的空間節(jié)距，意味著對(duì)于使用金屬抽頭的延遲線，抽頭間Δ延遲時(shí)間可以小到近似20微微秒。用光速乘以這些時(shí)間意味著MEMS延遲線可以控制從6×10-4米到30米的多路徑長(zhǎng)度差。原理上，這一相當(dāng)大的動(dòng)態(tài)范圍可以補(bǔ)償無(wú)線局域網(wǎng)中的所有回波，例如圖3A和3B中所描述的。因此，通過(guò)利用包括具有多抽頭的基于MEMS的延遲線的超寬帶寬無(wú)線電系統(tǒng)收發(fā)器，基帶(全帶寬)回波補(bǔ)償是可能的。
再次參考圖2，基于MEMS的延遲線200包括固定在中脊(centralspine)210上的機(jī)械臂202(202-1，…，202-N)。搖動(dòng)將通過(guò)靜電力沿著一連串搖臂202傳播。搖動(dòng)可以由施加在第一搖桿202-1上的靜電力發(fā)動(dòng)，并且輸入信號(hào)的延遲的樣本可以由連接到在相繼的搖臂202下面的抽頭上的電容拾波器(沒(méi)有示出)檢測(cè)。因此，延遲線起初可以由數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。一旦被驅(qū)動(dòng)，在相繼的搖臂下面的抽頭可以被采樣，來(lái)確定是否隨著被接收的數(shù)據(jù)一起接收了任何附加的信號(hào)噪聲或者回波。
在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械臂是非均勻間隔的，以便簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和對(duì)長(zhǎng)回波延遲提供粗略采樣，如下面所進(jìn)一步描述的。換句話說(shuō)，時(shí)間上接近脈沖信號(hào)而發(fā)生的回波需要精確的時(shí)間計(jì)算。相反地，與傳入的脈沖信號(hào)較遠(yuǎn)發(fā)生的回波將在時(shí)間上展開(kāi)，并需要粗略的時(shí)間計(jì)算。同樣地，從收到起始信號(hào)開(kāi)始的時(shí)間延遲以及各回波的振幅通過(guò)采樣MEMS延遲線200的抽頭來(lái)確定。
現(xiàn)在參考圖3A和3B，局域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)被描述，該網(wǎng)絡(luò)利用了用UWB無(wú)線電實(shí)現(xiàn)的收發(fā)器站?，F(xiàn)在參考圖3A，對(duì)等無(wú)線局域網(wǎng)配置300被描述。在對(duì)等配置中，配備有例如無(wú)線適配卡的兩個(gè)或者多個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)302(302-1，302-2，…，302-N)，形成能夠在各個(gè)PC 302和服務(wù)器計(jì)算機(jī)310之間通信的局域網(wǎng)。圖3中所描述的對(duì)等配置300主要被用子快速和容易地在沒(méi)有可用基礎(chǔ)設(shè)施，例如會(huì)議中心或者異地會(huì)議場(chǎng)所的情況下建立無(wú)線局域網(wǎng)。
現(xiàn)在參考圖3B，客戶服務(wù)器無(wú)線配置350被舉例說(shuō)明。在圖3B舉例說(shuō)明的客戶服務(wù)器無(wú)線配置350中，PC計(jì)算機(jī)300各自包括例如使得能夠與無(wú)線LAN接入點(diǎn)360通信的無(wú)線適配卡。照這樣，PC 302被鏈接至擔(dān)當(dāng)通往有線網(wǎng)絡(luò)380資源的橋梁的中央集線器或者LAN接入點(diǎn)360。遺憾的是，與所用的配置無(wú)關(guān)，無(wú)線局域網(wǎng)將遭受由于信號(hào)行進(jìn)并被環(huán)境影響時(shí)信號(hào)干涉而造成的噪聲的影響，導(dǎo)致信號(hào)噪聲或者信道回波。
因此，現(xiàn)在的無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)將遭受信道回波的影響，例如圖4A中所描述的。參考圖4A，直達(dá)脈沖402被舉例說(shuō)明，它包括若干反相回波404(404-1，…，404-N)以及同相回波406(406-1，…，406-N)(回波404/406)。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，多抽頭MEMS延遲線可以被用來(lái)采樣傳送信道中的各個(gè)回波404/406，以便產(chǎn)生合成的逆回波452(452-1，…，452-N)和454(454-1，…，454-N)，如圖4B的信號(hào)振幅對(duì)時(shí)間的曲線450中所描述的。因此，一旦各合成的逆回波452/454與數(shù)據(jù)信號(hào)402一起被廣播穿過(guò)傳送信道，合成的逆回波452/454將抵消由數(shù)據(jù)信號(hào)402引起的回波404/406。
從而，利用圖2中所描述的基于MEMS的延遲線200，收發(fā)器可以從通信站接收連續(xù)脈沖，并產(chǎn)生在兩個(gè)站之間的傳送信道的延遲/振幅圖。使用該回波圖，接收站可以對(duì)其收到的輸入信號(hào)產(chǎn)生合成的逆回波來(lái)去除信道回波(后補(bǔ)償)，或者向通信發(fā)送站傳送該圖以便發(fā)送站可以基于收到的延遲/振幅圖，預(yù)變形其傳送信號(hào)(預(yù)補(bǔ)償模式)。如這里所稱的，術(shù)語(yǔ)“信道校準(zhǔn)”是指為了從收到的信號(hào)中去除信道回波的數(shù)據(jù)信號(hào)的后補(bǔ)償或者預(yù)補(bǔ)償。
現(xiàn)在參考圖5，為了檢測(cè)傳送信道上的信道回波而利用基于MEMS的多抽頭延遲線的收發(fā)器500被描述。如上面所描述的，基于MEMS的延遲線可以利用非均勻間隔的抽頭來(lái)提供對(duì)長(zhǎng)回波延遲的粗略的采樣。另外，收發(fā)器還預(yù)變形傳送信道上的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送，以便從收到的信號(hào)中去除回波。如圖5中所描述的收發(fā)器500在例如如圖3A和3B所描述的無(wú)線LAN中被利用，以便收發(fā)器可以被包含在各種PC302的適配卡中。
現(xiàn)在參考圖5，收發(fā)器500包括具有電路來(lái)執(zhí)行指令的處理器502。通信接口520被耦合至處理器502，并總地包括第一基于MEMS的延遲線530、延遲/振幅回波圖單元540、第二MEMS延遲線550、多個(gè)可編程放大器552、功率放大器560以及天線570。于是，收發(fā)器500利用第一基于MEMS的延遲線530和延遲/振幅回波圖單元540，以便采樣從通信發(fā)送站(沒(méi)有示出)收到的脈沖信號(hào)。
如上面所討論的，基于MEMS的延遲線530可以包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭532(532-1，…，532-N)。利用基于MEMS的延遲線530的多個(gè)抽頭，延遲/振幅單元540采樣一個(gè)或者多個(gè)抽頭中的每一個(gè)，以便確定是否連同脈沖信號(hào)一起收到了信道回波。當(dāng)回波被檢測(cè)出的時(shí)候，基于所述基于MEMS的延遲線530的抽頭532，回波圖單元540確定各回波的延遲以及振幅。該過(guò)程被重復(fù)，直到回波圖單元建立了傳送信道的延遲/振幅回波。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，收發(fā)器500被描述為具有第一和第二MEMS延遲線530/550僅僅是為了舉例說(shuō)明的目的，因此，特定的實(shí)施方式可以對(duì)收發(fā)器500的傳送和接收功能復(fù)用一個(gè)基于MEMS的延遲線。
一旦完成，延遲/振幅回波圖就被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備504中。另外，收發(fā)器500可以向使用返回信道506的接收站傳送回波圖。延遲/振幅回波圖然后被向收發(fā)器500提供脈沖信號(hào)536的通信發(fā)送站接收。通信發(fā)送站向收發(fā)器500連續(xù)傳送脈沖信號(hào)，例如每毫秒一次。該過(guò)程被重復(fù)，直到通信發(fā)送站從收發(fā)器500接收到延遲/振幅回波圖。
一旦接收，收發(fā)器500將開(kāi)始向通信發(fā)送站傳送脈沖信號(hào)562，以便兩個(gè)站之間的反向傳送信道的延遲/振幅回波圖能夠被完成。一旦完成，反向信道的延遲/振幅回波圖將通過(guò)返回信道506傳送給收發(fā)器500。一旦收到，收發(fā)器器500可以利用回波圖的回波結(jié)構(gòu)，以便預(yù)變形傳送信道上的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送。該過(guò)程由MEMS延遲線550進(jìn)行。
因此，在信號(hào)傳送過(guò)程中，收發(fā)器芯片組510將傳送提供給調(diào)制器512的數(shù)據(jù)信號(hào)516。調(diào)制器512將調(diào)制信號(hào)516，并將數(shù)據(jù)信號(hào)516提供給基于MEMS的延遲線550。利用傳送信道的延遲/振幅回波圖，相應(yīng)于檢測(cè)到的回波的延遲，處理器502會(huì)將可編程放大器554(554-1，…，554-N)連接到各自的基于MEMS的延遲線的抽頭552(552-1，552-2，552-3，…，552-N)。回波然后將被采樣，并通過(guò)放大器554被放大成具有與所檢測(cè)到的回波相反的振幅。照這樣，各種放大器將對(duì)回波圖中檢測(cè)到的各個(gè)回波產(chǎn)生合成的逆回波。然后，各種合成的逆回波由功率放大器560接收，與數(shù)據(jù)信號(hào)516相加，并通過(guò)天線570在傳送信道上傳送。
但是，合成的逆回波也將產(chǎn)生回波。所以，處理器還將確定遞歸逆回波，并將另外的可編程放大器554連接到捕捉遞歸逆回波的抽頭552上。從而，合成的逆回波連同遞歸逆回波將一起與數(shù)據(jù)信號(hào)516相加，并通過(guò)天線570在傳送信道上傳送。照這樣，合成的逆回波和遞歸逆回波將與傳送信道內(nèi)的所有回波相抵消，結(jié)果產(chǎn)生實(shí)際上無(wú)回波的數(shù)據(jù)信號(hào)，被接收站接收。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)遞歸逆回波的計(jì)算被重復(fù)，直到傳送信道的本底噪聲或者殘余回波頻譜在預(yù)定水平之下，例如-10分貝(db)之下。
圖5中描述的收發(fā)器500的實(shí)施例舉例說(shuō)明了預(yù)補(bǔ)償模式，其中數(shù)據(jù)信號(hào)在于信道上傳送之前被預(yù)變形。然而，也可以對(duì)收到的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行后補(bǔ)償，如圖6中描述的收發(fā)器600所舉例說(shuō)明的。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，結(jié)合預(yù)補(bǔ)償/后補(bǔ)償?shù)氖瞻l(fā)器也在本發(fā)明的意圖之內(nèi)。如圖6中所描述的收發(fā)器600或多或少與圖5中所描述的收發(fā)器相同，除了收發(fā)器600不包括返回信道。
因此，收發(fā)器600包括基于從通信發(fā)送站收到的脈沖信號(hào)產(chǎn)生延遲/振幅回波圖的必要的電路。但是，一旦回波圖被形成，則該回波圖被存儲(chǔ)，例如在存儲(chǔ)設(shè)備604中，并被MEMS延遲線650利用，以便抵消收到的數(shù)據(jù)信號(hào)638中的回波。照這樣，通過(guò)天線634收到的數(shù)據(jù)信號(hào)638被提供給MEMS延遲線650。
然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，收發(fā)器600被描述為具有第一和第二MEMS延遲線630/650僅僅是為了舉例說(shuō)明的目的，因此特定的實(shí)施方式可以對(duì)收發(fā)器600的傳送和接收功能復(fù)用一個(gè)基于MEMS的延遲線。相應(yīng)地，處理器602按照傳送信道的延遲/振幅回波圖，將基于被存儲(chǔ)的回波圖確定捕捉回波的一個(gè)或者多個(gè)抽頭652(652-1，…，652-N)。照這樣，放大器654(654-1，…，654-N)將被連接到由處理器602確定的各個(gè)抽頭上。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械臂是非均勻間隔的，以便簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和對(duì)長(zhǎng)回波延遲提供粗略采樣，如下面所進(jìn)一步描述的。
接著，放大器654將捕捉各種回波，并通過(guò)將回波的極性或者振幅反向，產(chǎn)生合成的逆回波。照這樣，可編程放大器652將對(duì)由各自傳送信道的延遲/振幅回波圖指出的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波658(658-1，…，658-N)。接著，求和放大器660會(huì)將各個(gè)合成的逆回波658連同收到的數(shù)據(jù)信號(hào)638一起相加，使得消除收到的數(shù)據(jù)信號(hào)638中包含的各個(gè)回波?，F(xiàn)在描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明教導(dǎo)的程序上的方法。
操作現(xiàn)在參考圖7，圖7描述舉例說(shuō)明利用收發(fā)器在例如圖3A和3B中描述的無(wú)線LAN中校準(zhǔn)傳送信道的方法，所述收發(fā)器利用超寬帶寬(UWB)無(wú)線電信號(hào)來(lái)通信。如上面所描述的，術(shù)語(yǔ)“信道校準(zhǔn)”是指為了從收到的信號(hào)中去除信道回波的數(shù)據(jù)信號(hào)的后補(bǔ)償或者預(yù)補(bǔ)償。在過(guò)程塊702處，在成對(duì)通信的站之間，例如圖3A中所描述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)300中的302-1和302-2之間建立信道校準(zhǔn)。在過(guò)程塊740處，確定是否另外的一對(duì)站，例如302-1和302-N，要求對(duì)其間的傳送信道304-2的信道校準(zhǔn)。照這樣，對(duì)無(wú)線LAN網(wǎng)絡(luò)300中的各傳送信道304(304-1，…，304-N)重復(fù)信道校準(zhǔn)。
一旦信道校準(zhǔn)完成，則進(jìn)行過(guò)程塊750。在過(guò)程塊750處，確定站302或者PC是否正在接收數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)被接收的時(shí)候，控制流轉(zhuǎn)向控制塊A，否則，進(jìn)行過(guò)程塊800。在過(guò)程塊800處，確定站302是否正在傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)站正在傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候，進(jìn)行過(guò)程塊B，否則進(jìn)行過(guò)程塊840。在過(guò)程塊840處，過(guò)程塊750～800被重復(fù)，直到無(wú)線LAN被關(guān)閉。
現(xiàn)在參考圖8，圖8結(jié)合圖9一起舉例說(shuō)明了在如圖7中所描述的方法700的過(guò)程塊702處所舉例說(shuō)明的在一對(duì)通信站(例如，302-1和302-2)之間建立信道校準(zhǔn)的另外的方法。因此，在如圖9中所示的方法704的過(guò)程塊706處，通信發(fā)送站302-1將在發(fā)送站302-1和通信接收站302-2之間的傳送信道上傳送脈沖信號(hào)。在如圖8所示的方法708的過(guò)程塊710處，接收站將在傳送信道304-1上從通信發(fā)送站302-1接收脈沖信號(hào)。
一旦接收，在過(guò)程塊712處，接收站302-2將用收到的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的基于MEMS的延遲線。在一個(gè)實(shí)施例中，MEMS延遲線被設(shè)計(jì)為在延遲線的開(kāi)始部分具有間隔緊密的抽頭，以便捕捉逼近傳入的脈沖、需要精確的時(shí)間計(jì)算以將其抵消的回波。在該實(shí)施例中，抽頭向著延遲線的末端逐漸拉開(kāi)間距，以便捕捉發(fā)生在距傳入脈沖更遠(yuǎn)因而對(duì)于抵消不需要精確計(jì)算的回波。
在過(guò)程塊714處，接收站將采樣延遲線的一個(gè)或者多個(gè)抽頭中的每一個(gè)，來(lái)確定在收到的脈沖信號(hào)中檢測(cè)到的各個(gè)回波的時(shí)間延遲和振幅。在過(guò)程塊716處，過(guò)程塊710-712被重復(fù)，直到傳送信道的延遲/振幅回波圖被完成。一旦回波圖被完成，則進(jìn)行過(guò)程塊724。在過(guò)程塊724處，確定接收站是否處于預(yù)補(bǔ)償模式。
使用預(yù)補(bǔ)償模式的發(fā)送站在參考圖5舉例說(shuō)明的實(shí)施例中被描述。當(dāng)收發(fā)器500或者接收站302-2處于預(yù)補(bǔ)償模式時(shí)，進(jìn)行過(guò)程塊728。在過(guò)程塊728處，接收站302-2將向通信發(fā)送站320-1傳送延遲/振幅回波圖。否則，接收站302-2處于后補(bǔ)償模式，如參考圖6中舉例說(shuō)明的收發(fā)器600的實(shí)施例所描述的。照這樣，在過(guò)程塊726處，接收站將存儲(chǔ)傳送信道的延遲/振幅回波圖。
再次參考圖9中所描述的方法704，發(fā)送站302-1將向接收站302-2重復(fù)傳送脈沖信號(hào)，直到發(fā)送站302-1接收到用于預(yù)補(bǔ)償模式的信道的延遲/振幅回波圖。然而，如果發(fā)送站302-1處于后補(bǔ)償模式，發(fā)送站302-1將向接收站302-2傳送脈沖信號(hào)，直到接收站302-2已經(jīng)完成回波圖。照這樣，進(jìn)行過(guò)程塊732。否則，一旦延遲/振幅回波圖在過(guò)程塊720處被接收，則進(jìn)行過(guò)程塊730。在過(guò)程塊730處，發(fā)送站302-1將存儲(chǔ)收到的傳送信道304-1的延遲/振幅回波圖。
在過(guò)程塊732處，確定通信站302-1和302-2之間的反向傳送信道306-1的校準(zhǔn)是否已經(jīng)完成。如果反向信道306-1還沒(méi)有被校準(zhǔn)，則執(zhí)行過(guò)程塊734。在過(guò)程塊734處，發(fā)送站302-1與接收站302-2交換，使得發(fā)送站302-2現(xiàn)在將變?yōu)榻邮照?02-1，并且接收站302-1現(xiàn)在將變?yōu)橥ㄐ虐l(fā)送站302-2，以便在站之間的反向信道306-1可以被校準(zhǔn)。接著，過(guò)程塊706-732將被重復(fù)，直到反向信道306-1被校準(zhǔn)，并且控制返回如圖7中所示的方法700的過(guò)程塊702。
現(xiàn)在參考圖10，按照本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)收發(fā)器站302-2接收數(shù)據(jù)信號(hào)的方法被描述。在過(guò)程塊754處，確定接收站302-1是否處于預(yù)補(bǔ)償模式(見(jiàn)圖5)。當(dāng)接收站處于預(yù)補(bǔ)償模式時(shí)，進(jìn)行過(guò)程塊770。在過(guò)程塊770處，收到的數(shù)據(jù)638已經(jīng)由發(fā)送站預(yù)變形，因而收到的數(shù)據(jù)信號(hào)將沒(méi)有信道回波，并因而被存儲(chǔ)。否則，進(jìn)行過(guò)程塊756。在過(guò)程塊756處，接收站302-2將使用被存儲(chǔ)的相應(yīng)的傳送信道304-1的延遲/振幅回波圖642(參考圖3A和圖6)，從收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中去除信號(hào)回波。一旦信道回波從收到的數(shù)據(jù)信號(hào)638中被去除，則后補(bǔ)償數(shù)據(jù)信號(hào)662在過(guò)程塊770處被存儲(chǔ)。
現(xiàn)在參考圖11，從收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中去除信道回波(后補(bǔ)償模式)的另外的方法760被描述，例如在如圖6中所示的收發(fā)器600中。在過(guò)程塊762處，收發(fā)器600從存儲(chǔ)設(shè)備604中選取被存儲(chǔ)的延遲/振幅回波圖642。被存儲(chǔ)的延遲/振幅回波圖642是基于傳送信道304(304-1，…，304-N)或者306(306-1，…，306-N)而被選擇的，數(shù)據(jù)將從該信道被接收。照這樣，后補(bǔ)償模式收發(fā)器600將為數(shù)據(jù)從其被接收的各個(gè)傳送信道304/306包括一個(gè)被存儲(chǔ)的延遲/振幅回波圖。在過(guò)程塊764處，收發(fā)器600將確定由選定的延遲/振幅回波圖642的回波結(jié)構(gòu)表明的各回波的時(shí)間延遲和振幅。
一旦確定，則處理器會(huì)對(duì)應(yīng)于各個(gè)檢測(cè)到的回波，將可編程放大器654耦合到基于MEMS的延遲線650的各抽頭652上。在過(guò)程塊766處，收發(fā)器600將對(duì)由延遲/振幅回波圖的回波結(jié)構(gòu)表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波658。通過(guò)用被耦合到相應(yīng)的抽頭652上的可編程放大器654選擇各信道回波，并且使回波的振幅反向以便產(chǎn)生合成的逆回波658，來(lái)完成合成的逆回波658的產(chǎn)生。最后，在過(guò)程塊768處，使用求和放大器660，將合成的逆回波與收到的數(shù)據(jù)信號(hào)638相結(jié)合，以便抵消收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
現(xiàn)在參考圖12，另一種方法802被描述，用來(lái)舉例說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例的使用UWB無(wú)線電信號(hào)的收發(fā)器的數(shù)據(jù)傳送。收發(fā)器將是預(yù)補(bǔ)償模式收發(fā)器，例如圖5中所示的，或者是后補(bǔ)償模式收發(fā)器，例如圖6中所示的。在過(guò)程塊804處，確定收發(fā)器是否作用在預(yù)補(bǔ)償模式中。當(dāng)收發(fā)器作用在預(yù)補(bǔ)償模式中時(shí)，則進(jìn)行過(guò)程塊806。否則，收發(fā)器作用在后補(bǔ)償模式中，并且進(jìn)行過(guò)程塊830。
在過(guò)程塊806處，站302-1利用例如圖5中所描述的收發(fā)器500，作用在預(yù)補(bǔ)償模式中。在過(guò)程塊806處，收發(fā)器500預(yù)變形在收發(fā)器500和接收站302-2之間的傳送信道304-1上的信號(hào)傳送。否則，收發(fā)器600作用在后補(bǔ)償模式中，如過(guò)程塊830所表示的，因而對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)不進(jìn)行任何改變(見(jiàn)圖6)。從而，在過(guò)程塊830處，收發(fā)器600在傳送信道304-1上向接收站302-2傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。
最后，圖13舉例說(shuō)明另一種方法810，用于在例如圖5中所描述的收發(fā)器500的收發(fā)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的預(yù)變形(預(yù)補(bǔ)償模式)。在過(guò)程塊8 12處，收發(fā)器將選擇被存儲(chǔ)的收發(fā)器500和接收站302-2之間的傳送信道304-1的延遲/振幅回波圖542。在過(guò)程塊814處，收發(fā)器500將對(duì)由選定的延遲/振幅回波圖542的回波結(jié)構(gòu)表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅。然而，由于合成的逆回波在傳送信道304-1上被傳送時(shí)也將造成回波這一事實(shí)，收發(fā)器500必須產(chǎn)生遞歸逆回波。
照這樣，在過(guò)程塊816處，收發(fā)器500將對(duì)由合成的逆回波引起的各回波，產(chǎn)生遞歸逆回波。在過(guò)程塊818處，過(guò)程塊816被重復(fù)，直到傳送信道的遞歸回波頻譜在預(yù)定的閾值之內(nèi)，例如-10分貝。情況一旦如此，則進(jìn)行過(guò)程塊820。在過(guò)程塊820處，使用功率放大器560將合成的逆回波和遞歸逆回波558與數(shù)據(jù)信號(hào)516相結(jié)合。接著，一旦數(shù)據(jù)信號(hào)和合成的逆回波與遞歸逆回波在傳送信道304-1上被播送，則合成的和遞歸逆回波將抵消當(dāng)在傳送信道304-1上被傳送時(shí)由數(shù)據(jù)信號(hào)引起的所有回波。
其它實(shí)施例以上已經(jīng)描述了利用UWB無(wú)線電信號(hào)以提供無(wú)回波的被接收數(shù)據(jù)信號(hào)以及從收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中去除回波的無(wú)線LAN的一種實(shí)施方式的若干方面。然而，無(wú)線LAN的各種實(shí)施方式提供了許多特征，包括補(bǔ)充、添加和/或替換上述的特征。這些特征在不同的實(shí)施方式中可以實(shí)現(xiàn)為用于PC的無(wú)線適配卡的一部分，或者收發(fā)器站的一部分，以及組合預(yù)補(bǔ)償/后補(bǔ)償收發(fā)器。另外，為了說(shuō)明的目的，前面的描述使用了特定的術(shù)語(yǔ)來(lái)提供本發(fā)明的徹底的理解。但是，特定的細(xì)節(jié)并不被要求來(lái)實(shí)行本發(fā)明，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)是顯而易見(jiàn)的。
另外，雖然這里描述的實(shí)施例針對(duì)于無(wú)線LAN，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的教導(dǎo)可以被應(yīng)用于其他系統(tǒng)。實(shí)際上，利用UWB的無(wú)線通信系統(tǒng)在本發(fā)明的教導(dǎo)之內(nèi)，不脫離本發(fā)明的范圍和精神。為了最好地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，選擇和描述了上述實(shí)施例。選擇這些實(shí)施例以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠最好地利用本發(fā)明以及經(jīng)過(guò)適于特定預(yù)期用途的各種修改的各種實(shí)施例。
應(yīng)當(dāng)理解，即使本發(fā)明各種實(shí)施例的許多特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，連同本發(fā)明各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)，已經(jīng)在前面的描述中被提出，這種公開(kāi)也僅是舉例說(shuō)明。在一些情況下，某些組件僅就一個(gè)這樣的實(shí)施例被詳細(xì)描述。然而，其意思是這種組件可以被用在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，這應(yīng)被認(rèn)識(shí)到。在細(xì)節(jié)上，尤其是結(jié)構(gòu)的內(nèi)容和部件的管理，可以在本發(fā)明的原理乃至由表達(dá)所附權(quán)利要求所使用的用語(yǔ)的廣泛一般的含意所表明的完整的范圍之內(nèi)作出變化。
本發(fā)明提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的許多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有對(duì)無(wú)線LAN網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)際上無(wú)回波的信號(hào)傳送的能力。因此，對(duì)于無(wú)線LAN的高帶寬分配將使得能夠以相對(duì)低的成本在美國(guó)的各種建筑，例如教室中實(shí)現(xiàn)布線。這種高寬帶分配是由具有通過(guò)脈沖整形和時(shí)序鑒別技術(shù)去除多路徑效應(yīng)的能力的UWB無(wú)線電信號(hào)提供的。因此，本發(fā)明通過(guò)將UWB無(wú)線電信號(hào)與基于MEMS的延遲線相結(jié)合以便從收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中去除信道回波，提供了實(shí)際上無(wú)回波的無(wú)線LAN。
示例性的實(shí)施例已經(jīng)被公開(kāi)，在保持在如權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍之內(nèi)的情況下，可以對(duì)公開(kāi)的實(shí)施例作出修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在發(fā)送站和通信接收站之間的傳送信道上傳送脈沖信號(hào)；以及重復(fù)所述發(fā)送站和通信接收站之間的所述傳送信道上的所述脈沖信號(hào)的傳送，直到從所述通信接收站接收到所述傳送信道的延遲/振幅圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括預(yù)變形在所述發(fā)送站和通信接收站之間的所述傳送信道上的信號(hào)傳送，以便在收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中消除信道回波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)變形還包括對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅；對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅；對(duì)于由合成的逆回波引起的回波，遞歸地產(chǎn)生遞歸逆回波，直到所述傳送信道的殘余回波頻譜在預(yù)定閾值以下；以及當(dāng)在所述傳送信道上傳送數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波和所述遞歸逆回波與被傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在接收站和通信發(fā)送站之間的反向傳送信道上，從所述通信發(fā)送站接收脈沖信號(hào)；用所述收到的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的延遲線；采樣所述延遲線的所述一個(gè)或者多個(gè)抽頭中的每一個(gè)，來(lái)確定所述收到的脈沖信號(hào)中的各回波的時(shí)間延遲和振幅；以及對(duì)于從所述通信發(fā)送站收到的各脈沖信號(hào)，重復(fù)所述接收、驅(qū)動(dòng)和采樣，直到完成所述通信發(fā)送站和接收站之間的所述反向傳送信道的延遲/振幅回波圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括向所述通信發(fā)送站傳送所述反向傳送信道的所述延遲/振幅圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括使用所述接收站和通信發(fā)送站之間的所述反向傳送信道的所述延遲/振幅回波圖的回波結(jié)構(gòu)，從由所述接收站接收的輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述從輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波還包括對(duì)于由所述延遲/振幅回波圖的所述回波結(jié)構(gòu)表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅；對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲和相反的振幅；以及當(dāng)在所述反向傳送信道上接收數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波與所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
8.一種方法，包括在通信發(fā)送站和接收站之間的傳送信道上，從所述通信發(fā)送站接收脈沖信號(hào)；用所述收到的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的延遲線；采樣所述延遲線的所述一個(gè)或者多個(gè)抽頭中的每一個(gè)，來(lái)確定所述收到的脈沖信號(hào)中的各回波的時(shí)間延遲和振幅；以及對(duì)于從所述通信發(fā)送站收到的各脈沖信號(hào)，重復(fù)所述接收、驅(qū)動(dòng)和采樣，直到完成所述通信發(fā)送站和接收站之間的所述傳送信道的延遲/振幅回波圖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括向所述通信發(fā)送站傳送所述傳送信道的所述延遲/振幅回波圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括使用所述信道的所述延遲/振幅回波圖的回波結(jié)構(gòu)，從由所述接收站接收的輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述從輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波還包括對(duì)于由所述延遲/振幅回波圖的回波結(jié)構(gòu)表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅；對(duì)于由所述延遲/振幅回波圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅；以及當(dāng)在所述傳送信道上接收數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波與所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括在發(fā)送站和通信接收站之間的反向傳送信道上，向所述通信接收站傳送脈沖信號(hào)；以及重復(fù)在所述發(fā)送站和所述通信接收站之間的所述反向傳送信道上的所述脈沖信號(hào)的傳送，直到從所述通信接收站接收到所述反向傳送信道的延遲/振幅圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括預(yù)變形在所述發(fā)送站和通信接收站之間的所述反向傳送信道上的信號(hào)傳送，以便在收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中消除信道回波。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述預(yù)變形還包括對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅；對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅；對(duì)于由合成的逆回波引起的回波，遞歸地產(chǎn)生遞歸逆回波，直到所述反向傳送信道的殘余回波頻譜在預(yù)定閾值以下；以及當(dāng)在所述反向傳送信道上傳送數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波和所述遞歸逆回波與被傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
15.一種裝置，包括具有電路來(lái)執(zhí)行指令的處理器；被耦合至所述處理器的通信接口，所述通信接口向一個(gè)或者多個(gè)通信接收站傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，并從一個(gè)或者多個(gè)通信發(fā)送站接收數(shù)據(jù)信號(hào)；被耦合至所述通信接口的延遲線，所述延遲線包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭；被耦合至所述處理的存儲(chǔ)設(shè)備，具有存儲(chǔ)在其中的系列指令，所述指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時(shí)，引起所述處理器在通信發(fā)送站和接收站之間的傳送信道上，從所述通信發(fā)送站接收脈沖信號(hào)，用所述收到的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的所述延遲線，采樣所述延遲線的所述一個(gè)或者多個(gè)抽頭中的每一個(gè)，來(lái)確定所述收到的脈沖信號(hào)中的各回波的時(shí)間延遲和振幅，以及對(duì)于從所述通信發(fā)送站收到的各脈沖信號(hào)，重復(fù)所述接收、驅(qū)動(dòng)和采樣，直到完成所述通信發(fā)送站和所述接收站之間的所述傳送信道的延遲/振幅回波圖。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述處理器還被引起向所述通信發(fā)送站傳送所述傳送信道的所述延遲/振幅回波圖。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述處理器還被引起使用所述信道的所述延遲/振幅回波圖的回波結(jié)構(gòu)，從由所述接收站接收的輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，從輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波的所述指令還引起所述處理器對(duì)于由所述延遲/振幅回波圖的所述回波結(jié)構(gòu)表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅，對(duì)于由所述延遲/振幅回波圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅，當(dāng)在所述傳送信道上接收數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波與所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述處理器還被引起在發(fā)送站和通信接收站之間的反向傳送信道上，向所述通信接收站傳送脈沖信號(hào)；以及重復(fù)在所述發(fā)送站和所述通信接收站之間的所述反向傳送信道上的所述脈沖信號(hào)的傳送，直到從所述通信接收站接收到所述反向傳送信道的延遲/振幅圖。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述處理器還被引起預(yù)變形在所述發(fā)送站和所述通信接收站之間的所述反向傳送信道上的信號(hào)傳送，以便在收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中消除信道回波。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，用于預(yù)變形信號(hào)傳送的指令還引起所述處理器對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅，對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅，對(duì)于由合成的逆回波引起的回波，遞歸地產(chǎn)生遞歸逆回波，直到所述傳送信道的殘余回波頻譜在預(yù)定閾值以下，以及當(dāng)在所述反向傳送信道上傳送數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波和所述遞歸逆回波與被傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述延遲線的所述抽頭是非均勻間隔的，以便當(dāng)以脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述非均勻間隔的抽頭能夠采樣不同延遲的回波。
23.一種系統(tǒng)，包括多個(gè)被耦合在一起形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通信站，其中，各通信站包括具有電路來(lái)執(zhí)行指令的處理器；被耦合至所述處理器的通信接口，所述通信接口向一個(gè)或者多個(gè)通信接收站傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，并從一個(gè)或者多個(gè)通信發(fā)送站接收數(shù)據(jù)信號(hào)；被耦合至所述通信接口的延遲線，所述延遲線包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭；被耦合至所述處理器的存儲(chǔ)設(shè)備，具有存儲(chǔ)在其中的系列指令，所述指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時(shí)，引起所述處理器在通信發(fā)送站和接收站之間的傳送信道上，從所述通信發(fā)送站接收脈沖信號(hào)，用所述收到的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的所述延遲線，采樣所述延遲線的所述一個(gè)或者多個(gè)抽頭中的每一個(gè)，來(lái)確定所述收到的脈沖信號(hào)中的各回波的時(shí)間延遲和振幅，以及對(duì)于從所述通信發(fā)送站收到的各脈沖信號(hào)，重復(fù)所述接收、驅(qū)動(dòng)和采樣，直到完成所述通信發(fā)送站和所述接收站之間的所述傳送信道的延遲/振幅回波圖。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，各通信站還包括向所述通信發(fā)送站傳送所述傳送信道的所述延遲/振幅回波圖的返回信道。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述通信接口還包括包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的后補(bǔ)償延遲線；多個(gè)可編程放大器，各個(gè)相應(yīng)的放大器被耦合至相應(yīng)的抽頭，并且基于所述回波圖被設(shè)定為程序控制的振幅，以便對(duì)于由所述延遲/振幅回波圖表明的各回波產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅；和在所述傳送信道上接收數(shù)據(jù)信號(hào)的求和放大器，所述求和放大器將所述合成的逆回波與所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述通信接口還包括包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的預(yù)補(bǔ)償延遲線；多個(gè)可編程放大器，各個(gè)相應(yīng)的放大器被耦合至相應(yīng)的抽頭，并且基于所述回波圖被設(shè)定為程序控制的振幅，以便對(duì)于由所述延遲/振幅回波圖表明的各回波產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅；和在所述傳送信道上接收數(shù)據(jù)信號(hào)的求和放大器，所述求和放大器將所述合成的逆回波與所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述延遲線的所述抽頭是非均勻間隔的，以便當(dāng)以脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述非均勻間隔的抽頭能夠采樣不同延遲的回波。
28.一種包括程序指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序指令當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，指示計(jì)算機(jī)作用在指定的方式中，所述程序指令包括在發(fā)送站和通信接收站之間的傳送信道上傳送脈沖信號(hào)；以及重復(fù)在所述發(fā)送站和所述通信接收站之間的所述傳送信道上的所述脈沖信號(hào)的傳送，直到從所述通信接收站接收到所述傳送信道的延遲/振幅圖。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括預(yù)變形在所述發(fā)送站和所述通信接收站之間的所述傳送信道上的信號(hào)傳送，以便在收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中消除信道回波。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述預(yù)變形還包括對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅；對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅；對(duì)于由合成的逆回波引起的回波，遞歸地產(chǎn)生遞歸逆回波，直到所述傳送信道的殘余回波頻譜在預(yù)定閾值以下；以及當(dāng)在所述傳送信道上傳送數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波和所述遞歸逆回波與被傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括在接收站和通信發(fā)送站之間的反向傳送信道上，從所述通信發(fā)送站接收脈沖信號(hào)；用所述收到的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的延遲線；采樣所述延遲線的所述一個(gè)或者多個(gè)抽頭中的每一個(gè)，來(lái)確定所述收到的脈沖信號(hào)中的各回波的時(shí)間延遲和振幅；以及對(duì)于從所述通信發(fā)送站收到的各脈沖信號(hào)，重復(fù)所述接收、驅(qū)動(dòng)和采樣，直到完成所述通信發(fā)送站和所述接收站之間的所述反向傳送信道的延遲/振幅回波圖。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括向所述通信發(fā)送站傳送所述反向傳送信道的所述延遲/振幅圖。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括使用所述接收站和通信發(fā)送站之間的所述反向傳送信道的所述延遲/振幅回波圖的回波結(jié)構(gòu)，從由所述接收站接收的輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述從輸入的傳送信號(hào)中去除信道回波還包括對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，確定時(shí)間延遲和振幅；對(duì)于由所述收到的延遲/振幅圖表明的各回波，產(chǎn)生合成的逆回波，各個(gè)相應(yīng)的合成的逆回波具有與各個(gè)相應(yīng)的回波相等的時(shí)間延遲以及相反的振幅；當(dāng)在所述反向傳送信道上接收數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，將所述合成的逆回波與所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)相結(jié)合，從而消除所述收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的信道回波。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于利用MEMS濾波的UWB無(wú)線電方法和裝置。所描述的方法包括從發(fā)送站接收脈沖信號(hào)。一旦收到，則用所述脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)包括一個(gè)或者多個(gè)抽頭的延遲線(530)。一旦所述脈沖信號(hào)離開(kāi)所述延遲線，則所述延遲線在各個(gè)抽頭上被采樣，以確定所述脈沖信號(hào)中的各回波的時(shí)間延遲和振幅。對(duì)收到的各脈沖信號(hào)重復(fù)這些步驟，直到完成所述站之間的傳送信道的延遲/振幅圖(540)。使用該回波圖，由該圖表明的各回波的時(shí)間延遲和振幅確定了合成的和遞歸逆回波。從而，當(dāng)在所述信道上傳送或者接收信號(hào)時(shí)，逆回波與所述信號(hào)相結(jié)合，以便消除收到的信號(hào)中的信道回波。
文檔編號(hào)H04L25/49GK1516943SQ02812187
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者埃里克·漢娜, 埃里克 漢娜 申請(qǐng)人:英特爾公司