專利名稱：無線電通信系統(tǒng)、發(fā)送機、接收機及通信、發(fā)送和接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電磁波發(fā)送/接收數(shù)字信號的無線電通信系統(tǒng)、無線電發(fā)送機、無線電接收機、無線電通信方法、無線電傳輸方法和無線電接收方法，更特別涉及短距離弱無線電通信。
背景技術(shù)：
在無線電通信中，直接發(fā)送直流(DC)信號或低頻信號是困難的。一般，這種信號是通過將信息調(diào)制到高頻載波發(fā)送的。更具體地說，發(fā)送側(cè)用要發(fā)送的的信號波調(diào)制載波，發(fā)送已調(diào)制波。接收側(cè)對接收的已調(diào)制波進行解調(diào)，從載波中提取信號波而獲得被發(fā)送的數(shù)據(jù)(見例如參考書Hideo ohba & Hideki Sagesaka，“Radio CommunicationDevice”，Nihon Riko Shuppankai，pp.141-265，ISBN 4-89019-136-4)。
圖32示出一般無線電通信系統(tǒng)的配置示例。在圖32中，VCO(電壓控制振蕩器)1001在發(fā)送側(cè)產(chǎn)生載波。載波被調(diào)制，即用乘法器1002將載波乘以要發(fā)送的基帶信號IN。已調(diào)制波被PA(功率放大器)1005放大，從發(fā)送天線1006發(fā)送。在接收側(cè)，由接收天線1011接收到的已調(diào)制波被LNA(低噪聲放大器)1012放大，圖像成分被圖像載波抑制濾波器1013抑制。圖像成分從中被抑制的已調(diào)制波被向下變頻，即用乘法器1017將已調(diào)制波乘以由VCD1016產(chǎn)生的載波。已調(diào)制波從信道選擇濾波器1018通過，再由檢測器1019轉(zhuǎn)換為發(fā)送的基帶信號。圖32示出采用PSK(移相鍵控)法的無線電通信的例子。在另一種無線電通信方法中，無線電通信一般用產(chǎn)生載波和對載波調(diào)制/解調(diào)的方法實現(xiàn)。
作為不使用任何載波進行通信的系統(tǒng)，已提出一種采用UWB(超寬帶)技術(shù)的無線電通信系統(tǒng)(例如PCT(WO)2003-529273(WO01/073965)和PCT(WO)2003-535552(WO 01/093441))。UWB發(fā)送機發(fā)送極短時基的脈沖，在幾GHz的很寬頻帶內(nèi)每秒1,000,000,000次或更多。接收機接收發(fā)自發(fā)送機的脈沖序列并將脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。
如上所述，圖32中所示的一般無線電通信系統(tǒng)在發(fā)送時產(chǎn)生載波，接收、調(diào)制/解調(diào)載波，用無線電進行通信。因此，無線電通信系統(tǒng)要求產(chǎn)生載波的電路和載波調(diào)制/解調(diào)電路。無線電通信系統(tǒng)變得復(fù)雜，構(gòu)成無線電通信系統(tǒng)的發(fā)送機和接收機的規(guī)模以及硬件的尺寸增大，無線電通信系統(tǒng)的成本和功率消耗上升。
使用UWB的無線電通信系統(tǒng)也要求產(chǎn)生短時寬的單周期波或高斯單脈沖的電路。設(shè)計變得困難，因為形成這種電路需要高頻模擬電路技術(shù)。構(gòu)成無線電通信系統(tǒng)的發(fā)送機和接收機的規(guī)模以及硬件的尺寸增大，無線電通信系統(tǒng)的成本和功率消耗上升。

發(fā)明內(nèi)容
已做成的本發(fā)明克服了通常的缺點，它的目的是提供一種無線電通信系統(tǒng)、無線電發(fā)送機、無線電接收機、無線電通信方法、無線電傳輸方法和無線電接收方法，它能免除對產(chǎn)生載波和載波調(diào)制/解調(diào)的電路的需要，而實現(xiàn)簡單的系統(tǒng)，低的成本和低的功率消耗。
根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)包括無線電發(fā)送機和無線電接收機，無線電發(fā)送機包括編碼裝置，其用于對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼，和發(fā)送天線，其發(fā)送已由編碼裝置編碼的信號，無線電接收機包括接收天線，其接收已發(fā)送的信號，和譯碼裝置，其用于對接收天線接收的信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼，并恢復(fù)數(shù)字信號，其中，通信是不使用任何載波進行的。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的配置示例中，編碼裝置用不含任何DC分量的碼對要發(fā)送的數(shù)字信號編碼。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理，并向發(fā)送天線輸出擴展信號，譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并恢復(fù)數(shù)字信號。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的一配置示例中，擴展碼不含任何DC分量。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理，和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)由擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向發(fā)送天線輸出脈沖信號，譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理，和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)由擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向發(fā)送天線輸出脈沖信號，譯碼裝置包括信號再生裝置，其用于從接收天線接收的信號中再生擴展信號，和去擴展裝置，其用于對信號再生裝置輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并恢復(fù)數(shù)字信號。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理，和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)由擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向發(fā)送天線輸出脈沖信號，譯碼裝置包括信號再生裝置，其用于從接收天線接收的信號中再生擴展信號，和去擴展裝置，其用于對信號再生裝置輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理，和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)由擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向發(fā)送天線輸出脈沖信號，譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，積分裝置，其對被去擴展裝置去擴展的信號積分，和峰值檢測裝置，其用于檢測從積分裝置輸出的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理，和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)由擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向發(fā)送天線輸出脈沖信號，譯碼裝置包括去擴展裝置，其使用與被微分的擴展信號相應(yīng)的擴展碼，對接收天線接收的信號進行去擴展，和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，令ΔS為被微分的擴展信號，C為與擴展信號ΔS相應(yīng)的擴展碼，P為擴展信號ΔS與擴展碼C之間的相關(guān)值，M為擴展碼C的碼長，建立P≈Σk=1M(ΔSk·Σr=kMCr)]]>在根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)的另一配置示例中，信號產(chǎn)生裝置只輸出擴展碼片速率的第n(n是不小于2的整數(shù))次諧波頻帶中的脈沖信號。
根據(jù)本發(fā)明的無線電發(fā)送機包括編碼裝置，其用于對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼，和發(fā)送天線，其發(fā)送已由編碼裝置編碼的信號，其中，發(fā)送數(shù)字信號不使用任何載波。
根據(jù)本發(fā)明的無線電接收機接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述發(fā)送機對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼，并不使用任何載波發(fā)送數(shù)字信號，所述接收機包括接收天線，其接收已發(fā)送信號，和譯碼裝置，其用于對接收天線接收的信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼，并恢復(fù)數(shù)字信號。
根據(jù)本發(fā)明的無線電通信方法包括對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼的編碼步驟，發(fā)送編碼步驟中已編碼信號的傳輸步驟，接收已發(fā)送信號的接收步驟，和對接收步驟中接收的數(shù)據(jù)進行與編碼相對應(yīng)的譯碼并恢復(fù)數(shù)字信號的譯碼步驟，其中，通信不使用任何載波。
根據(jù)本發(fā)明的無線電傳輸方法包括對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼的編碼步驟，發(fā)送已編碼信號的傳輸步驟，其中，發(fā)送數(shù)字信號不使用任何載波。
根據(jù)本發(fā)明，從對要發(fā)送的數(shù)字信號編碼并不使用任何載波發(fā)送數(shù)字信號的發(fā)送側(cè)接收信號的無線電接收方法，包括接收已發(fā)送信號的接收步驟，和對接收步驟中接收的數(shù)據(jù)進行與編碼相對應(yīng)的譯碼并恢復(fù)數(shù)字信號的譯碼步驟，并恢復(fù)數(shù)字信號的譯碼步驟。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的無線電通信系統(tǒng)的配置方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的編碼器中所用的各種碼的圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的編碼器中所用的各種碼的功率譜圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二和第三實施例的無線電通信系統(tǒng)的配置方框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的去擴展裝置的配置示例方框圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的無線電發(fā)送機中基帶信號的信號波形圖；圖6B是無線電發(fā)送機中的擴展信號的信號波形圖；圖6C是無線電發(fā)送機中的無線電信號的信號波形圖；圖7A是圖6A的放大的信號波形圖；圖7B是圖6B的放大的信號波形圖；圖7C是圖6C的放大的信號波形圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的無線電接收機中去擴展信號的信號波形圖；圖8B是無線電接收機中的基帶信號的信號波形圖；圖9A是圖8A的放大的信號波形圖；圖9B是圖8B的放大的信號波形圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的發(fā)送信號頻譜圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的無線電通信系統(tǒng)的配置方框圖；圖12A是輸入至根據(jù)本發(fā)明第四實施例的信號產(chǎn)生裝置的擴展信號的信號波形圖；圖12B和12C是從信號產(chǎn)生裝置輸出的矩形信號的信號波形圖；圖12D是擴展信號的頻譜圖；圖12E是矩形信號的頻譜圖；圖13A是根據(jù)本發(fā)明第四的無線電發(fā)送機中基帶信號的信號波形圖；圖13B是無線電發(fā)送機中的擴展信號的信號波形圖；圖13C是無線電發(fā)送機中的脈沖信號的信號波形圖；圖14A是圖13A的放大的信號波形圖；圖14B是圖13B的放大的信號波形圖；圖14C是圖13C的放大的信號波形圖；圖15A是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的無線電接收機中去擴展信號的信號波形圖；圖15B是無線電接收機中的基帶信號的信號波形圖；圖16A是圖15A的放大的信號波形圖；圖16B是圖15B的放大的信號波形圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的無線電通信系統(tǒng)中無線電接收機的配置方框圖；圖18A是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的無線電接收機中再生擴展信號的信號波形圖；圖18B是無線電接收機中的基帶信號的信號波形圖；圖19A是圖18A的放大的信號波形圖；
圖19B是圖18B的放大的信號波形圖；圖20A、20B、20C、20D和20E是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的信號再生裝置的配置示例方框圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的無線電通信系統(tǒng)中無線電接收機的配置方框圖；圖22A是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的無線電接收機中再生擴展信號的信號波形圖；圖22B是無線電接收機中去擴展信號的信號波形圖；圖22C是基帶信號的信號波形圖；圖23A是圖22A的放大的信號波形圖；圖23B是圖22B的放大的信號波形圖；圖23C是圖22C的放大的信號波形圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明第七實施例的無線電通信系統(tǒng)中無線電接收機的配置方框圖；圖25A是根據(jù)本發(fā)明第七實施例的去擴展信號的信號波形圖；圖25B是無線電接收機中的脈沖信號的信號波形圖；圖25C是無線電接收機中基帶信號的信號波形圖；圖26A是圖25A的放大的信號波形圖；圖26B是圖25B的放大的信號波形圖；圖26C是圖25C的放大的信號波形圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明第八實施例的無線電通信系統(tǒng)中無線電接收機的配置方框圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明第八實施例的去擴展裝置的配置示例方框圖；圖29A是要發(fā)送的擴展信號的信號波形圖；圖29B是根據(jù)本發(fā)明第八實施例的無線電接收機中接收信號的信號波形圖；圖29C是無線電接收機中的去擴展信號的信號波形圖；圖30A是要發(fā)送的數(shù)字信號的信號波形圖；圖30B是根據(jù)本發(fā)明第八實施例的無線電接收機中去擴展信號的信號波形圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明第九實施例的發(fā)送信號步譜圖；圖32是一般無線電通信系統(tǒng)的配置示例方框圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖分別描述根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)、無線電發(fā)送機、無線電接收機、無線電通信方法、無線電傳輸方法和無線電接收方法的優(yōu)選實施例，作為第一至第九實施例。
根據(jù)第一實施例的無線電通信系統(tǒng)不用載波，而是通過不含任何DC分量的碼對要發(fā)送的數(shù)字信號編碼，并在發(fā)送側(cè)發(fā)送編碼信號，兩對接收信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼，并在接收側(cè)恢復(fù)數(shù)字信號的方法，發(fā)送/接收數(shù)字信號。下面將參考

第一實施例。
圖1是提供第一實施例的無線電通信系統(tǒng)的配置方框圖。在圖1中，無線電通信系統(tǒng)由無線電發(fā)送機1和無線電接收機2構(gòu)成。無線電發(fā)送機1包括編碼器11、功率放大器12和發(fā)送天線13。無線電接收機2包括接收天線21、LNA22和譯碼器23。
下面將與信號流程一起說明無線電通信系統(tǒng)的操作。在圖1中，要發(fā)送的數(shù)字信號IN輸入至編碼器11。要發(fā)送的數(shù)字信號IN可采取任何形式，只要數(shù)字信號IN表示雙態(tài)信息。數(shù)字信號IN通常是單極性NRZ基帶信號，如圖2所示。第一實施例也采用單極性NRZ信號。
編碼器11使用不含任何DC分量的碼對輸入數(shù)字信號進行編碼。通過編碼，將具有圍繞DC分量的功率譜峰值的單極性NRZ基帶信號轉(zhuǎn)換為主要包含相當(dāng)高頻率的AC信號的信號。不含任何DC分量的碼的例子是如圖2所示的雙極性NRZ碼(AMI碼(交替?zhèn)魈柸》创a))和曼徹斯特碼(雙脈沖碼或SP碼)，此外，BnZS碼(n個零點代換雙極性碼，n是整數(shù))、HDBn碼(高密度雙極性碼；n是整數(shù))、mBnT碼(n個三進制碼上的m個二進制碼；m和n是整數(shù))、CMI碼(編碼傳號取反碼)和DMI碼(微分方式取反碼)。但是，碼不局限于這些。圖2所示的單極性NRZ(不歸零)、單極性RZ(歸零)和雙極性NRZ(不歸零)具有圍繞DC的功率譜生瓣，不適合在第一實施例用作碼。圖3表示功率譜的多種碼的特性。
由編碼器11編碼的信號提供給功率放大器12。功率放大器12放大由編碼器11提供的信號，然后將它輸出至發(fā)送天線13。在許多情況下，發(fā)送信號的功率是在短距離弱無線電通信中嚴格規(guī)定的，這時功率放大器12不總是必需的。當(dāng)發(fā)送信號功率超過特定值甚至信號從編碼器11輸出直接提供給天線13時，信號功率可通過插入一個衰減器代替功率放大器12來調(diào)節(jié)。用在第一實施例的功率放大器12對編碼器11輸出的數(shù)字信號的信號幅度進行放大，而不轉(zhuǎn)換數(shù)字信號。這就不需要在發(fā)送側(cè)使用模擬電路，因此可實現(xiàn)簡單的發(fā)送機設(shè)計和低的成本。
發(fā)送天線13通過無線電發(fā)送功率放大器12提供的信號(當(dāng)不需要功率放大器12時，信號由編碼器11提供)。發(fā)送天線13接收矩形數(shù)字信號而不管有/無功率放大器12。就數(shù)字信號的譜而言，在發(fā)送天線13頻帶內(nèi)的信號被作為無線電信號發(fā)送。天線不能傳播任何DC分量，只能傳播AC信號分量。因此，就要發(fā)送的數(shù)字信號而言，從發(fā)送天線13發(fā)送的主要是矩形信號上升/下降時的AC分量。
如上所述，無線電發(fā)送機1發(fā)送編碼基帶信號IN而不使用任何載波，特別是任何模擬的高頻載波。因此，無線電發(fā)送機1不配備使用載波所要求的電路，例如產(chǎn)生載波的VCO和用基帶信號乘載波的乘法器。
下面將說明接收側(cè)，接收天線21接收由發(fā)送天線13發(fā)送的信號，并將該信號輸出至LNA22。LNA22放大接收天線21提供的接收信號并抑制噪聲，再將此信號輸出至譯碼器23。譯碼器23對從LNA22輸入的信號進行與編碼器11的編碼相對應(yīng)的譯碼，恢復(fù)數(shù)字信號。從LNA22輸出的信號是模擬信號，當(dāng)數(shù)字信號有待于模擬操作恢復(fù)時，從LNA22輸出的信號直接用于操作。當(dāng)數(shù)字信號有待于數(shù)字操作恢復(fù)時，則在譯碼器中安排比較器或限幅器，將信號限幅至預(yù)定的幅度而近似矩形波。此后，限幅信號經(jīng)歷與編碼器11的編碼相對應(yīng)的譯碼，恢復(fù)數(shù)字信號。
在第一實施例中，譯碼器23加入比較器和限幅器。但是，本發(fā)明不限于這種配置，可采取任何配置直至限幅裝置，以便在放大接收信號和抑制噪聲之后能得到矩形波。例如，LNA22可配備等價于比較器和限幅器的功能。另外，從LNA22的輸出可由A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化以進行數(shù)字操作。
如上所述，無線電接收機2接收不使用任何載波特別是任何模擬高頻載波發(fā)送的信號。因此，無線電接收機2不包括使用載波所必需的電路，例如產(chǎn)生載波的VCO和矩形信號乘載波的乘法器。
下面將說明為什么不使用任何載波也能完成無線電通信的理由。無線電通信只能發(fā)送AC分量，不能發(fā)送任何DC分量。因此，難以發(fā)送具有圍繞DC分量的功率譜峰值的基帶信號。相反，具有AC分量中的功率譜主瓣的信號能進行通信，只要用作主瓣的AC信號分量被發(fā)送/接收，即使圍繞DC的信號分量抑制被發(fā)送/接收。由此，第一實施例的無線電發(fā)送機1使用不含任何DC分量的碼，對要發(fā)送的數(shù)字信號IN進行編碼，以使功率譜的主瓣變成AC分量。第一實施例能實現(xiàn)不使用載波的無線電通信。更詳細地說，當(dāng)使用曼徹斯特碼對150MHz單極性NRZ信號編碼時，功率譜的主瓣落在DC至300MHz范圍之內(nèi)。在相當(dāng)高的頻帶(約幾十MHz至200MHz)中有功率譜峰值的信號，可用寬帶天線進行發(fā)送/接收。
由于較長的天線對于AC分量的較低頻率變得更為必要，所以要發(fā)送的數(shù)字信號最好有高的頻率。例如，頻率可取為1MHz或更高，最好為100MHz或更高。
如上所述，根據(jù)第一實施例，要發(fā)送的數(shù)字信號IN使用不含任何DC分量的碼編碼，以便將發(fā)送信號的功率譜的主瓣轉(zhuǎn)換為高頻AC分量。脈沖傳輸通信完成可能，不使用任何載波可完成無線電通信。產(chǎn)生載波所需要的VCO、上變頻和下變頻所需要的乘法器等等都可免除。構(gòu)成系統(tǒng)的無線電發(fā)送機1和無線電接收機2的硬件規(guī)模大為縮減，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的系統(tǒng)、低的成本和低的功率消耗。
具體地說，無線電發(fā)送機1直接地發(fā)送矩形信號，無線電發(fā)送機1的主要處理是數(shù)字信號處理。因此許多模擬電路可大為縮減，并且成本和功率消耗也可大為降低。
第一實施例不采用產(chǎn)生單周期波形成高斯脈沖的脈沖產(chǎn)生器，而是用矩形信號驅(qū)動發(fā)送天線。這種方法可在使用的天線頻帶中選擇通信所用的頻帶。如果使用中心頻率為幾百MHz的天線，則通過發(fā)送/接收這個頻帶中的無線電波來完成通信。如果使用中心頻率為幾GHz的天線，則通過發(fā)送/接收這個頻帶中的無線波來完成通信。在這兩種情況下，調(diào)整使用的天線以便使要發(fā)送的基帶信號落在使用天線的頻帶范圍內(nèi)。更具體地說，圖2所示矩形信號的信號寬度T被減小。采用小的信號寬度T，包含在信號中的頻率分量向上分布至較高頻率側(cè)。信號寬度T由供給數(shù)字電路的時鐘頻率控制，時鐘頻率可由頻率合成器控制。根據(jù)這種方法，天線和發(fā)送機的頻率合成器按照使用的頻帶來控制。由于頻率合成器可由軟件控制，所以，隨使用頻率變化而變化的硬件構(gòu)造元件只有天線。如上所述，這種方法只要通過切換天線就能改變所使用的頻率，而不需要改變發(fā)送機的其他硬件構(gòu)造元件。與此相反，使用UWB的一般無線電通信系統(tǒng)需要產(chǎn)生單周期波形或高斯單脈沖的脈沖產(chǎn)生器。脈沖產(chǎn)生器的調(diào)整和安裝要使單周期波形或高斯單脈沖的頻率分量落在預(yù)定的頻帶范圍內(nèi)。設(shè)計這樣的脈沖產(chǎn)生器是困難的，因為是由高頻的模擬電路構(gòu)成的。設(shè)計脈沖產(chǎn)生器以使單周期波形或高斯單脈沖的頻率分量可變，則更為困難。也就是說，使用UWB的一般無線電通信系統(tǒng)必須安裝調(diào)諧至通信所使用的頻帶的脈沖產(chǎn)生器。即使切換使用的天線，但改變作為發(fā)送機硬件構(gòu)成元件的脈沖產(chǎn)生器是困難的。通信所用的頻帶也就不能改變。
根據(jù)第二實施例的無線電通信系統(tǒng)與根據(jù)第一實施例的無線電通信系統(tǒng)幾乎相同。根據(jù)第二實施例的無線電通信系統(tǒng)特征在于其發(fā)送側(cè)將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴展頻譜的處理，在接收側(cè)對接收信號進行去擴展處理。下面將參考

第二實施例，并省略與第一實施例共同部分的描述。
圖4是根據(jù)第二實施例的無線電通信系統(tǒng)的配置方框圖。在圖4中，無線電通信系統(tǒng)由無線電發(fā)送機和無線電接收機4構(gòu)成。無線電發(fā)送機3包括擴展碼產(chǎn)生器31、乘法器32、功率放大器33和發(fā)送天線34。無線電接收機4包括接收天線41、LNA42、去擴展裝置43和峰值檢測器44。在第二實施例中，擴展碼產(chǎn)生器31和乘法器32形成編碼器，去擴展裝置43和峰值檢測器44形成譯碼器。
下面將與信號流程一起說明無線電通信系統(tǒng)的操作。在圖4中，要發(fā)送的數(shù)字信號IN輸入至乘法器32。乘法器32將輸入的數(shù)字信號IN乘以由擴展碼產(chǎn)生器31產(chǎn)生的擴展碼，進行直接擴頻處理。換句話說，擴展碼產(chǎn)生器31和乘法器32起擴展裝置的作用，其將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理。直接擴頻處理在寬廣的頻帶內(nèi)對單極性NRZ信號進行擴展。擴展信號由功率放大器33放大，并從發(fā)送天線34發(fā)送。
類似于第一實施例，第二實施例不總是需要功率放大器33。如果需要功率放大器33時，就采用對數(shù)字信號的信號幅度進行放大而不轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的功率放大器，類似于第一實施例。發(fā)送機不需要任何模擬電路，能實現(xiàn)簡單的發(fā)送機設(shè)計和低的成本。在任何情況下，類似于第二實施例，要發(fā)送的矩形數(shù)字信號提供給第二實施例中的發(fā)送天線34。
在接收側(cè)，從發(fā)送天線34發(fā)送的信號由接收天線41接收，LNA42放大，并提供給去擴展裝置43。去擴展裝置43進行對應(yīng)于無線電發(fā)送機3的擴頻處理的去擴展。峰值檢測器44檢測從去擴展裝置43輸出的信號峰值，并根據(jù)檢測的峰值解調(diào)數(shù)字信號。
圖5示出在第二實施例中使用的去擴展裝置43的配置示例。去擴展裝置43包括取樣/保持(S/H)電路431a至431g，其對從LNA42輸入的擴展信號進行取樣/保持；取樣/保持控制電路432，其接收第一時鐘f1并對取樣/保持電路431a至431g相繼進行的取樣/保持操作進行控制；觸發(fā)電路433a至433f，其構(gòu)成移位寄存器，使取樣/保持控制電路432輸出的信號與時鐘f1同步移位；擴展碼產(chǎn)生電路434，其產(chǎn)生與用第二時鐘f2同步的擴展信號相關(guān)的擴展碼；乘法器435a至435g，其將取樣/保持電路431a至431g輸出的擴展信號與擴展碼產(chǎn)生電路434輸出的相應(yīng)信號的擴展碼相乘；和將乘法器435a至435g輸出的信號相加的加法器436。第一時鐘f1具有與發(fā)送側(cè)對信號進行擴展所用的時鐘相同的頻率，第二時鐘f2具有與發(fā)送側(cè)用于產(chǎn)生擴展碼的時鐘相同的頻率。
取樣/保持控制電路432接收第一時鐘f1，并只用數(shù)量上等于乘法器435a至435g的各個時鐘中的一個時鐘，產(chǎn)生用于取樣和保持擴展信號的取樣/保持控制信號。當(dāng)形成移位寄存器的去擴展裝置433a至433g對取樣/保持控制電路432輸出的取樣/保持控制信號，進行與時鐘f1同步如圖5中所示向右移位時，去擴展裝置433a至433g向取樣/保持電路431b至431g輸出取樣/保持控制信號。取樣/保持電路431a至431g相繼進行與時鐘f1同步的取樣/保持操作。擴展碼產(chǎn)生電路434產(chǎn)生與時鐘f2同步的擴展碼。
從LNA 42輸入并由取樣/保持電路431a至431g保持的擴展信號和從擴展碼產(chǎn)生電路434輸出的擴展碼由乘法器435a至435g進行相應(yīng)信號的相乘。來自乘法器435a至435g的乘積由加法器436相加輸出總和。由此進行擴展信號與本地擴展碼之間的相關(guān)值操作，峰值檢測器44基于相關(guān)值操作的結(jié)果恢復(fù)基帶信號。第二實施例采用圖5中的配置作為去擴展裝置43的示例，但配置不局限于此，只要能得到相同的功能就行。
圖6和7示出圖4的無線電發(fā)送機3中點A(乘法器32的輸入)、點B(乘法器32的輸出)和點C(發(fā)送天線34的輸出)的典型信號波形。圖7放大并圖示出圖6中信號波形的部分P1。圖6和圖7中的縱坐標(biāo)表示信號強度，橫坐標(biāo)表示時間。圖6A和7A所示的信號是要發(fā)送的數(shù)字信號IN。圖6B和7B所示的信號是數(shù)字信號IN用擴展碼擴展之后的擴展信號。發(fā)送天線34發(fā)送作為無線電信號的、包含在擴展信號上升/下降中的AC信號，如圖6C和7C所示。
圖8和9示出圖4的無線電接收機4中點D(去擴展裝置43的輸出)和點E(峰值檢測器44的輸出)的典型信號波形。圖9放大并示出圖8中信號波形的部分P2。當(dāng)發(fā)送的擴展信號與本地擴展碼彼此符合時，輸出峰值信號，如圖8A和9A所示。峰值信號的相位反轉(zhuǎn)與基帶信號的相位反轉(zhuǎn)同步。通過峰值檢測器44檢測峰值信號的相位反轉(zhuǎn)，發(fā)送的基帶信號就能恢復(fù)，如圖8B和9B中所示。
如上所述，類似于第一實施例，無線電發(fā)送機3和無線電接收機4發(fā)送和接收不使用任何載波特別是任何模擬的高頻載波信號。無線電發(fā)送機3和無線電接收機4不配備使用載波所要求的電路。
在第二實施例中，要發(fā)送的數(shù)字信號IN通過直接擴頻處理擴展至高的頻率，不使用任何載波能完成無線電通信，其理由與第一實施例相同。更具體地說，當(dāng)在300MHz碼片速率使用擴展碼擴展1MHz單極性NRZ信號時，擴展信號頻譜的主瓣從DC延伸至300MHz。注意，如果去擴展之后所希望的波的接收功率與干擾波功率的比(SI比(信號干擾比))高于獲得所要求的接收誤碼率所需要的SI比時，直接擴頻處理使通信能夠進行。如果必要的SI比能夠確保，雖然可交換的頻帶依賴于所用天線的頻帶，也不必發(fā)送/接收主瓣的全部。甚至在只發(fā)送/接收相當(dāng)高的頻率側(cè)的擴展信號的頻譜時，通信也是可能的。
圖10示出第二實施例中發(fā)送的信號頻譜。在300MHz碼片速率擴展的基帶信號的主瓣從DC延伸至300MHz。例如，當(dāng)所用天線的頻率從100MHz變化至300MHz時，要發(fā)送的信號頻譜用圖10中的畫陰影線部分表示。
根據(jù)第二實施例的無線電通信系統(tǒng)除了與第一實施例相同的效果之外還有如下效果。
更具體地說，用擴展碼相乘，能得到無線電通信系統(tǒng)中的多重信道。通過在較寬頻帶上發(fā)送/接收擴展信號，可增加距離和比特率。由于執(zhí)行直接擴頻處理，所以能得到與擴頻通信效果相同的效果(例如，抗多徑干擾)。
根據(jù)第三實施例的無線電通信系統(tǒng)與根據(jù)第二實施例的無線電通信系統(tǒng)幾乎相同，根據(jù)第三實施例的無線電通信系統(tǒng)特征是使用不含任何DC分量的擴展碼進行擴頻處理。下面將說明第三實施例，并省略與第二實施例共同部分的描述。
在第三實施例中，擴展碼產(chǎn)生器31產(chǎn)生不含任何DC分量的擴展碼，并將擴展碼提供給乘法器32。例如，擴展碼產(chǎn)生器31首先產(chǎn)生單極性NRZ信號的擴展碼，使用不含任何DC分量的碼對擴展碼進行編碼，并將已編碼的擴展碼提供給乘法器32。但是，本發(fā)明不限于這些過程，只要產(chǎn)生不含任何DC分量的擴展碼就行。
單極性NRZ信號的擴展碼的功率譜圍繞DC峰化，而使用例如曼徹斯特碼編碼的擴展碼在AC分量中峰化。例如當(dāng)具有150MHz碼片速率的擴展碼采用曼徹斯特碼進行編碼時，功率譜的主瓣幾乎落在DC至300MHz范圍內(nèi)，并且功率譜主要是相當(dāng)高頻率的AC信號分量。用由曼徹斯特碼編碼的擴展碼作為新的擴展碼，能得到具有AC信號分量功率譜峰值的發(fā)送信號。因此，根據(jù)第三實施例的無線電通信系統(tǒng)除了與第二實施例的無線電通信系統(tǒng)相同的效果之外，還具有如下效果。也就是說，無線電通信系統(tǒng)處理主要是AC分量，能比使用單極性NRZ擴展碼更有效地發(fā)送/接收，實現(xiàn)高效率、低功耗的系統(tǒng)。
類似于第一實施例，第三實施例不總是需要功率放大器33。即使需要功率放大器33，就采用對數(shù)字信號的信號幅度進行放大而不轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的功率放大器，類似于第一實施例。發(fā)送機不需要任何模擬電路，能實現(xiàn)簡單的發(fā)送機設(shè)計和低的成本。在任何情況下，類似于第一實施例，要發(fā)送的矩形數(shù)字信號提供給第三實施例中的發(fā)送天線34。
在根據(jù)第四實施例的無線電通信系統(tǒng)中，發(fā)送側(cè)用擴展碼乘要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理，響應(yīng)已經(jīng)歷擴頻處理的擴展信號的上升/下降，產(chǎn)生并發(fā)送脈沖狀矩形信號。接收側(cè)對接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，檢測去擴展信號的峰值和恢復(fù)數(shù)字信號。用這種方法，第四實施例發(fā)送/接收不使用任何載波的數(shù)字信號。下面將參考

第四實施例。
圖11是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的無線電通信系統(tǒng)的配置方框圖。在圖11中，無線電通信系統(tǒng)由無線電發(fā)送機5和無線電接收機6構(gòu)成。無線電發(fā)送機5包括擴展碼產(chǎn)生器111、乘法器112、信號產(chǎn)生裝置113、功率放大器114和發(fā)送天線115。無線電接收機6包括接收天線121、低噪聲放大器(LNA)122、去擴展裝置123和峰值檢測器124。在第四實施例中，擴展碼產(chǎn)生器111、乘法器112和信號產(chǎn)生裝置113形成編碼器，去擴展裝置123和峰值檢測器124形成譯碼器。
下面將與信號流程一起說明無線電通信系統(tǒng)的操作。在圖11中，要發(fā)送的數(shù)字信號(基帶信號)IN輸入至乘法器112。擴展碼產(chǎn)生器111產(chǎn)生擴展碼。乘法器112將輸入的數(shù)字信號IN乘以擴展碼進行直接擴頻處理。也就是說，擴展碼產(chǎn)生器111和乘法器112通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，起進行擴頻處理的擴展裝置的作用。直接擴頻處理在寬頻帶上擴展數(shù)字信號IN。
乘法器112輸出的擴展信號提供給信號產(chǎn)生裝置113。信號產(chǎn)生裝置113響應(yīng)擴展信號的上升/下降產(chǎn)生脈沖狀矩形信號。作為信號產(chǎn)生裝置113，可利用微分器、高通濾波器、帶通濾波器等等。當(dāng)使用高通濾波器或帶通濾波器時，可用無源元件，或者可輸出用數(shù)字濾波器作為信號處理的微分操作的結(jié)果。在任何情況下，信號產(chǎn)生裝置113不特別局限于這些，只要信號產(chǎn)生裝置113具有響應(yīng)擴展信號的上升和下降產(chǎn)生脈沖狀矩形信號的功能就行。
圖12示出信號產(chǎn)生裝置113輸出的信號波形例子。圖12A中所示的信號波形是輸入到信號產(chǎn)生裝置113的擴展信號波形。圖12B和12C中所示的信號波形是信號產(chǎn)生裝置113輸出的信號波形。信號產(chǎn)生裝置113輸出對應(yīng)于擴展信號上升/下降的矩形信號。圖12D示出輸入到信號產(chǎn)生裝置113的擴展信號的頻譜，圖12E示出從信號產(chǎn)生裝置113輸出的矩形信號的頻譜。因為信號寬度比擴展信號窄的矩形信號從信號產(chǎn)生裝置113輸出，所以與圖12D中所示的頻譜相比，矩形信號的頻譜主瓣的分布大大地延伸至圖2E中所示的高頻側(cè)。由此，當(dāng)要發(fā)送的擴展信號的碼片速率不那么高時，就使用信號產(chǎn)生裝置113產(chǎn)生對應(yīng)于擴展信號上升/下降的矩形信號，如圖12中所示。信號功率可擴展至高頻側(cè)，更有效地發(fā)送。
功率放大器114放大從信號產(chǎn)生裝置113輸出的矩形信號，發(fā)送天線115通過無線電發(fā)送經(jīng)功率放大器114放大的信號。
類似于第一實施例，第四實施例不總是需要功率放大器114。如果需要功率放大器114時，就采用對數(shù)字信號的信號幅度進行放大而不轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的功率放大器，類似于第一實施例。發(fā)送機不需要任何模擬電路，能實現(xiàn)簡單的發(fā)送機設(shè)計和低的成本，在任何情況下，類似于第一實施例，要發(fā)送的矩形數(shù)字信號提供給第四實施例中的發(fā)送天線115。
圖13和14示出圖11的無線電發(fā)送機5中的點A(乘法器112的輸入)、點B(乘法器112的輸出)和點C(信號產(chǎn)生裝置113的輸出)的典型信號波形。圖14放大并示出圖13中的信號波形的部分P3。圖13和14的縱坐標(biāo)表示信號強度，橫坐標(biāo)表示時間。圖13和14示出信號波形，其時，數(shù)字信號IN被擴展時的碼片速率高于使用PN31擴展碼擴展數(shù)字信號IN時碼片速率的100倍，并且微分器用作信號產(chǎn)生裝置113。
圖13A和14A中所示的信號是要發(fā)送的數(shù)字信號IN。圖13B和14B中所示的信號是數(shù)字信號IN用擴展碼擴展之后的擴展信號。圖13C和14C中所示的信號是擴展信號微分之后的脈沖信號。圖14C顯示響應(yīng)點B的擴展信號的上升/下降而在點C得到的脈沖狀矩形信號。
用這種方法，能獲得對應(yīng)于點B的擴展信號上升/下降的類似脈沖的脈沖信號，微分器起信號產(chǎn)生裝置113作用。
如上所述，第四實施例的無線電發(fā)送機5發(fā)送對應(yīng)于要發(fā)送的擴展信號上升/下降的矩形信號，而不使用任何載波特別是任何模擬高頻載波。無線電發(fā)送機5不需要產(chǎn)生載波的電路和載波調(diào)制/解調(diào)電路，例如壓控振蕩器(VCO)和乘法器。
下面說明無線電接收機6。從發(fā)送天線115發(fā)送來的信號由接收天線121接收、LNA122放大并提供給去擴展裝置123。
對去擴展裝置123對LNA122輸出的脈沖信號進行與無線電發(fā)送機5的擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并將去擴展信號提供給峰值檢測器124。去擴展包括同步方法即進行與輸入至去擴展裝置123的信號碼相位同步的去擴展，和異步方法即進行與碼相位不同步的去擴展。第四實施例采用同步去擴展裝置123。同步去擴展裝置通常采用各種各樣的延遲鎖定環(huán)(DLLS)，但去擴展裝置123不特別局限于它們。
峰值檢測器124檢測從去擴展裝置123輸出的信號峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號(基帶信號)。
圖15和16示出圖11無線電接收機6中的點D(去擴展裝置123輸出)和點E(峰值檢測器124輸出)的典型信號波形。圖16放大并示出圖15中的信號波形的部分P4。由去擴展裝置123去擴展的點D的信號是與已發(fā)送數(shù)字信號的高/低電平對應(yīng)的峰值信號。一旦接收點D的信號，峰值檢測器124檢測峰值并恢復(fù)已發(fā)送的數(shù)字信號，如圖15B和16B所示。
如上所述，無線電接收機6接收不使用任何載波特別是任何模擬高頻載波發(fā)送的數(shù)字信號。無線電接收機6不需要產(chǎn)生載波的電路和載波解調(diào)電路，例如VCO和乘法器。
下面將說明不用載波為什么能完成無線電通信的理由。無線電通信只能發(fā)送AC分量，而不能發(fā)送任何DC分量。由于發(fā)送具有圍繞DC分量的功率譜峰值的基帶信號是困難的，所以高頻載波通常被高調(diào)制。
相反，根據(jù)第四實施例的無線電通信系統(tǒng)，通過直接擴頻處理將要發(fā)送的數(shù)字信號IN擴展至高頻，并由擴展信號生成脈沖狀矩形信號，能有效地發(fā)送高頻信號。當(dāng)去擴展之后所希望的波的接收功率與干擾波功率的比(SI比)高于獲得所要求的接收誤碼率所需要的SI比時，直接擴頻處理使通信能夠進行。如果必要的SI比能確保，雖然可交換的頻帶依賴于所用天線的頻帶，也不必發(fā)送/接收功率譜的全部主瓣。甚至在只發(fā)送/接收相當(dāng)高頻帶側(cè)的擴展信號的頻譜時，通信也是可能的，類似于第四實施例。
更具體地說，當(dāng)使用其所產(chǎn)生矩形信號寬度是3MHz擴展信號信號寬度的1/100的信號產(chǎn)生裝置時，信號的功率譜從DC延伸至300MHz。例如，具有100MHz至300MHz寬帶的天線可用來發(fā)送/接收擴展信號的頻譜。當(dāng)用碼片速率為300MHz的擴展碼擴展1MHz基帶信號時，擴展信號功率譜的主瓣從DC延伸至300MHz。當(dāng)使用通帶為100MHz或更高的數(shù)字高通濾波器作為信號產(chǎn)生裝置113時，已從信號產(chǎn)生裝置113通過的擴展信號功率譜的主瓣幾乎落在100MHz至300MHz范圍內(nèi)。利用寬帶天線，能發(fā)送/接收擴展信號的頻譜。結(jié)果，第四實施例實現(xiàn)不用載波的無線電通信。
如上所述，根據(jù)第四實施例，要發(fā)送的數(shù)字信號IN經(jīng)歷直接擴展產(chǎn)生矩形信號。脈沖傳輸通信成為可能，不使用任何載波無線電通信能完成?？擅馊ツM高頻電路例如產(chǎn)生載波所需要的VCO以及上變頻和下變頻所需要的乘法器。形成系統(tǒng)的無線電發(fā)送機5和無線電接收機6的硬件規(guī)模可大為縮減，能實現(xiàn)簡單的系統(tǒng)、低的成本和低的功耗。
另外，第四實施例實現(xiàn)用擴展碼的相乘和無線電通信系統(tǒng)中的多重信道。通過在較寬頻帶發(fā)送/接收擴展信號，可增加距離和比特率，可獲得例如抗多徑干擾的效果，類似于擴頻通信。由于無線電發(fā)送機5的主處理是數(shù)字信號處理，所以許多模擬電路大為縮減，成本和功耗也可大為減少。
根據(jù)第四實施例的無線電通信系統(tǒng)除了有與第二實施例的無線電通信系統(tǒng)相同的效果之外，還有如下效果。也就是說，使用信號產(chǎn)生裝置可有效地發(fā)送高頻信號分量。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第五實施例。根據(jù)第五實施例的無線電通信系統(tǒng)在配置上與根據(jù)第四實施例的無線電通信系統(tǒng)相同，不同之處是無線電接收機的配置。下面參考

第五實施例，并省略與第四實施例共同部分的描述。
圖17是根據(jù)第五實施例的無線電通信系統(tǒng)中的無線電接收機配置方框圖。如上所述，無線電發(fā)送機5具有與第四實施例中的發(fā)送機相同的配置，在圖17中不作圖示。
根據(jù)第五實施例的無線電接收機7包括接收天線131、低噪聲放大器(LNA)132、信號再生裝置133和去擴展裝置134。在第五實施例中，信號再生裝置133和去擴展裝置134形成譯碼器。
從無線電發(fā)送機5發(fā)送來的信號由接收天線131接收、LNA132放大并提供給信號再生裝置133。信號再生裝置133檢測LNA132輸出的脈沖信號，再生此前由無線電發(fā)送機5的信號產(chǎn)生裝置處理的矩形擴展信號，并將擴展信號提供給去擴展裝置134。作為信號再生裝置133，可利用匹配濾波器、使用運算放大器的積分器、比較器等等。就匹配濾波器而言，可使用無源元件，或者可輸出CCD的操作、模擬信號處理或數(shù)字信號處理的結(jié)果。在任何情況下，信號再生裝置133不受特別的限制，只要在接收脈沖信號時再生擴展信號就行。
去擴展裝置134對信號再生裝置133輸出的擴展信號進行與無線電發(fā)送機5的擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，由此恢復(fù)數(shù)字信號(基帶信號)。去擴展包括同步方法即進行與輸入至去擴展裝置134的碼相位同步的去擴展，和異步方法即進行不與碼相位建立同步的去擴展。第五實施例使用同步去擴展裝置。同步去擴展裝置通常利用各種各樣的延遲鎖定環(huán)(DDLs)，但去擴展裝置134不特別局限于它們。
圖18和19示出圖17和無線電接收機7中的點F(信號再生裝置133的輸出)和點G(去擴展裝置134的輸出)的信號波形。圖19放大并示出圖18中信號波形的部分P5。當(dāng)信號再生裝置133檢測脈沖狀無線電信號和進行再生處理時，得到圖18A和19A中所示的擴展信號。當(dāng)去擴展裝置134接收擴展信號并進行去擴展時，恢復(fù)圖18B和19B中所示的數(shù)字信號。由接收天線131接收的信號可考慮為調(diào)制脈沖信號的相位而作成的信號，如圖11點C表示的。信號再生裝置133具有足夠的檢測脈沖信號峰值極性的功能并輸出高或低電平信號。
圖20A、20B、20C、20D和20E示出信號再生裝置133配置的例子。信號再生裝置133由例如匹配濾波器1331和峰值檢波器1332構(gòu)成(圖20A)。如果要使用匹配濾波器，可使用與無線電發(fā)送機5發(fā)送的脈沖信號形狀相對應(yīng)的匹配濾波器，能有選擇地從接收天線131接收的信號中檢測脈沖信號。匹配濾波器1331輸出的信號峰值由峰值檢波器1332檢測，矩形擴展信號可再生。
如圖20B所示，信號再生裝置133可由匹配濾波器1331和積分器1333構(gòu)成，通過積分器1333對匹配濾波器1331輸出的信號積分來再生擴展信號。
如圖20C所示，信號再生裝置133可由匹配濾波器1331和比較器1334構(gòu)成，通過比較器1334使匹配濾波器1331輸出的信號雙態(tài)化來再生擴展信號。
如圖20D所示，信號再生裝置133可由乘法器1335和1位計數(shù)器1336構(gòu)成，用乘法器1335對LNA132輸出信號的包絡(luò)檢波，用1位計數(shù)器1336對包絡(luò)檢波信號進行計數(shù)來再生擴展信號。在通過乘法器1335和平方律包絡(luò)檢波的檢測中，響應(yīng)LNA132輸出信號的上升/下降而產(chǎn)生脈沖。由于上升和下降總是交替地出現(xiàn)在LNA132輸出的信號中，所以可通過將包絡(luò)檢波脈沖之間的間隔固定至高電平或低電平來恢復(fù)擴展信號。每當(dāng)乘法器1335輸出一個脈沖時，1位計數(shù)器1336變輸出一個高或低電平信號。
如圖20E所示，信號再生裝置133可由二極管1337和1位計數(shù)器1336構(gòu)成，用二極管1337對LNA132輸出信號的包絡(luò)檢波，用1位計數(shù)器1336計數(shù)包絡(luò)檢波信號進行計數(shù)來再生擴展信號。在任何情況下，信號再生裝置133不限于這些配置只要具有相同功能就行。
如上所述，根據(jù)第五實施例的無線電接收機7接收不使用任何載波特別是任何模擬高頻載波發(fā)送的數(shù)字信號，類似于第四實施例。無線電接收機7不需要產(chǎn)生載波的電路和載波解調(diào)電路，例如VCO和乘法器。
第五實施例具有與第四實施例相同的效果。此外，與脈沖信號的直接去擴展比較而言，第五實施例易于使用去擴展解調(diào)，因為矩形擴展信號是從已發(fā)送的脈沖信號被再生和去擴展的。
因為去擴展解調(diào)的處理增益，從信號再生裝置133輸出的擴展信號可稍包含誤差，或者擴展信號不必是精確的矩形信號，這些不會抑止通信。

下面將描述本發(fā)明的第六實施例。根據(jù)第六實施例的無線電通信系統(tǒng)在配置上與根據(jù)第四實施例的無線電通信系統(tǒng)相同，不同之處是無線電接收機的配置。下面參照

第六實施例，并省略與第四實施例共同部分的描述。
圖21是根據(jù)第六實施例的無線電通信系統(tǒng)中無線電接收機的配置方框圖。如上所述，無線電發(fā)送機5具有與第四實施例中的發(fā)送機相同的配置，在圖21中不作圖示。
根據(jù)第六實施例的無線電接收機8包括接收天線141、低噪聲放大器(LNA)142、信號再生裝置143、去擴展裝置144和峰值檢測器145。在第六實施例中，信號再生裝置143、去擴展裝置144和峰值檢測器145構(gòu)成譯碼器。
從無線電發(fā)送機5發(fā)送的信號由接收天線141接收、LNA142放大并提供給信號再生裝置143。
類似于第五實施例的信號再生裝置133，信號再生裝置143從LNA142輸出的信號再生此前無線電發(fā)送機5的信號產(chǎn)生裝置處理的矩形擴展信號，并將擴展信號提供給去擴展裝置144。
去擴展裝置144對信號再生裝置143輸出的擴展信號進行與無線電發(fā)送機5的擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并將去擴展信號提供峰值檢測器145。去擴展包括同步方法即進行與輸入到去擴展裝置144的擴展信號的碼相位同步的去擴展，和異步方法好進行與碼相位不建立同步的去擴展。第六實施例使用異步去擴展裝置。作為異步去擴展裝置，可使用無源元件例如SAW器件的匹配濾波器，采用CCD、模擬信號處理或數(shù)字信號處理的匹配濾波器也可使用，或者可使用圖5所示的配置。但是，去擴展裝置144不特別限于這些，只要能進行異步去擴展譯碼就行。
峰值檢測器145檢測去擴展裝置144輸出的信號峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號(基帶信號)。
圖22和23示出圖21無線電接收機8中的點H(信號再生裝置143的輸出)、點I(去擴展裝置144的輸出)和點J(峰值檢測器145的輸出)的典型波形。圖23放大并示出圖22中信號波形的部分P6。當(dāng)信號再生裝置143檢測到脈沖狀無線電信號并進行再生處理時，便得到圖22A和23A中所示的擴展信號。如圖22B和23B中所示，當(dāng)去擴展裝置144接收擴展信號并進行去擴展時，則再生數(shù)字信號的部分。峰值檢測器145接收去擴展信號、檢測峰值并恢復(fù)圖22C和23C所示的數(shù)字信號。
如上所述，根據(jù)第六實施例的無線電接收機8接收不使用任何載波特別是任何模擬高頻載波發(fā)送的數(shù)字信號，類似于第四實施例。因此，無線電接收機8不需要產(chǎn)生載波的電路和載波解調(diào)電路，例如VCO和乘法器。
第六實施例具有與第五實施例相同的效果。此外，與同步去擴展裝置相比較，第六實施例能縮減硬件規(guī)模并能降低功耗，因為去擴展是異步進行的。
下面將描述本發(fā)明的第七實施例。根據(jù)第七實施例的無線電通信系統(tǒng)與根據(jù)第四實施例的無線電通信系統(tǒng)在無線電發(fā)送機5的配置上相同，不同之處是無線電接收機的配置。下面參考

第七實施例，并省略與第四實施例共同部分的說明。
圖24是根據(jù)第七實施例的無線電通信系統(tǒng)中的無線電接收機的配置方框圖。如上所述，無線電發(fā)送機5具有與第四實施例中的發(fā)送機相同的配置，在圖24示圖示。
根據(jù)第七實施例的無線電接收機9包括接收天線151、低噪聲放大器(LNA)152、去擴展裝置153、積分裝置154和峰值檢測器155。在第七實施例中，去擴展裝置153、積分裝置154和峰值檢測器155構(gòu)成譯碼器。
從無線電發(fā)送機5發(fā)送的信號由接收天線151接收、LNA152放大并提供給去擴展裝置153。
去擴展裝置153對LNA152輸出的信號進行與無線電發(fā)送機5的擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并將擴展信號提供給積分裝置154。去擴展包括同步方法即進行與輸入至去擴展裝置153的擴展信號的碼相位同步的去擴展，和異步方法即進行碼相位不建立同步的去擴展。第七實施例使用異步去擴展裝置。作為異步置，可使用無源元件例如SAN器件的匹配濾波器，采用CCD、模擬信號處理或數(shù)字信號處理的匹配濾波器也可使用，或者可使用圖5所示的配置。但是去擴展裝置153不特別局限于這些，只要它能進行異步去擴展譯碼就行。
積分裝置154對由去擴展裝置153去擴展的信號進行積分，并將已積分的信號提供給峰值檢測器155。作為積分裝置154，可使用匹配濾波器，也可使用積分操作的運算放大器，或者可使用比較器電路。關(guān)于匹配濾波器，可使用無源元件，或者或輸出由CCD、模擬信號處理或數(shù)字信號處理的積分操作結(jié)果。但是，積分裝置154不特別局限于這些。
峰值檢測器155檢測積分裝置154輸出的信號峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號(基帶信號)。
圖25和26示出圖24無線電接收機9中的點K(去擴展裝置153的輸出)、點L(積分裝置154的輸出)和點M(峰值檢測器155的輸出)的典型波形。圖26放大并示出圖25中信號波形的部分P7。異步去擴展裝置153對脈沖狀無線電信號進行去擴展。去擴展裝置153按照已發(fā)送的數(shù)字信號的高/低電平對圖25A和26A中所示的脈沖信號的相位進行調(diào)制，并輸出相位—調(diào)制信號。積分裝置154檢測脈沖信號的相位，并輸出與所檢測相位相對應(yīng)的峰值信號，如圖25B和26B中所示。峰值檢測器155檢測峰值信號，并基于所檢測的峰值恢復(fù)圖25C和26C中所示的數(shù)字信號。
如上所述，根據(jù)第七實施例的無線電接收機9接收不使用任何載波特別是任何模擬高頻載波發(fā)送的數(shù)字信號，類似于第四實施例。無線電接收機9不需要產(chǎn)生載波的電路和載波解調(diào)電路，例如VCO和乘法器。
第七實施例具有與第六實施例相同的效果。
下面將描述本發(fā)明的第八實施例。根據(jù)第八實施例的無線電通信系統(tǒng)與根據(jù)第四實施例的無線電通信系統(tǒng)在無線電發(fā)送機5的配置上相同，不同之處是無線電接收機的配置。下面參考

第八實施例，并省略與第四實施例共同部分的描述。
圖27根據(jù)第八實施例的無線電通信系統(tǒng)中無線電接收機的配置方框圖。如上所述，無線電發(fā)送機5具有與第四實施例中的發(fā)送機相同的配置，在圖27中不作圖示。
根據(jù)第八實施例的無線電接收機10包括接收天線161、低噪聲放大器(LNA)162、去擴展裝置163和峰值檢測器164。在第八實施例中，去擴展裝置163和峰值檢測器164構(gòu)成譯碼器。
當(dāng)擴展信號直接從發(fā)送天線發(fā)送，或者產(chǎn)生與擴展信號的上升/下降相對應(yīng)的信號然后從天線發(fā)送時，從天線發(fā)送擴展信號的高頻分量。此時，發(fā)送的信號由根據(jù)第七實施例的無線電接收機9接收，并經(jīng)受去擴展得到如圖25A和26A所示的信號。使用給定值作為中心而不管發(fā)送信號的高/低電平，正的和負的峰值表現(xiàn)為無DC分量傳播造成的影響，因為從去擴展裝置153輸出的信號相位根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的高/低電平來反轉(zhuǎn)，所以如在第七實施例中所述，通信可通過確定輸出信號的相位來完成。
第七實施例需要積分裝置154，用于確定去擴展信號的相位。從去擴展裝置153輸出的峰值信號的寬度隨擴展信號的碼片速率的增加而變窄。因此，隨著碼片速率的增加難以確定圖25A和26A所示的信號的相位。
第八實施例通過在去擴展處理中對去擴展碼序列進行給定的轉(zhuǎn)換解決了第七實施例的問題。下面說明去擴展碼序列的轉(zhuǎn)換。
設(shè)S為擴展信號、C為擴展碼和P為擴展信號S與擴展碼C之間的相關(guān)值，則相關(guān)值P由下式給出
P=C1·S1+C2·S2+···+C31·S31]]>=C1·Σi=-∞1ΔSi+C1·Σi=-∞2ΔSi+···+C31·Σi=-∞31ΔSi]]>=(C1+C2+···+C31)·Σi=-∞0ΔSi]]>+(C1+C2+···+C31)·ΔS1]]>+(C2+···+C31)·ΔS2···(1)]]>+···]]>+(C31)·ΔS31]]>=ΣkCk·S0+Σk=131(ΔSk·Σr=k31Cr)]]>通過無線電傳播擴展信號S的高頻分量的操作，等同對于擴展信號S進行微分運算(微分調(diào)制)。在等式(1)中，擴展碼C的長度是31，ΔS是對擴展信號S進行微分操作(微分調(diào)制)而作成的信號。
因為根據(jù)擴展碼C的性質(zhì)， 幾乎為0，所以相關(guān)值P實質(zhì)上為P≈Σk=131(ΔSk·Σr=k31Cr)···(2)]]>通常，擴展碼C的長度M由下式給出P≈Σk=1M(ΔSk·Σr=kMCr)···(3)]]>也就是說，相關(guān)值峰值信號可通過用滿足等式(3)的擴展碼C對擴展信號的高頻分量ΔS進行相關(guān)值運算而得。
圖28是根據(jù)第八實施例的去擴展裝置163的配置示例方框圖。在圖28的示例中，擴展碼C的長度M是7。圖28的去擴展裝置163包括比較器電路631，其將從LNA162輸入的擴展信號的高頻分量ΔS轉(zhuǎn)換為與第一時鐘f1同步的數(shù)字信號，時鐘f1具有與擴展信號擴展所用時鐘相同的頻率；(N-1)延遲電路632a至632g，其輸出的是比較器電路631輸出的信號經(jīng)延遲第一時鐘f1的一個周期至(N-1)個周期(N是2或更大的整數(shù))所得的(N-1)個信號；產(chǎn)生擴展碼C的擴展碼產(chǎn)生電路633；N個乘法器634a至634g，它們將延遲電路632a至632g輸出的信號與從擴展碼產(chǎn)生電路633輸出的擴展碼C分別相乘；和將乘法器634a至634g輸出的信號相加的加法器635。
比較器電路631基于預(yù)定的閾值確定第一時鐘f1的每一周期輸入信號的電平，將擴展信號轉(zhuǎn)換為高或低電平的1位數(shù)字數(shù)據(jù)，并輸出該數(shù)據(jù)。延遲電路632a將比較器電路631輸出的信號延遲時鐘f1的一個周期，并將延遲的信號輸出至延遲電路632b和乘法器634a延遲電路632b至632f的操作也與上述相同。延遲電路632g將延遲電路632f輸出的信號延遲時鐘f1的一個周期，并將延遲的信號輸出至乘法器634g。
擴展碼產(chǎn)生電路633產(chǎn)生擴展碼C。當(dāng)用于發(fā)送側(cè)擴展的擴展碼序列是{1、0、0、1、1、1、0}時，則用于去擴展的擴展碼序列為由等式(3)計算的{-1、0、1、2、1、0、1}。延遲電路632a至632g輸出的信號與擴展碼產(chǎn)生電路633輸出的信號由乘法器634a至634g按相應(yīng)信號相乘。乘法器634a至634g的乘法由加法器635相加，加法器635輸出總和。
峰值檢測器164檢測加法器635輸出信號的峰值，并輸出基帶信號。
圖29示出要發(fā)送的擴展信號S以及圖27的無線電接收機10中的點Q(接收的信號)和點K(去擴展裝置163的輸出)的典型波形。圖29B示出從天線發(fā)送的圖29A所示擴展信號S，由無線電接收機10的天線161接收的信號。當(dāng)去擴展裝置163去擴展圖29B的信號時，得到如圖29C所示的信號。在圖29C中，僅得從中心值上側(cè)的正峰值信號，與圖25A和26A不同。
圖30示出其中時間間隔由圖29中的時間間隔延長的示例。圖30A是要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(基帶信號)IN的信號波形圖，圖30B是無線電接收機10中的K(去擴展裝置163的輸出)的信號波形圖。
如上所述，根據(jù)第八實施例，利用滿足等式(3)的擴展碼C可得到與發(fā)送信號的高/低電平相應(yīng)的極性峰值信號。第八實施例不需要使用任何確定去擴展信號的相位的積分裝置，基帶信號甚至能以擴展信號的高碼片速率進行解調(diào)。
注意，與第一時鐘f1同步的相繼進行取樣/保持操作的取樣/保持電路，可代替第八實施例的去擴展裝置163中的比較器電路631和延遲電路632a至632g。
下面將說明本發(fā)明的第九實施例。在第二至第八實施例中，發(fā)送的是從DC延伸至300MHz的擴展信號頻譜主瓣中100MHz至300MHz的頻帶。第二至第八實施例的發(fā)送信號頻譜圖示在圖10中。
相反，在第九實施例中，只輸出擴展碼片速率頻帶以外的第n次(n為2或更大的整數(shù))諧波頻帶的脈沖信號，并從信號產(chǎn)生裝置113發(fā)送。第九實施例的發(fā)送信號頻譜圖示在圖31中。在圖31的示例中，只發(fā)送碼片速率的二次諧波頻帶(300至600MHz)。擴展信號頻譜底部的頻帶例如圖31中的頻帶BA被發(fā)送，當(dāng)在根據(jù)例如無線電原理規(guī)則進行輸出的范圍內(nèi)增加傳輸輸出時，效率降低。在第九實施例中，僅通過發(fā)送第九次諧波頻帶的信號就能完成。根據(jù)傳輸輸出的有效傳輸。
本發(fā)明能應(yīng)用于通過無線電波發(fā)送/接收數(shù)字信號的無線電通信。
權(quán)利要求
1.一種無線電通信系統(tǒng)，其特征在于包括無線電發(fā)送機和無線電接收機，所述無線電發(fā)送機包括編碼裝置，其用于對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼；和發(fā)送天線，其發(fā)送已由所述編碼裝置編碼的信號，所述無線電接收機包括接收天線，其接收已發(fā)送的信號；和譯碼裝置，其用于對所述接收天線所接收的信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼，并恢復(fù)數(shù)字信號，其中，通信是不使用任何載波進行的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述編碼裝置使用不含任何DC分量的碼對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理，并向所述發(fā)送天線輸出擴展信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對所述接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并恢復(fù)數(shù)字信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于擴展碼不含任何DC分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)被所述擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向所述發(fā)送天線輸出脈沖信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對所述接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展；和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理；和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)被所述擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向所述發(fā)送天線輸出脈沖信號，和所述譯碼裝置包括信號再生裝置，其用于從所述接收天線接收的信號中再生擴展信號；和去擴展裝置，其用于對所述信號再生裝置輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并恢復(fù)數(shù)字信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理；和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)被所述擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向所述發(fā)送天線輸出脈沖信號，和所述譯碼裝置包括信號再生裝置，其用于從所述接收天線接收的信號中再生擴展信號；去擴展裝置，其用于對所述信號再生裝置輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展；和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理；和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)被所述擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向所述發(fā)送天線輸出脈沖信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對所述接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展；積分裝置，其用于對被所述去擴展裝置去擴展的信號進行積分；和峰值檢測裝置，其用于檢測從所述積分裝置輸出的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理；和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)被所述擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向所述發(fā)送天線輸出脈沖信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其使用與被微分的擴展信號相對應(yīng)的擴展碼，對所述接收天線接收的信號進行去擴展；和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于令ΔS為被微分的擴展信號，C為與擴展信號ΔS相對應(yīng)的擴展碼，P為擴展信號ΔS與擴展碼C之間的相關(guān)值，M為擴展碼C的碼長，建立P≈Σk=1M(Sk·Σr=kMCr).]]>
11.根據(jù)權(quán)利要求5的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述信號產(chǎn)生裝置只以擴展碼片速率輸出第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述信號產(chǎn)生裝置只以擴展碼片速率輸出第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述信號產(chǎn)生裝置只以擴展碼片速率輸出第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述信號產(chǎn)生裝置只以擴展碼片速率輸出第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于所述信號產(chǎn)生裝置只以擴展碼片速率輸出第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
16.一種無線電發(fā)送機，其特征在于包括編碼裝置，其用于對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼，和發(fā)送天線，其發(fā)送已由所述編碼裝置編碼的信號，其中，發(fā)送所述數(shù)字信號不使用任何載波。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的無線電發(fā)送機，其特征在于所述編碼裝置用不含任何DC分量的碼對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的無線電發(fā)送機，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理，并向所述發(fā)送天線輸出擴展信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的無線電發(fā)送機，其特征在于擴展碼不含任何DC分量。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的無線電發(fā)送機，其特征在于所述編碼裝置包括擴展裝置，其通過將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼，進行擴頻處理；和信號產(chǎn)生裝置，其響應(yīng)被所述擴展裝置擴展的信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并向所述發(fā)送天線輸出脈沖信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的無線電發(fā)送機，其特征在于所述信號產(chǎn)生裝置只以擴展碼片速率輸出第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
22.一種無線電接收機，其接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述無線電發(fā)送機對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼，并不使用任何載波發(fā)送數(shù)字信號，所述無線電接收機的特征在于包括接收天線，其接收已發(fā)送的信號，和譯碼裝置，其用于對所述接收天線接收的信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼，并恢復(fù)數(shù)字信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的無線電接收機，其特征在于所述譯碼裝置進行與使用不含任何DC分量的碼的編碼相對應(yīng)的譯碼。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的無線電接收機，其特征在于所述無線電接收機接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述無線電發(fā)送機不使用任何載波，發(fā)送經(jīng)過對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼的擴頻處理后的信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對所述接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并恢復(fù)數(shù)字信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的無線電接收機，其特征在于擴展碼不含任何DC分量。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的無線電接收機，其特征在于所述無線電接收機接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述無線電發(fā)送機響應(yīng)通過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理而獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并且不使用任何載波發(fā)送脈沖信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對所述接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的無線電接收機，其特征在于所述無線電接收機接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述無線電發(fā)送機響應(yīng)通過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理而獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并且不使用任何載波發(fā)送脈沖信號，和所述譯碼裝置包括信號再生裝置，其用于從所述接收天線接收的信號中再生擴展信號；和去擴展裝置，其用于對所述信號再生裝置輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展，并恢復(fù)數(shù)字信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的無線電接收機，其特征在于所述無線電接收機接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述無線電發(fā)送機響應(yīng)通過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理而得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并且不使用任何載波發(fā)送脈沖信號，和所述譯碼裝置包括信號再生裝置，其用于從所述接收天線接收的信號中再生擴展信號；和去擴展裝置，其用于對所述信號再生裝置輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展；和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
29.根據(jù)權(quán)利要求22的無線電接收機，其特征在于所述無線電接收機接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述無線電發(fā)送機響應(yīng)通過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理而得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并且不使用任何載波發(fā)送脈沖信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其用于對所述接收天線接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展；積分裝置，其對被所述去擴展裝置去擴展的信號進行積分；和峰值檢測裝置，其用于檢測從所述積分裝置輸出的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求22的無線電接收機，其特征在于所述無線電接收機接收來自無線電發(fā)送機的信號，所述無線電發(fā)送機響應(yīng)通過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理而獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并且不使用任何載波發(fā)送脈沖信號，和所述譯碼裝置包括去擴展裝置，其使用與被微分的擴展信號相對應(yīng)的擴展碼，對所述接收天線接收的信號進行去擴展；和峰值檢測裝置，其用于檢測被所述去擴展裝置去擴展的信號的峰值，并恢復(fù)數(shù)字信號。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的無線電接收機，其特征在于令ΔS為被微分的擴展信號，C為與擴展信號ΔS相對應(yīng)的擴展碼，P為擴展信號ΔS與擴展碼C之間的相關(guān)值，M為擴展碼C的碼長，建立P≈Σk=1M(ΔSk·Σr=kMCr).]]>
32.一種無線電通信方法，其特征在于包括對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼的編碼步驟，發(fā)送編碼步驟中已編碼信號的發(fā)送步驟，接收已發(fā)送信號的接收步驟，和對接收步驟中接收的信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼并恢復(fù)數(shù)字信號的譯碼步驟，其中，不使用任何載波進行通信。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于在編碼步驟中，使用不含任何DC分量的碼對要發(fā)送的數(shù)字信號編碼。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理的擴展步驟，和譯碼步驟包括對接收步驟中接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展并恢復(fù)數(shù)字信號的去擴展步驟。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的無線電通信方法，其特征在于擴展碼不含任何DC分量。
36.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理的擴展步驟；和響應(yīng)擴展步驟中的信號的上升和下降產(chǎn)生脈沖信號的信號產(chǎn)生步驟，和譯碼步驟包括對接收步驟中接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展的去擴展步驟，和檢測去擴展步驟中被去擴展的信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理的擴展步驟，和響應(yīng)擴展步驟中的信號的上升和下降產(chǎn)生脈沖信號的信號產(chǎn)生步驟，和譯碼步驟包括從接收步驟中接收的信號中再生擴展信號的信號再生步驟，和對信號再生步驟中輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展并恢復(fù)數(shù)字信號的去擴展步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理的擴展步驟，和響應(yīng)擴展步驟中的信號的上升和下降產(chǎn)生脈沖信號的信號產(chǎn)生步驟，和譯碼步驟包括從接收步驟中接收的信號中再生擴展信號的信號再生步驟，對信號再生步驟中輸出的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展的去擴展步驟，和檢測去擴展步驟中被去擴展的信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理的擴展步驟，和響應(yīng)擴展步驟中的信號的上升和下降產(chǎn)生脈沖信號的信號產(chǎn)生步驟，和譯碼步驟包括對接收步驟中接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展的去擴展步驟，對去擴展步驟中被去擴展的信號進行積分的積分步驟，和檢測積分步驟中輸出的信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
40.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理的擴展步驟，和響應(yīng)擴展步驟中的信號的上升和下降產(chǎn)生脈沖信號的信號產(chǎn)生步驟，和譯碼步驟包括使用與被微分的擴展信號相應(yīng)的擴展碼對接收步驟中接收的信號進行去擴展的去擴展步驟，和檢測去擴展步驟中被去擴展的信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求32的無線電通信方法，其特征在于令ΔS為被微分的擴展信號，C為與擴展信號ΔS相應(yīng)的擴展碼，P為擴展信號ΔS與擴展碼C之間的相關(guān)值，M為擴展碼C的碼長，建立P≈Σk=1M(ΔSk·Σr=kMCr).]]>
42.根據(jù)權(quán)利要求36的無線電通信方法，其特征在于在信號產(chǎn)生步驟中，只輸出擴展碼片速率下的第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
43.根據(jù)權(quán)利要求37的無線電通信方法，其特征在于在信號產(chǎn)生步驟中，只輸出擴展碼片速率下的第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
44.根據(jù)權(quán)利要求38的無線電通信方法，其特征在于在信號產(chǎn)生步驟中，只輸出擴展碼片速率下的第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
45.根據(jù)權(quán)利要求39的無線電通信方法，其特征在于在信號產(chǎn)生步驟中，只輸出擴展碼片速率下的第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求40的無線電通信方法，其特征在于在信號產(chǎn)生步驟中，只輸出擴展碼片速率下的第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
47.一種無線電傳輸方法，其特征在于包括對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼的編碼步驟，和發(fā)送已編碼信號的發(fā)送步驟，其中，數(shù)字信號是沒有使用任何載波發(fā)送的。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的無線電傳輸方法，其特征在于在編碼步驟中，使用不含任何DC分量的碼對要發(fā)送的數(shù)字信號編碼。
49.根據(jù)權(quán)利要求47的無線電傳輸方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理并向發(fā)送天線輸出擴頻信號的擴展步驟。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的無線電傳輸方法，其特征在于擴展碼不含任何DC分量。
51.根據(jù)權(quán)利要求47的無線電傳輸方法，其特征在于編碼步驟包括對將要發(fā)送的數(shù)字信號乘以擴展碼進行擴頻處理的擴展步驟，和響應(yīng)在擴展步驟中被擴頻的擴展信號的上升和下降產(chǎn)生脈沖信號的信號產(chǎn)生步驟。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的無線電傳輸方法，其特征在于在信號產(chǎn)生步驟中，只輸出擴展碼片速率的第n次諧波頻帶中的脈沖信號，其中n是不小于2的整數(shù)。
53.一種從發(fā)送側(cè)接收信號的無線電接收方法，所述發(fā)送側(cè)對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼，并在不使用任何載波的情況下發(fā)送數(shù)字信號，所述無線電接收方法的特征在于包括接收已發(fā)送信號的接收步驟，和對接收步驟中接收的信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼的譯碼步驟。
54.根據(jù)權(quán)利要求53的無線電接收方法，其特征在于在譯碼步驟中，進行與使用不含任何DC分量的碼的編碼相對應(yīng)的譯碼。
55.根據(jù)權(quán)利要求53的無線電接收方法，其特征在于接收側(cè)接收來自發(fā)送側(cè)的信號，該發(fā)送側(cè)在不使用任何載波的情況下發(fā)送受到以擴展碼乘要發(fā)送的數(shù)字信號的擴頻處理所獲得的信號，和譯碼步驟包括對接收步驟中接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展去擴展步驟。
56.根據(jù)權(quán)利要求55的無線電接收方法，其特征在于擴展碼不含任何DC分量。
57.根據(jù)權(quán)利要求53的無線電接收方法，其特征在于接收側(cè)接收來自發(fā)送側(cè)的信號，該發(fā)送側(cè)響應(yīng)經(jīng)過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理所獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并在不使用任何載波的情況下發(fā)送脈沖信號，和譯碼步驟包括對接收步驟中接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展的去擴展步驟，和檢測去擴展信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
58.根據(jù)權(quán)利要求53的無線電接收方法，其特征在于接收側(cè)接收來自發(fā)送側(cè)的信號，該發(fā)送側(cè)響應(yīng)經(jīng)過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理所獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并在不使用任何載波的情況下發(fā)送脈沖信號，和譯碼步驟包括從接收步驟中接收的信號再生擴展信號的信號再生步驟，和對再生的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展并恢復(fù)數(shù)字信號的去擴展步驟。
59.根據(jù)權(quán)利要求53的無線電接收方法，其特征在于接收側(cè)接收來自發(fā)送側(cè)的信號，該發(fā)送側(cè)響應(yīng)經(jīng)過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理所獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并在不使用任何載波的情況下發(fā)送脈沖信號，和譯碼步驟包括從接收步驟中接收的信號再生擴展信號的信號再生步驟，和對再生的擴展信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展的去擴展步驟，和檢測去擴展信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
60.根據(jù)權(quán)利要求53的無線電接收方法，其特征在于接收側(cè)接收來自發(fā)送側(cè)的信號，發(fā)送側(cè)響應(yīng)經(jīng)過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理所獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并在不使用任何載波的情況下發(fā)送脈沖信號，和譯碼步驟包括對接收步驟中接收的信號進行與擴頻處理相對應(yīng)的去擴展的去擴展步驟，對去擴展信號進行積分的積分步驟，和檢測積分信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
61.根據(jù)權(quán)利要求53的無線電接收方法，其特征在于接收側(cè)接收來自發(fā)送側(cè)的信號，該發(fā)送側(cè)響應(yīng)經(jīng)過對要發(fā)送的數(shù)字信號進行擴頻處理所獲得的擴展信號的上升和下降，產(chǎn)生脈沖信號，并在不使用任何載波的情況下發(fā)送脈沖信號，和譯碼步驟包括使用與被微分的擴展信號相對應(yīng)的擴展碼對接收步驟中接收的信號進行去擴展的去擴展步驟，和檢測去擴展信號的峰值并恢復(fù)數(shù)字信號的峰值檢測步驟。
62.根據(jù)權(quán)利要求61的無線電接收方法，其特征在于令ΔS為被微分的擴展信號，C為與擴展信號ΔS相應(yīng)的擴展碼，P為擴展信號ΔS與擴展碼C之間的相關(guān)值，M為擴展碼C的碼長，建立P≈Σk=1M(ΔSk·Σr=kMCr).]]>
全文摘要
發(fā)送側(cè)使用不含任何DC分量的碼對要發(fā)送的數(shù)字信號進行編碼，并且不使用任何載波發(fā)送數(shù)字信號。接收側(cè)對接收的信號進行與編碼相對應(yīng)的譯碼以至恢復(fù)原始數(shù)字信號。
文檔編號H04J13/00GK1698297SQ20048000013
公開日2005年11月16日 申請日期2004年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日
發(fā)明者鈴木賢司, 宇賀神守, 束原恒夫 申請人:日本電信電話株式會社