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JP2019087972A - Impulse radio transmitting device and impulse radio communication device - Google Patents

Impulse radio transmitting device and impulse radio communication device Download PDF

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JP2019087972A
JP2019087972A JP2017217167A JP2017217167A JP2019087972A JP 2019087972 A JP2019087972 A JP 2019087972A JP 2017217167 A JP2017217167 A JP 2017217167A JP 2017217167 A JP2017217167 A JP 2017217167A JP 2019087972 A JP2019087972 A JP 2019087972A
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impulse
pulse
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parallel
amplitude
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JP2017217167A
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祥一 芝
Shoichi Shiba
祥一 芝
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

To provide an impulse radio transmitting device capable of improving the quality of transmission signals in multilevel modulation impulse communication.SOLUTION: An impulse generating unit (21) is configured to output impulses generated corresponding to clock signals. A filter (22) is configured to limit the frequency band of the impulses output from the impulse generating unit to a predetermined frequency band included in a milli-wave zone. A pulse modulation unit includes a pulse position modulation part which is configured to perform a pulse position modulation to shift the phase of the impulses input from the filter to a position corresponding to the data, which is a passive circuit which outputs modulated impulses.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、インパルス無線送信機及びインパルス無線通信装置に関する。   The present invention relates to an impulse radio transmitter and an impulse radio communication apparatus.

インパルス無線通信では、一般的に、パルスの有無でデータの「1」、「0」を判別するオンオフ変調(OOK:ON OFF Keying)が使用されている。また、伝送速度を向上させるために、データを多値化することが検討されている。例えば、パルス出現位置をシンボル毎に変更するパルス位置変調(PPM: Pulse Position Modulation)を使用することで、データを多値化することができる。   In impulse radio communication, generally, on-off modulation (OOK: on-off keying) is used, which determines "1" or "0" of data based on the presence or absence of a pulse. Also, in order to improve the transmission speed, it is considered to multi-value the data. For example, data can be multi-valued by using pulse position modulation (PPM) that changes the pulse appearance position for each symbol.

リー(Li)ら、「集積VGA位相誤差補償60GHz5ビット位相シフタ(60-GHz 5-bit PHASE SHIFTER WITH INTEGRATED VGA PHASE-ERROR COMPENSATION)」、マイクロ波理論及び技術に関するIEEE議事録(IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES)、2013年3月、VOL.61、NO.3、P.1224-1235Li et al., "Integrated VGA phase error compensation 60 GHz 5-bit PHASE SHIFTER WITH INTEGRATED VGA PHASE-ERROR COMPENSATION", IEEE Transactions on Microwave Theory and Technology (IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES), March 2013, VOL. 61, NO. 3, P. 1224-1235 スジョグレン(Sjogren)ら、「低位相誤差44GHzHEMT減衰器(A Low Phase-Error 44-GHz HEMT Attenuator)」、IEEEマイクロ波及び導波レター(IEEE MICROWAVE AND GUIDED WAVE LETTERS)、1998年5月、VOL.8、NO.6、P.194-195Sjogren et al., "A Low Phase-Error 44-GHz HEMT Attenuator", IEEE MICROWAVE AND GUIDED WAVE LETTERS, May 1998, VOL. 8, No. 6, P. 194-195

国際公開第2015/049740号International Publication No. 2015/049740

PPM回路では、データに応じて異なる遅延時間でクロック信号を遅延させることで、パルス出現位置を変更するパルス位置変調を行っている。しかしながら、PPM回路で遅延させたパルス信号にジッタ(時間軸方向での信号波形の揺らぎ)が生じるため、通信信号の適切な復調が可能なパルス位置精度を達成することが困難である、という問題がある。   The PPM circuit performs pulse position modulation to change the pulse appearance position by delaying the clock signal with a different delay time according to data. However, jitter (fluctuation of the signal waveform in the time axis direction) occurs in the pulse signal delayed by the PPM circuit, so it is difficult to achieve pulse position accuracy capable of appropriate demodulation of the communication signal. There is.

本発明は、1つの側面として、多値変調インパルス通信の送信信号の品質を向上させることを目的とする。   An object of the present invention is, as one aspect, to improve the quality of a transmission signal of multilevel modulation impulse communication.

1つの態様では、インパルス無線送信機は、クロック信号に応じて発生させるインパルスを出力するインパルス発生部と、インパルス発生部から出力されるインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限するフィルタと、を有する。インパルス無線送信機は、また、データに応じた位置にフィルタから入力されるインパルスの位相をシフトさせるパルス位置変調を行うパルス位置変調部を含み、変調されたインパルスを出力する、受動回路であるパルス変調部を有する。   In one aspect, the impulse radio transmitter includes an impulse generating unit that outputs an impulse generated according to a clock signal, and a frequency band of impulses output from the impulse generating unit in a predetermined frequency band included in the millimeter wave band. And a limiting filter. The impulse radio transmitter also includes a pulse position modulation unit that performs pulse position modulation to shift the phase of an impulse input from the filter to a position according to data, and is a passive circuit that outputs a modulated impulse. It has a modulation part.

1つの側面として、多値変調インパルス通信の送信信号の品質を向上させることができる。   As one aspect, the quality of the transmission signal of multilevel modulation impulse communication can be improved.

第1実施形態に係るインパルス無線通信装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the impulse radio | wireless communication apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るインパルス無線送信機の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of an impulse radio transmitter concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るパルス位置変調部の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of a pulse position modulation part concerning a 1st embodiment. 第1実施形態及び第2実施形態に係る位相シフト部の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of a phase shift part concerning a 1st embodiment and a 2nd embodiment. 図4Aの等価回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the equivalent circuit of FIG. 4A. 図4Aの等価回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the equivalent circuit of FIG. 4A. 第1実施形態に係るパルス位置変調部の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of a pulse position modulation part concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係るインパルス無線送信機の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the impulse radio | wireless transmitter which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るパルス変調部の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the pulse modulation part which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る並列振幅低減部の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of the parallel amplitude reduction part concerning a 2nd embodiment. 関連技術に係るインパルス無線送信機の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of an impulse radio transmitter concerning a related art. 関連技術に係る位相がシフトされたパルス信号の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the pulse signal which the phase shifted which concerns on related technology. 関連技術に係る復調された通信信号の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the demodulated communication signal which concerns on related technology. 第1実施形態に係る復調された通信信号の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the demodulated communication signal which concerns on 1st Embodiment. 関連技術に係る復調された通信信号の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the demodulated communication signal which concerns on related technology. 第1実施形態に係る復調された通信信号の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the demodulated communication signal which concerns on 1st Embodiment.

[第1実施形態]
以下、図面を参照して第1実施形態の一例を詳細に説明する。
First Embodiment
Hereinafter, an example of the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、インパルス無線通信装置1の要部機能を例示する。   FIG. 1 illustrates the main functions of the impulse radio communication device 1.

インパルス無線通信装置1は、ベースバンド部10、送信機20、受信機30、ダイプレクサ40、及びアンテナ60を含む。ベースバンド部10は、送信データを送信機20に出力する。また、ベースバンド部10は、受信機30から入力された信号から受信データを再生する。   The impulse radio communication device 1 includes a baseband unit 10, a transmitter 20, a receiver 30, a diplexer 40, and an antenna 60. The baseband unit 10 outputs transmission data to the transmitter 20. Further, the baseband unit 10 reproduces the received data from the signal input from the receiver 30.

受信機30は、ダイプレクサ40から入力された信号を増幅し、増幅した信号の包絡線を検波し、検波された信号を増幅し、ベースバンド部10に出力する。   The receiver 30 amplifies the signal input from the diplexer 40, detects the envelope of the amplified signal, amplifies the detected signal, and outputs the amplified signal to the baseband unit 10.

複信方式では、上り方向と下り方向とに異なる周波数を割り当てることで、各々の方向で広い周波数帯域を使用した無線通信を行うことができる。ダイプレクサ40は、送信経路と受信経路とを電気的に分離するための機能を有し、アンテナ60から入力された信号を受信機30に出力し、送信機20から出力された信号をアンテナ60に出力する。   In the duplex method, by allocating different frequencies in the uplink and downlink, wireless communication using a wide frequency band in each direction can be performed. The diplexer 40 has a function to electrically separate the transmission path and the reception path, and outputs the signal input from the antenna 60 to the receiver 30 and the signal output from the transmitter 20 to the antenna 60. Output.

アンテナ60は、ダイプレクサ40から入力された送信信号を無線送信し、無線受信した受信信号をダイプレクサ40に出力する。   The antenna 60 wirelessly transmits the transmission signal input from the diplexer 40, and outputs the radio reception signal received to the diplexer 40.

なお、送信機20及び受信機30を含むインパルス無線通信装置1について説明したが、インパルス無線通信装置1は、送信機20のみを含んでいてもよい。即ち、インパルス無線通信装置1は、受信機30及びダイプレクサ40を含んでいなくてもよい。また、インパルス無線通信装置1は、受信機30のみを含んでいてもよい。即ち、インパルス無線通信装置1は、送信機20及びダイプレクサ40を含んでいなくてもよい。   Although the impulse radio communication apparatus 1 including the transmitter 20 and the receiver 30 has been described, the impulse radio communication apparatus 1 may include only the transmitter 20. That is, the impulse radio communication device 1 may not include the receiver 30 and the diplexer 40. Also, the impulse radio communication device 1 may include only the receiver 30. That is, the impulse radio communication device 1 may not include the transmitter 20 and the diplexer 40.

図2に、送信機20の要部機能を例示する。   FIG. 2 exemplifies essential functions of the transmitter 20.

送信機20は、インパルス発生部21、フィルタ22、パルス変調部の一例であるパルス位置変調部23(以下、PPM部23)及び増幅部25を含む。インパルス発生部21は、クロック信号CLKに応じて、インパルスを発生する。インパルスとは、時間軸上で急峻に変化するパルス幅が極めて短いパルスである。   The transmitter 20 includes an impulse generation unit 21, a filter 22, a pulse position modulation unit 23 (hereinafter, PPM unit 23) which is an example of a pulse modulation unit, and an amplification unit 25. The impulse generating unit 21 generates an impulse according to the clock signal CLK. An impulse is a pulse whose pulse width which changes sharply on the time axis is extremely short.

フィルタ22は、インパルス発生部21から入力されたインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限するバンドパスフィルタである。バンドパスフィルタの通過周波数帯域は、例えば、81GHz〜86GHzであってよい。これにより、フィルタ22から、81GHz〜86GHz帯域のインパルスが出力される。   The filter 22 is a band pass filter that limits the frequency band of the impulse input from the impulse generating unit 21 to a predetermined frequency band included in the millimeter wave band. The pass frequency band of the band pass filter may be, for example, 81 GHz to 86 GHz. As a result, impulses in the 81 GHz to 86 GHz band are output from the filter 22.

ミリ波帯では周波数を広帯域に使用することができ、ミリ波帯の中でも80GHz帯は大気にあまり影響されない。なお、フィルタ22を、インパルス発生部21とPPM部23との間に配置する例について説明しているが、本実施形態はこれに限定されず、PPM部23と増幅部25との間に、フィルタ22を配置するようにしてもよい。   In the millimeter wave band, frequencies can be used in a wide band, and among the millimeter wave bands, the 80 GHz band is hardly affected by the atmosphere. Although an example in which the filter 22 is disposed between the impulse generation unit 21 and the PPM unit 23 has been described, the present embodiment is not limited to this, and between the PPM unit 23 and the amplification unit 25, The filter 22 may be arranged.

増幅部25は、PPM部23から入力されたインパルスを増幅し、ダイプレクサ40に出力する。   The amplification unit 25 amplifies the impulse input from the PPM unit 23 and outputs the amplified impulse to the diplexer 40.

図3に、PPM部23の要部機能を例示する。   FIG. 3 exemplifies main functions of the PPM unit 23.

PPM部23は、並列位相シフト部23P1及び23P2を含む。並列位相シフト部23P1は、並列に接続された、パルスの位相を180度シフトする位相シフト部23A及びパルスの位相を0度シフトする位相シフト部23Bを含む。並列位相シフト部23P1は、また、信号経路を位相シフト部23Aまたは23Bの何れかに切り替えるスイッチSW11及びSW12を含む。並列位相シフト部23P2は、並列に接続された、パルスの位相を90度シフトする位相シフト部23C及びパルスの位相を0度シフトする位相シフト部23Dを含む。並列位相シフト部23P2は、また、信号経路を位相シフト部23Cまたは23Dの何れかに切り替えるスイッチSW13及びSW14を含む。   PPM unit 23 includes parallel phase shift units 23P1 and 23P2. The parallel phase shift unit 23P1 includes a phase shift unit 23A connected in parallel, which shifts the phase of the pulse by 180 degrees, and a phase shift unit 23B which shifts the phase of the pulse by 0 degree. Parallel phase shift unit 23P1 also includes switches SW11 and SW12 that switch the signal path to either phase shift unit 23A or 23B. The parallel phase shift unit 23P2 includes a phase shift unit 23C connected in parallel, which shifts the phase of the pulse by 90 degrees, and a phase shift unit 23D which shifts the phase of the pulse by 0 degree. Parallel phase shift unit 23P2 also includes switches SW13 and SW14 that switch the signal path to either phase shift unit 23C or 23D.

スイッチSW11及びSW12が信号経路を位相シフト部23Bに切り替え、スイッチSW13及びSW14が信号経路を位相シフト部23Dに切り替えている場合、スイッチSW11に入力されたパルスの位相は0度シフトされ、スイッチSW14から出力される。   When the switches SW11 and SW12 switch the signal path to the phase shift unit 23B and the switches SW13 and SW14 switch the signal path to the phase shift unit 23D, the phase of the pulse input to the switch SW11 is shifted by 0 degrees, and the switch SW14 Output from

スイッチSW11及びSW12が信号経路を位相シフト部23Bに切り替え、スイッチSW13及びSW14が信号経路を位相シフト部23Cに切り替えている場合、SW11に入力されたパルスの位相は90度シフトされ、スイッチSW14から出力される。   When the switches SW11 and SW12 switch the signal path to the phase shift unit 23B, and the switches SW13 and SW14 switch the signal path to the phase shift unit 23C, the phase of the pulse input to SW11 is shifted by 90 degrees, and from the switch SW14 It is output.

スイッチSW11及びSW12が信号経路を位相シフト部23Aに切り替え、スイッチSW13及びSW14が信号経路を位相シフト部23Dに切り替えている場合、SW11に入力されたパルスの位相は180度シフトされ、スイッチSW14から出力される。   When the switches SW11 and SW12 switch the signal path to the phase shift unit 23A, and the switches SW13 and SW14 switch the signal path to the phase shift unit 23D, the phase of the pulse input to the switch SW11 is shifted 180 degrees, and from the switch SW14 It is output.

スイッチSW11及びSW12が信号経路を位相シフト部23Aに切り替え、スイッチSW13及びSW14が信号経路を位相シフト部23Cに切り替えている場合、SW11に入力されたパルスの位相は270度シフトされ、スイッチSW14から出力される。   When the switches SW11 and SW12 switch the signal path to the phase shift unit 23A and the switches SW13 and SW14 switch the signal path to the phase shift unit 23C, the phase of the pulse input to the SW11 is shifted 270 degrees, and from the switch SW14 It is output.

スイッチSW11〜SW14はデータDに応じて切り替えられる。   The switches SW11 to SW14 are switched according to the data D.

図4Aに、並列に接続された位相シフト部ではないが、図3の並列位相シフト部23P1及び23P2の各々と同様の動作を行う位相シフト部を例示する。図4Aに例示する位相シフト部は、受動素子を組み合わせた受動回路である。受動素子とは、供給された電力を消費、蓄積、放出し、増幅、整流などの能動動作を行わない素子である。   FIG. 4A exemplifies a phase shift unit that performs the same operation as each of the parallel phase shift units 23P1 and 23P2 of FIG. 3 but not the phase shift units connected in parallel. The phase shift unit illustrated in FIG. 4A is a passive circuit in which passive elements are combined. A passive element is an element that consumes, stores, and releases supplied power, and does not perform active operation such as amplification and rectification.

位相シフト部は、3つのコイルL11、L12、L、3つのトランジスタQ、Q、Q、及び3つの抵抗R、R、Rを含む。トランジスタQ、Q、及びQはNMOS(n-Channel Metal-Oxide Semiconductor)であってよい。トランジスタQのゲートには、第1端が制御端子VCPに接続されている抵抗Rの第2端が接続され、ドレインにはコイルL11の第1端が接続され、ソースにはコイルL12の第1端が接続される。 The phase shift unit includes three coils L 11 , L 12 , L 2 , three transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 and three resistors R A , R B , R C. The transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 may be NMOS (n-Channel Metal-Oxide Semiconductor). The gate of the transistor Q 1 is the second end of the resistor R A of the first end is connected to a control terminal V CP is connected, the first end of the coil L 11 is connected to the drain, the coil to a source The first end of L 12 is connected.

トランジスタQのドレイン及びコイルL11の第1端には、入力端子INが接続され、トランジスタQのソース及びコイルL12の第1端には、出力端子OUTが接続される。コイルL11のインダクタンスとコイルL12のインダクタンスとは等しい。 The first end of the drain and the coil L 11 of the transistor Q 1 is an input terminal IN is connected to a first end of the source and the coil L 12 of the transistor Q 1 is the output terminal OUT is connected. Equal to the inductance of the coil L 12 of the coil L 11.

2つのコイルL11及びL12の第2端どうしは接続される。トランジスタQのゲートには、第1端が制御端子VCPに接続されている抵抗Rの第2端が接続され、ソースにはコイルL11及びL12の第2端が接続される。トランジスタQのドレインにはトランジスタQのソース及びコイルLの第1端が接続される。 Second end each other of the two coils L 11 and L 12 are connected. The gate of the transistor Q 2 is a first terminal connected to a second end of the resistor R B, which is connected to a control terminal V CP, the source is connected to the second end of the coil L 11 and L 12. The drain of the transistor Q 2 is the source and the first end of the coil L 2 of the transistor Q 3 is connected.

トランジスタQのゲートには、第1端が制御端子VCNに接続されている抵抗Rの第2端が接続され、ソースにはコイルLの第1端が接続され、ドレイン及びコイルLの第2端は接地される。 The gate of the transistor Q 3 are the second end of the resistor R C to the first end is connected to a control terminal V CN are connected, the first end of the coil L 2 is connected to the source, drain, and a coil L the second end of 2 is grounded.

図4Bは、図4Aの回路において、制御端子VCPに制御電圧0[V]を印加し、制御端子VCNに制御電圧Vc[V]を印加した場合の等価回路である。即ち、トランジスタQに抵抗Rを介して制御電圧0[V]が印加され、トランジスタQに抵抗Rを介して制御電圧0[V]が印加され、トランジスタQに抵抗Rを介して制御電圧Vc[V]が印加される場合の等価回路である。 FIG. 4B is an equivalent circuit in the case where the control voltage 0 [V] is applied to the control terminal V CP and the control voltage Vc [V] is applied to the control terminal V CN in the circuit of FIG. 4A. That is, the control voltage via a resistor R A to the transistor Q 1 0 [V] is applied to the control voltage via a resistor R B to the transistor Q 2 0 [V] is applied, a resistor R C to the transistor Q 3 It is an equivalent circuit in case control voltage Vc [V] is applied via.

図4Bの等価回路では、コイルL11の第2端とコイルL12の第2端とがトランジスタQの寄生容量C の第1端に接続され、寄生容量C の第2端がトランジスタQのドレインソース間オン抵抗Ron3を介して接地される。 In the equivalent circuit of Figure 4B, a second end of the second end and the coil L 12 of the coil L 11 is connected to the parasitic capacitance C 2 * of the first end of the transistor Q 2, the parasitic capacitance C 2 * of the second end There is grounded via the drain-source on-resistance R on3 of the transistor Q 3.

この場合、入力端子INから入力されたパルスの位相は、コイルL11、L12のインダクタンスなどに基づいて決定される量だけシフトされる。 In this case, the phase of the pulse input from the input terminal IN is shifted by an amount determined based on the inductance and the like of the coils L 11 and L 12 .

図4Cは、図4Aの回路において、制御端子VCPに制御電圧Vc[V]を印加し、制御端子VCNに制御電圧0[V]を印加した場合の等価回路である。即ち、トランジスタQに抵抗Rを介して制御電圧Vc[V]が印加され、トランジスタQに抵抗Rを介して制御電圧Vc[V]が印加され、トランジスタQに抵抗Rを介して制御電圧0[V]が印加される場合の等価回路である。図4Cの等価回路では、入力端子INと出力端子OUTとの間に、コイルL(Lのインダクタンスは、L11のインダクタンスの1/2、即ち、L12のインダクタンスの1/2)の第1端が接続される。コイルLの第2端がトランジスタQのドレインソース間オン抵抗Ron2の第1端に接続され、抵抗Ron2の第2端がコイルLの第1端及びトランジスタQの寄生容量C の第1端に接続される。コイルLの第2端及び寄生容量C の第2端は接地される。 FIG. 4C is an equivalent circuit in the case where the control voltage Vc [V] is applied to the control terminal V CP and the control voltage 0 [V] is applied to the control terminal V CN in the circuit of FIG. 4A. That is the control voltage Vc through the resistor R A to the transistor Q 1 [V] is applied, the control voltage Vc through the resistor R B in the transistor Q 2 [V] is applied, a resistor R C to the transistor Q 3 It is an equivalent circuit in case control voltage 0 [V] is applied via it. In the equivalent circuit of FIG. 4C, between the input terminal IN and the output terminal OUT, the coil L 3 (the inductance of L 3 is one half of the inductance of L 11 , ie, one half of the inductance of L 12 ) The first end is connected. The second end of the coil L 3 is connected to the first end of the drain-source on-resistance R on2 transistor Q 2, the parasitic capacitance of the first end and the transistor Q 3 second end of the coil L 2 of the resistor R on2 C Connected to the first end of 3 * . The second end and the parasitic capacitance C 3 * of the second end of the coil L 2 is grounded.

この場合、入力端子INから入力されたパルスの位相はシフトされない。即ち、パルスの位相は0度だけシフトされる。   In this case, the phase of the pulse input from the input terminal IN is not shifted. That is, the phase of the pulse is shifted by 0 degrees.

本実施形態のPPM部23は受動素子を組み合わせた受動回路である。本実施形態では、波長の短いミリ波帯の信号を使用するため、各受動素子のサイズが小さく、受動回路が占める面積が大きくならないため、受動回路によるPPM部23の実装が可能である。また、PPM部23が直流バイアス電流を印加されない受動回路であるため、電源に由来するノイズ、特に、フリッカノイズ(1/fノイズ)を抑制することができる。   The PPM unit 23 of the present embodiment is a passive circuit in which passive elements are combined. In this embodiment, since the signal of the millimeter wave band having a short wavelength is used, the size of each passive element is small and the area occupied by the passive circuit does not increase, so that the PPM unit 23 can be mounted by the passive circuit. Further, since the PPM unit 23 is a passive circuit to which no DC bias current is applied, noise derived from the power supply, in particular, flicker noise (1 / f noise) can be suppressed.

なお、本実施形態の受動回路では、一般的に能動素子であるとされるトランジスタをスイッチとして使用している。しかしながら、ドレインソース間に直流バイアスを印加していないため、即ち、トランジスタを増幅素子として使用していないため、本実施形態では、トランジスタも受動素子である。   In the passive circuit of the present embodiment, a transistor generally regarded as an active element is used as a switch. However, since a direct current bias is not applied between the drain and the source, that is, the transistor is not used as an amplification element, in the present embodiment, the transistor is also a passive element.

次に、図2を使用して、送信機20の作用について説明する。送信機20において、インパルス発生部21は、クロック信号CLKに基づいてクロック毎にインパルスを発生し、フィルタ22に出力する。フィルタ22は、入力されたインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限し、PPM部23に出力する。PPM部23は、入力されたインパルスに対して、データDに応じたパルス位置変調を行い、増幅部25に出力する。増幅部25は、入力されたインパルスを増幅し、ダイプレクサ40に出力する。   Next, the operation of the transmitter 20 will be described using FIG. In the transmitter 20, the impulse generating unit 21 generates an impulse for each clock based on the clock signal CLK, and outputs the impulse to the filter 22. The filter 22 limits the frequency band of the input impulse to a predetermined frequency band included in the millimeter wave band, and outputs the result to the PPM unit 23. The PPM unit 23 performs pulse position modulation according to the data D on the input impulse, and outputs the result to the amplification unit 25. The amplification unit 25 amplifies the input impulse and outputs the amplified impulse to the diplexer 40.

なお、図3では、2つの位相シフト部を並列に接続した並列位相シフト部を直列に2つ接続する例、即ち、4値変調の例について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。並列位相シフト部を直列に3つ以上接続するようにしてもよい。例えば、パルスの位相を45度シフトする位相シフト部とパルスの位相を0度シフトする位相シフト部とを並列に接続した並列位相シフト部を、さらに直列に接続することで、8値変調とすることができる。このように、2つの位相シフト部を並列に接続した並列位相シフト部を直列に接続し、直列に接続する並列位相シフト部の数を増加することで、容易に多値変調を行うことが可能となる。同様に、図4Aに例示する位相シフト部を直列に接続し、直列に接続する位相シフト部の数を増加することで、容易に多値変調を行うことが可能となる。   Although FIG. 3 illustrates an example in which two parallel phase shift units in which two phase shift units are connected in parallel are connected in series, that is, an example of four-value modulation, the present embodiment is not limited to this. Three or more parallel phase shift units may be connected in series. For example, a parallel phase shift unit in which a phase shift unit that shifts the phase of the pulse by 45 degrees and a phase shift unit that shifts the phase of the pulse by 0 degree are connected in series to form eight-value modulation. be able to. As described above, it is possible to easily perform multilevel modulation by serially connecting parallel phase shift units in which two phase shift units are connected in parallel and increasing the number of parallel phase shift units connected in series. It becomes. Similarly, by connecting the phase shift units illustrated in FIG. 4A in series and increasing the number of phase shift units connected in series, it is possible to easily perform multilevel modulation.

一方、図5に例示するように、位相シフト部23E、23F、23G、及び、23Hを全て並列に接続してもよい。位相シフト部23Eはパルスの位相を0度シフトし、位相シフト部23Fはパルスの位相を90度シフトし、位相シフト部23Gはパルスの位相を180度シフトし、位相シフト部23Hはパルスの位相を270度シフトする。   On the other hand, as illustrated in FIG. 5, all of the phase shift units 23E, 23F, 23G, and 23H may be connected in parallel. The phase shift unit 23 E shifts the phase of the pulse by 0 degrees, the phase shift unit 23 F shifts the phase of the pulse by 90 degrees, the phase shift unit 23 G shifts the phase of the pulse by 180 degrees, and the phase shift unit 23 H Shift 270 degrees.

スイッチSW21及びSW22が信号経路を位相シフト部23Eに切り替えると、スイッチSW21に入力されたパルスは0度シフトされ、スイッチSW22から出力される。スイッチSW21及びSW22が信号経路を位相シフト部23Fに切り替えると、スイッチSW21に入力されたパルスは90度シフトされ、スイッチSW22から出力される。   When the switches SW21 and SW22 switch the signal path to the phase shift unit 23E, the pulse input to the switch SW21 is shifted by 0 degrees and is output from the switch SW22. When the switches SW21 and SW22 switch the signal path to the phase shift unit 23F, the pulse input to the switch SW21 is shifted by 90 degrees and output from the switch SW22.

スイッチSW21及びSW22が信号経路を位相シフト部23Gに切り替えると、スイッチSW21に入力されたパルスは180度シフトされ、スイッチSW22から出力される。スイッチSW21及びSW22が信号経路を位相シフト部23Hに切り替えると、スイッチSW21に入力されたパルスは270度シフトされ、スイッチSW22から出力される。   When the switches SW21 and SW22 switch the signal path to the phase shift unit 23G, the pulse input to the switch SW21 is shifted by 180 degrees and output from the switch SW22. When the switches SW21 and SW22 switch the signal path to the phase shift unit 23H, the pulse input to the switch SW21 is shifted by 270 degrees and output from the switch SW22.

本実施形態のインパルス無線送信機は、上記したように、クロック信号に応じて発生させたインパルスを出力するインパルス発生部と、インパルス発生部から出力されたインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限するフィルタと、を含む。インパルス無線送信機は、また、データに応じた位置にフィルタから入力されたインパルスの位相をシフトさせるパルス位置変調を行うパルス位置変調部を含み、変調されたインパルスを出力する、受動回路であるパルス変調部と、を含む。   As described above, the impulse radio transmitter according to the present embodiment includes, in the millimeter wave band, an impulse generating unit that outputs an impulse generated according to a clock signal, and a frequency band of impulses output from the impulse generating unit. And a filter for limiting to a predetermined frequency band. The impulse radio transmitter also includes a pulse position modulation unit that performs pulse position modulation to shift the phase of an impulse input from the filter to a position according to data, and is a passive circuit that outputs a modulated impulse. And a modulation unit.

本実施形態では、低周波帯で行うことが可能なパルス変調を、技術的に困難であると考えられているミリ波帯で行うことを特徴とする。本実施形態では、ミリ波帯でパルス変調を行うことで、受動回路であるパルス変調部の小型化が可能となり、小型化により実装可能となった受動回路により、送信信号のノイズを抑制することが可能となる。これにより、本実施形態では、多値変調インパルス通信の送信信号の品質を向上させることが可能となる。   The present embodiment is characterized in that pulse modulation that can be performed in a low frequency band is performed in a millimeter wave band considered to be technically difficult. In the present embodiment, by performing pulse modulation in the millimeter wave band, it is possible to miniaturize the pulse modulation unit, which is a passive circuit, and to suppress the noise of the transmission signal by the passive circuit which can be implemented by miniaturizing. Is possible. Thus, in the present embodiment, it is possible to improve the quality of the transmission signal of multilevel modulation impulse communication.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態の一例を説明する。第1実施形態と同様の構成及び作用については、説明を省略する。
Second Embodiment
Next, an example of the second embodiment will be described. Descriptions of configurations and operations similar to those of the first embodiment will be omitted.

図6に、第2実施形態の送信機20Aを例示する。第1実施形態の送信機20と第2実施形態の送信機20Aとの差異は、第2実施形態の送信機20AがPPM部23と増幅部25との間にパルス振幅変調部24(以下、PAM部24)を有することである。PPM部23及びPAM部24はパルス変調部の一例である。   The transmitter 20A of 2nd Embodiment is illustrated in FIG. The difference between the transmitter 20 of the first embodiment and the transmitter 20A of the second embodiment is that the transmitter 20A of the second embodiment has a pulse amplitude modulator 24 (hereinafter referred to as a pulse amplitude modulator 24) between the PPM unit 23 and the amplifier 25. It is to have a PAM unit 24). The PPM unit 23 and the PAM unit 24 are examples of a pulse modulation unit.

図7に、送信機20AのPPM部23及びPAM部24の概要を例示する。   FIG. 7 illustrates an outline of the PPM unit 23 and the PAM unit 24 of the transmitter 20A.

PPM部23は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。PAM部24は、例えば、スイッチSW31、SW32、及び、パルスの振幅を3dB減衰する、即ち、低減する振幅低減部24Aとパルスの振幅を0dB減衰する振幅低減部24Bとを並列に接続した並列振幅低減部24Pを含む。スイッチSW31及びSW32が信号経路を振幅低減部24Aに切り替えると、スイッチSW31に入力されたパルスは3dB減衰され、スイッチSW32から出力される。スイッチSW31及びSW32が信号経路を振幅低減部24Bに切り替えると、スイッチSW31に入力されたパルスは0dB減衰され、スイッチSW32から出力される。   The PPM unit 23 is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The PAM unit 24 includes, for example, switches SW31 and SW32, a parallel amplitude in which an amplitude reduction unit 24A that attenuates the amplitude of the pulse by 3 dB, that is, reduces it, and an amplitude reduction unit 24B that attenuates the pulse amplitude by 0 dB are connected in parallel. The reduction unit 24P is included. When the switches SW31 and SW32 switch the signal path to the amplitude reduction unit 24A, the pulse input to the switch SW31 is attenuated by 3 dB and output from the switch SW32. When the switches SW31 and SW32 switch the signal path to the amplitude reducing unit 24B, the pulse input to the switch SW31 is attenuated by 0 dB and output from the switch SW32.

スイッチSW31及びSW32はデータDに応じて切り替えられる。   The switches SW31 and SW32 are switched according to the data D.

PAM部24も、PPM部23と同様に、受動素子を組み合わせた受動回路である。   The PAM unit 24 is also a passive circuit in which passive elements are combined as in the PPM unit 23.

図8に、受動回路である並列振幅低減部を例示する。   The parallel amplitude reduction part which is a passive circuit is illustrated in FIG.

並列振幅低減部は、スイッチSW31として機能するトランジスタQ21、Q22、Q25、Q26及び抵抗R2A、R2B、R2H、R2Iを含む。トランジスタQ21のゲートは、抵抗R2Aを介して、制御端子VCPに接続され、ドレインは入力端子INに接続され、ソースはトランジスタQ22のソースに接続される。トランジスタQ22のゲートは、抵抗R2Bを介して、制御端子VCPに接続され、ドレインは接地される。 Parallel amplitude reduction unit includes a transistor Q 21 which functions as a switch SW31, Q 22, Q 25, Q 26 and resistors R 2A, R 2B, R 2H , and R 2I. The gate of the transistor Q 21 is connected via a resistor R 2A, is connected to a control terminal V CP, the drain is connected to the input terminal IN, a source connected to the source of the transistor Q 22. The gate of the transistor Q 22 is connected via a resistor R 2B, is connected to a control terminal V CP, the drain is grounded.

トランジスタQ25のゲートは、抵抗R2Hを介して、制御端子VCNに接続され、ドレインは入力端子INに接続され、ソースはトランジスタQ26のソースに接続される。トランジスタQ26のゲートは、抵抗R2Iを介して、制御端子VCNに接続され、ドレインは接地される。 The gate of the transistor Q 25 is connected via a resistor R 2H, connected to the control terminal V CN, the drain is connected to the input terminal IN, a source connected to the source of the transistor Q 26. The gate of the transistor Q 26 is connected via a resistor R 2I, is connected to a control terminal V CN, the drain is grounded.

並列振幅低減部は、スイッチSW32として機能するトランジスタQ23、Q24、Q27、Q28及び抵抗R2F、R2G、R2J、R2Kを含む。トランジスタQ24のゲートは、抵抗R2Gを介して、制御端子VCPに接続され、ソースは出力端子OUTに接続され、ドレインはトランジスタQ23のソースに接続される。トランジスタQ23のゲートは、抵抗R2Fを介して、制御端子VCPに接続され、ドレインは接地される。 Parallel amplitude reduction unit includes a transistor Q 23 which functions as a switch SW32, Q 24, Q 27, Q 28 and resistors R 2F, R 2G, R 2J , the R 2K. The gate of the transistor Q 24 is connected via a resistor R 2G, it is connected to a control terminal V CP, the source is connected to the output terminal OUT, and a drain connected to the source of the transistor Q 23. The gate of the transistor Q 23 is connected via a resistor R 2F, is connected to a control terminal V CP, the drain is grounded.

トランジスタQ28のゲートは、抵抗R2Kを介して、制御端子VCNに接続され、ソースは出力端子OUTに接続され、ドレインはトランジスタQ27のソースに接続される。トランジスタQ27のゲートは、抵抗R2Jを介して、制御端子VCNに接続され、ドレインは接地される。 The gate of the transistor Q 28 is connected via a resistor R 2K, it is connected to a control terminal V CN, the source is connected to the output terminal OUT, and a drain connected to the source of the transistor Q 27. The gate of the transistor Q 27 is connected to the control terminal V CN via the resistor R 2 J , and the drain is grounded.

並列振幅低減部は、第1振幅低減部として機能する抵抗R2C、R2D、及びR2Eを含む。抵抗R2Dの第1端はトランジスタQ22のソース及び抵抗R2Cの第1端に接続され、抵抗R2Dの第2端はトランジスタQ23のソース及び抵抗R2Eの第1端に接続される。抵抗R2C及びR2Eの第2端は接地される。トランジスタQ26のソースとトランジスタQ27のソースとの間の信号経路は、第2振幅低減部に相当する。トランジスタQ21〜Q28はNMOSであってよい。 The parallel amplitude reduction unit includes resistors R 2C , R 2D , and R 2E that function as a first amplitude reduction unit. The first end of the resistor R 2 D is connected to the source of the transistor Q 22 and the first end of the resistor R 2 C , and the second end of the resistor R 2 D is connected to the source of the transistor Q 23 and the first end of the resistor R 2 E . The second ends of the resistors R 2 C and R 2 E are grounded. Signal path between the source and the source of the transistor Q 27 of the transistor Q 26 is equivalent to the second amplitude reduction unit. Transistor Q 21 ~Q 28 may be a NMOS.

制御端子VCPに制御電圧Vc[V]が印加され、制御端子VCNに制御電圧0[V]が印加されると、信号経路が抵抗R2C、R2D、及びR2Eを含む第1振幅低減部に切り替えられる。入力端子INから入力されたパルスの振幅は、所定の大きさだけ低減され、出力端子OUTから出力される。この場合、入力端子INから入力されたパルスの振幅は、抵抗R2Dの抵抗値などに基づいて決定される量だけ低減される。 When the control voltage Vc [V] is applied to the control terminal V CP and the control voltage 0 [V] is applied to the control terminal V CN , a first amplitude including the resistors R 2C , R 2D and R 2E in the signal path It is switched to the reduction unit. The amplitude of the pulse input from the input terminal IN is reduced by a predetermined magnitude and output from the output terminal OUT. In this case, the amplitude of the input from the input terminal IN pulse is reduced by an amount determined on the basis of such resistance value of the resistor R 2D.

制御端子VCPに制御電圧0[V]が印加され、制御端子VCNに制御電圧Vc[V]が印加されると、信号経路が抵抗R2C、R2D、及びR2Eを含まない第2振幅低減部に切り替えられる。入力端子INから入力されたパルスの振幅は、低減されず、出力端子OUTから出力される。即ち、入力端子INから入力されたパルスの振幅は、0[dB]だけ低減される。 When the control voltage 0 [V] is applied to the control terminal V CP and the control voltage Vc [V] is applied to the control terminal V CN , the signal path does not include the resistors R 2C , R 2D , and R 2E It is switched to the amplitude reduction unit. The amplitude of the pulse input from the input terminal IN is not reduced and is output from the output terminal OUT. That is, the amplitude of the pulse input from the input terminal IN is reduced by 0 [dB].

なお、図6は、PPM部23から出力されたパルスをPAM部24でパルス振幅変調する例であるが、本実施形態はこれに限定されない。PAM部24から出力されたパルスをPPM部23でパルス位置変調するように、PPM部23をPAM部24の後段に配置してもよい。また、図7では、並列振幅低減部24Pを1つだけパルス位置変調部23と直列に接続しているが、本実施形態はこれに限定されない。2つの振幅低減部を並列に接続した並列振幅低減部を2つ以上パルス位置変調部23と直列に接続してもよい。図7の例では、8値変調が行われるが、例えば、2つの並列振幅低減部を使用することで、16値変調が可能となる。   Although FIG. 6 illustrates an example in which the pulse output from the PPM unit 23 is pulse amplitude modulated by the PAM unit 24, the present embodiment is not limited to this. The PPM unit 23 may be disposed downstream of the PAM unit 24 so that the pulse position modulation of the pulse output from the PAM unit 24 is performed by the PPM unit 23. Further, although only one parallel amplitude reduction unit 24P is connected in series to the pulse position modulation unit 23 in FIG. 7, the present embodiment is not limited to this. Two or more parallel amplitude reduction units in which two amplitude reduction units are connected in parallel may be connected in series with the pulse position modulation unit 23. Although eight-value modulation is performed in the example of FIG. 7, for example, 16-value modulation becomes possible by using two parallel amplitude reduction units.

また、図7では、2つの振幅低減部を並列に接続した並列振幅低減部を例示しているが、図5に例示したPPM部と同様に、3つ以上の振幅低減部を並列に接続してもよい。   Further, FIG. 7 exemplifies a parallel amplitude reduction unit in which two amplitude reduction units are connected in parallel, but three or more amplitude reduction units are connected in parallel as in the PPM unit illustrated in FIG. May be

本実施形態のインパルス無線送信機は、上記したように、クロック信号に応じて発生させたインパルスを出力するインパルス発生部と、インパルス発生部から出力されたインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限するフィルタと、を含む。インパルス無線送信機は、また、データに応じた位置にフィルタから入力されたインパルスの位相をシフトさせるパルス位置変調を行うパルス位置変調部を含み、変調されたインパルスを出力する、受動回路であるパルス変調部と、を含む。   As described above, the impulse radio transmitter according to the present embodiment includes, in the millimeter wave band, an impulse generating unit that outputs an impulse generated according to a clock signal, and a frequency band of impulses output from the impulse generating unit. And a filter for limiting to a predetermined frequency band. The impulse radio transmitter also includes a pulse position modulation unit that performs pulse position modulation to shift the phase of an impulse input from the filter to a position according to data, and is a passive circuit that outputs a modulated impulse. And a modulation unit.

本実施形態では、低周波帯で行うことが可能なパルス変調を、技術的に困難であると考えられているミリ波帯で行うことを特徴とする。本実施形態では、ミリ波帯でパルス変調を行うことで、受動回路であるパルス変調部の小型化が可能となり、小型化により実装可能となった受動回路により、送信信号のノイズを抑制することが可能となる。これにより、本実施形態では、多値変調インパルス通信の送信信号の品質を向上させることが可能となる。   The present embodiment is characterized in that pulse modulation that can be performed in a low frequency band is performed in a millimeter wave band considered to be technically difficult. In the present embodiment, by performing pulse modulation in the millimeter wave band, it is possible to miniaturize the pulse modulation unit, which is a passive circuit, and to suppress the noise of the transmission signal by the passive circuit which can be implemented by miniaturizing. Is possible. Thus, in the present embodiment, it is possible to improve the quality of the transmission signal of multilevel modulation impulse communication.

また、本実施形態では、パルス変調部は、パルス位置変調に加えて、さらに、インパルスの振幅を低減するパルス振幅変調を行う。   Further, in the present embodiment, in addition to pulse position modulation, the pulse modulation unit further performs pulse amplitude modulation to reduce the amplitude of an impulse.

パルス位置変調のみで多値変調を行うと信号間距離が短くなり、ジッタの影響で適切な復調が行えなくなる可能性が高まる。本実施形態では、パルス位置変調にパルス振幅変調を組み合わせることで信号間距離が短くなり過ぎることを防ぎ、ジッタに対する耐性を向上させることが可能となる。   If multi-value modulation is performed only by pulse position modulation, the inter-signal distance becomes short, and there is a high possibility that appropriate demodulation can not be performed due to the influence of jitter. In the present embodiment, by combining pulse position modulation and pulse amplitude modulation, it is possible to prevent the inter-signal distance from becoming too short and to improve the resistance to jitter.

[関連技術]
図9に、関連技術のインパルス無線送信機80を例示する。送信機80は、PPM部83、インパルス発生部81、フィルタ82、及び増幅部85を含む。図2に例示したインパルス無線送信機20との差異は、送信機20では、インパルス発生部21の後段に受動回路であるPPM部23が配置されているのに対し、送信機80では、PPM部83の後段にインパルス発生部81が配置されている点である。送信機80のPPM部83は受動回路ではない。
[Related Art]
A related art impulse radio transmitter 80 is illustrated in FIG. The transmitter 80 includes a PPM unit 83, an impulse generation unit 81, a filter 82, and an amplification unit 85. The difference from the impulse radio transmitter 20 illustrated in FIG. 2 is that in the transmitter 20, the PPM unit 23, which is a passive circuit, is disposed downstream of the impulse generation unit 21, while in the transmitter 80, the PPM unit It is a point that the impulse generating unit 81 is disposed at the latter stage of 83. The PPM unit 83 of the transmitter 80 is not a passive circuit.

PPM部83は、図10に例示するように、クロック信号CLKを遅延させることでパルス位置を変調する。図10のパルスを例示する各々の図の横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。遅延時間は、データDに応じて定まる。83.5GHzの通信信号の周期は12ps(=1/83.5GHz)であり、4値(2ビット)の変調では、位相として90度ずつ遅延させるため、各値の間でクロック信号CLKを3ps(=12ps/4)ずつ遅延させる。   The PPM unit 83 modulates the pulse position by delaying the clock signal CLK as illustrated in FIG. The horizontal axis of each figure illustrating the pulse of FIG. 10 represents time, and the vertical axis represents voltage. The delay time is determined according to the data D. The period of the communication signal of 83.5 GHz is 12 ps (= 1 / 83.5 GHz), and in 4-value (2-bit) modulation, the clock signal CLK is 3 ps between each value to delay 90 degrees as a phase. Delay by (= 12 ps / 4).

この場合、パルスの位置精度が100fs以下、位相として3度(100fs=(3ps/90度)×3度)以下でないと、通信信号の復調が困難となる。ところが、PPM部83でパルス位置変調を行うとパルスに500fs以上の幅をもつジッタが生じ、パルスの位置精度を100fs以下に抑えることは困難である。   In this case, it is difficult to demodulate the communication signal unless the positional accuracy of the pulse is 100 fs or less and the phase is 3 degrees (100 fs = (3 ps / 90 degrees) × 3 degrees) or less. However, when pulse position modulation is performed by the PPM unit 83, jitter having a width of 500 fs or more occurs in the pulse, and it is difficult to suppress the position accuracy of the pulse to 100 fs or less.

図11Aに関連技術の復調信号のシミュレーション結果のアイパターンを例示し、図11Bに第1実施形態の復調信号のシミュレーション結果のアイパターンを例示する。図11A及び図11Bの横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。図11Aでは、図11Bと比較して線が太く、即ち、線がずれていて、ジッタの影響が現れている。一方、図11Bでは、線が細く、即ち、線が重なっていて、送信信号の品質が改善されていることが示されている。   The eye pattern of the simulation result of the demodulation signal of a related art is illustrated in FIG. 11A, and the eye pattern of the simulation result of the demodulation signal of the first embodiment is illustrated in FIG. 11B. The horizontal axis of FIGS. 11A and 11B represents time, and the vertical axis represents voltage. In FIG. 11A, the lines are thicker than in FIG. 11B, that is, the lines are shifted, and the influence of jitter appears. On the other hand, FIG. 11B shows that the lines are thin, that is, the lines overlap, and the quality of the transmission signal is improved.

図12Aに関連技術の復調信号のシミュレーション結果のコンスタレーションを例示し、図12Bに第1実施形態の復調信号のシミュレーション結果のコンスタレーションを例示する。図12A及び図12Bの縦軸は直交データの電圧値を表し、横軸は同相データの電圧値を表す。図12Aでは、図12Bと比較して信号点が広がって存在し、ジッタの影響が現れている。一方、図12Bでは、信号点が重なっていて、送信信号の品質が改善されていることが示されている。   FIG. 12A illustrates a constellation of simulation results of the demodulation signal of the related art, and FIG. 12B illustrates a constellation of simulation results of the demodulation signal of the first embodiment. The vertical axes of FIGS. 12A and 12B represent voltage values of orthogonal data, and the horizontal axes represent voltage values of in-phase data. In FIG. 12A, the signal points are spread and present compared to FIG. 12B, and the influence of jitter appears. On the other hand, FIG. 12B shows that the signal points overlap and the quality of the transmission signal is improved.

本実施形態では、パルス変調部に受動回路を使用している。本実施形態では、波形の短いミリ波帯でパルス変調を行うため、各受動素子のサイズが小さく、受動回路が占める面積が大きくならないため、受動回路によるパルス変調部を実装することができる。一方、関連技術では、低周波でパルス変調を行うため、PPM部83に受動回路を使用すると、波長の長い信号を使用するため各受動素子のサイズが大きくなり、受動回路が占める面積が大きくなり、現実に実装することは困難である。   In the present embodiment, a passive circuit is used in the pulse modulation unit. In this embodiment, since pulse modulation is performed in a short millimeter wave band of a waveform, the size of each passive element is small and the area occupied by the passive circuit does not increase. Therefore, it is possible to mount a pulse modulation unit by the passive circuit. On the other hand, in the related art, since pulse modulation is performed at a low frequency, using a passive circuit in the PPM unit 83 increases the size of each passive element because a signal with a long wavelength is used, and the area occupied by the passive circuit increases. , Really difficult to implement.

以上の各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Further, the following appendices will be disclosed regarding each of the above embodiments.

(付記1)
クロック信号に応じて発生させるインパルスを出力するインパルス発生部と、
前記インパルス発生部から出力されるインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限するフィルタと、
データに応じた位置に前記フィルタから入力されたインパルスの位相をシフトさせるパルス位置変調を行うパルス位置変調部を含み、変調されたインパルスを出力する、受動回路であるパルス変調部と、
を含む、インパルス無線送信機。
(付記2)
前記パルス位置変調部は、入力されたインパルスの位相を異なる量シフトする位相シフト部を少なくとも1つ含む、
付記1のインパルス無線送信機。
(付記3)
前記パルス位置変調部は、2つの位相シフト部を並列接続した並列位相シフト部を少なくとも2つ含む場合、前記パルス位置変調部に含まれる前記並列位相シフト部を直列に接続している、
付記2のインパルス無線送信機。
(付記4)
前記パルス変調部は、入力されたインパルスの振幅を低減するパルス振幅変調部を前記パルス位置変調部と直列に接続している、
付記1〜付記3の何れかのインパルス無線送信機。
(付記5)
前記パルス振幅変調部は、入力されるインパルスの振幅を各々異なる量低減する複数の振幅低減部を並列接続した並列振幅低減部を少なくとも1つ含む、
付記4のインパルス無線送信機。
(付記6)
前記パルス振幅変調部は、2つの振幅低減部を並列接続した並列振幅低減部を少なくとも2つ含む場合、前記パルス振幅変調部に含まれる前記並列振幅低減部を直列に接続している、
付記5のインパルス無線送信機。
(付記7)
クロック信号に応じて発生させたインパルスを出力するインパルス発生部と、
前記インパルス発生部から出力されるインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限するフィルタと、
データに応じた位置に前記フィルタから入力されるインパルスの位相をシフトさせるパルス位置変調を行うパルス位置変調部を含み、変調されたインパルスを出力する、受動回路であるパルス変調部と、
を含む、インパルス無線送信機、
を含む、インパルス無線通信装置。
(付記8)
前記パルス位置変調部は、入力されるインパルスの位相を異なる量シフトする位相シフト部を少なくとも1つ含む、
付記7のインパルス無線通信装置。
(付記9)
前記パルス位置変調部は、2つの位相シフト部を並列接続した並列位相シフト部を少なくとも2つ含む場合、前記パルス位置変調部に含まれる前記並列位相シフト部を直列に接続している、
付記8のインパルス無線通信装置。
(付記10)
前記パルス変調部は、入力されるインパルスの振幅を低減するパルス振幅変調部を前記パルス位置変調部と直列に接続している、
付記7〜付記9の何れかのインパルス無線通信装置。
(付記11)
前記パルス振幅変調部は、入力されるインパルスの振幅を各々異なる量低減する複数の振幅低減部を並列接続した並列振幅低減部を少なくとも1つ含む、
付記10のインパルス無線通信装置。
(付記12)
前記パルス振幅変調部は、2つの振幅低減部を並列接続した並列振幅低減部を少なくとも2つ含む場合、前記パルス振幅変調部に含まれる前記並列振幅低減部を直列に接続している、
付記11のインパルス無線通信装置。
(Supplementary Note 1)
An impulse generating unit that outputs an impulse generated according to the clock signal;
A filter that limits the frequency band of impulses output from the impulse generator to a predetermined frequency band included in a millimeter wave band;
A pulse modulation unit, which is a passive circuit, includes a pulse position modulation unit that performs pulse position modulation to shift the phase of an impulse input from the filter at a position according to data, and outputs a modulated impulse;
Includes an impulse radio transmitter.
(Supplementary Note 2)
The pulse position modulation unit includes at least one phase shift unit that shifts the phase of the input impulse by different amounts.
The impulse radio transmitter of appendix 1.
(Supplementary Note 3)
When the pulse position modulation unit includes at least two parallel phase shift units in which two phase shift units are connected in parallel, the parallel phase shift units included in the pulse position modulation unit are connected in series.
The impulse radio transmitter of appendix 2.
(Supplementary Note 4)
The pulse modulation unit is connected in series with the pulse position modulation unit, and a pulse amplitude modulation unit that reduces the amplitude of an input impulse.
The impulse radio transmitter according to any one of appendices 1 to 3.
(Supplementary Note 5)
The pulse amplitude modulation unit includes at least one parallel amplitude reduction unit in which a plurality of amplitude reduction units that reduce the amplitude of an input impulse by different amounts respectively are connected in parallel.
The impulse radio transmitter of appendix 4.
(Supplementary Note 6)
When the pulse amplitude modulation unit includes at least two parallel amplitude reduction units in which two amplitude reduction units are connected in parallel, the parallel amplitude reduction units included in the pulse amplitude modulation unit are connected in series.
The impulse radio transmitter of appendix 5.
(Appendix 7)
An impulse generating unit that outputs an impulse generated according to a clock signal;
A filter that limits the frequency band of impulses output from the impulse generator to a predetermined frequency band included in a millimeter wave band;
A pulse modulation unit, which is a passive circuit, includes a pulse position modulation unit that performs pulse position modulation to shift the phase of an impulse input from the filter at a position according to data, and outputs a modulated impulse;
Impulse radio transmitter, including
An impulse radio communication device, including:
(Supplementary Note 8)
The pulse position modulation unit includes at least one phase shift unit that shifts the phase of an input impulse by different amounts.
Appendix 7. The impulse radio communication apparatus of appendix 7.
(Appendix 9)
When the pulse position modulation unit includes at least two parallel phase shift units in which two phase shift units are connected in parallel, the parallel phase shift units included in the pulse position modulation unit are connected in series.
The impulse radio communication device according to appendix 8.
(Supplementary Note 10)
The pulse modulation unit is connected in series with the pulse position modulation unit, and a pulse amplitude modulation unit that reduces the amplitude of an input impulse.
The impulse radio communication apparatus according to any one of appendices 7-9.
(Supplementary Note 11)
The pulse amplitude modulation unit includes at least one parallel amplitude reduction unit in which a plurality of amplitude reduction units that reduce the amplitude of an input impulse by different amounts respectively are connected in parallel.
Appendix 10. The impulse wireless communication device of appendix 10.
(Supplementary Note 12)
When the pulse amplitude modulation unit includes at least two parallel amplitude reduction units in which two amplitude reduction units are connected in parallel, the parallel amplitude reduction units included in the pulse amplitude modulation unit are connected in series.
The impulse radio | wireless communication apparatus of appendix 11.

1 インパルス無線通信装置
20、20A 送信機
21 インパルス発生部
22 フィルタ
23 パルス位置変調部
24 パルス振幅変調部
1 Impulse Radio Communication Device 20, 20A Transmitter 21 Impulse Generator 22 Filter 23 Pulse Position Modulator 24 Pulse Amplitude Modulator

Claims (7)

クロック信号に応じて発生させるインパルスを出力するインパルス発生部と、
前記インパルス発生部から出力されるインパルスの周波数帯域を、ミリ波帯に含まれる所定周波数帯域に制限するフィルタと、
データに応じた位置に前記フィルタから入力されるインパルスの位相をシフトさせるパルス位置変調を行うパルス位置変調部を含み、変調されたインパルスを出力する、受動回路であるパルス変調部と、
を含む、インパルス無線送信機。
An impulse generating unit that outputs an impulse generated according to the clock signal;
A filter that limits the frequency band of impulses output from the impulse generator to a predetermined frequency band included in a millimeter wave band;
A pulse modulation unit, which is a passive circuit, includes a pulse position modulation unit that performs pulse position modulation to shift the phase of an impulse input from the filter at a position according to data, and outputs a modulated impulse;
Includes an impulse radio transmitter.
前記パルス位置変調部は、入力されるインパルスの位相を異なる量シフトする位相シフト部を少なくとも1つ含む、
請求項1に記載のインパルス無線送信機。
The pulse position modulation unit includes at least one phase shift unit that shifts the phase of an input impulse by different amounts.
The impulse radio transmitter according to claim 1.
前記パルス位置変調部は、2つの位相シフト部を並列接続した並列位相シフト部を少なくとも2つ含む場合、前記パルス位置変調部に含まれる前記並列位相シフト部を直列に接続している、
請求項2に記載のインパルス無線送信機。
When the pulse position modulation unit includes at least two parallel phase shift units in which two phase shift units are connected in parallel, the parallel phase shift units included in the pulse position modulation unit are connected in series.
The impulse radio transmitter according to claim 2.
前記パルス変調部は、入力されるインパルスの振幅を低減するパルス振幅変調部を前記パルス位置変調部と直列に接続している、
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のインパルス無線送信機。
The pulse modulation unit is connected in series with the pulse position modulation unit, and a pulse amplitude modulation unit that reduces the amplitude of an input impulse.
The impulse radio transmitter according to any one of claims 1 to 3.
前記パルス振幅変調部は、入力されるインパルスの振幅を各々異なる量低減する複数の振幅低減部を並列接続した並列振幅低減部を少なくとも1つ含む、
請求項4に記載のインパルス無線送信機。
The pulse amplitude modulation unit includes at least one parallel amplitude reduction unit in which a plurality of amplitude reduction units that reduce the amplitude of an input impulse by different amounts respectively are connected in parallel.
The impulse radio transmitter according to claim 4.
前記パルス振幅変調部は、2つの振幅低減部を並列接続した並列振幅低減部を少なくとも2つ含む場合、前記パルス振幅変調部に含まれる前記並列振幅低減部を直列に接続している、
請求項5に記載のインパルス無線送信機。
When the pulse amplitude modulation unit includes at least two parallel amplitude reduction units in which two amplitude reduction units are connected in parallel, the parallel amplitude reduction units included in the pulse amplitude modulation unit are connected in series.
The impulse radio transmitter according to claim 5.
請求項1〜請求項6の何れか1項のインパルス無線送信機、
を含む、インパルス無線通信装置。
The impulse radio transmitter according to any one of claims 1 to 6.
An impulse radio communication device, including:
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