时间的关系，而图7D示出了在Sraf= VCC/2和c = 1/2时所有相关的信号S61_S64、S66和S69与时间的关系。
[0071]对于已经使用了积分脉冲频率调制器(IPFM)的本实施例，传递函数仍然是L(s) = l/(s.Tint)。两个连续的IPFM输出脉冲之间的时间间隔等于?\ =k2(c.s61+Sref) +2 τ i+Utrff，其中 K s 61彡 +V cc，c 是常数，k2 = Tint/VCC, ton 是接通积分器重置所需的时间，以及trff是断开积分器重置所需的时间。对于正弦输入信号s 61 (t)=A6sin(2 31 f61t)，理想时间编码的条件是f61<< 1/T lnun，其中，Tlmin是两个连续的IPFM输出脉冲之间的最小时间间隔。根据输入信号级，常数c和电压S?f可用于确保比较器阈值电压S69总是为正，这是由于恒定正积分器输出信号斜率的缘故。因此，对于单极输入信号，即，当S61 > 0时，选择可以是c = 1以及Sraf= 0，而对于双极输入信号，S卩，-V cc< s61^ +VCC，包括S1 = 0，逻辑选择则为c = 1/2以及SRrf= VCC/2 ο具体地，如果期望的输入信号电压等于-VCC/2，那么常数c的值则设置为c < 1/2，以避免零比较器阈值电压值。
[0072]对于IPFM运行和实际电子实现的详细理论，请参见下面的参考文献:
[0073]剑桥大学出版社1995年出版的Horowitz P.的书“Art of Electronics”第二版第9.20章节第625页。
[0074]再次，当具有内置IPFM作为TEM的两个或多个测量单元(10)在相同时间工作时，需要分布各个第i个延迟电路(13)的对应的延迟时间τ?。这可以通过多种方式完成，然而，线性分布似乎是合理的，因此延迟时间按照如下方式调节:τ ,= Τ p.(jN+j1-j)，其中，i e [1，N]是正整数并且规定值Tlmin是在两个连续的IPFM输出脉冲之间的最小时间间隔，j是正整数，N是用户总量，即，不同的测量单元(10)，以及Tp是UWB脉宽持续时间。整数j的作用是确保两个测量单元(10)使其延迟时间间隔开至少j.Τρ时间帧，以防止接收单元(20)进行错误读出。上面引述的条件防止“过度处理”并且确保足够的脉冲分布。对于较大j，在两个测量单元(10)延迟τ i之间的最小定时差会较大并且因此“过度处理”的概率会最小化。
[0075]最后，鉴于工作周期对消耗的影响极大，所以对于TEM( S卩，调制器)的逻辑选择是:能够在较短工作周期内构造调制器。与IAFM和IPFM相比，将ASDM用作TEM的主要缺点在于需要双极UWB脉冲发生器。因此，系统变得更为复杂，在测量单元(10)和接收单元
(20)中均增加了电路设计要求。同样，ASDM输出脉冲工作周期更大，因此，其在测量单元(10)内消耗更多的功率。
[0076]接收单元概论
[0077]在图8中公开了接收单元(20)的总体结构；接收单元(22)由以下元件组成:低噪音放大器(22)，其连接至传输线或天线或者两者；一个单极脉冲检测器(23) (UPD)或者两个脉冲检测器(PD)，即，正脉冲检测器(23.1) (PPD)和负脉冲检测器(23.2) (NPD)。各个脉冲检测器后跟随有单稳多谐振荡器(24) (MM)，在单稳多谐振荡器(24) (MM)处，所产生的信号或多个信号进入数字信号处理装置(25)。任何类型的电源(26)确保为接收单元(20)的正常运行供电。
[0078]传输线或天线(21)或者其组合为低噪音放大器(22)提供UWB信号。低噪音放大器的作用在本领域中是已知的，即为了确保信号可以被进一步处理。任何类型的脉冲检测器，即，单极脉冲检测器(23)、正脉冲检测器(23.1)或负脉冲检测器(23.2)，检测对应接收到的脉冲正/负并且触发单稳多谐振荡器(24)，以便产生数字信号进一步经由数字信号处理装置(25)处理。
[0079]低噪音放大器(22)、多个脉冲检测器(23、23.1,23.2)和单稳多谐振荡器(24)的电路系统代表常识，合适的参考文献有:
[0080]Chih-Fan Liao、Shen-1uan Liu 于 2007 年 2 月发表在 IEEE 固体电路杂志第 42 卷第 2 号第 329、339 页上的文章 “A Broadband Noise-Canceling CMOS LNA for3.1-10.6-GHz U B Receivers”；
[0081 ] -Forouzanfar, M.、Naseh, S.在 2009 年 9 月 9-11 日召开的 2009IEEE 超宽带宽国际会议(ICUWB 2009)第 118、122 页上发布的文章 “Highgain CMOS UWB LNA employingthermal noise cancellat1n，，；
[0082]-Rulikowski, P.、Sokol, V.、Barrett, J.在 2005 年 9 月 5-8 日召开的 2005IEEE超宽带宽国际会议(I⑶2005)第4页上发布的文章〃Low power consuming pulsedetector，，；
[0083]-Lechang Liu、Miyamoto, Y、Zhiwei Zhou、Sakaida, K.、Ryu, J、Ishida, K.、Takamiya, M.、Sakurai, T.在2009年1月19-22日召开的2009亚洲与南太平洋设计自动化会议(ASP-DAC 2009)第 97、98 页上发布的文章 〃A 100Mbps, 0.19mff asynchronousthreshold detector with DC power-free pulse discriminat1n for impulse UWBreceiver，，；
[0084]Tae Hoon Lee、Ho Dong Kim、Seong Won Park发表在 2004年 10 月 16-22 日召开的2004IEEE核科学研讨会会议记录第三卷第1423、1427页，号，第三卷上的文章“Front-endelectronics for high rate neutron counters:1ts performance and radiat1nhardness improvement，，；
[0085]剑桥大学出版社1995年出版的Horowitz P.的书“Art of Electronics”第二版。
[0086]具有ASDM解调器的接收单元
[0087]图9A和图9B公开了接收单元(20)，该接收单元(20)具有并入到用于ASDM调制(25.1)的数字信号处理装置中的异步西格玛德尔塔解调器(ASDM解调器)。由传输线或天线(21)接收的信号经由低噪音放大器(22)放大。图2C和图3C示出了当将ASDM用作TEM时，UWB脉冲发生器(14)生成双极信号。为了检测这种信号，需要使用直接连接至低噪音放大器(22)的正脉冲检测器(23.1)和负脉冲检测器(23.2)。各个脉冲检测器(23.1,23.2)触发对应的单稳多谐振荡器(24)MM并且产生两个脉冲系列。在数字信号处理装置内，各个脉冲系列经过脉冲分析器系列，脉冲分析器系列的特征在于其调谐为用于第i个测量单元(10)的一个特定τ i的延迟电路。脉冲分析器形成为从相同信号支路采样的两个不同信号(一个是原始信号，而另一个由相同的转变)的乘法运算装置。各个ASDM解调器从两个支路接收信号(正信号和负信号)，并且如果两个信号均存在，那么ASDM解调器则经由本领域中已知的边缘组合器重构来自第i个用户的信号。由于乘法运算在对应脉冲分析器中产生0而不是在调谐为某种特定测量单元(10)的分析器中产生0这一事实，所以另一个ASDM解调器不受所接收的信号的影响。信号的最终形式可以是输出自测量单元(10)的数字信息或者模拟电压，在这里表示为某些特定“用户”。
[0088]具有IAFM解调器的接收单元
[0089]图10Α和图10Β公开了接收单元(20)，该接收单元(20)具有并入到用于IAFM调制器(25.2)的数字信号处理装置中的整合和激发解调器(IAFM解调器)。由传输线或天线
(21)接收的信号经由低噪音放大器(22)放大。图4C、4D、5C和?示出了当将IAFM用作TEM时，UWB脉冲发生器(14)生成单极信号。为了检测这种信号，需要使用直接连接至低噪音放大器(22)的单极脉冲检测器(23)UPD。单极脉冲检测器(23)触发对应的单稳多谐振荡器(24)MM并且产生脉冲系列。在数字信号处理装置内，脉冲系列经过脉冲分析器系列，脉冲分析器系列的特征在于其延迟电路，各个延迟电路调谐为用于第i个测量单元(10)的一个特定ii。脉冲分析器再次形成为从该信号支路采样的两个不同信号(一个是原始信号，而另一个由相同的转变)的乘法运算装置。各个IAFM解调器接收并且重构接收到的信号，但只有在脉冲分析器产生不同于0的结果(S卩，分析器调谐为某种特定测量单元
(10))时的唯一一个IAFM解调器才可重构该信号。由于乘法运算在对应脉冲分析器中产生0这一事实，所以另一个IAFM解调器不受所接收的信号的影响。信号的最终形式可以是输出自测量单元(10)的数字信息或者模拟电压，在这里表示为某些特定“用户”。
[0090]具有IPFM解调器的接收单元
[0091]图11A和图11B公开了接收单元(20)，该接收单元(20)具有并入到用于IPFM调制器(25.3)的数字信号处理装置中的积分脉冲频率解调器(IPFM解调器)。由传输线或天线(21)接收的信号经由低噪音放大器(22)放大。图6C、6D、7C和7D示出了当将IPFM用作TEM时，UWB脉冲发生器(14)生成单极信号。为了检测这种信号，需要使用直接连接至低噪音放大器(22)的单极脉冲检测器(23)UPD。单极脉冲检测器(23)触发对应的单稳多谐振荡器(24)MM并且产生脉冲系列。在数字信号处理装置内，脉冲系列经过脉冲分析器系列，脉冲分析器系列的特征在于其延迟电路，各个延迟电路调谐为用于第i个测量单元(10)的一特定τ i。脉冲分析器再次形成为从该信号支路采样的