用于产生高斯脉冲的设备和方法
【专利摘要】提供一种用于产生高斯脉冲的设备和方法。脉冲产生设备包括：延迟脉冲产生器，被配置为产生多个延迟脉冲；振幅调制器，被配置为对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制；高斯脉冲产生器，被配置为基于振幅调制的延迟脉冲产生高斯脉冲。
【专利说明】用于产生高斯脉冲的设备和方法
[0001]本申请要求于2012年8月14日提交到韩国知识产权局的第10-2012 — 0089080号韩国专利申请的权益，该申请的全部公开为所有目的通过引用而包含于此。
【技术领域】
[0002]以下描述涉及一种用于通过控制数字脉冲的脉冲持续时间和振幅来产生高斯脉冲的设备和方法。
【背景技术】
[0003]超宽带(UWB)通信技术是使用大约3GHz至大约IOGHz的高频带的无线通信技术。UffB通信技术使用宽带宽，并使用超高频(UHF)发送数据。
[0004]UffB通信设备发送具有遍布于大约500MHz的频带宽的极短的持续时间的脉冲，从而消耗极少量的功率。由于低功耗特性，UWB通信设备可方便地用于实现智能家庭网络产品、工业和军用产品和近场通信(NFC)装置(例如，助听器)。
[0005]例如，UffB通信设备可根据联邦通信委员会(FCC)频谱屏蔽要求产生具有高斯脉冲形状的脉冲包络。
【发明内容】
[0006]在一总体方面，脉冲产生设备包括:脉冲产生器，被配置为产生多个延迟脉冲；振幅调制器，被配置为对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制；高斯脉冲产生器，被配置为基于振幅调制的延迟脉冲产生高斯脉冲。
[0007]振幅调制器还可被配置为以不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者来对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
[0008]振幅调制器还可被配置为在数字域中基于所述多个延迟脉冲的电流量对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
[0009]高斯脉冲产生器还可被配置为对振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
[0010]高斯脉冲产生器可包括:单个数字功率放大器，被配置为对振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
[0011]延迟脉冲产生器还可被配置为通过控制所述多个延迟脉冲的持续时间来控制中
心频率。
[0012]延迟脉冲产生器可包括:延迟锁相环，被配置为控制中心频率。
[0013]延迟脉冲产生器还可被配置为通过控制所述多个延迟脉冲的数量来控制中心频率。
[0014]高斯脉冲产生器还可被配置为基于高斯脉冲产生脉冲无线电-UWB(IR-UWB)信号。
[0015]在另一总体方面，一种超宽带(UWB)通信设备包括:延迟脉冲产生器，被配置为产生多个延迟脉冲；振幅调制器，被配置为对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制；高斯脉冲产生器，被配置为基于振幅调制的延迟脉冲产生与UWB通信频带的部分频带相应的高斯脉冲。
[0016]高斯脉冲产生器还可被配置为对振幅调制的延迟脉冲进行组合，以产生高斯脉冲。
[0017]所述部分频带可包括由脉冲无线电-UWB (IR-UWB)频谱屏蔽所定义的频带。
[0018]振幅调制器还可被配置为以不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者来对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
[0019]延迟脉冲产生器还可被配置为通过控制所述多个延迟脉冲的持续时间来控制中
心频率。
[0020]在另一总体方面，一种脉冲产生方法包括:产生多个延迟脉冲；对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制；基于振幅调制的延迟脉冲产生高斯脉冲。
[0021]调制的步骤可包括:以不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者来对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
[0022]调制的步骤可包括:在数字域中基于所述多个延迟脉冲的电流量，对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
[0023]产生高斯脉冲的步骤可包括:将振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
[0024]将振幅调制的延迟脉冲进行组合的步骤可包括:使用单个数字功率放大器将振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
[0025]产生所述多个延迟脉冲的步骤可包括:通过控制所述多个延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。
[0026]产生所述多个延迟脉冲的步骤可包括:使用延迟锁相环(DLL)控制中心频率。
[0027]产生所述多个延迟脉冲的步骤可包括:通过控制所述多个延迟脉冲的数量来控制
中心频率。
[0028]产生高斯脉冲的步骤可包括:基于高斯脉冲产生脉冲无线电-UWB (IR-UWB)信号。
[0029]在另一总体方面，一种高斯脉冲产生方法包括:产生多个振幅调制的脉冲；基于所述多个振幅调制的脉冲，产生高斯脉冲。
[0030]产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤可包括:基于用于控制所述多个振幅调制的脉冲的持续时间的持续时间信息，产生所述多个振幅调制的脉冲。
[0031]产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤可包括:基于根据高斯脉冲形状将不同程度的放大率提供给所述多个振幅调制的脉冲的振幅信息，产生所述多个振幅调制的脉冲。
[0032]产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤可包括:基于将不同程度的放大率提供给所述多个振幅调制的脉冲的振幅信息，产生所述多个振幅调制的脉冲，其中，所述振幅信息将使通过将所述多个振幅调制的脉冲进行组合而产生的脉冲具有高斯脉冲形状；产生高斯脉冲的步骤可包括:将具有不同程度的放大率的所述多个振幅调制的脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
[0033]产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤可包括:将所述多个振幅调制的脉冲彼此相对地进行延迟，从而在通过将所述多个振幅调制的脉冲产生的脉冲中彼此不重叠的情况下，所述多个振幅调制的脉冲将彼此相邻；产生高斯脉冲的步骤可包括:将所述多个振幅调制的脉冲进行组合，以产生高斯脉冲。[0034]产生高斯脉冲的步骤可包括:使用单个数字功率放大器对所述多个振幅调制的脉冲进行组合，以产生高斯脉冲。
[0035]其他特征和方面从下面的详细描述、附图和权利要求将是清楚的。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是示出高斯脉冲产生设备的示例的详细配置的示例的框图。
[0037]图2是示出与图1的高斯脉冲产生设备中的延迟脉冲产生器相应的延迟脉冲产生器的示例的电路图。
[0038]图3是示出图2的延迟脉冲产生器中的延迟单元的示例的电路图。
[0039]图4是示出由高斯脉冲产生设备产生的DP、多个振幅调制的延迟脉冲和高斯脉冲的示例的示图。
[0040]图5是示出超宽带(UWB)通信设备的示例的详细配置的示例的框图。
[0041]图6是示出在图1的高斯脉冲产生设备中产生高斯脉冲的方法的示例的流程图。
[0042]图7是示出在图5的UWB通信设备中产生高斯脉冲的方法的示例的流程图。
[0043]图8是示出包括延迟锁相环(DLL)的高斯脉冲产生设备的另一示例的详细配置的示例的框图。
[0044]图9是示出在图8的高斯脉冲产生设备中产生高斯脉冲的方法的示例的流程图。【具体实施方式】
[0045]提供下面的详细描述，以帮助读者得到在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物对于本领域的普通技术人员是清楚的。在此描述的操作的顺序仅是示例，并不限于在此描述的顺序，而可按照将对于本领域的普通技术人员显然的方式被改变(除必须以特定顺序发生的操作以外)。另外，为了更加清楚和简明，可省略对本领域中公知功能和构造的描述。可由操作处理设备来执行在此描述的任何操作处理方法。
[0046]贯穿附图和详细描述，相同的标号指示相同的元件。附图可不按比例缩放，并且为了清楚、说明和方便，可夸大附图中的元件的相对大小、比例和描绘。
[0047]图1是示出高斯脉冲产生设备100的示例的详细配置的示例的框图。参照图1，高斯脉冲产生设备100包括:延迟脉冲产生器101、信息源102、振幅调制器103和高斯脉冲产生器104。
[0048]延迟脉冲产生器101通过对数字脉冲(DP)进行延迟来产生多个延迟脉冲。
[0049]另外，延迟脉冲产生器101可通过控制多个延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。延迟脉冲产生器101可基于从信息源102输入的持续时间信息来控制延迟脉冲的持续时间。
[0050]例如，延迟脉冲产生器101可基于持续信息将延迟脉冲的持续时间控制为大于DP的持续时间，或者小于或等于DP的持续时间。
[0051]延迟脉冲产生器101可通过控制多个延迟脉冲的持续时间来控制包括在高斯脉冲中的延迟脉冲的数量。例如，延迟脉冲的数量可随着延迟脉冲的持续时间增加而减小，并可随着延迟脉冲的持续时间的减小而增加。即，延迟脉冲产生器101可通过延迟脉冲的数量来控制中心频率。
[0052]由于通过控制延迟脉冲的持续时间来控制中心频率，因此高斯脉冲产生设备可向多个用户提供具有不同中心频率的不同的信道。
[0053]振幅调制器103在数字域中对多个延迟脉冲的振幅进行调制。更详细地讲，振幅调制器103可基于从信息源102输入的振幅信息对振幅进行调制。
[0054]振幅信息可包括分别与多个延迟脉冲相应的振幅值，从而可通过多个延迟脉冲的组合来实现高斯脉冲形状。因此，振幅调制器103可基于与多个延迟脉冲的电流量相应的振幅值来对多个延迟脉冲的振幅进行调制。
[0055]例如，当使用五个延迟脉冲，并且延迟脉冲O的振幅信息是1，延迟脉冲I的振幅信息是3，延迟脉冲2的振幅信息是5，延迟脉冲3的振幅信息是3，延迟脉冲4的振幅信息是I时，振幅调制器103将延迟脉冲O和5的振幅放大I倍，将延迟脉冲I和4的振幅放大3倍，将延迟脉冲I和4的振幅放大3倍，将延迟脉冲3的振幅放大5倍。因此，振幅调制器103对具有不同的放大程度的延迟脉冲的振幅进行调制，从而高斯脉冲可通过对振幅调制的延迟脉冲进行组合来产生。延迟脉冲的振幅信息提供根据高斯脉冲形状的延迟脉冲的不同程度的放大率，其中，所述振幅信息将引起通过对具有高斯脉冲形状的振幅调制的延迟脉冲进行组合产生的脉冲。
[0056]在此示例中，振幅调制器103基于包括不改变振幅的将延迟脉冲的振幅放大I倍的振幅信息，放大延迟脉冲的振幅。然而，这仅是示例，振幅调制器103可基于包括不改变振幅的将延迟脉冲的振幅减弱I倍的振幅信息来减弱延迟脉冲的振幅，或可放大一个或多个延迟脉冲的振幅和减弱一个或多个延迟脉冲的振幅。
[0057]接下来，高斯脉冲产生器104基于从延迟脉冲产生器101输入的DP和从振幅调制器103输入的振幅调制的延迟脉冲产生高斯脉冲。高斯脉冲产生器104可通过对振幅调制的延迟脉冲和DP进行同步随后组合振幅调制的延迟脉冲来产生高斯脉冲。
[0058]因此，高斯脉冲产生设备100可通过使用振幅调制器103对多个延迟脉冲的振幅进行调制，仅使用单个数字功率放大器(DPA )产生高斯脉冲。
[0059]也就是说，高斯脉冲产生设备100可在没有使用用于放大延迟脉冲中的各个脉冲的具有不同放大率的单独的DPA的情况下，对多个延迟脉冲的振幅进行调制。因此，高斯脉冲产生设备100可通过使用单个DPA将振幅调制的延迟脉冲进行组合来产生高斯脉冲。
[0060]图2是示出与图1的高斯脉冲产生设备中的延迟脉冲产生器101相应的延迟脉冲产生器200的示例的电路图。参照图2，延迟脉冲产生器200包括多个与门201、多个延迟单元202、多个或非门203和脉冲组合器204。
[0061]多个延迟单元202基于触发信号输出用于产生多个延迟脉冲的信息。另外，多个延迟单兀202可基于触发信号输出用于产生包括多个脉冲的DP的信息。
[0062]首先，多个延迟单元202均可基于触发信号输出用于产生多个延迟脉冲中的各个延迟脉冲的信息。另外，多个延迟单元202均可基于触发信号输出用于产生DP的多个脉冲中的各个脉冲的信息。
[0063]例如，当将产生五个延迟脉冲和包括五个脉冲的DP时，多个延迟单元202可包括五个延迟单元。因此，延迟单元0206可输出用于产生延迟脉冲O的信息(ΦΑ(Ι，ΦΑ1)和用于产生DP的脉冲O的信息(ΦΒ(1，ΦΒ1)。相似地，延迟单元I至延迟单元4可分别输出用于分别产生延迟脉冲I至延迟脉冲4的信息(ΦΑ2，ΦΑ3)、(ΦΑ4，ΦΑ5)、(ΦΑ6，ΦΑ7)、(ΦΑ8，ΦΑ9)，并分别输出用于分别产生DP的脉冲I至脉冲4的信息(ΦΒ2, ΦΒ3)、(ΦΒ4, ΦΒ5)、(ΦΒ6> ΦΒ7)>
(^Βδ) *^9)。
[0064]接下来，多个与门201基于从多个延迟单元202输入的用于产生延迟脉冲的信息，产生多个延迟脉冲。
[0065]例如，当将产生五个延迟脉冲时，多个与门201可包括五个与门。与门207可通过对从延迟单元0206输入的信息(ΦΑ(Ι，ΦΑ1)执行与运算来产生延迟脉冲0ΕΝ〈0>。相似地，与门I至与门4可通过分别对分别从延迟单元I至延迟单元4输入的信息(ΦΑ2，ΦΑ3)、(ΦΑ4, φΑ5)、(φΑ6, φΑ7)、(φΑ8, φΑ9)执行与操作来分别产生延迟脉冲I至延迟脉冲4ΕΝ〈1>、ΕΝ〈2>、ΕΝ〈3> 和 ΕΝ〈4>。
[0066]多个或非门203基于从多个延迟单元202输入的用于产生DP的信息来产生DP。
[0067]例如，当将产生包括五个脉冲的DP时，多个或非门203可包括五个或非门。因此，或非门0208可通过对从延迟单元0206输入的用于产生脉冲O的信息(ΦΒ(1，ΦΒ1)执行或非运算来产生DP的脉冲0Ρ。。相似地，或非门I至或非门4可通过分别对分别从延迟单元I至延迟单元4输入的信息(ΦΒ2，ΦΒ3)、(ΦΒ4，ΦΒ5)、(ΦΒ6，ΦΒ7)、(ΦΒ8，ΦΒ9)执行或非运算来分别产生DP的脉冲I至脉冲4Ρ” P2、P3和P40
[0068]脉冲组合器204基于通过多个或非门203产生的脉冲O至脉冲4来产生DP205。例如，脉冲组合器204可通过对脉冲O至脉冲4进行组合来产生DP205。
[0069]在图2的示例中，延迟脉冲产生器使用多个与门产生与多个与门相应的延迟脉冲，并使用多个或非门产生DP。然而，这仅是示例，延迟脉冲产生器可在产生延迟脉冲中使用诸如或门、或非门、异或门和与非门的其他逻辑门，而不使用与门。另外，延迟脉冲产生器可在产生DP中使用诸如或门、或非门、异或门和与非门的其他逻辑门，而不使用或非门。
[0070]图3是示出图2的延迟脉冲产生器中的延迟单元300的示例的电路图。参照图3，延迟单元300包括多个逻辑门。例如,如图3中所示,延迟单元300可包括多个非门。
[0071]延迟单元300可使用多个非门基于触发信号输出用于产生DP的信息。
[0072]例如，当将产生包括五个脉冲的DP并且触发信号从O变为I时，延迟单元300可使用多个非门中的第四非门301和第八非门302来输出用于产生DP的脉冲O的信息(ΦΒΟ=0, ΦΒι=0)。参照图2，或非门0208可通过对从延迟单元300输入的用于产生脉冲O的信息(ΦΒ(Ι=0，ΦΒ1=0)执行或非运算来输出脉冲O(Ptl=I)。
[0073]相似地，延迟单元300可使用非门基于触发信号输出用于产生DP的脉冲I至脉冲4的信息。参照图2，相应的或非门可通过对用于产生脉冲IP1的信息执行或非运算来输出脉冲IP1，通过对用于产生脉冲2Ρ2的信息执行或非运算来输出脉冲2Ρ2，通过对用于产生脉冲3Ρ3的信息执行或非运算来输出脉冲3Ρ3，并通过对用于产生脉冲4Ρ4的信息执行或非运算来输出脉冲4Ρ4。因此，脉冲组合器204可通过对脉冲O至脉冲4进行组合来产生DP。
[0074]另外，延迟单元300可使用非门基于触发信号输出用于产生延迟脉冲的信息。
[0075]例如，当将产生具有大于DP的持续时间的持续时间的五个延迟脉冲并且触发信号从O变为I时，延迟单元300可使用多个非门中的第二非门303和第十非门304来输出用于产生延迟脉冲O 的信息(ΦΑ(Ι=1，ΦΑ1=1)。参照图2，与门0207可通过对用于产生延迟脉冲O的信息(Φω=1，ΦΑ1=1)执行与运算来输出延迟脉冲0ΕΝ〈0>=1。[0076]相似地，延迟单元300可使用非门基于触发信号输出用于产生延迟脉冲I至延迟脉冲4的信息。参照图2，相应的与门可通过对用于产生延迟脉冲I的信息执行与运算来输出延迟脉冲1EN〈1>，通过对用于产生延迟脉冲2的信息执行与运算来输出延迟脉冲2EN〈2>，通过对用于产生延迟脉冲3的信息执行与运算来输出延迟脉冲3EN〈3>，并通过对用于产生延迟脉冲4的信息执行与运算来输出延迟脉冲4EN〈4>。
[0077]当基于从图1的信息源102输入的持续时间信息将产生具有大于DP的脉冲OPtl的持续时间的持续时间的延迟脉冲O时，延迟单元300可使用多于用于输出用于产生DP的脉冲OPtl的信息的多个非门的多个非门来输出用于产生延迟脉冲O的信息。也就是说，延迟单元300可通过将触发信号通过多于用于DP脉冲OPtl的非门的数量的用于延迟脉冲O的非门，来产生大于为DP的脉冲OPtl产生的时间延迟的用于延迟脉冲O的时间延迟，从而将延迟脉冲O的持续时间控制为大于DP的脉冲OPtl的持续时间。
[0078]可选择地，当基于从信息源102输入的持续时间信息将产生具有小于或等于DP的脉冲OPtl的持续时间的持续时间的延迟脉冲O时，延迟单元300可使用少于或等于用于输出用于产生DP的脉冲OPtl的信息的非门的数量的的非门，来输出用于产生延迟脉冲O的信息。也就是说，延迟单元300可通过将触发信号通过少于用于DP的脉冲OPtl的非门的数量的用于延迟脉冲O的非门或通过与用于DP的脉冲OPtl的非门的数量相同的非门，来产生小于或等于为DP的脉冲OPtl产生的时间延迟的用于延迟脉冲O的时间延迟，从而将延迟脉冲O的持续时间控制为小于或等于DP的脉冲OPtl的持续时间。
[0079]图4是示出由高斯脉冲产生设备产生的DP、多个振幅调制的延迟脉冲和高斯脉冲的示例的示图。
[0080]尽管图4示出图1的延迟脉冲产生器101产生五个延迟脉冲和具有五个脉冲的DP的示例，但这仅是示例，延迟脉冲产生器101可产生多于或小于五个延迟脉冲以及具有多于或小于五个脉冲的DP。延迟脉冲的持续时间Ten可被固定在Ts和2TS之间的范围内，或
可变化。
[0081]在图4的示例中，延迟脉冲产生器110产生DP401和多个延迟脉冲402。延迟脉冲产生器101将DP401输出到高斯脉冲产生器104，并将多个延迟脉冲402输出到振幅调制器103。例如，参照图4，延迟脉冲产生器101可对DP401进行延迟并将控制为具有大于DP401的持续时间的持续时间的延迟脉冲402输出到振幅调制器103。
[0082]因此，图1的振幅调制器103可基于从信息源102输入的振幅信息，以不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者来对多个延迟脉冲的振幅进行调制，使得多个延迟脉冲402可被组合以获得高斯脉冲形状。例如，振幅调制器103可基于振幅信息将延迟脉冲0ΕΝ〈0>的振幅和延迟脉冲4EN〈4>的振幅放大一倍，并输出振幅调制的延迟脉冲O和4。另外，振幅调制器103可基于振幅信息将延迟脉冲1EN〈1>的振幅和延迟脉冲3EN〈3>的振幅放大3倍，并输出振幅调制的延迟脉冲I和3。另外，振幅调制器103可基于振幅信息将延迟脉冲2EN〈2>的振幅放大5倍，并输出振幅调制的延迟脉冲3。
[0083]因此，高斯脉冲产生器403可通过将振幅调制的延迟脉冲O至振幅调制的延迟脉冲4进行组合来产生如DENV〈4:0>404指示的高斯脉冲。高斯脉冲产生器403可将振幅调制的延迟脉冲O至4与DP401进行同步，随后将振幅调制的延迟脉冲进行组合。
[0084]例如，高斯脉冲产生器403可通过使用单个DPA将多个振幅调制的延迟脉冲进行组合来产生高斯脉冲，并使高斯脉冲产生设备的功耗、尺寸和制造成本减小。
[0085]图5是示出包括图1的高斯脉冲产生设备的超宽带(UWB)通信设备500的示例的详细配置的框图。图5的UWB通信设备中产生高斯脉冲的操作大体上与在图1的高斯脉冲产生设备中产生高斯脉冲的操作相同。因此，图1的描述还可应用于图5，这里将不再重复。
[0086]在图5的示例中，UWB通信设备500包括延迟脉冲产生器501、信息源502、振幅调制器505、高斯脉冲产生器506。信息源502包括第一寄存器503和第二寄存器504。
[0087]延迟脉冲产生器501使用逻辑门基于触发信号产生DP。
[0088]延迟脉冲产生器501通过延迟DP来产生具有受控的DP的持续时间的延迟脉冲。
[0089]例如，延迟脉冲产生器501可基于持续时间通过延迟DP来产生具有大于或等于DP的持续时间的持续时间的延迟脉冲。
[0090]因此，延迟脉冲产生器501可通过控制延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。
[0091]例如，当意图在大约IOGHz的中心频率处产生包括五个延迟脉冲的高斯脉冲I并在大约6GHz的中心频率处产生高斯脉冲2时，延迟脉冲产生器501可基于持续时间信息将包括在高斯脉冲I中的延迟脉冲的持续时间控制为小于包括在高斯脉冲2中的延迟脉冲的持续时间。也就是说，可通过控制延迟脉冲的持续时间将中心频率控制在大约IOGHz和大约6GHz之间。
[0092]也就是说，延迟脉冲产生器501可控制延迟脉冲的数量，使得包括在高斯脉冲I中的延迟脉冲的数量大于包括在高斯脉冲2中的延迟脉冲的数量，从而将中心频率控制在大约IOGHz和大约6GHz之间。
[0093]信息源502存储用于控制延迟脉冲的持续时间的持续时间信息和用于控制延迟脉冲的振幅的振幅信息。
[0094]例如，第一寄存器503可使用频率控制频率控制字(FCW)寄存器存储持续时间信息，第二寄存器504可使用振幅控制字(ACW)寄存器存储振幅信息。
[0095]因此，振幅调制器505可基于从第二寄存器504输入的振幅信息，按不同程度的放大率、衰减率或放大率和衰减率两者来对多个延迟脉冲的振幅进行调制。振幅调制器505可对数字域中的延迟脉冲的振幅进行调制，使得振幅调制的延迟脉冲DENV可被组合为高斯脉冲形状。
[0096]接下来，高斯脉冲产生器506通过将振幅调制的延迟脉冲DENV进行组合来产生与UffB通信频带的部分频带相应的高斯脉冲。高斯脉冲产生器506可将多个振幅调制的延迟脉冲DENV和从延迟脉冲产生器101输入的DP进行同步，随后将多个振幅调制的延迟脉冲DENV进行组合。
[0097]所述部分频带可包括UWB通信频带中的由脉冲无线电-UWB (IR-UffB)频谱屏蔽定义的频带。例如，当使用由联邦通信委员会(FCC)频谱屏蔽定义的范围在大约3.1GHz到大约10.6GHz的UWB通信频带时，高斯脉冲产生器506可在UWB通信信道中产生具有大约500MHz带宽的高斯脉冲。
[0098]因此，UWB通信设备可在频域中发送遍布于UWB通信频带中的大约500MHz的频带的传输信号，而没有干扰500MHz带宽外部的其他频带中的信号。因此，UWB通信设备可执行低功率无线通信。传输信号可包括IR-UWB信号。
[0099]如用图5所描述，UWB通彳目设备可通过控制延迟脉冲的持续时间来控制中;L.、频率。因此，UWB通信设备将范围在大约3.1GHz到大约10.6GHz的整个UWB通信频带划分为均具有预定带宽(例如，500MHz)的多个信道，并使用分别分配于所述多个信道的不同中心频率来发送传输信号。
[0100]因此，即使当多个用户同时发送传输信号，UWB通信设备可防止用户之间的干扰。例如，用户I可使用信道I执行通信，用户2可使用信道2执行通信等。也就是说，用户N可使用信道N执行通信。
[0101]在此示例中，预定带宽是由FCC频谱屏蔽定义的500MHz。然而，预定带宽可低于或高于 500MHz。
[0102]图6是示出在图1的高斯脉冲产生设备中产生高斯脉冲的方法的示例的流程图。参照图6，在操作601，高斯脉冲产生设备使用逻辑门基于触发信号产生DP。
[0103]在操作602，高斯脉冲产生设备通过对DP进行延迟来产生多个延迟脉冲。
[0104]例如，高斯脉冲产生设备可基于持续时间信息通过对DP进行延迟来产生具有大于DP的持续时间的持续时间的延迟脉冲。可选择地，高斯脉冲产生设备可产生具有小于或等于DP的持续时间的持续时间的延迟脉冲。
[0105]因此，高斯脉冲产生设备可通过控制多个延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。也就是说，高斯脉冲产生设备可通过控制包括在高斯脉冲中的延迟脉冲的数量来控制中心频率。
[0106]在操作603，高斯脉冲产生设备基于振幅信息对多个延迟脉冲的振幅进行调制。
[0107]将所述多个振幅调制的脉冲彼此相对地进行延迟，从而在通过将所述多个振幅调制的脉冲进行组合而产生的脉冲中彼此不重叠的情况下，所述多个振幅调制的脉冲将彼此相邻。
[0108]例如，高斯脉冲产生设备可在数字域中基于振幅信息以分别不同程度的放大率、衰减率或放大率和衰减率两者来对多个延迟脉冲的振幅进行调制。高斯脉冲产生设备可以以不同程度的放大率、衰减率或放大率和衰减率两者来对延迟脉冲的振幅进行调制，使得振幅调制的延迟脉冲可被组合为高斯脉冲形状。
[0109]例如，当振幅信息包括延迟脉冲的各个电流量时，高斯脉冲产生设备可与电流量成比例地对延迟脉冲的振幅进行调制。例如，当电流量高时，高斯脉冲产生设备以更高程度的放大率对延迟脉冲的振幅进行调制，并且当电流量低时，以更低程度的放大率对延迟脉冲的振幅进行调制。
[0110]接下来，在操作604，高斯脉冲产生设备通过对振幅调制的延迟脉冲进行组合来产生高斯脉冲。
[0111]例如，高斯脉冲产生设备可使用单个PDA对振幅调制的延迟脉冲进行组合。高斯脉冲产生设备可将多个振幅调制的延迟脉冲与DP进行同步，随后对多个振幅调制的延迟脉冲进行组合。
[0112]图7是示出在图5的UWB通信设备中产生高斯脉冲的方法的示例的流程图。参照图7，在操作701，UffB通信设备使用逻辑门基于触发信号产生DP。
[0113]接下来，在操作702，UffB通信设备通过对DP进行延迟来产生多个延迟脉冲。
[0114]例如，UWB通信设备可基于持续时间通过对DP进行延迟来产生具有大于或等于DP的持续时间的持续时间的延迟脉冲。[0115]因此，UffB通信设备可通过控制延迟脉冲的持续时间来控制包括在高斯脉冲中的延迟脉冲的数量。因此，UWB通信设备可通过控制延迟脉冲的持续时间或数量来控制中心频率。
[0116]例如，当使用信道I发送的具有大约IOGHz的中心频率的高斯脉冲I包括五个延迟脉冲并且使用信道2发送的具有大约6GHz的中心频率的高斯脉冲2将被产生时，UWB通信设备可将包括在高斯脉冲I中的延迟脉冲的数量控制为大于包括在高斯脉冲2中的延迟脉冲的数量，从而将中心频率控制在大约IOGHz和大约6GHz之间。
[0117]接下来，在操作703，UWB通信设备通过将振幅调制的延迟脉冲与DP进行同步随后对振幅调制的延迟脉冲进行组合来产生高斯脉冲。
[0118]UffB通信设备可通过对振幅调制的延迟脉冲进行组合来产生与UWB通信频带的部分频带相应的高斯脉冲。所述部分频带可包括UWB通信频带中的IR-UWB频谱屏蔽定义的频带。例如，当使用由FCC频谱屏蔽定义的频带时，UWB通信设备可在UWB通信频带中产生具有大约500MHz的带宽的高斯脉冲。
[0119]如以上参照图6和图7所描述，高斯脉冲产生设备和UWB通信设备可通过控制延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。因此，高斯脉冲产生设备和UWB通信设备可将范围在大约3.1GHz到大约10.6GHz的整个UWB通信频带划分为均具有预定带宽(例如，500MHz)的多个信道。因此，UWB通信设备可提供不同的信道，使得多个用户可在没有干扰的情况下使用不同的信道发送传输信号。在此示例中，预定带宽是由FCC频谱屏蔽定义的500MHz。然而，预定带宽可低于或高于500MHz。
[0120]图8是示出包括延迟锁相环(DLL) 803的高斯脉冲产生设备800的另一示例的详细配置的框图。
[0121]在图8中，高斯脉冲产生设备800除图1的高斯脉冲产生设备100之外还包括DLL803和划分器802。参照图8，高斯脉冲产生设备800包括延迟脉冲产生器801、除法器802、DLL803、信息源804、振幅调制器805和高斯脉冲产生器806。由于延迟脉冲产生器801、信息源804、振幅调制器805和高斯脉冲产生器806以与图1中所示的延迟脉冲产生器101、信息源102、振幅调制器103和高斯脉冲产生器104大体上相同的方式进行操作，因此图1的描述还可应用于图8，并这里将不再重复。
[0122]除法器802接收由延迟脉冲产生器801产生的DP并将DP反馈给DLL803。例如，当DP的中心频率是大约IOGHz并且目标频率是大约500MHz时，除法器802可通过将DP的频率除以20来输出具有大约500MHz的频率的DP。
[0123]DLL803参考外部时钟计算DP的时钟误差值。另外，DLL803将包括时钟误差值的误差信息输出到延迟脉冲产生器801。外部时钟可以是由外部装置(例如，锁相环(PLL)或晶体振荡器)提供的精确的参考时钟。PLL可使用除法器提供精确的外部时钟。
[0124]例如，DLL803可计算指示较外部时钟DP快或慢多少的时钟误差值。另外，DLL803可将包括时钟误差值的误差信息输出到延迟脉冲产生器801。
[0125]因此，延迟脉冲产生器801可基于误差信息对DP进行更精确的延迟。因此，延迟脉冲产生器801可产生具有更精确的受控的持续时间的延迟脉冲。因此，延迟脉冲产生器801可更精确地控制中心频率。
[0126]振幅调制器805基于振幅信息对延迟脉冲的振幅进行调制。[0127]高斯脉冲产生器806通过对振幅调制的延迟脉冲DENV进行组合来产生高斯脉冲。
[0128]在图8的示例中，信息源804将振幅信息和持续时间信息仅输出到延迟脉冲产生器801。然而，这仅是示例。信息源804可将振幅信息和持续时间信息中的一个或两个输出到延迟脉冲产生器801、DLL803和振幅调制器805中的任意一个或任意组合。
[0129]图9是示出在图8的高斯脉冲产生设备中产生高斯脉冲的方法的示例的流程图。参照图9，在操作901，高斯脉冲产生设备产生DP。
[0130]在操作902，高斯脉冲产生设备参考外部时钟计算DP的时钟误差值。另外，高斯脉冲产生设备产生包括时钟误差值的误差信息。
[0131]例如，高斯脉冲产生设备可计算指示DP有多快或慢于外部时钟的时钟误差值，并产生包括时钟误差值的误差信息。
[0132]外部时钟可以是由外部装置(例如，锁相环(PLL)或晶体振荡器)提供的精确的参考时钟。PLL可使用除法器提供精确的外部时钟。
[0133]在操作903，高斯脉冲产生设备基于误差信息通过对H)进行更精确的延迟来产生多个延迟脉冲。
[0134]例如，高斯脉冲产生设备可基于持续时间信息通过对DP进行延迟来产生具有受控的持续时间的延迟脉冲。高斯脉冲产生设备可基于误差信息按量对DP进行延迟。因此，高斯脉冲产生设备可产生具有更精确的受控的持续时间的延迟脉冲。
[0135]在操作904，高斯脉冲产生设备基于持续时间信息对延迟脉冲的振幅进行调制。
[0136]将所述多个振幅调制的脉冲彼此相对地进行延迟，从而在通过将所述多个振幅调制的脉冲进行组合而产生的脉冲中彼此不重叠的情况下，所述多个振幅调制的脉冲将彼此相邻。
[0137]高斯脉冲产生设备可基于各个延迟脉冲的电流量，以不同程度的放大率、衰减率或放大率和衰减率两者来对多个延迟脉冲进行调制。
[0138]在操作905，高斯脉冲产生设备通过对振幅调制的延迟脉冲进行组合来产生高斯脉冲。
[0139]例如，高斯脉冲产生设备可使用单个DPA对振幅调制的延迟脉冲进行组合。
[0140]参照图1至图9，已描述使用延迟单元控制延迟脉冲的延迟和使用DLL精确地控制延迟脉冲的持续时间的操作。延迟单元可使用至少一个可变电容器、至少一个电阻器和至少一个反相器或非门中的任意一个或任意组合来控制延迟脉冲的持续时间。另外，延迟单元可通过切换多个电容器来控制延迟脉冲的持续时间。
[0141]可使用一个或多个硬件组件、一个或多个软件组件、一个或多个硬件组件和一个或多个软件组合来实现执行图2至图4、图6、图7和图9中所示的操作以下装置:图1中所示的高斯脉冲产生设备100、延迟脉冲产生器101、信息源102、振幅调制器103、高斯脉冲产生器104 ;图5中所示的UWB通信设备500、延迟脉冲产生器501、信息源502、第一寄存器503、第二寄存器504、振幅调制器505和高斯脉冲产生器506 ;图8中所示的高斯脉冲产生器800、延迟脉冲产生器801、除法器802、DLL803、信息源804、振幅调制器805和高斯脉冲产生器806。
[0142]硬件组件可以是例如物理上执行一个或多个操作的物理装置，但不限于此。硬件组件的示例包括电阻器、电容器、电感器、电源、频率产生器、运算放大器、功率放大器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、模数转换器、数模转换器和处理装置。
[0143]可例如通过由软件或指令控制的处理装置实现软件组件以执行一个或多个操作，但不限于此。计算机、控制器或其他控制装置可使处理装置运行软件或执行指令。可通过一个处理装置实现一个软件组件，或可通过一个处理装置实现两个或更多个软件组件，或可通过两个或更多个处理装置实现一个软件组件，或可通过两个或更多个处理装置实现两个或更多个软件组件。
[0144]可使用如下的一个或多个通用或专用计算机来实现处理装置:诸如，例如，处理器、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、微处理器或能够运行软件或执行指令的任何其他装置。处理装置可运行操作系统(OS)，并可运行一个或多个在OS下运行的软件应用。处理装置可在运行软件或执行指令时访问、存储、操纵、处理和创建数据。为了简明起见，单个术语“处理装置”可用在描述中；然而，本领域的普通技术人员将理解，处理装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，处理装置可包括一个或多个处理器、或者一个或多个处理器和一个或多个控制器。另外，不同的处理配置是可行的，诸如并行处理器或多核处理器。
[0145]被配置为实现软件组件以执行操作A的处理装置可包括被编程为运行软件或执行指令以控制处理器执行操作A的处理器。另外，被配置为实现软件组件以执行操作A、操作B和操作C的处理装置可具有各种配置:诸如，例如，被配置为实现软件组件执行操作A、B和C的处理器；被配置为实现软件组件以执行操作A的第一处理器，被配置为实现软件组件执行操作B和C的第二处理器；被配置为实现软件组件执行操作A和B的第一处理器，被配置为实现软件组件执行操作C的第二处理器；被配置为实现软件组件执行操作A的第一处理器，被配置为实现软件组件执行操作B的第二处理器，被配置为实现软件组件执行操作C的第三处理器；被配置为实现软件组件执行操作A、B和C的第一处理器，被配置为实现软件组件以执行操作A、B和C的第二处理器，或均实现操作A、B和C中的一个或多个操作的一个或多个处理器的任何其他配置。尽管这些示例指示三个操作A、B、C，但是可被实现的操作的数量不限于此，而可以是实现期望的结果或执行期望的任务所需的任意操作的数量。
[0146]用于控制处理装置实现软件组件的软件或指令可包括计算机程序、一条代码、指令或其一些组合，以独立地或共同地指示或配置处理装置执行一个或多个期望的操作。软件或指令可包括可直接被处理装置执行的机器代码(例如，由编译器所产生的机器代码)，和/或由处理装置使用解释器执行的高级代码。软件或指令以及任何相关的数据、数据文件、数据结构可永久地或临时地被实现在任何类型的机器、组件、物理或虚拟装置、计算机存储介质或装置，或者能够将指令或数据提供给处理装置或被处理装置解释的传播的信号波中。软件或指令以及任何相关的数据、数据文件和数据结构还可分布于联网的计算机系统，从而所述软件或指令以及任何相关的数据、数据文件和数据结构以分布式方式被存储和执行。
[0147]例如，所述软件或指令以及任何相关的数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质。非暂时性计算机可读存储介质可以是能够存储软件或指令以及任何相关的数据、数据文件和数据结构的任何数据装置，从而所述软件或指令以及任何相关的数据、数据文件和数据结构可被计算机系统或处理装置读取。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+鼎、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+鼎、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘或本领域的普通技术人员已知的任何其他非暂时性计算机可读存储介质。
[0148]基于在此提供的附图及其相应的描述，用于实现在此公开的示例的功能程序、代码和代码段可容易地被示例所属领域的程序员构造。
[0149]尽管此公开包括特定示例，但是对本领域的普通技术人员清楚的是，在没有脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可对这些示例进行各种形式和细节的修改。在此描述的示例被仅视为描述性意义，而不是为了限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述应被视为可应用于其他示例中的相似的特征或方面。如果描述的技术以不同的顺序被执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合，和/或者被其它组件或它们的等同物替换或补充，则可实现合适的结果。因此，本公开的范围不被详细的描述所限定，而是由权利要求及其等同物所限定，并且权利要求及其等同物内的所有改变被解释为被包括在本公开中。
【权利要求】
1.一种脉冲产生设备，包括: 延迟脉冲产生器，被配置为产生多个延迟脉冲； 振幅调制器，被配置为对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制； 高斯脉冲产生器，被配置为基于振幅调制的延迟脉冲产生高斯脉冲。
2.如权利要求1所述的脉冲产生设备，其中，振幅调制器还被配置为以不同程度的放大率、衰减率或放大率和衰减率两者来对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
3.如权利要求1所述的脉冲产生设备，其中，振幅调制器还被配置为在数字域中基于所述多个延迟脉冲的电流量对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
4.如权利要求1所述的脉冲产生设备，其中，高斯脉冲产生器还被配置为对振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
5.如权利要求4所述的脉冲产生设备，其中，高斯脉冲产生器包括:单个数字功率放大器，配置为对振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
6.如权利要求1所述的脉冲产生设备，其中，延迟脉冲产生器还被配置为通过控制所述多个延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。
7.如权利要求5所述的脉冲产生设备，其中，延迟脉冲产生器包括:延迟锁相环，被配直为控制中心频率。
8.如权利要求1所述的脉冲产生设备，其中，延迟脉冲产生器还被配置为通过控制所述多个延迟脉冲的数量来控制中心频率。
9.如权利要求1所述的脉冲产生设备，其中，高斯脉冲产生器还被配置为基于高斯脉冲产生脉冲无线电-UWB(IR-UWB)信号。
10.一种超宽带(UWB)通信设备，包括: 延迟脉冲产生器，被配置为产生多个延迟脉冲； 振幅调制器，被配置为对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制； 高斯脉冲产生器，被配置为基于振幅调制的延迟脉冲产生与UWB通信频带的部分频带相应的闻斯脉冲。
11.如权利要求10所述的UWB通信设备，其中，高斯脉冲产生器还被配置为对振幅调制的延迟脉冲进行组合，以产生高斯脉冲。
12.如权利要求10所述的UWB通信设备，其中，所述部分频带包括由脉冲无线电-UWB(IR-UffB)频谱屏蔽所定义的频带。
13.如权利要求10所述的UWB通信设备，其中，振幅调制器还被配置为以不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者来对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
14.如权利要求10所述的UWB通信设备，其中，延迟脉冲产生器还被配置为通过控制所述多个延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。
15.一种脉冲产生方法，包括: 产生多个延迟脉冲； 对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制； 基于振幅调制的延迟脉冲产生高斯脉冲。
16.如权利要求15所述的脉冲产生方法，其中，调制的步骤包括:以不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者来对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
17.如权利要求15所述的脉冲产生方法，其中，调制的步骤包括:在数字域中基于所述多个延迟脉冲的电流量对所述多个延迟脉冲的振幅进行调制。
18.如权利要求15所述的脉冲产生方法，其中，产生高斯脉冲的步骤包括:将振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
19.如权利要求18所述的脉冲产生方法，其中，将振幅调制的延迟脉冲进行组合的步骤包括:使用单个数字功率放大器将振幅调制的延迟脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
20.如权利要求15所述的脉冲产生方法，其中，产生所述多个延迟脉冲的步骤包括:通过控制所述多个延迟脉冲的持续时间来控制中心频率。
21.如权利要求20所述的脉冲产生方法，其中，产生所述多个延迟脉冲的步骤包括:使用延迟锁相环(DLL)控制中心频率。
22.如权利要求15所述的脉冲产生方法，其中，产生所述多个延迟脉冲的步骤包括:通过控制所述多个延迟脉冲的数量来控制中心频率。
23.如权利要求15所述的脉冲产生方法，其中，产生高斯脉冲的步骤包括:基于高斯脉冲产生脉冲无线电-UWB (IR-UffB)信号。
24.一种脉冲产生方法，包括: 产生多个振幅调制的脉冲； 基于所述多个振幅调制的脉冲，产生高斯脉冲。
25.如权利要求24所述的脉冲产生方法，其中，产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤包括:基于用于控制所述多个振幅调制`的脉冲的持续时间的持续时间信息，产生所述多个振幅调制的脉冲。
26.如权利要求24所述的脉冲产生方法，其中，产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤包括:基于根据高斯脉冲形状将不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者提供给所述多个振幅调制的脉冲的振幅信息，产生所述多个振幅调制的脉冲。
27.如权利要求24所述的脉冲产生方法，其中，产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤包括:基于将不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者提供给所述多个振幅调制的脉冲的振幅信息，产生所述多个振幅调制的脉冲，其中，所述振幅信息将使通过将所述多个振幅调制的脉冲进行组合而产生的脉冲具有高斯脉冲形状； 产生高斯脉冲的步骤包括:将具有不同程度的放大率、衰减率、或放大率和衰减率两者的所述多个振幅调制的脉冲进行组合以产生高斯脉冲。
28.如权利要求24所述的脉冲产生方法，其中，产生所述多个振幅调制的脉冲的步骤包括:将所述多个振幅调制的脉冲彼此相对地进行延迟，从而在通过将所述多个振幅调制的脉冲进行组合而产生的脉冲中彼此不重叠的情况下，所述多个振幅调制的脉冲将彼此相邻; 产生高斯脉冲的步骤包括:将所述多个振幅调制的脉冲进行组合，以产生高斯脉冲。
29.如权利要求24所述的脉冲产生方法，其中，产生高斯脉冲的步骤包括:使用单个数字功率放大器对所述多个振幅调制的脉冲进行组合，以产生高斯脉冲。
【文档编号】H04B1/717GK103762960SQ201310353879
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】耿树理, 李宇根, 金钟珍, 金东郁, 王志华 申请人:三星电子株式会社, 清华大学