パルス検出しきい値の調整及びパルス検出のための方法及び装置、並びに対応する受信機
本発明は、パルス検出しきい値を調整するための方法に関する。上記方法は、パルスエンベロープのエッジがしきい値を越えたときに上記パルスを検出する段階と、しきい値に初期値ＴＨ０を割り当てる段階Ａと、少なくとも１つの監視枠ＯＷｊで検出されたパルスの数が決められた時間内で所定の基準を満たすように、しきい値ＴＨを調整する段階Ｂ１とからなる。上記調整は、少なくとも１つの監視枠ＯＷｊ中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、しきい値ＴＨを変化させることによって行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス検出しきい値を調整するための方法及び装置に関する。さらに、本発明は、上記で調整されたしきい値を用いてパルスを検出するための方法及び装置、特に、パルス無線超広帯域受信機及び類似の受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス転送、特に無線の新技術は、パルスを用いて転送されるべき情報の送信を行うとともに、特に、Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄの頭文字からＵＷＢ受信機と呼ばれる超広帯域受信機を実現する。
【０００３】
故に、パルス信号は、連続的な信号ではなく、デューティ比の小さい短いパルス列となる。
【０００４】
この信号の変調に関して、最も一般的なのは、符号の値に従ってパルスが時間シフトされるパルス位置変調（Pulse Position Modulation，ＰＰＭ）、符号の値に従ってパルスが送信される離散振幅変調（又は、On-Off Keying，ＯＯＫ）、及び符号の値に従ってパルス極性が反転する２進位相シフト変調（又は、Binary Phase Shift Keying，ＢＰＳＫ）である。
【０００５】
同期獲得フェーズの間に、シーケンスの優先情報を活用することによって、受信機は、このシーケンスを識別し、その開始時間を決定し、かつそこから需要の多い時間基準を抽出する。
【０００６】
ＵＷＢ受信技術は、つい最近の技術である。現在のＵＷＢ受信機は、同期相関によるパルス検出の原理に依存している。
【０００７】
上記受信機において、それは、判定を行うためにしきい値と比較されて取得した相関比である。この場合、この値が信頼性又は尤度比を表し、かつパルスの到達の瞬間ではないので、このしきい値の適切な調整は、あまり重要ではない。
【０００８】
しかしながら、ノイズの多い信号中のパルス検出の原理は非常に古く、ＲＡＤＡＲまでさかのぼる。
【０００９】
この原理を研究すると同時に、数多くの理論展開が提案されてきた。
【００１０】
例として、定誤り検出率（Constant False Alarm Rate，ＣＦＡＲ）を用いた検出原理が挙げられる。上記原理は、期待された性能を満たすと同時に、システムが許容可能なノイズの山（誤り検出）によってトリガされる最大数を決定することからなる。ノイズのみ存在する中で、上記システムは、２分法によって誤り検出のこの最大数に対応するしきい値をトリガする間に、校正フェーズを実行する。このようにして取得されたしきい値は、固定エラー率に対する実現可能な最大感度に相当する。
【００１１】
ただし、ＣＦＡＲ検出部の過程は注目に値するが、その原理に直接関連して、ある欠点を示す。
ＣＦＡＲ検出部は、下限検査率を設定する。受信機は、どんな転送条件でも、誤り検出、すなわちエラーの数を取得するために、そのしきい値を設定する。従って、受信機は、たとえ、より良い性能が約束されるような性質であることが後から分かっても、良好な条件を利用することができない。
誤り検出は、大多数のエラーを表す。この不均衡が符号化システムによって補償されなければならない。
受信機が検出部に向けた信号の送信を制御しないので、ＲＡＤＡＲに比べて、しきい値の校正に手間がかかる。従って、その校正の間、いかなる信号の入力もないことを確実とするために、受信機のアンテナとの接続を断つ必要がある。従って、校正過程は、極めてまれに、かつすべての動的通信フェーズ以外でしか実行できない。動作中の適応性のある校正はあり得ず、故に、受信機は、チャネルの変動性に応じて発展できない。
【００１２】
また、利用可能な信号上でシンボル時間毎の固定トリガ数を探索できる。トリガ数は、パルスのエンベロープの立ち上がりエッジがしきい値を越えるパルスの数に相当する。この原理はもっとも単純だが、時間間隔毎に転送されるパルスの数の情報に依存する。そして、しきい値は、期待されたパルスの数の検出を可能にするまで、各繰り返しでの値Δによって引き下げられる。故に、同期ヘッダがシンボル時間毎に８つのパルスを含む場合、システムの目的は、シンボル時間毎に８つのトリガを取得することである。
【００１３】
シンボル時間毎のトリガ数に応じてしきい値を設定するこの技術は、以下の問題を引き起こす。
ＣＦＡＲ技術と同様に、受信機はチャネルの変動性に応じて発展できない。
さらに、しきい値の不十分な設定は、同期ヘッダがノイズに埋もれている場合、パルスより振幅の大きい一部のノイズの山が検出されたパルスと見なされるので、非検出によってエラー率の上昇が起こる。
【００１４】
結局のところ、従来技術は、相関による検出の場合の非検出率か、又はＣＦＡＲの場合の誤り検出率かのどちらか一方の的確なタイプのエラー率を最小化するために探索を行うとともに、それぞれ誤り検出率か又は非検出率かのどちらか一方の別のタイプのエラーを損なうまで、同期ヘッダ上で繰り返し位置決めを行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、２つのタイプのエラー間でバランスの取れた探索を行う技術を提供することにある。それは、同一の時間で、非検出によるエラー率と、誤り検出によるエラー率とを最小化する。
【００１６】
この目的に対して、本発明は、シンボル時間中ではなく、シンボル時間中の少なくとも１つの所定の監視枠中で、トリガの数に応じたパルス検出しきい値の位置調整を提供する。
【００１７】
別の形態に従って、監視枠は、少なくとも１つのパルスを監視するために設定される。故に、監視枠の機能により、ノイズ中のパルスを分離することによって、しきい値は、パルスに関係して、かつノイズの山に関係なく、より頻繁に調整される。
【００１８】
これによって、パルスがノイズ中に埋もれている場合に、同一の時間において、パルス検出の代わりにノイズの山を検出することに関連した誤り検出エラー率と、高く設定し過ぎたしきい値に関連した非検出率とを減らすことができるようになる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
パルス検出しきい値を調整するための方法が、本発明の対象となる。パルスは、このパルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがこのしきい値を越えるときに検出される。上記方法は、このしきい値に初期値を割り当てることと、決められた時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、このしきい値を調整することとから少なくともなることを特徴とする。
【００２０】
特徴に従って、調整は、決められた時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、しきい値の変化によって実行される。この調整は、このしきい値が第１境界に達するまでの第１方向への調整と、このしきい値がこの第１境界に達した場合の第２方向への調整との繰り返しによって実行される。
【００２１】
双方向又は２方向展開によって、パルスの非検出を減らすことができるようになる。
【００２２】
他の特徴に従って、調整は、第１及び第２境界に関して第１方向及び第２方向でそれぞれ実行され、第１及び第２境界のうちの１つに達したしきい値が、変化の異なるモードで反対方向へ変化することによって調整される。
【００２３】
これらの境界により課せられた制限によって、無限ループに陥ることを防止できるようになる。
【００２４】
上記の特徴の実行によって、当然ながら、しきい値の動的適応又は調整は、フィードバックループがそれぞれ実質的に独立した増加及び減少ループからなる場合、２つのフィードバックループを介して行われる。しきい値は、監視枠又は連続した監視枠中で検出されたパルスの数が期待されたトリガ数に適合しない場合に修正される。関数及びフィードバックループの変更によって、しきい値が既に検査された値を再び取ることを防止できる。
【００２５】
他の特徴に従って、繰り返しの回数は、所定の数に等しい。これによって、無限ループが回避できるようになる。
【００２６】
他の特徴に従って、基準を満たすまでの調整は、以後に続く少なくとも１つの決められた時間の間、継続される。
【００２７】
他の特徴に従って、所定の基準は、決められた時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に対して、又は、決められた時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に関する間隔に対して、検出されたパルスの数の検査からなる。
【００２８】
他の特徴に従い、監視枠によって、監視枠が配置されたパルスに対して、パルスの少なくとも一部分を抽出できるようになる。上記部分は、パルスを検出するために十分である。枠のこの縮小によって、ノイズをさらに減らすことができるようになる。
【００２９】
また、本発明は、複数のパルスを検出するための方法を対象とする。パルスは、このパルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがこのしきい値を越えるときに検出される。複数のパルスを検出するためのこの方法は、本発明の対象となる上記方法に従って、しきい値を調整することからなることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、パルス検出しきい値を調整するための装置を対象とする。パルスは、このパルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがしきい値を越えるときに検出される。この装置は、しきい値に初期値を割り当てる手段と、決められた時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、しきい値を調整する手段とを少なくとも具備することを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明は、複数のパルスを検出するための装置を対象とする。上記装置は、パルス検出しきい値を調整するための上記装置を具備することを特徴とする。
【００３２】
パルス無線信号の超広帯域受信機が本発明の対象となる。この信号は、連続する各シンボル時間中の複数のパルスを含む。上記超広帯域受信機は、これらのパルスのエンベロープを抽出するためのユニットと、エンベロープ信号を調整可能なしきい値と比較するとともに、検出された複数のパルスを出力する検出モジュールと、少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数に応じてしきい値を算出及び調整するためのモジュールとのうちの少なくとも１つを具備し、この抽出ユニットは、複数のエンベロープ信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の対象となるパルス検出のための方法及び装置、並びに受信機は、超広帯域無線通信、特に、ローカル又は家庭内受信機の実現に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
明細書の記載を読み、かつ添付の図面を参照することによって、本発明の理解がより深まる。
【００３５】
図１Ａは、本発明の対象となる一般的な方法のフローチャートを示す。
【００３６】
実施例は、シンボル時間ＴｓｋでのＯＯＫ変調による８つのパルスＩｊｋの送信に対応する。ノイズの影響をできる限り抑えるために、監視枠ＯＷｊ、図１Ａにおいては、ＯＷ１乃至ＯＷ８は、各パルスに対して配置されている。また、監視枠毎にいくつかのパルスを含むことも考えられるが、ノイズはそれほど減少しない。
【００３７】
複数のパルスに対して監視枠の配置が可能となるように、あらかじめ同期化が実行される。パルスの検出が可能となる十分な幅を保持するように注意しながら、エラー率におけるノイズの影響をさらに小さくするように監視枠の幅が縮められる。しきい値ＴＨ（一点鎖線で図示）は、パルスに対して監視枠を配置するための有効な同期化の間に取得されたＴＨ０であってよい。この初期値ＴＨ０が、しきい値ＴＨに割り当てられる。
【００３８】
実施例において、検出されたパルスの数ＮＤが満たすべき基準は、３から５の間である。この基準は、使用された送信変調タイプと、決められた時間毎に送信されるパルスの数とによって決まる。決められた時間とは、シンボル時間である。この基準が満たされない間は、しきい値が、関数ｆ（）を用いて調整される。関数ｆ（）は、変化刻み幅δＴＨによってしきい値ＴＨを減少又は増加させるための単純な関数か、又は、図１Ｂに示されるような、しきい値を同時に２つの変化方向へ調整することが可能な２つの関数であってよい。この基準を満たすことができるようになるしきい値ＴＨが、パルス検出部によって使用される。
【００３９】
図示されていないが、本発明の第１変形例によるしきい値の調整は、第１方向ｆｄ１（）での調整である。各繰り返しにおいて、すなわち、しきい値の調整毎に、しきい値ＴＨは、制限値Ｂ１について検査される。しきい値ＴＨがこの制限値Ｂ１を越えるとすぐに、第２方向ｆｄ２（）での調整が実行される。
【００４０】
図１Ｂは、同一の実施例、すなわち、各パルスに対して配置された監視枠を備えた、シンボル時間でのＯＯＫ変調毎の８つのパルスにおいて、破線で示されたいくつかの追加的な段階を用いた方法の他の変形例を示す。
【００４１】
次に、第２変形例において、しきい値ＴＨは、２つのフィードバックループに入る。第１分岐において、しきい値ＴＨ、ここではＴＨ１は、関数ｆｄ１（）を用いて第１方向へ調整される。関数ｆｄ１（）は、図１Ｂに示されたように、単純な減少関数ＴＨ１−δＴＨであってよい。先の実施例にあるような同一の基準が取得された２つのしきい値ＴＨ１又はＴＨ２のうちの１つによって満たされない間は、これらの２つのループのそれぞれが繰り返され、２つのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２が調整される。
【００４２】
図に示されていない変形例の場合の連続か、又は図１Ｂに示された変形例の場合の同時か、いずれか一方の双方向発展は、パルスの非検出を減少させる。特に、一方向へのしきい値の調整は、この方向が信号の発展する方向に対応する場合に限り、非検出を減少させる。ここで、例えば、しきい値の調整が減少によって実行されるのに、しきい値ＴＨの初期値が信号の最小振幅より小さい場合、調整されたしきい値が基準を満たすことはない。
【００４３】
図１Ｂに破線で示した本発明の方法の第３変形例において、２つの制限値Ｂ１，Ｂ２が、第１及び第２方向にそれぞれ与えられる。これらの制限値によって、無限ループに陥ることを防止できるようになる。
【００４４】
故に、図１Ｂに示された実施例において、減少に相当する第１方向では、しきい値ＴＨ１が制限値Ｂ１を越えると、実施例ではＴＨ１＜Ｂ１となるとすぐに、しきい値ＴＨ１の調整はもはや第１方向へは行われず、別の関数ｆｄ２’（）に従う第２方向となる。図示された実施例において、関数ｆｄ２’（）は、刻み幅δＴＨ／２に従う増加である。同様に、第２方向は増加に相当するので、しきい値ＴＨ２が制限値Ｂ２を越えると、実施例ではＴＨ２＜Ｂ２となるとすぐに、しきい値ＴＨ２の調整は、もはや第２方向へは行われず、別の関数ｆｄ１’（）に従う第１方向となる。図示された実施例において、関数ｆｄ１’（）は、刻み幅δＴＨ／２に従う減少である。関数の変更によって、しきい値ＴＨ１，ＴＨ２が既に検査された値を再び取ることを防止できる。
【００４５】
基準は、検出されたパルスの数が、用いられた変調でのシンボル時間毎に検出可能なパルスの正確な数に等しいか、又は、検出されたパルスの数が、所与の間隔において検出可能なパルスのこの数に関するものであるかのいずれか一方でよい。実施例では、前者はＯＯＫ変調の場合に４であり、かつ後者はＯＯＫ変調の場合に具体的には３から５の間である。この許容範囲によって、無限ループのリスクを減少させることができるようになる。
【００４６】
さらに、無限ループを回避する同様の目的で、しきい値調整繰り返しの回数が固定されてもよい。監視枠が配置されたパルスに対して、監視枠によって抽出された部分は、パルスを検出するために十分である。例えば、ＯＯＫ変調の場合の監視枠は、パルスの２分の１、特に、ちょうどパルスの立ち上がりエッジに対応する。枠の縮小によってノイズをさらに減少できるようになる。
【００４７】
第５変形例において、基準を満たすまでの調整は、以後に続く少なくとも１つのシンボル時間の間、継続される。これは、適応過程を繰り返すとともに、チャネルの変化に追従可能とする。チャネルの変化の速度に従う調整のやり直しは、すべてのシンボル時間Ｎと、高速変化チャネルに対するＮ＝１と、チャンネルの変化の速度が遅いほど１からかけ離れたあらゆるＮとを想定できる。
【００４８】
本発明の第６変形例では、監視枠によって、パルスを部分的に監視できるようになる。
【００４９】
用いられる変調のタイプに従って、特に、ＯＯＫ又はＰＰＭ変調タイプの場合、本発明の対象となる検出方法の変形例は、パルスを含まなければならない受信枠の数と、パルスを含んではならない枠の数との情報に基づく。その結果、本発明は、これらの２つの基準、パルスの存在する数及び存在しない数を満たすしきい値の検索に依存する。
【００５０】
故に、本発明の対象となる方法によって、パルス検出装置又はパルス無線ＵＷＢ受信機のための検出しきい値ＴＨを設定するための新しい手順と、対応するパルス検出方法とを定義できるようになる。
【００５１】
その目的は、ある種のエラー、すなわち、誤り検出を表すしきい値のような、しきい値に関する検出に損失を与える検出の欠損を最小化するしきい値を探索することではない。そうではなく、本発明の対象となる方法によって、図１Ａに記載された動作モードを介して、例えば、誤り検出率を表す最大値と、検出の欠損を最小化する最小値との間の中間値でしきい値ＴＨを維持できるようになる。
【００５２】
強度検出受信機及び符号がＯＯＫモードで変調されたＮ個のチップからなる無線信号のより具体的な例において、各チップは、チップの値に従って送信されるパルスである。
【００５３】
符号毎に、値１のチップの数が値０のチップの数に等しい。
【００５４】
しきい値ＴＨに対する検出の段階については、後でエンベロープを取得するために、対応する処理が、無線周波数信号ＲＦの修正及びフィルタリングから始まることを示している。
【００５５】
無線周波数信号のエンベロープを取得できるようになる過程は既知である。従って、詳細は記載しない。
【００５６】
その結果、取得されたエンベロープ信号は、しきい値ＴＨに関してしきい値検出を受ける。
【００５７】
上記しきい値に関するこの検出の目的は、そのエンベロープ、すなわち、最終的にはその振幅が決められた検出しきい値を越える、パルス毎の立ち上がりエッジを返すことである。
【００５８】
本発明の第５変形例の対象となる方法は適応手順からなる。適応手順は、通信の継続期間中に亘って行うことができ、故に、予め決められたしきい値ＴＨが最適値を取ることを可能にする。
【００５９】
製造中、すなわち、本発明の対象となる受信機の製造時に予め決められたしきい値は、後で、より詳細な方法で明細書中に記載される。上記の値ＴＨ０、又は、適切な場合に、定誤り検出率ＣＦＡＲの原理に従って確立されたしきい値によって、例えば、フレーム開始位置の検出及び同期達成のジョブを実行できるようになる。
【００６０】
このことは、検出が同時であった場合に、直接及び第２パルスによって生成されるパターンが、ホップシーケンスの各継続期間中の繰り返しであることを想起させる。
【００６１】
従って、本発明の対象となる方法は、監視枠ＯＷｊがホップコード及び同期化に応じて受信状態に置くことができる場合において、特に有益である。
【００６２】
本発明の対象となる受信機は、上記監視枠だけでエンベロープ信号を聴取するように、有利に構成できる。
【００６３】
監視枠ＯＷｊに関しては、各枠が、シンボル時間Ｔｓより短い継続期間の時間枠、又は、好適には、シンボル時間の一部分であってよいことを示している。
【００６４】
さらに、実際の通信フェーズの間、２分の１チップが状態１となり、かつ他が０状態となって、どのような２進符号でも転送される。
【００６５】
従って、同一の符号に対して監視枠の５０％だけにパルスを検出する基準に基づいたフィードバック過程を想定可能である。
【００６６】
ここで、本発明の変形例の対象となるパルス無線信号の超広帯域非干渉性適応検出の方法、及び対応する受信機は、監視枠に何が起こったかだけを考慮する。
【００６７】
さらに、しきい値の設定は、もはや監視枠ＯＷｊの外側の何かによって影響されることはない。
【００６８】
本発明の対象による検出過程及び対応する受信機は、上記監視枠で統計学的にまれにしか現れないような、ノイズの山、及び他の使用者からの干渉に対して、より鈍い感度となる。
【００６９】
シンボル時間毎に、例えば、しきい値は、聴取時間の２分の１でトリガされるように、動的に調整できる。
【００７０】
選択的な非制限実行モードにおいて、トリガの数ＮＤは、図１Ｂに示すように、３から５の間の値に等しくなるように選択できる。
【００７１】
最後に、また、本発明の対象となる方法は、無限ループの発生を回避するように、実行される繰り返し回数に制限値を附加することからなる。無限ループは、ある特定の場合に起こり得る。
【００７２】
故に、本発明の対象となる方法によって、１つの条件及び入力時間のみを考慮する従来の方法と比較して、基準として２つの条件の検出のバランスを保ちながら、重要である正確な瞬間のみを考慮することによって、２ループ繰り返し過程を用いてパルスを検出するための検出しきい値を設定できるようになる。
【００７３】
故に、本発明の対象となる方法は、総じて、過程の適応的な性質のために、柔軟性に優れた使用を可能とする。
【００７４】
本発明の対象によるパルス無線信号の超広帯域受信機のより詳細な記載が、図２Ａとともに、ここに提供される。
【００７５】
本発明の対象となる受信機は、連続する各シンボル時間中のパルスを含む超広帯域無線信号を受信する。
【００７６】
図２Ａに示されたように、受信機は、複数のパルス
【数１】
の受信アンテナＲＡに加えて、上記複数のパルスのエンベロープを抽出するためのユニット１を具備する。
【００７７】
上記の通り、エンベロープ抽出は既知の任意の整流回路によって実行できる。従って、詳細は記載しない。エンベロープ抽出ユニットは、エンベロープ信号を出力する。
【００７８】
本発明の対象となる受信機は、エンベロープ信号を調整可能なしきい値と比較して、パルス検出用モジュール２をさらに具備する。調整可能なしきい値の値ＴＨは、明細書中に既に記載されている。検出モジュール２は、エンベロープ信号に基づいて、Ｐｌｏｗで表される検出されたパルスを出力する。
【００７９】
最後に、本発明の対象となる受信機は、監視枠ＯＷ中で検出されたパルスの数に応じて、しきい値ＴＨを算出及び調整するためのモジュール３を具備する。算出及び調整モジュール３は、検出された複数のパルスＰｌｏｗに基づいて動作する。しきい値ＴＨが調整された場合、しきい値ＴＨを算出及び調整するためのモジュール３は、エンベロープを、スイッチ４を用いて一連の処理の残りによって調整されたこのしきい値ＴＨと比較することによって検出されたパルスの使用を許可する。受信された信号のすべての処理を許可するために、エンベロープ抽出モジュール１の出力は、しきい値調整時間のために有利に保留される。
【００８０】
ここで留意すべきは、また、本発明が、パルス検出用モジュール２と、しきい値算出及び調整モジュール３とを具備するパルスを検出するための装置に関するということである。
【００８１】
本発明の変形例において、しきい値の調整は、受信された信号の処理と並行して行われる。故に、パルス検出用モジュール２は、一連の処理の残りへ検出されたパルスを提供するために、しきい値の調整を待たない。従って、エンベロープ信号を保留する必要がない。
【００８２】
より詳細な方法では、算出モジュール３が、第１リソース３６を使用する第１調整演算部３４を有利に具備することが示される。第１リソース３６は、例えば、減少値δＴＨによって、しきい値ＴＨを減少させるためのリソースである。上記減少リソースは、図１Ｂの左側の分岐の実施形態を実行するための減算モジュールからなってよい。
【００８３】
同様に、算出モジュール３は、第２リソース３７を使用する第２調整演算部３５を具備する。第２リソース３７は、例えば、増分値δＴＨによってしきい値ＴＨを増加させるためのリソースである。上記増加リソースは、図１Ｂの右側の分岐の実施形態の実行のための加算リソースからなってよい。
【００８４】
最後に、算出モジュール３は、それぞれ減少または増加の第１及び第２リソース３６，３７のスイッチ３４ａ，３５ａをさらに具備してよい。例えば減少リソースである他の第２リソース３９は、しきい値が制限値、例えば最大値Ｂ２に到達した時、増加リソース３７と置き換わることができる。例えば増加リソース３８である他の第１リソースは、しきい値ＴＨが制限値、例えば最小値Ｂ１に到達した時に、減少リソース３６と置き換わることができる。図２Ｂに示されるように、一方では、第１リソース３６，３８は、それぞれ、第１及び第２方向ｆｄ１（），ｆｄ２’（）における関数の形をとり、第２リソース３７，３９は、それぞれ、第２及び第１方向ｆｄ２（）及びｆｄ１’（）における関数の形をとる。ブロック３１，３２は、制限値Ｂ１，Ｂ２の格納値を表す。
【００８５】
スイッチは、参照符号３３，３３ａ，３４ａ及び３５ａで表される。
【００８６】
モジュール３３は、第１及び第２調整演算部３４，３５によってそれぞれ提供される現在のしきい値ＴＨ１，ＴＨ２と、これらそれぞれのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２に対するパルス検出用モジュール２によって検出されたパルスＰｌｏｗ１，Ｐｌｏｗ２とを受信する。Ｐｌｏｗ１中又はＰｌｏｗ２中のいずれか一方で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、モジュール３３は、しきい値ＴＨ１，ＴＨ２を再転送し、スイッチ３３ａは、新しい繰り返しのために、これらのしきい値を第１及び第２調整演算部３４，３５にそれぞれ提供する。Ｐｌｏｗ１中又はＰｌｏｗ２中のいずれか一方で検出されたパルスの数が所定の基準を満たすとすぐに、モジュール３３は、この基準を満たすことができるようになったしきい値ＴＨ１，ＴＨ２に等しいしきい値ＴＨを出力するとともに、しきい値の調整を停止するように、スイッチ３３ａに命令する。スイッチ３３ａは、第１及び第２調整演算部３４，３５へのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２の転送を停止し、パルス検出用モジュール２へのしきい値ＴＨの出力を許可し、かつ一連の処理の残りによって検出されたパルスの使用を許可するようにスイッチ４への命令を出力する。しきい値ＴＨのこの現在の値は、当然ながら、図１Ｂの動作モードに従って、スイッチ３３，３３ａ，３４ａ，３５ａの切り換えによって決まる。
【００８７】
上記スイッチの切り替え位置を考慮して、しきい値ＴＨ１，ＴＨ２の各繰り返しでの現在値は、実施例においては、図１Ｂに記載されたように、それぞれ減少した値ＴＨ１−δＴＨ及び増加した値ＴＨ２＋δＴＨか、それぞれ増加した値ＴＨ１＋δＴＨ／２及び値ＴＨ２＋δＴＨ／２かのいずれか一方に等しい。
【００８８】
また、本発明は、記憶媒体に記録されたコンピュータプログラム製品、又はそれによる超広帯域受信機を対象とし、前記コンピュータプログラム製品は、一連の命令を有することを特徴とする。上記命令は、図１Ａ及び図１Ｂとともに先に記載されたように、それらの実行の間、しきい値調整と、パルス無線信号のパルス検出、特に、超広帯域パルス検出との方法の実行を可能にする。
【００８９】
さらに、本発明の対象となるコンピュータプログラム製品は、図２Ａ及び図２Ｂとともに記載されたように、しきい値調整装置及び／又は超広帯域受信機の計算ユニットにインストールされることを特徴とする。
【００９０】
本発明の対象となる方法及び受信機は、以下の長所の実現を可能にする。
異なるリンク条件下、すなわち、信号対雑音比の低いリンク条件下での性能の点から見て、著しいゲインを得る。
誤り検出率でのしきい値検出へのアプローチを特徴とするエラー率下限を消失させる。上記アプローチは、定誤り検出率ＣＦＡＲでのしきい値検出へのアプローチであることを特徴とする。
【００９１】
特に、本発明の対象となる受信機は、非常に優れた信号対雑音比の恩恵を受けて、その性能を向上できる。
【００９２】
最後に、本発明の対象となる方法、検出装置、及び受信機によって、検出の欠損と、定誤り検出率との２つのタイプのエラー間のバランスを修復できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１Ａ】本発明の対象となる一般的な方法を実現するために必要なステップを図示したフローチャートである。
【図１Ｂ】図１Ａに示されたような、本発明の対象となる方法の例示的な実施形態を図示したフローチャートである。
【図２Ａ】本発明の対象による、パルス検出のための装置及び超広帯域受信機の機能図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されたような、受信機へ組み込まれたしきい値算出のためのモジュールを実現するための機能的論理図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ エンベロープ抽出モジュール
２ パルス検出モジュール
３ しきい値算出及び調整モジュール
３１，３２ ブロック
３３ モジュール
３３ａ，３４ａ，３５ａ スイッチ
３４ 第１調整演算部
３５ 第２調整演算部
３６，３８ 第１リソース
３７，３９ 第２リソース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス検出しきい値を調整するための方法及び装置に関する。さらに、本発明は、上記で調整されたしきい値を用いてパルスを検出するための方法及び装置、特に、パルス無線超広帯域受信機及び類似の受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス転送、特に無線の新技術は、パルスを用いて転送されるべき情報の送信を行うとともに、特に、Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄの頭文字からＵＷＢ受信機と呼ばれる超広帯域受信機を実現する。
【０００３】
故に、パルス信号は、連続的な信号ではなく、デューティ比の小さい短いパルス列となる。
【０００４】
この信号の変調に関して、最も一般的なのは、符号の値に従ってパルスが時間シフトされるパルス位置変調（Pulse Position Modulation，ＰＰＭ）、符号の値に従ってパルスが送信される離散振幅変調（又は、On-Off Keying，ＯＯＫ）、及び符号の値に従ってパルス極性が反転する２進位相シフト変調（又は、Binary Phase Shift Keying，ＢＰＳＫ）である。
【０００５】
同期獲得フェーズの間に、シーケンスの優先情報を活用することによって、受信機は、このシーケンスを識別し、その開始時間を決定し、かつそこから需要の多い時間基準を抽出する。
【０００６】
ＵＷＢ受信技術は、つい最近の技術である。現在のＵＷＢ受信機は、同期相関によるパルス検出の原理に依存している。
【０００７】
上記受信機において、それは、判定を行うためにしきい値と比較されて取得した相関比である。この場合、この値が信頼性又は尤度比を表し、かつパルスの到達の瞬間ではないので、このしきい値の適切な調整は、あまり重要ではない。
【０００８】
しかしながら、ノイズの多い信号中のパルス検出の原理は非常に古く、ＲＡＤＡＲまでさかのぼる。
【０００９】
この原理を研究すると同時に、数多くの理論展開が提案されてきた。
【００１０】
例として、定誤り検出率（Constant False Alarm Rate，ＣＦＡＲ）を用いた検出原理が挙げられる。上記原理は、期待された性能を満たすと同時に、システムが許容可能なノイズの山（誤り検出）によってトリガされる最大数を決定することからなる。ノイズのみ存在する中で、上記システムは、２分法によって誤り検出のこの最大数に対応するしきい値をトリガする間に、校正フェーズを実行する。このようにして取得されたしきい値は、固定エラー率に対する実現可能な最大感度に相当する。
【００１１】
ただし、ＣＦＡＲ検出部の過程は注目に値するが、その原理に直接関連して、ある欠点を示す。
ＣＦＡＲ検出部は、下限検査率を設定する。受信機は、どんな転送条件でも、誤り検出、すなわちエラーの数を取得するために、そのしきい値を設定する。従って、受信機は、たとえ、より良い性能が約束されるような性質であることが後から分かっても、良好な条件を利用することができない。
誤り検出は、大多数のエラーを表す。この不均衡が符号化システムによって補償されなければならない。
受信機が検出部に向けた信号の送信を制御しないので、ＲＡＤＡＲに比べて、しきい値の校正に手間がかかる。従って、その校正の間、いかなる信号の入力もないことを確実とするために、受信機のアンテナとの接続を断つ必要がある。従って、校正過程は、極めてまれに、かつすべての動的通信フェーズ以外でしか実行できない。動作中の適応性のある校正はあり得ず、故に、受信機は、チャネルの変動性に応じて発展できない。
【００１２】
また、利用可能な信号上でシンボル時間毎の固定トリガ数を探索できる。トリガ数は、パルスのエンベロープの立ち上がりエッジがしきい値を越えるパルスの数に相当する。この原理はもっとも単純だが、時間間隔毎に転送されるパルスの数の情報に依存する。そして、しきい値は、期待されたパルスの数の検出を可能にするまで、各繰り返しでの値Δによって引き下げられる。故に、同期ヘッダがシンボル時間毎に８つのパルスを含む場合、システムの目的は、シンボル時間毎に８つのトリガを取得することである。
【００１３】
シンボル時間毎のトリガ数に応じてしきい値を設定するこの技術は、以下の問題を引き起こす。
ＣＦＡＲ技術と同様に、受信機はチャネルの変動性に応じて発展できない。
さらに、しきい値の不十分な設定は、同期ヘッダがノイズに埋もれている場合、パルスより振幅の大きい一部のノイズの山が検出されたパルスと見なされるので、非検出によってエラー率の上昇が起こる。
【００１４】
結局のところ、従来技術は、相関による検出の場合の非検出率か、又はＣＦＡＲの場合の誤り検出率かのどちらか一方の的確なタイプのエラー率を最小化するために探索を行うとともに、それぞれ誤り検出率か又は非検出率かのどちらか一方の別のタイプのエラーを損なうまで、同期ヘッダ上で繰り返し位置決めを行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、２つのタイプのエラー間でバランスの取れた探索を行う技術を提供することにある。それは、同一の時間で、非検出によるエラー率と、誤り検出によるエラー率とを最小化する。
【００１６】
この目的に対して、本発明は、シンボル時間中ではなく、シンボル時間中の少なくとも１つの所定の監視枠中で、トリガの数に応じたパルス検出しきい値の位置調整を提供する。
【００１７】
別の形態に従って、監視枠は、少なくとも１つのパルスを監視するために設定される。故に、監視枠の機能により、ノイズ中のパルスを分離することによって、しきい値は、パルスに関係して、かつノイズの山に関係なく、より頻繁に調整される。
【００１８】
これによって、パルスがノイズ中に埋もれている場合に、同一の時間において、パルス検出の代わりにノイズの山を検出することに関連した誤り検出エラー率と、高く設定し過ぎたしきい値に関連した非検出率とを減らすことができるようになる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
パルス検出しきい値を調整するための方法が、本発明の対象となる。パルスは、このパルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがこのしきい値を越えるときに検出される。上記方法は、このしきい値に初期値を割り当てることと、決められた時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、このしきい値を調整することとから少なくともなることを特徴とする。
【００２０】
特徴に従って、調整は、決められた時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、しきい値の変化によって実行される。この調整は、このしきい値が第１境界に達するまでの第１方向への調整と、このしきい値がこの第１境界に達した場合の第２方向への調整との繰り返しによって実行される。
【００２１】
双方向又は２方向展開によって、パルスの非検出を減らすことができるようになる。
【００２２】
他の特徴に従って、調整は、第１及び第２境界に関して第１方向及び第２方向でそれぞれ実行され、第１及び第２境界のうちの１つに達したしきい値が、変化の異なるモードで反対方向へ変化することによって調整される。
【００２３】
これらの境界により課せられた制限によって、無限ループに陥ることを防止できるようになる。
【００２４】
上記の特徴の実行によって、当然ながら、しきい値の動的適応又は調整は、フィードバックループがそれぞれ実質的に独立した増加及び減少ループからなる場合、２つのフィードバックループを介して行われる。しきい値は、監視枠又は連続した監視枠中で検出されたパルスの数が期待されたトリガ数に適合しない場合に修正される。関数及びフィードバックループの変更によって、しきい値が既に検査された値を再び取ることを防止できる。
【００２５】
他の特徴に従って、繰り返しの回数は、所定の数に等しい。これによって、無限ループが回避できるようになる。
【００２６】
他の特徴に従って、基準を満たすまでの調整は、以後に続く少なくとも１つの決められた時間の間、継続される。
【００２７】
他の特徴に従って、所定の基準は、決められた時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に対して、又は、決められた時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に関する間隔に対して、検出されたパルスの数の検査からなる。
【００２８】
他の特徴に従い、監視枠によって、監視枠が配置されたパルスに対して、パルスの少なくとも一部分を抽出できるようになる。上記部分は、パルスを検出するために十分である。枠のこの縮小によって、ノイズをさらに減らすことができるようになる。
【００２９】
また、本発明は、複数のパルスを検出するための方法を対象とする。パルスは、このパルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがこのしきい値を越えるときに検出される。複数のパルスを検出するためのこの方法は、本発明の対象となる上記方法に従って、しきい値を調整することからなることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、パルス検出しきい値を調整するための装置を対象とする。パルスは、このパルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがしきい値を越えるときに検出される。この装置は、しきい値に初期値を割り当てる手段と、決められた時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、しきい値を調整する手段とを少なくとも具備することを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明は、複数のパルスを検出するための装置を対象とする。上記装置は、パルス検出しきい値を調整するための上記装置を具備することを特徴とする。
【００３２】
パルス無線信号の超広帯域受信機が本発明の対象となる。この信号は、連続する各シンボル時間中の複数のパルスを含む。上記超広帯域受信機は、これらのパルスのエンベロープを抽出するためのユニットと、エンベロープ信号を調整可能なしきい値と比較するとともに、検出された複数のパルスを出力する検出モジュールと、少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数に応じてしきい値を算出及び調整するためのモジュールとのうちの少なくとも１つを具備し、この抽出ユニットは、複数のエンベロープ信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の対象となるパルス検出のための方法及び装置、並びに受信機は、超広帯域無線通信、特に、ローカル又は家庭内受信機の実現に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
明細書の記載を読み、かつ添付の図面を参照することによって、本発明の理解がより深まる。
【００３５】
図１Ａは、本発明の対象となる一般的な方法のフローチャートを示す。
【００３６】
実施例は、シンボル時間ＴｓｋでのＯＯＫ変調による８つのパルスＩｊｋの送信に対応する。ノイズの影響をできる限り抑えるために、監視枠ＯＷｊ、図１Ａにおいては、ＯＷ１乃至ＯＷ８は、各パルスに対して配置されている。また、監視枠毎にいくつかのパルスを含むことも考えられるが、ノイズはそれほど減少しない。
【００３７】
複数のパルスに対して監視枠の配置が可能となるように、あらかじめ同期化が実行される。パルスの検出が可能となる十分な幅を保持するように注意しながら、エラー率におけるノイズの影響をさらに小さくするように監視枠の幅が縮められる。しきい値ＴＨ（一点鎖線で図示）は、パルスに対して監視枠を配置するための有効な同期化の間に取得されたＴＨ０であってよい。この初期値ＴＨ０が、しきい値ＴＨに割り当てられる。
【００３８】
実施例において、検出されたパルスの数ＮＤが満たすべき基準は、３から５の間である。この基準は、使用された送信変調タイプと、決められた時間毎に送信されるパルスの数とによって決まる。決められた時間とは、シンボル時間である。この基準が満たされない間は、しきい値が、関数ｆ（）を用いて調整される。関数ｆ（）は、変化刻み幅δＴＨによってしきい値ＴＨを減少又は増加させるための単純な関数か、又は、図１Ｂに示されるような、しきい値を同時に２つの変化方向へ調整することが可能な２つの関数であってよい。この基準を満たすことができるようになるしきい値ＴＨが、パルス検出部によって使用される。
【００３９】
図示されていないが、本発明の第１変形例によるしきい値の調整は、第１方向ｆｄ１（）での調整である。各繰り返しにおいて、すなわち、しきい値の調整毎に、しきい値ＴＨは、制限値Ｂ１について検査される。しきい値ＴＨがこの制限値Ｂ１を越えるとすぐに、第２方向ｆｄ２（）での調整が実行される。
【００４０】
図１Ｂは、同一の実施例、すなわち、各パルスに対して配置された監視枠を備えた、シンボル時間でのＯＯＫ変調毎の８つのパルスにおいて、破線で示されたいくつかの追加的な段階を用いた方法の他の変形例を示す。
【００４１】
次に、第２変形例において、しきい値ＴＨは、２つのフィードバックループに入る。第１分岐において、しきい値ＴＨ、ここではＴＨ１は、関数ｆｄ１（）を用いて第１方向へ調整される。関数ｆｄ１（）は、図１Ｂに示されたように、単純な減少関数ＴＨ１−δＴＨであってよい。先の実施例にあるような同一の基準が取得された２つのしきい値ＴＨ１又はＴＨ２のうちの１つによって満たされない間は、これらの２つのループのそれぞれが繰り返され、２つのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２が調整される。
【００４２】
図に示されていない変形例の場合の連続か、又は図１Ｂに示された変形例の場合の同時か、いずれか一方の双方向発展は、パルスの非検出を減少させる。特に、一方向へのしきい値の調整は、この方向が信号の発展する方向に対応する場合に限り、非検出を減少させる。ここで、例えば、しきい値の調整が減少によって実行されるのに、しきい値ＴＨの初期値が信号の最小振幅より小さい場合、調整されたしきい値が基準を満たすことはない。
【００４３】
図１Ｂに破線で示した本発明の方法の第３変形例において、２つの制限値Ｂ１，Ｂ２が、第１及び第２方向にそれぞれ与えられる。これらの制限値によって、無限ループに陥ることを防止できるようになる。
【００４４】
故に、図１Ｂに示された実施例において、減少に相当する第１方向では、しきい値ＴＨ１が制限値Ｂ１を越えると、実施例ではＴＨ１＜Ｂ１となるとすぐに、しきい値ＴＨ１の調整はもはや第１方向へは行われず、別の関数ｆｄ２’（）に従う第２方向となる。図示された実施例において、関数ｆｄ２’（）は、刻み幅δＴＨ／２に従う増加である。同様に、第２方向は増加に相当するので、しきい値ＴＨ２が制限値Ｂ２を越えると、実施例ではＴＨ２＜Ｂ２となるとすぐに、しきい値ＴＨ２の調整は、もはや第２方向へは行われず、別の関数ｆｄ１’（）に従う第１方向となる。図示された実施例において、関数ｆｄ１’（）は、刻み幅δＴＨ／２に従う減少である。関数の変更によって、しきい値ＴＨ１，ＴＨ２が既に検査された値を再び取ることを防止できる。
【００４５】
基準は、検出されたパルスの数が、用いられた変調でのシンボル時間毎に検出可能なパルスの正確な数に等しいか、又は、検出されたパルスの数が、所与の間隔において検出可能なパルスのこの数に関するものであるかのいずれか一方でよい。実施例では、前者はＯＯＫ変調の場合に４であり、かつ後者はＯＯＫ変調の場合に具体的には３から５の間である。この許容範囲によって、無限ループのリスクを減少させることができるようになる。
【００４６】
さらに、無限ループを回避する同様の目的で、しきい値調整繰り返しの回数が固定されてもよい。監視枠が配置されたパルスに対して、監視枠によって抽出された部分は、パルスを検出するために十分である。例えば、ＯＯＫ変調の場合の監視枠は、パルスの２分の１、特に、ちょうどパルスの立ち上がりエッジに対応する。枠の縮小によってノイズをさらに減少できるようになる。
【００４７】
第５変形例において、基準を満たすまでの調整は、以後に続く少なくとも１つのシンボル時間の間、継続される。これは、適応過程を繰り返すとともに、チャネルの変化に追従可能とする。チャネルの変化の速度に従う調整のやり直しは、すべてのシンボル時間Ｎと、高速変化チャネルに対するＮ＝１と、チャンネルの変化の速度が遅いほど１からかけ離れたあらゆるＮとを想定できる。
【００４８】
本発明の第６変形例では、監視枠によって、パルスを部分的に監視できるようになる。
【００４９】
用いられる変調のタイプに従って、特に、ＯＯＫ又はＰＰＭ変調タイプの場合、本発明の対象となる検出方法の変形例は、パルスを含まなければならない受信枠の数と、パルスを含んではならない枠の数との情報に基づく。その結果、本発明は、これらの２つの基準、パルスの存在する数及び存在しない数を満たすしきい値の検索に依存する。
【００５０】
故に、本発明の対象となる方法によって、パルス検出装置又はパルス無線ＵＷＢ受信機のための検出しきい値ＴＨを設定するための新しい手順と、対応するパルス検出方法とを定義できるようになる。
【００５１】
その目的は、ある種のエラー、すなわち、誤り検出を表すしきい値のような、しきい値に関する検出に損失を与える検出の欠損を最小化するしきい値を探索することではない。そうではなく、本発明の対象となる方法によって、図１Ａに記載された動作モードを介して、例えば、誤り検出率を表す最大値と、検出の欠損を最小化する最小値との間の中間値でしきい値ＴＨを維持できるようになる。
【００５２】
強度検出受信機及び符号がＯＯＫモードで変調されたＮ個のチップからなる無線信号のより具体的な例において、各チップは、チップの値に従って送信されるパルスである。
【００５３】
符号毎に、値１のチップの数が値０のチップの数に等しい。
【００５４】
しきい値ＴＨに対する検出の段階については、後でエンベロープを取得するために、対応する処理が、無線周波数信号ＲＦの修正及びフィルタリングから始まることを示している。
【００５５】
無線周波数信号のエンベロープを取得できるようになる過程は既知である。従って、詳細は記載しない。
【００５６】
その結果、取得されたエンベロープ信号は、しきい値ＴＨに関してしきい値検出を受ける。
【００５７】
上記しきい値に関するこの検出の目的は、そのエンベロープ、すなわち、最終的にはその振幅が決められた検出しきい値を越える、パルス毎の立ち上がりエッジを返すことである。
【００５８】
本発明の第５変形例の対象となる方法は適応手順からなる。適応手順は、通信の継続期間中に亘って行うことができ、故に、予め決められたしきい値ＴＨが最適値を取ることを可能にする。
【００５９】
製造中、すなわち、本発明の対象となる受信機の製造時に予め決められたしきい値は、後で、より詳細な方法で明細書中に記載される。上記の値ＴＨ０、又は、適切な場合に、定誤り検出率ＣＦＡＲの原理に従って確立されたしきい値によって、例えば、フレーム開始位置の検出及び同期達成のジョブを実行できるようになる。
【００６０】
このことは、検出が同時であった場合に、直接及び第２パルスによって生成されるパターンが、ホップシーケンスの各継続期間中の繰り返しであることを想起させる。
【００６１】
従って、本発明の対象となる方法は、監視枠ＯＷｊがホップコード及び同期化に応じて受信状態に置くことができる場合において、特に有益である。
【００６２】
本発明の対象となる受信機は、上記監視枠だけでエンベロープ信号を聴取するように、有利に構成できる。
【００６３】
監視枠ＯＷｊに関しては、各枠が、シンボル時間Ｔｓより短い継続期間の時間枠、又は、好適には、シンボル時間の一部分であってよいことを示している。
【００６４】
さらに、実際の通信フェーズの間、２分の１チップが状態１となり、かつ他が０状態となって、どのような２進符号でも転送される。
【００６５】
従って、同一の符号に対して監視枠の５０％だけにパルスを検出する基準に基づいたフィードバック過程を想定可能である。
【００６６】
ここで、本発明の変形例の対象となるパルス無線信号の超広帯域非干渉性適応検出の方法、及び対応する受信機は、監視枠に何が起こったかだけを考慮する。
【００６７】
さらに、しきい値の設定は、もはや監視枠ＯＷｊの外側の何かによって影響されることはない。
【００６８】
本発明の対象による検出過程及び対応する受信機は、上記監視枠で統計学的にまれにしか現れないような、ノイズの山、及び他の使用者からの干渉に対して、より鈍い感度となる。
【００６９】
シンボル時間毎に、例えば、しきい値は、聴取時間の２分の１でトリガされるように、動的に調整できる。
【００７０】
選択的な非制限実行モードにおいて、トリガの数ＮＤは、図１Ｂに示すように、３から５の間の値に等しくなるように選択できる。
【００７１】
最後に、また、本発明の対象となる方法は、無限ループの発生を回避するように、実行される繰り返し回数に制限値を附加することからなる。無限ループは、ある特定の場合に起こり得る。
【００７２】
故に、本発明の対象となる方法によって、１つの条件及び入力時間のみを考慮する従来の方法と比較して、基準として２つの条件の検出のバランスを保ちながら、重要である正確な瞬間のみを考慮することによって、２ループ繰り返し過程を用いてパルスを検出するための検出しきい値を設定できるようになる。
【００７３】
故に、本発明の対象となる方法は、総じて、過程の適応的な性質のために、柔軟性に優れた使用を可能とする。
【００７４】
本発明の対象によるパルス無線信号の超広帯域受信機のより詳細な記載が、図２Ａとともに、ここに提供される。
【００７５】
本発明の対象となる受信機は、連続する各シンボル時間中のパルスを含む超広帯域無線信号を受信する。
【００７６】
図２Ａに示されたように、受信機は、複数のパルス
【数１】
の受信アンテナＲＡに加えて、上記複数のパルスのエンベロープを抽出するためのユニット１を具備する。
【００７７】
上記の通り、エンベロープ抽出は既知の任意の整流回路によって実行できる。従って、詳細は記載しない。エンベロープ抽出ユニットは、エンベロープ信号を出力する。
【００７８】
本発明の対象となる受信機は、エンベロープ信号を調整可能なしきい値と比較して、パルス検出用モジュール２をさらに具備する。調整可能なしきい値の値ＴＨは、明細書中に既に記載されている。検出モジュール２は、エンベロープ信号に基づいて、Ｐｌｏｗで表される検出されたパルスを出力する。
【００７９】
最後に、本発明の対象となる受信機は、監視枠ＯＷ中で検出されたパルスの数に応じて、しきい値ＴＨを算出及び調整するためのモジュール３を具備する。算出及び調整モジュール３は、検出された複数のパルスＰｌｏｗに基づいて動作する。しきい値ＴＨが調整された場合、しきい値ＴＨを算出及び調整するためのモジュール３は、エンベロープを、スイッチ４を用いて一連の処理の残りによって調整されたこのしきい値ＴＨと比較することによって検出されたパルスの使用を許可する。受信された信号のすべての処理を許可するために、エンベロープ抽出モジュール１の出力は、しきい値調整時間のために有利に保留される。
【００８０】
ここで留意すべきは、また、本発明が、パルス検出用モジュール２と、しきい値算出及び調整モジュール３とを具備するパルスを検出するための装置に関するということである。
【００８１】
本発明の変形例において、しきい値の調整は、受信された信号の処理と並行して行われる。故に、パルス検出用モジュール２は、一連の処理の残りへ検出されたパルスを提供するために、しきい値の調整を待たない。従って、エンベロープ信号を保留する必要がない。
【００８２】
より詳細な方法では、算出モジュール３が、第１リソース３６を使用する第１調整演算部３４を有利に具備することが示される。第１リソース３６は、例えば、減少値δＴＨによって、しきい値ＴＨを減少させるためのリソースである。上記減少リソースは、図１Ｂの左側の分岐の実施形態を実行するための減算モジュールからなってよい。
【００８３】
同様に、算出モジュール３は、第２リソース３７を使用する第２調整演算部３５を具備する。第２リソース３７は、例えば、増分値δＴＨによってしきい値ＴＨを増加させるためのリソースである。上記増加リソースは、図１Ｂの右側の分岐の実施形態の実行のための加算リソースからなってよい。
【００８４】
最後に、算出モジュール３は、それぞれ減少または増加の第１及び第２リソース３６，３７のスイッチ３４ａ，３５ａをさらに具備してよい。例えば減少リソースである他の第２リソース３９は、しきい値が制限値、例えば最大値Ｂ２に到達した時、増加リソース３７と置き換わることができる。例えば増加リソース３８である他の第１リソースは、しきい値ＴＨが制限値、例えば最小値Ｂ１に到達した時に、減少リソース３６と置き換わることができる。図２Ｂに示されるように、一方では、第１リソース３６，３８は、それぞれ、第１及び第２方向ｆｄ１（），ｆｄ２’（）における関数の形をとり、第２リソース３７，３９は、それぞれ、第２及び第１方向ｆｄ２（）及びｆｄ１’（）における関数の形をとる。ブロック３１，３２は、制限値Ｂ１，Ｂ２の格納値を表す。
【００８５】
スイッチは、参照符号３３，３３ａ，３４ａ及び３５ａで表される。
【００８６】
モジュール３３は、第１及び第２調整演算部３４，３５によってそれぞれ提供される現在のしきい値ＴＨ１，ＴＨ２と、これらそれぞれのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２に対するパルス検出用モジュール２によって検出されたパルスＰｌｏｗ１，Ｐｌｏｗ２とを受信する。Ｐｌｏｗ１中又はＰｌｏｗ２中のいずれか一方で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、モジュール３３は、しきい値ＴＨ１，ＴＨ２を再転送し、スイッチ３３ａは、新しい繰り返しのために、これらのしきい値を第１及び第２調整演算部３４，３５にそれぞれ提供する。Ｐｌｏｗ１中又はＰｌｏｗ２中のいずれか一方で検出されたパルスの数が所定の基準を満たすとすぐに、モジュール３３は、この基準を満たすことができるようになったしきい値ＴＨ１，ＴＨ２に等しいしきい値ＴＨを出力するとともに、しきい値の調整を停止するように、スイッチ３３ａに命令する。スイッチ３３ａは、第１及び第２調整演算部３４，３５へのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２の転送を停止し、パルス検出用モジュール２へのしきい値ＴＨの出力を許可し、かつ一連の処理の残りによって検出されたパルスの使用を許可するようにスイッチ４への命令を出力する。しきい値ＴＨのこの現在の値は、当然ながら、図１Ｂの動作モードに従って、スイッチ３３，３３ａ，３４ａ，３５ａの切り換えによって決まる。
【００８７】
上記スイッチの切り替え位置を考慮して、しきい値ＴＨ１，ＴＨ２の各繰り返しでの現在値は、実施例においては、図１Ｂに記載されたように、それぞれ減少した値ＴＨ１−δＴＨ及び増加した値ＴＨ２＋δＴＨか、それぞれ増加した値ＴＨ１＋δＴＨ／２及び値ＴＨ２＋δＴＨ／２かのいずれか一方に等しい。
【００８８】
また、本発明は、記憶媒体に記録されたコンピュータプログラム製品、又はそれによる超広帯域受信機を対象とし、前記コンピュータプログラム製品は、一連の命令を有することを特徴とする。上記命令は、図１Ａ及び図１Ｂとともに先に記載されたように、それらの実行の間、しきい値調整と、パルス無線信号のパルス検出、特に、超広帯域パルス検出との方法の実行を可能にする。
【００８９】
さらに、本発明の対象となるコンピュータプログラム製品は、図２Ａ及び図２Ｂとともに記載されたように、しきい値調整装置及び／又は超広帯域受信機の計算ユニットにインストールされることを特徴とする。
【００９０】
本発明の対象となる方法及び受信機は、以下の長所の実現を可能にする。
異なるリンク条件下、すなわち、信号対雑音比の低いリンク条件下での性能の点から見て、著しいゲインを得る。
誤り検出率でのしきい値検出へのアプローチを特徴とするエラー率下限を消失させる。上記アプローチは、定誤り検出率ＣＦＡＲでのしきい値検出へのアプローチであることを特徴とする。
【００９１】
特に、本発明の対象となる受信機は、非常に優れた信号対雑音比の恩恵を受けて、その性能を向上できる。
【００９２】
最後に、本発明の対象となる方法、検出装置、及び受信機によって、検出の欠損と、定誤り検出率との２つのタイプのエラー間のバランスを修復できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１Ａ】本発明の対象となる一般的な方法を実現するために必要なステップを図示したフローチャートである。
【図１Ｂ】図１Ａに示されたような、本発明の対象となる方法の例示的な実施形態を図示したフローチャートである。
【図２Ａ】本発明の対象による、パルス検出のための装置及び超広帯域受信機の機能図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されたような、受信機へ組み込まれたしきい値算出のためのモジュールを実現するための機能的論理図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ エンベロープ抽出モジュール
２ パルス検出モジュール
３ しきい値算出及び調整モジュール
３１，３２ ブロック
３３ モジュール
３３ａ，３４ａ，３５ａ スイッチ
３４ 第１調整演算部
３５ 第２調整演算部
３６，３８ 第１リソース
３７，３９ 第２リソース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス検出しきい値を調整するための方法であって、パルスは、該パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つが前記しきい値を越えるときに検出され、
上記方法は、
前記しきい値に初期値を割り当てる段階と、
シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整する段階と
から少なくともなることを特徴とする方法。
【請求項２】
調整は、シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が前記所定の基準を満たす間、前記しきい値の変化によって実行され、
前記調整は、
前記しきい値が第１境界に達するまでの第１方向への調整と、
前記しきい値が前記第１境界に達した場合の第２方向への調整と
の繰り返しによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
調整は、第１及び第２境界に関して第１方向及び第２方向でそれぞれ実行され、
前記第１及び第２境界のうちの１つに達したしきい値が、変化の異なるモードで反対方向に変化することによって調整されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
繰り返しの回数が、所定の数に等しいことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の方法。
【請求項５】
基準を満たすまでの調整が、以後に続く少なくとも１つのシンボル時間の間、継続されることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の基準は、シンボル時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に対して、又はシンボル時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に関する間隔に対して検出されたパルスの数の検査からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の方法。
【請求項７】
監視枠は、監視枠が配置されたパルスに対して、パルスの少なくとも一部分を抽出可能にし、
前記部分は、パルスを検出するために十分であることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の方法。
【請求項８】
複数のパルスを検出するための方法であって、パルスは、該パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがしきい値を越えるときに検出され、
前記方法は、シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整することからなることを特徴とする方法。
【請求項９】
パルス検出しきい値を調整するための装置であって、パルスは、該パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つが前記しきい値を越えるときに検出され、
前記装置は、
前記しきい値に初期値を割り当てる手段と、
シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整する手段と
を少なくとも具備することを特徴とする装置。
【請求項１０】
複数のパルスを検出するための装置であって、
しきい値に初期値を割り当てる手段と、
シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整する手段と、
前記パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つが調整されたしきい値を越えるときに、検出されたパルス情報を出力する実検出手段と
を具備することを特徴とする装置。
【請求項１１】
連続した各シンボル時間中の複数のパルスを含むパルス無線信号の超広帯域受信機であって、
前記複数のパルスのエンベロープを抽出する手段と、
複数のエンベロープ信号を調整可能なしきい値と比較するとともに、検出された複数のパルスを出力する検出手段と、
少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数に応じて、前記しきい値を算出及び調整する手段と
を少なくとも具備し、
前記抽出手段は、前記複数のエンベロープ信号を出力することを特徴とする超広帯域受信機。
【請求項１２】
コンピュータプログラム製品であって、
一連の命令を有し、
前記一連の命令の実行の間、請求項１乃至請求項７のうちの１つに記載されたしきい値を調整するための方法、及び／又は、請求項８に記載された複数のパルスを検出するための方法を実行可能にすることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
前記コンピュータプログラム製品が、請求項９に記載されたしきい値調整装置、又は請求項１０に記載された複数のパルスを検出するための装置、又は請求項１１に記載された超広帯域受信機のうちのいずれか１つの計算ユニットにインストールされることを特徴とする請求項１２に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１】
パルス検出しきい値を調整するための方法であって、パルスは、該パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つが前記しきい値を越えるときに検出され、
上記方法は、
前記しきい値に初期値を割り当てる段階と、
シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整する段階と
から少なくともなることを特徴とする方法。
【請求項２】
調整は、シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が前記所定の基準を満たす間、前記しきい値の変化によって実行され、
前記調整は、
前記しきい値が第１境界に達するまでの第１方向への調整と、
前記しきい値が前記第１境界に達した場合の第２方向への調整と
の繰り返しによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
調整は、第１及び第２境界に関して第１方向及び第２方向でそれぞれ実行され、
前記第１及び第２境界のうちの１つに達したしきい値が、変化の異なるモードで反対方向に変化することによって調整されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
繰り返しの回数が、所定の数に等しいことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の方法。
【請求項５】
基準を満たすまでの調整が、以後に続く少なくとも１つのシンボル時間の間、継続されることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の基準は、シンボル時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に対して、又はシンボル時間毎に検出可能なパルスの数に等しい値に関する間隔に対して検出されたパルスの数の検査からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の方法。
【請求項７】
監視枠は、監視枠が配置されたパルスに対して、パルスの少なくとも一部分を抽出可能にし、
前記部分は、パルスを検出するために十分であることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の方法。
【請求項８】
複数のパルスを検出するための方法であって、パルスは、該パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つがしきい値を越えるときに検出され、
前記方法は、シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整することからなることを特徴とする方法。
【請求項９】
パルス検出しきい値を調整するための装置であって、パルスは、該パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つが前記しきい値を越えるときに検出され、
前記装置は、
前記しきい値に初期値を割り当てる手段と、
シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整する手段と
を少なくとも具備することを特徴とする装置。
【請求項１０】
複数のパルスを検出するための装置であって、
しきい値に初期値を割り当てる手段と、
シンボル時間内の少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数が所定の基準を満たさない間、前記しきい値を調整する手段と、
前記パルスのエンベロープの複数のエッジのうちの１つが調整されたしきい値を越えるときに、検出されたパルス情報を出力する実検出手段と
を具備することを特徴とする装置。
【請求項１１】
連続した各シンボル時間中の複数のパルスを含むパルス無線信号の超広帯域受信機であって、
前記複数のパルスのエンベロープを抽出する手段と、
複数のエンベロープ信号を調整可能なしきい値と比較するとともに、検出された複数のパルスを出力する検出手段と、
少なくとも１つの監視枠中で検出されたパルスの数に応じて、前記しきい値を算出及び調整する手段と
を少なくとも具備し、
前記抽出手段は、前記複数のエンベロープ信号を出力することを特徴とする超広帯域受信機。
【請求項１２】
コンピュータプログラム製品であって、
一連の命令を有し、
前記一連の命令の実行の間、請求項１乃至請求項７のうちの１つに記載されたしきい値を調整するための方法、及び／又は、請求項８に記載された複数のパルスを検出するための方法を実行可能にすることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
前記コンピュータプログラム製品が、請求項９に記載されたしきい値調整装置、又は請求項１０に記載された複数のパルスを検出するための装置、又は請求項１１に記載された超広帯域受信機のうちのいずれか１つの計算ユニットにインストールされることを特徴とする請求項１２に記載のコンピュータプログラム製品。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【公表番号】特表２００９−５２２８３３（Ｐ２００９−５２２８３３Ａ）
【公表日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４８０１２（Ｐ２００８−５４８０１２）
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／００２８６６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７４２３７
【国際公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（５９１０３４１５４）フランス テレコム (290)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／００２８６６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７４２３７
【国際公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（５９１０３４１５４）フランス テレコム (290)
【Ｆターム（参考）】
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