畳み込み処理による任意波形合成装置とその方法およびコンピュータプログラム製品
【課題】
【解決手段】畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法であって、持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を畳み込みプロセッサに供給するステップと、畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、フィルタ係数を使用して所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップとを含む方法。畳み込みプロセッサは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを含んでもよい。畳み込みプロセッサは持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、そこで持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、タップ出力とフィルタ係数との積の総和は所望の任意波形を構成するようにしてもよい。
【解決手段】畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法であって、持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を畳み込みプロセッサに供給するステップと、畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、フィルタ係数を使用して所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップとを含む方法。畳み込みプロセッサは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを含んでもよい。畳み込みプロセッサは持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、そこで持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、タップ出力とフィルタ係数との積の総和は所望の任意波形を構成するようにしてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して通信に関し、より詳細には、波形合成に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代のレーダやソナー技術では、一般に、送信パルスを変調する信号処理技術であるパルス圧縮技術が、距離分解能と信号対雑音比を補強するために使用されている。一般的なパルス圧縮技術にはチャープ圧縮がある。チャープ圧縮においては、時間に対し周波数が増加したり（アップチャープと呼ぶ）減少したり（ダウンチャープと呼ぶ）するチャープ信号が提供される。
【０００３】
パルス圧縮レーダに使用されるフィルタ技術の例としては、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタ技術がある。弾性表面波は、弾性を有する基板の表面に沿って進行する音波で、その振幅は基板の深度に対し指数関数的に減衰する。弾性表面波フィルタは一般には電気機械装置で、電気信号が圧電性結晶において機械的な波形に変換される。信号波は付加電極で電気信号に再変換されるまでに結晶内での進行に伴って遅延され、遅延された出力は再結合されて正に有限インパルス応答フィルタのアナログ実装を形成する。最も交換し難いユニット（Least Replaceable Unit：ＬＲＵ）の弾性表面波エキサイタ／レシーバは、送信用の伸長パルス波形を生成し、目標物から戻ってくる波形を圧縮して、距離分解能に影響を及ぼすことなく信号対雑音比の拡大を可能にしている。
【０００４】
しかし、多数の離散した目標物から戻ってくる波形は時間的に重複しているため、その試験やシミュレーションを行うのは非常に困難である。レーダ環境シミュレータ（Radar Environment Simulator：ＲＥＳ）の例として、デジタルレーダ陸塊シミュレータ（Digital Radar Land Mass Simulator：ＤＲＬＭＳ）がある。問題は、時間的に重複する信号で表わされるこのように近接する目標物の半無限連続体を弾性表面波の伸張／圧縮波形のシミュレート技術でシミュレートすることである。弾性表面波フィルタはインパルス刺激に応じて周波数が継続的に変化する周波数変調された出力を生成しなければならないが、その周波数は上方または下方に、線形的または非線形的な、もしくは特定の帯域にゲインを持った変化をするので、弾性表面波フィルタからの複雑なチャープ波形を再現することは、極めて困難な課題である。
【０００５】
本願と譲渡人が共通である米国特許第6,150,976号（発明の名称「Synthesis of Overlapping Chirp Waveforms」）において、James R. Cooley氏はこの問題の解決に飛躍的な進歩を見せた。その中で同氏は、重複するチャープ波形を合成する廉価な有限インパルス応答（Finite Impulse Response：ＦＩＲ）フィルタ処理の半導体素子のアーキテクチャを活用する発想を展開した。
【０００６】
ＦＩＲフィルタは畳み込みプロセッサである。通常動作では、フィルタは、生のデジタルデータストリームをフィルタのインパルス応答を表す一連の係数で畳み込むという動作をしている。特定のインパルス応答によるデジタルデータストリーム入力の畳み込みにより、出力としてフィルタ処理されたデータストリームが取り出される。ＲＥＳをはじめとして、ＦＩＲフィルタにはさまざまな用途がある。
【０００７】
Cooley氏の方法は、ＦＩＲフィルタに対する一個のインパルス入力については都合よく動作する。しかし、ＲＥＳでの用途には、インパルスがより長い持続期間を有することを必要とする、即ち、多数のサンプルの長さの刺激を必要とする他のシステム的考察がある。特に、ドップラー変調を正確にシミュレートするには、持続期間が複数のサンプルの持続期間に延長された「インパルス」が必要とされる。そこで、ＦＩＲフィルタのような畳み込みプロセッサを単一サンプルの持続期間より長い「インパルス」で刺激することで所望の任意波形を複製する方法とそれに対応するシステムが必要となる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明では、自動化された通信の支援を提供する装置、システム、方法およびコンピュータプログラム製品のさまざまな典型的な実施例を規定する。
【０００９】
典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法ならびに対応するシステムおよびコンピュータプログラム製品を提供している。その方法には、持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を畳み込みプロセッサに供給するステップと、畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、フィルタ係数を使用して所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップと、が含まれる。典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサには有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタが含まれる。
【００１０】
典型的な実施例においては、持続延長されたインパルスはｉ個のインパルス信号を含み、ｉは整数である。畳み込みプロセッサは持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、そこで持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、タップ出力とフィルタ係数との積の総和は所望の任意波形を構成するようにしてもよい。
【００１１】
典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサはｊ個のタップとｊ個のフィルタ係数を含み、ｊは整数である。所望の任意波形はｊ回サンプルされてもよい。所望の任意波形のｊ個のサンプルは０値と等しいｉ−１個のサンプルで補完されてｎ×１の波形データ行列（ＷＦＤＭ）を生成してもよく、ここでｎ＝ｊ＋ｉ−１である。
【００１２】
典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサの状態は持続延長されたインパルス信号が連続する時間の増加ごとに畳み込みプロセッサに送られるのに従って決められる。そのような典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサの状態はｎ列とｊ行を有する畳み込み状態行列（ＣＳＭ）に格納され、各列は時間の増加ごとの畳み込みプロセッサの状態を表し、各行はタップによる遅延を表している。
【００１３】
さらに別の典型的な実施例においては、フィルタ係数は波形データ行列と畳み込み状態行列とから導出される。そのような典型的な実施例の一つにおいては、フィルタ係数はフィルタ係数行列（ＦＣＭ）に格納され、その値は、ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１の式に等しい。
【００１４】
上述の実施例、ならびにその方法およびコンピュータプログラム製品の実施例について以下に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明のさまざまな特徴や効果は、添付図面で例示の如く、特に本発明の典型的な実施例の記述により以下に明らかとなる。以下の図面においては、同一の参照符号は一般に、同一、機能的に同等、または構造的に同等の要素を示し、参照符号の左側の桁は最初に表示された図面の番号を示す。
【図１】図１は所望の任意波形の例を示す。
【図２】図２はＦＩＲフィルタへの単位インパルス入力を多数のサンプル期間の長さの一定信号で置き換えたときのＦＩＲフィルタからの合成された波形の例を示す。
【図３】図３Ａは既知の実施例に係る所望の波形の例を示し、図３Ｂは既知の実施例に係る合成された波形の例を示す。
【図４】図４はＦＩＲフィルタに多数サンプル「インパルス」を入力し既知の方法を使用して作られた合成エラー信号の例を示す。
【図５】図５は本発明の特定の実施例に係る合成されたパルス波形の例を示す。
【図６】図６Ａは本発明の実施例に係る所望の波形の例を示し、図６Ｂは本発明の実施例に係る合成された波形の例を示す。
【図７】図７Ａは図６Ｂに示す合成波形を作る実施例における合成エラー信号を示し、図７Ｂはその合成エラー信号をより精度を上げて示す。
【図８】図８は本発明の特定の実施例に係る畳み込みプロセッサの構造の例を示す。
【図９】図９は畳み込みプロセッサを任意波形生成器としての使用を含む本発明の別の特定の実施例に係る畳み込みプロセッサの構造の例を示す。
【図１０】図１０は任意波形生成器への刺激として機能する持続延長された「インパルス」の例を示す。
【図１１】図１１は本発明の実施例に係る外挿される所望の任意波形の例を示す。
【図１２】図１２は図１１に示す所望の任意波形から導出される波形データ行列の例を示す。
【図１３】図１３は本発明の実施例に係るフィルタ係数行列の構成の例を示す。
【図１４】図１４は本発明の実施例に係る畳み込み状態行列の構成の例を示す。
【図１５】図１５はＦＩＲフィルタに関連し、関係し、または置き換えて使用される本発明の実施例に係るコンピュータシステムの典型的な実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔典型的な実施例の概観〕
本発明の好ましい典型的な実施例を以下に詳述する。特定の典型的な実施例について詳述するが、これは例示の目的のみであると理解すべきである。当業者においては、本発明の範囲を逸脱することなく、その他の要素および構成を使用し得ることが分かる。
【００１７】
〔典型的な実施例〕
図１は、所望の任意波形１００の例を、時間１０２を横座標とし、振幅１０４を縦座標または時間の関数として示している。例示の実施例においては、所望の任意波形１００は線形周波数変調（ＦＭ）チャープで、グラフ上で見やすいように故意に短く縮小されている。実際のレーダ波形はかなり長い場合が多く、拡大せずにその詳細を見るのは困難である。
【００１８】
米国特許第6,150,976号に記載のCooley氏の方法を使用することで、１周期の長さの単位インパルスをＦＩＲフィルタへの入力として、図１に示す波形１００を正確に複製することができる。ＦＩＲ波形生成フィルタは波形のデジタル化された値である係数が取り込まれており、単位インパルスによって刺激されると、波形を概ね正確に複製する。図１に示す波形１００が時間的に重複した多数の波形は、ＦＩＲ波形生成フィルタをそれぞれが時間的に離散した多数の単位インパルスで刺激することにより、概ね正確に合成される。
【００１９】
しかし、その他の考慮すべき事項により単位インパルスが使えないときは、Cooley氏の方法の精度が崩れてしまう。図２は、前述のＦＩＲフィルタと同じまたは同等のＦＩＲフィルタで、ＦＩＲフィルタへの前述の単位インパルス入力を多数のサンプル期間持続する一定信号に置き換えたときの合成された波形２００の例を示す。同じように、時間１０２を横座標とし、振幅１０４を縦座標として示している。説明を簡単にするために、このような信号を多周期期間の「インパルス」信号と呼ぶ。図２に示す実施例において、合成波形２００は、１０サンプル周期期間である入力「インパルス」信号による結果である。図示の如く、持続期間の延長された「インパルス」に起因する明確な振幅の歪みが存在する。
【００２０】
振幅歪みに対するCooley氏の解決方法は、合成波形２００の例に見られる振幅の減衰を回復するために、フィルタインパルス応答を構成する係数に重み付けをするというものである。しかし、特定の実施例においては、これは部分的な解決としかならない。歪みには、位相、さらにはパルス長の歪みがあり、これらのパラメータは振幅に重み付けをしても補正することができないからである。フィルタは畳み込みを行っているので、インパルスを拡張すると、インパルスの長さでパルスの幅が伸長されてしまう。この影響は、図３Ａに示す所望の波形３００の例と図３Ｂに示す合成波形３１０の例とを比較することで分かる。図３Ｂに示す典型的な実施例では、合成処理に使用されたＦＩＲフィルタへの入力は１０サンプル「インパルス」からなる。図３Ａの所望の波形３００の例を参照すると、所望の波形の幅は５００サンプル周期である。しかし、図３Ｂの合成波形３１０においては、畳み込み処理が合成波形の幅をインパルスの幅（例示では１０サンプルを有する）の分だけ伸長するので、合成波形は５１０サンプルに伸長されている。
【００２１】
一部の用途では、数サンプル周期のパルスの伸長が重大なエラーとはならず、フィルタ係数の重み付けによる振幅歪みの補正で許容できる結果が得られる可能性がある。しかしながら、その他の用途においては、特に付随する位相エラーがもたらされるので、パルス幅エラーは重大であると考えられる。図１および図２における波形１００と波形２００間、ならびに図３Ａおよび図３Ｂにおける波形３００と波形３１０間の位相を精査すると、それぞれの所望の波形と合成されたパルス波形との間には大幅な位相のずれが見られる。さらに悪いことには、位相ずれはパルスの長さに亘って一定ではない。例えば、位相のずれは、図示の如く、パルスの開始時点ではほとんど０であるのに対し、パルスの最後では約９０度に増大している。
【００２２】
図４は、ＦＩＲフィルタに上述の１０サンプル「インパルス」を入力し、Cooley氏の方法を使用して作られた合成エラー信号４００の例を示す。合成エラー４００は、図示の実施例においては、合成波形２００からの所望の波形１００のポイントごとの減算によって計算されている。図示のように、エラーはチャープ周波数が増加するのに従い急激に増加しており、これは所望の波形と合成パルス波形との間の位相の非相関によるものである。
【００２３】
以下の実施例および対応する図面により、既知の方法およびその対応システムに対する長所を説明する。はじめに、図５は、合成パルス波形５００の例を示す。図示のとおり、合成パルス波形５００の例は、図１に示す所望の波形１００の正確でないとしても実質的に正確な複製である。図５の波形５００は、本発明の特定の実施例によれば、図２に示す歪んだ波形２００を生成したＦＩＲフィルタへの１０サンプル「インパルス」入力と同じものを使用して生成されている。一つ以上の実施例においては、合成波形５００と合成波形２００との差は、少なくとも一部はＦＩＲフィルタの波形生成フィルタ係数の差によるものである。
【００２４】
米国特許第6,150,976号の特定の実施において、Cooley氏は、特定の持続延長された刺激に対する所望の波形の正確な複製を作り出すためのフィルタ係数を算出する手段を提供していない。従って、教示では、単一サンプルのインパルス刺激（即ち、所望の波形のサンプル）によるフィルタ係数を使用して近似させ、その後、図２に見られる波形２００で明らかな振幅の減少を低減するために、フィルタ係数に振幅の重み付けをしている。本発明の実施例によれば、特定の持続延長された刺激から所望の波形を作り出すのに必要なフィルタ係数は、計算によって得られる。特定の実施例においては、これらの係数は前述のCooley氏の方法に使用された所望の波形のサンプルのものと同じではない。
【００２５】
図６Ａに例示する典型的な実施例においては、一つ以上の実施例に係る所望の波形６００を示している。図６Ｂに例示する典型的な実施例においては、同じ実施例に係る合成波形６１０を示している。図３Ｂの実施例と同様に、合成処理に使用されたＦＩＲフィルタへの入力は、１０サンプル「インパルス」からなる。しかし、これらの実施例においては、図３Ｂの実施例と異なり、位相エラー、振幅エラー、およびパルスの伸長が、ほとんど、または全く無いか、もしくは無視できる程度である。特定の実施例においては、図６Ｂの合成パルス６１０は、図６Ａに示す所望のパルス６００と実質的に正確に一致する。
【００２６】
図７Ａおよび図７Ｂに例示する典型的な実施例は、１０サンプル「インパルス」がＦＩＲフィルタへの入力として供給される図６Ｂの合成波形６１０を形成する実施例で作られた合成エラーを示している。エラーは、合成波形６１０からの所望の波形６００のポイントごとの減算によって計算されている。しかるに、図４のエラー波形４００と対比して、エラーは無視できるレベルに低減されている。この例示の特定の例では、実行値（ＲＭＳ）エラーは、所望の波形６００に対し、０．００４３、または−４４ｄＢとなっている。図７Ａおよび図７Ｂは同一の結果を示すが、合成エラー波形７１０の縦座標１０４は合成エラー波形７００の縦座標１０４に比較して精度を上げている。
【００２７】
図８は、本発明の実施例に係る畳み込みプロセッサ８１０の構造の例を示す。典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサ８１０は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタである。それぞれの実施例においては、その実装例を挙げれば、例えば、その構造８１０には、ＦＩＲフィルタ集積回路、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）装置の内部ロジックブロックがある。畳み込みプロセッサ８１０は、入力データストリーム８１２を一連のフィルタ係数８０４での畳み込みの動作をして、出力データストリーム８１４を形成している。畳み込み処理は、一つ以上のシフトレジスタであるタップ８０２のような連続する遅延素子によって入力を遅延させ、次に、それぞれのタップ８０２に適用される係数８０４を乗算器（またはミキサ）８０６で乗算し、前述の係数乗算のすべての結果を加算器８０８で加算して実行することができる。
【００２８】
図９は、畳み込みプロセッサを任意波形生成器として使用するような一つ以上の本発明の実施例で使用される畳み込みプロセッサ９１０の構造の例を示す。これらの実施例においては、入力データストリームは、持続期間の延長された「インパルス」波形信号９１２からなり、これをフィルタ係数９０４に対して畳み込みを行うと、合成波形９１４が作り出される。特定の実施例においては、合成波形９１４は、所望の任意波形に対し位相エラーが、ほとんど、または全く無いか、もしくは無視できる程度である。一つ以上の実施例においては、合成波形９１４は、所望の任意の波形に正確に、またはほぼ正確に一致する波形からなる。
【００２９】
一つ以上の実施例においては、係数９０４は畳み込みプロセッサ９１０のインパルス応答である。しかしながら、畳み込みプロセッサ９１０を、持続延長された「インパルス」９１２を刺激とする任意波形９１４の生成器として使用するには、必要な係数９０４は、図８の実施例で想定されたような、所望の波形と同一でなくてもよい。これらの実施例では、代わりに、係数９０４は特定の多サンプルの刺激９１２において所望の応答９１４を作り出すように計算によって得られる。以下の実施例において、必要な係数を計算する方法を開示する。
【００３０】
図１０は任意波形９１４の生成器９１０への刺激として機能する持続延長された「インパルス」９１２の例を示す。例示の実施例では、「インパルス」は任意の内容と長さでｉ個のサンプルを含む数値の１次元配列であって、ここでｉは整数である。実施例においては、持続延長された「インパルス」９１２が未変調の場合は、整数１の多数のサンプルからなっている。しかし、別の実施例においては、「インパルス」は変調された搬送波の数列で、例えば、（1、0、-1、0、1、0、-1、0）や（0.707、1、0.707、0、-0.707、-1、-0.707、0）、または設計配慮で決定される任意の数の数列であってもよい。
【００３１】
図１１は本発明の実施例に係る外挿される所望の任意波形１１００の例を示す。図１２は図１１に示す所望の任意波形１１００から導出される波形データ行列（Wave Form Data Matrix：ＷＦＤＭ）１２００の例を示す。実施例においては、ＷＦＤＭ１２００は、波形１１００の離散サンプルである。
【００３２】
図１１と図１２の実施例は合わせて、本発明の実施例に係るＷＦＤＭ１２００の導出と構成を示す。典型的な実施例においては、ＷＦＤＭ１２００は、持続延長された「インパルス」９１２を畳み込みプロセッサ９１０のフィルタ係数９０４での畳み込みによって作られる結果の１次元配列である。
【００３３】
例示の実施例においては、ＷＦＤＭ１２００には、実施例における波形サンプリングに基づく二つの成分が含まれる。図１１に示す外挿される所望の任意波形１１００を参照すると、多数の、または一つの実施例においてはほとんどのデータはｊ個のサンプルからなり、持続延長された「インパルス」９１２に応じて畳み込みプロセッサ９１０により作り出される所望の任意波形９１４を定義している。
【００３４】
二番目に、図１１に例示の実施例においては、所望の任意波形９１４の最後に、複数の０値のサンプル１１０２、即ちｉ−１個の０値サンプルで例示されるサンプルが付け足されている。ここで、ｉは持続延長された「インパルス」９１２の長さである。一つの実施例においては、０値サンプル１１０２は重要である。それは、これらは計算上の制約として機能し、生成された任意波形９１４を強制的に０値に戻して、例えば、図３Ｂの実施例に示すような他の実装でのパルス伸長の歪みを排除するためである。この例示の実施例においては、ＷＦＤＭ１２００中のサンプルの合計数ｎは、波形９１４のｊ個のサンプルと０値サンプル１１０２のｉ−１個の和、即ちｎ＝ｊ＋ｉ−１となる。
【００３５】
図１３は本発明の実施例に係るフィルタ係数行列（Filter Coefficient Matrix：ＦＣＭ）１３００の構成の例を示す。この典型的な実施例においては、ＦＣＭ１３００は係数の１×ｊの線形配列であり、畳み込みプロセッサ９１０がｉ個サンプルの持続延長された「インパルス」９１２で刺激されると、ｊ個サンプルの所望の任意波形９１４を作り出す。この典型的な実施例においては、図１１の実施例に例示されるように、係数の数ｊは少なくとも所望の任意波形９１４の非０値サンプル部のサンプル長と同じであり、ハードウェア効率を犠牲にするとそれ以上でもよい。図９における実施例においては、Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎのｎ個の係数があるが、図９の実施例を説明中の実施例に合わせるために、添え字ｎを添え字ｊに置き換えてもよいことに留意されたい。
【００３６】
典型的な実施例においては、最初はＦＣＭ１３００の係数は未知の変数である。係数は、その後、以下に記載の方法、および対応するシステムによって計算される。
【００３７】
図１４は本発明の実施例における畳み込み状態行列（Convolution State Matrix：ＣＳＭ）１４００の構成の例を示す。この典型的な実施例においては、ＣＳＭ１４００はｊ×ｎの行列であり、持続延長された「インパルス」９１２が畳み込みプロセッサ９１０中を伝播するのに従い、それぞれの時間における畳み込みプロセッサ９１０の状態を表す。
【００３８】
この典型的な実施例においては、ＣＳＭ１４００はｊ行あり、それぞれの行はフィルタタップ８０２を表している。また、この典型的な実施例においては、ＣＳＭにはｎ列があり、それぞれの列は所与の時間の増加における畳み込みプロセッサ９１０の状態を表している。
【００３９】
例えば、最初の時間増加での指定時刻１（１列目の表示）では、持続延長された「インパルス」９１２の最初の値は１列目の１行目となり、１列目の他の行はすべて０となる。
【００４０】
次に、２番目の時間増加での指定時刻２（２列目の表示）では、持続延長された「インパルス」９１２の最初の値は２列目の２行目となり、２列目の１行目には持続延長された「インパルス」９１２の２番目の値が入り、その他のすべての行は０となる。
【００４１】
続いて、３番目の時間増加での指定時刻３（３列目の表示）では、持続延長された「インパルス」９１２の最初の値は３列目の３行目となる。３列目の２行目にはインパルスの２番目の値が入り、１行目には３番目の値が入り、その他のすべての行は０となる。
【００４２】
例示の実施例においては、ＣＳＭ１４００は前述のやり方で値が入れられ、それぞれの列は、所与の時間における畳み込みプロセッサ９１０内の持続延長された「インパルス」９１２の位置を表している。時間の経過に従い、即ち列の状態が次第に右に移動するのに従って、持続延長された「インパルス」９１２が、列の下方、即ちより大きな行番号に移動し、持続延長された「インパルス」９１２がフィルタタップ８０２を伝播するのとまったく同じように、列の下方に進行していく。従って、この実施例においては、ＣＳＭ１４００には、持続延長された「インパルス」９１２からの刺激によるフィルタの状態のすべてが含まれている。
【００４３】
ＣＳＭ１４００を図１４の実施例に示すように定義すると、要素８０２、８０６、９０６で示される畳み込みプロセッサ９１０の遅延―乗算―加算の動作は、線形代数の公理により、次の行列のドット積の方程式で表わされる。
【００４４】
ＷＦＤＭ＝ＦＣＭ・ＣＳＭ ・・・（数式１）
【００４５】
この実施例においては、ＷＦＤＭ１２００は既知であり、図１１および図１２の実施例に対してそれぞれ述べたように、所望の任意波形９１４と０値サンプル１１０２とで構成されている。この実施例においては、ＣＳＭ１４００は既知であり、図１４の実施例に示すように、持続延長された「インパルス」９１２で構成されている。従って、この実施例においては、ＦＣＭ１３００が未知の係数Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎを含んでおり、これらは前述の数式１を解いて求めることができる。数式１の解は、以下に記載の実施例に従って導き出すことができる。
【００４６】
ＦＣＭ＝ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１ ・・・（数式２）
【００４７】
従って、この実施例においては、畳み込みプロセッサ９１０で、持続延長された「インパルス」９１２を使用して所望の任意波形９１４を作り出すのに必要な係数Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎは、ＦＣＭ１３００の中身であり、例えば、前述の数式２に従って計算される。
【００４８】
〔フィルタ係数行列の線形代数的導出の典型的な実施例〕
図１４の実施例に係るｊ×１行列ＦＣＭ１３００として記述される図９の実施例における畳み込みプロセッサ９１０の係数Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎの導出の例を、限定ではなく明確化のために、以下に説明する。ここで、添え字ｊとｎとは前述の比較の目的においては同じである。
【００４９】
ステップ０：
ＷＦＤＭ＝ＦＣＭ・ＣＳＭ（これは基本行列式である。）
【００５０】
ステップ１：
ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ＝ＦＣＭ・ＣＳＭ・ＣＳＭＴ
【００５１】
ＣＳＭは正方行列ではないので直接反転することができないが、ＦＣＭについて解くには反転させなければならない。このジレンマに対する解としては、疑似逆行列（pseudo-inverse）といわれる行列代数の手法がある。式の右辺のＣＳＭにそれ自身の転置「ＣＳＭＴ」を乗算（右から掛ける（post-multiply））すると、結果として正方行列となる。同じ動作を式の左辺に行い、式を均衡させる。
【００５２】
ステップ２：
ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１＝ＦＣＭ・ＣＳＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１
【００５３】
ここで、式の右辺の「ＣＳＭ・ＣＳＭＴ」で表わされる正方行列に、それ自身の逆行列「（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１」を乗算（右から掛ける（post-multiply））して単位元とする。同じ動作を式の左辺に行い、式を均衡させる。式の右辺の「ＣＳＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１」は、単位元と等しく（単位元に等しい行列）、よってそれが消え、ＦＣＭだけが分離されて残ることになる。
【００５４】
ステップ３：
ＦＣＭ＝ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１
【００５５】
ＦＣＭを分離後は、式の並び順を変えるだけでＦＣＭの係数の値の明確な解が得られる。
【００５６】
〔典型的な実施例の発明の効果〕
典型的な実施例において、上述の方法、および対応するシステムには、さまざまな長所がある。まず、正確さについては、「インパルス」刺激が単一のサンプルより長い期間の場合に、振幅、時間、および位相において、所望の任意波形の正確な、またはほとんど正確な複製を得ることができる。これは従来技術の実施では不可能であった。
【００５７】
さらに、所望の波形は波形生成フィルタとして構成された畳み込みプロセッサにより生成することができる。フィルタは、持続延長された「インパルス」によって刺激され、それに応じて所望の波形の正確な複製を作りだす。多数の時間の重複する所望の波形の複製は、波形生成フィルタを、時間的に近接した多数の持続延長された「インパルス」で刺激することにより生成することができる。
【００５８】
また、持続延長された刺激に適応する能力も備えている。多数のサンプルの期間である「インパルス」刺激により、所望の波形の正確な複製を得ることができる。これにより、波形の正確さにおける妥協を、単一サンプルの期間より長い刺激を必要とするシステム的考察の結果として、排除することができる。
【００５９】
〔コンピュータシステムの実施例〕
図１５は、前述のＦＩＲフィルタ、関連するプロセッサおよびコンピュータシステムに限定はされないが、それらに関連し、関係し、または置き換えて使用される本発明の典型的な実施例に係るコンピュータシステム１５００の典型的な実施例を示す。
【００６０】
本発明の実施例（もしくはその一部、またはその機能）は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその組み合わせで実施でき、一つ以上のコンピュータシステム、またはその他のプロセスシステムで実施することができる。実際、典型的な実施例の一つにおいて、本発明は本書に記載の機能を行うことが可能な一つ以上のコンピュータシステムに使われている。コンピュータシステム１５００の例が図１５に示され、本発明を実施するのに利用できるコンピュータシステムのブロック図の典型的な実施例を表している。詳細には、図１５にはコンピュータ１５００が例示され、その典型的な例としては、オペレーティングシステムが搭載された、例えば（限定はされないが）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）システムがあり、そのオペレーティングシステムには、例えば（限定はされないが）、米国ワシントン州レッドモンド市のMICROSOFT（R）社のポケットＰＣ用WINDOWS MOBILE(TM)、またはMICROSOFT(R) WINDOWS(R) NT/98/2000/XP/CEなど、米国カリフォルニア州サンタクララ市のSUN（R） Microsystems社のSOLARIS(R)、米国ニューヨーク州アーモンク市のIBM（R） Corporation社のOS/2、米国カリフォルニア州クパチーノ市のAPPLE(R) Corporation社のMac/OSなどや、例えばLINUX(R)、HPUX(R)、IBM AIX(R)、SCO/UNIX(R)などを含むさまざまなバージョンのUNIX(R)（米国カリフォルニア州サンフランシスコ市のOpen Groupの商標）がある。しかし、本発明は、これらのプラットフォームに限定されるものではなく、あらゆる適切なオペレーティングシステムが搭載されたあらゆる適切なコンピュータシステムにおいて実施することができる。典型的な実施例の一つにおいては、本発明は、本書に記述のコンピュータシステムにおいて実施されている。コンピュータの例として、コンピュータ１５００を図１５に示す。本発明は、その他の部品、例えば（限定はされないが）、コンピューティングデバイス、通信デバイス、電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノートパソコン（handheld PC）、クライアントワークステーション、シンクライアント、シッククライアント、プロキシサーバ、ネットワーク通信サーバ、リモートアクセスデバイス、クライアントコンピュータ、サーバコンピュータ、ルータ、ウェブサーバ、およびデータ、メディア、オーディオ、ビデオ、テレフォニ（telephony）またはストリーミング技術のサーバなどにも、図１５に示すようなコンピュータを使用して実施することができる。
【００６１】
コンピュータシステム１５００には、限定はされないが、例えば、プロセッサ１５０４のような、一つ以上のプロセッサが含まれる。プロセッサ１５０４は、通信インフラストラクチャ１５０６（限定はされないが、例えば、コミュニケーションバス、クロスオーバーバー（cross-over bar）、またはネットワークなど）と接続される。このコンピュータシステムの例についてのさまざまなソフトウェアの実施例が述べられている。この記述を読めば、当業者には、その他のコンピュータシステムまたはコンピュータアーキテクチャを使用して本発明を実施する方法が明らかになる。
【００６２】
コンピュータシステム１５００には、通信インフラストラクチャ１５０６（または不図示のフレームバッファなど）からの、限定はされないが、例えば、グラフィック、テキスト、その他のデータを送って表示ユニット１５３０上に表示するための表示インタフェース１５０２が含まれる。
【００６３】
コンピュータシステム１５００には、限定はされないが、例えば、メインメモリ１５０８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、２次メモリ１５１０などが含まれる。２次メモリ１５１０には、例えば（限定はされないが）、ハードディスクドライブ１５１２や、フロッピーデスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブなどのリムーバブル記憶ドライブ１５１４が含まれる。リムーバブル記憶ドライブ１５１４は、限定はされないが、例えば、リムーバブル記憶ユニット１５１８の読み出しや書き込みを周知の方法で行う。プログラム記憶装置やコンピュータプログラム製品とも呼ばれるリムーバブル記憶ユニット１５１８は、限定はされないが、例えば、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク、ＣＤなどを表わし、リムーバブル記憶ドライブ１５１４によって読み出しや書き込みが行われる。リムーバブル記憶ユニット１５１８には、コンピュータソフトウェアやデータが記憶されたコンピュータで使用可能な記憶媒体が含まれることは理解できよう。
【００６４】
典型的な実施例の代替え的な例においては、２次メモリ１５１０に、コンピュータプログラムまたはその他の命令をコンピュータシステム１５００にロードすることが可能なその他の同様のデバイスが含まれる。そのようなデバイスには、例えば、リムーバブル記憶ユニット１５２２とインタフェース１５２０が含まれる。それらの例としては、プログラムカートリッジとカートリッジインタフェース（限定はされないが、例えば、テレビゲーム機に見られるような）、リムーバブルメモリＩＣ（限定はされないが、例えば、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）やプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ））とその関連ソケット、その他のリムーバブル記憶ユニット１５２２とインタフェース１５２０があり、プログラムやデータをリムーバブル記憶ユニット１５２２からコンピュータシステム１５００に転送することができる。
【００６５】
コンピュータ１５００には、例えば（限定はされないが）、マウスまたはデジタイザのようなその他のポインティングデバイス、キーボード、もしくはその他のデータ入力デバイス（いずれも不表示）などの入力デバイスが含まれる。
【００６６】
コンピュータ１５００には、例えば（限定はされないが）、表示ユニット１５３０と表示インタフェース１５０２のような出力デバイスが含まれる。また、コンピュータ１５００には、例えば（限定はされないが）、通信インタフェース１５２４、ケーブル１５２８や通信路１５２６などの入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスが含まれる。これらのデバイスには、限定はされないが、例えば、ネットワークインタフェースカードやモデム（いずれも不表示）が含まれる。通信インタフェース１５２４は、コンピュータシステム１５００と外部機器間でのソフトウェアやデータのやり取りを可能にする。通信インタフェース１５２４の例としては、限定はされないが、例えば、モデム、ネットワークインタフェース（例えば、イーサネットカード）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡ（ＰＣメモリカード国際協会）スロットとそのカードなどが含まれる。通信インタフェース１５２４を介してやり取りされるソフトウェアやデータは、電気的、電磁的、光学的、または通信インタフェース１５２４が受信可能なその他の形態の信号１５２８である。この信号１５２８は、限定はされないが、例えば、通信路１５２６（限定はされないが、例えば、チャンネル）を介して通信インタフェース１５２４に供給される。このチャンネル１５２６は、限定はされないが、例えば、伝播信号を含む信号１５２８を伝え、限定はされないが、例えば、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、無線周波（ＲＦ）リンク、およびその他の通信チャンネルなど使用して実施される。
【００６７】
本書においては、「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ可読媒体」の用語は一般に、限定はされないが、例えば、リムーバブル記憶ドライブ１５１４、ハードディスクドライブ１５１２に取り付けられたハードディスク、信号１５２８などの媒体の意味に使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム１５００にソフトウェアを提供している。本発明はこのようなコンピュータプログラム製品に使われている。
【００６８】
「一つの実施例」、「実施例」、「典型的な実施例」、「さまざまな実施例」などは、それぞれ記載された特徴、構造または性質を含む本発明の実施例を示すが、すべての実施例がその特徴、構造または性質を必ずしも含むものではない。さらに、「一つの実施例において」または「典型的な実施例において」などの語句の使用の繰り返しは、同一の実施例を意味する場合もあるが、必ずしも同一の実施例を意味している訳ではない。
【００６９】
本書の記載および請求項において、「連結する」および「接続する」の語句およびその派生語が使用される。これらの語句はお互いの同義語として意図していないことを理解すべきである。特定の実施例においては、「接続する」は、二つ以上の要素が物理的または電気的にお互いに直接接していることを示すために使用される。「連結する」は、二つ以上の要素が物理的または電気的に直接接していることを意味することもあるが、「連結する」は、二つ以上の要素はお互いに直接接してはいないが、お互いに協同する、またはやりとりすることも意味する。
【００７０】
アルゴリズムとはここでは、および一般的に、所望の結果に導く自己矛盾のない一連の行動または動作と考える。これには物理量の物理的な操作が含まれる。必ずしもそうではないが、普通、これらの物理量は、保存、転送、結合、比較、またはその他の操作がなされることが可能な電気または電磁信号の形態をとる。主に共通使用の理由から、これらの信号をビット、値、要素、符号、文字、用語、数字などとして示すことは、時に扱いやすいとされている。しかし、これらのすべて、および類似の用語は適切な物理量と関連付けられ、これら物理量に適用された単なる都合のよいラベルであることを理解すべきである。
【００７１】
特に言及しない限り、本書の記述で明らかなように、「処理する」、「演算する」、「計算する」および「判断する」などの語句を使用した記述では、本書においては、コンピュータシステム内のレジスタやメモリにおける、例えば電子的な物理量を表すデータを、コンピュータシステム内のメモリ、レジスタもしくはその他の情報の保存、送信または表示機器において同様に物理量を表す他のデータに操作または変換するというコンピュータ、コンピュータシステムまたは類似の電子コンピュータデバイスの動作および処理を示すことはいうまでもない。
【００７２】
同じように、「プロセッサ」の用語は、レジスタまたはメモリからの電子データを、レジスタやメモリに保存される他の電子データに変換する処理を行うあらゆる機器または機器の一部を意味する。「コンピュータプラットフォーム」は、一つ以上のプロセッサを備えている。
【００７３】
本発明の実施例には、その動作を行う装置が含まれる。装置は、所望の目的に特別に構成されてもよいし、汎用の機器を備え機器に格納されたプログラムによって選択的に動作または再構成するようにしてもよい。
【００７４】
本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアの一つ、またはその組み合わせで実施できる。また、本発明の実施例は、機械可読媒体に格納された命令としても実施することができ、その媒体はコンピュータプラットフォームによって読み出されて実行され、本書に記述の動作を行う。機械可読媒体には、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で情報の格納および変換を行うためのあらゆる機構が含まれる。例えば、機械可読媒体には、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的またはその他の形態の伝播信号（例、搬送波、赤外線、デジタル信号など）、その他が含まれる。
【００７５】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、オブジェクト指向のコンピュータプログラムを含み、メインメモリ１５０８、２次メモリ１５１０、またはコンピュータプログラム製品とも呼ばれるリムーバブル記憶ユニット１５１８に記憶される。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、本書に記述した本発明の特徴をコンピュータシステム１５００が実行できるようにする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ１５０４が本発明の実施例に係るデータ同期期間でのコンフリクト解決の方法を提供する。従って、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム１５００の制御装置をも意味する。
【００７６】
別の典型的な実施例においては、本発明は、制御ロジック（コンピュータソフトウェア）を格納したコンピュータ可読媒体からなるコンピュータプログラム製品に使われている。制御ロジックは、プロセッサ１５０４で実行されると、プロセッサ１５０４が本書に記述の本発明の機能を実行させる。別の典型的な実施例においては、本発明はソフトウェアを使用して実施でき、ソフトウェアはコンピュータプログラム製品に格納され、限定はされないが、例えば、リムーバブル記憶ドライブ１５１４、ハードディスクドライブ１５１２、または通信インタフェース１５２４などを使用してコンピュータシステム１５００にロードされる。制御ロジック（ソフトウェア）は、プロセッサ１５０４で実行されると、プロセッサ１５０４に本書に記述の本発明の機能を実行させる。コンピュータソフトウェアは、オペレーティングシステム上で動作するスタンドアローン型のソフトウェアアプリケーションとして動作してもよく、オペレーティングシステムに統合されてもよい。
【００７７】
さらに別の実施例においては、本発明は、限定はされないが、例えば、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）または一つ以上のステートマシンなどのようなハードウェア部品を使用して、主としてハードウェアで実施できる。ハードウェアのステートマシンで本書に記述の機能を行うことを実施させることは、当業者においては明らかである。
【００７８】
別の典型的な実施例においては、本発明は、主としてファームウェアで実施できる。
【００７９】
さらに別の典型的な実施例においては、本発明は、限定はされないが、例えば、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアなどのいかなる組み合わせを使用しても実施できる。
【００８０】
本発明の典型的な実施例は、機械可読媒体に格納された命令群としても実施することができ、その媒体はコンピュータプラットフォームによって読み出されて実行され、本書に記述の動作を行う。機械可読媒体には、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で情報の格納および変換を行うためのあらゆる機構が含まれる。例えば、機械可読媒体には、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的またはその他の形態の伝播信号（例、搬送波、赤外線、デジタル信号など）、その他が含まれる。
【００８１】
本発明の典型的な実施例においては、有線ネットワークまたは無線ネットワークについて言及している。有線ネットワークには、ボイスおよびデータ通信デバイスを連結するさまざまな種類の周知の手段が含まれる。本発明の実施に使用できる種々の無線ネットワーク技術について簡単に述べる。例には限りがない。無線ネットワークの例には、限定はされないが、例えば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、スペクトル拡散（spread spectrum wireless）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、１Ｇ、２Ｇ、３Ｇワイヤレス、ブルートゥース（Bluetooth）、赤外線通信規格（ＩｒＤＡ）、ＳＷＡＰ（shared wireless access protocol）、ワイヤレスフィディリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、ワイマックス（ＷＩＭＡＸ）、ならびにその他のIEEE 802.11規格準拠のワイヤレスＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、802.16規格準拠のＷＡＮ（広域ネットワーク）、およびウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）などが含まれる。
【００８２】
Bluetoothは、新生のワイヤレス技術であり、低出力無線周波ネットワークで使用されるいくつかの無線技術の統一が期待されている。
【００８３】
ＩｒＤＡは、赤外光パルスを使用して機器と通信する標準方式であり、赤外線通信協会（Infrared Data Association：ＩｒＤＡ）から公表され、その名前が規格に付けられている。ＩｒＤＡ機器は赤外線を使用するので、機器同士はお互いが見通し線上にあることに依存する。
【００８４】
本発明の典型的な実施例においては、ＷＬＡＮ（ワイヤレスLAN）について言及している。ＷＬＡＮの例には、ＨｏｍｅＲＦ（Home radio frequency）が開発したＳＷＡＰ（shared wireless access protocol）、およびＷＥＣＡ（Wireless Ethernet Compatibility Alliance）が提唱するIEEE 802.11規格から派生したＷｉ−Ｆｉが含まれる。IEEE 802.11ワイヤレスＬＡＮ規格は、一つ以上のさまざまなワイヤレスＬＡＮ規格を順守したさまざまな技術に属している。IEEE 802.11準拠のワイヤレスＬＡＮは、限定はされないが、例えば、IEEE規格802.11a、b、dおよびgを含む一つ以上のさまざまなIEEE 802.11規格に適合し、それには、限定はされないが、例えば、IEEE規格802.11a、b、dおよびg（限定はされないが、例えば、IEEE 802.11g-2003などを含む）などが含まれる。
【００８５】
〔結論〕
本発明を例示の環境において記述したが、これらの記述は例示の目的にのみ提供されているということに留意することが重要である。本発明はこの例示の環境、および上述の実体と機器間での厳格な相互運用に限定されることを意図したものではない。実際、この記述を読めば、当業者においては、代替え環境において本発明を実施する方法が明らかとなる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して通信に関し、より詳細には、波形合成に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代のレーダやソナー技術では、一般に、送信パルスを変調する信号処理技術であるパルス圧縮技術が、距離分解能と信号対雑音比を補強するために使用されている。一般的なパルス圧縮技術にはチャープ圧縮がある。チャープ圧縮においては、時間に対し周波数が増加したり（アップチャープと呼ぶ）減少したり（ダウンチャープと呼ぶ）するチャープ信号が提供される。
【０００３】
パルス圧縮レーダに使用されるフィルタ技術の例としては、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタ技術がある。弾性表面波は、弾性を有する基板の表面に沿って進行する音波で、その振幅は基板の深度に対し指数関数的に減衰する。弾性表面波フィルタは一般には電気機械装置で、電気信号が圧電性結晶において機械的な波形に変換される。信号波は付加電極で電気信号に再変換されるまでに結晶内での進行に伴って遅延され、遅延された出力は再結合されて正に有限インパルス応答フィルタのアナログ実装を形成する。最も交換し難いユニット（Least Replaceable Unit：ＬＲＵ）の弾性表面波エキサイタ／レシーバは、送信用の伸長パルス波形を生成し、目標物から戻ってくる波形を圧縮して、距離分解能に影響を及ぼすことなく信号対雑音比の拡大を可能にしている。
【０００４】
しかし、多数の離散した目標物から戻ってくる波形は時間的に重複しているため、その試験やシミュレーションを行うのは非常に困難である。レーダ環境シミュレータ（Radar Environment Simulator：ＲＥＳ）の例として、デジタルレーダ陸塊シミュレータ（Digital Radar Land Mass Simulator：ＤＲＬＭＳ）がある。問題は、時間的に重複する信号で表わされるこのように近接する目標物の半無限連続体を弾性表面波の伸張／圧縮波形のシミュレート技術でシミュレートすることである。弾性表面波フィルタはインパルス刺激に応じて周波数が継続的に変化する周波数変調された出力を生成しなければならないが、その周波数は上方または下方に、線形的または非線形的な、もしくは特定の帯域にゲインを持った変化をするので、弾性表面波フィルタからの複雑なチャープ波形を再現することは、極めて困難な課題である。
【０００５】
本願と譲渡人が共通である米国特許第6,150,976号（発明の名称「Synthesis of Overlapping Chirp Waveforms」）において、James R. Cooley氏はこの問題の解決に飛躍的な進歩を見せた。その中で同氏は、重複するチャープ波形を合成する廉価な有限インパルス応答（Finite Impulse Response：ＦＩＲ）フィルタ処理の半導体素子のアーキテクチャを活用する発想を展開した。
【０００６】
ＦＩＲフィルタは畳み込みプロセッサである。通常動作では、フィルタは、生のデジタルデータストリームをフィルタのインパルス応答を表す一連の係数で畳み込むという動作をしている。特定のインパルス応答によるデジタルデータストリーム入力の畳み込みにより、出力としてフィルタ処理されたデータストリームが取り出される。ＲＥＳをはじめとして、ＦＩＲフィルタにはさまざまな用途がある。
【０００７】
Cooley氏の方法は、ＦＩＲフィルタに対する一個のインパルス入力については都合よく動作する。しかし、ＲＥＳでの用途には、インパルスがより長い持続期間を有することを必要とする、即ち、多数のサンプルの長さの刺激を必要とする他のシステム的考察がある。特に、ドップラー変調を正確にシミュレートするには、持続期間が複数のサンプルの持続期間に延長された「インパルス」が必要とされる。そこで、ＦＩＲフィルタのような畳み込みプロセッサを単一サンプルの持続期間より長い「インパルス」で刺激することで所望の任意波形を複製する方法とそれに対応するシステムが必要となる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明では、自動化された通信の支援を提供する装置、システム、方法およびコンピュータプログラム製品のさまざまな典型的な実施例を規定する。
【０００９】
典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法ならびに対応するシステムおよびコンピュータプログラム製品を提供している。その方法には、持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を畳み込みプロセッサに供給するステップと、畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、フィルタ係数を使用して所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップと、が含まれる。典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサには有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタが含まれる。
【００１０】
典型的な実施例においては、持続延長されたインパルスはｉ個のインパルス信号を含み、ｉは整数である。畳み込みプロセッサは持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、そこで持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、タップ出力とフィルタ係数との積の総和は所望の任意波形を構成するようにしてもよい。
【００１１】
典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサはｊ個のタップとｊ個のフィルタ係数を含み、ｊは整数である。所望の任意波形はｊ回サンプルされてもよい。所望の任意波形のｊ個のサンプルは０値と等しいｉ−１個のサンプルで補完されてｎ×１の波形データ行列（ＷＦＤＭ）を生成してもよく、ここでｎ＝ｊ＋ｉ−１である。
【００１２】
典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサの状態は持続延長されたインパルス信号が連続する時間の増加ごとに畳み込みプロセッサに送られるのに従って決められる。そのような典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサの状態はｎ列とｊ行を有する畳み込み状態行列（ＣＳＭ）に格納され、各列は時間の増加ごとの畳み込みプロセッサの状態を表し、各行はタップによる遅延を表している。
【００１３】
さらに別の典型的な実施例においては、フィルタ係数は波形データ行列と畳み込み状態行列とから導出される。そのような典型的な実施例の一つにおいては、フィルタ係数はフィルタ係数行列（ＦＣＭ）に格納され、その値は、ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１の式に等しい。
【００１４】
上述の実施例、ならびにその方法およびコンピュータプログラム製品の実施例について以下に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明のさまざまな特徴や効果は、添付図面で例示の如く、特に本発明の典型的な実施例の記述により以下に明らかとなる。以下の図面においては、同一の参照符号は一般に、同一、機能的に同等、または構造的に同等の要素を示し、参照符号の左側の桁は最初に表示された図面の番号を示す。
【図１】図１は所望の任意波形の例を示す。
【図２】図２はＦＩＲフィルタへの単位インパルス入力を多数のサンプル期間の長さの一定信号で置き換えたときのＦＩＲフィルタからの合成された波形の例を示す。
【図３】図３Ａは既知の実施例に係る所望の波形の例を示し、図３Ｂは既知の実施例に係る合成された波形の例を示す。
【図４】図４はＦＩＲフィルタに多数サンプル「インパルス」を入力し既知の方法を使用して作られた合成エラー信号の例を示す。
【図５】図５は本発明の特定の実施例に係る合成されたパルス波形の例を示す。
【図６】図６Ａは本発明の実施例に係る所望の波形の例を示し、図６Ｂは本発明の実施例に係る合成された波形の例を示す。
【図７】図７Ａは図６Ｂに示す合成波形を作る実施例における合成エラー信号を示し、図７Ｂはその合成エラー信号をより精度を上げて示す。
【図８】図８は本発明の特定の実施例に係る畳み込みプロセッサの構造の例を示す。
【図９】図９は畳み込みプロセッサを任意波形生成器としての使用を含む本発明の別の特定の実施例に係る畳み込みプロセッサの構造の例を示す。
【図１０】図１０は任意波形生成器への刺激として機能する持続延長された「インパルス」の例を示す。
【図１１】図１１は本発明の実施例に係る外挿される所望の任意波形の例を示す。
【図１２】図１２は図１１に示す所望の任意波形から導出される波形データ行列の例を示す。
【図１３】図１３は本発明の実施例に係るフィルタ係数行列の構成の例を示す。
【図１４】図１４は本発明の実施例に係る畳み込み状態行列の構成の例を示す。
【図１５】図１５はＦＩＲフィルタに関連し、関係し、または置き換えて使用される本発明の実施例に係るコンピュータシステムの典型的な実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔典型的な実施例の概観〕
本発明の好ましい典型的な実施例を以下に詳述する。特定の典型的な実施例について詳述するが、これは例示の目的のみであると理解すべきである。当業者においては、本発明の範囲を逸脱することなく、その他の要素および構成を使用し得ることが分かる。
【００１７】
〔典型的な実施例〕
図１は、所望の任意波形１００の例を、時間１０２を横座標とし、振幅１０４を縦座標または時間の関数として示している。例示の実施例においては、所望の任意波形１００は線形周波数変調（ＦＭ）チャープで、グラフ上で見やすいように故意に短く縮小されている。実際のレーダ波形はかなり長い場合が多く、拡大せずにその詳細を見るのは困難である。
【００１８】
米国特許第6,150,976号に記載のCooley氏の方法を使用することで、１周期の長さの単位インパルスをＦＩＲフィルタへの入力として、図１に示す波形１００を正確に複製することができる。ＦＩＲ波形生成フィルタは波形のデジタル化された値である係数が取り込まれており、単位インパルスによって刺激されると、波形を概ね正確に複製する。図１に示す波形１００が時間的に重複した多数の波形は、ＦＩＲ波形生成フィルタをそれぞれが時間的に離散した多数の単位インパルスで刺激することにより、概ね正確に合成される。
【００１９】
しかし、その他の考慮すべき事項により単位インパルスが使えないときは、Cooley氏の方法の精度が崩れてしまう。図２は、前述のＦＩＲフィルタと同じまたは同等のＦＩＲフィルタで、ＦＩＲフィルタへの前述の単位インパルス入力を多数のサンプル期間持続する一定信号に置き換えたときの合成された波形２００の例を示す。同じように、時間１０２を横座標とし、振幅１０４を縦座標として示している。説明を簡単にするために、このような信号を多周期期間の「インパルス」信号と呼ぶ。図２に示す実施例において、合成波形２００は、１０サンプル周期期間である入力「インパルス」信号による結果である。図示の如く、持続期間の延長された「インパルス」に起因する明確な振幅の歪みが存在する。
【００２０】
振幅歪みに対するCooley氏の解決方法は、合成波形２００の例に見られる振幅の減衰を回復するために、フィルタインパルス応答を構成する係数に重み付けをするというものである。しかし、特定の実施例においては、これは部分的な解決としかならない。歪みには、位相、さらにはパルス長の歪みがあり、これらのパラメータは振幅に重み付けをしても補正することができないからである。フィルタは畳み込みを行っているので、インパルスを拡張すると、インパルスの長さでパルスの幅が伸長されてしまう。この影響は、図３Ａに示す所望の波形３００の例と図３Ｂに示す合成波形３１０の例とを比較することで分かる。図３Ｂに示す典型的な実施例では、合成処理に使用されたＦＩＲフィルタへの入力は１０サンプル「インパルス」からなる。図３Ａの所望の波形３００の例を参照すると、所望の波形の幅は５００サンプル周期である。しかし、図３Ｂの合成波形３１０においては、畳み込み処理が合成波形の幅をインパルスの幅（例示では１０サンプルを有する）の分だけ伸長するので、合成波形は５１０サンプルに伸長されている。
【００２１】
一部の用途では、数サンプル周期のパルスの伸長が重大なエラーとはならず、フィルタ係数の重み付けによる振幅歪みの補正で許容できる結果が得られる可能性がある。しかしながら、その他の用途においては、特に付随する位相エラーがもたらされるので、パルス幅エラーは重大であると考えられる。図１および図２における波形１００と波形２００間、ならびに図３Ａおよび図３Ｂにおける波形３００と波形３１０間の位相を精査すると、それぞれの所望の波形と合成されたパルス波形との間には大幅な位相のずれが見られる。さらに悪いことには、位相ずれはパルスの長さに亘って一定ではない。例えば、位相のずれは、図示の如く、パルスの開始時点ではほとんど０であるのに対し、パルスの最後では約９０度に増大している。
【００２２】
図４は、ＦＩＲフィルタに上述の１０サンプル「インパルス」を入力し、Cooley氏の方法を使用して作られた合成エラー信号４００の例を示す。合成エラー４００は、図示の実施例においては、合成波形２００からの所望の波形１００のポイントごとの減算によって計算されている。図示のように、エラーはチャープ周波数が増加するのに従い急激に増加しており、これは所望の波形と合成パルス波形との間の位相の非相関によるものである。
【００２３】
以下の実施例および対応する図面により、既知の方法およびその対応システムに対する長所を説明する。はじめに、図５は、合成パルス波形５００の例を示す。図示のとおり、合成パルス波形５００の例は、図１に示す所望の波形１００の正確でないとしても実質的に正確な複製である。図５の波形５００は、本発明の特定の実施例によれば、図２に示す歪んだ波形２００を生成したＦＩＲフィルタへの１０サンプル「インパルス」入力と同じものを使用して生成されている。一つ以上の実施例においては、合成波形５００と合成波形２００との差は、少なくとも一部はＦＩＲフィルタの波形生成フィルタ係数の差によるものである。
【００２４】
米国特許第6,150,976号の特定の実施において、Cooley氏は、特定の持続延長された刺激に対する所望の波形の正確な複製を作り出すためのフィルタ係数を算出する手段を提供していない。従って、教示では、単一サンプルのインパルス刺激（即ち、所望の波形のサンプル）によるフィルタ係数を使用して近似させ、その後、図２に見られる波形２００で明らかな振幅の減少を低減するために、フィルタ係数に振幅の重み付けをしている。本発明の実施例によれば、特定の持続延長された刺激から所望の波形を作り出すのに必要なフィルタ係数は、計算によって得られる。特定の実施例においては、これらの係数は前述のCooley氏の方法に使用された所望の波形のサンプルのものと同じではない。
【００２５】
図６Ａに例示する典型的な実施例においては、一つ以上の実施例に係る所望の波形６００を示している。図６Ｂに例示する典型的な実施例においては、同じ実施例に係る合成波形６１０を示している。図３Ｂの実施例と同様に、合成処理に使用されたＦＩＲフィルタへの入力は、１０サンプル「インパルス」からなる。しかし、これらの実施例においては、図３Ｂの実施例と異なり、位相エラー、振幅エラー、およびパルスの伸長が、ほとんど、または全く無いか、もしくは無視できる程度である。特定の実施例においては、図６Ｂの合成パルス６１０は、図６Ａに示す所望のパルス６００と実質的に正確に一致する。
【００２６】
図７Ａおよび図７Ｂに例示する典型的な実施例は、１０サンプル「インパルス」がＦＩＲフィルタへの入力として供給される図６Ｂの合成波形６１０を形成する実施例で作られた合成エラーを示している。エラーは、合成波形６１０からの所望の波形６００のポイントごとの減算によって計算されている。しかるに、図４のエラー波形４００と対比して、エラーは無視できるレベルに低減されている。この例示の特定の例では、実行値（ＲＭＳ）エラーは、所望の波形６００に対し、０．００４３、または−４４ｄＢとなっている。図７Ａおよび図７Ｂは同一の結果を示すが、合成エラー波形７１０の縦座標１０４は合成エラー波形７００の縦座標１０４に比較して精度を上げている。
【００２７】
図８は、本発明の実施例に係る畳み込みプロセッサ８１０の構造の例を示す。典型的な実施例においては、畳み込みプロセッサ８１０は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタである。それぞれの実施例においては、その実装例を挙げれば、例えば、その構造８１０には、ＦＩＲフィルタ集積回路、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）装置の内部ロジックブロックがある。畳み込みプロセッサ８１０は、入力データストリーム８１２を一連のフィルタ係数８０４での畳み込みの動作をして、出力データストリーム８１４を形成している。畳み込み処理は、一つ以上のシフトレジスタであるタップ８０２のような連続する遅延素子によって入力を遅延させ、次に、それぞれのタップ８０２に適用される係数８０４を乗算器（またはミキサ）８０６で乗算し、前述の係数乗算のすべての結果を加算器８０８で加算して実行することができる。
【００２８】
図９は、畳み込みプロセッサを任意波形生成器として使用するような一つ以上の本発明の実施例で使用される畳み込みプロセッサ９１０の構造の例を示す。これらの実施例においては、入力データストリームは、持続期間の延長された「インパルス」波形信号９１２からなり、これをフィルタ係数９０４に対して畳み込みを行うと、合成波形９１４が作り出される。特定の実施例においては、合成波形９１４は、所望の任意波形に対し位相エラーが、ほとんど、または全く無いか、もしくは無視できる程度である。一つ以上の実施例においては、合成波形９１４は、所望の任意の波形に正確に、またはほぼ正確に一致する波形からなる。
【００２９】
一つ以上の実施例においては、係数９０４は畳み込みプロセッサ９１０のインパルス応答である。しかしながら、畳み込みプロセッサ９１０を、持続延長された「インパルス」９１２を刺激とする任意波形９１４の生成器として使用するには、必要な係数９０４は、図８の実施例で想定されたような、所望の波形と同一でなくてもよい。これらの実施例では、代わりに、係数９０４は特定の多サンプルの刺激９１２において所望の応答９１４を作り出すように計算によって得られる。以下の実施例において、必要な係数を計算する方法を開示する。
【００３０】
図１０は任意波形９１４の生成器９１０への刺激として機能する持続延長された「インパルス」９１２の例を示す。例示の実施例では、「インパルス」は任意の内容と長さでｉ個のサンプルを含む数値の１次元配列であって、ここでｉは整数である。実施例においては、持続延長された「インパルス」９１２が未変調の場合は、整数１の多数のサンプルからなっている。しかし、別の実施例においては、「インパルス」は変調された搬送波の数列で、例えば、（1、0、-1、0、1、0、-1、0）や（0.707、1、0.707、0、-0.707、-1、-0.707、0）、または設計配慮で決定される任意の数の数列であってもよい。
【００３１】
図１１は本発明の実施例に係る外挿される所望の任意波形１１００の例を示す。図１２は図１１に示す所望の任意波形１１００から導出される波形データ行列（Wave Form Data Matrix：ＷＦＤＭ）１２００の例を示す。実施例においては、ＷＦＤＭ１２００は、波形１１００の離散サンプルである。
【００３２】
図１１と図１２の実施例は合わせて、本発明の実施例に係るＷＦＤＭ１２００の導出と構成を示す。典型的な実施例においては、ＷＦＤＭ１２００は、持続延長された「インパルス」９１２を畳み込みプロセッサ９１０のフィルタ係数９０４での畳み込みによって作られる結果の１次元配列である。
【００３３】
例示の実施例においては、ＷＦＤＭ１２００には、実施例における波形サンプリングに基づく二つの成分が含まれる。図１１に示す外挿される所望の任意波形１１００を参照すると、多数の、または一つの実施例においてはほとんどのデータはｊ個のサンプルからなり、持続延長された「インパルス」９１２に応じて畳み込みプロセッサ９１０により作り出される所望の任意波形９１４を定義している。
【００３４】
二番目に、図１１に例示の実施例においては、所望の任意波形９１４の最後に、複数の０値のサンプル１１０２、即ちｉ−１個の０値サンプルで例示されるサンプルが付け足されている。ここで、ｉは持続延長された「インパルス」９１２の長さである。一つの実施例においては、０値サンプル１１０２は重要である。それは、これらは計算上の制約として機能し、生成された任意波形９１４を強制的に０値に戻して、例えば、図３Ｂの実施例に示すような他の実装でのパルス伸長の歪みを排除するためである。この例示の実施例においては、ＷＦＤＭ１２００中のサンプルの合計数ｎは、波形９１４のｊ個のサンプルと０値サンプル１１０２のｉ−１個の和、即ちｎ＝ｊ＋ｉ−１となる。
【００３５】
図１３は本発明の実施例に係るフィルタ係数行列（Filter Coefficient Matrix：ＦＣＭ）１３００の構成の例を示す。この典型的な実施例においては、ＦＣＭ１３００は係数の１×ｊの線形配列であり、畳み込みプロセッサ９１０がｉ個サンプルの持続延長された「インパルス」９１２で刺激されると、ｊ個サンプルの所望の任意波形９１４を作り出す。この典型的な実施例においては、図１１の実施例に例示されるように、係数の数ｊは少なくとも所望の任意波形９１４の非０値サンプル部のサンプル長と同じであり、ハードウェア効率を犠牲にするとそれ以上でもよい。図９における実施例においては、Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎのｎ個の係数があるが、図９の実施例を説明中の実施例に合わせるために、添え字ｎを添え字ｊに置き換えてもよいことに留意されたい。
【００３６】
典型的な実施例においては、最初はＦＣＭ１３００の係数は未知の変数である。係数は、その後、以下に記載の方法、および対応するシステムによって計算される。
【００３７】
図１４は本発明の実施例における畳み込み状態行列（Convolution State Matrix：ＣＳＭ）１４００の構成の例を示す。この典型的な実施例においては、ＣＳＭ１４００はｊ×ｎの行列であり、持続延長された「インパルス」９１２が畳み込みプロセッサ９１０中を伝播するのに従い、それぞれの時間における畳み込みプロセッサ９１０の状態を表す。
【００３８】
この典型的な実施例においては、ＣＳＭ１４００はｊ行あり、それぞれの行はフィルタタップ８０２を表している。また、この典型的な実施例においては、ＣＳＭにはｎ列があり、それぞれの列は所与の時間の増加における畳み込みプロセッサ９１０の状態を表している。
【００３９】
例えば、最初の時間増加での指定時刻１（１列目の表示）では、持続延長された「インパルス」９１２の最初の値は１列目の１行目となり、１列目の他の行はすべて０となる。
【００４０】
次に、２番目の時間増加での指定時刻２（２列目の表示）では、持続延長された「インパルス」９１２の最初の値は２列目の２行目となり、２列目の１行目には持続延長された「インパルス」９１２の２番目の値が入り、その他のすべての行は０となる。
【００４１】
続いて、３番目の時間増加での指定時刻３（３列目の表示）では、持続延長された「インパルス」９１２の最初の値は３列目の３行目となる。３列目の２行目にはインパルスの２番目の値が入り、１行目には３番目の値が入り、その他のすべての行は０となる。
【００４２】
例示の実施例においては、ＣＳＭ１４００は前述のやり方で値が入れられ、それぞれの列は、所与の時間における畳み込みプロセッサ９１０内の持続延長された「インパルス」９１２の位置を表している。時間の経過に従い、即ち列の状態が次第に右に移動するのに従って、持続延長された「インパルス」９１２が、列の下方、即ちより大きな行番号に移動し、持続延長された「インパルス」９１２がフィルタタップ８０２を伝播するのとまったく同じように、列の下方に進行していく。従って、この実施例においては、ＣＳＭ１４００には、持続延長された「インパルス」９１２からの刺激によるフィルタの状態のすべてが含まれている。
【００４３】
ＣＳＭ１４００を図１４の実施例に示すように定義すると、要素８０２、８０６、９０６で示される畳み込みプロセッサ９１０の遅延―乗算―加算の動作は、線形代数の公理により、次の行列のドット積の方程式で表わされる。
【００４４】
ＷＦＤＭ＝ＦＣＭ・ＣＳＭ ・・・（数式１）
【００４５】
この実施例においては、ＷＦＤＭ１２００は既知であり、図１１および図１２の実施例に対してそれぞれ述べたように、所望の任意波形９１４と０値サンプル１１０２とで構成されている。この実施例においては、ＣＳＭ１４００は既知であり、図１４の実施例に示すように、持続延長された「インパルス」９１２で構成されている。従って、この実施例においては、ＦＣＭ１３００が未知の係数Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎを含んでおり、これらは前述の数式１を解いて求めることができる。数式１の解は、以下に記載の実施例に従って導き出すことができる。
【００４６】
ＦＣＭ＝ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１ ・・・（数式２）
【００４７】
従って、この実施例においては、畳み込みプロセッサ９１０で、持続延長された「インパルス」９１２を使用して所望の任意波形９１４を作り出すのに必要な係数Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎは、ＦＣＭ１３００の中身であり、例えば、前述の数式２に従って計算される。
【００４８】
〔フィルタ係数行列の線形代数的導出の典型的な実施例〕
図１４の実施例に係るｊ×１行列ＦＣＭ１３００として記述される図９の実施例における畳み込みプロセッサ９１０の係数Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎの導出の例を、限定ではなく明確化のために、以下に説明する。ここで、添え字ｊとｎとは前述の比較の目的においては同じである。
【００４９】
ステップ０：
ＷＦＤＭ＝ＦＣＭ・ＣＳＭ（これは基本行列式である。）
【００５０】
ステップ１：
ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ＝ＦＣＭ・ＣＳＭ・ＣＳＭＴ
【００５１】
ＣＳＭは正方行列ではないので直接反転することができないが、ＦＣＭについて解くには反転させなければならない。このジレンマに対する解としては、疑似逆行列（pseudo-inverse）といわれる行列代数の手法がある。式の右辺のＣＳＭにそれ自身の転置「ＣＳＭＴ」を乗算（右から掛ける（post-multiply））すると、結果として正方行列となる。同じ動作を式の左辺に行い、式を均衡させる。
【００５２】
ステップ２：
ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１＝ＦＣＭ・ＣＳＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１
【００５３】
ここで、式の右辺の「ＣＳＭ・ＣＳＭＴ」で表わされる正方行列に、それ自身の逆行列「（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１」を乗算（右から掛ける（post-multiply））して単位元とする。同じ動作を式の左辺に行い、式を均衡させる。式の右辺の「ＣＳＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１」は、単位元と等しく（単位元に等しい行列）、よってそれが消え、ＦＣＭだけが分離されて残ることになる。
【００５４】
ステップ３：
ＦＣＭ＝ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１
【００５５】
ＦＣＭを分離後は、式の並び順を変えるだけでＦＣＭの係数の値の明確な解が得られる。
【００５６】
〔典型的な実施例の発明の効果〕
典型的な実施例において、上述の方法、および対応するシステムには、さまざまな長所がある。まず、正確さについては、「インパルス」刺激が単一のサンプルより長い期間の場合に、振幅、時間、および位相において、所望の任意波形の正確な、またはほとんど正確な複製を得ることができる。これは従来技術の実施では不可能であった。
【００５７】
さらに、所望の波形は波形生成フィルタとして構成された畳み込みプロセッサにより生成することができる。フィルタは、持続延長された「インパルス」によって刺激され、それに応じて所望の波形の正確な複製を作りだす。多数の時間の重複する所望の波形の複製は、波形生成フィルタを、時間的に近接した多数の持続延長された「インパルス」で刺激することにより生成することができる。
【００５８】
また、持続延長された刺激に適応する能力も備えている。多数のサンプルの期間である「インパルス」刺激により、所望の波形の正確な複製を得ることができる。これにより、波形の正確さにおける妥協を、単一サンプルの期間より長い刺激を必要とするシステム的考察の結果として、排除することができる。
【００５９】
〔コンピュータシステムの実施例〕
図１５は、前述のＦＩＲフィルタ、関連するプロセッサおよびコンピュータシステムに限定はされないが、それらに関連し、関係し、または置き換えて使用される本発明の典型的な実施例に係るコンピュータシステム１５００の典型的な実施例を示す。
【００６０】
本発明の実施例（もしくはその一部、またはその機能）は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその組み合わせで実施でき、一つ以上のコンピュータシステム、またはその他のプロセスシステムで実施することができる。実際、典型的な実施例の一つにおいて、本発明は本書に記載の機能を行うことが可能な一つ以上のコンピュータシステムに使われている。コンピュータシステム１５００の例が図１５に示され、本発明を実施するのに利用できるコンピュータシステムのブロック図の典型的な実施例を表している。詳細には、図１５にはコンピュータ１５００が例示され、その典型的な例としては、オペレーティングシステムが搭載された、例えば（限定はされないが）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）システムがあり、そのオペレーティングシステムには、例えば（限定はされないが）、米国ワシントン州レッドモンド市のMICROSOFT（R）社のポケットＰＣ用WINDOWS MOBILE(TM)、またはMICROSOFT(R) WINDOWS(R) NT/98/2000/XP/CEなど、米国カリフォルニア州サンタクララ市のSUN（R） Microsystems社のSOLARIS(R)、米国ニューヨーク州アーモンク市のIBM（R） Corporation社のOS/2、米国カリフォルニア州クパチーノ市のAPPLE(R) Corporation社のMac/OSなどや、例えばLINUX(R)、HPUX(R)、IBM AIX(R)、SCO/UNIX(R)などを含むさまざまなバージョンのUNIX(R)（米国カリフォルニア州サンフランシスコ市のOpen Groupの商標）がある。しかし、本発明は、これらのプラットフォームに限定されるものではなく、あらゆる適切なオペレーティングシステムが搭載されたあらゆる適切なコンピュータシステムにおいて実施することができる。典型的な実施例の一つにおいては、本発明は、本書に記述のコンピュータシステムにおいて実施されている。コンピュータの例として、コンピュータ１５００を図１５に示す。本発明は、その他の部品、例えば（限定はされないが）、コンピューティングデバイス、通信デバイス、電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノートパソコン（handheld PC）、クライアントワークステーション、シンクライアント、シッククライアント、プロキシサーバ、ネットワーク通信サーバ、リモートアクセスデバイス、クライアントコンピュータ、サーバコンピュータ、ルータ、ウェブサーバ、およびデータ、メディア、オーディオ、ビデオ、テレフォニ（telephony）またはストリーミング技術のサーバなどにも、図１５に示すようなコンピュータを使用して実施することができる。
【００６１】
コンピュータシステム１５００には、限定はされないが、例えば、プロセッサ１５０４のような、一つ以上のプロセッサが含まれる。プロセッサ１５０４は、通信インフラストラクチャ１５０６（限定はされないが、例えば、コミュニケーションバス、クロスオーバーバー（cross-over bar）、またはネットワークなど）と接続される。このコンピュータシステムの例についてのさまざまなソフトウェアの実施例が述べられている。この記述を読めば、当業者には、その他のコンピュータシステムまたはコンピュータアーキテクチャを使用して本発明を実施する方法が明らかになる。
【００６２】
コンピュータシステム１５００には、通信インフラストラクチャ１５０６（または不図示のフレームバッファなど）からの、限定はされないが、例えば、グラフィック、テキスト、その他のデータを送って表示ユニット１５３０上に表示するための表示インタフェース１５０２が含まれる。
【００６３】
コンピュータシステム１５００には、限定はされないが、例えば、メインメモリ１５０８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、２次メモリ１５１０などが含まれる。２次メモリ１５１０には、例えば（限定はされないが）、ハードディスクドライブ１５１２や、フロッピーデスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブなどのリムーバブル記憶ドライブ１５１４が含まれる。リムーバブル記憶ドライブ１５１４は、限定はされないが、例えば、リムーバブル記憶ユニット１５１８の読み出しや書き込みを周知の方法で行う。プログラム記憶装置やコンピュータプログラム製品とも呼ばれるリムーバブル記憶ユニット１５１８は、限定はされないが、例えば、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク、ＣＤなどを表わし、リムーバブル記憶ドライブ１５１４によって読み出しや書き込みが行われる。リムーバブル記憶ユニット１５１８には、コンピュータソフトウェアやデータが記憶されたコンピュータで使用可能な記憶媒体が含まれることは理解できよう。
【００６４】
典型的な実施例の代替え的な例においては、２次メモリ１５１０に、コンピュータプログラムまたはその他の命令をコンピュータシステム１５００にロードすることが可能なその他の同様のデバイスが含まれる。そのようなデバイスには、例えば、リムーバブル記憶ユニット１５２２とインタフェース１５２０が含まれる。それらの例としては、プログラムカートリッジとカートリッジインタフェース（限定はされないが、例えば、テレビゲーム機に見られるような）、リムーバブルメモリＩＣ（限定はされないが、例えば、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）やプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ））とその関連ソケット、その他のリムーバブル記憶ユニット１５２２とインタフェース１５２０があり、プログラムやデータをリムーバブル記憶ユニット１５２２からコンピュータシステム１５００に転送することができる。
【００６５】
コンピュータ１５００には、例えば（限定はされないが）、マウスまたはデジタイザのようなその他のポインティングデバイス、キーボード、もしくはその他のデータ入力デバイス（いずれも不表示）などの入力デバイスが含まれる。
【００６６】
コンピュータ１５００には、例えば（限定はされないが）、表示ユニット１５３０と表示インタフェース１５０２のような出力デバイスが含まれる。また、コンピュータ１５００には、例えば（限定はされないが）、通信インタフェース１５２４、ケーブル１５２８や通信路１５２６などの入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスが含まれる。これらのデバイスには、限定はされないが、例えば、ネットワークインタフェースカードやモデム（いずれも不表示）が含まれる。通信インタフェース１５２４は、コンピュータシステム１５００と外部機器間でのソフトウェアやデータのやり取りを可能にする。通信インタフェース１５２４の例としては、限定はされないが、例えば、モデム、ネットワークインタフェース（例えば、イーサネットカード）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡ（ＰＣメモリカード国際協会）スロットとそのカードなどが含まれる。通信インタフェース１５２４を介してやり取りされるソフトウェアやデータは、電気的、電磁的、光学的、または通信インタフェース１５２４が受信可能なその他の形態の信号１５２８である。この信号１５２８は、限定はされないが、例えば、通信路１５２６（限定はされないが、例えば、チャンネル）を介して通信インタフェース１５２４に供給される。このチャンネル１５２６は、限定はされないが、例えば、伝播信号を含む信号１５２８を伝え、限定はされないが、例えば、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、無線周波（ＲＦ）リンク、およびその他の通信チャンネルなど使用して実施される。
【００６７】
本書においては、「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ可読媒体」の用語は一般に、限定はされないが、例えば、リムーバブル記憶ドライブ１５１４、ハードディスクドライブ１５１２に取り付けられたハードディスク、信号１５２８などの媒体の意味に使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム１５００にソフトウェアを提供している。本発明はこのようなコンピュータプログラム製品に使われている。
【００６８】
「一つの実施例」、「実施例」、「典型的な実施例」、「さまざまな実施例」などは、それぞれ記載された特徴、構造または性質を含む本発明の実施例を示すが、すべての実施例がその特徴、構造または性質を必ずしも含むものではない。さらに、「一つの実施例において」または「典型的な実施例において」などの語句の使用の繰り返しは、同一の実施例を意味する場合もあるが、必ずしも同一の実施例を意味している訳ではない。
【００６９】
本書の記載および請求項において、「連結する」および「接続する」の語句およびその派生語が使用される。これらの語句はお互いの同義語として意図していないことを理解すべきである。特定の実施例においては、「接続する」は、二つ以上の要素が物理的または電気的にお互いに直接接していることを示すために使用される。「連結する」は、二つ以上の要素が物理的または電気的に直接接していることを意味することもあるが、「連結する」は、二つ以上の要素はお互いに直接接してはいないが、お互いに協同する、またはやりとりすることも意味する。
【００７０】
アルゴリズムとはここでは、および一般的に、所望の結果に導く自己矛盾のない一連の行動または動作と考える。これには物理量の物理的な操作が含まれる。必ずしもそうではないが、普通、これらの物理量は、保存、転送、結合、比較、またはその他の操作がなされることが可能な電気または電磁信号の形態をとる。主に共通使用の理由から、これらの信号をビット、値、要素、符号、文字、用語、数字などとして示すことは、時に扱いやすいとされている。しかし、これらのすべて、および類似の用語は適切な物理量と関連付けられ、これら物理量に適用された単なる都合のよいラベルであることを理解すべきである。
【００７１】
特に言及しない限り、本書の記述で明らかなように、「処理する」、「演算する」、「計算する」および「判断する」などの語句を使用した記述では、本書においては、コンピュータシステム内のレジスタやメモリにおける、例えば電子的な物理量を表すデータを、コンピュータシステム内のメモリ、レジスタもしくはその他の情報の保存、送信または表示機器において同様に物理量を表す他のデータに操作または変換するというコンピュータ、コンピュータシステムまたは類似の電子コンピュータデバイスの動作および処理を示すことはいうまでもない。
【００７２】
同じように、「プロセッサ」の用語は、レジスタまたはメモリからの電子データを、レジスタやメモリに保存される他の電子データに変換する処理を行うあらゆる機器または機器の一部を意味する。「コンピュータプラットフォーム」は、一つ以上のプロセッサを備えている。
【００７３】
本発明の実施例には、その動作を行う装置が含まれる。装置は、所望の目的に特別に構成されてもよいし、汎用の機器を備え機器に格納されたプログラムによって選択的に動作または再構成するようにしてもよい。
【００７４】
本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアの一つ、またはその組み合わせで実施できる。また、本発明の実施例は、機械可読媒体に格納された命令としても実施することができ、その媒体はコンピュータプラットフォームによって読み出されて実行され、本書に記述の動作を行う。機械可読媒体には、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で情報の格納および変換を行うためのあらゆる機構が含まれる。例えば、機械可読媒体には、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的またはその他の形態の伝播信号（例、搬送波、赤外線、デジタル信号など）、その他が含まれる。
【００７５】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、オブジェクト指向のコンピュータプログラムを含み、メインメモリ１５０８、２次メモリ１５１０、またはコンピュータプログラム製品とも呼ばれるリムーバブル記憶ユニット１５１８に記憶される。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、本書に記述した本発明の特徴をコンピュータシステム１５００が実行できるようにする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ１５０４が本発明の実施例に係るデータ同期期間でのコンフリクト解決の方法を提供する。従って、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム１５００の制御装置をも意味する。
【００７６】
別の典型的な実施例においては、本発明は、制御ロジック（コンピュータソフトウェア）を格納したコンピュータ可読媒体からなるコンピュータプログラム製品に使われている。制御ロジックは、プロセッサ１５０４で実行されると、プロセッサ１５０４が本書に記述の本発明の機能を実行させる。別の典型的な実施例においては、本発明はソフトウェアを使用して実施でき、ソフトウェアはコンピュータプログラム製品に格納され、限定はされないが、例えば、リムーバブル記憶ドライブ１５１４、ハードディスクドライブ１５１２、または通信インタフェース１５２４などを使用してコンピュータシステム１５００にロードされる。制御ロジック（ソフトウェア）は、プロセッサ１５０４で実行されると、プロセッサ１５０４に本書に記述の本発明の機能を実行させる。コンピュータソフトウェアは、オペレーティングシステム上で動作するスタンドアローン型のソフトウェアアプリケーションとして動作してもよく、オペレーティングシステムに統合されてもよい。
【００７７】
さらに別の実施例においては、本発明は、限定はされないが、例えば、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）または一つ以上のステートマシンなどのようなハードウェア部品を使用して、主としてハードウェアで実施できる。ハードウェアのステートマシンで本書に記述の機能を行うことを実施させることは、当業者においては明らかである。
【００７８】
別の典型的な実施例においては、本発明は、主としてファームウェアで実施できる。
【００７９】
さらに別の典型的な実施例においては、本発明は、限定はされないが、例えば、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアなどのいかなる組み合わせを使用しても実施できる。
【００８０】
本発明の典型的な実施例は、機械可読媒体に格納された命令群としても実施することができ、その媒体はコンピュータプラットフォームによって読み出されて実行され、本書に記述の動作を行う。機械可読媒体には、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で情報の格納および変換を行うためのあらゆる機構が含まれる。例えば、機械可読媒体には、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的またはその他の形態の伝播信号（例、搬送波、赤外線、デジタル信号など）、その他が含まれる。
【００８１】
本発明の典型的な実施例においては、有線ネットワークまたは無線ネットワークについて言及している。有線ネットワークには、ボイスおよびデータ通信デバイスを連結するさまざまな種類の周知の手段が含まれる。本発明の実施に使用できる種々の無線ネットワーク技術について簡単に述べる。例には限りがない。無線ネットワークの例には、限定はされないが、例えば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、スペクトル拡散（spread spectrum wireless）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、１Ｇ、２Ｇ、３Ｇワイヤレス、ブルートゥース（Bluetooth）、赤外線通信規格（ＩｒＤＡ）、ＳＷＡＰ（shared wireless access protocol）、ワイヤレスフィディリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、ワイマックス（ＷＩＭＡＸ）、ならびにその他のIEEE 802.11規格準拠のワイヤレスＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、802.16規格準拠のＷＡＮ（広域ネットワーク）、およびウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）などが含まれる。
【００８２】
Bluetoothは、新生のワイヤレス技術であり、低出力無線周波ネットワークで使用されるいくつかの無線技術の統一が期待されている。
【００８３】
ＩｒＤＡは、赤外光パルスを使用して機器と通信する標準方式であり、赤外線通信協会（Infrared Data Association：ＩｒＤＡ）から公表され、その名前が規格に付けられている。ＩｒＤＡ機器は赤外線を使用するので、機器同士はお互いが見通し線上にあることに依存する。
【００８４】
本発明の典型的な実施例においては、ＷＬＡＮ（ワイヤレスLAN）について言及している。ＷＬＡＮの例には、ＨｏｍｅＲＦ（Home radio frequency）が開発したＳＷＡＰ（shared wireless access protocol）、およびＷＥＣＡ（Wireless Ethernet Compatibility Alliance）が提唱するIEEE 802.11規格から派生したＷｉ−Ｆｉが含まれる。IEEE 802.11ワイヤレスＬＡＮ規格は、一つ以上のさまざまなワイヤレスＬＡＮ規格を順守したさまざまな技術に属している。IEEE 802.11準拠のワイヤレスＬＡＮは、限定はされないが、例えば、IEEE規格802.11a、b、dおよびgを含む一つ以上のさまざまなIEEE 802.11規格に適合し、それには、限定はされないが、例えば、IEEE規格802.11a、b、dおよびg（限定はされないが、例えば、IEEE 802.11g-2003などを含む）などが含まれる。
【００８５】
〔結論〕
本発明を例示の環境において記述したが、これらの記述は例示の目的にのみ提供されているということに留意することが重要である。本発明はこの例示の環境、および上述の実体と機器間での厳格な相互運用に限定されることを意図したものではない。実際、この記述を読めば、当業者においては、代替え環境において本発明を実施する方法が明らかとなる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法であって、
持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を前記畳み込みプロセッサに供給するステップと、
前記畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、
前記フィルタ係数を使用して前記所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記畳み込みプロセッサは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記持続延長されたインパルスはｉ個のインパルス信号を含み、ｉは整数である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記畳み込みプロセッサは前記持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、
（ａ）前記持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、該タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、
（ｂ）タップ出力とフィルタ係数との積の総和は前記所望の任意波形を構成する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記畳み込みプロセッサはｊ個のタップとｊ個のフィルタ係数を含み、ｊは整数である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記所望の任意波形はｊ回サンプルされる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記所望の任意波形のｊ個のサンプルは０値と等しいｉ−１個のサンプルで補完されてｎ×１の波形データ行列（ＷＦＤＭ）を生成し、ｎ＝ｊ＋ｉ−１である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記畳み込みプロセッサの状態は前記持続延長されたインパルス信号が連続する時間の増加ごとに前記畳み込みプロセッサに送られるのに従って決められる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記畳み込みプロセッサの状態はｎ列とｊ行を有する畳み込み状態行列（ＣＳＭ）に格納され、各列は前記時間の増加ごとの前記畳み込みプロセッサの状態を表し、各行は前記タップによる遅延を表す請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フィルタ係数は波形データ行列と畳み込み状態行列とから導出される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フィルタ係数はフィルタ係数行列（ＦＣＭ）に格納され、その値は、ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１の式に等しい請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成するシステムであって、
持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を前記畳み込みプロセッサに供給するように動作する装置と、
前記畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するように動作する装置と、
前記フィルタ係数を使用して前記所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するように動作する装置と、を含むシステム。
【請求項１３】
前記畳み込みプロセッサは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記持続延長されたインパルスはｉ個のインパルス信号を含み、ｉは整数である請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記畳み込みプロセッサは前記持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、
（ａ）前記持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、該タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、
（ｂ）タップ出力とフィルタ係数との積の総和は前記所望の任意波形を構成する請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記畳み込みプロセッサはｊ個のタップとｊ個のフィルタ係数を含み、ｊは整数である請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記所望の任意波形はｊ回サンプルされる請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記所望の任意波形のｊ個のサンプルは０値と等しいｉ−１個のサンプルで補完されてｎ×１の波形データ行列（ＷＦＤＭ）を生成し、ｎ＝ｊ＋ｉ−１である請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記畳み込みプロセッサの状態は前記持続延長されたインパルス信号が連続する時間の増加ごとに前記畳み込みプロセッサに送られるのに従って決められる請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記畳み込みプロセッサの状態はｎ列とｊ行を有する畳み込み状態行列（ＣＳＭ）に格納され、各列は前記時間の増加ごとの前記畳み込みプロセッサの状態を表し、各行は前記タップによる遅延を表す請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記フィルタ係数は波形データ行列と畳み込み状態行列とから導出される請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記フィルタ係数はフィルタ係数行列（ＦＣＭ）に格納され、その値は、ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１の式に等しい請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
命令群を提供する機械可読媒体であって、該命令群がコンピュータプラットフォームによって実行されると、該コンピュータプラットフォームが畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法を含む動作を行ない、その方法には、
持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を前記畳み込みプロセッサに供給するステップと、
前記畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、
前記フィルタ係数を使用して前記所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップと、を含む媒体。
【請求項１】
畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法であって、
持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を前記畳み込みプロセッサに供給するステップと、
前記畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、
前記フィルタ係数を使用して前記所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記畳み込みプロセッサは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記持続延長されたインパルスはｉ個のインパルス信号を含み、ｉは整数である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記畳み込みプロセッサは前記持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、
（ａ）前記持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、該タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、
（ｂ）タップ出力とフィルタ係数との積の総和は前記所望の任意波形を構成する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記畳み込みプロセッサはｊ個のタップとｊ個のフィルタ係数を含み、ｊは整数である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記所望の任意波形はｊ回サンプルされる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記所望の任意波形のｊ個のサンプルは０値と等しいｉ−１個のサンプルで補完されてｎ×１の波形データ行列（ＷＦＤＭ）を生成し、ｎ＝ｊ＋ｉ−１である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記畳み込みプロセッサの状態は前記持続延長されたインパルス信号が連続する時間の増加ごとに前記畳み込みプロセッサに送られるのに従って決められる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記畳み込みプロセッサの状態はｎ列とｊ行を有する畳み込み状態行列（ＣＳＭ）に格納され、各列は前記時間の増加ごとの前記畳み込みプロセッサの状態を表し、各行は前記タップによる遅延を表す請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フィルタ係数は波形データ行列と畳み込み状態行列とから導出される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フィルタ係数はフィルタ係数行列（ＦＣＭ）に格納され、その値は、ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１の式に等しい請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成するシステムであって、
持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を前記畳み込みプロセッサに供給するように動作する装置と、
前記畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するように動作する装置と、
前記フィルタ係数を使用して前記所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するように動作する装置と、を含むシステム。
【請求項１３】
前記畳み込みプロセッサは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記持続延長されたインパルスはｉ個のインパルス信号を含み、ｉは整数である請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記畳み込みプロセッサは前記持続延長されたインパルス信号で畳み込みを行い、
（ａ）前記持続延長されたインパルス信号は一つ以上のタップを介し連続して遅延され、該タップのそれぞれの出力はその遅延に対応するフィルタ係数で乗算され、
（ｂ）タップ出力とフィルタ係数との積の総和は前記所望の任意波形を構成する請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記畳み込みプロセッサはｊ個のタップとｊ個のフィルタ係数を含み、ｊは整数である請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記所望の任意波形はｊ回サンプルされる請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記所望の任意波形のｊ個のサンプルは０値と等しいｉ−１個のサンプルで補完されてｎ×１の波形データ行列（ＷＦＤＭ）を生成し、ｎ＝ｊ＋ｉ−１である請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記畳み込みプロセッサの状態は前記持続延長されたインパルス信号が連続する時間の増加ごとに前記畳み込みプロセッサに送られるのに従って決められる請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記畳み込みプロセッサの状態はｎ列とｊ行を有する畳み込み状態行列（ＣＳＭ）に格納され、各列は前記時間の増加ごとの前記畳み込みプロセッサの状態を表し、各行は前記タップによる遅延を表す請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記フィルタ係数は波形データ行列と畳み込み状態行列とから導出される請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記フィルタ係数はフィルタ係数行列（ＦＣＭ）に格納され、その値は、ＷＦＤＭ・ＣＳＭＴ・（ＣＳＭ・ＣＳＭＴ）−１の式に等しい請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
命令群を提供する機械可読媒体であって、該命令群がコンピュータプラットフォームによって実行されると、該コンピュータプラットフォームが畳み込みプロセッサによって所望の任意波形から合成波形を生成する方法を含む動作を行ない、その方法には、
持続延長されたインパルス信号を含むデータストリーム入力信号を前記畳み込みプロセッサに供給するステップと、
前記畳み込みプロセッサの一つ以上のフィルタ係数を計算するステップと、
前記フィルタ係数を使用して前記所望の任意波形に実質的に同等な合成波形を生成するステップと、を含む媒体。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２０１０−５０４６９９（Ｐ２０１０−５０４６９９Ａ）
【公表日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２９２６７（Ｐ２００９−５２９２６７）
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２０６１３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３９４２２
【国際公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
２．イーサネット
３．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
４．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（５０９０８２６１７）エーエーアイ コーポレーション (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２０６１３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３９４２２
【国際公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
２．イーサネット
３．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
４．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（５０９０８２６１７）エーエーアイ コーポレーション (1)
【Ｆターム（参考）】
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