[发明专利]将承载数据的信号从发射器发送到接收器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在基于脉冲的远程通信系统中将承载数据的信号从发射器发送到接收器的方法。根据它的面向硬件的方面之一，还涉及远程通信系统、用于发送该信号的装置和用于接收该信号的装置。最后，涉及在该远程通信系统中的发射器和接收器之间发送的信号。

背景技术

在基于脉冲的远程通信系统中，交换信号由受到在发射器和接收器之间发送的数据、信令或控制信息调制的一连串脉冲形成。经由根据时间定律(temporal law)定义的帧来发送这一连串脉冲。信号帧通常包括尾部和有效负荷，这两者都包括脉冲集合。有效负荷包括用于承载将要发送的数据的脉冲集合，而尾部包括用于承载用于使存在于接收器端的信号的每个帧在时间上同步的一些信息的脉冲集合。

因为接收器在时间上不和发射器同步，所以接收器无法直接获得包含在存在于接收器端的信号帧中的数据。换句话说，接收器不知道信号帧的起始点，因此也不知道用于承载发送数据的脉冲集合的起始点，即有效负荷的起始点。为了解决这种同步问题，通常在尾部包含从模式(即，在下文中的时间基准模式)生成的脉冲集合。注意，发送的信号因此定期承载该脉冲集合。周期值就是帧持续时间。

模式是幅度/位置值对的集合。每对幅度/位置值定义从模式生成的脉冲序列中的脉冲的最大幅度，且同一对中的另一个值定义所述脉冲的时间位置。

当检测到从时间基准模式生成的脉冲序列时，即当接收器在时间上和发射器同步时，接收器能够通过对信号帧的结构的了解精确地确定有效负荷的起始点，然后能够获得发送数据。

在基于脉冲的远程通信系统中，脉冲的持续时间非常短。例如，在所谓的超宽频带远程通信系统(又称为UWB系统)中，脉冲的持续时间小于0.1纳秒，这为这些系统提供了至少大至10千兆赫的带宽，由此使这些系统具有高灵活性以及因此造成的众多可能的应用。

但是，由于这些基于脉冲的远程通信系统中涉及的脉冲存在缺点，所以从时间基准模式生成的单个脉冲序列的检测难以在接收器处执行，这是因为接收器不知道所接收的信号是否承载该序列，并且它也不知道所述信号的帧的起始时间。

一种明显的解决方法是在每个信号帧的尾部中重复从时间基准模式生成的同一个脉冲序列。然后，在接收器端，执行重复检测过程，以便检测这些序列之一。在尾部中重复从时间基准模式生成的同一个脉冲序列显著增大了在接收器端检测到该序列的可能性。但是，当检测到这些重复序列之一时，因为接收器不知道检测到的序列是包含在尾部中的第一个序列、最后一个序列还是任何其它中间的序列，所以会出现时间基准上的不明确性。因此，重复从时间基准模式生成的同一个脉冲序列不是解决同步问题的方法，因为它在接收器端包含时间基准的不明确性。

发明内容

因此，本发明旨在提供用于在如上所述的基于脉冲的远程通信系统中将承载数据的信号从发射器发送到接收器的方法，该方法的特征在于，它包括用于由发射器执行的信号生成步骤，在此步骤期间：

在将要发送的信号中定期插入表示接收器预先已知的信号表征模式的脉冲序列，所述脉冲序列指示将要发送的信号的每个帧承载表示时间基准模式的脉冲序列；以及

在将要发送的信号的每个帧中插入表示所述时间基准模式的单个脉冲序列。

当每个信号帧中包含表示信号表征模式的单个脉冲序列时，在信号中插入表示信号表征模式的脉冲序列的周期的值等于信号帧的总持续时间，或者当在同一个信号帧中包含表示该模式的多个脉冲序列时，上述周期的值等于表示信号表征模式的脉冲序列的持续时间。因此，根据本发明，通过定义允许接收器区分表示时间基准模式的序列和表示信号表征模式的脉冲序列的时间基准模式，即打破表示信号表征模式的序列的周期性的脉冲序列，接收器能够在没有任何不明确性的情况下获得时间基准。

之所以认为根据模式生成的脉冲序列表示该模式是因为，如果与所述序列的脉冲有关的幅度/位置值对的集合等同于该模式的幅度/位置值对的集合，那么认为该脉冲序列等同于该模式，或者如果与所述序列的脉冲有关的幅度/位置值对的集合和该模式的幅度/位置值对的集合略有不同，那么认为该脉冲序列与该模式略有不同。