[发明专利]无线通信装置及无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及将脉冲串作为传送信号使用的无线通信装置，尤其涉及降低与其他无线通信系统的干扰、改善系统的通信性能的无线通信装置及无线通信系统。

背景技术

在超宽带脉冲通信(下面，简称为UWB-IR)的通信系统中使用脉冲信号进行通信。非专利文献1公开了用PPM(Pulse Position Modulation，脉冲相位调制)方法对高斯单脉冲进行调制的通信系统。利用了这些脉冲串的通信方式与使用了通常连续波的信号传送不同，通过断续的能量信号的收发来传送信息。构成这样的脉冲串的脉冲的脉冲宽度非常狭窄时，其信号频谱与采用通常连续波的通信相比，频带较宽，信号的能量分散在宽频带中。

其结果，每个单位频率的信号能量微小，能够在与其他通信系统不产生干扰的情况下进行通信，因此可在多个系统中共享频率。该超宽带通信(UWB)系统在美国联邦通信委员会(FCC)中，在3.1GHz～10.6GHz的频带中，被认可-41.3dBm/MHz的非常低的发送功率。此外，在日本等各国，也在宽频带下作为低功率的通信系统被认可。

这样的UWB-IR通信的初级调制，有二值的相位调制BPSK(BinaryPhase Shift Keying，二相相移键控)、将发送的脉冲时间的位置在时间上进行位移的PPM调制等。此外，作为二级调制广泛采用编码扩展，一个发送数据通过编码扩展由多个脉冲串表示。

接着，说明现有的采用了直接扩展的BPSK调制型UWB-IR发送装置。这样的直接扩展型UWB-IR发送机，例如详细公开在专利文献1中。此外，PPM调制型UWB发送机详细公开于专利文献2。

专利文献1：(日本)特开2002-335189号公报

专利文献2：(日本)特表平10-508725号公报

非专利文献1：Moe Z.Win及其他，“Impulse radio：how it works”，IEEE Communications Letters，Volume 2 No.1，1998年1月。

现有的采用了直接扩展的BPSK调制型UWB-IR发送装置具有以下结构。

信息源将信息作为发送数据输出到乘法器。扩展编码生成部将PN(Pseudo-random noise，伪随机噪声)序列等扩展编码序列输出到乘法器。从扩展编码生成部输出的扩展编码序列，以比信息源生成发送数据的速率高的速率生成。

乘法器将从信息源输出的发送数据和由扩展编码序列生成部生成的扩展编码序列相乘，从而扩展发送数据，生成扩展数据串。生成的扩展数据串被输入到脉冲生成部。

脉冲生成部生成与从乘法器输出的扩展数据串对应的发送脉冲串。此时，对应于扩展数据串的值，使构成所输出的脉冲串的脉冲极性反转。由脉冲生成部生成的脉冲串，通过RF前端进行频率变换、放大及带通限制等高频信号处理，被变换为发送信号。RF前端部例如具有功率放大器、本地振荡器及混频器。

此外，从天线发送变换后的高频信号。

美国FCC许可了包括如上说明的UWB-IR在内的UWB无线通信系统的利用，各国也以此为契机开始了对UWB的频率分配。目前，将在日本议论的UWB许可频谱方案示于图17中。图17的图表的纵轴EIRP(Effective Isotropic Radiated Power，各向同性辐射有效功率)表示包含了天线增益的发送功率密度。EIPR表示天线增益为0dBi时输入到天线的每单位频率宽度的功率(例如-41.3dBm/MHz)。

在日本，信息通信审议会讨论有关UWB利用的技术的结果，在3.4GHz～4.8GHz及7.25GHz～10.25GHz的频带中，倾向于将与FCC相同输出功率的-41.3dBm/MHz的EIRP作为法定案来承认。但是，在担心与现有的其它无线通信系统之间的干扰的频带3.4GHz～4.8GHz中，安装干扰降低技术(例如，DAA：Detect And Avoid)就成了义务。

在此，DAA是如下的功能，即为了避开对其它系统施加的干扰，在UWB设备发送信号之前，检测出在要发送信号的频带接收到的信号，如果需要则限制发送信号的频带。因此，保障了UWB设备不会对在该频带内利用的现有的无线系统产生影响。

此外，在4.2GHz～4.8GHz中，作为2008年12月之前的时限措施，也可以不安装干扰降低技术。这样的频率分配及功率限制是考虑了与其它系统之间的干扰的限制方案，将其直接作为法规来采用的可能性很高。