冲击波形生成装置和高频脉冲波形生成装置的制作方法

专利名称：冲击波形生成装置和高频脉冲波形生成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及生成脉沖(pulse)状的调制信号的冲击(impulse)波形生成 装置和高频脉沖波形生成装置。
背景技术：
使用沖击通信方式的UWB ( Ultra Wide Band,即超宽带)无线通信技术 具有以下优点，即由于不一定需要直线性所以适合于CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor),可以实现小型化，不需要高精度的本机信号源 等的RF电路所以耗电低，并且由于宽频带的利用而可以进行高速通信等。在UWB无线通信装置中使用的沖击波形生成装置中，为了控制使用的 频带，要求高精度地生成冲击波形的包络线。 一般来说，在任意的频带频率 下，用(算式1 )定义频带的中心频率F0、频带宽度W的沖击波形F(t)。 〔算式1〕「, 、 sin(2;r附) ^ 、作为形成冲击波形的方法，已知使用数字模拟变换器(D/A变换器)的 结构。图25是基于D/A变换器的以往的沖击波形生成装置的方框图。在图 25中，以往的沖击波形生成装置1100由以下部件构成生成矩形波的矩形 波振荡单元llll、存储与波形表对应的电压值的存储单元1113、以及根据外 部电压将输入的矩形信号生成沖击波形的D/A变换器1112。以往的沖击波形生成装置1100以矩形波振荡单元1111输出的矩形波的 定时，由D/A变换器112产生与存储在存储单元1113的波形表对应的电压值， 生成冲击波形F(t) (1114)。该以往的冲击波形生成装置1100能够均匀地生成高精度的波形。而且， 电路的控制容易，不需要沖击整形滤波器，所以适于IC化。但是另一方面， 需要相对于D/A变换器112生成的冲击波形的频带频率数倍的采样率。例如， 为了生成将从3GHz至10GHz作为频带的沖击波形，需要数十GHz的采样率。
一般来说，为了利用在这样高的频率下动作的D/A变换器来构成冲击波形生 成装置，使用开关频率高的元件。因此，较多地消耗电力。而且，特表2003-535552号公报公开了以下沖击波形生成装置，不使用 D/A变换器，而通过数字电路，生成近似高斯的一次导数的波形。图26是基于该数字电路的以往的沖击波形生成装置的方框图。而且，图 2 7是该以往的沖击波形生成装置的定时图。在图26中，以往的沖击波形生成装置1300由以下部件构成生成时钟 脉沖的时钟1301、緩冲器1304、反相緩冲器1306、延迟效果即延迟时间的 长度"L"的延迟元件1310、延迟效果"L+X"的延迟元件1308、"与门"(AND 门)1316、緩冲器1320、反相緩冲器1322、长度L的延迟元件1310、长度 L+X的延迟元件1325、缓沖器1332、 1334、 1336、〗337、加法电路1348、 1350和开关1356构成。时钟1301将时钟脉沖提供给緩沖器1304和反相缓沖器1306。各个緩沖 器1304、 1306分别经由延迟元件1310、 1308，将时钟脉沖提供给"与门"1316。 延迟元件1308具有比延迟元件1310长的延迟效果(X)。"与门"1316将输入 的信号1312 (A)和1314 (B)的"与"信号C输出。将"与门"1316的丰lr出经 由线1318提供给緩冲器1320和反相緩沖器1322,传递给分别具有与延迟元 件1310、 1308相同的延迟效果的进一步的延迟元件1324、 1325。分别将该 延迟元件1324、 1325的各输出分割，并提供给緩沖器1332、 1334、 1336、 1337。然后，緩沖器1332、 1334将原样的输出、并且緩冲器1336、 1337将 反相后的输出分别经由线1340、 1342、 1129、 1346提供给加法电路1348、 1350。各线1340、 1342、 1129、 1346提供如图27所示的脉沖1360等个别脉沖 的正方向或者负方向的一半的不同结构要素。然后，将加法电路1348以及 1350的输出分别经由线1352、 1354提供给开关1356。控制电路1358切换加 法电路1348、 1350的输出，以便在开关1356为第1设定的情况下提供规定 相位"O"的双相(Bi-Phase)波形，并且在开关为相反的状况的'T，时，提供与 其相反的双相波形。这样，在基于数字电路的以往的沖击波形生成装置1300中，从在延迟效 果时间上设置了稍微的差别的两个时钟信号生成脉沖信号。然后，进一步从 生成的脉沖信号和反相脉沖信号生成分别在延迟效果时间上设置了稍微的差
别的脉冲信号，从而从提供的双相波形生成需要的冲击波形。如上所述，通过D/A变换器生成冲击波形的以往的冲击波形生成装置1100在高动作频率下动作。因此，存在耗电多的课题。而且，如上所述，通过数字电路生成沖击波形的以往的冲击波形生成装置1300仅通过沖击的重合来形成波形。因此，存在不太能够提高波形的精度 的课题。而且，以往的沖击波形生成装置1300产生沖击的频率范围变宽，在 后级需要沖击整形滤波器。因此，存在不能将电路全体进行IC化的课题。发明内容本发明的沖击波形生成装置包括多级延迟脉冲信号生成单元，从定时 信号生成具有不同延迟量的多个延迟脉沖信号；信号源信号生成单元，由延成信号生成单元，由延迟脉冲信号生成用于表示沖击波形信号的振幅分量的 包络线形成信号；以及混频单元，将信号源信号和包络线形成信号相乘，生 成规定的冲击波形信号。于是，从表示产生冲击的定时的定时信号生成冲击波形信号。本发明的冲击波形生成装置不使用振荡器而通过多级延迟元件生成作为 冲击信号源的信号，进而与形成包络线的信号相乘而生成冲击波形。因此， 本发明的沖击波形生成装置在电路结构中不需要D/A转换器，所以可以使元 件的动作频率比以往需要的频率低，可以减少消耗功率。而且，本发明的冲击波形生成装置生成被限制频带的精度高的沖击波形，可以降低通信频带以 外的频率区域的功率发射，可以提高发送中的功率效率。而且，本发明的沖 击波形生成装置不需要作为冲击整形滤波器的高次的RF滤波器，所以可以 在基于IC化的设备小型化的同时降低消耗功率。


图1是本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的方框图。图2A是表示本发明的实施方式1的冲击波形生成装置的信号控制单元的结构例的方框图。图2B是表示本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的信号控制单元的另一个结构例的方框图。
图3A是表示本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的波形生成单元 的结构例的方框图。图3B是表示本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的波形生成单元 的结构例的方^f匡图。图3C是表示本发明的实施方式1的冲击波形生成装置的生成包络线形 成信号R的结构例的部分方框图。图3D是表示本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的生成包络线形 成信号R的另 一个结构例的部分方框图。图4是表示本发明的实施方式1的沖击波形生成装置内的定时图。图5A是表示沖击波形的频率分量波形例的特性图。图5B是表示沖击波形的振幅分量波形例的特性图。图5C是表示冲击波形例的特性图。图6是表示从频率分量波形和振幅分量波形生成沖击波形的动作的图。 图7是表示本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的输出信号的波峰 值的图。图8是本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的另一个方框图。 图9A是本发明的实施方式1的高频脉沖波形生成装置的方框图。 图9B是本发明的实施方式1的高频脉冲波形生成装置的另一个方框图。 图10是本发明的实施方式2的沖击波形生成装置的方框图。 图11是本发明的实施方式2的冲击波形生成装置内的定时图。 图12是表示本发明的实施方式2的沖击波形生成装置的输出信号的波峰 值的图。图13是本发明的实施方式3的冲击波形生成装置的方框图。图14是本发明的实施方式3的沖击波形生成装置内的定时图。图15是表示本发明的实施方式3的沖击波形生成装置的输出信号的波峰值的图。图16是本发明的实施方式4的沖击波形生成装置的方框图。 图17是本发明的实施方式4的沖击波形生成装置内的定时图。 图18是表示本发明的实施方式4的沖击波形生成装置的输出信号的波峰 值的图。图19是本发明的实施方式5的冲击波形生成装置的方框图。图20是本发明的实施方式5的冲击波形生成装置内的定时图。图21是表示本发明的实施方式5的沖击波形生成装置的输出信号的波峰值的图。图22是本发明的实施方式6的冲击波形生成装置的方框图。 图23是本发明的实施方式6的冲击波形生成装置内的定时图。 图24是表示本发明的实施方式6的沖击波形生成装置的输出信号的波峰 值的图。图25是基于D/A变换器的以往的沖击波形生成装置的方框图。 图26是基于数字电路的以往的沖击波形生成装置的方框图。 图27是基于数字电路的以往的沖击波形生成装置内的定时图。 标号说明100、 200、 300、 400、 500、 600、 900冲击波形生成装置101时钟发生单元102定时信号103信号控制单元104控制信号105基准时间信号106、 107、 108、 109、 110、 134、 135、 710、 711、 712、 713、 714、 701、 702、 703、 704、 705、 706延迟元件116、 117、 118、 302、 304、 801、 802、 803、 804、 805 "异或，，元件 121电压^目力口元寸牛122、 123、 136、 137、 506、 507、 508放大单元 131、 131b、 131c、 131d波形生成单元 132第1控制信号 133第2控制信号 138混频器150、250、350、450、550、650多级延迟脉沖信号生成单元151、251、351、451、551、651信号源信号生成单元152、252、352、452、552、652包络线形成信号生成单元153、253、353、453、553、653混频单元501、502、503、504、505 ''与"元件 601、 602、 603、 604、 605反相元件901电路单元902合成用信号生成单元903另一个混频单元904冲击波形信号905合成用信号906另一个冲击波形信号910、 920高频脉沖波形生成装置911、 921高频脉沖波形信号生成单元 912高频脉沖波形信号923发送数据信号925波形调制后的高频脉沖波形信号Q信号源信号R包络线形成信号S沖击波形信号具体实施方式
(实施方式1 )本发明的实施方式1的沖击波形生成装置通过多级延迟元件形成冲击信 号源，进而，通过与形成包络线的信号相乘，生成沖击波形。而且，该冲击 波形生成装置生成以中心频率FO和频带宽度W定义的占有频带的冲击波形。 特别是对作为生成中心频率F0和频带宽度W相等的沖击波形的情况下的冲 击波形的情况进行说明。这时，时间长度T相对于中心频率FO为1/2周期， 即T = 1/ (2.F0)。对本实施方式的冲击波形生成装置的结构进行说明。 图1是本发明的实施方式1的冲击波形生成装置的方框图。在图1中， 沖击波形生成装置100与产生定时信号102的时钟发生单元101连接，该定 时信号102表示沖击波形要产生的定时。并且，由以下部件构成多级延迟 脉冲信号生成单元150，生成从定时信号102开始具有不同延迟量的多个延 迟脉沖信号；信号源信号生成单元151，由延迟脉冲信号生成用于表示冲击 波形信号的频率分量的信号源信号；包络线形成信号生成单元152，由延迟 脉沖信号生成用于表示沖击波形信号的振幅分量的包络线形成信号；以及混 频单元153，将信号源信号和包络线形成信号相乘，并且生成规定的沖击波 形信号。而且，多级延迟脉冲信号生成单元150具有信号控制单元103、以及构 成作为多级延迟单元的多级延迟电路的延迟元件106、 107、 108。信号源信 号生成单元151由"异或"(XOR)元件116、 117、 118、电压相加元件121、 放大单元122、 123构成。包络线形成信号生成单元152由波形生成单元131、 作为调整延迟元件的延迟元件134、 135、放大单元136、 137构成。混频单 元153由混频器138构成。信号控制单元103构成为接受定时信号102和控制信号104的输入，仅 在控制信号104为高(高即高电平值)状态的情况下，将定时信号102作为 基准时间信号105输出，在控制信号104成为了低(低即低电平值)状态的 情况下，停止输出。图2A是表示本发明的实施方式1的信号控制单元的结构例的方框图。 在图2A中，信号控制单元103由反相电路201和"与"电路202构成。信号控 制单元103也可以通过其他的电路结构实现。而且，图2B是表示本发明的实 施方式1的信号控制单元的另一个结构例的方框图。在图2B中，信号控制单 元103由反相电路203和"与非"电路204构成。该结构适合于通过CMOS实 现电路的情况。构成作为多级延迟单元的多级延迟电路的延迟元件106、 107、 108分别 将输入信号延迟时间T后输出。将基准时间信号105作为信号A，延迟元件 106生成将信号A延迟时间T后的信号B，延迟元件107生成将信号B延迟 时间T后的信号C,延迟元件108生成将信号C延迟时间T后的信号D,并 且将信号C作为控制信号104提供给信号控制单元103。"异或"元件116、 117、 118构成为运算各个输入信号的"异或"后输出。"异 或，，元件116运算信号A和信号B的"异或"、"异或"元件117运算信号B和信 号C的"异或"、"异或"元件118运算信号C和信号D的"异或"，作为信号K、 L、 M输出。电压相加元件121构成为输出信号K和信号M的电压相加值。 放大单元122构成为按照规定倍率放大信号L,并且放大单元123按照 规定的倍率放大电压相加元件121的输出信号，综合放大单元122和放大单
元123的输出信号而得到信号源信号Q。
波形生成单元131构成为输出用于表示从要产生沖击波形的定时开始时 间0 ~ T和时间3T ~ 4T的第1控制信号132、表示时间T ~ 3T的第2控制信 号133。这里，T是前述的时间长度T， 3T是时间长度T的3倍的时间长度， 4T是时间长度T的4倍的时间长度。
图3A是表示本发明的实施方式1的波形生成单元的结构例的方框图。 在图3A中，波形生成单元131构成为通过取信号A和信号C的"或"的"或" 元件301、以及进而取与信号B的"异或"的"异或"元件302，生成用于表示从 要产生沖击波形的定时开始时间0 T和时间3T-4T的第1控制信号132。 而且，信号B作为表示时间T-3T的第2控制信号133而原样输出。
波形生成单元131也可以通过其他结构实现。图3B是表示第1实施方 式的波形生成单元的另一个结构例的方框图。在图3B中，波形生成单元131 由通过"或"元件303取信号K和信号L的"或"的"或"元件303、以及进一步 取与信号B的"异或"的"异或"元件304构成。
延迟元件134构成为将第1控制信号132延迟时间T/2，延迟元件135 将第2控制信号133延迟时间T/2。
放大单元136、 137按照规定的倍率放大各个信号，并且综合放大单元 136、 137的输出信号而得到包络线形成信号R。混频器138构成为将信号源信号Q与包络线形成信号R相乘而得到规定 的冲击波形信号S。
而且，对于本实施方式的放大单元122、 123、 136、 137的放大系数b、 a、 p、 a的值在后面叙述。对于在这样的结构中，由本实施方式的沖击波形生成装置IOO生成冲击 波形信号的动作进行说明。
冲击波形生成装置IOO从时钟发生单元101接受用于表示沖击波形要产 生的定时的时间宽度Tau为2T以上且未达到4T的定时信号102的输入，信 号控制单元103在控制信号104为高状态的情况下，将定时信号102作为基 准时间信号105输出，并且在控制信号104为低状态的情况下停止输出。延迟元件106、 107、 108从基准时间信号105即信号A生成延迟了时间 T的信号B、进一步延迟了时间T的信号C、再次延迟了时间T的信号D。 这里，将信号C,即表示从产生定时信号102开始经过时间2T的信号作为控
制信号104提供给信号控制单元103，并且将基准时间信号105的时间宽度 调整为2T。"异或"元件116、 117、 118由各个信号A、 B、 C、 D生成"异或"的运算 结果的信号K、 L、 M,进而电压相加元件121输出信号K和信号M的电压 相加值。放大单元122按照规定的倍率放大信号L。放大单元123 4耍照规定 的倍率放大电压相加元件121的输出信号。然后，综合放大单元122和放大 单元123的输出信号，输出信号源信号Q。而且，波形生成单元131输出用于表示从要发生沖击波形的定时开始时 间0 ~ T和时间3T ~ 4T的第1控制信号132、和表示时间T ~ 3T的第2控制 信号133。延迟元件134将第1控制信号132延迟时间T/2，并且延迟元件135将 第2控制信号133延迟时间T/2,放大单元136、 137按照规定的倍率放大各 个信号。然后，综合放大单元136、 137的输出信号，生成包络线形成信号R。最后，混频器138将信号源信号Q和包络线形成信号R相乘，生成规定 的沖击波形信号S。接着，对本实施方式的沖击波形生成装置100内生成的各信号进4亍说明。图4是本发明的实施方式1的冲击波形生成装置内的定时图。在图4中， 信号A、 B、 C、 D分别是时间宽度2T的信号，以时间差T来生成。信号K、 L、 M分别是对信号A和信号B、信号B和信号C、信号C和信号D进行了 "异或，，的、时间间隔T、时间宽度T的脉冲信号，以时间差T来生成。信号 源信号Q是通过放大单元122、 123，将信号K、 M相加而得到的信号作为正， 将信号L作为负而合成的波形，作为每隔时间T的反复信号的波形来生成。第1控制信号132通过波形生成单元131,作为进行了 (A + C).B的逻 辑运算的负的信号波形来生成。第2控制信号133通过波形生成单元131， 作为仅基于信号B的正的信号波形来生成。包络线形成信号R通过包络线形 成信号生成单元152，生成为对信号源信号Q延迟T/2。这时，包络线形成信 号生成单元152通过延迟元件134、 135将第1控制信号132、第2控制信号 133延迟T/2,进而通过放大单元136、 137,将延迟了第1控制信号132的信 号作为负的振幅值，将延迟了第2控制信号133的信号作为正的振幅值进行 合成而生成包络线形成信号R。冲击波形信号S作为通过混频器138合成了信号源信号Q和包络线形成 信号R的信号波形来生成。接着，对本实施方式的沖击波形生成装置生成的沖击波形信号的特性进 行说明。如前所述，用(算式1 )定义频带的中心频率FO、频带宽度W的理想的 冲击波形F(t)。而且，在具有从频率FL到频率FH的频带的冲击波形的情况 下，频带的中心频率FO被表现为(FH + FL)/2，频带宽度W一皮表现为(FH -FL) /2。然后，在将频带宽度W设为中心频率FO的1/N (这里，N是整数)，即 设为W = F0/N的情况下，沖击波形F(t)成为(算式2)。 〔算式2〕在(算式2)中，cos的项表示频率FO的基准信号，包含sin的项表示振 幅随时间变动的、将基准信号在频率F0下进行卯度移相的信号的N分频信这里，例如对生成中心频率F0和频带宽度W相等的沖击波形的结构， 即W = F0下N = 1时的波形进4亍i兌明。图5A是表示沖击波形的频率分量波形例的特性图。频率分量波形191 表示用(算式2)的cos项表示的波形。图5B是表示沖击波形的振幅分量波形例的特性图。振幅分量波形192 表示用包含(算式2)的sin项表示的波形。图5C是表示冲击波形例的特性图。冲击波形193表示用(算式2)表示 的沖击波形F(t)。在图5C中，沖击波形193的第1 ~第5波峰值是用各个点 194~ 198表示的点的振幅。这时，沖击波形F(t) (193)的第1~第5波峰值 的逻辑值分别为1.000 ( 194)、 -0.214 (195)、 0.129 ( 196)、 -0.091 ( 197)、 0.071 ( 198 )。图6是表示从频率分量波形和振幅分量波形生成冲击波形的动作的图。 冲击波形F(t) ( 187)从频率分量波形(185)和振幅分量波形(186)通过求 积进行合成。本实施方式的沖击波形生成装置100用信号源信号Q规定相当于(算式 2)中的cos的项的定时，通过包络线形成信号R规定相当于sin项的定时。 而且，沖击波形生成装置100通过放大单元122、 123、 136、 137的放大 系数的值规定相当于沖击波形F(t)的各波峰值的沖击波形信号S的波峰值。 特别是对于理想的冲击波形(算式2)，为了得到具有高精度的波峰值的沖击波形信号S，将放大单元122、 123、 136、 137的放大系数b、 a、 )3、 a分别设 为-0.124、 0.500、 -0.603、 1.000。而且，正的放大系数表示对输入的信号进行 放大的放大率。负的放大系数表示以其绝对值作为放大率，并且在信号输出 时输出反转了相位的信号。以下设为同样的标记。而且，这些值可以由对应 于电路结构的计算式决定，而且可以按照构成电路的元件或制造工艺条件等， 决定有效数值的位数来构成。图7是表示本发明的实施方式1的冲击波形生成装置100的输出信号的 波峰值的图。在图7中，真值是图5C中的第1 ~第5波峰值，现实值是通过 上述的放大系数的设定得到的沖击波形信号S的波峰值。本实施方式的沖击 波形生成装置中生成的冲击波形的第1~第4波峰值可以分别用计算式 "2aa"、 "ab"、 "pb"、 "pa"计算。于是，这些值为1.000 ( 161 )、 -0.214(162)、 0.129 ( 163 )、 -0.301 ( 164 ),直至冲击波形信号S的第1 ~第3波峰值，可以 使其与真值一致。因此，沖击波形生成装置100具有第4波峰值中的误差相 对于最大振幅为20%左右的、接近图5C所示的理想波形的特性。而且，在 本实施方式中，不再现第5波峰值。通过设为这样的结构，在本实施方式中的沖击波形生成装置100中，即 使是不使用振荡器的结构，也可以通过多级延迟元件生成作为沖击信号源的 信号，进而与形成包络线的信号相乘，生成沖击波形。而且，冲击波形生成装置100可以适当地设定将信号相乘时的振幅参数 值，特别是可以生成具有精度高的波峰值的冲击波形。而且，沖击波形生成装置100即使将多级延迟元件的输出信号作为控制 信号输入到信号控制单元，并且输入时钟信号的长度存在离散，也可以以正 确的定时动作。而且，本实施方式的冲击波形生成装置100对设为N= 1的方式进行了 说明，但是在将N设为2以上的方式中，也可以同样构成。而且，本实施方式的沖击波形生成装置100设为在包络线形成信号生成 单元152的波形生成单元131中生成第1控制信号132和第2控制信号133， 并且由这两个信号生成包络线形成信号R的方式。但是，设为在波形生成单 元131中，从任意一个控制信号形成包络线形成信号R的方式也可以得到相
同的效果。图3C是表示本发明的实施方式1的沖击波形生成装置的生成包络线形成信号的结构例的部分方框图。在图3C中，第1控制信号132的反相信 号被用于取代第2控制信号。图3D是表示本发明的实施方式1的沖击波形 生成装置的生成包络线形成信号的另一个结构例的部分方框图。在图3D中， 第1控制信号的反相信号被用于取代第2控制信号133。这样，沖击波形生 成装置100在构成为利用省略了作为调整延迟元件的延迟元件134、 135的其 中 一个的简单的电路结构的情况下，具有进一 步减少消耗功率的有利的效果。而且，本实施方式的沖击波形生成装置100,将作为调整延迟元件的延 迟元件134、 135的延迟量设定为T/2，以使得相对于信号源信号Q的包络线 形成信号R的延迟量为172，但是对应于构成电路的元件特性或制造工艺上 的条件等调整延迟量也可以得到同样的效果。而且，在以上的说明中对以下结构进行了说明，即沖击波形生成装置100 分别生成输出的冲击波形的频率分量和振幅分量，并通过将两个信号在混频 单元相乘而生成输出用沖击波形。也可以构成为在同样的电路结构中还具有 另一个混频单元，使沖击波形生成装置生成例如表示频率分量或者振幅分量 的合成用信号，并且与混频单元输出的沖击波形相乘。图8表示本发明的实施方式1的冲击波形生成装置900的方框图。在图 8中，冲击波形生成装置900由以下部件构成电路单元901，从定时信号 102生成沖击波形信号904;合成用信号生成单元902，生成表示频率分量或 者振幅分量的合成用信号905;以及另一个的混频单元卯3，将冲击波形信号 904和合成用信号卯5相乘，生成另一个的沖击波形信号906。而且，电路单 元卯l采用与图1所示的沖击波形生成装置100同样的电路结构。由此，沖 击波形生成装置卯0与沖击波形生成装置100相比，可以在更低的动作频率 下动作，并可以省电。而且，对利用以上说明的冲击波形生成装置IOO构成高频脉冲波形生成 装置的方式进行说明。图9A是利用了本发明的实施方式1的冲击波形生成装置100的高频脉 沖波形生成装置910的方框图。在图9A中，高频脉冲波形生成装置910包 括沖击波形生成装置100;高频脉冲波形信号生成单元911，输入冲击波形 生成装置IOO生成的冲击波形信号904,并且生成高频脉冲波形信号912。高 频脉沖波形信号生成单元911输入沖击波形信号904作为控制间歇动作的振
荡电路的动作的控制信号，并且任意地控制振荡电路的输出频谱或输出波形， 生成高频脉冲波形信号912。因此，作为输出信号，该高频脉冲波形生成装置910可以生成任意频谱 或波形的高频脉冲波形信号。因此，例如对将该高频脉沖波形生成装置910 构成在内部，并发送信号的无线装置有用。而且，也可以利用该高频脉沖波形信号生成的波形进一步构筑基于脉冲 波形调制方式的无线装置。该无线装置通过在高频脉沖波形信号生成单元的 输入信号中使用发送数据，对高频脉沖波形信号进行波形调制。图9B表示安 装在该无线装置上的本发明的实施方式1的高频脉冲波形生成装置920的方 框图。高频脉沖波形生成装置920是与图9A所示的高频脉沖波形生成装置 910大致相同的结构，但是其中一部分，对高频脉沖波形信号生成单元921 输入该无线装置发送的发送数据信号923，并生成波形调制后的高频脉沖波 形信号925这一点有所不同。因此，该无线装置可以基于波形分离度进行频率利用率高的通信。而且， 作为改变沖击波形的频率的方法，例如有使用 一般的混频器的方法等。而且，在以上的说明中，没有对沖击波形生成装置100的信号源信号生 成单元151和包络线形成信号生成单元152的定时调整进行叙述。但是，由 于信号源信号生成单元151和包络线形成信号生成单元152共同使用来自同 一时钟发生单元的信号，所以这些分别生成的信号源信号和包络线信号因经 过时间引起的频率偏差为相同量。而且，由于使用的电路数和电路种类的不 同导致的时间偏差，例如可以通过使用简单的时间差检测电路和可变延迟电 路来容易地调整。而且，在以上的说明中，对冲击波形生成装置100的放大单元和混频单 元的频率偏差，例如增益偏差和群延迟偏差，虽然没有记载其校正方法的细 节，但是如下实施即可，即例如通过使用简单的偏差检测用电路，或在事前 测量该偏差而求频率偏差，使其反映在信号源信号的频率特性中，以便抵消 频率偏差的影响。而且，在以上的说明中，对于沖击波形生成装置100的放大单元和混频 单元的输入信号强度的失真，没有对其校正方法的细节进行记载，但是如下 实施即可，即例如通过利用简单的失真检测用电路，或在事前测量其失真而 求失真，使其反映在包络线形成信号的特性中，从而抵消失真的影响。(实施方式2)接着，对本发明的实施方式2的冲击波形生成装置进行说明。在实施方 式1的沖击波形生成装置100中构成为通过"异或"元件合成延迟信号。在本 实施方式的冲击波形生成装置中，构成为通过"与"元件合成延迟信号。由此， 与实施方式1的结构相比，用较少的门电路数的电路结构生成精度高的冲击波形。而且，因为本实施方式的沖击波形生成装置的结构和动作与实施方式1 所示的结构和动作大致相同，所以对于共用的部分的说明省略，仅对差异进 行说明。对本实施方式的冲击波形生成装置的结构进行说明。图10是本发明的实施方式2的沖击波形生成装置的方框图。在图10中， 冲击波形生成装置200与图1所示的实施方式1的沖击波形生成装置100在 以下点结构有所不同。还具有构成作为多级延迟单元的多级延迟电路的延迟 元件109、 110。耳又^C"异或"元件116、 117、 118，具有以下部件输出信号A 和信号B的"与"的"与"元件501、输出信号B和信号C的"与"的"与"元件502、 输出信号C和信号D的"与"的"与"元件503、输出信号D和信号E的"与"的 "与"元件504、输出信号E和信号F的"与"的"与"元件505。取代放大单元122、 123，具有以下部件将信号M放大到规定的倍率的放大单元506、将信号L 和信号N放大到规定的倍率的放大单元507、将信号K和信号P放大到规定 的倍率的放大单元508。在波形生成单元131b具有输出图10所示的信号K 和信号N的"或"K + N、以及信号L和信号M的"或"L + M的电路509、 510。而且，在本实施方式中，将放大单元506、 507、 508、 136、 137的放大 系数c、 b、 a、 p、 a分别设为1.000、 -0.214、 0.151、 -0.603、 1.000。对本实施方式中的冲击波形生成装置200的动作进行说明。冲击波形生成装置200从时钟发生单元101产生的时间宽度Tau为2T 以上且不足4T的定时信号102生成基准时间信号105,并通过延迟元件106、 107、 108、 109、 110,生成比基准时间信号105即信号A延迟了时间T的信 号B、进一步延迟了时间T的信号C，进一步延迟了时间T的信号D，进一 步延迟了时间T的信号E,进一步延迟了时间T的信号F。然后，沖击波形生成装置200通过"与"元件501、 502、 503、 504、 505， 由各个信号A、 B、 C、 D、 E、 F生成"与"的运算结果的信号K、 L、 M、 N、P,并且通过放大单元506将信号M、通过放大单元507将综合了信号L和 信号N的信号、通过放大单元508将综合了信号K和信号P的信号分别按照 规定的倍率放大。然后，综合放大单元506、 507、 508的输出信号而生成信 号源信号Q。而且，沖击波形生成装置200通过波形生成单元131b生成用于表示从要 产生沖击波形的定时开始时间0-T和时间3T 4T的第l控制信号132、和 表示时间T 3T的第2控制信号133，进而通过作为调整延迟元件的延迟元 件134将第1控制信号132延迟时间T/2,通过作为调整延迟元件的延迟元件 135将第2控制信号133延迟时间T/2,通过放大单元136、 137按照规定的 倍率对各个信号进行放大。然后，综合放大单元136、 137的输出信号而得到 包络线形成信号R。最后，冲击波形生成装置200通过混频器138将信号源信号Q和包络线 形成信号R相乘，得到规定的沖击波形信号S。接着，对本实施方式的沖击波形生成装置200内生成的各信号进行说明。图11是本发明的实施方式2的沖击波形生成装置200内的定时图。在图 11中，信号A、 B、 C、 D、 E、 F是时间宽度2T的信号，以时间差T依次生 成。信号K、 L、 M、 N、 P分别是信号A和信号B、信号B和信号C、信号 C和信号D、信号D和信号E、信号E和信号F的"与"的时间宽度T的信号， 以时间差T生成。信号源信号Q是通过放大单元506、 507、 508，将信号M 放大到规定的正的倍率，对相加信号L、 N的信号放大到规定的负的倍率， 将相加信号K、 P的信号放大到规定的正的倍率，并且将各个输出信号进行 合成的波形，作为每时间T符号就变化的信号波形来生成。第1控制信号132通过信号K和信号N的"或"来生成，第2控制信号 133通过信号L和信号M的"或"来生成。包络线形成信号R和冲击波形信号 S通过与实施方式1相同的信号处理来生成波形。接着，对本实施方式的冲击波形生成装置200中生成的沖击波形信号的 特性进行说明。图12是表示本的实施方式2的沖击波形生成装置的输出信号的波峰值的 图。在图12中，真值是图5C中的第1~第5波峰值的逻辑值，实现值是通 过上述的放大系数的设定得到的沖击波形信号S的波峰值。在本实施方式的 冲击波形生成装置200中生成的沖击波形中，第1~第4波峰值可以分别通
过计算式"ac"、 "ab"、 "pb"、 "Pa"计算。于是，这些值为1.000 (261 )、 -0.214 (262)、 0.129 (263 )、 -0.091 (264),直至沖击波形信号S的第1 ~第4波峰 值，可以使其与真值一致，与实施方式l相比，可以更高精度地生成具有接 近图5C所示的理想波形的特性的冲击波形。而且，在本实施方式中，不再现 第5波峰值。通过这样的结构，本实施方式的冲击波形生成装置200取代"异或"元件 而使用"与"元件来合成延迟信号，并且可以用与实施方式1的沖击波形生成 装置100的结构相比门电路的数量少的电路结构，生成精度更高的冲击波形。而且，本实施方式的沖击波形生成装置200将作为调整延迟元件的延迟 元件134、 135的延迟量设定为T/2，以使得包络线形成信号R相对于信号源等，作为调整了延迟量的结构也可以:得到相同的效果。^ '而且，本实施方式的沖击波形生成装置200是通过信号B生成第2控制 信号133的方式，但是也可以是通过信号C代替第2控制信号133的方式。 但是，在该情况下，与第1控制信号的门电路延迟量的差异变大，作为调整 延迟元件的延迟元件134、 135间需要的延迟时间量上产生差，所以需要注意 确保信号的对称性。 (实施方式3 )接着，对本发明的实施方式3的冲击波形生成装置进行说明。在实施方 式2的冲击波形生成装置200中，构成为利用"与"元件对延迟信号进行合成 处理。在本实施方式的沖击波形生成装置中构成为，通过"与非"元件和反相 元件的组合来处理延迟信号，减少沖击产生定时的延迟量。而且，本实施方式的沖击波形生成装置的结构和动作与实施方式2的沖 击波形生成装置200的结构和动作基本相同，所以对共用的部分省略说明， 仅对差异进行说明。对本实施方式的冲击波形生成装置的结构进行说明。图13是表示本发明的实施方式3的沖击波形生成装置的结构的方框图。 在图13中，沖击波形生成装置300与图10所示的本实施方式2的沖击波形 生成装置200的结构在以下点上存在差异。在对于"与，，元件501、 502、 503、 504、 505的输入之前，具有将信号B、 C、 D、 E、 F分别反相的反相元件601 、 602、 603、 604、 605。
而且，本实施方式的沖击波形生成装置300与实施方式2的沖击波形生 成装置200 —样，将放大单元506、 507、 508、 136、 137的放大系数c、 b、 a、 P、 a分别i殳为1.000、 -0.214、 0.151、 -0.603、 1.000。对在这样的结构中，本实施方式的冲击波形生成装置300的动作进行说明。沖击波形生成装置300 ^v时钟发生单元101产生的时间宽度Tau为2T 以上并且不足4T的定时信号102生成基准时间信号105,通过延迟元件106、 107、 108、 109、 110进4亍延迟。然后，通过"与"元件501、 502、 503、 504、 505,分别从信号A和信号B的反相信号、信号B和信号C的反相信号、信 号C和信号D的反相信号、信号D和信号E的反相信号、信号E和信号F 的反相信号生成"与"的运算结果的信号K、 L、 M、 N、 P。以后，通过与实施 方式2相同的信号处理，生成信号源信号Q、包络线形成信号R、规定的沖 击波形信号S。接着，对本实施方式的沖击波形生成装置300内生成的各信号进行说明。 图14是本发明的实施方式3的沖击波形生成装置内的定时图。图14中 的波形信号与图11所示的实施方式2中的信号波形具有相同的形状，但是由 "与，，元件501、 502、 503、 504、 505输出的信号K、 L、 M、 N、 P以早一帧， 即早周期T的定时生成。而且，在以后的处理中生成的信号也一样，以早周 期T的定时生成。接着，对本实施方式的沖击波形生成装置300中生成的冲击波形信号的 特性进行说明。图15是表示本发明的实施方式3的沖击波形生成装置的输出信号的波峰 值的图。在沖击波形生成装置300中生成的冲击波形中，第1~第4波峰值 可以分别通过计算式"ac"、 "ab"、 "pb"、 "pa，，计算。于是，它们的值为1.000 (361)、 -0.214 ( 362)、 0.129 (363 )、 -0.091 ( 364),直至沖击波形信号S的 第1 ~第4波峰值，可以使其与真值一致。这样，冲击波形生成装置300与 实施方式2的冲击波形生成装置200 —样，可以比实施方式1的冲击波形生 成装置IOO更高精度地生成具有与图5C所示的理想波形接近的特性的沖击波 形。通过这样的结构，在本实施方式的沖击波形生成装置300中，在处理延 迟信号时，利用"与"元件和反相元件的组合，相对于实施方式2的结构，使 信号K、 L、 M、 N的发生定时仅提前时间T,可以减少沖击发生定时的延迟量。而且，在本实施方式的沖击波形生成装置300中，将作为调整延迟元件 的延迟元件134、 135的延迟量设定为T/2,以使得包络线形成信号R相对于 信号源信号Q的延迟量为T72,但是根据构成电路的元件特性或制造工艺上 的条件等，作为调整了延迟量的结构也可以得到相同的效果。 (实施方式4)接着，对本发明的实施方式4的沖击波形生成装置进行说明。在实施方 式1的沖击波形生成装置100中，串联地设置用于构成多级延迟脉沖信号生 成单元的延迟元件来生成延迟脉冲信号。在本实施方式的沖击波形生成装置 中，将延迟量每次增长时间T的延迟元件并联地设置来生成延迟脉沖信号。 由此，可以将对延迟元件要求的精度从延迟时间T置换为延迟时间差T，不而且，本实施方式的沖击波形生成装置的结构和动作与实施方式1所示 的结构和动作大致相同，所以对共用的部分省略说明，仅对差异进行说明。对本实施方式的沖击波形生成装置的结构进行说明。图16是表示本发明的实施方式4的冲击波形生成装置的结构的方框图。 在图16中，沖击波形生成装置400的结构与图1所示的实施方式1的沖击波 形生成装置100的结构在以下的点上存在差异。多级延迟脉沖信号生成单元450取代信号控制单元103和构成作为多级 延迟单元的多级延迟电路的延迟元件106、 107、 108而具有构成并联延迟电 路的延迟元件701、 702、 703、 704。延迟元件701将定时信号102延迟时间 t而生成信号A。延迟元件702将定时信号102延迟时间t + T而生成信号B。 延迟元件703将定时信号102延迟时间t + 2T而生成信号C。延迟元件704 将定时信号102延迟时间t + 3T而生成信号D。信号源信号生成单元451具有作为将信号L延迟时间T2的信号源延迟 元件的延迟元件710、以及作为将信号K和信号M的"或"K + M延迟时间T2 的信号源延迟元件的延迟元件711。包络线形成信号生成单元452取代波形生成单元131而具有通过将信号 A和信号C进行"异或"输出第2控制信号的波形生成单元131c。而且，取代 通过第2控制信号得到包络线形成信号R的电路而具有作为将第2控制信
号延迟时间t2 + T/2的另 一个调整延迟元件的延迟元件713;以及将该信号和
反相后的信号分别以规定的放大值放大并合成的电路。
而且，在本实施方式的沖击波形生成装置400中，时间t、 x2设定为比
周期T还大，比脉冲间隔的最小值还小的值。而且，将放大单元122、 123、
136、 137的放大系数a、 b、卩、a分别设为1.000、 -0.214、 -0.603、 1.000。 对本实施方式的冲击波形生成装置400的动作进行说明。 冲击波形生成装置400从时钟发生单元101接受定时信号102的输入，
定时信号102是表示沖击波形要产生的定时的、时间宽度Tau比3T大的定时信号。
通过延迟元件701、 702、 703、 704，生成乂人定时4言号102延迟了时间i; 的信号A、进一步延迟了时间T的信号B、进一步延迟了时间T的信号C、 进一步延迟了时间T的信号D。
通过"异或"元件116、 117、 118AM言号A、 B、 C、 D分别生成"异或"的 信号K、 L、 M，并且通过作为信号源延迟元件的延迟元件710、 711输出信 号K和信号M的合成信号。将通过放大单元122将信号L延迟了时间i2的 信号、以及通过放大单元123将合成信号K和信号M后延迟了时间T2的信 号分别按照规定的倍率进行放大。然后，综合放大单元122和123的输出信 号，生成信号源信号Q。
而且，通过波形生成单元131c输出第1控制信号132，第1控制信号〗32 是表示从冲击波形要产生的定时开始时间0 T和时间3T-4T的控制信号。
通过延迟元件713将第1控制信号132延迟时间T2 + T/2，并且通过放大 单元136、 137将该信号和反相后的信号分别按照规定的倍率放大。然后，综 合放大单元136、 137的输出信号，生成包络线形成信号R。
最后，通过混频器138将信号源信号Q和包络线形成信号R相乘，生成 规定的沖击波形信号S。
接着，对在本实施方式的冲击波形生成装置400内生成的各信号进行说明。
图17是本发明的实施方式4的沖击波形生成装置内的定时图。在图17 中，信号A、 B、 C、 D是由延迟元件生成的时间宽度t的信号。信号K、 L、 M是由"异或"元件生成的时间长度T的信号。这里，信号A和信号B的延迟 差为时间T，所以信号K为时间宽度T。同样，在生成信号K开始时间T后
生成时间宽度T的信号L，时间2T后生成生成宽度T的信号M。对于信号 源信号Q也生成为延迟"c2的波形。而且，在图17中，为了比较说明生成源 的波形和生成后的波形，省略时间t2的波形的偏差来表示。
包络线形成信号R生成为将信号A和信号C的"异或"信号延迟了时间T2 + T/2的信号及其反相后的信号分别以规定的放大值放大并合成的波形。
沖击波形信号S生成为通过与实施方式1相同的信号处理，通过信号源 信号Q和包络线形成信号R合成的信号波形，得到冲击波形信号S的波形。
接着，对本实施方式的冲击波形生成装置中生成的冲击波形信号的特性 进4亍"i兌明。
图18是表示本发明的实施方式4的沖击波形生成装置的输出信号的波峰 值的图。在图18中，真值是图5C中的第1~第5波峰值，实现值是通过上 述的放大系数的设定得到的沖击波形信号S的波峰值。在沖击波形生成装置 400中生成的沖击波形中，第1~第3波峰值可以分别通过计算式"aa，，、"ab"、 "pb"计算。于是，它们的值为1.000 (461 )、 -0.214 (462)、 0.129 (463 )，直 至冲击波形信号S的第1~第3波峰值，可以使其与理论值一致。这样，沖 击波形生成装置400可以比实施方式1的沖击波形生成装置IOO更高精度地 生成与图5C所示的理想波形接近的冲击波形。而且，在本实施方式中，不再 现第4、第5波峰值。
通过这样的结构，在本实施方式的沖击波形生成装置400中，由并联地 设置了延迟量每次延长时间T的延迟元件的并联延迟电路来生成延迟脉沖信 号。另一方面，实施方式1的沖击波形生成装置100具有多级地设置延迟时 间T的延迟元件来生成延迟脉沖信号的多级延迟电路来生成延迟脉冲信号。 因此，本实施方式的沖击波形生成装置400可以使在实施方式1的冲击波形 生成装置100中对延迟元件要求的精度从延迟时间T置换为延迟时间差T。 而且，可以以延迟量少的电路动作生成冲击波形。
而且，在本实施方式的沖击波形生成装置400中，将作为调整延迟元件 的延迟元件713的延迟量设定为T2 + T/2,以使得包络线形成信号R相对于信 号源信号Q的延迟量为T/2。但是对于该延迟量，将其变更为对应于构成电 路的元件特性或制造工艺上的条件等的值作也可以得到相同的效果。 (实施方式5 )
接着，对本发明的实施方式5的沖击波形生成装置进行说明。在实施方
式2的冲击波形生成装置200中，串联地设置用于构成多级延迟脉冲信号生 成单元的延迟元件来生成延迟脉冲信号。在本实施方式的沖击波形生成装置
中，将延迟量每次延长时间T的延迟元件并联地设置来生成延迟脉沖信号。 由此，可以将对延迟元件要求的精度从延迟时间T置换为延迟时间差T,不
而且，本实施方式的沖击波形生成装置的结构和动作与实施方式2的沖 击波形生成装置200的结构和动作大致相同。因此，对共用的部分省略说明， 仅对差异进行说明。
对本实施方式的沖击波形生成装置的结构进行说明。
图19是表示本发明的实施方式5的沖击波形生成装置的结构的方框图。 在图19中，冲击波形生成装置500的结构与图10所示的实施方式2的沖击 波形生成装置200在以下方面有所不同。
多级延迟脉沖信号生成单元550取代信号控制单元103和构成作为多级 延迟单元的多级延迟电路的延迟元件106、 107、 108而具有构成并联延迟电 路的延迟元件701、 702、 703、 704、 705、 706。延迟元件701将定时信号102 延迟时间T而生成信号A。延迟元件702将定时信号102延迟时间T + T而生 成信号B。延迟元件703将定时信号102延迟时间i + 2T而生成信号C。延迟 元件704将定时信号102延迟时间T + 3T而生成信号D。延迟元件705将定 时信号102延迟时间T + 4T而生成信号E。延迟元件706将定时信号102延迟 时间T + 5T而生成信号F。
信号源信号生成单元551具有通过信号A和信号B的"异或"、B和信号 C的"异或"、C和信号D的"异或"、D和信号E的"异或"、E和信号F的"异 或"，分别输出信号K、 L、 M、 N、 P的"异或"元件801、 802、 803、 804、 805。 而且，具有通过信号L和信号N的"或"、信号K和信号P的"或，，，分别输出 信号的"或"元件816、 817。而且，具有作为将信号M延迟时间T2的信号源 延迟元件的延迟元件710、作为将"或"元件816输出的信号延迟时间T2的信 号源延迟元件的延迟元件711、作为将"或"元件817输出的信号延迟时间T2 的信号源延迟元件的延迟元件712。
包络线形成信号生成单元552取代波形生成单元131b而具有通过信号K 和信号N的"或"输出第1控制信号132，并且通过信号L和信号M的"或"输 出第2控制信号133的波形生成单元131d。而且，取代作为调整延迟元件的
延迟元件134、 135而具有将第1控制信号132和第2控制信号133分别延迟
时间+ T/2的作为另 一个调整延迟元件的延迟元件713、 714。
而且，在本实施方式的沖击波形生成装置500中，将》丈大单元506、 507、
508、 136、 137的放大系凄tc、 b、 a、 P、 oc分别设为1.000、 -0.214、 0.151、
-0.603、 1.000。
对本实施方式的沖击波形生成装置500的动作进行说明。 冲击波形生成装置500从时钟发生单元101接受定时信号102的输入，
定时信号102是表示冲击波形要产生的定时的时间宽度Tau比5T大的定时信
然后，沖击波形生成装置500通过延迟元件701、 702、 703、 704、 705、 706，生成从定时信号102延迟了时间T的信号A、进一步延迟了时间T的信 号B、进一步延迟了时间T的信号C、进一步延迟了时间T的信号D、进一 步延迟了时间T的信号E、进一步延迟了时间T的信号F。
然后，沖击波形生成装置500通过"异或"元件801、 802、 803、 804、 805, 从信号A、 B、 C、 D、 E、 F分别生成"异或，，的信号K、 L、 M、 N、 P。将信 号M延迟了时间i2后的信号被放大单元506按照规定的倍率放大，将信号L 和信号N合成后延迟了时间T2后的信号被放大单元507按照规定的倍率放 大，将信号K和信号P合成后延迟了时间T2后的信号被放大单元508按照规 定的倍率方文大。然后，综合》文大单元506、 507、 508的输出信号，生成信号 源信号Q。
而且，波形生成单元131d生成用于表示沖击波形要产生的定时开始时间 0 ~ T和时间3T ~ 4T的第1控制信号132、以及表示时间T ~ 3T的第2控制 信号133。进而，延迟元件713将第l控制信号132延迟时间i2 + T/2。延迟 元件714将第2控制信号133延迟时间T2 + T/2。进而，放大单元136、 137 将从延迟元件713、 714输出的信号按照规定倍率放大。然后，综合放大单元 136、 137的输出信号，生成包络线形成信号R。
最后，通过混频器138将信号源信号Q和包络线形成信号R相乘，生成 规定的沖击波形信号S。
接着，对本实施方式中的沖击波形生成装置500内生成的各信号进行说明。
图20是本发明的实施方式5的沖击波形生成装置内的定时图。在图20 中，信号A、 B、 C、 D、 E、 F是时间宽度比5T大的信号，以时间差T按顺 序生成。信号K、 L、 M、 N、 P分别是信号A和信号B、信号B和信号C、 信号C和信号D、信号D和信号E、信号E和信号F的"异或"而时间宽度T 的信号，以时间差T生成。信号源信号Q是通过延迟元件710、 711、 712和 放大单元506、 507、 508，将信号M延迟了t2的信号放大至规定的正的倍率， 并且将信号L和信号N相加后延迟i2的信号放大至规定的负的倍率，并且将 信号K和信号P相加后延迟T2的信号放大至规定的正的倍率，将各个输出信 号合成的波形，作为每时间T符号就变化的信号波形来生成。第1控制信号132通过信号K和信号N的"或"来生成，第2控制信号 133通过信号L和信号M的"或"来生成。包络线形成信号R相对于信号源信 号Q延迟T2 + T/2来生成，通过延迟元件713、 714将第1控制信号132、第 2控制信号133延迟T2 + T/2,通过放大单元136、 137，生成将第1控制信号 132延迟的信号作为负的振幅值，将第2控制信号133延迟的信号作为正的 振幅值而合成的波形。沖击波形信号S通过与实施方式1的沖击波形生成装置100相同的信号 处理，生成为通过混频器138将信号源信号Q和包络线形成信号R合成的信 号波形。接着，对本实施方式的冲击波形生成装置500中生成的冲击波形信号的 特性进行说明。图21是表示本实施方式5的冲击波形生成装置的输出信号的波峰值的 图。在图21中，真值是图5C中的第1 ~第5波峰值，实现值是通过上述放 大系数的设定得到的冲击波形信号S的波峰值。在沖击波形生成装置500中 生成的冲击波形中，第1 ~第4波峰值可以分别通过计算式"occ"、 "otb"、 "pb"、 "J3a"计算。于是，它们的值是1.000 ( 561 )、 -0.214(562)、 0.129 ( 563 )、 -0.091 (564),直至沖击波形信号S的第1~第4波峰值，可以使其与真值一致。 这样，冲击波形生成装置500与实施方式2的沖击波形生成装置200 —样， 可以以比实施方式1的冲击波形生成装置100更高精度地生成具有与图5C所 示的理想波形相近的特性的冲击波形。而且，在本实施方式中，不再现第5 波峰值。通过这样的结构，本实施方式的冲击波形生成装置500中，由并联地设
另一方面，实施方式1的冲击波形生成装置100具有多级地设置延迟时间T 的延迟元件来生成延迟脉沖信号的多级延迟电路从而生成延迟脉沖信号。因此，本实施方式的冲击波形生成装置500可以使在实施方式1的冲击波形生 成装置100中对延迟元件要求的精度从延迟时间T置换为延迟时间差T。而 且，可以不需要在电路设计中考虑电路内部引起的延迟量。而且，在本实施方式的沖击波形生成装置500中，将作为另一个调整延 迟元件的延迟元件713、 714的延迟量设定为T2 + T/2,以使得包络线形成信 号R相对于信号源信号Q的延迟量为T/2。但是对于该延迟量，将其变更为 对应于构成电路的元件特性或制造工艺上的条件等的值作也可以得到相同的 效果。(实施方式6)接着，对本发明的实施方式6的冲击波形生成装置进行说明。相对于在 实施方式5的沖击波形生成装置中，利用"异或"元件进行延迟信号处理的结 构，本实施方式的冲击波形生成装置中，是通过"与"元件和反相元件的组合 来处理延迟信号的结构，减少冲击发生定时的延迟量。而且，本实施方式的沖击波形生成装置的结构和动作与实施方式5所示 的冲击波形生成装置500的结构和动作大致相同，因此，对共用的部分省略 说明，仅对差异进行说明。对本实施方式的冲击波形生成装置的结构进行说明。图22是表示本发明的实施方式6的冲击波形生成装置的结构的方框图。 在图22中，沖击波形生成装置600的结构与图19所示的实施方式5的沖击 波形生成装置500在以下方面有所不同。取代"异或，，元件801、 802、 803、 804、 805而设置"与"元件501、 502、 503、 504、 505。具有作为对这些"与"元件的 输入，将信号B、 C、 D、 E、 F分别反相的反相元件601、 602、 603、 604、 605。而且，本实施方式的冲击波形生成装置600中与实施方式5的沖击波形 生成装置500 —样，将放大单元506、 507、 508、 136、 137的放大系数c、 b、 a、 p、 a分别i殳为1.000、 -0.214、 0.151、 -0.603、 1.000。对本实施方式的冲击波形生成装置600的动作进^"说明。 沖击波形生成装置600将时钟发生单元101产生的时间宽度Tau大于5T 的定时信号102通过构成并联延迟电路的延迟元件701、 702、 703、 704、 705、706进4亍延迟。然后，通过反相元件601、 602、 603、 604、 605生成4言号B、 C、 D、 E、 F的反相信号。进而，通过"与，，元件501、 502、 503、 504、 505， 从信号A和信号B的反相信号、信号B和信号C的反相信号、信号C和信 号D的反相信号、信号D和信号E的反相信号、信号E和信号F的反相信 号分别生成"与"的运算结果的信号K、 L、 M、 N、 P。以后，通过与实施方式 5相同的信号处理，生成信号源信号Q、包络线形成信号R、规定的沖击波形 信号S。接着，对本实施方式的沖击波形生成装置600内生成的各信号进行说明。 图23是本发明的实施方式6的冲击波形生成装置内的定时图。图23中的波形信号与图20所示的实施方式5的沖击波形生成装置500生成的信号波形具有相同的形状。接着，对本实施方式的沖击波形生成装置600中生成的冲击波形信号的特性进行说明。图24是表示本发明的实施方式6的冲击波形生成装置的输出信号的波峰 值的图。在沖击波形生成装置600中生成的沖击波形中，第1 第4波峰值 可以分别通过计算式"ac"、 "ab"、 "pb"、 "Pa"计算。于是，它们的值为1.000 (661)、 -0.214 ( 662 )、 0.129 (663 )、 -0.091 ( 664)，直至冲击波形信号S的 第1~第4波峰值，可以使其与真值一致。这样，沖击波形生成装置600与 实施方式5的沖击波形生成装置500 —样，可以比实施方式l的沖击波形生 成装置100更高精度地生成具有与图5C所示的理想波形接近的特性的沖击波 形。通过这样的结构，在本实施方式的冲击波形生成装置600中，通过"与" 元件和反相元件的组合处理延迟信号。因此，沖击波形生成装置600与实施 方式5的沖击波形生成装置500相比，可以使信号K、 L、 M、 N的发生定时 相应提前时间T，可以减少冲击发生定时的延迟量。而且，在本实施方式的冲击波形生成装置600中，将作为另一个调整延 迟元件的延迟元件713、 714的延迟量设定为T2 + T/2，以使得包络线形成信 号R相对于信号源信号Q的延迟量为T/2，但是，对于该延迟量，将其变更 为与构成电路的元件特性或制造工艺上的条件等对应的值也可以得到相同的 效果。产业上的可利用性
本发明的冲击波形生成装置和高频脉冲波形生成装置可以降低元件的动 作频率，对使用UWB无线装置等冲击通信方式的无线通信设备等有用。
权利要求
1、 一种沖击波形生成装置，从表示产生冲击的定时的定时信号生成沖击波形信号，其特征在于，包括多级延迟脉沖信号生成单元，从所述定时信号生成具有不同延迟量的多 个延迟脉冲信号；信号源信号生成单元，由所述延迟脉冲信号生成用于表示所述冲击波形 信号的频率分量的信号源信号；包络线形成信号生成单元，由所述延迟脉冲信号生成用于表示所述冲击 波形信号的振幅分量的包络线形成信号；以及混频单元，将所述信号源信号和所述包络线形成信号相乘，生成规定的 冲击波形信号。
2、 如权利要求1所述的沖击波形生成装置， 所述多级延迟脉沖信号生成单元包括信号控制单元，输入所述定时信号，并根据控制信号生成具有规定的脉冲宽度的基准时间信号；以及多级延迟单元，从所述基准时间信号生成所述多个延迟脉冲信号，并且 将其中一个作为所述控制信号输入到所述信号控制单元。
3、 如权利要求2所述的冲击波形生成装置，所述多级延迟单元包括多级延迟电路，多级地连接了具有同一延迟量 的多个延迟元件，对所述多级延迟电路输入所述基准时间信号，并且从所述多级延迟电路 的各级间分别输出具有不同延迟量的所述多个延迟脉冲信号。
4、 如权利要求1所述的冲击波形生成装置，所述信号源信号生成单元包括根据规定的放大系数放大信号的多个放 大单元，根据各个规定的放大系数放大由所述延迟脉冲信号生成的多个信号， 合成放大后的各个信号而生成所述信号源信号。
5、 如权利要求3所述的沖击波形生成装置，所述包络线形成信号生成单元包括延迟量是构成所述多级延迟单元的 所述延迟元件的延迟量的1/2的多个调整延迟元件；以及根据规定的放大系数放大信号的多个放大单元，通过各个所述调整延迟元件对由所述延迟脉冲信号生成的多个信号进行 延迟，通过所述放大单元根据所述规定的放大系数进行放大， 合成放大后的各个信号，生成相对所述信号源信号延迟了所述延迟元件的延迟量的1/2的所述包 络线形成信号。
6、 如权利要求4所述的冲击波形生成装置， 所述放大单元，在所述放大系数为正的情况下，输出以所述放大系数的值对输入信号进 行放大后的信号，在所述放大系数为负的情况下，输出以所述放大系数的绝对值放大输入 信号，并且将相位反相的信号。
7、 如权利要求5所述的沖击波形生成装置， 所述放大单元，在所述放大系数为正的情况下，输出以所述放大系数的值对输入信号进 行放大后的信号，在所述放大系数为负的情况下，输出以所述放大系数的绝对值放大输入 信号，并且将相位反相的信号。
8、 如权利要求1所述的沖击波形生成装置， 所述多级延迟脉沖信号生成单元，包括并联地连接了多个延迟元件的并联延迟电路，所述多个延迟元件 具有相对于某个延迟量逐次延长一定延迟量的延迟量，对所述并联延迟电路输入所述定时信号，并且从所述并联延迟电路的各 延迟元件分别输出具有不同的延迟量的所述多个延迟脉沖信号。
9、 如权利要求1所述的冲击波形生成装置， 所述信号源信号生成单元包括 具有同一延迟量的多个信号源延迟元件；以及 根据规定的放大系数对信号进行放大的多个放大单元， 通过所述信号源延迟元件对由所述延迟脉沖信号生成的多个信号进行延迟，通过所述放大单元根据各个规定的放大系数进行放大， 合成放大后的各个信号而生成所述信号源信号。
10、 如权利要求8所述的沖击波形生成装置， 所述包络线形成信号生成单元包括具有对所述信号源延迟元件的延迟量增加了所述延迟元件的延迟量的1/2的延迟量的另一个调整延迟元件；以及根据规定的放大系数对信号进行放大的多个放大单元， 通过各个所述调整延迟单元对由所述延迟脉沖信号生成的多个信号进行延迟，通过所述放大单元根据规定的放大系数对所述延迟后的多个信号进行放 大，并合成所述放大后的多个信号，生成相对所述信号源信号延迟了所述延迟元件的延迟量的1/2的所述包 络线形成信号。
11、 如权利要求9所述的冲击波形生成装置， 所述放大单元，在所述放大系数为正的情况下，输出以所述放大系数的值对输入信号进 行放大后的信号，在所述放大系数为负的情况下，输出以所述放大系数的绝对值放大输入 信号，并且将相位反相的信号。
12、 如权利要求IO所述的沖击波形生成装置， 所述放大单元，在所述放大系数为正的情况下，输出以所述放大系数的值对输入信号进 行放大后的信号，在所述放大系数为负的情况下，输出以所述放大系数的绝对值放大输入 信号，并且将相位反相的信号。
13、 如权利要求1所述的冲击波形生成装置，还包括 合成用信号生成单元，从所述延迟脉沖信号生成用于表示所述沖击波形信号的频率分量或者振幅分量的合成用信号；以及另一个冲击波形信号。
14、 一种高频脉沖波形生成装置，包括 权利要求1至13的任意一项所述的冲击波形生成装置；以及 输入所述冲击波形生成装置生成的沖击波形信号，并生成高频脉沖波形 信号的高频脉沖波形信号生成单元。
15、 如权利要求14所述的高频脉沖波形生成装置，所述高频脉冲波形信号生成单元根据输入的冲击波形信号，控制振荡电 路的输出频语以及输出波形的至少一个，并生成不同波形的高频脉冲波形信
16、 如权利要求14所述的高频脉沖波形生成装置，所述高频脉沖波形信号生成单元根据发送数据信号，进一步对所高频脉 沖波形信号进行波形调制。
全文摘要
冲击波形生成装置包括从定时信号生成多个延迟脉冲信号的多级延迟脉冲信号生成单元；由延迟脉冲信号生成用于表示冲击波形信号的频率分量的信号源信号的信号源信号生成单元；由延迟脉冲信号生成用于表示冲击波形信号的振幅分量的包络线形成信号的包络线形成信号生成单元；以及将信号源信号和包络线形成信号相乘，生成规定的冲击波形信号的混频单元。该冲击波形生成装置从定时信号生成冲击波形信号。因此，在电路结构中不需要数字模拟变换器，可以降低元件的动作频率，减少消耗功率。
文档编号H03K7/02GK101147322SQ20068000924
公开日2008年3月19日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年3月31日
发明者三村政博, 藤田卓, 高桥和晃 申请人:松下电器产业株式会社