專利名稱：多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器。
背景技術(shù)：
超寬帶(UWB)是高速無線通信中一種極有競爭力的通信方式，它可以實(shí)現(xiàn)有載波或者無載波通信，同時(shí)它是一種超高速的短距離無線接入技術(shù)。超寬帶能在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號(hào)，能在IOm左右的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)每秒數(shù)百兆比特的數(shù)據(jù)傳輸率，具有抗 干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、保密性好、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢。由于超寬帶信號(hào)的頻譜由調(diào)制方式和信號(hào)的波形決定；因此超寬帶波形和調(diào)制技術(shù)的選擇在超寬帶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中非常重要。在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮系統(tǒng)的使用場合和技術(shù)要求來選取合適的波形和調(diào)制方式。在多用戶的系統(tǒng)中，超寬帶的調(diào)制方式是多址調(diào)制和信息調(diào)制的組合，如可通過對不同的用戶分配不同的跳時(shí)序列，在時(shí)間上避免不同用戶之間的干擾的跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶(TH-脈沖位置調(diào)制-UWB)。超寬帶信號(hào)傳輸由于受到大尺度路徑損耗、陰影效應(yīng)、小尺度多徑衰落等因素的影響；因此到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)存在嚴(yán)重的失真，同時(shí)信號(hào)還可能受到多址干擾、窄帶干擾和背景噪聲的影響。一般情況下，超寬帶接收機(jī)主要由解調(diào)器和檢測器組成。解調(diào)器的功能是將接受波形變換成N維向量r，N為發(fā)送波形的維數(shù)。檢測器的功能是根據(jù)r判斷是哪一個(gè)波形的發(fā)送。解調(diào)器作為超寬帶接收機(jī)的關(guān)鍵部件，目前常采用以下兩種實(shí)現(xiàn)方法，一是基于信號(hào)相關(guān)的應(yīng)用，而是基于匹配濾波器的應(yīng)用。然而上述兩種方法所實(shí)現(xiàn)的解調(diào)器均存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，該解調(diào)器可以采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)簡潔，同時(shí)能夠在不增加電路功耗和復(fù)雜度的前提下實(shí)現(xiàn)了多用戶的功能。為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，其特征在于主要由時(shí)鐘樹模塊、多用戶模塊、本地加密模塊、2個(gè)模板產(chǎn)生與比較模塊、同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊、以及判決輸出模塊組成。時(shí)鐘樹模塊的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端接受接收機(jī)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路送來的系統(tǒng)時(shí)鐘，并將其分解為第一時(shí)鐘、第二時(shí)鐘、第三時(shí)鐘與第四時(shí)鐘這多路輸出；時(shí)鐘樹模塊的第一時(shí)鐘輸出端連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的第一時(shí)鐘輸入端、判決輸出模塊的第一時(shí)鐘輸入端、同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的第一時(shí)鐘輸入端、以及本地加密模塊的第一時(shí)鐘輸入端；時(shí)鐘樹模塊的第二時(shí)鐘輸出端連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的第二時(shí)鐘輸入端；時(shí)鐘樹模塊的第三時(shí)鐘輸出端連接到判決輸出模塊的第三時(shí)鐘輸入端；時(shí)鐘樹模塊的第四時(shí)鐘輸出端連接到判決輸出模板的第四時(shí)鐘輸入端。多用戶模塊的第一輸入端與第二輸入端分別連接外部來的數(shù)控多用戶選擇端；多用戶模塊的本地偽隨機(jī)碼輸入端接收來自本地加密模塊的加密輸出信號(hào)；多用戶模塊的多用戶輸出端連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的多用戶輸入端。本地加密模塊的比較后的數(shù)據(jù)輸入端連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后的數(shù)據(jù)輸出端。第一模板產(chǎn)生與比較模塊的系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入端接收外部的脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)；第一模板產(chǎn)生與比較模塊的模式控制輸入端連接到電源；第一模板產(chǎn)生與比較模板的Q本信號(hào)輸出端連接到判決輸出模塊的Q本信號(hào)輸入端；第一模板產(chǎn)生與比較模板的Q外信號(hào)輸出端連接到判決輸出模塊的Q外信號(hào)輸入端；第一模板產(chǎn)生與比較模板的比較后第二脈沖位置調(diào)制輸出端連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后第二脈沖位置調(diào)制輸入端。第二模板產(chǎn)生與比較模塊的系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入端接收外部的脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)；第二模板產(chǎn)生與比較模塊的模式控制輸入端連接到地；第二模板產(chǎn)生與比較模板的比較后第一脈沖位置調(diào)制輸出端連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后第一脈沖位置調(diào)制輸入端。同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能輸出端連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的使能輸入端、以及判決輸出模塊的使能輸入端；外部復(fù)位信號(hào)連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的復(fù)位輸入端。判決輸出模板的數(shù)據(jù)輸出端是解調(diào)器最終判決以后的數(shù)據(jù)輸出端；判決輸出模板的數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端是解調(diào)器最終判決以后的數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端。 在本發(fā)明中，所述多用戶模塊包含第一與門電路和第一或門電路；來自本地加密模塊的本地偽隨機(jī)碼和第一多用戶選擇端送入第一與門電路，第一與門電路輸出和第二多用戶選擇端一起送入第一或門電路，第一或門電路輸出是多用戶輸出端。在本發(fā)明中，所述本地加密模塊包含第二與門電路、8分頻電路和本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路；來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后的數(shù)據(jù)信號(hào)與時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘信號(hào)送入第二與門電路，第二與門電路的輸出經(jīng)過8分頻電路，再送到本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路，最后本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路的輸出是加密輸出端。在本發(fā)明中，所述第一模板產(chǎn)生與比較模塊和第二模板產(chǎn)生與比較模塊各自包含半加器電路、脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路、第一 D觸發(fā)器電路、2個(gè)串并轉(zhuǎn)換電路、第一緩沖器電 路和比較器電路；多用戶輸入信號(hào)與模式控制信號(hào)一起送入半加器電路，半加器電路輸出送到脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路；脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路輸出的信號(hào)送到第一 D觸發(fā)器電路，第一 D觸發(fā)器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第二時(shí)鐘；第一 D觸發(fā)器電路的輸出送入第一串并轉(zhuǎn)換電路，第一串并轉(zhuǎn)換電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)送入第二串并轉(zhuǎn)換電路，第二串并轉(zhuǎn)換電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊的輸出第一時(shí)鐘；第一和第二串并轉(zhuǎn)換電路的各自4路輸出均送到第一緩沖器電路，第一緩沖器電路的使能信號(hào)來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能端；第一緩沖器電路的2個(gè)4路輸出送到比較器電路，比較器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；比較器電路輸出為比較后第一或第二脈沖位置調(diào)制輸出端，第一串并轉(zhuǎn)換電路的4路輸出中的一路為Q本輸出端，第二串并轉(zhuǎn)換電路的4路輸出中的一路為Q外輸出端。在本發(fā)明中，所述同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊包含第二或門電路、計(jì)數(shù)器電路和第三與門電路；第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊輸出的比較后第一和第二脈沖位置調(diào)制信號(hào)一起送入第二或門電路；第二或門電路輸出的比較后的數(shù)據(jù)信號(hào)提供給本地加密模塊，并同時(shí)送入計(jì)數(shù)器電路；計(jì)數(shù)器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘，計(jì)數(shù)器電路的輸出送至第三與門電路的輸入，第三與門電路上帶有復(fù)位端，第三與門電路的輸出為使能輸出端。在本發(fā)明中，所述判決輸出模板包含3個(gè)D觸發(fā)器電路、同或門電路、第四與門電路、積分電路和第二緩沖器電路；第二和第三D觸發(fā)器電路的時(shí)鐘均來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第三時(shí)鐘信號(hào)，第二 D觸發(fā)器電路的數(shù)據(jù)來自第一模板產(chǎn)生與比較模塊的Q外信號(hào)，第三D觸發(fā)器電路的數(shù)據(jù)來自第一模板產(chǎn)生與比較模塊的Q本信號(hào)；第二和第三D觸發(fā)器電路的輸出一起送入同或門電路，同或門電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘信號(hào)，同或門電路的輸出送入第四與門電路；第四與門電路的另一個(gè)信號(hào)是來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能，第四與門電路輸出經(jīng)過積分器電路積分后送入第四D觸發(fā)器電路；第四D觸發(fā)器電路和第二緩沖器電路的時(shí)鐘均來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第四時(shí)鐘，第四D觸發(fā)器電路輸出為數(shù)據(jù)輸出端，第二緩沖器電路的輸出為數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)
I、提出了一種新的多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶(TH-PPM-UWB)數(shù)字接收機(jī)解調(diào)電路結(jié)構(gòu)，該電路可以采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)簡潔，在不增加電路功耗和復(fù)雜度的前提下實(shí)現(xiàn)了多用戶的功能；2、實(shí)現(xiàn)多用戶UWB系統(tǒng)的數(shù)據(jù)解碼功能，而且系統(tǒng)簡單，節(jié)省整個(gè)電路的面積；3、具有同步搜索與失步保護(hù)功能，提高了解調(diào)器的穩(wěn)定性與解碼數(shù)據(jù)的可靠性；4、能夠解碼加密的UWB系統(tǒng)的信號(hào)；5、適用于短距離無線高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。


圖I是TH-PPM-UWB接收機(jī)解調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是解調(diào)器的多用戶選擇模塊示意圖。圖3是解調(diào)器的本地加密模塊示意圖。圖4是解調(diào)器的模板產(chǎn)生與比較模塊示意圖。圖5是解調(diào)器的同步計(jì)數(shù)與失步復(fù)位模塊示意圖。圖6是解調(diào)器的判決輸出模塊示意圖。圖7是解調(diào)器的輸入輸出信號(hào)時(shí)序示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，一種多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，主要由時(shí)鐘樹模塊、多用戶模塊、本地加密模塊、2個(gè)模板產(chǎn)生與比較模塊、同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊、以及判決輸出模塊組成。本地加密模塊用于產(chǎn)生TH-PPM-UWB接收機(jī)解調(diào)器中所需的加密信號(hào)，多用戶模塊接收來自本地加密模塊的信號(hào)，提供多用戶輸出的本地模板信號(hào)。時(shí)鐘樹接收來自時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，并分配到解調(diào)器各個(gè)子模塊的時(shí)鐘端。模板產(chǎn)生與比較模塊接收來自射頻前端的PPM信號(hào)，并與本地模板信號(hào)進(jìn)行比較。同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊接收模板產(chǎn)生與比較模塊的比較結(jié)果并進(jìn)行信號(hào)的同步判定，以及完成失步復(fù)位操作。判決輸出模塊接收來自模板產(chǎn)生與比較模塊的數(shù)據(jù)以及來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位的使能信號(hào)，送出解碼后的數(shù)據(jù)信號(hào)。本發(fā)明通過簡單的模板比較與同步控制，在節(jié)省整個(gè)芯片面積的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了 TH-UWB多用戶解碼的功能。時(shí)鐘樹模塊的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端sysclk接受接收機(jī)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路送來的系統(tǒng)時(shí)鐘，并將其分解為第一時(shí)鐘clkO、第二時(shí)鐘clkl、第三時(shí)鐘clk2與第四時(shí)鐘clk500這多路輸出；時(shí)鐘樹模塊的第一時(shí)鐘輸出端clkO連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的第一時(shí)鐘輸入端clkO、判決輸出模塊的第一時(shí)鐘輸入端clkO、同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的第一時(shí)鐘輸入端clkO、以及本地加密模塊的第一時(shí)鐘輸入端clkO ;時(shí)鐘樹模塊的第二時(shí)鐘輸出端clkl連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的第二時(shí)鐘輸入端clkl ;時(shí)鐘樹模塊的第三時(shí)鐘輸出端clk2連接到判決輸出模塊的第三時(shí)鐘輸入端clk2 ;時(shí)鐘樹模塊的第四時(shí)鐘輸出端clk500連接到判決輸出模板的第四時(shí)鐘輸入端clk500。多用戶模塊的第一輸入端A與第二輸入端B分別連接外部來的數(shù)控多用戶選擇端；多用戶模塊的本地偽隨機(jī)碼本地PN碼輸入端接收來自本地加密模塊的加密輸出信號(hào)；多用戶模塊的多用戶輸出端連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的多用戶輸入端。本地加密模塊的比較后的數(shù)據(jù)輸入端 Dcomp連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后的數(shù)據(jù)輸出端Dcomp。第一模板產(chǎn)生與比較模塊的系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入端PPMin接收外部的脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)；第一模板產(chǎn)生與比較模塊的模式控制輸入端modctrl連接到電源Vdd ;第一模板產(chǎn)生與比較模板的Q本信號(hào)輸出端連接到判決輸出模塊的Q本信號(hào)輸入端；第一模板產(chǎn)生與比較模板的Q外信號(hào)輸出端連接到判決輸出模塊的Q外信號(hào)輸入端；第一模板產(chǎn)生與比較模板的比較后第二脈沖位置調(diào)制輸出端比較后PPMl連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后第二脈沖位置調(diào)制輸入端比較后PPMl。第二模板產(chǎn)生與比較模塊的系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入端PPMin接收外部的脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)；第二模板產(chǎn)生與比較模塊的模式控制輸入端modctrl連接到地Vss;第二模板產(chǎn)生與比較模板的比較后第一脈沖位置調(diào)制輸出端比較后PPMO連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后第一脈沖位置調(diào)制輸入端比較后PPM0。同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能輸出端en連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的使能輸入端en、以及判決輸出模塊的使能輸入端en ;外部復(fù)位信號(hào)Reset連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的復(fù)位輸入端Reset。判決輸出模板的數(shù)據(jù)輸出端Dataout是解調(diào)器最終判決以后的數(shù)據(jù)輸出端；判決輸出模板的數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端clkout是解調(diào)器最終判決以后的數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端。為了能夠采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字CMOS工藝實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明的各個(gè)模塊的具體電路構(gòu)成如下在本發(fā)明中，所述多用戶模塊包含第一與門電路和第一或門電路；來自本地加密模塊的本地偽隨機(jī)碼和第一多用戶選擇端送入第一與門電路，第一與門電路輸出和第二多用戶選擇端一起送入第一或門電路，第一或門電路輸出是多用戶輸出端。在本發(fā)明中，所述本地加密模塊包含第二與門電路、8分頻電路和本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路；來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后的數(shù)據(jù)信號(hào)與時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘信號(hào)送入第二與門電路，第二與門電路的輸出經(jīng)過8分頻電路，再送到本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路，最后本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路的輸出是加密輸出端。在本發(fā)明中，所述第一模板產(chǎn)生與比較模塊和第二模板產(chǎn)生與比較模塊各自包含半加器電路、脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路、第一 D觸發(fā)器電路、2個(gè)串并轉(zhuǎn)換電路、第一緩沖器電路和比較器電路；多用戶輸入信號(hào)與模式控制信號(hào)一起送入半加器電路，半加器電路輸出送到脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路；脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路輸出的信號(hào)送到第一 D觸發(fā)器電路，第一 D觸發(fā)器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第二時(shí)鐘；第一 D觸發(fā)器電路的輸出送入第一串并轉(zhuǎn)換電路，第一串并轉(zhuǎn)換電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)送入第二串并轉(zhuǎn)換電路，第二串并轉(zhuǎn)換電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊的輸出第一時(shí)鐘；第一和第二串并轉(zhuǎn)換電路的各自4路輸出均送到第一緩沖器電路，第一緩沖器電路的使能信號(hào)來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能端；第一緩沖器電路的2個(gè)4路輸出送到比較器電路，比較器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；比較器電路輸出為比較后第一或第二脈沖位置調(diào)制輸出端，第一串并轉(zhuǎn)換電路的4路輸出中的一路為Q本輸出端，第二串并轉(zhuǎn)換電路的4路輸出中的一路為Q外輸出端。在本發(fā)明中，所述同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊包含第二或門電路、計(jì)數(shù)器電路和第三與門電路；第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊輸出的比較后第一和第二脈沖位置調(diào)制信號(hào)一起送入第二或門電路；第二或門電路輸出的比較后的數(shù)據(jù)信號(hào)提供給本地加密模塊，并同時(shí)送入計(jì)數(shù)器電路；計(jì)數(shù)器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘，計(jì)數(shù)器電路的輸出送至第三與門電路的輸入，第三與門電路上帶有復(fù)位端，第三與門電路的輸出為使能輸出端。 在本發(fā)明中，所述判決輸出模板包含3個(gè)D觸發(fā)器電路、同或門電路、第四與門電路、積分電路和第二緩沖器電路；第二和第三D觸發(fā)器電路的時(shí)鐘均來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第三時(shí)鐘信號(hào)，第二 D觸發(fā)器電路的數(shù)據(jù)來自第一模板產(chǎn)生與比較模塊的Q外信號(hào)，第三D觸發(fā)器電路的數(shù)據(jù)來自第一模板產(chǎn)生與比較模塊的Q本信號(hào)；第二和第三D觸發(fā)器電路的輸出一起送入同或門電路，同或門電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘信號(hào)，同或門電路的輸出送入第四與門電路；第四與門電路的另一個(gè)信號(hào)是來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能，第四與門電路輸出經(jīng)過積分器電路積分后送入第四D觸發(fā)器電路；第四D觸發(fā)器電路和第二緩沖器電路的時(shí)鐘均來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第四時(shí)鐘，第四D觸發(fā)器電路輸出為數(shù)據(jù)輸出端，第二緩沖器電路的輸出為數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端。多用戶輸入端為送入的位置脈沖調(diào)制信號(hào)，分別送入第一和第二模塊產(chǎn)生與比較模塊，第一和第二模塊產(chǎn)生與比較模塊分別為本地的PPM模板信號(hào)，第一模塊產(chǎn)生與比較模塊的模式控制端接電源(高電平Vdd)，第二模塊產(chǎn)生與比較模塊的模式控制端接地(低電平Vss)，這樣可以使得一路用于產(chǎn)生模板為“I”的PPM信號(hào)，另一路用于產(chǎn)生模板為“0”的PPM信號(hào)。當(dāng)信息數(shù)據(jù)為“0”碼時(shí)，PPM模板信號(hào)電路輸出的是含有信息碼“0”的TH-PPM基帶信號(hào)；當(dāng)信息數(shù)據(jù)為“ I”碼時(shí)，PPM模板信號(hào)電路輸出的是含有信息碼“ I”的TH-PPM基帶信號(hào)。多用戶模塊通過A、B端接高電平，低電平，PN偽隨機(jī)序列的不同組合，實(shí)現(xiàn)多用戶的選擇功能。第一和第二模塊產(chǎn)生與比較模塊的輸出端都送入同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊。同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊主要完成的功能是為接收機(jī)提供同步搜索與失步保護(hù)功能，為了防止系統(tǒng)長時(shí)間失步鎖死，同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊專門提供復(fù)位端，使電路在這一極端情況下，通過它來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的再次同步搜索與失步保護(hù)功能。模板產(chǎn)生與比較模塊將接收到的TH-PPM信號(hào)與隱藏信息碼“0”或“I”的PPM模板信號(hào)進(jìn)行移位比較，然后將并行比較結(jié)果送入到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊。當(dāng)兩個(gè)模板產(chǎn)生與比較模塊的輸出信號(hào)電壓值都為低電平時(shí)，或門的輸出信號(hào)為低電平，控制計(jì)數(shù)器電路開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)計(jì)數(shù)器電路輸出高電平，控制相關(guān)檢測器電路的使能端開啟，兩個(gè)模板產(chǎn)生與比較模塊重新開始工作。系統(tǒng)同步后，通過判決輸出模塊進(jìn)行判決，恢復(fù)出信息信號(hào)。時(shí)鐘樹模塊為接收機(jī)各個(gè)模塊提供系統(tǒng)時(shí)鐘。判決輸出模塊的輸出信號(hào)為高電平，表示恢復(fù)信息碼“I”;當(dāng)積分器輸出為低電平時(shí)，判決器的輸出信號(hào)為低電平，表不恢復(fù)信息碼“O”。D觸發(fā)器電路的作用是對積分器輸出信號(hào)進(jìn)行整形。
由于數(shù)字電路中對建立時(shí)間和保持時(shí)間是有一定要求的，因此本發(fā)明通過對D觸發(fā)器和反相器的應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)建立時(shí)間和保持時(shí)間要求。如果有信號(hào)在時(shí)鐘的邊緣變化就有可能形成不穩(wěn)定，此時(shí)對時(shí)鐘進(jìn)行反相使時(shí)鐘的邊緣移動(dòng)到信號(hào)的電平的中間，由此可以提高電路的穩(wěn)定性，對時(shí)鐘的抖動(dòng)也有很好的抗擾性。不過時(shí)鐘反相后，我們必須注意所要信號(hào)的變化以免產(chǎn)生錯(cuò)誤。D觸發(fā)器的作用是對信號(hào)整形使信號(hào)的保持時(shí)間延長。由于D觸發(fā)器是時(shí)序電路，通過它整形的信號(hào)具有同步的性質(zhì)，完全按照時(shí)鐘來進(jìn)行傳輸。反相器和D觸發(fā)器相結(jié)合使電路更加穩(wěn)定。最后應(yīng)說明的是，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者同等替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，其特征在于主要由時(shí)鐘樹模塊、多用戶模塊、本地加密模塊、2個(gè)模板產(chǎn)生與比較模塊、同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊、以及判決輸出模塊組成； 時(shí)鐘樹模塊的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端(sysclk)接受接收機(jī)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路送來的系統(tǒng)時(shí)鐘，并將其分解為第一時(shí)鐘(clkO)、第二時(shí)鐘(clkl)、第三時(shí)鐘(clk2)與第四時(shí)鐘(clk500)這多路輸出；時(shí)鐘樹模塊的第一時(shí)鐘輸出端(clkO)連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的第一時(shí)鐘輸入端(clkO)、判決輸出模塊的第一時(shí)鐘輸入端(clkO)、同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的第一時(shí)鐘輸入端(clkO)、以及本地加密模塊的第一時(shí)鐘輸入端(clkO);時(shí)鐘樹模塊的第二時(shí)鐘輸出端(clkl)連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的第二時(shí)鐘輸入端(clkl);時(shí)鐘樹模塊的第三時(shí)鐘輸出端(clk2)連接到判決輸出模塊的第三時(shí)鐘輸入端(clk2);時(shí)鐘樹模塊的第四時(shí)鐘輸出端(clk500)連接到判決輸出模板的第四時(shí)鐘輸入端(clk500)；多用戶模塊的第一輸入端(A)與第二輸入端(B)分別連接外部來的數(shù)控多用戶選擇端；多用戶模塊的本地偽隨機(jī)碼(本地PN碼)輸入端接收來自本地加密模塊的加密輸出信號(hào)；多用戶模塊的多用戶輸出端連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的多用戶輸入端；本地加密模塊的比較后的數(shù)據(jù)輸入端(Dcomp)連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后的數(shù)據(jù)輸出端(Dcomp)； 第一模板產(chǎn)生與比較模塊的系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入端(PPMin)接收外部的脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)；第一模板產(chǎn)生與比較模塊的模式控制輸入端(modctrl)連接到電源(Vdd);第一模板產(chǎn)生與比較模板的Q本信號(hào)輸出端連接到判決輸出模塊的Q本信號(hào)輸入端；第一摸板產(chǎn)生與比較模板的Q外信號(hào)輸出端連接到判決輸出模塊的Q外信號(hào)輸入端；第一模板產(chǎn)生與比較模板的比較后第二脈沖位置調(diào)制輸出端(比較后PPMl)連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后第二脈沖位置調(diào)制輸入端(比較后PPM1)； 第二模板產(chǎn)生與比較模塊的系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入端(PPMin)接收外部的脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)；第二模板產(chǎn)生與比較模塊的模式控制輸入端(modctrl)連接到地(Vss);第二模板產(chǎn)生與比較模板的比較后第一脈沖位置調(diào)制輸出端(比較后PPM0)連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后第一脈沖位置調(diào)制輸入端(比較后PPM0)； 同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能輸出端(en)連接到第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊的使能輸入端(en)、以及判決輸出模塊的使能輸入端(en);外部復(fù)位信號(hào)(Reset)連接到同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的復(fù)位輸入端(Reset)； 判決輸出模板的數(shù)據(jù)輸出端(Dataout)是解調(diào)器最終判決以后的數(shù)據(jù)輸出端；判決輸出模板的數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端(clkout)是解調(diào)器最終判決以后的數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，其特征在于所述多用戶模塊包含第一與門電路和第一或門電路； 來自本地加密模塊的本地偽隨機(jī)碼和第一多用戶選擇端送入第一與門電路，第一與門電路輸出和第二多用戶選擇端一起送入第一或門電路，第一或門電路輸出是多用戶輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，其特征在于所述本地加密模塊包含第二與門電路、8分頻電路和本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路；來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的比較后的數(shù)據(jù)信號(hào)與時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘信號(hào)送入第二與門電路，第二與門電路的輸出經(jīng)過8分頻電路，再送到本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路，最后本地偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路的輸出是加密輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，其特征在干所述第一模板產(chǎn)生與比較模塊和第二模板產(chǎn)生與比較模塊各自包含半加器電路、脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路、第一 D觸發(fā)器電路、2個(gè)串并轉(zhuǎn)換電路、第一緩沖器電路和比較器電路； 多用戶輸入信號(hào)與模式控制信號(hào)一起送入半加器電路，半加器電路輸出送到脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路；脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；脈沖位置調(diào)制產(chǎn)生電路輸出的信號(hào)送到第一 D觸發(fā)器電路，第一 D觸發(fā)器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第二時(shí)鐘；第一 D觸發(fā)器電路的輸出送入第一串并轉(zhuǎn)換電路，第一串并轉(zhuǎn)換電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；系統(tǒng)脈沖位置調(diào)制輸入信號(hào)送入第二串并轉(zhuǎn)換電路，第二串并轉(zhuǎn)換電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊的輸出第一時(shí)鐘；第一和第二串并轉(zhuǎn)換電路的各自4路輸出均送到第一緩沖器電路，第一緩沖器電路的使能信號(hào)來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能端；第一緩沖器電路的2個(gè)4路輸出送到比較器電路，比較器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘；比較器電路輸出為比較后第一或第二脈沖位置調(diào)制輸出端，第一串并轉(zhuǎn)換電路的4路輸出中的一路為Q本輸出端，第二串并轉(zhuǎn)換電路的4路輸出中的一路為Q外輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，其特征在于所述同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊包含第二或門電路、計(jì)數(shù)器電路和第三與門電路；第一和第二模板產(chǎn)生與比較模塊輸出的比較后第一和第二脈沖位置調(diào)制信號(hào)一起送入第二或門電路；第二或門電路輸出的比較后的數(shù)據(jù)信號(hào)提供給本地加密模塊，并同時(shí)送入計(jì)數(shù)器電路；計(jì)數(shù)器電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘，計(jì)數(shù)器電路的輸出送至第三與門電路的輸入，第三與門電路上帶有復(fù)位端，第三與門電路的輸出為使能輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器，其特征在干所述判決輸出模板包含3個(gè)D觸發(fā)器電路、同或門電路、第四與門電路、積分電路和第二緩沖器電路； 第二和第三D觸發(fā)器電路的時(shí)鐘均來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第三時(shí)鐘信號(hào)，第二 D觸發(fā)器電路的數(shù)據(jù)來自第一模板產(chǎn)生與比較模塊的Q外信號(hào)，第三D觸發(fā)器電路的數(shù)據(jù)來自第一模板產(chǎn)生與比較模塊的Q本信號(hào)；第二和第三D觸發(fā)器電路的輸出一起送入同或門電路，同或門電路的時(shí)鐘來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第一時(shí)鐘信號(hào)，同或門電路的輸出送入第四與門電路；第四與門電路的另ー個(gè)信號(hào)是來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊的使能，第四與門電路輸出經(jīng)過積分器電路積分后送入第四D觸發(fā)器電路；第四D觸發(fā)器電路和第二緩沖器電路的時(shí)鐘均來自時(shí)鐘樹模塊輸出的第四時(shí)鐘，第四D觸發(fā)器電路輸出為數(shù)據(jù)輸出端,第二緩沖器電路的輸出為數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多用戶跳時(shí)脈沖位置調(diào)制超寬帶接收機(jī)解調(diào)器。本地加密模塊產(chǎn)生解調(diào)器中所需的加密信號(hào)。多用戶模塊接收本地加密模塊的信號(hào)，提供多用戶輸出的本地模板信號(hào)。時(shí)鐘樹接收來自時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，并分配到解調(diào)器各個(gè)子模塊的時(shí)鐘端。模板產(chǎn)生與比較模塊接收來自射頻前端的PPM信號(hào)，并與本地模板信號(hào)進(jìn)行比較。同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位模塊接收模板產(chǎn)生與比較模塊的比較結(jié)果并進(jìn)行信號(hào)的同步判定，以及完成失步復(fù)位操作。判決輸出模塊接收來自模板產(chǎn)生與比較模塊的數(shù)據(jù)以及來自同步計(jì)數(shù)失步復(fù)位的使能信號(hào)，送出解碼后的數(shù)據(jù)信號(hào)。本發(fā)明通過簡單的模板比較與同步控制，在節(jié)省整個(gè)芯片面積的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了TH-UWB多用戶解碼的功能。
文檔編號(hào)H04B1/7176GK102710289SQ20121019903
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月16日
發(fā)明者徐衛(wèi)林, 段吉海, 羅磊, 韋保林 申請人:桂林電子科技大學(xué)