为了解决上述缺陷和与传统配置(arrangement)相关的其它问题而开发了 本发明。本发明的一个方面在于提供一种装置及其方法，其能够使用使用窄 带部件的装置来产生用于宽带通信系统的信号。
本发明的另一个方面在于提供一种装置及其方法，其能够使用尽可能少 的信号数量来产生要在宽带通信系统中使用的频率。
本发明的再一个方面在于提供一种装置及其方法，其能够产生至少两个 用于宽带通信系统的频率，并通过跳频提高数据传输效率。
本发明的上述目的基本上可以通过提供一种方法来实现，该方法用于在 通过使用预定频率的至少两个基准信号来发送和接收数据的超宽带(UWB)通 信系统中产生基准信号。所述基准信号产生方法包括：产生包括本地振荡(LO) 信号和与所述LO信号成预定相位差的信号的第一信号组；从用于调整LO信 号的频率的至少两个中频(IF)信号中选择一个；产生包括所选的IF信号和与 所选的IF信号成预定相位差的信号的第二信号组；从第一和第二信号组中产 生两个混频信号，所述混频信号被混频而没有重叠；并且通过相加这两个所 产生的信号，来产生基准信号。
上述目的基本可以通过提供一种装置来实现，该装置用于在通过使用预 定频率的至少两个基准信号来发送和接收数据的超宽带(UWB)通信系统中产 生基准信号。所述装置包括：用于产生包括本地振荡(LO)信号和与所述LO 信号成预定相位差的信号的第一信号组的移相器；用于从包括至少两个中频 (IF)信号和与各个IF信号成预定相位差的信号的第二信号组中选择一个信号 的多路复用器；和用于通过相加来自移相器和多路复用器的两个混频信号来 产生基准信号的单边带(SSB)发生器，所述混频信号被混频而没有重叠。
附图说明
通过参照附图对本发明的范例实施例进行详细说明，本发明的上述和其 它特征将会变得更加清晰，其中：
图1是说明超宽带(UWB)的结构的图；
图2是说明产生用于UWB的多个基准频率的过程的视图；
图3是说明根据本发明的实施例的、产生用于UWB的多个基准信号的 过程的视图；
图4是说明产生单边带(SSB)的过程的视图；
图5是说明根据本发明的实施例的、使用QPSK调制的SSB发生器的结 构的视图；
图6是说明本地振荡信号的相移的过程的视图；和
图7是相对于SSB发生器在输入和输出信号之间进行比较的视图。

现在参考附图对根据本发明的装置进行更全面的说明，其中示出了说明 性的、非限制性的实施例。在附图中，同样的附图标记自始至终表示相同的 部件。
在下面的说明中，在所述说明中定义的、诸如具体构造和部件的事物仅 仅是示例行的，并且是被提供来帮助读者更好地理解本发明。因此，即使在 没有那些所定义的事物的情况下也可以执行本发明是显而易见的。同时，由 于熟知的功能或构造可能会以不必要的细节而使本发明不清楚，因此不对它 们进行详细说明。
图3示出了根据本发明的实施例的、用于产生基准频率的结构。如图3 所示的该系统包括移相器300、302、304以及多路复用器310、反相部分312 和SSB发生器314。
将所述信号垂直移位几乎等于中频信号，从而产生具有同样信息容量的 上边带(USB)和下边带(LSB)。发送USB和LSB两者被称为双边带(DSB)，而 去除一个不必要的边带和发送剩余的一个边带被称为单边带(SSB)。例如，由 于诸如语音和音乐信号几乎不包含低频带中的信号分量，只使用SSB进行通 信是可能的。
移相器300、302、304输出接收信号，所述接收信号既包括具有相移的 信号，也包括没有相移的信号。下文中来自移相器的信号被称为“组信号”。 移相器300、302、304向多用复用器310发送所产生的信号。多用复用器310 把接收信号中的所需信号发送给反相部分312。后面将详细说明通过反相部 分312的操作和效果。
反相部分312确定是否对接收信号反相。如果确定反相，则反相部分312 反相信号，并将它们发送到SSB发生器314，而如果确定不反相，则反相部 分312直接把所述信号发送到SSB发生器314，即，不进行反相。由多用复 用器310发送的信号包括具有相移的信号和没有相移的信号。如图3所示， 作为用于选择发送到SSB发生器314的信号的装置，开关可以被用作为对多 用复用器310的替代。SSB发生器314只执行相对于LO信号的相移，它不 执行相对于来自反相部分312的信号的相移。结果，提高了SSB发生器的效 率。
图4示出了根据本发明的实施例的SSB发生器的结构。现在参照图4说 明该SSB发生器的结构。所述SSB发生器包括两个混频器(mixer)和一个计算 部分。
混频器400和402的每一个对于输入的IF和LO信号执行混频。在混频 后，信号被发送到加法器404。加法器404对接收信号执行递增或递减求和 (increment or decrement summation)。下面将说明其中从SSB发生器输出一个 信号的过程。
首先，IF信号的I分量被输入到第一混频器400，而IF信号的Q分量被 输入到第二混频器402。到第一混频器400的I分量是cos(wIFt)，而到第二混 频器402的Q分量是sin(wIFt)。并且，LO信号的I分量被输入到第一混频器 400，而LO信号的Q分量被输入到第二混频器402。在混频器400和402的 操作可以用下面的等式来表示：
[等式1]
$\cos \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\cos \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
[等式2]
$\sin \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\sin \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
第一混频器400的操作可以由等式1来表示，而第二混频器402的操作 可以由等式2来表示。在各个混频器400和402混频后，信号被发送到加法 器404。加法器404把来自混频器400和402的信号相加。更具体地说，加 法器404的操作可以由下面的等式来表示：
[等式3]
$\frac{1}{2}[\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)+\frac{1}{2}[-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
$=\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)$
如等式3所示，加法器404输出信号，其是把IF信号频率从LO信号频 率中减去的结果。即，加法器404输出LSB信号。现在说明其中IF信号的I 分量被输入到第二混频器402的过程。在这种情况下，到第一混频器400的 IF信号的Q分量是sin(wIFt)，而到第二混频器402的IF信号的I分量是 cos(wIFt)。LO信号的I分量被输入到第一混频器400，而LO信号的Q分量 被输入到第二混频器402。在各个混频器400和402的操作可以用下面的等 式来表示：
[等式4]
$\sin \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\cos \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
[等式5]
$\cos \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\sin \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)-\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
第一混频器400的操作可以由等式4来表示，而第二混频器402的操作 可以由等式5来表示。在混频后，将信号从混频器400和402发送到加法器 404。加法器404把来自混频器400和402的信号相加。加法器404的操作可 以由下面的等式来表示：
[等式6]
$\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]+\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)-\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
$=\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)$
如等式6所示，加法器404输出具有下述频率的信号，该频率是把IF信 号频率和LO信号频率相加的结果。即，加法器404输出USB信号。通过执 行在等式3和等式6中所表示的操作，能够使用一个LO信号和一个IF信号 来产生两个基准频率。
图5示出了使用QPSK调制的SSB发生器。QPSK被用于提高传输的数 据量。
首先，给出关于当IF信号的I分量被输入到第一和第三混频器500和504 以及IF信号的Q分量被输入到第二和第四混频器502和506时的说明。到第 一和第三混频器500和504的IF信号的I分量是cos(wIFt)，而到第二和第四 混频器502和506的IF信号的Q分量是sin(wIFt)。并且，LO信号的I分量 被输入到第一混频器500，而LO信号的Q分量被输入到第二和第三混频器 502和504。而LO信号的(-I)分量也被输入到第四混频器506。在混频器500、 502、504和506的操作可以用下面的等式来表示：
[等式7]
$\cos \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\cos \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}\left[\cos ((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)\right]$
[等式8]
$\sin \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\sin \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos (w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t)]$
[等式9]
$\sin \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\cos \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
[等式10]
$-\cos \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\sin \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[-\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
在第一混频器500的操作由等式7表示，而在第二混频器502的操作由 等式8表示。在第三混频器504的操作由等式9表示，而在第四混频器506 的操作由等式10表示。在混频后，来自第一和第二混频器500和502的信号 分别被发送到第一加法器510，而来自第三和第四混频器504和506的信号 分别被发送到第二加法器512。加法器510和512把各个接收信号相加。下 面的等式11表示在第一加法器510的操作，而等式12表示在第二加法器512 的操作。
[等式11]
$\frac{1}{2}[\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]+\frac{1}{2}[-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
$=\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)$
[等式12]
$\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)+\frac{1}{2}[-\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
$=\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)$
等式11输出I分量，而等式12输出Q分量，并且使用QPSK调制。
随后，给出关于当IF信号的Q分量被输入到第一和第三混频器500和 504而IF信号的I分量被输入到第二和第四混频器502和506时的说明。到 第一和第三混频器500和504的Q分量是sin(wIFt)，而到第二和第四混频器 502和506的I分量是cos(wIFt)。
[等式13]
$\cos \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\sin \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)-\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
[等式14]
$\sin \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\cos \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
[等式15]
$\sin \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\sin \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
[等式16]
$-\cos \left(w_{\mathrm{LO}}t\right)\cos \left(w_{\mathrm{IF}}t\right)=\frac{1}{2}[-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
在第一混频器500的操作由等式13来表示，而在第二混频器502的操作 由等式14来表示。在第三混频器504的操作由等式15来表示，而在第四混 频器506的操作由等式16来表示。在混频后，来自第一和第二混频器500和 502的信号分别被发送到第一加法器510，而来自第三和第四混频器504和 506的信号分别被发送到第二加法器512。加法器510和512对各个接收信号 进行相加。下面的等式17表示了在第一加法器510的操作，而等式18表示 了在第二加法器512的操作。
[等式17]
$\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)-\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]+\frac{1}{2}[\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\sin \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
$=\sin \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)$
[等式18]
$\frac{1}{2}[-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)-\frac{1}{2}[\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)+\cos \left((w_{\mathrm{LO}}-w_{\mathrm{IF}})t\right)]$
$=-\cos \left((w_{\mathrm{LO}}+w_{\mathrm{IF}})t\right)$
等式17输出I分量，而等式18输出Q分量，并且使用了QPSK调制。
图6说明所产生的LO信号的相移。如图6所示，随着信号通过三个移 相器，能够产生如图5所示的在SSB发生器中使用的信号。第一移相器600 把所接收的LO信号输出作为具有相移和不具有相移的信号。在第一移相器 600的相移基本上是90°。第二移相器602从第一移相器600接收不具有相移 的信号，并且把所接收的信号输出作为具有相移和不具有相移的信号。第三 移相器604从第一移相器600接收移位90°的信号，并且输出具有相移和不具 有相移的信号。因此，从第三移相器604输出的信号的相移基本上分别是90° 和180°。
图7说明了输入到SSB发生器和从SSB发生器输出的信号。如所示，从 SSB发生器输出的信号的数量对应于输入到SSB发生器的IF信号的数量的两 倍。换句话说，输入一个IF信号且输出两个基准频率。结果，使用数量减少 的IF信号来产生基准频率。
例如，假定从SSB发生器产生3432MHz、3460MHz、4488MHz、6336MHz、 6864MHz、7392MHz和7920MHz的基准频率，LO信号和IF信号如下：
[表1]   LO信号     IF信号   来自SSB发生器的输出信号   5676MHz     660MHz     5016MHz     6336MHz     1188MHz     4488MHz     6864MHz     1716MHz     3460MHz     7392MHz     2244MHz     3432MHz     7920MHz
通过控制反相部分和如表1所示的输入到反相部分的IF信号，能够获得 期望的基准频率。
如上面本发明的几个实施例所述，使用数量减少的IF信号来产生在 UWB频率中使用的基准频率。由于使用了数量减少的IF信号，通信系统的 总体功耗能够被降低。此外，通过有效地切换用于产生基准频率的IF信号， 改善了数据传输速率。
前述的实施例和优点仅仅是示例性的，而不能被解释为限制本发明。当 前的教义可以被容易地应用到其它类型的装置。并且，对于本发明的实施例 的说明旨在例证，而并非为了限制权利要求的范围，并且对于本领域的技术 人员来说很多替换、修改和变化是显然的。
相关申请参考
本发明请求2004年3月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 2004-21288号和在2003年7月14日向美国专利商标局提交的美国临时专利 申请第60/486436号申请的权益，其全部内容引入于此作为参考。