特開 2024-80678 信号生成回路、レーダ装置及び信号制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080678

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】信号生成回路、レーダ装置及び信号制御方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/03 20060101AFI20240606BHJP

   G01S 13/34 20060101ALI20240606BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20240606BHJP

   H03D 7/14 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

G01S7/03

G01S13/34

H04B1/04 H

H03D7/14 C

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023203530

(22)【出願日】2023-12-01

(31)【優先権主張番号】111146073

(32)【優先日】2022-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】512078904

【氏名又は名称】立積電子股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＲｉｃｈＷａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐ．

【住所又は居所原語表記】３Ｆ， Ｎｏ．１， Ａｌｌｅｙ ２０， Ｌａｎｅ ４０７， Ｓｅｃｔｉｏｎ ２， Ｔｉｄｉｎｇ Ｂｌｖｄ．， ＮｅｉＨｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ １１４， Ｔａｉｗａｎ，

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】葉 強華

【テーマコード（参考）】

5J070

5K060

【Ｆターム（参考）】

5J070AB19

5J070AD02

5J070AH31

5J070AH39

5K060BB07

5K060CC04

5K060DD06

5K060HH02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】多値で正確な電力制御を実現する信号生成回路、レーダ装置及び信号制御方法を提供する。
【解決手段】信号生成回路は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）及びミキサを含む。ＤＡＣは、第一のモードにおいて、入力デジタル信号を２つの信号に変換するように構成される。入力デジタル信号の符号化コンテンツは、複数のビットを含む。ミキサは、ＤＡＣに結合され、第一のモードにおいて、入力デジタル信号から変換された２つの信号をミキサの２つの入力ポートにそれぞれ入力し、出力信号を生成する。第一の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号に対応する出力信号の出力電力は、第二の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号に対応する出力信号の出力電力とは異なる。出力信号の強度は、入力デジタル信号から変換された２つの信号間の電圧差に関連する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号生成回路であって、
第一のモードにおいて、入力デジタル信号を第一の信号及び第二の信号に変換するように構成されたデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）であって、前記入力デジタル信号の符号化コンテンツは、複数のビットを含む、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、
前記デジタルアナログ変換器に結合されたミキサであって、前記ミキサは、前記第一のモードにおいて前記ミキサの２つの入力ポートに前記第一の信号及び前記第二の信号をそれぞれ入力して出力信号を生成するように構成され、第一の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の出力電力は、第二の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の出力電力と異なり、前記出力信号の強度は、前記第一の信号と前記第二の信号との間の電圧差に関連する、ミキサと、
を備える、信号生成回路。

【請求項2】

前記ビットの数は２より大きく、前記出力信号は４つより多い異なる電圧を有する、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項3】

前記第一の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の振幅ピーク値と、前記第二の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の振幅ピーク値との間に、線形関係がある、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項4】

前記線形関係は、ステップに対応する勾配を有し、前記ステップは、前記第一の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の前記振幅ピーク値と、前記第二の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の前記振幅ピーク値との間の変化量に比例し、前記ステップは、前記ビットの数に関連する、請求項３に記載の信号生成回路。

【請求項5】

前記２つの入力ポートは、差動入力ポートである、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項6】

前記出力信号は、パルス信号であり、前記パルス信号の振幅は、前記入力デジタル信号の前記符号化コンテンツに対応する、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項7】

前記ミキサに結合され、搬送波信号を前記ミキサに入力するように構成される周波数シンセサイザ
をさらに備え、
前記搬送波信号の周波数は、前記搬送波信号の周波数掃引期間内で時間と共に変化し、
前記搬送波信号の波形は、時間領域において第一のセグメント及び第二のセグメントを備え、
前記第一のセグメントにおける前記周波数は、時間と共に増加し、前記第二のセグメントにおける前記周波数は、時間と共に減少し、
ターニングセグメントが前記第一のセグメントと前記第二のセグメントとの間に形成され、
前記第一の信号、前記第二の信号及び前記搬送波信号は、前記ミキサに入力され、
前記ターニングセグメントに対応する前記出力信号の振幅は、前記第一のセグメント及び前記第二のセグメントに対応する前記出力信号の振幅とは異なる、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項8】

前記ターニングセグメントに対応する前記第一の信号と前記第二の信号との間の第一の電圧差は、前記第一のセグメント又は前記第二のセグメントに対応する前記第一の信号と前記第二の信号との間の第二の電圧差よりも小さい、請求項７に記載の信号生成回路。

【請求項9】

前記出力信号の前記出力電力は、－１５ｄＢｍ以下である、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項10】

前記ミキサは、第二のモードで中間周波数信号を混合するようにさらに構成される、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項11】

前記ミキサは、ダブルバランスミキサである、請求項１に記載の信号生成回路。

【請求項12】

レーダ装置であって、
請求項１に記載の信号生成回路と、
前記信号生成回路に結合され、前記出力信号に従って送信信号を生成するように構成される送信回路であって、前記送信信号は、前記レーダ装置によって送信される、送信回路と、
を備える、レーダ装置。

【請求項13】

前記送信回路が、
前記信号生成回路に結合され、前記出力信号の振幅を増幅して前記送信信号を生成するように構成される増幅器であって、前記送信信号はアンテナを介してさらに送信される、増幅器
を備える、請求項１２に記載のレーダ装置。

【請求項14】

信号制御方法であって、
第一のモードにおいて、入力デジタル信号を第一の信号及び第二の信号に変換するステップであって、前記入力デジタル信号の符号化コンテンツは、複数のビットを含む、ステップと、
前記第一のモードにおいて、ミキサを介して前記第一の信号及び前記第二の信号に従って出力信号を生成するステップであって、第一の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の出力電力は、第二の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の出力電力と異なり、前記出力信号の強度は、前記第一の信号と前記第二の信号との間の電圧差に関連する、ステップと、
を含む、信号制御方法。

【請求項15】

前記ビットの数は２より大きく、前記出力信号は４つより多い異なる電圧を有する、請求項１４に記載の信号制御方法。

【請求項16】

前記第一の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の振幅ピーク値と、前記第二の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の振幅ピーク値との間に、線形関係がある、請求項１４に記載の信号制御方法。

【請求項17】

前記線形関係は、ステップに対応する勾配を有し、前記ステップは、前記第一の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の前記振幅ピーク値と、前記第二の符号化コンテンツを有する前記入力デジタル信号に対応する前記出力信号の前記振幅ピーク値との間の変化量に比例し、前記ステップは、前記ビットの数に関連する、請求項１６に記載の信号制御方法。

【請求項18】

前記出力信号は、パルス信号であり、前記パルス信号の振幅は、前記入力デジタル信号の前記符号化コンテンツに対応する、請求項１４に記載の信号制御方法。

【請求項19】

前記ミキサに搬送波信号を入力するステップであって、前記搬送波信号の周波数は、前記搬送波信号の周波数掃引期間内で時間と共に変化し、前記搬送波信号の波形は、時間領域において第一のセグメント及び第二のセグメントを備え、前記第一のセグメントにおける前記周波数は時間と共に増加し、前記第二のセグメントにおける前記周波数は時間と共に減少し、ターニングセグメントが前記第一のセグメントと前記第二のセグメントとの間に形成される、ステップと、
前記第一の信号、前記第二の信号及び前記搬送波信号を前記ミキサに入力するステップであって、前記ターニングセグメントに対応する前記出力信号の振幅は、前記第一のセグメント及び前記第二のセグメントに対応する前記出力信号の振幅とは異なる、ステップと、
をさらに含む、請求項１４に記載の信号制御方法。

【請求項20】

前記ターニングセグメントに対応する前記第一の信号と前記第二の信号との間の第一の電圧差は、前記第一のセグメント又は前記第二のセグメントに対応する前記第一の信号と前記第二の信号との間の第二の電圧差よりも小さく設定するステップ
をさらに含む、請求項１９に記載の信号制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２２年１２月１日に出願された台湾特許出願公開第１１１１４６０７３号の優先権の利益を主張する。上記の特許出願の全体は、参照により本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなすものとする。

【0002】

本発明は、信号処理技術に関し、特に、信号生成回路、レーダ装置及び信号制御方法に関する。

【背景技術】

【0003】

超広帯域（ＵＷＢ）のために使用されるレーダ及び通信システムは、超低電力制御に対する要件を有することがある。ＵＷＢ用のレーダシステムのうち、周波数変調連続波形（ＦＭＣＷ）及びインパルス無線レーダシステムは、以下の課題、すなわち、周波数スペクトル上のチャープ信号のスパイクを弱める（ロールオフする）必要性、及びデジタル情報を搬送するために符号化方式を使用する必要性に直面する可能性が高い。

【発明の概要】

【0004】

本開示の一実施形態による信号生成回路は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）及びミキサを含むが、これらに限定されない。デジタルアナログ変換器は、第一のモードにおいて、入力デジタル信号を２つの信号に変換するように構成される。入力デジタル信号の符号化コンテンツは、複数のビットを含む。ミキサは、デジタルアナログ変換器に結合され、第一のモードにおいて入力デジタル信号から変換された２つの信号をミキサの２つの入力ポートにそれぞれ入力して出力信号を生成するように構成される。第一の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号に対応する出力信号の出力電力は、第二の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号に対応する出力信号の出力電力とは異なり、出力信号の強度は、入力デジタル信号から変換された２つの信号間の電圧差に関連する。

【0005】

本開示の一実施形態によるレーダ装置は、上述した信号生成回路及び送信回路を含むが、それらに限定されるものではない。送信回路は、信号生成回路に結合される。送信回路は、出力信号に従って送信信号を生成するように構成される。送信信号は、レーダ装置によって送信される。

【0006】

本開示の一実施形態による信号制御方法は、第一のモードにおいて、入力デジタル信号の符号化コンテンツが複数のビットを含む入力デジタル信号を２つの信号に変換するステップと、また、第一のモードにおいて、ミキサを介して入力デジタル信号から変換された２つの信号に従って出力信号を生成するステップと、を含むが、それらに限定されるものではない。第一の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号に対応する出力信号の出力電力は、第二の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号に対応する出力信号の出力電力とは異なり、出力信号の強度は、入力デジタル信号から変換された２つの信号間の電圧差に関連する。

【0007】

本開示の上記及び他の特徴及び利点をより分かりやすくするために、添付の図面を参照して例示的な実施形態を以下で詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の例示的な実施形態を示し、説明とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。

【0009】

【図1】本開示の一実施形態による信号生成回路の構成要素のブロック図である。

【図2A】本開示の一実施形態によるレーダ装置の構成要素のブロック図である。

【図2B】本開示の一実施形態によるレーダ装置の構成要素のブロック図である。

【図3】本開示の一実施形態によるミキサの回路図である。

【図4A】本開示の一実施形態による複数の符号化コンテンツ及び対応する波形の図である。

【図4B】本開示の一実施形態による複数の符号化コンテンツのスペクトル図である。

【図5A】本開示の一実施形態による実際の出力信号及び予想される出力信号のスペクトル図である。

【図5B】本開示の一実施形態によるキャリア信号及び２つの信号の波形図である。

【図6】本開示の一実施形態による符号化コンテンツ及び対応するパルス信号の図である。

【図7】本開示の一実施形態による電力制御のスペクトル図である。

【図8】本発明の実施形態による信号制御方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、本開示の一実施形態による信号生成回路３の構成要素のブロック図である。信号生成回路３は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）３１と、ミキサ３２と、を含む（が、これらに限定されない）。デジタルアナログ変換器３１は、ミキサ３２に結合される。デジタルアナログ変換器３１は、デジタル形式の入力デジタル信号ＤＳをアナログ形式の信号（例えば、信号Ｓ１及びＳ２）に変換するように構成される。デジタルアナログ変換器３１は、Ｎ段（Ｎは入力デジタル信号ＤＳのビットの数で、ゼロより大きい正の整数である）オーバーサンプリング変調器又はＮビットナイキスト周波数サンプラによって実装されてもよい。

【0011】

信号生成回路３のアーキテクチャは、レーダ又は通信システムに、特に超広帯域（ＵＷＢ）用のレーダ又は通信システムに適用可能である。以下では、図２Ａ及び図２Ｂに、信号生成回路３（信号生成回路１３として実装）がどのように動作するかを示すために、例示的な実施形態としてのレーダ装置１０及びレーダ装置２０を示す。

【0012】

図２Ａは、本開示の一実施形態によるレーダ装置の構成要素１０のブロック図である。図２Ａを参照すると、レーダ装置１０は、送信アンテナ１１と、送信回路１２と、信号生成回路１３と、受信アンテナ１４と、受信回路１５とを含む（が、これらに限定されない）。図２Ａの信号生成回路１３は、レーダ装置に適用された、図１の信号生成回路３の実装である。レーダ装置１０は、例えば、気象、速度測定、逆転、地形、軍事等の分野に適用可能である。レーダ装置１０は、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダであっても、あるいはインパルス無線（ＩＲ）超広帯域（ＵＷＢ）レーダであってもよい。

【0013】

送信回路１２は、送信アンテナ１１に結合される。一実施形態では、送信回路１２は、送信アンテナ１１を介して信号を送信するように構成される。

【0014】

信号生成回路１３は、送信回路１２に結合される。信号生成回路１３は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１３１と、ミキサ１３２とを含む（が、これらに限定されない）。

【0015】

デジタルアナログ変換器１３１は、ミキサ１３２に結合される。デジタルアナログ変換器１３１は、デジタル形式の入力デジタル信号ＤＳをアナログ形式の信号（例えば、信号Ｓ１及びＳ２）に変換するように構成される。デジタルアナログ変換器１３１は、Ｎ段（Ｎは入力デジタル信号ＤＳのビットの数で、ゼロより大きい正の整数である）オーバーサンプリング変調器又はＮビットナイキスト周波数サンプラによって実装されてもよい。

【0016】

ミキサ１３２は、送信回路１２に接続される。ミキサ１３２は、デジタルアナログ変換器１３１の出力信号（例えば、信号Ｓ１及びＳ２）を処理し、出力信号ＯＳを生成するように構成される。送信回路１２は、レーダ装置１０の送信アンテナ１１から送信される出力信号ＯＳに従って送信信号を生成してもよい。

【0017】

受信回路１５は、受信アンテナ１４に結合される。受信回路１５は、受信アンテナ１４を介してエコー信号を受信するように構成される。エコー信号は、送信アンテナ１１によって送信された送信信号が外部物体によって反射されたときに、生成されるが、これに限定されない。

【0018】

レーダ装置１０の詳細なハードウェアアーキテクチャについて、以下で、図２Ｂを参照して説明する。

【0019】

図２Ｂは、本開示の一実施形態によるレーダ装置２０の構成要素のブロック図である。図２Ｂを参照すると、レーダ装置２０は、レーダ装置１０の具体的な実装である。レーダ装置２０は、送信アンテナ１１と、送信回路１２と、信号生成回路１３と、受信アンテナ１４と、受信回路１５と、周波数シンセサイザ１６と、変調器１７と、中間周波数処理回路１８と、コントローラ１９とを含む（が、これらに限定されない）。

【0020】

送信回路１２は、電力増幅器ＰＡを含む。電力増幅器ＰＡは、出力信号ＯＳを増幅して送信信号を生成し、送信アンテナ１１を介して外部に送信する（すなわち、送信された電磁波は、レーダ装置２０の出力信号ＯＳを搬送する）。

【0021】

信号生成回路１３は、フィルタ１３３をさらに含んでもよい。フィルタ１３３は、デジタルアナログ変換器１３１から出力されたアナログ信号をローパスフィルタリングして、ミキサ１３２に入力される信号（例えば、信号Ｓ１及びＳ２）を生成する。しかしながら、他の実施形態では、信号生成回路１３は、フィルタ１３３を含まなくてもよい。

【0022】

受信回路１５は、低雑音増幅器ＬＮＡを含む。低雑音増幅器ＬＮＡは、受信アンテナ１４で受信された信号を増幅して、受信無線周波数信号を生成する。

【0023】

周波数シンセサイザ１６は、ミキサ１３２及び中間周波数処理回路１８のミキサ１８２に結合される。周波数シンセサイザ１６は、搬送波信号ＣＳをミキサ１３２及び／又はミキサ１８２に入力する。一実施形態では、搬送波信号ＣＳは、鋸波又は三角波であってもよいし、あるいは搬送波信号ＣＳは、ＦＭＣＷに適用される他の搬送波信号（線形信号、幾何学的信号、その他のチャープ信号等）、例えば、ＦＭＣＷレーダ用の周波数掃引信号であってもよく、その周波数は、周波数掃引期間の間に、時間と共に変化する。別の実施形態では、搬送波信号ＣＳは、固定周波数連続波又は固定周波数信号、例えば、ＩＲ－ＵＷＢレーダ用の固定周波数搬送波信号ＣＳであってもよい。

【0024】

変調器１７は、周波数シンセサイザ１６に結合される。変調器１７は、シグマデルタ変調器（ＳＤＭ）であってもよい。変調器１７は、周波数掃引信号としての搬送波信号ＣＳの周波数を変更するステップを調整するように構成される。

【0025】

中間周波数処理回路１８は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１８１と、ミキサ１８２と、調整回路１８３と、を含んでもよい。

【0026】

ミキサ１８２は、受信回路１５、周波数シンセサイザ１６、及び調整回路１８３に結合される。ミキサ１８２は、受信回路１５の出力信号（例えば、上述した受信無線周波数信号）と搬送波信号ＣＳとを処理して、中間周波数信号を生成するように構成される。

【0027】

調整回路１８３は、増幅器及び／又はフィルタを含んでもよく、中間周波数信号を増幅及び／又はローパスフィルタリングするように構成される。

【0028】

アナログデジタル変換器１８１は、アナログ形式の中間周波数信号をデジタル信号に変換するように構成される。

【0029】

コントローラ１９は、デジタルアナログ変換器１３１及びアナログデジタル変換器１８１に結合される。コントローラ１９は、チップ、プロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は任意のタイプのデジタル回路であってもよい。一実施形態では、コントローラ１９は、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツを決定するように構成され、そのコンテンツについては、後の実施形態で詳細に説明される。一実施形態では、コントローラ１９は、モードを決定するように構成され、モードについては、後の実施形態で詳細に説明される。一実施形態では、コントローラ１９は、中間周波数処理回路１８の出力信号に従って、外部物体の位置情報を決定するように構成される。

【0030】

他の実施形態では、信号生成回路１３は、他の無線周波数デバイスに搭載されてもよい。

【0031】

以下では、レーダ装置１０及び２０の動作を様々な構成要素とともに説明する。

【0032】

一実施形態では、デジタルアナログ変換器１３１は、第一のモードにおいて、入力デジタル信号ＤＳを信号Ｓ１及び信号Ｓ２に変換するように構成される。第一のモードは、電力制御モード又は電力調整に関連する他のモードであってもよく、信号生成回路１３の出力電力を調整するために使用される。

【0033】

一実施形態では、入力デジタル信号ＤＳは、符号化デジタル信号であり、デジタルアナログ変換器１３１は、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツに従って信号Ｓ１と信号Ｓ２の両方を出力する。入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツは、複数のビットを含む。

【0034】

一実施形態では、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツのビットの数は、２である。例えば、表（１）は、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツ（２ビット）と、信号Ｓ１及び信号Ｓ２の出力電圧とを示す比較表である。

【表1】

符号化コンテンツが「００」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が０ボルト（例えば接地）、１．２ボルト（例えば電源電圧）のＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「０１」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が０．３ボルト及び１ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「１０」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧０．６ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「１１」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が１ボルト及び０．３ボルトのＤＣ信号である。信号生成回路１３の出力信号ＯＳについては、後の実施形態で詳細に説明する。

【0035】

別の実施形態では、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツのビットの数は、２より大きい。例えば、表（２）は、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツ（３ビット）と、信号Ｓ１及び信号Ｓ２の出力電圧とを示す比較表である。

【表2】

符号化コンテンツが「０００」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が０ボルト及び１．２ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「００１」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が０．１５ボルト及び１．０５ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「０１０」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が０．３ボルト及び０．９ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「０１１」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が０．４５ボルト及び０．７５ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「１００」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧０．６ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「１０１」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧０．７５ボルト及び０．４５ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「１１０」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧０．９ボルト及び０．３ボルトのＤＣ信号であり、符号化コンテンツが「１１１」の場合、信号Ｓ１及びＳ２は、それぞれ出力電圧が１．０５ボルト及び０．１５ボルトのＤＣ信号である。出力信号ＯＳについては、後の実施形態で詳細に説明する。

【0036】

入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツは、４ビット、５ビット、６ビット等から構成されてもよいことに留意されたい。さらに、符号化コンテンツと信号Ｓ１及び信号Ｓ２の出力電圧との対応関係に他の変化があってもよい。対応関係は、ユーザの要求に応じて変更されてもよく、本発明の実施形態は、いかなる変更も限定することを意図しない。

【0037】

一実施形態では、第一のモード（例えば、電力制御モード又は電力調整に関連する他のモード）において、ミキサ１３２は、信号Ｓ１及び信号Ｓ２をミキサ１３２の２つの入力ポートにそれぞれ入力して、出力信号ＯＳを生成する。すなわち、ミキサ１３２は、２つの入力ポートを介してそれぞれ入力される信号Ｓ１及び信号Ｓ２を処理して、出力信号ＯＳを生成する。

【0038】

図３は、本開示の一実施形態によるミキサ１３２－１の回路図である。図３を参照すると、ミキサ１３２－１は、ミキサ１３２又はミキサ１８２の具体的な実装である。ミキサ１３２－１は、ダブルバランスミキサ（例えば、Ｇｉｌｂｅｒｔセル）である。

【0039】

ミキサ１３２－１は、トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６を含む。トランジスタＴ１の制御ポート（例えば、ゲート）は、デジタルアナログ変換器１３１の出力ポートに結合され、ミキサ１３２－１の２つの入力ポートの一方となり、制御信号ＩＦ＋（例えば、信号Ｓ１又は信号Ｓ２のいずれか一方）を受信する。トランジスタＴ４の制御ポート（例えば、ゲート）は、デジタルアナログ変換器１３１の出力ポートに結合され、ミキサ１３２－１の２つの入力ポートの他方となり、制御信号ＩＦ－（例えば、信号Ｓ１及び信号Ｓ２の他方）を受信する。

【0040】

一実施形態では、第一のモードでは、ミキサ１３２－１の２つの入力ポートは、差動入力ポートである。一例として、制御信号ＩＦ＋を信号Ｓ１とし、制御信号ＩＦ－を信号Ｓ２とすると、信号Ｓ１と信号Ｓ２とは、差動信号のセットを形成し、信号Ｓ１と信号Ｓ２との出力電圧は、差動電圧のセットを形成する。

【0041】

別の実施形態では、第二のモードにおいて、制御信号ＩＦ＋及びＩＦ－は、中間周波数信号である。例えば、信号Ｓ１及び信号Ｓ２は、ＡＣ形式の正弦波信号である。第二のモードは、混合モード、又は複数の入力信号に従って新しい周波数を生成するための他のモードであってもよい。

【0042】

トランジスタＴ１の第一のポート（例えば、ソース）は、電流源ＳＣ（その他方のポートは、基準電圧ポート、例えば、接地に結合するために使用される）に結合され、トランジスタＴ１の第二のポート（例えば、ドレイン）は、トランジスタＴ１の出力ポートとして使用される。トランジスタＴ１は、制御信号ＩＦ＋によって制御され、その導通状態を変化させる。例えば、トランジスタＴ１をオン又はオフにすることで、制御信号ＩＦ＋を出力又は遮断してもよい。

【0043】

例えば、制御信号ＩＦ＋がＤＣ高電圧レベルのとき、トランジスタＴ１はオンになり、トランジスタＴ１は、制御信号ＩＦ＋をトランジスタＴ２に出力する。別の例では、ＡＣ形式の制御信号ＩＦ＋をトランジスタＴ１に入力し、トランジスタＴ１の導通状態、例えばオン又はオフを動的に制御する。別の例では、制御信号ＩＦ＋がＤＣ低電圧レベル（すなわち、接地電位等の基準電圧の電位）のとき、トランジスタＴ１はオフになり、トランジスタＴ１は、出力がない。

【0044】

トランジスタＴ２の制御ポート（例えば、ゲート）は、入力信号ＬＯ＋を受信するように構成され、トランジスタＴ２の第一のポート（例えば、ソース）は、トランジスタＴ１の出力ポートに結合され、トランジスタＴ２の第二のポート（例えば、ミキサ１３２－１の他の２つの入力ポートのうちの１つとして機能するドレイン）は、トランジスタＴ２の出力ポートとして機能する。入力信号ＬＯ＋は、クロック信号であっても、あるいは局部発振器信号であってもよい。トランジスタＴ２は、入力信号ＬＯ＋によって制御され、その導通状態を変化させる。例えば、トランジスタＴ２をオン又はオフにすることで、制御信号ＩＦ＋を通過又は遮断してもよい。トランジスタＴ２は、トランジスタＴ１によって出力された制御信号ＩＦ＋及び入力信号ＬＯ＋を処理して、出力信号ＲＦ＋を形成してもよい。

【0045】

トランジスタＴ３の制御ポート（例えば、ゲート）は、入力信号ＬＯ－を受信するように構成され、トランジスタＴ３の第一のポート（例えば、ソース）は、トランジスタＴ１の出力ポートに接続され、トランジスタＴ３の第二のポート（例えば、ドレイン）は、（電源電圧ＶＤＤを受けるために任意選択でチョークコイルＣＨに結合された）トランジスタＴ３の出力ポートとして機能する。入力信号ＬＯ－は、クロック信号であっても、あるいは局部発振器信号であってもよい。トランジスタＴ３は、入力信号ＬＯ－によって制御され、その導通状態を変化させる。例えば、トランジスタＴ３をオン又はオフにすることで、制御信号ＩＦ＋を通過又は遮断してもよい。トランジスタＴ３は、トランジスタＴ１によって出力された制御信号ＩＦ＋及び入力信号ＬＯ－を処理して、出力信号ＲＦ＋とは異なる出力信号ＲＦ－を形成してもよい。

【0046】

さらに、トランジスタＴ４の第一のポート（例えばソース）は、電流源ＳＣに接続され、トランジスタＴ４の第二のポート（例えばドレイン）は、トランジスタＴ４の出力ポートとして機能する。トランジスタＴ４は、制御信号ＩＦ－によって制御され、その導通状態を変化させる。例えば、トランジスタＴ４をオン又はオフにすることで、制御信号ＩＦ－を出力又は遮断してもよい。

【0047】

例えば、制御信号ＩＦ－がＤＣ高電圧レベルのとき、トランジスタＴ４はオンになり、トランジスタＴ４は、制御信号ＩＦ－をトランジスタＴ５に出力する。別の例では、ＡＣ形式の制御信号ＩＦ－をトランジスタＴ４に入力し、トランジスタＴ４の導通状態、例えばオン又はオフを動的に制御する。別の例では、制御信号ＩＦ－がＤＣ低電圧レベル（すなわち、接地電位等の基準電圧の電位）のとき、トランジスタＴ４はオフになり、トランジスタＴ４は、出力がない。

【0048】

トランジスタＴ５の制御ポート（例えば、ゲート）は、入力信号ＬＯ＋を受信するように構成され、トランジスタＴ５の第一のポート（例えば、ソース）は、トランジスタＴ４の出力ポートに結合され、トランジスタＴ５の第二のポート（例えば、ドレイン）は、トランジスタＴ５の出力ポートとして機能する。トランジスタＴ５は、入力信号ＬＯ＋によって制御され、その導通状態を変化させる。例えば、トランジスタＴ５をオン又はオフにすることで、制御信号ＩＦ－を通過又は遮断してもよい。トランジスタＴ５は、トランジスタＴ４によって出力された制御信号ＩＦ－及び入力信号ＬＯ＋を処理して、出力信号ＲＦ－を形成してもよい。

【0049】

トランジスタＴ６の制御ポート（例えば、ミキサ１３２－１の他の２つの入力ポートのうちの他方として機能するゲート）は、入力信号ＬＯ－を受信するように構成され、トランジスタＴ６の第一のポート（例えば、ソース）は、トランジスタＴ４の出力ポートに結合され、トランジスタＴ６の第二のポート（例えば、ドレイン）は、（任意選択でチョークコイルＣＨに結合された）トランジスタＴ６の出力ポートとして機能する。トランジスタＴ６は、入力信号ＬＯ－によって制御され、その導通状態を変化させる。例えば、トランジスタＴ６をオン又はオフにすることで、制御信号ＩＦ－を通過又は遮断してもよい。トランジスタＴ６は、トランジスタＴ４によって出力された制御信号ＩＦ－及び入力信号ＬＯ－を処理して、出力信号ＲＦ－とは異なる出力信号ＲＦ＋を形成してもよい。

【0050】

一実施形態では、第一のモードにおいて、信号Ｓ１及び信号Ｓ２は、ＤＣ信号である。このとき、制御信号ＩＦ＋、ＩＦ－は、ＤＣ信号であり、ミキサ１３２－１は、バッファ、減衰器、電源として用いられる。第一の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号ＤＳに対応する出力信号ＯＳの出力電力は、第二の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号ＤＳに対応する出力信号ＯＳの出力電力とは異なる。出力信号ＯＳは、上述した出力信号ＲＦ＋及び出力信号ＲＦ－を含む。すなわち、符号化コンテンツの異なる入力デジタル信号ＤＳは、出力電力の異なる出力信号ＯＳを生成することができる。また、出力信号ＯＳの強度は、信号Ｓ１と信号Ｓ２との電圧差に関係する。すなわち、信号Ｓ１と信号Ｓ２の電圧差を変化させることで、強度／出力電力の異なる出力信号ＯＳを生成することができる。

【0051】

表（１）を例にとると、符号化コンテンツが「００」の場合、出力信号ＯＳは＋Ｖ_{ｆＬＯ＿ｍａｘ}ボルト（Ｖ_{ｆＬＯ＿ｍａｘ}は最大電圧）であり、符号化コンテンツが「０１」の場合、出力信号ＯＳは＋Ｖ_ｆＬＯボルト（Ｖ_ｆＬＯは０～Ｖ_{ｆＬＯ＿ｍａｘ}の電圧）であり、符号化コンテンツが「１０」の場合、出力信号ＯＳは０ボルトであり、符号化コンテンツが「１１」の場合、出力信号ＯＳは－Ｖ_ｆＬＯボルトである。Ｖ_ｆＬＯ＝Ｖ_ＤＣ＊ＣＯＳ（２πｆ_ＬＯｔ＋φ）であり、式中、Ｖ_ＤＣは信号Ｓ１又はＳ２の出力電圧であり、ｆ_ＬＯは搬送波信号ＣＳ（例えば、正弦波信号又はクロック信号）の周波数であり、φは位相定数である。

【0052】

出力信号ＯＳの極性は、信号Ｓ１と信号Ｓ２との間の電圧差の極性に関係する。例えば、信号Ｓ１と信号Ｓ２の電圧差が正であれば、出力信号ＯＳは正となり、信号Ｓ１と信号Ｓ２の電圧差が負であれば、出力信号ＯＳは負となる。すなわち、電圧差が信号Ｓ１から信号Ｓ２を引いたものであると仮定すると、信号Ｓ１が信号Ｓ２よりも大きい場合、出力信号ＯＳは正となり、信号Ｓ１が信号Ｓ２よりも小さい場合、出力信号ＯＳは負となる。また、信号Ｓ１と信号Ｓ２が等しい場合、出力信号ＯＳはゼロとなる。すなわち、ミキサ１３２／１３２－１は、出力がない。

【0053】

一実施形態では、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツのビットの数（すなわち、ビットの総数）は、２より大きく、出力信号ＯＳは、４つより多い異なる電圧を有する。表（２）を例にとると、ビットの数は、３である。符号化コンテンツは、「０００」、「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」、「１１０」、「１１１」であり、出力信号ＯＳは、＋４^２ΔＶ_ｆＬＯ、＋３^２ΔＶ_ｆＬＯ、＋２^２ΔＶ_ｆＬＯ、＋１^２ΔＶ_ｆＬＯ、０（すなわち、出力なしのＮＩＬ）、－１^２ΔＶ_ｆＬＯ、－２^２ΔＶ_ｆＬＯ、－３^２ΔＶ_ｆＬＯボルトである。すなわち、８つの異なる電圧が存在する。信号Ｓ１と信号Ｓ２の電圧差の絶対値が大きくなると、出力信号ＯＳの絶対値も大きくなり、信号Ｓ１と信号Ｓ２との電圧差の絶対値が小さくなると、信号Ｓ１と信号Ｓ２とが等しくなるまで、すなわち出力がなくなるまで、出力信号ＯＳの絶対値も小さくなる。

【0054】

図４Ａは、本開示の一実施形態による複数の符号化コンテンツ及び対応する波形の概略図である。図４Ａを参照すると、入力信号ＬＯ＋、ＬＯ－は、周波数ｆ_ＬＯの正弦波信号であると仮定する。符号化コンテンツ「００１」、「０１０」、「０１１」に対応する出力信号ＯＳの振幅ピーク値は、異なる。

【0055】

図４Ｂは、本開示の一実施形態による複数の符号化コンテンツのスペクトル図である。図４Ｂを参照すると、符号化コンテンツ「００１」、「０１０」、「０１１」に対応する出力信号ＯＳの周波数は、いずれもｆ_ＬＯであるが、周波数スペクトルにおける出力電力が異なる。

【0056】

一実施形態では、第一の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号ＤＳに対応する出力信号ＯＳの振幅ピーク値と、第二の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号ＤＳに対応する出力信号ＯＳの振幅ピーク値との間には、線形関係がある。表（２）を例にとると、符号化コンテンツ「０００」に対応する出力信号ＯＳの振幅ピーク値は、符号化コンテンツ「０１１」に対応する出力信号ＯＳの振幅ピーク値の４２倍である。残りについても同様であるが、「０００」、「００１」、「０１０」、「０１１」、「１０１」、「１１０」、「１１１」の符号化コンテンツは、全てΔＶ_ｆＬＯの整数倍である。

【0057】

一実施形態では、線形関係は、ステップに対応する勾配を含む。線形関係が線形関数として表されるとき、線形関数は、勾配を含む。このステップは、第一の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号ＤＳに対応する出力信号ＯＳの振幅ピーク値と、第二の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号に対応する出力信号の振幅ピーク値との変化量に比例し、ステップは、符号化コンテンツのこれらのビットの数（すなわち、ビット数）に関係する。例えば、ステップはΔＶ_ｆＬＯであり、出力信号ＯＳの振幅ピーク値は、Ｖ_ｆＬＯであり、ΔＶ_ｆＬＯ＝２Ｖ_ｆＬＯ／（２^Ｎ－２）^２である。Ｎは、符号化コンテンツのビットの数であり、デジタルアナログ変換器１３１のビットスケールであってもよい。

【0058】

いくつかの実施形態では、乗数差に加えて、表（２）の出力信号ＯＳの振幅ピーク値の間に一定の差も存在することがある。さらに、異なる符号化コンテンツに対応する出力信号の振幅間の関係は、線形関係に限定されず、他の数学的関係であっても、あるいは定式化されていない関係であってもよい。

【0059】

一実施形態では、出力信号ＯＳの出力電力は、－１５ｄＢｍ以下、例えば－４０ｄＢｍであってもよい。しかしながら、実際のニーズに応じて、出力電力を変更してもよい。

【0060】

出力信号ＯＳの振幅を迅速に切り替える効果は、デジタルアナログ変換器１３１及びミキサ１３２－１の電流駆動によって達成できることに注目する価値がある。

【0061】

一実施形態では、搬送波信号ＣＳの周波数は、周波数掃引期間中に時間と共に変化する。すなわち、搬送波信号ＣＳは、鋸波、三角波又は他のチャープ／ＦＭＣＷ信号等の周波数掃引信号である。図５Ａは、本開示の一実施形態による実際の出力信号ＯＳ及び予想される出力信号ＯＳのスペクトル図であり、図５Ｂは、本開示の一実施形態による搬送波信号ＣＳ及び２つの信号Ｓ１及びＳ２の波形図である。図５Ａを参照すると、予想スペクトル５０１と実際のスペクトル５０２とを比較すると、実際のスペクトル５０２は、周波数帯域のエッジにおいて、より高い強度を有するスパイクピークを有してもよい。より高い強度のスパイクピークでは、いくつかの通信技術（例えば、ＵＷＢ）の仕様により送信電力の低減を必要とすることがあり、これは、レーダの感知範囲に影響を及ぼす。

【0062】

図５Ｂを参照すると、搬送波信号ＣＳの波形が時間領域において２つのセグメントを含むため、スパイクピークが形成される。２つのセグメントのうちの一方のセグメントの周波数は、三角波５１１の立ち上がりセグメント、すなわち第一のセグメント５１２として図５Ｂに示すように、時間と共に増加／上昇する。２つのセグメントのうちの他方のセグメントの周波数は、三角波５１１の立ち下がりセグメント、すなわち第二のセグメント５１３として図５Ｂに示すように、時間と共に減少／下降する。ターニングセグメントは、三角波５１１の立ち上がりセグメントと立ち下がりセグメントとの間のターニングポイントとして図５Ｂに示すように、２つのセグメントの間に形成されているが、ターニングセグメントは、立ち下がりセグメントと立ち上がりセグメントとの間のターニングポイントに現れてもよい。

【0063】

ミキサ１３２／１３２－１には、信号Ｓ１及びＳ２と、周波数掃引信号としての搬送波信号ＣＳは、入力される。例えば、図３のトランジスタＴ１の制御ポートには、信号Ｓ１が入力され、トランジスタＴ４の制御ポートには、信号Ｓ２が入力され、トランジスタＴ２、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ６の制御ポートには、搬送波信号ＣＳが入力される。ターニングセグメントに対応する出力信号ＯＳの振幅は、第一のセグメント５１２及び第二のセグメント５１３（すなわち、立ち上がりセグメント及び立ち下がりセグメント）に対応する出力信号ＯＳの振幅と異なる。例えば、ターニングセグメントに対応する出力信号ＯＳの第一の出力電力は、２つのセグメントのうちの一方（例えば、第一のセグメント５１２／立ち上がりセグメント）に対応する出力信号ＯＳの第二の出力電力よりも小さく、ターニングセグメントに対応する出力信号ＯＳの第一の出力電力は、２つのセグメントのうちの他方（例えば、第二のセグメント５１３／立ち上がりセグメント）に対応する出力信号ＯＳの第三の出力信号よりも小さい。

【0064】

さらに、表（１）及び表（２）によれば、信号Ｓ１と信号Ｓ２との電圧差を出力信号ＯＳの出力電力に反映させることができる。ターニングセグメントに対応する信号Ｓ１及びＳ２の振幅はまた、立ち下がりセグメント（すなわち、第二のセグメント５１３）及び立ち上がりセグメント（すなわち、第一のセグメント５１２）に対応する信号Ｓ１及びＳ２の振幅と異なっていてもよい。図５Ｂを例にとると、立ち下がりセグメント及び立ち上がりセグメントに対応する信号Ｓ１の振幅ＤＣ_ＩＦ＋が最も高い電圧レベルであり、立ち下がりセグメント及び立ち上がりセグメントに対応する信号Ｓ２の振幅ＤＣ_ＩＦ－が最も低い電圧レベルであり、振幅ＤＣ_ＩＦ＋と振幅ＤＣ_ＩＦ－との電圧差ＤＣ_{ｏｆｆｓｅｔ}（絶対値）が最も大きい。ターニングセグメントに対応する信号Ｓ１の振幅ＤＣ_ＩＦ＋とターニングセグメントに対応する信号Ｓ２の振幅ＤＣ_ＩＦ－との間の電圧差ＤＣ_{ｏｆｆｓｅｔ}（絶対値）が最も小さい。すなわち、立ち下がりセグメント又は立ち上がりセグメントに対応する信号Ｓ１とＳ２との間の電圧差ＤＣ_{ｏｆｆｓｅｔ}は、ターニングセグメントに対応する信号Ｓ１とＳ２との間の電圧差ＤＣ_{ｏｆｆｓｅｔ}よりも大きい。すなわち、ターニングセグメントに対応する信号Ｓ１とＳ２との間の電圧差ＤＣｏｆｆｓｅｔは、立ち下がりセグメント又は立ち上がりセグメントに対応する信号Ｓ１とＳ２との間の電圧差ＤＣ_{ｏｆｆｓｅｔ}よりも小さい。電圧差ＤＣ_{ｏｆｆｓｅｔ}が小さくなると、出力信号ＯＳの出力電力は、小さくなる。したがって、三角波５１１の異なるセグメントに対応する電圧差ＤＣ_{ｏｆｆｓｅｔ}を上記の方法で制御することで、周波数帯域の端の強度を弱める（ロールオフする）ことができ、出力信号ＯＳの周波数スペクトルを図５Ａに示す実スペクトル５０２から図５Ａに示す期待スペクトル５０１に近づけることができる。

【0065】

一実施形態では、搬送波信号ＣＳの周波数は、固定されている。すなわち、搬送波信号ＣＳは、固定周波数の信号である。この場合、出力信号ＯＳはパルス信号であり、パルス信号の振幅は入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツに対応する。例えば、振幅の強度及び／又は位相極性は、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツに対応する。

【0066】

例えば、図６は、本開示の一実施形態による符号化コンテンツ及び対応するパルス信号の図である。図６を参照すると、時間間隔ＴＤにおいて、正の短パルス（例えば、表（２）の符号化コンテンツが「０１０」であり、対応する出力信号ＯＳが＋２^２ΔＶ_ｆＬＯである）又は負の短パルス（例えば、表（２）の符号化コンテンツが「１１０」であり、対応する出力信号ＯＳが－２^２ΔＶ_ｆＬＯである）を出力することができ、そして、時間間隔ＴＤの終了後の次の時間間隔には出力がない（例えば、表（２）の符号化コンテンツは「１００」であり、対応する出力信号ＯＳは０又は無出力である）。表（１）を例にとると、コード「０１」の入力デジタル信号は正の短パルスに対応し、コード「１１」の入力デジタル信号は負の短パルスに対応し、コード「１０」の入力デジタル信号は出力なしに対応してもよい。時間間隔ＴＤの値が特定の閾値未満（例えば、２ナノ秒（ｎｓ）未満又は約２ナノ秒）であると仮定すると、出力信号ＯＳは、周波数スペクトル上に平坦なスペクトル拡散信号を形成し、ＵＷＢ用途に使用することができ、距離及び位置を決定するためにも使用することができる。

【0067】

一実施形態では、出力信号ＯＳは、同相信号であっても、あるいは異相信号であってもよい。同相信号の生成は、例えば、表（２）の「００１」、「０１０」、「０１１」の符号化コンテンツである。異相信号の生成は、例えば、表（２）の「１０１」、「１１０」、「１１１」の符号化コンテンツである。

【0068】

一実施形態では、出力信号ＯＳは、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）信号であってもよい。例えば、表（２）において、「０１０」（同相信号に相当）、「１００「（無出力に相当）、「１１０」（異相信号に相当）の符号化コンテンツを選択することにより、ＢＰＳＫパルス／パルス列を実現することができる。

【0069】

図７は、本開示の一実施形態による電力制御のスペクトル図である。図７を参照すると、設計要件に従って、図２Ｂのコントローラ１９は、異なる符号化コンテンツに対応する出力信号ＯＳの最大出力電力間の電力差を定義してもよい。例えば、３つの符号化コンテンツに対応する出力信号ＯＳの出力電力７０１、７０２、７０３の最大値の電力差は、１０ｄＢ（デシベル）未満であるが、本開示では、これに限定されない。

【0070】

一実施形態では、第二のモード（例えば、複数の入力信号に従って新しい周波数を生成するための混合モード又は他のモード）において、信号Ｓ１及びＳ２は、ＡＣ中間周波数信号である。ミキサ１３２は、また、中間周波数信号と搬送波信号ＣＳとを混合するように構成される。中間周波数信号は、例えば、正弦波信号又は他の波形のＡＣ信号である。図３を例にとると、制御信号ＩＦ＋，ＩＦ－は中間周波数信号（例えば、ＡＣ形式の正弦波信号）であり、入力信号ＬＯ＋，ＬＯ－は搬送波信号ＣＳ（例えば、周波数掃引信号又は固定周波数信号）である。ミキサ１３２は、搬送波信号ＣＳに従って中間周波数信号を混合して、出力信号ＲＦ＋及びＲＦ－を生成し、出力信号ＲＦ＋及びＲＦ－は、無線周波数信号である。

【0071】

図８は、本発明の実施形態による信号制御方法のフローチャートである。図１及び図８を参照すると、第一のモードでは、入力デジタル信号ＤＳは２つの信号Ｓ１及びＳ２に変換され、入力デジタル信号ＤＳの符号化コンテンツは複数のビットを含む（ステップＳ８１０）。第一のモードでは、入力デジタル信号ＤＳから変換された２つの信号Ｓ１及びＳ２に従ってミキサ１３２による出力信号が生成される（ステップＳ８２０）。第一の符号化コンテンツの入力デジタル信号ＤＳに対応する出力信号ＯＳの出力電力は、第二の符号化コンテンツを有する入力デジタル信号ＤＳに対応する出力信号ＯＳの出力電力と異なる。さらに、出力信号ＯＳの強度は、入力デジタル信号ＤＳから変換された２つの信号Ｓ１とＳ２との電圧差に関係する。

【0072】

図８における各ステップの実装の詳細は、前述の実施形態及び実施例の中で説明されており、ここでは繰り返さない。回路の形態で実装されることに加えて、本開示の実施形態のステップ及び詳細は、また、ソフトウェアの形態のプロセッサによって実装されてもよく、このことは、本開示の実施形態によって限定されない。

【0073】

要するに、本開示の実施形態による信号生成回路、レーダ装置及び信号制御方法では、符号化コンテンツの異なる入力デジタル信号を定義し、ミキサを介して出力電力の異なる対応する出力信号を生成することで、多値で正確な電力制御を実現する。デジタルアナログ変換器を介して信号を迅速に切り替えることによって、パルス列及びスペクトル拡散信号を実現することができる。さらに、ミキサに入力される２つの信号間の電圧差を制御して、搬送波信号のターニングセグメントで、より低い出力電力を印加することによって、ＦＭＣＷ信号が周波数スペクトル上の周波数帯域のエッジにおいてスパイクピークを形成することを防止することができる。

【0074】

用途に関して、本開示の実施形態は、連続波（ＣＷ）、ＦＭＣＷ、パルスタイプＣＷ、又は短パルス信号を実現することができ、これらは、ＵＷＢリモートセンシングに適用することも、存在センシング、バイタルサインモニタリング、又は液位検出のための屋内近距離センサを実現するために厳密な送信要件を有するＵＷＢのための正確な超低電力制御（例えば、－１５ｄＢｍ未満）のために使用することもでき、周波数スペクトル上の周波数帯域のエッジにおいてＦＭＣＷ信号を迅速にドロップダウンすることができ、パルス列のためのＢＰＳＫ高速符号化能力を達成することができ、他の適切な送信信号に適用することができる。

【0075】

本開示では、例示的な実施形態を参照して上記で説明してきたが、それらの実施形態は、本開示を限定することを意図しない。当業者は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、変更及び修正してもよい。したがって、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義されるべきである。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【外国語明細書】