特表 2022-549301 狭帯域音響シグナリングのための直交周波数スキーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-24

(54)【発明の名称】狭帯域音響シグナリングのための直交周波数スキーム

(51)【国際特許分類】

   H04B 11/00 20060101AFI20221116BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

H04B11/00 A

H04B1/04 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022518687

(86)(22)【出願日】2020-09-22

(85)【翻訳文提出日】2022-04-27

(86)【国際出願番号】 IB2020058856

(87)【国際公開番号】W WO2021059138

(87)【国際公開日】2021-04-01

(31)【優先権主張番号】16/580,268

(32)【優先日】2019-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522113062

【氏名又は名称】フォークビアード テクノロジーズ アーエス

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】ボーイ， ヴィルフレト エドヴィン

【テーマコード（参考）】

5K060

【Ｆターム（参考）】

5K060FF06

(57)【要約】

伝送機は、１つ以上の出力クロック信号を生成するように構成されるクロックを含む。伝送機はさらに、１つ以上の出力クロック信号に基づいて複数の分割された周波数を生成するように構成される少なくとも１つの周波数分割器と、変調器とを含む。伝送機はまた、変調されたデータを伝送するように構成される少なくとも１つのアンテナまたは変換器を含む。伝送機は、命令を記憶するように構成されるメモリと、データを複数の１０進数コード値のうちのある１０進数コード値にマッピングすることと、１０進数コード値を縮小基数系に変換することと、１０進数コード値のための縮小基数系に対応するコード値に基づいて、複数の分割された周波数の中の周波数のセットを選択することとを含む動作を実施する命令を実行するように構成される、少なくとも１つのプロセッサとを含む。変調器は、周波数のセットを使用して１０進数コード値を変調させるように構成されてもよい。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

伝送機であって、
１つ以上の出力クロック信号を生成するように構成される、クロックと、
前記１つ以上の出力クロック信号に基づいて、複数の分割された周波数を生成するように構成される、少なくとも１つの周波数分割器と、
変調器と、
変調されたデータを伝送するように構成される、少なくとも１つのアンテナまたは変換器と、
命令を記憶するように構成される、メモリと、
少なくとも１つのプロセッサであって、
データを複数の１０進数コード値のうちのある１０進数コード値にマッピングすることと、
前記１０進数コード値を縮小基数系に変換することと、
前記１０進数コード値のための前記縮小基数系に対応する前記コード値に基づいて、前記複数の分割された周波数の中のある周波数のセットを選択することと、
を含む動作を実施する命令を実行するように構成される、少なくとも１つのプロセッサと
を備え、
前記変調器は、前記周波数のセットを使用して、前記１０進数コード値を変調させるように構成される、伝送機。

【請求項2】

前記変調器はさらに、周波数偏移キー（ＦＳＫ）変調スキームを使用して、変調させるように構成される、請求項１に記載の伝送機。

【請求項3】

前記周波数のセットは、前記複数の分割された周波数のサブセットである、請求項１に記載の伝送機。

【請求項4】

前記周波数のセットは、超音波周波数範囲内にある、請求項１に記載の伝送機。

【請求項5】

前記周波数のセット内の各周波数は、前記周波数のセット内の他の周波数と異なる、請求項１に記載の伝送機。

【請求項6】

前記周波数のセット内の周波数は、直交周波数である、請求項１に記載の伝送機。

【請求項7】

前記複数の分割された周波数の総周波数間隔は、チップ周波数の２倍以下である、請求項１に記載の伝送機。

【請求項8】

前記動作はさらに、複数の整数周波数分割器値を判定し、ある信号帯域幅およびある中心キャリア周波数に対応する、前記複数の分割された周波数を生成することを含む、請求項１に記載の伝送機。

【請求項9】

前記動作はさらに、前記複数の分割された周波数の各周波数に対応する、チップ周期を判定することを含み、
前記複数の分割された周波数の各周波数に対応する、前記判定されたチップ周期は、位相連続性を維持する、請求項１に記載の伝送機。

【請求項10】

前記シグナリング情報は、前記伝送機の場所情報を含む、請求項１に記載の伝送機。

【請求項11】

方法であって、
ユーザインターフェースを介して、生成されるべきクロック周波数、中心キャリア周波数、信号帯域幅、および周波数のカウントを受信することと、
生成されるべき前記クロック周波数、前記信号帯域幅、および前記周波数のカウントに基づいて、複数の分割された周波数を判定することと、
前記複数の分割された周波数に対応する、複数の整数周波数分割器値を判定することと、
１つ以上の周波数分割器によって、前記複数の分割された周波数を生成することと、
伝送データを複数の１０進数コード値のうちのある１０進数コード値にマッピングすることと、
前記１０進数コード値を変調させ、伝送するために、前記１０進数コード値に対応する、前記複数の分割された周波数の中のある周波数のセットを選択することと
を含む、方法。

【請求項12】

前記１０進数コード値を変調させることはさらに、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）変調スキームを使用して、変調させることを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記周波数のセットは、前記複数の分割された周波数のサブセットである、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記周波数のセットを選択することは、超音波周波数範囲内の周波数を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記周波数のセット内の周波数は、直交周波数である、請求項１１に記載の方法。

【請求項16】

前記周波数のセットを選択することはさらに、
前記１０進数コード値を縮小基数系に変換することと、
前記縮小基数系に基づいて、前記１０進数コード値の各値に対応する周波数を、前記複数の分割された周波数から選択することと
を含み、
前記縮小基数系に基づいて、前記１０進数コード値の各値に対応する、前記周波数は、相互に異なる、請求項１１に記載の方法。

【請求項17】

前記複数の分割された周波数を判定することはさらに、前記複数の分割された周波数の総周波数間隔をチップ周波数の２倍以下に維持することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項18】

前記複数の分割された周波数の各周波数に対応する、チップ周期を判定し、位相連続性を維持することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項19】

逆畳み込みプロセスにおいて前記１０進数コード値の直交性を判定し、不良１０進数コード値を識別することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項20】

前記不良１０進数コード値を識別し、前記方法はさらに、前記不良１０進数コード値に対応する、周波数スペクトルの自動相関を実施し、自動相関関数幅を測定することを含む、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（分野）
本開示は、概して、通信システムにおける変調スキームに関する。

【背景技術】

【0002】

（背景）
建物の内側の場所検出のために、超音波音波が、モバイルユニットまたはモバイルタグの場所を識別するために使用され得る。そのような場所検出のために使用される、超音波音波は、通常、４０ＫＨｚを上回る。ヒトの耳には、通常、２０Ｈｚ～２０ＫＨｚの周波数範囲内のオーディオ波が聞こえ得る。２０ＫＨｚの周波数範囲を上回る音波は、ヒトの耳には不可聴である。しかしながら、一部のヒトは、２０ＫＨｚを若干上回るオーディオ波が聞くことが可能であり得る。モバイルタグを装着している人物の場所を識別するために特別に設計されたモバイルタグの代わりに、人物の場所はまた、携帯電話またはスマートフォン等のモバイルユニットに基づいて識別され得る。携帯電話またはスマートフォンのマイクロホンは、超音波音波を受信し、超音波音波によって搬送される情報を処理し、携帯電話またはスマートフォンの場所を報告し得る。携帯電話またはスマートフォンは、ヒトの会話のために設計されるため、携帯電話またはスマートフォンの受信機システムは、ヒトの可聴周波数範囲のために設計される。故に、携帯電話またはスマートフォンを使用した場所判定のための超音波音波の周波数範囲は、携帯電話またはスマートフォンの受信機システムの範囲内のために要求され得る。超音波音波の伝送は、伝送される信号を、一部のヒトを不快にさせ得る、２０ＫＨｚの周波数範囲を下回らせるべきではない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

（要約）
本開示のある実施形態では、伝送機が、開示される。伝送機は、１つ以上の出力クロック信号を生成するように構成される、クロックを含んでもよい。伝送機はまた、１つ以上の出力クロック信号に基づいて、複数の分割された周波数を生成するように構成される、少なくとも１つの周波数分割器を含んでもよい。伝送機はまた、変調されたデータを伝送するように構成される、少なくとも１つのアンテナまたは変換器を含んでもよい。伝送機はまた、命令を記憶するように構成される、メモリと、データを複数の１０進数コード値のうちのある１０進数コード値にマッピングすること含む、動作を実施する命令を実行するように構成される、少なくとも１つのプロセッサとを含んでもよい。動作はまた、１０進数コード値を縮小基数系に変換することと、１０進数コード値のための縮小基数系に対応するコード値に基づいて、複数の分割された周波数の中のある周波数のセットを選択することとを含んでもよい。伝送機はまた、周波数のセットを使用して、１０進数コード値を変調させるように構成される、変調器を含んでもよい。

【0004】

本開示の別の実施形態では、方法が、開示される。本方法のステップは、１つ以上のコンピューティングデバイスによって実施されてもよい。本方法は、ユーザインターフェースを介して、生成されるべきクロック周波数、中心キャリア周波数、信号帯域幅、および周波数のカウントを受信することを含んでもよい。本方法は、生成されるべきクロック周波数、信号帯域幅、および周波数のカウントに基づいて、複数の分割された周波数を判定することを含んでもよい。本方法は、複数の分割された周波数に対応する、複数の整数周波数分割器値を判定することと、複数の分割された周波数を生成することとを含んでもよい。本方法は、伝送データを複数の１０進数コード値のうちのある１０進数コード値にマッピングすることと、１０進数コード値を変調させ、伝送するために、１０進数コード値に対応する、複数の分割された周波数の中のある周波数のセットを選択することとを含んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【0005】

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する、付随の図面は、本開示の実施形態を図示し、説明とともに、本開示の原理をさらに解説し、当業者が、実施形態を作製および使用することを可能にする。

【0006】

【図1】図１は、いくつかの実施形態による、環境を描写する。

【0007】

【図2】図２は、いくつかの実施形態による、例示的伝送機を描写する。

【0008】

【図3】図３は、いくつかの実施形態による、例示的擬似コードを描写する。

【0009】

【図4】図４は、いくつかの実施形態による、例示的擬似コードを描写する。

【発明を実施するための形態】

【0010】

詳細な説明
本開示は、付随の図面を参照して説明されるであろう。

【0011】

以下の詳細な説明は、本開示と一致する例示的実施形態を例証するために、付随の図面を参照する。詳細な説明内の「１つの例示的実施形態」、「ある例示的実施形態」、「例示的例示的実施形態」等の参照は、説明される例示的実施形態が、特定の特徴、構造、または特性を含み得るが、全ての例示的実施形態が、必ずしも、特定の特徴、構造、または特性を含むわけではないことを示す。さらに、そのような語句は、必ずしも、同一例示的実施形態を指すわけではない。さらに、本開示が、例示的実施形態に関連して、特定の特徴、構造、または特性を説明するとき、当業者は、明示的に説明されるかどうかにかかわらず、他の例示的実施形態に関連して、そのような特徴、構造、または特性に影響を及ぼす方法を把握するであろう。

【0012】

本明細書に説明される例示的実施形態は、例証的実施例を提供し、限定するものではない。他の例示的実施形態も、可能性として考えられ、修正が、例示的実施形態に、本開示の精神および範囲内で行われ得る。したがって、詳細な説明は、本開示を限定するものではない。むしろ、下記の請求項およびその均等物のみが、本開示の範囲を定義する。

【0013】

ハードウェア（例えば、回路）、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせが、実施形態を達成するために使用されてもよい。実施形態はまた、機械可読媒体上に記憶され、１つ以上のプロセッサによって読み取られ、実行される、命令として実装されてもよい。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピューティングデバイス）によって可読の形態において、情報を記憶または伝送するための任意の機構を含む。例えば、いくつかの実施形態では、機械可読媒体は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光学、音響または他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）、およびその他を含む。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令が、あるアクションを実施するように本明細書に説明され得る。しかしながら、そのような説明は、単に、便宜上であって、アクションは、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、および／または命令を実行する、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、または他のデバイスからも生じることを理解されたい。

【0014】

用語「モジュール」の任意の言及は、ソフトウェア、ファームウェア、およびハードウェア（１つ以上の回路、マイクロチップ、またはデバイス、またはそれらの任意の組み合わせ等）、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むと理解されるものとする。加えて、当業者は、各モジュールが、１つまたは１つを上回るコンポーネントを実際のデバイス内に含み得、説明されるモジュールの一部を形成する、各コンポーネントが、モジュールの一部を形成する任意の他のコンポーネントと協働して、またはそれから独立してのいずれかにおいて、機能し得ることを理解するであろう。逆に言えば、本明細書に説明される複数のモジュールは、実際のデバイス内の単一コンポーネントを表し得る。さらに、モジュール内のコンポーネントは、単一デバイス内にある、または有線もしくは無線様式において、複数のデバイス間に分散されてもよい。

【0015】

例示的実施形態の以下の詳細な説明は、当業者が、当業者の知識を適用することによって、過度の実験を伴わずに、かつ本開示の精神および範囲から逸脱することなく、種々の用途のために、そのような例示的実施形態を容易に修正および／またはカスタマイズし得るように、本開示の一般的本質を完全に明らかにするであろう。したがって、そのような修正は、本明細書に提示される教示および指針に基づいて、例示的実施形態の意味および複数の均等物内に該当する。ここでは、語法または専門用語は、本明細書の専門用語または語法が、本明細書の教示に照らして、当業者によって解釈されるべきであるように、限定ではなく、説明の目的を果たす。

【0016】

図１は、いくつかの実施形態による、環境を描写する。図１に示されるように、建物の内側の部屋またはセクション１００が、示される。部屋１００の内側には、伝送機１０２と、携帯電話１ １０４を伴う人物１と、携帯電話２ １０６を伴う人物２とが、示される。建物の外側の携帯電話１０４または１０６の場所を検出することが、グローバルナビゲーション信号システム（ＧＮＳＳ）からの信号に基づいて可能であるが、ＧＮＳＳからの信号は、建物の内側の携帯電話１０４または１０６まで到達可能ではない場合がある。したがって、建物の内側の携帯電話１０４または１０６の場所の検出は、ＧＮＳＳ信号を使用して、不可能であり得る。しかしながら、携帯電話１０４または１０６の場所は、超音波音波を使用して判定されてもよい。超音波音波は、部屋１００内に位置する伝送機１０２を介して、伝送されてもよい。伝送機１０２は、超音波周波数キャリアを経由して変調された場所識別情報を伝送する、複数の超音波伝送機のうちの１つであってもよい。場所識別情報を搬送する超音波伝送機１０２によって伝送される、超音波音波が、携帯電話１０４または１０６のマイクロホンによって受信されると、携帯電話１０４または１０６は、受信された超音波音波を処理し、伝送機１０２によって伝送される場所情報をデコーディングしてもよい。非限定的実施例として、携帯電話１０４または１０６は、次いで、携帯電話の識別を、受信された超音波音波から抽出されるような伝送機の情報の場所とともに、無線周波数（ＲＦ）通信、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を介して、伝送してもよい。故に、携帯電話１０４または１０６の場所が、伝送機１０２の場所、すなわち、部屋１００内の同じ場所に位置することが判定され得る。非限定的実施例として、携帯電話１０４または１０６は、携帯電話１０４または１０６上にダウンロードされたモバイルアプリケーションを有してもよく、これは、伝送機１０２によって伝送される場所情報を処理し、携帯電話１０４または１０６の場所を判定し得る。故に、携帯電話１０４および１０６は、携帯電話１０４または１０６の場所判定のために、携帯電話１０４または１０６の識別をサーバ（図１に図示せず）に送信するために要求されなくてもよい。

【0017】

種々の変調スキームが、伝送機１０２による携帯電話１０４または１０６へのモバイル通信のために使用されてもよい。当業者に公知のように、本開示に説明される種々の変調スキームが、任意の通信媒体のために関連し得る。非限定的実施例として、そのような通信媒体は、電磁、音響、光学等であってもよい。しかしながら、デジタル変調スキームは、デジタル変調スキームの誤りのない能力のため、アナログ変調スキームより好ましい。そのようなデジタル変調スキームは、ＢＰＳＫ（バイナリ位相偏移キーイング）、ＱＰＳＫ（直交位相偏移キーイング）等であってもよい。ＱＰＳＫは、効率的帯域幅の利点をもたらすが、ＱＰＳＫは、線形増幅器が、増幅器が突然の位相逆転に起因して飽和しないように防止することを要求するため、電力効率的変調技法ではない。

【0018】

キャリア周波数が情報信号に従って偏移される、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）変調等の別の変調スキームが、使用されてもよい。ＦＳＫ変調では、異なる周波数のＭ個の別個の発振器が、要求され得、Ｍは、２^ｋである。Ｍ個の周波数のうちの１つが、持続時間Ｔ＝ｋ／Ｒ秒の単一インターバル内で伝送されることになる、ｋビットシンボルに従って、選択されてもよい。しかしながら、連続シグナリングインターバルにおいて、１つの周波数発振器出力から別の周波数発振器出力への突然の切替が存在するため、信号の主要なスペクトル帯域外の比較的に大スペクトルサイドローブが、生じ得る。その結果、大周波数帯域が、信号の伝送のために要求され得る。大スペクトルサイドローブは、約２０ＫＨｚの周波数範囲内の超音波音波が、携帯電話１０４または１０６を使用して、携帯電話１０４または１０６の場所検出のために使用されるとき、可聴周波数範囲内の、すなわち、２０ＫＨｚを下回る信号の漏出を生じさせ得る。故に、ＦＳＫおよびＱＰＳＫ変調スキームは両方とも、有意な不利点を有する。

【0019】

図２は、いくつかの実施形態による、例示的伝送機を描写する。伝送機２００は、伝送機１０２として図１に示されるものに類似し得る。伝送機２００は、クロック２０２と、周波数分割器２０４と、プロセッサ２０６と、メモリ２０８と、変調器２１０と、アンテナ２１２とを含んでもよい。伝送機２００は、クロック２０２、周波数分割器２０４、プロセッサ２０６、メモリ２０８、変調器２１０、およびアンテナ２１２のうちの１つを上回るものを含んでもよい。図２では、アンテナ２１２が、示される。しかしながら、変換器（図２に図示せず）もまた、アンテナ２１２の代わりに、またはそれとともに、使用されてもよい。

【0020】

いくつかの実施形態では、クロック２０２は、位相同期ループクロックであってもよい。位相同期ループクロックは、結晶または位相同期ループ発振器を使用して生成されてもよい。位相同期ループ（ＰＬＬ）は、アナログＰＬＬ、デジタルＰＬＬ、またはソフトウェアＰＬＬであってもよい。

【0021】

いくつかの実施形態では、変調器２１０は、ＱＰＳＫおよびＦＳＫの代わりに、ｎ－周波数（ｎ－ＦＳＫ変調スキーム）を使用して、ＦＳＫ変調を使用してもよい。ｎ－ＦＳＫ変調スキームは、いくつかの利点をもたらし得る。これらの利点は、より低いスペクトルサイドローブまたは側帯域、コードの直交性、および逆畳み込みデコーダとの互換性を含み得る。しかしながら、ｎ－ＦＳＫ変調スキームの上記に説明される利点は、チップ周期内の直交周波数を選択することを要求し得る。さらに、シンボル内の選択された直交周波数の分布は、コード間の低相互相関が生じ得るようなものであるべきであって、周波数間隔は、生じ得る、任意のドップラー誘発周波数偏移より大きくあるべきである。

【0022】

複数の周波数が、情報を伝達するために使用されるため、ｎ－ＦＳＫ変調スキームは、概して、大帯域幅を正当とする。しかしながら、狭帯域幅のみが、携帯電話１０４または１０６上のモバイル通信の音声チャネルのために利用可能であり得る。非限定的実施例として、利用可能な帯域幅は、多くの場合、約２×ｆ_ｃｈｉｐであり得、これは、１ＫＨｚ未満である。したがって、０が中心キャリア周波数を表し得る、－ｆ_ｃｈｉｐ、０、およびｆ_ｃｈｉｐであり得る、３つのみのキャリア周波数が、利用可能であって、それによって、ｎ－ＦＳＫ変調スキームを３－ＦＳＫ変調スキームにし得る。

【0023】

いくつかの実施形態では、チップ周期の間の直交周波数の選択は、ある時間周期内にある整数の周期を伴う全ての位相ベクトルが直交するため、満たされ得る。したがって、ｆ_ｃｈｉｐのチップ周波数に関して、周波数ｎ＊ｆ_ｃｈｉｐを伴う全ての位相ベクトルが、使用可能であり得、ｎは、任意の正または整数値であり得る。

【0024】

いくつかの実施形態では、３つの周波数の代わりに、変調器２１０は、－ｆ_ｃｈｉｐ／２およびｆ_ｃｈｉｐ／２周波数等の半周波数を使用することによって、帯域幅要件に影響を及ぼさずに、５つの周波数を使用してもよい。半周波数を含む、５つの周波数の使用は、チップ周期内に半分の位相ベクトル周期の発生をもたらし得、これは、チップ長の１８０度位相偏移が後続チップに適用される結果をもたらし得る。

【0025】

いくつかの実施形態では、チップ周期にわたる直交周波数を選択することは、あるコードに関して周波数を選択することに依存し得る。各コードは、０が中心キャリア周波数を表し得る、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐであり得る、５つの周波数から選択された周波数の組み合わせによって表されてもよい。さらに、中心周波数および５－ＦＳＫ変調スキームの他の周波数、例えば、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数は、伝送機２００のクロック２０２の周波数に依存し得る。さらに、５つの周波数、すなわち、ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐはまた、信号の標的帯域幅に依存し得る。非限定的実施例として、１６ＭＨｚ周波数のクロック２０２に関して、サポートされる中心キャリア周波数は、２０，４３４．２Ｈｚであり得る。故に、７３０Ｈｚの帯域幅の標的信号に関して、－ｆ_ｃｈｉｐ周波数は、プロセッサ２０６によって、約２０，０７５．３Ｈｚであると計算され得、ｆ_ｃｈｉｐ周波数は、約２０，８０６．２Ｈｚであると計算され得る。同様に、－ｆ_ｃｈｉｐ／２およびｆ_ｃｈｉｐ／２は、プロセッサ２０６によって、それぞれ、約２０，２５３．２Ｈｚおよび２０，６１８．６Ｈｚであると計算され得る。しかしながら、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数の生成は、クロック２０２の周波数に依存し得、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐに関して計算された周波数は、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数として使用される実際の周波数から変動し得る。

【0026】

クロック２０２は、安定クロックであるため、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数は、周波数分割器２０４を使用して、クロック２０２から生成されてもよい。上記に説明されるように、それぞれ、クロック２０２の１つ以上の出力クロックに基づいて、分割された周波数を生成する、１つを上回る周波数分割器が存在してもよい。１つ以上の周波数分割器は、アナログまたはデジタル周波数分割器であってもよい。１つ以上の周波数分割器は、構成可能周波数分割器であってもよい。１つ以上の構成可能周波数分割器は、したがって、入力クロックを１つ以上の整数で除算することによって、１つ以上の出力クロックを入力クロックから生成してもよい。結果として、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数に対応する、計算された周波数は、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数に対応する、実際の周波数と異なり得る。

【0027】

非限定的実施例として、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数に対応する、整数周波数分割器値は、１６ＭＨｚ周波数のクロック２０２に関して、７９７、７９０、７８３、７７６、および７６９であり得る。同様に、計算された周波数と実際の周波数との間の周波数偏差もまた、計算された周波数と実際の周波数との間の差異として判定されてもよい。－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数のセットは、パルス幅変調を使用して生成された超音波音波を伝送するために使用されてもよい。非限定的実施例として、アンテナ２１２および／または変換器を介して伝送される、超音波音波は、場所識別情報を搬送してもよい。故に、本明細書に説明される変調スキームは、本明細書に説明されるように、半周波数を使用して、ｎ－ＦＳＫ変調スキームの利点を要求し得る、任意の用途内で使用されてもよい。

【0028】

いくつかの実施形態では、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数の各周波数に対応する、チップ周期は、プロセッサ２０６によって判定されてもよい。各周波数に対応する、チップ周期は、標的信号の実際の帯域幅の約半分であり得る。故に、各周波数に対応する、チップ周期は、位相連続性を維持し得るように選択され得る。結果として、実際のチップ周期は、チップの間に使用および送信されている周波数に依存し得る。

【0029】

いくつかの実施形態では、直交性を確実にするために、ｍ個の周波数から成る、ＣＰ－ＦＳＫスキームにおける各周波数は、１回のみ使用されてもよく、１つの周波数は、コード毎に、未使用のままである。故に、コード間の高コントラストが、逆畳み込み技法を使用するときにもたらされ得る。逆畳み込み技法は、信号復元または誤り訂正のために使用されてもよい。したがって、その中で５つの周波数のうちの４つのみがコード毎に使用される、半周波数を使用する５－ＦＳＫの提案される変調スキームでは、公知の逆畳み込み技法が、受信機端、すなわち、携帯電話１０４または１０６における誤り訂正のために採用されてもよい。

【0030】

非限定的実施例として、５つの異なる周波数を使用する５－ＦＳＫ変調スキームに関して、合計１２０のコード値が、シグナリング情報を伝送するために利用可能であり得る。１２０のコード値は、ｍの階乗（ｍ！）として計算され得、ｍは、ｎ－ＦＳＫ変調スキームにおいて使用される周波数の数を表す。５つの周波数が、半周波数を使用して、５－ＦＳＫ変調スキーム内で使用されるため、５の階乗（５！）、すなわち、１２０のコード値が、利用可能であり得る。５－ＦＳＫ変調スキームにおいて使用される５つの周波数のうちの１つの周波数は、使用されないため、各コードは、４つのチップ（ｍ－１個のチップ）を有し得、その中で各チップは、５つの周波数のうちの１つに対応し得る。故に、１２０のコード値のコード値毎に、５つの周波数のうちの４つの周波数が、割り当てられ得、これは、最高直交性をあらゆる可能性として考えられるインデックスを含有する配列からのコード間にもたらし得る。当業者は、上記に説明されるように、５つの周波数のうちの４つを使用することが、最高直交性をコード間にもたらし得、５つの周波数のうちの３つの周波数もまた、直交性をコード間で達成するために使用され得ることを認識し得る。利用可能なコード値は、したがって、コード値を表すために使用されている周波数の数に基づいて、変動し得る。

【0031】

いくつかの実施形態では、あるコードに関する周波数選択の第１のステップは、基数が１に等しくなるまで、ｍ、ｍ－１、ｍ－２、…１として、基数ｍを縮小させることを用いて、コード値をｍ値の進数に変換することを含んでもよい。基数が、値１に到達後、最小基数値を含む、新しい基数が、使用され得る。しかしながら、ｍ－１個のチップのみが、送信されているため、基数は、リセットせず、最小基数値は、要求され得ない。

【0032】

上記に説明されるように、チップの数まで拡張される、数配列であり得る、割り当てるためのｍ個の周波数が存在し得る。いくつかの実施形態では、拡張された数配列が、生産され得、周波数インデックス１…ｍが、初期（ランプ）周波数配列内に取り込まれ得る。続いて、初期周波数配列のある要素が、出力のための拡張された数配列内のインデックスｉにおける値に従って選択され得、インデックスｉにおける周波数が、再使用を回避するために、周波数配列から除去され得る。いったん周波数配列内の全ての周波数が、使用されると、周波数配列は、リセットされてもよい。

【0033】

いくつかの実施形態では、非限定的実施例として、半周波数を使用する５－ＦＳＫ変調スキームに関して、０～１１９の値を伴う、１２０のコードの各コードは、図２および図３を参照して説明される以下のアルゴリズムを使用して、５つの周波数のうちの４つの周波数を割り当てられ得る。アルゴリズムは、プロセッサ２０６によって実行されてもよく、アルゴリズムに対応する、命令は、メモリ２０８内に記憶されてもよい。メモリ２０８は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等であってもよい。非限定的実施例として、アルゴリズムに対応する、命令に加え、変調器２１０によって、半周波数を使用するｎ－ＦＳＫ変調スキームを使用して変調された、伝送機１０２の場所情報もまた、メモリ２０８内に記憶されてもよく、アンテナ１１２および／または変換器を介して伝送されてもよい。

【0034】

図３は、いくつかの実施形態による、例示的擬似コードを描写する。特に、図３は、１０進数におけるコード値を上記に説明される縮小基数に変換するための擬似コードを描写する。

【0035】

１０進数から縮小基数に変換するためのアルゴリズム
アルゴリズム３００は、ステップ３０２から開始する。ステップ３０２では、種々の変数の初期化が、実施されてもよい。典型的には、ｎｕｍ＿ｏｆ＿ｃｈｉｐｓは、ｎ－１に設定され得、ｎは、ある連続体における周波数の数を表し得る。ｎｕｍ＿ｏｆ＿ｃｈｉｐｓをｎ－１に設定することは、個の周波数の連続体からの１つの周波数が未使用のままであることを保証する。半周波数を使用する５－ＦＳＫ変調スキームに関して、ｎは、５に設定され、これは、ｎｕｍ＿ｏｆ＿ｃｈｉｐｓを値４に設定するであろう。基数値は、ｎｕｍ＿ｏｆ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓの値に初期化され得、これは、所与の実施例に関して、５に設定され得る。

【0036】

ステップ３０４では、１０進数におけるあるコード値が、縮小基数への変換のために受信されてもよい。

【0037】

ステップ３０６では、１０進数において受信されたコードは、基数値によって除算されてもよく、除算演算の剰余が、ステップ３０８において受信されてもよい。ステップ３０８では、剰余が、縮小基数のコードの最小有効ビットとして記録されてもよい。

【0038】

ステップ３１０では、除算演算の商が、計算されてもよい。ステップ３１２では、基数値が、１だけデクリメントされてもよい。ステップ３１３では、最小有効位置の位置が、１だけインクリメントされる、すなわち、１つの位置だけ左に偏移されてもよい。ステップ３１６では、商および剰余の値が、０に関してチェックされてもよい。商および剰余の両方が、値０である場合、１０進数から縮小基数へのコード値の変換は、完了する。そうでなければ、２０６－２１６を参照して上記に説明されるステップは、繰り返されてもよい。

【0039】

１０進数が、ｎｕｍ＿ｏｆ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ！－１、すなわち、１１９を超える、半周波数を使用する５－ＦＳＫ変調スキームに関して、上記のプロセスは、いったん基数が１に到達すると、再開され得る。

【0040】

非限定的実施例として、以下の表は、値０～５を伴うコード値の部分的セットに関して、上記のアルゴリズムに従って判定された縮小基数を表し得る。当業者は、上記に説明されるアルゴリズムに基づいて、最大１１９およびそれを上回る各１０進数コード値を変換するためにプロセッサ２０６によって実行されるための命令を生成してもよい。

【表1】

【0041】

図４は、いくつかの実施形態による、例示的擬似コードを描写する。特に、図４は、上記の図３を参照して説明されるように、縮小基数に変換されたコード値に対応する、周波数を選択するための擬似コードを描写する。

【0042】

コード値に対応する、周波数を選択するためのアルゴリズム
アルゴリズム４００は、ステップ４０２から開始する。ステップ４０２では、半周波数を使用するｎ－ＦＳＫ変調スキームにおいて使用されるべき全ての周波数を含有する配列が、取り込まれてもよい。非限定的実施例として、配列は、半周波数を使用するｎ－ＦＳＫ変調スキームの周波数に対応する、整数周波数分割器の値を取り込まれてもよい。配列は、半周波数を使用するｎ－ＦＳＫ変調スキームの各周波数に対応する、周波数値を取り込まれてもよい。

【0043】

ステップ４０４では、コード値に対応する周波数を表し得る、別の配列が、０で初期化されてもよい。

【0044】

ステップ４０６では、他の配列からの要素が、半周波数を使用するｎ－ＦＳＫ変調スキームにおいて使用されるべき全ての周波数を含有する、配列のインデックスとして選択されてもよい。非限定的実施例として、表１に戻って参照すると、１０進数におけるコード値２に関して、縮小基数値は、２、０、０、および０に対応する。故に、第１の周波数は、ステップ４０２において取り込まれる全ての周波数を含有する配列内のインデックス２における周波数に対応し得るように選択されてもよい。選択された周波数の数は、チップの数、すなわち、所与の実施例では、４に等しくあるべきであるため、さらに３つの周波数が、選択される必要がある。故に、ステップ４０６は、所与の実施例では、さらに３回、繰り返されてもよい。続いて、インデックス０における周波数が、ステップ４０６が最初に繰り返されるとき、選択されてもよい。各周波数は、１回のみ使用されているため、ステップ４０６が再び繰り返されるとき、０インデックスにおける周波数は、使用され得ない。したがって、インデックス１における次の利用可能な周波数が、使用されてもよい。また、ステップ４０６が、最後に繰り返されるとき、インデックス０、１、および２における周波数は、利用不可能である。故に、インデックス３における周波数が、選択されてもよい。

【0045】

上記の表１に示されるように、１０進数コード値０に関する周波数インデックスは、上記に説明されるように、２、０、１、および３に対応する。インデックス０、１、２、３、および４における周波数は、それぞれ、－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数に対応し得る。故に、１０進数におけるコード値２は、中心周波数、－ｆ_ｃｈｉｐ周波数、－ｆ_ｃｈｉｐ／２周波数、およびｆ_ｃｈｉｐ／２周波数に対応し得る、周波数使用して伝送され得る。当業者は、１０進数における各コード値に対応する、周波数インデックスを判定するために、プロセッサ２０６によって実行されるための命令を生成してもよい。

【0046】

いくつかの実施形態では、コードの直交性が、逆畳み込みプロセスのために要求され得る。コードの直交性は、短時間インターバル内で周波数を再使用しないことによって遂行され得る。帯域幅／ｆ_ｃｈｉｐ＝ｎ（ｎ＝２…６）として計算されるとき、使用される周波数およびチップ周波数の帯域幅が、整数比を有することを確実にすることによって、良好な直交性が、保証され得る。周波数スキームは、等しい周波数間隔ｆ_{ｓｐａｃｅ}を伴う、ｋ個の周波数を含んでもよく、ｋは、ｋが２～６の値を有する、ｆ_ｃｈｉｐ／ｆ_{ｓｐａｃｅ}として計算され得る。

【0047】

５－ＦＳＫを使用する、上記の実施例に関して、シンボルが、５つのチップを含有するとき、１２０の異なるシンボルまたはコード値が存在する。チップの数を４に限定することによって、周波数スペクトルにおける大きさの低下が、逆畳み込み動作の間に引き起こされ得る。周波数スペクトルにおける大きさの低下は、逆畳み込みプロセスの間、デコーダに関して低信号対雑音比（ＳＮＲ）をもたらし得る。故に、低ＳＮＲを有する、いくつかのコードは、逆畳み込みプロセスの間、拒否され得る。逆畳み込みプロセスの間に拒否され得る、コードは、不良コードと言及され得る。非限定的実施例として、以下のコードは、１６ＭＨｚのクロック周波数および７３０Ｈｚの標的信号帯域幅のために半周波数を使用する５－ＦＳＫ変調スキームに関する不良コードであり得る。

【0048】

不良コード値は、０、１９、３３、３４、３８、３９、５９、６０、８０、８１、８５、８６、１００、および１１９である。

【0049】

いくつかの実施形態では、最適信号対雑音比が、ＩＱサンプリングレートが臨界サンプリングレートをわずかに超えるとき、取得され得る。非限定的実施例として、複雑な信号に関して、臨界サンプリングレートは、信号の帯域幅に等しい。したがって、ｆ_ｃｈｉｐの２倍の帯域幅を伴う信号に関して、サンプリング周波数は、ｆ_ｃｈｉｐの２．２～２．５倍であり得る。これは、エイリアス防止フィルタのための空間を作成するために、１０～２５％より高い帯域幅をもたらし得る。非限定的実施例として、ＩＱ信号は、半周波数を使用する上記に説明される５－ＦＳＫ変調スキームに関して、ｆ_ｃｈｉｐの２．４４倍の率でサンプリングされ、帯域通過フィルタリングされてもよく、これは、逆畳み込みプロセスの結果として判定される信号対雑音比（ＳＮＲ）が、合致するテンプレートを使用するときの２００と比較して、約３．９となる結果をもたらし得る。

【0050】

テンプレートは、ＩＱサンプリングフォーマットで伝送されるようなコードのための理想的信号であってもよい。非限定的実施例として、逆畳み込みプロセスは、コードに対応する周波数空間内のテンプレートによる受信された信号の除算に続いて、逆数フーリエ変換（ＩＦＴ）を含んでもよい。結果として生じる逆畳み込み信号のＳＮＲは、受信された信号がテンプレート信号の複数の位相偏移されたコピーを備えるかどうかに依存し得る。故に、テンプレートおよび受信された信号が、合致するコード値を有する場合、結果として生じる逆畳み込みのＳＮＲは、伝送機１０２と受信機、すなわち、携帯電話１０４または１０６との間の経路に対応する、３．９～２００であり得る。故に、３．９を下回るＳＮＲは、テンプレートコード値が伝送されるコード値と異なることを示し得る。非限定的実施例として、逆畳み込みプロセス後に３．９を下回るＳＮＲをもたらし得る、コード値は、不良コード値と見なされ得、回避され得る。

【0051】

いくつかの実施形態では、逆畳み込みプロセスにおいて不良に性能を果たし得る、コード値は、査定基準に基づいて判定されてもよい。非限定的実施例として、査定基準は、対応するコード値の周波数スペクトル内のノードを照合することを含んでもよい。査定基準は、周波数スペクトルの自動相関を実施することと、結果として生じる自動相関関数の幅を見出すこととを含んでもよい。故に、過剰な自動相関幅を有する、コードは、不良コード値と識別され得る。不良コード値は、シグナリング情報を搬送するための伝送で使用されるべきではない。非限定的実施例として、０．３を上回る自動相関幅は、過剰と見なされ得る。

【0052】

いくつかの実施形態では、上記に説明される半周波数を使用する５－ＦＳＫ変調スキームのためのコード値の直交性に関して、周波数間隔は、ｆ_ｃｈｉｐ周波数の半分に設定されてもよい。－ｆ_ｃｈｉｐ、－ｆ_ｃｈｉｐ／２、０、ｆ_ｃｈｉｐ／２、およびｆ_ｃｈｉｐ周波数に対応する、位相変化は、それぞれ、０、１８０、０、１８０、および０度であってもよい。故に、総周波数間隔は、２×ｆ_ｃｈｉｐであってもよい。

【0053】

上記の開示される例示的スキームは、５つの異なる周波数を伴う、４つの数のチップを用いて、１６ＭＨｚのクロックを使用し得るが、異なる帯域幅のために生成され得る、コードのための周波数の多くの異なる組み合わせが存在してもよい。故に、提案される帯域幅は、５００Ｈｚ、７００Ｈｚ、８００Ｈｚ、７３０Ｈｚ、６２５Ｈｚ、および４０ＫＨｚを含んでもよい。さらに、各スキームは、異なる中心周波数および異なるサンプリング率を使用してもよい。しかしながら、２０，４０８Ｈｚの中心周波数および８ＭＨｚのベースクロックを伴う６２５Ｈｚの帯域幅は、低帯域幅の利点をもたらし、上記に説明される他の帯域幅スキームと比較して、狭帯域シグナリングに関する可聴性および性能に関連する問題点により良好に対処し得る。

【0054】

本明細書で議論される技術は、サーバ、データベース、ソフトウェアアプリケーション、および他のコンピュータベースのシステム、ならびにそのようなシステムにかつそこから行われるアクションおよび送信される情報を参照する。当業者は、コンピュータベースのシステムの固有の柔軟性が、多種多様な可能性として考えられる構成、組み合わせ、ならびにコンポーネントの間かつ中のタスクおよび機能性の分割を可能にすることを認識するであろう。例えば、本明細書で議論されるサーバプロセスは、単一サーバまたは組み合わせて稼働する複数のサーバを使用して実装されてもよい。データベースおよびアプリケーションは、単一システム上に実装される、または複数のシステムを横断して分散されてもよい。分散型コンポーネントは、順次または並列に動作してもよい。

【0055】

本主題は、その具体的例示的実施形態に関して詳細に説明されたが、当業者は、前述の理解を達成することに応じて、そのような実施形態への改変、その変形例、およびその均等物を容易に生産し得ることを理解されたい。故に、本開示の範囲は、限定ではなく、一例であって、本開示は、当業者に容易に明白となるであろうような、本主題へのそのような修正、変形例、および／または追加の含有を除外するものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】