KR101997894B1

KR101997894B1 - Ｆｍ-ｕｗｂ 통신 시스템에서 전력소모를 줄이기 위한 송수신 장치

Info

Publication number: KR101997894B1
Application number: KR1020120027756A
Authority: KR
Inventors: 김종진; 김동욱; 이우근; 보 저우; 지후화 왕
Original assignee: 삼성전자주식회사; 칭화 유니버시티
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2019-07-08
Anticipated expiration: 2032-03-19
Also published as: CN103326744A; US9253730B2; KR20130106111A; CN103326744B; US20130243043A1; EP2642668B1; EP2642668A1

Abstract

FM-UWB 통신 시스템에서 전력소모를 줄이기 위한 송신 장치에 따르면, 송신 데이터를 나타내는 디지털 신호의 에지들 각각의 발생 시점에서 소정의 펄스 신호를 생성하는 에지 검출기; 상기 디지털 신호의 값에 따라 상기 디지털 신호를 서로 다른 주파수로 변조한 신호를 출력하는 제 1 변조기; 및 상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 제 1 변조기로부터 출력된 변조 신호의 주파수에 따라 상기 변조 신호를 서로 다른 파형으로 변조한 신호를 출력하는 제 2 변조기를 포함한다.

Description

ＦＭ-ＵＷＢ 통신 시스템에서 전력소모를 줄이기 위한 송수신 장치{TRANSMITTER AND RECEIVER FOR REDUCING POWER CONSUMPTION IN FM-UWB COMMUNICATION SYSTEM}

FM-UWB 통신 시스템에서 송수신 장치에 관한 것이다.

최근 UWB(Ultra-Wideband) 무선 기술이 수백 Mbps 내지 1Gbps 급의 초고속 멀티미디어 데이터의 무선 전송 성능과 고유한 위치 인식 능력이 부각되면서 무선통신, 이미징, 센서 분야에서 매우 유망한 기술로 크게 주목받고 있다. 최근에는 통신 분야의 상업적 이용이 허용됨에 따라 UWB 무선 기술을 근거리 무선 개인 영역 네트워크용으로 활용하기 위한 다양한 방법들이 개시되고 있다.

미연방통신위원회(FCC)는 UWB를 '중심주파수의 20% 이상의 대역폭(Bandwidth)을 가지거나, 500MHz 이상의 대역폭을 차지하는 무선전송기술'로 정의한 바 있다. 이에 따르면, 대역폭만 500MHz 이상 확보한 기존 캐리어 변조(Carrier Modulation) 기술도 UWB 기술로 구분 가능해진다. 일반적으로는 3.1GHz~10.6GHz 대역에서 100Mbps 이상의 속도로, 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현하는 근거리 무선통신기술로 규정된다. UWB의 가장 큰 특징은 초광대역(Ultra-Wideband)을 활용하면서 동시에 출력이 상대적으로 낮다는 점이다. UWB 시스템의 경우, 기존 협대역 시스템(Narrowband System)이나 광대역 CDMA 시스템(Wideband CDMA System)에 비해 매우 넓은 주파수 대역에 걸쳐 상대적으로 낮은 스펙트럼 전력 밀도를 바탕으로 구성된다. 다른 통신시스템에 간섭을 방지하기 위해 신호의 에너지를 수 GHz 대역폭에 걸쳐 스펙트럼으로 분산, 송신함으로써 다른 협대역 신호에 간섭을 주지 않고 주파수에 크게 구애받지 않으며 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 이러한 속성은 주파수를 공유, 사용할 수 있으면서 동시에 매우 적은 전력만을 필요로 하는 장점으로 이어진다.

최근에는 초고속 WPAN(Wireless Personal Area Network)용 표준화를 담당하는 IEEE802.15.3a 와 무선 측위 기능을 수반하는 저속 저전력 WPAN용 UWB 표준화 그룹인 IEE802.15.4a 를 중심으로 UWB 연구 개발이 진행되고 있다.

연속적인 정현파를 사용하는 기존의 무선통신 시스템과는 달리 IR-UWB 시스템 송신단에서는 1 nsec 내외의 매우 좁은 폭을 갖는 펄스 혹은 가우시안 모노사이클 펄스(Gaussian Monocycle Pulse)를 불연속적으로 전송한다. 이 때문에 IR-UWB 시스템은 데이터 변조 대역보다 훨씬 넓은 대역(수백 MHz ~ 수 GHz)을 사용하여 신호를 전송하고 이로 인해 전력 스펙트럼의 밀도를 매우 낮게 하여 간섭의 영향을 줄일 수 있다. 또한 이러한 펄스의 사용은 다중 경로 페이딩(fading)에도 매우 강한 특징을 보이며, 송신할 신호를 반송파(Carrier)에 실어서 이를 상향 변조한 후 증폭하여 전송하는 종래의 기술과는 달리, 기저 대역 신호를 임펄스로 변조하여 바로 전송하기 때문에 시스템을 간단하고 저렴하게 구성할 수 있다.

FM-UWB 통신 시스템에서 펄스 신호가 입력될 때 변조기 또는 복조기들이 동작하도록 제어하여 전력 소모를 줄인 송수신기를 제공하는 데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 송신기는 송신 데이터를 나타내는 디지털 신호의 에지들 각각의 발생 시점에서 소정의 펄스 신호를 생성하는 에지 검출기; 상기 디지털 신호의 값에 따라 상기 디지털 신호를 서로 다른 주파수로 변조한 신호를 출력하는 제 1 변조기; 및 상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 제 1 변조기로부터 출력된 변조 신호의 주파수에 따라 상기 변조 신호를 서로 다른 파형으로 변조한 신호를 출력하는 제 2 변조기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 수신기는 수신한 초광대역 신호가 존재하는 각각의 구간에서 상기 초광대역 신호의 포락선을 검출하여 소정의 펄스 신호를 생성하는 포락선 검출기; 상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 초광대역 신호의 파형에 따라 상기 초광대역 신호를 서로 다른 주파수로 복조한 신호를 출력하는 제 1 복조기; 상기 제 1 복조기로부터 출력된 복조 신호의 주파수에 따라 상기 복조 신호를 서로 다른 값을 갖는 디지털 신호로 복조한 신호를 출력하는 제 2 복조기를 포함한다.

펄스 신호를 생성하여 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만 변조기 또는 복조기가 동작하도록 제어하여 송수신기의 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 1은 FM-UWB 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 송신기에서 변조되는 신호들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 송신기에서 디지털 신호를 초광대역 신호로 변조하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 에지 검출기의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 에지 검출기에서 생성되는 신호들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기의 일례를 도시한 도면이다
도 8은 도 7에 도시된 수신기에서 초광대역 신호를 복조하는 것을 설명하기 위한 도면이다
도 9는 도 7에 도시된 포락선 검출기의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 포락선 검출기에서 생성되는 신호들을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기가 디지털 신호를 변조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기가 초광대역 신호를 복조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 FM-UWB 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 송신기(10)는 디지털 신호를 초광대역 신호로 변조하여 송신하고, 수신기(11)는 초광대역 신호를 수신하여 디지털 신호로 복조한다.

송신기(10)는 디지털 신호를 입력받아 FSK 변조(Frequency Shift Keying Modulation)를 통해 FSK 변조 신호로 변조하고, 변조 신호를 초광대역 신호로 FM 변조(Frequency Modulation)하여 송신한다. 디지털 신호는 0과 1로 구성된 데이터를 나타낸다.

FSK 변조기(FSK Modulator) 는 디지털 신호를 FSK 변조 신호로 변조한다. FSK 변조 신호는 0과 1에 따라 다른 주파수를 갖는 신호이다. 예를 들어, FSK 변조기는 디지털 신호가 0일 때는 주파수가 1MHz 인 신호를 출력하고, 디지털 신호가 1일 때는 5MHz 인 신호를 출력할 수 있다. 반대의 경우도 가능하다. 도 1에서는 FSK 변조 신호를 삼각파 형태로 나타내었으나, 이는 FSK 변조 신호의 일례일 뿐이며, 삼각파 이외의 다른 아날로그 신호로도 변조 가능하다. FSK 변조 신호는 주파수가 다르더라도 최소 전압과 최대 전압은 같을 수 있다. 즉, 주파수 변조 신호의 진폭은 동일하고, 주파수만 상이하다. 예를 들어, 높은 주파수의 변조 신호의 진폭이 1V 에서 5V 라면, 낮은 주파수의 변조 신호의 진폭도 1V 에서 5V 일 수 있다.

FM 변조기는 FSK 변조기로부터 입력받은 FSK 변조 신호의 주파수에 따라 서로 다른 파형으로 변조한 초광대역 신호를 출력한다. 초광대역 신호는 정현파 일 수 있다. FM 변조기에 주파수가 다른 삼각파가 입력되면, 삼각파의 증가 구간에서는 FM 변조기에서 출력되는 초광대역 신호의 주파수가 증가하며, 삼각파가 감소하는 구간에서는 FM 변조기에서 출력되는 초광대역 신호의 주파수가 감소한다. 따라서, FSK 변조 신호가 빨리 증감하면, FM 변조기에서 출력되는 초광대역 신호의 주파수도 빠르게 변하며, FSK 변조 신호가 천천히 증감하면, FM 변조기에서 출력되는 초광대역 신호의 주파수도 천천히 변한다. FSK 변조 신호와 FM 변조기에서 출력되는 초광대역 신호의 주파수는 비례하고, 선형관계에 있다. 예를 들어, FSK 변조 신호가 삼각파이고, 삼각파의 최소 전압이 1V이고 최대 전압이 5V 일 때, 1V 에 대응하는 주파수는 3GHz 이고, 5V 에 대응하는 주파수가 4GHz 이면, 삼각파가 1V 에서 5V 로 증가는 동안 FM 변조기는 3GHz 에서 4GHz 로 주파수가 선형적으로 증가하는 초광대역 신호를 출력한다. 이때, 초광대역 신호의 주파수는 삼각파의 주파수보다 수백 배 이상 클 수 있다. 따라서, 삼각파의 한 주기당, 주파수가 증감하는 정현파가 수백주기 이상이 FM 변조기로부터 출력될 수 있다.

수신기(11)는 초광대역 신호를 디지털 신호로 복조(Demodulation)한다. FM 복조기(FM Demodulator)는 초광대역 신호의 주파수 변화에 따라 변하는 복조 신호를 출력한다. 즉, FM 복조기에 입력된 초광대역 신호의 주파수가 증가하면 증가하고, 초광대역 신호의 주파수가 감소하면 감소하는 복조 신호를 출력한다. 이때, FM 복조기는 초광대역 신호의 최저 주파수와 최고 주파수를 특정 전압값들에 각각 대응시켜, 특정 전압값들 사이에서 변하는 복조 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, FM 복조기에 입력되는 초광대역 신호의 최저 주파수가 3GHz, 최대 주파수가 4GHz 이고, 3GHz 에 대응하는 전압은 1V, 4GHz 에 대응하는 전압은 5V 일 때, 초광대역 신호의 주파수가 3GHz 에서 4GHz 로 변하면, FM 복조기에서 출력되는 복조 신호는 1V 에서 5V 로 증가한다. 또한 초광대역 신호의 주파수가 4GHz 에서 3GHz 로 변하면, FM 복조기에서 출력되는 복조 신호는 5V 에서 1V 로 감소한다.

FSK 복조기는 FM 복조기로부터 복조 신호를 입력받고, 복조 신호의 주파수에 따라 디지털 신호를 출력한다. FSK 복조기는 2 개의 주파수를 구분하여 낮은 주파수의 신호가 입력될 때는 0을 출력하고, 높은 주파수의 신호가 입력될 때는 1을 출력한다. 즉, FSK 복조기는 복조 신호의 주파수가 낮을 때는 낮은 전압의 직류 신호를, 복조 신호의 주파수가 높을 때는 높은 전압의 직류 신호를 출력한다.

도 2는 도 1에 도시된 송신기(10)에서 변조되는 신호들을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 송신기(10)는 디지털 신호(21)에 따라 다른 주파수를 갖는 변조 신호(22)로 변조하고, 변조 신호(22)에 따라 주파수가 변하는 초광대역 신호(23)를 출력한다. 디지털 신호(21)는 0과 1을 나타내는 크기가 다른 2개의 DC 전압으로 구성된다. 낮은 전압을 0, 높은 전압을 1이라고 할 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.

변조 신호(22)는 디지털 신호(21)에 따라 다른 주파수를 갖는 신호이다. 예를 들어, 변조 신호(22)는 디지털 신호(21)가 낮은 전압일 때에는 낮은 주파수를 갖는 삼각파이고, 디지털 신호(21)가 높은 전압일 때에는 높은 주파수를 갖는 삼각파이다. 변조 신호(22)는 2가지 주파수로 삼각파로 표현되며, 삼각파의 진폭은 일정하다.

초광대역 신호(23)는 삼각파의 변조 신호(22)를 넓은 주파수 대역을 갖는 정현파로 변조한 신호이다. 초광대역 신호(23)는 변조 신호(22)가 커지면 주파수가 높아지고, 변조 신호(22)가 작아지면 주파수가 낮아지는 정현파이다. 따라서, 변조 신호(22)의 한 주기 동안 초광대역 신호(23)의 주파수는 높아졌다 낮아지게 된다. 초광대역 신호(23)의 주파수는 변조 신호(22)의 주파수보다 10배 이상 크기 때문에, 변조 신호(22)의 한 주기 동안 초광대역 신호(23)는 10주기 이상 발생할 수 있다. 변조 신호(22)의 크기가 빠르게 변하면 초광대역 신호(23)의 주파수도 빠르게 변한다. 변조 신호(22)의 크기가 느리게 변하면 초과대역 신호(23)의 주파수도 느리게 변한다. 초광대역 신호(23)의 주파수 대역은 미리 결정되어, 미리 결정된 주파수 대역에서 증감을 반복한다. 도 2에서는 변조 신호(22)의 한 주기 동안 발생한 초광대역 신호(23)를 도시한 것이며, 나머지 주기 동안 발생한 초광대역 신호(23)는 생략되었다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기(10)의 일례를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 송신기(10)는 에지 검출기(31, Edge Detector), FSK 변조기(32), FM 변조기(33) 및 증폭기(34, Amplifier)를 포함한다.

에지 검출기(31)는 송신 데이터를 나타내는 디지털 신호의 에지들 각각의 발생 시점에서 소정의 펄스 신호를 출력한다. 예를 들어, 에지 검출기(31)는 디지털 신호가 변하는 순간에 펄스 신호를 출력할 수 있다. 에지 검출기(31)는 디지털 신호가 0에서 1로 또는 1에서 0으로 변하는 순간에 펄스 신호를 출력할 수 있다. 에지 검출기(31)의 일례로 시간 지연기 및 XOR 논리 게이트를 포함하는 회로를 들 수 있다. 시간 지연기는 디지털 신호를 일정 시간 지연시켜 XOR 논리 게이트에 출력한다. XOR 논리 게이트는 지연된 디지털 신호와 지연되지 않은 디지털 신호를 입력받고, 지연된 디지털 신호와 지연되지 않은 디지털 신호 중 어느 하나만 1인 경우 XOR 논리 게이트에서 1을 출력한다. 따라서, XOR 논리 게이트는 디지털 신호가 변하는 순간에 지연된 신호만큼 1을 출력한다. 즉, XOR 논리 게이트는 지연된 시간만큼 펄스 신호를 출력한다. 에지 검출기(31)는 다양한 형태의 회로로 구현될 수 있으며, 위에서 설명된 예에 한정되지 아니한다.

에지 검출기(31)는 펄스 신호를 FSK 변조기(32), FM 변조기(33) 또는 증폭기(34)로 출력할 수 있다. 에지 검출기(31)에서 출력되는 펄스 신호는 FSK 변조기(32), FM 변조기(33) 또는 증폭기(34)의 동작시간을 제어하는 데 사용될 수 있다. 즉, FSK 변조기(32), FM 변조기(33) 또는 증폭기(34)는 에지 검출기(31)로부터 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만 전력이 공급되고 그 외에 시간에는 전력 공급이 차단되어, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다. 도 3에서는 에지 검출기(31)는 FSK 변조기(32), FM 변조기(33) 및 증폭기(34)로 펄스 신호를 출력하는 것으로 도시되었지만, 이는 일 실시예 일 뿐이며, 에지 검출기(31)는 펄스 신호를 FM 변조기(33), FSK 변조기(32) 또는 증폭기(34) 중 어느 하나로 출력할 수 있다.

FSK 변조기(32)는 송신 데이터를 나타내는 디지털 신호의 값에 따라 디지털 신호를 서로 다른 주파수로 변조한 신호를 출력한다. FSK 변조기(32)는 입력받은 디지털 신호가 낮은 전압인 경우에는 낮은 주파수를 갖는 삼각파를 출력하고, 입력받은 디지털 신호가 높은 전압인 경우에는 높은 주파수를 갖는 삼각파를 출력한다. FSK 변조기(32)는 에지 검출기(31)로부터 출력되는 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만 전력을 공급받아 동작할 수 있다. 즉, FSK 변조기(32)는 에지 검출기(31)로부터 출력되는 펄스 신호가 존재하는 구간에서만 동작하여, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다.

FM 변조기(33)는 에지 검출기(31)로부터 입력된 펄스 신호가 존재하는 구간에서 FSK 변조기(32)로부터 변조된 신호의 주파수에 따라 서로 다른 파형의 변조한 신호를 출력한다. FM 변조기(33)로부터 생성되는 신호는 넓은 주파수 대역을 걸쳐 생성되는 초광대역 신호이다. 예를 들어, FM 변조기(33)는 FSK 변조기(32)로부터 변조된 신호에 따라 대역폭이 3GHz 에서 4GHz 까지 변하는 초광대역 신호를 생성할 수 있다. FM 변조기(33)는 에지 검출기(31)로부터 펄스 신호가 존재하는 구간에서 동작한다. 따라서, FM 변조기(33)는 에지 검출기(31)로부터 펄스 신호가 입력되지 않을 때에 전력 공급이 차단된다. FSK 변조기(32)로부터 FM 변조기(33)에 삼각파는 반복해서 입력된다. FM 변조기(33)는 FSK 변조기(32)로부터 삼각파를 반복해서 입력받기 때문에, 한 주기 동안만 입력을 받아도 나머지 시간 동안에도 동일한 삼각파가 입력됨을 알 수 있다. FM 변조기(33)는 FSK 변조기(32)로부터 입력되는 전체 신호에 대해서 초광대역 신호를 생성할 필요가 없다. 따라서, FM 변조기(33)는 에지 검출기(31)로부터 입력된 펄스 신호가 존재하는 구간에서만 동작하여, 불필요한 시간에는 동작하지 않음으로써, 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 송신기(10)에서 디지털 신호를 초광대역 신호로 변조하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 송신기(10)는 디지털 신호(41)를 변조 신호(43)로 변조하고, 디지털 신호(41)가 변할 때 발생하는 펄스 신호들을 포함하는 에지 검출 신호(42)를 생성한다.

디지털 신호(41)는 0과 1을 나타내는 크기가 다른 2개의 DC 전압으로 구성된다. 낮은 전압을 0, 높은 전압을 1이라고 할 수 있으며, 반대일 수도 있다. 디지털 신호(41)는 송신하고자 하는 데이터를 나타내는 신호이다.

에지 검출 신호(42)는 디지털 신호(41)가 변하면, 발생하는 펄스 신호들을 포함한다. 즉, 에지 검출 신호(42)는 디지털 신호(41)가 낮은 전압에서 높은 전압으로, 또는 높은 전압에서 낮은 전압으로 변하면, 발생하는 펄스 신호들을 포함한다. 에지 검출 신호(42)는 디지털 신호(41)와 시간 지연기를 통과한 디지털 신호를 XOR 논리 게이트에 입력하여 얻을 수 있다. XOR 논리 게이트는 서로 다른 전압이 입력될 때, 1을 출력하고, 서로 같은 전압이 입력될 때, 0을 출력한다. 따라서, XOR 논리 게이트에 디지털 신호(41)와 시간 지연된 디지털 신호가 입력되면, 디지털 신호(41)가 변할 때, 시간 지연된 디지털 신호와 지연된 시간만큼 다른 값을 갖게 되므로, XOR 논리 게이트는 1을 출력한다.

변조 신호(43)는 디지털 신호(41)를 주파수 변조한 신호로, 디지털 신호(41)가 낮은 전압일 때에는 낮은 주파수를 갖는 삼각파이고, 디지털 신호(41)가 높은 전압일 때에는 높은 주파수를 갖는 삼각파이다. 그 반대일 수도 있다.

초광대역 신호(44)는 삼각파의 변조 신호(43)를 넓은 주파수 대역을 갖는 정현파로 변조한 신호로, 변조 신호(43)가 커지면 주파수가 높아지는 정현파이고, 변조 신호(43)가 작아지면 주파수가 낮아지는 정현파이다. 따라서, 변조 신호(43)의 한 주기 동안 초광대역 신호(44)의 주파수는 높아졌다 낮아지게 된다. 변조 신호(43)의 크기가 빠르게 변하면 초광대역 신호(44)의 주파수도 빠르게 변한다. 변조 신호(43)의 크기가 느리게 변하면 초과대역 신호(44)의 주파수도 느리게 변한다. 초광대역 신호(44)의 주파수 대역은 미리 결정되고, 미리 결정된 주파수 대역에서 증감을 반복한다. 초광대역 신호(44)는 에지 검출 신호(42)에서 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만 존재한다. 따라서, 초광대역 신호(44)는 에지 검출 신호(42)로부터 펄스 신호가 입력되지 않을 때에는 생성되지 않으므로, 송신기에서 초광대역 신호(44)를 전체 시간에 생성할 때보다 전력 소모를 줄 일 수 있다. 도 4에서 초광대역 신호(44)가 생성되는 시간과 그렇지 않은 시간을 ON, OFF 로 도시하였다. 초광대역 신호(44)는 변조 신호(43)보다 주파수가 수백 배 이상 높을 수 있다. 따라서, 변조 신호(43)의 한 주기당 초광대역 신호는 10주기 이상이 생성될 수 있다. 도 4에 도시된 초광대역 신호(44)는 변조 신호(43)의 한 주기 동안 발생한 신호를 도시하였으며, 나머지 시간 동안 발생한 신호는 생략하였다.

도 5는 도 3에 도시된 에지 검출기(31)의 일례를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 에지 검출기(31)는 시간 지연기(51) 및 XOR 논리 게이트(52)를 포함한다. 에지 검출기(31)는 디지털 신호의 에지들 각각의 발생 시점에서 소정의 펄스 신호를 생성한다. 시간 지연기(51)는 입력된 디지털 신호를 일정 시간만큼 지연시켜 출력한다. XOR 논리 게이트(52)는 입력된 두 디지털 신호가 서로 다른 전압값을 가질 때 일정한 전압값을 출력한다. 따라서, 디지털 신호가 변하면 시간 지연기를 통과한 디지털 신호와 시간 지연만큼 다른 값을 갖게 되기 때문에, 에지 검출기(31)는 시간 지연만큼 일정한 전압을 갖는 신호(펄스 신호)를 출력하게 되고, 출력된 신호는 디지털 신호가 변할 때만 출력되는 에지 검출 신호가 된다.

도 5는 도 3에 도시된 에지 검출기(31)의 일례를 도시한 것으로, 도 5에 도시된 에지 검출기로 한정되지 아니한다. 도 5에 도시된 에지 검출기 이외에도 에지 검출기는 다양한 형태로 구현될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 에지 검출기(31)에서 생성되는 신호들을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 에지 검출기(31)는 디지털 신호(61)와 지연 신호(62)를 이용하여 에지 검출 신호(63)를 출력한다. 디지털 신호(61)가 에지 검출기(31)에 입력되면, 에지 검출기(31)의 시간 지연기(51)는 디지털 신호(61)를 일정 시간 지연시킨 지연 신호(62)를 출력한다. 따라서, 지연 신호(62)는 디지털 신호(61)와 형태는 동일하나 시간만 지연된 신호이다. 에지 검출 신호(63)는 디지털 신호(61)와 지연 신호(62)가 서로 다른 값을 갖는 경우 일정 크기의 전압을 갖는다. 즉, 에지 검출기(31)는 디지털 신호(61)가 변하는 순간에 펄스 신호를 출력한다. 디지털 신호로 설명하면, 디지털 신호와 지연 신호가 모두 1 또는 0 인 경우에, 에지 검출기(31)는 0을 출력하고, 디지털 신호와 지연 신호 중 어느 하나만 1 인 경우에, 에지 검출기(31)는 1을 출력한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기(11)의 일례를 도시한 도면이다. 도 7을 참조하면, 수신기(11)는 포락선 검출기(71, Envelope detector), 증폭기(72), FM 복조기(73, FM Demodulator) 및 FSK 복조기(74, FSK Demodulator)를 포함한다.

수신기(11)는 포락선 검출기(71)에서 출력되는 펄스 신호를 통해 증폭기(72), FM 복조기(73) 및 FSK 복조기(74)의 동작을 제어하여, 포락선 검출기(71)로부터 펄스 신호가 출력될 때에만 증폭기(72), FM 복조기(73) 및 FSK 복조기(74)가 동작하도록 하여 증폭기(72), FM 복조기(73) 및 FSK 복조기(74)에서 소모하는 전력을 줄일 수 있다.

도 7에서는 포락선 검출기(71)가 증폭기(72), FM 복조기(73) 및 FSK 복조기(74)로 소정의 펄스 신호를 출력하는 것으로 도시하였으나, 포락선 검출기(71)는 증폭기(72), FM 복조기(73) 또는 FSK 복조기(74) 중 어느 하나로 소정의 펄스 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 수신기(11)는 증폭기(72), FM 복조기(73) 또는 FSK 복조기(74)에 포락선 검출기(71)로부터 펄스 신호가 입력될 때에만 동작하도록 하고, 펄스 신호가 존재하지 않는 구간에서는 전력 공급을 차단하여 증폭기(72), FM 복조기(73) 또는 FSK 복조기(74)에서 소모하는 전력을 줄일 수 있다.

포락선 검출기(71)는 수신한 초광대역 신호가 존재하는 각각의 구간에서 초광대역 신호의 포락선을 검출하여 소정의 펄스 신호를 생성한다. 포락선 검출기(71)는 소정의 펄스 신호를 FM 복조기(73)로 출력한다. 포락선은 초광대역 신호의 곡선군의 모든 곡선에 접한다. 즉, 초광대역 신호가 정현파의 형태로 입력되고, 이 정현파를 구성하는 모든 곡선에 접하는 곡선이 포락선이다. 초광대역 신호의 경우 크기가 일정한 정현파이기 때문에, 초광대역 신호의 포락선은 직선이 될 수 있다. 초광대역 신호는 도 3에 도시된 송신기로부터 송신된 신호이다. 따라서, 초광대역 신호는 에지 검출기(31)에서 출력된 펄스 신호가 존재하는 구간에서만 FM 변조기(33)에서 생성된다. 에지 검출기(31)에서 출력된 펄스 신호가 존재하는 구간에서만 FM 변조기(33)는 초광대역 신호를 생성하기 때문에, 도 7에 도시된 수신기에 수신된 초광대역 신호는 신호가 존재하는 구간과 존재하지 않는 구간이 반복된다. 따라서, 수신기에 입력된 초광대역 신호의 포락선은 초광대역 신호가 존재하는 구간에서 펄스 신호 형태가 될 수 있다. 포락선 검출기(71)는 펄스 신호 형태의 포락선 신호를 FM 복조기(73)로 출력한다. 포락선 검출기(71)에서 출력되는 포락선 검출 신호는 초광대역 신호가 존재하는 구간에서 출력되는 펄스 신호들이다. 따라서, 포락선 검출기(71)는 초광대역 신호가 존재하지 않는 시간에는 아무런 신호도 출력하지 않는다.

FM 복조기(73)는 포락선 검출기(71)로부터 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만 초광대역 신호의 파형에 따라 초광대역 신호를 서로 다른 주파수로 복조한 신호를 출력한다. FM 복조기(73)는 펄스 신호가 존재하는 구간에서만 동작하여, 증폭기(72)에서 증폭된 초광대역 신호를 복조하여 출력한다. 따라서, 초광대역 신호가 존재하는 구간들에서만 포락선 검출기(71)로부터 소정의 펄스 신호가 출력될 것이므로, FM 복조기(73)는 초광대역 신호가 존재하는 동안만 동작한다. FM 복조기(73)는 초광대역 신호를 입력받아 초광대역 신호의 주파수에 비례하는 신호를 출력한다. FM 복조기(73)에 입력되는 초광대역 신호는 주파수가 높아졌다 작아지는 등 주파수가 변화하는 정현파 신호이다. FM 복조기(73)는 초광대역 신호의 주파수가 높아지면 커지고, 초광대역 신호의 주파수가 낮아지면 작아지는 신호를 출력한다. 이때, FM 복조기(73)는 초광대역 신호의 주파수 변화 폭에 대응하는 폭을 미리 설정하고, 미리 설정된 폭에서 변하는 신호를 출력한다. 초광대역 신호의 주파수는 증감을 반복하는데, 초광대역 신호의 주파수가 변하는 속도가 빠르면, FM 복조기(72)는 높은 주파수를 갖는 신호가 출력하며, 초광대역 신호의 주파수가 변하는 속도가 느리면, FM 복조기(72)는 낮은 주파수를 갖는 신호를 출력한다.

FSK 복조기(74)는 FM 복조기(73)로부터 복조 신호의 주파수에 따라 복조 신호를 서로 다른 값을 갖는 디지털 신호로 복조한 신호를 출력한다. FSK 복조기(74)는 FM 복조기(73)로부터 복조 신호를 입력받고, 복조 신호의 주파수에 대응하는 디지털 신호를 출력한다. FSK 복조기(74)는 입력되는 주파수가 달라지면 다른 디지털 신호를 출력한다. 즉, FSK 복조기(74)는 입력되는 주파수가 높은 주파수이면, 높은 전압을 갖는 DC 전압을 출력하고, 입력되는 주파수가 낮은 주파수이면, 낮은 전압을 갖는 DC 전압을 출력한다. 높은 전압을 갖는 DC 전압은 디지털 신호로 1을 나타낼 수 있고, 낮은 전압을 갖는 DC 전압은 디지털 신호로 0을 나타낼 수 있다.

도 8은 도 7에 도시된 수신기(11)에서 초광대역 신호를 복조하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 초광대역 신호(81)는 일정 시간 동안 특정 주파수 대역에서 주파수가 증감한다. 도 8에 도시된 초광대역 신호(81)는 복조 신호(83)의 한 주기에 해당하는 초광대역 신호(81)만을 나타내었으며, 초광대역 신호는 복조 신호(83)보다 10배 이상 높은 주파수를 가질 수 있다.

포락선 검출 신호(82)는 초광대역 신호(81)의 모든 곡선에 접하는 곡선으로 나타나는 신호이다. 초광대역 신호(81)는 크기가 일정한 정현파이므로, 포락선 검출 신호(82)는 초광대역 신호(81)가 존재하는 동안 일정한 크기를 갖는 소정의 펄스 신호가 될 수 있다.

복조 신호(83)는 초광대역 신호(81)의 주파수에 따라 변하는 삼각파 형태의 신호이다. 복조 신호(83)는 초광대역 신호(81)의 주파수가 높아지면 커지고, 초광대역 신호(81)의 주파수가 낮아지면 작아진다. 또한, 복조 신호(83)는 초광대역 신호(81)의 주파수가 빠르게 변하면, 높은 주파수를 갖는 삼각파가 되며, 초광대역 신호(81)의 주파수가 느리게 변하면, 낮은 주파수를 갖는 삼각파가 된다. 복조 신호(83)는 초광대역 신호(81)가 입력될 때에만 발생한다.

디지털 신호(84)는 복조 신호(83)의 주파수에 따라 서로 다른 일정한 크기를 갖는다. 예를 들어, 디지털 신호(84)는 복조 신호(83)의 주파수가 높을 때, 높은 크기를 갖으며, 복조 신호(83)의 주파수가 낮을 때, 낮은 크기를 갖는다. 디지털 신호(84)는 복조 신호(83)가 없는 시간 동안에는 기존의 크기를 유지한다.

도 9는 도 7에 도시된 포락선 검출기(71)의 일례를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 도 7의 포락선 검출기(71)는 정류기(91) 및 저대역 통과 필터(92)를 포함한다. 포락선 검출기(71)는 초광대역 신호가 존재하는 구간에서만 펄스 신호 형태의 포락선 검출 신호를 출력한다. 정류기(91)는 초광대역 신호를 입력받아 정류하고, 정류된 신호를 저대역 통과 필터(92)로 출력한다. 정류기(91)는 정현파인 초광대역 신호의 기준면의 아래의 신호를 기준면에 대칭시켜 기준면의 위쪽에만 정현파의 반주기 신호들이 존재하도록 변환하여 출력한다. 정류기(91)에서 정류된 신호는 저대역 통과 필터(92)에 입력된다. 저대역 통과 필터(92)는 입력된 정류된 신호의 저주파 성분만 통과시킨다. 저대역 통과 필터(92)를 통과한 신호는 고주파 성분이 제거된 신호이며, 초광대역 신호가 입력되는 시간 동안 발생하는 직류 신호 형태를 나타낸다.

도 9는 포락선 검출기(71)의 일례를 도시한 것으로, 도 9에 도시된 포락선 검출기로 한정되지 아니한다. 도 9에 도시된 포락선 검출기 이외에도 포락선 검출기는 다양한 형태로 구현될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 10은 도 9에 도시된 포락선 검출기에서 생성되는 신호들을 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면, 수신기에 입력되는 초광대역 신호(110)는 주파수가 변하는 정현파이며, 주파수가 변하는 정현파가 존재하는 시간과 존재하지 않는 시간을 포함한다. 초광대역 신호(110)는 도 3에 도시된 송신기(10)에서 출력된 신호이므로, 송신기(10)의 에지 검출기(31)에서 출력되는 펄스 신호에 따라 주파수가 변하는 정현파가 존재하는 시간과 존재하지 않는 시간을 포함한다. 초광대역 신호(110)는 특정 주파수 대역 내에서 주파수가 변한다. 이때, 특정 주파수 대역은 미리 정해진다. 또한, 초광대역 신호(110)는 주파수의 변화 속도가 다를 수 있다. 즉, 어느 구간에서는 초광대역 신호(110)의 주파수가 빠르게 변하고, 다른 구간에서는 초광대역 신호(110)의 주파수가 느리게 변할 수 있다.

정류된 신호(111)는 정류기(91)에서 출력된 신호이며, 초광대역 신호(110)에 포함된 정현파를 기준선을 중심으로 아래쪽 신호를 기준선을 중심으로 위쪽으로 대칭시킨 형태이다. 따라서, 기준선의 위쪽에만 정현파의 반주기 신호들이 존재한다.

포락선 검출 신호(112)는 저대역 통과 필터(92)에서 출력된 신호이며, 정류된 신호(111)의 주파수 성분 중 낮은 주파수 대역의 성분만을 통과시킨 신호이다. 따라서, 포락선 검출 신호(112)는 직류 신호에 가까운 신호이며, 펄스 신호 형태이다. 도 9에서는 포락선 검출 신호(112)를 정류된 신호(111)가 저대역 통과 필터(92)를 통과한 신호로 간단히 표현하였으나, 도 10에 도시된 포락선 검출 신호(112)와 같이 정류된 신호(111)의 모든 곡선에 접하는 선으로, 직류 신호에 가까운 신호가 될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기(10)가 디지털 신호를 변조하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 디지털 신호를 변조하는 방법은 도 3에 도시된 송신기(10)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 송신기(10)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 디지털 신호를 변조하는 방법에도 적용된다. 송신기(10)에서 디지털 신호를 변조하는 방법은 다음과 같은 단계들로 구성된다.

121단계에서, 송신기(10)의 에지 검출기(31)는 송신 데이터를 나타내는 디지털 신호의 에지들 각각의 발생 시점에서 소정의 펄스 신호를 생성한다. 송신기(10)에 입력되는 디지털 신호는 높은 전압과 낮은 전압으로 구분된다. 디지털 신호의 에지는 디지털 신호가 높은 전압에서 낮은 전압으로 변하거나, 낮은 전압에서 높은 전압으로 변하는 구간을 나타낸다. 에지 검출기(31)는 이러한 디지털 신호의 에지를 검출하여 디지털 신호의 에지마다 펄스 신호를 출력한다. 에지 검출기(31)가 디지털 신호의 에지를 검출하는 방법은 도 5를 통해서 상세히 설명하였다.

122단계에서, 송신기(10)의 FSK 변조기(32)는 디지털 신호를 입력받고, 디지털 신호의 값에 따라 서로 다른 주파수로 변조한 신호를 출력한다. FSK 변조기(32)는 디지털 신호의 전압에 따라 미리 정해진 주파수를 갖는 신호를 생성한다. 즉, FSK 변조기(32)는 디지털 신호의 전압이 낮은 전압일 때, 낮은 주파수의 신호를 생성하며, 디지털 신호의 전압이 높은 전압일 때, 높은 주파수의 신호를 생성할 수 있다. 반대의 경우도 가능하다. 이때, 낮은 주파수와 높은 주파수는 미리 정해진다. 예를 들어, 낮은 주파수는 1MHz 이고, 높은 주파수는 5MHz 일 수 있다.

123단계에서, 송신기(10)의 FM 변조기(32)는 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만, 변조된 신호의 변화에 따라 주파수가 변하는 신호를 생성한다. FM 변조기(32)에 에지 검출기(31)로부터 펄스 신호가 입력되고, FM 변조기(32)는 에지 검출기(31)로부터 펄스 신호가 입력될 때 동작한다. 따라서, FM 변조기(32)는 에지 검출기(31)로부터 펄스 신호가 입력되지 않을 때에는 동작하지 않기 때문에, 전체 시간에 동작하는 경우보다 전력 소모를 줄일 수 있다. FM 변조기(32)에 입력되는 신호는 증감하는 속도가 빠르거나 느린 구간을 포함한다. FM 변조기(32)는 입력되는 신호가 증가하면 주파수가 증가하고, 입력되는 신호가 감소하면 주파수가 감소하는 정현파를 출력한다. FM 변조기(32)에 입력되는 신호는 증감하는 속도가 변하기 때문에, FM 변조기(32)가 출력하는 신호의 주파수가 변하는 속도도 이에 따라 변한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기(11)가 초광대역 신호를 복조하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 초광대역 신호를 복조하는 방법은 도 3에 도시된 수신기(11)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 수신기(11)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 초광대역 신호를 변조하는 방법에도 적용된다. 수신기(11)에서 초광대역 신호를 복조하는 방법은 다음과 같은 단계들로 구성된다.

131단계에서, 수신기(11)의 포락선 검출기(71)는 초광대역 신호를 입력받고, 초광대역 신호에 따라 펄스 신호를 출력한다. 포락선 검출기(71)는 초광대역 신호의 포락선을 검출하여 펄스 신호를 출력할 수 있다. 포락선은 곡선군의 모든 곡선에 접하는 곡선이다. 초광대역 신호가 정현파이기 때문에, 모든 정현파에 접하는 곡선은 직선일 수 있다. 따라서, 초광대역 신호가 존재하는 동안 직류 신호가 출력되기 때문에 포락선 검출기(71)는 펄스 신호를 출력하게 된다. 포락선 검출기(71)에 입력되는 초광대역 신호는 송신기(10)로부터 출력된 신호이며, 송신기(10)의 에지 검출기(31)에서 펄스 신호가 발생할 때만 출력된 신호이므로, 신호가 존재하는 구간과 존재하지 않는 구간을 포함한다. 따라서, 포락선 검출기(71)가 출력하는 신호도 초광대역 신호가 존재하는 구간에는 펄스 신호가 출력되며, 초광대역 신호가 존재하지 않는 구간에서는 아무런 신호가 출력되지 않는다. 포락선 검출기(71)가 초광대역 신호의 포락선을 검출하는 방법은 도 9를 통해서 상세히 설명하였다.

132단계에서, 수신기(11)의 FM 복조기(73)는 포락선 검출기(71)로부터 입력되는 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만 초광대역 신호의 파형에 따라 초광대역 신호를 서로 다른 주파수로 복조한 신호를 출력한다. FM 복조기(73)는 포락선 검출기(71)로부터 입력되는 펄스 신호가 존재하는 구간들에서만 동작하기 때문에, 펄스 신호가 입력되지 않은 시간 동안에 전력 공급이 차단되어 동작하지 않는다. 이로써, FM 복조기(73)에서 소모하는 전력을 줄일 수 있다. FM 복조기(73)는 주파수에 비례하는 복조 신호를 생성한다. 이때, 초광대역 신호의 주파수가 변하는 범위에 따라 복조 신호의 진폭이 미리 정해진다. 따라서, FM 복조기(73)는 초광대역 신호의 주파수가 높아지면 커지는 신호를, 초광대역 신호의 주파수가 낮아지면 작아지는 복조 신호를 생성한다. 예를 들어, 초광대역 신호가 3GHz 에서 4GHz 까지 변하는 경우, 복조 신호는 0V 에서 5V 까지 변하도록 미리 정할 수 있다.

133단계에서, 수신기(11)의 FSK 복조기(74)는 복조 신호의 주파수에 따라 복조 신호를 서로 다른 값을 갖는 디지털 신호로 복조한 신호를 출력한다. 디지털 신호는 높은 전압의 직류 신호 또는 낮은 전압의 직류 신호를 포함한다. FSK 복조기(74)는 높은 주파수를 갖는 복조 신호가 입력되면, 높은 전압의 직류 신호를 출력하고, 낮은 주파수를 갖는 복조 신호가 입력되면, 낮은 전압의 직류 신호를 출력한다.

31: 에지 검출기
32: FSK 변조기
33: FM 변조기
34: 증폭기

Claims

송신 데이터를 나타내는 디지털 신호의 에지들 각각의 발생 시점에서 소정의 펄스 신호를 생성하는 에지 검출기;
상기 디지털 신호의 값에 따라 상기 디지털 신호를 서로 다른 주파수로 변조한 제1 변조 신호를 출력하는 제 1 변조기; 및
상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 제1 변조 신호를 상기 제1 변조 신호의 주파수에 따라 서로 다른 파형으로 변조한 제2 변조 신호를 출력하는 제 2 변조기를 포함하는 송신기.
제 1 항에 있어서,
상기 펄스 신호가 존재하는 구간들 외의 나머지 구간들에서 상기 제 2 변조기로의 전력 공급이 차단되는 송신기.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 변조기는 상기 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 제1 변조 신호를 출력하는 송신기.
제 3 항에 있어서,
상기 펄스 신호가 존재하는 구간들 이외 나머지 구간들에서 상기 제 1 변조기로의 전력 공급이 차단되는 송신기.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 변조 신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함하고,
상기 증폭기는 상기 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 변조 신호를 증폭하는 송신기.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 변조 신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함하고,
상기 펄스 신호가 존재하는 구간들 이외 나머지 구간들에서 상기 증폭기로의 전력 공급이 차단되는 송신기.
제 1 항에 있어서, 상기 에지 검출기는,
상기 디지털 신호를 일정 시간 지연시키는 지연기; 및
상기 디지털 신호와 상기 지연된 디지털 신호를 입력받고, 상기 디지털 신호와 상기 지연된 디지털 신호가 동일한 전압값일 때는 신호를 출력하지 않고, 상기 디지털 신호와 상기 지연된 디지털 신호가 다른 전압값일 때는 신호를 출력하는 XOR 게이트를 포함하는 송신기.
수신한 초광대역 신호가 존재하는 각각의 구간에서 상기 초광대역 신호의 포락선을 검출하여 소정의 펄스 신호를 생성하는 포락선 검출기;
상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 초광대역 신호의 파형에 따라 상기 초광대역 신호를 서로 다른 주파수로 복조한 제1 복조 신호를 출력하는 제 1 복조기;
상기 제 1 복조기로부터 출력된 제1 복조 신호의 주파수에 따라 상기 제1 복조 신호를 서로 다른 값을 갖는 디지털 신호로 복조한 제2 복조 신호를 출력하는 제 2 복조기를 포함하는 수신기.
제 8 항에 있어서,
상기 펄스 신호가 존재하는 구간들 외의 나머지 구간들에서 상기 제 1 복조기로의 전력 공급이 차단되는 수신기.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 복조기는 상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 디지털 신호로 복조한 제2 복조 신호를 출력하는 수신기.
제 8 항에 있어서,
상기 펄스 신호가 존재하는 구간들 외의 나머지 구간들에서 상기 제 2 복조기로의 전력 공급이 차단되는 수신기.
제 8 항에 있어서,
상기 초광대역 신호를 증폭하여 상기 제 1 복조기로 출력하는 증폭기를 더 포함하고,
상기 증폭기는 상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 초광대역 신호를 증폭하는 수신기.
제 8 항에 있어서,
상기 초광대역 신호를 증폭하여 상기 제 1 복조기로 출력하는 증폭기를 더 포함하고,
상기 펄스 신호가 존재하는 구간들 외의 나머지 구간들에서 상기 증폭기로의 전력 공급이 차단되는 수신기.
제 8 항에 있어서, 상기 포락선 검출기는,
상기 초광대역 신호를 정류하는 정류기; 및
상기 정류된 신호의 저대역 성분만 통과시키는 저대역 통과 필터를 포함하는 수신기.
송신 데이터를 나타내는 디지털 신호의 에지들 각각의 발생 시점에서 소정의 펄스 신호를 생성하는 단계;
상기 디지털 신호의 값에 따라 상기 디지털 신호를 서로 다른 주파수로 변조한 제1 변조 신호를 출력하는 단계; 및
상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 제1 변조 신호를 상기 제1 변조 신호의 주파수에 따라 서로 다른 파형으로 변조한 제2 변조 신호를 출력하는 단계를 포함하는 송신 방법.
수신한 초광대역 신호가 존재하는 각각의 구간에서 상기 초광대역 신호의 포락선을 검출하여 소정의 펄스 신호를 생성하는 단계;
상기 생성된 펄스 신호가 존재하는 구간들에서 상기 초광대역 신호의 파형에 따라 상기 초광대역 신호를 서로 다른 주파수로 복조한 제1 복조 신호를 출력하는 단계; 및
상기 출력된 복조 신호의 주파수에 따라 상기 제1 복조 신호를 서로 다른 값을 갖는 디지털 신호로 복조한 제2 복조 신호를 출력하는 단계를 포함하는 수신 방법.