JP5113677B2 - 位相差対応値測定装置、ゲインインバランス測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

位相差対応値測定装置、ゲインインバランス測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、直交変調器の誤差の測定に関する。
従来より、直交変調器の誤差には、ゲインインバランスおよび直交誤差があることが知られている。
なお、特許文献1および特許文献2の要約を参照すると、サブキャリアにより変調された信号の位相差を求める旨が記載されている。しかし、これらの記載は、変調された信号の位相差を求めることを意味しているが、直交変調の直交誤差(すなわち、変調された信号のI信号成分およびQ信号成分の位相差と、90度との差)を求めることとは異なる。
国際公開第2007/072653号パンフレット 国際公開第2007/077686号パンフレット
そこで、本発明は、直交変調器の誤差を測定することを課題とする。
本発明にかかる位相差対応値測定装置は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定装置であって、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記位相差対応値測定装置は、前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出部と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出部と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出部と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出部と、前記I周波数位相導出部の導出結果と、前記Q周波数位相導出部の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出部と、前記異符号I周波数位相導出部の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出部の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出部と、前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均部とを備えるように構成される。
上記のように構成された位相差対応値測定装置は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する。前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものである。前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数とする。I周波数位相導出部は、前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出する。異符号I周波数位相導出部は、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する。Q周波数位相導出部は、前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出する。異符号Q周波数位相導出部は、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する。第一位相差対応値導出部は、前記I周波数位相導出部の導出結果と、前記Q周波数位相導出部の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する。第二位相差対応値導出部は、前記異符号I周波数位相導出部の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出部の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する。平均部は、前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する。
なお、本発明にかかる位相差対応値測定装置は、所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、所定の時点の後で、前記直交変調器に与えるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる位相差対応値測定装置は、前記第一位相差対応値は、前記I周波数位相導出部の導出結果と前記Q周波数位相導出部の導出結果との差と、90度との差であり、前記第二位相差対応値は、前記異符号I周波数位相導出部の導出結果と前記異符号Q周波数位相導出部の導出結果との差と、90度との差であるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる位相差対応値測定装置は、前記直交変調器が、変調用ローカル信号を出力する変調用ローカル信号源と、前記変調用ローカル信号と前記原I信号とを乗算する変調用I信号乗算器と、前記変調用ローカル信号と位相が直交する変調用直交ローカル信号と、前記原Q信号とを乗算する変調用Q信号乗算器と、前記変調用I信号乗算器の出力と、前記変調用Q信号乗算器の出力とを加算する加算器と、を有し、前記直交復調器が、復調用ローカル信号を出力する復調用ローカル信号源と、前記復調用ローカル信号と前記変調信号とを乗算する復調用I信号乗算器と、前記復調用ローカル信号と位相が直交する復調用直交ローカル信号と、前記変調信号とを乗算する復調用Q信号乗算器と、を有するようにしてもよい。
本発明にかかるゲインインバランス測定装置は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定装置であって、所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記ゲインインバランス測定装置は、前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出部と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出部と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出部と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出部と、前記I周波数振幅導出部の導出結果と、前記Q周波数振幅導出部の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出部と、前記異符号I周波数振幅導出部の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出部の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出部と、前記第一振幅比導出部の導出結果と、前記第二振幅比導出部の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均部とを備えるように構成される。
上記のように構成されたゲインインバランス測定装置は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定する。所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与える。前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与える。前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものである。前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数とする。I周波数振幅導出部は、前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出する。異符号I周波数振幅導出部は、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する。Q周波数振幅導出部は、前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出する。異符号Q周波数振幅導出部は、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する。第一振幅比導出部は、前記I周波数振幅導出部の導出結果と、前記Q周波数振幅導出部の導出結果との比を周波数ごとに導出する。第二振幅比導出部は、前記異符号I周波数振幅導出部の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出部の導出結果との比を周波数ごとに導出する。平均部は、前記第一振幅比導出部の導出結果と、前記第二振幅比導出部の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する。
なお、本発明にかかるゲインインバランス測定装置は、前記直交変調器が、変調用ローカル信号を出力する変調用ローカル信号源と、前記変調用ローカル信号と前記原I信号とを乗算する変調用I信号乗算器と、前記変調用ローカル信号と位相が直交する変調用直交ローカル信号と、前記原Q信号とを乗算する変調用Q信号乗算器と、前記変調用I信号乗算器の出力と、前記変調用Q信号乗算器の出力とを加算する加算器と、を有し、前記直交復調器が、復調用ローカル信号を出力する復調用ローカル信号源と、前記復調用ローカル信号と前記変調信号とを乗算する復調用I信号乗算器と、前記復調用ローカル信号と位相が直交する復調用直交ローカル信号と、前記変調信号とを乗算する復調用Q信号乗算器と、を有するようにしてもよい。
本発明は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定方法であって、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記位相差対応値測定方法は、前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出工程と、前記I周波数位相導出工程の導出結果と、前記Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出工程と、前記異符号I周波数位相導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出工程と、前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均工程と、を備えた位相差対応値測定方法である。
本発明は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定方法であって、所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記ゲインインバランス測定方法は、前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出工程と、前記I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出工程と、前記異符号I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出工程と、前記第一振幅比導出工程の導出結果と、前記第二振幅比導出工程の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均工程と、を備えたゲインインバランス測定方法である。
本発明は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記位相差対応値測定処理は、前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出工程と、前記I周波数位相導出工程の導出結果と、前記Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出工程と、前記異符号I周波数位相導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出工程と、前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均工程と、を備えたプログラムである。
本発明は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記ゲインインバランス測定処理は、前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出工程と、前記I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出工程と、前記異符号I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出工程と、前記第一振幅比導出工程の導出結果と、前記第二振幅比導出工程の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均工程と、を備えたプログラムである。
本発明は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記位相差対応値測定処理は、前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出工程と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出工程と、前記I周波数位相導出工程の導出結果と、前記Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出工程と、前記異符号I周波数位相導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出工程と、前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均工程と、を備えた記録媒体である。
本発明は、直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、前記原I信号の周波数をI周波数、前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、前記原Q信号の周波数をQ周波数、前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、とし、前記ゲインインバランス測定処理は、前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出工程と、前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出工程と、前記I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出工程と、前記異符号I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出工程と、前記第一振幅比導出工程の導出結果と、前記第二振幅比導出工程の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均工程と、を備えた記録媒体である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる誤差測定システム1の構成を示す機能ブロック図である。誤差測定システム1は、直交変調器2、直交復調器4、変調誤差測定装置(位相差対応値測定装置)10を備える。
直交変調器2はRF(Radio Frequency)信号(変調信号)を出力する。直交復調器4は、RF信号を受けて直交復調を行い、(復調後)I信号および(復調後)Q信号を出力する。(復調後)I信号および(復調後)Q信号が、復調信号を構成する。復調信号のI成分が(復調後)I信号であり、復調信号のQ成分が(復調後)Q信号である。変調誤差測定装置10は、直交復調器4から(復調後)I信号および(復調後)Q信号を受けて、RF信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する。具体的には、変調誤差測定装置10は、RF信号のI成分およびQ成分の位相差と、90度との差(すなわち、直交変調器2の直交誤差)を測定する。
図2は、直交変調器2の構成を示す機能ブロック図である。直交変調器2は、変調用I信号乗算器21I、変調用Q信号乗算器21Q、変調用ローカル信号源22、移相器24、加算器26を備える。直交変調器2は、互いに異なる周波数を有する(原)I信号および(原)Q信号を直交変調する。
図3は、第一の実施形態における(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルを示す図である。(原)I信号の角周波数はω1であり、(原)Q信号の角周波数はω2である。なお、図3においては、ω1<ω2であるが、ω1>ω2とすることも可能である。(原)I信号SI(t)および(原)Q信号SQ(t)は以下の式(1)、式(2)のように表される。ただし、tは時間を意味している。θ1およびθ2は、SI(t)およびSQ(t)の初期位相である。
SI(t) = a1cos(ω1t+θ1) (1)
SQ(t) = a2cos(ω2t+θ2) (2)
ただし、図3においては、a1 = a2として、周波数スペクトルを図示している。
変調用ローカル信号源22は、変調用ローカル信号(周波数fLOLO/(2π))を出力する。
変調用I信号乗算器21Iは、変調用ローカル信号と(原)I信号とを乗算する。変調用I信号乗算器21Iの出力は、変調用ローカル信号の初期位相を無視すれば、以下の式(3)のように表される。ただし、gIは、変調用I信号乗算器21Iによるゲインである。
SI(t)gIsin(ωLOt) (3)
移相器24は、変調用ローカル信号源22から変調用ローカル信号を受け、変調用ローカル信号の位相を90度異ならせて、出力する。変調用ローカル信号と位相が直交する信号を変調用直交ローカル信号という。移相器24は変調用直交ローカル信号を出力する。
変調用Q信号乗算器21Qは、移相器24の出力する変調用直交ローカル信号と、(原)Q信号とを乗算する。変調用Q信号乗算器21Qの出力は、変調用ローカル信号の初期位相および直交誤差を無視すれば、以下の式(4)のように表される。ただし、gQは、変調用Q信号乗算器21Qによるゲインである。
SQ(t)gQcos(ωLOt) (4)
加算器26は、変調用I信号乗算器21Iの出力と、変調用Q信号乗算器21Qの出力とを加算する。加算器26の出力がRF信号(変調信号)である。ここで、変調用I信号乗算器21Iの出力を、変調信号のI成分という(式(3)参照)。変調用Q信号乗算器21Qの出力を、変調信号のQ成分という(式(4)参照)。
加算器26の出力は、変調用ローカル信号の初期位相および直交誤差を無視すれば、以下の式(5)のように表される。
SI(t)gIsin(ωLOt)+SQ(t)gQcos(ωLOt) (5)
RF信号のI成分の位相と、RF信号のQ成分の位相との差は90度が理想である。しかし、移相器24の特性のばらつきなどにより、RF信号のI成分の位相とRF信号のQ成分の位相との差が90度とは異なる値をとる。
ここで、先に述べたように、RF信号のI成分の位相とRF信号のQ成分の位相との差と、90度との差が、直交誤差である。
図4は、直交復調器4の構成を示す機能ブロック図である。直交復調器4は、復調用I信号乗算器41I、復調用Q信号乗算器41Q、復調用ローカル信号源42、移相器44、ローパスフィルタ46I、46Qを備える。直交復調器4は、RF信号(変調信号)を直交復調する。
復調用ローカル信号源42は、復調用ローカル信号(周波数fLO)を出力する。
復調用I信号乗算器41Iは、復調用ローカル信号とRF信号とを乗算する。復調用I信号乗算器41Iの出力は、復調用ローカル信号の初期位相を無視すれば、以下の式(6)のように表される。
(SI(t)gIsin(ωLOt)+SQ(t)gQcos(ωLOt))sin(ωLOt)
=(SI(t)/2)gI(1−cos(2ωLOt))+(SQ(t)/2)gQ sin(2ωLOt) (6)
移相器44は、復調用ローカル信号源42から復調用ローカル信号を受け、復調用ローカル信号の位相を90度異ならせて、出力する。復調用ローカル信号と位相が直交する信号を復調用直交ローカル信号という。移相器44は復調用直交ローカル信号を出力する。
復調用Q信号乗算器41Qは、移相器44の出力する復調用直交ローカル信号と、RF信号とを乗算する。復調用Q信号乗算器41Qの出力は、復調用ローカル信号の初期位相を無視すれば、以下の式(7)のように表される。
(SI(t)gIsin(ωLOt)+SQ(t)gQcos(ωLOt))cos(ωLOt)
=(SI(t)/2)gIsin(2ωLOt)+(SQ(t)/2)gQ(1+cos(2ωLOt)) (7)
ローパスフィルタ46Iは、復調用I信号乗算器41Iの出力のうち低周波成分を透過させ、復調用I信号乗算器41Iの出力からベースバンドの成分をとりだす。ローパスフィルタ46Iの出力が(復調後)I信号である。(復調後)I信号は、角周波数2ωLOの成分がカットされるので、以下の式(8)のように表される。
(復調後)I信号:(SI(t)/2)gI (8)
ローパスフィルタ46Qは、復調用Q信号乗算器41Qの出力のうち低周波成分を透過させ、復調用Q信号乗算器41Qの出力からベースバンドの成分をとりだす。ローパスフィルタ46Qの出力が(復調後)Q信号である。(復調後)Q信号は、角周波数2ωLOの成分がカットされるので、以下の式(9)のように表される。
(復調後)Q信号:(SQ(t)/2)gQ (9)
ここまで、変調用ローカル信号の初期位相、直交誤差および復調用ローカル信号の初期位相を無視してきた。しかし、これらは無視できない。ここで、変調用ローカル信号の初期位相と復調用ローカル信号の初期位相との和をθi、直交誤差をθerrとする。
(原)I信号SI(t)を直交変調器2に与え、(原)Q信号SQ(t)を直交変調器2に与えない場合(SQ(t)=0)、本来は(復調後)I信号(式(8)参照)のみが直交復調器4から出力されるはずである。
しかし、θiおよびθerrが無視できないので、以下の式(10)、式(11)に示す(復調後)I信号、(復調後)Q信号が出力される。
(復調後)I信号:(SI(t)/2)gIcosθi (10)
(復調後)Q信号:(SI(t)/2)gIsinθi (11)
なお、こられの(復調後)I信号、(復調後)Q信号を複素数を用いて表記すると(「(復調後)IQ信号」という)、以下の式(12)のようになる。
(復調後)IQ信号:(SI(t)/2)gIexp(jθi) (12)
(原)I信号SI(t)を直交変調器2に与えず(SI(t)=0)、(原)Q信号SQ(t)を直交変調器2に与える場合、本来は(復調後)Q信号(式(9)参照)のみが直交復調器4から出力されるはずである。
しかし、θiおよびθerrが無視できないので、以下の式(13)、式(14)に示す(復調後)I信号、(復調後)Q信号が出力される。
(復調後)I信号:(SQ(t)/2)gQcos(θi+θerr+π/2) (13)
(復調後)Q信号:(SQ(t)/2)gQsin(θi+θerr+π/2) (14)
なお、こられの(復調後)I信号、(復調後)Q信号を複素数を用いて表記すると、以下の式(15)のようになる。
(復調後)IQ信号:(SQ(t)/2)gQexp(j(θi+θerr+π/2)) (15)
よって、(原)I信号SI(t)および(原)Q信号SQ(t)を直交変調器2に与えると、(復調後)IQ信号は、以下の式(16)に示すように、式(12)と式(15)との和になる。
(復調後)IQ信号:
(SI(t)/2)gIexp(jθi)+(SQ(t)/2)gQexp(j(θi+θerr+π/2)) (16)
ここで、SI(t)およびSQ(t)は、式(1)、式(2)に定義されている。これらを変形すると、以下の式(17)、式(18)に示すようなものとなる。
SI(t) = a1cos(ω1t+θ1) =
(1/2)a1(exp(j(ω1t+θ1))+exp(−j(ω1t+θ1))) (17)
SQ(t) = a2cos(ω2t+θ2) =
(1/2)a2(exp(j(ω2t+θ2))+exp(−j(ω2t+θ2))) (18)
よって、(復調後)IQ信号は、式(17)、式(18)を式(16)に代入し、以下の式(19)に示すようなものとなる。
(復調後)IQ信号:
(1/4)a1gIexp(j(ω1t+θ1i))
+(1/4)a1gIexp(−j(ω1t+θ1−θi))
+(1/4)a2gQ(exp(j(ω2t+θ2i+θerr+π/2))
+(1/4)a2gQ(exp(−j(ω2t+θ2−θi−θerr−π/2)) (19)
すなわち、(復調後)IQ信号は、
(原)I信号の周波数ω1/(2π)(I周波数)の成分と、
(原)I信号の周波数ω1/(2π)の符号を反転した周波数(−ω1/(2π))(異符号I周波数)の成分と、
(原)Q信号の周波数ω2/(2π)(Q周波数)の成分と、
(原)Q信号の周波数ω2/(2π)の符号を反転した周波数(−ω2/(2π))(異符号Q周波数)の成分とを有する。
図5は、第一の実施形態にかかる変調誤差測定装置(位相差対応値測定装置)10の構成を示す機能ブロック図である。変調誤差測定装置10は、A/D変換器11I、11Q、複素FFT部12、I周波数位相導出部14I、異符号I周波数位相導出部15I、Q周波数位相導出部14Q、異符号Q周波数位相導出部15Q、第一直交誤差導出部(第一位相差対応値導出部)16、第二直交誤差導出部(第二位相差対応値導出部)17、平均部18を備える。
A/D変換器11Iは、直交復調器4から(復調後)I信号(アナログ信号である)を受け、デジタル信号に変換して、出力する。
A/D変換器11Qは、直交復調器4から(復調後)Q信号(アナログ信号である)を受け、デジタル信号に変換して、出力する。
複素FFT部12は、A/D変換器11Iからデジタル信号になった(復調後)I信号を受け、A/D変換器11Qからデジタル信号になった(復調後)Q信号を受ける。さらに、複素FFT部12は、(復調後)I信号を実部、(復調後)Q信号を虚部とした復調信号をFFTして、復調信号のI周波数成分(角周波数:+ω1)の実部と虚部、復調信号の異符号I周波数成分(角周波数:−ω1)の実部と虚部、復調信号のQ周波数成分(角周波数:+ω2)の実部と虚部、および復調信号の異符号Q周波数成分(角周波数:−ω2)の実部と虚部を出力する。
I周波数位相導出部14Iは、復調信号のI周波数成分(角周波数:+ω1)の実部と虚部とに基づき、復調信号のI周波数の成分の位相を導出する。
式(19)より、復調信号のI周波数(角周波数:+ω1)の成分は、
(1/4)a1gIexp(j(ω1t+θ1i)) (20)
であることがわかる。よって、復調信号のI周波数の成分の位相はθ1iとなる。ここで、復調信号のI周波数成分(角周波数:+ω1)の実部および虚部は以下の式(23)、(24)のように表される。
復調信号におけるI周波数成分の実部:(1/4)a1gIcos(θ1i) (23)
復調信号におけるI周波数成分の虚部:(1/4)a1gIsin(θ1i) (24)
よって、tan-1((復調信号におけるI周波数成分の虚部:式(24)参照)/(復調信号におけるI周波数成分の実部:式(23)参照))とすれば、復調信号のI周波数(角周波数:+ω1)の成分の位相θ1iを求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、I周波数位相導出部14Iの出力は、θ1iε1となる。
なお、位相雑音は、時間の関数である。よって、位相雑音は、I周波数位相導出部14I、異符号I周波数位相導出部15I、Q周波数位相導出部14Qおよび異符号Q周波数位相導出部15Qにおいて、いずれもθε1となる。
異符号I周波数位相導出部15Iは、復調信号の異符号I周波数成分(角周波数:−ω1)の実部と虚部とに基づき、復調信号の異符号I周波数の成分の位相を導出する。
式(19)より、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω1)の成分は、
(1/4)a1gIexp(−j(ω1t+θ1−θi)) (25)
であることがわかる。よって、復調信号の異符号I周波数の成分の位相は−θ1iとなる。ここで、復調信号の異符号I周波数成分(角周波数:−ω1)の実部および虚部は以下の式(28)、(29)のように表される。
復調信号における異符号I周波数成分の実部:(1/4)a1gIcos(−θ1i) (28)
復調信号における異符号I周波数成分の虚部:(1/4)a1gIsin(−θ1i) (29)
よって、tan-1((復調信号における異符号I周波数成分の虚部:式(29)参照)/(復調信号における異符号I周波数成分の実部:式(28)参照))とすれば、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω1)の成分の位相−θ1iを求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、異符号I周波数位相導出部15Iの出力は、−θ1iε1となる。
Q周波数位相導出部14Qは、復調信号のQ周波数成分(角周波数:+ω2)の実部と虚部とに基づき、復調信号のQ周波数の成分の位相を導出する。
式(19)より、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω2)の成分は、
(1/4)a2gQ(exp(j(ω2t+θ2i+θerr+π/2)) (30)
であることがわかる。よって、復調信号のQ周波数の成分の位相はθ2i+θerr+π/2となる。ここで、復調信号のQ周波数成分(角周波数:+ω2)の実部および虚部は以下の式(33)、(34)のように表される。
復調信号におけるQ周波数成分の実部:(1/4)a2gQcos(θ2i+θerr+π/2) (33)
復調信号におけるQ周波数成分の虚部:(1/4)a2gQsin(θ2i+θerr+π/2) (34)
よって、tan-1((復調信号におけるQ周波数成分の虚部:式(34)参照)/(復調信号におけるQ周波数成分の実部:式(33)参照))とすれば、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω2)の成分の位相θ2i+θerr+π/2を求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、Q周波数位相導出部14Qの出力は、θ2i+θerr+π/2+θε1となる。
異符号Q周波数位相導出部15Qは、復調信号の異符号Q周波数成分(角周波数:−ω2)の実部と虚部とに基づき、復調信号の異符号Q周波数の成分の位相を導出する。
式(19)より、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω2)の成分は、
(1/4)a2gQ(exp(−j(ω2t+θ2−θi−θerr−π/2)) (35)
であることがわかる。よって、復調信号の異符号Q周波数の成分の位相は−θ2+θi+θerr+π/2となる。ここで、復調信号の異符号Q周波数成分(角周波数:−ω2)の実部および虚部は以下の式(38)、(39)のように表される。
復調信号における異符号Q周波数成分の実部:
(1/4)a2gQcos(−θ2+θi+θerr+π/2) (38)
復調信号における異符号Q周波数成分の虚部:
(1/4)a2gQsin(−θ2+θi+θerr+π/2) (39)
よって、tan-1((復調信号における異符号Q周波数成分の虚部:式(39)参照)/(復調信号における異符号Q周波数成分の実部:式(38)参照))とすれば、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω2)の成分の位相−θ2+θi+θerr+π/2を求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、異符号Q周波数位相導出部15Qの出力は、−θ2+θi+θerr+π/2+θε1となる。
第一直交誤差導出部(第一位相差対応値導出部)16は、I周波数位相導出部14Iの導出結果(θ1iε1)と、Q周波数位相導出部14Qの導出結果(θ2i+θerr+π/2+θε1)との差に対応する第一位相差対応値を導出する。第一直交誤差導出部16は、具体的には、I周波数位相導出部14Iの導出結果とQ周波数位相導出部14Qの導出結果との差と、90度(=π/2)との差を導出する。
よって、第一位相差対応値は以下の式(40)のように表される。
π/2−((θ2i+θerr+π/2+θε1)−(θ1iε1))
=θ1−θ2−θerr (40)
第一位相差対応値において、位相雑音θε1が消去されていることに留意されたい。
第二直交誤差導出部(第二位相差対応値導出部)17は、異符号I周波数位相導出部15Iの導出結果(−θ1iε1)と、異符号Q周波数位相導出部15Qの導出結果(−θ2+θi+θerr+π/2+θε1)との差に対応する第二位相差対応値を導出する。第二直交誤差導出部17は、具体的には、異符号I周波数位相導出部15Iの導出結果と異符号Q周波数位相導出部15Qの導出結果との差と、90度(=π/2)との差を導出する。
よって、第二位相差対応値は以下の式(41)のように表される。
π/2−((−θ2+θi+θerr+π/2+θε1)−(−θ1iε1))
=−θ1+θ2−θerr (41)
第二位相差対応値において、位相雑音θε1が消去されていることに留意されたい。
平均部18は、第一位相差対応値と、第二位相差対応値との平均に基づき直交誤差θerrを導出する。
式(40)と式(41)との平均をとると、−θerrが導出されるので、符号を反転して、直交誤差θerrを導出し、出力する。
次に、第一の実施形態の動作を説明する。
まず、直交変調器2(図2参照)が、(原)I信号および(原)Q信号(図3参照)を直交変調し、RF信号(変調信号)を出力する。RF信号は、直交復調器4により、直交復調される。直交復調器4からは復調信号(式(16)、式(19)参照)が出力される。復調信号は、(復調後)I信号および(復調後)Q信号を有する。
変調誤差測定装置10は、(復調後)I信号および(復調後)Q信号を受ける。(復調後)I信号は、A/D変換器11Iを介して、複素FFT部12に与えられる。(復調後)Q信号は、A/D変換器11Qを介して、複素FFT部12に与えられる。
複素FFT部12は、復調信号をFFTして、復調信号のI周波数成分(角周波数:+ω1)、異符号I周波数成分(角周波数:−ω1)、Q周波数成分(角周波数:+ω2)および異符号Q周波数成分(角周波数:−ω2)の実部および虚部を出力する。
I周波数位相導出部14Iは、tan-1((復調信号におけるI周波数成分の虚部:式(24)参照)/(復調信号におけるI周波数成分の実部:式(23)参照))として、復調信号のI周波数の成分の位相θ1iを導出する。ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、I周波数位相導出部14Iの出力は、θ1iε1となる。
異符号I周波数位相導出部15Iは、tan-1((復調信号における異符号I周波数成分の虚部:式(29)参照)/(復調信号における異符号I周波数成分の実部:式(28)参照))として、復調信号の異符号I周波数の成分の位相−θ1iを導出する。ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、異符号I周波数位相導出部15Iの出力は、−θ1iε1となる。
Q周波数位相導出部14Qは、tan-1((復調信号におけるQ周波数成分の虚部:式(34)参照)/(復調信号におけるQ周波数成分の実部:式(33)参照))として、復調信号のQ周波数の成分の位相θ2i+θerr+π/2を導出する。ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、Q周波数位相導出部14Qの出力は、θ2i+θerr+π/2+θε1となる。
異符号Q周波数位相導出部15Qは、tan-1((復調信号における異符号Q周波数成分の虚部:式(39)参照)/(復調信号における異符号Q周波数成分の実部:式(38)参照))として、復調信号の異符号Q周波数の成分の位相−θ2+θi+θerr+π/2を導出する。ただし、実際には、位相雑音θε1が加わるので、異符号Q周波数位相導出部15Qの出力は、−θ2+θi+θerr+π/2+θε1となる。
第一直交誤差導出部16は、I周波数位相導出部14Iの導出結果(θ1iε1)とQ周波数位相導出部14Qの導出結果(θ2i+θerr+π/2+θε1)との差と、90度(=π/2)との差を導出する(式(40)参照)。
第二直交誤差導出部17は、異符号I周波数位相導出部15Iの導出結果(−θ1iε1)と異符号Q周波数位相導出部15Qの導出結果(−θ2+θi+θerr+π/2+θε1)との差と、90度(=π/2)との差を導出する(式(41)参照)。
平均部18は、第一位相差対応値(式(40)参照)と、第二位相差対応値(式(41)参照)との平均に基づき(直交誤差θerr)を導出する。
第一の実施形態によれば、直交変調器2の直交誤差を測定することができる。しかも、位相雑音θε1の影響を抑えることができる。
第二の実施形態
第二の実施形態は、第一の実施形態における(原)I信号および(原)Q信号を時間に応じて変化させたものである(図6参照)。
本発明の第二の実施形態にかかる誤差測定システム1および第二の実施形態にかかる変調誤差測定装置(位相差対応値測定装置)10の構成は第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
図6は、第二の実施形態における(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルを示す図である。(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルは、第一の実施形態の周波数スペクトル(図3参照)に、第二シンボルを付加したものである。
所定の時点(第一シンボル)における(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルは、第一の実施形態の周波数スペクトル(図3参照)と同じである。すなわち、(原)I信号がa1cos(ω1t+θ1)、(原)Q信号がa2cos(ω2t+θ2)となる。
所定の時点よりも後(第二シンボル)で、所定の時点(第一シンボル)における(原)Q信号の周波数(ω2/(2π))を有する(原)I信号と、所定の時点(第一シンボル)における(原)I信号の周波数(ω1/(2π))を有する(原)Q信号を直交変調器2に与える。所定の時点よりも後(第二シンボル)における(原)I信号SI(t)および(原)Q信号SQ(t)は以下の式(42)、式(43)のように表される。
(原)I信号:a2cos(ω2t+θ2) (42)
(原)Q信号:a1cos(ω1t+θ1) (43)
次に、第二の実施形態の動作を説明する。
第一シンボルにおける第二の実施形態の動作は、第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。ただし、平均部18は、第一位相差対応値(式(40)参照)および第二位相差対応値(式(41)参照)を受けて、記録しておく。
次に、第二シンボルにおける第二の実施形態の動作を、図7を参照して説明する。図7は、第二シンボルにおける第二の実施形態の変調誤差測定装置10の動作を説明するための図である。
まず、(復調後)IQ信号は式(16)に示すようなものであるが、SI(t)およびSQ(t)が、以下の式(44)、式(45)に示すようなものとなる。
SI(t) = a2cos(ω2t+θ2) =
(1/2)a2(exp(j(ω2t+θ2))+exp(−j(ω2t+θ2))) (44)
SQ(t)= a1cos(ω1t+θ1) =
(1/2)a1(exp(j(ω1t+θ1))+exp(−j(ω1t+θ1))) (45)
よって、(復調後)IQ信号は、式(44)、式(45)を式(16)に代入し、以下の式(46)に示すようなものとなる。
(復調後)IQ信号(第二シンボル):
(1/4)a2gIexp(j(ω2t+θ2i))
+(1/4)a2gIexp(−j(ω2t+θ2−θi))
+(1/4)a1gQ(exp(j(ω1t+θ1i+θerr+π/2))
+(1/4)a1gQ(exp(−j(ω1t+θ1−θi−θerr−π/2)) (46)
すなわち、(復調後)IQ信号(第二シンボル)は、
(原)I信号の周波数ω2(I周波数)の成分と、
(原)I信号の周波数ω2の符号を反転した周波数(−ω2)(異符号I周波数)の成分と、
(原)Q信号の周波数ω1(Q周波数)の成分と、
(原)Q信号の周波数ω1の符号を反転した周波数(−ω1)(異符号Q周波数)の成分とを有する。
変調誤差測定装置(位相差対応値測定装置)10の動作は、A/D変換器11I、11Q、複素FFT部12については、第一の実施形態と同様である。
I周波数位相導出部14Iは、復調信号のI周波数成分(角周波数:+ω2)の実部と虚部とに基づき、復調信号のI周波数の成分の位相を導出する。
式(46)より、復調信号のI周波数(角周波数:+ω2)の成分は、
(1/4)a2gIexp(j(ω2t+θ2i)) (47)
であることがわかる。これは、式(20)のa1、ω1、θ1をa2、ω2、θ2に置き換えたものに相当する。よって、第二シンボルにおけるI周波数位相導出部14Iの動作は、第一の実施形態におけるI周波数位相導出部14Iの動作において、a1、ω1、θ1をa2、ω2、θ2に置き換えたものに相当する。
よって、復調信号のI周波数成分の実部および虚部は、以下の式(48)、(49)のように表される。
復調信号におけるI周波数成分の実部:(1/4)a2gIcos(θ2i) (48)
復調信号におけるI周波数成分の虚部:(1/4)a2gIsin(θ2i) (49)
よって、tan-1((復調信号におけるI周波数成分の虚部:式(49)参照)/(復調信号におけるI周波数成分の実部:式(48)参照))とすれば、復調信号のI周波数(角周波数:+ω2)の成分の位相θ2iを求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε2が加わるので、I周波数位相導出部14Iの出力は、θ2iε2となる。
なお、位相雑音は、時間の関数である。よって、位相雑音は、I周波数位相導出部14I、異符号I周波数位相導出部15I、Q周波数位相導出部14Qおよび異符号Q周波数位相導出部15Qにおいて、いずれもθε2となる。
異符号I周波数位相導出部15Iは、復調信号の異符号I周波数成分(角周波数:−ω2)の実部と虚部とに基づき、復調信号の異符号I周波数の成分の位相を導出する。
式(46)より、復調信号の異符号I周波数(角周波数:+ω2)の成分は、
(1/4)a2gIexp(−j(ω2t+θ2−θi)) (50)
であることがわかる。これは、式(25)のa1、ω1、θ1をa2、ω2、θ2に置き換えたものに相当する。よって、第二シンボルにおける異符号I周波数位相導出部15Iの動作は、第一の実施形態における異符号I周波数位相導出部15Iの動作において、a1、ω1、θ1をa2、ω2、θ2に置き換えたものに相当する。
よって、復調信号の異符号I周波数成分の実部および虚部は、以下の式(51)、(52)のように表される。
復調信号における異符号I周波数成分の実部:(1/4)a2gIcos(−θ2i) (51)
復調信号における異符号I周波数成分の虚部:(1/4)a2gIsin(−θ2i) (52)
よって、tan-1((復調信号における異符号I周波数成分の虚部:式(52)参照)/(復調信号における異符号I周波数成分の実部:式(51)参照))とすれば、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω2)の成分の位相−θ2iを求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε2が加わるので、異符号I周波数位相導出部15Iの出力は、−θ2iε2となる。
Q周波数位相導出部14Qは、復調信号のQ周波数成分(角周波数:+ω1)の実部と虚部とに基づき、復調信号のQ周波数の成分の位相を導出する。
式(46)より、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω1)の成分は、
(1/4)a1gQ(exp(j(ω1t+θ1i+θerr+π/2)) (53)
であることがわかる。これは、式(30)のa2、ω2、θ2をa1、ω1、θ1に置き換えたものに相当する。よって、第二シンボルにおけるQ周波数位相導出部14Qの動作は、第一の実施形態におけるQ周波数位相導出部14Qの動作において、a2、ω2、θ2をa1、ω1、θ1に置き換えたものに相当する。
よって、復調信号のQ周波数成分の実部および虚部は、以下の式(54)、(55)のように表される。
復調信号におけるQ周波数成分の実部:(1/4)a1gQcos(θ1i+θerr+π/2) (54)
復調信号におけるQ周波数成分の虚部:(1/4)a1gQsin(θ1i+θerr+π/2) (55)
よって、tan-1((復調信号におけるQ周波数成分の虚部:式(55)参照)/(復調信号におけるQ周波数成分の実部:式(54)参照))とすれば、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω1)の成分の位相θ1i+θerr+π/2を求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε2が加わるので、Q周波数位相導出部14Qの出力は、θ1i+θerr+π/2+θε2となる。
異符号Q周波数位相導出部15Qは、復調信号の異符号Q周波数成分(角周波数:−ω1)の実部と虚部とに基づき、復調信号の異符号Q周波数の成分の位相を導出する。
式(46)より、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω1)の成分は、
(1/4)a1gQ(exp(−j(ω1t+θ1−θi−θerr−π/2)) (56)
であることがわかる。これは、式(35)のa2、ω2、θ2をa1、ω1、θ1に置き換えたものに相当する。よって、第二シンボルにおける異符号Q周波数位相導出部15Qの動作は、第一の実施形態における異符号Q周波数位相導出部15Qの動作において、a2、ω2、θ2をa1、ω1、θ1に置き換えたものに相当する。
よって、復調信号の異符号Q周波数成分の実部および虚部は、以下の式(57)、(58)のように表される。
復調信号における異符号Q周波数成分の実部:
(1/4)a1gQcos(−θ1+θi+θerr+π/2) (57)
復調信号における異符号Q周波数成分の虚部:
(1/4)a1gQsin(−θ1+θi+θerr+π/2) (58)
よって、tan-1((復調信号における異符号Q周波数成分の虚部:式(58)参照)/(復調信号における異符号Q周波数成分の実部:式(57)参照))とすれば、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω1)の成分の位相−θ1+θi+θerr+π/2を求めることができる。
ただし、実際には、位相雑音θε2が加わるので、異符号Q周波数位相導出部15Qの出力は、−θ1+θi+θerr+π/2+θε2となる。
第一直交誤差導出部16は、I周波数位相導出部14Iの導出結果(θ2iε2)とQ周波数位相導出部14Qの導出結果(θ1i+θerr+π/2+θε2)との差と、90度(=π/2)との差(第一位相差対応値)を導出する。
第一位相差対応値は、以下の式(59)に示すようなものとなる。
π/2−((θ1i+θerr+π/2+θε2)−(θ2iε2))
=θ2−θ1−θerr (59)
第二直交誤差導出部17は、異符号I周波数位相導出部15Iの導出結果(−θ2iε2)と異符号Q周波数位相導出部15Qの導出結果(−θ1+θi+θerr+π/2+θε2)との差と、90度(=π/2)との差(第二位相差対応値)を導出する。
第二位相差対応値は、以下の式(60)に示すようなものとなる。
π/2−((−θ1+θi+θerr+π/2+θε2)−(−θ2iε2))
=−θ2+θ1−θerr (60)
平均部18は、第一シンボルのときの第一位相差対応値(式(40)参照)と、第二シンボルのときの第一位相差対応値(式(59)参照)と、第一シンボルのときの第二位相差対応値(式(41)参照)と、第二シンボルのときの第二位相差対応値(式(60)参照)との平均に基づき(直交誤差θerr)を導出する。具体的には、平均は−θerrになるので、符号を反転して直交誤差θerrを導出する。
第二の実施形態によれば、直交変調器2の直交誤差を測定することができる。しかも、位相雑音の影響を抑えることができる。
なお、第一シンボルにおいて、(原)I信号の角周波数がω1、ω2であり、(原)Q信号が与えられず、しかも第二シンボルにおいて、(原)Q信号の角周波数がω1、ω2であり、(原)I信号が与えられない場合と比較すると、第二の実施形態における位相雑音の影響の抑制効果の理解が深まると思われる。
図10は、第二の実施形態と比較する例である、第一シンボルにおいて、(原)I信号の角周波数がω1、ω2であり、(原)Q信号が与えられず、しかも第二シンボルにおいて、(原)Q信号の角周波数がω1、ω2であり、(原)I信号が与えられない場合の(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルを示す図である。
図10に示す周波数スペクトルを直交変調器2に与えた場合、第一シンボルにおいては、I周波数位相導出部14Iからは、θ1iε1(角周波数ω1の成分)およびθ2iε1(角周波数ω2の成分)が出力されることは第一の実施形態および第二の実施形態と同様である。ただし、(原)I信号が第一シンボルにおいて与えられるので、位相雑音はθε1となる。
図10に示す周波数スペクトルを直交変調器2に与えた場合、第二シンボルにおいては、Q周波数位相導出部14Qからは、θ1i+θerr+π/2+θε2(角周波数ω1の成分)およびθ2i+θerr+π/2+θε2(角周波数ω2の成分)が出力されることは第二の実施形態および第一の実施形態と同様である。ただし、(原)Q信号が第二シンボルにおいて与えられるので、位相雑音はθε2となる。
ここで、角周波数ω1の成分に着目し、第一直交誤差導出部16によりI周波数位相導出部14Iの導出結果(θ1iε1)とQ周波数位相導出部14Qの導出結果(θ1i+θerr+π/2+θε2)との差と、90度(=π/2)との差(第一位相差対応値)を導出する。すると、第一位相差対応値は以下の式(61)のようになる。
π/2−((θ1i+θerr+π/2+θε2)−(θ1iε1))
=θerrε1−θε2 (61)
位相雑音の差分θε1−θε2が第一位相差対応値に含まれてしまうことに留意されたい。第一位相差対応値に基づき直交誤差θerrを導出するので、導出された直交誤差θerrに、位相雑音の差分による誤差が含まれることになる。
よって、第二の実施形態に示す(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトル(図6参照)は、図10に示す比較例よりも、位相雑音の影響を抑制するというという点では優れている。
なお、第二の実施形態においては、いずれのシンボルにおいても、(原)I信号および(原)Q信号の周波数が一種類である例を説明した(図6参照)。しかし、いずれのシンボルにおいても、(原)I信号および(原)Q信号の周波数が二種類以上あってもよい。
図11は、(原)I信号および(原)Q信号の周波数が二種類ある例(第二の実施形態の変形例)を示す図である。なお、角周波数をω1<ω2<ω3<ω4とする。
図11(a)によれば、所定の時点(第一シンボル)で、(原)I信号(角周波数ω1、ω2)および(原)Q信号(角周波数ω3、ω4)を直交変調器2に与える。さらに、第一シンボルにおける(原)Q信号の周波数を有する(原)I信号(角周波数ω3、ω4)と、第一シンボルにおける(原)I信号の周波数を有する(原)Q信号(角周波数ω1、ω2)とを、所定の時点の後(第二シンボル)で、直交変調器2に与える。
図11(b)によれば、所定の時点(第一シンボル)で、(原)I信号(角周波数ω1、ω3)および(原)Q信号(角周波数ω2、ω4)を直交変調器2に与える。さらに、第一シンボルにおける(原)Q信号の周波数を有する(原)I信号(角周波数ω2、ω4)と、第一シンボルにおける(原)I信号の周波数を有する(原)Q信号(角周波数ω1、ω3)とを、所定の時点の後(第二シンボル)で、直交変調器2に与える。
第三の実施形態
第三の実施形態は、直交変調器2のゲインインバランスを測定するものである。ただし、(原)I信号および(原)Q信号は、第二の実施形態と同様である(図6参照)。
本発明の第三の実施形態にかかる誤差測定システム1の構成は第一の実施形態と同様である。ただし、変調誤差測定装置(ゲインインバランス測定装置)10は、RF信号のI成分およびQ成分の振幅の比(ゲインインバランス)を測定する。
図8は、第三の実施形態にかかる変調誤差測定装置(ゲインインバランス測定装置)10の構成を示す機能ブロック図であり、第一シンボルにおける動作を示す図である。図9は、第三の実施形態にかかる変調誤差測定装置(ゲインインバランス測定装置)10の構成を示す機能ブロック図であり、第二シンボルにおける動作を示す図である。
変調誤差測定装置10は、A/D変換器11I、11Q、複素FFT部12、I周波数振幅導出部142I、異符号I周波数振幅導出部152I、Q周波数振幅導出部142Q、異符号Q周波数振幅導出部152Q、第一振幅比導出部162、第二振幅比導出部172、平均部182を備える。
A/D変換器11I、11Qおよび複素FFT部12は第一の実施形態と同様である。
I周波数振幅導出部142Iは、復調信号のI周波数の成分の実部と虚部とに基づき、復調信号のI周波数の成分の振幅を導出する。
I周波数振幅導出部142Iは、第一シンボルにおいては(図8参照)、復調信号のI周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅を導出し、第二シンボルにおいては(図9参照)、復調信号のI周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅を導出する。
第一シンボルにおいては、復調信号におけるI周波数成分の実部(式(23)参照)の2乗と、復調信号におけるI周波数成分の虚部(式(24)参照)の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号のI周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅((1/4)a1gI)とする。
第二シンボルにおいても、同様に、復調信号におけるI周波数成分の実部の2乗と、復調信号におけるI周波数成分の虚部の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号のI周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅((1/4)a2gI)とする。
異符号I周波数振幅導出部152Iは、復調信号の異符号I周波数の成分の実部と虚部とに基づき、復調信号の異符号I周波数の成分の振幅を導出する。
異符号I周波数振幅導出部152Iは、第一シンボルにおいては(図8参照)、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω1)の成分の振幅を導出し、第二シンボルにおいては(図9参照)、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅を導出する。
第一シンボルにおいては、復調信号における異符号I周波数成分の実部(式(28)参照)の2乗と、復調信号における異符号I周波数成分の虚部(式(29)参照)の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω1)の成分の振幅((1/4)a1gI)とする。
第二シンボルにおいても、同様に、復調信号における異符号I周波数成分の実部の2乗と、復調信号における異符号I周波数成分の虚部の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅((1/4)a2gI)とする。
Q周波数振幅導出部142Qは、復調信号のQ周波数の成分の実部と虚部とに基づき、復調信号のQ周波数の成分の振幅を導出する。
Q周波数振幅導出部142Qは、第一シンボルにおいては(図8参照)、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅を導出し、第二シンボルにおいては(図9参照)、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅を導出する。
第一シンボルにおいては、復調信号におけるQ周波数成分の実部(式(33)参照)の2乗と、復調信号におけるQ周波数成分の虚部(式(34)参照)の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号のQ周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅((1/4)a2gQ)とする。
第二シンボルにおいても、同様に、復調信号におけるQ周波数成分の実部の2乗と、復調信号におけるQ周波数成分の虚部の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号のQ周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅((1/4)a1gQ)とする。
異符号Q周波数振幅導出部152Qは、復調信号の異符号Q周波数の成分の実部と虚部とに基づき、復調信号の異符号Q周波数の成分の振幅を導出する。
異符号Q周波数振幅導出部152Qは、第一シンボルにおいては(図8参照)、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅を導出し、第二シンボルにおいては(図9参照)、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω1)の成分の振幅を導出する。
第一シンボルにおいては、復調信号における異符号Q周波数成分の実部(式(38)参照)の2乗と、復調信号における異符号Q周波数成分の虚部(式(39)参照)の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅((1/4)a2gQ)とする。
第二シンボルにおいても、同様に、復調信号における異符号Q周波数成分の実部の2乗と、復調信号における異符号Q周波数成分の虚部の2乗との和を二分の一乗したものを復調信号の異符号Q周波数成分(角周波数:−ω1)の成分の振幅((1/4)a1gQ)とする。
第一振幅比導出部162は、I周波数振幅導出部142Iの導出結果と、Q周波数振幅導出部142Qの導出結果との比を周波数ごとに導出する。
すなわち、第一振幅比導出部162は、復調信号のI周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅((1/4)a1gI)(第一シンボルにおけるI周波数振幅導出部142Iの導出結果:図8参照)と、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅((1/4)a1gQ)(第二シンボルにおけるQ周波数振幅導出部142Qの導出結果:図9参照)との比gQ/gIを導出する。
しかも、第一振幅比導出部162は、復調信号のI周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅((1/4)a2gI)(第二シンボルにおけるI周波数振幅導出部142Iの導出結果:図9参照)と、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅((1/4)a2gQ)(第一シンボルにおけるQ周波数振幅導出部142Qの導出結果:図8参照)との比gQ/gIを導出する。
第二振幅比導出部172は、異符号I周波数振幅導出部152Iの導出結果と、異符号Q周波数振幅導出部152Qの導出結果との比を周波数ごとに導出する。
すなわち、第二振幅比導出部172は、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω1)の成分の振幅((1/4)a1gI)(第一シンボルにおける異符号I周波数振幅導出部152Iの導出結果:図8参照)と、復調信号の異符号Q周波数成分(角周波数:−ω1)の成分の振幅((1/4)a1gQ)(第二シンボルにおける異符号Q周波数振幅導出部152Qの導出結果:図9参照)との比gQ/gIを導出する。
しかも、第二振幅比導出部172は、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅((1/4)a2gI)(第二シンボルにおける異符号I周波数振幅導出部152Iの導出結果:図9参照)と、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅((1/4)a2gQ)(第一シンボルにおける異符号Q周波数振幅導出部152Qの導出結果:図8参照)との比gQ/gIを導出する。
平均部182は、第一振幅比導出部の導出結果gQ/gI(角周波数ω1およびω2について)と、第二振幅比導出部の導出結果gQ/gI(角周波数−ω1および−ω2について)との平均を求め、求めた平均に基づきゲインインバランスを導出する。この場合、平均部182が求めた平均が、RF信号のI成分およびQ成分の振幅の比(ゲインインバランス)となる。
次に、第三の実施形態の動作を説明する。
第一シンボル(図6および図8参照):
まず、直交変調器2(図2参照)が、(原)I信号および(原)Q信号(図6の第一シンボル参照)を直交変調し、RF信号(変調信号)を出力する。RF信号は、直交復調器4により、直交復調される。直交復調器4からは復調信号(式(16)、式(19)参照)が出力される。復調信号は、(復調後)I信号および(復調後)Q信号を有する。
変調誤差測定装置10は、(復調後)I信号および(復調後)Q信号を受ける。(復調後)I信号は、A/D変換器11Iを介して、複素FFT部12に与えられる。(復調後)Q信号は、A/D変換器11Qを介して、複素FFT部12に与えられる。
複素FFT部12は、復調信号をFFTして、復調信号のI周波数成分(角周波数:+ω1)、異符号I周波数成分(角周波数:−ω1)、Q周波数成分(角周波数:+ω2)および異符号Q周波数成分(角周波数:−ω2)の実部および虚部を出力する。
I周波数振幅導出部142Iは、復調信号におけるI周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号のI周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅((1/4)a1gI)を導出する。
異符号I周波数振幅導出部152Iは、復調信号における異符号I周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω1)の成分の振幅((1/4)a1gI)を導出する。
Q周波数振幅導出部142Qは、復調信号におけるQ周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅((1/4)a2gQ)を導出する。
異符号Q周波数振幅導出部152Qは、復調信号における異符号Q周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅((1/4)a2gQ)を導出する。
第二シンボル(図6および図9参照):
次に、直交変調器2(図2参照)が、(原)I信号および(原)Q信号(図6の第二シンボル参照)を直交変調し、RF信号(変調信号)を出力する。RF信号は、直交復調器4により、直交復調される。直交復調器4からは復調信号(式(16)、式(46)参照)が出力される。復調信号は、(復調後)I信号および(復調後)Q信号を有する。
変調誤差測定装置10は、(復調後)I信号および(復調後)Q信号を受ける。(復調後)I信号は、A/D変換器11Iを介して、複素FFT部12に与えられる。(復調後)Q信号は、A/D変換器11Qを介して、複素FFT部12に与えられる。
複素FFT部12は、復調信号をFFTして、復調信号のI周波数成分(角周波数:+ω2)、異符号I周波数成分(角周波数:−ω2)、Q周波数成分(角周波数:+ω1)および異符号Q周波数成分(角周波数:−ω1)の実部および虚部を出力する。
I周波数振幅導出部142Iは、復調信号におけるI周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号のI周波数(角周波数:+ω2)の成分の振幅((1/4)a2gI)を導出する。
異符号I周波数振幅導出部152Iは、復調信号における異符号I周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号の異符号I周波数(角周波数:−ω2)の成分の振幅((1/4)a2gI)を導出する。
Q周波数振幅導出部142Qは、復調信号におけるQ周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号のQ周波数(角周波数:+ω1)の成分の振幅((1/4)a1gQ)を導出する。
異符号Q周波数振幅導出部152Qは、復調信号における異符号Q周波数の成分の実部および虚部に基づき、復調信号の異符号Q周波数(角周波数:−ω1)の成分の振幅((1/4)a1gQ)を導出する。
第一シンボルおよび第二シンボルの(原)I信号、(原)Q信号を与えた後:
第一振幅比導出部162は、I周波数振幅導出部142Iの導出結果と、Q周波数振幅導出部142Qの導出結果との比gQ/gIを周波数(ω1/2πおよびω2/2π)ごとに導出する。
第二振幅比導出部172は、異符号I周波数振幅導出部152Iの導出結果と、異符号Q周波数振幅導出部152Qの導出結果との比gQ/gIを周波数(−ω1/2πおよび−ω2/2π)ごとに導出する。
平均部182は、第一振幅比導出部の導出結果gQ/gI(角周波数ω1およびω2について)と、第二振幅比導出部の導出結果gQ/gI(角周波数−ω1および−ω2について)との平均を導出する。導出結果が、RF信号のI成分およびQ成分の振幅の比(ゲインインバランス)となる。
第三の実施形態によれば、第二の実施形態と同様の(原)I信号および(原)Q信号(図6参照)を用いて、直交変調器2のゲインインバランスを測定することができる。
なお、ゲインインバランスの測定の際には、位相雑音の影響が少ないため、周波数ごとにgQ/gIを導出している。
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。CPU、ハードディスク、メディア(フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROMなど)読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分(例えば、複素FFT部12、I周波数位相導出部14I、異符号I周波数位相導出部15I、Q周波数位相導出部14Q、異符号Q周波数位相導出部15Q、第一直交誤差導出部16、第二直交誤差導出部17、平均部18、I周波数振幅導出部142I、異符号I周波数振幅導出部152I、Q周波数振幅導出部142Q、異符号Q周波数振幅導出部152Q、第一振幅比導出部162、第二振幅比導出部172、平均部182)を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
本発明の第一の実施形態にかかる誤差測定システム1の構成を示す機能ブロック図である。 直交変調器2の構成を示す機能ブロック図である。 第一の実施形態における(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルを示す図である。 直交復調器4の構成を示す機能ブロック図である。 第一の実施形態にかかる変調誤差測定装置(位相差対応値測定装置)10の構成を示す機能ブロック図である。 第二の実施形態における(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルを示す図である。 第二シンボルにおける第二の実施形態の変調誤差測定装置10の動作を説明するための図である。 第三の実施形態にかかる変調誤差測定装置(ゲインインバランス測定装置)10の構成を示す機能ブロック図であり、第一シンボルにおける動作を示す図である。 第三の実施形態にかかる変調誤差測定装置(ゲインインバランス測定装置)10の構成を示す機能ブロック図であり、第二シンボルにおける動作を示す図である。 第二の実施形態と比較する例である、第一シンボルにおいて、(原)I信号の角周波数がω1、ω2であり、(原)Q信号が与えられず、しかも第二シンボルにおいて、(原)Q信号の角周波数がω1、ω2であり、(原)I信号が与えられない場合の(原)I信号および(原)Q信号の周波数スペクトルを示す図である。 (原)I信号および(原)Q信号の周波数が二種類ある例(第二の実施形態の変形例)を示す図である。
符号の説明
1 誤差測定システム
2 信号発生器
4 直交復調器
10 変調誤差測定装置(位相差対応値測定装置)(ゲインインバランス測定装置)
11I、11Q A/D変換器
12 複素FFT部
14I I周波数位相導出部
15I 異符号I周波数位相導出部
14Q Q周波数位相導出部
15Q 異符号Q周波数位相導出部
16 第一直交誤差導出部
17 第二直交誤差導出部
18 平均部
142I I周波数振幅導出部
152I 異符号I周波数振幅導出部
142Q Q周波数振幅導出部
152Q 異符号Q周波数振幅導出部
162 第一振幅比導出部
172 第二振幅比導出部
182 平均部

Claims (12)

  1. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定装置であって、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記位相差対応値測定装置は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出部と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出部と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出部と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出部と、
    前記I周波数位相導出部の導出結果と、前記Q周波数位相導出部の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出部と、
    前記異符号I周波数位相導出部の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出部の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出部と、
    前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均部と、
    を備えた位相差対応値測定装置。
  2. 請求項1に記載の位相差対応値測定装置であって、
    所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、
    前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、
    前記平均部は、前記所定の時点において導出される第一位相差対応値ならびに第二位相差対応値と、前記所定の時点の後において導出される第一位相差対応値ならびに第二位相差対応値との平均に基づいて前記位相差対応値を導出することを特徴とする位相差対応値測定装置。
  3. 請求項1に記載の位相差対応値測定装置であって、
    前記第一位相差対応値は、前記I周波数位相導出部の導出結果と前記Q周波数位相導出部の導出結果との差と、90度との差であり、
    前記第二位相差対応値は、前記異符号I周波数位相導出部の導出結果と前記異符号Q周波数位相導出部の導出結果との差と、90度との差である、
    位相差対応値測定装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の位相差対応値測定装置であって、
    前記直交変調器が、
    変調用ローカル信号を出力する変調用ローカル信号源と、
    前記変調用ローカル信号と前記原I信号とを乗算する変調用I信号乗算器と、
    前記変調用ローカル信号と位相が直交する変調用直交ローカル信号と、前記原Q信号とを乗算する変調用Q信号乗算器と、
    前記変調用I信号乗算器の出力と、前記変調用Q信号乗算器の出力とを加算する加算器と、
    を有し、
    前記直交復調器が、
    復調用ローカル信号を出力する復調用ローカル信号源と、
    前記復調用ローカル信号と前記変調信号とを乗算する復調用I信号乗算器と、
    前記復調用ローカル信号と位相が直交する復調用直交ローカル信号と、前記変調信号とを乗算する復調用Q信号乗算器と、
    を有する、
    位相差対応値測定装置。
  5. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定装置であって、
    所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、
    前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記ゲインインバランス測定装置は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出部と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出部と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出部と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出部と、
    前記I周波数振幅導出部の導出結果と、前記Q周波数振幅導出部の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出部と、
    前記異符号I周波数振幅導出部の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出部の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出部と、
    前記第一振幅比導出部の導出結果と、前記第二振幅比導出部の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均部と、
    を備えたゲインインバランス測定装置。
  6. 請求項5に記載のゲインインバランス測定装置であって、
    前記直交変調器が、
    変調用ローカル信号を出力する変調用ローカル信号源と、
    前記変調用ローカル信号と前記原I信号とを乗算する変調用I信号乗算器と、
    前記変調用ローカル信号と位相が直交する変調用直交ローカル信号と、前記原Q信号とを乗算する変調用Q信号乗算器と、
    前記変調用I信号乗算器の出力と、前記変調用Q信号乗算器の出力とを加算する加算器と、
    を有し、
    前記直交復調器が、
    復調用ローカル信号を出力する復調用ローカル信号源と、
    前記復調用ローカル信号と前記変調信号とを乗算する復調用I信号乗算器と、
    前記復調用ローカル信号と位相が直交する復調用直交ローカル信号と、前記変調信号とを乗算する復調用Q信号乗算器と、
    を有する、
    ゲインインバランス測定装置。
  7. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定方法であって、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記位相差対応値測定方法は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出工程と、
    前記I周波数位相導出工程の導出結果と、前記Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出工程と、
    前記異符号I周波数位相導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出工程と、
    前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均工程と、
    を備えた位相差対応値測定方法。
  8. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定方法であって、
    所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、
    前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記ゲインインバランス測定方法は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出工程と、
    前記I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出工程と、
    前記異符号I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出工程と、
    前記第一振幅比導出工程の導出結果と、前記第二振幅比導出工程の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均工程と、
    を備えたゲインインバランス測定方法。
  9. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記位相差対応値測定処理は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出工程と、
    前記I周波数位相導出工程の導出結果と、前記Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出工程と、
    前記異符号I周波数位相導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出工程と、
    前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均工程と、
    を備えたプログラム。
  10. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、
    前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記ゲインインバランス測定処理は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出工程と、
    前記I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出工程と、
    前記異符号I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出工程と、
    前記第一振幅比導出工程の導出結果と、前記第二振幅比導出工程の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均工程と、
    を備えたプログラム。
  11. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の位相差に対応する位相差対応値を測定する位相差対応値測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記位相差対応値測定処理は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の位相を導出するI周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の位相を導出する異符号I周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の位相を導出するQ周波数位相導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の位相を導出する異符号Q周波数位相導出工程と、
    前記I周波数位相導出工程の導出結果と、前記Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第一位相差対応値を導出する第一位相差対応値導出工程と、
    前記異符号I周波数位相導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数位相導出工程の導出結果との差に対応する第二位相差対応値を導出する第二位相差対応値導出工程と、
    前記第一位相差対応値と、前記第二位相差対応値との平均に基づき前記位相差対応値を導出する平均工程と、
    を備えた記録媒体。
  12. 直交変調器の出力する変調信号を受けて直交復調する直交復調器から復調信号を受けて、前記変調信号のI成分およびQ成分の振幅の比であるゲインインバランスを測定するゲインインバランス測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    所定の時点で、原I信号および原Q信号を前記直交変調器に与え、
    前記所定の時点における前記原Q信号の周波数を有する前記原I信号と、前記所定の時点における前記原I信号の周波数を有する前記原Q信号とを、前記所定の時点の後で、前記直交変調器に与え、
    前記直交変調器は、互いに異なる周波数を有する原I信号および原Q信号を直交変調するものであり、
    前記原I信号の周波数をI周波数、
    前記原I信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号I周波数、
    前記原Q信号の周波数をQ周波数、
    前記原Q信号の周波数の符号を反転した周波数を異符号Q周波数、
    とし、
    前記ゲインインバランス測定処理は、
    前記復調信号の前記I周波数の成分の振幅を導出するI周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号I周波数の成分の振幅を導出する異符号I周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記Q周波数の成分の振幅を導出するQ周波数振幅導出工程と、
    前記復調信号の前記異符号Q周波数の成分の振幅を導出する異符号Q周波数振幅導出工程と、
    前記I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第一振幅比導出工程と、
    前記異符号I周波数振幅導出工程の導出結果と、前記異符号Q周波数振幅導出工程の導出結果との比を周波数ごとに導出する第二振幅比導出工程と、
    前記第一振幅比導出工程の導出結果と、前記第二振幅比導出工程の導出結果との平均に基づき前記ゲインインバランスを導出する平均工程と、
    を備えた記録媒体。
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