JPH08125443A - 位相変調器 - Google Patents
位相変調器Info
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- JPH08125443A JPH08125443A JP6255435A JP25543594A JPH08125443A JP H08125443 A JPH08125443 A JP H08125443A JP 6255435 A JP6255435 A JP 6255435A JP 25543594 A JP25543594 A JP 25543594A JP H08125443 A JPH08125443 A JP H08125443A
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- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C3/00—Angle modulation
- H03C3/02—Details
- H03C3/06—Means for changing frequency deviation
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位相変調信号における位相変調の変調度と変
調周波数とを広い範囲に亘って互いに独立して設定可能
とする。 【構成】 基準周波数信号を変調用周波数信号で周波数
変調して得られるFM信号を発生するFM信号発生手段
13と、所定の搬送波周波数を有した入力信号とFM信
号とを混合して和と差の周波数を有する一対の周波数信
号を出力する第1のミキサ手段12と、一対の周波数信
号のうちの一方の周波数信号を中間周波数信号として抽
出する第1の信号抽出手段17と、抽出された中間周波
数信号を所定時間遅延させる遅延手段18と、遅延され
た中間周波数信号とFM信号とを混合して和と差の周波
数を有する一対の周波数信号を出力する第2のミキサ手
段16と、一対の周波数信号のうち搬送波周波数成分に
該当する周波数信号を抽出して位相変調信号として出力
する第2の信号抽出手段19を備えている。
調周波数とを広い範囲に亘って互いに独立して設定可能
とする。 【構成】 基準周波数信号を変調用周波数信号で周波数
変調して得られるFM信号を発生するFM信号発生手段
13と、所定の搬送波周波数を有した入力信号とFM信
号とを混合して和と差の周波数を有する一対の周波数信
号を出力する第1のミキサ手段12と、一対の周波数信
号のうちの一方の周波数信号を中間周波数信号として抽
出する第1の信号抽出手段17と、抽出された中間周波
数信号を所定時間遅延させる遅延手段18と、遅延され
た中間周波数信号とFM信号とを混合して和と差の周波
数を有する一対の周波数信号を出力する第2のミキサ手
段16と、一対の周波数信号のうち搬送波周波数成分に
該当する周波数信号を抽出して位相変調信号として出力
する第2の信号抽出手段19を備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は信号の位相が変調用信号
の振幅及び周波数に応じて変化する位相変調信号を発生
する位相変調器に関する。
の振幅及び周波数に応じて変化する位相変調信号を発生
する位相変調器に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば通信ネットワークに組込まれてい
る各種通信機器の性能を試験する場合の試験項目の一つ
として耐ジッタ特性試験がある。一般に、上述した各種
通信機器に入力される信号は例えば長距離の光ファイバ
ケーブルや、マイクロウエーブ回線や衛星通信回線等を
経由する場合が多い。また、多数の中継器や計器を通過
する場合も多い。よって、これ等各経路において信号の
位相が変動する場合もある。このように信号の位相が変
動する現象を「ジッタ」と称するが、各種通信機器がど
の程度の位相変動まで信号を正しく受信できるかの性能
が耐ジッタ特性である。
る各種通信機器の性能を試験する場合の試験項目の一つ
として耐ジッタ特性試験がある。一般に、上述した各種
通信機器に入力される信号は例えば長距離の光ファイバ
ケーブルや、マイクロウエーブ回線や衛星通信回線等を
経由する場合が多い。また、多数の中継器や計器を通過
する場合も多い。よって、これ等各経路において信号の
位相が変動する場合もある。このように信号の位相が変
動する現象を「ジッタ」と称するが、各種通信機器がど
の程度の位相変動まで信号を正しく受信できるかの性能
が耐ジッタ特性である。
【0003】よって、各種通信機器の耐ジッタ特性を測
定するためには、任意の変調度及び変調周波数を有した
位相変調信号を作成して、試験対象通信機器へ印加する
必要がある。
定するためには、任意の変調度及び変調周波数を有した
位相変調信号を作成して、試験対象通信機器へ印加する
必要がある。
【0004】従来、この位相変調信号を発生する位相変
調器としてPLL回路を用いたものが提唱されている。
このようなPLL回路を用いた位相変調器は例えば図4
に示すように構成されている。
調器としてPLL回路を用いたものが提唱されている。
このようなPLL回路を用いた位相変調器は例えば図4
に示すように構成されている。
【0005】入力端子1から入力された所定の搬送波周
波数ωS を有する入力信号a(= sinωS t)は分周器
2で1/Nに分周される。1/Nに分周された入力信号
b(= sinωS t/N)は次の位相比較器(PD)3へ
入力される。位相比較器3は入力信号bと別の分周器9
から出力された分周信号cとの位相差Δθを検出する。
位相比較器3から出力された位相差信号d(=Δθ)は
次のLPF(ローパス・フィルタ)4で高周波成分が除
去された後、位相差信号eとして加算器5へ入力され
る。
波数ωS を有する入力信号a(= sinωS t)は分周器
2で1/Nに分周される。1/Nに分周された入力信号
b(= sinωS t/N)は次の位相比較器(PD)3へ
入力される。位相比較器3は入力信号bと別の分周器9
から出力された分周信号cとの位相差Δθを検出する。
位相比較器3から出力された位相差信号d(=Δθ)は
次のLPF(ローパス・フィルタ)4で高周波成分が除
去された後、位相差信号eとして加算器5へ入力され
る。
【0006】加算器5にはFM信号発生器6から(1) 式
で示すFM信号gが入力される。 g= sinωM t= sin(ω0 t−mf cospt) …(1) mf =Δω/p ω0 :基準周波数 p ;変調用周波数 mf :変調指数 加算器5は、位相差信号eとFM信号gとを加算して、
(2) 式で示す加算信号hを次のVCO(電圧制御発振
器)7へ送出する。
で示すFM信号gが入力される。 g= sinωM t= sin(ω0 t−mf cospt) …(1) mf =Δω/p ω0 :基準周波数 p ;変調用周波数 mf :変調指数 加算器5は、位相差信号eとFM信号gとを加算して、
(2) 式で示す加算信号hを次のVCO(電圧制御発振
器)7へ送出する。
【0007】 h=e+g=Δθ+ sin(ω0 t−mf cospt) …(2) VCO7は加算信号hの信号レベルに比例して変化する
周波数を有する出力信号iを出力する。VCO7の出力
信号iは位相変調器の出力端子8から外部へ出力される
と共に分周器9へ印加される。分周器9は出力信号iを
(1/M)に分周して、分周信号cとして前記位相比較
器3へ印加する。
周波数を有する出力信号iを出力する。VCO7の出力
信号iは位相変調器の出力端子8から外部へ出力される
と共に分周器9へ印加される。分周器9は出力信号iを
(1/M)に分周して、分周信号cとして前記位相比較
器3へ印加する。
【0008】なお、この分周器9の分周比1/Mは位相
比較器3へ入力される分周信号cの周波数が入力信号b
の周波数に一致する値に設定される。各分周器2,9の
分周比1/N,1/Mは操作部10におけるオペレータ
操作によって、連動して変更される。
比較器3へ入力される分周信号cの周波数が入力信号b
の周波数に一致する値に設定される。各分周器2,9の
分周比1/N,1/Mは操作部10におけるオペレータ
操作によって、連動して変更される。
【0009】よって、位相比較器2,LPF4,加算器
5,VCO7及び分周器9は一種のPLL回路を構成す
る。このようなPLL回路が組込まれた位相変調器にお
いて、位相変調器の入力端子1から入力された入力信号
aは分周器2で周波数が1/Nに分周された後、PLL
回路へ入力される。PLL回路内において、VCO7へ
入力される加算信号hは位相差信号eに変調信号gを重
畳した波形となるので、1/Nに分周された入力信号b
の位相θは加算器5を介して入力されるFM信号gの瞬
時値の変化に応じて変化する。そして、その変化が最終
的にVCO7の出力信号iにおける位相変化として現れ
る。その結果、出力端子8の出力信号iはその位相θが
FM信号gの瞬時値の変化に応じて変化する位相変調信
号となる。
5,VCO7及び分周器9は一種のPLL回路を構成す
る。このようなPLL回路が組込まれた位相変調器にお
いて、位相変調器の入力端子1から入力された入力信号
aは分周器2で周波数が1/Nに分周された後、PLL
回路へ入力される。PLL回路内において、VCO7へ
入力される加算信号hは位相差信号eに変調信号gを重
畳した波形となるので、1/Nに分周された入力信号b
の位相θは加算器5を介して入力されるFM信号gの瞬
時値の変化に応じて変化する。そして、その変化が最終
的にVCO7の出力信号iにおける位相変化として現れ
る。その結果、出力端子8の出力信号iはその位相θが
FM信号gの瞬時値の変化に応じて変化する位相変調信
号となる。
【0010】位相変調信号における位相変調特性とし
て、位相変調の位相変化速度を示す変調周波数と、位相
変調の位相変化範囲を例えば時間幅で示した変調度とが
存在する。
て、位相変調の位相変化速度を示す変調周波数と、位相
変調の位相変化範囲を例えば時間幅で示した変調度とが
存在する。
【0011】変調周波数は、FM信号gの瞬時値の変化
速度、すなわちFM信号gの変調用周波数pに対応する
ので、変調周波数を変更する場合はFM信号gの変調用
周波数pを変更すればよい。
速度、すなわちFM信号gの変調用周波数pに対応する
ので、変調周波数を変更する場合はFM信号gの変調用
周波数pを変更すればよい。
【0012】変調度はFM信号gの瞬時値の変化幅、す
なわち振幅に対応する。したがって、変調度を変更する
場合は、FM信号gの振幅を変更すればよい。しかし、
変調度を大きくする目的でFM信号gの振幅を大きくす
ると、加算器5の出力が飽和してしまう。また、前記位
相比較器3は、一般に、200〜300°の位相範囲の
位相差Δθしか検出できない。
なわち振幅に対応する。したがって、変調度を変更する
場合は、FM信号gの振幅を変更すればよい。しかし、
変調度を大きくする目的でFM信号gの振幅を大きくす
ると、加算器5の出力が飽和してしまう。また、前記位
相比較器3は、一般に、200〜300°の位相範囲の
位相差Δθしか検出できない。
【0013】そこで、PLL回路の入力段に分周器2を
挿入して、PLL回路の位相比較器3に入力される入力
信号bの周波数を低減させるようにしている。このよう
にすることによって、FM信号gの振幅を変化させて同
一位相差Δθを生じさせたとしても、大きい時間幅を実
現できる。
挿入して、PLL回路の位相比較器3に入力される入力
信号bの周波数を低減させるようにしている。このよう
にすることによって、FM信号gの振幅を変化させて同
一位相差Δθを生じさせたとしても、大きい時間幅を実
現できる。
【0014】したがって、位相変調信号(出力信号i)
の変調度を変更する場合は、前述したFM信号gの振幅
を変更するよりも、一般的に、分周器2の分周比1/N
を変更するようにしている。よって、図4に示す位相変
調器で得られる位相変調信号(出力信号i)の変調周波
数及び変調度を任意の値に変更できる。
の変調度を変更する場合は、前述したFM信号gの振幅
を変更するよりも、一般的に、分周器2の分周比1/N
を変更するようにしている。よって、図4に示す位相変
調器で得られる位相変調信号(出力信号i)の変調周波
数及び変調度を任意の値に変更できる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示すPLL回路を用いた位相変調器においても、まだ解
消すべき次のような課題があった。すなわち、位相変調
の変調度を大きくするために分周器2の分周比1/Nを
大きく設定すると、PLL回路に入力される入力信号b
の周波数が低下する。周波数が低下すると、PLL回路
に組込まれたLPF4の遮断周波数も低下させる必要が
ある。その結果、PLL回路全体の周波数応答特性が低
下して、ループゲインが低下する。この状態になると、
たとえ位相変調の変調周波数を上げる目的で、FM信号
gの変調用周波数pを上昇させたとしても、この変化は
PLL回路内で吸収されて、出力信号iに現れない。
示すPLL回路を用いた位相変調器においても、まだ解
消すべき次のような課題があった。すなわち、位相変調
の変調度を大きくするために分周器2の分周比1/Nを
大きく設定すると、PLL回路に入力される入力信号b
の周波数が低下する。周波数が低下すると、PLL回路
に組込まれたLPF4の遮断周波数も低下させる必要が
ある。その結果、PLL回路全体の周波数応答特性が低
下して、ループゲインが低下する。この状態になると、
たとえ位相変調の変調周波数を上げる目的で、FM信号
gの変調用周波数pを上昇させたとしても、この変化は
PLL回路内で吸収されて、出力信号iに現れない。
【0016】次に、変調周波数を大きくするためには、
FM信号gの変調用周波数pを上昇させるとともに、分
周器2の分周比1/Nを小さく設定して、LPF4の遮
断周波数を高くする必要がある。しかし、分周器2の分
周比1/Nを小さく設定すると位相変調の変調度を大き
く設定できない。
FM信号gの変調用周波数pを上昇させるとともに、分
周器2の分周比1/Nを小さく設定して、LPF4の遮
断周波数を高くする必要がある。しかし、分周器2の分
周比1/Nを小さく設定すると位相変調の変調度を大き
く設定できない。
【0017】このように、出力される位相変調信号の位
相変調の変調度と変調周波数とは密接な関係があり、い
ずれか一方を固定して、他方を任意の値に設定すること
は非常に困難であった。また、両者を同時に高い値に設
定することはできなかった。
相変調の変調度と変調周波数とは密接な関係があり、い
ずれか一方を固定して、他方を任意の値に設定すること
は非常に困難であった。また、両者を同時に高い値に設
定することはできなかった。
【0018】図5は、図4に示す位相変調器における設
定変調度と設定変調周波数との関係を示す図である、例
えば、変調度を高く設定すると、変調周波数は高く設定
できない。逆に、変調周波数を高く設定すると変調度は
低くなる。
定変調度と設定変調周波数との関係を示す図である、例
えば、変調度を高く設定すると、変調周波数は高く設定
できない。逆に、変調周波数を高く設定すると変調度は
低くなる。
【0019】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、変調度を得るために遅延手段を採用するこ
とによって、位相変調信号の位相変調において高い変調
度及び高い変調周波数が得られ、かつそれ等をそれぞれ
独立して制御でき、結果として、広い変調範囲及び広い
変調周波数範囲に亘って、任意の変調度及び任意の変調
周波数を有した位相変調信号を出力できる位相変調器を
提供することを目的とする。
ものであり、変調度を得るために遅延手段を採用するこ
とによって、位相変調信号の位相変調において高い変調
度及び高い変調周波数が得られ、かつそれ等をそれぞれ
独立して制御でき、結果として、広い変調範囲及び広い
変調周波数範囲に亘って、任意の変調度及び任意の変調
周波数を有した位相変調信号を出力できる位相変調器を
提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明の位相変調器においては、基準周波数信号を
変調用周波数信号で周波数変調して得られるFM信号を
発生するFM信号発生手段と、所定の搬送波周波数を有
した入力信号とFM信号とを混合してこれらの和と差の
各周波数信号を出力する第1のミキサ手段と、第1のミ
キサ手段で得られた各周波数信号のうちのいずれか一方
を中間周波数信号として抽出する第1の信号抽出手段
と、第1の信号抽出手段で抽出された中間周波数信号を
位相変調を行うために所定時間遅延させる遅延手段と、
遅延手段で遅延された中間周波数信号とFM信号とを混
合してこれらの和と差の各周波数信号を出力する第2の
ミキサ手段と、第2のミキサ手段で得られた各周波数信
号のうち搬送波周波数成分に該当する周波数信号を抽出
して位相変調信号として出力する第2の信号抽出手段と
備えている。
に、本発明の位相変調器においては、基準周波数信号を
変調用周波数信号で周波数変調して得られるFM信号を
発生するFM信号発生手段と、所定の搬送波周波数を有
した入力信号とFM信号とを混合してこれらの和と差の
各周波数信号を出力する第1のミキサ手段と、第1のミ
キサ手段で得られた各周波数信号のうちのいずれか一方
を中間周波数信号として抽出する第1の信号抽出手段
と、第1の信号抽出手段で抽出された中間周波数信号を
位相変調を行うために所定時間遅延させる遅延手段と、
遅延手段で遅延された中間周波数信号とFM信号とを混
合してこれらの和と差の各周波数信号を出力する第2の
ミキサ手段と、第2のミキサ手段で得られた各周波数信
号のうち搬送波周波数成分に該当する周波数信号を抽出
して位相変調信号として出力する第2の信号抽出手段と
備えている。
【0021】
【作用】このように構成された位相変調器においては、
FM信号発生手段から出力されたFM信号と入力信号が
第1のミキサ手段によって混合されて、FM信号におけ
る基準周波数ω0 と変調用周波数pとの関数で定まる周
波数ωM と搬送波周波数ωS との差の周波数を有する一
対の中間周波数信号が得られる。
FM信号発生手段から出力されたFM信号と入力信号が
第1のミキサ手段によって混合されて、FM信号におけ
る基準周波数ω0 と変調用周波数pとの関数で定まる周
波数ωM と搬送波周波数ωS との差の周波数を有する一
対の中間周波数信号が得られる。
【0022】その一対の中間周波数信号のうちのいずれ
か一方の中間周波数信号が遅延手段によって所定時間Δ
tだけ遅延される。そして、遅延後の中間周波数信号と
前述したFM信号が第2のミキサ手段によって再度混合
される。したがって、この再混合された一対の差周波数
信号には、遅延時間Δtと基準周波数ω0 と変調用周波
数pと搬送波周波数ωS とが含まれるので、第2の信号
抽出手段にて、一対の差周波数信号のうち、基準周波数
ω0 が含まれない搬送波周波数ωS が含まれる側波帯が
選択され、位相変調信号となる。したがって、この位相
変調信号の位相変調の変調度を遅延手段で、また変調周
波数をFM変調信号発生手段によってそれぞれ独立して
任意に設定できる。
か一方の中間周波数信号が遅延手段によって所定時間Δ
tだけ遅延される。そして、遅延後の中間周波数信号と
前述したFM信号が第2のミキサ手段によって再度混合
される。したがって、この再混合された一対の差周波数
信号には、遅延時間Δtと基準周波数ω0 と変調用周波
数pと搬送波周波数ωS とが含まれるので、第2の信号
抽出手段にて、一対の差周波数信号のうち、基準周波数
ω0 が含まれない搬送波周波数ωS が含まれる側波帯が
選択され、位相変調信号となる。したがって、この位相
変調信号の位相変調の変調度を遅延手段で、また変調周
波数をFM変調信号発生手段によってそれぞれ独立して
任意に設定できる。
【0023】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図1は実施例の位相変調器の概略構成を示すブロッ
ク図である。位相変調器の入力端子1から入力された所
定の搬送波周波数ωS を有する(3)式で示される入力信
号aは第1のミキサ12へ入力される。
る。図1は実施例の位相変調器の概略構成を示すブロッ
ク図である。位相変調器の入力端子1から入力された所
定の搬送波周波数ωS を有する(3)式で示される入力信
号aは第1のミキサ12へ入力される。
【0024】 a= sinωS t …(3) この第1のミキサ12には入力信号aの他にFM信号発
生回路13から出力されたFM信号gが入力される。
生回路13から出力されたFM信号gが入力される。
【0025】FM信号発生回路13は、変調用信号発生
回路14とFM変調回路15とで構成されている。変調
用信号発生回路14は(4) 式で示す変調用周波数信号j
を発生する発振器である。
回路14とFM変調回路15とで構成されている。変調
用信号発生回路14は(4) 式で示す変調用周波数信号j
を発生する発振器である。
【0026】 j= sinpt p;変調用周波数 …(4) 変調用周波数信号jは次のFM変調回路15の制御電圧
端子へ入力される。FM変調回路15は、例えば制御発
振回路(VCO)で構成されており、制御電圧端子に印
加される電圧Vcに比例して発振周波数ωM が変化す
る。具体的には、図2に示すように、変調用周波数信号
jの値に応じて発振周波数ωM が予め定められた基準周
波数ω0 を中心に変化する。発振周波数ωM の変化幅Δ
ωは変調用周波数信号jの振幅に対応して定まる。
端子へ入力される。FM変調回路15は、例えば制御発
振回路(VCO)で構成されており、制御電圧端子に印
加される電圧Vcに比例して発振周波数ωM が変化す
る。具体的には、図2に示すように、変調用周波数信号
jの値に応じて発振周波数ωM が予め定められた基準周
波数ω0 を中心に変化する。発振周波数ωM の変化幅Δ
ωは変調用周波数信号jの振幅に対応して定まる。
【0027】すなわち、基準周波数ω0 を有する基準周
波数信号が変調用周波数信号jで周波数変調(FM)さ
れる。その結果、FM変調回路15から(5) 式で示すF
M信号gが出力される。
波数信号が変調用周波数信号jで周波数変調(FM)さ
れる。その結果、FM変調回路15から(5) 式で示すF
M信号gが出力される。
【0028】 g= sinωM t= sin(ω0 t−mf cospt) …(5) mf =Δω/p ω0 :基準周波数 p ;変調用周波数 mf :変調指数 (5) 式は前述した(1) 式と同じである。
【0029】FM信号発生回路13から出力されたFM
信号gは第1のミキサ12及び第2のミキサ16へ入力
される。第1のミキサ12は入力信号aとFM信号gを
混合して(6) 式に示す両信号a,bの和と差の周波数
(ωS ±ωM )を有する一対の周波数信号を含む信号k
を出力する。
信号gは第1のミキサ12及び第2のミキサ16へ入力
される。第1のミキサ12は入力信号aとFM信号gを
混合して(6) 式に示す両信号a,bの和と差の周波数
(ωS ±ωM )を有する一対の周波数信号を含む信号k
を出力する。
【0030】 k=a×g=[ sin ωS t] ・[ sin(ω0 t−mf cospt)] =K1 [ cos(ωS t−ω0 t+mf cospt) −cos(ωS t+ω0 t−mf cospt)] …(6) K1 :定数 第1のミキサ12の出力信号kは次の第1の信号抽出手
段としてのLPF17へ入力される。LPF17はこの
出力信号kに含まれる一対の周波数信号のうち低い方の
周波数(ωS −ωM )を有する(7) 式で示す中間周波数
信号nを抽出して出力する。
段としてのLPF17へ入力される。LPF17はこの
出力信号kに含まれる一対の周波数信号のうち低い方の
周波数(ωS −ωM )を有する(7) 式で示す中間周波数
信号nを抽出して出力する。
【0031】 n=K1 [ cos(ωS t−ω0 t+mf cospt)] =K1 [ cos(ωS −ω0 ) t+mf cospt)] …(7) LPF17から出力された一方の中間周波数信号nは次
の遅延回路18へ入力される。この遅延回路18は、指
定された遅延時間Δtに応じて設定される長さを有した
信号線で構成されており、入力された中間周波数信号n
をこの信号線を通過するに要する時間だけ遅延させて出
力する。
の遅延回路18へ入力される。この遅延回路18は、指
定された遅延時間Δtに応じて設定される長さを有した
信号線で構成されており、入力された中間周波数信号n
をこの信号線を通過するに要する時間だけ遅延させて出
力する。
【0032】遅延回路18から出力される中間周波数信
号oは(8) 式に示すように、入力された中間周波数信号
nに対してΔt時間だけ遅延される。 o=K1 [cos{(ωS −ω0 )(t−Δt)+mf cosp(t−Δt)} ] =K1 [cos{(ωS −ω0 ) t− (ωS −ω0 ) Δt +mf cosp(t−Δt)} ] …(8) 遅延回路18でΔt時間だけ遅延された中間周波数信号
oは次の第2のミキサ16へに入力される。第2のミキ
サ16はFM信号発生回路13から入力されたFM信号
gと中間周波数信号oとを混合して(9) 式に示す両信号
g,oの和と差の周波数[(ωS −ωM )±ωM ]を有
する一対の周波数信号を含む信号qを出力する。
号oは(8) 式に示すように、入力された中間周波数信号
nに対してΔt時間だけ遅延される。 o=K1 [cos{(ωS −ω0 )(t−Δt)+mf cosp(t−Δt)} ] =K1 [cos{(ωS −ω0 ) t− (ωS −ω0 ) Δt +mf cosp(t−Δt)} ] …(8) 遅延回路18でΔt時間だけ遅延された中間周波数信号
oは次の第2のミキサ16へに入力される。第2のミキ
サ16はFM信号発生回路13から入力されたFM信号
gと中間周波数信号oとを混合して(9) 式に示す両信号
g,oの和と差の周波数[(ωS −ωM )±ωM ]を有
する一対の周波数信号を含む信号qを出力する。
【0033】 q=g×o=K1 [sin(ω0 t−mf cospt)] ×[cos{(ωS −ω0 ) t− (ωS −ω0 ) Δt+mf cosp(t−Δt)} ] =K2 [ sin(A+B)+ sin(A−B)] …(9) 但し、A=ω0 t−mf cospt B=(ωS −ω0 )(t−Δt)+mf cosp(t−Δ
t) K2 :定数 (9) 式を整理すると、(10)式となる。
t) K2 :定数 (9) 式を整理すると、(10)式となる。
【0034】 q=K2 [sin{ωS t−mf cospt+mf cosp(t−Δt) +(ω0 −ωS )Δt}]+K2 sin(A−B) …(10) 第2のミキサ16の出力信号qは次の第2の信号抽出手
段としてのBPF(バンドパスフィルタ)19へ入力さ
れる。BPF19の通過周波数範囲は、入力信号aの搬
送波周波数ωS を含む一方の周波数信号を示すK2 sin
(A+B)の項のみが通過するように、搬送波周波数ω
S を中心とする±pの範囲に設定されている。
段としてのBPF(バンドパスフィルタ)19へ入力さ
れる。BPF19の通過周波数範囲は、入力信号aの搬
送波周波数ωS を含む一方の周波数信号を示すK2 sin
(A+B)の項のみが通過するように、搬送波周波数ω
S を中心とする±pの範囲に設定されている。
【0035】したがって、第2のミキサ16の出力信号
qに含まれる他方の周波数信号を示すK2 sin(A−
B)の項が除去されて、BPF19の出力信号rは(11)
式となる。
qに含まれる他方の周波数信号を示すK2 sin(A−
B)の項が除去されて、BPF19の出力信号rは(11)
式となる。
【0036】 r=K2 [sin{ωS t−mf cospt+mf cosp(t−Δt) +(ω0 −ωS )Δt}] …(11) 図3は、図1に示す位相変調器を構成する各回路の各出
力信号の各周波数の相互間系を模式的に示す図である。
図示するように、第2のミキサ16の出力信号qに含ま
れる前述した一対の周波数成分[(ωS −ωM )+ωM
=ωS ],[(ωS −ωM )−ωM =ωS −2ωM ]か
らFM信号gの周波数成分ωM が相殺された入力信号の
搬送波周波数成分ωS のみを含む一方側の周波数成分が
第2の信号抽出手段としてのBPF19にて選択される
ことが理解できる。
力信号の各周波数の相互間系を模式的に示す図である。
図示するように、第2のミキサ16の出力信号qに含ま
れる前述した一対の周波数成分[(ωS −ωM )+ωM
=ωS ],[(ωS −ωM )−ωM =ωS −2ωM ]か
らFM信号gの周波数成分ωM が相殺された入力信号の
搬送波周波数成分ωS のみを含む一方側の周波数成分が
第2の信号抽出手段としてのBPF19にて選択される
ことが理解できる。
【0037】さらに、(11)式のうち、[mf cosp(t
−Δt)−mf cospt]は下記の通り変形できる。 mf cosp(t−Δt)−mf cospt =mf [cos{p(t−Δt/2)−p(Δt/2)} −cos{p(t−Δt/2)+p(Δt/2)}] =2mf [sin p(t−Δt/2)・sin p(Δt/2)] よって、(11)式は(12)式のように変形できる。
−Δt)−mf cospt]は下記の通り変形できる。 mf cosp(t−Δt)−mf cospt =mf [cos{p(t−Δt/2)−p(Δt/2)} −cos{p(t−Δt/2)+p(Δt/2)}] =2mf [sin p(t−Δt/2)・sin p(Δt/2)] よって、(11)式は(12)式のように変形できる。
【0038】 r=K2 [sin{ωS t+2mf sin p(t−Δt/2)・sin p(Δt/2) +(ω0 −ωS )Δt}] =K2 [sin{ωS t+2mf sin p(Δt/2)・sin p(t−Δt/2) +(ω0 −ωS )Δt}] …(12) ここで、p(Δt/2)《1と見なせるので、sin p
(Δt/2)をp(Δt/2)で置換すると、(13)式が
得られる。
(Δt/2)をp(Δt/2)で置換すると、(13)式が
得られる。
【0039】 r=K2 [sin{ωS t+2mf p(Δt/2)・sin p(t−Δt/2) +(ω0 −ωS )Δt}] …(13) 前述したように、変調指数mf はΔω/pで定義される
ので、この位相変調器の出力端子20から出力される出
力信号rは最終的に(14)式となる。
ので、この位相変調器の出力端子20から出力される出
力信号rは最終的に(14)式となる。
【0040】 r=K2 [sin{ωS t+Δω・Δt・sin p(t−Δt/2) +(ω0 −ωS )Δt}] …(14) すなわち、上記発明の構成の特徴を簡単に言い換える
と、第1のミキサ12から出力されるFM成分[mf c
ospt]を遅延させ[mf cosp(t−Δt)]たう
え、第2のミキサ16に遅延前のFM成分[mf cosp
t]との差を算出することにより、FM成分[mf cos
pt]を微分している。
と、第1のミキサ12から出力されるFM成分[mf c
ospt]を遅延させ[mf cosp(t−Δt)]たう
え、第2のミキサ16に遅延前のFM成分[mf cosp
t]との差を算出することにより、FM成分[mf cos
pt]を微分している。
【0041】(14)式で示す出力信号rは、入力端子11
に印加された入力信号aの搬送波周波数ωS を、位相θ
がFM変調回路15の周波数範囲Δω,遅延回路18の
遅延時間Δt及び変調用周波数pによって変化する位相
変調信号となる。
に印加された入力信号aの搬送波周波数ωS を、位相θ
がFM変調回路15の周波数範囲Δω,遅延回路18の
遅延時間Δt及び変調用周波数pによって変化する位相
変調信号となる。
【0042】この位相変調信号(出力信号r)の位相変
調における位相θの変化範囲、すなわち変調度は、遅延
回路18の遅延時間Δt及びFM変調回路15の図2に
示す周波数範囲Δωを変更することによって任意の値に
設定できる。
調における位相θの変化範囲、すなわち変調度は、遅延
回路18の遅延時間Δt及びFM変調回路15の図2に
示す周波数範囲Δωを変更することによって任意の値に
設定できる。
【0043】さらに、位相変調における変調速度を示す
変調周波数は変調用信号発生回路14の変調用周波数信
号jの変調用周波数pを変更することによって任意の値
に設定できる。
変調周波数は変調用信号発生回路14の変調用周波数信
号jの変調用周波数pを変更することによって任意の値
に設定できる。
【0044】そして、この位相変調器においては、第1
のミキサ12,LPF17,遅延回路18,第2のミキ
サ16及びBPF19が直列的に配列されており、各部
に設定したパラメータや定数は出力される位相変調信号
(出力信号r)の各特性にそれぞれ独立して影響を与え
る。
のミキサ12,LPF17,遅延回路18,第2のミキ
サ16及びBPF19が直列的に配列されており、各部
に設定したパラメータや定数は出力される位相変調信号
(出力信号r)の各特性にそれぞれ独立して影響を与え
る。
【0045】すなわち、図4に示したPLL回路を用い
た閉ループを構成する位相変調器のように、変調度と変
調周波数とが互いに影響を及ぼし合うことはない。ま
た、実施例の位相変調器においては、図4に示した従来
変調器で用いた位相比較器3を採用していないので、た
とえ入力端子11に高い搬送波周波数ωS が入力したと
しても、遅延回路18において任意の遅延時間Δtを設
定でき、分周器を介在させる必要がない。その結果、L
PF17の遮断周波数を低下させる必要がないので、位
相変調器全体として高い周波数応答性を維持できる。
た閉ループを構成する位相変調器のように、変調度と変
調周波数とが互いに影響を及ぼし合うことはない。ま
た、実施例の位相変調器においては、図4に示した従来
変調器で用いた位相比較器3を採用していないので、た
とえ入力端子11に高い搬送波周波数ωS が入力したと
しても、遅延回路18において任意の遅延時間Δtを設
定でき、分周器を介在させる必要がない。その結果、L
PF17の遮断周波数を低下させる必要がないので、位
相変調器全体として高い周波数応答性を維持できる。
【0046】このように、遅延回路18の遅延時間Δt
を変更することによって、分周器を用いることなく、出
力される位相変調信号における位相変調の変調度を広い
範囲に亘って任意に設定できる。
を変更することによって、分周器を用いることなく、出
力される位相変調信号における位相変調の変調度を広い
範囲に亘って任意に設定できる。
【0047】また、変調度の値に係わりなく、位相変調
器は常に一定の高い周波数応答性を維持しているので、
変調用周波数信号jの変調用周波数pを変更することに
よって、前記変調度と独立して、出力される位相変調信
号の変調周波数を広い範囲に亘って任意に設定できる。
器は常に一定の高い周波数応答性を維持しているので、
変調用周波数信号jの変調用周波数pを変更することに
よって、前記変調度と独立して、出力される位相変調信
号の変調周波数を広い範囲に亘って任意に設定できる。
【0048】したがって、通信ネットワークに組込まれ
ている各種通信機器がどの程度の位相変動まで信号を正
しく受信できるかの耐ジッタ特性を測定する耐ジッタ特
性試験装置にこの位相変調器をジッタ発生器として組込
むことによって、耐ジッタ特性の測定を正確かつ容易に
実施できる。
ている各種通信機器がどの程度の位相変動まで信号を正
しく受信できるかの耐ジッタ特性を測定する耐ジッタ特
性試験装置にこの位相変調器をジッタ発生器として組込
むことによって、耐ジッタ特性の測定を正確かつ容易に
実施できる。
【0049】例えば、実施例の位相変調器においては、
位相変調信号における変調周波数の設定可能上限周波数
は20MHz以上を確保できた。また、入力信号aの入力
周波数ωS が例えば20MHzの場合、1周期(2π)の
変調度を実現するために遅延回路18として10m程度
の信号線を採用している。
位相変調信号における変調周波数の設定可能上限周波数
は20MHz以上を確保できた。また、入力信号aの入力
周波数ωS が例えば20MHzの場合、1周期(2π)の
変調度を実現するために遅延回路18として10m程度
の信号線を採用している。
【0050】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、第1のミキサ12から出力さ
れる一対の中間周波数信号からなる出力信号kから一方
の中間周波数信号を抽出する第1の信号抽出手段とし
て、低い方の周波数(ωS −ωM )を有する(7) 式で示
す中間周波数信号nを抽出するLPF17を用いたが、
高い方の周波数(ωS +ωM )を有する中間周波数信号
を抽出するHPF(ハイパスフィルタ)を用いてもよ
い。この場合、第2の信号抽出手段としてのBPF19
は反対側の差周波数信号を選択すればよい。
るものではない。例えば、第1のミキサ12から出力さ
れる一対の中間周波数信号からなる出力信号kから一方
の中間周波数信号を抽出する第1の信号抽出手段とし
て、低い方の周波数(ωS −ωM )を有する(7) 式で示
す中間周波数信号nを抽出するLPF17を用いたが、
高い方の周波数(ωS +ωM )を有する中間周波数信号
を抽出するHPF(ハイパスフィルタ)を用いてもよ
い。この場合、第2の信号抽出手段としてのBPF19
は反対側の差周波数信号を選択すればよい。
【0051】また、遅延時間Δtを発生させるための遅
延回路18として実際の信号線を用いたが、例えばコイ
ル,コンデンサ等で構成され前記信号線を模擬した遅延
等価回路を用いてもよい。さらに、1/2の遅延回路の
コンデンサをバリピコ等の容量可変素子を用いることで
位相変調度を可変できる。
延回路18として実際の信号線を用いたが、例えばコイ
ル,コンデンサ等で構成され前記信号線を模擬した遅延
等価回路を用いてもよい。さらに、1/2の遅延回路の
コンデンサをバリピコ等の容量可変素子を用いることで
位相変調度を可変できる。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように本発明の位相変調器
においては、入力信号に対してFM信号を混合するため
のミキサ手段および遅延時間を得るための遅延手段をル
ープ回路に構成せずに、直列の開放回路に構成してい
る。さらに、変調度を得るために上述した遅延手段を採
用している。したがって、位相変調信号の位相変調にお
いて高い変調度及び高い変調周波数が得られ、かつそれ
等をそれぞれ独立して制御でき、結果として、広い変調
範囲及び広い変調周波数範囲に亘って、任意の変調度及
び任意の変調周波数を有した位相変調信号を得ることが
できる。
においては、入力信号に対してFM信号を混合するため
のミキサ手段および遅延時間を得るための遅延手段をル
ープ回路に構成せずに、直列の開放回路に構成してい
る。さらに、変調度を得るために上述した遅延手段を採
用している。したがって、位相変調信号の位相変調にお
いて高い変調度及び高い変調周波数が得られ、かつそれ
等をそれぞれ独立して制御でき、結果として、広い変調
範囲及び広い変調周波数範囲に亘って、任意の変調度及
び任意の変調周波数を有した位相変調信号を得ることが
できる。
【図1】 本発明の一実施例に係わる位相変調器の概略
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図2】 同実施例変調器のFM変調回路における発振
周波数と入力電圧との関係を示す図
周波数と入力電圧との関係を示す図
【図3】 同実施例変調器における各部の出力信号の各
周波数(キャリア周波数)の相互間系を説明するための
図
周波数(キャリア周波数)の相互間系を説明するための
図
【図4】 従来の位相変調器の概略構成を示すブロック
図
図
【図5】 同従来変調器にて得られる位相変調信号にお
ける変調度と変調周波数との関係を示す図
ける変調度と変調周波数との関係を示す図
11…入力端子、12…第1のミキサ、13…FM信号
発生回路、14…変調用信号発生回路、15…FM変調
回路、16…第2のミキサ、17…LPF、18…遅延
回路、19…BPF、20…出力端子、a…入力信号、
g…FM信号、j…変調用信号、k…出力信号、n…中
間周波数信号、o…中間周波数信号、q…出力信号、q
…出力信号(位相変調信号)
発生回路、14…変調用信号発生回路、15…FM変調
回路、16…第2のミキサ、17…LPF、18…遅延
回路、19…BPF、20…出力端子、a…入力信号、
g…FM信号、j…変調用信号、k…出力信号、n…中
間周波数信号、o…中間周波数信号、q…出力信号、q
…出力信号(位相変調信号)
Claims (1)
- 【請求項1】 基準周波数信号を変調用周波数信号で周
波数変調して得られるFM信号を発生するFM信号発生
手段(13)と、 所定の搬送波周波数を有した入力信号と前記FM信号と
を混合してこれらの和と差の各周波数信号を出力する第
1のミキサ手段(12)と、 この第1のミキサ手段で得られた各周波数信号のうちの
いずれか一方を中間周波数信号として抽出する第1の信
号抽出手段(17)と、 この第1の信号抽出手段で抽出された中間周波数信号を
位相変調を行うために所定時間遅延させる遅延手段(18)
と、 この遅延手段で遅延された中間周波数信号と前記FM信
号とを混合してこれらの和と差の各周波数信号を出力す
る第2のミキサ手段(16)と、 この第2のミキサ手段で得られた各周波数信号のうち前
記搬送波周波数成分に該当する周波数信号を抽出して位
相変調信号として出力する第2の信号抽出手段(19)とを
備えた位相変調器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255435A JPH08125443A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 位相変調器 |
| US08/539,439 US5598130A (en) | 1994-10-20 | 1995-10-05 | Phase modulator capable of individually defining modulation degree and modulation frequency |
| EP95115947A EP0708522A1 (en) | 1994-10-20 | 1995-10-10 | Phase modulator capable of individually defining modulation degree and modulation frequency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255435A JPH08125443A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 位相変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125443A true JPH08125443A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17278732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6255435A Pending JPH08125443A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 位相変調器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5598130A (ja) |
| EP (1) | EP0708522A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08125443A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101408A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Citizen Watch Co Ltd | 発振器 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2756989B1 (fr) * | 1996-12-11 | 1999-02-12 | Dassault Electronique | Dispositif electronique de traitement de signaux a large bande, avec transposition |
| DE19703237C1 (de) * | 1997-01-29 | 1998-10-22 | Siemens Ag | Radar-Abstandsmesser |
| US7144616B1 (en) * | 1999-06-28 | 2006-12-05 | California Institute Of Technology | Microfabricated elastomeric valve and pump systems |
| US7046721B2 (en) * | 2001-03-20 | 2006-05-16 | Ericsson Inc. | System and method to enhance the capacity of a communication link |
| JP3866959B2 (ja) * | 2001-11-07 | 2007-01-10 | 三菱電機株式会社 | 周波数差検知装置および周波数差検知方法 |
| JP2003315860A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Agilent Technol Inc | 光周波数変換装置及び光周波数変換方法 |
| JP2005354256A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Fujitsu Ltd | クロックジェネレータ、およびその制御方法 |
| TWI342676B (en) * | 2007-09-12 | 2011-05-21 | Richwave Technology Corp | Multi-band electronic apparatus and multi-band signal processing method |
| CN101431333B (zh) * | 2007-11-07 | 2011-06-15 | 立积电子股份有限公司 | 多频带电子装置与多频带信号处理方法 |
| JP2010021889A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 受信装置 |
| RU2490756C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-08-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г.Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ демодуляции фазомодулированных сигналов и устройство его реализации |
| US9575922B2 (en) * | 2013-09-27 | 2017-02-21 | Intel Corporation | Apparatus, system, and method for improving equalization with a software equalization algorithm |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA958773A (en) * | 1969-08-01 | 1974-12-03 | William J. Bickford | Frequency deviation modifier of f.m. and p.m. signals |
| FR2621191B3 (fr) * | 1987-09-29 | 1989-08-04 | Cit Alcatel | Generateur de signaux gigues |
| US4810977A (en) * | 1987-12-22 | 1989-03-07 | Hewlett-Packard Company | Frequency modulation in phase-locked loops |
| EP0345390A1 (en) * | 1988-06-08 | 1989-12-13 | Hewlett-Packard Limited | Improvement in or Relating to Jitter Circuits |
-
1994
- 1994-10-20 JP JP6255435A patent/JPH08125443A/ja active Pending
-
1995
- 1995-10-05 US US08/539,439 patent/US5598130A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-10 EP EP95115947A patent/EP0708522A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101408A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Citizen Watch Co Ltd | 発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5598130A (en) | 1997-01-28 |
| EP0708522A1 (en) | 1996-04-24 |
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