JPH10164159A - 直角変調器の動作欠陥の推定装置と該装置を使用する変調段 - Google Patents

直角変調器の動作欠陥の推定装置と該装置を使用する変調段

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JPH10164159A
JPH10164159A JP9312294A JP31229497A JPH10164159A JP H10164159 A JPH10164159 A JP H10164159A JP 9312294 A JP9312294 A JP 9312294A JP 31229497 A JP31229497 A JP 31229497A JP H10164159 A JPH10164159 A JP H10164159A
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signals
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amplitude
modulation
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Application number
JP9312294A
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English (en)
Inventor
Rossano Marchesani
ロツサーノ・マルケザーニ
Jean Xavier Canonici
ジヤン−グサビエ・カノニーシ
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Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/362—Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
    • H04L27/364—Arrangements for overcoming imperfections in the modulator, e.g. quadrature error or unbalanced I and Q levels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0016—Stabilisation of local oscillators

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直角変調器の不平衡を高精度且つ高速に推定
する装置を提供する。 【解決手段】 被変調信号の瞬時出力を示す第一信号を
検出する手段（７１）と、変調用信号（Ｘ、Ｙ）から得
られる基準包絡線を示す第二信号を発生する手段（７
４）と、これらの信号のいずれか一方を補正する手段で
あって振幅の補正される信号と他の信号との間に認めら
れる平均振幅差に応じて振幅を補正する手段（７７）
と、振幅の補正される信号と他の信号との間に認められ
る振幅差（ｅ）から、欠陥に関する少なくとも一つの信
号（Ｅ１）を供給する処理手段（７９）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相偏移キーイン
グ（ＭＤＰ−Ｍ、Ｍ状態位相変調）によって、または振
幅及び位相の変調（ＭＤＡＰ−Ｍ、Ｍ状態位相／振幅変
調）によって得られる２nの位相状態の信号発信器の分
野に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、より正確には、二つの搬送波
信号が供給される二つのミキサを備えた直角変調器の動
作欠陥の推定装置に関するものであり、これらのミキサ
の各々には、変調用信号が供給される。またミキサの出
力信号が、被変調信号を構成するように結合器に供給さ
れる。搬送波信号は、原理的には、互いに位相が直角で
あり、中間周波数信号もしくは搬送周波数信号である。
【０００３】本発明は、搬送波信号間の位相差を変更す
るため（直角位相の推定装置）及び／または被変調信号
中の変調されていない搬送波信号の残留を除去するため
（残留搬送波の推定装置）及び／またはミキサの出力信
号の振幅を変更するため（二つのチャンネルの相対振幅
を推定するための平衡推定装置）の制御ループ中で使用
することができる推定装置を対象としている。本発明は
特に、広周波数帯域中で動作する変調段の監視及び高次
（ｎ次）変調において利点を有する。
【０００４】２n位相状態の変調の場合には、信号空間
中でデカルト座標の表現を行うことが必要な場合、位相
状態を直交する搬送波信号ＸとＹに対応する軸に等しく
分配することができる。この時、Ｘ軸及びＹ軸への投影
が、表されているベクトルの先端の座標を与えるような
搬送波信号状態のベクトル表現に対応する集合（conste
llation）が得られる。
【０００５】しかしながら、集合は、これらの軸に対し
て中心がずれる及び／または位相がずれることがあり、
これは発信器の性能を低下させる。
【０００６】図１は、従来の技術の２n状態の信号発信
器の変調段を示している。このタイプの段は、フランス
特許第２．６４１．９２３号に記載されている。
【０００７】受信器に向けて伝送される二つの変調用信
号Ｘ、Ｙは、デジタル／アナログ変換器１０及び１１に
供給され、それらの出力は、入力で二つの制御電圧Ｖ１
及びＶ２を受取る可変利得型増幅器１２及び１３の他方
の入力にそれぞれ接続されている。増幅器１２及び１３
の出力信号
【０００８】
【数１】
【０００９】は、二つのミキサ１４及び１５に供給され
る信号を構成し、これらミキサはさらに他のポートにお
いて搬送波信号Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ受取り、これら搬
送波信号は原則的に互いに９０°位相がずれている。こ
の相対位相角度は、ミキサ１５のような、局部発振器か
ら出力される搬送波信号Ｐを受取る調整可能な直角位相
装置１６に供給される電圧Ｖ３を用いて調整できる。ミ
キサ１４及び１５の出力信号は、２n位相状態で伝送さ
れる被変調信号ＳＭを供給する結合器１７に供給され
る。信号ＳＭは、中間周波数信号またはマイクロ波信号
である。
【００１０】信号ＳＭの集合は、図２に示されている。
この集合は、理想的なＭＤＰ−４タイプ（４状態位相変
調または英語でＱＰＳＫ、Quaternary Phase Shift Key
ing）の信号の集合に対応する。
【００１１】伝送されるシンボルに対応する十字（croi
x）は、信号ＳＭの異なる位相状態を示している。ここ
では集合は中心を有する。すなわち異なる状態に対応す
るＸ及びＹ軸上へのベクトルの投影は、同じ振幅であり
位相が反対の対をなす。
【００１２】しかしながら、図１のミキサに供給される
搬送波信号の直角位相関係は、完全に満たされるわけで
はなく、これらの搬送波信号の相対位相は９０°±αで
ある。ここでαは、望ましくない角度のずれに対応して
いる。このような角度ずれが存在すると、信号ＳＭの集
合はたとえば図３に示されている集合となる。
【００１３】直角位相欠陥は、搬送波信号のアクセスチ
ャンネル間の遅延もしくは二つの変調された搬送波信号
間の遅延に起因する。この直角位相欠陥は、搬送波信号
の周波数に依存する。直角位相欠陥は集合の非対称を引
き起こし、変調段を備えた発信器と信号ＳＭを受取る受
信器の間の伝送リンクの品質を低下させる。この直角位
相欠陥を補正するために、電圧Ｖ３が使用される。
【００１４】図４は、ミキサの対称欠陥を有する変調段
から出力される信号ＳＭの集合ＭＤＰ−４を示してい
る。ミキサの対称欠陥は、被変調信号中の変調されてい
ない搬送波信号の残留となって現われ、エネルギーは不
均衡に配分される。この不都合を解消するために、電圧
Ｖ１及びＶ２を使用する。
【００１５】被変調信号中の搬送波信号の残留の推定装
置は、被変調信号から、搬送波信号を除去するための信
号を供給するという機能を有している。従来通り、搬送
波信号がマイクロ波信号である場合には（直接変調）、
推定装置と変調器の協働によって、伝送される信号か
ら、搬送波を除去することができる。この場合、装置は
搬送波除去装置となる。
【００１６】一般に、被変調信号中の搬送波信号の残留
は、変調されたスペクトルの中心における搬送波信号の
周波数線となって現われる。これは、以下により発生す
る。
【００１７】−０ボルトの変調用信号とみなされる搬送
波信号の部分をもたらすミキサの不平衡。
【００１８】−局部発振器に対するミキサの出力の分離
の欠陥。
【００１９】上記の特許出願は、図２に示されているよ
うな信号ＳＭの集合を保存する推定装置について述べて
いる。
【００２０】上記特許出願の中で説明されている推定装
置は、デジタルタイプであり、変調用信号Ｘ及びＹさら
に被変調信号ＳＭを計算に入れる。被変調信号ＳＭは、
振幅が検知され、信号Ｘ及びＹと比較するためにデジタ
ル化される。マイクロプロセッサは、出力が制御電圧Ｖ
１ないしＶ３を構成するデジタル／アナログ変換器に接
続された、カウンタ−デカウンタを制御する。
【００２１】しかしながら、この推定装置には以下のよ
うないくつかの不都合がある。
【００２２】−処理がデジタルで行なわれるので、マイ
クロプロセッサの動作最大周波数によって制限されてし
まう。したがって、集合の補正には時間がかかる。
【００２３】−アナログ／デジタル変換器によって行わ
れる被変調信号ＳＭの量子化が、精度の低下をもたら
し、たとえば直角位相の非常に密な調整を行なうことが
できなくなる。
【００２４】−アナログ／デジタル及びデジタル／アナ
ログ変換器のコストが、デジタルビットレートにともな
って増大する。
【００２５】−装置自体が複雑である。
【００２６】−装置は、所与のデジタルビットレート、
所与の搬送周波数、及び所与のジェネレータで動作する
ように構成されている。
【００２７】さらに、フランス特許出願第２．７２９．
２６１号には、二つのミキサを備えた直角変調器の動作
欠陥の推定装置が記載されている。これらミキサには、
二つの搬送波信号が供給され、各ミキサには変調用信号
がそれぞれ供給される。さらに、ミキサの出力信号は被
変調信号を構成するように結合器に供給される。この推
定装置は以下を有する。
【００２８】−被変調信号の瞬時出力を検出する手段。
【００２９】−検出された瞬時出力に変調用信号の少な
くともいずれか一方を乗算する手段。
【００３０】−この乗算結果を積分して、変調器の動作
欠陥を示す信号を供給する手段。
【００３１】変調器の動作欠陥が、被変調信号中の搬送
波信号の残留である場合には、乗算手段は、積分後に、
被変調信号中の搬送波信号の残留を示す二つの信号を与
えるために、変調用信号の各々によって瞬時出力を乗算
する。
【００３２】変調器の動作欠陥が、ミキサから出力され
る信号間の直角位相欠陥である場合には、乗算手段が、
積分後に、ミキサから出力される信号間の相対位相を示
す一つの信号を与えるように、変調用信号で検出された
瞬時出力を乗算する。
【００３３】上記特許出願の中で説明される推定装置に
よって提起される問題の一つは、すぐれた推定精度を得
るための収束時間が長いという点である。いいかえれ
ば、積分時間が長くかかる。
【００３４】変調器の不平衡推定を行なうことも示され
ていない。このように、図５に示されているような集合
は、不平衡（チャンネルＸ及びＹ間の振幅差）を有する
変調器から出たＭＤＰ−４で変調される信号の集合であ
るが、補正することはできない。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの不
都合を解消することを目的とする。
【００３６】より正確には、本発明の目的の一つは、直
角変調器の動作欠陥を迅速に推定する装置を提供するこ
とにある。動作欠陥は、被変調信号中の搬送波信号の残
留、あるいはミキサから出力される信号間の直角位相欠
陥、もしくは平衡欠陥である。推定装置は特に、広周波
数帯域内で動作する直角変調器で使用することができな
ければならない。
【００３７】
【課題を解決するための手段】上記目的及び以下に説明
する他の目的は、二つの搬送波信号が供給される二つの
ミキサを備えた直角変調器の欠陥の推定装置によって達
成される。各ミキサに変調用信号が供給され、ミキサの
出力信号は、被変調信号を構成するように結合器に供給
される。この推定装置は以下を有する。
【００３８】−被変調信号の瞬時出力を示す第一信号を
検出する手段。
【００３９】−変調用信号から得られる基準包絡線を示
す第二信号を発生する手段。
【００４０】−前記信号のいずれか一方の振幅を補正す
る手段であって、振幅の補正された信号と他の信号との
間で認められる平均振幅差に応じて振幅を補正する手
段。
【００４１】−前記振幅の補正された信号と他の信号と
の間に認められる振幅差から、欠陥に関する少なくとも
一つの信号を供給する処理手段。
【００４２】したがって、本発明はたとえば、変調用信
号に応じた被変調信号の包絡線の振幅を補正することを
提案する。これは、変調用信号の値の分布の不均衡を克
服するためである。これにより、第一信号の分析時間を
著しく短縮するとともに、直角変調器の一つまたは複数
の欠陥を非常に短時間に補正することができる。
【００４３】変調器の欠陥が直角位相欠陥である場合に
は、処理手段は、変調用信号の符号で検出された振幅差
を乗算する手段を有し、該乗算手段は、積分後に直角位
相の誤差信号を供給する。
【００４４】変調器の欠陥が被変調信号中の搬送波信号
の残留である場合には、処理手段は、いずれか一方の変
調用信号の符号を受取る二つの乗算器を有し、該乗算器
の出力信号は、積分後に、ミキサのいずれか一方の出力
信号中の搬送波信号の残留をそれぞれ示す二つの信号を
構成する。
【００４５】変調器の欠陥が平衡欠陥である場合には、
検出された振幅差は、二つの乗算器に供給され、各乗算
器はまた変調用信号の一方を受取り、該乗算器のこれら
の出力信号は、その差分を計算し次に積分する前に絶対
値の回路に供給され、積分された信号が平衡誤差信号を
構成する。
【００４６】本発明はまた、このような推定装置と協働
する直角変調器にも関する。
【００４７】添付の図面を参照して、好ましい実施形態
を示しながら、以下に本発明の他の特徴及び利点を説明
する。
【００４８】
【発明の実施の形態】図１から図５については、従来の
技術を参照してすでに説明した。各図において、同一エ
レメントには同じ参照番号を付した。
【００４９】図６は、本発明による推定装置によって制
御される直角変調器を示している。
【００５０】変調用信号Ｘ及びＹは、従来通り、デジタ
ル／アナログ変換器（ＣＮＡ）６０、６１を有する変調
段に供給されるが、その出力信号は、理想的には直角位
相である搬送波信号Ｐ１、Ｐ２を受取るミキサ６２、６
３に供給される。搬送波信号Ｐ１及びＰ２は、局部発振
器６５の出力信号を９０°ずらす（移相器６４）ことに
よって得られる。ミキサ６２、６３の出力信号は、中間
周波数信号またはマイクロ波信号によって被変調信号Ｓ
Ｍを構成するように結合器６６の中で結合される。
【００５１】直角変調器は、変調用信号ＸとＹさらに被
変調信号ＳＭを受取る推定ユニット６７と協働する。後
述するように、推定ユニット６７は、特に、直角位相欠
陥の推定装置及び／または残留搬送波推定装置及び／ま
たは不平衡推定装置を含むことができる。
【００５２】簡略化するために、推定ユニット６７は唯
一つの推定装置を含むものとした。この推定装置は、変
調器の欠陥に関する信号Ｅを供給する。この信号Ｅは、
通常、欠陥を補正するために変調器のユニットの一つに
供給される。
【００５３】ユニット６７内に含まれる推定装置は、直
角位相欠陥の推定装置であると仮定する。図７は、この
ような推定装置の実施形態を示している。
【００５４】本発明による直角位相欠陥の推定装置は、
後述する不平衡及び搬送波残留の推定装置と同様に、デ
ジタル型の手段７０を備えている。
【００５５】手段７０は以下を有する。
【００５６】−被変調信号ＳＭの瞬時出力を示す第一信
号を検出する手段７１。
【００５７】−手段７１から出力される信号を濾過する
低域フィルタ７２。
【００５８】−被変調信号ＳＭの瞬時出力を示す、同じ
ように濾過されるデジタル信号を供給するアナログ／デ
ジタル変換器７３。
【００５９】−変調用信号Ｘ及びＹから得られる基準包
絡線を示す第二信号を発生する手段７４。
【００６０】−振幅の補正された信号（補正手段７７か
ら出力される信号）と他の信号（アナログ／デジタル変
換器から出力される信号）との間の減算器７５によって
検出される平均振幅差（積分器７６）に応じた第一及び
第二信号の振幅を補正する（ここでは第二信号の振幅を
補正する）手段７７。
【００６１】第二信号はたとえば、Ｘ2＋Ｙ2に等しい振
幅を有する。
【００６２】手段７０は、処理手段７９が、推定される
直角位相欠陥に関する信号Ｅ１を発生することができる
ように、該手段７９に誤差信号ｅ（積分器７６の入力に
供給される信号と同じ）を供給する。
【００６３】手段７４はたとえば、包絡線（Ｘ2＋Ｙ2）
1/2あるいは平方包絡線Ｘ2＋Ｙ2を供給する。同様に、
手段７１は、対応する信号または被変調信号ＳＭの包絡
線もしくは平方包絡線を供給する。重要な点は、第一及
び第二信号がそれぞれ、被変調信号ＳＭの瞬時出力と、
変調用信号から得られる基準包絡線を示しているという
ことである。
【００６４】減算器７５と積分器７６と振幅補正手段７
７によって構成されるループの機能は、手段７７から出
力される信号の振幅がアナログ／デジタル変換器７３か
ら出力される信号の振幅に等しくなり、その結果手段７
０から出力される誤差信号ｅがゼロになることを保証す
ることである。これにより、伝送される信号の包絡線
は、信号Ｘ及びＹの統計的分布に影響されず、振幅差が
補償される。
【００６５】このループは、実際には、時間とともに、
構成要素の特性の変化（エイジング）を補正する場合及
び／又は変調器及び参照番号７１から７４までの手段の
回路によってもたらされる減衰が不明の場合にのみ必要
となる。従って、理解を容易にするために、二つの減算
器７５と７８が図示されているが、実際の実施形態では
唯一つの減算器のみが必要となる。
【００６６】このようなループが存在しない時には、第
一信号から第二信号を減算する手段７８が必要となり、
該手段７８が、差信号とよばれる信号ｅを処理手段７９
に直接供給する。
【００６７】振幅補正手段７７は、たとえば、積分器７
６から出力される信号によって制御される可変利得型振
幅器としてつくることができる。
【００６８】図７の直角位相欠陥の推定装置において
は、処理手段７９は、積分器８２に、誤差信号ｅと変調
用信号Ｘ及びＹの符号との積を与える乗算手段８０、８
１によって構成される。このため、変調用信号ＸとＹ
は、該変調用信号Ｘ、Ｙの符号を与える符号抽出器８
３、８４に供給される。積分器８２は、実際には、推定
数μの累算器であり、直角位相誤差を示す信号Ｅ１を与
える。
【００６９】第一信号（アナログ／デジタル変換器から
出力される信号）または第二信号（発生手段７４から出
力される信号）のいずれの振幅も補正することができ
る。
【００７０】直角位相誤差信号Ｅ１は、上述のフランス
特許出願２．７２９．２６１に示されているように直角
変調器に供給することができる。
【００７１】上記の数学的説明を、包絡線の平方計算の
場合について、以下に示す。変調用信号ＸとＹは独立し
たランダム変数である（Ｘ＝ｆ１（ｔ）及びＹ＝ｆ２
（ｔ））と仮定する。
【００７２】直角位相欠陥αの存在によってアナログ／
デジタル変換器７３の出力では、Ｐを包絡線とするとき
に次が成り立つ。
【００７３】 Ｐ2＝(Ｘ*ｃｏｓ(α))2＋(Ｘ*ｓｉｎ(α)＋Ｙ)2＝Ｘ2＋Ｙ2＋２*Ｘ*Ｙ*ｓｉｎ( α) （１） ｓｇを符号とするときに、８０においてこの式にｓｇ
（ｘ）*ｓｇ（ｙ）を乗算し、結果的に生じる信号の数
学的期待値の計算によって、以下が得られる。
【００７４】 Ｅ[Ｘ2*ｓｇ(Ｘ)]*Ｅ[ｓｇ(Ｙ)]＋Ｅ[Ｙ2*ｓｇ(Ｙ)]*Ｅ[ｓｇ(Ｘ)]＋Ｅ[２*Ｘ* Ｙ*ｓｉｎ(α)*ｓｇ(Ｘ)*ｓｇ(Ｙ)] （２） この式の第一項及び第二項の存在は、関係式（１）にお
けるＸ2＋Ｙ2の存在に起因する。これらの項は、長時間
（無限理論）が経過しないとなくならない。信号Ｐ2の
長時間の分析により、Ｅ［ｓｇ（Ｙ）］及びＥ［ｓｇ
（Ｘ）］がゼロに向かって収束する。したがって、式の
第三項のみが残る。この時、Ｘ*ｓｇ(Ｘ)＝｜Ｘ｜且つ
Ｙ*ｓｇ(Ｙ)＝｜Ｙ｜であることから、式（２）は次の
ように表すことができる。
【００７５】 ２*ｓｉｎ(α)*Ｅ[｜Ｘ｜]*Ｅ[｜Ｙ｜] この式の収束はより迅速に行われる。なぜならＸ2とＹ2
の項のゼロに向かう収束を待つことが必要なくなるから
である。
【００７６】したがって、本発明で行なわれる機能は、
直角位相誤差αを迅速に推定できるようにするため、Ｐ
2の式における値Ｘ2＋Ｙ2を除去することにある。この
原理は、後述するように、搬送波の残留及び平衡誤差に
ついても同様である。
【００７７】次に、図６のユニット６７の中に含まれる
推定装置は、残留搬送波信号の推定装置であると仮定す
る。図８は、このような推定装置の実施形態を示してい
る。
【００７８】図８の手段７０は、図７におけるものと同
じである。したがって、直角位相誤差及び搬送波信号の
残留を推定する場合には、手段７０は、推定装置間で共
有することができる。
【００７９】誤差信号ｅはここでは、符号抽出器８３及
び８４を介して、変調用信号Ｘ及びＹのいずれか一方の
符号をそれぞれ受取る二つの乗算器８５及び８６を有す
る処理手段８９に供給される。乗算器８５及び８６の出
力信号は、累算器８７、８８における推定数μの累算後
に、直角変調器のミキサ６２、６３（図６）の出力信号
のいずれか一方の中の搬送波信号の残留を示す二つの信
号Ｅ２、Ｅ３をそれぞれ構成する。
【００８０】補正のために、信号Ｅ２及びＥ３を、ミキ
サ６２及び６３（図６）によってもたらされるオフセッ
トを補正するようにこれらのミキサに供給することがで
きる。たとえば、これらをオフセットの調整入力とする
ことができる。
【００８１】上記の数学的説明を、同じように包絡線の
平方計算の場合について、以下に示す。
【００８２】搬送波の残留χの存在によって、アナログ
／デジタル変換器７３の出力では、以下が成り立つ。
【００８３】 Ｐ2＝(Ｘ＋χx)2＋(Ｙ＋χy)2＝Ｘ2＋Ｙ2＋２*Ｘ*χx＋２*Ｙ*χy＋χx 2＋χy 2 （３） ここでχxはチャンネルＸのミキサ（図６のミキサ６
２）の出力における搬送波残留であり、χyはチャンネ
ルＹのミキサ（ミキサ６３）の出力における搬送波残留
である。
【００８４】この式にｓｇ（Ｘ）とｓｇ（Ｙ）を乗算
し、数学的期待値を計算すると、以下の式が得られる。
【００８５】一方のチャンネルでは Ｅ[Ｘ2*ｓｇ(Ｘ)]＋Ｅ[Ｙ2]*Ｅ[ｓｇ(Ｘ)]＋２*χx *Ｅ
[Ｘ*ｓｇ(Ｘ)]＋２*χy * Ｅ[Ｙ]*Ｅ[ｓｇ(Ｘ)]＋χx 2* Ｅ[ｓｇ(Ｘ)]＋χy 2*Ｅ
[ｓｇ(Ｘ)] 他方のチャンネルでは Ｅ[Ｘ2]*Ｅ[ｓｇ(Ｙ)]＋Ｅ[Ｙ2*ｓｇ(Ｙ)]＋２*χx *Ｅ
[Ｘ]*Ｅ[ｓｇ(Ｙ)]＋２* χy *Ｅ[Ｙ*ｓｇ(Ｙ)]＋χx 2*Ｅ[ｓｇ(Ｙ)]＋χy 2*Ｅ[ｓ
ｇ(Ｙ)] 長時間が経過するとゼロになる項（式（３）におけるＸ
2＋Ｙ2の存在による項）を取り除くと、次式が得られ
る。
【００８６】一方のチャンネルにおいては ２*χx *Ｅ[｜Ｘ｜] 他方のチャンネルにおいては ２*χy *Ｅ[｜Ｙ｜] したがって、手段７４から７８までを用いて、式（３）
においてＸ2＋Ｙ2を除去することによって、従来技術よ
りもはるかに迅速に搬送波の残留χx及びχyを推定する
ことができる。
【００８７】次に、図６のユニット６７の中に含まれる
推定装置は平衡誤差推定装置であると仮定する。図９
は、このような推定装置の実施形態を示している。
【００８８】図９の手段７０は、アナログ／デジタル変
換器７３がオーバーサンプリングで動作する点を除け
ば、図７の手段と同じである。実際に、平衡誤差を推定
するために、複素平面の四分円ごとに一つ以上のサンプ
ルを配置することができるように、信号ＳＭの包絡線
を、たとえば８*Ｔｓ（Ｔｓは時間記号）でオーバーサ
ンプリングすることが必要である。
【００８９】誤差信号ｅは、ここでは該信号ｅを受取る
二つの乗算器９１、９２を有する処理手段９０に供給さ
れ、乗算器９１、９２の各々は変調用信号Ｘ、Ｙのいず
れか一方を受取る。乗算器９１、９２の出力信号は絶対
値回路９３、９４に供給され、これらの回路９３、９４
の出力信号は減算器９５に供給される。その結果生じる
差信号は、推定数αの累算器９６に供給される。累算器
９６の出力は、平衡誤差信号Ｅ４を構成する。
【００９０】直角変調器の平衡を補正するために、信号
Ｅ４を、結合器に信号Ｘ*Ｅ４（またはＹ*Ｅ４）を供給
する乗算器に供給することができ、変調器に、Ｘ*（１
＋Ｅ４）またはＹ*（１＋Ｅ４）に等しい結合信号を供
給するために、結合器が、対応のチャンネル（Ｘまたは
Ｙ）に挿入される。この時、この結合信号が、変調用信
号ＹまたはＹに置き代わる。
【００９１】以上についての数学的説明を、同じように
包絡線の平方計算の場合について以下に示す。
【００９２】平衡欠陥βの存在によって、アナログ／デ
ジタル変換器７３の出力では、次が成り立つ。
【００９３】 Ｐ2＝Ｘ2＋((１＋β)Ｙ)2＝Ｘ2＋Ｙ2＋２*β*Ｙ＋β2*Ｙ2 （４） この式を｜Ｘ｜及び｜Ｙ｜で乗算することによって、次
式が得られる。
【００９４】一方のチャンネルにおいては Ｘ2*｜Ｘ｜＋Ｙ2*｜Ｘ｜＋(２*β*Ｙ2＋β2*Ｙ2)*｜Ｘ
｜ 他方のチャンネルにおいては Ｘ2*｜Ｙ｜＋Ｙ2*｜Ｙ｜＋(２*β*Ｙ2｜Ｙ｜)＋β2*Ｙ
2*｜Ｙ｜ これらの式の差をとり、次式を考慮することによって Ｅ[Ｘ2]*Ｅ[｜Ｙ｜]＝Ｅ[Ｙ2]*Ｅ[｜Ｘ｜] Ｅ[Ｘ2*｜Ｘ｜]＝Ｅ[Ｙ2*｜Ｙ｜] Ｅ[Ｙ]*Ｅ[｜Ｘ｜]＝Ｅ[Ｙ*｜Ｙ｜]＝０ 以下の式が得られる。
【００９５】 ２*(β＋β2)*(Ｅ[Ｙ2]*Ｅ[｜Ｘ｜]−Ｅ[Ｙ2*｜Ｙ｜]) ここでもまた、式（４）における項Ｘ2＋Ｙ2を除去する
ことによって、従来技術におけるよりもはるかに迅速に
平衡誤差βを推定することができる。
【００９６】図１０は、本発明による平衡欠陥の推定装
置の変形例を示している。
【００９７】図９の実施形態と等価のこの変形例におい
ては、被変調信号ＳＭの瞬時出力を示す第一信号は、二
つの乗算器１００及び１０１に供給され、さらに該乗算
器が二つの変調用信号Ｘ及びＹを受取る。乗算器１１
０、１０１の出力信号は、結合器１０４の中で結合され
る前に絶対値回路１０２、１０３に供給される。これと
平行して、基準包絡線を示す第二信号（その振幅は、伝
送されるデータの不均等な統計的分布を防止するように
上述したように補正されている）は、他の二つの乗算器
１０５、１０６に供給され、該乗算器には、変調用信号
Ｘ及びＹが供給される。得られた積を絶対値回路１０
７、１０８に送り、得られた絶対値を結合器１０９の中
で結合した後に、図９の減算器９５の出力において得ら
れる信号と同じ信号を得ることができるように、結合器
１０９の出力信号は、減算器１１０で、結合器１０４か
ら出力される信号から減算される。１１１における積分
後に、平衡欠陥の推定値Ｅ４が得られる。
【００９８】この変形例はもちろん、同じように図７及
び図８の推定装置に適用することができる。
【００９９】図１１は、ミリ秒で表される時間ｔに応じ
た平衡欠陥、直角位相欠陥、搬送波残留の推定を示して
いる。特性１１２が、％で表される平衡誤差の精度に対
応し特性１１３が直角位相誤差に、特性１１４が搬送波
信号の残留に対応している。
【０１００】これら三種類の欠陥は完全に推定され、し
たがって、Ｔｓを時間記号とすると５００Ｔｓについて
およそ３０秒間（収束時間）で補正されることがわか
る。μの値（Ｔｓに反比例）は、すべて０．０１のルー
プの利得パラメータで積分され、アナログ／デジタル変
換器７３は、１１ビットの分解能を有している。収束は
その分だけ迅速に行なわれ、精度はμの値が大きくなる
につれ、アナログ／デジタル変換器７３の精度は向上す
る。
【０１０１】本発明は好ましくは、たとえばＡＳＩＣに
組み込まれたデジタル形態の実施例に適用されるが、ア
ナログ形態における実施もまた可能である。
【０１０２】上述の推定装置は、特に、可変デジタルビ
ットレート及び可変搬送波信号周波数で動作する変調段
に接続するためのものである。もちろん、たとえば温度
変化またはエイジングに起因する変調器の特性の変化を
補正するために、固定周波数で動作する変調器の場合に
も、これらの利点は重要である。
【０１０３】本発明は、特に、マイクロ波または衛星に
よる信号伝送に使用される変調器に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の２n位相状態の信号発信器の変調段
を示す図である。
【図２】ＭＤＰ−４タイプの信号の理想的集合を示す図
である。
【図３】搬送波信号が直角位相でない際の、ＭＤＰ−４
による被変調信号の集合を示す図である。
【図４】被変調信号が搬送波信号の残留を有する際の、
ＭＤＰ−４による被変調信号の集合を示す図である。
【図５】平衡欠陥を有する変調器から出力される、ＭＤ
Ｐ−４による被変調信号の集合を示す図である。
【図６】本発明による推定装置によって制御される直角
変調器を示す図である。
【図７】本発明による直角位相欠陥の推定装置の実施形
態を示す図である。
【図８】本発明による残留搬送波の推定装置の実施形態
を示す図である。
【図９】本発明による平衡欠陥の推定装置の実施形態を
示す図である。
【図１０】本発明による平衡欠陥の推定装置の変形例を
示す図である。
【図１１】平衡欠陥、直角位相欠陥、及び搬送波残留の
推定値を時間の関数として示す図である。
【符号の説明】
６２，６３ ミキサ ６７ 欠陥推定装置 ７９，８９，９０ 処理手段 ８５，８６，９１，９２ 乗算器 Ｐ１、Ｐ２ 搬送波信号 ９３、９４ 絶対値回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−グサビエ・カノニーシ フランス国、92200・ヌイイ−シユール− セーヌ、リユ・シヤルル・ラフイツト・47 −49

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二つの搬送波信号（Ｐ１、Ｐ２）が供給
    される二つのミキサ（６２、６３）を有する直角変調器
    の欠陥推定装置（６７）であって、前記ミキサ（６２、
    ６３）の各々に変調用信号（Ｘ、Ｙ）が供給され、該ミ
    キサ（６２、６３）の出力信号が、被変調信号（ＳＭ）
    を構成するように結合器（６６）に供給され、 前記被変調信号（ＳＭ）の瞬時出力を示す第一信号を検
    出する手段（７１）と、 前記変調用信号（Ｘ、Ｙ）から得られる基準包絡線を示
    す第二信号を発生する手段（７４）と、 前記信号のいずれか一方の振幅を補正する手段であっ
    て、振幅の補正された信号と他の信号との間に認められ
    る平均振幅差に応じて前記信号のいずれか一方の振幅を
    補正する手段（７７）と、 前記振幅の補正された信号と他の信号との間に認められ
    る振幅差（ｅ）から、前記欠陥に関する少なくとも一つ
    の信号（Ｅ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）を供給する処理
    手段（７９、８９、９０）とを有することを特徴とす
    る、直角変調器の動作欠陥の推定装置。
  2. 【請求項２】 振幅の補正される信号が前記第二信号で
    あることを特徴とする請求項１に記載の推定装置。
  3. 【請求項３】 変調器の前記欠陥が、直角位相欠陥であ
    り、前記処理手段（７９）が、前記変調用信号（Ｘ、
    Ｙ）の符号を前記振幅差（ｅ）に乗算する手段（８０）
    を有し、該乗算手段（８０）が、積分（８２）後に、直
    角位相誤差信号（Ｅ1）を供給することを特徴とする請
    求項１または２に記載の推定装置。
  4. 【請求項４】 変調器の前記欠陥が、被変調信号中の搬
    送波信号の残留であり、前記処理手段（８９）が、いず
    れか一方の変調用信号（Ｘ、Ｙ）の符号を受取る二つの
    乗算器（８５、８６）を有し、該乗算器（８５、８６）
    の出力信号が、積分（８７、８８）後に、一方のミキサ
    （６２、６３）の出力信号中の搬送波信号（Ｐ１、Ｐ
    ２）の残留を示す二つの信号（Ｅ２、Ｅ３）を構成する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の推定装置。
  5. 【請求項５】 変調器の前記欠陥が不平衡であり、前記
    認められた振幅差（ｅ）が、二つの乗算器（９１、９
    ２）に供給され、各乗算器（９１、９２）がまた、変調
    用信号（Ｘ、Ｙ）の一方を受取り、該乗算器（９１、９
    ２）のこれらの出力信号は、その差分が計算され（９
    ５）次に積分される（９６）前に絶対値回路（９４、９
    ４）に供給され、積分された信号が平衡誤差信号（Ｅ
    ４）を構成することを特徴とする請求項１または２に記
    載の推定装置。
  6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか一項に記載の
    推定装置（６７）と協働することを特徴とする直角変調
    器。
  7. 【請求項７】 二つの搬送波信号（Ｐ１、Ｐ２）が供給
    される二つのミキサ（６２、６３）を有する直角変調器
    の動作欠陥の推定装置（６７）であって、前記ミキサ
    （６２、６３）の各々には変調用信号（Ｘ、Ｙ）が供給
    され、前記ミキサ（６２、６３）の出力信号は、被変調
    信号（ＳＭ）を構成するように結合器（６６）に供給さ
    れ、 前記被変調信号（ＳＭ）の瞬時出力を示す第一信号を検
    出する手段（７１）と、 前記変調用信号（Ｘ、Ｙ）から得られた基準包絡線を示
    す第二信号を発生する手段（７４）と、 差信号（ｅ）を供給するために前記第一信号から前記第
    二信号を減算する手段（７８）と、 前記差信号（ｅ）から、前記欠陥に関する少なくとも一
    つの信号（Ｅ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）を供給する処
    理手段（７９、８５、９０）と、を有することを特徴と
    する推定装置。
  8. 【請求項８】 変調器の前記欠陥が直角位相欠陥であ
    り、前記処理手段（７９）が、前記変調用信号（Ｘ、
    Ｙ）の符号を前記差異信号（ｅ）に乗算する手段（８
    ０）を有し、該乗算手段（８９）が、積分（８２）後
    に、直角位相誤差信号（Ｅ１）を供給することを特徴と
    する請求項７に記載の推定装置。
  9. 【請求項９】 変調器の前記欠陥が、前記被変調信号中
    の搬送波信号の残留であり、前記処理手段（８９）が、
    いずれか一方の変調用信号（Ｘ、Ｙ）の符号を受取る二
    つの乗算器（８５、８６）を有し、該乗算器（８５、８
    ６）のこれらの出力信号が、積分（８７，８８）後に、
    各々が前記ミキサ（６２，６３）のいずれか一方の出力
    信号中のいずれか一方の搬送波信号（Ｐ１、Ｐ２）の残
    留を示す二つの信号（Ｅ２、Ｅ３）を構成することを特
    徴とする請求項７に記載の推定装置。
  10. 【請求項１０】 変調器の前記欠陥が平衡欠陥であり、
    前記差信号（ｅ）が二つの乗算器（９１、９２）に供給
    され、各乗算器（９１、９２）がまた前記変調用信号
    （Ｘ、Ｙ）のいずれか一方を受取り、該乗算器（９１、
    ９２）のこれらの出力信号は、その差分が計算され（９
    ５）次に積分される（９６）前に絶対値回路（９３、９
    ４）に供給され、積分された信号が平衡誤差信号（Ｅ
    ４）を構成することを特徴とする請求項７に記載の推定
    装置。
JP9312294A 1996-11-14 1997-11-13 直角変調器の動作欠陥の推定装置と該装置を使用する変調段 Pending JPH10164159A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9613868A FR2755808B1 (fr) 1996-11-14 1996-11-14 Estimateur d'un defaut de fonctionnement d'un modulateur en quadrature et etage de modulation l'utilisant
FR9613868 1996-11-14

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NO975224L (no) 1998-05-15

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