JPH1197938A - Ｓｓｂ変調装置 - Google Patents
Ｓｓｂ変調装置Info
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- JPH1197938A JPH1197938A JP25396197A JP25396197A JPH1197938A JP H1197938 A JPH1197938 A JP H1197938A JP 25396197 A JP25396197 A JP 25396197A JP 25396197 A JP25396197 A JP 25396197A JP H1197938 A JPH1197938 A JP H1197938A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
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- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のＳＳＢ変調装置では、消費電力と回路
規模とが増大し、かつ経年変化により特性が変化すると
いう問題点があったが、本発明では、増幅回路をデジタ
ル的に実現して、消費電力の低減を図るとともに、回路
規模を縮小し、効率が高く歪みの少ないＳＳＢ変調装置
を提供する。 【解決手段】 ＳＳＢ変調波の位相変調成分のみを抽出
する振幅制限増幅手段２１と、包絡線検波手段２３が抽
出して出力する包絡線成分のみの信号の位相に合致させ
るように振幅制限増幅手段２１が出力する信号の位相を
変化させる位相等化手段２２と、ＳＳＢ変調波の包絡線
成分のみを抽出する包絡線検波手段２３とをＤＳＰ１２
によってデジタル的に実現するＳＳＢ変調装置である。
規模とが増大し、かつ経年変化により特性が変化すると
いう問題点があったが、本発明では、増幅回路をデジタ
ル的に実現して、消費電力の低減を図るとともに、回路
規模を縮小し、効率が高く歪みの少ないＳＳＢ変調装置
を提供する。 【解決手段】 ＳＳＢ変調波の位相変調成分のみを抽出
する振幅制限増幅手段２１と、包絡線検波手段２３が抽
出して出力する包絡線成分のみの信号の位相に合致させ
るように振幅制限増幅手段２１が出力する信号の位相を
変化させる位相等化手段２２と、ＳＳＢ変調波の包絡線
成分のみを抽出する包絡線検波手段２３とをＤＳＰ１２
によってデジタル的に実現するＳＳＢ変調装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電波の単側波帯に
て送信する信号を生成するＳＳＢ（Single SideBand）
変調装置に係り、特に、能率が高く、歪みの小さい増幅
を行うことができる包絡線消去再生方式を採用した増幅
器を備えるＳＳＢ変調装置に関する。
て送信する信号を生成するＳＳＢ（Single SideBand）
変調装置に係り、特に、能率が高く、歪みの小さい増幅
を行うことができる包絡線消去再生方式を採用した増幅
器を備えるＳＳＢ変調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からＳＳＢ変調波に対する能率の高
く、かつ歪みの小さい増幅方法として、「包絡線消去再
生方法」と呼ばれるものが知られている。以下これにつ
いて、簡略に説明する。
く、かつ歪みの小さい増幅方法として、「包絡線消去再
生方法」と呼ばれるものが知られている。以下これにつ
いて、簡略に説明する。
【０００３】振幅変調波では、振幅だけが変調信号に応
じて変化し、周波数や位相は変化しないのに対し、ＳＳ
Ｂ変調波は振幅のみならず、位相と周波数とも変化して
いる。つまり、ＳＳＢ変調波は位相と振幅とに対して同
時変調を為した波であると考えることができる。包絡線
消去再生方法とは、ＳＳＢ変調波を位相変調成分と振幅
変調成分（包絡線成分）とにわけて位相変調成分を非線
形増幅器で増幅することにより電力増幅器の効率を上げ
る方法である。
じて変化し、周波数や位相は変化しないのに対し、ＳＳ
Ｂ変調波は振幅のみならず、位相と周波数とも変化して
いる。つまり、ＳＳＢ変調波は位相と振幅とに対して同
時変調を為した波であると考えることができる。包絡線
消去再生方法とは、ＳＳＢ変調波を位相変調成分と振幅
変調成分（包絡線成分）とにわけて位相変調成分を非線
形増幅器で増幅することにより電力増幅器の効率を上げ
る方法である。
【０００４】包絡線消去再生方法を実現する増幅回路の
一例について、図４を用いて説明する。図４は、包絡線
消去再生方法を実現する増幅回路の一例を表す構成ブロ
ック図である。包絡線消去再生方法を実現する増幅回路
は、図４に示すように、ＳＳＢ発生器１と、振幅制限増
幅器２と、非線形増幅器３と、変調増幅器４と、包絡線
検波器５と、低周波増幅器６とから構成されているもの
が考えられる。
一例について、図４を用いて説明する。図４は、包絡線
消去再生方法を実現する増幅回路の一例を表す構成ブロ
ック図である。包絡線消去再生方法を実現する増幅回路
は、図４に示すように、ＳＳＢ発生器１と、振幅制限増
幅器２と、非線形増幅器３と、変調増幅器４と、包絡線
検波器５と、低周波増幅器６とから構成されているもの
が考えられる。
【０００５】そこで以下、各部を具体的に説明する。Ｓ
ＳＢ発生器１は、外部から入力される変調信号を元にし
てＳＳＢ変調波を発生し、振幅制限増幅器２と包絡線検
波器５とに出力するものである。振幅制限増幅器２は、
ＳＳＢ発生器１から入力されるＳＳＢ変調波の振幅を制
限して一定の振幅とし、位相変調成分のみを抽出して非
線形増幅器３に出力するものである。
ＳＢ発生器１は、外部から入力される変調信号を元にし
てＳＳＢ変調波を発生し、振幅制限増幅器２と包絡線検
波器５とに出力するものである。振幅制限増幅器２は、
ＳＳＢ発生器１から入力されるＳＳＢ変調波の振幅を制
限して一定の振幅とし、位相変調成分のみを抽出して非
線形増幅器３に出力するものである。
【０００６】非線形増幅器３は、振幅制限増幅器２から
入力される位相変調成分のみとなったＳＳＢ変調波を増
幅して変調増幅器４に出力するものである。変調増幅器
４は、非線形増幅器３において増幅された位相変調成分
のみのＳＳＢ変調波を、後に説明する低周波増幅器６か
ら入力される増幅された包絡線成分で振幅変調して増幅
し、出力するものである。具体的には、変調増幅器４
は、コレクタ（プレート）変調と呼ばれる方法により振
幅変調を行うのが一般的である。
入力される位相変調成分のみとなったＳＳＢ変調波を増
幅して変調増幅器４に出力するものである。変調増幅器
４は、非線形増幅器３において増幅された位相変調成分
のみのＳＳＢ変調波を、後に説明する低周波増幅器６か
ら入力される増幅された包絡線成分で振幅変調して増幅
し、出力するものである。具体的には、変調増幅器４
は、コレクタ（プレート）変調と呼ばれる方法により振
幅変調を行うのが一般的である。
【０００７】包絡線検波器５は、ＳＳＢ発生器１から入
力されるＳＳＢ変調波の包絡線を検波してＳＳＢ変調波
の振幅のみを抽出し、低周波増幅器６に出力するもので
ある。低周波増幅器６は、包絡線検波器５から入力され
る振幅のみとなったＳＳＢ変調波を増幅して変調増幅器
４に出力するものである。
力されるＳＳＢ変調波の包絡線を検波してＳＳＢ変調波
の振幅のみを抽出し、低周波増幅器６に出力するもので
ある。低周波増幅器６は、包絡線検波器５から入力され
る振幅のみとなったＳＳＢ変調波を増幅して変調増幅器
４に出力するものである。
【０００８】次に、この包絡線消去再生方法を実現する
増幅回路の動作について説明する。ＳＳＢ発生器１が発
生したＳＳＢ変調波は振幅制限増幅器２により振幅が制
限され位相変調成分のみとなり、非線形増幅器３により
増幅される。一方、ＳＳＢ発生器１が発生したＳＳＢ変
調波は包絡線検波器５にも出力され、包絡線成分のみが
抽出されて低周波増幅器６により増幅される。
増幅回路の動作について説明する。ＳＳＢ発生器１が発
生したＳＳＢ変調波は振幅制限増幅器２により振幅が制
限され位相変調成分のみとなり、非線形増幅器３により
増幅される。一方、ＳＳＢ発生器１が発生したＳＳＢ変
調波は包絡線検波器５にも出力され、包絡線成分のみが
抽出されて低周波増幅器６により増幅される。
【０００９】そして、変調増幅器４が、非線形増幅器３
から入力される位相変調成分の信号を低周波増幅器６か
ら入力される包絡線成分で振幅変調して増幅し、ＳＳＢ
変調波を直線増幅したと同等のＳＳＢ変調波を出力す
る。
から入力される位相変調成分の信号を低周波増幅器６か
ら入力される包絡線成分で振幅変調して増幅し、ＳＳＢ
変調波を直線増幅したと同等のＳＳＢ変調波を出力す
る。
【００１０】また、非線形増幅器３が出力する位相変調
成分の信号と、低周波増幅器６が出力する包絡線成分の
信号との位相を合致させるために、図５に示すように、
位相等化器７と周波数変換器８と局部発振器９とを振幅
制限増幅器２の後段に配置することもある。図５は、Ｓ
ＳＢ変調装置における従来の包絡線消去再生方法を実現
する増幅回路の一例を表す構成ブロック図である。
成分の信号と、低周波増幅器６が出力する包絡線成分の
信号との位相を合致させるために、図５に示すように、
位相等化器７と周波数変換器８と局部発振器９とを振幅
制限増幅器２の後段に配置することもある。図５は、Ｓ
ＳＢ変調装置における従来の包絡線消去再生方法を実現
する増幅回路の一例を表す構成ブロック図である。
【００１１】さらに、入力信号の平均レベルが一定でな
いことを考慮して、出力する信号のレベルを一定にする
ために、変調増幅器４の電源電圧を制御する直流増幅器
である出力レベル制御回路１０を付加することも考えら
れている。出力レベル制御回路１０は、包絡線検波器５
が出力する包絡線成分の信号を増幅して変調増幅器４に
出力するものである。そして、変調増幅器４は、出力レ
ベル制御回路１０から入力される信号を利用して利得を
制御するようにしている。
いことを考慮して、出力する信号のレベルを一定にする
ために、変調増幅器４の電源電圧を制御する直流増幅器
である出力レベル制御回路１０を付加することも考えら
れている。出力レベル制御回路１０は、包絡線検波器５
が出力する包絡線成分の信号を増幅して変調増幅器４に
出力するものである。そして、変調増幅器４は、出力レ
ベル制御回路１０から入力される信号を利用して利得を
制御するようにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
のＳＳＢ変調装置では、コレクタ変調と呼ばれる方法に
より振幅変調を行っているが、この方法では増幅素子の
最終段の効率（直流入力に対する被変調波出力）が約５
０〜６０％程度でしかないために、被変調波出力とほぼ
同じだけの出力が低周波増幅器に要求され、低周波増幅
器の消費電力が大きくなり、また回路規模が大きくなる
という問題点があった。
のＳＳＢ変調装置では、コレクタ変調と呼ばれる方法に
より振幅変調を行っているが、この方法では増幅素子の
最終段の効率（直流入力に対する被変調波出力）が約５
０〜６０％程度でしかないために、被変調波出力とほぼ
同じだけの出力が低周波増幅器に要求され、低周波増幅
器の消費電力が大きくなり、また回路規模が大きくなる
という問題点があった。
【００１３】また、包絡線検波器、位相等化器、振幅制
限増幅器等の処理をアナログ回路で実現しているため、
素子の特性を補正するための調整回路を多数要するほ
か、経年変化により調整箇所の設定や素子そのものの特
性が変化する等の影響が避けられないという問題点があ
った。
限増幅器等の処理をアナログ回路で実現しているため、
素子の特性を補正するための調整回路を多数要するほ
か、経年変化により調整箇所の設定や素子そのものの特
性が変化する等の影響が避けられないという問題点があ
った。
【００１４】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、増幅回路をデジタル的に実現して、低周波増幅器等
の消費電力の低減を図るとともに、回路規模を縮小し、
効率が高く歪みの少ないＳＳＢ変調装置を提供すること
を目的とする。
で、増幅回路をデジタル的に実現して、低周波増幅器等
の消費電力の低減を図るとともに、回路規模を縮小し、
効率が高く歪みの少ないＳＳＢ変調装置を提供すること
を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、ＳＳＢ変調装置に
おいて、ＳＳＢ変調波の振幅を一定の振幅として位相変
調成分を抽出する振幅制限増幅手段と、前記ＳＳＢ変調
波の包絡線成分を抽出する包絡線検波手段と、前記包絡
線検波手段が抽出する包絡線成分の信号の位相に合致さ
せるように、前記振幅制限増幅手段が抽出する位相変調
成分の信号の位相を変化させる位相等化手段とを、デジ
タル回路で実現したことを特徴としており、素子の調整
が不要であり、歪みを低減でき、効率が高く、消費電力
を低減でき、回路規模を縮小できる。
決するための請求項１記載の発明は、ＳＳＢ変調装置に
おいて、ＳＳＢ変調波の振幅を一定の振幅として位相変
調成分を抽出する振幅制限増幅手段と、前記ＳＳＢ変調
波の包絡線成分を抽出する包絡線検波手段と、前記包絡
線検波手段が抽出する包絡線成分の信号の位相に合致さ
せるように、前記振幅制限増幅手段が抽出する位相変調
成分の信号の位相を変化させる位相等化手段とを、デジ
タル回路で実現したことを特徴としており、素子の調整
が不要であり、歪みを低減でき、効率が高く、消費電力
を低減でき、回路規模を縮小できる。
【００１６】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、請求項１記載のＳＳＢ変調装置にお
いて、包絡線検波手段は、第１の帯域制限フィルタと、
ＡＧＣ手段と、ヒルベルト変換フィルタと、第１の乗算
手段と、第２の乗算手段と、加算手段と、遅延手段と、
ＡＧＣ検波手段と、第２の帯域制限フィルタとを備える
包絡線検波手段であって、前記第１の帯域制限フィルタ
は、外部から入力された信号の帯域制限を行う第１の帯
域制限フィルタであり、前記ＡＧＣ手段は、後段の前記
ＡＧＣ検波手段から入力される信号に従って前記第１の
帯域制限フィルタから入力される信号の利得を制御する
ＡＧＣ手段であり、前記ヒルベルト変換フィルタは、前
記ＡＧＣ手段が出力する信号を９０度移相するヒルベル
ト変換フィルタであり、前記第１の乗算手段は、前記ヒ
ルベルト変換フィルタが出力する信号を二乗する第１の
乗算手段であり、前記遅延手段は、前記ＡＧＣ手段が出
力する信号を一定時間遅延させる遅延手段であり、前記
第２の乗算手段は、前記遅延手段が遅延させた信号を二
乗する第２の乗算手段であり、前記加算手段は、前記第
１の乗算手段と前記第２の乗算手段とによってそれぞれ
二乗された信号を加算合成する加算手段であり、前記Ａ
ＧＣ検波手段は、前記加算手段によって加算合成された
信号の信号レベルを検知して、前記ＡＧＣ手段に帰還出
力するＡＧＣ検波手段であり、第２の帯域制限フィルタ
は、前記加算手段が出力する信号の帯域を制限して、前
記外部から入力された信号の包絡線成分として出力する
第２の帯域制限フィルタであることを特徴としており、
素子の調整が不要であり、歪みを低減でき、効率が高
く、消費電力を低減でき、回路規模を縮小できる。
項２記載の発明は、請求項１記載のＳＳＢ変調装置にお
いて、包絡線検波手段は、第１の帯域制限フィルタと、
ＡＧＣ手段と、ヒルベルト変換フィルタと、第１の乗算
手段と、第２の乗算手段と、加算手段と、遅延手段と、
ＡＧＣ検波手段と、第２の帯域制限フィルタとを備える
包絡線検波手段であって、前記第１の帯域制限フィルタ
は、外部から入力された信号の帯域制限を行う第１の帯
域制限フィルタであり、前記ＡＧＣ手段は、後段の前記
ＡＧＣ検波手段から入力される信号に従って前記第１の
帯域制限フィルタから入力される信号の利得を制御する
ＡＧＣ手段であり、前記ヒルベルト変換フィルタは、前
記ＡＧＣ手段が出力する信号を９０度移相するヒルベル
ト変換フィルタであり、前記第１の乗算手段は、前記ヒ
ルベルト変換フィルタが出力する信号を二乗する第１の
乗算手段であり、前記遅延手段は、前記ＡＧＣ手段が出
力する信号を一定時間遅延させる遅延手段であり、前記
第２の乗算手段は、前記遅延手段が遅延させた信号を二
乗する第２の乗算手段であり、前記加算手段は、前記第
１の乗算手段と前記第２の乗算手段とによってそれぞれ
二乗された信号を加算合成する加算手段であり、前記Ａ
ＧＣ検波手段は、前記加算手段によって加算合成された
信号の信号レベルを検知して、前記ＡＧＣ手段に帰還出
力するＡＧＣ検波手段であり、第２の帯域制限フィルタ
は、前記加算手段が出力する信号の帯域を制限して、前
記外部から入力された信号の包絡線成分として出力する
第２の帯域制限フィルタであることを特徴としており、
素子の調整が不要であり、歪みを低減でき、効率が高
く、消費電力を低減でき、回路規模を縮小できる。
【００１７】上記従来例の問題点を解決するための請求
項３記載の発明は、ＳＳＢ変調波の包絡線成分を抽出す
る包絡線検波器を備えるＳＳＢ変調装置であって、前記
ＳＳＢ変調波の振幅を一定の振幅として位相変調成分を
抽出する振幅制限増幅手段と、前記包絡線検波器が抽出
して出力する包絡線成分の信号の位相に合致させるよう
に、前記振幅制限増幅手段が抽出する位相変調成分の信
号の位相を変化させる位相等化手段とを、デジタル回路
で実現したことを特徴としており、素子の調整が不要で
あり、歪みを低減でき、効率が高く、消費電力を低減で
き、回路規模を縮小できる。
項３記載の発明は、ＳＳＢ変調波の包絡線成分を抽出す
る包絡線検波器を備えるＳＳＢ変調装置であって、前記
ＳＳＢ変調波の振幅を一定の振幅として位相変調成分を
抽出する振幅制限増幅手段と、前記包絡線検波器が抽出
して出力する包絡線成分の信号の位相に合致させるよう
に、前記振幅制限増幅手段が抽出する位相変調成分の信
号の位相を変化させる位相等化手段とを、デジタル回路
で実現したことを特徴としており、素子の調整が不要で
あり、歪みを低減でき、効率が高く、消費電力を低減で
き、回路規模を縮小できる。
【００１８】上記従来例の問題点を解決するための請求
項４記載の発明は、外部から入力される変調信号をＳＳ
Ｂ変調波に変換するＳＳＢ発生器をデジタル回路で実現
したＳＳＢ変調装置であって、前記ＳＳＢ発生器は、予
めデジタル信号に変換された変調信号の入力を受けて、
当該変調信号を帯域制限する帯域制限フィルタと、帯域
制限された変調信号の利得を調整するＡＧＣ手段と、前
記ＡＧＣ手段から入力される信号を９０度移相するヒル
ベルト変換フィルタと、基準信号を発生し、前記基準信
号を余弦成分と正弦成分とに分けてそれぞれ出力する基
準信号発生手段と、前記ヒルベルト変換フィルタから入
力される信号と前記基準信号発生手段から入力される基
準信号の余弦成分とを乗算する第１の乗算手段と、前記
ＡＧＣ手段から入力される信号を一定の時間遅延する遅
延手段と、前記遅延手段から入力される信号と前記基準
信号発生手段から入力される基準信号の正弦成分とを乗
算する第２の乗算手段と、前記第１の乗算手段から入力
される信号と前記第２の乗算手段から入力される信号と
を加算し、ＳＳＢ変調波として出力する加算手段とを有
するＳＳＢ発生器であることを特徴としており、素子の
調整が不要であり、歪みを低減でき、効率が高く、消費
電力を低減でき、回路規模を縮小でき、さらに後段の包
絡線検波手段をデジタル回路で実現すれば、上記各部の
処理を包絡線検波手段の処理のために再利用でき、デジ
タル回路を簡略にできる。
項４記載の発明は、外部から入力される変調信号をＳＳ
Ｂ変調波に変換するＳＳＢ発生器をデジタル回路で実現
したＳＳＢ変調装置であって、前記ＳＳＢ発生器は、予
めデジタル信号に変換された変調信号の入力を受けて、
当該変調信号を帯域制限する帯域制限フィルタと、帯域
制限された変調信号の利得を調整するＡＧＣ手段と、前
記ＡＧＣ手段から入力される信号を９０度移相するヒル
ベルト変換フィルタと、基準信号を発生し、前記基準信
号を余弦成分と正弦成分とに分けてそれぞれ出力する基
準信号発生手段と、前記ヒルベルト変換フィルタから入
力される信号と前記基準信号発生手段から入力される基
準信号の余弦成分とを乗算する第１の乗算手段と、前記
ＡＧＣ手段から入力される信号を一定の時間遅延する遅
延手段と、前記遅延手段から入力される信号と前記基準
信号発生手段から入力される基準信号の正弦成分とを乗
算する第２の乗算手段と、前記第１の乗算手段から入力
される信号と前記第２の乗算手段から入力される信号と
を加算し、ＳＳＢ変調波として出力する加算手段とを有
するＳＳＢ発生器であることを特徴としており、素子の
調整が不要であり、歪みを低減でき、効率が高く、消費
電力を低減でき、回路規模を縮小でき、さらに後段の包
絡線検波手段をデジタル回路で実現すれば、上記各部の
処理を包絡線検波手段の処理のために再利用でき、デジ
タル回路を簡略にできる。
【００１９】上記従来例の問題点を解決するための請求
項５記載の発明は、ＳＳＢ変調波を位相変調成分の信号
と包絡線成分の信号とに分離して増幅し、合成すること
でＳＳＢ変調波を再生するＳＳＢ変調装置であって、前
記分離して増幅した位相変調成分の信号と包絡線成分の
信号との入力を受けて、ＳＳＢ変調波を再生する変調増
幅器が、前記包絡線成分の信号の下位数ビットをアナロ
グ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記位相変調成分の
信号を前記Ｄ／Ａ変換器から入力されるアナログ信号で
振幅変調する振幅変調器と、前記振幅変調器から入力さ
れる信号を増幅して出力する第１の電力増幅器と、前記
包絡線成分の信号のうち、前記Ｄ／Ａ変換器に入力され
なかった残りのビットの信号の各々に対応して設けら
れ、前記ビットの値をスイッチとして、当該ビットの値
がオンを表すものであると、当該ビットの重みで前記位
相変調成分を増幅して出力する第２の電力増幅器と、前
記第１の電力増幅器から入力される信号と前記第２の電
力増幅器から入力される信号とを合成して出力する合成
器とを有する変調増幅器であることを特徴としており、
小さい回路規模で、デジタル信号として入力された包絡
線成分の信号によって位相変調成分の信号を振幅変調す
ることができ、効率が高く、消費電力を低減できる。
項５記載の発明は、ＳＳＢ変調波を位相変調成分の信号
と包絡線成分の信号とに分離して増幅し、合成すること
でＳＳＢ変調波を再生するＳＳＢ変調装置であって、前
記分離して増幅した位相変調成分の信号と包絡線成分の
信号との入力を受けて、ＳＳＢ変調波を再生する変調増
幅器が、前記包絡線成分の信号の下位数ビットをアナロ
グ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記位相変調成分の
信号を前記Ｄ／Ａ変換器から入力されるアナログ信号で
振幅変調する振幅変調器と、前記振幅変調器から入力さ
れる信号を増幅して出力する第１の電力増幅器と、前記
包絡線成分の信号のうち、前記Ｄ／Ａ変換器に入力され
なかった残りのビットの信号の各々に対応して設けら
れ、前記ビットの値をスイッチとして、当該ビットの値
がオンを表すものであると、当該ビットの重みで前記位
相変調成分を増幅して出力する第２の電力増幅器と、前
記第１の電力増幅器から入力される信号と前記第２の電
力増幅器から入力される信号とを合成して出力する合成
器とを有する変調増幅器であることを特徴としており、
小さい回路規模で、デジタル信号として入力された包絡
線成分の信号によって位相変調成分の信号を振幅変調す
ることができ、効率が高く、消費電力を低減できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るＳ
ＳＢ変調装置（本装置）は、ＳＳＢ変調波をデジタル的
に増幅するものであり、特に振幅制限増幅手段と位相等
化手段と包絡線検波手段とをＤＳＰで実現したことによ
って、回路規模を縮小し、経年変化することなく、効率
の高い増幅を行うことができるものである。
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るＳ
ＳＢ変調装置（本装置）は、ＳＳＢ変調波をデジタル的
に増幅するものであり、特に振幅制限増幅手段と位相等
化手段と包絡線検波手段とをＤＳＰで実現したことによ
って、回路規模を縮小し、経年変化することなく、効率
の高い増幅を行うことができるものである。
【００２１】本装置を図１を参照しつつ説明する。図１
は、本装置の構成ブロック図である。本装置は、図１に
示すように、ＳＳＢ発生器１と、Ａ／Ｄ変換器１１と、
ＤＳＰ１２と、Ｄ／Ａ変換器１３と、周波数変換器８
と、局部発振器９と、非線形増幅器３と、変調増幅器１
５とから構成されており、ＤＳＰ１２は、振幅制限手段
２１と、位相等化手段２２と、包絡線検波手段２３とを
備えている。
は、本装置の構成ブロック図である。本装置は、図１に
示すように、ＳＳＢ発生器１と、Ａ／Ｄ変換器１１と、
ＤＳＰ１２と、Ｄ／Ａ変換器１３と、周波数変換器８
と、局部発振器９と、非線形増幅器３と、変調増幅器１
５とから構成されており、ＤＳＰ１２は、振幅制限手段
２１と、位相等化手段２２と、包絡線検波手段２３とを
備えている。
【００２２】以下、各部を具体的に説明する。ＳＳＢ発
生器１は、従来と同様のものであるので、説明を省略す
るが、ＤＳＰ１２を用いてＳＳＢ発生器１を具現化する
こともできるので、この場合について後に詳しく説明す
る。Ａ／Ｄ変換器１１は、ＳＳＢ発生器１から入力され
るＳＳＢ変調波をデジタル信号に変換して、ＤＳＰ１２
に出力するものである。
生器１は、従来と同様のものであるので、説明を省略す
るが、ＤＳＰ１２を用いてＳＳＢ発生器１を具現化する
こともできるので、この場合について後に詳しく説明す
る。Ａ／Ｄ変換器１１は、ＳＳＢ発生器１から入力され
るＳＳＢ変調波をデジタル信号に変換して、ＤＳＰ１２
に出力するものである。
【００２３】ＤＳＰ１２は、後に説明する振幅制限手段
２１と、位相等化手段２２とによって、入力されたデジ
タル信号から位相変調成分を抽出して、包絡線成分との
位相を合致させてＤ／Ａ変換器１３に出力するととも
に、包絡線検波手段２３によって、入力されたデジタル
信号の包絡線成分を抽出して、変調増幅器１５に出力す
るものである。
２１と、位相等化手段２２とによって、入力されたデジ
タル信号から位相変調成分を抽出して、包絡線成分との
位相を合致させてＤ／Ａ変換器１３に出力するととも
に、包絡線検波手段２３によって、入力されたデジタル
信号の包絡線成分を抽出して、変調増幅器１５に出力す
るものである。
【００２４】Ｄ／Ａ変換器１３は、ＤＳＰ１２から入力
される位相変調成分のデジタル信号をアナログ信号に変
換して周波数変換器８に出力するものである。周波数変
換器８は、Ｄ／Ａ変換器１３から入力される位相変調成
分の信号と、局部発振器９から入力される信号とを混合
して所定の高周波信号に変換して非線形増幅器３に出力
するものである。非線形増幅器３は、従来のものと同様
であるので、説明を省略する。
される位相変調成分のデジタル信号をアナログ信号に変
換して周波数変換器８に出力するものである。周波数変
換器８は、Ｄ／Ａ変換器１３から入力される位相変調成
分の信号と、局部発振器９から入力される信号とを混合
して所定の高周波信号に変換して非線形増幅器３に出力
するものである。非線形増幅器３は、従来のものと同様
であるので、説明を省略する。
【００２５】変調増幅器１５は、非線形増幅器３から入
力される信号をＤＳＰ１２から入力される包絡線成分の
デジタル信号で振幅変調するものであり、後に具体的に
説明する。
力される信号をＤＳＰ１２から入力される包絡線成分の
デジタル信号で振幅変調するものであり、後に具体的に
説明する。
【００２６】ここで、ＤＳＰ１２の振幅制限手段２１
と、位相等化手段２２と、包絡線検波手段２３とは、そ
れぞれ従来の振幅制限増幅器２と、位相等化器７と、包
絡線検波器５とをデジタル的にＤＳＰ１２を用いて実現
したものである。
と、位相等化手段２２と、包絡線検波手段２３とは、そ
れぞれ従来の振幅制限増幅器２と、位相等化器７と、包
絡線検波器５とをデジタル的にＤＳＰ１２を用いて実現
したものである。
【００２７】また、ここで、変調増幅器１５について図
２を用いて詳細に説明する。図２は、本装置の変調増幅
器１５の構成ブロック図である。変調増幅器１５は、図
２に示すように、Ｄ／Ａ変換器３１と、振幅変調器３２
と、複数の電力増幅器３３と、合成器３４とから構成さ
れている。
２を用いて詳細に説明する。図２は、本装置の変調増幅
器１５の構成ブロック図である。変調増幅器１５は、図
２に示すように、Ｄ／Ａ変換器３１と、振幅変調器３２
と、複数の電力増幅器３３と、合成器３４とから構成さ
れている。
【００２８】以下、各部を説明すると、Ｄ／Ａ変換器３
１は、ＤＳＰ１２の包絡線検波手段２３から入力される
包絡線成分のデジタル信号のＬＳＢ（Least Significan
t Bit ）側の数ビットの入力を受けて、これをアナログ
信号に変換して振幅変調器３２に出力するものである。
１は、ＤＳＰ１２の包絡線検波手段２３から入力される
包絡線成分のデジタル信号のＬＳＢ（Least Significan
t Bit ）側の数ビットの入力を受けて、これをアナログ
信号に変換して振幅変調器３２に出力するものである。
【００２９】振幅変調器３２は、非線形増幅器３から入
力される位相変調成分の信号をＤ／Ａ変換器３１から入
力されるアナログ信号に変換された包絡線成分の信号で
振幅変調して、電力増幅器３３ａに出力するものであ
る。電力増幅器３３は、入力された信号を増幅して合成
器３４に出力するものである。特に、電力増幅器３３ａ
は、振幅変調器３２から入力される信号を増幅して合成
器３４に出力するものである。
力される位相変調成分の信号をＤ／Ａ変換器３１から入
力されるアナログ信号に変換された包絡線成分の信号で
振幅変調して、電力増幅器３３ａに出力するものであ
る。電力増幅器３３は、入力された信号を増幅して合成
器３４に出力するものである。特に、電力増幅器３３ａ
は、振幅変調器３２から入力される信号を増幅して合成
器３４に出力するものである。
【００３０】また、電力増幅器３３ｂ〜３３ｎは、ＤＳ
Ｐ１２から入力される包絡線成分のデジタル信号のＭＳ
Ｂ（Most Significant Bit）側の残りのビット（先にＤ
／Ａ変換器３１に入力されなかった残りのビット）のそ
れぞれをスイッチとして、スイッチが入れられていると
（入力されるビットが「１」であると）、予め設定され
た増幅率で、非線形増幅器３から入力される位相変調成
分の信号を増幅して合成器３４に出力し、スイッチが入
れられていない（入力されるビットが「０」である
と）、非線形増幅器３３から入力される位相変調成分の
信号を合成器３４に出力しないようにするものである。
Ｐ１２から入力される包絡線成分のデジタル信号のＭＳ
Ｂ（Most Significant Bit）側の残りのビット（先にＤ
／Ａ変換器３１に入力されなかった残りのビット）のそ
れぞれをスイッチとして、スイッチが入れられていると
（入力されるビットが「１」であると）、予め設定され
た増幅率で、非線形増幅器３から入力される位相変調成
分の信号を増幅して合成器３４に出力し、スイッチが入
れられていない（入力されるビットが「０」である
と）、非線形増幅器３３から入力される位相変調成分の
信号を合成器３４に出力しないようにするものである。
【００３１】つまり、電力増幅器３３は、スイッチとし
て入力される各ビットの重みに対応した増幅率で増幅を
行って、合成器３４に出力するものである。合成器３４
は、電力増幅器３３ａ〜３３ｎから入力される信号をア
ナログ的に加算合成して、出力するものである。尚、請
求項において、電力増幅器３３ａを第１の電力増幅器
と、電力増幅器３３ｂ〜３３ｎを第２の電力増幅器とそ
れぞれ称することとする。
て入力される各ビットの重みに対応した増幅率で増幅を
行って、合成器３４に出力するものである。合成器３４
は、電力増幅器３３ａ〜３３ｎから入力される信号をア
ナログ的に加算合成して、出力するものである。尚、請
求項において、電力増幅器３３ａを第１の電力増幅器
と、電力増幅器３３ｂ〜３３ｎを第２の電力増幅器とそ
れぞれ称することとする。
【００３２】ここで、具体的にＤＳＰ１２が出力する包
絡線成分のデジタル信号が４ビットの「１００１」であ
る場合を例として説明する。本来、包絡線成分のデジタ
ル信号はより多数のビットで表現されるべきものである
が、ここでは説明のために４ビットとしている。
絡線成分のデジタル信号が４ビットの「１００１」であ
る場合を例として説明する。本来、包絡線成分のデジタ
ル信号はより多数のビットで表現されるべきものである
が、ここでは説明のために４ビットとしている。
【００３３】包絡線成分の信号は、例えば、ＭＳＢ側の
２ビットと、ＬＳＢ側の２ビットとに分割され、ＬＳＢ
側の２ビットは、Ｄ／Ａ変換器３１によってアナログ信
号に変換されて、振幅変調器３２に出力される。ここで
は、ＬＳＢ側の２ビットを「０１」と仮定しているの
で、「０１」に応じた電圧信号が振幅変調器３２に出力
され、振幅変調器３２が別途入力される位相変調成分の
信号を当該電圧信号で振幅変調して電力増幅器３３ａに
出力する。そして、電力増幅器３３ａが入力された信号
を増幅して合成器３４に出力する。
２ビットと、ＬＳＢ側の２ビットとに分割され、ＬＳＢ
側の２ビットは、Ｄ／Ａ変換器３１によってアナログ信
号に変換されて、振幅変調器３２に出力される。ここで
は、ＬＳＢ側の２ビットを「０１」と仮定しているの
で、「０１」に応じた電圧信号が振幅変調器３２に出力
され、振幅変調器３２が別途入力される位相変調成分の
信号を当該電圧信号で振幅変調して電力増幅器３３ａに
出力する。そして、電力増幅器３３ａが入力された信号
を増幅して合成器３４に出力する。
【００３４】また、ＭＳＢ側の２ビットの各ビットは、
それぞれ電力増幅器３３ｂと、電力増幅器３３ｃとに入
力される。そして、ここでは電力増幅器３３ｂに入力さ
れるビットは「０」であであると仮定しているので、電
力増幅器３３ｂが別途入力される位相変調成分の信号を
合成器３４に出力しないようになる。
それぞれ電力増幅器３３ｂと、電力増幅器３３ｃとに入
力される。そして、ここでは電力増幅器３３ｂに入力さ
れるビットは「０」であであると仮定しているので、電
力増幅器３３ｂが別途入力される位相変調成分の信号を
合成器３４に出力しないようになる。
【００３５】また、電力増幅器３３ｃに入力されるビッ
トの値は「１」であるとしているので、電力増幅器３３
ｃが入力されるビットの値に対応してオンとなり、当該
ビットの重みに対応して、別途入力される位相変調成分
の信号の増幅を行い、合成器３４に出力する。そして、
合成器３４が、電力増幅器３３ａ〜３３ｃから入力され
る増幅された位相変調成分の信号を加算合成して、外部
に出力する。
トの値は「１」であるとしているので、電力増幅器３３
ｃが入力されるビットの値に対応してオンとなり、当該
ビットの重みに対応して、別途入力される位相変調成分
の信号の増幅を行い、合成器３４に出力する。そして、
合成器３４が、電力増幅器３３ａ〜３３ｃから入力され
る増幅された位相変調成分の信号を加算合成して、外部
に出力する。
【００３６】このように、ＬＳＢ側の数ビットをアナロ
グデータに変換するのは、すべてのビットをデジタルデ
ータとして重み付けする方法に比べて、電力増幅器３３
の数を少なくするためである。
グデータに変換するのは、すべてのビットをデジタルデ
ータとして重み付けする方法に比べて、電力増幅器３３
の数を少なくするためである。
【００３７】次に、本装置の動作について説明する。
本装置に外部から入力された変調信号はＳＳＢ発生器１
によりＳＳＢ変調波に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器１
１によりデジタル信号に変換されて、ＤＳＰ１２に出力
される。
本装置に外部から入力された変調信号はＳＳＢ発生器１
によりＳＳＢ変調波に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器１
１によりデジタル信号に変換されて、ＤＳＰ１２に出力
される。
【００３８】そして、ＤＳＰ１２が振幅制限手段２１
と、包絡線検波手段２３とを用いて当該入力された信号
から、それぞれ位相変調成分と包絡線成分とを抽出し、
さらに位相変調成分の信号を位相等化手段２２によって
包絡線成分の位相と合致するように等化されてＤ／Ａ変
換器１３に出力される。また、包絡線成分の信号は、そ
のまま変調増幅器１５に出力される。
と、包絡線検波手段２３とを用いて当該入力された信号
から、それぞれ位相変調成分と包絡線成分とを抽出し、
さらに位相変調成分の信号を位相等化手段２２によって
包絡線成分の位相と合致するように等化されてＤ／Ａ変
換器１３に出力される。また、包絡線成分の信号は、そ
のまま変調増幅器１５に出力される。
【００３９】そしてＤ／Ａ変換器１３がＤＳＰ１２から
入力される位相変調成分の信号をアナログ信号に変換し
て周波数変換器８に出力し、周波数変換器８が入力され
たアナログ信号と局部発振器９が発振する信号とを混合
して、所定の高周波信号に変換し、非線形増幅器３出力
する。
入力される位相変調成分の信号をアナログ信号に変換し
て周波数変換器８に出力し、周波数変換器８が入力され
たアナログ信号と局部発振器９が発振する信号とを混合
して、所定の高周波信号に変換し、非線形増幅器３出力
する。
【００４０】そして、非線形増幅器３が所定の高周波信
号に変換された位相変調成分の信号を増幅して、変調増
幅器１５に出力する。そして、変調増幅器１５が、ＤＳ
Ｐ１２の包絡線検波手段２３から入力される包絡線成分
の信号で振幅変調成分の信号を変調して、増幅されたＳ
ＳＢ変調波として外部に出力する。
号に変換された位相変調成分の信号を増幅して、変調増
幅器１５に出力する。そして、変調増幅器１５が、ＤＳ
Ｐ１２の包絡線検波手段２３から入力される包絡線成分
の信号で振幅変調成分の信号を変調して、増幅されたＳ
ＳＢ変調波として外部に出力する。
【００４１】尚、ここでは、ＤＳＰ１２が包絡線検波手
段２３を備え、Ａ／Ｄ変換器１１が出力するＳＳＢ変調
波をデジタル信号に変換した信号からその包絡線成分を
抽出してデジタル信号として出力するようにしている
が、例えば、ＳＳＢ発生器１の出力から直接に従来と同
様のアナログ的な手段でＳＳＢ変調波の包絡線成分の信
号を抽出するようにしておいても構わない。この場合に
は、変調増幅器１５に入力される包絡線成分の信号は、
予めＡ／Ｄ変換器によって、デジタル信号に変換すれば
よい。
段２３を備え、Ａ／Ｄ変換器１１が出力するＳＳＢ変調
波をデジタル信号に変換した信号からその包絡線成分を
抽出してデジタル信号として出力するようにしている
が、例えば、ＳＳＢ発生器１の出力から直接に従来と同
様のアナログ的な手段でＳＳＢ変調波の包絡線成分の信
号を抽出するようにしておいても構わない。この場合に
は、変調増幅器１５に入力される包絡線成分の信号は、
予めＡ／Ｄ変換器によって、デジタル信号に変換すれば
よい。
【００４２】本装置によれば、振幅変調をデジタル的に
行っているので、高い効率で、歪みの小さい増幅を為さ
れたＳＳＢ変調波を小さい回路規模で生成できる効果が
ある。
行っているので、高い効率で、歪みの小さい増幅を為さ
れたＳＳＢ変調波を小さい回路規模で生成できる効果が
ある。
【００４３】尚、ＳＳＢ発生器１もＤＳＰ１２を用いて
デジタル的に具現化しても構わない。この場合には、変
調信号がＡ／Ｄ変換されて、ＤＳＰ１２のＳＳＢ発生器
１に入力されるようになる。
デジタル的に具現化しても構わない。この場合には、変
調信号がＡ／Ｄ変換されて、ＤＳＰ１２のＳＳＢ発生器
１に入力されるようになる。
【００４４】そこで、ＳＳＢ発生器１をデジタル的に具
現化した場合の本装置について、図３を用いて説明す
る。図３は、ＳＳＢ発生器１をデジタル的に具現化した
場合の本装置の構成ブロック図である。
現化した場合の本装置について、図３を用いて説明す
る。図３は、ＳＳＢ発生器１をデジタル的に具現化した
場合の本装置の構成ブロック図である。
【００４５】ここで、変調増幅器に入力される包絡線成
分は１２ビットのデジタル信号であり、ＭＳＢ側の４ビ
ット、ＬＳＢ側の８ビットに分割するものとする。ま
た、変調増幅器における電力増幅器は、単体の効率が９
０％以上であるような電力増幅器であるものとする。こ
のようにすれば、変調増幅器における振幅変調の効率
は、全体で８０％以上となることが実験的に知られてい
る。
分は１２ビットのデジタル信号であり、ＭＳＢ側の４ビ
ット、ＬＳＢ側の８ビットに分割するものとする。ま
た、変調増幅器における電力増幅器は、単体の効率が９
０％以上であるような電力増幅器であるものとする。こ
のようにすれば、変調増幅器における振幅変調の効率
は、全体で８０％以上となることが実験的に知られてい
る。
【００４６】ＤＳＰ１２を用いてデジタル的に実現した
ＳＳＢ発生器１は、図３に示すように、ＢＰＦ（帯域制
限フィルタ）４１と、ＡＧＣ手段４２と、ヒルベルト変
換フィルタ４３と、乗算手段４４と、遅延手段４５と、
加算手段４６とを備えるＤＳＰ１２と、ＤＤＳ（Direct
Digital Synthesizer）５１とから構成されている。
ＳＳＢ発生器１は、図３に示すように、ＢＰＦ（帯域制
限フィルタ）４１と、ＡＧＣ手段４２と、ヒルベルト変
換フィルタ４３と、乗算手段４４と、遅延手段４５と、
加算手段４６とを備えるＤＳＰ１２と、ＤＤＳ（Direct
Digital Synthesizer）５１とから構成されている。
【００４７】以下、これらの各部を具体的に説明する。
ＢＰＦ４１は、１０次のＩＩＲ（Infinite-duration Im
pulse Response）フィルタとして実現でき、変調信号を
Ａ／Ｄ変換したデジタル信号の入力を受けて、帯域を制
限してＡＧＣ手段４２に出力するものである。
ＢＰＦ４１は、１０次のＩＩＲ（Infinite-duration Im
pulse Response）フィルタとして実現でき、変調信号を
Ａ／Ｄ変換したデジタル信号の入力を受けて、帯域を制
限してＡＧＣ手段４２に出力するものである。
【００４８】ＡＧＣ手段４２は、ＤＳＰ１２が扱うこと
のできる入力レベルに合わせて、例えば最大定格の１０
ｄＢ程度のレベルに、ＢＰＦ４１から入力される信号の
利得を制御して、ヒルベルト変換フィルタ４３と遅延手
段４５とに出力するものである。
のできる入力レベルに合わせて、例えば最大定格の１０
ｄＢ程度のレベルに、ＢＰＦ４１から入力される信号の
利得を制御して、ヒルベルト変換フィルタ４３と遅延手
段４５とに出力するものである。
【００４９】ヒルベルト変換フィルタ４３は、ＡＧＣ手
段４２から入力される信号を９０度移相して、乗算手段
４４ａに出力するものである。乗算手段４４ａは、ヒル
ベルト変換フィルタ４３から入力される信号と、後に説
明するＤＤＳ５１から入力される信号とを乗算して加算
手段４６に出力するものである。
段４２から入力される信号を９０度移相して、乗算手段
４４ａに出力するものである。乗算手段４４ａは、ヒル
ベルト変換フィルタ４３から入力される信号と、後に説
明するＤＤＳ５１から入力される信号とを乗算して加算
手段４６に出力するものである。
【００５０】遅延手段４５は、ＡＧＣ手段４２から入力
される信号を一定時間遅延して乗算手段４４ｂに出力す
るものである。乗算手段４４ｂは、遅延手段４５から入
力される信号と、後に説明するＤＤＳ５１から入力され
る信号とを乗算して加算手段４６に出力するものであ
る。
される信号を一定時間遅延して乗算手段４４ｂに出力す
るものである。乗算手段４４ｂは、遅延手段４５から入
力される信号と、後に説明するＤＤＳ５１から入力され
る信号とを乗算して加算手段４６に出力するものであ
る。
【００５１】加算手段４６は、乗算手段４４ａと乗算手
段４４ｂとから入力される各信号を加算合成して出力す
るものである。ＤＤＳ５１は、基準信号をデジタル信号
として出力するものであり、該基準信号の正弦成分を乗
算手段４４ｂに、余弦成分を乗算手段４４ａにそれぞれ
出力するものであり、これを用いることによって、Ｄ／
Ａ変換後に信号を平滑化（スムージング）するために、
ＬＰＦ（Low Pass Filter ）を要することがないように
なっている。
段４４ｂとから入力される各信号を加算合成して出力す
るものである。ＤＤＳ５１は、基準信号をデジタル信号
として出力するものであり、該基準信号の正弦成分を乗
算手段４４ｂに、余弦成分を乗算手段４４ａにそれぞれ
出力するものであり、これを用いることによって、Ｄ／
Ａ変換後に信号を平滑化（スムージング）するために、
ＬＰＦ（Low Pass Filter ）を要することがないように
なっている。
【００５２】つまり、このＳＳＢ発生器１では、ＰＳＮ
（Phase Shift Network ）として知られる方法をデジタ
ル的に実現したものとなっているが、このほかのフィル
タ方式、ウエーバー（Weaver）法等もＤＳＰの処理によ
って実現できる。尚、請求項において、乗算手段４４ａ
を第１の乗算手段と、乗算手段４４ｂを第２の乗算手段
とそれぞれ称することとする。
（Phase Shift Network ）として知られる方法をデジタ
ル的に実現したものとなっているが、このほかのフィル
タ方式、ウエーバー（Weaver）法等もＤＳＰの処理によ
って実現できる。尚、請求項において、乗算手段４４ａ
を第１の乗算手段と、乗算手段４４ｂを第２の乗算手段
とそれぞれ称することとする。
【００５３】さらに、このＳＳＢ変調装置では、上記の
ＳＳＢ発生器１の出力である、加算手段４６から出力さ
れる信号は、直接ＤＳＰ１２内で引き続いて処理できる
ようになっている。つまり、加算手段４６の出力は、振
幅制限手段２１と、包絡線検波手段２３とに出力される
ようになっている。
ＳＳＢ発生器１の出力である、加算手段４６から出力さ
れる信号は、直接ＤＳＰ１２内で引き続いて処理できる
ようになっている。つまり、加算手段４６の出力は、振
幅制限手段２１と、包絡線検波手段２３とに出力される
ようになっている。
【００５４】ここで、包絡線検波手段２３は、図３に示
すように、具体的に、帯域制限を行う第１のＢＰＦ手段
６１と、該第１のＢＰＦ６１によって帯域制限された信
号の利得を、後段のＡＧＣ検波手段６７から入力される
信号に従って制御するＡＧＣ手段６２と、ＡＧＣ手段６
２が出力する信号を９０度移相するヒルベルト変換フィ
ルタ６３と、ヒルベルト変換フィルタ６３が出力する信
号を二乗する乗算手段６４ａと、ＡＧＣ手段６２が出力
する信号を一定時間遅延する遅延手段６５と、該遅延し
た信号を二乗する乗算手段６４ｂと、乗算手段６４ａと
乗算手段６４ｂとによって二乗された信号を加算合成す
る加算手段６６と、該加算合成された信号の信号レベル
を検知して、ＡＧＣ手段６２に帰還出力するＡＧＣ検波
手段６７と、加算手段６６が出力する信号の帯域を制限
して、ＳＳＢ発生器１から入力されるＳＳＢ変調波の包
絡線成分として出力する第２のＢＰＦ手段６８とから構
成することが考えられる。
すように、具体的に、帯域制限を行う第１のＢＰＦ手段
６１と、該第１のＢＰＦ６１によって帯域制限された信
号の利得を、後段のＡＧＣ検波手段６７から入力される
信号に従って制御するＡＧＣ手段６２と、ＡＧＣ手段６
２が出力する信号を９０度移相するヒルベルト変換フィ
ルタ６３と、ヒルベルト変換フィルタ６３が出力する信
号を二乗する乗算手段６４ａと、ＡＧＣ手段６２が出力
する信号を一定時間遅延する遅延手段６５と、該遅延し
た信号を二乗する乗算手段６４ｂと、乗算手段６４ａと
乗算手段６４ｂとによって二乗された信号を加算合成す
る加算手段６６と、該加算合成された信号の信号レベル
を検知して、ＡＧＣ手段６２に帰還出力するＡＧＣ検波
手段６７と、加算手段６６が出力する信号の帯域を制限
して、ＳＳＢ発生器１から入力されるＳＳＢ変調波の包
絡線成分として出力する第２のＢＰＦ手段６８とから構
成することが考えられる。
【００５５】このようにすれば、ＳＳＢ発生器１と包絡
線検波手段２３との各部を共用でき、デジタル回路を簡
略にできる効果がある。
線検波手段２３との各部を共用でき、デジタル回路を簡
略にできる効果がある。
【００５６】また、ここで説明しているＳＳＢ変調装置
では、ＤＳＰ１２の処理速度よりＡ／Ｄ変換器及びＤ／
Ａ変換器１４のサンプリング周波数が高い場合を考慮し
て、マルチレート処理を行い、サンプリング周波数の変
換を行うとよい。
では、ＤＳＰ１２の処理速度よりＡ／Ｄ変換器及びＤ／
Ａ変換器１４のサンプリング周波数が高い場合を考慮し
て、マルチレート処理を行い、サンプリング周波数の変
換を行うとよい。
【００５７】さらに、変調信号をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器の前段において、サンプリング周波数の
１／２以下の帯域をアンチエリアシングフィルターによ
り帯域制限し、さらに、Ａ／Ｄ変換器の後段では、デシ
メーションフィルターにより間引き処理を行って、さら
にレート変換を行った後、ＤＳＰで実現できるインター
ポレーションフィルターで補間を行うのが理想的であ
る。さらに、Ｄ／Ａ変換器１４の後段には、スムージン
グフィルタを設けて、高調波を除去するようにしてもよ
い。
るＡ／Ｄ変換器の前段において、サンプリング周波数の
１／２以下の帯域をアンチエリアシングフィルターによ
り帯域制限し、さらに、Ａ／Ｄ変換器の後段では、デシ
メーションフィルターにより間引き処理を行って、さら
にレート変換を行った後、ＤＳＰで実現できるインター
ポレーションフィルターで補間を行うのが理想的であ
る。さらに、Ｄ／Ａ変換器１４の後段には、スムージン
グフィルタを設けて、高調波を除去するようにしてもよ
い。
【００５８】さらに、ＤＤＳのデジタル信号処理により
搬送波を生成することも可能であり、ＤＳＰが波形生成
の処理を行うようにしても構わない。さらに、ＤＳＰを
用いなくとも、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Ar
rays）やゲートアレイ、あるいは汎用ロジックＩＣ等で
もＤＳＰと同様の処理を実現できる。
搬送波を生成することも可能であり、ＤＳＰが波形生成
の処理を行うようにしても構わない。さらに、ＤＳＰを
用いなくとも、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Ar
rays）やゲートアレイ、あるいは汎用ロジックＩＣ等で
もＤＳＰと同様の処理を実現できる。
【００５９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ＳＳＢ変
調波の振幅を一定として位相変調成分を抽出する振幅制
限増幅手段と、ＳＳＢ変調波の包絡線成分を抽出する包
絡線検波手段と、包絡線成分の信号の位相に位相変調成
分の信号の位相を合致させる位相等化手段とがデジタル
回路で実現されたＳＳＢ変調装置としているので、素子
の調整が不要であり、経年変化による素子の特性の変化
等の影響がなくなるために歪みを低減でき、さらにデジ
タル回路で振幅変調を行っているために効率が高く、従
って被変調波出力とほぼ同じだけの出力が低周波増幅器
に要求されることがないために、消費電力を低減でき、
回路規模を縮小できる効果がある。
調波の振幅を一定として位相変調成分を抽出する振幅制
限増幅手段と、ＳＳＢ変調波の包絡線成分を抽出する包
絡線検波手段と、包絡線成分の信号の位相に位相変調成
分の信号の位相を合致させる位相等化手段とがデジタル
回路で実現されたＳＳＢ変調装置としているので、素子
の調整が不要であり、経年変化による素子の特性の変化
等の影響がなくなるために歪みを低減でき、さらにデジ
タル回路で振幅変調を行っているために効率が高く、従
って被変調波出力とほぼ同じだけの出力が低周波増幅器
に要求されることがないために、消費電力を低減でき、
回路規模を縮小できる効果がある。
【００６０】請求項２記載の発明によれば、包絡線検波
手段が、外部から入力された信号の帯域制限を行う第１
のＢＰＦと、後段のＡＧＣ検波手段から入力される信号
に従って帯域制限された信号の利得を制御するＡＧＣ手
段と、利得を制御された信号を９０度移相するヒルベル
ト変換フィルタ手段と、ヒルベルト変換フィルタ手段が
出力する信号を二乗する第１の乗算手段と、ＡＧＣ手段
が出力する信号を一定時間遅延する遅延手段と、遅延し
た信号を二乗する第２の乗算手段と、第１の乗算手段と
第２の乗算手段とによってそれぞれ二乗された信号を加
算合成する加算手段と、加算合成された信号の信号レベ
ルを検知して、ＡＧＣ手段に帰還出力するＡＧＣ検波手
段と、加算手段が出力する信号の帯域を制限して、外部
から入力された信号の包絡線成分として出力する第２の
ＢＰＦ手段とを備える包絡線検波手段である請求項１記
載のＳＳＢ変調装置としているので、包絡線検波手段を
ＤＳＰが行う処理として実現でき、素子の調整が不要で
あり、経年変化による素子の特性の変化等の影響がなく
なるために歪みを低減でき、さらにデジタル回路で振幅
変調を行っているために効率が高く、従って被変調波出
力とほぼ同じだけの出力が低周波増幅器に要求されるこ
とがないために、消費電力を低減でき、回路規模を縮小
できる効果がある。
手段が、外部から入力された信号の帯域制限を行う第１
のＢＰＦと、後段のＡＧＣ検波手段から入力される信号
に従って帯域制限された信号の利得を制御するＡＧＣ手
段と、利得を制御された信号を９０度移相するヒルベル
ト変換フィルタ手段と、ヒルベルト変換フィルタ手段が
出力する信号を二乗する第１の乗算手段と、ＡＧＣ手段
が出力する信号を一定時間遅延する遅延手段と、遅延し
た信号を二乗する第２の乗算手段と、第１の乗算手段と
第２の乗算手段とによってそれぞれ二乗された信号を加
算合成する加算手段と、加算合成された信号の信号レベ
ルを検知して、ＡＧＣ手段に帰還出力するＡＧＣ検波手
段と、加算手段が出力する信号の帯域を制限して、外部
から入力された信号の包絡線成分として出力する第２の
ＢＰＦ手段とを備える包絡線検波手段である請求項１記
載のＳＳＢ変調装置としているので、包絡線検波手段を
ＤＳＰが行う処理として実現でき、素子の調整が不要で
あり、経年変化による素子の特性の変化等の影響がなく
なるために歪みを低減でき、さらにデジタル回路で振幅
変調を行っているために効率が高く、従って被変調波出
力とほぼ同じだけの出力が低周波増幅器に要求されるこ
とがないために、消費電力を低減でき、回路規模を縮小
できる効果がある。
【００６１】請求項３記載の発明によれば、振幅制限増
幅手段と、位相等化手段とがデジタル回路で実現された
ＳＳＢ変調装置としているので、素子の調整が不要であ
り、経年変化による素子の特性の変化等の影響がなくな
るために歪みを低減でき、さらにデジタル回路で振幅変
調を行っているために効率が高く、従って被変調波出力
とほぼ同じだけの出力が低周波増幅器に要求されること
がないために、消費電力を低減でき、回路規模を縮小で
きる効果がある。
幅手段と、位相等化手段とがデジタル回路で実現された
ＳＳＢ変調装置としているので、素子の調整が不要であ
り、経年変化による素子の特性の変化等の影響がなくな
るために歪みを低減でき、さらにデジタル回路で振幅変
調を行っているために効率が高く、従って被変調波出力
とほぼ同じだけの出力が低周波増幅器に要求されること
がないために、消費電力を低減でき、回路規模を縮小で
きる効果がある。
【００６２】請求項４記載の発明によれば、外部から入
力される変調信号をＳＳＢ変調波に変換するＳＳＢ発生
器を、帯域制限フィルタと、ＡＧＣ手段と、ヒルベルト
変換フィルタと、基準信号発生手段と、第１の乗算手段
と、遅延手段と、第２の乗算手段と、加算手段とからな
るデジタル回路で実現したＳＳＢ変調装置としているの
で、素子の調整が不要であり、経年変化による素子の特
性の変化等の影響がなくなるために歪みを低減でき、さ
らにデジタル回路で振幅変調を行っているために効率が
高く、従って被変調波出力とほぼ同じだけの出力が低周
波増幅器に要求されることがないために、消費電力を低
減でき、回路規模を縮小できることに加え、後段の包絡
線検波手段をデジタル回路で実現すれば、上記各部の処
理を包絡線検波手段の処理のために再利用でき、デジタ
ル回路を簡略にできる効果がある。
力される変調信号をＳＳＢ変調波に変換するＳＳＢ発生
器を、帯域制限フィルタと、ＡＧＣ手段と、ヒルベルト
変換フィルタと、基準信号発生手段と、第１の乗算手段
と、遅延手段と、第２の乗算手段と、加算手段とからな
るデジタル回路で実現したＳＳＢ変調装置としているの
で、素子の調整が不要であり、経年変化による素子の特
性の変化等の影響がなくなるために歪みを低減でき、さ
らにデジタル回路で振幅変調を行っているために効率が
高く、従って被変調波出力とほぼ同じだけの出力が低周
波増幅器に要求されることがないために、消費電力を低
減でき、回路規模を縮小できることに加え、後段の包絡
線検波手段をデジタル回路で実現すれば、上記各部の処
理を包絡線検波手段の処理のために再利用でき、デジタ
ル回路を簡略にできる効果がある。
【００６３】請求項５記載の発明によれば、分離されて
増幅された位相変調成分の信号と包絡線成分の信号との
入力を受けて、Ｄ／Ａ変換器が包絡線成分の信号の下位
数ビットをアナログ信号に変換し、振幅変調器が位相変
調成分の信号を当該アナログ信号で振幅変調し、振幅変
調された信号を第１の電力増幅器が増幅して出力し、一
方、包絡線成分の信号のうち、Ｄ／Ａ変換器に入力され
なかった残りのビットが各々対応する第２の電力増幅器
にスイッチとして入力され、当該ビットの値がオンを表
すものであると、第２の電力増幅器が当該ビットの重み
で位相変調成分の信号を増幅して出力し、合成器が第１
の電力増幅器から入力される信号と第２の電力増幅器か
ら入力される信号とを合成して出力する変調増幅器を備
えたＳＳＢ変調装置としているので、小さい回路規模
で、デジタル信号として入力された包絡線成分の信号に
よって位相変調成分の信号を振幅変調することができ、
デジタル回路で振幅変調を行っているために効率が高
く、従って被変調波出力とほぼ同じだけの出力が低周波
増幅器に要求されることがないために、消費電力を低減
できる効果がある。
増幅された位相変調成分の信号と包絡線成分の信号との
入力を受けて、Ｄ／Ａ変換器が包絡線成分の信号の下位
数ビットをアナログ信号に変換し、振幅変調器が位相変
調成分の信号を当該アナログ信号で振幅変調し、振幅変
調された信号を第１の電力増幅器が増幅して出力し、一
方、包絡線成分の信号のうち、Ｄ／Ａ変換器に入力され
なかった残りのビットが各々対応する第２の電力増幅器
にスイッチとして入力され、当該ビットの値がオンを表
すものであると、第２の電力増幅器が当該ビットの重み
で位相変調成分の信号を増幅して出力し、合成器が第１
の電力増幅器から入力される信号と第２の電力増幅器か
ら入力される信号とを合成して出力する変調増幅器を備
えたＳＳＢ変調装置としているので、小さい回路規模
で、デジタル信号として入力された包絡線成分の信号に
よって位相変調成分の信号を振幅変調することができ、
デジタル回路で振幅変調を行っているために効率が高
く、従って被変調波出力とほぼ同じだけの出力が低周波
増幅器に要求されることがないために、消費電力を低減
できる効果がある。
【図１】本装置の構成ブロック図である。
【図２】本装置の変調増幅器１５の構成ブロック図であ
る。
る。
【図３】ＳＳＢ発生器１をデジタル的に具現化した場合
の本装置の構成ブロック図である。
の本装置の構成ブロック図である。
【図４】包絡線消去再生方法を実現する増幅回路の一例
を表す構成ブロック図である。
を表す構成ブロック図である。
【図５】ＳＳＢ変調装置における従来の包絡線消去再生
方法を実現する増幅回路の一例を表す構成ブロック図で
ある。
方法を実現する増幅回路の一例を表す構成ブロック図で
ある。
１…ＳＳＢ発生器、 ２…振幅制限増幅器、 ３…非線
形増幅器、 ４…変調増幅器、 ５…包絡線検波器、
６…低周波増幅器、 ７…位相等価器、 ８…周波数変
換器、 ９…局部発振器、 １０…出力レベル制御回
路、 １１…Ａ／Ｄ変換器、 １２…ＤＳＰ、 １３…
Ｄ／Ａ変換器、 １５…変調増幅器、 ２１…振幅制限
手段、 ２２…位相等価手段、 ２３…包絡線検波手
段、 ３０…Ａ／Ｄ変換器、 ３１…Ｄ／Ａ変換器、
３２…振幅変調器、 ３３…電力増幅器、 ３４…合成
器、 ４１…ＢＰＦ、 ４２…ＡＧＣ手段、 ４３…ヒ
ルベルト変換フィルタ、 ４４…乗算手段、 ４５…遅
延手段、 ４６…加算手段、５１…ＤＤＳ、 ６１…第
１のＢＰＦ、 ６２…ＡＧＣ手段、 ６３…ヒルベルト
変換手段、 ６４…乗算手段、 ６６…加算手段、 ６
７…ＡＧＣ検波手段、６８…第２のＢＰＦ
形増幅器、 ４…変調増幅器、 ５…包絡線検波器、
６…低周波増幅器、 ７…位相等価器、 ８…周波数変
換器、 ９…局部発振器、 １０…出力レベル制御回
路、 １１…Ａ／Ｄ変換器、 １２…ＤＳＰ、 １３…
Ｄ／Ａ変換器、 １５…変調増幅器、 ２１…振幅制限
手段、 ２２…位相等価手段、 ２３…包絡線検波手
段、 ３０…Ａ／Ｄ変換器、 ３１…Ｄ／Ａ変換器、
３２…振幅変調器、 ３３…電力増幅器、 ３４…合成
器、 ４１…ＢＰＦ、 ４２…ＡＧＣ手段、 ４３…ヒ
ルベルト変換フィルタ、 ４４…乗算手段、 ４５…遅
延手段、 ４６…加算手段、５１…ＤＤＳ、 ６１…第
１のＢＰＦ、 ６２…ＡＧＣ手段、 ６３…ヒルベルト
変換手段、 ６４…乗算手段、 ６６…加算手段、 ６
７…ＡＧＣ検波手段、６８…第２のＢＰＦ
Claims (5)
- 【請求項１】 ＳＳＢ変調波の振幅を一定の振幅として
位相変調成分を抽出する振幅制限増幅手段と、 前記ＳＳＢ変調波の包絡線成分を抽出する包絡線検波手
段と、 前記包絡線検波手段が抽出する包絡線成分の信号の位相
に合致させるように、前記振幅制限増幅手段が抽出する
位相変調成分の信号の位相を変化させる位相等化手段と
を、デジタル回路で実現したことを特徴とするＳＳＢ変
調装置。 - 【請求項２】 包絡線検波手段は、第１の帯域制限フィ
ルタと、ＡＧＣ手段と、ヒルベルト変換フィルタと、第
１の乗算手段と、第２の乗算手段と、加算手段と、遅延
手段と、ＡＧＣ検波手段と、第２の帯域制限フィルタと
を備える包絡線検波手段であって、 前記第１の帯域制限フィルタは、外部から入力された信
号の帯域制限を行う第１の帯域制限フィルタであり、 前記ＡＧＣ手段は、後段の前記ＡＧＣ検波手段から入力
される信号に従って前記第１の帯域制限フィルタから入
力される信号の利得を制御するＡＧＣ手段であり、 前記ヒルベルト変換フィルタは、前記ＡＧＣ手段が出力
する信号を９０度移相するヒルベルト変換フィルタであ
り、 前記第１の乗算手段は、前記ヒルベルト変換フィルタが
出力する信号を二乗する第１の乗算手段であり、 前記遅延手段は、前記ＡＧＣ手段が出力する信号を一定
時間遅延させる遅延手段であり、 前記第２の乗算手段は、前記遅延手段が遅延させた信号
を二乗する第２の乗算手段であり、 前記加算手段は、前記第１の乗算手段と前記第２の乗算
手段とによってそれぞれ二乗された信号を加算合成する
加算手段であり、 前記ＡＧＣ検波手段は、前記加算手段によって加算合成
された信号の信号レベルを検知して、前記ＡＧＣ手段に
帰還出力するＡＧＣ検波手段であり、 第２の帯域制限フィルタは、前記加算手段が出力する信
号の帯域を制限して、前記外部から入力された信号の包
絡線成分として出力する第２の帯域制限フィルタである
ことを特徴とする請求項１記載のＳＳＢ変調装置。 - 【請求項３】 ＳＳＢ変調波の包絡線成分を抽出する包
絡線検波器を備えるＳＳＢ変調装置であって、 前記ＳＳＢ変調波の振幅を一定の振幅として位相変調成
分を抽出する振幅制限増幅手段と、 前記包絡線検波器が抽出して出力する包絡線成分の信号
の位相に合致させるように、前記振幅制限増幅手段が抽
出する位相変調成分の信号の位相を変化させる位相等化
手段とを、デジタル回路で実現したことを特徴とするＳ
ＳＢ変調装置。 - 【請求項４】 外部から入力される変調信号をＳＳＢ変
調波に変換するＳＳＢ発生器をデジタル回路で実現した
ＳＳＢ変調装置であって、 前記ＳＳＢ発生器は、予めデジタル信号に変換された変
調信号の入力を受けて 、当該変調信号を帯域制限する帯域制限フィルタと、帯
域制限された変調信号の利得を調整するＡＧＣ手段と、 前記ＡＧＣ手段から入力される信号を９０度移相するヒ
ルベルト変換フィルタと、 基準信号を発生し、前記基準信号を余弦成分と正弦成分
とに分けてそれぞれ出力する基準信号発生手段と、 前記ヒルベルト変換フィルタから入力される信号と前記
基準信号発生手段から入力される基準信号の余弦成分と
を乗算する第１の乗算手段と、 前記ＡＧＣ手段から入力される信号を一定の時間遅延す
る遅延手段と、 前記遅延手段から入力される信号と前記基準信号発生手
段から入力される基準信号の正弦成分とを乗算する第２
の乗算手段と、 前記第１の乗算手段から入力される信号と前記第２の乗
算手段から入力される信号とを加算し、ＳＳＢ変調波と
して出力する加算手段とを有するＳＳＢ発生器であるこ
とを特徴とするＳＳＢ変調装置。 - 【請求項５】 ＳＳＢ変調波を位相変調成分の信号と包
絡線成分の信号とに分離して増幅し、合成することでＳ
ＳＢ変調波を再生するＳＳＢ変調装置であって、 前記分離して増幅した位相変調成分の信号と包絡線成分
の信号との入力を受けて、ＳＳＢ変調波を再生する変調
増幅器が、 前記包絡線成分の信号の下位数ビットをアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換器と、 前記位相変調成分の信号を前記Ｄ／Ａ変換器から入力さ
れるアナログ信号で振幅変調する振幅変調器と、 前記振幅変調器から入力される信号を増幅して出力する
第１の電力増幅器と、 前記包絡線成分の信号のうち、前記Ｄ／Ａ変換器に入力
されなかった残りのビットの信号の各々に対応して設け
られ、前記ビットの値をスイッチとして、当該ビットの
値がオンを表すものであると、当該ビットの重みで前記
位相変調成分を増幅して出力する第２の電力増幅器と、 前記第１の電力増幅器から入力される信号と前記第２の
電力増幅器から入力される信号とを合成して出力する合
成器とを有する変調増幅器であることを特徴とするＳＳ
Ｂ変調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25396197A JPH1197938A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Ｓｓｂ変調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25396197A JPH1197938A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Ｓｓｂ変調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197938A true JPH1197938A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17258367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25396197A Pending JPH1197938A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Ｓｓｂ変調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197938A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124459A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 送信機 |
| KR101148003B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2012-05-24 | 국방과학연구소 | 단측파대 변조 장치 및 방법 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP25396197A patent/JPH1197938A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124459A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 送信機 |
| KR101148003B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2012-05-24 | 국방과학연구소 | 단측파대 변조 장치 및 방법 |
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