DE60310882T2

DE60310882T2 - Verfahren zur erkennung des quadraturmodulator-trägerleckeinstellpunkts durch geometrische analyse/kalkulationsverfahren, trägerleckeinstellverfahren und quadraturmodulationsvorrichtung

Info

Publication number: DE60310882T2
Application number: DE60310882T
Authority: DE
Inventors: Norio Ebina-shi KANAZAWA; Masahiro Atsugi-shi TSUCHIYA
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: JP3712985B2; JP2003249822A; DE60310882D1; US7068983B2; EP1478145A4; EP1478145A1; WO2003071755A1; EP1478145B1; US20040162038A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Trägerrestanpassungserfassungsverfahren für einen Quadraturmodulator, der eine Anpassungsspannung zur Aufhebung eines Trägerrests erfasst, der in einem aus einem Quadraturmodulator abgegebenen modulierten Signal enthalten ist, ein Trägerrestanpassungsverfahren für den Quadraturmodulator, um einen Trägerrest aufzuheben, und eine Quadraturmodulatorvorrichtung mit einer Funktion zur Anpassung dieses Trägerrests.
Stand der Technik
Im Allgemeinen multipliziert in einem wie in 5A gezeigten Datenübertragungssystem ein Multiplizierglied ein Hochfrequenzträgersignal (RF-Trägersignal) c und ein Datensignal b, um ein moduliertes Signal d zu erhalten, das übertragen werden soll.
In diesem Fall enthält, wie in der grafischen Phasenvektordarstellung von 5B gezeigt ist, das erhaltene modulierte Signal d, zusätzlich zum Normalvektor des modulierten Signals d eine Trägerrestkomponente des Trägersignals c, das durch das Multiplizierglied 1 in das modulierte Signal d streut.
Ein Trägerrestphänomen, bei dem das Trägersignal c in das modulierte Signal d streut, tritt genauso auch bei einem Quadraturmodulator auf, der zwei Multiplizierglieder eingebaut hat.
Wenn deshalb das modulierte Signal d auf der Empfängerseite zum ursprünglichen Datensignal b demoduliert wird, kann das ursprüngliche Datensignal b nicht vollständig wiederhergestellt werden.
6 ist ein Blockschema, das die schematische Anordnung eines allgemeinen Quadraturmodulators zeigt, der herkömmlicher Weise in einem ein Zellulartelefon umfassenden Datenübertragungssystem verwendet wird.
Wie in 6 gezeigt ist, wird das von außen eingegebene Trägersignal c, das z. B. aus einer Sinuswelle besteht, in ein Multiplizierglied 2 eingegeben, und wird auch in das andere Multiplizierglied 4 eingegeben, nachdem das Signal von einem 90°-Phasenschieber 3 um 90° phasenverschoben wurde.
Ein Phasengleichheitssignal I, das eine Phasengleichheitskomponente eines Basisbandsignals darstellt, wird in das eine Multiplizierglied 2 eingegeben.
Ein Quadratursignal Q, das eine Quadraturkomponente des Basisbandsignals darstellt, wird in das andere Multiplizierglied 4 eingegeben.
Das eine Multiplizierglied 2 multipliziert das Trägersignal c und das Phasengleichheitssignal I, um das sich ergebende Signal als ein Produktsignal d₁ an ein Addierglied 5 abzugeben.
Das andere Multiplizierglied 4 multipliziert das um 90° phasenverschobene Trägersignal c und das Quadratursignal Q, um das sich ergebende Signal als ein Produktsignal d₂ an das Addierglied 5 abzugeben.
Das Addierglied 5 addiert die Produktsignale d₁ und d₂, die aus dem Multiplizierglied 2 bzw. 4 abgegeben wurden, und gibt das sich ergebende Signal als ein moduliertes Signal a (quadraturmoduliertes Signal) nach außen ab.
Auch bei diesem Quadraturmodulator enthalten die vom Multiplizierglied 2 bzw. 4 abgegebenen Produktsignale d₁ und d₂ einen Streuvektor L_I, der vom Trägersignal c ausstreut, und einen Streuvektor L_Q, der von dem Signal ausstreut, das durch die Phasenverschiebung des Trägersignals c um 90° erhalten wurde, wie in 7 gezeigt ist.
Und zwar ist ein Streuvektor V_L, der erhalten wird, indem die Produktsignale d₁ und d₂ addiert werden (Vektorsynthese), in dem modulierten Signal a enthalten, das aus diesem Quadraturmodulator abgegeben wird.
Selbst wenn die Signalpegel der I- und Q-Signale auf "0" liegen, ist deshalb der Signalpegel des modulierten Signal a nicht "0", sondern gleich dem Pegel des Absolutwerts des Streuvektors V_L.
Um zu verhindern, dass der Streuvektor V_L in das modulierte Signal a einfließt, kann ein Anpassungsvektor V_C in der zum Streuvektor V_L entgegengesetzten Richtung auf diesen angewendet (zu diesem addiert) werden, wie in 7 gezeigt ist.
Um den Anpassungsvektor V_C herzustellen, können jeweils eine DC-Anpassungsspannung E_IC und eine DC-Anpassungsspannung E_QC zu den I- und Q-Signalen vorab in dem in 6 gezeigten Quadraturmodulator addiert werden.
Im Spezielleren sind wie in 8 gezeigt, Addierglieder 6 und 7 in die Signalwege für die I- und Q-Signale eingesetzt, die in den Quadraturmodulator eingegeben werden.
Dieselben Bezugszahlen wie in 6 bezeichnen dieselben Teile in 8.
Regelbare Spannungsquellen 8 und 9 legen jeweils die vorstehenden DC-Anpassungsspannungen E_IC und E_QC an die Addierglieder 6 und 7 an.
Eine Abfolge für den Einstellvorgang der Anpassungsspannungen E_IC und E_QC wird als Nächstes im Einzelnen beschrieben.
Zuallererst werden die Signalpegel der I- und Q-Signale vom Bediener auf "0" gesetzt.
In diesem Zustand misst der Bediener den Signalpegel des aus dem Quadraturmodulator abgegebenen modulierten Signals a mit einem Messinstrument, das einen sehr niedrigen Pegel mit hoher Genauigkeit messen kann, wie etwa einem Spektrumanalysator 11, und zwar über einen Hochfrequenzschaltkreis 10, der einen Verstärker enthält.
Der Bediener stellt dann die an die I- und Q-Signale anzulegenden Spannungen, ein, indem die regelbaren Spannungsquellen 8 und 9 mit einem Bedienabschnitt 12 in Betrieb gesetzt werden und gleichzeitig der am Spektrumanalysator 11 angezeigte Signalpegel des modulierten Signals a beobachtet wird.
Im Spezielleren sucht der Bediener nach einer Kombination von anzulegenden Spannungen, die den Signalpegel des modulierten Signals a auf "0" setzt oder ihn minimiert, und stellt die jeweiligen Spannungen der Kombination als die Anpassungsspannungen E_IC und E_QC ein.
Dennoch lässt das Verfahren, den Trägerrest, der in dem aus dem Quadraturmodulator abgegebenen modulierten Signal a enthalten ist, durch Verwendung der Anpassungsspannungen E_IC und E_QC aufzuheben, die zu den I- und Q-Signalen addiert wurden, wie in 8 gezeigt ist, immer noch die folgenden zu lösenden Probleme offen.
Obwohl die Signalpegel der I- und Q-Signale auf "0" gesetzt sind, enthält das aus dem Quadraturmodulator abgegebene modulierte Signal a lediglich eine Trägerrestkomponente, und von daher ist sein Signalpegel sehr niedrig.
Um die Anpassungsspannungen E_IC und E_QC mit hoher Genauigkeit zu ermitteln, die zum Aufheben des im modulierten Signal a enthaltenen Trägerrests verwendet werden, muss der sehr niedrige Pegel des modulierten Signals a mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
Es muss ein Hochpräzisionsmessinstrument wie der vorstehend beschriebene Spektrumanalysator 11 vorbereitet werden, um den sehr niedrigen Signalpegel des modulierten Signals a mit hoher Genauigkeit zu messen.
Dies steigert die Gerätekosten in hohem Maße. Vom Kostenstandpunkt her ist es deshalb fast unmöglich, eine solche Trägerrestanpassungsfunktion beispielsweise in einen Signalgeber zu integrieren, den ein Quadraturmodulator eingebaut hat.
Zusätzlich sucht ein Bediener durch Fehler und Irrtum nach einer Kombination von Spannungen, die zu den I- und Q-Signalen addiert werden sollen, um den Signalpegel des modulierten Signals a auf "0" zu setzen oder zu minimieren.
Dieser Vorgang erfordert viele wiederholte Einstellungen, und von daher ist es schwierig, eine solche Trägerrestanpassungsfunktion zu automatisieren und sie beispielsweise in einen Signalgeber zu integrieren, den ein Quadraturmodulator eingebaut hat.
Darüber hinaus erfolgte eine Suche nach einer Kombination von Spannungen, die zu den I- und Q-Signalen zu addieren sind, um den Signalpegel des modulierten Signals a auf "0" zu setzen oder ihn zu minimieren, durch die Erfahrung und Eingabe eines geübten Bedieners Deshalb muss ein ungeübter Bediener bei diesem Einstellvorgang einen äußerst ineffizienten Arbeitsablauf durchführen, was viel Zeit und Mühe in Anspruch nimmt.
Nach einem Verfahren zum Kalibrieren eines Vektormodulators, das im US-Patent Nr. 4,717,894 als Stand der Technik offenbart ist, wird eine technische Vorgehensweise zum Automatisieren einer Trägerrestkalibrierung offenbart, die der vorstehend beschriebenen Trägerrestanpassungsfunktion im Quadraturmodulator ähnlich ist.
Entsprechend diesem Stand der Technik funktioniert die Trägerrestkalibrierungsfunktion wie folgt. Zuallererst werden DC-Spannungen berechnet, die an die I- und Q-Signale angelegt werden sollen, z. B. zwei DC-Spannungen, die an die I-Phase angelegt werden sollen, wenn die I-Phasenspannung zur Einstellung eines bestimmten RF-Ausgangspegels verändert wird. Dann wird der Medianwert zwischen diesen beiden DC-Spannungen ermittelt.
Im Hinblick auf die Q-Phase werden die beiden DC-Spannungen, die an die Q-Phase angelegt werden sollen, wenn ein bestimmter RF-Ausgangspegel eingestellt wird, auf dieselben Vorgehensweisen wie für die I-Phase ermittelt, und es wird der Medianwert zwischen den Spannungen ermittelt.
Bei diesem Stand der Technik wird ein Trägerrest im Vektormodulator durch Wiederholen dieser Abläufe automatisch kalibriert.
Dieser Stand der Technik beruht jedoch nicht nur auf der Trägerrestkalibrierung für den Vektormodulator, sondern auch auf einer Orthogonalitätseinstellung eines RF-Trägersignals, das von einem LO (lokalen Oszillator) erzeugt wird. Aus diesem Grund werden jeweils Kombinationen aus vier feststehenden Spannungen I–, I+, Q– und Q+ an die I- und Q-Signale angelegt: und die Werte der sich ergebenden RF-Ausgangspegel selbst ausgelesen, um die Berechnungen durchzuführen.
Bei diesem Stand der Technik muss daher als Pegelerfassungsvorrichtung zum Auslesen des Werts eines eigenständigen RF-Ausgangspegels ein eigenständiger Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler) oder dergleichen, der in der Lage ist, einen eigenständigen Pegel zu messen, solche Abläufe erfüllen. Dementsprechend macht dies die Gesamtanordnung noch komplizierter, wodurch ein Problem in Bezug auf Kosten aufgeworfen wird.
Unter diesem Umstand tritt ein Problem beim Anwenden einer solchen auf dem Stand der Technik beruhenden Trägerrestkalibrierungsfunktion auf die Trägerrestanpassungsfunktion des vorstehenden Quadraturmodulators auf.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehende Situation gemacht, und ihre Aufgabe liegt darin, ein Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren für einen Quadraturmodulator, ein Trägerrestanpassungsverfahren für den Quadraturmodulator und eine Quadraturmodulatorvorrichtung bereitzustellen, welche einen Trägerrestanpassungspunkt mit hoher Genauigkeit berechnen kann, ohne irgendein kostspieliges Pegelmessinstrument zu benötigen, das auch niedrige Pegel und ohne das Eingreifen eines Bedieners durch Berechnen eines Trägerrestanpassungspunkts messen kann, während DC-Spannungen zu den I- und Q-Signalen addiert werden, die in den Quadraturmodulator eingegeben werden, und es selbst einem mit dem Einstellvorgang nicht vertrauten Bediener ermöglichen, einen Trägerrestanpassungsvorgang effizient durchzuführen.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren für einen Quadraturmodulator, das auf einer geometrisch-analytischen Berechnungstechnik beruht, um ein Trägerrestanpassungsverfahren für den Quadraturmodulator und eine Quadraturmodulatorvorrichtung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren für einen Quadraturmodulator bereitgestellt, um ein Trägersignal und I- und Q-Signale zu empfangen und das Trägersignal mit den I- und Q-Signalen quadraturzumodulieren, welche DC-Anpassungsspannungen erfassen, die jeweils zu den I- und Q-Signalen hinzuzufügen sind, um einen Trägerrest aufzuheben, der in einem vom Quadraturmodulator abgegebenen modulierten Signal enthalten ist, Folgendes umfassend:
während die Signalpegel der I- und Q-Signale auf "0" gesetzt sind (Schritt P1),
jeweils zu den I- und Q-Signalen zwei erste DC-Spannungen zu addieren, die einen Signalpegel des modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel einstellen (Schritt P2),
nacheinander zwei zweite und dritte DC-Spannungen zu ermitteln, die den Signalpegel des modulierten Signals auf den vorbestimmten Bezugspegel einstellen, indem zwei erste DC-Spannungen verändert werden (Schritte P5 und P9),
auf Grundlage der zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen mindestens drei Messpunkte auf Grundlage einer Kombination von zwei DC-Spannungen zu bestimmen, welche den Signalpegel des modulierten Signals auf den vorbestimmten Bezugspegel einstellt (Schritte P4, P8 und P12), und
vorauszusetzen, dass die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, welche die mindestens drei bestimmten Messpunkte bereitstellen, sich auf einem Umfang eines einzelnen virtuellen Kreises befinden, der in ein zweidimensionales Koordinatensystem eingezeichnet ist, wobei zwei DC-Spannungen, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, als Ordinate und Abszisse aufgetragen sind, und Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus als Trägerrestanpassungspunkt zu berechnen (Schritte P13, P14 und P15).
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren für einen Quadraturmodulator nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die zwei ersten DC-Spannungen verändert werden sollen, die zwei zweiten DC-Spannungen dadurch ermittelt werden, dass eine der beiden DC-Spannungen, die den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, festgelegt und dem einen Signal hinzugefügt wird, und die Spannung, die dem anderen Signal hinzugefügt wird, verändert wird (Schritt P5), und die zwei dritten DC-Spannungen ermittelt werden, indem die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung festgelegt und die dem einen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird (Schritt P6).
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren für einen Quadraturmodulator nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die am Umfang des virtuellen Kreises angeordnet sind, als mindestens drei Messpunkte B₁, B₂ und B₃ bei der Berechnung der Koordinaten von der Mitte des Kreises aus als Trägerrestanpassungspunkt eingestellt werden, zuerst eine orthogonale Winkelhalbierende y₁, die orthogonal zu einem Liniensegment B₁B₂ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, berechnet wird (Schritt P13), dann eine zweite orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet wird (Schritt P14), die orthogonal zu einem Liniensegment B₂B₃ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, und Koordinaten einer Schnittstelle der ersten und zweiten orthogonalen Winkelhalbierenden y₁ und y₂ als Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus ermittelt werden (Schritt P15).
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trägerrestanpassungsverfahren für einen Quadraturmodulator bereitgestellt, um ein Trägersignal und I- und Q-Signale zu empfangen, und das Trägersignal mit den I- und Q-Signal quadratzumodulieren, das einen Trägerrest aufhebt, der in einem vom Quadraturmodulator abgegebenen modulierten Signal enthalten ist, indem jeweils DC-Anpassungsspannungen den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden, Folgendes umfassend
während die Signalpegel der I- und Q-Signale auf "0" gesetzt sind (Schritt P1),
jeweils den I- und Q-Signalen zwei erste DC-Spannungen hinzuzufügen, die einen Signalpegel des modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel einstellen (Schritt P2),
nacheinander zwei zweite und dritte DC-Spannungen zu ermitteln, die den Signalpegel des modulierten Signals auf den vorbestimmten Bezugspegel einstellen, indem die zwei ersten DC-Spannungen verändert werden (Schritte P6 und P8),
auf Grundlage der zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen mindestens drei Messpunkte auf Grundlage einer Kombination von zwei DC-Spannungen zu bestimmen, welche den Signalpegel des modulierten Signals auf den vorbestimmten Bezugspegel einstellt (Schritte P4, P8 und P12),
vorauszusetzen, dass die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, welche die mindestens drei bestimmten Messpunkte bereitstellen, sich auf einem Umfang eines einzelnen virtuellen Kreises befinden, der in ein zweidimensionales Koordinatensystem eingezeichnet ist, wobei zwei DC-Spannungen, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, als Ordinate und Abszisse aufgetragen sind, und Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus als Trägerrestanpassungspunkt zu berechnen (Schritte P13, P14 und P15), und
jeweils den I- und Q-Signalen zwei DC-Spannungen hinzuzufügen, welche die Koordinaten des berechneten Trägerrestanpassungspunkts genau festlegen (Schritt P16).
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trägerrestanpassungsverfahren für einen Quadraturmodulator nach dem vierten Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die zwei ersten DC-Spannungen verändert werden sollen, die zwei zweiten DC-Spannungen dadurch ermittelt werden, dass eine der zwei ersten DC-Spannungen, die den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, festgelegt wird, welche einem Signal hinzugefügt wird, und die einem anderen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird (Schritt P5), und die zwei dritten DC-Spannungen dadurch ermittelt werden, dass die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung festgelegt und die zu dem einen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird (Schritt P6).
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trägerrestanpassungsverfahren für einen Quadraturmodulator nach dem vierten Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die auf dem Umfang des virtuellen Kreises angeordneten zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen als die mindestens drei Messpunkte B₁, B₂ und B₃ bei der Berechnung der Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus als Trägerrestanpassungspunkt eingesetzt werden, zuerst eine orthogonale Winkelhalbierende y₁, die orthogonal zu einem Liniensegment B₁B₂ ist und das Liniensegment B₁B₂ halbiert, berechnet wird (Schritt P13), dann eine zweite orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet wird (Schritt P14), die orthogonal zu einem Liniensegment B₂B₃ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, und Koordinaten einer Schnittstelle der ersten und zweiten orthogonalen Winkelhalbierenden y₁ und y₂ als Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus ermittelt werden (Schritt P15).
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst:
einen Quadraturmodulatorkörper (14), der ein Trägersignal und I- und Q-Signale empfängt, das Trägersignal mit den I- und Q-Signalen quadraturmoduliert, und das Trägersignal als moduliertes Signal abgibt,
einen Pegelerfassungsabschnitt (16), der einen Signalpegel eines vom Quadraturmodulatorkörper abgegebenen modulierten Signals erfasst,
zwei variable Spannungsquellen (8, 9), die mindestens zwei erste, zweite und dritte DC-Spannungen erzeugen, bei denen es sich um mehrere Zweiergruppen von DC-Spannungen handelt, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, und wovon jede den Signalpegel des modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel (A_S) einstellt,
einen Spannungszugabebefehlsabschnitt (24), der sequentiell die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die durch die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9) erzeugt wurden, jeweils den I- und Q-Signalen hinzufügt, während die Signalpegel der I- und Q-Signale auf "0" gesetzt sind;
einen Bezugspegelbestimmungsabschnitt (20), der bestimmt, dass Signalpegel des durch den Pegelerfassungsabschnitt erfassten modulierten Signals in einem Zustand zum vorbestimmten Bezugspegel werden, in dem die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die durch die zwei variablen Spannungsquellen erzeugt wurden, den I- und Q-Signalen jeweils auf Grundlage von Befehlen aus dem Spannungszugabebefehlsabschnitt hinzugefügt werden,
einen Messpunktbestimmungsabschnitt (21), der mindestens drei Messpunkte auf Grundlage einer Zweierkombination von DC-Spannungen bestimmt, die den Signalpegel des modulierten Signals auf den vorbestimmten Bezugspegel in einem Zustand einstellen, in dem der Referenzpegelbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Signalpegel des modulierten Signals, die den zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen entsprechen, auf den vorbestimmten Bezugspegel eingestellt sind,
einen Anpassungspunktberechnungsabschnitt (22), der voraussetzt, dass die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die mindestens drei durch den Messpunktbestimmungsabschnitt bestimmten Messpunkte bereitstellen, auf einem Umfang eines einzelnen virtuellen Kreises anordnet sind, der in ein zweidimensionales Koordinatensystem eingezeichnet ist, wobei zwei DC-Spannungen, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, als Ordinate und Abszisse eingetragen sind, und Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus als der Trägerrestanpassungspunkt berechnet werden, und
einen Anpassungsspannungszugabebefehlsabschnitt (23), der einen Befehl erteilt, den I- und Q-Signalen durch die zwei variablen Spannungsquellen zwei DC-Spannungen als Anpassungsspannungen hinzuzufügen, welche die Koordinaten des durch den Anpassungspunktberechnungsabschnitt berechneten Trägerrestanpassungspunkt genau angeben.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem siebten Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die zwei zweiten und dritten DC-Spannungen erzeugt werden sollen, die zwei variablen Spannungsquellen die zwei zweiten DC-Spannungen ermitteln, indem eine der zwei ersten DC-Spannungen, die den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, festgelegt und dem einen Signal hinzugefügt wird, und die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird, und dann die zwei dritten DC-Spannungen ermittelt werden, indem die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung festgelegt und die dem einen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem siebten Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die am Umfang des virtuellen Kreises angeordnet sind, als mindestens drei Messpunkte B₁, B₂ und B₃ bei der Berechnung der Koordinaten von der Mitte des Kreises aus als Trägerrestanpassungspunkt eingestellt werden, der Anpassungspunktberechnungsabschnitt zuerst eine orthogonale Winkelhalbierende y₁ berechnet, die orthogonal zu einem Liniensegment B₁B₂ ist und das Liniensegment B₁B₂ halbiert, dann eine zweite orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet, die orthogonal zu einem Liniensegment B₂B₃ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, und Koordinaten einer Schnittstelle der ersten und zweiten orthogonalen Winkelhalbierenden y₁ und y₂ als Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus ermittelt.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem siebten Aspekt bereitgestellt, wobei ein vom Quadraturmodulatorköper abgegebenes moduliertes Signal dem Pegelerfassungsabschnitt über einen Hochfrequenzschaltkreis zugeführt wird, der einen Verstärker umfasst.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem siebten Aspekt bereitgestellt, wobei ein vom Quadraturmodulatorkörper abgegebenes moduliertes Signal dem Bezugspegelbestimmungsabschnitt zugeführt wird, nachdem ein Pegel des modulierten Signals durch den Pegelerfassungsabschnitt erfasst wurde, und zwar durch einen Pegelausleseabschnitt (18), der den Pegel des modulierten Signals ausliest und den Pegel analog/digital umsetzt oder digitalisiert.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung bereitgestellt, die folgendes umfasst:
einen Quadraturmodulatorkörper (14), der ein Trägersignal und I- und Q-Signale empfängt, das Trägersignal mit den I- und Q-Signalen quadraturmoduliert, und das Trägersignal als moduliertes Signal abgibt,
einen Pegelerfassungsabschnitt (16) zum Erfassen eines Signalpegel des vom Quadraturmodulatorkörper abgegebenen modulierten Signals,
zwei variable Spannungsquellen (8, 9), die mindestens zwei erste, zweite und dritte DC-Spannungen erzeugen, bei denen es sich um mehrere Zweiergruppen von DC-Spannungen handelt, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, und wovon jede den Signalpegel des modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel einstellt,
einen Spannungszugabebefehlsabschnitt (24), um sequentiell die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die durch die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9) erzeugt wurden, jeweils den I- und Q-Signalen hinzuzufügen, während die Signalpegel der I- und Q-Signale auf "0" gesetzt sind,
einen Bezugspegelbestimmungsabschnitt (20), um zu bestimmen, dass Signalpegel des durch den Pegelerfassungsabschnitt erfassten modulierten Signals in einem Zustand zum vorbestimmten Bezugspegel werden, in dem die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die durch die zwei variablen Spannungsquellen erzeugt wurden, den I- und Q-Signalen jeweils auf Grundlage von Befehlen aus dem Spannungszugabebefehlsabschnitt hinzugefügt werden,
einen Messpunktbestimmungsabschnitt (21), um mindestens drei Messpunkte auf Grundlage einer Zweierkombination von DC-Spannungen zu bestimmen, die den Signalpegel des modulierten Signals auf den vorbestimmten Bezugspegel in einem Zustand einstellen, in dem der Referenzpegelbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Signalpegel des modulierten Signals, die den zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen entsprechen, auf den vorbestimmten Bezugspegel eingestellt sind;
einen Anpassungspunktberechnungsabschnitt (22), um vorauszusetzen, dass die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, welche die mindestens drei durch den Messpunktbestimmungsabschnitt bestimmten Messpunkte bereitstellen, auf einem Umfang eines einzelnen virtuellen Kreises anordnet sind, der in ein zweidimensionales Koordinatensystem eingezeichnet ist, wobei zwei DC-Spannungen, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, als Ordinate und Abszisse eingetragen sind, und Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus als der Trägerrestanpassungspunkt berechnet werden, und
einen Anpassungsspannungszugabebefehlsabschnitt (23), der einen Befehl erteilt, den I- und Q-Signalen jeweils durch die zwei variablen Spannungsquellen zwei DC- Spannungen als Anpassungsspannungen hinzuzufügen, welche die Koordinaten des durch den Anpassungspunktberechnungsabschnitt berechneten Trägerrestanpassungspunkt genau angeben.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem zwölften Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die zwei zweiten und dritten DC-Spannungen erzeugt werden sollen, die zwei variablen Spannungsquellen die zweiten zwei DC-Spannungen ermitteln, indem eine der zwei ersten DC-Spannungen, die den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, festgelegt und dem einen Signal hinzugefügt wird, und die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird, und dann die zwei dritten DC-Spannungen ermittelt werden, indem die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung festgelegt und die dem einen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem zwölften Aspekt bereitgestellt, wobei, wenn die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen, die am Umfang des virtuellen Kreises angeordnet sind, als mindestens drei Messpunkte B₁, B₂ und B₃ bei der Berechnung der Koordinaten von der Mitte des Kreises aus als Trägerrestanpassungspunkt eingestellt werden, die Anpassungspunktberechnungseinrichtung zuerst eine orthogonale Winkelhalbierende y₁, die orthogonal zu einem Liniensegment B₁B₂ ist und das Liniensegment B₁B₂ halbiert, berechnet, dann eine zweite orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet, die orthogonal zu einem Liniensegment B₂B₃ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, und Koordinaten einer Schnittstelle der ersten und zweiten orthogonalen Winkelhalbierenden y₁ und y₂ als Koordinaten von der Mitte des virtuellen Kreises aus ermittelt.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem zwölften Aspekt bereitgestellt, wobei ein vom Quadraturmodulatorköper abgegebenes moduliertes Signal dem Pegelerfassungsabschnitt über einen Hochfrequenzschaltkreis zugeführt wird, der einen Verstärker umfasst.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird nach dem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Quadraturmodulatorvorrichtung nach dem zwölften Aspekt bereitgestellt, wobei ein vom Quadraturmodulatorkörper abgegebenes moduliertes Signal dem Bezugspegelbestimmungsabschnitt zugeführt wird, nachdem ein Pegel des modulierten Signals durch den Pegelerfassungsabschnitt erfasst wurde, und zwar durch einen Pegelausleseabschnitt (18), der den Pegel des modulierten Signals ausliest und den Pegel analog/digital umsetzt oder digitalisiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschema, das die schematische Anordnung einer Quadraturmodulatorvorrichtung zeigt, auf die ein Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren und ein Trägerrestanpassungsverfahren für einen Quadraturmodulator nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden;
2 ist ein Funktionsblockschema, das die detaillierte Anordnung eines Steuerabschnitts zeigt, der in die Quadraturmodulatorvorrichtung von 1 eingebaut ist;
3 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Trägerrestanpassungsvorgangs in der Quadraturvorrichtung von 1;
die 4A und 4B sind Ansichten zu Erläuterung des Arbeitsprinzips der Trägerrestanpassung in der Quadraturvorrichtung von 1;
5A ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Ermittlung eines zu übertragenden modulierten Signals d zeigt, indem ein Hochfrequenzträgersignal (RF-Trägersignal) c mit einem Datensignal b multipliziert wird, um einen Trägerrest in einem Modulator zu erklären, der herkömmlicher Weise in einem Datenübertragungssystem o. dgl. verwendet wird;
5B ist eine grafische Phasenvektordarstellung, die den Normalvektor und den Streuvektor des vom Modulator von 5A ermittelten modulierten Signals d zeigt, um einen Trägerrest im Modulator von 5A zu erklären;
6 ist ein Blockschema, das die schematische Anordnung eines allgemeinen Quadraturmodulators zeigt, der herkömmlicher Weise in einem Datenübertragungssystem o. dgl. verwendet wird, das ein Mobiltelefon umfasst;
7 ist eine grafische Vektordarstellung zur Erläuterung eines von einem Trägerrest im Assoziativspeicher von 6 herrührenden Streuvektors und eines Anpassungsvektors; und
8 ist ein Blockschema, das die schematische Anordnung eines herkömmlichen, über einen Trägerrestanpassungsabschnitt verfügenden Quadraturmodulators zeigt, um ein Trägerrestanpassungsverfahren für den Quadraturmodulator von 6 zu erklären.
Beste Art und Weise zur Umsetzung der Erfindung
Ein Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren für einen Quadraturmodulator auf Grundlage einer geometrisch-analytischen Berechnungstechnik, ein Trägerrestanpassungsverfahren für den Quadraturmodulator und das Arbeitsprinzip der Quadraturmodulatorvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung werden nun zuerst mit Bezug auf die 4A und 4B beschrieben.
Wie in 4A gezeigt ist, enthält bei einem Quadraturmodulator, der ein Trägersignal und I- und Q-Signale empfängt und das Trägersignal mit den I- und Q-Signalen quadratmoduliert, das vom Quadraturmodulator (Quadraturmodulatorkörper) abgegebene modulierte Signal einen von einem Trägerrest herrührenden Streuvektor V_L auch in einem Zustand, bei dem die Signalpegel der I- und Q-Signale auf "0" gehalten werden, wie vorstehend beschrieben wurde.
Wie auch vorstehend beschrieben wurde, wird ein Anpassungsvektor V_C benötigt, um den Streuvektor V_L aufzuheben.
Die Spitze des Anpassungsvektors V_C ist ein Anpassungspunkt P, der in der vorliegenden Erfindung als Trägerrestanpassungspunkt dient.
Es soll angenommen werden, dass die DC-Anpassungsspannungen E_IC und E_QC, die dem Anpassungsvektor V_C entsprechen, zu den I- und Q-Signalen addiert werden. In diesem Zustand wird im modulierten Signal der von einem Trägerrest herrührende Streuvektor V_L durch den Anpassungsvektor V_C aufgehoben und erscheint deshalb nicht.
Nach der Trägerrestanpassung, bei der die dem Anpassungsvektor V_C entsprechenden Anpassungsspannungen E_IC und E_QC zu den I- und Q-Signalen addiert wurden, beträgt der Signalpegel des modulierten Signals "0".
Als Nächstes wird eine Abfolge beschrieben, die notwendig ist, um die dem Anpassungsvektor V_C entsprechenden Anpassungsspannungen E_IC und E_QC zu ermitteln.
Wenn eine DC-Spannung mit einem bestimmten Wert jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt wird, während die Signalpegel dieser Signale auf "0" gehalten werden, erscheint ein Vektor v_e, der dieser Spannung entspricht, an der Spitze des Streuvektors V_L als Ausgangspunkt.
In diesem Fall entspricht ein Signalpegel A des modulierten Signals dem Absolutwert der Summe des Vektors v_e und des Streuvektors V_L.
Anders ausgedrückt, sind die Stellen der I- und Q-Signalspannungen, die durch Hinzufügen einer DC-Spannung (DC) mit einem bestimmten Wert zu jedem der I- und Q-Signale erhalten werden, während der Signalpegel A des vom Quadratmodulator (Quadratmodulatorkörper) abgegebenen modulierten Signals auf einen willkürlich bestimmten Bezugspegel A_S festgelegt wird, am Umfang eines einzelnen virtuellen Kreise 13 angeordnet, der in einem zweidimensionalen Koordinatensystem eingezeichnet ist, wobei die beiden DC-Spannungen, die den I- und Q-Signalen hinzugefügt wurden, als Ordinate bzw. Abszisse angesehen werden.
In diesem Fall wird die Stelle der Spitze B des Vektors v_e durch die DC-Spannungen E_I und E_Q mit einem bestimmten Wert dargestellt, der dabei den I- und Q-Signalen hinzugefügt wurde.
Wenn deshalb die Spitzen B (Messpunkte) von mindestens drei Vektoren v_e am Umfang des virtuellen Kreises ermittelt sind, kann die Mitte des virtuellen Kreises 13, d.h. der Anpassungspunkt P an der Spitze des Anpassungsvektors V_C, mit einer einzigen geometrischen Überlegung ermittelt werden.
Und zwar deshalb, weil gemäß eines geometrischen Theorems die Mitte eines Kreises ermittelt werden kann, wenn mindestens drei Stellen auf demselben Umfang bekannt sind.
Wie in 4B gezeigt ist, ergeben sich die Koordinaten (E_IC, E_QC) der Mitte G des Kreises 13 aus den drei Punkten B₁, B₂ und B₃ am Umfang des Kreises 13.
Im Spezielleren wird zuerst eine orthogonale Winkelhalbierende y₁ berechnet, die orthogonal zu einem Liniensegment B₁B₂ ist und dieses schneidet.
Als Nächstes wird eine orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet, die zu einem Liniensegment B₂B₃ orthogonal ist und dieses schneidet.
Die Koordinaten (E_IC und E_QC) der Mitte G des Kreises 13, die durch die Koordinaten des Schnittpunkts der beiden orthogonalen Winkelhalbierenden y₁ und y₂ dargestellt werden, sind somit ermittelt.
Es ist anzumerken, dass diese Operation in Zusammenhang mit der eigentlichen Berechnungsverarbeitung des Anpassungspunkts P ausführlich beschrieben wird, die später noch zu beschreiben ist.
Wenn der Anpassungspunkt P des Anpassungsvektors V_C auf diese Weise ermittelt wurde, ergibt sich die Anpassungsspannung E_IC, die zum I-Signal hinzuzufügen ist, aus der I-Phasenkoordinate des Anpassungspunkts P.
Zusätzlich ergibt sich die Anpassungsspannung E_QC, die dem Q-Signal hinzuzufügen ist, aus der Q-Phasenkoordinate des Anpassungspunkts P.
In diesem Fall ermöglicht es die Einstellung der DC-Spannungen E_I und E_Q, die den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden, dass der Bezugspegel A_S für den Signalpegel A des modulierten Signals, das vom Quadraturmodulator (Quadraturmodulatorkörper) abgegeben wird, auf einen hohen Wert eingestellt werden kann.
Folglich braucht die vorliegende Erfindung kein kostspieliges Messinstrument, das sehr niedrige Pegel mit hoher Genauigkeit messen kann, z. B. den vorstehenden Spektrumanalysator, als Messinstrument zum Messen der Signalpegel dieses modulierten Signals zu verwenden.
Da zusätzlich nach der vorliegenden Erfindung der Anpassungspunkt P des Anpassungsvektors V_C durch die vorstehende geometrisch-analytische Berechnungstechnik automatisch berechnet wird, kann die Anpassungsverarbeitungseffizienz für Trägerreste verbessert werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die verschiedenen Ansichten der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockschema, das die schematische Anordnung einer Quadraturmodulatorvorrichtung zeigt, auf die ein Trägerrestanpassungsverfahren und ein Trägerrestanpassungsverfahren für den Quadraturmodulator nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Dieselben Bezugszahlen wie in 1 bezeichnen dieselben Teile des Quadraturmodulators von 8, und deshalb unterbleibt eine wiederholte Beschreibung.
Wie in 1 gezeigt ist, wird ein von außen eingegebenes Trägersignal c in das eine Multiplizierglied 2 in einen Quadraturmodulatorkörper 14 eingegeben, und wird auch in das andere Multiplizierglied 4 eingegeben, nachdem das Signal von einem 90°-Phasenschieber 3 um 90° phasenverschoben wurde.
Das I-Signal, das die Phasengleichheitskomponente eines Basisbandsignals darstellt, wird in das eine Multiplizierglied 2 eingegeben.
Das Q-Signal, das die Quadraturkomponente des Basisbandsignals darstellt, wird in das andere Multiplizierglied 4 eingegeben.
Das eine Multiplizierglied 2 multipliziert das Trägersignal c und das I-Signal und gibt das sich ergebende Signal als Produktsignal d₁ an ein Addierglied 5 aus.
Das Multiplizierglied 4 multipliziert das um 90° verschobene Trägersignal c und das Q-Signal und gibt das sich ergebende Signal als Produktsignal d₂ an das Addierglied 5 aus.
Das Addierglied 5 addiert die Produktsignale d₁ und d₂, die von den Multipliziergliedern 2 und 4 ausgegeben wurden, und gibt das sich ergebende Signal als moduliertes Signal a an einen Hochfrequenzschaltkreis 10 aus, der einen (später noch zu beschreibenden) Verstärker enthält.
Die Addierglieder 6 und 7 sind jeweils in die mit dem Quadraturmodulatorkörper 14 verbundenen Signalwege für die I- und Q-Signale eingesetzt.
Variable Spannungsquellen 8 und 9 legen jeweils die DC-Spannungen E_I und E_Q an die Addierglieder 6 und 7 an.
Die DC-Spannungen E_I und E_Q, die jeweils von den variablen Spannungsquellen 8 und 9 an die I- und Q-Signale angelegt werden, werden durch einen Steuerabschnitt 15 gesteuert, der aus einem Computer (CPU) u. dgl. besteht.
Das modulierte Signal a, das vom Quadraturmodulatorkörper 14 abgegeben wird, wird über den Hochfrequenzschaltkreis 10, der den Verstärker enthält, nach außen gesendet und auch in einen Pegelerfassungsabschnitt 16 eingegeben.
Der Pegelerfassungsabschnitt 16 erfasst den Signalpegel A des eingegebenen modulierten Signals a und schickt es zum Steuerabschnitt 15.
2 ist ein Funktionsblockschema, das die schematische Anordnung des Steuerabschnitts 15 zeigt, der aus einem Computer (CPU) u. dgl. besteht.
Der Steuerabschnitt 15 hat Hardwareschaltungen eingebaut, wie etwa einen Spannungszugabebefehlsabschnitt 24 zum Einstellen der DC-Spannungen E_I und E_Q, die den I- und Q-Signalen im Hinblick auf die variablen Spannungsquellen 8 und 9 hinzugefügt werden sollen, und einen Pegelausleseabschnitt 18 zum Auslesen des Pegels des modulierten Signals a, der vom Pegelerfassungsabschnitt 16 erfasst wurde, und zum Durchführen einer Analog/Digitalwandlung (A/D-Wandlung) oder Digitalisierung des ausgelesenen Pegels.
Der Steuerabschnitt 15 hat einen Bezugspegelbestimmungsabschnitt 20, einen Messpunktbestimmungsabschnitt 21, einen Anpassungspunktberechnungsabschnitt 22, einen Anpassungsspannungszugabebefehlsabschnitt 23 u. dgl. integriert, die als Anwendungsprogramme ausgebildet sind.
Die Abschnitte 18, 19, 20, 21, 22, 23 und 24 des Steuerabschnitts 15 führen eine Anpassungsverarbeitung für Trägerreste gemäß dem in 3 gezeigten Ablaufdiagramm durch.
Zuallererst setzt ein Bediener die Signalpegel der I- und Q-Signale, die in den Quadraturmodulatorkörper 14 eingegeben werden, auf "0".
Im Spezielleren werden die von außen eingegebenen I- und Q-Signale unterbrochen und die Eingangsanschlüsse für die I- und Q-Signale abgeschlossen (Schritt P1).
Der Pegelausleseabschnitt 18, der Bezugspegelbestimmungsabschnitt 20 und der Spannungszugabebefehlsabschnitt 24 im Steuerabschnitt 15 steuern die variablen Spannungsquellen 8 und 9, um die DC-Spannungen E_I und E_Q den I- und Q-Signalen so hinzuzufügen, dass bestimmt wird, dass der Pegel A des vom Quadraturmodulatorkörper 14 abgegebenen modulierten Signals a gleich dem Bezugssignalpegel A_S ist (Schritt P2).
Da die DC-Spannungen E_I und E_Q jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden, wurde in diesem Fall der Bezugssignalpegel A_S des modulierten Signals a, das vom Quadraturmodulatorkörper 14 abgegeben wurde, zu einem Wert, der erheblich höher ist als der Absolutwert des zu messenden Anpassungsvektors V_C (Schritt P3).
Der Messpunktbestimmungsabschnitt 21 wird dann aktiviert, um die Spannungen E_I1 und E_Q1, die den I- und Q-Signalen aktuell hinzugefügt werden, auszulesen, wie in 4B gezeigt ist, wodurch ein erster Messpunkt B₁ (E_I1, E_Q1) bestimmt wird (Schritt P4).
Der erste Messpunkt B₁ (E_I1, E_Q1) befindet sich am Umfang des virtuellen Kreises 13, der einen Radius A_S hat und am Anpassungspunkt P (der Mitte G) im I-Phasen-Q-Phasenkoordinatensystem zentriert ist.
Von den DC-Spannungen E_I1, E_Q1, die den I- und Q-Signalen aktuell hinzugefügt werden, wird die Spannung E_I1, die dem I-Signal hinzugefügt wird, festgelegt. In diesem Zustand wird, während eine Spannung E_Q, die dem Q-Signal hinzugefügt wird, verändert wird (Schritt P5), der Signalpegel A des modulierten Signals a beobachtet.
Wenn der Signalpegel A wieder mit dem Bezugspegel A_S übereinstimmt (Schritt P6), wird eine DC-Spannung E_Q2, die dabei zum Q-Signal hinzugekommen ist, ausgelesen (Schritt P7) und ein zweiter Messpunkt B₂ (E_I1, B_Q2) bestimmt (Schritt P8).
Der zweite Messpunkt B₂ (E_I1, B_Q2) befindet sich auch am Umfang des virtuellen Kreises 13, der am Anpassungspunkt P (der Mitte G) zentriert ist.
Von den DC-Spannungen E_I1, E_Q2, die den I- und Q-Signalen aktuell hinzugefügt werden, wird die Spannung E_Q2, die dem Q-Signal hinzugefügt wird, festgelegt. In diesem Zustand wird, während eine Spannung E₁, die dem Q-Signal hinzugefügt wird, verändert wird (Schritt P9), der Signalpegel A des modulierten Signals a beobachtet.
Wenn der Signalpegel A wieder mit dem Bezugspegel A_S übereinstimmt (Schritt P10), wird eine DC-Spannung E_I2, die dabei zum Q-Signal hinzugekommen ist, ausgelesen (Schritt P11) und ein dritter Messpunkt B₃ (E_I2, B_Q2) bestimmt (Schritt P12).
Der dritte Messpunkt B₃ (E_I2, B_Q2) befindet sich auch am Umfang des virtuellen Kreises 13, der am Anpassungspunkt P (der Mitte G) zentriert ist.
Wenn der Anpassungspunktberechnungsabschnitt 22 aktiviert wird, erfolgt eine Berechnungsverarbeitung für den Anpassungspunkt P.
Die Koordinaten (E_IC, E_QC) der Mitte G des virtuellen Kreises 13 ergeben sich aus den drei Messpunkten B₁, B₂ und B₃, die sich am Umfang des virtuellen Kreises 13 befinden.
Im Spezielleren wird zuerst die orthogonale Winkelhalbierende y₁ berechnet, die zum Liniensegment B₁B₂ orthogonal ist und es schneidet (Schritt P13).
Anschließend wird die orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet, die zum Liniensegment B₂B₃ orthogonal ist und es schneidet (Schritt P14).
Es ergeben sich die Koordinaten (E_IC, E_QC) der Mitte G des virtuellen Kreises 13, die durch die Koordinaten des Schnittpunkts der beiden orthogonalen Winkelhalbierenden y, und y₂ angegeben sind (Schritt P15).
Wenn als Nächstes der Anpassungsspannungszugabebefehlsabschnitt 23 aktiviert wird, wird die Mitte G (E_IC, E_QC) des virtuellen Kreises 13 als Anpassungspunkt P (E_IC, E_QC) an die Spitze des Anpassungsvektors V_C gesetzt, um den von einem Trägerrest herrührenden Streuvektor V_L aufzuheben, wie in 4A gezeigt ist.
Die Spannungen E_IC und E_QC, welche die Koordinaten (E_IC, E_QC) des Anpassungspunkts P bilden, werden als DC-Anpassungsspannungen E_IC und E_QC vom Spannungszugabebefehlsabschnitt 24 den I- und Q-Signalen über die variablen Spannungsquellen 8 und 9 hinzugefügt (Schritt P16).
Mit dem vorstehenden Funktionsablauf wird die Trägerrestanpassungsverarbeitung durch den Steuerabschnitt 15, der aus einem Computer (CPU) u. dgl. besteht, beendet. Indem das Trägersignal c und die I- und Q-Signale in den Quadraturmodulatorkörper 14 eingegeben werden und dabei die jeweiligen Anpassungsspannungen E_IC und E_QC über die variablen Spannungsquellen 8 und 9 den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden, wird das modulierte Signal a, das mit den I- und Q-Signalen moduliert wurde und keinen Trägerrest aufweist, vom Quadraturmodulatorkörper 14 ausgegeben.
Bei der Quadraturmodulatorvorrichtung mit der vorstehenden Anordnung, auf welche das Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren und das Trägerrestanpassungsverfahren nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden, enthält, da der von einem Trägerrest, der in einem vom Quadraturmodulatorkörper 14 abgegebenen modulierten Signal a enthalten ist, herrührende Streuvektor V_L durch den Anpassungsvektor V_C aufgehoben wird, der Signalpegel A des ausgegebenen modulierten Signals a keine von einem Trägerrest herrührende Komponente. Dies macht es möglich, die Signalgüte des modulierten Signals a weiter zu verbessern.
Die vorstehende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernimmt das Verfahren, den Anpassungspunkt (E_IC, E_QC) an der Spitze des Anpassungsvektors V_C zu ermitteln, um den von einem Trägerrest herrührenden Streuvektor V_L aufzuheben, und verwendet den Bezugspegel A_S, der es ermöglicht, dass selbst eine kostengünstige Pegelerfassungsvorrichtung, die nur hohe Pegel erfassen kann, den Signalpegel A des ausgegebenen modulierten Signals a mit einer ausreichend hohen Genauigkeit messen kann.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung braucht deshalb den Absolutwert des kleinen Anpassungsvektors V_C im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mit einem Hochpräzisionsmessinstrument wie dem Spektrumanalysator 11 zu messen. Deshalb kann, wie in 1 gezeigt, die gesamte Trägerrestanpassungsfunktion zusammen mit dem Quadraturmodulatorkörper 14 in einer einzelnen Quadraturmodulatorvorrichtung integriert werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet als Verfahren zum Ermitteln des Anpassungspunkts P (E_IC, E_QC) an der Spitze des Anpassungsvektors V_C zum Aufheben des Streuvektors V_L ein Verfahren zum automatischen Ermitteln des Anpassungspunkts P (E_IC, E_QC) aus den drei Messpunkten B₁, B₂ und B₃, bei denen der Signalpegel A des modulierten Signals a einen durch eine geometrisch-analytische Berechnung willkürlich festgelegten Bezugspegel A_S hat, und nicht die herkömmliche manuelle Technik, die auf Versuch und Irrtum eines Bediener beruhte.
Da wie vorstehend beschrieben nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Trägerrestanpassung automatisch erfolgen kann, kann der Funktionswirkungsgrad der Trägerrestanpassung stark verbessert werden.
Zusätzlich kann nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch ein Bediener, der mit dem Trägerrestanpassungsvorgang nicht vertraut ist, diesen innerhalb kurzer Zeit vollständig durchführen.
Es ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist.
Beispielsweise können beim Ermitteln der Koordinaten (E_IC, E_QC) der Mitte G des virtuellen Kreises 13 aus den Messpunkten B₁, B₂ und B₃, die sich am Umfang des virtuellen Kreise 13 befinden, diese so bestimmt (ausgewählt) werden, dass sie ein rechtwinkliges Dreieck bilden. Dies ermöglicht es, die Tatsache zu nutzen, dass der Winkelhalbierungspunkt der Basis dieses rechtwinkligen Dreiecks mit der Mitte G des virtuellen Kreises 13 zusammenfällt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei dem Trägerrestanpassungspunkterfassungsverfahren für den Quadraturmodulator, dem Trägerrestanpassungsverfahren und der Quadraturmodulatorvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung automatisch ein Trägerrestanpassungspunkt durch eine geometrisch-analytische Berechnung berechnet, während den I- und Q-Signalen DC-Spannungen hinzugefügt werden.
Nach der vorliegenden Erfindung besteht also keine Notwendigkeit, ein teures Pegelmessinstrument zu verwenden, das auch niedrige Pegel messen kann, um den Signalpegel eines abgegebenen modulierten Signals zu messen, und ein Trägerrestanpassungspunkt wird ohne Zutun eines Bedieners automatisch mit hoher Genauigkeit berechnet. Dies ermöglicht es selbst einem Bediener, der mit dem Anpassungsvorgang nicht vertraut ist, den Trägerrestanpassungsvorgang effizient durchzuführen.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines von DC-Versatzgrößen herrührenden Trägerrests, und zum Bestimmen und Anlegen kompensierender DC-Versatzgrößen für einen Quadraturmodulator (14), wobei der Modulator (14) ein Trägersignal und I- und Q-Signale empfängt und das Trägersignal mit den I- und Q-Signalen quadraturmoduliert, indem ein Pegelerfassungsabschnitt (16) bereitgestellt wird, um den Ausgang (a) aus dem Quadraturmodulator (14) zu erfassen und diesen Messwert zu verwenden, um DC-Anpassungsspannungen zu bestimmen, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzuzufügen sind, um einen Anpassungsvektor (V_C) zu erzeugen, um einen Trägerrest aufzuheben, der in dem vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signal enthalten ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: die in den Quadraturmodulator (14) eingegebenen I- und Q-Signale auf Null zu setzen (Schritt P1), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren darüber hinaus umfasst: einen Pegelerfassungsabschnitt (16) als den Pegelerfassungsabschnitt (16) vorzubereiten, um einen hohen Pegel mit einem Wert zu erfassen, der deutlich größer ist als ein Absolutwert des Anpassungsvektors (V_C); als DC-Spannung zum jeweiligen Hinzufügen zu den I- und Q-Signalen zwei erste DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) zu bestimmen, die einen Signalpegel des vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel (A_S) unter Verwendung des Pegelerfassungsabschnitts (16) zum Erfassen des hohen Pegels mit dem Wert einzustellen, während die Signalpegel der in den Quadraturmodulator (14) eingegebenen I- und Q-Pegel auf Null gesetzt sind, wobei der vorbestimmte Bezugspegel (A_S) ein deutlich größerer Wert ist als der Absolutwert des Anpassungsvektors (V_C) (Schritte P2–4); als DC-Spannung zum jeweiligen Hinzufügen zu den I- und Q-Signalen zwei zweite DC-Spannungen (E_I2, E_Q2) zu bestimmen, die einen Signalpegel des vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signals durch Verändern mindestens einer der zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) und durch Verwenden des Pegelerfassungsabschnitts (16) zum Erfassen des hohen Pegels mit dem Wert einstellen (Schritte P5–8); als DC-Spannung zum jeweiligen Hinzufügen zu den I- und Q-Signalen zwei dritte DC-Spannungen (E_I3, E_Q3) zu bestimmen, die einen Signalpegel des vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signals durch Verändern zumindest der anderen der zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) und durch Verwenden des Pegelerfassungsabschnitts (16) zum Erfassen eines hohen Pegels einstellen (Schritt P9–12); unter Verwendung der zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3) mindestens drei Messpunkte (B₁, B₂, B₃) mit einer Zweierkombination von DC-Spannungen zu bestimmen, die den Signalpegel (A_S) des modulierten Signals auf den aus dem Quadraturmodulator (14) ausgegebenen vorbestimmten Bezugspegel einstellt; und die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3), die mindestens drei bestimmte Messpunkte (B₁, B₂, B₃) bereitstellen, auf einem Umfang eines virtuellen Kreises (13) anzuordnen, der in ein zweidimensionales Koordinatensystem mit einer Ordinate und einer Abszisse eingezeichnet ist, die zwei DC-Spannungen entsprechen, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzuzufügen sind, und Koordinaten G (E_1c, E_QC ) von der Mitte des virtuellen Kreises (13) aus als die DC-Anpassungsspannungen zu berechnen, um einen Trägerrest aufzuheben.
Verfahren zum Bestimmen eines Trägerrests nach Anspruch 1, darüber hinaus einen Schritt umfassend, jeweils die DC-Anpassungsspannungen zum Aufheben des berechneten Trägerrests zu den I- und Q-Signalen hinzuzufügen.
Verfahren zum Bestimmen eines Trägerrests nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) verändert werden sollen, die zwei zweiten DC-Spannungen (E_I2, E_Q2) dadurch ermittelt werden, dass eine der zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1), die den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, festgelegt wird, welche einem Signal hinzugefügt wird, und die einem anderen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird, und die zwei dritten DC-Spannungen (E_I3, E_Q3) dadurch ermittelt werden, dass die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung festgelegt und die zu dem einen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird.
Verfahren zum Bestimmen eines Trägerrests nach einem der Ansprüche 1–3, wobei, wenn die auf dem Umfang des virtuellen Kreises (13) angeordneten zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3) als die mindestens drei Messpunkte B₁, B₂ und B₃ bei der Berechnung der Koordinaten G (E_IC, E_QC) von der Mitte des virtuellen Kreises (13) aus als DC-Anpassungsspannungen zum Aufheben des berechneten Trägerrests eingesetzt werden, zuerst eine orthogonale Winkelhalbierende y₁, die orthogonal zu einem Liniensegment B₁B₂ ist und das Liniensegment B₁B₂ halbiert, berechnet wird, dann eine zweite orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet wird, die orthogonal zu einem Liniensegment B₂B₃ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, und Koordinaten einer Schnittstelle der ersten und zweiten orthogonalen Winkelhalbierenden y, und y₂ als Koordinaten G (E_IC, E_QC) von der Mitte des virtuellen Kreises (13) aus ermittelt werden.
Quadraturmodulatorvorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Quadraturmodulatorkörper (14), der ein Trägersignal und I- und Q-Signale empfängt und das Trägersignal mit den I- und Q-Signalen quadraturmoduliert, um ein moduliertes Signal abzugeben; und einen Pegelerfassungsabschnitt (16), der einen Signalpegel eines vom Quadraturmodulatorkörper (14) abgegebenen modulierten Signals erfasst, wobei die Quadraturmodulatorvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass als der Pegelerfassungsabschnitt (16) ein Pegelerfassungsabschnitt (16) verwendet wird, um einen hohen Pegel mit einem Wert zu erfassen, der deutlich größer ist als ein Absolutwert des Anpassungsvektors (V_C), wobei die Quadraturmodulatorvorrichtung darüber hinaus noch umfasst: zwei variable Spannungsquellen (8, 9), die mindestens zwei erste, zweite und dritte DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3) erzeugen, bei denen es sich um mehrere Zweiergruppen von DC-Spannungen handelt, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, und wovon jede einen Signalpegel des vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel (A_S) einstellt, wobei es sich bei dem vorbestimmten Bezugspegel (A_S) um einen Wert handelt, der deutlich größer ist als der Absolutwert des Anpassungsvektors; einen Spannungszugabebefehlsabschnitt (24), der sequentiell die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3), die durch die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9) erzeugt wurden, jeweils den I- und Q-Signalen hinzufügt, während die Signalpegel der I- und Q-Signale auf Null gesetzt sind; einen Bezugspegelbestimmungsabschnitt (20), der bestimmt, dass Signalpegel des durch den Pegelerfassungsabschnitt (16) erfassten modulierten Signals zum Erfassen des hohen Pegels mit dem Wert, in einem Zustand zum vorbestimmten Bezugspegel werden, in dem die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3), die durch die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9) erzeugt wurden, den I- und Q-Signalen jeweils in Übereinstimmung mit Befehlen aus dem Spannungszugabebefehlsabschnitt (24) hinzugefügt werden; einen Messpunktbestimmungsabschnitt (21), der mindestens drei Messpunkte B₁, B₂ und B₃ mit einer Zweierkombination von DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3) bestimmt, die den Signalpegel des modulierten Signals auf den vorbestimmten Bezugspegel (A_S) in einem Zustand einstellen, in dem der Referenzpegelbestimmungsabschnitt (20) bestimmt, dass die Signalpegel des modulierten Signals, die den zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3) entsprechen, auf den vorbestimmten Bezugspegel (A_S) eingestellt sind; einen Anpassungspunktberechnungsabschnitt (22), der die zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3), die mindestens drei durch den Messpunktbestimmungsabschnitt (21) bestimmte Messpunkte B₁, B₂ und B₃ bereitstellen, auf einem Umfang eines einzelnen virtuellen Kreises (13) anordnet, der in ein zweidimensionales Koordinatensystem mit einer Ordinate und einer Abszisse eingezeichnet ist, die zwei DC-Spannungen entsprechen, die jeweils den I- und Q-Signalen hinzuzufügen sind, und Koordinaten G (E_1c, E_QC) von der Mitte des virtuellen Kreises (13) aus als die DC-Anpassungsspannungen berechnet, um einen Trägerrest aufzuheben; und einen Anpassungsspannungszugabebefehlsabschnitt (23), der einen Befehl erteilt, den I- und Q-Signalen jeweils durch die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9) die durch den Anpassungspunktberechnungsabschnitt (22) berechneten DC-Anpassungsspannungen hinzuzufügen, um einen Trägerrest aufzuheben.
Quadraturmodulatorvorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein vom Quadraturmodulatorkörper (14) abgegebenes moduliertes Signal dem Pegelerfassungsabschnitt (16) zugeführt wird, um durch einen Hochfrequenzschaltkreis, der einen Verstärker (10) umfasst, den hohen Pegel mit dem Wert zu erfassen.
Quadraturmodulatorvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein vom Quadraturmodulatorkörper (14) abgegebenes moduliertes Signal dem Bezugspegelbestimmungsabschnitt (20) zugeführt wird, nachdem ein Pegel des modulierten Signals durch den Pegelerfassungsabschnitt (16) zum Erfassen des hohen Pegels mit dem Wert erfasst wurde, und zwar durch einen Pegelausleseabschnitt (18), der den Pegel des modulierten Signals ausliest und den Pegel analog/digital umsetzt oder digitalisiert.
Quadraturmodulatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9) zwei erste DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) erzeugen, die einen Signalpegel des vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel (A_S) unter Verwendung des Pegelerfassungsabschnitts (16) zum Erfassen des hohen Pegels mit dem Wert einstellen, während die Signalpegel der in den Quadraturmodulator (14) eingegebenen I- und Q-Signale auf Null gesetzt sind.
Quadraturmodulatorvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9) mindestens eine der zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) verändern, um die zwei zweiten DC-Spannungen (E_I2, E_Q2) zu erzeugen, die einen Signalpegel des vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel (A_S) unter Verwendung des Pegelerfassungsabschnitts (16) zum Erfassen des hohen Pegels mit dem Wert einstellen, und zumindest die andere der zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) verändern, um die zwei dritten DC-Spannungen (E_I3, E_Q3) zu erzeugen, die einen Signalpegel des vom Quadraturmodulator (14) abgegebenen modulierten Signals auf einen vorbestimmten Bezugspegel (A_S) unter Verwendung des Pegelerfassungsabschnitts (16) zum Erfassen des hohen Pegels mit dem Wert einstellen.
Quadraturmodulatorvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zwei variablen Spannungsquellen (8, 9), wenn die zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1) verändert werden sollen, die zwei zweiten DC-Spannungen (E_I2, E_Q2) dadurch ermitteln, dass eine der zwei ersten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1), die den I- und Q-Signalen hinzugefügt werden sollen, festgelegt wird, welche einem Signal hinzugefügt wird, und die einem anderen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird, und die zwei dritten DC-Spannungen (E_I3, E_Q3) dadurch ermittelt werden, dass die dem anderen Signal hinzugefügte Spannung festgelegt und die zu dem einen Signal hinzugefügte Spannung verändert wird.
Quadraturmodulatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei, wenn die auf dem Umfang des virtuellen Kreises (13) angeordneten zwei ersten, zweiten und dritten DC-Spannungen (E_I1, E_Q1, E_I2, E_Q2, E_I3, E_Q3) als die mindestens drei Messpunkte B₁, B₂ und B₃ bei der Berechnung der Koordinaten G (E_IC, E_QC) von der Mitte des virtuellen Kreises (13) aus als DC-Anpassungsspannungen zum Aufheben des berechneten Trägerrests eingesetzt werden, der Anpassungspunktberechnungsabschnitt (22) zuerst eine orthogonale Winkelhalbierende y₁, die orthogonal zu einem Liniensegment B₁B₂ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, berechnet, dann eine zweite orthogonale Winkelhalbierende y₂ berechnet, die orthogonal zu einem Liniensegment B₂B₃ ist und das Liniensegment B₂B₃ halbiert, und Koordinaten einer Schnittstelle der ersten und zweiten orthogonalen Winkelhalbierenden y₁ und y₂ als Koordinaten G (E_IC, E_QC) von der Mitte des virtuellen Kreises (13) aus ermittelt werden.