JP2000316031A - 直交変調信号評価方法及びこの評価方法を用いた直交変調信号評価装置 - Google Patents
直交変調信号評価方法及びこの評価方法を用いた直交変調信号評価装置Info
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Abstract
IQゲイン誤差、直交度誤差を算出する直交変調信号評
価方法と、装置を提供する。 【解決手段】 直交変調信号から成る被測定信号から送
信データ系列を得る復調手段と、送信データ系列から理
想信号を生成する理想信号生成手段と、被測定信号と理
想信号とから連立一次方程式の係数行列を求める係数行
列計算手段と、この係数行列計算手段で得られた係数行
列を求める係数行列計算手段と、この係数行列計算手段
で得られた係数行列から連立一次方程式を解き、直交変
調信号のシンボルレート誤差、IQゲイン誤差、直交度
誤差を求める連立一次方程式演算手段とによって直交変
調信号評価装置を構成した。
Description
用いられている例えばCDMA(コード分割多元接続)
方式の直交変調信号の波形品質を評価する直交変調信号
評価方法及びこの評価方法を用いた直交変調信号評価装
置に関する。
る電波の評価パラメータ、つまり出力タイミングΔ
τi 、位相オフセットΔθi 等を測定する従来の方法は
例えばHewlett−Packord Journa
l Feb、1996、pp.73〜93“Overv
iew of Code−Domain Power,
Timing and Phase Measurem
ents”に示されている。
号公報」において、図5に示す直交変調器のI信号入力
端子TIとQ信号入力端子TQにベースバント信号とし
て位相が90°異なる二つの正弦波IとQを信号発生器
から入力し、その変調出力信号RFをスペクトラム・ア
ナライザを用いてスプリアス(不要輻射信号)を観測
し、スプリアスが小さくなるように直交変調器の直交度
及びIQゲインを調節して合せ込みその合せ込む調整量
により直交変調器の調整度誤差及びIQゲイン誤差を測
定する測定方法を提案した。
90°±αの誤差を指し、この誤差を直交度誤差と呼ん
でいる。IQゲインとは、ベースバント信号としてIと
Qのゲイン比が1でない場合、或は直交変調器内部での
減衰、ミキサMXでの減衰、ローカル信号LOの電力比
(位相シフタSFでの減衰)等によって誤差を持ち、こ
の誤差をIQゲイン誤差と呼んでいる。
のシンボルレート誤差はデジタル変調ベースバンド部の
デジタル回路がクロック周波数で動作していることに着
目し、このクロック周波数をカウンタ等で測定し、この
クロック周波数誤差を測定し、このクロック周波数から
シンボルレート誤差を求めている。
イン誤差の測定にはSG等の信号発生器から特殊な信号
IとQを発生させて直交変調器の入力端子TIとTQに
入力する必要があり、実用状態における実際に出力され
るデジタル変調信号から直接これらの誤差を測定するこ
とができない欠点がある。
も、直交変調器の外部にクロック信号を出力させ、この
クロック信号の周波数を測定するものであり、直交変調
信号から直接シンボルレート誤差を測定することができ
ない不都合がある。一方、本出願人は例えば「特開平1
0−173628号公報」に開示するように直交変調信
号から直接直交変調器を評価するための各種変調パラメ
ータを求める変調パラメータ測定装置を提案している。
で求められる変調パラメータは波形品質ρ、振幅誤差b
0 、位相誤差θ0 、IQ原点オフセットθ0 、キャリア
周波数誤差Δω、タイムアライメント誤差τであり、先
に説明した直交度誤差、IQゲイン誤差、シンボルレー
ト誤差を測定するには至らなかった。この発明の目的は
直交変調信号から直接、振幅誤差b0 、キャリア周波数
誤差Δω、位相誤差θ0 等に加えて直交度誤差、IQゲ
イン誤差、シンボルレート誤差を求めることができる直
交変調信号評価方法と、この評価方法を用いた直交変調
信号評価装置を提供しようとするものである。
号から成る被測定信号から送信データ系列を得るステッ
プと、送信データ系列から理想信号を生成するステップ
と、被測定信号と理想信号とから変調パラメータを求め
るための最適化式を構成する連立一次方程式の係数行列
を求めるステップと、この係数行列から被測定信号と理
想信号の差である誤差ベクトルεの振幅の2乗を、指定
区間に渡って加えた値を小さくするようにシンボルレー
ト誤差、直交度誤差、IQゲイン誤差を推定する連立一
次方程式を解き、直交変調信号のシンボルレート誤差、
直交度誤差及びIQゲイン誤差を求めるステップと、を
含む直交変調信号評価方法を提案するものである。
ータ系列を得る復調手段と、この復調手段で復調した送
信データ系列から理想信号を生成する理想信号生成手段
と、被測定信号と理想信号とから連立一次方程式の係数
行列を求める係数行列計算手段と、この係数行列計算手
段で得られた係数行列から被測定信号と理想信号の差で
ある誤差ベクトルの振幅の2乗を指定区間に渡って加え
た値を小さくするように各変調誤差を推定する連立一次
方程式を解き、直交変調信号のシンボルレート誤差、直
交度誤差、IQゲイン誤差を求める連立一次方程式演算
手段と、によって構成した直交変調信号評価装置を提案
するものである。
直交変調信号評価装置によれば、直交変調信号を復調し
て送信データ系列を取得し、この送信データ系列から理
想信号を生成し、被測定信号と理想信号とから連立一次
方程式の係数行列を求めるから、直交変調信号から直
接、シンボルレート誤差、直接度誤差、IQゲイン誤差
を測定することができる。
器を用いることなくシンボルレート誤差、直交度誤差、
IQゲイン誤差を被測定信号から直接求めることがで
き、直交変調器の評価を短時間行なうことができる。
号の評価方法を用いた直交変調信号評価装置の実施例を
示す。図中10はこの発明による直交変調信号評価装置
を示す。直交変調信号評価装置10の前段側には直交変
換器20と、AD変換器30と、メモリMとが継続接続
される。
る中間周波信号に変換された直交変調信号に互いに90
°の位相差を持つローカル信号LO及びLO′を乗算
し、互いに直交する複素ベースバンド信号IとQを生成
する。複素ベースバンド信号IとQはそれぞれこの例で
はバントパスフィルタLPF1とLPF2で帯域制限
し、その帯域制限した複素ベースバンド信号IとQをA
D変換器30Aと30Bに入力し、AD変換すると共
に、そのAD変換したベースバンド信号をメモリMに格
納する。
ースバンド信号がこの発明による直交変調信号評価装置
10に入力される。この発明による直交変調信号評価装
置10は例えばコンピュータシステムによって構成する
ことができる。直交変調信号評価装置10の出力側には
評価結果等を表示する表示器40が接続される。図2は
図1に示した直交変調信号評価装置10の内部の概略の
構成を示す。メモリMから読み出された複素ベースバン
ド信号IとQは復調手段11で復調される。その復調信
号は送信データ系列再生手段12に入力され、この送信
データ系列再生手段12で送信データ系列(PN符号と
も呼ばれるパイロット信号)を再生する。
信データ系列を理想信号生成手段13に入力し、この理
想信号生成手段13で理想信号R(k)(kはシンボル
点番号)を生成する。理想信号生成手段13で生成した
理想信号R(k)を係数行列計算手段14に入力する。
係数行列計算手段14は入力される被測定信号Z(k)
をも取り込み、係数行列計算手段14で被測定信号Z
(k)と理想信号R(k)との差である誤差ベクトルε
の振幅の2乗を指定区間に渡って加えた値を小さくする
様に、シンボルレート誤差Δλと、直交度誤差Δφと、
IQゲイン誤差Δψを推定するための連立一次方程式の
係数行列を求める。
れると、その係数行列を連立一次方程式演算手段15に
送り込み、係数行列により連立一次方程式を演算し、連
立一次方程式を解くことにより、シンボルレート誤差Δ
λ、直交度誤差Δφ、IQゲイン誤差Δψ等の変調誤差
を求めることができる。ここで係数行列計算手段14で
求める係数行列の求め方の概要を説明する。係数行列計
算手段14では上述したように被測定信号Z(k)と、
理想信号R(k)との差である誤差ベクトルεの振幅の
2乗を指定区間に渡って加えた値が最小となる様に変調
パラメータb0 、Δω、θ0 …の値を決める。
る。最小二乗法によって求めた式について各変調パラメ
ータ毎に偏微分を求める。尚、最小二乗法及び偏微分の
詳細は添付の〔付録1〕〜〔付録4〕を参照されたい。
の7式の偏微分を求める。詳細は〔付録1〕参照。 ∂ε2 /∂b0 =0 ∂ε2 /∂Δω=0 ∂ε2 /∂θ0 =0 ∂ε2 /∂Δλ=0 ∂ε2 /∂Δτ=0 ∂ε2 /∂Οre=0 ∂ε2 /∂Οim=0 直交度誤差Δφを求める場合は次の7式の偏微分を求め
る。詳細は〔付録2〕と〔付録3〕参照。
求める。詳細は〔付録4〕参照。
が得られる。シンボルレート誤差Δλを求める連立一次
方程式群(〔付録1〕参照)。
2〕・〔付録3〕参照)。
(〔付録4〕参照)。
用いられ、各変調パラメータb0 ,Δω,θ0 ,Δλ,
Δτ,Οre,Οim,Δφ,Δψを求めることができる。 以上の行列式を解くことにより、各変調パラメータ
b0 ,Δω,θ0 ,Δτ,Οre,Οim,Δλ,Δφ,Δ
ψを求めることができる。この行列演算が図2に示した
連立一次方程式演算手段15で実行され、その演算結果
に得られる変調パラメータb0 ,Δω,θ0 ,Δτ,Ο
re,Οim,Δφ,Δψを表示器40に表示し、直交変調
信号を出力した直交変調器の評価を行なうことができ
る。
す。表示器40は画像表示器が用いられる。図3に示す
表示は画像表示器に映出された表示の一例を示す。41
は測定した変調パラメータを表示するパラメータ表示
欄、42は信号の解析結果を表示する数値表示欄、43
は単位表示欄、44はモード切替釦表示欄を示す。図示
する状態はQPSK測定モードを実行した結果を表示し
ている状態を示す。
差、IQゲイン誤差、直交度誤差はパラメータ表示欄4
1の下から4行目〜末行に表示される。図4は図2に示
した直交変調信号評価装置10の変形実施例を示す。図
2に示した実施例では被測定信号のレベルが大きく、S
N比が良好であるものとして1度メモリMに取り込んだ
データから理想信号R(k)を生成し、係数行列計算手
段14で係数行列を算出したが、図4に示した実施例で
は連立一次方程式演算手段14で求めた例えば振幅誤差
b0 、キャリア周波数誤差Δω、位相誤差θ0 、遅延誤
差Δτ等を入力側に設けたフィルタ装置16に帰還させ
最適化処理してベースバンド信号I及びQを補正し、補
正したベースバンド信号I及びQにより再び理想信号を
生成して再度係数行列を計算し、この係数行列により連
立一次方程式を演算することを繰り返し、この処理を繰
り返す毎に演算結果の値がそれぞれの誤差値に関して一
定値に収束することにより、信頼性の高い誤差値を得る
ように構成した場合を示す。
号からでも信頼性の高い各種の変調パラメータを得るこ
とができる利点が得られる。また、他の変形実施例とし
ては、直交変調信号評価装置10において、送信データ
系列再生手段12は予め送信時に決定された既知の送信
データ系列を再生し、理想信号生成手段13はこの既知
の送信データ系列に同期化して理想信号を生成する構成
も考えられる。
信号評価装置において、理想信号R(k)を送信側から
デジタルデータとして与える構成とすることも考えられ
る。
各変調誤差を精度よく求めることができる。また特に従
来は被変調信号から直接得ることができなかったシンボ
ルレート誤差Δλ、IQゲイン誤差Δψ、直交度誤差Δ
φを求めることができるから、直交変調器の評価を短時
間に行なうことができる利点が得られる。
表示例を示す正面図。
図。
Claims (9)
- 【請求項1】 A.直交変調信号から成る被測定信号か
ら送信データ系列を得るステップと、 B.この送信データ系列から理想信号を生成するステッ
プと、 C.上記被測定信号と理想信号とから変調パラメータを
求めるための最適化式を構成する連立一次方程式の係数
行列を求めるステップと、 D.上記係数行列から被測定信号と理想信号の差である
誤差ベクトルの振幅の2乗を指定区間に渡って加えた値
を小さくするように各変調誤差を推定する連立一次方程
式を解くステップと、から成る直交変調信号評価方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の直交変調信号評価方法に
おいて、上記連立一次方程式の解に直交変調信号のシン
ボルレート誤差を得ることを特徴とする直交変調信号評
価方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の直交変調信号評価方法に
おいて、上記連立一次方程式の解に直交変調信号の直交
度誤差を得ることを特徴とする直交変調信号評価方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の直交変調信号評価方法に
おいて、上記連立一次方程式の解に直交変調信号のIQ
ゲイン誤差を得ることを特徴とする直交変調信号評価方
法。 - 【請求項5】 請求項1記載の直交変調信号評価方法に
おいて、上記連立一次方程式の解に直交変調信号の直交
度誤差、IQゲイン誤差及びシンボルレート誤差を得る
ことを特徴とする直交変調信号評価方法。 - 【請求項6】 A.被測定信号から送信データ系列を得
る復調手段と、 B.送信データ系列から理想信号を生成する理想信号生
成手段と、 C.上記被測定信号と理想信号とから連立一次方程式の
係数行列を求める係数行列計算手段と、 D.この係数行列計算手段で得られた係数行列から被測
定信号と理想信号の差である誤差ベクトルの振幅の2乗
を指定区間に渡って加えた値を小さくするように各変調
誤差を推定する連立一次方程式を解き、直交変調信号の
各変調誤差を求める連立一次方程式演算手段と、を具備
して構成したことを特徴とする直交変調信号評価装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の直交変調信号評価装置に
おいて、上記連立一次方程式演算手段は直交度誤差、I
Qゲイン誤差、シンボルレート誤差を求める構成とした
ことを特徴とする直交変調信号評価装置。 - 【請求項8】 請求項6記載の直交変調信号評価装置に
おいて、上記送信データ系列再生手段は予め送信時に決
定された既知の送信データ系列を再生し、理想信号生成
手段はこの既知の送信データ系列に同期化して理想信号
を生成することを特徴とする直交変調信号評価装置。 - 【請求項9】 請求項6記載の直交変調信号評価装置に
おいて、上記理想信号を送信側からデジタルデータとし
て得ることを特徴とする直交変調信号評価装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12392399A JP4173247B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 直交変調信号評価方法及びこの評価方法を用いた直交変調信号評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000316031A true JP2000316031A (ja) | 2000-11-14 |
JP4173247B2 JP4173247B2 (ja) | 2008-10-29 |
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ID=14872697
Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003101061A1 (fr) | 2002-05-24 | 2003-12-04 | Anritsu Corporation | Procede de detection d'erreur de quadrature de porteuse de modulateur en quadrature et dispositif de modulation en quadrature |
WO2009041671A1 (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Osaka Prefecture University Public Corporation | Cfoおよびi/qインバランスの補正係数の算出方法とそれを用いた補正方法とパイロット信号の送信方法 |
DE112008001573T5 (de) | 2007-06-11 | 2010-05-06 | Advantest Corporation | Messgerät und Programm |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP12392399A patent/JP4173247B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2009041671A1 (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Osaka Prefecture University Public Corporation | Cfoおよびi/qインバランスの補正係数の算出方法とそれを用いた補正方法とパイロット信号の送信方法 |
JP5344701B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2013-11-20 | 公立大学法人大阪府立大学 | Cfoおよびi/qインバランスの補正係数の算出方法とそれを用いた補正方法とパイロット信号の送信方法 |
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