JP2003115885A - ナイキストを保持する周波数変調を実行する方法および装置 - Google Patents
ナイキストを保持する周波数変調を実行する方法および装置Info
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/16—Multiple-frequency-changing
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＲＦ搬送波変調済み信号（ＲＦcmsと略す）
を再変調するディジタルプロセスを提供すること。 【解決手段】 ナイキストを保持する周波数変調技法を
使用した、ＲＦcmsを再変調する方法および装置であ
る。本発明の方法により、デジタル化されたＲＦcmsは
１、−１、１、−１、…のシーケンスで変調される。Ｒ
Ｆcmsの中心周波数（以下、周波数をｆと略す）は第１
ｆ、変調信号のサンプルレートは第２ｆである。第２ｆ
が第１ｆの４倍である場合、デジタル変調プロセス出力
はソースＲＦcmsのスペクトル反転コピーである。すべ
てのｆに対しては、再変調済みのＲＦcmsは、（搬送ｆ
−変調信号のサンプルレートの１／２）の中心ｆを有す
る。次にスペクトルが反転され、異なる中心ｆのソース
ＲＦcmsのスペクトルが再生される。装置はソースＲＦc
msおよびデジタル変調器を備える。必要に応じて再サン
プル器とスペクトル反転器が使用される。
を再変調するディジタルプロセスを提供すること。 【解決手段】 ナイキストを保持する周波数変調技法を
使用した、ＲＦcmsを再変調する方法および装置であ
る。本発明の方法により、デジタル化されたＲＦcmsは
１、−１、１、−１、…のシーケンスで変調される。Ｒ
Ｆcmsの中心周波数（以下、周波数をｆと略す）は第１
ｆ、変調信号のサンプルレートは第２ｆである。第２ｆ
が第１ｆの４倍である場合、デジタル変調プロセス出力
はソースＲＦcmsのスペクトル反転コピーである。すべ
てのｆに対しては、再変調済みのＲＦcmsは、（搬送ｆ
−変調信号のサンプルレートの１／２）の中心ｆを有す
る。次にスペクトルが反転され、異なる中心ｆのソース
ＲＦcmsのスペクトルが再生される。装置はソースＲＦc
msおよびデジタル変調器を備える。必要に応じて再サン
プル器とスペクトル反転器が使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線周波数（Ｒ
Ｆ）搬送波信号のための変調装置および方法に関する。
Ｆ）搬送波信号のための変調装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線周波数（ＲＦ）搬送波変調済み信号
(radio frequency carrier modulatedsignal：変調され
たＲＦ搬送波信号）のアップ変換およびダウン変換は、
ＲＦ受信機および送信機に使用されている共通の操作
（common practice）である。このようなアップ変換お
よびダウン変換は、ＲＦ搬送波変調済み信号が異なるＲ
Ｆ搬送周波数に再変調されることを必要とする。このプ
ロセスは、以下に列記するいくつかの技法のうちのいず
れか１つを用いて実行されている。
(radio frequency carrier modulatedsignal：変調され
たＲＦ搬送波信号）のアップ変換およびダウン変換は、
ＲＦ受信機および送信機に使用されている共通の操作
（common practice）である。このようなアップ変換お
よびダウン変換は、ＲＦ搬送波変調済み信号が異なるＲ
Ｆ搬送周波数に再変調されることを必要とする。このプ
ロセスは、以下に列記するいくつかの技法のうちのいず
れか１つを用いて実行されている。
【０００３】（１）ＲＦ変調信号を単純にベースバンド
に復調し、異なるＲＦ搬送周波数を使用して再変調す
る。 （２）ヒルベルト変換プロセスを使用して実変調済み信
号を複素変調済み信号に変換し、次に複素搬送波を使用
してその信号を所望の搬送周波数に変調する。 （３）複素乗算器を使用して初回の変調を実行し、か
つ、信号を複素形態に維持し、逐次変調によって搬送周
波数を修正し、最終の変調の実数部によって所望の再変
調された信号を発生させる。 （４）アナログ・プロセスを使用して、例えば搬送波ｆ
０の実変調済み信号を、例えばｆ１±ｆ０の実搬送波を
使用して再変調、つぎにフィルタリング・プロセスを使
用して、不要なｆ１±（−ｆ０）のイメージを除去す
る。 （５）ディジタルＲＦ搬送波変調済み信号を再変調する
２つの技法が、同一出願人による１９９９年８月２４日
の出願（特許文献１および２参照）、および１９９９年
８月２４日の出願（特許文献３および４参照）に開示さ
れている。どちらも参照により本明細書に組み込む。
に復調し、異なるＲＦ搬送周波数を使用して再変調す
る。 （２）ヒルベルト変換プロセスを使用して実変調済み信
号を複素変調済み信号に変換し、次に複素搬送波を使用
してその信号を所望の搬送周波数に変調する。 （３）複素乗算器を使用して初回の変調を実行し、か
つ、信号を複素形態に維持し、逐次変調によって搬送周
波数を修正し、最終の変調の実数部によって所望の再変
調された信号を発生させる。 （４）アナログ・プロセスを使用して、例えば搬送波ｆ
０の実変調済み信号を、例えばｆ１±ｆ０の実搬送波を
使用して再変調、つぎにフィルタリング・プロセスを使
用して、不要なｆ１±（−ｆ０）のイメージを除去す
る。 （５）ディジタルＲＦ搬送波変調済み信号を再変調する
２つの技法が、同一出願人による１９９９年８月２４日
の出願（特許文献１および２参照）、および１９９９年
８月２４日の出願（特許文献３および４参照）に開示さ
れている。どちらも参照により本明細書に組み込む。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第０９／３８２，２３２号
【０００５】
【特許文献２】特開２００１−１１１６３７号公報
【０００６】
【特許文献３】米国特許出願第０９／３８２，２３４号
【０００７】
【特許文献４】特開２００１−９４６１５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ＲＦ搬送波変調済み信
号を再変調する上述した技法の各々は、アナログ・ドメ
インで動作させるか、あるいはディジタル・ドメインで
再変調プロセスを実施する複雑な回路を必要とする。そ
れゆえ、当技術分野において、ＲＦ搬送波変調済み信号
を再変調する簡単なデジタル・プロセスの必要性が存在
する。
号を再変調する上述した技法の各々は、アナログ・ドメ
インで動作させるか、あるいはディジタル・ドメインで
再変調プロセスを実施する複雑な回路を必要とする。そ
れゆえ、当技術分野において、ＲＦ搬送波変調済み信号
を再変調する簡単なデジタル・プロセスの必要性が存在
する。
【０００９】したがって本発明の目的は、ＲＦ搬送波変
調済み信号を再変調する単純なディジタル・プロセスを
提供することである。
調済み信号を再変調する単純なディジタル・プロセスを
提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ナイキストを
保持する周波数変調技法（Nyquist holding frequency
modulation technique）を使用した、ＲＦ搬送波変調済
み信号を再変調する方法および装置を対象としたもので
ある。本発明による方法により、ディジタル化されたＲ
Ｆ搬送波変調済み信号が、｛１、−１、１、−
１、．．．｝のディジタル・シーケンスを使用して変調
される。ＲＦ搬送波変調済み信号の中心周波数は第１の
周波数であり、ディジタル列のサンプル・レートは第２
の周波数である。第２の周波数が第１の周波数の４倍の
場合、ディジタル変調プロセスの出力は、ソースＲＦ搬
送波変調済み信号のスペクトル反転コピーである（搬送
周波数は変化しない）。その他の周波数を第２の周波数
（すなわちサンプル・レート）として選択すると、搬送
周波数が第１の周波数から、第１の周波数（元の搬送
波）と第２の周波数（サンプル・レート）の半分との差
に等しい第３の周波数にシフトする。スペクトルの反転
が望ましくない場合、変調プロセスの前後のいずれかで
第２のスペクトル反転が実行される。ＲＦ搬送波変調済
み信号の中心周波数を変更するナイキストを保持する周
波数変調器（Nyquist holding frequency modulator）
は、リサンプラ（resampler：再サンプル器）、ディジ
タル変調器、およびスペクトル反転器を使用して形成さ
れる。
保持する周波数変調技法（Nyquist holding frequency
modulation technique）を使用した、ＲＦ搬送波変調済
み信号を再変調する方法および装置を対象としたもので
ある。本発明による方法により、ディジタル化されたＲ
Ｆ搬送波変調済み信号が、｛１、−１、１、−
１、．．．｝のディジタル・シーケンスを使用して変調
される。ＲＦ搬送波変調済み信号の中心周波数は第１の
周波数であり、ディジタル列のサンプル・レートは第２
の周波数である。第２の周波数が第１の周波数の４倍の
場合、ディジタル変調プロセスの出力は、ソースＲＦ搬
送波変調済み信号のスペクトル反転コピーである（搬送
周波数は変化しない）。その他の周波数を第２の周波数
（すなわちサンプル・レート）として選択すると、搬送
周波数が第１の周波数から、第１の周波数（元の搬送
波）と第２の周波数（サンプル・レート）の半分との差
に等しい第３の周波数にシフトする。スペクトルの反転
が望ましくない場合、変調プロセスの前後のいずれかで
第２のスペクトル反転が実行される。ＲＦ搬送波変調済
み信号の中心周波数を変更するナイキストを保持する周
波数変調器（Nyquist holding frequency modulator）
は、リサンプラ（resampler：再サンプル器）、ディジ
タル変調器、およびスペクトル反転器を使用して形成さ
れる。
【００１１】本発明の前述の特徴を明確にし、また、よ
り深く理解するために、上で簡単に要約した本発明につ
いて、添付の図面に示す本発明の実施形態に照らしてさ
らに詳細に説明する。
り深く理解するために、上で簡単に要約した本発明につ
いて、添付の図面に示す本発明の実施形態に照らしてさ
らに詳細に説明する。
【００１２】添付の図面は本発明の典型的な実施形態を
示したものであるが、本発明は他の同じく有効な実施形
態を包含するものであり、したがって添付の図面が本発
明の典型的な実施形態を示したものに過ぎず、本発明の
範囲を制限するものとして捕らえてはならないことに留
意されたい。
示したものであるが、本発明は他の同じく有効な実施形
態を包含するものであり、したがって添付の図面が本発
明の典型的な実施形態を示したものに過ぎず、本発明の
範囲を制限するものとして捕らえてはならないことに留
意されたい。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、ＲＦ搬送波変調済み（変
調されたＲＦ搬送波）信号ソース１０４に結合された、
ナイキストを保持する周波数変調器（Nyquist holding
frequency modulator）１０２の機能ブロック図を示し
たものである。ソース１０４は、定義済み帯域幅を有
し、中心周波数が搬送周波数ｆ０であるディジタル化さ
れたＲＦ搬送波変調済み信号を提供している。ＲＦ搬送
波変調済み信号は、ナイキストを保持する周波数変調器
１０２のポート１１８に結合されている。ナイキストを
保持する周波数変調器１０２は、リサンプラ（resample
r：再サンプル器）１０６、ディジタル変調器１０８、
スペクトル・インバータ（反転器）１１０、および変調
する信号ソース１１２を備えている。リサンプラ１０６
は、ＲＦ搬送波変調済み信号のサンプル・レートを変更
する。リサンプラ１０６の出力部のサンプル・レート
は、所望するＲＦ中心周波数（周波数３）と現在のＲＦ
中心周波数（周波数１）の合計の２倍である。リサンプ
ルするプロセスは、ＲＦ搬送波変調済み信号の中心周波
数を変更しないが、ＲＦ信号を表すサンプルの密度を変
更する。リサンプラ１０６の入力部のサンプル・レート
が、リサンプラ１０６の出力部で必要とするサンプル・
レートに等しいならば、リサンプラは不要であり、パス
（経路）１１４で示すようにバイパスされる。また、Ｒ
Ｆ搬送波変調済み信号がアナログ信号の場合は、リサン
プラは、必要なサンプリング・レートでＲＦ搬送波変調
済み信号をサンプルするアナログ／ディジタル変換器と
することができる。
調されたＲＦ搬送波）信号ソース１０４に結合された、
ナイキストを保持する周波数変調器（Nyquist holding
frequency modulator）１０２の機能ブロック図を示し
たものである。ソース１０４は、定義済み帯域幅を有
し、中心周波数が搬送周波数ｆ０であるディジタル化さ
れたＲＦ搬送波変調済み信号を提供している。ＲＦ搬送
波変調済み信号は、ナイキストを保持する周波数変調器
１０２のポート１１８に結合されている。ナイキストを
保持する周波数変調器１０２は、リサンプラ（resample
r：再サンプル器）１０６、ディジタル変調器１０８、
スペクトル・インバータ（反転器）１１０、および変調
する信号ソース１１２を備えている。リサンプラ１０６
は、ＲＦ搬送波変調済み信号のサンプル・レートを変更
する。リサンプラ１０６の出力部のサンプル・レート
は、所望するＲＦ中心周波数（周波数３）と現在のＲＦ
中心周波数（周波数１）の合計の２倍である。リサンプ
ルするプロセスは、ＲＦ搬送波変調済み信号の中心周波
数を変更しないが、ＲＦ信号を表すサンプルの密度を変
更する。リサンプラ１０６の入力部のサンプル・レート
が、リサンプラ１０６の出力部で必要とするサンプル・
レートに等しいならば、リサンプラは不要であり、パス
（経路）１１４で示すようにバイパスされる。また、Ｒ
Ｆ搬送波変調済み信号がアナログ信号の場合は、リサン
プラは、必要なサンプリング・レートでＲＦ搬送波変調
済み信号をサンプルするアナログ／ディジタル変換器と
することができる。
【００１４】サンプルされたＲＦ搬送波変調済み信号
（リサンプルされた、あるいはされないにかかわらず）
は、ディジタル変調器１０８に結合される。変調する信
号ソース１１２は、リサンプラの出力サンプル・レート
に等しいサンプル・レート（ｆ Ｓ）で提供される反復す
る｛１、−１、１、−１、．．．｝のディジタル・シー
ケンスを提供している。ディジタル変調器１０８の出力
信号の中心周波数は、サンプル・レート（ｆＳ）とＲＦ
搬送波変調済み信号の搬送周波数（ｆ０）の関係によっ
て決定される。サンプル・レート（ｆＳ）が正確に搬送
周波数（ｆ０）の４倍であれば、出力信号の中心周波数
は、搬送周波数（ｆ０）と同じである。この場合、ディ
ジタル変調器１０８の出力は、搬送周波数ｆ０における
ＲＦ搬送波変調済み信号のスペクトルである。しかしな
がら、この独特の変調する信号を使用したディジタル変
調器１０８は、ＲＦ搬送波変調済み信号のスペクトルが
インバート（反転）されることを引き起こす。
（リサンプルされた、あるいはされないにかかわらず）
は、ディジタル変調器１０８に結合される。変調する信
号ソース１１２は、リサンプラの出力サンプル・レート
に等しいサンプル・レート（ｆ Ｓ）で提供される反復す
る｛１、−１、１、−１、．．．｝のディジタル・シー
ケンスを提供している。ディジタル変調器１０８の出力
信号の中心周波数は、サンプル・レート（ｆＳ）とＲＦ
搬送波変調済み信号の搬送周波数（ｆ０）の関係によっ
て決定される。サンプル・レート（ｆＳ）が正確に搬送
周波数（ｆ０）の４倍であれば、出力信号の中心周波数
は、搬送周波数（ｆ０）と同じである。この場合、ディ
ジタル変調器１０８の出力は、搬送周波数ｆ０における
ＲＦ搬送波変調済み信号のスペクトルである。しかしな
がら、この独特の変調する信号を使用したディジタル変
調器１０８は、ＲＦ搬送波変調済み信号のスペクトルが
インバート（反転）されることを引き起こす。
【００１５】サンプル・レート（ｆＳ）が搬送周波数
（ｆ０）の４倍ではない場合は、出力信号の中心周波数
は、サンプル・レートの１／２から元のＲＦ搬送周波数
を減じた周波数、すなわち（ｆＳ／２−ｆ０）に等しい
搬送周波数（ｆ１）にシフトされる。この場合、ディジ
タル変調器１０８の出力は、搬送周波数ｆ１におけるＲ
Ｆ搬送波変調済み信号のスペクトルであり、ＲＦ搬送波
変調済み信号に対して反転したスペクトルを備えてい
る。
（ｆ０）の４倍ではない場合は、出力信号の中心周波数
は、サンプル・レートの１／２から元のＲＦ搬送周波数
を減じた周波数、すなわち（ｆＳ／２−ｆ０）に等しい
搬送周波数（ｆ１）にシフトされる。この場合、ディジ
タル変調器１０８の出力は、搬送周波数ｆ１におけるＲ
Ｆ搬送波変調済み信号のスペクトルであり、ＲＦ搬送波
変調済み信号に対して反転したスペクトルを備えてい
る。
【００１６】スペクトル・インバータ（反転器）１１０
は、ＲＦ信号スペクトルを反転させるのに使用され、ｆ
０またはｆ１の搬送波をそのまま出力している。ポート
１２０の出力は、搬送周波数ｆ０またはｆ１のソースＲ
Ｆ搬送波変調済み信号である。
は、ＲＦ信号スペクトルを反転させるのに使用され、ｆ
０またはｆ１の搬送波をそのまま出力している。ポート
１２０の出力は、搬送周波数ｆ０またはｆ１のソースＲ
Ｆ搬送波変調済み信号である。
【００１７】スペクトルのインバート（反転）は、アッ
プ変調チェーン（up-modulation chain）におけるナイ
キストを保持する周波数変調を偶数回実行することによ
っても実現される。その場合、インバートされない（非
反転）ＲＦ搬送波変調済み信号出力を得るために、スペ
クトル・インバータ１１０以内でリサンプリングおよび
ディジタル変調が繰り返される。再変調の前段（たとえ
ば、ベースバンド信号が最初に搬送波上に変調された場
合）で、スペクトルを反転させる他の技法を適用するこ
とができる。このような技法には、複素ベースバンド信
号の「虚数（imaginary）」成分の符号（sign）をイン
バートすること、あるいは最初の変調複素搬送波の周波
数の符号（sign）を変更（正弦成分のインバート）する
こと、が含まれている。付加的なスペクトルのインバー
トは、また、ナイキストを保持する周波数変調器１０２
の前段あるいは後段に設けられることが多いアナログＲ
Ｆ処理の中に適用することができる。
プ変調チェーン（up-modulation chain）におけるナイ
キストを保持する周波数変調を偶数回実行することによ
っても実現される。その場合、インバートされない（非
反転）ＲＦ搬送波変調済み信号出力を得るために、スペ
クトル・インバータ１１０以内でリサンプリングおよび
ディジタル変調が繰り返される。再変調の前段（たとえ
ば、ベースバンド信号が最初に搬送波上に変調された場
合）で、スペクトルを反転させる他の技法を適用するこ
とができる。このような技法には、複素ベースバンド信
号の「虚数（imaginary）」成分の符号（sign）をイン
バートすること、あるいは最初の変調複素搬送波の周波
数の符号（sign）を変更（正弦成分のインバート）する
こと、が含まれている。付加的なスペクトルのインバー
トは、また、ナイキストを保持する周波数変調器１０２
の前段あるいは後段に設けられることが多いアナログＲ
Ｆ処理の中に適用することができる。
【００１８】ＲＦ搬送波変調済み信号のタイプによって
は、不適切としてスペクトルの反転が無視されるものも
ある。例えば、振幅変調（ＡＭ）の場合、スペクトル反
転は効果がない。
は、不適切としてスペクトルの反転が無視されるものも
ある。例えば、振幅変調（ＡＭ）の場合、スペクトル反
転は効果がない。
【００１９】本発明は信号を反転させることが望ましい
が、他の代替実施形態では、スペクトル・インバータ１
１０は、ダッシュ線１１６で示すように、ナイキストを
保持する周波数変調器１０２から取り除くことができ
る。
が、他の代替実施形態では、スペクトル・インバータ１
１０は、ダッシュ線１１６で示すように、ナイキストを
保持する周波数変調器１０２から取り除くことができ
る。
【００２０】図２は、本発明によるナイキストを保持す
る変調を実行する方法を、ｚ平面表現２００で示したも
のである。ＲＦ搬送波変調済み信号は、複素搬送波２０
８で畳み込まれた（コンボリューションされた；convol
ved）ベースバンド信号２０６の実数部で表されてい
る。このプロセスは、参照番号２０２で示されている。
ナイキストを保持する周波数変調技法は、周波数ドメイ
ン（領域）におけるサンプル・データは直線的に循環す
る（linearly cyclic）、という利点を利用している。
循環周波数の最高周波数は、ナイキストを保持する周波
数（サンプル・レート（ｆＳ）の半分）と呼ばれてい
る。ｚ平面表現では、単位円の円周に沿った各ポイント
は、異なる複素搬送波ｅ（ｊω Ｏ ｎ）、ω∈［−π，
π］、ここでπはナイキストを保持する周波数に対応す
る正規化角周波数、に対応している。
る変調を実行する方法を、ｚ平面表現２００で示したも
のである。ＲＦ搬送波変調済み信号は、複素搬送波２０
８で畳み込まれた（コンボリューションされた；convol
ved）ベースバンド信号２０６の実数部で表されてい
る。このプロセスは、参照番号２０２で示されている。
ナイキストを保持する周波数変調技法は、周波数ドメイ
ン（領域）におけるサンプル・データは直線的に循環す
る（linearly cyclic）、という利点を利用している。
循環周波数の最高周波数は、ナイキストを保持する周波
数（サンプル・レート（ｆＳ）の半分）と呼ばれてい
る。ｚ平面表現では、単位円の円周に沿った各ポイント
は、異なる複素搬送波ｅ（ｊω Ｏ ｎ）、ω∈［−π，
π］、ここでπはナイキストを保持する周波数に対応す
る正規化角周波数、に対応している。
【００２１】これらの搬送波のうちの１つは、それが実
部εｊ・ω・ｎ＝Ｃｏｓ（π・ｎ）であるという点にお
いて固有である。連続時間無限周波数ドメイン（contin
uoustime unbounded frequency domain）には、複素搬
送波に相当するものは存在しない。この特定の搬送波を
サンプル・レート変換（時間スケール変更）と組み合わ
せることにより、従来技術による様々な方法に付随して
発生する余計な処理を伴うことなく、再変調を実行する
ことができる。三次元グラフの各々は、信号のｚ平面周
波数ドメインを線図にしたものである。複数の反復は、
いくつかのアプリケーションにおいて都合良く使用する
ことが使用することができるが、図２には再変調ステー
ジが１つしか線図化されていないことに留意されたい。
図２で識別することができる３つの平面（分かり易くす
るために、平面にはベースバンド信号２０６の表現に関
してのみラベルが振られている）２１４、２１８および
２２０は、それぞれ次の通りである。
部εｊ・ω・ｎ＝Ｃｏｓ（π・ｎ）であるという点にお
いて固有である。連続時間無限周波数ドメイン（contin
uoustime unbounded frequency domain）には、複素搬
送波に相当するものは存在しない。この特定の搬送波を
サンプル・レート変換（時間スケール変更）と組み合わ
せることにより、従来技術による様々な方法に付随して
発生する余計な処理を伴うことなく、再変調を実行する
ことができる。三次元グラフの各々は、信号のｚ平面周
波数ドメインを線図にしたものである。複数の反復は、
いくつかのアプリケーションにおいて都合良く使用する
ことが使用することができるが、図２には再変調ステー
ジが１つしか線図化されていないことに留意されたい。
図２で識別することができる３つの平面（分かり易くす
るために、平面にはベースバンド信号２０６の表現に関
してのみラベルが振られている）２１４、２１８および
２２０は、それぞれ次の通りである。
【００２２】１）底部平面２１４は単位円２１６を示し
ており、その円周上の各ポイントは、異なる複素周波数
を表している。 ２）右側平面２１８は、底部平面２１４と交差し、底部
平面２１４に対して直角であると同時に、単位円２１６
上の周波数＝０に相当するポイントに接している。 ３）左側平面２２０は、底部平面２１４と交差し、周波
数ｆｓ／４、ここでｆ ｓは変調する信号のサンプル・レ
ートである、に相当する単位円２１６、π／２上のポイ
ントに接している。
ており、その円周上の各ポイントは、異なる複素周波数
を表している。 ２）右側平面２１８は、底部平面２１４と交差し、底部
平面２１４に対して直角であると同時に、単位円２１６
上の周波数＝０に相当するポイントに接している。 ３）左側平面２２０は、底部平面２１４と交差し、周波
数ｆｓ／４、ここでｆ ｓは変調する信号のサンプル・レ
ートである、に相当する単位円２１６、π／２上のポイ
ントに接している。
【００２３】所与の周波数における周波数応答の大きさ
は、各三次元グラフの単位円からの高さによって与えら
れる。周期的な周波数ドメイン内へのコンボリューショ
ン（convolution）は、以下に説明する図２の方法のよ
うな線形無限サンプル・タイム・ドメイン（linear unb
ounded sampled time domain）内における乗算に相当す
る。
は、各三次元グラフの単位円からの高さによって与えら
れる。周期的な周波数ドメイン内へのコンボリューショ
ン（convolution）は、以下に説明する図２の方法のよ
うな線形無限サンプル・タイム・ドメイン（linear unb
ounded sampled time domain）内における乗算に相当す
る。
【００２４】変調済み信号は、通常、ゼロ周波数を有す
る複素ベースバンド信号２０６と複素搬送周波数ｆ０を
有する搬送波２０８のタイム・ドメイン（時間領域）積
の実数部として生成される。この信号の実数部は、グラ
フ２０４で表されている。ステップ２１０で、サンプル
・レート（ｆＳ）でシーケンス｛１、−１、１、−
１、．．．｝を反復することにより、信号２０４が定義
済みサンプル・レートにリサンプルおよび変調され、そ
れにより周波数ｆ１の搬送波を有するＲＦ搬送波変調信
号が生成される。第２の変調による二次的効果は、この
操作によって正弦成分が反転されることである。この反
転は、既に説明したようにリバースさせることができ
る。ディジタルＲＦの出力周波数は、グラフ２１２に示
すように、搬送波（ｆ０）とサンプリング・レート（ｆ
Ｓ）の半分との差周波数（ｆ１）である。
る複素ベースバンド信号２０６と複素搬送周波数ｆ０を
有する搬送波２０８のタイム・ドメイン（時間領域）積
の実数部として生成される。この信号の実数部は、グラ
フ２０４で表されている。ステップ２１０で、サンプル
・レート（ｆＳ）でシーケンス｛１、−１、１、−
１、．．．｝を反復することにより、信号２０４が定義
済みサンプル・レートにリサンプルおよび変調され、そ
れにより周波数ｆ１の搬送波を有するＲＦ搬送波変調信
号が生成される。第２の変調による二次的効果は、この
操作によって正弦成分が反転されることである。この反
転は、既に説明したようにリバースさせることができ
る。ディジタルＲＦの出力周波数は、グラフ２１２に示
すように、搬送波（ｆ０）とサンプリング・レート（ｆ
Ｓ）の半分との差周波数（ｆ１）である。
【００２５】以上の説明は、本発明の好ましい実施形態
を対象にしたものであるが、特許請求の範囲の各請求項
によって決定される本発明の基本範囲を逸脱することな
く、本発明のさらに他の実施形態を創出することが可能
である。
を対象にしたものであるが、特許請求の範囲の各請求項
によって決定される本発明の基本範囲を逸脱することな
く、本発明のさらに他の実施形態を創出することが可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理による、デジタル化されたＲＦ信
号ソースが結合された、ナイキストを保持する周波数変
調器についての機能上のブロックを示す図である。
号ソースが結合された、ナイキストを保持する周波数変
調器についての機能上のブロックを示す図である。
【図２】本発明の原理によるナイキストを保持する周波
数変調を実行する方法をｚ平面表現で示した図である。
数変調を実行する方法をｚ平面表現で示した図である。
１０２ ナイキストを保持する周波数変調器
１０４ ＲＦ搬送波変調済み信号ソース
１０６ リサンプラ（再サンプル器）
１０８ ディジタル変調器
１１０ スペクトル反転器
１１２ 変調する信号ソース
１１８、１２０ ポート
２０６ ベースバンド信号
２０８ 複素搬送波
２１４ 底部平面
２１６ 単位円
２１８ 右側平面
２２０ 左側平面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 デイビッド ローウェル マクニーリー
アメリカ合衆国 46256 インディアナ州
インディアナポリス ウォーブラー コ
ート 7832
Ｆターム(参考） 5K004 AA05 FE10 FF05
Claims (13)
- 【請求項１】 中心周波数が第１の周波数であるＲＦ搬
送波変調済み信号を変調する変調ステップであって、第
２の周波数のサンプル・レートの｛１、−１、１、−
１、．．．｝の反復サンプル・シーケンスを使用して、
第２の周波数で前記ＲＦ搬送波変調済み信号をタイム・
サンプルし、中心周波数が第３の周波数である再変調さ
れたＲＦ搬送波変調済み信号を生成する変調ステップを
備えることを特徴とする信号を再変調する方法。 - 【請求項２】 前記第２の周波数は前記第１の周波数の
４倍の周波数であり、それにより前記第３の周波数は前
記第１の周波数に等しくなることを特徴とする請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 ディジタル化されたＲＦ搬送波変調済み
信号を、前記変調ステップに先立って再サンプルする再
サンプル・ステップをさらに備えることを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記再変調されたＲＦ搬送波変調済み信
号のスペクトルを反転させるステップをさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 アナログＲＦ搬送波変調済み信号をサン
プリングして、搬送周波数が第１の周波数であるディジ
タル化されたＲＦ搬送波変調済み信号を形成するサンプ
リング・ステップと、 前記ディジタル化されたＲＦ搬送波変調済み信号を、第
２の周波数のサンプル・レートを有する１、−１、１、
−１、．．．の反復するシーケンスを使用して変調する
ステップであって、再変調されたＲＦ搬送波変調済み信
号を生成する変調ステップと、 前記再変調されたＲＦ搬送波変調済み信号のスペクトル
を反転させるステップとを備えることを特徴とするＲＦ
搬送波変調済み信号を再変調する方法。 - 【請求項６】 前記再変調されたＲＦ搬送波変調済み信
号は、前記第１の周波数から前記第２の周波数の半分を
減じた周波数に等しい搬送周波数を有することを特徴と
する請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記アナログＲＦ搬送波変調済み信号を
サンプリングするサンプリング・ステップは、アナログ
／ディジタル変換器によって実行されることを特徴とす
る請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】 ディジタルＲＦ搬送波変調済み信号を再
サンプリングして、搬送周波数が第１の周波数であるデ
ィジタル化されたＲＦ搬送波変調済み信号を形成するス
テップと、 、前記ディジタル化されたＲＦ搬送波変調済み信号を、
第２の周波数のサンプル・レートを有する１、−１、
１、−１、．．．の反復するサンプル・シーケンスを使
用して変調するステップであって、再変調されたＲＦ搬
送波変調済み信号を生成するステップと、 前記再変調されたＲＦ搬送波変調済み信号のスペクトル
を反転させるステップとを備えることを特徴とするＲＦ
搬送波変調済み信号を再変調する方法。 - 【請求項９】 前記再変調されたＲＦ搬送波変調済み信
号は、前記第１の周波数から前記第２の周波数の半分を
減じた周波数に等しい搬送周波数を有することを特徴と
する請求項５に記載の方法。 - 【請求項１０】 第２の周波数のサンプル・レートを有
する１、−１、１、−１、．．．の反復するディジタル
・シーケンスを提供する変調信号ソース（１１２）と、 中心周波数が第１の周波数であるディジタル化されたＲ
Ｆ搬送波変調済み信号を、前記ディジタル・シーケンス
を使用してサンプリングし、搬送波の周波数が第３の周
波数である再変調されたＲＦ搬送波変調済み信号を生成
するディジタル変調器（１０８）とを備えることを特徴
とする信号を再変調する装置。 - 【請求項１１】 前記第２の周波数は前記第１の周波数
の４倍の周波数であり、それにより前記第３の周波数は
前記第１の周波数に等しくなることを特徴とする請求項
１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記ディジタル変調器の前段で、前記
ディジタル化されたＲＦ搬送波変調済み信号を再サンプ
ルする再サンプル器（１０６）をさらに備えることを特
徴とする請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記再変調されたＲＦ搬送波変調済み
信号のスペクトルを反転させるスペクトル反転器（１１
０）をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載
の装置。
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| US10/061,102 | 2002-02-01 | ||
| US10/061,102 US7072418B2 (en) | 2001-09-18 | 2002-02-01 | Method and apparatus for performing Nyquist folding frequency modulation |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4099021B2 JP4099021B2 (ja) | 2008-06-11 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP4099021B2 (ja) |
| KR (1) | KR100947520B1 (ja) |
| CN (1) | CN1409525A (ja) |
| BR (1) | BR0203662A (ja) |
| MX (1) | MXPA02009138A (ja) |
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| ES2221570B2 (es) * | 2003-05-30 | 2005-10-01 | Diseño De Sistemas En Silicio, S.A. | Procedimiento de remuestreo en transmision y recepcion de una señal digital con traslacion en banda digital. |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4682106A (en) * | 1985-03-21 | 1987-07-21 | General Electric Company | Methods of, and apparatus for, proton decoupling in nuclear magnetic resonance spectroscopy |
| US4855894A (en) * | 1987-05-25 | 1989-08-08 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Frequency converting apparatus |
| US5532820A (en) | 1990-08-17 | 1996-07-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Digital modulators for use with sub-nyquist sampling of raster-scanned samples of image intensity |
| US6104863A (en) | 1990-08-17 | 2000-08-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Video signal encoded with additional detail information |
| JPH04290337A (ja) * | 1991-03-19 | 1992-10-14 | Sony Corp | 直交変調器 |
| US5490173A (en) | 1993-07-02 | 1996-02-06 | Ford Motor Company | Multi-stage digital RF translator |
| US5790555A (en) | 1994-12-05 | 1998-08-04 | Ntt Mobile Communications, Network Inc. | Signal multiplexer and multiplexing method |
| JP2967710B2 (ja) | 1995-09-29 | 1999-10-25 | 日本電気株式会社 | デジタル変調器 |
| JP3517056B2 (ja) | 1996-04-24 | 2004-04-05 | パイオニア株式会社 | Ｖｓｂ変調信号におけるサンプリングタイミング位相誤差検出器 |
| GB2319939B (en) | 1996-11-27 | 2001-06-27 | Sony Uk Ltd | Signal processors |
| US5937013A (en) * | 1997-01-03 | 1999-08-10 | The Hong Kong University Of Science & Technology | Subharmonic quadrature sampling receiver and design |
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| IT1294284B1 (it) * | 1997-07-29 | 1999-03-24 | Italtel Spa | Radiotrasmettitore a larga banda per un segnale costituito da una pluralita' di portanti equispaziate modulate digitalmente |
| US6459743B1 (en) | 1998-08-07 | 2002-10-01 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Digital reception with radio frequency sampling |
| US6366629B1 (en) * | 1998-11-03 | 2002-04-02 | Tektronix, Inc. | Method of estimating timing phase and rate offsets in digital data |
| US6215430B1 (en) * | 1999-04-24 | 2001-04-10 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for processing a digital signal for analog transmission |
| US7110732B2 (en) * | 2001-04-09 | 2006-09-19 | Texas Instruments Incorporated | Subsampling RF receiver architecture |
-
2002
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- 2002-09-11 BR BR0203662-2A patent/BR0203662A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-09-13 JP JP2002268936A patent/JP4099021B2/ja not_active Expired - Fee Related
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