JP2007194965A - デジタイザ、及びデジタイズ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数シフトを行わずに、広帯域の入力信号のサンプリングを行う。
【解決手段】入力信号の周波数帯域を分割した複数の分割帯域のそれぞれに対応して設けられ、入力信号に含まれる当該分割帯域内の周波数成分を通過させたバンドパス信号を出力する複数のバンドパスフィルタと、複数のバンドパスフィルタに対応して設けられ、当該バンドパスフィルタを通過した信号をサンプリングする複数のＡＤ変換器と、バンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器から出力されたサンプリング信号を補間して、元のバンドパス信号をオーバーサンプリングした場合に取得されるべきサンプリング信号を生成する生成部と、複数の分割帯域のそれぞれに対応して、オーバーサンプリングされたサンプリング信号と、アンダーサンプリングされ生成部により補間されたサンプリング信号とを合成する合成部とを備えるデジタイザを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力信号をサンプリングしたデジタル信号を出力するデジタイザ及びデジタイズ方式に関する。特に本発明は、広帯域の入力信号をサンプリングするデジタイザ及びデジタイズ方式に関する。

従来、被測定信号をサンプリングする手段として、アナログデジタルコンバータ（以下、ＡＤ変換器と称する）が知られている。ＡＤ変換器は、所定のサンプリング周波数で被測定信号の信号レベルを検出し、デジタル信号として出力する。

しかし被測定信号が、ＡＤ変換器のサンプリング可能帯域より高い周波数成分を有する場合、被測定信号の情報が失われてしまう。つまり、被測定信号が、ＡＤ変換器のナイキスト周波数より高い周波数成分を有する場合、ＡＤ変換器の出力信号にはエイリアシング成分が生じてしまい、被測定信号を再現することができない。

これに対し、被測定信号の周波数帯域を分割し、それぞれＡＤ変換器でサンプリングできる程度の帯域幅を有する複数の分割信号を生成する方法が知られている。これらの分割信号の周波数を、ＡＤ変換器のナイキスト周波数以下にダウンコンバートした後に、それぞれの分割信号をＡＤ変換器に入力することにより、それぞれの分割信号をサンプリングする。そして、サンプリングされた分割信号を元の周波数帯域にシフトさせた後に、それぞれの分割信号を合成することにより、被測定信号のサンプリング結果を得ることができる。

現在、関連する特許文献等は認識していないので、その記載を省略する。

しかし、従来のサンプリング方法では、分割信号を周波数シフトする必要がある。このため、例えば周波数シフトを行うミキサの周波数成分毎のゲインが均一でない場合、測定精度が劣化してしまう。また、アナログ的に周波数シフトを行うので、出力にイメージ成分が発生し、測定精度が劣化してしまう。当該イメージ成分はフィルタにより除去することもできるが、この場合、フィルタの周波数特性が測定精度に影響を与えてしまう。

また、ミキサによりそれぞれの分割信号をダウンコンバートした場合、それぞれの分割信号の位相関係を保持するのが困難であり、ダウンコンバート後の分割信号の位相関係を補正する必要がある。また、ミキサに入力する周波数シフト用の信号が、ジッタ成分を有する場合、測定精度が劣化してしまう。

このため本発明は上記の課題を解決するデジタイザ、及びデジタイズ方法を提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

上記課題を解決するために、本発明の第１形態においては、入力信号をサンプリングしたデジタル信号を出力するデジタイザであって、入力信号の周波数帯域を分割した複数の分割帯域のそれぞれに対応して設けられ、入力信号に含まれる当該分割帯域内の周波数成分を通過させたバンドパス信号を出力する複数のバンドパスフィルタと、複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対応してそれぞれ設けられ、当該バンドパスフィルタを通過した信号をサンプリングしてデジタルのサンプリング信号を出力する複数のＡＤ変換器と、複数のＡＤ変換器のうち、バンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器から出力されたサンプリング信号を補間して、元のバンドパス信号をオーバーサンプリングした場合に取得されるべきサンプリング信号を生成する生成部と、複数の分割帯域のそれぞれに対応して、オーバーサンプリングされたサンプリング信号と、アンダーサンプリングされ生成部により補間されたサンプリング信号とを合成し、入力信号のデジタルデータを生成する合成部とを備えるデジタイザを提供する。

複数のＡＤ変換器のうち低周波数帯域側の予め定められた数のＡＤ変換器のそれぞれは、対応するバンドパスフィルタから出力されたバンドパス信号をオーバーサンプリングによりサンプリングし、複数のＡＤ変換器のうち予め定められた数のＡＤ変換器を除くＡＤ変換器のそれぞれは、対応するバンドパスフィルタから出力されたバンドパス信号をアンダーサンプリングによりサンプリングしてよい。

第１の分割帯域に対応して設けられ、オーバーサンプリングを行う第１のＡＤ変換器のサンプリング周波数は、第１の分割帯域に対して高周波数帯域側に隣接する第２の分割帯域に対応して設けられ、アンダーサンプリングを行う第２のＡＤ変換器のサンプリング周波数より高くてよい。

複数のバンドパスフィルタの少なくとも１つに対応してそれぞれ設けられ、当該バンドパスフィルタから出力されたバンドパス信号の信号値を、当該バンドパスフィルタに対応するＡＤ変換器がサンプリングに要する期間の間アナログサンプリングしてホールドする少なくとも１つのサンプルホールド回路を更に備えてよい。

少なくとも１つのサンプルホールド回路は、複数のバンドパスフィルタのうち高周波数帯域側の一部のバンドパスフィルタのそれぞれに対応して設けられてよい。デジタイザは、それぞれのサンプルホールド回路に対応して設けられ、当該サンプルホールド回路を、対応するバンドパスフィルタおよびＡＤ変換器の間の経路上に電気的に接続するか否かを切り替える切替部を更に備えてよい。

サンプルホールド回路は、対応するＡＤ変換器が有する内蔵サンプルホールド回路と比較して、より高周波数帯域の信号をアナログサンプリングしてよい。より低周波数側の分割帯域の周波数帯域幅は、より高周波数側の分割帯域の周波数帯域幅と比較して広くてよい。

本発明の第２の形態においては、入力信号をデジタイザによりサンプリングしたデジタル信号を出力するデジタイズ方法であって、入力信号の周波数帯域を分割した複数の分割帯域のそれぞれに対応して設けられたバンドパスフィルタにより、入力信号に含まれる当該分割帯域内の周波数成分を通過させたバンドパス信号を出力する複数のバンドパス段階と、複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対応して設けられたＡＤ変換器により、当該バンドパスフィルタを通過した信号をサンプリングしてデジタルのサンプリング信号を出力するＡＤ変換段階と、複数のＡＤ変換器のうち、バンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器から出力されたサンプリング信号を補間して、元のバンドパス信号をオーバーサンプリングした場合に取得されるべきサンプリング信号を生成する生成段階と、複数の分割帯域のそれぞれに対応して、オーバーサンプリングされたサンプリング信号と、アンダーサンプリングされ生成段階により補間されたサンプリング信号とを合成し、入力信号のデジタルデータを生成する合成段階とを備えるデジタイズ方法を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係るデジタイザ１００の構成の一例を示す図である。デジタイザ１００は、入力信号をサンプリングしたデジタル信号を出力する装置であって、複数のバンドパスフィルタ（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ、以下１０と総称する）、複数のＡＤ変換器（１２−１、１２−２、・・・、１２−ｎ、以下１２と総称する）、複数のメモリ（１４−１、１４−２、・・・、１４−ｎ、以下１４と総称する）、及び処理部２０を備える。以下、デジタイザ１００の動作を図２及び図３を用いて説明する。

図２は、複数のバンドパスフィルタ１０の通過帯域の一例を示す図である。複数のバンドパスフィルタ１０は、入力信号の周波数帯域を分割した複数の分割帯域のそれぞれに対応して設けられる。本例では、それぞれのバンドパスフィルタ１０は、対応する分割帯域と略同一の通過帯域が設定される。即ち、複数のバンドパスフィルタ１０の通過帯域を合成した場合、入力信号の全周波数帯域が含まれる。

それぞれのバンドパスフィルタ１０には、入力信号が分岐して入力される。また、それぞれのバンドパスフィルタ１０は、対応する分割帯域において、入力信号に含まれる周波数成分を通過させたバンドパス信号を出力する。即ち、全てのバンドパス信号を合成した場合、入力信号が復元される。

複数のＡＤ変換器１２は、複数のバンドパスフィルタ１０のそれぞれに対応してそれぞれ設けられる。即ち、ＡＤ変換器１２は、バンドパスフィルタ１０と一対一に対応して設けられる。また、それぞれのＡＤ変換器１２は、対応するバンドパスフィルタ１０を通過したバンドパス信号をサンプリングして、デジタルのサンプリング信号を出力する。それぞれのＡＤ変換器１２には、予め定められたサンプリング周波数ｆｓが設定される。それぞれのＡＤ変換器１２におけるサンプリング周波数ｆｓは略同一であってよい。

また、入力信号の分岐点から、それぞれのＡＤ変換器１２までのそれぞれの信号伝送経路における信号遅延量は略同一であることが好ましい。デジタイザ１００は、それぞれの信号伝送経路における信号遅延量を略同一に調整する手段を更に備えてよい。

複数のメモリ１４は、複数のＡＤ変換器１２のそれぞれに対応してそれぞれ設けられる。即ち、メモリ１４は、ＡＤ変換器１２と一対一に対応して設けられる。また、それぞれのメモリ１４は、対応するＡＤ変換器１２が出力するサンプリング信号のデータを格納する。

処理部２０は、それぞれのサンプリング信号を合成し、入力信号のデジタルデータを生成する。本例において処理部２０は、生成部２２及び合成部２４を備える。生成部２２は、複数のＡＤ変換器１２のうち、少なくともバンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器１２から出力されたサンプリング信号を補正する。

例えば、複数のＡＤ変換器１２におけるサンプリング周波数ｆｓが同一であり、入力信号に、ナイキスト周波数ｆｓ／２より高い周波数成分が含まれている場合、少なくともいずれかのバンドパスフィルタ１０が出力するバンドパス信号には、ナイキスト周波数ｆｓ／２より高い周波数成分が含まれる。当該バンドパス信号が入力されるＡＤ変換器１２は、当該バンドパス信号をアンダーサンプリングすることになる。このため、デジタイザ１００は、バンドパス信号をオーバーサンプリングするＡＤ変換器１２と、バンドパス信号をアンダーサンプリングするＡＤ変換器１２とを備える。

図３は、バンドパス信号とサンプリングデータとの一例を示す図である。本例においては、通過帯域の中間周波数がｆｂであるバンドパスフィルタ１０と、サンプリング周波数がｆｓ＝２／３ｆｂであるＡＤ変換器１２との組み合わせによりバンドパス信号をサンプリングした場合を説明する。係る場合、バンドパス信号の周波数ｆｂは、ＡＤ変換器１２のナイキスト周波数ｆｓ／２より大きいので、ＡＤ変換器１２においてバンドパス信号はアンダーサンプリングされ、サンプリング信号に周波数ｆｂ／３のイメージ成分が生じてしまう。

生成部２２は、このようにＡＤ変換器１２においてアンダーサンプリングされたサンプリング信号を補正することにより、イメージ成分を除去する。ここで、生成部２２は、アンダーサンプリングを行ったＡＤ変換器１２に対応するバンドパスフィルタ１０の通過帯域に基づいて、当該サンプリング信号を補正する。

それぞれのＡＤ変換器１２に入力されるバンドパス信号は、対応するバンドパスフィルタ１０により所定の周波数帯域に制限される。このため、ＡＤ変換器１２に入力されるバンドパス信号の帯域は既知となる。このため、ＡＤ変換器１２においてアンダーサンプリングすることにより生じるイメージ成分と、信号成分との周波数軸上の位置関係は、バンドパス信号の既知の帯域と、ＡＤ変換器１２の既知のサンプリング周波数により一意に定めることができる。生成部２２は、バンドパスフィルタ１０の通過帯域、及びＡＤ変換器１２のサンプリング周波数に基づいて、当該イメージ成分を除去する補正を行う。

例えば生成部２２は、複数のＡＤ変換器１２のうち、バンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器１２から出力されたサンプリング信号を補間して、元のバンドパス信号をオーバーサンプリングした場合に取得されるべきサンプリング信号を生成することにより、当該イメージ成分を除去する。

図３の例においては、生成部２２は、サンプリング信号を補間し、周波数２ｆｓでオーバーサンプリングされた場合のサンプリング信号を生成する。このとき、データ補間は、図３の三角印及びバツ印で示されるように、元のバンドパス信号の波形に応じたデータ補間と、イメージ成分の波形に応じたデータ補間との双方が可能である。しかし、元のバンドパス信号の周波数ｆｂは既知であるので、生成部２２は、元のバンドパス信号の波形に応じたデータ補間を行うことができる。このようなデータ補間により、アンダーサンプリングされたサンプリング信号を、オーバーサンプリングにより生成されるべきサンプリング信号に補正することができる。

また、生成部２２は、それぞれのバンドパスフィルタ１０の通過帯域と、対応するＡＤ変換器１２のサンプリング周波数とが与えられ、当該通過帯域及びサンプリング周波数に基づいて、対応するサンプリング信号を補正するか否かを判定してよい。この場合、生成部２２は、バンドパスフィルタ１０の通過帯域に含まれる周波数のうち最大の周波数が、対応するＡＤ変換器１２のナイキスト周波数より大きい場合に、対応するサンプリング信号を補正してよい。

また、バンドパスフィルタ１０及びＡＤ変換器１２のサンプリング周波数が固定である場合には、予め定められたＡＤ変換器１２が出力するサンプリング信号を補正してもよい。この場合、複数のＡＤ変換器１２のうち、対応するバンドパスフィルタ１０の通過帯域が低周波数帯域側の予め定められた数のＡＤ変換器１２を、対応するバンドパスフィルタ１０から出力されたバンドパス信号をオーバーサンプリングによりサンプリングするＡＤ変換器１２として設定してよい。ＡＤ変換器１２が、バンドパス信号をオーバーサンプリングするか否かは、対応するバンドパスフィルタ１０の通過帯域と、当該ＡＤ変換器１２のサンプリング周波数により定まる。このため、オーバーサンプリングするＡＤ変換器１２の個数が、当該予め定められた数となるように、それぞれのバンドパスフィルタ１０の通過帯域を設定してよい。また、オーバーサンプリングするＡＤ変換器１２の個数が、当該予め定められた数となるように、それぞれのＡＤ変換器１２のサンプリング周波数を設定してもよい。

この場合、複数のＡＤ変換器１２のうち、当該予め定められた数のＡＤ変換器１２を除くＡＤ変換器１２のそれぞれは、対応するバンドパスフィルタ１０から出力されたバンドパス信号をアンダーサンプリングによりサンプリングする。また、より低周波数側の分割帯域の周波数帯域幅は、より高周波数側の分割帯域の周波数帯域幅と比較して広くてよい。即ち、通過帯域がより低周波側のバンドパスフィルタ１０の通過帯域幅は、通過帯域がより高周波数側のバンドパスフィルタ１０の通過帯域幅より広くてよい。

また、第１の分割帯域に対応して設けられ、オーバーサンプリングを行う第１のＡＤ変換器１２のサンプリング周波数は、第１の分割帯域に対して高周波数帯域側に隣接する第２の分割帯域に対応して設けられ、アンダーサンプリングを行う第２のＡＤ変換器１２のサンプリング周波数より高くてよい。

合成部２４は、複数の分割帯域のそれぞれに対応して、オーバーサンプリングされたサンプリング信号と、アンダーサンプリングされ生成部２２によりデータ補間されたサンプリング信号とを合成し、入力信号のデジタルデータを生成する。また、それぞれのサンプリング信号のデータレートが異なる場合、それぞれのサンプリング信号のデータレートを一致させるレート変換を行ってよい。合成部２４は、それぞれのサンプリング信号に対してデータ補間を行うことにより、それぞれのサンプリング信号のデータレートを一致させてよい。

また、生成部２２において、それぞれのサンプリング信号のデータレートを一致させるレート変換を行ってもよい。この場合、生成部２２は、複数のバンドパスフィルタ１０のうち、通過帯域の周波数が最も高いバンドパスフィルタ１０が出力するバンドパス信号に対しても、ナイキスト定理を満たすデータレートとなるように、それぞれのサンプリング信号に対してデータ補間を行うことが好ましい。これにより、アンダーサンプリングされたサンプリング信号のイメージ成分を除去し、且つそれぞれのサンプリング信号のデータレートを一致させることができる。

このように、本例におけるデジタイザ１００によれば、周波数シフトを行わずに、広帯域の入力信号のサンプリングを行うことができる。即ち、従来の技術では、ＡＤ変換器におけるアンダーサンプリングを防ぐべく、それぞれの分割信号（バンドパス信号）を周波数シフトする必要があるが、デジタイザ１００は、当該周波数シフトを行うことなく、入力信号のサンプリングを行うことができる。このため、それぞれのバンドパス信号の位相同期が容易であり、入力信号を精度よくデジタル信号に変換することができる。

また、本例におけるデジタイザ１００によれば、周波数シフトをすることなくサンプリングを行うので、周波数シフトを行うミキサ等の特性に影響を受けずに、入力信号を精度よくデジタル信号に変換することができる。また、周波数シフト用の信号のジッタ成分の影響を受けずに、入力信号を精度よくデジタル信号に変換することができる。

また合成部２４は、それぞれのＡＤ変換器１２のゲイン特性に基づいて、対応するサンプリング信号のデータを補正してもよい。これにより、ＡＤ変換器１２のゲイン特性のばらつきによるサンプリング精度の劣化を低減することができる。また、合成部２４は、それぞれのＡＤ変換器１２の位相特性に基づいて、対応するサンプリング信号のデータ位相を補正してもよい。これにより、ＡＤ変換器１２の位相特性のばらつきによるサンプリング精度の劣化を低減することができる。

また、図１に示すように、デジタイザ１００は、発振源１６及びミキサ１８を更に備えてもよい。発振源１６及びミキサ１８は、入力信号を所望のシフト量で周波数シフトする。例えば、発振源１６及びミキサ１８は、入力信号をベースバンド信号に変換する周波数シフトを行ってよい。当該周波数シフトは、入力信号の分岐前に行われるので、当該周波数シフトによるバンドパス信号の位相ずれは生じない。

また、本例においては複数のＡＤ変換器１２におけるサンプリング周波数ｆｓを同一として説明したが、それぞれのＡＤ変換器１２におけるサンプリング周波数は異なっていてもよい。この場合であっても、生成部２２は、それぞれのＡＤ変換器１２におけるサンプリング周波数と、対応するバンドパスフィルタ１０の通過帯域とに基づいて、データ補間すべきサンプリング信号を検出し、データ補間することができる。

図４は、デジタイザ１００の構成の他の例を示す図である。本例におけるデジタイザ１００は、図１に関連して説明したデジタイザ１００の構成に加え、複数のサンプルホールド回路（２６−１、２６−２、・・・、２６−ｎ、以下２６と総称する）を更に備える。他の構成要素は、図１において同一の符号を付した構成要素と同一又は同様の機能及び構成を有する。

複数のサンプルホールド回路２６は、複数のバンドパスフィルタ１０の少なくとも１つに対応してそれぞれ設けられる。本例においてサンプルホールド回路２６は、バンドパスフィルタ１０と一対一に対応して設けられる。

それぞれのサンプルホールド回路２６は、対応するバンドパスフィルタ１０から出力されたバンドパス信号の信号値を、対応するＡＤ変換器１２がサンプリングに要する期間の間、アナログサンプリングしてホールドする。ＡＤ変換器１２に高周波信号を入力した場合、ＡＤ変換器１２が高速に信号値を検出できなければ、サンプリング結果に誤差が生じてしまう。このため、ＡＤ変換器１２は、高速に動作できることが求められる。

しかし、本例におけるデジタイザ１００は、ＡＤ変換器１２の前にサンプルホールド回路２６を設け、ＡＤ変換器１２が信号値を検出するのに要する期間の間、当該信号値を保持してＡＤ変換器１２に入力する。これにより、ＡＤ変換器１２が低速に動作する場合であっても、高周波信号の信号値を精度よくサンプリングすることができる。

また、デジタイザ１００は、サンプルホールド回路２６を、通過帯域が高周波数帯域側であるバンドパスフィルタ１０のうちの一部のバンドパスフィルタ１０に対応して、サンプルホールド回路２６を備えてよい。即ち、デジタイザ１００は、より高周波のバンドパス信号が入力され、より高速に動作する必要があるＡＤ変換器１２に対して、サンプルホールド回路２６を備えてよい。

また、ＡＤ変換器１２の内部に、内臓サンプルホールド回路が存在する場合、サンプルホールド回路２６は、対応するＡＤ変換器１２の内臓サンプルホールド回路と比較して、より高周波数帯域の信号をアナログサンプリングし、信号値をホールドすることが好ましい。これにより、ＡＤ変換器１２は、より高周波数のバンドパス信号を、精度よくサンプリングすることができる。

図５は、デジタイザ１００の構成の他の例を示す図である。本例におけるデジタイザ１００は、図４において説明したデジタイザ１００の構成に加え、複数の第１スイッチ（２８−１、２８−２、・・・２８−ｎ、以下２８と総称する）、及び複数の第２スイッチ（３０−１、３０−２、・・・、３０−ｎ、以下３０と総称する）を更に備える。他の構成要素については、図４において同一の符号を付した構成要素と同一又は同様の機能及び構成を有する。

複数の第１スイッチ２８及び複数の第２スイッチ３０は、それぞれ一対一に対応して設けられる。対応する第１スイッチ２８及び第２スイッチ３０の組み合わせは、一つの切替部として機能する。切替部は、それぞれのサンプルホールド回路２６に対応して設けられ、対応するサンプルホールド回路を、対応するバンドパスフィルタ１０及びＡＤ変換器１２の間の経路上に電気的に接続するか否かを切り替える。

即ち、それぞれの切替部は、対応するバンドパス信号を、サンプルホールド回路２６を介してＡＤ変換器１２に入力するか、又はサンプルホールド回路２６を介さずにＡＤ変換器１２に入力するかを切り替える。このような構成により、任意のＡＤ変換器１２に対してサンプルホールド回路２６を接続することができる。

図６は、本発明の実施形態に係るデジタイズ方法の処理の一例を示すフローチャートである。当該デジタイズ方法は、入力信号をサンプリングしたデジタル信号を出力する。当該デジタイズ方法は、図１から図５において説明したデジタイザ１００を用いて行ってよい。

まず、バンドパス段階Ｓ２００において、入力信号の周波数帯域を分割した複数の分割帯域のそれぞれに対応して設けられた、通過帯域の異なる複数のバンドパスフィルタ１０により、入力信号に含まれる当該分割帯域内の周波数成分を通過させたバンドパス信号を生成する。

次に、ＡＤ変換段階Ｓ２０２において、複数のバンドパスフィルタ１０のそれぞれに対応して設けられたＡＤ変換器１２により、当該バンドパスフィルタ１０を通過した信号をサンプリングしてデジタルのサンプリング信号を出力する。

次に、生成段階Ｓ２０４において、複数のＡＤ変換器１２のうち、バンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器１２から出力されたサンプリング信号を補間して、元のバンドパス信号をオーバーサンプリングした場合に取得されるべきサンプリング信号を生成する。

次に、合成段階Ｓ２０６において、複数の分割帯域のそれぞれに対応して、オーバーサンプリングされたサンプリング信号と、アンダーサンプリングされ生成段階Ｓ２０４により補間されたサンプリング信号とを合成し、入力信号のデジタルデータを生成する。上述したように、このような処理により、広帯域の入力信号を精度よくサンプリングすることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

以上から明らかなように、本発明によれば、周波数シフトを行わずに、広帯域の入力信号のサンプリングを行うことができる。このため、それぞれのバンドパス信号の位相同期が容易であり、入力信号を精度よくデジタル信号に変換することができる。

本発明の実施形態に係るデジタイザ１００の構成の一例を示す図である。 複数のバンドパスフィルタ１０の通過帯域の一例を示す図である。 バンドパス信号とサンプリングデータとの一例を示す図である。 デジタイザ１００の構成の他の例を示す図である。 デジタイザ１００の構成の他の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るデジタイズ方法の処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０・・・バンドパスフィルタ、１２・・・ＡＤ変換器、１４・・・メモリ、１６・・・発振源、１８・・・ミキサ、２０・・・処理部、２２・・・生成部、２４・・・合成部、２６・・・サンプルホールド回路、２８・・・第１スイッチ、３０・・・第２スイッチ、１００・・・デジタイザ

Claims (9)

1. 入力信号をサンプリングしたデジタル信号を出力するデジタイザであって、
   入力信号の周波数帯域を分割した複数の分割帯域のそれぞれに対応して設けられ、入力信号に含まれる当該分割帯域内の周波数成分を通過させたバンドパス信号を出力する複数のバンドパスフィルタと、
   前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対応してそれぞれ設けられ、当該バンドパスフィルタを通過した信号をサンプリングしてデジタルのサンプリング信号を出力する複数のＡＤ変換器と、
   前記複数のＡＤ変換器のうち、バンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器から出力されたサンプリング信号を補間して、元のバンドパス信号をオーバーサンプリングした場合に取得されるべきサンプリング信号を生成する生成部と、
   前記複数の分割帯域のそれぞれに対応して、オーバーサンプリングされたサンプリング信号と、アンダーサンプリングされ前記生成部により補間されたサンプリング信号とを合成し、前記入力信号のデジタルデータを生成する合成部と
   を備えるデジタイザ。
2. 前記複数のＡＤ変換器のうち低周波数帯域側の予め定められた数のＡＤ変換器のそれぞれは、対応するバンドパスフィルタから出力されたバンドパス信号をオーバーサンプリングによりサンプリングし、
   前記複数のＡＤ変換器のうち前記予め定められた数のＡＤ変換器を除くＡＤ変換器のそれぞれは、対応するバンドパスフィルタから出力されたバンドパス信号をアンダーサンプリングによりサンプリングする
   請求項１に記載のデジタイザ。
3. 第１の前記分割帯域に対応して設けられ、オーバーサンプリングを行う第１の前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数は、前記第１の分割帯域に対して高周波数帯域側に隣接する第２の前記分割帯域に対応して設けられ、アンダーサンプリングを行う第２の前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数より高い請求項１に記載のデジタイザ。
4. 前記複数のバンドパスフィルタの少なくとも１つに対応してそれぞれ設けられ、当該バンドパスフィルタから出力された前記バンドパス信号の信号値を、当該バンドパスフィルタに対応する前記ＡＤ変換器がサンプリングに要する期間の間アナログサンプリングしてホールドする少なくとも１つのサンプルホールド回路を更に備える請求項１に記載のデジタイザ。
5. 前記少なくとも１つのサンプルホールド回路は、前記複数のバンドパスフィルタのうち高周波数帯域側の一部のバンドパスフィルタのそれぞれに対応して設けられる請求項３に記載のデジタイザ。
6. それぞれの前記サンプルホールド回路に対応して設けられ、当該サンプルホールド回路を、対応する前記バンドパスフィルタおよび前記ＡＤ変換器の間の経路上に電気的に接続するか否かを切り替える切替部を更に備える請求項３に記載のデジタイザ。
7. 前記サンプルホールド回路は、対応する前記ＡＤ変換器が有する内蔵サンプルホールド回路と比較して、より高周波数帯域の信号をアナログサンプリングする請求項３に記載のデジタイザ。
8. より低周波数側の前記分割帯域の周波数帯域幅は、より高周波数側の前記分割帯域の周波数帯域幅と比較して広い請求項１に記載のデジタイザ。
9. 入力信号をデジタイザによりサンプリングしたデジタル信号を出力するデジタイズ方法であって、
   入力信号の周波数帯域を分割した複数の分割帯域のそれぞれに対応して設けられたバンドパスフィルタにより、入力信号に含まれる当該分割帯域内の周波数成分を通過させたバンドパス信号を出力する複数のバンドパス段階と、
   前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対応して設けられたＡＤ変換器により、当該バンドパスフィルタを通過した信号をサンプリングしてデジタルのサンプリング信号を出力するＡＤ変換段階と、
   前記複数のＡＤ変換器のうち、バンドパス信号をアンダーサンプリングしたＡＤ変換器から出力されたサンプリング信号を補間して、元のバンドパス信号をオーバーサンプリングした場合に取得されるべきサンプリング信号を生成する生成段階と、
   前記複数の分割帯域のそれぞれに対応して、オーバーサンプリングされたサンプリング信号と、アンダーサンプリングされ前記生成段階により補間されたサンプリング信号とを合成し、前記入力信号のデジタルデータを生成する合成段階と
   を備えるデジタイズ方法。

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