JP2010011142A - Modulator, demodulator, modem and communication instrument - Google Patents

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寿史 足立
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out communication of a plurality of frequency bands by a single local oscillator. <P>SOLUTION: This modulator includes a local signal generator and a vector modulation part. The local signal generator generates a first local signal and a second local signal forming a phase difference of 360°/N (N is 3 or an integer not smaller than 5) from each other. The vector modulation part includes a first input terminal and a second input terminal respectively receiving first data and second data representing coordinates intersecting with each other at a predetermined phase difference, and generates a signal vector-modulated at the phase difference of 360°/N by mixing the first data with the first local signal, and mixing the second data with the second local signal. The modulator further includes a coordinate converter, and the coordinate converter coordinate-converts third data and fourth data representing coordinates orthogonal to each other to the first data and the second data representing coordinates intersecting with each other at a phase difference of 360°/N. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、変調器、復調器、変復調器、および通信機の技術に関し、さらに詳しくは、マルチバンドおよびマルチモード対応通信機の変復調器におけるローカル発振器の共有化技術に関する。   The present invention relates to a technology of a modulator, a demodulator, a modem, and a communication device, and more particularly to a technology for sharing a local oscillator in a modem of a multiband and multimode communication device.

携帯電話機等の無線通信機における送受信機として、ダイレクトコンバージョン方式が知られている。ダイレクトコンバージョン方式は、無線受信機では、受信した高周波信号をこの信号の搬送周波数と同じローカル発振器の出力信号によって混合し、直接ベースバンド帯域の信号に変換する。また、無線送信機においても、ベースバンドからのデータ信号を送信したい高周波信号とほぼ同じ発振周波数を持つローカル発振器の出力信号によって混合し、送信信号を生成する。   A direct conversion method is known as a transmitter / receiver in a wireless communication device such as a cellular phone. In the direct conversion method, a radio receiver mixes a received high-frequency signal with an output signal of a local oscillator having the same carrier frequency as this signal, and directly converts the signal into a baseband signal. Also in the wireless transmitter, a data signal from the baseband is mixed by an output signal of a local oscillator having substantially the same oscillation frequency as a high-frequency signal to be transmitted to generate a transmission signal.

図20は、従来例のダイレクトコンバージョン受信機の要部構成例を示すブロック図である。受信アンテナ400で受信された高周波信号は、帯域制限フィルタ401を通過して、低雑音増幅器402によって増幅される。増幅された信号は、周波数混合器403、404において、受信した高周波信号と同じ周波数の受信ローカル信号と、この受信ローカル信号を、−90度移相器405によって位相を90度シフトした信号とによりそれぞれ混合される。混合された信号は、ベースバンド帯域に周波数変換されて互いに直交したベースバンド信号となる。これらのベースバンド信号は、それぞれ低域通過フィルタ406、407を通過した後、バッファ408、409を経て出力される。   FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of a conventional direct conversion receiver. The high frequency signal received by the receiving antenna 400 passes through the band limiting filter 401 and is amplified by the low noise amplifier 402. In the frequency mixers 403 and 404, the amplified signal is received by a reception local signal having the same frequency as the received high-frequency signal, and a signal obtained by shifting the phase of the reception local signal by 90 degrees by the -90 degree phase shifter 405. Each is mixed. The mixed signals are frequency-converted to a baseband band and become orthogonal baseband signals. These baseband signals are output through buffers 408 and 409 after passing through low-pass filters 406 and 407, respectively.

図21は、従来例のダイレクトコンバージョン送信機の要部構成例を示すブロック図である。直交したベースバンド信号は、周波数混合器410、411において、送信する高周波信号と同じ周波数の送信ローカル信号と、この送信ローカル信号を、−90度移相器405によって位相を90度シフトした信号とによりそれぞれ混合される。混合された信号は、加算器412により加算され、送信する高周波信号になり、帯域制限フィルタ414を通過し、パワーアンプ413により増幅されて、アンテナ415から送信電波として幅射されて無線送信される。   FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of a conventional direct conversion transmitter. The orthogonal baseband signals are a transmission local signal having the same frequency as the high frequency signal to be transmitted in the frequency mixers 410 and 411, and a signal obtained by shifting the phase of the transmission local signal by 90 degrees by the -90 degree phase shifter 405. Respectively. The mixed signal is added by an adder 412 to become a high-frequency signal to be transmitted, passes through a band limiting filter 414, is amplified by a power amplifier 413, and is transmitted as a transmission radio wave from an antenna 415 to be wirelessly transmitted. .

ここで、周波数混合器403、404、410、411に入力する受信および送信ローカル信号は、ローカル発振器416の出力を分周して生成される。ローカル発振器416は図示しないVCOと周波数シンセサイザから構成され、受信された高周波信号および送信する高周波信号のそれぞれとは、周波数が異なる高周波信号を発生する。ローカル発振器416の出力はバッファ417に入力される。バッファ417から出力される高周波信号は、分周器418により1/Np(Npは正の整数)に分周され、受信および送信ローカル信号として周波数混合器403、410、および移相器405に供給される。   Here, the reception and transmission local signals input to the frequency mixers 403, 404, 410, and 411 are generated by dividing the output of the local oscillator 416. The local oscillator 416 includes a VCO (not shown) and a frequency synthesizer, and generates a high frequency signal having a frequency different from that of the received high frequency signal and the transmitted high frequency signal. The output of the local oscillator 416 is input to the buffer 417. The high-frequency signal output from the buffer 417 is frequency-divided to 1 / Np (Np is a positive integer) by the frequency divider 418 and supplied to the frequency mixers 403 and 410 and the phase shifter 405 as reception and transmission local signals. Is done.

このように、周波数混合器403、410に入力する受信および送信ローカル信号を、ローカル発振器416の出力周波数と異ならせることにより、ローカル発振周波数が他の無線通信システムの受信および送信周波数における妨害波とならないようにしている。   In this manner, by making the reception and transmission local signals input to the frequency mixers 403 and 410 different from the output frequency of the local oscillator 416, the local oscillation frequency can be reduced from the interference wave at the reception and transmission frequencies of other wireless communication systems. I try not to be.

しかし、周波数の高い領域では、各部に生じる寄生容量成分や寄生インダクタ成分の影響を避けられないため、精度の良い位相器を作成することが容易ではない。そのため分周器418の分周数Npを偶数にして90度位相の信号を作成することが多い。   However, in the high frequency region, the influence of the parasitic capacitance component and the parasitic inductor component generated in each part is inevitable, so that it is not easy to create a highly accurate phase shifter. Therefore, in many cases, a signal having a phase of 90 degrees is created by setting the frequency division number Np of the frequency divider 418 to an even number.

近年、マルチバンドおよびマルチモード対応無線通信機の1チップ化が進み、チップ内に多数のローカル発振器が必要になっている。異なる多数の周波数バンドに対応する通信機において、送受信のローカル信号を少ないローカル発振器で作成するためには、分周器の分周数を偶数のみではなく奇数も利用しなければならない。   In recent years, multi-band and multi-mode wireless communication devices have been made into one chip, and a large number of local oscillators are required in the chip. In order to create local signals for transmission and reception with a small number of local oscillators in a communication device that supports a large number of different frequency bands, not only an even number but also an odd number must be used.

この課題解決に関連する従来例の技術が、特開2003−78434公報に開示されている。図22Aは、特開2003−78434公報の基本構成である。任意のローカル周波数を作成するために、ローカル発振器500の信号は2つの分周器501、502により1/N1pおよび1/N2p(N1p、N2pは正の整数)に分周され、混合器503により混合され、和と差の周波数が作成される。和と差の周波数は、フィルタ504により必要な信号以外が除去され、分周器505により1/N3p(N3pは正の整数)に分周され、送受信のローカル信号となる。図22Bに、ローカル発振器500の出力Apと分周器505の出力Bp、Cpの信号を示す。
特開2003−78434公報
A prior art technique related to solving this problem is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-78434. FIG. 22A shows a basic configuration of Japanese Patent Laid-Open No. 2003-78434. In order to create an arbitrary local frequency, the signal of the local oscillator 500 is divided into 1 / N1p and 1 / N2p (N1p and N2p are positive integers) by two dividers 501 and 502, and by a mixer 503. They are mixed to create sum and difference frequencies. The frequency of the sum and difference is removed except for the necessary signal by the filter 504, and is divided to 1 / N3p (N3p is a positive integer) by the frequency divider 505 to be a local signal for transmission and reception. FIG. 22B shows signals Ap of the local oscillator 500 and outputs Bp and Cp of the frequency divider 505.
JP 2003-78434 A

無線送受信機のマルチバンドおよびマルチモード化が進んだことにより、多数のローカル発振器が同一チップ内に存在し、チップ面積が増大している。チップ面積削減のためには、異なるバンドおよびモードにおいてローカル発振器の共有化が必要である。異なるバンドでローカル発振器の共有化を行うためには、ローカル発振器の発振周波数幅を広くしたり、または分周数を偶数のみではなく奇数にもしたりしなければならない。しかし、発振周波数幅を広くすると信号のノイズの劣化が起き、劣化の回避は困難である。そして奇数分周器では、90度の位相差の信号を生成できない問題点がある。また、精度の良い90度位相器を高周波信号帯域で作成するのは困難という問題点もある。その解決に関連する従来例として特開2003−78434公報があるが、この構成では、フィルタ504および混合器503に多量の電流が必要になり、消費電力が増大するうえに、混合器503において不要な高調波が発生し、混合された信号の特性が劣化するという問題点がある。   With the progress of multiband and multimode wireless transceivers, a large number of local oscillators exist in the same chip, and the chip area increases. In order to reduce the chip area, it is necessary to share a local oscillator in different bands and modes. In order to share the local oscillator in different bands, it is necessary to widen the oscillation frequency width of the local oscillator or make the frequency dividing number not only an even number but also an odd number. However, when the oscillation frequency width is widened, signal noise is degraded, and it is difficult to avoid the degradation. The odd frequency divider has a problem that a signal having a phase difference of 90 degrees cannot be generated. There is also a problem that it is difficult to create a high-precision 90-degree phase shifter in a high-frequency signal band. As a conventional example related to the solution, there is JP-A-2003-78434. However, in this configuration, a large amount of current is required for the filter 504 and the mixer 503, and the power consumption increases and is unnecessary in the mixer 503. Harmonics are generated, and the characteristics of the mixed signal are deteriorated.

本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、1個のローカル発振器により生成される、送信または受信周波数とは異なる周波数の発振信号に基づいて、マルチバンドおよびマルチモード通信機に利用する多数のローカル信号を生成するとともに、ローカル信号生成に係る消費電力の増加を抑制し、不要高周波を低減してローカル信号の位相および周波数精度を高めることを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and is used for a multiband and multimode communication device based on an oscillation signal having a frequency different from the transmission or reception frequency generated by one local oscillator. An object of the present invention is to generate a large number of local signals, suppress an increase in power consumption related to the generation of local signals, reduce unnecessary high frequencies, and improve the phase and frequency accuracy of the local signals.

上述した目的を達成するために、本発明の変調器は、互いに360度/N(Nは3または5以上の正の整数)の位相差を成す第1ローカル信号および第2ローカル信号を生成するローカル信号生成器と、互いに所定の位相差で交差する座標を表す第1データおよび第2データをそれぞれ受ける第1入力端子および第2入力端子を有し、第1データを第1ローカル信号と混合するとともに、第2データを第2ローカル信号と混合することにより、360度/Nの位相差のベクトルでベクトル変調された信号を生成するベクトル変調部と、を有する。   In order to achieve the above-described object, the modulator of the present invention generates a first local signal and a second local signal having a phase difference of 360 degrees / N (N is a positive integer of 3 or 5). A local signal generator has a first input terminal and a second input terminal for receiving first data and second data representing coordinates intersecting each other at a predetermined phase difference, and the first data is mixed with the first local signal. And a vector modulation unit that generates a signal that is vector-modulated with a phase difference vector of 360 degrees / N by mixing the second data with the second local signal.

また、本発明の復調器は、互いに360度/N(Nは3または5以上の正の整数)の位相差を成す第1ローカル信号および第2ローカル信号を生成するローカル信号生成器と、ベクトル変調された信号を受ける第1入力端子および第2入力端子を有し、ベクトル変調された信号を第1ローカル信号と混合し第1データを生成するとともに、ベクトル変調された信号を第2ローカル信号と混合し第2データを生成することにより、第1データおよび第2データが互いに360度/Nの位相差で交差する座標を表すようにベクトル復調するベクトル復調部と、を有する。   The demodulator according to the present invention includes a local signal generator that generates a first local signal and a second local signal that form a phase difference of 360 degrees / N (N is a positive integer of 3 or 5), a vector, A first input terminal for receiving the modulated signal and a second input terminal for receiving the modulated signal, the vector modulated signal is mixed with the first local signal to generate first data, and the vector modulated signal is converted to the second local signal. And a second demodulator for generating a second data, thereby performing vector demodulation so that the first data and the second data represent coordinates where the first data and the second data intersect with each other with a phase difference of 360 degrees / N.

また、本発明の変復調器は、上述した変調器と、上述した復調器と、を有する。   The modem according to the present invention includes the modulator described above and the demodulator described above.

また、本発明の通信機は、上述した変調器を有する。   Moreover, the communication apparatus of this invention has the modulator mentioned above.

また、本発明の通信機は、上述した復調器を有する。   Moreover, the communication apparatus of this invention has the demodulator mentioned above.

さらに、本発明の通信機は、上述した変復調器を有する。   Furthermore, the communication device of the present invention has the above-described modem.

本発明の変調器、復調器、変復調器、および通信機によれば、1個のローカル発振器および複数個の分周器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数対のローカル信号を生成することができる。さらに、座標変換器を用いることにより、1対のローカル信号における360度/Nの位相差に対応して、直交変調データをベクトル変調したり、直交変調データへベクトル復調したりすることができる。これにより、1個のローカル発振器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統のベクトル変調信号を生成したり、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統のベクトル変調信号を復調し、ベクトル変調信号に対応する直交変調データを生成したりすることが可能となる。さらに、分周器および座標変換器は簡単な回路で構成することができるため、複数個のローカル発振器を用いたり、混合器を用いて複数系統のローカル信号を生成したりする場合に比べて、消費電力を低減し、半導体チップ面積を削減し、不要高周波の発生による電磁妨害を低減し、ベクトル変調信号または直交変調データの品質を向上させることが可能となる。   According to the modulator, demodulator, modem, and communication device of the present invention, a plurality of pairs of local signals corresponding to multiband and multimode are generated using one local oscillator and a plurality of frequency dividers. can do. Further, by using the coordinate converter, it is possible to vector-modulate the orthogonal modulation data or perform vector demodulation to the orthogonal modulation data corresponding to the phase difference of 360 degrees / N in the pair of local signals. As a result, using one local oscillator, a plurality of vector modulation signals corresponding to multiband and multimode are generated, or a plurality of vector modulation signals corresponding to multiband and multimode are demodulated. It is possible to generate orthogonal modulation data corresponding to the modulation signal. Furthermore, since the frequency divider and coordinate converter can be configured with a simple circuit, compared to the case of using a plurality of local oscillators or generating a plurality of systems of local signals using a mixer, It is possible to reduce power consumption, reduce a semiconductor chip area, reduce electromagnetic interference due to generation of unnecessary high frequencies, and improve the quality of vector modulation signals or quadrature modulation data.

以下、本発明を実施するための最良の形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素については、同一の符号を付す。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ/ローにより表される論理レベルまたはオン/オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベルまたはスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。さらに、以下の実施の形態は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアを用いて構成されるが、ハードウェアを用いる構成は、ソフトウェアを用いても構成可能であり、ソフトウェアを用いる構成は、ハードウェアを用いても構成可能である。   Several examples relating to the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, elements that represent substantially the same configuration, operation, and effect are denoted by the same reference numerals. In addition, all the numbers described below are exemplified for specifically explaining the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated numbers. In addition, logic levels represented by high / low or switching states represented by on / off are illustrative for the purpose of illustrating the invention, and different combinations of illustrated logic levels or switching states. Therefore, it is possible to obtain an equivalent result. In addition, the connection relationship between the components is exemplified for specifically explaining the present invention, and the connection relationship for realizing the function of the present invention is not limited to this. Furthermore, although the following embodiments are configured using hardware and / or software, the configuration using hardware can also be configured using software, and the configuration using software uses hardware. Can be configured.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る変調器10Tの構成を示すブロック図である。
図1において、第1の実施形態の変調器10Tは、ベクトル変調部100Tおよびローカル信号生成器109を含む。ベクトル変調部100Tは、入力端子105UT、入力端子106UT、入力端子105VT、入力端子106VT、混合器101UT、混合器101VT、および加算器103を含む。ローカル信号生成器109は、互いに360度/N(Nは3または5以上の整数)の位相差を成す2本のベクトルを表す1対のローカル信号LU、LVを生成する。ローカル信号生成器109は、ローカル信号LVが、ローカル信号LUに対して360度/Nの位相差だけ進むように生成する。ローカル信号LU、LVは、ベクトル変調部100Tにおいてベクトル変調用の搬送波ベクトルとして用いられる。各ローカル信号LU、LVの周波数は、アンテナから送信される送信信号の搬送波周波数に一致するように、ローカル信号生成器109において設定される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a modulator 10T according to the first embodiment.
In FIG. 1, a modulator 10T according to the first embodiment includes a vector modulation unit 100T and a local signal generator 109. The vector modulation unit 100T includes an input terminal 105UT, an input terminal 106UT, an input terminal 105VT, an input terminal 106VT, a mixer 101UT, a mixer 101VT, and an adder 103. The local signal generator 109 generates a pair of local signals LU and LV representing two vectors having a phase difference of 360 degrees / N (N is an integer of 3 or 5). The local signal generator 109 generates the local signal LV so as to advance by a phase difference of 360 degrees / N with respect to the local signal LU. The local signals LU and LV are used as carrier vectors for vector modulation in the vector modulation unit 100T. The frequency of each local signal LU, LV is set in the local signal generator 109 so as to match the carrier frequency of the transmission signal transmitted from the antenna.

直交変調データITおよび直交変調データQTは、互いに直交する座標系の座標を表す。非直交変調データUTおよび非直交変調データVTは、互いに360度/Nの位相差で交差する座標系の座標を表す。直交変調データQTは、直交変調データITに対して90度だけ遅れ、非直交変調データVTは、非直交変調データUTに対して360度/Nの位相差だけ遅れる。直交変調データITおよび直交変調データQTは、非直交変調データUTおよび非直交変調データVTへ座標変換される。入力端子105UT、106UTは、それぞれローカル信号LU、非直交変調データUTを受け、入力端子105VT、106VTは、それぞれローカル信号LV、非直交変調データVTを受ける。混合器101UTは、非直交変調データUTをローカル信号LUと混合し、混合信号S101UTを生成する。混合器101VTは、非直交変調データVTをローカル信号LVと混合し、混合信号S101VTを生成する。加算器103は、混合信号S101UTおよび混合信号S101VTを互いに加算し、360度/Nの位相差を成す2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S100Tを生成する。すなわち、ベクトル変調部100Tは、ローカル信号LU、LVに基づいて非直交変調データUT、VTをベクトル変調し、ベクトル変調信号S100Tを生成する。   The orthogonal modulation data IT and the orthogonal modulation data QT represent coordinates in a coordinate system orthogonal to each other. The non-orthogonal modulation data UT and the non-orthogonal modulation data VT represent coordinates of a coordinate system that intersect with each other with a phase difference of 360 degrees / N. The orthogonal modulation data QT is delayed by 90 degrees with respect to the orthogonal modulation data IT, and the non-orthogonal modulation data VT is delayed by a phase difference of 360 degrees / N with respect to the non-orthogonal modulation data UT. The orthogonal modulation data IT and the orthogonal modulation data QT are coordinate-converted into non-orthogonal modulation data UT and non-orthogonal modulation data VT. Input terminals 105UT and 106UT receive local signal LU and non-orthogonal modulation data UT, respectively, and input terminals 105VT and 106VT receive local signal LV and non-orthogonal modulation data VT, respectively. The mixer 101UT mixes the non-orthogonal modulation data UT with the local signal LU to generate a mixed signal S101UT. The mixer 101VT mixes the non-orthogonal modulation data VT with the local signal LV to generate a mixed signal S101VT. The adder 103 adds the mixed signal S101UT and the mixed signal S101VT to each other, and generates a vector modulation signal S100T representing a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a phase difference of 360 degrees / N. That is, the vector modulation unit 100T performs vector modulation on the non-orthogonal modulation data UT and VT based on the local signals LU and LV, and generates a vector modulation signal S100T.

図2は、第1の実施形態に係る変調器10Tの別の構成を示すブロック図である。図2に示す変調器10Tは、上述したベクトル変調部100Tおよびローカル信号生成器109の他に、さらに、座標変換器110Tを含む。座標変換器110Tは、互いに直交する座標を表す直交変調データIT、QTを、互いに360度/Nの位相差で交差する座標を表す非直交変調データUT、VTに座標変換する。上述したように直交変調データQTは、直交変調データITに対して90度だけ遅れる。座標変換器110Tは、非直交変調データVTが、非直交変調データUTに対して360度/Nの位相差だけ遅れるように座標変換する。   FIG. 2 is a block diagram showing another configuration of the modulator 10T according to the first embodiment. The modulator 10T shown in FIG. 2 further includes a coordinate converter 110T in addition to the vector modulation unit 100T and the local signal generator 109 described above. The coordinate converter 110T converts the orthogonal modulation data IT and QT representing coordinates orthogonal to each other into non-orthogonal modulation data UT and VT representing coordinates intersecting with each other with a phase difference of 360 degrees / N. As described above, the orthogonal modulation data QT is delayed by 90 degrees with respect to the orthogonal modulation data IT. The coordinate converter 110T performs coordinate conversion so that the non-orthogonal modulation data VT is delayed by a phase difference of 360 degrees / N with respect to the non-orthogonal modulation data UT.

ここで、直交変調データIT、QTは、座標変換器110Tの前段に位置する信号処理器141T(後述する)により、例えばOFDM(直交波周波数分割多重)変調方式に基づいてベースバンドデータから直交変調された信号を表す。直交変調データIT、QTは、デジタル信号であってもアナログ信号であってもよい。デジタル信号の場合、座標変換器110Tは、例えばルックアンドテーブル方式またはデジタル演算方式により構成される。座標変換器110Tにより生成された非直交変調データUT、VTはデジタル/アナログ変換器(図示されていない)によりアナログ信号に変換されて、入力端子106UT、106VTへ入力される。さらに、ベクトル変調部100Tがデジタル処理方式により構成されてもよい。この場合、非直交変調データUT、VTは、デジタル信号の状態でベクトル変調部100Tへ入力される。ベクトル変調部100Tによりデジタル処理されたベクトル変調信号S100Tは、ベクトル変調部100Tの後段に位置するデジタル/アナログ変換器(図示されていない)によりアナログ信号に変換され、送信される。   Here, orthogonal modulation data IT and QT are orthogonally modulated from baseband data based on, for example, an OFDM (Orthogonal Frequency Frequency Division Multiplexing) modulation method by a signal processor 141T (described later) positioned in front of the coordinate converter 110T. Represents the processed signal. The quadrature modulation data IT and QT may be digital signals or analog signals. In the case of a digital signal, the coordinate converter 110T is configured by, for example, a look-and-table method or a digital calculation method. The non-orthogonal modulation data UT and VT generated by the coordinate converter 110T are converted into analog signals by a digital / analog converter (not shown) and input to the input terminals 106UT and 106VT. Further, the vector modulation unit 100T may be configured by a digital processing method. In this case, the non-orthogonal modulation data UT and VT are input to the vector modulation unit 100T in a digital signal state. The vector modulation signal S100T digitally processed by the vector modulation unit 100T is converted into an analog signal by a digital / analog converter (not shown) located at the subsequent stage of the vector modulation unit 100T and transmitted.

次に、図3、図4、および図5を参照して、座標変換器110Tの詳細な動作を説明する。
図3は、直交変調データの信号点配置を示す説明図であり、図4は、非直交変調データの信号点配置を示す説明図であり、図5は、直交変調データから非直交変調データへの座標変換の関係を示す説明図である。直交変調データは、互いに直交する基底ベクトルxおよび基底ベクトルyに関する座標として表され、非直交変調データは、互いに360度/N(=θ)の位相差を成す基底ベクトルxおよび基底ベクトルzに関する座標として表される。基底ベクトルyは、基底ベクトルxに対して90度だけ遅れ、基底ベクトルzは、非直交変調データUTに対して360度/Nの位相差だけ遅れる。信号点P1、P2、P3、P4は、基底ベクトルx、yに関して、直交変調データ(I、Q)を用いて表され、基底ベクトルx、zに関して、非直交変調データ(U、V)または(U1、V)を用いて表される。
Next, the detailed operation of the coordinate converter 110T will be described with reference to FIG. 3, FIG. 4, and FIG.
3 is an explanatory diagram showing signal point arrangement of orthogonal modulation data, FIG. 4 is an explanatory diagram showing signal point arrangement of non-orthogonal modulation data, and FIG. 5 is from orthogonal modulation data to non-orthogonal modulation data. It is explanatory drawing which shows the relationship of coordinate conversion. The orthogonal modulation data is expressed as coordinates relating to the basis vector x and the basis vector y that are orthogonal to each other, and the non-orthogonal modulation data is related to the basis vector x and the basis vector z that form a phase difference of 360 degrees / N (= θ). Represented as: The basis vector y is delayed by 90 degrees with respect to the basis vector x, and the basis vector z is delayed by a phase difference of 360 degrees / N with respect to the non-orthogonal modulation data UT. Signal points P1, P2, P3, P4 are represented using orthogonal modulation data (I, Q) with respect to the basis vectors x, y, and non-orthogonal modulation data (U, V) or ( U1, V).

ここで、例えば信号点P1を示すベクトルrを、次のように記す。

Figure 2010011142
このベクトル表現により、ベクトルrは、基底ベクトルx、yを用いて、式1のように表すことができる。
Figure 2010011142
同様に、ベクトルrは、基底ベクトルx、zを用いて、式2のように表すことができる。
Figure 2010011142
Here, for example, a vector r indicating the signal point P1 is written as follows.
Figure 2010011142
With this vector representation, the vector r can be expressed as in Equation 1 using the basis vectors x and y.
Figure 2010011142
Similarly, the vector r can be expressed as Equation 2 using the basis vectors x and z.
Figure 2010011142

一方、単位ベクトルzは、単位ベクトルxおよび単位ベクトルyを用いて、式3のように表すことができる。

Figure 2010011142
On the other hand, the unit vector z can be expressed as Equation 3 using the unit vector x and the unit vector y.
Figure 2010011142

式3を式2に代入すると、式4のようになる。

Figure 2010011142
Substituting Equation 3 into Equation 2 yields Equation 4.
Figure 2010011142

式1および式4により、I、Qは、式5および式6のように表すことができる。

Figure 2010011142
Figure 2010011142
According to Formula 1 and Formula 4, I and Q can be expressed as Formula 5 and Formula 6.
Figure 2010011142
Figure 2010011142

式5、式6によりU、Vは、式7および式8のように表すことができる。

Figure 2010011142
Figure 2010011142
U and V can be expressed as in Expression 7 and Expression 8 according to Expression 5 and Expression 6.
Figure 2010011142
Figure 2010011142

式7に式8を代入すると、式9のようになる。

Figure 2010011142
Substituting Equation 8 into Equation 7 yields Equation 9.
Figure 2010011142

一方、U1は、式79および図4から、式10のように表すことができる。

Figure 2010011142
On the other hand, U1 can be expressed as Equation 10 from Equation 79 and FIG.
Figure 2010011142

以上のように、互いに直交する座標を表す直交変調データ(I、Q)を、互いに360度/Nの位相差で交差する座標を表す非直交変調データ(U、V)または(U1、V)へ座標変換することができる。基底ベクトルxおよび基底ベクトルyで規定されるxy平面において、信号点が第1象限または第3象限にある場合(すなわち、例えばP1またはP3の場合)、非直交変調データは(U、V)となり、信号点が第2象限または第4象限にある場合(すなわち、例えばP2またはP4の場合)、非直交変調データは(U1、V)となる。ベクトル変調部100Tにおいて、この非直交変調データを、互いにθ(=360度/N)の位相差を成すローカル信号LU、LVと混合すれば、位相差が90度とは異なるローカル信号を用いて、ベクトル変調を行うことが可能となる。   As described above, the non-orthogonal modulation data (U, V) or (U1, V) representing the coordinates that intersect the orthogonal modulation data (I, Q) representing the coordinates orthogonal to each other with a phase difference of 360 degrees / N. Can be converted to coordinates. When the signal point is in the first quadrant or the third quadrant (that is, for example, P1 or P3) on the xy plane defined by the base vector x and the base vector y, the non-orthogonal modulation data is (U, V). When the signal point is in the second quadrant or the fourth quadrant (that is, in the case of P2 or P4, for example), the non-orthogonal modulation data is (U1, V). In the vector modulation unit 100T, if the non-orthogonal modulation data is mixed with local signals LU and LV having a phase difference of θ (= 360 degrees / N), a local signal having a phase difference different from 90 degrees is used. Vector modulation can be performed.

図6は、第1の実施形態に係るローカル信号生成器109の詳細な構成例を示す回路図である。図6のローカル信号生成器109において、N個のインバータが直列に接続され、最終段のインバータの出力端が初段のインバータの入力端に接続される。すなわちローカル信号生成器109は、N個のインバータをリング状に接続したリング型発振器の構成をしている。任意の2系統のインバータ出力を表すローカル信号LU、LVは、互いに360度/Nの位相差を成し、ローカル信号LU、LVを用いてベクトル変調を行うことができる。ローカル信号LU、LVの発振周波数は、インバータの遅延量および個数を調整することにより、所望の高さに設定することが可能である。またローカル信号LU、LVの互いの位相差は、上述したKの値を適切に選択することにより、所望の値に設定することが可能である。   FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration example of the local signal generator 109 according to the first embodiment. In the local signal generator 109 of FIG. 6, N inverters are connected in series, and the output terminal of the final stage inverter is connected to the input terminal of the first stage inverter. That is, the local signal generator 109 has a configuration of a ring oscillator in which N inverters are connected in a ring shape. The local signals LU and LV representing the outputs of any two systems of inverters have a phase difference of 360 degrees / N from each other, and vector modulation can be performed using the local signals LU and LV. The oscillation frequency of the local signals LU and LV can be set to a desired height by adjusting the delay amount and the number of inverters. The phase difference between the local signals LU and LV can be set to a desired value by appropriately selecting the above-described K value.

図7Aは、図6のローカル信号生成器109において、N=3の場合の具体的な構成例を示す回路図である。図7Bは、図7Aにおけるローカル信号生成器109の動作を示す波形図である。図7Aのローカル信号生成器109において、3個のインバータが直列に接続され、最終段のインバータの出力端が初段のインバータの入力端に接続される。図7Bにおいて、初段インバータの出力信号SA、ローカル信号LU、およびローカル信号LVは、互いに360度/3=120度の位相差を成す。ローカル信号LVは、ローカル信号LUに対して120度の位相差だけ進んでいる。   FIG. 7A is a circuit diagram showing a specific configuration example when N = 3 in the local signal generator 109 of FIG. FIG. 7B is a waveform diagram showing the operation of the local signal generator 109 in FIG. 7A. In the local signal generator 109 of FIG. 7A, three inverters are connected in series, and the output terminal of the final stage inverter is connected to the input terminal of the first stage inverter. In FIG. 7B, the output signal SA, the local signal LU, and the local signal LV of the first stage inverter form a phase difference of 360 degrees / 3 = 120 degrees. The local signal LV advances by a phase difference of 120 degrees with respect to the local signal LU.

図8は、第1の実施形態に係るローカル信号生成器109の別の構成を示すブロック図である。図8のローカル発振器109は、ローカル発振器111および分周器113を含む。ローカル発振器111は、所定周波数の発振信号112を生成する。ローカル発振器111は、例えば水晶発振器の発振周波数を位相同期回路(PLL:Pase−Locked Loop)により逓倍するように構成される。分周器113は、発振信号112を1/Nの比率に分周し、互いに360度/Nの位相差を成すローカル信号LUおよびローカル信号LVを生成する。発振信号112の周波数は、混信を回避するため、アンテナから送信される送信信号の搬送波周波数と異なるように、ローカル発振器111において設定される。各ローカル信号LU、LVの周波数は、アンテナから送信される送信信号の搬送波周波数に一致するように、分周器113において設定される。   FIG. 8 is a block diagram showing another configuration of the local signal generator 109 according to the first embodiment. The local oscillator 109 in FIG. 8 includes a local oscillator 111 and a frequency divider 113. The local oscillator 111 generates an oscillation signal 112 having a predetermined frequency. The local oscillator 111 is configured, for example, to multiply the oscillation frequency of a crystal oscillator by a phase-locked loop (PLL). The frequency divider 113 divides the oscillation signal 112 by a ratio of 1 / N, and generates a local signal LU and a local signal LV that form a phase difference of 360 degrees / N. The frequency of the oscillation signal 112 is set in the local oscillator 111 so as to be different from the carrier frequency of the transmission signal transmitted from the antenna in order to avoid interference. The frequency of each local signal LU, LV is set in the frequency divider 113 so as to match the carrier frequency of the transmission signal transmitted from the antenna.

図9A、図10A、および図11Aは、分周器113のそれぞれN=3、N=5、およびN=7の場合における具体的な構成例を示す回路図である。図9B、図10B、および図11Bは、それぞれ図9A、図10A、および図11Aの構成における動作を示す波形図である。図9Aおよび図9Bにおいて、分周器113は、発振信号112を1/3の比率に分周し、AND回路121、120において、互いに360度/3=120度の位相差を成すローカル信号LU、LVをそれぞれ生成する。ローカル信号LVは、ローカル信号LUに対して120度の位相差だけ進んでいる。図10Aおよび図10Bにおいて、分周器113は、発振信号112を1/5の比率に分周し、AND回路130、129において、互いに360度/5の位相差を成すローカル信号LU、LVをそれぞれ生成する。ローカル信号LVは、ローカル信号LUに対して360度/5の位相差だけ進んでいる。図11Aおよび図11Bにおいて、分周器113は、発振信号112を1/7の比率に分周し、AND回路140、139において、互いに360度/7の位相差を成すローカル信号LU、LVをそれぞれ生成する。ローカル信号LVは、ローカル信号LUに対して360度/7の位相差だけ進んでいる。このような分周器113の簡単な構成により、任意の送信周波数帯域に対応可能なローカル信号生成器109を実現できる。   9A, FIG. 10A, and FIG. 11A are circuit diagrams illustrating specific configuration examples of the frequency divider 113 when N = 3, N = 5, and N = 7, respectively. 9B, FIG. 10B, and FIG. 11B are waveform diagrams showing operations in the configurations of FIG. 9A, FIG. 10A, and FIG. 11A, respectively. 9A and 9B, the frequency divider 113 divides the oscillation signal 112 by a ratio of 1/3, and the AND circuits 121 and 120 generate local signals LU having a phase difference of 360 degrees / 3 = 120 degrees. , LV respectively. The local signal LV advances by a phase difference of 120 degrees with respect to the local signal LU. 10A and 10B, the frequency divider 113 divides the oscillation signal 112 by a ratio of 1/5, and the AND circuits 130 and 129 generate local signals LU and LV having a phase difference of 360 degrees / 5. Generate each. The local signal LV advances by a phase difference of 360 degrees / 5 with respect to the local signal LU. 11A and 11B, the frequency divider 113 divides the oscillation signal 112 by a ratio of 1/7, and the AND circuits 140 and 139 generate local signals LU and LV having a phase difference of 360 degrees / 7. Generate each. The local signal LV advances by a phase difference of 360 degrees / 7 with respect to the local signal LU. With such a simple configuration of the frequency divider 113, the local signal generator 109 capable of supporting an arbitrary transmission frequency band can be realized.

このように、変調器10Tは、互いに360度/Nの位相差を成すローカル信号LU、LVに基づいて、互いに直交する座標を表す直交変調データIT、QTをベクトル変調し、360度/Nの位相差を成す2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S100Tを生成する。   As described above, the modulator 10T vector-modulates the orthogonal modulation data IT and QT representing coordinates orthogonal to each other based on the local signals LU and LV having a phase difference of 360 degrees / N, and 360 degrees / N. A vector modulation signal S100T representing a signal that is vector-modulated by two carrier vectors forming a phase difference is generated.

以上のように、第1の実施形態の変調器10Tによれば、1個のローカル発振器111および複数個の分周器113を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数対のローカル信号LU、LVを生成することができる。さらに、1対のローカル信号LU、LVにおける360度/Nの位相差に対応して、座標変換器110Tを用いて直交変調データIT、QTを座標変換し、ベクトル変調することにより、360度/Nの位相差を有するベクトル変調信号S100Tを生成することができる。これにより、第1の実施形態の変調器10Tは、1個のローカル発振器111を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統のベクトル変調信号S100Tを生成することが可能となる。さらに、分周器113および座標変換器110Tは簡単な回路で構成することができるため、複数個のローカル発振器を用いたり、混合器を用いて複数系統のローカル信号を生成したりする場合に比べて、消費電力を低減し、半導体チップ面積を削減し、不要高周波の発生による電磁妨害を低減し、ベクトル変調信号S100TのC/N(搬送波対ノイズ比)を向上させることが可能となる。   As described above, according to the modulator 10T of the first embodiment, a plurality of pairs of local signals LU corresponding to multiband and multimode are used by using one local oscillator 111 and a plurality of frequency dividers 113. , LV can be generated. Further, in correspondence with the phase difference of 360 degrees / N in the pair of local signals LU, LV, the coordinate modulation 110T is used to coordinate-transform the orthogonal modulation data IT, QT and vector-modulate to 360 degrees / A vector modulation signal S100T having a phase difference of N can be generated. Thereby, the modulator 10T according to the first embodiment can generate a plurality of vector modulation signals S100T corresponding to multiband and multimode using one local oscillator 111. Furthermore, since the frequency divider 113 and the coordinate converter 110T can be configured with a simple circuit, compared to a case where a plurality of local oscillators are used or a plurality of local signals are generated using a mixer. Thus, it is possible to reduce power consumption, reduce the semiconductor chip area, reduce electromagnetic interference due to generation of unnecessary high frequency, and improve the C / N (carrier-to-noise ratio) of the vector modulation signal S100T.

(第2の実施形態)
第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

図12は、第1の実施形態の変調器10Tを含む、第2の実施形態に係る無線送信機の構成を示すブロック図である。
図12において、第2の実施形態の無線送信機は、信号処理器141T、変調器10T、増幅器143T、帯域制限フィルタ142T、増幅器169T、および送信アンテナ300Tを含む。変調器10Tは、座標変換器110T、ローカル信号生成器109、およびベクトル変調部100Tを含む。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless transmitter according to the second embodiment including the modulator 10T according to the first embodiment.
In FIG. 12, the wireless transmitter according to the second embodiment includes a signal processor 141T, a modulator 10T, an amplifier 143T, a band limiting filter 142T, an amplifier 169T, and a transmission antenna 300T. The modulator 10T includes a coordinate converter 110T, a local signal generator 109, and a vector modulation unit 100T.

信号処理器141Tは、ベースバンドデータBSTに基づいて、例えばOFDM変調などの信号処理を行い、互いに直交する座標を表す直交変調データIT、QTを生成する。変調器10Tは、第1の実施形態において上述したように、直交変調データIT、QTに基づいて、360度/Nの位相差を成す2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S100Tを生成する。増幅器143Tはベクトル変調信号S100Tを所定の大きさに増幅し、帯域制限フィルタ142Tは増幅された信号を帯域制限し、増幅器169Tは帯域制限された信号を所定の電力に電力増幅し、送信アンテナ300Tは電力増幅された送信信号S300Tを幅射電波として無線送信する。帯域制限フィルタ142Tの特性および増幅器143T、169Tの特性は、ローカル信号LU、LVの周波数を含む周波数バンドの特性にできるだけ合わすことが望ましい。   The signal processor 141T performs signal processing such as OFDM modulation based on the baseband data BST, and generates orthogonal modulation data IT and QT representing coordinates orthogonal to each other. As described above in the first embodiment, the modulator 10T is a vector modulation that represents a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a phase difference of 360 degrees / N based on the orthogonal modulation data IT and QT. A signal S100T is generated. The amplifier 143T amplifies the vector modulation signal S100T to a predetermined magnitude, the band limiting filter 142T band-limits the amplified signal, the amplifier 169T power-amplifies the band-limited signal to a predetermined power, and the transmitting antenna 300T. Wirelessly transmits the power-amplified transmission signal S300T as a long-range radio wave. It is desirable that the characteristics of the band limiting filter 142T and the characteristics of the amplifiers 143T and 169T match the characteristics of the frequency band including the frequencies of the local signals LU and LV as much as possible.

このように図12の無線送信機は、位相差が90度とは異なるローカル信号LU、LV、および直交座標データIT、QTを用いてベクトル変調を行い、生成されたベクトル変調信号S100Tに基づいて送信信号S300Tを生成し、無線送信することができる。   As described above, the radio transmitter in FIG. 12 performs vector modulation using the local signals LU and LV having a phase difference different from 90 degrees and the orthogonal coordinate data IT and QT, and based on the generated vector modulation signal S100T. A transmission signal S300T can be generated and wirelessly transmitted.

図13は、第1の実施形態の変調器10Tを含み、2モードで3バンドの送信信号に対応した、第2の実施形態に係る無線送信機の具体的な構成を示すブロック図である。
図13に示す無線送信機は、信号処理器141T、送信部20T、ローカル発振器111、スイッチ301T、および送信アンテナ300Tを含む。送信部20Tは、座標変換器150T、151T、152T、1/3分周器146、1/2分周器147、1/5分周器148、ベクトル変調部153T、154T、155T、156T、増幅器161T、162T、163T、164T、帯域制限フィルタ157T、158T、159T、160T、増幅器170T、171T、172T、173Tを含む。座標変換器150T、151T、152T、ローカル発振器111、1/3分周器146、1/2分周器147、1/5分周器148、およびベクトル変調部153T、154T、155T、156Tは、変調器10Tを構成する。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a specific configuration of the wireless transmitter according to the second embodiment including the modulator 10T of the first embodiment and corresponding to a transmission signal of three bands in two modes.
The wireless transmitter illustrated in FIG. 13 includes a signal processor 141T, a transmission unit 20T, a local oscillator 111, a switch 301T, and a transmission antenna 300T. The transmission unit 20T includes coordinate converters 150T, 151T, and 152T, a 1/3 frequency divider 146, a 1/2 frequency divider 147, a 1/5 frequency divider 148, a vector modulation unit 153T, 154T, 155T, and 156T, and an amplifier. 161T, 162T, 163T, 164T, band limiting filters 157T, 158T, 159T, 160T, and amplifiers 170T, 171T, 172T, 173T. The coordinate converters 150T, 151T, and 152T, the local oscillator 111, the 1/3 frequency divider 146, the 1/2 frequency divider 147, the 1/5 frequency divider 148, and the vector modulators 153T, 154T, 155T, and 156T, A modulator 10T is configured.

信号処理器141Tは、ベースバンドデータBSTに基づいて、2種類の直交変調データ、すなわち直交変調データIaT、QaTおよび直交変調データIbT、QbTを生成ずる。この2種類の直交変調データは、例えば2つの異なる無線アクセス方式に対応するマルチモード型無線送信機において、それぞれの無線アクセス方式に基づいて信号処理されたデータを表す。同様に、図13に示す無線送信機の構成は、3つ以上の無線アクセス方式に対応するマルチモード型無線送信機に対しても、展開可能である。   The signal processor 141T generates two types of quadrature modulation data, that is, quadrature modulation data IaT and QaT and quadrature modulation data IbT and QbT based on the baseband data BST. These two types of quadrature modulation data represent, for example, data that has been signal-processed based on the respective radio access schemes in a multimode radio transmitter corresponding to two different radio access schemes. Similarly, the configuration of the wireless transmitter illustrated in FIG. 13 can be expanded to a multimode wireless transmitter that supports three or more wireless access methods.

1/3分周器146は、図9Aおよび図9Bを参照して上述したように、発振信号112を1/3の比率に分周し、互いに360度/3(=120度)の位相差を成すローカル信号LU3、LV3を生成する。1/2分周器147は、発振信号112を1/2の比率に分周し、互いに90度の位相差を成すローカル信号LU2、LV2を生成する。例えば、1/2分周器147は、発振信号112を1/2の比率に分周することによりローカル信号LU2を生成し、発振信号112とローカル信号LU2との排他的論理和によりローカル信号LV2を生成する。1/5分周器148は、図10Aおよび図10Bを参照して上述したように、発振信号112を1/5の比率に分周し、互いに360度/5(=72度)の位相差を成すローカル信号LU5、LV5を生成する。   As described above with reference to FIGS. 9A and 9B, the 1/3 frequency divider 146 divides the oscillation signal 112 by a ratio of 1/3, and a phase difference of 360 degrees / 3 (= 120 degrees). To generate local signals LU3 and LV3. The 1/2 divider 147 divides the oscillation signal 112 by a ratio of 1/2 to generate local signals LU2 and LV2 having a phase difference of 90 degrees. For example, the 1/2 frequency divider 147 generates the local signal LU2 by dividing the oscillation signal 112 by a ratio of 1/2, and the local signal LV2 is obtained by exclusive OR of the oscillation signal 112 and the local signal LU2. Is generated. As described above with reference to FIGS. 10A and 10B, the 1/5 frequency divider 148 divides the oscillation signal 112 by a ratio of 1/5 and has a phase difference of 360 degrees / 5 (= 72 degrees). To generate local signals LU5 and LV5.

ローカル信号LU5、LV5の周波数をf0とすると、ローカル信号LU3、LV3の周波数は、f0×1.67となり、ローカル信号LU2、LV2の周波数は、f0×2.5となる。このように分周器146、147、148は、3つの周波数バンドに対応する3対のローカル信号を生成する。同様に、図13に示す無線送信機の構成は、4バンド以上の、または上述した周波数とは異なる(すなわち分周比率の異なる)搬送波周波数のマルチバンド型無線送信機に対しても、展開可能である。   When the frequency of the local signals LU5 and LV5 is f0, the frequency of the local signals LU3 and LV3 is f0 × 1.67, and the frequency of the local signals LU2 and LV2 is f0 × 2.5. In this way, the frequency dividers 146, 147, and 148 generate three pairs of local signals corresponding to the three frequency bands. Similarly, the configuration of the radio transmitter shown in FIG. 13 can be expanded to a multiband radio transmitter having a carrier frequency of 4 bands or more or different from the above-described frequency (that is, having a different division ratio). It is.

座標変換器150Tは、直交変調データIaT、QaTを、互いに360度/3の位相差で交差する座標を表す非直交変調データUaT、VaTに座標変換する。ベクトル変調部153Tは、非直交変調データUaT、VaTおよびローカル信号LU3、LV3に基づいて、周波数がf0×1.67で、互いの位相差が360度/3の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S153Tを生成する。増幅器161T、帯域制限フィルタ157T、および増幅器170Tは、ベクトル変調信号S153Tに基づいて、f0×1.67の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して適切に帯域制限するとともに増幅し、送信信号S170Tを生成する。   The coordinate converter 150T converts the quadrature modulation data IaT and QaT into non-orthogonal modulation data UaT and VaT representing coordinates that intersect each other with a phase difference of 360 degrees / 3. The vector modulation unit 153T performs vector modulation using two carrier vectors having a frequency of f0 × 1.67 and a phase difference of 360 degrees / 3 based on the non-orthogonal modulation data UaT and VaT and the local signals LU3 and LV3. A vector modulation signal S153T representing the received signal is generated. Based on the vector modulation signal S153T, the amplifier 161T, the band limiting filter 157T, and the amplifier 170T appropriately band limit and amplify the transmission signal in accordance with the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0 × 1.67. S170T is generated.

座標変換器151Tは、直交変調データIbT、QbTを、互いに360度/3の位相差で交差する座標を表す非直交変調データUbT、VbTに座標変換する。ベクトル変調部154Tは、非直交変調データUbT、VbTおよびローカル信号LU3、LV3に基づいて、周波数がf0×1.67で、互いの位相差が360度/3の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S154Tを生成する。増幅器162T、帯域制限フィルタ158T、および増幅器171Tは、ベクトル変調信号S154Tに基づいて、f0×1.67の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して適切に帯域制限するとともに増幅し、送信信号S171Tを生成する。   The coordinate converter 151T performs coordinate conversion of the orthogonal modulation data IbT and QbT into non-orthogonal modulation data UbT and VbT representing coordinates that intersect each other with a phase difference of 360 degrees / 3. The vector modulation unit 154T performs vector modulation with two carrier vectors having a frequency of f0 × 1.67 and a phase difference of 360 degrees / 3 based on the non-orthogonal modulation data UbT and VbT and the local signals LU3 and LV3. A vector modulation signal S154T representing the processed signal is generated. Based on the vector modulation signal S154T, the amplifier 162T, the band limiting filter 158T, and the amplifier 171T appropriately band limit and amplify the transmission signal according to the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0 × 1.67. S171T is generated.

ベクトル変調部155Tは、直交変調データUaT、VaTおよびローカル信号LU2、LV2に基づいて、周波数がf0×2.5で、互いの位相差が90度の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S155Tを生成する。増幅器163T、帯域制限フィルタ159T、および増幅器172Tは、ベクトル変調信号S155Tに基づいて、f0×2.5の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して適切に帯域制限するとともに増幅し、送信信号S172Tを生成する。   The vector modulation unit 155T is a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a frequency of f0 × 2.5 and a phase difference of 90 degrees based on the orthogonal modulation data UaT and VaT and the local signals LU2 and LV2. Is generated as a vector modulation signal S155T. Based on the vector modulation signal S155T, the amplifier 163T, the band limiting filter 159T, and the amplifier 172T appropriately band limit and amplify the transmission signal in accordance with the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0 × 2.5. S172T is generated.

座標変換器152Tは、直交変調データIaT、QaTを、互いに360度/5の位相差で交差する座標を表す非直交変調データUcT、VcTに座標変換する。ベクトル変調部156Tは、非直交変調データUcT、VcTおよびローカル信号LU5、LV5に基づいて、周波数がf0で、互いの位相差が360度/5の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S156Tを生成する。増幅器164T、帯域制限フィルタ160T、および増幅器173Tは、ベクトル変調信号S156Tに基づいて、f0の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して適切に帯域制限するとともに増幅し、送信信号S173Tを生成する。   The coordinate converter 152T converts the quadrature modulation data IaT and QaT into non-orthogonal modulation data UcT and VcT representing coordinates that intersect each other with a phase difference of 360 degrees / 5. Based on the non-orthogonal modulation data UcT and VcT and the local signals LU5 and LV5, the vector modulation unit 156T outputs a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a frequency of f0 and a phase difference of 360 degrees / 5. A vector modulation signal S156T is generated. Based on the vector modulation signal S156T, the amplifier 164T, the band limiting filter 160T, and the amplifier 173T appropriately band limit and amplify corresponding to the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0 to generate the transmission signal S173T. .

このように、送信信号S170T、S171Tは、同一周波数バンドにおける2つの異なるモードに対応して生成され、送信信号S172Tは、各送信信号S170T、S171Tとは異なる周波数バンドに対応して生成され、送信信号S173Tは、各送信信号S170T、S171T、S172Tとはさらに異なる周波数バンドに対応して生成される。スイッチ301Tは、無線送信機におけるマルチモードおよびマルチバンドの状態を表す制御信号S301T(図示されていない送信制御部において生成される)に基づいて、4系統の送信信号S170T、S171T、S172T、S173Tのうちいずれか1系統を選択し、選択された信号を表す送信信号300Tを送信アンテナ300Tへ出力する。ここで、選択されていない系統の座標変換器、ベクトル変調部、増幅器、帯域制限フィルタ、および分周器の通電は、省電力化のため停止される。   As described above, the transmission signals S170T and S171T are generated corresponding to two different modes in the same frequency band, and the transmission signal S172T is generated and transmitted corresponding to a frequency band different from each of the transmission signals S170T and S171T. The signal S173T is generated corresponding to a different frequency band from the transmission signals S170T, S171T, and S172T. The switch 301T is based on a control signal S301T (generated by a transmission control unit (not shown)) indicating multimode and multiband states in the wireless transmitter, and includes four transmission signals S170T, S171T, S172T, and S173T. One of them is selected, and a transmission signal 300T representing the selected signal is output to the transmission antenna 300T. Here, energization of the coordinate converter, the vector modulation unit, the amplifier, the band limiting filter, and the frequency divider of the unselected system is stopped for power saving.

このように、図13に示す無線送信機は、1個のローカル発振器111を用いて、2つの異なるモードおよび3つの異なる周波数バンドに対応する送信信号S300Tを生成することができる。図13に示す無線送信機の構成は、3つ以上のマルチモードまたは4つ以上のマルチバンドに対しても、展開可能である。   As described above, the wireless transmitter illustrated in FIG. 13 can generate the transmission signal S300T corresponding to two different modes and three different frequency bands using one local oscillator 111. The configuration of the wireless transmitter shown in FIG. 13 can be expanded to three or more multimodes or four or more multibands.

以上のように、第2の実施形態の無線送信機によれば、1個のローカル発振器および複数個の分周器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数対のローカル信号を生成することができる。さらに、1対のローカル信号における360度/Nの位相差に対応して、座標変換器を用いて直交変調データを座標変し、ベクトル変調することにより、360度/Nの位相差を有するベクトル変調信号を生成することができる。これにより、第2の実施形態の無線送信機は、1個のローカル発振器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統の送信信号を生成することが可能となる。さらに、分周器および座標変換器は簡単な回路で構成することができるため、複数個のローカル発振器を用いたり、混合器を用いて複数系統のローカル信号を生成したりする場合に比べて、消費電力を低減し、半導体チップ面積を削減し、不要高周波の発生による電磁妨害を低減し、送信信号のC/N(搬送波対ノイズ比)を向上させることが可能となる。   As described above, according to the wireless transmitter of the second embodiment, a plurality of pairs of local signals corresponding to multiband and multimode are generated using one local oscillator and a plurality of frequency dividers. be able to. Further, a vector having a phase difference of 360 degrees / N is obtained by changing the coordinates of the orthogonal modulation data using a coordinate converter and performing vector modulation corresponding to the phase difference of 360 degrees / N in the pair of local signals. A modulated signal can be generated. Thereby, the radio transmitter according to the second embodiment can generate a plurality of transmission signals corresponding to the multiband and the multimode by using one local oscillator. Furthermore, since the frequency divider and coordinate converter can be configured with a simple circuit, compared to the case of using a plurality of local oscillators or generating a plurality of systems of local signals using a mixer, It is possible to reduce power consumption, reduce the semiconductor chip area, reduce electromagnetic interference due to generation of unnecessary high frequency, and improve the C / N (carrier-to-noise ratio) of the transmission signal.

(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a description will be given focusing on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

図14は、第3の実施形態に係る復調器10Rの構成を示すブロック図である。
図14において、第3の実施形態の復調器10Rは、ベクトル復調部100Rおよびローカル信号生成器109を含む。ベクトル復調部100Rは、入力端子105UR、入力端子106UR、入力端子105VR、入力端子106VR、混合器101UR、および混合器101VRを含む。ローカル信号生成器109は、第1の実施形態のローカル信号生成器109と同一の構成になっており、互いに360度/N(Nは3または5以上の整数)の位相差を成す2本のベクトルを表す1対のローカル信号LU、LVを生成する。ローカル信号生成器109は、ローカル信号LVが、ローカル信号LUに対して360度/Nの位相差だけ進むように生成する。ローカル信号LU、LVは、ベクトル復調部100Rにおいてベクトル復調用の搬送波ベクトルとして用いられる。各ローカル信号LU、LVの周波数は、アンテナに受信される復調すべき受信信号の搬送波周波数に一致するように、ローカル信号生成器109において設定される。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a demodulator 10R according to the third embodiment.
In FIG. 14, the demodulator 10 </ b> R of the third embodiment includes a vector demodulator 100 </ b> R and a local signal generator 109. The vector demodulator 100R includes an input terminal 105UR, an input terminal 106UR, an input terminal 105VR, an input terminal 106VR, a mixer 101UR, and a mixer 101VR. The local signal generator 109 has the same configuration as that of the local signal generator 109 of the first embodiment, and two local signal generators having a phase difference of 360 degrees / N (N is an integer of 3 or 5) are formed. A pair of local signals LU and LV representing a vector is generated. The local signal generator 109 generates the local signal LV so as to advance by a phase difference of 360 degrees / N with respect to the local signal LU. The local signals LU and LV are used as carrier vectors for vector demodulation in the vector demodulation unit 100R. The frequency of each local signal LU, LV is set in the local signal generator 109 so as to match the carrier frequency of the received signal to be demodulated received by the antenna.

ベクトル変調信号S100Rは、360度/Nの位相差を成す2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表す。入力端子105UR、106URは、それぞれローカル信号LU、ベクトル変調信号S100Rを受け、入力端子105VR、106VRは、それぞれローカル信号LV、ベクトル変調信号S100Rを受ける。混合器101URは、ベクトル変調信号S100Rをローカル信号LUと混合し、互いに360度/Nの位相差で交差する一方の座標を表す非直交変調データURを生成する。混合器101VRは、ベクトル変調信号S100Rをローカル信号LVと混合し、互いに360度/Nの位相差で交差する他方の座標を表す非直交変調データVRを生成する。すなわち、ベクトル復調部100Rは、ローカル信号LU、LVに基づいてベクトル変調信号S100Rをベクトル復調し、非直交変調データUR、VRを生成する。非直交変調データVRは、互いに直交する座標を表す直交変調データIRおよび直交変調データQRへ座標変換される。非直交変調データVRは、非直交変調データURに対して360度/Nの位相差だけ遅れ、直交変調データQRは、直交変調データIRに対して90度だけ遅れる。   The vector modulation signal S100R represents a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a phase difference of 360 degrees / N. Input terminals 105UR and 106UR receive local signal LU and vector modulation signal S100R, respectively, and input terminals 105VR and 106VR receive local signal LV and vector modulation signal S100R, respectively. The mixer 101UR mixes the vector modulation signal S100R with the local signal LU, and generates non-orthogonal modulation data UR representing one coordinate that intersects each other with a phase difference of 360 degrees / N. The mixer 101VR mixes the vector modulation signal S100R with the local signal LV, and generates non-orthogonal modulation data VR representing the other coordinate that intersects with a phase difference of 360 degrees / N. That is, the vector demodulation unit 100R performs vector demodulation on the vector modulation signal S100R based on the local signals LU and LV, and generates non-orthogonal modulation data UR and VR. The non-orthogonal modulation data VR is coordinate-converted into orthogonal modulation data IR and orthogonal modulation data QR representing coordinates orthogonal to each other. The non-orthogonal modulation data VR is delayed from the non-orthogonal modulation data UR by a phase difference of 360 degrees / N, and the orthogonal modulation data QR is delayed by 90 degrees from the orthogonal modulation data IR.

図15は、第3の実施形態に係る復調器10Rの別の構成を示すブロック図である。図15に示す復調器10Rは、上述したベクトル復調部100Rおよびローカル信号生成器109の他に、さらに、座標変換器110Rを含む。座標変換器110Rは、互いに360度/Nの位相差で交差する座標を表す非直交変調データUR、VRを、互いに直交する座標を表す直交変調データIR、QRに座標変換する。上述したように非直交変調データVRは、非直交変調データURに対して360度/Nの位相差だけ遅れる。座標変換器110Rは、直交変調データQRが、直交変調データIRに対して90度だけ遅れるように座標変換する。   FIG. 15 is a block diagram showing another configuration of the demodulator 10R according to the third embodiment. A demodulator 10R shown in FIG. 15 further includes a coordinate converter 110R in addition to the vector demodulator 100R and the local signal generator 109 described above. The coordinate converter 110R converts the non-orthogonal modulation data UR and VR representing coordinates intersecting with each other with a phase difference of 360 degrees / N into the orthogonal modulation data IR and QR representing coordinates orthogonal to each other. As described above, the non-orthogonal modulation data VR is delayed from the non-orthogonal modulation data UR by a phase difference of 360 degrees / N. The coordinate converter 110R performs coordinate conversion so that the orthogonal modulation data QR is delayed by 90 degrees with respect to the orthogonal modulation data IR.

ここで、直交変調データIR、QRは、座標変換器110Rの後段に位置する信号処理器141R(後述する)により、例えばOFDM(直交波周波数分割多重)復調方式に基づいてベースバンドデータへ復調されるべき信号を表す。非直交変調データUR、VRは、デジタル信号であってもアナログ信号であってもよい。デジタル信号の場合、座標変換器110Rは、例えばルックアンドテーブル方式またはデジタル演算方式により構成される。ベクトル復調部100Rにより生成された非直交変調データUR、VRはアナログ/デジタル変換器(図示されていない)によりデジタル信号に変換されて、座標変換器110Rへ入力される。さらに、ベクトル復調部100Rがデジタル処理方式により構成されてもよい。この場合、受信されたアナログ信号は、ベクトル復調部100Rの前段に位置するアナログ/デジタル変換器(図示されていない)によりデジタル信号に変換される。デジタル信号の状態のベクトル変調信号S100Rは、ベクトル復調部100Rによりデジタル処理され、デジタル信号の状態の非直交変調データUR、VRが座標変換器110Rへ入力される。   Here, the orthogonal modulation data IR and QR are demodulated into baseband data based on, for example, an OFDM (Orthogonal Wave Frequency Division Multiplexing) demodulation method by a signal processor 141R (described later) located at the subsequent stage of the coordinate converter 110R. Represents the signal to be. The non-orthogonal modulation data UR and VR may be digital signals or analog signals. In the case of a digital signal, the coordinate converter 110R is configured by, for example, a look-and-table method or a digital calculation method. The non-orthogonal modulation data UR and VR generated by the vector demodulation unit 100R are converted into digital signals by an analog / digital converter (not shown) and input to the coordinate converter 110R. Furthermore, the vector demodulation unit 100R may be configured by a digital processing method. In this case, the received analog signal is converted into a digital signal by an analog / digital converter (not shown) located in the preceding stage of the vector demodulation unit 100R. The vector modulation signal S100R in the digital signal state is digitally processed by the vector demodulation unit 100R, and the non-orthogonal modulation data UR and VR in the digital signal state are input to the coordinate converter 110R.

座標変換器110Rの詳細な動作は、第1の実施形態において図3、図4、および図5を参照して上述した通りであるので、説明を省略する。さらに、ローカル信号生成器109の詳細な構成および動作は、第1の実施形態において、図6、図7A、図7B、図8、図9A、図9B、図10A、図10B、図11A、および図11Bを参照して上述した通りであるので、説明を省略する。   Since the detailed operation of the coordinate converter 110R is as described above with reference to FIGS. 3, 4, and 5 in the first embodiment, the description thereof is omitted. Further, the detailed configuration and operation of the local signal generator 109 in the first embodiment are shown in FIGS. 6, 7A, 7B, 8, 9A, 9B, 10A, 10B, 11A, and Since it is as having mentioned above with reference to FIG. 11B, description is abbreviate | omitted.

このように、復調器10Rは、互いに360度/Nの位相差を成すローカル信号LU、LVに基づいて、互いに360度/Nの位相差を成す2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S100Rをベクトル復調し、互いに直交する座標を表す直交変調データIR、QRを生成する。   As described above, the demodulator 10R receives a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a phase difference of 360 degrees / N based on the local signals LU and LV having a phase difference of 360 degrees / N. The vector modulation signal S100R represented is vector-demodulated to generate orthogonal modulation data IR and QR representing coordinates orthogonal to each other.

以上のように、第3の実施形態の復調器10Rによれば、1個のローカル発振器111および複数個の分周器113を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数対のローカル信号LU、LVを生成することができる。さらに、1対のローカル信号LU、LVにおける360度/Nの位相差に対応して、ベクトル変調信号S100Rをベクトル復調し、座標変換器110Rを用いて座標変換することにより、直交変調データIR、QRを生成することができる。これにより、第3の実施形態の復調器10Rは、1個のローカル発振器111を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統のベクトル変調信号S100Rを復調し、ベクトル変調信号S100Rに対応する直交変調データIR、QRを生成することが可能となる。さらに、分周器113および座標変換器110Rは簡単な回路で構成することができるため、複数個のローカル発振器を用いたり、混合器を用いて複数系統のローカル信号を生成したりする場合に比べて、消費電力を低減し、半導体チップ面積を削減し、不要高周波の発生による電磁妨害を低減し、直交変調データIR、QRのS/N(信号対ノイズ比)を向上させることが可能となる。   As described above, according to the demodulator 10R of the third embodiment, a plurality of pairs of local signals LU corresponding to multiband and multimode are used by using one local oscillator 111 and a plurality of frequency dividers 113. , LV can be generated. Further, the vector modulation signal S100R is vector-demodulated in accordance with the phase difference of 360 degrees / N in the pair of local signals LU and LV, and the coordinate conversion is performed using the coordinate converter 110R, whereby the orthogonal modulation data IR, QR can be generated. As a result, the demodulator 10R of the third embodiment demodulates a plurality of vector modulation signals S100R corresponding to multiband and multimode using one local oscillator 111 and corresponds to the vector modulation signal S100R. Quadrature modulation data IR and QR can be generated. Furthermore, since the frequency divider 113 and the coordinate converter 110R can be configured with a simple circuit, the frequency divider 113 and the coordinate converter 110R can be configured with a plurality of local oscillators or a plurality of local signals using a mixer. Thus, it is possible to reduce power consumption, reduce the semiconductor chip area, reduce electromagnetic interference due to generation of unnecessary high frequency, and improve the S / N (signal-to-noise ratio) of the orthogonal modulation data IR and QR. .

(第4の実施形態)
第4の実施形態では、第1、第2、および第3の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1、第2、および第3の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a description will be given focusing on differences from the first, second, and third embodiments. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first, second, and third embodiments, and thus description thereof is omitted.

図16は、第3の実施形態の復調器10Rを含む、第4の実施形態に係る無線受信機の構成を示すブロック図である。
図16において、第4の実施形態の無線受信機は、受信アンテナ300R、帯域制限フィルタ142R、増幅器(LNA、すなわち低雑音増幅器とも呼ばれる)143R、復調器10R、および信号処理器141Rを含む。復調器10Rは、ローカル信号生成器109、ベクトル復調部100R、および座標変換器110Rを含む。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless receiver according to the fourth embodiment including the demodulator 10R of the third embodiment.
In FIG. 16, the radio receiver of the fourth embodiment includes a receiving antenna 300R, a band limiting filter 142R, an amplifier (also referred to as an LNA, ie, a low noise amplifier) 143R, a demodulator 10R, and a signal processor 141R. The demodulator 10R includes a local signal generator 109, a vector demodulator 100R, and a coordinate converter 110R.

受信アンテナ300Rは無線電波を受信し、帯域制限フィルタ142Rは受信された受信信号S300Rを帯域制限し、増幅器143Rは帯域制限された信号を所定の電圧に増幅し、ベクトル変調信号S100Rを生成する。復調器10Rは、第3の実施形態において上述したように、360度/Nの位相差を成す2本の搬送波ベクトルによりベクトル復調された信号を表すベクトル変調信号S100Rに基づいて、互いに直交する座標を表す直交変調データIR、QRを生成する。信号処理器141Rは、直交変調データIR、QRに基づいて、例えばOFDM復調などの信号処理を行い、ベースバンドデータBSRを生成する。帯域制限フィルタ142Rの特性および増幅器143Rの特性は、ローカル信号LU、LVの周波数を含む周波数バンドの特性にできるだけ合わすことが望ましい。   The receiving antenna 300R receives radio waves, the band limiting filter 142R band-limits the received signal S300R received, and the amplifier 143R amplifies the band-limited signal to a predetermined voltage to generate a vector modulation signal S100R. As described above in the third embodiment, the demodulator 10R has coordinates orthogonal to each other based on the vector modulation signal S100R representing a signal demodulated by two carrier vectors having a phase difference of 360 degrees / N. Is generated. The signal processor 141R performs signal processing such as OFDM demodulation based on the orthogonal modulation data IR and QR, and generates baseband data BSR. It is desirable that the characteristics of the band limiting filter 142R and the characteristics of the amplifier 143R match the characteristics of the frequency band including the frequencies of the local signals LU and LV as much as possible.

このように図16の無線受信機は、位相差が90度とは異なるローカル信号LU、LV、およびベクトル変調信号S100Rを用いてベクトル復調を行い、生成された直交座標データIR、QRに基づいて信号処理を行い、ベースバンドデータBSRを生成することができる。   As described above, the radio receiver in FIG. 16 performs vector demodulation using the local signals LU and LV having a phase difference different from 90 degrees and the vector modulation signal S100R, and based on the generated orthogonal coordinate data IR and QR. Signal processing can be performed to generate baseband data BSR.

図17は、第3の実施形態の復調器10Rを含み、2モードで3バンドの受信信号に対応した、第4の実施形態に係る無線受信機の具体的な構成を示すブロック図である。
図17に示す無線受信機は、受信アンテナ300R、スイッチ301R、ローカル発振器111、受信部20R、および信号処理器141Rを含む。受信部20Rは、帯域制限フィルタ157R、158R、159R、160R、増幅器161R、162R、163R、164R、1/3分周器146、1/2分周器147、1/5分周器148、ベクトル復調部153R、154R、155R、156R、座標変換器150R、151R、152Rを含む。ローカル発振器111、1/3分周器146、1/2分周器147、1/5分周器148、ベクトル復調部153R、154R、155R、156R、および座標変換器150R、151R、152Rは、復調器10Rを構成する。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a specific configuration of the wireless receiver according to the fourth embodiment, which includes the demodulator 10R of the third embodiment and corresponds to the received signals of three bands in two modes.
The radio receiver shown in FIG. 17 includes a receiving antenna 300R, a switch 301R, a local oscillator 111, a receiving unit 20R, and a signal processor 141R. The receiving unit 20R includes band limiting filters 157R, 158R, 159R, 160R, amplifiers 161R, 162R, 163R, 164R, 1/3 frequency divider 146, 1/2 frequency divider 147, 1/5 frequency divider 148, vector Demodulating units 153R, 154R, 155R, 156R, and coordinate converters 150R, 151R, 152R are included. The local oscillator 111, the 1/3 frequency divider 146, the 1/2 frequency divider 147, the 1/5 frequency divider 148, the vector demodulation units 153R, 154R, 155R, 156R, and the coordinate converters 150R, 151R, 152R, A demodulator 10R is configured.

1/3分周器146、1/2分周器147、および1/5分周器148の構成および動作は、第2の実施形態において図13を参照して上述した通りであるので、説明を省略する。   The configurations and operations of the 1/3 frequency divider 146, the 1/2 frequency divider 147, and the 1/5 frequency divider 148 are as described above with reference to FIG. 13 in the second embodiment. Is omitted.

ローカル信号LU5、LV5の周波数をf0とすると、ローカル信号LU3、LV3の周波数は、f0×1.67となり、ローカル信号LU2、LV2の周波数は、f0×2.5となる。このように分周器146、147、148は、3つの周波数バンドに対応する3対のローカル信号を生成する。同様に、図17に示す無線受信機の構成は、4バンド以上の、または上述した周波数とは異なる(すなわち分周比率の異なる)搬送波周波数のマルチバンド型無線受信機に対しても、展開可能である。   When the frequency of the local signals LU5 and LV5 is f0, the frequency of the local signals LU3 and LV3 is f0 × 1.67, and the frequency of the local signals LU2 and LV2 is f0 × 2.5. In this way, the frequency dividers 146, 147, and 148 generate three pairs of local signals corresponding to the three frequency bands. Similarly, the configuration of the wireless receiver shown in FIG. 17 can be expanded to multiband wireless receivers having carrier frequencies of 4 bands or more or different from the above-described frequencies (that is, different division ratios). It is.

スイッチ301Rは、無線受信機におけるマルチモードおよびマルチバンドの状態を表す制御信号S301R(図示されていない受信制御部において生成される)に基づいて、受信信号S170R、S171R、S172R、S173Rにそれぞれ対応する4つの経路のうちいずれか1つを選択し、受信アンテナ300Rからの受信信号300Rを通過させる。ここで、選択されていない経路の帯域制限フィルタ、増幅器、ベクトル復調部、座標変換器、および分周器の通電は、省電力化のため停止される。受信信号S170R、S171Rは、同一周波数バンドにおける2つの異なるモードに対応し、受信信号S172Rは、各受信信号S170R、S171Rとは異なる周波数バンドに対応し、受信信号S173Rは、各受信信号S170R、S171R、S172Rとはさらに異なる周波数バンドに対応する。   The switch 301R corresponds to each of the received signals S170R, S171R, S172R, and S173R based on a control signal S301R (generated by a reception control unit (not shown)) that represents multimode and multiband states in the wireless receiver. One of the four paths is selected, and the reception signal 300R from the reception antenna 300R is passed. Here, energization of the band-limiting filter, amplifier, vector demodulator, coordinate converter, and frequency divider on the unselected path is stopped for power saving. The reception signals S170R and S171R correspond to two different modes in the same frequency band, the reception signal S172R corresponds to a frequency band different from each reception signal S170R and S171R, and the reception signal S173R corresponds to each reception signal S170R and S171R. , S172R corresponds to a different frequency band.

帯域制限フィルタ157Rおよび増幅器161Rは、f0×1.67の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して、受信信号S170Rを適切に帯域制限するとともに増幅し、周波数がf0×1.67で、互いの位相差が360度/3の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S153Rを生成する。ベクトル復調部153Rは、ベクトル変調信号S153Rおよびローカル信号LU3、LV3に基づいて、互いに360度/3の位相差で交差する座標を表す非直交変調データUaR、VaRを生成する。座標変換器150Rは、非直交変調データUaR、VaRを直交変調データIaR、QaRに座標変換する。   The band limiting filter 157R and the amplifier 161R appropriately band-limit and amplify the received signal S170R corresponding to the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0 × 1.67, and the frequency is f0 × 1.67. A vector modulation signal S153R representing a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a phase difference of 360 degrees / 3 is generated. The vector demodulation unit 153R generates non-orthogonal modulation data UaR and VaR representing coordinates that intersect with each other with a phase difference of 360 degrees / 3 based on the vector modulation signal S153R and the local signals LU3 and LV3. The coordinate converter 150R converts the non-orthogonal modulation data UaR and VaR into the orthogonal modulation data IaR and QaR.

帯域制限フィルタ158Rおよび増幅器162Rは、f0×1.67の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して、受信信号S171Rを適切に帯域制限するとともに増幅し、周波数がf0×1.67で、互いの位相差が360度/3の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S154Rを生成する。ベクトル復調部154Rは、ベクトル変調信号S154Rおよびローカル信号LU3、LV3に基づいて、互いに360度/3の位相差で交差する座標を表す非直交変調データUbR、VbRを生成する。座標変換器151Rは、非直交変調データUbR、VbRを直交変調データIbR、QbRに座標変換する。   The band limiting filter 158R and the amplifier 162R appropriately band limit and amplify the received signal S171R corresponding to the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0 × 1.67, and the frequency is f0 × 1.67. A vector modulation signal S154R representing a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a mutual phase difference of 360 degrees / 3 is generated. The vector demodulation unit 154R generates non-orthogonal modulation data UbR and VbR representing coordinates that intersect with each other with a phase difference of 360 degrees / 3 based on the vector modulation signal S154R and the local signals LU3 and LV3. The coordinate converter 151R converts the non-orthogonal modulation data UbR and VbR into the orthogonal modulation data IbR and QbR.

帯域制限フィルタ159Rおよび増幅器163Rは、f0×2.5の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して、受信信号S172Rを適切に帯域制限するとともに増幅し、周波数がf0×2.5で、互いの位相差が90度の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S155Rを生成する。ベクトル復調部154Rは、ベクトル変調信号S155Rおよびローカル信号LU2、LV2に基づいて、直交変調データIaR、QaRを生成する。   The band limiting filter 159R and the amplifier 163R appropriately band limit and amplify the received signal S172R according to the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0 × 2.5, and the frequency is f0 × 2.5. A vector modulated signal S155R representing a signal that is vector-modulated by two carrier vectors having a phase difference of 90 degrees is generated. The vector demodulation unit 154R generates orthogonal modulation data IaR and QaR based on the vector modulation signal S155R and the local signals LU2 and LV2.

帯域制限フィルタ160Rおよび増幅器164Rは、f0の搬送波周波数を含む周波数バンドの特性に対応して、受信信号S173Rを適切に帯域制限するとともに増幅し、周波数がf0で、互いの位相差が360度/5の2本の搬送波ベクトルによりベクトル変調された信号を表すベクトル変調信号S156Rを生成する。ベクトル復調部156Rは、ベクトル変調信号S156Rおよびローカル信号LU5、LV5に基づいて、互いに360度/5の位相差で交差する座標を表す非直交変調データUcR、VcRを生成する。座標変換器152Rは、非直交変調データUcR、VcRを直交変調データIaR、QaRに座標変換する。   The band limiting filter 160R and the amplifier 164R appropriately band limit and amplify the received signal S173R according to the characteristics of the frequency band including the carrier frequency of f0, and the frequency is f0 and the phase difference between them is 360 degrees / 5 generates a vector modulation signal S156R representing a signal that is vector-modulated by two carrier vectors of 5. The vector demodulation unit 156R generates non-orthogonal modulation data UcR and VcR representing coordinates that intersect with each other with a phase difference of 360 degrees / 5 based on the vector modulation signal S156R and the local signals LU5 and LV5. The coordinate converter 152R converts the non-orthogonal modulation data UcR and VcR into the orthogonal modulation data IaR and QaR.

信号処理器141Rは、2種類の直交変調データ、すなわち直交変調データIaR、QaRおよび直交変調データIbR、QbRに基づいて、ベースバンドデータBSRを生成ずる。この2種類の直交変調データは、例えば2つの異なる無線アクセス方式に対応するマルチモード型無線受信機において、それぞれの無線アクセス方式に基づいて信号処理されたデータを表す。同様に、図17に示す無線受信機の構成は、3つ以上の無線アクセス方式に対応するマルチモード型無線受信機に対しても、展開可能である。   The signal processor 141R generates baseband data BSR based on two types of quadrature modulation data, that is, quadrature modulation data IaR and QaR and quadrature modulation data IbR and QbR. These two types of quadrature modulation data represent, for example, data that has been signal-processed based on each wireless access method in a multimode wireless receiver that supports two different wireless access methods. Similarly, the configuration of the wireless receiver shown in FIG. 17 can be applied to a multimode wireless receiver corresponding to three or more wireless access methods.

このように、図17に示す無線受信機は、1個のローカル発振器111を用いて、2つの異なるモードおよび3つの異なる周波数バンドに対応する受信信号S300Rに基づいて、ベースバンドデータBSRを生成することができる。図17に示す無線受信機の構成は、3つ以上のマルチモードまたは4つ以上のマルチバンドに対しても、展開可能である。   As described above, the radio receiver shown in FIG. 17 generates baseband data BSR using one local oscillator 111 based on received signals S300R corresponding to two different modes and three different frequency bands. be able to. The configuration of the wireless receiver shown in FIG. 17 can be developed for three or more multimodes or four or more multibands.

以上のように、第4の実施形態の無線受信機によれば、1個のローカル発振器および複数個の分周器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数対のローカル信号を生成することができる。さらに、1対のローカル信号における360度/Nの位相差に対応して、ベクトル変調信号をベクトル復調し、座標変換器を用いて座標変換することにより、直交変調データを生成することができる。これにより、第4の実施形態の無線受信機は、1個のローカル発振器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統の受信信号を復調し、受信信号に対応する直交変調データを生成することが可能となる。さらに、分周器および座標変換器は簡単な回路で構成することができるため、複数個のローカル発振器を用いたり、混合器を用いて複数系統のローカル信号を生成したりする場合に比べて、消費電力を低減し、半導体チップ面積を削減し、不要高周波の発生による電磁妨害を低減し、直交変調データのS/N(信号対ノイズ比)を向上させ、エラー訂正前のエラーレートを低下させることが可能となる。   As described above, according to the wireless receiver of the fourth embodiment, a plurality of pairs of local signals corresponding to multiband and multimode are generated using one local oscillator and a plurality of frequency dividers. be able to. Furthermore, quadrature modulation data can be generated by vector-demodulating a vector modulation signal corresponding to a phase difference of 360 degrees / N in a pair of local signals and performing coordinate conversion using a coordinate converter. As a result, the wireless receiver according to the fourth embodiment uses a single local oscillator to demodulate a plurality of systems of reception signals corresponding to multiband and multimode, and generates quadrature modulation data corresponding to the reception signals. It becomes possible to do. Furthermore, since the frequency divider and coordinate converter can be configured with a simple circuit, compared to the case of using a plurality of local oscillators or generating a plurality of systems of local signals using a mixer, Reduce power consumption, reduce semiconductor chip area, reduce electromagnetic interference due to generation of unnecessary high frequency, improve S / N (signal to noise ratio) of quadrature modulation data, and lower error rate before error correction It becomes possible.

(第5の実施形態)
第5の実施形態では、第1、第2、第3、および第4の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1、第2、第3、および第4の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, description will be made centering on differences from the first, second, third, and fourth embodiments. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first, second, third, and fourth embodiments, and thus description thereof is omitted.

図18は、第5の実施形態に係る無線送受信機の構成を示すブロック図である。
図18において、第5の実施形態の無線送受信機は、信号処理器141、ローカル発振器111、送信部20T、受信部20R、スイッチ301、および送受信アンテナ300を含む。第5の実施形態の無線送受信機は、図13に示す第2の実施形態の無線送信機および図17に示す第4の実施形態の無線受信機の両方の構成を有する。
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless transceiver according to the fifth embodiment.
18, the wireless transceiver according to the fifth embodiment includes a signal processor 141, a local oscillator 111, a transmission unit 20T, a reception unit 20R, a switch 301, and a transmission / reception antenna 300. The radio transceiver according to the fifth embodiment has the configurations of both the radio transmitter according to the second embodiment shown in FIG. 13 and the radio receiver according to the fourth embodiment shown in FIG.

信号処理器141は、ベースバンドデータBSTに基づいて信号処理し、直交変調データIaT、QaT、IbT、QbTを生成する。送信部20Tは、直交変調データIaT、QaT、IbT、QbTおよび発振信号112に基づいて送信信号処理し、送信信号S170T、S171T、S172T、S173Tを生成する。スイッチ301は、送信信号S170T、S171T、S172T、S173Tに基づいていずれかを選択し、送信信号S300Tを生成する。送受信アンテナ300は、送信信号S300Tを無線電波として送信する。   The signal processor 141 performs signal processing based on the baseband data BST, and generates quadrature modulation data IaT, QaT, IbT, and QbT. The transmission unit 20T performs transmission signal processing based on the orthogonal modulation data IaT, QaT, IbT, QbT and the oscillation signal 112, and generates transmission signals S170T, S171T, S172T, and S173T. The switch 301 selects one based on the transmission signals S170T, S171T, S172T, and S173T, and generates a transmission signal S300T. The transmission / reception antenna 300 transmits the transmission signal S300T as a radio wave.

一方、送受信アンテナ300は無線電波を受信し、受信信号S300Rを出力する。スイッチ301は、受信信号S300Rに基づいて、受信信号S170R、S171R、S172R、S173Rのいずれかを生成する。受信部20Rは、受信信号S170R、S171R、S172R、S173Rおよび発振信号112に基づいて受信信号処理し、直交変調データIaR、QaR、IbR、QbRを生成する。信号処理器141は、直交変調データIaR、QaR、IbR、QbRに基づいて信号処理し、ベースバンドデータBSTを生成する。   On the other hand, the transmitting / receiving antenna 300 receives a radio wave and outputs a reception signal S300R. The switch 301 generates any of the reception signals S170R, S171R, S172R, and S173R based on the reception signal S300R. The receiving unit 20R performs reception signal processing based on the reception signals S170R, S171R, S172R, S173R and the oscillation signal 112, and generates quadrature modulation data IaR, QaR, IbR, and QbR. The signal processor 141 performs signal processing based on the orthogonal modulation data IaR, QaR, IbR, and QbR to generate baseband data BST.

図19は、第5の実施形態に係る無線送受信機の別の構成を示すブロック図である。
図19における無線送受信機の構成が図18における無線送受信機の構成と異なる点は、ローカル発振器111、ならびにローカル発振器111から送信部20Tおよび受信部20Rへ出力される発振信号112が、ローカル発振器111Tおよびローカル発振器111R、ならびにローカル発振器111Tから送信部20Tへ出力される発振信号112Tおよびローカル発振器111Rから受信部20Rへ出力される発振信号112Rにそれぞれ変更されている点である。図19の無線送受信機の構成であっても、図18の無線送受信機の構成と同様に動作する。ただし、ローカル発振器が2個になるため、図18の無線送受信機の構成よりも、消費電力および半導体チップ面積の点で効果が一部削減される。
FIG. 19 is a block diagram showing another configuration of the wireless transceiver according to the fifth embodiment.
The configuration of the radio transceiver in FIG. 19 is different from the configuration of the radio transceiver in FIG. 18 in that the local oscillator 111 and the oscillation signal 112 output from the local oscillator 111 to the transmission unit 20T and the reception unit 20R are the local oscillator 111T. And the local oscillator 111R, the oscillation signal 112T output from the local oscillator 111T to the transmission unit 20T, and the oscillation signal 112R output from the local oscillator 111R to the reception unit 20R, respectively. Even the configuration of the wireless transceiver of FIG. 19 operates in the same manner as the configuration of the wireless transceiver of FIG. However, since there are two local oscillators, the effects are partially reduced in terms of power consumption and semiconductor chip area compared to the configuration of the wireless transceiver of FIG.

なお、以上の実施形態では、無線を用いて通信する通信機、すなわち無線送信機、無線受信機、および無線送受信機、について説明した。しかしながら、本発明は、有線を用いて通信する通信機、例えばケーブルテレビ送受信機などについても、同様な構成および動作により、同様な効果を得ることができる。   In the above embodiment, a communication device that communicates using radio, that is, a wireless transmitter, a wireless receiver, and a wireless transceiver has been described. However, according to the present invention, the same effect can be obtained with a similar configuration and operation with respect to a communication device that communicates using a wire, for example, a cable television transceiver.

このように、本発明の変調器、復調器、変復調器、および通信機によれば、1個のローカル発振器および複数個の分周器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数対のローカル信号を生成することができる。さらに、座標変換器を用いることにより、1対のローカル信号における360度/Nの位相差に対応して、直交変調データをベクトル変調したり、直交変調データへベクトル復調したりすることができる。これにより、1個のローカル発振器を用いて、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統のベクトル変調信号を生成したり、マルチバンドおよびマルチモードに対応する複数系統のベクトル変調信号を復調し、ベクトル変調信号に対応する直交変調データを生成したりすることが可能となる。さらに、分周器および座標変換器は簡単な回路で構成することができるため、複数個のローカル発振器を用いたり、混合器を用いて複数系統のローカル信号を生成したりする場合に比べて、消費電力を低減し、半導体チップ面積を削減し、不要高周波の発生による電磁妨害を低減し、ベクトル変調信号または直交変調データの品質を向上させることが可能となる。   Thus, according to the modulator, demodulator, modulator / demodulator, and communication device of the present invention, a plurality of pairs corresponding to multiband and multimode are used by using one local oscillator and a plurality of frequency dividers. A local signal can be generated. Further, by using the coordinate converter, it is possible to vector-modulate the orthogonal modulation data or perform vector demodulation to the orthogonal modulation data corresponding to the phase difference of 360 degrees / N in the pair of local signals. As a result, using one local oscillator, a plurality of vector modulation signals corresponding to multiband and multimode are generated, or a plurality of vector modulation signals corresponding to multiband and multimode are demodulated. It is possible to generate orthogonal modulation data corresponding to the modulation signal. Furthermore, since the frequency divider and coordinate converter can be configured with a simple circuit, compared to the case of using a plurality of local oscillators or generating a plurality of systems of local signals using a mixer, It is possible to reduce power consumption, reduce a semiconductor chip area, reduce electromagnetic interference due to generation of unnecessary high frequencies, and improve the quality of vector modulation signals or quadrature modulation data.

以上、実施の形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。   The above description of the embodiments is merely an example embodying the present invention. The present invention is not limited to these examples, and can be easily configured by those skilled in the art using the technology of the present invention. It can be expanded to various examples.

本発明は、変調器、復調器、変復調器、および通信機に利用できる。   The present invention can be used for a modulator, a demodulator, a modem, and a communication device.

本発明の第1の実施形態に係る変調器の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a modulator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る変調器の別の構成を示すブロック図The block diagram which shows another structure of the modulator which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の直交変調データの信号点配置を示す説明図Explanatory drawing which shows signal point arrangement | positioning of the orthogonal modulation data of this invention 本発明の非直交変調データの信号点配置を示す説明図Explanatory drawing which shows signal point arrangement | positioning of the non-orthogonal modulation data of this invention 本発明の直交変調データから非直交変調データへの座標変換の関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship of the coordinate transformation from the orthogonal modulation data of this invention to non-orthogonal modulation data 本発明の第1の実施形態に係るローカル信号生成器の詳細な構成を示す回路図1 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a local signal generator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るローカル信号生成器の具体的な構成を示す回路図1 is a circuit diagram showing a specific configuration of a local signal generator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る図7Aのローカル信号生成器の動作を示す波形図Waveform diagram showing the operation of the local signal generator of FIG. 7A according to the first embodiment of the present invention 本発明の第1の実施形態に係るローカル信号生成器の別の構成を示すブロック図The block diagram which shows another structure of the local signal generator based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る分周器の詳細な構成を示す回路図1 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a frequency divider according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る図9Aの分周器の動作を示す波形図Waveform diagram showing the operation of the frequency divider of FIG. 9A according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る分周器の詳細な構成を示す回路図1 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a frequency divider according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る図10Aの分周器の動作を示す波形図Waveform diagram showing the operation of the frequency divider of FIG. 10A according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る分周器の詳細な構成を示す回路図1 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a frequency divider according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る図11Aの分周器の動作を示す波形図Waveform diagram showing the operation of the frequency divider of FIG. 11A according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係る無線送信機の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the radio | wireless transmitter which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る無線送信機の詳細な構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the radio | wireless transmitter which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る復調器の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the demodulator based on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る復調器の別の構成を示すブロック図The block diagram which shows another structure of the demodulator based on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る無線受信機の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the radio | wireless receiver which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る無線受信機の詳細な構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the radio | wireless receiver which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る無線送受信機の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the radio | wireless transmitter / receiver which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る無線送受信機の別の構成を示すブロック図The block diagram which shows another structure of the radio | wireless transmitter / receiver which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 従来例に係るダイレクトコンバージョン受信機の構成例を示すブロック図The block diagram which shows the structural example of the direct conversion receiver which concerns on a prior art example 従来例に係るダイレクトコンバージョン送信機の構成例を示すブロック図The block diagram which shows the structural example of the direct conversion transmitter which concerns on a prior art example 従来例に係るダイレクトコンバージョン受信機のローカル発振器の構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of a local oscillator of a direct conversion receiver according to a conventional example 従来例に係るダイレクトコンバージョン受信機のローカル発振器の動作を示す波形図Waveform diagram showing operation of local oscillator of direct conversion receiver according to conventional example

符号の説明Explanation of symbols

10T 変調器
10R 復調器
20T 送信部
20R 受信部
100T、153T、154T、155T、156T ベクトル変調部
100U、153U、154U、155U、156U ベクトル復調部
101UT、101VT、101UR、101VR 混合器
103 加算器
105UT、106UT、105VT、106VT、105UR、106UR、105VR、106VR 入力端子
109 ローカル信号生成器
110T、150T、151T、152T、110R、150R、151R、152R 座標変換器
111 ローカル発振器
114、115、116、117、122、123、124、125、126、131、132、133、134、135、136 フリップフロップ回路
118、127、137 インバータ回路
119、128、138 NAND回路
120、121、129、130、139、140 AND回路
141T、141R、141 信号処理器
142T、157T、158T、159T、160T、142R、157R、158R、159R、160R 帯域制限フィルタ
143T、161T、162T、163T、164T、169T、170T、171T、172T、173T、143R、161R、162R、163R、164R 増幅器
300T、300R、300 アンテナ
301T、301R、301 スイッチ
146、146 1/3分周器
147、147 1/2分周器
148、148 1/5分周器
10T modulator 10R demodulator 20T transmitter 20R receiver 100T, 153T, 154T, 155T, 156T vector modulator 100U, 153U, 154U, 155U, 156U vector demodulator 101UT, 101VT, 101UR, 101VR mixer 103 adder 105UT, 106 UT, 105 VT, 106 VT, 105 UR, 106 UR, 105 VR, 106 VR input terminal 109 local signal generator 110 T, 150 T, 151 T, 152 T, 110 R, 150 R, 151 R, 152 R coordinate converter 111 local oscillator 114, 115, 116, 117, 122 , 123, 124, 125, 126, 131, 132, 133, 134, 135, 136 Flip-flop circuit 118, 127, 137 Inverter circuit 11 9, 128, 138 NAND circuit 120, 121, 129, 130, 139, 140 AND circuit 141T, 141R, 141 Signal processor 142T, 157T, 158T, 159T, 160T, 142R, 157R, 158R, 159R, 160R Band limiting filter 143T, 161T, 162T, 163T, 164T, 169T, 170T, 171T, 172T, 173T, 143R, 161R, 162R, 163R, 164R Amplifier 300T, 300R, 300 Antenna 301T, 301R, 301 Switch 146, 146 1/3 147, 147 1/2 divider 148, 148 1/5 divider

Claims (17)

互いに360度/N(Nは3または5以上の整数)の位相差を成す第1ローカル信号および第2ローカル信号を生成するローカル信号生成器と、
互いに所定の位相差で交差する座標を表す第1データおよび第2データをそれぞれ受ける第1入力端子および第2入力端子を有し、第1データを第1ローカル信号と混合するとともに、第2データを第2ローカル信号と混合することにより、360度/Nの位相差でベクトル変調された信号を生成するベクトル変調部と、を有する変調器。
A local signal generator for generating a first local signal and a second local signal that form a phase difference of 360 degrees / N (N is an integer of 3 or 5) from each other;
A first input terminal and a second input terminal for receiving first data and second data representing coordinates intersecting each other with a predetermined phase difference, respectively, and mixing the first data with the first local signal and second data And a vector modulation unit that generates a signal that is vector-modulated with a phase difference of 360 degrees / N by mixing the signal with the second local signal.
さらに、互いに直交する座標を表す第3データおよび第4データを、互いに360度/Nの位相差で交差する座標を表す第1データおよび第2データに座標変換する座標変換器を有する、請求項1に記載の変調器。   And a coordinate converter for converting the third data and the fourth data representing coordinates orthogonal to each other into the first data and the second data representing coordinates intersecting with each other at a phase difference of 360 degrees / N. 2. The modulator according to 1. 前記ローカル信号生成器は、
所定周波数の発振信号を生成するローカル発振器と、
発振信号を1/Nの比率に分周し、第1ローカル信号および第2ローカル信号を生成する分周器と、を含む、請求項2に記載の変調器。
The local signal generator is
A local oscillator that generates an oscillation signal of a predetermined frequency;
The modulator according to claim 2, further comprising: a frequency divider that divides the oscillation signal by a ratio of 1 / N to generate a first local signal and a second local signal.
さらに、
M−1個(Mは2以上の整数)の前記分周器と、
M−1個の前記座標変換器と、
M−1個の前記ベクトル変調部と、を有し、
M個の前記分周器のそれぞれは、発振信号を、M個の互いに異なる比率のうちいずれか異なる1つの比率に分周し、
M個の前記座標変換器のそれぞれは、第3データおよび第4データを、M個の互いに異なる位相差のうちいずれか異なる1つの位相差で交差する座標を表す第1データおよび第2データに座標変換する、請求項3に記載の変調器。
further,
M-1 (M is an integer of 2 or more) the frequency divider;
M-1 coordinate converters;
M-1 vector modulation units,
Each of the M frequency dividers divides the oscillation signal into one of different ratios among the M different ratios,
Each of the M coordinate converters converts the third data and the fourth data into first data and second data representing coordinates that intersect at one different phase difference among M different phase differences. The modulator according to claim 3, which performs coordinate transformation.
前記ベクトル変調部は、
第1データを第1ローカル信号と混合し、第1混合信号を生成する第1混合器と、
第2データを第2ローカル信号と混合し、第2混合信号を生成する第2混合器と、
第1混合信号および第2混合信号を互いに加算し、ベクトル変調された信号を生成する加算器と、を有する、請求項1に記載の変調器。
The vector modulation unit is
A first mixer for mixing the first data with the first local signal and generating a first mixed signal;
A second mixer for mixing the second data with the second local signal to generate a second mixed signal;
The modulator according to claim 1, further comprising: an adder that adds the first mixed signal and the second mixed signal to each other to generate a vector-modulated signal.
前記ローカル信号生成器は、N個のインバータをリング状に構成したリング型発振器を含む、請求項1に記載の変調器。   The modulator according to claim 1, wherein the local signal generator includes a ring oscillator in which N inverters are configured in a ring shape. 互いに360度/N(Nは3または5以上の正の整数)の位相差を成す第1ローカル信号および第2ローカル信号を生成するローカル信号生成器と、
ベクトル変調された信号を受ける第1入力端子および第2入力端子を有し、ベクトル変調された信号を第1ローカル信号と混合し第1データを生成するとともに、ベクトル変調された信号を第2ローカル信号と混合し第2データを生成することにより、第1データおよび第2データが互いに360度/Nの位相差で交差する座標を表すようにベクトル復調するベクトル復調部と、を有する復調器。
A local signal generator that generates a first local signal and a second local signal that form a phase difference of 360 degrees / N from each other (N is a positive integer of 3 or 5);
A first input terminal and a second input terminal for receiving a vector-modulated signal, the vector-modulated signal is mixed with the first local signal to generate first data, and the vector-modulated signal is transmitted to the second local signal A demodulator having a vector demodulator that performs vector demodulation so as to represent coordinates at which the first data and the second data intersect with each other with a phase difference of 360 degrees by mixing with a signal to generate second data.
さらに、第1データおよび第2データを、互いに直交する座標を表す第3データおよび第4データに座標変換する座標変換器を有する、請求項7に記載の復調器。   The demodulator according to claim 7, further comprising a coordinate converter that converts the first data and the second data into third data and fourth data representing coordinates orthogonal to each other. 前記ローカル信号生成器は、
所定周波数の発振信号を生成するローカル発振器と、
発振信号を1/Nの比率に分周し、第1ローカル信号および第2ローカル信号を生成する分周器と、を含む、請求項8に記載の復調器。
The local signal generator is
A local oscillator that generates an oscillation signal of a predetermined frequency;
The demodulator according to claim 8, further comprising a frequency divider that divides the oscillation signal by a ratio of 1 / N and generates a first local signal and a second local signal.
さらに、
M−1個(Mは2以上の整数)の前記分周器と、
M−1個の前記ベクトル復調部と、
M−1個の前記座標変換器と、を有し、
M個の前記分周器のそれぞれは、発振信号を、M個の互いに異なる比率のうちいずれか異なる1つの比率に分周し、
M個の前記ベクトル復調部のそれぞれは、第1データおよび第2データがM個の互いに異なる位相差のうちいずれか異なる1つの位相差で交差する座標を表すようにベクトル復調する、請求項9に記載の復調器。
further,
M-1 (M is an integer of 2 or more) the frequency divider;
M-1 vector demodulation units;
M-1 coordinate converters,
Each of the M frequency dividers divides the oscillation signal into one of different ratios among the M different ratios,
10. Each of the M vector demodulation units performs vector demodulation so that the first data and the second data represent coordinates at which one of the M different phase differences intersects at one different phase difference. The demodulator described in 1.
前記ベクトル復調部は、
ベクトル変調された信号を第1ローカル信号と混合し、第1データを生成する第1混合器と、
ベクトル変調された信号を第2ローカル信号と混合し、第2データを生成する第2混合器と、を有する、請求項7に記載の復調器。
The vector demodulator
A first mixer for mixing the vector modulated signal with a first local signal to generate first data;
The demodulator according to claim 7, further comprising: a second mixer that mixes the vector-modulated signal with the second local signal to generate second data.
前記ローカル信号生成器は、N個のインバータをリング状に構成したリング型発振器を含む、請求項7に記載の復調器。   The demodulator according to claim 7, wherein the local signal generator includes a ring oscillator in which N inverters are configured in a ring shape. 請求項1に記載の変調器と、
請求項7に記載の復調器と、を有する変復調器。
A modulator according to claim 1;
A demodulator having the demodulator according to claim 7.
前記変調器および前記復調器は、少なくとも一部を共有する、請求項13に記載の変復調器。   The modem according to claim 13, wherein the modulator and the demodulator share at least a part. 請求項1に記載の変調器を有する、通信機。   A communication device comprising the modulator according to claim 1. 請求項7に記載の復調器を有する、通信機。   A communication device comprising the demodulator according to claim 7. 請求項13に記載の変復調器を有する、通信機。   A communication device comprising the modem according to claim 13.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013510454A (en) * 2009-11-03 2013-03-21 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Digital affine transformation modulation power amplifier for wireless communication
JP2013523056A (en) * 2010-03-23 2013-06-13 ユニヴァーシティ オブ ワシントン Frequency multiplier transceiver

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