JP2011188436A - 測定装置、測定方法およびプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】直交変調器のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を簡易に測定する。
【解決手段】直交変調器のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する測定装置であって、トーン信号を発生させるIQ信号のI成分に対応する基準I信号およびIQ信号のQ成分に対応する基準Q信号を、時間的にずらして直交変調器に供給する供給部と、基準I信号を供給したことに応じて直交変調器から出力される変調信号に含まれるトーン信号に対応するI信号周波数成分、および、基準Q信号を供給したことに応じて変調信号に含まれるトーン信号に対応するQ信号周波数成分に基づき、位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を算出する算出部と、を備える測定装置を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、測定装置、測定方法およびプログラムに関する。
デジタル無線通信機は、直交変調器および直交復調器を備える。直交変調器および直交復調器は、IQ誤差(I信号経路とQ信号経路との間のゲイン誤差および位相誤差等)およびキャリア位相誤差を含む。このような誤差は、直交変調器および直交復調器の品質に大きく影響する。そこで、直交変調器および直交復調器の製造者は、出荷時等においてIQ誤差およびキャリア位相誤差を測定して、良否判定および調整等を行う。
特許文献1には、位相が互いに90度ずれた正弦波を直交変調器に供給し、直交変調器が出力する変調信号における主信号成分およびイメージ信号成分に基づきキャリア位相誤差、振幅誤差およびスキューを算出する測定装置が記載されている。特許文献2には、データ信号を並列に送信する複数の送信器の間のスキューおよびキャリア周波数位相差を、複数のサブキャリアから信号を送信させた測定する測定装置が記載されている。特許文献3には、異なる周波数に変調された信号の位相差を測定する測定装置が記載されている。
特許文献1 国際公開第2008/047684号パンフレット
特許文献2 国際公開第2007/072653号パンフレット
特許文献3 国際公開第2007/077686号パンフレット
ところで、従来の測定装置は、直交変調器および直交復調器におけるIQ誤差を要因毎に精度良く且つ簡易に測定することが困難であった。例えば、従来の測定装置は、ゲイン誤差および位相誤差を分離して精度良く且つ簡単に測定することが困難であった。
また、直交変調器および直交復調器は、I信号経路のフィルタ特性におよびQ信号経路のフィルタ特性の不一致により、IQ誤差に周波数依存性が生じる。従来の測定装置は、このようなIQ誤差の周波数依存性を精度良く測定することが困難であった。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、直交変調器のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する測定装置であって、トーン信号を発生させるIQ信号のI成分に対応する基準I信号および前記IQ信号のQ成分に対応する基準Q信号を、時間的にずらして前記直交変調器に供給する供給部と、前記基準I信号を供給したことに応じて前記直交変調器から出力される変調信号に含まれる前記トーン信号に対応するI信号周波数成分、および、前記基準Q信号を供給したことに応じて前記変調信号に含まれる前記トーン信号に対応するQ信号周波数成分に基づき、前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する算出部と、を備える測定装置、このような測定装置に関連する測定方法およびプログラムを提供する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本発明の実施形態に係る測定装置10の構成を直交変調器200とともに示す。 基準I信号および基準Q信号を同時に理想的な直交変調器に供給した場合に、当該理想的な直交変調器から出力されるマルチトーン信号の一例を示す。 基準I信号および基準Q信号を直交変調器200に時間的にずらして供給する場合の、基準I信号および基準Q信号の供給タイミングの一例を示す。 直交変調器200の誤差モデルを示す。 IQ誤差の周波数特性の一例を示す。 本実施形態に係る算出部22の処理フローの第1例を示す。 本実施形態に係る算出部22の処理フローの第2例を示す。 本実施形態に係る算出部22の処理フローの第3例を示す。 基準I信号および基準Q信号を同時に理想的な直交変調器に供給した場合に、当該理想的な直交変調器から出力されるマルチトーン信号の他の一例を示す。 本実施形態の第1変形例に係る測定装置10の構成を直交変調器200とともに示す。 本実施形態の第2変形例に係る測定装置10が、基準I信号および基準Q信号を同時に理想的な直交変調器に供給した場合に、当該理想的な直交変調器から出力されるマルチトーン信号の他の一例を示す。 本実施形態の第3変形例に係る測定装置10の構成を直交復調器300とともに示す。 本実施形態に係るコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明の実施形態に係る測定装置10の構成を直交変調器200とともに示す。測定装置10は、直交変調器200のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する。
測定装置10は、供給部12と、周波数シフト部14と、バイパススイッチ16と、サンプル部18と、抽出部20と、算出部22と、調整用合成部24と、I側出力切替部26と、I側出力切替部28と、入力切替部30と、調整部32とを備える。
供給部12は、トーン信号を発生させるIQ信号のI成分に対応する基準I信号、および、当該IQ信号のQ成分に対応する基準Q信号を、時間的にずらして直交変調器200に供給する。この場合において、供給部12は、基準I信号を直交変調器200のI信号の入力端に供給し、基準Q信号を直交変調器200のQ信号の入力端に供給する。
本実施形態においては、供給部12は、正の周波数および負の周波数の何れか一方にマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を、時間的にずらして直交変調器200に供給する。マルチトーン信号とは、複数の周波数(ω、ω、ω、…、ω)のそれぞれにトーン信号を含む変調信号である(なお、kは任意の自然数を表す。)。これに代えて、供給部12は、モノトーン信号(1つの周波数のみにトーン信号を含む変調信号)を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を直交変調器200に供給してもよい。なお、正の周波数とは、変調信号のキャリア周波数よりも高い周波数をいい、負の周波数とは変調信号のキャリア周波数よりも低い周波数をいう。
供給部12は、一例として、波形発生部42と、I側DAC44と、Q側DAC46とを有する。波形発生部42は、基準I信号の波形データおよび基準Q信号の波形データを、時間的にずらして発生する。
波形発生部42は、一例として、予め定められた複数の周波数のそれぞれの予め定められた位相の正弦波(例えばコサイン波)を合計した波形を表すデータを基準I信号の波形データとして出力する。また、波形発生部42は、一例として、基準I信号に対して位相が90度異なる正弦波(例えば、サイン波)を合計した波形を表すデータを基準Q信号の波形データとして出力する。
波形発生部42は、このような基準I信号の波形データをI側DAC44に与える。また、波形発生部42は、このような基準Q信号の波形データをQ側DAC46に与える。
I側DAC44は、波形発生部42から供給された基準I信号の波形データをデジタル/アナログ変換して、直交変調器200のI信号の入力端に供給する。Q側DAC46は、波形発生部42から与えられた基準Q信号の波形データをデジタル/アナログ変換して、直交変調器200のQ信号の入力端に供給する。
以上により供給部12は、基準I信号および基準Q信号を時間的にずらして直交変調器200に供給することができる。そして、基準I信号が供給されたことに応じて、直交変調器200は、基準I信号をキャリア信号のI成分に変調し、振幅0のQ信号をキャリア信号のQ成分に変調した変調信号を出力することができる。また、基準Q信号が供給されたことに応じて、直交変調器200は、振幅0のI信号をキャリア信号のI成分に変調し、基準Q信号をキャリア信号のQ成分に変調した変調信号を出力することができる。
周波数シフト部14は、直交変調器200から出力された変調信号のキャリア周波数を中間周波数にダウンコンバートして、サンプル部18に供給する。バイパススイッチ16は、周波数シフト部14によるダウンコンバートが不要の場合、直交変調器200から出力された変調信号を、周波数シフト部14をバイパスさせてサンプル部18に供給する。
サンプル部18は、周波数シフト部14から出力された変調信号をサンプリングしてデジタル化する。また、サンプル部18は、周波数シフト部14によるダウンコンバートが不要の場合、直交変調器200から出力された変調信号を直接サンプリングしてデジタル化する。
抽出部20は、基準I信号を供給したことに応じて直交変調器200から出力される変調信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分(I信号周波数成分)を抽出する。さらに、抽出部20は、基準Q信号を供給したことに応じて直交変調器200から出力される変調信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分(Q信号周波数成分)を抽出する。抽出部20は、一例として、サンプル部18によりデジタル化された変調信号を離散フーリエ変換(例えば、高速フーリエ変換)することにより、トーン信号に対応する周波数成分であるI信号周波数成分およびQ信号周波数成分を抽出する。
ここで、抽出部20は、トーン信号に対応する周波数成分として、トーン信号の周波数、および、トーン信号の周波数に対してキャリア周波数(ω)を挟んで正負が反転した位置の周波数の信号成分を抽出する。抽出部20は、一例として、トーン信号の周波数がω、キャリア周波数がωであれば、抽出部20は、周波数が(ω+ω)の信号成分および周波数が(ω−ω)の信号成分を抽出する。
算出部22は、抽出部20により抽出されたI信号周波数成分およびQ信号周波数成分に基づき、直交変調器200の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を算出する。算出部22は、更に、直交変調器200のキャリア位相誤差を算出してもよい。さらに、算出部22は、一例として、位相誤差の周波数特性およびゲイン誤差の周波数特性を測定してもよい。
このような抽出部20および算出部22は、一例として、プロセッサにより実現される。なお、なお、算出部22による算出方法の詳細は後述する。
調整用合成部24は、IQ誤差の測定に先立って行われる調整時において、供給部12から出力される調整用のI信号および調整用のQ信号を合成してサンプル部18に供給する。
I側出力切替部26およびI側出力切替部28は、供給部12から出力される信号の供給先を、IQ誤差の測定時および調整時で切り替える。I側出力切替部26およびI側出力切替部28は、測定時において、供給部12から出力される基準I信号および基準Q信号を直交変調器200に供給する。また、I側出力切替部26およびI側出力切替部28は、調整時において、供給部12から出力される調整用のI信号および調整用のQ信号を調整用合成部24に供給する。
入力切替部30は、サンプル部18がサンプルする信号の入力元を、IQ誤差の測定時および調整時で切り替える。入力切替部30は、測定時において、直交変調器200から出力された変調信号をサンプル部18にサンプルさせる。また、入力切替部30は、調整時において、調整用合成部24から出力された合成信号をサンプル部18にサンプルさせる。
調整部32は、供給部12が出力する基準I信号および基準Q信号の誤差(例えば周波数、位相およびゲイン)を調整する。調整部32は、一例として、供給部12から予め定められた調整用のI信号および調整用のQ信号を出力させて、サンプル部18にサンプルさせる。そして、調整部32は、サンプル結果に基づき、供給部12が出力する基準I信号および基準Q信号の波形を調整する。調整部32は、一例として、特許文献2または特許文献3に記載された方法で、供給部12が出力する基準I信号および基準Q信号の間の誤差を調整する。
図2は、基準I信号および基準Q信号を同時に理想的な直交変調器に供給した場合に、当該理想的な直交変調器から出力されるマルチトーン信号の一例を示す。図3は、基準I信号および基準Q信号を直交変調器200に供給するタイミングの一例を示す。
測定装置10の供給部12は、図2に示されるようなマルチトーン信号を発生させる基準I信号および基準Q信号を出力する。更に、供給部12は、図3に示されるように、基準I信号の波形および基準Q信号の波形が互いに重ならないように時間的にずらして、直交変調器200に供給する。
供給部12は、一例として、基準I信号および基準Q信号を、基準I信号の波形(および基準Q信号の波形)の時間幅より長い期間(Tu)ずらして直交変調器200に供給する。また、直交変調器200の後段にフィルタ等が設けられている場合、直交変調器200が出力した変調信号は、歪み等により波形が広がる。従って、供給部12は、基準I信号と基準Q信号との間に予め定められたガード期間(Tg)を空けることが好ましい。
また、供給部12は、基準I信号および基準Q信号をクロックを停止せずに連続して直交変調器200に供給することが好ましい。これにより、測定装置10は、サンプリングクロックの位相ずれを補正しなくても、基準I信号および基準Q信号の周波数特性を精度良く抽出することができる。
図4は、直交変調器200の誤差モデルを示す。次に、直交変調器200の誤差モデルについて説明する。誤差モデルの説明において用いる各変数は、次のような内容を表す。
tは、時刻を表す。
ωcは、キャリア周波数を表す。
ωは、直交変調器200に入力される信号の角周波数を表す。
I(t)は、直交変調器200に入力されるI信号の時間波形を表す。
Q(t)は、直交変調器200に入力されるQ信号の時間波形を表す。
s(t)は、直交変調器200から出力される変調信号の時間波形を表す。
(ω)は、直交変調器200のI信号経路の、角周波数ωに対するフィルタ特性を表す。
(ω)は、直交変調器200のQ信号経路の、角周波数ωに対するフィルタ特性を表す。
は、直交変調器200のゲインを表す。
Gは、直交変調器200のIQ間のゲイン誤差を表す。
τは、直交変調器200のIQ間のスキューを表す。
θ、θωcは、直交変調器200のキャリア位相誤差を表す。
φは、キャリア信号の初期位相を表す。
図4に示される誤差モデルにおいてH(ω)、H(ω)およびτを考慮しない場合、直交変調器200から出力される変調信号s(t)は、下記式(1)のように表される。
Figure 2011188436
このような変調信号s(t)を理想的な直交復調器により復調した場合、復調されたベースバンド信号R(t)は、下記式(2)のように表される。なお、IQ間のゲイン差Gおよびキャリア位相誤差θは、Q信号側に含まれていると考える。
Figure 2011188436
次に、IQ間のスキューがτである直交変調器200に、角周波数ωの基準I信号および基準Q信号を供給したとする。なお、IQ間のスキューは、Q信号側に含まれていると考える。
この場合、理想的な直交復調器により復調されるベースバンド信号は、式(2)のI(t)にcos(ωt)を代入し、Q(t)にsin(ω(t−τ))を代入することにより算出される。即ち、下記の式(3)のように表される。
Figure 2011188436
さらに、直交変調器200のI信号経路のフィルタ特性がH(ω)であり、Q信号経路のフィルタ特性がH(ω)であるとする。この場合、理想的な直交復調器により復調されるベースバンド信号は、下記の式(4)のように表される。
Figure 2011188436
即ち、式(4)は、IQ間のゲイン誤差がG、IQ間のスキューがτ、キャリア位相誤差がθ、I信号経路のフィルタ特性がH(ω)およびQ信号経路のフィルタ特性がH(ω)である直交変調器200に、角周波数ωの基準I信号および基準Q信号を供給した場合に、理想的な直交復調器により復調されるベースバンド信号を表す。式(4)から、直交変調器200から出力される変調信号s(t)に含まれるベースバンド信号の周波数特性は、下記の式(5)のように表される。
Figure 2011188436
なお、式(5)において、A(ω)は、ベースバンド信号における正の周波数の信号成分を表す。また、式(5)において、B(−ω)は、ベースバンド信号における負の周波数の信号成分を表す。また、式(5)において、H(ω)は、下記の式(6)に表されるように、角周波数ωの周波数におけるI信号経路とQ信号経路との間のフィルタ特性の誤差を表す。
Figure 2011188436
次に、直交変調器200の位相誤差の周波数特性、ゲイン誤差の周波数特性およびキャリア位相誤差の算出方法について説明する。
基準I信号のみを供給したことに応じて直交変調器200から出力される変調信号を、理想的な直交復調器により復調されたベースバンド信号を下記の式(7)に示す。また、基準Q信号のみを供給したことに応じて直交変調器200から出力される変調信号を、理想的な直交復調器により復調されたベースバンド信号を下記の式(8)に示す。
Figure 2011188436
式(7)から、基準I信号を供給したことに応じて直交変調器200から出力される変調信号に含まれる、トーン信号に対応するI信号周波数成分は、下記の式(9)のようになる。なお、A(ω)は、I信号周波数成分における正の周波数成分を表す。B(−ω)は、I信号周波数成分における負の周波数成分を表す。
Figure 2011188436
同様に、式(7)から、基準Q信号を供給したことに応じて直交変調器200から出力される変調信号に含まれる、トーン信号に対応するQ信号周波数成分は、下記の式(10)のようになる。なお、A(ω)は、Q信号周波数成分における正の周波数成分を表す。B(−ω)は、Q信号周波数成分における負の周波数成分を表す。
Figure 2011188436
続いて、I信号周波数成分における正の周波数成分とQ信号周波数成分における正の周波数成分との比P(ω)は、下記の式(11)のようになる。
Figure 2011188436
また、I信号周波数成分における負の周波数成分とQ信号周波数成分における負の周波数成分との比N(−ω)は、下記の式(12)のようになる。
Figure 2011188436
ここで、H(ω)は下記の式(13)のように表される。
Figure 2011188436
式(11)、式(12)および式(13)から、−N(−ω)/P(ω)は、下記の式(14)のように表される。
Figure 2011188436
式(14)の位相の1/2を算出すると、下記の式(15)のように表される。
Figure 2011188436
以上から、測定装置10は、(−N(−ω)/P(ω))の位相の1/2に基づき、直交変調器200の位相誤差を算出することができる。
続いて、式(11)のP(ω)を、式(15)により算出した位相誤差により補正すると、下記の式(16)のように変形される。
Figure 2011188436
式(16)の振幅(即ち、ベクトルの絶対値)は(|H(ω)|・G)となる。また、式(16)の位相はθωcとなる。
以上から、測定装置10は、P(ω)を位相誤差により補正し、補正したP(ω)の振幅(即ち、ベクトルの絶対値)に基づき、直交変調器200のゲイン誤差を算出することができる。また、測定装置10は、P(ω)を位相誤差により補正し、補正したP(ω)の位相に基づき、直交変調器200の位相誤差を算出することができる。
また、式(11)、式(12)および式(13)から、(−N(−ω)・P(ω))が下記の式(17)のように表される。
Figure 2011188436
式(17)の振幅(ベクトルの絶対値)の平方根は(|H(ω)|・G)となる。また、式(17)の位相の1/2はθωcとなる。
以上から、測定装置10は、(−N(−ω)・P(ω))の振幅(即ち、ベクトルの絶対値)の平方根に基づき、直交変調器200のゲイン誤差を算出することができる。また、測定装置10は、(−N(−ω)・P(ω))の位相の1/2に基づき、直交変調器200のキャリア位相誤差を算出することができる。
続いて、式(11)のP(ω)を、式(17)により算出したゲイン誤差およびキャリア位相誤差により補正すると、下記の式(18)のように変形される。
Figure 2011188436
式(18)の位相は(ωτ−∠H(ω))となる。以上から、測定装置10は、P(ω)をゲイン誤差およびキャリア位相誤差により補正し、補正したP(ω)の位相に基づき、直交変調器200の位相誤差を算出することができる。
なお、式(11)のP(ω)を、式(17)により算出したキャリア位相誤差のみにより補正してもよい。この場合、式(11)は下記の式(19)のように変形される。
Figure 2011188436
式(19)の位相は(ωτ−∠H(ω))となる。以上から、測定装置10は、P(ω)を少なくともキャリア位相誤差により補正し、補正したP(ω)の位相に基づき、直交変調器200の位相誤差を算出することができる。
また、式(11)、式(12)および式(13)から、(−N(−ω)・P(ω))が下記の式(20)のように表される。なお、P(ω)は、P(ω)の複素共役を表す。
Figure 2011188436
式(20)の振幅(ベクトルの絶対値)の平方根は(|H(ω)|・G)となる。また、式(20)の位相の1/2は(ωτ−∠H(ω))となる。
以上から、測定装置10は、(−N(−ω)・P(ω))の振幅(即ち、ベクトルの絶対値)の平方根に基づき、直交変調器200のゲイン誤差を算出することができる。また、測定装置10は、(−N(−ω)・P(ω))の位相の1/2に基づき、直交変調器200の位相誤差を算出することができる。
続いて、式(11)のP(ω)を、式(20)により算出したゲイン誤差および位相誤差により補正すると、下記の式(21)のように変形される。
Figure 2011188436
式(21)の位相は(θωc)となる。以上から、測定装置10は、P(ω)をゲイン誤差および位相誤差により補正し、補正したP(ω)の位相に基づき、直交変調器200のキャリア位相誤差を算出することができる。
なお、式(11)のP(ω)を、式(20)により算出した位相誤差のみにより補正してもよい。この場合、式(11)は下記の式(22)のように変形される。
Figure 2011188436
式(22)の位相は(θωc)となる。以上から、測定装置10は、P(ω)を少なくとも位相誤差により補正し、補正したP(ω)の位相に基づき、直交変調器200のキャリア位相誤差を算出することができる。
また、測定装置10は、式(20)によりゲイン誤差および位相誤差を算出し、式(17)によりキャリア位相誤差を算出してもよい。また、測定装置10は、ゲイン誤差、位相誤差およびキャリア位相誤差を、以上説明したいずれの式の組合せにより算出してもよい。
図5は、直交変調器200のIQ誤差(ゲイン誤差(|Q/I|)および位相誤差(∠(Q/I)))の周波数特性の一例を示す。
ゲイン誤差(|Q/I|)の周波数特性は、図5に示されるように、周波数に対して一定の成分(ゲインG)と、周波数に応じて変動する成分(リップル(|H(ω)|))とに分離される。従って、測定装置10は、ゲイン誤差を、周波数に対して一定の成分(G)およびリップル(|H(ω)|)に分離して算出することが好ましい。
ここで、周波数に対して一定の成分(ゲインG)は、ゲイン誤差を表す関数の全体に乗算される係数として表される。従って、測定装置10は、マルチトーン信号を用いて複数の角周波数のそれぞれでのゲイン誤差を算出して、直交変調器200のゲイン誤差を表す関数を推定することにより、一定成分Gとリップル(|H(ω)|)とを分離することができる。
また、位相誤差(∠(Q/I))の周波数特性は、図5に示されるように、周波数に応じて直線的に変化するスキュー(−ωτ)と、周波数に応じて非線形に変動する群遅延(∠H(ω))とに分離される。そこで、測定装置10は、位相誤差を、スキュー(τ)および群遅延(∠H(ω))に分離して算出することが好ましい。
ここで、スキューτは、直交変調器200の位相誤差を表す関数における一次項の係数として表される。従って、測定装置10は、マルチトーン信号を用いて複数の角周波数のそれぞれでの位相誤差を算出して、直交変調器200の位相誤差を表す関数を推定することにより、スキューτと群遅延(∠H(ω)とを分離することができる。
また、測定装置10は、H(ω)を表す方程式が予め予測されている場合、以上の算出方法に代えて、次のような算出方法により、位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差を算出することができる。
P(ω)の位相は、次の式(23)のように表される。
Figure 2011188436
ここで、ω=0の場合、τおよびH(ω)はそれぞれ0である。即ち、ω=0の場合、(ωτ−|H(ω)|)=0である。従って、測定装置10は、DCの周波数成分(ω=0)の場合における、P(ω)の位相を算出することにより、キャリア位相誤差θωcを算出することができる。
また、測定装置10は、マルチトーン信号を用いて、複数の角周波数のそれぞれについてP(ω)の実測値を算出する。続いて、測定装置10は、ωを変数とした1次方程式を、複数の角周波数のそれぞれのP(ω)の実測値に対してフィッティングして、P(ω)を表す1次関数を算出する。測定装置10は、一例として、最小二乗法を用いてP(ω)と最も誤差が小さくなる1次関数を算出する。
このように算出された1次関数の傾きはスキューτを表し、ω=0の切片はキャリア位相誤差を表す。従って、測定装置10は、このように算出した1次関数の傾きをスキューτとし、ω=0の切片をキャリア位相誤差として算出することができる。
また、測定装置10は、H(ω)を表す方程式が予め予測されている場合、この方程式を複数の角周波数のそれぞれのP(ω)の実測値に対してフィッティングして、P(ω)を表す関数を算出する。測定装置10は、一例として、最小二乗法により最も誤差が小さくなる関数を算出する。
このように算出された関数の1次の係数はスキューτを表し、他の次数の係数は群遅延(H(ω))を表す。従って、測定装置10は、このように算出した関数の1次の項の係数をスキューτとし、1次以外の項の係数を群遅延(H(ω))として算出することができる。
図6は、本実施形態に係る算出部22の処理フローの第1例を示す。算出部22は、直交変調器200の位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差の算出において、一例として、図6に示される処理を実行する。
まず、処理に先立って、算出部22は、I信号周波数成分における正の周波数成分(A)、Q信号周波数成分における正の周波数成分(A)、I信号周波数成分における負の周波数成分(B)、および、Q信号周波数成分における負の周波数成分(B)を、抽出部20から入力する。
続いて、算出部22は、Q信号周波数成分における正の周波数成分(A)に虚数単位(j)を乗算する(S11)。そして、算出部22は、虚数単位(j)が乗算されたQ信号周波数成分における正の周波数成分(A)を、I信号周波数成分における正の周波数成分(A)により除算して(jA/A)、P(ω)を算出する(S12)。
また、算出部22は、Q信号周波数成分における負の周波数成分(B)に虚数単位(j)を乗算する(S13)。続いて、算出部22は、虚数単位(j)が乗算されたQ信号周波数成分における負の周波数成分(j×B)を、I信号周波数成分における負の周波数成分(B)により除算して(jB/B)、N(−ω)を算出する(S12)。
続いて、算出部22は、N(−ω)をP(ω)で除算して正負を反転することにより、−N(−ω)/P(ω)を算出する(S15)。続いて、算出部22は、トーン信号を発生させた1または複数の角周波数ωのそれぞれについて、位相誤差を算出する(S16)。即ち、算出部22は、(−N(−ω)/P(ω))の位相の1/2を位相誤差として算出する。
続いて、算出部22は、ステップS16で算出した位相誤差をステップS12で算出したP(ω)に乗算して、P(ω)を補正する(S17)。これにより、算出部22は、P(ω)から、直交変調器200の位相誤差による影響を除去することができる。
続いて、算出部22は、トーン信号を発生させた1または複数の角周波数ωのそれぞれについて、補正したP(ω)に基づきゲイン誤差およびキャリア位相誤差を算出する(S18)。即ち、算出部22は、補正したP(ω)の振幅をゲイン誤差として算出する。また、算出部22は、補正したP(ω)の位相をキャリア周波数誤差として算出する。
以上のように算出部22は、直交変調器200の位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差を精度良く簡易に測定することができる。更に、算出部22は、以上の処理をマルチトーン信号に含まれるそれぞれのトーン信号の角周波数(ω)について実行することにより、ゲイン誤差の周波数特性および位相誤差の周波数特性を算出することができる。
また、さらに、算出部22は、ゲイン誤差の周波数特性を、周波数に対して一定の成分および周波数に応じて変動するリップルに分離してもよい。また、算出部22は、位相誤差の周波数特性を、周波数の1次項により表されるスキューおよび周波数の1次項以外により表される群遅延に分離してもよい。これにより、算出部22は、抽出部20のIQ誤差の特性をより詳細に算出することができる。
図7は、本実施形態に係る算出部22の処理フローの第2例を示す。算出部22は、直交変調器200の位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差の算出において、図6の処理に代えて、図7に示される処理を実行してもよい。
まず、算出部22は、図6のステップS11からステップS14の処理と同様の処理を実行する。続いて、算出部22は、N(−ω)およびP(ω)を乗算して正負を反転することにより、−N(−ω)・P(ω)を算出する(S21)。
続いて、算出部22は、トーン信号を発生させた1または複数の角周波数ωのそれぞれについて、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差を算出する(S22)。即ち、算出部22は、(−N(−ω)・P(ω))の振幅の平方根をゲイン誤差として算出する。また、算出部22は、(−N(−ω)・P(ω))の位相の1/2をキャリア位相誤差として算出する。
続いて、算出部22は、ステップS22で算出したゲイン誤差およびキャリア位相誤差をステップS12で算出したP(ω)から除算して、P(ω)を補正する(S23)。これにより、算出部22は、P(ω)から、直交変調器200のゲイン誤差およびキャリア位相誤差による影響を除去することができる。なお、この場合において、算出部22は、キャリア位相誤差のみをP(ω)から除算してもよい。
続いて、算出部22は、トーン信号を発生させた1または複数の角周波数ωのそれぞれについて、補正したP(ω)に基づき位相誤差を算出する(S24)。即ち、算出部22は、補正したP(ω)の位相を位相誤差として算出する。
以上のように算出部22は、直交変調器200の位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差を精度良く簡易に測定することができる。更に、算出部22は、以上の処理をマルチトーン信号に含まれるそれぞれのトーン信号の角周波数(ω)について実行することにより、ゲイン誤差の周波数特性および位相誤差の周波数特性を算出することができる。
図8は、本実施形態に係る算出部22の処理フローの第3例を示す。算出部22は、直交変調器200の位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差の算出において、図6の処理に代えて、図8に示される処理を実行してもよい。
まず、算出部22は、図6のステップS11からステップS14の処理と同様の処理を実行する。続いて、算出部22は、ステップS12で算出したP(ω)の複素共役P(ω)を算出する(S31)。続いて、算出部22は、N(−ω)およびP(ω)を乗算して正負を反転することにより、−N(−ω)・P(ω)を算出する(S32)。
続いて、算出部22は、トーン信号を発生させた1または複数の角周波数ωのそれぞれについて、ゲイン誤差および位相誤差を算出する(S33)。即ち、算出部22は、(−N(−ω)・P(ω))の振幅の平方根をゲイン誤差として算出する。また、算出部22は、(−N(−ω)・P(ω))の位相の1/2を位相誤差として算出する。
続いて、算出部22は、ステップS33で算出したゲイン誤差および位相誤差をステップS12で算出したP(ω)から除算して、P(ω)を補正する(S34)。これにより、算出部22は、P(ω)から、直交変調器200のゲイン誤差および位相誤差による影響を除去することができる。なお、この場合において、算出部22は、位相誤差のみをP(ω)から除算してもよい。
続いて、算出部22は、トーン信号を発生させた1または複数の角周波数ωのそれぞれについて、補正したP(ω)に基づきキャリア位相誤差を算出する(S35)。即ち、算出部22は、補正したP(ω)の位相をキャリア位相誤差として算出する。
以上のように算出部22は、直交変調器200の位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差を精度良く簡易に測定することができる。更に、算出部22は、以上の処理をマルチトーン信号に含まれるそれぞれのトーン信号の角周波数(ω)について実行することにより、ゲイン誤差の周波数特性および位相誤差の周波数特性を算出することができる。
図9は、基準I信号および基準Q信号を同時に理想的な直交変調器に供給した場合に、当該理想的な直交変調器から出力されるマルチトーン信号の他の一例を示す。供給部12は、一例として、正の周波数および負の周波数の両方にマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を、直交変調器200に供給してもよい。
この場合、供給部12は、折返し成分が重ならないマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を、時間的にずらして直交変調器200に供給する。これにより、測定装置10は、より広い周波数帯域にわたり、位相誤差およびゲイン誤差の周波数特性を測定することができる。
図10は、本実施形態の第1変形例に係る測定装置10の構成を直交変調器200とともに示す。第1変形例に係る測定装置10は、図1に示した測定装置10と略同一の構成および機能を採るので、略同一機能の部材には図面中に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係る測定装置10は、複数の直交変調器200のそれぞれの位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する。本変形例に係る測定装置10は、加算部52を更に備える。加算部52は、複数の直交変調器200のそれぞれから出力される変調信号を加算した加算信号を出力する。
本変形例において、供給部12は、互いに時間をずらした基準I信号および基準Q信号を、複数の直交変調器200のそれぞれに並列に供給する。供給部12は、一例として、基準I信号を並列に複数の直交変調器200に供給し、続いて、基準Q信号を並列に複数の直交変調器200に供給する。または、供給部12は、一例として、基準Q信号を並列に複数の直交変調器200に供給し、続いて、基準I信号を並列に複数の直交変調器200に供給する。
また、この場合、供給部12は、複数の直交変調器200のそれぞれに、並列に、互いに周波数が重ならないマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を供給する。抽出部20は、加算部52により加算された加算信号から、トーン信号に対応する周波数成分を複数の直交変調器200のそれぞれ毎に抽出する。
算出部22は、複数の直交変調器200のそれぞれについて、加算信号に含まれるトーン信号に対応するI信号周波数成分およびQ信号周波数成分を受け取る。そして、算出部22は、複数の直交変調器200のそれぞれについて、対応するI信号周波数成分およびQ信号周波数成分に基づき、位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を算出する。
以上により、本変形例に係る測定装置10によれば、複数の直交変調器200のそれぞれのIQ誤差を簡易に精度良く測定することができる。
図11は、本実施形態の第2変形例に係る測定装置10が、基準I信号および基準Q信号を同時に理想的な直交変調器に供給した場合に、当該理想的な直交変調器から出力されるマルチトーン信号の他の一例を示す。第2変形例に係る測定装置10は、図1に示した測定装置10と略同一の構成および機能を採るので、その構成については詳細な説明を省略し、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係る測定装置10は、直交変調器200の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を広い周波数範囲にわたり測定する場合において、以下の処理を実行する。即ち、測定装置10の供給部12は、位相誤差およびゲイン誤差を測定する周波数範囲を複数の分割領域に分割する。
供給部12は、複数の分割領域を1ずつ順次に選択して、選択した分割領域に対して位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方の測定処理を実行する。各分割領域における処理においては、供給部12は、選択した分割領域をカバーするマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を、直交変調器200に供給する。これにより、測定装置10は、選択した分割領域における位相誤差およびゲイン誤差の周波数特性を測定することができる。
測定装置10は、以上の処理を複数の分割領域のそれぞれに対して実行する。これにより、測定装置10は、測定できる周波数範囲が狭い場合であっても、直交変調器200の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を広い周波数範囲にわたり測定することができる。
図12は、本実施形態の第3変形例に係る測定装置10の構成を直交復調器300とともに示す。第3変形例に係る測定装置10は、図1に示した測定装置10と略同一の構成および機能を採るので、略同一機能の部材には図面中に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係る測定装置10は、直交変調器200に代えて、直交復調器300のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する。本変形例に係る測定装置10は、供給部12と、I側サンプル部62と、Q側サンプル部64と、抽出部20と、算出部22と、調整用分配部66と、出力切替部68と、I側入力切替部70と、Q側入力切替部72と、調整部32とを備える。
供給部12は、トーン信号を発生させるIQ信号におけるI成分を直交変調した信号に対応する第1変調信号、および、IQ信号におけるQ成分を直交変調した信号に対応する第2変調信号を、時間的にずらして直交復調器300に供給する。即ち、供給部12は、図1に示した供給部12から出力される基準I信号を理想的な直交変調器により直交変調して出力された変調信号を、第1変調信号として出力する。また、供給部12は、図1に示した供給部12から出力される基準Q信号を理想的な直交変調器により直交変調して出力された変調信号を、第2変調信号として出力する。
供給部12は、正の周波数および負の周波数の何れか一方にマルチトーン信号を発生させるIQ信号におけるI成分を直交変調した信号に対応する第1変調信号、および、当該IQ信号におけるQ成分を直交変調した信号に対応する第2変調信号を、時間的にずらして直交復調器300に供給してもよい。また、供給部12は、折返し成分が重ならないマルチトーン信号を発生させるIQ信号におけるI成分を直交変調した第1変調信号と、IQ信号におけるQ成分を直交変調した第2変調信号とを、時間的にずらして直交復調器300に供給してもよい。
供給部12は、一例として、波形発生部82と、DAC84と、周波数シフト部86と、バイパススイッチ88とを有する。波形発生部82は、第1変調信号の波形データおよび第2変調信号の波形データを時間的にずらして発生する。DAC84は、波形発生部82から供給された波形データをデジタル/アナログ変換して、第1変調信号および第2変調信号を出力する。
周波数シフト部86は、供給部12から出力された第1変調信号および第2変調信号のキャリア周波数をアップコンバートして、直交復調器300に供給する。バイパススイッチ88は、周波数シフト部86によるアップコンバートが不要の場合、DAC84から出力された第1変調信号および第2変調信号を、周波数シフト部86をバイパスさせて直交復調器300に供給する。
以上により供給部12は、第1変調信号および第2変調信号を時間的にずらして直交復調器300に供給することができる。そして、直交復調器300は、第1変調信号を直交復調したベースバンド信号を出力することができる。また、抽出部20は、第2変調信号を直交復調したベースバンド信号を出力することができる。
I側サンプル部62は、直交復調器300から出力されたベースバンド信号のうちのI成分に応じた信号をサンプリングしてデジタル化する。Q側サンプル部64は、直交復調器300から出力されたベースバンド信号のうちのQ成分に応じた信号をサンプリングしてデジタル化する。
抽出部20は、直交復調器300が第1変調信号を復調したベースバンド信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分を抽出する。また、抽出部20は、直交復調器300が第2変調信号を復調したベースバンド信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分を抽出する。
算出部22は、第1変調信号を復調したベースバンド信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分、および、第2変調信号を復調したベースバンド信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分に基づき、直交復調器300の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を算出する。算出部22は、更に、直交復調器300のキャリア位相誤差を算出してもよい。
ここで、算出部22は、第1変調信号を復調したベースバンド信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分を、Q信号周波数成分として取り扱う。さらに、算出部22は、第2変調信号を復調したベースバンド信号に含まれるトーン信号に対応する周波数成分を、Q信号周波数成分として取り扱う。そして、図1に示した算出部22と同様に、位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差を算出する。
これにより、本変形例に係る測定装置10によれば、直交復調器300の位相誤差、ゲイン誤差およびキャリア位相誤差を、精度良く且つ簡単に測定することができる。
図13は、本実施形態に係るコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ1900は、ホスト・コントローラ2082により相互に接続されるCPU2000、RAM2020、グラフィック・コントローラ2075、及び表示装置2080を有するCPU周辺部と、入出力コントローラ2084によりホスト・コントローラ2082に接続される通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、及びCD−ROMドライブ2060を有する入出力部と、入出力コントローラ2084に接続されるROM2010、フレキシブルディスク・ドライブ2050、及び入出力チップ2070を有するレガシー入出力部とを備える。
ホスト・コントローラ2082は、RAM2020と、高い転送レートでRAM2020をアクセスするCPU2000及びグラフィック・コントローラ2075とを接続する。CPU2000は、ROM2010及びRAM2020に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等がRAM2020内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置2080上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
入出力コントローラ2084は、ホスト・コントローラ2082と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、CD−ROMドライブ2060を接続する。通信インターフェイス2030は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ2040は、コンピュータ1900内のCPU2000が使用するプログラム及びデータを格納する。CD−ROMドライブ2060は、CD−ROM2095からプログラム又はデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。
また、入出力コントローラ2084には、ROM2010と、フレキシブルディスク・ドライブ2050、及び入出力チップ2070の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM2010は、コンピュータ1900が起動時に実行するブート・プログラム、及び/又は、コンピュータ1900のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ2050は、フレキシブルディスク2090からプログラム又はデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。入出力チップ2070は、フレキシブルディスク・ドライブ2050を入出力コントローラ2084へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ2084へと接続する。
RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク2090、CD−ROM2095、又はICカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM2020を介してコンピュータ1900内のハードディスクドライブ2040にインストールされ、CPU2000において実行される。
コンピュータ1900にインストールされ、コンピュータ1900を、測定装置10に備えられる抽出部20および算出部22として機能させるプログラムは、抽出モジュールと、算出モジュールとを備える。これらのプログラム又はモジュールは、CPU2000等に働きかけて、コンピュータ1900を、抽出部20および算出部22としてそれぞれ機能させる。
これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1900に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である抽出部20および算出部22として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ1900の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の抽出部20および算出部22を備える測定装置10が構築される。
一例として、コンピュータ1900と外部の装置等との間で通信を行う場合には、CPU2000は、RAM2020上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス2030に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス2030は、CPU2000の制御を受けて、RAM2020、ハードディスクドライブ2040、フレキシブルディスク2090、又はCD−ROM2095等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス2030は、DMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、CPU2000が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス2030からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス2030又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
また、CPU2000は、ハードディスクドライブ2040、CD−ROMドライブ2060(CD−ROM2095)、フレキシブルディスク・ドライブ2050(フレキシブルディスク2090)等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をDMA転送等によりRAM2020へと読み込ませ、RAM2020上のデータに対して各種の処理を行う。そして、CPU2000は、処理を終えたデータを、DMA転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、RAM2020は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはRAM2020および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、CPU2000は、RAM2020の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはRAM2020の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもRAM2020、メモリ、及び/又は記憶装置に含まれるものとする。
また、CPU2000は、RAM2020から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、RAM2020へと書き戻す。例えば、CPU2000は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合(又は不成立であった場合)に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
また、CPU2000は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第1属性の属性値に対し第2属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、CPU2000は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第1属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第2属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第1属性に対応付けられた第2属性の属性値を得ることができる。
以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク2090、CD−ROM2095の他に、DVD又はCD等の光学記録媒体、MO等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ICカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はRAM等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ1900に提供してもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 測定装置、12 供給部、14 周波数シフト部、16 バイパススイッチ、18 サンプル部、20 抽出部、22 算出部、24 調整用合成部、26 I側出力切替部、28 I側出力切替部、30 入力切替部、32 調整部、42 波形発生部、44 I側DAC、46 Q側DAC、52 加算部、62 I側サンプル部、64 Q側サンプル部、66 調整用分配部、68 出力切替部、70 I側入力切替部、72 Q側入力切替部、82 波形発生部、84 DAC、86 周波数シフト部、88 バイパススイッチ、200 直交変調器、300 直交復調器、1900 コンピュータ、2000 CPU、2010 ROM、2020 RAM、2030 通信インターフェイス、2040 ハードディスクドライブ、2050 フレキシブルディスク・ドライブ、2060 CD−ROMドライブ、2070 入出力チップ、2075 グラフィック・コントローラ、2080 表示装置、2082 ホスト・コントローラ、2084 入出力コントローラ、2090 フレキシブルディスク、2095 CD−ROM

Claims (23)

  1. 直交変調器のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する測定装置であって、
    トーン信号を発生させるIQ信号のI成分に対応する基準I信号および前記IQ信号のQ成分に対応する基準Q信号を、時間的にずらして前記直交変調器に供給する供給部と、
    前記基準I信号を供給したことに応じて前記直交変調器から出力される変調信号に含まれる前記トーン信号に対応するI信号周波数成分、および、前記基準Q信号を供給したことに応じて前記変調信号に含まれる前記トーン信号に対応するQ信号周波数成分に基づき、前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する算出部と、
    を備える測定装置。
  2. 前記算出部は、複数の周波数のそれぞれの前記トーン信号に対応する前記I信号周波数成分および前記Q信号周波数成分に基づき、前記位相誤差の周波数特性および前記ゲイン誤差の周波数特性の少なくとも一方を算出する
    請求項1に記載の測定装置。
  3. 前記供給部は、正の周波数および負の周波数の何れか一方にマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を、時間的にずらして前記直交変調器に供給する
    請求項1または2に記載の測定装置。
  4. 前記供給部は、折返し成分が重ならないマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を、時間的にずらして前記直交変調器に供給する
    請求項3に記載の測定装置。
  5. 前記算出部は、前記I信号周波数成分における正の周波数成分と前記Q信号周波数成分における正の周波数成分との比、および、前記I信号周波数成分における負の周波数成分と前記Q信号周波数成分における負の周波数成分との比の少なくとも一方に基づき、前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する
    請求項1から4の何れかに記載の測定装置。
  6. 前記算出部は、
    前記I信号周波数成分における正の周波数成分に対する前記Q信号周波数成分における正の周波数成分の比をP(ω)とし、
    前記I信号周波数成分における負の周波数成分に対する前記Q信号周波数成分における負の周波数成分の比をN(−ω)とした場合において、
    (−N(−ω)/P(ω))の位相の1/2を位相誤差として算出する
    請求項5に記載の測定装置。
  7. 前記算出部は、前記P(ω)を前記位相誤差により補正し、補正したP(ω)の振幅をゲイン誤差として算出する
    請求項6に記載の測定装置。
  8. 前記算出部は、前記P(ω)を前記位相誤差により補正し、補正したP(ω)の位相をキャリア位相誤差として算出する
    請求項6または7に記載の測定装置。
  9. 前記算出部は、
    前記I信号周波数成分における正の周波数成分に対する前記Q信号周波数成分における正の周波数成分の比をP(ω)とし、
    前記I信号周波数成分における負の周波数成分に対する前記Q信号周波数成分における負の周波数成分の比をN(−ω)とした場合において、
    (−N(−ω)・P(ω))の振幅の平方根をゲイン誤差として算出する
    請求項5に記載の測定装置。
  10. 前記算出部は、
    前記I信号周波数成分における正の周波数成分に対する前記Q信号周波数成分における正の周波数成分の比をP(ω)とし、
    前記I信号周波数成分における負の周波数成分に対する前記Q信号周波数成分における負の周波数成分の比をN(−ω)とした場合において、
    (−N(−ω)・P(ω))の位相の1/2をキャリア位相誤差として算出する
    請求項5または9に記載の測定装置。
  11. 前記算出部は、前記P(ω)を少なくとも前記キャリア位相誤差により補正し、補正したP(ω)の位相を位相誤差として算出する
    請求項10に記載の測定装置。
  12. 前記算出部は、
    複数の周波数のそれぞれについて、前記I信号周波数成分における正の周波数成分と前記Q信号周波数成分における正の周波数成分との比を算出し、
    前記比の周波数特性を算出ための予め定められた方程式および前記複数の周波数のそれぞれについて算出した前記比に基づき、前記比の周波数特性を表す関数を算出し、算出した関数に基づき、指定された周波数における前記ゲイン誤差および前記位相誤差の少なくとも一方を算出する
    請求項5に記載の測定装置。
  13. 前記供給部は、前記基準I信号と前記基準Q信号との間に予め定められたガード期間を空ける
    請求項1から12の何れかに記載の測定装置。
  14. 当該測定装置は、複数の直交変調器のそれぞれの位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定し、
    当該測定装置は、前記複数の直交変調器のそれぞれから出力される変調信号を加算した加算信号を出力する加算部を更に備え、
    前記供給部は、前記複数の直交変調器のそれぞれに、並列に、互いに周波数が重ならない前記トーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を供給し、
    前記算出部は、前記複数の直交変調器のそれぞれについて、前記加算信号に含まれる前記トーン信号に対応するI信号周波数成分およびQ信号周波数成分に基づき前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する
    請求項1から13の何れかに記載の測定装置。
  15. 前記供給部は、
    位相誤差およびゲイン誤差を測定する周波数範囲を複数の分割した分割領域を順次に選択し、
    選択した分割領域にマルチトーン信号を発生させるIQ信号に対応する基準I信号および基準Q信号を時間的にずらして前記直交変調器に供給する処理を、繰り返して実行する
    請求項1から14の何れかに記載の測定装置。
  16. 直交変調器のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する測定方法であって、
    トーン信号を発生させるIQ信号のI成分に対応する基準I信号および前記IQ信号のQ成分に対応する基準Q信号を、時間的にずらして前記直交変調器に供給し、
    前記基準I信号を供給したことに応じて前記直交変調器から出力される変調信号に含まれる前記トーン信号に対応するI信号周波数成分、および、前記基準Q信号を供給したことに応じて前記変調信号に含まれる前記トーン信号に対応するQ信号周波数成分に基づき、前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する
    測定方法。
  17. 請求項1から請求項14の何れかの前記測定装置における前記算出部として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
  18. 直交復調器のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する測定装置であって、
    トーン信号を発生させるIQ信号におけるI成分を直交変調した信号に対応する第1変調信号、および、前記IQ信号におけるQ成分を直交変調した信号に対応する第2変調信号を、時間的にずらして前記直交復調器に供給する供給部と、
    前記直交復調器が前記第1変調信号を復調したベースバンド信号、および、前記直交復調器が前記第2変調信号を復調したベースバンド信号に基づき、前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する算出部と、
    を備える測定装置。
  19. 前記供給部は、正の周波数および負の周波数の何れか一方にマルチトーン信号を発生させるIQ信号におけるI成分を直交変調した第1変調信号と、前記IQ信号におけるQ成分を直交変調した第2変調信号とを、時間的にずらして前記直交復調器に供給する、
    請求項18に記載の測定装置。
  20. 前記供給部は、
    折返し成分が重ならないマルチトーン信号を発生させるIQ信号におけるI成分を直交変調した第1変調信号と、前記IQ信号におけるQ成分を直交変調した第2変調信号とを、時間的にずらして前記直交復調器に供給する
    請求項19に記載の測定装置。
  21. 前記算出部は、前記第1変調信号を復調したベースバンド信号の正の周波数成分と前記第2変調信号を復調したベースバンド信号の正の周波数成分との比、および、前記第1変調信号を復調したベースバンド信号の負の周波数成分と前記第2変調信号を復調したベースバンド信号の負の周波数成分との比の少なくとも一方に基づき、前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する
    請求項18から20の何れかに記載の測定装置。
  22. 直交復調器のIQ間の位相誤差およびゲイン誤差の少なくとも一方を測定する測定方法であって、
    トーン信号を発生させるIQ信号におけるI成分を直交変調した信号に対応する第1変調信号、および、前記IQ信号におけるQ成分を直交変調した信号に対応する第2変調信号を、時間的にずらして前記直交復調器に供給し、
    前記直交復調器が前記第1変調信号を復調したベースバンド信号、および、前記直交復調器が前記第2変調信号を復調したベースバンド信号に基づき、前記位相誤差および前記ゲイン誤差の少なくとも一方を算出する
    測定方法。
  23. 請求項18から請求項21の何れかの前記測定装置における前記算出部として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9137069B2 (en) * 2012-08-07 2015-09-15 Intel Deutschland Gmbh Systems and methods to frequency shift unwanted signal components
JP6026924B2 (ja) * 2013-03-11 2016-11-16 パナソニック株式会社 送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、及び受信方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006525715A (ja) * 2003-04-24 2006-11-09 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 直交変調器及び較正方法
WO2008047684A1 (fr) * 2006-10-17 2008-04-24 Advantest Corporation Appareil de mesure, procédé de mesure, programme et appareil d'expérimentation
JP2008227708A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Japan Radio Co Ltd ダイレクトコンバージョン方式による送信機

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6421398B1 (en) * 2000-01-28 2002-07-16 Alcatel Canada Inc. Modulation system having on-line IQ calibration
US7180937B2 (en) * 2002-11-20 2007-02-20 Agilent Technologies, Inc. Method for determining imbalance in a vector signal modulator
US7397865B2 (en) * 2003-04-02 2008-07-08 Agilent Technologies, Inc. Systems and methods of using IQ modulation for calibration or measurement
US7676210B2 (en) * 2003-09-29 2010-03-09 Tod Paulus Method for performing dual mode image rejection calibration in a receiver
US7139536B2 (en) * 2003-12-02 2006-11-21 Mediatek Inc. Method and apparatus for I/Q imbalance calibration of a transmitter system
JP4341418B2 (ja) * 2004-01-30 2009-10-07 日本電気株式会社 直交変調器の調整装置及び調整方法並びに通信装置とプログラム
JP3902184B2 (ja) * 2004-02-24 2007-04-04 株式会社アドバンテスト 直交変調装置、方法、プログラム、記録媒体
JP4317948B2 (ja) * 2004-05-28 2009-08-19 テクトロニクス・インターナショナル・セールス・ゲーエムベーハー 周波数分析装置の伝達関数測定方法
JP4574471B2 (ja) * 2004-09-17 2010-11-04 株式会社日立国際電気 歪補償直交変調器及び無線送信機
US20060109893A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 Hsin-Hung Chen Inphase/quadrature phase imbalance compensation
US7570710B1 (en) * 2004-12-15 2009-08-04 Rf Magic, Inc. In-phase and quadrature-phase signal amplitude and phase calibration
WO2006064435A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Calibrating amplitude and phase imbalance and dc offset of an analog i /q modulator in a high-frequency transmitter
US7848453B2 (en) * 2005-06-29 2010-12-07 Broadcom Corporation Independent LO IQ tuning for improved image rejection
JP4593430B2 (ja) * 2005-10-07 2010-12-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 受信機
US7327202B2 (en) * 2006-05-31 2008-02-05 Agilent Technologies, Inc. Optimization for an IQ modulator
US8654885B2 (en) * 2006-06-06 2014-02-18 Qualcomm Incorporated Fast in-phase and quadrature imbalance calibration
US8224269B2 (en) * 2006-10-16 2012-07-17 Agilent Technologies, Inc. Vector modulator calibration system
US8478222B2 (en) * 2007-01-05 2013-07-02 Qualcomm Incorporated I/Q calibration for walking-IF architectures
KR100847801B1 (ko) * 2007-02-21 2008-07-23 지씨티 세미컨덕터 인코포레이티드 Iq 불일치 측정 장치 및 방법
WO2008152930A1 (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Advantest Corporation 測定装置およびプログラム
JP2009038770A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Advantest Corp 試験装置及び製造方法
US20100007355A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Litepoint Corporation Method for testing radio frequency (rf) receiver to provide power correction data
US7773531B2 (en) * 2008-07-10 2010-08-10 Litepoint Corporation Method for testing data packet transceiver using loop back packet generation
US20100228515A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 Texas Instruments Inc Multi-frame test signals modulated by digital signal comprising source for testing analog integrated circuits
US7969254B2 (en) * 2009-08-07 2011-06-28 National Instruments Corporation I/Q impairment calibration using a spectrum analyzer
JP5526901B2 (ja) * 2010-03-19 2014-06-18 富士通株式会社 直交変復調機能を含む無線通信装置におけるiq不平衡補正方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006525715A (ja) * 2003-04-24 2006-11-09 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 直交変調器及び較正方法
WO2008047684A1 (fr) * 2006-10-17 2008-04-24 Advantest Corporation Appareil de mesure, procédé de mesure, programme et appareil d'expérimentation
JP2008227708A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Japan Radio Co Ltd ダイレクトコンバージョン方式による送信機

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