JP2017034443A - Signal processing apparatus and signal processing method - Google Patents

Signal processing apparatus and signal processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2017034443A
JP2017034443A JP2015151895A JP2015151895A JP2017034443A JP 2017034443 A JP2017034443 A JP 2017034443A JP 2015151895 A JP2015151895 A JP 2015151895A JP 2015151895 A JP2015151895 A JP 2015151895A JP 2017034443 A JP2017034443 A JP 2017034443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
orthogonal
signal
frequency
sampling
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015151895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佑樹 近藤
Yuki Kondo
佑樹 近藤
伊藤 伸一
Shinichi Ito
伸一 伊藤
小野 純
Jun Ono
小野  純
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
Priority to JP2015151895A priority Critical patent/JP2017034443A/en
Publication of JP2017034443A publication Critical patent/JP2017034443A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal processing apparatus capable of executing wide-band signal processing while reducing the number of multipliers to be used, and a signal processing method.SOLUTION: A signal processing apparatus comprises: a frequency conversion part 12 which converts a frequency of an analog signal to be measured into a predetermined intermediate frequency F; an A/D conversion part 13 by which the frequency-converted signal to be measured is sampled in a sampling frequency Fs that is four times as high as the intermediate frequency F, and converted into digital data A(n); an ADCIF 21 by which the digital data A(n) is demultiplexed into N pieces of parallel data by performing serial/parallel conversion thereon and the N pieces of parallel data are successively outputted as a 1/N rate of the sampling frequency Fs; a quadrature demodulation part 22 which performs quadrature demodulation on the N pieces of parallel data; an FIR filter 23 which applies band limit processing to a quadrature signal outputted from the quadrature demodulation part 22; and an I/Q timing control part 30 for controlling timing between quadrature signals I'(n) and Q'(m) outputted from the FIR filter 23.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、信号処理装置及び信号処理方法に関する。   The present invention relates to a signal processing apparatus and a signal processing method.

被測定物から出力される広帯域のRF信号を被測定信号として受信し、当該被測定信号の周波数解析を行うシグナルアナライザなどの信号処理装置が従来から知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a signal processing apparatus such as a signal analyzer that receives a broadband RF signal output from a device under test as a signal under measurement and performs frequency analysis of the signal under measurement is known.

このような信号処理装置は、入力された被測定信号の搬送周波数を中間周波数FIFに変換する周波数変換部と、周波数変換部により周波数変換された被測定信号を所定のサンプリング周波数FsでサンプリングしてディジタルデータA(n)に変換するA/D変換部と、ディジタルデータA(n)をI,Q信号に直交復調する直交復調部と、を備えている(例えば、特許文献1参照)。ここで、nはサンプリング周波数Fsによるサンプリング点を表すインデックスであり、0以上の整数である。 Such a signal processing device samples a frequency conversion unit that converts the carrier frequency of the input signal under measurement into an intermediate frequency F IF , and samples the signal under measurement that has been frequency converted by the frequency conversion unit at a predetermined sampling frequency Fs. An A / D conversion unit that converts the digital data A (n) into an I / Q signal, and an orthogonal demodulation unit that orthogonally demodulates the digital data A (n) (see, for example, Patent Document 1). Here, n is an index representing a sampling point by the sampling frequency Fs, and is an integer of 0 or more.

信号処理装置では、ディジタル信号処理を行う信号処理部をハードウェアで実現する場合、信号処理部は例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA)などのデバイスで構成される。FPGAの最大動作速度には限界があるため、複数のレーンをFPGAに構成して、ディジタルデータA(n)を並列化して信号処理することが行われる場合がある。   In a signal processing device, when a signal processing unit that performs digital signal processing is realized by hardware, the signal processing unit is configured by a device such as a field programmable gate array (FPGA). Since there is a limit to the maximum operation speed of the FPGA, there are cases where a plurality of lanes are configured in the FPGA and the digital data A (n) is parallelized for signal processing.

さらに、今後は、ミリ波帯を使用するIEEE802.11adや5Gセルラ等の、より広帯域な信号を解析したいという要求が想定される。このように被測定信号が広帯域になればなるほど、A/D変換部においては高いサンプリング周波数Fsが求められ、FPGAにおいてはレーン数を増加させる必要性が増すことになる。   Furthermore, in the future, it is assumed that there is a demand to analyze a wider band signal such as IEEE802.11ad or 5G cellular using the millimeter wave band. Thus, as the signal under measurement becomes wider, the higher sampling frequency Fs is required in the A / D converter, and the need for increasing the number of lanes in the FPGA increases.

従来の直交復調部は、下記の式(1),(2)に従ってFPGAの動作クロックのタイミングで、並列化されたN個のディジタルデータA(n)をN個の直交信号I(n)とN個の直交信号Q(n)に直交復調する。   The conventional quadrature demodulating unit converts N digital data A (n) parallelized with N orthogonal signals I (n) at the timing of the operation clock of the FPGA according to the following equations (1) and (2). Quadrature demodulation is performed on N orthogonal signals Q (n).

図11に示すように、従来の直交復調部は、並列化されたN個のディジタルデータA(n)が入力されるN個の入力レーンと、直交信号I(n),Q(n)が出力される2N個の出力レーンと、2N個の出力レーンに対応して配置される2N個の乗算器31と、並列化されたN個のディジタルデータA(n)の直交復調に使用するsin/cosテーブル32と、を有する。   As shown in FIG. 11, the conventional quadrature demodulating unit has N input lanes to which N digital data A (n) parallelized are input and quadrature signals I (n) and Q (n). 2N output lanes to be output, 2N multipliers 31 arranged corresponding to 2N output lanes, and sin used for orthogonal demodulation of N digital data A (n) parallelized / Cos table 32.

sin/cosテーブル32は、式(1),(2)の三角関数部分の値を与えるものである。各入力レーンに入力されたディジタルデータA(n)は、乗算器31においてsin/cosテーブル32から与えられる値と乗算され、対応するI相及びQ相の2つの出力レーンから直交信号として出力される。

Figure 2017034443
The sin / cos table 32 gives values of the trigonometric function parts of the equations (1) and (2). The digital data A (n) input to each input lane is multiplied by a value given from the sin / cos table 32 in the multiplier 31, and is output as a quadrature signal from the corresponding two output lanes of I phase and Q phase. The
Figure 2017034443

また、上記のような直交復調部の後段には、直交復調部の各出力レーンに対応して、図12に示すような構成のハーフバンドフィルタ(Half-Band Filter:HBF)が2N個配置される場合がある。   Further, 2N half-band filters (HBFs) configured as shown in FIG. 12 are arranged at the subsequent stage of the orthogonal demodulator as described above, corresponding to each output lane of the orthogonal demodulator. There is a case.

図12に示すようなタップ数が11のHBFは、その出力が式(3)のように表される。ここで、dは、I(n+k)又はQ(n+k)であり(n,kは0以上の整数)、K=10である。また、フィルタ係数C〜C10には、C=C=C=C=0、C=C10≠0、C=C≠0、C=C≠0、C≠0の関係があるため、フィルタ係数は実質的にC,C,C,Cの4つである。

Figure 2017034443
The output of an HBF with 11 taps as shown in FIG. 12 is expressed as in equation (3). Here, d k is I (n + k) or Q (n + k) (n and k are integers of 0 or more), and K = 10. The filter coefficients C 0 to C 10 include C 1 = C 3 = C 7 = C 9 = 0, C 0 = C 10 ≠ 0, C 2 = C 8 ≠ 0, C 4 = C 6 ≠ 0, Since there is a relationship of C 5 ≠ 0, the filter coefficients are substantially four of C 0 , C 2 , C 4 , and C 5 .
Figure 2017034443

ここで、式(3)における7個のデータd,d,d,d,d,d,d10を、それぞれ改めてD,D,D,D,D,D,Dと記載すると、式(3)は下記の式(4)のように表される。

Figure 2017034443
Here, the seven pieces of data d 0 , d 2 , d 4 , d 5 , d 6 , d 8 , and d 10 in the expression (3) are changed to D 0 , D 1 , D 2 , D 3 , D 4, respectively. , D 5 , D 6 , the expression (3) is expressed as the following expression (4).
Figure 2017034443

よって、図12に示すように、従来のタップ数が11のHBFは、DとDの和にフィルタ係数Cを乗じる乗算器33aと、DとDの和にフィルタ係数Cを乗じる乗算器33bと、DとDの和にフィルタ係数Cを乗じる乗算器33cと、Dにフィルタ係数Cを乗じる乗算器33dと、乗算器33a〜33dによる乗算結果を加算する加算器34と、を含む構成となっている。 Therefore, as shown in FIG. 12, HBF number conventional taps 11, D 0 and D a multiplier 33a for multiplying the filter coefficients C 0 to the sum of 6, D 1 and the filter coefficients C 2 to the sum of D 5 a multiplier 33b for multiplying a multiplier 33c for multiplying the filter coefficients C 4 to the sum of D 2 and D 4, a multiplier 33d multiplies the filter coefficients C 5 to D 3, adds the multiplication result by the multiplier 33a~33d And an adder 34.

このため、図12の従来のHBFが図11の直交復調部の後段に配置される場合には、直交復調部の2N個の出力レーンの1レーン当たりに割り当てられる乗算器数は4個となる。   For this reason, when the conventional HBF of FIG. 12 is arranged after the orthogonal demodulation unit of FIG. 11, the number of multipliers allocated per lane of 2N output lanes of the orthogonal demodulation unit is four. .

特許第3916617号公報Japanese Patent No. 3916617

しかしながら、従来の信号処理装置において、広帯域の被測定信号の解析処理を行うためにFPGAなどのデバイスのレーン数を増加させようとすると、それに伴って乗算器の使用数が増大し、デバイスの使用可能なリソース数の上限を大幅に超えてしまうという問題があった。   However, in the conventional signal processing apparatus, if an attempt is made to increase the number of lanes of a device such as an FPGA in order to perform analysis processing of a wide-band signal under measurement, the number of multipliers used is increased accordingly, and the use of devices is increased. There was a problem that the upper limit of the number of possible resources was greatly exceeded.

この問題を解決するためには、例えば信号処理装置に搭載するFPGAの数を増やすことも考えられるが、その場合には実装効率が著しく低下し、装置全体が非常に大型かつ高価となるだけでなく消費電力も増大するため、現実的ではない。   In order to solve this problem, for example, it is possible to increase the number of FPGAs mounted on the signal processing device. However, in that case, the mounting efficiency is remarkably lowered, and the entire device becomes very large and expensive. In addition, since power consumption increases, it is not realistic.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、乗算器の使用数を削減して、広帯域の信号処理を実行することが可能な信号処理装置及び信号処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is a signal processing apparatus and a signal processing method capable of performing wideband signal processing by reducing the number of multipliers used. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の請求項1の信号処理装置は、アナログの被測定信号を所定の中間周波数に周波数変換する周波数変換手段と、前記周波数変換手段により周波数変換された被測定信号を、前記中間周波数の4倍のサンプリング周波数でサンプリングしてディジタルデータA(n)(nは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)に変換するA/D変換手段と、前記ディジタルデータを直並列変換してN個(Nは正の偶数)の並列データに分離し、前記サンプリング周波数の1/Nのレートで当該N個の並列データを順次出力する並列分離手段と、前記N個の並列データを直交復調して直交信号I(n),Q(m)(n,mは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)を出力する直交復調手段と、前記直交復調手段から出力された前記直交信号I(n),Q(m)に帯域制限処理を施してなる直交信号I'(n),Q'(m)を出力するフィルタ処理手段と、前記フィルタ処理手段により帯域制限処理が施された前記直交信号I'(n),Q'(m)間のタイミングを調整するタイミング調整手段(30)と、を備える信号処理装置であって、前記直交信号I(n),Q(m)は、1つおきの前記サンプリング点において0の値を取り、I(m)=0となる前記1つおきのサンプリング点mにおいて、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)であり、Q(n)=0となる前記1つおきのサンプリング点nにおいて、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)であり、前記直交復調手段は、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となる前記直交信号I(n)と、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)となる前記直交信号Q(m)を前記フィルタ処理手段に出力することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a signal processing apparatus according to claim 1 of the present invention includes a frequency conversion unit that converts an analog signal under measurement into a predetermined intermediate frequency, and a device under measurement that is frequency-converted by the frequency conversion unit. A / D conversion means for sampling a signal at a sampling frequency four times the intermediate frequency and converting it into digital data A (n) (n is an index indicating a sampling point according to the sampling frequency); Parallel separation means for separating the data into N pieces (N is a positive even number) of parallel data and sequentially outputting the N pieces of parallel data at a rate of 1 / N of the sampling frequency; and the N pieces of parallel data Data is orthogonally demodulated and orthogonal signals I (n) and Q (m) (n and m are indexes indicating sampling points based on the sampling frequency) are obtained. Output orthogonal demodulation means, and output orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) obtained by subjecting the orthogonal signals I (n) and Q (m) output from the orthogonal demodulation means to band limitation processing. Signal processing, and a timing adjustment means (30) for adjusting the timing between the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) subjected to the band limiting process by the filter processing means. The orthogonal signals I (n), Q (m) take a value of 0 at every other sampling point and at every other sampling point m where I (m) = 0. , Q (m) = A (m), or Q (m) = − A (m), and at every other sampling point n where Q (n) = 0, I (n) = A (N) or I (n) = − A (n), and the orthogonal demodulation means is I (n) The orthogonal signal I (n) that satisfies A (n) or I (n) = − A (n) and Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m) The orthogonal signal Q (m) is output to the filter processing means.

また、本発明の請求項2の信号処理装置においては、前記タイミング調整手段は、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となるサンプリング点nにおける前記直交信号I'(n)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる前記1つおきのサンプリング点mに対応する直交信号I"(m)を算出することを特徴とする。   In the signal processing device according to claim 2 of the present invention, the timing adjustment means may be configured such that the sampling point n at which I (n) = A (n) or I (n) = − A (n) is satisfied. By performing an interpolation process on the orthogonal signal I ′ (n), an orthogonal signal I ″ (m) corresponding to every other sampling point m where n ≠ m is calculated.

また、本発明の請求項3の信号処理装置においては、前記タイミング調整手段は、Q(m)=A(m)、又は、I(m)=−A(m)となるサンプリング点mにおける前記直交信号Q'(m)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる前記1つおきのサンプリング点nに対応する直交信号Q"(n)を算出することを特徴とする。   In the signal processing device according to claim 3 of the present invention, the timing adjustment means may be configured such that the sampling point m at which Q (m) = A (m) or I (m) = − A (m) is satisfied. By performing an interpolation process on the orthogonal signal Q ′ (m), an orthogonal signal Q ″ (n) corresponding to every other sampling point n where n ≠ m is calculated.

また、本発明の請求項4の信号処理装置においては、前記フィルタ処理手段は、前記直交復調手段から出力された前記直交信号I(n)用のN/2個のフィルタと、前記直交復調手段から出力された前記直交信号Q(m)用のN/2個のフィルタと、を備え、前記直交信号I(n)用の各前記フィルタは、1つのフィルタ係数と、前記直交復調手段から出力された前記直交信号I(n)とを乗算する1つの乗算器を有し、前記直交信号Q(m)用の各前記フィルタは、1つのフィルタ係数と、前記直交復調手段から出力された前記直交信号Q(m)とを乗算する1つの乗算器を有することを特徴とする。   In the signal processing device according to claim 4 of the present invention, the filter processing means includes N / 2 filters for the orthogonal signal I (n) output from the orthogonal demodulation means, and the orthogonal demodulation means. N / 2 filters for the quadrature signal Q (m) output from the quadrature signal, and each of the filters for the quadrature signal I (n) outputs one filter coefficient and the quadrature demodulation means. Each of the filters for the orthogonal signal Q (m) has one filter coefficient and the output from the orthogonal demodulation means. It has one multiplier for multiplying the orthogonal signal Q (m).

また、本発明の請求項5の信号処理方法は、アナログの被測定信号を所定の中間周波数に周波数変換する周波数変換ステップと、前記周波数変換ステップにより周波数変換された被測定信号を、前記中間周波数の4倍のサンプリング周波数でサンプリングしてディジタルデータA(n)(nは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)に変換するA/D変換ステップと、前記ディジタルデータを直並列変換してN個(Nは正の偶数)の並列データに分離し、前記サンプリング周波数の1/Nのレートで当該N個の並列データを順次出力する並列分離ステップと、前記N個の並列データを直交復調して直交信号I(n),Q(m)(n,mは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)を出力する直交復調ステップと、前記直交復調ステップで出力された前記直交信号I(n),Q(m)に帯域制限処理を施してなる直交信号I'(n),Q'(m)を出力するフィルタ処理ステップと、前記フィルタ処理ステップにより帯域制限処理が施された前記直交信号I'(n),Q'(m)間のタイミングを調整するタイミング調整ステップと、を含む信号処理方法であって、前記直交信号I(n),Q(m)は、1つおきの前記サンプリング点において0の値を取り、I(m)=0となる前記1つおきのサンプリング点mにおいて、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)であり、Q(n)=0となる前記1つおきのサンプリング点nにおいて、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)であり、前記直交復調ステップは、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となる前記直交信号I(n)と、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)となる前記直交信号Q(m)を前記フィルタ処理ステップに出力することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a signal processing method comprising: a frequency conversion step for frequency-converting an analog signal under measurement to a predetermined intermediate frequency; and the signal under measurement subjected to frequency conversion by the frequency conversion step A / D conversion step of sampling at a sampling frequency four times that of the digital signal and converting it into digital data A (n) (n is an index indicating a sampling point according to the sampling frequency), and N digitally converted digital data. (N is a positive even number) parallel data, a parallel separation step of sequentially outputting the N parallel data at a rate of 1 / N of the sampling frequency, and orthogonally demodulating the N parallel data Output quadrature signals I (n) and Q (m) (n and m are indexes indicating sampling points based on the sampling frequency) And orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) obtained by subjecting the orthogonal signals I (n) and Q (m) output in the orthogonal demodulation step to band limitation processing are output. A signal processing method comprising: a filter processing step; and a timing adjustment step of adjusting a timing between the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) subjected to band limitation processing by the filter processing step. , The orthogonal signals I (n) and Q (m) take a value of 0 at every other sampling point, and at every other sampling point m where I (m) = 0, Q (m ) = A (m) or Q (m) = − A (m), and at every other sampling point n where Q (n) = 0, I (n) = A (n), Or, I (n) = − A (n), and the orthogonal demodulation step includes: The orthogonal signal I (n) that satisfies (n) = A (n) or I (n) = − A (n) and Q (m) = A (m) or Q (m) = − The orthogonal signal Q (m) that becomes A (m) is output to the filtering step.

本発明は、乗算器の使用数を削減して、広帯域の信号処理を実行することが可能な信号処理装置及び信号処理方法を提供するものである。   The present invention provides a signal processing apparatus and a signal processing method capable of executing broadband signal processing by reducing the number of multipliers used.

本発明の実施形態としての信号処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the signal processing apparatus as embodiment of this invention. 本発明の実施形態としての信号処理装置が備えるFPGAの詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of FPGA with which the signal processing apparatus as embodiment of this invention is provided. FPGAに構成された直交復調部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the orthogonal demodulation part comprised by FPGA. FPGAに構成された直交復調部へデータが入力されるタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing when data are input into the orthogonal demodulation part comprised by FPGA. FPGAに構成された直交復調部からデータが出力されるタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing which data are output from the orthogonal demodulation part comprised by FPGA. FPGAに構成されたFIRフィルタの構成図である。It is a block diagram of the FIR filter comprised by FPGA. FPGAに構成されたFIRフィルタにおける入力データとフィルタ係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the input data and filter coefficient in the FIR filter comprised by FPGA. 図6のFIRフィルタの後段に配置されるFIRフィルタの構成図である。It is a block diagram of the FIR filter arrange | positioned in the back | latter stage of the FIR filter of FIG. 本発明の実施形態としての信号処理装置が備えるI/Qタイミング調整部による補間処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interpolation process by the I / Q timing adjustment part with which the signal processing apparatus as embodiment of this invention is provided. 本発明の実施形態としての信号処理装置による信号処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the signal processing by the signal processing apparatus as embodiment of this invention. 従来の直交復調部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional orthogonal demodulation part. 従来のHBFの構成図である。It is a block diagram of the conventional HBF.

以下、本発明に係る信号処理装置及び信号処理方法の実施形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of a signal processing device and a signal processing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の実施形態としての信号処理装置1は、操作部11、周波数変換部12、A/D変換部13、FPGA14、波形メモリ15、データ処理部16、表示部17、及び制御部18を備える。   As shown in FIG. 1, the signal processing apparatus 1 as an embodiment of the present invention includes an operation unit 11, a frequency conversion unit 12, an A / D conversion unit 13, an FPGA 14, a waveform memory 15, a data processing unit 16, and a display unit 17. And a control unit 18.

操作部11は、被試験対象(Device Under Test:DUT)100から出力される被測定信号の通信規格を複数の通信規格の中から選択するために、ユーザが操作するものである。操作部11は、例えば、複数の通信規格を選択可能に表示するディスプレイと、キーボード、ダイヤル又はマウスのような入力デバイスと、を含んで構成される。   The operation unit 11 is operated by a user in order to select a communication standard of a signal under measurement output from a device under test (DUT) 100 from a plurality of communication standards. The operation unit 11 includes, for example, a display that displays a plurality of communication standards in a selectable manner and an input device such as a keyboard, a dial, or a mouse.

DUT100が対応する通信規格としては、例えば、セルラ(LTE、LTE−A、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、1xEV−DO、TD−SCDMA等)、WLAN(IEEE802.11b/g/a/n/ac/ad等)、Bluetooth(登録商標)、GNSS(GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou等)、FM、及びディジタル放送(DVB−H、ISDB−T等)が挙げられる。   The communication standards supported by the DUT 100 include, for example, cellular (LTE, LTE-A, W-CDMA (registered trademark), GSM (registered trademark), CDMA2000, 1xEV-DO, TD-SCDMA, etc.), WLAN (IEEE802.11b). / G / a / n / ac / ad, etc.), Bluetooth (registered trademark), GNSS (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou, etc.), FM, and digital broadcasting (DVB-H, ISDB-T, etc.).

周波数変換部12は、局部発振器12a及びミキサ12bを有する。局部発振器12aは、例えばPLL回路により構成されており、操作部11により選択された通信規格に応じた周波数fの局部発振信号を発生して、ミキサ12bへ送出するようになっている。ミキサ12bは、局部発振器12aから入力される周波数fの局部発振信号と、DUT100から入力される周波数fのアナログの被測定信号とを乗算して、被測定信号を所定の中間周波数FIFに周波数変換するようになっている。 The frequency conversion unit 12 includes a local oscillator 12a and a mixer 12b. The local oscillator 12a is made of, for example, by a PLL circuit, and generates a local oscillation signal of a frequency f L corresponding to the communication standard selected by the operation unit 11, adapted to deliver to the mixer 12b. The mixer 12b multiplies the local oscillation signal having the frequency f L input from the local oscillator 12a by the analog measured signal having the frequency f R input from the DUT 100, and the measured signal is multiplied by a predetermined intermediate frequency F IF. The frequency is converted to.

A/D変換部13は、局部発振器12a及びミキサ12bにより周波数変換された被測定信号を、中間周波数FIFの4倍のサンプリング周波数Fs(FIF=Fs/4)でサンプリングしてディジタルデータA(n)に変換し、ディジタルデータA(n)をFPGA14に出力するようになっている。ここで、nはサンプリング周波数Fsによるサンプリング点を表すインデックスであり、0以上の整数である。 The A / D conversion unit 13 samples the signal under measurement frequency-converted by the local oscillator 12a and the mixer 12b at a sampling frequency Fs (F IF = Fs / 4) that is four times the intermediate frequency F IF to obtain digital data A The digital data A (n) is output to the FPGA 14 after being converted into (n). Here, n is an index representing a sampling point by the sampling frequency Fs, and is an integer of 0 or more.

FPGA14は、A/D変換部13から出力されたディジタルデータA(n)を直交復調して直交信号I'(n),Q'(m)を生成するようになっている。ここで、n,mはサンプリング周波数Fsによるサンプリング点を示すインデックスであり、0以上の整数である。さらに、FPGA14は、後述のI/Qタイミング調整部30により直交信号I'(n),Q'(m)のタイミングが調整された直交信号I"(n),Q"(m)を出力するものであってもよい。   The FPGA 14 orthogonally demodulates the digital data A (n) output from the A / D converter 13 to generate orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m). Here, n and m are indexes indicating sampling points based on the sampling frequency Fs, and are integers of 0 or more. Further, the FPGA 14 outputs quadrature signals I ″ (n) and Q ″ (m) in which the timings of the quadrature signals I ′ (n) and Q ′ (m) are adjusted by an I / Q timing adjustment unit 30 described later. It may be a thing.

波形メモリ15は、FPGA14から出力された直交信号I'(n),Q'(m)のデータを保存するようになっている。また、波形メモリ15は、後述のI/Qタイミング調整部30でタイミングが調整された直交信号I"(n),Q"(m)のデータを保存するようになっている。   The waveform memory 15 stores data of the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) output from the FPGA 14. The waveform memory 15 stores data of the orthogonal signals I ″ (n) and Q ″ (m) whose timing is adjusted by an I / Q timing adjusting unit 30 described later.

データ処理部16は、波形メモリ15からタイミング調整後の直交信号I"(n),Q"(m)のデータを読み出し、これらのデータに対してFFT処理などの任意のデータ処理を行うようになっている。また、データ処理部16は、後述のI/Qタイミング調整部30を含むものであってもよい。   The data processing unit 16 reads the data of the orthogonal signals I ″ (n) and Q ″ (m) after timing adjustment from the waveform memory 15 and performs arbitrary data processing such as FFT processing on these data. It has become. Further, the data processing unit 16 may include an I / Q timing adjustment unit 30 described later.

表示部17は、例えばLCDやCRTなどの表示機器で構成され、制御部18からの制御信号に応じて各種表示内容を表示するようになっている。この表示内容には、データ処理部16から出力された処理結果や、測定条件などを設定するためのソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象が含まれていてもよい。   The display unit 17 is configured by a display device such as an LCD or CRT, for example, and displays various display contents in accordance with a control signal from the control unit 18. This display content may include operation results such as processing results output from the data processing unit 16, soft keys for setting measurement conditions, pull-down menus, text boxes, and the like.

制御部18は、例えばCPU、ROM、RAMなどを含むマイクロコンピュータで構成され、信号処理装置1を構成する上記各部の動作を制御するとともに、所定のプログラムを実行することにより、データ処理部16をソフトウェア的に構成するようになっている。   The control unit 18 is constituted by a microcomputer including, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The control unit 18 controls the operation of each unit constituting the signal processing device 1 and executes a predetermined program, thereby causing the data processing unit 16 to operate. It is configured as software.

なお、信号処理装置1は、GPIB、Ethernet(登録商標)、USBなどのリモート制御インタフェースを介して、外部制御装置により遠隔制御される構成であってもよい。   The signal processing device 1 may be configured to be remotely controlled by an external control device via a remote control interface such as GPIB, Ethernet (registered trademark), or USB.

以下、FPGA14の機能構成について図2を参照しながら説明する。FPGA14は、ADCインタフェース(以下、「ADCIF」ともいう)21、直交復調部22、FIRフィルタ23、波形メモリインタフェース(以下、「波形メモリIF」ともいう)24、及びI/Qタイミング調整部30を有する。   Hereinafter, the functional configuration of the FPGA 14 will be described with reference to FIG. The FPGA 14 includes an ADC interface (hereinafter also referred to as “ADCIF”) 21, an orthogonal demodulation unit 22, an FIR filter 23, a waveform memory interface (hereinafter also referred to as “waveform memory IF”) 24, and an I / Q timing adjustment unit 30. Have.

ADCIF21は、A/D変換部13から出力されたディジタルデータA(n)を直並列変換してN個(Nは正の偶数)の並列データに分離する並列分離手段として機能する。FPGA14の動作クロックはサンプリング周波数Fsの1/Nであり、ADCIF21はFs/Nのレートで当該N個の並列データを順次出力するようになっている。   The ADCIF 21 functions as a parallel separator that performs serial-parallel conversion on the digital data A (n) output from the A / D converter 13 and separates it into N (N is a positive even number) parallel data. The operation clock of the FPGA 14 is 1 / N of the sampling frequency Fs, and the ADCIF 21 sequentially outputs the N pieces of parallel data at a rate of Fs / N.

直交復調部22は、ADCIF21から出力されたN個の並列データを直交復調してベースバンドの直交信号I(n),Q(m)を出力するようになっている。   The orthogonal demodulator 22 performs orthogonal demodulation on the N parallel data output from the ADCIF 21 and outputs baseband orthogonal signals I (n) and Q (m).

FIRフィルタ23は、直交復調部22から出力された直交信号I(n),Q(m)に帯域制限処理を施してなる直交信号I'(n),Q'(m)を出力するようになっている。なお、FIRフィルタ23の後段にも帯域制限処理を行うための任意のタップ数のFIRフィルタ26が1つ以上配置されてもよい。FIRフィルタ23の後段に配置されるFIRフィルタの個数は、所望のデータレートによる。   The FIR filter 23 outputs orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) obtained by subjecting the orthogonal signals I (n) and Q (m) output from the orthogonal demodulator 22 to band limitation processing. It has become. One or more FIR filters 26 having an arbitrary number of taps for performing the band limiting process may be arranged at the subsequent stage of the FIR filter 23. The number of FIR filters arranged at the subsequent stage of the FIR filter 23 depends on a desired data rate.

I/Qタイミング調整部30は、FIRフィルタ23又は26により帯域制限処理が施された直交信号I'(n),Q'(m)間のタイミングを調整するものである。   The I / Q timing adjustment unit 30 adjusts the timing between the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) that have been subjected to the band limiting process by the FIR filter 23 or 26.

波形メモリIF24は、波形メモリ15やI/Qタイミング調整部30との間でデータの送受信を行うインタフェースである。FIRフィルタ23又は26から出力された帯域制限処理後の直交信号I'(n),Q'(m)の並列データは、波形メモリIF24を介して波形データとして波形メモリ15に保存される。また、I/Qタイミング調整部30でタイミングが調整された直交信号I"(n),Q"(m)の並列データも、波形メモリIF24を介して波形データとして波形メモリ15に保存される。   The waveform memory IF 24 is an interface that transmits and receives data to and from the waveform memory 15 and the I / Q timing adjustment unit 30. The parallel data of the quadrature signals I ′ (n) and Q ′ (m) after the band limiting process output from the FIR filter 23 or 26 is stored in the waveform memory 15 as waveform data via the waveform memory IF24. Further, the parallel data of the orthogonal signals I ″ (n) and Q ″ (m) whose timing is adjusted by the I / Q timing adjusting unit 30 is also stored in the waveform memory 15 as waveform data via the waveform memory IF24.

以下、本実施形態の直交復調部22が行う処理を説明する。本実施形態においては、中間周波数FIFをサンプリング周波数Fsの1/4の値としているため、入力された並列データの直交復調は以下の式(5),(6)に従って行われる。式(5),(6)においては、式(1),(2)の三角関数の括弧内がπ/2の倍数となっている。つまり、式(5),(6)の三角関数部分は、I相側は0,1,0,−1,・・・の繰り返しになり、Q相側は1,0,−1,0,・・・の繰り返しになる。

Figure 2017034443
Hereinafter, processing performed by the orthogonal demodulation unit 22 of the present embodiment will be described. In the present embodiment, since the intermediate frequency F IF is a value that is ¼ of the sampling frequency Fs, orthogonal demodulation of the input parallel data is performed according to the following equations (5) and (6). In the expressions (5) and (6), the parentheses of the trigonometric functions of the expressions (1) and (2) are multiples of π / 2. That is, in the trigonometric function parts of the equations (5) and (6), the I-phase side repeats 0, 1, 0, −1,..., And the Q-phase side is 1, 0, −1, 0, Repeatedly.
Figure 2017034443

よって、I相側の直交信号I(n)は、例えばI(0)=0、I(1)=A(1)、I(2)=0、I(3)=−A(3)、・・・のように、1つおきのサンプリング点において0の値を取る。また、Q相側の直交信号Q(m)も同様に、例えばQ(0)=A(0)、Q(1)=0、Q(2)=−A(2)、Q(3)=0、・・・のように、1つおきのサンプリング点において0の値を取る。   Accordingly, the quadrature signal I (n) on the I-phase side is, for example, I (0) = 0, I (1) = A (1), I (2) = 0, I (3) = − A (3), As in..., 0 is taken at every other sampling point. Similarly, for the quadrature signal Q (m) on the Q phase side, for example, Q (0) = A (0), Q (1) = 0, Q (2) = − A (2), Q (3) = It takes a value of 0 at every other sampling point, such as 0,.

つまり、各サンプリング点nについて、I相側の直交信号とQ相側の直交信号のどちらか一方がデータA(n)を含み、他方は0となることが分かる。また、I(m)=0となる1つおきのサンプリング点mにおいて、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)である。また、Q(n)=0となる1つおきのサンプリング点nにおいて、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)である。   That is, for each sampling point n, one of the quadrature signal on the I-phase side and the quadrature signal on the Q-phase side contains data A (n), and the other is 0. Further, at every other sampling point m where I (m) = 0, Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m). Further, at every other sampling point n where Q (n) = 0, I (n) = A (n) or I (n) = − A (n).

本実施形態では、このことを利用して、直交復調部22が、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となる直交信号I(n)と、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)となる直交信号Q(m)をFIRフィルタ23に出力するようになっている。   In the present embodiment, by utilizing this fact, the quadrature demodulator 22 uses the quadrature signal I (n) where I (n) = A (n) or I (n) = − A (n), An orthogonal signal Q (m) satisfying Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m) is output to the FIR filter 23.

つまり、直交復調部22は、N個の並列データからN個の直交信号の並列データを生成する。図11に示した従来の直交復調部と比較すると、あたかも直交復調後のディジタルデータA(n)が1/2に間引かれたようになる。   That is, the orthogonal demodulator 22 generates parallel data of N orthogonal signals from the N parallel data. Compared with the conventional quadrature demodulator shown in FIG. 11, the digital data A (n) after quadrature demodulation is thinned out to ½.

具体的には、図3に示すように、従来の直交復調部とは異なり、乗算器を使用せずに直交復調部22を構成することができる。これにより、入力側のレーン数と出力側のレーン数を等しくすることができる。なお、図3では、入力側と出力側のレーン数Nをいずれも24としている。また、直交復調部22は、符号反転部22a,22bにおいて、符号反転部22a,22bが配置されたレーンに入力されたディジタルデータA(n)の符号を反転するようになっている。   Specifically, as shown in FIG. 3, unlike the conventional quadrature demodulator, the quadrature demodulator 22 can be configured without using a multiplier. Thereby, the number of lanes on the input side and the number of lanes on the output side can be made equal. In FIG. 3, the number of lanes N on both the input side and the output side is 24. Further, the orthogonal demodulator 22 inverts the sign of the digital data A (n) input to the lane in which the code inversion units 22a and 22b are arranged in the code inversion units 22a and 22b.

図4に示すように、直交復調部22の入力側の各レーンには、サンプリング周波数Fsの1/NのレートでN個の並列データが順次入力される。ここで、サンプリング周波数Fsは例えば4800MHzである。   As shown in FIG. 4, N parallel data are sequentially input to each lane on the input side of the orthogonal demodulator 22 at a rate of 1 / N of the sampling frequency Fs. Here, the sampling frequency Fs is 4800 MHz, for example.

また、図5(a)に示すように、直交復調部22のI相の出力側の各レーンi0〜i11からは、サンプリング周波数Fsの1/NのレートでN/2個の直交信号の並列データが順次出力される。また、図5(b)に示すように、直交復調部22のQ相の出力側の各レーンq0〜q11からは、サンプリング周波数Fsの1/NのレートでN/2個の直交信号の並列データが順次出力される。   Further, as shown in FIG. 5A, from the lanes i0 to i11 on the I-phase output side of the quadrature demodulator 22, N / 2 orthogonal signals are paralleled at a rate of 1 / N of the sampling frequency Fs. Data is output sequentially. Further, as shown in FIG. 5B, from the lanes q0 to q11 on the Q-phase output side of the quadrature demodulator 22, N / 2 orthogonal signals are paralleled at a rate of 1 / N of the sampling frequency Fs. Data is output sequentially.

以下、図6,7を用いて本実施形態のFIRフィルタ23の構成を説明する。FIRフィルタ23は、例えばタップ数が11のHBFを変形したものになっており、サンプリング周波数Fsの1/2の帯域幅を有している。   Hereinafter, the configuration of the FIR filter 23 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The FIR filter 23 is, for example, a modified HBF with 11 taps, and has a bandwidth that is ½ of the sampling frequency Fs.

図6に示すように、本実施形態のFIRフィルタ23は、直交復調部22のI相の出力側の各レーンに対応した直交信号I(n)用のN/2個のI相フィルタ23aと、直交復調部22のQ相の出力側の各レーンに対応した直交信号Q(m)用のN/2個のQ相フィルタ23bと、を備える。   As shown in FIG. 6, the FIR filter 23 of the present embodiment includes N / 2 I-phase filters 23a for the quadrature signal I (n) corresponding to each lane on the I-phase output side of the quadrature demodulator 22. N / 2 Q-phase filters 23b for quadrature signals Q (m) corresponding to the lanes on the Q-phase output side of the quadrature demodulator 22.

図7(a)は、仮にI相フィルタ23aをタップ数が11のHBFと見なした場合に、n=5のタイミングを中心とした直交信号I(n)のデータの組がI相フィルタ23aに入力される場合の、直交信号とフィルタ係数との関係を示している。ここでは、一例として、フィルタ係数の大小関係をC<C<C<C(Cがフィルタ係数の最大値)としている。 FIG. 7A shows that when the I-phase filter 23a is regarded as an HBF with 11 taps, the data set of the orthogonal signal I (n) centered on the timing of n = 5 is the I-phase filter 23a. The relationship between the quadrature signal and the filter coefficient is shown. Here, as an example, the magnitude relationship between the filter coefficients is C 2 <C 0 <C 4 <C 5 (C 5 is the maximum value of the filter coefficients).

式(5)によれば、nが偶数となるI(n)は0の値を取るため、直交復調部22からFIRフィルタ23に出力されない。また、nが奇数となるI(n)については、図7(a)に示すようにI(5)を除いて対応するフィルタ係数が0である。このため、I相フィルタ23aの出力はC×I(5)となる。 According to Expression (5), I (n) where n is an even number takes a value of 0, and thus is not output from the orthogonal demodulator 22 to the FIR filter 23. For I (n) where n is an odd number, the corresponding filter coefficient is 0 except for I (5) as shown in FIG. For this reason, the output of the I-phase filter 23a is C 5 × I (5).

よって、図6(a)に示すように、I相フィルタ23aは、1つのフィルタ係数CとI(n)(nは奇数)とを乗算する乗算器25aを1つ備えるものであればよい。なお、I(n)(nは奇数)は、図6(a)におけるデータDに対応している。I相フィルタ23aの出力は、式(7)のように表すことができる。

Figure 2017034443
Therefore, as shown in FIG. 6 (a), I phase filter 23a may be any one of the filter coefficients C 5 and I (n) (n is an odd number) of the multiplier 25a for multiplying the ones with one . Incidentally, I (n) (n is an odd number) corresponds to the data D 3 in FIG. 6 (a). The output of the I-phase filter 23a can be expressed as Equation (7).
Figure 2017034443

一方、図7(b)は、仮にQ相フィルタ23bをタップ数が11のHBFと見なした場合に、m=4のタイミングを中心とした直交信号Q(m)のデータの組がQ相フィルタ23bに入力される場合の、直交信号とフィルタ係数との関係を示している。   On the other hand, FIG. 7B shows a case where the data set of the quadrature signal Q (m) centered around the timing of m = 4 is Q phase, assuming that the Q phase filter 23b is an HBF with 11 taps. The relationship between an orthogonal signal and a filter coefficient in the case of inputting to the filter 23b is shown.

式(6)によれば、mが奇数となるQ(m)は0の値を取るため、直交復調部22からFIRフィルタ23に出力されない。また、mが偶数となるQ(m)については、図7(b)に示すようにQ(4)を除いて対応するフィルタ係数が0である。このため、Q相フィルタ23bの出力はC×Q(4)となる。 According to Equation (6), Q (m) where m is an odd number takes a value of 0, and therefore is not output from the orthogonal demodulator 22 to the FIR filter 23. For Q (m) where m is an even number, the corresponding filter coefficient is 0 except for Q (4) as shown in FIG. For this reason, the output of the Q-phase filter 23b is C 5 × Q (4).

よって、図6(b)に示すように、Q相フィルタ23bは、1つのフィルタ係数CとQ(m)(mは偶数)とを乗算する乗算器25bを1つ備えるものであればよい。なお、Q(m)(mは偶数)は、図6(b)におけるデータDに対応している。Q相フィルタ23bの出力も、上記の式(7)のように表すことができる。 Therefore, as shown in FIG. 6 (b), Q-phase filter 23b may be any (the m even) one filter coefficient C 5 and Q (m) a multiplier 25b for multiplying the ones with one . Incidentally, Q (m) (m is an even number) corresponds to the data D 3 in FIG. 6 (b). The output of the Q-phase filter 23b can also be expressed as in the above equation (7).

本実施形態では、既に述べたように、各相の直交信号は、I(0)=0、I(1)=1、I(2)=0、I(3)=−1、・・・のように、交互に0が出現するようなデータとなっている。このため、I相フィルタ23a及びQ相フィルタ23bを図6に示すような簡略化した構成とすることができる。   In this embodiment, as already described, the quadrature signals of each phase are I (0) = 0, I (1) = 1, I (2) = 0, I (3) = − 1,. Thus, the data is such that 0 appears alternately. For this reason, the I-phase filter 23a and the Q-phase filter 23b can be simplified as shown in FIG.

図6においては、I相フィルタ23aの乗算器数は1個であり、Q相フィルタ23bの乗算器数も1個である。つまり、直交復調部22の出力側の1レーン当たりに割り当てられる平均の乗算器数は1個であり、これは図12の従来のHBFと比較すれば1/4の個数である。   In FIG. 6, the number of multipliers of the I-phase filter 23a is one, and the number of multipliers of the Q-phase filter 23b is also one. That is, the average number of multipliers assigned per lane on the output side of the quadrature demodulator 22 is one, which is a quarter of the number compared to the conventional HBF of FIG.

なお、I相フィルタ23a又はQ相フィルタ23bの乗算器数は、そのフィルタ形状やフィルタ係数、フィルタタップ数に応じたものとなる。例えば、I相フィルタ23a又はQ相フィルタ23bが121タップのHBFを元にして設計されたものであれば、従来のHBFと比較して乗算器数は1/31個となる。   Note that the number of multipliers of the I-phase filter 23a or the Q-phase filter 23b depends on the filter shape, the filter coefficient, and the number of filter taps. For example, if the I-phase filter 23a or the Q-phase filter 23b is designed based on a 121-tap HBF, the number of multipliers is 1/31 compared to a conventional HBF.

なお、上記の図7に関する説明から明らかなように、FIRフィルタ23から出力される直交信号I'(n)のデータと直交信号Q'(m)のデータは、互いにタイミングが1サンプル分ずれた状態で波形メモリ15に記憶されることになる。   As is clear from the description regarding FIG. 7 above, the timing of the orthogonal signal I ′ (n) and the orthogonal signal Q ′ (m) output from the FIR filter 23 is shifted by one sample. It is stored in the waveform memory 15 in a state.

既に述べたように、上記のFIRフィルタ23の後段には、帯域制限処理を行う1つ以上のFIRフィルタ26が配置されていてもよい。FIRフィルタ26としては、例えば従来のHBFを用いることができる。図8は、タップ数が11のHBFの構成を示している。   As described above, one or more FIR filters 26 that perform the band limiting process may be arranged at the subsequent stage of the FIR filter 23 described above. As the FIR filter 26, for example, a conventional HBF can be used. FIG. 8 shows the configuration of an HBF with 11 taps.

図8に示すように、FIRフィルタ26は、FIRフィルタ23の出力側のN個の各レーンに対応して配置されるN個のHBF40を備える。I相側の各レーンに配置されるHBF40は、4つのフィルタ係数C,C,C,Cと、時間的に連続するI'(i),I'(i+2),I'(i+4),I'(i+6),I'(i+8),I'(i+10),I'(i+12)(iは0以上の奇数)の7個のデータが入力される乗算器を4つ備える。 As shown in FIG. 8, the FIR filter 26 includes N HBFs 40 arranged corresponding to the N lanes on the output side of the FIR filter 23. The HBF 40 arranged in each lane on the I-phase side has four filter coefficients C 0 , C 2 , C 4 , C 5 and I ′ (i), I ′ (i + 2), I ′ ( Four multipliers to which seven data of i + 4), I ′ (i + 6), I ′ (i + 8), I ′ (i + 10), I ′ (i + 12) (i is an odd number of 0 or more) are input.

なお、I'(i),I'(i+2),I'(i+4),I'(i+6),I'(i+8),I'(i+10),I'(i+12)は、図8におけるデータD,D,D,D,D,D,Dにそれぞれ対応している。 Note that I ′ (i), I ′ (i + 2), I ′ (i + 4), I ′ (i + 6), I ′ (i + 8), I ′ (i + 10), and I ′ (i + 12) are data D in FIG. 0, D 1, D 2, D 3, D 4, D 5, respectively correspond to D 6.

同様に、Q相側の各レーンに配置されるHBF40は、4つのフィルタ係数C,C,C,Cと、時間的に連続するQ'(j),Q'(j+2),Q'(j+4),Q'(j+6),Q'(j+8),Q'(j+10),Q'(j+12)(jは0以上の偶数)の7個のデータが入力される乗算器を4つ備える。 Similarly, the HBF 40 arranged in each lane on the Q-phase side has four filter coefficients C 0 , C 2 , C 4 , C 5 and temporally continuous Q ′ (j), Q ′ (j + 2), 4 multipliers to which 7 data Q ′ (j + 4), Q ′ (j + 6), Q ′ (j + 8), Q ′ (j + 10), Q ′ (j + 12) (j is an even number of 0 or more) are input. Prepare.

なお、Q'(j),Q'(j+2),Q'(j+4),Q'(j+6),Q'(j+8),Q'(j+10),Q'(j+12)は、図8におけるデータD,D,D,D,D,D,Dにそれぞれ対応している。 Q ′ (j), Q ′ (j + 2), Q ′ (j + 4), Q ′ (j + 6), Q ′ (j + 8), Q ′ (j + 10), and Q ′ (j + 12) are the data D in FIG. 0, D 1, D 2, D 3, D 4, D 5, respectively correspond to D 6.

すなわち、図8に示すように、HBF40は、データDとDを加算する加算器25cと、データDとDを加算する加算器25dと、データDとDを加算する加算器25eと、データDとDの和にフィルタ係数Cを乗算する乗算器25fと、データDとDの和にフィルタ係数Cを乗算する乗算器25gと、データDとDの和にフィルタ係数Cを乗算する乗算器25hと、データDにフィルタ係数Cを乗算する乗算器25iと、乗算器25f〜25iによる乗算結果を加算する加算器25jと、を有する構成となっている。 That is, as shown in FIG. 8, HBF40 is added for adding an adder 25c for adding the data D 0 and D 6, and an adder 25d for adding the data D 1 and D 5, the data D 2 and D 4 and vessels 25e, a multiplier 25f for multiplying the filter coefficients C 0 to the sum of the data D 0 and D 6, a multiplier 25g for multiplying the filter coefficients C 2 to the sum of the data D 1 and D 5, the data D 2 a multiplier 25h by multiplying the sum of D 4 filter coefficients C 4, a multiplier 25i for multiplying the filter coefficients C 5 to the data D 3, and an adder 25j for adding the multiplication result by the multiplier 25F~25i, the It is the composition which has.

このため、図8の従来のHBF40が図6のFIRフィルタ23の後段に配置される場合には、FIRフィルタ23の出力側の1レーン当たりに割り当てられる乗算器数は4個となる。   For this reason, when the conventional HBF 40 of FIG. 8 is arranged at the subsequent stage of the FIR filter 23 of FIG. 6, the number of multipliers allocated per lane on the output side of the FIR filter 23 is four.

既に述べたように、FIRフィルタ23又は26から出力された直交信号I'(n),Q'(m)については、I相のデータI'(n)とQ相のデータQ'(m)とが互いに1サンプル分タイミングがずれている。このため、I/Qタイミング調整部30は、以下に説明する補間処理を行って、このタイミングのずれを補正する。   As described above, for the quadrature signals I ′ (n) and Q ′ (m) output from the FIR filter 23 or 26, the I-phase data I ′ (n) and the Q-phase data Q ′ (m) Are shifted from each other by one sample. For this reason, the I / Q timing adjustment unit 30 performs interpolation processing described below to correct this timing shift.

具体的には、I/Qタイミング調整部30は、FIRフィルタ23又は26から出力された直交信号I'(n),Q'(m)を、波形メモリIF24を介して波形メモリ15から取り込む。   Specifically, the I / Q timing adjustment unit 30 takes in the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) output from the FIR filter 23 or 26 from the waveform memory 15 via the waveform memory IF 24.

I/Qタイミング調整部30は、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となるサンプリング点nにおける直交信号I'(n)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる1つおきのサンプリング点mに対応する直交信号I"(m)を算出する。   The I / Q timing adjusting unit 30 performs an interpolation process on the orthogonal signal I ′ (n) at the sampling point n where I (n) = A (n) or I (n) = − A (n). By doing so, an orthogonal signal I ″ (m) corresponding to every other sampling point m where n ≠ m is calculated.

あるいは、I/Qタイミング調整部30は、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)となるサンプリング点mにおける直交信号Q'(m)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる1つおきのサンプリング点nに対応する直交信号Q"(n)を算出するようになっている。   Alternatively, the I / Q timing adjustment unit 30 interpolates the orthogonal signal Q ′ (m) at the sampling point m where Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m). By performing the processing, an orthogonal signal Q ″ (n) corresponding to every other sampling point n where n ≠ m is calculated.

直交信号I'(n)の各データを用いて得られる補間値は、補間関数fint(x)を用いて式(8)のように与えられる。同様に、直交信号Q'(m)の各データを用いて得られる補間値は、補間関数fint(x)を用いて式(9)のように与えられる。補間関数fint(x)としては、例えば式(10)に示すようなsinc関数を用いることができる。

Figure 2017034443
Figure 2017034443
Figure 2017034443
An interpolation value obtained by using each data of the orthogonal signal I ′ (n) is given as shown in Expression (8) using the interpolation function f int (x). Similarly, an interpolation value obtained using each data of the orthogonal signal Q ′ (m) is given as shown in Expression (9) using the interpolation function f int (x). As the interpolation function f int (x), for example, a sinc function as shown in Expression (10) can be used.
Figure 2017034443
Figure 2017034443
Figure 2017034443

図9は、直交信号Q'(m)のタイミングを直交信号I'(n)に合わせる場合の補間処理を説明する図である。式(9)は、図9(a)に示すような直交信号Q'(m)のデータの組に対して、求めたいQ"(x)のサンプリングタイミングxを中心とするsinc関数の値を掛け合わせることを表している。なお、図9(a)には一例として、x=7のタイミングを中心とするsinc関数を例示している。   FIG. 9 is a diagram illustrating an interpolation process when the timing of the orthogonal signal Q ′ (m) is matched with the orthogonal signal I ′ (n). Equation (9) is a sinc function value centered on the sampling timing x of Q ″ (x) to be obtained with respect to the data set of the orthogonal signal Q ′ (m) as shown in FIG. 9A illustrates a sinc function centered on the timing of x = 7 as an example.

各サンプリングタイミングxに関して式(9)の演算を行うことにより、図9(b)に示すように、サンプリング点m以外のQ"(x)の値が得られることとなる。よって、式(9)において、x=n(n≠m)とすることにより、図9(b)に示すように直交信号Q"(n)の値を得ることができる。   By calculating the expression (9) for each sampling timing x, the value of Q ″ (x) other than the sampling point m is obtained as shown in FIG. 9B. ), It is possible to obtain the value of the orthogonal signal Q ″ (n) as shown in FIG. 9B by setting x = n (n ≠ m).

なお、上記の説明では、直交信号Q'(m)のタイミングを直交信号I'(n)に合わせるとしたが、本発明はこれに限定されず、直交信号I'(n)のタイミングを直交信号Q'(m)に合わせてもよい。この場合には、式(8)を用いた補間処理が行われることになる。   In the above description, the timing of the orthogonal signal Q ′ (m) is matched with the orthogonal signal I ′ (n). However, the present invention is not limited to this, and the timing of the orthogonal signal I ′ (n) is orthogonal. It may be adjusted to the signal Q ′ (m). In this case, interpolation processing using equation (8) is performed.

このようにしてタイミングが調整された直交信号I"(n),Q"(m)のデータは、波形メモリ15に保存されるようになっている。   The data of the orthogonal signals I ″ (n) and Q ″ (m) whose timing is adjusted in this way is stored in the waveform memory 15.

上記の補間処理は、例えば、フィルタ係数がsinc関数で与えられるFIRフィルタを、I/Qタイミング調整部30としてFPGA14内に形成することで実現できる。あるいは、上記の補間処理は、式(8)〜(10)に相当する演算を行うソフトウェアで実現することも可能である。   The above interpolation processing can be realized, for example, by forming an FIR filter whose filter coefficient is given by a sinc function as the I / Q timing adjustment unit 30 in the FPGA 14. Alternatively, the above interpolation processing can be realized by software that performs calculations corresponding to the equations (8) to (10).

以下、図10のフローチャートを参照しながら、本実施形態の信号処理装置1を用いた信号処理方法について説明する。   Hereinafter, a signal processing method using the signal processing apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、周波数変換部12は、操作部11により選択された通信規格に応じた周波数fの局部発振信号を用いて、周波数fのアナログの被測定信号を所定の中間周波数FIFに周波数変換する(ステップS1)。 First, the frequency converter 12 converts the analog signal under measurement having the frequency f R into a predetermined intermediate frequency F IF using the local oscillation signal having the frequency f L according to the communication standard selected by the operation unit 11. (Step S1).

次に、A/D変換部13は、ステップS1で周波数変換された被測定信号を、中間周波数FIFの4倍のサンプリング周波数FsでサンプリングしてディジタルデータA(n)に変換する(ステップS2)。 Next, the A / D converter 13 samples the signal under measurement subjected to frequency conversion in step S1 at a sampling frequency Fs that is four times the intermediate frequency F IF and converts it into digital data A (n) (step S2). ).

次に、ADCIF21は、ステップS2で得られたディジタルデータA(n)を直並列変換してN個(Nは正の偶数)の並列データに分離し、サンプリング周波数Fsの1/Nのレートで当該N個の並列データを順次出力する(ステップS3)。   Next, the ADCIF 21 performs serial-parallel conversion on the digital data A (n) obtained in step S2 and separates it into N pieces (N is a positive even number) of parallel data at a rate of 1 / N of the sampling frequency Fs. The N pieces of parallel data are sequentially output (step S3).

次に、直交復調部22は、ステップS3で出力されたN個の並列データを直交復調してベースバンドの直交信号I(n),Q(m)を出力する(ステップS4)。ここで、直交復調部22が出力する直交信号I(n)は、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となるものである。また、直交復調部22が出力する直交信号Q(m)は、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)となるものである。   Next, the orthogonal demodulator 22 performs orthogonal demodulation on the N pieces of parallel data output in step S3, and outputs baseband orthogonal signals I (n) and Q (m) (step S4). Here, the orthogonal signal I (n) output by the orthogonal demodulator 22 is I (n) = A (n) or I (n) = − A (n). The quadrature signal Q (m) output from the quadrature demodulator 22 is Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m).

次に、FIRフィルタ23は、ステップS4で得られた直交信号I(n),Q(m)に対して、帯域制限処理を施してなる直交信号I'(n),Q'(m)を出力する(ステップS5)。   Next, the FIR filter 23 applies orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) obtained by subjecting the orthogonal signals I (n) and Q (m) obtained in step S4 to band limitation processing. Output (step S5).

次に、I/Qタイミング調整部30は、ステップS5で帯域制限処理が施された直交信号I'(n),Q'(m)間のタイミングを調整する(ステップS6)。   Next, the I / Q timing adjustment unit 30 adjusts the timing between the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) that have been subjected to the band limiting process in step S5 (step S6).

以上説明したように、本実施形態の信号処理装置は、N個の並列データを直交復調して直交信号I(n),Q(m)を出力する直交復調手段と、直交復調手段から出力された直交信号I(n),Q(m)に対して、帯域制限処理を行うフィルタ処理手段を備え、直交復調手段は、I(n)=A(n)又はI(n)=−A(n)となる直交信号I(n)と、Q(m)=A(m)又はQ(m)=−A(m)となる直交信号Q(m)をフィルタ処理手段に出力する。   As described above, the signal processing apparatus of this embodiment performs orthogonal demodulation on N parallel data and outputs orthogonal signals I (n) and Q (m), and is output from the orthogonal demodulation means. The quadrature signals I (n) and Q (m) are provided with filter processing means for performing band limiting processing. The quadrature signal I (n) of n) and the quadrature signal Q (m) of Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m) are output to the filter processing means.

上記の構成により、乗算器を使用せずに直交復調手段を構成することができる。これにより、直交復調手段の前後でデータ量を変化させることなくI/Q変換を行うことができる。   With the above configuration, the orthogonal demodulation means can be configured without using a multiplier. Thereby, I / Q conversion can be performed without changing the data amount before and after the orthogonal demodulation means.

また、本実施形態の信号処理装置においては、タイミング調整手段は、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となるサンプリング点nにおける直交信号I'(n)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる1つおきのサンプリング点mに対応する直交信号I"(m)を算出する。   Further, in the signal processing apparatus of the present embodiment, the timing adjustment means is the orthogonal signal I ′ (at the sampling point n where I (n) = A (n) or I (n) = − A (n). By performing an interpolation process on n), an orthogonal signal I ″ (m) corresponding to every other sampling point m where n ≠ m is calculated.

あるいは、タイミング調整手段は、Q(m)=A(m)、又は、I(m)=−A(m)となるサンプリング点mにおける直交信号Q'(m)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる1つおきのサンプリング点nに対応する直交信号Q"(n)を算出する。   Alternatively, the timing adjustment unit performs an interpolation process on the orthogonal signal Q ′ (m) at the sampling point m where Q (m) = A (m) or I (m) = − A (m). Thus, an orthogonal signal Q ″ (n) corresponding to every other sampling point n where n ≠ m is calculated.

フィルタ処理手段から出力されたI相のデータとQ相のデータは互いに1サンプル分タイミングがずれているが、上記の構成によれば、I相のデータとQ相のデータのタイミングを合わせることができる。   The I-phase data and the Q-phase data output from the filter processing means are shifted in timing by one sample, but according to the above configuration, the timing of the I-phase data and the Q-phase data can be matched. it can.

また、本実施形態の信号処理装置においては、フィルタ処理手段は、直交復調手段から出力された直交信号I(n)用のN/2個のフィルタと、直交復調手段から出力された直交信号Q(m)用のN/2個のフィルタと、を備える。直交信号I(n)用の各フィルタは、1つのフィルタ係数と、直交復調手段から出力された直交信号I(n)とを乗算する1つの乗算器を有する。直交信号Q(m)用の各フィルタは、1つのフィルタ係数と、直交復調手段から出力された直交信号Q(m)とを乗算する1つの乗算器を有する。   In the signal processing apparatus of the present embodiment, the filter processing means includes N / 2 filters for the orthogonal signal I (n) output from the orthogonal demodulation means and the orthogonal signal Q output from the orthogonal demodulation means. (M) N / 2 filters. Each filter for the orthogonal signal I (n) has one multiplier that multiplies one filter coefficient by the orthogonal signal I (n) output from the orthogonal demodulation means. Each filter for the quadrature signal Q (m) has one multiplier that multiplies one filter coefficient by the quadrature signal Q (m) output from the quadrature demodulation means.

上記の構成により、フィルタ処理手段において、乗算器の使用数を従来のHBFよりも大幅に削減することができる。また、直交復調手段から出力された直交信号I(n),Q(m)に対して、帯域制限処理を行うことができる。   With the configuration described above, the number of multipliers used in the filter processing means can be significantly reduced as compared with the conventional HBF. In addition, band limiting processing can be performed on the orthogonal signals I (n) and Q (m) output from the orthogonal demodulation means.

1 信号処理装置
11 操作部
12 周波数変換部(周波数変換手段)
12a 局部発振器
12b ミキサ
13 A/D変換部(A/D変換手段)
14 FPGA
15 波形メモリ
16 データ処理部
17 表示部
18 制御部
21 ADCインタフェース(並列分離手段)
22 直交復調部(直交復調手段)
22a,22b 符号反転部(直交復調手段)
23,26 FIRフィルタ(フィルタ処理手段)
23a I相フィルタ(フィルタ処理手段)
23b Q相フィルタ(フィルタ処理手段)
24 波形メモリインタフェース
25a,25b,25f〜25i 乗算器
25c〜25e,25j 加算器
30 I/Qタイミング調整部(タイミング調整手段)
100 DUT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal processing apparatus 11 Operation part 12 Frequency conversion part (frequency conversion means)
12a Local oscillator 12b Mixer 13 A / D converter (A / D converter)
14 FPGA
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Waveform memory 16 Data processing part 17 Display part 18 Control part 21 ADC interface (parallel separation means)
22 Quadrature demodulator (orthogonal demodulator)
22a, 22b Sign inversion unit (orthogonal demodulation means)
23, 26 FIR filter (filter processing means)
23a I-phase filter (filter processing means)
23b Q-phase filter (filter processing means)
24 waveform memory interface 25a, 25b, 25f-25i multiplier 25c-25e, 25j adder 30 I / Q timing adjustment unit (timing adjustment means)
100 DUT

Claims (5)

アナログの被測定信号を所定の中間周波数に周波数変換する周波数変換手段(12)と、
前記周波数変換手段により周波数変換された被測定信号を、前記中間周波数の4倍のサンプリング周波数でサンプリングしてディジタルデータA(n)(nは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)に変換するA/D変換手段(13)と、
前記ディジタルデータを直並列変換してN個(Nは正の偶数)の並列データに分離し、前記サンプリング周波数の1/Nのレートで当該N個の並列データを順次出力する並列分離手段(21)と、
前記N個の並列データを直交復調して直交信号I(n),Q(m)(n,mは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)を出力する直交復調手段(22)と、
前記直交復調手段から出力された前記直交信号I(n),Q(m)に帯域制限処理を施してなる直交信号I'(n),Q'(m)を出力するフィルタ処理手段(23)と、
前記フィルタ処理手段により帯域制限処理が施された前記直交信号I'(n),Q'(m)間のタイミングを調整するタイミング調整手段(30)と、を備える信号処理装置(1)であって、
前記直交信号I(n),Q(m)は、1つおきの前記サンプリング点において0の値を取り、
I(m)=0となる前記1つおきのサンプリング点mにおいて、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)であり、
Q(n)=0となる前記1つおきのサンプリング点nにおいて、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)であり、
前記直交復調手段は、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となる前記直交信号I(n)と、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)となる前記直交信号Q(m)を前記フィルタ処理手段に出力することを特徴とする信号処理装置。
A frequency converting means (12) for converting the analog signal under measurement into a predetermined intermediate frequency;
A signal to be measured, frequency-converted by the frequency conversion means, is sampled at a sampling frequency four times the intermediate frequency and converted into digital data A (n) (n is an index indicating a sampling point by the sampling frequency) A / D conversion means (13);
The digital data is serial-parallel converted to be separated into N pieces (N is a positive even number) parallel data, and parallel separation means (21 for sequentially outputting the N pieces of parallel data at a rate of 1 / N of the sampling frequency. )When,
Orthogonal demodulation means (22) for orthogonally demodulating the N parallel data and outputting orthogonal signals I (n) and Q (m) (n and m are indexes indicating sampling points according to the sampling frequency);
Filter processing means (23) for outputting orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) obtained by subjecting the orthogonal signals I (n) and Q (m) output from the orthogonal demodulation means to band limitation processing When,
A signal processing device (1) comprising: timing adjustment means (30) for adjusting timing between the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) subjected to band limitation processing by the filter processing means. And
The orthogonal signals I (n) and Q (m) take a value of 0 at every other sampling point,
At every other sampling point m where I (m) = 0, Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m)
At every other sampling point n where Q (n) = 0, I (n) = A (n) or I (n) = − A (n)
The orthogonal demodulator means that the orthogonal signal I (n) that satisfies I (n) = A (n) or I (n) = − A (n) and Q (m) = A (m), or , Q (m) = − A (m), and outputs the orthogonal signal Q (m) to the filter processing means.
前記タイミング調整手段は、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となるサンプリング点nにおける前記直交信号I'(n)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる前記1つおきのサンプリング点mに対応する直交信号I"(m)を算出することを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。   The timing adjusting means performs an interpolation process on the orthogonal signal I ′ (n) at a sampling point n where I (n) = A (n) or I (n) = − A (n). 2. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein an orthogonal signal I ″ (m) corresponding to every other sampling point m where n ≠ m is calculated by 前記タイミング調整手段は、Q(m)=A(m)、又は、I(m)=−A(m)となるサンプリング点mにおける前記直交信号Q'(m)に対して補間処理を行うことにより、n≠mとなる前記1つおきのサンプリング点nに対応する直交信号Q"(n)を算出することを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。   The timing adjusting unit performs an interpolation process on the orthogonal signal Q ′ (m) at a sampling point m where Q (m) = A (m) or I (m) = − A (m). 2. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein an orthogonal signal Q ″ (n) corresponding to every other sampling point n where n ≠ m is calculated. 前記フィルタ処理手段は、前記直交復調手段から出力された前記直交信号I(n)用のN/2個のフィルタ(23a)と、前記直交復調手段から出力された前記直交信号Q(m)用のN/2個のフィルタ(23b)と、を備え、
前記直交信号I(n)用の各前記フィルタは、1つのフィルタ係数と、前記直交復調手段から出力された前記直交信号I(n)とを乗算する1つの乗算器(25a)を有し、
前記直交信号Q(m)用の各前記フィルタは、1つのフィルタ係数と、前記直交復調手段から出力された前記直交信号Q(m)とを乗算する1つの乗算器(25b)を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の信号処理装置。
The filter processing means includes N / 2 filters (23a) for the orthogonal signal I (n) output from the orthogonal demodulation means, and for the orthogonal signal Q (m) output from the orthogonal demodulation means. N / 2 filters (23b),
Each of the filters for the orthogonal signal I (n) includes one multiplier (25a) that multiplies one filter coefficient by the orthogonal signal I (n) output from the orthogonal demodulator.
Each of the filters for the orthogonal signal Q (m) includes a multiplier (25b) that multiplies one filter coefficient by the orthogonal signal Q (m) output from the orthogonal demodulation means. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the signal processing apparatus is characterized in that:
アナログの被測定信号を所定の中間周波数に周波数変換する周波数変換ステップ(S1)と、
前記周波数変換ステップにより周波数変換された被測定信号を、前記中間周波数の4倍のサンプリング周波数でサンプリングしてディジタルデータA(n)(nは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)に変換するA/D変換ステップ(S2)と、
前記ディジタルデータを直並列変換してN個(Nは正の偶数)の並列データに分離し、前記サンプリング周波数の1/Nのレートで当該N個の並列データを順次出力する並列分離ステップ(S3)と、
前記N個の並列データを直交復調して直交信号I(n),Q(m)(n,mは前記サンプリング周波数によるサンプリング点を示すインデックス)を出力する直交復調ステップ(S4)と、
前記直交復調ステップで出力された前記直交信号I(n),Q(m)に帯域制限処理を施してなる直交信号I'(n),Q'(m)を出力するフィルタ処理ステップ(S5)と、
前記フィルタ処理ステップにより帯域制限処理が施された前記直交信号I'(n),Q'(m)間のタイミングを調整するタイミング調整ステップ(S6)と、を含む信号処理方法であって、
前記直交信号I(n),Q(m)は、1つおきの前記サンプリング点において0の値を取り、
I(m)=0となる前記1つおきのサンプリング点mにおいて、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)であり、
Q(n)=0となる前記1つおきのサンプリング点nにおいて、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)であり、
前記直交復調ステップは、I(n)=A(n)、又は、I(n)=−A(n)となる前記直交信号I(n)と、Q(m)=A(m)、又は、Q(m)=−A(m)となる前記直交信号Q(m)を前記フィルタ処理ステップに出力することを特徴とする信号処理方法。
A frequency conversion step (S1) for converting the analog signal under measurement to a predetermined intermediate frequency;
A to-be-measured signal frequency-converted in the frequency conversion step is sampled at a sampling frequency four times the intermediate frequency and converted into digital data A (n) (n is an index indicating a sampling point based on the sampling frequency) A / D conversion step (S2);
A parallel separation step (S3) of serially parallel-converting the digital data into N (N is a positive even number) parallel data and sequentially outputting the N parallel data at a rate of 1 / N of the sampling frequency. )When,
An orthogonal demodulation step (S4) for orthogonally demodulating the N parallel data and outputting orthogonal signals I (n) and Q (m) (n and m are indexes indicating sampling points according to the sampling frequency);
Filter processing step (S5) for outputting orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) obtained by subjecting the orthogonal signals I (n) and Q (m) output in the orthogonal demodulation step to band limitation processing When,
A timing adjustment step (S6) for adjusting a timing between the orthogonal signals I ′ (n) and Q ′ (m) that have been subjected to band limitation processing in the filtering step,
The orthogonal signals I (n) and Q (m) take a value of 0 at every other sampling point,
At every other sampling point m where I (m) = 0, Q (m) = A (m) or Q (m) = − A (m)
At every other sampling point n where Q (n) = 0, I (n) = A (n) or I (n) = − A (n)
The quadrature demodulation step includes I (n) = A (n), or the quadrature signal I (n) where I (n) = − A (n) and Q (m) = A (m), or , Q (m) = − A (m), wherein the orthogonal signal Q (m) is output to the filter processing step.
JP2015151895A 2015-07-31 2015-07-31 Signal processing apparatus and signal processing method Pending JP2017034443A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015151895A JP2017034443A (en) 2015-07-31 2015-07-31 Signal processing apparatus and signal processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015151895A JP2017034443A (en) 2015-07-31 2015-07-31 Signal processing apparatus and signal processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017034443A true JP2017034443A (en) 2017-02-09

Family

ID=57987329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015151895A Pending JP2017034443A (en) 2015-07-31 2015-07-31 Signal processing apparatus and signal processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017034443A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6360582B1 (en) * 2017-03-28 2018-07-18 アンリツ株式会社 Phase characteristic calibration system and phase characteristic calibration method for millimeter waveband signal measurement circuit
CN110068730A (en) * 2019-05-07 2019-07-30 中国科学院电子学研究所 Two-band frequency spectrum data acquisition method and device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6360582B1 (en) * 2017-03-28 2018-07-18 アンリツ株式会社 Phase characteristic calibration system and phase characteristic calibration method for millimeter waveband signal measurement circuit
JP2018165685A (en) * 2017-03-28 2018-10-25 アンリツ株式会社 Phase characteristic calibration system and phase characteristic calibration method for millimeter wave band signal measurement circuit
CN110068730A (en) * 2019-05-07 2019-07-30 中国科学院电子学研究所 Two-band frequency spectrum data acquisition method and device
CN110068730B (en) * 2019-05-07 2020-08-07 中国科学院电子学研究所 Dual-band frequency spectrum data acquisition method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8588703B2 (en) Arbitrary multiband overlay mixer apparatus and method for bandwidth multiplication
EP2725726B1 (en) Method and apparatus for magnitude and phase response calibration of receivers
CN111800091B (en) Method for realizing digital down conversion and storage medium
EP3540449B1 (en) Multi-channel frequency domain test and measurement
CN110089038B (en) Noise suppression device, noise suppression method, and reception device and reception method using the same
CN106972832B (en) Digital down converter capable of resampling by any multiple
JP6423843B2 (en) Measuring apparatus and measuring method
CN111796132B (en) Digital oscilloscope integrating real-time spectrum analysis function
JP2017034443A (en) Signal processing apparatus and signal processing method
EP3688656B1 (en) Transmit and receive radio frequency (rf) signals without the use of baseband generators and local oscillators for up conversion and down conversion
JP6274818B2 (en) Characteristic measuring device with surface acoustic wave sensor
JP6416710B2 (en) Signal processing apparatus and signal processing method
EP3507954B1 (en) Time sequenced spectral stitching
US20130273872A1 (en) Frequency agile digital radio receiver
JP2005134398A (en) Noise measurement system and method
US8331494B1 (en) Combined digital down conversion (DDC) and decimation filter
JP2010130185A (en) Sampling rate conversion circuit
JP5947943B1 (en) Signal analysis apparatus and method
JP2006180373A (en) Method and program for determining sampling frequency in under-sampling
JP2013168812A (en) Signal generating method and signal generating system
JP2003037641A (en) Filter decimation device and digital quadrature demodulator
JP2016191557A (en) Test device and test method
US20180269837A1 (en) Synchronized multiple channel lock-in amplifier
JP2019087843A (en) Oscillator circuit, signal generator and signal analyzer using the same, and frequency switching method
EP2128991A2 (en) Method for compensating the non-linear distortions of high-frequency signals and device for carrying out sait method