JP2969698B2 - 直交検波演算器 - Google Patents
直交検波演算器Info
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- JP2969698B2 JP2969698B2 JP1306968A JP30696889A JP2969698B2 JP 2969698 B2 JP2969698 B2 JP 2969698B2 JP 1306968 A JP1306968 A JP 1306968A JP 30696889 A JP30696889 A JP 30696889A JP 2969698 B2 JP2969698 B2 JP 2969698B2
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- Japan
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- output
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- multiplier
- hilbert
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、直交検波演算器に関する。
＜従来の技術＞ 直交検波は、第３図に示すように、２つの入力信号す
なわち被演算入力信号gsとコヒーレントキャリア信号gc
から、被演算入力信号のコヒーレントキャリア信号に対
するインフェーズ成分Vxと、クォドラチャ成分Vyとを得
るものである。
なわち被演算入力信号gsとコヒーレントキャリア信号gc
から、被演算入力信号のコヒーレントキャリア信号に対
するインフェーズ成分Vxと、クォドラチャ成分Vyとを得
るものである。
このような直交検波は、振幅変調、位相変調、デジタ
ル位相変調、デジタル直交変調、ビデオ信号のクロマ信
号等の復調のために、通信関係の分野でよく用いられて
いる。
ル位相変調、デジタル直交変調、ビデオ信号のクロマ信
号等の復調のために、通信関係の分野でよく用いられて
いる。
また、計測の分野では、ロックインアンプ等で見掛け
上フィルタのＱを大きくして、周波数選択度を高くする
ために使われることもある。
上フィルタのＱを大きくして、周波数選択度を高くする
ために使われることもある。
このような直交検波器の従来例を第４図に示す。掛算
器２により、入力信号gsと、90゜移相器１を介して90゜
位相シフトされたコヒーレントキャリア信号gcとを乗算
し、その結果をローパスフィルタ３を通過させることに
よりクォドラチャ出力Vyを得る。
器２により、入力信号gsと、90゜移相器１を介して90゜
位相シフトされたコヒーレントキャリア信号gcとを乗算
し、その結果をローパスフィルタ３を通過させることに
よりクォドラチャ出力Vyを得る。
また、掛算器４において入力信号gsとコヒーレントキ
ャリア信号gcとの乗算を行ない、ローパスフィルタ５を
通してインフェーズ出力Vxを得る。
ャリア信号gcとの乗算を行ない、ローパスフィルタ５を
通してインフェーズ出力Vxを得る。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、従来の直交検波器は、各構成要素がい
ずれもアナログ回路で構成されているため、いずれもが
周波数特性を持っており、任意の周波数で動作させるこ
とが困難であるという問題があった。
ずれもアナログ回路で構成されているため、いずれもが
周波数特性を持っており、任意の周波数で動作させるこ
とが困難であるという問題があった。
本発明の目的は、このような点に鑑みてなされたもの
で、ヒルベルト変換器を用いてデジタル信号処理による
直交検波を実現し、90゜移相器、掛算器等の周波数特性
をなくし、任意の周波数で動作することのできる直交検
波演算器を提供することにある。
で、ヒルベルト変換器を用いてデジタル信号処理による
直交検波を実現し、90゜移相器、掛算器等の周波数特性
をなくし、任意の周波数で動作することのできる直交検
波演算器を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ このような目的を達成するために、本発明では、 被演算入力信号g(s)をデジタル変換する第１のAD変換
器と、 コヒーレントキャリア信号g(c)をデジタル変換する第
２のAD変換器と、 前記第１のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第１
のヒルベルト変換器と、 前記第２のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第２
のヒルベルト変換器と、 前記第１のAD変換器でデジタル化された被演算入力信
号g(s)と第２のヒルベルト変換器の出力g(c)との掛け算
を行う第１の掛算器と、 前記第１のAD変換器の出力g(s)と第２のAD変換器の出
力g(c)との掛け算を行う第２の掛算器と、 前記第１および第２のヒルベルト変換器の出力g(s)と
g(g)との掛け算を行う第３の掛算器と、 前記第２の掛算器と第３の掛算器の出力を加算する第
１の加算器と、 前記第１のヒルベルト変換器の出力と第２のAD変換器
の出力との掛け算を行う第４の掛算器と、 前記第１の掛算器の出力から第４の掛算器の出力を差
し引く減算器と、 前記第２のヒルベルト変換器の出力を二乗する第１の
自乗演算器と、 前記第２のAD変換器の出力を二乗する第２の自動演算
器と、 前記第１と第２の自乗演算器の出力を加算する第２の
加算器と、 この第２の加算器の出力の開平演算を行なう開平演算
器と、 前記第１の加算器の出力を前記開平演算器の出力で除
算する第１の割算器と、 前記減算器の出力を開平演算器の出力で除算する第２
の割算器 を具備したことを特徴とする。
器と、 コヒーレントキャリア信号g(c)をデジタル変換する第
２のAD変換器と、 前記第１のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第１
のヒルベルト変換器と、 前記第２のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第２
のヒルベルト変換器と、 前記第１のAD変換器でデジタル化された被演算入力信
号g(s)と第２のヒルベルト変換器の出力g(c)との掛け算
を行う第１の掛算器と、 前記第１のAD変換器の出力g(s)と第２のAD変換器の出
力g(c)との掛け算を行う第２の掛算器と、 前記第１および第２のヒルベルト変換器の出力g(s)と
g(g)との掛け算を行う第３の掛算器と、 前記第２の掛算器と第３の掛算器の出力を加算する第
１の加算器と、 前記第１のヒルベルト変換器の出力と第２のAD変換器
の出力との掛け算を行う第４の掛算器と、 前記第１の掛算器の出力から第４の掛算器の出力を差
し引く減算器と、 前記第２のヒルベルト変換器の出力を二乗する第１の
自乗演算器と、 前記第２のAD変換器の出力を二乗する第２の自動演算
器と、 前記第１と第２の自乗演算器の出力を加算する第２の
加算器と、 この第２の加算器の出力の開平演算を行なう開平演算
器と、 前記第１の加算器の出力を前記開平演算器の出力で除
算する第１の割算器と、 前記減算器の出力を開平演算器の出力で除算する第２
の割算器 を具備したことを特徴とする。
＜作用＞ ヒルベルト変換器、掛算器、加算器、減算器、自乗演
算器、開平演算回路、割算器を適宜に接続し、被演算入
力信号g(s)とコヒーレントキャリア信号g(c)およびそれ
らをそれぞれヒルベルト変換した各信号(s),(c)を
用いて、次の演算式によりクォドラチャ出力Vyとインフ
ェーズ出力Vxを求められるようにした。
算器、開平演算回路、割算器を適宜に接続し、被演算入
力信号g(s)とコヒーレントキャリア信号g(c)およびそれ
らをそれぞれヒルベルト変換した各信号(s),(c)を
用いて、次の演算式によりクォドラチャ出力Vyとインフ
ェーズ出力Vxを求められるようにした。
＜実施例＞ 以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。第１図
は本発明に係る直交検波演算器の一実施例を示す構成図
である。図において、10は被演算入力信号g(s)をデジタ
ル変換するアナログ・デジタル変換器（以下AD変換器と
略す）、11はAD変換器10の出力をヒルベルト変換する第
１のヒルベルト変換器である。
は本発明に係る直交検波演算器の一実施例を示す構成図
である。図において、10は被演算入力信号g(s)をデジタ
ル変換するアナログ・デジタル変換器（以下AD変換器と
略す）、11はAD変換器10の出力をヒルベルト変換する第
１のヒルベルト変換器である。
12はコヒーレントキャリア信号ｇ（ｃ）をデジタル変
換する第２のAD変換器、13はAD変換器12の出力をヒルベ
ルト変換する第２のヒルベルト変換器である。14は第１
の掛算器であり、AD変換器10でデジタル化された被演算
入力信号g(s)と第２のヒルベルト変換器13の出力(c)
との掛け算を行う。15は第２の掛算器であり、第１のAD
変換器10の出力g(s)と第２のAD変換器12の出力g(c)との
掛け算を行う。16は第３の掛算器であり、第１および第
２のヒルベルト変換器11,13の出力(s)と(c)との掛
け算を行う。17は第１の加算器であり、第２の掛算器15
と第３の掛算器16の出力を加算する。
換する第２のAD変換器、13はAD変換器12の出力をヒルベ
ルト変換する第２のヒルベルト変換器である。14は第１
の掛算器であり、AD変換器10でデジタル化された被演算
入力信号g(s)と第２のヒルベルト変換器13の出力(c)
との掛け算を行う。15は第２の掛算器であり、第１のAD
変換器10の出力g(s)と第２のAD変換器12の出力g(c)との
掛け算を行う。16は第３の掛算器であり、第１および第
２のヒルベルト変換器11,13の出力(s)と(c)との掛
け算を行う。17は第１の加算器であり、第２の掛算器15
と第３の掛算器16の出力を加算する。
19は第４の掛算器であり、第１のヒルベルト変換器11
の出力と第２のAD変換器12の出力との掛け算を行う。20
は減算器であり、第１の掛算器14の出力から第４の掛算
器19の出力を差し引く。
の出力と第２のAD変換器12の出力との掛け算を行う。20
は減算器であり、第１の掛算器14の出力から第４の掛算
器19の出力を差し引く。
21は第１の自乗演算器であり、第２のヒルベルト変換
器13の出力を二乗する。22は第２の自乗演算器であり、
第２のAD変換器12の出力を二乗する。23は第１と第２の
自乗演算器21,22の出力を加算する第２の加算器であ
る。24は第２の加算器23の出力を開平する開平演算器で
ある。
器13の出力を二乗する。22は第２の自乗演算器であり、
第２のAD変換器12の出力を二乗する。23は第１と第２の
自乗演算器21,22の出力を加算する第２の加算器であ
る。24は第２の加算器23の出力を開平する開平演算器で
ある。
18は第１の割算器であり、第１の加算器17の出力を開
平演算器24の出力で除算する。25は第２の割算器であ
り、減算器20の出力を開平演算器24の出力を除算する。
平演算器24の出力で除算する。25は第２の割算器であ
り、減算器20の出力を開平演算器24の出力を除算する。
このような構成により直交検波演算を行う動作につい
て次に説明する。アナログ入力信号g(s)とコヒーレント
キャリア信号g(c)は、フェーザー表示すると第２図のよ
うになり、次の関係が成立する。
て次に説明する。アナログ入力信号g(s)とコヒーレント
キャリア信号g(c)は、フェーザー表示すると第２図のよ
うになり、次の関係が成立する。
g(c)/(c)＝tanθｃ g(s)/(s)＝tanθｓ また、 （g(s) 2＋(s) 2）1/2・Sin（θｓ−θｃ＝Vy （g(s) 2＋(s) 2）1/2・cos（θｓ−θｃ＝Vx ここで、（ｃ），（ｓ）はそれぞれｇ（ｃ）,g
(s)のヒルベルト変換であり、Vyはクォドラチャ出力、V
xはインフェーズ出力である。
(s)のヒルベルト変換であり、Vyはクォドラチャ出力、V
xはインフェーズ出力である。
この場合、 したがって、 となる。また、 したがって、 となる。
さて、第１図の構成において、 第１の掛算器14ではg(s) (c)が、 第４の掛算器19では(s)g(c)が、 開平演算器24では［g(c) 2＋(c) 2］1/2がそれぞれ求
められる。
められる。
そして、減算器20において、 g(s) (c)−(s)g(c)が求められる。
そこで、第２の割算器25では、 が得られる。この割算器25の出力は（１）式のVyの値で
ある。
ある。
他方、第２の掛算器15では(s) (c)が、 第３の掛算器16ではg(s)g(c)が、 そして、第１の加算器17において (s) (c)＋g(s)g(c)が求められる。
そこで、第１の割算器18では、 が得られる。この割算器25の出力は（２）式のVxの値で
ある。
ある。
このようにして直交検波演算を行うことができる。こ
の直交検波演算により、デジタル変調［例えば４相PSK
（PSK＝phase shift keying:位相偏移変調）,8相PSK,16
QAM（QAM＝quadrature amplitude moduiation:直交振幅
変調）等］の復調・評価を行うことができる。そしてこ
のような測定評価は、変調器、伝送器、復調器のそれぞ
れのテストに応用が可能である。
の直交検波演算により、デジタル変調［例えば４相PSK
（PSK＝phase shift keying:位相偏移変調）,8相PSK,16
QAM（QAM＝quadrature amplitude moduiation:直交振幅
変調）等］の復調・評価を行うことができる。そしてこ
のような測定評価は、変調器、伝送器、復調器のそれぞ
れのテストに応用が可能である。
デジタル位相変調や直交振幅変調においては、変調信
号の直交成分をベクトル表示して変調の状態を評価する
ことがよくある。このような場合、例えばデジタルオシ
ロスコープを使用し、直交検波演算結果のインフェーズ
成分をＸ軸に、クォドラチャ成分をＹ軸にそれぞれ入力
し、無限大の残光にして重ね書き表示する。このように
して信号点配置の表示を得て、測定評価を行うことでき
る。
号の直交成分をベクトル表示して変調の状態を評価する
ことがよくある。このような場合、例えばデジタルオシ
ロスコープを使用し、直交検波演算結果のインフェーズ
成分をＸ軸に、クォドラチャ成分をＹ軸にそれぞれ入力
し、無限大の残光にして重ね書き表示する。このように
して信号点配置の表示を得て、測定評価を行うことでき
る。
なお、AD変換器、ヒルベルト変換器、掛算器、加算
器、自乗演算器、開平演算器、割算器等は、最低１個を
時間的に多重にして（時分割にして）使用するように構
成してもよい。
器、自乗演算器、開平演算器、割算器等は、最低１個を
時間的に多重にして（時分割にして）使用するように構
成してもよい。
＜発明の効果＞ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ヒルベ
ルト変換器を用いてデジタル信号処理により直交検波演
算を行うため、従来の直交検波器で問題となっていたよ
うな周波数特性がなく、任意の周波数で動作することの
できる直交検波器を実現することができる。
ルト変換器を用いてデジタル信号処理により直交検波演
算を行うため、従来の直交検波器で問題となっていたよ
うな周波数特性がなく、任意の周波数で動作することの
できる直交検波器を実現することができる。
そして、直交コヒーレントキャリア周波数や位相が安
定していないような、例えばTV・ビデオ信号とは全く異
なる伝送系（周波数変化が大、またはクロック位相の変
動がある場合）においても本願発明は適用できるため、
このような本発明の直交検波器は測定器に用いて時に好
適である。
定していないような、例えばTV・ビデオ信号とは全く異
なる伝送系（周波数変化が大、またはクロック位相の変
動がある場合）においても本願発明は適用できるため、
このような本発明の直交検波器は測定器に用いて時に好
適である。
第１図は本発明に係る直交検波演算器の一実施例を示す
構成図、第２図は入力信号g(s)とコヒーレントキャリア
信号g(c)に関するフェーザー表示を示す図、第３図は直
交検波の入出力信号について示す図、第４図は従来の直
交検波器の一例を示す構成図である。 10,12……AD変換器、11,13……ヒルベルト変換器、14,1
5,16,19……掛算器、17,23……加算器、18,25……割算
器、20……減算器、21,22……自乗演算器、24……開平
演算器。
構成図、第２図は入力信号g(s)とコヒーレントキャリア
信号g(c)に関するフェーザー表示を示す図、第３図は直
交検波の入出力信号について示す図、第４図は従来の直
交検波器の一例を示す構成図である。 10,12……AD変換器、11,13……ヒルベルト変換器、14,1
5,16,19……掛算器、17,23……加算器、18,25……割算
器、20……減算器、21,22……自乗演算器、24……開平
演算器。
Claims (2)
- 【請求項１】被演算入力信号g(s)をデジタル変換する第
１のAD変換器と、 コヒーレントキャリア信号g(c)をデジタル変換する第２
のAD麦換器と、 前記第１のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第１の
ヒルベルト変換器と、 前記第２のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第２の
ヒルベルト変換器と、 前記第１のAD変換器でデジタル化された被演算入力信号
g(s)と第２のヒルベルト変換器の出力g(c)との掛け算を
行う第１の掛算器と、 前記第１のAD変換器の出力g(s)と第２のAD変換器の出力
g(c)との掛け算を行う第２の掛算器と、 前記第１および第２のヒルベルト変換器の出力g(s)とg
(c)との掛け算を行う第３の掛算器と、 前記第２の掛算器と第３の掛算器の出力を加算する第１
の加算器と、 前記第１のヒルベルト変換器の出力と第２のAD変換器の
出力との掛け算を行う第４の掛算器と、 前記第１の掛算器の出力から第４の掛算器の出力を差し
引く減算器と、 前記第２のヒルベルト変換器の出力を二乗する第１の自
乗演算器と、 前記第２のAD変換器の出力を二乗する第２の自乗演算器
と、 前記弟１と第２の自乗演算器の出力を加算する第２の加
算器と、 この第２の加算器の出力の開平演算を行なう開平演算器
と、 前記第１の加算器の出力を前記開平演算器の出力で除算
する第１の割算器と、 前記減算器の出力を開平演算器の出力で除真する第２の
割算器 を具備し、前記第１の割算器より被演算入力信号のコヒ
ーレトキャリア信号に対するインフェーズ成分の信号を
得ると共に、前記第２の割算器よりクォドラチャ成分の
信号を得るようにしたことを特徴とする直交検波演算
器。 - 【請求項２】デジタルオシロスコープであって、 被演算入力信号g(s)をデジタル変換する第１のAD変換器
と、 コヒーレントキャリア信号g(c)をデジタル変換する第２
のAD麦換器と、 前記第１のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第１の
ヒルベルト変換器と、 前記第２のAD変換器の出力をヒルベルト変換する第２の
ヒルベルト変換器と、 前記第１のAD変換器でデジタル化された被演算入力信号
g(s)と第２のヒルベルト変換器の出力g(c)との掛け算を
行う第１の掛算器と、 前記第１のAD変換器の出力g(s)と第２のAD変換器の出力
g(c)との掛け算を行う第２の掛算器と、 前記第１および第２のヒルベルト変換器の出力g(s)とg
(c)との掛け算を行う第３の掛算器と、 前記第２の掛算器と第３の掛算器の出力を加算する第１
の加算器と、 前記第１のヒルベルト変換器の出力と第２のAD変換器の
出力との掛け算を行う第４の掛算器と、 前記第１の掛算器の出力から第４の掛算器の出力を差し
引く減算器と、 前記第２のヒルベルト変換器の出力を二乗する第１の自
乗演算器と、 前記第２のADの変換器の出力を二乗する第２の自乗演算
器と、 前記弟１と第２の自乗演算器の出力を加算する第２の加
算器と、 この第２の加算器の出力を開平演算を行なう開平演算器
と、 前記第１の加算器の出力を前記開平演算器の出力で除算
する第１の割算器と、 前記減算器の出力を開平演算器の出力で除真する第２の
割算器 を具備し、前記第１の割算器より被演算入力信号のコヒ
ーレントキャリア信号に対するインフェーズ成分の信号
を得ると共に、前記第２の割算器よりクォドラチャ成分
の信号を得るようにした直交検波演算器を用い、この直
交検波演算器から出力されるインフェーズ成分とクォド
ラチャ成分の信号を利用するように構成したことを特徴
とするデジタルオシロスコープ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306968A JP2969698B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 直交検波演算器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306968A JP2969698B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 直交検波演算器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03166840A JPH03166840A (ja) | 1991-07-18 |
| JP2969698B2 true JP2969698B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=17963437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306968A Expired - Lifetime JP2969698B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 直交検波演算器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969698B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1306968A patent/JP2969698B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03166840A (ja) | 1991-07-18 |
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