JP3226577B2 - ベクトル変調システム、ベクトル変調器 - Google Patents
ベクトル変調システム、ベクトル変調器Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C5/00—Amplitude modulation and angle modulation produced simultaneously or at will by the same modulating signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0294—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using vector summing of two or more constant amplitude phase-modulated signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【0001】
【発明の技術分野】本発明は変調システム、特に位相変
調器を使用する新規なベクトル変調システムに関するも
のである。
調器を使用する新規なベクトル変調システムに関するも
のである。
【0002】
【従来技術と問題点】ベクトル変調は、被変調信号が任
意の位相および振幅関係を有することが可能な変調技術
を意味する。ベクトル変調は多くの例において望まし
く、その一つに無線周波数搬送波によるディジタル情報
の伝送がある。ベクトル変調器の一つの良く知られてい
る例は、「I−Q変調器」である。I−Q変調器におい
ては、変調信号は同相(I)と直角位相(Q)成分へ分
割される。これらは振幅および位相の任意の組合せを形
成するために加算可能な2つの直交信号基底を形成す
る。従って、I−Q変調器を使用して任意の形式の振
幅、位相、または周波数変調、またはそれらの任意の組
合わせを生成することが理論的に可能となる。
意の位相および振幅関係を有することが可能な変調技術
を意味する。ベクトル変調は多くの例において望まし
く、その一つに無線周波数搬送波によるディジタル情報
の伝送がある。ベクトル変調器の一つの良く知られてい
る例は、「I−Q変調器」である。I−Q変調器におい
ては、変調信号は同相(I)と直角位相(Q)成分へ分
割される。これらは振幅および位相の任意の組合せを形
成するために加算可能な2つの直交信号基底を形成す
る。従って、I−Q変調器を使用して任意の形式の振
幅、位相、または周波数変調、またはそれらの任意の組
合わせを生成することが理論的に可能となる。
【0003】L.O.ソース(局部発振源)12、90
度位相シフト・ネットワーク14、第1および第2のミ
キサ16a、16b、および加算ネットワーク18を含
む従来のI−Q変調器10を図2に示す。これらのミキ
サは振幅変調器として使用される。第1の入力変調信号
Iは、第1のミキサ16aによりL.O.信号と混合さ
れる。第2の入力変調信号Qは第2のミキサ16bによ
り90度シフトされたL.O.信号と混合される。次
に、2つの振幅被変調信号はネットワーク18により加
算され、振幅および位相変調が「同相」信号Iおよび
「直角位相」信号Qのベクトル和として記述可能な出力
信号となる。以下で数式により説明を行なう。L.O.
信号VLO、第1のミキサ16aの出力信号V1 および第
2のミキサ16bの出力信号V2を以下のように設定す
る。 VLO=exp(jwt) (1) V1 =Iexp(jwt) (2) V2 =Qexp(j(wt+π/2)) (3) ネットワーク18からの出力信号は以下の式で与えられ
る。 V1 +V2 =(I+jQ)exp(jwt) (4)
度位相シフト・ネットワーク14、第1および第2のミ
キサ16a、16b、および加算ネットワーク18を含
む従来のI−Q変調器10を図2に示す。これらのミキ
サは振幅変調器として使用される。第1の入力変調信号
Iは、第1のミキサ16aによりL.O.信号と混合さ
れる。第2の入力変調信号Qは第2のミキサ16bによ
り90度シフトされたL.O.信号と混合される。次
に、2つの振幅被変調信号はネットワーク18により加
算され、振幅および位相変調が「同相」信号Iおよび
「直角位相」信号Qのベクトル和として記述可能な出力
信号となる。以下で数式により説明を行なう。L.O.
信号VLO、第1のミキサ16aの出力信号V1 および第
2のミキサ16bの出力信号V2を以下のように設定す
る。 VLO=exp(jwt) (1) V1 =Iexp(jwt) (2) V2 =Qexp(j(wt+π/2)) (3) ネットワーク18からの出力信号は以下の式で与えられ
る。 V1 +V2 =(I+jQ)exp(jwt) (4)
【0004】図2の回路がL.O.信号と任意の振幅お
よび任意の位相関係を有する出力信号を発生することが
わかるであろう。もしIおよびQが各々位相が90度異
なる正弦波信号である場合は、上のミキサにより生成さ
れる側帯波の一つは下のミキサにより生成される側帯波
により打ち消される。このように使用した場合、回路は
単一側帯波ミキサとして動作する。
よび任意の位相関係を有する出力信号を発生することが
わかるであろう。もしIおよびQが各々位相が90度異
なる正弦波信号である場合は、上のミキサにより生成さ
れる側帯波の一つは下のミキサにより生成される側帯波
により打ち消される。このように使用した場合、回路は
単一側帯波ミキサとして動作する。
【0005】図示されたシステムの欠点は、位相および
振幅精度が双方の信号経路において維持されなければな
らないことである。しかし、これらの特徴を変化させる
回路を使用してこれらの信号を処理することが時々望ま
しい。そのような処理は結果として得られる変調の邪魔
になる。そのような処理の一例はフェーズ・ロック・ル
ープ(PLL)を使用するトラッキング・フィルタにお
ける二つの成分信号の周波数変換である。そのような回
路において、PLLは一般にその成分信号から振幅変調
を取り除き、信号が一定振幅の場合のみ本周波数変換手
法が有益となる。これは一般的には真実ではない。
振幅精度が双方の信号経路において維持されなければな
らないことである。しかし、これらの特徴を変化させる
回路を使用してこれらの信号を処理することが時々望ま
しい。そのような処理は結果として得られる変調の邪魔
になる。そのような処理の一例はフェーズ・ロック・ル
ープ(PLL)を使用するトラッキング・フィルタにお
ける二つの成分信号の周波数変換である。そのような回
路において、PLLは一般にその成分信号から振幅変調
を取り除き、信号が一定振幅の場合のみ本周波数変換手
法が有益となる。これは一般的には真実ではない。
【0006】
【発明の目的】本発明の目的は、ベクトル変調出力信号
を発生させる場合において振幅変調またはミキサによる
よりむしろ位相変調器からの一定振幅信号を組み合わせ
ることにより上記の欠点を解消することである。
を発生させる場合において振幅変調またはミキサによる
よりむしろ位相変調器からの一定振幅信号を組み合わせ
ることにより上記の欠点を解消することである。
【0007】
【発明の概要】本発明で使用する二つの成分位相変調信
号は振幅変調を備えていないために、それらは信号の振
幅に影響無しに処理可能である。それらの相対的な振幅
に於ける任意の変化は、加算前にレベル制御回路により
訂正可能である。この柔軟性により、以前のベクトル変
調技術を使用して実現できなかったPLLベースのトラ
ッキング・フィルタ等の回路が実現可能となる。
号は振幅変調を備えていないために、それらは信号の振
幅に影響無しに処理可能である。それらの相対的な振幅
に於ける任意の変化は、加算前にレベル制御回路により
訂正可能である。この柔軟性により、以前のベクトル変
調技術を使用して実現できなかったPLLベースのトラ
ッキング・フィルタ等の回路が実現可能となる。
【0008】
【発明の実施例】詳細記述 図1によると、本発明の実施例に従った位相に基づくベ
クトル変調システム20は、図2に示す先行技術による
変調器10とトポロジにおいては同様であるが、ミキサ
(振幅変調器)16aおよび16bを位相変調器22
a、22bと置き換えている。先行技術による変調器の
90度位相シフト・ネットワーク14は、任意位相シフ
トAを発生させる位相シフト・ネットワーク(位相シフ
タ)24により置き換えられる。変調器20において
は、ライン26および28上の成分位相変調信号Vaお
よびVbは、一定振幅を持っているが、加算ネットワー
ク(加算器)32からライン30上に得られる組合せ出
力信号Vout は、振幅および位相変調の双方を有するこ
とが可能である。
クトル変調システム20は、図2に示す先行技術による
変調器10とトポロジにおいては同様であるが、ミキサ
(振幅変調器)16aおよび16bを位相変調器22
a、22bと置き換えている。先行技術による変調器の
90度位相シフト・ネットワーク14は、任意位相シフ
トAを発生させる位相シフト・ネットワーク(位相シフ
タ)24により置き換えられる。変調器20において
は、ライン26および28上の成分位相変調信号Vaお
よびVbは、一定振幅を持っているが、加算ネットワー
ク(加算器)32からライン30上に得られる組合せ出
力信号Vout は、振幅および位相変調の双方を有するこ
とが可能である。
【0009】変調器20における信号は、数学的には以
下のように表現可能である。 VLO=exp(jwt) (5) Va =exp(j(wt+X)) (6) Vb =exp(j(wt+Y+A)) (7) Va +Vb =Vout =(exp(jx)+exp(j(Y+A)))exp(j wt) (8) Vout =(cosX+jsinx+cos(Y+A)+jsin(Y+A))e xp(jwt) (9) Vout ={cosX+cos(Y+A)+j〔sinX+sin(Y+A)〕} exp(jwt) (10)
下のように表現可能である。 VLO=exp(jwt) (5) Va =exp(j(wt+X)) (6) Vb =exp(j(wt+Y+A)) (7) Va +Vb =Vout =(exp(jx)+exp(j(Y+A)))exp(j wt) (8) Vout =(cosX+jsinx+cos(Y+A)+jsin(Y+A))e xp(jwt) (9) Vout ={cosX+cos(Y+A)+j〔sinX+sin(Y+A)〕} exp(jwt) (10)
【0010】位相に基づくベクトル変調器20の出力が
従来のI−Q変調器10の出力に等しく設定される場合
は、図2の入力I−Q信号および図1の入力X−Y信号間
の写像が以下のようになる。 I=cosX+cos(Y+A) (11) Q=sinX+sin(Y+A) (12)
従来のI−Q変調器10の出力に等しく設定される場合
は、図2の入力I−Q信号および図1の入力X−Y信号間
の写像が以下のようになる。 I=cosX+cos(Y+A) (11) Q=sinX+sin(Y+A) (12)
【0011】もし以下のようにした場合、 M=SQRT(I2 +Q2 ) (13) (但し、SQRTは平方根を意味する。) θ=tan-1(Q/I) (14) 以下の式が得られる。 X=θ−cos-1(M/2) (15) Y=θ−A+cos-1(M/2) (16) すでに説明したように、位相シフト値「A」は任意の値
である。しかし、もしA=0またはA=90度である場
合は、その関連する写像変換が簡略化される。もしA=
0ならば、 X=θ−cos-1(M/2) (17) Y=θ+cos-1(M/2) (18) もしA=90度ならば、 X=θ−cos-1(M/2) (19) Y=θ−sin-1(M/2) (20) 上記の導出過程は、図2のI−Q変調器10と同様に動
作する変調器が振幅変調器の代わりに位相変調器を使用
することにより作成可能であることを示す。しかし、入
力信号XおよびYの値は、IおよびQの値の関数である
必要がある。前の議論により、この関係は以下の通りと
なる。 X=tan-1(Q/I)−cos-1(SQRT(I2 +Q2 )/2)(21) Y=tan-1(Q/I)−A+cos-1(SQRT(I2 +Q2 )/2)(22 )
である。しかし、もしA=0またはA=90度である場
合は、その関連する写像変換が簡略化される。もしA=
0ならば、 X=θ−cos-1(M/2) (17) Y=θ+cos-1(M/2) (18) もしA=90度ならば、 X=θ−cos-1(M/2) (19) Y=θ−sin-1(M/2) (20) 上記の導出過程は、図2のI−Q変調器10と同様に動
作する変調器が振幅変調器の代わりに位相変調器を使用
することにより作成可能であることを示す。しかし、入
力信号XおよびYの値は、IおよびQの値の関数である
必要がある。前の議論により、この関係は以下の通りと
なる。 X=tan-1(Q/I)−cos-1(SQRT(I2 +Q2 )/2)(21) Y=tan-1(Q/I)−A+cos-1(SQRT(I2 +Q2 )/2)(22 )
【0012】上記の変換は図3に示すようにROMのテ
ーブル34により実現可能である。IおよびQに対する
ディジタル・ワードは、ROMアドレス・ラインへ入力
される。XおよびYの対応する値はROM内に記憶さ
れ、出力ライン上に提供される。この関数は上記の公式
に従ってXおよびYを計算する専用信号プロセッサを使
用することによっても実現可能である。
ーブル34により実現可能である。IおよびQに対する
ディジタル・ワードは、ROMアドレス・ラインへ入力
される。XおよびYの対応する値はROM内に記憶さ
れ、出力ライン上に提供される。この関数は上記の公式
に従ってXおよびYを計算する専用信号プロセッサを使
用することによっても実現可能である。
【0013】図示システムの位相変調器22a、22b
は、アナログ入力変調信号に対応する連続可変位相変調
器とし得る、この場合ROM34および変調器の間にD
/A変換器が使用可能である。以下で詳述されるように
別の方法では、位相変調器はディジタル変調信号に対応
するタイプの場合があり、この場合その種の変換器は必
要でない。
は、アナログ入力変調信号に対応する連続可変位相変調
器とし得る、この場合ROM34および変調器の間にD
/A変換器が使用可能である。以下で詳述されるように
別の方法では、位相変調器はディジタル変調信号に対応
するタイプの場合があり、この場合その種の変換器は必
要でない。
【0014】従来のI−Q変調器10と比べた図示の位
相に基づく変調器20の大きな利点は、加算ネットワー
ク32へ加えられた2つの成分信号Va およびVb が、
位相変調されたために一定で等しい振幅を備えていると
いうことである。この特徴により、加算前に振幅制限増
幅器または信号Va およびVb の他の周波数(無線周波
数またはマイクロ波)へのPLL(加算ループ)変換等
の非線形信号処理が可能となる。事実、これら2つの信
号間の位相関係を維持する任意の演算を実行することが
可能である。加算ネットワークにおけるレベル制御回路
により任意の振幅歪が訂正可能である。これと比較し、
従来のI−Q変調器10はその成分信号V1 およびV2
の振幅変調により線形信号処理を必要とし、従ってその
種の変調器の使用範囲が限定される。
相に基づく変調器20の大きな利点は、加算ネットワー
ク32へ加えられた2つの成分信号Va およびVb が、
位相変調されたために一定で等しい振幅を備えていると
いうことである。この特徴により、加算前に振幅制限増
幅器または信号Va およびVb の他の周波数(無線周波
数またはマイクロ波)へのPLL(加算ループ)変換等
の非線形信号処理が可能となる。事実、これら2つの信
号間の位相関係を維持する任意の演算を実行することが
可能である。加算ネットワークにおけるレベル制御回路
により任意の振幅歪が訂正可能である。これと比較し、
従来のI−Q変調器10はその成分信号V1 およびV2
の振幅変調により線形信号処理を必要とし、従ってその
種の変調器の使用範囲が限定される。
【0015】図4はPLLを使用した周波数変換用の標
準システム36を示す。変調器22の各々からの位相変
調出力は、加算ループ38へ送られる。各加算ループ
は、ループ・フィルタ40、電圧制御発振器(VCO)
42、ミキサ44、および位相検出器46を一部として
含む。参照信号源48がVCO出力信号と混合するため
にミキサ44へ周波数変換信号を提供する。
準システム36を示す。変調器22の各々からの位相変
調出力は、加算ループ38へ送られる。各加算ループ
は、ループ・フィルタ40、電圧制御発振器(VCO)
42、ミキサ44、および位相検出器46を一部として
含む。参照信号源48がVCO出力信号と混合するため
にミキサ44へ周波数変換信号を提供する。
【0016】動作状態では、そのループの動作によりミ
キサ44からの出力信号はロックされ、その関連する位
相変調器22からの入力信号と同じ周波数および位相を
有する。従って、各VCO出力信号は対応する入力信号
と同じ位相特性を持つが参照信号と等しい量だけ周波数
がずれている。
キサ44からの出力信号はロックされ、その関連する位
相変調器22からの入力信号と同じ周波数および位相を
有する。従って、各VCO出力信号は対応する入力信号
と同じ位相特性を持つが参照信号と等しい量だけ周波数
がずれている。
【0017】位相検出器46は、各々いくつかの形式の
うちの一つをとることが可能である。その一つは単純な
ミキサまたは乗算器である。もう一つはデュアル・フリ
ップ・フロップ・ゼロ・クロス検出器である。いずれの
場合でも、位相検出器は所望の位相差信号の外にルー
プ:フィルタ40により抑制されるべき不要高周波信号
(すなわち、ミキサ位相検出器における加算積および参
照発振器のフィードスルーならびにフリップ・フロップ
位相検出器のディジタル雑音など)を発生させる。また
ループ・フィルタは、ロック・アップ時間等のそのルー
プのある種の動的特性を決定している。
うちの一つをとることが可能である。その一つは単純な
ミキサまたは乗算器である。もう一つはデュアル・フリ
ップ・フロップ・ゼロ・クロス検出器である。いずれの
場合でも、位相検出器は所望の位相差信号の外にルー
プ:フィルタ40により抑制されるべき不要高周波信号
(すなわち、ミキサ位相検出器における加算積および参
照発振器のフィードスルーならびにフリップ・フロップ
位相検出器のディジタル雑音など)を発生させる。また
ループ・フィルタは、ロック・アップ時間等のそのルー
プのある種の動的特性を決定している。
【0018】変調器20の位相変調器22a、および2
2bは、多くの方法で実現可能である。その一つは単純
なPLLを使用することである。米国特許第4,54
6,331号に開示されているように、PLLの出力信
号がそのロックされた状態をアナログ変調信号により摂
動することにより位相変調可能であることはよく知られ
ている。他の手法では、(アナログよりもむしろ)ディ
ジタル変調信号が使用される。
2bは、多くの方法で実現可能である。その一つは単純
なPLLを使用することである。米国特許第4,54
6,331号に開示されているように、PLLの出力信
号がそのロックされた状態をアナログ変調信号により摂
動することにより位相変調可能であることはよく知られ
ている。他の手法では、(アナログよりもむしろ)ディ
ジタル変調信号が使用される。
【0019】ディジタル変調入力により位相変調を実現
するいくつかの方法が存在する。その一つは、ディジタ
ル周波数制御ポートを備えているPLL合成器等の周波
数合成器を使用することである。ROM34からのディ
ジタル変調ワードがこの制御ポートへ加えられる周波数
制御信号と加算される場合、周波数が変調されるであろ
う。位相変調が周波数変調の積分であるために、ディジ
タル変調ワードを処理しそれらの導関数を作成し、それ
らの導関数ワードを周波数制御ポートにおいて加算する
ことにより位相変調が実現可能である。
するいくつかの方法が存在する。その一つは、ディジタ
ル周波数制御ポートを備えているPLL合成器等の周波
数合成器を使用することである。ROM34からのディ
ジタル変調ワードがこの制御ポートへ加えられる周波数
制御信号と加算される場合、周波数が変調されるであろ
う。位相変調が周波数変調の積分であるために、ディジ
タル変調ワードを処理しそれらの導関数を作成し、それ
らの導関数ワードを周波数制御ポートにおいて加算する
ことにより位相変調が実現可能である。
【0020】処理の邪魔をせずにROM34から変調器
へディジタルXおよびYワードが直接印加されることを
可能にするディジタル位相変調のための他の一つの技術
では、図5に示すように変調器としてフラクショナルN
PLL回路50を変調器として使用することである。
そのような回路は米国特許第3,928,813号、第
4,204,174号、第4,686,488号、第
4,758,802号、第4,763,083号、第
4,800,342号、第4,890,071号、およ
び第4,918,405号により開示されるように技術
においてよく知られている。あるループ構成において、
出力信号の瞬時位相をディジタル形式で表わしたものを
備えている信号ノードが存在する。ROMからこのノー
ド内へディジタル変調ワードを加算することにより、結
果として得られる出力信号の位相変調が実現される。
へディジタルXおよびYワードが直接印加されることを
可能にするディジタル位相変調のための他の一つの技術
では、図5に示すように変調器としてフラクショナルN
PLL回路50を変調器として使用することである。
そのような回路は米国特許第3,928,813号、第
4,204,174号、第4,686,488号、第
4,758,802号、第4,763,083号、第
4,800,342号、第4,890,071号、およ
び第4,918,405号により開示されるように技術
においてよく知られている。あるループ構成において、
出力信号の瞬時位相をディジタル形式で表わしたものを
備えている信号ノードが存在する。ROMからこのノー
ド内へディジタル変調ワードを加算することにより、結
果として得られる出力信号の位相変調が実現される。
【0021】すべてのそのような回路において、二つの
PLLまたは合成器は同じ参照信号へロックされなけれ
ばならないが、それらの間に任意の、固定位相オフセッ
ト(図1の「A」)を持つ場合がある。任意のその種の
オフセットは、ROM34内に記憶される方程式(2
1)および(22)により計算されるデータにおいて反
映可能である。
PLLまたは合成器は同じ参照信号へロックされなけれ
ばならないが、それらの間に任意の、固定位相オフセッ
ト(図1の「A」)を持つ場合がある。任意のその種の
オフセットは、ROM34内に記憶される方程式(2
1)および(22)により計算されるデータにおいて反
映可能である。
【0022】すでに述べたように、成分位相変調信号V
a およびVb はそれらの元の位相特性を維持する任意の
方法で処理可能である。もし処理が信号間の振幅バラン
スを変化させる場合は、このバランスは図6の回路52
等のレベル制御回路を使用することにより回復可能であ
る。
a およびVb はそれらの元の位相特性を維持する任意の
方法で処理可能である。もし処理が信号間の振幅バラン
スを変化させる場合は、このバランスは図6の回路52
等のレベル制御回路を使用することにより回復可能であ
る。
【0023】図6の回路52において、各RF(無線周
波)信号Va およびVb は制御ポート56へ送られる制
御信号に応じてその振幅を変化させる振幅変調器54へ
最初に提供される。その出力信号は、増幅器58へ供給
される。増幅器58からの出力は加算ネットワーク32
へ送られる。振幅検出器60aおよび60bは増幅器5
8aおよび58bの出力をサンプルし、信号を差動像幅
器62へ提供する。この増幅器の出力は振幅変調器54
bの制御ポート56bを駆動する(固定バイアス信号が
他方の制御ポート56aへ送られる)。回路52は振幅
変調器54bの利得にサーボ自動フィード・バック制御
をかけ、加算ネットワーク32へ送られる二つの信号間
の振幅バランスを維持する。
波)信号Va およびVb は制御ポート56へ送られる制
御信号に応じてその振幅を変化させる振幅変調器54へ
最初に提供される。その出力信号は、増幅器58へ供給
される。増幅器58からの出力は加算ネットワーク32
へ送られる。振幅検出器60aおよび60bは増幅器5
8aおよび58bの出力をサンプルし、信号を差動像幅
器62へ提供する。この増幅器の出力は振幅変調器54
bの制御ポート56bを駆動する(固定バイアス信号が
他方の制御ポート56aへ送られる)。回路52は振幅
変調器54bの利得にサーボ自動フィード・バック制御
をかけ、加算ネットワーク32へ送られる二つの信号間
の振幅バランスを維持する。
【0024】好ましい実施例に関連して本発明の原理を
説明および図解したことにより、その原理から離れずに
本発明が配置および詳細において変更可能であることが
明らかであろう。例えば、位相変調器がフラクショナル
N PLLから構成されるという実施例に関連し本発明
が図解された一方、他の実施例では位相変調器は直接デ
ィジタル合成器から構成可能である。そのような合成器
は米国特許第4,809,205号、第4,878,0
35号、第4,926,130号、および第4,93
3,890号および欧州特許第338,742A号、日
本国特許第1,090,611号、英国特許第2,12
1,627号、および西独国特許3,829,985A
号に開示される技法においてよく知られている。同様
に、IおよびQ信号を入力信号として使用する変調器に
対して本発明が説明されたが、それは別の実施例におい
ては、入力信号が振幅および位相の形をとる可能性があ
ることが認識されるであろう。
説明および図解したことにより、その原理から離れずに
本発明が配置および詳細において変更可能であることが
明らかであろう。例えば、位相変調器がフラクショナル
N PLLから構成されるという実施例に関連し本発明
が図解された一方、他の実施例では位相変調器は直接デ
ィジタル合成器から構成可能である。そのような合成器
は米国特許第4,809,205号、第4,878,0
35号、第4,926,130号、および第4,93
3,890号および欧州特許第338,742A号、日
本国特許第1,090,611号、英国特許第2,12
1,627号、および西独国特許3,829,985A
号に開示される技法においてよく知られている。同様
に、IおよびQ信号を入力信号として使用する変調器に
対して本発明が説明されたが、それは別の実施例におい
ては、入力信号が振幅および位相の形をとる可能性があ
ることが認識されるであろう。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のベクトル
変調装置等においては、ベクトルの成分信号の変調に振
幅変調器を用いることなく、位相変調器を用いるため、
被変調成分出力の振幅変化が抑制される。そして、この
成分出力に対し位相関係を損わない任意の非線形処理
(例えば振幅制限やPLLによる周波数変換)がなさ
れ、それら処理済成分を加算出力できる。また、従来の
I−Q変調を本発明の変調に変換することも可能である
から、従来の変調に比較し本発明の実施により広範囲の
ベクトル変調が可能となる。
変調装置等においては、ベクトルの成分信号の変調に振
幅変調器を用いることなく、位相変調器を用いるため、
被変調成分出力の振幅変化が抑制される。そして、この
成分出力に対し位相関係を損わない任意の非線形処理
(例えば振幅制限やPLLによる周波数変換)がなさ
れ、それら処理済成分を加算出力できる。また、従来の
I−Q変調を本発明の変調に変換することも可能である
から、従来の変調に比較し本発明の実施により広範囲の
ベクトル変調が可能となる。
【図1】本発明の一実施例による位相に基づくベクトル
変調器のブロック図である。
変調器のブロック図である。
【図2】従来技術のI−Q変調器のブロック図である。
【図3】本発明の位相に基づくベクトル変調技術を用い
たI−Q変調器のブロック図である。
たI−Q変調器のブロック図である。
【図4】本発明の一実施例の位相に基づくベクトル変調
器において、位相ロック・ループによる周波数移行を説
明するためのブロック図である。
器において、位相ロック・ループによる周波数移行を説
明するためのブロック図である。
【図5】位相変調器としてフラクショナルNループを用
いた本発明の一実施例に基づくベクトル変調器のブロッ
ク図である。
いた本発明の一実施例に基づくベクトル変調器のブロッ
ク図である。
【図6】本発明の一実施例の位相に基づくベクトル変調
器とともに用いるための振幅制御回路のブロック図であ
る。
器とともに用いるための振幅制御回路のブロック図であ
る。
【符号の説明】 12:局部発振器(L.O.) 22a,22b:位相変調器 24:位相シフト・ネットワーク(位相シフタ) 32:加算ネットワーク(加算器)
フロントページの続き (73)特許権者 399117121 395 Page Mill Road Palo Alto,Californ ia U.S.A. (72)発明者 ロバート・ジェイ・コンレイ アメリカ合衆国ワシントン州スポキャ ン,リッチ・ストリート,イースト 16010 (56)参考文献 特開 昭59−135958(JP,A) 米国特許4584541(US,A) 昭和63年電子情報通信学会秋季全国大 会 B−448,富里繁 他「ロールオフ QPSK高電力効率送信系の一検討」B −1−233 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/00 - 27/38
Claims (1)
- 【請求項1】後記(イ)〜(ヘ)より成るベクトル変調
器: (イ)局部発振器信号の発振源、 (ロ)第1,第2の加算入力と加算出力とを有する加算
ネットワーク、 (ハ)前記発振源に接続された第1の入力と第1の変調
信号を受信するための第2の入力と前記第1の加算入力
に接続された第1の出力とを有する第1の位相変調器、 (ニ)前記発振源に接続された第3の入力と第2の変調
信号を受信するための第4の入力と前記第2の加算入力
に接続された第2の出力とを有する第2の位相変調器、 (ホ)直交する同相信号Iと直交位相信号Qとを受信す
るための入力手段、および (ヘ)前記I、Q信号を下式により変換して前記第1の
変調信号Xと第2の変調信号Yとを生成するための処理
装置; X=tan-1(Q/I)−cos-1(SQRT(I2 +
Q2 )/2)、 Y=tan-1(Q/I)−A+cos-1(SQRT(I
2 +Q2 )/2)、 ここに、Aは位相シフト値を示す任意の値である。
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