JP3712985B2 - 直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、そのキャリアリーク調整方法、及び直交変調装置 - Google Patents
直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、そのキャリアリーク調整方法、及び直交変調装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すための調整電圧を検出する直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、キャリアリークを打ち消す直交変調器のキャリアリーク調整方法、及びこのキャリアリーク調整機能が組込まれた直交変調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図５（ａ）に示すように、交流のキャリア信号ｃとデータ信号ｂとを乗算器１で乗算して、変調信号ｄを得る場合、図５（ｂ）の位相ベクトル図に示すように、出力される変調信号ｄに、この変調信号の正規ベクトルの他に、キャリア信号ｃが乗算器１を介して変調信号ｄにリークするキャリアリークが含まれる。このキャリア信号ｃが、出力される変調信号ｄにリークするキャリアリーク現象は、２個の乗算器が組込まれた直交変調器においても発生し、変調信号ｄを元のデータ信号ｂへ復調する場合に、完全に元のデータ信号ｂが得られないという問題が生じる。
【０００３】
図６は、一般的な直交変調器の概略構成を示すブロック図である。外部から入力された例えば正弦波からなるキャリア信号ｃは直接一方の乗算器２へ入力されるとともに、９０度移相器３で位相が９０°移相された後、他方の乗算器４へ入力される。各乗算器２、４にはそれぞれＩ（同相成分）、Ｑ（直交成分）信号が入力される。
【０００４】
一方の乗算器２はキャリア信号ｃとＩ信号とを乗算して乗算信号ｄ1として加算器５へ印加する。他方の乗算器４は９０°移相されたキャリア信号ｃとＱ信号とを乗算して乗算信号ｄ2として加算器５へ印加する。加算器５は各乗算器２、４から出力された乗算信号ｄ1、ｄ2を加算して変調信号（直交変調信号）ａとして出力する。
【０００５】
このような直交変調器においても、各乗算器２、４から出力された乗算信号ｄ1、ｄ2には、図７に示すように、キャリア信号ｃ、９０°移相されたキャリア信号ｃの各リークベクトルＬI、ＬQが発生する。したがって、乗算信号ｄ1、ｄ2を加算（ベクトル合成）して得られるリークベクトルＶLがこの直交変調器から出力される変調信号ａに含まれる。
【０００６】
したがって、たとえ、Ｉ、Ｑ信号の信号レベルが「０」の状態においても、変調信号ａの信号レベルは、リークベクトルＶLの絶対値のレベルとなる。この変調信号ａにリークベクトルＶLの影響が出ないようにするには、図７に示すように、リークベクトルＶLに対して反対方向の調整ベクトルＶCを印加（加算）すればよい。この調整ベクトルＶCを実現するためには、予め、Ｉ信号に直流の調整電圧ＥICを加算し、Ｑ信号に直流の調整電圧ＥQCを加算しておけばよい。
【０００７】
具体的には、図８に示すように、直交変調器に入力されるＩ、Ｑ信号の信号路に対して加算器６、７を介挿して、この各加算器６、７に対して、各可変電圧源８、９から、上述した直流の調整電圧ＥIC、ＥQCを印加する。
【０００８】
次に、操作者が実施する調整電圧ＥIC、ＥQCの具体的設定作業手順を説明する。
Ｉ、Ｑ信号の信号レベルを「０」状態に設定した状態において、直交変調器から出力される変調信号ａの信号レベルを、増幅器を含む高周波回路１０を経由させて、スペクトラムアナライザ１１等のごく低レベルを高精度で測定可能な測定器で測定する。
【０００９】
そして、操作者は、スペクトラムアナライザ１１に表示された変調信号ａの信号レベルを観察しながら、操作部１２で各可変電圧源８、９を操作して、Ｉ、Ｑ信号に加算する電圧を調整する。具体的には、変調信号ａの信号レベルが「０」又は最小となる、加算する電圧の組合せを探して、その組合せの各電圧を調整電圧ＥIC、ＥQCとする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図８に示した手法で、直交変調器から出力される変調信号ａに含まれるキャリアリークを、Ｉ、Ｑ信号に加算した各調整電圧ＥIC、ＥQCで打ち消す手法においても、まだ解消すべき次のような課題があった。
【００１１】
すなわち、Ｉ、Ｑ信号の信号レベルを「０」状態に設定した状態で、直交変調器から出力される変調信号ａには、キャリアリーク成分のみしか含まれていない。したがって、変調信号ａの信号レベルは非常に小さい。高い精度で調整電圧ＥIC、ＥQCを得るためには、非常に低レベルとなる変調信号ａの信号レベルを高い精度で測定する必要がある。
【００１２】
非常に低レベルの変調信号ａの信号レベルを高い精度で測定するには、上述したスペクトラムアナライザ１１等の高精度の測定器を準備する必要があった。したがって、設備費が大幅に上昇するので、このキャリアリーク調整機能を、この直交変調器が組込まれた例えば信号発生装置に組込むことは、コスト的にほぼ不可能であった。
【００１３】
さらに、変調信号ａの信号レベルが「０」又は最小となる、Ｉ、Ｑ信号に加算する電圧の組合せを探す作業は、操作者の試行錯誤で実施したり、多くの繰り返し調整を要するために、このキャリアリーク調整機能を自動化して、この直交変調器が組込まれた例えば信号発生装置に組込むことは困難である。
【００１４】
さらに、変調信号ａの信号レベルが「０」又は最小となる、Ｉ、Ｑ信号に加算する電圧の組合せを探す作業は、熟練者の経験と勘によって実施されていたので、この調整作業に不慣れな操作者にとっては、手間と作業時間が大幅に増大する。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、Ｉ、Ｑ信号に対して、直流電圧を加算した状態で、キャリアリーク調整点を算出することによって、低レベルも測定可能な高価なレベル測定器を必要とせず、操作者の介在なしに自動的に高い精度でキャリアリーク調整点が算出され、たとえ調整作業に不慣れな操作者であったとしても、キャリアリーク調整作業を効率的に実施できる直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、そのキャリアリーク調整方法、及び直交変調装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調する直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すために、Ｉ信号及びＱ信号を直交変調器へ入力し、Ｉ、Ｑ信号の入力電圧の組合せを少なくとも３組変え、それぞれの組合せのＩ、Ｑ信号を入力した時の直交変調器の出力信号をベクトル座標上に少なくとも３点表し、３点を通る円の中心からキャリアリークを求め、直交変調器へ入力されるＩ信号及びＱ信号に対してそれぞれ加算する直流の調整電圧を検出する直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法に適用される。
【００１７】
そして、上記課題を解消するために、本発明の直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法においては、先ず、Ｉ信号及びＱ信号の信号レベルを零にするとともに、零にされたＩ信号及びＱ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して直交変調器へ入力した場合の、直交変調器の出力信号が、ベクトル座標に表された場合の調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルとなる零にしたＩ信号及び零にしたＱ信号に加算した直流電圧の組を少なくとも３組検出する。
【００１８】
次に、この検出された少なくとも３組の直流電圧をＩＱ座標上に表した３点として前記キャリアリーク調整点を求める。
【００１９】
なお、前記零にされたＩ信号及びＱ信号に加算される前記それぞれの直流電圧から合成されるベクトルを、キャリアリーク調整点の測定精度を高精度にするために、キャリアリークの電圧のベクトルより大きな値とすることも可能である。
【００２０】
また、別の発明は、入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調する直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すために、Ｉ信号及びＱ信号を直交変調器へ入力し、Ｉ、Ｑ信号の入力電圧の組合せを少なくとも３組変え、それぞれの組合せのＩ、Ｑ信号を入力した時の直交変調器の出力信号をベクトル座標上に少なくとも３点表し、３点を通る円の中心からキャリアリークを求め、直交変調器へ入力されるＩ信号及びＱ信号に対してそれぞれ直流の調整電圧を加算する直交変調器のキャリアリーク調整方法に適用される。
【００２１】
そして、この発明の直交変調器のキャリアリーク調整方法においては、先ず、Ｉ信号及びＱ信号の信号レベルを零にするとともに、零にされたＩ信号及びＱ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して直交変調器へ入力した場合の、直交変調器の出力信号が、ベクトル座標に表された場合の調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルとなる零にしたＩ信号及び零にしたＱ信号に加算した直流電圧の組を少なくとも３組検出する。次に、この検出された少なくとも３組の直流電圧をＩＱ座標上に表した３点としてキャリアリーク調整点を求める。そして、求めたキャリアリーク調整点のＩＱ座標の各値を直流の調整電圧としてＩ信号及びＱ信号にそれぞれ加えてキャリアリークを零にする。
なお、前記零にされたＩ信号及びＱ信号に加算されるそれぞれの直流電圧から合成されるベクトルを、キャリアリーク調整点の測定精度を高精度にするために、キャリアリークの電圧のベクトルより大きな値とすることが可能である。
【００２２】
さらに、別の発明の直交変調装置においては、入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調して変調信号として出力する直交変調器本体と、この直交変調器本体から出力された変調信号の信号レベルを検出するレベル検出部と、直交変調器本体へ入力するＩ信号及びＱ信号にそれぞれ加算するための直流電圧を生成する一対の可変電圧源と、Ｉ信号及びＱ信号の信号レベルを零にするとともに、一対の可変電圧源で生成された直流電圧を零にされたＩ信号及びＱ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して、この時にレベル検出部で検出された直交変調器本体の出力信号が、ベクトル座標に表された場合の調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルになったかを判定する基準レベル判定部と、各直流電圧を変化させて零にされたＩ信号及びＱ信号にそれぞれ加算し、直交変調器本体の出力信号が基準レベルとなるＩ信号及びＱ信号に加算した直流電圧の組合せを少なくとも３組検出する直流電圧組合せ検索手段と、この検出された直交変調器本体へ入力される少なくとも３組の直流電圧の組合せをＩ信号及びＱ信号に加算する一対の直流電圧を縦軸及び横軸とするＩＱ座標上に表した３点を通る円の中心点のＩＱ座標をキャリアリーク調整点として算出するキャリアリーク調整点算出手段と、この算出されたキャリアリーク調整点のＩＱ座標の値をＩ信号及びＱ信号に加算する調整電圧加算手段とを備えている。
なお、レベル検出部で検出された信号レベルを２値化して基準レベル判定部へ送出するレベル読取部を付加することも可能である。
【００２３】
次に、このように構成された本発明の直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、直交変調器のキャリアリーク調整方法、及び直交変調装置の動作原理を図４（ａ）、図４（ｂ）を用いて説明する。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、Ｉ、Ｑ信号の信号レベルを「０」に維持した状態で、直交変調器（直交変調器本体）から出力される変調信号に、キャリアリークに起因するリークベクトルＶLが含まれる。そして、このリークベクトルＶLを打ち消すための調整ベクトルＶCが必要となることは前述した通りである。そして、この調整ベクトルＶCの先端が調整点Ｐとなる。
【００２５】
いま、仮に調整ベクトルＶCに相当する直流の調整電圧ＥIC、ＥQCがＩ、Ｑ信号に加算された状態では、変調信号には、キャリアリークに起因するリークベクトルＶLは調整ベクトルＶCで打ち消されて現れない。したがって、変調信号の信号レベルは「０」である。
【００２６】
この状態で、Ｉ、Ｑ信号に直流電圧を加算すると、この電圧に対するベクトルＶｅが調整点Ｐを起点として現れる。この場合における変調信号の信号レベルＡはベクトルＶｅの絶対値である。
【００２７】
したがって、直交変調器（直交変調器本体）から出力される変調信号の信号レベルＡを任意に定めた基準レベルＡSに固定した状態で、Ｉ、Ｑ信号に各直流電圧を加算したときに発生するベクトルＶｅの先端Ｂは、調整点Ｐを中心とする基準レベルＡSを半径とする仮想円１３の円周上に位置するはずである。ベクトルＶｅの先端Ｂ位置は、その時点でＩ、Ｑ信号に加算している直流の電圧ＥI、ＥQであるので、仮想円１３の円周上の少なくとも３カ所のベクトルＶｅの先端Ｂ（測定点）が求まれば、簡単な幾何学的考察で仮想円１３の中心、すなわち、調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐが求まる。
【００２８】
調整ベクトルＶCの調整点Ｐが求まると、調整点ＰのＩ相座標からＩ信号に加算する調整電圧ＥICが求まる。さらに、調整点ＰのＱ相座標からＱ信号に加算する調整電圧ＥQCが求まる。
【００２９】
Ｉ、Ｑ信号に加算している直流の電圧ＥI、ＥQを大きな値に設定することによって、直交変調器（直交変調器本体）から出力される変調信号の信号レベルＡにおける基準レベルＡSを大きく設定可能である。その結果、この変調信号の信号レベルを測定する測定器として、前述したスペクトラムアナライザ等のごく低レベルを高精度で測定可能な高価な測定器を採用する必要ない。
【００３０】
また、調整ベクトルＶCの調整点Ｐが自動的に算出されるので、キャリアリークの調整処理能率を向上できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法及びキャリアリーク調整方法が適用される直交変調装置の概略構成を示すブロック図である。図８に示す直交変調器と同一部分には、同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【００３２】
外部から入力されたキャリア信号ｃは、直交変調器本体１４内の一方の乗算器２へ入力されるとともに、９０度移相器３で位相が９０°移相された後、他方の乗算器４へ入力される。各乗算器２、４にはＩ、Ｑ信号が入力される。一方の乗算器２はキャリア信号ｃとＩ信号とを乗算して乗算信号ｄ1として加算器５へ印加する。他方の乗算器４は９０°移相されたキャリア信号ｃとＱ信号とを乗算して乗算信号ｄ2として加算器５へ印加する。加算器５は各乗算器２、４から出力された乗算信号ｄ1、ｄ2を加算して変調信号ａとして出力する。
【００３３】
直交変調器本体１４に対するＩ、Ｑ信号の信号路に対して加算器６、７が介挿されている。この各加算器６、７に対して、各可変電圧源８、９から直流の電圧ＥI、ＥQが印加される。この各可変電圧源８、９からＩ、Ｑ信号に加算する直流の電圧ＥI、ＥQはコンピュータからなる制御部１５にて制御される。
【００３４】
また、直交変調器本体１４から出力された変調信号ａは、増幅器を含む高周波回路１０を経たのち外部へ送出されると共にレベル検出部１６へ入力される。レベル検出部１６は、入力された変調信号ａの信号レベルＡを検出して制御部１５へ送出する。
【００３５】
図２は、コンピュータからなる制御部１５の概略構成を示すブロック図である、この制御部１５内には、各可変電圧源８，９へＩ、Ｑ信号に加算する直流の電圧ＥI、ＥQを指定する電圧加算部２４、レベル検出部１６で検出された変調信号ａのレベルを読取ってＡ／Ｄ変換したり又は２値化するレベル読取部１８等のハード回路が組込まれている。
【００３６】
さらに、この制御部１５内には、アプリケーション・プログラム内に形成された、基準レベル判定部２０、測定点決定部２１、調整点算出部２２、及び調整電圧設定部２３等が組込まれている。
【００３７】
そして、この制御部１５の各部２０、２１、２２、２３は図３に示す流れ図に従って、キャリアリークに対する調整処理を実施する。
【００３８】
操作者は、直交変調器本体１４に入力されているＩ、Ｑ信号の信号レベルを「０」に設定する。具体的には、外部から入力されるＩ、Ｑ信号を遮断し、終端する（Ｐ１）。次に、基準レベル判定部２０により、直交変調器本体１４から出力されている変調信号ａの信号レベルＡが、基準レベルＡSと同じであると判定されるように、各可変電圧源８，９を制御する（Ｐ２）。
【００３９】
直流の電圧ＥI、ＥQがＩ、Ｑ信号に加算されているので、直交変調器本体１４から出力されている変調信号ａの基準信号レベルＡSも、前述した測定すべき調整ベクトルＶCの絶対値に比較して格段に大きい（Ｐ３）。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、測定点決定部２１が起動して、現在時点でＩ、Ｑ信号に加算されている電圧ＥI1、ＥQ1を読取り、第１の測定点Ｂ1（ＥI1、ＥQ1）を決定する。この第１の測定点Ｂ1（ＥI1、ＥQ1）は、前述した動作原理により、ＩＱ座標系で、調整点Ｐ（中心Ｇ）を中心に半径ＡSの仮想円１３の円周上に位置する（Ｐ４）。
【００４１】
次に、現在時点でＩ、Ｑ信号に加算されている直流の電圧ＥI1、ＥQ1のうち、Ｉ信号に加算されている電圧ＥI1を固定して、Ｑ信号に加算されている電圧ＥQを順番に変更しながら（Ｐ５）、変調信号ａの信号レベルＡを観察する。そして、信号レベルＡが再度基準レベルＡSに一致すると（Ｐ６）、この時点でＩ、Ｑ信号に加算されている直流の電圧ＥI1、ＥQ2を読取り（Ｐ７）、第２の測定点Ｂ2（ＥI1、ＥQ2）を決定する。この第２の測定点Ｂ2（ＥI1、ＥQ2）も調整点Ｐ（中心Ｇ）を中心に半径ＡSの仮想円１３の円周上に位置する（Ｐ８）。
【００４２】
次に、現在時点でＩ、Ｑ信号に加算されている直流の電圧ＥI1、ＥQ2のうち、Ｑ信号に加算されている電圧ＥQ2を固定して、Ｉ信号に加算されている電圧ＥIを順番に変更しながら（Ｐ９）、変調信号ａの信号レベルＡを観察する。そして、信号レベルＡが再度基準レベルＡSに一致すると（Ｐ１０）、この時点でＩ、Ｑ信号に加算されている電圧ＥI2、ＥQ2を読取り（Ｐ１１）、第３の測定点Ｂ3（ＥI2、ＥQ2）を決定する。この第３の測定点Ｂ3（ＥI2、ＥQ2）も調整点Ｐ（中心Ｇ）を中心に半径ＡSの仮想円１３の円周上に位置する（Ｐ１２）。
【００４３】
次に、調整点算出部２２が起動して調整点Ｐの算出処理を行う。すなわち、仮想円１３の円周上に位置する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3から、該当仮想円１３の中心Ｇの座標（ＥIC、ＥQC）を求める。
【００４４】
具体的には、線分Ｂ1Ｂ2に直交しかつこの線分Ｂ1Ｂ2を２等分する直交２等分線ｙ1を算出する（Ｐ１３）。さらに、線分Ｂ2Ｂ3に直交しかつこの線分Ｂ2Ｂ3を２等分する直交２等分線ｙ2を算出する（Ｐ１４）。そして、この２本の直交２等分線ｙ1、ｙ2の交点の座長で示される該当仮想円１３の中心Ｇの座標（ＥIC、ＥQC）を求める（Ｐ１５）。
次に、調整電圧設定部２３が起動して、この仮想円１３の中心Ｇ（ＥIC、ＥQC）が、図４（ａ）に示す、キャリアリークに起因するキャリアベクトルＶLを打ち消す調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）となる。この調整点Ｐの座標（ＥIC、ＥQC）を構成する各電圧ＥIC、ＥQCを直流の調整電圧ＥIC、ＥQCとして、各可変電圧源８、９を介してＩ、Ｑ信号へ加算する（Ｐ１６）。
【００４５】
以上で、コンピュータからなる制御部１５によるキャリアリーク調整処理が終了したので、各可変電圧源８、９を介してＩ、Ｑ信号へ各調整電圧ＥIC、ＥQCを加算した状態で、直交変調器本体１４に対してキャリア信号ｃ及びＩ、Ｑ信号を入力することにより直交変調器本体１４から、Ｉ、Ｑ信号で変調された変調信号ａが出力される。
【００４６】
このように構成されたキャリアリーク調整点検出方法及びキャリアリーク調整方法が適用される直交変調装置においては、直交変調器本体１４から出力された変調信号ａに含まれるキャリアリークに起因するリークベクトルＶLは調整ベクトルＶCで打ち消されるので、出力された変調信号ａの信号レベルＡ内にキャリアリークに起因する成分は含まれないので、変調信号ａの信号品質をより一層向上できる。
【００４７】
また、キャリアリークに起因するリークベクトルＶLを打ち消す調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）を求める手法として、Ｉ、Ｑ信号に直流の電圧ＥI、ＥQを加算して、出力される変調信号ａの信号レベルＡを、高レベルのみしか検出できない低価格のレベル検出装置でも十分高精度で測定できる基準レベルＡSとしている。
【００４８】
したがって、従来手法のように、ごく値の小さい調整ベクトルＶCの絶対値をスペクトラムアナライザ１１等の高精度の測定器を測定する必要がないので、図１に示すように、このキャリアリーク調整機能全体を、直交変調器本体１４と共に、１台の直交変調装置に組込む事が可能である。
【００４９】
さらに、リークベクトルＶLを打ち消す調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）求める手法として、従来の操作員の試行錯誤手法でなく、変調信号ａの信号レベルＡが任意に設定した基準レベルＡSを有する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3から解析的に調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）求めている。
【００５０】
このように、キャリアリーク調整を自動的に実施できるので、キャリアリーク調整作業の作業能率を大幅に向上できる。また、キャリアリーク調整作業に不慣れな操作者でも簡単にかつ短時間でキャリアリーク調整作業を実施できる。
【００５１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、仮想円１３の円周上に位置する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3から、該当仮想円１３の中心Ｇの座標（ＥIC、ＥQC）を求める手法として、仮想円１３の円周上に位置する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3を、この３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3で直角三角形を構成するように決定（選択）すれば、この直角三角形の底辺の２等分位置が該当仮想円１３の中心Ｇとなることを利用することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、キャリアリーク調整方法及び直交変調装置においては、Ｉ、Ｑ信号に対して直流電圧を加算した状態で、キャリアリーク調整点を解析的に算出している。
【００５３】
したがって、出力された変調信号の信号レベルを測定するための低レベルも測定可能な高価なレベル測定器を必要とせず、操作者の介在なしに自動的に高い精度でキャリアリーク調整点が算出され、たとえ調整作業に不慣れな操作者であったとしても、キャリアリーク調整作業を効率的に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法及びキャリアリーク調整方法が適用される直交変調装置の概略構成を示すブロック図
【図２】同直交変調装置に組込まれた制御部の詳細構成を示すブロック図
【図３】同直交変調装置におけるキャリアリーク調整処理動作を示す流れ図
【図４】同直交変調装置におけるキャリアリーク調整の動作原理を説明するための図
【図５】キャリアリークを説明するための図
【図６】一般的な直交変調器を示すブロック図
【図７】キャリアリークに起因するリークベクトル及び調整ベクトルを示す図
【図８】直交変調器に対する従来のキャリアリーク調整手法を説明するための図
【符号の説明】
２、４…乗算器
３…９０度移相器
５、６、７…加算器
８，９…可変電源
１０…高周波回路
１３…仮想円
１４…直交変調器本体
１５…制御部
１６…レベル検出部
１８…レベル読取部
１９…操作部
２０…基準レベル判定部
２１…測定点決定部
２２…調整点算出部
２３…調整電圧設定部
２４…電圧加算部
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すための調整電圧を検出する直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、キャリアリークを打ち消す直交変調器のキャリアリーク調整方法、及びこのキャリアリーク調整機能が組込まれた直交変調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図５（ａ）に示すように、交流のキャリア信号ｃとデータ信号ｂとを乗算器１で乗算して、変調信号ｄを得る場合、図５（ｂ）の位相ベクトル図に示すように、出力される変調信号ｄに、この変調信号の正規ベクトルの他に、キャリア信号ｃが乗算器１を介して変調信号ｄにリークするキャリアリークが含まれる。このキャリア信号ｃが、出力される変調信号ｄにリークするキャリアリーク現象は、２個の乗算器が組込まれた直交変調器においても発生し、変調信号ｄを元のデータ信号ｂへ復調する場合に、完全に元のデータ信号ｂが得られないという問題が生じる。
【０００３】
図６は、一般的な直交変調器の概略構成を示すブロック図である。外部から入力された例えば正弦波からなるキャリア信号ｃは直接一方の乗算器２へ入力されるとともに、９０度移相器３で位相が９０°移相された後、他方の乗算器４へ入力される。各乗算器２、４にはそれぞれＩ（同相成分）、Ｑ（直交成分）信号が入力される。
【０００４】
一方の乗算器２はキャリア信号ｃとＩ信号とを乗算して乗算信号ｄ1として加算器５へ印加する。他方の乗算器４は９０°移相されたキャリア信号ｃとＱ信号とを乗算して乗算信号ｄ2として加算器５へ印加する。加算器５は各乗算器２、４から出力された乗算信号ｄ1、ｄ2を加算して変調信号（直交変調信号）ａとして出力する。
【０００５】
このような直交変調器においても、各乗算器２、４から出力された乗算信号ｄ1、ｄ2には、図７に示すように、キャリア信号ｃ、９０°移相されたキャリア信号ｃの各リークベクトルＬI、ＬQが発生する。したがって、乗算信号ｄ1、ｄ2を加算（ベクトル合成）して得られるリークベクトルＶLがこの直交変調器から出力される変調信号ａに含まれる。
【０００６】
したがって、たとえ、Ｉ、Ｑ信号の信号レベルが「０」の状態においても、変調信号ａの信号レベルは、リークベクトルＶLの絶対値のレベルとなる。この変調信号ａにリークベクトルＶLの影響が出ないようにするには、図７に示すように、リークベクトルＶLに対して反対方向の調整ベクトルＶCを印加（加算）すればよい。この調整ベクトルＶCを実現するためには、予め、Ｉ信号に直流の調整電圧ＥICを加算し、Ｑ信号に直流の調整電圧ＥQCを加算しておけばよい。
【０００７】
具体的には、図８に示すように、直交変調器に入力されるＩ、Ｑ信号の信号路に対して加算器６、７を介挿して、この各加算器６、７に対して、各可変電圧源８、９から、上述した直流の調整電圧ＥIC、ＥQCを印加する。
【０００８】
次に、操作者が実施する調整電圧ＥIC、ＥQCの具体的設定作業手順を説明する。
Ｉ、Ｑ信号の信号レベルを「０」状態に設定した状態において、直交変調器から出力される変調信号ａの信号レベルを、増幅器を含む高周波回路１０を経由させて、スペクトラムアナライザ１１等のごく低レベルを高精度で測定可能な測定器で測定する。
【０００９】
そして、操作者は、スペクトラムアナライザ１１に表示された変調信号ａの信号レベルを観察しながら、操作部１２で各可変電圧源８、９を操作して、Ｉ、Ｑ信号に加算する電圧を調整する。具体的には、変調信号ａの信号レベルが「０」又は最小となる、加算する電圧の組合せを探して、その組合せの各電圧を調整電圧ＥIC、ＥQCとする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図８に示した手法で、直交変調器から出力される変調信号ａに含まれるキャリアリークを、Ｉ、Ｑ信号に加算した各調整電圧ＥIC、ＥQCで打ち消す手法においても、まだ解消すべき次のような課題があった。
【００１１】
すなわち、Ｉ、Ｑ信号の信号レベルを「０」状態に設定した状態で、直交変調器から出力される変調信号ａには、キャリアリーク成分のみしか含まれていない。したがって、変調信号ａの信号レベルは非常に小さい。高い精度で調整電圧ＥIC、ＥQCを得るためには、非常に低レベルとなる変調信号ａの信号レベルを高い精度で測定する必要がある。
【００１２】
非常に低レベルの変調信号ａの信号レベルを高い精度で測定するには、上述したスペクトラムアナライザ１１等の高精度の測定器を準備する必要があった。したがって、設備費が大幅に上昇するので、このキャリアリーク調整機能を、この直交変調器が組込まれた例えば信号発生装置に組込むことは、コスト的にほぼ不可能であった。
【００１３】
さらに、変調信号ａの信号レベルが「０」又は最小となる、Ｉ、Ｑ信号に加算する電圧の組合せを探す作業は、操作者の試行錯誤で実施したり、多くの繰り返し調整を要するために、このキャリアリーク調整機能を自動化して、この直交変調器が組込まれた例えば信号発生装置に組込むことは困難である。
【００１４】
さらに、変調信号ａの信号レベルが「０」又は最小となる、Ｉ、Ｑ信号に加算する電圧の組合せを探す作業は、熟練者の経験と勘によって実施されていたので、この調整作業に不慣れな操作者にとっては、手間と作業時間が大幅に増大する。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、Ｉ、Ｑ信号に対して、直流電圧を加算した状態で、キャリアリーク調整点を算出することによって、低レベルも測定可能な高価なレベル測定器を必要とせず、操作者の介在なしに自動的に高い精度でキャリアリーク調整点が算出され、たとえ調整作業に不慣れな操作者であったとしても、キャリアリーク調整作業を効率的に実施できる直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、そのキャリアリーク調整方法、及び直交変調装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調する直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すために、Ｉ信号及びＱ信号を直交変調器へ入力し、Ｉ、Ｑ信号の入力電圧の組合せを少なくとも３組変え、それぞれの組合せのＩ、Ｑ信号を入力した時の直交変調器の出力信号をベクトル座標上に少なくとも３点表し、３点を通る円の中心からキャリアリークを求め、直交変調器へ入力されるＩ信号及びＱ信号に対してそれぞれ加算する直流の調整電圧を検出する直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法に適用される。
【００１７】
そして、上記課題を解消するために、本発明の直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法においては、先ず、Ｉ信号及びＱ信号の信号レベルを零にするとともに、零にされたＩ信号及びＱ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して直交変調器へ入力した場合の、直交変調器の出力信号が、ベクトル座標に表された場合の調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルとなる零にしたＩ信号及び零にしたＱ信号に加算した直流電圧の組を少なくとも３組検出する。
【００１８】
次に、この検出された少なくとも３組の直流電圧をＩＱ座標上に表した３点として前記キャリアリーク調整点を求める。
【００１９】
なお、前記零にされたＩ信号及びＱ信号に加算される前記それぞれの直流電圧から合成されるベクトルを、キャリアリーク調整点の測定精度を高精度にするために、キャリアリークの電圧のベクトルより大きな値とすることも可能である。
【００２０】
また、別の発明は、入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調する直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すために、Ｉ信号及びＱ信号を直交変調器へ入力し、Ｉ、Ｑ信号の入力電圧の組合せを少なくとも３組変え、それぞれの組合せのＩ、Ｑ信号を入力した時の直交変調器の出力信号をベクトル座標上に少なくとも３点表し、３点を通る円の中心からキャリアリークを求め、直交変調器へ入力されるＩ信号及びＱ信号に対してそれぞれ直流の調整電圧を加算する直交変調器のキャリアリーク調整方法に適用される。
【００２１】
そして、この発明の直交変調器のキャリアリーク調整方法においては、先ず、Ｉ信号及びＱ信号の信号レベルを零にするとともに、零にされたＩ信号及びＱ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して直交変調器へ入力した場合の、直交変調器の出力信号が、ベクトル座標に表された場合の調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルとなる零にしたＩ信号及び零にしたＱ信号に加算した直流電圧の組を少なくとも３組検出する。次に、この検出された少なくとも３組の直流電圧をＩＱ座標上に表した３点としてキャリアリーク調整点を求める。そして、求めたキャリアリーク調整点のＩＱ座標の各値を直流の調整電圧としてＩ信号及びＱ信号にそれぞれ加えてキャリアリークを零にする。
なお、前記零にされたＩ信号及びＱ信号に加算されるそれぞれの直流電圧から合成されるベクトルを、キャリアリーク調整点の測定精度を高精度にするために、キャリアリークの電圧のベクトルより大きな値とすることが可能である。
【００２２】
さらに、別の発明の直交変調装置においては、入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調して変調信号として出力する直交変調器本体と、この直交変調器本体から出力された変調信号の信号レベルを検出するレベル検出部と、直交変調器本体へ入力するＩ信号及びＱ信号にそれぞれ加算するための直流電圧を生成する一対の可変電圧源と、Ｉ信号及びＱ信号の信号レベルを零にするとともに、一対の可変電圧源で生成された直流電圧を零にされたＩ信号及びＱ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して、この時にレベル検出部で検出された直交変調器本体の出力信号が、ベクトル座標に表された場合の調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルになったかを判定する基準レベル判定部と、各直流電圧を変化させて零にされたＩ信号及びＱ信号にそれぞれ加算し、直交変調器本体の出力信号が基準レベルとなるＩ信号及びＱ信号に加算した直流電圧の組合せを少なくとも３組検出する直流電圧組合せ検索手段と、この検出された直交変調器本体へ入力される少なくとも３組の直流電圧の組合せをＩ信号及びＱ信号に加算する一対の直流電圧を縦軸及び横軸とするＩＱ座標上に表した３点を通る円の中心点のＩＱ座標をキャリアリーク調整点として算出するキャリアリーク調整点算出手段と、この算出されたキャリアリーク調整点のＩＱ座標の値をＩ信号及びＱ信号に加算する調整電圧加算手段とを備えている。
なお、レベル検出部で検出された信号レベルを２値化して基準レベル判定部へ送出するレベル読取部を付加することも可能である。
【００２３】
次に、このように構成された本発明の直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、直交変調器のキャリアリーク調整方法、及び直交変調装置の動作原理を図４（ａ）、図４（ｂ）を用いて説明する。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、Ｉ、Ｑ信号の信号レベルを「０」に維持した状態で、直交変調器（直交変調器本体）から出力される変調信号に、キャリアリークに起因するリークベクトルＶLが含まれる。そして、このリークベクトルＶLを打ち消すための調整ベクトルＶCが必要となることは前述した通りである。そして、この調整ベクトルＶCの先端が調整点Ｐとなる。
【００２５】
いま、仮に調整ベクトルＶCに相当する直流の調整電圧ＥIC、ＥQCがＩ、Ｑ信号に加算された状態では、変調信号には、キャリアリークに起因するリークベクトルＶLは調整ベクトルＶCで打ち消されて現れない。したがって、変調信号の信号レベルは「０」である。
【００２６】
この状態で、Ｉ、Ｑ信号に直流電圧を加算すると、この電圧に対するベクトルＶｅが調整点Ｐを起点として現れる。この場合における変調信号の信号レベルＡはベクトルＶｅの絶対値である。
【００２７】
したがって、直交変調器（直交変調器本体）から出力される変調信号の信号レベルＡを任意に定めた基準レベルＡSに固定した状態で、Ｉ、Ｑ信号に各直流電圧を加算したときに発生するベクトルＶｅの先端Ｂは、調整点Ｐを中心とする基準レベルＡSを半径とする仮想円１３の円周上に位置するはずである。ベクトルＶｅの先端Ｂ位置は、その時点でＩ、Ｑ信号に加算している直流の電圧ＥI、ＥQであるので、仮想円１３の円周上の少なくとも３カ所のベクトルＶｅの先端Ｂ（測定点）が求まれば、簡単な幾何学的考察で仮想円１３の中心、すなわち、調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐが求まる。
【００２８】
調整ベクトルＶCの調整点Ｐが求まると、調整点ＰのＩ相座標からＩ信号に加算する調整電圧ＥICが求まる。さらに、調整点ＰのＱ相座標からＱ信号に加算する調整電圧ＥQCが求まる。
【００２９】
Ｉ、Ｑ信号に加算している直流の電圧ＥI、ＥQを大きな値に設定することによって、直交変調器（直交変調器本体）から出力される変調信号の信号レベルＡにおける基準レベルＡSを大きく設定可能である。その結果、この変調信号の信号レベルを測定する測定器として、前述したスペクトラムアナライザ等のごく低レベルを高精度で測定可能な高価な測定器を採用する必要ない。
【００３０】
また、調整ベクトルＶCの調整点Ｐが自動的に算出されるので、キャリアリークの調整処理能率を向上できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法及びキャリアリーク調整方法が適用される直交変調装置の概略構成を示すブロック図である。図８に示す直交変調器と同一部分には、同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【００３２】
外部から入力されたキャリア信号ｃは、直交変調器本体１４内の一方の乗算器２へ入力されるとともに、９０度移相器３で位相が９０°移相された後、他方の乗算器４へ入力される。各乗算器２、４にはＩ、Ｑ信号が入力される。一方の乗算器２はキャリア信号ｃとＩ信号とを乗算して乗算信号ｄ1として加算器５へ印加する。他方の乗算器４は９０°移相されたキャリア信号ｃとＱ信号とを乗算して乗算信号ｄ2として加算器５へ印加する。加算器５は各乗算器２、４から出力された乗算信号ｄ1、ｄ2を加算して変調信号ａとして出力する。
【００３３】
直交変調器本体１４に対するＩ、Ｑ信号の信号路に対して加算器６、７が介挿されている。この各加算器６、７に対して、各可変電圧源８、９から直流の電圧ＥI、ＥQが印加される。この各可変電圧源８、９からＩ、Ｑ信号に加算する直流の電圧ＥI、ＥQはコンピュータからなる制御部１５にて制御される。
【００３４】
また、直交変調器本体１４から出力された変調信号ａは、増幅器を含む高周波回路１０を経たのち外部へ送出されると共にレベル検出部１６へ入力される。レベル検出部１６は、入力された変調信号ａの信号レベルＡを検出して制御部１５へ送出する。
【００３５】
図２は、コンピュータからなる制御部１５の概略構成を示すブロック図である、この制御部１５内には、各可変電圧源８，９へＩ、Ｑ信号に加算する直流の電圧ＥI、ＥQを指定する電圧加算部２４、レベル検出部１６で検出された変調信号ａのレベルを読取ってＡ／Ｄ変換したり又は２値化するレベル読取部１８等のハード回路が組込まれている。
【００３６】
さらに、この制御部１５内には、アプリケーション・プログラム内に形成された、基準レベル判定部２０、測定点決定部２１、調整点算出部２２、及び調整電圧設定部２３等が組込まれている。
【００３７】
そして、この制御部１５の各部２０、２１、２２、２３は図３に示す流れ図に従って、キャリアリークに対する調整処理を実施する。
【００３８】
操作者は、直交変調器本体１４に入力されているＩ、Ｑ信号の信号レベルを「０」に設定する。具体的には、外部から入力されるＩ、Ｑ信号を遮断し、終端する（Ｐ１）。次に、基準レベル判定部２０により、直交変調器本体１４から出力されている変調信号ａの信号レベルＡが、基準レベルＡSと同じであると判定されるように、各可変電圧源８，９を制御する（Ｐ２）。
【００３９】
直流の電圧ＥI、ＥQがＩ、Ｑ信号に加算されているので、直交変調器本体１４から出力されている変調信号ａの基準信号レベルＡSも、前述した測定すべき調整ベクトルＶCの絶対値に比較して格段に大きい（Ｐ３）。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、測定点決定部２１が起動して、現在時点でＩ、Ｑ信号に加算されている電圧ＥI1、ＥQ1を読取り、第１の測定点Ｂ1（ＥI1、ＥQ1）を決定する。この第１の測定点Ｂ1（ＥI1、ＥQ1）は、前述した動作原理により、ＩＱ座標系で、調整点Ｐ（中心Ｇ）を中心に半径ＡSの仮想円１３の円周上に位置する（Ｐ４）。
【００４１】
次に、現在時点でＩ、Ｑ信号に加算されている直流の電圧ＥI1、ＥQ1のうち、Ｉ信号に加算されている電圧ＥI1を固定して、Ｑ信号に加算されている電圧ＥQを順番に変更しながら（Ｐ５）、変調信号ａの信号レベルＡを観察する。そして、信号レベルＡが再度基準レベルＡSに一致すると（Ｐ６）、この時点でＩ、Ｑ信号に加算されている直流の電圧ＥI1、ＥQ2を読取り（Ｐ７）、第２の測定点Ｂ2（ＥI1、ＥQ2）を決定する。この第２の測定点Ｂ2（ＥI1、ＥQ2）も調整点Ｐ（中心Ｇ）を中心に半径ＡSの仮想円１３の円周上に位置する（Ｐ８）。
【００４２】
次に、現在時点でＩ、Ｑ信号に加算されている直流の電圧ＥI1、ＥQ2のうち、Ｑ信号に加算されている電圧ＥQ2を固定して、Ｉ信号に加算されている電圧ＥIを順番に変更しながら（Ｐ９）、変調信号ａの信号レベルＡを観察する。そして、信号レベルＡが再度基準レベルＡSに一致すると（Ｐ１０）、この時点でＩ、Ｑ信号に加算されている電圧ＥI2、ＥQ2を読取り（Ｐ１１）、第３の測定点Ｂ3（ＥI2、ＥQ2）を決定する。この第３の測定点Ｂ3（ＥI2、ＥQ2）も調整点Ｐ（中心Ｇ）を中心に半径ＡSの仮想円１３の円周上に位置する（Ｐ１２）。
【００４３】
次に、調整点算出部２２が起動して調整点Ｐの算出処理を行う。すなわち、仮想円１３の円周上に位置する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3から、該当仮想円１３の中心Ｇの座標（ＥIC、ＥQC）を求める。
【００４４】
具体的には、線分Ｂ1Ｂ2に直交しかつこの線分Ｂ1Ｂ2を２等分する直交２等分線ｙ1を算出する（Ｐ１３）。さらに、線分Ｂ2Ｂ3に直交しかつこの線分Ｂ2Ｂ3を２等分する直交２等分線ｙ2を算出する（Ｐ１４）。そして、この２本の直交２等分線ｙ1、ｙ2の交点の座長で示される該当仮想円１３の中心Ｇの座標（ＥIC、ＥQC）を求める（Ｐ１５）。
次に、調整電圧設定部２３が起動して、この仮想円１３の中心Ｇ（ＥIC、ＥQC）が、図４（ａ）に示す、キャリアリークに起因するキャリアベクトルＶLを打ち消す調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）となる。この調整点Ｐの座標（ＥIC、ＥQC）を構成する各電圧ＥIC、ＥQCを直流の調整電圧ＥIC、ＥQCとして、各可変電圧源８、９を介してＩ、Ｑ信号へ加算する（Ｐ１６）。
【００４５】
以上で、コンピュータからなる制御部１５によるキャリアリーク調整処理が終了したので、各可変電圧源８、９を介してＩ、Ｑ信号へ各調整電圧ＥIC、ＥQCを加算した状態で、直交変調器本体１４に対してキャリア信号ｃ及びＩ、Ｑ信号を入力することにより直交変調器本体１４から、Ｉ、Ｑ信号で変調された変調信号ａが出力される。
【００４６】
このように構成されたキャリアリーク調整点検出方法及びキャリアリーク調整方法が適用される直交変調装置においては、直交変調器本体１４から出力された変調信号ａに含まれるキャリアリークに起因するリークベクトルＶLは調整ベクトルＶCで打ち消されるので、出力された変調信号ａの信号レベルＡ内にキャリアリークに起因する成分は含まれないので、変調信号ａの信号品質をより一層向上できる。
【００４７】
また、キャリアリークに起因するリークベクトルＶLを打ち消す調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）を求める手法として、Ｉ、Ｑ信号に直流の電圧ＥI、ＥQを加算して、出力される変調信号ａの信号レベルＡを、高レベルのみしか検出できない低価格のレベル検出装置でも十分高精度で測定できる基準レベルＡSとしている。
【００４８】
したがって、従来手法のように、ごく値の小さい調整ベクトルＶCの絶対値をスペクトラムアナライザ１１等の高精度の測定器を測定する必要がないので、図１に示すように、このキャリアリーク調整機能全体を、直交変調器本体１４と共に、１台の直交変調装置に組込む事が可能である。
【００４９】
さらに、リークベクトルＶLを打ち消す調整ベクトルＶCの先端の調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）求める手法として、従来の操作員の試行錯誤手法でなく、変調信号ａの信号レベルＡが任意に設定した基準レベルＡSを有する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3から解析的に調整点Ｐ（ＥIC、ＥQC）求めている。
【００５０】
このように、キャリアリーク調整を自動的に実施できるので、キャリアリーク調整作業の作業能率を大幅に向上できる。また、キャリアリーク調整作業に不慣れな操作者でも簡単にかつ短時間でキャリアリーク調整作業を実施できる。
【００５１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、仮想円１３の円周上に位置する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3から、該当仮想円１３の中心Ｇの座標（ＥIC、ＥQC）を求める手法として、仮想円１３の円周上に位置する３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3を、この３個の測定点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3で直角三角形を構成するように決定（選択）すれば、この直角三角形の底辺の２等分位置が該当仮想円１３の中心Ｇとなることを利用することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法、キャリアリーク調整方法及び直交変調装置においては、Ｉ、Ｑ信号に対して直流電圧を加算した状態で、キャリアリーク調整点を解析的に算出している。
【００５３】
したがって、出力された変調信号の信号レベルを測定するための低レベルも測定可能な高価なレベル測定器を必要とせず、操作者の介在なしに自動的に高い精度でキャリアリーク調整点が算出され、たとえ調整作業に不慣れな操作者であったとしても、キャリアリーク調整作業を効率的に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法及びキャリアリーク調整方法が適用される直交変調装置の概略構成を示すブロック図
【図２】同直交変調装置に組込まれた制御部の詳細構成を示すブロック図
【図３】同直交変調装置におけるキャリアリーク調整処理動作を示す流れ図
【図４】同直交変調装置におけるキャリアリーク調整の動作原理を説明するための図
【図５】キャリアリークを説明するための図
【図６】一般的な直交変調器を示すブロック図
【図７】キャリアリークに起因するリークベクトル及び調整ベクトルを示す図
【図８】直交変調器に対する従来のキャリアリーク調整手法を説明するための図
【符号の説明】
２、４…乗算器
３…９０度移相器
５、６、７…加算器
８，９…可変電源
１０…高周波回路
１３…仮想円
１４…直交変調器本体
１５…制御部
１６…レベル検出部
１８…レベル読取部
１９…操作部
２０…基準レベル判定部
２１…測定点決定部
２２…調整点算出部
２３…調整電圧設定部
２４…電圧加算部
Claims (6)
- 入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調する直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すために、
前記Ｉ信号及びＱ信号を前記直交変調器へ入力し、前記Ｉ、Ｑ信号の入力電圧の組合せを少なくとも３組変え、それぞれの組合せの前記Ｉ、Ｑ信号を入力した時の前記直交変調器の出力信号をベクトル座標上に少なくとも３点表し、前記３点を通る円の中心からキャリアリークを求め、前記直交変調器へ入力されるＩ信号及びＱ信号に対してそれぞれ加算する直流の調整電圧を検出する直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法において、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の信号レベルを零にするとともに、零にされた前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して前記直交変調器へ入力した場合の、前記直交変調器の出力信号が、前記ベクトル座標に表された場合の前記調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルとなる前記零にしたＩ信号及び零にしたＱ信号に加算した直流電圧の組を少なくとも３組検出するステップと、
この検出された少なくとも３組の直流電圧を前記零にしたＩ信号及び前記零にしたＱ信号に加算する一対の直流電圧を縦軸及び横軸とするＩＱ座標上に表した３点として前記キャリアリーク調整点を求めるステップと
を備えたことを特徴とする直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法。 - 前記零にされたＩ信号及びＱ信号に加算される前記それぞれの直流電圧から合成されるベクトルを、前記キャリアリーク調整点の測定精度を高精度にするために、前記キャリアリークの電圧のベクトルより大きな値としたことを特徴とする請求項１記載の直交変調器のキャリアリーク調整点検出方法。
- 入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調する直交変調器から出力される変調信号に含まれるキャリアリークを打ち消すために、
前記Ｉ信号及びＱ信号を前記直交変調器へ入力し、前記Ｉ、Ｑ信号の入力電圧の組合せを少なくとも３組変え、それぞれの組合せの前記Ｉ、Ｑ信号を入力した時の前記直交変調器の出力信号をベクトル座標上に少なくとも３点表し、前記３点を通る円の中心からキャリアリークを求め、前記直交変調器へ入力されるＩ信号及びＱ信号に対してそれぞれ直流の調整電圧を加算する直交変調器のキャリアリーク調整方法において、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の信号レベルを零にするとともに、零にされた前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して前記直交変調器へ入力した場合の、前記直交変調器の出力信号が、前記ベクトル座標に表された場合の前記調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルとなる前記零にしたＩ信号及び零にしたＱ信号に加算した直流電圧の組を少なくとも３組検出するステップと、
この検出された少なくとも３組の直流電圧を前記零にしたＩ信号及び前記零にしたＱ信号に加算する一対の直流電圧を縦軸及び横軸とするＩＱ座標上に表した３点として前記キャリアリーク調整点を求めるステップと
前記求めたキャリアリーク調整点のＩＱ座標の各値を前記直流の調整電圧として前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号にそれぞれ加えてキャリアリークを零にするステップと
を備えたことを特徴とする直交変調器のキャリアリーク調整方法。 - 前記零にされたＩ信号及びＱ信号に加算される前記それぞれの直流電圧から合成されるベクトルを、前記キャリアリーク調整点の測定精度を高精度にするために、前記キャリアリークの電圧のベクトルより大きな値としたことを特徴とする請求項３記載の直交変調器のキャリアリーク調整方法。
- 入力されたキャリア信号を同じく入力されたＩ信号及びＱ信号で直交変調して変調信号として出力する直交変調器本体（１４）と、
この直交変調器本体から出力された変調信号の信号レベルを検出するレベル検出部（１６）と、
前記直交変調器本体へ入力するＩ信号及びＱ信号にそれぞれ加算するための直流電圧を生成する一対の可変電圧源（８，９）と、
前記Ｉ信号及びＱ信号の信号レベルを零にするとともに、前記一対の可変電圧源で生成された直流電圧を零にされた前記Ｉ信号及びＱ信号のそれぞれに対して少なくとも一方が可変である直流電圧を加算して、この時に前記レベル検出部で検出された前記直交変調器本体の出力信号が、前記ベクトル座標に表された場合の前記調整電圧に対応する調整点からの距離が一定である所定の基準レベルになったかを判定する基準レベル判定部（２０）と、
前記各直流電圧を変化させて零にされた前記Ｉ信号及びＱ信号にそれぞれ加算し、前記直交変調器本体の出力信号が前記基準レベルとなる前記Ｉ信号及びＱ信号に加算した直流電圧の組合せを少なくとも３組検出する直流電圧組合せ検索手段（２１）と、
この検出された直交変調器本体へ入力される少なくとも３組の直流電圧の組合せを前記Ｉ信号及びＱ信号に加算する一対の直流電圧を縦軸及び横軸とするＩＱ座標上に表した３点を通る円の中心点のＩＱ座標をキャリアリーク調整点として算出するキャリアリーク調整点算出手段（２２）と、
この算出されたキャリアリーク調整点のＩＱ座標の値を前記Ｉ信号及びＱ信号に加算する調整電圧加算手段（２３）と
を備えたことを特徴とする直交変調装置。 - 前記レベル検出部で検出された信号レベルを２値化して前記基準レベル判定部へ送出するレベル読取部（１８）を備えたことを特徴とする請求項５記載の直交変調装置。
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