JP3865726B2 - 移動体試験用信号発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機等の移動体の２信号特性を試験するための信号発生装置において、信号純度を劣化させることなく、構成部品を削減できるとともに、安価に構成するための技術に関する。

携帯電話機等の移動体では、一つのサービスエリアから隣りのサービスエリアへ移動する際にその隣接する２つの基地局からの信号を受信して、使用チャネルの切り換え制御等の処理を行なっており、このような移動体の試験を行なうために、周波数の異なる２つの信号を移動体に与える必要がある。

携帯電話機等の移動体通信システムでは、ディジタルのベースバンド信号によって直交変調された高周波信号を用いているが、通信に使用する非常に高い周波数帯（ＧＨｚ帯）の直交変調信号を直接生成することは困難であるため、一般的には、低い周波数帯で生成した直交変調信号を複数段の周波数変換を行なうことにより、通信周波数帯まで上げている。

しかし、移動体試験のための信号発生装置として、上記のように周波数変換処理を複数段行なう構成にすると装置が大掛かりとなり、高価となってしまう。

これを解決する技術として、次の特許文献１には、低い周波数帯で生成した変調信号をイメージ除去型ミキサによって通信周波数帯まで上げる技術が開示されている。

この技術によれば、直交変調を除く周波数変換処理が一回で済むため、構成が格段に簡単となり、この構成の信号発生器を２組用意し、その出力信号同士を合成すれば、前記した移動体に対する２信号特性の試験を行なうシステムを安価に構成することができる。

特開平６−１２０９９０号公報

しかしながら、上記のようにイメージ除去型ミキサを用いた場合、回路の平衡度のバラツキ、移相器の精度、直流分の影響等により、図１２に示す信号Ｚのように、計算上では０となる不要な側波帯成分Ｓ′やキャリア漏れ成分Ｃが発生して、所望の直交変調信号Ｓとともに出力される。

しかも、前記したように、イメージ除去型ミキサに入力する変調信号の周波数（例えば数ＭＨｚ）はキャリア周波数（例えば１ＧＨｚ）に比べて格段に低いため、キャリア漏れ成分Ｃと残留側波帯成分Ｓ′の周波数は、所望の直交変調信号Ｓの周波数帯に非常に近く、フィルタで分離することは困難である。

この不要成分はレベルが低いため、１信号試験の場合には大きな問題とならないが、前記したように、２組の信号発生部の出力を合成して得られる２信号を用いた試験の場合、大きな問題となる。

即ち、図１３の（ａ）のように、一方の直交変調信号Ｓａとともに出力されるキャリア漏れ成分Ｃａが、他方の直交変調信号Ｓｂの帯域に入ってその信号純度を低下させたり、図１３の（ｂ）のように、一方の直交変調信号Ｓａとともに出力される残留側波帯成分Ｓａ′の帯域と他方の直交変調信号Ｓｂの帯域とが重なってその信号純度を低下させる。

しかも、このような２信号を用いた試験には、移動体の移動に伴う電波のレベル低下を模擬するために、一方の直交変調信号のレベルを可変する試験があり、上記のような状態で他方の直交変調信号Ｓｂのレベルを下げると、一方の直交変調信号Ｓａとともに出力されるキャリア漏れ成分Ｃａや不要側波帯成分Ｓａ′の影響がより強くなって、正確な試験を行なうことができなくなる。

本発明は、この問題を解決し、簡単な構成で、２信号測定における信号純度の低下を発生させない移動体試験用信号発生装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１の移動体試験用信号発生装置は、
ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号とによって直交変調された直交変調信号をそれぞれ発生する２組の信号発生部（２１Ａ、２１Ｂ）と、該２組の信号発生部が出力する直交変調信号の出力周波数を指定する出力周波数指定手段（３０Ａ、３０Ｂ）と、前記２組の信号発生部が出力する信号を加算合成する合成器（３１）とを有し、該合成器によって合成された信号を移動体試験用の信号として出力する移動体試験用信号発生装置において、
前記２組の信号発生部は、指定された出力周波数に対応するそれぞれのキャリア周波数に対して高域側側波帯となる直交変調信号と低域側側波帯となる直交変調信号のいずれかを選択的に発生できるように構成されているとともに、
前記出力周波数指定手段が指定した異なった出力周波数に基づいて前記２組の信号発生部を制御することにより、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から前記キャリア周波数に対して低域側側波帯となる直交変調信号を出力させ、指定された出力周波数が低い方の信号発生部から前記キャリア周波数に対して高域側側波帯となる直交変調信号を出力させる制御手段（４０）を設けたことを特徴としている。

また、本発明の請求項２の移動体試験用信号発生装置は、請求項１の移動体試験用信号発生装置において、
前記各信号発生部は、
ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号を発生するベースバンド信号発生手段（２２）と、
前記同相成分信号、直交成分信号および所定の中間周波数の局発信号とにより直交変調処理を行い、前記中間周波数帯の２つの変調信号を出力する直交変調手段（２４）と、
前記直交変調手段に入力される同相成分信号と直交成分信号の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２３）と、
前記直交変調手段から出力される２つの変調信号と、前記出力周波数指定手段によって指定された周波数と前記中間周波数との差または和に等しいキャリア周波数を有し且つ互いに９０度の位相差をもつ２つの局発信号との混合、合成処理を行って、前記指定された出力周波数の側波帯成分の直交変調信号を出力するイメージ除去型ミキサ（２６）と、
前記イメージ除去型ミキサに入力される２つの変調信号の入れ替えが可能な変調信号入替手段（２５）とによって構成され、
前記制御手段は、前記各信号発生部の前記ベースバンド信号入替手段および変調信号入替手段を制御して、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分の直交変調信号を出力させ、指定された周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分の直交変調信号を出力させることを特徴としている。

また、本発明の請求項３の移動体試験用信号発生装置は、請求項１の移動体試験用信号発生装置において、
前記各信号発生部は、
ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号を発生するベースバンド信号発生手段（２２）と、
前記直交成分信号の符号を反転することが可能な直交成分信号符号反転手段（４１）と、
前記同相成分信号、直交成分信号および所定の中間周波数で且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号とにより直交変調処理を行い、前記中間周波数帯の２つの変調信号を出力する直交変調手段（２４）と、
前記直交変調手段に入力される同相成分信号と直交成分信号の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２３）と、
前記直交変調手段の２つの局発信号の入れ替えが可能な局発信号入替手段（１０８）と、
前記直交変調手段から出力される２つの変調信号と、前記出力周波数指定手段によって指定された周波数と前記中間周波数との差または和に等しいキャリア周波数を有し且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号との混合、合成処理を行って、前記指定された出力周波数の側波帯成分の直交変調信号を出力するイメージ除去型ミキサ（２６）とによって構成され、
前記制御手段は、前記各信号発生部の前記直交成分信号符号反転手段、ベースバンド信号入替手段および局発信号入替手段を制御して、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分の直交変調信号を出力させ、指定された周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分の直交変調信号を出力させることを特徴としている。

また、本発明の請求項４の移動体試験用信号発生装置は、請求項１の移動体試験用信号発生装置において、
前記各信号発生部は、
ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号を発生するベースバンド信号発生手段（２２）と、
前記同相成分信号、直交成分信号および所定の中間周波数で且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号とにより直交変調処理を行い、前記中間周波数帯の２つの変調信号を出力する直交変調手段（２４）と、
前記直交変調手段の２つの局発信号の入れ替えが可能な第１の局発信号入替手段（１０８）と、
前記直交変調手段から出力される２つの変調信号と、前記出力周波数指定手段によって指定された周波数と前記中間周波数との差または和に等しいキャリア周波数を有し互いに９０度位相差のある２つの局発信号との混合、合成処理を行って、前記指定された出力周波数の側波帯成分の直交変調信号を出力するイメージ除去型ミキサ（２６）と、
前記イメージ除去型ミキサに入力される一方の変調信号の符号を反転することが可能な変調信号符号反転手段（４２）と、
前記イメージ除去型ミキサの２つの局発信号の入れ替えが可能な第２の局発信号入替手段（２０６）とによって構成され、
前記制御手段は、前記各信号発生部の前記第１の局発信号入替手段、第２の局発信号入替手段および変調信号符号反転手段を制御して、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分の直交変調信号を出力させ、指定された周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分の直交変調信号を出力させることを特徴としている。

このように、本発明の移動体試験用信号発生装置は、各信号発生部が、高周波の直交変調信号を、それぞれのキャリア周波数に対して高域側、低域側のいずれの側波帯でも出力できるように構成され、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分が出力し、指定された周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分が出力するように制御手段によって制御されるので、各信号発生部のキャリア漏れ成分や残留側波帯成分が２つの所望の直交変調信号の帯域に重なってその信号純度を低下させる現象は発生せず、簡単な構成でキャリア漏れ成分や残留側波帯成分の影響を受けることなく、移動体に対する２信号試験を行なうことができる。

更に、本発明の移動体試験用信号発生装置は、各信号発生部が、高周波の直交変調信号を、それぞれのキャリア周波数に対して高域側、低域側のいずれの側波帯でも出力することができるような構成となっている。

そのため、各信号発生部に指定された出力周波数の高低の関係が変化した場合でも、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分を出力させ、指定された出力周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分を出力させるように動的に制御できる。

それにより、各信号発生部のキャリア漏れ成分や残留側波帯成分が２つの所望の直交変調信号の帯域に重なってその信号純度を低下させる現象は発生せず、簡単な構成でキャリア漏れ成分や残留側波帯成分の影響を受けることなく、移動体に対する２信号試験を行うことができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した移動体試験用信号発生装置２０の構成を示している。

この移動体試験用信号発生装置２０は、ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号によって直交変調された高周波（例えば１ＧＨｚ帯）の直交変調信号をそれぞれ発生する２組の信号発生部２１Ａ、２１Ｂと、その２組の信号発生部２１Ａ、２１Ｂが出力する直交変調信号の周波数をそれぞれ指定する出力周波数指定手段３０Ａ、３０Ｂと、２組の信号発生部２１Ａ、２１Ｂが出力する信号を加算合成し、その合成信号Ｇを移動体試験用信号として出力する合成器３１および制御手段４０によって構成されている。

なお、以下の説明では、同一構成要素に同一数字と英大文字（Ａ、Ｂ）からなる符号を付して説明するが、英大文字を省略した場合にはその要素に共通の事項とする。また、同種の信号に同一英大文字と英小文字（ａ、ｂ）からなる符号を付して説明するが、英小文字を省略した場合にはその信号に共通の事項とする。

２組の信号発生部２１Ａ、２１Ｂは、それぞれベースバンド信号発生手段２２Ａ、２２Ｂ、ベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂ、直交変調手段２４Ａ、２４Ｂ、変調信号入替手段２５Ａ、２５Ｂおよびイメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂによって構成されている。

ベースバンド信号発生手段２２Ａは、ベースバンドのディジタルの同相成分信号Ｉａと直交成分信号Ｑａを発生して、ベースバンド信号入替手段２３Ａを介して直交変調手段２４Ａに入力し、ベースバンド信号発生手段２２Ｂは、ベースバンドのディジタルの同相成分信号Ｉｂと直交成分信号Ｑｂを発生して、ベースバンド信号入替手段２３Ｂを介して直交変調手段２４Ｂに入力する。

ベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂは、例えば、直交変調手段２４Ａ、２４Ｂに対して同相成分信号Ｉと直交成分信号Ｑを入れ替えて入力できるスイッチからなり、制御手段４０によって制御される。

直交変調手段２４Ａは、ベースバンド信号入替手段２３Ａを介して入力される同相成分信号Ｉａと直交成分信号Ｑａと、所定の中間周波数Ｆｉで且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号とにより、混合処理と合成処理からなる直交変調処理を行い、その中間周波数帯の２つの変調信号Ｘａ、Ｙａを出力する。

また、直交変調手段２４Ｂは、ベースバンド信号入替手段２３Ｂを介して入力される同相成分信号Ｉｂと直交成分信号Ｑｂと、中間周波数Ｆｉで且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号とにより直交変調処理を行い、その中間周波数帯の２つの変調信号Ｘｂ、Ｙｂを出力する。

この直交変調手段２４Ａ、２４Ｂの機能をブロック化して表すと、図２のように、局発回路１００、移相回路１０１、２重平衡型の第１ミキサ１０２〜第４ミキサ１０５、第１合成器１０６および第２合成器１０７によって構成される。なお、直交変調手段２４Ａ、２４Ｂは数値演算処理で上記各部の機能を実現してもよい。

局発回路１００は所定の中間周波数Ｆｉ （例えば４．８ＭＨｚ）の局発信号Ｌｉを、移相器１０１、第１ミキサ１０２および第３ミキサ１０４に出力し、移相器１０１は、局発信号Ｌｉに対して９０度位相が異なる局発信号Ｌｉ′を、第２ミキサ１０３および第４ミキサ１０５に出力する。

ベースバンドの同相成分信号Ｉと直交成分信号Ｑのうちの一方は、入力端子２４ａを介して第１ミキサ１０２および第２ミキサ１０３に入力され、他方は、入力端子２４ｂを介して第３ミキサ１０４および第４ミキサ１０５に入力される。

第１ミキサ１０２に入力されたベースバンド信号は局発信号Ｌｉと混合（乗算：以下同じ）され、第４ミキサ１０５に入力されたベースバンド信号は局発信号Ｌｉ′と混合され、両ミキサ１０２、１０５の混合出力が第１合成器１０６で加算合成され、その合成信号が一方の変調信号Ｘとして出力端子２４ｃから出力される。

また、第２ミキサ１０３に入力されたベースバンド信号は局発信号Ｌｉ′と混合され、第３ミキサ１０４に入力されたベースバンド信号は局発信号Ｌｉと混合され、両ミキサ１０３、１０４の混合出力が第２合成器１０７で減算合成され、その合成信号が他方の変調信号Ｙとして出力端子２４ｄから出力される。

ここで、（２πＦｉ）ｔをｐ、局発信号Ｌｉ、Ｌｉ′をそれぞれ、
Ｌｉ＝cos ｐ
Ｌｉ′＝sin ｐ
とし、ミキサ１０２、ミキサ１０３に同相成分信号Ｉ、ミキサ１０４、ミキサ１０５に直交成分信号Ｑが入力されたとき、第１合成器１０６の出力Ｘ、第２合成器１０７の出力Ｙは、次のようになる。

Ｘ＝Ｉ・cos ｐ＋Ｑ・sin ｐ
Ｙ＝Ｑ・cos ｐ−Ｉ・sin ｐ ……（１）

なお、上式（１）の出力Ｘは中間周波帯の直交変調信号そのものであるが、この直交変調手段２４では、後述のイメージ除去型ミキサ２６において高周波帯の直交変調信号を得る際に生じるイメージ成分を抑圧できるように、出力Ｘと異なる変調信号Ｙを生成している。

また、逆に、ミキサ１０２、ミキサ１０３に直交成分信号Ｑ、ミキサ１０４、ミキサ１０５に同相成分信号Ｉが入力されたときの第１合成器１０６の出力Ｘ、第２合成器１０７の出力Ｙは、次のようになる。

Ｘ＝Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ
Ｙ＝Ｉ・cos ｐ−Ｑ・sin ｐ ……（２）

これら中間周波帯の２組の変調信号Ｘ、Ｙは、それぞれ変調信号入替手段２５Ａ、２５Ｂを介してイメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂに入力される。

変調信号入替手段２５Ａ、２６Ｂは、例えば、それぞれイメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６に対して変調信号Ｘ、Ｙを入れ替えて入力できるスイッチからなり、ベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂと同様に、制御手段４０によって制御される。

イメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂは、図３に示すように、局発周波数設定器２００、局発回路２０１、移相器２０２、２重平衡型の第１ミキサ２０３、第２ミキサ２０４および合成器２０５によって構成されている。

局発周波数設定器２００は、出力周波数指定手段３０によって指定される出力周波数Ｆｓと中間周波数Ｆｉとの差または和に等しいキャリア周波数Ｆｃを局発回路２０１に指定する。なお、キャリア周波数ＦｃをＦｓ−ＦｉまたはＦｓ＋Ｆｉのいずれにするかは、制御手段４０によって指定される。

局発回路２０１は、局発周波数設定器２００によって指定されたキャリア周波数Ｆｃの局発信号Ｌｃを移相器２０２および第１ミキサ２０３に出力する。移相器２０２は局発信号Ｌｃに対して９０度位相が異なる局発信号Ｌｃ′を第２ミキサ２０４に出力する。

この構成のイメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂで、入力端子２６ａを介して第１ミキサ２０３に入力される変調信号は局発信号Ｌｃと混合され、入力端子２６ｂを介して第２ミキサ２０４に入力される変調信号は局発信号Ｌｃ′と混合され、両ミキサ２０３、２０４の混合出力が合成器２０５によって加算合成され、その合成によって一方の側波帯成分が抑圧され、他方の側波帯成分が指定された出力周波数の直交変調信号Ｓとして出力端子２６ｃから出力される。

即ち、（２πＦｃ）ｔ＝ｈ、局発信号Ｌｃ、Ｌｃ′を、
Ｌｃ＝cos ｈ
Ｌｃ′＝sin ｈ
とし、第１ミキサ２０３に変調信号Ｘが入力され、第２ミキサ２０４に変調信号Ｙが入力されたとき、イメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂから出力される信号Ｓは、
Ｓ＝Ｘ・cos ｈ＋Ｙ・sin ｈ
となる。

そして、２つの変調信号Ｘ、Ｙが前記式（１）で表されるとき、信号Ｓは、
Ｓ＝（Ｉ・cos ｐ＋Ｑ・sin ｐ）cos ｈ
＋（Ｑ・cos ｐ−Ｉ・sin ｐ）・sin ｈ
＝Ｉ・cos （ｐ＋ｈ）＋Ｑ・sin （ｐ＋ｈ）
で表すことができる。

ここで、ｐ＋ｈ＝２π（Ｆｉ＋Ｆｃ）ｔであるから、上記信号Ｓは、次のように表すことができる。

Ｓ＝Ｉ・cos ２π（Ｆｉ＋Ｆｃ）ｔ＋Ｑ・sin ２π（Ｆｉ＋Ｆｃ）ｔ
……（３）

この信号Ｓは、ベースバンド信号で直交変調された周波数（Ｆｉ＋Ｆｃ）の直交変調信号であり、キャリア周波数Ｆｃに対して高域側（上側）の側波帯成分となる。

しかし、実際には直流分の影響、移相器２０２の誤差、回路の平衡度のバラツキ等により、周波数Ｆｃのキャリア漏れ成分Ｃと、イメージ周波数Ｆｉｍ＝Ｆｃ−Ｆｉを中心とする低域側の側波帯成分Ｓ′が残る。

また、２つの変調信号Ｘ、Ｙが、前記式（２）で表され、第１ミキサ２０３に変調信号Ｙが入力され、第２ミキサ２０４に変調信号Ｘが入力されたとき、信号Ｓは次のように表される。

Ｓ＝Ｙ・cos ｈ＋Ｘ・sin ｈ
＝（Ｉ・cos ｐ−Ｑ・sin ｐ）cos ｈ
＋（Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ）sin ｈ
＝Ｉ・cos （ｈ−ｐ）＋Ｑ・sin （ｈ−ｐ）

ここで、ｈ−ｐ＝２π（Ｆｃ−Ｆｉ）ｔであるから、上記信号Ｓは、以下のように表すことができる。

Ｓ＝Ｉ・cos ２π（Ｆｃ−Ｆｉ）ｔ＋Ｑ・sin ２π（Ｆｃ−Ｆｉ）ｔ
……（４）

この信号Ｓは、ベースバンド信号で直交変調された周波数（Ｆｃ−Ｆｉ）の直交変調信号で、局発周波数Ｆｃに対して低域側（下側）の側波帯成分となり、前記式（３）で示された信号に対して周波数が２Ｆｉ分低域側（下側）にシフトしただけで、振幅位相情報は同一である。

ただし、前記同様に、周波数Ｆｃのキャリア漏れ成分Ｃと、イメージ周波数Ｆｉｍ＝Ｆｃ＋Ｆｉを中心とする高域側の側波帯成分Ｓ′が残る。

つまり、ベースバンド信号入替手段２３と変調信号入替手段２５の状態を、図４の（ａ）に示すように、直交変調手段２４の入力端子２４ａに同相成分信号Ｉが入力され、入力端子２４ｂに直交成分信号Ｑが入力され、且つイメージ除去型ミキサ２６の入力端子２６ａに変調信号Ｘが入力され、他方の入力端子２６ｂに変調信号Ｙが入力される状態（以下、第１状態という）にしたとき、信号発生部２１からは、図５の（ａ）のように、周波数（Ｆｃ＋Ｆｉ）の直交変調信号Ｓ、周波数Ｆｃのキャリア漏れ成分Ｃおよびイメージ周波数Ｆｉｍ＝Ｆｃ−Ｆｉを中心とする残留側波帯成分Ｓ′を含む信号Ｚが出力される。ここで、局発周波数Ｆｃ＝Ｆｓ−Ｆｉであれば、直交変調信号Ｓの周波数は、指定された出力周波数Ｆｓとなる。

また、図４の（ｂ）に示すように、直交変調手段２４の入力端子２４ａに直交成分信号Ｑが入力され、入力端子２４ｂに同相成分信号Ｉが入力され、且つイメージ除去型ミキサ２６の入力端子２６ａに変調信号Ｙが入力され、他方の入力端子２６ｂに変調信号Ｘが入力される状態（以下、第２状態という）にしたとき、信号発生部２１からは、図５の（ｂ）のように、周波数（Ｆｃ−Ｆｉ）の直交変調信号Ｓ、周波数Ｆｃのキャリア漏れ成分Ｃおよびイメージ周波数Ｆｉｍ＝Ｆｃ＋Ｆｉを中心とする残留側波帯成分Ｓ′とを含む信号Ｚが出力される。ここで、局発周波数Ｆｃ＝Ｆｓ＋Ｆｉであれば、直交変調信号Ｓの周波数は、指定された出力周波数Ｆｓとなる。

したがって、各信号発生部２１Ａ、２１Ｂは、ベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂおよび変調信号入替手段２５Ａ、２５Ｂを制御することにより、高周波の直交変調信号Ｓをそれぞれのキャリア周波数Ｆcに対して高域側、低域側の任意の側波帯で出力することができ、側波帯切替に伴ってキャリア周波数Ｆｃをシフトさせることで、直交変調信号Ｓの周波数を指定された出力周波数Ｆｓに維持することができる。

このように構成された２組の信号発生部２１Ａ、２１Ｂが出力する信号Ｚａ、Ｚｂは、合成器３１によって加算合成され、その合成出力が移動体試験用信号Ｇとして出力される。

一方、制御手段４０は、出力周波数指定手段３０Ａ、３０Ｂが信号発生部２１Ａ、２１Ｂに対してそれぞれ指定した出力周波数Ｆｓａ、Ｆｓｂに基づいて、各信号発生部２１Ａ、２１Ｂのベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂおよび変調信号入替手段２５Ａ、２５Ｂを制御し、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分を直交変調信号として出力させ、指定された出力周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分を直交変調信号として出力させる。また、必要であれば、信号発生部２１Ａ、２１Ｂのイメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂの局発周波数設定器２００に対するキャリア周波数Ｆｃのシフト制御を行なう。

図６は、この制御手段４０の処理手順を示すフローチャートである。
以下、このフローチャートチャートに基づいて、実施形態の動作を説明する。

制御手段４０は、装置起動時等に出力周波数指定手段３０Ａ、３０Ｂによって指定されている出力周波数Ｆｓａ、Ｆｓｂの大小を比較し、信号発生部２１Ａに対して指定されている出力周波数Ｆｓａが、信号発生部２１Ｂに対して指定されている出力周波数Ｆｓｂより高い場合、信号発生部２１Ａ側から出力される直交変調信号Ｓａが低域側側波帯成分となるように、信号発生部２１Ａのベースバンド信号入替手段２３Ａと変調信号入替手段２５Ａを第２状態とし、イメージ除去型ミキサ２６Ａの局発周波数設定器２００が、Ｆｓａ＋Ｆｉに等しいキャリア周波数Ｆｃａを指定するように制御する（Ｓ１〜Ｓ３）。

これによって、信号発生部２１Ａからは、図７の（ａ）に示すように、周波数Ｆｓａ（＝Ｆｃａ−Ｆｉ）を中心とする直交変調信号Ｓａ、周波数Ｆｃａのキャリア漏れ成分Ｃａおよびイメージ周波数Ｆｉｍ（＝Ｆｃａ＋Ｆｉ）を中心とする残留側波帯成分Ｓａ′を含む信号Ｚａが出力される。

そして、信号発生部２１Ｂ側から出力される直交変調信号Ｓｂが高域側側波帯成分となるように、信号発生部２１Ｂのベースバンド信号入替手段２３Ｂと変調信号入替手段２５Ｂを第１状態とし、イメージ除去型ミキサ２６Ｂの局発周波数設定器２００が、Ｆｓｂ−Ｆｉに等しいキャリア周波数Ｆｃｂを指定するように制御する（Ｓ４、Ｓ５）。

これによって、信号発生部２１Ｂからは、図７の（ａ）に示しているように、周波数Ｆｓｂ（＝Ｆｃｂ＋Ｆｉ）を中心とする直交変調信号Ｓｂ、周波数Ｆｃｂのキャリア漏れ成分Ｃｂおよびイメージ周波数Ｆｉｍ（＝Ｆｃｂ−Ｆｉ）を中心とする残留側波帯成分Ｓｂ′を含む信号Ｚｂが出力される。

これらの信号Ｚａ、Ｚｂは、合成器３１で加算合成されて試験信号として出力されるが、上記のように高い出力周波数が指定された方の信号発生部から低域側側波帯で直交変調信号を出力させ、低い出力周波数が指定された方の信号発生部から高域側側波帯で直交変調信号を出力させるようにすれば、互いのキャリア漏れ成分や残留側波帯成分が、直交変調信号に重なることはなく、その信号純度を低下させない。

したがって、キャリア漏れ成分や残留側波帯成分があっても、移動体に対する２信号試験を正確に行なうことができる。

また、装置起動時に、信号発生部２１Ａに対して指定されている出力周波数Ｆｓａが、信号発生部２１Ｂに対して指定されている出力周波数Ｆｓｂより低いと判定された場合、信号発生部２１Ａ側から出力される直交変調信号Ｓａが高域側側波帯成分となるように、信号発生部２１Ａのベースバンド信号入替手段２３Ａと変調信号入替手段２５Ａを第１状態とし、イメージ除去型ミキサ２６Ａの局発周波数設定器２００が、Ｆｓａ−Ｆｉに等しいキャリア周波数Ｆｃａを指定するように制御する（Ｓ６、Ｓ７）。

これによって、信号発生部２１Ａからは、図７（ｂ）に示すように、周波数Ｆｓａ（＝Ｆｃａ＋Ｆｉ）を中心とする直交変調信号Ｓａ、周波数Ｆｃａのキャリア漏れ成分Ｃａおよびイメージ周波数Ｆｉｍ（＝Ｆｃａ−Ｆｉ）を中心とする残留側波帯成分Ｓａ′を含む信号Ｚａが出力される。

そして、信号発生部２１Ｂ側から出力される直交変調信号Ｓｂが低域側側波帯成分となるように、信号発生部２１Ｂのベースバンド信号入替手段２３Ｂと変調信号信号入替手段２５Ｂを第２状態とし、イメージ除去型ミキサ２６Ｂの局発周波数設定器２００が、Ｆｓｂ＋Ｆｉに等しいキャリア周波数Ｆｃｂを指定するように制御する（Ｓ８、Ｓ９）。

これによって、信号発生部２１Ｂからは、図７の（ｂ）に示しているように、周波数Ｆｓｂ（＝Ｆｃｂ−Ｆｉ）を中心とする直交変調信号Ｓｂ、周波数Ｆｃｂのキャリア漏れ成分Ｃｂおよびイメージ周波数Ｆｉｍ（＝Ｆｃｂ＋Ｆｉ）を中心とする残留側波帯成分Ｓｂ′を含む信号Ｚｂが出力される。

また、上記処理Ｓ５の状態から、出力周波数指定手段３０Ａまたは出力周波数指定手段３０Ｂによって出力周波数が変更された場合、その変更後の出力周波数の大小関係に変化があるか否かが判定され、変化無し（Ｆｓａ＞Ｆｓｂ）の場合には、この状態が保持され、変化あり（Ｆｓａ＜Ｆｓｂ）の場合には、処理Ｓ６へ移行して、図７（ｂ）の状態にする（Ｓ１０、Ｓ１１）。

また、上記処理Ｓ９の状態から、出力周波数指定手段３０Ａまたは出力周波数指定手段３０Ｂによって出力周波数が変更された場合、その変更後の出力周波数の大小関係に変化があるか否かが判定され、変化無し（Ｆｓａ＜Ｆｓｂ）の場合には、この状態が保持され、変化あり（Ｆｓａ＞Ｆｓｂ）の場合には、処理Ｓ２へ移行して、図７の（ａ）の状態にする（Ｓ１２、Ｓ１３）。

以下同様の処理が、出力周波数の指定変更毎に繰り返されるが、いずれの状態であっても、図７に示しているように、互いのキャリア漏れ成分や残留側波帯成分が、直交変調信号Ｓａ、Ｓｂに重なることはなく、その信号純度を低下させないため、キャリア漏れ成分や残留側波帯成分の影響を受けることなく、移動体に対する２信号試験を正確に行なうことができる。

なお、図６では指定された出力周波数Ｆｓａ、Ｆｓｂが等しい場合について示していないが、出力周波数Ｆｓａ、Ｆｓｂが等しい場合、直交変調信号Ｓａ、Ｓｂの帯域にキャリア漏れや残留側波帯が重なることは原理的にあり得ない。

したがって、指定された出力周波数Ｆｓａ、Ｆｓｂが等しい場合には、各信号発生部２１Ａが第１の状態、第２の状態のいずれであってもよく、その状態から指定された出力周波数Ｆｓａ、Ｆｓｂに差が生じた場合、図６のフローチャートにしたがって、制御すればよい。

また、上記説明で、制御手段４０は、両信号発生部２１Ａ、２１Ｂに対して指定された出力周波数の大小比較結果に基づいて各信号入替手段２３、２５の制御を行なっているが、指定された出力周波数に基づいて、互いのキャリア漏れ成分や残留側波帯が所望の直交変調信号の帯域に重ならないか否かを判定し、重なる場合だけ各信号入替手段２３、２５の切替制御を行なってもよい。この判定は、例えば、指定された出力周波数の差が所定値以上離れているか否かによって行なうことができる。

また、前記実施形態の信号発生部２１は、直交変調手段２４に対するベースバンド信号の入替処理と、イメージ除去型ミキサ２６に対する中間周波の変調信号の入替処理とにより、最も簡素な構成でキャリア周波数に対して任意の側波帯の直交変調信号を出力できるようにしていたが、図８に示す移動体試験用信号発生装置２０′のように、ベースバンドの直交成分信号Ｑに対する符号反転処理と、直交変調手段２４Ａ、２４Ｂの入力信号の入替処理および局発信号の入替処理によって、直交変調信号の側波帯を変更することも可能である。

即ち、図８の移動体試験用信号発生装置２０′では、制御手段４０の制御により、直交成分信号Ｑを受けてそのまま出力する第１状態と、直交成分信号Ｑの符号を反転した直交成分信号Ｑ′＝−Ｑを出力する第２状態のいずれかに切替可能な直交成分信号符号反転手段４１Ａ、４１Ｂを有している。

そして、前記同様に、ベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂにより、直交変調手段２４Ａ、２４Ｂに入力する同相成分信号Ｉと直交成分信号Ｑ、Ｑ′の入替処理を行う。

なお、ここでは、直交成分信号符号反転手段４１Ａ、４１Ｂをベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂの前段に設けているが、直交成分信号符号反転手段４１Ａ、４１Ｂをベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂの内部または後段に設けてもよい。ただし、直交成分信号符号反転手段４１Ａ、４１Ｂをベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂの後段に設ける場合には直交変調手段２４の入力端子２４ａ側に設け、ベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂが第１状態のときに入力される同相成分信号Ｉをそのまま通過させ、ベースバンド信号入替手段２３Ａ、２３Ｂが第２状態に切り替えられたときに入力される直交成分信号Ｑの符号を反転した直交成分信号Ｑ′を直交変調手段２４の入力端子２４ａに出力する。

一方、各直交変調手段２４Ａ、２４Ｂには、図９に示すように、局発信号Ｌｉ、Ｌｉ′を入れ替えるための局発信号入替手段１０８を設けている。

局発信号入替手段１０８は、制御手段４０の制御により、局発信号Ｌｉが第１ミキサ１０２、第３ミキサ１０４に入力され、局発信号Ｌｉ′が第２ミキサ１０３、第４ミキサ１０５に入力される第１状態と、局発信号Ｌｉ′が第１ミキサ１０２、第３ミキサ１０４に入力され、局発信号Ｌｉが第２ミキサ１０３、第４ミキサ１０５に入力される第２状態のいずれかに切り替えられる。

上記構成の移動体試験用信号発生装置２０′では、制御手段４０によって、直交成分信号符号反転手段４１、ベースバンド信号入替手段２３および局発信号入替手段１０８を第１状態にすれば、前記実施形態と同様に、前記記式（３）で示された高域側側波帯の直交変調信号Ｓが得られる。

また、制御手段４０によって、直交成分信号符号反転手段４１、ベースバンド信号入替手段２３および局発信号入替手段１０８を第２状態にしたとき、直交変調手段２４の出力Ｘ、Ｙは、以下のように表すことができる。

Ｘ＝Ｑ′・sin ｐ＋Ｉ・cos ｐ＝Ｉ・cos ｐ−Ｑ・sin ｐ
Ｙ＝Ｉ・sin ｐ−Ｑ′・cos ｐ＝Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ
……（５）

この２つの変調信号Ｘ、Ｙに対してイメージ除去型ミキサ２６から出力される直交変調信号Ｓは、以下のようになる。

Ｓ＝Ｘ・cos ｈ＋Ｙ・sin ｈ
＝（Ｉ・cos ｐ−Ｑ・sin ｐ）cos ｈ
＋（Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ）sin ｈ
＝Ｉ・cos （ｈ−ｐ）＋Ｑ・sin （ｈ−ｐ） ……（６）

上記式（６）は前記式（４）と等価であるから、この第２状態における直交変調信号Ｓは、キャリア周波数に対して低域側側波帯となる。

したがって、この実施形態の移動体試験用信号発生装置２０′の場合も前記実施形態と同様に、各信号発生部２１Ａ、２１Ｂは、キャリア周波数に対するいずれの側波帯の直交変調信号を出力でき、前記同様に、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側の側波帯で直交変調信号を出力させ、指定された出力周波数が低い方の信号発生部から高域側の側波帯で直交変調信号を出力させることで、信号純度が高い試験用信号を発生させることができる。

また、直交変調手段２４およびイメージ除去型ミキサ２６の局発信号の入替処理と変調信号の符号反転処理によって側波帯を変更することも可能である。

図１０は、直交変調手段２４Ａ、２４Ｂおよびイメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂの局発信号の入替処理と変調信号の符号反転処理によって側波帯を変更する構成の移動体試験用信号発生装置２０″を示している。

この移動体試験用信号発生装置２０″の直交変調手段２４Ａ、２４Ｂは、前記図９で示した局発信号入替手段１０８を第１の局発信号入替手段として有し、イメージ除去型ミキサ２６Ａ、２６Ｂにも、図１１に示すように、局発信号Ｌｃ、Ｌｃ′の入替処理を行うための第２の局発信号入替手段２０６が設けられている。

この第２の局発信号入替手段２０６は、第１ミキサ２０３に局発信号Ｌｃが入力され、第２ミキサ２０３に局発信号Ｌｃ′が入力される第１状態と、第１ミキサ２０３に局発信号Ｌｃ′が入力され、第２ミキサ２０３に局発信号Ｌｃが入力される第２状態とを、制御手段４０の制御によって切り替えられる。

また、この移動体試験用信号発生装置２０″には、図１０に示しているように、制御手段４０の制御により、直交変調手段２４Ａ、２４Ｂが出力する変調信号Ｙをそのまま出力する第１状態と、変調信号Ｙの符号を反転した変調信号Ｙ′＝−Ｙを出力する第２状態に切り替え可能な変調信号符号反転手段４２Ａ、４２Ｂが設けられている。

なお、ここでは、直交変調手段２４から出力された変調信号Ｙに対して符号反転処理を行う例を示すが、図９の第２合成器１０７による減算を逆に行う手段を変調信号符号反転手段として設けることで、出力される変調信号Ｙの符号を反転させてもよい。

この構成の移動体試験用信号発生装置２０″では、制御手段４０によって、変調信号符号反転手段４２、第１の局発信号入替手段１０８および第２の局発信号入替手段２０６を第１状態にすれば、前記実施形態と同様に、前記記式（３）で示された高域側側波帯の直交変調信号Ｓが得られる。

また、制御手段４０によって、第１の局発信号入替手段１０８および第２の局発信号入替手段２０６を第２状態にしたとき、直交変調手段２４の出力Ｘ、Ｙは、以下のように表すことができる。

Ｘ＝Ｉ・sin ｐ＋Ｑ・cos ｐ
Ｙ＝Ｑ・sin ｐ−Ｉ・cos ｐ ……（７）

そして、変調信号Ｙは、変調信号符号反転手段４２によって、Ｙ′＝−Ｙとなってイメージ除去型ミキサ２６に入力される。

この２つの変調信号Ｘ、Ｙ′に対してイメージ除去型ミキサ２６から出力される直交変調信号Ｓは、以下のようになる。

Ｓ＝Ｘ・sin ｈ＋Ｙ′・cos ｈ
＝（Ｉ・sin ｐ＋Ｑ・cos ｐ）sin ｈ
−（Ｑ・sin ｐ−Ｉ・cos ｐ）cos ｈ
＝Ｉ・cos （ｈ−ｐ）＋Ｑ・sin （ｈ−ｐ） ……（８）

上記式（８）は前記式（４）と等価であるから、この第２状態における直交変調信号Ｓは、キャリア周波数に対して低域側側波帯となる。

したがって、この実施形態の移動体試験用信号発生装置２０″の場合も前記実施形態と同様に、各信号発生部２１Ａ、２１Ｂは、キャリア周波数に対していずれの側波帯でも直交変調信号を出力でき、前記同様に、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側の側波帯で直交変調信号を出力させ、指定された出力周波数が低い方の信号発生部から高域側の側波帯で直交変調信号を出力させることで、信号純度が高い試験用信号を発生させることができる。

本発明の実施例の構成を示す図 実施例の要部の構成図 実施例の要部の構成図 実施例の動作説明図 実施例の信号スペクトラム図 実施例の要部の処理手順を示すフローチャート 実施例の信号スペクトラム図 他の実施形態の構成を示すブロック図 他の実施形態の要部構成を示す図 他の実施形態の構成を示すブロック図 他の実施形態の要部構成を示す図 従来装置の１信号スペクトラム図 従来装置の２信号スペクトラム図

符号の説明

２０……移動体試験用信号発生装置、２１Ａ、２１Ｂ……信号発生部、２２Ａ、２２Ｂ……ベースバンド信号発生手段、２３Ａ、２３Ｂ……ベースバンド信号入替手段、２４Ａ、２４Ｂ……直交変調手段、２５Ａ、２５Ｂ……変調信号入替手段、２６Ａ、２６Ｂ……イメージ除去型ミキサ、３０Ａ、３０Ｂ……出力周波数指定手段、３１……合成器、４０……制御手段、４１Ａ、４１Ｂ……直交成分信号符号反転手段、４２Ａ、４２Ｂ……変調信号符号反転手段、１０８、２０６……局発信号入替手段

Claims (4)

1. ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号とによって直交変調された直交変調信号をそれぞれ発生する２組の信号発生部（２１Ａ、２１Ｂ）と、該２組の信号発生部が出力する直交変調信号の出力周波数を指定する出力周波数指定手段（３０Ａ、３０Ｂ）と、前記２組の信号発生部が出力する信号を加算合成する合成器（３１）とを有し、該合成器によって合成された信号を移動体試験用の信号として出力する移動体試験用信号発生装置において、
   前記２組の信号発生部は、指定された出力周波数に対応するそれぞれのキャリア周波数に対して高域側側波帯となる直交変調信号と低域側側波帯となる直交変調信号のいずれかを選択的に発生できるように構成されているとともに、
   前記出力周波数指定手段が指定した異なった出力周波数に基づいて前記２組の信号発生部を制御することにより、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から前記キャリア周波数に対して低域側側波帯となる直交変調信号を出力させ、指定された出力周波数が低い方の信号発生部から前記キャリア周波数に対して高域側側波帯となる直交変調信号を出力させる制御手段（４０）を設けたことを特徴とする移動体試験用信号発生装置。
2. 前記各信号発生部は、
   ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号を発生するベースバンド信号発生手段（２２）と、
   前記同相成分信号、直交成分信号および所定の中間周波数の局発信号とにより直交変調処理を行い、前記中間周波数帯の２つの変調信号を出力する直交変調手段（２４）と、
   前記直交変調手段に入力される同相成分信号と直交成分信号の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２３）と、
   前記直交変調手段から出力される２つの変調信号と、前記出力周波数指定手段によって指定された周波数と前記中間周波数との差または和に等しいキャリア周波数を有し且つ互いに９０度の位相差をもつ２つの局発信号との混合、合成処理を行って、前記指定された出力周波数の側波帯成分の直交変調信号を出力するイメージ除去型ミキサ（２６）と、
   前記イメージ除去型ミキサに入力される２つの変調信号の入れ替えが可能な変調信号入替手段（２５）とによって構成され、
   前記制御手段は、前記各信号発生部の前記ベースバンド信号入替手段および変調信号入替手段を制御して、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分の直交変調信号を出力させ、指定された周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分の直交変調信号を出力させることを特徴とする請求項１記載の移動体試験用信号発生装置。
3. 前記各信号発生部は、
   ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号を発生するベースバンド信号発生手段（２２）と、
   前記直交成分信号の符号を反転することが可能な直交成分信号符号反転手段（４１）と、
   前記同相成分信号、直交成分信号および所定の中間周波数で且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号とにより直交変調処理を行い、前記中間周波数帯の２つの変調信号を出力する直交変調手段（２４）と、
   前記直交変調手段に入力される同相成分信号と直交成分信号の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２３）と、
   前記直交変調手段の２つの局発信号の入れ替えが可能な局発信号入替手段（１０８）と、
   前記直交変調手段から出力される２つの変調信号と、前記出力周波数指定手段によって指定された周波数と前記中間周波数との差または和に等しいキャリア周波数を有し且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号との混合、合成処理を行って、前記指定された出力周波数の側波帯成分の直交変調信号を出力するイメージ除去型ミキサ（２６）とによって構成され、
   前記制御手段は、前記各信号発生部の前記直交成分信号符号反転手段、ベースバンド信号入替手段および局発信号入替手段を制御して、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分の直交変調信号を出力させ、指定された周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分の直交変調信号を出力させることを特徴とする請求項１記載の移動体試験用信号発生装置。
4. 前記各信号発生部は、
   ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号を発生するベースバンド信号発生手段（２２）と、
   前記同相成分信号、直交成分信号および所定の中間周波数で且つ互いに９０度位相差のある２つの局発信号とにより直交変調処理を行い、前記中間周波数帯の２つの変調信号を出力する直交変調手段（２４）と、
   前記直交変調手段の２つの局発信号の入れ替えが可能な第１の局発信号入替手段（１０８）と、
   前記直交変調手段から出力される２つの変調信号と、前記出力周波数指定手段によって指定された周波数と前記中間周波数との差または和に等しいキャリア周波数を有し互いに９０度位相差のある２つの局発信号との混合、合成処理を行って、前記指定された出力周波数の側波帯成分の直交変調信号を出力するイメージ除去型ミキサ（２６）と、
   前記イメージ除去型ミキサに入力される一方の変調信号の符号を反転することが可能な変調信号符号反転手段（４２）と、
   前記イメージ除去型ミキサの２つの局発信号の入れ替えが可能な第２の局発信号入替手段（２０６）とによって構成され、
   前記制御手段は、前記各信号発生部の前記第１の局発信号入替手段、第２の局発信号入替手段および変調信号符号反転手段を制御して、指定された出力周波数が高い方の信号発生部から低域側側波帯成分の直交変調信号を出力させ、指定された周波数が低い方の信号発生部から高域側側波帯成分の直交変調信号を出力させることを特徴とする請求項１記載の移動体試験用信号発生装置。

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