JP4289744B2 - 信号発生装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースバンド信号をキャリア信号によって直交変調してディジタル変調信号を発生する信号発生装置を用いて測定を行う場合に、感度測定やひずみ測定を高精度に行えるようにするための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル変調方式に各種の方式があるが、移動体通信システム等で使用されるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)変調は、図10に示すように、伝送レートの極めて遅い変調波mを、等間隔に数10〜数1000束ねて伝送する方式である。
【0003】
このような変調方式の信号を扱う通信機器や回路を試験するために、従来では図11に示す構成の信号発生装置10を用いていた。
【0004】
この信号発生装置10は、ベースバンド信号発生器11から出力されたベースバント信号I、Qと、キャリア信号発生器12から出力されたキャリア信号Cとを直交変調器13に入力して、ベースバンド信号I、Qをキャリア信号Cで直交変調して図10に示したようにキャリア周波数fcを中心とするチャネルのディジタル変調信号Saを生成し、このディジタル変調信号Saを増幅器14で所定レベルまで増幅し、その増幅出力Sbを可変減衰器15に入力して所望レベルに調整し、このレベルが調整されたディジタル変調信号Scを出力端子10aから出力するように構成されており、出力端子10aに通信装置や回路等の測定対象物1を接続して、その測定対象物1の感度特性やひずみ特性等を調べている。
【0005】
例えば、通信装置の感度特性等を調べる場合には、可変減衰器15の減衰量を大きく設定して出力端子10aから出力されるディジタル変調信号Scのレベルを非常に低いレベル(例えば−100dBm)にして測定対象物1に入力し、測定対象物1の復調信号の誤り率等を測定する。
【0006】
また、増幅器やミキサ等の回路のひずみ特性を調べる場合には、可変減衰器15の減衰量を小さく設定して出力端子10aから出力されるディジタル変調信号Scのレベルをかなり高いレベル(例えば−10dBm)にして測定対象物1に入力し、測定対象物1の出力のスペクトラムをスペクトラムアナライザ等によって観測する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように直交変調器13によってベースバンド信号I、Qをキャリア信号で直交変調してディジタル変調信号を生成する信号発生装置10では、直交変調器13の僅かな不平衡性によってキャリア信号Cを完全に抑圧することはできず、生成されたディジタル変調信号Saにはその残留キャリアCaが含まれている(キャリアリークという)。
【0008】
前記したOFDM変調では、1つの変調波のパワーが変調波全部のトータルパワーに対して変調波数分の1と小さいため、図10に示しているように、1つの変調波と重なる残留キャリアCaの影響が非常に大きくなり、この1つの変調波と残留キャリアCaとのレベル差α′が小さい場合には変調精度が悪化するため、受信装置等の測定対象物1でこの変調波を復調したとき、復調波に残留キャリアCaの影響がでてしまい、測定対象物1の特性を正しく把握できない。
【0009】
これを解決するためには、直交変調器13に入力されるキャリア信号Cのレベルを低くするか、逆に、直交変調器13に入力されるベースバンド信号I、Qのレベルを高くして、レベル差α′を大きくすることが考えられる。
【0010】
しかし、直交変調器13に入力されるキャリア信号Cのレベルを低くすると、直交変調器13のスイッチング特性の悪化、利得の低下等という問題が発生するのでキャリア信号Cのレベルを所定レベル以下にすることはできない。
【0011】
また、直交変調器13に入力されるベースバンド信号I、Qのレベルを高くすると、直交変調器13の非直線性によって発生する相互変調歪み(主に3次の歪み)が増加し、しかも、増幅器14に入力される信号のレベルも大きくなるので、増幅器14の非直線性によって発生する相互変調歪み(主に3次の歪み)増加して、この3次の相互変調歪みの増加により、隣接チャネルへの漏洩電力が増加してしまう。
【0012】
このため、従来の信号発生装置では、直交変調器自体のキャリア抑圧特性を向上させるとともに、直交変調器13および増幅器14の非直線性を改善する努力をしていたが、それにも限界があり、キャリアリーク特性と相互変調歪み特性とを高いレベルで両立させることが困難であった。
【0013】
本発明は、この問題を解決して、キャリアリーク特性と相互変調歪み特性とを高いレベルで両立させることができる信号発生装置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項1の信号発生装置は、
ベースバンド信号発生器(21)から出力されたベースバンド信号とキャリア信号発生器(25)から出力されたキャリア信号とを直交変調器(24)に入力して、前記キャリア信号の周波数に対応する所定チャネルのディジタル変調信号を生成し、該生成したディジタル変調信号を増幅器(27)によって増幅し、該増幅したディジタル変調信号を出力端子(20a)から出力する信号発生装置(20)において、
前記ベースバンド信号発生器と直交変調器との間に設けられ、前記ベースバンド信号のレベルを可変して前記直交変調器に入力させるための第1のレベル可変手段(22、23)と、
前記増幅器と出力端子との間に設けられ、前記増幅器の出力信号のレベルを減衰可変して出力端子から出力させるための第2のレベル可変手段(28)と、
前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルを指定する出力レベル指定手段(29)と、
前記出力レベル指定手段によって指定されたレベル値が、所定値または所定範囲より高いか否かを判定する判定手段(31)と、
前記指定されたレベル値が前記所定値または所定範囲より低いと判定されたときには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる残留キャリアのレベルの差が所定以上となるようにするために前記第1のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第2のレベル可変手段を設定し、前記指定されたレベル値が前記所定値または前記所定範囲より高いと判定されたときには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる相互変調歪みのレベルとの差が所定以上となるようにするために前記第1のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第2のレベル可変手段を設定するレベルダイヤグラム切換手段(32)とを備えている。
【0015】
また、本発明の請求項2の信号発生装置は、
ベースバンド信号発生器(21)から出力されたベースバンド信号とキャリア信号発生器(25)から出力されたキャリア信号とを直交変調器(24)に入力して、前記キャリア信号の周波数に対応する所定チャネルのディジタル変調信号を生成し、該生成したディジタル変調信号を増幅器(27)によって増幅し、該増幅したディジタル変調信号を出力端子(20a)から出力する信号発生装置(20′)において、
前記ベースバンド信号発生器と直交変調器との間に設けられ、前記ベースバンド信号のレベルを可変して前記直交変調器に入力させるための第1のレベル可変手段(22、23)と、
前記直交変調器と増幅器との間に設けられ、前記直交変調器から出力されるディジタル変調信号のレベルを減衰可変して前記増幅器に入力するための第2のレベル可変手段(26)と、
前記増幅器と出力端子との間に設けられ、前記増幅器の出力信号のレベルを減衰可変して出力端子から出力させるための第3のレベル可変手段(28)と、
前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルを指定する出力レベル指定手段(29)と、
前記出力レベル指定手段によって指定されたレベル値が、所定値または所定範囲より高いか否かを判定する判定手段(31)と、
前記指定されたレベル値が前記所定値または所定範囲より低いと判定されたきには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる残留キャリアのレベルとの差が所定以上になるようにするために前記第1のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第2のレベル可変手段および第3のレベル可変手段を設定し、前記指定されたレベル値が前記所定値または前記所定範囲より高いと判定されたときには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる相互変調歪みのレベルとの差が所定以上になるようにするために前記第1のレベル可変手段および第2のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第3のレベル可変手段を設定するレベルダイヤグラム切換手段(32)とを備えている。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明するが、その詳細を説明する前に、本発明の原理を簡単に説明する。
【0017】
この種の信号発生装置において、キャリアリーク特性の良さが要求されるのは、受信装置のような測定対象物1の感度特性等を測定する場合であり、その測定対象物1に入力するディジタル変調信号のレベルが−100dBm前後とかなり低く、このように出力レベルが低い場合の測定では相互変調歪み特性はあまり問題にならない。
【0018】
これに対し、相互変調歪み特性の良さが要求されるのは、増幅器やミキサ等のような測定対象物1のひずみ特性等を測定する場合であり、その測定対象物1に入力するディジタル変調信号のレベルが−10dBm前後とかなり高く、このように出力レベルが高い場合の測定ではキャリアリーク特性があまり問題にならない。
【0019】
本発明は、キャリアリーク特性の良さが要求されるときの出力レベルは低く相互変調歪み特性は問題にならず、相互変調歪み特性の良さが要求されるときの出力レベルは高くキャリアリーク特性は問題にならないという点に着目したものであり、指定された出力レベル値が低い場合には、相互変調歪み特性が悪化してもキャリアリーク特性が良くなるように装置内部のレベルダイヤグラムを設定し、指定された出力レベル値が高い場合には、キャリアリーク特性が悪化しても相互変調歪み特性がよくなるように装置内部のレベルダイヤグラムを設定することによって、キャリアリーク特定と相互変調歪み特性を高いレベルで両立させている。
【0020】
図1は、上記原理に基づく本発明の第1の実施形態の信号発生装置20の構成を示している。
【0021】
この信号発生装置20は、前述の信号発生装置10と同様に、OFDM変調方式のディジタル変調信号を出力端子20aから出力するものであり、ベースバンド信号発生器21から出力されたベースバンド信号Ia、Qaを、第1のレベル可変手段としての可変減衰器22、23で減衰して直交変調器24に入力している。
【0022】
なお、この可変減衰器22、23は、ベースバンド信号発生器21から出力されるベースバンド信号Ia、Qaのレベルが低い場合には、可変利得増幅器や、可変減衰器と増幅器とを直列に接続したものを用いることもできる。
【0023】
直交変調器24は、可変減衰器22、23からのベースバンド信号Ib、Qbをキャリア信号発生器25から出力されるキャリア信号Cによって直交変調して、キャリア信号の周波数に対応するチャネルのディジタル変調信号Saを生成する。
【0024】
直交変調器24は、図2に示しているように、2つのミキサ24a、24b、90度の移相器24cおよび合成器24dからなり、ベースバンド信号Ibとキャリア信号Cとをミキサ24aに入力し、ベースバンド信号Qbと移相器24cによって90度移相されたキャリア信号C′とをミキサ24bに入力し、両ミキサ24a、24bの出力信号を合成器24dで合成して、OFDM変調方式のディジタル変調信号Saを生成している。
【0025】
このディジタル変調信号Saは増幅器27で増幅され、その増幅出力Sbが第2のレベル可変手段としての可変減衰器28に入力され、この可変減衰器28で減衰を受けたディジタル変調信号Scが出力端子20aから出力される。
【0026】
この可変減衰器28は、前記した可変減衰器22、23とともに、後述する制御部30によってその減衰量が制御される。
【0027】
出力レベル指定手段29は、出力端子20aから出力されるディジタル変調信号のレベルを指定するためのものであり、この指定されたレベル値Aは制御部30に出力される。
【0028】
制御部30は、例えばマイクロコンピュータによって構成されており、出力レベル指定手段29によって指定されたレベル値Aに応じて、可変減衰器22、23、28の減衰量Ga、Gbを可変制御する。
【0029】
この制御部30は、判定手段31とレベルダイヤグラム切換手段32とを有しており、判定手段31は、出力レベル指定手段29によって指定されたレベル値Aが所定値(または所定範囲)より高いか否かを判定する。
【0030】
レベルダイヤグラム切換手段32は、判定手段31の判定結果に応じて、装置内部のレベルダイヤグラムを、相互変調歪み特性よりもキャリアリーク特性を優先した状態と、キャリアリーク特性よりも相互変調歪み特性を優先した状態とに切り換えることができる。
【0031】
即ち、指定されたレベル値Aが所定値(または所定範囲)より低いと判定されたときには、出力端子20aから出力される所定チャネルのディジタル変調信号のレベルと残留キャリアのレベルの差が所定以上となるように可変減衰器22、23の減衰量を小さく設定するとともに、指定されたレベル値Aの所定チャネルのディジタル変調信号が出力端子20aから出力されるように可変減衰器28の減衰量を設定し、指定されたレベル値Aが所定値(または所定範囲)より高いと判定されたときには、出力端子20aから出力される所定チャネルのディジタル変調信号のレベルと相互変調歪みのレベルとの差が所定以上となるように可変減衰器22、23の減衰量を大きく設定するとともに、指定されたレベル値Aの所定チャネルのディジタル変調信号が出力端子20aから出力されるように可変減衰器28の減衰量を設定する。
【0032】
次に、この信号発生装置20の動作を数値を用いて具体的に説明する。
ベースバンド信号発生器21から出力されるベースバンド信号Ia、Qaのレベルを0dBm、キャリア信号発生器25から出力されるキャリア信号のレベルを10dBm、直交変調器24のキャリア抑圧比を−70dB、直交変調器24の利得(ベースバンド信号Ib、Qbのレベルと出力信号Saのレベルの差)を10dB、増幅器27の利得を20dBとする。
【0033】
また、直交変調器24によって発生する相互変調歪みは、その入力信号レベルが−20dBmより低いときには非常に低く、−20dBmを超えると徐々に悪化するものとし、増幅器27によって発生する相互変調歪みは、その入力信号レベルが−10dBmより低いときには非常に低く、−10dBmを超えると徐々に悪化するものとし、判定手段31は、出力レベル指定手段29から指定されたレベル値Aが、−50dBmより高いか否かを判定するものとする。
【0034】
ここで、受信装置等の測定対象物1の感度測定等を行うために、出力レベル指定手段29によってレベル値Aが例えば−100(dBm)と指定されると、判定手段31は所定値−50(dBm)より指定されたレベル値Aが低いと判定する。
【0035】
また、このような感度特性の測定で要求されるディジタル変調信号のトータルレベルと残留キャリアのレベルの差(以下キャリアリーク比という)は50dB以上とする。
【0036】
なお、トータルレベルと残留キャリアのレベル差を50dB以上確保するということは、例えば変調波1000波のOFDM変調において、1つの変調波のレベルがトータルレベルの1/1000となるので、残留キャリアと重なる1つの変調波とのレベル差を20dB以上確保するということを意味している。
【0037】
また、増幅器やミキサ等の歪み特性の測定に要求されるディジタル変調信号のトータルレベルと相互変調歪みのトータルレベルの差(以下隣接チャネル漏洩比という)は70dB以上とする。
【0038】
そこでレベルダイヤグラム切換手段32は、出力端子20aから出力される所定チャネルのディジタル変調信号と残留キャリアのレベル差が大きくなり、且つ指定されたレベル値Aのディジタル変調信号が出力端子20aから出力されるように、装置内部のレベルダイヤグラムを設定する。
【0039】
即ち、図3に示すレベルダイヤグラムのように、可変減衰器22、23の減衰量Gaを比較的少ない10dBに設定して、直交変調器24に対するベースバンド信号I、Qの入力レベルを−10dBmとする。なお、図3のレベルダイヤグラムおよび以下に述べるレベルダイヤグラムでは、ディジタル変調信号、相互変調歪みおよび残留キャリアをトータルレベルで示している。
【0040】
このとき、直交変調器24から出力されるディジタル変調信号Saのトータルレベルは0dBm(=−10+10)となり、この信号に含まれる残留キャリアCaのレベルは−60dBm(=10−70)となる。
【0041】
そして、このディジタル変調信号Saは、増幅器27によって20dBmに増幅され、その増幅出力Sbが可変減衰器28に入力される。
【0042】
このとき、レベルダイヤグラム切換手段32は可変減衰器28の減衰量Gbを120dB〔=20−(−100)〕に設定して、出力端子20aから出力されるディジタル変調信号Scのレベルを、指定されたレベルAに対応する−100dBmにする。
【0043】
残留キャリアCaもディジタル変調信号Saと同様に増幅器27によって−40dBmに増幅され、可変減衰器28で120dBの減衰を受けるので、−160dBmに減衰された残留キャリアCcが出力端子20aから出力されることになり、出力端子20aにおけるトータルレベルに対するキャリアリーク比αは60dB〔=−100−(−160)〕、残留キャリアCcと重なる変調波のレベルに対するキャリアリーク比α′が30dBとなり、この測定に要求されるトータルレベルに対するキャリアリーク比50dBを超えるディジタル変調信号を得ることができる。
【0044】
なお、図3に示したレベルダイヤグラムのうち、ベースバンド信号発生器21から増幅器27の出力までのレベルダイヤグラムは、出力レベル指定手段29によって指定されるレベル値Aが−50(dBm)より低い範囲では変化せず、可変減衰器28の減衰量だけが指定されたレベル値Aに応じて変化し、この範囲ではトータルレベルに対するキャリアリーク比αは60dBが確保されている。
【0045】
このように、出力レベル指定手段29によって指定されたレベル値Aが所定値より低い場合には、レベルダイヤグラム切換手段32によって、図4に示すように、出力端子20aから出力されるディジタル変調信号Scのレベルに対して、残留キャリアCcのレベルが非常に低くなるので、この残留キャリアCcの影響を受けることなく、受信装置等の測定対象物1に対する感度測定を正確に行うことができる。
【0046】
なお、図3のようにキャリアリーク特性を優先したレベルダイヤグラムでは、直交変調器24の入力信号レベルが−20dBmより高いので、直交変調器24の出力には比較的高いレベル(−50dBm)で相互変調歪みRaが発生し、しかも増幅器27の入力信号レベルも−10dBmより高いので、増幅器27の出力には、その利得分より高いレベル(−20dBm)の相互変調歪みRbが発生し、この相互変調歪みRbが可変減衰器28で減衰されて−140dBmの相互変調歪みRcが出力端子20aから出力される。
【0047】
したがって、このレベルダイヤグラムでの隣接チャネル漏洩比βは40dB〔=−100−(−140)〕となる。この相互変調歪みRcは、図4に示すように、所定チャネル内だけでなく、この所定チャネルに隣接するチャネルへ漏洩するが、個々の変調波mとそれに重なる各歪み成分とのレベル差β′は40dB確保されていて変調精度にはほとんど影響しないため、受信装置等の測定対象物1に対する感度測定への影響はほぼ無視できる。
【0048】
また、増幅器やミキサ等の測定対象物1のひずみ測定等を行うために、出力レベル指定手段29によってレベル値Aが例えば−10(dBm)と指定されると、判定手段31は−50(dBm)より指定されたレベル値Aが高いと判定する。
【0049】
そこでレベルダイヤグラム切換手段32は、相互変調歪みが少なくなり、且つ指定されたレベル値Aのディジタル変調信号が出力端子20aから出力されるように、装置内部のレベルダイヤグラムを設定する。
【0050】
即ち、図5に示すレベルダイヤグラムのように、可変減衰器22、23の減衰量を30dBに設定して、直交変調器24に対するベースバンド信号Ib、Qbの入力レベルを−30dBmとする。
【0051】
このとき、直交変調器24から出力されるディジタル変調信号Saのトータルレベルは−20dBm(=−30+10)となり、相互変調歪みRaのレベルは例えば−100dBmとなる。
【0052】
このディジタル変調信号Saは増幅器27によって0dBmに増幅され、その増幅出力Sbが可変減衰器28に入力される。
【0053】
このとき、レベルダイヤグラム切換手段32は可変減衰器28の減衰量を10dB〔=0−(−10)〕に設定して、出力端子20aから出力されるディジタル変調信号Scのレベルを、指定されたレベルAに対応する−10dBmにする。
【0054】
ここで、増幅器27に入力されるディジタル変調信号Saのレベルは−10dBmより低いので、増幅器27による相互変調歪みの増加分はほぼ無視することができ、増幅器27からは相互変調歪みRaを20dB増幅した−80dBmの相互変調歪みRbが発生し、この相互変調歪みが可変減衰器28によって10dB減衰され、出力端子20aには−90dBmの相互変調歪みRcが発生することになる。
【0055】
したがって、出力端子20aにおける隣接チャネル漏洩比βは80dB〔=−10−(−90)〕となり、この測定に要求される隣接チャネル漏洩比70dBを超えるディジタル変調信号が得られる。
【0056】
なお、図5に示したレベルダイヤグラムのうち、ベースバンド信号発生器21から増幅器27の出力までのレベルダイヤグラムは、出力レベル指定手段29によって指定されるレベル値Aが−50(dBm)より高い範囲では変化せず、可変減衰器28の減衰量だけが指定されたレベル値Aに応じて変化し、この範囲では、隣接チャネル漏洩比βは80dBが確保されている。
【0057】
このように、出力レベル指定手段29によって指定されたレベル値Aが所定値より高い場合には、レベルダイヤグラム切換手段32によって、図6に示すように、出力端子20aから出力されるディジタル変調信号Scの各変調波mのレベルと、所定チャネル内および隣接チャネルへ漏洩する相互変調歪みRcのレベルとの差β′が80dB確保され、この相互変調歪みRcの影響を受けることなく、増幅器やミキサ等の測定対象物1に対する歪み特性の測定を正確に行うことができる。
【0058】
なお、図5のように相互変調歪み特性を優先したレベルダイヤグラムでは、直交変調器24の入力信号レベルが−30dBmと低いので、出力端子20aにおいて、残留キャリアと重なる変調波のレベルに対するキャリアリーク比α′は10dBと悪化し、図6に示すように比較的大きなレベルの残留キャリアCcが発生するが、トータルレベルに対するキャリアリーク比αは40dB確保されていて残留キャリアCcのレベルはトータルレベルに対して十分小さいので、増幅器やミキサ等の測定対象物1に対する歪み特性測定のように信号のトータルレベルを問題にする測定では、その影響をほぼ無視できる。
【0059】
前記信号発生装置20は、直交変調器24の前段に設けた可変減衰器22、23によって、直交変調器24および増幅器27の入力信号レベルを決定していたが、図7に示す信号発生装置20′のように、直交変調器24と増幅器27との間に可変減衰器26を設け、この可変減衰器26を可変減衰器22、23、28とともにレベルダイヤグラム切換手段32によって制御してもよい。
【0060】
このように増幅器27の前段に可変減衰器26を設けることにより、可変減衰器22、23を直交変調器24の入力レベル可変用、可変減衰器26を増幅器27の入力レベル可変用にそれぞれ独立に使用することができ、直交変調器24と増幅器27のダイナミックレンジにそれぞれ対応したレベル制御を行うことができる。
【0061】
例えば、前記信号発生装置20の場合、直交変調器24に比べて増幅器27のダイナミックレンジが狭いときには、増幅器27のダイナミックレンジに制限されて直交変調器24の入力レベルを上げられずにキャリアリーク比をより大きくできない場合があるが、この信号発生装置20′のように、増幅器27の前段に可変減衰器26を設けることにより、キャリアリーク比をさらに大きくすることができる。
【0062】
次に、この第2の実施形態の信号発生装置20′の動作を数値を用いて具体的に説明する。
【0063】
前記同様に、ベースバンド信号発生器21から出力されるベースバンド信号Ia、Qaのレベルを0dBm、キャリア信号発生器25から出力されるキャリア信号のレベルを10dBm、直交変調器24のキャリア抑圧比を−70dB、直交変調器24の利得(ベースバンド信号Ib、Qbのレベルと出力信号Saのレベルの差)を10dB、増幅器27の利得を20dBとする。
【0064】
また、直交変調器24によって発生する相互変調歪みは、その入力信号レベルが−20dBmより低いときには非常に低く、−20dBmを超えると徐々に悪化するものとし、増幅器27によって発生する相互変調歪みは、その入力信号レベルが−10dBmより低いときには非常に低く、−10dBmを超えると徐々に悪化するものとし、判定手段31は、出力レベル指定手段29から指定されたレベル値Aが、−50dBmより高いか否かを判定するものとする。
【0065】
ここで、受信装置等の測定対象物1の感度測定等を行うために、出力レベル指定手段29によってレベルAが例えば−100(dBm)と指定されると、判定手段31は所定値−50(dBm)より指定されたレベル値Aが低いと判定する。
【0066】
そこでレベルダイヤグラム切換手段32は、キャリアリーク比が大きくなり、且つ指定されたレベル値Aのディジタル変調信号が出力端子20aから出力されるように、装置内部のレベルダイヤグラムを設定する。
【0067】
即ち、図8に示すレベルダイヤグラムのように、可変減衰器22、23の減衰量Gaを0dBに設定して、直交変調器24に対するベースバンド信号Ib、Qbの入力レベルを0dBmとする。
【0068】
このとき、直交変調器24から出力されるディジタル変調信号Saのトータルレベルは10dBm、残留キャリアCaのレベルは−60dBmとなる。
【0069】
そして、このディジタル変調信号Saと残留キャリアCaは、可変減衰器26に入力されるが、このときレベルダイヤグラム切換手段32は可変減衰器26の減衰量Gbを20dBに設定して、ディジタル変調信号Saを−10dBm、残留キャリアCaを−80dBmに減衰して増幅器27に入力する。
【0070】
可変減衰器26によって減衰されたディジタル変調信号Sbと残留キャリアCbは増幅器27によってそれぞれ10dBm、−70dBmに増幅され、その増幅出力Sc、Ccが可変減衰器28に入力される。
【0071】
このとき、レベルダイヤグラム切換手段32は可変減衰器28の減衰量Gcを110dBに設定し、出力端子20aから出力されるディジタル変調信号Sdのレベルを指定されたレベル値Aに対応する−100dBmにし、出力端子20aから出力される残留キャリアCdのレベルを−170dBmまで減衰させる。
【0072】
したがって、出力端子20aにおけるトータルレベルに対するキャリアリーク比αは70dB、残留キャリアと重なる変調波のレベルに対するキャリアリーク比α′は40dBとなり、前記した信号発生装置20′よりもさらに高いキャリアリーク比が得られ、受信装置等の測定対象物1に対する感度測定をより正確に行うことができる。
【0073】
なお、このようにキャリアリーク特性を優先した図8のレベルダイヤグラムでは、直交変調器24の入力信号レベルをより高くしているので、相互変調歪みRaがより高いレベル(−35dBm)で発生するが、可変減衰器27によって増幅器27の入力信号レベルを−10dBmまで下げているので、この増幅器27自身による相互変調歪みの発生はほぼ無視でき、増幅器27の出力の相互変調歪みRcは−30dBmと前記信号発生装置20の場合より低くすることができ、結局出力端子20aにおける隣接チャネル漏洩比βは、前記した信号発生装置20の場合と同じ40dBとなり、入力レベル増加による相互変調歪みの極端な増加を抑えることができる。
【0074】
また、増幅器やミキサ等の測定対象物1のひずみ測定等を行うために、出力レベル指定手段29によってレベルAが−10(dBm)と指定されると、判定手段31は−50(dBm)より指定されたレベル値Aが高い判定する。
【0075】
そこでレベルダイヤグラム切換手段32は、相互変調歪みが少なくなり、且つ指定されたレベル値Aのディジタル変調信号が出力端子20aから出力されるように、装置内部のレベルダイヤグラムを設定する。
【0076】
即ち、図9に示すレベルダイヤグラムのように、可変減衰器22、23の減衰量Gaを30dBに設定して、直交変調器24に対するベースバンド信号Ib、Qbの入力レベルを−30dBmにする。
【0077】
このとき、直交変調器24から出力されるディジタル変調信号Saのトータルレベルは−20dBmとなり、直交変調器24の相互変調歪みRaは前記同様に−100dBmとなる。
【0078】
このディジタル変調信号Saと相互変調歪みRaは、可変減衰器26に入力されるが、このとき、レベルダイヤグラム切換手段32は可変減衰器26の減衰量を0dBに設定して、−20dBmのディジタル変調信号Sbと−100dBmの残留キャリアCbを増幅器27に入力する。
【0079】
このディジタル変調信号Sbは、増幅器27によって0dBmに増幅され、その増幅出力Scが可変減衰器28に入力される。
【0080】
また、前記したように、増幅器27の入力信号レベルが−20dBmと低いので、増幅器27自身が発生する相互変調歪みは無視することができ、増幅器27からは−80dBmの相互変調歪みがRcが出力され、可変減衰器28に入力される。
【0081】
このとき、レベルダイヤグラム切換手段32は可変減衰器28の減衰量Gcを10dBに設定して、出力端子20aから出力されるディジタル変調信号Sdのレベルを指定されたレベルAに対応する−10dBmにする。
【0082】
また、出力端子20aから出力される相互変調歪みRdは可変減衰器28の減衰により−90dBmとなる。
【0083】
したがって、出力端子20aにおける隣接チャネル漏洩比βは、前記同様に100dBとなり、この相互変調歪みの影響を受けることなく、増幅器やミキサ等の測定対象物1に対するひずみ特性の測定を正確に行うことができる。
【0084】
なお、この相互変調歪み特性を優先した図9のレベルダイヤグラムでは、直交変調器24の入力信号レベルが低いため、残留キャリアCa〜Cdのレベルが高いが、トータルレベルに対するキャリアリーク比αは40dB確保されており、前記同様に、信号のトータルレベルを問題にする増幅器やミキサ等の測定対象物1に対するひずみ特性の測定への影響はほぼ無視することができる。
【0085】
なお、前記した信号発生装置20、20′では、出力レベル指定手段29から指定されたレベル値Aが所定値(−50dBm)より高いか否かを判定手段31で判定して、装置内のレベルダイヤグラムを可変していたが、例えば−40〜−60(dBm)の範囲を所定範囲とし、指定されたレベル値Aがこの所定範囲より低い場合には前記同様にキャリアリーク特性を優先したレベルダイヤグラムにし、所定範囲より高い場合には前記同様に相互変調歪み特性を優先したレベルダイヤグラムにしてもよい。
【0086】
この場合、指定されたレベル値Aが所定範囲内のとき、信号発生装置20の場合であれば可変減衰器22、23の減衰量(または利得)、信号発生装置20′の場合であれば可変減衰器22、23の減衰量(または利得)と可変減衰器26の26の減衰量を、キャリアリーク特性を優先したときの値と相互変調歪み特性を優先したときの値の間に設定して、キャリアリーク特性と相互変調歪み特性とがともに比較的良い状態となるように制御すればよい。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1の信号発生装置は、ベースバンド信号発生器と直交変調器との間に第1のレベル可変手段を設け、増幅器と出力端子との間に第2のレベル可変手段を設け、出力レベル指定手段によって指定されたレベル値が所定値または所定範囲より高いか否かを判定し、指定されたレベル値が所定値または所定範囲より低いと判定されたときには、出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルと残留キャリアのレベルの差が所定以上となるように第1のレベル可変手段を設定するとともに、指定されたレベル値のディジタル変調信号が出力端子から出力されるように第2のレベル可変手段の減衰量を設定し、指定されたレベル値が所定値または所定範囲より高いと判定されたときには、出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルと相互変調歪みのレベルとの差が所定以上となるように第1のレベル可変手段を設定するとともに、指定されたレベル値のディジタル変調信号が出力端子から出力されるように第2のレベル可変手段の減衰量を設定している。
【0088】
このため、受信装置等の感度測定を行うために低い出力レベルが指定された場合には、その感度測定等に適したキャリアリーク特性が非常に良好なディジタル変調信号を出力することができ、増幅器やミキサ等のひずみ測定を行うために高い出力レベルが指定された場合には、その歪み特性等に適した相互変調歪み特性が非常に良好なディジタル変調信号を出力することができ、キャリアリーク特性と相互変調歪み特性を高いレベルで両立させることができる。
【0089】
また、本発明の請求項2の信号発生装置は、ベースバンド信号発生器と直交変調器との間に第1のレベル可変手段を設け、直交変調器と増幅器との間に第2のレベル可変手段を設け、増幅器と出力端子との間に第3のレベル可変手段を設け、出力レベル指定手段によって指定されたレベル値が所定値または所定範囲より高いか否かを判定し、指定されたレベル値が所定値または所定範囲より低いと判定されたきには、出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルと残留キャリアのレベルとの差が所定以上となるように第1のレベル可変手段を設定するとともに、指定されたレベル値のディジタル変調信号が出力端子から出力されるように第2のレベル可変手段および第3のレベル可変手段を設定し、指定されたレベル値が所定値または所定範囲より高いと判定されたときには、出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルと相互変調歪みのレベルとの差が所定以上となるように、第1のレベル可変手段と第2のレベル可変手段を設定するとともに、指定されたレベル値のディジタル変調信号が出力端子から出力されるように第3のレベル可変手段を設定している。
【0090】
このため、受信装置等の感度測定を行うために低い出力レベルが指定された場合には、その感度測定等に適したキャリアリーク特性が非常に良好なディジタル変調信号を出力することができ、増幅器やミキサ等のひずみ測定を行うために高い出力レベルが指定された場合には、その歪み特性等に適した相互変調歪み特性が非常に良好なディジタル変調信号を出力することができ、しかも、直交変調器および増幅器の前段にそれぞれ独立したレベル可変手段を設けたので、直交変調器の入力信号レベルを増幅器の特性に制限されずに上げることができ、キャリアリーク特性と相互変調歪み特性とをさらに高いレベルで両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図
【図2】実施形態の要部の構成を示すブロック図
【図3】実施形態のキャリアリーク特性を優先したレベルダイヤグラム
【図4】実施形態のキャリアリーク特性を優先した出力信号のスペクトラム
【図5】実施形態の相互変調歪み特性を優先したレベルダイヤグラム
【図6】実施形態の相互変調歪み特性を優先した出力信号のスペクトラム
【図7】他の実施の形態の構成を示すブロック図
【図8】図7の実施形態のキャリアリーク特性を優先したレベルダイヤグラム
【図9】図7の実施形態の相互変調歪み特性を優先したレベルダイヤグラム
【図10】OFDM変調方式の信号のスペクトラム
【図11】従来装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 測定対象物
20、20′ 信号発生装置
21 ベースバンド信号発生器
22、23 可変減衰器
24 直交変調器
25 キャリア信号発生器
26 可変減衰器
27 増幅器
28 可変減衰器
29 出力レベル指定手段
31 判定手段
32 レベルダイヤグラム切換手段
Claims (2)
- ベースバンド信号発生器(21)から出力されたベースバンド信号とキャリア信号発生器(25)から出力されたキャリア信号とを直交変調器(24)に入力して、前記キャリア信号の周波数に対応する所定チャネルのディジタル変調信号を生成し、該生成したディジタル変調信号を増幅器(27)によって増幅し、該増幅したディジタル変調信号を出力端子(20a)から出力する信号発生装置(20)において、
前記ベースバンド信号発生器と直交変調器との間に設けられ、前記ベースバンド信号のレベルを可変して前記直交変調器に入力させるための第1のレベル可変手段(22、23)と、
前記増幅器と出力端子との間に設けられ、前記増幅器の出力信号のレベルを減衰可変して出力端子から出力させるための第2のレベル可変手段(28)と、
前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルを指定する出力レベル指定手段(29)と、
前記出力レベル指定手段によって指定されたレベル値が、所定値または所定範囲より高いか否かを判定する判定手段(31)と、
前記指定されたレベル値が前記所定値または所定範囲より低いと判定されたときには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる残留キャリアのレベルの差が所定以上となるようにするために前記第1のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第2のレベル可変手段を設定し、前記指定されたレベル値が前記所定値または前記所定範囲より高いと判定されたときには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる相互変調歪みのレベルとの差が所定以上となるようにするために前記第1のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第2のレベル可変手段を設定するレベルダイヤグラム切換手段(32)とを備えたことを特徴とする信号発生装置。 - ベースバンド信号発生器(21)から出力されたベースバンド信号とキャリア信号発生器(25)から出力されたキャリア信号とを直交変調器(24)に入力して、前記キャリア信号の周波数に対応する所定チャネルのディジタル変調信号を生成し、該生成したディジタル変調信号を増幅器(27)によって増幅し、該増幅したディジタル変調信号を出力端子(20a)から出力する信号発生装置(20′)において、
前記ベースバンド信号発生器と直交変調器との間に設けられ、前記ベースバンド信号のレベルを可変して前記直交変調器に入力させるための第1のレベル可変手段(22、23)と、
前記直交変調器と増幅器との間に設けられ、前記直交変調器から出力されるディジタル変調信号のレベルを減衰可変して前記増幅器に入力するための第2のレベル可変手段(26)と、
前記増幅器と出力端子との間に設けられ、前記増幅器の出力信号のレベルを減衰可変して出力端子から出力させるための第3のレベル可変手段(28)と、
前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルを指定する出力レベル指定手段(29)と、
前記出力レベル指定手段によって指定されたレベル値が、所定値または所定範囲より高いか否かを判定する判定手段(31)と、
前記指定されたレベル値が前記所定値または所定範囲より低いと判定されたきには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる残留キャリアのレベルとの差が所定以上になるようにするために前記第1のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第2のレベル可変手段および第3のレベル可変手段を設定し、前記指定されたレベル値が前記所定値または前記所定範囲より高いと判定されたときには、前記出力端子から出力されるディジタル変調信号のレベルとその中に含まれる相互変調歪みのレベルとの差が所定以上になるようにするために前記第1のレベル可変手段および第2のレベル可変手段を設定するとともに、前記指定されたレベル値のディジタル変調信号が前記出力端子から出力されるように前記第3のレベル可変手段を設定するレベルダイヤグラム切換手段(32)とを備えたことを特徴とする信号発生装置。
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