JP4365821B2 - デジタイザ装置、波形発生装置、変換方法、波形発生方法、及びそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
米国特許出願１０／３７４，７６９ 出願日 平成１５年２月２５日
米国特許出願１０／３７４，７６９ 出願日 平成１５年２月２５日
本発明は、デジタイザ装置、波形発生装置、変換方法、波形発生方法、及びそのプログラムを記録した記録媒体に関する。特に本発明は、２つのアナログ信号を同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置と、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置と、これらを実現するためのプログラム及び方法とに関する。
従来、例えば直交変調された信号等の互いに同期すべき２つのアナログ信号をサンプリングするデジタイザ装置においては、各アナログ信号をサンプリングする２つのＡＤコンバータのサンプルタイミングがずれると、本来直交している２つのアナログ信号の測定結果における直交性が劣化し、観測された信号の品質が落ちるという問題があった。
同様に、同期すべき２つのデジタル信号のそれぞれをアナログ信号に変換して出力する波形発生装置においても、各デジタル信号をアナログ信号に変換する２つのＤＡコンバータの変換タイミングがずれると、本来同期すべき２つのアナログ信号の位相にずれが生じ、出力される信号の品質が落ちる。
上記の問題による信号の品質劣化を抑えるため、２つのＤＡコンバータ又は２つのＡＤコンバータに対してクロック信号を等長配線する方法が用いられている。
以上に示したサンプルタイミング又は変換タイミングのずれは、ＡＤコンバータやＤＡコンバータ、及び、その他信号の経路上の各種の回路や配線の特性のばらつきによっても生じる。従って、より高精度のデジタイザ装置又は波形発生装置を実現するためには、クロック信号等の等長配線のみならず、これらの要因による信号の品質劣化を防止することが望ましい。
そこで本発明は、このような問題を解決することを目的とする。
同様に、同期すべき２つのデジタル信号のそれぞれをアナログ信号に変換して出力する波形発生装置においても、各デジタル信号をアナログ信号に変換する２つのＤＡコンバータの変換タイミングがずれると、本来同期すべき２つのアナログ信号の位相にずれが生じ、出力される信号の品質が落ちる。
上記の問題による信号の品質劣化を抑えるため、２つのＤＡコンバータ又は２つのＡＤコンバータに対してクロック信号を等長配線する方法が用いられている。
以上に示したサンプルタイミング又は変換タイミングのずれは、ＡＤコンバータやＤＡコンバータ、及び、その他信号の経路上の各種の回路や配線の特性のばらつきによっても生じる。従って、より高精度のデジタイザ装置又は波形発生装置を実現するためには、クロック信号等の等長配線のみならず、これらの要因による信号の品質劣化を防止することが望ましい。
そこで本発明は、このような問題を解決することを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明の第１の形態によれば、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置であって、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部と、前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部とを備えるデジタイザ装置を提供する。
補正された前記第２信号周波数成分に基づいて、前記スキューが補正された前記第２デジタル信号を算出する補正第２信号算出部を更に備えてもよい。
また、前記第２信号周波数成分算出部は、前記第２デジタル信号を離散フーリエ変換することにより前記第２信号周波数成分を算出し、前記スキュー周波数成分算出部は、前記スキュー周波数成分として、前記スキューを補正する、周波数域における補正関数を算出し、前記第２信号周波数成分補正部は、周波数域における前記補正関数を前記第２信号周波数成分に乗じることにより、前記第２信号周波数成分を補正してもよい。
また、前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１デジタル信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分を算出する第１信号周波数成分算出部を更に備え、前記第２信号周波数成分補正部は、前記スキュー周波数成分及び前記第１信号周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正してもよい。
また、前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１デジタル信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第１信号周波数成分を補正する第１信号周波数成分補正部とを更に備えてもよい。
また、前記２つのアナログ信号として同一の信号を前記ＡＤ変換部に入力した場合における前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号の位相のずれ量に基づいて、前記スキューを計測するスキュー計測部を更に備えてもよい。
また、本発明の第２の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置であって、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部と、予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部にサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と、前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタとを備えるデジタイザ装置を提供する。
前記補正フィルタ係数生成部は、前記予め定められたフィルタ係数がｈ（ｋ・Ｔ）、前記スキューがτである場合に、前記補正フィルタ係数をｈ（ｋ・Ｔ−τ）としてもよい。ただし、第１デジタルフィルタは前記予め定められたフィルタ係数をＮ個有し、ｋは０以上Ｎ−１以下の整数、ＴはＡＤ変換部のサンプリング間隔である。
また、本発明の第３の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置であって、出力すべき第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出部と、出力すべき第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出部と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部とを備える波形発生装置を提供する。
前記スキュー周波数成分算出部は、前記スキュー周波数成分として、前記スキューを補正する、周波数域における補正関数を算出し、前記第２信号周波数成分補正部は、周波数域における前記補正関数を前記第２信号周波数成分に乗じることにより、前記第２信号周波数成分を補正し、前記第２デジタル信号算出部は、前記第２信号周波数成分補正部により補正された前記第２信号周波数成分を離散フーリエ逆変換することにより、前記第２デジタル信号を生成してもよい。
また、前記第２信号周波数成分補正部は、前記スキュー周波数成分及び前記第１信号周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正してもよい。
また、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第１デジタル信号算出部が前記第１デジタル信号の生成に用いる前記第１信号周波数成分を補正する第１信号周波数成分補正部を更に備えてもよい。
また、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号として同一の信号を前記ＤＡ変換部に入力した場合における前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号の位相のずれ量に基づいて、前記スキューを計測するスキュー計測部を更に備えてもよい。
本発明の第４の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置であって、第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと、前記第１変換信号及び前記第２変換信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部と、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部とを備える波形発生装置を提供する。
前記補正フィルタ係数生成部は、前記第１のフィルタ係数がｈ（ｋ・Ｔ）、前記変換タイミング誤差がτである場合に、前記第２のフィルタ係数をｈ（ｋ・Ｔ−τ）としてもよい。ただし、前記第１デジタルフィルタは前記第１のフィルタ係数をＮ個有し、ｋは０以上Ｎ−１以下の整数、Ｔは前記ＤＡ変換部における変換間隔である。
本発明の第５の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記デジタイザ装置は、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部を備え、前記プログラムは、前記デジタイザ装置を、前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部として機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第６の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する変換方法であって、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換段階と、前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出段階と、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換段階によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出段階と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正段階とを備える変換方法を提供する。
本発明の第７の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記デジタイザ装置は、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部を備え、前記プログラムは、前記デジタイザ装置を、予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部にサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と、前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタとして機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第８の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する変換方法であって、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換段階と、予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタ段階と、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換段階によりサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタ段階と同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成段階と、前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタ段階とを備える変換方法を提供する。
本発明の第９の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記波形発生装置は、第１デジタル信号及び第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で第１アナログ信号及び第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部を備え、前記プログラムは、前記波形発生装置を、出力すべき前記第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、前記第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出部と、出力すべき前記第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出部と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部として機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第１０の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生方法であって、出力すべき第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出段階と、出力すべぎ第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出段階と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換段階と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換段階により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出段階と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出段階が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正段階とを備える波形発生方法を提供する。
本発明の第１１の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記波形発生装置は、第１変換信号及び第２変換信号を、予め定められた時間間隔で第１アナログ信号及び第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部を備え、前記プログラムは、前記波形発生装置を、第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき前記第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した前記第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき前記第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した前記第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部として機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第１２の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生方法であって、第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタ段階と、第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタ段階と、前記第１変換信号及び前記第２変換信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換段階と、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換段階により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成段階とを備える波形発生方法を提供する。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
補正された前記第２信号周波数成分に基づいて、前記スキューが補正された前記第２デジタル信号を算出する補正第２信号算出部を更に備えてもよい。
また、前記第２信号周波数成分算出部は、前記第２デジタル信号を離散フーリエ変換することにより前記第２信号周波数成分を算出し、前記スキュー周波数成分算出部は、前記スキュー周波数成分として、前記スキューを補正する、周波数域における補正関数を算出し、前記第２信号周波数成分補正部は、周波数域における前記補正関数を前記第２信号周波数成分に乗じることにより、前記第２信号周波数成分を補正してもよい。
また、前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１デジタル信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分を算出する第１信号周波数成分算出部を更に備え、前記第２信号周波数成分補正部は、前記スキュー周波数成分及び前記第１信号周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正してもよい。
また、前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１デジタル信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第１信号周波数成分を補正する第１信号周波数成分補正部とを更に備えてもよい。
また、前記２つのアナログ信号として同一の信号を前記ＡＤ変換部に入力した場合における前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号の位相のずれ量に基づいて、前記スキューを計測するスキュー計測部を更に備えてもよい。
また、本発明の第２の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置であって、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部と、予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部にサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と、前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタとを備えるデジタイザ装置を提供する。
前記補正フィルタ係数生成部は、前記予め定められたフィルタ係数がｈ（ｋ・Ｔ）、前記スキューがτである場合に、前記補正フィルタ係数をｈ（ｋ・Ｔ−τ）としてもよい。ただし、第１デジタルフィルタは前記予め定められたフィルタ係数をＮ個有し、ｋは０以上Ｎ−１以下の整数、ＴはＡＤ変換部のサンプリング間隔である。
また、本発明の第３の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置であって、出力すべき第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出部と、出力すべき第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出部と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部とを備える波形発生装置を提供する。
前記スキュー周波数成分算出部は、前記スキュー周波数成分として、前記スキューを補正する、周波数域における補正関数を算出し、前記第２信号周波数成分補正部は、周波数域における前記補正関数を前記第２信号周波数成分に乗じることにより、前記第２信号周波数成分を補正し、前記第２デジタル信号算出部は、前記第２信号周波数成分補正部により補正された前記第２信号周波数成分を離散フーリエ逆変換することにより、前記第２デジタル信号を生成してもよい。
また、前記第２信号周波数成分補正部は、前記スキュー周波数成分及び前記第１信号周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正してもよい。
また、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第１デジタル信号算出部が前記第１デジタル信号の生成に用いる前記第１信号周波数成分を補正する第１信号周波数成分補正部を更に備えてもよい。
また、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号として同一の信号を前記ＤＡ変換部に入力した場合における前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号の位相のずれ量に基づいて、前記スキューを計測するスキュー計測部を更に備えてもよい。
本発明の第４の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置であって、第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと、前記第１変換信号及び前記第２変換信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部と、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部とを備える波形発生装置を提供する。
前記補正フィルタ係数生成部は、前記第１のフィルタ係数がｈ（ｋ・Ｔ）、前記変換タイミング誤差がτである場合に、前記第２のフィルタ係数をｈ（ｋ・Ｔ−τ）としてもよい。ただし、前記第１デジタルフィルタは前記第１のフィルタ係数をＮ個有し、ｋは０以上Ｎ−１以下の整数、Ｔは前記ＤＡ変換部における変換間隔である。
本発明の第５の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記デジタイザ装置は、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部を備え、前記プログラムは、前記デジタイザ装置を、前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部として機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第６の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する変換方法であって、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換段階と、前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出段階と、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換段階によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出段階と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正段階とを備える変換方法を提供する。
本発明の第７の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記デジタイザ装置は、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部を備え、前記プログラムは、前記デジタイザ装置を、予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部にサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と、前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタとして機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第８の形態によると、２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する変換方法であって、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換段階と、予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタ段階と、前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換段階によりサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタ段階と同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成段階と、前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタ段階とを備える変換方法を提供する。
本発明の第９の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記波形発生装置は、第１デジタル信号及び第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で第１アナログ信号及び第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部を備え、前記プログラムは、前記波形発生装置を、出力すべき前記第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、前記第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出部と、出力すべき前記第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出部と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部として機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第１０の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生方法であって、出力すべき第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出段階と、出力すべぎ第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出段階と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換段階と、前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換段階により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出段階と、前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出段階が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正段階とを備える波形発生方法を提供する。
本発明の第１１の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、前記波形発生装置は、第１変換信号及び第２変換信号を、予め定められた時間間隔で第１アナログ信号及び第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部を備え、前記プログラムは、前記波形発生装置を、第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき前記第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した前記第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき前記第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した前記第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部として機能させる記録媒体を提供する。
本発明の第１２の形態によると、同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生方法であって、第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタ段階と、第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタ段階と、前記第１変換信号及び前記第２変換信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換段階と、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換段階により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成段階とを備える波形発生方法を提供する。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタイザ装置１００の構成を示す。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るデジタイザ装置１００の処理フローを示す。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る波形発生装置３００の構成を示す。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る波形発生装置３００の処理フローを示す。
図５は、本発明の第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の構成を示す。
図６は、本発明の第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の処理フローを示す。
図７は、本発明の第４の実施形態に係る波形発生装置７００の構成を示す。
図８は、本発明の第４の実施形態に係る波形発生装置７００の処理フローを示す。
図９は、本発明の実施形態に係るデジタイザ装置１００、波形発生装置３００、デジタイザ装置５００、及び／又は波形発生装置７００のハードウェア構成の一例を示す。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るデジタイザ装置１００の処理フローを示す。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る波形発生装置３００の構成を示す。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る波形発生装置３００の処理フローを示す。
図５は、本発明の第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の構成を示す。
図６は、本発明の第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の処理フローを示す。
図７は、本発明の第４の実施形態に係る波形発生装置７００の構成を示す。
図８は、本発明の第４の実施形態に係る波形発生装置７００の処理フローを示す。
図９は、本発明の実施形態に係るデジタイザ装置１００、波形発生装置３００、デジタイザ装置５００、及び／又は波形発生装置７００のハードウェア構成の一例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、第１の実施形態に係るデジタイザ装置１００の構成を示す。デジタイザ装置１００は、同期して観測されるべき２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。この変換において、デジタイザ装置１００は、２つのアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換するサンプルタイミングの誤差をデジタル処理によって補正することにより、２つのアナログ信号をデジタル化する際に信号品質が劣化するのを防止する。デジタイザ装置１００は、アナログ入力部１０１と、ＡＤ変換部１１０と、補正処理部１２０とを備える。
アナログ入力部１０１は、同期して観測されるべき２つのアナログ信号の一例である、アナログＩ入力信号及びアナログＱ入力信号からなる直交信号を入力する。アナログ入力部１０１は、基準信号生成部１０２と、マルチプレクサ１０４及びマルチプレクサ１０５と、第１アナログ部１０６及び第２アナログ部１０８とを有する。
基準信号生成部１０２は、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングの誤差であるスキューを、補正処理部１２０が計測するために用いる基準信号を生成する。マルチプレクサ１０４及びマルチプレクサ１０５は、デジタイザ装置１００がスキューを計測する場合に同一の基準信号を第１アナログ部１０６又は第２アナログ部１０８を介してＡＤ変換部１１０に入力する。また、デジタイザ装置１００がアナログＩ入力信号及びアナログＱ入力信号をサンプリングする場合に、これらの信号を第１アナログ部１０６又は第２アナログ部１０８を介してＡＤ変換部１１０に入力する。第１アナログ部１０６及び第２アナログ部１０８は、アナログＩ入力信号又はアナログＱ入力信号をマルチプレクサ１０４又はマルチプレクサ１０５からそれぞれ入力し、例えば信号レベルの変換等を行なってＡＤ変換部１１０に入力するアナログ回路である。
ＡＤ変換部１１０は、アナログ入力部１０１を介して入力される２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔であるサンプリング間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換する。ＡＤ変換部１１０は、基準クロック生成部１１２と、第１ＡＤコンバータ１１４と、第２ＡＤコンバータ１１６とを有する。
基準クロック生成部１１２は、アナログ入力部１０１から入力される２つのアナログ信号を第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６がサンプリングするタイミングを示す、サンプリングクロック信号を生成する。第１ＡＤコンバータ１１４は、サンプリングクロック信号に基づいて、アナログＩ入力信号を第１デジタル信号の一例であるデジタルＩ信号に変換する。第２ＡＤコンバータ１１６は、サンプリングクロック信号に基づいて、アナログＱ入力信号を第２デジタル信号の一例であるデジタルＱ信号に変換する。
補正処理部１２０は、２つのデジタル信号におけるサンプルタイミングの誤差を補正し、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。補正処理部１２０は、第１信号周波数成分算出部１２２と、第２信号周波数成分算出部１２４と、スキュー周波数成分算出部１２６と、第１信号周波数補正部１２８と、第２信号周波数補正部１３０と、スキュー計測部１３２と、補正第１信号算出部１４０と、補正第２信号算出部１４２とを有する。
第１信号周波数成分算出部１２２は、デジタルＩ信号に基づいて、デジタルＩ信号の周波数毎の成分を示す、第１信号周波数成分の一例であるＩ信号周波数成分を算出する。第２信号周波数成分算出部１２４は、デジタルＱ信号に基づいて、デジタルＱ信号の周波数毎の成分を示す、第２信号周波数成分の一例であるＱ信号周波数成分を算出する。より具体的には、第１信号周波数成分算出部１２２及び第２信号周波数成分算出部１２４は、それぞれ時間域におけるデジタルＩ信号又はデジタルＱ信号を離散フーリエ変換することにより、周波数域におけるデジタルＩ信号又はデジタルＱ信号であるＩ信号周波数成分又はＱ信号周波数成分を算出してもよい。
スキュー周波数成分算出部１２６は、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、デジタルＩ信号に対するデジタルＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する。より具体的には、スキュー周波数成分算出部１２６は、スキューを補正する、周波数域における補正関数をスキュー周波数成分として算出してもよい。
第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分算出部１２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、Ｑ信号周波数成分を補正することにより、Ｉ信号周波数成分と同一のサンプルタイミングにおける周波数毎の成分に変換する。より具体的には、第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分算出部１２６により算出された、周波数域における補正関数をＱ信号周波数成分に乗じることにより、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。また、第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分及びＩ信号周波数成分に基づいて、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。
第１信号周波数補正部１２８は、スキュー周波数成分算出部１２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分を補正することにより、Ｑ信号周波数成分と同一のサンプルタイミングにおける周波数毎の成分に変換する。より具体的には、第１信号周波数補正部１２８は、スキュー周波数成分算出部１２６により算出された、周波数域における補正関数をＩ信号周波数成分に乗じることにより、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。また、第１信号周波数補正部１２８は、スキュー周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。ここで、第２信号周波数補正部１３０がＱ周波数成分においてスキュー成分を完全に補正する場合、第１信号周波数補正部１２８は、Ｉ信号周波数成分を変更せずに補正第１信号算出部１４０に出力する構成を採ってもよい。
スキュー計測部１３２は、デジタイザ装置１００に入力される２つのアナログ信号が、ＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングのスキューを計測し、スキュー周波数成分算出部１２６に供給する。本実施形態に係るスキュー計測部１３２は、２つのアナログ信号として、基準信号生成部１０２により生成された同一の基準信号をＡＤ変換部１１０に入力した場合において第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６から出力されるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
補正第１信号算出部１４０は、第１信号周波数補正部１２８により補正されたＩ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正された補正デジタルＩ信号を算出し、出力する。より具体的には、補正第１信号算出部１４０は、第１信号周波数補正部１２８により補正された、周波数域におけるデジタルＩ信号のスペクトルであるＩ信号周波数成分を、例えば離散フーリエ逆変換することにより、時間域における補正デジタルＩ信号に変換する。補正第２信号算出部１４２は、補正第１信号算出部１４０と同様に、第２信号周波数補正部１３０により補正されたＱ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正された補正デジタルＱ信号を算出し、出力する。
次に、デジタイザ装置１００におけるスキューの補正方法の一例を説明する。
デジタイザ装置１００に入力される、時間域におけるアナログＩ信号及びアナログＱ信号をそれぞれｉ（ｔ）及びｑ（ｔ）、アナログＩ信号及びアナログＱ信号のサンプリングクロック信号をｐｉ（ｔ）及びｐｑ（ｔ）、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６のサンプリング間隔をＴ、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６のスキューをτとおくと、ｐｉ（ｔ）及びｐｑ（ｔ）は、以下の式（１）及び式（２）で表すことができる。
第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６において、ｐｉ（ｔ）及びｐｑ（ｔ）を用いてｉ（ｔ）及びｑ（ｔ）をサンプリングすると、スキュー成分を含むサンプリングされたデジタルＩ信号ｉｓｋｅｗ（ｔ）及びデジタルＱ信号ｑｓｋｅｗ（ｔ）は、以下の式（３）及び式（４）となる。
第１信号周波数成分算出部１２２及び第２信号周波数成分算出部１２４において、ｉｓｋｅｗ（ｔ）及びデジタルＱ信号ｑｓｋｅｗ（ｔ）をフーリエ変換すると、Ｉ信号周波数成分Ｉｓｋｅｗ（ｆ）及びＱ信号周波数成分Ｑｓｋｅｗ（ｆ）は、以下の式（５）及び式（６）となる。
ここで、デジタイザ装置１００に入力される時間域における複素信号ｘ（ｔ）＝ｉ（ｔ）＋ｊ・ｑ（ｔ）、ｘ（ｔ）のフーリエ変換Ｘ（ｆ）＝Ｉ（ｆ）＋ｊ・Ｑ（ｆ）とおくと、第１信号周波数成分算出部１２２及び第２信号周波数成分算出部１２４から出力される周波数域における複素信号Ｘｓｋｅｗ（ｆ）は、以下の式（７）となる。
ここで、Ｉ（ｆ）及びＱ（ｆ）を、Ｘ（ｆ）及びＸ（ｆ）の共役関数Ｘ＊（ｆ）を用いて表すと、以下の式（８）及び式（９）となる。
式（７）及び式（９）から、以下の式（１０）を導くことができる。
第１信号周波数成分算出部１２２及び第２信号周波数成分算出部１２４における離散フーリエ変換の一例として、ｋ＝０又は１の場合を考慮すると、Ｉｓｋｅｗ（ｆ）及びＱｓｋｅｗ（ｆ）は、式（５）、式（６）、式（８）、及び式（９）に基づいて以下の式（１１）及び式（１２）となる。
式（１１）及び式（１２）からｋ＝１におけるＸ＊（−ｆ＋１／Ｔ）の項を消去するためＱｓｋｅｗ（ｆ）にｅｊ２πτ／Ｔを乗じて補正する。ここで、補正した周波数域における複素信号Ｘｃ（ｆ）は、ｋ＝０又は１の場合における式（１０）を用いて、以下の式（１３）により表わすことができる。
ここで、式（１３）の［］内をフーリエ逆変換すると、以下の式（１４）を導くことができる。
式（１４）のｉ’（ｔ）及びｑ’（ｔ）は、デジタルＩ信号とデジタルＱ信号の直交座標がくずれ、各々τに基づく角度回転している信号となる。すなわち、デジタルＩ信号及びデジタルＱ信号を、各々τに基づく角度回転している座標系であるＩ’軸及びＱ’軸に変換して解析していることとなる。式（１４）におけるＩ’軸を、Ｉ軸に合わせるため、Ｘｃ（ｆ）を以下の式（１５）に変更する。
式（１５）を離散フーリエ変換に適用する。ここで、ｘｓｋｅｗ（ｔ）の離散フーリエ変換は、以下の式（１６）となる。
式（１５）及び式（１６）により、以下の式（１７）を導くことができる。
すなわち、式（１７）を実装する場合、第１信号周波数成分算出部１２２及び第２信号周波数成分算出部１２４は、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６が出力するデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号を離散フーリエ変換し、Ｉ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分であるＤＦＴＩ（ｋ）及びＤＦＴＱ（ｋ）をそれぞれ算出する。スキュー周波数成分算出部１２６は、スキューτに基づき、ｅ−ｊπτ／Ｔ及びｅｊ２πτ（１−ｋ／Ｎ）／Ｔの２つのスキュー周波数成分を算出する。第１信号周波数補正部１２８及び第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分に基づき補正Ｉ信号周波数成分及び補正Ｑ信号周波数成分を算出する。これにより、第１信号周波数補正部１２８及び第２信号周波数補正部１３０は、式（１７）を算出することができる。
また、アナログＩ入力信号及びアナログＱ入力信号がベースバンド信号等である場合、デジタイザ装置１００が扱うべき周波数域は、±ナイキスト周波数内となる。ここで、帯域がナイキスト周波数内に制限されている場合、負の入力信号周波数に対応した計算式は、式（１３）においてｊ・Ｑｓｋｅｗ（ｆ）に乗じた補正係数ｅｊ２πτ／Ｔをｋ＝１の成分、すなわちナイキスト周波数からサンプリング周波数の間のスペクトルに掛けた式（１８−１）及び式（１８−２）となる。
０≦ｋ＜Ｎ／２（０〜ナイキスト周波数）
Ｎ／２≦ｋ＜Ｎ（ナイキスト周波数〜サンプリング周波数）
なお、以上において、補正処理部１２０は、補正第１信号算出部１４０及び補正第２信号算出部１４２を有さず、第１信号周波数補正部１２８及び第２信号周波数補正部１３０が出力するＩ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号として用いる構成を採ってもよい。また、スキュー計測部１３２は、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６が出力するデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいてスキューを計測するのに代えて、基準信号生成部１０２が同一の基準信号をＡＤ変換部１１０に入力した場合において、スキュー周波数成分算出部１２６に設定するスキューの補正量を変更しながら補正第１信号算出部１４０及び補正第２信号算出部１４２が出力する補正後のデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号スキューを計測し、最適なスキューの補正量を調整してもよい。
図２は、第１の実施形態に係るデジタイザ装置１００の処理フローを示す。
まず、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６によるサンプルタイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部１０２は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介して第１ＡＤコンバータ１１４へ基準信号を入力すると共に、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介して第２ＡＤコンバータ１１６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ２００）。第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力された基準信号をデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ２１０）。スキュー計測部１３２は、デジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ２２０）。そして、スキュー周波数成分算出部１２６は、スキュー計測部１３２が計測したスキューに基づいて、デジタルＩ信号に対するデジタルＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する（Ｓ２３０）。
次に、ＡＤ変換部１１０は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介してアナログＩ信号を入力すると共に、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介してアナログＱ信号を入力する（Ｓ２４０）。そして、ＡＤ変換部１１０内の第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力した２つのアナログ信号をサンプリングしてデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ２５０）。
次に、第１信号周波数成分算出部１２２は、デジタルＩ信号に基づいてＩ信号周波数成分を算出し、第２信号周波数成分算出部１２４は、デジタルＱ信号に基づいてＱ信号周波数成分を算出する（Ｓ２６０）。次に、第１信号周波数補正部１２８及び第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分算出部１２６により算出されたスキュー周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分を補正する（Ｓ２７０）。そして、補正第１信号算出部１４０及び補正第２信号算出部１４２は、補正されたＩ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正されたデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号を算出する（Ｓ２８０）。
以上に示したデジタイザ装置１００によれば、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるスキューを、ＡＤ変換部１１０がサンプリングしたデジタル信号の周波数域において補正をすることができる。また、基準信号生成部１０２及びスキュー計測部１３２により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正量を設定することができるため、高精度のデジタイザ装置１００を実現することができる。
図３は、第２の実施形態に係る波形発生装置３００の構成を示す。波形発生装置３００は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号を入力し、同期する２つのアナログ信号に変換して出力する。この変換において、波形発生装置３００は、２つのデジタル入力信号のそれぞれをアナログ信号に変換する変換タイミングの誤差をデジタル処理によって補正することにより、２つのデジタル入力信号をアナログ化する際に信号品質が劣化するのを防止する。波形発生装置３００は、補正処理部３２０と、ＤＡ変換部３８０とを備える。
補正処理部３２０は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号の一例である、デジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号からなる直交信号を入力する。補正処理部３２０は、基準信号生成部３２２と、スキュー計測部３２３と、第１信号周波数成分算出部３２４と、第２信号周波数成分算出部３２５と、スキュー周波数成分算出部３２６と、第１信号周波数成分補正部３２８と、第２信号周波数成分補正部３３０と、第１デジタル信号算出部３３２と、第２デジタル信号算出部３３４と、マルチプレクサ３３８と、マルチプレクサ３４０とを有する。
基準信号生成部３２２は、２つのデジタル入力信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングの誤差であるスキューを、スキュー計測部３２３が計測するために用いる基準信号を生成する。スキュー計測部３２３は、補正処理部３２０からＤＡ変換部３８０に対して出力される２つのデジタル信号が、ＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキューを計測し、第１信号周波数成分算出部３２４へ供給する。本実施形態に係るスキュー計測部３２３は、２つのデジタル信号として、基準信号生成部３２２により生成された同一の基準信号をマルチプレクサ３３８及びマルチプレクサ３４０を介してＤＡ変換部３８０に入力させる。そして、この場合においてＤＡ変換部３８０内の第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６から出力される、第１アナログ信号及び第２アナログ信号の一例であるアナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
第１信号周波数成分算出部３２４は、図１の第１信号周波数成分算出部１２２と同様の構成を採り、波形発生装置３００が出力すべきアナログＩ信号の元データとなるデジタルＩ入力信号に基づいて、Ｉ信号周波数成分を算出する。ここで、Ｉ信号周波数成分は、第１信号周波数成分の一例であり、波形発生装置３００が出力すべきアナログＩ信号の周波数毎の成分を示す。第２信号周波数成分算出部３２５は、図１の第２信号周波数成分算出部１２４と同様の構成を採り、出力すべきアナログＱ信号の元データとなるデジタルＱ入力信号に基づいて、Ｑ信号周波数成分を算出する。ここで、Ｑ信号周波数成分は、第２信号周波数成分の一例であり、出力すべきアナログＱ信号の周波数毎の成分を示す。
スキュー周波数成分算出部３２６は、図１のスキュー周波数成分算出部１２６と同様の構成を採り、補正処理部３２０が出力する補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキューに基づいて、アナログＩ信号に対するアナログＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する。ここで、補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号は、第１デジタル信号及び第２デジタル信号の一例である。より具体的には、スキュー周波数成分算出部３２６は、スキューを補正する、周波数域における補正関数をスキュー周波数成分として算出してもよい。
第２信号周波数成分補正部３３０は、図１の第２信号周波数補正部１３０と同様の構成を採り、スキュー周波数成分算出部３２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、第２デジタル信号算出部３３４が補正デジタルＱ信号の生成に用いるＱ信号周波数成分を補正する。より具体的には、第２信号周波数成分補正部３３０は、スキュー周波数成分算出部３２６により算出された、周波数域における補正関数をＱ信号周波数成分に乗じることにより、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。また、第２信号周波数成分補正部３３０は、スキュー周波数成分及びＩ信号周波数成分に基づいて、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。
第１信号周波数成分補正部３２８は、図１の第１信号周波数補正部１２８と同様の構成を採り、スキュー周波数成分算出部３２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、第１デジタル信号算出部３３２が補正デジタルＩ信号の生成に用いるＩ信号周波数成分を補正する。より具体的には、第１信号周波数成分補正部３２８は、スキュー周波数成分算出部３２６により算出された、周波数域における補正関数をＩ信号周波数成分に乗じることにより、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。また、第１信号周波数成分補正部３２８は、スキュー周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。ここで、第２信号周波数成分補正部３３０がＱ周波数成分においてスキュー成分を完全に補正する場合、第１信号周波数成分補正部３２８は、Ｉ信号周波数成分を変更せずに第１デジタル信号算出部３３２に出力する構成を採ってもよい。
第１デジタル信号算出部３３２は、図１の補正第１信号算出部１４０と同様の構成を採り、Ｉ信号周波数成分に基づいて、補正デジタルＩ信号を生成する。より具体的には、第１デジタル信号算出部３３２は、第１信号周波数成分補正部３２８により補正された、周波数域におけるデジタルＩ入力信号のスペクトルであるＩ信号周波数成分を、例えば離散フーリエ逆変換することにより、時間域における補正デジタルＩ信号に変換する。第２デジタル信号算出部３３４は、図１の補正第２信号算出部１４２と同様の構成を採り、第１デジタル信号算出部３３２と同様にしてスキューが補正された補正デジタルＱ信号を生成する。マルチプレクサ３３８及びマルチプレクサ３４０は、スキュー計測部３２３がスキューを計測する場合に同一の基準信号をＤＡ変換部３８０に入力する。一方、波形発生装置３００がデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号に対応するアナログＩ信号及びアナログＱ信号を出力する場合に、第１デジタル信号算出部３３２及び第２デジタル信号算出部３３４により生成された補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号をＤＡ変換部３８０に入力する。
ＤＡ変換部３８０は、補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号を、予め定められた時間間隔である変換間隔で変換して、アナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する。ＤＡ変換部３８０は、基準クロック生成部３８２と、第１ＤＡコンバータ３８４と、第２ＤＡコンバータ３８６とを有する。
基準クロック生成部３８２は、補正処理部３２０から入力される２つの補正デジタル信号を第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６が変換するタイミングを示す変換クロック信号を生成する。第１ＤＡコンバータ３８４は、変換クロック信号に基づいて、補正デジタルＩ信号をアナログＩ信号に変換する。第２ＤＡコンバータ３８６は、変換クロック信号に基づいて、補正デジタルＱ信号をアナログＱ信号に変換する。
以上において、第１信号周波数成分算出部３２４、第２信号周波数成分算出部３２５、スキュー周波数成分算出部３２６、第１信号周波数成分補正部３２８、及び第２信号周波数成分補正部３３０におけるスキュー補正方法は、図１に関連して式（１）から式（１８−２）を用いて説明した方法と同様であるため、説明を省略する。
なお、以上において、補正処理部３２０は、第１信号周波数成分算出部３２４及び第２信号周波数成分算出部３２５を有しない構成を採ってもよい。この場合、補正処理部３２０は、第１信号周波数成分補正部３２８及び第２信号周波数成分補正部３３０に入力されたＩ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号を生成し、ＤＡ変換部３８０へ出力する構成を採ってもよい。
図４は、第２の実施形態に係る波形発生装置３００の処理フローを示す。
まず、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６による変換タイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部３２２は、マルチプレクサ３３８及びマルチプレクサ３４０を介して第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ４００）。第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、入力された基準信号をアナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ４１０）。スキュー計測部３２３は、アナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ４２０）。そして、スキュー周波数成分算出部３２６は、スキュー計測部３２３が計測したスキューに基づいて、アナログＩ信号に対するアナログＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する（Ｓ４３０）。
次に、第１信号周波数成分算出部３２４及び第２信号周波数成分算出部３２５は、同期してアナログ信号に変換すべき対象となるデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号をそれぞれ入力する（Ｓ４４０）。そして、第１信号周波数成分算出部３２４及び第２信号周波数成分算出部３２５は、デジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号に基づいて、Ｉ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分をそれぞれ算出する（Ｓ４５０）。次に、第１信号周波数成分補正部３２８及び第２信号周波数成分補正部３３０は、スキュー周波数成分算出部３２６により算出されたスキュー周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分を補正する（Ｓ４６０）。次に、第１デジタル信号算出部３３２及び第２デジタル信号算出部３３４は、補正されたＩ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正された補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号をそれぞれ算出する（Ｓ４７０）。そして、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、スキューが補正された補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号を、アナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ４８０）。
以上に示したデジタイザ装置１００によれば、同期すべき２つのアナログ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるスキューを、出力すべきアナログ信号に対応する、周波数域におけるデジタル信号において補正をすることができる。また、基準信号生成部３２２及びスキュー計測部３２３により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正量を設定することができるため、高精度の波形発生装置３００を実現することができる。
図５は、第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の構成を示す。デジタイザ装置５００は、同期して観測されるべき２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。この変換において、デジタイザ装置５００は、２つのアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換するサンプルタイミングの誤差をデジタルフィルタによって補正することにより、２つのアナログ信号をデジタル化する際に信号品質が劣化するのを防止する。デジタイザ装置５００は、アナログ入力部１０１と、ＡＤ変換部１１０と、補正処理部５２０とを備える。図５におけるアナログ入力部１０１及びＡＤ変換部１１０は、図１に示したアナログ入力部１０１及びＡＤ変換部１１０と同様の構成を採るため、説明を省略する。
補正処理部５２０は、ＡＤ変換部１１０が出力する２つのデジタル信号に対して、予め定められたフィルタリング処理を行うと共に、変換タイミングの誤差を補正し、同一の変換タイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。補正処理部５２０は、第１デジタルフィルタ５２２と、補正フィルタ係数生成部５２６と、第２デジタルフィルタ５２４と、スキュー計測部５３２とを有する。
第１デジタルフィルタ５２２は、ＡＤ変換部１１０から入力される、第１デジタル信号の一例であるデジタルＩ信号を、予め定められたフィルタ係数に基づき変換し、第１変換信号の一例である変換デジタルＩ信号を生成する。ここで、第１デジタルフィルタ５２２は、デジタルＩ信号に、例えば帯域制限や低域通過等のフィルタリング処理を行うフィルタ係数を有してよい。
補正フィルタ係数生成部５２６は、アナログ入力部１０１に入力される２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０にサンプリングされるタイミングのスキュー、及び第１デジタルフィルタ５２２に設定されたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６のスキューを補正する補正フィルタ係数を生成する。
第２デジタルフィルタ５２４は、補正フィルタ係数生成部５２６が生成した補正フィルタ係数に基づいて、ＡＤ変換部１１０から入力される第２デジタル信号の一例であるデジタルＱ信号を変換し、第２変換信号の一例である変換デジタルＱ信号を生成する。
スキュー計測部５３２は、アナログ入力部１０１に入力される２つのアナログ信号が、ＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングのスキューを計測し、補正フィルタ係数生成部５２６に供給する。本実施形態に係るスキュー計測部５３２は、２つのアナログ信号として、基準信号生成部１０２により生成された同一の基準信号をＡＤ変換部１１０に入力した場合において第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６から出力されるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
次に、デジタイザ装置５００におけるスキューの補正方法の一例を説明する。
ここで、第１デジタルフィルタ５２２及び第２デジタルフィルタ５２４を、フィルタ係数が関数ｈ（ｔ）で表されるＦＩＲフィルタとする。この場合における第１デジタルフィルタ５２２のインパルス応答は、ＡＤ変換部１１０のサンプリング間隔をＴとおくと、以下の式（１９）により表される。
ここで、第１デジタルフィルタ５２２のフィルタ係数は、ｈ（ｋ・Ｔ）（ｋ＝０、１、…、Ｎ−１）である。
補正フィルタ係数生成部５２６は、第１デジタルフィルタ５２２のフィルタ係数及びスキューτに基づき、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつスキューτを補正する補正フィルタ係数を生成する。補正フィルタ係数による第２デジタルフィルタ５２４のインパルス応答は、以下の式（２０）により表される。
式（２０）に示した補正フィルタ係数ｈ（ｋ・Ｔ−τ）によれば、第２デジタルフィルタ５２４は、デジタルＩ信号に対しスキューτ遅延されたデジタルＱ信号を、デジタルＩ信号と同一のサンプリングタイミングにおけるフィルタ出力に補正することができる。
なお、アナログ入力部１０１及びＡＤ変換部１１０において、アナログＩ入力信号に対するデジタルＩ信号の出力値、及びデジタルＱ入力信号に対するデジタルＱ信号の出力値に振幅方向及び／又は出力値の直流成分の誤差が生じる可能性がある。すなわち、式（２０）において、振幅方向及び直流成分の誤差が生じたインパルス関数δ’（ｔ−ｋＴ−τ）は、式（２１）により表される。
式（２０）及び式（２１）より、振幅方向及び直流成分の誤差を補正する第２デジタルフィルタ５２４のフィルタ関数は、以下の式（２２）により表される。
デジタイザ装置５００において、式（２２）により位相誤差、振幅方向の誤差、及び直流成分の誤差を補正するためには、次の構成を採ってよい。スキュー計測部５３２は、位相誤差τに加えて振幅方向の誤差α及び直流成分の誤差βを計測する誤差計測部として動作する。補正フィルタ係数生成部５２６は、式（２２）の１／α・ｈ（ｋＴ−τ）を補正フィルタ係数として生成すると共に、式（２２）の第２項に示した定数成分を補正フィルタ係数の一部として生成する。第２デジタルフィルタ５２４は、補正フィルタ係数生成部５２６が生成した補正フィルタ係数に基づいて、式（２２）を用いてデジタルＱ信号を変換し、変換デジタルＱ信号を生成する。
ここで、誤差計測部として動作するスキュー計測部５３２は、アナログ値０の基準信号がＡＤ変換部１１０に入力された場合におけるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の出力値の差を直流成分の誤差βとしてよい。また、１種類以上の基準信号がＡＤ変換部１１０に入力された場合におけるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の振幅の平均値の比を振幅方向の誤差の係数αとしてよい。
図６は、第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の処理フローを示す。
まず、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６によるサンプルタイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部１０２は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介して第１ＡＤコンバータ１１４へ基準信号を入力し、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介して第２ＡＤコンバータ１１６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ６００）。第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力された基準信号をデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ６１０）。スキュー計測部５３２は、デジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ６２０）。
次に、補正フィルタ係数生成部５２６は、スキュー計測部１３２が計測したスキュー及び第１デジタルフィルタ５２２に設定されたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する（Ｓ６３０）。
次に、ＡＤ変換部１１０は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介してアナログＩ信号を入力すると共に、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介してアナログＱ信号を入力する（Ｓ６４０）。そして、ＡＤ変換部１１０内の第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力した２つのアナログ信号をサンプリングしてデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ６５０）。
次に、第１デジタルフィルタ５２２は、第１ＡＤコンバータ１１４から入力されるデジタルＩ信号を、予め定められたフィルタ係数に基づき変換し、変換デジタル信号を生成する。また、第１デジタルフィルタ５２２は、補正フィルタ係数生成部５２６が生成した補正フィルタ係数に基づいて、ＡＤ変換部１１０から入力されるデジタルＱ信号を変換し、変換デジタルＱ信号を生成する（Ｓ６６０）。
以上に示したデジタイザ装置５００によれば、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるスキューを、サンプリングした２つのデジタル信号のフィルタリングに用いる２組のフィルタ係数の少なくとも一方を変更することにより補正をすることができる。また、基準信号生成部１０２及びスキュー計測部５３２により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正フィルタ係数を設定することができるため、高精度のデジタイザ装置５００を実現することができる。
図７は、第４の実施形態に係る波形発生装置７００の構成を示す。波形発生装置７００は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号を入力し、同期する２つのアナログ信号に変換して出力する。この変換において、波形発生装置７００は、２つのデジタル入力信号のそれぞれをアナログ信号に変換する変換タイミングの誤差をデジタルフィルタによって補正することにより、２つのデジタル入力信号をアナログ化する際に信号品質が劣化するのを防止する。波形発生装置７００は、補正処理部７２０と、ＤＡ変換部３８０とを備える。図７におけるＤＡ変換部３８０は、図３に示したＤＡ変換部３８０と同様の構成を採るため、説明を省略する。
補正処理部７２０は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号の一例である、デジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号からなる直交信号を入力する。補正処理部７２０は、基準信号生成部７２２と、スキュー計測部７２３と、第１デジタルフィルタ７２６と、補正フィルタ係数生成部７２４と、第２デジタルフィルタ７２８と、マルチプレクサ７３０と、マルチプレクサ７３２とを有する。
基準信号生成部７２２は、基準信号生成部３２２と同様の構成を採り、２つのデジタル入力信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングの誤差であるスキューをスキュー計測部７２３が計測するために用いる基準信号を生成する。スキュー計測部７２３は、スキュー計測部３２３と同様の構成を採り、補正処理部７２０からＤＡ変換部３８０に対して出力される２つのデジタル信号が、ＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキューを計測し、補正フィルタ係数生成部７２４へ供給する。本実施形態に係るスキュー計測部７２３は、基準信号生成部７２２により生成された同一の基準信号をＤＡ変換部３８０に入力した場合にＤＡ変換部３８０内の第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６から出力される、第１アナログ信号及び第２アナログ信号の一例であるアナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
第１デジタルフィルタ７２６は、図５の第１デジタルフィルタ５２２と同様の構成を採り、波形発生装置７００が出力すべきアナログＩ信号の信号値を示すデジタルＩ入力信号を、予め定められた第１のフィルタ係数に基づいて変換し、第１変換信号の一例である変換デジタルＩ信号を生成する。
補正フィルタ係数生成部７２４は、図５の補正フィルタ係数生成部５２６と同様の構成を採り、アナログＩ信号及びアナログＱ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキュー及び第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、スキューを補正する第２のフィルタ係数を生成し、第２デジタルフィルタ７２８に設定する。
第２デジタルフィルタ７２８は、図５の第２デジタルフィルタ５２４と同様の構成を採り、波形発生装置７００が出力すべきアナログＱ信号の信号値を示すデジタルＱ入力信号を、第２のフィルタ係数に基づいて変換し、第２変換信号の一例である変換デジタルＱ信号を生成する。
マルチプレクサ７３０及びマルチプレクサ７３２は、スキュー計測部７２３がスキューを計測する場合に同一の基準信号をＤＡ変換部３８０に入力する。一方、波形発生装置７００がデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号に対応するアナログＩ信号及びアナログＱ信号をＤＡ変換部３８０から出力する場合、変換デジタルＩ信号及び変換デジタルＱ信号をＤＡ変換部３８０に入力する。
図８は、第４の実施形態に係る波形発生装置７００の処理フローを示す。
まず、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６による変換タイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部７２２は、マルチプレクサ７３０及びマルチプレクサ７３２を介して第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ８００）。第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、入力された基準信号をアナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ８１０）。スキュー計測部７２３は、アナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ８２０）。そして、補正フィルタ係数生成部７２４は、スキュー計測部７２３が計測したスキュー及び第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、スキューを補正する第２のフィルタ係数を生成し、第２デジタルフィルタ７２８に設定する（Ｓ８３０）。
次に、第１デジタルフィルタ７２６及び第２デジタルフィルタ７２８は、同期してアナログ信号に変換すべき対象となるデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号をそれぞれ入力する（Ｓ４４０）。第１デジタルフィルタ７２６は、デジタルＩ入力信号を、第１のフィルタ係数に基づき変換し、変換デジタル信号を生成する。また、第２デジタルフィルタ７２８は、補正フィルタ係数生成部７２４が生成した第２のフィルタ係数に基づいてデジタルＱ入力信号を変換し、変換デジタルＱ信号を生成する（Ｓ８５０）。そして、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、スキューが補正された変換デジタルＩ信号及び変換デジタルＱ信号を、アナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ８６０）。
以上において、補正フィルタ係数生成部７２４、第１デジタルフィルタ７２６、及び第２デジタルフィルタ７２８におけるスキュー補正方法は、図６に関連して式（１９）及び式（２０）を用いて説明した方法と同様であるため、説明を省略する。
以上に示した波形発生装置７００によれば、同期すべき２つのアナログ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるスキューを、出力すべきアナログ信号に対応する、周波数域におけるデジタル信号においてデジタルフィルタ処理により補正をすることができる。また、基準信号生成部７２２及びスキュー計測部７２３により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正量を設定することができるため、高精度の波形発生装置７００を実現することができる。
図９は、第１乃至第４の実施形態に係るデジタイザ装置１００、波形発生装置３００、デジタイザ装置５００、及び／又は波形発生装置７００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るデジタイザ装置１００、波形発生装置３００、デジタイザ装置５００、及び／又は波形発生装置７００は、ＣＰＵ９００、ＲＯＭ９１０、ＲＡＭ９２０、通信インターフェイス９３０、ハードディスクドライブ９４０、フレキシブルディスクドライブ９５０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ９６０を備え、アナログ入力部１０１とＡＤ変換部１１０、及び／又はＤＡ変換部３８０に接続される情報処理装置８９０により実現される。
ＣＰＵ９００は、ＲＯＭ９１０及びＲＡＭ９２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ９１０は、情報処理装置８９０の起動時にＣＰＵ９００が実行するブートプログラムや、情報処理装置８９０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。ＲＡＭ９２０は、ＣＰＵ９００が実行するプログラム及びＣＰＵ９００が使用するデータ等を格納する。通信インターフェイス９３０は、通信ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ９４０は、情報処理装置８９０が使用するプログラム及びデータを格納し、ＲＡＭ９２０を介してＣＰＵ９００に供給する。フレキシブルディスクドライブ９５０は、フレキシブルディスク９９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９２０に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ９６０は、ＣＤ−ＲＯＭ９９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９２０に提供する。
ＲＡＭ９２０を介してＣＰＵ９００に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク９９０、ＣＤ−ＲＯＭ９９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ９２０を介して情報処理装置８９０にインストールされ、情報処理装置８９０において実行される。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０をデジタイザ装置１００として機能させるプログラムは、第１信号周波数成分算出モジュールと、第２信号周波数成分算出モジュールと、スキュー周波数成分算出モジュールと、第１信号周波数補正モジュールと、第２信号周波数補正モジュールと、スキュー計測モジュールと、補正第１信号算出モジュールと、補正第２信号算出モジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、第１信号周波数成分算出部１２２、第２信号周波数成分算出部１２４、スキュー周波数成分算出部１２６、第１信号周波数補正部１２８、第２信号周波数補正部１３０、スキュー計測部１３２、補正第１信号算出部１４０、及び補正第２信号算出部１４２としてそれぞれ機能させる。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０を波形発生装置３００として機能させるプログラムは、基準信号生成モジュールと、スキュー計測モジュールと、第１信号周波数成分算出モジュールと、第２信号周波数成分算出モジュールと、スキュー周波数成分算出モジュールと、第１信号周波数成分補正モジュールと、第２信号周波数成分補正モジュールと、第１デジタル信号算出モジュールと、第２デジタル信号算出モジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、基準信号生成部３２２、スキュー計測部３２３、第１信号周波数成分算出部３２４、第２信号周波数成分算出部３２５、スキュー周波数成分算出部３２６、第１信号周波数成分補正部３２８、第２信号周波数成分補正部３３０、第１デジタル信号算出部３３２、及び第２デジタル信号算出部３３４としてそれぞれ機能させる。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０をデジタイザ装置５００として機能させるプログラムは、第１デジタルフィルタモジュールと、第２デジタルフィルタモジュールと、補正フィルタ係数生成モジュールと、スキュー計測モジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、第１デジタルフィルタ５２２、第２デジタルフィルタ５２４、補正フィルタ係数生成部５２６、及びスキュー計測部５３２としてそれぞれ機能させる。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０を波形発生装置７００として機能させるプログラムは、基準信号生成モジュールと、スキュー計測モジュールと、補正フィルタ係数生成モジュールと、第１デジタルフィルタモジュールと、第２デジタルフィルタモジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、基準信号生成部７２２、スキュー計測部７２３、補正フィルタ係数生成部７２４、第１デジタルフィルタ７２６、及び第２デジタルフィルタ７２８として機能させる。
以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク９９０、ＣＤ−ＲＯＭ９９５の他に、ＤＶＤやＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、通信ネットワークを介して外部のネットワークからプログラムを情報処理装置８９０に提供してもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、デジタイザ装置１００やデジタイザ装置５００が入力する２つのアナログ入力信号、又は、波形発生装置３００や波形発生装置７００が発生する２つのアナログ信号は、直交信号に限定されず、同期する各種のアナログ信号であってよい。
以上発明の実施の形態を説明したが、本出願に係る発明の技術的範囲は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に種々の変更を加えて、請求の範囲に記載の発明を実施することができる。そのような発明が本出願に係る発明の技術的範囲に属することもまた、請求の範囲の記載から明らかである。
図１は、第１の実施形態に係るデジタイザ装置１００の構成を示す。デジタイザ装置１００は、同期して観測されるべき２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。この変換において、デジタイザ装置１００は、２つのアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換するサンプルタイミングの誤差をデジタル処理によって補正することにより、２つのアナログ信号をデジタル化する際に信号品質が劣化するのを防止する。デジタイザ装置１００は、アナログ入力部１０１と、ＡＤ変換部１１０と、補正処理部１２０とを備える。
アナログ入力部１０１は、同期して観測されるべき２つのアナログ信号の一例である、アナログＩ入力信号及びアナログＱ入力信号からなる直交信号を入力する。アナログ入力部１０１は、基準信号生成部１０２と、マルチプレクサ１０４及びマルチプレクサ１０５と、第１アナログ部１０６及び第２アナログ部１０８とを有する。
基準信号生成部１０２は、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングの誤差であるスキューを、補正処理部１２０が計測するために用いる基準信号を生成する。マルチプレクサ１０４及びマルチプレクサ１０５は、デジタイザ装置１００がスキューを計測する場合に同一の基準信号を第１アナログ部１０６又は第２アナログ部１０８を介してＡＤ変換部１１０に入力する。また、デジタイザ装置１００がアナログＩ入力信号及びアナログＱ入力信号をサンプリングする場合に、これらの信号を第１アナログ部１０６又は第２アナログ部１０８を介してＡＤ変換部１１０に入力する。第１アナログ部１０６及び第２アナログ部１０８は、アナログＩ入力信号又はアナログＱ入力信号をマルチプレクサ１０４又はマルチプレクサ１０５からそれぞれ入力し、例えば信号レベルの変換等を行なってＡＤ変換部１１０に入力するアナログ回路である。
ＡＤ変換部１１０は、アナログ入力部１０１を介して入力される２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔であるサンプリング間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換する。ＡＤ変換部１１０は、基準クロック生成部１１２と、第１ＡＤコンバータ１１４と、第２ＡＤコンバータ１１６とを有する。
基準クロック生成部１１２は、アナログ入力部１０１から入力される２つのアナログ信号を第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６がサンプリングするタイミングを示す、サンプリングクロック信号を生成する。第１ＡＤコンバータ１１４は、サンプリングクロック信号に基づいて、アナログＩ入力信号を第１デジタル信号の一例であるデジタルＩ信号に変換する。第２ＡＤコンバータ１１６は、サンプリングクロック信号に基づいて、アナログＱ入力信号を第２デジタル信号の一例であるデジタルＱ信号に変換する。
補正処理部１２０は、２つのデジタル信号におけるサンプルタイミングの誤差を補正し、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。補正処理部１２０は、第１信号周波数成分算出部１２２と、第２信号周波数成分算出部１２４と、スキュー周波数成分算出部１２６と、第１信号周波数補正部１２８と、第２信号周波数補正部１３０と、スキュー計測部１３２と、補正第１信号算出部１４０と、補正第２信号算出部１４２とを有する。
第１信号周波数成分算出部１２２は、デジタルＩ信号に基づいて、デジタルＩ信号の周波数毎の成分を示す、第１信号周波数成分の一例であるＩ信号周波数成分を算出する。第２信号周波数成分算出部１２４は、デジタルＱ信号に基づいて、デジタルＱ信号の周波数毎の成分を示す、第２信号周波数成分の一例であるＱ信号周波数成分を算出する。より具体的には、第１信号周波数成分算出部１２２及び第２信号周波数成分算出部１２４は、それぞれ時間域におけるデジタルＩ信号又はデジタルＱ信号を離散フーリエ変換することにより、周波数域におけるデジタルＩ信号又はデジタルＱ信号であるＩ信号周波数成分又はＱ信号周波数成分を算出してもよい。
スキュー周波数成分算出部１２６は、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、デジタルＩ信号に対するデジタルＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する。より具体的には、スキュー周波数成分算出部１２６は、スキューを補正する、周波数域における補正関数をスキュー周波数成分として算出してもよい。
第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分算出部１２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、Ｑ信号周波数成分を補正することにより、Ｉ信号周波数成分と同一のサンプルタイミングにおける周波数毎の成分に変換する。より具体的には、第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分算出部１２６により算出された、周波数域における補正関数をＱ信号周波数成分に乗じることにより、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。また、第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分及びＩ信号周波数成分に基づいて、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。
第１信号周波数補正部１２８は、スキュー周波数成分算出部１２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分を補正することにより、Ｑ信号周波数成分と同一のサンプルタイミングにおける周波数毎の成分に変換する。より具体的には、第１信号周波数補正部１２８は、スキュー周波数成分算出部１２６により算出された、周波数域における補正関数をＩ信号周波数成分に乗じることにより、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。また、第１信号周波数補正部１２８は、スキュー周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。ここで、第２信号周波数補正部１３０がＱ周波数成分においてスキュー成分を完全に補正する場合、第１信号周波数補正部１２８は、Ｉ信号周波数成分を変更せずに補正第１信号算出部１４０に出力する構成を採ってもよい。
スキュー計測部１３２は、デジタイザ装置１００に入力される２つのアナログ信号が、ＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングのスキューを計測し、スキュー周波数成分算出部１２６に供給する。本実施形態に係るスキュー計測部１３２は、２つのアナログ信号として、基準信号生成部１０２により生成された同一の基準信号をＡＤ変換部１１０に入力した場合において第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６から出力されるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
補正第１信号算出部１４０は、第１信号周波数補正部１２８により補正されたＩ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正された補正デジタルＩ信号を算出し、出力する。より具体的には、補正第１信号算出部１４０は、第１信号周波数補正部１２８により補正された、周波数域におけるデジタルＩ信号のスペクトルであるＩ信号周波数成分を、例えば離散フーリエ逆変換することにより、時間域における補正デジタルＩ信号に変換する。補正第２信号算出部１４２は、補正第１信号算出部１４０と同様に、第２信号周波数補正部１３０により補正されたＱ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正された補正デジタルＱ信号を算出し、出力する。
次に、デジタイザ装置１００におけるスキューの補正方法の一例を説明する。
デジタイザ装置１００に入力される、時間域におけるアナログＩ信号及びアナログＱ信号をそれぞれｉ（ｔ）及びｑ（ｔ）、アナログＩ信号及びアナログＱ信号のサンプリングクロック信号をｐｉ（ｔ）及びｐｑ（ｔ）、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６のサンプリング間隔をＴ、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６のスキューをτとおくと、ｐｉ（ｔ）及びｐｑ（ｔ）は、以下の式（１）及び式（２）で表すことができる。
また、アナログＩ入力信号及びアナログＱ入力信号がベースバンド信号等である場合、デジタイザ装置１００が扱うべき周波数域は、±ナイキスト周波数内となる。ここで、帯域がナイキスト周波数内に制限されている場合、負の入力信号周波数に対応した計算式は、式（１３）においてｊ・Ｑｓｋｅｗ（ｆ）に乗じた補正係数ｅｊ２πτ／Ｔをｋ＝１の成分、すなわちナイキスト周波数からサンプリング周波数の間のスペクトルに掛けた式（１８−１）及び式（１８−２）となる。
０≦ｋ＜Ｎ／２（０〜ナイキスト周波数）
図２は、第１の実施形態に係るデジタイザ装置１００の処理フローを示す。
まず、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６によるサンプルタイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部１０２は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介して第１ＡＤコンバータ１１４へ基準信号を入力すると共に、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介して第２ＡＤコンバータ１１６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ２００）。第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力された基準信号をデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ２１０）。スキュー計測部１３２は、デジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ２２０）。そして、スキュー周波数成分算出部１２６は、スキュー計測部１３２が計測したスキューに基づいて、デジタルＩ信号に対するデジタルＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する（Ｓ２３０）。
次に、ＡＤ変換部１１０は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介してアナログＩ信号を入力すると共に、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介してアナログＱ信号を入力する（Ｓ２４０）。そして、ＡＤ変換部１１０内の第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力した２つのアナログ信号をサンプリングしてデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ２５０）。
次に、第１信号周波数成分算出部１２２は、デジタルＩ信号に基づいてＩ信号周波数成分を算出し、第２信号周波数成分算出部１２４は、デジタルＱ信号に基づいてＱ信号周波数成分を算出する（Ｓ２６０）。次に、第１信号周波数補正部１２８及び第２信号周波数補正部１３０は、スキュー周波数成分算出部１２６により算出されたスキュー周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分を補正する（Ｓ２７０）。そして、補正第１信号算出部１４０及び補正第２信号算出部１４２は、補正されたＩ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正されたデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号を算出する（Ｓ２８０）。
以上に示したデジタイザ装置１００によれば、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるスキューを、ＡＤ変換部１１０がサンプリングしたデジタル信号の周波数域において補正をすることができる。また、基準信号生成部１０２及びスキュー計測部１３２により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正量を設定することができるため、高精度のデジタイザ装置１００を実現することができる。
図３は、第２の実施形態に係る波形発生装置３００の構成を示す。波形発生装置３００は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号を入力し、同期する２つのアナログ信号に変換して出力する。この変換において、波形発生装置３００は、２つのデジタル入力信号のそれぞれをアナログ信号に変換する変換タイミングの誤差をデジタル処理によって補正することにより、２つのデジタル入力信号をアナログ化する際に信号品質が劣化するのを防止する。波形発生装置３００は、補正処理部３２０と、ＤＡ変換部３８０とを備える。
補正処理部３２０は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号の一例である、デジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号からなる直交信号を入力する。補正処理部３２０は、基準信号生成部３２２と、スキュー計測部３２３と、第１信号周波数成分算出部３２４と、第２信号周波数成分算出部３２５と、スキュー周波数成分算出部３２６と、第１信号周波数成分補正部３２８と、第２信号周波数成分補正部３３０と、第１デジタル信号算出部３３２と、第２デジタル信号算出部３３４と、マルチプレクサ３３８と、マルチプレクサ３４０とを有する。
基準信号生成部３２２は、２つのデジタル入力信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングの誤差であるスキューを、スキュー計測部３２３が計測するために用いる基準信号を生成する。スキュー計測部３２３は、補正処理部３２０からＤＡ変換部３８０に対して出力される２つのデジタル信号が、ＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキューを計測し、第１信号周波数成分算出部３２４へ供給する。本実施形態に係るスキュー計測部３２３は、２つのデジタル信号として、基準信号生成部３２２により生成された同一の基準信号をマルチプレクサ３３８及びマルチプレクサ３４０を介してＤＡ変換部３８０に入力させる。そして、この場合においてＤＡ変換部３８０内の第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６から出力される、第１アナログ信号及び第２アナログ信号の一例であるアナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
第１信号周波数成分算出部３２４は、図１の第１信号周波数成分算出部１２２と同様の構成を採り、波形発生装置３００が出力すべきアナログＩ信号の元データとなるデジタルＩ入力信号に基づいて、Ｉ信号周波数成分を算出する。ここで、Ｉ信号周波数成分は、第１信号周波数成分の一例であり、波形発生装置３００が出力すべきアナログＩ信号の周波数毎の成分を示す。第２信号周波数成分算出部３２５は、図１の第２信号周波数成分算出部１２４と同様の構成を採り、出力すべきアナログＱ信号の元データとなるデジタルＱ入力信号に基づいて、Ｑ信号周波数成分を算出する。ここで、Ｑ信号周波数成分は、第２信号周波数成分の一例であり、出力すべきアナログＱ信号の周波数毎の成分を示す。
スキュー周波数成分算出部３２６は、図１のスキュー周波数成分算出部１２６と同様の構成を採り、補正処理部３２０が出力する補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキューに基づいて、アナログＩ信号に対するアナログＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する。ここで、補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号は、第１デジタル信号及び第２デジタル信号の一例である。より具体的には、スキュー周波数成分算出部３２６は、スキューを補正する、周波数域における補正関数をスキュー周波数成分として算出してもよい。
第２信号周波数成分補正部３３０は、図１の第２信号周波数補正部１３０と同様の構成を採り、スキュー周波数成分算出部３２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、第２デジタル信号算出部３３４が補正デジタルＱ信号の生成に用いるＱ信号周波数成分を補正する。より具体的には、第２信号周波数成分補正部３３０は、スキュー周波数成分算出部３２６により算出された、周波数域における補正関数をＱ信号周波数成分に乗じることにより、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。また、第２信号周波数成分補正部３３０は、スキュー周波数成分及びＩ信号周波数成分に基づいて、Ｑ信号周波数成分を補正してもよい。
第１信号周波数成分補正部３２８は、図１の第１信号周波数補正部１２８と同様の構成を採り、スキュー周波数成分算出部３２６が算出したスキュー周波数成分に基づいて、第１デジタル信号算出部３３２が補正デジタルＩ信号の生成に用いるＩ信号周波数成分を補正する。より具体的には、第１信号周波数成分補正部３２８は、スキュー周波数成分算出部３２６により算出された、周波数域における補正関数をＩ信号周波数成分に乗じることにより、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。また、第１信号周波数成分補正部３２８は、スキュー周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分を補正してもよい。ここで、第２信号周波数成分補正部３３０がＱ周波数成分においてスキュー成分を完全に補正する場合、第１信号周波数成分補正部３２８は、Ｉ信号周波数成分を変更せずに第１デジタル信号算出部３３２に出力する構成を採ってもよい。
第１デジタル信号算出部３３２は、図１の補正第１信号算出部１４０と同様の構成を採り、Ｉ信号周波数成分に基づいて、補正デジタルＩ信号を生成する。より具体的には、第１デジタル信号算出部３３２は、第１信号周波数成分補正部３２８により補正された、周波数域におけるデジタルＩ入力信号のスペクトルであるＩ信号周波数成分を、例えば離散フーリエ逆変換することにより、時間域における補正デジタルＩ信号に変換する。第２デジタル信号算出部３３４は、図１の補正第２信号算出部１４２と同様の構成を採り、第１デジタル信号算出部３３２と同様にしてスキューが補正された補正デジタルＱ信号を生成する。マルチプレクサ３３８及びマルチプレクサ３４０は、スキュー計測部３２３がスキューを計測する場合に同一の基準信号をＤＡ変換部３８０に入力する。一方、波形発生装置３００がデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号に対応するアナログＩ信号及びアナログＱ信号を出力する場合に、第１デジタル信号算出部３３２及び第２デジタル信号算出部３３４により生成された補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号をＤＡ変換部３８０に入力する。
ＤＡ変換部３８０は、補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号を、予め定められた時間間隔である変換間隔で変換して、アナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する。ＤＡ変換部３８０は、基準クロック生成部３８２と、第１ＤＡコンバータ３８４と、第２ＤＡコンバータ３８６とを有する。
基準クロック生成部３８２は、補正処理部３２０から入力される２つの補正デジタル信号を第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６が変換するタイミングを示す変換クロック信号を生成する。第１ＤＡコンバータ３８４は、変換クロック信号に基づいて、補正デジタルＩ信号をアナログＩ信号に変換する。第２ＤＡコンバータ３８６は、変換クロック信号に基づいて、補正デジタルＱ信号をアナログＱ信号に変換する。
以上において、第１信号周波数成分算出部３２４、第２信号周波数成分算出部３２５、スキュー周波数成分算出部３２６、第１信号周波数成分補正部３２８、及び第２信号周波数成分補正部３３０におけるスキュー補正方法は、図１に関連して式（１）から式（１８−２）を用いて説明した方法と同様であるため、説明を省略する。
なお、以上において、補正処理部３２０は、第１信号周波数成分算出部３２４及び第２信号周波数成分算出部３２５を有しない構成を採ってもよい。この場合、補正処理部３２０は、第１信号周波数成分補正部３２８及び第２信号周波数成分補正部３３０に入力されたＩ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号を生成し、ＤＡ変換部３８０へ出力する構成を採ってもよい。
図４は、第２の実施形態に係る波形発生装置３００の処理フローを示す。
まず、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６による変換タイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部３２２は、マルチプレクサ３３８及びマルチプレクサ３４０を介して第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ４００）。第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、入力された基準信号をアナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ４１０）。スキュー計測部３２３は、アナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ４２０）。そして、スキュー周波数成分算出部３２６は、スキュー計測部３２３が計測したスキューに基づいて、アナログＩ信号に対するアナログＱ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出する（Ｓ４３０）。
次に、第１信号周波数成分算出部３２４及び第２信号周波数成分算出部３２５は、同期してアナログ信号に変換すべき対象となるデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号をそれぞれ入力する（Ｓ４４０）。そして、第１信号周波数成分算出部３２４及び第２信号周波数成分算出部３２５は、デジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号に基づいて、Ｉ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分をそれぞれ算出する（Ｓ４５０）。次に、第１信号周波数成分補正部３２８及び第２信号周波数成分補正部３３０は、スキュー周波数成分算出部３２６により算出されたスキュー周波数成分に基づいて、Ｉ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分を補正する（Ｓ４６０）。次に、第１デジタル信号算出部３３２及び第２デジタル信号算出部３３４は、補正されたＩ信号周波数成分及びＱ信号周波数成分に基づいて、スキューが補正された補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号をそれぞれ算出する（Ｓ４７０）。そして、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、スキューが補正された補正デジタルＩ信号及び補正デジタルＱ信号を、アナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ４８０）。
以上に示したデジタイザ装置１００によれば、同期すべき２つのアナログ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるスキューを、出力すべきアナログ信号に対応する、周波数域におけるデジタル信号において補正をすることができる。また、基準信号生成部３２２及びスキュー計測部３２３により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正量を設定することができるため、高精度の波形発生装置３００を実現することができる。
図５は、第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の構成を示す。デジタイザ装置５００は、同期して観測されるべき２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。この変換において、デジタイザ装置５００は、２つのアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換するサンプルタイミングの誤差をデジタルフィルタによって補正することにより、２つのアナログ信号をデジタル化する際に信号品質が劣化するのを防止する。デジタイザ装置５００は、アナログ入力部１０１と、ＡＤ変換部１１０と、補正処理部５２０とを備える。図５におけるアナログ入力部１０１及びＡＤ変換部１１０は、図１に示したアナログ入力部１０１及びＡＤ変換部１１０と同様の構成を採るため、説明を省略する。
補正処理部５２０は、ＡＤ変換部１１０が出力する２つのデジタル信号に対して、予め定められたフィルタリング処理を行うと共に、変換タイミングの誤差を補正し、同一の変換タイミングにおける２つのデジタル信号に変換する。補正処理部５２０は、第１デジタルフィルタ５２２と、補正フィルタ係数生成部５２６と、第２デジタルフィルタ５２４と、スキュー計測部５３２とを有する。
第１デジタルフィルタ５２２は、ＡＤ変換部１１０から入力される、第１デジタル信号の一例であるデジタルＩ信号を、予め定められたフィルタ係数に基づき変換し、第１変換信号の一例である変換デジタルＩ信号を生成する。ここで、第１デジタルフィルタ５２２は、デジタルＩ信号に、例えば帯域制限や低域通過等のフィルタリング処理を行うフィルタ係数を有してよい。
補正フィルタ係数生成部５２６は、アナログ入力部１０１に入力される２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０にサンプリングされるタイミングのスキュー、及び第１デジタルフィルタ５２２に設定されたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６のスキューを補正する補正フィルタ係数を生成する。
第２デジタルフィルタ５２４は、補正フィルタ係数生成部５２６が生成した補正フィルタ係数に基づいて、ＡＤ変換部１１０から入力される第２デジタル信号の一例であるデジタルＱ信号を変換し、第２変換信号の一例である変換デジタルＱ信号を生成する。
スキュー計測部５３２は、アナログ入力部１０１に入力される２つのアナログ信号が、ＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるタイミングのスキューを計測し、補正フィルタ係数生成部５２６に供給する。本実施形態に係るスキュー計測部５３２は、２つのアナログ信号として、基準信号生成部１０２により生成された同一の基準信号をＡＤ変換部１１０に入力した場合において第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６から出力されるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
次に、デジタイザ装置５００におけるスキューの補正方法の一例を説明する。
ここで、第１デジタルフィルタ５２２及び第２デジタルフィルタ５２４を、フィルタ係数が関数ｈ（ｔ）で表されるＦＩＲフィルタとする。この場合における第１デジタルフィルタ５２２のインパルス応答は、ＡＤ変換部１１０のサンプリング間隔をＴとおくと、以下の式（１９）により表される。
補正フィルタ係数生成部５２６は、第１デジタルフィルタ５２２のフィルタ係数及びスキューτに基づき、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつスキューτを補正する補正フィルタ係数を生成する。補正フィルタ係数による第２デジタルフィルタ５２４のインパルス応答は、以下の式（２０）により表される。
なお、アナログ入力部１０１及びＡＤ変換部１１０において、アナログＩ入力信号に対するデジタルＩ信号の出力値、及びデジタルＱ入力信号に対するデジタルＱ信号の出力値に振幅方向及び／又は出力値の直流成分の誤差が生じる可能性がある。すなわち、式（２０）において、振幅方向及び直流成分の誤差が生じたインパルス関数δ’（ｔ−ｋＴ−τ）は、式（２１）により表される。
ここで、誤差計測部として動作するスキュー計測部５３２は、アナログ値０の基準信号がＡＤ変換部１１０に入力された場合におけるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の出力値の差を直流成分の誤差βとしてよい。また、１種類以上の基準信号がＡＤ変換部１１０に入力された場合におけるデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の振幅の平均値の比を振幅方向の誤差の係数αとしてよい。
図６は、第３の実施形態に係るデジタイザ装置５００の処理フローを示す。
まず、第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６によるサンプルタイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部１０２は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介して第１ＡＤコンバータ１１４へ基準信号を入力し、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介して第２ＡＤコンバータ１１６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ６００）。第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力された基準信号をデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ６１０）。スキュー計測部５３２は、デジタルＩ信号及びデジタルＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ６２０）。
次に、補正フィルタ係数生成部５２６は、スキュー計測部１３２が計測したスキュー及び第１デジタルフィルタ５２２に設定されたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する（Ｓ６３０）。
次に、ＡＤ変換部１１０は、マルチプレクサ１０４及び第１アナログ部１０６を介してアナログＩ信号を入力すると共に、マルチプレクサ１０５及び第２アナログ部１０８を介してアナログＱ信号を入力する（Ｓ６４０）。そして、ＡＤ変換部１１０内の第１ＡＤコンバータ１１４及び第２ＡＤコンバータ１１６は、入力した２つのアナログ信号をサンプリングしてデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ６５０）。
次に、第１デジタルフィルタ５２２は、第１ＡＤコンバータ１１４から入力されるデジタルＩ信号を、予め定められたフィルタ係数に基づき変換し、変換デジタル信号を生成する。また、第１デジタルフィルタ５２２は、補正フィルタ係数生成部５２６が生成した補正フィルタ係数に基づいて、ＡＤ変換部１１０から入力されるデジタルＱ信号を変換し、変換デジタルＱ信号を生成する（Ｓ６６０）。
以上に示したデジタイザ装置５００によれば、２つのアナログ信号がＡＤ変換部１１０によりサンプリングされるスキューを、サンプリングした２つのデジタル信号のフィルタリングに用いる２組のフィルタ係数の少なくとも一方を変更することにより補正をすることができる。また、基準信号生成部１０２及びスキュー計測部５３２により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正フィルタ係数を設定することができるため、高精度のデジタイザ装置５００を実現することができる。
図７は、第４の実施形態に係る波形発生装置７００の構成を示す。波形発生装置７００は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号を入力し、同期する２つのアナログ信号に変換して出力する。この変換において、波形発生装置７００は、２つのデジタル入力信号のそれぞれをアナログ信号に変換する変換タイミングの誤差をデジタルフィルタによって補正することにより、２つのデジタル入力信号をアナログ化する際に信号品質が劣化するのを防止する。波形発生装置７００は、補正処理部７２０と、ＤＡ変換部３８０とを備える。図７におけるＤＡ変換部３８０は、図３に示したＤＡ変換部３８０と同様の構成を採るため、説明を省略する。
補正処理部７２０は、同期してアナログ信号に変換すべき２つのデジタル入力信号の一例である、デジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号からなる直交信号を入力する。補正処理部７２０は、基準信号生成部７２２と、スキュー計測部７２３と、第１デジタルフィルタ７２６と、補正フィルタ係数生成部７２４と、第２デジタルフィルタ７２８と、マルチプレクサ７３０と、マルチプレクサ７３２とを有する。
基準信号生成部７２２は、基準信号生成部３２２と同様の構成を採り、２つのデジタル入力信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングの誤差であるスキューをスキュー計測部７２３が計測するために用いる基準信号を生成する。スキュー計測部７２３は、スキュー計測部３２３と同様の構成を採り、補正処理部７２０からＤＡ変換部３８０に対して出力される２つのデジタル信号が、ＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキューを計測し、補正フィルタ係数生成部７２４へ供給する。本実施形態に係るスキュー計測部７２３は、基準信号生成部７２２により生成された同一の基準信号をＤＡ変換部３８０に入力した場合にＤＡ変換部３８０内の第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６から出力される、第１アナログ信号及び第２アナログ信号の一例であるアナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する。
第１デジタルフィルタ７２６は、図５の第１デジタルフィルタ５２２と同様の構成を採り、波形発生装置７００が出力すべきアナログＩ信号の信号値を示すデジタルＩ入力信号を、予め定められた第１のフィルタ係数に基づいて変換し、第１変換信号の一例である変換デジタルＩ信号を生成する。
補正フィルタ係数生成部７２４は、図５の補正フィルタ係数生成部５２６と同様の構成を採り、アナログＩ信号及びアナログＱ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるタイミングのスキュー及び第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、スキューを補正する第２のフィルタ係数を生成し、第２デジタルフィルタ７２８に設定する。
第２デジタルフィルタ７２８は、図５の第２デジタルフィルタ５２４と同様の構成を採り、波形発生装置７００が出力すべきアナログＱ信号の信号値を示すデジタルＱ入力信号を、第２のフィルタ係数に基づいて変換し、第２変換信号の一例である変換デジタルＱ信号を生成する。
マルチプレクサ７３０及びマルチプレクサ７３２は、スキュー計測部７２３がスキューを計測する場合に同一の基準信号をＤＡ変換部３８０に入力する。一方、波形発生装置７００がデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号に対応するアナログＩ信号及びアナログＱ信号をＤＡ変換部３８０から出力する場合、変換デジタルＩ信号及び変換デジタルＱ信号をＤＡ変換部３８０に入力する。
図８は、第４の実施形態に係る波形発生装置７００の処理フローを示す。
まず、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６による変換タイミングのスキューを計測するため、基準信号生成部７２２は、マルチプレクサ７３０及びマルチプレクサ７３２を介して第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６へ同一の基準信号を入力する（Ｓ８００）。第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、入力された基準信号をアナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ８１０）。スキュー計測部７２３は、アナログＩ信号及びアナログＱ信号の位相のずれ量に基づいて、スキューを計測する（Ｓ８２０）。そして、補正フィルタ係数生成部７２４は、スキュー計測部７２３が計測したスキュー及び第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が第１デジタルフィルタ５２２と同一、かつ、スキューを補正する第２のフィルタ係数を生成し、第２デジタルフィルタ７２８に設定する（Ｓ８３０）。
次に、第１デジタルフィルタ７２６及び第２デジタルフィルタ７２８は、同期してアナログ信号に変換すべき対象となるデジタルＩ入力信号及びデジタルＱ入力信号をそれぞれ入力する（Ｓ４４０）。第１デジタルフィルタ７２６は、デジタルＩ入力信号を、第１のフィルタ係数に基づき変換し、変換デジタル信号を生成する。また、第２デジタルフィルタ７２８は、補正フィルタ係数生成部７２４が生成した第２のフィルタ係数に基づいてデジタルＱ入力信号を変換し、変換デジタルＱ信号を生成する（Ｓ８５０）。そして、第１ＤＡコンバータ３８４及び第２ＤＡコンバータ３８６は、スキューが補正された変換デジタルＩ信号及び変換デジタルＱ信号を、アナログＩ信号及びアナログＱ信号にそれぞれ変換する（Ｓ８６０）。
以上において、補正フィルタ係数生成部７２４、第１デジタルフィルタ７２６、及び第２デジタルフィルタ７２８におけるスキュー補正方法は、図６に関連して式（１９）及び式（２０）を用いて説明した方法と同様であるため、説明を省略する。
以上に示した波形発生装置７００によれば、同期すべき２つのアナログ信号がＤＡ変換部３８０により変換されるスキューを、出力すべきアナログ信号に対応する、周波数域におけるデジタル信号においてデジタルフィルタ処理により補正をすることができる。また、基準信号生成部７２２及びスキュー計測部７２３により動作時におけるスキューの大きさを計測し、計測したスキューの大きさを用いて補正量を設定することができるため、高精度の波形発生装置７００を実現することができる。
図９は、第１乃至第４の実施形態に係るデジタイザ装置１００、波形発生装置３００、デジタイザ装置５００、及び／又は波形発生装置７００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るデジタイザ装置１００、波形発生装置３００、デジタイザ装置５００、及び／又は波形発生装置７００は、ＣＰＵ９００、ＲＯＭ９１０、ＲＡＭ９２０、通信インターフェイス９３０、ハードディスクドライブ９４０、フレキシブルディスクドライブ９５０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ９６０を備え、アナログ入力部１０１とＡＤ変換部１１０、及び／又はＤＡ変換部３８０に接続される情報処理装置８９０により実現される。
ＣＰＵ９００は、ＲＯＭ９１０及びＲＡＭ９２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ９１０は、情報処理装置８９０の起動時にＣＰＵ９００が実行するブートプログラムや、情報処理装置８９０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。ＲＡＭ９２０は、ＣＰＵ９００が実行するプログラム及びＣＰＵ９００が使用するデータ等を格納する。通信インターフェイス９３０は、通信ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ９４０は、情報処理装置８９０が使用するプログラム及びデータを格納し、ＲＡＭ９２０を介してＣＰＵ９００に供給する。フレキシブルディスクドライブ９５０は、フレキシブルディスク９９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９２０に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ９６０は、ＣＤ−ＲＯＭ９９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９２０に提供する。
ＲＡＭ９２０を介してＣＰＵ９００に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク９９０、ＣＤ−ＲＯＭ９９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ９２０を介して情報処理装置８９０にインストールされ、情報処理装置８９０において実行される。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０をデジタイザ装置１００として機能させるプログラムは、第１信号周波数成分算出モジュールと、第２信号周波数成分算出モジュールと、スキュー周波数成分算出モジュールと、第１信号周波数補正モジュールと、第２信号周波数補正モジュールと、スキュー計測モジュールと、補正第１信号算出モジュールと、補正第２信号算出モジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、第１信号周波数成分算出部１２２、第２信号周波数成分算出部１２４、スキュー周波数成分算出部１２６、第１信号周波数補正部１２８、第２信号周波数補正部１３０、スキュー計測部１３２、補正第１信号算出部１４０、及び補正第２信号算出部１４２としてそれぞれ機能させる。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０を波形発生装置３００として機能させるプログラムは、基準信号生成モジュールと、スキュー計測モジュールと、第１信号周波数成分算出モジュールと、第２信号周波数成分算出モジュールと、スキュー周波数成分算出モジュールと、第１信号周波数成分補正モジュールと、第２信号周波数成分補正モジュールと、第１デジタル信号算出モジュールと、第２デジタル信号算出モジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、基準信号生成部３２２、スキュー計測部３２３、第１信号周波数成分算出部３２４、第２信号周波数成分算出部３２５、スキュー周波数成分算出部３２６、第１信号周波数成分補正部３２８、第２信号周波数成分補正部３３０、第１デジタル信号算出部３３２、及び第２デジタル信号算出部３３４としてそれぞれ機能させる。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０をデジタイザ装置５００として機能させるプログラムは、第１デジタルフィルタモジュールと、第２デジタルフィルタモジュールと、補正フィルタ係数生成モジュールと、スキュー計測モジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、第１デジタルフィルタ５２２、第２デジタルフィルタ５２４、補正フィルタ係数生成部５２６、及びスキュー計測部５３２としてそれぞれ機能させる。
情報処理装置８９０にインストールされて実行され、情報処理装置８９０を波形発生装置７００として機能させるプログラムは、基準信号生成モジュールと、スキュー計測モジュールと、補正フィルタ係数生成モジュールと、第１デジタルフィルタモジュールと、第２デジタルフィルタモジュールとを含む。これらのプログラム又はモジュールは、情報処理装置８９０を、基準信号生成部７２２、スキュー計測部７２３、補正フィルタ係数生成部７２４、第１デジタルフィルタ７２６、及び第２デジタルフィルタ７２８として機能させる。
以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク９９０、ＣＤ−ＲＯＭ９９５の他に、ＤＶＤやＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、通信ネットワークを介して外部のネットワークからプログラムを情報処理装置８９０に提供してもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、デジタイザ装置１００やデジタイザ装置５００が入力する２つのアナログ入力信号、又は、波形発生装置３００や波形発生装置７００が発生する２つのアナログ信号は、直交信号に限定されず、同期する各種のアナログ信号であってよい。
以上発明の実施の形態を説明したが、本出願に係る発明の技術的範囲は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に種々の変更を加えて、請求の範囲に記載の発明を実施することができる。そのような発明が本出願に係る発明の技術的範囲に属することもまた、請求の範囲の記載から明らかである。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、同期すべき２信号間のサンプルタイミング又は変換タイミングのずれを抑え、信号の品質劣化を防止するデジタイザ装置、波形発生装置、変換方法、波形発生方法、及びそのプログラムを記録した記録媒体を実現することができる。
Claims (23)
- ２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置であって、
前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部と、
前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、
前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、
前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部と
を備えるデジタイザ装置。 - 補正された前記第２信号周波数成分に基づいて、前記スキューが補正された前記第２デジタル信号を算出する補正第２信号算出部を更に備える請求項１記載のデジタイザ装置。
- 前記第２信号周波数成分算出部は、前記第２デジタル信号を離散フーリエ変換することにより前記第２信号周波数成分を算出し、
前記スキュー周波数成分算出部は、前記スキュー周波数成分として、前記スキューを補正する、周波数域における補正関数を算出し、
前記第２信号周波数成分補正部は、周波数域における前記補正関数を前記第２信号周波数成分に乗じることにより、前記第２信号周波数成分を補正する
請求項１記載のデジタイザ装置。 - 前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１デジタル信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分を算出する第１信号周波数成分算出部を更に備え、
前記第２信号周波数成分補正部は、前記スキュー周波数成分及び前記第１信号周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する
請求項１記載のデジタイザ装置。 - 前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１デジタル信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、
前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第１信号周波数成分を補正する第１信号周波数成分補正部と
を更に備える請求項１記載のデジタイザ装置。 - 前記２つのアナログ信号として同一の信号を前記ＡＤ変換部に入力した場合における前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号の位相のずれ量に基づいて、前記スキューを計測するスキュー計測部を更に備える請求項１記載のデジタイザ装置。
- ２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置であって、
前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部と、
予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、
前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部にサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と、
前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと
を備えるデジタイザ装置。 - 前記補正フィルタ係数生成部は、前記予め定められたフィルタ係数がｈ（ｋ・Ｔ）、前記スキューがτである場合に、前記補正フィルタ係数をｈ（ｋ・Ｔ−τ）とする請求項７記載のデジタイザ装置。
ただし、第１デジタルフィルタは前記予め定められたフィルタ係数をＮ個有し、ｋは０以上Ｎ−１以下の整数、ＴはＡＤ変換部のサンプリング間隔である。 - 同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置であって、
出力すべき第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出部と、
出力すべき第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出部と、
前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部と、
前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、
前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部と
を備える波形発生装置。 - 前記スキュー周波数成分算出部は、前記スキュー周波数成分として、前記スキューを補正する、周波数域における補正関数を算出し、
前記第２信号周波数成分補正部は、周波数域における前記補正関数を前記第２信号周波数成分に乗じることにより、前記第２信号周波数成分を補正し、
前記第２デジタル信号算出部は、前記第２信号周波数成分補正部により補正された前記第２信号周波数成分を離散フーリエ逆変換することにより、前記第２デジタル信号を生成する
請求項９記載の波形発生装置。 - 前記第２信号周波数成分補正部は、前記スキュー周波数成分及び前記第１信号周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する請求項９記載の波形発生装置。
- 前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第１デジタル信号算出部が前記第１デジタル信号の生成に用いる前記第１信号周波数成分を補正する第１信号周波数成分補正部を更に備える請求項９記載の波形発生装置。
- 前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号として同一の信号を前記ＤＡ変換部に入力した場合における前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号の位相のずれ量に基づいて、前記スキューを計測するスキュー計測部を更に備える請求項９記載の波形発生装置。
- 同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置であって、
第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、
第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと、
前記第１変換信号及び前記第２変換信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部と、
前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と
を備える波形発生装置。 - 前記補正フィルタ係数生成部は、前記第１のフィルタ係数がｈ（ｋ・Ｔ）、前記変換タイミング誤差がτである場合に、前記第２のフィルタ係数をｈ（ｋ・Ｔ−τ）とする請求項１４記載の波形発生装置。
ただし、前記第１デジタルフィルタは前記第１のフィルタ係数をＮ個有し、ｋは０以上Ｎ−１以下の整数、Ｔは前記ＤＡ変換部における変換間隔である。 - ２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、
前記デジタイザ装置は、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部を備え、
前記プログラムは、前記デジタイザ装置を、
前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出部と、
前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、
前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部と
して機能させる記録媒体。 - ２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する変換方法であって、
前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換段階と、
前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２デジタル信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分を算出する第２信号周波数成分算出段階と、
前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換段階によりサンプリングされるタイミングのスキューに基づいて、前記第１デジタル信号に対する前記第２デジタル信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出段階と、
前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正段階と
を備える変換方法。 - ２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換するデジタイザ装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、
前記デジタイザ装置は、前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換部を備え、
前記プログラムは、前記デジタイザ装置を、
予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、
前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換部にサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と、
前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと
して機能させる記録媒体。 - ２つのアナログ信号を、同一のサンプルタイミングにおける２つのデジタル信号に変換する変換方法であって、
前記２つのアナログ信号を、予め定められた時間間隔でサンプリングして、第１デジタル信号及び第２デジタル信号にそれぞれ変換するＡＤ変換段階と、
予め定められたフィルタ係数に基づいて、前記第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタ段階と、
前記２つのアナログ信号が前記ＡＤ変換段階によりサンプリングされるタイミングのスキュー及び前記予め定められたフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタ段階と同一、かつ、前記スキューを補正する補正フィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成段階と、
前記補正フィルタ係数に基づいて前記第２デジタル信号を変換し、前記スキューを補正した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタ段階と
を備える変換方法。 - 同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、
前記波形発生装置は、第１デジタル信号及び第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で第１アナログ信号及び第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部を備え、
前記プログラムは、前記波形発生装置を、
出力すべき前記第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、前記第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出部と、
出力すべき前記第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出部と、
前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出部と、
前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出部が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正部と
して機能させる記録媒体。 - 同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生方法であって、
出力すべき第１アナログ信号の周波数毎の成分を示す第１信号周波数成分に基づいて、第１デジタル信号を生成する第１デジタル信号算出段階と、
出力すべき第２アナログ信号の周波数毎の成分を示す第２信号周波数成分に基づいて、第２デジタル信号を生成する第２デジタル信号算出段階と、
前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換段階と、
前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号が前記ＤＡ変換段階により変換されるタイミングのスキューに基づいて、前記第１アナログ信号に対する前記第２アナログ信号の周波数毎の位相誤差を示すスキュー周波数成分を算出するスキュー周波数成分算出段階と、
前記スキュー周波数成分に基づいて、前記第２デジタル信号算出段階が前記第２デジタル信号の生成に用いる前記第２信号周波数成分を補正する第２信号周波数成分補正段階と
を備える波形発生方法。 - 同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、
前記波形発生装置は、第１変換信号及び第２変換信号を、予め定められた時間間隔で第１アナログ信号及び第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換部を備え、
前記プログラムは、前記波形発生装置を、
第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき前記第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した前記第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタと、
第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき前記第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した前記第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタと、
前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換部により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成部と
して機能させる記録媒体。 - 同期する２つのアナログ信号を出力する波形発生方法であって、
第１のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第１アナログ信号の信号値を示す第１デジタル信号を変換した第１変換信号を生成する第１デジタルフィルタ段階と、
第２のフィルタ係数に基づいて、出力すべき第２アナログ信号の信号値を示す第２デジタル信号を変換した第２変換信号を生成する第２デジタルフィルタ段階と、
前記第１変換信号及び前記第２変換信号を、予め定められた時間間隔で前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号にそれぞれ変換するＤＡ変換段階と、
前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号が前記ＤＡ変換段階により変換されるタイミングのスキュー及び前記第１のフィルタ係数に基づいて、インパルス応答の波形が前記第１デジタルフィルタと同一、かつ、前記スキューを補正する前記第２のフィルタ係数を生成する補正フィルタ係数生成段階と
を備える波形発生方法。
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