JP4595848B2 - Signal generation circuit - Google Patents

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Description

本発明は、音声など低周波信号の出力、制御装置、センサーなどにおける高精度なアナログ信号を生成出力する回路に関する。   The present invention relates to a circuit that generates and outputs a high-precision analog signal in an output of a low-frequency signal such as sound, a control device, a sensor, or the like.

任意の信号を生成するものとして、例えば、下記の特許文献1の振幅位相変調回路のように、位相変調信号を合成して、任意の信号を生成する技術がある。次に、特許文献1の技術を簡単に説明する。
特許第3427952号公報
As a method for generating an arbitrary signal, for example, there is a technique for generating an arbitrary signal by synthesizing a phase modulation signal like an amplitude phase modulation circuit of Patent Document 1 below. Next, the technique of Patent Document 1 will be briefly described.
Japanese Patent No. 3427952

図15は、上記の特許文献1における回路のブロック構成を示したものであり、伝送したいデータを入力して、変調信号を出力するものである。100は入力データ列、101は直並列変換器、102はメモリ、103は入力データを位相情報に変換する変換回路、104は位相変調回路、105はキャリア発生回路、106は位相情報、107は合成回路、108は位相変調信号、109は振幅位相変調信号である。また、位相情報106の値の時間変化、位相変調信号108の実時間波形、振幅位相変調信号109の実時間波形を示す。   FIG. 15 shows a block configuration of a circuit in the above-mentioned Patent Document 1, in which data to be transmitted is input and a modulation signal is output. 100 is an input data string, 101 is a serial-parallel converter, 102 is a memory, 103 is a conversion circuit that converts input data into phase information, 104 is a phase modulation circuit, 105 is a carrier generation circuit, 106 is phase information, and 107 is a synthesis The circuit 108 is a phase modulation signal, and 109 is an amplitude phase modulation signal. Further, a time change of the value of the phase information 106, a real time waveform of the phase modulation signal 108, and a real time waveform of the amplitude phase modulation signal 109 are shown.

以下に基本動作について説明する。
変換回路103は、入力データを2つの位相変調信号の位相情報に変換する回路であって、直並列変換器101とメモリ102から構成される。メモリ102には予め任意のシンボルを含む前後数データに対する位相変調信号の位相情報の関係を記憶しておく。入力データ100は直並列変換器101に逐次入力され、直並列変換器101の出力がメモリ102のアドレスとして入力され、メモリ102は2つの位相情報106を出力する。2つの位相変調回路104によりキャリア発生回路105のキャリアをそれぞれの位相情報106で位相変調し、2つの位相変調信号108が生成される。生成された2つの位相変調信号108は合成回路107によりアナログ加算されて合成され、最終出力として振幅位相変調信号109が生成される。
The basic operation will be described below.
The conversion circuit 103 is a circuit that converts input data into phase information of two phase modulation signals, and includes a series-parallel converter 101 and a memory 102. The memory 102 stores in advance the relationship of the phase information of the phase modulation signal with respect to the preceding and following data including an arbitrary symbol. The input data 100 is sequentially input to the serial / parallel converter 101, the output of the serial / parallel converter 101 is input as an address of the memory 102, and the memory 102 outputs two pieces of phase information 106. The two phase modulation circuits 104 phase-modulate the carrier of the carrier generation circuit 105 with the respective phase information 106 to generate two phase modulation signals 108. The two generated phase modulation signals 108 are analog-added and synthesized by a synthesis circuit 107, and an amplitude phase modulation signal 109 is generated as a final output.

図16は、合成回路107において2つの位相変調信号108が振幅位相変調信号109に変換される原理を示したもので、シグナルスペースダイアグラムで表している。シグナルスペースダイアグラムは、中心のまわりの角度が変調信号の位相、中心からの距離が変調信号の振幅、ベクトルが変調信号の振幅と位相を表している。角度201と角度202は2つの位相変調信号S1=E・sin(ωt+θ1)、S2=E・sin(ωt+θ2)の時刻tにおける位相情報θ1とθ2であり、それぞれ2つのベクトル108の角度である。角度200は、入力データに対応する最終的な出力信号である振幅位相変調信号R= A・sin(ωt+θ0) の時刻tにおける角度θ0であり、ベクトル109の角度である。   FIG. 16 shows the principle that the two phase modulation signals 108 are converted into the amplitude phase modulation signal 109 in the synthesis circuit 107, and is represented by a signal space diagram. In the signal space diagram, the angle around the center represents the phase of the modulation signal, the distance from the center represents the amplitude of the modulation signal, and the vector represents the amplitude and phase of the modulation signal. Angle 201 and angle 202 are phase information θ1 and θ2 at time t of two phase modulation signals S1 = E · sin (ωt + θ1) and S2 = E · sin (ωt + θ2), respectively. Is an angle. The angle 200 is the angle θ0 at the time t of the amplitude phase modulation signal R = A · sin (ωt + θ0), which is the final output signal corresponding to the input data, and is the angle of the vector 109.

ここで、前記メモリ102において、例えばA、θ0に対応する入力に対して、θ1、θ2を出力するとき、次の式(1)が成り立つように、θ1、θ2が決められている。
θ0=(θ1+θ2)/2、A= cos(θ1−θ0)+ cos(θ0−θ2) ・・・式(1)
図16のシグナルスペースダイアグラムでは、式(1)は次のことを表している。すなわち、θ0はθ1とθ2の平均値であり、また、振幅Aは、2つのベクトル108をベクトル601に射影したそれぞれ2つの長さcos(θ1−θ0)、cos(θ0−θ2)の和である。したがって、ベクトル109は2つのベクトル108の合成ベクトルに等しい。この関係がそれぞれの時刻に成立するので、式(1)を満たすように生成する位相変調信号S1とS2の合成は、振幅位相変調信号Rとなる。
Here, in the memory 102, for example, when θ1 and θ2 are output for inputs corresponding to A and θ0, θ1 and θ2 are determined so that the following expression (1) is established.
θ0 = (θ1 + θ2) / 2, A = cos (θ1−θ0) + cos (θ0−θ2) Equation (1)
In the signal space diagram of FIG. 16, equation (1) represents the following. That is, θ0 is the average value of θ1 and θ2, and the amplitude A is the sum of two lengths cos (θ1−θ0) and cos (θ0−θ2) obtained by projecting the two vectors 108 onto the vector 601, respectively. is there. Thus, the vector 109 is equal to the combined vector of the two vectors 108. Since this relationship is established at each time, the combination of the phase modulation signals S1 and S2 generated so as to satisfy the expression (1) becomes the amplitude phase modulation signal R.

前述の従来の例では、直交変調回路を用いないで、位相変調信号に変換して処理するので、素子のばらつきや、消費電力の点で有利である。しかしながら、前述の従来の例では、ωのキャリア周波数を持つ変調信号を生成することができるが、キャリア周波数をもたない任意のベースバンド信号、例えばオーディオ信号などを生成することができない欠点があった。   In the above-described conventional example, processing is performed by converting into a phase modulation signal without using a quadrature modulation circuit, which is advantageous in terms of device variations and power consumption. However, the above-described conventional example can generate a modulated signal having a carrier frequency of ω, but has a drawback that it cannot generate an arbitrary baseband signal having no carrier frequency, such as an audio signal. It was.

また、例えばオーディオ信号などのように、入力したベースバンド信号を別の時間に例えば別の場所で再生したい場合があるが、前述の従来の例では解決できない。
さらに、例えば、オーディオ信号の音声多重信号、ステレオ信号、サラウンドオーディオ信号などのような複数の入力ベースバンド信号を、まとめて入力し、同時に信号発生したい場合があるが、従来の例では解決できない。
Further, there are cases where it is desired to reproduce the input baseband signal at another time, for example, at another place, such as an audio signal, but this cannot be solved by the above-described conventional example.
Further, for example, there are cases where a plurality of input baseband signals such as audio multiplexed signals of audio signals, stereo signals, surround audio signals, etc. are input together and signals are generated simultaneously, but this cannot be solved by the conventional example.

そこで、本発明は、位相変調信号の処理を行い、キャリア周波数をもたないベースバンド信号を生成する信号発生回路を提供することを目的とする。
また、本発明は、ロジック回路が利用でき、LSI化が図れる信号発生回路を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a signal generation circuit that processes a phase modulation signal and generates a baseband signal having no carrier frequency.
It is another object of the present invention to provide a signal generation circuit that can use a logic circuit and can be implemented as an LSI.

また、本発明は、AM成分に雑音が加わりやすいデバイスが含まれていたとしても、高精度で任意のベースバンド信号を生成する信号発生回路を提供することを目的とする。
また、本発明は、入力ベースバンド信号に対して、別の時間に例えば別の場所でベースバンド信号を再生することが可能な信号発生回路を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a signal generation circuit that generates an arbitrary baseband signal with high accuracy even if a device that easily adds noise to the AM component is included.
It is another object of the present invention to provide a signal generation circuit capable of reproducing a baseband signal at another time, for example, at another place with respect to an input baseband signal.

さらに、本発明は、複数のベースバンド信号をまとめて処理を行い、複数のベースバンド信号を同時に生成する信号発生回路を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a signal generation circuit that processes a plurality of baseband signals collectively and generates a plurality of baseband signals simultaneously.

本発明は、上記の課題を解決するために次の手段を有する。
任意周波数をBHz、2以上の整数をnとする。
BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号をサンプルしたレベル値でBHzより高い周波数を持つキャリア信号を振幅変調して振幅変調信号を生成する振幅変調手段と、前記振幅変調信号を、前記キャリア信号と同じ周波数を持つキャリア信号を位相変調したn個の位相変調信号に変換する位相変調変換手段と、前記n個の位相変調信号に前記キャリア信号と同じ周波数を持つキャリア信号をそれぞれ乗算するキャリア乗算手段と、前記キャリア乗算手段のn個の出力を加算する合成手段と、前記合成手段の出力のBHz以下の周波数成分を通過させる低域通過フィルタ手段を有する。
The present invention has the following means in order to solve the above problems.
An arbitrary frequency is BHz, and an integer of 2 or more is n.
Amplitude modulation means for amplitude-modulating a carrier signal having a frequency higher than BHz with a level value obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component equal to or lower than BHz, and generating the amplitude-modulated signal; and Phase modulation conversion means for converting a carrier signal having the same frequency as the signal into n phase modulation signals obtained by phase modulation, and a carrier for multiplying the n phase modulation signals by a carrier signal having the same frequency as the carrier signal, respectively. Multiplying means, combining means for adding n outputs of the carrier multiplying means, and low-pass filter means for passing a frequency component of BHz or less of the output of the combining means.

または、前記位相変調信号と位相が等しいディジタル信号を生成する位相変調変換手段と、前記キャリア乗算手段の前記キャリア信号と位相が等しいディジタルキャリア信号と前記ディジタル信号とを排他的論理和による乗算を行うキャリア乗算手段を有する。   Alternatively, phase modulation conversion means for generating a digital signal having the same phase as the phase modulation signal, and a digital carrier signal having the same phase as the carrier signal of the carrier multiplication means and the digital signal are multiplied by exclusive OR. Carrier multiplication means is included.

または、BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号をサンプルしたレベル値でBHzより高い周波数を持つキャリア信号を周波数変調して周波数変調信号を生成する周波数変調手段と、前記周波数変調信号を、前記キャリア信号と同じ周波数を持つキャリア信号を位相変調したn個の位相変調信号に変換する位相変調変換手段と、前記n個の位相変調信号を加算する合成手段と、前記合成手段の出力を周波数検波する周波数検波手段を有する。   Alternatively, frequency modulation means for generating a frequency modulation signal by frequency-modulating a carrier signal having a frequency higher than BHz with a level value obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component equal to or lower than BHz, and the frequency modulation signal, Phase modulation conversion means for converting a carrier signal having the same frequency as that of the carrier signal into n phase modulation signals obtained by phase modulation, synthesis means for adding the n phase modulation signals, and output of the synthesis means as a frequency It has a frequency detection means for detecting.

さらに、前記位相変調変換手段はn個の位相情報を生成し、n個の位相変調信号を生成し、前記n個の位相情報を記憶回路に記憶する記憶手段か、または、前記n個の位相変調信号をそれぞれサンプルしてディジタルデータとする量子化手段と、前記量子化手段のn個の出力を記憶回路に記憶する記憶手段のいずれかを有する。   Further, the phase modulation conversion means generates n phase information, generates n phase modulation signals, and stores the n phase information in a storage circuit, or the n phase information Each of the quantizing means samples each modulation signal into digital data, and the memory means stores n outputs of the quantizing means in a memory circuit.

また、前記n個の位相情報を記憶した場合は、前記記憶手段から前記n個の位相情報を読み出して、n個の位相変調信号を再生する位相変調手段か、または前記n個の位相変調信号をサンプルしたディジタルデータを記憶した場合は、前記記憶回路から前記ディジタルデータを逐次読み出してn個の位相変調信号を再生する再生手段のいずれかを有する。   Further, when the n pieces of phase information are stored, the n phase information is read out from the storage unit and the n phase modulation signals are reproduced, or the n phase modulation signals are reproduced. When digital data obtained by sampling is stored, the digital data is sequentially read from the storage circuit to reproduce n phase modulation signals.

さらに、mチャンネル(mは1以上の整数)のベースバンド信号にそれぞれ0 Hz、B/m Hz、2B/m Hz、・・・(m−1)/m Hzで発振するローカル信号を乗算して周波数変換する手段と、前記周波数変換されたm個の信号を合成してBHz以下の帯域を持つ1つのベースバンド信号とする合成手段を有する。また、前記合成された1つのベースバンド信号を0 Hz、B/m Hz、2B/m Hz、・・・(m−1)B/m Hzでそれぞれ発振するローカル信号を乗算するm個の乗算手段と、前記乗算手段のそれぞれの出力のB/m Hz以下の周波数成分を通過させるm個の低域通過フィルタ手段を有する。   Furthermore, the baseband signal of m channels (m is an integer of 1 or more) is multiplied by local signals that oscillate at 0 Hz, B / m Hz, 2 B / m Hz, ... (m−1) / m Hz, respectively. And frequency converting means, and combining means for combining the frequency-converted m signals into one baseband signal having a band of BHz or lower. In addition, the synthesized one baseband signal is multiplied by 0 times, B / m Hz, 2B / m Hz,.. And m low-pass filter means for passing a frequency component of B / m Hz or less of each output of the multiplication means.

または、B/m Hz以下の帯域を持つmチャンネルのベースバンド信号をそれぞれ2B/m Hzのタイミングでサンプルする第1のサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプルした信号を順次切り替えて出力して1つのベースバンド信号を出力する合成手段を有する。また、前記合成された1つのベースバンド信号を2B Hzでサンプルする第2のサンプリング手段と、前記第2のサンプリング手段でサンプルされた信号を逐次分離する分離手段を有する。   Alternatively, a first sampling unit that samples m-channel baseband signals having a bandwidth of B / m Hz or less at a timing of 2 B / m Hz and a signal sampled by the sampling unit are sequentially switched and output to 1 There is a combining means for outputting two baseband signals. Also, there is provided second sampling means for sampling the synthesized one baseband signal at 2 B Hz, and separation means for sequentially separating the signals sampled by the second sampling means.

本発明は、入力ベースバンド信号を複数の位相変調信号に変換して合成し、低域通過フィルタまたは周波数検波回路を介して出力するので、キャリアを持たない任意ベースバンド信号の再生が可能となり、例えばオーディオ信号などの生成ができる。また、変換して合成する位相変調信号の数を増やすと、合成される任意ベースバンド信号の精度を高くすることができる。   Since the present invention converts the input baseband signal into a plurality of phase modulation signals, synthesizes them, and outputs them through a low-pass filter or frequency detection circuit, it becomes possible to reproduce an arbitrary baseband signal without a carrier, For example, an audio signal can be generated. Further, when the number of phase modulation signals to be converted and combined is increased, the accuracy of the arbitrary baseband signal to be combined can be increased.

また、本発明は、合成する位相変調信号の数を2として構成することができるので、回路規模、消費電力を小さくすることができる。
また、本発明は、振幅が一定な2値の矩形波状の位相変調信号であるディジタル信号とディジタルキャリア信号の処理を行うので、ロジック回路が利用でき、LSI化が可能であり、より小型で低消費電力な構成ができる。
Further, according to the present invention, the number of phase modulation signals to be combined can be configured as two, so that the circuit scale and power consumption can be reduced.
In addition, the present invention processes a digital signal and a digital carrier signal, which are binary rectangular wave-shaped phase modulation signals having a constant amplitude, so that a logic circuit can be used, and an LSI can be realized. A configuration with low power consumption is possible.

また、本発明は、周波数変調信号の処理を行うので、AM成分に雑音が加わりやすいデバイスが含まれていたとしても、高精度で任意のベースバンド信号を生成することができる。   In addition, since the present invention processes a frequency modulation signal, an arbitrary baseband signal can be generated with high accuracy even if a device that easily adds noise to the AM component is included.

また、本発明は、複数のベースバンド信号を一つの任意ベースバンド信号として処理することにより、複数のベースバンド信号の同時出力が可能となる。例えば、音声多重信号、ステレオオーディオ信号、サラウンドオーディオ信号などの同時出力ができる。   Further, according to the present invention, a plurality of baseband signals can be simultaneously output by processing the plurality of baseband signals as one arbitrary baseband signal. For example, simultaneous output of audio multiplexed signals, stereo audio signals, surround audio signals, and the like can be performed.

また、本発明は、複数の位相情報とさらに複数の位相変調信号に変換して、この複数の位相情報かまたは複数の位相変調信号を記憶し、記憶された信号を逐次読み出して処理し、ベースバンド信号を再生するので、ベースバンド信号の入力時に対して、別の時間に例えば別の場所で、記憶した信号を逐次読み出して再生処理することによって複数のベースバンド信号を同時出力することができる。記憶時の記憶デバイスと、再生時の記憶デバイスを通信回線、ネットワーク、入出力インターフェースなどで接続すれば、離れた場所へデータを転送して再生することができ、コンテンツサービスに応用することができる。また、例えば記憶デバイスとして着脱可能な可搬型の記憶媒体を用いて実現できる。例えば、前記で記憶するまでの装置をレコーダーとして、前記で記憶したものから再生するまでの装置をプレーヤーとして提供することもできる。   Further, the present invention converts a plurality of phase information and further a plurality of phase modulation signals, stores the plurality of phase information or the plurality of phase modulation signals, sequentially reads and processes the stored signals, Since the band signal is reproduced, a plurality of baseband signals can be simultaneously output by sequentially reading out and reproducing the stored signal at another time, for example, at another place with respect to the input of the baseband signal. . If the storage device at the time of storage and the storage device at the time of playback are connected by a communication line, a network, an input / output interface, etc., data can be transferred to a remote location for playback and can be applied to content services. . For example, it can be realized using a removable storage medium as a storage device. For example, it is also possible to provide a device until the above-mentioned storage is performed as a recorder and a device from the above-described storage until playback as a player.

このことから、本発明は、簡易な回路で、高品質な音声信号の再生、高精度な制御信号の生成などができ、民生機器産業機器など多くの分野に用いることができる。
さらに、本発明は、音声とディジタル信号を一体化した通信などにも応用でき、今後展開が期待されるユビキタス機器など多くのマルチメディア分野に用いることができる。
Thus, the present invention can reproduce a high-quality audio signal and generate a high-precision control signal with a simple circuit, and can be used in many fields such as consumer equipment and industrial equipment.
Furthermore, the present invention can be applied to communications in which voice and digital signals are integrated, and can be used in many multimedia fields such as ubiquitous devices expected to be developed in the future.

本発明の実施の一形態について説明する。
図1に、本発明の実施の一形態におけるブロック図を示す。300は任意周波数BHz以下の周波数を有する任意ベースバンド信号、301はキャリア周波数(発振周波数ω/2πHz(ω/2π>B))で発振する発振回路、302はキャリア信号と任意信号の乗算により振幅変調信号を生成する振幅変調回路(乗算回路)でベースバンド信号変調手段に対応し、306は任意信号で変調された振幅変調信号、303は振幅変調信号306を合成により生成するための位相変調信号の位相情報を記憶しておく変換メモリ、106は位相情報、104は位相変調回路、310は位相変調信号を生成するために必要なキャリア信号を生成する周波数ω/2πHz(ω/2π>B)で発振する発振回路、108は位相変調信号、303と104を合わせて位相変調変換手段に対応し、304は周波数変換を行なうためのキャリア乗算回路、311は周波数変換を行なうために必要なキャリア信号を発生する周波数ω/2πHz(ω/2π>B)で発振する発振回路、307は周波数変換された位相変調信号、107は2つの位相変調信号を加算して合成する合成回路、308は合成した後の合成信号、305は周波数BHz以下を通す低域通過フィルタ、309は再生されたBHz以下の周波数を持つ任意信号である。図1では、同時に各部の信号300、306、108、307、308、309の実時間波形及び周波数スペクトラムを示す。
An embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention. 300 is an arbitrary baseband signal having a frequency equal to or lower than the arbitrary frequency BHz, 301 is an oscillation circuit that oscillates at a carrier frequency (oscillation frequency ω / 2πHz (ω / 2π> B)), and 302 is an amplitude obtained by multiplying the carrier signal by an arbitrary signal. An amplitude modulation circuit (multiplication circuit) that generates a modulation signal corresponds to the baseband signal modulation means, 306 is an amplitude modulation signal modulated by an arbitrary signal, and 303 is a phase modulation signal for generating the amplitude modulation signal 306 by synthesis Is a conversion memory for storing phase information, 106 is phase information, 104 is a phase modulation circuit, 310 is a frequency ω / 2πHz (ω / 2π> B) for generating a carrier signal necessary for generating a phase modulation signal Is an oscillation circuit that oscillates at, 108 is a phase modulation signal, 303 and 104 are combined to correspond to the phase modulation conversion means, 304 is a carrier multiplication circuit for performing frequency conversion, and 311 is a carrier signal necessary for performing frequency conversion The An oscillation circuit that oscillates at a generated frequency ω / 2πHz (ω / 2π> B), 307 is a frequency-modulated phase modulation signal, 107 is a synthesis circuit that adds and synthesizes two phase modulation signals, and 308 is after synthesis 305 is a low-pass filter that passes the frequency BHz or less, and 309 is a regenerated arbitrary signal having a frequency of BHz or less. In FIG. 1, the real-time waveform and frequency spectrum of the signals 300, 306, 108, 307, 308, and 309 of each part are shown at the same time.

本回路の動作は次のように行なわれる。任意ベースバンド信号300は、振幅変調回路302に入力され、キャリア周波数(発振周波数ω/2πHz(ω/2π>B))で発振する信号に乗算され、振幅変調信号306が生成される。   The operation of this circuit is performed as follows. Arbitrary baseband signal 300 is input to amplitude modulation circuit 302 and multiplied by a signal that oscillates at a carrier frequency (oscillation frequency ω / 2πHz (ω / 2π> B)), and amplitude modulation signal 306 is generated.

次に振幅変調信号306を図示しないが2B Hz以上のサンプリング周波数でサンプルし、振幅変調信号306のサンプリングレベル値を、予め振幅変調信号パターンと位相変調信号の位相情報の関係を記憶させたメモリ303のアドレスに入力し、出力として、2つの位相変調信号の位相情報106を得て、位相情報106により、位相変調回路104は位相変調信号108を生成する。位相変調信号108の周波数はキャリア発振回路310により生成されるキャリア周波数ω/2πHz(ω/2π>B)である。   Next, although not shown, the amplitude modulation signal 306 is sampled at a sampling frequency of 2 B Hz or more, and the sampling level value of the amplitude modulation signal 306 is stored in advance as a relationship between the amplitude modulation signal pattern and the phase information of the phase modulation signal. And phase information 106 of two phase modulation signals is obtained as an output, and the phase modulation circuit 104 generates a phase modulation signal 108 based on the phase information 106. The frequency of the phase modulation signal 108 is a carrier frequency ω / 2π Hz (ω / 2π> B) generated by the carrier oscillation circuit 310.

位相変調信号108は発振回路311により発生されるキャリア信号(発振周波数ω/2πHz)とキャリア乗算回路304により乗算され、周波数変換された位相変調信号307が生成される。この2つの周波数変換された位相変調信号307は合成回路107により、加算により合成され合成信号308が生成される。この合成信号はω/(2π)Hzより低い周波数BHz以下の周波数を通す低域通過フィルタ305を経由して、元の任意ベースバンド信号が再生される。   The phase modulation signal 108 is multiplied by the carrier signal (oscillation frequency ω / 2π Hz) generated by the oscillation circuit 311 by the carrier multiplication circuit 304 to generate a frequency-modulated phase modulation signal 307. The two frequency-converted phase modulation signals 307 are synthesized by addition by the synthesis circuit 107 to generate a synthesized signal 308. This synthesized signal is reproduced as an original arbitrary baseband signal through a low-pass filter 305 that passes a frequency lower than ω / (2π) Hz and lower than a frequency BHz.

この実施の一形態において元の任意ベースバンド信号が再生される理由を説明する。
原信号であるBHz以下の周波数を持つ信号を任意ベースバンド信号300をf(t)とし、キャリア信号301の周波数をω/(2π)Hzとし、振幅変調信号306をa(t)とすると、a(t)は式(2)になる。
The reason why the original arbitrary baseband signal is reproduced in this embodiment will be described.
Assuming that the arbitrary baseband signal 300 is f (t), the frequency of the carrier signal 301 is ω / (2π) Hz, and the amplitude modulation signal 306 is a (t) a (t) becomes Formula (2).

a(t)=f(t)・sin(ωt+θ0) ・・・式(2)
ここでθ0は初期位相である。次に、2波の位相変調信号108をS1、S2とし、次の式(3)であるとする。
a (t) = f (t) ・ sin (ωt + θ0) (2)
Here, θ0 is an initial phase. Next, it is assumed that the two-phase phase modulation signal 108 is S1 and S2, and is expressed by the following equation (3).

S1=E・sin(ωt+θ1)、 S2=E・sin(ωt+θ2) ・・・式(3)
振幅変調信号306をS1とS2の合成出力S1+S2として表すためには、各位相変調信号108の位相情報106をθ1、θ2とし、次の式(4)の関係を持つようにする必要がある。
S1 = E ・ sin (ωt + θ1), S2 = E ・ sin (ωt + θ2) (3)
In order to represent the amplitude modulation signal 306 as the combined output S1 + S2 of S1 and S2, it is necessary to set the phase information 106 of each phase modulation signal 108 to θ1 and θ2, and to have the relationship of the following equation (4). is there.

θ0=(θ1+θ2)/2
f(t)/2=Ecos(θ1−θ0)+ Ecos(θ2−θ0) ・・・式(4)
ここでEは位相変調信号S1、S2の振幅である。ここで、位相変調信号S1とS2の合成信号g(t)は式(4)を用いて生成され、次のように元の振幅変調信号a(t)に等しくなる。
θ0 = (θ1 + θ2) / 2
f (t) / 2 = Ecos (θ1−θ0) + Ecos (θ2−θ0) (4)
Here, E is the amplitude of the phase modulation signals S1 and S2. Here, the combined signal g (t) of the phase modulation signals S1 and S2 is generated using Equation (4), and becomes equal to the original amplitude modulation signal a (t) as follows.

g(t)=S1+S2=E・sin(ωt+θ1)+E・sin(ωt+θ2)
=2・E・sin(ωt+((θ1+θ2)/2)・cos((θ1−θ2)/2)
=2・E・cos((θ1−θ2)/2)・sin(ωt+θ0)
=2・E・cos(θ1−θ0)・sin(ωt+θ0)
=2・f(t)・sin(ωt+θ0)
=2・a(t) ・・・式(5)
最後に、合成信号g(t)にキャリア周波数ω/(2π)Hz、位相θ0を有するキャリア信号sin(ωt+θ0)を乗算し、次の式(6)が得られる。これは、前記合成信号308に相当する。さらに、BHz以下を通す低域通過フィルタ通過後の出力信号309をk(t)として、周波数2ω/(2π)Hzは通さないことから、式(7)が得られる。
g (t) = S1 + S2 = E ・ sin (ωt + θ1) + E ・ sin (ωt + θ2)
= 2 ・ E ・ sin (ωt + ((θ1 + θ2) / 2) ・ cos ((θ1−θ2) / 2)
= 2 ・ E ・ cos ((θ1−θ2) / 2) ・ sin (ωt + θ0)
= 2 ・ E ・ cos (θ1−θ0) ・ sin (ωt + θ0)
= 2 ・ f (t) ・ sin (ωt + θ0)
= 2 ・ a (t) ・ ・ ・ Formula (5)
Finally, the composite signal g (t) is multiplied by the carrier signal sin (ωt + θ0) having the carrier frequency ω / (2π) Hz and the phase θ0, and the following equation (6) is obtained. This corresponds to the synthesized signal 308. Furthermore, since the output signal 309 after passing through the low-pass filter that passes BHz or less is k (t) and the frequency 2ω / (2π) Hz is not passed, Expression (7) is obtained.

g(t)・sin(ωt+θ0)
=2・f(t)・sin(ωt+θ0)・sin(ωt+θ0)
=2・f(t)・1/2(−cos(ωt+2θ0+ωt)+cos(ωt+θ0−(ωt+θ0 ))
=f(t)・(−cos(2ωt+2θ0)+1) ・・・式(6)
∴ k(t)= f(t) ・・・式(7)
式(7)より、低域通過フィルタ通過後の信号k(t)は元の任意ベースバンド信号f(t)に等しくなることが分かる。
g (t) ・ sin (ωt + θ0)
= 2 ・ f (t) ・ sin (ωt + θ0) ・ sin (ωt + θ0)
= 2 ・ f (t) ・ 1/2 (−cos (ωt + 2θ0 + ωt) + cos (ωt + θ0− (ωt + θ0))
= f (t) ・ (−cos (2ωt + 2θ0) +1) (6)
∴ k (t) = f (t) (7)
From equation (7), it can be seen that the signal k (t) after passing through the low-pass filter is equal to the original arbitrary baseband signal f (t).

ここでは位相変調信号を合成し、次にキャリア乗算して低域通過フィルタを通した。線形回路であるので、位相変調信号にそれぞれキャリア乗算を行い、次に合成して低域通過フィルタを通した場合と同じ結果が得られることは言うまでもない。前者の場合の回路構成を図2に示す。後者の場合の回路構成は図1に示された構成である。図2では、図1におけるキャリア乗算器304と合成回路107の順序が入れ替わっていて、位相変調回路104の出力を合成回路107で加算し、キャリア乗算回路304でキャリア乗算を行い、低域通過フィルタ305を通している。キャリア乗算と低域通過フィルタは振幅変調信号から元のベースバンド信号を再生する検波手段に相当する。   Here, the phase-modulated signal was synthesized, then carrier multiplied and passed through a low-pass filter. Since it is a linear circuit, it goes without saying that the same result as that obtained when each of the phase-modulated signals is subjected to carrier multiplication and then combined and passed through a low-pass filter can be obtained. A circuit configuration in the former case is shown in FIG. The circuit configuration in the latter case is the configuration shown in FIG. In FIG. 2, the order of the carrier multiplier 304 and the synthesis circuit 107 in FIG. 1 is switched, the output of the phase modulation circuit 104 is added by the synthesis circuit 107, the carrier multiplication circuit 304 performs carrier multiplication, and the low-pass filter Through 305. The carrier multiplication and the low-pass filter correspond to detection means for reproducing the original baseband signal from the amplitude modulation signal.

また、図16のシグナルスペースダイアグラムによる説明は前述と同様であり、S1とS2の合成は、式(4)による位相の関係と、射影した長さの和の関係により、振幅位相変調信号が得られる。   The description of the signal space diagram of FIG. 16 is the same as described above, and the synthesis of S1 and S2 is obtained by the phase relationship according to the equation (4) and the relationship of the sum of the projected lengths. It is done.

以上により、任意ベースバンド信号がキャリアを持つ変調信号に一度変換され、位相変調信号に分解され、再びキャリア信号により周波数変換して元の周波数に戻し、合成し、低域通過フィルタにより、元のキャリアを持たない任意ベースバンド信号の再生が可能となる。   As described above, the arbitrary baseband signal is once converted into a modulation signal having a carrier, decomposed into a phase modulation signal, frequency-converted again by the carrier signal, returned to the original frequency, synthesized, and synthesized by the low-pass filter. An arbitrary baseband signal having no carrier can be reproduced.

本発明の他の実施の一形態を説明する。前述の実施の一形態では、2つの位相変調信号に変換したが、ここでは、2以上の整数をnとして、n個の位相変調信号に変換し、合成する。図3にブロック構成を示す。図3を構成する各部と各信号は図1と同様であるが、メモリ303は入力をn個の位相情報106に変換するものであり、位相情報106、位相変調信号108、周波数変換された位相変調信号307は、それぞれn個生成され、位相変調回路104、キャリア乗算回路304をn個用い、合成回路107はn個の信号を合成する点が異なる。   Another embodiment of the present invention will be described. In the above-described embodiment, the signal is converted into two phase modulation signals. Here, an integer equal to or larger than 2 is set to n, and converted into n phase modulation signals and synthesized. FIG. 3 shows a block configuration. 3 are the same as those shown in FIG. 1, but the memory 303 converts the input into n pieces of phase information 106. The phase information 106, the phase modulation signal 108, and the frequency-converted phase N modulation signals 307 are respectively generated, n phase modulation circuits 104 and carrier multiplication circuits 304 are used, and a synthesis circuit 107 synthesizes n signals.

図12はこの実施の一形態のように、複数の位相変調信号の合成を示したシグナルスペースダイアグラムであり、例えば、6波の合成の場合を示す。1つの位相変調信号の振幅がEである時、6Eのレベル以下で信号合成することが可能となる。このようなn個の位相変調信号の合成は次の式(8)の条件を満たす必要がある。   FIG. 12 is a signal space diagram showing the synthesis of a plurality of phase modulation signals as in this embodiment. For example, FIG. 12 shows the case of the synthesis of six waves. When the amplitude of one phase modulation signal is E, it is possible to synthesize signals at a level below 6E. The synthesis of such n phase modulation signals needs to satisfy the condition of the following formula (8).

A=E・cos(θ1−θ0)+ E・cos(θ2−θ0)+ ・・+ E・cos(θn−θ0)、
0=sin(θ1−θ0)+ sin(θ2−θ0) +・・+ sin(θn−θ0) ・・・式(8)
ただし、位相変調信号を、
S1=E・sin(ωt+θ1)、S2=E・sin(ωt+θ2)、・・、Sn=E・sin(ωt+θn)
とする。合成する信号はA・sin(ωt+θ0)である。
A = E ・ cos (θ1−θ0) + E ・ cos (θ2−θ0) + ・ ・ + E ・ cos (θn−θ0),
0 = sin (θ1−θ0) + sin (θ2−θ0) + ・ ・ + sin (θn−θ0) (8)
However, the phase modulation signal
S1 = E · sin (ωt + θ1), S2 = E · sin (ωt + θ2), ..., Sn = E · sin (ωt + θn)
And The signal to be synthesized is A · sin (ωt + θ0).

式(8)は、図12のシグナルスペースダイアグラムにおいて、次のことを表している。すなわち、1〜nの範囲のiについて、sin(θi−θ0)は、合成信号ベクトルと直交する方向にベクトルSiを射影した長さであり、この射影成分のn個の和がゼロであるので、ベクトルSiのn個の和が合成信号の方向を向いている。また、合成信号の振幅Aは、n個のベクトルSiを合成信号ベクトル方向に射影した長さE・cos(θi−θ0)のn個の和である。したがって、合成信号ベクトルはn個のベクトルSiの和のベクトルに等しい。この関係がそれぞれの時刻に成立するので、式(8)を満たすように生成する位相変調信号S1、S2・・Snの合成は、振幅位相変調信号A・sin(ωt+θ0)となる。   Equation (8) represents the following in the signal space diagram of FIG. That is, for i in the range of 1 to n, sin (θi−θ0) is the length obtained by projecting the vector Si in the direction orthogonal to the combined signal vector, and the n sums of the projected components are zero. The n sums of the vectors Si are directed in the direction of the composite signal. The amplitude A of the combined signal is the sum of n lengths E · cos (θi−θ0) obtained by projecting n vectors Si in the direction of the combined signal vector. Therefore, the synthesized signal vector is equal to the vector of the sum of n vectors Si. Since this relationship is established at each time, the combination of the phase modulation signals S1, S2,... Sn generated to satisfy the equation (8) becomes the amplitude phase modulation signal A.sin (ωt + θ0).

このようにn個の位相変調信号を合成するので、nが大きいほど、ピークレベルの高いベースバンド信号を合成することができ、ダイナミックレンジが大きくなる。また、前述の実施の一形態はnが2である場合であり、回路規模、消費電力が小さい点が有利である。   Since n phase modulation signals are combined in this way, a baseband signal having a higher peak level can be combined as n increases, and the dynamic range increases. In addition, the above-described embodiment is a case where n is 2, which is advantageous in that the circuit scale and power consumption are small.

ここで、図13、図14は位相変調の精度と合成信号の精度の関係を示したものである。図13は位相変調信号の位相数が増えると精度が高くなる様子を示す。角度の量子化間隔が細かく変換されている。図14は図13の位相変調信号を複数合成したもので、合成信号の精度を示している。位相数が増え、合成する位相変調信号数nが増えると、角度と振幅の量子化間隔が細かく出力され、合成信号の精度が向上していることが分かる。   Here, FIG. 13 and FIG. 14 show the relationship between the accuracy of the phase modulation and the accuracy of the synthesized signal. FIG. 13 shows how the accuracy increases as the number of phases of the phase modulation signal increases. The angle quantization interval is finely converted. FIG. 14 is a composite of a plurality of the phase modulation signals of FIG. 13 and shows the accuracy of the composite signal. It can be seen that when the number of phases increases and the number n of phase modulation signals to be combined increases, the angle and amplitude quantization intervals are finely output, and the accuracy of the combined signal is improved.

次に、本発明の他の実施の一形態について説明する。
前述の位相変調信号S1が正のレベルを持つ時+Eのレベル、負のレベルを持つ時−Eのレベルを持ち、周波数位相としてωt+θ1を持つディジタル信号をDS1とし、もう一方の位相変調信号S2が正のレベルを持つ時+Eのレベル、負のレベルを持つ時−Eのレベルを持ち、周波数位相としてωt+θ2を持つディジタル信号をDS2とし、キャリア信号をCとして、Cが正のレベルを持つ時+1のレベル、負のレベルを持つ時−1のレベルを持つディジタルキャリア信号をDCとして、ディジタル信号DS1とディジタルキャリア信号DCを排他的論理和により乗算し、次にディジタル信号DS2とディジタルキャリア信号DCを排他的論理和により乗算し、乗算された信号をアナログ的に加算し、加算された合成信号を、ω/(2π)Hzより低い周波数BHz以下の通過帯域を有する低域通過フィルタを通して、元のBHz以下の周波数を有する任意のベースバンド信号を生成する。この実施の一形態の構成は、図1のブロック構成と同様の構成で実現できるが、位相変調器104は出力信号108をディジタル信号DS1、DS2として出力し、キャリア発生器311はディジタルキャリア信号DCを出力し、乗算器304は排他的論理和による乗算を行う点が異なる。このように、振幅が一定の2値の矩形波を処理するので、ロジック回路が利用でき、LSI化が可能である。
Next, another embodiment of the present invention will be described.
When the above-mentioned phase modulation signal S1 has a positive level, the digital signal having a level of + E and a negative level of -E and having a frequency phase of ωt + θ1 as DS1, and the other phase modulation. When signal S2 has a positive level, it has a level of + E, and when it has a negative level, it has a level of -E, and a digital signal having frequency phase ωt + θ2 is DS2, carrier signal is C, and C is positive The digital carrier signal having a level of +1 when having a level of +1 and the digital carrier signal having a level of -1 when having a negative level as DC are multiplied by exclusive OR, and then the digital signal DS2 And the digital carrier signal DC are multiplied by exclusive OR, the multiplied signals are added in an analog manner, and the resulting combined signal is a low frequency band having a passband of a frequency BHz lower than ω / (2π) Hz. Passing fee Through data to generate any of the baseband signal having the frequency original B Hz. The configuration of this embodiment can be realized by a configuration similar to the block configuration of FIG. 1, except that the phase modulator 104 outputs the output signal 108 as digital signals DS1 and DS2, and the carrier generator 311 is a digital carrier signal DC. Is different in that the multiplier 304 performs multiplication by exclusive OR. In this way, since a binary rectangular wave having a constant amplitude is processed, a logic circuit can be used and an LSI can be realized.

この実施の一形態では、ディジタル信号DS1、DS2、ディジタルキャリア信号DCは、それぞれ位相変調信号S1、S2、キャリアCと同じ位相を持つが矩形波であることによる高次の周波数成分を持つ点が前述の場合と異なる。したがって、ディジタル信号DS1、DS2とディジタルキャリア信号DCを排他的論理和で乗算した結果は、位相変調信号S1、S2とキャリア信号Cとの乗算した結果と、位相がそれぞれ等しく、高次の周波数成分が異なる。したがって、この2種の信号を、それぞれ加算して低域通過フィルタを通した信号は高次の周波数成分が除去されるので、一致する。これによって、前述の実施の一形態と同様に、元のベースバンド信号が再生できることが示された。   In this embodiment, the digital signals DS1 and DS2 and the digital carrier signal DC have the same phase as the phase modulation signals S1 and S2 and the carrier C, respectively, but have high-order frequency components due to being rectangular waves. Different from the previous case. Therefore, the result of multiplying the digital signals DS1 and DS2 and the digital carrier signal DC by exclusive OR is the same as the result of multiplying the phase modulation signals S1 and S2 by the carrier signal C, and the higher-order frequency components. Is different. Therefore, these two types of signals are added and passed through the low-pass filter, so that the high-order frequency components are removed, and therefore coincide. As a result, it was shown that the original baseband signal can be reproduced as in the above-described embodiment.

このように、2つのディジタル信号に変換して合成する実施の一形態を説明したが、本発明の他の実施の一形態として、n個のディジタル信号DS1、DS2・・・DSnに変換する構成がある。   As described above, one embodiment for converting and synthesizing into two digital signals has been described. However, as another embodiment of the present invention, a configuration for converting into n digital signals DS1, DS2,. There is.

この実施の一形態の構成は、図3のブロック構成と同様の構成で実現できるが、位相変調器104は出力信号108をディジタル信号DS1、DS2・・・DSnとして出力し、キャリア発生器311はディジタルキャリア信号DCを出力し、乗算器304は排他的論理和による乗算を行う点が異なる。   The configuration of this embodiment can be realized by the same configuration as the block configuration of FIG. 3, but the phase modulator 104 outputs the output signal 108 as digital signals DS1, DS2,... DSn, and the carrier generator 311 A digital carrier signal DC is output, and a multiplier 304 performs multiplication by exclusive OR.

n個のディジタル信号DS1、DS2・・・DSnは、位相変調信号S1、S2・・・Snと同じ位相を持つことから、メモリ303は前述と等しい位相情報θ0、θ1、・・・θnを出力すればよいので、前述の式(8)と同じ関係式によって変換する。   Since the n digital signals DS1, DS2,... DSn have the same phase as the phase modulation signals S1, S2,... Sn, the memory 303 outputs the phase information θ0, θ1,. Therefore, the conversion is performed by the same relational expression as the above-described expression (8).

前述と同様に、nが増えるとダイナミックレンジが大きくなり、また合成信号の精度が向上する。さらに、ロジック回路が利用できLSI化が可能である。また、前述の実施の一形態はnが2である場合であり、回路規模、消費電力が小さい点が有利である。   As described above, as n increases, the dynamic range increases and the accuracy of the synthesized signal improves. Furthermore, a logic circuit can be used, and LSI can be realized. In addition, the above-described embodiment is a case where n is 2, which is advantageous in that the circuit scale and power consumption are small.

次に、図4は本発明の他の実施の一形態を示したもので、300は任意信号、400はベースバンド信号変調手段に対応する周波数変調回路、401は周波数変調信号、402は再生された周波数変調信号、403は周波数変調信号検波回路である。   Next, FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which 300 is an arbitrary signal, 400 is a frequency modulation circuit corresponding to the baseband signal modulation means, 401 is a frequency modulation signal, and 402 is reproduced. The frequency modulation signal 403 is a frequency modulation signal detection circuit.

この実施の形態では、任意信号を振幅変調するのではなく、周波数変調回路400により、周波数変調信号401を生成し、図示しないがサンプルされる。サンプルされたディジタルデータはメモリ303に入力され、2つの位相情報106が生成され、さらに位相変調回路104で2つの位相変調信号108に変換し、合成回路107により加算して合成し、周波数変調信号402が再生される。次に周波数検波回路(FM検波)403を用いて検波し、元の任意ベースバンド信号309を取り出す。303と104を合わせて位相変調変換手段に対応する。   In this embodiment, instead of amplitude-modulating an arbitrary signal, a frequency modulation signal 401 is generated by the frequency modulation circuit 400 and sampled (not shown). The sampled digital data is input to the memory 303, two phase information 106 is generated, further converted into two phase modulation signals 108 by the phase modulation circuit 104, added and synthesized by the synthesis circuit 107, and the frequency modulation signal 402 is played back. Next, detection is performed using a frequency detection circuit (FM detection) 403, and the original arbitrary baseband signal 309 is extracted. 303 and 104 together correspond to the phase modulation conversion means.

ここで、周波数変調信号401を、図示しないが2B Hz以上のサンプリング周波数でサンプルし、各サンプル点のレベル情報Lを用いて、キャリア信号の周波数をω+Lとし、周波数変調信号A・sin((ω+L)t+θ0)を一度生成する。次に、この周波数変調信号401は周波数ωのキャリア信号にL・tの位相遷移を加えたものと解釈できることから、次の関係を有する。   Here, although not shown, the frequency modulation signal 401 is sampled at a sampling frequency of 2 B Hz or higher, and the level information L of each sample point is used to set the frequency of the carrier signal to ω + L, and the frequency modulation signal A · sin ( (ω + L) t + θ0) is generated once. Next, since the frequency modulation signal 401 can be interpreted as a carrier signal having the frequency ω and a phase transition of L · t added thereto, it has the following relationship.

すなわち、
Lt+θ0=(θ1+θ2)/2、
A=E・cos(θ1−(θ0+ Lt))+ E・cos(θ2−(θ0+ Lt)) ・・・式(9)
の関係を有する2つの位相情報106をメモリ303が生成する。さらに位相変調回路104で2つの位相変調信号S1=E・sin(ωt+θ1)、S2=E・sin(ωt+θ2)を生成する。次に2つの位相変調信号S1とS2を加算し合成すると、前述の図16の説明と同様の理由で、周波数変調信号402が再生される。周波数変調信号402を周波数検波して、この結果、入力のベースバンド信号を再生する。
That is,
Lt + θ0 = (θ1 + θ2) / 2,
A = E · cos (θ1− (θ0 + Lt)) + E · cos (θ2− (θ0 + Lt)) (9)
The memory 303 generates two pieces of phase information 106 having the relationship Further, the phase modulation circuit 104 generates two phase modulation signals S1 = E · sin (ωt + θ1) and S2 = E · sin (ωt + θ2). Next, when the two phase modulation signals S1 and S2 are added and synthesized, the frequency modulation signal 402 is reproduced for the same reason as described above with reference to FIG. The frequency modulation signal 402 is frequency-detected, and as a result, the input baseband signal is reproduced.

このような構成となっているため、AM成分に雑音が加わり易いデバイスが含まれていたとしても、高精度で任意信号を生成することが可能になる。
次に、本発明の他の実施の一形態を説明する。前述では周波数変調信号を2つの位相変調信号に変換して合成する構成を説明したが、ここでは、2以上の整数をnとして、周波数変調信号をn個の位相変調信号S1、S2・・・Snに変換して合成する。この実施の一形態の図示しないブロック構成は各部と各信号が図4と同様であるが、位相情報106、位相変調信号108は、それぞれn個生成され、位相変調回路104をn個用い、合成回路107はn個の位相変調信号を合成する点が異なる。
Because of such a configuration, it is possible to generate an arbitrary signal with high accuracy even if a device that easily adds noise to the AM component is included.
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the above description, the configuration is described in which the frequency modulation signal is converted into two phase modulation signals and synthesized. However, here, n is an integer of 2 or more, and the frequency modulation signal is n phase modulation signals S1, S2,. Convert to Sn and synthesize. The block configuration (not shown) of this embodiment is similar to that shown in FIG. 4 in each part and signal. However, n pieces of phase information 106 and phase modulation signals 108 are generated and combined using n phase modulation circuits 104. The circuit 107 is different in that it synthesizes n phase modulation signals.

ここで、同様に、周波数変調信号2B Hz以上のサンプリング周波数でサンプルし、各サンプル点のレベル情報Lを用いて、キャリア信号の周波数をω+Lとし、周波数変調信号A・sin((ω+L)t+θ0)を生成するものとすると、このようなn個の位相変調信号の合成は次の式(10)の条件を満たす必要がある。   Here, similarly, the frequency modulation signal is sampled at a sampling frequency of 2 BHz or more, and the level information L of each sampling point is used to set the frequency of the carrier signal to ω + L and the frequency modulation signal A · sin ((ω + Assuming that L) t + θ0) is generated, the synthesis of such n phase modulation signals needs to satisfy the condition of the following equation (10).

A=E・cos(θ1−(Lt+θ0))+ E・cos(θ2−(Lt+θ0)) +・・+ E・cos(θn−(Lt+θ0))、
0=sin(θ1−(Lt+θ0))+ sin(θ2−(Lt+θ0)) +・・+ sin(θn−(Lt+θ0))
・・・式(10)
ただし、位相変調信号を、
S1=E・sin(ωt+θ1)、S2=E・sin(ωt+θ2)、・・、Sn=E・sin(ωt+θn)
とする。
A = E ・ cos (θ1− (Lt + θ0)) + E ・ cos (θ2− (Lt + θ0)) + ・ ・ + E ・ cos (θn− (Lt + θ0)),
0 = sin (θ1− (Lt + θ0)) + sin (θ2− (Lt + θ0)) + ・ ・ + sin (θn− (Lt + θ0))
... Formula (10)
However, the phase modulation signal
S1 = E · sin (ωt + θ1), S2 = E · sin (ωt + θ2), ..., Sn = E · sin (ωt + θn)
And

前述と同様に、AM成分に雑音が加わり易いデバイスが含まれていたとしても、高精度であり、nが増えるとダイナミックレンジが大きくなり、また合成信号の精度が向上する。また、前述の実施の一形態はnが2である場合であり、回路規模、消費電力が小さい点が有利である。   As described above, even if a device in which noise is easily added to the AM component is included, the accuracy is high. As n increases, the dynamic range increases and the accuracy of the synthesized signal improves. In addition, the above-described embodiment is a case where n is 2, which is advantageous in that the circuit scale and power consumption are small.

さらに、本発明の他の実施の一形態を説明する。
これまでに説明した実施の一形態で、本発明の信号発生回路は、ベースバンド信号を入力して出力するまでの処理において、n個の位相情報とn個の位相変調信号を生成する。そこで、本発明の他の実施の一形態として、途中で生成される前記n個の位相情報かまたは前記n個の位相変調信号を、メモリなどの記憶デバイスにデータ列として一旦記憶させる。記憶したデータ列を順次読み出して、n個の位相情報を記録した場合は、n個の位相変調回路によってn個の位相変調信号を再生し、n個の位相変調信号を記憶した場合は順次読み出すことによって再生し、再生したn個の位相変調信号を前述のように処理して元のベースバンド信号を生成する構成を実施してもよい。メモリなどに記憶させるので、ベースバンド信号の入力時とは、別の時間、例えば別の場所で、ベースバンド信号を再生することができる。
Furthermore, another embodiment of the present invention will be described.
In the embodiment described so far, the signal generation circuit of the present invention generates n pieces of phase information and n pieces of phase modulation signals in a process until a baseband signal is inputted and outputted. Therefore, as another embodiment of the present invention, the n pieces of phase information generated in the middle or the n pieces of phase modulation signals are temporarily stored as a data string in a storage device such as a memory. When the stored data sequence is sequentially read and n pieces of phase information are recorded, n phase modulation signals are reproduced by n phase modulation circuits, and when n phase modulation signals are stored, they are read sequentially. Thus, a configuration may be implemented in which the original n baseband signal is generated by processing the n phase modulation signals thus reproduced and processing them as described above. Since it is stored in a memory or the like, it is possible to reproduce the baseband signal at a different time from when the baseband signal is input, for example, at a different location.

図5と図6は、上記の実施の一形態に基づいて、さらに本発明の他の実施の一形態のブロック構成を示す。
図5は、位相変調信号の生成アルゴリズムにより、生成した位相変調信号の任意信号のレベルと位相情報の関係を大規模メモリに記憶させておく構成のブロック図を示したものである。
FIG. 5 and FIG. 6 further show a block configuration of another embodiment of the present invention based on the above embodiment.
FIG. 5 shows a block diagram of a configuration in which the relationship between the level of the arbitrary signal of the generated phase modulation signal and the phase information is stored in the large-scale memory by the generation algorithm of the phase modulation signal.

図5の構成を説明する。500は複数のベースバンド信号、501は複数のベースバンド信号を合成して1つの合成信号に多重化する合成回路、502は合成されたベースバンド信号、503は合成されたベースバンド信号502を1つの任意ベースバンド信号とみなし、合成すべき位相変調信号の位相情報との関係を予め記憶させたメモリ、104は位相変調回路、504は多重化された合成信号から変換された位相変調信号を記憶させておく大規模メモリ、307は位相変調信号である。   The configuration of FIG. 5 will be described. 500 is a plurality of baseband signals, 501 is a combining circuit that combines a plurality of baseband signals and multiplexes them into one combined signal, 502 is a combined baseband signal, and 503 is a combined baseband signal 502. Memory that pre-stores the relationship with the phase information of the phase-modulated signal to be combined, 104 is stored as the phase modulation circuit, and 504 stores the phase-modulated signal converted from the multiplexed combined signal A large-scale memory 307 is a phase modulation signal.

図5の動作を説明する。複数のベースバンド信号500は、合成回路501で後述するように合成され、合成信号502を出力する。次に合成信号502を一つの任意ベースバンド信号とみなし、図示しないがサンプルされて、予め任意ベースバンド信号と位相情報の関係を記憶したメモリ503によりn個の位相情報を生成し、位相変調回路104により前述と同様にn個の位相変調信号が生成され、n個の位相変調信号は図示しないがサンプルされて量子化され、大規模メモリ504に蓄積される。ここで、n個の位相情報を蓄積してもよい。   The operation of FIG. 5 will be described. The plurality of baseband signals 500 are combined by the combining circuit 501 as described later, and a combined signal 502 is output. Next, the synthesized signal 502 is regarded as one arbitrary baseband signal and is sampled (not shown), and n phase information is generated by the memory 503 in which the relationship between the arbitrary baseband signal and the phase information is stored in advance. In the same manner as described above, n phase modulation signals are generated by 104, and the n phase modulation signals are sampled and quantized and stored in the large-scale memory 504, although not shown. Here, n pieces of phase information may be accumulated.

図6は、図5で記憶された信号を、再生する場合のブロック構成を示す。図6の504は大規模メモリ、304はキャリア乗算回路、107はアナログ加算する合成回路、305は低域通過フィルタ、602は分離回路である。   FIG. 6 shows a block configuration for reproducing the signal stored in FIG. In FIG. 6, 504 is a large-scale memory, 304 is a carrier multiplication circuit, 107 is a synthesis circuit for analog addition, 305 is a low-pass filter, and 602 is a separation circuit.

図6の動作を説明する。予め蓄積された大規模メモリ504のデータは逐次読み出されてn個の位相変調信号を再生する。
ベースバンド信号が振幅変調された場合は、再生されたn個の位相変調信号とキャリア(発振周波数ω/2πHz)をキャリア乗算回路304で乗算し、キャリア乗算回路304のn個の出力を合成回路107で合成し、合成信号を低域通過フィルタ305に入力して、ω/(2π)Hzより低い周波数BHz以下の周波数成分を通過させ、502に相当するベースバンド信号が再生される。
The operation of FIG. 6 will be described. The data stored in advance in the large-scale memory 504 is sequentially read to reproduce n phase modulation signals.
When the baseband signal is amplitude-modulated, the reproduced n phase modulation signals and the carrier (oscillation frequency ω / 2πHz) are multiplied by the carrier multiplier circuit 304, and the n outputs of the carrier multiplier circuit 304 are combined. The synthesized signal is input to the low-pass filter 305 and a frequency component equal to or lower than the frequency BHz lower than ω / (2π) Hz is passed, and a baseband signal corresponding to 502 is reproduced.

ベースバンド信号が周波数変調された場合は、図示しないが、再生されたn個の位相変調信号を合成回路107で合成し、合成信号を周波数検波し、502に相当するベースバンド信号が再生される。   When the baseband signal is frequency-modulated, although not shown, the reproduced n phase modulation signals are synthesized by the synthesis circuit 107, the synthesized signal is frequency-detected, and the baseband signal corresponding to 502 is reproduced. .

この再生されたベースバンド信号は、分離回路602で後述するように分離され、元の複数のベースバンド信号が再生される。601は再生された複数のベースバンド信号である。
図5の構成を用いて、大規模メモリ504に記憶し、また、別の時間に例えば別の場所で、図6の構成を用いて、大規模メモリ504から読み出してベースバンド信号を再生することができる。大規模メモリ504は着脱可能な可搬型の記憶デバイスでもよい。また、図5の大規模メモリ504と図6の大規模メモリ504を、図示しない通信手段または入出力手段で接続して、記憶した信号に対応するデータを転送してもよい。コンテンツサービスに応用することができる。また、図5の構成による回路はレコーダーとして、図6の構成による回路はプレーヤーとして利用することもできる。
The reproduced baseband signal is separated by the separation circuit 602 as will be described later, and a plurality of original baseband signals are reproduced. Reference numeral 601 denotes a plurality of reproduced baseband signals.
Using the configuration of FIG. 5 to store in the large scale memory 504 and to read out the baseband signal by reading from the large scale memory 504 using the configuration of FIG. Can do. The large-scale memory 504 may be a detachable portable storage device. Further, the large-scale memory 504 in FIG. 5 and the large-scale memory 504 in FIG. 6 may be connected by a communication means or input / output means (not shown) to transfer data corresponding to the stored signal. It can be applied to content services. 5 can be used as a recorder, and the circuit shown in FIG. 6 can be used as a player.

合成回路501と分離回路602について、実施の一形態を図7と図8にそれぞれ示す。図7は複数のベースバンド信号500を1つのベースバンド信号502に合成する構成であり、図8は1つのベースバンド信号502を複数のベースバンド信号500に分離する構成を示したものである。   One embodiment of the synthesis circuit 501 and the separation circuit 602 is shown in FIGS. 7 and 8, respectively. FIG. 7 shows a configuration in which a plurality of baseband signals 500 are combined into one baseband signal 502, and FIG. 8 shows a configuration in which one baseband signal 502 is separated into a plurality of baseband signals 500.

図7の合成回路501は、1以上の整数をmとして、m個のローカル信号を発生する発振器702と、加算を行う合成回路701からなる。合成回路501の動作を説明する。複数のベースバンド信号500のチャネル数をmとし、1つのベースバンド信号502の帯域が0〜BHzであるとすると、複数のベースバンド信号500にB/m間隔の周波数で発振するローカル信号702(発振周波数:f0=0、f1=B/m、f2=2B/m,・・・、fm−1=(m−1)B/m)をそれぞれ乗算し、合成回路701において加算して合成することにより1つのベースバンド信号502が生成する。   The combining circuit 501 in FIG. 7 includes an oscillator 702 that generates m local signals, where m is an integer equal to or greater than 1, and a combining circuit 701 that performs addition. The operation of the synthesis circuit 501 will be described. Assuming that the number of channels of the plurality of baseband signals 500 is m, and the band of one baseband signal 502 is 0 to BHz, the local signal 702 (oscillating at a frequency of B / m intervals to the plurality of baseband signals 500) Oscillation frequencies: f0 = 0, f1 = B / m, f2 = 2B / m,..., Fm−1 = (m−1) B / m) are multiplied and synthesized by the synthesis circuit 701. As a result, one baseband signal 502 is generated.

図8の分離回路602は、m個のローカル信号を発生する発振器702と、低域通過フィルタ305からなる。分離回路602の動作を説明する。1つのベースバンド信号502に複数のベースバンド信号500にB/m Hz間隔の周波数で発振するm個のローカル信号702を乗算し、m個の乗算出力をそれぞれ低域通過フィルタ305でB/m Hz以下の周波数成分を通過させることにより、出力601において元の複数のベースバンド信号が再生することできる。   The separation circuit 602 in FIG. 8 includes an oscillator 702 that generates m local signals and a low-pass filter 305. The operation of the separation circuit 602 will be described. One baseband signal 502 is multiplied by a plurality of baseband signals 500 by m local signals 702 that oscillate at a frequency of B / m Hz intervals, and each of the m multiplied outputs is B / m by a low-pass filter 305. By passing frequency components of less than or equal to Hz, the original plurality of baseband signals can be reproduced at the output 601.

次に、合成回路501、分離回路602の構成について、他の実施の一形態を図9、図10にそれぞれ示す。
図9は複数のベースバンド信号500を1つのベースバンド信号502に合成する構成であり、図10は1つのベースバンド信号502を複数のベースバンド信号500に分離する構成を示したものである。
Next, another embodiment of the configuration of the synthesis circuit 501 and the separation circuit 602 is shown in FIGS. 9 and 10, respectively.
9 shows a configuration for combining a plurality of baseband signals 500 into one baseband signal 502, and FIG. 10 shows a configuration for separating one baseband signal 502 into a plurality of baseband signals 500.

図9の合成回路501は複数の入力を順次切り替えて出力する。合成回路501の動作を説明する。複数のベースバンド信号500のチャネル数をmとし、1つのベースバンド信号502の帯域が0〜BHzであるとすると、複数の各ベースバンド信号500をそれぞれm/(2B)秒のサンプリング間隔でサンプルし、各ベースバンド信号のサンプルデータを1〜mまで順次選択することにより、1つのベースバンド信号502を生成することができる。例えば、特定の1/(2B)秒間に、k番目のチャンネルのベースバンド信号500を出力502に出力したとすると、次の1/(2B)秒間はk+1番目のチャンネルを出力する。m番目のチャンネルの次は1番目のチャンネルに戻って出力し、これをm/(2B)秒で繰り返す。   The combining circuit 501 in FIG. 9 sequentially switches and outputs a plurality of inputs. The operation of the synthesis circuit 501 will be described. If the number of channels of a plurality of baseband signals 500 is m and the band of one baseband signal 502 is 0 to BHz, each of the plurality of baseband signals 500 is sampled at a sampling interval of m / (2B) seconds. Then, one baseband signal 502 can be generated by sequentially selecting sample data of each baseband signal from 1 to m. For example, if the baseband signal 500 of the k-th channel is output to the output 502 for a specific 1 / (2B) second, the k + 1-th channel is output for the next 1 / (2B) second. Next to the mth channel, the output returns to the first channel, and this is repeated in m / (2B) seconds.

図10の分離回路602は入力を順次複数の出力に切り替える。分離回路602の動作を説明する。1つのベースバンド信号502を2BHzのサンプリング周波数でサンプルし、各サンプル値を順次切り分け、元の複数のベースバンド信号が再生することである。例えば、ある時刻に、ベースバンド信号502をk番目のチャンネルにベースバンド信号601として出力したとすると、次の1/(2B)秒後に、ベースバンド信号502をk+1番目のチャンネルに出力する。m番目のチャンネルの次は1番目のチャンネルに戻って出力し、これをm/(2B)秒で繰り返す。   The separation circuit 602 in FIG. 10 sequentially switches the input to a plurality of outputs. The operation of the separation circuit 602 will be described. One baseband signal 502 is sampled at a sampling frequency of 2 BHz, each sample value is sequentially cut, and the original plurality of baseband signals are reproduced. For example, if the baseband signal 502 is output to the kth channel as the baseband signal 601 at a certain time, the baseband signal 502 is output to the k + 1th channel after the next 1 / (2B) seconds. . Next to the mth channel, the output returns to the first channel, and this is repeated in m / (2B) seconds.

図11は、図9、図10の構成を用いて合成され生成された1つのベースバンド信号502の実時間波形を示したもので、複数のベースバンド信号500が順次出力されていることが分かる。破線または鎖線がそれぞれ複数のベースバンド信号であり、黒丸の点でサンプルされた信号が合成された1つのベースバンド信号502である。   FIG. 11 shows a real-time waveform of one baseband signal 502 synthesized and generated using the configurations of FIGS. 9 and 10, and it can be seen that a plurality of baseband signals 500 are sequentially output. . A broken line or a chain line is a plurality of baseband signals, respectively, and is a single baseband signal 502 obtained by combining signals sampled at black dots.

このようにして、複数のベースバンド信号を同時に入力して再生し、同時に出力することができる。   In this way, a plurality of baseband signals can be input and reproduced simultaneously and output simultaneously.

本発明の実施の一形態による信号発生回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the signal generation circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による信号発生回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the signal generation circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による信号発生回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the signal generation circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による信号発生回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the signal generation circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による信号記憶回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the signal storage circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による信号発生回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the signal generation circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による合成回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the synthetic | combination circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による分離回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the isolation | separation circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による合成回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the synthetic | combination circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による分離回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the isolation | separation circuit by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による複数のベースバンド信号を合成する時間波形を示す図である。It is a figure which shows the time waveform which synthesize | combines several baseband signal by one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態による位相変調信号の変換・合成の原理を示すシグナルスペースダイアグラムである。It is a signal space diagram which shows the principle of conversion and the synthesis | combination of a phase modulation signal by one Embodiment of this invention. 位相数と対応する位相変調信号の精度を表す図である。It is a figure showing the precision of the phase modulation signal corresponding to the number of phases. 本発明の信号発生回路において位相数と合成信号数に対応するベースバンド信号の合成精度を表す図である。It is a figure showing the synthetic | combination precision of the baseband signal corresponding to the number of phases and the number of synthetic signals in the signal generation circuit of this invention. 従来技術による信号発生回路のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the signal generation circuit by a prior art. 従来技術による位相変調信号の変換・合成の原理を示すシグナルスペースダイアグラムである。It is a signal space diagram which shows the principle of conversion and a synthesis | combination of a phase modulation signal by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

100 入力信号
101 直並列変換回路
102 メモリ
103 変換回路
104 位相変調回路
105 キャリア発生回路
106 位相情報
107 合成回路
108 位相変調信号
109 振幅位相変調信号
200 角度
201 角度
202 角度
300 入力信号
301 キャリア発生回路
302 乗算器
303 メモリ
304 乗算器
305 低域通過フィルタ
306 振幅変調信号
307 周波数変換信号
308 位相変調合成信号
309 ベースバンド信号
310 キャリア発生回路
311 キャリア発生回路
400 周波数変調回路
401 周波数変調信号
402 位相変調合成信号
403 周波数検波回路
500 ベースバンド信号
501 合成回路
502 合成ベースバンド信号
503 メモリ
504 大規模メモリ
601 ベースバンド信号
602 分離回路
701 合成回路
702 ローカル発振器
100 input signal 101 serial-parallel conversion circuit 102 memory 103 conversion circuit 104 phase modulation circuit 105 carrier generation circuit 106 phase information 107 synthesis circuit 108 phase modulation signal 109 amplitude phase modulation signal 200 angle 201 angle 202 angle 300 input signal 301 carrier generation circuit 302 Multiplier 303 Memory 304 Multiplier 305 Low pass filter 306 Amplitude modulation signal 307 Frequency conversion signal 308 Phase modulation synthesis signal 309 Baseband signal 310 Carrier generation circuit 311 Carrier generation circuit 400 Frequency modulation circuit 401 Frequency modulation signal 402 Phase modulation synthesis signal 403 Frequency detection circuit 500 Baseband signal 501 synthesis circuit 502 Synthesis baseband signal 503 Memory 504 Large scale memory 601 Baseband signal 602 Separation circuit 701 Synthesis circuit 702 Local oscillator

Claims (10)

任意周波数BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号をサンプルしたレベル値で、BHzより高い周波数を持つキャリア信号を振幅変調して振幅変調信号を生成するベースバンド信号変調手段と、
2以上の整数をnとして、
前記振幅変調信号を、前記キャリア信号と同じ周波数を持つキャリア信号を位相変調したn個の位相変調信号に変換する位相変調変換手段と、
前記n個の位相変調信号に前記キャリア信号と同じ周波数を持つキャリア信号をそれぞれ乗算するキャリア乗算手段と、
前記キャリア乗算手段のn個の出力を加算する合成手段と、
前記合成手段の出力のBHz以下の周波数成分を通過させる低域通過フィルタ手段を有し、
前記ベースバンド信号を生成することを特徴とする信号発生回路。
Baseband signal modulation means for generating an amplitude modulation signal by amplitude-modulating a carrier signal having a frequency higher than BHz at a level value obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component equal to or lower than an arbitrary frequency BHz;
Let n be an integer greater than or equal to 2,
Phase modulation conversion means for converting the amplitude modulation signal into n phase modulation signals obtained by phase modulation of a carrier signal having the same frequency as the carrier signal;
Carrier multiplying means for multiplying each of the n phase modulation signals by a carrier signal having the same frequency as the carrier signal;
Combining means for adding n outputs of the carrier multiplying means;
Low pass filter means for passing the frequency component of BHz or less of the output of the synthesizing means,
A signal generation circuit for generating the baseband signal.
任意周波数BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号をサンプルしたレベル値で、BHzより高い周波数を持つキャリア信号を周波数変調して周波数変調信号を生成するベースバンド信号変調手段と、
2以上の整数をnとして、
前記周波数変調信号を、前記キャリア信号と同じ周波数を持つキャリア信号を位相変調したn個の位相変調信号に変換する位相変調変換手段と、
前記位相変調変換手段のn個の出力を加算する合成手段と、
前記合成手段の出力を周波数検波する周波数検波手段を有し、
前記ベースバンド信号を生成することを特徴とする信号発生回路。
A baseband signal modulation means for generating a frequency modulation signal by frequency-modulating a carrier signal having a frequency higher than BHz at a level value obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component equal to or lower than an arbitrary frequency BHz;
Let n be an integer greater than or equal to 2,
Phase modulation conversion means for converting the frequency modulation signal into n phase modulation signals obtained by phase modulating a carrier signal having the same frequency as the carrier signal;
Combining means for adding n outputs of the phase modulation converting means;
Frequency detection means for frequency detection of the output of the synthesis means;
A signal generation circuit for generating the baseband signal.
任意周波数BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号を2×BHz以上のサンプリング周波数でサンプルしたサンプル点のレベル値AをBHzより高い周波数ω/(2π)Hzのキャリア信号sin(ωt+θ0)に乗算して振幅変調信号A・sin(ωt+θ0)を出力する振幅変調手段と、
前記振幅変調信号を2以上の整数をnとしてn個の位相変調信号S1=E・sin(ωt+θ1)、S2=E・sin(ωt+θ2) ・・、Sn=E・sin(ωt+θn)に変換する位相変調変換手段と、
前記n個の位相変調信号S1、S2・・、Snにそれぞれキャリア信号sin(ωt+θ0)を乗算するキャリア乗算手段と、
前記乗算手段のn個の出力信号をアナログ加算する合成手段と、
前記加算された合成信号を入力してBHz以下の周波数成分を通過させる低域通過フィルタ手段を有し、
前記位相変調変換手段において前記n個の位相変調信号S1、S2・・、Snは、
A=E・cos(θ1−θ0)+ E・cos(θ2−θ0)+ ・・+ E・cos(θn−θ0)、
0=sin(θ1−θ0)+ sin(θ2−θ0) +・・+ sin(θn−θ0)
の関係を満たすように変換することにより、前記ベースバンド信号を生成することを特徴とする信号発生回路。
A sample point level A obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component of an arbitrary frequency BHz or less at a sampling frequency of 2 × BHz or higher is set to a carrier signal sin (ωt + θ0) at a frequency ω / (2π) Hz higher than BHz. ) To output an amplitude modulation signal A · sin (ωt + θ0),
The amplitude modulation signal is an integer greater than or equal to 2 and n phase modulation signals S1 = E · sin (ωt + θ1), S2 = E · sin (ωt + θ2), Sn = E · sin (ωt + phase modulation conversion means for converting to θn),
Carrier multiplying means for multiplying each of the n phase modulation signals S1, S2,..., Sn by a carrier signal sin (ωt + θ0);
Synthesis means for analog addition of n output signals of the multiplication means;
Low pass filter means for inputting the summed composite signal and passing a frequency component below BHz;
In the phase modulation conversion means, the n phase modulation signals S1, S2,.
A = E ・ cos (θ1−θ0) + E ・ cos (θ2−θ0) + ・ ・ + E ・ cos (θn−θ0),
0 = sin (θ1−θ0) + sin (θ2−θ0) + ・ ・ + sin (θn−θ0)
The baseband signal is generated by performing conversion so as to satisfy the above relationship.
任意周波数BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号を2×BHz以上のサンプリング周波数でサンプルしたサンプル点のレベル値AをBHzより高い周波数ω/(2π)Hzのキャリア信号sin(ωt+θ0)に乗算して振幅変調信号A・sin(ωt+θ0)を出力する振幅変調手段と、
前記振幅変調信号を2以上の整数をnとしてn個のディジタル信号DS1とDS2・・、DSnに変換する位相変調変換手段と、
前記n個のディジタル信号DS1、DS2・・、DSnにそれぞれディジタルキャリア信号DCを排他的論理和により乗算するキャリア乗算手段と、
前記乗算手段のn個の出力信号をアナログ加算する合成手段と、
前記加算された合成信号を入力してBHz以下の周波数成分を通過させる低域通過フィルタ手段を有し、
1〜nの範囲のすべての整数iについて、前記ディジタル信号DSiは、ω/(2π)Hzのキャリアを位相情報θiで位相変調した位相変調信号Si=E・sin(ωt+θi)が正のレベルを持つ時+Eのレベルを持ち、前記位相変調信号Siが負のレベルを持つ時−Eのレベルを持ち、周波数位相はωt+θiを持つ信号であって、
ディジタルキャリア信号DCは、ω/(2π)Hzのキャリア信号sin(ωt+θ0)が正のレベルを持つ時+1のレベル、負のレベルを持つ時−1のレベルを持つ信号であり、前記位相変調変換手段において前記n個のディジタル信号DS1、DS2・・、DSnは、
A=E・cos(θ1−θ0)+ E・cos(θ2−θ0)+ ・・+ E・cos(θn−θ0)、
0=sin(θ1−θ0)+ sin(θ2−θ0) +・・+ sin(θn−θ0)
の関係を満たすように変換することにより、前記ベースバンド信号を生成することを特徴とする信号発生回路。
A sample point level A obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component of an arbitrary frequency BHz or less at a sampling frequency of 2 × BHz or higher is set to a carrier signal sin (ωt + θ0) at a frequency ω / (2π) Hz higher than BHz. ) To output an amplitude modulation signal A · sin (ωt + θ0),
Phase modulation conversion means for converting the amplitude modulation signal into n digital signals DS1, DS2,.
Carrier multiplication means for multiplying each of the n digital signals DS1, DS2,..., DSn by a digital carrier signal DC by exclusive OR,
Synthesis means for analog addition of n output signals of the multiplication means;
Low pass filter means for inputting the summed composite signal and passing a frequency component below BHz;
For all integers i in the range of 1 to n, the digital signal DSi has a positive phase modulation signal Si = E · sin (ωt + θi) obtained by phase-modulating a carrier of ω / (2π) Hz with phase information θi. When it has a level, it has a level of + E, and when the phase modulation signal Si has a negative level, it has a level of -E, and the frequency phase is a signal having ωt + θi,
The digital carrier signal DC is a signal having a level of +1 when the carrier signal sin (ωt + θ0) of ω / (2π) Hz has a positive level, and a level of −1 when having a negative level, In the phase modulation conversion means, the n digital signals DS1, DS2,.
A = E ・ cos (θ1−θ0) + E ・ cos (θ2−θ0) + ・ ・ + E ・ cos (θn−θ0),
0 = sin (θ1−θ0) + sin (θ2−θ0) + ・ ・ + sin (θn−θ0)
The baseband signal is generated by performing conversion so as to satisfy the above relationship.
任意周波数BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号を2×BHz以上のサンプリング周波数でサンプルしたサンプル点のレベル情報LによりBHzより高い周波数ω/(2π)Hzのキャリア信号sin(ωt+θ0)を周波数変調して周波数変調信号A・sin( (ω+L)t+θ0)を生成する周波数変調手段と、
前記周波数変調信号を2以上の整数をnとしてn個の位相変調信号S1=E・sin(ωt+θ1)、S2=E・sin(ωt + θ2) ・・、Sn=E・sin(ωt+θn)に変換する位相変調変換手段と、
前記n個の位相変調信号S1、S2・・、Snをアナログ加算する合成手段と、
前記加算された合成信号を入力して周波数検波する周波数検波手段とを有し、
前記位相変調変換手段において前記n個の位相変調信号S1、S2・・、Snは、
A=E・cos(θ1−(Lt+θ0))+ E・cos(θ2−(Lt+θ0)) +・・+ E・cos(θn−(Lt+θ0))、
0=sin(θ1−(Lt+θ0))+ sin(θ2−(Lt+θ0)) +・・+ sin(θn−(Lt+θ0))
の関係を満たすように変換することにより、前記ベースバンド信号を生成することを特徴とする信号発生回路。
A carrier signal sin (ωt + θ0) at a frequency ω / (2π) Hz higher than BHz based on level information L of a sample point obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component equal to or lower than the arbitrary frequency BHz at a sampling frequency of 2 × BHz or higher. ) Is frequency-modulated to generate a frequency-modulated signal A · sin ((ω + L) t + θ0),
N phase modulation signals S1 = E · sin (ωt + θ1), S2 = E · sin (ωt + θ2)..., Sn = E · sin (ωt +) phase modulation conversion means for converting to θn),
Combining means for analogly adding the n phase modulation signals S1, S2,..., Sn;
Frequency detection means for detecting the frequency by inputting the added composite signal, and
In the phase modulation conversion means, the n phase modulation signals S1, S2,.
A = E ・ cos (θ1− (Lt + θ0)) + E ・ cos (θ2− (Lt + θ0)) + ・ ・ + E ・ cos (θn− (Lt + θ0)),
0 = sin (θ1− (Lt + θ0)) + sin (θ2− (Lt + θ0)) + ・ ・ + sin (θn− (Lt + θ0))
The baseband signal is generated by performing conversion so as to satisfy the above relationship.
前記位相変調変換手段はn個の位相情報とn個の位相変調信号を生成し、前記n個の位相情報を記憶回路に記憶する記憶手段か、または、前記位相変調変換手段のn個の出力の位相変調信号をそれぞれサンプルしてディジタルデータとする量子化手段と、前記量子化手段のn個の出力を記憶回路に記憶する記憶手段のいずれかの記憶手段と、
前記n個の位相情報を記憶する場合は、前記記憶回路から前記n個の位相情報を逐次読み出して、前記n個の位相情報によりn個の位相変調信号を再生する位相変調手段と、
前記量子化手段のn個の出力を記憶する場合は、前記記憶回路から前記n個の出力を逐次読み出して前記位相変調信号を再生する手段のいずれかをさらに有し、
前記位相変調信号信号を前記キャリア乗算手段かまたは前記合成手段のいずれかに出力して、
前記ベースバンド信号を生成することを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の信号発生回路。
The phase modulation conversion unit generates n phase information and n phase modulation signals, and stores the n phase information in a storage circuit, or n outputs of the phase modulation conversion unit Each of the phase modulation signal of each of the above-mentioned quantization means to be digital data, and any one of the storage means for storing the n outputs of the quantization means in a storage circuit;
In the case of storing the n pieces of phase information, phase modulation means for sequentially reading the n pieces of phase information from the storage circuit and reproducing n pieces of phase modulation signals based on the n pieces of phase information;
In the case of storing the n outputs of the quantizing means, further comprising any means for sequentially reading the n outputs from the storage circuit and reproducing the phase modulation signal,
Outputting the phase-modulated signal signal to either the carrier multiplying means or the combining means;
6. The signal generation circuit according to claim 1, wherein the baseband signal is generated.
任意周波数BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号をサンプルしたレベル値でキャリア信号を振幅変調して振幅変調信号を生成するか、または前記レベル値で前記キャリア信号を周波数変調して周波数変調信号を生成するかいずれかの前記変調信号を生成するベースバンド信号変調手段と、
前記変調信号を2以上の整数をnとしてn個の位相情報に変換して、さらにn個の位相変調信号に変換する位相変調変換手段と、
前記n個の位相情報を記憶回路に記憶する記憶手段か、または、前記位相変調変換手段のn個の出力の位相変調信号をそれぞれサンプルしてディジタルデータとする量子化手段と、前記量子化手段のn個の出力を記憶回路に記憶する記憶手段のいずれかの記憶手段を有し、前記ベースバンド信号を変換したデータを記憶することを特徴とする信号記憶回路。
An amplitude modulation signal is generated by amplitude-modulating a carrier signal with a level value obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component equal to or lower than an arbitrary frequency BHz, or the carrier signal is frequency-modulated and frequency-modulated with the level value. Baseband signal modulating means for generating any one of the modulated signals to generate a signal;
Phase modulation conversion means for converting the modulated signal into n pieces of phase information, where n is an integer of 2 or more, and further converting into n pieces of phase modulated signals;
Storage means for storing the n pieces of phase information in a storage circuit, or quantization means for sampling each of n output phase modulation signals of the phase modulation conversion means into digital data, and the quantization means A signal storage circuit having storage means for storing the n outputs of the baseband signal in the storage circuit, and storing data obtained by converting the baseband signal.
任意周波数BHz以下の周波数成分を有する任意のベースバンド信号をサンプルしたレベル値でBHzより高い周波数を持つキャリア信号を振幅変調して振幅変調信号を生成するか、または前記レベル値で前記キャリア信号を周波数変調して周波数変調信号を生成するかいずれかの前記変調信号を生成し、前記変調信号を2以上の整数をnとしてn個の位相情報に変換して、前記n個の位相情報を記憶回路に記憶した記憶手段か、
または、前記n個の位相情報をn個の位相変調信号に変換して、前記n個の位相変調信号をそれぞれサンプルしてディジタルデータとして、前記ディジタルデータを記憶回路に記憶した記憶手段のいずれかの記憶手段を有し、
前記n個の位相情報を記憶した場合は、前記記憶回路から前記n個の位相情報を逐次読み出して、前記n個の位相情報によりn個の位相変調信号を再生する位相変調手段と、前記n個の位相変調信号をサンプルしたディジタルデータを記憶した場合は、前記記憶回路から前記ディジタルデータを逐次読み出して前記n個の位相変調信号を再生する手段と、
前記ベースバンド信号を振幅変調した場合は前記再生手段の前記n個の位相変調信号に前記キャリア信号を同じ周波数を持つキャリア信号をそれぞれ乗算するキャリア乗算手段と、
前記ベースバンド信号を振幅変調した場合は、前記キャリア乗算手段のn個の出力を加算する合成手段と、
前記ベースバンド信号を周波数変調した場合は、前記再生手段の出力のn個の位相変調信号を加算する合成手段と、
前記ベースバンド信号を振幅変調した場合は、前記加算された合成信号を入力してBHz以下の周波数成分を通過させる低域通過フィルタ手段を有し、
前記ベースバンド信号を周波数変調した場合は、前記加算された合成信号を入力して周波数検波する周波数検波手段を有し、
前記ベースバンド信号を生成することを特徴とする信号発生回路。
An amplitude modulation signal is generated by amplitude-modulating a carrier signal having a frequency higher than BHz with a level value obtained by sampling an arbitrary baseband signal having a frequency component equal to or lower than an arbitrary frequency BHz, or the carrier signal is generated with the level value. Frequency modulation is performed to generate one of the frequency modulation signals. The modulation signal is converted into n pieces of phase information, where n is an integer of 2 or more, and the n pieces of phase information are stored. Storage means stored in the circuit,
Or any one of storage means for converting the n pieces of phase information into n pieces of phase modulation signals, sampling each of the n pieces of phase modulation signals as digital data, and storing the digital data in a storage circuit Storage means,
When the n pieces of phase information are stored, the n pieces of phase information are sequentially read from the storage circuit, and n phase modulation signals are reproduced by the n pieces of phase information; Means for reproducing the n phase modulation signals by sequentially reading the digital data from the storage circuit when storing digital data obtained by sampling the number of phase modulation signals;
Carrier multiplying means for multiplying the n phase modulation signals of the reproducing means by a carrier signal having the same frequency as the carrier signal when the baseband signal is amplitude-modulated;
When the baseband signal is amplitude-modulated, a combining unit that adds n outputs of the carrier multiplying unit;
When the baseband signal is frequency-modulated, a synthesis unit that adds n phase modulation signals output from the reproduction unit;
When the baseband signal is amplitude-modulated, it has a low-pass filter means that inputs the added combined signal and passes a frequency component of BHz or less,
When the baseband signal is frequency-modulated, it has frequency detection means for detecting the frequency by inputting the added combined signal,
A signal generation circuit for generating the baseband signal.
1以上の整数をmとしてmチャンネルのベースバンド信号にそれぞれ0 Hz、B/m Hz、2B/m Hz、・・・(m−1)/m Hzで発振するローカル信号を乗算して周波数変換する手段と、
前記周波数変換されたm個の信号を合成してBHz以下の帯域を持つ1つのベースバンド信号とする合成手段と、
前記合成された1つのベースバンド信号を0 Hz、B/m Hz、2B/m Hz、・・・・・・(m−1)B/m Hzでそれぞれ発振するローカル信号を乗算するm個の乗算手段と、
前記乗算手段のそれぞれの出力のB/m Hz以下の周波数成分を通過させるm個の低域通過フィルタ手段をさらに有し、
前記mチャンネルのベースバンド信号を生成することを特徴とする請求項1乃至8いずれか記載の信号発生回路。
Frequency conversion by multiplying m channel baseband signal by 0 Hz, B / m Hz, 2B / m Hz, ... (m−1) / m Hz, local signals oscillating at an integer of 1 or more, m Means to
Synthesizing means for synthesizing m frequency-converted signals into one baseband signal having a bandwidth of BHz or less;
Multiplying the synthesized one baseband signal by 0 Hz, B / m Hz, 2B / m Hz, local signals oscillating at (m−1) B / m Hz, respectively. Multiplication means;
M low-pass filter means for passing a frequency component of B / m Hz or less of each output of the multiplication means;
9. The signal generation circuit according to claim 1, wherein the m-channel baseband signal is generated.
1以上の整数をmとしてB/m Hz以下の帯域を持つmチャンネルのベースバンド信号をそれぞれ2B/m Hzのタイミングでサンプルする第1のサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプルした信号を順次切り替えて出力して1つのベースバンド信号を出力する合成手段と、
前記合成された1つのベースバンド信号を2B Hzでサンプルする第2のサンプリング手段と、
前記第2のサンプリング手段でサンプルされた信号を逐次分離する分離手段をさらに有し、
前記mチャンネルのベースバンド信号を生成することを特徴とする請求項1乃至8いずれか記載の信号発生回路。
First sampling means for sampling an m-channel baseband signal having a band of B / m Hz or less where m is an integer greater than or equal to 1 at a timing of 2B / m Hz;
Combining means for sequentially switching and outputting the signal sampled by the sampling means to output one baseband signal;
A second sampling means for sampling the synthesized one baseband signal at 2 BHz;
Separating means for sequentially separating the signals sampled by the second sampling means;
9. The signal generation circuit according to claim 1, wherein the m-channel baseband signal is generated.
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