JP6364939B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、ΔΣ変調器を有する信号処理装置及び通信装置に関するものである。

特許文献１には、バンドパス型ΔΣ変調器によって変調波をΔΣ変調し、バンドパス型ΔΣ変調器から出力された量子化信号（パルス信号）を変調波として出力することが記載されている。特許文献１によると、変調波に対してバンドパス型ΔΣ変調を行う場合には、変調波の信号帯域に対して十分大きなサンプリング周波数であればよいため、変調波の周波数（無変調波の周波数）が大きくても、サンプリング周波数をさほど大きくする必要がない。

また、特許文献１には、ΔΣ変調器の出力に含まれる主信号成分のほか、ΔΣ変調器の出力に含まれる高調波の信号成分を利用することも記載されている。特許文献１によると、ΔΣ変調器の出力に含まれる高調波の信号成分を利用することで、ΔΣ変調器のサンプリング周波数を低く抑えることができる。

特開２０１３−８１１０６号公報

ΔΣ変調器の出力に含まれる高調波成分は、周波数が大きくなるほど信号強度が低くなるという問題がある。特に、ΔΣ変調器のサンプリング周波数ｆｓより高い周波数の高調波成分には、主信号成分に対して１３．５ｄＢ以上の減衰が生じる。したがってΔΣ変調器のサンプリング周波数ｆｓより高い周波数の高調波成分の信号強度は、主信号成分の信号強度の１０分の１を更に下回るものとなる。このような信号強度の低下は、高調成分の利用に際して不利である。

そこで、本発明は、ΔΣ変調器の出力に含まれる高調波成分の信号強度の低下を抑制することを目的とする。

一の観点からみた本発明は、パルス信号を出力するΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器から出力されたパルス信号における１パルス区間それぞれの後端及び前端の少なくとも一方をＬｏｗレベル領域にした非連続化パルス信号を生成する第１処理部と、前記第１処理部により生成された非連続化パルス信号のパルス幅を短くした短幅パルス信号を生成する第２処理部と、を備えている信号処理装置である。

本発明によれば、ΔΣ変調器の出力に含まれる高調波成分の信号強度の低下を抑制することができる。

通信装置の構成図である。 短幅パルス信号の説明図である。 図３（Ａ）はオリジナルパルス信号の周波数スペクトラムであり、図３（Ｂ）は、短幅パルス信号の周波数スペクトラムである。 非連続化処理の説明図である。 第２処理部の第１例を示す図である。 第２処理部の第２例を示す図である。 第２処理部の第３例を示す図である。 可変長の伝送線路を示す図である。 第２処理部の第４例を示す図である。 第２処理部の第５例を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。

［１．実施形態の概要］
（１）実施形態に係る信号処理装置は、パルス信号を出力するΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器から出力されたパルス信号における１パルス区間それぞれの後端及び前端の少なくとも一方をＬｏｗレベル領域にした非連続化パルス信号を生成する第１処理部と、前記第１処理部により生成された前記非連続化パルス信号のパルス幅よりもパルス幅が短い短幅パルス信号を生成する第２処理部と、を備えている。
ΔΣ変調器から出力されたパルス信号のパルス幅を短くすることで、ΔΣ変調器の出力に含まれる高調波成分の信号強度の低下を抑制することができる。

（２）前記第２処理部は、複数の入力パルス信号に基づいて、前記短幅パルス信号を生成する生成器を含み、前記複数の入力パルス信号は、前記非連続化パルス信号と、前記非連続化パルス信号を遅延させた遅延パルス信号と、を含み、前記生成器は、前記遅延パルス信号の遅延量に応じたパルス幅を有する短幅パルス信号を生成することができる。
この場合、遅延パルス信号の遅延量に応じたパルス幅を有する短幅パルス信号を生成できる。したがって、遅延量の設定によって短幅パルス信号のパルス幅を容易に設定できる。

（３）前記非連続化パルス信号及び前記遅延パルス信号は、一方のパルス信号が他方のパルス信号に対して反転しているものとすることができる。一方のパルス信号が他方のパルス信号に対して反転していることで、短幅パルス信号を生成が容易となる。

（４）前記第２処理部は、前記非連続化パルス信号を前記生成器に与える第１伝送線路と、前記遅延パルス信号を前記生成器に与える第２伝送線路と、を更に含み、前記第２伝送線路は、前記第１伝送線路よりも線路長が長いのが好ましい。この場合、第２伝送線路の線路長が長いことで、第２伝送線路を伝わる非連続化パルス信号が遅延パルス信号となる。

（５）前記第２伝送線路は、線路長を可変に構成されているのが好ましい。この場合、短縮パルスのパルス幅を可変することができる。

（６）前記第２処理部は、前記非連続化パルス信号を前記生成器に与える第１伝送線路と、前記遅延パルス信号を前記生成器に与える第２伝送線路と、を更に含み、前記第２伝送線路は、遅延素子を有しているのが好ましい。この場合、遅延素子によって、第２伝送線路を伝わる非連続化パルス信号を遅延パルス信号にすることができる。

（７）前記第２処理部は、前記第１処理部により生成された非連続化パルス信号が与えられるステップリカバリーダイオードを含むのが好ましい。この場合、遅延素子によって、非連続化パルス信号を遅延パルス信号にすることができる。

（８）前記第２処理部は、前記第１処理部により生成された非連続化パルス信号が与えられる伝送線路を含み、前記伝送線路は、与えられた前記非連続化パルス信号のパルス幅を短くする非線形伝送線路であるのが好ましい。この場合い、伝送線路によって、非連続化パルス信号を遅延パルス信号にすることができる。

（９）前記第２処理部が生成する短幅パルス信号のパルス幅は、前記ΔΣ変調器から出力された前記パルス信号のパルス幅の１／１０以上であるのが好ましい。この場合、信号成分が小さくなりすぎるのを防止することができる。

（１０）実施形態に係る信号処理装置は、パルス信号を出力するΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器から出力されたパルス信号における１パルス区間それぞれの後端及び前端の少なくとも一方をＬｏｗレベル領域にした非連続化パルス信号を生成する第１処理部と、第２処理部と、を備え、前記第２処理部は、短幅パルス信号を生成する生成器と、前記非連続化パルス信号を前記生成器に与える第１伝送線路と、前記非連続化パルス信号を遅延させた遅延パルス信号を前記生成器に与える第２伝送線路と、を備え、前記生成器は、前記非連続化パルス信号及び前記遅延パルス信号に基づいて、短幅パルス信号を生成し、前記第２伝送線路は、前記第１伝送線路よりも線路長が長い。

（１１）実施形態に係る通信装置は、前記（１）〜（１０）に記載の信号処理装置を備えた通信装置である。

［２．実施形態の詳細］
［２．１ 通信装置］
図１は、通信装置１を示している。通信装置１は、信号処理装置１０と、バンドパスフィルタ（アナログバンドパスフィルタ）１５と、を備えている。通信装置１は、ベースバンド信号を変調した変調信号を出力する。変調信号は、例えば、無線信号（ＲＦ信号）である。通信装置１から出力される信号は、通信に使用される信号（通信信号）である。ここでの通信信号は、搬送波周波数がｆ_{ｔａｒｇｅｔ}のＲＦ信号である。

一方、信号処理装置１０から出力される信号（短幅パルス信号Ｐ_Ｓ）は、搬送波周波数がｆ_{ｔａｒｇｅｔ}のＲＦ信号以外に他の周波数の信号も含んでいる。バンドパスフィルタ１５は、通信信号として出力されることが望まれる周波数（ここでは、ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}）近傍の信号を通過させ、それ以外の周波数の信号を阻止する。なお、通信装置１は、バンドパスフィルタ１５を介さずに、信号処理装置１０から出力される信号（短幅パルス信号Ｐ_Ｓ）を出力するものであってもよい。

［２．２ 信号処理装置］
信号処理装置１０は、バンドパス型ΔΣ変調器（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｄｅｌｔａ−Ｓｉｇｍａ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１１と、処理部（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１２と、を備えている。信号処理装置１０は、ベースバンド信号（例えば、ＩＱベースバンド信号）に対して、デジタル直交変調などの一次変調を行って、デジタル変調信号（デジタルＲＦ信号）を生成する。ここで、デジタル変調信号の搬送波周波数はｆ_０である。
信号処理装置１０は、生成したデジタル変調信号を、ΔΣ変調器１１に与える。なお、一次変調は、直交変調に限られず、ベースバンド信号を搬送波（周波数ｆ_０）によって変調するものであればよい。

ΔΣ変調器１１は、入力信号であるＲＦ信号に対してΔΣ変調をし、パルス信号（量子化信号）Ｐ_Ｏを出力する。ΔΣ変調器１１のサンプリング周波数（データ速度）ｆ_Ｓは、ΔΣ変調器１１に入力される変調信号の搬送波周波数ｆ_０よりも大きく設定される（ｆ_０＜ｆ_Ｓ）。
なお、ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}と、ｆ_０,ｆ_Ｓと、の関係は、後述する。

処理部１２は、ΔΣ変調器１１により生成されたパルス信号（オリジナルパルス信号）Ｐ_Ｏから、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏよりもパルス幅が短い短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成する。ΔΣ変調器１１から出力されるオリジナルパルス信号Ｐ_Ｏのパルス幅（１パルス区間の幅）をＴ_Ｐ１とし、短幅パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅をＴ_Ｐ２とすると、図２に示すように、Ｔ_Ｐ２はＴ_Ｐ１よりも短い。オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏは、１パルス区間全体がＨｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのいずれか一方のレベルであり、パルス幅（１パルス区間の幅）Ｔ_Ｐ１は、１／ｆ_Ｓとなる。一方、短幅パルス信号Ｐ_Ｓにおいては、１パルス区間の前側にだけパルスがあり、全ての１パルス区間の後側はＬｏｗレベル領域となっている。なお、短幅パルス信号Ｐ_Ｓのデータ速度は、ｆｓのままである。また、短幅パルス信号Ｐ_Ｓにおいて、Ｌｏｗレベル領域は、１パルス区間の前側にあってもよい。

処理部１２は、第１処理部１３と、第２処理部１４と、を備えている。第１処理部１３は、ΔΣ変調器１１から出力されたパルス信号Ｐ_Ｏにおける１パルス区間それぞれの後端及び前端の少なくとも一方をＬｏｗレベル領域にする非連続化処理をする。
非連続化処理は、第２処理部１４による短幅化処理の前処理である（なお、非連続化処理はパルスの短幅化処理にもなっている）。非連続化処理は、複数の連続する１パルス区間においてＨｉｇｈレベルが連続しないように、複数の１パルス区間それぞれをＬｏｗレベルで区切る処理である。オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏにおいて、Ｈｉｇｈレベルが連続している場合であっても、非連続化処理により、それぞれの１パルス区間を区切るＬｏｗレベル領域が設けられ、Ｈｉｇｈレベルが連続しなくなる。非連続化処理により生成されたパルス信号を非連続化パルス信号という。

本実施形態の非連続化処理では、それぞれの１パルス区間を区切るＬｏｗレベル領域は、１パルス区間の後側（後端）に設けられるが、１パルス区間の前側（前端）に設けられていても良く、１パルス区間の後側（後端）と前側（前端）の双方に設けられていても良い。

第２処理部１４は、第１処理部１３の非連続化処理により生成された非連続化パルス信号Ｐ_Ｃのパルス幅を、より短くする短幅化処理をする。
短幅化処理によって、非連続化パルス信号Ｐ_Ｃに含まれるＨｉｇｈレベル部分の長さ（パルス幅）が、非連続化パルス信号Ｐ_Ｃのパルス幅よりも更に短くなる。したがって、短幅化処理によって生成される短幅パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２は、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏのパルス幅Ｔ_Ｐ１よりも短い。
短幅化処理により生成された短幅パルス信号Ｐ_Ｓは、信号処理装置１０から出力され、（必要に応じて）バンドパスフィルタ１５を介して、通信装置１から出力される。

［２．３ ΔΣ変調器の出力に含まれる高調波成分］
図３（Ａ）は、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏの周波数スペクトラムを示し、図３（Ｂ）は、短幅パルス信号Ｐ_Ｓの周波数スペクトラムを示している。

オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏは、ΔΣ変調器１１に入力される変調信号の搬送波周波数ｆ_０において、主信号成分を有する。このように、ΔΣ変調器１１から出力された信号Ｐ_Ｏは、パルス信号（デジタル信号）であるが、アナログ信号としてみると、ΔΣ変調器１１に入力された変調信号（ＲＦ信号）を信号成分として含んでいる。

オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏは、主信号成分（周波数ｆ_０）だけでなく、折り返しによって、高調波の信号成分も有する。高調波信号成分は、ｎ×ｆ_Ｓ＋ｆ_０（ｎは絶対値が１以上の整数）に現れる。ΔΣ変調器１１のサンプリング周波数ｆ_Ｓは、入力される変調信号の周波数ｆ_０よりも大きくする必要がある。したがって、主信号成分（周波数ｆ_０）を、通信装置１が出力する通信信号（周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}）とする場合、例えば、通信信号の周波数が２ＧＨｚであれば、サンプリング周波数ｆ_Ｓは３ＧＨｚ（データ速度＝３Ｇｂ／Ｓ）よりも大きくなければならない。つまり、ΔΣ変調器１１及びΔΣ変調器１１を有する信号処理装置１０の動作速度を３ＧＨｚよりも大きくしなければならず、信号処理装置１０のコストを増大させる。

しかし、高調波信号成分（例えば、周波数ｆ_Ｓ＋ｆ_０）を、通信装置１が出力する通信信号（周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}）とする場合、例えば、通信信号の周波数が３ＧＨｚであれば、サンプリング周波数ｆ_Ｓは、３ＧＨｚ（データ速度＝３Ｇｂ／Ｓ）よりも小さくてよく、例えば、２ＧＨｚでもよい。この場合、ΔΣ変調器１１に入力される変調信号の搬送波の周波数ｆ_０を、１ＧＨｚとすれば、高調波の信号成分（ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}＝ｆ_Ｓ＋ｆ_０）を３ＧＨｚとすることができる。
このように、高調波信号成分を利用すると、所望される通信周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}に比べて、信号処理装置１０の動作速度を低く抑え、コスト低減を図ることができる。

ただし、図３（Ａ）に示すように、高調波信号成分（例えば、周波数ｆ_Ｓ＋ｆ_０）は、主信号成分（周波数ｆ_０）に比べて、信号強度が大きく低下する。オリジナルパルス信号のように、パルス幅Ｔ_Ｐ１が１／ｆｓである場合、信号成分及び雑音成分は、周波数が０からｆ_Ｓに向けて徐々に低下し、成分強度がゼロになるノッチ部が周波数ｆ_Ｓにおいて生じる。ここでは、周波数０から周波数ｆ_Ｓまでを、第１ゾーンという。周波数が第１ゾーンを超えて更に大きくなると再び成分強度が増加するが、２ｆ_Ｓにおいて成分強度が再びゼロになるノッチ部が生じる。ここでは、周波数ｆｓから周波数２ｆｓまでを第２ゾーンという。
第２ゾーンの高調波信号成分の信号強度は、第１ゾーンの主信号成分の信号強度に対して１３．５ｄＢ程度減衰したものとなっている。しかも、２ｆｓ以上の周波数領域で生じる高調波信号成分は、第２ゾーンの高調波信号成分よりも更に信号強度が低下したものとなる。

ここで、ノッチ部が生じる周波数は、パルス幅Ｔ_Ｐ１によって決まり、パルス幅Ｔ_Ｐ１が１／ｆ_Ｓである場合、ノッチ部はデータ速度（サンプリング周波数）ｆ_Ｓの整数倍で生じることになる。しかし、ノッチ部が生じる周波数は、パルス幅によって決まるため、データ速度（サンプリング周波数）がｆ_Ｓであっても、パルス幅が小さくなれば、ノッチ部が生じる周波数は高くなる。例えば、短縮パルス信号Ｐ_Ｓのハルス幅Ｔ_Ｐ２が、Ｔ_Ｐ１の１／２である場合、図３（Ｂ）に示すように、最も周波数の低いノッチ部の位置は、２ｆ_Ｓとなる。すなわち、第１ゾーンが０から周波数２ｆ_Ｓの範囲に拡張される。

この結果、周波数ｆ_Ｓよりも大きい周波数領域に生じる高調波信号成分の周波数（例えば、ｆ_Ｓ＋ｆ_０）も、第１ゾーンに含まれることになる。ｎを２以上の整数とした場合、第ｎゾーンの成分強度は、第１ゾーンの成分強度に比べて大幅に低下する。しかし、高調波信号を第１ゾーンに含ませることで、高調波信号成分の信号強度低下を抑制することができる。
第１ゾーンは、短縮パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２が小さいほど、広くなるため、パルス幅Ｔ_Ｐ２を小さくするほど、より高い周波数の高調波成分を、第１ゾーンに含ませることができ有利である。したがって、短縮パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２は、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏのパルス幅Ｔ_Ｐ１の１／２未満が好ましく、１／３未満がより好ましい。
一方、短縮パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２を小さくしすぎると、信号エネルギーが低下するおそれがあるため、信号エネルギーの低下を防止する観点から、短縮パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２は、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏのパルス幅Ｔ_Ｐ１の１／１０以上であるのが好ましい。
なお、短縮パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２が、非常に小さくなっても、短縮パルス信号Ｐ_Ｓのパルス高をオリジナルパルス信号Ｐ_Ｏよりも大きくすれば、信号エネルギーの低下は防止できる。

［２．４ 非連続化処理］
図４は、第１処理部１３による非連続化処理の具体例を示している。本実施形態の非連続化処理では、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏと、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏのデータ速度ｆｓの２倍の速度のクロックＣＬＫと、のＡＮＤ（論理積）演算を行う。これにより、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏの前半にパルスが残り、後半がＬｏｗレベル領域となった非連続化パルス信号Ｐ_Ｃが生成される。なお、クロックＣＬＫのＨｉｇｈとＬｏｗとを逆にすれば、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏの後半にパルスが残り、前半がＬｏｗレベル領域となった非連続化パルス信号Ｐ_Ｃが生成される。

［２．５ 短幅化処理］
［２．５．１ 短幅化処理の第１例（遅延の利用）］
図５（Ａ）は、第２処理部１４を構成する回路の第１例を示している。図５に示す第２処理部１４は、生成器（Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１４１と、生成器１４１に接続される複数の（２つの）伝送線路Ｌ１，Ｌ２とを有している。
また、図５（Ａ）の第１処理部１３は、非連続化パルス信号Ｐ_Ｃを出力する出力端子として、非反転（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ）出力端子１３ａと反転（Ｎｅｇａｔｉｖｅ）出力端子１３ｂとを有している。非反転出力端子１３ａは、非反転の非連続化パルス信号（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ）Ｐ_Ｃ−Ｐを出力し、反転出力端子１３ｂは、反転した非連続化パルス信号（Ｎｅｇａｔｉｖｅ）Ｐ_Ｃ−Ｎを出力する。出力端子１３ａ，１３ｂから出力される時点において、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐと反転した非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｎとは同期している（一方のパルス信号が他方のパルス信号に対して遅延していない）。
複数の伝送線路Ｌ１，Ｌ２のうち、第１伝送線路Ｌ１は、第１処理部１３の非反転出力端子１３ａに接続され、第２伝送線路Ｌ２は、第１処理部１３の反転出力端子１３ｂに接続されている。

第２伝送線路Ｌ２の線路長は、第２伝送線路Ｌ２により伝送される反転した非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｎを、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐに対して遅延量ｄほど遅延させるべく、第１伝送線路Ｌ１の線路長よりも長い。
この結果、生成器１４１の入力端において、反転した非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｎは、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐに比べて、遅延量ｄほど遅延する。遅延した非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｎを、遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎという（図５（Ｂ）参照）。

生成器１４１は、複数の入力パルス信号に基づいて短幅パルス信号を生成する。生成器１４１には、複数の入力パルス信号として、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐと、遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎと、が与えられる。生成器１４１は、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐと、遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎと、に基づいて、遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎの遅延量ｄに応じたパルス幅ＴＰ２を有する短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成する（図５（Ｂ）参照）。ここでは、生成器１４１は、ＡＮＤ回路によって構成されており、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐと遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−ＮとのＡＮＤ演算によって、短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成する。なお、生成器１４１は、遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎの遅延量ｄに応じたパルス幅Ｔ_Ｐ２を有する短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成する回路であれば足り、ＡＮＤ回路でなくてもよい。

遅延量ｄは、第２伝送線路の線路長によって調整することができるため、所望されるパルス幅Ｔ_Ｐ２の短幅パルス信号を容易に生成することができる。なお、ここでは、短幅パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２は、遅延量ｄと一致する。

［２．５．２ 短幅化処理の第２例（遅延の利用）］
図６（Ａ）（Ｂ）は、第２処理部１４を構成する回路の第２例を示している。図６（Ａ）（Ｂ）に示す第２処理部１４は、生成器１４１と、第１処理部１４の単一の出力端子から分岐し、生成器１４１に接続される複数（２つ）の伝送線路Ｌ１，Ｌ２とを有している。
ここでの第１処理部１３は、非連続化パルス信号Ｐ_Ｃを出力する出力端子として、非反転（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ）出力端子１３ａを有しており、この非反転出力端子１３ａは、非反転の非連続化パルス信号（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ）Ｐ_Ｃ−Ｐを出力する。各伝送線路Ｌ１，Ｌ２は、単一の非反転出力端子１３ａから分岐して形成されている。また、生成器（ＡＮＤ回路）１４１の入力端のうち、第２伝送線路Ｌ２が接続される入力端には、反転素子(ＮＯＴ回路)１４２が設けられている。

図６（Ａ）に示す第２処理部１４では、第２伝送線路Ｌ２の中途に遅延素子１４３が設けられている。遅延素子１４３により、第２伝送線路Ｌ２によって伝送される非非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐを遅延させた（非反転）遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｐを生成することができる。
図６（Ｂ）に示す第２処理部１４では、図５（Ａ）の例と同様に、第２伝送線路Ｌ２が第１伝送線路Ｌ１よりも長く形成されている。第２伝送線路Ｌ２が長いことで、図６（Ａ）と同様に、（非反転）遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｐを生成することができる。

図６（Ａ）（Ｂ）において、非反転遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｐは、反転素子(ＮＯＴ回路)１４２によって、反転した遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎになる（図６（Ｃ）参照）。
生成器１４１は、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐと、反転した遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎと、に基づいて、遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｎの遅延量ｄに応じたパルス幅Ｔ_Ｐ２を有する短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成する（図６（Ｃ）参照）。
なお、図６の例に関して説明を省略した点は、図５の例と同様である。

［２．５．３ 短幅化処理の第３例（遅延の利用）］
図７は、第２処理部１４による短幅化処理の第３例を示している。図７において回路例は、図示しないが、第３例の回路は、図６（Ａ）（Ｂ）において、反転素子（ＮＯＴ回路）１４２を省略したものに相当する。

したがって、第３例の生成器１４１は、生成器１４１は、非反転の非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐと、非反転の遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｐと、に基づいて、遅延パルス信号Ｐ_Ｄ−Ｐの遅延量ｄに応じたパルス幅Ｔ_Ｐ２を有する短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成する（図７（Ｃ）参照）。
ここでは、短幅パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２は遅延量ｄの増加に応じて減少するものであり、具体的には、短幅パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２は、非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐのパルス幅Ｔ_ＣＰから遅延量ｄを減じたものとなっている。
なお、図７の例に関して説明を省略した点は、図５，６の例と同様である。

［２．５．４ 可変長の伝送線路］
図８は、図５の例における第２伝送線路Ｌ２の線路長を可変にした第２処理部１４を示している。
図８の例において、第２伝送線路Ｌ２は、その中途に、複数（２つ）の部分線路Ｌ２−１，Ｌ２−２を有している。部分線路Ｌ２−１，Ｌ２−２は、それぞれ長さが異なる。
複数の部分線路Ｌ２−１，Ｌ２−２は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２によって択一的に選択され、選択された部分線路が、第２伝送線路Ｌ２の一部を構成する。

つまり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が、第１部分線路Ｌ２−１側に接続されている場合、第２伝送線路Ｌ２は、第１部分線路Ｌ２−１を経由するものとなり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が、第２部分線路Ｌ２−２側に接続されている場合、第２伝送線路Ｌ２は、第２部分線路Ｌ２−２を経由するものとなる。部分線路Ｌ２−１，Ｌ２−２は、それぞれ長さが異なるため、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り替えると、第２伝送線路Ｌ２の長さを変えることができる。
第２伝送線路Ｌ２の長さが変化すると、遅延量ｄが変化するため、短幅パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２を変化させることができる。

短幅パルス信号Ｐ_Ｓのパルス幅Ｔ_Ｐ２を変化させると、図３に示す第１ゾーンの広さを変化させることができる。例えば、通信装置１によって送信される通信信号の周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}が動的に変更された場合、変更後の周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}が第１ゾーンに含まれるよう第１ゾーンを広く変更したり、変更後の周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}にとってそれまでの第１ゾーンが広すぎる場合、変更後の周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}にとって十分な程度まで第１ゾーンを狭く変更したりすることができる。

図８の例に関して説明を省略した点は、図５の例と同様である。
また、線路長を可変にすることは、図６（Ｂ）の例に適用してもよい。

［２．５．５ 短幅化処理の第４例（ステップリカバリーダイオード］
図９（Ａ）（Ｂ）は、短幅化処理を行う第２処理部１４を構成する回路の第４例を示している。
図９（Ａ）（Ｂ）の第２処理部１４は、ステップリカバリーダイオード１４５を有して構成されている。図９（Ａ）の例では、ステップリカバリーダイオード１４５が、第１処理部１３の出力に対して直列に対して接続され、図９（Ｂ）の例では、ステップリカバリーダイオード１４５が、第１処理部１３の出力に対して並列に接続されている。図９（Ａ）（Ｂ）のいずれの場合においても、第１処理部１３により生成された非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐは、ステップリカバリーダイオード１４５に与えられる。

ステップリカバリーダイオード１４５は、入力されたパルスを短幅化することができ、図９（Ａ）の回路構成の場合、図９（Ｃ）に示すような短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成することができる。この短幅パルス信号Ｐ_Ｓは、パルス高が、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏよりも高くなるため信号エネルギーの低下を抑制することができる。
なお、図９（Ｂ）の回路構成の場合、生成される短幅パルス信号Ｐ_Ｓを反転したものとなる。

［２．５．６ 短幅化処理の第５例（非線形伝送線路）］
図１０は、短幅化処理を行う第２処理部１４を構成する回路の第５例を示している。図１０の第２処理部１４は、非線形伝送線路１４６を有して構成されている。この非線形伝送線路１４６は、与えられたパルス信号のパルス幅を短くする非線形伝送線路（Ｎｏｎ Ｌｉｎｉｎｅａｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ）である。パルス幅を短くする非線形伝送線路１４６は、一般に、例えば、パルス幅がピコ秒程度のパルス信号を生成する生成器に用いられるものである。
第１処理部１３により生成された非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐを、非線形伝送線路１４６に与えることで、非連続化パルス信号Ｐ_Ｃ−Ｐよりもパルス幅が短い短幅パルス信号Ｐ_Ｓを生成することができる。この短幅パルス信号Ｐ_Ｓも、パルス高が、オリジナルパルス信号Ｐ_Ｏよりも高くなるため信号エネルギーの低下を抑制することができる。

［３．付記］
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 通信装置
１０ 信号処理装置
１１ ΔΣ変調器
１２ 処理部
１３ 第１処理部
１４ 第２処理部
１５ バンドパスフィルタ
１４１ 生成器
１４２ 反転素子
１４３ 遅延素子
Ｌ１ 第１伝送線路
Ｌ２ 第２伝送線路
ＳＷ１ スイッチ
ＳＷ２ スイッチ

Claims (10)

1. 信号処理装置を備えた通信装置であって、
   前記信号処理装置は、
   入力された変調信号に対してΔΣ変調をしてパルス信号を出力するΔΣ変調器と、
   前記ΔΣ変調器から出力されたパルス信号における１パルス区間それぞれの後端及び前端の少なくとも一方をＬｏｗレベル領域にした非連続化パルス信号を生成する第１処理部と、
   前記第１処理部により生成された前記非連続化パルス信号のパルス幅よりもパルス幅が短い短幅パルス信号を生成する第２処理部と、
   を備え、
   前記第２処理部によって生成された前記短幅パルス信号に含まれる信号成分のうち、ΔΣ変調器に入力された変調信号の搬送波周波数における主信号成分の高調波信号成分を、通信信号として出力するよう構成されており、
   前記短幅パルス信号に含まれる信号成分は、周波数０から、最も周波数の低いノッチ部までの第１ゾーンにおいて、前記主信号成分と、前記高調波信号成分と、を含んでいる
   通信装置。
2. 前記第２処理部は、複数の入力パルス信号に基づいて、前記短幅パルス信号を生成する生成器を含み、
   前記複数の入力パルス信号は、前記非連続化パルス信号と、前記非連続化パルス信号を遅延させた遅延パルス信号と、を含み、
   前記生成器は、前記遅延パルス信号の遅延量に応じたパルス幅を有する短幅パルス信号を生成する
   請求項１記載の通信装置。
3. 前記非連続化パルス信号及び前記遅延パルス信号は、一方のパルス信号が他方のパルス信号に対して反転している
   請求項２記載の通信装置。
4. 前記第２処理部は、
   前記非連続化パルス信号を前記生成器に与える第１伝送線路と、
   前記遅延パルス信号を前記生成器に与える第２伝送線路と、
   を更に含み、
   前記第２伝送線路は、前記第１伝送線路よりも線路長が長い
   請求項２又は３に記載の通信装置。
5. 前記第２伝送線路は、線路長を可変に構成されている
   請求項４記載の通信装置。
6. 前記第２処理部は、
   前記非連続化パルス信号を前記生成器に与える第１伝送線路と、
   前記遅延パルス信号を前記生成器に与える第２伝送線路と、
   を更に含み、
   前記第２伝送線路は、遅延素子を有している
   請求項２又は３に記載の通信装置。
7. 前記第２処理部は、前記第１処理部により生成された非連続化パルス信号が与えられるステップリカバリーダイオードを含む
   請求項１記載の通信装置。
8. 前記第２処理部は、前記第１処理部により生成された非連続化パルス信号が与えられる伝送線路を含み、
   前記伝送線路は、与えられた前記非連続化パルス信号のパルス幅を短くする非線形伝送線路である
   請求項１記載の通信装置。
9. 前記第２処理部が生成する短幅パルス信号のパルス幅は、前記ΔΣ変調器から出力された前記パルス信号のパルス幅の１／１０以上である
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 信号処理装置を備えた通信装置であって、
    前記信号処理装置は、
    入力された変調信号に対してΔΣ変調をしてパルス信号を出力するΔΣ変調器と、
    前記ΔΣ変調器から出力されたパルス信号における１パルス区間それぞれの後端及び前端の少なくとも一方をＬｏｗレベル領域にした非連続化パルス信号を生成する第１処理部と、
    第２処理部と、
    を備え、
    前記第２処理部は、
    短幅パルス信号を生成する生成器と、
    前記非連続化パルス信号を前記生成器に与える第１伝送線路と、
    前記非連続化パルス信号を遅延させた遅延パルス信号を前記生成器に与える第２伝送線路と、
    を備え、
    前記生成器は、前記非連続化パルス信号及び前記遅延パルス信号に基づいて、短幅パルス信号を生成し、
    前記第２伝送線路は、前記第１伝送線路よりも線路長が長く、
    前記第２処理部によって生成された前記短幅パルス信号に含まれる信号成分のうち、ΔΣ変調器に入力された変調信号の搬送波周波数における主信号成分の高調波信号成分を、通信信号として出力するよう構成されており、
    前記短幅パルス信号に含まれる信号成分は、周波数０から、最も周波数の低いノッチ部までの第１ゾーンにおいて、前記主信号成分と、前記高調波信号成分と、を含んでいる
    通信装置。

Images