JPH0230237A - デジタル・クワドラチュア信号対校正回路 - Google Patents

デジタル・クワドラチュア信号対校正回路

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JPH0230237A
JPH0230237A JP1132534A JP13253489A JPH0230237A JP H0230237 A JPH0230237 A JP H0230237A JP 1132534 A JP1132534 A JP 1132534A JP 13253489 A JP13253489 A JP 13253489A JP H0230237 A JPH0230237 A JP H0230237A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、同期信号とクワドラチュア信号から構成さ
れるデジタル・クワドラチュア信号対の校正回路に関す
る。
(従来の技術) アナログまたはデジタル・クワドラチュア信号対は、二
つの信号が一つの搬送波で伝送される場合、即ち通常の
カラーテレビジョンの標準方式または、デジタル・クワ
ドラチュア振幅変調によって伝送される場合に用いられ
るが、ある単一側波帯変換方式または、レーダ信号のデ
ジタル処理において、信号が異なる周波数に変換される
場合、即ち任意に変調された信号の低IF変換に益々用
いられるようになった。この発明による校正回路は、角
度変調信号に対して有益に使用されることもできる。
これら全ての場合において、二つのクアドラチュア信号
成分の正確な処理は、アナログまたはデジタル・クワド
ラチュア信号対の各周波数成分が全く同じ増幅度であり
、位相差が正確に 90″である場合に可能となる。ア
ナログ・クワドラチュア ミキシングによって、クワド
ラチュア信号対が受信端で形成される低IF方式におい
て、二つの信号経路での避けられない不整合によ、つて
、許容できない妨害となる変位を生じる。
これに対する対策は、クワドラチュア信号対の各増幅度
及び位相におけるエラー即ち、妨害要素を検出し、それ
らエラーから校正信号を取出し、出来る限りエラーが除
去されることができる適切な検出器を有する校正回路で
ある。アナログ・クワドラチュア信号対についての、こ
のような校正回路は、RFテレビジョン信号がベースバ
ンドに変換される低IF変換についての出願EP−A 
 122 657 (謡US−A  4633 315
)の中で説明されている。
アナログからデジタルへの信号変換処理は、このような
りワドラチュア信号対に対して非常に有益である。これ
はこの信号処理によって、二つの信号経路での、異なる
経年変化率、異なる温度による影響、調整での変化、異
なる内的または外的妨害、有用な信号のクロスカップリ
ングなどの非対称性の大部分が除去され、またデジタル
技術を応用することによって、複雑なフィルタ及びアナ
ログ技術ではほとんど実現不可能な処理回路を用いるこ
とができるからである。しかしデジタル技術を応用する
ことによる利点は、デジタルψクワドラチュア信号対の
精度が、更に厳しい要求を満たした場合にのみ生じる。
この目的に使用する複雑な校正回路に、デジタル技術を
用いることによって利点が生じる。位相及び増幅度の校
正のためのこのような校正回路は開示されている。例え
ば、EP−A  237 590 (−米国出願番号0
71022、833−ITT case S、Mehr
gardt18)である。各校正信号はクワドラチュア
構成要素の一方に制御回路によって、エラー信号から得
られた校正要素を掛けることによって形成され、また各
校正信号は、加算器と減算器によって、各クワドラチュ
ア構成要素に加算及び、構成要素から減算される。
(発明が解決しようとする課題) あらゆる校正回路における問題は、エラー信号の組成で
ある。複合カラー信号のように、画像搬送波としても利
用されるRF搬送波が、各画像走査線内の水平同期パル
スの間に限定された増幅度で伝送され、またバースト信
号に関してRF搬送波が画像走査線上に、この時間内に
おいて振幅と位相が正確に定義された色差信号副搬送波
と共に変調された場合、変位の測定は簡単である。バー
スト信号によって定義されるクワドラチュア信号対は、
一定周波数で回転する一定長のベクトルを表す。
従って、同期信号中の画像搬送波、及びバースト信号中
の色差副搬送波は、低IF変換とカラー信号処理で参照
として用いられる。低IF変換の間の、例えば位相エラ
ーは同期信号にクワドラチュア信号を掛けることによっ
て決定され、増幅度エラーは同期信号とクワドラチュア
信号の増幅度の2乗平均値を比較する(差を取る)こと
によって決定される。しかし、搬送波または副搬送波に
よって伝送されない信号が低IF変換される間では、こ
の種のエラー信号の形成は不可能である。
それはクワドラチュア信号対によって構成される結果は
常に変調され、定義された参照値を含むときが無いから
である。
即ち、特許請求の範囲に示されるように、原信号または
クワドラチュア信号対の中に、非変調搬送波または簡単
には検出できない副搬送波が存在しても、同期信号及び
クワドラチュア信号を正確に校正することができるデジ
タル・クワドラチュア信号対に使用する校正回路を提供
することが、この発明の目的である。
(課題を解決するための手段と作用) この発明は、エラー信号が発生する回路に供給される、
エラーを含んだクワドラチュア信号対u1Vは、位置と
軸比がクワドラチュア信号対u、、■のエラーによって
決定する、十分高い周波数で回転する場合の、極で示さ
れ回転し、結果として生じるものと考えられるという認
識に基いている。
このようなエラーが無い場合は、座標原点を中心とする
真円が得られる。原点を中心とする理想的な円からの実
際の楕円の変位を確認し、軌跡のエラー特性を決定する
ことによって、これに関連するコントローラを通過した
後、同期及びクワドラチュア信号経路U、Vの各校正回
路を供給する、避けられないエラー信号を検出すること
ができる。
各エラーはまた、フィードバックを含まないシステムに
よって補償することができる。しかし、コントローラ構
成により、非線形システムを含む簡単なシステムを採用
することができる。一般にコントローラは、ローパスフ
ィルタまたは積分器を包含する。これらローパスフィル
タは、制御信号として低周波及び直流成分を通過させる
一方、短時間または継続的な妨害として見なされる高周
波を抑制する。
(実施例) 以下に添付図面を参照して、本発明によるデジタル・ク
ワドラチュア信号対の校正回路の一実施例について詳細
に説明する。
第1図に概略的に示される低IF変換回路は、アンテナ
で受信されたRF信号hfを直接、ベースバンドに変換
するクワドラチュア・ミキサーqmを含む。デジタル同
期信号(=u信号)u′及びデジタル・クワドラチュア
信号(v信号)■ は、各々第1  A/D変換変換器
及1第2A/D変換器w2によって形成され、システム
クロック(図に示されていない)が一般にデジタル化を
制御する。アンテナから伝送されるRF信号hfは、R
Fバンドパスフィルタbpによっておおよそ選択され、
プリアンプVVによって出来る限り少ない歪みでクワド
ラチュア・ミキサーqmによってベースバンドに変換さ
れるように、充分増幅される。
クワドラチュア・ミキサーqmは、入力がプリアンプv
vの出力に接続される第1  RFミキナ−hml及び
第2  RFミキサーhmlを含む。
二つのRFミキサーの搬送波入力は、局部発振器1oの
0″出力及び90°出力に各々接続される。
局部発振器lOの許容できる温調波は、RFバンドパス
フィルタbpの選択能力に依存しており、望まないチャ
ンネルからのミキサー信号がこのバンドパスフィルタ内
の有用なベースバンドに混入してはならない。このこと
はRFミキサーhm1、hm2のリニアリティについて
も当てはまり、ミキサーが誘起する妨害周波が有用な帯
域に発生してはならない。二つのRFミキサの出力は、
ローパスフィルタt1、t2とベースバンド増幅器b 
v 1、b v 2ヲ通1し、このベースバンド増幅器
の出力は、各々アナログU信号とアナログV信号である
低IF変換処理において、局部発振器10の周波数は、
RFチャンネルの周波数帯の中にある。
この発明の校正回路では、局部発振器1oの周波数がR
F搬送波の周波数付近に設定されなければならない。例
えば可聴周波の場合、低周波に変換された搬送波の周波
数は 10kHz  である。
この値はFMステレオ信号に対して有益である。
それは増幅度及び位相に残されたどのようなエラーも復
調の後では、20 k Hzで信号を干渉させることに
なり、それらは和信号またはステレオ差信号のどちらの
中にも存在しない。
第2図では、校正されたU信号uc及び校正されたV信
号uv(点線で示した曲線)と同様に、未校正のU信号
U′及び未校正のV信号V′が位相角度アルファの関数
としてアナログ表示されている。この図では、未校正の
クワドラチュア信号対u’  v’の絶対的増幅度及び
絶対的位相は意味を持たないと想定している。即ち、位
相エラーと増幅度エラーは、未校正U信号U′と参照さ
れる。したがって信号U′は参照信号と見なされる。
増幅度エラー及び位相エラーは、未校正V信号V′にお
いてのみ発生する。
この簡単ではあるが十分有効な方法は、以下の説明にお
いても保持されている。勿論、未校正V信号V′が参照
信号と見なされ、増幅度及び位相の校正が、未校正U信
号U に関してのみ行われる校正方法もまた有効である
。コヒーレントな変調が採用される場合、未校正V信号
と未校正V信号の両方に、位相エラー及び(または)増
幅度エラーが生じるであろう。未校正U信号U′及び未
校正V信号V′は、校正回路によって位相と増幅度が校
正されなければならない。
第2図で示されるエラーは、未校正U信号U′における
同期オフセットエラーdu、未校正■信号V′における
、クワドラチュア・オフセ・ットエラーdv、位相エラ
ーdp、及び実際のゲインエラーによる増幅度エラーd
gである。参照文字りは、U及びV信号の所望の増幅度
を意味し、この増幅度は、低lF嚢換装置におけるRF
搬送波の増幅度に比例する。増幅度エラーdgを含む未
校正V信号V′の増幅値は、従って h (1+dg)
となる。
増幅度エラーdgの原因は、局部発振器の二つの信号が
異なるレベルを持ち、また二つのRFミキサーh m 
1 、h m 2と二つのローパスフィルタt1、t2
と二つのベースバンド増1器bv1、bv2、及び二つ
のA/D変換器W1、W2のゲインが各々異なるからで
ある。従って、総合ゲインエラーは容易に10% の増
幅度エラーとなり得る。
位相エラーdpの原因は、主に局部発振器lOから出力
される二つの信号間の位相差が正確に90°ではないか
らである。
オフセットエラーduSdvは、デジタル化される前の
段階でのA/D変換器とDC結合部によって生じる。し
かし、AC結合が採用された場合でも、オフセットに似
たエラーに対して注意が必要である。非常に低い遮断周
波数をもった交流増幅器は、交流電圧増幅器によって圧
縮されてはいるが、信号中にある低周波成分が減ぜられ
た直流増幅器と考えられる。これは、信号に依存し、時
間と伴に徐々に変化するオフセット電圧の追加に対応す
る。従って、ハイゲインを得るために必要な交流電圧増
幅器もまた、オフセットエラーdu、dvに対して影響
がある。
第2図では、位相エラーapが、未校正V信号V′の校
正されたV信号vcに対して遅れた値として示されてい
る。未校正U信号U′及び校正されたU信号UCはコサ
イン波信号として示されているので、校正されたV信号
vcはサイン波の形で変化する。
復調された信号を処理するシステムと異なり、角度変調
された信号の低IF変換を含むシステムでは、ここで述
べたオフセットエラーを含むすべてのエラーは、多くの
場合復調された信号における非線形歪みとなる。局部発
振器1oの適切な周波数の選択によって、一定の妨害信
号は、有用な信号の周波数帯以外の妨害とならない帯域
へ移すことができる。しかし、有用な信号の伝送中に生
じる歪みを減少することはできない。従ってこの対策と
しては、エラーを含むクワドラチュア信号対u′  v
′を校正する方法だけである。
システムがデジタル化構成の場合、正確なエラーの7i
pl定は常にA/D変換器の後で行われるべきである。
これによってA/D変換器のエラーもまた校正される。
A/D変換器の前段にアナログ回路によって信号の校正
をすることができ、またA/D変換器の後段に、デジタ
ル回路によって校正することもできる。
しかしアナログ校正回路は、校正または制御信号の角D
/A変換を必要とし、デジタル校正システムではこの必
要がない。従って以下に示す方法は、デジタル校正回路
を参照する。この回路は特に加算器とマルチプライヤで
構成される。デジタル校正回路に供給される信号または
データについて、2の補数コードを使用することは有益
である。
第2図の未校正りワドラチュア信号対U′V′は、次に
示す式(1)及び(2)によって示される。
u′mlIh@cosa1pha+du(1)v’  
−(1+dg)h−sln(alpha+dp)+dv
  (2)ここで、alpha二FM信号の実際の変調
を含む時間依存位相 h(>0):前記したU及びV信号の所望の増幅度 du、 dvs dps dg ’前記したクワドラチ
ュア信号エラー 第3図は適切な校正信号が適用された場合に・全てのク
ワドラチュア信号エラーを除去できる・理想的な校正回
路の略図である。理想的校正回路の出力に現われている
クワドラチュア信号対UV は十分に校正された所望の
クワドラチュア信号対uc、vcである。第2図で示さ
れるクワドラチュア信号エラーを完全に除去するために
、式(1)及び(2)から得られる次の校正信号が必要
である。
一同期オフセット校正信号;U校正信号、u−−du −りワドラチュア・オフセット校正信号;V校正信号、
 5v−−dv −位相校正信号、 Sp”−(1+dg)s tn  dp、及び−増幅度
校正信号、 8g−−1+1/ (1+dg)  ・cos  d1
)。
例えば、クワドラチュア信号対u′  v′を校正する
従来の方法は、 一同期オフセットエラーduを校正するための未校正U
信号U′のDC成分、 一りワドラチュア・オフセットエラーdvを校正するた
めの未校正V信号V′のDC成分、−位相エラーdpを
校正するための未校正りワドラチュア信号対をに掛合わ
せて得られるDC成分、 一増幅度エラーdgを校正するための、未校正りワドラ
チュア信号対u′  v′から得られる用語 u12−
v′2  または lu’1−1v’のDC成分、 である。
各々関連する三角関数において、これらの項の成分は加
数を形成し、その加数は、校正されるべきエラーの奇関
数を表し、制御システムにおいてこの加数は、各校正信
号su、5vSSp、Sgに正しい意味で影響を与える
。このようなシステムは変調されていない搬送波によっ
て適切に動作が、前記した項で、搬送波の変調は、付加
的DC成分を生じ、それはクアドラチュア・エラーによ
って決定されるDC成分に重畳され、校正回路の誤差の
原因となる。誤差は最悪の場合、クアドラチュア・エラ
ーを減少させるかわりに増加・させる。
低IF変換の間に、変換されるチャンネルの周波数スペ
クトルのスペクトル線が直接 OHzまで変換される場
合、このスペクトル線はベースバンド、即ち未校正りワ
ドラチュア信号対u ’   V ’におけるDC成分
として現れるであろう。また、このスペクトル線はオフ
セットエラーのように、オフセット校正部で誤って校正
されるであろう。
この発明を特徴づける校正システムは上述したことの代
わりに、クワドラチュア信号対の適切に選択された値を
用い、それら値は角度変調から影響を受けないという本
質的な利点がある。これは第4図用いてこれより説明さ
れる。
上述した中では、クワドラチュア信号エラーは、第1及
び第2  A/D変換器W1、W2の出力から、直接前
ることができる未校正りワドラチュア信号対u /  
 v /を参照した。
次の校正回路は、異なる校正部ocSpc。
gcを有する同期信号経路U及びクワドラチュア信号経
路Vを包含し、それら経路内で未校正りワドラチュア信
号対u′  v′が校正される。この出力には更に、次
の処理に用いられるクワドラチュア信号対u   v 
 が発生いている。校正動作にしたがってこの信号対は
、望ましく校正されたクワドラチュア信号対uc、vc
かまたは、残留する、即ち変化しなかったクワドラチュ
ア信号エラーを含む信号対どなり得る。以下の説明では
、クワドラチュア対・信号経路U、Vから得られる信号
(よ、クワドラチュア信号エラーを含むクワドラチュア
信号対U、Vであると想定している。
クワドラチュア信号対U、Vの二つの成分が、結果とし
てデカルト座標上に解明され、またクワドラチュア信号
エラーがない場合、結果の軌跡は、中心Mが座標系の原
点に一致する半径h の円となる(第4a図参照)。オ
フセットエラーdu。
dyは結果として、原点からの中心M の変位となるが
軌跡は円のままである(第4b図参照 二二で h−1
)。
増幅度エラーdgの軌跡は、■増幅度が、1に正規化し
たU増幅度の半分しかない楕円形となる(第4C図参照
)。
位相エラーdpもまた楕円軌跡となるが、この楕円の軸
はこの座標に関して回転している。軸の回転に加えて、
位相エラーはこの軸の長さを変化させている(第4d図
参照)。
全てのエラーが同時に存在する場合、これらの影響は互
いに重畳される。これら全てのエラーが第4e図に示さ
れており、U増幅度りは値1に正規化されている。回転
した楕円の中心Mの座標は、u−−0,5vm−0,1
25である。二つの座標u、vに関する極値は、 同期信号最大値(m u最大値)  um、同期信号最
小値(−m u最小値)  un、クワドラチュア最大
値(m y最大値)  vm。
クワドラチュア最小値(−v最小値)  vn0軌跡上
の点P1もまた示されており、この点でU最小値unが
発生し、軌跡上の点P2ではU最大値unが発生する。
これに夫々属するVの値は、第1及び第2クワドラチユ
アホールド直(−ホールドV値)  vhl及びvh2
である。
第4e図のこれら特定な軌跡の値から、二つの式(1)
及び(2)に対する次の値が、式の変形によって決定さ
れる。
un−−h+du            (3)um
−h+du             (4)vn−−
h (1+dg)+dv      (5)vm−h 
(1+dg)+dv       (6)vhl=−h
 (1+dg)s in  dp+dvvh2−h (
1+dg)s i n  dp+dvこれらの式の適切
な組合わせによって、次の式が得られる。
un+um−2du          (9)vn+
vm−2dv         (10)vh2−vh
l=2h(1+dg)s in  dpvm−vn−(
um=um)m2hdg (12)式(9)乃至(12
)は、前記した特定な四つのクワドラチュア信号エラー
に関する、四つの状態式である。これら各々は、補償さ
れるエラーの奇関数を表す。自動制御システムにおける
信号のように、これらの項は、クワドラチュア信号対u
1Vが前記した校正回路によって校正されるエラーにつ
いての Sus 5VSSps sg  のような校正
信号を生成する。コントローラの構造自体は、ここであ
まり問題ではない。
軌跡は、軌跡についての特性値の信頼できる概算値を得
るために、十分記述されな1ブればならない。このこと
は、搬送波の周波数に関して、局部発振器10の十分に
高い周波数オフセットによってなされる。角度変調は軌
跡の位置には影響しない。
コントローラによって発生した校正信号は、第3図で示
される校正回路に供給される。オフセット校正部OCに
おいて、同期オフセット校正信号(−U校正信号)SU
及びクワドラチュア・オフセット校正信号(−Ill 
V校正信号)svは、第1加算器adlの一方の入力、
及び第2加算器の一方の入力に各々供給される。これら
加算器の他方の入力は、未校正U信号U′及び未校正V
信号V′が夫々供給される。
位相校正信号spは第1マルチプライヤmpの一方の入
力に供給され、他方の入力は第1加算器adlの出力に
接続される。第1マルチプライヤmpの出力は第3加算
器ad3の一方の入力に接続され、ad3の他方の入力
は第2加算器ad2の出力に接続される。従って、位相
校正部pcは信号の通過方向に従って、オフセット校正
部OCの次に位置する。
第3図における最終部は、増幅度校正部gcである。増
幅度校正部gcは第2マルチプライヤmg及び第4加算
器ad4によって校正され、ad4の一方の入力は第2
マルチプライヤの出力に接続される。第4加算器の他方
の入力と第2マルチプライヤmgの一方の入力は、第3
加算器ad3の出力に接続され、第2マルチプライヤm
gの他方の入力は増幅度校正信号sgが供給される。オ
フセットが校正されたU信号UOは、位相及び増幅度校
正部pc、gcを変化することなく通過する。
第3図に示される構成において、オフセット校正部QC
の出力はオフセットが校正されたU信号UO,及びオフ
セットが校正されたV信号voであり、位相校正部pc
の出力は位相が校正されたり信号up、及び位相が校正
されたV信号vpであり、これら信号up、vpもまた
オフセットが校正されており、増幅度校正部gcの出力
は、増幅度が校正されたり信号ug及び増幅度が校正さ
れた信号vgであり、これら信号ug s u Vもま
たオフセット及び位相が校正されている。各校正回路に
おいて、校正信号はエラーが存在しないとき零であり、
校正信号が零に設定された場合、各校正回路は影響を及
さなくなり、各クワドラチュア信号対を変化することな
く通過させる。
第5図では、値決定部ws及びエラー検出部fsが、式
(9)乃至式(12)により軌跡の特性値から各エラー
信号を得る方法が示されている。
U信号Uは第1最小値検出器n1、及び第1最大値検出
器m1の入力に接続され、それらn1、mlの出力は各
々U最小値un及びU最大値umである。
■信号■はホールド回路h1の入力に供給される。ホー
ルド回路h1の制御入力は第1検出信号d1によって駆
動され、出力は第1ホールドV値vhlである。またV
信号Vは、制御入力が第2検出信号d2によって駆動さ
れる第2ホールド回路h2の入力に供給される。第1及
び第2検出信号d1、d2は第1最小値検出器n2及び
第2最大値検出器m1から各々出力される。■信号Vは
また、第2最小値検出器n2及び第2最大値検出器m2
に供給され、それら検出器の出力は、各々V最小値vn
及びV最大値vmである。
第1及び第2最小値検出器は、第3最大値検出器m3及
び第4最大値検出器m4として設計することもできる。
この場合信号入力には、U信号Uが第1インバータ11
を介して供給され、またV信号Vが第2インバータ12
を介して供給され、出力が第3インバータi3及び第4
インバータi4を介して出力される。
第5図のエラー検出部fsにおいて、同期オフセットエ
ラー信号(−Uオフセット信号)ufは、U最小値un
及びU最大値umから第1加算器a1によって形成され
る。第2加算器a2によって、クワドラチュア・エラー
信号(vオフセット信号)vfは、■最小値vn及びV
最大値vmから形成される。被減算入力及び減算入力が
、各々第2ホールド■値hv2及び第1ホールドV値v
hlである第1減算器sblは位相エラー信号pfを送
出する。
被減算入力及び減算入力に、各々U最大値um及びU最
小値unが供給される、第2減算器sb2によって、同
期増幅値(m u増幅値)uaが生成される。被減算入
力及び減算入力に、各々V最大値vm及びV最小値vn
が供給される。第3減算器sb3によって、クワドラチ
ュア増幅値(v増幅値)vaが生成される。被減算入力
及び減算入力に、各々V増幅値va及びU増幅値uaが
供給される。第4減算器sb4によって増幅度エラー信
号afが生成される。
前記した減算器は増幅器と入替えることができる。この
場合、減算入力に供給される信号は、インバータによっ
て論理的に反転されなければならない。
Uオフセット信号ufは、式(9)の項2duに相当す
る。■オフセット信号vfは、式(10)の項2dvに
相当する。位相エラー信号pfは式(11)の項2h 
(1+dg)s in  dp  に相当する。増幅度
エラー信号afは式(12)の項2dgに相当する。
第6図は最大値検出器の好適実施例を示すブロック図で
ある。入力信号seは第5減算器sb5の被減算入力に
供給され、sb5の減算入力は、第6減算器sb6の減
算入力及び最大値検出器の出力に接続される。この最大
値検出器の出力は決定される最大値smを送出する。第
5及び第6減算器の出力は、第1コンスタント会マルチ
プライヤma及び第2コンスタント・マルチプライヤm
dに各々供給され、これらマルチプライヤの出力は、電
子スイッチswlの第2入力及び第1入力に接続される
第5減算器の出力はまた、最も簡単な場合、出力信号の
サインビットとなる検出信号diである。
このサインに従って、第1電子スイッチs w 1は第
1ポジション1または第2ポジション2に切替わる。検
出信号diはまた、第1または第2ホールド回路h1、
h2を駆動するのに用いられる。
第6図においてこれら副回路は、点線で囲まれており、
アナログ・ピーク検出器の場合と似た方法で、追随部n
sの出力が入力信号の最大値に追随する。第1及び第2
コンスタント・マルチプライヤma、mdによって、上
昇時間及び下降時間が各々決定する。第6減算器sb6
の被減算入力にはプリセット値s1が供給される。プリ
セット値s1は、入力信号seの最大値が負領域にある
とき、遅い減衰追随信号が値Oになりつづけるのを防ぐ
ために必要である。
二つのコンスタント・マルチプライヤma。
mdは、供給された信号を小さい値、即ち2の累乗で減
衰する算術的シフトを行うだけである。第2コンスタン
ト・マルチプライヤmdにおいて、この減衰は、第1コ
ンスタント・マルチプライヤの場合に比べかなり大きい
ので、減衰時間は上昇追随時間よりもはるかに長い。
第1電子スイッチswlの出力は、また追随部nsの出
力であり、第3加算器a3及び第1ディレィ素子z1よ
りなる第1アキュムレータaelのデータ入力を供給す
る。軌跡の幾らかの回転の後、決定される最大値smが
ディレィ素子z1に生じる。ディレィ素子z1は、第1
リセット信号によって、定められた初期状態となる。
前記した最大値検出器の利点は、短時間の妨害信号が平
均化され、最大値の形成に対して、はとんど影響しない
という事実である。他の111点は、妨害が持続する場
合、正確な最大値smがディレィ素子z1に格納された
値が大きすぎる場合でも、再び検出されるということで
ある。それは減衰追随の結果として、正確な最大値が、
幾らかの時間の後達成されるからである。
第7図は完全な校正回路のブロック図を示す。
同期信号及びクワドラチュア信号経路U、Vの校正回路
は、第3図のものと同じである。これら回路は制御回路
の一部を構成し、制御回路では、クワドラチュア出力信
号UV  がU信号U及びV信号Vとして、値決定部w
sに供給され、関連するエラー信号をエラー検出g5 
f sによって検出する。Uオフセット信号uf及びV
オフセット信号vfは第1コントローラ「1及び第2コ
ントローラ「2に各々供給され、それらコントローラの
出力は、U校正信号su及びV校正信号svである。位
Fillエラー信号pfは、出力が位相校正信号spで
ある第3コントローラr3に供給され、増幅度エラー信
号afは、出力が増幅度校正信号sgである第4コント
ローラr4に供給される。
第1及び第2マルチプライヤmp、mgの出力は、位相
校正値kp及び増幅度校正値kgである。
これら校正値は、各々第3加算器a3の一方の入力及び
第4加算器a4の一方の入力に供給される。
位F[]及び増幅度校正値kpSkg及びこれに関連す
る位相表増幅度校正信号S1)%Sgは、位相エラーま
たは増幅度エラーがクワドラチュア信号対t4Svに存
在しない場合、値0をとる。増幅度校正部gcの変形と
して、第4加算器a4の代わりにTS2マルチプライヤ
mgが直接V信号経路に挿入される場合、第4加算器a
4を省略することができる。増幅度エラーが無い場合、
増幅度校正信号sgの値は 1 となる。
第8図は、第7図で示される回路に有益に用いることが
できる、非線形コントローラの実施例を示す略図である
。このコントローラは、制御回路st及び第2アキュム
レータac2により構成され、これらは第8図で点線で
囲まれている。このコントローラにおて、第2アキュム
レータによって導入された、メモリアレイの内容は、エ
ラー信号fiのサインに依存する増加分Qの値によって
増加または減少する。増加分Qの異なる値は、アドレス
ワードIによって番地付けされるインクリメントψメモ
リr「から増加分を読み出すことによって選択すること
ができる。メモリアレイ(即ち第2アキュムレータac
2)の出力は校正信号siを出力する。メモリアレイに
よって形成された構成信号siを妥当な範囲内にしてお
くために、信号は外部から供給された範囲制限ワードB
と比較され、範囲を越えた場合、その値を保持する。最
も簡単な場合、増加分Qは2の累乗(即ちQ−±2)と
なり、これは可聴周波において一般に用いられる −1
〜+1 の範囲の数値と比較される。
構成信号siの保持は又、ブロッキング信号すによって
達成され、それによって各コントローラの状態は”凍結
“したままである。このブロッキングは、妨害信号が発
生し、校正信号siがドリフトしないようにするために
有益である。一方、ブロッキング信号すによる制御状態
の凍結によって、コントローラ動作の簡単な検査をする
ことができる。それは例えば、校正信号siはデータバ
ス(図示されていない)に送出することもできるからで
ある。
第8図の実施例において、エラー信号fiのサインビッ
トは第2電子スイッチSW2の制御入力に供給される。
第2電子スイッチs W 2の第1入力1はインクリメ
ント・メモリ「rの出力に直接接続される。一方、第2
電子スイッチsw2の第2入力2は、第5インバータi
5を介して、インクリメント・メモリr「の出力に接続
される。エラー信号fiが0より大きいか、または等し
い場合、スイッチング接点は入力2に接続され、校正信
号siは減少する。エラー信号fiが零以下の場合、ス
イッチング接点は入力1に接続され、校正信号siは増
加する。
第2電子スイッチsw2の出力は、第3電子スイッチs
 w 3の第2入力2に接続され、電子スイッチsw3
の第1入力1はデータワード“0”(零)が供給される
。例えば、第2アキュムレータac2を用いてメモリア
レイが構成される。第2アキュムレータac2は、第4
加算器a4及び第2ディレィ素子z2より構成される。
第2ディレィ素子z2は、第2リセット入力rs2によ
ってクリアすることができる(即ち、定義された初期状
態になる)。メモリアレイ(即ち、第2アキュムレータ
a c 2)の内容は、二つの電子スイッチSW2、s
 w 3によって、変化することができる。メモリ内容
の”凍結“ちまた、以下に示すように可能である。
制御回路stは更に、二つのコンパレータc1、C2に
よって形成されるロジック回路、ORゲートo  、A
NDゲートg1、g2によって構成される。このロジッ
ク回路は、第3電子スイッチs w 3に制御信号を発
生する。ロジック回路は、第3電子スイッチs w 3
を次に示す場合に、ポジション1にする。: (1)エ
ラー信号fiが0以下、及び校正信号siが、供給され
る範囲制限ワードBのポジティブな極限値に等しいか又
は大きい;または(2)エラー信号fiがOに等しいか
又は大きく、及び校正信号siが、供給される範囲制限
ワードBのネガティブな極限値に等しいか又は小さい;
または(3)後にファンクション・テーブルに示されて
いるように、ポジティブなブロッキング信号すがスイッ
チs w 3をポジション1にする。
範囲制限ワードBは第1コンパレータc1の減算入力に
直接供給され、また第6インバータi6を介して第2コ
ンパレータc2の被減算入力に間接的に供給される。第
1コンレータc1の被減算入力及び第2コンパレータC
2の減算入力は校正信号siが供給される。第1コンパ
レータC1は、siが十Bに等しいかまたは大きい場合
、論理“1“を出力し、及び第2コンパレータc2は、
siが−B以下か又は等しい場合論理“1”を出力する
第1コンパレータC1の被減算入力が減算入力に等しい
か又は大きい場合の出力は、第1 ANDゲートg1の
一方の入力に供給され、第1 ANDゲートg1の他方
の入力はエラー信号fiのサインビットが供給される。
第2コンパレータC2の減算入力が被減算入力より小さ
いか又は等しい場合の出力は第2ANDゲートg2の一
方の入力に供給され、第2ANDゲートg2の他方の入
力はエラー信号fiのサインビットが直接供給される反
転入力である。二つのANDゲートg1、g2の各出力
は、ORゲートoの入力に各々供給される。ORゲート
0の第3入力はブロッキング信号すが供給される。OR
ゲートoの出力は第3電子スイッチs w 3の制御入
力に接続される。第3スイッチs w 3のスイッチン
グ接点は、ORゲート0の少なくとも一つの入力が論理
”1“である場合、入力1に接続される。
第3電子スイッチ5 w 3の出力は制御回路stの出
力である。この出力は、第2アキュムレータac2の内
容を増加または減少するために、ポジティブ、ネガティ
ブまたは零の値として増加分Qを第2アキュムレータa
c2に供給する。増加分Qの値は、校正信号siの値に
比べると小さい。
前記したようにデジタル信号処理では、一般に−1〜+
1 の範囲の数値が、可聴周波数帯での信号レベルに対
して用いられ、可能な最大分解能に対応する、二進法で
のビットの数が使用される。例えば、アドレスワード■
が2ビツトの場合、増加分Qに対する四つの異なる値(
即ちQ 、、、2−13 2−+4  /)−152−
16)を呼出すのに用いることができ、それら増加分は
アキュムレータaC2に供給される。+1〜−1の範囲
で変化することができる校正信号siは、範囲制限ワー
ドBによって、より狭い値の範囲(即ち−2−2から+
2−2の範囲)に制限される。
次に示されているのは、si、fi、B、及びb に基
く増加分Qに対する値を形成するためのファンクション
・テーブルである。
ファンクション・テーブル 増加分Qの形成sr<−B
 −B(Sl(+B sl>+Bri<OQ>OQ>O
Q−O b−。
N>OQ=OQ<OQ<O b−。
f’l  arbitrary  Q−OQ−OQ−O
b−1 (発明の効果) この発明によって、原信号またはクワドラチュア信号対
の中に、非変調搬送波または簡単には検出できない副搬
送波が存在しても、同期信号及びクワドラチュア信号を
正確に校正することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の低IF変換回路のブロック図、第2図は
基本的なエラーを表す、エラーを含むコサインまたはサ
イン形状のクワドラチュア信号対、及びこれに関する校
正されたクワドラチュア信号対のアナログ表示、第3図
は同期信号とクワドラチュア信号経路内の校正回路一実
施例を示すブロック図、第4図は第4図で示されたクワ
ドラチュア信号エラーの結果的な効果のアナログ表示、
第5図は値決定とエラー検出段の一実施例を示すブロッ
ク図、第6図は最高値検出器の一実施例を示すブロック
図、第7図はこの発明による校正回路の一実施例を示す
ブロック図、第8図は非線形コントローラの一実施例を
示すブロック図である。 a d 1〜a d 4、及びa1〜a4・・・加算器
、mdφma・・・マルチプライヤ、dl  d2・・
・ディレィ素子、m1〜m4・・・最大値検出器、nl
・n2・・・最小値検出器、sbl〜sb6・・・減算
器、rl〜r4・・・コントローラ、WS・・・値決定
部、fs・・・エラー検出部、C1・C2・・・コンパ
レータ、r「・・・インクリメント・メモリ。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同期オフセット校正信号(以下u校正信号)(s
    u)及びクワドラチュア・オフセット校正信号(v校正
    信号)(sv)が供給されるオフセット校正部(oc)
    と; 位相校正信号(sp)及び増幅度校正信号(sg)が各
    々供給される、位相校正部(pc)及び増幅度校正部(
    gc)と; 同期信号経路(U)から、同期最小値(以下u最小値)
    (un)を形成する第1最小値検出器(n1)、及び同
    期最大値(以下u最大値)(um)を形成する第1最大
    値検出器(m1)に対してu信号(u)と、及び ワドラチュア信号経路(U)から、クワドラチュア最小
    値(以下v最小値)(vn)を形成するための第2最小
    値検出器(n2)と、クワドラチュア最大値(以下v最
    大値)(vm)を形成するための第2最大値検出器(m
    2)、及びu最小値の発生と同時に第1ホールドクワド
    ラチュア値を格納し、u最大値の発生と同時に第2ホー
    ルド値(vh2)(ホールド、クワドラチュア値=ホー
    ルドv値)を各々格納する第1ホールド回路(h1)と
    第2ホールド回路(h2)に対してv信号(v)を供給
    する値決定部(ws)と;u最大値(um)及びu最小
    値(un)から、第1加算器(a1)mk用いて得られ
    る同期オフセット・エラー信号(以下uオフセット信号
    )(uf)と、 減算数としての第2ホールドv値(vh2)と減算数と
    しての第一ホールドv値を用いて、第一減算器(sb1
    )より得られる位相エラー信号(pf)と、 最大値(vm)とv最小値(vn)から第2加算器(a
    2)を用いて得られるクワドラチュア・オフセットエラ
    ー信号(以下vオフセット信号)と、 減算数としてのu最大値(um)と減算数としてのu最
    小値(un)を用いて、第二減算器(sb2)より得ら
    れる同期増幅度値(以下u増幅度)(ua)と、 減算数としてのv最大値と減算数としてのv最小値(v
    n)を用いて、第3減算器(sb3)より得られるクワ
    ドラチュア増幅度値(v増幅度)(va)と、及び 被減算及び減算入力にv増幅度(va)及びu増幅度(
    ua)が各々供給され、増幅度コンパレータとして用い
    られる第4減算器によって得られる増幅度エラー信号(
    af)を各々発生するエラー検出部(fs)と;及び uオフセット信号が供給される第1コントローラ(r1
    )、vオフセット信号(vf)が供給される第2コント
    ローラ(r2)、位相エラー信号(vf)が供給される
    第3コントローラ(r3)、増幅度エラー信号(af)
    、u校正信号(su)、v校正信号(sv)、位相校正
    信号(sp)、及び増幅度校正信号(sg)を各々供給
    する前記コントローラの出力が供給される第4コントロ
    ーラ(r4)とを具備することを特徴とし、同期信号(
    =u信号)及びクワドラチュア信号(以下v信号)より
    構成されるデジタル信号対(u、v;u′、v′)に対
    して用いられる校正回路。
  2. (2)前記第1最小値検出器(n1)は、信号入力にu
    信号(u)が第1インバータ(i1)を介して供給され
    、出力が第3インバータ(i3)を介して出力される第
    3最大値検出器(m3)を包含し、及び前記第2最小値
    検出器(n2)は、信号入力にv信号(v)が第2イン
    バータ(i2)を介して供給され、出力が第4インバー
    タ(i4)を介して出力される第4最大値検出器(m4
    )を包含することを特徴とする請求項1記載の校正回路
  3. (3)少なくとも一つの前記最大値検出器(m1...
    m4)は、最大値(sm)を格納し、第1リセット信号
    (rs1)によってリセット可能の最大値メモリと; 最大値(sm)が増加したとき、検出信号(di)を送
    出する手段と;及び 減算入力に最大値(sm)が供給され、被減算入力には
    入力信号(se)及びプリセット値(s1)が各々供給
    される第5減算器(sb5)及び第6減算器(sb6)
    と; 5減算器(sb5)及び第6減算器(sb6)の出力に
    各々接続される第1コンスタント・マルチプライヤ(m
    a)及び第2コンスタント・マルチプライヤ(md)と
    ;及び 第1及び第2入力(1、2)が第2コンスタント・マル
    チプライヤ(md)及び第1コンスタント・マルチプラ
    イヤ(ma)の出力に各々接続され、サインビットが検
    出信号(di)として用いられる第5減算器(sb5)
    の出力が零以下のとき、第1ポジションをとり、第5減
    算器(sb5)の出力が零に等しいか又は大きいとき、
    第2ポジションをとる第1電子スイッチ(sw1)を具
    備することを特徴とする、請求項2記載の校正回路。
  4. (4)前記最大値メモリは、第1アキュムレータ(ac
    1)であり、前記第1アキュムレータ(ac1)は、第
    1ディレィ素子(z1)及び、一方の入力が第1電子ス
    イッチ(sw1)の出力に接続され、他方の入力が第1
    ディレィ素子(z1)の出力に接続された第3加算器(
    a3)と;及び 信号入力は前記第3加算器(a3)の出力に接続され、
    第1リセット信号(rs1)によりクリアすることがで
    き、出力は最大値(sm)を供給する前記ディレィ素子
    (z1)を具備することを特徴とする請求項3記載の校
    正回路。
  5. (5)前記オフセット校正部(oc)は、第1入力には
    未校正u信号(u′)及び未校正v信号(v′)が各々
    供給され、第2入力にはu校正信号(su)及びv校正
    信号(sv)が各々供給される第1加算器(ad1)及
    び第2加算器(ad2)を具備し、前記第1及び第2加
    算器の出力はオフセットが校正されたu信号(uo)及
    びオフセットが校正されたv信号(vo)を各々供給す
    ることを特徴とする請求項1記載の校正回路。
  6. (6)前記位相校正部(pc)は、 好適にオフセットが校正されたv信号、及び第1マルチ
    プライヤ(mp)の出力信号が各々供給される第3加算
    器(ad3)の第1及び第2入力と; 好適にオフセットが校正され、位相が校正されたu信号
    (up)としても用いられるu信号、及び位相校正信号
    (sp)が各々供給される第1マルチプライヤの第1及
    び第2入力と;及び 位相が校正されたv信号(vp)として用いられる第3
    加算器(ad3)の出力を有する第3加算器(ad3)
    及び第1マルチプライヤ(mp)を具備することを特徴
    とする請求項1記載の校正回路。
  7. (7)前記増幅度校正部(gc)は、第4加算器及び第
    二マルチプライヤを含み、 好適にオフセット及び位相が校正されたv信号が供給さ
    れる、第4加算器及び第2マルチプライヤの第1入力と
    ; 第2入力には増幅度校正信号(sg)が供給される、第
    2マルチプライヤの出力に接続された第4加算器の第2
    入力と; 増幅度が校正されたv信号(vg)として用いられる第
    4加算器の出力と;及び 増幅度校正部(gc)を変化しないで伝送し、増幅度が
    校正されたu信号(ug)として用いられ、オフセット
    及び位相が好適に校正されたu信号を有することを特徴
    とする請求項1記載の校正回路。
  8. (8)前記四つのコントローラ(r1...r4)の内
    、少なくとも一つのコントローラは、エラー信号(fi
    )、ブロッキング信号(b)、アドレスワード(I)、
    範囲制限ワード(B)、及びコントローラの出力から供
    給される校正信号(si)が接続された制御回路(st
    );及び第2リセット信号(rs2)によってクリアす
    ることができ、データ入力が制御回路(st)の出力に
    接続され、内容は校正信号(si)を意味する第2アキ
    ュムレータ(ac2)の副回路を具備することを特徴と
    する請求項1記載の校正回路。
  9. (9)前記制御回路(st)は、 アドレアス・ワード(I)を供給することによって内容
    を読み出すことができ、エラー信号(fi)によって各
    ポジションが決定される第2電子スイッチ(sw2)の
    第1入力(1)に、各アドレス内容を直接供給し、及び
    第2電子スイッチ(sw2)の第2入力(2)に第5デ
    ータインバータ(i5)を介して、各アドレス内容を供
    給するインクリメント・メモリ(rr)と; 減算入力には範囲制限ワード(B)が直接供給され、被
    減算入力には校正信号(si)が供給される第1コンパ
    レータと、被減算入力には範囲制限ワード(B)が第6
    インバータ(i6)を介して供給され、減算入力には校
    正信号(si)が供給される第2コンパレータと、 出力が第3電子スイッチ(sw3)を制御するORゲー
    ト(o)、前記第3電子スイッチ(sw3)の第1及び
    第2入力(1、2)には、データ値“0”及び第2電子
    スイッチ(sw2)からの出力信号が各々入力され、前
    記第3電子スイッチ(sw3)の出力は第2アキュムレ
    ータ(ac2)のデータ入力に接続され、前記ORゲー
    ト(o)の第1入力にはブロッキング信号(b)が供給
    され、前記ORゲート(o)の第2及び第3入力には、
    各々第1及び第2ANDゲート(g1、g2)の出力が
    供給される; 二つの入力にはエラー信号(fi)及び第1コンパレー
    タからの出力が各々供給される第1ANDゲート(g1
    )と;及び 反転入力である一方の入力にはエラー信号(si)が供
    給され、非反転入力である他方の入力には第2コンパレ
    ータ(c2)からの出力が供給される第2ANDゲート
    (g2)とを具備することを特徴とする請求項8記載の
    校正回路。
  10. (10)前記デジタル信号対(u、v;u′、v′)は
    、第1RFミキサ(hm1)、第2RFミキサ(hm2
    )、及び発振周波数がRF信号(hf)の有用な帯域の
    中にあるが、設定した間隔によって実際の搬送波周波数
    から分離されている局部発振器(lo)を有する低IF
    変換回路から得られることを特徴とする請求項1乃至9
    の一つに記載の校正回路。
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