JPH0514429A - 直交変調器キヤリア・リーク調整回路 - Google Patents

直交変調器キヤリア・リーク調整回路

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JPH0514429A
JPH0514429A JP3166847A JP16684791A JPH0514429A JP H0514429 A JPH0514429 A JP H0514429A JP 3166847 A JP3166847 A JP 3166847A JP 16684791 A JP16684791 A JP 16684791A JP H0514429 A JPH0514429 A JP H0514429A
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JP
Japan
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voltage
carrier
quadrature modulator
control voltage
carrier leak
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JP3166847A
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English (en)
Inventor
Hidekazu Nakanishi
英一 中西
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直交変調器のキャリア・リークを抑圧する。 【構成】 送信と送信休みを繰返しながら変調波を出力
する直交変調器10の出力を検波器11で検波し、スイ
ッチ12で送信休み時のみの検波出力を取出す。これを
電圧保持回路13,A−D変換器14でデータ化する。
このデータに基づきマイクロプロセッサ16でキャリア
・リークを最小にする制御電圧を算出する。この制御電
圧を電圧発生器15で生成し、直交変調器10に加えて
そのキャリア・リークを抑圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル方式の通信
機等に用いられる直交変調器のキャリア・リーク調整回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル方式の通信が拡がりつ
つある。ディジタル方式の変調方式には、PSK(phas
e shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude Mod
ulation)等の方式があり、例えば北米、日本等のディジ
タル・セルラ自動車電話では、π/4shift DQPSK
(differentally encoded quadrature phase shift Key
ing )方式が使用されている。
【0003】これらの変調方式では、直交変調器が使用
される。図2に、直交変調器の基本構成を示した。通
常、I(Inphase ),Q(quadrature)ベースバンド
(ディジタル)信号は、LPF1,2で帯域制限された
後、乗算器3,4でL0 キャリア信号発生器5からのL
0(ローカル)キャリア信号とそれぞれ乗算され、合成
器7で加算された後に、変調信号S(t)を得る。
【0004】ここで、L0 キャリア信号の一方(Q側)
は90°移相器6により、90°だけ位相のずれた信号
となっている。
【0005】このような直交変調器を用いて、RF信号
を得る方法には、図3(A)に示すように、直接RF信
号で変調する方法(直接変調方式)と、図3(B)に示
すように低周波で変調後、周波数変換して、必要なRF
周波数を得る方法(周波数変換方式)が考えられる。
【0006】両者を比較した場合、図3(A)に示す直
接変調方式が、回路規模や単純さ、コストの点で有利で
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
直接変調方式では、次に述べるような、キャリア・リー
クの問題を避けることが出来なかった。
【0008】直接変調方式の直交変調器構成を、800
MHz 帯の北米方式ディジタル・セルラ自動車電話を例
に、詳細に説明する。図4(A)に、π/4shift DQ
PSK変調器の構成を示す。800MHz 帯が使用される
ので、L0 キャリア信号は800MHz 帯となり、変調信
号S(t)の位相は図4(B)に示すように、直交した
2つのベクトルI,Qの和で表現され、8point の信号
点が構成される。
【0009】ここで、2つの乗算器3,4は通常図5に
示したような平衡形の交叉結合差動段で構成される。
【0010】この回路は、各トランジスタの特性が揃っ
ていて、バランスがとれていると、L0 キャリア(搬送
波)を抑圧するように作用する。即ち、いわゆる平衡変
調器として動作する。このキャリア抑圧の程度即ち、回
路素子の不平衡に起因する搬送波の漏れをフィード・ス
ルー(feed-through)といい、低周波では50dB以上確
保可能である。
【0011】しかしながら、800MHz 帯で平衡を得る
のは非常に困難である。即ち、デバイスの入出力アイソ
レーションのバラツキや、温度変化、バイアス電流の変
化等でフィード・スルー、つまりキャリア・リークが増
大する。又、一旦バランスがとれていても、経時変化や
温度変化でキャリア・リーク量が変化してくる。
【0012】変調波に、キャリア・リークが加算された
時のベクトル図を図6に示す。ここで、実線はキャリア
・リーク(C)が無い場合、点線はキャリア・リーク
(C)が加算された場合である。このようなキャリア・
リークが加算された状態では、信号点のベクトル誤差が
大きく、受信機で復調が困難となり、復調音声も悪化す
る。図4の構成のπ/4shift DQPSK変調器では、
通常I,Q信号は所定のオフセット電圧と振幅を有して
いるが、特にオフセット電圧に対し感度が高く、バラツ
キに対し調整なしで、所定のキャリア・リーク・レベル
を得るのも困難である。
【0013】本発明は、以上述べた高周波帯での乗算器
のキャリア・リークとその経時、温度変化の問題を除去
するために、TDMA(Time Division Multiplex Acce
ss)モードの送信休止時にキャリア・リーク量を検出し
て、マイクロ・プロセッサを使いキャリア・リーク量を
最小化するように乗算器のバランスを是正して、キャリ
ア・リークとその経時温度変化を最小化した、優れた直
交変調器キャリア・リーク調整回路を提供することを目
的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、制御電圧によりキャリア・リーク量を調整す
る手段を有し、送信と送信休みを繰返しながら変調波を
出力する直交変調器と、前記直交変調器の出力を検波す
る検波器と、前記検波器の前記送信休み時間における検
波出力を選択して出力するスイッチと、前記スイッチの
出力に対応する電圧を保持する電圧保持回路と、前記電
圧をデータに変換するA−D変換器と、前記データに基
づき前記キャリア・リーク量を最小にさせる制御電圧を
生成して前記直交変調器に出力する制御手段とを備えた
ものである。
【0015】
【作用】直交変調器は送信と送信休みを繰返しながら変
調波を出力するので、その送信休み時はキャリア・リー
クが出力されることになる。そこで、このキャリア・リ
ークに対応する電圧を検波器、スイッチで取出してA−
D変換器でデータにする。そして、制御手段で前記デー
タに基づきキャリア・リークを零に抑圧する制御電圧の
値を算出し、該制御電圧を生成して前記直交変調器に加
える。
【0016】
【実施例】図1は本発明の実施例を示す回路図である。
同図において、10は直交変調器であり、キャリア(搬
送波)を入力するL0 端子17、I入力端子18、Q入
力端子19及びRF出力端子20を有している。なお、
北米のディジタルセルラ自動車電話の場合、前記キャリ
アの周波数は824〜849MHz の範囲にある。直交変
調器10のRF出力端子20は出力端子21に接続され
ると共に結合キャパシタ17を介して検波器(DET)
11に接続されている。DET11の出力はスイッチ1
2に接続されている。スイッチ12は端子22に印加さ
れる送信バーストに同期して入力信号をオン・オフして
出力するものである。スイッチ12の出力は電圧保持回
路13に接続され、電圧保持回路13の出力はA−D変
換器14に接続されている。A−D変換器14はキャリ
ア・リーク量に比例する入力アナログ電圧をディジタル
化し、データに変換して出力するもので、その出力はマ
イクロプロセッサ16に接続されている。マイクロプロ
セッサ16の出力は電圧発生器15に接続され、制御信
号を送出する。電圧発生器15の第1の出力は直交変調
器10のI入力端子18に、第2の出力はQ入力端子1
9にそれぞれ接続されており、バイアス電圧を供給して
いる。
【0017】次に、本実施例の作用を説明する。北米方
式のディジタルセルラのような3chのTDMA方式の
場合、図7に示すように送信機は1chの間(6.66
msec)だけ送信を行い、これを20msecの周期でくり返
している。したがって、直交変調器10のI入力端子1
8、Q入力端子19に入力されるI,Q信号は図7に示
すように送信時のみ振幅成分をもち、休み時はDCオフ
セット電圧のみとなり、直交変調器10のRF出力端子
20からは送信時に変調波が出力され、送信休みの間は
キャリア(L0 信号)が抑圧されているので出力は零と
なる。しかし、実際には前記の理由により送信休みの
間、キャリア・リークが存在する。
【0018】そこで、本発明はこの送信休み時のキャリ
ア・リーク量を検出して、これを最小化するように動作
を行うものであり、以下、この点に注目しながら詳細に
説明してゆく。
【0019】直交変調器10のRF出力端子20からの
出力の一部は結合キャパシタ17を通してDET11に
入力される。このDET11は検波ダイオードD1と、
抵抗R1及びキャパシタC1からなる平滑化回路であ
り、入力信号を検波・平滑化することにより800MHz
帯のキャリア・リーク・レベルに対応したDC検波電圧
を生成してスイッチ12に送出する。
【0020】スイッチ12は、図7に示すように送信時
には、オフとなり、送信休み時にはオンとなるので、D
ET11からのDC検波電圧のうち送信休み時に対応す
る電圧、即ちキャリア・リーク・レベルに対応するDC
検波電圧のみが電圧保持回路13に送出される。
【0021】この電圧保持回路13は図1に示すよう
に、抵抗R2,キャパシタC2からなる時定数回路と、
抵抗Ra ,Rb によりゲインが設定される演算増幅器T
1から構成されている。ここで、R2,C2の値は、ス
イッチ12がオフとなる期間中(6.66ms)そのオフ
直前の入力電圧を保持できるような大きな時定数(例え
ば100msec)を前記時定数回路が有するように選定し
てある。これにより、電圧保持回路13の出力はほぼ一
定値となり、温度変化や経時変化に基づくキャリア・リ
ーク・レベルの変動に応じてゆっくりと変化する。ま
た、前記Ra ,Rb 及びバイアス電圧Vbiasは電圧保持
回路13の出力がA−D変換器14の取扱い易い信号レ
ベルになるように選定してある。
【0022】A−D変換器14は電圧保持回路13から
の出力をディジタル信号に変換し、キャリア・リーク情
報データをマイクロプロセッサ16に送出する。
【0023】マイクロプロセッサ16は前記キャリア・
リーク情報データに基づき直交変調器10のキャリア・
リークを最小にするために該直交変調器10の乗算器に
加えるべきDCオフセット電圧を算出し、キャリア・リ
ークを最小にすべく制御信号を電圧発生器15に送出す
る。
【0024】電圧発生器15は前記制御信号に基づき直
交変調器10のI入力端子18,Q入力端子19に加え
るI,Q入力のDCオフセット電圧(制御電圧)を出力
する。ここで、I,Q入力のDCオフセット電圧は、そ
れぞれの前記乗算器の平衡度を可変する手段の一つであ
る。従って、これに限定されない。また、前記I,Q入
力のオフ・セット電圧は、通常、装置上で負電源を省略
したという要請により、例えば+2.5V程度に設定さ
れる。この場合、オフセット(バイアス)電圧とキャリ
ア・リーク量の関係は図8のようになる。つまり、最小
オフセット電圧が存在する。また、極端にキャリア・リ
ークが大きくない限り、I,Qに対してそれぞれ独立に
図8の関係が成立する。
【0025】このような場合、マイクロプロセッサ16
の制御を例えば次のようにすれば、キャリア・リークを
最小化できる。即ち、I,Qいづれかについて初期バ
イアス電圧を、任意の方向(+,−)に適切な量だけ変
化させる。
【0026】 前回のキャリア・リーク・データより
も増加すれば、逆方向に再度変化させ、前回よりも減少
すれば、同じ方向に続けて変化させる。
【0027】 上記プロセスをくり返して、ある規定
のレベル以下(例えば−30dB)までキャリア・リーク
を最小化して、次に、別の残りの軸の最小化を行う。
【0028】 両軸の最小化を終了後、最終バイアス
電圧を保持して終りとする。
【0029】基本的に上記のような制御プロセスによ
り、キャリア・リークを最小化可能であるが、この方法
に限定されるものではない。
【0030】以上説明したように本実施例は、送信休み
時にのみキャリア・リークを自動調整するので、直交変
調器の動作時に送信を中断することなくこのキャリア・
リーク自動調整ができる。
【0031】また、上記のキャリア・リーク自動調整
は、経時、温度変化等に基づくゆっくりとしたキャリア
・リークの変化を補償するのに有効である。したがって
直交変調器の動作時間が長時間でなければ、送信機の立
ち上げ時のみキャリア・リーク自動調整を行う程度でも
十分である。
【0032】また、上記のキャリア・リーク自動調整
は、送信バーストの周期(3ch)よりも長い一定時間
間隔毎に行うようにしてもよい。
【0033】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、キャリア・リークの温度変化や経時変化を補償で
きるので、以下の効果を得ることができる。
【0034】 送信ベクトル誤差を最小化でき、安定
した送信が可能となる。
【0035】 変調器の平衡度調整も簡略化あるいは
省略が可能である。
【0036】 送信バーストoff時に調整できるの
で、通常の動作時に送信を中断することなく自動調整が
できる。
【0037】 800MHz 帯(〜1.5G帯)での直
接変調方式が安定に可能となるので、無線機の構成を簡
略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の回路図である。
【図2】直交変調器の基本構成図である。
【図3】変調方式の説明図である。
【図4】π/4shift DQPSK変調器の説明図であ
る。
【図5】乗算器の回路図である。
【図6】キャリア・リークがある時のベクトル図であ
る。
【図7】I,Q信号とスイッチのタイミングの関係を示
す図である。
【図8】I,Qバアイス電圧とキャリア・リーク量の関
係を示す図である。
【符号の説明】
10 直交変調器 11 検波器 12 スイッチ 13 電圧保持回路 14 A−D変換器 15 電圧発生器 16 マイクロプロセッサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御電圧によりキャリア・リーク量を調
    整する手段を有し、送信と送信休みを繰返しながら変調
    波を出力する直交変調器と、 前記直交変調器の出力を検波する検波器と、 前記検波器の前記送信休み時間における検波出力を選択
    して出力するスイッチと、 前記スイッチの出力に対応する電圧を保持する電圧保持
    回路と、 前記電圧をデータに変換するA−D変換器と、 前記データに基づき前記キャリア・リーク量を最小にさ
    せる制御電圧を生成して前記直交変調器に出力する制御
    手段とを備えたことを特徴とする直交変調器キャリア・
    リーク調整回路。
  2. 【請求項2】 制御手段は所定の時間間隔毎にA−D変
    換器からのデータに基づき直交変調器のキャリア・リー
    ク量を最小にさせる制御電圧を生成して該直交変調器に
    出力する請求項1記載の直交変調器キャリア・リーク調
    整回路。
  3. 【請求項3】 制御手段は電源立ち上げ時にのみ、A−
    D変換器からのデータに基づき直交変調器のキャリア・
    リーク量を最小にさせる制御電圧を生成して該直交変調
    器に出力する請求項1記載の直交変調器キャリア・リー
    ク調整回路。
  4. 【請求項4】 制御電圧は第1の制御電圧と第2の制御
    電圧とからなり、直交変調器出力のI軸のキャリア・リ
    ークを前記第1の制御電圧で調整し、Q軸のキャリア・
    リークを前記第2の制御電圧で調整する請求項1記載の
    直交変調器キャリア・リーク調整回路。
  5. 【請求項5】 制御電圧がDCオフセット電圧である請
    求項1記載の直交変調器キャリア・リーク調整回路。
JP3166847A 1991-07-08 1991-07-08 直交変調器キヤリア・リーク調整回路 Pending JPH0514429A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0661801A1 (en) * 1993-12-29 1995-07-05 AT&T Corp. Quadrature modulator with adaptive suppression of carrier leakage
JP4805272B2 (ja) * 2005-09-08 2011-11-02 富士通株式会社 送信装置
JP2021507653A (ja) * 2017-12-18 2021-02-22 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) 局部発振器漏れ検出および消去

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