JPH06343010A - 乗算装置 - Google Patents

乗算装置

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JPH06343010A
JPH06343010A JP13055093A JP13055093A JPH06343010A JP H06343010 A JPH06343010 A JP H06343010A JP 13055093 A JP13055093 A JP 13055093A JP 13055093 A JP13055093 A JP 13055093A JP H06343010 A JPH06343010 A JP H06343010A
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JP
Japan
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signal
multiplier
component
carrier
output signal
Prior art date
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JP13055093A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Yoshida
田 吉 廣 吉
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い周波数で使用した場合であっても、出力
信号中のキャリア成分を十分に抑制することの可能な乗
算装置を提供する。 【構成】 入力信号及び及びキャリア信号を乗算して第
1の出力信号を出力する第1の乗算器と、上記第1の出
力信号及び上記キャリア信号を乗算して第2の出力信号
を出力する第2の乗算器と、上記第2の出力信号から直
流成分を分離するローパスフィルタと、分離された上記
直流成分によって上記入力信号のバイアスを調整するバ
イアス制御回路と、上記第2の乗算器に入力される上記
第1の出力信号中のキャリア信号成分及び上記キャリア
信号相互間の位相を合わせるための信号遅延または移相
回路と、を備える 【効果】 直流成分に基づく入力信号のバイアスコント
ロールを正確に行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は乗算装置の改良に関し、
特に、搬送波抑圧が必要な変調器として用いた場合に、
出力信号中のキャリア信号成分が十分に抑制される乗算
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2重平衡型差動増幅器等によって
乗算装置が構成され、搬送波抑圧が必要な変調の変調装
置として用いられる。図4は、従来の乗算装置における
調整例を示している。入力信号及びキャリア信号は乗算
器1によって乗算され、乗算(変調)信号である出力信
号をスペクトラムアナライザ2に与え、出力信号中の周
波数成分を可視的に表示させる。そして、表示されるキ
ャリア信号成分が最も抑圧されるように、乗算装置にお
ける信号レベルや信号遅延をマニュアル調整する。
【0003】図5は、マニュアル調整の手間を軽減する
ようにした乗算装置の例を示している。同図において、
入力信号及びキャリア信号は第1の乗算器1によって乗
算され、出力信号が得られる。入力信号中に直流成分が
存在すると、乗算結果である出力信号にキャリア周波数
成分が発生する。このため、乗算器1には、図6に示す
ように、入力信号のバイアスレベルを制御するバイアス
制御回路1aが乗算回路1bの前段に設けられている。
乗算器1の出力信号中のキャリア成分を抽出すべく、出
力信号及びキャリア信号が第2の乗算器3によって乗算
される。周波数を同じにする出力信号中のキャリア周波
数成分とキャリア信号との乗算結果は、直流成分となる
ので、これをローパスフィルタ4によって検出する。ロ
ーパスフィルタ4によって分離された、出力信号中のキ
ャリア周波数成分に対応する直流成分は、乗算器1のキ
ャリアコントロール入力を介してバイアス制御回路1a
に制御入力として与えられる。バイアス制御回路1a
は、この制御入力に応答して入力信号をレベルシフト
し、直流成分によるキャリア周波数成分が出力信号中に
生じないようにする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来構成におい
て、乗算器に供給されるキャリア信号が高い周波数にな
ると、第1の乗算器の出力信号中のキャリア成分と本来
のキャリア信号に位相差(遅延)が生じ、第2の乗算器
の出力信号からローパスフィルタ4によって検出される
直流成分のレベルが低下する傾向がある。この結果、バ
イアス制御回路1aにおける入力信号のレベルシフトを
正確にコントロール出来ず、乗算器1の出力信号中のキ
ャリア信号成分を十分に抑制することが難しくなり、搬
送波抑圧が必要な変調器としての乗算装置の性能が低下
する。また、乗算器のC/Nが悪い場合や上記出力信号
に高調波を多く含む場合においても同様に直流成分のレ
ベルに変動を来す。よって、本発明は、高い周波数で用
いた場合であっても、出力信号中のキャリア成分を十分
に抑制することの可能な乗算装置を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の乗算装置は、入力信号及び及びキャリア信
号を乗算して第1の出力信号を出力する第1の乗算器
と、上記第1の出力信号及び上記キャリア信号を乗算し
て第2の出力信号を出力する第2の乗算器と、上記第2
の出力信号から直流成分を分離するローパスフィルタ
と、分離された上記直流成分によって上記入力信号のバ
イアスを調整するバイアス制御回路と、上記第2の乗算
器に入力される上記第1の出力信号中のキャリア信号成
分及び上記キャリア信号相互間の位相を合わせるための
信号遅延または移相回路と、を備えることを特徴とす
る。
【0006】
【作用】第2の出力信号から分離される、第1の出力信
号中のキャリア成分に対応する直流成分は、後述するよ
うに(1/2) A1 cos φ1 として求められる。信号の遅延
によって第1の出力信号中のキャリア信号成分及び上記
キャリア信号相互間の位相差φ1 が90度に近付くと、
直流成分のレベルが大きくダウンする。そこで、キャリ
ア信号成分及び上記キャリア信号相互間の位相を揃える
(位相差φ1 を無くす)ことによって直流成分のレベル
低下を防止し、レベルを正確に検出することが可能とな
る。
【0007】その結果、直流成分に基づく入力信号のバ
イアスコントロールを正確に行うことが可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、乗算器における、入力信号とキャリア信号の乗算信
号について検討する。入力信号をA1 sin(ω1 t+
φ1 )、キャリア信号をsin ω0 tとする。A1は、情
報成分を担う信号振幅、ω1 、ω0 は、夫々入力信号の
角周波数及びキャリア信号の角周波数である。φ1 は、
入力信号及びキャリア信号相互間の位相差である。入力
信号とキャリア信号との乗算結果は次のようになる。
【0009】 A1 sin(ω1 t+ φ)・sin ω0 t =A1 cos φ1 sin ω1 tsin ω0 t+A1 sin φ1 cos ω1 tsin ω0 t =A1 cos φ1 (1/2){cos(ω1 −ω0 ) t−cos(ω1 +ω0 ) t} +A1 sin φ1 (1/2){sin(ω1 +ω0 ) t−sin(ω1 −ω0 ) t} …(1) 上記(1) 式が、乗算器の出力を表す。なお、乗算器1に
おける場合のように入力信号中に直流成分A0 が存在す
る場合には、乗算結果には、更に、キャリア周波数成分
0 sin ω0 tが含まれる。
【0010】上記(1) 式において、ω1 =ω0 のとき、
(1) 式の第1項のcos(ω1 −ω0 )tは1となり、この
項による出力成分は直流成分となる。この直流成分のレ
ベルはA1 cos φ1 (1/2)である。第4項のsin(ω1
ω0 ) tは0となり、無視できる。第2及び第3の項
は、ω1 +ω0 の周波数成分となる。上記(1) 式におい
て、ω1 ≠ω0 のとき、ω1 ±ω0 の周波数が出力され
る。従って、入力信号が種々の周波数成分を含む信号で
あるときであっても、直流成分に変換されるのはキャリ
ア信号と同一周波数成分のみである。よって、乗算器1
の出力信号中にキャリア成分が存在するとき、一方の入
力にキャリア信号が供給される乗算器2の出力信号中に
発生する直流成分は、乗算器1の出力信号中に存在する
キャリア成分のレベルに比例する。
【0011】ところで、検出される直流成分A1 cos φ
1 (1/2)には、入力信号とキャリア信号との位相差φ1
に基づく、cos φ1 が含まれている。cos φ1 の値は、
φ1が0度で1、±90度で0になる。φ1 が0度の場
合は、直流成分A1 を効率良く検出できるが、φ1 が±
90度或いはこの近傍になると、直流成分A1 の検出が
出来なくなり、乗算器2及びローパスフィルタ4による
キャリア成分を抑圧するためのフィードバック制御ルー
プの維持が難しくなる。このため、入力信号若しくはキ
ャリア信号の時間軸をシフトして位相差φ1 を可及的に
0度にすることが、重要である。
【0012】入力信号の位相を補償する場合、入力信号
に、 A1 sin(ω1 t+ φ1 −φ1 ´) 但し、 φ1 −φ
1 ´=0 なる補償を行う。ω1 =ω0 により、 A1 sin(ω1 t+ φ1 −φ1 ´)・sin ω0 t =A1 sin ω0 t・sin ω0 t =(1/2) A1 −(1/2) A1 ・cos 2ω0 t …(2) キャリア信号の位相を補償する場合、キャリア信号に遅
延時間φ0 (=φ1 )を与え、キャリア信号sin(ω0
+φ0 ) と、入力信号A1 sin(ω1 t+φ1 )のω0
分との乗算を行う。
【0013】 sin(ω0 t+φ0 ) ・A1 sin(ω1 t+φ1 ) =A1 sin(ω0 t+φ0 ) ・sin(ω0 t+φ0 ) =(1/2) A1 −(1/2) A1 ・cos(2ω0 t+φ0 ) …(3) (2) 式及び(3) 式共に、検出される直流成分は(1/2) A
1 で同じ値である。
【0014】図1は、かかる位相差φ1 を補償する回路
をキャリア信号経路に備える構成例を示しており、図5
と対応する部分には同一符号を付している。この構成で
は、乗算器1に供給されるキャリア信号が、遅延回路若
しくは移相回路によって構成される位相調整回路5を介
して乗算器2に供給される構成となっている。他の構成
は、従来構成と同様である。位相調整回路5の遅延時間
(或いは移相角)φ0は、φ1 に設定される。これによ
り、乗算器2が出力する直流成分は(1/2) A1となり、
ローパスフィルタ4による正確な直流成分の検出が可能
となる。
【0015】図2は、上記位相差φ1 を補償する回路を
乗算器1の出力信号経路に備える構成例を示しており、
図5と対応する部分には同一符号を付している。この構
成では、乗算器1から出力される出力信号が、遅延回路
若しくは移相回路によって構成される位相調整回路6を
介して乗算器2に供給される構成となっている。他の構
成は、従来構成と同様である。位相調整回路6のシフト
角(或いは遅延時間)φ1 ´は、φ1 に設定される。こ
れにより、乗算器2の出力する直流成分は(1/2) A1
なり、ローパスフィルタ4による正確な直流成分の検出
が可能となる。この直流成分に基づいて、乗算器1にお
けるバイアス制御回路1aのレベルシフト調整が行われ
る。
【0016】図3に示す例では、乗算器1の出力端子か
ら乗算器2の入力端子に至る出力信号の経路に、バンド
パス(或いはローパス)フィルタ7を挿入し、出力信号
からキャリア信号のみを抽出している。他の構成は図1
に示す構成例と同様である。キャリア信号が抑圧される
乗算器1の出力信号は、信号成分の方がキャリア成分よ
りもレベルが大きいため、バンドパスフィルタ或いはロ
ーパスフィルタによって乗算器2のノイズとなる余分の
高調波信号やスプリアス信号を除去することが好都合で
ある。乗算器2に入力されるキャリア信号が純粋に正弦
波である場合には、乗算器2は出力信号に含まれるキャ
リア信号だけに対応する直流成分を発生し、フィルタ4
はキャリア信号と同一周波数成分に対応する直流レベル
のみを検出する。しかしながら、実際の回路ではキャリ
ア信号の高調波成分及び不要波成分が乗算器2に入力さ
れ、これら不要波成分と同一周波数成分が出力信号に含
まれていれば、それぞれに対応する直流成分を発生す
る。これ等の不要波成分による直流成分或いは低域成分
はバイアス制御のノイズとなる。そこで、バンドパスフ
ィルタ7によって、出力信号中から信号成分や高調波成
分を取除くことによって、乗算器2の直流成分に生ずる
ノイズを減らすことが可能となる。バンドパスフィルタ
7の替りにローパスフィルタを用いてもノイズは減少す
る。この図3に示す、バンドパスフィルタ7を追加した
構成ではバンドパスフィルタ7における信号遅延分を考
慮して位相調整回路6における信号遅延を設定する。
【0017】こうして、乗算器1の出力信号中にキャリ
ア信号成分が存在すると、このキャリア信号成分のレベ
ルに対応するより正確な直流成分の信号が乗算器2及び
ローパスフィルタを介して乗算器1のバイアス制御回路
1aに供給され、乗算器1の出力信号中のキャリア信号
成分が抑制されるようになる。よって、搬送波抑圧が必
要な変調器として用いて好適な乗算装置が得られる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の乗算装置に
おいては、入力信号及びキャリア信号を乗算する第1の
乗算器の出力信号中に含まれるキャリア周波数成分を、
この出力信号とキャリア信号とを乗算する第2の乗算器
によって検出するに際して、キャリア周波数成分とキャ
リア信号との位相差をなくすように、いずれか或いは両
方の信号の時間軸を調整するようにしているので、第2
の乗算器の出力信号中に得られるキャリア周波数成分に
対応する直流成分が正確に得られ、第1の乗算器の出力
信号中のキャリア信号を十分に抑制するように第1の乗
算器を制御することが可能となって好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【図3】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
【図4】従来の乗算装置の調整例を示すブロック図であ
る。
【図5】従来の乗算装置の構成例を示すブロック図であ
る。
【図6】乗算器内に設けられるバイアス制御回路を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 乗算器 3 乗算器 4 ローパスフィルタ 5,6 時間軸調整回路 7 バンドパス(または、ローパス)フィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号及び及びキャリア信号を乗算して
    第1の出力信号を出力する第1の乗算器と、 前記第1の出力信号及び前記キャリア信号を乗算して第
    2の出力信号を出力する第2の乗算器と、 前記第2の出力信号から直流成分を分離するローパスフ
    ィルタと、 分離された前記直流成分によって前記入力信号のバイア
    スを調整するバイアス制御回路と、 前記第2の乗算器に入力される前記第1の出力信号中の
    キャリア信号成分及び前記キャリア信号相互間の位相を
    合わせるための信号遅延または移相回路と、を備えるこ
    とを特徴とする乗算装置。
  2. 【請求項2】前記第1の出力信号からキャリア信号成分
    を分離し、このキャリア信号成分を前記第2の乗算器に
    与えるフィルタを備えることを特徴とする請求項1記載
    の乗算装置。
JP13055093A 1993-06-01 1993-06-01 乗算装置 Pending JPH06343010A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000206165A (ja) * 1999-01-18 2000-07-28 Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg 測定対象の位相ノイズの測定装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000206165A (ja) * 1999-01-18 2000-07-28 Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg 測定対象の位相ノイズの測定装置
JP4629177B2 (ja) * 1999-01-18 2011-02-09 ローデ ウント シユバルツ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー 測定対象の位相ノイズの測定装置

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