JPH06350658A - 直交変調器 - Google Patents

直交変調器

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JPH06350658A
JPH06350658A JP16389693A JP16389693A JPH06350658A JP H06350658 A JPH06350658 A JP H06350658A JP 16389693 A JP16389693 A JP 16389693A JP 16389693 A JP16389693 A JP 16389693A JP H06350658 A JPH06350658 A JP H06350658A
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Japan
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input signal
gain
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quadrature
amplitude
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Noriaki Shinagawa
宜昭 品川
Kazuhisa Tsubaki
和久 椿
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同相成分と直交成分との間の振幅のアンバラ
ンスを適応的に補償し、変調信号の歪みを抑えることが
できる直交変調器を提供する。 【構成】 同相成分入力信号または直交成分入力信号の
少なくとも一方のゲインを調整する利得調整手段3を備
えた直交変調器において、直交変調器の出力から包絡線
信号を検出する包絡線検出手段9と、包絡線信号R、同
相成分入力信号Iおよび直交成分入力信号Qに基づいて
同相成分と直交成分との間の振幅のアンバランスに相当
する振幅比を計算して利得調整手段3におけるゲインを
前記振幅比の逆数となるように制御する利得制御手段10
とを設ける。利得制御手段は、利得調整手段のゲインを
適応的に制御し、その結果、同相成分と直交成分との振
幅のアンバランスが即時的に補償される。温度変動など
の環境変化に対しても追従してアンバランスを補償する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル無線通信の送
信に用いる直交変調器に関し、特に、変調信号の歪を自
動的に除くことができるように構成したものである。
【0002】
【従来の技術】従来の直交変調器は、図4に示すよう
に、同相成分入力信号I(t)が印加される同相成分入力
端子1と、直交成分入力信号Q(t)が印加される直交成
分入力端子2と、直交成分入力信号の振幅をマニュアル
で制御するための可変利得増幅器17と、搬送波信号を発
生する発振器6と、発振器6の出力と同相成分入力信号
I(t)とを乗算する乗算器4と、発振器6の出力をπ/
2位相シフトする移相器7と、移相器7の出力と可変利
得増幅器17の出力とを乗算する乗算器5と、乗算器4の
出力と乗算器5の出力とを加算する加算器8と、加算器
8の出力を直交変調出力S(t)として出力する出力端子
11とを備えている。
【0003】この直交変調器の乗算器4および乗算器5
の乗算係数を各々A、B、また、可変利得増幅器17のゲ
インをKとするとき、直交変調器出力S(t)は、次の数
式1によって表わされる。 S(t)=A(I(t)cos(ωct)+K(B/A)Q(t)sin(ωct)) (1) 上式において、B/Aは乗算器4、5の乗算係数のアン
バランスによって生じる同相成分と直交成分の間の振幅
比である。可変利得増幅器のゲインKを調整して、この
振幅比の逆数であるA/Bに設定することにより、振幅
のアンバランスが補償され、次の数式2で表わされる無
歪の直交変調信号が得られる。 S(t)=A(I(t)cos(ωct)+Q(t)sin(ωct)) (2) このように、従来の直交変調器では、直交成分の振幅を
可変利得増幅器17でマニュアル調整し、同相成分と直交
成分との間の振幅のアンバランスを補償することによっ
て無歪の変調信号を得ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の直交変
調器は、可変利得増幅器のゲインの調整をマニュアルに
頼っているため、調整者の技量の差によって調整結果に
バラツキが生じたり、調整をし忘れる事態が起こったり
する。また、同相成分と直交成分との間の振幅比が温度
等の変動で変化することがあるが、従来の直交変調器
は、こうした環境変化に起因する特性の変動に対して追
従して補償することができない。
【0005】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、同相成分と直交成分との間の振幅のアン
バランスを適応的に補償し、変調信号の歪みを抑えるこ
とができる直交変調器を提供することを目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、同
相成分入力信号または直交成分入力信号の少なくとも一
方のゲインを調整する利得調整手段を備えた直交変調器
において、直交変調器の出力から包絡線信号を検出する
包絡線検出手段と、包絡線信号、同相成分入力信号およ
び直交成分入力信号に基づいて同相成分と直交成分との
間の振幅のアンバランスに相当する振幅比を計算して利
得調整手段におけるゲインを前記振幅比の逆数となるよ
うに制御する利得制御手段とを設けている。
【0007】また、この利得制御手段には、包絡線信
号、同相成分入力信号および直交成分入力信号から一定
周期毎に短い時間差を置いて二つの値をサンプリングす
るサンプリング手段と、サンプリングされたサンプル値
の各々を2乗する2乗振幅演算手段とを設け、この2乗
振幅演算手段が演算した2乗振幅値に基づいて前記振幅
比を計算している。
【0008】
【作用】そのため、利得制御手段は、直交変調器出力の
包絡線信号、同相成分入力信号および直交成分入力信号
の各信号に基づいて利得調整手段のゲインを適応的に制
御し、その結果、同相成分と直交成分との振幅のアンバ
ランスが即時的に補償される。従って、温度変動などの
環境変化に対しても追従してアンバランスを補償するこ
とができる。
【0009】
【実施例】本発明の実施例における直交変調器は、図1
に示すように、直交成分入力信号の振幅を制御する可変
利得制御増幅器3と、出力される直交変調信号Sの包絡
線信号を検出する包絡線検波回路9と、可変利得制御増
幅器3のゲインを制御するゲイン制御回路10とを備えて
いる。その他の構成は、従来の直交変調器(図4)と変わ
りがない。
【0010】ゲイン制御回路10は、包絡線信号検波回路
9から出力される包絡線信号R、同相成分入力信号Iお
よび直交成分入力信号Qに基づいて、直交変調信号Sに
含まれる同相成分と直交成分とのアンバランスに相当す
る振幅比を計算する。そして、可変利得制御増幅器3の
ゲインをこの振幅比の逆数に設定するための制御信号C
を出力する。
【0011】このゲイン制御回路10は、図2に示すよう
に、包絡線信号R、同相成分入力信号Iおよび直交成分
入力信号Qの各信号をサンプリングする連動スイッチ12
と、包絡線信号Rのサンプル値を2乗する2乗振幅演算
回路13と、同相成分入力信号Iのサンプル値を2乗する
2乗振幅演算回路14と、直交成分入力信号Qのサンプル
値を2乗する2乗振幅演算回路15と、各2乗振幅演算回
路13、14、15の出力に基づいて直交変調信号に含まれる
同相成分と直交成分との間のアンバランスに相当する振
幅比を計算し、この振幅比に応じた制御信号Cを発生す
るゲイン設定回路16とを備えている。
【0012】連動スイッチ12は、図3に示すように、包
絡線信号R、同相成分入力信号Iおよび直交成分入力信
号Qの各信号を周期T毎に、Tより十分短いτなる時間
差を置いて二つのサンプルをサンプリングする。
【0013】この直交変調器の動作について説明する。
図1の乗算器4、5の特性が不均一であり、乗算係数が
各々異なる値A、Bを持つものと仮定する。また、現時
点での可変利得制御増幅器3のゲインがKn-1に設定さ
れているものと仮定する。この時、直交変調信号S(t)
は、次の数式3によって表わされる。 S(t)=A(I(t)cos(ωct)+Kn-1(B/A)Q(t)sin(ωct)) (3) このS(t)を包絡線検波回路9で包絡線検波すると、出
力包絡線信号R(t)は、次の数式4のようになる。 R(t)=A(I(t)2+Kn-1 2(B/A)2Q(t)21/2 (4) 一方、ゲイン制御回路10は、包絡線信号R(t)、同相成
分入力信号I(t)および直交成分入力信号Q(t)の各信
号を、連動スイッチ12を用いて、周期Tごとに、τなる
時間差を置いて二サンプルずつサンプリングする(図
3)。ここで、nT≦t≦nT+τの間は、A、Bが変
動しないものと仮定する。
【0014】この時、2乗振幅演算回路13を通った2乗
包絡線信号のt=nTおよびt=nT+τにおけるサン
プル値は、それぞれ次の数式5および数式6によって表
わされる。
【0015】 R(nT)2=A2(I(nT)2+Kn-1 2(B/A)2Q(nT)2) (5) R(nT+τ)2=A2(I(nT+τ)2+Kn-1 2(B/A)2Q(nT+τ)2) (6) この数式5と数式6とから同相成分と直交成分との間の
振幅比B/Aは次の数式7によって求められる。
【数7】 数式7において、I(nT)2、Q(nT)2、I(nT+τ)
2およびQ(nT+τ)2は、2乗振幅演算回路14、15の出
力として与えられる。
【0016】数式3より、同相成分と直交成分との間の
振幅のアンバランスを補償するためには、可変利得制御
増幅器3のゲインを数式7の振幅比の逆数に設定すれば
よいことが分かる。即ち、可変利得制御増幅器3のゲイ
ンをKn-1から、新たに次の数式8によって表わされる
nに更新すればよい。
【数8】 この時、出力直交変調信号S(t)は、次の数式9のよう
になり、同相成分と直交成分との間の振幅のアンバラス
が補償される。 S(t)=A(I(t)cos(ωct)+Q(t)sin(ωct)) (9) 従って、ゲイン設定回路16では、数式7を用いて振幅比
B/Aを計算し、この振幅比を基に可変利得制御増幅器
3のゲインを数式8のKnに設定するための制御信号C
を出力する。
【0017】なお、図3に示すように、新しいゲインK
nは、ゲイン制御回路10がt=nT+τの時点で各サン
プル信号を取り込んでから、処理に要する遅延時間δの
経過後、可変利得制御増幅器3に設定され、Tの間保持
される。
【0018】このように、実施例の直交変調器では、ゲ
イン制御回路10が、直交変調出力の包絡線信号R、同相
成分入力信号Iおよび直交成分入力信号Qに基づいて可
変利得制御増幅器3のゲインを適応的に制御しているの
で、同相成分と直交成分との振幅のバランスを崩す温度
変動などの環境変化が生じても、それに追随してバラン
スの補償を行なうことができる。
【0019】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の直交変調器は、同相成分と直交成分との振
幅のアンバランスを自動的に補償し、変調信号の歪を抑
えることができる。
【0020】この補償動作は適応的であり、温度変動な
どの環境変化に追従して前記アンバランスを補償するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における直交変調器の構成を
示すブロック図、
【図2】実施例の直交変調器で用いるゲイン制御回路の
構成を示すブロック図、
【図3】前記ゲイン制御回路における入力信号のサンプ
リング時期を示す図、
【図4】従来の直交変調器の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 同相成分入力端子 2 直交成分入力端子 3 可変利得制御増幅器 4、5 乗算器 6 発振器 7 π/2移相部 8 加算器 9 包絡線検波回路 10 ゲイン制御回路 11 出力端子 12 連動スイッチ 13、14、15 2乗振幅演算回路 16 ゲイン設定回路 17 可変利得増幅器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同相成分入力信号または直交成分入力信
    号の少なくとも一方のゲインを調整する利得調整手段を
    備えた直交変調器において、 前記直交変調器の出力から包絡線信号を検出する包絡線
    検出手段と、 前記包絡線信号、同相成分入力信号および直交成分入力
    信号に基づいて、前記同相成分と直交成分との間の振幅
    のアンバランスに相当する振幅比を計算し、前記利得調
    整手段におけるゲインを前記振幅比の逆数となるように
    制御する利得制御手段とを設けたことを特徴とする直交
    変調器。
  2. 【請求項2】 前記利得制御手段が、前記包絡線信号、
    同相成分入力信号および直交成分入力信号から一定周期
    毎に短い時間差を置いて二つの値をサンプリングするサ
    ンプリング手段と、サンプリングされたサンプル値の各
    々を2乗する2乗振幅演算手段とを備え、前記2乗振幅
    演算手段が演算した2乗振幅値に基づいて前記振幅比を
    計算することを特徴とする請求項1に記載の直交変調
    器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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