JPH0738280B2 - 信号記憶・再生方法 - Google Patents
信号記憶・再生方法Info
- Publication number
- JPH0738280B2 JPH0738280B2 JP62177833A JP17783387A JPH0738280B2 JP H0738280 B2 JPH0738280 B2 JP H0738280B2 JP 62177833 A JP62177833 A JP 62177833A JP 17783387 A JP17783387 A JP 17783387A JP H0738280 B2 JPH0738280 B2 JP H0738280B2
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- JP
- Japan
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- signal
- converter
- waveform
- phase
- reproduction
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高周波信号、特にマイクロ波帯におけるパル
スを記憶・再生する方法に関するものである。
スを記憶・再生する方法に関するものである。
〔従来の技術〕 第５図は例えば米国特許第3,947,827号 高周波信号の
ディジタル記憶システム“，ジョセフ L.ドータモンJ
r.,ウィリアム J.シュナイダー（US Patent 3947827
Digital storage System for High Frequency Signal
s",Joseph L.Dautremont,Jr.,and William J.Schneide
r）に示された従来の波形メモリの信号記憶・再生方式
を示すブロック図である。図において、１はＮ相コンバ
ータ、２はＮ相信号発生器、３はＮ相A/Dコンバータ、
５はＮ相クロック発生器、６はサンプラー、７はディジ
タルメモリ、８はＮ相D/Aコンバータ、10はＮ相リコン
バータ、11はＮ相信号発生器、12は加算器である。
ディジタル記憶システム“，ジョセフ L.ドータモンJ
r.,ウィリアム J.シュナイダー（US Patent 3947827
Digital storage System for High Frequency Signal
s",Joseph L.Dautremont,Jr.,and William J.Schneide
r）に示された従来の波形メモリの信号記憶・再生方式
を示すブロック図である。図において、１はＮ相コンバ
ータ、２はＮ相信号発生器、３はＮ相A/Dコンバータ、
５はＮ相クロック発生器、６はサンプラー、７はディジ
タルメモリ、８はＮ相D/Aコンバータ、10はＮ相リコン
バータ、11はＮ相信号発生器、12は加算器である。
この方式は、Ｎ＝２の場合には第６図のブロック図に示
す信号記憶・再生方式と等価になる。図において、１は
ダウン・コンバータ、２はローカル・オシレータ、３は
ハード・リミター、５はクロック、６はサンプラー、７
はディジタルメモリ、８はD/Aコンバータ、10はアップ
・コンバータ、11はローカル・オシレータ、12は加算器
である。
す信号記憶・再生方式と等価になる。図において、１は
ダウン・コンバータ、２はローカル・オシレータ、３は
ハード・リミター、５はクロック、６はサンプラー、７
はディジタルメモリ、８はD/Aコンバータ、10はアップ
・コンバータ、11はローカル・オシレータ、12は加算器
である。
以下、第６図に示す例の動作について説明する。
記憶されるべきRF信号Ｒはダウン・コンバータ１に入力
される。ダウン・コンバータ１ではローカル・オシレー
タ２で発生する90°位相の異なる２つの信号cosωLOt,s
inωLOｔとRF信号ＲとをミキシングしてI,Q両チャネル
のそれぞれにIF信号を出力する。なおローカル・オシレ
ータの周波数ωLO/2πはRF信号Ｒの含まれる周波数帯域
の中間に選ばれる。ハード・リミター３ではIF信号の１
ビット量子化が行われ、クロック５とサンプラー６とで
サンプリング周波数fs＝ωｓ/2πのサンプリングが行わ
れて、その値がディジタルメモリ７に記憶される。ディ
ジタルメモリ７に記憶された信号の再生は、記憶の過程
を全く逆にたどることによって行われる。すなわち、記
憶されたディジタル信号はD/Aコンバータ８でアナログ
信号に変換され、それとローカル・オシレータ11で発生
する−90°位相の異なる２つの信号cosωLOt,−sinωLO
ｔとがアップ・コンバータ10でミキシングされ、加算器
12で加算されて再生信号Ｒ′となる。
される。ダウン・コンバータ１ではローカル・オシレー
タ２で発生する90°位相の異なる２つの信号cosωLOt,s
inωLOｔとRF信号ＲとをミキシングしてI,Q両チャネル
のそれぞれにIF信号を出力する。なおローカル・オシレ
ータの周波数ωLO/2πはRF信号Ｒの含まれる周波数帯域
の中間に選ばれる。ハード・リミター３ではIF信号の１
ビット量子化が行われ、クロック５とサンプラー６とで
サンプリング周波数fs＝ωｓ/2πのサンプリングが行わ
れて、その値がディジタルメモリ７に記憶される。ディ
ジタルメモリ７に記憶された信号の再生は、記憶の過程
を全く逆にたどることによって行われる。すなわち、記
憶されたディジタル信号はD/Aコンバータ８でアナログ
信号に変換され、それとローカル・オシレータ11で発生
する−90°位相の異なる２つの信号cosωLOt,−sinωLO
ｔとがアップ・コンバータ10でミキシングされ、加算器
12で加算されて再生信号Ｒ′となる。
この信号記憶・再生の過程の各段階での信号の時間軸上
と周波数軸上での形を第７図に示す。図において、
（ａ）はダウン・コンバータで周波数をシフトダウンし
たときの波形、（ｂ）はそれを１ビット量子化した波
形、（ｃ）は（ｂ）にサンプリングを行ったあとのサン
プラーの出力波形、（ｄ）はディジタルメモリの内容、
（ｅ）はアップ・コンバータで周波数をシフトアップし
たときの波形である。なお、時間軸上の波形はI,Qいず
れかのチャネルのものであり、周波数軸上のスペクトル
はI,Q両チャネルをあわせたものである。従って、再生
信号のスペクトルは（ｅ）のスペクトルに等しい。
と周波数軸上での形を第７図に示す。図において、
（ａ）はダウン・コンバータで周波数をシフトダウンし
たときの波形、（ｂ）はそれを１ビット量子化した波
形、（ｃ）は（ｂ）にサンプリングを行ったあとのサン
プラーの出力波形、（ｄ）はディジタルメモリの内容、
（ｅ）はアップ・コンバータで周波数をシフトアップし
たときの波形である。なお、時間軸上の波形はI,Qいず
れかのチャネルのものであり、周波数軸上のスペクトル
はI,Q両チャネルをあわせたものである。従って、再生
信号のスペクトルは（ｅ）のスペクトルに等しい。
〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の波形メモリの信号記憶・再生方式は以上のように
構成されていたので、量子化とサンプリングによって変
形を受けた信号の波形がそのまま再生されることにな
り、再生信号にはスプリアス成分が非常に高いレベルで
出てくるという問題があった。
構成されていたので、量子化とサンプリングによって変
形を受けた信号の波形がそのまま再生されることにな
り、再生信号にはスプリアス成分が非常に高いレベルで
出てくるという問題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、より忠実な信号再生のできる信号記憶・再生
方法を得ることを目的とする。
たもので、より忠実な信号再生のできる信号記憶・再生
方法を得ることを目的とする。
この発明に係る信号記憶・再生方法は、信号記憶の際の
信号量子化のためのスライス・レベルを固定するのでは
なく、時間的に緩やかに変化させて、そのレベルが空間
的に一様に分布するようにしたものである。
信号量子化のためのスライス・レベルを固定するのでは
なく、時間的に緩やかに変化させて、そのレベルが空間
的に一様に分布するようにしたものである。
この発明においては、信号量子化のためのスライス・レ
ベルを変化させるようにしたために、通常、量子化によ
って生じる高調波の位相が変化することになり、さらに
スライス・レベルが空間的に一様に分布するようにした
ために、高調波の位相は（0,2π）に一様に分布するこ
とになる。その結果、周波数軸上ではスプリアス成分が
消え去り、もとの信号のスペクトルに、より忠実なスペ
クトルを持つ信号が再生される。
ベルを変化させるようにしたために、通常、量子化によ
って生じる高調波の位相が変化することになり、さらに
スライス・レベルが空間的に一様に分布するようにした
ために、高調波の位相は（0,2π）に一様に分布するこ
とになる。その結果、周波数軸上ではスプリアス成分が
消え去り、もとの信号のスペクトルに、より忠実なスペ
クトルを持つ信号が再生される。
本発明の具体的な実施例の説明に入る前にこの発明の原
理について説明する。
理について説明する。
記憶すべき信号が ｘ（ｔ）＝cosωｏｔ …（１） であったとする。これをレベルｙ（−１≦ｙ≦１）でス
ライスし、１ビット量子化を行うと、正弦波と同じ周期
を持つ周期的な矩形波が得られる。この矩形波を
（ｔ）と置く。矩形波のデューティーサイクル（duty c
ycle）をρ（０≦ρ≦１）と置くと、（ｔ）のフーリ
エ展開は、 と表わされる。ρとｙとの関係は ρ＝（1/π）cos-1ｙ …（４） で与えられる。従来例の説明で示した第７図の（ｂ）は
スライス・レベルをｙ＝０としたものである。このと
き、式（４）からρ＝1/2となり、式（２），（３）か
らフーリエ展開が となる。すなわち、奇数番目の高調波がすべて現れてお
り、これが再生信号のスプリアスの原因になっている。
ライスし、１ビット量子化を行うと、正弦波と同じ周期
を持つ周期的な矩形波が得られる。この矩形波を
（ｔ）と置く。矩形波のデューティーサイクル（duty c
ycle）をρ（０≦ρ≦１）と置くと、（ｔ）のフーリ
エ展開は、 と表わされる。ρとｙとの関係は ρ＝（1/π）cos-1ｙ …（４） で与えられる。従来例の説明で示した第７図の（ｂ）は
スライス・レベルをｙ＝０としたものである。このと
き、式（４）からρ＝1/2となり、式（２），（３）か
らフーリエ展開が となる。すなわち、奇数番目の高調波がすべて現れてお
り、これが再生信号のスプリアスの原因になっている。
スライス・レベルを時間と共に変化させる場合にも、そ
の変化が緩やかであれば、矩形波は式（２）と類似の形 に展開できる。ここで、 ρ（ｔ）＝（1/π）cos-1ｙ（ｔ） …（６） であり、ｙ（ｔ）は緩やかに変化するスライス・レベル
の波形である。ｙ（ｔ）とρ（ｔ）の空間的な分布をそ
れぞれ、ｆ（ｙ）,g（ρ）と置くと、これらの間には ｇ（ρ）＝πsin πρ・ｆ（ｙ） …（７） という関係がある。
の変化が緩やかであれば、矩形波は式（２）と類似の形 に展開できる。ここで、 ρ（ｔ）＝（1/π）cos-1ｙ（ｔ） …（６） であり、ｙ（ｔ）は緩やかに変化するスライス・レベル
の波形である。ｙ（ｔ）とρ（ｔ）の空間的な分布をそ
れぞれ、ｆ（ｙ）,g（ρ）と置くと、これらの間には ｇ（ρ）＝πsin πρ・ｆ（ｙ） …（７） という関係がある。
式（５）で表わされる信号のｋ番目の高調波成分は、co
s ｋ ω０ｔの係数の時間平均 で与えられるが、時間平均のかわりに、空間平均の形に
すると となる。これに式（３）と（７）を代入すれば、 ＜２ak （ρ（ｔ））＞ を得る。ｙ（ｔ）の空間的分布が一様であるとすると、 ｆ（ｙ）＝1/2, −１≦ｙ≦１ …（10） となるから、（９）に代入すれば、 となり、高調波成分はすべて消えることになる。
s ｋ ω０ｔの係数の時間平均 で与えられるが、時間平均のかわりに、空間平均の形に
すると となる。これに式（３）と（７）を代入すれば、 ＜２ak （ρ（ｔ））＞ を得る。ｙ（ｔ）の空間的分布が一様であるとすると、 ｆ（ｙ）＝1/2, −１≦ｙ≦１ …（10） となるから、（９）に代入すれば、 となり、高調波成分はすべて消えることになる。
以上のような原理に基づき構成した本発明の一実施例を
第１図に示す。第１図において、１はダウン・コンバー
タ、２はローカル・オシレータ、３はハード・リミタ
ー、４はハード・リミター３におけるスライス・レベル
を時間的に緩やかに変化させるための鋸波を発生する鋸
波発生器、５はクロック、６はサンプラー、７はディジ
タルメモリ、８はD/Aコンバータ、10はアップ・コンバ
ータ、11はローカル・オシレータ、12は加算器である。
第１図に示す。第１図において、１はダウン・コンバー
タ、２はローカル・オシレータ、３はハード・リミタ
ー、４はハード・リミター３におけるスライス・レベル
を時間的に緩やかに変化させるための鋸波を発生する鋸
波発生器、５はクロック、６はサンプラー、７はディジ
タルメモリ、８はD/Aコンバータ、10はアップ・コンバ
ータ、11はローカル・オシレータ、12は加算器である。
次に動作について説明する。記憶されるべき信号Ｒはダ
ウン・コンバータ１に入力される。ダウン・コンバータ
１ではローカル・オシレータ２で発生する90°位相の異
なる２つの信号cosωLOt,sinωLOｔと信号Ｒとをミキシ
ングしてI,Q両チャネルに２つのIF信号を出力する。ハ
ード・リミター３では、鋸波発生器で発生する鋸波をス
ライス・レベルとして用いて、１ビット量子化を行う。
量子化された信号はクロック５とサンプラー６とでサン
プリング周波数fs＝ωｓ/2πのサンプリングが行われ、
その値がディジタルメモリ７に記憶される。記憶された
ディジタル信号はD/Aコンバータ８でアナログ信号に変
換され、それとローカル・オシレータ11で発生する−90
°位相の異なる２つの信号cosωLOt,−sinωLOｔとがア
ップ・コンバータ10でミキシングされ、加算器12で加算
されて再生信号Ｒ′となる。
ウン・コンバータ１に入力される。ダウン・コンバータ
１ではローカル・オシレータ２で発生する90°位相の異
なる２つの信号cosωLOt,sinωLOｔと信号Ｒとをミキシ
ングしてI,Q両チャネルに２つのIF信号を出力する。ハ
ード・リミター３では、鋸波発生器で発生する鋸波をス
ライス・レベルとして用いて、１ビット量子化を行う。
量子化された信号はクロック５とサンプラー６とでサン
プリング周波数fs＝ωｓ/2πのサンプリングが行われ、
その値がディジタルメモリ７に記憶される。記憶された
ディジタル信号はD/Aコンバータ８でアナログ信号に変
換され、それとローカル・オシレータ11で発生する−90
°位相の異なる２つの信号cosωLOt,−sinωLOｔとがア
ップ・コンバータ10でミキシングされ、加算器12で加算
されて再生信号Ｒ′となる。
この信号記憶・再生の過程の各段階での信号の時間軸上
と周波数軸上での形を第２図に示す。図において、
（ａ）はダウン・コンバータで周波数をシフトダウンし
たときの波形とスライス・レベルを重ねあわせたもの、
（ｂ）はそれを１ビット量子化したときの波形、（ｃ）
はそれをサンプリングしたもの、（ｄ）はディジタルメ
モリの内容、（ｅ）は再生信号の波形である。なお、鋸
波はｙ（ｔ）の空間分布が一様になるように選ばれた一
つの波形である。
と周波数軸上での形を第２図に示す。図において、
（ａ）はダウン・コンバータで周波数をシフトダウンし
たときの波形とスライス・レベルを重ねあわせたもの、
（ｂ）はそれを１ビット量子化したときの波形、（ｃ）
はそれをサンプリングしたもの、（ｄ）はディジタルメ
モリの内容、（ｅ）は再生信号の波形である。なお、鋸
波はｙ（ｔ）の空間分布が一様になるように選ばれた一
つの波形である。
第２図と従来例の信号波形第７図を比べてみれば明らか
なように、本発明の再生波形のスペクトル（第２図
（ｅ））にはスプリアス成分が消失している。
なように、本発明の再生波形のスペクトル（第２図
（ｅ））にはスプリアス成分が消失している。
なお、上記実施例では信号再生の際に、D/Aコンバータ
を用いて振幅変調型の再生を行ったが、そのかわりに、
位相変調を用いてもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。この実施例についてのブロック図と信号波形とを
それぞれ第３図，第４図に示す。各ブロックの機能、ま
た各グラフの意味は第１図，第２図の対応するものと同
一で対応するものには同じ記号・番号を付けてある。
を用いて振幅変調型の再生を行ったが、そのかわりに、
位相変調を用いてもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。この実施例についてのブロック図と信号波形とを
それぞれ第３図，第４図に示す。各ブロックの機能、ま
た各グラフの意味は第１図，第２図の対応するものと同
一で対応するものには同じ記号・番号を付けてある。
以上のように、この発明に係る信号記憶・再生方法によ
れば、量子化のビット数はそのまま（＝１ビット）にし
て、スライス・レベルだけを変化させるようにしたの
で、複雑な操作をすることなしに、従来方式と同様の構
成で、しかもより忠実度の高い再生信号が得られる効果
がある。
れば、量子化のビット数はそのまま（＝１ビット）にし
て、スライス・レベルだけを変化させるようにしたの
で、複雑な操作をすることなしに、従来方式と同様の構
成で、しかもより忠実度の高い再生信号が得られる効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例による信号記憶・再生方法
を示すブロック図、第２図は該実施例による再生波形を
示す図、第３図は本発明の他の実施例による信号・再生
方法を示すブロック図、第４図はその実施例による再生
波形を示す図、第５図及び第６図は従来の信号記憶・再
生方法を示すブロック図、第７図は従来方式による再生
波形を示す図である。 １…ダウン・コンバータ、2,11…ローカル・オシレー
タ、３…ハード・リミター、４…鋸波発生器、５…クロ
ック、６…サンプラー、７…ディジタルメモリ、８…D/
Aコンバータ、10…アップ・コンバータ、12…加算器、
８…位相変調器、９…矩形波発生器。
を示すブロック図、第２図は該実施例による再生波形を
示す図、第３図は本発明の他の実施例による信号・再生
方法を示すブロック図、第４図はその実施例による再生
波形を示す図、第５図及び第６図は従来の信号記憶・再
生方法を示すブロック図、第７図は従来方式による再生
波形を示す図である。 １…ダウン・コンバータ、2,11…ローカル・オシレー
タ、３…ハード・リミター、４…鋸波発生器、５…クロ
ック、６…サンプラー、７…ディジタルメモリ、８…D/
Aコンバータ、10…アップ・コンバータ、12…加算器、
８…位相変調器、９…矩形波発生器。
Claims (1)
- 【請求項１】高周波信号を２つのIF信号に変換した後、
これら２つのIF信号の量子化を行ない、該量子化された
信号をサンプリングしたディジタル値をメモリに記憶
し、該メモリに記憶されたディジタル値より高周波信号
を再生する信号記憶・再生方法において、 上記IF信号の量子化を、信号量子化のためのスライス・
レベルをこのIF信号の振巾の範囲内で周期性を持って，
かつ時間的に緩やかに変化させて行なうことを特徴とす
る信号記憶・再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62177833A JPH0738280B2 (ja) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | 信号記憶・再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62177833A JPH0738280B2 (ja) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | 信号記憶・再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6421798A JPS6421798A (en) | 1989-01-25 |
| JPH0738280B2 true JPH0738280B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=16037911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62177833A Expired - Lifetime JPH0738280B2 (ja) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | 信号記憶・再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738280B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW247960B (ja) * | 1992-11-16 | 1995-05-21 | Canon Kk | |
| US6103331A (en) * | 1997-09-26 | 2000-08-15 | Fuji Electric Co., Ltd. | Optical recording medium comprising organic dye thin film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3947827A (en) | 1974-05-29 | 1976-03-30 | Whittaker Corporation | Digital storage system for high frequency signals |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5137852A (ja) * | 1974-09-27 | 1976-03-30 | Teikoku Sanso Kk | Chokuryuaakuyosetsuhoho |
-
1987
- 1987-07-15 JP JP62177833A patent/JPH0738280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3947827A (en) | 1974-05-29 | 1976-03-30 | Whittaker Corporation | Digital storage system for high frequency signals |
| US3947827B1 (ja) | 1974-05-29 | 1990-03-27 | Whitaker Corp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6421798A (en) | 1989-01-25 |
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