JPH0837545A - Fsk信号発生装置 - Google Patents
Fsk信号発生装置Info
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- JPH0837545A JPH0837545A JP17259894A JP17259894A JPH0837545A JP H0837545 A JPH0837545 A JP H0837545A JP 17259894 A JP17259894 A JP 17259894A JP 17259894 A JP17259894 A JP 17259894A JP H0837545 A JPH0837545 A JP H0837545A
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
信号の符号変化に対応する中心周波数からの移動量±Δ
fを外部から任意に設定可能とする。 【構成】 入力されたデジタルデータ信号a1 のデータ
値に応じた位相値θを示す位相信号c1 を出力する位相
発生回路12と、位相発生回路から出力された位相信号
の位相値に乗算値Kを乗算して出力する乗算回路17
と、外部指令に応じて乗算回路における乗算値Kを指定
する乗算値指定手段18と、乗算回路にて乗算された後
の位相信号を積分して積分位相信号d1 として出力する
積分回路14と、積分回路から出力された積分位相信号
の示す位相値の余弦値及び正弦値を示す各信号をIベー
スバンド信号及びQベースバンド信号として出力するI
Q信号発生回路15と、IQ信号発生回路から出力され
た各ベースバンド信号を直交変調してFSK信号e1 と
して出力する直交変調回路16とを備えている。
Description
SK(Freqency shift keying )変調したFSK信号を
発生するFSK信号発生装置に係わり、特に直交変調回
路を用いたFSK信号発生装置に関する。
に伝送すためにFSK変調手法が採用されている。図5
に示すように、FSK変調においては、例えば符号
[0]のデータ値に対応する周波数f1 と符号[1]の
データ値に対応する周波数f2 とが存在する。そして、
得られたFSK信号における[0]部分と[1]部分と
の信号連続性を確保して、一つの発振器から出力される
搬送波の周波数fを移動させて、前述した2つの周波数
f1 ,f2 を得る。但し、fC は中心周波数である。
位相θが連続して変化することである。図7に示すよう
に、発振器から出力された中心周波数fC の信号をθ=
0の基準位相とすると、[0]の場合は周波数f1 が中
心周波数fC より低いので位相が遅れ、[1]の場合
は、周波数f2 が中心周波数fC より高いので位相が進
む。
周波数がf1 ,f2 の間を連続的に移動するので、FS
K信号は図6に示したf1 ,f2 をピークとする周波数
特性を有する。
を送受信して、所定の信号処理を実行するデジタル信号
処理装置を開発する場合や、定期的な点検保守時におい
ては、このデジタル信号処理装置が正しくFSK信号を
受信して、後に続くデータ処理を正しく実行することを
確認する必要がある。
められたビットパータンを有するデジタルデータ信号を
FSK変調した試験用のFSK信号を試験対象のデジタ
ル信号処理装置へ印加する。そして、試験対象装置がF
SK信号を正しく受信し、正しく信号処理することを例
えば誤り試験装置で測定する。
号を発生するFSK信号発生装置は例えば図8に示すよ
うに構成されている。パターン発生回路1は、図9に示
すように、予め定められた所定のビットパターンを有す
るデジタルデータ信号aを出力する。デジタルデータ信
号aはLPF(ローパスフィルタ)2で高周波成分が除
去される。LPF2で高周波成分が除去された後のデジ
タルデータ信号bは位相発生回路3へ入力される。位相
発生回路3は、高周波成分が除去された後のデジタルデ
ータ信号bの信号レベルに対応した位相値θを有する位
相信号cを次の位相積分回路4へ送出する。
の位相値θを積分して、積分位相信号dを出力する。す
なわち、図9に示すように、位相信号cの位相値θが正
(+)の場合は積分値が増加し、位相信号cの位相値θ
が負(−)の場合は積分値が減少する。位相積分回路4
から出力された積分位相信号dは次のIQ信号発生回路
5へ送出する。
演算回路を有しており、入力された積分位相信号dが示
す位相値φに対して cosφ及び sinφを算出してそれぞ
れベースバンド信号I及びベースバンド信号Qとして次
の直交変調回路6へ送出する。
ば、図10に示すように構成されている。入力されたベ
ースバンド信号Iは乗算器(M1 )6aへ入力される。
また、入力されたベースバンド信号Qは乗算器(M2 )
6bへ入力される。発振器6cは周波数fC を有する搬
送波信号gを乗算器(M1 )6aへ送出すると共に、π
/2の移相器6dを介して乗算器(M2 )6bへ送出す
る。各乗算器6a,6bの出力信号は信号合成器6eで
信号合成されて直交変調信号として出力される。
される直交変調信号は各ベースバンド信号I,Qの信号
に応じた位相の変化量、すなわち中心周波数fC からの
移動量±Δfが変化するFSK信号eとなる。
示すFSK信号発生装置においても、まだ改良すべき次
のような課題があった。一般に、実際の試験対象のデジ
タル信号処理装置に入力されるFSK信号は、図8に示
すFSK信号発生装置から出力される基準的な試験信号
ではなくて、この試験対象装置に接続された実際に稼働
している種々の信号処理装置からのFSK信号であり、
また種々の伝送路を経由したFSK信号である。
ては、その種々の信号処理装置や種々の伝送路の現在の
動作状況に応じて、デジタルデータ信号における[0]
[1]の符号変化に伴って変化する前記中心周波数fC
からの移動量±Δfが大きく変化する。そして、この移
動量±Δfが過度に大きいと、周波数の受信可能範囲を
越えてしまって、受信自体が不可能となる。
と、各周波数f1 ,f2 を分離して受信できなくなり、
受信したFSK信号から元のデジタルデータ信号を復調
した場合におけるビット誤り発生率が上昇する。
SK信号における中心周波数fC からの移動量±Δfの
許容範囲を測定することも重要な試験項目である。しか
し、このFSK信号発生装置から出力されるFSK信号
eにおける周波数fの中心周波数fC からの移動量±Δ
fは同一ビットパターンのデジタルデータ信号aに対し
てほぼ一定値である。
に最良状態のFSK信号eのみが入力されるので、上述
した許容範囲を測定することはできなかった。本発明は
このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な乗
算回路を付加するのみで、出力されるFSK信号におけ
る中心周波数からの移動量を任意の値に設定でき、この
FSK信号を入力試験信号に用いた場合における、試験
対象装置のFSK信号の受信又は信号処理許容範囲の測
定を簡単に実施でき、試験対象装置に対するより広範囲
の試験を実施できるFSK信号発生装置を提供すること
を目的とする。
に、本発明のFSK信号発生装置においては、入力され
たデジタルデータ信号のデータ値に応じた位相値を示す
位相信号を出力する位相発生回路と、位相発生回路から
出力された位相信号の位相値に乗算値を乗算して出力す
る乗算回路と、外部指令に応じて乗算回路における乗算
値を指定する乗算値指定手段と、乗算回路にて乗算され
た後の位相信号を積分して積分位相信号として出力する
積分回路と、積分回路から出力された積分位相信号の示
す位相値の余弦値及び正弦値を示す各信号をIベースバ
ンド信号及びQベースバンド信号として出力するIQ信
号発生回路と、このIQ信号発生回路から出力された各
ベースバンド信号を直交変調してFSK信号として出力
する直交変調回路とを備えている。
いては、位相発生回路とこの位相発生回路から出力され
た位相信号の位相値を積分する積分回路との間に乗算回
路が設けれている。そして、位相発生回路から出力され
た位相信号の位相値に対して乗算回路にて乗算値が乗算
される。この乗算値は例えば操作パネル上から入力され
た外部指令に応じて任意に設定される。
の位相信号を積分する。したがって、積分位相信号の積
分値も外部から設定された乗算値に応じて変化するの
で、ベースバンド信号値も変化する。そして、直交変調
回路から出力されるFSK信号の中心周波数からの移動
量も乗算値に応じて変化する。
て、FSK信号の周波数の移動量を任意の値に制御でき
る。また、直交変調回路を用いて上記FSK信号を発生
させているので、常に安定した高精度の変調が可能であ
る。
る。図1は実施例のFSK信号発生装置の概略構成図で
ある。パターン発生回路11は、図4に示すように、予
め定められた所定のビットパターンを有するデジタルデ
ータ信号a1 を出力する。出力されたデジタルデータ信
号a1 は位相発生回路12へ入力される。位相発生回路
12内にはLPFの機能が組込まれており、このLPF
の機能でデジタルデータ信号a1 に含まれる高周波成分
が除去される。そして、位相発生回路12は、高周波成
分が除去された後のデジタルデータ信号b1 の信号レベ
ルに対応した位相値θを有する位相信号c1 を出力す
る。
符号[1]に対応する信号レベルに対して[+30°]
の位相値θを出力し、符号[0]に対応する信号レベル
に対して[−30°]の位相値θを出力する。
c1 は次の乗算回路17へ入力される。乗算回路17
は、位相発生回路12から出力された位相信号c1 の位
相値θに乗算値Kを乗算して新たな位相信号c2 として
出力する。この乗算回路17における乗算値Kは図示し
ない操作パネルからの操作指令の指示に基づいて乗算値
設定部18にて指定される。
の位相信号c2 は次の位相積分回路14へ入力される。
位相積分回路14は、入力された乗算値Kが乗算された
後の位相信号c2 の位相値θを積分して、積分位相信号
d1 を出力する。図4に示すように、位相信号c2 の位
相値θが正(+)の場合は積分値が増加し、位相信号c
2 の位相値θが負(−)の場合は積分値が減少する。位
相積分回路14から出力された積分位相信号d1 は次の
IQ信号発生回路15へ送出する。
位相信号d1 が示す位相値φに対して cosφ及び sinφ
を算出してそれぞれベースバンド信号I及びベースバン
ド信号Qとして次の直交変調回路16へ送出する。
直交変調回路6と同一構成を有している。そして、直交
変調回路16は、各ベースバンド信号I,Qの信号に応
じた位相の変化量、すなわち中心周波数fC からの移動
量±Δfが変化するFSK信号e1 を出力する。
を入力して乗算値設定部18を介して乗算回路17の乗
算値Kを増加させると、位相発生回路12から出力され
る位相信号c1 に値の大きい乗算値Kが乗算され、位相
積分回路14へ入力される位相信号c2 の位相値θが増
大する。そして、位相積分回路14から出力される位相
積分信号d1 の積分された位相値φにおけるデジタルデ
ータ信号a1 の[1][0]の符合変化に対応する変化
量が増大する。その結果、IQ信号発生回路15から出
力される各ベースバンド信号I,Qの変化量も増大し、
直交変調回路16から出力されるFSK信号e1 の周波
数fの前記デジタルデータ信号aの[1][0]の符合
変化に対する中心周波数fC からの移動量±Δfが増加
する。
入力して乗算値設定部18を介して乗算回路17の乗算
値Kを低下させると、位相発生回路12から出力される
位相信号c1 に値の小さい乗算値Kが乗算され、位相積
分回路14へ入力される位相信号c2 の位相値θが減少
する。位相積分回路14から出力される位相積分信号d
1 の積分された位相値φにおけるデジタルデータ信号a
1 の[1][0]の符合変化に対応する変化量が減少す
る。その結果、IQ信号発生回路15から出力される各
ベースバンド信号I,Qの変化量も減少し、直交変調回
路16から出力されるFSK信号e1 の周波数fの前記
デジタルデータ信号a1 の[1][0]の符合変化に対
する中心周波数fC からの移動量±Δfが減少する。
へ操作指令を送出して乗算値Kを変化させることによっ
て、最終的に出力されるFSK信号e1 における中心周
波数fC からの移動量±Δfを任意の値に設定可能とな
る。
路12.乗算回路17,位相積分回路14及び乗算値設
定部18の具体的回路を図2を用いて説明する。試験装
置に組込む実際のFSK信号発生装置においては、高い
伝送速度を有したデジタルデータ信号a1 をFSK変調
すると共に、出力される試験信号としての高い信頼性を
維持するために、パターン発生回路11,位相発生回路
12.乗算回路17及び乗算値設定部18をROM等の
記憶素子内に設定している。
り、乗算回路の演算速度の制約によるデータ伝送速度へ
の制限を除去している。図2において、クロック発生回
路19はデジタルデータ信号a1 の伝送速度より例えば
16倍早い速度のクロック信号iを出力する。パターン
発生回路11に対応するデータ信号波形メモリ11a内
には、図4に示す予め定められたビットパータンを有す
るデジタルデータ信号a1 の信号波形の各サンプリング
値が各アドレスに記憶されている。アドレス発生回路2
0及びデータ信号波形メモリ11aにはクロック信号i
が印加されている。
力に同期して、データ信号波形メモリ11aの各アドレ
スを順番に指定していく。その結果、クロック信号iに
同期して、データ信号波形メモリ11aから図4に示す
波形を有するデジタルデータ信号a1 が出力される。な
お、図4においては、デジタルデータ信号a1 はアナロ
グ値で記載されているが、実際には、例えば16ビット
構成等のデジタル値である。データ信号波形メモリ11
aから出力されたデジタルデータ信号a1 は別のアドレ
ス発生回路21へ入力される。
るが、特に16ビット構成に限定されるものではなく、
例えば1ビット構成であっても可能である。位相発生回
路12,乗算回路17及び乗算値設定部18の機能を1
個のROMに組込んだ位相メモリ17a内には、4種類
の乗算値K1 ,K2 ,K3 ,K4 に対応する位相データ
メモリ22a,22b,22c,22dが形成されてい
る。この実施例装置においては、4種類の乗算値Kは下
記のように設定されている。
設定された位相データメモリ22d内には、図4に示す
ように、デジタルデータ信号a1 の信号波形を所定の遮
断周波数を有する従来装置におけるLPF2を通過させ
た信号波形b1の各信号レベルに対応した位相値θを有
する位相信号c1 波形に変換し、さらに、この位相信号
c1 波形の位相値θに乗算値1.4(=K=K4 )を乗
算した位相信号c2 の波形の各サンプリング値が各アド
レスに記憶されている。
7 )に設定された位相データメモリ22a内には、前述
した位相信号c1 波形の位相値θに乗算値0.7(=K
=K1 )を乗算した位相信号c2 の波形が記憶されてい
る。
7 )に設定された位相データメモリ22b内には、位相
信号c1 波形の位相値θに乗算値0.9(=K=K2 )
を乗算した位相信号c2 の波形が記憶されている。
)に設定された位相データメモリ22c内には、位相
信号c1 波形の位相値θに乗算値1.0(=K=K3 )
を乗算した位相信号c2 の波形が記憶されている。
メモリ17a内においては、アドレス順に配列されてい
る。そして、例えばアドレスの上位2ビットでもって、
各位相データメモリ22a〜22dが特定され、下位1
4ビットで各位相データメモリ22a〜22d内におけ
る各位相信号c1 波形の各サンプル位置が特定される。
dを特定する上位2ビットは図示しない操作パネルに接
続された乗算値設定部18aからアドレス指定される。
また、各位相信号c1 波形の各サンプル位置を特定する
下位14ビットはアドレス発生回路21からのアドレス
値にて指定される。
メモリ11aからの図4に示すデジタルデータ信号a1
がクロック信号iに同期して入力されると、該当デジタ
ルデータ信号a1 の信号波形に対応する各位相データメ
モリ22a〜22d内の位相信号c1 波形の各サンプル
位置を特定するアドレスを出力する。
設定部18aから指定され、下位アドレスはアドレス発
生回路21から指定される。したがって、この位相メモ
リ17aから、クロック信号iに同期して、乗算値設定
部18aで指定された乗算値Kに対応する一つの位相デ
ータメモリ22a〜22dに記憶されている位相信号c
2 が出力される。
ば16ビット構成のデジタルの位相信号c2 は位相積分
回路14としての加減算回路14aへ入力される。加減
算回路14aは、クロック信号iのクロックが入力され
る毎に、入力される位相信号c2 の各サンプリング値
(位相値θ)を正負符号に応じて加算又は減算する。そ
して、クロック信号iに同期してカウント値を積分位相
信号d1 の各サンプリング値(位相値φ)として送出す
る。なお、この各サンプリング値(位相値φ)は図3に
示す次のIQ発生回路15aに対するアドレス値とな
る。
6ビット構成のデジタルの積分位相信号d1 は、次のI
Q発生回路15aの cosデータメモリ23a及び sinデ
ータメモリ23bへ印加される。
モリ23bは、各積分位相値φに対応する各アドレスに
それぞれ各 cosφ値及び各 sinφ値が記憶されている。
したがって、加減算回路14aからクロック信号iに同
期して積分位相信号d1 の各サンプリング値(位相値
φ)が入力されると、 cosデータメモリ23a及び sin
データメモリ23bは、同じくクロック信号iに同期し
て各 cosφ及び各 sinφからなるデジタルの各ベースバ
ンド信号I,Qを出力する。デジタルの各ベースバンド
信号I,Qは、それぞれD/A変換器24a,24bで
アナログの各ベースバンド信号I,Qへ変換される。
ナログの各ベースバンド信号I,Qは次の直交変調回路
16へ入力される。この直交変調回路16の構成及び動
作は図1に示した直交変調回路及び図10に示した直交
変調回路6と同一であるので説明を省略する。
によれば、前述したように、操作パネルから乗算値設定
部18aへ操作指令を送出して、前述した4つの値(0.
7 ,0.9 ,1.0 ,1.4 )のなかから1つの乗算値Kを選
択指定することによって、このFSK信号発生装置から
出力されるFSK信号e1 におけるデジタルデータ信号
a1 の[1][0]符号変化に伴う周波数fの中心周波
数fC からの移動量±Δfを4種類に可変設定可能とな
る。
装置に対して、試験信号として印加するFSK信号e1
における中心周波数fC からの移動量±Δfを4種類に
変更可能であるので、この試験対象のデジタル信号処理
装置が有するFSK信号の周波数fの許容範囲を測定で
きる。
れた試験装置における試験項目を増加でき、試験対象装
置に対するより広範囲の試験を実施でき、適用範囲を拡
大できる。
ータ信号a1 ,位相信号c2 の各信号波形をROM等の
記憶部素子に予め記憶して、クロック信号iに同期し
て、順番に読出すことにより生成している。よって、よ
り一層高い精度の信号波形が得られ、ひいては試験装置
の試験精度を向上てきる。
相積分回路14,IQ信号発生回路15及び直交変調回
路16を用いて作成している。この手法はデジタルデー
タ信号をより高速にかつ効率良く正確に送信する手法と
して、移動電話システム等に採用されている。したがっ
て、試験対象装置に対してより一層高い精度で試験を実
施できる。
るものてはない。実施例装置においては、図2に示すよ
うに、デジタルデータ信号a1 ,位相積分信号d1 の信
号波形をROM等の記憶部素子に記憶させたが、図1に
示す各回路11,12,17,18,14,15をアナ
ログ回路で構成することも可能である。
信号発生器から供給してもよい。なお、直交変調回路1
6の代りに、電圧制御発振回路(VCO)を用い、乗算
回路の出力を電圧制御発振回路(VCO)に対する制御
電圧として使用してFSK変調信号を得る手法も考えら
れる。しかし、この手法においては、電圧制御発振回路
(VCO)の前記制御電圧に対する発振周波数の特性が
非線形であることや、周囲の温度変化等に起因する電圧
制御発振回路(VCO)特性の変化によって、高精度の
変調測定を得ることは困難である。
号発生装置においては、位相発生回路と積分回路との間
に外部から任意に指定可能な乗算値を位相信号に乗算す
る乗算回路を設けている。したがって、デジタルデータ
信号における[1][0]の符合変化に対する、出力さ
れるFSK信号における中心周波数からの移動量を外部
から任意の値に設定可能である。
の入力試験信号に用いた場合に、FSK信号の受信特性
測定又は信号処理許容範囲の測定を簡単に実施できるか
ら、この後の試験対象装置に対するより広範囲の試験を
実施できる。また、直交変調回路を用いてFSK信号を
発生させているので、常に安定した高精度の変調が可能
である。
置の概略構成を示すブロック図
構成図
直交変調回路の詳細回路図
ブロック図
リ、12…位相発生回路、14…位相積分回路、14a
…加減算回路、15…IQ信号発生回路、16…直交変
調回路、17…乗算回路、17a…位相メモリ、18…
乗算値設定部、19…クロック発生回路、20,21…
アドレス発生回路、22a〜22d…位相データメモリ
Claims (1)
- 【請求項1】 入力されたデジタルデータ信号のデータ
値に応じた位相値を示す位相信号を出力する位相発生回
路(12)と、 この位相発生回路から出力された位相信号の位相値に乗
算値を乗算して出力する乗算回路(17)と、 外部指令に応じて前記乗算回路における乗算値を指定す
る乗算値指定手段(18)と、 前記乗算回路にて乗算された後の位相信号を積分して積
分位相信号として出力する積分回路(14)と、 この積分回路から出力された積分位相信号の示す位相値
の余弦値及び正弦値を示す各信号をIベースバンド信号
及びQベースバンド信号として出力するIQ信号発生回
路(15)と、 このIQ信号発生回路から出力された各ベースバンド信
号を直交変調してFSK信号として出力する直交変調回
路(16)とを備えたFSK信号発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17259894A JP3382360B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Fsk信号発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17259894A JP3382360B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Fsk信号発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0837545A true JPH0837545A (ja) | 1996-02-06 |
JP3382360B2 JP3382360B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=15944829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17259894A Expired - Fee Related JP3382360B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Fsk信号発生装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3382360B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118831A (en) * | 1996-04-22 | 2000-09-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Data demodulator device |
GB2410407A (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-27 | Nec Compound Semiconductor | Digital FSK transmitter containing a quadrature modulator |
JP2012129835A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Anritsu Corp | 信号発生器及び信号発生システム並びに信号発生方法 |
-
1994
- 1994-07-25 JP JP17259894A patent/JP3382360B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118831A (en) * | 1996-04-22 | 2000-09-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Data demodulator device |
GB2410407A (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-27 | Nec Compound Semiconductor | Digital FSK transmitter containing a quadrature modulator |
JP2012129835A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Anritsu Corp | 信号発生器及び信号発生システム並びに信号発生方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3382360B2 (ja) | 2003-03-04 |
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