JPH1023092A - 直交検波器 - Google Patents
直交検波器Info
- Publication number
- JPH1023092A JPH1023092A JP8169207A JP16920796A JPH1023092A JP H1023092 A JPH1023092 A JP H1023092A JP 8169207 A JP8169207 A JP 8169207A JP 16920796 A JP16920796 A JP 16920796A JP H1023092 A JPH1023092 A JP H1023092A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- output signal
- multiplier
- output
- phase shifter
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直交検波器において、フィルタを使用せずに
和の信号を除去する。 【解決手段】 被測定信号源１１の出力信号１３と、基
準信号源１２の出力信号１４は乗算器１９で、出力信号
１３を−９０度位相シフトした信号１６と、出力信号１
４を＋９０度位相シフトした信号１８は乗算器２０で、
出力信号１６と１４は乗算器２１で、出力信号１３と１
８は乗算器２２で乗算される。乗算器１９の出力信号２
３と乗算器２０の出力信号２４の差信号が加算器２７で
求められ、積分器３１に入力される。乗算器２１の出力
信号２５と乗算器２２の出力信号２６の和信号が加算器
２８で求められ、積分器３２に入力される。
和の信号を除去する。 【解決手段】 被測定信号源１１の出力信号１３と、基
準信号源１２の出力信号１４は乗算器１９で、出力信号
１３を−９０度位相シフトした信号１６と、出力信号１
４を＋９０度位相シフトした信号１８は乗算器２０で、
出力信号１６と１４は乗算器２１で、出力信号１３と１
８は乗算器２２で乗算される。乗算器１９の出力信号２
３と乗算器２０の出力信号２４の差信号が加算器２７で
求められ、積分器３１に入力される。乗算器２１の出力
信号２５と乗算器２２の出力信号２６の和信号が加算器
２８で求められ、積分器３２に入力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、振幅、位相の測定
に用いられる直交検波器に関する。
に用いられる直交検波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の直交検波器の構成図であ
る。
る。
【０００３】被測定信号源４１と同じ周波数の基準信号
源４２がある。基準信号源４２の出力信号４４は、乗算
器４７に入力される信号と、＋９０度位相シフタ４５に
よって＋９０度位相がシフトされた出力信号４６に分配
される。
源４２がある。基準信号源４２の出力信号４４は、乗算
器４７に入力される信号と、＋９０度位相シフタ４５に
よって＋９０度位相がシフトされた出力信号４６に分配
される。
【０００４】被測定信号源４１の出力信号４３と、基準
信号源４２の出力信号４４は、乗算器４７において乗算
され、その出力信号４９は低域通過フィルタ５１を通過
し、出力信号５３が積分器５５によって平均化されて、
Ｉ信号５７となる。被測定信号源４１の出力信号４３
と、＋９０度位相シフタ４５の出力信号４６は、乗算器
４８において乗算され、その出力信号５０は低域通過フ
ィルタ５２を通過し、出力信号５４が積分器５６によっ
て平均化されて、Ｑ信号５８となる。
信号源４２の出力信号４４は、乗算器４７において乗算
され、その出力信号４９は低域通過フィルタ５１を通過
し、出力信号５３が積分器５５によって平均化されて、
Ｉ信号５７となる。被測定信号源４１の出力信号４３
と、＋９０度位相シフタ４５の出力信号４６は、乗算器
４８において乗算され、その出力信号５０は低域通過フ
ィルタ５２を通過し、出力信号５４が積分器５６によっ
て平均化されて、Ｑ信号５８となる。
【０００５】基準信号源４２の出力信号４４に対する、
被測定信号源４１の出力信号４３の位相をθとすると、
位相θの変化に伴い、Ｉ信号５７はｃｏｓθ、Ｑ信号５
８はｓｉｎθに比例した変化をする。したがって、θ＝
ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）より、位相θを求
めることができる。
被測定信号源４１の出力信号４３の位相をθとすると、
位相θの変化に伴い、Ｉ信号５７はｃｏｓθ、Ｑ信号５
８はｓｉｎθに比例した変化をする。したがって、θ＝
ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）より、位相θを求
めることができる。
【０００６】乗算器４７の出力信号４９には、信号４３
と信号４４の周波数の和と差の信号が出力される。乗算
器４８の出力信号５０には、信号４３と信号４６の周波
数の和と差の信号が出力される。積分器５５、積分器５
６で積分したい信号は、差の周波数の信号のみである。
和の周波数の信号が積分器５５、積分器５６に入力され
ると、積分時間が和の周波数の信号の１周期の整数倍で
ない場合は、積分結果に誤差が生ずる。
と信号４４の周波数の和と差の信号が出力される。乗算
器４８の出力信号５０には、信号４３と信号４６の周波
数の和と差の信号が出力される。積分器５５、積分器５
６で積分したい信号は、差の周波数の信号のみである。
和の周波数の信号が積分器５５、積分器５６に入力され
ると、積分時間が和の周波数の信号の１周期の整数倍で
ない場合は、積分結果に誤差が生ずる。
【０００７】被測定信号源４１と基準信号源４２が、周
波数の変化を伴う変調波の場合は、積分周期を和の周波
数の１周期の整数倍にすることはほとんど不可能であ
る。そこで、従来は、和の周波数の信号を除去するた
め、低域通過フィルタ５１と低域通過フィルタ５２が挿
入されていた。
波数の変化を伴う変調波の場合は、積分周期を和の周波
数の１周期の整数倍にすることはほとんど不可能であ
る。そこで、従来は、和の周波数の信号を除去するた
め、低域通過フィルタ５１と低域通過フィルタ５２が挿
入されていた。
【０００８】ここで、パルス信号の振幅、位相を測定す
ると、Ｉ信号５７とＱ信号５８は立ち上がり、立ち下が
りの急峻なパルス信号になる。低域通過フィルタ５１，
５２を挿入すると、フィルタ５１，５２の時定数によ
り、パルス立ち上がり、立ち下がりが緩やかになるな
ど、波形歪を生ずる。そのため、高速なパルス信号を測
定することは困難であった。
ると、Ｉ信号５７とＱ信号５８は立ち上がり、立ち下が
りの急峻なパルス信号になる。低域通過フィルタ５１，
５２を挿入すると、フィルタ５１，５２の時定数によ
り、パルス立ち上がり、立ち下がりが緩やかになるな
ど、波形歪を生ずる。そのため、高速なパルス信号を測
定することは困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の直交検
波器は、乗算器で発生し、積分器に入力される高周波信
号が積分誤差の原因となり、測定精度に影響を与えると
いう欠点があった。
波器は、乗算器で発生し、積分器に入力される高周波信
号が積分誤差の原因となり、測定精度に影響を与えると
いう欠点があった。
【００１０】本発明の目的は、波形歪の原因となるフィ
ルタを使用することなく、積分器に高周波信号が入力さ
れないようにした直交検波器を提供することにある。
ルタを使用することなく、積分器に高周波信号が入力さ
れないようにした直交検波器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の直交検波器は、
被測定信号源の出力信号の位相を−９０度シフトする−
９０度位相シフタと、基準信号源の出力信号の位相を＋
９０度シフトする＋９０度位相シフタと、前記被測定信
号源の出力信号と前記基準信号源の出力信号を乗算する
第１の乗算器と、前記−９０度位相シフタの出力信号と
前記＋９０度位相シフタの出力信号を乗算する第２の乗
算器と、前記−９０度位相シフタの出力信号と前記基準
信号源の出力信号を乗算する第３の乗算器と、前記被測
定信号源の出力信号と前記＋９０度位相シフタの出力信
号を乗算する第４の乗算器と、第１の乗算器の出力信号
と第２の乗算器の出力信号の差信号を出力する第１の加
算器と、第３の乗算器の出力信号と第４の乗算器の出力
信号の和信号を出力する第２の加算器と、第１の加算器
の出力信号を平均化する第１の積分器と、第２の加算器
の出力信号を平均化する第２の積分器を有する。
被測定信号源の出力信号の位相を−９０度シフトする−
９０度位相シフタと、基準信号源の出力信号の位相を＋
９０度シフトする＋９０度位相シフタと、前記被測定信
号源の出力信号と前記基準信号源の出力信号を乗算する
第１の乗算器と、前記−９０度位相シフタの出力信号と
前記＋９０度位相シフタの出力信号を乗算する第２の乗
算器と、前記−９０度位相シフタの出力信号と前記基準
信号源の出力信号を乗算する第３の乗算器と、前記被測
定信号源の出力信号と前記＋９０度位相シフタの出力信
号を乗算する第４の乗算器と、第１の乗算器の出力信号
と第２の乗算器の出力信号の差信号を出力する第１の加
算器と、第３の乗算器の出力信号と第４の乗算器の出力
信号の和信号を出力する第２の加算器と、第１の加算器
の出力信号を平均化する第１の積分器と、第２の加算器
の出力信号を平均化する第２の積分器を有する。
【００１２】本発明の他の直交検波器は、被測定信号源
の出力信号の位相を−９０度シフトする第１の−９０度
位相シフタと、基準信号源の出力信号の位相を−９０度
シフトする第２の−９０度位相シフタと、前記被測定信
号源の出力信号と前記基準信号源の出力信号を乗算する
第１の乗算器と、前記第１の−９０度位相シフタの出力
信号と前記第２の−９０度位相シフタの出力信号を乗算
する第２の乗算器と、前記第１の−９０度位相シフタの
出力信号と前記基準信号源の出力信号を乗算する第３の
乗算器と、前記被測定信号源の出力信号と前記第２の−
９０度位相シフタの出力信号を乗算する第４の乗算器
と、第１の乗算器の出力信号と第２の乗算器の出力信号
の和信号を出力する第１の加算器と、第３の乗算器の出
力信号と第４の乗算器の出力信号の差信号を出力する第
２の加算器と、第１の加算器の出力信号を平均化する第
１の積分器と、第２の加算器の出力信号を平均化する第
２の積分器を有する。
の出力信号の位相を−９０度シフトする第１の−９０度
位相シフタと、基準信号源の出力信号の位相を−９０度
シフトする第２の−９０度位相シフタと、前記被測定信
号源の出力信号と前記基準信号源の出力信号を乗算する
第１の乗算器と、前記第１の−９０度位相シフタの出力
信号と前記第２の−９０度位相シフタの出力信号を乗算
する第２の乗算器と、前記第１の−９０度位相シフタの
出力信号と前記基準信号源の出力信号を乗算する第３の
乗算器と、前記被測定信号源の出力信号と前記第２の−
９０度位相シフタの出力信号を乗算する第４の乗算器
と、第１の乗算器の出力信号と第２の乗算器の出力信号
の和信号を出力する第１の加算器と、第３の乗算器の出
力信号と第４の乗算器の出力信号の差信号を出力する第
２の加算器と、第１の加算器の出力信号を平均化する第
１の積分器と、第２の加算器の出力信号を平均化する第
２の積分器を有する。
【００１３】本発明は、直交検波器の乗算器出力に現れ
る、乗算器入力信号の周波数に対する差の信号と和の信
号のうち、和の信号を除去する目的のために、三角関数
の性質を利用して、差の信号を倍増し、和の信号を相殺
するような信号を別に加えることにより、フィルタを使
用せずに和の信号を除去し、波形歪の生じない、高速な
パルス信号の直交検波を可能にするとともに、和の信号
による積分誤差を除去することを可能にしたものであ
る。
る、乗算器入力信号の周波数に対する差の信号と和の信
号のうち、和の信号を除去する目的のために、三角関数
の性質を利用して、差の信号を倍増し、和の信号を相殺
するような信号を別に加えることにより、フィルタを使
用せずに和の信号を除去し、波形歪の生じない、高速な
パルス信号の直交検波を可能にするとともに、和の信号
による積分誤差を除去することを可能にしたものであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施形態の直交検波器の
構成図である。
構成図である。
【００１６】本実施形態の直交検波器は、−９０度位相
シフタ１５と、＋９０度位相シフタ１７と、乗算器１
９，２０，２１，２２と、加算器２７，２８と、積分器
３１，３２で構成されている。
シフタ１５と、＋９０度位相シフタ１７と、乗算器１
９，２０，２１，２２と、加算器２７，２８と、積分器
３１，３２で構成されている。
【００１７】次に、本実施形態の動作を説明する。
【００１８】被測定信号源１１の出力信号１３は、乗算
器１９に入力される信号１３と、−９０度位相シフタ１
５によって−９０度位相がシフトされた出力信号１６に
分配される。基準信号源１２の出力信号１４は、乗算器
２１に入力される信号１４と、＋９０度位相シフタによ
って＋９０度位相がシフトされた出力信号１８に分配さ
れる。各信号を式で表すと、以下のようになる。
器１９に入力される信号１３と、−９０度位相シフタ１
５によって−９０度位相がシフトされた出力信号１６に
分配される。基準信号源１２の出力信号１４は、乗算器
２１に入力される信号１４と、＋９０度位相シフタによ
って＋９０度位相がシフトされた出力信号１８に分配さ
れる。各信号を式で表すと、以下のようになる。
【００１９】
【数１】
【００２０】信号１３と信号１４は、乗算器１９におい
て乗算され、出力信号２３を得る。信号１６と信号１８
は、乗算器２０において乗算され、出力信号２４を得
る。信号２３と信号２４は、加算器２７において減算さ
れ、出力信号２９を得る。この処理過程を式で表すと、
以下のようになる。
て乗算され、出力信号２３を得る。信号１６と信号１８
は、乗算器２０において乗算され、出力信号２４を得
る。信号２３と信号２４は、加算器２７において減算さ
れ、出力信号２９を得る。この処理過程を式で表すと、
以下のようになる。
【００２１】
【数２】
【００２２】信号１４と信号１６は、乗算器２１におい
て乗算され、出力信号２５を得る。信号１３と信号１８
は、乗算器２２において乗算され、出力信号２６を得
る。信号２５と信号２６は、加算器２８において加算さ
れ、出力信号３０を得る。この処理過程を式で表すと、
以下のようになる。
て乗算され、出力信号２５を得る。信号１３と信号１８
は、乗算器２２において乗算され、出力信号２６を得
る。信号２５と信号２６は、加算器２８において加算さ
れ、出力信号３０を得る。この処理過程を式で表すと、
以下のようになる。
【００２３】
【数３】
【００２４】乗算器１９，２０，２１，２２の出力信号
２３，２４，２５，２６には信号源１１，１２の周波数
の和、すなわち２ωの信号が含まれるが、加算器２７，
２８における演算で２ωの信号は相殺され、加算器２
７，２８の出力信号２９，３０には信号源１１，１２の
周波数の差の信号のみが現れる。加算器２７の出力信号
２９は積分器３１で平均化され、Ｉ信号３３となる。加
算器２８の出力信号３０は積分器３２で平均化され、Ｑ
信号３４となる。
２３，２４，２５，２６には信号源１１，１２の周波数
の和、すなわち２ωの信号が含まれるが、加算器２７，
２８における演算で２ωの信号は相殺され、加算器２
７，２８の出力信号２９，３０には信号源１１，１２の
周波数の差の信号のみが現れる。加算器２７の出力信号
２９は積分器３１で平均化され、Ｉ信号３３となる。加
算器２８の出力信号３０は積分器３２で平均化され、Ｑ
信号３４となる。
【００２５】積分器３１，３２に入力される信号２９，
３０には高周波信号が含まれないので、高周波信号によ
る積分誤差は生じない。また、高周波信号の除去に低域
通過フィルタを使用しないため、フィルタによるＩ信号
３３、Ｑ信号３４への波形歪は生じない。
３０には高周波信号が含まれないので、高周波信号によ
る積分誤差は生じない。また、高周波信号の除去に低域
通過フィルタを使用しないため、フィルタによるＩ信号
３３、Ｑ信号３４への波形歪は生じない。
【００２６】図１の＋９０度位相シフタ１７は、９０度
位相進みであるため、遅延素子での実現は不可能であ
る。＋９０度位相シフタ１７を−９０度位相シフタに変
更し、９０度位相遅れにすると、信号１８，２４，２６
の振幅の符号が反転する。この場合、加算器２７におけ
る演算を、信号２３と信号２４の和に、また加算器２８
における演算を、信号２５から信号２６を引く減算に変
更することによって、変更前と同じ効果が得られる。
位相進みであるため、遅延素子での実現は不可能であ
る。＋９０度位相シフタ１７を−９０度位相シフタに変
更し、９０度位相遅れにすると、信号１８，２４，２６
の振幅の符号が反転する。この場合、加算器２７におけ
る演算を、信号２３と信号２４の和に、また加算器２８
における演算を、信号２５から信号２６を引く減算に変
更することによって、変更前と同じ効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、三角関
数の性質を利用して、差の信号を増幅し、和の信号を相
殺するような信号を別に加えることにより、フィルタを
使用せずに和の信号を除去し、波形歪の生じない、高速
なパルス信号の直交検波が可能になる効果がある。
数の性質を利用して、差の信号を増幅し、和の信号を相
殺するような信号を別に加えることにより、フィルタを
使用せずに和の信号を除去し、波形歪の生じない、高速
なパルス信号の直交検波が可能になる効果がある。
【図１】本発明の一実施形態の直交検波器の構成図であ
る。
る。
【図２】直交検波器の従来例の構成図である。
１１ 被測定信号源 １２ 基準信号源 １３ 被測定信号源１１の出力信号 １４ 基準信号源１２の出力信号 １５ −９０度位相シフタ １６ −９０度位相シフタ１５の出力信号 １７ ＋９０度位相シフタ １８ ＋９０度位相シフタ１７の出力信号 １９〜２２ 乗算器 ２３ 乗算器１９の出力信号 ２４ 乗算器２０の出力信号 ２５ 乗算器２１の出力信号 ２６ 乗算器２２の出力信号 ２７，２８ 加算器 ２９ 加算器２７の出力信号 ３０ 加算器２８の出力信号 ３１，３２ 積分器 ３３ 積分器３１の出力信号 ３４ 積分器３２の出力信号
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】
【数３】
Claims (2)
- 【請求項１】 被測定信号源の出力信号の位相を−９０
度シフトする−９０度位相シフタと、 基準信号源の出力信号の位相を＋９０度シフトする＋９
０度位相シフタと、 前記被測定信号源の出力信号と前記基準信号源の出力信
号を乗算する第１の乗算器と、 前記−９０度位相シフタの出力信号と前記＋９０度位相
シフタの出力信号を乗算する第２の乗算器と、 前記−９０度位相シフタの出力信号と前記基準信号源の
出力信号を乗算する第３の乗算器と、 前記被測定信号源の出力信号と前記＋９０度位相シフタ
の出力信号を乗算する第４の乗算器と、 第１の乗算器の出力信号と第２の乗算器の出力信号の差
信号を出力する第１の加算器と、 第３の乗算器の出力信号と第４の乗算器の出力信号の和
信号を出力する第２の加算器と、 第１の加算器の出力信号を平均化する第１の積分器と、 第２の加算器の出力信号を平均化する第２の積分器を有
する直交検波器。 - 【請求項２】 被測定信号源の出力信号の位相を−９０
度シフトする第１の−９０度位相シフタと、 基準信号源の出力信号の位相を−９０度シフトする第２
の−９０度位相シフタと、 前記被測定信号源の出力信号と前記基準信号源の出力信
号を乗算する第１の乗算器と、 前記第１の−９０度位相シフタの出力信号と前記第２の
−９０度位相シフタの出力信号を乗算する第２の乗算器
と、 前記第１の−９０度位相シフタの出力信号と前記基準信
号源の出力信号を乗算する第３の乗算器と、 前記被測定信号源の出力信号と前記第２の−９０度位相
シフタの出力信号を乗算する第４の乗算器と、 第１の乗算器の出力信号と第２の乗算器の出力信号の和
信号を出力する第１の加算器と、 第３の乗算器の出力信号と第４の乗算器の出力信号の差
信号を出力する第２の加算器と、 第１の加算器の出力信号を平均化する第１の積分器と、 第２の加算器の出力信号を平均化する第２の積分器を有
する直交検波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8169207A JPH1023092A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 直交検波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8169207A JPH1023092A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 直交検波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1023092A true JPH1023092A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15882195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8169207A Withdrawn JPH1023092A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 直交検波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1023092A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112004000458T5 (de) | 2003-03-19 | 2009-12-10 | Advantest Corporation | Wellendetektionsvorrichtung, Verfahren, Programm und Aufzeichnungsmedium |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP8169207A patent/JPH1023092A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112004000458T5 (de) | 2003-03-19 | 2009-12-10 | Advantest Corporation | Wellendetektionsvorrichtung, Verfahren, Programm und Aufzeichnungsmedium |
| US7783456B2 (en) | 2003-03-19 | 2010-08-24 | Advantest Corporation | Wave detection device, method, program, and recording medium |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |