WO2004004264A1 - 検波器、試験装置、試験方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

　所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、被測定信号を、被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部とを備えることを特徴とする検波器を提供する。

Description

明 細 書 検波器、 試験装置、 試験方法、 及びプログラム 技術分野

本発明は、 本発明は、被測定信号を検波する検波器、 電子デバイスを試験する 試験装置、電子デバイスを試験する試験方法、及び試験装置を機能させるプログ ラムに関する。特に本発明は、離散化された被測定信号を検波する検波器等に関 する。 また本出願は、 下記の日本特許出願に関連する。 文献の参照による組み込 みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本 出願に組み込み、 本出願の記載の一部とする。

特願 2 0 0 2— 1 9 0 9 1 2号 出願日 2 0 0 2年 6月 2 8日 背景技術 .

従来、 例えば通信分野においては、 送信するべき信号を所望の周波数を有する搬 送波によって変調して送信している。 受信側は、 変調された信号を受け取り、 変調 された信号を、 搬送波の周波数に基づいて復調している。

これらの変復調に用いられる電子デバイスを試験するために、 変調された信号を 復調し、 復調した信号に基づいて当該電子デバイスを試験する試験装置がある。 従 来の試験装置は、 変調された信号を所定の離散化周波数で離散化し、 離散化した信 号を検波器によつて検波し、 検波した信号を解析することにより変調に用いられる 電子デバイスや検波器の良否を判定している。

しかし、 変調された信号を離散化しているため、 離散化した信号には、 離散化周 波数に応じたエイリアシング成分が生じてしまい、 変調された信号を精度よく復調 することが困難であった。 このため、 電子デバイスの良否を精度よく判定すること が困難であった。

また、 変調された信号は実信号であるため、 検波器において検波した場合、 検波 によるエイリアシング成分も生じてしまう。 従来の試験装置においては、 これらの エイリアシング成分を除去するためには、 帯域通過フィルタ又は低域通過フィルタ が多く用いられていた。 しかし、 エイリアシング成分のみを除去するためには、 急 峻な遮断特性を有する帯域通過フィルタ又は低域通過フィルタを用いる必要があり、 このような帯域通過フィルタ又は低域通過フィルタを実現することは困難であった。 また、 検波するべき信号成分の周波数帯域と、 エイリアシング成分の周波数帯域と が重なっている場合、 エイリアシング成分のみを除去することは困難であった。 また、 信号を精度よく復調するためには、 変調に用いる周波数と、 復調に用いる 周波数を同一にする必要があるが、 これらの周波数を完全に同一とすることが困難 であった。

そこで本発明は、 上記の課題を解決することのできる検波器、 試験装置、 試験方 法、 及びプログラムを提供することを目的とする。 この目的は、 請求の範囲におけ る独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。 また従属項は本発明の更な る有利な具体例を規定する。 発明の開示

上記課題を解決するために、本発明の第 1の形態においては、所定の離散化周 波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、被測定信号を、被測 定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被 測定信号のエイリァシング成分を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数 シフ トし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成 部とを備えることを特徴とする検波器を提供する。

解析信号変換器は、解析信号の離散化された複素データのうち、所定のデータ 数毎に複素データを抽出し、ベースパンド信号生成部に供給するデシメーション フィルタを有してよい。

解析信咢変換器は、被測定信号を解析信号の実数部として出力し、被測定信号 をヒルベルト変換した信号を解析信号の虚数部として出力してよい。 また、解析 信号変換器は、 ヒルベルト変換フィルタにより、離散化された解析信号を生成し てよい。

解析信号変換器は、離散化された解析信号を生成するヒルベルト変換フィルタ を有し、 ヒルベルト変換フィルタは、被測定信号の離散化されたデータを受け取 り、それぞれ被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけデータを遅延させて順 次出力する、縦続接続された複数の遅延素子と、複数の遅延素子が出力するデー タを、所定のデータ数毎に抽出する複数のデシメーションフィルタと、それぞれ のデシメーシヨンフィルタが抽出したデータに、所定の係数を乗算する複数の乗 算器と、デシメーシヨンフィルタが同期して出力し、複数の乗算器が所定の係数 を乗算したそれぞれのデータの総和を算出し、解析信号の虚数部を生成する加算 部とを有してよい。

また、解析信号変換器は、離散化された解析信号を生成するヒルベルト変換フ ィルタを有し、 ヒルベルト変換フィルタは、被測定信号の離散化されたデータを 受け取り、それぞれ被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけデータを遅延さ せて順次出力する、縦続接続された複数の遅延素子と、複数の遅延素子が出力す るデータを、所定のデータ数毎に抽出する複数のデシメーションフィルタと、対 応する 2つのデシメーションフィルタ毎に、抽出したデータの和を算出する加算 部と、加算部が算出したそれぞれのデータの和に、所定の係数を乗算する乗算部 と、デシメーシヨンフィルタが同期して出力し、乗算部が所定の係数を乗算した データの総和を算出する加算器とを有してよい。

解析信号変換器は、 被測定信号を、 離散フーリエ変換するフーリエ変換部と、 離散フーリェ変換された被測定信号の周波数成分のうち、離散化の略半分の周波 数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器と、帯域制限 信号を、逆フーリエ変換し、解析信号を生成する逆フーリエ変換部とを有してよ い。

' 解析信号変換器は、離散化された帯域制限信号の複素データを、所定のデータ 数毎に抽出して逆フーリェ変換部に供給するデシメーションフィルタを更に有 してよい。

被測定信号は、所定の周波数を有する搬送波により周波数シフトされた信号で あって、 ベースバンド信号生成部は、 所定の周波数に基づいて、 角军析信号を周波 数シフ トしてよい。 - 本発明の第 2の形態においては、所定の離散化周波数で離散化された被測定信 号を検波する検波器であって、被測定信号を解析信号に変換することにより、離 散化による被測定信号のエイリァシング成分を除去する解析信号変換器と、解析 信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバ ンド信号生成部と、複素ベースバンド信号を受け取り、複素ベースバンド信号の 複素データのうち、所定のデータ数毎に複素データを抽出し、被測定信号より離. 散化周波数が低い複素ベースバンド信号を生成するデシメーションフィルタと を備えることを特徴とする検波器を提供する。

デシメーションフィルタは、予め定められた値に基づいて、複素ベースパンド 信号のそれぞれの複素データの振幅値を補正してよい。 また、デシメーシヨンフ ィルタは、複素ベースパンド信号の I相成分と、 Q相成分との比に基づいて、複 素ベースバンド信号の位相を補正してよい。

本発明の第 3の形態においては、所定の離散化周波数で離散化され、所定の周 波数を有する搬送波により周波数シフトされた被測定信号を検波する検波器で あって、被測定信号を、 フーリエ変換するフーリエ変換部と、 フーリエ変換され た被測定信号の周波数成分のうち、離散化の略半分の周波数以上の周波数成分を 除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器と、帯域制限信号を、所定のデータ 数 に抽出して出力するデシメーションフィルタと、デシメーションフィルタが 出力した帯域制限信号を、搬送波に基づいて、周波数軸上においてシフトする周 波数シフト器と、周波数シフト器が周波数シフトした帯域制限信号を、逆フーリ ェ変換する逆フーリェ変換部とを備えることを特徴とする検波器を提供する。 本発明の第 4の形態においては、電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、 電子デバイスの良否を判定する試験装置であって、変調信号を離散化し、被測定 信号に変換する A D変換器と、被測定信号を被測定信号より離散化周波数の低い 解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリァシング成分 を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素べ ースバンド信号を生成するベースパンド信号生成部と、複素ベースバンド信号に 基づいて、電子デバィスの良否を判定する解析部とを備えることを特徴とする試 験装置を提供する。

本発明の第 4の形態においては、電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、 電子デバイスの良否を判定する試験方法であって、変調信号を離散化し、被測定 信号に変換する A D変換段階と、被測定信号を被測定信号より離散化周波数の低 い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリァシング成 分を除去する解析信号変換段階と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複 素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成段階と、複素ベースバンド 信号に基づいて、電子デバィスの良否を判定する解析段階とを備えることを特徴 とする試験方法を提供する。 ' 本発明の第 5の形態においては、 コンピュータを、電子デバイスが出力する変 調信号に基づいて、電子デバイスの良否を判定する試験装置として機能させるプ ログラムであって、 コンピュータを、 変調信号を離散化し、 被測定信号に変換す る A D変換器と、被測定信号を被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変 換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解 析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信 号を生成するベースバンド信号生成部と、複素ベースバンド信号に基づいて、電 子デバイスの良否を判定する解析部として機能させることを特徴とするプログ ラムを提供する。

尚、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、 これらの特徴群のサブコンビネーションも又、 発明となりうる。 図面の簡単な説明 図 1は、本発明の実施形態に係る試験装置 1 00の構成の一例を示す図であ る。

図 2は、 被測定信号の周波数成分の一例を示す図である。 図 2 (a) ίま、 A D変換器 20が離散化した被測定信号の周波数成分の一例を示し、図 2 (b )は、 実信号を検波した場合の周波数成分の一例を示し、 図 2 (c) は、 本例における 試験装置 1 00が検波した信号の周波数成分の一例を示し、 図 2 (d) は、 解析 信号をダウンサンプリングした場合における、試験装置 1 00が検波する信号の 周波数成分の一例を示す。

図 3は、 解析信号変換器 30の構成例を示す図である。 図 3 (a) は、 解析 信号変換器 30の構成の一例を示し、 図 3 (b) は、 解析信号変換器 30の構成 の他の例を示し、 図 3 (c) は、 解析信号変換器 30の構成の更なる他の伊 [Jを示 す。

図 4は、 ヒノレべノレト変換フィルタ 60の構成の一例を示す図である。

図 5は、 試験装置 1 00の構成の他の例を示す図である。

' 図 6は、デシメ一ションフィルタ 70における、複素ベースバンド信号の位 相誤差補正を説明する図である。

図 7は、 ヒルベルト変換フィルタ 60の構成の例を示す。 図 7 (a) 〖ま、 ヒ ルベルト変換フィルタ 60の構成の他の例を示し、 図 7 (b ) は、 ヒルべノレト変 換フィルタ 6 0の構成の更なる他の例を示す。 '

図 8は、 解析信号変換器 30の構成の例を示す。 図 8 ( a ) は、 フーリェ変 換を用いた解析信号変換器 30の構成の他の例を示し、 図 8 (b) は、解析信号 変換器 30の構成の更なる他の例を示す。

図 9は、本発明の実施形態に係る試験方法の一例を説明するフローチヤ一ト である。

図 10は、本発明の実施形態に係るコンピュータ 300のハードウエア構成 の一例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、 以下の実施形態は特許請 求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、 又実施形態の中で説明されている 特徴の組み合わせの全てが努明の解決手段に必須であるとは限らない。 図 1は、 本発明の実施形態に係る試験装置 1 0 0の構成の一例を示す。 試験装置 1 0 0は、 電子デパイス 2 0 0が生成する変調信号に対して、 エイリアシング成分 を除去して変調信号を検波し、 電子デバイス 2 0 0を試験する。 電子デバイス 2 0 0は、 例えば、 所定の信号を所定の周波数を有する搬送波によって変調した変調信 号を生成する S O C (System on Chip) である。

試験装置 1 0 0は、 AD変換器 2 0、 検波器 1 0、 及び解析部 5 0を備える。 A D変換器 2◦は、 所定の離散化周波数で、 電子デバイス 2 0 0が生成した変調信号 を離散化し、 被測定信号を生成する。 A D変換器 2 0は、 変調信号のナイキスト周 波数の 2倍以上の周波数で、 変調信号を離散化することが好ましい。

検波器 1 0は、 A D変換器 2 0が生成した被測定信号を検波する。検波器 1 0は、 解析信号変換器 3 0、 及びベースバンド信号生成部 4 0を有する。 解析信号変換器 3 0は、 被測定信号を複素数の解析信号に変換する。 被測定信号を複素数の解析信 号に変換することにより、 変換器 2 0における離散化による被測定信号のエイ リアシング成分を除去することができる。 このため、 変調信号を精度よく検波する ことができる。 ここで、 解圻信号の実数部は、 被測定信号であって、 解析信号の虚 数部は、 被測定信号の全ての周波数成分を 9 0度移相した信号である。

ベースバンド信号生成部 4 0は、 解析信号を周波数シフトし、 被測定信号の複素 ベースバンド信号を生成する。 本例においては、 ベースバンド信号生成部 4 0は、 電子デバイス 2 0 0における搬送波の周波数に基づいて、 解析信号を周波数シフト する。 ベースバンド信号生成部 4 0は、 解析信号の実数部及び虚数部に、 複素数を 乗算することにより、 解析信号を周波数シフトする複素乗算器であってよい。 この 場合、 ベースバンド信号生成部 4 0は、 解析信号の実数部及ぴ虚数部に、 複素数 e -j fctを乗算する。 ここで、 f 。は搬送波の周波数を示す。 ベースバンド信号生成部 4 0は、 解析信号の実数部及び虚数部を周波数シフトした I相信号及び Q相信号を 生成し、 解析部 5 0に供給する。 .

本例における試験装置 1 0 0によれば、 ベースパンド信号生成部 4 0が、 複素数 の解析信号を周波数シフトしているため、 検波器 1 0における検波によるエイリア シング成分を除去することができる。 このため、 精度よく変調信号を検波すること ができる。

解析部 5 0は、 I相信号及ぴ Q相信号に基づいて、 電子デバィス 2 0 0の良否を 判定する。 例えば、 解析部 5 0は、 変調信号の変調精度 ( E VM) に基づいて、 電 子デバイス 2 0 0の良否を判定する。 つまり、 解析部 5 0は、 I相信号及ぴ Q相信 号に基づいて、 変調信号が I Q平面上に正しく変調されているか否かを判定するこ とにより、 電子デバイス 2 0 0の良否を判定する。

以上に示した通り、 本例における試験装置 1 0 0によれば、 変調信号の離散化、 及び検波におけるエイリァシング成分を除去することができるため、 精度よく変調 信号を検波することができる。 このため、 電子デバイス 2 0 0の良否を精度よく判 定することができる。

また、 本例における試験装置 1 0 0によれば、 被測定信号を解析信号に変換して いるため、 電子デバイス 2 0 0が、 振幅変調、 位相変調、 又は周波数変調のいずれ の変調方式によって信号を生成した場合であっても、 電子デバイス 2 0 0の試験、 変調信号の検波等を行うことができる。 図 2は、被測定信号の周波数成分の一例を示す。 図 2において、 f _sは AD変換器 2 0における離散化周波数を示し、 f _cは電子デバイス 2 0 0における搬送波の周波 数を示す。

図 2 ( a ) は、 AD変換器 2 0が離散化した被測定信号の周波数成分の一例を示 す。 信号を所定の離散化周波数で離散化した場合、 図 2 ( a ) において実線で示す ような信号の実際の周波数成分に対して、 図 2 ( a ) において破線で示すような離 散化周波数に応じたエイリァシング成分が生じる。 当該エイリァシング成分は、 信 号の実際の周波数成分と、 f s Z 2において対称な周波数領域に生じる。

被測定信号を解析信号に変換することにより、 負の周波数成分を除去することが できる。 図 2 ( a ) に示したエイリアシング成分は、 信号の実際の周波数成分 の負の周波数領域におけるミラー成分に対応して生じる成分であるため、 被測定信 号を解析信号に変換することにより、 当該エイリァシング成分を除去することがで きる。 本例における試験装置 1 0 0は、 被測定信号を解析信号に変換することによ り、 当該エイリァシング成分を除去する。

図 2 ( b ) は、 実信号を検波した場合の周波数成分の一例を示す。 信号が実数成 分のみを有する場合、 ベースバンド信号生成部 4 0において当該実信号を周波数シ フトすると、 図 2 ( b ) において破線で示すようなエイリアシング成分が生じる。 また、 実信号を検波した場合、 その周波数成分の強度は、 検波する前の実信号の周 波数成分の略半分となってしまう。 本例における試験装置 1 0 0は、 被測定信号を 複素数の解析信号に変換して、 検波を行うため、 当該エイリアシング成分を除去す ることができる。

図 2 ( c ) は、 本例における試験装置 1 0 0が検波した信号の周波数成分の一例 を示す。 上述したように、 試験装置 1 0 0はエイリアシング成分を除去して検波す ることができる。

図 2 ( d ) は、 解析信号をダウンサンプリングした場合における、 試験装置 1 0 0が検波する信号の周波数成分の一例を示す。 図 2 ( d ) において f s ' は、 解析 信号をダウンサンプリングした後の、 解析信号の離散化周波数を示す。 例えば、 図 5において後述するように、 デシメーションフィルタ 7 0によって解析信号をダウ ンサンプリングした場合であっても、 試験装置 1 0 0はエイリアシング成分を除去 して検波することができる。 図 3は、 解析信号変換器 3 0の構成例を示す。 図 3 ( a ) は、 解析信号変換器 3 0の構成の一例を示す。 本例において解析信号変換器 3 0は、 被測定信号をヒルべ ルト変換するヒルベルト変換器 3 2を有する。 解析信号変換器 3 0は、 被測定信号 を解析信号の実数部として出力し、 ヒルベルト変換部 3 2力 Sヒルベルト変換した被 測定信号を解析信号の虚数部として出力する。 これにより、 実数部と虚数部の位相 が 9 0度異なる解析信号を生成することができる。 ヒルベルト変換器 3 2は、 例え ば D S P (Digital Signal Processor) 等により、 ソフトウェアによりヒルベルト変 換を行ってよく、 またヒルベルト変換フィルタ等のハードウエアによってヒルベル ト変換を行ってもよい。 離散化された変調信号に対して、 ヒルベルト変換フィルタ 等のデジタル回路、 又は演算によって、 ヒルベルト変換を行うことにより、 実数部 に対して位相が 9 0度異なる虚数部を精度よく生成することができる。

図 3 ( b ) は、 解析信号変換器 3 0の構成の他の例を示す。 本例において、 解析 信号変換器 3 0は、 被測定信号をヒルベルト変換し、 離散化した解析信号を生成す るヒルベルト変換フィルタ 6 0を有する。 ヒルベルト変換フィルタ 6 0の構成につ いては後述する。 上述したように、 本例における解析信号変換器 3 0によれば、 実 数部に対して位相が 9 0度異なる虚数部を精度よく生成することができる。

図 3 ( c )は、解析信号変換器 3 0の構成の更なる他の例を示す。本例において、 解析信号変換器 3 0は、 被測定信号をフーリエ変換するフーリエ変換部 3 4と、 フ 一リエ変換された被測定信号の周波数成分のうち、 A D変換器 2 0における離散化 周波数の略半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域 制限器 3 6と、 帯域制限信号を逆フーリエ変換し、 解析信号を生成する逆フーリエ 変換部 3 8とを有する。 フーリエ変換部 3 4及び逆フーリエ変換部 3 8は、 高速フ 一リェ変換及び逆高速フーリェ変換を行ってよい。

本例における解析信号変換器 3 0によっても、 図 3 ( a ) 及び図 3 ( b ) に関連 して説明した解析信号変換器 3 0と同様に、 解析信号を生成することができる。 図 4は、 ヒルベルト変換フィルタ 6 0の構成の一例を示す。 ヒノレベルト変換フィ ルタ 6 0は、 縦続接続された複数の遅延素子 6 6、 複数の乗算器 6 8、 及び加算部 6 2を有する。 複数の遅延素子 6 6は、 被測定信号の離散化されたデータを受け取り、 それぞれ 被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけデータを遅延させて順次出力する。 ヒ ルべノレト変換フィルタ 6 0は、 偶数の遅延素子 6 6を有し、 遅延素子 6 6に対応す る複数の乗算器 6 8を有することが好ましい。 '

乗算器 6 8は、 対応する遅延素子 6 6に入力されるデータ、 又は対応する遅延素 子 6 6が出力するデータに、 所定の係数を乗算する。 前半段にある例えば遅延素子 6 6— 1 , 6 6— 2に対応する乗算器 6 8は、 対応する遅延素子 6 6に入力される データに所定の係数を乗算し、 後半段にある例えば遅延素子 6 6— 3、 6 6— 4に 対応する乗算器 6 8は、 対応する遅延素子 6 6が出力するデータに所定の係数を乗 算する。 また、 乗算器 6 8は、 当該所定の係数として、 9 0度移相のフィルタのィ ンパルス応答関数に応じた係数を乗算する。

加算部 6 2は、 複数の遅延素子 6 6から同期して出力されたデータに、 複数の乗 算器 6 8が所定の係数を乗算した値の総和を算出する。 ヒルベルト変換フィルタ 6 0は、 縦続接続された 2 M個の遅延素子 6 6のうち、 M段目の遅延素子 6 6—Mが 順次出力するデータを、 解析信号の実数部として順次出力し、 加算部 6 2が順次算 出した値を、 実数部のデータに対応する虚数部のデータとして順次出力する。 また、 図 4においては、 ヒルベルト変換フィルタ 6 0は、 4個の遅延素子 6 6を 有しているが、 遅延素子 6 6の個数は 4個に限定されない。 ヒルベルト変換フィル タ 6〇は、 2個の遅延素子 6 6を有していてもよく、 またより多くの遅延素子 6 6 を有することにより、 より精度よく解析信号を生成することができる。

また、 本例におけるヒルベルト変換フィルタ 6 0は、 実数部に対して位相が 9 0 度進んだ虚数部を有する解析信号を生成したが、 他の例においては、 実数部に対し て位相が 9 0度遅れた虚数部を有する解析信号を生成してよい。 この場合、 複数の 乗算器 6 8におけるそれぞれの係数の符号を反転して解析信号を生成してよレ、。 ま た、 ベースバンド信号生成部 4 0は、 乗算する搬送波の周波数の符号を反転して乗 算し、 生成した Q相成分を反転して解析部 5 0に供給する。 図 5は、試験装置 1 0 0の構成の他の例を示す。本例における試験装置 1 0 0は、 図 1に関連して説明した試験装置 1 0 0の構成に加え、 デシメーシヨンフィルタ 7 0を更に備える。

デシメーシヨンフィルタ 7 0は、 解析信号変換器 3 0が生成した解析信号の離散 化された複素データのうち、 所定のデータ数毎に複素データを抽出し、 ベースパン ド信号生成部 4 0に供給する。 つまり、 デシメーションフィルタ Ί 0は、 解析信号 における離散化周波数を下げて、 ベースバンド信号生成部 4 0に供給する。 解析信 号における離散化周波数を下げることにより、 ベースバンド信号生成部 4 0におけ る演算量を低減し、 被測定信号の検波を高速に行うことができる。

図 5においては、 デシメーシヨンフィルタ 7 0は、 角军析信号変換器 3 0とベース バンド信号生成部 4 0との間に設けられているが、 他の例においては、 デシメーシ ヨンフィルタは、 ベースバンド信号生成部 4 0と解析部 5 0との間に設けられてい てよく、 また解析信号変換器 3 0がデシメーションフィルタを有していてもよい。 デシメーシヨンフィルタ 7 0が解析信号変換器 3 0とベースバンド信号生成部との 間に設けられている場合、 解析部 5 0における演算量を低減することができる。 ま た、 この場合、 デシメーションフィルタ 7 0は、 ベースバンド信号生成部 4 0が生 成した複素ベースバンド信号のゲインを補正してもよレ、。

デシメーションフィルタ 7 0が複素ベースバンド信号のゲインを補正する場合、 デシメーシヨンフィルタ 7 0には、 複素ベースバンド信号のゲインを補正するため の補正値が予め与えられる。 例えば、 補正後の複素ベースパンド信号のそれぞれの 複素データが取るべき振幅値が与えられてよく、 それぞれの複素データに乗算する べき値が与えられてもよい。

また、 デシメ一ションフィルタ 7 0は、 ベースバンド信号生成部 4 0が生成した 複素ベースバンド信号の位相を補正してもよい。 電子デバイス 2 0 0における搬送 波の周波数と、ベースバンド信号生成部 4 0において乗算される複素数 e - にお ける搬送波の周波数 f cとは、 完全に一致していることが好ましいが、 これらの周 波数の間に誤差が生じる場合がある。 デシメーシヨンフィルタ 7 0は、 当該誤差に よって生じる複素ベースバンド信号の位相誤差を捕正する。 図 6は、 デシメーションフィルタ 7 0における、 複素ベースバンド信号の位相誤 差補正を説明する図である。 まず、 デシメーシヨンフィルタ 7 0は、 複素ベースバ ンド信号の I相成分と Q相成分の比を算出し、 算出した比の逆正接 （arc tangent) を算出する。

本例における試験装置 1 0 0は、 被測定信号を解析信号に変換しているため、 複 素ベースパンド信号の I相成分と Q相成分との比の逆正接から、 電子デバイス 2 0 0における搬送波と、 ベースバンド信号生成部 4 0における搬送波との位相差を算 出し、 これにより周波数の誤差を算出することができる。

算出した I相成分と Q相成分との比の逆正接は、 離散時間に関する周期関数とな つているため、 デシメーシヨンフィルタ 7 0は、 当該周期関数をアンラップし、 ァ ンラップした周期関数を直線近似する。 図 6に、 逆正接波形 8 0と、 直線近似波形 8 2とを示す。 図 6において、 横軸は離散時間軸を示し、 縦軸は逆正接値を示す。 電子デバイス 2 0 0における搬送波の周波数と、 ベースパンド信号生成部 4 0にお ける搬送波の周波数とが完全に一致している場合、 直線近似波形 8 2の、 横軸に対 する傾き 0は零となるが、 電子デバイス 2 0 0における搬送波の周波数と、 ベース パンド信号生成部 4 0における搬送波の周波数とが誤差を有する場合、 図 6に示す ように直線近似波形 8 2は横軸に対して傾きを有する。

当該傾きから、 電子デバイス 2 0 0における搬送波の周波数と、 ベースバンド信 号生成部 4 0における搬送波の周波数との誤差を算出することができる。 デシメー シヨンフィルタ 7 0は、 当該傾きが零となるように、 I相成分及び Q相成分の位相 をそれぞれ補正する。 また、 搬送波における位相差が一定となるように、 例えば位 相差が常に零となるように、 ベースバンド信号生成部 4 0に入力される複素数 e -¾ ctにおける搬送波の周波数 fcを補正することにより、 電子デパイス 2 0 0におけ る搬送波と、 ベースバンド信号生成部における搬送波の周波数を同一にすることが できる。 本例における試験装置 1 0 0によれば、 電子デバィス 2 0 0における搬送 波の周波数と、 ベースパンド信号生成部 4 0における搬送波の周波数との誤差によ る複素ベースバンド信号の位相誤差を容易に捕正することができる。 このため、 電 子デバイス 2 0 0を精度よく試験することができる。

また、 上記の例では、 デシメーシヨンフィルタ 7 0が搬送波の周波数誤差による 複素ベースパンド信号の位相誤差を補正したが、 他の例としては、 ベースバンド信 号生成部 4 0と、 解析部 5 0との間に、 当該位相誤差を補正する補正部を設けても よい。

また、 図 5に関連して説明した試験装置 1 0 0はデシメーシヨンフィルタ 7 0を 有していたが、 他の例においては、 図 3に関連して説明したヒルベルト変換フィル タ 6 0力 デシメーシヨンフィルタ 7 0の動作を更に行ってよい。 つまり、 ヒルべ ルト変換フィルタ 6 0は、 被測定信号に比べ、 離散化周波数の低い解析信号を生成 してよレ、。 この場合におけるヒルベルト変換フィルタ 6 0について、 図 7において 説明する。 図 7は、 ヒルベルト変換フィルタ 6 0の構成の例を示す。

図 7 ( a ) は、 ヒルベルト変換フイノレタ 6 0の構成の他の例を示す。 本例におけ るヒルベルト変換フィルタ 6 0は、 図 4において説明したヒルベルト変換フィルタ 6 0の構成に加え、 複数のデシメーションフィルタ 7 2を更に有する。

複数のデシメーションフィルタ 7 2は、 遅延素子 6 6に対応して設けられる。 縦 続接続された複数の遅延素子 6 6のうち、 前半段の遅延素子 6 6に対応するデシメ ーションフィルタ 7 2は、 遅延素子 6 6に入力される被測定信号のデータを受け取 り、 所定のデータ数毎にデータを抽出し、 対応する乗算器 6 8に供給する。 加算部 6 2は、デシメーシヨンフィルタ 7 2が同期して出力するデータの総和を算出する。 また、 後半段の遅延素子 6 6に対応するデシメーシヨンフィルタ 7 2は、 遅延素子 6 6が出力する被測定信号のデータを受け取り、 所定のデータ数毎にデータを抽出 し、 対応する乗算器 6 8に供給する。

また、 デシメーシヨンフィルタ 6 8— 5は、 解析信号の実数部のデータを、 所定 のデータ数毎に抽出して出力する。 本例におけるヒルベルト変換フィルタ 6 0によ れば、 乗算器 6 8、 加算部 6 2における演算量を低減し、 高速に解析信号を生成す ることができる。

図 7 ( b ) は、 ヒルベルト変換フィルタ 6 0の構成の更なる他の例を示す。 本例 におけるヒルベルト変換フィルタ 6 0は、 図 4において説明したヒルベルト変換フ ィ /レタ 6 0の構成に加え、 遅延素子 6 6に対応して設けられた、 複数のデシメーシ ヨンフィルタ 7 2と、 加算部 7 6とを更に有する。

複数のデシメーシヨンフィルタ 7 2は、 図 7 ( a ) と同様に遅延素子 6 6、 及ぴ 乗算器 6 8に対応して設けられる。 本例においては、 対応する乗算器における係数 の絶対値が同一である 2つのデシメーシヨンフィルタ 7 2がそれぞれ対応付けられ、 加算部 7 6は、 対応する 2つのデシメーシヨンフィルタ 7 2毎に、 抽出したデータ の ロを算出する。 カロ算部 7 6は、 対応する 2つのデシメーシヨンフィルタ 7 2毎に 設けられた加算器 7 4を有する。 それぞれの加算器 7 4は、 上流側のデシメーショ ンフィルタ 7 2から受け取ったデータの符号を反転して加算する。

乗算器 6 8は、 対応する加算器 7 4が算出した値に、 予め定められた係数を乗算 し、 加算部 6 2は、 乗算器 6 8の出力の総和を算出する。 本例におけるヒルベルト 変換フィルタ 6 0によれば、 図 7 ( a ) において説明したヒルベルト変換フィルタ 6 0に比べ、 小さい回路規模で、 同様の機能を実現することができる。 図 8は、 解析信号変換器 3 0の構成の例を示す。 図 8 ( a ) は、 フーリエ変換を 用レ、た解析信号変換器 3 0の構成の他の例を示す。 本例における解析信号変換器 3 0は、 図 3 ( c ) に関連して説明した解析信号変換器 3 0の構成に加え、 デシメー シヨンフィルタ 4 2を更に有する。 デシメーシヨンフィルタ 4 2は、 帯域制限信号 を、所定のデータ数毎に抽出して出力する。本例において、フーリエ変換器 3 4は、 離散フーリエ変換により、 被測定信号を変換し、 デシメーシヨンフィルタ 4 2は、 帯域制限信号をダウンサンプリングして出力する。 そして、 逆フーリエ変換器 3 8 は、 ダウンサンプリングされた帯域制限信号を逆フーリエ変換し、 解析信号を生成 する。 このような構成により、 逆フーリエ変換器 3 8における演算量を低減するこ とができる。

図 8 ( b ) は、 解析信号変換器 3 0の構成の更なる他の例を示す。 本例における 解析信号変換器 3 0は、 図 8 ( a ) に関連して説明した解析信号変換器 3 0の構成 に加え、 周波数シフト器 4 4を更に有する。 周波数シフト器 4 4は、 デシメーショ ンフィルタ 4 2が出力した帯域制限信号を、 被測定信号における搬送波の周波数に 基づいて、 周波数軸上においてシフトする。 そして、 逆フーリエ変換器 3 8は、 周 波数シフトされた帯域制限信号を逆フーリェ変換することにより、 被測定信号を検 波することができる。 また、 本例における検波器 1 0 0は、 解析信号変換器 3 0に

L O おいて、 被測定信号を検波することができるため、 ベースバンド生成部を備えてい

図 9は、本発明の実施形態に係る試験方法の一例を説明するフローチャートで ある。 本例において、 本試験方法は、 試験装置 1 0 0を用いて行われる。 まず、

15 A D変換段階 S 3 0 0で、 A D変換器 2 0を用いて変調信号を離散化し、被測定 信号に変換する。 次に、解析信号変換段階 S 3 1 0で、解析信号変換器 3 0を用 いて被測定信号を、被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換すること により、 離散化による被測定信号のエイリァシング成分を除去する。

次に、ベースバンド信号生成段階 S 3 2 0で、 ベースバンド信号生成部 4 0を

20 用いて解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成す る。 次に、 解析段階 S 3 3 0で、解析部⁵ 0を用いて複素ベースバンド信号に基 づいて、電子デバイス 2 0 0の良否を判定する。本例において説明した各段階に おける、試験装置 1 0 0の詳細な動作は、 図 1から図 8において説明した試験装 置 1 0 0の動作と同様である。本例における試験方法によれば、試験装置 1 0 0

25 と同様に、 電子デバイス 2 0 0を精度よく試験することができる。 図 1 0は、 本発明の実施形態に係るコンピュータ 3 0 0のハードウエア構成の一 例を示す。 コンピュータ 300は、 CPU302と、 ROM304と、 RAM 30 6と、 通信インタフェース 308と、 ハードディスクドライブ 314と、 データべ ースインタフェース 31 6と、 フロッピーディスクドライブ 310と、 CD— RO Mドライブ 312と、 AD変換器 20とを備える。〇？11302は、 1 0^1304、 RAM306、 又はハードディスクドライブ 314に格納されたプログラムに基づ いて動作し、 各部の制御を行う。 また、 CPU302は、 フロッピーディスクドラ イブ 310、 又は CD— ROMドライブ 31 2力 フロッピーディスク 318、 又 は CD— ROM320から読み込んだプログラムに基づいて、 各部の制御を行って もよい。 これらの記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であ つてもよい。

このプログラムは、 コンピュータ 300を、 図 1から図 8において説明した試 験装置 1 00として機能させるプログラムを格納する。 例えば、 プログラムは、 コンピュータ 300を、 変調信号を離散化し、被測定信号に変換する AD変換器 20と、被測定信号を、被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換する ことにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号 変換器 30と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースパンド信号 を生成するベースバンド信号生成部 40と、 複素ベースバンド信号に基づいて、 電子デバイス 200の良否を判定する解析部 50として機能させる。 この場合、 プログラムは、 CPU 302を、 解析信号変換器 30、 ベースバンド信号生成部 40、 及び解析部 50として機能させる。 また、 RAM 306は、 これらの処理 における演算過程及び演算結果等を格納してもよい。

また、プログラムは図 1から図 8において説明した試験装置 1 00の機能の一 部を実現する装置として、 コンピュータ 300を機能させてもよレ、。 更に、 上記 プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されてもよ い。 また、 符号化した形態で格納されていてもよい。

記録媒体としては、 フロッピーディスク、 CD— ROMの他にも、 DVD、 PD 等の光学記録媒体、 MD等の光磁気記録媒体、 テープ媒体、 磁気記録媒体、 I C力 一ドゃミニチュアカードなどの半導体メモリ等を用いることができる。

以上、 本発明を実施の形態を用いて説明したが、 本発明の技術的範囲は上記実施 の形態に記載の範囲には限定されなレ、。 上記実施の形態に、 多様な変更又は改良を 加えることが可能であることが当業者に明らかである。 その様な変更又は改良を加 えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、 請求の範囲の記載から明らか である。 産業上の利用可能性

上記説明から明らかなように、本癸明に係る検波器によれば、被測定信号を精 度よく検波することができる。 このため、電子デバィスを精度よく試験すること ができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、 前記被測定信号を、前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換す ることにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリァシング成分を除去す る解析信号変換器と、

前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生 成するベースバンド信号生成部と

を備えることを特徴とする検波器。

2 . 前記解析信号変換器は、 前記解析信号の離散化された複素データのうち、 所定のデータ数毎に前記複素データを抽出し、前記ベースバンド信号生成部に供 給するデシメーションフィルタを有することを特徴とする請求項 1に記載の検

3 . 前記解析信号変換器は、前記被測定信号を前記解析信号の実数部として出 力し、前記被測定信号をヒルベルト変換した信号を前記解析信号の虚数部として 出力することを特徴とする請求項 1に記載の検波器。

4 . 前記解析信号変換器は、 ヒルベルト変換フィルタにより、 離散化された前 記解析信号を生成することを特徴とする請求項 3に記載の検波器。

5 . 前記解析信号変換器は、離散化された前記解析信号を生成するヒルベルト 変換フィルタを有し、

前記ヒルべノレト変換フィルタは、 ,

前記被測定信号の離散化されたデータを受け取り、それぞれ前記被測定信号の 離散化周期に応じた遅延量だけ前記データを遅延させて順次出力する、縦続接続 された複数の遅延素子と、

前記複数の遅延素子が出力する前記データを、所定のデータ数毎に抽出する複 数のデシメーシヨンフィルタと、

それぞれの前記デシメーシヨンフィルタが抽出した前記データに、所定の係数 を乗算する複数の乗算器と、

前記デシメーシヨンフィルタが同期して出力し、前記複数の乗算器が前記所定 の係数を乗算したそれぞれの前記データの総和を算出し、前記解析信号の虚数部 を生成する加算部と

を有する請求項 3に記載の検波器。

6 . 前記解析信号変換器は、離散化された前記解析信号を生成するヒルベルト 変換フィルタを有し、

前記ヒルベルト変換フィルタは、

前記被測定信号の離散化されたデータを受け取り、それぞれ前記被測定信号の 離散化周期に応じた遅延量だけ前記データを遅延させて順次出力する、縦続接続 された複数の遅延素子と、

俞記複数の遅延素子が出力する前記データを、所定のデータ数毎に抽出する複 数のデシメーションフィルタと、

対応する 2つの前記デシメーションフィルタ毎に、前記抽出したデータの和を 算出する加算部と、

前記加算部が算出したそれぞれの前記データの和に、所定の係数を乗算する乗 算部と、

前記デシメーシヨンフィルタが同期して出力し、前記乗算部が前記所定の係数 を乗算した前記データの総和を算出する加算器と

を有する請求項 3に記載の検波器。

7 . 前記解析信号変換器は、 前記被測定信号を、 離散フーリェ変換するフーリェ変換部と、 前記離散フーリェ変換された前記被測定信号の周波数成分のうち、前貢己離散化 の略半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制 限器と、

前記帯域制限信号を、逆フーリエ変換し、前記解析信号を生成する逆フーリエ 変換部と

を有することを特徴とする請求項 1に記載の検波器。

8 . 前記解析信号変換器は、 離散化された前記帯域制限信号の複素データを、 所定のデータ数毎に抽出して前記逆フーリエ変換部に供給するデシメーション フィルタを更に有することを特徴とする請求項 7に記載の検波器。

9 . 前記被測定信号は、所定の周波数を有する搬送波により周波数シフ トされ た信号であって、

前記ベースバンド信号生成部は、前記所定の周波数に基づいて、前記 军析信号 を周波数シフトすることを特徴とする請求項 1に記載の検波器。

1 0 . 所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であつ て、

前記被測定信号を解析信号に変換することにより、前記離散化による前記被測 定信号のエイリァシング成分を除去する解析信号変換器と、

前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生 成するベースバンド信号生成部と、

前記複素ベースバンド信号を受け取り、前記複素ベースバンド信号のネ复素デー タのうち、所定のデータ数毎に前記複素データを抽出し、前記被測定信号より離 散化周波数が低い前記複素ベースバンド信号を生成するデシメーンョ ンフィル タと を備えることを特徴とする検波器。

1 1 . 前記デシメーシヨンフィルタは、 予め定められた値に基づいて、 前記複 素ベースバンド信号のそれぞれの複素データの振幅値を補正することを特徴と する請求項 1 0に記載の検波器。

1 2 . 前記デシメーシヨンフィルタは、前記複素ベースバンド信号の I相成分 と、 Q相成分との 匕に基づいて、前記複素ベースバンド信号の位相を補正するこ とを特徴とする請求項 1 1に記載の検波器。

1 3 . 所定の離散化周波数で離散化され、所定の周波数を有する搬送波により 周波数シフトされた被測定信号を検波する検波器であって、

前記被測定信晉を、 フーリエ変換するフーリエ変換部と、

前記フーリエ変換された前記被測定信号の周波数成分のうち、前記離散化の略 半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器 と、

前記帯域制限信号を、所定のデータ数毎に抽出して出力するデシメーションフ イノレタと、

前記デシメーンヨンフィルタが出力した前記帯域制限信号を、前記搬送波に基 づいて、 周波数軸上においてシフトする周波数シフト器と、

前記周波数シフ ト器が周波数シフ トした前記帯域制限信号を、逆フーリエ変換 する逆フーリエ変換部と

を備えることを特徴とする検波器。

1 4 . 電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、前記電子デバイスの良否 を判定する試験装置であって、

前記変調信号を離散化し、 被測定信号に変換する A D変換器と、 前記被測定信号を前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換す ることにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリアシング成分を除去す る解析信号変換器と、

前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生 成するベースバンド信号生成部と、

前記複素ベースバンド信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する解 析部と

を備えることを特徴とする試験装置。

1 5 . 電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、前記電子デバイスの良否 を判定する試験方法であって、

前記変調信号を離散化し、 被測定信号に変換する A D変換段階と、

前記被測定信号を前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換す ることにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリァシング成分を除去す る解析信号変換段階と、

前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生 成するベースバンド信号生成段階と、

前記複素ベースバンド信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する解 析段階と

を備えることを特徴とする試験方法。

1 6 . コンピュータを、 電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、 前記電 子デバイスの良否を判定する試験装置として機能させるプログラムであって、 前記コンピュータを、

前記変調信号を離散化し、 被測定信号に変換する A D変換器と、

前記被測定信号を前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換す ることにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリアシング成分を除去す る解析信号変換器と、

前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生 成するベースバンド信号生成部と、

前記複素ベースバンド信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する解 析部と

して機能させることを特徴とするプログラム。