JP3934585B2 - 広帯域変調ｐｌｌ、広帯域変調ｐｌｌのタイミング誤差補正システム、変調タイミング誤差補正方法および広帯域変調ｐｌｌを備えた無線通信装置の調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、広帯域変調ＰＬＬ、広帯域変調ＰＬＬのタイミング誤差補正システム、タイミング補正方法、および広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置の調整方法に関するものである。

ＰＬＬ変調は、一般に低コスト、低消費電力、良好なノイズ特性と変調精度が求められる。ＰＬＬで変調をかける場合、変調精度を良くするためには変調信号の周波数帯域（変調帯域）幅よりもＰＬＬの周波数帯域（ＰＬＬ帯域）幅を広くすることが望ましい。

しかしながら、ＰＬＬ帯域幅を広くすると、ノイズ特性の劣化を招く。そこで、ＰＬＬ帯域幅を変調帯域幅よりも狭く設定し、ＰＬＬ帯域内の変調とＰＬＬ帯域外の変調を異なる２箇所でかける２点変調という技術が考案された（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、従来の広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図である。図１０に示すように、従来の広帯域変調ＰＬＬは、制御電圧端子(Ｖｔ)に入力される電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振器（以下、ＶＣＯ）１と、ＶＣＯ１から出力されるＲＦ変調信号の周波数を分周する分周器２と、分周器２の出力信号と基準信号の位相を比較して位相差に応じた信号を出力する位相比較器３と、位相比較器の出力信号を平均化するループフィルタ４とを含むＰＬＬに、変調データに基づいて変調信号を出力する変調感度テーブル７と、制御部６からの利得制御信号に応じて利得を調整しつつ変調感度テーブル７の出力信号をアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換器１０と、変調感度テーブル７の出力信号とチャネル選択情報を加算した信号にデルタシグマ変調をかけ分周比として分周器２へ出力するデルタシグマ変調器９と、制御端子Ｖｔへの入力電圧値をディジタル値に変換して制御部６に出力するＡ／Ｄ変換器１１とを備えている。

この２点変調は、一般的に２点間のタイミングが一致していなければならず、２点間でタイミング差が生じるとＥＶＭ（Error Vector
Magnitude）等の変調精度が劣化するという事情があった。この２点間のタイミングがない状態ではＥＶＭは０となるが、ずれ（２点間の遅延時間）が大きいほど、ＥＶＭが大きくなる（劣化する）。

しかしながら、上記従来の周波数シンセサイザにあっては、このタイミング調整をどのようにして行うかという具体的方法に関しては記載されていないため、適切なタイミングの設定が困難であるという事情があった。
米国特許６，２１１，７４７号明細書

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、変調精度が向上した広帯域変調ＰＬＬ、広帯域変調ＰＬＬのタイミング誤差補正システム、タイミング誤差補正方法および広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置の調整方法を提供することを目的とする。

本発明の広帯域変調ＰＬＬは、電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分周する分周器と、前記分周器の出力と基準信号とを比較する位相比較器と、前記位相比較器の出力を平均化するループフィルタとを含むＰＬＬ部と、
入力された変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の第１の位置に第１の変調信号を入力する第１の変調入力部と、
前記変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の前記第１の位置とは異なる第２の位置に第２の変調信号を入力する第２の変調入力部と、
を備え、
前記ＰＬＬ部の第１の位置に入力された前記第１の変調信号は、前記第２の位置において、前記第２の変調信号と加算され、
前記第１の変調信号と前記第２の変調信号との変調タイミングを調整するための変調タイミング調整時には、前記第１および前記第２の変調入力部のいずれか一方は前記変調データの位相を逆位相にして前記ＰＬＬ部に前記変調信号を入力するものである。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬは、前記第１の変調部および前記第２の変調部のいずれか一方は、前記変調データの位相を逆位相にするインバータを有する。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬは、前記第１の変調部および前記第２の変調部の少なくとも一方は、前記変調信号の出力タイミングを調整する遅延回路を有する。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬは、前記第１の変調入力部は、前記第１の変調信号として前記分周器の分周比を生成して前記分周器に出力し、前記第２の変調入力部は前記電圧制御発振器の入力側に第２の変調信号を出力するものである。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬは、前記第１の変調信号と前記第２の変調信号との変調タイミングを調整するための変調タイミング制御信号を生成するタイミング制御部を更に備える。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬは、前記タイミング制御部は、前記電圧制御発振器の入力信号に基づいて前記変調タイミング制御信号を生成するものである。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬは、前記タイミング制御部は、前記電圧制御発振器の出力信号に基づいて、前記変調タイミング制御信号を生成するものである。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬは、
前記ＰＬＬ部の出力信号を復調して振幅値を算出する測定器と、
前記測定部が求めた振幅値に基づいてタイミング誤差を算出する演算部と、
前記タイミング誤差に基づいて求められる前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部の少なくとも一方のタイミングを制御するタイミング設定値を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部は、前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記変調タイミングを制御するものである。

この構成により、ＰＬＬにおいて異なる２点に、互いに逆位相の信号を入力してタイミング誤差を検出し、この誤差を補正するようにタイミングを設定することで、変調精度を向上させることができる。

また、本発明は、前記広帯域変調ＰＬＬを備えた変調システムを提供するものである。

この構成により、変調精度が向上した変調システムを提供することができる。

また、本発明は、広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置を提供するものである。

この構成により、変調精度が向上した無線通信装置を提供することができる。

本発明の広帯域変調ＰＬＬのタイミング補正システムは、
前記広帯域変調ＰＬＬと、
前記広帯域変調ＰＬＬの出力信号を復調して振幅値を算出する測定部と、
を備え、
前記広帯域変調ＰＬＬは、
前記測定部が求めた振幅値に基づいて前記第１の変調信号と前記第２の変調信号とのタイミング誤差を算出する演算部と、
前記タイミング誤差に基づいて求められる前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部の少なくとも一方の変調タイミングを制御するタイミング設定値を記憶する記憶部と、を有する。

この構成により、小型、低コストで変調精度が良好な広帯域変調ＰＬＬを提供することができる。

また、本発明の広帯域変調ＰＬＬのタイミング補正システムは、
広帯域変調ＰＬＬと、
前記広帯域変調ＰＬＬの出力信号を復調して、変調精度を示す値を検出する測定部と、
前記ＰＬＬ部の出力信号を復調して振幅値を算出する測定器と、
を備え、
前記広帯域変調ＰＬＬは、
電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分周する分周器と、前記分周器の出力と基準信号とを比較する位相比較器と、前記位相比較器の出力を平均化するループフィルタとを含むＰＬＬ部と、
入力された変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の第１の位置に第１の変調信号を入力する第１の変調入力部と、
前記変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の前記第１の位置とは異なる第２の位置に第２の変調信号を入力する第２の変調入力部と、
前記測定器が求めた振幅値に基づいてタイミング誤差を算出する演算部と、
前記タイミング誤差に基づいて求められる前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部の少なくとも一方の出力時間を制御して変調タイミングを調整するタイミング設定値を記憶する記憶部と、
を有し、
前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部は、前記記憶部に設定された前期タイミング設定値に基づいてタイミング誤差が補正されるように制御されるものである。

この構成により、小型、低コストで変調精度が良好な広帯域変調ＰＬＬを提供することができる。

本発明のタイミング誤差補正方法は、広帯域変調ＰＬＬにおけるタイミング誤差補正方法であって、
ＰＬＬの異なる２点に対して、互いに逆位相の変調データを入力するステップと、
前記変調データに基づいた変調信号を加算するステップと、
前記加算された変調信号に基づいて、各々の前記変調信号間のタイミング誤差を検出するステップと、
前記検出されたタイミング誤差に基づいて前記ＰＬＬに入力する２点変調のうち少なくとも一方の出力タイミングを補正するステップと、
を備える。

この方法により、ＰＬＬにおいて異なる２点に、互いに逆位相の信号を入力してタイミング誤差を検出し、この誤差を補正するようにタイミングを設定することで、変調精度を向上させることができる。

本発明の無線通信装置の調整方法は、ＰＬＬの異なる２点に変調を加える広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置の変調タイミング調整方法であって、
前記広帯域変調ＰＬＬの変調タイミングを設定するステップを備え、
前記変調タイミング設定ステップは、
ＰＬＬの異なる２点に対して、互いに逆位相の変調データを入力するステップと、
前記変調データに基づいて前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を出力するステップと、
前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を復調して振幅値を求めるステップと、
前記振幅値に基づいて、各々の前記変調信号間のタイミング誤差を検出して、前記広帯域変調ＰＬＬに設けられた記憶部にタイミング設定値を設定するステップと、
前記設定されたタイミング設定値に基づいて、前記ＰＬＬに入力する２点変調のうち少なくとも一方のタイミングを補正するステップと、
を有する。

この方法により、小型、低コストで変調精度が良好な無線通信装置を提供することができる。

また、本発明の無線通信装置の調整方法は、ＰＬＬの異なる２点に変調を加える広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置の調整方法であって、
前記広帯域変調ＰＬＬの変調タイミングを設定するステップを備え、
前記変調タイミング設定ステップは、ＰＬＬの異なる２点に対して変調データを入力するステップと、
前記変調データに基づいて前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を出力するステップと、
前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を復調して変調度を示す値を検出するステップと、
前記変調精度を示す値に基づいて、各々の前記変調信号間のタイミング誤差を検出して、前記広帯域変調ＰＬＬに設けられた記憶部にタイミング設定値を設定するステップと、
前記設定されたタイミング設定値に基づいて、前記ＰＬＬに入力する２点変調のうち少なくとも一方のタイミングを補正するステップと、
を有する。

この方法により、小型、低コストで変調精度が良好な無線通信装置を提供することができる。

本発明によれば、変調精度が向上した広帯域変調ＰＬＬ、広帯域変調ＰＬＬのタイミング誤差補正システム、タイミング誤差補正方法および広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置の調整方法を提供することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図である。図１に示すように、第１の実施形態の広帯域変調ＰＬＬは、制御電圧端子に入力される電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振器（以下、ＶＣＯ）１０１と、ＶＣＯ１０１から出力されるＲＦ変調信号１２４の周波数を分周する分周器１０５と、分周器１０５の出力信号と基準信号１２３の位相を比較して位相差に応じた信号を出力する位相比較器１０４と、位相比較器１０４の出力信号を平均化するループフィルタ１０３とを有するＰＬＬを備える。

さらに、第１の実施形態の広帯域変調ＰＬＬは、位相変調データ１２１を入力する入力手段１１４と、入力手段１１４から入力された位相変調データ１２１の位相を反転するインバータ１１３と、位相変調データ１２１またはインバータの出力（反転された位相変調データ）の出力時間を制御する遅延回路１１１と、インバータ１１３の出力と位相変調データ１２１とのいずれか一方を遅延回路１１１に接続するスイッチ１１５と、遅延回路１１１の出力およびキャリア周波数データ１２２に基づいて分周器１０５に対して分周比を出力する分周比生成部１０７とを備える。

また、第１の実施形態の広帯域変調ＰＬＬは、入力手段１１４のもう一方の入力先である位相変調データ１２１の出力時間を制御する遅延回路１１２と、遅延回路１１２の出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１０９と、Ｄ／Ａ変換器１０９の出力に対して高調波成分を落とすためのフィルタ１０６と、ループフィルタ１０３の出力およびフィルタ１０６の出力を加算する加算器１０２と、加算器１０２のアナログ出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０８と、２つの遅延回路１１１、１１２を制御する遅延制御部１１０を備える。

次に、本実施形態の広帯域変調ＰＬＬの通常の変調動作について説明する。通常動作時は、スイッチ１１５は端子ａを選択するように切換えられ、位相変調データ１２１は遅延器１１１に入力される。遅延器１１１では所定の出力時間調整を行い、分周比生成部で分周器１０５に対する分周比を生成して、ＰＬＬに対して変調をかける。この変調はＰＬＬ帯域以内であることが好ましい。

また、入力手段１１４からの位相変調データ１２１は、遅延回路１１２にも入力される。遅延回路１１２は、入力された位相変調データ１２１に対して所定の時間調整し、出力し、Ｄ／Ａ変換器１０９、フィルタ１０６を介して加算器１０２に出力することで、ＶＣＯ１０１の入力信号に対して変調をかけることができる。この変調はＰＬＬ帯域外であることが好ましい。

このようにして、分周器１０５の分周比とＶＣＯ１０１の制御電圧を制御して変調をかける、すなわち、２点で変調をかけることで、広帯域変調が可能となる。

次に、本実施形態の広帯域変調ＰＬＬの、タイミング誤差補正動作について説明する。タイミング誤差補正動作時は、スイッチ１１５が端子ｂを選択するように切換えられ、位相変調データ１２１はインバータ１１３を介して遅延回路１１１に入力される。したがって、遅延回路１１１に入力される位相変調データの位相は、位相変調データ１２１と逆位相となる。位相変調データ１２１は、インバータ１１３、遅延回路１１１、分周比生成部１０７、分周器１０５、位相比較器１０４を介して、ループフィルタ１０３から出力信号１３２として出力される。

一方、位相変調データ１２１は、遅延回路１１２にも入力され、Ｄ／Ａ変換器１０９を介してフィルタ１０６から出力信号１３１として出力される。加算器１０２は、フィルタ１０６の出力信号１３１とループフィルタ１０３の出力信号１３２とを加算して、加算器１０２の出力信号１３３を出力する。

Ａ／Ｄ変換器１０８は、加算器１０２の出力信号１３３をディジタル信号に変換して、遅延制御部１１０に入力する。遅延制御部１１０は、ディジタル変換された加算器１０２の出力信号１３３に基づいて、出力信号１３１と出力信号１３２のタイミングができるだけ一致するように、遅延回路１１１および遅延回路１１２を制御する。

次に、タイミング誤差検出・補正方法の一例を説明する。図２、図３は、フィルタ１０６の出力信号１３１、ループフィルタ１０３の出力信号１３２および加算器１０２の出力信号１３３の波形を示す図である。

まず、入力手段１２１からの位相変調データを正弦波に設定する。遅延回路１１２の前段にはインバータ１１３が接続されているので、遅延回路１１１に入力される信号の位相と、遅延回路１１２に入力される信号の位相は、互いに逆位相となる。すなわち、遅延回路１１２、Ｄ／Ａ変換器１０９およびフィルタ１０６を介して出力される出力信号１３１と、遅延回路１１１、分周比生成部１０７、分周器１０５、位相比較器１０４およびループフィルタ１０３を経由して出力される出力信号１３２とは互いに逆位相となる。したがって、出力信号１３１と出力信号１３２とのタイミングが合致している場合は、図２に示すように、加算器１０２で加算された信号１３３は０となる。

しかしながら、ループフィルタ１０３等のバラツキ等に起因して出力信号１３１と出力信号１３２とのタイミングがずれてしまう場合、図３に示すように、加算器１０２の出力信号１３３が正弦波の特性を示す。この出力信号１３３の振幅は、出力信号１３１と出力信号１３２とのタイミング誤差が大きいほど増大する。

したがって、加算器１０２の出力信号１３３を検出することで、出力信号１３１と出力信号１３２とのタイミング誤差を求めることができる。Ａ／Ｄ変換器１０８は、この出力信号１３３をディジタル変換し、遅延制御部１１０は、Ａ／Ｄ変換器１０８の出力のディジタル信号から振幅情報を算出し、その結果に基づいて遅延回路１１１および遅延回路１１２に制御信号を出力する。遅延制御部１１０は、この制御信号を、加算器１０２の出力信号１３３の振幅が減少するように生成することにより、２点変調におけるタイミング誤差を補正することができる。

ここで、図４は、ＰＬＬの伝達関数を示す図である。分周器１０５にかけられる変調信号は、図４の伝達関数Ｈ（ｓ）で示されるように低域通過フィルタがかけられる。また、ＶＣＯ１０１にかけられる変調信号は、図４の伝達関数１−Ｈ（ｓ）で示されるように高域通過フィルタがかけられる。

入力される位相変調データ１２１として、伝達関数Ｈ（ｓ）と１−Ｈ（ｓ）の交わるときの周波数ｆ０における正弦波を選択することができれば、２点変調のタイミングが合致している場合、図２に示すように、出力信号１３３の値を０にすることができる。しかしながら、ループフィルタ１０３等のバラツキ等によって、周波数ｆ０を選択することが困難であり、実際には、図４に示す周波数ｆ１のように、周波数ｆ０とずれた周波数の正弦波が入力されることになる。

したがって、それぞれの変調入力に対する利得に差が生じるため、図５に示すように、出力信号１３１および出力信号１３２のタイミングが合致している場合でも、出力信号１３３の振幅は０にはならない。しかしながら、このような場合においても、前述したように、出力信号１３１および出力信号１３２のタイミングがずれるにしたがって、出力信号１３３の振幅は大きくなる。したがって、遅延補正部１１０は、図６に示すように、出力信号１３３の電圧Ｖが最小となる時間ｔを求め、遅延回路１１１および１１２に対する制御信号を生成することで、タイミング誤差を補正することができる。

なお、タイミング誤差検出時に入力される位相変調データは、正弦波に限らず、任意の波形を用いることができる。狭帯域の位相変調データであればより好ましい。また、遅延回路は、分周器１０５に変調を加える側またはＶＣＯ１０１に変調を加える側の両方に設けられているが、遅延回路はそのいずれか一方だけに設けられてもよい。この場合、遅延
回路が設けられていない方のタイミングが固定されるため、遅延回路の設けられた方のタイミングを制御することで、タイミング誤差を補正することができる。さらに、インバータ１１３は、分周器１０５に変調を加える側に設けられる代わりに、ＶＣＯ１０１に変調を加える側に設けられてもよい。

このような第１の実施形態の広帯域変調ＰＬＬによれば、ＰＬＬにおいて異なる２点に、互いに逆位相の信号を入力してタイミング誤差を検出し、この誤差を補正するようにタイミングを設定することで、変調精度を向上させることができる。また、このような広帯域変調ＰＬＬは、たとえば、ポーラー変調システム等の変調システム、携帯通信端末や無線基地局等の無線通信装置等に適用可能であり、変調精度が向上した変調システムや無線通信装置等を提供することができる。

（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図である。同図において、第１の実施形態で説明した図１と重複する部分には同一の符号を付す。

図７に示すように、第２の実施形態の広帯域変調ＰＬＬは、ＲＦ変調信号１２４を復調する復調器７０１を備え、遅延制御部１１０は、復調器７０１の出力に基づいてタイミング誤差を検出し、制御回路１１１および１１２に対して制御信号を出力することでタイミング誤差を補正する。

このような第２の実施形態の広帯域変調ＰＬＬによれば、ＰＬＬにおいて異なる２点に、互いに逆位相の信号を入力してタイミング誤差を検出し、この誤差を補正するようにタイミングを設定することで、変調精度を向上させることができる。また、このような広帯域変調ＰＬＬは、たとえば、ポーラー変調システム等の変調システム、携帯通信端末や無線基地局等の無線通信装置等に適用可能であり、変調精度が向上した変調システムや無線通信装置等を提供することができる。

また、本実施形態の広帯域ＰＬＬを無線通信装置に適用した場合、復調器７０１以外の構成を無線通信装置の送信系に備え、復調器７０１を受信系に設けられた復調器と共用すれば、送信系に誤差検出用のＡ／Ｄ変換器が不要となるため、無線通信装置の回路規模を減少させ、小型および低コストで変調精度が良好な無線通信装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図である。同図において、第１の実施形態で説明した図１と重複する部分には同一の符号を付す。

図８に示すように、第３の実施形態の広帯域変調ＰＬＬは、ＲＦ変調信号１２４を復調する復調部８１１と振幅値を算出する算出部８１２を有する測定器８０１と、測定器８０１が検出した振幅値に基づいて遅延回路１１１および１１２の設定値をソフトウエアを用いて設定するＣＰＵ８０２およびメモリ８０３とを備える。遅延回路１１１および１１２は、設定された設定値に基づいて出力時間が制御され、タイミング誤差が補正される。

このような第３の実施形態の広帯域変調ＰＬＬによれば、ＰＬＬにおいて異なる２点に、互いに逆位相の信号を入力してタイミング誤差を検出し、この誤差を補正するようにタイミングを設定することで、変調精度を向上させることができる。また、このような広帯域変調ＰＬＬは、たとえば、ポーラー変調システム等の変調システム、携帯通信端末や無
線基地局等の無線通信装置等に適用可能であり、変調精度が向上した変調システムや無線通信装置等を提供することができる。

また、測定器８０１を外部に設ける、すなわち、広帯域変調ＰＬＬの製造時や、この広帯域変調ＰＬＬを有する移動無線機や無線基地局等の無線通信装置の製造時等、タイミングを調整するときにだけ広帯域ＰＬＬに接続して振幅値を測定することで、広帯域変調ＰＬＬの内部に遅延制御回路を設けることが不要となるので、広帯域変調ＰＬＬの回路規模を減少させ、小型および低コストで変調精度が良好な広帯域変調ＰＬＬおよび無線通信装置等およびその調整方法を提供することができる。

（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図である。同図において、第３の実施形態で説明した図８と重複する部分には同一の符号を付す。

図９に示すように、第４の実施形態の広帯域変調ＰＬＬは、ＲＦ変調信号１２４を復調する復調部９１１とＥＶＭや位相誤差等の変調精度を示す値を検出する検出部９１２を有する測定器９０１を備え、測定器９０１が検出した変調精度を示す値に基づいて遅延回路１１１および１１２の設定値をソフトウエアを用いて設定するＣＰＵ９０２およびメモリ９０３とを備える。遅延回路１１１および１１２は、メモリ９０３に設定された設定値に基づいて出力時間が制御される。

このような第４の実施形態の広帯域変調ＰＬＬによれば、タイミング誤差を検出し、この誤差を補正するようにタイミングを設定することで、変調精度を向上させることができる。また、このような広帯域変調ＰＬＬは、たとえば、ポーラー変調システム等の変調システム、携帯通信端末や無線基地局等の無線通信装置等に適用可能であり、変調精度が向上した変調システムや無線通信装置等を提供することができる。

また、測定器９０１を外部に設ける、すなわち、広帯域変調ＰＬＬの製造時や、この広帯域変調ＰＬＬを有する移動無線機や無線基地局等の無線通信装置の等、タイミングを調整するときにだけ広帯域ＰＬＬに接続して変調精度を示す値を直接算出することで、広帯域変調ＰＬＬの内部に遅延制御回路およびインバータが不要となるので、広帯域変調ＰＬＬの回路規模を減少させ、低コストで小型な変調精度が良好な広帯域変調ＰＬＬおよび無線通信装置等およびその調整方法を提供することができる。

本発明の広帯域変調ＰＬＬおよびそのタイミング誤差補正方法は、タイミング誤差を検出することによりタイミングを制御して変調精度を向上させる効果を有し、変調システムや、携帯通信端末や無線基地局等の無線通信装置等に有用である。

本発明の第１の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図 フィルタ１０６の出力信号１３１、ループフィルタ１０３の出力信号１３２および加算器１０２の出力信号１３３の波形を示す図 フィルタ１０６の出力信号１３１、ループフィルタ１０３の出力信号１３２および加算器１０２の出力信号１３３の波形を示す図 ＰＬＬの伝達関数を示す図 フィルタ１０６の出力信号１３１、ループフィルタ１０３の出力信号１３２および加算器１０２の出力信号１３３の波形を示す図 周波数ｆ０およびｆ１における出力信号１３３の電圧Ｖが最小となる時間ｔを示す図 本発明の第２の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図 本発明の第３の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図 本発明の第４の実施形態を説明するための広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図 従来の広帯域変調ＰＬＬを示す概略構成図

符号の説明

１０１ ＶＣＯ
１０２ 加算器
１０３ ループフィルタ
１０４ 位相比較器
１０５ 分周器
１０６ フィルタ
１０７ 分周比生成部
１０８ Ａ／Ｄ変換器
１０９ Ｄ／Ａ変換器
１１０ 遅延制御部
１１１、１１２ 遅延回路
１１３ インバータ
１１４ 入力手段
１１５ スイッチ
７０１ 復調器
８０１、９０１ 測定器
８０２、９０２ ＣＰＵ
８０３、９０３ メモリ
８１１、９１１ 復調部
８１２ 算出部
９１２ 検出部

Claims (15)

1. 電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分周する分周器と、前記分周器の出力と基準信号とを比較する位相比較器と、前記位相比較器の出力を平均化するループフィルタとを含むＰＬＬ部と、
   入力された変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の第１の位置に第１の変調信号を入力する第１の変調入力部と、
   前記変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の前記第１の位置とは異なる第２の位置に第２の変調信号を入力する第２の変調入力部と、
   を備え、
   前記ＰＬＬ部の第１の位置に入力された前記第１の変調信号は、前記第２の位置において、前記第２の変調信号と加算され、
   前記第１の変調信号と前記第２の変調信号との変調タイミングを調整するための変調タイミング調整時には、前記第１および前記第２の変調入力部のいずれか一方は前記変調データの位相を逆位相にして前記ＰＬＬ部に前記変調信号を入力するものである広帯域変調ＰＬＬ。
2. 請求項１記載の広帯域変調ＰＬＬであって、前記第１の変調部および前記第２の変調部のいずれか一方は、前記変調データの位相を逆位相にするインバータを有する広帯域変調ＰＬＬ。
3. 請求項１または２記載の広帯域変調ＰＬＬであって、前記第１の変調部および前記第２の変調部の少なくとも一方は、前記変調信号の出力タイミングを調整する遅延回路を有する広帯域変調ＰＬＬ。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項記載の広帯域変調ＰＬＬであって、前記第１の変調入力部は、前記第１の変調信号として前記分周器の分周比を生成して前記分周器に出力し、前記第２の変調入力部は前記電圧制御発振器の入力側に第２の変調信号を出力するものである、広帯域変調ＰＬＬ。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項記載の広帯域変調ＰＬＬであって、前記第１の変調信号と前記第２の変調信号との変調タイミングを調整するための変調タイミング制御信号を生成するタイミング制御部を更に備えた広帯域変調ＰＬＬ。
6. 請求項５記載の広帯域変調ＰＬＬであって、前記タイミング制御部は、前記電圧制御発振器の入力信号に基づいて前記変調タイミング制御信号を生成するものである広帯域変調ＰＬＬ。
7. 請求項５記載の広帯域変調ＰＬＬであって、前記タイミング制御部は、前記電圧制御発振器の出力信号に基づいて、前記変調タイミング制御信号を生成するものである広帯域変調ＰＬＬ。
8. 請求項５記載の広帯域変調ＰＬＬであって、
   前記ＰＬＬ部の出力信号を復調して振幅値を算出する測定器と、
   前記測定部が求めた振幅値に基づいてタイミング誤差を算出する演算部と、
   前記タイミング誤差に基づいて求められる前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部の少なくとも一方のタイミングを制御するタイミング設定値を記憶する記憶部と、
   を更に備え、
   前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部は、前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記変調タイミングを制御するものである広帯域変調ＰＬＬ。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項記載の広帯域変調ＰＬＬを備えた変調システム。
10. 請求項１ないし８のいずれか一項記載の広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置。
11. 請求項１ないし４のいずれか一項記載の広帯域変調ＰＬＬと、
    前記広帯域変調ＰＬＬの出力信号を復調して振幅値を算出する測定部と、
    を備え、
    前記広帯域変調ＰＬＬは、
    前記測定部が求めた振幅値に基づいて前記第１の変調信号と前記第２の変調信号とのタイミング誤差を算出する演算部と、
    前記タイミング誤差に基づいて求められる前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部の少なくとも一方の変調タイミングを制御するタイミング設定値を記憶する記憶部と、
    を有する広帯域変調ＰＬＬのタイミング誤差補正システム。
12. 広帯域変調ＰＬＬと、
    前記広帯域変調ＰＬＬの出力信号を復調して、変調精度を示す値を検出する測定部と、
    前記ＰＬＬ部の出力信号を復調して振幅値を算出する測定器と、
    を備え、
    前記広帯域変調ＰＬＬは、
    電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分周する分周器と、前記分周器の出力と基準信号とを比較する位相比較器と、前記位相比較器の出力を平均化するループフィルタとを含むＰＬＬ部と、
    入力された変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の第１の位置に第１の変調信号を入力する第１の変調入力部と、
    前記変調データに基づき、前記ＰＬＬ部の前記第１の位置とは異なる第２の位置に第２の変調信号を入力する第２の変調入力部と、
    前記測定器が求めた振幅値に基づいてタイミング誤差を算出する演算部と、
    前記タイミング誤差に基づいて求められる前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部の少なくとも一方の出力時間を制御して変調タイミングを調整するタイミング設定値を記憶する記憶部と、
    を有し、
    前記第１の変調入力部および前記第２の変調入力部は、前記記憶部に設定された前期タイミング設定値に基づいてタイミング誤差が補正されるように制御されるものである、広帯域変調ＰＬＬのタイミング誤差補正システム。
13. 広帯域変調ＰＬＬにおけるタイミング誤差補正方法であって、
    ＰＬＬの異なる２点に対して、互いに逆位相の変調データを入力するステップと、
    前記変調データに基づいた変調信号を加算するステップと、
    前記加算された変調信号に基づいて、各々の前記変調信号間のタイミング誤差を検出するステップと、
    前記検出されたタイミング誤差に基づいて前記ＰＬＬに入力する２点変調のうち少なくとも一方の出力タイミングを補正するステップと、
    を備えた広帯域変調ＰＬＬにおけるタイミング誤差補正方法。
14. ＰＬＬの異なる２点に変調を加える広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置の変調タイミング調整方法であって、
    前記広帯域変調ＰＬＬの変調タイミングを設定するステップを備え、
    前記変調タイミング設定ステップは、
    ＰＬＬの異なる２点に対して、互いに逆位相の変調データを入力するステップと、
    前記変調データに基づいて前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を出力するステップと、
    前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を復調して振幅値を求めるステップと、
    前記振幅値に基づいて、各々の前記変調信号間のタイミング誤差を検出して、前記広帯域変調ＰＬＬに設けられた記憶部にタイミング設定値を設定するステップと、
    前記設定されたタイミング設定値に基づいて、前記ＰＬＬに入力する２点変調のうち少なくとも一方のタイミングを補正するステップと、
    を有する無線通信装置の調整方法。
15. ＰＬＬの異なる２点に変調を加える広帯域変調ＰＬＬを備えた無線通信装置の調整方法であって、
    前記広帯域変調ＰＬＬの変調タイミングを設定するステップを備え、
    前記変調タイミング設定ステップは、ＰＬＬの異なる２点に対して変調データを入力するステップと、
    前記変調データに基づいて前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を出力するステップと、
    前記広帯域変調ＰＬＬの変調信号を復調して変調度を示す値を検出するステップと、
    前記変調精度を示す値に基づいて、各々の前記変調信号間のタイミング誤差を検出して、前記広帯域変調ＰＬＬに設けられた記憶部にタイミング設定値を設定するステップと、
    前記設定されたタイミング設定値に基づいて、前記ＰＬＬに入力する２点変調のうち少なくとも一方のタイミングを補正するステップと、
    を有する無線通信装置の調整方法。

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