WO2018123145A1 - δσ MODULATOR, TRANSMITTER, SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT, PROCESSING METHOD, SYSTEM, AND COMPUTER PROGRAM - Google Patents
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Definitions
- a ⁇ modulator includes a loop filter to which an input signal is given, a first frequency converter that performs frequency conversion of an output of the loop filter, and an output of the first frequency converter.
- the loop filter receives the output of the second frequency converter as a feedback signal, blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second frequency converter includes the first frequency converter.
- the first frequency converter performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer.
- the second frequency converter includes a second inversion unit that inverts the local signal, and the local signal and the second inversion unit according to an output of the first quantizer. And a second selection unit that outputs any one of the outputs to the loop filter.
- the frequency conversion of the output of the first quantizer can be performed by the second selection unit that outputs either the local signal or the output of the second inversion unit, compared with the case of using a general multiplier.
- the circuit configuration can be further simplified.
- FIG. 1 shows a transmitter according to the present embodiment.
- the transmitter 1 includes a digital signal processing unit 2 and an analog filter 3.
- the digital signal processing unit 2 outputs a digital signal (pulse signal) including an RF (Radio Frequency) signal that is an analog signal as a frequency component.
- This RF signal is a signal radiated into the space as a radio wave, for example, a transmission signal for mobile communication or broadcasting service.
- the digital signal processing unit 2 can be configured by a computer including a CPU, a storage unit, and the like.
- the computer can realize each function unit such as the baseband unit 5 and the ⁇ modulator 6 included in the digital signal processing unit 2 by reading and executing the program stored in the storage unit.
- the ⁇ modulator 6 of this embodiment outputs a pulse signal ( ⁇ modulation signal) when a baseband signal is given.
- This ⁇ modulation signal includes an orthogonal modulation signal obtained by orthogonally modulating the baseband signal as a frequency component.
- the quadrature modulation signal included as a component in the ⁇ modulation signal is subjected to frequency conversion on the baseband signal that is the input signal, and is set to the frequency f out that is the radio frequency (carrier frequency).
- the output Y 1 of the adder 13 g and the output Y 2 of the adder 14 g are supplied to the first frequency converters 15 and 16.
- the first frequency converters 15 and 16 perform frequency conversion of the output Y 1 of the adder 13g and the output Y 2 of the adder 14g.
- the output signal W is supplied to the second frequency converters 25 and 26.
- the second frequency converter 25 multiplies the output signal W by the first local signal generated by the oscillator 23 to frequency-convert (down-convert) the output signal W.
- the second frequency converter 25 outputs a feedback signal V 1 that is a signal obtained by down-converting the output signal W.
- the selector 52 outputs an inverted output when the binarized output signal W is at the Lo level.
- the binarized output signal W is at the Hi level, the first local signal is output. Accordingly, the selector 52 outputs the first local signal, the signal multiplied by the output signal W as a feedback signal V 1.
- the center frequency of the band where noise can be suppressed may be set to any frequency as long as the input signal U is included in the band where noise can be suppressed.
- the delta-sigma modulator 6 in the present embodiment even if the frequency of the first and second local signals is lower than four times the frequency f out , an error caused thereby is suppressed.
- the frequency f out of the signal obtained by frequency conversion of the I signal and the Q signal and the frequency f LO of the local signal can be arbitrarily set without being limited to each other. Furthermore, even when the frequency f out is set to be relatively high, it is not necessary to generate a signal having a higher frequency as the local signal.
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Abstract
A ΔΣ modulator that comprises: a loop filter to which a baseband signal is applied; a first frequency converter that performs a frequency conversion on output from the loop filter; a first quantizer that quantizes output from the first frequency converter; a second frequency converter that performs a frequency conversion on output from the first quantizer; and a second quantizer that quantizes a local signal that is used by the first frequency converter. The second frequency converter performs the frequency conversion such that the frequency conversion performed by the first frequency converter is inversely converted. The first frequency converter performs the frequency conversion for the loop filter on the basis of output from the second quantizer.
Description
本発明は、ΔΣ変調器、送信機、半導体集積回路、処理方法、システム、及びコンピュータプログラムに関するものである。
本出願は、2016年12月28日出願の日本出願第2016-255706号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。 The present invention relates to a ΔΣ modulator, a transmitter, a semiconductor integrated circuit, a processing method, a system, and a computer program.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-255706 filed on Dec. 28, 2016, and incorporates all the content described in the above Japanese application.
本出願は、2016年12月28日出願の日本出願第2016-255706号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。 The present invention relates to a ΔΣ modulator, a transmitter, a semiconductor integrated circuit, a processing method, a system, and a computer program.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-255706 filed on Dec. 28, 2016, and incorporates all the content described in the above Japanese application.
特許文献1には、ΔΣ変調を行った信号を無線送信する送信機が記載されている。
図8は、ΔΣ変調器を備えた送信機の一例を示す図である。図8に示すように、この送信機100は、ベースバンド信号(I/Q信号)を直交変調する直交変調部101と、直交変調部101の出力を無線周波数に周波数変換しRF(Radio Frequency)信号を出力する周波数変換器102と、RF信号が与えられるΔΣ変調器(DSM)103と、バンドパスフィルタ104とを備えている。 Patent Document 1 describes a transmitter that wirelessly transmits a signal subjected to ΔΣ modulation.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a transmitter including a ΔΣ modulator. As shown in FIG. 8, thetransmitter 100 includes a quadrature modulation unit 101 that performs quadrature modulation on a baseband signal (I / Q signal), and frequency-converts the output of the quadrature modulation unit 101 to a radio frequency, thereby performing RF (Radio Frequency). A frequency converter 102 that outputs a signal, a ΔΣ modulator (DSM) 103 to which an RF signal is supplied, and a bandpass filter 104 are provided.
図8は、ΔΣ変調器を備えた送信機の一例を示す図である。図8に示すように、この送信機100は、ベースバンド信号(I/Q信号)を直交変調する直交変調部101と、直交変調部101の出力を無線周波数に周波数変換しRF(Radio Frequency)信号を出力する周波数変換器102と、RF信号が与えられるΔΣ変調器(DSM)103と、バンドパスフィルタ104とを備えている。 Patent Document 1 describes a transmitter that wirelessly transmits a signal subjected to ΔΣ modulation.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a transmitter including a ΔΣ modulator. As shown in FIG. 8, the
ΔΣ変調器103は、周波数変換器102の出力であるRF信号にΔΣ変調を行い、ΔΣ変調信号を出力する。ΔΣ変調信号は、信号伝送路105を通じてバンドパスフィルタ104に与えられる。
バンドパスフィルタ104は、前記RF信号を通過させる通過帯域を有している。よって、バンドパスフィルタ104は、前記RF信号を通過させつつ当該ΔΣ変調信号に含まれている量子化雑音を除去する。これによって、バンドパスフィルタ104はRF信号を出力する。
バンドパスフィルタ104から出力されたRF信号は、後段のパワーアンプ106によって増幅され、アンテナ107から無線波として送信される。 TheΔΣ modulator 103 performs ΔΣ modulation on the RF signal that is the output of the frequency converter 102, and outputs a ΔΣ modulation signal. The ΔΣ modulation signal is given to the band pass filter 104 through the signal transmission path 105.
Theband pass filter 104 has a pass band that allows the RF signal to pass therethrough. Therefore, the band pass filter 104 removes the quantization noise contained in the ΔΣ modulation signal while allowing the RF signal to pass. As a result, the band pass filter 104 outputs an RF signal.
The RF signal output from thebandpass filter 104 is amplified by the power amplifier 106 at the subsequent stage and transmitted as a radio wave from the antenna 107.
バンドパスフィルタ104は、前記RF信号を通過させる通過帯域を有している。よって、バンドパスフィルタ104は、前記RF信号を通過させつつ当該ΔΣ変調信号に含まれている量子化雑音を除去する。これによって、バンドパスフィルタ104はRF信号を出力する。
バンドパスフィルタ104から出力されたRF信号は、後段のパワーアンプ106によって増幅され、アンテナ107から無線波として送信される。 The
The
The RF signal output from the
一実施形態であるΔΣ変調器は、入力信号が与えられるループフィルタと、前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う。
A ΔΣ modulator according to an embodiment includes a loop filter to which an input signal is given, a first frequency converter that performs frequency conversion of an output of the loop filter, and a first that quantizes the output of the first frequency converter. A quantizer, a second frequency converter that performs frequency conversion of the output of the first quantizer, and a second quantizer that quantizes a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter. The loop filter receives the output of the second frequency converter as a feedback signal, blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second frequency converter is a frequency performed by the first frequency converter. Frequency conversion is performed so as to be inverse conversion of the conversion, and the first frequency converter performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer.
また、一実施形態である送信機は、上記ΔΣ変調器と、前記第1量子化器の出力が与えられる送信部と、を備え、前記第1周波数変換器は、前記入力信号を送信するための搬送波周波数に周波数変換し、前記送信部は、前記第1量子化器の出力に含まれる前記搬送波周波数に周波数変換された前記入力信号を送信する。
Further, a transmitter according to an embodiment includes the ΔΣ modulator and a transmission unit to which an output of the first quantizer is provided, and the first frequency converter transmits the input signal. The transmission unit transmits the input signal frequency-converted to the carrier frequency included in the output of the first quantizer.
また、一実施形態である半導体集積回路は、入力信号に対してΔΣ変調を行うΔΣ変調器に用いられる半導体集積回路であって、前記入力信号が与えられるループフィルタと、前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う。
A semiconductor integrated circuit according to an embodiment is a semiconductor integrated circuit used in a ΔΣ modulator that performs ΔΣ modulation on an input signal, and includes a loop filter to which the input signal is applied, and an output of the loop filter. A first frequency converter that performs frequency conversion, a first quantizer that quantizes the output of the first frequency converter, a second frequency converter that performs frequency conversion of the output of the first quantizer, A second quantizer that quantizes a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter, and the loop filter receives an output of the second frequency converter as a feedback signal, Noise near the frequency is blocked, and the second frequency converter performs frequency conversion so as to be inverse of frequency conversion performed by the first frequency converter, and the first frequency converter Performing frequency conversion of the output of the loop filter based on an output of the second quantizer.
また、一実施形態である処理方法は、入力信号に対してΔΣ変調を行うための処理方法であって、前記入力信号に対してループフィルタ処理を行うフィルタステップと、前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う第1変換ステップと、前記第1変換ステップによる出力を量子化する第1量子化ステップと、前記第1量子化ステップによる出力の周波数変換を行う第2変換ステップと、前記第1変換ステップにおいて周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化ステップと、を含み、前記フィルタステップは、前記第2変換ステップによる出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止するループフィルタによって前記ループフィルタ処理を行い、前記第2変換ステップは、前記第1変換ステップが行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1変換ステップは、前記第2量子化ステップによる出力に基づいて前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う。
A processing method according to an embodiment is a processing method for performing ΔΣ modulation on an input signal, a filter step for performing loop filter processing on the input signal, and an output frequency by the filter step A first conversion step for performing conversion, a first quantization step for quantizing an output of the first conversion step, a second conversion step for performing frequency conversion of an output by the first quantization step, and the first conversion A second quantization step for quantizing a local signal used for frequency conversion in the step, wherein the filter step accepts an output from the second conversion step as a feedback signal and blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal And performing the loop filter process with a loop filter that performs the second conversion step. Frequency conversion is performed so as to be inverse conversion of the frequency conversion performed in one conversion step, and the first conversion step performs frequency conversion of the output by the filter step based on the output by the second quantization step.
また、一実施形態であるコンピュータプログラムは、入力データに対してΔΣ変調を行うための処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに前記入力データに対してループフィルタ処理を行うフィルタステップと、前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う第1変換ステップと、前記第1変換ステップによる出力を量子化する第1量子化ステップと、前記第1量子化ステップによる出力の周波数変換を行う第2変換ステップと、前記第1変換ステップにおいて周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化ステップと、を含む処理を実行させるコンピュータプログラムであり、前記フィルタステップは、前記第2変換ステップによる出力をフィードバックデータとして受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止するループフィルタによって前記ループフィルタ処理を行い、前記第2変換ステップは、前記第1変換ステップが行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1変換ステップは、前記第2量子化ステップによる出力に基づいて前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う。
A computer program according to an embodiment is a computer program for causing a computer to execute a process for performing ΔΣ modulation on input data, and a filter for causing a computer to perform a loop filter process on the input data. A first conversion step for performing frequency conversion of the output by the filter step, a first quantization step for quantizing the output by the first conversion step, and performing frequency conversion of the output by the first quantization step A computer program for executing a process including a second conversion step and a second quantization step for quantizing a local signal used for frequency conversion in the first conversion step, wherein the filter step is the second conversion step. Output as feedback data In addition, the loop filter processing is performed by a loop filter that blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second conversion step performs frequency conversion so as to be inverse conversion of the frequency conversion performed by the first conversion step. The first conversion step performs frequency conversion of the output by the filter step based on the output by the second quantization step.
また、一実施形態であるシステムは、プログラム可能な集積回路と、前記集積回路の回路構成に関する回路構成情報を前記集積回路に与え、前記回路構成情報に従って前記集積回路に回路を構成させる制御部と、を備えたシステムであって、前記回路構成情報によって構成される前記回路は、入力信号が与えられるループフィルタと、前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行うΔΣ変調器である。
Further, a system according to an embodiment includes a programmable integrated circuit, a control unit that provides the integrated circuit with circuit configuration information related to a circuit configuration of the integrated circuit, and causes the integrated circuit to configure a circuit according to the circuit configuration information. The circuit configured by the circuit configuration information includes a loop filter to which an input signal is given, a first frequency converter that performs frequency conversion of an output of the loop filter, and the first A first quantizer that quantizes the output of the frequency converter; a second frequency converter that performs frequency conversion of the output of the first quantizer; and a local signal that the first frequency converter uses for frequency conversion. A second quantizer for quantizing, wherein the loop filter receives an output of the second frequency converter as a feedback signal, and outputs a frequency of the input signal. The second frequency converter performs frequency conversion so as to be inverse of frequency conversion performed by the first frequency converter, and the first frequency converter includes the second quantum converter. A ΔΣ modulator that performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the generator.
[本開示が解決しようとする課題]
図8に示す送信機において、周波数変換器102と、ΔΣ変調器103とは互いに独立して設けられている。
しかし、周波数変換器102をΔΣ変調器103に組み込んで一体的に設ければ、周波数変換器102と、ΔΣ変調器103とを物理的に近づけて設けることができ、FPGA等を用いて周波数変換器102及びΔΣ変調器103を設けるのに有利な場合がある。 [Problems to be solved by the present disclosure]
In the transmitter shown in FIG. 8, thefrequency converter 102 and the ΔΣ modulator 103 are provided independently of each other.
However, if thefrequency converter 102 is incorporated in the ΔΣ modulator 103 and provided integrally, the frequency converter 102 and the ΔΣ modulator 103 can be provided physically close to each other, and frequency conversion is performed using an FPGA or the like. It may be advantageous to provide the device 102 and the ΔΣ modulator 103.
図8に示す送信機において、周波数変換器102と、ΔΣ変調器103とは互いに独立して設けられている。
しかし、周波数変換器102をΔΣ変調器103に組み込んで一体的に設ければ、周波数変換器102と、ΔΣ変調器103とを物理的に近づけて設けることができ、FPGA等を用いて周波数変換器102及びΔΣ変調器103を設けるのに有利な場合がある。 [Problems to be solved by the present disclosure]
In the transmitter shown in FIG. 8, the
However, if the
ここで、信号の周波数を変換する場合、変換対象の信号にローカル信号を乗算するための乗算器が必要となる。乗算器は、一般に回路構成が大きくかつ処理負荷も大きくなることから、仮に、ΔΣ変調器に周波数変換器の機能を組み込んだ場合、乗算器を含むことによって、ΔΣ変調器全体としての回路構成が大きくかつ複雑になってしまうことが考えられる。
Here, when converting the frequency of the signal, a multiplier for multiplying the signal to be converted by the local signal is required. Since the multiplier generally has a large circuit configuration and a large processing load, if the function of the frequency converter is incorporated in the ΔΣ modulator, the circuit configuration of the entire ΔΣ modulator can be achieved by including the multiplier. It can be large and complex.
本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な回路構成で周波数変換器の機能を組み込んだΔΣ変調器の提供を目的とする。
The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a ΔΣ modulator incorporating a function of a frequency converter with a simple circuit configuration.
[本開示の効果]
本開示によれば、簡易な回路構成で周波数変換器の機能を組み込んだΔΣ変調器を得ることができる。
最初に実施形態を列記して説明する。 [Effects of the present disclosure]
According to the present disclosure, it is possible to obtain a ΔΣ modulator incorporating a function of a frequency converter with a simple circuit configuration.
First, embodiments will be listed and described.
本開示によれば、簡易な回路構成で周波数変換器の機能を組み込んだΔΣ変調器を得ることができる。
最初に実施形態を列記して説明する。 [Effects of the present disclosure]
According to the present disclosure, it is possible to obtain a ΔΣ modulator incorporating a function of a frequency converter with a simple circuit configuration.
First, embodiments will be listed and described.
[実施形態の概要]
(1)一実施形態であるΔΣ変調器は、入力信号が与えられるループフィルタと、前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う。 [Outline of Embodiment]
(1) A ΔΣ modulator according to an embodiment includes a loop filter to which an input signal is given, a first frequency converter that performs frequency conversion of an output of the loop filter, and an output of the first frequency converter. A first quantizer, a second frequency converter that performs frequency conversion of an output of the first quantizer, and a second quantizer that quantizes a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter The loop filter receives the output of the second frequency converter as a feedback signal, blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second frequency converter includes the first frequency converter. The first frequency converter performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer.
(1)一実施形態であるΔΣ変調器は、入力信号が与えられるループフィルタと、前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う。 [Outline of Embodiment]
(1) A ΔΣ modulator according to an embodiment includes a loop filter to which an input signal is given, a first frequency converter that performs frequency conversion of an output of the loop filter, and an output of the first frequency converter. A first quantizer, a second frequency converter that performs frequency conversion of an output of the first quantizer, and a second quantizer that quantizes a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter The loop filter receives the output of the second frequency converter as a feedback signal, blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second frequency converter includes the first frequency converter. The first frequency converter performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer.
上記構成のΔΣ変調器によれば、ローカル信号を量子化する第2量子化器の出力に基づいてループフィルタの出力の周波数変換を行うので、ローカル信号をそのまま用いた場合と比較してより少ない演算量で周波数変換を行うことができる。この結果、より簡易な回路構成で周波数変換器の機能をΔΣ変調器に組み込むことができる。
According to the delta-sigma modulator configured as described above, the frequency conversion of the output of the loop filter is performed based on the output of the second quantizer that quantizes the local signal, so that it is less than when the local signal is used as it is. Frequency conversion can be performed with a calculation amount. As a result, the function of the frequency converter can be incorporated into the ΔΣ modulator with a simpler circuit configuration.
なお、第2周波数変換器によって行われる、第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるような周波数変換とは、以下のような変換をいう。すなわち、第1周波数変換器が行う周波数変換が、変換対象の出力に対して所定周波数だけアップコンバートする周波数変換である場合、第2周波数変換器が行う逆変換となる周波数変換は、変換対象の出力に対して所定周波数だけダウンコンバートする周波数変換である。また、第1周波数変換器が行う周波数変換が、変換対象の出力に対して所定周波数だけダウンコンバートする周波数変換である場合、第2周波数変換器が行う逆変換となる周波数変換は、変換対象の出力に対して前記所定周波数だけアップコンバートする周波数変換である。このように、第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるような周波数変換とは、第1周波数変換器によって周波数変換される前の周波数に戻すように周波数変換することをいう。
The frequency conversion performed by the second frequency converter, which is the inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter, refers to the following conversion. That is, when the frequency conversion performed by the first frequency converter is a frequency conversion that up-converts the output to be converted by a predetermined frequency, the frequency conversion that is the inverse conversion performed by the second frequency converter is This is frequency conversion that down-converts the output by a predetermined frequency. Further, when the frequency conversion performed by the first frequency converter is a frequency conversion that down-converts the output to be converted by a predetermined frequency, the frequency conversion that is the inverse conversion performed by the second frequency converter is the conversion target. This is frequency conversion for up-converting the output by the predetermined frequency. As described above, the frequency conversion that is the inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter means that the frequency conversion is performed so as to return to the frequency before the frequency conversion by the first frequency converter.
(2)上記ΔΣ変調器において、前記第1周波数変換器は、前記ループフィルタの出力を反転する第1反転部と、前記第2量子化器の出力に応じて、前記ループフィルタの出力及び前記第1反転部の出力のいずれかを前記第1量子化器へ出力する第1選択部と、を備えていることが好ましい。
この場合、ループフィルタの出力及び第1反転部の出力のいずれかを出力する第1選択部によってループフィルタの出力の周波数変換を行うことができ、一般的な乗算器を用いる場合と比較して回路構成をより簡易にすることができる。 (2) In the ΔΣ modulator, the first frequency converter includes a first inversion unit that inverts the output of the loop filter, and the output of the loop filter and the output according to the output of the second quantizer. And a first selection unit that outputs any one of the outputs of the first inversion unit to the first quantizer.
In this case, the frequency of the output of the loop filter can be converted by the first selection unit that outputs either the output of the loop filter or the output of the first inversion unit, as compared with the case where a general multiplier is used. The circuit configuration can be further simplified.
この場合、ループフィルタの出力及び第1反転部の出力のいずれかを出力する第1選択部によってループフィルタの出力の周波数変換を行うことができ、一般的な乗算器を用いる場合と比較して回路構成をより簡易にすることができる。 (2) In the ΔΣ modulator, the first frequency converter includes a first inversion unit that inverts the output of the loop filter, and the output of the loop filter and the output according to the output of the second quantizer. And a first selection unit that outputs any one of the outputs of the first inversion unit to the first quantizer.
In this case, the frequency of the output of the loop filter can be converted by the first selection unit that outputs either the output of the loop filter or the output of the first inversion unit, as compared with the case where a general multiplier is used. The circuit configuration can be further simplified.
(3)また、上記ΔΣ変調器において、前記第1量子化器の出力は、前記入力信号が周波数変換された信号を含み、前記ローカル信号の周波数は、前記入力信号が周波数変換された信号の周波数の4倍よりも低く、前記入力信号の周波数よりも高くてもよい。
上記(2)の場合、ループフィルタの出力及び第1反転部の出力のいずれかを出力する。このため、量子化されるローカル信号の周波数は、少なくとも、入力信号が周波数変換された信号の周波数の4倍に設定しなければ、入力信号に関する情報量が不足し、当該入力信号が周波数変換された信号に誤差が生じるおそれがある。
この点、第1周波数変換器の出力は、第1量子化器を介してループフィルタにフィードバックされる。このため、第1周波数変換器による周波数変換に生じる誤差に起因する雑音はループフィルタによって抑圧される。
この結果、入力信号が周波数変換された信号の周波数、及びローカル信号の周波数は、相互に制限されることがなく、入力信号が周波数変換された信号の周波数を比較的高く設定する場合にも、ローカル信号としてさらに高い周波数の信号を発生させる必要がない。 (3) In the ΔΣ modulator, the output of the first quantizer includes a signal obtained by frequency-converting the input signal, and the frequency of the local signal is the frequency of the signal obtained by frequency-converting the input signal. It may be lower than four times the frequency and higher than the frequency of the input signal.
In the case of (2) above, either the output of the loop filter or the output of the first inversion unit is output. For this reason, unless the frequency of the local signal to be quantized is set to at least four times the frequency of the signal obtained by frequency conversion of the input signal, the amount of information related to the input signal is insufficient and the input signal is frequency-converted. An error may occur in the received signal.
In this regard, the output of the first frequency converter is fed back to the loop filter via the first quantizer. For this reason, the noise resulting from the error generated in the frequency conversion by the first frequency converter is suppressed by the loop filter.
As a result, the frequency of the signal whose frequency is converted from the input signal and the frequency of the local signal are not limited to each other, and even when the frequency of the signal whose frequency is converted from the input signal is set relatively high, There is no need to generate a higher frequency signal as a local signal.
上記(2)の場合、ループフィルタの出力及び第1反転部の出力のいずれかを出力する。このため、量子化されるローカル信号の周波数は、少なくとも、入力信号が周波数変換された信号の周波数の4倍に設定しなければ、入力信号に関する情報量が不足し、当該入力信号が周波数変換された信号に誤差が生じるおそれがある。
この点、第1周波数変換器の出力は、第1量子化器を介してループフィルタにフィードバックされる。このため、第1周波数変換器による周波数変換に生じる誤差に起因する雑音はループフィルタによって抑圧される。
この結果、入力信号が周波数変換された信号の周波数、及びローカル信号の周波数は、相互に制限されることがなく、入力信号が周波数変換された信号の周波数を比較的高く設定する場合にも、ローカル信号としてさらに高い周波数の信号を発生させる必要がない。 (3) In the ΔΣ modulator, the output of the first quantizer includes a signal obtained by frequency-converting the input signal, and the frequency of the local signal is the frequency of the signal obtained by frequency-converting the input signal. It may be lower than four times the frequency and higher than the frequency of the input signal.
In the case of (2) above, either the output of the loop filter or the output of the first inversion unit is output. For this reason, unless the frequency of the local signal to be quantized is set to at least four times the frequency of the signal obtained by frequency conversion of the input signal, the amount of information related to the input signal is insufficient and the input signal is frequency-converted. An error may occur in the received signal.
In this regard, the output of the first frequency converter is fed back to the loop filter via the first quantizer. For this reason, the noise resulting from the error generated in the frequency conversion by the first frequency converter is suppressed by the loop filter.
As a result, the frequency of the signal whose frequency is converted from the input signal and the frequency of the local signal are not limited to each other, and even when the frequency of the signal whose frequency is converted from the input signal is set relatively high, There is no need to generate a higher frequency signal as a local signal.
(4)上記ΔΣ変調器において、前記第2周波数変換器は、前記ローカル信号を反転する第2反転部と、前記第1量子化器の出力に応じて、前記ローカル信号及び前記第2反転部の出力のいずれかを前記ループフィルタへ出力する第2選択部と、を備えていることが好ましい。
この場合、ローカル信号及び第2反転部の出力のいずれかを出力する第2選択部によって第1量子化器の出力の周波数変換を行うことができ、一般的な乗算器を用いる場合と比較して回路構成をより簡易にすることができる。 (4) In the ΔΣ modulator, the second frequency converter includes a second inversion unit that inverts the local signal, and the local signal and the second inversion unit according to an output of the first quantizer. And a second selection unit that outputs any one of the outputs to the loop filter.
In this case, the frequency conversion of the output of the first quantizer can be performed by the second selection unit that outputs either the local signal or the output of the second inversion unit, compared with the case of using a general multiplier. Thus, the circuit configuration can be further simplified.
この場合、ローカル信号及び第2反転部の出力のいずれかを出力する第2選択部によって第1量子化器の出力の周波数変換を行うことができ、一般的な乗算器を用いる場合と比較して回路構成をより簡易にすることができる。 (4) In the ΔΣ modulator, the second frequency converter includes a second inversion unit that inverts the local signal, and the local signal and the second inversion unit according to an output of the first quantizer. And a second selection unit that outputs any one of the outputs to the loop filter.
In this case, the frequency conversion of the output of the first quantizer can be performed by the second selection unit that outputs either the local signal or the output of the second inversion unit, compared with the case of using a general multiplier. Thus, the circuit configuration can be further simplified.
(5)また、前記第1量子化器及び前記第2量子化器の出力は、2値信号であることが好ましい。
(5) Moreover, it is preferable that the output of the said 1st quantizer and the said 2nd quantizer is a binary signal.
(6)また、一実施形態である送信機は、上記ΔΣ変調器と、前記第1量子化器の出力が与えられる送信部と、を備え、前記第1周波数変換器は、前記入力信号を送信するための搬送波周波数に周波数変換し、前記送信部は、前記第1量子化器の出力に含まれる前記搬送波周波数に周波数変換された前記入力信号を送信する。
(6) Further, a transmitter according to an embodiment includes the ΔΣ modulator and a transmission unit to which an output of the first quantizer is provided, and the first frequency converter receives the input signal. The frequency is converted to a carrier frequency for transmission, and the transmission unit transmits the input signal frequency-converted to the carrier frequency included in the output of the first quantizer.
上記構成によれば、ΔΣ変調器に入力される入力信号はΔΣ変調器によって搬送波周波数に周波数変換されるので、送信部は第1量子化器の出力から得られる入力信号をそのまま送信することができる。
According to the above configuration, since the input signal input to the ΔΣ modulator is frequency-converted to the carrier frequency by the ΔΣ modulator, the transmitter can transmit the input signal obtained from the output of the first quantizer as it is. it can.
(7)また、一実施形態である半導体集積回路は、入力信号に対してΔΣ変調を行うΔΣ変調器に用いられる半導体集積回路であって、前記入力信号が与えられるループフィルタと、前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う。
(7) A semiconductor integrated circuit according to an embodiment is a semiconductor integrated circuit used in a ΔΣ modulator that performs ΔΣ modulation on an input signal, the loop filter to which the input signal is applied, and the loop filter A first frequency converter that performs frequency conversion of the output of the first frequency converter, a first quantizer that quantizes the output of the first frequency converter, and a second frequency converter that performs frequency conversion of the output of the first quantizer And a second quantizer that quantizes a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter, and the loop filter receives an output of the second frequency converter as a feedback signal, Noise in the vicinity of the frequency of the input signal is blocked, and the second frequency converter performs frequency conversion so as to be an inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter, and the first frequency conversion Performs frequency conversion of the output of the loop filter based on an output of the second quantizer.
(8)また、一実施形態である処理方法は、入力信号に対してΔΣ変調を行うための処理方法であって、前記入力信号に対してループフィルタ処理を行うフィルタステップと、前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う第1変換ステップと、前記第1変換ステップによる出力を量子化する第1量子化ステップと、前記第1量子化ステップによる出力の周波数変換を行う第2変換ステップと、前記第1変換ステップにおいて周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化ステップと、を含み、前記フィルタステップは、前記第2変換ステップによる出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止するループフィルタによって前記ループフィルタ処理を行い、前記第2変換ステップは、前記第1変換ステップが行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1変換ステップは、前記第2量子化ステップによる出力に基づいて前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う。
(8) A processing method according to an embodiment is a processing method for performing ΔΣ modulation on an input signal, and includes a filter step of performing loop filter processing on the input signal, and the filter step. A first conversion step for performing frequency conversion of an output; a first quantization step for quantizing an output of the first conversion step; a second conversion step for performing frequency conversion of an output by the first quantization step; A second quantization step for quantizing a local signal used for frequency conversion in the first conversion step, wherein the filter step accepts an output from the second conversion step as a feedback signal, and is in the vicinity of the frequency of the input signal. Performing the loop filter process with a loop filter that blocks noise, wherein the second conversion step comprises: The frequency conversion is performed so as to be the inverse of the frequency conversion performed by the first conversion step, and the first conversion step performs frequency conversion of the output by the filter step based on the output by the second quantization step.
(9)また、一実施形態であるコンピュータプログラムは、入力データに対してΔΣ変調を行うための処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに前記入力データに対してループフィルタ処理を行うフィルタステップと、前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う第1変換ステップと、前記第1変換ステップによる出力を量子化する第1量子化ステップと、前記第1量子化ステップによる出力の周波数変換を行う第2変換ステップと、前記第1変換ステップにおいて周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化ステップと、を含む処理を実行させるコンピュータプログラムであり、前記フィルタステップは、前記第2変換ステップによる出力をフィードバックデータとして受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止するループフィルタによって前記ループフィルタ処理を行い、前記第2変換ステップは、前記第1変換ステップが行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1変換ステップは、前記第2量子化ステップによる出力に基づいて前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う。
(9) A computer program according to an embodiment is a computer program for causing a computer to execute processing for performing ΔΣ modulation on input data, and causes the computer to perform loop filter processing on the input data. A first conversion step for performing frequency conversion of an output by the filter step, a first quantization step for quantizing an output by the first conversion step, and an output frequency by the first quantization step A computer program that executes a process including a second conversion step for performing conversion, and a second quantization step for quantizing a local signal used for frequency conversion in the first conversion step, wherein the filter step includes: Output from two conversion steps as feedback data Receiving and performing the loop filter process by a loop filter that blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second conversion step performs a frequency conversion so as to be an inverse conversion of the frequency conversion performed by the first conversion step. The first conversion step performs frequency conversion of the output by the filter step based on the output by the second quantization step.
(10)また、一実施形態であるシステムは、プログラム可能な集積回路と、前記集積回路の回路構成に関する回路構成情報を前記集積回路に与え、前記回路構成情報に従って前記集積回路に回路を構成させる制御部と、を備えたシステムであって、前記回路構成情報によって構成される前記回路は、入力信号が与えられるループフィルタと、前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、
前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行うΔΣ変調器である。 (10) A system according to an embodiment provides a programmable integrated circuit and circuit configuration information related to a circuit configuration of the integrated circuit to the integrated circuit, and causes the integrated circuit to configure a circuit according to the circuit configuration information. A control unit, wherein the circuit configured by the circuit configuration information includes a loop filter to which an input signal is given, a first frequency converter that performs frequency conversion of an output of the loop filter, A first quantizer for quantizing the output of the first frequency converter;
A second frequency converter that performs frequency conversion of an output of the first quantizer; and a second quantizer that quantizes a local signal used by the first frequency converter for frequency conversion, and the loop filter. Accepts the output of the second frequency converter as a feedback signal, blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second frequency converter performs inverse conversion of frequency conversion performed by the first frequency converter. The first frequency converter is a ΔΣ modulator that performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer.
前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行うΔΣ変調器である。 (10) A system according to an embodiment provides a programmable integrated circuit and circuit configuration information related to a circuit configuration of the integrated circuit to the integrated circuit, and causes the integrated circuit to configure a circuit according to the circuit configuration information. A control unit, wherein the circuit configured by the circuit configuration information includes a loop filter to which an input signal is given, a first frequency converter that performs frequency conversion of an output of the loop filter, A first quantizer for quantizing the output of the first frequency converter;
A second frequency converter that performs frequency conversion of an output of the first quantizer; and a second quantizer that quantizes a local signal used by the first frequency converter for frequency conversion, and the loop filter. Accepts the output of the second frequency converter as a feedback signal, blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal, and the second frequency converter performs inverse conversion of frequency conversion performed by the first frequency converter. The first frequency converter is a ΔΣ modulator that performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer.
[実施形態の詳細]
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔送信機の全体構成について〕
図1は、本実施形態に係る送信機を示している。この送信機1は、デジタル信号処理部2と、アナログフィルタ3と、を有している。デジタル信号処理部2は、アナログ信号であるRF(Radio Frequency)信号を周波数成分として含んだデジタル信号(パルス信号)を出力する。このRF信号は、無線波として空間に放射される信号であり、例えば、移動体通信や放送サービスのための送信信号である。 [Details of the embodiment]
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
Note that at least a part of each embodiment described below may be arbitrarily combined.
[Overall configuration of transmitter]
FIG. 1 shows a transmitter according to the present embodiment. The transmitter 1 includes a digital signal processing unit 2 and ananalog filter 3. The digital signal processing unit 2 outputs a digital signal (pulse signal) including an RF (Radio Frequency) signal that is an analog signal as a frequency component. This RF signal is a signal radiated into the space as a radio wave, for example, a transmission signal for mobile communication or broadcasting service.
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔送信機の全体構成について〕
図1は、本実施形態に係る送信機を示している。この送信機1は、デジタル信号処理部2と、アナログフィルタ3と、を有している。デジタル信号処理部2は、アナログ信号であるRF(Radio Frequency)信号を周波数成分として含んだデジタル信号(パルス信号)を出力する。このRF信号は、無線波として空間に放射される信号であり、例えば、移動体通信や放送サービスのための送信信号である。 [Details of the embodiment]
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
Note that at least a part of each embodiment described below may be arbitrarily combined.
[Overall configuration of transmitter]
FIG. 1 shows a transmitter according to the present embodiment. The transmitter 1 includes a digital signal processing unit 2 and an
デジタル信号処理部2から出力されたパルス信号は、アナログフィルタ(バンドパスフィルタ又はローパスフィルタ)3に与えられる。デジタル信号処理部2から出力されたパルス信号は、RF信号の周波数以外の帯域に雑音成分を含んでいる。
アナログフィルタ3は、RF信号である送信信号を通過させる通過帯域を有している。これにより、アナログフィルタ3は、パルス信号におけるRF信号の周波数以外の帯域に存在する雑音成分を除去しつつRF信号を通過させることができる。
よって、パルス信号が与えられたアナログフィルタ3は、アナログ信号であるRF信号を出力する。 The pulse signal output from the digital signal processing unit 2 is given to an analog filter (bandpass filter or lowpass filter) 3. The pulse signal output from the digital signal processing unit 2 includes a noise component in a band other than the frequency of the RF signal.
Theanalog filter 3 has a pass band that allows transmission signals that are RF signals to pass through. Thereby, the analog filter 3 can pass the RF signal while removing noise components existing in a band other than the frequency of the RF signal in the pulse signal.
Therefore, theanalog filter 3 to which the pulse signal is given outputs an RF signal that is an analog signal.
アナログフィルタ3は、RF信号である送信信号を通過させる通過帯域を有している。これにより、アナログフィルタ3は、パルス信号におけるRF信号の周波数以外の帯域に存在する雑音成分を除去しつつRF信号を通過させることができる。
よって、パルス信号が与えられたアナログフィルタ3は、アナログ信号であるRF信号を出力する。 The pulse signal output from the digital signal processing unit 2 is given to an analog filter (bandpass filter or lowpass filter) 3. The pulse signal output from the digital signal processing unit 2 includes a noise component in a band other than the frequency of the RF signal.
The
Therefore, the
なお、デジタル信号処理部2とアナログフィルタ3との間の信号伝送路4は、回路基板に形成された信号配線であってもよいし、光ファイバー又は電気ケーブルなどの通信ケーブルであってもよい。
Note that the signal transmission path 4 between the digital signal processing unit 2 and the analog filter 3 may be a signal wiring formed on a circuit board, or a communication cable such as an optical fiber or an electric cable.
アナログフィルタ3から出力されるRF信号は、後段に接続されたパワーアンプ7によって増幅され、アンテナ8に与えられる。アンテナ8に与えられたRF信号は、無線信号として空間に放射され送信される。
The RF signal output from the analog filter 3 is amplified by the power amplifier 7 connected at the subsequent stage and is given to the antenna 8. The RF signal given to the antenna 8 is radiated and transmitted to the space as a radio signal.
デジタル信号処理部2は、送信信号であるベースバンド信号(I信号及びQ信号)を出力するベースバンド部5と、ΔΣ変調器(DSM)6とを備えている。
The digital signal processing unit 2 includes a baseband unit 5 that outputs baseband signals (I signal and Q signal) that are transmission signals, and a ΔΣ modulator (DSM) 6.
デジタル信号処理部2は、CPUや、記憶部等を含んだコンピュータによって構成することができる。この場合、コンピュータは、前記記憶部に記憶されたプログラム等を読み出して実行することによってデジタル信号処理部2が有するベースバンド部5、及びΔΣ変調器6といった各機能部を実現することができる。
The digital signal processing unit 2 can be configured by a computer including a CPU, a storage unit, and the like. In this case, the computer can realize each function unit such as the baseband unit 5 and the ΔΣ modulator 6 included in the digital signal processing unit 2 by reading and executing the program stored in the storage unit.
また、デジタル信号処理部2は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の半導体集積回路によって構成することができる。
デジタル信号処理部2を半導体集積回路で構成した場合、デジタル信号処理部2が有するベースバンド部5、及びΔΣ変調器6といった各機能部は、半導体集積回路に含まれている各種半導体素子を用いて構成される。 The digital signal processing unit 2 can be configured by a semiconductor integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), for example.
When the digital signal processing unit 2 is configured by a semiconductor integrated circuit, each functional unit such as thebaseband unit 5 and the ΔΣ modulator 6 included in the digital signal processing unit 2 uses various semiconductor elements included in the semiconductor integrated circuit. Configured.
デジタル信号処理部2を半導体集積回路で構成した場合、デジタル信号処理部2が有するベースバンド部5、及びΔΣ変調器6といった各機能部は、半導体集積回路に含まれている各種半導体素子を用いて構成される。 The digital signal processing unit 2 can be configured by a semiconductor integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), for example.
When the digital signal processing unit 2 is configured by a semiconductor integrated circuit, each functional unit such as the
さらに、デジタル信号処理部2は、プログラム可能な集積回路であるFPGAと、このFPGAの回路構成に関する回路構成情報をFPGAに与え、前記回路構成情報に従ってFPGAに回路を構成させる機能を有するコンピュータとを備えたシステムによって構成することもできる。
この場合、コンピュータの記憶部には、回路構成情報をFPGAに与えるための処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラムや、1又は複数の回路構成情報が記憶されている。
前記コンピュータは、前記記憶部に記憶された回路構成情報をFPGAに与える。回路構成情報が与えられたFPGAは、与えられた回路構成情報に従った回路を構成する。
前記コンピュータの記憶部には、ベースバンド部5やΔΣ変調器6を含むデジタル信号処理部2をFPGAに構成させるための回路構成を示す回路構成情報が記憶されている。
前記コンピュータは、デジタル信号処理部2を構成するための回路構成情報をFPGAに与えることで、FPGAにデジタル信号処理部2を構成させることができる。 Further, the digital signal processing unit 2 includes an FPGA that is a programmable integrated circuit, and a computer having a function of giving the FPGA circuit configuration information regarding the circuit configuration of the FPGA and causing the FPGA to configure the circuit according to the circuit configuration information. It can also be configured by a system provided.
In this case, the storage unit of the computer stores a program for causing the computer to execute processing for providing the circuit configuration information to the FPGA, and one or a plurality of circuit configuration information.
The computer provides circuit configuration information stored in the storage unit to the FPGA. The FPGA to which the circuit configuration information is given constitutes a circuit according to the given circuit configuration information.
The storage unit of the computer stores circuit configuration information indicating a circuit configuration for causing the FPGA to configure the digital signal processing unit 2 including thebaseband unit 5 and the ΔΣ modulator 6.
The computer can cause the FPGA to configure the digital signal processing unit 2 by providing the FPGA with circuit configuration information for configuring the digital signal processing unit 2.
この場合、コンピュータの記憶部には、回路構成情報をFPGAに与えるための処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラムや、1又は複数の回路構成情報が記憶されている。
前記コンピュータは、前記記憶部に記憶された回路構成情報をFPGAに与える。回路構成情報が与えられたFPGAは、与えられた回路構成情報に従った回路を構成する。
前記コンピュータの記憶部には、ベースバンド部5やΔΣ変調器6を含むデジタル信号処理部2をFPGAに構成させるための回路構成を示す回路構成情報が記憶されている。
前記コンピュータは、デジタル信号処理部2を構成するための回路構成情報をFPGAに与えることで、FPGAにデジタル信号処理部2を構成させることができる。 Further, the digital signal processing unit 2 includes an FPGA that is a programmable integrated circuit, and a computer having a function of giving the FPGA circuit configuration information regarding the circuit configuration of the FPGA and causing the FPGA to configure the circuit according to the circuit configuration information. It can also be configured by a system provided.
In this case, the storage unit of the computer stores a program for causing the computer to execute processing for providing the circuit configuration information to the FPGA, and one or a plurality of circuit configuration information.
The computer provides circuit configuration information stored in the storage unit to the FPGA. The FPGA to which the circuit configuration information is given constitutes a circuit according to the given circuit configuration information.
The storage unit of the computer stores circuit configuration information indicating a circuit configuration for causing the FPGA to configure the digital signal processing unit 2 including the
The computer can cause the FPGA to configure the digital signal processing unit 2 by providing the FPGA with circuit configuration information for configuring the digital signal processing unit 2.
なお、ベースバンド部5、及びΔΣ変調器6は、一つの半導体集積回路にまとめて設けてもよいし、複数の半導体集積回路に分散して設けてもよい。
Note that the baseband unit 5 and the ΔΣ modulator 6 may be provided together in one semiconductor integrated circuit, or may be provided dispersed in a plurality of semiconductor integrated circuits.
ベースバンド部5は、ベースバンド信号(I(In-phase)信号及びQ(Quadrature-phase)信号)をデジタルデータとして出力する。
The baseband unit 5 outputs baseband signals (I (In-phase) signal and Q (Quadrature-phase) signal) as digital data.
ベースバンド部5から出力されるベースバンド信号(I信号及びQ信号)は、例えば、周波数がfinである。ベースバンド部5から出力されるベースバンド信号は、ΔΣ変調器6に与えられる。
The baseband signal output from the baseband section 5 (I signal and Q signal), for example, frequency is f in. The baseband signal output from the baseband unit 5 is given to the ΔΣ modulator 6.
本実施形態のΔΣ変調器6は、ベースバンド信号が与えられると、パルス信号(ΔΣ変調信号)を出力する。このΔΣ変調信号はベースバンド信号を直交変調した直交変調信号を周波数成分として含んでいる。
また、ΔΣ変調信号に成分として含まれる直交変調信号は、入力信号であるベースバンド信号に対して周波数変換が行われ、無線周波数(搬送波周波数)である周波数foutとされている。 TheΔΣ modulator 6 of this embodiment outputs a pulse signal (ΔΣ modulation signal) when a baseband signal is given. This ΔΣ modulation signal includes an orthogonal modulation signal obtained by orthogonally modulating the baseband signal as a frequency component.
The quadrature modulation signal included as a component in the ΔΣ modulation signal is subjected to frequency conversion on the baseband signal that is the input signal, and is set to the frequency f out that is the radio frequency (carrier frequency).
また、ΔΣ変調信号に成分として含まれる直交変調信号は、入力信号であるベースバンド信号に対して周波数変換が行われ、無線周波数(搬送波周波数)である周波数foutとされている。 The
The quadrature modulation signal included as a component in the ΔΣ modulation signal is subjected to frequency conversion on the baseband signal that is the input signal, and is set to the frequency f out that is the radio frequency (carrier frequency).
つまり、ΔΣ変調器6は、ベースバンド信号に対してΔΣ変調するとともにベースバンド信号を直交変調し、その直交変調信号をデジタル信号であるパルス信号(ΔΣ変調信号)に含まれる成分として出力する機能を有している。さらに、ΔΣ変調器6は、ベースバンド信号の周波数変換を行う機能も有している。
That is, the ΔΣ modulator 6 has a function of performing ΔΣ modulation on the baseband signal, performing quadrature modulation on the baseband signal, and outputting the quadrature modulation signal as a component included in a pulse signal (ΔΣ modulation signal) that is a digital signal. have. Further, the ΔΣ modulator 6 has a function of performing frequency conversion of the baseband signal.
〔ΔΣ変調器6について〕
図2は、本実施形態のΔΣ変調器6の一例を示すブロック図である。
ΔΣ変調器6は、I信号が入力される第1入力ポート10、Q信号が入力される第2入力ポート11、及びΔΣ変調信号を出力する出力ポート12を備えている。ΔΣ変調器6は、両入力ポート10,11それぞれに対応するループフィルタ(第1ループフィルタ13、第2ループフィルタ14)と、両ループフィルタ13,14それぞれに対応する周波数混合(周波数変換)器(第1周波数変換器15及び第2周波数変換器16)と、加算器17と、第1量子化器18とを備えている。
両ループフィルタ13,14は、それぞれ、対応する入力ポート10,11に接続された第1入力部13a,14aと、フィードバック経路21,22を介して第1量子化器18の出力側に接続された第2入力部13b,14bと、を備えている。 [About ΔΣ Modulator 6]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of theΔΣ modulator 6 of the present embodiment.
TheΔΣ modulator 6 includes a first input port 10 to which an I signal is input, a second input port 11 to which a Q signal is input, and an output port 12 that outputs a ΔΣ modulation signal. The ΔΣ modulator 6 includes a loop filter (first loop filter 13 and second loop filter 14) corresponding to each of the input ports 10 and 11, and a frequency mixer (frequency converter) corresponding to each of the loop filters 13 and 14. (First frequency converter 15 and second frequency converter 16), an adder 17, and a first quantizer 18.
Both loop filters 13 and 14 are respectively connected to the output side of thefirst quantizer 18 via first input sections 13a and 14a connected to the corresponding input ports 10 and 11 and feedback paths 21 and 22, respectively. 2nd input part 13b, 14b.
図2は、本実施形態のΔΣ変調器6の一例を示すブロック図である。
ΔΣ変調器6は、I信号が入力される第1入力ポート10、Q信号が入力される第2入力ポート11、及びΔΣ変調信号を出力する出力ポート12を備えている。ΔΣ変調器6は、両入力ポート10,11それぞれに対応するループフィルタ(第1ループフィルタ13、第2ループフィルタ14)と、両ループフィルタ13,14それぞれに対応する周波数混合(周波数変換)器(第1周波数変換器15及び第2周波数変換器16)と、加算器17と、第1量子化器18とを備えている。
両ループフィルタ13,14は、それぞれ、対応する入力ポート10,11に接続された第1入力部13a,14aと、フィードバック経路21,22を介して第1量子化器18の出力側に接続された第2入力部13b,14bと、を備えている。 [About ΔΣ Modulator 6]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the
The
Both loop filters 13 and 14 are respectively connected to the output side of the
第1入力部13aには、第1入力ポート10に入力されたI信号が与えられる。
第2入力部13bには、第1量子化器18の出力信号Wをダウンコンバートしたフィードバック信号V1が与えられる。
第1入力部14aには、第2入力ポート11に入力されたQ信号が与えられる。
第2入力部14bには、第1量子化器18の出力信号Wをダウンコンバートしたフィードバック信号V2が与えられる。 The I signal input to thefirst input port 10 is given to the first input unit 13a.
Thesecond input unit 13b, the feedback signal V 1 with the output signal W of the first quantizer 18 downconverts given.
The Q signal input to thesecond input port 11 is given to the first input unit 14a.
Thesecond input unit 14b, the feedback signal V 2 with the output signal W of the first quantizer 18 downconverts given.
第2入力部13bには、第1量子化器18の出力信号Wをダウンコンバートしたフィードバック信号V1が与えられる。
第1入力部14aには、第2入力ポート11に入力されたQ信号が与えられる。
第2入力部14bには、第1量子化器18の出力信号Wをダウンコンバートしたフィードバック信号V2が与えられる。 The I signal input to the
The
The Q signal input to the
The
ループフィルタ13,14は、それぞれ、差分器13c,14cを備えている。差分器13c,14cには、それぞれ、第1入力部13a,14aに接続された第1経路13d,14dと、第2入力部13b,14bに接続された第2経路13e,14eと、が接続されている。
差分器13cは、I信号と、フィードバック信号V1との差分を求める。
差分器14cは、Q信号と、フィードバック信号V2との差分を求める。 The loop filters 13 and 14 are provided withdifferentiators 13c and 14c, respectively. Connected to the differentiators 13c and 14c are first paths 13d and 14d connected to the first input sections 13a and 14a and second paths 13e and 14e connected to the second input sections 13b and 14b, respectively. Has been.
Differentiator 13c includes an I signal, obtains a difference between the feedback signal V 1.
Differentiator 14c obtains a Q signal, the difference between the feedback signal V 2.
差分器13cは、I信号と、フィードバック信号V1との差分を求める。
差分器14cは、Q信号と、フィードバック信号V2との差分を求める。 The loop filters 13 and 14 are provided with
Differentiator 13c includes an I signal, obtains a difference between the feedback signal V 1.
差分器13c,14cによって求められた差分は、各ループフィルタ13,14に設けられた内部フィルタ13f,14fに入力される。なお、第1ループフィルタ13の内部フィルタ13fと、第2ループフィルタ14の内部フィルタ14fとは、同じ伝達関数L(z)とされている。
The difference obtained by the differentiators 13c and 14c is input to the internal filters 13f and 14f provided in the loop filters 13 and 14, respectively. The internal filter 13f of the first loop filter 13 and the internal filter 14f of the second loop filter 14 have the same transfer function L (z).
各内部フィルタ13f,14fの出力は、各ループフィルタ13,14に設けられた加算器13g,14gに与えられる。
加算器13gには、第1入力部13aに入力されるI信号を加算器13gに入力させるためのフィードフォワード経路13hが接続されている。したがって、加算器13gは、I信号と、内部フィルタ13fの出力とを加算する。 The outputs of the internal filters 13f and 14f are given to adders 13g and 14g provided in the loop filters 13 and 14, respectively.
Theadder 13g is connected to a feedforward path 13h for inputting an I signal input to the first input unit 13a to the adder 13g. Therefore, the adder 13g adds the I signal and the output of the internal filter 13f.
加算器13gには、第1入力部13aに入力されるI信号を加算器13gに入力させるためのフィードフォワード経路13hが接続されている。したがって、加算器13gは、I信号と、内部フィルタ13fの出力とを加算する。 The outputs of the
The
また、加算器14gには、第1入力部14aに入力されるQ信号を加算器14gに入力させるためのフィードフォワード経路14hが接続されている。したがって、加算器14gは、Q信号と、内部フィルタ14fの出力とを加算する。
よって、 加算器13gの出力(第1ループフィルタ13の出力)Y1、及び加算器14gの出力(第2ループフィルタ14の出力)Y2には、I信号及びQ信号が含まれている。 Theadder 14g is connected to a feedforward path 14h for inputting the Q signal input to the first input unit 14a to the adder 14g. Therefore, the adder 14g adds the Q signal and the output of the internal filter 14f.
Therefore, the output of theadder 13g (output of the first loop filter 13) Y 1 and the output of the adder 14g (output of the second loop filter 14) Y 2 include the I signal and the Q signal.
よって、 加算器13gの出力(第1ループフィルタ13の出力)Y1、及び加算器14gの出力(第2ループフィルタ14の出力)Y2には、I信号及びQ信号が含まれている。 The
Therefore, the output of the
加算器13gの出力Y1、及び加算器14gの出力Y2は、第1周波数変換器15,16に与えられる。
第1周波数変換器15,16は、加算器13gの出力Y1、及び加算器14gの出力Y2の周波数変換を行う。 The output Y 1 of theadder 13 g and the output Y 2 of the adder 14 g are supplied to the first frequency converters 15 and 16.
The first frequency converters 15 and 16 perform frequency conversion of the output Y 1 of the adder 13g and the output Y 2 of the adder 14g.
第1周波数変換器15,16は、加算器13gの出力Y1、及び加算器14gの出力Y2の周波数変換を行う。 The output Y 1 of the
The
ΔΣ変調器6は、第1周波数変換器15,16が周波数変換に用いる第1ローカル信号及び第2ローカル信号を生成する発振器23,24と、発振器23,24及び第1周波数変換器15,16の間に接続された第2量子化器31,32とをさらに備えている。
The ΔΣ modulator 6 includes oscillators 23 and 24 that generate first and second local signals used by the first frequency converters 15 and 16 for frequency conversion, and the oscillators 23 and 24 and the first frequency converters 15 and 16. And second quantizers 31 and 32 connected between each other.
発振器23が発振する第1ローカル信号は、例えば0Vを振幅の中心とするcos波とされている。また、発振器24が発振する第2ローカル信号は、例えば0Vを振幅の中心とするsin波とされている。このように、発振器23が生成する第1ローカル信号と、発振器24が生成する第2ローカル信号とは、90度の位相差を有するように生成される。
発振器23は、第1ローカル信号を第2量子化器31及び後述する第2周波数変換器25に与える。
発振器24は、第2ローカル信号を第2量子化器32及び後述する第2周波数変換器26に与える。 The first local signal oscillated by theoscillator 23 is a cosine wave having an amplitude center of 0 V, for example. Further, the second local signal oscillated by the oscillator 24 is, for example, a sine wave having an amplitude center of 0V. Thus, the first local signal generated by the oscillator 23 and the second local signal generated by the oscillator 24 are generated so as to have a phase difference of 90 degrees.
Theoscillator 23 supplies the first local signal to the second quantizer 31 and a second frequency converter 25 described later.
Theoscillator 24 supplies the second local signal to the second quantizer 32 and a second frequency converter 26 described later.
発振器23は、第1ローカル信号を第2量子化器31及び後述する第2周波数変換器25に与える。
発振器24は、第2ローカル信号を第2量子化器32及び後述する第2周波数変換器26に与える。 The first local signal oscillated by the
The
The
第2量子化器31は、第1ローカル信号の符号に応じて当該第1ローカル信号を2値化(量子化)する。第2量子化器32は、第2ローカル信号の符号に応じて当該第2ローカル信号を2値化する。
第2量子化器31は、例えば、第1ローカル信号の電圧が正である場合、Hiレベルの信号を出力し、第1ローカル信号の電圧が負である場合、Hiレベルの信号よりも低いレベルの信号であるLoレベルの信号を出力する。
第2量子化器32は、例えば、第2ローカル信号の電圧が正である場合、Hiレベルの信号を出力し、第2ローカル信号が負である場合、Loレベルの信号を出力する。
つまり、第2量子化器31,32は、第1ローカル信号,第2ローカル信号を矩形波に変換する。 Thesecond quantizer 31 binarizes (quantizes) the first local signal according to the sign of the first local signal. The second quantizer 32 binarizes the second local signal according to the sign of the second local signal.
For example, when the voltage of the first local signal is positive, thesecond quantizer 31 outputs a Hi level signal, and when the voltage of the first local signal is negative, the second quantizer 31 has a level lower than that of the Hi level signal. The Lo level signal, which is
For example, thesecond quantizer 32 outputs a Hi level signal when the voltage of the second local signal is positive, and outputs a Lo level signal when the voltage of the second local signal is negative.
That is, the second quantizers 31 and 32 convert the first local signal and the second local signal into rectangular waves.
第2量子化器31は、例えば、第1ローカル信号の電圧が正である場合、Hiレベルの信号を出力し、第1ローカル信号の電圧が負である場合、Hiレベルの信号よりも低いレベルの信号であるLoレベルの信号を出力する。
第2量子化器32は、例えば、第2ローカル信号の電圧が正である場合、Hiレベルの信号を出力し、第2ローカル信号が負である場合、Loレベルの信号を出力する。
つまり、第2量子化器31,32は、第1ローカル信号,第2ローカル信号を矩形波に変換する。 The
For example, when the voltage of the first local signal is positive, the
For example, the
That is, the second quantizers 31 and 32 convert the first local signal and the second local signal into rectangular waves.
なお、第2量子化器31,32が行う量子化とは、多値で表された信号を示すデジタルデータを、前記多値よりも少ない値で表された信号を示すデジタルデータに変換することをいう。特に、本実施形態において第2量子化器31,32が行う2値化とは、多値(例えば、4値以上)で表された第1ローカル信号,第2ローカル信号を表すデジタルデータを2値(Hiレベル及びLoレベル)で表された信号を表すデジタルデータにすることをいう。
Note that the quantization performed by the second quantizers 31 and 32 is converting digital data indicating a signal expressed in multiple values into digital data indicating a signal expressed in a value smaller than the multiple values. Say. In particular, the binarization performed by the second quantizers 31 and 32 in the present embodiment means that the digital data representing the first local signal and the second local signal expressed in multiple values (for example, four or more values) is 2. Digital data representing a signal represented by values (Hi level and Lo level).
第2量子化器31は、第1ローカル信号を2値化した信号である第1量子化ローカル信号Ls1を第1周波数変換器15に与える。
第2量子化器32は、第2ローカル信号を2値化した信号である第2量子化ローカル信号Ls2を第1周波数変換器16に与える。
第1周波数変換器15は、加算器13gの出力Y1を第2量子化器31の出力(第1量子化ローカル信号Ls1)に基づいて周波数変換を行う機能を有している。
第1周波数変換器16は、加算器14gの出力Y2を第2量子化器32の出力(第2量子化ローカル信号Ls2)に基づいて周波数変換を行う機能を有している。 Thesecond quantizer 31 provides the first frequency converter 15 with a first quantized local signal Ls1, which is a signal obtained by binarizing the first local signal.
Thesecond quantizer 32 provides the first frequency converter 16 with a second quantized local signal Ls2 that is a signal obtained by binarizing the second local signal.
Thefirst frequency converter 15 has a function of performing frequency conversion on the basis of the output Y 1 of the adder 13g to the output of the second quantizer 31 (first quantized local signal Ls1).
Thefirst frequency converter 16 has a function of performing frequency conversion on the basis of the output Y 2 of the adder 14g to the output of the second quantizer 32 (second quantized local signal Ls2).
第2量子化器32は、第2ローカル信号を2値化した信号である第2量子化ローカル信号Ls2を第1周波数変換器16に与える。
第1周波数変換器15は、加算器13gの出力Y1を第2量子化器31の出力(第1量子化ローカル信号Ls1)に基づいて周波数変換を行う機能を有している。
第1周波数変換器16は、加算器14gの出力Y2を第2量子化器32の出力(第2量子化ローカル信号Ls2)に基づいて周波数変換を行う機能を有している。 The
The
The
The
図3は、第1周波数変換器15の構成の一例を示すブロック図である。なお、第1周波数変換器16の構成も第1周波数変換器15の構成と同様である。
図3に示すように、第1周波数変換器15は、ビット反転部41(第1反転部)と、セレクタ42(第1選択部)とを備えている。
第1周波数変換器15に与えられる加算器13gの出力Y1は、ビット反転部41と、セレクタ42の第1入力端子43とに分配される。 FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of thefirst frequency converter 15. The configuration of the first frequency converter 16 is the same as the configuration of the first frequency converter 15.
As shown in FIG. 3, thefirst frequency converter 15 includes a bit inversion unit 41 (first inversion unit) and a selector 42 (first selection unit).
The output Y 1 of theadder 13 g given to the first frequency converter 15 is distributed to the bit inverting unit 41 and the first input terminal 43 of the selector 42.
図3に示すように、第1周波数変換器15は、ビット反転部41(第1反転部)と、セレクタ42(第1選択部)とを備えている。
第1周波数変換器15に与えられる加算器13gの出力Y1は、ビット反転部41と、セレクタ42の第1入力端子43とに分配される。 FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
The output Y 1 of the
ビット反転部41は、出力Y1が与えられると、出力Y1をビット反転する。ビット反転部41は、出力Y1をビット反転した反転出力をセレクタ42の第2入力端子44に与える。
When the output Y 1 is given, the bit inverting unit 41 inverts the output Y 1 . The bit inverting unit 41 gives an inverted output obtained by inverting the output Y 1 to the second input terminal 44 of the selector 42.
セレクタ42には、出力Y1と、出力Y1をビット反転した反転出力が与えられる。
セレクタ42は、第2量子化器31から与えられる第1量子化ローカル信号Ls1に応じて、出力Y1及び反転出力のいずれかを出力端子45から出力する。 Theselector 42 is given an output Y 1 and an inverted output obtained by bit-inverting the output Y 1 .
Theselector 42 outputs either the output Y 1 or the inverted output from the output terminal 45 in accordance with the first quantized local signal Ls 1 given from the second quantizer 31.
セレクタ42は、第2量子化器31から与えられる第1量子化ローカル信号Ls1に応じて、出力Y1及び反転出力のいずれかを出力端子45から出力する。 The
The
より具体的に、セレクタ42は、第1量子化ローカル信号Ls1がLoレベルである場合、反転出力を出力する。一方、第1量子化ローカル信号Ls1がHiレベルである場合、出力Y1を出力する。
これにより、セレクタ42は、出力Y1と、第1量子化ローカル信号Ls1とを乗算した信号を出力する。 More specifically, theselector 42 outputs an inverted output when the first quantized local signal Ls1 is at the Lo level. On the other hand, when the first quantized local signal Ls1 is Hi level, and outputs the output Y 1.
Accordingly, theselector 42, the output Y 1, and outputs a signal obtained by multiplying the first quantization local signal Ls1.
これにより、セレクタ42は、出力Y1と、第1量子化ローカル信号Ls1とを乗算した信号を出力する。 More specifically, the
Accordingly, the
ここで、発振器23が生成する第1ローカル信号は、周波数finであるI信号に乗算されたときに得られる信号の周波数を周波数foutに周波数変換しうる周波数fLOに設定されている。
また、第2量子化器31によって第1ローカル信号を2値化した第1量子化ローカル信号Ls1は、基本周波数が周波数fLOである矩形波である。つまり、第1量子化ローカル信号Ls1は、第1ローカル信号(周波数fLOのcos波)の成分の他に高調波成分を含んだ信号となっている。 Here, the firstlocal signal oscillator 23 generates is set to a frequency f LO which can be frequency-converted into a frequency f out of the frequency of the signal obtained when it is multiplied by the I signal is the frequency f in.
The first quantized local signal Ls1 obtained by binarizing the first local signal by thesecond quantizer 31 is a rectangular wave having a fundamental frequency of frequency f LO . That is, the first quantized local signal Ls1 is a signal including a harmonic component in addition to the component of the first local signal (cos wave having the frequency f LO ).
また、第2量子化器31によって第1ローカル信号を2値化した第1量子化ローカル信号Ls1は、基本周波数が周波数fLOである矩形波である。つまり、第1量子化ローカル信号Ls1は、第1ローカル信号(周波数fLOのcos波)の成分の他に高調波成分を含んだ信号となっている。 Here, the first
The first quantized local signal Ls1 obtained by binarizing the first local signal by the
よって、セレクタ42の出力には、出力Y1と、高調波成分とが乗算された信号成分が含まれているが、出力Y1と、第1ローカル信号とが乗算された信号成分も含まれている。
出力Y1と、第1ローカル信号とが乗算された信号成分は、第1ローカル信号で出力Y1を周波数変換した信号成分Y1´である。
このように、第1周波数変換器15は、第1ループフィルタ13の出力Y1と、第2量子化器31の出力とを乗算し、第1ループフィルタ13の出力Y1の周波数変換を行う。 Therefore, the output of theselector 42 includes a signal component obtained by multiplying the output Y 1 and the harmonic component, but also includes a signal component obtained by multiplying the output Y 1 and the first local signal. ing.
The signal component obtained by multiplying the output Y 1 by the first local signal is a signal component Y 1 ′ obtained by frequency-converting the output Y 1 using the first local signal.
Thus, thefirst frequency converter 15, the output Y 1 of the first loop filter 13, a second multiplying the output of the quantizer 31, converts the frequency of the output Y 1 of the first loop filter 13 .
出力Y1と、第1ローカル信号とが乗算された信号成分は、第1ローカル信号で出力Y1を周波数変換した信号成分Y1´である。
このように、第1周波数変換器15は、第1ループフィルタ13の出力Y1と、第2量子化器31の出力とを乗算し、第1ループフィルタ13の出力Y1の周波数変換を行う。 Therefore, the output of the
The signal component obtained by multiplying the output Y 1 by the first local signal is a signal component Y 1 ′ obtained by frequency-converting the output Y 1 using the first local signal.
Thus, the
本実施形態において、周波数foutは、送信機1がRF信号の送信に用いる使用周波数(無線周波数)であり、周波数finよりも高い周波数である。
よって、第1周波数変換器15は、周波数変換後の信号成分Y1´の周波数が、出力Y1の周波数に対して周波数fLOを加算した値となるように出力Y1を周波数変換(アップコンバート)する。 In the present embodiment, the frequency f out is the use frequency transmitter 1 used to transmit a RF signal (radio frequency), which is a frequency higher than the frequency f in.
Therefore, thefirst frequency converter 15 converts the frequency of the output Y 1 so that the frequency of the signal component Y 1 ′ after frequency conversion becomes a value obtained by adding the frequency f LO to the frequency of the output Y 1. Convert).
よって、第1周波数変換器15は、周波数変換後の信号成分Y1´の周波数が、出力Y1の周波数に対して周波数fLOを加算した値となるように出力Y1を周波数変換(アップコンバート)する。 In the present embodiment, the frequency f out is the use frequency transmitter 1 used to transmit a RF signal (radio frequency), which is a frequency higher than the frequency f in.
Therefore, the
出力Y1をアップコンバートした信号成分Y1´を含むセレクタ42の出力は、第1周波数変換器15の出力として加算器17に与えられる。
The output of the selector 42 including the signal component Y 1 ′ obtained by up-converting the output Y 1 is given to the adder 17 as the output of the first frequency converter 15.
図2に戻って、発振器24が生成する第2ローカル信号も、第1ローカル信号と同様、周波数finであるQ信号に乗算されたときに得られる信号の周波数を周波数foutに周波数変換しうる周波数fLOに設定されている。つまり、第1ローカル信号及び第2ローカル信号は、同じ周波数fLOである。
また、第2量子化器32によって第2ローカル信号を2値化した第2量子化ローカル信号Ls2は、第2ローカル信号(周波数fLOのsin波)の成分の他に高調波成分を含んだ信号となっている。 Returning to FIG. 2, the secondlocal signal oscillator 24 generates, similarly to the first local signal and the frequency converted into a frequency f out of the frequency of the signal obtained when it is multiplied by the Q signal is a frequency f in The frequency f LO is set. That is, the first local signal and the second local signal have the same frequency f LO .
The second quantized local signal Ls2 obtained by binarizing the second local signal by thesecond quantizer 32 includes a harmonic component in addition to the component of the second local signal (sin wave of frequency f LO ). It is a signal.
また、第2量子化器32によって第2ローカル信号を2値化した第2量子化ローカル信号Ls2は、第2ローカル信号(周波数fLOのsin波)の成分の他に高調波成分を含んだ信号となっている。 Returning to FIG. 2, the second
The second quantized local signal Ls2 obtained by binarizing the second local signal by the
よって、第1周波数変換器16の出力には、出力Y2と、高調波成分とが乗算された信号成分が含まれているが、出力Y2と、第2ローカル信号とが乗算された信号成分も含まれている。
出力Y2と、第2ローカル信号とが乗算された信号成分は、第2ローカル信号で出力Y2を周波数変換した信号成分Y2´である。
このように、第1周波数変換器16は、第2ループフィルタ14の出力Y2と、第2量子化器32の出力とを乗算し、第2ループフィルタ14の出力Y1の周波数変換を行う。
また、第1周波数変換器16は、周波数変換後の信号成分Y2´の周波数が、出力Y2の周波数に対して周波数fLOを加算した値となるように出力Y2を周波数変換(アップコンバート)する。 Therefore, the output of thefirst frequency converter 16 includes a signal component obtained by multiplying the output Y 2 and the harmonic component, but a signal obtained by multiplying the output Y 2 and the second local signal. Ingredients are also included.
The signal component obtained by multiplying the output Y 2 and the second local signal is a signal component Y 2 ′ obtained by frequency-converting the output Y 2 with the second local signal.
Thus, thefirst frequency converter 16, the output Y 2 of the second loop filter 14, and an output of the second quantizer 32 multiplies performs frequency conversion of the output Y 1 of the second loop filter 14 .
Thefirst frequency converter 16 converts the frequency of the output Y 2 so that the frequency of the signal component Y 2 ′ after frequency conversion becomes a value obtained by adding the frequency f LO to the frequency of the output Y 2. Convert).
出力Y2と、第2ローカル信号とが乗算された信号成分は、第2ローカル信号で出力Y2を周波数変換した信号成分Y2´である。
このように、第1周波数変換器16は、第2ループフィルタ14の出力Y2と、第2量子化器32の出力とを乗算し、第2ループフィルタ14の出力Y1の周波数変換を行う。
また、第1周波数変換器16は、周波数変換後の信号成分Y2´の周波数が、出力Y2の周波数に対して周波数fLOを加算した値となるように出力Y2を周波数変換(アップコンバート)する。 Therefore, the output of the
The signal component obtained by multiplying the output Y 2 and the second local signal is a signal component Y 2 ′ obtained by frequency-converting the output Y 2 with the second local signal.
Thus, the
The
出力Y2をアップコンバートした信号成分Y2´を含む第1周波数変換器16の出力は、第1周波数変換器15の出力と同様、加算器17に与えられる。
第1周波数変換器15,16の出力は、互いに加算器17によって加算される。 The output of thefirst frequency converter 16 including the signal component Y 2 ′ obtained by up-converting the output Y 2 is supplied to the adder 17 in the same manner as the output of the first frequency converter 15.
The outputs of the first frequency converters 15 and 16 are added together by an adder 17.
第1周波数変換器15,16の出力は、互いに加算器17によって加算される。 The output of the
The outputs of the
ここで、発振器23が生成する第1ローカル信号と、発振器24が生成する第2ローカル信号とは、90度の位相差を有しているので、第1周波数変換器15の出力に含まれる信号と、第1周波数変換器16の出力に含まれる信号との間にも90度の位相差が与えられる。
Here, since the first local signal generated by the oscillator 23 and the second local signal generated by the oscillator 24 have a phase difference of 90 degrees, the signal included in the output of the first frequency converter 15. And a signal included in the output of the first frequency converter 16 is also given a phase difference of 90 degrees.
第1周波数変換器15の出力は、出力Y1をアップコンバートした信号成分Y1´を含んでいる。また、出力Y1は、I信号を含んでいる。
また、第1周波数変換器16の出力は、出力Y2をアップコンバートした信号成分Y2´を含んでいる。また、出力Y2は、Q信号を含んでいる。
よって、第1周波数変換器15の出力に含まれるI信号をアップコンバートした信号と、第1周波数変換器16の出力に含まれるQ信号をアップコンバートした信号との間に90度の位相差が与えられる。 The output of thefirst frequency converter 15 includes a signal component Y 1 ′ obtained by up-converting the output Y 1 . Further, the output Y 1 includes an I signal.
The output of thefirst frequency converter 16 includes a signal component Y 2 ′ obtained by up-converting the output Y 2 . Further, the output Y 2 includes a Q signal.
Therefore, there is a 90 degree phase difference between the signal obtained by up-converting the I signal included in the output of thefirst frequency converter 15 and the signal obtained by up-converting the Q signal included in the output of the first frequency converter 16. Given.
また、第1周波数変換器16の出力は、出力Y2をアップコンバートした信号成分Y2´を含んでいる。また、出力Y2は、Q信号を含んでいる。
よって、第1周波数変換器15の出力に含まれるI信号をアップコンバートした信号と、第1周波数変換器16の出力に含まれるQ信号をアップコンバートした信号との間に90度の位相差が与えられる。 The output of the
The output of the
Therefore, there is a 90 degree phase difference between the signal obtained by up-converting the I signal included in the output of the
よって、第1周波数変換器15,16の出力を加算した加算器17の出力Yは、I信号(をアップコンバートした信号)とQ信号(をアップコンバートした信号)とを直交変調した直交変調信号を含む。この直交変調信号については後に説明する。
Therefore, the output Y of the adder 17 obtained by adding the outputs of the first frequency converters 15 and 16 is an orthogonal modulation signal obtained by orthogonally modulating the I signal (up-converted signal) and the Q signal (up-converted signal). including. This quadrature modulation signal will be described later.
加算器17の出力Yは、第1量子化器18に与えられる。第1量子化器18は、加算器17の出力Yを2値化する。第1量子化器18は、出力Yを2値化することで得た1bitのパルス列を量子化信号(ΔΣ変調信号)として出力する。この量子化信号がΔΣ変調器6の出力信号Wとなる。
なお、第1量子化器18が行う2値化とは、多値で表された出力Y(信号)を示すデジタルデータを2値(Hiレベル及びLoレベル)で表された信号を示すデジタルデータにすることをいう。 The output Y of theadder 17 is given to the first quantizer 18. The first quantizer 18 binarizes the output Y of the adder 17. The first quantizer 18 outputs a 1-bit pulse train obtained by binarizing the output Y as a quantized signal (ΔΣ modulation signal). This quantized signal becomes the output signal W of the ΔΣ modulator 6.
The binarization performed by thefirst quantizer 18 is digital data indicating a signal expressed by binary (Hi level and Lo level) from digital data indicating an output Y (signal) expressed by multiple values. It means to make.
なお、第1量子化器18が行う2値化とは、多値で表された出力Y(信号)を示すデジタルデータを2値(Hiレベル及びLoレベル)で表された信号を示すデジタルデータにすることをいう。 The output Y of the
The binarization performed by the
出力信号Wは、第2周波数変換器25,26に与えられる。
第2周波数変換器25は、出力信号Wに対して、発振器23が生成する第1ローカル信号を乗算し、出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。第2周波数変換器25は、出力信号Wをダウンコンバートした信号であるフィードバック信号V1を出力する。 The output signal W is supplied to the second frequency converters 25 and 26.
Thesecond frequency converter 25 multiplies the output signal W by the first local signal generated by the oscillator 23 to frequency-convert (down-convert) the output signal W. The second frequency converter 25 outputs a feedback signal V 1 that is a signal obtained by down-converting the output signal W.
第2周波数変換器25は、出力信号Wに対して、発振器23が生成する第1ローカル信号を乗算し、出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。第2周波数変換器25は、出力信号Wをダウンコンバートした信号であるフィードバック信号V1を出力する。 The output signal W is supplied to the
The
第2周波数変換器26は、出力信号Wに対して、発振器24が生成する第2ローカル信号を乗算し、出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。第2周波数変換器26は、出力信号Wをダウンコンバートした信号であるフィードバック信号V2を出力する。
The second frequency converter 26 multiplies the output signal W by the second local signal generated by the oscillator 24 and performs frequency conversion (down-conversion) of the output signal W. The second frequency converter 26 outputs the feedback signal V 2 is down-converted signal of the output signal W.
図4は、第2周波数変換器25の構成の一例を示すブロック図である。なお、第2周波数変換器26の構成も第2周波数変換器25の構成と同様である。
図4に示すように、第2周波数変換器25は、ビット反転部51(第2反転部)と、セレクタ52(第2選択部)とを備えている。
第2周波数変換器25には、上述したように、発振器23から第1ローカル信号が与えられるとともに、出力信号Wが与えられる。
第2周波数変換器25に与えられる第1ローカル信号は、ビット反転部51と、セレクタ52の第1入力端子53とに分配される。 FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of thesecond frequency converter 25. The configuration of the second frequency converter 26 is the same as the configuration of the second frequency converter 25.
As shown in FIG. 4, thesecond frequency converter 25 includes a bit inversion unit 51 (second inversion unit) and a selector 52 (second selection unit).
As described above, thesecond frequency converter 25 is supplied with the first local signal from the oscillator 23 and the output signal W.
The first local signal supplied to thesecond frequency converter 25 is distributed to the bit inverting unit 51 and the first input terminal 53 of the selector 52.
図4に示すように、第2周波数変換器25は、ビット反転部51(第2反転部)と、セレクタ52(第2選択部)とを備えている。
第2周波数変換器25には、上述したように、発振器23から第1ローカル信号が与えられるとともに、出力信号Wが与えられる。
第2周波数変換器25に与えられる第1ローカル信号は、ビット反転部51と、セレクタ52の第1入力端子53とに分配される。 FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
As shown in FIG. 4, the
As described above, the
The first local signal supplied to the
ビット反転部51は、第1ローカル信号が与えられると、第1ローカル信号をビット反転する。ビット反転部51は、第1ローカル信号をビット反転した反転出力をセレクタ52の第2入力端子54に与える。
When the first local signal is given, the bit inversion unit 51 inverts the bit of the first local signal. The bit inverting unit 51 provides an inverted output obtained by bit inverting the first local signal to the second input terminal 54 of the selector 52.
セレクタ52には、第1ローカル信号と、第1ローカル信号をビット反転した反転出力が与えられる。
セレクタ52は、第1量子化器18から与えられる2値化された出力信号Wに応じて、第1ローカル信号及び反転出力のいずれかを出力端子55から出力する。 Theselector 52 is supplied with a first local signal and an inverted output obtained by bit-inverting the first local signal.
Theselector 52 outputs either the first local signal or the inverted output from the output terminal 55 in accordance with the binarized output signal W given from the first quantizer 18.
セレクタ52は、第1量子化器18から与えられる2値化された出力信号Wに応じて、第1ローカル信号及び反転出力のいずれかを出力端子55から出力する。 The
The
より具体的に、セレクタ52は、2値化された出力信号WがLoレベルである場合、反転出力を出力する。一方、2値化された出力信号WがHiレベルである場合、第1ローカル信号を出力する。
これにより、セレクタ52は、第1ローカル信号と、出力信号Wとを乗算した信号をフィードバック信号V1として出力する。 More specifically, theselector 52 outputs an inverted output when the binarized output signal W is at the Lo level. On the other hand, when the binarized output signal W is at the Hi level, the first local signal is output.
Accordingly, theselector 52 outputs the first local signal, the signal multiplied by the output signal W as a feedback signal V 1.
これにより、セレクタ52は、第1ローカル信号と、出力信号Wとを乗算した信号をフィードバック信号V1として出力する。 More specifically, the
Accordingly, the
ここで、加算器17の出力Yを量子化した信号である出力信号Wは、第1周波数変換器15の出力を含んでいる。よって、出力信号Wは、第1ローカル信号を乗算することで出力Y1を周波数変換(アップコンバート)した信号成分Y1´を含んでいる。
よって、セレクタ52が出力信号Wに第1ローカル信号を乗算することにより信号成分Y1´がダウンコンバートされる。
よって、フィードバック信号V1には、出力Y1が含まれる。また、出力Y1にはI信号が含まれる。
加算器17の出力Yを2値化した信号である出力信号Wは、I信号とQ信号とを直交変調した直交変調信号を含む。
つまり、セレクタ52は、出力信号Wに第1ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号を復調してI信号を得る。 Here, the output signal W, which is a signal obtained by quantizing the output Y of theadder 17, includes the output of the first frequency converter 15. Therefore, the output signal W includes a signal component Y 1 ′ obtained by frequency-converting (up-converting) the output Y 1 by multiplying the first local signal.
Therefore, the signal component Y 1 ′ is down-converted by theselector 52 multiplying the output signal W by the first local signal.
Thus, the feedback signal V 1 includes the output Y 1 . Further, the output Y 1 includes the I signal.
The output signal W which is a signal obtained by binarizing the output Y of theadder 17 includes an orthogonal modulation signal obtained by orthogonally modulating the I signal and the Q signal.
That is, theselector 52 multiplies the output signal W by the first local signal to demodulate the quadrature modulation signal included in the output signal W to obtain an I signal.
よって、セレクタ52が出力信号Wに第1ローカル信号を乗算することにより信号成分Y1´がダウンコンバートされる。
よって、フィードバック信号V1には、出力Y1が含まれる。また、出力Y1にはI信号が含まれる。
加算器17の出力Yを2値化した信号である出力信号Wは、I信号とQ信号とを直交変調した直交変調信号を含む。
つまり、セレクタ52は、出力信号Wに第1ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号を復調してI信号を得る。 Here, the output signal W, which is a signal obtained by quantizing the output Y of the
Therefore, the signal component Y 1 ′ is down-converted by the
Thus, the feedback signal V 1 includes the output Y 1 . Further, the output Y 1 includes the I signal.
The output signal W which is a signal obtained by binarizing the output Y of the
That is, the
このように、セレクタ52は、出力信号Wをダウンコンバートした信号であるフィードバック信号V1を第2周波数変換器25の出力として出力する。
なお、第2周波数変換器25は、周波数変換後の出力Y1の周波数が、信号成分Y1´の周波数から周波数fLOを減算した値となるように出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。 Thus, theselector 52 outputs the feedback signal V 1 that is a signal obtained by down-converting the output signal W as the output of the second frequency converter 25.
Thesecond frequency converter 25 frequency-converts (down-converts) the output signal W so that the frequency of the output Y 1 after frequency conversion becomes a value obtained by subtracting the frequency f LO from the frequency of the signal component Y 1 ′. To do.
なお、第2周波数変換器25は、周波数変換後の出力Y1の周波数が、信号成分Y1´の周波数から周波数fLOを減算した値となるように出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。 Thus, the
The
図2に戻って、第2周波数変換器25から出力されたフィードバック信号V1は、フィードバック経路21を介して第1ループフィルタ13に与えられる。
Returning to FIG. 2, the feedback signal V 1 output from the second frequency converter 25 is provided to the first loop filter 13 via the feedback path 21.
第2周波数変換器26も、出力信号Wと第2ローカル信号との基づいて第2周波数変換器25と同様の処理を行い、フィードバック信号V2を出力する。
第2周波数変換器26が出力信号Wに第2ローカル信号を乗算することにより、出力Wに含まれる信号成分Y2´がダウンコンバートされる。 Thesecond frequency converter 26 also performs the same processing as the second frequency converter 25 on the basis of the output signal W and the second local signal, and outputs a feedback signal V 2.
Thesecond frequency converter 26 multiplies the output signal W by the second local signal, whereby the signal component Y 2 ′ included in the output W is down-converted.
第2周波数変換器26が出力信号Wに第2ローカル信号を乗算することにより、出力Wに含まれる信号成分Y2´がダウンコンバートされる。 The
The
よって、フィードバック信号V2には、出力Y2が含まれる。また、出力Y2にはQ信号が含まれる。
つまり、第2周波数変換器26も、出力信号Wに第2ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号を復調してQ信号を得る。
なお、第2周波数変換器25,26が行う復調については後に説明する。 Therefore, the feedback signal V 2, which contains the output Y 2. Further, the output Y 2 include Q signal.
That is, thesecond frequency converter 26 also multiplies the output signal W by the second local signal to demodulate the quadrature modulation signal included in the output signal W to obtain a Q signal.
The demodulation performed by the second frequency converters 25 and 26 will be described later.
つまり、第2周波数変換器26も、出力信号Wに第2ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号を復調してQ信号を得る。
なお、第2周波数変換器25,26が行う復調については後に説明する。 Therefore, the feedback signal V 2, which contains the output Y 2. Further, the output Y 2 include Q signal.
That is, the
The demodulation performed by the
このように、第2周波数変換器26は、出力信号Wをダウンコンバートした信号であるフィードバック信号V2を第2周波数変換器26の出力として出力する。
なお、第2周波数変換器26は、周波数変換後の出力Y2の周波数が、信号成分Y2´の周波数から周波数fLOを減算した値となるように出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。 Thus, thesecond frequency converter 26 outputs the feedback signal V 2 that is a signal obtained by down-converting the output signal W as an output of the second frequency converter 26.
Thesecond frequency converter 26 frequency-converts (down-converts) the output signal W so that the frequency of the output Y 2 after frequency conversion becomes a value obtained by subtracting the frequency f LO from the frequency of the signal component Y 2 ′. To do.
なお、第2周波数変換器26は、周波数変換後の出力Y2の周波数が、信号成分Y2´の周波数から周波数fLOを減算した値となるように出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。 Thus, the
The
また、出力信号Wが量子化される前の出力Yには、第1周波数変換器15,16の出力が含まれる。第1周波数変換器15,16の出力には、信号成分Y1´,Y2´以外に、上述したように、出力Y1と、第2量子化器31が生じさせる高調波成分とが乗算された信号成分、及び、出力Y2と、第2量子化器32が生じさせる高調波成分とが乗算された信号成分とが含まれている。
よって、第2周波数変換器25,26が出力するフィードバック信号V1,V2にも、第2量子化器31,32による高調波成分に起因する信号成分が含まれている。第2量子化器31,32による高調波成分に起因する信号成分は、雑音成分としてフィードバック信号V1,V2に含まれる。 The output Y before the output signal W is quantized includes the outputs of the first frequency converters 15 and 16. In addition to the signal components Y 1 ′ and Y 2 ′, the outputs of the first frequency converters 15 and 16 are multiplied by the output Y 1 and the harmonic component generated by the second quantizer 31 as described above. And the signal component obtained by multiplying the output Y 2 by the harmonic component generated by the second quantizer 32 is included.
Therefore, the feedback signals V 1 and V 2 output from the second frequency converters 25 and 26 also include signal components resulting from harmonic components generated by the second quantizers 31 and 32. The signal components resulting from the harmonic components by the second quantizers 31 and 32 are included in the feedback signals V 1 and V 2 as noise components.
よって、第2周波数変換器25,26が出力するフィードバック信号V1,V2にも、第2量子化器31,32による高調波成分に起因する信号成分が含まれている。第2量子化器31,32による高調波成分に起因する信号成分は、雑音成分としてフィードバック信号V1,V2に含まれる。 The output Y before the output signal W is quantized includes the outputs of the
Therefore, the feedback signals V 1 and V 2 output from the
〔周波数変換について〕
ここで、第1ループフィルタ13の出力Y1にのみ着目し、さらに、第1周波数変換器15及び第2周波数変換器25を有さず、出力Y1が第1量子化器18に与えられ、出力信号Wがフィードバック信号V1としてフィードバックされる構成とした場合におけるΔΣ変調器6の動作について説明する。 [About frequency conversion]
Here, attention is paid only to the output Y 1 of thefirst loop filter 13, and the output Y 1 is given to the first quantizer 18 without the first frequency converter 15 and the second frequency converter 25. The operation of the ΔΣ modulator 6 when the output signal W is fed back as the feedback signal V 1 will be described.
ここで、第1ループフィルタ13の出力Y1にのみ着目し、さらに、第1周波数変換器15及び第2周波数変換器25を有さず、出力Y1が第1量子化器18に与えられ、出力信号Wがフィードバック信号V1としてフィードバックされる構成とした場合におけるΔΣ変調器6の動作について説明する。 [About frequency conversion]
Here, attention is paid only to the output Y 1 of the
出力Y1にのみ着目した場合のΔΣ変調器6の出力信号Wは、下記の式(1)のようにz領域における関数で表される。式(1)において、STF(z)は入力信号であるI信号(以下、入力信号U(z)ともいう)についての信号伝達関数であり、NTF(z)は、ΔΣ変調器6の雑音伝達関数であり、E(z)は第1量子化器18の量子化雑音や、その他の雑音である。
W(z) = STF(z)U(z) + NTF(z)E(z)
・・・(1) The output signal W of theΔΣ modulator 6 when focusing only on the output Y 1 is expressed by a function in the z region as shown in the following equation (1). In Expression (1), STF (z) is a signal transfer function for an I signal (hereinafter also referred to as an input signal U (z)) that is an input signal, and NTF (z) is a noise transfer of the ΔΣ modulator 6. E (z) is a quantization noise of the first quantizer 18 and other noises.
W (z) = STF (z) U (z) + NTF (z) E (z)
... (1)
W(z) = STF(z)U(z) + NTF(z)E(z)
・・・(1) The output signal W of the
W (z) = STF (z) U (z) + NTF (z) E (z)
... (1)
NTF(z)は、下記の式(2)のように表される。よって、第1ループフィルタ13の内部フィルタ13fは、雑音伝達関数NTF(z)を用いて示される伝達関数L(z)を持つ。
NTF(z) = 1 / (1 + L(z)) ・・・(2) NTF (z) is expressed as in the following formula (2). Therefore, theinternal filter 13f of the first loop filter 13 has a transfer function L (z) indicated by using the noise transfer function NTF (z).
NTF (z) = 1 / (1 + L (z)) (2)
NTF(z) = 1 / (1 + L(z)) ・・・(2) NTF (z) is expressed as in the following formula (2). Therefore, the
NTF (z) = 1 / (1 + L (z)) (2)
また、上記式(1)より差分器13cの出力は、下記式(3)のように表される。
STF(z)U(z) - W(z) = -NTF(z)E(z)
・・・(3) Further, the output of the differentiator 13c is expressed by the following equation (3) from the above equation (1).
STF (z) U (z) −W (z) = − NTF (z) E (z)
... (3)
STF(z)U(z) - W(z) = -NTF(z)E(z)
・・・(3) Further, the output of the differentiator 13c is expressed by the following equation (3) from the above equation (1).
STF (z) U (z) −W (z) = − NTF (z) E (z)
... (3)
式(3)より、差分器13cの出力は、出力信号W(z)に含まれる雑音成分の逆特性となる。
本実施形態の内部フィルタ13fは、第1ループフィルタ13に入力される入力信号U(I信号)の周波数近傍に通過帯域を有し、通過帯域以外の帯域においては信号の通過を阻止するフィルタ特性(雑音伝達関数NTF(z))となるように設定されている。
よって、内部フィルタ13fは、当該内部フィルタ13fの通過帯域における雑音成分の逆特性を出力し、加算器13gに与える。前記逆特性は、加算器13gによって入力信号Uに加算される。前記逆特性が加算された入力信号Uは、第1量子化器18によって量子化され出力信号Wとされる。出力信号Wは、フィードバック信号V1として第1ループフィルタ13へ向けてフィードバックされる。 From Expression (3), the output of the differentiator 13c is the inverse characteristic of the noise component included in the output signal W (z).
Theinternal filter 13f of the present embodiment has a pass band in the vicinity of the frequency of the input signal U (I signal) input to the first loop filter 13, and a filter characteristic that prevents the signal from passing in a band other than the pass band. It is set to be (noise transfer function NTF (z)).
Therefore, theinternal filter 13f outputs the inverse characteristic of the noise component in the pass band of the internal filter 13f, and gives it to the adder 13g. The inverse characteristic is added to the input signal U by the adder 13g. The input signal U to which the inverse characteristic is added is quantized by the first quantizer 18 into an output signal W. The output signal W is fed back toward a feedback signal V 1 to the first loop filter 13.
本実施形態の内部フィルタ13fは、第1ループフィルタ13に入力される入力信号U(I信号)の周波数近傍に通過帯域を有し、通過帯域以外の帯域においては信号の通過を阻止するフィルタ特性(雑音伝達関数NTF(z))となるように設定されている。
よって、内部フィルタ13fは、当該内部フィルタ13fの通過帯域における雑音成分の逆特性を出力し、加算器13gに与える。前記逆特性は、加算器13gによって入力信号Uに加算される。前記逆特性が加算された入力信号Uは、第1量子化器18によって量子化され出力信号Wとされる。出力信号Wは、フィードバック信号V1として第1ループフィルタ13へ向けてフィードバックされる。 From Expression (3), the output of the differentiator 13c is the inverse characteristic of the noise component included in the output signal W (z).
The
Therefore, the
このように、本実施形態第1ループフィルタ13は、内部フィルタ13fの通過帯域における雑音成分の逆特性の加算を入力信号Uに対して繰り返すことで、出力信号Wにおける入力信号Uの周波数近傍の通過帯域の雑音を抑圧する。
よって、第1ループフィルタ13は、入力信号U(I信号)の周波数近傍の帯域における雑音を抑制する特性(バンドストップ特性)を有するように設定される。つまり、雑音伝達関数NTF(z)における雑音を抑制しうる帯域(雑音阻止帯域)の中心周波数は、入力信号U(I信号)の周波数finとなるように設定される。 As described above, thefirst loop filter 13 of this embodiment repeats addition of the inverse characteristic of the noise component in the pass band of the internal filter 13f to the input signal U, so that the vicinity of the frequency of the input signal U in the output signal W is increased. Suppresses noise in the passband.
Therefore, thefirst loop filter 13 is set to have a characteristic (band stop characteristic) for suppressing noise in a band near the frequency of the input signal U (I signal). That is, the center frequency of the band (noise stop band) capable of suppressing the noise in the noise transfer function NTF (z) is set to be the frequency f in of the input signal U (I signal).
よって、第1ループフィルタ13は、入力信号U(I信号)の周波数近傍の帯域における雑音を抑制する特性(バンドストップ特性)を有するように設定される。つまり、雑音伝達関数NTF(z)における雑音を抑制しうる帯域(雑音阻止帯域)の中心周波数は、入力信号U(I信号)の周波数finとなるように設定される。 As described above, the
Therefore, the
なお、雑音を抑制しうる帯域(雑音阻止帯域)の中心周波数は、入力信号Uが雑音を抑制しうる帯域に含まれていればよく、任意の周波数に設定することができる。
It should be noted that the center frequency of the band where noise can be suppressed (noise blocking band) may be set to any frequency as long as the input signal U is included in the band where noise can be suppressed.
ΔΣ変調器6は、第1入力ポート10に入力されたI信号を、出力信号W(z)であるΔΣ変調信号に含めて出力することができる。
The ΔΣ modulator 6 can output the I signal input to the first input port 10 by including it in the ΔΣ modulation signal that is the output signal W (z).
次に、第1周波数変換器15及び第2周波数変換器26を有する構成とした場合おけるΔΣ変調器6の動作について説明する。
本実施形態において、第1ループフィルタ13(の加算器13g)と第1量子化器18との間には、第1ループフィルタ13の出力Y1をアップコンバートする第1周波数変換器15が設けられている。また、第1量子化器18と第1ループフィルタ13(の差分器13c)との間には、第1量子化器18の出力である出力信号Wをダウンコンバートして出力W(z)を出力する第2周波数変換器25が設けられている。 Next, the operation of theΔΣ modulator 6 in the case where the first frequency converter 15 and the second frequency converter 26 are provided will be described.
In the present embodiment, between the first loop filter 13 (adder 13 g) and the first quantizer 18, a first frequency converter 15 which up-converts the output Y 1 of the first loop filter 13 is provided It has been. Further, between the first quantizer 18 and the first loop filter 13 (the difference unit 13c thereof), the output signal W that is the output of the first quantizer 18 is down-converted to obtain an output W (z). A second frequency converter 25 for output is provided.
本実施形態において、第1ループフィルタ13(の加算器13g)と第1量子化器18との間には、第1ループフィルタ13の出力Y1をアップコンバートする第1周波数変換器15が設けられている。また、第1量子化器18と第1ループフィルタ13(の差分器13c)との間には、第1量子化器18の出力である出力信号Wをダウンコンバートして出力W(z)を出力する第2周波数変換器25が設けられている。 Next, the operation of the
In the present embodiment, between the first loop filter 13 (
第1周波数変換器15は、上述のように、周波数変換後の信号成分Y1´の周波数が、出力Y1の周波数に対して周波数fLOを加算した値となるように出力Y1を周波数変換(アップコンバート)する。
また、第2周波数変換器25は、周波数変換後の出力Y1の周波数が、信号成分Y1´の周波数から周波数fLOを減算した値となるように出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。
つまり、第2周波数変換器25は、第1周波数変換器15が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行う。 As described above, thefirst frequency converter 15 changes the frequency of the output Y 1 so that the frequency of the signal component Y 1 ′ after frequency conversion becomes a value obtained by adding the frequency f LO to the frequency of the output Y 1 . Convert (up-convert).
In addition, thesecond frequency converter 25 performs frequency conversion (down-conversion) on the output signal W so that the frequency of the output Y 1 after frequency conversion becomes a value obtained by subtracting the frequency f LO from the frequency of the signal component Y 1 ′. To do.
That is, thesecond frequency converter 25 performs frequency conversion so as to be inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter 15.
また、第2周波数変換器25は、周波数変換後の出力Y1の周波数が、信号成分Y1´の周波数から周波数fLOを減算した値となるように出力信号Wを周波数変換(ダウンコンバート)する。
つまり、第2周波数変換器25は、第1周波数変換器15が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行う。 As described above, the
In addition, the
That is, the
なお、第2周波数変換器25によって行われる、第1周波数変換器15が行う周波数変換の逆変換となるような周波数変換とは、以下のような変換をいう。すなわち、第1周波数変換器15が行う周波数変換が、変換対象の信号に対して所定周波数だけアップコンバートする周波数変換である場合、第2周波数変換器25が行う逆変換となる周波数変換は、変換対象の信号に対して所定周波数だけダウンコンバートする周波数変換である。また、第1周波数変換器15が行う周波数変換が、変換対象の信号に対して所定周波数だけダウンコンバートする周波数変換である場合、第2周波数変換器25が行う逆変換となる周波数変換は、変換対象の信号に対して前記所定周波数だけアップコンバートするものである。このように、第1周波数変換器15が行う周波数変換の逆変換となるような周波数変換とは、第1周波数変換器15によって周波数変換される前の周波数に戻すように周波数変換することをいう。
The frequency conversion performed by the second frequency converter 25, which is the inverse of the frequency conversion performed by the first frequency converter 15, refers to the following conversion. That is, when the frequency conversion performed by the first frequency converter 15 is a frequency conversion that up-converts the signal to be converted by a predetermined frequency, the frequency conversion that is the inverse conversion performed by the second frequency converter 25 is the conversion This is frequency conversion for down-converting a target signal by a predetermined frequency. In addition, when the frequency conversion performed by the first frequency converter 15 is a frequency conversion that down-converts the signal to be converted by a predetermined frequency, the frequency conversion that is the inverse conversion performed by the second frequency converter 25 is a conversion. The target signal is up-converted by the predetermined frequency. As described above, the frequency conversion that is the inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter 15 means that the frequency conversion is performed so that the frequency before the frequency conversion by the first frequency converter 15 is restored. .
第2周波数変換器25は、上述のように、第1周波数変換器15によって周波数変換される前の周波数に戻すように、出力信号Wの周波数変換を行う。
このように第1量子化器18の前段及び後段において信号に対する周波数変換を行ったとしても、上記式(1)に影響が及ばないことは明らかである。
よって、第1周波数変換器15及び第2周波数変換器25による周波数変換は、ΔΣ変調器6によるΔΣ変調に影響を与えることはない。
出力信号W(z)は、第1周波数変換器15及び第2周波数変換器25が接続されているとしても、上記式(1)で表すことができる。 As described above, thesecond frequency converter 25 performs frequency conversion of the output signal W so as to return to the frequency before frequency conversion by the first frequency converter 15.
As described above, even if frequency conversion is performed on the signal before and after thefirst quantizer 18, it is clear that the above equation (1) is not affected.
Therefore, the frequency conversion by thefirst frequency converter 15 and the second frequency converter 25 does not affect the ΔΣ modulation by the ΔΣ modulator 6.
Even if thefirst frequency converter 15 and the second frequency converter 25 are connected, the output signal W (z) can be expressed by the above equation (1).
このように第1量子化器18の前段及び後段において信号に対する周波数変換を行ったとしても、上記式(1)に影響が及ばないことは明らかである。
よって、第1周波数変換器15及び第2周波数変換器25による周波数変換は、ΔΣ変調器6によるΔΣ変調に影響を与えることはない。
出力信号W(z)は、第1周波数変換器15及び第2周波数変換器25が接続されているとしても、上記式(1)で表すことができる。 As described above, the
As described above, even if frequency conversion is performed on the signal before and after the
Therefore, the frequency conversion by the
Even if the
本実施形態では、第2周波数変換器25は、第1周波数変換器15が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行うので、第1周波数変換器15によって周波数変換される前の周波数に戻すように、出力信号Wの周波数変換を行う。
これにより、第2周波数変換器25によって出力信号Wに含まれる信号成分Y1´がダウンコンバートされることで出力Y1を得ることができる。得られた出力Y1は、第1フィードバック信号V1に含まれた状態で第1ループフィルタ13にフィードバックされる。これにより、第1周波数変換器15による周波数変換の影響がΔΣ変調に及ぶのを防止できる。 In the present embodiment, thesecond frequency converter 25 performs frequency conversion so as to be the inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter 15, so the frequency before being frequency converted by the first frequency converter 15. The frequency conversion of the output signal W is performed so that
Thus, the output Y 1 can be obtained by down-converting the signal component Y 1 ′ included in the output signal W by thesecond frequency converter 25. The obtained output Y 1 is fed back to the first loop filter 13 while being included in the first feedback signal V 1 . Thereby, it is possible to prevent the influence of the frequency conversion by the first frequency converter 15 from reaching the ΔΣ modulation.
これにより、第2周波数変換器25によって出力信号Wに含まれる信号成分Y1´がダウンコンバートされることで出力Y1を得ることができる。得られた出力Y1は、第1フィードバック信号V1に含まれた状態で第1ループフィルタ13にフィードバックされる。これにより、第1周波数変換器15による周波数変換の影響がΔΣ変調に及ぶのを防止できる。 In the present embodiment, the
Thus, the output Y 1 can be obtained by down-converting the signal component Y 1 ′ included in the output signal W by the
一方、出力ポート12から出力される出力信号Wに含まれる入力信号U(z)(I信号)は、第1周波数変換器15によって周波数foutにアップコンバートされている。
言い換えると、出力信号Wは、周波数finであるI信号を周波数foutにアップコンバートした信号を含んでいる。
このように、ΔΣ変調器6は、入力信号であるI信号の周波数変換を行うことができる。 On the other hand, the input signal U (z) (I signal) included in the output signal W output from theoutput port 12 is up-converted to the frequency f out by the first frequency converter 15.
In other words, the output signal W includes a signal up-converted to a frequency f out of the I signal is a frequency f in.
Thus, theΔΣ modulator 6 can perform frequency conversion of the I signal that is the input signal.
言い換えると、出力信号Wは、周波数finであるI信号を周波数foutにアップコンバートした信号を含んでいる。
このように、ΔΣ変調器6は、入力信号であるI信号の周波数変換を行うことができる。 On the other hand, the input signal U (z) (I signal) included in the output signal W output from the
In other words, the output signal W includes a signal up-converted to a frequency f out of the I signal is a frequency f in.
Thus, the
以上のように本実施形態のΔΣ変調器6は、適切にΔΣ変調を行いつつ、入力信号であるI信号に対して周波数変換を行うことができる。すなわち、入力信号に対して周波数変換を行う周波数変換器の機能をΔΣ変調器6に組み込むことができる。
As described above, the ΔΣ modulator 6 according to the present embodiment can perform frequency conversion on the I signal that is the input signal while appropriately performing ΔΣ modulation. That is, the function of the frequency converter that performs frequency conversion on the input signal can be incorporated in the ΔΣ modulator 6.
また、上記説明は、第1ループフィルタ13の出力Y1にのみ着目して考えた場合を示したが、第2ループフィルタ14の出力Y2に着目して考えた場合も同様である。
Further, the above description, the case of considering only by focusing the output Y 1 of the first loop filter 13, the same applies when considered in view of the output Y 2 of the second loop filter 14.
また、本実施形態では、第1周波数変換器15,16が、第1ローカル信号及び第2ローカル信号を量子化する第2量子化器31,32の出力に基づいて出力Y1,Y2の周波数変換を行うので、例えば、ローカル信号をそのまま用いた場合と比較してより少ない演算量で周波数変換を行うことができる。この結果、より簡易な回路構成で周波数変換器の機能をΔΣ変調器6に組み込むことができる。
In the present embodiment, the first frequency converters 15 and 16 have the outputs Y 1 and Y 2 based on the outputs of the second quantizers 31 and 32 that quantize the first local signal and the second local signal. Since the frequency conversion is performed, for example, the frequency conversion can be performed with a smaller amount of calculation compared to the case of using the local signal as it is. As a result, the function of the frequency converter can be incorporated into the ΔΣ modulator 6 with a simpler circuit configuration.
さらに、本実施形態では、第1周波数変換器15,16が、第1及び第2ローカル信号を量子化する第2量子化器31,32の出力に基づいて出力Y1,Y2の周波数変換を行うので、当該第1周波数変換器15,16を、ループフィルタ13,14の出力Y1,Y2を反転するビット反転部41と、第2量子化器31,32の出力に応じてループフィルタ13,14の出力Y1,Y2及びビット反転部41の反転出力のいずれかを第1量子化器18へ出力するセレクタ42とによって構成することができる。
Further, in the present embodiment, the first frequency converters 15 and 16 perform frequency conversion of the outputs Y 1 and Y 2 based on the outputs of the second quantizers 31 and 32 that quantize the first and second local signals. Therefore, the first frequency converters 15 and 16 are looped according to the outputs of the bit inversion unit 41 for inverting the outputs Y 1 and Y 2 of the loop filters 13 and 14 and the outputs of the second quantizers 31 and 32, respectively. One of the outputs Y 1 and Y 2 of the filters 13 and 14 and the inverted output of the bit inverting unit 41 can be configured by a selector 42 that outputs the first quantizer 18.
この場合、ループフィルタ13,14の出力Y1,Y2及びこれらの反転出力のいずれかを選択するセレクタ42によってループフィルタ13,14の出力Y1,Y2の周波数変換を行うことができ、一般的な乗算器を用いる場合と比較して回路構成をより簡易にすることができる。
In this case, the frequency conversion of the outputs Y 1 and Y 2 of the loop filters 13 and 14 can be performed by the selector 42 that selects one of the outputs Y 1 and Y 2 of the loop filters 13 and 14 and their inverted outputs. Compared with the case of using a general multiplier, the circuit configuration can be further simplified.
また、本実施形態では、第2周波数変換器25,26を、第1及び第2ローカル信号を反転するビット反転部51と、第1量子化器18の出力に応じて、第1及び第2ローカル信号及び前記ビット反転部51の反転出力のいずれかをループフィルタ13,14へ出力するセレクタ52とによって構成したので、第1及び第2ローカル信号及びこれらの反転出力のいずれかを選択するセレクタ52によって第1量子化器18の出力信号Wの周波数変換を行うことができ、一般的な乗算器を用いる場合と比較して回路構成をより簡易にすることができる。
Further, in the present embodiment, the second frequency converters 25 and 26 are connected to the bit inversion unit 51 that inverts the first and second local signals, and the first and second outputs according to the output of the first quantizer 18. Since the selector 52 outputs either the local signal or the inverted output of the bit inverting unit 51 to the loop filters 13 and 14, the selector selects either the first or second local signal or the inverted output thereof. The frequency conversion of the output signal W of the first quantizer 18 can be performed by 52, and the circuit configuration can be simplified as compared with the case where a general multiplier is used.
また、本実施形態において、第1周波数変換器15,16の出力には、上述したように、第2量子化器31,32が生じさせる高調波成分に起因する雑音成分が含まれている。
このため、この雑音成分が出力信号Wに影響を与える可能性が考えられる。
この点、第2量子化器31,32による高調波成分に起因する雑音成分は、第2周波数変換器25,26が出力するフィードバック信号V1,V2に含められ、ループフィルタ13,14に与えられる。
よって、第2量子化器31,32による高調波成分に起因する雑音成分は、第1量子化器18の量子化雑音と同様、ループフィルタ13,14によって抑圧される。
この結果、第1周波数変換器15,16の出力に含まれる第2量子化器31,32による高調波成分に起因する雑音成分が出力信号Wに影響を与えるのが抑制される。 In the present embodiment, as described above, the outputs of the first frequency converters 15 and 16 include noise components due to the harmonic components generated by the second quantizers 31 and 32.
For this reason, there is a possibility that this noise component may affect the output signal W.
In this regard, noise components due to the harmonic components by the second quantizers 31 and 32 are included in the feedback signals V 1 and V 2 output from the second frequency converters 25 and 26, and are output to the loop filters 13 and 14. Given.
Therefore, the noise components caused by the harmonic components by the second quantizers 31 and 32 are suppressed by the loop filters 13 and 14, similarly to the quantization noise of thefirst quantizer 18.
As a result, the noise component caused by the harmonic component by the second quantizers 31 and 32 included in the outputs of the first frequency converters 15 and 16 is suppressed from affecting the output signal W.
このため、この雑音成分が出力信号Wに影響を与える可能性が考えられる。
この点、第2量子化器31,32による高調波成分に起因する雑音成分は、第2周波数変換器25,26が出力するフィードバック信号V1,V2に含められ、ループフィルタ13,14に与えられる。
よって、第2量子化器31,32による高調波成分に起因する雑音成分は、第1量子化器18の量子化雑音と同様、ループフィルタ13,14によって抑圧される。
この結果、第1周波数変換器15,16の出力に含まれる第2量子化器31,32による高調波成分に起因する雑音成分が出力信号Wに影響を与えるのが抑制される。 In the present embodiment, as described above, the outputs of the
For this reason, there is a possibility that this noise component may affect the output signal W.
In this regard, noise components due to the harmonic components by the second quantizers 31 and 32 are included in the feedback signals V 1 and V 2 output from the
Therefore, the noise components caused by the harmonic components by the second quantizers 31 and 32 are suppressed by the loop filters 13 and 14, similarly to the quantization noise of the
As a result, the noise component caused by the harmonic component by the second quantizers 31 and 32 included in the outputs of the
また、第1周波数変換器15,16は、第2量子化器31,32から与えられる量子化ローカル信号Ls1,Ls2に応じて、出力Y1,Y2及び反転出力のいずれかを出力する。
これにより、第1周波数変換器15,16は、出力Y1,Y2と、第1量子化ローカル信号Ls1,Ls2とを乗算し、出力Y1,Y2に含まれるI信号及びQ信号を周波数foutにアップコンバートする。
ここで、第1周波数変換器15,16が、I信号及びQ信号を周波数foutへ誤差なくアップコンバートするためには、第1及び第2ローカル信号の周波数が、少なくとも周波数foutの4倍である必要があることが考えられる。 Further, the first frequency converters 15 and 16 output one of the outputs Y 1 and Y 2 and the inverted output according to the quantized local signals Ls 1 and Ls 2 given from the second quantizers 31 and 32.
Thus, the first frequency converter 15 and 16, the output Y 1, Y 2, first quantized local signal Ls1, multiplies the Ls2, the I and Q signals contained in the output Y 1, Y 2 Up-convert to frequency f out .
Here, in order for the first frequency converters 15 and 16 to up-convert the I signal and the Q signal to the frequency f out without error, the frequency of the first and second local signals is at least four times the frequency f out . It may be necessary to.
これにより、第1周波数変換器15,16は、出力Y1,Y2と、第1量子化ローカル信号Ls1,Ls2とを乗算し、出力Y1,Y2に含まれるI信号及びQ信号を周波数foutにアップコンバートする。
ここで、第1周波数変換器15,16が、I信号及びQ信号を周波数foutへ誤差なくアップコンバートするためには、第1及び第2ローカル信号の周波数が、少なくとも周波数foutの4倍である必要があることが考えられる。 Further, the
Thus, the
Here, in order for the
第1及び第2ローカル信号は、2値化された信号である量子化ローカル信号Ls1,Ls2とされ、かつ、I信号及びQ信号との間に90度の位相差を与える必要がある。このため、第1及び第2ローカル信号は、誤差を生じさせないために、I信号及びQ信号をアップコンバートした信号に対して、少なくとも4倍のデータレートが必要となるためである。
The first and second local signals are quantized local signals Ls1 and Ls2 that are binarized signals, and it is necessary to give a phase difference of 90 degrees between the I signal and the Q signal. For this reason, the first and second local signals need to have a data rate at least four times that of the signal obtained by up-converting the I signal and the Q signal in order to prevent an error.
これに対し、本実施形態では、発振器23が生成する第1及び第2ローカル信号は、周波数finであるI信号及びQ信号に乗算されたときに得られる信号の周波数を周波数foutに周波数変換しうる周波数fLOに設定されている。
つまり、本実施形態では、第1及び第2ローカル信号の周波数fLOは、I信号及びQ信号が周波数変換された信号の周波数foutよりも低く設定されている。 In contrast, in the present embodiment, the first and secondlocal signal oscillator 23 generates a frequency the frequency of the signal obtained when it is multiplied by the I and Q signals is a frequency f in the frequency f out The frequency f LO that can be converted is set.
That is, in the present embodiment, the frequency f LO of the first and second local signals is set lower than the frequency f out of the signal obtained by frequency-converting the I signal and the Q signal.
つまり、本実施形態では、第1及び第2ローカル信号の周波数fLOは、I信号及びQ信号が周波数変換された信号の周波数foutよりも低く設定されている。 In contrast, in the present embodiment, the first and second
That is, in the present embodiment, the frequency f LO of the first and second local signals is set lower than the frequency f out of the signal obtained by frequency-converting the I signal and the Q signal.
第1及び第2ローカル信号の周波数が、周波数foutの4倍よりも低い場合、I信号及びQ信号に関する情報量が不足し、I信号及びQ信号をアップコンバートした信号に誤差が生じるおそれがある。
この点、第1周波数変換器15,16におけるアップコンバートの際に生じる誤差に起因する雑音成分は、第2量子化器31,32による高調波成分と同様、フィードバック信号V1,V2に含められ、ループフィルタ13,14に与えられる。よって、アップコンバートの際の誤差に起因する雑音成分は、第1量子化器18の量子化雑音と同様、ループフィルタ13,14によって抑圧される。 When the frequency of the first and second local signals is lower than four times the frequency f out , the amount of information regarding the I signal and the Q signal is insufficient, and an error may occur in a signal obtained by up-converting the I signal and the Q signal. is there.
In this regard, the noise component due to the error generated at the time of up-conversion in the first frequency converters 15 and 16 is included in the feedback signals V 1 and V 2 in the same manner as the harmonic components by the second quantizers 31 and 32. And supplied to the loop filters 13 and 14. Therefore, the noise component due to the error at the time of up-conversion is suppressed by the loop filters 13 and 14 as with the quantization noise of the first quantizer 18.
この点、第1周波数変換器15,16におけるアップコンバートの際に生じる誤差に起因する雑音成分は、第2量子化器31,32による高調波成分と同様、フィードバック信号V1,V2に含められ、ループフィルタ13,14に与えられる。よって、アップコンバートの際の誤差に起因する雑音成分は、第1量子化器18の量子化雑音と同様、ループフィルタ13,14によって抑圧される。 When the frequency of the first and second local signals is lower than four times the frequency f out , the amount of information regarding the I signal and the Q signal is insufficient, and an error may occur in a signal obtained by up-converting the I signal and the Q signal. is there.
In this regard, the noise component due to the error generated at the time of up-conversion in the
このため、本実施形態にΔΣ変調器6によれば、第1及び第2ローカル信号の周波数が、周波数foutの4倍よりも低い場合であっても、それによって生じる誤差が抑圧される。この結果、I信号及びQ信号を周波数変換した信号の周波数fout、及びローカル信号の周波数fLOは、相互に制限されることなく、任意に設定することができる。さらに、周波数foutの周波数を比較的高く設定する場合にも、ローカル信号としてさらに高い周波数の信号を発生させる必要がない。
For this reason, according to the delta-sigma modulator 6 in the present embodiment, even if the frequency of the first and second local signals is lower than four times the frequency f out , an error caused thereby is suppressed. As a result, the frequency f out of the signal obtained by frequency conversion of the I signal and the Q signal and the frequency f LO of the local signal can be arbitrarily set without being limited to each other. Furthermore, even when the frequency f out is set to be relatively high, it is not necessary to generate a signal having a higher frequency as the local signal.
なお、第1及び第2ローカル信号の周波数fLOは、入力信号の周波数finよりも高く設定されている。
The frequency f LO of the first and second local signals is set higher than the frequency f in of the input signal.
なお、本実施形態では、I信号及びQ信号をアップコンバートした信号を直交変調するため、第1及び第2ローカル信号は、誤差を生じさせないために、I信号及びQ信号をアップコンバートした信号に対して、少なくとも4倍のデータレートが必要となる。
一方、、第1ループフィルタ13の出力Y1にのみ着目し、第2ループフィルタ14の出力Y2を考慮せず、直交変調することなくI信号をアップコンバートした信号を出力信号Wに含める場合、第1ローカル信号は、誤差を生じさせないために、I信号をアップコンバートした信号に対して、少なくとも2倍のデータレートが必要となる。 In this embodiment, since the signal obtained by up-converting the I signal and the Q signal is subjected to quadrature modulation, the first and second local signals are converted into signals obtained by up-converting the I signal and the Q signal in order not to cause an error. On the other hand, at least four times the data rate is required.
On the other hand, when attention is paid only to the output Y 1 of thefirst loop filter 13 and the output signal W includes a signal obtained by up-converting the I signal without performing quadrature modulation without considering the output Y 2 of the second loop filter 14. The first local signal requires a data rate at least twice that of the signal obtained by up-converting the I signal so as not to cause an error.
一方、、第1ループフィルタ13の出力Y1にのみ着目し、第2ループフィルタ14の出力Y2を考慮せず、直交変調することなくI信号をアップコンバートした信号を出力信号Wに含める場合、第1ローカル信号は、誤差を生じさせないために、I信号をアップコンバートした信号に対して、少なくとも2倍のデータレートが必要となる。 In this embodiment, since the signal obtained by up-converting the I signal and the Q signal is subjected to quadrature modulation, the first and second local signals are converted into signals obtained by up-converting the I signal and the Q signal in order not to cause an error. On the other hand, at least four times the data rate is required.
On the other hand, when attention is paid only to the output Y 1 of the
この場合、I信号が周波数変換された信号には誤差が生じるおそれがあるが、第1ローカル信号の周波数fLOを、I信号が周波数変換された信号の周波数foutの2倍よりも低い値に設定することができる。
第1周波数変換器による周波数変換に生じる誤差に起因する雑音はループフィルタによって抑圧されるからである。 In this case, an error may occur in the signal obtained by frequency-converting the I signal, but the frequency f LO of the first local signal is lower than twice the frequency f out of the signal obtained by frequency-converting the I signal. Can be set to
This is because the noise caused by the error generated in the frequency conversion by the first frequency converter is suppressed by the loop filter.
第1周波数変換器による周波数変換に生じる誤差に起因する雑音はループフィルタによって抑圧されるからである。 In this case, an error may occur in the signal obtained by frequency-converting the I signal, but the frequency f LO of the first local signal is lower than twice the frequency f out of the signal obtained by frequency-converting the I signal. Can be set to
This is because the noise caused by the error generated in the frequency conversion by the first frequency converter is suppressed by the loop filter.
〔直交変復調について〕
加算器17は、アップコンバートされた第1ループフィルタ13の出力Y1と、アップコンバートされた第2ループフィルタ14の出力Y2とを加算することで出力Yを出力する。
ここで、出力Yを量子化した信号である出力信号Wは、下記の式(4)のように表すことができる。
W =
Icos(ωt) + Qsin(ωt) + E/(1 + L)
・・・(4) [Quadrature modulation and demodulation]
Theadder 17, the output Y 1 of the first loop filter 13, which is up-converted, and outputs an output Y by adding the output Y 2 of the second loop filter 14, which is up-converted.
Here, the output signal W, which is a signal obtained by quantizing the output Y, can be expressed by the following equation (4).
W =
Icos (ωt) + Qsin (ωt) + E / (1 + L)
... (4)
加算器17は、アップコンバートされた第1ループフィルタ13の出力Y1と、アップコンバートされた第2ループフィルタ14の出力Y2とを加算することで出力Yを出力する。
ここで、出力Yを量子化した信号である出力信号Wは、下記の式(4)のように表すことができる。
W =
Icos(ωt) + Qsin(ωt) + E/(1 + L)
・・・(4) [Quadrature modulation and demodulation]
The
Here, the output signal W, which is a signal obtained by quantizing the output Y, can be expressed by the following equation (4).
W =
Icos (ωt) + Qsin (ωt) + E / (1 + L)
... (4)
上記式(4)中、Iは第1ループフィルタ13に与えられるI信号、Qは第2ループフィルタ14に与えられるQ信号、ωは第1ローカル信号(第2ローカル信号)の角周波数、tは時間、Eは量子化雑音、Lは内部フィルタ13f,14fの伝達関数である。
In the above equation (4), I is the I signal given to the first loop filter 13, Q is the Q signal given to the second loop filter 14, ω is the angular frequency of the first local signal (second local signal), t Is the time, E is the quantization noise, and L is the transfer function of the internal filters 13f and 14f.
式(3)のように、出力信号Wは、第1量子化器18の量子化による量子化雑音と、I信号とQ信号とを直交変調した直交変調信号とを含んでいる。
As in Expression (3), the output signal W includes quantization noise due to quantization of the first quantizer 18 and an orthogonal modulation signal obtained by orthogonally modulating the I signal and the Q signal.
第1量子化器18の前段における出力Yと、第1量子化器18の後段における出力信号Wとは、第1量子化器18による量子化雑音が加算されたか否かの相違のみである。
よって、出力Yも、I信号とQ信号とを直交変調した直交変調信号を含んでいる。このことから、周波数変換器15、第2周波数変換器16、及び加算器17は、I信号とQ信号とを直交変調して直交変調信号を生成する直交変調部を構成している。 The output Y in the previous stage of thefirst quantizer 18 and the output signal W in the subsequent stage of the first quantizer 18 are only the difference whether or not the quantization noise from the first quantizer 18 is added.
Therefore, the output Y also includes an orthogonal modulation signal obtained by orthogonally modulating the I signal and the Q signal. Thus, thefrequency converter 15, the second frequency converter 16, and the adder 17 constitute an orthogonal modulation unit that generates an orthogonal modulation signal by orthogonally modulating the I signal and the Q signal.
よって、出力Yも、I信号とQ信号とを直交変調した直交変調信号を含んでいる。このことから、周波数変換器15、第2周波数変換器16、及び加算器17は、I信号とQ信号とを直交変調して直交変調信号を生成する直交変調部を構成している。 The output Y in the previous stage of the
Therefore, the output Y also includes an orthogonal modulation signal obtained by orthogonally modulating the I signal and the Q signal. Thus, the
出力信号Wは、上記式(4)のように、I信号とQ信号とを直交変調した直交変調信号を含んでいる。
よって、第2周波数変換器25が出力信号Wに第1ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号が復調される。第2周波数変換器25が出力するフィードバック信号V1には、I信号を含む第1ループフィルタ13の出力Y1が含まれる。
また、第2周波数変換器26が出力信号Wに第2ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号が復調される。第2周波数変換器26が出力するフィードバック信号V2には、Q信号を含む第2ループフィルタ14の出力Y2が含まれる。 The output signal W includes a quadrature modulation signal obtained by quadrature modulation of the I signal and the Q signal as in the above equation (4).
Therefore, when thesecond frequency converter 25 multiplies the output signal W by the first local signal, the quadrature modulation signal included in the output signal W is demodulated. The feedback signal V 1 output from the second frequency converter 25 includes the output Y 1 of the first loop filter 13 including the I signal.
Further, thesecond frequency converter 26 multiplies the output signal W by the second local signal, so that the quadrature modulation signal included in the output signal W is demodulated. The feedback signal V 2 by the second frequency converter 26 outputs include an output Y 2 of the second loop filter 14 comprising a Q signal.
よって、第2周波数変換器25が出力信号Wに第1ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号が復調される。第2周波数変換器25が出力するフィードバック信号V1には、I信号を含む第1ループフィルタ13の出力Y1が含まれる。
また、第2周波数変換器26が出力信号Wに第2ローカル信号を乗算することで、出力信号Wに含まれる直交変調信号が復調される。第2周波数変換器26が出力するフィードバック信号V2には、Q信号を含む第2ループフィルタ14の出力Y2が含まれる。 The output signal W includes a quadrature modulation signal obtained by quadrature modulation of the I signal and the Q signal as in the above equation (4).
Therefore, when the
Further, the
このように、第3周波数変換器25及び第4周波数変換器26は、対応するループフィルタ13,14の出力に含まれていた信号を復調するので、ループフィルタ13,14に対して適切なフィードバック信号V1,V2を与えることができる。
As described above, the third frequency converter 25 and the fourth frequency converter 26 demodulate the signals included in the outputs of the corresponding loop filters 13 and 14, so that appropriate feedback is provided to the loop filters 13 and 14. Signals V 1 and V 2 can be provided.
〔ΔΣ変調器の出力信号Wについて〕
ΔΣ変調器6の出力信号Wは、周波数foutの直交変調信号を成分として含んでいる。
このようにΔΣ変調器6は、送信信号であるベースバンド信号に対してΔΣ変調するとともにベースバンド信号を直交変調する。さらにΔΣ変調器6は、直交変調した直交変調信号を含むΔΣ変調信号(出力信号W)を出力する。さらに、ΔΣ変調器6は、周波数finのベースバンド信号に対して周波数変換を行い、無線周波数(搬送波周波数)である周波数foutの直交変調信号を含むΔΣ変調信号を出力する。 [Output signal W of ΔΣ modulator]
The output signal W of theΔΣ modulator 6 includes a quadrature modulation signal having a frequency f out as a component.
As described above, theΔΣ modulator 6 performs ΔΣ modulation on the baseband signal that is a transmission signal and orthogonally modulates the baseband signal. Furthermore, the delta-sigma modulator 6 outputs the delta-sigma modulation signal (output signal W) including the quadrature modulated signal subjected to quadrature modulation. Furthermore, .DELTA..SIGMA modulator 6 performs frequency conversion on the baseband signal of the frequency f in, and outputs a .DELTA..SIGMA modulated signal including a quadrature modulation signal of a frequency f out is a radio frequency (carrier frequency).
ΔΣ変調器6の出力信号Wは、周波数foutの直交変調信号を成分として含んでいる。
このようにΔΣ変調器6は、送信信号であるベースバンド信号に対してΔΣ変調するとともにベースバンド信号を直交変調する。さらにΔΣ変調器6は、直交変調した直交変調信号を含むΔΣ変調信号(出力信号W)を出力する。さらに、ΔΣ変調器6は、周波数finのベースバンド信号に対して周波数変換を行い、無線周波数(搬送波周波数)である周波数foutの直交変調信号を含むΔΣ変調信号を出力する。 [Output signal W of ΔΣ modulator]
The output signal W of the
As described above, the
ΔΣ変調器6は出力信号Wを出力ポート12から出力する。ΔΣ変調器6は出力信号Wを後段のアナログフィルタ3(図1)に与える。アナログフィルタ3は、出力信号Wに含まれる、無線周波数である周波数foutの直交変調信号(RF信号)を通過させる。よって、アナログフィルタ3は、周波数foutの帯域外に存在する雑音成分を除去し、周波数foutの直交変調信号を後段のパワーアンプ7(図1)に与える。
直交変調信号は、パワーアンプ7によって増幅され、アンテナ8から無線信号として空間に放射される。 TheΔΣ modulator 6 outputs an output signal W from the output port 12. The ΔΣ modulator 6 gives the output signal W to the subsequent analog filter 3 (FIG. 1). The analog filter 3 passes the quadrature modulation signal (RF signal) of the frequency f out that is a radio frequency included in the output signal W. Thus, the analog filter 3 removes noise components present in the band of frequencies f out, giving a quadrature modulated signal of a frequency f out to the subsequent stage of the power amplifier 7 (FIG. 1).
The quadrature modulation signal is amplified by the power amplifier 7 and radiated from the antenna 8 to the space as a radio signal.
直交変調信号は、パワーアンプ7によって増幅され、アンテナ8から無線信号として空間に放射される。 The
The quadrature modulation signal is amplified by the power amplifier 7 and radiated from the antenna 8 to the space as a radio signal.
このように、本実施形態のΔΣ変調器6において、第1周波数変換器15,16が、ベースバンド信号の周波数を、当該ベースバンド信号を送信信号として送信する際の無線周波数(搬送波周波数)に周波数変換するように構成したので、第1量子化器18の出力をΔΣ変調信号として取り出し、第1量子化器18の出力に含まれる雑音を除去すれば、無線周波数に周波数変換された信号を得ることができる。
As described above, in the ΔΣ modulator 6 of the present embodiment, the first frequency converters 15 and 16 change the frequency of the baseband signal to the radio frequency (carrier frequency) when transmitting the baseband signal as a transmission signal. Since it is configured to perform frequency conversion, if the output of the first quantizer 18 is taken out as a ΔΣ modulation signal and noise contained in the output of the first quantizer 18 is removed, the signal frequency-converted to a radio frequency is obtained. Obtainable.
なお、本実施形態では、ΔΣ変調器6がループフィルタを2つ備え、ベースバンド信号(I信号及びQ信号)を送信する場合を例示したが、ΔΣ変調器6はループフィルタを1つ備えた構成とすることもできる。この場合、例えば、直交変調した後の直交変調信号をΔΣ変調器6に与え、直交変調信号に対してΔΣ変調するとともにこの直交変調信号の周波数変換を行うように構成することができる。この場合も、入力信号に対して周波数変換を行う周波数変換器の機能をΔΣ変調器6に組み込むことができる。
In this embodiment, the ΔΣ modulator 6 includes two loop filters and transmits a baseband signal (I signal and Q signal). However, the ΔΣ modulator 6 includes one loop filter. It can also be configured. In this case, for example, the quadrature modulation signal after the quadrature modulation can be supplied to the ΔΣ modulator 6 to perform ΔΣ modulation on the quadrature modulation signal and frequency conversion of the quadrature modulation signal can be performed. Also in this case, the function of the frequency converter that performs frequency conversion on the input signal can be incorporated in the ΔΣ modulator 6.
また、上記実施形態では、第1周波数変換器15,16がループフィルタ13,14の出力Y1,Y2に対してアップコンバートを行い、第2周波数変換器25,26が第1量子化器18の出力である出力信号Wに対してダウンコンバートを行う場合を示したが、第1周波数変換器15,16がループフィルタ13,14の出力Y1,Y2に対してダウンコンバートを行い、第2周波数変換器25,26が第1量子化器18の出力である出力信号Wに対してアップコンバートを行うように構成してもよい。なお、この場合においても、第2周波数変換器25,26は、第1周波数変換器15,16が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行う。
In the above embodiment, the first frequency converters 15 and 16 up-convert the outputs Y 1 and Y 2 of the loop filters 13 and 14, and the second frequency converters 25 and 26 are the first quantizers. Although the case where the down-conversion is performed on the output signal W which is the output of 18 is shown, the first frequency converters 15 and 16 down-convert the outputs Y 1 and Y 2 of the loop filters 13 and 14, The second frequency converters 25 and 26 may be configured to up-convert the output signal W that is the output of the first quantizer 18. Also in this case, the second frequency converters 25 and 26 perform frequency conversion so as to be inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converters 15 and 16.
〔評価試験について〕
本実施形態のΔΣ変調器6の出力信号Wにおける雑音レベルについて行った評価試験について説明する。
実施例としては、上述のΔΣ変調器6を採用した。
比較例としては、図5に示すように、ΔΣ変調器6が有する第1周波数変換器15,16に代えて、発振器23,24から第1及び第2ローカル信号が与えられる乗算器61,62を備えたΔΣ変調器を採用した。 [Evaluation test]
An evaluation test performed on the noise level in the output signal W of theΔΣ modulator 6 of this embodiment will be described.
As an example, the above-describedΔΣ modulator 6 is employed.
As a comparative example, as shown in FIG. 5, in place of the first frequency converters 15 and 16 included in the ΔΣ modulator 6, multipliers 61 and 62 to which the first and second local signals are given from the oscillators 23 and 24. The delta-sigma modulator equipped with was adopted.
本実施形態のΔΣ変調器6の出力信号Wにおける雑音レベルについて行った評価試験について説明する。
実施例としては、上述のΔΣ変調器6を採用した。
比較例としては、図5に示すように、ΔΣ変調器6が有する第1周波数変換器15,16に代えて、発振器23,24から第1及び第2ローカル信号が与えられる乗算器61,62を備えたΔΣ変調器を採用した。 [Evaluation test]
An evaluation test performed on the noise level in the output signal W of the
As an example, the above-described
As a comparative example, as shown in FIG. 5, in place of the
上記実施例及び比較例について、コンピュータによるシミュレーションによって出力信号Wを出力させた。
実施例及び比較例に対して、LTE(Long Term Evolution)のベースバンド信号を与え、搬送波周波数600MHz、帯域幅5MHzの直交変調信号を含む出力信号Wを出力させた場合についてシミュレーションを行った。 About the said Example and the comparative example, the output signal W was output by simulation by computer.
For the example and the comparative example, a simulation was performed in the case where an LTE (Long Term Evolution) baseband signal was given and an output signal W including a quadrature modulation signal having a carrier frequency of 600 MHz and a bandwidth of 5 MHz was output.
実施例及び比較例に対して、LTE(Long Term Evolution)のベースバンド信号を与え、搬送波周波数600MHz、帯域幅5MHzの直交変調信号を含む出力信号Wを出力させた場合についてシミュレーションを行った。 About the said Example and the comparative example, the output signal W was output by simulation by computer.
For the example and the comparative example, a simulation was performed in the case where an LTE (Long Term Evolution) baseband signal was given and an output signal W including a quadrature modulation signal having a carrier frequency of 600 MHz and a bandwidth of 5 MHz was output.
図6は、シミュレーションによって得た実施例による出力信号Wのパワースペクトラムの一例を示す図である。図6中の(a)は、実施例による出力信号Wのパワースペクトラムの一例を示す図であり、図6中の(b)は、図6中の(a)の要部拡大図である。
図6中の(a)中、UI,Qは、直交変調信号であり、図6中の(b)では、直交変調信号Uを拡大している。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the output signal W according to the embodiment obtained by simulation. (A) in FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the output signal W according to the embodiment, and (b) in FIG. 6 is an enlarged view of the main part of (a) in FIG.
In FIG. 6A, U I and Q are orthogonal modulation signals, and in FIG. 6B, the orthogonal modulation signal U is enlarged.
図6中の(a)中、UI,Qは、直交変調信号であり、図6中の(b)では、直交変調信号Uを拡大している。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the output signal W according to the embodiment obtained by simulation. (A) in FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the output signal W according to the embodiment, and (b) in FIG. 6 is an enlarged view of the main part of (a) in FIG.
In FIG. 6A, U I and Q are orthogonal modulation signals, and in FIG. 6B, the orthogonal modulation signal U is enlarged.
この実施例では、ACLR(隣接チャネル漏洩電力比:Adjacent Channel Leakage power Ratio)が、56.7dB、57.7dBであった。
In this example, ACLR (Adjacent Channel Leakage Power Ratio) was 56.7 dB and 57.7 dB.
図7は、シミュレーションによって得た比較例による出力信号Wのパワースペクトラムの一例を示す図である。図7中の(a)は、比較例による出力信号Wのパワースペクトラムの一例を示す図であり、図7中の(b)は、図7中の(a)の要部拡大図である。
図7中の(a)中、UI,Qは、直交変調信号であり、図7中の(b)では、直交変調信号Uを拡大している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the output signal W according to a comparative example obtained by simulation. (A) in FIG. 7 is a diagram showing an example of the power spectrum of the output signal W according to the comparative example, and (b) in FIG. 7 is an enlarged view of the main part of (a) in FIG.
In FIG. 7A, UI and Q are quadrature modulation signals, and in FIG. 7B, the quadrature modulation signal U is enlarged.
図7中の(a)中、UI,Qは、直交変調信号であり、図7中の(b)では、直交変調信号Uを拡大している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the output signal W according to a comparative example obtained by simulation. (A) in FIG. 7 is a diagram showing an example of the power spectrum of the output signal W according to the comparative example, and (b) in FIG. 7 is an enlarged view of the main part of (a) in FIG.
In FIG. 7A, UI and Q are quadrature modulation signals, and in FIG. 7B, the quadrature modulation signal U is enlarged.
比較例では、ACLRが、59.7dB、60.5dBであった。
このように、実施例では、比較例と比較して約3dBの劣化しか認められず、実用上問題のない信号品質を得ることができることが確認できる。 In the comparative example, ACLR was 59.7 dB and 60.5 dB.
As described above, in the example, only about 3 dB of deterioration is recognized as compared with the comparative example, and it can be confirmed that a signal quality having no practical problem can be obtained.
このように、実施例では、比較例と比較して約3dBの劣化しか認められず、実用上問題のない信号品質を得ることができることが確認できる。 In the comparative example, ACLR was 59.7 dB and 60.5 dB.
As described above, in the example, only about 3 dB of deterioration is recognized as compared with the comparative example, and it can be confirmed that a signal quality having no practical problem can be obtained.
この結果から、ループフィルタ13,14の出力をアップコンバートするために、ビット反転部41と、セレクタ42とによって簡易な構成とされた第1周波数変換器15,16を用いたとしても、実用上問題のない信号品質を得ることができることが判った。
From this result, even if the first frequency converters 15 and 16 having a simple configuration by the bit inverting unit 41 and the selector 42 are used in order to up-convert the outputs of the loop filters 13 and 14, it is practically possible. It has been found that signal quality without problems can be obtained.
〔その他〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
例えば、上記実施形態では、第2量子化器31,32が、第1及び第2ローカル信号を2値化した信号である量子化ローカル信号Ls1,Ls2を出力する場合を例示したが、第2量子化器31,32は、第1及び第2ローカル信号を3値で量子化した信号を出力するように構成してもよい。
この場合、第2量子化器31,32は、例えば、第1及び第2ローカル信号の電圧が正である場合、Hiレベルの信号を出力し、第1及び第2ローカル信号の電圧が負である場合、Loレベルの信号を出力し、第1及び第2ローカル信号の電圧が0Vの場合、「0」を出力する。 [Others]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive.
For example, in the above embodiment, the second quantizers 31 and 32 output the quantized local signals Ls1 and Ls2 that are signals obtained by binarizing the first and second local signals. The quantizers 31 and 32 may be configured to output signals obtained by quantizing the first and second local signals with three values.
In this case, for example, when the voltages of the first and second local signals are positive, the second quantizers 31 and 32 output a Hi level signal, and the voltages of the first and second local signals are negative. In some cases, a Lo level signal is output, and when the voltages of the first and second local signals are 0V, “0” is output.
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
例えば、上記実施形態では、第2量子化器31,32が、第1及び第2ローカル信号を2値化した信号である量子化ローカル信号Ls1,Ls2を出力する場合を例示したが、第2量子化器31,32は、第1及び第2ローカル信号を3値で量子化した信号を出力するように構成してもよい。
この場合、第2量子化器31,32は、例えば、第1及び第2ローカル信号の電圧が正である場合、Hiレベルの信号を出力し、第1及び第2ローカル信号の電圧が負である場合、Loレベルの信号を出力し、第1及び第2ローカル信号の電圧が0Vの場合、「0」を出力する。 [Others]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive.
For example, in the above embodiment, the second quantizers 31 and 32 output the quantized local signals Ls1 and Ls2 that are signals obtained by binarizing the first and second local signals. The
In this case, for example, when the voltages of the first and second local signals are positive, the second quantizers 31 and 32 output a Hi level signal, and the voltages of the first and second local signals are negative. In some cases, a Lo level signal is output, and when the voltages of the first and second local signals are 0V, “0” is output.
また、上記実施形態では、第1周波数変換器15,16に第1及び第2ローカル信号を量子化した信号を与え、第2周波数混合器25,26には、第1及び第2ローカル信号をそのまま与えた場合を示したが、第2周波数混合器25,26にも第1及び第2ローカル信号を量子化した信号を与えてもよい。
In the above embodiment, the first frequency converters 15 and 16 are given signals obtained by quantizing the first and second local signals, and the second frequency mixers 25 and 26 are supplied with the first and second local signals. Although the case where it is given as it is is shown, a signal obtained by quantizing the first and second local signals may be given to the second frequency mixers 25 and 26 as well.
本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The scope of the present invention is shown not by the above-mentioned meaning but by the scope of claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope.
1 送信機
2 デジタル信号処理部
3 アナログフィルタ
4 信号伝送路
5 ベースバンド部
6 変調器
7 パワーアンプ
8 アンテナ
10 第1入力ポート
11 第2入力ポート
12 出力ポート
13 第1ループフィルタ
13a 第1入力部
13b 第2入力部
13c 差分器
13d 第1経路
13e 第2経路
13f 内部フィルタ
13g 加算器
13h フィードフォワード経路
14 第2ループフィルタ
14a 第1入力部
14b 第2入力部
14c 差分器
14d 第1経路
14e 第2経路
14f 内部フィルタ
14g 加算器
14h フィードフォワード経路
15 第1周波数変換器
16 第1周波数変換器
17 加算器
18 第1量子化器
21 フィードバック経路
22 フィードバック経路
23,24 発振器
25 第2周波数変換器
26 第2周波数変換器
31 第2量子化器
32 第2量子化器
41 ビット反転部
42 セレクタ
43 第1入力端子
44 第2入力端子
51 ビット反転部
52 セレクタ
53 第1入力端子
54 第2入力端子
55 出力端子
61,62 乗算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitter 2 Digitalsignal processing part 3 Analog filter 4 Signal transmission path 5 Baseband part 6 Modulator 7 Power amplifier 8 Antenna 10 1st input port 11 2nd input port 12 Output port 13 1st loop filter 13a 1st input part 13b 2nd input part 13c Differentiator 13d 1st path 13e 2nd path 13f Internal filter 13g Adder 13h Feed forward path 14 Second loop filter 14a 1st input part 14b 2nd input part 14c Differentiator 14d 1st path 14e 1st 2 path 14 f Internal filter 14 g Adder 14 h Feed forward path 15 First frequency converter 16 First frequency converter 17 Adder 18 First quantizer 21 Feedback path 22 Feedback path 23, 24 Oscillator 25 Second frequency converter 26 2nd lap Number converter 31 Second quantizer 32 Second quantizer 41 Bit inversion unit 42 Selector 43 First input terminal 44 Second input terminal 51 Bit inversion unit 52 Selector 53 First input terminal 54 Second input terminal 55 Output terminal 61, 62 multiplier
2 デジタル信号処理部
3 アナログフィルタ
4 信号伝送路
5 ベースバンド部
6 変調器
7 パワーアンプ
8 アンテナ
10 第1入力ポート
11 第2入力ポート
12 出力ポート
13 第1ループフィルタ
13a 第1入力部
13b 第2入力部
13c 差分器
13d 第1経路
13e 第2経路
13f 内部フィルタ
13g 加算器
13h フィードフォワード経路
14 第2ループフィルタ
14a 第1入力部
14b 第2入力部
14c 差分器
14d 第1経路
14e 第2経路
14f 内部フィルタ
14g 加算器
14h フィードフォワード経路
15 第1周波数変換器
16 第1周波数変換器
17 加算器
18 第1量子化器
21 フィードバック経路
22 フィードバック経路
23,24 発振器
25 第2周波数変換器
26 第2周波数変換器
31 第2量子化器
32 第2量子化器
41 ビット反転部
42 セレクタ
43 第1入力端子
44 第2入力端子
51 ビット反転部
52 セレクタ
53 第1入力端子
54 第2入力端子
55 出力端子
61,62 乗算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitter 2 Digital
Claims (10)
- 入力信号が与えられるループフィルタと、
前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、
前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、
前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、
前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、
を備え、
前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、
前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、
前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う
ΔΣ変調器。 A loop filter provided with an input signal;
A first frequency converter for performing frequency conversion of the output of the loop filter;
A first quantizer for quantizing the output of the first frequency converter;
A second frequency converter for performing frequency conversion of the output of the first quantizer;
A second quantizer for quantizing a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter;
With
The loop filter receives the output of the second frequency converter as a feedback signal, and prevents noise near the frequency of the input signal,
The second frequency converter performs a frequency conversion so as to be an inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter;
The first frequency converter is a ΔΣ modulator that performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer. - 前記第1周波数変換器は、
前記ループフィルタの出力を反転する第1反転部と、
前記第2量子化器の出力に応じて、前記ループフィルタの出力及び前記第1反転部の出力のいずれかを前記第1量子化器へ出力する第1選択部と、を備えている
請求項1に記載のΔΣ変調器。 The first frequency converter is
A first inversion unit for inverting the output of the loop filter;
A first selection unit that outputs either the output of the loop filter or the output of the first inversion unit to the first quantizer according to the output of the second quantizer. The ΔΣ modulator according to 1. - 前記第1量子化器の出力は、前記入力信号が周波数変換された信号を含み、
前記ローカル信号の周波数は、前記入力信号が周波数変換された信号の周波数の4倍よりも低く、前記入力信号の周波数よりも高い
請求項2に記載のΔΣ変調器。 The output of the first quantizer includes a signal obtained by frequency-converting the input signal,
The ΔΣ modulator according to claim 2, wherein the frequency of the local signal is lower than four times the frequency of a signal obtained by frequency-converting the input signal and higher than the frequency of the input signal. - 前記第2周波数変換器は、
前記ローカル信号を反転する第2反転部と、
前記第1量子化器の出力に応じて、前記ローカル信号及び前記第2反転部の出力のいずれかを前記ループフィルタへ出力する第2選択部と、を備えている
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のΔΣ変調器。 The second frequency converter is
A second inversion unit for inverting the local signal;
A second selection unit that outputs either the local signal or the output of the second inversion unit to the loop filter according to the output of the first quantizer. The ΔΣ modulator according to any one of the above. - 前記第1量子化器及び前記第2量子化器の出力は、2値信号である
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のΔΣ変調器。 The ΔΣ modulator according to any one of claims 1 to 4, wherein outputs of the first quantizer and the second quantizer are binary signals. - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のΔΣ変調器と、
前記第1量子化器の出力が与えられる送信部と、を備え、
前記第1周波数変換器は、前記入力信号を送信するための搬送波周波数に周波数変換し、
前記送信部は、前記第1量子化器の出力に含まれる前記搬送波周波数に周波数変換された前記入力信号を送信する
送信機。 A ΔΣ modulator according to any one of claims 1 to 5,
A transmission unit to which an output of the first quantizer is provided,
The first frequency converter performs frequency conversion to a carrier frequency for transmitting the input signal,
The transmitter is a transmitter that transmits the input signal frequency-converted to the carrier frequency included in the output of the first quantizer. - 入力信号に対してΔΣ変調を行うΔΣ変調器に用いられる半導体集積回路であって、
前記入力信号が与えられるループフィルタと、
前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、
前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、
前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、
前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、
を備え、
前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、
前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、
前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う
半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit used in a ΔΣ modulator that performs ΔΣ modulation on an input signal,
A loop filter to which the input signal is provided;
A first frequency converter for performing frequency conversion of the output of the loop filter;
A first quantizer for quantizing the output of the first frequency converter;
A second frequency converter for performing frequency conversion of the output of the first quantizer;
A second quantizer for quantizing a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter;
With
The loop filter receives the output of the second frequency converter as a feedback signal, and prevents noise near the frequency of the input signal,
The second frequency converter performs a frequency conversion so as to be an inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter;
The first frequency converter is a semiconductor integrated circuit that performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer. - 入力信号に対してΔΣ変調を行うための処理方法であって、
前記入力信号に対してループフィルタ処理を行うフィルタステップと、
前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う第1変換ステップと、
前記第1変換ステップによる出力を量子化する第1量子化ステップと、
前記第1量子化ステップによる出力の周波数変換を行う第2変換ステップと、
前記第1変換ステップにおいて周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化ステップと、を含み、
前記フィルタステップは、前記第2変換ステップによる出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止するループフィルタによって前記ループフィルタ処理を行い、
前記第2変換ステップは、前記第1変換ステップが行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、
前記第1変換ステップは、前記第2量子化ステップによる出力に基づいて前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う
処理方法。 A processing method for performing ΔΣ modulation on an input signal,
A filter step for performing loop filter processing on the input signal;
A first conversion step for performing frequency conversion of an output by the filter step;
A first quantization step for quantizing the output of the first transformation step;
A second conversion step for performing frequency conversion of the output in the first quantization step;
A second quantization step of quantizing a local signal used for frequency conversion in the first conversion step,
The filter step receives the output from the second conversion step as a feedback signal, and performs the loop filter processing by a loop filter that blocks noise in the vicinity of the frequency of the input signal,
The second conversion step performs a frequency conversion so as to be an inverse conversion of the frequency conversion performed by the first conversion step,
The first conversion step is a processing method for performing frequency conversion of an output by the filter step based on an output by the second quantization step. - 入力信号を表すデータに対してΔΣ変調を行うための処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに
前記入力データに対してループフィルタ処理を行うフィルタステップと、
前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う第1変換ステップと、
前記第1変換ステップによる出力を量子化する第1量子化ステップと、
前記第1量子化ステップによる出力の周波数変換を行う第2変換ステップと、
前記第1変換ステップにおいて周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化ステップと、を含む処理を実行させるコンピュータプログラムであり、
前記フィルタステップは、前記第2変換ステップによる出力をフィードバックデータとして受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止するループフィルタによって前記ループフィルタ処理を行い、
前記第2変換ステップは、前記第1変換ステップが行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、
前記第1変換ステップは、前記第2量子化ステップによる出力に基づいて前記フィルタステップによる出力の周波数変換を行う
コンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to execute processing for performing ΔΣ modulation on data representing an input signal,
A filter step of performing loop filter processing on the input data in a computer;
A first conversion step for performing frequency conversion of an output by the filter step;
A first quantization step for quantizing the output of the first transformation step;
A second conversion step for performing frequency conversion of the output in the first quantization step;
And a second quantization step for quantizing a local signal used for frequency conversion in the first conversion step.
The filter step receives the output of the second conversion step as feedback data, and performs the loop filter processing by a loop filter that blocks noise near the frequency of the input signal,
The second conversion step performs a frequency conversion so as to be an inverse conversion of the frequency conversion performed by the first conversion step,
The first conversion step is a computer program for performing frequency conversion of an output by the filter step based on an output by the second quantization step. - プログラム可能な集積回路と、前記集積回路の回路構成に関する回路構成情報を前記集積回路に与え、前記回路構成情報に従って前記集積回路に回路を構成させる制御部と、を備えたシステムであって、
前記回路構成情報によって構成される前記回路は、
入力信号が与えられるループフィルタと、
前記ループフィルタの出力の周波数変換を行う第1周波数変換器と、
前記第1周波数変換器の出力を量子化する第1量子化器と、
前記第1量子化器の出力の周波数変換を行う第2周波数変換器と、
前記第1周波数変換器が周波数変換に用いるローカル信号を量子化する第2量子化器と、
を備え、
前記ループフィルタは、前記第2周波数変換器の出力をフィードバック信号として受け付け、前記入力信号の周波数近傍の雑音を阻止し、
前記第2周波数変換器は、前記第1周波数変換器が行う周波数変換の逆変換となるように周波数変換を行い、
前記第1周波数変換器は、前記第2量子化器の出力に基づいて前記ループフィルタの出力の周波数変換を行うΔΣ変調器である
システム。 A system comprising: a programmable integrated circuit; and a control unit that provides the integrated circuit with circuit configuration information related to the circuit configuration of the integrated circuit, and causes the integrated circuit to configure the circuit according to the circuit configuration information,
The circuit configured by the circuit configuration information is
A loop filter provided with an input signal;
A first frequency converter for performing frequency conversion of the output of the loop filter;
A first quantizer for quantizing the output of the first frequency converter;
A second frequency converter for performing frequency conversion of the output of the first quantizer;
A second quantizer for quantizing a local signal used for frequency conversion by the first frequency converter;
With
The loop filter receives the output of the second frequency converter as a feedback signal, and prevents noise near the frequency of the input signal,
The second frequency converter performs a frequency conversion so as to be an inverse conversion of the frequency conversion performed by the first frequency converter;
The first frequency converter is a ΔΣ modulator that performs frequency conversion of the output of the loop filter based on the output of the second quantizer.
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