ローカル周波数誤差測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体
【課題】ローカル周波数の誤差を測定する。
【解決手段】直交復調器10が、RF入力（周波数：fc+Δｆ）とローカル信号とを乗算する同相乗算器16Iと、RF入力と直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器16Qと、ローカル信号出力器12とを有し、ローカル信号の周波数が所定値fcに設定される。直交復調器10におけるローカル信号の周波数の所定値fcに対する周波数誤差ferrを、ローカル周波数誤差測定装置20が測定する。ローカル周波数誤差測定装置20は、同相側Ａ／Ｄ変換器24I、直交側Ａ／Ｄ変換器24Q、直交復調器10の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出部26と、周波数誤差ferrを導出する周波数誤差導出部28とを備える。しかも、同相側Ａ／Ｄ変換器24Iおよび直交側Ａ／Ｄ変換器24Qのサンプリング周波数fsを、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする。
【解決手段】直交復調器10が、RF入力（周波数：fc+Δｆ）とローカル信号とを乗算する同相乗算器16Iと、RF入力と直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器16Qと、ローカル信号出力器12とを有し、ローカル信号の周波数が所定値fcに設定される。直交復調器10におけるローカル信号の周波数の所定値fcに対する周波数誤差ferrを、ローカル周波数誤差測定装置20が測定する。ローカル周波数誤差測定装置20は、同相側Ａ／Ｄ変換器24I、直交側Ａ／Ｄ変換器24Q、直交復調器10の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出部26と、周波数誤差ferrを導出する周波数誤差導出部28とを備える。しかも、同相側Ａ／Ｄ変換器24Iおよび直交側Ａ／Ｄ変換器24Qのサンプリング周波数fsを、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交復調器のローカル周波数の誤差の測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ローカル発振器を有する直交復調器が知られている（例えば、特許文献１の図１参照）。ここで、ローカル発振器の出力するローカル信号の周波数（「ローカル周波数」という）が、所望の設定値からずれることがある。ローカル周波数の実際の値と、所望の設定値との差分がローカル周波数の誤差である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１１６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ローカル周波数の誤差を測定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定装置であって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器と、前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出部と、前記位相特性導出部の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出部と、を備え、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とするローカル周波数誤差測定装置である。
【０００６】
上記のように構成されたローカル周波数誤差測定装置によれば、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差が測定される。
【０００７】
しかも、上記のように構成されたローカル周波数誤差測定装置によれば、同相側Ａ／Ｄ変換器が、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する。直交側Ａ／Ｄ変換器が、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する。位相特性導出部が、前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する。周波数誤差導出部が、前記位相特性導出部の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する。さらに、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする。
【０００８】
なお、本発明にかかるローカル周波数誤差測定装置は、前記周波数誤差導出部は、前記位相特性導出部の導出結果における、前記位相の前記時間に対する変化の割合に基づき、前記周波数誤差を導出するようにしてもよい。
【０００９】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定方法であって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換工程と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換工程と、前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出工程と、前記位相特性導出工程の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出工程と、を備え、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換工程および前記直交側Ａ／Ｄ変換工程のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とするローカル周波数誤差測定方法である。
【００１０】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とするプログラムである。
【００１１】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかるローカル周波数誤差測定装置２０の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。
【図３】サンプリングクロックの周波数fsをΔfとしたときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【図４】比較例における位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。
【図５】サンプリングクロックの周波数fsがΔf/2であるときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態にかかるローカル周波数誤差測定装置２０の構成を示す機能ブロック図である。ローカル周波数誤差測定装置２０は、直交復調器１０におけるローカル信号の周波数の所定値fcに対する周波数誤差ferrを測定する。
【００１５】
直交復調器１０は、ローカル信号出力器１２、９０°移相器１４、同相乗算器１６Ｉ、直交乗算器１６Ｑ、同相側ローパスフィルタ１７Ｉ、直交側ローパスフィルタ１７Ｑを有する。なお、直交復調器１０には、アナログ入力信号であるRF(radio frequency)入力が与えられる。RF入力の周波数は、fc+Δfである。
【００１６】
ローカル信号出力器１２は、ローカル信号を出力する。ローカル信号の周波数は所定値fcに設定される。しかし、ローカル信号の周波数の実際の値は、所定値fcに対して周波数誤差ferrがある。よって、ローカル信号の周波数の実際の値は、fc+ferrとなる。
【００１７】
９０°移相器１４は、ローカル信号の位相を９０°ずらして出力する。９０°移相器１４の出力を直交ローカル信号という。
【００１８】
同相乗算器１６Ｉは、RF入力（アナログ入力信号）を受け、さらに、ローカル信号出力器１２からローカル信号を受ける。同相乗算器１６Ｉは、RF入力（アナログ入力信号）とローカル信号とを乗算する。乗算結果は、周波数Δf−ferrの成分と、周波数2fc+Δf+ferrの成分とを有することになる。
【００１９】
直交乗算器１６Ｑは、RF入力（アナログ入力信号）を受け、さらに、９０°移相器１４から直交ローカル信号を受ける。直交乗算器１６Ｑは、RF入力（アナログ入力信号）と直交ローカル信号とを乗算する。乗算結果は、周波数Δf−ferrの成分と、周波数2fc+Δf+ferrの成分とを有することになる。
【００２０】
同相側ローパスフィルタ１７Ｉは、同相乗算器１６Ｉの出力する同相側アナログ信号から高周波ノイズ（例えば、周波数2fc+Δf+ferrの成分）をカットして出力する。すると、同相側ローパスフィルタ１７Ｉから、周波数Δf−ferrの信号が出力されることになる。
【００２１】
直交側ローパスフィルタ１７Ｑは、直交乗算器１６Ｑの出力する直交側アナログ信号から高周波ノイズ（例えば、周波数2fc+Δf+ferrの成分）をカットして出力する。すると、直交側ローパスフィルタ１７Ｑから、周波数Δf−ferrの信号が出力されることになる。
【００２２】
ローカル周波数誤差測定装置２０は、サンプリング周波数設定部２１、サンプリングクロック付与部２２、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉ、直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑ、位相特性導出部２６、周波数誤差導出部２８を有する。
【００２３】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉは、高周波ノイズがカットされた同相側アナログ信号を、同相側ローパスフィルタ１７Ｉを介して、同相乗算器１６Ｉから受ける。同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉは、高周波ノイズがカットされた同相側アナログ信号を、サンプリングクロック付与部２２から付与されたサンプリングクロックに基づいてサンプリングを行い、同相側デジタル信号に変換する。
【００２４】
直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑは、高周波ノイズがカットされた直交側アナログ信号を、直交側ローパスフィルタ１７Ｑを介して、直交乗算器１６Ｑから受ける。直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑは、高周波ノイズがカットされた直交側アナログ信号を、サンプリングクロック付与部２２から付与されたサンプリングクロックに基づいてサンプリングを行い、直交側デジタル信号に変換する。
【００２５】
サンプリングクロック付与部２２は、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑに同じサンプリングクロックを付与する。
【００２６】
サンプリング周波数設定部２１は、サンプリングクロック付与部２２が付与するサンプリングクロックの周波数fsを設定する。ただし、サンプリングクロックの周波数fsは、Δf, Δf/2, Δf/4,
… , Δf/(2n)である（ただし、ｎは正の整数であり、2nは2のn乗を示す）。なお、Δfは、アナログ入力信号の周波数fc+Δfと所定値fcとの差ということになる。
【００２７】
なお、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑに入力される同相側アナログ信号および直交側アナログ信号の周波数は、ほぼΔfである。よって、これまでの技術常識によれば、サンプリングクロックの周波数fsは、2Δfを超える値にする必要がある。ナイキスト周波数が、Δfを超えるようにするためである。しかし、本発明の実施形態によれば、あえて、サンプリングクロックの周波数fsをΔf, Δf/2, Δf/4, … , Δf/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とし、あえて2Δf未満の値としていることに留意されたい。
【００２８】
位相特性導出部２６は、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉから同相側デジタル信号を受け、直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑから直交側デジタル信号を受ける。位相特性導出部２６は、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に基づき、直交復調器１０の出力する復調信号の位相を時間に対応付けて導出する。復調信号の位相は、例えば、tan-1（（直交側デジタル信号）／（同相側デジタル信号））として求めることができる。位相特性導出部２６は、所定の時間における復調信号の位相を導出する。
【００２９】
図２は、位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。図２を参照して、復調信号の位相を縦軸に、時間を横軸にとったときの、位相特性導出部２６の出力を黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで図示している。これらの黒点を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きが復調信号の周波数となる。復調信号の周波数は、後で説明するように、周波数誤差ferrとなる。
【００３０】
周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の導出結果に基づき、周波数誤差ferrを導出する。
【００３１】
図３は、サンプリングクロックの周波数fsをΔfとしたときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【００３２】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑには、周波数Δf−ferrの同相側アナログ信号および直交側アナログ信号が与えられる。ここで、サンプリングクロックの周波数fsはΔfであるので、ナイキスト周波数はΔf/2である。ここで、Δf−ferr＞Δf/2であるとする。すると、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４ＱによるＡ／Ｄ変換の際に折り返しが発生し、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力（同相側デジタル信号および直交側デジタル信号）の周波数はferrとなる。
【００３３】
よって、周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の出力である黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（図２参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きとして、周波数誤差ferrを導出する。なお、かかる一次関数の傾きは、位相特性導出部２６の導出結果における、位相の時間に対する変化の割合であるといえる。
【００３４】
なお、図２を参照して、周波数誤差導出部２８は、かかる一次関数の傾きを、時間が最も離れた黒点Ａ、Ｄにおける位相の時間に対する変化の割合＝｛（黒点Ｄの位相）−（黒点Ａの位相）｝／｛（黒点Ｄの時間）−（黒点Ａの時間））｝として導出してもよい。また、周波数誤差導出部２８は、かかる一次関数の傾きを、黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて最小二乗法により導出してもよい。
【００３５】
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
【００３６】
ローカル周波数誤差測定装置２０は、直交復調器１０におけるローカル信号の周波数の所定値fcに対する周波数誤差ferrを測定するためのものである。ローカル信号の周波数は、所定値fcからずれてしまい、実際にはfc＋ferrとなってしまう。
【００３７】
まず、RF入力（周波数：fc+Δf）が、直交復調器１０に与えられる。RF入力は、同相乗算器１６Ｉにより、ローカル信号（周波数：fc＋ferr）と乗算される。また、RF入力は、直交乗算器１６Ｑにより、直交ローカル信号（周波数：fc＋ferr）と乗算される。
【００３８】
同相乗算器１６Ｉの出力する同相側アナログ信号から、同相側ローパスフィルタ１７Ｉにより高周波ノイズがカットされ、ローカル周波数誤差測定装置２０の同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉに与えられる。同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉには、周波数Δf−ferrの同相側アナログ信号が与えられる。
【００３９】
直交乗算器１６Ｑの出力する直交側アナログ信号から、直交側ローパスフィルタ１７Ｑにより高周波ノイズがカットされ、ローカル周波数誤差測定装置２０の直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑに与えられる。直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑには、周波数Δf−ferrの直交側アナログ信号が与えられる。
【００４０】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑは、サンプリングクロック付与部２２から付与された同じサンプリングクロック（サンプリング周波数設定部２１により、周波数がΔfに設定されている）に基づいてサンプリングを行い、同相側アナログ信号および直交側アナログ信号（周波数：Δf−ferr）を、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に変換する。
【００４１】
すると、図３を参照して説明したように、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４ＱによるＡ／Ｄ変換の際に折り返しが発生し、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力する同相側デジタル信号および直交側デジタル信号の周波数はferrとなる。
【００４２】
位相特性導出部２６は、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に基づき、直交復調器１０の出力する復調信号の位相を時間に対応付けて導出する（例えば、図２の黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを参照）。
【００４３】
周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の出力である黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（図２参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きとして、周波数誤差ferrを導出する。
【００４４】
ここで、本発明の実施形態の効果を、比較例と対比しながら説明する。
【００４５】
比較例は、これまでの技術常識に従い、サンプリングクロックの周波数fsを、2Δfを超える値にしたものである。比較例は、本発明の実施形態とは異なるものである。
【００４６】
図４は、比較例における位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。図４を参照して、復調信号の位相を縦軸に、時間を横軸にとったときの、位相特性導出部２６の出力を黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄで図示している。これらの黒点を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きが復調信号の周波数となる。
【００４７】
サンプリングクロックの周波数fsを、2Δfを超える値にしたので、ナイキスト周波数がΔfを超える。よって、同相側アナログ信号および直交側アナログ信号（周波数：Δf−ferr）を、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に変換しても、折り返しが発生しない。よって、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号の周波数はΔf−ferrとなる。
【００４８】
位相特性導出部２６は、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に基づき、直交復調器１０の出力する復調信号の位相を時間に対応付けて導出する（図４の黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄを参照）。
【００４９】
周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の出力である黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄ（図４参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きとして、Δf−ferrを導出する。そして、既知のΔfから、導出したΔf−ferrを減じて、周波数誤差ferrを導出する。
【００５０】
このような比較例によっても、本発明の実施形態によっても、周波数誤差ferrを導出できるという点は同じである。
【００５１】
しかし、このような比較例と比較すると、本発明の実施形態は以下のような効果を奏する。
【００５２】
まず、本発明の実施形態によれば、位相特性導出部２６の出力である黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（図２参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きが周波数誤差ferrである。一方、比較例によれば、位相特性導出部２６の出力である黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄ（図４参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きがΔf−ferrであり、周波数誤差ferrではない。
【００５３】
すなわち、比較例によれば、一次関数の傾きΔf−ferrを導出後、さらに、既知のΔfから、導出したΔf−ferrを減じるといった工程が必要となる。しかし、本発明の実施形態によれば、一次関数の傾きが周波数誤差ferrなので、一次関数の傾きを導出すれば、そのまま周波数誤差ferrとなる（既知のΔfから、導出したΔf−ferrを減じるといった工程が不要）。よって、本発明の実施形態によれば、周波数誤差導出部２８によって、周波数誤差ferrを導出する労力を軽減できる。
【００５４】
しかも、本発明の実施形態（サンプリングクロックの周波数fs = Δf）によれば、比較例（サンプリングクロックの周波数fs＞2Δf）よりも、サンプリングクロックの周波数を小さくすることができる。これにより、本発明の実施形態によれば、サンプルデータ数を少なくすることができる。サンプルデータ数が少ないことにより、位相特性導出部２６および周波数誤差導出部２８によるデータ処理量を軽減できる。
【００５５】
なお、本発明の実施形態の一部において、サンプリングクロックの周波数fsをΔfとして説明してきた。しかし、周波数Δf−ferrのアナログ信号をデジタル信号に変換したときの折り返しの信号の周波数がferrとなるのであれば、サンプリングクロックの周波数fsはΔf以外の値でもよい。具体的には、サンプリングクロックの周波数fsは、Δf/2, Δf/4, … , Δf/(2n)であってもよい（ただし、ｎは正の整数）。
【００５６】
図５は、サンプリングクロックの周波数fsがΔf/2であるときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【００５７】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑには、周波数Δf−ferrの同相側アナログ信号および直交側アナログ信号が与えられる。ここで、サンプリングクロックの周波数fsがΔf/2であるので、ナイキスト周波数はΔf/4である。ここで、Δf−ferr＞Δf/2であるとする。すると、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４ＱによるＡ／Ｄ変換の際に折り返しが発生し、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数はferrとなる。
【００５８】
同様に、サンプリングクロックの周波数fsがΔf/(2n)（ただし、ｎは正の整数）であれば、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数はferrとなる。
【００５９】
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えば位相特性導出部２６および周波数誤差導出部２８を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 直交復調器
１２ ローカル信号出力器
１４ ９０°移相器
１６Ｉ 同相乗算器
１６Ｑ 直交乗算器
１７Ｉ 同相側ローパスフィルタ
１７Ｑ 直交側ローパスフィルタ
fc 所定値
ferr 周波数誤差
fc+Δf RF入力の周波数
２０ ローカル周波数誤差測定装置
２１ サンプリング周波数設定部
２２ サンプリングクロック付与部
２４Ｉ 同相側Ａ／Ｄ変換器
２４Ｑ 直交側Ａ／Ｄ変換器
２６ 位相特性導出部
２８ 周波数誤差導出部
fs サンプリングクロックの周波数
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 黒点
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 黒点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交復調器のローカル周波数の誤差の測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ローカル発振器を有する直交復調器が知られている（例えば、特許文献１の図１参照）。ここで、ローカル発振器の出力するローカル信号の周波数（「ローカル周波数」という）が、所望の設定値からずれることがある。ローカル周波数の実際の値と、所望の設定値との差分がローカル周波数の誤差である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１１６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ローカル周波数の誤差を測定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定装置であって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器と、前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出部と、前記位相特性導出部の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出部と、を備え、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とするローカル周波数誤差測定装置である。
【０００６】
上記のように構成されたローカル周波数誤差測定装置によれば、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差が測定される。
【０００７】
しかも、上記のように構成されたローカル周波数誤差測定装置によれば、同相側Ａ／Ｄ変換器が、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する。直交側Ａ／Ｄ変換器が、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する。位相特性導出部が、前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する。周波数誤差導出部が、前記位相特性導出部の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する。さらに、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする。
【０００８】
なお、本発明にかかるローカル周波数誤差測定装置は、前記周波数誤差導出部は、前記位相特性導出部の導出結果における、前記位相の前記時間に対する変化の割合に基づき、前記周波数誤差を導出するようにしてもよい。
【０００９】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定方法であって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換工程と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換工程と、前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出工程と、前記位相特性導出工程の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出工程と、を備え、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換工程および前記直交側Ａ／Ｄ変換工程のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とするローカル周波数誤差測定方法である。
【００１０】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とするプログラムである。
【００１１】
本発明は、アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかるローカル周波数誤差測定装置２０の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。
【図３】サンプリングクロックの周波数fsをΔfとしたときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【図４】比較例における位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。
【図５】サンプリングクロックの周波数fsがΔf/2であるときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態にかかるローカル周波数誤差測定装置２０の構成を示す機能ブロック図である。ローカル周波数誤差測定装置２０は、直交復調器１０におけるローカル信号の周波数の所定値fcに対する周波数誤差ferrを測定する。
【００１５】
直交復調器１０は、ローカル信号出力器１２、９０°移相器１４、同相乗算器１６Ｉ、直交乗算器１６Ｑ、同相側ローパスフィルタ１７Ｉ、直交側ローパスフィルタ１７Ｑを有する。なお、直交復調器１０には、アナログ入力信号であるRF(radio frequency)入力が与えられる。RF入力の周波数は、fc+Δfである。
【００１６】
ローカル信号出力器１２は、ローカル信号を出力する。ローカル信号の周波数は所定値fcに設定される。しかし、ローカル信号の周波数の実際の値は、所定値fcに対して周波数誤差ferrがある。よって、ローカル信号の周波数の実際の値は、fc+ferrとなる。
【００１７】
９０°移相器１４は、ローカル信号の位相を９０°ずらして出力する。９０°移相器１４の出力を直交ローカル信号という。
【００１８】
同相乗算器１６Ｉは、RF入力（アナログ入力信号）を受け、さらに、ローカル信号出力器１２からローカル信号を受ける。同相乗算器１６Ｉは、RF入力（アナログ入力信号）とローカル信号とを乗算する。乗算結果は、周波数Δf−ferrの成分と、周波数2fc+Δf+ferrの成分とを有することになる。
【００１９】
直交乗算器１６Ｑは、RF入力（アナログ入力信号）を受け、さらに、９０°移相器１４から直交ローカル信号を受ける。直交乗算器１６Ｑは、RF入力（アナログ入力信号）と直交ローカル信号とを乗算する。乗算結果は、周波数Δf−ferrの成分と、周波数2fc+Δf+ferrの成分とを有することになる。
【００２０】
同相側ローパスフィルタ１７Ｉは、同相乗算器１６Ｉの出力する同相側アナログ信号から高周波ノイズ（例えば、周波数2fc+Δf+ferrの成分）をカットして出力する。すると、同相側ローパスフィルタ１７Ｉから、周波数Δf−ferrの信号が出力されることになる。
【００２１】
直交側ローパスフィルタ１７Ｑは、直交乗算器１６Ｑの出力する直交側アナログ信号から高周波ノイズ（例えば、周波数2fc+Δf+ferrの成分）をカットして出力する。すると、直交側ローパスフィルタ１７Ｑから、周波数Δf−ferrの信号が出力されることになる。
【００２２】
ローカル周波数誤差測定装置２０は、サンプリング周波数設定部２１、サンプリングクロック付与部２２、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉ、直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑ、位相特性導出部２６、周波数誤差導出部２８を有する。
【００２３】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉは、高周波ノイズがカットされた同相側アナログ信号を、同相側ローパスフィルタ１７Ｉを介して、同相乗算器１６Ｉから受ける。同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉは、高周波ノイズがカットされた同相側アナログ信号を、サンプリングクロック付与部２２から付与されたサンプリングクロックに基づいてサンプリングを行い、同相側デジタル信号に変換する。
【００２４】
直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑは、高周波ノイズがカットされた直交側アナログ信号を、直交側ローパスフィルタ１７Ｑを介して、直交乗算器１６Ｑから受ける。直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑは、高周波ノイズがカットされた直交側アナログ信号を、サンプリングクロック付与部２２から付与されたサンプリングクロックに基づいてサンプリングを行い、直交側デジタル信号に変換する。
【００２５】
サンプリングクロック付与部２２は、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑに同じサンプリングクロックを付与する。
【００２６】
サンプリング周波数設定部２１は、サンプリングクロック付与部２２が付与するサンプリングクロックの周波数fsを設定する。ただし、サンプリングクロックの周波数fsは、Δf, Δf/2, Δf/4,
… , Δf/(2n)である（ただし、ｎは正の整数であり、2nは2のn乗を示す）。なお、Δfは、アナログ入力信号の周波数fc+Δfと所定値fcとの差ということになる。
【００２７】
なお、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑに入力される同相側アナログ信号および直交側アナログ信号の周波数は、ほぼΔfである。よって、これまでの技術常識によれば、サンプリングクロックの周波数fsは、2Δfを超える値にする必要がある。ナイキスト周波数が、Δfを超えるようにするためである。しかし、本発明の実施形態によれば、あえて、サンプリングクロックの周波数fsをΔf, Δf/2, Δf/4, … , Δf/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とし、あえて2Δf未満の値としていることに留意されたい。
【００２８】
位相特性導出部２６は、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉから同相側デジタル信号を受け、直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑから直交側デジタル信号を受ける。位相特性導出部２６は、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に基づき、直交復調器１０の出力する復調信号の位相を時間に対応付けて導出する。復調信号の位相は、例えば、tan-1（（直交側デジタル信号）／（同相側デジタル信号））として求めることができる。位相特性導出部２６は、所定の時間における復調信号の位相を導出する。
【００２９】
図２は、位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。図２を参照して、復調信号の位相を縦軸に、時間を横軸にとったときの、位相特性導出部２６の出力を黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで図示している。これらの黒点を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きが復調信号の周波数となる。復調信号の周波数は、後で説明するように、周波数誤差ferrとなる。
【００３０】
周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の導出結果に基づき、周波数誤差ferrを導出する。
【００３１】
図３は、サンプリングクロックの周波数fsをΔfとしたときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【００３２】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑには、周波数Δf−ferrの同相側アナログ信号および直交側アナログ信号が与えられる。ここで、サンプリングクロックの周波数fsはΔfであるので、ナイキスト周波数はΔf/2である。ここで、Δf−ferr＞Δf/2であるとする。すると、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４ＱによるＡ／Ｄ変換の際に折り返しが発生し、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力（同相側デジタル信号および直交側デジタル信号）の周波数はferrとなる。
【００３３】
よって、周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の出力である黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（図２参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きとして、周波数誤差ferrを導出する。なお、かかる一次関数の傾きは、位相特性導出部２６の導出結果における、位相の時間に対する変化の割合であるといえる。
【００３４】
なお、図２を参照して、周波数誤差導出部２８は、かかる一次関数の傾きを、時間が最も離れた黒点Ａ、Ｄにおける位相の時間に対する変化の割合＝｛（黒点Ｄの位相）−（黒点Ａの位相）｝／｛（黒点Ｄの時間）−（黒点Ａの時間））｝として導出してもよい。また、周波数誤差導出部２８は、かかる一次関数の傾きを、黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて最小二乗法により導出してもよい。
【００３５】
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
【００３６】
ローカル周波数誤差測定装置２０は、直交復調器１０におけるローカル信号の周波数の所定値fcに対する周波数誤差ferrを測定するためのものである。ローカル信号の周波数は、所定値fcからずれてしまい、実際にはfc＋ferrとなってしまう。
【００３７】
まず、RF入力（周波数：fc+Δf）が、直交復調器１０に与えられる。RF入力は、同相乗算器１６Ｉにより、ローカル信号（周波数：fc＋ferr）と乗算される。また、RF入力は、直交乗算器１６Ｑにより、直交ローカル信号（周波数：fc＋ferr）と乗算される。
【００３８】
同相乗算器１６Ｉの出力する同相側アナログ信号から、同相側ローパスフィルタ１７Ｉにより高周波ノイズがカットされ、ローカル周波数誤差測定装置２０の同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉに与えられる。同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉには、周波数Δf−ferrの同相側アナログ信号が与えられる。
【００３９】
直交乗算器１６Ｑの出力する直交側アナログ信号から、直交側ローパスフィルタ１７Ｑにより高周波ノイズがカットされ、ローカル周波数誤差測定装置２０の直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑに与えられる。直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑには、周波数Δf−ferrの直交側アナログ信号が与えられる。
【００４０】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑは、サンプリングクロック付与部２２から付与された同じサンプリングクロック（サンプリング周波数設定部２１により、周波数がΔfに設定されている）に基づいてサンプリングを行い、同相側アナログ信号および直交側アナログ信号（周波数：Δf−ferr）を、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に変換する。
【００４１】
すると、図３を参照して説明したように、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４ＱによるＡ／Ｄ変換の際に折り返しが発生し、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力する同相側デジタル信号および直交側デジタル信号の周波数はferrとなる。
【００４２】
位相特性導出部２６は、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に基づき、直交復調器１０の出力する復調信号の位相を時間に対応付けて導出する（例えば、図２の黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを参照）。
【００４３】
周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の出力である黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（図２参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きとして、周波数誤差ferrを導出する。
【００４４】
ここで、本発明の実施形態の効果を、比較例と対比しながら説明する。
【００４５】
比較例は、これまでの技術常識に従い、サンプリングクロックの周波数fsを、2Δfを超える値にしたものである。比較例は、本発明の実施形態とは異なるものである。
【００４６】
図４は、比較例における位相特性導出部２６の出力の一例を示す図である。図４を参照して、復調信号の位相を縦軸に、時間を横軸にとったときの、位相特性導出部２６の出力を黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄで図示している。これらの黒点を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きが復調信号の周波数となる。
【００４７】
サンプリングクロックの周波数fsを、2Δfを超える値にしたので、ナイキスト周波数がΔfを超える。よって、同相側アナログ信号および直交側アナログ信号（周波数：Δf−ferr）を、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に変換しても、折り返しが発生しない。よって、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号の周波数はΔf−ferrとなる。
【００４８】
位相特性導出部２６は、同相側デジタル信号および直交側デジタル信号に基づき、直交復調器１０の出力する復調信号の位相を時間に対応付けて導出する（図４の黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄを参照）。
【００４９】
周波数誤差導出部２８は、位相特性導出部２６の出力である黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄ（図４参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きとして、Δf−ferrを導出する。そして、既知のΔfから、導出したΔf−ferrを減じて、周波数誤差ferrを導出する。
【００５０】
このような比較例によっても、本発明の実施形態によっても、周波数誤差ferrを導出できるという点は同じである。
【００５１】
しかし、このような比較例と比較すると、本発明の実施形態は以下のような効果を奏する。
【００５２】
まず、本発明の実施形態によれば、位相特性導出部２６の出力である黒点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（図２参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きが周波数誤差ferrである。一方、比較例によれば、位相特性導出部２６の出力である黒点ａ、ｂ、ｃ、ｄ（図４参照）を、原点を通る一次関数で近似したときの、その一次関数の傾きがΔf−ferrであり、周波数誤差ferrではない。
【００５３】
すなわち、比較例によれば、一次関数の傾きΔf−ferrを導出後、さらに、既知のΔfから、導出したΔf−ferrを減じるといった工程が必要となる。しかし、本発明の実施形態によれば、一次関数の傾きが周波数誤差ferrなので、一次関数の傾きを導出すれば、そのまま周波数誤差ferrとなる（既知のΔfから、導出したΔf−ferrを減じるといった工程が不要）。よって、本発明の実施形態によれば、周波数誤差導出部２８によって、周波数誤差ferrを導出する労力を軽減できる。
【００５４】
しかも、本発明の実施形態（サンプリングクロックの周波数fs = Δf）によれば、比較例（サンプリングクロックの周波数fs＞2Δf）よりも、サンプリングクロックの周波数を小さくすることができる。これにより、本発明の実施形態によれば、サンプルデータ数を少なくすることができる。サンプルデータ数が少ないことにより、位相特性導出部２６および周波数誤差導出部２８によるデータ処理量を軽減できる。
【００５５】
なお、本発明の実施形態の一部において、サンプリングクロックの周波数fsをΔfとして説明してきた。しかし、周波数Δf−ferrのアナログ信号をデジタル信号に変換したときの折り返しの信号の周波数がferrとなるのであれば、サンプリングクロックの周波数fsはΔf以外の値でもよい。具体的には、サンプリングクロックの周波数fsは、Δf/2, Δf/4, … , Δf/(2n)であってもよい（ただし、ｎは正の整数）。
【００５６】
図５は、サンプリングクロックの周波数fsがΔf/2であるときの、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数を説明するための図である。
【００５７】
同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑには、周波数Δf−ferrの同相側アナログ信号および直交側アナログ信号が与えられる。ここで、サンプリングクロックの周波数fsがΔf/2であるので、ナイキスト周波数はΔf/4である。ここで、Δf−ferr＞Δf/2であるとする。すると、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４ＱによるＡ／Ｄ変換の際に折り返しが発生し、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数はferrとなる。
【００５８】
同様に、サンプリングクロックの周波数fsがΔf/(2n)（ただし、ｎは正の整数）であれば、同相側Ａ／Ｄ変換器２４Ｉおよび直交側Ａ／Ｄ変換器２４Ｑの出力の周波数はferrとなる。
【００５９】
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えば位相特性導出部２６および周波数誤差導出部２８を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 直交復調器
１２ ローカル信号出力器
１４ ９０°移相器
１６Ｉ 同相乗算器
１６Ｑ 直交乗算器
１７Ｉ 同相側ローパスフィルタ
１７Ｑ 直交側ローパスフィルタ
fc 所定値
ferr 周波数誤差
fc+Δf RF入力の周波数
２０ ローカル周波数誤差測定装置
２１ サンプリング周波数設定部
２２ サンプリングクロック付与部
２４Ｉ 同相側Ａ／Ｄ変換器
２４Ｑ 直交側Ａ／Ｄ変換器
２６ 位相特性導出部
２８ 周波数誤差導出部
fs サンプリングクロックの周波数
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 黒点
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 黒点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定装置であって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、
前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器と、
前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出部と、
前記位相特性導出部の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出部と、
を備え、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
ローカル周波数誤差測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のローカル周波数誤差測定装置であって、
前記周波数誤差導出部は、前記位相特性導出部の導出結果における、前記位相の前記時間に対する変化の割合に基づき、前記周波数誤差を導出する、
ローカル周波数誤差測定装置。
【請求項３】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定方法であって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換工程と、
前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換工程と、
前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出工程と、
前記位相特性導出工程の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出工程と、
を備え、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換工程および前記直交側Ａ／Ｄ変換工程のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
ローカル周波数誤差測定方法。
【請求項４】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、
前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
プログラム。
【請求項５】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、
前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
記録媒体。
【請求項１】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定装置であって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、
前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器と、
前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出部と、
前記位相特性導出部の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出部と、
を備え、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
ローカル周波数誤差測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のローカル周波数誤差測定装置であって、
前記周波数誤差導出部は、前記位相特性導出部の導出結果における、前記位相の前記時間に対する変化の割合に基づき、前記周波数誤差を導出する、
ローカル周波数誤差測定装置。
【請求項３】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定方法であって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を、同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換工程と、
前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を、直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換工程と、
前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出工程と、
前記位相特性導出工程の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出工程と、
を備え、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換工程および前記直交側Ａ／Ｄ変換工程のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
ローカル周波数誤差測定方法。
【請求項４】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、
前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
プログラム。
【請求項５】
アナログ入力信号を受け、（１）前記アナログ入力信号とローカル信号とを乗算する同相乗算器と、（２）前記アナログ入力信号と、前記ローカル信号の位相を９０度ずらした直交ローカル信号とを乗算する直交乗算器と、（３）前記ローカル信号を出力するローカル信号出力器とを有し、前記ローカル信号の周波数が所定値に設定される直交復調器における前記ローカル信号の周波数の前記所定値に対する周波数誤差を測定するローカル周波数誤差測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記同相乗算器の出力する同相側アナログ信号を同相側デジタル信号に変換する同相側Ａ／Ｄ変換器と、前記直交乗算器の出力する直交側アナログ信号を直交側デジタル信号に変換する直交側Ａ／Ｄ変換器とから得られた前記同相側デジタル信号および前記直交側デジタル信号に基づき、前記直交復調器の出力の位相を時間に対応付けて導出する位相特性導出処理と、
前記位相特性導出処理の導出結果に基づき、前記周波数誤差を導出する周波数誤差導出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記アナログ入力信号の周波数と前記所定値との差をΔｆとしたときに、前記同相側Ａ／Ｄ変換器および前記直交側Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を、ΔｆまたはΔｆ/(2n)（ただし、ｎは正の整数）とする、
記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２２６４２１（Ｐ２０１０−２２６４２１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７１３９９（Ｐ２００９−７１３９９）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（３９０００５１７５）株式会社アドバンテスト (1,005)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（３９０００５１７５）株式会社アドバンテスト (1,005)
【Ｆターム（参考）】
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