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JPH04275745A - Orthogonal modulation circuit - Google Patents

Orthogonal modulation circuit

Info

Publication number
JPH04275745A
JPH04275745A JP3037617A JP3761791A JPH04275745A JP H04275745 A JPH04275745 A JP H04275745A JP 3037617 A JP3037617 A JP 3037617A JP 3761791 A JP3761791 A JP 3761791A JP H04275745 A JPH04275745 A JP H04275745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
waveform shaping
phase error
output
orthogonal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3037617A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Sawahashi
衛 佐和橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP3037617A priority Critical patent/JPH04275745A/en
Publication of JPH04275745A publication Critical patent/JPH04275745A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To supply a direct modulator compensating an image signal appearing in the output of the orthogonal modulator owing to the orthogonal phase error of the orthogonal modulator for changing the carrier frequency of the input of the orthogonal modulator through the use of a direct modulation method. CONSTITUTION:A first waveform shaping means 3 which limits band width of an inputted signal, a second waveform shaping means 4 which limits band width of the inputted signal and outputs a signal which is frequency-offset in correspondence with plural channels, an input switch means 2 changing over the input signal, the orthogonal modulation means 6 and an orthogonal phase error compensation means 5 which obtains the amplitude of an interference signal component from the output signal of the second waveform shaping means 4 and the output signal of the orthogonal modulation means and previously compensates the orthogonal phase error of the signal from the first waveform shaping means 3 by the orthogonal phase error are given.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は直交変調回路に係り、特
に、ディジタル無線通信における直交変調回路に関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quadrature modulation circuit, and more particularly to a quadrature modulation circuit for digital wireless communication.

【0002】0002

【従来の技術】移動通信において、現在のアナログ自動
車電話の移動機、携帯機では、送信部シングルコンバー
ジョン、受信部タブルコンバージョンの周波数構成にな
っている。図5はシングルコンバージョンタイプの送信
回路の構成のブロック図を示す。この送信回路の構成は
、入力端子201、出力端子202、シリアル/パラレ
ル(S/P)変換器203、ROMフィルタ204,2
05、D/A変換器206,207、低域通過フィルタ
208,209、直交変調器221、帯域パスフィルタ
215,219、増幅器216、ミクサ217、周波数
センセサイザ218、電力増幅器220により構成され
る。このうち、直交変調器221はミクサ210,21
1と加算器213、90度移相器212、局発発振器2
14により構成される。帯域パスフィルタ215は、直
交変調器221の出力から生じる高調波不要成分を除去
するためのフィルタである。
2. Description of the Related Art In mobile communications, current analog mobile telephones and portable devices have a frequency configuration of single conversion at the transmitter and double conversion at the receiver. FIG. 5 shows a block diagram of the configuration of a single conversion type transmitting circuit. The configuration of this transmitting circuit is as follows: an input terminal 201, an output terminal 202, a serial/parallel (S/P) converter 203, ROM filters 204, 2
05, D/A converters 206 and 207, low-pass filters 208 and 209, quadrature modulator 221, bandpass filters 215 and 219, amplifier 216, mixer 217, frequency sensor 218, and power amplifier 220. Among these, the quadrature modulator 221 is the mixer 210, 21
1, adder 213, 90 degree phase shifter 212, local oscillator 2
14. The bandpass filter 215 is a filter for removing unnecessary harmonic components generated from the output of the quadrature modulator 221.

【0003】この構成の送信回路の動作は入力端子20
1から入力された信号が、S/P変換器203を介して
ROMフィルタ204,205に入力され、帯域制限さ
れる。次にROMフィルタ204、205からの出力信
号はD/A変換器206,207でアナログ信号に変換
され、低域通過フィルタ208,209で高調波成分を
除去し、直交変調器221に入力される。直交変調器2
21で変調された信号は帯域パスフィルタ215で、高
調波不要成分を除去し、増幅器216で増幅され、周波
数シンセサイザ218の出力と乗算回路217で乗算さ
れ、無線周波数(RF)帯信号に周波数変換される。周
波数変換されたRF変調信号は電力増幅器220により
増幅され、出力される。
The operation of the transmitting circuit with this configuration is as follows:
A signal input from 1 is input to ROM filters 204 and 205 via an S/P converter 203, and is band-limited. Next, the output signals from the ROM filters 204 and 205 are converted into analog signals by D/A converters 206 and 207, harmonic components are removed by low-pass filters 208 and 209, and the signals are input to a quadrature modulator 221. . Quadrature modulator 2
The signal modulated by 21 is passed through a bandpass filter 215 to remove unnecessary harmonic components, amplified by an amplifier 216, multiplied by the output of a frequency synthesizer 218 and a multiplication circuit 217, and frequency-converted to a radio frequency (RF) band signal. be done. The frequency-converted RF modulation signal is amplified by power amplifier 220 and output.

【0004】次に、図6はシングルコンバージョンタイ
プの送信部回路の周波数関係を示す。ROMフィルタ2
04,205で波形整形されたベースバンド信号61は
、直交変調器221により中間周波数(IF)62の変
調信号に変換される。周波数シンセサイザ218はチャ
ネル数の発振周波数63で、チャネル間隔の周波数間隔
で発振する高搬送波帯雑音比(CNR)の無線周波信号
(以下RF信号)を生成する。各チャネルに応じた周波
数シンセサイザ218の発振周波数と中間周波数(IF
)が乗算演算を行い、RF変調信号が生成される。
Next, FIG. 6 shows the frequency relationship of a single conversion type transmitter circuit. ROM filter 2
The baseband signal 61 waveform-shaped at 04 and 205 is converted into a modulated signal of an intermediate frequency (IF) 62 by a quadrature modulator 221. The frequency synthesizer 218 generates a high carrier band noise ratio (CNR) radio frequency signal (hereinafter referred to as an RF signal) that oscillates at an oscillation frequency of 63 channels and a frequency interval corresponding to the channel interval. The oscillation frequency and intermediate frequency (IF) of the frequency synthesizer 218 according to each channel
) performs a multiplication operation, and an RF modulation signal is generated.

【0005】一方、送信回路の小型化を図るための技術
としてベースバンド信号から直接RF変調信号を得る直
接変調方法がある。図7は従来の直接変調の送信部の回
路構成を示す。この送信部の回路は入力端子401、出
力端子402、S/P変換器403、ROMフィルタ4
04、405、ディジタルアナログ変換器406、40
7、直交変調器420、周波数シンセサイザ414、帯
域パスフィルタ415、電力増幅器416により構成さ
れる。この直接変調はS/P変換器403で、I,Qチ
ャネルのベースバンド信号を直接RF信号に変調するた
めに、図5と比較するとIF帯の帯域パスフィルタ21
5、増幅器216、ミクサ回路217が省略できる。送
信部回路の大幅の小型化を図ることができる。最近では
800MHz帯の直交変調器がガリウムヒ素プロセスで
モノリシックIC化されている。
On the other hand, as a technique for reducing the size of a transmitting circuit, there is a direct modulation method in which an RF modulated signal is directly obtained from a baseband signal. FIG. 7 shows a circuit configuration of a conventional direct modulation transmitter. The circuit of this transmitter includes an input terminal 401, an output terminal 402, an S/P converter 403, and a ROM filter 4.
04, 405, digital to analog converter 406, 40
7. Consists of a quadrature modulator 420, a frequency synthesizer 414, a bandpass filter 415, and a power amplifier 416. In this direct modulation, the S/P converter 403 directly modulates the baseband signals of the I and Q channels into RF signals.
5. The amplifier 216 and mixer circuit 217 can be omitted. It is possible to significantly downsize the transmitter circuit. Recently, 800 MHz band quadrature modulators have been fabricated into monolithic ICs using a gallium arsenide process.

【0006】図8は直交変調器の構成を示す。同図(A
)に示すように、直交変調器は搬送波信号を90度移相
させるための90度移相器705と、差動増幅器706
、707、Iチャネルダブルバランストミクサ708、
Qチャネルダブルバランストミクサ709、0度合成器
710、バッファ増幅器711により構成される。 図5に示したシングルコンバージョンタイプの送信回路
の場合では、直交変調器221の搬送波周波数は固定で
あるので、周波数に依存する90度移相器212は固定
の発振器である局発発振器214の発振周波数に対して
設定しておけばよく、直交変調器221の直交位相誤差
は固定であり、しかも小さい。
FIG. 8 shows the configuration of a quadrature modulator. The same figure (A
), the quadrature modulator includes a 90 degree phase shifter 705 for shifting the carrier signal by 90 degrees, and a differential amplifier 706.
, 707, I channel double balanced mixer 708,
It is composed of a Q channel double balanced mixer 709, a 0 degree synthesizer 710, and a buffer amplifier 711. In the case of the single conversion type transmitting circuit shown in FIG. 5, the carrier frequency of the quadrature modulator 221 is fixed, so the frequency-dependent 90 degree phase shifter 212 is used to oscillate the local oscillator 214, which is a fixed oscillator. It is sufficient to set it for the frequency, and the quadrature phase error of the quadrature modulator 221 is fixed and small.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図7に示す
ように直接変調の場合には、直交変調器420の入力搬
送波周波数は周波数シンセサイザ414によって各チャ
ネルの中心周波数に応じて変化する。従って、主にこの
90度移相器412によって、搬送波信号の同相成分、
直交成分の直交位相誤差が生じるようになる。
However, in the case of direct modulation as shown in FIG. 7, the input carrier frequency of the quadrature modulator 420 is changed by the frequency synthesizer 414 according to the center frequency of each channel. Therefore, mainly by this 90 degree phase shifter 412, the in-phase component of the carrier signal,
Quadrature phase errors of orthogonal components will occur.

【0008】この直交位相誤差について説明する。先ず
、直交変調器入力のIチャネルデータ及びQチャネルデ
ータを次式のように表す。
This quadrature phase error will be explained. First, I-channel data and Q-channel data input to the quadrature modulator are expressed as shown in the following equation.

【0009】   I(t)=Kcos 〔φi+Δωnt〕    
                         
 (1)   Q(t)=K(1+ΔM) sin〔φ
i+Δωnt〕                  
(2) ここで、Δωn=2πΔfn,ΔMは直交成分
の振幅誤差である。Iチャネルデータ、Qチャネルデー
タを同相搬送波信号 cos〔ωct〕、直交搬送波信
号sin 〔ωct+Δθ〕で直交変調すると、 S(t)=K cos〔φi +Δωt〕cos 〔ω
ct〕        −K(1+ΔM) sin〔φ
i +Δωt〕  sin 〔ωct+Δθ〕    
                         
                         
            (3) となり、さらに、式
(3) を整理すると、    S(t)=〔K(1+
cos Δθ+ΔMcosΔθ) /2〕cos 〔φ
i+(ωc+Δω)t)       −〔K (si
n Δθ+ ΔMsin Δθ)/2 〕sin 〔φ
i+( ωc+Δω)t)       +〔K  (
1−cos Δθ− ΔMcos Δθ) / 2 〕
cos 〔−φi +(ωc−Δω)t〕      
+〔K (sin Δθ+ ΔMsin Δθ)/2 
〕sin 〔−φi+( ωc−Δω)t)     
                         
                         
            (4) ROMフィルタの出
力ビット数を10ビットとすると、振幅誤差は1最下位
ビット(LSB)で表され、振幅誤差に起因するイメー
ジ成分の希望波信号に対する振幅比は−60dB以下に
なるので、直交成分の振幅誤差ΔMを含む項を無視する
と、 S(t)=〔K(1 +cos Δθ)/2〕cos 
〔φi +(ωc +Δω)t)       −〔K
 (sin Δθ)/2〕 sin〔φi +( ωc
 +Δω)t)       +〔K  (1 −co
s Δθ) / 2 〕 cos〔−φi + (ωc
 −Δω)t〕      +〔K (sin Δθ)
/2 〕sin 〔−φi+( ωc −Δω)t) 
                         
                         
                (5) となる。
I(t)=Kcos [φi+Δωnt]

(1) Q(t)=K(1+ΔM) sin[φ
i+Δωnt]
(2) Here, Δωn=2πΔfn, ΔM is the amplitude error of the orthogonal component. When I-channel data and Q-channel data are orthogonally modulated using an in-phase carrier signal cos [ωct] and an orthogonal carrier signal sin [ωct + Δθ], S(t)=K cos [φi + Δωt] cos [ω
ct] −K(1+ΔM) sin[φ
i +Δωt] sin [ωct+Δθ]


(3), and further rearranging equation (3), S(t)=[K(1+
cos Δθ+ΔMcosΔθ) /2] cos [φ
i+(ωc+Δω)t) −[K (si
n Δθ+ ΔMsin Δθ)/2] sin [φ
i+( ωc+Δω)t) +[K (
1-cos Δθ- ΔMcos Δθ) / 2]
cos [−φi + (ωc−Δω)t]
+[K (sin Δθ+ ΔMsin Δθ)/2
]sin [−φi+(ωc−Δω)t)


(4) If the number of output bits of the ROM filter is 10 bits, the amplitude error is expressed by one least significant bit (LSB), and the amplitude ratio of the image component to the desired signal due to the amplitude error is -60 dB or less. , ignoring the term including the amplitude error ΔM of the orthogonal component, S(t) = [K(1 + cos Δθ)/2] cos
[φi + (ωc +Δω)t) − [K
(sin Δθ)/2] sin[φi +( ωc
+Δω)t) +[K (1 −co
s Δθ) / 2] cos[−φi + (ωc
-Δω)t] +[K (sin Δθ)
/2] sin [−φi+( ωc −Δω)t)


(5) It becomes.

【0010】また、第7図(B)に示す直交変調器の構
成では、モノリシックIC化した場合に、FET(電界
効果トランジスタ)ダブルバランストミクサ717、7
18の入力に必要な差動増幅器716が1個ですむため
、回路の低消費化が図られる。この構成では、局発搬送
波信号に対して、同相チャネル、直交チャネルそれぞれ
Δθ/2の位相誤差を有すると仮定する。この場合、直
交位相誤差は次式で表される。
Furthermore, in the configuration of the orthogonal modulator shown in FIG.
Since only one differential amplifier 716 is required for the 18 inputs, the consumption of the circuit can be reduced. In this configuration, it is assumed that the in-phase channel and the orthogonal channel each have a phase error of Δθ/2 with respect to the local carrier signal. In this case, the quadrature phase error is expressed by the following equation.

【0011】     S(t)=〔K(cos Δθ /2 〕co
s 〔φi+(ωc+Δωt)t 〕        
−K 〔 sin( Δθ)/2 )〕sin 〔−φ
i+( ωc −Δωt)t 〕          
                         
                         
     (6)どの様な場合でも、直交変調器の直交
性が不完全であると、希望波成分〔φi+(ωc+Δω
t)t 〕の他にイメージ成分〔−φi+( ωc −
Δω)t〕が生じ、この成分は自分のチャネルへのスプ
リアス波となるという問題がある。
[0011] S(t)=[K(cos Δθ /2] co
s [φi+(ωc+Δωt)t]
−K [sin(Δθ)/2)]sin [−φ
i+(ωc −Δωt)t]


(6) In any case, if the orthogonality of the quadrature modulator is incomplete, the desired wave component [φi+(ωc+Δω
t)t], the image component [−φi+(ωc −
Δω)t] occurs, and this component becomes a spurious wave to its own channel.

【0012】例えば、移動通信用の直交変調器ICでは
バイポーラプロセスによって、140MHzの中心周波
数に対して、イメージ抑圧は30dB程度であり、イメ
ージ成分を60dB程度まで、低減させる必要がある。
For example, in a quadrature modulator IC for mobile communication, image suppression is about 30 dB with respect to a center frequency of 140 MHz using a bipolar process, and it is necessary to reduce image components to about 60 dB.

【0013】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
移動機、携帯機等の小型化を図るために、IF帯の増幅
機、フィルタ、ミクサ回路を省略でき、送信部回路の小
型化に有利な直接変調方法を用いて、直交変調器入力の
搬送波周波数が変化するために、直交変調器の直交位相
誤差に起因して直交変調器の出力に現れるイメージ信号
を補償した直接変調器を提供することを目的とする。
[0013] The present invention has been made in view of the above points.
In order to downsize mobile devices, portable devices, etc., a direct modulation method is used that can omit IF band amplifiers, filters, and mixer circuits, and is advantageous in downsizing the transmitter circuit. It is an object of the present invention to provide a direct modulator that compensates for the image signal appearing at the output of a quadrature modulator due to the quadrature phase error of the quadrature modulator due to frequency changes.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の直交変調
器の原理構成を示す図である。入力端子(1)より入力
されたチャネルデータを帯域制限する第1の波形整形手
段(3)と、入力端子(1)より入力されたチャネルデ
ータを帯域制限し、且つ複数の各チャネルに対応して周
波数オフセットしたチャネルデータを出力する第2の波
形整形手段(4)と、チャネル接続時にチャネルデータ
を第2の波形整形手段(4)に入力し、信号伝送時には
チャネルデータを第1の波形整形手段(3)に入力させ
るよう入力信号の切り替えを行う入力切り替え手段(2
)と、第1の波形整形手段(3)及び第2の波形整形手
段(4)よりチャネルデータを取り込み位相変調を行い
、変調信号を生成し出力する直交変調手段(6)と、第
2の波形整形手段(4)の出力のチャネルデータと直交
変調手段の出力信号より干渉信号成分の振幅を検出する
ことにより、直交位相誤差を検出し、直交位相誤差によ
り第1の波形整形手段(3)から出力されるチャネルデ
ータに予め直交位相誤差を補償する直交位相誤差補償手
段(5)とを有する。また、直交位相誤差補償手段(5
)は、直交変調手段(6)の出力信号と直交変調手段の
局発発振信号を入力し、周波数変換された信号を出力す
る第1の乗算手段(7)と、第1の乗算手段(7)の出
力信号をディジタル値に変換し、ディジタル信号を出力
するディジタル変換手段(8)と、第2の波形整形手段
(4)の出力と、ディジタル変換手段(8)の出力を入
力とし、直交位相誤差成分を出力する第2の乗算手段(
9)と、第2の乗算手段(9)の出力に対応して直交位
相補償データを出力する直交位相誤差出力手段(11)
と、第1の波形整形手段(3)から出力されるチャネル
データに対して直交位相補償データにより直交位相誤差
補償演算を行う演算手段(12)とを有し構成する。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of a quadrature modulator according to the present invention. a first waveform shaping means (3) for band-limiting the channel data inputted from the input terminal (1); A second waveform shaping means (4) outputs channel data whose frequency is offset by inputting the channel data to the second waveform shaping means (4) when a channel is connected, and when transmitting a signal, the channel data is inputted to the first waveform shaping means (4). input switching means (2) for switching the input signal to be input to the means (3);
), orthogonal modulation means (6) that receives channel data from the first waveform shaping means (3) and the second waveform shaping means (4), performs phase modulation, and generates and outputs a modulated signal; By detecting the amplitude of the interference signal component from the output channel data of the waveform shaping means (4) and the output signal of the orthogonal modulation means, a quadrature phase error is detected, and the first waveform shaping means (3) uses the orthogonal phase error. and a quadrature phase error compensating means (5) for compensating the quadrature phase error in advance to the channel data outputted from the channel data. In addition, quadrature phase error compensation means (5
) is a first multiplication means (7) which inputs the output signal of the orthogonal modulation means (6) and the local oscillation signal of the orthogonal modulation means and outputs a frequency-converted signal; ) converts the output signal into a digital value and outputs a digital signal, the output of the second waveform shaping means (4), and the output of the digital conversion means (8) are input, and an orthogonal a second multiplication means (
9), and quadrature phase error output means (11) for outputting quadrature phase compensation data in response to the output of the second multiplication means (9).
and a calculation means (12) for performing quadrature phase error compensation calculation using quadrature phase compensation data on the channel data output from the first waveform shaping means (3).

【0015】[0015]

【作用】本発明はチャネル設定当初時において、入力チ
ャネルデータを第2の波形整形手段に入力し、その入力
信号を直交変調手段により希望波信号成分と干渉信号成
分とに分離して出力する。さらに、チャネルデータ伝送
時にチャネルデータを第1の波形整形手段に入力する。 第2の波形整形手段からの出力信号を直交変調手段から
の出力信号と乗算して干渉信号成分の振幅を検出するこ
とにより、直交位相誤差を検出する。この直交位相誤差
を用いて第1の波形整形手段の出力信号との直交位相誤
差補償演算を行い、第1の波形整形手段の出力信号を予
め補償しておくことにより、直交変調器の不完全な直交
性に起因する干渉信号成分を抑圧することができる。
According to the present invention, when a channel is initially set, input channel data is input to the second waveform shaping means, and the input signal is separated into a desired wave signal component and an interference signal component by the orthogonal modulation means and output. Further, during channel data transmission, channel data is input to the first waveform shaping means. The quadrature phase error is detected by multiplying the output signal from the second waveform shaping means by the output signal from the quadrature modulation means and detecting the amplitude of the interference signal component. This quadrature phase error is used to perform a quadrature phase error compensation calculation with the output signal of the first waveform shaping means, and by compensating the output signal of the first waveform shaping means in advance, it is possible to eliminate imperfections in the quadrature modulator. It is possible to suppress interference signal components caused by orthogonality.

【0016】[0016]

【実施例】図2は本発明の直交変調器の基本構成を示す
。同図の直交変調器の構成は入力端子101、出力端子
102、シリアル/パラレル変換器(以下S/P変換器
)103、スイッチ回路60、第1の波形整形回路10
、第2の波形整形回路20、直交位相誤差補償回路50
、D/A変換器104、低域通過フィルタ105、直交
変調器30、ミクサ31、32、加算器33、90度移
相器34、周波数シンセサイザ35、ミクサ106,1
09、低域通過フィルタ107,110、A/D変換器
108、メモリ回路40、ラッチ回路111により構成
される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows the basic configuration of a quadrature modulator according to the present invention. The orthogonal modulator shown in the figure has an input terminal 101, an output terminal 102, a serial/parallel converter (hereinafter referred to as an S/P converter) 103, a switch circuit 60, and a first waveform shaping circuit 10.
, second waveform shaping circuit 20, quadrature phase error compensation circuit 50
, D/A converter 104, low pass filter 105, quadrature modulator 30, mixers 31, 32, adder 33, 90 degree phase shifter 34, frequency synthesizer 35, mixers 106, 1
09, low-pass filters 107 and 110, an A/D converter 108, a memory circuit 40, and a latch circuit 111.

【0017】この構成の動作について説明する。図2に
おいて、第1の波形整形回路10は入力端子101から
入力されたI,Qチャネルデータを帯域制限する。第2
の波形整形回路20はI,Qチャネルデータを帯域制限
し、各チャネル毎に周波数オフセットさせる。スイッチ
回路60はチャネル接続初期時にデータを第2の波形整
形回路20に入力させ、さらに、チャネルデータ伝送時
にはチャネルデータを第1の波形整形回路10に入力す
る。D/A変換器104はI,Qチャネルデータをアナ
ログ値に変換する。低域通過フィルタ105は高調波成
分を除去する。直交変調器30はミクサ31、32、加
算器33、90度移相器34、周波数シンセサイザ35
により構成される。直交変調器30は低域通過フィルタ
105の出力を入力とし、変調信号を生成し、出力する
。ミクサ106は直交変調器30の出力信号と、周波数
シンセサイザ35の出力信号を入力とする。低域通過フ
ィルタ107はミクサ106の出力信号の高調波成分を
除去する。A/D変換器108は低域通過フィルタ10
7の出力信号をディジタル値に変換する。ミクサ109
は第2の波形整形回路20の出力信号と、A/D変換器
108の出力信号であるディジタル信号を入力とし、直
交位相誤差成分を算出する。算出された直交位相誤差成
分を低域通過フィルタ110が高調波成分を除去し、メ
モリ回路40に入力する。メモリ回路40はミクサ10
9の出力信号である直交位相誤差成分に応じて直交位相
誤差補償データを出力する。次に直交位相誤差補償回路
50はメモリ回路40の出力データを第1の波形整形回
路10のI,Qチャネルデータ出力信号に直交位相誤差
補償データを用いて直交位相誤差補償演算を行う。
The operation of this configuration will be explained. In FIG. 2, a first waveform shaping circuit 10 band-limits I and Q channel data input from an input terminal 101. Second
The waveform shaping circuit 20 band-limits the I and Q channel data and offsets the frequency for each channel. The switch circuit 60 inputs data to the second waveform shaping circuit 20 at the initial stage of channel connection, and further inputs channel data to the first waveform shaping circuit 10 at the time of channel data transmission. D/A converter 104 converts I and Q channel data into analog values. Low pass filter 105 removes harmonic components. The quadrature modulator 30 includes mixers 31 and 32, an adder 33, a 90 degree phase shifter 34, and a frequency synthesizer 35.
Consisted of. The quadrature modulator 30 receives the output of the low-pass filter 105, generates a modulated signal, and outputs the modulated signal. The mixer 106 receives the output signal of the quadrature modulator 30 and the output signal of the frequency synthesizer 35 as input. Low-pass filter 107 removes harmonic components of the output signal of mixer 106. The A/D converter 108 is a low pass filter 10
The output signal of 7 is converted into a digital value. Mixa 109
inputs the output signal of the second waveform shaping circuit 20 and the digital signal that is the output signal of the A/D converter 108, and calculates the orthogonal phase error component. A low-pass filter 110 removes harmonic components from the calculated quadrature phase error component, and inputs the resultant to the memory circuit 40 . The memory circuit 40 is the mixer 10
Quadrature phase error compensation data is output in accordance with the quadrature phase error component which is the output signal of No. 9. Next, the quadrature phase error compensation circuit 50 performs quadrature phase error compensation calculation using the output data of the memory circuit 40 and the I and Q channel data output signals of the first waveform shaping circuit 10 using the quadrature phase error compensation data.

【0018】図3は本発明の直交変調器の直交位相誤差
補償の説明図を示す。ベースバンド信号(a)が周波数
オフセットしていない場合、直交変調器の直交位相誤差
に起因するイメージ信号成分は自チャネルの帯域内に落
ち込むため、信号成分とイメージ成分を分離できない。 そこで、ベースバンド信号(a)をディジタル処理で周
波数オフセットしておく。Δf周波数オフセットした信
号を直交変調すると、シンセサイザも発振周波数(b)
に対して+Δf離れた周波数に希望波成分(d)が生じ
,−Δf離れた周波数にイメージ成分(c)が生じる。 本発明はこのイメージ成分(c)を抽出し、直交変調器
の各素子に対応した直交位相誤差を検出し、周波数オフ
セットされたIチャネル、Qチャネルのそれぞれのデー
タに対して予め補償信号データの演算を行い、直交変調
器の直交誤差の補償をベースバンドディジタル処理で行
うものである。
FIG. 3 shows an explanatory diagram of quadrature phase error compensation of the quadrature modulator of the present invention. If the baseband signal (a) has no frequency offset, the image signal component caused by the quadrature phase error of the quadrature modulator falls within the band of its own channel, and therefore the signal component and image component cannot be separated. Therefore, the frequency of the baseband signal (a) is offset by digital processing. When a signal with a Δf frequency offset is orthogonally modulated, the synthesizer also has an oscillation frequency (b)
A desired wave component (d) is generated at a frequency +Δf away from the desired wave component (d), and an image component (c) is generated at a frequency −Δf apart from the desired wave component (d). The present invention extracts this image component (c), detects the quadrature phase error corresponding to each element of the quadrature modulator, and pre-compensates signal data for each frequency-offset I channel and Q channel data. It performs calculations and compensates for the orthogonal error of the orthogonal modulator using baseband digital processing.

【0019】このように、本発明では、先ず、第2の波
形整形回路20でベースバンド信号を周波数オフセット
して、直交変調器30でRF帯で希望信号成分と、イメ
ージ信号成分を分離する。直交変調器30に位相誤差Δ
θがある場合には、直交変調器30の出力変調信号は図
8に示す直交変調器を用いた場合に、式(5) で表さ
れる。
As described above, in the present invention, first, the second waveform shaping circuit 20 frequency-offsets the baseband signal, and the orthogonal modulator 30 separates the desired signal component and the image signal component in the RF band. The phase error Δ in the quadrature modulator 30
When there is θ, the output modulation signal of the orthogonal modulator 30 is expressed by equation (5) when the orthogonal modulator shown in FIG. 8 is used.

【0020】直交変調後の信号を同相搬送波信号 co
s〔ωct〕で乗算をを行い、低域通過フィルタで、高
周波成分を除去すると、   R(t)=K cos〔φi +Δωt〕−K( 
sinΔθ)sin 〔φi +Δωt〕      
                         
                         
          (7) となる。これを図2の構
成で説明すると、式(7) の出力成分をA/D変換器
108でディジタルデータに変換し、このディジタルデ
ータと第2の波形整形回路20のROMフィルタの出力
とで、ミクサ109においてK sin〔φi +Δω
t〕を乗算すると、ミクサ109の出力である直交位相
誤差成分T(t)は、     T(t)=K2/2 sin〔2 φi +2
Δωt〕            −K2( sinΔ
θ) /2{1− cos〔2φi+2Δωt〕   
(8)となる。このミクサ109の出力信号T(t)を
低域通過フィルタ110で帯域制限すると、直交変調器
30の直交位相誤差角度に比例する直交移送誤差補償の
直流成分を検出することができる。この直流成分U(t
)は    U(t)=−K2( sinΔθ) /2
                         
      (9)次にメモリ回路40において、当該
直交変調器30の直交性補償成分 sinΔθから実際
の補正値(この値で帯域制限されたデータに演算を施す
) α= tanΔθ β=−1+1/ cosΔθ が得られる。入力データを帯域制限し、また、第1の波
形整形回路10の各チャネルに対応したオフセット周波
数とメモリ回路40で得られた補正値α、βとを直交位
相誤差補償回路50で乗算し、さらに、その値に第1の
波形整形回路10の出力信号との加算を行い、直交位相
誤差を補償する。
[0020] The signal after quadrature modulation is converted into an in-phase carrier wave signal co
Multiplying by s[ωct] and removing high frequency components with a low-pass filter yields R(t)=K cos[φi +Δωt]−K(
sin Δθ) sin [φi +Δωt]


(7) becomes. To explain this using the configuration of FIG. 2, the output component of equation (7) is converted into digital data by the A/D converter 108, and this digital data and the output of the ROM filter of the second waveform shaping circuit 20 are used to generate In the mixer 109, K sin [φi +Δω
t], the quadrature phase error component T(t), which is the output of the mixer 109, becomes T(t)=K2/2 sin[2 φi +2
Δωt] −K2( sinΔ
θ) /2{1-cos[2φi+2Δωt]
(8) becomes. By band-limiting the output signal T(t) of the mixer 109 with a low-pass filter 110, it is possible to detect a DC component of orthogonal transfer error compensation that is proportional to the orthogonal phase error angle of the orthogonal modulator 30. This DC component U(t
) is U(t)=-K2(sinΔθ)/2

(9) Next, in the memory circuit 40, an actual correction value (calculation is performed on the band-limited data using this value) is obtained from the orthogonality compensation component sinΔθ of the orthogonal modulator 30: α= tanΔθ β=−1+1/ cosΔθ can get. The input data is band-limited, and the offset frequency corresponding to each channel of the first waveform shaping circuit 10 and the correction values α and β obtained in the memory circuit 40 are multiplied by the quadrature phase error compensation circuit 50. , and the output signal of the first waveform shaping circuit 10 is added to that value to compensate for the quadrature phase error.

【0021】図4は本発明の直交変調器の一実施例の構
成を示す。同図中、図2と同一構成部分には同一符号を
付す。同図の構成は、データ入力信号端子101、S/
P変換器103、データ入力切り替えスイッチ60、帯
域制限を行う波形整形ROMフィルタ11、帯域制限と
周波数オフセットを行うROMフィルタ22と、加算器
21、乗算器51,加算器52から構成される直交位相
誤差補償回路50、D/A変換器104、低域通過フィ
ルタ105、ミクサ31,32,0度合成器33、90
度移相器34,周波数センセサイザ35より構成される
直交変調器30、ミクサ106、低域通過フィルタ10
7、A/D変換器108、ミクサ109、低域通過フィ
ルタ110、ROM41、ラッチ回路111から構成さ
れる。
FIG. 4 shows the configuration of an embodiment of a quadrature modulator according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 2 are given the same reference numerals. The configuration in the figure includes a data input signal terminal 101, an S/
An orthogonal phase filter consisting of a P converter 103, a data input changeover switch 60, a waveform shaping ROM filter 11 that performs band limitation, a ROM filter 22 that performs band limitation and frequency offset, an adder 21, a multiplier 51, and an adder 52. Error compensation circuit 50, D/A converter 104, low pass filter 105, mixers 31, 32, 0 degree synthesizer 33, 90
A quadrature modulator 30 composed of a degree phase shifter 34, a frequency sensor 35, a mixer 106, and a low-pass filter 10
7, an A/D converter 108, a mixer 109, a low-pass filter 110, a ROM 41, and a latch circuit 111.

【0022】本実施例では通話チャネルが確定し、周波
数シンセサイザ35の発振周波数が中心周波数に設定さ
れる。この場合、チャネルデータ信号はスイッチ回路6
0により第2の波形整形回路20に入力する。第2の波
形整形回路20に入力された信号は帯域制限され、Δf
だけ周波数オフセットされる。周波数オフセットされた
信号はD/A変換器104でアナログ信号に変換された
後、低域通過フィルタ105が高調波成分を除去し、直
交変調器30で直交変調される。直交変調器30に直交
位相誤差がある場合には、図3で示したように、RF帯
で局発周波数に対して−Δf離れた周波数にイメージ信
号成分が現れる。
In this embodiment, the communication channel is determined and the oscillation frequency of the frequency synthesizer 35 is set to the center frequency. In this case, the channel data signal is transmitted to the switch circuit 6
0 is input to the second waveform shaping circuit 20. The signal input to the second waveform shaping circuit 20 is band-limited and Δf
frequency offset. After the frequency-offset signal is converted into an analog signal by the D/A converter 104, the low-pass filter 105 removes harmonic components, and the signal is orthogonally modulated by the quadrature modulator 30. When the quadrature modulator 30 has a quadrature phase error, an image signal component appears at a frequency −Δf apart from the local frequency in the RF band, as shown in FIG.

【0023】次にミクサ106は直交変調器30の出力
信号を周波数シンセサイザ35の出力信号を周波数変換
し、Δf周波数オフセットされた信号を低域通過フィル
タ107で高周波成分を除去し、A/D変換器108で
ディジタル値に変換する。このディジタル変換された信
号はミクサ109によって第2の波形整形回路20の出
力データと乗算される。ミクサ109の出力信号は低域
通過フィルタ110で帯域制限され、直交変調器30の
直交位相誤差角度に比例する直流成分が得られる。低域
通過フィルタ110の出力信号はメモリ回路40に入力
される。メモリ回路40は直交位相誤差補償データを求
める。
Next, the mixer 106 frequency-converts the output signal of the quadrature modulator 30 and the output signal of the frequency synthesizer 35, removes high frequency components from the Δf frequency offset signal with a low-pass filter 107, and performs A/D conversion. It is converted into a digital value by a converter 108. This digitally converted signal is multiplied by the output data of the second waveform shaping circuit 20 by the mixer 109. The output signal of the mixer 109 is band-limited by a low-pass filter 110, and a DC component proportional to the quadrature phase error angle of the quadrature modulator 30 is obtained. The output signal of low-pass filter 110 is input to memory circuit 40 . Memory circuit 40 determines quadrature phase error compensation data.

【0024】次にスイッチ回路60が切り替えられ、入
力データが第1の波形整形回路10に入力される。入力
された入力データは第1の波形整形回路10のROMフ
ィルタ11により帯域制限され、直交位相誤差補償回路
50に入力される。直交位相誤差補償回路50に入力さ
れた入力データはミクサ51、加算器52でメモリ回路
40で得られた直交位相誤差データと乗算及び加算が行
われる。直交位相誤差補償回路50の出力信号はD/A
変換器104でアナログ信号に変換され、低域通過フィ
ルタ105で帯域制限され、直交変調器30で直交変調
されて出力される。
Next, the switch circuit 60 is switched, and the input data is input to the first waveform shaping circuit 10. The input data is band-limited by the ROM filter 11 of the first waveform shaping circuit 10 and is input to the quadrature phase error compensation circuit 50 . The input data input to the quadrature phase error compensation circuit 50 is multiplied and added to the quadrature phase error data obtained by the memory circuit 40 in a mixer 51 and an adder 52. The output signal of the quadrature phase error compensation circuit 50 is a D/A
The signal is converted into an analog signal by a converter 104, band-limited by a low-pass filter 105, orthogonally modulated by a quadrature modulator 30, and output.

【0025】なお、RFのミクサ106は直交変調器3
0のミクサ31、32、90度移相器34、0度合成器
33と共にモノリシックIC化される。また、低域通過
フィルタ107を除く、新たに増加したベースバンド回
路は、帯域制限のためのROMフィルタ、D/A変換器
と共にCMOSプロセスで1チップLSI化される。従
って、本実施例で新たに増加した直交位相誤差補償回路
は、従来の直接変調回路に比較してそれほど回路規模の
増大は招かない。
Note that the RF mixer 106 is a quadrature modulator 3.
It is made into a monolithic IC together with the 0-degree mixers 31 and 32, the 90-degree phase shifter 34, and the 0-degree synthesizer 33. Furthermore, the newly added baseband circuit, excluding the low-pass filter 107, is integrated into a one-chip LSI using a CMOS process, together with a ROM filter for band limitation and a D/A converter. Therefore, the quadrature phase error compensation circuit newly added in this embodiment does not cause a large increase in circuit scale compared to the conventional direct modulation circuit.

【0026】[0026]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、直接変調
方法において、問題となる直交変調器の直交位相誤差に
起因するイメージ信号が直交変調器の出力に現れてしま
う直交位相誤差を直交位相誤差補償回路で補正すること
により、同一チャネルに対して干渉となる不要成分を低
減できる。また、モノリシックIC化直交変調器を用い
てRFでの直接直交変調が可能であり、従来のダブルコ
ンバージョン回路におけるIF帯回路が省略できるので
、送信回路の小型化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, in the direct modulation method, the image signal caused by the quadrature phase error of the quadrature modulator, which is a problem, can be corrected by quadrature phase error that appears in the output of the quadrature modulator. By correcting with the phase error compensation circuit, unnecessary components that cause interference to the same channel can be reduced. Further, direct quadrature modulation in RF is possible using a monolithic IC quadrature modulator, and the IF band circuit in the conventional double conversion circuit can be omitted, so the transmitting circuit can be made smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の直交変調器の原理構成図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of a quadrature modulator according to the present invention.

【図2】本発明の直交変調器の基本構成図である。FIG. 2 is a basic configuration diagram of a quadrature modulator according to the present invention.

【図3】本発明の直交変調器の直交位相誤差補償の説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of quadrature phase error compensation of the quadrature modulator of the present invention.

【図4】本発明の直交変調器の一実施例の構成図である
FIG. 4 is a configuration diagram of an embodiment of a quadrature modulator of the present invention.

【図5】シングルコンバージョンタイプの送信回路の構
成のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of the configuration of a single conversion type transmitting circuit.

【図6】シングルコンバージョンタイプの送信部回路の
周波数関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the frequency relationship of a single conversion type transmitter circuit.

【図7】従来の直接変調の送信部の回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a conventional direct modulation transmitter.

【図8】直交変調器の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a quadrature modulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  入力端子 2  入力切り替え手段 3  第1の波形整形手段 4  第2の波形整形手段 5  直交位相誤差補償手段 6  直交変調手段 7  第1の乗算手段 8  ディジタル変換手段 9  第2の乗算手段 10  第1の波形整形回路 11  直交位相誤差出力手段 12  演算手段 13  出力端子 20  第2の波形整形回路 30  直交変調器 31、32  ミクサ 33  0度合成器 34  90度移相器 35  周波数シンセサイザ 40  メモリ回路 50  直交位相誤差補償回路 51  乗算器 52  加算器 60  スイッチ回路 106  乗算回路 107  低域通過フィルタ 108  A/D変換器 109  乗算回路 110  低域通過フィルタ 1 Input terminal 2 Input switching means 3 First waveform shaping means 4 Second waveform shaping means 5 Quadrature phase error compensation means 6 Orthogonal modulation means 7 First multiplication means 8 Digital conversion means 9 Second multiplication means 10 First waveform shaping circuit 11 Quadrature phase error output means 12 Calculation means 13 Output terminal 20 Second waveform shaping circuit 30 Quadrature modulator 31, 32 mixer 33 0 degree synthesizer 34 90 degree phase shifter 35 Frequency synthesizer 40 Memory circuit 50 Quadrature phase error compensation circuit 51 Multiplier 52 Adder 60 Switch circuit 106 Multiplication circuit 107 Low pass filter 108 A/D converter 109 Multiplication circuit 110 Low pass filter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  入力端子より入力されたチャネルデー
タを帯域制限する第1の波形整形手段と、前記入力端子
より入力されたチャネルデータを帯域制限し、且つ複数
の各チャネルに対応して周波数オフセットした該チャネ
ルデータを出力する第2の波形整形手段と、チャネル接
続時に前記チャネルデータを前記第2の波形整形手段に
入力し、信号伝送時には前記チャネルデータを第1の波
形整形手段に入力させるよう入力信号の切り替えを行う
入力切り替え手段と、前記第1の波形整形手段及び前記
第2の波形整形手段より前記チャネルデータを取り込み
位相変調を行い、変調信号を生成し出力する直交変調手
段と、前記第2の波形整形手段の出力の前記チャネルデ
ータと前記直交変調手段の出力信号より干渉信号成分の
振幅を検出することにより、直交位相誤差を検出し、該
直交位相誤差により前記第1の波形整形手段から出力さ
れる前記チャネルデータに予め直交位相誤差を補償する
直交位相誤差補償手段とを有することを特徴とする直交
変調回路。
1. A first waveform shaping means for band-limiting channel data input from an input terminal; and a first waveform shaping means for band-limiting channel data input from the input terminal, and a frequency offset corresponding to each of a plurality of channels. a second waveform shaping means for outputting the channel data, and inputting the channel data to the second waveform shaping means at the time of channel connection, and inputting the channel data to the first waveform shaping means at the time of signal transmission. input switching means for switching input signals; orthogonal modulation means for taking in the channel data from the first waveform shaping means and the second waveform shaping means, performing phase modulation, and generating and outputting a modulated signal; By detecting the amplitude of the interference signal component from the channel data output from the second waveform shaping means and the output signal from the orthogonal modulation means, a quadrature phase error is detected, and the first waveform shaping is performed using the quadrature phase error. A quadrature modulation circuit comprising quadrature phase error compensating means for compensating in advance a quadrature phase error to the channel data outputted from the means.
【請求項2】  前記直交位相誤差補償手段は、前記直
交変調手段の出力信号と前記直交変調手段の局発発振信
号を入力し、周波数変換された信号を出力する第1の乗
算手段と、前記第1の乗算手段の出力信号をディジタル
値に変換し、ディジタル信号を出力するディジタル変換
手段と、前記第2の波形整形手段の出力と、前記ディジ
タル変換手段の出力を入力とし、直交位相誤差成分を出
力する第2の乗算手段と、前記第2の乗算手段の出力に
対応して直交位相補償データを出力する直交位相誤差出
力手段と、前記第1の波形整形手段から出力される前記
チャネルデータに対して前記直交位相補償データにより
直交位相誤差補償演算を行う演算手段とを有することを
特徴とする請求項1記載の直交変調回路。
2. The orthogonal phase error compensation means includes a first multiplication means that inputs the output signal of the orthogonal modulation means and the local oscillation signal of the orthogonal modulation means and outputs a frequency-converted signal; Digital conversion means converts the output signal of the first multiplication means into a digital value and outputs a digital signal, the output of the second waveform shaping means and the output of the digital conversion means are input, and the quadrature phase error component is a second multiplication means for outputting quadrature phase compensation data corresponding to the output of the second multiplication means, and a quadrature phase error output means for outputting quadrature phase compensation data corresponding to the output of the second multiplication means, and the channel data output from the first waveform shaping means. 2. The orthogonal modulation circuit according to claim 1, further comprising arithmetic means for performing orthogonal phase error compensation calculation using the orthogonal phase compensation data.
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