激励器以及正交误差校正方法
激励器以及正交误差校正方法
【专利摘要】激励器具备正弦波发生部、滤波器部、数字-模拟变换部、以及正交调制部。正弦波发生部一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一边产生第1正弦波、以及相位与第1正弦波相差90度的第2正弦波。滤波器部存储多个滤波器系数，能够设定多个滤波器系数中的某一个，根据所设定了的滤波器系数对第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理。数字-模拟变换部将滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟信号以及第2模拟信号。正交调制部对第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生第1正弦波以及第2正弦波频率相应的调制信号。
【专利说明】激励器以及正交误差校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及由采用直接转换方式的发送机使用的激励器、以及由该激 励器使用的正交误差校正方法。
【背景技术】
[0002] 在直接转换方式中，将基带的IQ信号直接变换成RF(Radi〇Frequency，射频）信 号。此时，由于模拟正交调制解调器的振幅?相位误差以及DC偏置（offset)，存在信号品 质劣化的担忧。另外，在发送机具有DPD(DigitalPre-Distortion,数字预失真）的情况 下，由于模拟正交调制解调器的振幅?相位误差以及DC偏置，存在DPD的非线性失真补偿 性能劣化的担忧。为了避免这样的问题，广泛研究了采用数字信号处理来推测基于模拟正 交调制解调器的正交误差的方法。
[0003] 但是，在推测正交误差时，正交误差被认为是没有频率依赖性的。然而，如果实 际测定模拟正交调制解调器的EVM(ErrorVectorMagnitude，误差矢量幅度），则能够观 测到基于正交误差的图像残留的情况。作为图像残留的问题的原因，认为是测定系统的 频率特性，在非专利文献1中，介绍了具有频率依赖性的正交调制解调器误差（Frequency DependentIQImbalance)的推测?校正方法。
[0004] 在当前的产品中，由于基于I信道与Q信道的偏斜（skew)之差的正交误差的频率 依赖性，产生图像的残留。偏斜差为lOOpsec左右，所以通过模拟电路来抑制偏斜差的产生 比较困难。因此，通过数字信号处理来校正偏斜差，但是测定lOOpsec的延迟差比较困难， 需要MER(ModulationErrorRatio,调制误差率）、或者EVM等的测定。例如，在ISDBT方 式中，存在能够测定各载波的MER的测定器。利用通过该测定器测定了的MER的频率特性， 能够校正偏斜差。然而，这样的能够测定MER的频率特性的测定器被限制。或者，根据例如 CMMB方式等广播方式，不存在能够测定各载波的MER的测定器，所以无法校正偏斜差。 [0005]【现有技术文献】
[0006]【专利文献】
[0007] 【专利文献1】特开平9-247225号公报 [0008]【非专利文献】
[0009]【非专利文献I】Lei Ding, Zhengxiang Ma, Dennis R. Morgan, Mike Zierdt and G. Tong Zhou, "Frequency Dependent Modulator Imbalance in Predistortion Linearization Systems ：Modeling and Compensation,，'Signals, Systems and Computers, 2003. Conference Record of the Thirty-Seventh Asilomar Conference on, vol. I, no. , pp. 688-692 Vol. I, 9-12 Nov. 2003.
【发明内容】
[0010] 如上所述，只要是能够测定MER或者EMV的频率特性的测定器，则能够校正I信道 与Q信道的偏斜之差，但这样的测定器不是一般性的，根据广播方式，有时不存在
[0011] 因此，目的在于，提供即使不测定MER或者EMV的频率特性也能够校正偏斜差的激 励器、以及由该激励器使用的正交误差校正方法。
[0012] 根据实施方式，激励器具备正弦波发生部、滤波器部、数字-模拟变换部以及正交 调制部。正弦波发生部一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一 边产生第1正弦波、以及相位与所述第1正弦波相差90度的第2正弦波。滤波器部存储多 个滤波器系数，能够设定所述多个滤波器系数中的某一个，根据所设定了的所述滤波器系 数对所述第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理。数字-模拟变换部将所述滤波处理后 的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟信号以及第2模拟信号。正交调制部对所述 第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生所述第1正弦波以及第2正弦 波的频率相应的调制信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是示出本实施方式的激励器的功能构成的框图。
[0014] 图2A是示出图1所示的激励器设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器系数时的 序列图的前半部分的图。
[0015] 图2B是示出图1所示的激励器设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器系数时的 序列图的后半部分的图。
[0016] 图3是示出图1的频谱分析器中显示的调制信号的频谱的图。
[0017]图4是示出图1的频谱分析器中显示的调制信号的频谱的图。
[0018]图5是示出图1的频谱分析器中显示的调制信号的频谱的图。
[0019]图6是示出在偏斜差未被校正的情况下的MER的测定结果的图。
[0020] 图7是示出在偏斜差被校正了的情况下的MER的测定结果的图。
[0021] 【符号说明】
[0022] 10···激励器，11···调制处理部，12···切换器，13···正弦波发生部，131···ΝΟ)，132··· 计数器，14···滤波器部，15-1U5-2···数字-模拟变换部，16···正交调制部，17···合成器， 18…控制部，20···频谱分析器
【具体实施方式】
[0023] 以下，参照【专利附图】
【附图说明】实施方式。
[0024] 图1是示出本实施方式的激励器10的功能构成的框图。图1所示的激励器10具 备调制处理部11、切换器12、正弦波发生部13、滤波器部14、数字-模拟变换部15-1、15-2、 正交调制部16、合成器17以及控制部18。
[0025] 调制处理部11对所输入的TS(TransportStream,传输流）信号进行传送路径编 码处理以及数字调制处理，将TS信号变换成基带的I信号以及Q信号。调制处理部11将 I信号以及Q信号输出到切换器12。
[0026]正弦波发生部13具备NCO(Numerically Controlled Oscillator,数控振荡 器）131以及计数器132。
[0027]NC0131制成依照由计数器132设定的设定值phi的频率的第1正弦波、以及相位 与第1正弦波的相位相差90度的第2正弦波。NC0131将所制成了的第1正弦波以及第2 正弦波输出到切换器12。
[0028] 计数器132按照预先设定了的时间间隔，以规定的间隔使设定值phi递增，将递增 了的设定值Phi通知给NC0131。使设定值phi递增的规定的间隔是指：通过使设定值phi 递增而产生的正弦波的频率之差不超过频谱分析器20的分辨率的、并且满足操作者所希 望的分辨率的间隔。另外，计数器132在操作者所期望的频带内，重复地使设定值phi递增。 例如，计数器132在设定了指定所期望的频带的最大频率的设定值phi之后，使设定值phi 递增到指定该频带的最小频率的设定值phi。
[0029] 切换器12将从调制处理部11供给的I信号以及Q信号、和从正弦波发生部13供 给的第1正弦波以及第2正弦波当中的、与来自控制部18的指示相应的一个信号，选择性 地输出到滤波器部14。即，切换部12如果从控制部18接收到表示将输出切换成第1正弦 波以及第2正弦波的意思的第1切换信号，则向滤波器部14输出第1正弦波以及第2正弦 波。另外，切换器12如果从控制部18接收到表示将输出切换成I信号以及Q信号的意思 的第2切换信号，则向滤波器部14输出I信号以及Q信号。
[0030] 滤波器部14是例如FIR(FiniteImpulseResponse,有限脉冲响应）滤波器。在 滤波器部14的内部存储器中，预先记录了具有校正IQ偏斜差的范围以及分辨率所需的延 迟差的多个滤波器系数。此外，分辨率表示在评价偏斜差方面的时间差的最小单位，例如， 通过每lOOpsec地将Insec分成10阶段来切换滤波器系数。
[0031] 滤波器部14采用多个滤波器系数中的、依照来自控制部18的指定信号的滤波器 系数，对从切换器12供给的第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理。根据对第1正弦波 以及第2正弦波的滤波处理的结果，设定最佳滤波器系数。
[0032] 另外，滤波器部14使用多个滤波器系数中的、所设定了的滤波器系数，执行从切 换器12供给的I信号以及Q信号的滤波处理。滤波器部14将滤波处理后的信号输出到数 字-模拟变换部15-1、15-2。
[0033] 数字-模拟变换部15-1、15-2将从滤波器部14供给的信号变换成第1模拟信号 以及第2模拟信号，并输出到正交调制部16。
[0034] 正交调制部16通过从数字-模拟变换部15-1、15-2供给的第1模拟信号以及第 2模拟信号来分别调制由合成器17制成的载波信号，将调制了的载波信号合成并作为调制 信号输出到后级。如图1所示，当在后级中连接有频谱分析器20的情况下，正交调制部16 向所连接的频谱分析器20输出调制信号。
[0035] 以下，说明IQ信号的偏斜差对正交误差的影响。将RF(RadioFrequency,射频） 带（频率f。=ω。/2π)的发送信号设为式（1)。
[0036]【数1】
[0037] XRF(t) =Kx(t)cos(cact)-xQ(t)sin(coct) (I)
[0038] 此时，如果假设存在Q信道侧与I信道侧之间的相对时间差Λt，则发送信号为式 ⑵。
[0039]【数2】
[0040] XRp(t) =xj(t)cos(<oct}-XQ(t+AtJsin(coct) (2)
[0041] 在此，对发送信号进行频谱分析。如果将I信道的时间信号的傅立叶变换结果设 为式（3)，
[0042]【数3】
[0043] F[Xl(t)]=X1(GJ) (3)
[0044]并将Q信道的时间信号的傅立叶变换结果设为式（4)，
[0045]【数4】
[0046] F[xQ(t)]=χ0(ω) (4)
[0047] 则发送信号的傅立叶变换结果为式（5)。
[0048]【数5】
[0049] =Χχ(ω-ac) +jXq(? ~ <BC )e-J10-coC +X!(ω + cac) -jXq(〇) + cac)e-挪+?cJAt 《5》
[0050] 关于式（5)的第3项以及第4项，由于ω〈〇,所以在正交调制后的RF区域中可以 忽视。式（5)的第2项受到偏斜差的影响。根据第2项可知：对Q侧的频率区域信号乘以 相位特性Ρ_(ω_ω?Λ?。由此，通过使Q侧的频率区域信号的相位偏移Ρ_(ω_ω?Λ?，原来通过I 侧的信号与Q侧的信号相互消除的信号没有被消除而残留，其结果，产生图像。
[0051] 控制部18在被操作者请求使激励器10成为能够设定滤波器系数的第1状态的情 况下，制成表示将第1正弦波以及第2正弦波输出到滤波器部14的意思的第1切换信号， 并将第1切换信号输出到切换器12。
[0052] 另外，控制部18当在第1状态中由操作者指定了滤波器系数的情况下，制成将被 指定了的滤波器系数通知给滤波器部14的指定信号，并将指定信号输出到滤波器部14。
[0053] 另外，控制部18在被操作者请求使激励器10成为根据设定了的滤波器系数进行 滤波处理的第2状态的情况下，制成表示将I信号以及Q信号输出到滤波器部14意思的第 2切换信号，并将第2切换信号输出到切换器12。
[0054] 频谱分析器20在被从激励器10供给调制信号的情况下，对所供给的调制信号进 行频谱分析，并显示分析结果。操作者参照分析结果，对激励器10进行滤波器系数的指定。 另外，操作者参照分析结果，向激励器10请求切换状态，以使得激励器10成为第2状态。
[0055] 接着，说明如上所述地构成的激励器10设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器 系数的动作。
[0056] 图2A、B不出本实施方式的激励器10设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器系 数时的序列图。
[0057] 首先在图2A中，控制部18如果被操作者请求能够设定滤波器系数的第1状态（序 列S21)，则向切换器12输出第1切换信号，以便将通过正弦波发生部13产生了的第1正弦 波以及第2正弦波输出到滤波器部14。（序列S22)。
[0058] 切换器12将通过正弦波发生部13产生了的频率Π的第1正弦波以及第2正弦 波输出到滤波器部14(序列S23)。
[0059] 滤波器部14采用当前被设定了的滤波器系数Cl对频率Π的第1正弦波以及第 2正弦波进行滤波处理（序列S24)，将滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波输出到数 字-模拟变换部15-1、15-2 (序列S25)。
[0060] 数字-模拟变换部15-1、15-2将滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波分别变 换成第1模拟信号以及第2模拟信号，并将第1模拟信号以及第2模拟信号输出到正交调 制部16 (序列S26)。
[0061] 正交调制部16对第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，将调制信号输出 到频谱分析器20(序列S27)。
[0062] 激励器10 -边使设定值phi递增并在频率Π?fn中变化，一边重复序列S23? S27的处理。通过序列S23?S27的处理，在频谱分析器中显示图3所示的频谱。在图3 中，在频率f1下的序列S23?S27中，取得Π'与f1"，在频率f2下的序列S23?S27中， 取得f2'与f2"，在频率fn下的序列S23?S27中，取得fn'与fn"。正的频率Π'?fn' 的频谱表示不包含正交误差的调制信号的频谱。不包含正交误差的调制信号不具有频率特 性，所以，关于该频谱，即使频率变化其振幅也不变化。另一方面，负的频率Π"?fn"的频 谱表示正交误差分量的频谱。正交误差分量具有频率特性，所以，关于该频谱，如果频率变 化，则图像残留量变化。
[0063] 操作者参照图3所示的频谱，对激励器10指定滤波器系数C2,以使得图像残留量 不根据频率而变化（序列S28)。
[0064] 如果操作者通过指定滤波器系数C2,则控制部18将指定滤波器系数C2的指定信 号输出到滤波器部14 (序列S29)。滤波器部14依照指定信号，从滤波器系数Cl变更到滤 波器系数C2(序列S210)。
[0065] 激励器10使用新设定了的滤波器系数C2,对频率Π的第1正弦波以及第2正弦 波，执行与序列S23?S27对应的序列S211?S215的处理。激励器10 -边使设定值phi 递增并在频率Π?fn中变化，一边重复序列S211?S215的处理。通过序列S211?S215 的处理，在频谱分析器中显示图4所示的频谱。在图4中，在频率Π下的序列S211?S215 中，取得Π'与Π"，在频率f2下的序列S211?S215中，取得f2'与f2"，在频率fn下的 序列S211?S215中，取得fn'与fn"。通过将滤波器系数Cl切换成滤波器系数C2,在IQ 信号的偏斜差的一部分未被校正的情况下，在图4所示的频谱的频率Π"?fn"中的倾斜度 小于在图3所示的频谱的频率Π"?fn"中的倾斜度。此外，之后的处理在图2B中说明。
[0066] 在图2B中，操作者参照图4所示的频谱，对激励器10指定滤波器系数C3,以使得 图像残留量不根据频率而变化（序列S216)。
[0067] 如果通过操作者指定了滤波器系数C3,则控制部18将指定滤波器系数C3的指定 信号输出到滤波器部14 (序列S217)。滤波器部14依照指定信号，从滤波器系数C2变更到 滤波器系数C3(序列S218)。
[0068]激励器10采用新设定了的滤波器系数C3,对频率Π的第1正弦波以及第2正弦 波，执行与序列S23?S27对应的序列S219?S223的处理。激励器10 -边使设定值phi 递增并在频率Π?fn中变化，一边重复序列S219?S223的处理。通过序列S219?S223 的处理，在频谱分析器中显示图5所示的频谱。在图5中，在频率Π下的序列S219?S223 中，取得Π'与Π"，在频率f2下的序列S219?S223中，取得f2'与f2"，在频率fn下的 序列S219?S223中，取得fn'与fn"。通过将滤波器系数C2切换成滤波器系数C3,在IQ 信号的偏斜差未被校正的情况下，在图4所示的频率Π"?fn"中的频谱中，图像残留量不 根据频率而变化。
[0069] 操作者如果判断在频率Π"?fn"中的频谱中，图像残留量不根据频率而变化，则 请求通过滤波器系数C3进行滤波处理的第2状态。
[0070]控制部18如果被操作者请求第2状态（序列S224)，则向切换器12输出第2切 换信号，以便将通过调制处理部11制成了的I信号以及Q信号输出到滤波器部14。（序列 S225)。
[0071] 切换器12将通过调制处理部11制成了的I信号以及Q信号输出到滤波器部 14(序列S226)。
[0072] 滤波器部14采用通过序列S21?S223的处理而设定了的滤波器系数C3来对I 信号以及Q信号进行滤波处理（序列S227)，将滤波处理后的I信号以及Q信号输出到数 字-模拟变换部15-1、15-2 (序列S228)。
[0073] 数字-模拟变换部15-1、15-2将滤波处理后的I信号以及Q信号分别变换成第1 模拟信号以及第2模拟信号，并将第1模拟信号以及第2模拟信号输出到正交调制部16 (序 列S229)。
[0074] 正交调制部16对第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，将调制信号输出 到后级（序列S230)。
[0075] 图6是示出在没有通过滤波器部14设定最佳滤波器系数的情况下，根据从正交调 制部16输出的调制信号来测定的、各载波的MER的测定结果的图。另外，图7示出在通过 滤波器部14设定了最佳滤波器系数的情况下，根据从正交调制部16输出的调制信号来测 定的、各载波的MER的测定结果的图。在图6以及图7中，横轴表示载波频率[Hz]，纵轴表 示振幅[dB]。由图6以及图7可知：图6所示的图像的残留在图7中被消除。
[0076] 此外，在图2所示的序列图中，以将第1正弦波以及第2正弦波的频率分配在频率 Π?fn中的情况作为例子进行了说明，但当在频率Π?fn的中途处能够确认正交误差的 频率特性的情况下，即使是频率Π?fn的中途，操作者也可以指定不同的滤波器系数。
[0077] 如上所述，在本实施方式中，正弦波发生部13 -边分配频率一边产生第1正弦波 以及第2正弦波，将所产生的第1正弦波以及第2正弦波经由切换器12输出到滤波器部14。 滤波器部14采用通过操作者指定的滤波器系数对所供给的第1正弦波以及第2正弦波进 行滤波处理。滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波经过模拟变换以及正交调制，在频 谱分析器20中显示频谱。操作者一边确认频谱分析器20中的显示，一边指定滤波器系数， 以便消除正交误差的频率特性。这样，激励器10通过对频率被分配而制成的第1正弦波以 及第2正弦波，进行采用了被指定了的滤波器系数的滤波处理，能够使频谱分析器20显示 正交误差的频率特性。因此，操作者仅通过指定滤波器系数以消除频谱分析器20中显示的 正交误差的频率特性，能够指定能够校正IQ信号的偏斜差的滤波器系数。激励器10采用 这样被指定了的滤波器系数，对I信号以及Q信号进行滤波处理，校正IQ信号的偏斜差。
[0078] 因此，根据本实施方式的激励器10,即使不使用特别的测定器来测定MER或者EMV 等的频率特性，也能够校正偏斜差。
[0079] 虽然已经说明了本发明的实施方式，但该实施方式是作为例子而示出的，并不旨 在限定本发明的范围。本实施方式能够通过其他各种方式来实施，在不脱离本发明的主旨 的情况下，能够进行各种省略、替换和改变。本实施方式及其变形在包含于发明的范围、主 旨的同时，也包含于权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
【权利要求】
1. 一种激励器，具备： 正弦波发生部，一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一边 产生第1正弦波、以及相位与所述第1正弦波相差90度的第2正弦波； 滤波器部，存储多个滤波器系数，能够设定所述多个滤波器系数中的某一个，根据所设 定了的所述滤波器系数对所述第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理； 数字-模拟变换部，将所述滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟 信号以及第2模拟信号；以及 正交调制部，对所述第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生所述第 1正弦波以及第2正弦波的频率相应的调制信号。
2. 根据权利要求1所述的激励器，其特征在于， 所述多个滤波器系数具有校正所述正交调制部中的IQ信号的偏斜差的范围以及分辨 率所需的延迟差。
3. 根据权利要求1所述的激励器，其特征在于，还具备： 调制处理部，将输入信号变换成基带的I信号以及Q信号， 所述滤波器部根据基于与所述多个频率相应的调制信号的频谱分析的结果而设定的、 适于校正所述正交调制部中的IQ信号的偏斜差的滤波器系数，对所述I信号以及Q信号进 行滤波处理， 所述数字-模拟变换部将进行了所述滤波处理的I信号以及Q信号变换成第3模拟信 号以及第4模拟信号， 所述正交调制部对所述第3模拟信号以及第4模拟信号进行正交调制。
4. 根据权利要求1所述的激励器，其特征在于， 所述激励器能够连接到频谱分析器。
5. -种正交误差校正方法，其特征在于， 一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一边产生第1正弦 波、以及相位与所述第1正弦波相差90度的第2正弦波， 根据预先存储的多个滤波器系数中的、被设定的某一个滤波器系数，对所述第1正弦 波以及第2正弦波进行滤波处理， 将所述滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟信号以及第2模拟信 号， 对所述第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生所述第1正弦波以 及第2正弦波的频率相应的调制信号， 将与所述多个频率相应的调制信号输出到频谱分析器。
6. 根据权利要求5所述的正交误差校正方法，其特征在于， 所述多个滤波器系数具有校正所述正交调制部中的IQ信号的偏斜差的范围以及分辨 率所需的延迟差。
7. 根据权利要求5所述的正交误差校正方法，其特征在于， 如果根据所述频谱分析器中的与所述多个频率相应的调制信号的频谱分析的结果，设 定了适于校正在进行所述正交调制时的IQ信号的偏斜差的滤波器系数，则根据所设定了 的所述滤波器系数，对根据输入信号而变换得到的基带的I信号以及Q信号进行滤波处理， 将所述滤波处理后的I信号以及Q信号变换成第3模拟信号以及第4模拟信号， 对所述第3模拟信号以及第4模拟信号进行正交调制。
【文档编号】H04L27/36GK104365076SQ201280073912
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年9月14日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】清水逸平 申请人:株式会社东芝
【专利摘要】激励器具备正弦波发生部、滤波器部、数字-模拟变换部、以及正交调制部。正弦波发生部一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一边产生第1正弦波、以及相位与第1正弦波相差90度的第2正弦波。滤波器部存储多个滤波器系数，能够设定多个滤波器系数中的某一个，根据所设定了的滤波器系数对第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理。数字-模拟变换部将滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟信号以及第2模拟信号。正交调制部对第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生第1正弦波以及第2正弦波频率相应的调制信号。
【专利说明】激励器以及正交误差校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及由采用直接转换方式的发送机使用的激励器、以及由该激 励器使用的正交误差校正方法。
【背景技术】
[0002] 在直接转换方式中，将基带的IQ信号直接变换成RF(Radi〇Frequency，射频）信 号。此时，由于模拟正交调制解调器的振幅?相位误差以及DC偏置（offset)，存在信号品 质劣化的担忧。另外，在发送机具有DPD(DigitalPre-Distortion,数字预失真）的情况 下，由于模拟正交调制解调器的振幅?相位误差以及DC偏置，存在DPD的非线性失真补偿 性能劣化的担忧。为了避免这样的问题，广泛研究了采用数字信号处理来推测基于模拟正 交调制解调器的正交误差的方法。
[0003] 但是，在推测正交误差时，正交误差被认为是没有频率依赖性的。然而，如果实 际测定模拟正交调制解调器的EVM(ErrorVectorMagnitude，误差矢量幅度），则能够观 测到基于正交误差的图像残留的情况。作为图像残留的问题的原因，认为是测定系统的 频率特性，在非专利文献1中，介绍了具有频率依赖性的正交调制解调器误差（Frequency DependentIQImbalance)的推测?校正方法。
[0004] 在当前的产品中，由于基于I信道与Q信道的偏斜（skew)之差的正交误差的频率 依赖性，产生图像的残留。偏斜差为lOOpsec左右，所以通过模拟电路来抑制偏斜差的产生 比较困难。因此，通过数字信号处理来校正偏斜差，但是测定lOOpsec的延迟差比较困难， 需要MER(ModulationErrorRatio,调制误差率）、或者EVM等的测定。例如，在ISDBT方 式中，存在能够测定各载波的MER的测定器。利用通过该测定器测定了的MER的频率特性， 能够校正偏斜差。然而，这样的能够测定MER的频率特性的测定器被限制。或者，根据例如 CMMB方式等广播方式，不存在能够测定各载波的MER的测定器，所以无法校正偏斜差。 [0005]【现有技术文献】
[0006]【专利文献】
[0007] 【专利文献1】特开平9-247225号公报 [0008]【非专利文献】
[0009]【非专利文献I】Lei Ding, Zhengxiang Ma, Dennis R. Morgan, Mike Zierdt and G. Tong Zhou, "Frequency Dependent Modulator Imbalance in Predistortion Linearization Systems ：Modeling and Compensation,，'Signals, Systems and Computers, 2003. Conference Record of the Thirty-Seventh Asilomar Conference on, vol. I, no. , pp. 688-692 Vol. I, 9-12 Nov. 2003.
【发明内容】
[0010] 如上所述，只要是能够测定MER或者EMV的频率特性的测定器，则能够校正I信道 与Q信道的偏斜之差，但这样的测定器不是一般性的，根据广播方式，有时不存在
[0011] 因此，目的在于，提供即使不测定MER或者EMV的频率特性也能够校正偏斜差的激 励器、以及由该激励器使用的正交误差校正方法。
[0012] 根据实施方式，激励器具备正弦波发生部、滤波器部、数字-模拟变换部以及正交 调制部。正弦波发生部一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一 边产生第1正弦波、以及相位与所述第1正弦波相差90度的第2正弦波。滤波器部存储多 个滤波器系数，能够设定所述多个滤波器系数中的某一个，根据所设定了的所述滤波器系 数对所述第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理。数字-模拟变换部将所述滤波处理后 的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟信号以及第2模拟信号。正交调制部对所述 第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生所述第1正弦波以及第2正弦 波的频率相应的调制信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是示出本实施方式的激励器的功能构成的框图。
[0014] 图2A是示出图1所示的激励器设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器系数时的 序列图的前半部分的图。
[0015] 图2B是示出图1所示的激励器设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器系数时的 序列图的后半部分的图。
[0016] 图3是示出图1的频谱分析器中显示的调制信号的频谱的图。
[0017]图4是示出图1的频谱分析器中显示的调制信号的频谱的图。
[0018]图5是示出图1的频谱分析器中显示的调制信号的频谱的图。
[0019]图6是示出在偏斜差未被校正的情况下的MER的测定结果的图。
[0020] 图7是示出在偏斜差被校正了的情况下的MER的测定结果的图。
[0021] 【符号说明】
[0022] 10···激励器，11···调制处理部，12···切换器，13···正弦波发生部，131···ΝΟ)，132··· 计数器，14···滤波器部，15-1U5-2···数字-模拟变换部，16···正交调制部，17···合成器， 18…控制部，20···频谱分析器
【具体实施方式】
[0023] 以下，参照【专利附图】
【附图说明】实施方式。
[0024] 图1是示出本实施方式的激励器10的功能构成的框图。图1所示的激励器10具 备调制处理部11、切换器12、正弦波发生部13、滤波器部14、数字-模拟变换部15-1、15-2、 正交调制部16、合成器17以及控制部18。
[0025] 调制处理部11对所输入的TS(TransportStream,传输流）信号进行传送路径编 码处理以及数字调制处理，将TS信号变换成基带的I信号以及Q信号。调制处理部11将 I信号以及Q信号输出到切换器12。
[0026]正弦波发生部13具备NCO(Numerically Controlled Oscillator,数控振荡 器）131以及计数器132。
[0027]NC0131制成依照由计数器132设定的设定值phi的频率的第1正弦波、以及相位 与第1正弦波的相位相差90度的第2正弦波。NC0131将所制成了的第1正弦波以及第2 正弦波输出到切换器12。
[0028] 计数器132按照预先设定了的时间间隔，以规定的间隔使设定值phi递增，将递增 了的设定值Phi通知给NC0131。使设定值phi递增的规定的间隔是指：通过使设定值phi 递增而产生的正弦波的频率之差不超过频谱分析器20的分辨率的、并且满足操作者所希 望的分辨率的间隔。另外，计数器132在操作者所期望的频带内，重复地使设定值phi递增。 例如，计数器132在设定了指定所期望的频带的最大频率的设定值phi之后，使设定值phi 递增到指定该频带的最小频率的设定值phi。
[0029] 切换器12将从调制处理部11供给的I信号以及Q信号、和从正弦波发生部13供 给的第1正弦波以及第2正弦波当中的、与来自控制部18的指示相应的一个信号，选择性 地输出到滤波器部14。即，切换部12如果从控制部18接收到表示将输出切换成第1正弦 波以及第2正弦波的意思的第1切换信号，则向滤波器部14输出第1正弦波以及第2正弦 波。另外，切换器12如果从控制部18接收到表示将输出切换成I信号以及Q信号的意思 的第2切换信号，则向滤波器部14输出I信号以及Q信号。
[0030] 滤波器部14是例如FIR(FiniteImpulseResponse,有限脉冲响应）滤波器。在 滤波器部14的内部存储器中，预先记录了具有校正IQ偏斜差的范围以及分辨率所需的延 迟差的多个滤波器系数。此外，分辨率表示在评价偏斜差方面的时间差的最小单位，例如， 通过每lOOpsec地将Insec分成10阶段来切换滤波器系数。
[0031] 滤波器部14采用多个滤波器系数中的、依照来自控制部18的指定信号的滤波器 系数，对从切换器12供给的第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理。根据对第1正弦波 以及第2正弦波的滤波处理的结果，设定最佳滤波器系数。
[0032] 另外，滤波器部14使用多个滤波器系数中的、所设定了的滤波器系数，执行从切 换器12供给的I信号以及Q信号的滤波处理。滤波器部14将滤波处理后的信号输出到数 字-模拟变换部15-1、15-2。
[0033] 数字-模拟变换部15-1、15-2将从滤波器部14供给的信号变换成第1模拟信号 以及第2模拟信号，并输出到正交调制部16。
[0034] 正交调制部16通过从数字-模拟变换部15-1、15-2供给的第1模拟信号以及第 2模拟信号来分别调制由合成器17制成的载波信号，将调制了的载波信号合成并作为调制 信号输出到后级。如图1所示，当在后级中连接有频谱分析器20的情况下，正交调制部16 向所连接的频谱分析器20输出调制信号。
[0035] 以下，说明IQ信号的偏斜差对正交误差的影响。将RF(RadioFrequency,射频） 带（频率f。=ω。/2π)的发送信号设为式（1)。
[0036]【数1】
[0037] XRF(t) =Kx(t)cos(cact)-xQ(t)sin(coct) (I)
[0038] 此时，如果假设存在Q信道侧与I信道侧之间的相对时间差Λt，则发送信号为式 ⑵。
[0039]【数2】
[0040] XRp(t) =xj(t)cos(<oct}-XQ(t+AtJsin(coct) (2)
[0041] 在此，对发送信号进行频谱分析。如果将I信道的时间信号的傅立叶变换结果设 为式（3)，
[0042]【数3】
[0043] F[Xl(t)]=X1(GJ) (3)
[0044]并将Q信道的时间信号的傅立叶变换结果设为式（4)，
[0045]【数4】
[0046] F[xQ(t)]=χ0(ω) (4)
[0047] 则发送信号的傅立叶变换结果为式（5)。
[0048]【数5】
[0049] =Χχ(ω-ac) +jXq(? ~ <BC )e-J10-coC +X!(ω + cac) -jXq(〇) + cac)e-挪+?cJAt 《5》
[0050] 关于式（5)的第3项以及第4项，由于ω〈〇,所以在正交调制后的RF区域中可以 忽视。式（5)的第2项受到偏斜差的影响。根据第2项可知：对Q侧的频率区域信号乘以 相位特性Ρ_(ω_ω?Λ?。由此，通过使Q侧的频率区域信号的相位偏移Ρ_(ω_ω?Λ?，原来通过I 侧的信号与Q侧的信号相互消除的信号没有被消除而残留，其结果，产生图像。
[0051] 控制部18在被操作者请求使激励器10成为能够设定滤波器系数的第1状态的情 况下，制成表示将第1正弦波以及第2正弦波输出到滤波器部14的意思的第1切换信号， 并将第1切换信号输出到切换器12。
[0052] 另外，控制部18当在第1状态中由操作者指定了滤波器系数的情况下，制成将被 指定了的滤波器系数通知给滤波器部14的指定信号，并将指定信号输出到滤波器部14。
[0053] 另外，控制部18在被操作者请求使激励器10成为根据设定了的滤波器系数进行 滤波处理的第2状态的情况下，制成表示将I信号以及Q信号输出到滤波器部14意思的第 2切换信号，并将第2切换信号输出到切换器12。
[0054] 频谱分析器20在被从激励器10供给调制信号的情况下，对所供给的调制信号进 行频谱分析，并显示分析结果。操作者参照分析结果，对激励器10进行滤波器系数的指定。 另外，操作者参照分析结果，向激励器10请求切换状态，以使得激励器10成为第2状态。
[0055] 接着，说明如上所述地构成的激励器10设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器 系数的动作。
[0056] 图2A、B不出本实施方式的激励器10设定用于校正IQ信号的偏斜差的滤波器系 数时的序列图。
[0057] 首先在图2A中，控制部18如果被操作者请求能够设定滤波器系数的第1状态（序 列S21)，则向切换器12输出第1切换信号，以便将通过正弦波发生部13产生了的第1正弦 波以及第2正弦波输出到滤波器部14。（序列S22)。
[0058] 切换器12将通过正弦波发生部13产生了的频率Π的第1正弦波以及第2正弦 波输出到滤波器部14(序列S23)。
[0059] 滤波器部14采用当前被设定了的滤波器系数Cl对频率Π的第1正弦波以及第 2正弦波进行滤波处理（序列S24)，将滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波输出到数 字-模拟变换部15-1、15-2 (序列S25)。
[0060] 数字-模拟变换部15-1、15-2将滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波分别变 换成第1模拟信号以及第2模拟信号，并将第1模拟信号以及第2模拟信号输出到正交调 制部16 (序列S26)。
[0061] 正交调制部16对第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，将调制信号输出 到频谱分析器20(序列S27)。
[0062] 激励器10 -边使设定值phi递增并在频率Π?fn中变化，一边重复序列S23? S27的处理。通过序列S23?S27的处理，在频谱分析器中显示图3所示的频谱。在图3 中，在频率f1下的序列S23?S27中，取得Π'与f1"，在频率f2下的序列S23?S27中， 取得f2'与f2"，在频率fn下的序列S23?S27中，取得fn'与fn"。正的频率Π'?fn' 的频谱表示不包含正交误差的调制信号的频谱。不包含正交误差的调制信号不具有频率特 性，所以，关于该频谱，即使频率变化其振幅也不变化。另一方面，负的频率Π"?fn"的频 谱表示正交误差分量的频谱。正交误差分量具有频率特性，所以，关于该频谱，如果频率变 化，则图像残留量变化。
[0063] 操作者参照图3所示的频谱，对激励器10指定滤波器系数C2,以使得图像残留量 不根据频率而变化（序列S28)。
[0064] 如果操作者通过指定滤波器系数C2,则控制部18将指定滤波器系数C2的指定信 号输出到滤波器部14 (序列S29)。滤波器部14依照指定信号，从滤波器系数Cl变更到滤 波器系数C2(序列S210)。
[0065] 激励器10使用新设定了的滤波器系数C2,对频率Π的第1正弦波以及第2正弦 波，执行与序列S23?S27对应的序列S211?S215的处理。激励器10 -边使设定值phi 递增并在频率Π?fn中变化，一边重复序列S211?S215的处理。通过序列S211?S215 的处理，在频谱分析器中显示图4所示的频谱。在图4中，在频率Π下的序列S211?S215 中，取得Π'与Π"，在频率f2下的序列S211?S215中，取得f2'与f2"，在频率fn下的 序列S211?S215中，取得fn'与fn"。通过将滤波器系数Cl切换成滤波器系数C2,在IQ 信号的偏斜差的一部分未被校正的情况下，在图4所示的频谱的频率Π"?fn"中的倾斜度 小于在图3所示的频谱的频率Π"?fn"中的倾斜度。此外，之后的处理在图2B中说明。
[0066] 在图2B中，操作者参照图4所示的频谱，对激励器10指定滤波器系数C3,以使得 图像残留量不根据频率而变化（序列S216)。
[0067] 如果通过操作者指定了滤波器系数C3,则控制部18将指定滤波器系数C3的指定 信号输出到滤波器部14 (序列S217)。滤波器部14依照指定信号，从滤波器系数C2变更到 滤波器系数C3(序列S218)。
[0068]激励器10采用新设定了的滤波器系数C3,对频率Π的第1正弦波以及第2正弦 波，执行与序列S23?S27对应的序列S219?S223的处理。激励器10 -边使设定值phi 递增并在频率Π?fn中变化，一边重复序列S219?S223的处理。通过序列S219?S223 的处理，在频谱分析器中显示图5所示的频谱。在图5中，在频率Π下的序列S219?S223 中，取得Π'与Π"，在频率f2下的序列S219?S223中，取得f2'与f2"，在频率fn下的 序列S219?S223中，取得fn'与fn"。通过将滤波器系数C2切换成滤波器系数C3,在IQ 信号的偏斜差未被校正的情况下，在图4所示的频率Π"?fn"中的频谱中，图像残留量不 根据频率而变化。
[0069] 操作者如果判断在频率Π"?fn"中的频谱中，图像残留量不根据频率而变化，则 请求通过滤波器系数C3进行滤波处理的第2状态。
[0070]控制部18如果被操作者请求第2状态（序列S224)，则向切换器12输出第2切 换信号，以便将通过调制处理部11制成了的I信号以及Q信号输出到滤波器部14。（序列 S225)。
[0071] 切换器12将通过调制处理部11制成了的I信号以及Q信号输出到滤波器部 14(序列S226)。
[0072] 滤波器部14采用通过序列S21?S223的处理而设定了的滤波器系数C3来对I 信号以及Q信号进行滤波处理（序列S227)，将滤波处理后的I信号以及Q信号输出到数 字-模拟变换部15-1、15-2 (序列S228)。
[0073] 数字-模拟变换部15-1、15-2将滤波处理后的I信号以及Q信号分别变换成第1 模拟信号以及第2模拟信号，并将第1模拟信号以及第2模拟信号输出到正交调制部16 (序 列S229)。
[0074] 正交调制部16对第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，将调制信号输出 到后级（序列S230)。
[0075] 图6是示出在没有通过滤波器部14设定最佳滤波器系数的情况下，根据从正交调 制部16输出的调制信号来测定的、各载波的MER的测定结果的图。另外，图7示出在通过 滤波器部14设定了最佳滤波器系数的情况下，根据从正交调制部16输出的调制信号来测 定的、各载波的MER的测定结果的图。在图6以及图7中，横轴表示载波频率[Hz]，纵轴表 示振幅[dB]。由图6以及图7可知：图6所示的图像的残留在图7中被消除。
[0076] 此外，在图2所示的序列图中，以将第1正弦波以及第2正弦波的频率分配在频率 Π?fn中的情况作为例子进行了说明，但当在频率Π?fn的中途处能够确认正交误差的 频率特性的情况下，即使是频率Π?fn的中途，操作者也可以指定不同的滤波器系数。
[0077] 如上所述，在本实施方式中，正弦波发生部13 -边分配频率一边产生第1正弦波 以及第2正弦波，将所产生的第1正弦波以及第2正弦波经由切换器12输出到滤波器部14。 滤波器部14采用通过操作者指定的滤波器系数对所供给的第1正弦波以及第2正弦波进 行滤波处理。滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波经过模拟变换以及正交调制，在频 谱分析器20中显示频谱。操作者一边确认频谱分析器20中的显示，一边指定滤波器系数， 以便消除正交误差的频率特性。这样，激励器10通过对频率被分配而制成的第1正弦波以 及第2正弦波，进行采用了被指定了的滤波器系数的滤波处理，能够使频谱分析器20显示 正交误差的频率特性。因此，操作者仅通过指定滤波器系数以消除频谱分析器20中显示的 正交误差的频率特性，能够指定能够校正IQ信号的偏斜差的滤波器系数。激励器10采用 这样被指定了的滤波器系数，对I信号以及Q信号进行滤波处理，校正IQ信号的偏斜差。
[0078] 因此，根据本实施方式的激励器10,即使不使用特别的测定器来测定MER或者EMV 等的频率特性，也能够校正偏斜差。
[0079] 虽然已经说明了本发明的实施方式，但该实施方式是作为例子而示出的，并不旨 在限定本发明的范围。本实施方式能够通过其他各种方式来实施，在不脱离本发明的主旨 的情况下，能够进行各种省略、替换和改变。本实施方式及其变形在包含于发明的范围、主 旨的同时，也包含于权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
【权利要求】
1. 一种激励器，具备： 正弦波发生部，一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一边 产生第1正弦波、以及相位与所述第1正弦波相差90度的第2正弦波； 滤波器部，存储多个滤波器系数，能够设定所述多个滤波器系数中的某一个，根据所设 定了的所述滤波器系数对所述第1正弦波以及第2正弦波进行滤波处理； 数字-模拟变换部，将所述滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟 信号以及第2模拟信号；以及 正交调制部，对所述第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生所述第 1正弦波以及第2正弦波的频率相应的调制信号。
2. 根据权利要求1所述的激励器，其特征在于， 所述多个滤波器系数具有校正所述正交调制部中的IQ信号的偏斜差的范围以及分辨 率所需的延迟差。
3. 根据权利要求1所述的激励器，其特征在于，还具备： 调制处理部，将输入信号变换成基带的I信号以及Q信号， 所述滤波器部根据基于与所述多个频率相应的调制信号的频谱分析的结果而设定的、 适于校正所述正交调制部中的IQ信号的偏斜差的滤波器系数，对所述I信号以及Q信号进 行滤波处理， 所述数字-模拟变换部将进行了所述滤波处理的I信号以及Q信号变换成第3模拟信 号以及第4模拟信号， 所述正交调制部对所述第3模拟信号以及第4模拟信号进行正交调制。
4. 根据权利要求1所述的激励器，其特征在于， 所述激励器能够连接到频谱分析器。
5. -种正交误差校正方法，其特征在于， 一边针对每个预先设定了的时间间隔而以规定的间隔变更频率，一边产生第1正弦 波、以及相位与所述第1正弦波相差90度的第2正弦波， 根据预先存储的多个滤波器系数中的、被设定的某一个滤波器系数，对所述第1正弦 波以及第2正弦波进行滤波处理， 将所述滤波处理后的第1正弦波以及第2正弦波变换成第1模拟信号以及第2模拟信 号， 对所述第1模拟信号以及第2模拟信号进行正交调制，生成与产生所述第1正弦波以 及第2正弦波的频率相应的调制信号， 将与所述多个频率相应的调制信号输出到频谱分析器。
6. 根据权利要求5所述的正交误差校正方法，其特征在于， 所述多个滤波器系数具有校正所述正交调制部中的IQ信号的偏斜差的范围以及分辨 率所需的延迟差。
7. 根据权利要求5所述的正交误差校正方法，其特征在于， 如果根据所述频谱分析器中的与所述多个频率相应的调制信号的频谱分析的结果，设 定了适于校正在进行所述正交调制时的IQ信号的偏斜差的滤波器系数，则根据所设定了 的所述滤波器系数，对根据输入信号而变换得到的基带的I信号以及Q信号进行滤波处理， 将所述滤波处理后的I信号以及Q信号变换成第3模拟信号以及第4模拟信号， 对所述第3模拟信号以及第4模拟信号进行正交调制。
【文档编号】H04L27/36GK104365076SQ201280073912
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年9月14日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】清水逸平 申请人:株式会社东芝
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