(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の波形データを発生する信号発生部（１１）と、
この信号発生部（１１）からの波形データをデジタル／アナログ変換するデジタル／アナログ変換器（１２）と、
可変利得増幅器（ＶＧＡ１，ＶＧＡ２）を有し、該可変利得増幅器（ＶＧＡ１，ＶＧＡ２）の利得を可変制御することにより遮断周波数を変更するスムージングフィルタ（１５）と、
前記デジタル／アナログ変換器（１２）に対するサンプリングクロック信号のサンプリング周波数に応じて前記利得を制御する制御手段（４０）とを具備し、
前記サンプリングクロック信号と前記デジタル／アナログ変換器（１２）の出力であるアナログ出力波形に含まれるイメージを遮断することを特徴とする波形発生器。
【請求項２】
前記スムージングフィルタ（１５）の出力は、各種の通信システムの規格に準拠するデジタル変調信号の生成に供されることを特徴とする請求項１記載の波形発生器。
【請求項３】
前記スムージングフィルタ（１５）は、バイカッドフィルタであることを特徴とする請求項１又は２記載の波形発生器。
【請求項４】
前記スムージングフィルタ（１５）は、積分時定数を決定するコンデンサを可変容量コンデンサで構成した積分器を有し、前記可変利得増幅器（ＶＧＡ１，ＶＧＡ２）の利得変化による時定数の変化に加え、前記可変容量コンデンサを制御することにより前記可変容量コンデンサの時定数も変化して、遮断周波数を変更することを特徴とする請求項１又は２記載の波形発生器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル変調信号発生装置や任意波形発生装置等を構成する波形発生器に係り、特に、スムージングフィルタを有する波形発生器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時著しく発達を遂げている移動通信として、ＰＨＳ、ＰＤＣを初めとする各種のＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ方式の通信システムが開発され、かつ実用化されている。
【０００３】
かかる各種の通信システムは、デジタル変調を用いた通信機器や関連デバイスで構成され、それらの開発、試験及び評価を行うため、各通信システムの規格に準拠するデジタル変調信号を内部で生成し、出力することができるデジタル変調信号発生装置が使用される。
【０００４】
このようなデジタル変調信号発生装置は、波形発生器であるベースバンド部と、変調部及びＲＦ部とからなり、図７は、従来装置の一例を示している。
【０００５】
図７において、変調信号発生装置のベースバンド部１０は、信号発生部１１を有し、該信号発生部１１は、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）や波形メモリ等により任意の基準波形を発生する。また、ベースバンド部１０は、信号発生部１１からの波形をデジタル／アナログ変換するデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１２を有する。さらにベースバンド部１０は、デジタル／アナログ変換器１２の出力であるアナログ出力波形に含まれるイメージ（不要波成分）を遮断するためのスムージングフィルタ（ＳＭＦ）１３を有し、切換スイッチ１４を介してベースバンド出力を与える。
【０００６】
図８は、スムージングフィルタ１３の作用を示しており、（ａ）に示すデジタル／アナログ変換出力であるところ、該デジタル／アナログ変換出力をスムージングフィルタ１３に通すことにより、（ｂ）に示すように、ある遮断周波数ｆｃ（ｆｃ＝ｆ１）の設定の下で、スムージングフィルタ１３は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）として機能し、該遮断周波数ｆｃを超える成分であるイメージ（不要波成分）はカットされる。
【０００７】
また、ベースバンド部１０から出力され、後段の変調部２０にてデジタル直交変調され、該デジタル変調波は、周波数変換等のＲＦ処理をＲＦ部３０にて施されて、図示しない通信機器や関連デバイスに与えられ、これらの開発、試験及び評価のために用いられる。
【０００８】
ここに、各種の通信システムの規格に準拠するデジタル変調信号を発生するため、遮断周波数がそれぞれ異なる複数（図示では３つ）のスムージングフィルタ１３（１３‐１，１３‐２，１３‐３）を備え、所望のベースバンド出力をスイッチ１４の切換により得るようにしている。
【０００９】
また、図９は、デジタル変調信号発生装置の従来の他の例を示し、図７と異なるベースバンド部１０´を有する。
【００１０】
図９において、変調信号発生装置のベースバンド部１０´は、オーバーサンプリング比制御部１１Ａを有する信号発生部１１´を有し、該信号発生部１１´は、サンプリング周波数は一定としながら、オーバーサンプリング比制御部１１Ａにより、オーバーサンプル比を変化させることにより、発生する信号波形を表現する単位時間当たりのポイント数を変え、スムージングフィルタ１３の遮断周波数が一定であっても所望の周波数のイメージを遮断することができるようにしたものである。この信号発生部１１´からの波形は、デジタル／アナログ変換器１２によりアナログ信号に変換され、スムージングフィルタ１３によりイメージがカットされる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
近時、移動無線等における通信システムは多種多様を極め、必要とするデジタル変調信号は数多い。そのため、この種のデジタル変調信号発生装置では、多数のサンプリング周波数を設定可能に構成することが行われる。
【００１２】
図７に示すデジタル変調信号発生装置では、異なる遮断周波数で設計された多数のスムージングフィルタ１３を必要とし、また、図９に示すデジタル変調信号発生装置では、オーバーサンプリング比制御部１１Ａを有する信号発生部１１´を構成する等、通信システムの進展に伴い、回路規模の大型化や制御内容の複雑化を招くことになり、問題である。
【００１３】
本発明の目的は、回路規模の大型化や制御内容の複雑化を招くことなく、所望の信号波形を発生することが可能な波形発生器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に係わる波形発生器は、任意の波形データを発生する信号発生部（１１）と、この信号発生部（１１）からの波形データをデジタル／アナログ変換するデジタル／アナログ変換器（１２）と、可変利得増幅器（ＶＧＡ１，ＶＧＡ２）を有し、該可変利得増幅器（ＶＧＡ１，ＶＧＡ２）の利得を可変制御することにより遮断周波数を変更するスムージングフィルタ（１５）と、前記デジタル／アナログ変換器（１２）に対するサンプリングクロック信号のサンプリング周波数に応じて前記利得を制御する制御手段（４０）とを具備し、前記サンプリングクロック信号と前記デジタル／アナログ変換器（１２）の出力であるアナログ出力波形に含まれるイメージを遮断する。
【００１５】
請求項２に係る波形発生器は、請求項１に係る発明における前記スムージングフィルタ（１５）の出力が、各種の通信システムの規格に準拠するデジタル変調信号の生成に供されることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る波形発生器は、請求項１に係る発明における前記スムージングフィルタ（１５）が、バイカッドフィルタであることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る波形発生器は、請求項１又は２記載の発明における前記スムージングフィルタ（１５）が、積分時定数を決定するコンデンサを可変容量コンデンサで構成した積分器（ＩＮＴ′１，ＩＮＴ′２）を有し、前記可変容量コンデンサを制御することにより遮断周波数を変更することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、制御手段（４０）から前記デジタル／アナログ変換器（１２）に対しサンプリングクロック信号を与え、前記デジタル／アナログ変換器（１２）に対し制御信号を与えることで、スムージングフィルタは、可変利得増幅器の利得を可変制御することにより遮断周波数を変更することができるので、所望の周波数のイメージを遮断することができる。よって、任意波形の信号を信号発生器から発生させ、該信号をデジタル／アナログ変換した上にイメージ（不要波成分）のカットがなされた信号を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係るデジタル変調信号発生装置の一実施形態を、図７及び図９と同一部分には同一符号を付した図１乃至図４を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態のデジタル変調信号発生装置は、図７及び図９と異なる構成のベースバンド部１００と、図７及び図９と同じ変調部２０と、ＲＦ部３０と、制御部４０と、パネル５０とを有する。
【００２１】
ここに、制御部４０は、少なくともベースバンド部１００の制御を行うものであり、通信システムの規格に準拠したデジタル変調信号を得るために必要とされる信号生成情報、サンプルクロック信号及び遮断周波数設定信号ＣＯＮＴを発生する。パネル５０は、操作者の操作の下で、所望の通信システムを指定し、又は手動により信号生成情報、サンプルクロック信号及び遮断周波数設定信号ＣＯＮＴ夫々を設定及び調整することができるようになっている。
【００２２】
また、変調部２０は、同相信号Iに対しsinｆｃをミキシングするミキサ２０Ａ１と、直交信号Ｑに対しcosｆｃをミキシングするミキサ２０Ａ２と、ミキサ２０Ａ１とミキサ２０Ａ２との出力を合成してデジタル変調出力を得る合成器２０Ｂとを有する。ＲＦ部３０は、変調部２から出力されたデジタル変調の周波数を所望の値に変換する周波数変換器としての機能を有する。
【００２３】
ベースバンド部１００は、図７と同じ信号発生部１１及びデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１２とを有する。さらにベースバンド部１００は、可変利得増幅器を用いて遮断周波数を所望の値に設定することが可能な可変遮断周波数スムージングフィルタ（可変ｆｃＳＭＦ）１５を有する。
【００２４】
図２は、可変遮断周波数スムージングフィルタ１５の作用を示しており、（ａ）に示すＤＡＣ出力であるところ、可変遮断周波数スムージングフィルタ１５は遮断周波数fｃが可変であるので、該ＤＡＣ出力を可変遮断周波数スムージングフィルタ１５に通すことにより、（ｂ）に示すように、所望の遮断周波数fｃの設定の下でＬＰＦ（ローパスフィルタ）として機能し、該遮断周波数fｃを超える成分であるイメージ（不要波成分）はカットされる。
【００２５】
次に、図３を参照して本実施形態のデジタル変調信号発生装置を詳細に説明する。すなわち、図３に示すように、ベースバンド部１００の信号発生部１１は、データ生成器１１Ａと、ベースバンドフィルタ１１Ｂとからなる。データ生成器１１Ａは、制御部４０から与えられ信号生成情報に基づき該情報で規定する波形を、ＤＳＰや波形メモリ等から生成し、後段の直交出力を得るため同相成分Ｉと、直交成分Ｑとを出力する。
【００２６】
また、ベースバンドフィルタ１１Ｂは、データ生成器１１Ａから出力された信号Ｉ，Ｑをデジタル処理することにより、スペクトル整形を行い、後段のデジタル／アナログ変換にそなえる。このベースバンドフィルタ１１Ｂは、制御部４０から与えられるサンプリングクロック信号に同期して、フィルタリング時の同期をとるようにしている。
【００２７】
同相成分Ｉと直交成分Ｑとに夫々対応したデジタル／アナログ変換器１２‐１，１２‐２は、ベースバンドフィルタ１１Ｂと同様に制御部４０から与えられるサンプリングクロック信号に同期して、デジタル／アナログ変換時の同期をとるようにしている。
【００２８】
可変遮断周波数スムージングフィルタ１５は、同相成分Ｉと直交成分Ｑとに夫々対応した２系統のフィルタ１５‐１，１５‐２を有し、制御部４０から与えられる遮断周波数を設定する信号ＣＯＮＴに基づき、夫々の遮断周波数ｆｃを設定する。可変遮断周波数スムージングフィルタ１５（１５‐１，１５‐２）の一例は、図４に示される。
【００２９】
図４に示すスムージングフィルタは、いわゆるバイカッドフィルタ又は状態変数フィルタと称される回路において、そのＣＲ時定数を規定する抵抗分Ｒを、可変利得増幅器ＶＧＡ１，ＶＧＡ２の利得制御により等価的に可変できるようにしたものである。すなわち、図４において、スムージングフィルタは、帰還増幅器ＡＭＰと、第１積分器ＩＮＴ１と、第２積分器ＩＮＴ２と、制御部４０から与えられる遮断周波数を設定する信号ＣＯＮＴに基づき利得を可変制御する可変利得増幅器ＶＧＡ１，ＶＧＡ２とからなる。
【００３０】
帰還増幅器ＡＭＰは、演算増幅器ＯＰ１及び抵抗Ｒ１〜Ｒ３により加算器を構成すると共に第１積分器ＩＮＴ１の出力を抵抗Ｒａを介して帰還する第１帰還ループと、第１積分器ＩＮＴ１に直列接続された第２積分器ＩＮＴ２の出力を抵抗Ｒｂを介して第２帰還する帰還ループとを有する。
【００３１】
第１積分器ＩＮＴ１は、演算増幅器ＯＰ２、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ１からなり、可変利得増幅器ＶＧＡ１を介した帰還増幅器ＡＭＰの出力を、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ１で規定される時定数の下で積分処理する。ここに、可変利得増幅器ＶＧＡ１の利得制御により、等価的に抵抗Ｒ４の値が変化し、第１積分器ＩＮＴ１の時定数は変化する。
【００３２】
第２積分器ＩＮＴ２は、演算増幅器ＯＰ３、抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ２からなり、可変利得増幅器ＶＧＡ２を介した第１積分器ＩＮＴ１の出力を、抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ２で規定される時定数の下で積分処理する。ここに、可変利得増幅器ＶＧＡ２の利得制御により、等価的に抵抗Ｒ５の値が変化し、第２積分器ＩＮＴ２の時定数は変化する。
【００３３】
つまり、制御部４０から与えられる遮断周波数を設定する信号ＣＯＮＴによって、可変利得増幅器ＶＧＡ１，ＶＧＡ２の利得を変化させると、第１，第２積分器ＩＮＴ１，ＩＮＴ２の時定数が変化することになり、結果としてスムージングフィルタの遮断周波数が変化する。
【００３４】
以上のように構成された本実施形態のデジタル変調信号発生装置によれば、次のように作用する。すなわち、操作者がパネル５０を操作して、所望の通信システムを指定し、又は手動により信号生成情報、サンプルクロック信号及び遮断周波数設定信号ＣＯＮＴ夫々を設定及び調整すると、これに応動して制御部４０は、ベースバンド部１００に対し、指定した通信システムの規格に準拠したデジタル変調信号を得るため信号生成情報、サンプルクロック信号及び遮断周波数設定信号ＣＯＮＴを発生し、これらをデータ生成器１１Ａ、ベースバンドフィルタ１１Ｂ、デジタル／アナログ変換器１２及び可変遮断周波数スムージングフィルタ１５に与える。
【００３５】
ここに、可変遮断周波数スムージングフィルタ１５は、遮断周波数設定信号ＣＯＮＴに基づき、図４に示す可変利得増幅器ＶＧＡ１，ＶＧＡ２の利得を変化させると、第１，第２積分器ＩＮＴ１，ＩＮＴ２の時定数が変化することになり、結果としてスムージングフィルタ１５の遮断周波数が変化することになるので、所望の周波数のイメージを遮断することができる。よって、変調部２０及びＲＦ部３０を介し、前述した制御部４０からの信号生成情報で規定された波形の信号に基づくデジタル変調信号を得ることができる。
【００３６】
以上のように本実施形態によれば、図７に示す従来の一例であるデジタル変調信号発生装置のような異なる遮断周波数が設定された多数のスムージングフィルタを必要とすることなく、また、図９に示す従来の他例であるデジタル変調信号発生装置のようなオーバーサンプリング比制御部を有する信号発生器を構成することなく、回路規模の大型化や制御内容の複雑化を招くことなく、所望のデジタル変調信号を得ることができるようになる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るデジタル変調信号発生装置の第２の実施形態を、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付した図５を参照して説明する。
【００３８】
本実施形態のデジタル変調信号発生装置は、第１実施形態と異なる構成のベースバンド部１００´と、第１実施形態と同じ変調部２０と、ＲＦ部３０とを有する。
【００３９】
ベースバンド部１００´は、第１の実施形態と同じ信号発生部１１及び可変遮断周波数スムージングフィルタ（可変ｆｃＳＭＦ）１５を有し、第１の実施形態と異なるデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１２´を有する。このデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１２´は、第１実施形態では、同相成分Ｉと直交成分Ｑとに夫々対応したデジタル／アナログ変換器１２‐１，１２‐２がベースバンドフィルタ１１Ｂと同様に制御部４０から与えられるサンプリングクロック信号に同期していたものであるが、サンプリングクロック信号に基づく同期をとることなく、入力される。ベースバンドフィルタ１１Ｂの出力タイミングに従いデジタル／アナログ変換を行うものとしている。
【００４０】
このような実施形態によれば、第１実施形態の同様の作用を得るほかに、サンプリングクロックを供給することなく、デジタル／アナログ変換を行うことができるので、信号処理の自由度を確保する等の観点から好ましい場合がある。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係るデジタル変調信号発生装置の第３の実施形態を、図４と同一部分には同一符号を付した図６を参照して説明する。
【００４２】
本実施形態のデジタル変調信号発生装置は、第１実施形態と異なる構成の可変遮断周波数スムージングフィルタ１５´を有する。他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態の可変遮断周波数スムージングフィルタ１５´は、図４における積分器の積分時定数を決定するコンデンサＣ１，Ｃ２を可変容量コンデンサを構成するものとして、単位コンデンサＣ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３に置き換え、制御部４０等からの指令で動作するスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３，ＳＷ２１〜ＳＷ２３により、一の単位コンデンサを選択するようにしている。
【００４４】
このような実施形態によれば、第１実施形態の同様の作用を得るほかに、可変利得増幅器ＶＧＡ１，ＶＧＡ２の利得変化により、等価的に抵抗分を変化させることによる時定数の変化に加え、コンデンサ分の時定数も変化することになるので、遮断周波数の変化幅を大きくすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、スムージングフィルタは可変利得増幅器の利得を可変制御することにより遮断周波数を変更することができるので、所望の周波数のイメージを遮断することができ、もって、任意波形の信号を信号発生器か発生させ、該信号をデジタル／アナログ変換した上にイメージのカットがなされた信号を得ることができる波形発生器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のデジタル変調信号発生装置を示すブロック図。
【図２】同実施形態の可変遮断周波数スムージングフィルタの作用を示す図。
【図３】同実施形態のデジタル変調信号発生装置の詳細なブロック図。
【図４】同実施形態における可変遮断周波数スムージングフィルタの一例を示す回路図。
【図５】本発明の第２の実施形態のデジタル変調信号発生装置を示すブロック図。
【図６】本発明の第３の実施形態のデジタル変調信号発生装置における可変遮断周波数スムージングフィルタを示す回路図。
【図７】従来のデジタル変調信号発生装置の一例を示すブロック図。
【図８】図７に示すデジタル変調信号発生装置のスムージングフィルタの作用を示す図。
【図９】従来のデジタル変調信号発生装置の他の例を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…信号発生部、１１Ａ…データ生成器、１１Ｂ…ベースバンドフィルタ、１２（１２‐１，１２‐２）、１２´（１２´‐１，１２´‐２）…デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）、１５（１５‐１，１５‐２）…可変遮断周波数スムージングフィルタ、２０…変調部、２０Ａ１，２０Ａ２…ミキサ、２０Ｂ…合成器、３０…ＲＦ部、４０…制御部、５０…パネル、１００，１００´…ベースバンド部、Ｒ１〜Ｒ５，Ｒａ，Ｒｂ…抵抗、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３…コンデンサ、ＳＷ１１〜ＳＷ１３，ＳＷ２１〜ＳＷ２３…スイッチ、ＯＰ１〜ＯＰ３…演算増幅器、ＶＧＡ１，ＶＧＡ２…可変利得増幅器、ＡＭＰ…帰還増幅器、ＩＮＴ１，ＩＮＴ２…積分器。
【図１】
0003576053.tif 000002
【図２】
0003576053.tif 000003
【図３】
0003576053.tif 000004
【図４】
0003576053.tif 000005
【図５】
0003576053.tif 000006
【図６】
0003576053.tif 000007
【図７】
0003576053.tif 000008
【図８】
0003576053.tif 000009
【図９】
0003576053.tif 000010