(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換するための信号変換回路を備える装置であって、
少なくとも第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換することによって、前記少なくとも第１及び第２のＲＦ信号並びに少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に応答する入力信号変換回路であって、前記第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第２のデータストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、入力信号変換回路と、
前記入力信号変換回路に接続されて、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を与える、信号合流回路と、
前記信号合流回路に接続されて、共通の公称周波数を有し、かつ前記少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号を与えることによって、前記少なくとも１つの合流信号に応答する、出力信号変換回路と、を備え、
前記入力信号変換回路は、
前記少なくとも第１のＲＦ信号と第１及び第２のＬＯ信号とをミキシングして、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換信号の一部を、第１の実質的に相互に直角位相である信号として与える、第１のミキサ回路と、
前記少なくとも第の２ＲＦ信号と第１及び第２のＬＯ信号とをミキシングして、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換信号の別の一部を、第２の実質的に相互に直角位相である信号として与える、第２のミキサ回路と、を含み、
前記信号合流回路は、前記第１及び第２のミキサ回路に接続されて、前記第１及び第２の実質的に相互に直角位相である信号の第１の部分を合流させて、第１の合流信号を提供し、かつ前記第１及び第２の実質的に相互に直角位相である信号の第２の部分を合流させて、第２の合流信号を与え、前記第１及び第２の合流信号が、共通の公称周波数及び相互に異なる信号位相を有する、
装置。
【請求項２】
前記少なくとも第１及び第２のＬＯ信号が、不同のＬＯ搬送波周波数を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記信号合流回路が、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換信号を加算して前記少なくとも１つの合流信号を与える、信号加算回路を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記入力信号変換回路が、前記第１のＲＦ信号とＬＯ信号とをミキシングし、かつ前記第２のＲＦ信号とＬＯ信号とをミキシングすることによって、前記少なくとも第１及び第２のＲＦ信号並びに前記少なくとも第１及び第２のＬＯ信号に応答して、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換信号を与える、少なくとも第１及び第２のアナログミキシング回路を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記信号合流回路が、
前記第１及び第２の実質的に相互に直角位相である信号の前記第１の部分を加算して前記第１の合流信号を与える、第１の信号加算回路と、
前記第１及び第２の実質的に相互に直角位相である信号の前記第２の部分を示差的に加算して前記第２の合流信号を与える、第２の信号加算回路と、を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも第１及び第２のＬＯ信号を与えるＬＯ回路を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ＬＯ回路が、
前記第１のＬＯ信号を与えるＬＯ信号源回路と、
前記ＬＯ信号源回路に連結されて、前記第２のＬＯ信号を与えることによって前記第１のＬＯ信号に応答する、信号位相変換回路と、を含み、
前記第１及び第２のＬＯ信号が、実質的に相互に直角位相である信号位相を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換するための信号変換回路を備える装置であって、
少なくとも第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換することによって、前記少なくとも第１及び第２のＲＦ信号並びに少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に応答する入力信号変換回路であって、前記第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第２のデータストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、入力信号変換回路と、
前記入力信号変換回路に接続されて、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を与える、信号合流回路と、
前記信号合流回路に接続されて、共通の公称周波数を有し、かつ前記少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号を与えることによって、前記少なくとも１つの合流信号に応答する、出力信号変換回路と、を備え、
前記出力信号変換回路は、
少なくとも第１のデジタル信号を与えることによって、前記少なくとも１つの合流信号に応答する第１の信号変換回路と、
前記第１の信号変換回路に連結されて、前記少なくとも第１のデジタル信号をフィルタ処理し、少なくとも第１のフィルタ処理された信号を与える、デジタルフィルタ回路と、
前記デジタルフィルタ回路に接続されて、前記複数のデータ信号を与えることによって前記少なくとも第１のフィルタ処理された信号に応答する、第２の信号変換回路と、を含み、
前記第１の信号変換回路は、
少なくとも実質的に相互に直角位相であるアナログ信号を与えることによって、少なくとも実質的に相互に直角位相であるＬＯ信号と、前記少なくとも１つの合流信号とに応答する信号ミキシング回路と、
前記信号ミキシング回路に接続されて、少なくとも第１及び第２のデジタル信号を与えることによって、前記少なくとも実質的に相互に直角位相であるアナログ信号に応答する、アナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）回路と、を含む、
装置。
【請求項９】
前記デジタルフィルタ回路が、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２の信号変換回路が、周波数回転回路を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の信号変換回路が、周波数回転回路を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記デジタルフィルタ回路が、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換するための信号変換回路を備える装置であって、
少なくとも第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換することによって、前記少なくとも第１及び第２のＲＦ信号並びに少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に応答する入力信号変換回路であって、前記第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第２のデータストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、入力信号変換回路と、
前記入力信号変換回路に接続されて、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を与える、信号合流回路と、
前記信号合流回路に接続されて、共通の公称周波数を有し、かつ前記少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号を与えることによって、前記少なくとも１つの合流信号に応答する、出力信号変換回路と、
前記少なくとも第１及び第２のＬＯ信号を与えるＬＯ回路と、を備え、
前記ＬＯ回路は、
実質的に相互に直角位相である位相同期ループ（ＰＬＬ）信号を与える位相同期ループ（ＰＬＬ）回路と、
実質的に相互に直角位相であるＤＤＳ信号を提供する直接デジタル合成（ＤＤＳ）回路と、
前記ＰＬＬ回路及び前記ＤＤＳ回路に接続されて、前記実質的に相互に直角位相であるＰＬＬ信号と前記実質的に相互に直角位相であるＤＤＳ信号とを合流させて、前記少なくとも第１及び第２のＬＯ信号を与える、信号合流回路と、を含む、
装置。
【請求項１４】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換するための信号変換回路を備える装置であって、
少なくとも第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換することによって、前記少なくとも第１及び第２のＲＦ信号並びに少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に応答する入力信号変換回路であって、前記第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第２のデータストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、入力信号変換回路と、
前記入力信号変換回路に接続されて、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を与える、信号合流回路と、
前記信号合流回路に接続されて、共通の公称周波数を有し、かつ前記少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号を与えることによって、前記少なくとも１つの合流信号に応答する、出力信号変換回路と、
前記少なくとも第１及び第２のＬＯ信号を与えるＬＯ回路と、を備え、
前記ＬＯ回路は、
実質的に相互に直角位相である位相同期ループ（ＰＬＬ）信号を与える位相同期ループ（ＰＬＬ）回路と、
第１の実質的に相互に直角位相であるＤＤＳ信号を与える第１の直接デジタル合成（ＤＤＳ）回路と、
第２の実質的に相互に直角位相であるＤＤＳ信号を与える第２のＤＤＳ回路と、
前記ＰＬＬ回路及び前記第１のＤＤＳ回路に接続されて、前記実質的に相互に直角位相であるＰＬＬ信号と前記第１の実質的に相互に直角位相であるＤＤＳ信号とを合流させて、前記少なくとも第１のＬＯ信号を与える、第１の信号合流回路と、
前記ＰＬＬ回路及び前記第２のＤＤＳ回路に接続されて、前記実質的に相互に直角位相であるＰＬＬ信号と前記第２の実質的に相互に直角位相であるＤＤＳ信号とを合流させて、前記少なくとも第２のＬＯ信号を与える、第２の信号合流回路と、を含む、
装置。
【請求項１５】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換する方法であって、
少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に従って、少なくとも第１及び第２のＲＦ信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換する工程であって、前記少なくとも第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第の２データストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、変換工程と、
前記少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を与える、合流工程と、
前記少なくとも１つの合流信号を、共通の公称周波数を有し、かつ前記少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号に変換する工程と、を含み、
少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に従って、少なくとも第１及び第の２ＲＦ信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換する前記変換工程は、
前記少なくとも第１のＲＦ信号と第１及び第２のＬＯ信号とをミキシングして、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換信号の一部を、第１の実質的に相互に直角位相である信号として提供することと、
前記少なくとも第２のＲＦ信号と第１及び第２のＬＯ信号とをミキシングして、前記少なくとも第１及び第２の周波数変換信号の別の一部を、第２の実質的に相互に直角位相である信号として提供することと、を含み、
前記少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を提供する前記工程は、
前記第１及び第２の実質的に相互に直角位相である信号の第１の部分を合流させて、第１の合流信号を提供することと、
前記第１及び第２の実質的に相互に直角位相である信号の第２の部分を合流させて、第２の合流信号を提供することと、を含み、前記第１及び第２の合流信号が、共通の公称周波数及び相互に異なる信号位相を有する、
方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの合流信号を、共通の公称周波数を有し、かつ前記少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応する複合データサンプルを含む複数のデータ信号に変換する前記工程が、
前記少なくとも１つの合流信号を少なくとも第１のデジタル信号に変換することと、
前記少なくとも第１のデジタル信号をデジタル的にフィルタして、少なくとも第１のフィルタ処理された信号を与えることと、
前記少なくとも第１のフィルタ処理された信号を前記複数のデータ信号に変換することと、を含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ信号システム検査のためのシステム及び方法に関するものであり、特に、最小限の検査装置を用いたそのようなシステム検査のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
数多くの現行装置が、データ送受信のためにワイヤレス信号を利用している。特に携帯式装置は、ワイヤレス接続を利用して、電話、デジタルデータ伝送、及び地理的位置情報測定を含む機能を提供している。異なる多様なワイヤレス接続機能（例えば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)）が利用されているが、一般にこれらはそれぞれ、業界認定標準（例えば、それぞれについてＩＥＥＥ ８０２．１１、ＩＥＥＥ ８０２．１６、及びＩＥＥＥ ８０２．１５）によって定義されている。これらのワイヤレス接続機能を用いて通信を行うためには、関連する標準で規定されているパラメータ及び制限に各装置が準拠していなければならない。
【０００３】
ワイヤレス通信仕様（例えば、信号の送受信に使用される周波数スペクトル、変調方法、及び電力スペクトル密度）の間には違いが存在するけれども、ワイヤレス接続標準のほぼ全てにおいて、データを送受信するために同期データパケットの使用が特定されている。更に、これらのワイヤレス通信標準に準拠している多くの装置は、通信のためにトランシーバを採用しており、すなわち、ワイヤレス無線周波（ＲＦ）信号の送受信を行っている。
【０００４】
連続する装置開発に沿った任意の時点で、様々な通信機能に付随する標準にその装置の動作が準拠していることを試験し、確認する必要が生じ得る。そのような装置を試験するために設計された専用システムは、典型的に、試験中にワイヤレス通信装置と通信するよう動作するサブシステムを含む。このサブシステムは、装置が、適切な標準に準拠して信号の送受信両方を行っていることを試験するよう設計されている。このサブシステムは、装置から送信された信号を受信して解析し、かつ業界認定標準の対象となる装置に信号を送信する必要がある。
【０００５】
試験環境は一般に、被試験装置（ＤＵＴ）、テスタ、及びコンピュータ／コントローラから構成される。テスタは一般に、特定のワイヤレス通信標準を用いたＤＵＴとの通信を担う。コンピュータとテスタとは協働して、ＤＵＴから送信された信号を捕捉し、基礎となる標準によって定められている仕様に照らして解析を行うことで、ＤＵＴの送信機能を試験する。
【０００６】
ＤＵＴが多入力／多出力（ＭＩＭＯ）機能を有する場合、この技術は、同じ周波数チャネルを用いながら、異なるデータストリームを用いて変調された分離ＲＦ信号の同時送信をサポートする。通常、これを行うと信号が互いに干渉し合い、結果として得られる複合信号のデコードが不可能になり得る。しかしながら、ＭＩＭＯ技術では、多数の受信機が受信する合流信号における直交搬送波と強化マルチパスの効果を利用することにより、複合信号をデコードして元の離散的データストリームを生成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
理想的には、ＭＩＭＯ装置における送信機のそれぞれの送信性能を試験することにより、送信された信号を分離し（例えば、別々の同軸送信線を用いて）、個々の送信信号を同時に測定することができる。例えば２×２ ＭＩＭＯ装置の場合、２つの同時送信を試験するためには、２つの別々のＶＳＡを使用することができる。従って、そのようなテスタのコストは、測定する同時信号の数が増大するにつれて増大し得る。よって、テスタの複雑さ及びコストの顕著な増大を回避しつつ、同時測定を行って、ＭＩＭＯ信号を試験するための方法を見出すことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従って、多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数の複合データサンプルに変換し、共有された試験装置（例えば、単一のベクトル信号解析器（ＶＳＡ））で処理するための、信号変換回路及び方法が提供される。
【０００９】
本発明の一実施形態に従って、
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換するための信号変換回路は、
少なくとも第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換することによって、少なくとも第１及び第２のＲＦ信号並びに少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に応答する入力信号変換回路であって、第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第２のデータストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、入力信号変換回路と、
入力信号変換回路に接続されて、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を与える、信号合流回路と、
信号合流回路に接続されて、共通の公称周波数を有し、かつ少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号を与えることによって、少なくとも１つの合流信号に応答する、出力信号変換回路と、を含む。
【００１０】
本発明の別の実施形態に従って、
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換するための信号変換回路は、
少なくとも第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換することによって、少なくとも第１及び第２のＲＦ信号並びに少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に応答する入力信号変換手段であって、第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第２のデータストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、入力信号変換手段と、
少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて少なくとも１つの合流信号を与えるための、信号合流手段と、
少なくとも１つの合流信号を、共通の公称周波数を有し、かつ少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号に変換するための、出力信号変換手段と、を含む。
【００１１】
本発明の別の実施形態に従って、
多入力多出力（ＭＩＭＯ）パケットデータ信号送信を複数のデータサンプルに変換する方法は、
少なくとも第１及び第２の局部発信器（ＬＯ）信号に従って、少なくとも第１及び第２のＲＦ信号を、少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号に変換する工程であって、第１及び第２のＲＦ信号が、共通のＲＦ搬送波周波数を有し、少なくとも第１及び第２のデータストリームを含み、ＭＩＭＯパケットデータ信号伝送の少なくとも一部を形成する、変換工程と、
少なくとも第１及び第２の周波数変換された信号を合流させて、少なくとも１つの合流信号を与える工程と、
少なくとも１つの合流信号を、共通の公称周波数を有し、かつ少なくとも第１及び第２のデータストリームに対応するデータサンプルを含む複数のデータ信号に変換する工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は単入力単出力（ＳＩＳＯ）ワイヤレスシステムのための従来の試験環境の機能ブロック線図である。
【図２】図２は従来の多入力多出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス装置のための試験環境の機能ブロック線図である。
【図３】図３は多数のＶＳＡを用いた従来の試験環境の機能ブロック線図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従った、ＭＩＭＯ信号コンポーネントを同時に試験するための単独ＶＳＡの利用を可能にする、ＭＩＭＯワイヤレス装置のための試験環境の機能ブロック線図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態に従った周波数変換及び信号ミキシング回路の機能ブロック線図である。
【図６】図６は本発明の別の実施形態に従った周波数変換及び信号ミキシング回路の機能ブロック線図である。
【図７】図７は本発明の別の実施形態に従った周波数変換及び信号ミキシング回路の機能ブロック線図である。
【図８】図８は、図５〜７の入力周波数変換回路と共に使用する局部発信器回路の代表的な実施形態の機能ブロック線図である。
【図９】図９は図７の回路と共に使用する入力周波数変換回路の代表的な実施形態の機能ブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
下述する発明を実施するための形態は、添付図面を参照して記載した本発明の例示の実施形態に関するものである。かかる記載は、本発明の範囲に関して例示的なものであり、限定するものではないということを意図するものである。かかる実施形態は、当業者が主題となる本発明を実施することを可能にするのに十分でかつ詳細に説明されており、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、一部の変形を用いて、他の実施形態が実施され得るということが理解されよう。
【００１４】
本発明の開示を通じて、内容から反対であるという明確な指示がなければ、説明するような個々の回路要素は、数において単数の場合もあれば複数の場合もあることが理解されるであろう。例えば、「具体的な回路」（circuit）、及び「回路というもの（circuitry）」という用語は、説明される機能を提供するために、能動的及び／又は受動的のいずれかであり、かつ一体的に接続されるか又は他の方法で結合される（例えば、１つ以上の集積回路チップとして）単一の構成要素又は複数の構成要素のいずれかを含み得る。更に、「信号」という用語は、１つ以上の電流、１つ以上の電圧、又はデータ信号を指す場合がある。図面内では、同様の又は関連する要素は、同様の又は関連する英字、数字、又は英数字の指定符号を有する。更に、本発明は、個別の電子回路（好ましくは、１つ以上の集積回路チップの形態）を使用する実装に関連して説明されているが、このような回路のいかなる部分の機能も、これに代えて、処理される信号周波数又はデータ転送速度に応じて、１つ以上の適切にプログラムされたプロセッサを使用して実装することができる。
【００１５】
本発明に従って、最新のテスタに使用される広帯域幅のＶＳＡ（例えば、８０２．１１ｎ ＨＴ４０信号のシングルキャプチャマスク測定用の１２０ＭＨｚで、スペクトル要件は１２０ＭＨｚ幅であるが、主信号は帯域幅約４０ＭＨｚしか使用しない）は、単一のＶＳＡを用いて、より幅広いスペクトルのＭＩＭＯ信号を捕捉するのに有利に使用される。その際に、より多くのＶＳＡにかかる追加コストをなくすことができ、ＭｉＭｏ信号を測定するテスタは、単一信号試験システムに対する追加コストがほとんどなく設計することができ、またＭＩＭＯ信号の捕捉をサポートするのに既存のＶＳＡに対してごくわずかな追加回路しか必要としないため、よって、ＭＩＭＯ装置を試験する全体的コストを低減できる。この方法はまた、例えば、各送信機が同じ周波数で信号を送信する、送信機１つをそれぞれ有する多数の単入力／単出力（ＳＩＳＯ）被試験装置（ＤＵＴ）などの、多数の個別送信機を試験するのに使用できる。詳しくは後述されるように、この方法は、周波数スペクトル内でこれらの信号を離して分散させることにより、単一の広帯域幅ＶＳＡでこれら全てを同時に解析することが可能になる。
【００１６】
図１に示されている様に、単入力単出力（ＳＩＳＯ）ワイヤレス被試験装置（ＤＵＴ）のための従来の試験環境１０には、ＤＵＴ １２、試験装置（全体として、テスタ１４と呼ぶ）、及びコントローラ１６（しばしばパソコン（ＰＣ）の形態）が含まれる。ＤＵＴ１２とテスタ１４は、信号路１３を介して通信しており、試験環境では典型的にケーブル接続であるが、これは、試験環境１０の外でのＤＵＴ１２の通常使用と同様に、ＤＵＴ１２とテスタ１４におけるそれぞれのアンテナ（図示せず）によって形成されるワイヤレス接続であってもよい。ＤＵＴには受信機１２ｒと送信機１２ｔとが含まれ、これらは信号路１３を介して、テスタ１４内にあるベクトル信号発生器（ＶＳＧ）１４ｔ及びベクトル信号解析器（ＶＳＡ）１４ｒとそれぞれ通信を行っている。コントローラは、通信路１７ａ、１７ｂを介してＤＵＴ １２及びテスタ１４と通信しており、これを通してコントローラ１６は、コマンド及びデータをＤＵＴ１２及びテスタ１４に送信し、返ってくるデータを受信する。周知の技術及び手順に従って、コントローラ１６は、双方向通信路１３を介して通信しながら、ＤＵＴ１２及びテスタ１４のそれぞれの動作を調整することによって、試験プログラムを実施する。
【００１７】
図２に示されているように、ＭＩＭＯ ＤＵＴ２２の試験環境２０にも、テスタ１４及びコントローラ１６が含まれる。２×２ＭＩＭＯ ＤＵＴ２２の場合、２つの受信機２２ｒａ、２２ｒｂと２つの送信機２２ｔａ、２２ｔｂとが、２つの双方向通信路２３ａ、２３ｂ（典型的には、試験環境２０においてケーブル接続）を介して、テスタ１４の２つのＶＳＧ１４ｔａ、１４ｔｂ及び２つのＶＳＡ １４ｒａ、１４ｒｂとそれぞれ通信を行う。２つのＶＳＡ１４ｒａ、１４ｒｂを用いることにより、テスタ１４は、コントローラ１６と協調して、ＤＵＴ送信機２２ｔａ、２２ｔｂからの両方のＭＩＭＯ信号を同時に捕捉し解析することができる。この技術はもちろん、例えば３×３、４×４等のより高次のＭＩＭＯシステムも、追加のＭＩＭＯ信号ごとに、追加のＶＳＧ１４ｔ及びＶＳＡ１４ｒを単に加えることによって、同様に試験できるという意味において、スケーラブルである。しかしながら、そのような追加のＶＳＧ１４ｔ及びＶＳＡ１４ｒごとに、テスタ１４の全体のコストが加算され、ＶＳＡはしばしばテスタの中でより大きなコストを占めるもののひとつであるため、ＶＳＡを１つ追加するごとに、全体のコストを著しく増大させる。
【００１８】
図３に示されているように、図２のテスタ１４の従来の実施形態には、受信したＭＩＭＯ信号コンポーネント２３ａｒ、２３ｂｒを処理するために、２つのＶＳＡ１４ｒａ、１４ｒｂが含まれている。これらの信号コンポーネント２３ａｒ、２３ｂｒは、アナログ信号ミキサ３２ａ、３２ｂにおいて、共通局部発信器（ＬＯ）信号３１とミキシングされることにより、周波数のダウンコンバートが行われる。元のデータストリームＴＸ１、ＴＸ２を含む、対応する周波数ダウンコンバートされた信号３３ａ、３３ｂは、それぞれＡ−Ｄ変換器（ＡＤＣ）３４ａ、３４ｂによりデジタル信号に変換されて、複合ドメインプロセスのダウンストリーム（図示せず）のため、共通公称周波数を有し、かつ入力データストリームＴＸ１、ＴＸ２に対応するデータサンプルを含むデータ信号３５ａ、３５ｂを生成する。（指示符号ＴＸ１及びＴＸ２は、ＤＵＴ送信機２２ｔａ、２２ｔｂから発するそれぞれの無線周波数（ＲＦ）信号を識別するのに使用される。これらのＲＦ信号ＴＸ１、ＴＸ２は、同一ではないが、それぞれ１つ以上のデータストリームを含むことができ、これらはそのようなデータストリームが分離された後で従来のＭＩＭＯ信号処理に従って処理される。）
他の従来の実施形態に従うと、受信されたＭＩＭＯ信号コンポーネント２３ａｒ、２３ｂｒは、サンプリング処理された後、周波数回転を用いてベースバンド（Ｆ＝０）に周波数ダウンコンバートすることができる。
【００１９】
図４に示されているように、本発明の一実施形態に従ったＭＩＭＯシステム試験のための試験環境１００には、上述のようにＭＩＭＯ ＤＵＴ２２及びコントローラ１６が含まれ、更に変調ＲＦ入力段階を有する単一広帯域幅ＶＳＡ １１４ｒを備えたテスタ１１４が含まれ（詳しくは後述される）、この変調ＲＦ入力段階で、ＤＵＴ送信機２２ｔａ、２２ｔｂにより生成され（かつそれぞれの信号路２３ａ、２３ｂにより伝送された）同時ＭＩＭＯ信号コンポーネント２３ａｒ、２３ｂｒが、処理のために中間周波数（ＩＦ）信号に変換される。
【００２０】
図５に示されているように、本発明に従った代表的な実施形態１１４ｒａによれば、これにはアナログ信号ミキサ１３２ａ、１３２ｂ、信号合流（例えば加算）回路１３４を含む入力信号変換回路と、ＡＤＣ１３６、デジタルフィルタ回路（例えば、帯域選択フィルタ又はデジタル信号プロセッサとしてハードウェアに実装）１３８ａ、及びデジタル周波数回転回路（例えばデジタル信号プロセッサ）１４０を含む出力信号変換回路とが含まれ、これらが図に示すように実質的に相互接続されている。入力ＭＩＭＯ信号コンポーネント２３ａｒ、２３ｂｒは、それぞれのミキサ１３２ａ、１３２ｂにより、等しくない周波数を有するＬＯ信号１３１ａ、１３１ｂ（詳しくは後述される）とミキシングされ、不同の（unequal）公称周波数を中心とした周波数ダウンコンバートされた信号１３３ａ、１３３ｂを生成する。これらの信号１３３ａ、１３３ｂは、信号合流回路１３４において合流（例えば加算）される。合流信号１３５は、ＡＤＣ １３６によって、不同の公称周波数で元のデータストリームＴＸ１、ＴＸ２を含むデジタル信号１３７に変換される。この信号１３７は、デジタルフィルタ回路１３８ａによりフィルタ処理されて、フィルタ処理された信号１３９を生成する。このフィルタ処理された信号１３９内に含まれる捕捉データストリームＴＸ１、ＴＸ２は個別に、周波数回転回路１４０により周波数回転され、それぞれの公称周波数から共通周波数（例えば、ゼロ近くに中心を置く）となり、元のデータストリームＴＸ１、ＴＸ２に対応するデータサンプルを含む公称データ信号１４１を生成する。
【００２１】
図６に示されているように、別の代表的な実施形態１１４ｒｂに従うと、出力信号変換回路には、ＡＤＣ １３６、デジタル複合ダウンコンバート回路１４２、複合デジタルフィルタ回路１３８ｂ、及び周波数回転回路１４０が含まれ、これらが図に示されているように、実質的に相互接続されている。合流信号１３５をデジタル信号に変換した後、デジタル複合ダウンコンバート回路１４２は、二重周波数のダウンコンバートされた信号１４３ａ、１４３ｂを与え、これら信号はそれぞれ元のデータストリームＴＸ１、ＴＸ２を含んでいる。これらの信号１４３ａ、１４３ｂはデジタル複合フィルタ回路１３８ｂによってフィルタ処理され、フィルタ処理された信号１３９を生成し、これには、負及び正の公称周波数をそれぞれ有する、第１のＴＸ１データストリーム及び第２のＴＸ２データストリームが含まれる。
【００２２】
図７に示されていように、別の代表的な実施形態１１４ｒｃによれば、出力信号変換回路には、追加のアナログ信号ミキサ１４６ａ、１４６ｂ、多数のＡＤＣ １３６ａ、１３６ｂ、及び複合フィルタ回路１３８ｂ、並びに上述の周波数回転回路１４０が含まれる。合流信号１３５は、アナログ信号ミキサ１４６ａ、１４６ｂそれぞれにおいて、ＬＯ信号源１４５及び移相器１４４により与えられる相１４５ｉ、１４５ｑとそれぞれミキシングされる。結果として得られた直角位相信号１４７ａ、１４７ｂは、それぞれのＡＤＣ １３６ａ、１３６ｂによって、不同の公称周波数で元のデータストリームＴＸ１、ＴＸ２を含む対応するデジタル信号１３７ａ、１３７ｂに変換される。これらの信号１３７ａ、１３７ｂはデジタル複合フィルタ回路１３８ｂによりフィルタ処理されて、上述のようにフィルタ処理された信号１３９を生成する。
【００２３】
当業者には明らかなように、出力信号変換回路の動作の順序は、望ましい結果を達成しつつ、別の順序に設定することができる。最適な動作順序は、例えば、サンプリングレート、望ましい信号の帯域幅、サンプリング周波数と比べて望ましい信号の入力周波数、電力消費などの様々な要素に依存する。換言すれば、図５〜７の代表的なＶＳＡ実施形態１１４ｒａ、１１４ｒｂ、１１４ｒｃにおける出力信号変換回路の動作は、ＡＤ変換、その次にフィルタ処理、その次に周波数回転となっているが、そのような動作は、具体的なシステムについて最も効率的な実施を達成するために順番を入れ替えることができる。例えば、Ａ−Ｄ変換、その次にフィルタ処理、その次に周波数回転；Ａ−Ｄ変換、その次に周波数回転、その次にフィルタ処理；フィルタリング、その次にＡ−Ｄ変換、その次に周波数回転；周波数回転、その次にフィルタ処理、その次にＡ−Ｄ変換；フィルタ処理、その次に周波数回転、その次にＡ−Ｄ変換；又は周波数回転、その次にＡ−Ｄ変換、その次にフィルタ処理とすることができる。もちろん、Ａ−Ｄ変換動作に先だって行われるこれらの動作は、アナログドメインで実施することができ、一方、Ａ−Ｄ変換の後に行われるこれらの動作は、デジタルドメインで実施することができる。各動作は、周知のＡ−Ｄ変換に従い、また周知のデジタル信号処理動作（例えば、フィルタ処理及び周波数回転技術）に従って、性能向上を求めて実施することができる。
【００２４】
更に、上述の例は２つの受信データストリーム２３ａｒ、２３ｂｒの状況においてのものであるが、本発明による信号変換及び合流技術は、２つを超えるデータストリームの変換及び合流にスケールアップすることができる。
【００２５】
図８に示されているように、別の代表的な実施形態に従うと、図５〜７の回路と共に使用するための入力ＬＯ信号源１５０には、アナログＬＯ信号源１５２（例えば、周知の技術に従った電圧制御発信器（ＶＣＯ）を備えた従来の位相同期ループ（ＰＬＬ））、及び直角位相移行回路１５４を含むことができ、これらが一緒になって同相（Ｉ）１５３ｉ及び直角位相（Ｑ）１５３ｑの信号が生成される。また、それぞれＩ １５７ｉ、１５９ｉ及びＱ１５７ｑ、１５９ｑ信号を生成する直接デジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）回路１５６、１５８も含まれている。アナログＩ １５３ｉ及びＱ １５３ｑ信号は、それぞれ第１のＤＤＳ １５６からのＱ １５７ｑ及びＩ １５７ｉ信号と、それぞれ第２のＤＤＳ １５８からのＩ １５９ｉ及びＱ１５９ｑ信号とミキシングされる。ミキシングされた信号１６１ｉ、１６１ｑの第１のセットが、信号合流回路１６４で加算され、第１の入力ＬＯ信号１３１ａを生成する。ミキシングされた信号１６３ｉ、１６３ｑの第２のセットが、別の信号合流回路１６６で加算され、第２の入力ＬＯ信号１３１ｂを生成する。
【００２６】
当業者には容易に理解されることであるが、図８に示されるように、様々なアナログ及びＤＤＳ ＬＯ信号のそれぞれのＩ及びＱ位相をミキシングすることによって、ＬＯ信号１３１ａ、１３１ｂとして２つの単側波帯（ＳＳＢ）信号が生成される。より具体的には、第１の入力ＬＯ信号１３１ａ及び第２の入力ＬＯ信号１３１ｂは、それぞれ、アナログＬＯ信号１５３ｉ、１５３ｑの周波数とＤＤＳ信号１５７ｉ、１５７ｑ、１５９ｉ、１５９ｑの周波数とのミキシング生成物の下側波帯（ＬＳＢ）及び上側波帯（ＵＳＢ）である。
【００２７】
これに代えて、第２のアナログＬＯ信号源を、２つのＤＤＳ源１５６、１５８の代わりに使用することができる。しかしながら、２つのアナログ信号源（図中のＬＯ信号源１５２を含む）は、異なる位相ノイズ特性を呈することがある。第２のＬＯ信号源としてＤＤＳ信号源を使用することによって、入力ＭＩＭＯ信号２３ａｒ、２３ｂｒの周波数ダウンコンバートの一環として導入されるほぼ同一の位相ノイズ特性が生じる。これは、適切な解析のために同一の位相ノイズ特性を有する信号がしばしば要求されるダウンストリームＭＩＭＯ信号解析に有益である。加えて、２つの独立したＤＤＳ信号源の代わりに、ＤＤＳ信号源１つを使用することもできる。ただし、独立した信号源１５６、１５８を用いることで、異なるＤＤＳ信号周波数を使用することが可能になり、また同一のＤＤＳ信号周波数の場合には、それぞれのＤＤＳ信号の振幅及び位相の独立した調節が可能になるため、これによって、位相又は周波数の微調整が可能になり、ミキシング生成物として生成される望ましくない信号側波帯について、最適な除去を達成することができる。更に、ＤＤＳ信号源の使用により、事実上瞬時にＤＤＳ信号の振幅、位相、及び周波数調節が可能になる。これは、ＤＤＳ信号生成の性質によるものである。（そのようなＤＤＳ信号源はまた、例えば図２に示すような典型的な試験システムに必要とされるＶＳＧの一部として含めることもできる。）
図９に示されているように、図７の回路と共に使用する入力周波数変換回路の代表的な実施形態１７０には、イメージ除去ミキシング回路１７４、１７６及び信号加算回路１７８、１８０が含まれてもよく、これらはＡＤＣ１３６ａ、１３６ｂを駆動するために、図示のように実質的に相互接続されている。そのようなイメージ除去ミキシング回路１７４、１７６にはそれぞれ、ミキサ１７４ｉ、１７４ｑ、１７６ｉ、１７６ｑ及び直角位相ハイブリッド回路（図示せず）が含まれ、これらは当業者には周知である。ＭＩＭＯ信号コンポーネント２３ａｒ、２３ｂｒは、イメージ除去ミキサ１７４、１７６内で、ＬＯ信号源１７２（例えば、ＶＣＯを備えたＰＬＬ）及び移相器１７４によって生成された直角位相ＬＯ信号１７３ｉ、１７３ｑとミキシングされて、それぞれＩ信号１７５ｉ、１７７ｉ及びＱ信号１７５ｑ、１７７ｑを生成する。結果として得られたＩ信号１７５ｉ、１７７ｉは、単一の加算回路１７８内で加算されて第１の周波数変換信号１４７ａを生成し、一方、結果として得られたＱ信号１７５ｑ、１７７ｑは、第２の加算回路１８０内で差分的に加算されて（相互に減算）第２の周波数変換信号１４７ｂを生成する。（本実施形態１７０の１つの利点は、ＬＯ信号源１７２を１つしか必要としないことである。）
単一広帯域幅ＶＳＡは更に、新たな標準（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃのように、２つの８０ＭＨｚ信号が使用される場合）の下で作成された試験データパケットに有利となる。あるいは、ＶＳＡ帯域幅が単帯域幅のちょうど２倍である試験システムに使用することができる。そのような場合、１つの送信機によって送信されたデータパケットのサンプリング処理が行われた後、別の送信機によって送信されたデータパケットがサンプリング処理され、この２つのサンプル信号が合流される。これは、回路の切り替え、又は高速ＤＤＳ信号の使用によって実施することができる。また、「マスク」が信号帯域幅より広い場合、データパケット間でＬＯ周波数を切り替えることができ、実際に、結果として得られたパケットをマスクスペクトルとともにエンドツーエンドでつなぎ合わせることができる。
【００２８】
本発明の思想から逸脱することなく、本発明の構成及び動作方法の様々な修正及び変更を行えることが当業者に明らかであろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して説明されているが、本発明は、このような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないことを理解すべきである。以下の「特許請求の範囲」は、本発明の範囲を規定するものであり、これらの「特許請求の範囲」及びその均等物の範囲内の構成及び方法がそれによって包含されることを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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