(57)【要約】【課題】精度の良い信号を出力する。【解決手段】指定振幅および指定位相の出力信号を出力する変調装置であって、予め定められた固定振幅および設定された位相の第１変調信号を出力する第１変調部と、固定振幅および設定された位相の第２変調信号を出力する第２変調部と、第１変調信号および第２変調信号を加算した出力信号を出力する加算部と、指定振幅および指定位相に基づき第１変調部および第２変調部に設定するべき２つの位相を算出する算出部と、第１変調信号および第２変調信号のそれぞれをより滑らかに接続するように算出部により算出された２つの位相を第１変調信号および第２変調信号に割り当てる割当部と、第１変調信号に割り当てた位相を第１変調部に設定し、第２変調信号に割り当てた位相を第２変調部に設定する設定部と、を備える変調装置を提供する。【選択図】図１
2011199772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指定振幅および指定位相の出力信号を出力する変調装置であって、
予め定められた固定振幅および設定された位相の第１変調信号を出力する第１変調部と、
前記固定振幅および設定された位相の第２変調信号を出力する第２変調部と、
前記第１変調信号および前記第２変調信号を加算した前記出力信号を出力する加算部と、
前記指定振幅および前記指定位相に基づき前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき２つの位相を算出する算出部と、
前記第１変調信号および前記第２変調信号のそれぞれをより滑らかに接続するように前記算出部により算出された前記２つの位相を前記第１変調信号および前記第２変調信号に割り当てる割当部と、
前記第１変調信号に割り当てた位相を前記第１変調部に設定し、前記第２変調信号に割り当てた位相を前記第２変調部に設定する設定部と、
を備える変調装置。
【請求項２】
前記算出部は、
前記固定振幅に対する前記指定振幅の１／２の割合のアークコサイン値を調整位相とし、
前記指定位相から前記調整位相分進んだ位相および前記指定位相から前記調整位相分遅れた位相を前記２つの位相として算出する
請求項１に記載の変調装置。
【請求項３】
前記割当部は、前記算出部により算出された前記２つの位相うち、前記第１変調信号における過去の信号点から予測される予測位相により近い位相を前記第１変調信号に割り当てる
請求項２に記載の変調装置。
【請求項４】
前記割当部は、前記第１変調信号における１サンプル前の信号点の位相と前記第１変調信号における２サンプル前の信号点の位相との差に基づき前記予測位相を算出する
請求項３に記載の変調装置。
【請求項５】
前記割当部は、１サンプル目の処理において、前記第１変調信号に前記指定位相から前記調整位相進んだ位相を割り当てる
請求項４に記載の変調装置。
【請求項６】
前記割当部は、前記第１変調信号の２サンプル目の前記予測位相を前記第１変調信号の１サンプル目に割り当てられた位相とする
請求項４または５に記載の変調装置。
【請求項７】
前記割当部は、前記第１変調信号における１サンプル前の信号点の位相と、過去の前記第１変調信号のサンプル間の位相差を重み付けして平均した平均位相差とを加算して前記予測位相を算出する
請求項４から６の何れかに記載の変調装置。
【請求項８】
前記算出部は、
前記第１変調信号における過去の信号点から予測される第１予測位相および前記第２変調信号における過去の信号点から予測される第２予測位相を算出し、
前記第１予測位相および前記第２予測位相の中間位相から９０度進んだ位相および前記中間位相から９０度遅れた位相を、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき２つの位相として算出する
請求項１から７の何れかに記載の変調装置。
【請求項９】
前記算出部は、前記第１変調信号および前記第２変調信号のそれぞれにおける２サンプル前の信号点の位相と１サンプル前の信号点の位相との差に基づき、前記第１予測位相および前記第２予測位相を算出する
請求項８に記載の変調装置。
【請求項１０】
前記算出部は、前記第１予測位相および前記第２予測位相における狭角側の中間位相から９０度進んだ位相および前記中間位相から９０度遅れた位相を算出する
請求項８または９に記載の変調装置。
【請求項１１】
前記第１変調部および前記第２変調部に設定する位相を補正する補正部を更に備え、
前記補正部は、設定するべき位相を帯域を最小とする場合の位相と帯域制限しない場合の位相との間であって、帯域を最小とする場合の誤差の増加量を表す指標である不一致度および周波数帯域の増加量を表わす指標である周波数増加度を総合した総合悪化度を最小とする位相を、前記第１変調部および前記第２変調部に設定する
請求項１から１０の何れかに記載の変調装置。
【請求項１２】
前記補正部は、前記第１変調部に設定する位相を下記式（１０１）に基づき算出し、前記第２変調部に設定する位相を下記式（１０２）に基づき算出する
請求項１１に記載の変調装置。
θ１（ｔ）＝Ｐｈ（θ′１（ｔ）＋β×Ｐｈ（θ″１（ｔ）−θ′１（ｔ）））  …（１０１）
θ２（ｔ）＝Ｐｈ（θ′２（ｔ）＋β×Ｐｈ（θ″２（ｔ）−θ′２（ｔ）））  …（１０２）
式（１０１）および式（１０２）において、
θ′１（ｔ）およびθ′２（ｔ）は、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき位相を帯域を最小とする場合の位相を表し、
θ″１（ｔ）およびθ″２（ｔ）は、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき位相を帯域制限しない場合の位相を表し、
βは、０以上１以下の値であって、帯域を最小とする場合の位相と帯域制限しない場合の位相との間における前記総合悪化度を最小とする位相の、帯域制限しない場合の位相からの距離を表し、
ｙ＝Ｐｈ（ｘ）は、ｘと同じ角度の−１８０°＜θ≦１８０°のｙを返す関数を表す。
【請求項１３】
前記補正部は、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき位相を帯域を最小とする場合の不一致度および周波数増加度、並びに、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき位相を帯域制限しない場合の周波数増加度に基づき、前記βを算出する
請求項１２に記載の変調装置。
【請求項１４】
前記補正部は、下記式（１０３）に基づき前記βを算出する
請求項１３に記載の変調装置。
【数１１】
2011199772.tif 000009
式（１０３）において、αは、αｍｉｎ≦α≦１の範囲の値である。また、式（１０３）において、αｍｉｎは、ＥＢ′／ＥＢ″により表される。ＥＢ′は、設定するべき位相を帯域を最小とする場合の周波数増加度を表す指標である。ＥＢ″は、設定するべき位相を帯域制限しない場合の周波数増加度を表す指標である。
【請求項１５】
前記補正部は、下記式（１０４）に基づき前記αを算出する
請求項１４に記載の変調装置。
【数１２】
2011199772.tif 000010
式（１０４）において、αｏｐｔは下記式（１０５）により表される。
【数１３】
2011199772.tif 000011
式（１０５）においてＥＤｍａｘは、（ＥＢ″×ＥＤ′）／（ＥＢ″−ＥＢ′）により表され、ＥＢｍａｘは、ＥＢ″により表される。ＥＤ′は、設定するべき位相を帯域を最小とする場合の不一致度を表す指標である。
【請求項１６】
指定振幅および指定位相の出力信号を出力する変調装置に対して位相を設定する設定方法であって、
前記変調装置は、
予め定められた固定振幅および設定された位相の第１変調信号を出力する第１変調部と、
前記固定振幅および設定された位相の第２変調信号を出力する第２変調部と、
前記第１変調信号および前記第２変調信号を加算した前記出力信号を出力する加算部と、
を備え、
前記指定振幅および前記指定位相に基づき前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき２つの位相を算出し、
前記第１変調信号および前記第２変調信号のそれぞれをより滑らかに接続するように、算出された前記２つの位相を前記第１変調信号および前記第２変調信号に割り当て、
前記第１変調信号に割り当てた位相を前記第１変調部に設定し、前記第２変調信号に割り当てた位相を前記第２変調部に設定する
を備える設定方法。
【請求項１７】
前記第１変調信号における過去の信号点から予測される第１予測位相および前記第２変調信号における過去の信号点から予測される第２予測位相を算出し、
前記第１予測位相および前記第２予測位相の中間位相から９０度進んだ位相および前記中間位相から９０度遅れた位相を、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき２つの位相として算出する
請求項１６に記載の設定方法。
【請求項１８】
前記第１変調部に設定する位相を下記式（１０１）に基づき算出し、前記第２変調部に設定する位相を下記式（１０２）に基づき算出する
請求項１７に記載の設定方法。
θ１（ｔ）＝Ｐｈ（θ′１（ｔ）＋β×Ｐｈ（（θ″１（ｔ）−θ′１（ｔ）））  …（１０１）
θ２（ｔ）＝Ｐｈ（θ′２（ｔ）＋β×Ｐｈ（（θ″２（ｔ）−θ′２（ｔ）））  …（１０２）
式（１０１）および式（１０２）において、
θ′１（ｔ）およびθ′２（ｔ）は、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき位相を帯域を最小とする場合の位相を表し、
θ″１（ｔ）およびθ″２（ｔ）は、前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき位相を帯域制限しない場合の位相を表し、
βは、０以上１以下の値であって、帯域を最小とする場合の位相と帯域制限しない場合の位相との間における総合悪化度を最小とする位相の、帯域制限しない場合の位相からの距離を表し、
ｙ＝Ｐｈ（ｘ）は、ｘと同じ角度の−１８０°＜θ≦１８０°のｙを返す関数を表す。
【請求項１９】
変調信号を被試験デバイスに与えて、前記被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記変調信号の振幅および位相を指定するデータ発生部と、
前記データ発生部が発生した振幅および位相に応じた変調信号を前記被試験デバイスに与える、請求項１から１５の何れかに記載の変調装置と、
前記変調信号に応じて前記被試験デバイスが出力する信号を取得する取得部と、
前記取得部が取得した信号に応じて前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と、
を備える試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調装置、設定方法および試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、変調信号を出力するＬＩＮＣ回路が知られている（非特許文献１〜５）。ＬＩＮＣ回路は、振幅が固定された位相の異なる２つの変調信号を２つのＩＱ変調器により生成し、２つのＩＱ変調器により生成された２つの変調信号を加算することにより、目的とする振幅および位相の信号を出力する。このようなＬＩＮＣ回路は、出力段の増幅器のリニアリティに関わらず、歪の小さい大振幅の信号を出力することができる。
【０００３】
非特許文献１  Lars Sundstrom, "Spectral Sensitivity of LINC Transmitters to Quadrature Modulator Misalignments", IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 49, NO. 4, JULY 2000
非特許文献２  Fernando J. Casadevall, and Antonio Valdovinos, "Performance Analysis of QAM Modulations Applied to the LINC Transmitter", IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 42, NO. 4, NOVEMBER 1993
非特許文献３  Gwenael Poitau, Ahmed Birafane and Ammar Kouki, "Experimental Characterization of LINC Outphasing Combiners'Efficiency and Linearity", IEEE Radio and Wireless Conference, 2004
非特許文献４  Young Yun Woo, Jaehyok Yi, Youngoo Yang, and Bumman Kim, "SDR Transmitter Based on LINC Amplifier with Bias Control", Microwave Symposium Digest, 2003 IEEE MTT-S International
非特許文献５  Xuejun Zhang, Lawrence E. Larson, and Peter Asbeck, "Design of Linear RF Outphasing Power Amplifiers", (USA), Artech House, 2003
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＩＮＣ回路においては、例えば制御部が、外部から指定された振幅および位相に基づき２つの位相を算出し、算出した２つの位相を２つのＩＱ変調器に設定する。ここで、算出した２つの位相を２つのＩＱ変調器のどちらに設定しても、当該ＬＩＮＣ回路から出力される出力信号の振幅および位相は理論上同一となる。しかしながら、ＩＱ変調器から出力される変調信号の周波数帯域が広がった場合、ハードウェアの影響により出力信号の歪みが増加してしまう。
【０００５】
また、出力信号の振幅を０とする場合、１８０°異なる２つの変調信号を加算して出力すればよい。しかし、２つの変調信号の位相を適切に設定しなければ周波数帯域が広がり、ハードウェアの影響により出力信号の歪みが増加してしまう。
【０００６】
また、２つのＩＱ変調器に設定する位相に帯域制限をかければ、ハードウェアの影響による変調信号の歪みは減少するが、２つのＩＱ変調器に設定する位相の誤差が増加してしまう。一方、２つのＩＱ変調器に設定する位相に帯域制限をかけなければ、２つのＩＱ変調器に本来の位相を設定できるが、出力信号の歪みが増加してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、指定振幅および指定位相の出力信号を出力する変調装置であって、予め定められた固定振幅および設定された位相の第１変調信号を出力する第１変調部と、前記固定振幅および設定された位相の第２変調信号を出力する第２変調部と、前記第１変調信号および前記第２変調信号を加算した前記出力信号を出力する加算部と、前記指定振幅および前記指定位相に基づき前記第１変調部および前記第２変調部に設定するべき２つの位相を算出する算出部と、前記第１変調信号および前記第２変調信号のそれぞれをより滑らかに接続するように前記算出部により算出された前記２つの位相を前記第１変調信号および前記第２変調信号に割り当てる割当部と、前記第１変調信号に割り当てた位相を前記第１変調部に設定し、前記第２変調信号に割り当てた位相を前記第２変調部に設定する設定部と、を備える変調装置、設定方法および試験装置を提供する。
【０００８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る変調装置１０の構成を示す。
【図２】本実施形態に係る、出力信号（Ｓｏｕｔ）、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）の振幅および位相の一例を示す。
【図３】指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）が与えられた場合における、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）の算出方法の一例を示す。
【図４】２サンプル前の第１変調信号および第２変調信号の位相、１サンプル前の第１変調信号および第２変調信号の位相、および、当該サンプルにおける第１変調信号および第２変調信号の予測位相の一例を示す。
【図５】指定振幅が０の場合における、算出部３０により算出される２つの位相の一例を示す。
【図６】本実施形態に係る算出部３０の処理フローを示す。
【図７】出力信号（Ｓｏｕｔ）および算出部３０により算出される２つの位相（Ｅ、Ｌ）の遷移の一例を示す。
【図８】本実施形態に係る設定部３４の第１の処理フローを示す。
【図９】本実施形態に係る設定部３４の第２の処理フローを示す。
【図１０】本実施形態の変形例に係る変調装置１０の構成を示す。
【図１１】周波数増加度ＥＢをＸ軸、不一致度ＥＤをＹ軸に表した場合、変数βおよび変数αを示す。
【図１２】本実施形態に係る試験装置１１０の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る変調装置１０の構成を示す。本実施形態に係る変調装置１０は、外部から振幅および位相が指定され、指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）の所定周波数の出力信号（Ｓｏｕｔ）を出力する。変調装置１０は、いわゆるＬＩＮＣ（Linear amplification using non-linear components）と呼ばれる回路の一例である。
【００１２】
変調装置１０は、周期信号発生部２０と、第１変調部２２と、第２変調部２４と、加算部２６と、算出部３０と、割当部３２と、設定部３４とを備える。周期信号発生部２０は、予め定められた周波数の周期信号を発生する。周期信号発生部２０は、一例として、角周波数（ω）の正弦波信号（Ｓｉｎωｔ）を周期信号として発生する。また、周期信号発生部２０は、角周波数（ω）の正弦波信号（Ｓｉｎωｔ）を主成分として含む矩形波信号を周期信号として発生してもよい。
【００１３】
第１変調部２２は、予め定められた固定振幅（Ｖ）および設定部３４により設定された第１位相（θ１）の第１変調信号（Ｓ１）を出力する。第１変調部２２は、一例として、周期信号発生部２０により発生された周期信号（Ｓｉｎωｔ）を直交変調して、固定振幅（Ｖ）および第１位相（θ１）の第１変調信号（Ｓ１＝Ｓｉｎ（ωｔ＋θ１））を出力する。
【００１４】
第２変調部２４は、第１変調信号（Ｓ１）と同一周波数の信号であって、予め定められた固定振幅（Ｖ）および設定部３４により設定された第２位相（θ２）の第２変調信号（Ｓ２）を出力する。第２変調部２４は、一例として、周期信号発生部２０により発生された周期信号（Ｓｉｎωｔ）を直交変調して、固定振幅（Ｖ）および第２位相（θ２）の第２変調信号（Ｓ２＝Ｓｉｎ（ωｔ＋θ２））を出力する。なお、第１変調部２２および第２変調部２４のそれぞれは、位相変調器と、位相変調器から出力された信号を固定振幅（Ｖ）に増幅する増幅器とを有する構成であってもよい。
【００１５】
加算部２６は、第１変調部２２から出力された固定振幅の第１変調信号（Ｓ１）および第２変調部２４から出力された固定振幅の第２変調信号（Ｓ２）を加算して、出力信号（Ｓｏｕｔ＝Ｖ×Ｓｉｎ（ωｔ＋θ１）＋Ｖ×Ｓｉｎ（ωｔ＋θ２））として出力する。このような加算部２６は、指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）の出力信号（Ｓｏｕｔ＝Ｒ×Ｓｉｎ（ωｔ＋θ））を出力することができる。
【００１６】
算出部３０は、指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）に基づき第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）を算出する。なお、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）の算出方法については詳細を後述する。
【００１７】
割当部３２は、算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）のうち一方を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、他方を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。より具体的には、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれをより滑らかに接続するように算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）を、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。
【００１８】
言い換えると、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれを過去サンプルに対して共により連続性を高めるように、一方の位相を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、他方を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。これにより、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれの周波数帯域をともに狭くするように、算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）を割り当てることができる。なお、割当部３２による割り当て方法の一例については詳細を後述する。
【００１９】
設定部３４は、第１変調信号（Ｓ１）に割り当てた位相を第１変調部２２に設定する。また、設定部３４は、第２変調信号（Ｓ２）に割り当てた位相を第２変調部２４に設定する。
【００２０】
このような変調装置１０は、予め定められたサンプリングレート毎に指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）を表すデータが与えられる。そして、変調装置１０は、サンプリングレート毎に、指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）の出力信号（Ｓｏｕｔ＝Ｒ×Ｓｉｎ（ωｔ＋θ））を出力することができる。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る、出力信号（Ｓｏｕｔ）、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）の振幅および位相の一例を示す。周期信号発生部２０から発生される周期信号の位相を０とした場合、第１変調部２２および第２変調部２４は、図２に示されるような第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）を出力する。
【００２２】
即ち、第１変調部２２は、固定振幅Ｖおよび第１位相θ１の第１変調信号（Ｓ１）を出力する。また、第２変調部２４は、固定振幅Ｖおよび第２位相θ２の第２変調信号（Ｓ２）を出力する。
【００２３】
そして、加算部２６は、このような第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）をベクトル加算した出力信号（Ｓｏｕｔ）を出力する。即ち、出力信号（Ｓｏｕｔ）の位相（θ）は、第１位相θ１および第２位相θ２の中心（（θ１＋θ２）／２）となる。また、出力信号（Ｓｏｕｔ）の振幅（Ｒ）は、第１位相θ１および第２位相θ２の中心（（θ１＋θ２）／２）を基準とした場合における、第１変調信号（Ｓ１）のコサイン成分（Ｖ×Ｃｏｓ（θ１−（（θ１＋θ２）／２）））と、第２変調信号（Ｓ２）のコサイン成分（Ｖ×Ｃｏｓ（θ２−（（θ１＋θ２）／２）））とを加算した振幅となる。
【００２４】
なお、図中において、第１位相θ１を出力信号（Ｓｏｕｔ）の位相（θ）より進んだ位相として記載し、第２位相θ２を出力信号（Ｓｏｕｔ）の位相（θ）より遅れた位相として記載しているが、これに限らない。即ち、第１位相θ１が出力信号（Ｓｏｕｔ）の位相（θ）より遅れ、第２位相θ２が出力信号（Ｓｏｕｔ）の位相（θ）より進んでいてもよい。
【００２５】
図３は、指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）が与えられた場合における、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）の算出方法の一例を示す。算出部３０は、外部から指定振幅（Ｒ）および指定位相（θ）が与えられると、下記式（１）に示されるように調整位相（φ）を算出する。
【００２６】
φ＝ｃｏｓ−１（（Ｒ／２）／Ｖ）    …（１）
【００２７】
即ち、算出部３０は、予め定められた固定振幅（Ｖ）に対する指定振幅（Ｒ）の１／２の割合のアークコサイン値（ｃｏｓ−１（（Ｒ／２）／Ｖ））を調整位相（φ）として算出する。続いて、算出部３０は、下記式（２）および式（３）に示されるように、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）を算出する。
【００２８】
Ｅ＝θ＋φ    …（２）
Ｌ＝θ−φ    …（３）
【００２９】
即ち、算出部３０は、指定位相（θ）に調整位相（φ）を加算した位相（Ｅ＝θ＋φ）、つまり、指定位相から調整位相（φ）分進んだ位相を算出する。また、算出部３０は、指定位相（θ）から調整位相（φ）を減算した位相（Ｌ＝θ−φ）、つまり、指定位相から調整位相（φ）分遅れた位相を算出する。
【００３０】
そして、割当部３２は、算出部３０がこのように算出した２つの位相（Ｅ、Ｌ）の一方を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、他方を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。なお、図中においては、指定位相から調整位相（φ）分進んだ位相（Ｅ）を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、指定位相から調整位相（φ）分遅れた位相（Ｌ）を第２変調信号に割り当てた例を示しているが、この逆であってもよい。
【００３１】
図４は、２サンプル前の第１変調信号および第２変調信号の位相、１サンプル前の第１変調信号および第２変調信号の位相、および、当該サンプルにおける第１変調信号および第２変調信号の予測位相の一例を示す。図５は、指定振幅が０の場合における、第１変調部２２により算出される２つの位相の一例を示す。
【００３２】
ここで、２つの位相（Ｅ、Ｌ）の位相差を１８０°とすれば、出力信号の振幅を０とすることができる。そこで、算出部３０は、指定振幅（Ｒ）が０の場合には、式（１）から式（３）に関わらず次のように互いに１８０°異なる２つの位相（Ｅ、Ｌ）を算出する。
【００３３】
まず、算出部３０は、図４に示されるように、第１変調信号（Ｓ１）における過去の信号点から予測される第１予測位相θ′１（ｔ）および第２変調信号（Ｓ２）における過去の信号点から予測される第２予測位相θ′２（ｔ）を算出する。例えば、算出部３０は、下記式（４）および式（５）に示されるように、第１予測位相θ′１（ｔ）および第２予測位相θ′２（ｔ）を算出する。
【００３４】
θ′１（ｔ）＝Ｐｈ（θ１（ｔ−１）＋Ｐｈ（θ１（ｔ−１）−θ１（ｔ−２）））    …（４）
θ′２（ｔ）＝Ｐｈ（θ２（ｔ−１）＋Ｐｈ（θ２（ｔ−１）−θ２（ｔ−２）））    …（５）
【００３５】
なお、ｙ＝Ｐｈ（ｘ）は、ｘと同じ角度の−１８０°＜θ≦１８０°のｙを返す関数を表す。他の式においても同様である。
【００３６】
即ち、式（４）に示されるように、算出部３０は、第１変調信号（Ｓ１）における１サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−１）から２サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−２）を減じた値を、１サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−１）に加算して、第１変調信号（Ｓ１）における第１予測位相θ′１（ｔ）を算出する。同様に、式（５）に示されるように、算出部３０は、第２変調信号（Ｓ２）における１サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−１）から２サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−２）を減じた値を、１サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−１）に加算して、第２変調信号（Ｓ２）における第２予測位相θ′２（ｔ）を算出する。
【００３７】
続いて、算出部３０は、図４に示されるように、第１予測位相θ′１（ｔ）および第２予測位相θ′２（ｔ）の中間位相θ′（ｔ）を算出する。この場合において、算出部３０は、第１予測位相θ′１（ｔ）および第２予測位相θ′２（ｔ）における狭角側の中間位相θ′（ｔ）を算出する。
【００３８】
そして、算出部３０は、図５に示されるように、中間位相θ′（ｔ）から９０度進んだ位相Ｅ（ｔ）、および、中間位相θ′（ｔ）から９０度遅れた位相Ｌ（ｔ）を、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）として算出する。これにより、算出部３０は、指定振幅（Ｒ）が０の場合において、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれの周波数変化を小さくするように即ち周波数帯域を狭くするように、２つの位相（Ｅ、Ｌ）を設定することができる。
【００３９】
なお、算出部３０は、式（４）および式（５）に代えて、下記の式（６）および式（７）に示されるように、第１予測位相θ′１（ｔ）および第２予測位相θ′２（ｔ）を算出してもよい。なお、式（６）において、ｖθ１（ｔ）は、過去の第１変調信号（Ｓ１）のサンプル間の位相差を重み付けして平均した平均位相差を表す。また、式（７）において、ｖθ２（ｔ）は、過去の第２変調信号（Ｓ２）のサンプル間の位相差を重み付けして平均した平均位相差を表す。
【００４０】
θ′１（ｔ）＝Ｐｈ（θ１（ｔ−１）＋ｖθ１（ｔ））    …（６）
θ′２（ｔ）＝Ｐｈ（θ２（ｔ−１）＋ｖθ２（ｔ））    …（７）
【００４１】
即ち、式（６）に示されるように、算出部３０は、第１変調信号（Ｓ１）における１サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−１）と、過去の第１変調信号（Ｓ１）のサンプル間の位相差を重み付けして平均した平均位相差ｖθ１（ｔ）とを加算して、第１予測位相θ′１（ｔ）を算出する。また、式（７）に示されるように、算出部３０は、第２変調信号（Ｓ２）における１サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−１）と、過去の第２変調信号（Ｓ２）のサンプル間の位相差を重み付けして平均した平均位相差ｖθ２（ｔ）とを加算して、第２予測位相θ′２（ｔ）を算出する。
【００４２】
算出部３０は、サンプルが過去になるほどそのサンプルの位相差の重みが小さくなるように、平均位相差ｖθ１（ｔ）、ｖθ２（ｔ）を算出する。算出部３０は、一例として、下記の式（８）および式（９）に示されるように、平均位相差ｖθ１（ｔ）、ｖθ２（ｔ）を算出する。
【００４３】
ｖθ１（ｔ）＝Ｐｈ（γ×ｖθ１（ｔ−１）＋（１−γ）×Ｐｈ（θ１（ｔ−１）−θ１（ｔ−２）））    …（８）
ｖθ２（ｔ）＝Ｐｈ（γ×ｖθ２（ｔ−１）＋（１−γ）×Ｐｈ（θ２（ｔ−１）−θ２（ｔ−２）））    …（９）
【００４４】
式（８）および式（９）において、γは、０≦γ＜１の範囲の予め定められた影響係数である。この影響係数は、当該サンプルの平均位相差に対する過去のサンプルにおいて算出された平均位相差の影響度を表す。
【００４５】
ｖθ１（ｔ−１）は、第１変調信号（Ｓ１）について算出された１サンプル前の平均位相差を表す。ｖθ２（ｔ−１）は、第２変調信号（Ｓ２）について算出された１サンプル前の平均位相差を表す。
【００４６】
即ち、算出部３０は、影響係数に第１変調信号についての１サンプル前の平均位相差を乗じた値（γ×ｖθ１（ｔ−１））と、１から影響係数を減じた値に第１変調信号における１サンプル前の信号点の位相から２サンプル前の信号点の位相を減じた値を乗じた値（（１−γ）×（（θ１（ｔ−１）−θ１（ｔ−２）））とを加算して、第１変調信号についての平均位相差（ｖθ１（ｔ））を算出する。また、算出部３０は、影響係数に第２変調信号についての１サンプル前の平均位相差を乗じた値（γ×ｖθ２（ｔ−１））と、１から影響係数を減じた値に第２変調信号における１サンプル前の信号点の位相から２サンプル前の信号点の位相を減じた値を乗じた値（（１−γ）×（（θ２（ｔ−１）−θ２（ｔ−２）））とを加算して、第２変調信号についての平均位相差（ｖθ２（ｔ））を算出する。
【００４７】
算出部３０は、以上のように予測位相を算出してもよい。これにより、算出部３０は、演算量は多くなるが、より周波数変化を小さくすることができる予測位相を算出することができる。
【００４８】
図６は、本実施形態に係る算出部３０の処理フローを示す。算出部３０は、サンプリングレート毎に、図６に示されるステップＳＴ１２からステップＳＴ１６の処理を実行する。
【００４９】
まず、算出部３０は、指定振幅（Ｒ）が０か否かを判断する（ＳＴ１１）。算出部３０は、指定振幅（Ｒ）が０ではない場合（ＳＴ１１のＮｏ）、指定位相（θ）に調整位相（φ）を加算した位相（Ｅ（ｔ）＝Ｐｈ（θ＋φ））、および、指定位相（θ）から調整位相（φ）を減算した位相（Ｌ（ｔ）＝Ｐｈ（θ−φ））を算出する（ＳＴ１２）。
【００５０】
また、算出部３０は、指定位相（Ｒ）が０である場合（ＳＴ１１のＹｅｓ）、１サンプル目の処理か否かを判断する（ＳＴ１３）。算出部３０は、１サンプル目の処理である場合（ＳＴ１３のＹｅｓ）、算出するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）として、０°および１８０°の２つの位相を設定する（ＳＴ１４）。なお、算出部３０は、ステップＳＴ１１において、０°および１８０°に代えて、互いに１８０°異なる他の２つの位相を設定してもよい。
【００５１】
また、算出部３０は、１サンプル目の処理でない場合（ＳＴ１３のＮｏ）、中間位相（θ′（ｔ））を算出する（ＳＴ１５）。続いて、算出部３０は、中間位相（θ′（ｔ））に９０°を加算した位相（Ｅ（ｔ）＝Ｐｈ（θ′（ｔ）＋９０°））、および、中間位相（θ′（ｔ））から９０°を減算した位相（Ｌ（ｔ）＝Ｐｈ（θ′−９０°））を算出する（ＳＴ１６）。
【００５２】
そして、算出部３０は、このように算出または設定された２つの位相（Ｅ、Ｌ）を後段の割当部３２に出力する。このように算出部３０は、指定振幅（Ｒ）が０の場合において、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき２つの位相（Ｅ、Ｌ）を算出することができる。
【００５３】
図７は、出力信号（Ｓｏｕｔ）および算出部３０により算出される２つの位相（Ｅ、Ｌ）の遷移の一例を示す。例えば、図７に示されるように、出力信号（Ｓｏｕｔ）が、指定位相（θ）が固定の状態で指定振幅（Ｒ）が徐々に小さくなっていき、指定振幅（Ｒ）が０となった時点で指定位相（θ）が１８０°反転し、その後、指定位相（θ）が固定の状態で指定振幅（Ｒ）が徐々に大きくなっていくような場合がある。
【００５４】
例えば図７の場合、算出部３０により算出された２つの位相のうちの指定位相より進んだ位相（Ｅ）は、指定振幅（Ｒ）が０となる前の段階では第１象限（０°から９０°の範囲）に存在するが、指定振幅（Ｒ）が０を超えた後の段階では第３象限（１８０°から２７０°の範囲）に存在する。反対に、遅れた位相（Ｌ）は、指定振幅（Ｒ）が０となる前の段階では第４象限（２７０°から３６０°の範囲）に存在するが、指定振幅（Ｒ）が０を超えた後の段階では第２象限（９０°から１８０°の範囲）に存在する。
【００５５】
ここで、指定位相より進んだ位相（Ｅ）を第１変調部２２に設定し、指定位相より遅れた位相（Ｌ）を第２変調部２４に固定的に設定する場合、図７に示されるような出力信号を出力すると、第１変調部２２から出力される第１変調信号（Ｓ１）および第２変調部２４から出力される第２変調信号（Ｓ２）の周波数変化が大きくなってしまう。
【００５６】
そこで、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれをより滑らかに接続するように算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）を、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。言い換えると、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれを、過去サンプルの信号点に対してともにより連続性を高めるように、一方の位相を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、他方を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。
【００５７】
例えば、割当部３２は、位相（Ｅ）を第１変調信号（Ｓ１）に割り当てた場合の周波数変化量と、位相（Ｌ）を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てた場合の周波数変化量とを合成した第１合成変化量を算出する。さらに、割当部３２は、位相（Ｌ）を第１変調信号（Ｓ１）に割り当てた場合の周波数変化量と、位相（Ｅ）を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てた場合の周波数変化量とを合成した第２合成変化量を算出する。
【００５８】
そして、割当部３２は、第１合成変化量と第２合成変化量とを比較して、第１合成変化量が小さい場合には、位相（Ｅ）を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、位相（Ｌ）を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。また、割当部３２は、第２合成変化量が小さい場合には、位相（Ｌ）を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、位相（Ｅ）を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てる。これにより、割当部３２によれば、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれの周波数変化量をともに小さくして、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）の変化によって生じる出力信号（Ｓｏｕｔ）の歪みを小さくすることができる。
【００５９】
図８は、本実施形態に係る割当部３２の第１の処理フローを示す。割当部３２は、サンプリングレート毎に、図８に示されるステップＳＴ２１からステップＳＴ２９の処理を実行する。
【００６０】
まず、割当部３２は、１サンプル目の処理か否かを判断する（ＳＴ２１）。割当部３２は、１サンプル目の処理である場合（ＳＴ２１のＹｅｓ）、第１変調信号（Ｓ１）に、算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）のうち、指定位相（θ）から調整位相（φ）進んだ位相（Ｅ）を割り当る（ＳＴ２２）。また、割当部３２は、第２変調信号（Ｓ２）に、算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）のうち、指定位相（θ）から調整位相（φ）遅れた位相（Ｌ）を割り当る（ＳＴ２２）。割当部３２は、ステップＳＴ２２の処理を終えると、次のサンプリングレートの処理に進む。
【００６１】
また、割当部３２は、１サンプル目の処理でない場合（ＳＴ２１のＮｏ）、続いて、２サンプル目の処理か否かを判断する（ＳＴ２２）。割当部３２は、２サンプル目の処理である場合（ＳＴ２３のＹｅｓ）、１サンプル目における第１変調信号（Ｓ１）の位相（θ１（１））を、第１変調信号（Ｓ１）の予測位相である第１予測位相（θ′１（ｔ））に設定する。また、割当部３２は、１サンプル目における第２変調信号（Ｓ２）の位相（θ２（１））を、第２変調信号（Ｓ２）の予測位相である第２予測位相（θ′２（ｔ））に設定する。
【００６２】
また、割当部３２は、２サンプル目の処理でない場合（ＳＴ２３のＮｏ）、上述した式（４）および式（５）と同様に第１予測位相（θ′１（ｔ））および第２予測位相（θ′２（ｔ））を算出する（ＳＴ２５）。即ち、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）における１サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−１）から２サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−２）を減じた値を、１サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−１）に加算して、第１変調信号（Ｓ１）における第１予測位相θ′１（ｔ）を算出する。さらに、割当部３２は、第２変調信号（Ｓ２）における１サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−１）から２サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−２）を減じた値を、１サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−１）に加算して、第２変調信号（Ｓ２）における第２予測位相θ′２（ｔ）を算出してもよい。
【００６３】
ステップＳＴ２４またはステップＳＴ２５の処理に続いて、割当部３２は、下記の式に基づき、第１合成変化量Ｅ１および第２合成変化量Ｅ２を算出する（ＳＴ２６）。
【００６４】
Ｅ１＝（Ｐｈ（θ′１（ｔ）−Ｅ（ｔ）））２＋（Ｐｈ（θ′２（ｔ）−Ｌ（ｔ）））２
Ｅ２＝（Ｐｈ（θ′１（ｔ）−Ｌ（ｔ）））２＋（Ｐｈ（θ′２（ｔ）−Ｅ（ｔ）））２
【００６５】
即ち、割当部３２は、第１予測位相（θ′１（ｔ））と位相（Ｅ）との位相差の二乗と、第２予測位相（θ′２（ｔ））と位相（Ｌ）との位相差の二乗との合計を、第１合成変化量Ｅ１として算出する。また、割当部３２は、第１予測位相（θ′１（ｔ））と位相（Ｌ）との位相差の二乗と、第２予測位相（θ′２（ｔ））と位相（Ｅ）との位相差の二乗との合計を、第２合成変化量Ｅ２として算出する。
【００６６】
ここで、第１合成変化量Ｅ１は、位相（Ｅ（ｔ））を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、位相（Ｌ（ｔ））を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てた場合における、第１変調信号（Ｓ１）の周波数変化量と第２変調信号（Ｓ２）の周波数変化量との合成量を表わす。また、第２合成変化量Ｅ１は、位相（Ｌ（ｔ））を第１変調信号（Ｓ１）に割り当て、位相（Ｅ（ｔ））を第２変調信号（Ｓ２）に割り当てた場合における、第１変調信号（Ｓ１）の周波数変化量と第２変調信号（Ｓ２）の周波数変化量との合成量を表わす。
【００６７】
続いて、割当部３２は、第１合成変化量Ｅ２が第２合成変化量Ｅ２より小さいか否かを判断する（ＳＴ２７）。割当部３２は、第１合成変化量Ｅ２が第２合成変化量Ｅ２より小さいと判断した場合（ＳＴ２７のＹｅｓ）、第１変調信号（Ｓ１）に設定すべき第１位相（θ１（ｔ））として指定位相から調整位相進んだ位相（Ｅ（ｔ））を割り当て、第２変調信号（Ｓ２）に設定すべき第２位相（θ２（ｔ））として指定位相から調整位相遅れた位相（Ｌ（ｔ））を割り当てる（ＳＴ２８）。
【００６８】
また、割当部３２は、第１合成変化量Ｅ２が第２合成変化量Ｅ２より小さくないと判断した場合（ＳＴ２７のＮｏ）、第１変調信号（Ｓ１）に設定すべき第１位相（θ１（ｔ））として指定位相から調整位相遅れた位相（Ｌ（ｔ））を割り当て、第２変調信号（Ｓ２）に設定すべき第２位相（θ２（ｔ））として指定位相から調整位相進んだ位相（Ｅ（ｔ））を割り当てる（ＳＴ２９）。
【００６９】
割当部３２は、ステップＳＴ２８またはステップＳＴ２９の処理を終えると、次のサンプリングレートの処理に進む。以上の処理により、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれを、共により滑らかに接続するように算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）を、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）に割り当てることができる。
【００７０】
図９は、本実施形態に係る割当部３２の第２の処理フローを示す。割当部３２は、サンプリングレート毎に、図９に示されるステップＳＴ３１からステップＳＴ４２の処理を実行する。なお、ステップＳＴ３１〜ＳＴ３４の処理は、図８のステップＳＴ２１〜ＳＴ２４と同様であるので説明を省略する。また、ステップＳＴ３９〜ＳＴ４２の処理は、図８のステップＳＴ２６〜ＳＴ２９の処理と同様であるので説明を省略する。
【００７１】
割当部３２は、２サンプル目の処理でない場合（ＳＴ３３のＮｏ）、続いて、３サンプル目の処理か否かを判断する（ＳＴ３５）。割当部３２は、３サンプル目の処理である場合（ＳＴ３５のＹｅｓ）、第１変調信号（Ｓ１）における１サンプル前の信号点の位相θ１（２）から２サンプル前の信号点の位相θ１（１）を減じた値を、第１変調信号（Ｓ１）についての平均位相差（ｖθ１（ｔ））に設定する（ＳＴ３６）。さらに、割当部３２は、第２変調信号（Ｓ２）における１サンプル前の信号点の位相θ２（２）から２サンプル前の信号点の位相θ２（１）を減じた値を、第２変調信号（Ｓ２）についての平均位相差（ｖθ２（ｔ））に設定する（ＳＴ３６）。
【００７２】
また、割当部３２は、３サンプル目の処理でない場合（ＳＴ３５のＮｏ）、上述した式（８）および式（９）と同様に、平均位相差（ｖθ２（ｔ）、ｖθ２（ｔ））を算出する（ＳＴ３７）。即ち、割当部３２は、影響係数に第１変調信号についての１サンプル前の平均位相差を乗じた値と、１から影響係数を減じた値に第１変調信号における１サンプル前の信号点の位相から２サンプル前の信号点の位相を減じた値を乗じた値とを加算して、第１変調信号についての平均位相差（ｖθ１（ｔ））を算出する。また、算出部３０は、影響係数に第２変調信号についての１サンプル前の平均位相差を乗じた値と、１から影響係数を減じた値に第２変調信号における１サンプル前の信号点の位相から２サンプル前の信号点の位相を減じた値を乗じた値とを加算して、第２変調信号についての平均位相差（ｖθ２（ｔ））を算出する。
【００７３】
ステップＳＴ３６またはステップＳＴ３７の処理に続いて、割当部３２は、上述した式（６）および式（７）に示されるように、第１予測位相θ′１（ｔ）および第２予測位相θ′２（ｔ）を算出する（ＳＴ３８）。即ち、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）における１サンプル前の信号点の位相θ１（ｔ−１）と、ステップＳＴ３６またはＳＴ３７で算出した第１変調信号についての平均位相差ｖθ１（ｔ）とを加算して、第１予測位相θ′１（ｔ）を算出する。さらに、割当部３２は、第２変調信号（Ｓ２）における１サンプル前の信号点の位相θ２（ｔ−１）と、ステップＳＴ３６またはＳＴ３７で算出した第２変調信号についての平均位相差ｖθ２（ｔ）とを加算して、第２予測位相θ′２（ｔ）を算出する。
【００７４】
そして、割当部３２は、ステップＳＴ３８の後に、処理をステップＳＴ３９に進める。以上の処理により、割当部３２は、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）のそれぞれをより滑らかに接続するように算出部３０により算出された２つの位相（Ｅ、Ｌ）を、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）に割り当てることができる。
【００７５】
図１０は、本実施形態の変形例に係る変調装置１０の構成を示す。本変形例に係る変調装置１０は、図１に示した変調装置１０と略同一の構成および機能を採るので、図１に示した部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００７６】
本変形例に係る変調装置１０は、補正部５０を更に備える。補正部５０は、第１変調部２２および第２変調部２４に設定する位相を補正する。
【００７７】
ここで、第１変調部２２および第２変調部２４は、周波数特性を有する。従って、第１変調部２２および第２変調部２４は、出力すべき周波数帯域が広がるほど、歪みの大きい第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）を出力してしまう。
【００７８】
これを解決するために第１変調部２２および第２変調部２４に設定すべき位相を帯域制限したとする。この場合、第１変調部２２および第２変調部２４は、出力すべき信号の周波数帯域が狭くなり、歪の小さい第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）を出力することができる。
【００７９】
しかし、第１変調部２２および第２変調部２４に設定すべき位相を帯域制限しすぎると、帯域制限しない場合に設定されるべき位相からの誤差が大きくなる。従って、この場合、逆に第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）に含まれる歪みが大きくなってしまう。
【００８０】
即ち、帯域制限の強さ（例えばフィルタ強度）を大きくした場合における誤差の増加量と、帯域制限の強さを弱くした場合における周波数帯域の増加量との間には、一方が増加すれば他方が減少するというトレードオフの関係がある。
【００８１】
そこで、補正部５０は、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき位相として、帯域を最小とする場合の位相を算出する。この場合、補正部５０は、帯域を最小とする場合の位相を、過去に設定した複数の位相に基づき予め定められた演算を用いて算出する。例えば、補正部５０は、１サンプル前の位相および２サンプル前の位相の差に基づき算出する。なお、帯域を最小とする位相を算出するための予め定められた演算は、どのような演算であってもよい。
【００８２】
そして、補正部５０は、設定するべき位相を帯域を最小とする場合の位相と帯域制限しない場合の位相との間であって、帯域を最小とする場合の位相の誤差の増加量を表す指標である不一致度および周波数帯域の増加量を表わす指標である周波数増加度を合計した総合悪化度を最小とする位相を、第１変調部２２および第２変調部２４に設定する。これにより、補正部５０は、設定すべき位相の帯域制限による誤差の増加量と周波数帯域の増加量とが適切に設定して、第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）に含まれる歪みを総合的に小さくすることができる。
【００８３】
以下、補正部５０による、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき位相の算出方法について更に詳細に説明する。
【００８４】
また、第１変調部２２および第２変調部２４に設定するべき位相の算出方法を説明するにあたり、変数として、θ１（ｔ−１）、θ２（ｔ−１）、θ１（ｔ−２）、θ２（ｔ−２）、θ′１（ｔ）、θ′２（ｔ）、θ″１（ｔ）、θ″２（ｔ）、θ１（ｔ）、および、θ２（ｔ）を用いる。
【００８５】
θ１（ｔ−１）は、１サンプル前の第１変調信号（Ｓ１）の位相を表す。θ２（ｔ−１）は、１サンプル前の第２変調信号（Ｓ２）の位相を表す。θ１（ｔ−２）は、２サンプル前の第１変調信号（Ｓ１）の位相を表す。θ２（ｔ−２）は、２サンプル前の第２変調信号（Ｓ２）の位相を表す。
【００８６】
θ′１（ｔ）は、帯域を最小とする場合の、当該サンプルにおける第１変調信号（Ｓ１）の位相を表す。本例において、θ′１（ｔ）は、θ１（ｔ−１）およびθ１（ｔ−２）に基づき算出される。
【００８７】
θ′２（ｔ）は、帯域を最小とする場合の、当該サンプルにおける第２変調信号（Ｓ２）の位相を表す。本例において、θ′２（ｔ）は、θ２（ｔ−１）およびθ２（ｔ−２）に基づき算出される。
【００８８】
θ″１（ｔ）は、帯域制限しない場合の、当該サンプルにおける第１変調信号（Ｓ１）の位相を表す。即ち、θ″１（ｔ）は、期待振幅（Ｒ）および期待位相（θ）に基づき算出された位相を補正せずに第１変調部２２に設定した場合の位相を表す。
【００８９】
θ″２（ｔ）は、帯域制限しない場合の、当該サンプルにおける第２変調信号（Ｓ２）の位相を表す。即ち、θ″２（ｔ）は、期待振幅（Ｒ）および期待位相（θ）に基づき算出された位相を補正せずに割当部３２に第２変調部２４に設定した場合の位相を表す。
【００９０】
θ１（ｔ）は、補正部５０が補正した後の第１変調信号（Ｓ１）の位相を示す。θ１（ｔ）は、θ′１（ｔ）とθ″１（ｔ）との間の位相となる。
【００９１】
θ２（ｔ）は、補正部５０が補正した後の第２変調信号（Ｓ２）の位相を示す。θ２（ｔ）は、θ′２（ｔ）とθ″２（ｔ）との間の位相となる。
【００９２】
また、帯域制限しない場合の出力信号をＳｏｕｔ″＝Ａｏｕｔ″（ｔ）∠θｏｕｔ″（ｔ）とする。Ａｏｕｔ″（ｔ）およびθｏｕｔ″（ｔ）は、以下のように表される。
【００９３】
Δθ″（ｔ）＝（Ｐｈ（θ″２（ｔ）−θ″１（ｔ）））／２
θｏｕｔ″（ｔ）＝Ｐｈ（θ″１（ｔ）＋Δθ″（ｔ））
Ａｏｕｔ″（ｔ）＝２×Ｖ×ｃｏｓ（Δθ″（ｔ））
【００９４】
まず、帯域を最小とする場合における、誤差の増加量を表す指標である不一致度および周波数帯域の増加量を表わす指標である周波数増加度について説明する。
【００９５】
補正部５０は、一例として、帯域を最小とする場合の第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）の位相を下記の式（１１）および式（１２）に基づき算出する。
【００９６】
θ′１（ｔ）=Ｐｈ（θ１（ｔ−１）＋Ｐｈ（θ１（ｔ−１）−θ１（ｔ−２）））…（１１）
θ′２（ｔ）=Ｐｈ（θ２（ｔ−１）＋Ｐｈ（θ２（ｔ−１）−θ２（ｔ−２）））…（１２）
【００９７】
なお、補正部５０は、帯域を最小とする場合の第１変調信号（Ｓ１）および第２変調信号（Ｓ２）の位相を、式（１１）および式（１２）に代えて、他の演算式により算出してもよい。補正部５０は、一例として、帯域を最小とする場合の位相を、上述した式（６）および式（７）と同様の演算により算出してもよい。
【００９８】
帯域を最小とする場合の位相を設定した場合の出力信号をＳｏｕｔ′＝Ａｏｕｔ′（ｔ）∠θｏｕｔ′（ｔ）とする。Ａｏｕｔ′（ｔ）およびθｏｕｔ′（ｔ）は、以下のように表される。
【００９９】
Δθ′（ｔ）＝（Ｐｈ（θ′２（ｔ）−θ′１（ｔ）））／２
θｏｕｔ′（ｔ）＝Ｐｈ（θ′１（ｔ）＋Δθ′（ｔ））
Ａｏｕｔ′（ｔ）＝２×Ｖ×ｃｏｓ（Δθ′（ｔ））
【０１００】
この場合、帯域を最小とする場合の出力信号のベクトルの不一致量ΔＤ′は、下式のようになる。なお、ＡＢＳ（ｘ）は、ｘの絶対値を返す関数である。
ΔＤ′＝ＡＢＳ（Ｓｏｕｔ″（ｔ）−Ｓｏｕｔ′（ｔ））
【０１０１】
また、帯域を最小とする場合の第１変調信号（Ｓ１）の周波数変動量Ｂ′１（ｔ）は、下式により表される。なお、この場合、帯域を最小とするので、ｄ２θ１（ｔ）／ｄｔ２＝０とみなしている。また、ＦＭ変調による帯域増加量は、周波数の変化量（即ち、位相）の加速度に等しいと近似する。
【０１０２】
【数１】
2011199772.tif 000003
【０１０３】
帯域制限する場合の第２変調信号（Ｓ２）の周波数変動量Ｂ′２（ｔ）も同様に下式により表される。
【０１０４】
Ｂ′２（ｔ）＝ＡＢＳ（Ｐｈ（θ２（ｔ−１）−θ２（ｔ−２）））
【０１０５】
ここで、帯域を最小とする場合における周波数帯域の増加量を表わす指標である周波数増加度ＥＢ′を下記の式（２１）のように設定した。また、帯域を最小とする場合における位相の誤差の増加量を表す指標である不一致度ＥＤ′を下記の式（２２）のように設定した。
【０１０６】
ＥＢ′＝（Ｂ′１（ｔ）＋Ｂ′２（ｔ））／Ｂ０  …（２１）
ＥＤ′＝ΔＤ′／Ｄ０                          …（２２）
【０１０７】
なお、Ｂ０およびＤ０は定数であり、例えばハードウェア毎および周波数帯域毎に予め設定される。
【０１０８】
続いて、帯域制限しない場合における周波数帯域の増加量を表わす指標である周波数帯域増加度について説明する。帯域制限しない場合の第１変調信号（Ｓ１）の周波数変動量Ｂ″１（ｔ）は、下記のように表される。なお、この場合、ＦＭ変調による帯域増加量は、周波数の変化量（即ち、位相）の加速度に等しいと近似する。
【０１０９】
【数２】
2011199772.tif 000004
【０１１０】
帯域制限しない場合の第２変調信号（Ｓ２）の周波数変動量Ｂ″２（ｔ）も同様に下式により表される。
Ｂ″２（ｔ）＝Ｂ′２（ｔ）＋ＡＢＳ（Ｐｈ（θ″２（ｔ）−θ′２（ｔ）））
【０１１１】
なお、帯域制限しない場合、出力信号のベクトルの不一致量ΔＤ″は０となる。
【０１１２】
ここで、帯域制限しない場合における周波数帯域の増加量を表わす指標である周波数増加度ＥＢ″を下記の式（３１）のように設定した。また、帯域制限しない場合における位相の誤差の増加量を表す指標である不一致度ＥＤ″を下記の式（３２）のように設定した。
【０１１３】
ＥＢ″＝（Ｂ″１（ｔ）＋Ｂ″２（ｔ））／Ｂ０  …（３１）
ＥＤ″＝ΔＤ″／Ｄ０＝０                      …（３２）
【０１１４】
続いて、帯域を最小とする場合および帯域制限しない場合を総合するための変数βについて説明する。
【０１１５】
補正部５０は、補正後の第１変調信号（Ｓ１）の位相（θ１（ｔ））として、帯域を最小とする場合の位相（θ′１）と帯域制限しない場合の位相（θ″１）との間の位相を出力する。また、補正部５０は、補正後の第２変調信号（Ｓ２）の位相（θ２（ｔ））として、帯域を最小とする場合の位相（θ′２）と帯域制限しない場合の位相（θ″２）との間の位相を出力する。
【０１１６】
ここで、βという変数を設定する。βは、０以上１以下の値であって、帯域を最小とする場合の位相と帯域制限しない場合の位相との間における総合悪化度を最小とする位相の、帯域制限しない場合の位相からの距離を表す。このようなβを用いて、第１変調信号（Ｓ１）の位相（θ１（ｔ））および第２変調信号（Ｓ２）の位相（θ２（ｔ））を下記の式（４１）および式（４２）のように表す。
【０１１７】
θ１（ｔ）＝Ｐｈ（θ′１（ｔ）＋β×Ｐｈ（θ″１（ｔ）−θ′１（ｔ）））  …（４１）
θ２（ｔ）＝Ｐｈ（θ′２（ｔ）＋β×Ｐｈ（θ″２（ｔ）−θ′２（ｔ）））  …（４２）
【０１１８】
図１１は、周波数増加度ＥＢをＸ軸、不一致度ＥＤをＹ軸に表した場合、変数βおよび変数αを示す。
【０１１９】
周波数増加度ＥＢをＸ軸、不一致度ＥＤをＹ軸に表した場合、βは、点Ｂ（ＥＢ″，０）と、点Ｃ（ＥＢ′，ＥＤ′）との間を結ぶ直線で近似される。
【０１２０】
また、ここで、点Ａ（０，ＥＤｍａｘ）と、点Ｂ（ＥＢｍａｘ，０）との間を結ぶ直線上の位置を表わす変数αを設定する。ＥＤｍａｘおよびＥＢｍａｘは、それぞれ下記の式（５１）および式（５２）により表される。
【０１２１】
ＥＤｍａｘ＝（ＥＢ″×ＥＤ′）／（ＥＢ″−ＥＢ′）  …（５１）
ＥＢｍａｘ＝ＥＢ″                                …（５２）
【０１２２】
αは、点Ａの位置で０となり、点Ｂの位置で１となる変数である。αは、点Ａからの距離に比例して大きくなる。そして、βは、αを用いて下記式（５３）のように表される。
【０１２３】
【数３】
2011199772.tif 000005
【０１２４】
ここで、不一致度ＥＤおよび周波数増加度ＥＢを総合した総合悪化度Ｅｔｏｔａｌを最小とする変数αを考える。
【０１２５】
総合悪化度Ｅｔｏｔａｌを、ＳＱＲＴ（ＥＢ２＋ＥＤ２）と計算する。この場合、原点Ｏを中心とする円が点Ａと点Ｂとの間を結ぶ直線と接する場合、総合悪化度Ｅｔｏｔａｌが最小となる。そこで、原点Ｏを中心とする円が点Ａと点Ｂとの間を結ぶ直線が接する点Ｐでの、変数αの値を、αｏｐｔとする。このαｏｐｔは、次の式（５４）により表される。
【０１２６】
【数４】
2011199772.tif 000006
【０１２７】
最終的に得られる位相は制限位相と帯域制限しない場合の期待位相との間の位相であるので、αは、点Ｃと点Ｂとの間の値を取る。即ち、αは、点Ｃを超えて、点Ａ側の値とはならない。点Ｃにおけるαをαｍｉｎとすると、αの取り得る値は、αｍｉｎ≦α≦１の範囲（即ち、αｍｉｎ以上１以下の範囲）となる。αｍｉｎは、下記式（５５）により表される。
【０１２８】
αｍｉｎ＝ＥＢ′／ＥＢ″    …（５５）
【０１２９】
以上から、総合悪化度を最小とするαは、次の式（５６）により表される。
【０１３０】
【数５】
2011199772.tif 000007
【０１３１】
即ち、αｏｐｔがａｍｉｎ以上の場合には、αはαｏｐｔとなる。また、αｏｐｔがαｍｉｎより小さい場合にはαはαｍｉｎとなる。
【０１３２】
以上をまとめると、補正部５０は、第１変調部２２に設定する位相を下記式（１０１）に基づき算出し、第２変調部２４に設定する位相を下記式（１０２）に基づき算出する。
【０１３３】
θ１（ｔ）＝Ｐｈ（θ′１（ｔ）＋β×Ｐｈ（θ″１（ｔ）−θ′１（ｔ）））  …（１０１）
θ２（ｔ）＝Ｐｈ（θ′２（ｔ）＋β×Ｐｈ（θ″２（ｔ）−θ′２（ｔ）））  …（１０２）
【０１３４】
式（１０１）および式（１０２）において、補正部５０は、下記式（１０３）に基づきβを算出する。
【０１３５】
【数６】
2011199772.tif 000008
【０１３６】
式（１０３）においてαは、総合悪化度を最小とするαであって、上述の式（５６）により表される。
【０１３７】
図１２は、本実施形態に係る試験装置１１０の構成を示す。本実施形態に係る試験装置１１０は、被試験デバイス２００に変調信号を与えて、被試験デバイス２００を試験する。
【０１３８】
試験装置１１０は、データ発生部１２２と、変調装置１０と、取得部１２４と、判定部１２６とを備える。データ発生部１２２は、被試験デバイス２００に与えるべき変調信号の振幅および位相を指定する。
【０１３９】
変調装置１０は、データ発生部１２２により指定された振幅および位相に応じた変調信号を被試験デバイス２００に与える。変調装置１０は、図１から図１１で説明した本実施形態に係る変調装置１０であるので、詳細な説明を省略する。
【０１４０】
取得部１２４は、与えられた変調信号に応じて被試験デバイス２００が出力する信号を取得する。判定部１２６は、取得部１２４が取得した信号に基づき被試験デバイス２００の良否を判定する。
【０１４１】
本実施形態に係る試験装置１１０は、被試験デバイス２００に与える変調信号を変調装置１０により生成するので、構成を小さくすることができる。さらに、試験装置１１０は、安定して精度良く被試験デバイス２００を試験することができる。
【０１４２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１４３】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１４４】
１０  変調装置
２０  周期信号発生部
２２  第１変調部
２４  第２変調部
２６  加算部
３０  算出部
３２  割当部
３４  設定部
５０  補正部
１１０  試験装置
１２２  データ発生部
１２４  取得部
１２６  判定部
２００  被試験デバイス
【図１】
2011199772.tif 000012
【図２】
2011199772.tif 000013
【図３】
2011199772.tif 000014
【図４】
2011199772.tif 000015
【図５】
2011199772.tif 000016
【図６】
2011199772.tif 000017
【図７】
2011199772.tif 000018
【図８】
2011199772.tif 000019
【図９】
2011199772.tif 000020
【図１０】
2011199772.tif 000021
【図１１】
2011199772.tif 000022
【図１２】
2011199772.tif 000023