(57)【要約】  広帯域信号を出力するためのシステムは、複数の入力チャンネルストリームを出力する。入力チャンネルストリームは、まずデジタル形式でシステムに達する。そこで、入力チャンネルストリームは、それぞれ変調回路に送信される。各特定の変調回路は、関連するチャンネルストリームに関して、アップコンバートされたデジタル信号を生成する。変調器の出力は、加算回路と連結される。従って、加算回路は、デジタル形式で変調回路の出力を加算する。加算回路は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）と連結される。ＤＡＣは、デジタル形式で加算された加算回路の出力から、アナログ信号を生成する。ＤＡＣは、同様にアップコンバータと連結される。アップコンバータは、ＤＡＣのアナログ出力を、特定の周波数を中心とする出力信号にアップコンバートする。
2007529153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル形式でシステムに到達する最初の複数のチャンネルストリームを含む広帯域信号を出力するためのシステムであって、
前記チャンネルストリームの各々のアップコンバートされたデジタル信号を生成する複数の変調回路と、
前記複数の変調回路に接続されると共に、アップコンバートされたデジタル信号をデジタル形式で加算するための加算回路と、
前記加算回路に接続されると共に、デジタル形式で加算された前記アップコンバートされたデジタル信号からアナログ信号を生成するデジタル／アナログ変換器と、
前記デジタル／アナログ変換器に接続されると共に、前記アナログ信号を、特定の周波数を中心とする別の信号にアップコンバートするためのアップコンバータと
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記複数の変調回路の各々が、単一の信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アップコンバータがＩＦ変調器である
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記アップコンバータに接続されると共に、出力される信号を帯域制限するためのフィルタを更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
デジタル形式でシステムに到達する最初の複数のチャンネルストリームを含む広帯域信号を出力するためのシステムであって、
前記チャンネルストリームの各々のアップコンバートされたデジタル信号を生成する複数の変調回路と、
前記複数の変調回路に接続されると共に、アップコンバートされたデジタル信号をデジタル形式で加算するための加算回路と、
前記加算回路に接続されると共に、デジタル形式で加算された前記アップコンバートされたデジタル信号からアナログ信号を生成するデジタル／アナログ変換器と、
前記デジタル／アナログ変換器に接続されると共に、前記アナログ信号を、特定の周波数を中心とする別の信号にアップコンバートするためのアップコンバータと、
前記アップコンバータに接続されると共に、受信機に対して複数の加算された信号を出力するための送信機と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記複数の変調回路の各々が、単一の信号を出力する
ことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記アップコンバータがＩＦ変調器である
ことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記アップコンバータに接続されると共に、出力される信号を帯域制限するためのフィルタを更に備える
ことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
デジタル形式でシステムに到達する最初の複数のチャンネルストリームを含む広帯域信号を出力するためのシステムであって、
前記チャンネルストリームの各々のアップコンバートされたデジタル信号を生成すると共に、各々が第１の出力及び第２の出力を備える複数の変調回路と、
前記複数の変調回路の複数の前記第１の出力に接続されると共に、前記変調回路の前記第１の出力をデジタル形式で加算するための第１の加算回路と、
前記複数の変調回路の複数の前記第２の出力に接続されると共に、前記変調回路の前記第２の出力をデジタル形式で加算するための第２の加算回路と、
前記第１の加算回路に接続されると共に、デジタル形式で加算された前記第１の出力からアナログ信号を生成する第１のデジタル／アナログ変換器と、
前記第２の加算回路に接続されると共に、デジタル形式で加算された前記第２の出力からアナログ信号を生成する第２のデジタル／アナログ変換器と、
前記第１及び前記第２のデジタル／アナログ変換器に接続されると共に、加算された前記第１の信号、及び加算された前記第２の信号を、特定の周波数を中心とする別の信号にアップコンバートするためのアップコンバータと
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
前記アップコンバータが直交変調器である
ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アップコンバータに接続されると共に、出力される信号を帯域制限するためのフィルタを更に備える
ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
デジタル形式でシステムに到達する最初の複数のチャンネルストリームを含む広帯域信号を出力するためのシステムであって、
前記チャンネルストリームの各々のアップコンバートされたデジタル信号を生成する複数の変調回路と、
各々が前記複数の変調回路に接続されると共に、前記変調回路の出力をデジタル形式で加算するための第１の数の加算回路と、
各々が前記加算回路に接続されると共に、各々が前記加算回路の内の１つのデジタル形式で加算された出力からアナログ信号を生成する第２の数のデジタル／アナログ変換器と、
各々が前記第２の数のデジタル／アナログ変換器に接続されると共に、前記デジタル／アナログ変換器からの信号を、特定の周波数を中心とする出力信号にアップコンバートするための第２の数のアップコンバータとを備え、
前記第２の数が前記第１の数より少ない
ことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
デジタル形式でシステムに到達する最初の複数のチャンネルストリームを含む広帯域信号を出力するためのシステムであって、
前記チャンネルストリームの各々のアップコンバートされたデジタル信号を生成する複数の変調回路と、
各々が前記複数の変調回路に接続されると共に、前記変調回路の出力をデジタル形式で加算するための第１の数の加算回路と、
各々が前記加算回路に接続されると共に、各々が前記加算回路の内の１つのデジタル形式で加算された出力からアナログ信号を生成する第２の数のデジタル／アナログ変換器と、
各々が前記第２の数のデジタル／アナログ変換器に接続されると共に、前記デジタル／アナログ変換器からの信号を、特定の周波数を中心とする出力信号にアップコンバートするための第３の数のアップコンバータとを備え、
前記第２の数が前記第１の数より少ない
ことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調された通信システムに関するものである。更に特に、本発明は、複数のデータストリームを無線周波数（ＲＦ）帯域の複数の搬送波に送出することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＲＦ帯域の複数の搬送波上で複数のデータストリームを送信する場合、システムは、多数のアナログデバイスを含んでいる。広帯域伝播を実行する代表的なシステムにおいて、複数の信号の各々は、送出された広帯域のＲＦスペクトラムの部分的な範囲の中で伝送される。
【０００３】
これを達成するために、代表的なシステムは、各々の出力されるデータストリームに関して信号生成ブランチ（分岐）を使用する。例えば、１つの典型的なデータストリームの場合は、ストリームが、デジタル信号としてシステムに入るであろう。このデジタル信号は、デジタル領域において変調されると共に、このデジタル信号は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）に対して中継される。ＤＡＣは、デジタル信号を、広帯域のスペクトラムの中に含まれる補助的な信号（subsignal）に制限されたアナログ信号に変換する。この出力信号は、その次に、他の補助的な信号と共に、それらが外部環境に対して送信される広帯域のＲＦ送信器に中継される。いくらかの場合において、信号は、広帯域の送信器に送られる前に、フィルタ処理される。
【０００４】
代表的な広帯域の出力システムにおいて、出力の広帯域信号の中に含まれる各個々のデータストリームの補助的な信号は、適切なアナログ信号に個々に変換される。この方法において、各信号は、変換されることに続いて、直交変調器、または中間周波数（ＩＦ）変調器のようなコンポーネントによって、個々に処理される。一般的に、各信号は、広帯域の送信器に中継される前に個々にフィルタ処理される。従って、広帯域信号に存在する各データストリームのために、代表的な広帯域システムは、各データストリームのための専用のＤＡＣと、各データストリームのための直交変調器またはＩＦ変調器のような個々のアナログのコンポーネントと、最終段階の広帯域信号の中の各データストリームのための個々のフィルタコンポーネントとを備えることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１は、単一のデータストリームをそれぞれ含む６つの異なる副搬送波帯域を有する、従来技術による広帯域伝送の周波数領域の図である。帯域Ａで表されるサブチャンネルは、広帯域システムの１つの特別なブランチ（分岐）から生成される。サブチャンネルＡにおけるデータと対応するデジタルストリームは、システムに入力されると共に、サブチャンネルＡで伝送されるように変調される。様々なサブチャンネルは、一般的に、後で個別の要素によって、アナログ領域においてアップコンバートされる。従って、各ストリームは、一般的に、最初に変調されると共に、その次に、相互に結合される前に、広帯域のスペクトラムにおける特定の範囲にアップコンバートされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
広帯域信号を出力するためのシステムは、広帯域信号が複数の入力チャンネルストリームで構成されるように意図される。入力チャンネルストリームは、最初にデジタル形式でシステムに到達する。そこで、入力チャンネルストリームは、それぞれ変調回路に送信される。各特定の変調回路は、関連するチャンネルストリームに関して、アップコンバートされたデジタル信号を生成する。変調器の出力は、加算回路と連結される。従って、加算回路は、デジタル形式で変調回路の出力を加算する。加算回路は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）と連結される。ＤＡＣは、デジタル形式で加算された加算回路の出力から、アナログ信号を生成する。ＤＡＣは、同様にアップコンバータと連結される。アップコンバータは、ＤＡＣのアナログ出力を、特定の周波数を中心とする出力信号にアップコンバートする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
この明細書に組み込まれると共に、この明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の１つ以上の実施例を説明し、詳細な説明と共に、本発明の原理及び実施を説明する働きをする。
【０００８】
本発明の実施例は、ここではスタックされた中間周波数搬送波のためのアップコンバータに関するシステム、及び方法に照らして説明される。当業者は、本発明の以下の詳細な説明が、単に実例となるだけで、何らかの方法で制限されることを意図していないということを認識することになる。本発明の他の実施例は、この開示の利益を得るそのような当業者によって容易に提案されることになる。添付図面において説明されたような本発明の実施に対する参照が詳細に行われることになる。同一、もしくは同等の構成要素を参照するために、同じ参照符号が、図面、及び以下の詳細な説明の至る所で使用されることになる。
【０００９】
明瞭にするために、ここに示された実施の決まりきった特徴の全てが明らかにされ、説明されるとは限らない。もちろん、あらゆるそのような現実の実施の発展において、アプリケーションへの準拠、及びビジネス関連の制限のような、開発者固有の目標を達成するために、多数の実施固有の判定が実行されなければならないと共に、実施によって、及び開発者によって、これらの固有の目標は異なるということが認識されることになる。更に、そのような開発努力が複合的で、時間がかかるであろうが、しかし、それでもなおこの開示の利益を得る当業者にとっては、工業技術の決まりきった取り組みであろうということが認識されることになる。
【００１０】
本発明に従って、コンポーネント、工程段階、及び／または、データ構造は、それについてのハードウェア、ソフトウェア、またはあらゆる組み合わせを含んでいる様々な種類のデジタルシステムを用いて実行されることができる。更に、当業者は、ハードウェアに組み込まれている装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等のような、あまり汎用的でない性質の装置が、同様に、ここに開示された発明概念の範囲、及び精神からはずれずに、使用されることができるということを認識することになる。
【００１１】
図２は、本発明によるアップコンバータの構成図である。システム１０は、データの複数のストリームで複数のＲＦキャリアを変調するために使用される。システムへの入力は、バイナリデータ、またはデジタルデータのストリームであると共に、システムの出力は、Ｎチャンネルである。入力ストリームは、１からＭ（Ｍ＞Ｎ）までのあらゆる数の入力の物理的ストリームから構成され得ると共に、マルチプレクサは、適切な論理的データストリームをＮ個の物理的出力チャンネルに割り当てる。例えば、この方法において、そのような通信システムは、少しの物理チャンネル（変調器）を介して送信される多くの論理ストリームを伝送することができる。
【００１２】
示された実施例において、ストリームは、マルチプレクサ１２に送信される。マルチプレクサ１２は、ストリームを様々な出力チャンネルに分配する。もちろん、そのストリームは、マルチプレクサ１２の使用を必要とする混合されたストリームである必要はない。この代替えの構成において、個々のデジタルデータストリームは、直接特定の処理ストリームに入力されることができる。または、そのシステムは、デジタルデータの個々のストリームの混合物、及びマルチプレクサ１２の使用を必要とするストリームを含むことができる。
【００１３】
いずれにせよ、特定のデジタルストリームは、示されたそれらの中の特定の変調器、すなわち変調器１４ａ〜１４ｎの中の特定の変調器に入力される。本例においては、４チャンネルが示されるが、しかし、あらゆる数が意図され得る。
【００１４】
変調器１４ａ〜１４ｎの各々は、システムにおける特定のサブチャンネル上の出力を表すデジタル信号を生成する。変調器１４ａ〜１４ｎの出力は、加算器１６において、デジタル領域で加算される。加算器１６は、広帯域の送信器の最終出力に対応する完全な広帯域の出力信号のデジタル表現を生成する。
【００１５】
加算器１６の出力は、ＤＡＣ１８と連結される。ＤＡＣ１８は、加算器１６によって生成された完全な広帯域の出力信号のデジタル表現からアナログ信号を生成する。ＤＡＣは、様々な変調器１４ａ〜１４ｎから出力される、デジタル形式で加算されたデータのストリームを処理する。
【００１６】
アップコンバータ２０は、ＤＡＣ１８から加算された信号を受信する。そして、アップコンバータ２０は、今加算された広帯域信号を、所望のＲＦ周波数を中心とするＲＦ信号にアップコンバートする。
【００１７】
任意に最終のアナログコンポーネント２２が実装され得る。そのような最終のコンポーネントは、ＲＦフィルタ、または、従来技術のマルチパスシステムにおいて前もって２重にされたもう一方のアナログコンポーネントのようなコンポーネントを含むことができる。
【００１８】
システム１０の出力において、最終の広帯域信号が完成されて伝送を待つ。従って、アップコンバータ２０から出力される最終の信号が最終の広帯域信号であるので、システムを完成させるＲＦ送信器２４は、様々なアナログ信号を集める必要がない。
【００１９】
図３は、本発明による様々なステージにおける、デジタルストリームの最終の信号への作成を詳述する信号図である。あらゆる数が仮定されるかもしれないが、この例は４つの入力信号を仮定する。４つの入力信号は、符号２６ａ〜２６ｄに示されるように、最初に変調されている。加算した後で、符号２６ａ〜２６ｄの帯域制限された信号は、単一の広帯域デジタル信号２８に変換される。この広帯域信号は、信号３０として描写されるように、アップコンバートされると共に、アナログ領域の信号に変換され、そして外部環境へ出力される。
【００２０】
図４は、本発明による１つの加算回路の代替実施例の構成図である。この方法において、個々のデジタルコンポーネント上の更に大きい処理能力を考慮して、それらの加算回路は縦続接続され得る。
【００２１】
図５は、本発明によるＩ／Ｑ変調方式に関する本発明の実施例の構成図である。まず、デジタル信号の各々は、特定の変調器、すなわち変調器１４ｏ〜１４ｑの内の１つに入力される。特定の変調器は、特定のデータストリームのバイナリデータを、実数成分と虚数成分とを有する複素数のベースバンド信号に変換する。これらの成分は、デジタル中間周波数（ＩＦ）にデジタル形式でアップコンバートされる。これは、直接的なデジタル合成技術によって実行され得る。
【００２２】
その結果は、２つの信号の構成となる。この実施例において、変調器１４ｏ〜１４ｑの各々は、Ｉ信号、及びＱ信号を生成すると共に、ここで、“Ｉ”は、当該技術において知られているＩＱ変調を示す波形の同相成分であり、“Ｑ”は、当該技術において知られているＩＱ変調を示す波形の直交成分である。
【００２３】
変調器１４ｏ〜１４ｑの各々が、異なるＩＦにアップコンバートされたデジタル信号を生成することに、留意すべきである。変調器１４ｏ〜１４ｑの各々は、特定のデジタルストリームをアップコンバートし、システムの広帯域の出力の中の異なる帯域幅に目標設定された、アップコンバートされたデジタル信号を生成する。この方法において、広帯域信号における様々な個々のチャンネルが、サブチャンネルにおいて放送されることを意図される各対応するデジタルストリームに関して、デジタル領域で生成される。
【００２４】
様々な同相信号、または“Ｉ”信号は、加算器３２ａに入力され、一方様々な直交信号、または“Ｑ”信号は、同様に加算器３２ｂに入力される。この方法において、加算器３２ａは、様々なＩ信号の加算結果を生成し、そして加算器３２ｂは、様々なＱ信号の加算結果を生成する。
【００２５】
加算器３２ａ、及び加算器３２ｂの出力は、そこでそれらがそれぞれアナログ信号に変換されるＤＡＣ３４ａ、及びＤＡＣ３４ｂにそれぞれ中継される。この場合、ＤＡＣ３４ａによって生成された信号は、全てのデータストリームから生成されたＩ信号の加算結果を表すアナログ信号である。同様に、ＤＡＣ３４ｂによって生成された信号は、全てのデータストリームから生成されたＱ信号の加算結果を表すアナログ信号である。
【００２６】
加算されたＩ信号、及び加算されたＱ信号は、直交変調器３６に送信される。直交変調器３６は、加算されたＩ信号、及び加算されたＱ信号を、所望のＲＦ周波数を中心とする単一のＲＦ信号にアップコンバートする。この方法において、多数のキャリアのサブチャンネルは、最小限のアナログ成分によって広帯域信号に変換される。
【００２７】
図６は、標準のＩＦ変調器と共に使用される、本発明による代替変調方式に関する本発明の実施例の構成図である。この場合も、デジタル信号の各々は、変調器１４ｒ〜１４ｔに入力される。上述のそれと同様に、各変調器は、バイナリデータを、実数成分と虚数成分とを有する複素数のベースバンド信号に変換する。これらの成分は、変調器１４ｒ〜１４ｔによって、デジタル形式でデジタルＩＦにアップコンバートされる。これは、直接的なデジタル合成技術を用いて実行されると共に、変調器１４ｒ〜１４ｔの各々の出力において単一のデジタル変調された信号を形成するために使用され得る。
【００２８】
この場合も、変調器１４ｒ〜１４ｔの各々が、異なるＩＦにアップコンバートされたデジタル信号を生成することに留意すべきである。出力される広帯域信号の性質を反映して、変調器１４ｒ〜１４ｔの各々は、異なる帯域幅に目標設定された信号を生成する。
【００２９】
変調器１４ｒ〜１４ｔからの変調された信号は、加算器３２ｃに入力される。この方法において、上述の方法と同様に、加算器３２ｃは、変調器１４ｒ〜１４ｔによって生成された、変調された信号のデジタル加算結果を生成する。
【００３０】
加算器３２ｃの出力は、そこでそれがアナログ信号に変換されるＤＡＣ３４ｃに中継される。ＤＡＣ３４ｃの出力は、その次にＩＦ変調器３８に送信される。ＩＦ変調器３８は、加算された信号を、所望のＲＦ周波数を中心とする単一のＲＦ信号にアップコンバートする。
【００３１】
入力チャンネル、及び変調器の数が、前述の開示では固定されていることに留意すべきである。描写されたチャンネルまたはストリームの他の数が使用され得ることを当業者が認識すると共に、この開示がそれらの状況を意図すると読み取られるべきであることに留意すべきである。
【００３２】
このように、スタックされた中間周波数搬送波のためのアップコンバータに関するシステム、及び方法が説明されて、例証される。当業者は、本発明の多くの改良、及び変形が、発明からはずれずに可能であるということを認識することになる。もちろん、各々の図面、及び付随のテキストにおいて描写された様々な特徴は、一緒に組み合わせられ得る。従って、本発明が、明確に図において説明されると共に例証された特定の特徴によって制限されることを意図していないが、しかし、本発明の概念が添付されたクレームの範囲によって評価されるべきであるということが、明らかに理解されるべきである。添付されたクレームによって示されたように、発明の精神、及び範囲からはずれずに、これに関して様々な変更、置換、及び修正が実行され得るであろうということが理解されるべきである。
【００３３】
本発明の実施例、及びアプリケーションが示されて説明される一方、上記で言及されたものより更に多くの改良が、この中の発明の概念からはずれずに可能であるということが、この開示の利益を得る当業者にとっては明白であろう。従って、本発明は、添付されたクレームの精神を除いて制限されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】単一のデータストリームをそれぞれ含む６つの異なる副搬送波帯域を有する、従来技術による広帯域伝送の周波数領域の図である。
【図２】本発明によるアップコンバータの構成図である。
【図３】本発明による様々なステージにおける、デジタルストリームの最終の信号への作成を詳述する信号図である。
【図４】本発明による加算回路の代替実施例の構成図である。
【図５】本発明によるＩ／Ｑ変調方式に関する本発明の実施例を詳述する構成図である。
【図６】標準のＩＦ変調器と共に使用される、本発明による代替変調方式に関する本発明の実施例の構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    システム
１２    マルチプレクサ
１４ａ〜１４ｎ    変調器
１４ｏ〜１４ｑ    変調器
１４ｒ〜１４ｔ    変調器
１６    加算器
１８    ＤＡＣ（デジタル／アナログ変換器）
２０    アップコンバータ
２２    アナログコンポーネント
３２ａ    加算器
３２ｂ    加算器
３２ｃ    加算器
３４ａ    ＤＡＣ
３４ｂ    ＤＡＣ
３４ｃ    ＤＡＣ
３６    直交変調器
３８    ＩＦ変調器
【図１】
2007529153.tif 000003
【図２】
2007529153.tif 000004
【図３】
2007529153.tif 000005
【図４】
2007529153.tif 000006
【図５】
2007529153.tif 000007
【図６】
2007529153.tif 000008
【国際調査報告】
2007529153.tif 000009