(57)【要約】所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、被測定信号を、被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部とを備えることを特徴とする検波器を提供する。
2004004264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、
前記被測定信号を、前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、
前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と
を備えることを特徴とする検波器。
【請求項２】
前記解析信号変換器は、前記解析信号の離散化された複素データのうち、所定のデータ数毎に前記複素データを抽出し、前記ベースバンド信号生成部に供給するデシメーションフィルタを有することを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【請求項３】
前記解析信号変換器は、前記被測定信号を前記解析信号の実数部として出力し、前記被測定信号をヒルベルト変換した信号を前記解析信号の虚数部として出力することを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【請求項４】
前記解析信号変換器は、ヒルベルト変換フィルタにより、離散化された前記解析信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の検波器。
【請求項５】
前記解析信号変換器は、離散化された前記解析信号を生成するヒルベルト変換フィルタを有し、
前記ヒルベルト変換フィルタは、
前記被測定信号の離散化されたデータを受け取り、それぞれ前記被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけ前記データを遅延させて順次出力する、縦続接続された複数の遅延素子と、
前記複数の遅延素子が出力する前記データを、所定のデータ数毎に抽出する複数のデシメーションフィルタと、
それぞれの前記デシメーションフィルタが抽出した前記データに、所定の係数を乗算する複数の乗算器と、
前記デシメーションフィルタが同期して出力し、前記複数の乗算器が前記所定の係数を乗算したそれぞれの前記データの総和を算出し、前記解析信号の虚数部を生成する加算部と
を有する請求項３に記載の検波器。
【請求項６】
前記解析信号変換器は、離散化された前記解析信号を生成するヒルベルト変換フィルタを有し、
前記ヒルベルト変換フィルタは、
前記被測定信号の離散化されたデータを受け取り、それぞれ前記被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけ前記データを遅延させて順次出力する、縦続接続された複数の遅延素子と、
前記複数の遅延素子が出力する前記データを、所定のデータ数毎に抽出する複数のデシメーションフィルタと、
対応する２つの前記デシメーションフィルタ毎に、前記抽出したデータの和を算出する加算部と、
前記加算部が算出したそれぞれの前記データの和に、所定の係数を乗算する乗算部と、
前記デシメーションフィルタが同期して出力し、前記乗算部が前記所定の係数を乗算した前記データの総和を算出する加算器と
を有する請求項３に記載の検波器。
【請求項７】
前記解析信号変換器は、
前記被測定信号を、離散フーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記離散フーリエ変換された前記被測定信号の周波数成分のうち、前記離散化の略半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器と、
前記帯域制限信号を、逆フーリエ変換し、前記解析信号を生成する逆フーリエ変換部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【請求項８】
前記解析信号変換器は、離散化された前記帯域制限信号の複素データを、所定のデータ数毎に抽出して前記逆フーリエ変換部に供給するデシメーションフィルタを更に有することを特徴とする請求項７に記載の検波器。
【請求項９】
前記被測定信号は、所定の周波数を有する搬送波により周波数シフトされた信号であって、
前記ベースバンド信号生成部は、前記所定の周波数に基づいて、前記解析信号を周波数シフトすることを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【請求項１０】
所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、
前記被測定信号を解析信号に変換することにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、
前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、
前記複素ベースバンド信号を受け取り、前記複素ベースバンド信号の複素データのうち、所定のデータ数毎に前記複素データを抽出し、前記被測定信号より離散化周波数が低い前記複素ベースバンド信号を生成するデシメーションフィルタと
を備えることを特徴とする検波器。
【請求項１１】
前記デシメーションフィルタは、予め定められた値に基づいて、前記複素ベースバンド信号のそれぞれの複素データの振幅値を補正することを特徴とする請求項１０に記載の検波器。
【請求項１２】
前記デシメーションフィルタは、前記複素ベースバンド信号のＩ相成分と、Ｑ相成分との比に基づいて、前記複素ベースバンド信号の位相を補正することを特徴とする請求項１１に記載の検波器。
【請求項１３】
所定の離散化周波数で離散化され、所定の周波数を有する搬送波により周波数シフトされた被測定信号を検波する検波器であって、
前記被測定信号を、フーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換された前記被測定信号の周波数成分のうち、前記離散化の略半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器と、
前記帯域制限信号を、所定のデータ数毎に抽出して出力するデシメーションフィルタと、
前記デシメーションフィルタが出力した前記帯域制限信号を、前記搬送波に基づいて、周波数軸上においてシフトする周波数シフト器と、
前記周波数シフト器が周波数シフトした前記帯域制限信号を、逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と
を備えることを特徴とする検波器。
【請求項１４】
電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する試験装置であって、
前記変調信号を離散化し、被測定信号に変換するＡＤ変換器と、
前記被測定信号を前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、
前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、
前記複素ベースバンド信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する解析部と
を備えることを特徴とする試験装置。
【請求項１５】
電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する試験方法であって、
前記変調信号を離散化し、被測定信号に変換するＡＤ変換段階と、
前記被測定信号を前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換段階と、
前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成段階と、
前記複素ベースバンド信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する解析段階と
を備えることを特徴とする試験方法。
【請求項１６】
コンピュータを、電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する試験装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記変調信号を離散化し、被測定信号に変換するＡＤ変換器と、
前記被測定信号を前記被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、前記離散化による前記被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、
前記解析信号を周波数シフトし、前記被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、
前記複素ベースバンド信号に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する解析部と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、本発明は、被測定信号を検波する検波器、電子デバイスを試験する試験装置、電子デバイスを試験する試験方法、及び試験装置を機能させるプログラムに関する。特に本発明は、離散化された被測定信号を検波する検波器等に関する。また本出願は、下記の日本特許出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
特願２００２−１９０９１２号    出願日２００２年６月２８日
【背景技術】  従来、例えば通信分野においては、送信するべき信号を所望の周波数を有する搬送波によって変調して送信している。受信側は、変調された信号を受け取り、変調された信号を、搬送波の周波数に基づいて復調している。
これらの変復調に用いられる電子デバイスを試験するために、変調された信号を復調し、復調した信号に基づいて当該電子デバイスを試験する試験装置がある。従来の試験装置は、変調された信号を所定の離散化周波数で離散化し、離散化した信号を検波器によって検波し、検波した信号を解析することにより変調に用いられる電子デバイスや検波器の良否を判定している。
しかし、変調された信号を離散化しているため、離散化した信号には、離散化周波数に応じたエイリアシング成分が生じてしまい、変調された信号を精度よく復調することが困難であった。このため、電子デバイスの良否を精度よく判定することが困難であった。
また、変調された信号は実信号であるため、検波器において検波した場合、検波によるエイリアシング成分も生じてしまう。従来の試験装置においては、これらのエイリアシング成分を除去するためには、帯域通過フィルタ又は低域通過フィルタが多く用いられていた。しかし、エイリアシング成分のみを除去するためには、急峻な遮断特性を有する帯域通過フィルタ又は低域通過フィルタを用いる必要があり、このような帯域通過フィルタ又は低域通過フィルタを実現することは困難であった。また、検波するべき信号成分の周波数帯域と、エイリアシング成分の周波数帯域とが重なっている場合、エイリアシング成分のみを除去することは困難であった。
また、信号を精度よく復調するためには、変調に用いる周波数と、復調に用いる周波数を同一にする必要があるが、これらの周波数を完全に同一とすることが困難であった。
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる検波器、試験装置、試験方法、及びプログラムを提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【発明の開示】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、被測定信号を、被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部とを備えることを特徴とする検波器を提供する。
解析信号変換器は、解析信号の離散化された複素データのうち、所定のデータ数毎に複素データを抽出し、ベースバンド信号生成部に供給するデシメーションフィルタを有してよい。
解析信号変換器は、被測定信号を解析信号の実数部として出力し、被測定信号をヒルベルト変換した信号を解析信号の虚数部として出力してよい。また、解析信号変換器は、ヒルベルト変換フィルタにより、離散化された解析信号を生成してよい。
解析信号変換器は、離散化された解析信号を生成するヒルベルト変換フィルタを有し、ヒルベルト変換フィルタは、被測定信号の離散化されたデータを受け取り、それぞれ被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけデータを遅延させて順次出力する、縦続接続された複数の遅延素子と、複数の遅延素子が出力するデータを、所定のデータ数毎に抽出する複数のデシメーションフィルタと、それぞれのデシメーションフィルタが抽出したデータに、所定の係数を乗算する複数の乗算器と、デシメーションフィルタが同期して出力し、複数の乗算器が所定の係数を乗算したそれぞれのデータの総和を算出し、解析信号の虚数部を生成する加算部とを有してよい。
また、解析信号変換器は、離散化された解析信号を生成するヒルベルト変換フィルタを有し、ヒルベルト変換フィルタは、被測定信号の離散化されたデータを受け取り、それぞれ被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけデータを遅延させて順次出力する、縦続接続された複数の遅延素子と、複数の遅延素子が出力するデータを、所定のデータ数毎に抽出する複数のデシメーションフィルタと、対応する２つのデシメーションフィルタ毎に、抽出したデータの和を算出する加算部と、加算部が算出したそれぞれのデータの和に、所定の係数を乗算する乗算部と、デシメーションフィルタが同期して出力し、乗算部が所定の係数を乗算したデータの総和を算出する加算器とを有してよい。
解析信号変換器は、被測定信号を、離散フーリエ変換するフーリエ変換部と、離散フーリエ変換された被測定信号の周波数成分のうち、離散化の略半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器と、帯域制限信号を、逆フーリエ変換し、解析信号を生成する逆フーリエ変換部とを有してよい。
解析信号変換器は、離散化された帯域制限信号の複素データを、所定のデータ数毎に抽出して逆フーリエ変換部に供給するデシメーションフィルタを更に有してよい。
被測定信号は、所定の周波数を有する搬送波により周波数シフトされた信号であって、ベースバンド信号生成部は、所定の周波数に基づいて、解析信号を周波数シフトしてよい。
本発明の第２の形態においては、所定の離散化周波数で離散化された被測定信号を検波する検波器であって、被測定信号を解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、複素ベースバンド信号を受け取り、複素ベースバンド信号の複素データのうち、所定のデータ数毎に複素データを抽出し、被測定信号より離散化周波数が低い複素ベースバンド信号を生成するデシメーションフィルタとを備えることを特徴とする検波器を提供する。
デシメーションフィルタは、予め定められた値に基づいて、複素ベースバンド信号のそれぞれの複素データの振幅値を補正してよい。また、デシメーションフィルタは、複素ベースバンド信号のＩ相成分と、Ｑ相成分との比に基づいて、複素ベースバンド信号の位相を補正してよい。
本発明の第３の形態においては、所定の離散化周波数で離散化され、所定の周波数を有する搬送波により周波数シフトされた被測定信号を検波する検波器であって、被測定信号を、フーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換された被測定信号の周波数成分のうち、離散化の略半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器と、帯域制限信号を、所定のデータ数毎に抽出して出力するデシメーションフィルタと、デシメーションフィルタが出力した帯域制限信号を、搬送波に基づいて、周波数軸上においてシフトする周波数シフト器と、周波数シフト器が周波数シフトした帯域制限信号を、逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部とを備えることを特徴とする検波器を提供する。
本発明の第４の形態においては、電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、電子デバイスの良否を判定する試験装置であって、変調信号を離散化し、被測定信号に変換するＡＤ変換器と、被測定信号を被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、複素ベースバンド信号に基づいて、電子デバイスの良否を判定する解析部とを備えることを特徴とする試験装置を提供する。
本発明の第４の形態においては、電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、電子デバイスの良否を判定する試験方法であって、変調信号を離散化し、被測定信号に変換するＡＤ変換段階と、被測定信号を被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換段階と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成段階と、複素ベースバンド信号に基づいて、電子デバイスの良否を判定する解析段階とを備えることを特徴とする試験方法を提供する。
本発明の第５の形態においては、コンピュータを、電子デバイスが出力する変調信号に基づいて、電子デバイスの良否を判定する試験装置として機能させるプログラムであって、コンピュータを、変調信号を離散化し、被測定信号に変換するＡＤ変換器と、被測定信号を被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、複素ベースバンド信号に基づいて、電子デバイスの良否を判定する解析部として機能させることを特徴とするプログラムを提供する。
尚、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く、これらの特徴群のサブコンビネーションも又、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】    図１は、本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成の一例を示す図である。
図２は、被測定信号の周波数成分の一例を示す図である。図２（ａ）は、ＡＤ変換器２０が離散化した被測定信号の周波数成分の一例を示し、図２（ｂ）は、実信号を検波した場合の周波数成分の一例を示し、図２（ｃ）は、本例における試験装置１００が検波した信号の周波数成分の一例を示し、図２（ｄ）は、解析信号をダウンサンプリングした場合における、試験装置１００が検波する信号の周波数成分の一例を示す。
図３は、解析信号変換器３０の構成例を示す図である。図３（ａ）は、解析信号変換器３０の構成の一例を示し、図３（ｂ）は、解析信号変換器３０の構成の他の例を示し、図３（ｃ）は、解析信号変換器３０の構成の更なる他の例を示す。
図４は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の一例を示す図である。
図５は、試験装置１００の構成の他の例を示す図である。
図６は、デシメーションフィルタ７０における、複素ベースバンド信号の位相誤差補正を説明する図である。
図７は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の例を示す。図７（ａ）は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の他の例を示し、図７（ｂ）は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の更なる他の例を示す。
図８は、解析信号変換器３０の構成の例を示す。図８（ａ）は、フーリエ変換を用いた解析信号変換器３０の構成の他の例を示し、図８（ｂ）は、解析信号変換器３０の構成の更なる他の例を示す。
図９は、本発明の実施形態に係る試験方法の一例を説明するフローチャートである。
図１０は、本発明の実施形態に係るコンピュータ３００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  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く、又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。
図１は、本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成の一例を示す。試験装置１００は、電子デバイス２００が生成する変調信号に対して、エイリアシング成分を除去して変調信号を検波し、電子デバイス２００を試験する。電子デバイス２００は、例えば、所定の信号を所定の周波数を有する搬送波によって変調した変調信号を生成するＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ）である。
試験装置１００は、ＡＤ変換器２０、検波器１０、及び解析部５０を備える。ＡＤ変換器２０は、所定の離散化周波数で、電子デバイス２００が生成した変調信号を離散化し、被測定信号を生成する。ＡＤ変換器２０は、変調信号のナイキスト周波数の２倍以上の周波数で、変調信号を離散化することが好ましい。
検波器１０は、ＡＤ変換器２０が生成した被測定信号を検波する。検波器１０は、解析信号変換器３０、及びベースバンド信号生成部４０を有する。解析信号変換器３０は、被測定信号を複素数の解析信号に変換する。被測定信号を複素数の解析信号に変換することにより、ＡＤ変換器２０における離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去することができる。このため、変調信号を精度よく検波することができる。ここで、解析信号の実数部は、被測定信号であって、解析信号の虚数部は、被測定信号の全ての周波数成分を９０度移相した信号である。
ベースバンド信号生成部４０は、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成する。本例においては、ベースバンド信号生成部４０は、電子デバイス２００における搬送波の周波数に基づいて、解析信号を周波数シフトする。ベースバンド信号生成部４０は、解析信号の実数部及び虚数部に、複素数を乗算することにより、解析信号を周波数シフトする複素乗算器であってよい。この場合、ベースバンド信号生成部４０は、解析信号の実数部及び虚数部に、複素数ｅ−ｊ２πｆｃｔを乗算する。ここで、ｆｃは搬送波の周波数を示す。ベースバンド信号生成部４０は、解析信号の実数部及び虚数部を周波数シフトしたＩ相信号及びＱ相信号を生成し、解析部５０に供給する。
本例における試験装置１００によれば、ベースバンド信号生成部４０が、複素数の解析信号を周波数シフトしているため、検波器１０における検波によるエイリアシング成分を除去することができる。このため、精度よく変調信号を検波することができる。
解析部５０は、Ｉ相信号及びＱ相信号に基づいて、電子デバイス２００の良否を判定する。例えば、解析部５０は、変調信号の変調精度（ＥＶＭ）に基づいて、電子デバイス２００の良否を判定する。つまり、解析部５０は、Ｉ相信号及びＱ相信号に基づいて、変調信号がＩＱ平面上に正しく変調されているか否かを判定することにより、電子デバイス２００の良否を判定する。
以上に示した通り、本例における試験装置１００によれば、変調信号の離散化、及び検波におけるエイリアシング成分を除去することができるため、精度よく変調信号を検波することができる。このため、電子デバイス２００の良否を精度よく判定することができる。
また、本例における試験装置１００によれば、被測定信号を解析信号に変換しているため、電子デバイス２００が、振幅変調、位相変調、又は周波数変調のいずれの変調方式によって信号を生成した場合であっても、電子デバイス２００の試験、変調信号の検波等を行うことができる。
図２は、被測定信号の周波数成分の一例を示す。図２において、ｆｓはＡＤ変換器２０における離散化周波数を示し、ｆｃは電子デバイス２００における搬送波の周波数を示す。
図２（ａ）は、ＡＤ変換器２０が離散化した被測定信号の周波数成分の一例を示す。信号を所定の離散化周波数で離散化した場合、図２（ａ）において実線で示すような信号の実際の周波数成分に対して、図２（ａ）において破線で示すような離散化周波数に応じたエイリアシング成分が生じる。当該エイリアシング成分は、信号の実際の周波数成分と、ｆｓ／２において対称な周波数領域に生じる。
被測定信号を解析信号に変換することにより、負の周波数成分を除去することができる。図２（ａ）に示したエイリアシング成分は、信号の実際の周波数成分の負の周波数領域におけるミラー成分に対応して生じる成分であるため、被測定信号を解析信号に変換することにより、当該エイリアシング成分を除去することができる。本例における試験装置１００は、被測定信号を解析信号に変換することにより、当該エイリアシング成分を除去する。
図２（ｂ）は、実信号を検波した場合の周波数成分の一例を示す。信号が実数成分のみを有する場合、ベースバンド信号生成部４０において当該実信号を周波数シフトすると、図２（ｂ）において破線で示すようなエイリアシング成分が生じる。また、実信号を検波した場合、その周波数成分の強度は、検波する前の実信号の周波数成分の略半分となってしまう。本例における試験装置１００は、被測定信号を複素数の解析信号に変換して、検波を行うため、当該エイリアシング成分を除去することができる。
図２（ｃ）は、本例における試験装置１００が検波した信号の周波数成分の一例を示す。上述したように、試験装置１００はエイリアシング成分を除去して検波することができる。
図２（ｄ）は、解析信号をダウンサンプリングした場合における、試験装置１００が検波する信号の周波数成分の一例を示す。図２（ｄ）においてｆｓ’は、解析信号をダウンサンプリングした後の、解析信号の離散化周波数を示す。例えば、図５において後述するように、デシメーションフィルタ７０によって解析信号をダウンサンプリングした場合であっても、試験装置１００はエイリアシング成分を除去して検波することができる。
図３は、解析信号変換器３０の構成例を示す。図３（ａ）は、解析信号変換器３０の構成の一例を示す。本例において解析信号変換器３０は、被測定信号をヒルベルト変換するヒルベルト変換器３２を有する。解析信号変換器３０は、被測定信号を解析信号の実数部として出力し、ヒルベルト変換部３２がヒルベルト変換した被測定信号を解析信号の虚数部として出力する。これにより、実数部と虚数部の位相が９０度異なる解析信号を生成することができる。ヒルベルト変換器３２は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等により、ソフトウェアによりヒルベルト変換を行ってよく、またヒルベルト変換フィルタ等のハードウェアによってヒルベルト変換を行ってもよい。離散化された変調信号に対して、ヒルベルト変換フィルタ等のデジタル回路、又は演算によって、ヒルベルト変換を行うことにより、実数部に対して位相が９０度異なる虚数部を精度よく生成することができる。
図３（ｂ）は、解析信号変換器３０の構成の他の例を示す。本例において、解析信号変換器３０は、被測定信号をヒルベルト変換し、離散化した解析信号を生成するヒルベルト変換フィルタ６０を有する。ヒルベルト変換フィルタ６０の構成については後述する。上述したように、本例における解析信号変換器３０によれば、実数部に対して位相が９０度異なる虚数部を精度よく生成することができる。
図３（ｃ）は、解析信号変換器３０の構成の更なる他の例を示す。本例において、解析信号変換器３０は、被測定信号をフーリエ変換するフーリエ変換部３４と、フーリエ変換された被測定信号の周波数成分のうち、ＡＤ変換器２０における離散化周波数の略半分の周波数以上の周波数成分を除去した帯域制限信号を生成する帯域制限器３６と、帯域制限信号を逆フーリエ変換し、解析信号を生成する逆フーリエ変換部３８とを有する。フーリエ変換部３４及び逆フーリエ変換部３８は、高速フーリエ変換及び逆高速フーリエ変換を行ってよい。
本例における解析信号変換器３０によっても、図３（ａ）及び図３（ｂ）に関連して説明した解析信号変換器３０と同様に、解析信号を生成することができる。
図４は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の一例を示す。ヒルベルト変換フィルタ６０は、縦続接続された複数の遅延素子６６、複数の乗算器６８、及び加算部６２を有する。
複数の遅延素子６６は、被測定信号の離散化されたデータを受け取り、それぞれ被測定信号の離散化周期に応じた遅延量だけデータを遅延させて順次出力する。ヒルベルト変換フィルタ６０は、偶数の遅延素子６６を有し、遅延素子６６に対応する複数の乗算器６８を有することが好ましい。
乗算器６８は、対応する遅延素子６６に入力されるデータ、又は対応する遅延素子６６が出力するデータに、所定の係数を乗算する。前半段にある例えば遅延素子６６−１、６６−２に対応する乗算器６８は、対応する遅延素子６６に入力されるデータに所定の係数を乗算し、後半段にある例えば遅延素子６６−３、６６−４に対応する乗算器６８は、対応する遅延素子６６が出力するデータに所定の係数を乗算する。また、乗算器６８は、当該所定の係数として、９０度移相のフィルタのインパルス応答関数に応じた係数を乗算する。
加算部６２は、複数の遅延素子６６から同期して出力されたデータに、複数の乗算器６８が所定の係数を乗算した値の総和を算出する。ヒルベルト変換フィルタ６０は、縦続接続された２Ｍ個の遅延素子６６のうち、Ｍ段目の遅延素子６６−Ｍが順次出力するデータを、解析信号の実数部として順次出力し、加算部６２が順次算出した値を、実数部のデータに対応する虚数部のデータとして順次出力する。
また、図４においては、ヒルベルト変換フィルタ６０は、４個の遅延素子６６を有しているが、遅延素子６６の個数は４個に限定されない。ヒルベルト変換フィルタ６０は、２個の遅延素子６６を有していてもよく、またより多くの遅延素子６６を有することにより、より精度よく解析信号を生成することができる。
また、本例におけるヒルベルト変換フィルタ６０は、実数部に対して位相が９０度進んだ虚数部を有する解析信号を生成したが、他の例においては、実数部に対して位相が９０度遅れた虚数部を有する解析信号を生成してよい。この場合、複数の乗算器６８におけるそれぞれの係数の符号を反転して解析信号を生成してよい。また、ベースバンド信号生成部４０は、乗算する搬送波の周波数の符号を反転して乗算し、生成したＱ相成分を反転して解析部５０に供給する。
図５は、試験装置１００の構成の他の例を示す。本例における試験装置１００は、図１に関連して説明した試験装置１００の構成に加え、デシメーションフィルタ７０を更に備える。
デシメーションフィルタ７０は、解析信号変換器３０が生成した解析信号の離散化された複素データのうち、所定のデータ数毎に複素データを抽出し、ベースバンド信号生成部４０に供給する。つまり、デシメーションフィルタ７０は、解析信号における離散化周波数を下げて、ベースバンド信号生成部４０に供給する。解析信号における離散化周波数を下げることにより、ベースバンド信号生成部４０における演算量を低減し、被測定信号の検波を高速に行うことができる。
図５においては、デシメーションフィルタ７０は、解析信号変換器３０とベースバンド信号生成部４０との間に設けられているが、他の例においては、デシメーションフィルタは、ベースバンド信号生成部４０と解析部５０との間に設けられていてよく、また解析信号変換器３０がデシメーションフィルタを有していてもよい。デシメーションフィルタ７０が解析信号変換器３０とベースバンド信号生成部との間に設けられている場合、解析部５０における演算量を低減することができる。また、この場合、デシメーションフィルタ７０は、ベースバンド信号生成部４０が生成した複素ベースバンド信号のゲインを補正してもよい。
デシメーションフィルタ７０が複素ベースバンド信号のゲインを補正する場合、デシメーションフィルタ７０には、複素ベースバンド信号のゲインを補正するための補正値が予め与えられる。例えば、補正後の複素ベースバンド信号のそれぞれの複素データが取るべき振幅値が与えられてよく、それぞれの複素データに乗算するべき値が与えられてもよい。
また、デシメーションフィルタ７０は、ベースバンド信号生成部４０が生成した複素ベースバンド信号の位相を補正してもよい。電子デバイス２００における搬送波の周波数と、ベースバンド信号生成部４０において乗算される複素数ｅ−ｊ２πｆｃｔにおける搬送波の周波数ｆｃとは、完全に一致していることが好ましいが、これらの周波数の間に誤差が生じる場合がある。デシメーションフィルタ７０は、当該誤差によって生じる複素ベースバンド信号の位相誤差を補正する。
図６は、デシメーションフィルタ７０における、複素ベースバンド信号の位相誤差補正を説明する図である。まず、デシメーションフィルタ７０は、複素ベースバンド信号のＩ相成分とＱ相成分の比を算出し、算出した比の逆正接（ａｒｃ  ｔａｎｇｅｎｔ）を算出する。
本例における試験装置１００は、被測定信号を解析信号に変換しているため、複素ベースバンド信号のＩ相成分とＱ相成分との比の逆正接から、電子デバイス２００における搬送波と、ベースバンド信号生成部４０における搬送波との位相差を算出し、これにより周波数の誤差を算出することができる。
算出したＩ相成分とＱ相成分との比の逆正接は、離散時間に関する周期関数となっているため、デシメーションフィルタ７０は、当該周期関数をアンラップし、アンラップした周期関数を直線近似する。図６に、逆正接波形８０と、直線近似波形８２とを示す。図６において、横軸は離散時間軸を示し、縦軸は逆正接値を示す。電子デバイス２００における搬送波の周波数と、ベースバンド信号生成部４０における搬送波の周波数とが完全に一致している場合、直線近似波形８２の、横軸に対する傾きθは零となるが、電子デバイス２００における搬送波の周波数と、ベースバンド信号生成部４０における搬送波の周波数とが誤差を有する場合、図６に示すように直線近似波形８２は横軸に対して傾きを有する。
当該傾きから、電子デバイス２００における搬送波の周波数と、ベースバンド信号生成部４０における搬送波の周波数との誤差を算出することができる。デシメーションフィルタ７０は、当該傾きが零となるように、Ｉ相成分及びＱ相成分の位相をそれぞれ補正する。また、搬送波における位相差が一定となるように、例えば位相差が常に零となるように、ベースバンド信号生成部４０に入力される複素数ｅ−２ｊπｆｃｔにおける搬送波の周波数ｆｃを補正することにより、電子デバイス２００における搬送波と、ベースバンド信号生成部における搬送波の周波数を同一にすることができる。本例における試験装置１００によれば、電子デバイス２００における搬送波の周波数と、ベースバンド信号生成部４０における搬送波の周波数との誤差による複素ベースバンド信号の位相誤差を容易に補正することができる。このため、電子デバイス２００を精度よく試験することができる。
また、上記の例では、デシメーションフィルタ７０が搬送波の周波数誤差による複素ベースバンド信号の位相誤差を補正したが、他の例としては、ベースバンド信号生成部４０と、解析部５０との間に、当該位相誤差を補正する補正部を設けてもよい。
また、図５に関連して説明した試験装置１００はデシメーションフィルタ７０を有していたが、他の例においては、図３に関連して説明したヒルベルト変換フィルタ６０が、デシメーションフィルタ７０の動作を更に行ってよい。つまり、ヒルベルト変換フィルタ６０は、被測定信号に比べ、離散化周波数の低い解析信号を生成してよい。この場合におけるヒルベルト変換フィルタ６０について、図７において説明する。
図７は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の例を示す。
図７（ａ）は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の他の例を示す。本例におけるヒルベルト変換フィルタ６０は、図４において説明したヒルベルト変換フィルタ６０の構成に加え、複数のデシメーションフィルタ７２を更に有する。
複数のデシメーションフィルタ７２は、遅延素子６６に対応して設けられる。縦続接続された複数の遅延素子６６のうち、前半段の遅延素子６６に対応するデシメーションフィルタ７２は、遅延素子６６に入力される被測定信号のデータを受け取り、所定のデータ数毎にデータを抽出し、対応する乗算器６８に供給する。加算部６２は、デシメーションフィルタ７２が同期して出力するデータの総和を算出する。また、後半段の遅延素子６６に対応するデシメーションフィルタ７２は、遅延素子６６が出力する被測定信号のデータを受け取り、所定のデータ数毎にデータを抽出し、対応する乗算器６８に供給する。
また、デシメーションフィルタ６８−５は、解析信号の実数部のデータを、所定のデータ数毎に抽出して出力する。本例におけるヒルベルト変換フィルタ６０によれば、乗算器６８、加算部６２における演算量を低減し、高速に解析信号を生成することができる。
図７（ｂ）は、ヒルベルト変換フィルタ６０の構成の更なる他の例を示す。本例におけるヒルベルト変換フィルタ６０は、図４において説明したヒルベルト変換フィルタ６０の構成に加え、遅延素子６６に対応して設けられた、複数のデシメーションフィルタ７２と、加算部７６とを更に有する。
複数のデシメーションフィルタ７２は、図７（ａ）と同様に遅延素子６６、及び乗算器６８に対応して設けられる。本例においては、対応する乗算器における係数の絶対値が同一である２つのデシメーションフィルタ７２がそれぞれ対応付けられ、加算部７６は、対応する２つのデシメーションフィルタ７２毎に、抽出したデータの和を算出する。加算部７６は、対応する２つのデシメーションフィルタ７２毎に設けられた加算器７４を有する。それぞれの加算器７４は、上流側のデシメーションフィルタ７２から受け取ったデータの符号を反転して加算する。
乗算器６８は、対応する加算器７４が算出した値に、予め定められた係数を乗算し、加算部６２は、乗算器６８の出力の総和を算出する。本例におけるヒルベルト変換フィルタ６０によれば、図７（ａ）において説明したヒルベルト変換フィルタ６０に比べ、小さい回路規模で、同様の機能を実現することができる。
図８は、解析信号変換器３０の構成の例を示す。図８（ａ）は、フーリエ変換を用いた解析信号変換器３０の構成の他の例を示す。本例における解析信号変換器３０は、図３（ｃ）に関連して説明した解析信号変換器３０の構成に加え、デシメーションフィルタ４２を更に有する。デシメーションフィルタ４２は、帯域制限信号を、所定のデータ数毎に抽出して出力する。本例において、フーリエ変換器３４は、離散フーリエ変換により、被測定信号を変換し、デシメーションフィルタ４２は、帯域制限信号をダウンサンプリングして出力する。そして、逆フーリエ変換器３８は、ダウンサンプリングされた帯域制限信号を逆フーリエ変換し、解析信号を生成する。このような構成により、逆フーリエ変換器３８における演算量を低減することができる。
図８（ｂ）は、解析信号変換器３０の構成の更なる他の例を示す。本例における解析信号変換器３０は、図８（ａ）に関連して説明した解析信号変換器３０の構成に加え、周波数シフト器４４を更に有する。周波数シフト器４４は、デシメーションフィルタ４２が出力した帯域制限信号を、被測定信号における搬送波の周波数に基づいて、周波数軸上においてシフトする。そして、逆フーリエ変換器３８は、周波数シフトされた帯域制限信号を逆フーリエ変換することにより、被測定信号を検波することができる。また、本例における検波器１００は、解析信号変換器３０において、被測定信号を検波することができるため、ベースバンド生成部を備えていなくてもよい。
図９は、本発明の実施形態に係る試験方法の一例を説明するフローチャートである。本例において、本試験方法は、試験装置１００を用いて行われる。まず、ＡＤ変換段階Ｓ３００で、ＡＤ変換器２０を用いて変調信号を離散化し、被測定信号に変換する。次に、解析信号変換段階Ｓ３１０で、解析信号変換器３０を用いて被測定信号を、被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する。
次に、ベースバンド信号生成段階Ｓ３２０で、ベースバンド信号生成部４０を用いて解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成する。次に、解析段階Ｓ３３０で、解析部５０を用いて複素ベースバンド信号に基づいて、電子デバイス２００の良否を判定する。本例において説明した各段階における、試験装置１００の詳細な動作は、図１から図８において説明した試験装置１００の動作と同様である。本例における試験方法によれば、試験装置１００と同様に、電子デバイス２００を精度よく試験することができる。
図１０は、本発明の実施形態に係るコンピュータ３００のハードウェア構成の一例を示す。コンピュータ３００は、ＣＰＵ３０２と、ＲＯＭ３０４と、ＲＡＭ３０６と、通信インタフェース３０８と、ハードディスクドライブ３１４と、データベースインタフェース３１６と、フロッピーディスクドライブ３１０と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１２と、ＡＤ変換器２０とを備える。ＣＰＵ３０２は、ＲＯＭ３０４、ＲＡＭ３０６、又はハードディスクドライブ３１４に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。また、ＣＰＵ３０２は、フロッピーディスクドライブ３１０、又はＣＤ−ＲＯＭドライブ３１２が、フロッピーディスク３１８、又はＣＤ−ＲＯＭ３２０から読み込んだプログラムに基づいて、各部の制御を行ってもよい。これらの記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。
このプログラムは、コンピュータ３００を、図１から図８において説明した試験装置１００として機能させるプログラムを格納する。例えば、プログラムは、コンピュータ３００を、変調信号を離散化し、被測定信号に変換するＡＤ変換器２０と、被測定信号を、被測定信号より離散化周波数の低い解析信号に変換することにより、離散化による被測定信号のエイリアシング成分を除去する解析信号変換器３０と、解析信号を周波数シフトし、被測定信号の複素ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部４０と、複素ベースバンド信号に基づいて、電子デバイス２００の良否を判定する解析部５０として機能させる。この場合、プログラムは、ＣＰＵ３０２を、解析信号変換器３０、ベースバンド信号生成部４０、及び解析部５０として機能させる。また、ＲＡＭ３０６は、これらの処理における演算過程及び演算結果等を格納してもよい。
また、プログラムは図１から図８において説明した試験装置１００の機能の一部を実現する装置として、コンピュータ３００を機能させてもよい。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されてもよい。また、符号化した形態で格納されていてもよい。
記録媒体としては、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭの他にも、ＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアカードなどの半導体メモリ等を用いることができる。
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、多様な変更又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。その様な変更又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、請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】  上記説明から明らかなように、本発明に係る検波器によれば、被測定信号を精度よく検波することができる。このため、電子デバイスを精度よく試験することができる。
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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