(57)【要約】【課題】簡単な構成の復調器を提供すること。【解決手段】搬送波周波数ｆｃにおける０度、９０度のタイミング（位相点）で、搬送波周波数ｆｃのデジタル直交変調信号をサンプリングレートｆｓでアンダーサンプリングして、０度の位相点でサンプリングしたＩｃｈ（同相成分）ベースバンド信号および９０度の位相点でサンプリングしたＱｃｈ（直交成分）ベースバンド信号を出力するサンプリング部１０３と、サンプリング部１０３から出力されたＩｃｈベースバンド信号を、搬送波周波数ｆｃの信号における９０度の位相分だけ遅延させる遅延回路１０５とを備えて構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交変調された信号を復調する復調器であって、
所定の搬送波周波数の直交変調信号を、前記搬送波周波数における位相差が９０度のタイミング毎にアンダーサンプリングして、９０度の位相差がある同相成分のベースバンド信号および直交成分のベースバンド信号を出力するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段から出力された９０度位相が進んでいる方のベースバンド信号を、前記搬送波周波数における９０度の位相分だけ遅延させる遅延手段と、を備え、
前記サンプリング手段が行うアンダーサンプリングのサンプリング周波数は、前記搬送波周波数の１以上の整数分の一であることを特徴とする復調器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交変調信号を復調する復調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯電話が有する復調器の一例として、非特許文献１に記載されたものがある。当該文献で説明されているように、従来の復調器は、図５に示すように、デジタル信号入力端子５１と、ローカル信号源５５と、９０度移相器５４と、第１のデジタルミキサー５２と、第２のデジタルミキサー５３と、Ｉｃｈ出力端子５６と、Ｑｃｈ出力端子５７とを備えて構成されている。
【０００３】
デジタル信号入力端子５１は、デジタル直交変調信号が入力される端子である。また、ローカル信号源５５は、ローカル信号を発振するものである。また、９０度移相器５４は、ローカル信号を９０度移相するものである。また、第１のデジタルミキサー５２は、デジタル信号入力端子５１から入力されたデジタル直交変調信号にローカル信号を乗算するものであり、Ｉｃｈ出力端子５６から同相成分（Ｉｃｈ）のベースバンド信号を出力する。また、第２のデジタルミキサー５３は、デジタル信号入力端子５１から入力されたデジタル直交変調信号に９０度移相器５４で９０度移相されたローカル信号を乗算するものであり、Ｑｃｈ出力端子５７から直交成分（Ｑｃｈ）のベースバンド信号を出力する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２４４８８３号公報
【非特許文献１】
斉藤洋一著，「ディジタル無線通信の変復調」，電子情報通信学会，１９９６年，ｐ９０
【非特許文献２】
Ｄｅｎｎｉｓ  Ｍ．  Ａｋｏｓ、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｓｔｏｃｋｍａｓｔｅｒ、Ｊａｍｅｓ  Ｂ．  Ｙ．  Ｔｓｕｉ及びＪｏｅ  Ｃａｓｃｈｅｒａ著，「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂａｎｄｐａｓｓ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｏｆ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｄｉｓｔｉｎｃｔ  ＲＦ  Ｓｉｇｎａｌｓ」，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，ＶＯＬ．４７，ＮＯ．７，１９９７年７月
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の復調器は、図５を参照して上記説明したように、主に、ローカル信号源５５、９０度移相器５４、第１のデジタルミキサー５２および第２のデジタルミキサー５３を備えているため、回路規模の縮小といった点で、より簡単な構成の復調器が求められている。特にローカル信号源５５は水晶発振子（図示せず）を含み、当該水晶発振子をデジタル集積回路の一部として構成することができない。
【０００６】
本発明は、上記従来の要望に鑑みてなされたものであって、簡単な構成の復調器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る復調器は、直交変調された信号を復調する復調器であって、所定の搬送波周波数の直交変調信号を、前記搬送波周波数における位相差が９０度のタイミング毎にアンダーサンプリングして、９０度の位相差がある同相成分のベースバンド信号および直交成分のベースバンド信号を出力するサンプリング手段と、前記サンプリング手段から出力された９０度位相が進んでいる方のベースバンド信号を、前記搬送波周波数における９０度の位相分だけ遅延させる遅延手段と、を備え、前記サンプリング手段が行うアンダーサンプリングのサンプリング周波数は、前記搬送波周波数の１以上の整数分の一である。
【０００８】
このように、サンプリング手段および遅延手段を備えた構成で、従来のようにローカル信号源を設けることなく、直交変調信号を復調することができる。この結果、簡単な構成の復調器を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る復調器の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る一実施形態の復調器を示すブロック図である。本実施形態の復調器は、ＱＰＳＫによりデジタル直交変調された信号（以下「デジタル直交変調信号」という。）を復調する同期検波方式の直交復調器であって、同図に示すように、デジタル信号入力端子１０１と、特許請求の範囲に記載されたサンプリング手段に該当するサンプリング部１０３と、特許請求の範囲に記載された遅延手段に該当する遅延回路１０５と、Ｉｃｈ出力端子１０７と、Ｑｃｈ出力端子１０９とを備えて構成されている。
【００１１】
以下、本実施形態の復調器が有するサンプリング部１０３および遅延回路１０５について説明する。
まず、サンプリング部１０３について説明する。サンプリング部１０３は、デジタル信号入力端子１０１から入力された中心周波数が搬送波周波数ｆｃのデジタル直交変調信号をサンプリングレートｆｓでアンダーサンプリングして、同相成分（Ｉｃｈ）のベースバンド信号および直交成分（Ｑｃｈ）のベースバンド信号を出力するものである。なお、Ｉｃｈのベースバンド信号（以下「Ｉｃｈベースバンド信号」という。）は後述する遅延回路１０５を介してＩｃｈ出力端子１０７から出力され、Ｑｃｈのベースバンド信号（以下「Ｑｃｈベースバンド信号」という。）はＱｃｈ出力端子１０９から出力される。
【００１２】
以下、サンプリング部１０３によるサンプリング動作について、図２および図３を参照して詳細に説明する。なお、図２は、サンプリングによる（ａ）周波数変換前および（ｂ）周波数変換後の各スペクトラムを示す説明図である。また、図３は、（ａ）サンプリング前のデジタル直交変調信号の波形、（ｂ）サンプリング後のＩｃｈベースバンド信号の波形、（ｃ）サンプリング後のＱｃｈベースバンド信号の各波形を示す説明図である。
【００１３】
上述したように、サンプリング部１０３は、搬送波周波数ｆｃのデジタル直交変調信号をサンプリングレート（「サンプリング周波数」ともいう。）ｆｓでサンプリングするが、図２に示すように、サンプリング周波数ｆｓは搬送波周波数ｆｃよりも低いため当該サンプリングはアンダーサンプリングとなる。なお、搬送波周波数ｆｃとサンプリング周波数ｆｓの関係は、ｆｃ＝Ｎ×ｆｓ（Ｎは１以上の整数）である。
【００１４】
ナイキストのサンプリング定理によれば、エリアシングを生じさせないためには搬送波周波数の少なくとも２倍の周波数でサンプリングする必要がある。しかし、本実施形態では、意図的にアンダーサンプリングを行ってエリアシングを生じさせることにより、搬送波周波数ｆｃのデジタル直交変調信号をｆｓ／２以下の周波数に周波数変換する。すなわち、エリアシングの影響による折り返しを意図的に発生させている。
【００１５】
当該周波数変換を行う際、サンプリング部１０３は、デジタル直交変調信号からＩｃｈベースバンド信号およびＱｃｈベースバンド信号を分離することができる。すなわち、図３に示すように、サンプリング周波数ｆｓにおける位相差が９０度のタイミング（位相点）毎にデジタル直交変調信号をサンプリングすることにより、０度の位相点でサンプリングしたＩｃｈベースバンド信号および９０度の位相点でサンプリングしたＱｃｈベースバンド信号を出力として得ることができる。但し、Ｉｃｈベースバンド信号は、Ｑｃｈベースバンド信号よりも９０度位相が進んでいる。
【００１６】
なお、サンプリング部１０３がデジタル直交変調信号に対して行うサンプリングの各タイミング（０度、９０度）を示すタイミング信号は、図示しないタイミング発生部からサンプリング部１０３に供給されても良い。また、０度の位相点でサンプリングしたベースバンドをＱｃｈとし、９０度の位相点でサンプリングしたベースバンドをＩｃｈとしても良い。但し、その場合、Ｑｃｈベースバンド信号の方が、Ｉｃｈベースバンド信号よりも９０度位相が進んでいる。
【００１７】
次に、遅延回路１０５について説明する。遅延回路１０５は、サンプリング部１０３から出力されたＩｃｈベースバンド信号を、サンプリング周波数ｆｓにおける９０度の位相分だけ遅延させるものである。上述したように、Ｉｃｈベースバンド信号はＱｃｈベースバンド信号よりも９０度位相が進んでいるため、遅延回路１０５でＩｃｈベースバンド信号を９０度位相分だけ遅延させることで、図４に示すように、Ｉｃｈベースバンド信号およびＱｃｈベースバンド信号の各サンプリング点は時間軸上で同じ位相となる。したがって、Ｉｃｈ出力端子１０７からはＩｃｈベースバンド信号が出力され、Ｑｃｈ出力端子１０９からはＱｃｈベースバンド信号が同位相で出力される。なお、図４は、（ａ）サンプリング後のＱｃｈベースバンド信号、（ｂ）サンプリングおよび遅延後のＩｃｈベースバンド信号の各波形を示す説明図である。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態の復調器は、サンプリング部１０３および遅延回路１０５を備えた構成で、従来のようにローカル信号源を設けることなく、デジタル直交変調信号を復調することができる。この結果、簡単な構成の復調器を提供することができる。
【００１９】
なお、本実施形態ではＱＰＳＫを例に説明したが、８値ＰＳＫや１６値ＰＳＫ、１６ＱＡＭ等の他のデジタル直交変調方式について適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る復調器によれば、サンプリング手段および遅延手段を備えた構成で、従来のようにローカル信号源を設けることなく、直交変調信号を復調することができる。この結果、簡単な構成の復調器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の復調器を示すブロック図
【図２】サンプリングによる（ａ）周波数変換前および（ｂ）周波数変換後の各スペクトラムを示す説明図
【図３】（ａ）サンプリング前のデジタル直交変調信号の波形、（ｂ）サンプリング後のＩｃｈベースバンド信号の波形、（ｃ）サンプリング後のＱｃｈベースバンド信号の各波形を示す説明図
【図４】（ａ）サンプリング後のＱｃｈベースバンド信号、（ｂ）サンプリングおよび遅延後のＩｃｈベースバンド信号の各波形を示す説明図
【図５】従来の復調器を示すブロック図
【符号の説明】
１０１  デジタル信号入力端子
１０３  サンプリング部
１０５  遅延回路
１０７  Ｉｃｈ出力端子
１０９  Ｑｃｈ出力端子
【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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