(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を所定の時間遅延させて遅延された入力信号を出力する遅延部と；
前記入力信号及び前記遅延された入力信号をそれぞれデシメーションする第１及び第２デシメーション部と；
デシメーションされた前記遅延された入力信号と負の遅延された入力信号とをマルチプレクシングしてＩ信号を出力する第１マルチプレクサと；
デシメーションされた遅延されていない入力信号と負の遅延されていない入力信号とをマルチプレクシングしてＱ信号を出力する第２マルチプレクサと；
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号をフィルタリングし、有効なＩ信号とＱ信号をそれぞれ出力する一対のフィルタ部と；
を含むことを特徴とするＩ／Ｑ復調装置。
【請求項２】
前記第１及び第２デシメーション部は、２ずつデシメーションすることを特徴とする請求項１に記載のＩ／Ｑ復調装置。
【請求項３】
前記第１及び第２マルチプレクサから出力された前記Ｉ信号及びＱ信号をそれぞれアップサンプリングして前記第１及び第２フィルタ部に提供する第１及び第２アップサンプリング部と；
前記第１及び第２フィルタ部からフィルタリングされた前記Ｉ信号及びＱ信号をそれぞれダウンサンプリングするための第１及び第２ダウンサンプリング部と；
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＩ／Ｑ復調装置。
【請求項４】
前記第１及び第２アップサンプリング部は、奇数倍でアップサンプリングすることを特徴とする請求項３に記載のＩ／Ｑ復調装置。
【請求項５】
前記第１及び第２アップサンプリング部は、偶数倍でアップサンプリングすることを特徴とする請求項３に記載のＩ／Ｑ復調装置。
【請求項６】
前記第１マルチプレクサから出力される信号列は、前記入力信号に対し、正の入力データ、ゼロデータ、負の入力データ、ゼロデータであり、
前記第２マルチプレクサから出力される信号列は、前記入力信号に対し、ゼロデータ、正の入力データ、ゼロデータ、負の入力データであることを特徴とする請求項１に記載のＩ／Ｑ復調装置。
【請求項７】
入力信号を所定の時間遅延させて遅延された入力信号を出力する遅延部と；
前記入力信号及び前記遅延された入力信号をそれぞれデシメーションする第１及び第２デシメーション部と；
デシメーションされた前記遅延された入力信号と負の遅延された入力信号をマルチプレクシングしてＩ信号を出力する第１マルチプレクサと；
デシメーションされた遅延されていない入力信号と負の遅延されていない入力信号とをマルチプレクシングしてＱ信号を出力する第２マルチプレクサと；
前記第１及び第２マルチプレクサから出力された前記Ｉ信号及びＱ信号をそれぞれアップサンプリングする第１及び第２アップサンプリング部と；
前記アップサンプリングされたＩ信号及びＱ信号をフィルタリングする第１及び第２フィルタ部と；
前記第１及び第２フィルタ部からフィルタリングされたＩ信号及びＱ信号をそれぞれダウンサンプリングして有効なＩ信号とＱ信号とをそれぞれ出力する第１及び第２ダウンサンプリング部と；
を含むことを特徴とするＩ／Ｑ復調装置。
【請求項８】
入力信号を所定の時間遅延させて出力するステップと；
前記入力信号及び前記遅延された入力信号をそれぞれデシメーションするステップと；
デシメーションされた前記遅延された入力信号と負の遅延された入力信号をマルチプレクシングしてＩ信号及びＱ信号を出力するステップと；
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号をフィルタリングし、有効なＩ信号とＱ信号とをそれぞれ出力するステップと；
を含むことを特徴とするＩ／Ｑ信号生成方法。
【請求項９】
前記マルチプレクシングして生成されたＩ信号及びＱ信号をそれぞれアップサンプリングするステップと；
前記フィルタリングされたＩ信号及びＱ信号をそれぞれダウンサンプリングするステップと；
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のＩ／Ｑ信号生成方法。
【請求項１０】
前記Ｉ信号及びＱ信号をアップサンプリングするステップは、偶数倍でアップサンプリングするステップであることを特徴とする請求項９に記載のＩ／Ｑ信号生成方法。
【請求項１１】
前記Ｉ信号及びＱ信号をアップサンプリングするステップは、奇数倍でアップサンプリングするステップであることを特徴とする請求項９に記載のＩ／Ｑ信号生成方法。
【請求項１２】
前記デシメーションステップは、２ずつデシメーションするステップであることを特徴とする請求項８に記載のＩ／Ｑ信号生成方法。
【請求項１３】
前記マルチプレクシングして出力されたＩ信号の信号列は、前記入力信号に対し、正の入力データ、ゼロデータ、負の入力データ、ゼロデータであり、
前記マルチプレクシングして出力されたＱ信号の信号列は、前記入力信号に対し、ゼロデータ、正の入力データ、ゼロデータ、負の入力データであることを特徴とする請求項８に記載のＩ／Ｑ信号生成方法。
【請求項１４】
入力信号を所定の時間遅延させて出力するステップと；
前記入力信号及び前記遅延された入力信号をそれぞれデシメーションするステップと；
デシメーションされた前記遅延された入力信号と負の遅延された入力信号とをマルチプレクシングしてＩ信号及びＱ信号を出力するステップと；
前記マルチプレクシングして生成されたＩ信号及びＱ信号をそれぞれアップサンプリングするステップと；
前記アップサンプリングされたＩ信号及びＱ信号をフィルタリングするステップと；
前記フィルタリングされたＩ信号及びＱ信号をそれぞれダウンサンプリングして有効なＩ信号とＱ信号をそれぞれ出力するステップと；
を含むことを特徴とするＩ／Ｑ信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル通信のための復調器に関し、より詳しくは、ハードウェアの設計を最適化したＩ／Ｑ復調装置及びそのＩ／Ｑ信号の生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、一般にＩ／Ｑ復調装置において、入力信号の中心周波数がｆ０であって、且つＡ／Ｄ変換器１０から出力したサンプリング周波数がｆｓ＝1/Tである場合、Ａ／Ｄ変換器１０を通過した信号は次の数式１のように表わすことができる（ここで、Ｔはサンプリング周波数の逆数である）。
【０００３】
【数１】
0003860131.tif 000002
【０００４】
乗算器２０、３０では、Ａ／Ｄ変換器１０から出力した数式１のように表わされる信号からＩ信号とＱ信号を分離するためにcosとsinをそれぞれ乗算する。このとき、信号(s(nT))の中心周波数ｆ０はベースバンドまで落ちる。
つまり、数式１でcosを乗算して生成した信号は次式の数式２のように表わされ、sinを乗算して生成した信号は、数式３のように表わされる。
【０００５】
【数２】
0003860131.tif 000003
【０００６】
【数３】
0003860131.tif 000004
【０００７】
数式２及び数式３のように生成された夫々のＩ信号とＱ信号は、２倍の周波数成分２nｆ０Tを取り除くために夫々の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を使用する。
ここで、サンプリング周波数ｆｓが入力信号の中心周波数ｆ０の４倍になる場合、数式４を数式２に代入すると数式５のように得られる。
【０００８】
【数４】
0003860131.tif 000005
【０００９】
【数５】
0003860131.tif 000006
【００１０】
つまり、cos部分は1、0、-1、0、...に変わり、sin部分もcos部分と同様、0、1、0、-1、...に変わる。よって、sinとcosを作るためのＮＣＯ４０が必要なくなり、乗算器部分をマルチプレクサとして代わりに使用できる。
【００１１】
図２では、サンプリング周波数ｆｓが入力信号の中心周波数ｆ０の４倍になる場合、乗算器の代わりにマルチプレクサを利用した一般的なＩ／Ｑ復調装置を示した図である。
Ａ／Ｄ変換器１０によってデジタル信号に変換した信号が第１及び第２マルチプレクサ２１、３１と、第１及び第２低域通過フィルタ２３、３３を経て、Ｉ信号とＱ信号が得られる。
つまり、Ａ／Ｄ変換器１０によって変換されたデジタル信号を同位相（実数）成分であるＩ（Inphase）信号と直角（虚数）成分であるＱ（Quardrature）信号とに分離するためにマルチプレクサを有する。
【００１２】
マルチプレクサとしては、Ｉ信号を得るための第１マルチプレクサ２１と、Ｑ信号を得るための第２マルチプレクサ３１とを有する。
第１マルチプレクサ２１では、入力信号から同位相成分のＩ信号を得るために入力されたデータ信号に順次に１、０、-1、０を乗算してＩ信号を出力し、且つ第２マルチプレクサ３１では、直角成分であるＱ信号を得るために入力されたデータ信号に順次に０、１、０、-1を乗算してＱ信号を出力する。
【００１３】
第１及び第２マルチプレクサ２１、３１によって出力されたＩ信号とＱ信号は、第１及び第２低域通過フィルタ２３、３３によって２倍の周波数成分を取り除くために低域通過フィルタリングを行う。
次いで、フィルタリングされた夫々のＩ信号とＱ信号は、２デシメーション部２５、３５で２デシメーションされる。
【００１４】
この方法では、単に信号をＡ／Ｄ変換器１０からの出力を２つに分けて順次にＩ信号部分とＱ信号部分に入力し、入力された夫々のデータ信号にcos、sin信号を乗算してＩ信号とＱ信号を生成する。このように生成したＩ信号とＱ信号の２倍の周波数領域に生じた信号を取り除くために第１及び第２低域通過フィルタ２３、３３が提供される。
【００１５】
一方、図３Ａは、一般的な再サンプリング部に関するブロック図であり、再サンプリング部３０は、Ｌアップサンプリング部２２、低域通過フィルタ２３、Ｍダウンサンプリング部２４、２デシメーション部２５を有する。
【００１６】
Ｌアップサンプリング部２２とＭダウンサンプリング部２４は、所定の信号を得るために入力されたデータ信号をサンプリングするブロックである。例えば、入力されるデータ信号がdata(0)、 data(1)、 data(2)、 data(3)、...として入力される場合、アップサンプリング係数Ｌ＝３の場合、入力されたデータ信号は、data(0)、0、0、 data(1)、0、0、 data(2)、0、0、 data(3)、...としてアップサンプリングされる。また、入力されたデータ信号に対しダウンサンプリング係数Ｍ＝３でダウンサンプリングすると、data(0)、 data(1)、 data(2)、 data(3)、...としてダウンサンプリングされる。
【００１７】
即ち、図３Ａに示すように、再サンプリング部３０の出力信号は、入力信号f_inに対し、Ｌアップサンプリング部２２とＭダウンサンプリング部２４により、L*f_in/Mにサンプリングされ出力される。
次いで、２デシメーション部２５により、２ずつデシメーションされ、所定のＩ信号及びＱ信号が得られる。
【００１８】
図３Ｂは、上記のような再サンプリング部１００が適用されたＩ／Ｑ復調装置に関するブロック図である。
再サンプリング部１００においても、又Ａ／Ｄ変換器１０から出力したデータ信号は、夫々の第１及び第２マルチプレクサ２１、３１により、cosとsin信号を乗算してＩ信号とＱ信号を生成する。
図１に示すように、このように生成された夫々のＩ信号とＱ信号は、２倍の周波数領域で生じた信号を取り除くために低域通過フィルタ２３、３３が提供される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ハードウェアの設計を縮小して最適化できるＩ／Ｑ復調装置及びそのＩ／Ｑ信号生成方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を果たすための本発明の一実施の形態に係るＩ／Ｑ復調装置は、入力されるデータ信号に対し、Ｉ信号及びＱ信号を生成する第１及び第２マルチプレクサと；第１及び第２マルチプレクサによって出力されたＩ信号及びＱ信号夫々に対し有効なＩ信号及びＱ信号を出力する第１及び第２デシメーション部と；有効なＩ信号及びＱ信号をフィルタリングするフィルタ部と；を含むことを特徴とする。
【００２１】
第１及び第２デシメーション部は、２ずつデシメーションすることを特徴とし、第１及び第２マルチプレクサから出力したＩ及びＱ信号のうちいずれか１つを所定時間遅延させて出力する遅延部が備えられる。
【００２２】
好ましくは、本発明の一実施の形態のＩ／Ｑ復調装置は、第１及び第２マルチプレクサから出力したＩ信号及びＱ信号に対しアップサンプリングするための第１及び第２アップサンプリング部と；フィルタリングしたＩ信号及びＱ信号をダウンサンプリングするための第１及び第２ダウンサンプリング部と；を更に含む。
【００２３】
一方、本発明の一実施の形態に係るＩ／Ｑ信号の生成方法は、入力されるデータ信号に対しＩ信号及びＱ信号を生成する段階と；Ｉ信号及びＱ信号をそれぞれに対し、有効なＩ信号及びＱ信号を出力するようにデシメーションする段階と；有効なＩ信号及びＱ信号をフィルタリングする段階と；を含むことを特徴とする。
【００２４】
デシメーション段階では２ずつデシメーションすることを特徴とし、デシメーション段階の前に、生成されたＩ信号及びＱ信号のうちいずれか１つを所定時間遅延させて出力する段階を更に含む。
よって、フィルタリングする低域通過フィルタがハードウェア的に縮小し、且つ低域通過フィルタの動作周波数が減少する。
【００２５】
前記目的を果たすための本発明の一実施の形態に係るＩ／Ｑ復調装置は、偶数番目に入力されるデータ信号と奇数番目に入力されるデータ信号に対し、デシメーションする第１及び第２デシメーション部と；デシメーションされた偶数番目及び奇数番目のデータ信号に対し、同位相成分のＩ信号及び直角成分のＱ信号を生成する第１及び第２マルチプレクサと；第１及び第２マルチプレクサから出力したＩ信号及びＱ信号をフィルタリングするためのフィルタ部と；を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、入力される前記データ信号を所定時間遅延させて出力する遅延部を更に含み、遅延部によって入力されるデータ信号を偶数番目及び奇数番目のデータ信号に分離し、第１及び第２デシメーション部で２ずつデシメーションする。
【００２７】
好ましくは、Ｉ／Ｑ復調装置は、第１及び第２マルチプレクサから出力したＩ信号及びＱ信号に対しアップサンプリングするための第１及び第２アップサンプリング部と；フィルタリングしたＩ信号及びＱ信号をダウンサンプリングするための第１及び第２ダウンサンプリング部と；を更に含む。
【００２８】
一方、本発明の他の実施の形態に係るＩ／Ｑ信号の生成方法は、入力されたデータ信号に対し偶数番目に入力されたデータ信号と奇数番目に入力されたデータ信号とを分離する段階と；分離したそれぞれのデータ信号に対し、同位相成分の信号であるＩ信号及び直角成分の信号であるＱ信号を生成する段階と；生成したＩ信号及び前記Ｑ信号をそれぞれフィルタリングする段階と；を備える。
よって、入力信号が特性に応じて決定され、第１及び第２マルチプレクサのハードウェアが縮小する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係るＩ信号とＱ信号の復調装置及びＩ／Ｑ信号の生成方法について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図４Ａ及び図４Ｂは、IEEE, vol.78, No.1, January1990.“Multirate Digital Filters, Filters Banks, Polyphase Networks, and Applications :A Tutorial”に記載された内容中、‘Poly phase decomposition’方式に関する参考図であり、それに関する説明は次の通りである。
【００３０】
先ず、低域通過フィルタのインパルス応答Ｈ(z)は、数式６によって定義される。
【００３１】
【数６】
0003860131.tif 000007
【００３２】
ここで、Ｍ＝２の場合、数式７のように表わすことができる。
【００３３】
【数７】
0003860131.tif 000008
【００３４】
このように、Ｈ(z)は２つのＥ0(z2)、z-1Ｅ1(z2)に分けられる。
図４Ａに示すように入力信号x(n)に対し、出力信号はy(n)として出力され、２デシメーション部によって偶数番目の入力信号に対応する出力信号y(2n)が出力される。
【００３５】
ここで、図４Ａの２デシメーション部が図４Ｂのように前に来ると、Ｅ0(z2)、Ｅ1(z2)は、Ｅ0(z)、Ｅ1(z)に変わる。即ち、入力信号x(n)に対し出力信号はy(2n)として図４Ａの出力信号と同一の結果を得る。
【００３６】
図５は、前述した論文の‘poly phase decomposition’方式を適用したＩ／Ｑ復調装置を示した図である。即ち、２デシメーション部２５は、低域通過フィルタ（第１及び第２フィルタ部）２３１、２３２の前に構成され、２デシメーション部３５は、低域通過フィルタ（第１及び第２フィルタ部）３３１、３３２の前に構成される。
【００３７】
入力された入力信号は、Ａ／Ｄ変換器１０によってデジタル信号に変換した後、第１及び第２マルチプレクサ２１、３１に入力され、sin、cos信号に対応する値を乗算してＩ信号とＱ信号を生成する。
例えば、第１及び第２マルチプレクサ２１、３１に入力されるデータ信号がdata(0)、 data(1)、 data(2)、 data(3)、...の順に入力される場合、第１マルチプレクサ２１によって算出されたデータ信号は、 data(0)、0、-data(2)、0、...としてcos値のＩ信号が生成される。
【００３８】
次いで、第１マルチプレクサ２１から出力したcos値のデータ信号data(0)、0、-data(2)、0、...は、それぞれ第１フィルタ部Ｅ０２３１及び第２フィルタ部Ｅ１２３２に入力される。
このとき、第１フィルタ部Ｅ０２３１では、２デシメーション部２５により入力されるデータ信号に対し２ずつデシメーションされ、データ信号中‘０’だけが入力される。一方、第２フィルタ部Ｅ１２３２では、遅延部２６によって遅延されたデータ信号0、-data(2)、0、data(4)、...が２デシメーション部２５によって２ずつデシメーションされ、データ信号-data(2)、data(4)、...が入力される。よって、第１フィルタ部Ｅ０２３１には‘０’だけが入力されるため、Ｉ信号を得るためには第２フィルタ部Ｅ１２３２から出力するデータ信号のみを加算すればいいので、第２フィルタ部Ｅ１２３２を選択すればよい。
【００３９】
また、Ｑ信号が生成される部分もこの方法と同様の方法が適用される。
第２マルチプレクサから出力したsin値のデータ信号0、data(1)、0、-data(3)、...は、それぞれ第１及び第２フィルタ部（３３１：Ｅ０、３３２：Ｅ１）に入力される。
【００４０】
第１フィルタ部Ｅ０３３１では、２デシメーション部３５により入力されるデータ信号に対し２ずつデシメーションされ、データ信号data(1)、-data(3)、data(5)、...が入力される。一方、第２フィルタ部Ｅ１３３２では、遅延部３６によって遅延されたデータ信号data(1)、0、-data(3)、0、...が２デシメーション部３５によって２ずつデシメーションされ、データ信号‘０’だけが入力される。よって、第２フィルタ部Ｅ１３３２には‘０’だけが入力されるため、Ｑ信号を得るためには第１フィルタ部Ｅ０３３１から出力するデータ信号のみを加算すればいいので、第１フィルタ部Ｅ０３３１のみを選択すれば良い。
【００４１】
即ち、図６に示された第１の実施の形態のように、Ｉ／Ｑ復調装置において、Ｉ信号を生成する部分は第１マルチプレクサ２１、遅延部２６、２デシメーション部２５、及び第２フィルタ部Ｅ１２３２を有し、Ｑ信号を生成する部分は第２マルチプレクサ３２、２デシメーション部３５、及び第１フィルタ部Ｅ０３３１を有する。
【００４２】
即ち、既存の低域通過フィルタの第１フィルタ部Ｅ０２３１、３３１と第２フィルタ部Ｅ１２３２、３３２のうち、Ｉ信号とＱ信号を生成するそれぞれの部分に必要ないずれか１つのフィルタ部だけを選択して設計することができる。よって、Ｉ／Ｑ復調装置をハードウェア的に縮小して設計することができる。
【００４３】
また、図６及び図７に示すようにＩ／Ｑ信号が生成される方法は次の通りである。
先ず、Ａ／Ｄ変換器１０によってデジタル信号に変換したデータ信号がＩ／Ｑ復調装置に入力される。
第１マルチプレクサ２１では、入力されるデータ信号にcosを乗算してＩ信号を出力する。
また、第２マルチプレクサ３１では、入力されるデータ信号にsinを乗算してＱ信号を出力する。
【００４４】
第１マルチプレクサ２１から出力した（Ｓ１０）Ｉ信号成分は、遅延部２６によって所定時間遅延された後（Ｓ１２）、２デシメーション部２５によって２ずつデシメーションされ（Ｓ２０）、第２フィルタ部２３２でフィルタリングされ（Ｓ３０）、-data(2)、data(4)、-data(6)、...（図５で説明したように）を出力する（Ｓ４０）。
【００４５】
一方、第２マルチプレクサ３１から出力した（Ｓ１５）Ｑ信号成分は、２デシメーション部３５によって２ずつデシメーションされ（Ｓ２５）、第１フィルタ部３３１でフィルタリングされ（Ｓ３５）、data(1)、-data(3)、data(5)、...（図５で説明したように）が出力される（Ｓ４５）。
【００４６】
これにより、夫々の第２フィルタ部２３２及び第１フィルタ部３３１といった分離されたフィルタのうちいずれか１つが不必要で設計されないので、ハードウェア的にサイズが半分に減った低域通過フィルタを作製できる。例えば、３２ｔａｐのフィルタを１６ｔａｐに作っても３２ｔａｐのフィルタと全く同様の動作を行うことができる。
【００４７】
また、低域通過フィルタの動作周波数が半分に減少して電力消耗を減らすことができる。
図８は、Ｉ／Ｑ復調装置の第２の実施の形態であり、図６の第２フィルタ部Ｅ１２３２及び第１フィルタ部Ｅ０３３１に入力信号が同時入力される点を考慮し、遅延部２６と２デシメーション部２５、３５を第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０の前に移動させて構成したものである。
【００４８】
Ｉ信号生成部分は遅延部２６、２デシメーション部２５、第１マルチプレクサ２１０、及び第２フィルタ部Ｅ１２３２で構成され、Ｑ信号生成部分は２デシメーション部３５、第２マルチプレクサ３１０、及び第１フィルタ部Ｅ０３３１で構成される。
【００４９】
以下、図９に基づいてＩ／Ｑ信号の生成方法を説明する。
Ａ／Ｄ変換部１０から出力したデジタル信号であるデータ信号data(0)、data(1)、data(2)、data(3)、...は、図８に示すようなＩ／Ｑ復調装置に入力される。入力信号は、遅延部２６で遅延され（Ｓ１１０）、遅延された入力信号は２デシメーション部２５で２ずつデシメーションされる（Ｓ１２０）。遅延されていない入力信号は、２デシメーション部３５で２ずつデシメーションされる（Ｓ１２５）。結果的に、２デシメーション部２５及び３５により入力信号の偶数番目のデータ信号data(2)、data(4)、data(6)、...と奇数番目に入力されるデータ信号data(1)、data(3)、data(5)、...とが出力される（Ｓ１３０、及びＳ１３５）。
【００５０】
即ち、Ｉ信号を生成する部分の２デシメーション部２５では偶数番目に入力されたデータ信号が出力され（Ｓ１３０）、Ｑ信号を生成する部分の２デシメーション部３５では奇数番目に入力されたデータ信号が出力される（Ｓ１３５）。
よって、第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０では、１、-1、．．．を乗算してそれぞれのＩ信号及びＱ信号をそれぞれ生成する（Ｓ１４０、及びＳ１４５）。
【００５１】
その後、第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０によって生成されたＩ信号及びＱ信号は、第２フィルタ部Ｅ１２３２及び第１フィルタ部Ｅ０３３１によってそれぞれ低域通過フィルタリングされ（Ｓ１５０、及びＳ１５５）、Ｉ信号及びＱ信号をそれぞれ出力する（Ｓ１６０、及びＳ１６５）。
従って、図６で説明した第１実施の形態の４つの入力端を有する第１及び第２マルチプレクサ２１、３１に比べて、２つの入力端を有する第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０を設計することにより、マルチプレクサのハードウェアが半分に縮小する。低域通過フィルタのハードウェアも勿論半分に縮小する。
【００５２】
一方、低域通過フィルタとマルチプレクサのハードウェアが半分に縮小することにより、低域通過フィルタとマルチプレクサの動作周波数も半分に減少して電力消耗を減らすことができる。
Ｉ／Ｑ復調装置に対する第３及び第４の実施の形態においては、図４Ａ、４Ｂで説明した論文の‘Poly Phase Decomposition’方式を再サンプリング部１００に適用し、低域通過フィルタ及びマルチプレクサを縮小して設計したものである。
【００５３】
図１０は、第３実施の形態であり、入力信号がＡ／Ｄ変換器１０によってデジタル信号に変換された後、第１及び第２マルチプレクサ２１、３１に入力され、Ｉ信号とＱ信号が生成される。
つまり、Ａ／Ｄ変換器１０の出力端Ａと、第１及び第２マルチプレクサ２１、３１の夫々の出力端Ｂ、Ｃから出力されるデータ信号の流れは次の表１のように整理され得る。
【００５４】
【表１】
0003860131.tif 000009
【００５５】
つまり、第１マルチプレクサ２１ではＩ信号成分（sin）を出力し、第２マルチプレクサではＱ信号成分（cos）をそれぞれ出力する。
それぞれのＩ信号成分とＱ信号成分は、再サンプリング部１００に入力され、Ｌアップサンプリング部２２、３２、第１低域通過フィルタ２３１、３３１及び第２低域通過フィルタ２３２、３３２及びＭダウンサンプリング部２４、３４を通って、所定のＩ信号とＱ信号をそれぞれ生成する。
【００５６】
Ｌアップサンプリング部２２、３２のＬが偶数である場合と奇数である場合、次の低域通過フィルタ、即ち第１フィルタ部Ｒ０及び第２フィルタ部Ｒ１のうちＩ信号とＱ信号に対して選択される部分が相異なる。
先ず、アップサンプリング部２２のＬが偶数の場合、第１マルチプレクサの出力信号Ｂが低域通過フィルタ２３の分離された第１フィルタ部Ｒ０２３１及び第２フィルタ部Ｒ１２３２の入力端Ｄ、Ｅに入力されるデータ信号の流れは表２に示す通りである。
【００５７】
【表２】
0003860131.tif 000010
【００５８】
ここで、時間間隔は2T/Lである。表２で判るように、第１マルチプレクサ２１から出力したデータ信号に対し、第１フィルタ部Ｒ０２３１には‘０’のデータ信号のみ入力される。よって、Ｉ信号を生成するためには第２フィルタ部Ｒ１２３２のみ選択して設計すれば良い。
一方、第２マルチプレクサ３１の出力信号Ｃが低域通過フィルタ３３の分離された第１フィルタ部Ｒ０３３１及び第２フィルタ部Ｒ１３３２の入力端Ｆ、Ｇに入力されるデータ信号の流れは表３に示す通りである。
【００５９】
【表３】
0003860131.tif 000011
【００６０】
ここで、時間間隔は2T/Lである。表３で判るように、第２マルチプレクサ３１から出力されるデータ信号に対し、第１フィルタ部Ｒ０３３１には‘０’のデータ信号のみ入力されることにより、Ｑ信号を生成するためにも第２フィルタ部Ｒ１３３２のみ選択して設計すれば良い。
つまり、Ｌが遇数の場合は、Ｉ信号とＱ信号を生成するために第１フィルタ部Ｒ０３３１及び第２フィルタ部Ｒ１３３２が選択される部分が第２フィルタ部Ｒ１３３２と同様に選択できうる。
【００６１】
一方、アップサンプリング部２２、３２のＬが奇数の場合は、第１マルチプレクサ２１の出力信号Ｂが低域通過フィルタ２３の分離された第１フィルタ部Ｒ０２３１及び第２フィルタ部Ｒ１２３２の入力端Ｄ、Ｅに入力されるデータ信号の流れは表４に示した通りである。
【００６２】
【表４】
0003860131.tif 000012
【００６３】
ここで、時間間隔は2T/Lである。表４で判るように、第１マルチプレクサ２１から出力したデータ信号に対し、第１フィルタ部Ｒ０２３１には‘０’のデータ信号のみ入力される。よって、Ｉ信号を生成するためには、第２フィルタ部Ｒ１２３２のみ選択して設計すれば良い。
次いで、第２マルチプレクサ３１の出力信号ｃが低域通過フィルタ３３の分離された第１フィルタ部Ｒ０３３１及び第２フィルタ部Ｒ１３３２の入力端Ｆ、Ｇに入力されるデータ信号の流れは表５に示す通りである。
【００６４】
【表５】
0003860131.tif 000013
【００６５】
ここで、時間間隔は2T/Lである。表５で判るように、第２マルチプレクサ３１から出力されるデータ信号に対し、第２フィルタ部Ｒ１３３２には‘０’のデータ信号のみ入力される。よって、Ｑ信号を生成するためには、第１フィルタ部Ｒ０３３１のみ選択して設計すれば良い。
Ｌが奇数の場合、Ｉ信号とＱ信号に対応して互いに異なるように第１フィルタ部Ｒ０２３１及び第２フィルタ部Ｒ１３３２が選択され得る。
よって、Ｉ信号とＱ信号を生成するそれぞれの部分に既存の低域通過フィルタの第１フィルタ部Ｒ０２３１、３３１と第２フィルタ部Ｒ１２３２、３３２のうち、必要な何れか１つのフィルタ部のみを選択して設計することができる。
【００６６】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の第３の実施の形態であり、再サンプリング部１００のアップサンプリング部のＬが偶数の場合と奇数の場合夫々に対し、低域通過フィルタを縮小して設計した例を示した図である。
図１１Ａに示すように、Ｌが偶数の場合、Ｉ信号を生成する部分の低域通過フィルタとＱ信号を生成する部分の低域通過フィルタとしては、第１フィルタ部Ｒ０２３１、３３１及び第２フィルタ部Ｒ１２３２、３３２中の同一部分が選択され設計され得る。
【００６７】
また、図１１Ｂに示すように、Ｌが奇数の場合、Ｉ信号を生成する部分の低域通過フィルタとＱ信号を生成する部分の低域通過フィルタとしては、第１フィルタ部Ｒ０２３１、３３１及び第２フィルタ部Ｒ１２３２、３３２に対し、それぞれ異なるように選択され設計され得る。
【００６８】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の第４の実施の形態であり、図１１Ａ及び図１１Ｂの２デシメーション部２５、３５が第１及び第２マルチプレクサ２１、３１の前にそれぞれ構成されたＩ／Ｑ復調装置を示した図である。
先ず、図１２Ａは、Ｌが偶数の場合、表２に示すように、Ｉ信号を生成する部分の第２フィルタ部Ｒ１２３２に入力されるデータ信号の流れＥは、data(0)、0(L-1個)、-data(2)、0(L-1)、data(4)、0(L-1)、-data(6)、0(L-1)、data(8)、...であり、表３に示すように、Ｑ信号を生成する部分の第２フィルタ部Ｒ１３３２に入力されるデータ信号の流れＧは、0(L/2個)、data(1)、0(L-1)、-data(3)、0(L-1)、data(5)、0(L-1)、-data(7)、0(L-1)、...である。
【００６９】
よって、夫々の第２フィルタ部Ｒ１２３２、３３２に同時にデータ信号が入力されるためには、Ｑ信号の第２フィルタ部Ｒ１３３２に入力される信号がＬ／２だけ先立って入力されなければならない。
このような遅延差は、別途に遅延部を設計することもでき、又はフィルタ部の係数を調整して第２フィルタ部ｍＲ１２３２、３３２と補正することもできる。
【００７０】
一方、図１２Ｂは、Ｌが奇数の場合であり、表４に示すように、Ｉ信号を生成する部分の第２フィルタ部Ｒ１２３２に入力されるデータ信号の流れＥは、data(0)、0(L-1個)、-data(2)、0(L-1)、data(4)、0(L-1)、-data(6)、0(L-1)、data(8)、...であり、表５に示すように、Ｑ信号を生成する部分の第１フィルタ部Ｒ０３３１に入力されるデータ信号の流れＦは、0((L-1)/2個)、data(1)、0(L-1)、-data(3)、0(L-1)、data(5)、0(L-1)、-data(7)、0(L-1)、...である。
【００７１】
よって、夫々の第２フィルタ部Ｒ１２３２、第１フィルタ部Ｒ０３３１にデータ信号が同時に入力されるためには、第２フィルタ部Ｒ１２３２に入力される信号が（Ｌ-１）／２だけ先立って入力されなければならない。
このような遅延差は、別途の遅延部を設計することもでき、又は、図１２Ｂに示すように、フィルタ部の係数を調整して第２フィルタ部ｍ’Ｒ１２３２、第１フィルタ部ｍ’Ｒ０３３１と補正することもできる。
【００７２】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、２デシメーション部２５、３５が第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０の前に構成され、遅延部２６１を構成して入力されるデータ信号をＩ信号成分とＱ信号成分とにそれぞれ分離する。
つまり、入力されるデータ信号がdata(0)、data(1)、data(2)、data(3)、...の順に入力される場合、Ｉ信号を生成する部分には遅延部２６１によって所定時間遅延されたデータ信号data(1)、data(2)、data(3)、...が２デシメーション部２５に入力されて２ずつデシメーションされ、偶数番目のデータ信号data(2)、data(4)、data(6)、...が出力される。
【００７３】
一方、Ｑ信号を生成する部分では、２デシメーション部３５によって２ずつデシメーションされ、奇数番目のデータ信号data(1)、data(3)、data(5)、...が出力される。
２デシメーション部２５、３５から出力されるデータ信号は、Ｉ信号とＱ信号の特性に応じて分離し、第１及び第２マルチプレクサ２１０、２２０に入力される。
第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０により、１、-1、．．．を乗算してＩ信号とＱ信号をそれぞれ生成する。
【００７４】
この第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０は、図１１Ａ及び図１１Ｂの第３の実施の形態の４つの入力端を有する第１及び第２マルチプレクサ２１、３１に比して、２つの入力端を有するように縮小して設計することができる。
第１及び第２マルチプレクサ２１０、３１０から出力したＩ信号及びＱ信号成分は再サンプリング部１００に入力される。
【００７５】
前述したように、再サンプリング部１００では、係数が調整されたそれぞれの第１フィルタ部ｍＲ０２３１及び第２フィルタ部ｍＲ１３３２によって、Ｌアップサンプリング部２２、３２によってＬにアップサンプリングされたデータ信号をそれぞれ低域通過フィルタリングする。
その後、Ｍダウンサンプリング部２４、３４によってＭでダウンサンプリングすることにより、所定のＩ信号とＱ信号を得る。
従って、第１及び第３の実施の形態では、低域通過フィルタのハードウェアが半分に縮小し、第２及び第４の実施の形態では、低域通過フィルタ及びマルチプレクサのハードウェアが半分に縮小する。
【００７６】
以上、説明した本発明の実施の形態で判るように、ハードウェアを最適化して既存のＩ／Ｑ復調装置から得られたＩ／Ｑ信号と同様の結果が得られる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的思想に属するものと了解される。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によると、既存の設計されたＩ／Ｑ復調装置の回路をそれほど変えずに低域通過フィルタ及びマルチプレクサのハードウェアを半分に減らすことができる。
これにより、低域通過フィルタ及びマルチプレクサの動作周波数を半分にすることにより電力消耗を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一般的なＩ／Ｑ復調装置の概略的なブロック図。
【図２】  図１の乗算器の代わりにマルチプレクサが用いられたブロック図。
【図３Ａ】  一般的なＩ／Ｑ復調装置の再サンプリング部の詳細ブロック図。
【図３Ｂ】  図２の再サンプリング部を有するＩ／Ｑ復調装置の部分ブロック図。
【図４Ａ】  ‘Poly phase decomposition’方式に関する参照図。
【図４Ｂ】  ‘Poly phase decomposition’方式に関する参照図。
【図５】  図４Ａ、図４Ｂの方式を適用したＩ／Ｑ復調装置のブロック図。
【図６】  本発明の第１実施の形態として図５の低域通過フィルタの一部分が取り除かれた低域通過フィルタを設計したＩ／Ｑ復調装置のブロック図。
【図７】  図６によるＩ／Ｑ信号の生成方法に関するフローチャート。
【図８】  本発明の第２実施の形態に関するブロック図。
【図９】  図８によるＩ／Ｑ信号の生成方法に関するフローチャート。
【図１０】  図４の方式を適用した再サンプリング部を有するＩ／Ｑ復調装置のブロック図。
【図１１Ａ】本発明の第３の実施の形態に係る図１０の低域通過フィルタの一部分が取り除かれた低域通過フィルタを設計したＩ／Ｑ復調装置のブロック図。
【図１１Ｂ】本発明の第３の実施の形態に係る図１０の低域通過フィルタの一部分が取り除かれた低域通過フィルタを設計したＩ／Ｑ復調装置のブロック図。
【図１２Ａ】本発明の第４実施の形態に係るブロック図。
【図１２Ｂ】本発明の第４実施の形態に係るブロック図。
【符号の説明】
１０    Ａ／Ｄ変換器
２１、３１、２１０、３１０    マルチプレクサ
２２、３２    Ｌアップサンプリング部
２３、３３    低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２４、３４    Ｍダウンサンプリング部
２５、３５    ２デシメーション部
２６、３６    遅延部
２００    再サンプリング部
２３１、３３１    第１フィルタ部
２３２、３３２    第２フィルタ部
【図１】
0003860131.tif 000014
【図２】
0003860131.tif 000015
【図３Ａ】
0003860131.tif 000016
【図３Ｂ】
0003860131.tif 000017
【図４Ａ】
0003860131.tif 000018
【図４Ｂ】
0003860131.tif 000019
【図５】
0003860131.tif 000020
【図６】
0003860131.tif 000021
【図７】
0003860131.tif 000022
【図８】
0003860131.tif 000023
【図９】
0003860131.tif 000024
【図１０】
0003860131.tif 000025
【図１１Ａ】
0003860131.tif 000026
【図１１Ｂ】
0003860131.tif 000027
【図１２Ａ】
0003860131.tif 000028
【図１２Ｂ】
0003860131.tif 000029