周波数変換装置及び周波数変換方法
【課題】本発明は、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始可能な周波数変換装置及び周波数変換方法の提供を目的とする。
【解決手段】本願発明の周波数変換装置は、入力されたアナログ信号ＸｍをＮチャンネルの周波数帯に分波する分波部１１と、各チャンネルのアナログ信号Ｘｍを中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮに周波数変換する周波数変換部１２−１〜１２−Ｎと、中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮをサンプリングしてデジタル信号Ｄ１〜ＤＮに変換するＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎと、各ローカル信号Ｌ１〜ＬＮの周期よりも長い時間間隔でありかつ各ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期するタイミングごとに繰り返す参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎにおけるサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを検出する位相検出部２０と、を備える。
【解決手段】本願発明の周波数変換装置は、入力されたアナログ信号ＸｍをＮチャンネルの周波数帯に分波する分波部１１と、各チャンネルのアナログ信号Ｘｍを中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮに周波数変換する周波数変換部１２−１〜１２−Ｎと、中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮをサンプリングしてデジタル信号Ｄ１〜ＤＮに変換するＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎと、各ローカル信号Ｌ１〜ＬＮの周期よりも長い時間間隔でありかつ各ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期するタイミングごとに繰り返す参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎにおけるサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを検出する位相検出部２０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数変換装置及び周波数変換方法に関し、特にアナログ信号を複数の周波数帯に分波して周波数変換する際に生じる誤差を補正する周波数変換装置及び周波数変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域のアナログ信号を周波数変換する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の装置は、広帯域のアナログ信号を周波数帯域の異なる複数のチャンネルに分波し、チャンネルごとに周波数変換を行って中間周波数信号に変換し、中間周波数信号をデジタル信号に変換した後に、各デジタル信号の位相を合わせて各チャンネルのデジタル信号を合成する。
【０００３】
特許文献１の装置では、各デジタル信号の位相を合わせるために、各ローカル信号を共通の同期信号に同期させて発生し、この同期信号の立ち上がり時に周波数変換を開始していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置では、同期信号の立ち上がり時に周波数変換を開始しているため、測定開始時のジッタ（バラツキ）が同期信号の周波数に依存するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始可能な周波数変換装置及び周波数変換方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明の周波数変換装置及び周波数変換方法は、各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号と同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの位相を検出することを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本願発明の周波数変換装置は、入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波する分波部（１１）と、前記分波部からのアナログ信号を、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて、周波数変換する前記複数個の周波数変換部（１２−１〜１２−Ｎ）と、前記各周波数変換部からの中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する前記複数個のＡＤＣ（１３−１〜１３−Ｎ）と、前記複数個のＡＤＣからのデジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶する記憶部（１８）と、前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記複数個のＡＤＣのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相検出部（２０）と、を備える。
【０００９】
分波部と、複数個の周波数変換部と、複数個のＡＤＣと、記憶部と、を備えるため、ＡＤＣからのデジタル信号を合成することで、入力されたアナログ信号の周波数変換を行うことができる。また、位相検出部を備えるため、各ローカル信号の位相が一致するタイミングにおけるＡＤＣからの各デジタル信号の位相を算出することができる。これにより、本願発明の周波数変換装置は、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始することができる。
【００１０】
本願発明の周波数変換装置では、前記参照時間を１周期とする同期信号を発生する同期信号発生部（１５）をさらに備え、前記位相検出部は、前記同期信号発生部からの同期信号を、前記複数個のＡＤＣのサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング部（２１）と、前記同期信号サンプリング部からのデジタル信号の出力値を検出する出力値検出部（２２）と、前記出力値検出部からのデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号サンプリング部のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出部（２３）と、を備えていてもよい。
【００１１】
本願発明の周波数変換装置では、前記ＡＤＣのサンプリングのタイミングを示すクロック信号を発生するサンプリングクロック発生部（１７）をさらに備え、前記位相検出部は、前記サンプリングクロック発生部からクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更し、前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）と、前記カウンタのカウンタ値を検出するカウンタ値検出部（２６）と、前記カウンタ値検出部からのカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタにおいてカウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出部（２７）と、を備えていてもよい。
【００１２】
具体的には、本願発明の周波数変換方法は、入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波し、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換して中間周波数信号を出力し、中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、デジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶するとともに、前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記サンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相算出手順を有する。
【００１３】
入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波し、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換して中間周波数信号を出力し、中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、デジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶するため、各周波数帯のデジタル信号を合成することで、入力されたアナログ信号の周波数変換を行うことができる。また、参照時間を１周期としたときのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出するため、各ローカル信号の位相が一致するタイミングにおける各デジタル信号の位相を算出することができる。これにより、本願発明の周波数変換方法は、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始することができる。
【００１４】
本願発明の周波数変換方法では、前記位相算出手順において、前記参照時間を１周期とする同期信号を、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング手順と、前記同期信号サンプリング手順で変換したデジタル信号の出力値を検出する出力値検出手順と、前記出力値検出手順で検出したデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出手順と、を順に有していてもよい。
【００１５】
本願発明の周波数変換方法では、前記位相算出手順において、前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）を用い、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングを示すクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更するカウンタ値変更手順と、前記カウンタ値変更手順で変更後のカウンタ値を検出するカウンタ値検出手順と、前記カウンタ値検出手順で検出したカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出手順と、を順に有していてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始可能な周波数変換装置及び周波数変換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係る周波数変換装置の一例を示す。
【図２】入力されるアナログ信号Ｘｍの一例を示す。
【図３】ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの関係の一例であり、（ａ）はローカル信号Ｌ１を示し、（ｂ）はローカル信号Ｌ２を示し、（ｃ）はローカル信号ＬＮを示し、（ｄ）は同期信号Ｒを示す。
【図４】実施形態１に係る位相検出部の一例を示す。
【図５】デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとデジタル信号ＤＲの関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はデジタル信号ＤＲを示す。
【図６】実施形態２に係る周波数変換装置の一例を示す。
【図７】実施形態２に係る位相検出部の一例を示す。
【図８】デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとカウンタ値の関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はカウンタ値ＤＲを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１９】
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係る周波数変換装置の一例を示す。本実施形態に係る周波数変換装置は、分波部１１と、周波数変換部１２−１〜１２−Ｎと、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎと、演算処理部１４と、同期信号発生部１５と、ローカル信号発生部１６と、サンプリングクロック発生部１７と、記憶部１８と、校正用信号発生部１９と、位相検出部２０と、を備える。
【００２０】
図２に、入力されるアナログ信号Ｘｍの一例を示す。分波部１１は、入力されたアナログ信号ＸｍをＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数。）のチャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯に分波する。例えば、周波数フィルタ１１−１がチャンネルＣＨ１の周波数帯を抽出し、周波数フィルタ１１−ＮがチャンネルＣＨＮの周波数帯を抽出する。
【００２１】
同期信号発生部１５は、参照時間ＴＲを１周期とする同期信号Ｒを発生する。ローカル信号発生部１６は、同期信号Ｒと同期するローカル信号Ｌ１〜ＬＮを発生する。周波数変換部１２−１〜１２−Ｎは、分波部１１からのアナログ信号Ｘｍを、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮを用いて周波数変換して中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮを出力する。
【００２２】
図３は、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの関係の一例であり、（ａ）はローカル信号Ｌ１を示し、（ｂ）はローカル信号Ｌ２を示し、（ｃ）はローカル信号ＬＮを示し、（ｄ）は同期信号Ｒを示す。ローカル信号Ｌ１〜ＬＮは、同期信号Ｒの周波数よりも高くかつチャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯に対応するそれぞれ異なる周波数ｆＬ１〜ｆＬＮを有する。例えば、周波数ｆＬ１は、チャンネルＣＨ１の中心周波数ｆＣ１と中間周波数信号ＩＦ１の周波数ｆＩＦ１の差に等しい周波数である。同期信号Ｒは、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間を１周期とし、参照時間ＴＲごとに繰り返す。ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒは、時間ｔ０から時間ｔ２０ごとに位相が一致する。
【００２３】
サンプリングクロック発生部１７は、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングのタイミングを示すクロック信号Ｃを発生する。ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎは、周波数変換部１２−１〜１２−Ｎからの中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮを、クロック信号Ｃに同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号Ｄ１〜ＤＮに変換する。
【００２４】
演算処理部１４は、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎからのデジタル信号Ｄ１〜ＤＮを、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯域に対応させて合成する。これにより、本実施形態に係る周波数変換装置は、入力されるアナログ信号Ｘｍの周波数変換を行うことができる。
【００２５】
本実施形態に係る周波数変換装置は、本実施形態に係る周波数変換方法を実行する。本実施形態に係る周波数変換方法は、位相算出手順を有する。位相算出手順では、分波部１１が入力されたアナログ信号Ｘｍを複数の周波数帯に分波し、周波数変換部１２−１〜１２−Ｎがローカル信号Ｌ１〜ＬＮを用いて周波数変換して中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮを出力し、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎが中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮをサンプリングしてデジタル信号Ｄ１〜ＤＮに変換し、演算処理部１４がデジタル信号Ｄ１〜ＤＮの出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶部１８に記憶する。
【００２６】
また、位相算出手順では、位相検出部２０が、サンプリングの任意のタイミングにおける同期信号Ｒの位相φＲを検出する。これによって、位相検出部２０は、参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを検出する。
【００２７】
図４に、位相検出部２０の構成例を示す。位相検出部２０は、同期信号サンプリング部２１と、出力値検出部２２と、出力値算出部２３と、を備える。この場合、位相算出手順において、同期信号サンプリング手順と、出力値検出手順と、出力値算出手順と、を順に実行する。
【００２８】
同期信号サンプリング手順では、図４に示す同期信号サンプリング部２１が、同期信号Ｒをクロック信号Ｃに同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号ＤＲに変換する。このとき、同期信号サンプリング部２１は、複数個のＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングする。出力値検出手順では、図４に示す出力値検出部２２が、同期信号サンプリング手順で変換したデジタル信号ＤＲの出力値を、デジタル信号ＤＲのサンプリングのタイミングと共に検出する。出力値算出手順では、図４に示す出力値算出部２３が、出力値検出手順で検出したデジタル信号ＤＲの出力値を用いて、参照時間ＴＲを１周期としたときの、デジタル信号ＤＲのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する。
【００２９】
ここで、デジタル信号ＤＲは、クロック信号Ｃに同期するタイミングでサンプリングされているため、デジタル信号ＤＲのサンプリングのタイミングはＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングと一致している。このため、出力値算出部２３は、参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを算出することができる。
【００３０】
図５は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとデジタル信号ＤＲの関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はデジタル信号ＤＲを示す。ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎ及び同期信号サンプリング部２１は、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間ＴＲの間に２０回サンプリングする場合について示す。
【００３１】
例えば、サンプリングの任意のタイミングが時間ｔ５である場合、出力値検出部２２は、時間ｔ５から時間ｔ２０までのデジタル信号ＤＲの出力値を検出する。出力値算出部２３は、時間ｔ５から時間ｔ２０までのデジタル信号ＤＲの出力値をフーリエ変換することで、時間ｔ５のタイミングにおける位相φＲを算出する。
【００３２】
演算処理部１４は、位相φＲを用いれば、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるローカル信号Ｌ１〜ＬＮの位相を算出することができる。
例えば、ローカル信号Ｌ１の位相φ１は、
φ１＝φＲ／（２πｆＲ）・（２πｆｃ１）
を用いて算出することができる。ローカル信号Ｌ２〜ＬＮの位相についても同様である。このため、同期信号Ｒの立ち上がり時に周波数変換を開始しない場合であっても、各デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相を合わせることができる。
【００３３】
本実施形態に係る周波数変換装置は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相差を測定し、測定した位相差を用いて補正を行ってもよい。この場合、校正用信号発生部１９は、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯の境界の周波数ｆａ２〜ｆａＮを有する校正用信号Ｘｒを発生する。例えば、チャンネルＣＨ１及びＣＨ２の周波数帯の境界の周波数ｆａ２を有する校正用信号Ｘｒを発生する。
【００３４】
この場合、分波部１１は、校正用信号ＸｒをチャンネルＣＨ１及びチャンネルＣＨ２に分波する。周波数変換部１２−１及びＡＤＣ１３−１は、校正用信号Ｘｒを周波数変換してデジタル信号Ｄ１を演算処理部１４に出力する。周波数変換部１２−２及びＡＤＣ１３−２は、校正用信号Ｘｒを周波数変換してデジタル信号Ｄ２を演算処理部１４に出力する。記憶部１８は、デジタル信号Ｄ１及びＤ２の出力値を、ＡＤＣ１３−１及び１３−２におけるサンプリングのタイミングに関連付けて記憶する。位相検出部２０が、同期信号Ｒのサンプリングの任意のタイミングにおける同期信号Ｒの位相φＲを検出する。
【００３５】
このとき、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるローカル信号Ｌ１及びローカル信号Ｌ２の位相φ１及び位相φ２は、
φ１＝φＲ／（２πｆＲ）・（２πｆｃ１）
φ２＝φＲ／（２πｆＲ）・（２πｆｃ２）
となる。このため、φ１とφ２の差分を算出することで、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるデジタル信号Ｄ１及びＤ２の位相差を測定することができる。デジタル信号Ｄ２〜ＤＮの位相差についても同様にして測定することができる。このように、本実施形態に係る周波数変換装置は、同期信号Ｒの立ち上がり時に周波数変換を開始せずに、デジタル信号Ｄ２〜ＤＮの位相差を測定することができる。これにより、測定時におけるデジタル信号Ｄ２〜ＤＮの位相差に含まれる、サンプリングの任意のタイミングに依存した各ローカル信号Ｌ１〜ＬＮの位相回転により生じる位相差を除去することができる。このため、同期信号Ｒの周波数ｆＲに依存する測定開始時のジッタ（バラツキ）を低減することができる。
【００３６】
演算処理部１４は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮを合成してアナログ信号Ｘｍを再構築する際に、測定したデジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相差を補正したうえで、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯域に対応させて合成する。本実施形態に係る周波数変換装置は、同期信号Ｒの周波数に依存する測定開始時のジッタ（バラツキ）を低減することができるため、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相差の補正を精度よく行うことができる。
【００３７】
（実施形態２）
図６に、実施形態２に係る周波数変換装置の一例を示す。本実施形態に係る周波数変換装置は、図１に示す周波数変換装置と位相検出部２０の構成及び動作において異なる。これに伴い、サンプリングクロック発生部１７は、同期信号発生部１５からの同期信号Ｒに同期するクロック信号Ｃを発生し、クロック信号ＣをＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎ及び位相検出部２０に出力する。
【００３８】
図７に、位相検出部２０の構成例を示す。位相検出部２０は、カウンタ２５と、カウンタ値検出部２６と、カウンタ値算出部２７と、を備える。この場合、位相算出手順において、カウンタ値変更手順と、カウンタ値検出手順と、カウンタ値算出手順と、を順に実行する。
【００３９】
カウンタ値変更手順では、カウンタ２５が、サンプリングクロック発生部１７からクロック信号Ｃが入力される度にカウンタ値Ｂを変更し、参照時間ＴＲごとにカウンタ値Ｂをリセットする。カウンタ値検出手順では、カウンタ値検出部２６が、カウンタ２５のカウンタ値Ｂを、カウンタ値Ｂの出力タイミングとともに検出する。カウンタ値算出手順では、カウンタ値算出部２７が、カウンタ値検出部２６からのカウンタ値Ｂを用いて、参照時間ＴＲを１周期としたときの、カウンタ２５がカウンタ値Ｂを変更する任意のタイミングにおける位相φＲを算出する。
【００４０】
ここで、クロック信号Ｃが入力される度にカウンタ値Ｂを変更するため、カウンタ値Ｂの出力タイミングは、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングのタイミングに一致している。このため、カウンタ値算出部２７は、参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを算出することができる。
【００４１】
図８は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとカウンタ値Ｂの関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はカウンタ値Ｂを示す。ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎは、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間ＴＲの間に２０回サンプリングする場合について示す。カウンタ２５は、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間ＴＲの間に、クロック信号Ｃに同期して、カウンタ値Ｂを０から１９まで１ずつ増加する。
【００４２】
例えば、サンプリングの任意のタイミングが時間ｔ５である場合、カウンタ値Ｂは０６である。この場合、カウンタ値検出部２６は、カウンタ２５からのカウンタ値「０６」を検出する。参照時間ＴＲを１周期としたとき、カウンタ値Ｂの位相φＲはＢ／２０・（２π）で表せる。カウンタ値算出部２７は、０６／２０・（２π）を算出することで、時間ｔ５のタイミングにおける位相φＲを算出することができる。
【００４３】
演算処理部１４は、位相φＲを用いれば、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるローカル信号Ｌ１〜ＬＮの位相を算出することができる。このため、同期信号Ｒの立ち上がり時に周波数変換を開始しない場合であっても、各デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相を合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は情報通信産業に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１１：分波部
１１−１、１１−２、１１−Ｎ：周波数フィルタ
１２−１、１２−２、１２−Ｎ：周波数変換部
１３−１、１３−２、１３−Ｎ：ＡＤＣ
１４：演算処理部
１５：同期信号発生部
１６：ローカル信号発生部
１７：サンプリングクロック発生部
１８：記憶部
１９：校正用信号発生部
２０：位相検出部
２１：同期信号サンプリング部
２２：出力値検出部
２３：出力値算出部
２５：カウンタ
２６：カウンタ値検出部
２７：カウンタ値算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数変換装置及び周波数変換方法に関し、特にアナログ信号を複数の周波数帯に分波して周波数変換する際に生じる誤差を補正する周波数変換装置及び周波数変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域のアナログ信号を周波数変換する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の装置は、広帯域のアナログ信号を周波数帯域の異なる複数のチャンネルに分波し、チャンネルごとに周波数変換を行って中間周波数信号に変換し、中間周波数信号をデジタル信号に変換した後に、各デジタル信号の位相を合わせて各チャンネルのデジタル信号を合成する。
【０００３】
特許文献１の装置では、各デジタル信号の位相を合わせるために、各ローカル信号を共通の同期信号に同期させて発生し、この同期信号の立ち上がり時に周波数変換を開始していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置では、同期信号の立ち上がり時に周波数変換を開始しているため、測定開始時のジッタ（バラツキ）が同期信号の周波数に依存するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始可能な周波数変換装置及び周波数変換方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明の周波数変換装置及び周波数変換方法は、各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号と同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの位相を検出することを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本願発明の周波数変換装置は、入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波する分波部（１１）と、前記分波部からのアナログ信号を、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて、周波数変換する前記複数個の周波数変換部（１２−１〜１２−Ｎ）と、前記各周波数変換部からの中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する前記複数個のＡＤＣ（１３−１〜１３−Ｎ）と、前記複数個のＡＤＣからのデジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶する記憶部（１８）と、前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記複数個のＡＤＣのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相検出部（２０）と、を備える。
【０００９】
分波部と、複数個の周波数変換部と、複数個のＡＤＣと、記憶部と、を備えるため、ＡＤＣからのデジタル信号を合成することで、入力されたアナログ信号の周波数変換を行うことができる。また、位相検出部を備えるため、各ローカル信号の位相が一致するタイミングにおけるＡＤＣからの各デジタル信号の位相を算出することができる。これにより、本願発明の周波数変換装置は、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始することができる。
【００１０】
本願発明の周波数変換装置では、前記参照時間を１周期とする同期信号を発生する同期信号発生部（１５）をさらに備え、前記位相検出部は、前記同期信号発生部からの同期信号を、前記複数個のＡＤＣのサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング部（２１）と、前記同期信号サンプリング部からのデジタル信号の出力値を検出する出力値検出部（２２）と、前記出力値検出部からのデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号サンプリング部のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出部（２３）と、を備えていてもよい。
【００１１】
本願発明の周波数変換装置では、前記ＡＤＣのサンプリングのタイミングを示すクロック信号を発生するサンプリングクロック発生部（１７）をさらに備え、前記位相検出部は、前記サンプリングクロック発生部からクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更し、前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）と、前記カウンタのカウンタ値を検出するカウンタ値検出部（２６）と、前記カウンタ値検出部からのカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタにおいてカウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出部（２７）と、を備えていてもよい。
【００１２】
具体的には、本願発明の周波数変換方法は、入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波し、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換して中間周波数信号を出力し、中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、デジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶するとともに、前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記サンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相算出手順を有する。
【００１３】
入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波し、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換して中間周波数信号を出力し、中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、デジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶するため、各周波数帯のデジタル信号を合成することで、入力されたアナログ信号の周波数変換を行うことができる。また、参照時間を１周期としたときのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出するため、各ローカル信号の位相が一致するタイミングにおける各デジタル信号の位相を算出することができる。これにより、本願発明の周波数変換方法は、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始することができる。
【００１４】
本願発明の周波数変換方法では、前記位相算出手順において、前記参照時間を１周期とする同期信号を、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング手順と、前記同期信号サンプリング手順で変換したデジタル信号の出力値を検出する出力値検出手順と、前記出力値検出手順で検出したデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出手順と、を順に有していてもよい。
【００１５】
本願発明の周波数変換方法では、前記位相算出手順において、前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）を用い、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングを示すクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更するカウンタ値変更手順と、前記カウンタ値変更手順で変更後のカウンタ値を検出するカウンタ値検出手順と、前記カウンタ値検出手順で検出したカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出手順と、を順に有していてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、同期信号の周波数に依存せずに周波数変換を開始可能な周波数変換装置及び周波数変換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係る周波数変換装置の一例を示す。
【図２】入力されるアナログ信号Ｘｍの一例を示す。
【図３】ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの関係の一例であり、（ａ）はローカル信号Ｌ１を示し、（ｂ）はローカル信号Ｌ２を示し、（ｃ）はローカル信号ＬＮを示し、（ｄ）は同期信号Ｒを示す。
【図４】実施形態１に係る位相検出部の一例を示す。
【図５】デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとデジタル信号ＤＲの関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はデジタル信号ＤＲを示す。
【図６】実施形態２に係る周波数変換装置の一例を示す。
【図７】実施形態２に係る位相検出部の一例を示す。
【図８】デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとカウンタ値の関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はカウンタ値ＤＲを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１９】
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係る周波数変換装置の一例を示す。本実施形態に係る周波数変換装置は、分波部１１と、周波数変換部１２−１〜１２−Ｎと、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎと、演算処理部１４と、同期信号発生部１５と、ローカル信号発生部１６と、サンプリングクロック発生部１７と、記憶部１８と、校正用信号発生部１９と、位相検出部２０と、を備える。
【００２０】
図２に、入力されるアナログ信号Ｘｍの一例を示す。分波部１１は、入力されたアナログ信号ＸｍをＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数。）のチャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯に分波する。例えば、周波数フィルタ１１−１がチャンネルＣＨ１の周波数帯を抽出し、周波数フィルタ１１−ＮがチャンネルＣＨＮの周波数帯を抽出する。
【００２１】
同期信号発生部１５は、参照時間ＴＲを１周期とする同期信号Ｒを発生する。ローカル信号発生部１６は、同期信号Ｒと同期するローカル信号Ｌ１〜ＬＮを発生する。周波数変換部１２−１〜１２−Ｎは、分波部１１からのアナログ信号Ｘｍを、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮを用いて周波数変換して中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮを出力する。
【００２２】
図３は、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの関係の一例であり、（ａ）はローカル信号Ｌ１を示し、（ｂ）はローカル信号Ｌ２を示し、（ｃ）はローカル信号ＬＮを示し、（ｄ）は同期信号Ｒを示す。ローカル信号Ｌ１〜ＬＮは、同期信号Ｒの周波数よりも高くかつチャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯に対応するそれぞれ異なる周波数ｆＬ１〜ｆＬＮを有する。例えば、周波数ｆＬ１は、チャンネルＣＨ１の中心周波数ｆＣ１と中間周波数信号ＩＦ１の周波数ｆＩＦ１の差に等しい周波数である。同期信号Ｒは、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間を１周期とし、参照時間ＴＲごとに繰り返す。ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒは、時間ｔ０から時間ｔ２０ごとに位相が一致する。
【００２３】
サンプリングクロック発生部１７は、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングのタイミングを示すクロック信号Ｃを発生する。ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎは、周波数変換部１２−１〜１２−Ｎからの中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮを、クロック信号Ｃに同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号Ｄ１〜ＤＮに変換する。
【００２４】
演算処理部１４は、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎからのデジタル信号Ｄ１〜ＤＮを、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯域に対応させて合成する。これにより、本実施形態に係る周波数変換装置は、入力されるアナログ信号Ｘｍの周波数変換を行うことができる。
【００２５】
本実施形態に係る周波数変換装置は、本実施形態に係る周波数変換方法を実行する。本実施形態に係る周波数変換方法は、位相算出手順を有する。位相算出手順では、分波部１１が入力されたアナログ信号Ｘｍを複数の周波数帯に分波し、周波数変換部１２−１〜１２−Ｎがローカル信号Ｌ１〜ＬＮを用いて周波数変換して中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮを出力し、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎが中間周波数信号ＩＦ１〜ＩＦＮをサンプリングしてデジタル信号Ｄ１〜ＤＮに変換し、演算処理部１４がデジタル信号Ｄ１〜ＤＮの出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶部１８に記憶する。
【００２６】
また、位相算出手順では、位相検出部２０が、サンプリングの任意のタイミングにおける同期信号Ｒの位相φＲを検出する。これによって、位相検出部２０は、参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを検出する。
【００２７】
図４に、位相検出部２０の構成例を示す。位相検出部２０は、同期信号サンプリング部２１と、出力値検出部２２と、出力値算出部２３と、を備える。この場合、位相算出手順において、同期信号サンプリング手順と、出力値検出手順と、出力値算出手順と、を順に実行する。
【００２８】
同期信号サンプリング手順では、図４に示す同期信号サンプリング部２１が、同期信号Ｒをクロック信号Ｃに同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号ＤＲに変換する。このとき、同期信号サンプリング部２１は、複数個のＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングする。出力値検出手順では、図４に示す出力値検出部２２が、同期信号サンプリング手順で変換したデジタル信号ＤＲの出力値を、デジタル信号ＤＲのサンプリングのタイミングと共に検出する。出力値算出手順では、図４に示す出力値算出部２３が、出力値検出手順で検出したデジタル信号ＤＲの出力値を用いて、参照時間ＴＲを１周期としたときの、デジタル信号ＤＲのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する。
【００２９】
ここで、デジタル信号ＤＲは、クロック信号Ｃに同期するタイミングでサンプリングされているため、デジタル信号ＤＲのサンプリングのタイミングはＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングと一致している。このため、出力値算出部２３は、参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを算出することができる。
【００３０】
図５は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとデジタル信号ＤＲの関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はデジタル信号ＤＲを示す。ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎ及び同期信号サンプリング部２１は、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間ＴＲの間に２０回サンプリングする場合について示す。
【００３１】
例えば、サンプリングの任意のタイミングが時間ｔ５である場合、出力値検出部２２は、時間ｔ５から時間ｔ２０までのデジタル信号ＤＲの出力値を検出する。出力値算出部２３は、時間ｔ５から時間ｔ２０までのデジタル信号ＤＲの出力値をフーリエ変換することで、時間ｔ５のタイミングにおける位相φＲを算出する。
【００３２】
演算処理部１４は、位相φＲを用いれば、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるローカル信号Ｌ１〜ＬＮの位相を算出することができる。
例えば、ローカル信号Ｌ１の位相φ１は、
φ１＝φＲ／（２πｆＲ）・（２πｆｃ１）
を用いて算出することができる。ローカル信号Ｌ２〜ＬＮの位相についても同様である。このため、同期信号Ｒの立ち上がり時に周波数変換を開始しない場合であっても、各デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相を合わせることができる。
【００３３】
本実施形態に係る周波数変換装置は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相差を測定し、測定した位相差を用いて補正を行ってもよい。この場合、校正用信号発生部１９は、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯の境界の周波数ｆａ２〜ｆａＮを有する校正用信号Ｘｒを発生する。例えば、チャンネルＣＨ１及びＣＨ２の周波数帯の境界の周波数ｆａ２を有する校正用信号Ｘｒを発生する。
【００３４】
この場合、分波部１１は、校正用信号ＸｒをチャンネルＣＨ１及びチャンネルＣＨ２に分波する。周波数変換部１２−１及びＡＤＣ１３−１は、校正用信号Ｘｒを周波数変換してデジタル信号Ｄ１を演算処理部１４に出力する。周波数変換部１２−２及びＡＤＣ１３−２は、校正用信号Ｘｒを周波数変換してデジタル信号Ｄ２を演算処理部１４に出力する。記憶部１８は、デジタル信号Ｄ１及びＤ２の出力値を、ＡＤＣ１３−１及び１３−２におけるサンプリングのタイミングに関連付けて記憶する。位相検出部２０が、同期信号Ｒのサンプリングの任意のタイミングにおける同期信号Ｒの位相φＲを検出する。
【００３５】
このとき、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるローカル信号Ｌ１及びローカル信号Ｌ２の位相φ１及び位相φ２は、
φ１＝φＲ／（２πｆＲ）・（２πｆｃ１）
φ２＝φＲ／（２πｆＲ）・（２πｆｃ２）
となる。このため、φ１とφ２の差分を算出することで、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるデジタル信号Ｄ１及びＤ２の位相差を測定することができる。デジタル信号Ｄ２〜ＤＮの位相差についても同様にして測定することができる。このように、本実施形態に係る周波数変換装置は、同期信号Ｒの立ち上がり時に周波数変換を開始せずに、デジタル信号Ｄ２〜ＤＮの位相差を測定することができる。これにより、測定時におけるデジタル信号Ｄ２〜ＤＮの位相差に含まれる、サンプリングの任意のタイミングに依存した各ローカル信号Ｌ１〜ＬＮの位相回転により生じる位相差を除去することができる。このため、同期信号Ｒの周波数ｆＲに依存する測定開始時のジッタ（バラツキ）を低減することができる。
【００３６】
演算処理部１４は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮを合成してアナログ信号Ｘｍを再構築する際に、測定したデジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相差を補正したうえで、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの周波数帯域に対応させて合成する。本実施形態に係る周波数変換装置は、同期信号Ｒの周波数に依存する測定開始時のジッタ（バラツキ）を低減することができるため、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相差の補正を精度よく行うことができる。
【００３７】
（実施形態２）
図６に、実施形態２に係る周波数変換装置の一例を示す。本実施形態に係る周波数変換装置は、図１に示す周波数変換装置と位相検出部２０の構成及び動作において異なる。これに伴い、サンプリングクロック発生部１７は、同期信号発生部１５からの同期信号Ｒに同期するクロック信号Ｃを発生し、クロック信号ＣをＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎ及び位相検出部２０に出力する。
【００３８】
図７に、位相検出部２０の構成例を示す。位相検出部２０は、カウンタ２５と、カウンタ値検出部２６と、カウンタ値算出部２７と、を備える。この場合、位相算出手順において、カウンタ値変更手順と、カウンタ値検出手順と、カウンタ値算出手順と、を順に実行する。
【００３９】
カウンタ値変更手順では、カウンタ２５が、サンプリングクロック発生部１７からクロック信号Ｃが入力される度にカウンタ値Ｂを変更し、参照時間ＴＲごとにカウンタ値Ｂをリセットする。カウンタ値検出手順では、カウンタ値検出部２６が、カウンタ２５のカウンタ値Ｂを、カウンタ値Ｂの出力タイミングとともに検出する。カウンタ値算出手順では、カウンタ値算出部２７が、カウンタ値検出部２６からのカウンタ値Ｂを用いて、参照時間ＴＲを１周期としたときの、カウンタ２５がカウンタ値Ｂを変更する任意のタイミングにおける位相φＲを算出する。
【００４０】
ここで、クロック信号Ｃが入力される度にカウンタ値Ｂを変更するため、カウンタ値Ｂの出力タイミングは、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングのタイミングに一致している。このため、カウンタ値算出部２７は、参照時間ＴＲを１周期としたときの、ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎのサンプリングの任意のタイミングにおける位相φＲを算出することができる。
【００４１】
図８は、デジタル信号Ｄ１〜ＤＮとカウンタ値Ｂの関係の一例であり、（ａ）はデジタル信号Ｄ１を示し、（ｂ）はデジタル信号Ｄ２を示し、（ｃ）はデジタル信号Ｄ３を示し、（ｄ）はカウンタ値Ｂを示す。ＡＤＣ１３−１〜１３−Ｎは、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間ＴＲの間に２０回サンプリングする場合について示す。カウンタ２５は、時間ｔ０から時間ｔ２０までの参照時間ＴＲの間に、クロック信号Ｃに同期して、カウンタ値Ｂを０から１９まで１ずつ増加する。
【００４２】
例えば、サンプリングの任意のタイミングが時間ｔ５である場合、カウンタ値Ｂは０６である。この場合、カウンタ値検出部２６は、カウンタ２５からのカウンタ値「０６」を検出する。参照時間ＴＲを１周期としたとき、カウンタ値Ｂの位相φＲはＢ／２０・（２π）で表せる。カウンタ値算出部２７は、０６／２０・（２π）を算出することで、時間ｔ５のタイミングにおける位相φＲを算出することができる。
【００４３】
演算処理部１４は、位相φＲを用いれば、ローカル信号Ｌ１〜ＬＮと同期信号Ｒの位相が一致する時間ｔ０におけるローカル信号Ｌ１〜ＬＮの位相を算出することができる。このため、同期信号Ｒの立ち上がり時に周波数変換を開始しない場合であっても、各デジタル信号Ｄ１〜ＤＮの位相を合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は情報通信産業に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１１：分波部
１１−１、１１−２、１１−Ｎ：周波数フィルタ
１２−１、１２−２、１２−Ｎ：周波数変換部
１３−１、１３−２、１３−Ｎ：ＡＤＣ
１４：演算処理部
１５：同期信号発生部
１６：ローカル信号発生部
１７：サンプリングクロック発生部
１８：記憶部
１９：校正用信号発生部
２０：位相検出部
２１：同期信号サンプリング部
２２：出力値検出部
２３：出力値算出部
２５：カウンタ
２６：カウンタ値検出部
２７：カウンタ値算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波する分波部（１１）と、
前記分波部からのアナログ信号を、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換する前記複数個の周波数変換部（１２−１〜１２−Ｎ）と、
前記各周波数変換部からの中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する前記複数個のＡＤＣ（１３−１〜１３−Ｎ）と、
前記複数個のＡＤＣからのデジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶する記憶部（１８）と、
前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記複数個のＡＤＣのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相検出部（２０）と、
を備える周波数変換装置。
【請求項２】
前記参照時間を１周期とする同期信号を発生する同期信号発生部（１５）をさらに備え、
前記位相検出部は、
前記同期信号発生部からの同期信号を、前記複数個のＡＤＣのサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング部（２１）と、
前記同期信号サンプリング部からのデジタル信号の出力値を検出する出力値検出部（２２）と、
前記出力値検出部からのデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号サンプリング部のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出部（２３）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の周波数変換装置。
【請求項３】
前記ＡＤＣのサンプリングのタイミングを示すクロック信号を発生するサンプリングクロック発生部（１７）をさらに備え、
前記位相検出部は、
前記サンプリングクロック発生部からクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更し、前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）と、
前記カウンタのカウンタ値を検出するカウンタ値検出部（２６）と、
前記カウンタ値検出部からのカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタにおいてカウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出部（２７）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の周波数変換装置。
【請求項４】
入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波し、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換して中間周波数信号を出力し、中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、デジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶するとともに、前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記サンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相算出手順を有する周波数変換方法。
【請求項５】
前記位相算出手順において、
前記参照時間を１周期とする同期信号を、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング手順と、
前記同期信号サンプリング手順で変換したデジタル信号の出力値を検出する出力値検出手順と、
前記出力値検出手順で検出したデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出手順と、
を順に有することを特徴とする請求項４に記載の周波数変換方法。
【請求項６】
前記位相算出手順において、
前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）を用い、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングを示すクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更するカウンタ値変更手順と、
前記カウンタ値変更手順で変更後のカウンタ値を検出するカウンタ値検出手順と、
前記カウンタ値検出手順で検出したカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出手順と、
を順に有することを特徴とする請求項４に記載の周波数変換方法。
【請求項１】
入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波する分波部（１１）と、
前記分波部からのアナログ信号を、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換する前記複数個の周波数変換部（１２−１〜１２−Ｎ）と、
前記各周波数変換部からの中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する前記複数個のＡＤＣ（１３−１〜１３−Ｎ）と、
前記複数個のＡＤＣからのデジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶する記憶部（１８）と、
前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記複数個のＡＤＣのサンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相検出部（２０）と、
を備える周波数変換装置。
【請求項２】
前記参照時間を１周期とする同期信号を発生する同期信号発生部（１５）をさらに備え、
前記位相検出部は、
前記同期信号発生部からの同期信号を、前記複数個のＡＤＣのサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング部（２１）と、
前記同期信号サンプリング部からのデジタル信号の出力値を検出する出力値検出部（２２）と、
前記出力値検出部からのデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号サンプリング部のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出部（２３）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の周波数変換装置。
【請求項３】
前記ＡＤＣのサンプリングのタイミングを示すクロック信号を発生するサンプリングクロック発生部（１７）をさらに備え、
前記位相検出部は、
前記サンプリングクロック発生部からクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更し、前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）と、
前記カウンタのカウンタ値を検出するカウンタ値検出部（２６）と、
前記カウンタ値検出部からのカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタにおいてカウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出部（２７）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の周波数変換装置。
【請求項４】
入力されたアナログ信号を複数の周波数帯に分波し、互いに同期しかつそれぞれ異なる周波数を有するローカル信号を用いて周波数変換して中間周波数信号を出力し、中間周波数信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、デジタル信号の出力値をサンプリングのタイミングに関連付けて記憶するとともに、前記各ローカル信号の周期よりも長い時間間隔でありかつ前記各ローカル信号の位相が同期するタイミングごとに繰り返す参照時間を１周期としたときの、前記サンプリングの任意のタイミングにおける位相を検出する位相算出手順を有する周波数変換方法。
【請求項５】
前記位相算出手順において、
前記参照時間を１周期とする同期信号を、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングと同期するタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換する同期信号サンプリング手順と、
前記同期信号サンプリング手順で変換したデジタル信号の出力値を検出する出力値検出手順と、
前記出力値検出手順で検出したデジタル信号の出力値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記同期信号のサンプリングの任意のタイミングにおける位相を算出する出力値算出手順と、
を順に有することを特徴とする請求項４に記載の周波数変換方法。
【請求項６】
前記位相算出手順において、
前記参照時間ごとにカウンタ値をリセットするカウンタ（２５）を用い、前記中間周波数信号のサンプリングのタイミングを示すクロック信号が入力される度にカウンタ値を変更するカウンタ値変更手順と、
前記カウンタ値変更手順で変更後のカウンタ値を検出するカウンタ値検出手順と、
前記カウンタ値検出手順で検出したカウンタ値を用いて、前記参照時間を１周期としたときの、前記カウンタ値を変更する任意のタイミングにおける位相を算出するカウンタ値算出手順と、
を順に有することを特徴とする請求項４に記載の周波数変換方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０５４４９（Ｐ２０１１−２０５４４９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７１４１８（Ｐ２０１０−７１４１８）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、総務省、電波資源拡大のための研究開発委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、総務省、電波資源拡大のための研究開発委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
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