波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法
【課題】周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法を提供する。
【解決手段】波形発生器１０は、任意の波形データを生成する波形データ生成部１２と、波形データ生成部１２から入力した生成波形データをＦＳＫ変調方式に基づいてＩＱ平面にマッピングしてその結果により接続部位相差を求めるシンボルマッピング部１４と、接続部位相差をゼロにする分配位相補正値を算出するとともに、周波数補正データを算出する補正値算出部１５と、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値を生成波形データの全シンボルに分配して各シンボルの位相を補正する位相補正部１６と、を備える。
【解決手段】波形発生器１０は、任意の波形データを生成する波形データ生成部１２と、波形データ生成部１２から入力した生成波形データをＦＳＫ変調方式に基づいてＩＱ平面にマッピングしてその結果により接続部位相差を求めるシンボルマッピング部１４と、接続部位相差をゼロにする分配位相補正値を算出するとともに、周波数補正データを算出する補正値算出部１５と、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値を生成波形データの全シンボルに分配して各シンボルの位相を補正する位相補正部１６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、移動無線通信機で使用される周波数偏移変調(Frequency Shift Keying：ＦＳＫ)信号の波形を発生する波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、業務用の移動無線通信機分野では周波数利用効率の観点から１チャネルあたりの周波数帯域の狭帯域化やデジタル化が進められている。デジタル化に際しては、既存のアナログ方式の無線通信機との共存や既設備の流用、制御の容易さ等からＦＳＫ変調方式が採用される場合が多い。
【０００３】
ＦＳＫ変調方式が採用された移動無線通信機等を試験する際には、例えば、ＦＳＫ信号の波形パターンのデータをメモリ部に記憶し、記憶した波形パターンのＦＳＫ信号を繰り返し再生する波形発生器が用いられる。
【０００４】
しかしながら、移動無線通信機等を試験するための試験条件において、ＦＳＫ信号の周期や波形パターンのデータ長等は、規格で定められているので自由に変更することはできない。また、波形パターンのデータを記憶するメモリ部の容量も限られている。そのため、従来の波形発生器では、通常、波形パターンの先頭と最後尾とを接続する接続部で位相が不連続となって位相が滑らかに変化しない現象が発生する。具体的には、メモリ部に記憶された波形パターンのＦＳＫ信号を２回繰り返して再生した場合、図７に示すように、１回目の再生の波形パターンと２回目の再生の波形パターンとの接続部で位相が不連続となるのが通常であった。
【０００５】
波形パターンの接続部において位相が不連続となると、移動無線通信機等において位相の不連続箇所でスプリアスが発生するほか、同期が外れて本来であればエラーフリーとなるところでエラーが発生するので、受信感度試験等が正確に行えないこととなる。そのため、図８に示すように、波形パターンの接続部において位相が滑らかに変化するよう位相を連続させる必要がある。なお、図７及び図８において、実線の波形はＩ相成分（同相成分）を示し、破線の波形はＱ相成分（直交成分）を示している。
【０００６】
前述の事情に鑑み、接続部の位相を連続させた波形パターンのＦＳＫ信号を発生する任意波形信号発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この任意波形信号発生装置は、ＰＮ（Pseudo-Noise）信号を繰り返し出力するデジタルデータ発生器と、デジタルデータ発生器の出力データの各ビットに補正値を分割して加算する補正手段と、を備え、接続部の位相が連続したＦＳＫ信号を発生することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−４４１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されたものは、ＰＮ系列データのみに基づいてＦＳＫ信号を発生させるものであり、ＰＮ系列データ以外の波形パターンのＦＳＫ信号を発生できないという課題があった。
【０００９】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る波形発生器は、予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成手段（１２）と、前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得手段（１４）と、前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得手段（１５ａ）と、前記位相補正値取得手段が取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正手段（１６）と、前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出手段（１５ｂ）と、を備えた構成を有している。
【００１１】
この構成により、本発明の請求項１に係る波形発生器は、波形データ生成手段が、任意の波形パターンのデータを生成し、位相補正値取得手段が、シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求め、位相補正手段が、位相補正値取得手段が求めた位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して各シンボルの位相を補正する。したがって、本発明の請求項１に係る波形発生器は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００１２】
また、この構成により、本発明の請求項１に係る波形発生器は、周波数補正値算出手段が、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出するので、周波数オフセットを発生させることなく、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る波形発生器は、前記シンボル間位相差取得手段が、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求めるものである構成を有している。
【００１４】
この構成により、本発明の請求項２に係る波形発生器は、シンボル間位相差を正確に求めることができるので、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を確実に連続させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に係る信号発生装置は、請求項１又は２に記載の波形発生器を備えた信号発生装置（３０）であって、前記位相補正手段によって位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するメモリ部（２１）と、前記メモリ部が出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換手段（２５）と、前記周波数補正値算出手段が算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正手段（２３）と、を備えた構成を有している。
【００１６】
この構成により、本発明の請求項３に係る信号発生装置は、波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続した周波数偏移変調信号を発生することができる。
【００１７】
本発明の請求項４に係る波形発生方法は、予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成ステップと、前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得ステップと、前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得ステップと、前記位相補正値取得ステップにおいて取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正ステップと、前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出ステップと、を含む構成を有している。
【００１８】
この構成により、本発明の請求項４に係る波形発生方法は、波形データ生成ステップにおいて、任意の波形パターンのデータを生成し、位相補正値取得ステップにおいて、シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求め、位相補正ステップにおいて、位相補正値取得ステップで求めた位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して各シンボルの位相を補正する。したがって、本発明の請求項４に係る波形発生方法は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００１９】
また、この構成により、本発明の請求項４に係る波形発生方法は、周波数補正値算出ステップにおいて、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出するので、周波数オフセットを発生させることなく、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項５に係る波形発生方法は、前記シンボル間位相差取得ステップにおいて、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求める構成を有している。
【００２１】
この構成により、本発明の請求項５に係る波形発生方法は、シンボル間位相差を正確に求めることができるので、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を確実に連続させることができる。
【００２２】
本発明の請求項６に係る信号発生方法は、請求項４又は５に記載の波形発生方法における各ステップを含む信号発生方法であって、前記位相補正ステップにおいて位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するデータ出力ステップと、前記データ出力ステップにおいて出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換ステップと、前記周波数補正値算出ステップにおいて算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正ステップと、を含む構成を有している。
【００２３】
この構成により、本発明の請求項６に係る信号発生方法は、波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続した周波数偏移変調信号を発生することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができるという効果を有する波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態における波形発生器の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態においてシンボルマッピング部がマッピングするデータを示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態において位相補正部が行うシンボルの位相補正の説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態において、位相補正前後におけるＦＳＫ信号のＩ相成分の波形例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態において、位相補正前後におけるＦＳＫ信号のＱ相成分の波形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態における信号発生装置の構成図である。
【図７】波形パターンの接続部において位相が不連続となっている例を示す図である。
【図８】波形パターンの接続部において位相が連続している例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態における波形発生器の構成について説明する。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態における波形発生器１０は、操作部１１、波形データ生成部１２、メモリ部１３、シンボルマッピング部１４、補正値算出部１５、位相補正部１６、フィルタ部１７、周波数変換部１８を備えている。なお、波形発生器１０は、図示を省略したが、波形発生器１０の全体の動作を制御するＣＰＵ及びこのＣＰＵを機能させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成された制御回路を備えている。
【００２９】
操作部１１は、波形データを生成するためのパラメータを設定するため、ユーザが操作するものである。例えば、操作部１１は、図示を省略したが、パラメータを設定するための設定画面を表示するディスプレイと、キーボード、ダイヤル又はマウスのような入力デバイスと、これらを制御する制御回路と、を備えている。
【００３０】
波形データ生成部１２は、ユーザが操作部１１を操作して入力したパラメータに基づき、２値化した所定データ長の波形パターンのデータを生成するようになっている。この波形データ生成部１２は、本発明に係る波形データ生成手段を構成する。
【００３１】
メモリ部１３は、例えばＲＡＭで構成され、後述するようにマッピングデータを記憶するようになっている。
【００３２】
シンボルマッピング部１４は、波形データ生成部１２が生成した波形パターンのデータ（以下「生成波形データ」という。）を入力し、入力した生成波形データをＦＳＫ変調してシンボルを生成するようになっている。そして、シンボルマッピング部１４は、生成したシンボルをＩＱ平面にマッピング（配置）するようになっている。このマッピングされたデータは、メモリ部１３に記憶される。ここで、シンボルマッピング部１４は、本発明に係るシンボル間位相差取得手段を構成する。
【００３３】
具体的には、本実施形態において、シンボルマッピング部１４は、４値ＦＳＫ変調方式に基づいてシンボルを生成してマッピングするものとする。すなわち、シンボルマッピング部１４は、図２（ａ）に示すように、入力した信号に応じて１シンボルで２ビットの組み合わせ"０１"、"００"、"１０"、"１１"のうちのいずれか１つを表して、図２（ｂ）に示すＩＱ平面にシンボルをマッピングする。ここで、シンボルレートは２．４ｋｓｐｓ（キロシンボル毎秒）とする。また、周波数偏移値は、ビット値"０１"（シンボル値＋３）では＋９００Ｈｚ、ビット値"００"（シンボル値＋１）では＋３００Ｈｚ、ビット値"１０"（シンボル値−１）では−３００Ｈｚ、ビット値"１１"（シンボル値−３）では−９００Ｈｚである。
【００３４】
さらに、シンボルマッピング部１４は、シンボルをＩＱ平面にマッピングした結果に基づき、生成波形データにおける先頭のシンボルと最後尾のシンボルとの間の位相差（以下「接続部位相差」という。）を求め、求めた接続部位相差のデータを補正値算出部１５に出力するようになっている。
【００３５】
補正値算出部１５は、位相補正値取得部１５ａと、周波数補正値算出部１５ｂと、を備えている。位相補正値取得部１５ａは、シンボルマッピング部１４が求めた接続部位相差を生成波形データの全シンボルに等分に分配して接続部位相差をゼロにする位相補正値（以下「分配位相補正値」という。）を次式（１）により算出するようになっている。ここで、△θは分配位相補正値、θｃは接続部位相差、Ｎは生成波形データを４値ＦＳＫ変調方式で変調した際のシンボル数を示す。
△θ＝−θｃ／Ｎ （１）
【００３６】
また、周波数補正値算出部１５ｂは、生成波形データの全シンボルに分配位相補正値△θを分配することによって生じる周波数オフセットを次式（２）により算出するようになっている。ここで、△ｆは周波数オフセット、Ｒはシンボルレートを示す。
△ｆ＝−θｃ・Ｒ／（２π・Ｎ） （２）
【００３７】
さらに、補正値算出部１５は、分配位相補正値△θのデータを位相補正部１６に出力するとともに、周波数オフセット△ｆのデータを周波数補正データとして、波形発生器１０に接続された機器に出力するようになっている。この補正値算出部１５の位相補正値取得部１５ａ及び周波数補正値算出部１５ｂは、それぞれ、本発明に係る位相補正値取得手段及び周波数補正値算出手段を構成する。
【００３８】
位相補正部１６は、生成波形データのマッピングデータをメモリ部１３から読み出し、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値△θを生成波形データの全シンボルに分配し、各シンボルの位相補正を行うようになっている。この位相補正部１６は、本発明に係る位相補正手段を構成する。
【００３９】
具体的に図３を用いて説明する。図３に示す黒丸点は、生成波形データの全シンボルのうちの１シンボルのマッピングデータを示しており、その位相はＩ相軸を基準としてθである。ここで、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値△θが正値である場合、位相補正部１６は、このシンボルの位相をθ＋△θに補正する。その結果、補正後のシンボル点は白丸点の位置となる。位相が補正されたマッピングデータは、メモリ部１３に記憶され、位相補正部１６によって読み出される。
【００４０】
フィルタ部１７は、位相補正部１６が位相補正した信号を帯域制限するようになっている。その結果、ノイズ成分が除去され、フィルタ部１７の出力信号は各シンボル間が滑らかに変化したものとなる。
【００４１】
周波数変換部１８は、フィルタ部１７の出力信号の各シンボル値をその値に応じた周波数の波形に変換し、変換した波形データを出力するようになっている。
【００４２】
次に、本実施形態における波形発生器１０の動作について説明する。
【００４３】
ユーザが操作部１１を操作することにより、波形データを生成するための波形パラメータが設定される。
【００４４】
波形データ生成部１２は、操作部１１から波形パラメータのデータを入力し、２値化した所定データ長の波形データを生成する（波形データ生成ステップ）。
【００４５】
シンボルマッピング部１４は、波形データ生成部１２から生成波形データを入力し、入力した生成波形データをＦＳＫ変調してシンボルを生成し、生成したシンボルをＩＱ平面にマッピングする。そして、シンボルマッピング部１４は、シンボルをＩＱ平面にマッピングした結果により、接続部位相差θｃを求める（シンボル間位相差取得ステップ）。以下、生成波形データの１周期分のシンボル数Ｎ＝５１１とし、図２（ａ）に示した条件で接続部位相差θｃ＝−π／４が生じたものとして説明する。この場合、シンボルマッピング部１４は、接続部位相差θｃをゼロにするための位相補正値（＝−θｃ）として＋π／４を取得する（位相補正値取得ステップ）。
【００４６】
補正値算出部１５は、シンボルマッピング部１４から接続部位相差θｃをゼロにするための位相補正値のデータを入力し、前述の式（１）に基づいて分配位相補正値△θを算出する（位相補正値取得ステップ）。その結果、分配位相補正値△θ＝＋π／２０４４が得られる。また、補正値算出部１５は、前述の式（２）に基づいて周波数オフセット△ｆを算出する。その結果、周波数オフセット△ｆ＝＋０．５８７Ｈｚが得られる。補正値算出部１５は、分配位相補正値△θのデータを位相補正部１６に出力するとともに、周波数オフセット△ｆのデータを周波数補正データとして、波形発生器１０に接続された機器に出力する（周波数補正値算出ステップ）。
【００４７】
位相補正部１６は、生成波形データのマッピングデータをメモリ部１３から読み出し、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値△θ（＝＋π／２０４４）を生成波形データの全シンボルに分配し、各シンボルの位相補正を行う（位相補正ステップ）。
【００４８】
フィルタ部１７は、位相補正部１６が位相補正した信号を帯域制限し、帯域制限した信号を周波数変換部１８に出力する。
【００４９】
周波数変換部１８は、フィルタ部１７の出力信号の各シンボル値をその値に応じた周波数の波形に変換し、変換した波形データを出力する。例えば、図２（ａ）に示した条件において、フィルタ部１７がシンボル値＋３の信号を出力した場合、周波数変換部１８は、周波数編移値＋９００Ｈｚを示す波形データを１／２４００秒間出力する。
【００５０】
次に、本実施形態における波形発生器１０によって得られる波形パターンについて説明する。図４及び図５は、それぞれ、フィルタ部１７から出力される位相補正前後におけるＦＳＫ信号のＩ相成分及びＱ相成分の波形図の一例である。図４及び図５では、波形パターンの先頭と最後尾との接続部における位相状態を例示するため、フィルタ部１７の出力信号を２回再生したものとして図示している。図４及び図５に示すように、位相補正前（破線）においては接続部で位相が不連続となっているが、位相補正後（実線）においては接続部で位相が連続して滑らかに変化する波形となっている。
【００５１】
以上のように、本実施形態における波形発生器１０は、ユーザが所望するＦＳＫ信号の任意の波形データを生成する波形データ生成部１２を備えた構成を有する。また、波形発生器１０は、補正値算出部１５が、シンボルマッピング部１４が求めた接続部位相差から分配位相補正値を算出するとともに、周波数補正データを算出して出力し、位相補正部１６が、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値を生成波形データの全シンボルに分配して各シンボルの位相補正を行う構成を有する。したがって、波形発生器１０は、ＦＳＫ信号の任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００５２】
また、本実施形態における波形発生器１０は、補正値算出部１５が、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出し、波形発生器１０に接続された機器に出力する。したがって、波形発生器１０は、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットを発生させることなく、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００５３】
なお、前述の実施形態において、シンボルマッピング部１４がＩＱ平面にシンボルをマッピングすることにより接続部位相差を求める構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、接続部位相差を演算によって求めることができる場合はＩＱ平面にマッピングしないで接続部位相差を求める構成としてもよい。
【００５４】
（第２実施形態）
まず、本発明の第２実施形態における信号発生装置の構成について説明する。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態における信号発生装置３０は、波形発生器１０と、信号発生器２０と、を備えている。なお、波形発生器１０は、第１実施形態（図１参照）で説明したので、重複する説明は省略する。
【００５６】
信号発生器２０は、メモリ部２１、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）２２、局部信号発振器２３、操作部２４、ミキサ２５、アンプ２６を備えている。この信号発生器２０は、波形発生器１０が発生した波形データのＦＳＫ信号をベースバンド信号として入力し、これをアップコンバートして被試験装置（例えば移動無線通信機）にＲＦ（無線周波数）信号を出力するものである。
【００５７】
また、信号発生器２０は、図示を省略したが、信号発生器２０の全体の動作を制御するＣＰＵ及びこのＣＰＵを機能させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成された制御回路を備えている。この制御回路により、メモリ部２１のデータが繰り返し再生されて被試験装置に出力され、被試験装置の受信感度試験等が実施されるようになっている。
【００５８】
メモリ部２１は、周波数変換部１８から波形データを入力して記憶するようになっている。本実施形態において、メモリ部２１に記憶される波形データのデータ長は、メモリ部２１の容量内に収まるデータ長となるよう、波形発生器１０の操作部１１によって設定されている。
【００５９】
ＤＡＣ２２は、メモリ部２１に記憶されたデジタル値の波形データをアナログ値の波形データに変換するようになっている。
【００６０】
局部信号発振器２３は、波形発生器１０の補正値算出部１５からの周波数補正データと、後述する操作部２４によって設定されたパラメータのデータとを入力し、周波数補正した中心周波数を有するＲＦ信号を生成するための局部発振信号を発生してミキサ２５に出力するようになっている。ここで、局部信号発振器２３は、本発明に係る無線周波数補正手段を構成する。
【００６１】
操作部２４は、ＲＦ信号の中心周波数（又は局部信号発振器２３の発振周波数）や、振幅等を定めるためのパラメータを設定するため、ユーザが操作するものである。なお、例えば、波形発生器１０が有する操作部１１の機能を操作部２４に持たせ、ユーザが操作部２４を操作して波形データを生成するためのパラメータを入力する構成としてもよい。
【００６２】
ミキサ２５は、ＤＡＣ２２からの信号と局部信号発振器２３からの信号とを乗算して所定周波数のＲＦ信号に周波数変換し、ＲＦ信号をアンプ２６に出力するようになっている。ここで、ミキサ２５は、本発明に係る周波数変換手段を構成する。
【００６３】
アンプ２６は、ミキサ２５が出力するＲＦ信号を所定の増幅率で増幅して被試験装置に出力するようになっている。
【００６４】
次に、本実施形態における信号発生装置３０の動作について説明する。なお、以下の動作説明では、予めユーザが操作部２４を操作して、ＲＦ信号の中心周波数（又は局部信号発振器２３の局部発振周波数）を設定しているものとする。また、波形発生器１０における動作については第１実施形態で説明したので、本実施形態に関する動作についてのみ説明する。
【００６５】
波形発生器１０において、波形データ生成部１２は、信号発生器２０のメモリ部２１の容量に応じたデータ長の波形データを生成する。また、補正値算出部１５は、周波数オフセット△ｆを算出し、このデータを周波数補正データとして局部信号発振器２３に出力する。また、周波数変換部１８は、フィルタ部１７の出力信号の各シンボル値をその値に応じた周波数の波形データに変換し、変換した波形データをメモリ部２１に出力する。
【００６６】
信号発生器２０において、メモリ部２１は、周波数変換部１８からの波形データを記憶する。記憶された波形データは、波形パターンの先頭から最後尾までを１周期として、図示省略した制御回路によって繰り返し再生され、ＤＡＣ２２に出力される（データ出力ステップ）。
【００６７】
ＤＡＣ２２は、メモリ部２１から出力されたデジタル値の波形データをアナログ値の波形データに変換してミキサ２５に出力する。
【００６８】
ミキサ２５は、ＤＡＣ２２からの信号と局部信号発振器２３からの信号とを乗算して所定の中心周波数を有するＲＦ信号に周波数変換する（周波数変換ステップ）。ここで、局部信号発振器２３は、補正値算出部１５から周波数オフセット△ｆを示す周波数補正データを入力しており、ユーザが操作部２４を介して設定したＲＦ信号の中心周波数が得られる局部発振信号をミキサ２５に出力している（無線周波数補正ステップ）。例えば、図２（ａ）に示した条件で、接続部位相差θｃ＝−π／４が生じた場合における周波数オフセットは△ｆ＝＋０．５８７Ｈｚとなるので、ユーザが操作部２４により設定したＲＦ信号の中心周波数をＦとすると、局部信号発振器２３は、ＲＦ信号の中心周波数＝Ｆ−０．５８７Ｈｚとなる局部発振信号をミキサ２５に出力する。ここで、ＲＦ信号の中心周波数Ｆの具体例は、Ｆ＝１５０ＭＨｚ、又はＦ＝４００ＭＨｚである。
【００６９】
ミキサ２５が出力したＲＦ信号はアンプ２６に入力される。そして、アンプ２６は、ミキサ２５からのＲＦ信号を所定の増幅率で増幅して被試験装置に出力する。
【００７０】
以上のように、本実施形態における信号発生装置３０によれば、メモリ部２１は、周波数変換部１８から波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続した波形データを入力して記憶した後、波形データをＤＡＣ２２に繰り返して出力し、ミキサ２５は、ＤＡＣ２２からの信号と局部信号発振器２３からの信号とを乗算して所定の中心周波数のＲＦ信号に周波数変換する構成としたので、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続したＦＳＫ信号を発生することができる。
【００７１】
また、本実施形態における信号発生装置３０は、局部信号発振器２３が、補正値算出部１５からの周波数補正データに基づき、操作部２４で設定されたＲＦ信号の中間周波数を補正するので、アップコンバート処理において発生する周波数ずれを自動的に補正することができる。
【００７２】
なお、前述の実施形態において、局部信号発振器２３が、生成波形データの全シンボルに分配位相補正値△θを分配することによって生じる周波数オフセット△ｆを自動的に補正する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、信号発生器２０に周波数オフセット△ｆの値を表示する表示部を設け、ユーザに手動で局部発振周波数を補正させる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明に係る波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができるという効果を有し、移動無線通信機等で使用されるＦＳＫ信号の波形を発生する波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法として有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 波形発生器
１１ 操作部
１２ 波形データ生成部（波形データ生成手段）
１３ メモリ部
１４ シンボルマッピング部（シンボル間位相差取得手段）
１５ 補正値算出部
１５ａ 位相補正値取得部（位相補正値取得手段）
１５ｂ 周波数補正値算出部（周波数補正値算出手段）
１６ 位相補正部（位相補正手段）
１７ フィルタ部
１８ 周波数変換部
２０ 信号発生器
２１ メモリ部
２２ ＤＡＣ
２３ 局部信号発振器（無線周波数補正手段）
２４ 操作部
２５ ミキサ（周波数変換手段）
２６ アンプ
３０ 信号発生装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、移動無線通信機で使用される周波数偏移変調(Frequency Shift Keying：ＦＳＫ)信号の波形を発生する波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、業務用の移動無線通信機分野では周波数利用効率の観点から１チャネルあたりの周波数帯域の狭帯域化やデジタル化が進められている。デジタル化に際しては、既存のアナログ方式の無線通信機との共存や既設備の流用、制御の容易さ等からＦＳＫ変調方式が採用される場合が多い。
【０００３】
ＦＳＫ変調方式が採用された移動無線通信機等を試験する際には、例えば、ＦＳＫ信号の波形パターンのデータをメモリ部に記憶し、記憶した波形パターンのＦＳＫ信号を繰り返し再生する波形発生器が用いられる。
【０００４】
しかしながら、移動無線通信機等を試験するための試験条件において、ＦＳＫ信号の周期や波形パターンのデータ長等は、規格で定められているので自由に変更することはできない。また、波形パターンのデータを記憶するメモリ部の容量も限られている。そのため、従来の波形発生器では、通常、波形パターンの先頭と最後尾とを接続する接続部で位相が不連続となって位相が滑らかに変化しない現象が発生する。具体的には、メモリ部に記憶された波形パターンのＦＳＫ信号を２回繰り返して再生した場合、図７に示すように、１回目の再生の波形パターンと２回目の再生の波形パターンとの接続部で位相が不連続となるのが通常であった。
【０００５】
波形パターンの接続部において位相が不連続となると、移動無線通信機等において位相の不連続箇所でスプリアスが発生するほか、同期が外れて本来であればエラーフリーとなるところでエラーが発生するので、受信感度試験等が正確に行えないこととなる。そのため、図８に示すように、波形パターンの接続部において位相が滑らかに変化するよう位相を連続させる必要がある。なお、図７及び図８において、実線の波形はＩ相成分（同相成分）を示し、破線の波形はＱ相成分（直交成分）を示している。
【０００６】
前述の事情に鑑み、接続部の位相を連続させた波形パターンのＦＳＫ信号を発生する任意波形信号発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この任意波形信号発生装置は、ＰＮ（Pseudo-Noise）信号を繰り返し出力するデジタルデータ発生器と、デジタルデータ発生器の出力データの各ビットに補正値を分割して加算する補正手段と、を備え、接続部の位相が連続したＦＳＫ信号を発生することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−４４１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されたものは、ＰＮ系列データのみに基づいてＦＳＫ信号を発生させるものであり、ＰＮ系列データ以外の波形パターンのＦＳＫ信号を発生できないという課題があった。
【０００９】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る波形発生器は、予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成手段（１２）と、前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得手段（１４）と、前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得手段（１５ａ）と、前記位相補正値取得手段が取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正手段（１６）と、前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出手段（１５ｂ）と、を備えた構成を有している。
【００１１】
この構成により、本発明の請求項１に係る波形発生器は、波形データ生成手段が、任意の波形パターンのデータを生成し、位相補正値取得手段が、シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求め、位相補正手段が、位相補正値取得手段が求めた位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して各シンボルの位相を補正する。したがって、本発明の請求項１に係る波形発生器は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００１２】
また、この構成により、本発明の請求項１に係る波形発生器は、周波数補正値算出手段が、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出するので、周波数オフセットを発生させることなく、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る波形発生器は、前記シンボル間位相差取得手段が、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求めるものである構成を有している。
【００１４】
この構成により、本発明の請求項２に係る波形発生器は、シンボル間位相差を正確に求めることができるので、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を確実に連続させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に係る信号発生装置は、請求項１又は２に記載の波形発生器を備えた信号発生装置（３０）であって、前記位相補正手段によって位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するメモリ部（２１）と、前記メモリ部が出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換手段（２５）と、前記周波数補正値算出手段が算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正手段（２３）と、を備えた構成を有している。
【００１６】
この構成により、本発明の請求項３に係る信号発生装置は、波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続した周波数偏移変調信号を発生することができる。
【００１７】
本発明の請求項４に係る波形発生方法は、予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成ステップと、前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得ステップと、前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得ステップと、前記位相補正値取得ステップにおいて取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正ステップと、前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出ステップと、を含む構成を有している。
【００１８】
この構成により、本発明の請求項４に係る波形発生方法は、波形データ生成ステップにおいて、任意の波形パターンのデータを生成し、位相補正値取得ステップにおいて、シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求め、位相補正ステップにおいて、位相補正値取得ステップで求めた位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して各シンボルの位相を補正する。したがって、本発明の請求項４に係る波形発生方法は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００１９】
また、この構成により、本発明の請求項４に係る波形発生方法は、周波数補正値算出ステップにおいて、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出するので、周波数オフセットを発生させることなく、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項５に係る波形発生方法は、前記シンボル間位相差取得ステップにおいて、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求める構成を有している。
【００２１】
この構成により、本発明の請求項５に係る波形発生方法は、シンボル間位相差を正確に求めることができるので、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を確実に連続させることができる。
【００２２】
本発明の請求項６に係る信号発生方法は、請求項４又は５に記載の波形発生方法における各ステップを含む信号発生方法であって、前記位相補正ステップにおいて位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するデータ出力ステップと、前記データ出力ステップにおいて出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換ステップと、前記周波数補正値算出ステップにおいて算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正ステップと、を含む構成を有している。
【００２３】
この構成により、本発明の請求項６に係る信号発生方法は、波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続した周波数偏移変調信号を発生することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができるという効果を有する波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態における波形発生器の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態においてシンボルマッピング部がマッピングするデータを示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態において位相補正部が行うシンボルの位相補正の説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態において、位相補正前後におけるＦＳＫ信号のＩ相成分の波形例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態において、位相補正前後におけるＦＳＫ信号のＱ相成分の波形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態における信号発生装置の構成図である。
【図７】波形パターンの接続部において位相が不連続となっている例を示す図である。
【図８】波形パターンの接続部において位相が連続している例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態における波形発生器の構成について説明する。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態における波形発生器１０は、操作部１１、波形データ生成部１２、メモリ部１３、シンボルマッピング部１４、補正値算出部１５、位相補正部１６、フィルタ部１７、周波数変換部１８を備えている。なお、波形発生器１０は、図示を省略したが、波形発生器１０の全体の動作を制御するＣＰＵ及びこのＣＰＵを機能させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成された制御回路を備えている。
【００２９】
操作部１１は、波形データを生成するためのパラメータを設定するため、ユーザが操作するものである。例えば、操作部１１は、図示を省略したが、パラメータを設定するための設定画面を表示するディスプレイと、キーボード、ダイヤル又はマウスのような入力デバイスと、これらを制御する制御回路と、を備えている。
【００３０】
波形データ生成部１２は、ユーザが操作部１１を操作して入力したパラメータに基づき、２値化した所定データ長の波形パターンのデータを生成するようになっている。この波形データ生成部１２は、本発明に係る波形データ生成手段を構成する。
【００３１】
メモリ部１３は、例えばＲＡＭで構成され、後述するようにマッピングデータを記憶するようになっている。
【００３２】
シンボルマッピング部１４は、波形データ生成部１２が生成した波形パターンのデータ（以下「生成波形データ」という。）を入力し、入力した生成波形データをＦＳＫ変調してシンボルを生成するようになっている。そして、シンボルマッピング部１４は、生成したシンボルをＩＱ平面にマッピング（配置）するようになっている。このマッピングされたデータは、メモリ部１３に記憶される。ここで、シンボルマッピング部１４は、本発明に係るシンボル間位相差取得手段を構成する。
【００３３】
具体的には、本実施形態において、シンボルマッピング部１４は、４値ＦＳＫ変調方式に基づいてシンボルを生成してマッピングするものとする。すなわち、シンボルマッピング部１４は、図２（ａ）に示すように、入力した信号に応じて１シンボルで２ビットの組み合わせ"０１"、"００"、"１０"、"１１"のうちのいずれか１つを表して、図２（ｂ）に示すＩＱ平面にシンボルをマッピングする。ここで、シンボルレートは２．４ｋｓｐｓ（キロシンボル毎秒）とする。また、周波数偏移値は、ビット値"０１"（シンボル値＋３）では＋９００Ｈｚ、ビット値"００"（シンボル値＋１）では＋３００Ｈｚ、ビット値"１０"（シンボル値−１）では−３００Ｈｚ、ビット値"１１"（シンボル値−３）では−９００Ｈｚである。
【００３４】
さらに、シンボルマッピング部１４は、シンボルをＩＱ平面にマッピングした結果に基づき、生成波形データにおける先頭のシンボルと最後尾のシンボルとの間の位相差（以下「接続部位相差」という。）を求め、求めた接続部位相差のデータを補正値算出部１５に出力するようになっている。
【００３５】
補正値算出部１５は、位相補正値取得部１５ａと、周波数補正値算出部１５ｂと、を備えている。位相補正値取得部１５ａは、シンボルマッピング部１４が求めた接続部位相差を生成波形データの全シンボルに等分に分配して接続部位相差をゼロにする位相補正値（以下「分配位相補正値」という。）を次式（１）により算出するようになっている。ここで、△θは分配位相補正値、θｃは接続部位相差、Ｎは生成波形データを４値ＦＳＫ変調方式で変調した際のシンボル数を示す。
△θ＝−θｃ／Ｎ （１）
【００３６】
また、周波数補正値算出部１５ｂは、生成波形データの全シンボルに分配位相補正値△θを分配することによって生じる周波数オフセットを次式（２）により算出するようになっている。ここで、△ｆは周波数オフセット、Ｒはシンボルレートを示す。
△ｆ＝−θｃ・Ｒ／（２π・Ｎ） （２）
【００３７】
さらに、補正値算出部１５は、分配位相補正値△θのデータを位相補正部１６に出力するとともに、周波数オフセット△ｆのデータを周波数補正データとして、波形発生器１０に接続された機器に出力するようになっている。この補正値算出部１５の位相補正値取得部１５ａ及び周波数補正値算出部１５ｂは、それぞれ、本発明に係る位相補正値取得手段及び周波数補正値算出手段を構成する。
【００３８】
位相補正部１６は、生成波形データのマッピングデータをメモリ部１３から読み出し、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値△θを生成波形データの全シンボルに分配し、各シンボルの位相補正を行うようになっている。この位相補正部１６は、本発明に係る位相補正手段を構成する。
【００３９】
具体的に図３を用いて説明する。図３に示す黒丸点は、生成波形データの全シンボルのうちの１シンボルのマッピングデータを示しており、その位相はＩ相軸を基準としてθである。ここで、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値△θが正値である場合、位相補正部１６は、このシンボルの位相をθ＋△θに補正する。その結果、補正後のシンボル点は白丸点の位置となる。位相が補正されたマッピングデータは、メモリ部１３に記憶され、位相補正部１６によって読み出される。
【００４０】
フィルタ部１７は、位相補正部１６が位相補正した信号を帯域制限するようになっている。その結果、ノイズ成分が除去され、フィルタ部１７の出力信号は各シンボル間が滑らかに変化したものとなる。
【００４１】
周波数変換部１８は、フィルタ部１７の出力信号の各シンボル値をその値に応じた周波数の波形に変換し、変換した波形データを出力するようになっている。
【００４２】
次に、本実施形態における波形発生器１０の動作について説明する。
【００４３】
ユーザが操作部１１を操作することにより、波形データを生成するための波形パラメータが設定される。
【００４４】
波形データ生成部１２は、操作部１１から波形パラメータのデータを入力し、２値化した所定データ長の波形データを生成する（波形データ生成ステップ）。
【００４５】
シンボルマッピング部１４は、波形データ生成部１２から生成波形データを入力し、入力した生成波形データをＦＳＫ変調してシンボルを生成し、生成したシンボルをＩＱ平面にマッピングする。そして、シンボルマッピング部１４は、シンボルをＩＱ平面にマッピングした結果により、接続部位相差θｃを求める（シンボル間位相差取得ステップ）。以下、生成波形データの１周期分のシンボル数Ｎ＝５１１とし、図２（ａ）に示した条件で接続部位相差θｃ＝−π／４が生じたものとして説明する。この場合、シンボルマッピング部１４は、接続部位相差θｃをゼロにするための位相補正値（＝−θｃ）として＋π／４を取得する（位相補正値取得ステップ）。
【００４６】
補正値算出部１５は、シンボルマッピング部１４から接続部位相差θｃをゼロにするための位相補正値のデータを入力し、前述の式（１）に基づいて分配位相補正値△θを算出する（位相補正値取得ステップ）。その結果、分配位相補正値△θ＝＋π／２０４４が得られる。また、補正値算出部１５は、前述の式（２）に基づいて周波数オフセット△ｆを算出する。その結果、周波数オフセット△ｆ＝＋０．５８７Ｈｚが得られる。補正値算出部１５は、分配位相補正値△θのデータを位相補正部１６に出力するとともに、周波数オフセット△ｆのデータを周波数補正データとして、波形発生器１０に接続された機器に出力する（周波数補正値算出ステップ）。
【００４７】
位相補正部１６は、生成波形データのマッピングデータをメモリ部１３から読み出し、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値△θ（＝＋π／２０４４）を生成波形データの全シンボルに分配し、各シンボルの位相補正を行う（位相補正ステップ）。
【００４８】
フィルタ部１７は、位相補正部１６が位相補正した信号を帯域制限し、帯域制限した信号を周波数変換部１８に出力する。
【００４９】
周波数変換部１８は、フィルタ部１７の出力信号の各シンボル値をその値に応じた周波数の波形に変換し、変換した波形データを出力する。例えば、図２（ａ）に示した条件において、フィルタ部１７がシンボル値＋３の信号を出力した場合、周波数変換部１８は、周波数編移値＋９００Ｈｚを示す波形データを１／２４００秒間出力する。
【００５０】
次に、本実施形態における波形発生器１０によって得られる波形パターンについて説明する。図４及び図５は、それぞれ、フィルタ部１７から出力される位相補正前後におけるＦＳＫ信号のＩ相成分及びＱ相成分の波形図の一例である。図４及び図５では、波形パターンの先頭と最後尾との接続部における位相状態を例示するため、フィルタ部１７の出力信号を２回再生したものとして図示している。図４及び図５に示すように、位相補正前（破線）においては接続部で位相が不連続となっているが、位相補正後（実線）においては接続部で位相が連続して滑らかに変化する波形となっている。
【００５１】
以上のように、本実施形態における波形発生器１０は、ユーザが所望するＦＳＫ信号の任意の波形データを生成する波形データ生成部１２を備えた構成を有する。また、波形発生器１０は、補正値算出部１５が、シンボルマッピング部１４が求めた接続部位相差から分配位相補正値を算出するとともに、周波数補正データを算出して出力し、位相補正部１６が、補正値算出部１５が算出した分配位相補正値を生成波形データの全シンボルに分配して各シンボルの位相補正を行う構成を有する。したがって、波形発生器１０は、ＦＳＫ信号の任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００５２】
また、本実施形態における波形発生器１０は、補正値算出部１５が、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出し、波形発生器１０に接続された機器に出力する。したがって、波形発生器１０は、各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットを発生させることなく、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができる。
【００５３】
なお、前述の実施形態において、シンボルマッピング部１４がＩＱ平面にシンボルをマッピングすることにより接続部位相差を求める構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、接続部位相差を演算によって求めることができる場合はＩＱ平面にマッピングしないで接続部位相差を求める構成としてもよい。
【００５４】
（第２実施形態）
まず、本発明の第２実施形態における信号発生装置の構成について説明する。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態における信号発生装置３０は、波形発生器１０と、信号発生器２０と、を備えている。なお、波形発生器１０は、第１実施形態（図１参照）で説明したので、重複する説明は省略する。
【００５６】
信号発生器２０は、メモリ部２１、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）２２、局部信号発振器２３、操作部２４、ミキサ２５、アンプ２６を備えている。この信号発生器２０は、波形発生器１０が発生した波形データのＦＳＫ信号をベースバンド信号として入力し、これをアップコンバートして被試験装置（例えば移動無線通信機）にＲＦ（無線周波数）信号を出力するものである。
【００５７】
また、信号発生器２０は、図示を省略したが、信号発生器２０の全体の動作を制御するＣＰＵ及びこのＣＰＵを機能させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成された制御回路を備えている。この制御回路により、メモリ部２１のデータが繰り返し再生されて被試験装置に出力され、被試験装置の受信感度試験等が実施されるようになっている。
【００５８】
メモリ部２１は、周波数変換部１８から波形データを入力して記憶するようになっている。本実施形態において、メモリ部２１に記憶される波形データのデータ長は、メモリ部２１の容量内に収まるデータ長となるよう、波形発生器１０の操作部１１によって設定されている。
【００５９】
ＤＡＣ２２は、メモリ部２１に記憶されたデジタル値の波形データをアナログ値の波形データに変換するようになっている。
【００６０】
局部信号発振器２３は、波形発生器１０の補正値算出部１５からの周波数補正データと、後述する操作部２４によって設定されたパラメータのデータとを入力し、周波数補正した中心周波数を有するＲＦ信号を生成するための局部発振信号を発生してミキサ２５に出力するようになっている。ここで、局部信号発振器２３は、本発明に係る無線周波数補正手段を構成する。
【００６１】
操作部２４は、ＲＦ信号の中心周波数（又は局部信号発振器２３の発振周波数）や、振幅等を定めるためのパラメータを設定するため、ユーザが操作するものである。なお、例えば、波形発生器１０が有する操作部１１の機能を操作部２４に持たせ、ユーザが操作部２４を操作して波形データを生成するためのパラメータを入力する構成としてもよい。
【００６２】
ミキサ２５は、ＤＡＣ２２からの信号と局部信号発振器２３からの信号とを乗算して所定周波数のＲＦ信号に周波数変換し、ＲＦ信号をアンプ２６に出力するようになっている。ここで、ミキサ２５は、本発明に係る周波数変換手段を構成する。
【００６３】
アンプ２６は、ミキサ２５が出力するＲＦ信号を所定の増幅率で増幅して被試験装置に出力するようになっている。
【００６４】
次に、本実施形態における信号発生装置３０の動作について説明する。なお、以下の動作説明では、予めユーザが操作部２４を操作して、ＲＦ信号の中心周波数（又は局部信号発振器２３の局部発振周波数）を設定しているものとする。また、波形発生器１０における動作については第１実施形態で説明したので、本実施形態に関する動作についてのみ説明する。
【００６５】
波形発生器１０において、波形データ生成部１２は、信号発生器２０のメモリ部２１の容量に応じたデータ長の波形データを生成する。また、補正値算出部１５は、周波数オフセット△ｆを算出し、このデータを周波数補正データとして局部信号発振器２３に出力する。また、周波数変換部１８は、フィルタ部１７の出力信号の各シンボル値をその値に応じた周波数の波形データに変換し、変換した波形データをメモリ部２１に出力する。
【００６６】
信号発生器２０において、メモリ部２１は、周波数変換部１８からの波形データを記憶する。記憶された波形データは、波形パターンの先頭から最後尾までを１周期として、図示省略した制御回路によって繰り返し再生され、ＤＡＣ２２に出力される（データ出力ステップ）。
【００６７】
ＤＡＣ２２は、メモリ部２１から出力されたデジタル値の波形データをアナログ値の波形データに変換してミキサ２５に出力する。
【００６８】
ミキサ２５は、ＤＡＣ２２からの信号と局部信号発振器２３からの信号とを乗算して所定の中心周波数を有するＲＦ信号に周波数変換する（周波数変換ステップ）。ここで、局部信号発振器２３は、補正値算出部１５から周波数オフセット△ｆを示す周波数補正データを入力しており、ユーザが操作部２４を介して設定したＲＦ信号の中心周波数が得られる局部発振信号をミキサ２５に出力している（無線周波数補正ステップ）。例えば、図２（ａ）に示した条件で、接続部位相差θｃ＝−π／４が生じた場合における周波数オフセットは△ｆ＝＋０．５８７Ｈｚとなるので、ユーザが操作部２４により設定したＲＦ信号の中心周波数をＦとすると、局部信号発振器２３は、ＲＦ信号の中心周波数＝Ｆ−０．５８７Ｈｚとなる局部発振信号をミキサ２５に出力する。ここで、ＲＦ信号の中心周波数Ｆの具体例は、Ｆ＝１５０ＭＨｚ、又はＦ＝４００ＭＨｚである。
【００６９】
ミキサ２５が出力したＲＦ信号はアンプ２６に入力される。そして、アンプ２６は、ミキサ２５からのＲＦ信号を所定の増幅率で増幅して被試験装置に出力する。
【００７０】
以上のように、本実施形態における信号発生装置３０によれば、メモリ部２１は、周波数変換部１８から波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続した波形データを入力して記憶した後、波形データをＤＡＣ２２に繰り返して出力し、ミキサ２５は、ＤＡＣ２２からの信号と局部信号発振器２３からの信号とを乗算して所定の中心周波数のＲＦ信号に周波数変換する構成としたので、任意の波形パターンの先頭と最後尾の位相が連続したＦＳＫ信号を発生することができる。
【００７１】
また、本実施形態における信号発生装置３０は、局部信号発振器２３が、補正値算出部１５からの周波数補正データに基づき、操作部２４で設定されたＲＦ信号の中間周波数を補正するので、アップコンバート処理において発生する周波数ずれを自動的に補正することができる。
【００７２】
なお、前述の実施形態において、局部信号発振器２３が、生成波形データの全シンボルに分配位相補正値△θを分配することによって生じる周波数オフセット△ｆを自動的に補正する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、信号発生器２０に周波数オフセット△ｆの値を表示する表示部を設け、ユーザに手動で局部発振周波数を補正させる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明に係る波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法は、周波数偏移変調された任意の波形パターンを発生し、発生した波形パターンの先頭と最後尾の位相を連続させることができるという効果を有し、移動無線通信機等で使用されるＦＳＫ信号の波形を発生する波形発生器及びそれを備えた信号発生装置並びに波形発生方法及び信号発生方法として有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 波形発生器
１１ 操作部
１２ 波形データ生成部（波形データ生成手段）
１３ メモリ部
１４ シンボルマッピング部（シンボル間位相差取得手段）
１５ 補正値算出部
１５ａ 位相補正値取得部（位相補正値取得手段）
１５ｂ 周波数補正値算出部（周波数補正値算出手段）
１６ 位相補正部（位相補正手段）
１７ フィルタ部
１８ 周波数変換部
２０ 信号発生器
２１ メモリ部
２２ ＤＡＣ
２３ 局部信号発振器（無線周波数補正手段）
２４ 操作部
２５ ミキサ（周波数変換手段）
２６ アンプ
３０ 信号発生装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成手段（１２）と、
前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得手段（１４）と、
前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得手段（１５ａ）と、
前記位相補正値取得手段が取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正手段（１６）と、
前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出手段（１５ｂ）と、を備えたことを特徴とする波形発生器。
【請求項２】
前記シンボル間位相差取得手段は、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求めるものであることを特徴とする請求項１に記載の波形発生器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の波形発生器を備えた信号発生装置（３０）であって、
前記位相補正手段によって位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するメモリ部（２１）と、
前記メモリ部が出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換手段（２５）と、
前記周波数補正値算出手段が算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正手段（２３）と、を備えたことを特徴とする信号発生装置。
【請求項４】
予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成ステップと、
前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得ステップと、
前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得ステップと、
前記位相補正値取得ステップにおいて取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正ステップと、
前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出ステップと、を含むことを特徴とする波形発生方法。
【請求項５】
前記シンボル間位相差取得ステップにおいて、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求めることを特徴とする請求項４に記載の波形発生方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の波形発生方法の各ステップを含む信号発生方法であって、
前記位相補正ステップにおいて位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するデータ出力ステップと、
前記データ出力ステップにおいて出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換ステップと、
前記周波数補正値算出ステップにおいて算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正ステップと、を含むことを特徴とする信号発生方法。
【請求項１】
予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成手段（１２）と、
前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得手段（１４）と、
前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得手段（１５ａ）と、
前記位相補正値取得手段が取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正手段（１６）と、
前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出手段（１５ｂ）と、を備えたことを特徴とする波形発生器。
【請求項２】
前記シンボル間位相差取得手段は、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求めるものであることを特徴とする請求項１に記載の波形発生器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の波形発生器を備えた信号発生装置（３０）であって、
前記位相補正手段によって位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するメモリ部（２１）と、
前記メモリ部が出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換手段（２５）と、
前記周波数補正値算出手段が算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正手段（２３）と、を備えたことを特徴とする信号発生装置。
【請求項４】
予め定められたデータ長を有する任意の波形パターンのデータを生成する波形データ生成ステップと、
前記波形パターンのデータを周波数偏移変調してシンボルを生成し、前記波形パターンのデータの先頭と最後尾のシンボル間位相差を求めるシンボル間位相差取得ステップと、
前記シンボル間位相差をゼロにするための位相補正値を求める位相補正値取得ステップと、
前記位相補正値取得ステップにおいて取得した前記位相補正値をシンボル数分に分割し各シンボルに分配して前記各シンボルの位相を補正する位相補正ステップと、
前記各シンボルの位相を補正することによって生じる周波数オフセットをゼロにするための周波数補正値を算出する周波数補正値算出ステップと、を含むことを特徴とする波形発生方法。
【請求項５】
前記シンボル間位相差取得ステップにおいて、周波数偏移変調して生成したシンボルを直交座標平面に配置した結果に基づいて前記シンボル間位相差を求めることを特徴とする請求項４に記載の波形発生方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の波形発生方法の各ステップを含む信号発生方法であって、
前記位相補正ステップにおいて位相が補正されたシンボルを含む波形パターンのデータを記憶し、記憶した波形パターンの先頭データから最後尾データまでを繰り返し出力するデータ出力ステップと、
前記データ出力ステップにおいて出力した波形パターンのデータを予め定められた無線周波数の周波数偏移変調信号に周波数変換する周波数変換ステップと、
前記周波数補正値算出ステップにおいて算出した周波数補正値に基づいて前記無線周波数を補正する無線周波数補正ステップと、を含むことを特徴とする信号発生方法。
【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２０１１−２３４０２６（Ｐ２０１１−２３４０２６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０１０４４（Ｐ２０１０−１０１０４４）
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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