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技術 変調方式検出装置及びそれを備えた測定装置並びに変調方式検出方法及び測定方法

出願人 アンリツ株式会社
発明者 董鵬鈴木潤也塩沢良洋
出願日 2017年7月3日 (3年0ヶ月経過) 出願番号 2017-130218
公開日 2019年1月24日 (1年5ヶ月経過) 公開番号 2019-012985
状態 特許登録済
技術分野 交流方式デジタル伝送
主要キーワード I信号 被測定装置 Q信号 入力信号数 理想シンボル点 虚軸成分 実軸成分 ゼロ近傍
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

多値直交振幅変調方式変調された信号であっても、その変調方式を短時間かつ正確に検出することができる変調方式検出装置を提供する。

解決手段

変調方式検出装置30は、実軸成分及び虚軸成分振幅分散値を算出する分散値算出部33と、入力信号の変調方式が4値よりも大きい多値の直交振幅変調方式であるか否かを判断する多値判断部34aと、多値の直交振幅変調方式であると判断された場合に、実軸成分及び虚軸成分のデータに基づく入力信号の信号点配置を変調ランクを下げた信号点配置に変換する信号点配置変換部50と、4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値と、4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値とによって変調方式を検出する変調方式検出部34と、を備える。

概要

背景

従来、この種の装置としては、特許文献1に記載された変調方式識別装置が知られている。特許文献1に記載された従来のものは、IQ直交座標上のシンボル点座標を検出するシンボル点検出手段と、全てのシンボル点間の位相差を求める位相差算出手段と、位相差の度数分布を作成する位相差分布作成手段と、位相差の度数分布と理想シンボル点間の位相差の分布との特徴とを比較して識別対象信号変調方式を特定する判定手段と、を備えている。

この構成により、多少の周波数ずれや低S/Nの状況でも変調方式を正確に識別できると特許文献1には記載されている。なお、特許文献1の実施形態では、対象とする変調方式として、BPSK信号点2個)、QPSK(信号点4個)及び8PSK(信号点8個)が挙げられている。

概要

多値直交振幅変調方式変調された信号であっても、その変調方式を短時間かつ正確に検出することができる変調方式検出装置を提供する。変調方式検出装置30は、実軸成分及び虚軸成分振幅分散値を算出する分散値算出部33と、入力信号の変調方式が4値よりも大きい多値の直交振幅変調方式であるか否かを判断する多値判断部34aと、多値の直交振幅変調方式であると判断された場合に、実軸成分及び虚軸成分のデータに基づく入力信号の信号点配置を変調ランクを下げた信号点配置に変換する信号点配置変換部50と、4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値と、4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値とによって変調方式を検出する変調方式検出部34と、を備える。

目的

本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたものであり、多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができる変調方式検出装置及びそれを備えた測定装置並びに変調方式検出方法及び測定方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

2M値(M=2,4,6,8,・・・)の直交振幅変調方式QAM)のいずれか1つにより変調された入力信号(b)の変調方式を検出する変調方式検出装置(30)であって、前記入力信号に含まれる実軸成分及び虚軸成分振幅を算出する振幅算出手段(32)と、前記振幅算出手段により算出された前記振幅の分散値を算出する振幅分散値算出手段(33)と、前記入力信号の変調方式が4値よりも大きい多値の直交振幅変調方式であるか否かを判断する多値判断手段(34a)と、前記多値判断手段により前記入力信号の変調方式が前記多値の直交振幅変調方式であると判断された場合に、前記実軸成分及び前記虚軸成分のデータに基づく前記入力信号の信号点配置を変調ランクを下げた信号点配置に変換する信号点配置変換手段(50)と、前記4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び前記入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値(閾値(2))と、前記信号点配置変換手段により前記4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び前記入力信号の前記信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値(閾値(4)、(6)、(8)、・・・)と、を記憶する閾値記憶手段(40)と、前記第1及び前記第2の閾値に基づいて前記入力信号の前記変調方式を検出する変調方式検出手段(34)と、を備えたことを特徴とする変調方式検出装置。

請求項2

前記信号点配置変換手段は、前記実軸成分及び前記虚軸成分をそれぞれ表す互いに直交した実軸及び虚軸を含み第1象限から第4象限までを有する複素平面において、前記第1象限から前記第4象限までのいずれか1つの象限に他の象限の信号点を折り畳むことにより前記1つの象限に前記信号点を集める信号点折畳手段(51)と、前記信号点折畳手段により前記1つの象限に集められた信号点を前記複素平面の原点を中心とした位置に移動する信号点移動手段(52)と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の変調方式検出装置。

請求項3

前記閾値記憶手段は、前記入力信号の前記信号対雑音比と前記第1及び前記第2の閾値とを対応させた閾値テーブル(42)と、前記信号対雑音比を推定する信号対雑音比推定手段(41)と、前記信号対雑音比推定手段により推定された前記信号対雑音比及び前記閾値テーブルに基づいて前記第1及び前記第2の閾値を決定する閾値決定手段(43)と、を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の変調方式検出装置。

請求項4

請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の変調方式検出装置を備え、被測定装置(1)から入力した入力信号(a)を測定する測定装置(10)であって、入力した前記入力信号をベースバンド信号ダウンコンバートするダウンコンバート手段(21)と、ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号の直交振幅変調方式を前記変調方式検出装置が検出した情報信号(c)に基づいて前記ベースバンド信号を復調して復調信号(d)を出力する復調信号出力手段(11)と、出力された前記復調信号を測定する測定手段(12)と、を備えたことを特徴とする測定装置。

請求項5

2M値(M=2,4,6,8,・・・)の直交振幅変調方式(QAM)のいずれか1つにより変調された入力信号(b)の変調方式を検出する変調方式検出方法であって、前記入力信号に含まれる実軸成分及び虚軸成分の振幅を算出する振幅算出ステップ(S16)と、前記振幅算出ステップにより算出された前記振幅の分散値を算出する振幅分散値算出ステップ(S17)と、前記入力信号の変調方式が4値よりも大きい多値の直交振幅変調方式であるか否かを判断する多値判断ステップ(S18)と、前記多値判断ステップにより前記入力信号の変調方式が前記多値の直交振幅変調方式であると判断された場合に、前記実軸成分及び前記虚軸成分のデータに基づく前記入力信号の信号点配置を変調ランクを下げた信号点配置に変換する信号点配置変換ステップ(S20)と、前記4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び前記入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値(閾値(2))と、前記信号点配置変換ステップにより前記4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び前記入力信号の前記信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値(閾値(4)、(6)、(8)、・・・)と、を記憶する閾値記憶ステップ(S11)と、前記第1及び前記第2の閾値に基づいて前記入力信号の前記変調方式を検出する変調方式検出ステップ(S21)と、を含むことを特徴とする変調方式検出方法。

請求項6

請求項5に記載の変調方式検出方法を含み、被測定装置(1)から入力した入力信号(a)を測定する測定方法であって、入力した前記入力信号をベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバートステップ(S13)と、ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号の直交振幅変調方式を前記変調方式検出装置が検出した情報信号(c)に基づいて前記ベースバンド信号を復調して復調信号(d)を出力する復調信号出力ステップ(S14)と、出力された前記復調信号を測定する測定ステップ(S23)と、を含むことを特徴とする測定方法。

技術分野

0001

本発明は、2M値(M=2,4,6,8,・・・)の直交振幅変調方式のいずれか1つにより変調された入力信号変調方式を検出する変調方式検出装置及びそれを備えた測定装置並びに変調方式検出方法及び測定方法に関する。

背景技術

0002

従来、この種の装置としては、特許文献1に記載された変調方式識別装置が知られている。特許文献1に記載された従来のものは、IQ直交座標上のシンボル点座標を検出するシンボル点検出手段と、全てのシンボル点間の位相差を求める位相差算出手段と、位相差の度数分布を作成する位相差分布作成手段と、位相差の度数分布と理想シンボル点間の位相差の分布との特徴とを比較して識別対象信号の変調方式を特定する判定手段と、を備えている。

0003

この構成により、多少の周波数ずれや低S/Nの状況でも変調方式を正確に識別できると特許文献1には記載されている。なお、特許文献1の実施形態では、対象とする変調方式として、BPSK信号点2個)、QPSK(信号点4個)及び8PSK(信号点8個)が挙げられている。

先行技術

0004

特開2008−54186号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来のものでは、シンボル点の座標を検出して全てのシンボル点間の位相差を順次求める処理を行っているので、信号点が比較的少ない変調方式では有効ではあったが、信号点が多くなるほど処理負荷が増大するとともに、ノイズの影響を受けやすくなるという課題があった。

0006

具体的には、例えば、16値や64値、256値といった多値の直交振幅変調方式の検出に従来の技術を適用しようとすると、処理負荷が増大して変調方式の検出に長時間を要し、また、ノイズの影響を受けて変調方式の検出が正確にできないという課題があった。

0007

本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたものであり、多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができる変調方式検出装置及びそれを備えた測定装置並びに変調方式検出方法及び測定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

0008

本発明の請求項1に係る変調方式検出装置は、2M値(M=2,4,6,8,・・・)の直交振幅変調方式(QAM)のいずれか1つにより変調された入力信号(b)の変調方式を検出する変調方式検出装置(30)であって、前記入力信号に含まれる実軸成分及び虚軸成分振幅を算出する振幅算出手段(32)と、前記振幅算出手段により算出された前記振幅の分散値を算出する振幅分散値算出手段(33)と、前記入力信号の変調方式が4値よりも大きい多値の直交振幅変調方式であるか否かを判断する多値判断手段(34a)と、前記多値判断手段により前記入力信号の変調方式が前記多値の直交振幅変調方式であると判断された場合に、前記実軸成分及び前記虚軸成分のデータに基づく前記入力信号の信号点配置を変調ランクを下げた信号点配置に変換する信号点配置変換手段(50)と、前記4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び前記入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値(閾値(2))と、前記信号点配置変換手段により前記4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び前記入力信号の前記信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値(閾値(4)、(6)、(8)、・・・)と、を記憶する閾値記憶手段(40)と、前記第1及び前記第2の閾値に基づいて前記入力信号の前記変調方式を検出する変調方式検出手段(34)と、を備えた構成を有している。

0009

この構成により、本発明の請求項1に係る変調方式検出装置は、4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値と、多値の信号点配置が4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値とによって入力信号の変調方式を検出する。

0010

すなわち、本発明の請求項1に係る変調方式検出装置は、従来のもののように、全てのシンボル点間の位相差を順次求める処理を行わない。また、本発明の請求項1に係る変調方式検出装置は、入力信号の信号対雑音比に基づいた閾値によって入力信号の変調方式を検出するのでノイズを考慮した正確な検出ができる。

0011

したがって、本発明の請求項1に係る変調方式検出装置は、多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができる。

0012

本発明の請求項2に係る変調方式検出装置は、前記信号点配置変換手段は、前記実軸成分及び前記虚軸成分をそれぞれ表す互いに直交した実軸及び虚軸を含み第1象限から第4象限までを有する複素平面において、前記第1象限から前記第4象限までのいずれか1つの象限に他の象限の信号点を折り畳むことにより前記1つの象限に前記信号点を集める信号点折畳手段(51)と、前記信号点折畳手段により前記1つの象限に集められた信号点を前記複素平面の原点を中心とした位置に移動する信号点移動手段(52)と、を備えた構成を有している。

0013

この構成により、本発明の請求項2に係る変調方式検出装置は、簡易な構成で、多値の信号点配置を変調ランクを下げた信号点配置に変換することができる。

0014

本発明の請求項3に係る変調方式検出装置は、前記閾値記憶手段は、前記入力信号の前記信号対雑音比と前記第1及び前記第2の閾値とを対応させた閾値テーブル(42)と、前記信号対雑音比を推定する信号対雑音比推定手段(41)と、前記信号対雑音比推定手段により推定された前記信号対雑音比及び前記閾値テーブルに基づいて前記第1及び前記第2の閾値を決定する閾値決定手段(43)と、を備えた構成を有している。

0015

この構成により、本発明の請求項3に係る変調方式検出装置は、信号対雑音比が比較的高い場合であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができる。

0016

本発明の請求項4に係る測定装置は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の変調方式検出装置を備え、被測定装置(1)から入力した入力信号(a)を測定する測定装置(10)であって、入力した前記入力信号をベースバンド信号ダウンコンバートするダウンコンバート手段(21)と、ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号の直交振幅変調方式を前記変調方式検出装置が検出した情報信号(c)に基づいて前記ベースバンド信号を復調して復調信号(d)を出力する復調信号出力手段(11)と、出力された前記復調信号を測定する測定手段(12)と、を備えた構成を有している。

0017

この構成により、本発明の請求項4に係る測定装置は、変調方式検出装置を備えるので、入力信号が多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その入力信号の変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出して測定することができる。

0018

本発明の請求項5に係る変調方式検出方法は、2M値(M=2,4,6,8,・・・)の直交振幅変調方式(QAM)のいずれか1つにより変調された入力信号(b)の変調方式を検出する変調方式検出方法であって、前記入力信号に含まれる実軸成分及び虚軸成分の振幅を算出する振幅算出ステップ(S16)と、前記振幅算出ステップにより算出された前記振幅の分散値を算出する振幅分散値算出ステップ(S17)と、前記入力信号の変調方式が4値よりも大きい多値の直交振幅変調方式であるか否かを判断する多値判断ステップ(S18)と、前記多値判断ステップにより前記入力信号の変調方式が前記多値の直交振幅変調方式であると判断された場合に、前記実軸成分及び前記虚軸成分のデータに基づく前記入力信号の信号点配置を変調ランクを下げた信号点配置に変換する信号点配置変換ステップ(S20)と、前記4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び前記入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値(閾値(2))と、前記信号点配置変換ステップにより前記4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び前記入力信号の前記信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値(閾値(4)、(6)、(8)、・・・)と、を記憶する閾値記憶ステップ(S11)と、前記第1及び前記第2の閾値に基づいて前記入力信号の前記変調方式を検出する変調方式検出ステップ(S21)と、を含む構成を有している。

0019

この構成により、本発明の請求項5に係る変調方式検出方法は、4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値及び入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第1の閾値と、多値の信号点配置が4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値及び入力信号の信号対雑音比に基づいて予め定められた第2の閾値とによって入力信号の変調方式を検出する。

0020

すなわち、本発明の請求項5に係る変調方式検出方法は、従来のもののように、全てのシンボル点間の位相差を順次求める処理を行わない。また、本発明の請求項5に係る変調方式検出方法は、入力信号の信号対雑音比に基づいた閾値によって入力信号の変調方式を検出するのでノイズを考慮した正確な検出ができる。

0021

したがって、本発明の請求項5に係る変調方式検出方法は、多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができる。

0022

本発明の請求項6に係る測定方法は、請求項5に記載の変調方式検出方法を含み、被測定装置(1)から入力した入力信号(a)を測定する測定方法であって、入力した前記入力信号をベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバートステップ(S13)と、ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号の直交振幅変調方式を前記変調方式検出装置が検出した情報信号(c)に基づいて前記ベースバンド信号を復調して復調信号(d)を出力する復調信号出力ステップ(S14)と、出力された前記復調信号を測定する測定ステップ(S23)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に係る測定方法は、変調方式検出方法を含むので、入力信号が多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その入力信号の変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出して測定することができる。

発明の効果

0024

本発明は、多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができるという効果を有する変調方式検出装置及びそれを備えた測定装置並びに変調方式検出方法及び測定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

本発明に係る測定装置の一実施形態におけるブロック構成図である。
本発明に係る測定装置の一実施形態において、変調方式が16QAM方式である場合における信号点配置変換部の機能説明図である。
本発明に係る測定装置の一実施形態において、変調方式が64QAM方式である場合における信号点配置変換部の機能説明図である。
本発明に係る測定装置の一実施形態において、変調方式が64QAM方式である場合における信号点配置変換部の機能説明図である。
本発明に係る測定装置の一実施形態において、信号対雑音比と分散値との関係を模式的に示す図である。
本発明に係る測定装置の一実施形態における閾値テーブルの一例を示す図である。
本発明に係る測定装置の一実施形態におけるフローチャートである。

実施例

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

まず、本発明に係る測定装置10の一実施形態における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測定装置10は、受信部20、変調方式検出装置30、復調部11、測定部12、表示部13を備え、被測定装置であるDUT1を測定するものである。DUT1から入力する入力信号aは、2M値(M=2,4,6,8,・・・)の直交振幅変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)方式のいずれか1つで変調された信号であることは既知であるが、Mの値が不明である。以下、2M値のQAMを、4QAM、16QAM、64QAMのように記載する。なお、4QAMは、QPSK(4相位相変調)と呼ばれることがある。

0029

受信部20は、ダウンコンバータ21、ADCアナログデジタルコンバータ)22、直交復調部23を備えている。

0030

ダウンコンバータ21は、DUT1から入力した入力信号aをベースバンドの信号に周波数変換し、ADC22に出力するようになっている。このダウンコンバータ21は、ダウンコンバート手段の一例である。

0031

ADC22は、ダウンコンバータ21が周波数変換した信号をアナログ値からデジタル値に変換し、直交復調部23に出力するようになっている。

0032

直交復調部23は、ADC22の出力信号を直交復調し、直交復調した直交復調信号bを変調方式検出装置30及び復調部11に出力するようになっている。

0033

変調方式検出装置30は、直交復調部23から出力された直交復調信号bを入力し、直交復調信号bの変調方式を検出するようになっている。そして、変調方式検出装置30は、直交復調信号bの変調方式を検出した場合には、変調方式を示す変調方式情報信号cを復調部11に出力するようになっている。この変調方式検出装置30の詳細な構成については後述する。

0034

復調部11は、直交復調部23から直交復調信号bを入力し、変調方式検出装置30から変調方式情報信号cを入力するようになっている。そして、復調部11は、変調方式検出装置30から入力する変調方式情報信号cに基づいて、直交復調部23からの直交復調信号bを復調して復調信号dを生成し、測定部12に出力するようになっている。なお、復調部11は、復調信号出力手段の一例である。

0035

測定部12は、復調部11によって復調された復調信号dに対して、例えば、送信パワー変調精度(Error Vector Magnitude、EVM)、コンスタレーション等を測定可能に構成されている。この測定部12は、測定手段の一例である。

0036

表示部13は、測定部12により得られた測定結果のデータやグラフ等を表示するようになっている。

0037

次に、変調方式検出装置30の構成について説明する。変調方式検出装置30は、座標軸投影部31、振幅算出部32、分散値算出部33、変調方式検出部34、閾値記憶部40、信号点配置変換部50を備えている。

0038

座標軸投影部31は、直交復調部23から直交復調信号bを入力し、入力した直交復調信号bを、互いに直交したI軸(実軸)及びQ軸(虚軸)に投影するようになっている。そして、座標軸投影部31は、I信号成分(実軸成分)及びQ信号成分(虚軸成分)を取得するようになっている。その結果、変調方式検出装置30は、入力信号数の2倍数の新たな信号を得ることとなる。

0039

振幅算出部32は、座標軸投影部31によって取得されたI信号成分及びQ信号成分の振幅(パワー)を算出し、分散値算出部33に出力するようになっている。この振幅算出部32は、振幅算出手段の一例である。

0040

分散値算出部33は、振幅算出部32によって算出されたI信号成分及びQ信号成分の振幅の分散値を算出し、変調方式検出部34に出力するようになっている。この分散値算出部33は、振幅分散値算出手段の一例である。

0041

閾値記憶部40は、信号対雑音比(SNR)推定部41、閾値テーブル42、閾値決定部43を備えている。この閾値記憶部40は、閾値記憶手段の一例である。

0042

SNR推定部41は、公知の技術を用いて、入力する復調信号d(入力信号)の信号対雑音比を推定するようになっている。例えば、SNR推定部41は、復調信号dに含まれるパイロットシンボルからデータシンボルのEVMを求め、求めたEVMから信号対雑音比を推定するものである。このSNR推定部41は、信号対雑音比推定手段の一例である。

0043

閾値テーブル42は、変調方式検出部34が変調方式を検出するための閾値と、信号対雑音比との関係を示すテーブルである。この閾値テーブル42は、実験シミュレーションによって、各変調方式での振幅の分散値及び信号対雑音比により予め求められたものである。なお、閾値テーブル42の詳細については後述する。

0044

閾値決定部43は、SNR推定部41によって推定された信号対雑音比及び閾値テーブル42に基づいて、変調方式検出部34が変調方式を検出するための閾値を決定するようになっている。この閾値決定部43は、閾値決定手段の一例である。

0045

変調方式検出部34は、閾値決定部43によって決定された閾値に基づいて、直交復調信号bの変調方式を検出するようになっている。この変調方式検出部34は、変調方式検出手段の一例である。

0046

また、変調方式検出部34は、多値判断部34aを備えている。この多値判断部34aは、閾値決定部43によって信号対雑音比を基に決定された4QAMの閾値に基づいて、変調方式検出部34に入力された信号の変調方式が4値(M=2)よりも大きい多値(M=4,6,8,・・・)のQAM方式であるか否かを判断するようになっている。なお、多値判断部34aは、多値判断手段の一例である。

0047

信号点配置変換部50は、信号点折畳部51、信号点移動部52を備えている。なお、信号点配置変換部50は、信号点配置変換手段の一例である。また、信号点折畳部51は、信号点折畳手段の一例である。また、信号点移動部52は、信号点移動手段の一例である。

0048

信号点配置変換部50は、復調信号dの変調方式が4値よりも大きい多値のQAM方式であると多値判断部34aにより判断された場合に、I信号成分及びQ信号成分のデータに基づく入力信号の信号点配置を、変調ランクを下げた信号点配置に変換するようになっている。以下、図2及び図3に基づき、信号点配置変換部50の機能を具体的に説明する。

0049

まず、復調信号dの変調方式が16QAM方式であった場合について、信号点配置変換部50の機能を図2に基づき説明する。

0050

図2(a)には、IQ平面(複素平面)に16QAM方式によって信号点配置された信号点が示されている。16QAM方式によれば、IQ平面の第1象限から第4象限までの各象限に4箇所ずつの信号点配置がなされる。

0051

信号点折畳部51は、図2(b)及び(c)に示すように、IQ平面の第2象限、第3象限及び第4象限にある各信号点を第1象限に折り畳む。具体的には、信号点折畳部51は、第2象限の信号点については、Q軸に対して折り畳む。また、信号点折畳部51は、第4象限の信号点については、I軸に対して折り畳む。また、信号点折畳部51は、第3象限の信号点については、I軸及びQ軸に対して折り畳む。その結果、各象限の信号点が第1象限に集められる。

0052

信号点移動部52は、図2(d)に示すように、第1象限に集められた信号点を、IQ平面の原点を中心とした位置に移動する。その結果、16QAM信号が、変調ランクが1つ下げられた4QAM信号のように変換されることとなる。

0053

次に、復調信号dの変調方式が64QAM方式であった場合について、信号点配置変換部50の機能を図3に基づき説明する。

0054

図3(a)には、IQ平面(複素平面)に64QAM方式によって信号点配置された信号点が示されている。64QAM方式によれば、IQ平面の第1象限から第4象限までの各象限に16箇所ずつの信号点配置がなされる。

0055

信号点折畳部51は、図3(b)及び(c)に示すように、IQ平面の第2象限、第3象限及び第4象限にある各信号点を第1象限に折り畳む。具体的には、信号点折畳部51は、第2象限の信号点については、Q軸に対して折り畳む。また、信号点折畳部51は、第4象限の信号点については、I軸に対して折り畳む。また、信号点折畳部51は、第3象限の信号点については、I軸及びQ軸に対して折り畳む。その結果、各象限の信号点が第1象限に集められる。

0056

信号点移動部52は、図3(d)に示すように、第1象限に集められた信号点を、IQ平面の原点を中心とした位置に移動する。その結果、64QAM信号が16QAM信号のように変換されることとなる。

0057

図3に示したように、信号点配置変換部50は、信号点折畳部51及び信号点移動部52により、16QAM方式以上のランクのQAM信号の変調ランクを1つ下げたQAM信号に変換することができる。

0058

なお、信号点配置変換部50は、図3(d)に示した16QAM信号を、図2に示した手順で信号点配置変換を行えば、元の64QAM信号から4QAM信号のような信号点配置が得られる。具体的には、図3(d)に示した16QAM信号の各信号点を第1象限に折り畳むと図4(e)に示した信号点配置が得られる。さらに、第1象限に集められた信号点を、IQ平面の原点を中心とした位置に移動すると、図4(f)に示した4QAM信号のような信号点配置が得られる。これと同様に、他の多値のQAM信号、例えば256QAM信号(M=8)や1024QAM信号(M=10)からも、信号点配置変換部50は、4QAM信号のような信号点配置を得ることができる。

0059

そのため、本実施形態では、復調信号dの変調方式が4値よりも大きい多値のQAM方式であると多値判断部34aにより判断された場合には、信号点配置変換部50は、変調方式検出部34が変調方式を検出するまで変調ランクを1つずつ下げていき、信号点配置が4QAM信号のような信号点配置になったときに変調方式検出部34により閾値に基づいて変調方式が検出されるよう構成されている。

0060

次に、閾値記憶部40に記憶された閾値テーブル42について、図5及び図6を用いて説明する。

0061

図5(a)は、4QAM、16QAM、64QAM、256QAMの各変調信号について、信号対雑音比(SNR)と分散値との関係のシミュレーション結果を示している。図5(a)に示すように、信号対雑音比が大きくなるに従って4QAM信号の分散値はゼロに近づく。これは、IQ平面における4QAM信号の信号点の振幅は1種類であるので、ノイズがない状態では4QAM信号の分散値はゼロとなるからである。

0062

これに対して、4値より大きい多値の16QAM信号、64QAM信号、256QAM信号では、IQ平面における信号点の振幅は複数種類あるので、ノイズがない状態において分散値がゼロにならないため、信号対雑音比が大きくなっても分散値はゼロにはならない。

0063

図5(a)に示したように、4QAM信号と多値のQAM信号とは、信号対雑音比に対する分散値に明らかな差がある。特に、信号対雑音比が大きくなるに従って4QAM信号の分散値はゼロに近づくので、例えばゼロ近傍の閾値を設けることにより、4QAM信号と多値のQAM信号とを容易に判別することができる。

0064

図5(b)は、16QAM、64QAM、256QAMの各変調信号について、信号点折畳部51による折り畳み処理と、信号点移動部52による移動処理とを各1回行った後の信号対雑音比と分散値との関係のシミュレーション結果を示している。この場合、16QAM信号は、4QAM方式での信号点配置のように見える配置(図2(d)参照)となっているので、図5(a)に示した4QAM信号と同様に、信号対雑音比が大きくなるに従って分散値がゼロに近づいている。図5(b)からわかるように、折り畳み処理及び移動処理を各1回行った後においても、例えばゼロ近傍の閾値を設けることにより、16QAM信号と、64QAM信号及び256QAM信号とを容易に判別することができる。

0065

図6は、閾値テーブル42の一例を示している。閾値テーブル42には、Mに対応したQAM方式と、信号対雑音比(SNR)ごとの閾値との関係が示されている。

0066

例えば、M=2の4QAM方式の場合では、信号対雑音比ごとに閾値(2)としてTH11、TH21、TH31、・・・が定められている。この場合、閾値決定部43は、SNR推定部41が推定した信号対雑音比に基づいて、閾値(2)の中から1つの閾値を決定し、その情報を変調方式検出部34に出力する。

0067

また、例えば、4値より大きい多値のQAM方式では、Mの値に応じて、閾値(4)、閾値(6)、閾値(8)、閾値(10)等が予め定められている。

0068

ここで、本実施形態では、多値のQAM方式の場合には、信号点配置変換部50により信号点配置が4QAM信号のような信号点配置になったときに変調方式が検出される構成としているので、閾値(4)、閾値(6)、閾値(8)、閾値(10)等は、多値のQAM信号の信号点配置を4QAM信号のような信号点配置に変換した場合の閾値である。

0069

なお、図6に示した閾値(2)は第1の閾値に対応し、M>2である閾値(4)、閾値(6)、閾値(8)、閾値(10)等は第2の閾値に対応する。

0070

次に、本実施形態における測定装置10の動作について図7を用いて説明する。図7は、本実施形態における変調方式検出方法及び測定方法を説明するためのフローチャートである。

0071

ユーザが操作部(図示省略)を操作することにより、実験やシミュレーションにより予め求められた閾値テーブル42が記憶される(ステップS11)。

0072

変調方式検出部34は、QAM方式の変調ランクを検出するための変数であるMに2を代入する(ステップS12)。

0073

ダウンコンバータ21は、DUT1から入力した入力信号aをベースバンドの信号にダウンコンバートする(ステップS13)。ダウンコンバートされた信号は、ADC22により、アナログ値からデジタル値に変換され、直交復調部23に出力される。

0074

直交復調部23は、ADC22の出力信号を直交復調し、直交復調した直交復調信号bを変調方式検出装置30及び復調部11に出力する(ステップS14)。

0075

座標軸投影部31は、直交復調部23から直交復調信号bを入力し、入力した直交復調信号bをI軸及びQ軸に投影し(ステップS15)、I信号成分及びQ信号成分を取得する。

0076

振幅算出部32は、座標軸投影部31によって取得されたI信号成分及びQ信号成分の振幅を算出する(ステップS16)。

0077

分散値算出部33は、振幅算出部32によって算出されたI信号成分及びQ信号成分の振幅の分散値を算出する(ステップS17)。

0078

変調方式検出部34は、ステップS17により算出された分散値が、閾値決定部43によって決定された閾値(M)以下か否かを判断する(ステップS18)。ここで、ステップS18の処理の初回はM=2であるから、ステップS18の判断は、変調方式検出部34の多値判断部34aによって実行される。多値判断部34aは、図6に示した閾値(2)のうち、閾値決定部43によって信号対雑音比に基づき決定された閾値(例えばTH21)を用いて、直交復調信号bの変調方式が多値のQAM方式であるかを判断する。

0079

ステップS18において、分散値が閾値(M)以下であると判断されなかった場合、すなわち、4値よりも大きい多値のQAM方式であると判断された場合には、変調方式検出部34は、Mの値を2増加し(ステップS19)、信号点配置変換部50は、図2及び図3に示したような、信号点配置変換処理を行う(ステップS20)。

0080

一方、ステップS18において、分散値が閾値(M)以下であると判断された場合には、変調方式検出部34は、直交復調信号bの変調方式を検出したことになり、2Mを示す変調方式情報信号cを復調部11に出力する(ステップS21)。ここで、ステップS21の処理の初回はM=2であるから、変調方式検出部34は、22(=4)を示す変調方式情報信号c、すなわち、直交復調信号bの変調方式が4QAMであることを復調部11に通知することとなる。

0081

復調部11は、変調方式情報信号cに基づいて、直交復調部23からの直交復調信号bを復調して復調信号dを生成し、測定部12に出力する(ステップS22)。

0082

測定部12は、復調部11からの復調信号dに対し、所定の測定を行う(ステップS23)。

0083

なお、ステップS19でM=4に増加された後のステップS18においては、閾値(4)を用いて分散値が比較される。この場合、変調方式検出部34は、図6に示した閾値(4)のうち、閾値決定部43によって信号対雑音比に基づき決定された閾値(例えばTH32)を用いて判断する。その結果、分散値≦閾値(4)であれば、変調方式検出部34は、ステップS21において24(=16)を示す変調方式情報信号c、すなわち、直交復調信号bの変調方式が16QAMであることを復調部11に通知する。

0084

以降同様に、ステップS19でM=6に増加された場合に分散値≦閾値(6)であれば、変調方式検出部34は、ステップS21において直交復調信号bの変調方式が64QAMであることを復調部11に通知する。さらに、ステップS19でM=8に増加された場合に分散値≦閾値(8)であれば、変調方式検出部34は、ステップS21において直交復調信号bの変調方式が256QAMであることを復調部11に通知する。

0085

前述のように、本実施形態では、多値判断部34aが、復調信号dの変調方式が4値よりも大きい多値のQAM方式であると判断した場合には、信号点配置変換部50により信号点配置変換を行い、変調方式検出部34が、多値のQAM方式を4QAM方式に変換した場合の閾値に基づいて変調方式を検出する構成としている。したがって、ステップS18において、分散値≦閾値(M)となる場合は、信号点配置変換後の信号点配置が4QAM方式での信号点配置のように見える配置なっている。

0086

以上のように、本実施形態における変調方式検出装置30は、4値の直交振幅変調方式により変調された信号の振幅の分散値に基づいて予め定められた第1の閾値と、多値の信号点配置が4値の信号点配置に変換された場合の信号の振幅の分散値に基づいて予め定められた第2の閾値とに基づいて入力信号の変調方式を検出する。

0087

すなわち、本実施形態における変調方式検出装置30は、従来のもののように、全てのシンボル点間の位相差を順次求める処理を行わない。また、本実施形態における変調方式検出装置30は、入力信号の信号対雑音比に基づいた閾値によって入力信号の変調方式を検出する。

0088

したがって、本実施形態における変調方式検出装置30は、多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができる。

0089

また、本実施形態における測定装置10は、変調方式検出装置30を備えるので、入力信号が多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その入力信号の変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出して測定することができる。

0090

以上のように、本発明に係る変調方式検出装置及びそれを備えた測定装置並びに変調方式検出方法及び測定方法は、多値の直交振幅変調方式で変調された信号であっても、その変調方式を従来よりも短時間かつ正確に検出することができるという効果を有し、2M値(M=2,4,6,8,・・・)の直交振幅変調方式により変調された入力信号の変調方式を検出する変調方式検出装置及びそれを備えた測定装置並びに変調方式検出方法及び測定方法として有用である。

0091

1 DUT(被測定装置)
10測定装置
11復調部(復調信号出力手段)
12測定部(測定手段)
13 表示部
21ダウンコンバータ(ダウンコンバート手段)
30変調方式検出装置
31座標軸投影部
32振幅算出部(振幅算出手段)
33分散値算出部(振幅分散値算出手段)
34変調方式検出部(変調方式検出手段)
34a多値判断部(多値判断手段)
40閾値記憶部(閾値記憶手段)
41 SNR推定部(信号対雑音比推定手段)
42閾値テーブル
43閾値決定部(閾値決定手段)
50信号点配置変換部(信号点配置変換手段)
51信号点折畳部(信号点折畳手段)
52 信号点移動部(信号点移動手段)

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