JP3886982B2 - 移動体試験用信号発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機等の移動体端末を試験するための移動体試験用信号発生装置において、制御用の信号と通信用の信号との間の周波数切替や、通信用の信号間の周波数ホッピング動作を簡単な構成で実現するための技術に関する。

携帯電話機等の移動体通信網のうち、例えばＧＳＭ方式の基地局は、移動体端末との間で制御情報と通信情報の通信を交互に且つ時分割に行うとともに、通信情報で変調された信号の周波数を順次変更して、妨害波やマルチパスの影響を受けにくくしている。このように通信情報で変調された信号の周波数を順次変更することを周波数ホッピングと呼んでいる（なお、通信手順によっては、一部の制御情報が、周波数ホッピングを行う通信情報に含まれる場合があるが、以降の説明では通信情報として扱う）。

したがって、ＧＳＭ方式の移動体端末を試験するための擬似基地局装置等に用いられる信号発生装置としても、この周波数ホッピングを含む周波数切替機能を有している必要がある。

図１３は、上記周波数切替機能を有する信号発生装置１０の従来構成を示している。
この信号発生装置１０は、２組の送信機１１Ａ、１１Ｂと同期制御部１７とにより構成されている。

送信機１１Ａ、１１Ｂは、デジタルの制御情報あるいは通信情報を受けて同相成分Ｉと直交成分Ｑからなるベースバンド信号を生成するベースバンド信号発生部１２、ベースバンド信号Ｉ、Ｑに対する直交変調を行う直交変調部１３、直交変調によって得られた信号を通信周波数帯に変換する周波数変換部１４とを有している。

２つの送信機１１Ａ、１１Ｂは同期制御部１７を介して同期制御される。同期制御部１７は、一方の送信機１１Ａからは制御情報で直交変調された信号を所定周波数で所定時間おきに出力させ、その間に他方の送信機１１Ｂから通信情報で変調された信号をその周波数を順次変更しながら出力させる。

このように２つの送信機１１Ａ、１１Ｂを制御して、周波数ホッピングを含む周波数切り替えを行う技術は、例えば次の特許文献１に開示されている。

特表平８−５１０６２７号公報

しかしながら、上記のように２つの送信機を用いて周波数切り替えを実現する方法では、装置全体の構成が大がかりとなり、コストが高くなってしまう。

この問題を解決するために、例えば図１４に示すように、信号発生装置１０′を、ベースバンド信号発生部１２、直交変調部１３および周波数変換部１４で構成し、制御部１５によって、直交変調部１３の局発回路１３ａや周波数変換部１４の局発回路１４ａの周波数を切り替えることも考えられる。

しかし、直交変調部１３の局発回路１３ａや周波数変換部１４の局発回路１４ａは、一般的に発振周波数をＰＬＬ制御によってロックさせる方式で、そのＰＬＬループに挿入されているループフィルタの帯域によってロック時間が決定され、１ミリ秒以下の高速性が要求される周波数切り替えを行おうとすれば、ループフィルタの帯域を広くしてロック時間を短くする必要があり、このようにループフィルタの帯域を広くすると、位相雑音が大きくなり、信号純度が低下してしまうという問題が発生する。

本発明は、この問題を解決し、簡単な構成で信号純度の低下を発生させることなく、高速な周波数切り替えが可能な移動体試験用信号発生装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１の移動体試験用信号発生装置は、
試験対象の移動体端末に通知するための制御情報および通信情報にそれぞれ対応したベースバンド信号（Ｉ、Ｑ）を発生するベースバンド信号発生手段（２１）と、
直交変調用の第１の局発信号（Ｌａ）を出力する第１の局発回路（２４ａ）、直交変調用の第２の局発信号（Ｌｂ）を出力する第２の局発回路（２４ｂ）および前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれかを変調用局発信号（Ｌｉ）として選択的に出力する切替スイッチ（２４ｃ）を有する変調用局発信号発生手段（２４）と、
前記ベースバンド信号の同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）および変調用局発信号により直交変調処理を行い、前記移動体端末の通信周波数帯より低い中間周波数帯の直交変調信号を出力する直交変調手段（２３）と、
前記中間周波数帯の直交変調信号を前記通信周波数帯に変換するための周波数変換用局発信号（Ｌｒ）を出力する周波数変換用局発信号発生手段（２７）と、
前記直交変調手段から出力された中間周波数帯の直交変調信号と前記周波数変換用局発信号とを混合して、前記通信周波数帯の直交変調信号に変換する周波数変換手段（２６）と、
前記ベースバンド信号発生手段および前記変調用局発信号発生手段を制御し、前記制御情報で変調された直交変調信号と前記通信情報で変調された直交変調信号とを異なる周波数で時分割に出力させるとともに、前記通信情報で変調された直交変調信号の周波数を順次変更させる制御手段（３０）とを備えた移動体試験用信号発生装置であって、
前記周波数変換用局発信号発生手段は、
周波数変換用の第３の局発信号（Ｌｃ）を出力する第３の局発回路（２７ａ）、前記第２の局発回路より広い周波数可変範囲の周波数変換用の第４の局発信号（Ｌｄ）を出力する第４の局発回路（２７ｂ）および前記第３の局発信号と第４の局発信号のいずれかを周波数変換用局発信号（Ｌｒ）として選択的に出力する切替スイッチ（２７ｃ）を有し、
前記制御手段は、
前記ベースバンド信号発生手段から制御情報に対応したベースバンド信号を出力させた状態を第１状態とし、該第１状態のとき、前記第１の局発信号を変調用局発信号として出力させ、且つ前記第３の局発信号を周波数変換用局発信号として出力させるとともに、前記第２の局発信号および第４の局発信号の周波数の少なくとも一方を、次に出力する通信情報で変調される直交変調信号の予定された周波数に応じて変更設定し、前記ベースバンド信号発生手段から通信情報に対応したベースバンド信号を出力させた状態を第２状態とし、該第２状態のとき、変調用の前記第２の局発信号と周波数変換用の前記第４の局発信号のうちの少なくとも前記予定された周波数に応じて変更設定された局発信号を出力させて、前記予定された周波数の直交変調信号を出力させることを特徴としている。

また、本発明の請求項２の移動体試験用信号発生装置は、請求項１記載の移動体試験用信号発生装置において、
前記直交変調手段は、
前記変調用局発信号を９０度移相する第１移相器（１０１）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の一方と前記変調用局発信号とを混合する第１ミキサ（１０２）、同相成分と直交成分の一方と前記第１移相器によって９０度移相された移相局発信号とを混合する第２ミキサ（１０３）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記変調用局発信号とを混合する第３ミキサ（１０４）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記移相局発信号とを混合する第４ミキサ（１０５）、前記第１ミキサの出力と第４ミキサの出力を加算する第１合成器（１０５）および前記第２ミキサの出力から第３ミキサの出力を減算する第２合成器（１０６）とによって構成され、
前記周波数変換手段は、
前記周波数変換用局発信号を９０度移相する第２移相器（２０１）、前記直交変調手段の第１合成器と第２合成器の出力の一方を前記周波数変換用局発信号と混合する第５ミキサ（２０２）、前記第１合成器と第２合成器の出力の他方と前記第２移相器によって移相された移相局発信号とを混合する第６ミキサ（２０３）および前記第５ミキサと第６ミキサの出力を加算する第３合成器（２０４）とにより構成され、
さらに、前記直交変調手段に入力されるベースバンド信号の同相成分と直交成分の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２２）と、
前記直交変調手段の前記第１合成器の出力と第２合成器の出力とを、前記周波数変換手段の第５ミキサと第６ミキサに対して入替可能に入力する変調信号入替手段（２５）とが設けられており、
前記制御手段は、
少なくとも前記ベースバンド信号入替手段における同相成分と直交成分の入替と前記変調信号入替手段における変調信号の入替とを同期制御して、前記周波数変換手段から出力される直交変調信号のイメージ成分を抑圧することを特徴としている。

また、本発明の請求項３の移動体試験用信号発生装置は、
試験対象の移動体端末に通知するための制御情報および通信情報にそれぞれ対応したベースバンド信号（Ｉ、Ｑ）を発生するベースバンド信号発生手段（２１）と、
直交変調用の第１の局発信号（Ｌａ）を出力する第１の局発回路（２４ａ）、直交変調用の第２の局発信号（Ｌｂ）を出力する第２の局発回路（２４ｂ）および前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれかを変調用局発信号（Ｌｉ）として選択的に出力する切替スイッチ（２４ｃ）を有する変調用局発信号発生手段（２４）と、
前記ベースバンド信号の同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）および変調用局発信号により直交変調処理を行い、前記移動体端末の通信周波数帯より低い中間周波数帯の直交変調信号を出力する直交変調手段（２３）と、
前記中間周波数帯の直交変調信号を前記通信周波数帯に変換するための周波数変換用局発信号（Ｌｒ）を出力する周波数変換用局発信号発生手段（２７）と、
前記直交変調手段から出力された中間周波数帯の直交変調信号と前記周波数変換用局発信号とを混合して、前記通信周波数帯の直交変調信号に変換する周波数変換手段（２６）と、
前記ベースバンド信号発生手段および前記変調用局発信号発生手段を制御し、前記制御情報で変調された直交変調信号と前記通信情報で変調された直交変調信号とを異なる周波数で時分割に出力させるとともに、前記通信情報で変調された直交変調信号の周波数を順次変更させる制御手段（３０）とを備えた移動体試験用信号発生装置であって、
前記直交変調手段は、
前記変調用局発信号を９０度移相する第１移相器（１０１）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の一方と前記変調用局発信号とを混合する第１ミキサ（１０２）、同相成分と直交成分の一方と前記第１移相器によって９０度移相された移相局発信号とを混合する第２ミキサ（１０３）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記変調用局発信号とを混合する第３ミキサ（１０４）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記移相局発信号とを混合する第４ミキサ（１０５）、前記第１ミキサの出力と第４ミキサの出力を加算する第１合成器（１０５）および前記第２ミキサの出力から第３ミキサの出力を減算する第２合成器（１０６）とによって構成され、
前記周波数変換手段は、
前記周波数変換用局発信号を９０度移相する第２移相器（２０１）、前記直交変調手段の第１合成器と第２合成器の出力の一方を前記周波数変換用局発信号と混合する第５ミキサ（２０２）、前記第１合成器と第２合成器の出力の他方と前記第２移相器によって移相された移相局発信号とを混合する第６ミキサ（２０３）および前記第５ミキサと第６ミキサの出力を加算する第３合成器（２０４）とにより構成され、
さらに、前記直交変調手段に入力されるベースバンド信号の同相成分と直交成分の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２２）と、
前記直交変調手段の前記第１合成器の出力と第２合成器の出力とを、前記周波数変換手段の第５ミキサと第６ミキサに対して入替可能に入力する変調信号入替手段（２５）とが設けられており、
前記制御手段は、
少なくとも前記ベースバンド信号入替手段における同相成分と直交成分の入替と前記変調信号入替手段における変調信号の入替とを同期制御して、前記周波数変換手段から出力される直交変調信号のイメージ成分を抑圧することを特徴としている。

また、本発明の請求項４の移動体試験用信号発生装置は、
試験対象の移動体端末に通知するための制御情報および通信情報にそれぞれ対応したベースバンド信号（Ｉ、Ｑ）を発生するベースバンド信号発生手段（２１）と、
直交変調用の変調用局発信号（Ｌｉ）を出力する変調用局発信号発生手段（２４）と、
前記ベースバンド信号の同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）および変調用局発信号とにより直交変調処理を行い、所定の中間周波数帯の直交変調信号を出力する直交変調手段（２３）と、
前記直交変調手段に入力されるベースバンド信号の同相成分と直交成分の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２２）と、
前記直交変調手段から出力された前記中間周波数帯の直交変調信号を受けて前記移動体端末の通信周波数帯に変換するための周波数変換用局発信号（Ｌｒ）を出力する周波数変換用局発信号発生手段（２７）と、
前記直交変調手段から出力された中間周波数帯の直交変調信号と前記周波数変換用局発信号とを混合して、前記通信周波数帯の直交変調信号に変換する周波数変換手段（２６）と、
前記ベースバンド信号発生手段、前記変調用局発信号発生手段、前記ベースバンド信号入替手段、および前記周波数変換用局発信号発生手段を制御し、前記制御情報で変調された直交変調信号と前記通信情報で変調された直交変調信号とを異なる周波数で時分割に出力させるとともに、前記通信情報で変調された直交変調信号の周波数を順次変更させる制御手段（３０）とを備えた移動体試験用信号発生装置であって、
前記制御手段は、
前記ベースバンド信号発生手段から制御情報に対応して出力させたベースバンド信号を、前記ベースバンド信号入替手段を所定の入替状態である第１状態として前記直交変調手段に入力し、前記周波数変換手段に入力された前記周波数変換用局発信号に対し前記変調用局発信号発生手段から前記変調用局発信号の周波数だけシフトされた第１の周波数で出力させ、
前記ベースバンド信号発生手段から通信情報に対応して出力させたベースバンド信号を、前記ベースバンド信号入替手段を前記第１状態とは逆の第２状態として前記直交変調手段に入力し、前記周波数変換手段に入力された前記周波数変換用局発信号に対し前記変調用局発信号発生手段から前記変調用局発信号の周波数だけ前記第１の周波数とは逆にシフトされた第２の周波数で出力させることで、前記制御情報と前記通信情報の周波数を切り替えて出力させることを特徴としている。

また、本発明の請求項５の移動体試験用信号発生装置は、請求項４記載の移動体試験用信号発生装置において、
前記変調用局発信号発生手段は、
直交変調用の第１の局発信号（Ｌａ）を出力する第１の局発回路（２４ａ）と、直交変調用の第２の局発信号（Ｌｂ）を出力する第２の局発回路（２４ｂ）と、前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれかを変調用局発信号（Ｌｉ）として選択的に出力する切替スイッチ（２４ｃ）とを有し、
前記制御手段は、
前記制御情報と前記通信情報の切替えに同期して、前記変調用局発信号発生手段から前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれか一方を前記変調用局発信号として前記直交変調手段に出力させることを特徴としている。

また、本発明の請求項６の移動体試験用信号発生装置は、請求項４または請求項５記載の移動体試験用信号発生装置において、
前記周波数変換用局発信号発生手段は、
周波数変換用の第３の局発信号（Ｌｃ）を出力する第３の局発回路（２７ａ）と、前記第２の局発回路より広い周波数可変範囲の周波数変換用の第４の局発信号（Ｌｄ）を出力する第４の局発回路（２７ｂ）と、前記第３の局発信号と第４の局発信号のいずれかを周波数変換用局発信号（Ｌｒ）として選択的に出力する切替スイッチ（２７ｃ）とを有し、
前記制御手段は、
前記制御情報と前記通信情報の切替えに同期して、前記周波数変換用局発信号発生手段から前記第３の局発信号と第４の局発信号のいずれか一方を前記周波数変換用局発信号として前記周波数変換手段に出力させることを特徴としている。

また、本発明の請求項７の移動体試験用信号発生装置は、請求項４または請求項５または請求項６記載の移動体試験用信号発生装置において、
前記直交変調手段は、
前記変調用局発信号を９０度移相する第１移相器（１０１）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の一方と前記変調用局発信号とを混合する第１ミキサ（１０２）、同相成分と直交成分の一方と前記第１移相器によって９０度移相された移相局発信号とを混合する第２ミキサ（１０３）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記変調用局発信号とを混合する第３ミキサ（１０４）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記移相局発信号とを混合する第４ミキサ（１０５）、前記第１ミキサの出力と第４ミキサの出力を加算する第１合成器（１０５）および前記第２ミキサの出力から第３ミキサの出力を減算する第２合成器（１０６）とによって構成され、
前記周波数変換手段は、
前記周波数変換用局発信号を９０度移相する第２移相器（２０１）、前記直交変調手段の第１合成器と第２合成器の出力の一方を前記周波数変換用局発信号と混合する第５ミキサ（２０２）、前記第１合成器と第２合成器の出力の他方と前記第２移相器によって移相された移相局発信号とを混合する第６ミキサ（２０３）および前記第５ミキサと第６ミキサの出力を加算する第３合成器（２０４）とにより構成され、
さらに、前記直交変調手段の前記第１合成器の出力と第２合成器の出力とを、前記周波数変換手段の第５ミキサと第６ミキサに対して入替可能に入力する変調信号入替手段（２５）が設けられており、
前記制御手段は、
前記少なくとも前記ベースバンド信号入替手段における同相成分と直交成分の入替と前記変調信号入替手段における変調信号の入替とを同期させて、前記周波数変換手段から出力される直交変調信号のイメージ成分を抑圧することを特徴としている。

このように、本発明の請求項１の移動体試験用信号発生装置は、直交変調手段に対する変調用局発信号の切替えにより、周波数ホッピングを含む周波数切り替えを行うとともに、制御情報で変調された信号を送信している間に通信情報用の局発信号の周波数を変更設定しているので、簡単な構成で、信号純度の低下を発生させることなく、高速な周波数切り替えが行える。

また、周波数変換手段が用いる周波数変換用局発信号を、２つの独立した局発回路がそれぞれ出力する局発信号から選択できるようにし、変調用の一方の局発信号と周波数変換用の一方の局発信号が選択されている間に、変調用の他方の局発信号と周波数変換用の他方の局発信号の少なくとも一方の周波数を変更設定しているので、簡単な構成で、信号純度の低下を発生させることなく広い周波数範囲で周波数ホッピングを含む高速な周波数切り替えが可能となる。

また、本発明の請求項２、３の移動体試験用信号発生装置は、直交変調手段に対するベースバンド信号の入替えと周波数変換手段に対する中間周波数帯の直交変調信号の入替えを同期させているので、イメージ成分が抑圧された状態で周波数ホッピングを含む高速な周波数切り替えが可能となる。

また、本発明の請求項４の移動体試験用信号発生装置は、制御情報と通信情報の切替えに同期してベースバンド信号の入替えを行うことで、出力周波数を変更しているので、局発周波数を変更せずに高速な周波数切り替えが可能となる。

また、本発明の請求項５の移動体試験用信号発生装置は、制御情報と通信情報の切替えに同期して、変調用局発信号発生手段から第１の局発信号と第２の局発信号のいずれか一方を直交変調手段に出力させるようにしたので、ベースバンドの入替え、変調用局発信号の切り替えの組合せにより、簡単な構成で、広い周波数範囲にわたって信号純度の低下を発生させることなく周波数ホッピングを含む高速な周波数切り替えが可能となる。

また、本発明の請求項６の移動体試験用信号発生装置は、制御情報と通信情報の切替えに同期して、周波数変換用局発信号発生手段から第３の局発信号と第４の局発信号のいずれか一方を周波数変換手段に出力させるようにしたので、ベースバンドの入替え、変調用局発信号の切り替えおよび周波数変換用局発信号の切り替えの組合せにより、簡単な構成で、広い周波数範囲にわたって信号純度の低下を発生させることなく周波数ホッピングを含む高速な周波数切り替えが可能となる。

また、本発明の請求項７の移動体試験用信号発生装置では、直交変調手段および周波数変換手段をイメージ除去型に構成し、周波数変換手段への２つの変調信号の入替を可能にしているので、イメージ成分が抑圧された状態で周波数ホッピングを含む高速な周波数切り替えが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した移動体試験用信号発生装置２０の構成を示している。

この移動体試験用信号発生装置２０は、ベースバンド信号発生手段２１、ベースバンド信号入替手段２２、直交変調手段２３、変調用局発信号発生手段２４、周波数変換手段２６、周波数変換用局発信号発生手段２７および制御手段３０によって構成されている。

ベースバンド信号発生手段２１は、制御情報および通信情報にそれぞれ対応したベースバンド信号Ｉ、Ｑを生成し、ベースバンド信号入替手段２２を介して直交変調手段２３に入力する。

ベースバンド信号入替手段２２は、例えば、直交変調手段２３に対してベースバンド信号の同相成分Ｉと直交成分Ｑを入れ替えて入力できるスイッチからなり、制御手段３０によって制御される。

直交変調手段２３は、ベースバンド信号入替手段２２を介して入力される同相成分Ｉ、直交成分Ｑおよび変調用局発信号発生手段２４から出力された中間周波数帯（例えば４．８ＭＨｚ帯）の変調用局発信号Ｌｉとにより直交変調処理を行い、中間周波数帯の変調信号Ｘを出力する。

この直交変調手段２３は、図２のように、移相器１０１、２重平衡型の第１ミキサ１０２、第２ミキサ１０３、合成器１０６によって構成される。なお、直交変調手段２３は数値演算処理で上記各部の機能を実現してもよい。

第１ミキサ１０２には変調用局発信号Ｌｉが入力され、第２ミキサ１０３には、移相器１０１によって変調用局発信号Ｌｉを９０度移相させた移相局発信号Ｌｉ′が入力される。

また、ベースバンド信号の同相成分Ｉと直交成分Ｑのうちの一方は、入力端子２３ａを介して第１ミキサ１０２に入力され、他方は入力端子２３ｂを介して第２ミキサ１０３に入力される。

第１ミキサ１０２に入力されたベースバンド信号は変調用局発信号Ｌｉと混合（乗算：以下同じ）され、第２ミキサ１０３に入力されたベースバンド信号は移相局発信号Ｌｉ′と混合され、両ミキサ１０２、１０３の混合出力が合成器１０６で加算合成され、その合成信号が中間周波数帯の変調信号Ｘとして出力される。

ここで、変調用局発信号Ｌｉの周波数をＦｉとし、（２πＦｉ）ｔをｐ、各局発信号Ｌｉ、Ｌｉ′をそれぞれ、
Ｌｉ＝cos ｐ
Ｌｉ′＝sin ｐ
とし、ミキサ１０２に同相成分Ｉ、ミキサ１０３に直交成分Ｑが入力される状態（ストレート状態）のとき、合成器１０６の出力Ｘは、次のようになる。

Ｘ＝Ｉ・cos ｐ＋Ｑ・sin ｐ ……（１）

また、逆に、ミキサ１０２に直交成分Ｑ、ミキサ１０３に同相成分Ｉが入力される状態（クロス状態）のとき、合成器１０６の出力Ｘは、次のようになる。

Ｘ＝Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ ……（２）

この中間周波数帯の変調信号Ｘは周波数変換手段２６に入力される。

一方、変調用局発信号発生手段２４は、２つの独立した局発回路２４ａ、２４ｂと、その局発回路２４ａ、２４ｂが出力する局発信号Ｌａ、Ｌｂのいずれかを選択して変調用局発信号Ｌｉとして直交変調手段２３に出力する切替スイッチ２４ｃとを有している。２つの局発信号Ｌａ、Ｌｂの周波数Ｆａ、Ｆｂおよび切替スイッチ２４ｃの状態は制御手段３０によって制御される。なお、一方の局発回路２４ａは周波数固定であってもよい。

周波数変換手段２６は、単一の２重平衡型ミキサによって構成され、入力される変調信号Ｘと周波数変換用局発信号Ｌｒとを混合する。

即ち、周波数変換用局発信号Ｌｒの周波数(以下キャリア周波数ともいう)をＦｒ、（２πＦｒ）ｔ＝ｈ、周波数変換用局発信号Ｌｒを、
Ｌｒ＝cos ｈ
とすれば、周波数変換手段２６から出力される信号Ｚは、
Ｚ＝Ｘ・cos ｈ
となる。

そして、変調信号Ｘが前記式（１）で表されるとき、信号Ｚは、次のように表すことができる。

Ｚ＝（Ｉ・cos ｐ＋Ｑ・sin ｐ）cos ｈ
＝｛Ｉ・cos （ｐ＋ｈ）＋Ｑ・sin （ｐ＋ｈ）｝／２
＋｛Ｉ・cos （ｐ−ｈ）−Ｑ・sin （ｐ−ｈ）｝／２
……（３）

ここで、ｐ＋ｈ＝２π（Ｆｉ＋Ｆｒ）ｔ、ｐ−ｈ＝２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔ、であるから、上記信号Ｚのうち第１項目の信号成分Ａは、次のように表すことができる。

Ａ＝
｛Ｉ・cos ２π（Ｆｉ＋Ｆｒ）ｔ＋Ｑ・sin ２π（Ｆｉ＋Ｆｒ）ｔ｝／２
……（４）

また、上記信号Ｚの第２項目の信号成分Ｂは、次のように表すことができる。

Ｂ＝
｛Ｉ・cos ２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔ−Ｑ・sin ２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔ｝／２
……（５）

上記信号成分Ａは、ベースバンド信号で直交変調された周波数（Ｆｉ＋Ｆｒ）の所望の直交変調信号であり、キャリア周波数Ｆｒに対して高域側（上側）の側波帯成分である。また、信号成分Ｂは、周波数（Ｆｒ−Ｆｉ）のイメージ成分で、所望の直交変調信号Ａに対して、周波数だけでなく位相も異なる。

また、変調信号Ｘが前記式（２）で表されるとき、信号Ｚは次のように表される。

Ｚ＝Ｘ・cos ｈ
＝（Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ）sin ｈ
＝｛Ｉ・cos （ｐ−ｈ）＋Ｑ・sin （ｐ−ｈ）｝／２
−｛Ｉ・cos （ｐ＋ｈ）−Ｑ・sin （ｐ＋ｈ）｝／２
……（６）

前記同様に周波数を用いて表すと、上記式（６）の信号Ｚの第１項目の信号成分Ｃは以下のように表すことができる。

Ｃ＝
｛Ｉ・cos ２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔ＋Ｑ・sin ２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔ｝／２
……（７）

この信号成分Ｃは、ベースバンド信号で直交変調された周波数（Ｆｒ−Ｆｉ）の所望の直交変調信号で、局発周波数Ｆｒに対して低域側（下側）の側波帯成分となり、前記式（４）で示された信号成分Ａに対して、周波数が２Ｆｉ分低域側（下側）にシフトしただけで、振幅位相情報は同一である。

また、上記式（６）の信号Ｚの第２項目の信号成分Ｄは以下のように表すことができる。

Ｄ＝
−｛Ｉ・cos ２π（Ｆｒ＋Ｆｉ）ｔ−Ｑ・sin ２π（Ｆｒ＋Ｆｉ）ｔ｝／２
……（８）

この信号成分Ｄは、周波数（Ｆｒ＋Ｆｉ）のイメージ成分で、所望の直交変調信号Ｃに対して、周波数だけでなく位相も異なる。

つまり、ベースバンド信号入替手段２２によるベースバンド信号の入れ替えだけで、所望の直交変調信号の周波数を２Ｆｉ分可変することができ、しかも、この信号切り替えは、高速に行うことができるので、簡単な構成で、ＰＬＬ構成の局発回路の周波数を可変して周波数を切り替えるものに比べ、格段に高速な周波数切替が行える。

よって、このベースバンド信号の入替操作により、制御情報と通信情報との周波数の切り替えについていえば、例えば１つの局発回路２４ａのみで実現でき、その局発回路の周波数は固定であってもよい。

ただし、このベースバンド信号の入れ替えだけでは、通信情報で変調された直交変調信号の周波数のホッピングが実現できない。

そこで、この実施形態の移動体試験用信号発生装置２０では、上記ベースバンド信号入替手段２２の切り替えと、変調用局発信号発生手段２４から出力される変調用局発信号Ｌｉの切り替えとを組合せ、さらに、一方の局発信号Ｌｂの周波数可変処理を併用することで、周波数ホッピングを含む高速な周波数切り替え処理を実現している。

この変調用局発信号Ｌｉの切り替えは、ベースバンド信号の入替と同様に単純な信号の選択処理でよいため高速に行うことができ、しかも、一方の局発信号Ｌａが選択されている間に他方の局発信号Ｌｂの周波数を可変設定しておくことができるので、信号純度を低下させることなく高速切替が行える。

制御手段３０は、例えば図３に示すように、固定周波数Ｆ０の制御情報用の信号と、通信情報用の信号とを時分割に且つ交互に出力させつつ、通信情報用の信号の出力周波数をＦ１、Ｆ２、Ｆ３、……と順次ホッピングさせるスケジュールにしたがって、ベースバンド信号発生手段２１、ベースバンド信号入替手段２２、変調用局発信号発生手段２４および周波数変換用局発信号発生手段２７の制御を行う。

図４は、この制御手段３０の処理手順の一例を示すフローチャートである。
以下、このフローチャートチャートに基づいて、実施形態の動作を説明する。

ここでは、制御手段３０は、前記した図３のスケジュールに基づいて周波数の切替制御を行う場合について説明する。また、以下の説明では、制御情報用の周波数Ｆ０は、通信情報用の各周波数より高いものとする。

始めに制御手段３０は、各局発周波数Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｒを例えば次のように設定する（Ｓ１）。

Ｆｉ＝Ｆａ＝Ｆｂ＝（Ｆ０−Ｆ１）／２
Ｆｒ＝（Ｆ０＋Ｆ１）／２
なお、上記の初期設定は局発周波数Ｆａ、Ｆｂを等しくした場合の一例であり、一般式で表せば、
Ｆａ＝Ｆ０−Ｆｒ（固定値）
Ｆｂ＝Ｆ１−Ｆｒ
を満足するように設定すればよい。

次に、ベースバンド信号入替手段２２をストレート状態（この場合の第１状態とする）にし、変調用局発信号発生手段２４から局発信号Ｌａが選択出力されるようにして、ベースバンド信号発生手段２１から制御情報に対応したベースバンド信号Ｉ、Ｑを所定時間出力させる（Ｓ２）。なお、この制御情報には、通信情報のホッピングの予定周波数情報が含まれているものとする。

このベースバンド信号の同相成分Ｉは、ベースバンド信号入替手段２２を介して直交変調手段２３の入力端子２３ａに入力され、直交成分Ｑは、ベースバンド信号入替手段２２を介して直交変調手段２３の入力端子２３ｂに入力されるため、前記式（１）、（３）が示す状態となり、周波数変換手段２６からは、図５の（ａ）に示すように、周波数Ｆ０（＝Ｆｒ＋Ｆａ）の所望の直交変調信号Ａと周波数Ｆｒ−Ｆａのイメージ成分Ｂとからなる信号Ｚが出力される。

ここで、前記したようにイメージ成分Ｂは、所望の直交変調波と周波数および位相情報が異なり、移動体端末側で正しく復調されないため有効な情報として認識されない。

一方、制御情報に対応したベースバンド信号で正しく変調された直交変調信号Ａは、試験対象の移動体端末で復調され、その制御情報が通知される。移動体端末では、この制御情報に含まれるホッピングの予定周波数情報から、次のタイミングの通信情報の受信周波数の切り替え処理等を行う。

次に、制御手段３０は、ベースバンド信号入替手段２２をクロス状態（この場合の第２状態とする）に切り替え、変調用局発信号発生手段２４から局発信号Ｌｂを選択出力させて、ベースバンド信号発生手段２１から通信情報に対応したベースバンド信号Ｉ、Ｑを所定時間出力させる（Ｓ３）。

このベースバンド信号の同相成分Ｉは直交変調手段２３の入力端子２３ｂに入力され、直交成分Ｑは入力端子２３ａに入力されるため、前記式（２）、（６）が示す状態となり、周波数変換手段２６からは、図５の（ｂ）に示すように、周波数Ｆ１（＝Ｆｒ−Ｆｂ）の所望の直交変調信号Ｃと、周波数Ｆｒ＋Ｆｂのイメージ成分Ｄとからなる信号Ｚが出力され、直交変調信号Ｃが試験対象の移動体端末で受信されて通信情報が復調される。

なお、前記した周波数の初期設定値の場合、イメージ成分Ｄの周波数は制御用の周波数Ｆ０と一致するが、移動体端末の受信周波数は、その前に受信した制御情報により周波数Ｆ１に設定されているので、このイメージ成分Ｄが受信または復調されることはない。

このようにして、通信情報で変調された信号を出力した後、制御手段３０は、ベースバンド信号入替手段２２をストレート状態に戻し、変調用局発信号発生手段２４から局発信号Ｌａが選択出力されるようにして、ベースバンド信号発生手段２１から制御情報に対応したベースバンド信号Ｉ、Ｑを所定時間出力させて、前記図５の（ａ）に示したように、制御情報で変調された周波数Ｆ０の信号を送信させるとともに、次に送信する予定の通信情報で変調された信号の周波数Ｆ２に応じて、局発信号Ｌｂの周波数をＦｂ＝Ｆｒ−Ｆ２に変更設定する。

したがって、局発回路２４ｂは、制御情報で変調された信号を送信している間に局発信号Ｌｂをロックさせればよく、狭帯域のループフィルタを用いても十分ロック状態に追い込むことができ、高い信号純度の局発信号Ｌｂを出力できる。

そして、この制御情報で変調された信号の送信が終了すると、制御手段３０は、再び、ベースバンド信号入替手段２２をクロス状態に切り替え、変調用局発信号発生手段２４から局発信号Ｌｂが選択出力されるようにして、ベースバンド信号発生手段２１から通信情報に対応したベースバンド信号Ｉ、Ｑを所定時間出力させる（Ｓ５）。

このため、周波数変換手段２６からは、図５の（ｃ）に示すように、周波数Ｆ２（＝Ｆｒ−Ｆｂ）の所望の直交変調信号Ｃと、周波数Ｆｒ＋Ｆｂのイメージ成分Ｄとからなる信号Ｚが出力され、直交変調信号Ｃが試験対象の移動体端末で受信されて通信情報が復調される。

このとき、局発信号Ｌｂは十分安定しており、しかも信号純度は高いので、出力される直交変調信号Ｃの安定度および信号純度も高い。

そして、この通信情報で変調された信号の送信が終了すると、再び、ベースバンド信号入替手段２２をストレート状態に戻し、変調用局発信号発生手段２４から局発信号Ｌａが選択出力されるようにして、ベースバンド信号発生手段２１から制御情報に対応したベースバンド信号Ｉ、Ｑを所定時間出力させて、前記図５の（ａ）の状態に戻し、制御情報で変調された周波数Ｆ０の信号を送信させるとともに、次に送信する予定の通信情報で変調された信号の周波数Ｆ３に応じて、局発信号Ｌｂの周波数を、
Ｆｂ＝Ｆｒ−Ｆ３
に変更設定する（Ｓ６）。

これによって、周波数変換手段２６からは、図５の（ｄ）に示すように、周波数Ｆ３（＝Ｆｒ−Ｆｂ）の所望の直交変調信号Ｃと、周波数Ｆｒ＋Ｆｂのイメージ成分Ｄとからなる信号Ｚが出力され、直交変調信号Ｃが試験対象の移動体端末で受信されて通信情報が復調される。

以後は、ホッピング周波数に応じて局発信号Ｌｂを、Ｆｒ−Ｆ４、Ｆｒ−Ｆ５、…というように順次変更しながら、同じ処理を繰り返して、制御情報で変調された信号と通信情報で変調された信号間の周波数の切り替えと、通信情報で変調された信号の周波数ホッピングとを行い、移動体端末に対する各種試験を行う。

これまでの説明では、局発信号ＬａとＬｂとを交互に切り替えて周波数ホッピングを含む周波数切り替えを実現しているが、周波数変換用のキャリア周波数Ｆｒが、制御情報で変調された信号の周波数Ｆ０と周波数切り替え先の通信情報で変調された信号の周波数（例えばＦ１）の中間に設定されている場合には、局発信号Ｌａを局発信号Ｌｂに切り替えること無しに、ベースバンド信号入替手段２２の状態を切り替えることで、制御情報で変調された信号と通信情報で変調された信号の周波数を切り替えることも可能であり、局発信号Ｌａと局発信号Ｌｂの切替動作を少なくすることができる。

なお、制御情報用の周波数Ｆ０が通信情報用の各周波数より低い場合には、制御情報で変調された信号を出力するときに、ベースバンド信号入替手段２２をクロス状態（この場合の第１状態とする）にし、通信情報で変調された信号を出力するときに、ベースバンド信号入替手段２２をストレート状態（この場合の第２状態とする）にすればよい。

このように、実施形態の信号発生装置２０では、ベースバンド信号発生手段２１から制御情報に対応したベースバンド信号を出力させるときには、そのベースバンド信号の直交変調手段２３に対する入力状態を第１状態とし、一方の局発信号Ｌａを変調用局発信号Ｌｉとして出力させるとともに、他方の局発信号Ｌｂの周波数を次に出力する通信情報で変調される直交変調信号の予定された周波数に応じて変更設定し、ベースバンド信号発生手段２１から通信情報に対応したベースバンド信号を出力させるときは、そのベースバンド信号の直交変調手段２３に対する入力状態を第１状態と逆の第２状態とし、局発信号Ｌｂを変調用局発信号Ｌｉとして出力させて、予定された周波数の直交変調信号を出力させている。

このため、簡単な構成でありながら、信号純度を低下させることなく、周波数ホッピングを含む出力信号の周波数切り替えを高速に行うことができる。

なお、上記実施形態では、中間周波数帯の直交変調信号を生成してから、通信周波数帯に変換していたが、変調用局発信号発生手段２４が出力する局発信号の周波数を通信周波数帯にすることで、周波数変換手段２６、周波数変換用局発信号発生手段２７を省略することも可能である。

また、前記動作説明では、ベースバンド信号の入替と変調用局発信号の切り替えとを連続的に同期させて、周波数変換用の局発信号Ｌｒの周波数の上側側波帯と下側側波帯の間で交互に出力信号の周波数を切り替えていたが、ベースバンド信号の入替処理を行わずに、変調用局発信号の切り替えだけを行えば、出力信号の周波数を局発信号Ｌｒの一方の側波帯側で変更することができる。

さらに言えば、ベースバンド信号入替手段２２を省略して、変調用局発信号の切り替えのみで周波数ホッピングを含む周波数の切り替えを行うこともでき、さらに構成を簡単化することができる。

また、上記動作説明では、一方の局発信号Ｌａを制御情報の変調用として用い、他方の局発信号Ｌｂを通信情報の変調用として継続的に用いていたが、一連の周波数切り替え処理の間に、逆の状態、即ち、一方の局発信号Ｌａを通信情報の変調用として用い、他方の局発信号Ｌｂを制御情報の変調用として用いる状態にすることもできる。ただし、この場合、両局発信号Ｌａ、Ｌｂの周波数を一旦同一にする必要があるが、これは、前記したように、ベースバンド信号の入替のみで出力信号の周波数を変更するときに行うことが可能である。

つまり、上記のように、ベースバンド信号の入替えができ、且つ第１の局発信号Ｌａと第２の局発信号Ｌｂのいずれかを変調用局発信号Ｌｉとして選択できるように構成した場合には、ベースバンド信号の入替え、変調用局発信号の切り替えあるいはこれらの組合せのいずれかを制御情報と通信情報のベースバンド信号の切り替えに同期させて予定された周波数の信号を順次出力させることで、周波数ホッピングを含む周波数切り替えを、簡単な構成で高速に行うことができる。

また、前記実施形態では、ベースバンド信号の入替と変調用局発信号の切り替えとの組合せと、変調用の局発信号のうち選択されていない局発信号の周波数変更設定により、周波数ホッピングを含む周波数切り替えを行っていたが、図６に示す移動体試験用信号発生装置２０のように、２つの独立した局発回路２７ａ、２７ｂと、その局発回路２７ａ、２７ｂが出力する局発信号Ｌｃ、Ｌｄのいずれかを選択して、周波数変換用局発信号Ｌｒとして周波数変換手段２６に出力する切替スイッチ２７ｃとにより周波数変換用局発信号発生手段２７を構成すれば、より広い周波数範囲の周波数切り替えが可能となる。

この場合、２つの局発回路２７ａ、２７ｂのうち、少なくとも一方（ここでは局発回路２７ｂとする）の周波数可変範囲は、変調用局発信号発生手段２４の局発回路２４ｂより広く、通信周波数帯域に対応した広帯域なものとする。また、周波数可変のステップも局発回路２４ｂの周波数可変のステップより広いものとする。

この構成の移動体試験用信号発生装置２０の場合、制御手段３０は、例えば図７に示す手順によって周波数切り替え処理を行う。

即ち、前記同様に、各局発信号Ｌａ〜Ｌｄの周波数Ｆａ〜Ｆｄを、
Ｆａ＝Ｆ０−Ｆｃ
Ｆｂ＝Ｆｄ−Ｆ１
を満足するように初期設定した後、ベースバンド信号入替手段２２をストレート状態とし、局発信号Ｌａ、Ｌｃを選択して、制御情報を所定時間出力させる（Ｓ１′、Ｓ２′）。

これにより、図５の（ａ）に示したように、制御情報で変調された周波数Ｆ０の直交変調信号を出力させることができる。

次に、ベースバンド信号入替手段２２をクロス状態とし、局発信号Ｌｂ、Ｌｄを選択して、通信情報を所定時間出力させる（Ｓ３′）。

これにより、図５の（ｂ）に示したように、制御情報で変調された周波数Ｆ１の直交変調信号を出力させることができる。

この周波数Ｆ１の通信情報の送信が終了した後、再び、ベースバンド信号入替手段２２をストレート状態に戻し、局発信号Ｌａ、Ｌｃを選択して、制御情報を所定時間出力させるとともに、次の通信情報の送信の周波数Ｆ２に応じて局発信号Ｌｂ、Ｌｄの周波数Ｆｂ、Ｆｄの少なくとも一方を変更設定する（Ｓ４′）。

即ち、次の通信情報の出力予定周波数がＦ２の場合には、
Ｆｂ＝Ｆｄ−Ｆ２
を満たすような周波数Ｆｂ、Ｆｄを設定する。

ここで、周波数ホッピングの間隔が周波数変換用の局発信号の可変ステップより格段に狭い場合には、変調用の局発信号Ｆｂの周波数変更のみで対応でき、また、周波数ホッピングの間隔が周波数変換用の局発信号の可変ステップの整数倍の場合には、周波数変換用の局発信号Ｆｄの周波数変更のみで対応でき、そのタイミングの場合には、両局発信号の周波数Ｆｂ、Ｆｄをともに変更する。

以下、処理Ｓ５′、Ｓ６′のように、通信情報の出力予定周波数Ｆ３、Ｆ４、…に応じて局発信号Ｌｂ、Ｌｄの周波数を順次変更設定しながら行うことで、図５に示した周波数ホッピングを含む周波切り替えを、広い周波数範囲にわたって高速に行うことができる。

なお、この場合においても、一方の局発信号Ｌｃを制御情報の周波数変換用として用い、他方の局発信号Ｌｄを通信情報の周波数変調用として継続的に用いる必要はなく、前記したように、ベースバンド信号の入替のみで出力信号の周波数を変更する際に両局発信号Ｌｃ、Ｌｄの周波数を同一にすれば、逆の状態、即ち、一方の局発信号Ｌｃを通信情報の周波数変換用として用い、他方の局発信号Ｌｂを制御情報の周波数変換用として用いる状態にすることもできる。

つまり、上記のように、ベースバンド信号の入替えと変調用局発信号の切り替えができ、且つ第３の局発信号と第４の局発信号のいずれかを周波数変換用局発信号として選択できるように構成した場合には、ベースバンド信号の入替え、変調用局発信号の切り替え、周波数変換用局発信号の切り替えあるいはこれらの組合せのいずれかを制御情報と通信情報のベースバンド信号の切り替えに同期させて予定された周波数の信号を順次出力させることで、周波数ホッピングを含む周波数切り替えを、簡単な構成で広い周波数範囲で高速に行うことができる。

また、前記した２つの実施形態では、出力信号Ｚにイメージ成分が含まれていることを許していたが、イメージ成分が移動体端末の試験に悪影響を与える場合には、図８に示す移動体端末試験用信号発生装置２０のように、直交変調手段２３と周波数変換手段２６との間に変調信号入替手段２５を設けるとともに、周波数変換手段２６をイメージ除去型に構成することで、不要なイメージ成分の出力を防止できる。

ここで、直交変調手段２３は、前記同様に、ベースバンド信号入替手段２２を介して入力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑおよび変調用局発信号発生手段２４から出力された中間周波数帯の局発信号Ｌｉにより直交変調処理を行い、２つの変調信号Ｘ、Ｙを出力する。

この直交変調手段２３は、図９に示すように、移相器１０１、２重平衡型の第１ミキサ１０２〜第４ミキサ１０５、第１合成器１０６および第２合成器１０７によって構成される。

第１ミキサ１０２および第３ミキサ１０４には、変調用局発信号Ｌｉが入力され、第２ミキサ１０３および第４ミキサ１０５には、移相器１０１によって、変調用局発信号Ｌｉの位相を９０度移相させた移相局発信号Ｌｉ′が入力される。

また、ベースバンド信号Ｉ、Ｑのうちの一方は、入力端子２３ａを介して第１ミキサ１０２および第２ミキサ１０３に入力され、他方は、入力端子２３ｂを介して第３ミキサ１０４および第４ミキサ１０５に入力される。

第１ミキサ１０２に入力されたベースバンド信号は変調用局発信号Ｌｉと混合され、第４ミキサ１０５に入力されたベースバンド信号は移相局発信号Ｌｉ′と混合され、両ミキサ１０２、１０５の混合出力が第１合成器１０６で加算合成され、その合成信号が一方の変調信号Ｘとして出力端子２３ｃから出力される。

また、第２ミキサ１０３に入力されたベースバンド信号は移相局発信号Ｌｉ′と混合され、第３ミキサ１０４に入力されたベースバンド信号は局発信号Ｌｉと混合され、両ミキサ１０３、１０４の混合出力が第２合成器１０７で減算合成され、その合成信号が他方の変調信号Ｙとして出力端子２３ｄから出力される。

ここで、前記同様に変調用局発信号Ｌｉの周波数をＦｉとし、（２πＦｉ）ｔをｐ、局発信号Ｌｉ、Ｌｉ′をそれぞれ、
Ｌｉ＝cos ｐ
Ｌｉ′＝sin ｐ
とし、ミキサ１０２、ミキサ１０３に同相成分Ｉ、ミキサ１０４、ミキサ１０５に直交成分Ｑが入力されたとき、第１合成器１０６の出力Ｘ、第２合成器１０７の出力Ｙは、次のようになる。

Ｘ＝Ｉ・cos ｐ＋Ｑ・sin ｐ
Ｙ＝Ｑ・cos ｐ−Ｉ・sin ｐ ……（９）

上式（９）の出力Ｘは中間周波数帯の直交変調信号そのものであるが、この直交変調手段２３では、後述のイメージ除去型の周波数変換手段２６において移動体端末の通信周波数帯の直交変調信号を得る際に生じるイメージ成分を抑圧できるように、出力Ｘと異なる変調信号Ｙを生成している。

また、逆に、ミキサ１０２、ミキサ１０３に直交成分Ｑ、ミキサ１０４、ミキサ１０５に同相成分Ｉが入力されたときの第１合成器１０６の出力Ｘ、第２合成器１０７の出力Ｙは、次のようになる。

Ｘ＝Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ
Ｙ＝Ｉ・cos ｐ−Ｑ・sin ｐ ……（１０）

これら中間周波数帯の２組の変調信号Ｘ、Ｙは、それぞれ変調信号入替手段２５を介して周波数変換手段２６に入力される。

変調信号入替手段２５は、周波数変換手段２６に対して変調信号Ｘ、Ｙを入れ替えて入力できるスイッチからなり、ベースバンド信号入替手段２２と同様に、制御手段３０によって制御される。

周波数変換手段２６は、イメージ抑圧型ミキサと呼ばれ、図１０に示すように、移相器２０１、２重平衡型の第１ミキサ２０２、第２ミキサ２０３および合成器２０４によって構成されている。

移相器２０１および第１ミキサ２０２には、周波数変換用局発信号発生手段２７からの周波数変換用局発信号Ｌｒが入力され、第２ミキサ２０３には、移相器２０１によって周波数変換用局発信号Ｌｒを９０度移相した移相局発信号Ｌｒ′が入力される。なお、この周波数変換用局発信号発生手段２７は、図１に示したように、単一の局発回路で構成されたものと、図６に示したように２つの独立した局発回路２７ａ、２７ｂと切り替えスイッチ２７ｃとで構成されたもののいずれでもよい。

この構成の周波数変換手段２６では、入力端子２６ａを介して第１ミキサ２０２に入力される変調信号が周波数変換用局発信号Ｌｒと混合され、入力端子２６ｂを介して第２ミキサ２０３に入力される変調信号は移相局発信号Ｌｒ′と混合され、両ミキサ２０２、２０３の混合出力が合成器２０４によって加算合成され、その合成によって一方の側波帯成分が抑圧され、他方の側波帯成分からなる信号Ｚだけが出力される。

即ち、前記同様に、周波数変換用局発信号Ｌｒの周波数をＦｒ、（２πＦｒ）ｔ＝ｈ、各局発信号Ｌｒ、Ｌｒ′を、
Ｌｒ＝cos ｈ
Ｌｒ′＝sin ｈ
とし、第１ミキサ２０２に変調信号Ｘが入力され、第２ミキサ２０３に変調信号Ｙが入力されたとき、周波数変換手段２６から出力される信号Ｚは、
Ｚ＝Ｘ・cos ｈ＋Ｙ・sin ｈ
となる。

そして、２つの変調信号Ｘ、Ｙが前記式（９）で表されるとき、信号Ｚは、
Ｚ＝（Ｉ・cos ｐ＋Ｑ・sin ｐ）cos ｈ
＋（Ｑ・cos ｐ−Ｉ・sin ｐ）・sin ｈ
＝Ｉ・cos （ｐ＋ｈ）＋Ｑ・sin （ｐ＋ｈ）
で表すことができる。

ここで、ｐ＋ｈ＝２π（Ｆｉ＋Ｆｒ）ｔであるから、上記信号Ｚは、次のように表すことができる。

Ｚ＝Ｉ・cos ２π（Ｆｉ＋Ｆｒ）ｔ＋Ｑ・sin ２π（Ｆｉ＋Ｆｒ）ｔ
……（１１）

この信号Ｚは、ベースバンド信号で直交変調された周波数（Ｆｉ＋Ｆｒ）の所望の直交変調信号である。

また、２つの変調信号Ｘ、Ｙが、前記式（１０）で表され、第１ミキサ２０２に変調信号Ｙが入力され、第２ミキサ２０３に変調信号Ｘが入力されたとき、信号Ｚは次のように表される。

Ｚ＝Ｙ・cos ｈ＋Ｘ・sin ｈ
＝（Ｉ・cos ｐ−Ｑ・sin ｐ）cos ｈ
＋（Ｑ・cos ｐ＋Ｉ・sin ｐ）sin ｈ
＝Ｉ・cos （ｈ−ｐ）＋Ｑ・sin （ｈ−ｐ）

ここで、ｈ−ｐ＝２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔであるから、上記信号Ｚは、以下のように表すことができる。

Ｚ＝Ｉ・cos ２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔ＋Ｑ・sin ２π（Ｆｒ−Ｆｉ）ｔ
……（１２）

この信号Ｚは、ベースバンド信号で直交変調された周波数（Ｆｒ−Ｆｉ）の直交変調信号で、局発周波数Ｆｒに対して低域側（下側）の側波帯成分となり、前記式（３）で示された信号に対して周波数が２Ｆｉ分低域側（下側）にシフトしただけで、振幅位相情報は同一である。

つまり、ベースバンド信号発生手段２１から制御情報に対応したベースバンド信号を出力する際に、ベースバンド信号入替手段２２と変調信号入替手段２５の状態を、図１１の（ａ）に示すように、直交変調手段２３の入力端子２３ａに同相成分Ｉが入力され、入力端子２３ｂに直交成分Ｑが入力され、且つ周波数変換手段２６の入力端子２６ａに変調信号Ｘが入力され、他方の入力端子２６ｂに変調信号Ｙが入力されるストレート状態（この場合の第１状態とする）にすれば、周波数変換手段２６から、例えば図１２（ａ）のように制御情報で変調された周波数Ｆ０＝Ｆｒ＋Ｆｉの直交変調信号Ｚのみを出力させることができる（キャリア漏れや残留側波帯成分は無視する）。

また、ベースバンド信号発生手段２１から通信情報に対応したベースバンド信号を出力する際に、図１１の（ｂ）に示すように、直交変調手段２３の入力端子２３ａに直交成分Ｑが入力され、入力端子２３ｂに同相成分Ｉが入力され、且つ周波数変換手段２６の入力端子２６ａに変調信号Ｙが入力され、他方の入力端子２６ｂに変調信号Ｘが入力されるクロス状態（この状態を第２状態とする）にすれば、周波数変換手段２６から、例えば図１２の（ｂ）のように、通信情報で変調された周波数Ｆ１＝Ｆｒ−Ｆｉの直交変調信号Ｚのみを出力させることができる。

そして、前記同様に、このベースバンド信号および変調信号の入れ替えと同期させて、変調用局発信号発生手段２４の局発信号Ｌａに前記同様に切り替えるとともに、制御情報送信中に局発信号Ｌｂの変更設定を行うことで、図１２の（ｃ）、（ｄ）のように周波数ホッピング含む周波数切り替えをイメージ成分が抑圧された状態で高速に行うことができる。

また、前記したように、周波数変換用局発信号発生手段２７が２つの局発信号Ｌｃ、Ｌｄを選択的に出力する構成の場合には、ベースバンド信号および変調信号の入れ替えと同期させて前記同様に局発信号Ｌａ、Ｌｂおよび局発信号Ｌｃ、Ｌｄを切り替えるとともに、制御情報送信中に局発信号Ｌｂ、Ｌｄの少なくとも一方の変更設定を行うことで、図１２の（ｃ）、（ｄ）のように周波数ホッピング含む周波数切り替えをイメージ成分が抑圧された状態で高速に且つ広い周波数範囲にわたって行うことができる。

なお、上記説明では、制御情報で変調された信号の出力周波数を固定としていたが、制御用の周波数を変更する場合であっても、上記した各移動体試験用信号発生装置２０は、変調用に２つの局発回路を有しているので、通信情報の送信期間に局発信号Ｌａの周波数を変更設定することで対応でき、また、周波数変換用に２つの局発回路を有しているものでは、通信情報の送信期間に局発信号Ｌａ、Ｌｃの周波数の少なくとも一方を変更設定することで対応できる。

本発明の実施例の構成を示す図 実施例の要部の構成図 周波数切り替えの一例を示す図 実施例の要部の処理手順を示すフローチャート 実施例の出力信号スペクトラム図 他の実施形態の構成を示すブロック図 図６の実施例の要部の処理手順を示すフローチャート 他の実施形態の構成を示すブロック図 図８の実施形態の要部構成を示す図 図８の実施形態の要部構成を示す図 他の実施形態の動作を説明するための図 図１１の実施形態の出力信号スペクトラム図 従来装置の構成を示す図 従来装置の他の構成を示す図

符号の説明

２０……移動体試験用信号発生装置、２１……ベースバンド信号発生手段、２２……ベースバンド信号入替手段、２３……直交変調手段、２４……変調用局発信号発生手段、２５……変調信号入替手段、２６……周波数変換手段、２７……周波数変換用局発信号発生手段、３０……制御手段

Claims (7)

1. 試験対象の移動体端末に通知するための制御情報および通信情報にそれぞれ対応したベースバンド信号（Ｉ、Ｑ）を発生するベースバンド信号発生手段（２１）と、
   直交変調用の第１の局発信号（Ｌａ）を出力する第１の局発回路（２４ａ）、直交変調用の第２の局発信号（Ｌｂ）を出力する第２の局発回路（２４ｂ）および前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれかを変調用局発信号（Ｌｉ）として選択的に出力する切替スイッチ（２４ｃ）を有する変調用局発信号発生手段（２４）と、
   前記ベースバンド信号の同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）および変調用局発信号により直交変調処理を行い、前記移動体端末の通信周波数帯より低い中間周波数帯の直交変調信号を出力する直交変調手段（２３）と、
   前記中間周波数帯の直交変調信号を前記通信周波数帯に変換するための周波数変換用局発信号（Ｌｒ）を出力する周波数変換用局発信号発生手段（２７）と、
   前記直交変調手段から出力された中間周波数帯の直交変調信号と前記周波数変換用局発信号とを混合して、前記通信周波数帯の直交変調信号に変換する周波数変換手段（２６）と、
   前記ベースバンド信号発生手段および前記変調用局発信号発生手段を制御し、前記制御情報で変調された直交変調信号と前記通信情報で変調された直交変調信号とを異なる周波数で時分割に出力させるとともに、前記通信情報で変調された直交変調信号の周波数を順次変更させる制御手段（３０）とを備えた移動体試験用信号発生装置であって、
   前記周波数変換用局発信号発生手段は、
   周波数変換用の第３の局発信号（Ｌｃ）を出力する第３の局発回路（２７ａ）、前記第２の局発回路より広い周波数可変範囲の周波数変換用の第４の局発信号（Ｌｄ）を出力する第４の局発回路（２７ｂ）および前記第３の局発信号と第４の局発信号のいずれかを周波数変換用局発信号（Ｌｒ）として選択的に出力する切替スイッチ（２７ｃ）を有し、
   前記制御手段は、
   前記ベースバンド信号発生手段から制御情報に対応したベースバンド信号を出力させた状態を第１状態とし、該第１状態のとき、前記第１の局発信号を変調用局発信号として出力させ、且つ前記第３の局発信号を周波数変換用局発信号として出力させるとともに、前記第２の局発信号および第４の局発信号の周波数の少なくとも一方を、次に出力する通信情報で変調される直交変調信号の予定された周波数に応じて変更設定し、前記ベースバンド信号発生手段から通信情報に対応したベースバンド信号を出力させた状態を第２状態とし、該第２状態のとき、変調用の前記第２の局発信号と周波数変換用の前記第４の局発信号のうちの少なくとも前記予定された周波数に応じて変更設定された局発信号を出力させて、前記予定された周波数の直交変調信号を出力させることを特徴とする移動体試験用信号発生装置。
2. 前記直交変調手段は、
   前記変調用局発信号を９０度移相する第１移相器（１０１）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の一方と前記変調用局発信号とを混合する第１ミキサ（１０２）、同相成分と直交成分の一方と前記第１移相器によって９０度移相された移相局発信号とを混合する第２ミキサ（１０３）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記変調用局発信号とを混合する第３ミキサ（１０４）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記移相局発信号とを混合する第４ミキサ（１０５）、前記第１ミキサの出力と第４ミキサの出力を加算する第１合成器（１０５）および前記第２ミキサの出力から第３ミキサの出力を減算する第２合成器（１０６）とによって構成され、
   前記周波数変換手段は、
   前記周波数変換用局発信号を９０度移相する第２移相器（２０１）、前記直交変調手段の第１合成器と第２合成器の出力の一方を前記周波数変換用局発信号と混合する第５ミキサ（２０２）、前記第１合成器と第２合成器の出力の他方と前記第２移相器によって移相された移相局発信号とを混合する第６ミキサ（２０３）および前記第５ミキサと第６ミキサの出力を加算する第３合成器（２０４）とにより構成され、
   さらに、前記直交変調手段に入力されるベースバンド信号の同相成分と直交成分の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２２）と、
   前記直交変調手段の前記第１合成器の出力と第２合成器の出力とを、前記周波数変換手段の第５ミキサと第６ミキサに対して入替可能に入力する変調信号入替手段（２５）とが設けられており、
   前記制御手段は、
   少なくとも前記ベースバンド信号入替手段における同相成分と直交成分の入替と前記変調信号入替手段における変調信号の入替とを同期制御して、前記周波数変換手段から出力される直交変調信号のイメージ成分を抑圧することを特徴とする請求項１記載の移動体試験用信号発生装置。
3. 試験対象の移動体端末に通知するための制御情報および通信情報にそれぞれ対応したベースバンド信号（Ｉ、Ｑ）を発生するベースバンド信号発生手段（２１）と、
   直交変調用の第１の局発信号（Ｌａ）を出力する第１の局発回路（２４ａ）、直交変調用の第２の局発信号（Ｌｂ）を出力する第２の局発回路（２４ｂ）および前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれかを変調用局発信号（Ｌｉ）として選択的に出力する切替スイッチ（２４ｃ）を有する変調用局発信号発生手段（２４）と、
   前記ベースバンド信号の同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）および変調用局発信号により直交変調処理を行い、前記移動体端末の通信周波数帯より低い中間周波数帯の直交変調信号を出力する直交変調手段（２３）と、
   前記中間周波数帯の直交変調信号を前記通信周波数帯に変換するための周波数変換用局発信号（Ｌｒ）を出力する周波数変換用局発信号発生手段（２７）と、
   前記直交変調手段から出力された中間周波数帯の直交変調信号と前記周波数変換用局発信号とを混合して、前記通信周波数帯の直交変調信号に変換する周波数変換手段（２６）と、
   前記ベースバンド信号発生手段および前記変調用局発信号発生手段を制御し、前記制御情報で変調された直交変調信号と前記通信情報で変調された直交変調信号とを異なる周波数で時分割に出力させるとともに、前記通信情報で変調された直交変調信号の周波数を順次変更させる制御手段（３０）とを備えた移動体試験用信号発生装置であって、
   前記直交変調手段は、
   前記変調用局発信号を９０度移相する第１移相器（１０１）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の一方と前記変調用局発信号とを混合する第１ミキサ（１０２）、同相成分と直交成分の一方と前記第１移相器によって９０度移相された移相局発信号とを混合する第２ミキサ（１０３）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記変調用局発信号とを混合する第３ミキサ（１０４）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記移相局発信号とを混合する第４ミキサ（１０５）、前記第１ミキサの出力と第４ミキサの出力を加算する第１合成器（１０５）および前記第２ミキサの出力から第３ミキサの出力を減算する第２合成器（１０６）とによって構成され、
   前記周波数変換手段は、
   前記周波数変換用局発信号を９０度移相する第２移相器（２０１）、前記直交変調手段の第１合成器と第２合成器の出力の一方を前記周波数変換用局発信号と混合する第５ミキサ（２０２）、前記第１合成器と第２合成器の出力の他方と前記第２移相器によって移相された移相局発信号とを混合する第６ミキサ（２０３）および前記第５ミキサと第６ミキサの出力を加算する第３合成器（２０４）とにより構成され、
   さらに、前記直交変調手段に入力されるベースバンド信号の同相成分と直交成分の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２２）と、
   前記直交変調手段の前記第１合成器の出力と第２合成器の出力とを、前記周波数変換手段の第５ミキサと第６ミキサに対して入替可能に入力する変調信号入替手段（２５）とが設けられており、
   前記制御手段は、
   少なくとも前記ベースバンド信号入替手段における同相成分と直交成分の入替と前記変調信号入替手段における変調信号の入替とを同期制御して、前記周波数変換手段から出力される直交変調信号のイメージ成分を抑圧することを特徴とする移動体試験用信号発生装置。
4. 試験対象の移動体端末に通知するための制御情報および通信情報にそれぞれ対応したベースバンド信号（Ｉ、Ｑ）を発生するベースバンド信号発生手段（２１）と、
   直交変調用の変調用局発信号（Ｌｉ）を出力する変調用局発信号発生手段（２４）と、
   前記ベースバンド信号の同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）および変調用局発信号とにより直交変調処理を行い、所定の中間周波数帯の直交変調信号を出力する直交変調手段（２３）と、
   前記直交変調手段に入力されるベースバンド信号の同相成分と直交成分の入れ替えが可能なベースバンド信号入替手段（２２）と、
   前記直交変調手段から出力された前記中間周波数帯の直交変調信号を受けて前記移動体端末の通信周波数帯に変換するための周波数変換用局発信号（Ｌｒ）を出力する周波数変換用局発信号発生手段（２７）と、
   前記直交変調手段から出力された中間周波数帯の直交変調信号と前記周波数変換用局発信号とを混合して、前記通信周波数帯の直交変調信号に変換する周波数変換手段（２６）と、
   前記ベースバンド信号発生手段、前記変調用局発信号発生手段、前記ベースバンド信号入替手段、および前記周波数変換用局発信号発生手段を制御し、前記制御情報で変調された直交変調信号と前記通信情報で変調された直交変調信号とを異なる周波数で時分割に出力させるとともに、前記通信情報で変調された直交変調信号の周波数を順次変更させる制御手段（３０）とを備えた移動体試験用信号発生装置であって、
   前記制御手段は、
   前記ベースバンド信号発生手段から制御情報に対応して出力させたベースバンド信号を、前記ベースバンド信号入替手段を所定の入替状態である第１状態として前記直交変調手段に入力し、前記周波数変換手段に入力された前記周波数変換用局発信号に対し前記変調用局発信号発生手段から前記変調用局発信号の周波数だけシフトされた第１の周波数で出力させ、
   前記ベースバンド信号発生手段から通信情報に対応して出力させたベースバンド信号を、前記ベースバンド信号入替手段を前記第１状態とは逆の第２状態として前記直交変調手段に入力し、前記周波数変換手段に入力された前記周波数変換用局発信号に対し前記変調用局発信号発生手段から前記変調用局発信号の周波数だけ前記第１の周波数とは逆にシフトされた第２の周波数で出力させることで、前記制御情報と前記通信情報の周波数を切り替えて出力させることを特徴とする移動体試験用信号発生装置。
5. 前記変調用局発信号発生手段は、
   直交変調用の第１の局発信号（Ｌａ）を出力する第１の局発回路（２４ａ）と、直交変調用の第２の局発信号（Ｌｂ）を出力する第２の局発回路（２４ｂ）と、前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれかを変調用局発信号（Ｌｉ）として選択的に出力する切替スイッチ（２４ｃ）とを有し、
   前記制御手段は、
   前記制御情報と前記通信情報の切替えに同期して、前記変調用局発信号発生手段から前記第１の局発信号と第２の局発信号のいずれか一方を前記変調用局発信号として前記直交変調手段に出力させることを特徴とする請求項４記載の移動体試験用信号発生装置。
6. 前記周波数変換用局発信号発生手段は、
   周波数変換用の第３の局発信号（Ｌｃ）を出力する第３の局発回路（２７ａ）と、前記第２の局発回路より広い周波数可変範囲の周波数変換用の第４の局発信号（Ｌｄ）を出力する第４の局発回路（２７ｂ）と、前記第３の局発信号と第４の局発信号のいずれかを周波数変換用局発信号（Ｌｒ）として選択的に出力する切替スイッチ（２７ｃ）とを有し、
   前記制御手段は、
   前記制御情報と前記通信情報の切替えに同期して、前記周波数変換用局発信号発生手段から前記第３の局発信号と第４の局発信号のいずれか一方を前記周波数変換用局発信号として前記周波数変換手段に出力させることを特徴とする請求項４または請求項５記載の移動体試験用信号発生装置。
7. 前記直交変調手段は、
   前記変調用局発信号を９０度移相する第１移相器（１０１）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の一方と前記変調用局発信号とを混合する第１ミキサ（１０２）、同相成分と直交成分の一方と前記第１移相器によって９０度移相された移相局発信号とを混合する第２ミキサ（１０３）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記変調用局発信号とを混合する第３ミキサ（１０４）、ベースバンド信号の同相成分と直交成分の他方と前記移相局発信号とを混合する第４ミキサ（１０５）、前記第１ミキサの出力と第４ミキサの出力を加算する第１合成器（１０５）および前記第２ミキサの出力から第３ミキサの出力を減算する第２合成器（１０６）とによって構成され、
   前記周波数変換手段は、
   前記周波数変換用局発信号を９０度移相する第２移相器（２０１）、前記直交変調手段の第１合成器と第２合成器の出力の一方を前記周波数変換用局発信号と混合する第５ミキサ（２０２）、前記第１合成器と第２合成器の出力の他方と前記第２移相器によって移相された移相局発信号とを混合する第６ミキサ（２０３）および前記第５ミキサと第６ミキサの出力を加算する第３合成器（２０４）とにより構成され、
   さらに、前記直交変調手段の前記第１合成器の出力と第２合成器の出力とを、前記周波数変換手段の第５ミキサと第６ミキサに対して入替可能に入力する変調信号入替手段（２５）が設けられており、
   前記制御手段は、
   前記少なくとも前記ベースバンド信号入替手段における同相成分と直交成分の入替と前記変調信号入替手段における変調信号の入替とを同期させて、前記周波数変換手段から出力される直交変調信号のイメージ成分を抑圧することを特徴とする請求項４または請求項５または請求項６記載の移動体試験用信号発生装置。

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