Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6973503B2 - Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, and computer programs - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6973503B2 - Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, and computer programs - Google Patents

Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, and computer programs Download PDF

Info

Publication number
JP6973503B2
JP6973503B2 JP2019557997A JP2019557997A JP6973503B2 JP 6973503 B2 JP6973503 B2 JP 6973503B2 JP 2019557997 A JP2019557997 A JP 2019557997A JP 2019557997 A JP2019557997 A JP 2019557997A JP 6973503 B2 JP6973503 B2 JP 6973503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
frequency
modulator
filter
noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019557997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2019111446A1 (en
Inventor
貴 前畠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of JPWO2019111446A1 publication Critical patent/JPWO2019111446A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6973503B2 publication Critical patent/JP6973503B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/02Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

本発明は、ΔΣ変調器、送信機、半導体集積回路、及びコンピュータプログラムに関するものである。
本出願は、2017年12月8日出願の日本出願第2017−236348号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
The present invention relates to delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, and computer programs.
This application claims priority based on Japanese Application No. 2017-236348 filed on December 8, 2017, and incorporates all the contents described in the Japanese application.

特許文献1には、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力することができるΔΣ変調器が記載されている。
このΔΣ変調器は、周波数の異なる複数の入力信号が与えられる複数の入力ポートと、前記複数の入力ポートそれぞれに対応して設けられた複数のループフィルタと、複数の前記ループフィルタの出力を加算する加算器とを備えている。
Patent Document 1 describes a delta-sigma modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies.
This delta-sigma modulator adds a plurality of input ports to which a plurality of input signals having different frequencies are given, a plurality of loop filters provided corresponding to the plurality of input ports, and the outputs of the plurality of loop filters. It is equipped with an adder.

特開2014−165846号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-165846

和保 孝雄、安田 明 監訳(原著者 Richard Schreier, Gabor C. Temes)、「ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門」、丸善株式会社、2007 第81ページTranslated by Takao Waho and Akira Yasuda (Original author Richard Schreier, Gabor C. Temes), "Introduction to ΔΣ Analog / Digital Converter", Maruzen Co., Ltd., p. 81, 2007

LAWRENCE R.RABINER,NANCY Y.GRAHAM,AND HOWARD D.HELMS, 「 Linear Programming Design of IIR Digital Filters with Arbitrary Magnitude Function 」, IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, VOL. ASSP−22, NO. 2, APRIL 1974 PP.117−123LAWRENCE R. RABINER, NANCY Y. GRAHAM, AND HOWARD D. HELMS, "Linear Programming Design of IIR Digital Filters with Arbitrary Magnitude Function", IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS, SPEECH, SPIES. ASSP-22, NO. 2, APRIL 1974 PP. 117-123

一実施形態であるΔΣ変調器は、周波数が隣り合う第1入力信号と第2入力信号とを加算する第1加算器と、ループフィルタと、前記第1加算器の出力と前記ループフィルタの出力とを加算する第2加算器と、前記第2加算器の出力に基づいて量子化データを生成する量子化器と、前記量子化器の出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算器の出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ与える差分器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する。 The ΔΣ modulator according to one embodiment includes a first adder that adds a first input signal and a second input signal having adjacent frequencies, a loop filter, an output of the first adder, and an output of the loop filter. A second adder that adds the above, a quantizer that generates quantization data based on the output of the second adder, a feedback signal that feeds back the output of the quantizer, and an output of the first adder. The loop filter is provided with a differential device for obtaining the difference between the two and the difference, and the loop filter corresponds to the frequency of the first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and the frequency of the second input signal. In addition to having a second pass band, in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator, a pole and a pole and a pole and the like are placed between the first noise blocking band corresponding to the first passing band and the second noise blocking band corresponding to the second passing band. It has a filter characteristic in which at least one of the zero points is provided at one or more.

また、一実施形態である送信機は、上述のΔΣ変調器と、前記量子化器の出力が与えられる送信部と、を備えている。 Further, the transmitter according to the embodiment includes the above-mentioned delta-sigma modulator and a transmitter unit to which the output of the quantizer is given.

また、一実施形態である半導体集積回路は、周波数が隣り合う第1入力信号及び第2入力信号に対してΔΣ変調を行うΔΣ変調器に用いられる半導体集積回路であって、前記第1入力信号と前記第2入力信号とを加算する第1加算器と、ループフィルタと、前記第1加算器の出力と前記ループフィルタの出力とを加算する第2加算器と、前記第2加算器の出力に基づいて量子化データを生成する量子化器と、前記量子化器の出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算器の出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ与える差分器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する。 Further, the semiconductor integrated circuit according to the embodiment is a semiconductor integrated circuit used in a delta-sigma modulator that performs delta-sigma modulation on a first input signal and a second input signal having adjacent frequencies, and is the first input signal. The first adder that adds the second input signal and the second input signal, the loop filter, the second adder that adds the output of the first adder and the output of the loop filter, and the output of the second adder. A delta-sigma that generates quantized data based on The loop filter has a first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and a second pass band corresponding to the frequency of the second input signal, and in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator. It has a filter characteristic in which at least one of a pole point and a zero point is provided between the first noise blocking band corresponding to the first passing band and the second noise blocking band corresponding to the second passing band.

また、一実施形態であるコンピュータプログラムは、周波数が隣り合う第1入力信号及び第2入力信号を表すデータに対して行うΔΣ変調の歪補償処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに前記複数の入力信号を加算する第1加算ステップと、前記第1加算ステップの出力とループフィルタの出力とを加算する第2加算ステップと、前記第2加算ステップの出力に基づいて量子化データを生成する量子化データ生成ステップと、前記量子化データ生成ステップの出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算ステップの出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ出力する差分ステップと、を含む処理を実行させるコンピュータプログラムであり、前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有するコンピュータプログラムである。 Further, the computer program according to the embodiment is a computer program for causing a computer to perform distortion compensation processing of ΔΣ modulation performed on data representing the first input signal and the second input signal having adjacent frequencies. Quantification based on the first addition step of adding the plurality of input signals to the computer, the second addition step of adding the output of the first addition step and the output of the loop filter, and the output of the second addition step. A quantization data generation step for generating data, a difference step for obtaining a difference between a feedback signal fed back from the output of the quantization data generation step and an output of the first addition step, and outputting the difference to the loop filter. A computer program for executing a process including, the loop filter has a first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and a second pass band corresponding to the frequency of the second input signal. In the frequency characteristics of the ΔΣ modulator, at least one of a pole point and a zero point is provided between the first noise blocking band corresponding to the first passing band and the second noise blocking band corresponding to the second passing band. It is a computer program having the above-mentioned filter characteristics.

図1は、送信機の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a transmitter. 図2は、第1実施形態に係るΔΣ変調器の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the ΔΣ modulator according to the first embodiment. 図3は、ΔΣ変調器の周波数−振幅特性を示すグラフであり、上限値Fupper(ω)と、下限値Flower(ω)の設定の態様の一例を示している。FIG. 3 is a graph showing the frequency-amplitude characteristics of the ΔΣ modulator, and shows an example of the setting mode of the upper limit value Fupper (ω) and the lower limit value F lower (ω). 図4は、本実施形態のΔΣ変調器の雑音伝達関数NTF(z)による周波数−振幅特性の一例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of frequency-amplitude characteristics by the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator of the present embodiment. 図5Aは、本実施形態のΔΣ変調器の雑音伝達関数NTF(z)における極点と零点の配置の一例を示した図である。FIG. 5A is a diagram showing an example of arrangement of poles and zeros in the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator of the present embodiment. 図5Bは、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域を互いに独立して設定したときの雑音伝達関数NTF(z)を求めた場合の極点と零点の配置を比較例として示した図である。FIG. 5B is a diagram showing the arrangement of poles and zeros when the noise transfer function NTF (z) is obtained when the first noise blocking band and the second noise blocking band are set independently of each other as a comparative example. .. 図6は、図5Aで示した本実施形態のΔΣ変調器の雑音伝達関数NTF(z)の周波数−振幅特性と、図5Bで示した雑音伝達関数NTF(z)の周波数−振幅特性とを比較した図である。FIG. 6 shows the frequency-amplitude characteristics of the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator of the present embodiment shown in FIG. 5A and the frequency-amplitude characteristics of the noise transfer function NTF (z) shown in FIG. 5B. It is a comparison figure. 図7は、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能な従来のΔΣ変調器の周波数−振幅特性の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency-amplitude characteristics of a conventional ΔΣ modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies.

[本開示が解決しようとする課題]
複数の入力ポートそれぞれに対応して複数のループフィルタを備えることで、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器を構成することができる。
また、前記複数の入力信号同士を加算した加算信号を一つのループフィルタに与えることで、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器を構成することも考えられる。
[Problems to be solved by this disclosure]
By providing a plurality of loop filters corresponding to each of the plurality of input ports, it is possible to configure a delta-sigma modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies.
Further, it is also conceivable to configure a ΔΣ modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies by giving an addition signal obtained by adding the plurality of input signals to one loop filter.

複数のループフィルタを用いる場合及び一つのループフィルタを用いる場合のいずれの場合においても、ΔΣ変調器は、複数の入力信号それぞれの周波数に対応して雑音が阻止される帯域を有する周波数特性となるような雑音伝達関数に設定する必要がある。 In both the case of using a plurality of loop filters and the case of using a single loop filter, the delta-sigma modulator has a frequency characteristic having a band in which noise is blocked corresponding to the frequency of each of the plurality of input signals. It is necessary to set such a noise transfer function.

図7は、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能な従来のΔΣ変調器の周波数−振幅特性の一例を示す図である。
図7において、周波数の異なる2つの入力信号に対応する周波数帯域では、量子化雑音が阻止される帯域(雑音阻止帯域)が存在していることを示している。
FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency-amplitude characteristics of a conventional ΔΣ modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies.
In FIG. 7, it is shown that a band in which quantization noise is blocked (noise blocking band) exists in the frequency band corresponding to two input signals having different frequencies.

ここで、ΔΣ変調器ではループフィルタを通過させた量子化雑音を負帰還しているが、雑音阻止帯域以外の帯域における量子化雑音の電力が必要以上に大きくなると、雑音阻止帯域以外の帯域における量子化雑音までもが負帰還されてしまい、発振が生じることがある。このような発振の発生は、ΔΣ変調器の動作に影響を及ぼすことがある。
このため、雑音阻止帯域以外の帯域においては、量子化雑音の電力が必要以上に大きくならないように周波数−振幅特性を設定することが好ましい。
Here, in the delta-sigma modulator, the quantization noise that has passed through the loop filter is negatively fed back, but if the power of the quantization noise in the band other than the noise suppression band becomes larger than necessary, it is in the band other than the noise suppression band. Even the quantization noise is negatively fed back, and oscillation may occur. The occurrence of such oscillation may affect the operation of the delta-sigma modulator.
Therefore, in a band other than the noise suppression band, it is preferable to set the frequency-amplitude characteristic so that the power of the quantized noise does not become larger than necessary.

例えば、一つの信号だけを含む出力信号を出力するΔΣ変調器の周波数特性には、一つの入力信号に対応する雑音阻止帯域が一つ存在するだけである。このため、一つの信号だけを含む出力信号を出力するΔΣ変調器では、雑音阻止帯域を設定するためのパラメータを調整することにより、雑音阻止帯域以外の帯域の振幅が必要以上に大きくならないように間接的に調整することができる。 For example, in the frequency characteristic of a ΔΣ modulator that outputs an output signal including only one signal, there is only one noise blocking band corresponding to one input signal. For this reason, in a delta-sigma modulator that outputs an output signal containing only one signal, by adjusting the parameters for setting the noise suppression band, the amplitude of the band other than the noise suppression band does not become larger than necessary. It can be adjusted indirectly.

しかし、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器の周波数特性には、複数の入力信号に対応する雑音阻止帯域と、量子化雑音が抑圧されない雑音阻止帯域帯域以外の帯域が含まれる。
このため、図7に示すように、雑音阻止帯域以外の帯域には、互いに隣り合って並ぶ2つの雑音阻止帯域の間に位置する帯域Bが含まれる。
However, the frequency characteristics of the ΔΣ modulator that can output an output signal including multiple signals with different frequencies include a noise blocking band corresponding to multiple input signals and a band other than the noise blocking band in which quantization noise is not suppressed. Is included.
Therefore, as shown in FIG. 7, the band other than the noise blocking band includes the band B located between the two noise blocking bands arranged adjacent to each other.

この2つの雑音阻止帯域の間の帯域Bにおける振幅は、2つの雑音阻止帯域が隣接しているために、両雑音阻止帯域からの影響によって他の帯域よりも比較的大きくなる傾向がある。さらに、2つの雑音阻止帯域が近ければ近いほどその傾向が高まる。その上、両雑音阻止帯域の設定によって両雑音阻止帯域の間の帯域の振幅を間接的に調整しようとしても、両雑音阻止帯域からの影響により、適切に調整することが困難であった。
このため、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器においては、2つの雑音阻止帯域の間の帯域Bにおける振幅が必要以上に大きくなり、良好な周波数特性を得るのが困難な場合があった。
The amplitude in the band B between the two noise blocking bands tends to be relatively larger than the other bands due to the influence from both noise blocking bands because the two noise blocking bands are adjacent to each other. Furthermore, the closer the two noise suppression bands are, the greater the tendency. Moreover, even if an attempt is made to indirectly adjust the amplitude of the band between the two noise suppression bands by setting both noise suppression bands, it is difficult to adjust the amplitude appropriately due to the influence from both noise suppression bands.
Therefore, in a ΔΣ modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies, the amplitude in the band B between the two noise blocking bands becomes larger than necessary, and good frequency characteristics can be obtained. It was sometimes difficult.

本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであり、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器において、信号の周波数が互いに近い場合であっても良好な周波数−振幅特性を得ることができる技術の提供を目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and is a good frequency even when the signal frequencies are close to each other in a delta-sigma modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies. The purpose is to provide a technique capable of obtaining amplitude characteristics.

[本開示の効果]
本開示によれば、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器において、信号の周波数が互いに近い場合であっても良好な周波数−振幅特性を得ることができる。
[Effect of this disclosure]
According to the present disclosure, in a delta-sigma modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies, good frequency-amplitude characteristics can be obtained even when the frequencies of the signals are close to each other.

[実施形態の概要]
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
(1)一実施形態であるΔΣ変調器は、周波数が隣り合う第1入力信号と第2入力信号とを加算する第1加算器と、ループフィルタと、前記第1加算器の出力と前記ループフィルタの出力とを加算する第2加算器と、前記第2加算器の出力に基づいて量子化データを生成する量子化器と、前記量子化器の出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算器の出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ与える差分器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する。
[Outline of Embodiment]
First, the contents of the embodiments will be listed and described.
(1) The ΔΣ modulator according to the embodiment includes a first adder that adds a first input signal and a second input signal having adjacent frequencies, a loop filter, an output of the first adder, and the loop. A second adder that adds the output of the filter, a quantizer that generates quantization data based on the output of the second adder, a feedback signal that feeds back the output of the quantizer, and the first addition. The loop filter includes a differential device that obtains a difference from the output of the device and gives the difference to the loop filter, and the loop filter has a frequency of a first pass band and a frequency of a second input signal corresponding to the frequency of the first input signal. In addition to having a second pass band corresponding to the above, in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator, between the first noise stop band corresponding to the first pass band and the second noise stop band corresponding to the second pass band. , Has a filter characteristic in which at least one of a pole point and a zero point is provided at least one.

上記構成のΔΣ変調器によれば、当該ΔΣ変調器の雑音伝達関数による周波数特性において互いに隣り合う2つの雑音阻止帯域の間に極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるので、この極点又は零点を調整することで、2つの雑音阻止帯域の間の帯域における振幅が必要以上に大きくならないように抑制することができる。この結果、周波数−振幅特性を適切に設定することができる。 According to the ΔΣ modulator having the above configuration, at least one of a pole point and a zero point is provided between two noise blocking bands adjacent to each other in the frequency characteristic by the noise transfer function of the ΔΣ modulator. By adjusting the pole or zero point, it is possible to suppress the amplitude in the band between the two noise blocking bands so as not to be unnecessarily large. As a result, the frequency-amplitude characteristic can be set appropriately.

(2)上記ΔΣ変調器において、前記周波数特性は、楕円関数フィルタ又は準楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性であることが好ましい。
この場合、ΔΣ変調器の雑音伝達関数において、互いに隣り合う2つの通過帯域の間の帯域に極点又は零点を適切に設けることができる。
(2) In the delta-sigma modulator, the frequency characteristic is preferably a filter characteristic as an elliptic function filter or a quasi-elliptic function filter.
In this case, in the noise transfer function of the delta-sigma modulator, a pole or a zero point can be appropriately provided in the band between two passing bands adjacent to each other.

(3)また、上記ΔΣ変調器において、発振の発生を抑制するために、前記前記周波数特性を定める雑音伝達関数の絶対値が2以下であることが好ましい。
(4)さらに好ましくは、前記雑音伝達関数の絶対値が1.5以下であることが好ましい。
(3) Further, in the delta-sigma modulator, in order to suppress the occurrence of oscillation, it is preferable that the absolute value of the noise transfer function that determines the frequency characteristic is 2 or less.
(4) More preferably, the absolute value of the noise transfer function is 1.5 or less.

(5)また、上記ΔΣ変調器において、前記周波数特性は、楕円関数フィルタ又は準楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性であり、前記雑音伝達関数の絶対値が1.5以下であることが好ましい。 (5) Further, in the delta-sigma modulator, the frequency characteristic is a filter characteristic as an elliptic function filter or a quasi-elliptic function filter, and the absolute value of the noise transfer function is preferably 1.5 or less.

(6)また、一実施形態である送信機は、上記(1)に記載のΔΣ変調器と、前記量子化器の出力が与えられる送信部と、を備えている。 (6) Further, the transmitter according to the embodiment includes the ΔΣ modulator according to (1) above and a transmitter unit to which the output of the quantizer is given.

(7)また、一実施形態である半導体集積回路は、周波数が隣り合う第1入力信号及び第2入力信号に対してΔΣ変調を行うΔΣ変調器に用いられる半導体集積回路であって、前記第1入力信号と前記第2入力信号とを加算する第1加算器と、ループフィルタと、前記第1加算器の出力と前記ループフィルタの出力とを加算する第2加算器と、前記第2加算器の出力に基づいて量子化データを生成する量子化器と、前記量子化器の出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算器の出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ与える差分器と、を備え、前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する。 (7) Further, the semiconductor integrated circuit according to the embodiment is a semiconductor integrated circuit used in a delta-sigma modulator that performs delta-sigma modulation on a first input signal and a second input signal having adjacent frequencies. A first adder that adds one input signal and the second input signal, a loop filter, a second adder that adds the output of the first adder and the output of the loop filter, and the second addition. The difference between the quantifier that generates quantized data based on the output of the device, the feedback signal that feeds back the output of the quantifier, and the output of the first adder is obtained, and the difference is given to the loop filter. The loop filter comprises a delta-sigma modulator, the loop filter having a first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and a second pass band corresponding to the frequency of the second input signal, and the ΔΣ modulator. In terms of frequency characteristics, a filter characteristic in which at least one of a pole point and a zero point is provided between the first noise blocking band corresponding to the first passing band and the second noise blocking band corresponding to the second passing band. Have.

(8)また、一実施形態であるコンピュータプログラムは、周波数が隣り合う第1入力信号及び第2入力信号を表すデータに対して行うΔΣ変調の歪補償処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに前記複数の入力信号を加算する第1加算ステップと、前記第1加算ステップの出力とループフィルタの出力とを加算する第2加算ステップと、前記第2加算ステップの出力に基づいて量子化データを生成する量子化データ生成ステップと、前記量子化データ生成ステップの出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算ステップの出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ出力する差分ステップと、を含む処理を実行させるコンピュータプログラムであり、前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有するコンピュータプログラムである。 (8) Further, the computer program according to the embodiment is a computer program for causing a computer to perform distortion compensation processing of ΔΣ modulation performed on data representing the first input signal and the second input signal having adjacent frequencies. Based on the first addition step of adding the plurality of input signals to the computer, the second addition step of adding the output of the first addition step and the output of the loop filter, and the output of the second addition step. The difference between the quantization data generation step that generates the quantization data, the feedback signal that feeds back the output of the quantization data generation step, and the output of the first addition step is obtained, and the difference is output to the loop filter. It is a computer program that executes a process including a difference step, and the loop filter sets a first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and a second pass band corresponding to the frequency of the second input signal. In addition, in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator, at least one of a pole point and a zero point is provided between the first noise blocking band corresponding to the first passing band and the second noise blocking band corresponding to the second passing band. Is a computer program having one or more filter characteristics.

[実施形態の詳細]
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔送信機の構成〕
図1は、送信機の一例を示すブロック図である。
図1中、送信機100は、複数の直交変調部(一次変調器)102,103と、ΔΣ変調器(二次変調器)1とを備えている。
[Details of the embodiment]
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
In addition, at least a part of each embodiment described below may be arbitrarily combined.
[Transmitter configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a transmitter.
In FIG. 1, the transmitter 100 includes a plurality of quadrature modulators (primary modulators) 102 and 103, and a ΔΣ modulator (secondary modulator) 1.

複数の直交変調部102,103は、それぞれ、デジタルデータとされたベースバンド信号に対して、デジタル信号処理で直交変調を行うデジタル直交変調器として構成されている。直交変調部102,103は、ベースバンド信号I,Q,I,Qに対して、一次変調として直交変調を行う。
直交変調部102,103は、ベースバンド信号に対して直交変調及びアップコンバート等を行い、RF(Radio Frequency)信号をデジタルデータとして出力する。
RF信号は、無線波として空間に放射される信号であり、例えば、移動体通信や放送サービスに用いられる信号である。
Each of the plurality of orthogonal modulation units 102 and 103 is configured as a digital orthogonal modulator that performs orthogonal modulation by digital signal processing on a baseband signal that has been converted into digital data. The quadrature modulation units 102 and 103 perform quadrature modulation as primary modulation for the baseband signals I 1 , Q 1 , I 2 and Q 2.
The quadrature modulation units 102 and 103 perform quadrature modulation, up-conversion, and the like on the baseband signal, and output the RF (Radio Frequency) signal as digital data.
The RF signal is a signal radiated into space as a radio wave, and is, for example, a signal used for mobile communication and broadcasting services.

直交変調部102,103は、互いに異なる無線周波数のRF信号U,Uを出力するように構成されている。複数のRF信号U,Uは、ΔΣ変調器1への入力信号となる。The quadrature modulation units 102 and 103 are configured to output RF signals U 1 and U 2 having radio frequencies different from each other. The plurality of RF signals U 1 and U 2 are input signals to the ΔΣ modulator 1.

ΔΣ変調器1は、複数のRF信号(入力信号)U,Uに対して、二次変調としてΔΣ変調を行い、複数のRF信号U,Uを含むパルス信号(量子化データ)を出力することができる。
ΔΣ変調器1が出力するパルス信号は、当該パルス信号の周波数帯域のうち複数のRF信号U,Uそれぞれの周波数に対応する周波数帯域にアナログ信号としてのRF信号U,Uを周波数成分として含んでいる。
The ΔΣ modulator 1 performs ΔΣ modulation as a secondary modulation on a plurality of RF signals (input signals) U 1 and U 2 , and a pulse signal (quantized data) including a plurality of RF signals U 1 and U 2. Can be output.
Pulse signal ΔΣ modulator 1 outputs the frequency RF signals U 1, U 2 as an analog signal into a plurality of RF signals U 1, U 2 corresponding frequency band to each of the frequencies of the frequency band of the pulse signal It is included as an ingredient.

ΔΣ変調器1の出力信号は、伝送路104を介して、アナログフィルタである第1バンドバスフィルタ105、及び第2バンドパスフィルタ106に与えられる。
本実施形態の送信機100は、ΔΣ変調器1の出力信号であるパルス信号を送信信号として送信する。
The output signal of the ΔΣ modulator 1 is given to the first band bus filter 105 and the second band pass filter 106, which are analog filters, via the transmission line 104.
The transmitter 100 of the present embodiment transmits a pulse signal, which is an output signal of the ΔΣ modulator 1, as a transmission signal.

バンドパスフィルタ105,106は、両RF信号U,Uに対応して設けられている。第1バンドパスフィルタ105は、RF信号Uを通過させる通過帯域を持つ。また、第2バンドパスフィルタ106は、RF信号Uを通過させる通過帯域を持つ。Bandpass filters 105 and 106 are provided corresponding to both RF signals U 1, U 2. First band-pass filter 105 has a bandpass which passes RF signals U 1. Further, the second bandpass filter 106 has a pass band through which the RF signal U 2 is passed.

ΔΣ変調器1が出力するパルス信号が第1バンドパスフィルタ105に与えられると、第1バンドパスフィルタ105は、パルス信号からRF信号Uの帯域外の周波数成分(雑音成分等)が除去された信号を出力する。よって、第1バンドパスフィルタ105は、RF信号Uを出力する。
ΔΣ変調器1が出力するパルス信号が第2バンドパスフィルタ106に与えられると、第2バンドパスフィルタ106は、パルス信号からRF信号Uの帯域外の周波数成分が除去された信号を出力する。よって、第2バンドパスフィルタ106は、RF信号Uを出力する。
これらRF信号U及びRF信号Uは、増幅器等に与えられ、無線波として空間に放射されたり、伝送路を介して送信されたりする。
When the pulse signal output by the ΔΣ modulator 1 is given to the first bandpass filter 105, the first bandpass filter 105 removes frequency components (noise components, etc.) outside the band of the RF signal U 1 from the pulse signal. Output the signal. Thus, the first band-pass filter 105 outputs a RF signal U 1.
When the pulse signal output by the ΔΣ modulator 1 is given to the second bandpass filter 106, the second bandpass filter 106 outputs a signal from which the frequency component outside the band of the RF signal U 2 is removed from the pulse signal. .. Therefore, the second bandpass filter 106 outputs the RF signal U 2.
These RF signals U 1 and RF signals U 2 are given to an amplifier or the like and are radiated into space as radio waves or transmitted via a transmission path.

送信機100の出力であるパルス信号はデジタル信号であるため、RF信号U,Uをデジタル信号として、光ファイバーなどの高速伝送路で遠方まで伝送することが可能である。
また、一つのデータストリーム中に複数のRF信号を含めることができるため、複数のRF信号を一本の伝送路で送信することができる。
Since the pulse signal that is the output of the transmitter 100 is a digital signal, it is possible to transmit the RF signals U 1 and U 2 as digital signals to a long distance through a high-speed transmission line such as an optical fiber.
Further, since a plurality of RF signals can be included in one data stream, a plurality of RF signals can be transmitted by one transmission line.

〔ΔΣ変調器の構成〕
図2は、第1実施形態に係るΔΣ変調器1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、ΔΣ変調器1は、周波数の異なる2つのRF信号(入力信号)U,Uが入力される入力ポート2a,2bを備えている。ΔΣ変調器1は、受け付けた2つのRF信号U,Uを含む単一の出力信号V(ΔΣ変調信号:量子化データ)を出力ポート4から出力する。
[Structure of delta-sigma modulator]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the ΔΣ modulator 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, .DELTA..SIGMA modulator 1 comprises input ports 2a to two different RF signal (input signal) U 1 frequency, U 2 is input, the 2b. The ΔΣ modulator 1 outputs a single output signal V (ΔΣ modulated signal: quantized data) including two received RF signals U 1 and U 2 from the output port 4.

ΔΣ変調器1は、RF信号U,U(第1入力信号及び第2入力信号)を加算する第1加算器5と、ループフィルタ6と、第1加算器5の出力とループフィルタ6の出力とを加算する第2加算器7と、第2加算器7の出力に基づいて量子化データを生成する量子化器8と、量子化器8の出力をフィードバックした信号と、第1加算器5の出力との差分を求め、ループフィルタ6へ与える差分器9とを備えている。The delta-sigma modulator 1 includes a first adder 5 for adding RF signals U 1 and U 2 (first input signal and second input signal), a loop filter 6, an output of the first adder 5, and a loop filter 6. A second adder 7 that adds the outputs of It is provided with a difference device 9 for obtaining a difference from the output of the device 5 and giving it to the loop filter 6.

第1加算器5は、入力ポート2a,2bによって受け付けられたRF信号U,Uを加算する。第1加算器5の出力は、第2加算器7及び差分器9のそれぞれに与えられる。
差分器9には、第1加算器5の出力が与えられるとともに、量子化器8から出力される出力信号Vがフィードバック信号として与えられる。フィードバック信号として差分器9に与えられる出力信号Vは、量子化器8の出力端と差分器9とを接続する経路10を介してフィードバックされる。以下、経路10を介して差分器9にフィードバックされる出力信号Vをフィードバック信号ともいう。
The first adder 5 adds the RF signals U 1 and U 2 received by the input ports 2a and 2b. The output of the first adder 5 is given to each of the second adder 7 and the differencer 9.
The output of the first adder 5 is given to the differencer 9, and the output signal V output from the quantizer 8 is given as a feedback signal. The output signal V given to the differencer 9 as a feedback signal is fed back through the path 10 connecting the output end of the quantizer 8 and the differencer 9. Hereinafter, the output signal V fed back to the differential device 9 via the path 10 is also referred to as a feedback signal.

差分器9は、フィードバック信号と第1加算器5の出力との差分を求め、ループフィルタ6へ出力する。
ループフィルタ6は、第1フィルタ回路15と、第2フィルタ回路16と、第3加算器18とを備えている。
第1フィルタ回路15と、第2フィルタ回路16とは、差分器9及び第3加算器18に対して互いに並列に接続されている。差分器9の出力は、分岐部20により分岐され、第1フィルタ回路15と第2フィルタ回路16へ与えられる。
第3加算器18は、第1フィルタ回路15の出力と第2フィルタ回路16の出力とを加算する。第3加算器18の出力は、ループフィルタ6の出力として第2加算器7へ与えられる。
The differencer 9 obtains the difference between the feedback signal and the output of the first adder 5, and outputs the difference to the loop filter 6.
The loop filter 6 includes a first filter circuit 15, a second filter circuit 16, and a third adder 18.
The first filter circuit 15 and the second filter circuit 16 are connected to the difference device 9 and the third adder 18 in parallel with each other. The output of the differencer 9 is branched by the branch portion 20 and given to the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16.
The third adder 18 adds the output of the first filter circuit 15 and the output of the second filter circuit 16. The output of the third adder 18 is given to the second adder 7 as the output of the loop filter 6.

第2加算器7は、第1加算器5の出力と、ループフィルタ6の出力とを加算する。
第2加算器7の出力は、量子化器8へ与えられる。量子化器8は2レベル量子化器であり、1bitのパルス列を出力信号Vとして出力する。なお、上述したように、量子化器8の出力信号Vは、フィードバック信号として経路10を介してループフィルタ6に与えられる。
量子化器8による出力信号Vは、出力ポート4に与えられ出力される。
The second adder 7 adds the output of the first adder 5 and the output of the loop filter 6.
The output of the second adder 7 is given to the quantizer 8. The quantizer 8 is a two-level quantizer and outputs a 1-bit pulse train as an output signal V. As described above, the output signal V of the quantizer 8 is given to the loop filter 6 as a feedback signal via the path 10.
The output signal V from the quantizer 8 is given to the output port 4 and output.

また、ΔΣ変調器1は、第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16を制御するための制御部19を備えている。制御部19は、第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16それぞれのフィルタ特性を定める設定パラメータを複数記憶することができる。制御部19は、記憶している複数の設定パラメータを選択的に第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16に与えることで、第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16のフィルタ特性を制御する機能を有している。 Further, the ΔΣ modulator 1 includes a control unit 19 for controlling the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16. The control unit 19 can store a plurality of setting parameters that determine the filter characteristics of each of the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16. The control unit 19 controls the filter characteristics of the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16 by selectively giving a plurality of stored setting parameters to the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16. It has a function.

ループフィルタ6の伝達関数L(z)は、第1フィルタ回路15の伝達関数と、第2フィルタ回路16の伝達関数との和によって表される。
ループフィルタ6の伝達関数L(z)は、後述するように、伝達関数L(z)よりも低次の多項式の和として表すことができる。
本実施形態では、ループフィルタ6の伝達関数L(z)を2項の和として表し、これら2項に対応する特性が、第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16の特性として設定される。
The transfer function L (z) of the loop filter 6 is represented by the sum of the transfer function of the first filter circuit 15 and the transfer function of the second filter circuit 16.
The transfer function L (z) of the loop filter 6 can be expressed as the sum of polynomials of lower order than the transfer function L (z), as will be described later.
In the present embodiment, the transfer function L (z) of the loop filter 6 is represented as the sum of the two terms, and the characteristics corresponding to these two terms are set as the characteristics of the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16.

これにより、ループフィルタ6の伝達関数L(z)(ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z))を、伝達関数L(z)よりも低次の伝達関数のフィルタ回路で構成することができる。 As a result, the transfer function L (z) of the loop filter 6 (the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1) can be configured by a filter circuit having a transfer function of lower order than the transfer function L (z). can.

本実施形態のΔΣ変調器1は、CPUや記憶部等の含んだコンピュータによって構成することもできる。この場合、コンピュータは、前記記憶部に記憶されたコンピュータプログラム等を読み出して実行することによってΔΣ変調器1が有する各機能部を実現することができる。ΔΣ変調器1をコンピュータによって構成した場合、ΔΣ変調器1は、各信号(入力信号や出力信号等)を表すデータの処理を行う。 The ΔΣ modulator 1 of the present embodiment can also be configured by a computer including a CPU, a storage unit, and the like. In this case, the computer can realize each functional unit of the ΔΣ modulator 1 by reading and executing a computer program or the like stored in the storage unit. When the ΔΣ modulator 1 is configured by a computer, the ΔΣ modulator 1 processes data representing each signal (input signal, output signal, etc.).

また、本実施形態のΔΣ変調器1は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の半導体集積回路によって構成することができる。ΔΣ変調器1を半導体集積回路で構成した場合、ΔΣ変調器1が有するループフィルタ6や、量子化器8等の各機能部は、半導体集積回路に含まれている各種半導体素子を用いて構成される。 Further, the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment can be configured by, for example, a semiconductor integrated circuit such as FPGA (Field Programmable Gate Array). When the ΔΣ modulator 1 is configured by a semiconductor integrated circuit, each functional unit such as the loop filter 6 and the quantizer 8 included in the ΔΣ modulator 1 is configured by using various semiconductor elements included in the semiconductor integrated circuit. Will be done.

さらに、ΔΣ変調器1は、プログラム可能な集積回路であるFPGAと、このFPGAの回路構成に関する回路構成情報をFPGAに与え、前記回路構成情報に従ってFPGAに回路を構成させる機能を有するコンピュータとを備えたシステムによって構成することもできる。
この場合、コンピュータの記憶部には、回路構成情報をFPGAに与えるための処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラムや、1又は複数の回路構成情報が記憶されている。
前記コンピュータは、前記記憶部に記憶された回路構成情報をFPGAに与える。回路構成情報が与えられたFPGAは、与えられた回路構成情報に従った回路を構成する。
前記コンピュータの記憶部には、ΔΣ変調器1をFPGAに構成させるための回路構成を示す回路構成情報が記憶されている。
前記コンピュータは、ΔΣ変調器1を構成するための回路構成情報をFPGAに与えることで、FPGAにΔΣ変調器1を構成させることができる。
Further, the ΔΣ modulator 1 includes an FPGA which is a programmable integrated circuit, and a computer having a function of giving circuit configuration information regarding the circuit configuration of the FPGA to the FPGA and causing the FPGA to configure the circuit according to the circuit configuration information. It can also be configured by a system.
In this case, the storage unit of the computer stores a program for causing the computer to execute a process for giving the circuit configuration information to the FPGA, and one or a plurality of circuit configuration information.
The computer gives the circuit configuration information stored in the storage unit to the FPGA. The FPGA to which the circuit configuration information is given constitutes a circuit according to the given circuit configuration information.
The storage unit of the computer stores circuit configuration information indicating a circuit configuration for configuring the ΔΣ modulator 1 in the FPGA.
The computer can make the FPGA configure the delta-sigma modulator 1 by giving the FPGA circuit configuration information for configuring the delta-sigma modulator 1.

〔ΔΣ変調器の雑音伝達関数について〕
ΔΣ変調器1の出力信号Vは、下記式(1)のようにz領域における関数で表される。
V(z)=E(z)+U(z)+U(z)+
L(z)(U(z)+U(z)−V(z))・・・(1)
V(z)=U(z)+U(z)+(1/(1+L(z)))E(z)
=U(z)+U(z)+NTF(z)E(z) ・・・(2)
[About the noise transfer function of the delta-sigma modulator]
The output signal V of the ΔΣ modulator 1 is represented by a function in the z region as shown in the following equation (1).
V (z) = E (z) + U 1 (z) + U 2 (z) +
L (z) (U 1 (z) + U 2 (z) -V (z)) ... (1)
V (z) = U 1 (z) + U 2 (z) + (1 / (1 + L (z))) E (z)
= U 1 (z) + U 2 (z) + NTF (z) E (z) ... (2)

上記式(1)及び式(2)中、V(z)は出力信号、U(z)及びU(z)はRF信号、L(z)はループフィルタ6の伝達関数L(z)、NTF(z)はΔΣ変調器1の雑音伝達関数、E(z)はΔΣ変調器1の量子化雑音である。In the above equations (1) and (2), V (z) is an output signal, U 1 (z) and U 2 (z) are RF signals, and L (z) is a transfer function L (z) of the loop filter 6. , NTF (z) is the noise transfer function of the ΔΣ modulator 1, and E (z) is the quantization noise of the ΔΣ modulator 1.

上記式(2)より、差分器9の出力は、下記式(3)のように表される。
(z)+U(z)−V(z)=U(z)+U(z)−
(U(z)+U(z)+NTF(z)E(z))
=−NTF(z)E(z) ・・・(3)
From the above equation (2), the output of the difference device 9 is expressed as the following equation (3).
U 1 (z) + U 2 (z) -V (z) = U 1 (z) + U 2 (z)-
(U 1 (z) + U 2 (z) + NTF (z) E (z))
= -NTF (z) E (z) ... (3)

式(3)より、差分器9の出力は、出力信号V(z)に含まれる雑音成分の逆特性となる。
本実施形態のループフィルタ6は、RF信号Uの周波数帯域を含む第1通過帯域と、RF信号Uの周波数帯域を含む第2通過帯域とを有し、第1通過帯域及び第2通過帯域以外の帯域においては信号の通過を阻止するフィルタ特性となるように設定されている。
From the equation (3), the output of the differencer 9 has the inverse characteristic of the noise component included in the output signal V (z).
The loop filter 6 of the present embodiment has a first pass band including the frequency band of the RF signal U 1 and a second pass band including the frequency band of the RF signal U 2 , and has a first pass band and a second pass band. In bands other than the band, it is set to have a filter characteristic that blocks the passage of signals.

よって、ループフィルタ6は、RF信号Uの周波数帯域を含む第1通過帯域、及びRF信号Uの周波数帯域を含む第2通過帯域における雑音成分の逆特性を有する信号を出力し、第2加算器7に与える。前記逆特性を有する信号は、第2加算器7によって第1加算器5の出力(RF信号U,Uを加算した信号)に加算される。前記逆特性を有する信号が加算された第1加算器5の出力は量子化器8によって量子化され、その出力信号Vはループフィルタ6にフィードバックされる。Therefore, the loop filter 6 outputs a signal having an inverse characteristic of the noise component in the first pass band including the frequency band of the RF signal U 1 and the second pass band including the frequency band of the RF signal U 2, and the second. Give to the adder 7. Signal having the inverse characteristic is added to the second adder 7 outputs of the first adder 5 (signal obtained by adding the RF signals U 1, U 2). The output of the first adder 5 to which the signal having the inverse characteristic is added is quantized by the quantizer 8, and the output signal V is fed back to the loop filter 6.

本実施形態のループフィルタ6は、差分器9から出力が与えられると、第1通過帯域及び第2通過帯域における雑音成分の逆特性を有する信号を出力する。ループフィルタ6の出力は、第1加算器5の出力に対して繰り返し加算される。これにより、出力信号Vにおける第1通過帯域及び第2通過帯域の雑音が抑圧される。
よって、本実施形態のΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)は、ループフィルタ6によって、第1通過帯域及び第2通過帯域の2箇所に雑音阻止帯域(第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域)を有する周波数−振幅特性(周波数−量子化雑音特性)となるように設定される。
つまり、ΔΣ変調器1の周波数−振幅特性を定める雑音伝達関数NTF(z)は、ループフィルタ6のフィルタ特性によって設定される。
When an output is given from the differential device 9, the loop filter 6 of the present embodiment outputs a signal having the opposite characteristics of the noise component in the first pass band and the second pass band. The output of the loop filter 6 is repeatedly added to the output of the first adder 5. As a result, the noise in the first pass band and the second pass band in the output signal V is suppressed.
Therefore, the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment has two noise suppression bands (first noise suppression band and second passage band) in the first pass band and the second pass band by the loop filter 6. It is set to have a frequency-amplitude characteristic (frequency-quantized noise characteristic) having a noise blocking band).
That is, the noise transfer function NTF (z) that determines the frequency-amplitude characteristic of the ΔΣ modulator 1 is set by the filter characteristic of the loop filter 6.

ループフィルタ6のフィルタ特性(伝達関数L(z))は、雑音伝達関数NTF(z)を求めてから、その求めた雑音伝達関数NTF(z)に基づいて設定される。
以下、雑音伝達関数NTF(z)の設定方法について説明する。
ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)は、IIR(Infinite Impulse Response)フィルタとしての構成を取る。よって、雑音伝達関数NTF(z)は、下記式(4)のように表される。
The filter characteristic (transfer function L (z)) of the loop filter 6 is set based on the noise transfer function NTF (z) obtained after the noise transfer function NTF (z) is obtained.
Hereinafter, a method of setting the noise transfer function NTF (z) will be described.
The noise transfer function NTF (z) of the delta-sigma modulator 1 is configured as an IIR (Infinite Impulse Response) filter. Therefore, the noise transfer function NTF (z) is expressed by the following equation (4).

Figure 0006973503
Figure 0006973503

式(4)中、z,pは、各iの値に対応するパラメータである。
式(4)から、雑音伝達関数NTF(z)は、下記式(5)のように、分母多項式D(z)及び分子多項式N(z)によって分数として表すことができる。
In equation (4), z i and pi are parameters corresponding to the values of each i.
From the equation (4), the noise transfer function NTF (z) can be expressed as a fraction by the denominator polynomial D (z) and the numerator polynomial N (z) as in the following equation (5).

Figure 0006973503
Figure 0006973503

ここで、リーの基準(Lee criterion:「和保 孝雄、安田 明 監訳(原著者 Richard Schreier, Gabor C. Temes)、「ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門」、丸善株式会社、2007 第81ページ」)によれば、雑音伝達関数NTF(z)の絶対値が1.5より小さければ、安定である可能性が高いとされている。
つまり、下記式(6)のように、雑音伝達関数NTF(z)の絶対値が、許容値G(例えば1.5)以下であればよい。
Here, Lee's criteria (Lee transfer: "Translated by Takao Waho and Akira Yasuda (Original author Richard Schreier, Gabor C. Temes)," Introduction to ΔΣ type analog / digital converter ", Maruzen Co., Ltd., p. 81" ), If the absolute value of the noise transfer function NTF (z) is smaller than 1.5, it is highly likely that the noise transfer function is stable.
That is, as shown in the following equation (6), the absolute value of the noise transfer function NTF (z) may be an allowable value G (for example, 1.5) or less.

なお、この許容値Gは、1.5よりも大きい場合、例えば、許容値Gを2に設定したとしても実質的に安定動作が得られることがある。よって、許容値Gを2に設定してもよい。この場合、雑音伝達関数NTF(z)を求める上での自由度を高めることができる。
しかし、安定動作を重視する場合、許容値Gは1.5以下に設定することがより好ましい。
When the permissible value G is larger than 1.5, for example, even if the permissible value G is set to 2, a substantially stable operation may be obtained. Therefore, the permissible value G may be set to 2. In this case, the degree of freedom in obtaining the noise transfer function NTF (z) can be increased.
However, when emphasizing stable operation, it is more preferable to set the allowable value G to 1.5 or less.

Figure 0006973503
Figure 0006973503

式(6)の両辺を2乗すると、下記式(7)のように変形することができる。 By squared both sides of the equation (6), it can be transformed as shown in the following equation (7).

Figure 0006973503
Figure 0006973503

なお、m=0,1,2,・・・nである。
ここで、式(5)中のパラメータa,bを求めれば、雑音伝達関数NTF(z)が定まる。
そこで、式(5)中のパラメータa,bを求めるために、式(7)中のパラメータc,dを求める。
It should be noted that m = 0, 1, 2, ... N.
Here, if the parameters a m and b m in the equation (5) are obtained, the noise transfer function NTF (z) is determined.
Therefore, in order to obtain the parameters a m and b m in the equation (5), the parameters c m and d m in the equation (7) are obtained.

cos(ωt)=(ejωt+e−jωt)×(1/2)であるので、上記式(7)は、下記式(8)のように表すことができる。なお、ωは周波数、tは時間である。Since cos (ωt) = (e jωt + e −jωt ) × (1/2), the above equation (7) can be expressed as the following equation (8). In addition, ω is a frequency and t is a time.

Figure 0006973503
Figure 0006973503

式(8)中、分母多項式D(z)を2乗したもの(以下、D(z)^とも表す)及び分子多項式N(z)を2乗したもの(以下、N(z)^とも表す)は、当然、下記式(9)及び式(10)を満たす。 In equation (8), the square of the denominator polynomial D (z) (hereinafter, also referred to as D (z) ^) and the square of the numerator polynomial N (z) (hereinafter, also referred to as N (z) ^). ) Naturally satisfies the following equations (9) and (10).

Figure 0006973503
Figure 0006973503

また、式(11)に示すように、雑音伝達関数NTF(z)を2乗したものに対して、上限値Fupper(ω)(許容値Gの2乗)、及び下限値Flower(ω)を設定する。Further, as shown in the equation (11), the upper limit value Fupper (ω) (the square of the allowable value G) and the lower limit value F lower (ω) are obtained for the square of the noise transfer function NTF (z). ) Is set.

Figure 0006973503
Figure 0006973503

式(11)中の上限値Fupper(ω)、及び下限値Flower(ω)を周波数ωに応じて適切な値に設定した上で、当該式(11)に基づいて、上限値Fupper(ω)に関するD(z)^及びN(z)^の制約条件、及び下限値Flower(ω)に関するD(z)^及びN(z)^の制約条件を求める。
また、式(9)及び式(10)も、D(z)^及びN(z)^の制約条件である。
これら式(9)、式(10)、及び式(11)より得られるD(z)^及びN(z)^の制約条件に基づいて、パラメータc,dを含む関数を求め、この関数の値を集束させることで、式(7)におけるパラメータc,dを求める。
なお、パラメータc,dを求めるために、シンプレックス法等を用いることができる。
After setting the upper limit value Fupper (ω) and the lower limit value F lower (ω) in the equation (11) to appropriate values according to the frequency ω, the upper limit value Fupper is based on the equation (11). The constraints of D (z) ^ and N (z) ^ regarding (ω) and the constraints of D (z) ^ and N (z) ^ regarding the lower limit value Frequency (ω) are obtained.
Further, the equations (9) and (10) are also constraints of D (z) ^ and N (z) ^.
These formula (9), equation (10), and on the basis of the equation (11) than those obtained D (z) ^ and N (z) ^ constraints, obtains a function containing a parameter c m, the d m, the by focusing the value of the function, determined in equation (7) parameter c m, the d m.
The parameter c m, in order to obtain the d m, it is possible to use the simplex method.

求めたパラメータc,dを上記式(7)に代入することで、式(5)中のパラメータa,bを求めることができる。
これにより、設定した上限値Fupper(ω)、及び下限値Flower(ω)によって制限される条件を満たした雑音伝達関数NTF(z)を求めることができる。
Determined parameters c m, the d m by substituting the above equation (7), the parameters a m in the formula (5), can be obtained b m.
Thereby, the noise transfer function NTF (z) satisfying the conditions limited by the set upper limit value Fupper (ω) and the lower limit value F lower (ω) can be obtained.

本実施形態では、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)であって、複数(2つ)の雑音阻止帯域を有する周波数特性とされた雑音伝達関数NTF(z)を求める必要がある。
このため、本実施形態では、上限値Fupper(ω)、及び下限値Flower(ω)を、2つの雑音阻止帯域、及び雑音阻止帯域外の帯域に応じて適切に設定した上で、雑音伝達関数NTF(z)を求める。
In the present embodiment, it is necessary to obtain the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1 having a frequency characteristic having a plurality of (two) noise blocking bands.
Therefore, in the present embodiment, the upper limit value Function (ω) and the lower limit value Flower (ω) are appropriately set according to the two noise blocking bands and the band outside the noise blocking band, and then noise is generated. Find the transfer function NTF (z).

上記式(11)より、上限値Fupper(ω)に関するD(z)^及びN(z)^の制約条件は、下記式(12)のように表される。From the above equation (11), the constraint conditions of D (z) ^ and N (z) ^ regarding the upper limit value Fupper (ω) are expressed by the following equation (12).

Figure 0006973503
Figure 0006973503

ここで、本実施形態では、式(12)に示すように、周波数ωが第1雑音阻止帯域内及び第2雑音阻止帯域内(第1通過帯域内及び第2通過帯域内)の値である場合、上限値Fupper(ω)は、係数αの2乗(α)に設定される。また、周波数ωが両雑音阻止帯域外の値である場合、上限値Fupper(ω)は、1.5に設定される。Here, in the present embodiment, as shown in the equation (12), the frequency ω is a value in the first noise blocking band and the second noise blocking band (in the first pass band and in the second pass band). In this case, the upper limit value Frequency (ω) is set to the square of the coefficient α (α 2). The frequency omega be a value outside both noise stop band, the upper limit value F upper (ω) is set to 1.5 2.

また、下限値Flower(ω)に関するD(z)^及びN(z)^の制約条件は、下記式(13)のように表される。
さらに、下限値Flower(ω)は、式(14)に示すように、上限値Fupper(ω)に、係数β(ω)の2乗(β(ω))を乗算することで求められる。つまり、下限値Flower(ω)は、上限値Fupper(ω)を基準に設定される。
Further, the constraint conditions of D (z) ^ and N (z) ^ regarding the lower limit value Flower (ω) are expressed by the following equation (13).
Further, the lower limit value Flower (ω) is obtained by multiplying the upper limit value Fupper (ω) by the square of the coefficient β (ω) (β (ω) 2 ) as shown in the equation (14). Be done. That is, the lower limit value F lower (ω) is set with reference to the upper limit value F upper (ω).

Figure 0006973503
Figure 0006973503

図3は、ΔΣ変調器1の周波数−振幅特性を示すグラフであり、上限値Fupper(ω)と、下限値Flower(ω)の設定の態様の一例を示している。図中、縦軸は振幅を2乗したものの対数を示している。FIG. 3 is a graph showing the frequency-amplitude characteristics of the ΔΣ modulator 1, and shows an example of the setting mode of the upper limit value Fupper (ω) and the lower limit value F lower (ω). In the figure, the vertical axis shows the logarithm of the square of the amplitude.

上限値Fupper(ω)及び下限値Flower(ω)は、離散的に設定された周波数それぞれに設定されている。
図3中、丸印は、上限値Fupper(ω)が設定されている点、ばつ印は、下限値Flower(ω)が設定されている点を示している。
図3中、破線は、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)を2乗したものの対数を示す線図である。
また、図3中、周波数f1はRF信号Uの中心周波数であり、周波数f1を含む第1雑音阻止帯域が示されている。また、周波数f2はRF信号Uの中心周波数であり、周波数f2を含む第2雑音阻止帯域が示されている。
The upper limit value Fupper (ω) and the lower limit value F lower (ω) are set for each of the discretely set frequencies.
In FIG. 3, circles indicate points where the upper limit value Fupper (ω) is set, and cross marks indicate points where the lower limit value F lower (ω) is set.
In FIG. 3, the broken line is a diagram showing the logarithm of the squared noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1.
Further, in FIG. 3, the frequency f1 is the center frequency of the RF signal U 1, there is shown a first noise rejection band including the frequency f1. Further, the frequency f2 is the center frequency of the RF signal U 2 , and the second noise blocking band including the frequency f2 is shown.

図3に示すように、第1雑音阻止帯域内及び第2雑音阻止帯域内の周波数における上限値Fupper(ω)は、αに設定されている。よって、図3における上限値Fupper(ω)の値は、10log10αとなっている。なお、αは、0.01から0.05の間の値に設定される。 As shown in FIG. 3, the upper limit value Upper (ω) in the frequency in the first noise blocking band and the second noise blocking band is set to α 2. Therefore, the value of the upper limit value F upper (ω) in FIG. 3 has a 10 log 10 alpha 2. In addition, α is set to a value between 0.01 and 0.05.

両雑音阻止帯域外の周波数における上限値Fupper(ω)は、1.5に設定されている。よって、図3における上限値Fupper(ω)の値は、10log101.5となっている。 The upper limit Fupper (ω) at frequencies outside both noise suppression bands is set to 1.5 2. Therefore, the value of the upper limit value F upper (ω) in FIG. 3 has a 10 log 10 1.5 2.

また、両雑音阻止帯域内の周波数及び両雑音阻止帯域外の周波数における下限値Flower(ω)は、上限値Fupper(ω)に、β(ω)を乗算した値に設定されている。よって、図3における下限値Flower(ω)の値は、上限値Fupper(ω)の値から10log10β(ω)だけ下がった値となっている。なお、β(ω)は、1から10の間の値に設定される。 Further, the lower limit value Flower (ω) at the frequency within both noise suppression bands and the frequency outside both noise suppression bands is set to a value obtained by multiplying the upper limit value Fupper (ω) by β (ω) 2. .. Therefore, the value of the lower limit value Flower (ω) in FIG. 3 is a value that is 10 log 10 β (ω) 2 lower than the value of the upper limit value F upper (ω). Note that β (ω) is set to a value between 1 and 10.

また、β(ω)は、周波数ωが両雑音阻止帯域内の周波数である場合と、両雑音阻止帯域外の周波数である場合とで、異なる値に設定される。周波数ωが両雑音阻止帯域内の周波数である場合のβ(ω)は、両雑音阻止帯域外の周波数である場合よりも小さい値に設定される。これにより、周波数ωが両雑音阻止帯域内の周波数である場合における上限値Fupper(ω)と、下限値Flower(ω)との差が、両雑音阻止帯域外の周波数である場合よりも小さく設定される。Further, β (ω) is set to a different value depending on whether the frequency ω is a frequency within both noise suppression bands and a frequency outside both noise suppression bands. When the frequency ω is a frequency within both noise suppression bands, β (ω) is set to a smaller value than when the frequency is outside both noise suppression bands. As a result, the difference between the upper limit value Fupper (ω) and the lower limit value F lower (ω) when the frequency ω is a frequency within both noise suppression bands is larger than that when the frequency is outside both noise suppression bands. Set small.

なお、本実施形態では、上限値Fupper(ω)を基準として下限値Flower(ω)を求めた場合を示したが、下限値Flower(ω)は、上限値Fupper(ω)に対して独立した値に設定してもよい。In the present embodiment, the case of obtaining the lower limit value F lower (omega) the upper limit value F upper the (omega) as a reference, the lower limit value F lower (omega) is the upper limit value F upper (ω) On the other hand, it may be set to an independent value.

上記のように上限値Fupper(ω)と、下限値Flower(ω)とを設定することで、図3に示すように、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)(を2乗したもの)は、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域を有するとともに、両雑音阻止帯域外の帯域の振幅が必要以上に大きくならないように抑制された周波数−振幅特性となる。 By setting the upper limit value Frequency (ω) and the lower limit value Frequency (ω) as described above, as shown in FIG. 3, the noise transfer function NTF (z) (of the ΔΣ modulator 1 is squared. Has a first noise blocking band and a second noise blocking band, and has a frequency-amplitude characteristic suppressed so that the amplitude of the band outside both noise blocking bands does not become larger than necessary.

なお、図3に示すように、両雑音阻止帯域、及び両雑音阻止帯域外の帯域に上限値及び下限値を設けることで、得られる雑音伝達関数NTF(z)による周波数特性において、両雑音阻止帯域、及び両雑音阻止帯域外の帯域に零点及び極点が設けられる。 As shown in FIG. 3, both noise suppression is performed in the frequency characteristics obtained by the noise transfer function NTF (z) obtained by setting the upper limit value and the lower limit value in both noise suppression bands and the band outside both noise suppression bands. A zero point and a pole point are provided in the band and the band outside both noise blocking bands.

特に、本実施形態では、両雑音阻止帯域外の帯域に零点及び極点が設けられており、このため、互いに隣り合う2つの雑音阻止帯域(第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域)の間の帯域に極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられる。 In particular, in the present embodiment, a zero point and a pole point are provided in a band outside both noise suppression bands, and therefore, between two noise suppression bands (first noise suppression band and second noise suppression band) adjacent to each other. At least one of a pole point and a zero point is provided in the band of.

上記のように設定した上限値Fupper(ω)及び下限値Flower(ω)それぞれに関するD(z)^及びN(z)^の制約条件と、式(9)及び式(10)によるD(z)^及びN(z)^の制約条件とに基づいて、式(7)におけるパラメータc,dを求め、さらに、式(5)中のパラメータa,bを求めることで、上限値Fupper(ω)、及び下限値Flower(ω)によって制限される条件を満たした雑音伝達関数NTF(z)が求められる。
なお、本実施形態において求められるΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)の周波数特性は、楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性を有する。
Constraints of D (z) ^ and N (z) ^ for the upper limit value Function (ω) and the lower limit value F lower (ω) set as described above, and D according to equations (9) and (10). (z) ^ and N (z) ^ based on the constraints to obtain the parameters c m, d m in the formula (7), further, by obtaining the parameters a m, b m in the formula (5) , The noise transfer function NTF (z) satisfying the conditions limited by the upper limit value Fupper (ω) and the lower limit value F lower (ω) is obtained.
The frequency characteristic of the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1 obtained in the present embodiment has the filter characteristic as an elliptic function filter.

なお、D(z)^及びN(z)^の制約条件に基づいて、雑音伝達関数NTF(z)を求める方法は、例えば、「LAWRENCE R.RABINER,NANCY Y.GRAHAM,AND HOWARD D.HELMS, 「 Linear Programming Design of IIR Digital Filters with Arbitrary Magnitude Function 」, IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, VOL. ASSP−22, NO. 2, APRIL 1974 PP.117−123」に記載された方法に準じている。
上記文献には、一つの通過帯域を有する一般的なローパスフィルタを楕円関数フィルタとして設計する設計方法について記載されている。
本実施形態では、上記文献に記載のフィルタ設計手法を、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)に適用した。
The method of obtaining the noise transfer function NTF (z) based on the constraints of D (z) ^ and N (z) ^ is, for example, "LAWRENCE R.RABINER, NANCY Y.GRAHAM, ANDHOWARD D.HELMS". , "Linear Programming Design of IIR Digital Filters with Arbitrary Magnitude Function", EEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIG. ASSP-22, NO. 2, APRIL 1974 PP. 117-123 ”is according to the method described.
The above document describes a design method for designing a general low-pass filter having one pass band as an elliptic function filter.
In this embodiment, the filter design method described in the above document is applied to the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1.

上記方法によって雑音伝達関数NTF(z)が求められると、上記式(2)に基づいて、雑音伝達関数NTF(z)から、ループフィルタ6の伝達関数L(z)が求められる。
この伝達関数L(z)とされたループフィルタ6は、RF信号Uの周波数f1に対応する第1通過帯域及びRF信号Uの周波数f2に対応する第2通過帯域を有するとともに、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)による周波数特性における帯域であって両通過帯域に対応する両雑音阻止帯域間の帯域に極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する。
When the noise transfer function NTF (z) is obtained by the above method, the transfer function L (z) of the loop filter 6 is obtained from the noise transfer function NTF (z) based on the above equation (2).
The loop filter 6 having the transfer function L (z) has a first pass band corresponding to the frequency f1 of the RF signal U 1 and a second pass band corresponding to the frequency f2 of the RF signal U 2, and is ΔΣ modulated. It has a filter characteristic in which at least one of a pole point and a zero point is provided in the band between the two noise blocking bands corresponding to both pass bands, which is the band in the frequency characteristic by the noise transmission function NTF (z) of the device 1. ..

さらに、この伝達関数L(z)を2項の和に分解することで得られる各項が、第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16の伝達関数となる。求められた第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16の伝達関数は、制御部19(図2)によって、第1フィルタ回路15及び第2フィルタ回路16に反映される。
これにより、ΔΣ変調器1は、上記方法によって求めた雑音伝達関数NTF(z)による周波数−振幅特性となる。
Further, each term obtained by decomposing the transfer function L (z) into the sum of the two terms becomes the transfer function of the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16. The obtained transfer functions of the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16 are reflected in the first filter circuit 15 and the second filter circuit 16 by the control unit 19 (FIG. 2).
As a result, the ΔΣ modulator 1 has a frequency-amplitude characteristic according to the noise transfer function NTF (z) obtained by the above method.

本実施形態のΔΣ変調器1によれば、当該ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)による周波数特性において、互いに隣り合う両雑音阻止帯域間の帯域に極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるので、この極点又は零点を調整することで、両雑音阻止帯域の間の帯域における振幅が必要以上に大きくならないように抑制することができる。この結果、周波数−振幅特性を適切に設定することができ、両雑音阻止帯域外の量子化雑音が負帰還されてしまうのを抑制できる。これにより、ΔΣ変調器1を安定して動作させることができる。 According to the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment, in the frequency characteristic of the ΔΣ modulator 1 by the noise transfer function NTF (z), at least one of the pole point and the zero point is in the band between the two noise blocking bands adjacent to each other. Since one or more are provided, by adjusting this pole or zero point, it is possible to suppress the amplitude in the band between the two noise blocking bands so as not to become larger than necessary. As a result, the frequency-amplitude characteristic can be appropriately set, and it is possible to suppress negative feedback of quantized noise outside both noise suppression bands. As a result, the ΔΣ modulator 1 can be operated stably.

すなわち、周波数の異なる2つのRF信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器1の周波数特性には、2つの雑音阻止帯域と、量子化雑音が抑圧されない雑音阻止帯域帯域以外の帯域が含まれる。さらに、雑音阻止帯域帯域以外の帯域には、両雑音阻止帯域の間に位置する帯域が含まれる。
両雑音阻止帯域間の帯域における振幅は、両雑音阻止帯域が隣接しているために、両雑音阻止帯域からの影響によって他の帯域よりも比較的大きくなる傾向がある。さらに、両雑音阻止帯域が近ければ近いほどその傾向が高まる。
このため、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器においては、2つの雑音阻止帯域の間の帯域における振幅が必要以上に大きくなることがあり、良好な周波数−振幅特性を得るのが困難な場合があった。
That is, the frequency characteristics of the ΔΣ modulator 1 capable of outputting an output signal including two RF signals having different frequencies include two noise blocking bands and a band other than the noise blocking band in which the quantization noise is not suppressed. .. Further, the band other than the noise blocking band includes a band located between the two noise blocking bands.
The amplitude in the band between the two noise blocking bands tends to be relatively larger than the other bands due to the influence from both noise blocking bands because the two noise blocking bands are adjacent to each other. Furthermore, the closer the two noise suppression bands are, the higher the tendency.
Therefore, in a ΔΣ modulator capable of outputting an output signal including a plurality of signals having different frequencies, the amplitude in the band between the two noise blocking bands may be larger than necessary, and good frequency-amplitude characteristics. Was sometimes difficult to obtain.

特に第5世代移動体通信システムにおいては、3.5GHzや、4.5GHzといった周波数帯の使用が考えられており、これらを用いてキャリアアグリゲーションによる高速化を図る場合、使用周波数帯域が1GHz程度の間隔で隣接する場合がある。
このような、第5世代移動体通信システムにおいて、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力するように構成されたΔΣ変調器を用いてキャリアアグリゲーションを行う場合、2つの使用周波数帯域が1GHz程度の間隔で隣接することで、両使用周波数帯域(両雑音阻止帯域)の間の帯域における振幅が他の帯域よりも比較的大きくなってしまうことがある。
In particular, in the 5th generation mobile communication system, the use of frequency bands such as 3.5 GHz and 4.5 GHz is considered, and when speeding up by carrier aggregation using these, the frequency band used is about 1 GHz. May be adjacent at intervals.
In such a 5th generation mobile communication system, when carrier aggregation is performed using a ΔΣ modulator configured to output an output signal including a plurality of signals having different frequencies, the two frequency bands used are 1 GHz. By adjoining each other at a certain interval, the amplitude in the band between the two used frequency bands (both noise blocking bands) may be relatively larger than that in the other bands.

このため、第5世代移動体通信システムにおいてキャリアアグリゲーションを行うために、周波数の異なる複数の信号を含む出力信号を出力するように構成されたΔΣ変調器を用いる場合に、良好な周波数−振幅特性を得るのが特に困難になると考えられる。 Therefore, in order to perform carrier aggregation in the 5th generation mobile communication system, good frequency-amplitude characteristics are used when a ΔΣ modulator configured to output an output signal including a plurality of signals having different frequencies is used. Will be particularly difficult to obtain.

これに対して本実施形態のΔΣ変調器1によれば、両雑音阻止帯域の間の帯域に極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるので、この極点又は零点を調整することで、周波数−振幅特性を適切に設定することができる。
これにより、本実施形態のΔΣ変調器1を第5世代移動体通信システムにおいてキャリアアグリゲーションを行うために用いたとしても、周波数−振幅特性を適切に設定することができ、安定動作させることができる。
On the other hand, according to the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment, at least one of a pole point and a zero point is provided in the band between the two noise blocking bands, and the pole point or the zero point can be adjusted by adjusting the pole point or the zero point. , Frequency-amplitude characteristics can be set appropriately.
As a result, even if the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment is used for carrier aggregation in the 5th generation mobile communication system, the frequency-amplitude characteristics can be appropriately set and stable operation can be performed. ..

図4は、本実施形態のΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)による周波数−振幅特性の一例を示すグラフである。また、図5Aは、本実施形態のΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)における極点と零点の配置の一例を示した図である。また、図5Bは、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域を互いに独立して設定したときの雑音伝達関数NTF(z)を求めた場合の極点と零点の配置を比較例として示しており、図7で示した雑音伝達関数NTF(z)における極点と零点の配置を示した図である。 FIG. 4 is a graph showing an example of the frequency-amplitude characteristic of the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment by the noise transfer function NTF (z). Further, FIG. 5A is a diagram showing an example of arrangement of poles and zeros in the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment. Further, FIG. 5B shows, as a comparative example, the arrangement of the poles and zeros when the noise transfer function NTF (z) is obtained when the first noise blocking band and the second noise blocking band are set independently of each other. , Is a diagram showing the arrangement of poles and zeros in the noise transfer function NTF (z) shown in FIG. 7.

図4中、雑音伝達関数NTF(z)を示す線図の紙面上側に示されている印は、極点及び零点が配置されている周波数を示している印であり、丸印は零点が配置されている周波数を示している。また、ばつ印は極点が配置されている周波数を示している。 In FIG. 4, the mark shown on the upper side of the paper surface of the diagram showing the noise transfer function NTF (z) is a mark indicating the frequency in which the pole and the zero point are arranged, and the circle mark is the mark in which the zero point is arranged. Indicates the frequency. The cross marks indicate the frequencies at which the poles are arranged.

図4に示すように、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)による周波数特性において、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域に零点が設けられている他、両雑音阻止帯域外においても極点及び零点が配置されている。
特に、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域の間の帯域Aには、極点が2つ設けられている。
As shown in FIG. 4, in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator 1 due to the noise transfer function NTF (z), zeros are provided in the first noise blocking band and the second noise blocking band, and outside both noise blocking bands. Also has poles and zeros.
In particular, the band A between the first noise blocking band and the second noise blocking band is provided with two poles.

また、図5Bに示すように、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域を互いに独立して設定した場合では、両雑音阻止帯域のみに極点を設けたことで、各極点は円周上の特定の部分に集中して配置されている。
一方、本実施形態では、図5Aに示すように、極点及び零点は円周上及び円周内に点在して配置されており、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)による周波数−振幅特性は、楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性が表れている。
Further, as shown in FIG. 5B, when the first noise blocking band and the second noise blocking band are set independently of each other, the poles are provided only in both noise blocking bands, so that each pole point is on the circumference. It is concentrated in a specific part.
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the poles and zeros are arranged scattered on and within the circumference, and the frequency by the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1- The amplitude characteristic shows the filter characteristic as an elliptical function filter.

図6は、図5Aで示した本実施形態のΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)の周波数−振幅特性と、図5Bで示した雑音伝達関数NTF(z)の周波数−振幅特性とを比較した図である。
図6中、実線は、図5Aで示した本実施形態のΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)を示す線図、破線は、図5Bで示した雑音伝達関数NTF(z)を示す線図である。
FIG. 6 shows the frequency-amplitude characteristic of the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment shown in FIG. 5A and the frequency-amplitude characteristic of the noise transfer function NTF (z) shown in FIG. 5B. It is a figure comparing.
In FIG. 6, the solid line is a diagram showing the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment shown in FIG. 5A, and the broken line is a diagram showing the noise transfer function NTF (z) shown in FIG. 5B. It is a diagram.

図6に示すように、図5Bで示した雑音伝達関数NTF(z)による周波数−振幅特性では、第1雑音阻止帯域と第2雑音阻止帯域との間の帯域Aにおける振幅は5dBを超える値となっている。
一方、本実施形態のΔΣ変調器1の周波数−振幅特性では、帯域Aにおける振幅は0dB近傍値となっており、必要以上に大きくならないように抑制されていることが判る。
As shown in FIG. 6, in the frequency-amplitude characteristic by the noise transfer function NTF (z) shown in FIG. 5B, the amplitude in the band A between the first noise blocking band and the second noise blocking band exceeds 5 dB. It has become.
On the other hand, in the frequency-amplitude characteristic of the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment, it can be seen that the amplitude in the band A is a value near 0 dB and is suppressed so as not to be larger than necessary.

以上のように、本実施形態のΔΣ変調器1によれば、雑音伝達関数NTF(z)による周波数−振幅特性において、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域の間の帯域Aに極点が2つ設けられており、この極点を適切に調整することで、帯域Aにおける振幅が必要以上に大きくならないように抑制することができ、良好な周波数−振幅特性を得ることができる。 As described above, according to the ΔΣ modulator 1 of the present embodiment, in the frequency-amplitude characteristic by the noise transfer function NTF (z), the pole point is in the band A between the first noise blocking band and the second noise blocking band. Two are provided, and by appropriately adjusting these pole points, it is possible to suppress the amplitude in the band A from becoming larger than necessary, and it is possible to obtain good frequency-amplitude characteristics.

〔その他〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
上記実施形態では、周波数の異なる(周波数が隣り合う)2つのRF信号U,Uを含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器1を示したが、周波数が異なるより多数の入力信号を含む出力信号を出力可能なΔΣ変調器であっても同様であり、良好な周波数−振幅特性を得ることができる。
つまり、第1加算器5が3つ以上の入力信号を加算可能であり、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)が、ループフィルタ6によって、各入力信号の周波数に対応する雑音阻止帯域を有する周波数−振幅特性となるように設定された場合においても、互いに隣り合う雑音阻止帯域の間に極点を設ければ、良好な周波数−振幅特性を得ることができる。
〔others〕
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive.
In the above embodiment, the ΔΣ modulator 1 capable of outputting an output signal including two RF signals U 1 and U 2 having different frequencies (adjacent frequencies) is shown, but includes a larger number of input signals having different frequencies. The same applies to a ΔΣ modulator capable of outputting an output signal, and good frequency-amplitude characteristics can be obtained.
That is, the first adder 5 can add three or more input signals, and the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1 has a noise blocking band corresponding to the frequency of each input signal by the loop filter 6. Even when the frequency-amplitude characteristic is set to have, a good frequency-amplitude characteristic can be obtained by providing a pole between adjacent noise blocking bands.

上記実施形態では、ΔΣ変調器1の雑音伝達関数NTF(z)による周波数特性において、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域の間の帯域A(図4)に極点が2つ設けられた場合を例示したが、帯域Aに設けられる極点は1つであってもよい。また、1つ以上の零点が帯域Aに設けられていてもよい。さらに、極点と零点の両方が帯域Aに設けられていてもよい。 In the above embodiment, in the frequency characteristic by the noise transfer function NTF (z) of the ΔΣ modulator 1, two pole points are provided in the band A (FIG. 4) between the first noise blocking band and the second noise blocking band. Although the case is illustrated, the number of poles provided in the band A may be one. Further, one or more zero points may be provided in the band A. Further, both poles and zeros may be provided in band A.

また、上記実施形態では、ΔΣ変調器1の周波数特性は、楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性としたが、準楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性としてもよい。
この場合においても、第1雑音阻止帯域及び第2雑音阻止帯域の間の帯域に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられ、これにより、良好な周波数−振幅特性を得ることができる。
Further, in the above embodiment, the frequency characteristic of the ΔΣ modulator 1 is a filter characteristic as an elliptic function filter, but it may be a filter characteristic as a quasi-elliptic function filter.
Also in this case, at least one of the pole point and the zero point is provided in the band between the first noise blocking band and the second noise blocking band, whereby good frequency-amplitude characteristics can be obtained. can.

上記実施形態では、ループフィルタ6を2つのフィルタ回路を並列に接続して構成した場合を例示したが、より多数のフィルタ回路を用いて構成してもよい。また、複数のフィルタ回路を直列に接続してループフィルタ6を構成してもよい。 In the above embodiment, the case where the loop filter 6 is configured by connecting two filter circuits in parallel is illustrated, but a larger number of filter circuits may be used for the configuration. Further, a plurality of filter circuits may be connected in series to form the loop filter 6.

本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include the meaning equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope.

1 ΔΣ変調器
2a,2b 入力ポート
4 出力ポート
5 第1加算器
6 ループフィルタ
7 第2加算器
8 量子化器
9 差分器
10 経路
15 第1フィルタ回路
16 第2フィルタ回路
18 第3加算器
19 制御部
20 分岐部
100 送信機
102,103 直交変調部
104 伝送路
105 第1バンドパスフィルタ
106 第2バンドパスフィルタ
1 ΔΣ modulator 2a, 2b Input port 4 Output port 5 1st adder 6 Loop filter 7 2nd adder 8 Quantifier 9 Differential 10 Path 15 1st filter circuit 16 2nd filter circuit 18 3rd adder 19 Control unit 20 Branch unit 100 Transmitter 102, 103 Orthogonal modulator 104 Transmission path 105 1st bandpass filter 106 2nd bandpass filter

Claims (8)

ΔΣ変調器であって、
周波数が隣り合う第1入力信号と第2入力信号とを加算する第1加算器と、
ループフィルタと、
前記第1加算器の出力と前記ループフィルタの出力とを加算する第2加算器と、
前記第2加算器の出力に基づいて量子化データを生成する量子化器と、
前記量子化器の出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算器の出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ与える差分器と、を備え、
前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する
ΔΣ変調器。
It is a delta-sigma modulator,
A first adder that adds the first input signal and the second input signal whose frequencies are adjacent to each other,
With a loop filter,
A second adder that adds the output of the first adder and the output of the loop filter, and
A quantizer that generates quantized data based on the output of the second adder, and
A differential device that obtains a difference between a feedback signal that feeds back the output of the quantizer and the output of the first adder and gives the difference to the loop filter is provided.
The loop filter has a first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and a second pass band corresponding to the frequency of the second input signal, and has a first pass in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator. A ΔΣ modulator having a filter characteristic in which at least one of a pole point and a zero point is provided between a first noise blocking band corresponding to a band and a second noise blocking band corresponding to a second pass band.
前記周波数特性は、楕円関数フィルタ又は準楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性である
請求項1に記載のΔΣ変調器。
The ΔΣ modulator according to claim 1, wherein the frequency characteristic is a filter characteristic as an elliptic function filter or a quasi-elliptic function filter.
前記周波数特性を定める雑音伝達関数の絶対値が2以下である
請求項1又は請求項2に記載のΔΣ変調器。
The ΔΣ modulator according to claim 1 or 2, wherein the absolute value of the noise transfer function that determines the frequency characteristic is 2 or less.
前記雑音伝達関数の絶対値が1.5以下である
請求項3に記載のΔΣ変調器。
The ΔΣ modulator according to claim 3, wherein the absolute value of the noise transfer function is 1.5 or less.
前記周波数特性は、楕円関数フィルタ又は準楕円関数フィルタとしてのフィルタ特性であり、
前記雑音伝達関数の絶対値が1.5以下である
請求項1に記載のΔΣ変調器。
The frequency characteristic is a filter characteristic as an elliptic function filter or a quasi-elliptic function filter.
The ΔΣ modulator according to claim 1, wherein the absolute value of the noise transfer function is 1.5 or less.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のΔΣ変調器と、
前記量子化器の出力が与えられる送信部と、を備えている
送信機。
The ΔΣ modulator according to any one of claims 1 to 5.
A transmitter comprising a transmitter to which the output of the quantizer is given.
周波数が隣り合う第1入力信号及び第2入力信号に対してΔΣ変調を行うΔΣ変調器に用いられる半導体集積回路であって、
前記第1入力信号と前記第2入力信号とを加算する第1加算器と、
ループフィルタと、
前記第1加算器の出力と前記ループフィルタの出力とを加算する第2加算器と、
前記第2加算器の出力に基づいて量子化データを生成する量子化器と、
前記量子化器の出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算器の出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ与える差分器と、を備え、
前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する
半導体集積回路。
A semiconductor integrated circuit used in a delta-sigma modulator that performs delta-sigma modulation on a first input signal and a second input signal having adjacent frequencies.
A first adder that adds the first input signal and the second input signal, and
With a loop filter,
A second adder that adds the output of the first adder and the output of the loop filter, and
A quantizer that generates quantized data based on the output of the second adder, and
A differential device that obtains a difference between a feedback signal that feeds back the output of the quantizer and the output of the first adder and gives the difference to the loop filter is provided.
The loop filter has a first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and a second pass band corresponding to the frequency of the second input signal, and has a first pass in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator. A semiconductor integrated circuit having filter characteristics in which at least one of a pole point and a zero point is provided between a first noise blocking band corresponding to a band and a second noise blocking band corresponding to a second pass band.
周波数が隣り合う第1入力信号及び第2入力信号を表すデータに対して行うΔΣ変調の歪補償処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに
前記複数の入力信号を加算する第1加算ステップと、
前記第1加算ステップの出力とループフィルタの出力とを加算する第2加算ステップと、
前記第2加算ステップの出力に基づいて量子化データを生成する量子化データ生成ステップと、
前記量子化データ生成ステップの出力をフィードバックしたフィードバック信号と前記第1加算ステップの出力との差分を求め、前記差分を前記ループフィルタへ出力する差分ステップと、
を含む処理を実行させるコンピュータプログラムであり、
前記ループフィルタは、前記第1入力信号の周波数に対応する第1通過帯域と第2入力信号の周波数に対応する第2通過帯域とを有するとともに、前記ΔΣ変調器の周波数特性において、第1通過帯域に対応する第1雑音阻止帯域と第2通過帯域に対応する第2雑音阻止帯域との間に、極点及び零点の少なくともいずれか一方が1つ以上設けられるフィルタ特性を有する
コンピュータプログラム。
It is a computer program for causing a computer to execute a distortion compensation process of delta-sigma modulation performed on data representing the first input signal and the second input signal having adjacent frequencies.
The first addition step of adding the plurality of input signals to the computer,
A second addition step that adds the output of the first addition step and the output of the loop filter, and
A quantized data generation step that generates quantized data based on the output of the second addition step, and a quantized data generation step.
A difference step in which the difference between the feedback signal fed back from the output of the quantization data generation step and the output of the first addition step is obtained, and the difference is output to the loop filter.
Is a computer program that executes processing including
The loop filter has a first pass band corresponding to the frequency of the first input signal and a second pass band corresponding to the frequency of the second input signal, and has a first pass in the frequency characteristics of the ΔΣ modulator. A computer program having a filter characteristic in which at least one of a pole point and a zero point is provided between a first noise blocking band corresponding to a band and a second noise blocking band corresponding to a second pass band.
JP2019557997A 2017-12-08 2018-08-08 Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, and computer programs Active JP6973503B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017236348 2017-12-08
JP2017236348 2017-12-08
PCT/JP2018/029746 WO2019111446A1 (en) 2017-12-08 2018-08-08 Δς modulator, transmitter, semiconductor integrated circuit, and computer program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019111446A1 JPWO2019111446A1 (en) 2020-12-24
JP6973503B2 true JP6973503B2 (en) 2021-12-01

Family

ID=66750889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019557997A Active JP6973503B2 (en) 2017-12-08 2018-08-08 Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, and computer programs

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6973503B2 (en)
WO (1) WO2019111446A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5598561B2 (en) * 2013-02-27 2014-10-01 住友電気工業株式会社 ΔΣ modulator and communication device
WO2018123250A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-05 住友電気工業株式会社 Δς modulator, transmitter, semiconductor integrated circuit, processing method, and computer program

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019111446A1 (en) 2020-12-24
WO2019111446A1 (en) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5598561B2 (en) ΔΣ modulator and communication device
JP4776681B2 (en) Bandpass sigma-delta modulator with anti-resonance component cancellation means
Kalathil et al. Efficient design of non-uniform cosine modulated filter banks for digital hearing aids
US7042375B1 (en) System and method using dither to tune a filter
US9344111B2 (en) N-order noise shaper
JP7006689B2 (en) Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, distortion compensation methods, systems, and computer programs
JP6973503B2 (en) Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, and computer programs
US9639203B2 (en) Touch control detection system, delta-sigma modulator and modulating method thereof
Risbo On the design of tone-free/spl Sigma//spl Delta/modulators
CN109842421B (en) Spectrum shaper apparatus and method and non-transitory computer readable medium
JP6996517B2 (en) Delta-sigma modulators, transmitters, semiconductor integrated circuits, processing methods, and computer programs
USRE44879E1 (en) Phase locked loop, transceiver device and method for generating an oscillator signal
CN111656743B (en) Hybrid multi-layer signal decomposition method and device
JP2023063841A (en) ΔΣ modulator, transmitter, semiconductor integrated circuit, and computer program
JP6623914B2 (en) Transmission system, transmission device, and communication system
JP2014225922A (en) Δς modulator and communication device
JP2007243394A (en) Signal processing device
WO2013183534A1 (en) Wireless transmitter and signal processing device
WO2018123145A1 (en) δσ MODULATOR, TRANSMITTER, SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT, PROCESSING METHOD, SYSTEM, AND COMPUTER PROGRAM
JP2025068689A (en) Δς modulator and δς modulation method
US10615819B1 (en) Modified pi-sigma-delta-modulator based digital signal processing system for wide-band applications
JP2014014066A (en) Signal conversion device, signal output device and transmitter
JP6364939B2 (en) Communication device
Nagahara et al. Optimal noise shaping in Δ∑ Modulators via generalized KYP lemma
JP2013201741A (en) Signal conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211005

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211018

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6973503

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250