相位分析电路制造技术

本发明专利技术提供相位分析电路。本发明专利技术具备：并行相移电路，其对于由彼此正交的第一I信号和第一Q信号构成的输入信号组，根据由n组信号组构成的n组的多相位划分频率信号组群的相位差并行地实施相移处理，生成由彼此正交的第三I信号群和第三Q信号群构成的n组的相移正交信号组群，其中，上述n组信号组由彼此正交的第二I信号群和第二Q信号群构成并且各个信号群是同一频率且同一振幅并彼此具有对相位2π进行n分割的相位差；以及相位离散连续测量电路，其根据来自并行相移电路的n组的相移正交信号组，生成由n个离散值构成的离散信号群，并且生成作为插补上述离散信号群的信号群的n以下的所希望的个数的k个的连续正切信号群。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相位分析电路
本专利技术涉及相位分析电路，其瞬时且并行地始终输出与由AD转换器所进行的振幅的瞬时测量对应的、到来的彼此正交的信号组的相位的瞬时值，来作为以从外部供给的参照相位基准信号为基准，对相位2π进行n分割的离散分析值和插补该离散分析值的连续值的2个互补分析值。
技术介绍
通过用想传递的信息对交变信号的振幅、相位、以及频率的至少一个进行调制来进行将交变信号作为介质而进行的信息通信。可以通过利用2个AD转换器而得到由被正交分解而得的I信号和Q信号表现出的交变信号的瞬时振幅，来作为将采样的时刻的振幅进行离散得到的数据。因此，根据这些多组的数据组群，通过傅立叶转换法等现有技术求出交变信号的振幅和频率的方法被广泛使用。此外，作为进行了超微小的频率分析(多普勒频移分析)的技术，公知有非专利文献1。现有技术文献非专利文献非专利文献1：SuminoriNishie,MasatoAkagi:“AcousticSoundSourceTrackingforAMovingObjectUsingPreciseDoppler-ShiftMeasurement”,EUSIPCO20131569746251,Sep.2013,Morocco然而，现有技术的方法由于根据基于“以规定的时间幅度采样的振幅测量”的多个数据来使用标本化定理进行处理，所以在相对于分析频率宽度的最短分析时间有极限。另外，因为得到的分析结果仅是没有插补连续分析结果的离散分析结果，所以在发送信息恢复时的处理法的选择范围有极限。进一步，因为发送电路和接收电路分别需要准确的基准频率的供给电路，所以不能实现两电路的小型化、低价格化。
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种相位分析电路，其能够瞬时且并行地始终输出到来的彼此正交的信号组的相位的瞬时值，来作为对相位2π进行n分割的离散分析值和插补该离散分析值的连续值的2个互补分析值。本专利技术的相位分析电路具备：并行相移电路，其对于由彼此正交的第一I信号和第一Q信号构成的输入信号组，根据由n组信号组构成的n组的多相位划分频率信号组群的相位差，并行地实施相移处理，生成由彼此正交的第三I信号群和第三Q信号群构成的n组的相移正交信号组群，上述n组信号组由彼此正交的第二I信号群和第二Q信号群构成并且各个信号群是同一频率且同一振幅并彼此具有对相位2π进行n分割的相位差；以及相位离散连续测量电路，其根据来自并行相移电路的n组的相移正交信号组，生成由n个离散值构成的离散信号群，并且生成插补上述离散信号群的信号群并且n以下的所希望个数的k个连续正切信号群。专利技术效果根据本专利技术，能够通过相位离散连续测量电路的离散连续分析处理，瞬时且并行地输出离散信号群与连续正切信号群的互补分析值。另外，能够进行被16个以上的n组的多相位划分频率信号组群的相位划分效果所支持的高准确度分析能力、以对相位2π进行n分割的相位分解能力的离散宽度来进行分析的高分解分析能力。另外，能够通过模拟电路的并行同时处理形式进行兼具高准确度分析能力和高分辨率分析能力的互补分析和始终执行瞬时输出的高速分析。本专利技术能够进行作为分析对象的输入信号的振幅变化不成为对相位分析误差增大的直接原因的对抗噪声抗性较强的分析方法。附图说明图1是实施例1的相位分析电路的结构图。图2是实施例2的并行相移电路的结构图。图3是实施例2的IQ信号相移电路的结构图。图4是实施例2的n个多相位划分频率信号组群的n个“划分点”的星座的说明图。图5是实施例3的相位离散连续测量电路的结构图。图6是实施例3的正切电路的结构图。图7是实施例3的正切生成电路的结构图。图8是实施例3的副主值检测电路的结构图。图9是实施例3的副商位置检测电路的结构图。图10是实施例3的主象限位置检测电路的结构图。图11是实施例3的最小位置检测电路的结构图。图12是实施例3的正切信号输出电路的结构图。图13是实施例3的相位离散连续测量电路的动作说明图。图14是表示实施例3的相位离散连续测量电路的输出信号的中的离散值与插补连续值的时间变化的模拟例的图。图15是实施例4的IQ加法相位测量电路的结构图。图16是实施例4的IQ信号加法电路的结构图。图17是实施例4的I信号加法电路的结构图。图18是实施例4的Q信号加法电路的结构图。图19是实施例4的IQ信号加法电路的动作说明图。图20是实施例5的相位解析电路的结构图。图21是实施例5的频率转换正交分解电路的结构图。图22是实施例5的零附近反正切电路的结构图。图23是实施例5的L阶近似反正切电路的结构图。图24是实施例5的l阶近似项生成电路的结构图。图25是实施例5的L阶近似输出信号的误差模拟结果图。具体实施方式本专利技术通过模拟并行处理电路实现将输入信号组的相位以外部相位基准信号为基准，对相位2π进行16以上的n分割的离散分析值和插补该离散分析宽度之间的连续分析值(模拟分析值)的这2个值的瞬时值的经常分析。处理与输入信号是完全独立分析。但是，将输入频率为分析对象频率范围的情况作为处理对象。在处理时，尝试由进行总体平均引起的电路常量的偏差、抖动、白色噪声的影响的减少策略。以下，基于6个实施例对本专利技术进行说明。实施例1对相位分析电路进行说明。相位分析电路具备并行相移电路和相位离散连续测量电路。实施例2对并行相移电路的详细进行说明。实施例3对相位离散连续测量电路的详细进行说明。相位离散连续测量电路公开基本型和IQ加法型这2个电路构成。实施例3对基本型的相位离散连续测量电路进行说明。实施例4对IQ加法型的相位离散连续测量电路进行说明。IQ加法型的相位离散连续测量电路公开对在实施例3中说明的基本型的相位离散连续测量电路附加用于进行IQ加法处理的处理功能的电路。实施例5对相位解析电路进行说明。相位解析电路具备频率转换正交分解电路和在实施例1中说明的相位分析电路。实施例6对将零附近反正切电路作为例子并提高插补连续值的近似度的L阶近似反正切电路进行说明。最初对本专利技术的相位测量的概要进行说明。本专利技术对比于交变的输入信号的商相位和剩余相位，着眼于对相位2π进行n分割的副商相位和对其插补的副剩余相位的2个量，将2个量作为在2π中进行分割的多组的信号，通过自主分布型的处理电路并行地检测。本专利技术始终并行地测量所希望的时刻的输入信号的副商相位和副剩余相位。此时，在减少噪声、电路常量的偏差等影响的状态下检测。在各图中，在一个实线配置与其斜交的棒线(斜杠记号)，来表示群信号。根据斜杠记号的根数，伴有下标。另外，以下说明的下标j只要不指定数值范围，就是0～n－1的包括“0”的自然数。下标k只要不指定数值范围，就是－2～+2的整数。【实施例1】接下来，使用图1对实施例1的相位分析电路10的构成进行说明。相位分析电路10对于输入信号组的相位的瞬时值，以相位彼此不同的多个基准相位信号组群为基准，瞬时且并行地输出多个分析信号。相位分析电路10输入由彼此正交的一方信号10pI和另一方信号10pQ构成的输入信号组，输入由彼此正交的一方信号群10qIj和另一方信号群10qQj构成的多相位划分频率信号组群10qIQj，生成副主值位置信号群11qj和连续正切信号群11rk。另外，相位分析电路10具有输入基准信号1p(例如接地电位)的端子1a。相位分析电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相位分析电路，其特征在于，具备：并行相移电路，其对于由彼此正交的第一I信号和第一Q信号构成的输入信号组，根据由n组信号组构成的n组的多相位划分频率信号组群的相位差，并行地实施相移处理，生成由彼此正交的第三I信号群和第三Q信号群构成的n组的相移正交信号组群，其中，上述n组信号组由彼此正交的第二I信号群和第二Q信号群构成并且各个信号群是同一频率且同一振幅并彼此具有对相位2π进行n分割的相位差；以及相位离散连续测量电路，其根据来自上述并行相移电路的n组的相移正交信号组，生成由n个离散值构成的离散信号群，并且生成作为插补上述离散信号群的信号群的n以下的所希望的个数k个的连续正切信号群。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种相位分析电路，其特征在于，具备：并行相移电路，其对于由彼此正交的第一I信号和第一Q信号构成的输入信号组，根据由n组信号组构成的n组的多相位划分频率信号组群的相位差，并行地实施相移处理，生成由彼此正交的第三I信号群和第三Q信号群构成的n组的相移正交信号组群，其中，上述n组信号组由彼此正交的第二I信号群和第二Q信号群构成并且各个信号群是同一频率且同一振幅并彼此具有对相位2π进行n分割的相位差；以及相位离散连续测量电路，其根据来自上述并行相移电路的n组的相移正交信号组，生成由n个离散值构成的离散信号群，并且生成作为插补上述离散信号群的信号群的n以下的所希望的个数k个的连续正切信号群。2.根据权利要求1所述的相位分析电路，其特征在于，上述并行相移电路由n个IQ信号相移电路构成，该n个IQ信号相移电路对上述输入信号组和上述n组的多相位划分频率信号组中的第j组实施相移处理，并输出所得到的相移正交信号组，上述n个IQ信号相移电路具备：第一乘法电路，其通过将上述第一I信号和上述第二I信号相乘来生成第一积信号；第二乘法电路，其通过将上述第一Q信号和上述第二Q信号相乘来生成第二积信号；第一加减法电路，其实施上述第一积信号与上述第二积信号的加法和减法中的一方的运算，并将所得到的一方的相移正交信号输出到一方的输出端子；第三乘法电路，其通过将上述第一I信号和上述第二Q信号相乘来生成第三积信号；第四乘法电路，其通过将上述第一Q信号和上述第二I信号相乘来生成第四积信号；以及第二加减法电路，其实施上述第三积信号与上述第四积信号的加法和减法的另一方的运算，将所得到的另一方的相移正交信号输出到另一方的输出端子。3.根据权利要求1所述的相位分析电路，其特征在于，上述相位离散连续测量电路具备：正切电路，其具有n个正切生成电路，该n个正切生成电路根据上述n组的相移正交信号组群的上述第三I信号和上述第三Q信号生成上述相移正交信号组群的每个位置j的n组的正切信号群；以及副主值检测电路，其根据上述n组的相移正交信号组群和上述n组的正切信号群生成上述相移正交信号组群的每个位置j的n个上述离散信号群，并根据上述n组的正切信号群和上述n个离散信号群，在将n以下的所希望的个数k个的连续正切信号的输出个数设为k，且设为l1＝(1－k)/2，并且l2＝(k－1)/2时，生成上述连续正切信号群sk(k＝l1，l2)。4.根据权利要求3所述的相位分析电路，其特征在于，上述正切生成电路具备：模拟除法电路，其将所供给的上述第三I信号和上述第三Q信号中的另一方信号除以一方信号，并输出所得到的商信号；除法范围控制电路，其对将上述一方信号进行平方得到的第一平方信号和对上述另一方信号进行平方得到的第二平方信号进行合计，在上述第一平方信号的值是由第一阈值给出的值以上的情况下对所得到的第三平方信号输出上述商信号，在上述第一平方信号的值未达到由上述第一阈值给出的值的情况下，对上述第三平方信号输出与第二阈值成比例的信号。5.根据权利要求3所述的相位分析电路，其特征在于，上述副主值检测电路具备：副商位置检测电路，其根据上述相移正交信号组群和上述正切信号群，检测上述正切信号群的各正切信号的绝对值为最小值的副商位置，并输出副商位置信号作为所得到的上述离散信号群；以及正切信号输出电路，其根据上述正切信号群和来自上述副商位置检测电路的上述离散信号群，生成并输出上述连续正切信号群。6.根据权利要求5所述的相位分析电路，其特征在于，上述副商位置检测电路具备n个主象限位置检测电路，该n个主象限位置检测电路在检测到上述相移正交信号组的一方的输入信号的符号为正的第一状态并且检测到上述一方的输入信号的振幅大于另一方的输入信号的振幅的第二状态的情况下，输出由1构成的主象限位置检测信号，在与未检测到上述第一状态和未检测到上述第二状态中的至少一个对应的情况下，输出由0构成的主象限位置检测信号。7.根据权利要求5所述的相位分析电路，其特征在于，上述副商位置检测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：平间宏一，
申请(专利权)人：马克设备株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP