JP2004242134A - Transmitter-receiver - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号を無線で送受信する送受信装置に関する。特に、本発明は送信信号の歪みを低減する送受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、無線機は送信信号を変調及び電力増幅して送信している。しかし、送信信号を電力増幅した場合、送信信号に歪みが生じる場合がある。このため、例えばディジタルプリディストーションといった方法によって、電力増幅による送信信号の歪みを補償している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ディジタルプリディストーションは、予め電力増幅による送信信号の歪みを測定し、測定した歪みの逆歪みを予め送信信号に付加する方法である。図1に、従来の無線機400の構成を示す。
【0004】
無線機400は、アンテナ(410、500)、制御部490、変調部440、電力増幅部430、分配部420、歪検出用受信部450、歪検出用復調部460、受信部470、及び復調部480を備える。送信信号を送信する場合、制御部490から変調部440に送信信号が与えられる。変調部440は、与えられた送信信号を変調し、電力増幅部430に供給する。電力増幅部430は、受け取った送信信号を電力増幅し、分配部420及びアンテナ410を介して外部に送信する。
【0005】
また、受信信号を受信する場合、アンテナ500を介して受信部470が受信信号を受け取り、復調部480に供給する。復調部480は、受信信号を復調し、制御部490に供給する。
【0006】
ここで、送信信号の歪みを測定する場合、分配部420は、電力増幅部430が電力増幅した送信信号を、歪検出用受信部450に供給する。歪み検出用受信部450は、受け取った送信信号を歪検出用復調部460に供給する。歪検出用復調部460は、受け取った送信信号を復調し、復調した送信信号の歪みを測定する。また、歪検出用復調部460は、測定した送信信号の歪みの逆歪みを算出し、変調部440に通知する。変調部440は、受け取った逆歪みに基づいて、ディジタル信号処理により送信信号に逆歪みを付加し、電力増幅部430における歪みを補償する。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−290161号公報(第1−4頁、第1−2図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の無線機400においては、歪検出用の受信部450及び復調部460、並びに受信信号用の受信部470及び復調部480を備える必要がある。つまり、送信信号と受信信号とは、搬送波の周波数等の特性が異なるため、それぞれの特性に合った受信部及び復調部を備える必要がある。このため、装置の規模が増大し、またコストがかかるという問題が生じている。
【0009】
また、ディジタルプリディストーションの他の方法としては、歪検出用受信部450と、歪検出用復調部460とを無線機400に設けず、歪測定時にのみ、無線機400を外部の歪み検出用受信部450及び歪検出用復調部460と接続する形態もある。この場合、無線機400は、歪測定時に算出した逆歪みをテーブルに記憶し、記憶した値を参照して送信信号の歪みを補償する。
【0010】
この方法では、装置の規模は増大しないが、送信信号の歪みを継続して測定しないため、電力増幅部の温度変化、経年変化等による、電力増幅部の歪み特性の変化を補償することが困難である。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、信号を無線で送受信する送受信装置であって、送信するべき送信信号を変調する変調部と、変調部が変調した送信信号を増幅する電力増幅部と、電力増幅部が増幅した送信信号を、外部に送信する送信部と、外部から受信した受信信号、又は電力増幅部が増幅した送信信号のいずれかを選択して出力する選択部と、選択部が出力した送信信号又は受信信号を受け取り、送信信号を受け取った場合に送信信号を復調して送信信号の歪みを測定し、受信信号を受け取った場合に受信信号を復調する受信部とを備え、変調部は、受信部が測定した送信信号の歪みに基づいて、送信信号の変調を補正することを特徴とする送受信装置を提供する。
【0012】
変調部は、受信部が測定した送信信号の歪みの逆歪みを送信信号に付加してよい。また、受信部は、選択部が送信信号又は受信信号のいずれを選択したかによって、変調部におけるディジタル信号処理の設定を変更してよい。
【0013】
また、変調部は、受信部が測定した送信信号の歪みの逆歪みを示す補償係数を格納し、補償係数に基づいて、送信信号をディジタル信号処理してよい。また、送受信装置は、選択部と受信部を制御する制御部を更に備え、制御部は、選択部が送信信号又は受信信号のいずれを選択するべきかを指示する信号と、受信部における復調用の搬送波の周波数を変更する信号とを、選択部及び受信部に同期して供給してよい。
【0014】
尚、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又、発明となりうる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0016】
図2は、本発明の実施形態に係る送受信装置100の構成の一例を示す。送受信装置100は、信号を無線で送受信する装置である。送受信装置100は、送受信装置100を制御する上位装置200に接続される。例えば、上位装置200は、携帯電話等における制御装置であって、送信するべき音声信号を送受信装置100に供給し、送受信装置100が受信した信号を受け取る。送受信装置100は、送信部10、変調部20、電力増幅部30、選択部40、受信部50、演算部55、アンテナ60、及び制御部70を備える。
【0017】
制御部70は、変調部20、選択部40、受信部50、及び演算部55を制御する。例えば、制御部70は、送受信装置100が、送信信号の歪み測定を行うか、又は通常の信号の送受信を行うかに基づいて、変調部20、選択部40、受信部50、及び演算部55を制御する。
【0018】
制御部70は、変調部20に送信するべき送信信号を供給する。変調部20は、受け取った送信信号を変調し、電力増幅部30に供給する。電力増幅部30は、変調部20が変調した送信信号を電力増幅し、送信部10に供給する。送信部10は、電力増幅部30が増幅した送信信号を外部に送信する。送信部10は、アンテナ12及び分配部14を有する。分配部14は、電力増幅部30が増幅した送信信号を、アンテナ12及び選択部40に分配する。
【0019】
選択部40は、外部からアンテナ60を介して受信した受信信号、又は電力増幅部30が増幅した送信信号のいずれかを選択して、受信部50に供給する。ここで、選択部40は、送受信装置100が通常の信号の送受信を行う場合に、受信信号を選択して受信部50に供給し、送受信装置100が送信信号の歪測定を行う場合に、送信信号を受信部50に供給する。本例において、制御部70が、選択部40にいずれの信号を選択するべきかを示す指示信号を供給する。
【0020】
受信部50は、選択部40が選択して出力した送信信号又は受信信号を受信する。受信部50は、例えばPLL、ADコンバータ、フィルタ等を有し、これらの構成のサンプリング周波数、フィルタ特性等が変更可能なソフトウェア受信部である。このとき、制御部70は、選択部40に供給した指示信号に応じて、受信部50におけるサンプリング周波数、フィルタ特性等を変更する。つまり、選択部40に送信信号を選択させた場合には、受信部50を送信信号用に設定し、選択部40に受信信号を選択させた場合には、受信部50を受信信号用に設定する。
【0021】
演算部55は、受信部50に接続され、受信部50が送信信号を受け取った場合、送信信号の歪みを測定する。この場合、演算部55は、送信信号を復調して歪みを測定してよい。この場合、受信部50は、制御部70が変調部20に供給した送信信号と、復調した送信信号とを比較して当該歪みを測定してよい。また、受信部50が受信信号を受け取った場合、受信信号を復調し、制御部70に供給する。このとき、制御部70は、選択部40に供給した指示信号に応じて、演算部55の設定を変更する。例えば、選択部40に送信信号を選択させた場合には、演算部55における復調の搬送波の周波数を送信信号用に設定し、選択部40に受信信号を選択させた場合には、演算部における復調の搬送波の周波数を受信信号用に設定する。
【0022】
また、演算部55が送信信号の歪みを測定する場合、受信部50がサンプリングした離散信号の送信信号を、FFT演算により周波数軸上の信号に変換し、送信信号の占有帯域幅、隣接チャネル漏洩電力、電力等に基づいて、送信信号の歪みを算出してよい。この場合、制御部70が、これらの処理を演算部55に指示してよい。
【0023】
変調部20は、演算部55が測定した送信信号の歪みに基づいて、送信信号の変調を補正する。つまり、変調部20は、演算部55が測定した送信信号の歪みを補償するように、送信信号を信号処理する。本例において、演算部55は、測定した歪みの逆歪みを算出し、変調部20に通知する。変調部20は、演算部55が算出した逆歪みを、ディジタル信号処理によって送信信号に付加する。これにより、電力増幅部30における送信信号の歪みを補償することができる。
【0024】
また、変調部20は、受け取った逆歪みを示す補償係数を格納するテーブルを有する。変調部20は、新たに受けとった補償係数が、テーブルに格納している補償係数と異なる場合に、テーブルに格納している補償係数を更新する。
【0025】
また、制御部70は、上述した歪測定を、所定の期間毎に実行させてよい。また、制御部70は、送信信号の送信を開始する毎に、上述した歪測定を実行させてもよい。また、制御部70は、選択部40、受信部50、及び演算部55を制御するための信号を、それぞれに同期して供給することが好ましい。
【0026】
以上説明した送受信装置100によれば、簡易な構成によって送信信号の歪みを容易に補償することができる。また、電力増幅部30の温度変化及び経年変化による歪み特性の変化をも容易に補償することができる。
【0027】
図3は、受信部50及び変調部20の構成の一例を説明する図である。本例において、送受信装置100は、図2において説明した送受信装置100の構成から、演算部55の除いた構成を有する。本例における送受信装置100においては、図2において説明した演算部55における歪測定を、受信部50又は変調部20において行う。
【0028】
図3(a)は、変調部20において歪測定を行う場合の、受信部50及び変調部20の構成の一例を示す。本例において、変調部20は、変調手段22及び演算手段24を有する。変調手段22は、図2において説明した変調部20と同一の機能を有する。また、演算手段24は、図2において説明した演算部55と同一の歪測定を行う。また、受信部50は、受信復調手段52を有する。受信復調手段52は、図2において説明した受信部50の機能及び演算部55における復調機能を有する。
【0029】
送信信号50が送信信号を受信した場合、受信復調手段52は、受信した送信信号を演算手段24に供給する。演算手段24は、受け取った送信信号の歪みを測定し、変調手段22に通知する。
【0030】
図3(b)は、受信部50において歪測定を行う場合の、受信部50及び変調部20の構成の一例を示す。本例において、変調部20は図3(a)において説明した変調手段22を有し、受信部40は、図3(a)において説明した演算手段24及び受信復調手段52を有する。
【0031】
図3において説明した送受信装置100においても、図2において説明した送受信装置100と同様に、簡易な構成で送信信号の歪みを容易に補償することができる。
【0032】
図4は、送受信装置100の歪測定の動作の一例を示すフローチャートである。まず、送受信装置100は、通常の送受信処理を行う(S300)。通常の送受信処理を行っているとき、歪測定を行う旨の指示を上位装置200から受け取ったか否かを判定する(S302)。歪測定を行う旨の指示を受け取っていない場合、通常の送受信処理を続行する。
【0033】
また、歪測定を行う旨の指示を受け取った場合、制御部70は、選択部40に送信信号を受信部50に供給させる(S304)。次に、演算部55は、受信部50から受け取った送信信号の歪特性、逆歪特性を算出し、変調部20に通知する(S306)。
【0034】
変調部20は、受け取った逆歪特性が、テーブルに格納している逆歪特性と異なる場合に、テーブルに格納している逆歪特性を、受け取った逆歪特性に変更する(S308)。そして、制御部70は、選択部40を切り替えて、受信部50に受信信号を供給させ、通常の送受信処理に戻る(S310)。
【0035】
図5は、上位装置200の構成の一例を示す。本例において、上位装置200は、送受信装置100を図2及び図3において説明したように機能させるプログラムを格納する。上位装置200は、CPU700と、ROM702と、RAM704と、通信インターフェース706と、ハードディスクドライブ710と、FDディスクドライブ712と、CD−ROMドライブ716とを備える。CPU700は、ROM702、RAM704、ハードディスク710、FDディスク714、及び/又はCD−ROM718に格納されたプログラムに基づいて動作する。
【0036】
通信インターフェース706は、制御部70と通信し、送受信装置100を制御を図2及び図3において説明した送受信装置100として機能させる。格納装置の一例としてのハードディスクドライブ710は、設定情報及びCPU700を動作させるプログラムを格納する。ROM702、RAM704、及び/又はハードディスクドライブ710は、送受信装置100を図2及び図3に関連して説明した送受信装置100として機能させるためのプログラムを格納する。
【0037】
フレキシブルディスクドライブ712はフレキシブルディスク714からプログラムを読み取りCPU700に提供する。CD−ROMドライブ716はCD−ROM718からプログラムを読み取りCPU700に提供する。
【0038】
また、プログラムは記録媒体から直接RAMに読み出されて実行されても、一旦ハードディスクドライブにインストールされた後にRAMに読み出されて実行されても良い。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されても良い。また記録媒体に格納されるプログラムは、オペレーティングシステムとの共同によってそれぞれの機能を提供してもよい。例えば、プログラムは、機能の一部または全部を行うことをオペレーティングシステムに依頼し、オペレーティングシステムからの応答に基づいて機能を提供するものであってもよい。
【0039】
プログラムを格納する記録媒体としては、フレキシブルディスク、CD−ROMの他にも、DVD、PD等の光学記録媒体、MD等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ICカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリー等を用いることができる。又、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはRAM等の格納装置を記録媒体として使用してもよい。
【0040】
また、上位装置200は、図1において説明した演算部55の機能を有していてもよい。例えば、上位装置200は、受信部50が受信した送信信号を、制御部70を介して受け取り、受け取った送信信号の歪み、及び逆歪みを算出してよい。この場合、上位装置200は、算出した歪み、及び逆歪みを制御部70を介して変調部20に通知する。
【0041】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0042】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、簡易な構成で送信信号の歪みを容易に測定し、補償することができる。また、電力増幅部の温度変化及び経年変化による特性の変化をも補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の無線機400の構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る送受信装置100の構成の一例を示す図である。
【図3】受信部50及び変調部20の構成の一例を説明する図である。図3(a)は、変調部20において歪測定を行う場合の、受信部50及び変調部20の構成の一例を示し、図3(b)は、受信部50において歪測定を行う場合の、受信部50及び変調部20の構成の一例を示す。
【図4】送受信装置100の歪測定の動作の一例を示すフローチャートである。
【図5】上位装置200の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
10・・・送信部、12・・・アンテナ、14・・・分配部、20・・・変調部、22・・・変調手段、24・・・演算手段、52・・・受信復調手段、30・・・電力増幅部、40・・・選択部、50・・・受信部、55・・・演算部、60・・・アンテナ、70・・・制御部、100・・・送受信装置、200・・・上位装置、210・・・アンテナ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmitting / receiving apparatus for transmitting and receiving signals wirelessly. In particular, the present invention relates to a transmission / reception device that reduces distortion of a transmission signal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a radio device modulates and amplifies power of a transmission signal and transmits the signal. However, when the transmission signal is power-amplified, the transmission signal may be distorted. For this reason, for example, distortion of a transmission signal due to power amplification is compensated by a method such as digital pre-distortion (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Digital pre-distortion is a method of measuring the distortion of a transmission signal due to power amplification in advance and adding the inverse distortion of the measured distortion to the transmission signal in advance. FIG. 1 shows a configuration of a conventional
[0004]
The
[0005]
When receiving a received signal, receiving
[0006]
Here, when measuring the distortion of the transmission signal,
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-290161 (pages 1-4, FIG. 1-2)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional
[0009]
As another method of digital pre-distortion, the distortion
[0010]
This method does not increase the scale of the device, but does not continuously measure the distortion of the transmission signal. Therefore, it is difficult to compensate for a change in the distortion characteristic of the power amplifier due to a temperature change, aging, or the like of the power amplifier. It is.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in a first aspect of the present invention, there is provided a transmitting / receiving apparatus for transmitting / receiving a signal wirelessly, comprising: a modulating section for modulating a transmitting signal to be transmitted; A power amplifying unit that amplifies, a transmitting unit that transmits a transmission signal amplified by the power amplifying unit to the outside, and a selected one of a received signal received from the outside and a transmission signal amplified by the power amplifying unit are selected and output. A selection unit, receives the transmission signal or the reception signal output by the selection unit, demodulates the transmission signal when the transmission signal is received, measures the distortion of the transmission signal, and demodulates the reception signal when the reception signal is received. A transmission / reception device, comprising: a reception unit; and a modulation unit that corrects modulation of the transmission signal based on distortion of the transmission signal measured by the reception unit.
[0012]
The modulation unit may add an inverse distortion of the distortion of the transmission signal measured by the reception unit to the transmission signal. Further, the receiving unit may change the setting of the digital signal processing in the modulating unit depending on whether the selecting unit has selected the transmission signal or the received signal.
[0013]
Further, the modulation section may store a compensation coefficient indicating an inverse distortion of the distortion of the transmission signal measured by the reception section, and perform digital signal processing on the transmission signal based on the compensation coefficient. Further, the transmitting and receiving apparatus further includes a control unit that controls the selection unit and the reception unit, and the control unit includes a signal indicating whether the selection unit should select a transmission signal or a reception signal; May be supplied in synchronization with the selection unit and the reception unit.
[0014]
Note that the above summary of the present invention does not list all of the necessary features of the present invention, and a sub-combination of these features may also be an invention.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all of the combinations of the features described in the embodiments are not limited thereto. It is not always essential to the solution of the invention.
[0016]
FIG. 2 shows an example of a configuration of the transmission /
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The receiving
[0021]
The
[0022]
When the
[0023]
The
[0024]
Further, the
[0025]
Further, the
[0026]
According to transmitting / receiving
[0027]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the receiving
[0028]
FIG. 3A shows an example of the configuration of the receiving
[0029]
When the
[0030]
FIG. 3B shows an example of the configuration of the receiving
[0031]
3, the transmission signal distortion can be easily compensated for with a simple configuration, similarly to the transmission /
[0032]
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the operation of the transmission /
[0033]
Further, when receiving the instruction to perform the distortion measurement, the
[0034]
If the received inverse distortion characteristic is different from the inverse distortion characteristic stored in the table, the modulator 20 changes the inverse distortion characteristic stored in the table to the received inverse distortion characteristic (S308). Then, the
[0035]
FIG. 5 shows an example of the configuration of the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
Further, the program may be directly read out from the recording medium to the RAM and executed, or may be once installed in the hard disk drive and then read out and executed in the RAM. Further, the program may be stored on a single recording medium or a plurality of recording media. Further, the program stored in the recording medium may provide each function in cooperation with the operating system. For example, the program may request the operating system to perform part or all of the function, and provide the function based on a response from the operating system.
[0039]
As a recording medium for storing the program, in addition to a flexible disk and a CD-ROM, an optical recording medium such as a DVD and a PD, a magneto-optical recording medium such as an MD, a tape medium, a magnetic recording medium, an IC card and a miniature card, and the like Semiconductor memory or the like can be used. Further, a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium.
[0040]
Further, the
[0041]
As described above, the present invention has been described using the embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiment. It is apparent from the description of the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[0042]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to easily measure and compensate for distortion of a transmission signal with a simple configuration. Further, it is possible to compensate for a change in characteristics of the power amplifying unit due to a temperature change and an aging change.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a transmission /
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a distortion measurement operation of the transmission /
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
送信するべき送信信号を変調する変調部と、
前記変調部が変調した前記送信信号を増幅する電力増幅部と、
前記電力増幅部が増幅した前記送信信号を、外部に送信する送信部と、
外部から受信した受信信号、又は前記電力増幅部が増幅した前記送信信号のいずれかを選択して出力する選択部と、
前記選択部が出力した前記送信信号又は前記受信信号を受信する受信部と、
前記受信部に接続され、前記受信部が前記送信信号を受け取った場合に前記送信信号の歪みを測定し、前記受信部が前記受信信号を受け取った場合に前記受信信号を復調する演算部と
を備え、
前記変調部は、前記演算部が測定した前記送信信号の歪みに基づいて、前記送信信号の変調を補正することを特徴とする送受信装置。A transmitting and receiving device for transmitting and receiving signals wirelessly,
A modulator for modulating a transmission signal to be transmitted;
A power amplification unit that amplifies the transmission signal modulated by the modulation unit,
A transmission unit that transmits the transmission signal amplified by the power amplification unit to the outside,
A selection unit that selects and outputs any of a reception signal received from the outside or the transmission signal amplified by the power amplification unit,
A reception unit that receives the transmission signal or the reception signal output by the selection unit,
An arithmetic unit connected to the receiving unit, measuring the distortion of the transmission signal when the receiving unit receives the transmission signal, and demodulating the reception signal when the receiving unit receives the reception signal. Prepare,
The transmission / reception device, wherein the modulation unit corrects the modulation of the transmission signal based on the distortion of the transmission signal measured by the arithmetic unit.
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2003
- 2003-02-07 JP JP2003030388A patent/JP2004242134A/en active Pending
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