CN1496640A - 信号处理装置和信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

数字调制器(101)数字调制传输数据。调制信号确定部分(102)从这个调制信号的信号点的转换确定是否发生峰值功率。控制信号产生器(103)当确定发生峰值功率时输出相移相位控制信号，并且当确定未发生峰值功率时输出非相移相位控制信号。相位控制器(104)利用从控制信号产生器(103)输出的控制信号来改变调制信号的相位。滤波器(105)限制从相位控制器(104)输出的调制信号的区域。正交调制器(106)调制从滤波器(105)输出的调制信号。

Description

信号处理装置和信号处理方法
技术领域
本发明涉及一种信号处理装置和信号处理方法，具体上涉及在无线通信装置的信号调制中使用的信号处理装置和信号处理方法。
背景技术
在广泛使用执行数字调制之后，使用数字正交调制方法的无线通信系统的传统调制部分使用利用带通滤波器执行带宽限制的配置。图1是示出传统的信号处理装置的配置的方框图。在图1中，信号处理装置10包括数字调制器11、带通滤波器12和正交调制器13。
数字调制器11数字地调制传输数据，并且向带通滤波器12输出所获得的正交调制信号。带通滤波器12限制正交调制信号的带宽并且向正交调制器13输出所获得的正交基带信号。正交调制器13对带宽限制的正交基带信号执行正交调制处理，并且输出所获得的传输调制信号。
但是，在信号(信号点)后面的传统装置的带宽限制调制信号在传输时被重叠，并且发生峰值功率。特别是，在由M元正交调制方法调制信号的情况下，通过叠加大信号幅度值而发生大信号幅度值。结果，存在一个问题，即在限制带宽之后的调制信号的动态范围被扩大。另外，在处理调制信号的装置中覆盖动态范围的线性度是必要的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种信号处理装置和信号处理方法来在限制带宽之后抑制调制信号的动态范围。
这样的目的的实现可以通过从以数字调制方法调制的信号的信号点的转换确定峰值功率的发生，当确定发生峰值功率时改变在转换调制信号之前的信号点和在转换调制信号之后的信号点的相位差，防止大信号幅度的重叠，防止大信号峰值功率的发生。
附图说明
图1是示出传统的信号处理装置的配置的的方框图；
图2是示出按照本发明的实施例1的信号处理装置的配置的方框图；
图3是图解按照本发明的实施例1的信号处理装置的操作示例的流程图；
图4是图解16QAM方法的信号点星座的示例的图；
图5是按照本发明的实施例2的通信装置的配置的方框图。
具体实施方式
以下，参照附图来具体说明本发明的实施例。
(实施例1)
图2是示出按照本发明的实施例1的信号处理装置的配置的方框图。图2的信号处理装置100主要组成有：数字调制器101、调制信号确定部分102、控制信号产生器103、相位控制器104、滤波器105、正交调制器106。
在图2中，数字调制器101数字调制传输数据，并且向调制信号确定部分102和相位控制器104输出所获得的调制信号。例如，数字调制器101按照诸如16QAM正交调幅(正交幅度调制)等的所使用调制方法执行基于信号点星座的传输信号的映射，并且获得调制信号。
调制信号确定部分102确定是否从这样的调制信号的信号点的转换发生在数字调制器101中调制的调制信号的峰值功率。例如，调制信号确定部分102测量沿着指定的2个连续时间单元持续的信号点的转换，并且确定当转换前的信号点和转换后的信号点是同一相位并且两个信号点是最大幅度值的时候发生峰值功率。
另外，调制信号确定部分102向控制信号产生器103输出确定结果。例如，当确定发生峰值功率时，调制信号确定部分102输出结果“1”，而当确定峰值功率未发生时，调制信号确定部分102输出确定结果“0”。
控制信号产生器103当按照调制信号确定部分102的确定结果确定发生了峰值功率时向相位控制器104和其他外部部分输出具有相移的控制信号。另一方面，控制信号产生器103当按照调制信号确定部分102的确定结果确定未发生峰值功率时向相位控制器104输出没有相移的控制信号。这样的相位控制信号是单位矢量，即幅度值“1”(无单位)，并且当幅度值未改变时仅仅改变调制信号的相位。
相位控制器104利用来自控制信号产生器103的控制信号来改变调制信号的相位。例如，相位控制器104将从控制信号产生器103输出的控制信号与调制信号复数相乘，并且向滤波器105输出所获得的调制信号。在调制信号的信号点中，其相位改变的信号点，转换前的信号点或转换后的信号点是优选的。
例如，相位控制器104将转换后的信号点的相位改变90度，并且改变在转换前的信号点和转换后的信号点之间的相位差。
结果，当确定发生峰值功率时调制信号转换前的信号点和转换后的信号点的相位差改变。另外，当确定未发生峰值功率时调制信号转换前的信号点和转换后的信号点的相位差未改变。
滤波器105限制从相位控制器104输出的调制信号的带宽。然后，滤波器105向正交调制器106输出带宽限制的调制信号来作为正交基带信号。正交调制器106在执行调制后输出正交基带信号。
下面说明按照当前实施例的信号处理装置的操作。图3是图解按照本发明的实施例1的信号处理装置的操作示例的流程图。
在步骤(以下简称为“ST”)201，在数字调制器101中数字调制传输数据。在ST202中，在调制信号确定部分102中确定是否在调制信号中的峰值功率发生。当在调制信号中的峰值功率发生时，进行到ST203，而当在调制信号中的峰值功率未发生时，则跳跃到ST204。
在ST203，在相位控制器104中将调制信号改变预定的相位部分。在ST204中，在滤波器105限制调制信号的带宽。在ST205，在正交调制器106中调制信号进行正交调制。
按照如上所述的本发明的信号处理装置，有可能从以数字调制方法调制的信号的信号点转换来确定峰值功率的发生，当信号点转换是预定的转换时在确定发生峰值功率之后改变调制信号的转换前或转换后的信号点的相位，防止下一个大信号幅度的重叠，防止大信号峰值功率的发生，因此抑制被带宽调制的调制信号的动态范围。
而且，在上面的说明中，当在转换前的信号点和在转换后的信号点是相同的相位并且两个信号点是最大的幅度值的时候，特别地，即使确定发生峰值功率也不限制发生峰值功率的条件。
下面说明确定发生峰值功率的示例。图3[4]是图解16QAM方法的信号点星座的示例的图。在图4中，信号点301-304示出了通过16QAM调制的信号点。
例如，调制信号确定部分102确定发生峰值功率，因为在信号点301是固定的位置(无转换)的情况下，在转换前/后的信号点是相同的相位并且两个信号点是最大的幅度值。类似地，调制信号确定部分102确定发生峰值功率，因为当信号点311是固定位置、信号点321是固定位置或信号点331是固定位置时，在转换前/后的信号点是相同的相位并且两个信号点是最大的幅度值。
作为另一个示例，在信号点301或信号点321从信号点301转换的情况下，当转换前/后的信号点是相同的相位或180度的相差并且两个信号点是最大的幅度值时，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。类似地，在信号点311或信号点331从信号点311转换的情况下、在信号点321或信号点301从信号点321转换的情况下、或在信号点331或信号点311从信号点331转换的情况下，当转换前/后的信号点是相同的相位或180度的相差并且两个信号点是最大的幅度值时，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
另外，作为另一个示例，在每个信号点301、302、303分别从信号点301、302、303转换的情况下、在每个在转换前/后的信号点分别是最大幅度值的情况下、或在具有信号点之间距离的每个信号点是最靠近所述最大幅度的信号点的情况下，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
类似地，在信号点311、312或313中的任一个从信号点311、312或313中的任一个转换的情况下、在信号点321、322或323的任一个从信号点321、322或323的任一个转换的情况下、或在信号点331、332或333的任一个从信号点331、332或333的任一个转换的情况下，当每个转换前/后的信号点是最大的幅度值并且具有信号点之间距离的每个信号点是最靠近所述最大幅度的信号点时，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
作为另一个示例，在信号点301、302或303中的任一个从信号点301转换的情况下、或在信号点301从信号点301、302或303转换的情况下，当任一个转换前/后的信号点是大幅度的信号点、或者具有信号点之间距离的每个信号点最靠近所述最大幅度的信号点并且任一个转换前/后的信号点是大幅度的信号点时，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
类似地，在信号点311、312或313中的任一个从信号点311转换的情况下、在信号点311从信号点311、312或313转换的情况下、在任一个信号点321、322或323从信号点321转换的情况下、在信号点321从信号点321、322或323转换的情况下、在任一个信号点331、332或333从信号点331转换的情况下、或在信号点331从信号点331、332或333转换的情况下，当每个转换前/后的信号点具有大幅度、或者具有信号点之间距离的每个信号点最靠近所述最大幅度的信号点时，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
作为另一个示例，在信号点301、302、303、321、322或323中的任一个从信号点301、302、303、321、322或323中的任一个转换的情况下，当每个转换前/后的信号点是最大幅度的信号点或不同的180度相位的最大幅度的所述信号点和最大幅度的信号点、并且具有信号点之间距离的每个信号点是最靠近所述最大幅度的信号点时，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
类似地，在信号点311、312、313、331、332或333中的任一个从信号点311、312、313、331、332或333中的任一个转换的情况下，当每个转换前/后的信号点是最大幅度的信号点或不同的180度相位的最大幅度的信号点和最后的最大幅度的信号点、并且具有信号点之间距离的每个信号点是最靠近所述最大幅度的信号点时，调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
作为另一个示例，在信号点301、302、303、321、322或323中的任一个从信号点301或321转换的情况下、或在信号点301或321从信号点301、302、303、321、322或323中的任一个转换的情况下，因为每个转换前/后的信号点是最大幅度的信号点或不同的180度相位的最大幅度的信号点和最大幅度的信号点、并且具有信号点之间距离的每个信号点是最靠近所述最大幅度的信号点、而且任一个转换前/后的信号点是最大幅度的信号点，因此调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
类似地，在信号点311、312、313、331、332或333中的任一个从信号点311或311转换的情况下、或在信号点311或331从信号点311、312、313、331、332或333中的任一个转换的情况下，因为每个转换前/后的信号点是最大幅度的信号点或不同的180度相位的最大幅度的所述信号点和最大幅度的信号点、并且具有信号点之间距离的每个信号点是最靠近所述最大幅度的信号点、而且任一个转换前/后的信号点是最大幅度的信号点，因此调制信号确定部分102确定发生峰值功率。
另外，本实施例的信号处理装置使用的信号的数字调制方法不是被具体限制的，发生峰值功率的任何其他调制方法也是可能的，例如可以使用正交调幅方法的16QAM、64QAM等。
当数字正交调幅方法的幅度的大信号点持续时，防止了峰值功率的大信号的发生，并且抑制了在限制带宽之后的调制信号的动态范围。
而且，虽然在上述的说明中解释了一个示例，其中当确定发生峰值功率时调制信号确定部分102输出确定结果“1”，而当确定未发生峰值功率时调制信号确定部分102输出确定结果“0”，但是如果可以通过任何可以良好地识别两个状态的信号来区别确定结果，则可以使用任何种类的值。
而且，虽然在上述的说明中的操作是当使得相位控制信号的幅度值是“1”的时候仅仅改变相位而不是改变调制信号的幅度值，但是，不限于此，可以使用大于或等于1的相位控制信号的任何幅度值来改变调制信号的相位，只要可以放大或衰减调制信号的幅度值。
而且，虽然在上述的说明中给出了调制信号的90度的相移，但是相移量不限于此。例如，可以使用调制信号的135度相移。因为，在通过将相位移动135度等来改变相位之后的信号点不与当使用16QAM等、M元正交调幅的情况下的其他信号点重叠，则有可能区别未改变的信号点和改变的信号点，并且可以发送相位。
另外，优选的是，相位的改变量是即使当相位改变量和峰值功率都不必固定时可以降低峰值功率的改变量。
而且，在本实施例中，虽然假定当确定未发生峰值功率时调制信号的在转换之前的信号和转换之后的信号之间的相位差不改变，但是，相位的改变方法不限于此。例如，当确定未发生峰值功率时，优选的是调制信号的在转换之前的信号点和转换之后的信号点的相位被指定为相位。
(实施例2)
图5是按照本发明的实施例2的通信装置的配置的方框图。图5的通信装置400主要组成是：实施例的1的信号处理装置100，无线传输部分401，相位信息传输部分402。
信号处理装置100数字调制传输数据，从利用数字调制方法调制的信号点的信号点转换确定峰值功率的发生，并且当确定发生峰值功率时改变在转换之前的信号点和在转换之后的信号点的相差。另外，信号处理装置100向无线传输部分401发送所调制的信号，并且向相位信息传输部分402输出调制信号的相位改变的信息。
无线传输部分401发送从信号处理装置100输出和被转换为射频的调制信号。相位信息传输部分402发送在被编码、调制和转换为射频之后的从信号处理装置100输出的调制信号的相变的信息。
按照本发明的通信装置，从利用数字调制方法调制的信号点的信号点转换确定峰值功率的发生，在信号点转换是指配的转换的情况下在确定发生峰值功率之后改变在转换之前的信号点或在转换之后的信号点的相差，因此，防止大信号幅度的重叠，于是有可能防止大信号峰值功率的发生和在限制带宽之后抑制调制信号的动态范围。结果，通信装置可以抑制传输信号的动态范围。
按照本实施例的通信装置，而且，可以通过发送在信号处理装置中调制的信号的相差的改变量的信息来省略在接收侧中的相变的确定操作。
另外，本发明不限于上述的实施例，在不与本发明的范围不同的情况下，可以进行各种改变。例如，虽然在上述的实施例中说明了信号处理装置和通信装置的执行，但是不限于此，可以将这样的信号处理方法作为软件执行。
例如，预先在ROM(只读存储器)中存储执行上述信号处理方法的程序，这样的程序可以由CPU(中央处理器)处理。
而且，在可以由计算机读取的存储介质中存储执行上述信号处理方法的程序，在存储介质中所存储的程序被记录在计算机RAM(随机存取存储器)，并且计算机可以根据所述程序执行处理。
从上述的说明可以清楚地看出，并且按照信号处理装置和信号处理方法，从利用数字调制方法调制的信号点的信号点转换确定峰值功率的发生，在信号点转换是指配的转换的情况下在确定发生峰值功率之后改变在转换之前的信号点或在转换之后的信号点的相差，因此，防止大信号幅度的重叠，于是有可能防止大信号峰值功率的发生和在限制带宽之后抑制调制信号的动态范围。
本申请基于2001年3月6日提交的日本专利申请第2001-061317号的优先权，在此将其整体内容明确引入作为参考。
产业上的应用
本发明可以应用到处理调制信号的通信装置和无线通信装置。

Claims (15)

1.一种信号处理装置，包括：
确定部分，它从通过数字调制方法调制的信号的信号点的转换来确定峰值功率的产生；
相位控制部分，它根据所述确定结果控制限制带宽的所述信号的相位。
2.按照权利要求1的信号处理装置，其中所述相位控制部分改变在转换之前的信号点和在转换之后的信号点的相差。
3.按照权利要求1的信号处理装置，其中所述相位控制部分改变当发生峰值功率时的调制信号的在转换之前的信号点和在转换之后的信号点的相差，并且在除了峰值功率发生的情况之外的其他确定结果情况中，调制信号的相位变为预定的相位。
4.按照权利要求1的信号处理装置，其中所述相位控制部分改变当发生峰值功率时的调制信号的在转换之前的信号点和在转换之后的信号点的相差，并且在除了峰值功率发生的情况之外的其他确定结果情况中，调制信号的相位不改变。
5.按照权利要求1的信号处理装置，其中当转换前/后的信号点是相同的相位并且两个信号点是最大的幅度值的时候，所述确定部分确定峰值功率的发生。
6.按照权利要求1的信号处理装置，其中当转换前/后的信号点是相同的相位或180度的相差并且两个信号点是最大的幅度值的时候，所述确定部分确定发生峰值功率。
7.按照权利要求1的信号处理装置，其中，当转换前/后的信号点是最大幅度的信号点或信号点之间的距离是所述最大幅度信号点的信号点到任一个最接近信号点的时候，所述确定结果部分确定发生峰值功率。
8.按照权利要求1的信号处理装置，其中，在每个转换前/后的信号点是最大幅度的信号或最大幅度的所述信号和最大幅度并且具有180度相差的信号点、以及具有信号点之间距离的所述任一个最接近信号点和所述任一个信号点的情况下，所述确定部分确定产生峰值功率。
9.按照权利要求7的信号处理装置，其中，当在转换前/后的信号点是最大幅度的信号时，所述确定部分确定峰值功率发生。
10.按照权利要求1的信号处理装置，其中所述相位控制部分将调制信号的相位改变预定的旋转角度。
11.按照权利要求1的信号处理装置，其中所述确定部分确定以数字正交调制方法调制的信号的转换，并且所述相位控制部分控制所述信号的相位。
12.按照权利要求1的信号处理装置，其中所述相位控制部分将单位矢量与调制信号相乘。
13.一种通信装置，包括信号处理装置和发送在所述信号处理装置中处理的调制信号的传输部分，其中所述信号处理装置包括：
确定部分，它从通过数字调制方法调制的信号的信号点的转换来确定峰值功率的产生；
相位控制部分，它根据所述确定结果控制限制带宽的所述信号的相位。
14.按照权利要求13的通信装置，包括相位信息传输部分，用于发送在所述信号处理装置中的调制信号的相差的改变量的信息。
15.一种信号处理方法，其中，在确定利用从利用数字调制方法调制的信号点的信号点转换产生峰值功率的情况下，改变带宽限制的调制信号的转换前信号点和转换后信号点的相位。
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