JP2001339449A - ディジタル受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信信号に対する復調処理により得られ
る復調信号の特性を良好に保つこと。 【解決手段】 受信部１０１により受信された信号（受
信信号）１５０は、増幅部１０２により増幅されて増幅
信号１５１となる。歪推定部１０３ａは、増幅部１０２
の歪特性に関する情報と増幅部１０２からの増幅信号１
５１とを用いて、増幅信号１５１に含まれる歪成分を推
定し、推定した歪成分を用いて増幅信号１５１の歪成分
を補正するための補正信号１５２を生成する。歪補償部
１０３ｂは、増幅信号１５１に対して、歪推定部１０３
ａからの補正信号１５２を乗算し、増幅信号１５１から
歪成分が除去された補正増幅信号１５３を得る。復調部
１０４は、補正増幅信号１５３に対する復調処理を行い
復調信号１５４を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル通信に用
いられる受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル通信に用いられる受信
装置（以下「ディジタル受信装置」という。）では、受
信信号に対する受信処理に線形性が保たれていることを
前提として、受信処理後の受信信号に対する復調処理が
なされている。受信信号に対する受信処理に線形性が保
たれていないと、受信処理後の受信信号に対する復調処
理により得られる復調信号の特性が劣化することにな
る。

【０００３】例えば、受信処理後の受信信号に対する復
調処理において、受信処理後の受信信号から不要な周波
数成分を分離して必要な周波数成分のみを取り出す場合
を考える。この場合、受信信号に対する受信処理に線形
性が保たれていないと、受信処理後の受信信号から不要
な周波数成分を分離することが困難となるだけでなく、
受信処理後の受信信号から必要な周波数成分が除去され
ることがある。これにより、復調処理により得られる復
調信号の特性が劣化する。したがって、従来のディジタ
ル受信装置は、受信信号に対する受信処理に線形性が高
く保たれるように、設計されている。

【０００４】一方、近年のディジタル通信では、大量の
情報を高速に伝送する通信が必要とされている。このよ
うな要望に応えるべく、変調方式として直交振幅変調
（ＱＡＭ）等が適用されたり、通信方式として、１つの
通信帯域に複数のチャネルが重畳されるスペクトル拡散
方式やＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Mult
iplexing）方式が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、変調方
式として直交振幅変調等が適用されたり、通信方式とし
てスペクトル拡散方式やＯＦＤＭ方式が用いられると、
一通信帯域当たりの信号量が増大することになる。この
結果、ディジタル受信装置では、受信信号の電力・振幅
が大きくなるので、この受信信号に対する受信処理にお
いて線形性を保つことが非常に困難となる問題がある。
この結果、復調処理により得られる復調信号の特性が劣
化することになる。

【０００６】そこで、近年、一通信帯域当たりの信号量
を増大させるような通信方式が適用された場合にも、デ
ィジタル受信装置での受信処理において線形性を高く保
つ技術が強く望まれている。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされ、受信
信号に対する復調処理により得られる復調信号の特性を
良好に保つディジタル受信装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のディジタル受信
装置は、受信信号に対して受信処理を行う受信手段と、
受信処理された受信信号に対して、前記受信手段の特性
を用いた歪補正を行うことにより、前記受信信号から非
線形歪を除去する歪補正手段と、を具備する構成を採
る。

【０００９】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。

【００１０】本発明のディジタル受信装置は、受信手段
が、受信信号に対する直交復調処理を行う直交復調手段
を含む構成を採る。

【００１１】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。さらに、直交復
調により得られたベースバンド信号に対して歪補正を行
うので、復調部に入力される受信信号における振幅歪と
位相歪をともに除去することができる。

【００１２】本発明のディジタル受信装置は、受信手段
が、受信信号の周波数帯域を制限するフィルタ演算を行
うフィルタ演算手段を含む構成を採る。

【００１３】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。さらに、フィル
タ演算を行うフィルタ素子等で発生した歪を含めて、総
合的に補正を行うことができるので、より精度の高い歪
補正効果が得られる。

【００１４】本発明のディジタル受信装置は、受信手段
が、受信信号に含まれる復調に必要な信号の振幅に基づ
いて、前記受信信号の振幅を調整する調整手段を含む構
成を採る。

【００１５】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。さらに、所望波
の振幅に対するゲイン制御を行うことができるので、受
信特性の劣化を防ぐことが可能になる。

【００１６】本発明のディジタル受信装置は、受信手段
が、受信信号に対する量子化を行う量子化手段を含む構
成を採る。本発明のディジタル受信装置は、量子化手段
が、受信信号に対して線形量子化を行う構成を採る。本
発明のディジタル受信装置は、量子化手段が、受信信号
に対して非線形量子化を行う構成を採る。本発明のディ
ジタル受信装置は、歪補正手段が、量子化手段により非
線形な信号に変換された受信信号を、前記量子化手段の
量子化特性を用いて、線形な信号に変換する構成を採
る。

【００１７】これらの構成によれば、受信信号に対する
復調処理により得られる復調信号の特性を良好に保つデ
ィジタル受信装置を提供することができる。さらに、量
子化を行う量子化手段で発生した歪を含めて、総合的に
補正を行うことができるので、より精度の高い歪補正効
果が得られる。

【００１８】本発明のディジタル受信装置は、量子化手
段により非線形な信号に変換された受信信号に対して、
フィルタ演算を行うフィルタ演算手段を具備する構成を
採る。

【００１９】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。さらに、非線形
な信号に変換された受信信号に対するフィルタ演算を行
う回路の構成を非常に簡易に構成することができる。

【００２０】本発明のディジタル受信装置は、量子化手
段により非線形な信号に変換された受信信号に対して、
算術演算を行う演算手段を具備する構成を採る。

【００２１】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。さらに、非線形
な信号に変換された受信信号に対する算術演算を行う回
路の構成を非常に簡易に構成することができる。

【００２２】本発明のディジタル受信装置は、歪補正手
段が、量子化手段により非線形な信号に変換された受信
信号に対してディジタル信号処理を行う信号処理手段を
具備し、前記信号処理手段が、ディジタル信号処理がな
された受信信号を、前記ディジタル信号処理がなされた
受信信号に対して次になされるディジタル信号処理に適
した符号系により表現される信号に変換する構成を採
る。

【００２３】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。さらに、複数の
演算処理に対して、各々の入出力信号に対して最適な符
号体系を設定することにより、各演算処理回路の規模を
小さく抑えることが可能となる。

【００２４】本発明のディジタル受信装置は、信号処理
手段における復調処理により得られた復調信号を線形な
信号に変換する変換手段を具備し、受信手段が、線形な
信号に変換された復調信号に含まれる制御信号に基づい
て、受信信号に対する受信処理を行う構成を採る。

【００２５】この構成によれば、受信信号に対する復調
処理により得られる復調信号の特性を良好に保つディジ
タル受信装置を提供することができる。さらに、複数の
演算処理に対して、各々の入出力信号に対して最適な符
号体系を設定することにより、各演算処理回路の規模を
小さく抑えることが可能となる。加えて、所望波の振幅
に対するゲイン制御を行うことができるので、受信特性
の劣化を防ぐことが可能になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、受信信号に対し
て受信処理を行う受信部の特性を用いて、上記受信処理
された受信信号から非線形歪を除去することである。

【００２７】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。 （実施の形態１）本実施の形態では、受信処理されるこ
とにより歪を有している受信信号に対して、この受信処
理を行うアナログ素子の逆特性を用いて歪補正を行う場
合について説明する。

【００２８】図１は、本発明の実施の形態１にかかるデ
ィジタル受信装置の構成を示すブロック図である。本実
施の形態にかかるディジタル受信装置は、受信部１０１
と、増幅部１０２と、歪推定部１０３ａおよび歪補償部
１０３ｂを含む歪補正部１０３と、復調部１０４と、を
備える。

【００２９】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について説明する。送信側装置（例えば基地局装置や
移動局装置）により送信された信号は、伝搬路を介し
て、本実施の形態にかかるディジタル受信装置における
受信部１０１により受信される。受信部１０１により受
信された信号（受信信号）１５０は、増幅部１０２によ
り増幅されて増幅信号１５１となる。増幅部１０２の特
性に歪が含まれていると、増幅部１０２により得られる
増幅信号１５１の特性にも歪が含まれることになる。

【００３０】増幅信号１５１は、歪補正部１０３におけ
る歪推定部１０３ａおよび歪補正部１０３における歪補
償部１０３ｂに出力される。

【００３１】歪推定部１０３ａには、予め増幅部１０２
の歪特性に関する情報が入力されている。この歪推定部
１０３ａでは、増幅部１０２の歪特性に関する情報と、
増幅部１０２からの増幅信号１５１と、を用いて、増幅
信号１５１に含まれている歪成分が推定される。さら
に、推定された歪成分を用いて、増幅信号１５１の歪成
分を補正するための補正信号１５２が生成される。

【００３２】この歪推定部１０３ａは、例えば補正対象
部（ここでは増幅部１０２）の逆特性を有する素子によ
り構成される。このような素子は、増幅部１０２からの
増幅信号１５１を入力すると、補正信号１５２としてこ
の増幅信号１５１の逆特性を示す信号を出力する。

【００３３】歪推定部１０３ａにより生成された補正信
号１５２は、歪補償部１０３ｂに出力される。歪補償部
１０３ｂでは、増幅部１０２からの増幅信号１５１に対
して、歪推定部１０３ａからの補正信号１５２が乗算さ
れる。これにより、増幅信号１５１から歪成分が除去さ
れた補正増幅信号１５３が得られる。得られた補正増幅
信号１５３は、復調部１０４に出力される。復調部１０
４では、補正増幅信号１５３に対する復調処理がなされ
ることにより、復調信号１５４が得られる。

【００３４】次に、上述したディジタル受信装置におけ
る線形性について説明する。増幅部１０２により得られ
た増幅信号１５１に歪が含まれている場合には、増幅部
１０２に線形性が保たれていないことになる。よって、
従来方式のように、増幅部１０２により得られた増幅信
号がそのまま復調部１０４により復調されると、復調部
１０４により得られる復調信号１５４の特性は劣化す
る。

【００３５】ところが、本実施の形態では、増幅部１０
２により得られた増幅信号は、歪補償部１０３ｂにより
歪が除去された後、復調部１０４に出力される。これに
より、受信信号に対する受信処理（例えば増幅部１０２
による増幅）には線形性が保たれる。別言すれば、歪補
償部１０３ｂにより得られた補正増幅信号１５３には、
線形性が保たれている。この結果、復調部１０４により
得られる復調信号１５４の特性は良好に保たれる。

【００３６】次に、本実施の形態にかかるディジタル受
信装置によりなされる歪補正と等化器によりなされる等
化技術との相違について説明する。ここで、等化技術と
は、推定した伝送路の特性を用いて、伝送路で発生した
歪を受信信号から除去する技術である。

【００３７】本実施の形態によりなされる歪補正と等化
技術と大きく異なるのは、まず第１に、歪補正の対象と
なる信号の種類が異なる点にある。すなわち、等化技術
では、信号系列に対して歪補正が行われる（より具体的
には、過去の信号系列を用いて歪補正がなされる）のに
対して、本実施の形態では、瞬時信号に対する歪補正が
行われる。

【００３８】第２に、実際に歪を補正する際に用いられ
る演算処理が非線形処理であるか線形処理であるかの点
にある。すなわち、等化技術では、過去の信号系列に基
づいて入力信号系列から必要な信号を取り出す演算処理
により、歪補正がなされている。別言すれば、歪を補正
する際になされる演算処理は、線形処理である。ただ
し、この演算処理に用いる信号系列の一部として、判定
結果である非線形情報が用いられている。これに対し
て、本実施の形態では、歪を補正する際になされる演算
処理は、非線形処理である。すなわち、瞬時電力に対す
る補償特性が、瞬時電力ごとに異なる。例えば、信号の
値が１である場合と２である場合を考える。それぞれの
瞬時電力すなわち１および２に対応する補償特性が１と
０.７である場合、信号値１に対する出力は１となり信
号値２に対する出力は１.４となる。以上、本実施の形
態にかかるディジタル受信装置によりなされる歪補正と
等化器によりなされる等化技術との相違について説明し
た。

【００３９】増幅部１０２は、入力信号（または出力信
号）の振幅に対して一定となるような歪特性を有してい
る。よって、この歪特性を予め歪推定部１０３ａに入力
しておくことにより、歪推定部１０３ａは、この歪特性
を利用して、増幅部１０２により得られた増幅信号１５
１における歪成分を推定することができる。また、歪補
償部１０３ｂは、増幅部１０２により得られた増幅信号
１５１における歪成分を除去することができる。このよ
うな方法によれば、歪補正部１０３は、１入力１出力の
構成を採ることができるので、ディジタル受信装置の構
成を特に変更する必要がない。

【００４０】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。また、従来方式では、線形性を
保ちながら、振幅変動が激しい広帯域な信号を復調する
ためには、受信装置を構成するすべての素子において広
い範囲で線形性を確保する必要があるが、本実施の形態
によれば、受信系全体の歪特性を歪推定部１０３ａに予
め入力しておくことにより、受信信号から容易に歪を除
去することが可能となるので、受信装置の小型化および
低廉化を図ることができる。

【００４１】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【００４２】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、増幅部１０２としては線形
増幅素子を用いることが好ましい。しかし、すべての増
幅素子は、入力信号に対して非線形であるといった歪特
性を有している。この歪特性は、出力信号が飽和するこ
とにより生ずることが多く、入力信号の瞬時電力に対し
て一定であるといった特徴を有する。これは、出力信号
に対して入力信号が一意的に決定することを意味してい
る。したがって、歪補正部１０３は、増幅部１０２の出
力信号（すなわち増幅信号１５１）のみを用いることに
より、理想的な出力信号を推測すること、すなわち、増
幅部１０２からの増幅信号１５１から歪を除去すること
ができる。

【００４３】一方、増幅部１０２の出力信号（増幅信号
１５１）に対して入力信号（受信信号１５０）が一意的
に決定しない場合には、歪補正部１０３が、受信信号１
５０のある特性（例えば電力）に関する情報を、増幅部
１０２を経由させずに歪補正部１０３に出力することに
より、増幅信号１５１から歪を除去することが可能とな
る。また、この場合、影響が限定されているのであれ
ば、増幅部１０２の出力信号（増幅信号１５１）から理
想的な出力信号を推測することが可能である。ただし、
この場合、歪が除去された信号として理想的な出力信号
とは異なった信号が得られる可能性がある。

【００４４】増幅部１０２の歪特性が予め設計されてい
る場合には、例えば増幅部１０２の歪特性が算術的な計
算により設計されている場合には、歪補正部１０３は、
増幅部１０２逆特性が与えられるだけで容易に構成され
る。これにより歪補正部１０３の構成が容易となる。さ
らに、増幅部１０２の歪特性が事前に測定可能または設
計可能であるならば、その歪特性を除去するのに最適な
歪補正部１０３を構成することができるだけでなく、例
えば増幅部１０２の歪特性の変化を算術的な計算により
表現したり参照テーブルに格納しておくことにより、適
用性の高い歪補正部１０３を構成することができる。

【００４５】本実施の形態では、歪補正部１０３が補正
する歪を増幅部１０２で発生した歪のみに限定して説明
したが、歪補正部１０３が補正する歪に限定はない。す
なわち、歪補正部１０３は、増幅部１０２で発生した
歪、および、増幅部１０２以外の素子（フィルタ素子や
周波数変換に用いられるミキサ素子等のアナログ回路）
で発生した歪を含めて、総合的に補正を行うことができ
る。これにより、より精度の高い歪補正効果が得られ
る。

【００４６】以上のように、本実施の形態では、受信処
理されることにより歪を有している受信信号に対して、
この受信処理を行うアナログ素子の逆特性を用いて歪補
正を行っている。これにより、復調処理に用いられる受
信処理後の受信信号には、線形性が保たれる。したがっ
て、受信処理後の受信信号に対する復調処理により得ら
れる復調信号の特性は、良好に保たれる。

【００４７】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図２における実施の形態１（図１）
と同様の構成については、図１におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。

【００４８】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、増幅部１０２と、直交変調部２０
１と、歪推定部２０２ａ、歪補償部２０２ｂ、２０２ｃ
を含む歪補正部２０２と、復調部１０４と、を備える。

【００４９】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態１と相違する点のみに着目して
説明する。増幅信号１５１は、直交復調部２０１によ
り、同相信号２０５ｂおよび直交信号２０５ｃを含むベ
ースバンド信号に復調される。ベースバンド信号におけ
る同相信号２０５ｂ（直交信号２０５ｃ）は、歪補正部
２０２における歪推定部２０２ａおよび歪補償部２０２
ｂ（歪補償部２０２ｃ）に出力される。

【００５０】ここで、増幅部１０２の特性に歪が含まれ
ていると、増幅部１０２により得られる増幅信号１５１
の特性にも歪が含まれる。さらに、この歪のベクトル成
分は、ベースバンド信号における同相信号２０５ｂおよ
び直交信号２０５ｃにも含まれる。

【００５１】歪推定部２０２ａには、予め増幅部１０２
の歪特性のベクトル成分に関する情報が入力されてい
る。この歪推定部２０２ａでは、増幅部１０２の歪特性
に関する情報と、直交変調部２０１により得られたベー
スバンド信号における同相信号２５０ｂおよび直交信号
２５０ｃと、を用いて、ベースバンド信号における同相
信号２５０ｂおよび直交信号２５０ｃに含まれている歪
成分が推定される。さらに、推定された歪成分を用い
て、ベースバンド信号における同相信号２５０ｂ（直交
信号２５０ｃ）の歪成分を補正するための補正信号２５
１ｂ（補正信号２５１ｃ）が生成される。

【００５２】この歪推定部２０２ａは、例えば補正対象
部（ここでは増幅部１０２）の逆特性を有する素子によ
り構成される。ここで、増幅部１０２の歪特性がベクト
ル表現された成分は、失われることなく、直交復調部２
０１により得られるベースバンド信号にも含まれてい
る。よって、このような素子は、直交復調部２０１から
のベースバンド信号における同相信号２５０ｂ（直交信
号２５０ｃ）を入力すると、補正信号２５１ｂ（補正信
号２５１ｃ）としてこのベースバンド信号における同相
信号２５０ｂ（直交信号２５０ｃ）に含まれる歪につい
ての逆特性を示す信号を出力する。なお、増幅部１０２
の歪特性がベクトルにより表現されるとは、具体的に
は、増幅部１０２の歪特性が振幅成分と位相成分とを用
いたベクトルにより表現されることに相当する。

【００５３】歪推定部２０２ａにより生成された補正信
号２５１ｂ（補正信号２５１ｃ）は、歪補償部２０２ｂ
（歪補償部２０２ｃ）に出力される。歪補償部２０２ｂ
（歪補償部２０２ｃ）では、直交復調部２０１からの同
相信号２５０ｂ（直交信号２５０ｃ）に対して、歪推定
部２０２ａからの補正信号２５１ｂ（補正信号２５１
ｃ）が乗算される。これにより、同相信号２５０ｂ（直
交信号２５０ｃ）から歪成分が除去された補正増幅信号
２５２ｂ（補正増幅信号２５２ｃ）が得られる。

【００５４】得られた補正増幅信号２５２ｂおよび補正
増幅信号２５２ｃは、復調部１０４に出力される。復調
部１０４では、補正増幅信号２５２ｂおよび補正増幅信
号２５２ｃに対する復調処理がなされることにより、復
調信号２５２が得られる。

【００５５】増幅部１０２は、入力信号（または出力信
号）の振幅に対して一定となるような歪特性を有してい
る。さらに、この歪特性がベクトル表現された成分は、
直交変調されても失われることがない。よって、この歪
特性をベクトル値として予め歪推定部２０２ａに入力し
ておくことにより、歪推定部２０２ａは、この歪特性を
利用して、増幅部１０２により得られた増幅信号１５１
における歪成分（すなわち直交復調部２０１により得ら
れるベースバンド信号における歪成分）を推定すること
ができる。また、歪補償部２０２ｂ（歪補償部２０２
ｃ）は、同相信号２５０ｂ（直交信号２５０ｃ）におけ
る歪成分を除去することができる。

【００５６】このような方法によれば、増幅部１０２の
歪特性がベクトル表現されているので、歪補正部２０２
は、直交復調部２０１により得られたベースバンド信号
における振幅歪と位相歪とを補正することができる。こ
れにより、歪補正部２０２により歪が補正された補正増
幅信号２５２ｂおよび２５２ｃにおいて、特に高い線形
性を確保することが可能となる。

【００５７】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。また、従来方式では、線形性を
保ちながら、振幅変動が激しい広帯域な信号を復調する
ためには、受信装置を構成するすべての素子において広
い範囲で線形性を確保する必要があるが、本実施の形態
によれば、受信系全体の歪特性を歪推定部２０２ａに予
め入力しておくことにより、受信信号から容易に歪を除
去することが可能となるとともに、扱うことのできる信
号の振幅の範囲が拡大するので、受信装置の小型化およ
び低廉化を図ることができる。

【００５８】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【００５９】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、増幅部１０２としては線形
増幅素子を用いることが好ましい。しかし、すべての増
幅素子は、入力信号に対して非線形であるといった歪特
性を有している。この歪特性は、出力信号が飽和するこ
とにより生ずることが多く、入力信号の瞬時電力に対し
て一定であるといった特徴を有する。これは、出力信号
に対して入力信号が一意的に決定することを意味してい
る。したがって、歪補正部２０２は、直交復調部２０１
の出力信号（すなわちベースバンド信号における同相信
号２５０ｂおよび直交信号２５０ｃ）のみを用いること
により、理想的な出力信号を推測すること、すなわち、
直交復調部２０１からのベースバンド信号から歪を除去
することができる。

【００６０】一方、増幅部１０２の出力信号（増幅信号
１５１）に対して入力信号（受信信号１５０）が一意的
に決定しない場合には、歪補正部２０２が、受信信号１
５０のある特性（例えば電力）に関する情報を、増幅部
１０２を経由させずに歪補正部２０２に出力することに
より、増幅信号１５１から歪を除去することが可能とな
る。

【００６１】また、この場合、影響が限定されているの
であれば、増幅部１０２の出力信号（増幅信号１５１）
から理想的な出力信号を推測することが可能である。た
だし、この場合、歪が除去された信号として理想的な出
力信号とは異なった信号が得られる可能性がある。

【００６２】増幅部１０２の歪特性が予め設計されてい
る場合には、例えば増幅部１０２の歪特性が算術的な計
算により設計されている場合には、歪補正部２０２は、
増幅部１０２逆特性が与えられるだけで容易に構成され
る。これにより歪補正部２０２の構成が容易となる。さ
らに、増幅部１０２の歪特性が事前に測定可能または設
計可能であるならば、その歪特性を除去するのに最適な
歪補正部２０２を構成することができるだけでなく、例
えば増幅部１０２の歪特性の変化を算術的な計算により
表現したり参照テーブルに格納しておくことにより、適
用性の高い歪補正部２０２を構成することができる。

【００６３】本実施の形態では、歪補正部２０２が補正
する歪を増幅部１０２で発生した歪のみに限定して説明
したが、歪補正部２０２が補正する歪に限定はない。す
なわち、歪補正部２０２は、増幅部１０２で発生した
歪、および、増幅部１０２以外の素子（フィルタ素子や
周波数変換に用いられるミキサ素子等のアナログ回路）
で発生した歪を含めて、総合的に補正を行うことができ
る。これにより、より精度の高い歪補正効果が得られ
る。

【００６４】以上のように、本実施の形態では、受信処
理されることにより歪を有している受信信号に対して、
この受信処理を行うアナログ素子の逆特性を用いて歪補
正を行っている。これにより、復調処理に用いられる受
信処理後の受信信号には、線形性が保たれる。したがっ
て、受信処理後の受信信号に対する復調処理により得ら
れる復調信号の特性は、良好に保たれる。さらに、本実
施の形態では、直交復調により得られたベースバンド信
号に対して歪補正を行うので、復調部に入力される受信
信号における振幅歪と位相歪をともに除去することがで
きる。

【００６５】（実施の形態３）図３は、本発明の実施の
形態３にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図３における実施の形態１（図１）
と同様の構成については、図１におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。

【００６６】本実施の本実施の形態にかかるディジタル
受信装置は、受信部１０１と、フィルタ部３０１と、量
子化部３０２と、歪補正部３０３と、復調部１０４と、
を備える。

【００６７】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態１と相違する点のみに着目して
説明する。受信部１０１からの受信信号１５０は、折り
返し誤差等を除去するフィルタ部３０１により、帯域制
限される。これにより帯域制限信号３５０が得られる。
得られた帯域制限信号３５０は、量子化部３０２に出力
される。

【００６８】量子化部３０２では、入力信号である帯域
制限信号３５０の振幅に応じて量子化ステップを変化さ
せながら、帯域制限信号３５０に対する量子化（すなわ
ち非線形量子化）が行われる。これにより、非線形量子
化信号３５１が得られる。なお、非線形量子化について
は、後の実施の形態において詳述する。得られた非線形
量子化信号３５１は、歪補正部３０３に出力される。

【００６９】歪補正部３０３には、予め量子化部３０２
における入力信号と出力信号との関係に関する情報が入
力されている。歪補正部３０３では、この情報を用い
て、非線形量子化信号３５１が線形化される。これによ
り、補正量子化信号３５２が得られる。得られた補正量
子化信号３５２は、復調部１０４により復調される。こ
れにより、復調信号３５３が得られる。

【００７０】従来の量子化では、まず、量子化対象とな
る受信信号がとりうる振幅の全範囲を、それぞれが一定
の信号幅を有する複数の量子化ステップに分割し、各量
子化ステップに対して量子化ステップに固有の符号を与
えている。これは、量子化誤差を全信号に対して等レベ
ルに分散させていることに相当する。そこで、量子化対
象となる受信信号がとりうる振幅の全範囲を、相互に異
なる信号幅を有する複数の量子化ステップに分割し、各
量子化ステップに対して量子化ステップに固有の復号を
与えることにより、量子化誤差が変化するので、信号の
振幅に応じて量子化誤差を調整できる。

【００７１】これを利用すると、ディジタル受信装置に
与えるノイズの調整が可能になる。ディジタル受信装置
の受信特性は、雑音指数などに代表されるシステムノイ
ズ、量子化誤差および演算誤差などにより決定される。
ここで、システムノイズは、受信レベルに関係なくほぼ
一定であり、演算誤差の影響は、扱う信号の振幅が大き
いと小さくなる傾向がある。

【００７２】そこで、例えば、量子化誤差と演算誤差の
和を一定にすることにより、または、高Ｃ／Ｎ環境での
特性を犠牲にすることにより、信号の振幅が大きくなる
にしたがって量子化誤差を大きくすることが可能とな
る。具体的には、量子化部において、振幅が小さい受信
信号に対しては、信号幅の小さい量子化ステップを割り
当て、振幅が大きい受信信号に対しては、信号幅の大き
い量子化ステップを割り当てる。これにより、量子化誤
差により生ずる量子化ノイズが、振幅が大きい受信信号
に大きく重み付けされるので、量子化誤差と演算誤差と
の和を一定にすることができる。

【００７３】このような非線形量子化を用いることによ
り、量子化数（分解能）を増加させることなく、量子化
対象となる受信信号の振幅の全範囲を拡大させることが
できる。さらに、量子化ステップを最適に調整すること
により、少ない量子化数により量子化を実現することが
できる。特に、通信に用いられる変調方式や想定される
受信環境などに応じて、量子化ステップを設計すること
により、効率の高い受信を行うディジタル受信装置を設
計することができる。

【００７４】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。また、従来方式では、線形性を
保ちながら、振幅変動が激しい広帯域な信号を復調する
ためには、受信装置を構成するすべての素子において広
い範囲で線形性を確保する必要があるが、本実施の形態
によれば、受信系全体の歪特性を歪補正部３０３に予め
入力しておくことにより、受信信号から容易に歪を除去
することが可能となるので、受信装置の小型化および低
廉化を図ることができる。

【００７５】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【００７６】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、増幅部１０２としては線形
増幅素子を用いることが好ましい。しかし、すべての増
幅素子は、入力信号に対して非線形であるといった歪特
性を有している。この歪特性は、出力信号が飽和するこ
とにより生ずることが多く、入力信号の瞬時電力に対し
て一定であるといった特徴を有する。これは、出力信号
に対して入力信号が一意的に決定することを意味してい
る。歪補正部３０３は、量子化部３０２における非線形
量子化により生ずる非線形性を補正するだけでなく、各
素子の歪成分を除去して理想的な出力信号を推測するこ
とが可能である。

【００７７】量子化部３０２の歪特性が予め設計されて
いる場合には、例えば量子化部３０２の歪特性が算術的
な計算により設計されている場合には、歪補正部３０３
は、量子化部３０２の逆特性が与えられるだけで容易に
構成される。これにより量子化部３０２の構成が容易と
なる。さらに、量子化部３０２の歪特性が事前に測定可
能または設計可能であるならば、その歪特性を除去する
のに最適な歪補正部３０３を構成することができるだけ
でなく、例えば量子化部３０２の歪特性の変化を算術的
な計算により表現したり参照テーブルに格納しておくこ
とにより、適用性の高い歪補正部３０３を構成すること
ができる。

【００７８】量子化部３０２の構成は、上述したものに
限定されない。量子化部３０２は、例えば、複数個の電
圧比較器と参照電圧の組み合わせを有した量子化器にお
いて、参照電圧の間隔を非等間隔にすることにより構成
される。量子化部３０２は、例えば、１つの電圧比較器
と参照電圧と、いくつかの積分器および微分器と、ディ
ジタルフィルタを用いた量子化器において、ディジタル
フィルタの構成を振幅に応じて変化させることにより、
構成される。この場合には、積分器、微分器およびディ
ジタルフィルタ等はソフトウェア（コンピュータプログ
ラム）により実現可能であるので、本実施の形態にかか
るディジタルフィルタをさらに容易に実現することがで
きる。

【００７９】歪補正部３０３は、量子化情報を扱うの
で、従来のロジック回路により構成可能である一方、ソ
フトウェア（コンピュータプログラム）により実現可能
である。

【００８０】（実施の形態４）図４は、本発明の実施の
形態４にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図４における実施の形態２（図２）
と同様の構成については、図２におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。

【００８１】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、増幅部１０２と、直交復調部２０
１と、量子化部４０１と、歪推定部２０２ａ、歪補償部
２０２ｂ、２０２ｃを含む歪補正部２０２と、復調部１
０４と、を備える。

【００８２】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態２と相違する点のみに着目して
説明する。直交復調部２０１により得られたベースバン
ド信号における同相信号２５０ｂおよび直交信号２５０
ｃは、量子化部４０１により量子化される。これによ
り、同相信号４５０ｂおよび直交信号４５０ｃを含む量
子化ベースバンド信号が生成される。生成された量子化
ベースバンド信号における同相信号４５０ｂ（直交信号
４５０ｃ）は、歪補正部２０２における歪推定部２０２
ａおよび歪補償部２０２ｂ（歪補償部２０２ｃ）に出力
される。

【００８３】ここで、増幅部１０２の特性に歪が含まれ
ていると、増幅部１０２により得られる増幅信号１５１
の特性にも歪が含まれる。さらに、この歪のベクトル成
分は、ベースバンド信号における同相信号２５０ｂおよ
び直交信号２５０ｃにも含まれる。

【００８４】歪推定部２０２ａには、予め増幅部１０２
の歪特性のベクトル成分に関する情報が入力されてい
る。この歪推定部２０２ａでは、増幅部１０２の歪特性
に関する情報と、量子化部４０１により得られた量子化
ベースバンド信号における同相信号４５０ｂおよび直交
信号４５０ｃと、を用いて、量子化ベースバンド信号に
おける同相信号４５０ｂおよび直交信号４５０ｃに含ま
れている歪成分が推定される。さらに、推定された歪成
分を用いて、量子化ベースバンド信号における同相信号
４５０ｂ（直交信号４５０ｃ）の歪成分を補正するため
の補正信号４５１ｂ（補正信号４５１ｃ）が生成され
る。

【００８５】歪推定部２０２ａにより生成された補正信
号４５１ｂ（補正信号４５１ｃ）は、歪補償部２０２ｂ
（歪補償部２０２ｃ）に出力される。歪補償部２０２ｂ
（歪補償部２０２ｃ）では、量子化部４０１からの同相
信号４５０ｂ（直交信号４５０ｃ）に対して、歪推定部
２０２ａからの補正信号４５１ｂ（補正信号４５１ｃ）
が乗算される。これにより、同相信号４５０ｂ（直交信
号４５０ｃ）から歪成分が除去された、補正ベースバン
ド信号の同相信号４５２ｂ（補正増幅信号４５２ｃ）が
得られる。

【００８６】得られた補正ベースバンド信号における同
相信号４５２ｂおよび直交信号４５２ｃは、復調部１０
４に出力される。復調部１０４では、補正ベースバンド
信号における同相信号４５２ｂおよび直交信号４５２ｃ
に対する復調処理がなされることにより、復調信号４５
３が得られる。

【００８７】増幅部１０２は、入力信号（または出力信
号）の振幅に対して一定となるような歪特性を有してい
る。さらに、この歪特性がベクトル表現された成分は、
直交変調されても失われることがない。よって、この歪
特性をベクトル値として予め歪推定部２０２ａに入力し
ておくことにより、歪推定部２０２ａは、この歪特性を
利用して、増幅部１０２により得られた増幅信号１５１
における歪成分（すなわち直交復調部２０１により得ら
れるベースバンド信号における歪成分）を推定すること
ができる。また、歪補償部２０２ｂ（歪補償部２０２
ｃ）は、同相信号４５０ｂ（直交信号４５０ｃ）におけ
る歪成分を除去することができる。

【００８８】このような方法によれば、増幅部１０２の
歪特性がベクトル表現されているので、歪補正部２０２
は、直交復調部２０１により得られたベースバンド信号
における振幅歪と位相歪とを補正することができる。こ
れにより、歪補正部２０２により歪が補正された補正増
幅信号４５２ｂおよび４５２ｃにおいて、特に高い線形
性を確保することが可能となる。

【００８９】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。また、従来方式では、線形性を
保ちながら、振幅変動が激しい広帯域な信号を復調する
ためには、受信装置を構成するすべての素子において広
い範囲で線形性を確保する必要があるが、本実施の形態
によれば、受信系全体の歪特性を歪推定部２０２ａに予
め入力しておくことにより、受信信号から容易に歪を除
去することが可能となるので、受信装置の小型化および
低廉化を図ることができる。

【００９０】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
に、隣接チャネルにより伝送されている大きな電力の信
号が妨害波として入力される場合には、量子化部４０１
における量子化の範囲を大きく設定することが必要にな
る。ところが、量子化における分解能が同一であるとい
う条件においては、量子化誤差の増大を招き、復調信号
の特性が劣化することになる。そこで、前段の増幅部１
０２で増幅信号１５１に対して振幅を制限するような歪
特性を与え、後段の歪補正部２０２でこの歪特性に応じ
た歪補正を行うことができる。これにより、小さな電力
の信号から大きな電力の信号に対して、量子化誤差の重
み付けを与えることができるので、同一の量子化分解能
の条件においても、特に復調信号の特性が劣化すること
がない。

【００９１】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【００９２】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、増幅部１０２としては線形
増幅素子を用いることが好ましい。しかし、すべての増
幅素子は、入力信号に対して非線形であるといった歪特
性を有している。この歪特性は、出力信号が飽和するこ
とにより生ずることが多く、入力信号の瞬時電力に対し
て一定であるといった特徴を有する。これは、出力信号
に対して入力信号が一意的に決定することを意味してい
る。したがって、歪補正部２０２は、増幅部１０２の出
力信号（すなわち増幅信号１５１）のみを用いることに
より、理想的な出力信号を推測すること、すなわち、増
幅部１０２からの増幅信号１５１から歪を除去すること
ができる。

【００９３】一方、増幅部１０２の出力信号（増幅信号
１５１）に対して入力信号（受信信号１５０）が一意的
に決定しない場合には、歪補正部２０２が、受信信号１
５０のある特性（例えば電力）に関する情報を、増幅部
１０２を経由させずに歪補正部２０２に出力することに
より、増幅信号１５１から歪を除去することが可能とな
る。また、この場合、影響が限定されているのであれ
ば、増幅部１０２の出力信号（増幅信号１５１）から理
想的な出力信号を推測することが可能である。ただし、
この場合、歪が除去された信号として理想的な出力信号
とは異なった信号が得られる可能性がある。

【００９４】増幅部１０２の歪特性が予め設計されてい
る場合には、例えば増幅部１０２の歪特性が算術的な計
算により設計されている場合には、歪補正部２０２は、
増幅部１０２逆特性が与えられるだけで容易に構成され
る。これにより歪補正部２０２の構成が容易となる。さ
らに、増幅部１０２の歪特性が事前に測定可能または設
計可能であるならば、その歪特性を除去するのに最適な
歪補正部２０２を構成することができるだけでなく、例
えば増幅部１０２の歪特性の変化を算術的な計算により
表現したり参照テーブルに格納しておくことにより、適
用性の高い歪補正部２０２を構成することができる。

【００９５】本実施の形態では、歪補正部２０２が補正
する歪を増幅部１０２で発生した歪のみに限定して説明
したが、歪補正部２０２が補正する歪に限定はない。す
なわち、歪補正部２０２は、増幅部１０２で発生した
歪、および、増幅部１０２以外の素子（フィルタ素子や
周波数変換に用いられるミキサ素子等のアナログ回路）
で発生した歪を含めて、総合的に補正を行うことができ
る。これにより、より精度の高い歪補正効果が得られ
る。

【００９６】本実施の形態では、増幅部１０２と量子化
部４０１とを独立な要素として扱ったが、増幅部１０２
の位置と直交復調部２０１の位置とを入れ替えて、増幅
部１０２を量子化部４０１の入力増幅器として扱うこと
も可能である。この場合、増幅部１０２と量子化部４０
１とにより、非線形量子化素子を構成することができ
る。

【００９７】歪補正部２０２は、量子化部４０１からの
量子化ベースバンド信号を扱う、すなわち、量子化情報
を扱う。よって、歪補正部２０２を従来のロジック回路
により構成することが可能である一方、歪補正部２０２
をソフトウェア（コンピュータプログラム）により実現
することが可能である。

【００９８】以上のように、本実施の形態では、受信処
理されることにより歪を有している受信信号に対して、
この受信処理を行うアナログ素子の逆特性を用いて歪補
正を行っている。これにより、復調処理に用いられる受
信処理後の受信信号には、線形性が保たれる。したがっ
て、受信処理後の受信信号に対する復調処理により得ら
れる復調信号の特性は、良好に保たれる。さらに、本実
施の形態では、直交復調により得られたベースバンド信
号に対して歪補正を行うので、復調部に入力される受信
信号における振幅歪と位相歪をともに除去することがで
きる。加えて、本実施の形態では、受信処理されること
により歪を有している受信信号をディジタル信号に変換
し、ディジタル信号に変換された受信信号に対して歪補
正を行っている。すなわち、受信信号は、歪補正がなさ
れる際にディジタル信号として処理されている。これに
より、本実施の形態にかかるディジタル受信装置は、高
精度かつ安定した特性を得ることができる。

【００９９】（実施の形態５）図５は、本発明の実施の
形態５にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図５における実施の形態４（図４）
と同様の構成については、図４におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。

【０１００】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、増幅部１０２と、直交復調部２０
１と、量子化部４０１と、歪推定部２０２ａ、歪補償部
２０２ｂ、２０２ｃを含む歪補正部２０２と、フィルタ
部５０１と、復調部１０４と、を備える。

【０１０１】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態４と相違する点のみに着目して
説明する。補正ベースバンド信号における同相信号４５
２ｂ（直交信号４５２ｃ）は、フィルタ部５０１によ
り、その周波数帯域が制限される。これにより、帯域制
限ベースバンド信号の同相信号５５０ｂ（直交信号５５
０ｃ）が得られる。ここで、本ディジタル受信装置が通
信に用いている周波数の近隣の周波数は、他の通信装置
の通信により用いられていることが多い。よって、本デ
ィジタル受信装置の受信信号には、上記他の通信装置に
より送信された信号が混在している可能性がある。しか
し、フィルタ部５０１により帯域制限がなされることに
より、帯域制限ベースバンド信号における上記他の通信
装置による影響が抑えられている。

【０１０２】得られた帯域制限ベースバンド信号におけ
る同相信号５５０ｂおよび直交信号５５０ｃは、復調部
１０４により復調される。これにより復調信号５５１が
得られる。

【０１０３】増幅部１０２は、入力信号（または出力信
号）の振幅に対して一定となるような歪特性を有してい
る。さらに、この歪特性がベクトル表現された成分は、
直交変調されても失われることがない。よって、この歪
特性をベクトル値として予め歪推定部２０２ａに入力し
ておくことにより、歪推定部２０２ａは、この歪特性を
利用して、増幅部１０２により得られた増幅信号１５１
における歪成分（すなわち直交復調部２０１により得ら
れるベースバンド信号における歪成分）を推定すること
ができる。また、歪補償部２０２ｂ（歪補償部２０２
ｃ）は、同相信号２５０ｂ（直交信号２５０ｃ）におけ
る歪成分を除去することができる。

【０１０４】このような方法によれば、増幅部１０２の
歪特性がベクトル表現されているので、歪補正部２０２
は、直交復調部２０１により得られたベースバンド信号
における振幅歪と位相歪とを補正することができる。こ
れにより、歪補正部２０２により歪が補正された補正ベ
ースバンド信号の同相信号４５２ｂおよび直交信号４５
２ｃにおいて、特に高い線形性を確保することが可能と
なる。

【０１０５】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。特に、アナログ素子において歪
が生じた状態では、周波数軸上で処理を行うフィルタの
ような素子に対して、設計通りの効果を期待することは
不可能である。よって、フィルタを用いても、情報の一
部の電力が隣接する周波数に漏れ込むといった影響を防
止することが不可能となることがある。したがって、本
実施の形態で説明したような歪補正を行うことにより得
られる効果は大きい。

【０１０６】例えば、信号帯域が広くかつ複数のチャネ
ルが隣接する通信システムでは、所望する周波数成分の
みを選択して抽出する必要がある。これをアナログ素子
で構成されるフィルタにより実現することは、大きさお
よび精度の観点から、非常に困難である。

【０１０７】よって、従来方式では、チャネルを選択す
るフィルタをディジタル装置により構成する方法が採ら
れている。ところが、ディジタル装置により構成された
フィルタは、アナログ信号をディジタル信号に変換する
までにおいて、不要な周波数成分まで扱う必要がある。
これにより、周波数の点や振幅のダイナミックレンジの
点において、アナログ素子により線形性を確保しなくて
はならないという問題が出てくる。

【０１０８】本実施の形態によれば、受信系全体の歪特
性を歪推定部２０２ａに予め入力しておくことにより、
受信信号から容易に歪を除去することが可能となるの
で、受信装置の小型化および低廉化を図ることができ
る。

【０１０９】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【０１１０】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、増幅部１０２としては線形
増幅素子を用いることが好ましい。しかし、すべての増
幅素子は、入力信号に対して非線形であるといった歪特
性を有している。この歪特性は、出力信号が飽和するこ
とにより生ずることが多く、入力信号の瞬時電力に対し
て一定であるといった特徴を有する。これは、出力信号
に対して入力信号が一意的に決定することを意味してい
る。したがって、歪補正部２０２は、増幅部１０２の出
力信号（すなわち増幅信号１５１）のみを用いることに
より、理想的な出力信号を推測すること、すなわち、増
幅部１０２からの増幅信号１５１から歪を除去すること
ができる。

【０１１１】一方、増幅部１０２の出力信号（増幅信号
１５１）に対して入力信号（受信信号１５０）が一意的
に決定しない場合には、歪補正部２０２が、受信信号１
５０のある特性（例えば電力）に関する情報を、増幅部
１０２を経由させずに歪補正部１０３に出力することに
より、増幅信号１５１から歪を除去することが可能とな
る。また、この場合、影響が限定されているのであれ
ば、増幅部１０２の出力信号（増幅信号１５１）から理
想的な出力信号を推測することが可能である。ただし、
この場合、歪が除去された信号として理想的な出力信号
とは異なった信号が得られる可能性がある。

【０１１２】増幅部１０２の歪特性が予め設計されてい
る場合には、例えば増幅部１０２の歪特性が算術的な計
算により設計されている場合には、歪補正部２０２は、
増幅部１０２逆特性が与えられるだけで容易に構成され
る。これにより歪補正部２０２の構成が容易となる。さ
らに、増幅部１０２の歪特性が事前に測定可能または設
計可能であるならば、その歪特性を除去するのに最適な
歪補正部２０２を構成することができるだけでなく、例
えば増幅部１０２の歪特性の変化を算術的な計算により
表現したり参照テーブルに格納しておくことにより、適
用性の高い歪補正部２０２を構成することができる。

【０１１３】本実施の形態では、歪補正部２０２が補正
する歪を増幅部１０２で発生した歪のみに限定して説明
したが、歪補正部２０２が補正する歪に限定はない。す
なわち、歪補正部２０２は、増幅部１０２で発生した
歪、および、増幅部１０２以外の素子（フィルタ素子や
周波数変換に用いられるミキサ素子等のアナログ回路）
で発生した歪を含めて、総合的に補正を行うことができ
る。これにより、より精度の高い歪補正効果が得られ
る。

【０１１４】本実施の形態では、増幅部１０２と量子化
部４０１とを独立な要素として扱ったが、増幅部１０２
の位置と直交復調部２０１の位置とを入れ替えて、増幅
部１０２を量子化部４０１の入力増幅器として扱うこと
も可能である。この場合、増幅部１０２と量子化部４０
１とにより、非線形量子化素子を構成することができ
る。

【０１１５】歪補正部２０２は、量子化部４０１からの
量子化ベースバンド信号を扱う、すなわち、量子化情報
を扱う。よって、歪補正部２０２を従来のロジック回路
により構成することが可能である一方、歪補正部２０２
をソフトウェア（コンピュータプログラム）により実現
することが可能である。

【０１１６】以上のように、本実施の形態では、受信処
理されることにより歪を有している受信信号に対して、
この受信処理を行うアナログ素子の逆特性を用いて歪補
正を行っている。これにより、復調処理に用いられる受
信処理後の受信信号には、線形性が保たれる。したがっ
て、受信処理後の受信信号に対する復調処理により得ら
れる復調信号の特性は、良好に保たれる。さらに、本実
施の形態では、直交復調により得られたベースバンド信
号に対して歪補正を行うので、復調部に入力される受信
信号における振幅歪と位相歪をともに除去することがで
きる。加えて、本実施の形態では、受信処理されること
により歪を有している受信信号をディジタル信号に変換
し、ディジタル信号に変換された受信信号に対して歪補
正を行っている。すなわち、受信信号は、歪補正がなさ
れる際にディジタル信号として処理されている。これに
より、本実施の形態にかかるディジタル受信装置は、高
精度かつ安定した特性を得ることができる。

【０１１７】（実施の形態６）図６は、本発明の実施の
形態６にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図６における実施の形態３（図３）
と同様の構成については、図３におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。

【０１１８】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、フィルタ部３０１と、直交復調部
６０１と、量子化部６０２と、歪補正部６０３と、フィ
ルタ部６０４と、復調部６０５と、を備える。

【０１１９】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態３と相違する点のみに着目して
説明する。フィルタ部３０１により得られた帯域制限信
号３５０は、直交復調部６０１により、同相信号６５０
ａおよび直交信号６５０ｂを含むベースバンド信号に復
調される。得られたベースバンド信号における同相信号
６５０ａおよび直交信号６５０ｂは、量子化部６０２に
出力される。

【０１２０】量子化部６０２では、入力信号であるベー
スバンド信号における同相信号６５０ａ（直交信号６５
０ｂ）の振幅に応じて量子化ステップを変化させなが
ら、ベースバンド信号における同相信号６５０ａ（直交
信号６５０ｂ）に対する量子化（すなわち非線形量子
化）が行われる。これにより、非線形量子化信号におけ
る同相信号６５１ａ（直交信号６５１ｂ）が得られる。
なお、非線形量子化については、後の実施の形態におい
て詳述する。得られた非線形量子化信号における同相信
号６５０ａ（直交信号６５０ｂ）は、歪補正部６０３に
出力される。

【０１２１】歪補正部６０３には、予め量子化部６０２
における入力信号と出力信号との関係に関する情報が入
力されている。歪補正部６０３では、この情報を用い
て、非線形量子化信号における同相信号６５０ａおよび
直交信号６５０ｂが線形化される。これにより、補正ベ
ースバンド信号における同相信号６５２ａおよび直交信
号６５２ｂが得られる。得られた補正ベースバンド信号
における同相信号６５２ａおよび直交信号６５２ｂは、
フィルタ部６０４により、その周波数帯域が制限され
る。これにより、帯域制限ベースバンド信号における同
相信号６５３ａおよび直交信号６５３ｂが得られる。得
られた帯域制限ベースバンド信号における同相信号６５
３ａおよび直交信号６５３ｂは、復調部６０５により復
調される。これにより復調信号６５４が得られる。

【０１２２】量子化部６０２は、入力信号（または出力
信号）の振幅に対して一定となるような歪特性を有して
いる。この歪特性を予め歪補正部６０３に入力しておく
ことにより、歪補正部６０３は、この歪特性を利用し
て、量子化部６０２により得られた非線形量子化信号を
線形化することができる。また、非線形量子化信号は、
歪補正がなされる際にディジタル信号として処理されて
いる。これにより、本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、高精度かつ安定した特性を得ることができ
る。

【０１２３】従来の量子化では、まず、量子化対象とな
る受信信号がとりうる振幅の全範囲を、それぞれが一定
の信号幅を有する複数の量子化ステップに分割し、各量
子化ステップに対して量子化ステップに固有の符号を与
えている。これは、量子化誤差を全信号に対して等レベ
ルに分散させていることに相当する。そこで、量子化対
象となる受信信号がとりうる振幅の全範囲を、相互に異
なる信号幅を有する複数の量子化ステップに分割し、各
量子化ステップに対して量子化ステップに固有の復号を
与えることにより、量子化誤差が変化するので、信号の
振幅に応じて量子化誤差を調整できる。

【０１２４】このことを利用すると、ディジタル受信装
置に与えるノイズの調整が可能になる。ディジタル受信
装置の受信特性は、雑音指数などに代表されるシステム
ノイズ、量子化誤差および演算誤差などにより決定され
る。ここで、システムノイズは、受信レベルに関係なく
ほぼ一定であり、演算誤差の影響は、扱う信号の振幅が
大きいと小さくなる傾向がある。

【０１２５】そこで、例えば、量子化誤差と演算誤差の
和を一定にすることにより、または、高Ｃ／Ｎ環境での
特性を犠牲にすることにより、信号の振幅が大きくなる
にしたがって量子化誤差を大きくすることが可能とな
る。具体的には、量子化部において、振幅が小さい受信
信号に対しては、信号幅の小さい量子化ステップを割り
当て、振幅が大きい受信信号に対しては、信号幅の大き
い量子化ステップを割り当てる。これにより、量子化誤
差により生ずる量子化ノイズが、振幅が大きい受信信号
に大きく重み付けされるので、量子化誤差と演算誤差と
の和を一定にすることができる。

【０１２６】このような非線形量子化を用いることによ
り、量子化数（分解能）を増加させることなく、量子化
対象となる受信信号の振幅の全範囲を拡大させることが
できる。さらに、量子化ステップを最適に調整すること
により、少ない量子化数により量子化を実現することが
できる。特に、通信に用いられる変調方式や想定される
受信環境などに応じて、量子化ステップを設計すること
により、効率の高い受信を行うディジタル受信装置を設
計することができる。また、歪補正部６０３においてベ
クトル演算を用いた処理を行うことにより、受信部１０
１で発生した振幅歪および位相歪を補正することが可能
となる。

【０１２７】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。特に、アナログ素子において歪
が生じた状態では、周波数軸上で処理を行うフィルタの
ような素子に対して、設計通りの効果を期待することは
不可能である。よって、フィルタを用いても、情報の一
部の電力が隣接する周波数に漏れ込むといった影響を防
止することが不可能となることがある。したがって、本
実施の形態で説明したような歪補正を行うことにより得
られる効果は大きい。

【０１２８】例えば、信号帯域が広くかつ複数のチャネ
ルが隣接する通信システムでは、所望する周波数成分の
みを選択して抽出する必要がある。これをアナログ素子
で構成されるフィルタにより実現することは、大きさお
よび精度の観点から、非常に困難である。

【０１２９】よって、従来方式では、チャネルを選択す
るフィルタをディジタル装置により構成する方法が採ら
れている。ところが、ディジタル装置により構成された
フィルタは、アナログ信号をディジタル信号に変換する
までにおいて、不要な周波数成分まで扱う必要がある。
これにより、周波数の点や振幅のダイナミックレンジの
点において、アナログ素子により線形性を確保しなくて
はならないという問題が出てくる。

【０１３０】本実施の形態によれば、量子化部６０２や
受信系全体の歪特性を歪補正部６０３に予め入力してお
くことにより、受信信号から容易に歪を除去することが
可能となるので、扱うことのできる信号の振幅を拡大さ
せることができるとともに、受信装置の小型化および低
廉化を図ることができる。

【０１３１】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
に、隣接チャネルにより伝送されている大きな電力の信
号が妨害波として入力される場合には、量子化部６０２
における量子化の範囲を大きく設定することが必要にな
る。ところが、量子化における分解能が同一であるとい
う条件においては、量子化誤差の増大を招き、復調信号
の特性が劣化することになる。そこで、量子化部６０２
で非線形量子化を行い、歪補正部６０３でこの非線形量
子化に応じた歪補正を行うことができる。これにより、
小さな電力の信号から大きな電力の信号に対して、量子
化誤差の重み付けを与えることができるので、同一の量
子化分解能の条件においても、特に復調信号の特性が劣
化することがない。

【０１３２】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【０１３３】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、受信部１０１としては線形
増幅素子を用いる。しかし、すべての増幅素子は、入力
信号に対して非線形であるといった歪特性を有してい
る。この歪特性は、出力信号が飽和することにより生ず
ることが多く、入力信号の瞬時電力に対して一定である
といった特徴を有する。これは、出力信号に対して入力
信号が一意的に決定することを意味している。したがっ
て、歪補正部６０３は、受信部１０１の出力信号（すな
わち受信信号１５０）のみを用いることにより、理想的
な出力信号を推測すること、すなわち、受信部１０１か
らの受信信号１５０から歪を除去することができる。

【０１３４】一方、受信部１０１の出力信号（受信信号
１５０）に対して入力信号が一意的に決定しない場合に
は、歪補正部６０３が、受信信号１５０のある特性（例
えば電力）に関する情報を、歪補正部６０３に出力する
ことにより、受信信号１５０から歪を除去することが可
能となる。また、この場合、影響が限定されているので
あれば、受信部１０１の出力信号（受信信号１５０）か
ら理想的な出力信号を推測することが可能である。ただ
し、この場合、歪が除去された信号として理想的な出力
信号とは異なった信号が得られる可能性がある。

【０１３５】量子化部６０２の歪特性が予め設計されて
いる場合には、例えばこの歪特性が算術的な計算により
設計されている場合には、歪補正部６０３は、この歪特
性の逆特性が与えられるだけで容易に構成される。これ
により歪補正部６０３の構成が容易となる。さらに、量
子化部６０２の歪特性が事前に測定可能または設計可能
であるならば、その歪特性を除去するのに最適な歪補正
部６０３を構成することができるだけでなく、例えば量
子化部６０２の歪特性の変化を算術的な計算により表現
したり参照テーブルに格納しておくことにより、適用性
の高い歪補正部６０３を構成することができる。

【０１３６】本実施の形態では、歪補正部６０３により
補正される歪特性を、量子化部６０２により発生する歪
のみに限定して説明したが、歪補正部６０３により補正
される歪特性に限定はない。歪補正部６０３が、量子化
部６０２により発生された歪に加えて、受信部１０１な
どの素子により発生した歪特性をも含めて、総合的に補
正を行うことにより、精度の高い歪補正効果が得られる
ことは明白である。

【０１３７】歪補正部３０３は、量子化情報を扱うの
で、従来のロジック回路により構成可能である一方、ソ
フトウェア（コンピュータプログラム）により実現可能
である。

【０１３８】（実施の形態７）図７は、本発明の実施の
形態７にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図７における実施の形態５（図５）
と同様の構成については、図５におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。

【０１３９】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、ゲイン調整部７０１と、増幅部１
０２と、直交復調部２０１と、量子化部４０１と、歪推
定部７０４ａおよび歪補償部２０２ｂ、２０２ｃを含む
歪補正部７０３と、フィルタ部５０１と、制御部７０２
と、を備える。

【０１４０】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態４と相違する点のみに着目して
説明する。受信部１０１からの受信信号１５０は、ゲイ
ン調整部７０１により振幅の調整がなされる。これによ
り、ゲイン調整部７０１から増幅部１０２に対して、ゲ
イン調整信号７５０が出力される。なお、ゲイン調整部
７０１による振幅の調整は、制御部７０２からのゲイン
制御信号７５１に基づいて行われる。このゲイン制御信
号７５１の詳細については後述する。

【０１４１】ゲイン調整信号７５０は、増幅部１０２に
より増幅された後、直交復調部２０１に出力される。直
交復調部２０１〜フィルタ部５０１における動作につい
ては、実施の形態５と同様であるので、詳しい説明を省
略する。フィルタ部５０１により得られた帯域制限ベー
スバンド信号における同相信号５５０ｂおよび直交信号
５５０ｃは、制御部５０２に出力される。

【０１４２】制御部７０２には、直交復調部２０１によ
り得られたベースバンド信号における同相信号２５０ｂ
および直交信号２５０ｃのうち、復調に必要な信号成分
のみが入力される。すなわち、帯域制限ベースバンド信
号における同相成分５５０ｂおよび直交信号５５０ｃ
は、復調に必要な信号成分（具体的には、受信信号か
ら、本ディジタル受信装置以外の通信装置により用いら
れているチャネルに対応する信号が除去された信号）に
相当する。上記復調に必要な信号成分とは、受信信号に
含まれている所望波に対応する信号成分に相当する。

【０１４３】したがって、フィルタ部５０１により得ら
れた帯域制限ベースバンド信号における同相信号５５０
ｂおよび直交信号５５０ｃの振幅に基づいて、ゲイン調
整部７０１における振幅を制御すれば、帯域制限ベース
バンド信号における同相信号５５０ｂおよび直交信号５
５０ｃのダイナミックレンジを広げることができる。す
なわち、所望波の振幅に対するゲイン制御を行うことが
できる。これにより、受信特性の劣化を防ぐことが可能
になる。

【０１４４】具体的には、制御部７０２では、帯域制限
ベースバンド信号における同相信号５５０ｂおよび直交
信号５５０ｃの振幅が予め設定してある目標値に近づく
ように、上記同相信号５５０ｂおよび直交信号５５０ｃ
の振幅が目標値より高い場合には、ゲイン調整部７０１
におけるゲインを抑制するための抑制信号が生成され、
上記同相信号５５０ｂおよび直交信号５５０ｃの振幅が
目標値以下である場合には、ゲイン調整部７０１におけ
るゲインを増加させるための増加信号が生成される。こ
のような抑制信号または増加信号が、ゲイン制御信号７
５１としてゲイン調整部７０１に出力される。

【０１４５】一方、従来方式では、過大なレベルを有す
る妨害波が受信された場合、受信系として歪が発生しな
いように、受信信号の全体のレベルを抑制する方法が採
られている。この方式では、受信信号のレベルが抑制さ
れるに伴って、受信信号に含まれている所望波の振幅も
抑えられるので、受信特性が劣化することになる。

【０１４６】制御部７０２から歪補正部７０３における
歪推定部７０４ａに対しても、ゲイン制御信号７５１が
出力される。歪推定部７０４ａでは、量子化ベースバン
ド信号における同相信号４５０ｂおよび直交信号４５０
ｃに含まれている歪を推定する際に、ゲイン制御信号７
５１も参照される。

【０１４７】なお、制御部７０２は、所望波だけでな
く、妨害波や受信信号の振幅を監視することにより、さ
らに精度の高いゲイン制御を行うことが可能であること
はいうまでもない。さらに、制御部７０２が、復調部に
おける復調時に必要な信号の振幅を含めてゲイン制御を
行うことにより、例えば歪による影響を監視することが
できる。これにより、さらに精度の高いゲイン制御を行
うことができる。

【０１４８】増幅部１０２は、入力信号（または出力信
号）の振幅に対して一定となるような歪特性を有してい
るので、増幅部１０２に入力されるゲイン調整信号７５
０の振幅を制御するゲイン調整部７０１は、増幅部１０
２の歪特性を制御することが可能である。この増幅部１
０２の特性をベクトル表現した成分は、直交復調部２０
１により直交復調されても、失われることがない。この
増幅部１０２の特性を予め歪推定部７０４ａに入力して
おくことにより、歪推定部７０４ａは、増幅部１０２に
より生じた歪成分を推定することができ、歪補償部２０
２ｂ、２０２ｃは、増幅部１０２により生じた歪成分を
除去することができる。この方法によれば、歪特性がベ
クトルにより表現されているので、歪補正部は、振幅歪
と位相歪とを補正することができる。これにより、特に
高い線形性を確保することが可能となる。

【０１４９】また、受信信号は、歪補正がなされる際に
ディジタル信号として処理されている。これにより、本
実施の形態にかかるディジタル受信装置は、高精度かつ
安定した特性を得ることができる。

【０１５０】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。特に、アナログ素子において歪
が生じた状態では、周波数軸上で処理を行うフィルタの
ような素子に対して、設計通りの効果を期待することは
不可能である。よって、フィルタを用いても、情報の一
部の電力が隣接する周波数に漏れ込むといった影響を防
止することが不可能となることがある。したがって、本
実施の形態で説明したような歪補正を行うことにより得
られる効果は大きい。

【０１５１】例えば、信号帯域が広くかつ複数のチャネ
ルが隣接する通信システムでは、所望する周波数成分の
みを選択して抽出する必要がある。これをアナログ素子
で構成されるフィルタにより実現することは、大きさお
よび精度の観点から、非常に困難である。

【０１５２】よって、従来方式では、チャネルを選択す
るフィルタをディジタル装置により構成する方法が採ら
れている。ところが、ディジタル装置により構成された
フィルタは、アナログ信号をディジタル信号に変換する
までにおいて、不要な周波数成分まで扱う必要がある。
これにより、周波数の点や振幅のダイナミックレンジの
点において、アナログ素子により線形性を確保しなくて
はならないという問題が出てくる。

【０１５３】本実施の形態によれば、受信系全体の歪特
性を歪推定部７０４ａに予め入力しておくことにより、
受信信号から容易に歪を除去することが可能となるの
で、扱うことのできる信号の振幅を拡大させることがで
きるとともに、受信装置の小型化および低廉化を図るこ
とができる。

【０１５４】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
に、隣接チャネルにより伝送されている大きな電力の信
号が妨害波として入力される場合には、量子化部４０１
における量子化の範囲を大きく設定することが必要にな
る。ところが、量子化における分解能が同一であるとい
う条件においては、量子化誤差の増大を招き、復調信号
の特性が劣化することになる。そこで、前段の増幅部で
増幅信号に対して振幅を制限するような歪特性を与え、
後段の歪補正部でこの歪特性に応じた歪補正を行うこと
ができる。これにより、小さな電力の信号から大きな電
力の信号に対して、量子化誤差の重み付けを与えること
ができるので、同一の量子化分解能の条件においても、
特に復調信号の特性が劣化することがない。

【０１５５】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【０１５６】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、増幅部１０２としては線形
増幅素子を用いる。しかし、すべての増幅素子は、入力
信号に対して非線形であるといった歪特性を有してい
る。この歪特性は、出力信号が飽和することにより生ず
ることが多く、入力信号の瞬時電力に対して一定である
といった特徴を有する。これは、出力信号に対して入力
信号が一意的に決定することを意味している。したがっ
て、歪補正部７０３は、増幅部１０２の出力信号（すな
わち受信信号１５１）のみを用いることにより、理想的
な出力信号を推測すること、すなわち、増幅部１０２か
らの増幅信号１５１から歪を除去することができる。

【０１５７】一方、増幅部１０２の出力信号（増幅信号
１５１）に対して入力信号（ゲイン調整信号７５０）が
一意的に決定しない場合には、歪補正部７０３が、ゲイ
ン調整信号７５０のある特性（例えば電力）に関する情
報を、増幅部１０２を経由させずに、歪補正部７０３に
出力することにより、受信信号１５０から歪を除去する
ことが可能となる。また、この場合、影響が限定されて
いるのであれば、増幅部１０２の出力信号（増幅信号１
５１）から理想的な出力信号を推測することが可能であ
る。ただし、この場合、歪が除去された信号として理想
的な出力信号とは異なった信号が得られる可能性があ
る。

【０１５８】増幅部１０２の歪特性が予め設計されてい
る場合には、例えばこの歪特性が算術的な計算により設
計されている場合には、歪補正部７０３は、この歪特性
の逆特性が与えられるだけで容易に構成される。これに
より歪補正部７０３の構成が容易となる。さらに、増幅
部１０２の歪特性が事前に測定可能または設計可能であ
るならば、その歪特性を除去するのに最適な歪補正部７
０３を構成することができるだけでなく、例えば増幅部
１０２の歪特性の変化を算術的な計算により表現したり
参照テーブルに格納しておくことにより、適用性の高い
歪補正部７０３を構成することができる。

【０１５９】本実施の形態では、歪補正部７０３により
補正される歪特性を、増幅部１０２により発生する歪の
みに限定して説明したが、歪補正部７０３により補正さ
れる歪特性に限定はない。歪補正部７０３が、増幅部１
０２により発生された歪に加えて、受信部１０１などの
素子により発生した歪特性をも含めて、総合的に補正を
行うことにより、精度の高い歪補正効果が得られること
は明白である。

【０１６０】本実施の形態では、増幅部１０２と量子化
部４０１とを独立な要素として扱ったが、増幅部１０２
の位置と直交復調部２０１の位置とを入れ替えて、増幅
部１０２を量子化部４０１の入力増幅器として扱うこと
も可能である。この場合、増幅部１０２と量子化部４０
１とにより、非線形量子化素子を構成することができ
る。

【０１６１】（実施の形態８）図８は、本発明の実施の
形態８にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図８における実施の形態６（図６）
と同様の構成については、図６におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。

【０１６２】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、ゲイン調整部８０１と、フィルタ
部３０１と、直交復調部６０１と、量子化部６０２と、
歪補正部８０２と、フィルタ部６０４と、制御部８０３
と、を備える。

【０１６３】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態６と相違する点のみに着目して
説明する。受信部１０１からの受信信号１５０は、ゲイ
ン調整部８０１により振幅の調整がなされる。これによ
り、ゲイン調整部８０１からフィルタ部３０１に対し
て、ゲイン調整信号８５０が出力される。なお、ゲイン
調整部８０１による振幅の調整は、制御部８０３からの
ゲイン制御信号８５１に基づいて行われる。このゲイン
制御信号８５１の詳細については後述する。

【０１６４】ゲイン調整信号８５０は、フィルタ部３０
１により帯域制限された後、直交復調部２０１に出力さ
れる。直交復調部６０１〜フィルタ部６０４における動
作については、実施の形態６と同様であるので、詳しい
説明を省略する。フィルタ部６０４により得られた帯域
制限ベースバンド信号における同相信号６５３ａおよび
直交信号６５３ｂは、制御部８０３に出力される。

【０１６５】制御部８０３には、直交復調部６０１によ
り得られたベースバンド信号における同相信号６５０ａ
および直交信号６５０ｂのうち、復調に必要な信号成分
のみが入力される。すなわち、帯域制限ベースバンド信
号における同相成分６５３ａおよび直交信号６５３ｂ
は、復調に必要な信号成分（具体的には、受信信号か
ら、本ディジタル受信装置以外の通信装置により用いら
れているチャネルに対応する信号が除去された信号）に
相当する。

【０１６６】したがって、フィルタ部６０４により得ら
れた帯域制限ベースバンド信号における同相信号６５３
ａおよび直交信号６５３ｂの振幅に基づいて、ゲイン調
整部８０１における振幅を制御すれば、帯域制限ベース
バンド信号における同相信号６５３ａおよび直交信号６
５３ｂのダイナミックレンジを広げることができる。す
なわち、所望波の振幅に対するゲイン制御を行うことが
できる。これにより、受信特性の劣化を防ぐことが可能
になる。

【０１６７】具体的には、制御部８０３では、帯域制限
ベースバンド信号における同相信号６５３ａおよび直交
信号６５３ｂの振幅が予め設定してある目標値に近づく
ように、上記同相信号６５３ａおよび直交信号６５３ｂ
の振幅が目標値より高い場合には、ゲイン調整部８０１
におけるゲインを抑制するための抑制信号が生成され、
上記同相信号６５３ａおよび直交信号６５３ｂの振幅が
目標値以下である場合には、ゲイン調整部８０１におけ
るゲインを増加させるための増加信号が生成される。こ
のような抑制信号または増加信号が、ゲイン制御信号８
５１としてゲイン調整部８０１に出力される。

【０１６８】一方、従来方式では、過大なレベルを有す
る妨害波が受信された場合、受信系として歪が発生しな
いように、受信信号の全体のレベルを抑制する方法が採
られている。この方式では、受信信号のレベルが抑制さ
れるに伴って、受信信号に含まれている所望波の振幅も
抑えられるので、受信特性が劣化することになる。

【０１６９】制御部８０３から歪補正部８０２に対して
も、ゲイン制御信号８５１が出力される。歪補正部８０
２では、非線形量子化信号における同相信号６５０ａお
よび直交信号６５０ｂに対する線形化がなされる際に、
ゲイン制御信号８５１も参照される。

【０１７０】なお、制御部８０３は、所望波だけでな
く、妨害波や受信信号の振幅を監視することにより、さ
らに精度の高いゲイン制御を行うことが可能であること
はいうまでもない。さらに、制御部８０３が、復調部に
おける復調時に必要な信号の振幅を含めてゲイン制御を
行うことにより、例えば歪による影響を監視することが
できる。これにより、さらに精度の高いゲイン制御を行
うことができる。

【０１７１】量子化部６０２は、入力信号（または出力
信号）の振幅に対して一定となるような歪特性を有して
いる。この歪特性を予め歪補正部８０２に入力しておく
ことにより、歪補正部８０２は、この歪特性を利用し
て、量子化部６０２により得られた非線形量子化信号を
線形化することができる。また、非線形量子化信号は、
歪補正がなされる際にディジタル信号として処理されて
いる。これにより、本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、高精度かつ安定した特性を得ることができ
る。

【０１７２】従来の量子化では、まず、量子化対象とな
る受信信号がとりうる振幅の全範囲を、それぞれが一定
の信号幅を有する複数の量子化ステップに分割し、各量
子化ステップに対して量子化ステップに固有の符号を与
えている。これは、量子化誤差を全信号に対して等レベ
ルに分散させていることに相当する。そこで、量子化対
象となる受信信号がとりうる振幅の全範囲を、相互に異
なる信号幅を有する複数の量子化ステップに分割し、各
量子化ステップに対して量子化ステップに固有の復号を
与えることにより、量子化誤差が変化するので、信号の
振幅に応じて量子化誤差を調整できる。

【０１７３】これを利用すると、ディジタル受信装置に
与えるノイズの調整が可能になる。ディジタル受信装置
の受信特性は、雑音指数などに代表されるシステムノイ
ズ、量子化誤差および演算誤差などにより決定される。
ここで、システムノイズは、受信レベルに関係なくほぼ
一定であり、演算誤差の影響は、扱う信号の振幅が大き
いと小さくなる傾向がある。

【０１７４】そこで、例えば、量子化誤差と演算誤差の
和を一定にすることにより、または、高Ｃ／Ｎ環境での
特性を犠牲にすることにより、信号の振幅が大きくなる
にしたがって量子化誤差を大きくすることが可能とな
る。具体的には、量子化部において、振幅が小さい受信
信号に対しては、信号幅の小さい量子化ステップを割り
当て、振幅が大きい受信信号に対しては、信号幅の大き
い量子化ステップを割り当てる。これにより、量子化誤
差により生ずる量子化ノイズが、振幅が大きい受信信号
に大きく重み付けされるので、量子化誤差と演算誤差と
の和を一定にすることができる。

【０１７５】このような非線形量子化を用いることによ
り、量子化数（分解能）を増加させることなく、量子化
対象となる受信信号の振幅の全範囲を拡大させることが
できる。さらに、量子化ステップを最適に調整すること
により、少ない量子化数により量子化を実現することが
できる。特に、通信に用いられる変調方式や想定される
受信環境などに応じて、量子化ステップを設計すること
により、効率の高い受信を行うディジタル受信装置を設
計することができる。歪補正部８０２は、ベクトル演算
を用いた処理を行うことにより、受信部１０１で発生し
た振幅歪および位相歪を補正することができる。

【０１７６】本実施の形態によれば、歪を有する増幅素
子であっても、線形性が必要とされる復調システムに用
いることが可能となる。特に、アナログ素子において歪
が生じた状態では、周波数軸上で処理を行うフィルタの
ような素子に対して、設計通りの効果を期待することは
不可能である。よって、フィルタを用いても、情報の一
部の電力が隣接する周波数に漏れ込むといった影響を防
止することが不可能となることがある。したがって、本
実施の形態で説明したような歪補正を行うことにより得
られる効果は大きい。

【０１７７】例えば、信号帯域が広くかつ複数のチャネ
ルが隣接する通信システムでは、所望する周波数成分の
みを選択して抽出する必要がある。これをアナログ素子
で構成されるフィルタにより実現することは、大きさお
よび精度の観点から、非常に困難である。

【０１７８】よって、従来方式では、チャネルを選択す
るフィルタをディジタル装置により構成する方法が採ら
れている。ところが、ディジタル装置により構成された
フィルタは、アナログ信号をディジタル信号に変換する
までにおいて、不要な周波数成分まで扱う必要がある。
これにより、周波数の点や振幅のダイナミックレンジの
点において、アナログ素子により線形性を確保しなくて
はならないという問題が出てくる。

【０１７９】本実施の形態によれば、量子化部６０２や
受信系全体の歪特性を歪補正部８０２に予め入力してお
くことにより、受信信号から容易に歪を除去することが
可能となるので、受信装置の小型化および低廉化を図る
ことができる。

【０１８０】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
に、隣接チャネルにより伝送されている大きな電力の信
号が妨害波として入力される場合には、量子化部６０２
における量子化の範囲を大きく設定することが必要にな
る。ところが、量子化における分解能が同一であるとい
う条件においては、量子化誤差の増大を招き、復調信号
の特性が劣化することになる。そこで、量子化部６０２
で非線形量子化を行い、歪補正部８０２でこの非線形量
子化に応じた歪補正を行うことができる。これにより、
小さな電力の信号から大きな電力の信号に対して、量子
化誤差の重み付けを与えることができるので、同一の量
子化分解能の条件においても、特に復調信号の特性が劣
化することがない。

【０１８１】従来方式では、受信装置を構成する素子の
線形性に関する設計が、受信信号の範囲を限定すること
によりなされている。よって、これらの素子の線形性
は、受信信号の特徴が予め予測できた場合にのみ保たれ
ている。本実施の形態によれば、十分に広い範囲で線形
性を保つことができるので、受信信号を特に限定しない
ような復調システム（例えばソフトウェアにより復調部
を実現したようなシステム）において、特に有効であ
る。

【０１８２】一般の受信装置は、線形変復調を採用する
ことを基本としているので、受信部１０１およびゲイン
調整部８０１としては線形増幅素子を用いる。しかし、
すべての増幅素子は、入力信号に対して非線形であると
いった歪特性を有している。この歪特性は、出力信号が
飽和することにより生ずることが多く、入力信号の瞬時
電力に対して一定であるといった特徴を有する。これ
は、出力信号に対して入力信号が一意的に決定すること
を意味している。したがって、歪補正部８０２は、受信
部１０１の出力信号（すなわち受信信号１５０）および
ゲイン調整部８０１の出力信号（すなわちゲイン調整信
号８５０）のみを用いることにより、理想的な出力信号
を推測すること、すなわち、受信部１０１からの受信信
号１５０から歪を除去することができる。

【０１８３】一方、受信部１０１の出力信号（受信信号
１５０）およびゲイン調整部８０１の出力信号（ゲイン
調整信号８５０）に対して入力信号が一意的に決定しな
い場合には、歪補正部８０２が、受信部１０１の出力信
号（すなわち受信信号１５０）およびゲイン調整部８０
１の出力信号（すなわちゲイン調整信号８５０）のある
特性（例えば電力）に関する情報を、歪補正部８０２に
出力することにより、歪を除去することが可能となる。
また、この場合、影響が限定されているのであれば、受
信部１０１の出力信号（受信信号１５０）およびゲイン
調整部８０１の出力信号（ゲイン調整信号８５０）から
理想的な出力信号を推測することが可能である。ただ
し、この場合、歪が除去された信号として理想的な出力
信号とは異なった信号が得られる可能性がある。

【０１８４】量子化部６０２の歪特性が予め設計されて
いる場合には、例えばこの歪特性が算術的な計算により
設計されている場合には、歪補正部８０２は、この歪特
性の逆特性が与えられるだけで容易に構成される。これ
により歪補正部８０２の構成が容易となる。さらに、量
子化部６０２の歪特性が事前に測定可能または設計可能
であるならば、その歪特性を除去するのに最適な歪補正
部８０２を構成することができるだけでなく、例えば量
子化部６０２の歪特性の変化を算術的な計算により表現
したり参照テーブルに格納しておくことにより、適用性
の高い歪補正部８０２を構成することができる。

【０１８５】本実施の形態では、歪補正部８０２により
補正される歪特性を、量子化部６０２により発生する歪
のみに限定して説明したが、歪補正部８０２により補正
される歪特性に限定はない。歪補正部８０２が、量子化
部６０２により発生された歪に加えて、受信部１０１な
どの素子により発生した歪特性をも含めて、総合的に補
正を行うことにより、精度の高い歪補正効果が得られる
ことは明白である。

【０１８６】歪補正部８０２は、量子化情報を扱うの
で、従来のロジック回路により構成可能である一方、ソ
フトウェア（コンピュータプログラム）により実現可能
である。

【０１８７】（実施の形態９）図９は、本発明の実施の
形態９にかかるディジタル受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図９における実施の形態１（図１）
と同様の構成については、図１におけるものと同一の符
号を付して、詳しい説明を省略する。本実施の形態にか
かるディジタル受信装置は、受信部１０１と、非線形量
子化部９０１と、線形補償部９０２と、復調部１０４
と、を備える。

【０１８８】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について説明する。受信部１０１からの受信信号１５
０は、非線形量子化部９０１により符号化されることに
より、非線形量子化符号９５０となる。ここで、非線形
量子化部９０１における量子化特性は、量子化の対象と
なる信号の特徴にあわせて予め設定されている。

【０１８９】ここで、非線形量子化部９０１によりなさ
れる非線形量子化の詳細について、図１０（ａ）および
図１０（ｂ）を参照して説明する。図１０（ａ）は、従
来の線形量子化における入力信号と出力符号との関係の
一例を示す模式図である。図１０（ｂ）は、本発明の実
施の形態９にかかるディジタル受信装置における非線形
量子化における入力信号と出力符号との関係の一例を示
す模式図である。

【０１９０】信号ｓを分解能Ｎで線形量子化することに
より出力される符号ｃを、次に示す式（１）のように定
義する。 ｃ＝Q（ｓ，N） −（１） 式（１）に従って線形量子化が行われた場合における入
力信号ｓと量子化符号との関係が図１０（ａ）に示され
ている。

【０１９１】具体的には、量子化の対象となる信号（入
力信号）がとりうる振幅の全範囲（図１０（ａ）では約
−５〜約＋５）を、それぞれが一定の信号幅（図１０
（ａ）では信号幅Ａ）を有する複数の量子化ステップに
分割し、各量子化ステップに対して量子化ステップに固
有の出力符号を与えている。例えば、信号幅Ａを有する
量子化ステップ１００１には、この量子化ステップ１０
０１に固有の出力符号７が与えられ、信号幅Ａを有する
量子化ステップ１００２には、この量子化ステップ１０
０２に固有の出力符号−７が与えられている。

【０１９２】一方、非線形量子化は、信号ｓに非線形処
理ｆ（ｘ）が施された非線形信号ｓ’を、線形量子化し
たものであると定義する。この非線形量子化により出力
される符号ｃ’を、次に示す式（２）により定義する。 ｃ’＝Ｑ（ｓ’，Ｎ） −（２） ここで、非線形処理ｆ（）は、量子化の対象となる信号
の特徴により与えられるものとする。この非線形処理ｆ
（）は、一例として、信号振幅の出現確率分布ｐを用い
て、次に示す式（３）により定義する。 ｓ’＝ｆ（ｓ，ｐ） −（３） また、非線形処理ｆ（）の逆関数をＦ（）とすると、次
に示す式（４）が成り立つ。 ｓ＝Ｆ（ｓ’，ｐ） −（４） 非線形処理関数ｆ（）は、式（３）および式（４）にお
いて、ｓとｓ’が一意に対応するような関数である。

【０１９３】ここで、線形性とは、次に示す式（５）を
満たすことに相当する。 ｇ（ｘ＋ｙ）＝ｇ（ｘ）＋ｇ（ｙ） −（５） このような非線形量子化がなされた場合における入力信
号ｓと量子化符号ｃ’との関係が、図１０（ｂ）に示さ
れている。

【０１９４】具体的には、量子化対象となる信号（入力
信号）がとりうる振幅の全範囲（図１０（ｂ）では約−
５〜約＋５）を、相互に異なる信号幅を有する複数の量
子化ステップに分割し、各量子化ステップに対して量子
化ステップに固有の符号を与える。例えば、信号幅Ｂを
有する量子化ステップ１００３には、この量子化ステッ
プ１００３に固有の出力符号６が与えられ、信号幅Cを
有する量子化ステップ１００４には、この量子化ステッ
プ１００４に固有の出力符号−５が与えられる。

【０１９５】各量子化ステップの幅は、入力信号の振幅
の出現確率に基づいて決定されている。具体的には、入
力信号がとりうる確率の高い振幅に対応する量子化ステ
ップに対しては、より小さな信号幅が与えられ、逆に、
入力信号がとりうる確率の低い振幅に対しては、より大
きな信号幅が与えられる。例えば、より大きい振幅を有
する入力信号（例えば振幅が３である入力信号）に対応
する量子化ステップ（量子化ステップ１００３）に対し
ては、より大きな信号幅（信号幅Ｂ）が与えられ、逆
に、より小さい振幅を有する入力信号（例えば振幅が
０．５である入力信号）に対応する量子化ステップ（量
子化ステップ１００５）に対しては、より小さい振幅
（信号幅Ｄ（＜Ｂ））が与えられている。

【０１９６】このような非線形量子化（図１０（ｂ））
を従来の線形量子化（図１０（ａ））とを比較する。入
力信号がとりうる信号幅の範囲が同一（ここでは約−５
〜約＋５）であるという条件のもとでは、線形量子化を
適用した場合には、出力符号として約−１３〜約＋１３
の符号が必要となるのに対して、非線形量子化を適用し
た場合には、出力符号として約−７〜約＋７の符号が必
要となる。

【０１９７】すなわち、非線形量子化を適用すれば、同
一の入力信号を符号化する際に要する分解能を、線形量
子化を適用した場合に比べて、低く抑えることができ
る。量子化における分解能と変換速度との間にはトレー
ドオフの関係があるので、分解能を抑えることができれ
ば、量子化における変換速度を向上させることが可能と
なる。

【０１９８】ここで、一通信帯域当たりの信号量を増大
させるような通信が適用された場合には、図９における
受信部１０１からの受信信号１５０の周波数が高くなっ
ているので、非線形量子化部９０１はより高速に量子化
を行う必要がある。非線形量子化部９０１は、上述した
非線形量子化を適用すれば、分解能を抑えることができ
るので、量子化における変換速度を向上させることがで
きる。したがって、本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、一通信帯域当たりの信号量を増大させるよう
な通信が適用された場合にも対応することができる。以
上、非線形量子化部９０１によりなされる非線形量子化
の詳細について説明した。

【０１９９】再度図９を参照するに、非線形量子化部９
０１により得られた非線形量子化符号９５０は、線形補
償部９０２に出力される。線形補償部９０２では、ま
ず、非線形量子化部９０１における量子化特性（入力信
号−出力符号との関係）を用いて、非線形量子化符号９
５０に対して線形となる線形補償信号９５１が生成され
る。

【０２００】ここで、非線形処理ｆ（）は予め決まって
おり、逆関数Ｆ（）も予め計算することも可能である。
よって、非線形量子化符号９５０を用いて線形補償信号
９５１を生成することは、変換テーブルを用いるこによ
り容易に実現される。この変換テーブルの一例につい
て、図１１（ａ）および図１１（ｂ）を参照して説明す
る。図１１（ａ）は、本発明の実施の形態９にかかるデ
ィジタル受信装置における非線形量子化部９０１により
用いられる変換テーブル（入力信号−非線形量子化符
号）の一例を示す模式図である。図１１（ｂ）は、本発
明の実施の形態９にかかるディジタル受信装置における
線形補償部９０２により用いられる変換テーブル（非線
形量子化符号−線形補償信号）の一例を示す模式図であ
る。

【０２０１】まず、非線形量子化部９０１に受信信号１
５０が入力されると、非線形量子化部９０１から線形補
償部９０２に対して、例えば図１１（ａ）に示す変換テ
ーブルにおける入力信号（受信信号１５０）に対応する
非線形量子化符号が出力される。なお、従来方式では、
例えば図１１（ａ）に示す変換テーブルにおける入力信
号に対応する線形量子化符号が出力される。

【０２０２】この後、線形補償部９０２に非線形量子化
符号９５０が入力されると、線形補償部９０２から復調
部１０４に対して、例えば図１１（ｂ）に示す変換テー
ブルにおける入力符号（非線形量子化符号９５０）に対
応する線形化情報が、線形補償信号９５１として出力さ
れる。なお、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した
変換テーブルを用いて、非線形量子化および線形補償を
行うことは単なる一例である。非線形量子化部９０１に
よりなされる非線形量子化および線形補償部９０２によ
りなされる線形補償は、演算処理によっても実現可能で
ある。

【０２０３】線形補償部９０２により得られた線形補償
信号９５１は、復調部１０４により復調される。これに
より復調信号９５２が得られる。

【０２０４】一般に、復調部９０４により行われるフィ
ルタ、同期、等化などの処理は、式（５）を前提として
行われる線形な信号処理である。線形量子化された線形
量子化符号は、その符号そのものに線形性が保たれてい
る。よって、この線形量子化符号を線形情報としてその
まま演算などの信号処理を施すことができる。一方、非
線形量子化された非線形量子化符号は、式（５）を満た
さない。よって、この非線形量子化符号に対して従来の
信号処理を施すことができない。ところが、上述のよう
な線形化が施された非線形量子化符号については、線形
量子化符号と同様に従来の復調を行うことが可能とな
る。

【０２０５】次に、量子化誤差について説明する。量子
化誤差Ｅｑは、次に示す式により与えられる。

【数１】 ここで、Ｎは分解能、ｋは量子化符号、ｓｋは符号ｋと
符号ｋ＋１と間における閾値レベル、ｖｋは量子化符号
ｋの重み、ｓは量子化対象信号、ｐ（ｓ）は信号ｓの出
現確率である。式（６）から明らかなように、量子化誤
差Ｅｑは、ｓｋとｖｋによって変化する。本発明では、
式（６）のｓｋの調整が非線形量子化部９０１によりな
され、ｖｋの調整が線形補償部９０２になされる。この
式（６）で示されているとおり、ｓｋやｖｋの値は、対
象となる信号の出現確率により定まるものである。

【０２０６】式（６）で与えられる量子化誤差の影響
は、近年の通信において多重方式が複雑化している中、
無視できなくないものとなってきている。また同時に、
通信信号の帯域が拡大するとともに、量子化器の変換速
度を高速化させることへの要求は高まってきている。加
えて、直交誤差やＤＣオフセットなどの影響を低減する
ために、ＩＦ波を量子化する方式であるＩＦサンプリン
グも注目を集めている。

【０２０７】しかし、この方式を用いた場合、直交変換
で発生する各誤差を原理的になくすことができる。しか
し、この方式を用いた場合、多くの課題が量子化器に対
して集まってくる。すなわち、例えば、量子化器に高い
変換速度が要求されるとともに、ＩＦ帯で除去できない
ノイズや妨害波までも量子化器の対象信号となるので、
量子化器に高い分解能が要求される。

【０２０８】本発明では、非線形量子化部と線形補償部
とを用いることにより、量子化ステップを最適に配置す
ることが可能となる。この量子化ステップを、量子化の
対象となる信号の特徴に合わせて、適当に設定すること
により、従来の線形量子化を用いるよりも、量子化誤差
を小さく抑えることが可能である。これにより、より少
ない分解能の量子化器を用いることが可能となる。

【０２０９】なお、ここでは、非線形量子化部９０１の
量子化特性を、量子化の対象となる信号の特徴に合わせ
る場合について説明したが、量子化の対象となる信号
は、受信対象である変調信号だけでなく、システム、素
子、伝搬路などで発生するノイズ、対象チャネル以外か
ら漏洩してくる変調信号、あるいは想定された妨害信号
など、通信システムの環境等によって求まるものであ
る。また、量子化の対象となる信号の特徴としては、信
号振幅分布、変調信号の歪みに対する耐性、隣接・次隣
接チャネルからの妨害波特性、等々が考えられる。これ
らの多くは、通信状態により変化する。よって、復調に
より通信状態を推定し、この推定の結果に応じて量子化
特性を変化させることにより、消費電力の削減を図るこ
とができる。具体的には、例えば、隣接チャネルからの
妨害が大きい場合には、量子化の対象となる信号の特性
として妨害波対策用の量子化特性を用いたり、受信電力
が十分に大きい場合には量子化の分解能を下げることに
より、消費電力の削減を図ることができる。

【０２１０】さらに、量子化された符号の間の境界値で
ある閾値の一部を、対象とする信号のシンボル判定で用
いられる閾値と同一とすることにより、以降のシンボル
判定を容易に行うことができる。

【０２１１】また、非線形歪は、非線形量子化部９０１
の操作により生成される場合について説明した。しか
し、上記各実施の形態で説明したように、歪が受信部の
素子で発生するような場合には、線形補償部９０２は、
非線形量子化部９０１の非線形性に加えて素子で発生す
る歪も考慮して、補償を行う必要がある。また、非線形
量子化部９０１および線形補償部９０２は、１つのデバ
イスまたはブロックにより構成可能なものである。

【０２１２】既に説明したとおり、ＩＦサンプリングを
用いた受信システムでは、ＩＦ帯域の信号から所望波の
みを抽出するようなフィルタの設計が困難であり、ＩＦ
信号そのものがベースバンド信号に対して高い周波数に
より構成されている。したがって、このような受信シス
テムでは、量子化部に対する負担が大きい。この点にお
いても、本発明は、ＩＦサンプリングシステムに対して
特に効果的である。

【０２１３】ここでは、線形量子化の前に非線形処理を
行うことにより、非線形量子化部を実現する場合につい
て説明したが、非線形量子化部の実現方法はこれに限定
されない。例えば、量子化で設定する閾値自体を非等間
隔にしたり、ΣΔ型であればノイズシェーピング方法や
フィルタ設計などを変更することにより、非線形量子化
部を構成することができる。

【０２１４】また、線形補償部９０２を変換テーブルを
用いて実現する場合について説明したが、線形補償部９
０２は、式（４）に対応するような機能を有すれば、ど
のような方法によっても構成可能である。

【０２１５】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、一部または全部の構成をソフトウェア（コンピュー
タプログラム）により構成しても、上述したものと同様
の効果が得られる。本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、上記各実施の形態にかかるディジタル受信装
置と組み合わせて用いることが可能なものである。

【０２１６】（実施の形態１０）図１２は、本発明の実
施の形態１０にかかるディジタル受信装置の構成を示す
ブロック図である。なお、図１２における実施の形態９
（図９）と同様の構成については、図９におけるものと
同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。

【０２１７】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、非線形量子化部９０１と、フィル
タ演算部１２０２および線形補償部１２０３を含む線形
補償演算部１２０１と、フィルタ係数格納部１２０４
と、復調部１０４と、を備える。

【０２１８】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態９と相違する点のみに着目して
説明する。非線形量子化部９０１により得られた非線形
量子化符号９５０は、線形補償演算部におけるフィルタ
演算部１２０２に出力される。

【０２１９】フィルタ係数格納部１２０４には、フィル
タ演算部１２０２におけるフィルタ演算のためのフィル
タ係数が格納されている。フィルタ係数格納部１２０４
からフィルタ演算部１２０２に対して、このフィルタ係
数を示すフィルタ係数信号１２５０が出力される。

【０２２０】線形補償演算部１２０１は、主にフィルタ
演算部１２０２および線形補償部１２０３により構成さ
れている。フィルタ演算部１２０２には、非線形量子化
符号９５０およびフィルタ係数信号１２５０が入力され
る。このフィルタ演算部１２０２では、非線形量子化符
号９５０に対するフィルタ係数信号１２５０を用いたフ
ィルタ演算がなされる。このフィルタ演算により演算信
号１２５１が得られる。得られた演算信号１２５１は、
線形補償部１２０３により線形化された後、線形演算信
号１２５２として復調部１０４に出力される。復調部１
０４では、線形演算信号１２５２に対する復調がなされ
ることにより、復調信号１２５３が得られる。

【０２２１】ここで、非線形量子化部９０１では、ｍビ
ットの分解能により量子化が行われ、フィルタ係数格納
部１２０４により出力されるフィルタ係数信号１２０４
は、ｎビット幅の信号であると仮定する。

【０２２２】上述したように、非線形量子化を用いた場
合、従来の線形量子化を用いた場合に比べて、少ない分
解能により量子化を実現できる。これは、非線形量子化
を用いた場合、状態数（ビット数）が少なくても、従来
の線形量子化を用いた場合と同等の受信性能を実現する
事が可能であることを示している。従来の線形量子化を
用いた場合に比べて削減された分解能がｘビットであれ
ば、非線形量子化を用いた場合に、ｘビットだけ少ない
ｍビットの情報量を有する信号に対して、演算回路によ
り種々の演算（例えば乗除算や加減算等の演算）を行
い、この演算された信号に対して線形補償処理を行うこ
とにより、この演算回路の構成をより簡易にすることが
可能となる。

【０２２３】また、フィルタ演算部１２０２により出力
される演算信号１２５１についても、演算信号１２５１
の出現確率分布などを用いて、この演算信号１２５１の
符号長を最適な符号長に設定してもよい。さらに、ｎビ
ットであるとしたフィルタ係数格納部１２０４により出
力されるフィルタ係数信号１２５０についても、同様に
このフィルタ係数信号１２５０の符号長を最適な符号長
に設定してもよい。これにより、非線形量子化部９０１
により出力された非線形量子化符号９５０を、さらに少
ないｎ’ビットの分解能により表現することが可能にな
る。実際には、これらの非線形量子化符号９５０および
フィルタ係数信号１２５０を、通信信号や通信環境など
の状況に応じて最適に組み合わせて構成することによ
り、演算回路をさらに簡易に構成することもできる。

【０２２４】このように、本実施の形態では、線形補償
された信号（例えば図９における線形補償信号９５１）
に対して演算回路により種々の演算を施すことに代え
て、非線形量子化された信号であって線形補償されてい
な信号（例えば図９における非線形量子化符号９５０）
に対して演算回路により種々の演算を施している。この
後、このような演算がなされた信号に対して線形化補償
を施している。これにより、演算回路（乗算器や加算
器）は、より状態数（ビット数）の小さい信号に対し
て、すなわち、情報量の少ない信号に対して、種々の演
算を行うことになる。この結果、演算回路を非常に簡易
に構成することができる。

【０２２５】アナログ素子により設計されたフィルタの
特性には、このアナログ素子の誤差によりばらつきが生
じる。よって、特にデジタル通信に用いられる受信機な
どでは、所望の受信信号のみを選択して取り出すための
チャネルフィルタは、ディジタルフィルタにより構成さ
れる場合が多い。本実施の形態で示した技術的思想は、
上記のようなディジタルフィルタの実現手段に対して親
和性が高い。また、ＩＦサンプリング技術のように高い
周波数で作動させる必要のある部分や、デジタル直交復
調した後のイメージ除去に用いるフィルタ処理などにお
いて、本実施の形態で示した技術的思想を用いることに
より、消費電力の低減を図ることもできる。

【０２２６】本実施の形態では、フィルタ係数格納部１
２０４により出力されるフィルタ係数信号１２５０が線
形信号である場合について説明したが、フィルタ係数格
納部１２０４がフィルタ係数信号１２５０として線形信
号を出力し、フィルタ係数格納部１２０４とフィルタ演
算部１２０２との間に、線形信号を非線形信号に変換す
る変換部を挿入してもよい。これにより、フィルタ係数
格納部１２０４により出力された線形信号は、変換部に
より非線形信号に変換された後、フィルタ演算部１２０
２に出力される。

【０２２７】加えて、図１２に示された各信号を一定の
符号により表現する場合について説明したが、上記各信
号を実際の受信環境などに応じて変化させてもよい。こ
の場合、想定されない環境特性の劣化などの影響をも抑
えることが可能となる。

【０２２８】また、演算処理の一例としてフィルタ処理
を用いて説明したが、演算処理としてフィルタ処理以外
の処理（例えば種々の算術的演算）を用いた場合にも、
同様の効果が得られることはいうまでもない。演算処理
を行う回路として、回路の規模を大きくする乗算回路を
用いた場合に、特に大きな効果が得られる。

【０２２９】本実施の形態では、非線形処理として対数
変換処理を用いる場合について説明したが、非線形処理
として対数変換処理以外の処理を用いることもの可能で
ある。この場合でも、上述したものと同様の効果が得ら
れる。

【０２３０】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、一部または全部の構成をソフトウェア（コンピュー
タプログラム）により構成しても、上述したものと同様
の効果が得られる。本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、上記各実施の形態にかかるディジタル受信装
置と組み合わせて用いることが可能なものである。

【０２３１】（実施の形態１１）図１３は、本発明の実
施の形態１１にかかるディジタル受信装置の構成を示す
ブロック図である。なお、図１３における実施の形態１
０（図１２）と同様の構成については、図１２における
ものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。

【０２３２】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、非線形量子化部９０１と、乗算部
１３０１および線形補償部１２０３を含む線形補償演算
部１３０２と、発振部１３０３と、復調部１０４と、を
備える。

【０２３３】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態１０と相違する点のみに着目し
て説明する。非線形量子化部９０１により得られた非線
形量子化符号９５０は、線形補償演算部１３０２におけ
る乗算部１３０１に出力される。

【０２３４】発振部１３０３から乗算部１３０１に対し
て、周波数変換のための基準周波数からなる発振信号１
３５２が出力される。線形補償演算部１３０２は、主に
乗算部１３０１および線形補償部１２０３により構成さ
れている。

【０２３５】乗算部１３０１には、非線形量子化符号９
５０および発振信号１３５２が入力される。この乗算部
１３０１では、非線形量子化符号９５０と発振信号１３
５２とが乗算される。乗算された結果は、線形補償部１
２０３により線形化された後、線形演算信号１３５１と
して復調部１０４に出力される。復調部１０４では、線
形演算信号１３５１に対する復調がなされることによ
り、復調信号１３５３が得られる。

【０２３６】ここでは、説明の簡略化の、一例として上
記式（３）で与えられる非線形処理が、次に示す式
（７）で与えられるような対数変換であると仮定する。 ｓ’＝ｌｏｇ（ｓ） −（７） また、発振部１３０３により出力される発振信号１３５
２も対数信号であるとすると、図１３中の乗算部１３０
１により出力される演算信号１３５０は、次に示す式
（８）により表現される。 ｅ’＝ｌｏｇ（ｓ×ｌｏ） ＝ｌｏｇ（ｓ）＋ｌｏｇ（ｌｏ）＝ｓ’＋ｌｏ’ −（８） ここで、ｅ’は対数表現された演算信号１３５０、ｌｏ
は発振信号１３５２、ｌｏ’は対数表現された発振信号
１３５２である。

【０２３７】線形補償部１２０３が有する変換テーブル
には、次に示す式（９）を満たす変換情報が予め格納さ
れている。 ｅ＝ｅｘｐ（ｅ’） −（９） 線形演算信号１３５１（数式９のｅ）は、線形性を有す
る信号となることが明らかである。

【０２３８】以上のように、乗算部１３０１は、加算器
により構成することが可能なものであり、非常に容易な
構成により実現が可能なものであることが明らかであ
る。

【０２３９】ここでは、演算処理の一例として乗算演算
を用いて説明したが、信号処理の多くは、主に加減算と
乗算と一部の除算により構成される。そこで、信号処理
を加減算と乗除算とに分け、加減算を行う演算部は線形
符号により処理を行い、乗除算を行う演算部は対数符号
で処理を行うなど、複数の符号系を用いることにより、
本実施の形態にかかるディジタル受信装置は、多くの信
号処理に対応できる。

【０２４０】また、上述したように、非線形量子化を用
いた場合、従来の線形量子化を用いた場合に比べて、少
ない分解能により量子化を実現できる。これは、非線形
量子化を用いた場合、状態数（ビット数）が少なくて
も、従来の線形量子化を用いた場合と同等の受信性能を
実現することが可能であることを示している。

【０２４１】本実施の形態では、線形補償された信号
（例えば図９における線形補償信号９５１）に対して演
算回路により種々の演算を施すことに代えて、非線形量
子化された信号であって線形補償されていない信号（例
えば図９における非線形量子化符号９５０）に対して演
算回路により種々の演算を施している。この後、このよ
うな演算がなされた信号に対して線形化補償を施してい
る。これにより、演算回路（乗算器や加算器）は、より
状態数（ビット数）の小さい信号に対して、すなわち、
情報量の少ない信号に対して、種々の演算を行うことに
なる。この結果、演算回路を非常に簡易に構成すること
ができる。

【０２４２】特に、上記実施の形態でも述べた通り、Ｉ
Ｆサンプリングを用いた受信機では、ディジタル信号に
変換された受信信号に対して直交復調する場合が多い。
よって、本実施の形態で示した技術的思想は、上記のよ
うなＩＦサンプリングを用いた受信機に対して親和性が
高い。

【０２４３】本実施の形態では、発振部１３０３から乗
算部１３０１に出力される発振信号１３５２が対数表現
された非線形信号である場合について説明したが、発振
部１３０３により出力された発振信号１３５２が、変換
部により対数変換されて乗算部１３０１に入力されるよ
うにしてもよい。

【０２４４】ここでは、非線形処理として対数変換を行
う場合について説明したが、非線形処理に限定はない。
この場合でも、上述したものと同様の効果が得られる。
また、非線形量子化符号に対してなされる演算として乗
算を用いた場合について説明したが、非線形量子化符号
に対してなされる演算は、乗算のみに限定されず、加算
やその他の算術演算を含む。

【０２４５】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、一部または全部の構成をソフトウェア（コンピュー
タプログラム）により構成しても、上述したものと同様
の効果が得られる。本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、上記各実施の形態にかかるディジタル受信装
置と組み合わせて用いることが可能なものである。

【０２４６】（実施の形態１２）図１４は、本発明の実
施の形態１２にかかるディジタル受信装置の構成を示す
ブロック図である。なお、図１４における実施の形態１
０（図１２）および実施の形態１１（図１３）と同様の
構成については、それぞれ図１２および図１３における
ものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。

【０２４７】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、非線形量子化部９０１と、乗算部
１３０１、フィルタ演算部１２０２および線形補償部１
２０３を含む線形補償演算部１４０１と、フィルタ係数
格納部１２０４と、発振部１３０３と、復調部１０４
と、を備える。

【０２４８】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態１０および実施の形態１１と相
違する点のみに着目して説明する。非線形量子化部９０
１により得られた非線形量子化符号９５０は、線形補償
演算部１４０１における乗算部１３０１に出力される。
線形補償演算部１４０１は、主に、乗算部１３０１、フ
ィルタ演算部１２０２および線形補償部１２０３を含
む。

【０２４９】発振部１３０３から乗算部１３０１に対し
て、周波数変換のための基準周波数からなる発振信号１
３５２が出力される。乗算部１３０１には、非線形量子
化符号９５０および発振信号１３５２が入力される。こ
の乗算部１３０１では、非線形量子化符号９５０と発振
信号１３５２とが乗算される。乗算された結果は、乗算
演算信号１４５０としてフィルタ演算部１２０２に出力
される。フィルタ演算部１２０２には、フィルタ係数格
納部１２０４からのフィルタ係数信号１２５０が入力さ
れている。

【０２５０】フィルタ演算部１２０２では、乗算演算信
号１４５０に対するフィルタ係数信号１２５０を用いた
フィルタ演算がなされる。このフィルタ演算によりフィ
ルタ演算信号１４５１が得られる。得られたフィルタ演
算信号１４５１は、線形補償部１２０３により線形化さ
れた後、線形演算信号１４５２として復調部１０４に出
力される。復調部１０４では、線形演算信号１４５２に
対する復調がなされることにより、復調信号１４５３が
得られる。ここでは簡単のため、一例として、式（３）
で与えられる非線形処理が、式（７）で与えられるよう
な対数変換であると仮定する。

【０２５１】また、発振部１３０３により出力される発
振信号１３５２も対数信号であるとすると、図１４にお
ける乗算部１３０１により得られる乗算演算信号１４５
０は、式（８）により表現される。ここで、ｅ’は対数
表現された乗算演算信号１４５０、ｌｏは発振信号１３
５２、ｌｏ’は対数表現された発振信号１３５２であ
る。

【０２５２】ここで、乗算部１３０１により出力される
乗算演算信号１４５０の符号体系は、復調の対象となる
信号の出現確率分布と、直後の演算処理（すなわちフィ
ルタ演算部１２０２によるフィルタ演算）とを用いて、
最適な符号体系となるように設定される。一例として、
扱う信号の分散が大きくかつ直後の演算処理が乗算を中
心とするものであれば、乗算演算信号１４５０の符号体
系は、対数表現を基本とした符号に設定される。また、
直後の演算処理が、加算を中心とするものであり、か
つ、精度が要求されるような演算処理であれば、乗算演
算信号１４５０の符号体系は、線形符号に設定される。

【０２５３】フィルタ係数格納部１２０４により出力さ
れるフィルタ係数信号１２５０の符号体系は、上述した
乗算演算信号１４５０と同様な符号体系であるとする。
この符号体系については、フィルタ係数信号１２５０自
体の出現確率分布を用いて最適となるように設定され
る。

【０２５４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、各演算と復調の対象となる信号の出現確率分布に応
じて、最適な符号体系を与えることにより、消費電力や
回路規模などを大幅に削減することが可能となる。ま
た、複数の演算処理に対して、各々の入出力信号に対し
て最適な符号体系を設定することにより、各演算処理回
路の規模を小さく抑えることが可能となる。これによ
り、装置の小型化、低消費電力化を図ることができる。

【０２５５】ここでは、演算処理として乗算やフィルタ
処理を用いた場合について説明したが、演算処理として
その他の処理を用いた場合にも上述したものと同様の効
果が得られる。

【０２５６】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、一部または全部の構成をソフトウェア（コンピュー
タプログラム）により構成しても、上述したものと同様
の効果が得られる。本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、上記各実施の形態にかかるディジタル受信装
置と組み合わせて用いることが可能なものである。

【０２５７】（実施の形態１３）図１５は、本発明の実
施の形態１３にかかるディジタル受信装置の構成を示す
ブロック図である。なお、図１５における実施の形態１
２（図１４）と同様の構成については、図１４における
ものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。

【０２５８】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１０１と、非線形量子化部９０１と、フィル
タ演算部１５０２、等化器１５０３、復調部１５０４お
よび判定部１５０５を含む非線形復調部１５０１と、を
備える。

【０２５９】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態１３と相違する点のみに着目し
て説明する。非線形量子化部９０１により得られた非線
形量子化符号９５０は、直後の演算処理（すなわちフィ
ルタ演算部１５０２におけるフィルタ演算）に最適な符
号系により表現される信号に変換された後、非線形復調
部１５０１におけるフィルタ演算部１５０２に出力され
る。

【０２６０】フィルタ演算部１５０２では、最適な符号
系により表現された非線形量子化符号９５０と、予め設
定されているフィルタ係数とを用いて、フィルタ演算が
行われる。さらに、フィルタ演算により得られた信号
は、次の演算処理（すなわち等化器１５０３における等
化処理）に最適な符号系により表現される信号に変換さ
れる。これにより、フィルタ信号１５５１が得られる。
得られたフィルタ信号１５５１は、等化器１５０３に出
力される。

【０２６１】等化器１５０３では、フィルタ信号１５５
１に対する等化処理がなされる。さらに、等化処理によ
り得られた信号は、次の復調処理（すなわち復調部１５
０４における復調処理）に最適な符号系により表現され
る信号に変換される。これにより、等化信号１５５２が
得られる。得られた等化信号１５５２は、復調部１５０
４に出力される。

【０２６２】復調部１５０４では、等化信号１５５２に
対する復調処理、および、受信電力の制御、周波数補正
および同期処理等の各種制御が行われる。復調処理によ
り得られた信号は、次の演算処理（すなわち判定部１５
０５における判定処理）に最適な符号系により表現され
る信号に変換される。これにより、復調信号１５５３が
得られる。得られた復調信号１５５３は判定部１５０５
に出力される。

【０２６３】判定部１５０５では、適用されている変調
方式と復調信号１５５３の符号系とにより定まるしきい
値に基づいて、シンボル判定がなされる。このシンボル
判定により得られた信号は、判定信号１５５４として出
力される。

【０２６４】ここで、非線形復調部１５０１によりなさ
れる処理が、フィルタ演算、等化処理、復調処理および
判定処理である場合について説明したが、非線形復調部
１５０１によりなされる処理は、これらに限定されず、
あらゆるディジタル信号処理全般を含む。

【０２６５】また、判定部１５０５がある閾値に基づい
てシンボルを判定する硬判定を用いる場合について説明
したが、判定部１５０５は、前後シンボルの遷移に基づ
いて尤度の高いシンボル系列を判定する軟判定を用いる
ことが可能である。

【０２６６】従来技術のようにすべての信号処理を同一
の線形符号で処理する方式では、受信信号の状態が最悪
となるような場合に対応した符号系を用いる必要がある
ので、装置の規模が大きくなるという課題がある。

【０２６７】ところが、本実施の形態では、各処理に対
して最適な符号系を設定するように回路の設計を行うこ
とにより、より小さい回路規模でディジタル受信装置を
実現することが可能となる。

【０２６８】各量子化ステップの幅が入力信号の振幅の
出現確率に基づいて決定される非線形量子化を用いた場
合には、線形量子化を用いた場合に比べて、ダイナミッ
クレンジが広がるので、想定していない過大な信号を受
信した際にも安定した特性が得られる。

【０２６９】変調された信号は、適用された変調方式の
変調度数（すなわち、例えば、Ｍ相ＰＳＫやＭ値ＱＡＭ
等におけるＭ）に対応した状態数のみを有する。従来の
復調方式では、アナログ信号にできるだけ近い状態とな
っている信号に対して信号処理が行われている。このた
め、あまり情報が必要のない箇所においても、多くの情
報量を処理する必要があるので、回路規模や消費電力の
増大が問題となっている。そこで、本実施の形態では、
これに着目し、各演算処理に対して情報量を最適化する
ことにより、装置全体の小型化、低消費電力化を図る。

【０２７０】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、一部または全部の構成をソフトウェア（コンピュー
タプログラム）により構成しても、上述したものと同様
の効果が得られる。本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、上記各実施の形態にかかるディジタル受信装
置と組み合わせて用いることが可能なものである。

【０２７１】（実施の形態１４）図１６は、本発明の実
施の形態１４にかかるディジタル受信装置の構成を示す
ブロック図である。なお、図１６における実施の形態１
３（図１５）と同様の構成については、図１５における
ものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。

【０２７２】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、受信部１６０１と、非線形量子化部９０１と、フィ
ルタ演算部１５０２、等化器１５０３、復調部１６０４
および判定部１５０５を含む非線形復調部１５０１と、
線形補償部１６０２と、制御部１６０３と、を備える。

【０２７３】上記構成を有するディジタル受信装置の動
作について、実施の形態１３と相違する点のみに着目し
て説明する。復調部１５０４では、上述したように等化
信号１５５２に対する復調処理が行われる。さらに、こ
の復調処理により得られた信号から、受信電力に関する
情報、周波数誤差に関する情報、および時間同期誤差に
関する情報等の各種制御情報が抽出される。抽出された
各種制御情報は、制御情報信号１６５０として線形補償
部１６０２に出力される。なお、この制御情報信号１６
５０は、線形性の保たれていない信号すなわち非線形な
信号である。

【０２７４】復調部１６０４により出力された制御情報
信号１６５０は、線形補償部１６０２により線形補償さ
れた後、線形性が保たれた線形制御情報信号１６５１と
して、制御部１６０３に出力される。

【０２７５】制御部１６０３では、線形制御情報信号１
６５１を用いて、例えば、受信部１６０１におけるゲイ
ンを調整する旨を指示するゲイン調整制御信号、受信部
１６０１における周波数を調整する旨を指示する周波数
制御信号、受信部１６０１におけるタイミングを調整す
る旨を指示するタイミング制御信号等の制御信号１６５
２が生成される。生成された制御信号１６５２は、受信
部１６０１に出力される。受信部１６０１では、制御信
号１６５２に基づいて、各種の制御が行われる。

【０２７６】アナログ部（具体的には、受信部１６０
１）は、様々な部品によって組み立てられており、それ
ぞれの部品は、制御信号に対して線形性が保たれるよう
に設計されている。

【０２７７】本実施の形態では、非線形性を有した情報
を用いて信号処理を行うことにより、ディジタル部（具
体的には、非線形復調部１５０１）の回路構成の簡略化
および低消費電力化を図ることができる。加えて、上記
ディジタル部により出力される制御信号は、線形補償が
施されることにより、線形性が保たれている。よって、
従来用いられていたアナログ素子などをそのまま受信部
を構成する部品として使用することが可能となる。この
結果、上記アナログ部を新たに設計し直す必要がない。

【０２７８】本実施の形態では、ディジタル部からアナ
ログ部に対して出力される制御信号を線形符号に統一す
ることにより、非線形符号を用いたディジタル部と、こ
のディジタル部により制御されるアナログ部（被制御素
子）との間の連結を容易に実現できる。

【０２７９】本実施の形態では、制御信号１６５２が全
て線形符号である場合について説明したが、例えばデシ
ベル表現などが適しており一般化されているような箇所
については、制御信号１６５２として線形符号ではなく
適切な情報を用いることも可能である。

【０２８０】被制御素子が制御信号に対して例えば非線
形である誤差を有するような場合には、線形補償部１６
０２がこれらの誤差成分をも含めて線形補償を行うこと
により、より誤差の少ない制御ループを構成することが
可能となる。

【０２８１】本実施の形態にかかるディジタル受信装置
は、一部または全部の構成をソフトウェア（コンピュー
タプログラム）により構成しても、上述したものと同様
の効果が得られる。本実施の形態にかかるディジタル受
信装置は、上記各実施の形態にかかるディジタル受信装
置と組み合わせて用いることが可能なものである。

【０２８２】上述した各実施の形態にかかるディジタル
受信装置は、適宜組み合わせて実施することが可能なも
のである。

【０２８３】以上説明したように、本発明にかかるディ
ジタル受信装置は、量子化ノイズを巧く分散させること
により、量子化誤差の影響を低減できるので、従来方式
に比べて簡易な量子化部を用いることが可能となる。ま
た、本発明にかかるディジタル受信装置は、従来方式で
は利用することが困難である歪みの多い受信部を用いる
ことができるので、受信装置の小型化、低廉化および高
性能化を図ることができる。

【０２８４】本発明にかかるディジタル受信装置は、特
に広い通信帯域を複数チャネル利用するシステムにおい
て、従来必要とされていた、高い線形性を有する受信部
と、高い特性を有するフィルタ部と、十分なサンプルレ
ートと分解能を有する量子化部を、より簡易で廉価なも
のに置換することができる。

【０２８５】また、本発明にかかるディジタル受信装置
は、広帯域信号や信号密度の高い変調方式が適用された
信号への適応性が高いので、対象とする変調方式を柔軟
に変更することができる。

【０２８６】上述した本発明にかかるディジタル受信装
置は、ディジタル移動体通信システムにおける通信端末
装置や基地局装置に搭載可能なものである。

【０２８７】本発明は、当業者に明らかなように、上記
実施の形態に記載した技術にしたがってプログラムされ
た一般的な市販のディジタルコンピュータおよびマイク
ロプロセッサを使用して、実施することが可能なもので
ある。当業者に明らかなように、本発明は、上記実施の
形態に記載した技術に基づいて当業者により作成される
コンピュータプログラムを包含する。本発明を実施する
コンピュータをプログラムするために使用できる命令を
含む記録媒体であるコンピュータプログラム製品が本発
明の範囲に含まれる。この記録媒体は、フロッピー（登
録商標）ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭおよび磁
気ディスク等のディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯ
Ｍ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気光カード、メモリカードまたは
ＤＶＤ等に相当するが、特にこれらに限定されるもので
はない。

【０２８８】本明細書は、２０００年３月２３日出願の
特願２０００−０８１２２６に基づくものである。この
内容をここに含めておく。

【０２８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受信信号に対して受信処理を行う受信部の特性を用い
て、上記受信処理された受信信号から非線形歪を除去す
るので、受信信号に対する復調処理により得られる復調
信号の特性を良好に保つディジタル受信装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態２にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図３】本発明の実施の形態３にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図４】本発明の実施の形態４にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図５】本発明の実施の形態５にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図６】本発明の実施の形態６にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図７】本発明の実施の形態７にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図８】本発明の実施の形態８にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図９】本発明の実施の形態９にかかるディジタル受信
装置の構成を示すブロック図

【図１０】（ａ）従来の線形量子化における入力信号と
出力符号との関係の一例を示す模式図 （ｂ）本発明の実施の形態９にかかるディジタル受信装
置における非線形量子化における入力信号と出力符号と
の関係の一例を示す模式図

【図１１】（ａ）本発明の実施の形態９にかかるディジ
タル受信装置における非線形量子化部により用いられる
変換テーブルの一例を示す模式図 （ｂ）本発明の実施の形態９にかかるディジタル受信装
置における線形補償部により用いられる変換テーブルの
一例を示す模式図

【図１２】本発明の実施の形態１０にかかるディジタル
受信装置の構成を示すブロック図

【図１３】本発明の実施の形態１１にかかるディジタル
受信装置の構成を示すブロック図

【図１４】本発明の実施の形態１２にかかるディジタル
受信装置の構成を示すブロック図

【図１５】本発明の実施の形態１３にかかるディジタル
受信装置の構成を示すブロック図

【図１６】本発明の実施の形態１４にかかるディジタル
受信装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０１ 受信部 １０２ 増幅部 １０３，２０２，６０３，７０３，８０２ 歪補正部 １０３ａ，２０２ａ，７０４ａ 歪推定部 １０３ｂ，２０２ｂ，２０２ｃ 歪補償部 １０４，６０５，１５０４ 復調部 ２０１，６０１ 直交変調部 ３０１，５０１，６０４ フィルタ部 ３０３ 歪補正部 ４０１，６０２ 量子化部 ７０１，８０１ ゲイン調整部 ７０２，８０３ 制御部 ９０１ 非線形量子化部 ９０２，１２０３ 線形補償部 １２０１，１３０２，１４０１ 線形補償演算部 １２０２，１５０２ フィルタ演算部 １３０１ 乗算部 １５０１ 非線形復調部 １５０３ 等化器 １５０５ 判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョブ・クレオパ・ムスヤ 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 高林 真一郎 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号に対して受信処理を行う受信手
   段と、受信処理された受信信号に対して、前記受信手段
   の特性を用いた歪補正を行うことにより、前記受信信号
   から非線形歪を除去する歪補正手段と、を具備すること
   を特徴とするディジタル受信装置。
2. 【請求項２】 受信手段は、受信信号に対する直交復調
   処理を行う直交復調手段を含むことを特徴とする請求項
   １に記載のディジタル受信装置。
3. 【請求項３】 受信手段は、受信信号の周波数帯域を制
   限するフィルタ演算を行うフィルタ演算手段を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載のディジタル受信装置。
4. 【請求項４】 受信手段は、受信信号に含まれる復調に
   必要な信号の振幅に基づいて、前記受信信号の振幅を調
   整する調整手段を含むことを特徴とする請求項１から請
   求項３のいずれかに記載のディジタル受信装置。
5. 【請求項５】 受信手段は、受信信号に対する量子化を
   行う量子化手段を含むことを特徴とする請求項１から請
   求項４のいずれかに記載のディジタル受信装置。
6. 【請求項６】 量子化手段は、受信信号に対して線形量
   子化を行うことを特徴とする請求項５に記載のディジタ
   ル受信装置。
7. 【請求項７】 量子化手段は、受信信号に対して非線形
   量子化を行うことを特徴とする請求項５に記載のディジ
   タル受信装置。
8. 【請求項８】 歪補正手段は、量子化手段により非線形
   な信号に変換された受信信号を、前記量子化手段の量子
   化特性を用いて、線形な信号に変換することを特徴とす
   る請求項７に記載のディジタル受信装置。
9. 【請求項９】 量子化手段により非線形な信号に変換さ
   れた受信信号に対して、フィルタ演算を行うフィルタ演
   算手段を具備することを特徴とする請求項８に記載のデ
   ィジタル受信装置。
10. 【請求項１０】 量子化手段により非線形な信号に変換
    された受信信号に対して、算術演算を行う演算手段を具
    備することを特徴とする請求項８に記載のディジタル受
    信装置。
11. 【請求項１１】 歪補正手段は、量子化手段により非線
    形な信号に変換された受信信号に対してディジタル信号
    処理を行う信号処理手段を具備し、前記信号処理手段
    は、ディジタル信号処理がなされた受信信号を、前記デ
    ィジタル信号処理がなされた受信信号に対して次になさ
    れるディジタル信号処理に適した符号系により表現され
    る信号に変換することを特徴とする請求項７に記載のデ
    ィジタル受信装置。
12. 【請求項１２】 信号処理手段における復調処理により
    得られた復調信号を線形な信号に変換する変換手段を具
    備し、受信手段は、線形な信号に変換された復調信号に
    含まれる制御信号に基づいて、受信信号に対する受信処
    理を行うことを特徴とする請求項１１に記載のディジタ
    ル受信装置。