JP2002185432A - 広帯域無線信号をクリッピングするための方法および対応する送信器 - Google Patents
広帯域無線信号をクリッピングするための方法および対応する送信器Info
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- Power Engineering (AREA)
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号のオーバーシュートを除去するために、
広帯域信号をクリッピングするための方法を提供するこ
と。 【解決手段】 信号のオーバーシュートは、広帯域信号
を電力増幅器に提供する前に、事前に定義した閾値より
大きい振幅を有する。本発明によれば、該方法は、 ｉ．広帯域信号から、前記広帯域信号と同相であるフィ
ルタリングしたパルスを減算し、各フィルタリングした
パルスが、オーバーシュートに対応し、各フィルタリン
グしたパルスの振幅が、対応するオーバーシュートと事
前に定義した閾値に依存するステップと、 ｉｉ．前記広帯域信号について、少なくとも２回の連続
するステップｉの反復を繰り返すステップとを含む。
広帯域信号をクリッピングするための方法を提供するこ
と。 【解決手段】 信号のオーバーシュートは、広帯域信号
を電力増幅器に提供する前に、事前に定義した閾値より
大きい振幅を有する。本発明によれば、該方法は、 ｉ．広帯域信号から、前記広帯域信号と同相であるフィ
ルタリングしたパルスを減算し、各フィルタリングした
パルスが、オーバーシュートに対応し、各フィルタリン
グしたパルスの振幅が、対応するオーバーシュートと事
前に定義した閾値に依存するステップと、 ｉｉ．前記広帯域信号について、少なくとも２回の連続
するステップｉの反復を繰り返すステップとを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線インタフェー
ス上での広帯域信号の送信に関する。
ス上での広帯域信号の送信に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、無線通信ネットワークの送信回路
は、無線インタフェースを介して送信する前に信号を増
幅するための電力増幅器を備える。
は、無線インタフェースを介して送信する前に信号を増
幅するための電力増幅器を備える。
【０００３】一方で、ピーク対平均値比（ＰＡＲ）は、
電力増幅器に送られる信号の重要な特性である。ピーク
対平均値比は、信号の最も大きい振幅と信号の平均振幅
の比によって定義される。スペクトル拡散技術（ＣＤＭ
Ａ信号など）を使用して数人のユーザによって送信され
た、情報を重畳する広帯域信号は、厳格なスペクトルマ
スクと広い包絡線の変調動作を有する、近ガウシアン周
波数分布を示し、大きなピーク対平均値比（約１０ｄＢ
のＰＡＲ）をもたらす。
電力増幅器に送られる信号の重要な特性である。ピーク
対平均値比は、信号の最も大きい振幅と信号の平均振幅
の比によって定義される。スペクトル拡散技術（ＣＤＭ
Ａ信号など）を使用して数人のユーザによって送信され
た、情報を重畳する広帯域信号は、厳格なスペクトルマ
スクと広い包絡線の変調動作を有する、近ガウシアン周
波数分布を示し、大きなピーク対平均値比（約１０ｄＢ
のＰＡＲ）をもたらす。
【０００４】他方で、電力増幅器は、通常、増幅器の出
力における信号の電力と電力増幅器の全電力消費量の比
として定義される効率によって特徴付けられる。
力における信号の電力と電力増幅器の全電力消費量の比
として定義される効率によって特徴付けられる。
【０００５】大きなピーク対平均値比を有する信号は、
電力増幅器の低効率をもたらす。ＰＡＲが約１０ｄＢで
あるＣＤＭＡ信号の規格に準拠した増幅に対しては、同
じオーダの増幅器回路チェーンの規格を上回る増幅率が
必要とされる（約１０ｄＢの電力増幅器バックオフとし
て知られている）。そのような規格を上回る増幅率によ
り、無線通信ネットワーク（特に基地局）の送信器部
で、必要なエネルギー供給または適切な冷却手段の点に
大きな代償が発生する。それにもかかわらず、この規格
を上回る増幅率は電力増幅器特性の非線形領域に達しな
いために必要である。これが生じると、信号のピークは
（以下ではオーバーシュートと呼ばれる）、電力増幅器
を飽和させ、変調ひずみのために受信器において高いエ
ラー率を生じさせる。
電力増幅器の低効率をもたらす。ＰＡＲが約１０ｄＢで
あるＣＤＭＡ信号の規格に準拠した増幅に対しては、同
じオーダの増幅器回路チェーンの規格を上回る増幅率が
必要とされる（約１０ｄＢの電力増幅器バックオフとし
て知られている）。そのような規格を上回る増幅率によ
り、無線通信ネットワーク（特に基地局）の送信器部
で、必要なエネルギー供給または適切な冷却手段の点に
大きな代償が発生する。それにもかかわらず、この規格
を上回る増幅率は電力増幅器特性の非線形領域に達しな
いために必要である。これが生じると、信号のピークは
（以下ではオーバーシュートと呼ばれる）、電力増幅器
を飽和させ、変調ひずみのために受信器において高いエ
ラー率を生じさせる。
【０００６】この問題に対する知られている対抗策は、
クリッピング技術である。これは、電力増幅器の特性に
より決定される閾値の振幅より大きい振幅を有するオー
バーシュートを、信号から除去することである。通常
は、信号を振幅の閾値に飽和させることによってこれが
得られる。閾値の選択は、電力増幅器の効率、送信され
た信号の質、および受信器の感度の間の兼ね合いによ
る。実際、閾値が低く設定されると、オーバーシュート
に含まれているより多くの情報が信号から除去され、ク
リッピングのために除去された情報を回復するために、
受信器はより効率的にならなければならない。
クリッピング技術である。これは、電力増幅器の特性に
より決定される閾値の振幅より大きい振幅を有するオー
バーシュートを、信号から除去することである。通常
は、信号を振幅の閾値に飽和させることによってこれが
得られる。閾値の選択は、電力増幅器の効率、送信され
た信号の質、および受信器の感度の間の兼ね合いによ
る。実際、閾値が低く設定されると、オーバーシュート
に含まれているより多くの情報が信号から除去され、ク
リッピングのために除去された情報を回復するために、
受信器はより効率的にならなければならない。
【０００７】通常のクリッピング技術は、非線形フィル
タリングの問題に対処しなければならない。一方で、信
号を閾値に飽和させることにより、スペクトルマスクの
点で信号に設定されている要件と矛盾する広帯域雑音が
生成される。実際、通常のクリッピング技術では、信号
スペクトルが許容されているスペクトルマスクを超えて
拡大し、隣接する周波数チャネルで干渉を生じる。他方
で、許容されているスペクトルマスク外の雑音を除去す
るためにフィルタリングを行なう場合は、フィルタリン
グに固有の記憶効果が所望の閾値より大きい信号のオー
バーシュートを再生成する。
タリングの問題に対処しなければならない。一方で、信
号を閾値に飽和させることにより、スペクトルマスクの
点で信号に設定されている要件と矛盾する広帯域雑音が
生成される。実際、通常のクリッピング技術では、信号
スペクトルが許容されているスペクトルマスクを超えて
拡大し、隣接する周波数チャネルで干渉を生じる。他方
で、許容されているスペクトルマスク外の雑音を除去す
るためにフィルタリングを行なう場合は、フィルタリン
グに固有の記憶効果が所望の閾値より大きい信号のオー
バーシュートを再生成する。
【０００８】これらの欠点は、送信器のコストとサイズ
を最適化するために、電力増幅器がいくつかの隣接する
広帯域搬送波で共有されているときには、対処するのが
さらに難しい。この場合、増幅器に送信される信号は、
いくつかの周波数を多重化した信号の合計であり、各個
々の信号が通常の知られている方法によってクリッピン
グされている場合でも、再びレイレイ周波数分布を有す
る傾向がある。レイレイ周波数分布は、ガウス分布とオ
ーバーシュートの点で同じ欠点を示す。
を最適化するために、電力増幅器がいくつかの隣接する
広帯域搬送波で共有されているときには、対処するのが
さらに難しい。この場合、増幅器に送信される信号は、
いくつかの周波数を多重化した信号の合計であり、各個
々の信号が通常の知られている方法によってクリッピン
グされている場合でも、再びレイレイ周波数分布を有す
る傾向がある。レイレイ周波数分布は、ガウス分布とオ
ーバーシュートの点で同じ欠点を示す。
【０００９】さらに、許容可能な電力増幅器の効率は、
通常のコンピュータ能力とは矛盾する膨大な処理労力と
いう代償を払わなければ提供されない。
通常のコンピュータ能力とは矛盾する膨大な処理労力と
いう代償を払わなければ提供されない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、妥当
な処理労力でクリッピングされた信号の周波数スペクト
ル範囲にある要件を満たすクリッピング方法を提供する
ことである。
な処理労力でクリッピングされた信号の周波数スペクト
ル範囲にある要件を満たすクリッピング方法を提供する
ことである。
【００１１】本発明の他の目的は、この方法を実施する
送信器を提供することである。
送信器を提供することである。
【００１２】これらの目的および以下で出現する他の目
的は、請求項１による広帯域信号をクリッピングするた
めの方法と請求項７による送信器によって達成される。
的は、請求項１による広帯域信号をクリッピングするた
めの方法と請求項７による送信器によって達成される。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による方法は、特
に電力増幅器がいくつかの隣接する広帯域搬送波間で共
有されるとき、効率的なクリッピング方法を提供すると
いう利点を有する。信号のオーバーシュートを最大から
最低に漸進的に抑制するために、クリッピング方法が、
信号に対して連続的に反復して適用される。この実施形
態は、信号を適切にクリッピングするために必要な処理
能力をさらに低減し、有用な信号のひずみを最小限に抑
えるという利点を有する。
に電力増幅器がいくつかの隣接する広帯域搬送波間で共
有されるとき、効率的なクリッピング方法を提供すると
いう利点を有する。信号のオーバーシュートを最大から
最低に漸進的に抑制するために、クリッピング方法が、
信号に対して連続的に反復して適用される。この実施形
態は、信号を適切にクリッピングするために必要な処理
能力をさらに低減し、有用な信号のひずみを最小限に抑
えるという利点を有する。
【００１４】この方法の他の利点は、クリッピングした
信号の周波数スペクトルの純度を最適化するということ
である。その結果、隣接するチャネルの干渉が低減され
るので、システムのキャパシティは増大される。
信号の周波数スペクトルの純度を最適化するということ
である。その結果、隣接するチャネルの干渉が低減され
るので、システムのキャパシティは増大される。
【００１５】この方法の他の利点は、従来の技術で知ら
れているクリッピング方法と比較して、電力増幅器にお
ける同じ電力の消費に対して、出力電力または同時ユー
ザの数を増大することである。他の観点から、従来の技
術で知られているクリッピング方法より高い電力増幅器
の効率が達成されるので、各送信されたワットのコスト
は低減される。
れているクリッピング方法と比較して、電力増幅器にお
ける同じ電力の消費に対して、出力電力または同時ユー
ザの数を増大することである。他の観点から、従来の技
術で知られているクリッピング方法より高い電力増幅器
の効率が達成されるので、各送信されたワットのコスト
は低減される。
【００１６】他の好ましい実施形態では、クリッピング
する信号は、より正確に信号のオーバーシュートを追跡
するように、事前に定義された高いサンプリングファク
タでオーバーサンプリングされる。
する信号は、より正確に信号のオーバーシュートを追跡
するように、事前に定義された高いサンプリングファク
タでオーバーサンプリングされる。
【００１７】本発明のさらなる利点の特徴は、従属した
請求項において定義されている。
請求項において定義されている。
【００１８】本発明の他の特徴および利点は、限定的で
はない例示によって与えられている好ましい実施の以下
の記述を読むことと、添付の図面から明らかになるであ
ろう。
はない例示によって与えられている好ましい実施の以下
の記述を読むことと、添付の図面から明らかになるであ
ろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明によれば、提案されている
クリッピングモジュールは、クリッピングする信号と同
相のフィルタリングされたパルスを生成し、各フィルタ
リングされたパルスがオーバーシュートに対応し、各フ
ィルタリングされたパルスの振幅が前記対応するオーバ
ーシュートの振幅に依存するため、事前に定義された閾
値より大きい信号のオーバーシュートを除去する。
クリッピングモジュールは、クリッピングする信号と同
相のフィルタリングされたパルスを生成し、各フィルタ
リングされたパルスがオーバーシュートに対応し、各フ
ィルタリングされたパルスの振幅が前記対応するオーバ
ーシュートの振幅に依存するため、事前に定義された閾
値より大きい信号のオーバーシュートを除去する。
【００２０】図１は、本発明によるクリッピングモジュ
ールの実施形態を示す。クリッピングモジュール１０
は、信号包絡線検出器１１、オーバーシュート検出器１
２、オーバーシュートセレクタ１３、パルス列生成装置
１４、低域フィルタ１５、および減算器１６を備える。
クリッピングモジュールは、入力として、同相部分であ
る入力Ｉと直角位相部分である入力Ｑからなるベースバ
ンド信号を受信する。ベースバンド信号は、クリッピン
グモジュール１０がデジタル処理を実施するように、デ
ジタル形式で表されていることが好ましい。
ールの実施形態を示す。クリッピングモジュール１０
は、信号包絡線検出器１１、オーバーシュート検出器１
２、オーバーシュートセレクタ１３、パルス列生成装置
１４、低域フィルタ１５、および減算器１６を備える。
クリッピングモジュールは、入力として、同相部分であ
る入力Ｉと直角位相部分である入力Ｑからなるベースバ
ンド信号を受信する。ベースバンド信号は、クリッピン
グモジュール１０がデジタル処理を実施するように、デ
ジタル形式で表されていることが好ましい。
【００２１】信号の同相部分の入力Ｉと直角位相部分の
入力Ｑは、信号の包絡線を決定する（すなわち、複素数
空間における実数部分である同相の値と複素数部分であ
る直角位相の値とを有するベクトルのモジュールを決定
することによって）信号包絡線検出器１１に接続されて
いる。
入力Ｑは、信号の包絡線を決定する（すなわち、複素数
空間における実数部分である同相の値と複素数部分であ
る直角位相の値とを有するベクトルのモジュールを決定
することによって）信号包絡線検出器１１に接続されて
いる。
【００２２】信号の包絡線は、事前に定義された閾値Ｃ
ＬＩＰと信号包絡線の振幅を比較するオーバーシュート
検出器１２に提供される。オーバーシュート検出器１２
は、異なるオーバーシュートの振幅と位置を決定する。
オーバーシュート検出器１２は、事前に定義した関数に
より、オーバーシュートの振幅を正規化することが好ま
しい。この関数は、オーバーシュートの振幅によって分
割されたオーバーシュートの振幅と閾値ＣＬＩＰの差で
ある。
ＬＩＰと信号包絡線の振幅を比較するオーバーシュート
検出器１２に提供される。オーバーシュート検出器１２
は、異なるオーバーシュートの振幅と位置を決定する。
オーバーシュート検出器１２は、事前に定義した関数に
より、オーバーシュートの振幅を正規化することが好ま
しい。この関数は、オーバーシュートの振幅によって分
割されたオーバーシュートの振幅と閾値ＣＬＩＰの差で
ある。
【００２３】ピークセレクタ１３は、さらに処理するた
めに取り入れられるべきであるオーバーシュートを選択
する。可能な選択基準は、事前に定義した期間の時間ウ
ィンドウにおいて、さらに処理するために維持されるオ
ーバーシュートの数Ｎである。したがって、時間ウィン
ドウにおいて最も大きいＮ個のオーバーシュートを選択
する。他の選択基準は、２つの連続するオーバーシュー
ト間の距離である。この距離は、事前に定義した距離よ
り大きくあるべきである。他のオーバーシュートの選択
基準を考慮することも可能である。
めに取り入れられるべきであるオーバーシュートを選択
する。可能な選択基準は、事前に定義した期間の時間ウ
ィンドウにおいて、さらに処理するために維持されるオ
ーバーシュートの数Ｎである。したがって、時間ウィン
ドウにおいて最も大きいＮ個のオーバーシュートを選択
する。他の選択基準は、２つの連続するオーバーシュー
ト間の距離である。この距離は、事前に定義した距離よ
り大きくあるべきである。他のオーバーシュートの選択
基準を考慮することも可能である。
【００２４】時間ウィンドウにおける選択したオーバー
シュートの振幅と位置に関する情報は、パルス列生成装
置１４に提供され、この装置は、入力信号である入力Ｉ
と入力Ｑと同相であるパルス列を生成する。パルス列の
振幅は、対応するオーバーシュートが選択されなかった
ときはゼロに等しく、オーバーシュートがオーバーシュ
ートセレクタ１３によって選択されたときは、オーバー
シュートの振幅と閾値の差に等しいことが好ましい。
シュートの振幅と位置に関する情報は、パルス列生成装
置１４に提供され、この装置は、入力信号である入力Ｉ
と入力Ｑと同相であるパルス列を生成する。パルス列の
振幅は、対応するオーバーシュートが選択されなかった
ときはゼロに等しく、オーバーシュートがオーバーシュ
ートセレクタ１３によって選択されたときは、オーバー
シュートの振幅と閾値の差に等しいことが好ましい。
【００２５】パルス列生成装置１４は、ベースバンド信
号である入力Ｉと入力Ｑの位相φを検出して、同じ位相
φを有するパルス列を生成する。図示のために、位相列
は、オーバーシュートセレクタ１３によって与えられた
各サンプルを、入力信号の実数部分である入力Ｉによっ
て乗算することによって獲得された同相部分ＦＰＴＩ
と、オーバーシュート検出器１３によって与えられた各
サンプルを、入力信号の複素数部分である入力Ｑによっ
て乗算することによって獲得された直角位相部分ＦＰＴ
Ｑの２つの部分からなる。
号である入力Ｉと入力Ｑの位相φを検出して、同じ位相
φを有するパルス列を生成する。図示のために、位相列
は、オーバーシュートセレクタ１３によって与えられた
各サンプルを、入力信号の実数部分である入力Ｉによっ
て乗算することによって獲得された同相部分ＦＰＴＩ
と、オーバーシュート検出器１３によって与えられた各
サンプルを、入力信号の複素数部分である入力Ｑによっ
て乗算することによって獲得された直角位相部分ＦＰＴ
Ｑの２つの部分からなる。
【００２６】次いで、パルス列の２つの部分を低域フィ
ルタ１５によってフィルタリングする。低域フィルタ
は、その長さによって特徴付けられるＲｏｏｔ Ｒａｉ
ｓｅｄＣｏｓｉｎｅ（ＲＲＣ）デジタルフィルタである
ことが好ましい。ＲＲＣフィルタの係数は、図１には示
していないメモリに記憶されていることが好ましい。当
業者には知られているように、ＲＲＣフィルタの係数
は、本発明の範囲を限定せずに、異なる方式で選択する
ことが可能である。ＣＤＭＡ信号におけるオーバーシュ
ートの統計分析により、フィルタの実施を最適化するこ
とが可能になる。
ルタ１５によってフィルタリングする。低域フィルタ
は、その長さによって特徴付けられるＲｏｏｔ Ｒａｉ
ｓｅｄＣｏｓｉｎｅ（ＲＲＣ）デジタルフィルタである
ことが好ましい。ＲＲＣフィルタの係数は、図１には示
していないメモリに記憶されていることが好ましい。当
業者には知られているように、ＲＲＣフィルタの係数
は、本発明の範囲を限定せずに、異なる方式で選択する
ことが可能である。ＣＤＭＡ信号におけるオーバーシュ
ートの統計分析により、フィルタの実施を最適化するこ
とが可能になる。
【００２７】フィルタリングしたパルス列の同相部分Ｆ
ＰＴ Ｉと直角位相部分ＦＰＴ Ｑは、それぞれ、減算
器１６において、入力信号の同相部分である入力Ｉと、
入力信号の直角位相部分である入力Ｑから減算される。
入力信号の２つの部分である入力Ｉと入力Ｑは、フィル
タリングしたパルス列ＦＰＴ Ｉ、ＦＰＴ Ｑ、ならび
に固有のフィルタグループ遅延を生成するために必要な
処理時間を考慮に入れるために、減算器１６において使
用する前に、デジタル遅延１７に提供されることが好ま
しい。減算器１６の出力は、クリッピングした信号の出
力Ｉと出力Ｑを表す。
ＰＴ Ｉと直角位相部分ＦＰＴ Ｑは、それぞれ、減算
器１６において、入力信号の同相部分である入力Ｉと、
入力信号の直角位相部分である入力Ｑから減算される。
入力信号の２つの部分である入力Ｉと入力Ｑは、フィル
タリングしたパルス列ＦＰＴ Ｉ、ＦＰＴ Ｑ、ならび
に固有のフィルタグループ遅延を生成するために必要な
処理時間を考慮に入れるために、減算器１６において使
用する前に、デジタル遅延１７に提供されることが好ま
しい。減算器１６の出力は、クリッピングした信号の出
力Ｉと出力Ｑを表す。
【００２８】オーバーシュートを閾値に飽和させる従来
の知られているクリッピング方法とは対照的に、本発明
による方法は、入力信号から、除去すべき選択したオー
バーシュートに可能な限り正確に類似している、位相と
振幅が事前に同調されているフィルタリングしたパルス
を減算する。本発明による方法は、従来のクリッピング
方法より、はるかに入力信号のスペクトルマスクを尊重
する。
の知られているクリッピング方法とは対照的に、本発明
による方法は、入力信号から、除去すべき選択したオー
バーシュートに可能な限り正確に類似している、位相と
振幅が事前に同調されているフィルタリングしたパルス
を減算する。本発明による方法は、従来のクリッピング
方法より、はるかに入力信号のスペクトルマスクを尊重
する。
【００２９】本発明の好ましい実施形態は、漸進的にク
リッピングを実施し、したがって、クリッピングモジュ
ールの複雑さを低減するために、いくつかのクリッピン
グステージ１０を段階的に実施する。
リッピングを実施し、したがって、クリッピングモジュ
ールの複雑さを低減するために、いくつかのクリッピン
グステージ１０を段階的に実施する。
【００３０】図２は、いくつかのクリッピングステージ
が段階的に実施される、本発明による送信器の実施形態
を示す。送信器２０は、信号合成モジュール２１、第１
クリッピングステージ１０１、第２クリッピングステー
ジ１０２、通常のクリッピングモジュール２２、および
電力増幅器２３を備える。
が段階的に実施される、本発明による送信器の実施形態
を示す。送信器２０は、信号合成モジュール２１、第１
クリッピングステージ１０１、第２クリッピングステー
ジ１０２、通常のクリッピングモジュール２２、および
電力増幅器２３を備える。
【００３１】信号合成モジュール２１は、送信される情
報に対応するデジタル信号のフローを構築する。エラー
修正コード、変調、複数ユーザの重ね合わせ、ならび
に、当技術分野でよく知られている他の通常の信号処理
は、このモジュールにおいてデジタル形態で実施され
る。信号のフローは、事前に定義したチップレートを有
し、異なる直交拡散シーケンスを使用して何人かのユー
ザを重ね合わせることを表しているＣＤＭＡ搬送波であ
ることが好ましい。
報に対応するデジタル信号のフローを構築する。エラー
修正コード、変調、複数ユーザの重ね合わせ、ならび
に、当技術分野でよく知られている他の通常の信号処理
は、このモジュールにおいてデジタル形態で実施され
る。信号のフローは、事前に定義したチップレートを有
し、異なる直交拡散シーケンスを使用して何人かのユー
ザを重ね合わせることを表しているＣＤＭＡ搬送波であ
ることが好ましい。
【００３２】また、信号のフローは、少なくとも２つの
隣接するＣＤＭＡ搬送波の重ね合わせとすることも可能
である。後者の例は、増幅回路が、１つの基地局におい
て、隣接するＣＤＭＡ搬送波間で共有されているとき、
特に正確である。
隣接するＣＤＭＡ搬送波の重ね合わせとすることも可能
である。後者の例は、増幅回路が、１つの基地局におい
て、隣接するＣＤＭＡ搬送波間で共有されているとき、
特に正確である。
【００３３】本発明の好ましい実施形態では、信号合成
モジュールは、また、信号のチップレートより高いレー
トでデジタル信号のフローをオーバーサンプリングする
オーバーサンプリングモジュールを備える（例えば、オ
ーバーサンプリングレート＝３２＊チップレート）。こ
れは、信号がオーバーシュートした場合に、信号の振幅
が突然変化することをより正確に追跡するという利点を
有する。
モジュールは、また、信号のチップレートより高いレー
トでデジタル信号のフローをオーバーサンプリングする
オーバーサンプリングモジュールを備える（例えば、オ
ーバーサンプリングレート＝３２＊チップレート）。こ
れは、信号がオーバーシュートした場合に、信号の振幅
が突然変化することをより正確に追跡するという利点を
有する。
【００３４】信号合成モジュール２１の出力においてオ
ーバーサンプリングした信号は、本発明による第１クリ
ッピング反復を実施する第１クリッピングステージ１０
１に提供される。クリッピングした信号は、本発明によ
る第２クリッピング反復を実施する第２クリッピングス
テージ１０２に提供される。第１クリッピングステップ
は、オーバーシュートの第１グループ（Ｎ個の最も高い
ものなど）を除去するのに専用であり、第２クリッピン
グステップは、残りのものを除去するのに専用である。
当業者には、連続するクリッピングステージの数は、２
つに限定されていないことが明らかになるであろう。任
意の数の連続するクリッピングステージは、本発明の範
囲を限定せずに、段階的に実施することが可能である。
ーバーサンプリングした信号は、本発明による第１クリ
ッピング反復を実施する第１クリッピングステージ１０
１に提供される。クリッピングした信号は、本発明によ
る第２クリッピング反復を実施する第２クリッピングス
テージ１０２に提供される。第１クリッピングステップ
は、オーバーシュートの第１グループ（Ｎ個の最も高い
ものなど）を除去するのに専用であり、第２クリッピン
グステップは、残りのものを除去するのに専用である。
当業者には、連続するクリッピングステージの数は、２
つに限定されていないことが明らかになるであろう。任
意の数の連続するクリッピングステージは、本発明の範
囲を限定せずに、段階的に実施することが可能である。
【００３５】本発明の好ましい実施形態では、第２クリ
ッピングステージ１０２の出力においてクリッピングし
た信号は、電力増幅器２３に入力される前に、残りのわ
ずかなオーバーシュートを除去するために、ハードクリ
ッピングステージ２２に提供される。ハードクリッピン
グステージ２２は、例えば、第２クリッピングステージ
１０２の出力において、信号を閾値クリップに飽和させ
る、当技術分野で知られている通常のクリッピング方法
を使用する。ほとんどのオーバーシュートは、クリッピ
ングステージ１０１と１０２の両方において、フィルタ
リングしたパルス列を減算することによってすでに取り
除かれているので、残りのオーバーシュートの振幅と閾
値の差は小さい。
ッピングステージ１０２の出力においてクリッピングし
た信号は、電力増幅器２３に入力される前に、残りのわ
ずかなオーバーシュートを除去するために、ハードクリ
ッピングステージ２２に提供される。ハードクリッピン
グステージ２２は、例えば、第２クリッピングステージ
１０２の出力において、信号を閾値クリップに飽和させ
る、当技術分野で知られている通常のクリッピング方法
を使用する。ほとんどのオーバーシュートは、クリッピ
ングステージ１０１と１０２の両方において、フィルタ
リングしたパルス列を減算することによってすでに取り
除かれているので、残りのオーバーシュートの振幅と閾
値の差は小さい。
【００３６】図３は、本発明によるクリッピング方法の
可能な実施を示す流れ図である。
可能な実施を示す流れ図である。
【００３７】本発明によるクリッピング方法の好ましい
実施は、連続するステップ３１から３６を備える。
実施は、連続するステップ３１から３６を備える。
【００３８】ステップ３１は、ベースバンド信号包絡線
を決定する。
を決定する。
【００３９】ステップ３２は、事前に定義した閾値より
大きい振幅を有する信号包絡線のオーバーシュートの位
置と振幅を検出する。
大きい振幅を有する信号包絡線のオーバーシュートの位
置と振幅を検出する。
【００４０】ステップ３３は、時間ウィンドウごとの事
前に定義したオーバーシュートの数を選択する。
前に定義したオーバーシュートの数を選択する。
【００４１】ステップ３４は、オーバーシュートの位
置、位相、および振幅のみを考慮することによって、ベ
ースバンド信号と同相であるパルス列を生成する。
置、位相、および振幅のみを考慮することによって、ベ
ースバンド信号と同相であるパルス列を生成する。
【００４２】ステップ３５は、低域フィルタでパルス列
をフィルタリングする。中央フィルタの中央係数は１に
等しく、したがって、オーバーシュートに対応する位置
におけるフィルタリングしたパルス列の振幅は、信号の
オーバーシュートの振幅と事前に定義した閾値の差に等
しい。
をフィルタリングする。中央フィルタの中央係数は１に
等しく、したがって、オーバーシュートに対応する位置
におけるフィルタリングしたパルス列の振幅は、信号の
オーバーシュートの振幅と事前に定義した閾値の差に等
しい。
【００４３】ステップ３６は、信号からフィルタリング
したパルス列を減算する。信号は、信号とフィルタリン
グしたパルス列の同期を維持するために、フィルタリン
グしたパルス列を生成するのに必要な処理時間に等しい
遅延だけ遅延されることが好ましい。
したパルス列を減算する。信号は、信号とフィルタリン
グしたパルス列の同期を維持するために、フィルタリン
グしたパルス列を生成するのに必要な処理時間に等しい
遅延だけ遅延されることが好ましい。
【００４４】本発明の好ましい実施形態では、ステップ
３１から３６は、事前に定義した回数反復されることが
好ましい。
３１から３６は、事前に定義した回数反復されることが
好ましい。
【００４５】図４は、本発明によるクリッピング方法を
信号に適用する例を示す。
信号に適用する例を示す。
【００４６】図のｘ軸は時間を表し、より正確には、時
間ウィンドウにおける信号のサンプル数を表す。図のｙ
軸は、信号包絡線の振幅を表す。
間ウィンドウにおける信号のサンプル数を表す。図のｙ
軸は、信号包絡線の振幅を表す。
【００４７】入力信号包絡線ＩＳＥ、閾値ＴＨＲ、パル
ス列ＰＴ、フィルタリングしたパルス列の包絡線ＦＰＴ
Ｅ、ならびにクリッピングした信号包絡線ＣＳＥが図に
示されている。
ス列ＰＴ、フィルタリングしたパルス列の包絡線ＦＰＴ
Ｅ、ならびにクリッピングした信号包絡線ＣＳＥが図に
示されている。
【００４８】入力信号包絡線のオーバーシュートＯＶ
１、・・・、ＯＶ７は、閾値ＴＲＨより大きい振幅を有
する入力信号包絡線ＩＳＥのピークに対応する。
１、・・・、ＯＶ７は、閾値ＴＲＨより大きい振幅を有
する入力信号包絡線ＩＳＥのピークに対応する。
【００４９】パルス列ＰＴは、パルスがオーバーシュー
トの最大点に関連付けられている、入力信号包絡線ＩＳ
Ｅから引き出されている。パルス列のすべての他の値
は、ゼロに設定されている。パルス列のパルスの振幅
は、オーバーシュートの振幅と閾値の差に等しい。デジ
タル処理なので、パルスは、ディラックパルスであるこ
とが好ましい。他のパルス形態を本発明の枠内で考慮す
ることが可能である。フィルタリングしたパルス列の包
絡線ＦＰＴＥは、１という中央係数を有する低域フィル
タによってパルス列ＰＴをフィルタリングすることによ
って獲得される。クリッピングした信号の包絡線ＣＳＥ
は、入力信号の包絡線ＩＳＥから、フィルタリングした
パルス列の包絡線ＦＰＴＥを減算することによって獲得
される。
トの最大点に関連付けられている、入力信号包絡線ＩＳ
Ｅから引き出されている。パルス列のすべての他の値
は、ゼロに設定されている。パルス列のパルスの振幅
は、オーバーシュートの振幅と閾値の差に等しい。デジ
タル処理なので、パルスは、ディラックパルスであるこ
とが好ましい。他のパルス形態を本発明の枠内で考慮す
ることが可能である。フィルタリングしたパルス列の包
絡線ＦＰＴＥは、１という中央係数を有する低域フィル
タによってパルス列ＰＴをフィルタリングすることによ
って獲得される。クリッピングした信号の包絡線ＣＳＥ
は、入力信号の包絡線ＩＳＥから、フィルタリングした
パルス列の包絡線ＦＰＴＥを減算することによって獲得
される。
【００５０】図５は、本発明によりクリッピングした隣
接する搬送波からなる複数搬送波信号の電力スペクトル
を示す。信号スペクトルＳｐｅｃｔＳｉｇは、信号を構
成する周波数の範囲（ｘ軸）と、この周波数の振幅（ｙ
軸）の範囲を表す。スペクトルマスクＳｐｅｃｔＭａｓ
ｋは、通常、電気通信標準化団体によって設定される要
件を表し、信号スペクトルは、準拠する規格を満たさな
ければならない。
接する搬送波からなる複数搬送波信号の電力スペクトル
を示す。信号スペクトルＳｐｅｃｔＳｉｇは、信号を構
成する周波数の範囲（ｘ軸）と、この周波数の振幅（ｙ
軸）の範囲を表す。スペクトルマスクＳｐｅｃｔＭａｓ
ｋは、通常、電気通信標準化団体によって設定される要
件を表し、信号スペクトルは、準拠する規格を満たさな
ければならない。
【００５１】本発明によるクリッピング方法により、許
容周波数帯を超える周波数範囲の信号振幅は、スペクト
ルマスク要件より小さく、結果的に規格に準拠する。こ
れは、隣接するチャネルの干渉を最小限に抑え、結果的
に無線通信システムの容量を増大するという利点を有す
る。
容周波数帯を超える周波数範囲の信号振幅は、スペクト
ルマスク要件より小さく、結果的に規格に準拠する。こ
れは、隣接するチャネルの干渉を最小限に抑え、結果的
に無線通信システムの容量を増大するという利点を有す
る。
【図１】本発明によるクリッピングモジュールの実施形
態を示す図である。
態を示す図である。
【図２】本発明による送信器の実施形態を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明によるクリッピング方法の可能な実施の
ための流れ図である。
ための流れ図である。
【図４】信号に適用された本発明によるクリッピング方
法の例を示す図である。
法の例を示す図である。
【図５】本発明によりクリッピングされた隣接する搬送
波からなる複数搬送波信号の電力スペクトルの図であ
る。
波からなる複数搬送波信号の電力スペクトルの図であ
る。
１０ クリッピングモジュール １１ 信号包絡線検出器 １２ オーバーシュート検出器 １３ オーバーシュートセレクタ １４ パルス列生成装置 １５ 低域フィルタ １６ 減算器 １７ デジタル遅延 ２０ 送信器 ２１ 信号合成モジュール ２２ 通常のクリッピングモジュール ２３ 電力増幅器 ３１、３２、３３、３４、３５、３６ ステップ １０１ 第１クリッピングステージ １０２ 第２クリッピングステージ
Claims (9)
- 【請求項１】 事前に定義した閾値（ＴＨＲ）より大き
い振幅を有する信号のオーバーシュート（ＯＶ１、・・
・、ＯＶ７）を除去するために、広帯域信号（ＩＳＥ）
を、前記広帯域信号を電力増幅器に送る前にクリッピン
グする方法であって、 ｉ 前記広帯域信号から、前記広帯域信号（ＩＳＥ）と
同相であるフィルタリングしたパルス（ＦＰＴＥ）を減
算するステップであって、各前記フィルタリングしたパ
ルスが前記オーバーシュートの１つに対応し、各前記フ
ィルタリングしたパルスの振幅が、前記対応するオーバ
ーシュートの振幅と前記事前に定義した閾値（ＴＨＲ）
に依存するステップと、 ｉｉ 前記広帯域信号について、ステップｉの少なくと
も２つの連続する反復を繰り返すステップとを含むこと
を特徴とする方法。 - 【請求項２】 事前に定義した期間を有する時間ウィン
ドウで、事前に定義した数の信号のオーバーシュートを
選択するステップと、 前記信号と同相であるデジタルパルス列を生成するステ
ップであって、前記信号の振幅が前記事前に定義した閾
値より大きい場合は、各パルスの振幅が前記オーバーシ
ュートの振幅と前記事前に定義した振幅の閾値との差に
等しいステップと、 低域フィルタによって前記パルス列をフィルタリングす
るステップと、 前記広帯域信号から、前記フィルタリングしたパルス列
を減算するステップとを含むことを特徴とする請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 事前に定義したオーバーサンプリングレ
ートで前記広帯域信号をオーバーサンプリングするステ
ップをさらに含み、前記パルス列が、前記オーバーサン
プリングレートで生成されることを特徴とする請求項２
に記載の方法。 - 【請求項４】 前記方法の前記反復の後に、ハードクリ
ッピングのステップをさらに含むことを特徴とする請求
項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記広帯域信号がＣＤＭＡ信号であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記広帯域信号が、隣接する搬送波上に
いくつかのＣＤＭＡ信号を重ね合わせることによって構
成された複数搬送波信号であることを特徴とする請求項
１に記載の方法。 - 【請求項７】 信号合成モジュールと、事前に定義した
閾値より大きい信号のオーバーシュートを除去するクリ
ッピングモジュールと、電力増幅器とを備え、無線イン
タフェース上で広帯域信号を送信する送信器であって、 前記広帯域信号と同相であるフィルタリングしたパルス
を生成するためのパルス生成装置であって、各前記フィ
ルタリングしたパルスが前記オーバーシュートの１つに
対応し、各前記フィルタリングしたパルスの振幅が前記
対応するオーバーシュートの振幅に依存するパルス生成
装置と、 前記広帯域信号から、前記フィルタリングしたパルスを
減算するための減算器と、 前記クリッピングモジュールによって、前記広帯域信号
の処理を少なくとも２回繰り返すためのループとを前記
クリッピングモジュールが備えることを特徴とする送信
器。 - 【請求項８】 前記クリッピングモジュールが、ＤＳＰ
またはＦＰＧＡ上で実施されることを特徴とする請求項
７に記載の送信器。 - 【請求項９】 ＣＤＭＡ無線通信ネットワークの基地局
において使用されることを特徴とする請求項７に記載の
送信器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00440268 | 2000-10-06 | ||
| EP00440273A EP1195892B1 (en) | 2000-10-06 | 2000-10-13 | Method and corresponding transmitter for predistorting a wideband radio signal to avoid clipping |
| EP00440268.1 | 2000-10-13 | ||
| EP00440273.1 | 2000-10-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002185432A true JP2002185432A (ja) | 2002-06-28 |
| JP3954341B2 JP3954341B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=26073644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001307155A Expired - Lifetime JP3954341B2 (ja) | 2000-10-06 | 2001-10-03 | 広帯域無線信号をクリッピングするための方法および対応する送信器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7466966B2 (ja) |
| EP (1) | EP1195892B1 (ja) |
| JP (1) | JP3954341B2 (ja) |
| CN (1) | CN1235423C (ja) |
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