JP2003510898A - 無線信号の送信方法および無線信号を送出するための送信機 - Google Patents
無線信号の送信方法および無線信号を送出するための送信機Info
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- JP2003510898A JP2003510898A JP2001525913A JP2001525913A JP2003510898A JP 2003510898 A JP2003510898 A JP 2003510898A JP 2001525913 A JP2001525913 A JP 2001525913A JP 2001525913 A JP2001525913 A JP 2001525913A JP 2003510898 A JP2003510898 A JP 2003510898A
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
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- H04L27/2614—Peak power aspects
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
信号が直交周波数多重(OFDM)において送信される形式の、送信機(8)の増幅器を最適にその線形の領域で駆動させるために用いられる、無線信号の送信方法ないし無線信号を送信するための送信機が提案される。前以て決められているしきい値より上方にある、OFDM信号の振幅が加算補正信号を用いて除去され、その際加算補正信号にOFDM信号の位相が乗せられる。更に補正信号が形成されかつ、OFDM信号の振幅が前以て決められているしきい値よりもはや大きくなくなるまで、OFDM信号から減算される。補正信号として扱いが簡単な理由からガウスインパルスが使用される。OFDM信号のオーバサンプリングはOFDM信号の振幅値を突き止めるために使用される。
Description
【0001】
従来の技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載の、無線信号の送信方法ないし無線信
号を送出するための送信機から出発している。
号を送出するための送信機から出発している。
【0002】
1989年9月3日にブラウンシュバイク(Braunschweig)のOFDM専門家
会議で講演され、会議録に掲載されている M. Lampe および H. Rohling 著:“
Aufwandsguenstige Verfahren zur Reduktion der Aussenbandstrahlung in OFD
M-Funkuebertragungssystemen”から既に、OFDM(Orthogonal Frequency Di
vision Multiplex=直交周波数分割多重)信号の送信のために送信機において、
送信機の非線形性に基づく帯域外放射を低減するために、OFDM信号の振幅分
散の低減を行うようにすることは公知である。このために、加算補正信号が送信
すべきOFDM信号から減算される。その際この補正信号は、前以て決められて
いるしきい値とこのしきい値より上にある、OFDM信号の振幅値との差から構
成されている。OFDM信号の振幅が所定の時点においてしきい値の下方にあれ
ば、この所定の時点における補正信号の振幅は零である。
会議で講演され、会議録に掲載されている M. Lampe および H. Rohling 著:“
Aufwandsguenstige Verfahren zur Reduktion der Aussenbandstrahlung in OFD
M-Funkuebertragungssystemen”から既に、OFDM(Orthogonal Frequency Di
vision Multiplex=直交周波数分割多重)信号の送信のために送信機において、
送信機の非線形性に基づく帯域外放射を低減するために、OFDM信号の振幅分
散の低減を行うようにすることは公知である。このために、加算補正信号が送信
すべきOFDM信号から減算される。その際この補正信号は、前以て決められて
いるしきい値とこのしきい値より上にある、OFDM信号の振幅値との差から構
成されている。OFDM信号の振幅が所定の時点においてしきい値の下方にあれ
ば、この所定の時点における補正信号の振幅は零である。
【0003】
発明の利点
これに対して、独立請求項の特徴部分に記載の構成を有する本発明の方法ない
し本発明の送信機は、補正信号に対して、補正すべきOFDM信号の位相も乗せ
られ、その結果OFDM信号のビット誤り率、ひいては信号品質が著しく改善さ
れるという利点を有している。これにより、OFDM信号に対する高価な送信機
を一層良好に制御し、これにより一層良好に利用することができる。
し本発明の送信機は、補正信号に対して、補正すべきOFDM信号の位相も乗せ
られ、その結果OFDM信号のビット誤り率、ひいては信号品質が著しく改善さ
れるという利点を有している。これにより、OFDM信号に対する高価な送信機
を一層良好に制御し、これにより一層良好に利用することができる。
【0004】
更に、前以て決められている送信電力に対して、本発明の使用によって一層廉
価な送信機が使用されることは有利である。というのは、送信機の増幅器は一層
よく利用されるからである。
価な送信機が使用されることは有利である。というのは、送信機の増幅器は一層
よく利用されるからである。
【0005】
従属請求項に記載されている構成によって、独立請求項に記載されている、無
線信号を送信するための方法ないし無線信号を送信するための送信機の有利な発
展形態および改良形態が可能である。
線信号を送信するための方法ないし無線信号を送信するための送信機の有利な発
展形態および改良形態が可能である。
【0006】
補正信号を繰り返し突き止めかつ既に補正されている信号から繰り返して減算
すると特別有利である。これにより、補正信号の、OFDM信号に対する影響が
最小化することができる。このような反復によって、補正信号によって強調され
る別の信号成分を再び低減することができることになる。
すると特別有利である。これにより、補正信号の、OFDM信号に対する影響が
最小化することができる。このような反復によって、補正信号によって強調され
る別の信号成分を再び低減することができることになる。
【0007】
更に、補正信号がガウスインパルスから合成されて成ると有利である。ガウス
インパルスは時間領域においておよび周波数領域において同じ形状を有しており
かつ時間領域におけるガウスインパルスを拡張することで、周波数領域における
ガウスインパルスが拡張されることになる。これにより補正信号の取り扱いおよ
び合成が著しく簡単化される。
インパルスは時間領域においておよび周波数領域において同じ形状を有しており
かつ時間領域におけるガウスインパルスを拡張することで、周波数領域における
ガウスインパルスが拡張されることになる。これにより補正信号の取り扱いおよ
び合成が著しく簡単化される。
【0008】
更に、補正信号を、OFDM信号が前以て決められているしきい値をもう上回
らなくなるまで反復的に新たに突き止めかつOFDM信号から減算すると有利で
ある。この措置によって、OFDM信号を送信機の前以て決められている増幅器
に対して最適に用意して、増幅器のダイナミック特性が最適に利用されるように
し、しかもバンド外放射は生じないという反復方法が実現される。
らなくなるまで反復的に新たに突き止めかつOFDM信号から減算すると有利で
ある。この措置によって、OFDM信号を送信機の前以て決められている増幅器
に対して最適に用意して、増幅器のダイナミック特性が最適に利用されるように
し、しかもバンド外放射は生じないという反復方法が実現される。
【0009】
択一選択的に、補正信号をどの位の間突き止めかつOFDM信号から減算する
かを前以て決めておくと有利であり、この場合には経験値がこの方法に取り込ま
れる。この実施形態では、OFDM信号の補正の反復が簡単化される。
かを前以て決めておくと有利であり、この場合には経験値がこの方法に取り込ま
れる。この実施形態では、OFDM信号の補正の反復が簡単化される。
【0010】
更に、補正が実施される前にOFDM信号に対してオーバサンプリングを行う
と有利である。これにより、OFDM信号にどの程度の振幅が生じるかが正確に
認識される。というのは、オーバサンプリングにより、補正すべきOFDM信号
の一層正確な分解能が実現されるからである。
と有利である。これにより、OFDM信号にどの程度の振幅が生じるかが正確に
認識される。というのは、オーバサンプリングにより、補正すべきOFDM信号
の一層正確な分解能が実現されるからである。
【0011】
図面
本発明の実施例は図面に示されておりかつ以下の説明において詳細に説明する
。その際図1はOFDM信号を送信するための送信機を示し、図2はOFDM信
号における振幅分散を低減するための方法を示し、図3はプロセッサにおけるO
FDM信号を補正するための方法を示している。
。その際図1はOFDM信号を送信するための送信機を示し、図2はOFDM信
号における振幅分散を低減するための方法を示し、図3はプロセッサにおけるO
FDM信号を補正するための方法を示している。
【0012】
実施例の説明
直交周波分割数多重(英語の Orthogonal Frequency Division Multiplex=O
FDM)は、移動無線用途に対する公知でしかも非常によく用いられている方式
である。OFDMでは送信すべき信号が多数のサブキャリアに分割される。サブ
キャリアは相互に所定の周波数間隔を有しているので、サブキャリアに分割され
ている信号は相互に妨害し合わない。この特性は直交によって説明される。
FDM)は、移動無線用途に対する公知でしかも非常によく用いられている方式
である。OFDMでは送信すべき信号が多数のサブキャリアに分割される。サブ
キャリアは相互に所定の周波数間隔を有しているので、サブキャリアに分割され
ている信号は相互に妨害し合わない。この特性は直交によって説明される。
【0013】
それ故にOFDMはデジタル無線伝送方式に対して使用される。これにはDA
B(Digital Audio Broadcasting)、DVB(Digital Video Broadcasting)お
よびDRM(Digital Radio Mondial)がある。これら無線伝送方式では、周波
数選択性の減衰が生じるとき、伝送された無線信号の僅かな部分しか障害を受け
ないという、OFDMの特性の効果が発揮される。というのは、無線信号は多数
の周波数に分割されかつ、強い減衰が生じる周波数で伝送される信号成分しか障
害を受けないからである。障害を受けた信号成分はエラーを検出しかつ訂正する
措置によって補正される。これらエラー訂正措置には、例えばブロックコードま
たは折り畳みコードのようなエラー訂正コードがある。
B(Digital Audio Broadcasting)、DVB(Digital Video Broadcasting)お
よびDRM(Digital Radio Mondial)がある。これら無線伝送方式では、周波
数選択性の減衰が生じるとき、伝送された無線信号の僅かな部分しか障害を受け
ないという、OFDMの特性の効果が発揮される。というのは、無線信号は多数
の周波数に分割されかつ、強い減衰が生じる周波数で伝送される信号成分しか障
害を受けないからである。障害を受けた信号成分はエラーを検出しかつ訂正する
措置によって補正される。これらエラー訂正措置には、例えばブロックコードま
たは折り畳みコードのようなエラー訂正コードがある。
【0014】
OFDMでは、伝送すべき信号の、サブキャリアへの分配後に、分配された信
号の時間領域における加算が行われ、その際振幅は次のように加算される可能性
がある。すなわち、重畳される信号の振幅が所定の時点において非常に大きな値
をとって、送信機の増幅器が非線形の領域において駆動されることになり、その
結果前以て決められた周波数スペクトル外の周波数成分が生じる可能性がある。
個々のサブキャリアに分配された信号が構造的に重畳されるときにこのような事
態が生じ得る。信号の位相が同じであるとき、構造的な重畳が生じる。
号の時間領域における加算が行われ、その際振幅は次のように加算される可能性
がある。すなわち、重畳される信号の振幅が所定の時点において非常に大きな値
をとって、送信機の増幅器が非線形の領域において駆動されることになり、その
結果前以て決められた周波数スペクトル外の周波数成分が生じる可能性がある。
個々のサブキャリアに分配された信号が構造的に重畳されるときにこのような事
態が生じ得る。信号の位相が同じであるとき、構造的な重畳が生じる。
【0015】
所定の周波数で伝送される信号が非線形の特性曲線、例えば増幅器の非線形の
特性曲線に与えられると、所定の周波数の数倍のところで周波数成分が生じる。
これらの倍数が送信周波数スペクトルの外側にあれば、バンド外ビームと呼ばれ
る。というには、その場合信号エネルギーは使用可能なスペクトルの外側で伝送
され、従って受信機がバンド外ビームを取り除くという理由でこれらの信号エネ
ルギーは信号伝送に対して消失される。更に、バンド外ビームは、バンド外ビー
ムが発生する周波数において使用される別の伝送系に対して障害作用をする。
特性曲線に与えられると、所定の周波数の数倍のところで周波数成分が生じる。
これらの倍数が送信周波数スペクトルの外側にあれば、バンド外ビームと呼ばれ
る。というには、その場合信号エネルギーは使用可能なスペクトルの外側で伝送
され、従って受信機がバンド外ビームを取り除くという理由でこれらの信号エネ
ルギーは信号伝送に対して消失される。更に、バンド外ビームは、バンド外ビー
ムが発生する周波数において使用される別の伝送系に対して障害作用をする。
【0016】
生じた周波数成分が、使用できるようになっている送信周波数スペクトル内に
あるのであれば、所望しない信号成分が受信機において復調される。従ってクロ
ストークが生じることになる。これにより、信号品質、ひいては受信された信号
のビット誤り率が著しく劣化される。ビット誤り率は、受信されたビット毎にい
くつのビットが誤って検出されるかを示すものである。ビット誤り率を突き止め
るために、誤り検出コードが使用される。従ってOFDM信号は伝送すべき信号
の、サブキャリアへの分配後にノイズ信号のように存在しており、だから発生す
る個々の振幅ピークが送信機の増幅器を非線形の領域において駆動する。
あるのであれば、所望しない信号成分が受信機において復調される。従ってクロ
ストークが生じることになる。これにより、信号品質、ひいては受信された信号
のビット誤り率が著しく劣化される。ビット誤り率は、受信されたビット毎にい
くつのビットが誤って検出されるかを示すものである。ビット誤り率を突き止め
るために、誤り検出コードが使用される。従ってOFDM信号は伝送すべき信号
の、サブキャリアへの分配後にノイズ信号のように存在しており、だから発生す
る個々の振幅ピークが送信機の増幅器を非線形の領域において駆動する。
【0017】
信号期間の振幅ピークの、この信号の平均振幅に対する比は波高率として定義
される。すなわち、この波高率を最小化して、送信機の増幅器を線形の領域にお
いてだけ作動させ、ひいてはそれを最適に利用することが肝心である。
される。すなわち、この波高率を最小化して、送信機の増幅器を線形の領域にお
いてだけ作動させ、ひいてはそれを最適に利用することが肝心である。
【0018】
図1には、OFDM信号を送信するための送信機が示されている。データ源1
において送信すべきデータが生成される。データ源1はここではマイクロホンで
ある。マイクロホン1は音声信号を電気信号に変換し、信号は増幅され、コード
化されかつデジタル化される。それからデジタル信号がビット流としてOFDM
変調器2に供給される。増幅、コード化およびデジタル化は、マイクロホン1に
接続されている信号処理部によって行われる。
において送信すべきデータが生成される。データ源1はここではマイクロホンで
ある。マイクロホン1は音声信号を電気信号に変換し、信号は増幅され、コード
化されかつデジタル化される。それからデジタル信号がビット流としてOFDM
変調器2に供給される。増幅、コード化およびデジタル化は、マイクロホン1に
接続されている信号処理部によって行われる。
【0019】
OFDM変調器2はまず、伝送すべき信号の差分位相変調を実施する。このた
めに、英語では Differential Quadratur Phase Shift Keying(DQPSK)と
称される差分直交位相変調が使用される。DQPSKは、信号の位相変化が変調
されるデジタル変調である。その際位相変化は所定の時間間隔において、すなわ
ちビット毎に、変調信号として使用される。ここで+/−90°の位相変化が使
用される。差分変調方式は、受信機において絶対値を求めずに信号を復調するこ
とができるという利点を有している。というのは伝送される情報は伝送される信
号の位相変化に含まれているからである。従って110のビット列では2つの1
に対してそれぞれ+90°の位相変化が生じ、0に対しては−90°の位相変化
が生じる。
めに、英語では Differential Quadratur Phase Shift Keying(DQPSK)と
称される差分直交位相変調が使用される。DQPSKは、信号の位相変化が変調
されるデジタル変調である。その際位相変化は所定の時間間隔において、すなわ
ちビット毎に、変調信号として使用される。ここで+/−90°の位相変化が使
用される。差分変調方式は、受信機において絶対値を求めずに信号を復調するこ
とができるという利点を有している。というのは伝送される情報は伝送される信
号の位相変化に含まれているからである。従って110のビット列では2つの1
に対してそれぞれ+90°の位相変化が生じ、0に対しては−90°の位相変化
が生じる。
【0020】
DQPSKの他に、別の差分位相変調方式や別のデジタル変調方式を使用する
こともできる。ここで特別重要なのは、位相も振幅も変調される直交振幅変調(
Quadraturamplitudenmodulation=QAM)および、あらゆる形式の位相シフト
キーイング(英語 Phase Shift Keying=PSK)である。
こともできる。ここで特別重要なのは、位相も振幅も変調される直交振幅変調(
Quadraturamplitudenmodulation=QAM)および、あらゆる形式の位相シフト
キーイング(英語 Phase Shift Keying=PSK)である。
【0021】
DQPSKは複素変調方式である。というのは、OFDM変調器2に導かれる
ビット流のビットが位相変化に写像されるからである。信号の位相が変化すると
、信号の図形表示に対する複素面がポインタとして使用され、その際実数部がx
軸にとられかつ虚数部がy軸にとられる。零より大きな位相を有する信号はこの
位相を中心に複素面において反時計方向にx軸から回転される。
ビット流のビットが位相変化に写像されるからである。信号の位相が変化すると
、信号の図形表示に対する複素面がポインタとして使用され、その際実数部がx
軸にとられかつ虚数部がy軸にとられる。零より大きな位相を有する信号はこの
位相を中心に複素面において反時計方向にx軸から回転される。
【0022】
差分QPSKの後、OFDM変調器2は復調すべき信号の、サブキャリアへの
分配を実施するので、その結果OFDM信号が生じる。OFDM変調器2が実施
するDQPSKの結果として複素信号が生じるので、OFDM変調器2の第1お
よび第2のデータ出力側はプロセッサ3の第1および第2のデータ入力側に接続
されていて、信号の2つの成分、すなわち虚数部と実数部とが別個に処理される
ようにする。
分配を実施するので、その結果OFDM信号が生じる。OFDM変調器2が実施
するDQPSKの結果として複素信号が生じるので、OFDM変調器2の第1お
よび第2のデータ出力側はプロセッサ3の第1および第2のデータ入力側に接続
されていて、信号の2つの成分、すなわち虚数部と実数部とが別個に処理される
ようにする。
【0023】
プロセッサ3はまず、OFDM変調器2から到来する複素信号のオーバサンプ
リングを実施する。経験値から、振幅ピークを高い確率で識別するために少なく
とも4倍のサンプリングが必要であることがわかっている。これ以下のサンプリ
ングだと、振幅ピーク値がちょうど、2つのサンプリング値の間にあることが起
こりうる。
リングを実施する。経験値から、振幅ピークを高い確率で識別するために少なく
とも4倍のサンプリングが必要であることがわかっている。これ以下のサンプリ
ングだと、振幅ピーク値がちょうど、2つのサンプリング値の間にあることが起
こりうる。
【0024】
オーバサンプリングの後、プロセッサ3はサンプリング値をしきい値と比較す
る。しきい値は前以て決められておりかつ記憶されている。このしきい値により
、どの振幅が高すぎて、従って増幅器を非線形の領域において作動させることに
なるはずであることが決められる。サンプリング値が前以て決められたしきい値
より大きければ、このサンプリング値としきい値との間の差が形成される。補正
信号は振幅値として、サンプリング値がしきい値より大きかった時点に対しては
この差値を得る。サンプリング値がしきい値に等しいかまたはしきい値の下方に
ある場合には、補正信号は、この時点に対して0の振幅値を得る。
る。しきい値は前以て決められておりかつ記憶されている。このしきい値により
、どの振幅が高すぎて、従って増幅器を非線形の領域において作動させることに
なるはずであることが決められる。サンプリング値が前以て決められたしきい値
より大きければ、このサンプリング値としきい値との間の差が形成される。補正
信号は振幅値として、サンプリング値がしきい値より大きかった時点に対しては
この差値を得る。サンプリング値がしきい値に等しいかまたはしきい値の下方に
ある場合には、補正信号は、この時点に対して0の振幅値を得る。
【0025】
図3にはブロック線図において、補正信号を求めかつ補正すべきOFDM信号
から源座するためにプロセッサ3が実行するシーケンスが示されている。ブロッ
ク線図の入力側30に、サンプリング値が複素値として加えられる。ブロック3
1において、OFDM信号の複素数を表しているデカルト座標からテーブルを用
いて極座標対が形成される。このことは、OFDM信号の振幅を求めるためには
必要である。何故なら、複素OFDM信号が虚数部および実数部として、すなわ
ちデカルト座標として存在しているならば、複素数の座標しか座標系には存在せ
ず、その際x軸は実数部を表しておりかつy軸は虚数部を表しているからである
。しかししきい値とOFDM信号の振幅との間の比較を実現するために、複素数
の絶対値が必要である。しかしこの絶対値は、座標値、すなわち実数値および虚
数値の個々の二乗の合計の二乗根、従って座標系の原点から、信号を記述してい
る、複素数の座標までのベクトルの長さである。
から源座するためにプロセッサ3が実行するシーケンスが示されている。ブロッ
ク線図の入力側30に、サンプリング値が複素値として加えられる。ブロック3
1において、OFDM信号の複素数を表しているデカルト座標からテーブルを用
いて極座標対が形成される。このことは、OFDM信号の振幅を求めるためには
必要である。何故なら、複素OFDM信号が虚数部および実数部として、すなわ
ちデカルト座標として存在しているならば、複素数の座標しか座標系には存在せ
ず、その際x軸は実数部を表しておりかつy軸は虚数部を表しているからである
。しかししきい値とOFDM信号の振幅との間の比較を実現するために、複素数
の絶対値が必要である。しかしこの絶対値は、座標値、すなわち実数値および虚
数値の個々の二乗の合計の二乗根、従って座標系の原点から、信号を記述してい
る、複素数の座標までのベクトルの長さである。
【0026】
更に、OFDM信号の位相が求められる。というのは、この位相がこの時点に
対する補正信号に乗せられて、補正されたOFDM信号の品質が高められるよう
にしたいからである。デカルト座標から極座標への変換により、複素OFDM信
号の絶対値と位相との両方が供給される。複素OFDM信号の位相はOFDM信
号のベクトルに対するx軸の角度であり、その際角度は反時計方向に測定される
。テーブルを用いたデカルト座標から極座標へのこの対応付けのためにいわゆる
CORDICアルゴリズムが使用される。複素OFDM信号の振幅、ひいては絶
対値はブロック32において前以て決められているしきい値と比較される。複素
OFDM信号の絶対値がしきい値以下にあると、出力信号、従って補正信号は零
にセットされる。複素OFDM信号の絶対値がしきい値の上方にあると、しきい
値と絶対値との間の差から補正信号の振幅が生じる。
対する補正信号に乗せられて、補正されたOFDM信号の品質が高められるよう
にしたいからである。デカルト座標から極座標への変換により、複素OFDM信
号の絶対値と位相との両方が供給される。複素OFDM信号の位相はOFDM信
号のベクトルに対するx軸の角度であり、その際角度は反時計方向に測定される
。テーブルを用いたデカルト座標から極座標へのこの対応付けのためにいわゆる
CORDICアルゴリズムが使用される。複素OFDM信号の振幅、ひいては絶
対値はブロック32において前以て決められているしきい値と比較される。複素
OFDM信号の絶対値がしきい値以下にあると、出力信号、従って補正信号は零
にセットされる。複素OFDM信号の絶対値がしきい値の上方にあると、しきい
値と絶対値との間の差から補正信号の振幅が生じる。
【0027】
入力信号30は乗算器33を用いてブロック32の出力信号と乗算される。複
素OFDM信号の絶対値がしきい値の上方にあったとすると、この積は0より大
きく、その他の場合は零である。ブロック34において、重み付けられた入力信
号30によって実数部および虚数部に対するガウスインパルスがメモリから取り
出される。続くブロック35において実数部および虚数部に対するガウスインパ
ルスから複素数、従って複素補正信号が形成される。更に、複素補正信号は時間
T2だけ遅延され、その際時間T2は前以て決められている。このようにして遅
延された時間はブロック36に記憶される。本来の入力信号30はブロック37
において前以て決められている時間T1だけ遅延されて、それからメモリ38に
格納されることになる。時間T1およびT2は、補正信号を突き止める元のOF
DM信号および補正信号が同じ時点でブロック36および37に記憶されるよう
に選定されている。
素OFDM信号の絶対値がしきい値の上方にあったとすると、この積は0より大
きく、その他の場合は零である。ブロック34において、重み付けられた入力信
号30によって実数部および虚数部に対するガウスインパルスがメモリから取り
出される。続くブロック35において実数部および虚数部に対するガウスインパ
ルスから複素数、従って複素補正信号が形成される。更に、複素補正信号は時間
T2だけ遅延され、その際時間T2は前以て決められている。このようにして遅
延された時間はブロック36に記憶される。本来の入力信号30はブロック37
において前以て決められている時間T1だけ遅延されて、それからメモリ38に
格納されることになる。時間T1およびT2は、補正信号を突き止める元のOF
DM信号および補正信号が同じ時点でブロック36および37に記憶されるよう
に選定されている。
【0028】
減算部40を用いて複素減算が行われ、その結果OFDM信号はその振幅ピー
ク分だけが取り除かれ、その際減算の際に信号の位相が、補正信号に対する実数
部および虚数部を維持することによって考慮される。出力信号39として補正さ
れた信号が存在している。
ク分だけが取り除かれ、その際減算の際に信号の位相が、補正信号に対する実数
部および虚数部を維持することによって考慮される。出力信号39として補正さ
れた信号が存在している。
【0029】
プロセッサ3は、上で説明した補正を、複素OFDM信号の振幅がもはやしき
い値を上回らなくなるまで実施する。すなわち補正信号によって、本来しきい値
の下方にあった振幅値が補正信号による重み付けによってしきい値より上にシフ
トされることになる。択一的に、補正アルゴリズムが前以て決められた数だけ繰
り返して実行されるようにしてもよい。
い値を上回らなくなるまで実施する。すなわち補正信号によって、本来しきい値
の下方にあった振幅値が補正信号による重み付けによってしきい値より上にシフ
トされることになる。択一的に、補正アルゴリズムが前以て決められた数だけ繰
り返して実行されるようにしてもよい。
【0030】
予等化器4において補正された複素OFDM信号が送信機の増幅器8の特性曲
線に従って次のようにして予等化される。つまりこの複素OFDM信号に増幅器
8の特性曲線の逆数値が乗算されるのである。予等化に従って、D/A変換器5
および6を用いて信号の実数部および虚数部がその都度アナログ信号に変換され
る。
線に従って次のようにして予等化される。つまりこの複素OFDM信号に増幅器
8の特性曲線の逆数値が乗算されるのである。予等化に従って、D/A変換器5
および6を用いて信号の実数部および虚数部がその都度アナログ信号に変換され
る。
【0031】
直交変調器7によって複素OFDM信号は実数の信号に変換されかつ中間周波
数領域に変換される。その際数学的にx(t)=a(t)+jb(t)によって
記述される複素信号は次の規定によって実数の信号と中間周波数領域とに変換さ
れる: y(t)=a(t)cos(ωt)−b(t)sin(ωt)。
数領域に変換される。その際数学的にx(t)=a(t)+jb(t)によって
記述される複素信号は次の規定によって実数の信号と中間周波数領域とに変換さ
れる: y(t)=a(t)cos(ωt)−b(t)sin(ωt)。
【0032】
上式中、ωは中間周波数領域における周波数遷移であり、ここでωは直交変調
器7に接続されている発振器によって生成される。
器7に接続されている発振器によって生成される。
【0033】
送信機の増幅器8は直交変調器から到来する信号を増幅しかつ増幅された信号
はアンテナ9を用いて送信される。
はアンテナ9を用いて送信される。
【0034】
図2には、OFDM信号における振幅分散を低減するための方法が示されてい
る。振幅分散は、個々のサブキャリアに分配される信号の重畳に基づいて振幅を
著しく交代させる振幅を有している、OFDM信号の特性を表している。
る。振幅分散は、個々のサブキャリアに分配される信号の重畳に基づいて振幅を
著しく交代させる振幅を有している、OFDM信号の特性を表している。
【0035】
ステップ10においてデータが生成される。このことは例えば上に説明したよ
うに行われる。ステップ11において生成されたデータは差分位相変調によって
変調され、ここではDQPSKが使用される。ステップ12において、変調され
た信号はサブキャリアに分配されるので、その結果OFDM信号が生じる。ステ
ップ13においてOFDM信号に対してオーバサンプリングが行われ、その結果
沢山のサンプリング値が生じ、これらはステップ14で振幅に対するしきい値と
比較される。この比較はステップ23において検査される。振幅がしきい値より
大きければ(y)、ステップ15が続き、振幅がしきい値より大きくなければ、
ステップ18が続けられる。
うに行われる。ステップ11において生成されたデータは差分位相変調によって
変調され、ここではDQPSKが使用される。ステップ12において、変調され
た信号はサブキャリアに分配されるので、その結果OFDM信号が生じる。ステ
ップ13においてOFDM信号に対してオーバサンプリングが行われ、その結果
沢山のサンプリング値が生じ、これらはステップ14で振幅に対するしきい値と
比較される。この比較はステップ23において検査される。振幅がしきい値より
大きければ(y)、ステップ15が続き、振幅がしきい値より大きくなければ、
ステップ18が続けられる。
【0036】
ステップ15においてOFDM信号の位相が突き止められる。ステップ16に
おいてしきい値の上にある振幅値の差から振幅として補正信号が形成されかつO
FDM信号の所属の位相が乗せられる。OFDM信号の振幅値がしきい値より下
方にある時点において、補正信号の振幅が零にセットされる。ステップ17にお
いて補正信号がOFDM信号から減算され、その結果補正が実施される。ステッ
プ18において補正された信号は送信機の増幅器8の逆の特性曲線に相応して予
等化される。ステップ19においてデジタル予等化された信号からアナログ信号
が生成され、その結果送信周波数スペクトル外にある周波数の信号成分は存在し
ない。ステップ19において直交変調が実施されて、アナログ信号が送信周波数
領域に変換される。ステップ21において変換された信号が増幅されかつステッ
プ22においてアンテナ9を用いて送信される。
おいてしきい値の上にある振幅値の差から振幅として補正信号が形成されかつO
FDM信号の所属の位相が乗せられる。OFDM信号の振幅値がしきい値より下
方にある時点において、補正信号の振幅が零にセットされる。ステップ17にお
いて補正信号がOFDM信号から減算され、その結果補正が実施される。ステッ
プ18において補正された信号は送信機の増幅器8の逆の特性曲線に相応して予
等化される。ステップ19においてデジタル予等化された信号からアナログ信号
が生成され、その結果送信周波数スペクトル外にある周波数の信号成分は存在し
ない。ステップ19において直交変調が実施されて、アナログ信号が送信周波数
領域に変換される。ステップ21において変換された信号が増幅されかつステッ
プ22においてアンテナ9を用いて送信される。
【0037】
ここでは補正はベースバンドにおいて実施される。それは、例えば音声信号が
音響電気変換後に直接存在している周波数領域である。しかし本発明の方法を中
間周波数領域において実施することも可能である。このために、サンプリング後
、信号のヒルベルト変換を行いかつ補正信号を本来の信号から減算した後にヒル
ベルト逆変換を行う必要がある。
音響電気変換後に直接存在している周波数領域である。しかし本発明の方法を中
間周波数領域において実施することも可能である。このために、サンプリング後
、信号のヒルベルト変換を行いかつ補正信号を本来の信号から減算した後にヒル
ベルト逆変換を行う必要がある。
【0038】
このために、既に中間周波数領域にありかつx(t)=a(t)cos(ωt
)によって記述されている信号が、y(t)=a(t)・ejωtによって記述
される複素信号に変換される。本発明の方法の実施後のヒルベルト逆変換は複素
信号の実数部形成によって簡単に行われる。
)によって記述されている信号が、y(t)=a(t)・ejωtによって記述
される複素信号に変換される。本発明の方法の実施後のヒルベルト逆変換は複素
信号の実数部形成によって簡単に行われる。
【図1】
OFDM信号を送信するための送信機のブロック線図である。
【図2】
OFDM信号における振幅分散を低減するための方法のチャート図である。
【図3】
OFDM信号の補正方法を示すチャート図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年11月14日(2001.11.14)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0002】
1989年9月3日にブラウンシュバイク(Braunschweig)のOFDM専門家
会議で講演され、会議録に掲載されている M. Lampe および H. Rohling 著:“
Aufwandsguenstige Verfahren zur Reduktion der Aussenbandstrahlung in OFD
M-Funkuebertragungssystemen”から既に、OFDM(Orthogonal Frequency Di
vision Multiplex=直交周波数分割多重)信号の送信のために送信機において、
送信機の非線形性に基づく帯域外放射を低減するために、OFDM信号の振幅分
散の低減を行うようにすることは公知である。このために、加算補正信号が送信
すべきOFDM信号から減算される。その際この補正信号は、前以て決められて
いるしきい値とこのしきい値より上にある、OFDM信号の振幅値との差から構
成されている。OFDM信号の振幅が所定の時点においてしきい値の下方にあれ
ば、この所定の時点における補正信号の振幅は零である。 ヨーロッパ特許出願EP735731A2号から、部分信号が生成され、該部
分信号は振幅統計学に応じて種々異なっている極性で加算されるという、振幅分
散を補正するための方法が公知である。このようにしてコード化への介入が実現
される。付加情報が受信機に伝送されかつそこでデコード化されなければならな
い。ヨーロッパ特許出願EP743768A1号から、それぞれ周波数シフトキ
ーイングされている数多くの種々異なっている信号から合成されて成る信号の包
絡線がこれら個々の信号の位相シフトによって低減されるということが公知であ
る。
会議で講演され、会議録に掲載されている M. Lampe および H. Rohling 著:“
Aufwandsguenstige Verfahren zur Reduktion der Aussenbandstrahlung in OFD
M-Funkuebertragungssystemen”から既に、OFDM(Orthogonal Frequency Di
vision Multiplex=直交周波数分割多重)信号の送信のために送信機において、
送信機の非線形性に基づく帯域外放射を低減するために、OFDM信号の振幅分
散の低減を行うようにすることは公知である。このために、加算補正信号が送信
すべきOFDM信号から減算される。その際この補正信号は、前以て決められて
いるしきい値とこのしきい値より上にある、OFDM信号の振幅値との差から構
成されている。OFDM信号の振幅が所定の時点においてしきい値の下方にあれ
ば、この所定の時点における補正信号の振幅は零である。 ヨーロッパ特許出願EP735731A2号から、部分信号が生成され、該部
分信号は振幅統計学に応じて種々異なっている極性で加算されるという、振幅分
散を補正するための方法が公知である。このようにしてコード化への介入が実現
される。付加情報が受信機に伝送されかつそこでデコード化されなければならな
い。ヨーロッパ特許出願EP743768A1号から、それぞれ周波数シフトキ
ーイングされている数多くの種々異なっている信号から合成されて成る信号の包
絡線がこれら個々の信号の位相シフトによって低減されるということが公知であ
る。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図1】
【図2】
【図3】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 5K022 DD01 DD13 DD23 DD33
5K046 AA05 DD01 DD13 DD14 EE06
EE55 EE59 EF52
Claims (12)
- 【請求項1】 無線信号の送信方法であって、 無線信号が種々異なったサブキャリアに分配され、 無線信号が差分位相変調によって変調され、 無線信号が変調後にサンプリングされて、変調された無線信号のサンプリング値
が生成され、 該サンプリング値を用いて無線信号の振幅値が突き止められ、 該振幅値が前以て決められているしきい値と比較されて、差が得られ、 該差が送信の前に補正信号として無線信号から減算されて、前以て決められてい
るしきい値より上方にある無線信号の振幅値がしきい値の値に低減され、 補正された無線信号が予等化され、 予等化された無線信号がD/A変換器(5,6)を用いてアナログ無線信号に変
換され、 該アナログ無線信号が増幅されかつ送信される そういう形式の方法において、 無線信号の位相を突き止めかつ 前記補正信号を無線信号から減算する前に、該補正信号に無線信号の位相を付与
する ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 無線信号から繰り返して補正信号を減算し、この場合補正信
号はそれぞれの補正に対して新たに突き止められる 請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 補正信号としてガウスインパルスを使用する 請求項2記載の方法。
- 【請求項4】 補正された無線信号の振幅が最高で前以て決められているし
きい値に等しくなるまで、補正信号を無線信号から減算する 請求項2記載の方法。 - 【請求項5】 補正信号が無線信号から何回減算されるかを前以て決める 請求項2記載の方法。
- 【請求項6】 無線信号をオーバサンプリングする 請求項4または5記載の方法。
- 【請求項7】 無線信号を送信するための送信機であって、 変調器(2)が、送信すべきデジタル信号を種々異なっているサブキャリアに分
配しかつデジタル信号において差分位相変調を実施し、 プロセッサ(3)が種々異なっているサブキャリアに分配されたデジタル信号を
サンプリングし、 該プロセッサ(3)がサンプリングされた信号の振幅を突き止め、 該プロセッサ(3)が該振幅を前以て決められているしきい値と比較しかつ該し
きい値より上にある振幅に対して該振幅としきい値との間の差を形成し、 該プロセッサ(3)が該差を有する補正信号を補正信号の振幅として形成し、 該プロセッサ(3)が補正信号を種々異なっているサブキャリアに分配されてい
るデジタル信号から減算し、 予等化器(4)が該補正されたデジタル信号を予等化し、 D/A変換器(5,6)が種々異なっているサブキャリアに分配されているデジ
タル信号をアナログ信号に変換する そういう形式のものにおいて、 前記プロセッサ(3)は前記サンプリングされた信号の位相を突き止めかつ 該プロセッサ(3)は、該プロセッサ(3)が補正信号を前記サンプリングされ
た信号から減算する前に、該補正信号に該位相を付与する ことを特徴とする送信機。 - 【請求項8】 前記プロセッサ(3)は無線信号から繰り返して前記補正信
号を減算し、ここで該プロセッサ(3)はそれぞれの補正に対して補正信号を新
たに突き止める 請求項7記載の送信機。 - 【請求項9】 前記プロセッサ(3)は、無線信号の振幅値が最高で前以て
決められているしきい値に等しくなるまで、補正信号を減算する 請求項8記載の送信機。 - 【請求項10】 前記プロセッサ(3)は補正信号を無線信号から、前以て
決められている値が定めているとおり減算する 請求項8記載の送信機。 - 【請求項11】 前記プロセッサ(3)は補正信号としてガウスインパルス
を生成する 請求項9または10記載の送信機。 - 【請求項12】 前記プロセッサ(3)はサブキャリアに分配されている信
号に対してオーバサンプリングを行う 請求項11記載の送信機。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944558A DE19944558C2 (de) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Verfahren zum Senden von Funksignalen und Sender zum Versenden eines Funksignals |
DE19944558.3 | 1999-09-17 | ||
PCT/DE2000/003020 WO2001022673A2 (de) | 1999-09-17 | 2000-09-02 | Verfahren zum senden von funksignalen und sender zum versenden von funksignalen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003510898A true JP2003510898A (ja) | 2003-03-18 |
Family
ID=7922341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001525913A Withdrawn JP2003510898A (ja) | 1999-09-17 | 2000-09-02 | 無線信号の送信方法および無線信号を送出するための送信機 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7308041B1 (ja) |
EP (1) | EP1222786A2 (ja) |
JP (1) | JP2003510898A (ja) |
DE (1) | DE19944558C2 (ja) |
WO (1) | WO2001022673A2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JP2010045672A (ja) * | 2008-08-15 | 2010-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号受信装置及び方法 |
JP2016500971A (ja) * | 2012-10-25 | 2016-01-14 | ゼットティーイー コーポレーションZte Corporation | マルチキャリアベースバンドのピーク除去装置及び方法 |
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---|---|---|---|---|
SG126808A1 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-29 | Oki Techno Ct Singapore Pte | Frequency offset estimation for dpsk |
DE102006011379B4 (de) * | 2006-03-09 | 2012-06-28 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur Unterdrückung spektraler Nebenzipfel in auf OFDM beruhenden Übertragungssystemen |
US7929926B2 (en) * | 2007-08-07 | 2011-04-19 | Harris Corporation | Transmitting RF signals employing both digital and analog components with a common amplifier |
US8948303B1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-02-03 | Microelectronics Technology Inc. | Communication device and method of crest factor reduction using amplitude compression |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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GB2257860B (en) * | 1991-07-06 | 1995-09-20 | Racal Communications Syst Ltd | Amplification systems |
FR2707127A1 (fr) * | 1993-06-29 | 1995-01-06 | Philips Laboratoire Electroniq | Système de transmission numérique à prédisposition. |
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IT1265271B1 (it) * | 1993-12-14 | 1996-10-31 | Alcatel Italia | Sistema di predistorsione in banda base per la linearizzazione adattativa di amplificatori di potenza |
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DE69534422T2 (de) * | 1994-12-05 | 2006-07-06 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Signal-Multiplexer |
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JP3517853B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2004-04-12 | 日本ビクター株式会社 | Ofdm波変調装置及びその復調装置 |
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-
1999
- 1999-09-17 DE DE19944558A patent/DE19944558C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-09-02 EP EP00972571A patent/EP1222786A2/de not_active Withdrawn
- 2000-09-02 JP JP2001525913A patent/JP2003510898A/ja not_active Withdrawn
- 2000-09-02 US US10/088,218 patent/US7308041B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-02 WO PCT/DE2000/003020 patent/WO2001022673A2/de active Application Filing
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Publication number | Publication date |
---|---|
EP1222786A2 (de) | 2002-07-17 |
WO2001022673A2 (de) | 2001-03-29 |
DE19944558A1 (de) | 2001-04-12 |
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WO2001022673A3 (de) | 2001-11-01 |
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