JP2006067073A - 出力電力誤差吸収回路及び同回路を有するマルチキャリア送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】 電力増幅器の入力制限電力に応じてピーク抑圧を行なう機器において、キャリア数やキャリア周波数配置が異なる場合でも常に望むべき送信（出力）電力を得られるようにする。
【解決手段】 キャリア信号の数及び周波数配置のいずれか一方又は双方に関するキャリア設定とピーク抑圧設定とに基づいて、当該キャリア設定下でピーク電力抑圧に起因して生じるキャリア多重信号の基準出力電力値との誤差を最小にする電力補正値を求める電力補正値生成部４０と、この電力補正値生成部４０により得られた電力補正値を用いてキャリア信号の多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部４６とをそなえるように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、出力電力誤差吸収回路及び同回路を有するマルチキャリア送信機に関し、例えば、携帯電話システムや、基幹通信システム、放送システム等の無線機器であってマルチキャリアの増幅機能を具備する機器に用いて好適な技術に関する。

ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の送信機に用いられる従来の符号多重信号回路では、後記特許文献１の段落０００６及び０００７や後記特許文献２の０００２〜０００４にも記載されているように、符号およびキャリアの信号多重時に電力ピークが発生し、アナログ変換後にこのピーク成分が電力増幅器の利得特性の飽和領域にかかり、送信信号に歪を発生させてしまうため、このピーク成分を抑圧するためのピーク抑圧回路を使用する。

図９は従来のピーク抑圧回路を有するマルチキャリア送信機（符号多重信号回路）の要部の構成を示すブロック図で、この図９に示す送信機は、複数のキャリア信号（ここでは、C1，C2，C3，C4の４キャリア）毎に設けられたキャリア送信回路１０１と、これらのキャリア送信回路１０１の各出力を合成するキャリア合成（多重）回路１０２と、各キャリア信号合成後の電力ピーク値を検出して当該ピーク値を抑圧するためのピーク抑圧値（電力補正値）を求め、これを用いてキャリア合成回路１０２による合成前の各キャリア信号の利得を補正することにより合成後のピーク電力を抑圧するピーク抑圧値演算回路１０３とをそなえて構成されている。

ここで、キャリア送信回路１０１は、それぞれ、予め定められたキャリア周波数の信号（キャリア信号）を送信するもので、この図９中に示すように、例えば、遅延回路１１１，乗算器１１２，１１４，１１７，ディジタルフィルタ１１３，１１６，ローカル発振器１１５，１１８をそなえて構成され、入力キャリア信号データは、基本的に、遅延回路１１１にて所要シンボル分だけ遅延された後、ディジタルフィルタ（ベースバンドフィルタ）１１３によりシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）を除去すべくディジタルフィルタリング（波形整形）される。なお、このフィルタリング処理は、あるデータ（シンボル）の前後で干渉が生じ、変復調したときにアイパターンが狭小化して、受信機側でのデータ復調が困難になるか不能になることを防止するために行なわれる。その際のディジタルフィルタ１１３の特性は、例えば、ＲＲＣ（Root Raised Cosine）特性とし、送受あわせてRaised Cosine特性となるようなフィルタとするのが望ましい。

当該フィルタリング処理を施されたデータは、その後、乗算器１１４及びローカル発振器１１５により所定のキャリア周波数配置となるよう周波数シフトされた上で、キャリア多重回路１０２に出力されるが、当該周波数シフト前に、乗算器１１２にてピーク抑圧値演算回路１０３により求められた抑圧値が乗算されることによってピーク電力が後段の電力増幅器（図示省略）の飽和領域にかからない（つまり、電力増幅器の許容入力電力値を超えない）よう事前に抑圧されるようになっている。

一方、ピーク抑圧値演算回路１０３は、図９に示すように、例えば、合成（多重）回路１３１，ディジタルフィルタ１３２，電力演算回路１３３，設定閾値比較回路１３４及び係数算出回路１３５をそなえて構成され、上記キャリア送信回路１０１のディジタルフィルタ１１６，乗算器１１７及びローカル発振器１１８によりキャリア多重回路１０２へ出力されるキャリア信号と同等の信号として取得される各信号を入力とし、これらの信号を合成回路１３１にて合成（多重）し、ディジタルフィルタ１３２にて、上記周波数シフトの際に発生するノイズ成分（高周波成分）を除去した後、電力演算回路１３３により上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の合成出力についての電力値を演算により求めるようになっている。そして、得られた電力値とピーク抑圧設定値とが設定閾値比較回路１３４にて比較されることによって両者の差分（誤差）が検出され、当該差分に応じて各キャリア送信回路１０１の乗算器１１２でキャリア信号に乗算すべき係数（ピーク抑圧値）が算出されることとなる。なお、得られたピーク抑圧値は、上記各キャリア送信回路１０１に共通の値として各乗算器１１２に入力され、各キャリア信号のそれぞれに対して同じピーク抑圧値が乗算される。

以上により、キャリア多重回路１０２による多重後の電力ピーク値が後段の電力増幅器の飽和領域にかかることを防止して、入出力特性の線形性が広い高価な増幅器を用いずに、効果的に信号歪みの発生を抑制することが可能となる。なお、上記ピーク抑圧設定値は、送信機出力のPAR（Peak Average Ratio）を決定するものであり、この設定値を小さくすることにより、より多くの信号電力が抑圧されることになる。

また、特許文献１に記載の技術では、１シンボル分の送信データのピークをピーク検出器で検出し、検出したピークが送信増幅器の入力制限電力よりも大きい場合に、これを打ち消すようなダミーシンボルを生成し、シンボル遅延器で遅延させた１シンボルの送信データから当該ダミーシンボルを減算器で差し引くことによりピークを低減するとともに、当該減算による電力変化分を補償するため、レベル調整計算部で電力補正値を計算して、これを送信データに乗算して電力補正するようになっている（特許文献１の要約参照）。

これに対し、特許文献２に記載の技術では、包絡線大きさ予測器によって入力ベースバンド信号を変調した時に生成される包絡線の大きさの推定値を取得し、この推定値と最大許容可能包絡線の大きさとの比を基に、ピーク電力スパイクを低減するのに十分なスケーリング係数をマッピングテーブルから取得し、当該スケーリング係数を送信信号に乗算することにより、ピーク電力スパイクを低減できるようになっている（特許文献２の要約参照）。
特開２０００−１０６５４８号 特表２００３−５２２４３３号

しかしながら、特許文献１の段落０００８にも記載されているように、上述したようなピーク抑圧を行なうと信号成分が一部削られることになる。そのため、アナログ変換後の電力増幅器出力でピーク抑圧の設定毎に出力パワー誤差が生じてしまう。
例えば、４キャリアの場合に正規出力が＋46.0dBmであるデータが入力された場合のピーク抑圧による出力パワーの変化は図１０に示すようになり、１キャリアの場合に正規出力が40.0dBmであるデータが入力された場合のピーク抑圧による出力パワーの変化は図１１に示すようになる。ここで、PARの設定を仮に7.5dBとした場合、これらの図１０及び図１１では、４キャリアの場合は出力＋45.7dBm、１キャリアの場合は39.9dBm（略40.0dBm）となり、正規出力に対して0.3dBの誤差が生じることが分かる。

現状、ピーク抑圧設定値により生じる誤差は、上述したごとくピーク抑圧設定値を各キャリアに共通かつ固定とし、後段の別箇所にゲイン設定箇所を設けることにより、出力電力を一定とするのが一般的である。しかしながら、このような構成の場合、同一キャリア設定ではピーク抑圧値が一定のため誤差は生じないが、１キャリアと４キャリアの電力差は6.0dB（４倍）であるべきにも関わらず誤差が生じる。なお、キャリア数の相違による電力差は、本来、１キャリアの場合に比して、２キャリアの場合は3.0dB（２倍）、３キャリアの場合は4.8dB（３倍）である。

このキャリア設定毎に生じる誤差は、送信出力のスペックに規定されていないため、現状では誤差の存在するままとしているが、ＣＤＭＡ方式による通信システムでは、いわゆる遠近問題があるため、キャリアの数や配置が変動しても望むべき送信電力を誤差なく得られるようにした方が望ましい。
特許文献１や特許文献２の記載の技術においても、電力増幅器の飽和領域、つまりは、入力制限電力や許容可能包絡線を考慮したピーク電力の抑圧そのものは実現可能であるが、キャリアの状態（数や配置）については全く考慮していないため、キャリア設定が異なることによって上述したような誤差が生じることは避けられない。

本発明は、以上のような課題に鑑み創案されたもので、電力増幅器の入力制限電力に応じてピーク抑圧を行なう機器において、キャリア数やキャリア周波数配置が異なる場合でも常に望むべき送信（出力）電力を得られるようにした、出力電力誤差吸収回路及び同回路を有するマルチキャリア送信機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の出力電力誤差吸収回路（請求項１）は、複数のキャリア信号の多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて多重前の前記各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク抑圧機能を有するマルチキャリア送信機に用いられる回路であって、該キャリア信号の数及び周波数配置のいずれか一方又は双方に関する設定（キャリア設定）と該ピーク抑圧設定とに基づいて、当該キャリア設定下で上記ピーク電力抑圧に起因して生じる該多重信号の基準出力電力値との誤差を最小にする電力補正値を求める電力補正値生成部と、該電力補正値生成部により得られた該電力補正値を用いて該キャリア信号の多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえたことを特徴としている。

ここで、該電力補正値生成部は、異なる上記キャリア設定毎にそれぞれ事前に取得した該基準出力電力値を出力する基準出力電力値テーブルと、該基準出力電力値テーブルから出力される該基準出力電力値と上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値との差分情報を得る差分演算器と、異なる上記ピーク抑圧設定及びキャリア設定毎にそれぞれ事前に取得したピーク対平均電力比に関するＰＡＲ情報を出力するＰＡＲテーブルと、当該ピーク抑圧設定及びキャリア設定での該ＰＡＲテーブルにおける該ＰＡＲ情報に該差分演算器により得られる該差分情報を加算して現在のＰＡＲ情報として出力する加算器と、該加算器からの該ＰＡＲ情報に対して事前に取得した該誤差を最小にする電力補正値を該出力電力誤差補正部による利得補正に用いる補正値として該出力電力誤差補正部へ出力する補正値テーブルとをそなえて構成するのが好ましい（請求項２）。

また、本発明の出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機（請求項３）は、複数のキャリア信号を多重するキャリア多重部と、該キャリア多重部の出力である多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて該キャリア多重部による多重前の各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク電力抑圧部と、該キャリア信号の数及び周波数配置のいずれか一方又は双方に関する設定（キャリア設定）と該ピーク抑圧設定とに基づいて、当該キャリア設定下で上記ピーク電力抑圧に起因して生じる該多重信号についての基準出力電力値との誤差が最小になるよう、該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差吸収回路とをそなえたことを特徴としている。

さらに、本発明の別の態様の出力電力誤差吸収回路（請求項４）は、複数のキャリア信号の多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて多重前の前記各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク抑圧機能を有するマルチキャリア送信機に用いられる回路であって、上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値と該キャリア多重部の出力電力値との差分を検出する差分検出部と、該差分検出部で検出された差分が最小となるよう、該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえたことを特徴としている。

また、本発明の別の態様の出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機（請求項５）は、複数のキャリア信号を多重するキャリア多重部と、該キャリア多重部の出力である多重信号のピーク電力をピーク抑圧設定に応じて該キャリア多重部による多重前の各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク電力抑圧部と、上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値と該キャリア多重部の出力電力値との差分を検出して、当該差分が最小となるよう該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差吸収回路とをそなえたことを特徴としている。

上記の本発明によれば、ピーク抑圧の設定値毎に発生する出力電力誤差の吸収を後段の別箇所で行なう必要がなくなり、ピーク抑圧の設定値に関わらず常に一定の出力電力を得ることが可能となる。また、キャリア設定毎に生じる出力電力誤差も吸収することができ、常に、入力キャリア数や配置に応じた正規の出力電力を誤差なく得ることができる。さらに、ピーク抑圧設定値を下げるに従って、生じる誤差は大きくなるが、当該設定値をさらに下げることにより、出力電力誤差を吸収しつつ後段の電力増幅器の効率を向上させることが期待できる。

〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態としての出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機の要部の構成を示すブロック図で、この図１に示す送信機も、複数のキャリア信号（ここでは、C1，C2，C3，C4の４キャリア）毎に設けられたキャリア送信回路１と、これらのキャリア送信回路１の各出力を合成（多重）するキャリア合成回路（キャリア多重部）２と、このキャリア合成回路２の出力ピーク電力を検出し、ピーク抑圧設定に応じてキャリア合成回路２による多重前の各キャリア信号の利得を補正することにより上記出力ピーク電力を抑圧するピーク抑圧値演算回路（ピーク電力抑圧部）３とをそなえるほか、出力電力誤差吸収回路４をそなえて構成されている。

ここで、キャリア送信回路１は、本実施形態においても、それぞれ、予め定められたキャリア周波数の信号（キャリア信号）を送信するもので、この図１中に示すように、遅延回路１１，乗算器１２，１４，１７，ディジタルフィルタ（例えば、前記ＲＲＣ特性を有するベースバンドフィルタ）１３，１６，ローカル発振器１５，１８をそなえて構成され、入力キャリア信号データは、基本的に、遅延回路１１にて所要シンボル分だけ遅延された後、ディジタルフィルタ１３によりシンボル間干渉（ＩＳＩ）が除去され、乗算器１４及びローカル発振器１５により外部設定（キャリア設定）に応じたキャリア周波数配置（キャリアパターン）となるよう周波数シフトされた上で、キャリア合成回路２に出力されるが、当該周波数シフト前（つまり、キャリア合成回路２による合成前）に、乗算器１２にてピーク抑圧値演算回路３により求められた抑圧値（電力補正値）が乗算されることによってピーク電力が後段の電力増幅器（図示省略）の飽和領域にかからない（つまり、電力増幅器の許容入力電力値を超えない）よう事前に抑圧されるようになっている。

一方、ピーク抑圧値演算回路（ピーク電力抑圧部）３は、図１中に示すように、本実施形態においても、例えば、合成（多重）回路３１，ディジタルフィルタ３２，電力演算回路３３，設定閾値比較回路３４及び係数算出回路３５をそなえて構成され、上記キャリア送信回路１のディジタルフィルタ１６，乗算器１７及びローカル発振器１８によりキャリア合成回路２への各キャリア信号と同等の処理（シンボル間干渉除去及び周波数シフト）を施したピーク抑圧前の各キャリア信号を入力とし、これらのキャリア信号を合成回路３１にて合成（多重）し、ディジタルフィルタ３２にて、上記周波数シフトの際に発生するノイズ成分（高周波成分）を除去した後、電力演算回路３３により上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の合成出力についての電力値を演算により求めるようになっている。なお、図１では図示を省略しているが、ノイズ成分（高周波成分）除去のためのフィルタは主信号系、例えば、各乗算器１４の直後、あるいは、キャリア合成回路２の後段にも設けられる。

また、本実施形態においても、得られた電力値とピーク抑圧設定値とが設定閾値比較回路３４にて比較されることによって両者の差分（誤差）が検出され、当該差分に応じて各キャリア送信回路１の乗算器１２でキャリア信号に乗算すべき係数（ピーク抑圧値）が算出されることとなる。なお、得られたピーク抑圧値は、上記各キャリア送信回路１に共通の値として各乗算器１２に入力され、各キャリア信号のそれぞれに対して同じピーク抑圧値が乗算される。

そして、出力電力誤差吸収回路４は、上記のピーク抑圧設定値と、キャリア信号の数及び周波数配置（キャリアパターン）の双方に関する設定（キャリア設定）とに基づいて、当該キャリア設定下でピーク抑圧値演算回路３による上記ピーク電力抑圧に起因して生じるキャリア合成回路２の基準出力電力値との誤差が最小となるよう、キャリア合成回路２による合成後の信号利得を補正するものである。

ここで、図２（Ａ）に示すごとく中心周波数の両サイドに最大２キャリアずつの計４キャリア（キャリア番号C1〜C4）が設定される場合、上記「キャリアパターン」には図２（Ｂ）に示すように、キャリア数及び周波数配置によって計７パターンが存在することになる。即ち、キャリア数＝４の場合の１種のキャリア配置に対する１パターン（パターン番号＝０）、キャリア数＝３の場合の４種のキャリア配置に対する２パターン（パターン番号＝１，２）、キャリア数＝２の場合の６種のキャリア配置に対する３パターン（パターン番号＝３，４，５）、キャリア数＝１の場合の４種のキャリア配置に対する１パターン（パターン番号＝６）が存在する。本実施形態では、これらのパターンの相違によって異なる上記誤差を常に最小にすべくキャリア合成出力の利得を補正するようになっている。

このため、本実施形態の出力電力誤差吸収回路４は、図１中に示すように、上記基準出力電力値との誤差を最小にする電力補正値を求める電力補正値生成部４０として、例えば、ＲＯＭテーブル４１，４２，４５，減算器４３及び加算器４４をそなえている。
ここで、ＲＯＭテーブル（基準出力電力値テーブル）４１は、例えば図３に示すように、上記キャリア配置（パターン番号＝０〜６）毎に、事前に取得したキャリア合成回路２の正規出力値（基準出力電力値）をテーブル形式のデータとしてＲＯＭ等のメモリに保持し、上記キャリア配置に関する情報（パターン番号＝０〜６）の入力に対して対応する基準出力電力値を変換出力するものであり、ＲＯＭテーブル４２は、例えば図４及び図５に示すように、基準出力電力時のピーク抑圧設定値（絶対値）及び上記キャリア配置毎に、それぞれ事前に取得したＰＡＲ（ピーク対平均電力比）をＲＯＭ等のメモリに保持し、現在のキャリア設定（キャリア配置）下での基準出力電力時のピーク抑圧設定値（絶対値）に対するＰＡＲ（単位dB）を変換出力するものである。なお、図４の左側二列に示す値はピーク抑圧設定値をそれぞれ１６進表記（hex）及び１０進表記（dec）したものである。また、図５は図４に示す数値をグラフ化したものに相当し、図５中、符号２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６で示すラインがそれぞれパターン番号＝０，１，２，３，４，５，６のピーク抑圧設定値対ＰＡＲを示している。

ＲＯＭテーブル４５は、例えば図６及び図７に示すように、現在のＰＡＲ及びキャリア配置毎に、事前に取得した基準出力電力値の補正値データをそれぞれ保持し、現在のキャリア設定（キャリア配置）下でのＰＡＲに対する補正値を変換出力するものである。なお、図７は図６に示す数値をグラフ化したものに相当し、図７中、符号６０，６１，６２，６３，６４，６５，６６で示すラインがそれぞれパターン番号＝０，１，２，３，４，５，６のＰＡＲ対補正値を示している。なお、上記の各ＲＯＭテーブル４１，４２，４５は、単一のメモリに格納してもよいし、個別のメモリに格納してもよい。

さらに、減算器４３は、ＲＯＭテーブル４１から出力されるキャリアパターンに対する基準出力電力値からピーク抑圧値演算回路３における電力演算回路３３によって得られるキャリア合成後の電力値を差し引くことにより、現在入力されている電力と基準出力電力との差分を得るものであり、加算器４４は、この減算器４３により得られた差分とＲＯＭテーブル４２の出力（ＰＡＲ）とを加算して、その結果を現在のＰＡＲとしてＲＯＭテーブル４５に出力するものである。

そして、乗算器（出力電力誤差補正部）４６は、加算器４４により得られた上記現在のＰＡＲに対するＲＯＭテーブル４５の出力（電力補正値）を用いて、即ち、キャリア合成回路２の出力に乗じることにより、各キャリア信号の合成出力の利得を補正して、ピーク抑圧値演算回路３によるピーク抑圧設定値に応じたピーク抑圧により現在のキャリア設定下でキャリア合成回路２の出力に生じる基準出力電力値との誤差をキャンセルするものである。

以下、上述のごとく構成された本実施形態のマルチキャリア出力電力誤差吸収回路の動作について説明すると、まず、キャリア設定（キャリア配置）に応じて送信すべきキャリア信号が対応するキャリア送信回路１に入力され、当該キャリア送信回路１において、遅延回路１１により所要シンボルだけ遅延された後、乗算器１２を経由してディジタルフィルタ１３に入力され、当該フィルタ１３にてシンボル間干渉が除去され、乗算器１４及びローカル発振器１５により、キャリア設定に応じた周波数シフトが施される。そして、乗算器１４の出力はキャリア合成回路２にて合成（多重）されて、乗算器４６へ出力される。

また、このとき、上記入力キャリア信号は、遅延回路１１による遅延前にその一部が分岐されてディジタルフィルタ１６に入力されて、上記フィルタ１３，乗算器１４及びローカル発振器１４から成る系と同様に、シンボル間干渉が除去された後、キャリア設定に応じた周波数シフトが施されて、ピーク抑圧値演算回路３の合成回路３１に入力される。
ピーク抑圧値演算回路３では、当該ピーク抑圧前の入力キャリア信号を合成回路３１にて合成し、ディジタルフィルタ３２により当該合成信号のノイズ成分（高周波成分）を除去した上で電力演算回路３３に入力する。電力演算回路３３は、入力信号（合成信号）の電力値を演算により求めて設定閾値比較回路３４に入力し、当該設定閾値比較回路３４は、入力電力値と外部設定されるピーク抑圧設定値（絶対値）とを比較することにより両者の差分情報を求める。この差分情報から各キャリア送信回路１の乗算器１２にて各キャリア信号に乗算すべきピーク抑圧のための係数（電力補正値）が係数算出回路３５により求められ、当該係数が乗算器１２に入力されてピーク抑圧が実施される。

ここで、ピーク抑圧値演算回路３では、ピーク抑圧設定値を絶対値で設定しているため、同じキャリアパターンでも入力電力が小さい場合、ピーク抑圧設定値以上にかかるピーク量は少なくなる。これに対し、入力電力が大きい場合、ピーク抑圧設定値以上にかかるピーク量は多くなる。そこで、出力電力誤差吸収回路４において、現在入力されている電力と基準電力との差分をＲＯＭテーブル４１と電力演算結果から求める。即ち、出力電力誤差吸収回路４では、減算器４３により、ピーク抑圧値演算回路３の電力演算回路３３により得られた電力値と、ＲＯＭテーブル４１からの現在のキャリア設定（キャリアパターン）に対する基準出力電力値との差分を求める。

例えば、入力キャリア数が４キャリア（パターン番号＝０）であれば、ＲＯＭテーブル４１の内容から基準出力電力値＝46.0dBが得られるので、この値と現時点で各キャリア送信回路１に入力されているキャリア信号の合成電力値（電力演算回路３３で得られた電力値）との差分が求められることになる。
その一方で、出力電力誤差吸収回路４は、ＲＯＭテーブル４２により、キャリアパターン毎に異なるピーク抑圧設定値から基準電力時のＰＡＲ〔電力に対するピークの割合（相対値）〕を求め、その結果を加算器４４により上記電力差分に加える。この加算結果を現在出力されているＰＡＲとし、ＲＯＭテーブル４５の入力とすることで、現在入力されている電力の補正値が得られる。

例えば、入力キャリア数が４キャリア（パターン番号＝０）でピーク抑圧設定値が“１０（１６進表記）”（１０進表記では“１６”）の場合であれば、ＲＯＭテーブル４２の内容から現在のピーク抑圧設定及びキャリア設定での基準電力時ＰＡＲとして“6.5dB”が得られることになり、この値に上記減算器４３で得られた電力差分を加えて補正することにより現在のＰＡＲが求められ、その値を基にＲＯＭテーブル４５を検索することで現在のピーク抑圧設定及びキャリア設定での必要な電力補正値が得られることになる。

そして、得られた補正値を乗算器４６によりキャリア合成回路２の出力に乗じることにより、ピーク抑圧設定値およびキャリア設定に応じたゲイン補正が行なわれて、ピーク抑圧による出力電力誤差を吸収することができ、同じピーク抑圧設定値でキャリアパターン（入力キャリア数やキャリア配置）が異なる場合であっても、キャリア合成回路２の出力電力を常に当該キャリアパターンに応じた正規の出力電力（基準出力電力）にすることが可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、事前に取得した、ピーク抑圧設定値及びキャリア設定に対する出力誤差分の補正値データをＲＯＭ等のメモリに格納しておき、キャリア多重後に現在のピーク抑圧設定値及びキャリア設定に応じたゲインをもたせることにより、ピーク抑圧による出力電力誤差を吸収することができるので、ピーク抑圧の設定値毎に発生する出力電力誤差の吸収を後段の別箇所で行なう必要がなくなり、ピーク抑圧の設定値に関わらず常に一定の出力電力を得ることが可能となる。また、キャリア設定毎に生じる出力電力誤差も吸収することができ、常に、入力キャリア数や配置に応じた正規の出力電力を誤差なく得ることができる。さらに、ピーク抑圧設定値を下げるに従って、生じる誤差は大きくなるが、当該設定値をさらに下げることにより、出力電力誤差を吸収しつつ後段の電力増幅器の効率を向上させることが期待できる。

なお、上述した例では、乗算器４６をキャリア合成回路２の後段に設けている（つまり、ゲイン補正対象をキャリア多重後の信号としている）が、乗算器を各キャリア送信回路１内のピーク抑圧後の位置にそれぞれ設けて、ゲイン補正対象をピーク抑圧後でキャリア多重前の信号としても、上記の例と同等の効果が得られる。
また、上述した例では、出力電力誤差吸収回路４において、ピーク抑圧設定及びキャリア設定に対する電力補正値を得るために３種のテーブル４１，４２，４５を組み合わせて用いているが、本発明はこれに限定されず、最終的にピーク抑圧設定及びキャリア設定に対する電力補正値が得られる等価な構成であれば、テーブル数等の電力補正値生成部４０の構成要素については不問であり、その場合にも、上記と同等の作用効果が得られることはいうまでもない。

〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図８は本発明の第２実施形態としての出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機の要部の構成を示すブロック図で、この図８に示す送信機は、図１により上述したものとそれぞれ同様の、キャリア送信回路１，キャリア合成回路２及びピーク抑圧値演算回路３をそなえるほか、出力電力誤差吸収回路５をそなえて構成されている。なお、各キャリア送信回路１及びピーク抑圧値演算回路３の内部構成は、基本的に、図１により上述した構成と同一もしくは同様であり、以下において、既述の符号と同一符号を付して説明するものは、特に断らない限り、既述のものと同一もしくは同様のものとする。

ここで、出力電力誤差吸収回路５は、ピーク抑圧値演算回路３によるピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化（合成）電力値とキャリア合成回路２の出力電力値との差分を検出して、当該差分が最小となるようキャリア合成回路２による多重後の信号利得を補正するもので、このために、例えば、電力演算回路５１，誤差分計算回路５２，ゲイン分計算回路５３及び乗算器５４をそなえて構成されている。

電力演算回路５１は、ピーク抑圧値演算回路３における電力演算回路３３と同様にしてキャリア多重部２の出力電力値を演算により求めるものであり、誤差分計算回路（差分検出部）５２は、この電力演算回路５１により求められた出力電力値と、ピーク抑圧値演算回路３における電力演算回路３３により求められた、ピーク抑圧が施される前の各キャリア信号の多重化電力値との差分を計算するものである。

ゲイン分計算回路（補正値計算部）５３は、この誤差分計算回路５２により得られた電力差分をキャンセルするのに必要な電力補正値を計算するものであり、乗算器（利得補正部）５４は、上記ゲイン分計算回路５３により得られた電力補正値をキャリア合成回路２の出力に乗じることによりその利得を補正して、ピーク抑圧による出力電力誤差を吸収するためのものである。つまり、これらのゲイン分計算部５３及び乗算器５４は、誤差分計算回路５２で検出された差分が最小となるよう、キャリア合成回路２による多重後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部として機能する。

上述のごとく構成された本実施形態のマルチキャリア送信機（出力電力誤差吸収回路５）では、まず、キャリア設定（キャリア配置）に応じて送信すべきキャリア信号が対応するキャリア送信回路１に入力され、当該キャリア信号が入力されたキャリア送信回路１では、入力キャリア信号を遅延回路１１にて所要シンボルだけ遅延した後、乗算器１２を経由してディジタルフィルタ１３に入力し、当該フィルタ１３にてシンボル間干渉を除去し、乗算器１４及びローカル発振器１５により、キャリア設定に応じた周波数シフトが施す。そして、乗算器１４の出力はキャリア合成回路２にて合成（多重）されて、乗算器４６へ出力される。

また、このとき、上記入力キャリア信号は、遅延回路１１による遅延前にその一部が分岐されてディジタルフィルタ１６に入力されて、上記フィルタ１３，乗算器１４及びローカル発振器１４から成る系と同様に、シンボル間干渉が除去された後、キャリア設定に応じた周波数シフトが施されて、ピーク抑圧値演算回路３の合成回路３１に入力される。
ピーク抑圧値演算回路３では、当該ピーク抑圧前の入力キャリア信号を合成回路３１にて合成し、ディジタルフィルタ３２により当該合成信号のノイズ成分（上記周波数シフトの際に発生する高周波成分）を除去した上で電力演算回路３３に入力する。電力演算回路３３は、入力信号（合成信号）の電力値を演算により求めて設定閾値比較回路３４に入力し、当該設定閾値比較回路３４は、入力電力値と外部設定されるピーク抑圧設定値（絶対値）とを比較することにより両者の差分情報を求める。この差分情報から各キャリア送信回路１の乗算器１２にて各キャリア信号に乗算すべきピーク抑圧のための係数（電力補正値）が係数算出回路３５により求められ、当該係数が乗算器１２に入力されてピーク抑圧が実施される。

一方、出力電力誤差吸収回路５では、電力演算回路５１によりキャリア合成回路２の出力電力値が求められ、誤差分計算回路５２により、当該出力電力値とピーク抑圧値演算回路３における電力演算回路３３により得られた電力値との差分が計算される。つまり、ピーク抑圧前後のキャリア多重信号の電力演算結果を比較することにより、電力誤差を算出する。そして、ゲイン分計算回路５３により、当該電力誤差分をキャンセルするだけの電力補正値が求められ、これが乗算器５４に入力されることにより、キャリア多重後の信号利得が補正されて、ピーク抑圧による出力電力誤差が吸収される。

以上のように、本第２実施形態によれば、ピーク抑圧前後のキャリア多重信号の実際の電力演算結果をモニタ（比較）してその電力差分を求め、当該電力差分がキャンセルされるようにキャリア多重後の信号利得を補正するので、ピーク抑圧設定及びキャリア設定により生じる出力電力誤差を吸収して、常に、入力キャリア数やキャリア配置に応じた正規の出力電力値を得ることが可能となる。

なお、上述した例では、乗算器５４をキャリア合成回路２の後段に設けている（つまり、ゲイン補正対象をキャリア多重後の信号としている）が、乗算器を各キャリア送信回路１内のピーク抑圧後の位置にそれぞれ設けて、ゲイン補正対象をピーク抑圧後でキャリア多重前の各キャリア信号としても、上記の例と同等の効果が得られる。
また、乗算器５４によるゲイン演算（乗算）はハードウェアにより行ない、誤差分計算回路５２による電力演算結果の比較およびゲイン分計算回路５３による計算はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のハードウェアで行なってもよいし、ソフトウェアで行なってもよく、いずれの場合も上記の例と同等の効果を得ることができる。

〔Ｃ〕付記
（付記１）
複数のキャリア信号の多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて多重前の前記各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク抑圧機能を有するマルチキャリア送信機に用いられる出力電力誤差吸収回路であって、
該キャリア信号の数及び周波数配置のいずれか一方又は双方に関するキャリア設定と該ピーク抑圧設定とに基づいて、当該キャリア設定下で上記ピーク電力抑圧に起因して生じる該多重信号の基準出力電力値との誤差を最小にする電力補正値を求める電力補正値生成部と、
該電力補正値生成部により得られた該電力補正値を用いて該キャリア信号の多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路。

（付記２）
該電力補正値生成部が、
異なる上記キャリア設定毎にそれぞれ事前に取得した該基準出力電力値を出力する基準出力電力値テーブルと、
該基準出力電力値テーブルから出力される該基準出力電力値と上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値との差分情報を得る差分演算器と、
異なる上記ピーク抑圧設定及びキャリア設定毎にそれぞれ事前に取得したピーク対平均電力比に関するＰＡＲ情報を出力するＰＡＲテーブルと、
当該ピーク抑圧設定及びキャリア設定での該ＰＡＲテーブルにおける該ＰＡＲ情報に該差分演算器により得られる該差分情報を加算して現在のＰＡＲ情報として出力する加算器と、
該加算器からの該ＰＡＲ情報に対して事前に取得した該誤差を最小にする電力補正値を該出力電力誤差補正部による利得補正に用いる補正値として該出力電力誤差補正部へ出力する補正値テーブルとをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１記載の出力電力誤差吸収回路。

（付記３）
複数のキャリア信号を多重するキャリア多重部と、
該キャリア多重部の出力である多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて該キャリア多重部による多重前の各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク電力抑圧部と、
該キャリア信号の数及び周波数配置のいずれか一方又は双方に関するキャリア設定と該ピーク抑圧設定とに基づいて、当該キャリア設定下で上記ピーク電力抑圧に起因して生じる該多重信号についての基準出力電力値との誤差が最小になるよう、該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差吸収回路とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。

（付記４）
該出力電力誤差吸収回路が、
該ピーク抑圧設定と該キャリア設定とに基づいて、当該キャリア設定下で上記ピーク電力抑圧に起因して生じる該多重信号の基準出力電力値との誤差を最小にする電力補正値を求める電力補正値生成部と、
該電力補正値生成部により得られた該電力補正値を用いて該キャリア信号の多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記３記載の出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。

（付記５）
該電力補正値生成部が、
異なる上記キャリア設定毎にそれぞれ事前に取得した該基準出力電力値を出力する基準出力電力値テーブルと、
該基準出力電力値テーブルから出力される該基準出力電力値と上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値との差分情報を得る差分演算器と、
異なる上記ピーク抑圧設定及びキャリア設定毎にそれぞれ事前に取得したピーク対平均電力比に関するＰＡＲ情報を出力するＰＡＲテーブルと、
当該ピーク抑圧設定及びキャリア設定での該ＰＡＲテーブルにおける該ＰＡＲ情報に該差分演算器により得られる該差分情報を加算して現在のＰＡＲ情報として出力する加算器と、
該加算器からの該ＰＡＲ情報に対して事前に取得した該誤差を最小にする電力補正値を該出力電力誤差補正部による利得補正に用いる補正値として該出力電力誤差補正部へ出力する補正値テーブルとをそなえて構成されたことを特徴とする、付記４記載の出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。

（付記６）
複数のキャリア信号の多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて多重前の前記各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク抑圧機能を有するマルチキャリア送信機に用いられる出力電力誤差吸収回路であって、
上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値と該キャリア多重部の出力電力値との差分を検出する差分検出部と、
該差分検出部で検出された差分が最小となるよう、該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路。

（付記７）
該出力電力誤差補正部が、
該差分検出部で検出された該差分を最小にする電力補正値を計算する補正値計算部と、
該補正値計算部により得られた該電力補正値を用いて該キャリア多重部の出力の利得を補正する利得補正部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記６記載の出力電力誤差吸収回路。

（付記８）
該計算部がソフトウェアにより構成されるとともに、該利得補正部が該電力補正値を該キャリア多重部の出力に乗じるハードウェア乗算器により構成されていることを特徴とする、付記７記載の出力電力誤差吸収回路。
（付記９）
複数のキャリア信号を多重するキャリア多重部と、
該キャリア多重部の出力である多重信号のピーク電力をピーク抑圧設定に応じて該キャリア多重部による多重前の各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク電力抑圧部と、
上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値と該キャリア多重部の出力電力値との差分を検出して、当該差分が最小となるよう該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差吸収回路とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。

（付記１０）
該出力電力誤差吸収回路が、
上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値と該キャリア多重部の出力電力値との差分を検出する差分検出部と、
該差分検出部で検出された差分が最小となるよう、該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記９記載の出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。

（付記１１）
該出力電力誤差補正部が、
該差分検出部で検出された該差分を最小にする電力補正値を計算する計算部と、
該計算部により得られた該電力補正値を用いて該キャリア多重部の出力の利得を補正する利得補正部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１０記載の出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。

（付記１２）
該計算部がソフトウェアにより構成されるとともに、該利得補正部が該電力補正値を該キャリア多重部の出力に乗じるハードウェア乗算器により構成されていることを特徴とする、付記１１記載の出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。

以上詳述したように、本発明によれば、キャリア設定毎に生じる出力電力誤差を吸収することができ、常に、入力キャリア数や配置に応じた正規の出力電力を誤差なく得ることができるので、マルチキャリアの無線通信分野にとって極めて有用と考えられる。

本発明の第１実施形態としての出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機の要部の構成を示すブロック図である。 （Ａ）は第１実施形態に係るキャリア配置を説明するための図、（Ｂ）は第１実施形態に係るキャリア数及びキャリア配置に応じたパターン数を説明するための図である。 図１に示すＲＯＭテーブルの内容（キャリアパターンに対する基準出力電力値）の一例を示す図である。 図１に示すＲＯＭテーブルの内容（各キャリアパターンに対する設定値対ＰＡＲ）の一例を示す図である。 図４中に示す数値をグラフ化した図である。 図１に示すＲＯＭテーブルの内容（各キャリアパターンに対するＰＡＲ対電力補正値）の一例を示す図である。 図６中に示す数値をグラフ化した図である。 本発明の第２実施形態としての出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機の要部の構成を示すブロック図である。 従来の従来のピーク抑圧回路を有するマルチキャリア送信機（符号多重信号回路）の要部の構成を示すブロック図である。 図９に示す構成での４キャリア入力時のピーク抑圧による出力パワーの変化例を示す図である。 図９に示す構成での１キャリア入力時のピーク抑圧による出力パワーの変化例を示す図である。

符号の説明

１ キャリア送信回路
１１ 遅延回路
１２，１４，１７ 乗算器
１３，１６ ディジタルフィルタ（シンボル間干渉除去用）
１５，１８ ローカル発振器（周波数シフト用）
２ キャリア合成回路（キャリア多重部）
３ ピーク抑圧値演算回路（ピーク電力抑圧部）
３１ 合成（多重）回路
３２ ディジタルフィルタ（高周波成分除去用）
３３ 電力演算回路
３４ 設定閾値比較回路
３５ 係数算出回路
４，５ 出力電力誤差吸収回路
４０ 電力補正値生成部
４１，４２，４５ ＲＯＭテーブル
４３ 減算器
４４ 加算器
４６ 乗算器（出力電力誤差補正部）
５１ 電力演算回路
５２ 誤算分計算回路（差分検出部）
５３ ゲイン分計算回路（補正値計算部）
５４ 乗算器（利得補正部）

Claims (5)

1. 複数のキャリア信号の多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて多重前の前記各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク抑圧機能を有するマルチキャリア送信機に用いられる出力電力誤差吸収回路であって、
   該キャリア信号の数及び周波数配置のいずれか一方又は双方に関するキャリア設定と該ピーク抑圧設定とに基づいて、当該キャリア設定下で上記ピーク電力抑圧に起因して生じる該多重信号の基準出力電力値との誤差を最小にする電力補正値を求める電力補正値生成部と、
   該電力補正値生成部により得られた該電力補正値を用いて該キャリア信号の多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路。
2. 該電力補正値生成部が、
   異なる上記キャリア設定毎にそれぞれ事前に取得した該基準出力電力値を出力する基準出力電力値テーブルと、
   該基準出力電力値テーブルから出力される該基準出力電力値と上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値との差分情報を得る差分演算器と、
   異なる上記ピーク抑圧設定及びキャリア設定毎にそれぞれ事前に取得したピーク対平均電力比に関するＰＡＲ情報を出力するＰＡＲテーブルと、
   当該ピーク抑圧設定及びキャリア設定での該ＰＡＲテーブルにおける該ＰＡＲ情報に該差分演算器により得られる該差分情報を加算して現在のＰＡＲ情報として出力する加算器と、
   該加算器からの該ＰＡＲ情報に対して事前に取得した該誤差を最小にする電力補正値を該出力電力誤差補正部による利得補正に用いる補正値として該出力電力誤差補正部へ出力する補正値テーブルとをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１記載の出力電力誤差吸収回路。
3. 複数のキャリア信号を多重するキャリア多重部と、
   該キャリア多重部の出力である多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて該キャリア多重部による多重前の各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク電力抑圧部と、
   該キャリア信号の数及び周波数配置のいずれか一方又は双方に関するキャリア設定と該ピーク抑圧設定とに基づいて、当該キャリア設定下で上記ピーク電力抑圧に起因して生じる該多重信号についての基準出力電力値との誤差が最小になるよう、該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差吸収回路とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。
4. 複数のキャリア信号の多重信号に生じるピーク電力をピーク抑圧設定に応じて多重前の前記各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク抑圧機能を有するマルチキャリア送信機に用いられる出力電力誤差吸収回路であって、
   上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値と該キャリア多重部の出力電力値との差分を検出する差分検出部と、
   該差分検出部で検出された差分が最小となるよう、該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差補正部とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路。
5. 複数のキャリア信号を多重するキャリア多重部と、
   該キャリア多重部の出力である多重信号のピーク電力をピーク抑圧設定に応じて該キャリア多重部による多重前の各キャリア信号の利得を補正することにより抑圧するピーク電力抑圧部と、
   上記ピーク抑圧前の各キャリア信号の多重化電力値と該キャリア多重部の出力電力値との差分を検出して、当該差分が最小となるよう該キャリア多重部による多重前又は後の信号利得を補正する出力電力誤差吸収回路とをそなえたことを特徴とする、出力電力誤差吸収回路を有するマルチキャリア送信機。
   

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