JP2006197215A

JP2006197215A - 無線通信装置

Info

Publication number: JP2006197215A
Application number: JP2005006391A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Fukazawa; 信昭深澤; Kazuya Toki; 和哉鴇; Fumio Ito; 文男伊藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】回路規模を抑制することが可能な無線通信装置を提供すること。
【解決手段】ローカル信号を発振する発振器６ａ、６ｂからのローカル信号を入力することで奇数次の歪成分を発生させる非線形素子７の出力は、キャリア数分のフィルタ８ａ〜８ｄに入力される。増幅器９ａ、９ｂは、歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する。分配器５によりキャリア数に分配された受信信号は、直交復調器１０ａ〜１０ｄにより復調される。直交復調器１０ａ〜１０ｄは、発振器６ａ、６ｂのローカル信号及び歪成分をローカル信号として用いて受信信号を復調する。
【選択図】図１

Description

本発明はマルチキャリア伝送を行う無線通信装置に関する。

図１２は、従来のマルチキャリア伝送を行う無線通信装置の構成例を示すブロック図である。図１２において、従来のマルチキャリア伝送を行う無線通信装置は、入力された２つのデータｆ１（Ｉ、Ｑ）、ｆ２（Ｉ、Ｑ）をそれぞれ直交変調し出力する変調部１１１、１２１と、この変調部１１１、１２１からそれぞれ出力された信号をデジタル−アナログ変換するＤ／Ａ変換部１１２、１２２と、このＤ／Ａ変換部１１２、１２２から出力されたアナログ信号を周波数変換し増幅する高周波回路部１１３、１２３とを有する第１及び第２の送信系統１１０、１２０と、これらの送信系統１１０、１２０から出力される２つのキャリア信号を合成し出力する合成器１３０とを有する。

また、シングルキャリア運用時にデータが入力される第１の送信系統１１０に配置された変調部１１１の出力を第２の送信系１２０に配置されたＤ／Ａ変換部１２２に入力するスイッチ部１３１と、クロック部１３２と、動作モード切替部１３３とを有することで、シングルキャリア運用時の合成器の損失をなくすことができる。

図１３は、従来の無線通信装置の高周波回路部の構成例を示す図である。図１３に示すように、高周波回路部１１３、１２３は、ＲＦ局部発振器１３４と、ミキサ１３５と、フィルタ１３６と、利得可変増幅器１３７と、高周波増幅器１３８とを有する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−８０３３３号公報

しかしながら、従来のマルチキャリア伝送を行う無線通信装置は、高周波回路部ごとに、ローカル信号を発振する発振器１３４が必要になるため、キャリア数分のローカル信号を発振する発振器が必要となり、キャリア数が多くなるにつれて回路規模が大きくなるといった事情があった。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、回路規模を抑制することが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、受信信号を前記キャリア数に分配する分配器と、各々異なる周波数のローカル信号を発振する複数の発振器と、前記複数の発振器からそれぞれ出力されたローカル信号が入力され、奇数次の歪成分を発生させる非線形素子と、使用ローカル周波数以外の成分を除去するフィルタと、前記フィルタから出力された前記歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器と、前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、前記分配器から出力された受信信号を各々復調する複数の直交復調器と、を備える。

この構成により、非線形素子に入力されるローカル信号の奇数次の歪成分を、入力されるローカル信号とは別のローカル信号に利用して復調を行うことができるので、回路規模を抑制することができる。

また、本発明の無線通信装置は、各々異なる周波数のローカル信号を発振する複数の発振器と、前記複数の発振器からそれぞれ出力されたローカル信号が入力され、奇数次の歪成分を発生させる非線形素子と、使用ローカル周波数以外の成分を除去するフィルタと、前記フィルタから出力された前記歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器と、前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、送信信号を各々変調する複数の直交変調器と、前記複数の直交変調器の出力を合成する合成器と、を備える。

この構成により、非線形素子に入力されるローカル信号の奇数次の歪成分を、入力されるローカル信号とは別のローカル信号に利用して変調を行うことができるので、回路規模を抑制することができる。

また、本発明の無線通信装置は、各々異なる周波数のローカル信号を発振する複数の発振器と、前記複数の発振器からそれぞれ出力されたローカル信号が入力され、奇数次の歪成分を発生させる非線形素子と、使用ローカル周波数以外の成分を除去するフィルタと、前記フィルタから出力された前記歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器と、受信信号を前記キャリア数に分配する分配器、及び、前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、前記分配器から出力された受信信号を各々復調する複数の直交復調器を有する受信機と、前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、送信信号を各々変調する複数の直交変調器、及び、前記複数の直交変調器の出力を合成する合成器を有する送信機と、を備える。

この構成により、非線形素子に入力されるローカル信号の奇数次の歪成分を、入力されるローカル信号とは別のローカル信号に利用して復調及び変調を行うことができるので、回路規模を抑制することができる。

また、本発明の無線通信装置において、前記複数の発振器のうち少なくとも一つの発振器の発振周波数は、前記キャリアの周波数間隔に応じて制御される。

この構成により、キャリアの周波数間隔を可変に制御することができる。

また、本発明の無線通信装置において、前記複数の発振器の振幅レベルは、前記非線形素子の出力レベルに応じて制御される。

この構成により、非線形素子の出力を調整できるので、変調又は復調に利用されるローカル周波数の振幅レベルを調整することができる。

本発明によれば、回路規模を抑制することが可能な無線通信装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態における受信装置の概略ブロック図である。ここでは、マルチキャリア周波数間隔の２つのローカル信号を発振する発振器を用いた構成について説明する。

本発明の実施の形態における受信装置は、図１に示すように、アンテナ１と、使用周波数帯域以外の成分を除去するバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦ）２と、ＢＰＦの出力を所定の振幅レベルに増幅する増幅器３と、受信電力可変を行う可変利得制御装置（以下、ＡＧＣ）４と、受信信号をキャリア数分に分配する分配器５と、マルチキャリア周波数間隔のローカル信号を発振する２つの発振器６ａ、６ｂと、発振器６ａ、６ｂからの２つのローカル信号を入力することで奇数次の歪成分を発生させる非線形素子７と、キャリア数分のフィルタ８ａ〜８ｄと、歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器９ａ、９ｂと、ローカル周波数及び歪成分に基づきベースバンドからのＩ信号及びＱ信号を変調する直交復調器１０とを備えている。

以下、本実施形態の受信装置の動作について説明する。

図２に示すような４キャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う場合、図３に示すような構成を用い、マルチキャリア周波数間隔のローカル信号を発振する２つの発振器６ａ、６ｂの出力ｆ２、ｆ３を非線形素子７に入力することで、図４に示すような３次歪成分ｆ１、ｆ４を発生させる。ここで、ｆ２、ｆ３はマルチキャリア通信における隣接するキャリアの周波数間隔である。

この３次歪成分ｆ１、ｆ４を増幅器９ａ、９ｂを用い、所望のレベルまで増幅し、ｆ２、ｆ３とは別のローカル周波数として利用することでマルチキャリア伝送を実現できる。すなわち、この場合、２つの発振器で４キャリアを用いたマルチキャリア伝送を実現することができる。

なお、上述の説明では、３次歪を利用し、４キャリアを用いたマルチキャリア伝送を実現しているが、図５に示すような５次歪、７次歪といった奇数次の歪成分を利用することで６キャリア、８キャリアというように、キャリア数を増やすことができる。

図６は、本発明の実施の形態における送信装置の概略ブロック図である。

本発明の実施の形態における送信装置は、図６に示すように、マルチキャリア周波数間隔のローカル信号を発振する２つの発振器６ａ、６ｂと、発振器６ａ、６ｂからの２つのローカル信号を入力することで奇数次の歪成分を発生させる非線形素子７と、キャリア数分のフィルタ８ａ〜８ｄと、歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器９ａ、９ｂと、ローカル信号及び歪成分に基づきベースバンドからのＩ信号及びＱ信号を変調する直交変調器１１ａ〜１１ｄと、直交変調器１１ａ〜１１ｄの出力を合成する合成器１２と、送信電力可変を行う送信電力制御装置（以下、ＴＰＣ）１３と、所定の振幅レベルに増幅する増幅器１４と、送信のオン・オフを行うスイッチ１５と、アンテナ１とを備えている。

この構成により、ローカル信号に、奇数次の歪成分を利用することで、マルチキャリア伝送を実現できる。

図７は、本発明の実施の形態におけるＴＤＤ方式の無線通信装置の概略ブロック図である。

本発明の実施の形態におけるＴＤＤ方式の無線通信装置は、図７に示すように、アンテナ１と、サーキュレータ１６とを備える。

また、使用周波数帯域以外の成分を除去するバンドパスフィルタ２と、所定の振幅レベルに増幅する増幅器３と、受信電力可変を行うＡＧＣ４と、受信信号を分配する分配器５と、ベースバンドからのＩ信号及びＱ信号を復調する直交復調器１０ａ〜１０ｄとを備えたマルチキャリア伝送を行う受信機を備える。

また、ベースバンドからのＩ信号及びＱ信号を変調する直交変調器１１ａ〜１１ｄと、直交変調器の出力を合成する合成器１２と、送信電力可変を行うＴＰＣ１３と、所定の振幅レベルに増幅する増幅器１４と、送信のオン・オフを行うスイッチ１５とを備えたマルチキャリア伝送を行う送信機を備える。

さらに、マルチキャリア周波数間隔のローカル信号を発振する２つの発振器６ａ、６ｂと、発振器６ａ、６ｂからの２つのローカル信号を入力することで奇数次の歪成分を発生させる非線形素子７と、キャリア数分のフィルタ８ａ〜８ｄと、歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器９ａ、９ｂとを備えている。

この構成により、送受信兼用のローカル信号に、奇数次の歪成分を利用することで、マルチキャリア伝送を実現できる。

次に、本発明に係る無線通信装置において、キャリアの周波数間隔を可変する方法について説明する。例えば、図３に示すような構成において、非線形素子に入力する２つのローカル信号の片方又は両方の周波数を可変することで、図８に示すように、発生させる奇数次の歪成分の間隔を可変させることができる。この２つのローカル信号と、奇数次の次歪成分を用い、マルチキャリア伝送を実現することでキャリアの周波数間隔を可変に制御することができる。図８の例では、キャリアの周波数間隔がΔｆからΔｆ’に制御することができる。

次に、本発明に係る無線通信装置において、ローカル信号の振幅レベルを調整する方法について説明する。例えば、図３に示すような構成において、非線形素子に入力する２つのローカル信号の振幅レベルを調整することで、非線形素子の出力を調整でき、ローカル信号の振幅レベルを調整することできる。

なお、以上の説明では、マルチキャリア周波数間隔の２つのローカル信号を発振する発振器を用いて４キャリアでのマルチキャリア伝送を実現しているが、例えば図９のようにマルチキャリア周波数間隔の４つのローカル信号を発振する発振器を用いた構成においては、図１０のような歪成分を発生させることができ、図１１に示すような８キャリア数でのマルチキャリア伝送を実現でき、キャリア数を増やすことができる。

本発明の無線通信装置は、回路規模を抑制することが可能な効果を有し、マルチキャリア伝送を行う無線通信装置等に有用である。

本発明の実施の形態におけるマルチキャリア伝送を行う受信装置の概略ブロック図４キャリアでのマルチキャリア伝送におけるキャリア構成図本発明の実施の形態におけるローカル部の概略ブロック図３次歪の周波数関係図奇数次の歪成分の周波数関係図本発明の実施の形態におけるマルチキャリア伝送を行う送信装置の概略ブロック図本発明の実施の形態におけるＴＤＤ方式の無線通信装置の概略ブロック図マルチキャリア周波数間隔の構成図４信号入力時のローカル部の概略ブロック図４信号入力時の３次歪の周波数関係図８キャリアでのマルチキャリア伝送におけるキャリア構成図従来のマルチキャリア伝送を行う無線通信装置の概略ブロック図図１２の高周波回路部の一構成例を示すブロック図

符号の説明

１アンテナ
２バンドパスフィルタ
３増幅器
４可変利得制御装置
５分配器
６ローカル信号発信器
７非線形素子
８フィルタ
９増幅器
１０復調器
１１変調器
１２合成器
１３送信電力制御装置
１４増幅器
１５スイッチ
１６サーキュレータ

Claims

複数のキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う無線通信装置であって、
受信信号を前記キャリア数に分配する分配器と、
各々異なる周波数のローカル信号を発振する複数の発振器と、
前記複数の発振器からそれぞれ出力されたローカル信号が入力され、奇数次の歪成分を発生させる非線形素子と、
使用ローカル周波数以外の成分を除去するフィルタと、
前記フィルタから出力された前記歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器と、
前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、前記分配器から出力された受信信号を各々復調する複数の直交復調器と、
を備える無線通信装置。
複数のキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う無線通信装置であって、
各々異なる周波数のローカル信号を発振する複数の発振器と、
前記複数の発振器からそれぞれ出力されたローカル信号が入力され、奇数次の歪成分を発生させる非線形素子と、
使用ローカル周波数以外の成分を除去するフィルタと、
前記フィルタから出力された前記歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器と、
前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、送信信号を各々変調する複数の直交変調器と、
前記複数の直交変調器の出力を合成する合成器と、
を備える無線通信装置。
複数のキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う無線通信装置であって、
各々異なる周波数のローカル信号を発振する複数の発振器と、
前記複数の発振器からそれぞれ出力されたローカル信号が入力され、奇数次の歪成分を発生させる非線形素子と、
使用ローカル周波数以外の成分を除去するフィルタと、
前記フィルタから出力された前記歪成分を所望の振幅レベルにまで増幅する増幅器と、
受信信号を前記キャリア数に分配する分配器、及び、前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、前記分配器から出力された受信信号を各々復調する複数の直交復調器を有する受信機と、
前記ローカル信号及び前記歪成分を増幅した信号の各々をローカル信号として用いて、送信信号を各々変調する複数の直交変調器、及び、前記複数の直交変調器の出力を合成する合成器を有する送信機と、
を備える無線通信装置。
請求項１ないし３のいずれか一項記載の無線通信装置であって、
前記複数の発振器のうち少なくとも一つの発振器の発振周波数は、前記キャリアの周波数間隔に応じて制御される無線通信装置。
請求項１ないし４のいずれか一項記載の無線通信装置であって、
前記複数の発振器の振幅レベルは、前記非線形素子の出力レベルに応じて制御される無線通信装置。