JP2007318358A - Wireless signal transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体通信や無線LANなどの無線信号伝送システムに用いられる無線信号送信機に関し、特に、振幅変調信号と位相変調信号とによってポーラ変調を行ってベクトル変調波を生成する無線信号送信機に関する。 The present invention relates to a radio signal transmitter used in a radio signal transmission system such as mobile communication and a wireless LAN, and more particularly, radio signal transmission for generating a vector modulation wave by performing polar modulation with an amplitude modulation signal and a phase modulation signal. Related to the machine.
今後、移動体(セルラー)通信や無線LANなどにおける無線信号の伝送帯域は、数百kHzから数十MHzへと益々拡大しつつある。これにより、携帯端末の電力増幅器(PA:Power-Amplifier)の消費電力が増大するので、結果的に、携帯端末のバッテリ寿命が低下したり放熱が大きくなったりする。したがって、携帯端末に用いられる電力増幅器は、高速・広帯域信号を低歪かつ高効率で増幅できることが求められている。 In the future, the transmission band of wireless signals in mobile communication (cellular) communication, wireless LAN, and the like is gradually expanding from several hundred kHz to several tens of MHz. Thereby, the power consumption of the power amplifier (PA: Power-Amplifier) of the mobile terminal increases, and as a result, the battery life of the mobile terminal decreases or the heat dissipation increases. Therefore, a power amplifier used in a portable terminal is required to amplify a high-speed / wideband signal with low distortion and high efficiency.
そこで、携帯端末の送信信号を高効率化して変調及び増幅を行う技術としてポーラ変調が注目されている。このようなポーラ変調はEER(Envelope-Elimination-Restoration)とも呼ばれ、入力信号を位相成分と振幅成分とに分離して振幅成分の信号波を位相変調増幅器の電源とし、位相変調信号と振幅変調信号とを変調合成してベクトル変調波を生成する技術である。 Thus, polar modulation has attracted attention as a technique for performing modulation and amplification by increasing the efficiency of a transmission signal of a portable terminal. Such polar modulation is also called EER (Envelope-Elimination-Restoration). The input signal is separated into a phase component and an amplitude component, and the signal wave of the amplitude component is used as a power source of the phase modulation amplifier, and the phase modulation signal and the amplitude modulation are used. This is a technique for generating a vector modulation wave by modulating and synthesizing a signal.
図11は一般的なポーラ変調回路の基本構成図である。このようなポーラ変調回路の基本構成は、例えば特許文献1などに開示されている。図11において、ベースバンド信号生成器1からベースバンド信号I(t)、Q(t)が出力されると、極座標変換器2がベースバンド信号I(t)、Q(t)を振幅成分r(t)の信号と位相成分φ(t)の信号に分解する。そして、振幅成分r(t)の信号は、振幅変調信号増幅器3を通過した後、最終段の電力増幅器5の電源供給端子に入力されることで電源電圧変調を行う。一方、位相成分φ(t)の信号は、位相変調器4によってキャリア(搬送波)の中心周波数fCであるRF位相変調信号(cos(2πfCt+φ(t)))を生成した後、このRF位相変調信号(cos(2πfCt+φ(t)))を最終段の電力増幅器5に入力することによって、振幅成分r(t)の信号とRF位相変調信号(cos(2πfCt+φ(t)))とが乗算される。これによって、電力増幅器5は高出力な無線信号(r・cos(2πfCt+φ(t)))を生成して出力することができる。
FIG. 11 is a basic configuration diagram of a general polar modulation circuit. The basic configuration of such a polar modulation circuit is disclosed in
このようなポーラ変調は、電力増幅器5を非線形の領域でスイッチング動作させることができるため、非常に高効率な電力増幅を行うことが可能となる。また、位相変調器4として電圧制御発振器(VCO:Voltage-Controlled-Oscillator)を用いることにより、信号帯域外の余分な雑音を低減させることができる。そのため、ポーラ変調回路は、従来の直交変調方式などでは必要とした中間周波フィルタであるSAW(Surface Acoustic Wave:弾性表面波)フィルタなどが不要となる。このようなSAWフィルタは、数mm角の大きさを有しているため、携帯電話機の小型化のためにはできるだけ除去したい部品の一つである。すなわち、携帯端末における送信信号を高効率に変調する増幅方法の一つとしてポーラ変調が注目されている。
Such polar modulation allows the power amplifier 5 to perform a switching operation in a non-linear region, so that very high-efficiency power amplification can be performed. Further, by using a voltage-controlled oscillator (VCO) as the
また、ポーラ変調回路にVCOを用いた位相変調器の広帯域化の方法として、PLL(Phase Locked Loop:位相同期ループ)回路のループ帯域内とループ帯域外の信号成分を分離し、帯域外信号はループ制御回路を介さずに直接VCOに入力する技術も開示されている。これにより、信号帯域が位相変調器のループ帯域で制限されることなく広帯域な位相変調が可能となる(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記の特許文献1のようなポーラ変調方式は、高効率な増幅方法としては有効な方法であるが、広帯域な信号においては増幅特性が劣化してしまう。この原因は、振幅変調信号増幅器3や位相変調器4を構成する部品の周波数特性に依存されるため、振幅変調信号増幅器3の広帯域化や位相変調器4の広帯域化は困難であることに起因する。つまり、上記の特許文献1に開示されているポーラ変調方式による振幅変調の広帯域化の方法では、振幅変調信号を低周波成分と高周波成分に分離し、スイッチングレギュレータやリニアレギュレータを用いて、それぞれの成分(つまり、低周波成分と高周波成分)の帯域信号を効率的に振幅変調するというものであるので、振幅変調信号の低周波成分と高周波成分を共に高効率で増幅するには限界がある。一方、上記の特許文献2のようなポーラ変調方式は、信号帯域が位相変調器のループ帯域で制限されることなく広帯域な位相変調が可能となるが、伝送信号帯域がさらに増大した場合には、消費電力が増大して高効率化が実現できなくなる。
However, the polar modulation method as described in
すなわち、今後は伝送信号帯域が益々増大するので、上記の特許文献1や特許文献2に開示されたポーラ変調方式では広帯域に亘って高効率化を維持するための対応ができなくなることが予想される。例えば、電源電圧変調の広帯域化が可能となったとしても、消費電力のさらなる増大を引き起こして高効率化を維持することができなくなるため、結果的にポーラ変調の効果が薄れてしまう。
In other words, since the transmission signal bandwidth will increase further in the future, it is expected that the polar modulation schemes disclosed in
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、信号帯域が広帯域となっても高効率な電力増幅を行うことができるようなポーラ変調による無線信号送信機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a radio signal transmitter based on polar modulation that can perform high-efficiency power amplification even when the signal band becomes wide.
本発明の無線信号送信機は、入力されるポイント数が2N(Nは自然数)の逆高速フーリエ変換部を有するベースバンド信号生成器と、ベースバンド信号生成器で生成されたベースバンド信号を振幅変調信号と位相変調信号に分離する極座標変換器と、振幅変調信号を増幅する振幅変調信号増幅器と、位相変調信号から無線周波位相変調信号を生成する位相変調器と、振幅変調信号をバイアスして無線周波位相変調信号の電力を増幅する電力増幅器とを有し、ベースバンド信号生成器が、逆高速フーリエ変換部(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)へ入力される入力信号のレベルを補正する信号補正手段を備える構成を採る。 The radio signal transmitter according to the present invention has a baseband signal generator having an inverse fast Fourier transform unit with 2N input points (N is a natural number) and an amplitude of a baseband signal generated by the baseband signal generator. Polar coordinate converter that separates modulation signal and phase modulation signal; amplitude modulation signal amplifier that amplifies amplitude modulation signal; phase modulator that generates radio frequency phase modulation signal from phase modulation signal; and biasing amplitude modulation signal And a power amplifier that amplifies the power of the radio frequency phase modulation signal, and the baseband signal generator corrects the level of the input signal input to the inverse fast Fourier transform (IFFT). The structure provided with a means is taken.
本発明の無線信号送信機によれば、逆高速フーリエ変換部(IFFT部)を有するベースバンド信号生成器のIFFTの並列入力信号に対して、周波数ごとに異なる値の補正係数を乗算することにより、ポーラ変調器を構成する位相変調器や電力増幅器の周波数応答特性劣化を補正することができる。その結果、広帯域に亘って高効率な電力増幅を行うことができるポーラ変調方式の無線信号送信機を実現することが可能となる。 According to the radio signal transmitter of the present invention, the IFFT parallel input signal of the baseband signal generator having the inverse fast Fourier transform unit (IFFT unit) is multiplied by a correction coefficient having a different value for each frequency. The frequency response characteristic deterioration of the phase modulator and power amplifier constituting the polar modulator can be corrected. As a result, it is possible to realize a polar modulation type radio signal transmitter capable of performing highly efficient power amplification over a wide band.
〈発明の概要〉
本発明の無線信号送信機は、ベースバンド信号生成器が内蔵する逆高速フーリエ変換部(IFFT部)に並列信号が入力されるとき、それぞれの並列信号に対して個別の補正係数を乗算している。つまり、IFFT部に入力される並列信号は低周波成分から高周波成分へと分離されているので、低周波成分の並列信号に対しては絶対値の小さい補正係数を乗算し、順次、高周波成分の並列信号になるにしたがって絶対値の大きい補正係数を乗算する。このときのそれぞれの補正係数は、電力増幅器における出力信号の周波数応答特性の劣化を抑制するような値とする。これによって、ポーラ変調における周波数応答特性を周波数帯域ごとに補正することができるので、結果的に、信号帯域が広帯域になっても高効率な電力増幅を行うことができ、広帯域化が可能となる。
<Summary of invention>
When a parallel signal is input to the inverse fast Fourier transform unit (IFFT unit) included in the baseband signal generator, the wireless signal transmitter of the present invention multiplies each parallel signal by an individual correction coefficient. Yes. That is, since the parallel signal input to the IFFT unit is separated from the low frequency component to the high frequency component, the parallel signal of the low frequency component is multiplied by a correction coefficient having a small absolute value, and the high frequency component is sequentially added. As the parallel signal is obtained, a correction coefficient having a larger absolute value is multiplied. Each correction coefficient at this time is set to a value that suppresses deterioration of the frequency response characteristic of the output signal in the power amplifier. As a result, frequency response characteristics in polar modulation can be corrected for each frequency band. As a result, even when the signal band becomes wide, high-efficiency power amplification can be performed, and widening is possible. .
以下、図面を用いて、本発明の無線信号送信機について幾つかの実施の形態を詳細に説明する。尚、各実施の形態で用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。 Hereinafter, several embodiments of the wireless signal transmitter of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used in the embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as much as possible.
〈実施の形態1〉
以下、本発明における実施の形態1の無線信号送信機について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態1における無線信号送信機の構成を示すブロック図である。まず、図1に示す無線信号送信機の構成について説明する。この無線信号送信機は、伝送データ信号S100を入力してベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成器101、ベースバンド信号を入力してポーラ変調信号を生成する極座標変換器102、分離された振幅変調信号を増幅する振幅変調信号増幅器103、分離された位相信号を無線(RF:Radio Frequency)周波数帯の位相変調信号にする位相変調器(VCO)104、振幅変調信号を電源として位相変調信号の電力増幅を行う電力増幅器(PA:Power-Amplifier)105、及び温度などの環境変化によって補正係数の値を変更する補正係数変更部114によって構成されている。
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Hereinafter, the radio signal transmitter according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio signal transmitter according to
また、ベースバンド信号生成器101は、伝送データ信号S100を逆フーリエ変換する逆高速フーリエ変換部(IFFT部)111、IFFT部111に入力される並列信号のそれぞれに個別の補正係数を乗算する複数の乗算部112、及び並列信号のそれぞれに乗算する複数の補正係数を保存する補正係数保存部113によって構成されている。
The
次に、図1に示す無線信号送信機の動作について説明する。ベースバンド信号生成器101が伝送データ信号S100を入力してベースバンド信号の出力信号I(t)及びQ(t)を出力すると、極座標変換器102は、この出力信号I(t)及びQ(t)から振幅信号成分r(t)と位相信号成分φ(t)のポーラ変調信号を生成する。そして、振幅信号成分r(t)の信号は、振幅変調信号増幅器103によって増幅された後に、電力増幅器(PA:Power-Amplifier)105の電源入力端子に入力される。なお、電源入力端子とは、FETまたはトランジスタにおけるドレイン端子またはエミッタ端子を指す。
Next, the operation of the wireless signal transmitter shown in FIG. 1 will be described. When the
一方、位相信号成分φ(t)の信号は位相変調器(VCO)104に入力され、キャリア(搬送波)の中心周波数fCである無線信号周波数帯(RF帯)の位相変調信号(cos(2πfCt+φ(t)))を生成した後、この位相変調信号は電力増幅器105に入力される。そして、この無線信号周波数帯の位相変調信号(cos(2πfCt+φ(t)))は、最終段の電力増幅器105に入力されることにより、振幅信号成分r(t)と位相変調信号(cos(2πfCt+φ(t)))とが乗算される。これによって、電力増幅器105は、所望の高出力な無線信号(r・cos(2πfCt+φ(t)))を生成して出力することができる。
On the other hand, the signal of the phase signal component φ (t) is input to the phase modulator (VCO) 104, and the phase modulation signal (cos (2πf) in the radio signal frequency band (RF band) which is the center frequency f C of the carrier (carrier wave). C t + φ (t))) is generated, and this phase modulation signal is input to the
以上は、一般的なポーラ変調方式の構成及び動作の概要であるが、本発明のベースバンド信号生成器101は、さらに、逆高速フーリエ変換部(IFFT部)111を有し、このIFFT部111の手前においてポーラ変調信号(つまり、振幅信号成分r(t)の信号と位相信号成分φ(t)の信号)の高周波数での応答特性劣化を補正するために信号処理を行う信号補正手段を設ける。この信号補正手段は、IFFT部111に入力される低周波成分から高周波成分までの並列信号のそれぞれに乗算する複数の補正係数を保存する補正係数保存部113と、温度などの環境変化によって補正係数の値を変更する補正係数変更部114と、IFFT部111に入力される並列信号のそれぞれに個別の補正係数を乗算する複数の乗算部112とによって構成されている。なお、図1では信号補正手段としては表示されていない。
The above is an outline of the configuration and operation of a general polar modulation system. The
次に、信号補正手段によるベースバンド信号の補正方法とその原理について述べる。IFFT部111のポイント数を2N(但し、Nは自然数)とし、IFFT部111の入力信号である伝送データ信号S100のデジタル信号(以下、入力デジタル信号という)をb(−N)〜b(N)とすると、IFFT部111の出力デジタル信号g(m)(但し、mは−N、−N+1…+N)は次の式(1)のように定義される。
図3は、図1に示す無線信号送信機のIFFT部111に入力される入力デジタル信号b(n)と周波数帯域(f)との関係を示す特性図であり、図4は、図1に示す無線信号送信機のIFFT部111から出力される出力デジタル信号g(m)と時間(t)との関係を示す特性図である。つまり、図3の入力デジタル信号b(n)のnは周波数(f)、図4の出力デジタル信号g(m)のmは時間を表していることになる。言い換えれば、入力デジタル信号b(n)はベースバンド信号生成器101に入力される伝送データ信号S100の周波数ごとの信号成分を意味している。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the input digital signal b (n) and the frequency band (f) input to the
すなわち、図3からわかるように、IFFT部111の入力デジタル信号b(n)は周波数(f)によって信号レベルが変化している。また、図4からわかるように、IFFT部111の出力デジタル信号g(m)は、入力デジタル信号b(n)とほぼ比例して時間軸上で信号レベルが変化している。
That is, as can be seen from FIG. 3, the signal level of the input digital signal b (n) of the
また、図5は、図1に示す無線信号送信機の極座標変換器102から電力増幅器(PA)105までの入力信号振幅の周波数応答特性を示す図である。さらに、図6は、図1に示す無線信号送信機における電力増幅器(PA)105の出力信号振幅の周波数応答特性を示す図である。図5に示すように、電力増幅器(PA)105の入力信号振幅の周波数特性が平坦な場合でも、電力増幅器(PA)105の出力信号振幅は、図6に示すように、周波数が低いところと高いところとで低下している。その理由は、振幅変調信号増幅器103や位相変調器(VCO)104を構成する部品の周波数特性が劣化しているからである。
FIG. 5 is a diagram showing frequency response characteristics of the input signal amplitude from the polar coordinate
そこで、図6に示す電力増幅器(PA)105における出力信号振幅の周波数応答特性をあらかじめ測定しておき、信号帯域幅2N/T0を2N個に分割したときの周波数応答特性の各振幅値を、f(−N)、f(−N+1)…f(+N)とする。このとき、IFFT部111の出力デジタル信号g(m)に対して、電力増幅器(PA)105の出力デジタル信号g1(m)は次の式(2)のようになる。
図7は、図1に示す無線信号送信機における電力増幅器(PA)105の補正前の出力デジタル信号g1(m)の周波数特性b1(n)を示している。すなわち、補正前の電力増幅器(PA)105の周波数特性b1(n)=f(n)・b(n)を実線で示している。なお、点線は入力デジタル信号b(n)の周波数特性を示している。この特性図からわかるように、補正前の周波数特性b1(n)は、入力デジタル信号b(n)の周波数特性に比べて高周波成分の振幅が低下している。 FIG. 7 shows the frequency characteristic b1 (n) of the output digital signal g1 (m) before correction of the power amplifier (PA) 105 in the radio signal transmitter shown in FIG. That is, the frequency characteristic b1 (n) = f (n) · b (n) of the power amplifier (PA) 105 before correction is indicated by a solid line. The dotted line shows the frequency characteristics of the input digital signal b (n). As can be seen from this characteristic diagram, the amplitude of the high frequency component of the frequency characteristic b1 (n) before correction is lower than the frequency characteristic of the input digital signal b (n).
次に、具体的な補正方法について述べる。あらかじめ測定した電力増幅器(PA)105の出力信号振幅f(n)から、補正係数a(−N)〜a(N)をa(n)=1/f(n)(但し、n=−N〜+Nとする)と定める。次に、乗算部112において、2N個の補正係数a(−N)〜a(N)を、それぞれIFFT部111の2N個の入力信号b(−N)〜b(N)に対して個別に乗算する。このときの電力増幅器の出力デジタル信号g1(m)は、次の式(3)のようになる。
すなわち、IFFT部111の出力デジタル信号g(m)と電力増幅器(PA)105の出力デジタル信号g1(m)との関係は、g1(m)=g(m)となり、入力デジタル信号b(n)の周波数特性と電力増幅器(PA)105の周波数特性b1(n)との関係は、b1(n)=b(n)となり、周波数特性劣化が補償できることがわかる。図8は、図1に示す無線信号送信機における電力増幅器(PA)105の補正後の出力デジタル信号g1(m)の周波数特性b1(n)を示している。
That is, the relationship between the output digital signal g (m) of the
以上説明したように、ポーラ変調の振幅増幅や位相変調器104における高周波特性の劣化が生じる場合は、乗算部112において入力デジタル信号b(n)に補正係数a(n)を乗算することによって高周波特性の劣化を改善することができる。なお、補正係数a(n)は補正係数保存部113に保存されていて、補正係数変更部114によって任意に変更することができる。例えば、環境温度に変化が生じた場合は、補正係数変更部114が温度補償するように補正係数a(n)を最適な値に補正する。
As described above, when the amplitude amplification of the polar modulation or the deterioration of the high frequency characteristics in the
なお、最適な補正係数a(n)が振幅変調信号増幅器103及び位相変調器104のデバイスごとにばらつきがある場合には、製造工程において補正係数a(n)の個別調整が必要となる。また、環境温度などにより最適補正係数の値が異なるときには、温度に応じた補正係数の調整機能が必要となる場合も考えられる。しかし、これらの場合においても、補正係数変更部114が存在すると調整回路設計や調整工程が極めて容易となる。
When the optimum correction coefficient a (n) varies among the devices of the amplitude
以上のような信号補正処理は、全て、ベースバンド信号生成部101のデジタル処理回路内(つまり、補正係数保存部113と補正係数変更部114と乗算部112からなる信号補正手段)で行われる。なお、振幅変調信号増幅器103や位相変調器104は、通常、低周波側に比べて高周波側の信号レベルが低下するため、nの絶対値が大きくなるに従って(つまり、周波数が高くなるに従って)、補正係数a(n)の絶対値が大きくなるように設定することにより、周波数特性の劣化を適正に補正することができる。これによって、振幅変調信号増幅器103や位相変調器104を広帯域化することができるので、結果的に、無線信号送信機の広帯域化を実現することが可能となる。
All the signal correction processes as described above are performed in the digital processing circuit of the baseband signal generation unit 101 (that is, the signal correction unit including the correction
また、近年はデジタル処理の高速化が進み、例えば、OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing:直交周波数多重)のような広帯域信号の生成や復調に逆高速フーリエ変換(IFFT)が利用されるようになったため、上記のような広帯域化の補正を行うために新たにIFFT部をわざわざ追加する必要はない。このことは、本発明における無線信号送信機の大きな利点の一つである。すなわち、従来の方法では、広帯域化のために新たな回路構成を追加したり、回路構成の追加に伴って生じる消費電力の増大を引き起こしたが、本発明の無線信号送信機では、ベースバンド信号生成器101のデジタル処理の一部を追加変更するだけで広帯域化が可能となり新たな回路は不要となる。
In recent years, digital processing has been accelerated, and for example, inverse fast Fourier transform (IFFT) has been used to generate and demodulate wideband signals such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). There is no need to add a new IFFT unit in order to perform the broadband correction as described above. This is one of the great advantages of the radio signal transmitter according to the present invention. That is, in the conventional method, a new circuit configuration is added to increase the bandwidth, or power consumption is increased due to the addition of the circuit configuration. However, in the radio signal transmitter of the present invention, the baseband signal is increased. By simply adding and changing a part of the digital processing of the
なお、上記では、振幅変調信号増幅器103や位相変調器104の高周波数での特性劣化として信号振幅の高周波応答の低下のみを仮定していたが、実際は高周波になると群遅延変動(つまり、位相変動)による信号劣化も引き起こす。そこで、本実施の形態の無線信号送信機では、補正係数a(n)を複素数とすることによって、位相変動の補償または抑制も併せて可能となるので、高周波帯域での位相も含めたさらなる性能改善を行うことができる。
In the above description, only a decrease in the high-frequency response of the signal amplitude is assumed as the characteristic deterioration at high frequencies of the amplitude
次に、位相変動による特性劣化も考慮した補正係数a(n)の設定方法の一例について述べる。図9は、図1に示す無線信号送信機の極座標変換器102から電力増幅器(PA)105までの入力信号位相の周波数応答特性を示す図である。さらに、図10は、図1に示す無線信号送信機における電力増幅器(PA)105の出力信号位相の周波数応答特性を示す図である。つまり、図10は、図9のように入力信号位相の周波数特性が平坦なときの、極座標変換器102から電力増幅器(PA)105に至る入力信号位相の周波数特性を示している。
Next, an example of a method for setting the correction coefficient a (n) in consideration of characteristic deterioration due to phase fluctuation will be described. FIG. 9 is a diagram showing frequency response characteristics of the input signal phase from the polar coordinate
つまり、電力増幅器(PA)105における位相変動値を予め測定しておき、信号帯域幅2N/T0を2N個に分割したときの位相周波数応答特性の変動値を、θ(−N)、θ(−N+)…θ(+N)とする。なお、IFFT部111の出力デジタル信号g(m)の振幅の周波数特性は図4のような特性とする。
That is, the phase fluctuation value in the power amplifier (PA) 105 is measured in advance, and the fluctuation value of the phase frequency response characteristic when the signal bandwidth 2N / T 0 is divided into 2N is expressed as θ (−N), θ (−N +)... Θ (+ N). Note that the frequency characteristic of the amplitude of the output digital signal g (m) of the
このとき、補正前の電力増幅器105の出力デジタル信号の周波数成分b2(n)は、
b2(n)=b(n)・f(n)・exp(iθ(n))となる。
ここで補正係数a(n)をa(n)=1/(f(n)・exp(iθ(n)))とすると、補正後の出力信号の周波数成分b2(n)は次の式(4)のようになる。
b2(n)=(b(n)a(n))f(n)・exp(iθ(n))=b(n)…(4)
At this time, the frequency component b2 (n) of the output digital signal of the
b2 (n) = b (n) · f (n) · exp (iθ (n)).
When the correction coefficient a (n) is a (n) = 1 / (f (n) · exp (iθ (n))), the frequency component b2 (n) of the output signal after correction is expressed by the following equation ( It becomes like 4).
b2 (n) = (b (n) a (n)) f (n) .exp (iθ (n)) = b (n) (4)
したがって、位相変動も含めて周波数特性劣化を補償することができることがわかる。 Therefore, it can be seen that it is possible to compensate for frequency characteristic degradation including phase fluctuation.
〈実施の形態2〉
図2は、本発明の実施の形態2における無線信号送信機の構成の一部を示すブロック図である。なお、図2の実施の形態2ではベースバンド信号生成器101及び補正係数変更部114は省略されているが、それらの内部構成は図1に示す実施の形態1の無線信号送信機と同じである。つまり、図2では、I(t)信号及びQ(t)信号が生成された後に極座標変換器102が振幅変調信号r(t)及び位相変調信号φ(t)を生成する段階以降の構成のみが示されている。
<
FIG. 2 is a block diagram showing a part of the configuration of the radio signal transmitter according to
実施の形態2の無線信号送信機に新たに追加された構成は、極座標変換器102の出力である振幅変調信号r(t)及び位相変調信号φ(t)の広帯域成分を除去するために、第1のローパスフィルタ115及び第2のローパスフィルタ116が付加されたところである。つまり、実施の形態1で述べた周波数補正によって、振幅変調信号r(t)及び位相変調信号φ(t)の信号帯域外の高周波数成分が必要以上に増加していることが予想される。そこで、振幅変調信号増幅器103と位相変調器104のそれぞれの前段に第1のローパスフィルタ115と第2のローパスフィルタ116を挿入することにより、不要な信号帯域外の成分をさらに抑制することができる。
The configuration newly added to the wireless signal transmitter according to the second embodiment is to remove the broadband components of the amplitude modulation signal r (t) and the phase modulation signal φ (t) that are the outputs of the polar coordinate
なお、ローパスフィルタとしては、振幅変調信号または位相信号のどちらか一方に挿入するだけでもよいし、振幅変調信号と位相信号にそれぞれ第1のローパスフィルタ115と第2のローパスフィルタ116を挿入してもよい。また、ローパスフィルタの帯域内変動が無視できない場合は、前述の補正係数a(n)を第1のローパスフィルタ115と第2のローパスフィルタ116のフィルタ特性も含めて最適化する必要がある。すなわち、補正係数a(n)の最適化は、第1のローパスフィルタ115と第2のローパスフィルタ116を挿入した後に行う必要がある。
The low-pass filter may be inserted into either the amplitude modulation signal or the phase signal, or the first low-
今後、無線伝送システムの上り信号の伝送容量が増えるにつれ、移動体端末の電力増幅器の効率が低下してバッテリの消費量が増加する。したがって、高効率な変調方式としてポーラ変調が注目されているが、信号の広帯域化に対応しにくいことが課題となっている。そこで、本発明の無線信号送信機では、広帯域信号でも低雑音・高効率な増幅が可能となるので次世代の移動体端末に有効に利用することができる。 In the future, as the uplink signal transmission capacity of the wireless transmission system increases, the efficiency of the power amplifier of the mobile terminal decreases and the battery consumption increases. Therefore, polar modulation is attracting attention as a high-efficiency modulation method, but it is difficult to cope with a wide band of signals. Therefore, the wireless signal transmitter according to the present invention can be used for the next-generation mobile terminal because it can amplify even a wideband signal with low noise and high efficiency.
101 ベースバンド信号生成器
102 極座標変換器
103 振幅変調信号増幅器
104 位相変調器(VCO)
105 電力増幅器(PA)
111 逆高速フーリエ変換(IFFT)部
112 乗算部
113 補正係数保存部
114 補正係数変更部
115 第1のローパスフィルタ
116 第2のローパスフィルタ
I(t) I信号
Q(t) Q信号
r(t) 振幅変調信号
φ(t) 位相変調信号
S100 伝送データ信号
DESCRIPTION OF
105 Power amplifier (PA)
111 Inverse Fast Fourier Transform (IFFT)
Claims (7)
前記ベースバンド信号生成器は、前記逆高速フーリエ変換部へ入力される入力信号のレベルを補正する信号補正手段を備えることを特徴とする無線信号送信機。 A baseband signal generator having an inverse fast Fourier transform unit with 2N input points (N is a natural number), and a baseband signal generated by the baseband signal generator is separated into an amplitude modulation signal and a phase modulation signal A polar coordinate converter, an amplitude modulation signal amplifier that amplifies the amplitude modulation signal, a phase modulator that generates a radio frequency phase modulation signal from the phase modulation signal, and the radio frequency phase modulation by biasing the amplitude modulation signal A wireless signal transmitter comprising a power amplifier for amplifying signal power,
The radio signal transmitter, wherein the baseband signal generator includes signal correction means for correcting a level of an input signal input to the inverse fast Fourier transform unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006144693A JP2007318358A (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Wireless signal transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006144693A JP2007318358A (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Wireless signal transmitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007318358A true JP2007318358A (en) | 2007-12-06 |
Family
ID=38851836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006144693A Pending JP2007318358A (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Wireless signal transmitter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007318358A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011142436A (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Kyocera Corp | Radio transmitter and radio receiver |
JP2011188321A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Fujitsu Ltd | Communication device, and power correction method |
-
2006
- 2006-05-24 JP JP2006144693A patent/JP2007318358A/en active Pending
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