JP2008306553A - デジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
負帰還リニアライザ方式を用いたデジタル無線機において、変調波入力時にフォワードゲイン調整で使用するコンパレータより高速に切り替わる矩形波が出力され、変調波信号に干渉し、送信性能に影響を及ぼすという問題点がある。
【解決手段】
負帰還方式リニアライザを有するデジタル無線機において、フォワードゲインの初期調整時に、上記入力端子に第１の所定値信号レベルを設定する手段と、上記フォワード部の入力レベルと第２の所定値信号レベルとを比較する比較手段および上記比較手段の出力に基づいて上記フォワード部のゲインを制御するフォワードゲイン制御部とを有し、上記入力部に変調信号が入力される時、上記比較手段の出力レベルを固定する手段を有するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法に関し、特に、フォワードゲインの調整を行う負帰還方式リニアライザを用いたデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法に関するものである。

線形デジタル変調方式の無線機、例えば１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）や、π／４シフトＱＰＳＫ（Quadri Phase Shift Keying）等を利用した無線システムにおいては、電力増幅器の非線形歪みを補償することが必須技術であり、各種の非線形歪み補償方式、所謂、リニアライザが用いられている。その中でも負帰還方式のリニアライザは、広く利用されている。これについて図４を用いて説明する。図４は、従来の負帰還方式のリニアライザの原理を説明するための構成図である。

図４において、４０１は、信号入力端子、４０２は、加算器、４０３は、フォワード部、４０４は、歪み成分入力端子、４０５は、歪み加算器、４０６は、信号出力端子、４０７は、フィードバック部である。入力端子４０１から関数ｘ（ｔ）の信号が与えられて加算器４０２の加算（＋）入力側に入力され、加算器４０２の出力は、フォワード部４０３で増幅され、歪み加算器４０５に入力される。また、この図４ではフォワード部４０３で発生する関数Ｄ（ｔ）の歪み成分を、歪み成分入力端子４０４から歪み加算器４０５に与えている。

次に、歪み加算器４０５の出力は、信号出力端子４０６から関数ｙ（ｔ）の信号を出力すると共に、フィードバック部４０７に与えられる。フィードバック部４０７の出力は、加算器４０２の減算（−）入力側に入力される。

さて、図４において、フォワード部４０３で増幅されるゲイン量（フォワードゲイン）をＡ、フィードバック部４０７で増幅されるゲイン量（フィードバックゲイン）をβ、オープンループ利得をＡ・βとおくと、（１）式のように表すことができる。

ｙ（ｔ）＝（１／β）×ｘ（ｔ）＋（１／Ａ・β）×Ｄ（ｔ）・・・・・・・・（１）
また、Ａ・β≫ 1の条件下での出力信号ｙ（ｔ）は、（２）式のように表すことができる。

ｙ（ｔ）＝（１／β）×ｘ（ｔ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
従って、（１）式から出力信号ｙ（ｔ）の出力レベルは、フィードバックゲインβで決まり、歪み成分Ｄ（ｔ）は、（Ａ・β）^-1に改善されることが分かる。また、（２）式から出力信号ｙ（ｔ）の出力レベルは、フィードバックゲインβのみで決まり、フィードバックゲインβを変化させると出力ｙ（ｔ）が変化することがわかる。

図５は、従来方式のフォワードゲイン制御部を持った負帰還方式のリニアライザを用いたデジタル無線機の送信部の概略構成を示すブロック図である。図５において、５０１は、デジタル変調信号入力端子、５０２は、加算器、５０３は、フォワード部、５０４は、信号出力端子、５０５は、フィードバック部である。また、５０６は、コンパレータ（比較手段ともいう。）、５０７は、比較値設定部、５０８は、比較値を設定するメモリ、５０９は、フォワードゲイン制御部である。

次に、上記デジタル無線機のフォワードゲインの初期調整方法について、図６を用いて説明する。なお、図６は、入力信号レベルとコンパレータ５０６の出力信号レベルとの関係を示す図である。まず、デジタル変調信号入力端子５０１より無変調信号、例えば、固定値Ｖ１（デジタル値）を入力する。これを図６（Ａ）に示す。なお、図６（Ａ）の縦軸は、信号レベル、横軸は、時間を表し、入力端子５０１に印加される固定値Ｖ１（デジタル値）をアナログ的に示している。

この与えられた固定値Ｖ１は、加算器５０２の加算(+)入力側に入力され、加算器５０２の出力は、フォワード部５０３に入力される。フォワード部５０３の出力は、信号出力端子５０４から出力信号を出力すると共に、フィードバック部５０５に与えられる。フィードバック部５０５の出力は、加算器５０２の減算（-）入力側に入力される。この時、フォワード部５０３のフォワードゲインＡおよびフィードバック部５０５のフィードバックゲインβを設計値としたときのフォワード部５０３への入力レベル（比較値Ｖ２：理論値）を比較値設定部５０７のメモリ５０８に設定しておく。ここで、比較値Ｖ２の求め方を説明する。例えば、フォワード部５０３への入力レベル（この入力レベルは、加算器５０２からコンパレータ５０６への入力レベルに等しい。）は、例えば、フォワード部５０３の入力端子にオシロスコープ等の入力レベル検出器を接続し、検出された入力レベルを、操作者が、例えば、手動で比較値設定部５０７のメモリ５０８に設定すればよい。あるいは、フォワード部５０３のフォワードゲインＡおよびフィードバック部５０５のフィードバックゲインβが設計値であるので、前もってシミューレーション演算で求めることもできる。図６（Ｂ）は、比較値設定部５０７のメモリ５０８に設定される比較値Ｖ２（デジタル値）をアナログ的に示している。

次に、コンパレータ５０６では、比較値設定部５０７のメモリ５０８で設定された比較値Ｖ２とフォワード部５０３への入力レベル、即ち、加算器５０２の出力信号レベル値が比較され、フォワードゲイン調整部５０９を介してフォワード部５０３のゲインが制御される。即ち、コンパレータ５０６では、比較値設定部５０７のメモリ５０８で設定された比較値Ｖ２と加算器５０２の出力信号レベル値とが一致するようにフォワードゲイン制御部５０９を介してフォワード部５０３のフォワードゲインが調整され、両方の値が一致した時点でフォワードゲイン制御部５０９の動作を終了する。この時のコンパレータ５０６の出力を図６（Ｃ）に示す。図６（Ｃ）に示すようにコンパレータ５０６の出力レベルは、Ｈ（High）レベルで一定となる。即ち、入力端子５０１には、固定値Ｖ１が入力され、メモリ５０８には、比較値Ｖ２（一定値）が設定されているので、コンパレータ５０６の出力レベルは、Ｈ（High）レベルで一定となる。

この一致した時点での調整値をフォワードゲイン制御部５０９で保持しておく。そして、調整後のデジタル無線機の通常送信時には、この保持した調整値を用いて動作させている。

しかしながら、上述した調整後のデジタル無線機の通常送信時において、入力端子５０１には、変調信号が入力されるので、コンパレータ５０６の出力が変動する。

而して、上述したデジタル無線機では、例えば、コンパレータ５０６の出力線５１１と加算器５０２の入力線５１２との間では、両者のカップリングにより、例えば、図５に示すような浮遊容量５１０が存在する。従って、コンパレータ５０６の出力レベルが変動すると、この変動分が浮遊容量５１０を介して入力端子５０１に供給されるレベルの低い変調信号に干渉し、ノイズとして加わるため、送信性能に影響を及ぼすこととなる。これについて図７を用いて説明する。

図７は、入力変調信号とコンパレータ５０６の出力信号レベルとの関係を示す図である。図７（Ａ）は、入力端子５０１に供給される入力変調信号ｘ（ｔ）を示す。図７（Ｂ）は、先に説明した比較値設定部５０７のメモリ５０８で設定された比較値Ｖ２（理論値）を示す。図７（Ｃ）は、この場合のコンパレータ５０６の出力信号レベルであり、入力変調信号ｘ（ｔ）の変化に対応して変化していることが明らかである。このコンパレータ５０６の出力変動分が入力端子５０１に供給されるレベルの低い変調信号に干渉し、ノイズとして加わるため、送信性能に影響を及ぼすこととなる。従って、このようなノイズを除去しうるデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法の実現が望まれている。

特開２００１−３２６７００号公報 特開２００３−１６３６００号公報 特開２００４−３５６６８６号公報

前述の従来技術では、コンパレータにおいて固定値とフォワード部への入力レベルを比較しているため、入力端子に変調波が供給された場合、コンパレータの出力変動分が入力端子に供給されるレベルの低い変調信号に干渉し、送信性能に影響を及ぼしている。

本発明の目的は、送信性能の安定したデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法を提供することである。

本発明の他の目的は、入力されるレベルの低い変調信号に干渉するノイズをなくしたデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は、フォワードゲインの調整を行う負帰還方式リニアライザを用いるデジタル無線機で、送信性能を安定化したデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法を提供することである。

本発明のデジタル無線機は、入力部と、上記入力部からの信号を増幅するフォワード部と、上記フォワード部からの信号を出力する出力端子と、上記フォワード部からの出力信号の一部をフィードバック部を介して上記入力部に帰還する負帰還方式リニアライザを有するデジタル無線機において、フォワードゲインの初期調整時に、上記入力端子に第１の所定値信号レベルを設定する手段と、上記フォワード部の入力レベルと第２の所定値信号レベルとを比較する比較手段および上記比較手段の出力に基づいて上記フォワード部のゲインを制御するフォワードゲイン制御部とを有し、上記入力部に変調信号が入力される時、上記比較手段の出力レベルを固定する手段を有するように構成される。

また、本発明のデジタル無線機において、上記比較手段の出力レベルを固定する手段は、第１の比較値設定手段と第２の比較値設定手段を有し、上記第１の比較値設定手段は、上記フォワード部の入力レベルにほぼ等しい入力レベル設定手段で構成され、上記第２の比較値設定手段は、上記比較手段の出力を最大値または最小値に規定する比較値設定手段で構成され、上記入力部に変調信号が入力される時、上記第２の比較値設定手段の最大値または最小値に規定する比較値を上記比較手段に設定するように構成される。

また、本発明のデジタル無線機において、上記比較手段の出力レベルを固定する手段は、第１の比較値設定手段と第２の比較値設定手段を有し、上記第１の比較値設定手段は、上記フォワード部の入力レベルにほぼ等しい入力レベル設定手段で構成され、上記第２の比較値設定手段は、上記第１の比較値設定手段で設定された比較値とは、異なった比較値を設定する第３の所定値設定手段で構成され、上記入力部に変調信号が入力される時、上記比較部に上記第１の比較値設定手段の信号レベルと上記第２の比較値設定手段の信号レベルの差の信号レベルが入力されるように構成される。

更に、本発明は、入力部と、上記入力部からの信号を増幅するフォワード部と、上記フォワード部からの信号を出力する出力端子と、上記フォワード部からの出力信号の一部をフィードバック部を介して上記入力部に帰還する負帰還方式リニアライザを有するデジタル無線機において、フォワードゲイン調整方法は、フォワードゲインの初期調整時に、上記入力部に第１の所定値信号レベルを設定するステップと、上記入力部に上記第１の所定値信号レベルを入力した場合の上記フォワード部の入力レベルと第２の所定値信号レベルとを比較するステップと、上記比較するステップで得られる出力に基づいて上記フォワード部のゲインを制御するステップと、上記入力部に変調信号を入力するステップと、上記入力部に変調信号が入力された場合、上記比較するステップで得られる出力を一定に保持するステップを有する。

以上説明したように、本発明によれば、送信性能の安定したデジタル無線機を実現することができる。また、入力されるレベルの低い変調信号に干渉するノイズをなくしたデジタル無線機、特に、フォワードゲインの調整を行う負帰還方式リニアライザを用いるデジタル無線機で、送信性能を安定化したデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法を実現できる特徴がある。

本発明に係る実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１において、１０１は、比較値設定部、１０２は、切替えスイッチ、１０３は、フォワードゲイン制御部、１０４は、メモリＡ（第１の比較値設定手段ともいう。）、１０５は、メモリＢ（第２の比較値設定手段ともいう。）を示す。このメモリＡには、図６（Ｂ）で示した比較値Ｖ２（理論値）が記憶（設定）されている。また、メモリＢには、後述するようにコンパレータ５０６の入力規定の最低値または最高値が記憶（設定）されている。なお、図５と同じものには同じ符号が付されている。

次に、上記デジタル無線機のフォワードゲインの初期調整方法について説明する。まず、フォワードゲイン制御部１０３からのＯＮ／ＯＦＦ信号により切替えスイッチ１０２の端子をａ側に接続する。これによってコンパレータ５０６の一方の入力には、比較値設定部１０１のメモリＡ１０４に設定されている比較値Ｖ２（理論値）が切替えスイッチ１０２を介して供給される。この状態で、デジタル変調信号入力端子５０１より無変調信号、例えば、固定値Ｖ１（デジタル値）（第１の所定値信号レベルともいう。）を入力する。これは、従来例で説明した図６（Ａ）と同じである。

この与えられた固定値Ｖ１は、加算器５０２の加算(+)入力側に入力され、加算器５０２の出力は、フォワード部５０３に入力される。フォワード部５０３の出力は、信号出力端子５０４から出力信号を出力すると共に、フィードバック部５０５に与えられる。フィードバック部５０５の出力は、加算器５０２の減算（-）入力側に入力される。なお、フォワード部５０３のフォワードゲインＡおよびフィードバック部５０５のフィードバックゲインβを設計値としたときのフォワード部５０３への入力レベル（比較値Ｖ２：理論値）が比較値設定部１０１のメモリＡ１０４に設定されていることは、図５で説明した場合と同じである。

次に、コンパレータ５０６では、比較値設定部１０１のメモリＡ１０４で設定された比較値Ｖ２とフォワード部５０３への入力レベル、即ち、加算器５０２の出力信号レベル値が比較され、フォワードゲイン調整部１０３を介してフォワード部５０３のゲインが制御される。即ち、コンパレータ５０６では、比較値設定部１０１のメモリＡ１０４で設定された比較値Ｖ２と加算器５０２の出力信号レベル値とが一致するようにフォワードゲイン制御部１０３を介してフォワード部５０３のフォワードゲインが調整され、両方の値が一致した時点でフォワードゲイン制御部１０３の動作が終了する。この時のコンパレータ５０６の出力は、前述した図６（Ｃ）に示すものと同じである。この一致した時点での調整値をフォワードゲイン制御部１０３で保持しておく。

次に、フォワードゲイン調整後のデジタル無線機の通常送信時について説明する。フォワードゲイン調整後のデジタル無線機の通常送信時には、フォワードゲイン制御部１０３からのＯＮ／ＯＦＦ信号により切替えスイッチ１０２の端子をｂ側に接続する。これによってコンパレータ５０６の一方の端子には、メモリＢに設定されている比較値Ｖ３、例えば、コンパレータ５０６の入力規定の最低値が入力される。これについて図８を用いて説明する。

図８は、デジタル変調信号入力端子５０１に供給される入力信号レベルとコンパレータ５０６の出力信号レベルとの関係を示す図である。まず、デジタル変調信号入力端子５０１に入力変調信号ｘ（ｔ）が供給される。図８（Ａ）は、入力端子５０１に供給される入力変調信号ｘ（ｔ）を示す。なお、図８（Ａ）の縦軸は、信号レベル、横軸は、時間を表し、入力端子５０１に印加される入力変調信号ｘ（ｔ）（デジタル値）をアナログ的に示している。

この入力変調信号ｘ（ｔ）は、加算器５０２の加算(+)入力側に入力され、加算器５０２の出力は、フォワード部５０３に入力される。フォワード部５０３の出力は、信号出力端子５０４から出力信号を出力すると共に、フィードバック部５０５に与えられる。フィードバック部５０５の出力は、加算器５０２の減算（-）入力側に入力される。

次に、コンパレータ５０６の一方の入力端子には、比較値設定部１０１のメモリＢ１０５で設定されている比較値Ｖ３、例えば、コンパレータ５０６の入力規定の最低値が入力される。これを図８（Ｂ）に示す。なお、図８（Ｂ）の縦軸は、信号レベル、横軸は、時間を表し、比較値設定部１０１のメモリＢ１０５で設定されている比較値Ｖ３（最低値）（デジタル値）をアナログ的に示している。

ここで、コンパレータ５０６の一方の入力端子に入力される比較値設定部１０１のメモリＢ１０５で設定されている比較値Ｖ３（最低値）とは、コンパレータ５０６の入力規定の最低値を定める電圧を意味し、これがメモリＢ１０５からコンパレータ５０６の一方の入力端子に入力されると、コンパレータ５０６の出力は、Ｈ（High）レベルの一定レベルが出力される。図８（Ｃ）は、この場合のコンパレータ５０６の出力レベルを示している。なお、図８（Ｃ）の縦軸は、信号レベル、横軸は、時間を表し、コンパレータ５０６の出力、Ｈレベル（デジタル値）をアナログ的に示している。なお、比較値設定部１０１のメモリＢ１０５に設定される比較値Ｖ３を最高値に設定すると、コンパレータ５０６の出力は、Ｌ（Low）レベルとなる。即ち、デジタル変調信号入力端子５０１より変調波が入力された時もコンパレータ５０６一定レベル（ＨまたはＬレベル）の信号が出力されるので、従来のようにコンパレータ５０６の出力変動分が入力端子５０１に供給されるレベルの低い変調信号に干渉することもなく、送信性能に何ら影響を及ぼさない。なお、上記デジタル無線機のフォワードゲインの初期調整での調整値は、フォワードゲイン制御部１０３で保持されているので、デジタル無線機の通常送信時には、初期調整での調整値に基づいて無線機の送信動作が行われる。

次に、本発明の具体的な構成の一実施例を図２を用いて説明する。図２は、図１に示される一実施例の具体的構成を示すブロック図である。図２において、２０１は、ベースバンド信号発生部である。ベースバンド信号発生部２０１は、デジタル信号源２１１、マッピング部２１２およびフィルタ部２１３−１、２１３−２で構成されている。２０２は、固定値設定部（第１の所定値信号レベル設定手段ともいう。）、２０３−１、２０３−２は、切替部である。２０４は、デジタル無線機の送信用アンテナ、２０５は、方向性結合部、２０６は、基準信号発生部、２０７は、第１のＰＬＬ（Phase Locked Loop）周波数シンセサイザ、２０８は、第２のＰＬＬ周波数シンセサイザ、２０９は、位相制御部である。

フォワード部５０３は、ループフィルタ２２１−１、２２１−２、直交変調部２２２、第１のバンドパスフィルタ部２２３、第１のミキサ部２２４、第２のバンドパスフィルタ部２２５、第１の可変ＡＴＴ（可変減衰部）２２６および電力増幅部２２７で構成されている。また、フィードバック部５０５は、第２の可変ＡＴＴ（可変減衰部）２３１、第２のミキサ部２３２および直交復調部２３３で構成されている。なお、図１と同じものには同じ符号が付されている。

次に、このデジタル無線機の動作を説明する。まず、切替部２０３−１、２０３−２がそれぞれベースバンド信号発生部２０１に接続されている状態について説明する。デジタル信号源２１１の出力は、マッピング部２１２に接続される。マッピング部２１２は、デジタル無線機によって指定された変調方式に従って入力信号をマッピングする。マッピングされた信号は、マッピング部２１２により同相成分信号Ｉと直交成分信号Ｑとして出力され、同相成分信号Ｉは、フィルタ部２１３−１を通り不要な成分が除去され、また、直交成分信号Ｑは、フィルタ部２１３−２を通り不要な成分を除去される。これにより、ベースバンド信号の同相信号成分Ｉと直交成分信号Ｑとが、ベースバンド信号発生部２０１からそれぞれ出力される
ベースバンド信号発生部２０１から出力された同相成分Ｉは、切替部２０３−１を介して加算部５０２−１の加算（＋）入力端子側に入力され、加算部５０２−１で帰還側の同相信号ｉを減算して出力する。一方、直交成分Ｑは、切替部２０３−２を介して加算部５０２−２の加算（＋）入力端子側に接続され、加算部５０２−２で帰還側の直交成分信号ｑを減算して出力する。加算部５０２−１の出力は、ループフィルタ部２２１−１に与えられ、ここで、帯域制限され、直交変調部２２２に与えられる。同様に、加算部５０２−２の出力は、ループフィルタ部２２１−２に与えられ、ここで、帯域制限され直交変調部２２２に与えられる。

直交変調部２２２は、入力したベースバンド信号の同相成分信号Ｉと直交成分信号Ｑを、第１のＰＬＬ周波数シンセサイザ２０７から与えられ第１の局部発振信号によって、中間周波数帯に変換し、被変調波信号を第１のバンドパスフィルタ部２２３に与える。第１のバンドパスフィルタ部２２３は、入力した被変調波から不要周波数成分を除去し、第１のミキサ部２２４に与える。第１のミキサ部２２４は、入力した信号を第２のＰＬＬ周波数シンセサイザ２０８から与えられた第２の局部発振信号によって所望の周波数に変換して第２のバンドパスフィルタ部２２５に与える。第２のバンドパスフィルタ部２２５は、入力した被変調波から不要周波数成分を除去し、第１の可変ＡＴＴ２２６を介して電力増幅部２２７に与える。電力増幅部２２７では、入力された信号を所定の出力レベルまで信号を増幅し、方向性結合部２０５を介してアンテナ２０４から出力する。

更に、この無線機は、負帰還方式リニアライザを構成しているため、方向性結合器２０５により電力増幅部２２７の出力信号の一部を分波し、第２の可変ＡＴＴ２３１に供給している。第２の可変ＡＴＴ２３１を通った信号は、第２のミキサ部２３２に与えられる。第２のミキサ部２３２は、第２のＰＬＬ周波数シンセサイザ２０８から与えられた第２の局部発振信号によって第２の可変ＡＴＴ２３１から入力される信号の周波数を中間周波数まで周波数変換し、直交復調部２３３に与える。また、位相制御部２０９は、入力した第１の局部発振信号の位相を制御して、移相した信号を直交復調部２３３に与える。直交復調部２３３は、位相制御部２０９から与えられる周波数信号により、入力した中間周波数信号を直交復調して出力し、ベースバンド信号の同相成分信号ｉを加算部５０２−１に与え、また、直交成分信号ｑを加算部５０２−２に与える。

以上説明したように、加算部５０２−１及び５０２―２では、入力信号Ｉ、Ｑが帰還信号ｉ、ｑによりそれぞれ減算され負帰還がかけられる。このような動作により非線形歪み補償された変調信号が得られる。

次に、図２に示すデジタル無線機のフォワードゲインの初期調整方法について説明する。まず、フォワードゲイン初期調整を行うにあたり、フォワードゲイン制御部１０３から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号により、切替スイッチ部１０２（または、選択部）をａ側（フォワードゲインＯＮ）に接続し、比較値設定部１０１のメモリＡ１０４に接続する。このメモリＡ１０４には、先の図１で説明したように、例えば、図６（Ｂ）で示される比較値Ｖ２（理論値）が記憶されている。この比較値Ｖ２（理論値）は、フォワード部５０３のフォワードゲインＡおよびフィードバック部５０５のフィードバックゲインβを設計値としたときのフォワード部５０３への入力レベルを比較値設定部１０１のメモリＡ１０４に設定しておく。比較値Ｖ２の求め方は、例えば、加算部５０２−１の出力端子にオシロスコープ等の出力レベル検出器を接続し、検出された出力レベルを、操作者が、例えば、手動で比較値設定部１０１のメモリ１０４に設定すればよい。あるいは、フォワード部５０３のフォワードゲインＡおよびフィードバック部５０５のフィードバックゲインβが設計値であるので、前もってシミュレーション演算で求めることもできる。

また、同時に、切替部２０３−１は、ベースバンド信号発生部２０１とは、切離され、固定値設定部２０２に接続される。そして、切替部１０３−２は、ベースバンド信号発生部２０１とは、切離され、オープン（無信号）の状態にある。この状態で、固定値設定部２０２からは、固定値Ｖ１が入力される。これは、図６（Ａ）に示される無変調信号Ｖ１（固定値）に相当する。なお、本実施例では、フォワードゲインの初期調整方法として、図２では、加算部５０２−１の出力である同相成分信号Ｉを用いて説明するが、別の方法として、加算部５０２−２の出力である直交成分信号Ｑを用いても同様に構成できることはいうまでもない。

この状態で、コンパレータ５０６では、比較値設定部１０１のメモリＡ１０４で設定された比較値Ｖ２とフォワード部５０３への入力レベル、即ち、加算器５０２−１の出力信号レベル値が比較され、その出力がフォワードゲイン制御部１０３に供給される。フォワードゲイン制御部１０３は、コンパレータ５０６の出力信号に基づいて可変ＡＴＴ２２６の減衰量を制御する。更に、詳述すると、コンパレータ５０６では、比較値設定部１０１のメモリＡ１０４で設定された比較値Ｖ２と加算器５０２−１の出力信号レベル値とが一致するようにフォワードゲイン制御部１０３が可変ＡＴＴ２２６の減衰量を制御する。可変ＡＴＴ２２６の減衰量が調整され、両方の値が一致した時点でフォワードゲイン制御部１０３の動作を終了する。この時のコンパレータ５０６の出力を図６（Ｃ）に示す。図６（Ｃ）に示すようにコンパレータ５０６の出力レベルは、Ｈ（High）レベルで一定である。この一致した時点での調整値をフォワードゲイン制御部１０３で保持しておく。そして、調整後のデジタル無線機の通常送信時には、この保持した調整値を用いて動作させる。

次に、調整後のデジタル無線機の通常送信時の動作について説明する。調整後のデジタル無線機の通常送信時の動作では、切替部２０３−１は、固定値設定部２０２からベースバンド信号発生部２０１に接続され、また、切替部２０３−２もベースバンド信号発生部２０１に接続される。一方、フォワードゲイン制御部１０３から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号により、切替スイッチ部１０２（または、選択部）をｂ側に接続し、比較値設定部１０１のメモリＢ１０５に接続する。このメモリＢ１０５には、比較値Ｖ３、例えば、コンパレータ５０６の入力規定の最低値または最高値が記憶されている。これについて図８を用いて説明する。

先に説明したように、ベースバンド信号発生部２０１からの入力変調信号ｘ（ｔ）が切替部２０３−１を介して加算部５０２−１に、図８（Ａ）のようにコンパレータ５０６の一方の端子に供給される。コンパレータ５０６のもう一方の端子には、メモリＢ１０５から比較値Ｖ３が供給される。例えば、図８（Ｂ）に示される比較値Ｖ３（最低値）が供給される。この比較値Ｖ３（最低値）とは、コンパレータ５０６の入力規定の最低値を表し、コンパレータ５０６の一方の端子に、この比較値Ｖ３（最低値）が入力されると、他方の端子に入力変調信号ｘ（ｔ）が入力されたとしても、常に、コンパレータ５０６の出力レベルは、図８（Ｃ）に示すようにＨ（high）レベルの一定値が出力され、コンパレータ５０６の他方の端子に入力される入力変調信号ｘ（ｔ）の変化に無関係の一定値が出力される。なお、比較値設定部１０１のメモリＢ１０５に設定される比較値Ｖ３を最高値に設定すると、コンパレータ５０６の出力は、Ｌ（Low）レベルとなる。

このようにベースバンド信号発生部２０１から変調波が入力された時もコンパレータ５０６から一定レベル（ＨまたはＬレベル）の信号が出力されるので、従来のようにコンパレータ５０６の出力変動分がフォワード部５０３に供給されるレベルの低い変調信号に干渉することもなく、送信性能に何ら影響を及ぼさない。なお、上記デジタル無線機のフォワードゲインの初期調整での調整値は、フォワードゲイン制御部１０３で保持されているので、デジタル無線機の通常送信時には、初期調整での調整値で設定したフォワードゲインに基づいて無線機の送信動作が行われる。

次に、本発明の他の一実施例を図３を用いて説明する。図３において、３０１は、比較値設定部、３０２は、切替スイッチ、３０３は、固定値設定部（第３の所定値設定手段ともいう。）、３０４は、メモリ（第１の比較値設定手段と同じ。）である。なお、図１と同じものには同じ符号が付されている。なお、メモリ３０４には、図１で説明したメモリＡ１０４で設定した比較値Ｖ２（理論値）と同じ比較値Ｖ２（理論値）が記憶されている。また、固定値設定部３０３には、所定の固定値、即ち、一定値であって、コンパレータ５０６の入力レベル範囲内の一定値であればよい。

まず、デジタル無線機のフォワードゲインの初期調整方法について説明する。フォワードゲイン制御部１０３より出力されるフォワードゲインＯＮ／ＯＦＦ信号により、切替部３０２を端子ａ側（フォワードゲインＯＮ）に接続し、図１で説明した場合と同様にフォワードゲインの初期調整を行う。即ち、コンパレータ５０６の一方の入力には、比較値設定部３０１のメモリ３０４に設定されている比較値Ｖ２（理論値）が供給される。これは、図６（Ｂ）の場合と同じである。この状態で、デジタル変調信号入力端子５０１より無変調信号、例えば、固定値Ｖ１（デジタル値）を入力する。これは、図１の実施例で説明した図６（Ａ）と同じである。

与えられた固定値Ｖ１は、加算器５０２の加算(+)入力側に入力され、加算器５０２の出力は、フォワード部５０３に入力される。フォワード部５０３の出力は、信号出力端子５０４から出力信号を出力すると共に、フィードバック部５０５に与えられる。フィードバック部５０５の出力は、加算器５０２の減算（-）入力側に入力される。なお、フォワード部５０３のフォワードゲインＡおよびフィードバック部５０５のフィードバックゲインβを設計値としたときのフォワード部５０３への入力レベル（比較値Ｖ２：理論値）が比較値設定部３０１のメモリ３０４に設定されている。

従って、コンパレータ５０６では、比較値設定部３０１のメモリ３０４で設定された比較値Ｖ２と加算器５０２の出力信号が切替スイッチ３０２を介してコンパレータ５０６に印加される。コンパレータ５０６では、比較値設定部３０１のメモリ３０４で設定された比較値Ｖ２と加算器５０２の出力信号レベル値とが一致するようにフォワードゲイン制御部１０３を介してフォワード部５０３のフォワードゲインが調整され、両方の値が一致した時点でフォワードゲイン制御部１０３の動作が終了する。この時のコンパレータ５０６の出力は、前述した場合と同様に図６（Ｃ）に示すものと同じである。この一致した時点での調整値をフォワードゲイン制御部１０３で保持しておく。

次に、フォワードゲイン調整が終了すると、フォワードゲイン制御部１０３から出力されるフォワードゲインＯＮ／ＯＦＦ信号により、切替スイッチ３０２を端子ｂ側（フォワードゲインＯＦＦ）に接続する。これによって、コンパレータ５０６の一方の端子には、固定値設定部３０３からの固定値が供給される。なお、固定値設定部３０３に設定される固定値は、比較値設定部３０１のメモリ３０４に設定されるＶ２（理論値）とは、異なる固定値を設定しておく。また、固定値設定部３０３に設定される固定値は、メモリ３０４に設定される比較値Ｖ２との差がコンパレータの比較電圧範囲内になるような固定値が設定される。なお、図３に示される一実施例の具体的な構成は、図２に示されるベースバンド信号発生部２０１、フォワード部５０３およびフィードバック部５０５と同様であるので、詳細な説明は省略する。

上記のように構成すると、コンパレータ５０６の入力の一方には、比較値設定部３０１のメモリ３０４の比較値Ｖ２（一定値）が供給され、コンパレータ５０６の入力の他方には、固定値設定部３０３の固定値が供給されるので、コンパレータ５０６の出力レベルは、常に一定となる。従って、入力端子５０１から変調波が入力された場合もコンパレータ５０６から一定レベルの信号が出力されるので、従来のようにコンパレータ５０６の出力変動分がフォワード部５０３に供給されるレベルの低い変調信号に干渉することもなく、送信性能に何ら影響を及ぼすことはない。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法の実施例に限定されるものではなく、上記以外のデジタル無線機およびデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。

本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。 図１で示される本発明の一実施例の具体的な構成のブロック図を示す。 本発明の他の一実施例の概略構成を示すブロック図である。 従来の負帰還方式のリニアライザの原理を説明するための構成図である。 従来のフォワードゲイン制御部を持った負帰還方式のリニアライザを用いたデジタル無線機の送信部の概略構成を示すブロック図である。 従来の無変調入力信号レベルとコンパレータの出力信号レベルとの関係を示す図である。 従来の入力信号レベルとコンパレータの出力信号レベルとの関係を示す図である。 本発明の入力信号レベルとコンパレータの出力信号レベルとの関係を示す図である。

符号の説明

１０１、３０１、５０７：比較値設定部、１０２、３０２：切替スイッチ、１０３、５０９：フォワードゲイン制御部、１０４：メモリＡ、１０５：メモリＢ、２０１：ベースバンド信号発生部、２０２、３０３：固定値設定部、２０３：切替部、２０４：アンテナ、２０５：方向性結合部、２０６：基準信号発生部、２０７、２０８：ＰＬＬシンセサイザ、２０９：位相制御部、２１１：信号源、２１２：マッピング部、２１３：フイルタ部、２２１：ループフイルタ部、２２２：直交変調部、２２３、２２５：ＢＰＦ、２２４、２３２：ミキサ部、２２６、２３１：可変ＡＴＴ、２２７：ＰＡ、２３３：直交復調部、４０１、５０１：入力端子、４０２、４０５、５０２：加算器、４０３、５０３：フォワード部、４０４：歪め成分入力端子、４０６、５０４：出力端子、４０７、５０５：フィードバック部、５０６：コンパレータ、５０８：メモリ、５１０：浮遊容量。

Claims (2)

1. 入力部と、上記入力部からの信号を増幅するフォワード部と、上記フォワード部からの信号を出力する出力端子と、上記フォワード部からの出力信号の一部をフィードバック部を介して上記入力部に帰還する負帰還方式リニアライザを有するデジタル無線機において、フォワードゲインの初期調整時に、上記入力端子に第１の所定値信号レベルを設定する手段と、上記フォワード部の入力レベルと第２の所定値信号レベルとを比較する比較手段および上記比較手段の出力に基づいて上記フォワード部のゲインを制御するフォワードゲイン制御部とを有し、上記入力部に変調信号が入力される時、上記比較手段の出力レベルを固定する手段を有することを特徴とするデジタル無線機。
2. 入力部と、上記入力部からの信号を増幅するフォワード部と、上記フォワード部からの信号を出力する出力端子と、上記フォワード部からの出力信号の一部をフィードバック部を介して上記入力部に帰還する負帰還方式リニアライザを有するデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法は、フォワードゲインの初期調整時に、上記入力部に第１の所定値信号レベルを設定するステップと、上記入力部に上記第１の所定値信号レベルを入力した場合の上記フォワード部の入力レベルと第２の所定値信号レベルとを比較するステップと、上記比較するステップで得られる出力に基づいて上記フォワード部のゲインを制御するステップと、上記入力部に変調信号を入力するステップと、上記入力部に変調信号が入力された場合、上記比較するステップで得られる出力を一定に保持するステップを有することを特徴とするデジタル無線機のフォワードゲイン調整方法。

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