JP2009130662A - 送信機 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力信号のピークレベルを抑圧するピークレベル抑圧部を有する送信機で、例えば、全てのピーク電力を確実に抑圧する。
【解決手段】ピークレベル抑圧部1では、レベル検出手段11が入力信号のレベルを検出し、ピークレベル検出手段12が検出されたレベル及び所定の閾値に基づいてピークレベルを検出し、抑圧率取得手段13、14が検出されたピークレベル及び前記所定の閾値を用いてピークレベルを抑圧するための抑圧率を2種類以上取得し、抑圧率決定手段15が取得された2種類以上の抑圧率に基づいて1つの抑圧率を決定し、抑圧手段16、17が決定された抑圧率を用いて入力信号のピークレベルを抑圧する。
【選択図】 図1
【解決手段】ピークレベル抑圧部1では、レベル検出手段11が入力信号のレベルを検出し、ピークレベル検出手段12が検出されたレベル及び所定の閾値に基づいてピークレベルを検出し、抑圧率取得手段13、14が検出されたピークレベル及び前記所定の閾値を用いてピークレベルを抑圧するための抑圧率を2種類以上取得し、抑圧率決定手段15が取得された2種類以上の抑圧率に基づいて1つの抑圧率を決定し、抑圧手段16、17が決定された抑圧率を用いて入力信号のピークレベルを抑圧する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、送信信号のピーク電力を抑圧するピーク電力抑圧部を有する送信機に関し、特に、全てのピーク電力を確実に抑圧することができるピーク電力抑圧部を有する送信機に関する。
例えば、広帯域符号分割多重アクセス通信(W−CDMA:Wideband−Code Division Multiple Access)方式や直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式等を使用して無線通信を行う移動体通信システムの送信機では、送信信号に発生するピーク電力を検出して抑圧するピーク電力抑圧部が設けられる(例えば、特許文献1、2参照。)。
図7には、ピーク電力抑圧部71の内部の構成例を示してある。
ここで、本例のピーク電力抑圧部71の構成や動作としては、例えば、後述する実施例で参照する図1に示されるものと比べて、概略的には、抑圧率選択部15が備えられていない点を除いては、同様な処理部11〜14、16、17を備えており同様な動作が行われる。なお、これら同様な処理部11〜14、16、17については、図7と図1とで同一の符号を付してあるが、ここでは、本発明を不要に限定する意図は無い。
また、後述する実施例で参照する図2には、窓関数格納用のROM31〜33や窓関数乗算用の乗算器41〜43などを備えた窓関数乗算部14の内部の構成例が示されている。
ここで、本例のピーク電力抑圧部71の構成や動作としては、例えば、後述する実施例で参照する図1に示されるものと比べて、概略的には、抑圧率選択部15が備えられていない点を除いては、同様な処理部11〜14、16、17を備えており同様な動作が行われる。なお、これら同様な処理部11〜14、16、17については、図7と図1とで同一の符号を付してあるが、ここでは、本発明を不要に限定する意図は無い。
また、後述する実施例で参照する図2には、窓関数格納用のROM31〜33や窓関数乗算用の乗算器41〜43などを備えた窓関数乗算部14の内部の構成例が示されている。
ここで、送信増幅器(送信機の一例)において、送信信号にピーク電力抑圧処理を施す技術は、送信信号のピーク電力対平均電力比(PAPR:Peak to Average Power Ratio)を小さくし、電力増幅器(PA)のバックオフを小さくしてその電力効率を高めるための重要な技術である。また、PAPRが低ければ、それだけ飽和レベルの低い電力増幅器を用いることができ、電力増幅器のコスト削減につながる。
上記した図7に示されるようなピーク電力抑圧部71では、窓関数乗算部14による窓関数乗算処理により、ピーク電力抑圧によって発生する歪の周波数帯域をキャリア近傍に抑制する手法が検討等されているが、例えば、ピーク電力抑圧部71をFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウエアを用いて実現する場合には、回路規模上の制約により、並列動作することが可能な窓関数格納用のROMと窓関数乗算用の乗算器の数に制限が与えられてしまうという問題があった。そして、このような場合に、ピーク電力を検出するための閾値を下げたことなどにより、送信信号のピーク電力発生確率が高くなったようなときには、全てのピーク電力に対して窓関数乗算処理を施すことができず、対応することができないピーク電力を残してしまう現象が発生するという問題があった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、送信信号のピーク電力発生確率が高くなったようなときにおいても、全てのピーク電力を確実に抑圧することができるピーク電力抑圧部を有する送信機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では、入力信号のピークレベルを抑圧するピークレベル抑圧部を有する送信機において、前記ピークレベル抑圧部を次のような構成とした。
すなわち、前記ピークレベル抑圧部では、レベル検出手段が、前記入力信号のレベルを検出する。ピークレベル検出手段が、前記レベル検出手段により検出されたレベル及び所定の閾値に基づいて、ピークレベルを検出する。抑圧率取得手段が、前記ピークレベル検出手段により検出されたピークレベル及び前記所定の閾値を用いて、ピークレベルを抑圧するための抑圧率を2種類以上取得する。抑圧率決定手段が、前記抑圧率取得手段により取得された2種類以上の抑圧率に基づいて、1つの抑圧率を決定する。抑圧手段が、前記抑圧率決定手段により決定された抑圧率を用いて、前記入力信号のピークレベルを抑圧する。
すなわち、前記ピークレベル抑圧部では、レベル検出手段が、前記入力信号のレベルを検出する。ピークレベル検出手段が、前記レベル検出手段により検出されたレベル及び所定の閾値に基づいて、ピークレベルを検出する。抑圧率取得手段が、前記ピークレベル検出手段により検出されたピークレベル及び前記所定の閾値を用いて、ピークレベルを抑圧するための抑圧率を2種類以上取得する。抑圧率決定手段が、前記抑圧率取得手段により取得された2種類以上の抑圧率に基づいて、1つの抑圧率を決定する。抑圧手段が、前記抑圧率決定手段により決定された抑圧率を用いて、前記入力信号のピークレベルを抑圧する。
従って、ピークレベルを抑圧するための抑圧率が2種類以上取得されて、これら2種類以上の抑圧率に基づいて1つの抑圧率が決定されて用いられるため、例えば、1種類のみの抑圧率を取得して用いるように固定されているような場合と比べて、良好な抑圧率を用いることが可能となる。一例として、入力信号(例えば、送信信号)のピークレベル(例えば、ピーク電力)の発生確率が高くなったようなときにおいても、全てのピークレベル(例えば、ピーク電力)を確実に抑圧することを可能とすることができる。
ここで、送信機としては、例えば、無線の送信機が用いられてもよく、或いは、有線の送信機が用いられてもよい。また、送信機と受信機の両方の機能が設けられた通信機(通信装置)に適用されてもよい。
また、入力信号としては、種々な信号が用いられてもよく、例えば、送信機により送信する対象となる信号(送信信号)が用いられる。
また、レベルとしては、例えば、電力のレベルや、振幅のレベルなど、種々なものが用いられてもよい。
また、入力信号としては、種々な信号が用いられてもよく、例えば、送信機により送信する対象となる信号(送信信号)が用いられる。
また、レベルとしては、例えば、電力のレベルや、振幅のレベルなど、種々なものが用いられてもよい。
また、入力信号のレベルに関する所定の閾値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、ピークレベルを検出する手法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、入力信号のレベルが所定の閾値以上であった場合(又は、所定の閾値を超えた場合)に、そのタイミング(例えば、サンプリングにおけるそのサンプル)にピークレベルが発生したとみなして検出するような態様を用いることができる。
また、ピークレベルを検出する手法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、入力信号のレベルが所定の閾値以上であった場合(又は、所定の閾値を超えた場合)に、そのタイミング(例えば、サンプリングにおけるそのサンプル)にピークレベルが発生したとみなして検出するような態様を用いることができる。
また、ピークレベルと所定の閾値を用いて抑圧率を取得する手法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、ピークレベルと所定の閾値との比を用いた所定の演算式を使用して抑圧率を算出して取得するような手法を用いることができる。
また、2種類以上の抑圧率の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、2種類以上の抑圧率としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、ピークレベルを所定の閾値にまで抑圧するための抑圧率や、その抑圧率に所定の窓関数を掛けた結果として得られる抑圧率などを用いることができる。また、窓関数としては、種々なものが用いられてもよい。
また、2種類以上の抑圧率の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、2種類以上の抑圧率としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、ピークレベルを所定の閾値にまで抑圧するための抑圧率や、その抑圧率に所定の窓関数を掛けた結果として得られる抑圧率などを用いることができる。また、窓関数としては、種々なものが用いられてもよい。
また、2種類以上の抑圧率に基づいて1つの抑圧率を決定する手法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、最も値が大きいものを選択するなどの所定の条件に基づいて、2種類以上の抑圧率の中から1つの抑圧率を選択して決定する手法や、或いは、2種類以上の抑圧率の値をパラメータとして用いる所定の演算式を使用してその演算結果の値を1つの抑圧率として決定する手法などを用いることができる。
また、(最終的に)決定された1つの抑圧率を用いて入力信号のピークレベルを抑圧する手法としては、種々なものが用いられてもよい。
また、ピークレベルを抑圧する目標となる値(例えば、所定の閾値に相当するレベルなど)としては、必ずしも厳密に実現されなくてもよく、例えば、実用上で有効であれば、目標となる値からのずれがあってもよい。
また、(最終的に)決定された1つの抑圧率を用いて入力信号のピークレベルを抑圧する手法としては、種々なものが用いられてもよい。
また、ピークレベルを抑圧する目標となる値(例えば、所定の閾値に相当するレベルなど)としては、必ずしも厳密に実現されなくてもよく、例えば、実用上で有効であれば、目標となる値からのずれがあってもよい。
以上説明したように、本発明に係るピークレベル抑圧部を有する送信機によると、例えば、送信信号のピーク電力発生確率が高くなったようなときにおいても、全てのピーク電力を確実に抑圧することができる。
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施例に係るピーク電力抑圧部1の内部の構成例を示してある。
本例のピーク電力抑圧部1は、電力算出部11と、ピーク電力検出部12と、ピーク抑圧率算出部13と、窓関数乗算部14と、抑圧率選択部15と、乗算器16と、減算器17を備えている。
図1には、本発明の一実施例に係るピーク電力抑圧部1の内部の構成例を示してある。
本例のピーク電力抑圧部1は、電力算出部11と、ピーク電力検出部12と、ピーク抑圧率算出部13と、窓関数乗算部14と、抑圧率選択部15と、乗算器16と、減算器17を備えている。
本例のピーク電力抑圧部1において行われる動作の一例を示す。
ピーク電力抑圧部1には、例えば、当該ピーク電力抑圧部1が備えられた送信機における送信信号が入力される。この入力信号は、電力算出部11と乗算器16と減算器17に入力される。本例では、入力信号は、I相成分とQ相成分からなる複素信号である。
電力算出部11は、ピーク電力抑圧部1への入力信号に対してサンプル毎の電力値を計算して、その結果をピーク電力検出部12へ出力する。ここで、サンプル毎の電力値Powerは、入力信号のI相成分の値IとQ相成分の値Qから(式1)により算出される。
ピーク電力抑圧部1には、例えば、当該ピーク電力抑圧部1が備えられた送信機における送信信号が入力される。この入力信号は、電力算出部11と乗算器16と減算器17に入力される。本例では、入力信号は、I相成分とQ相成分からなる複素信号である。
電力算出部11は、ピーク電力抑圧部1への入力信号に対してサンプル毎の電力値を計算して、その結果をピーク電力検出部12へ出力する。ここで、サンプル毎の電力値Powerは、入力信号のI相成分の値IとQ相成分の値Qから(式1)により算出される。
ピーク電力検出部12では、例えばメモリに所定の閾値となる電力値(閾値電力値)が設定されて記憶されており、サンプル毎に、電力算出部11から入力されたサンプル毎の電力値と設定されている閾値電力値とを比較して、閾値電力値よりも大きい電力値であるサンプル(電力値)をピーク電力値であると判断して、その結果として例えばそのサンプルの電力値(ピーク電力値)をピーク抑圧率算出部13へ出力する。
ピーク抑圧率算出部13では、例えばメモリに所定の閾値となる電力値(閾値電力値)が設定されて記憶されており、或いは、他の構成例として、ピーク電力検出部12からピーク抑圧率算出部13へ閾値電力値を通知する構成として、閾値電力値を把握する。
そして、ピーク抑圧率算出部13では、ピーク電力検出部12から入力されたピーク電力値と閾値電力値との比の値を計算して、ピーク電力値を抑圧するための抑圧率(ピーク抑圧率)の値を算出し、その結果を窓関数乗算部14及び抑圧率選択部15へ出力する。本例では、ピーク抑圧率の値として、ピーク電力値を閾値電力値のレベルにまで抑圧するための比率の値が用いられる。
ここで、ピーク抑圧率としては、種々な方法により算出されてもよく、一例として、ピーク電力値Power及び閾値電力値Threshについて、(式2)により算出することができる。
そして、ピーク抑圧率算出部13では、ピーク電力検出部12から入力されたピーク電力値と閾値電力値との比の値を計算して、ピーク電力値を抑圧するための抑圧率(ピーク抑圧率)の値を算出し、その結果を窓関数乗算部14及び抑圧率選択部15へ出力する。本例では、ピーク抑圧率の値として、ピーク電力値を閾値電力値のレベルにまで抑圧するための比率の値が用いられる。
ここで、ピーク抑圧率としては、種々な方法により算出されてもよく、一例として、ピーク電力値Power及び閾値電力値Threshについて、(式2)により算出することができる。
窓関数乗算部14では、例えば予めROM(Read Only Memory)などの記憶装置に窓関数の情報が設定されて記憶されており、ピーク抑圧率算出部13から入力されたピーク抑圧率の値と設定されている窓関数とを乗算して、その乗算結果により得られる抑圧率(窓関数抑圧率)の値を抑圧率選択部15へ出力する。このようにして決定される窓関数抑圧率は、ピーク電力値のサンプルとその周辺のサンプルに対する抑圧率となる。
ここで、窓関数を乗算する態様として、例えば、ピーク電力値が連続して検出された場合には、連続したピーク電力値の中で最大値(最大レベル)となるピーク電力値を選択して窓関数を乗算する態様を用いると、最大ピークの周りのピーク電力もうまく抑圧されると考えられる。
また、窓関数としては、種々なものが用いられてもよく、良い特性が得られる最適なものを選択して使用するのが好ましい。具体的には、窓関数としては、(式3)に示されるハニング窓w(t)や、(式4)に示されるガウス窓w(t)や、(式5)に示されるカイザー窓w(t)などが知られている。
また、窓関数としては、種々なものが用いられてもよく、良い特性が得られる最適なものを選択して使用するのが好ましい。具体的には、窓関数としては、(式3)に示されるハニング窓w(t)や、(式4)に示されるガウス窓w(t)や、(式5)に示されるカイザー窓w(t)などが知られている。
ここで、本例の窓関数乗算部14の内部の構成例について説明する。
本例の窓関数乗算処理では、例えば、ROMなどの記憶装置に記憶された窓関数データを読み込んでピーク抑圧率の信号に1サンプル毎に乗算する処理を行っており、1つの窓関数格納用のROMと1つの乗算器とがペアとなる。また、或るROMと乗算器のペアを使用して或る1つのピーク電力に対して窓関数乗算処理を行っている間は、そのROMと乗算器を使用中であるため、同じROMと乗算器を使用して他のピーク電力に対して窓関数乗算処理を行うことはできない。そこで、例えば、窓関数格納用のROMと乗算器とのペアを複数個設けて並列処理を行うことにより、ピーク電力の発生確率が高くても対応することが可能な構成とすることができる。
本例の窓関数乗算処理では、例えば、ROMなどの記憶装置に記憶された窓関数データを読み込んでピーク抑圧率の信号に1サンプル毎に乗算する処理を行っており、1つの窓関数格納用のROMと1つの乗算器とがペアとなる。また、或るROMと乗算器のペアを使用して或る1つのピーク電力に対して窓関数乗算処理を行っている間は、そのROMと乗算器を使用中であるため、同じROMと乗算器を使用して他のピーク電力に対して窓関数乗算処理を行うことはできない。そこで、例えば、窓関数格納用のROMと乗算器とのペアを複数個設けて並列処理を行うことにより、ピーク電力の発生確率が高くても対応することが可能な構成とすることができる。
図2には、窓関数乗算部14の内部の構成例を示してある。
本例では、窓関数乗算部14が窓関数格納用のROMと乗算器とのペアを3組有する構成例を示してある。
具体的には、本例の窓関数乗算部14は、スイッチ回路21と、3個の窓関数格納用のROM31〜33と、3個の窓関数乗算用の乗算器(窓関数乗算器)41〜43と、合成部22を備えている。
本例では、窓関数乗算部14が窓関数格納用のROMと乗算器とのペアを3組有する構成例を示してある。
具体的には、本例の窓関数乗算部14は、スイッチ回路21と、3個の窓関数格納用のROM31〜33と、3個の窓関数乗算用の乗算器(窓関数乗算器)41〜43と、合成部22を備えている。
本例の窓関数乗算部14において行われる動作の一例を示す。
スイッチ回路21では、3個の乗算器41〜43のうちから使用する1個の乗算器を選択し、ピーク抑圧率算出部13から入力されたピーク抑圧率の値を選択した乗算器へ出力するように、3個の乗算器41〜43との接続状態を切り替える。このような切り替え(スイッチング)の制御方法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば最も簡単なものの一つとして、3個の乗算器41〜43を順番に切り替えて使用する制御方法がある。
スイッチ回路21では、3個の乗算器41〜43のうちから使用する1個の乗算器を選択し、ピーク抑圧率算出部13から入力されたピーク抑圧率の値を選択した乗算器へ出力するように、3個の乗算器41〜43との接続状態を切り替える。このような切り替え(スイッチング)の制御方法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば最も簡単なものの一つとして、3個の乗算器41〜43を順番に切り替えて使用する制御方法がある。
各ROM31〜33は、窓関数の情報を格納しており、それぞれ、各乗算器41〜43と対応している。
各乗算器41〜43は、それぞれに接続されているROM31〜33から読み込んだ窓関数の値とスイッチ回路21から入力されたピーク抑圧率の値とを乗算して、その乗算結果の値を合成部22へ出力する。
合成部22は、全ての乗算器41〜43から入力される値を合成(加算)して、その合成結果である1つのピーク電力抑圧率の信号を窓関数抑圧率の信号として抑圧率選択部15へ出力する。
各乗算器41〜43は、それぞれに接続されているROM31〜33から読み込んだ窓関数の値とスイッチ回路21から入力されたピーク抑圧率の値とを乗算して、その乗算結果の値を合成部22へ出力する。
合成部22は、全ての乗算器41〜43から入力される値を合成(加算)して、その合成結果である1つのピーク電力抑圧率の信号を窓関数抑圧率の信号として抑圧率選択部15へ出力する。
なお、窓関数乗算部14の内部に設けられる窓関数格納用のROMと窓関数乗算用の乗算器の数としては、多いほど、ピーク発生確率が高い信号に対応することができて品質上改善するが、その一方で回路規模の増大による装置コストのアップが生じるため、ピーク電力の抑圧対象となる信号と閾値電力値などを考慮して最適な数が用いられるのが好ましい。
抑圧率選択部15は、本例では、ピーク抑圧率算出部13から入力されたピーク抑圧率の値と窓関数乗算部14から入力された窓関数抑圧率の値のうちの一方を選択して乗算器16へ出力する。具体的には、本例の抑圧率選択部15は、サンプル毎に、ピーク抑圧率の値と窓関数抑圧率の値のうちで、値が大きい方を選択して乗算器16へ出力する。
この場合、例えば、窓関数が乗算された抑圧率(窓関数抑圧率)では閾値レベルにまで信号レベルを抑圧することができないピーク電力があったようなときにおいても、閾値レベルにまで信号レベルを抑圧することが可能な抑圧率(ピーク抑圧率)が選択されて使用されることにより、全てのピーク電力を確実に閾値レベルにまで抑圧することができる。
この場合、例えば、窓関数が乗算された抑圧率(窓関数抑圧率)では閾値レベルにまで信号レベルを抑圧することができないピーク電力があったようなときにおいても、閾値レベルにまで信号レベルを抑圧することが可能な抑圧率(ピーク抑圧率)が選択されて使用されることにより、全てのピーク電力を確実に閾値レベルにまで抑圧することができる。
ここで、抑圧率選択部15において、ピーク抑圧率の値と窓関数抑圧率の値に基づいて乗算器16へ出力する値としては、種々な手法により得られる値が用いられてもよく、他の構成例として、ピーク抑圧率算出部13から入力されるピーク抑圧率の値と窓関数乗算部14から入力される窓関数抑圧率の値のそれぞれに対して適当な比率を掛けて加算した結果を乗算器16へ出力するような制御手法や、或いは、窓関数乗算部14から入力される窓関数抑圧率の値の信号と他の処理を施したピーク抑圧率の値の信号に対して信号選択処理を行うような制御手法が用いられてもよい。
乗算器16は、抑圧率選択部15から入力された値(本例では、ピーク抑圧率の値と窓関数抑圧率の値の一方)とピーク電力抑圧部1への入力信号とをサンプル毎に乗算し、その結果の信号(ピーク電力抑圧信号)を減算器17へ出力する。ここで、窓関数抑圧率の値が用いられる場合には、窓掛け処理により、周波数帯域がキャリア近傍に抑制されたピーク電力抑圧信号が生成される。
減算器17は、ピーク電力抑圧部1への入力信号(本例では、送信信号)から、乗算器16から入力されたピーク電力抑圧信号を減算し、その結果の信号をピーク電力抑圧後の入力信号として出力する。本例では、入力信号(送信信号)に存在するピーク電力が、設定された閾値レベルにまで抑圧される。
減算器17は、ピーク電力抑圧部1への入力信号(本例では、送信信号)から、乗算器16から入力されたピーク電力抑圧信号を減算し、その結果の信号をピーク電力抑圧後の入力信号として出力する。本例では、入力信号(送信信号)に存在するピーク電力が、設定された閾値レベルにまで抑圧される。
図3には、本例のピーク電力抑圧部1を適用した送信機の構成例を示してある。
本例の送信機は、例えば、無線通信を行う無線通信装置に設けられている。
本例の送信機は、デジタル変調部51と、ピーク電力抑圧部1と、D/A(Digital to Analog)コンバータ52と、周波数変換部53を備えている。
本例の送信機は、例えば、無線通信を行う無線通信装置に設けられている。
本例の送信機は、デジタル変調部51と、ピーク電力抑圧部1と、D/A(Digital to Analog)コンバータ52と、周波数変換部53を備えている。
本例の送信機において行われる動作の一例を示す。
デジタル変調部51は、入力されたベースバンド信号に対して、例えば、帯域制限、アップサンプリング、デジタル直交変調、マルチキャリア合成などの処理を行い、その結果の信号(送信信号)をピーク電力抑圧部1へ出力する。
ピーク電力抑圧部1は、デジタル変調部51から入力された信号のピーク電力を閾値レベルにまで抑圧して、D/Aコンバータ52へ出力する。
デジタル変調部51は、入力されたベースバンド信号に対して、例えば、帯域制限、アップサンプリング、デジタル直交変調、マルチキャリア合成などの処理を行い、その結果の信号(送信信号)をピーク電力抑圧部1へ出力する。
ピーク電力抑圧部1は、デジタル変調部51から入力された信号のピーク電力を閾値レベルにまで抑圧して、D/Aコンバータ52へ出力する。
D/Aコンバータ52は、ピーク電力抑圧部1から入力された信号(ピーク電力抑圧後の送信信号)をデジタル信号からアナログ信号へ変換して、周波数変換部53へ出力する。
周波数変換部53は、例えば、アナログ直交変調器から構成されており、D/Aコンバータ52から入力された信号の周波数を希望の無線周波数(RF:Radio Frequency)帯の周波数へ周波数変換して、その結果の信号を出力する。この出力信号は、例えば、送信機に備えられたアンテナ(図示せず)から無線により送信される。
周波数変換部53は、例えば、アナログ直交変調器から構成されており、D/Aコンバータ52から入力された信号の周波数を希望の無線周波数(RF:Radio Frequency)帯の周波数へ周波数変換して、その結果の信号を出力する。この出力信号は、例えば、送信機に備えられたアンテナ(図示せず)から無線により送信される。
図4には、本例のピーク電力抑圧部1を適用した送信増幅器(送信機の一例)の構成例を示してある。
本例の送信増幅器は、例えば、無線通信を行う無線通信装置に設けられている。
本例の送信増幅器は、デジタル変調部51と、ピーク電力抑圧部1と、D/Aコンバータ52と、周波数変換部53と、電力増幅器61を備えている。
ここで、電力増幅器61以外の処理部1、51〜53の構成や動作としては、例えば、図3に示されるものと同様である。
本例の送信増幅器は、例えば、無線通信を行う無線通信装置に設けられている。
本例の送信増幅器は、デジタル変調部51と、ピーク電力抑圧部1と、D/Aコンバータ52と、周波数変換部53と、電力増幅器61を備えている。
ここで、電力増幅器61以外の処理部1、51〜53の構成や動作としては、例えば、図3に示されるものと同様である。
本例の送信増幅器においては、周波数変換部53からの出力信号が電力増幅器61に入力される。電力増幅器61は、周波数変換部53から入力された信号に対して電力増幅を行い、その結果の信号を出力する。この出力信号は、例えば、送信増幅器に備えられたアンテナ(図示せず)から無線により送信される。
なお、図3に示される送信機や図4に示される送信増幅器の構成や動作としては、本例の構成や動作に限られず、種々なものが用いられてもよい。
なお、図3に示される送信機や図4に示される送信増幅器の構成や動作としては、本例の構成や動作に限られず、種々なものが用いられてもよい。
以上のように、本例のピーク電力抑圧部1では、その内部に、デジタル送信信号のピーク電力を抑圧するための値(抑圧率)を算出する処理部(本例では、ピーク抑圧率算出部13と窓関数乗算部14)を複数(2個以上)備えており、これら複数の処理部により算出される値(抑圧率)の中から1つを抑圧率選択部15により選択して使用する(又は、これらの値(抑圧率)に基づいて、予め設定された手法により求められたものを使用する)ことが行われる。
具体的には、本例のピーク電力抑圧部1では、電力算出部11によりピーク電力抑圧部1への入力信号の瞬時電力の値を求め、ピーク電力検出部12により前記求められた電力値とピーク検出用の閾値電力値とを比較して閾値電力値よりもレベルが大きい電力値を有するサンプル(電力値)をピーク電力として検出し、ピーク電力抑圧率算出部13により前記検出されたピーク電力の値と閾値電力値との比からピーク電力を閾値レベルにまで抑圧するための抑圧率(ピーク抑圧率)を算出し、窓関数乗算部14により前記算出されたピーク抑圧率に対して窓関数を乗算して抑圧率(窓関数抑圧率)を算出し、抑圧率選択部15により前記ピーク抑圧率と前記窓関数抑圧率について例えばサンプル毎に値を比較してピーク電力の抑圧に最適な方を選択して(又は、これらの値(抑圧率)に基づいて、予め設定された手法により最適な抑圧率の値を演算などにより求めて)出力し、乗算器16により前記出力された抑圧率の値とピーク電力抑圧部1への入力信号とを乗算してピーク電力抑圧信号を生成し、減算器17によりピーク電力抑圧部1への入力信号から前記ピーク電力抑圧信号を減算して、ピーク電力が抑圧された信号を生成することが行われる。
従って、本例のピーク電力抑圧部1では、例えば、窓関数が乗算された抑圧率と窓関数が乗算されていない抑圧率のうちで大きい方を選択するなどしてピーク電力抑圧信号を生成することにより、確実に全てのピーク電力を抑圧することができ、通信の品質を向上させることができる。
なお、上記した(発明が解決しようとする課題)で述べたような問題点は、例えば、ピーク電力抑圧部を2段(又は、必要に応じて、それ以上の段数)の構成とすることによっても回避することが可能であるが、本例では、回路構成を工夫することにより、1段のピーク電力抑圧部1でも問題解消を実現することを可能としており、例えば、回路規模や装置のコストアップを抑えたピーク電力抑圧部を実現することが可能である。
なお、上記した(発明が解決しようとする課題)で述べたような問題点は、例えば、ピーク電力抑圧部を2段(又は、必要に応じて、それ以上の段数)の構成とすることによっても回避することが可能であるが、本例では、回路構成を工夫することにより、1段のピーク電力抑圧部1でも問題解消を実現することを可能としており、例えば、回路規模や装置のコストアップを抑えたピーク電力抑圧部を実現することが可能である。
ここで、本例のピーク電力抑圧部1により得られる効果の具体例を示す。
図5には、OFDM方式の送信信号が使用される場合について、入力信号の一例を示してあるとともに、図7に示されるピーク電力抑圧部71(従来技術)を用いたときと、図1に示される本例のピーク電力抑圧部1(本提案)を用いたときについて、ピーク検出用の閾値を同じレベル(PAPR=7.0dB)に設定して計算機シミュレーションにより取得した相補累積分布関数(CCDF:Complementary Cumulative Distribution Function)曲線の一例を示してある。なお、横軸はPAPR[dB]を表しており、縦軸はピーク発生確率[%]を表している。
図5に示されるように、従来技術に係るピーク電力抑圧部71からの出力信号ではピーク電力が残ってしまうが、本例のピーク電力抑圧部1からの出力信号では全てのピーク電力を閾値レベルにまで抑圧できていることが確認される。
図5には、OFDM方式の送信信号が使用される場合について、入力信号の一例を示してあるとともに、図7に示されるピーク電力抑圧部71(従来技術)を用いたときと、図1に示される本例のピーク電力抑圧部1(本提案)を用いたときについて、ピーク検出用の閾値を同じレベル(PAPR=7.0dB)に設定して計算機シミュレーションにより取得した相補累積分布関数(CCDF:Complementary Cumulative Distribution Function)曲線の一例を示してある。なお、横軸はPAPR[dB]を表しており、縦軸はピーク発生確率[%]を表している。
図5に示されるように、従来技術に係るピーク電力抑圧部71からの出力信号ではピーク電力が残ってしまうが、本例のピーク電力抑圧部1からの出力信号では全てのピーク電力を閾値レベルにまで抑圧できていることが確認される。
図6(a)には、本例のピーク電力抑圧部1に対する入出力信号の時間−電力の波形のイメージの一例を示してある。横軸は時間(Time)を表しており、縦軸は電力(Power)を表している。また、入力信号(Input)と、出力信号(Output)と、閾値(Thresh)を示してある。
図6(a)に示されるように、本例では、ピーク電力の抑圧ミスがなくなっていることが確認される。
図6(a)に示されるように、本例では、ピーク電力の抑圧ミスがなくなっていることが確認される。
図6(b)には、図7に示されるピーク電力抑圧部71に対する入出力信号の時間−電力の波形のイメージの一例を示してある。横軸は時間(Time)を表しており、縦軸は電力(Power)を表している。また、入力信号(Input)と、出力信号(Output)と、閾値(Thresh)を示してある。
図6(b)に示されるように、従来技術では、ピーク電力の抑圧不足が発生してしまうことがあった。
図6(b)に示されるように、従来技術では、ピーク電力の抑圧不足が発生してしまうことがあった。
以上の結果に示されるように、本例のピーク電力抑圧部1を用いることにより、送信信号のピーク電力を確実に閾値レベルにまで抑圧することができ、品質の高いピーク電力の抑圧を実現することができる。
なお、本例の送信機では、ピーク電力抑圧部1(ピークレベル抑圧部の一例)において、電力算出部11の機能により入力信号(本例では、送信信号)のレベル検出手段が構成されており、ピーク電力検出部12の機能によりピークレベル検出手段が構成されており、ピーク抑圧率を算出するピーク抑圧率算出部13の機能や窓関数抑圧率を算出する窓関数乗算部14の機能により2種類以上の抑圧率を取得する抑圧率取得手段が構成されており、2種類以上の抑圧率から1つの抑圧率を決定(本例では、選択)する抑圧率選択部15の機能により抑圧率決定手段が構成されており、決定された1つの抑圧率を用いて乗算器16や減算器17により入力信号のピークレベルを抑圧する機能により抑圧手段が構成されている。
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
1、71・・ピーク電力抑圧部、 11・・電力算出部、 12・・ピーク電力検出部、 13・・ピーク抑圧率算出部、 14・・窓関数乗算部、 15・・抑圧率選択部、 16、41〜43・・乗算器、 17・・減算器、 21・・スイッチ回路、 22・・合成部、 31〜33・・ROM、 51・・デジタル変調部、 52・・D/Aコンバータ、 53・・周波数変換部、 61・・電力増幅器、
Claims (1)
- 入力信号のピークレベルを抑圧するピークレベル抑圧部を有する送信機において、
前記ピークレベル抑圧部は、前記入力信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
前記レベル検出手段により検出されたレベル及び所定の閾値に基づいてピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、
前記ピークレベル検出手段により検出されたピークレベル及び前記所定の閾値を用いて、ピークレベルを抑圧するための抑圧率を2種類以上取得する抑圧率取得手段と、
前記抑圧率取得手段により取得された2種類以上の抑圧率に基づいて1つの抑圧率を決定する抑圧率決定手段と、
前記抑圧率決定手段により決定された抑圧率を用いて前記入力信号のピークレベルを抑圧する抑圧手段と、を備えた、
ことを特徴とする送信機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007303945A JP2009130662A (ja) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | 送信機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007303945A JP2009130662A (ja) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | 送信機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009130662A true JP2009130662A (ja) | 2009-06-11 |
Family
ID=40821139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007303945A Pending JP2009130662A (ja) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | 送信機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009130662A (ja) |
-
2007
- 2007-11-26 JP JP2007303945A patent/JP2009130662A/ja active Pending
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