JP2009284044A - 無線送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線伝送特性を劣化させることなく、送信電力が変動する送信信号に対して最適なピーク抑圧値を高精度に設定することができる無線送信装置を提供する。
【解決手段】無線送信装置は、前ピーク抑圧処理及び後ピーク抑圧処理の２段階でピーク抑圧処理を行う装置であって、送信電力のゲイン調整処理が、前ピーク抑圧処理前のゲイン粗調整処理及び後ピーク抑圧処理前のゲイン微調整処理の２段階で行われる。ゲイン微調整処理は、ゲイン粗調整処理よりもゲインの調整ステップ幅が細かく、送信電力の小さな変動に対して送信電力を調整可能である。前ピーク抑圧処理では、ゲイン粗調整処理によって設定された送信電力に対応するピーク抑圧値を、送信電力毎にあらかじめテーブルに設定された値に基づいて設定する。一方、後ピーク抑圧処理では、ゲイン微調整処理によって変更されるゲインに対して、演算によりピーク抑圧値を求める。
【選択図】図２

Description

本発明は、ピーク成分を含む送信信号のピーク抑圧処理を行う無線送信装置に関し、特に、送信電力変動に対する送信信号のゲイン及びピーク抑圧値の調整精度を改善する無線送信装置に関する。

マルチキャリア伝送方式は、データを複数のサブキャリアに分けて並列伝送するものであり、シングルキャリア伝送に比べてシンボル期間を長くすることができることから、マルチパスによる伝送劣化を小さく抑えることができる。また、マルチキャリア伝送の効率的な実現手段であるOFDMは、直交化された複数のサブキャリアで信号伝送を行うため、周波数利用効率が高く、高速伝送も実現される。

マルチキャリア伝送方式（特にOFDM）は、地上波デジタルテレビや無線LANなどで実用化されており、さらに近年、携帯電話などの移動通信や高速無線データ通信の規格の一つであるWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) への適用が進んでいる。なお、WiMAX（モバイルWiMAXを含む）は、IEEE802.16-2004/IEEE802.16eにより規格化されている。以下、伝送方式としてOFDMを用いた無線送信装置を例に説明する。

無線送信装置は、互いに直交するサブキャリア信号を逆高速フーリエ変換(IFFT)処理して各サブキャリア信号の周波数を多重化したOFDM変調信号を生成し、送信する。IFFT処理により生成されるOFDM変調信号は、ピーク成分を含んでおり、PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)が大きくなる、すなわち平均送信電力と比較してピーク送信電力が著しく大きくなってしまう傾向にある。PAPRの大きい信号を送信する場合、信号増幅における送信信号の非線形歪みや近接チャネルへの電力漏洩を防止するために、無線送信装置に搭載される送信電力増幅器（以下、単に「増幅器」と称する）に対して、広いダイナミックレンジにわたる高い線形性が要求される。

増幅器の線形性と効率は一般に相反する特性であり、広いダイナミックレンジにわたって高い線形性を確保すると、電力効率が下がり、無線送信装置の消費電力が増大する。そのため、従来から、PAPRを抑制するために、ピーク送信電力を抑圧するピーク抑圧処理が実施されている。このピーク抑圧処理として、ハードクリップ式の前ピーク抑圧処理と窓関数方式の後ピーク抑圧処理の２段階で行う方式が知られている（特許文献１）。ピーク抑圧処理は、隣接チャネル漏洩電力特性ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio)の改善にも効果があり、ピーク抑圧値を送信電力に応じた値に設定することで、良好なACLR特性を得ることができる。

また、電力効率の向上を図るとともに、増幅器の増幅特性を直線化して、非線形歪を抑えるための歪補償処理が実施される。かかる歪補償処理の一つとしてデジタルプリディストーション(Digital Pre-Distortion)方式が知られている。デジタルプリディストーション方式の原理は、増幅器の入力信号に対して増幅器の歪み特性と逆の特性をあらかじめ付加しておくことにより、増幅器の出力において歪みのない所望信号を得る方式である。歪補償前の送信信号と復調されたフィードバック信号とを比較し、その誤差を用いて、歪補償係数を算出、更新する。歪補償係数は送信信号の振幅、電力又はそれらの関数をアドレスとしてメモリに記憶される。そして、次の送信すべき送信信号に更新した歪補償係数を用いてデジタルプリディストーション処理を施し、出力する。この動作を繰り返すことにより、最終的に最適の歪補償係数に収束し、増幅器の歪が補償される。

図１は、無線送信装置における従来のピーク抑圧処理構成を説明する図である。送信信号発生部１は、送信信号であるデジタルデータ列を発生し、出力する。ゲイン調整部２は、無線送信装置内のアナログ回路部品などの性能のばらつきによるアンテナからの実際の送信電力の変動を吸収するために、増幅前のデジタルデータの段階で送信信号のゲインを調整する手段である。ゲイン調整部２に設定されるゲイン係数は、送信電力制御部５によりあらかじめ設定される。送信電力制御部５は、送信電力が規定値になるようにゲイン係数を設定する。

ピーク抑圧部３の前ピーク抑圧部３１は、所定のしきい値を超えた信号部分をカットするハードクリップ式ピーク抑圧処理を実行する。ハードクリップ式ピーク抑圧処理を行うと、帯域外放射が発生するため、ローパスフィルタ（LPF）３２により帯域制限処理を行う。

次に帯域制限処理後のピークを信号劣化を可能な限り小さくして抑圧するため、後ピーク抑圧部３３が、窓関数方式によるピーク抑圧処理を実行する。窓関数を用いたピーク抑圧方式は、抑圧レベルのしきい値を超えたピーク点に対して、（抑圧レベル／入力信号の包絡線のピーク値）となるような補正係数を乗算することで、ピーク点を抑圧レベルにまで落とす。その際、ピーク点が不連続となることを防ぐために、窓関数を補正係数として使用する。この窓関数の高さ（最高部のレベル）は、（抑圧レベル／入力信号の包絡線のピーク値）であって、開始点と終了点の大きさが１倍となる。この窓関数の最高部と入力信号のピーク点のタイミングを一致させて掛け合わせることで、前後を連続して滑らかに変化させながらピーク点を抑圧レベル（しきい値）にまで落とすことができる。

ＤＰＤ部６は、上述したデジタルプリディストーション(Digital Pre-Distortion)方式により歪補償処理を実行する。ピーク抑圧処理及び歪補償処理された送信信号は、増幅器(PA)７により増幅され、帯域フィルタ８を経由して、アンテナ９から送信される。

制御部４は、前ピーク抑圧部３１におけるピーク抑圧値と後ピーク抑圧部３３におけるピーク抑圧値を送信電力に応じて制御する。具体的には、制御部４は、前ピーク抑圧部３１に設定するピーク抑圧値の送信電力に対応する前ピーク抑圧値テーブル４１と、後ピーク抑圧部３３に設定するピーク抑圧値の送信電力に対応する後ピーク抑圧設定テーブル４２と、送信電力制御部５により設定された送信電力に応じて、テーブル４１、４２からしきい値を選択して、前ピーク抑圧部３１と後ピーク抑圧部３３に設定するＣＰＵ４３とを備える。

送信電力に応じてピーク抑圧値を変化させるのは、以下の理由による。すなわち、アンテナ端からの実際の送信電力を一定にするために、ピーク抑圧処理の前段階で送信信号（デジタルデータ）の送信電力を調整すると、PAPR特性が変化し、それにより、変調精度（以下、EVM(Error Vector Magnitude)と称する）、ACLRが劣化することが知られている。

そのため、ゲイン調整部２により送信電力を調整する場合、EVM劣化が生じないようにその送信電力に応じてピーク抑圧値を変化させる必要が生じ、送信電力に応じたピーク抑圧値（しきい値）を格納するテーブル４１、４２が設けられる。従来、工場出荷前の装置毎の評価作業において、送信電力毎のピーク抑圧値を装置毎に個別に求め、テーブル４１、４２を作成していた。評価作業では、CCDF（Complementary Cumulative Distribution Function（相補累積分布関数））を一定にするようなピーク抑圧値を送信電力に対して求める。CCDFは、信号のPAPR特性を解釈するための統計的な手法であり、PAPR特性とCCDFを測定することにより、隣接チャネル漏洩電力が適正な範囲にあるか確認することができる。

ピーク抑圧値を固定化したまま送信電力を上げると、CCDFが低くなり抑圧効果が高くなり、EVMが劣化する。また、ピーク抑圧値を固定化したまま送信電力を下げると、CCDFが高くなり抑圧効果が低くなり、ACLRが劣化する。このように、CCDFが変化するとEVM、ACLRなどの無線伝送特性が劣化することから、送信電力の変化に応じて、CCDFを一定にするようにピーク抑圧値を適宜設定し、EVM、ACLRなどの無線伝送特性の劣化を防いでいた。
特開２００７−１９４８２５号

しかしながら、工場出荷前の評価段階で調整された送信電力は変動する。具体的には、無線送信装置内のアナログ部品のばらつきや、無線送信装置が実際設置される環境、設置場所により異なり、設置場所の温度やアンテナまでの信号線の長さによる通過損失など様々な条件により、実際の送信電力は工場出荷前の評価時と異なってしまう。

また、OFDMを用いたWiMAX通信では、変調方式が運用中に変動し、変調方式によっても送信電力が変動する。

このように、送信電力の変動に対応して、ゲイン調整部２により送信電力のゲインを変化させて送信電力を調整する必要があるため、複数の送信電力に対してあらかじめ工場出荷前の評価作業において、CCDFを一定にするようなピーク抑圧値を逐一求め、テーブル４１、４２に設定しておく。一つの送信電力に対応するピーク抑圧値を求める作業は、前ピーク抑圧部３１と後ピーク抑圧部３３のピーク抑圧量のバランスを取る必要があり複雑であり、且つ長い時間を要するため、送信電力の調整幅内に対して、求められるピーク抑圧値は、例えば１dB単位の比較的粗い変動単位（調整ステップ幅）にならざるを得なかった。そのため、１dB単位より細かい送信電力の変動単位（例えば0.1dB単位）に対して、適切にピーク抑圧値を設定することができなかった。

送信電力の調整ステップ幅を細かくするほど、ピーク抑圧値を求める作業は膨大となり、膨大な時間と労力をかけて細かい変動単位（調整ステップ幅）でのピーク抑圧値を求めることは非現実的であり、送信信号の送信電力の細かい変動に対して、ピーク抑圧値を高精度に制御することができない。また、調整ステップ分のテーブルが必要になる。

さらに、従来は、送信電力の変動を抑えるために、ばらつきの少ない高価な部品を用いていたが、装置のコスト高につながる。

そこで、本発明の目的は、無線伝送特性を劣化させることなく、送信電力が変動する送信信号に対して最適なピーク抑圧値を高精度に設定することができる無線送信装置を提供することにある。

上記目的を達成するための無線送信装置は、ピーク成分を含む送信信号を生成し、アンテナから送信する無線送信装置において、前記送信信号に第１のゲイン係数を乗算してゲイン調整する第１のゲイン調整部と、前記第１のゲイン調整部から出力される送信信号のピーク成分を第１のピーク抑圧値に従って抑圧する第１のピーク抑圧部と、前記第１のピーク抑圧部から出力される送信信号をフィルタリングするローパスフィルタと、前記ローパスフィルタから出力される送信信号に第２のゲイン係数を乗算してゲイン調整する第２のゲイン調整部と、前記第２のゲイン調整部から出力される送信信号のピーク成分を第２のピーク抑圧値に従って抑圧する第２のピーク抑圧部と、前記第１のゲイン調整部から出力される送信信号の電力と前記第２のピーク抑圧部より後段の送信信号の電力との変動割合に基づいて、前記第２のゲイン係数及び前記第２のピーク抑圧値を算出する制御部とを備える。

無線送信装置は、２段階のピーク抑圧処理を実行し、各ピーク抑圧処理の直前でそれぞれゲイン調整処理を行う。そして、後段のゲイン調整処理（第２のゲイン調整部の処理）のゲイン係数と後段のピーク抑圧処理（第２のピーク抑圧部の処理）のピーク抑圧値を、送信電力の変動割合に応じて演算により求める。

第１のステップ単位の複数の送信電力値毎に第１のピーク抑圧値があらかじめ与えられ、第１のゲイン係数に応じた送信電力値に対応する第１のピーク抑圧値が設定される場合、送信電力の変動割合に応じて、第１のステップ単位より細かい第２のステップ単位の送信電力値に対して第２のゲイン係数及び第２のピーク抑圧値が演算により求められる。これにより、第１のピーク抑圧値と第２のピーク抑圧値をより細かい第２のステップ単位でテーブル化することなく、第１のピーク抑圧値の粗い第１のステップ単位でのテーブルを維持したまま、第２のゲイン係数と第２のピーク抑圧値を演算により求めて変更することで、第１のピーク抑圧部のピーク抑圧量と第２のピーク抑圧部のピーク抑圧量のバランスを維持しつつ、第２のステップ単位の送信電力変動に対して、ピーク抑圧値を調整することが可能となる。

無線送信装置は、送信電力の変動に対するゲイン係数とピーク抑圧値の微調整を可能とし、無線伝送特性を劣化させることなく高精度にゲイン係数とピーク抑圧値を設定することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本実施の形態における無線送信装置は、前ピーク抑圧処理及び後ピーク抑圧処理の２段階でピーク抑圧処理を行う装置であって、送信電力のゲイン調整処理も、前ピーク抑圧処理前のゲイン粗調整処理及び後ピーク抑圧処理前のゲイン微調整処理の２段階で行われる。ゲイン微調整処理は、ゲイン粗調整処理よりもゲインの調整ステップ幅が細かく、送信電力の小さな変動に対して、送信電力を調整可能である。また、前ピーク抑圧処理では、ゲイン粗調整処理によって設定されたゲイン（ゲイン調整された送信電力）に対応するピーク抑圧値を、送信電力毎にあらかじめテーブルに設定された値に基づいて設定する。一方、後ピーク抑圧処理では、ゲイン微調整処理によって変更されるゲインに対して、演算によりピーク抑圧値を求める。

後ピーク抑圧処理では、送信電力の細かい変動に対して、ピーク抑圧値を変更する必要があるが、演算によりピーク抑圧値を求めることで、事前の評価作業により、ゲインの細かい調整ステップ幅でピーク抑圧値をあらかじめ求め、それをテーブルに記憶させる必要がなくなる。

なお、ゲイン粗調整処理は、ゲインの調整ステップ幅がゲイン微調整処理より広いので、前ピーク抑圧処理でのピーク抑圧値は、従来通り、事前の評価作業により、比較的広い調整ステップ幅でのピーク抑圧値をあらかじめ求め、それをテーブルに記憶させることが可能である。しかし、部品のばらつきや、アンテナまでの信号線長のばらつきによる送信電力の変動分をゲイン微調整処理の調整範囲として用意すれば前ピーク抑圧値をあらかじめテーブルで用意する必要はない。

図２は、本実施の形態における無線送信装置の第１の構成例を示す図である。送信信号発生部１は、送信信号であるデジタルデータ列を発生し、出力する。ゲイン粗調整部２０は、前ピーク抑圧処理前に送信信号のゲインを調整する手段であり、実質的に図１のゲイン調整部２と同一の機能を有する。ゲイン粗調整部２０に設定されるゲイン係数は、送信電力制御部５によりあらかじめ設定される。送信電力制御部５は、送信電力が所定値になるようにゲイン係数を設定する。

ゲイン粗調整部２０によりゲイン調整された送信信号は、ピーク抑圧部３の前ピーク抑圧部３１に入力される。ピーク抑圧部３は、ハードクリップ式のピーク抑圧処理を行う前ピーク抑圧部３１と窓関数方式によるピーク抑圧処理を行う後ピーク抑圧部３３を備え、２段階のピーク抑圧処理を実行する。

前ピーク抑圧部３１により、所定のしきい値を超えた信号部分をカットされた送信信号は、ローパスフィルタ（LPF）３２を通りフィルタリングされた後、ゲイン微調整部３４に入力され、再度ゲイン調整されてから後ピーク抑圧部３３に入力される。前ピーク抑圧部３１に設定されるピーク抑圧値（前ピーク抑圧値）及び後ピーク抑圧部３３に設定されるピーク抑圧値（後ピーク抑圧値）は、制御部４により制御される。

制御部４は、前ピーク抑圧部３１に設定する送信電力毎の前ピーク抑圧値を格納する前ピーク抑圧設定テーブル４１を有し、制御部４のＣＰＵ４３が、送信電力制御部５によりゲイン粗調整部２０に設定されたゲイン係数に応じて、テーブル４１から前ピーク抑圧値を選択して、前ピーク抑圧部３１に設定する。

また、後に詳述するように、ＣＰＵ４３は、ゲイン粗調整部２０から出力される送信信号の送信電力と、増幅器(PA)７から出力される送信信号の送信電力とを比較し、その差分値に基づいて、ゲイン微調整部３４に設定するゲイン係数を調整するとともに、ゲイン微調整部３４のゲイン係数に対応する後ピーク抑圧部３３に設定する後ピーク抑圧値を演算により求める。

送信電力測定部１０がゲイン粗調整部２０から出力される送信信号の送信電力を測定し、フィードバック電力測定部１１が増幅器(PA)７から出力される送信信号の送信電力を測定し、測定された両送信電力は、ＣＰＵ４３に送られる。

ＤＰＤ部６は、後ピーク抑圧部３３から出力される送信信号に対して、デジタルプリディストーション(Digital Pre-Distortion)方式により歪補償処理を実行する。ピーク抑圧処理及び歪補償処理された送信信号は、増幅器(PA)７により増幅され、帯域フィルタ８を経由して、アンテナ９から送信される。

以下、本実施の形態の無線送信装置におけるゲイン調整処理及びピーク抑圧値調整処理について説明する。

あらかじめ工場出荷前の評価作業時において、準備処理として、送信モード（例えば、10M×１波、10M×２波などの送信周波数帯域の種類）毎に、１つの特定の送信電力（基準送信電力）について、前ピーク抑圧部３１に設定する前ピーク抑圧値と後ピーク抑圧部３３に設定する後ピーク抑圧値を求め、内部記憶手段に記憶させる。この準備処理は、オペレータにより実施される。

送信モードによって、送信信号発生部１から出力される送信信号の送信電力自体が異なる一方で、アンテナ端からは同一の最大送信電力で出力することから、ゲイン係数が送信モード毎に異なる値となるので、送信モード毎にゲイン係数を設定する必要がある。

求めた後ピーク抑圧値は、後ピーク抑圧値の初期値とする。また、求めた前ピーク抑圧値に基づいて、前ピーク抑圧設定テーブル４１を作成する。基準送信電力以外の送信電力に対する前ピーク抑圧値は、ゲイン粗調整部２０の調整ステップ幅毎に基準送信電力との比に応じて求める。

前ピーク抑圧量と後ピーク抑圧量のバランス調整については、高い伝送品質を確保するため、オペレータによる手作業により求める必要がある。このため、準備処理として、各送信モードについて、基準送信電力に対してのみ前ピーク抑圧値と後ピーク抑圧値を求め、基準としての後ピーク抑圧値の初期値を設定する必要がある。そして、基準送信電力以外の電力については、本実施の形態の処理により、送信電力の変動割合に応じて、ゲイン係数と後ピーク抑圧値を演算により求めて同時に変更することで、前ピーク抑圧値と後ピーク抑圧値のバランスを維持しつつ、前ピーク抑圧値と後ピーク抑圧値を設定することができる。

ゲイン粗調整部２０のゲイン係数は、送信電力制御部５からの制御（オペレータによる設定操作）により設定され、前ピーク抑圧値は、ゲイン粗調整部２０のゲイン係数に応じた送信電力に基づいて、制御部４のＣＰＵ４３が前ピーク抑圧設定テーブル４１から選択して前ピーク抑圧部３１に設定される。

図３は、第１の構成例の無線送信装置によるゲイン微調整部３４のゲイン係数調整処理及び後ピーク抑圧部３３の後ピーク抑圧値調整処理の処理フローチャートである。本処理は、工場出荷前の評価作業時における上記準備処理後の処理である。

ゲイン係数調整処理及びピーク抑圧値調整処理は、ＤＰＤ処理を行わない状態で行われる。複数の送信モード（例えば、10M×１波、10M×２波などの送信周波数帯域の種類）のうちから設定される一つの送信モードを選択し（Ｓ１００）、選択した送信モードで送信信号を送信させ、処理が開始される。

送信信号発生部１からの送信信号の送信が行われると、ＣＰＵ４３は、送信電力測定部１０が測定するゲイン粗調整部２０から出力される送信信号の送信電力Ｐ１を取得し（Ｓ１０２）、さらに、フィードバック電力測定部１１が測定する増幅器７から出力される送信信号の送信電力Ｐ２を取得する（Ｓ１０４）。測定される電力は平均電力である。なお、ゲイン粗調整部２０から出力される送信信号の送信電力Ｐ１は、送信電力測定部１０が測定する電力ではなく、送信電力制御部５からあらかじめ与えられる規定値であってもよい。

ＣＰＵ４３は、両送信電力Ｐ１とＰ２の変動割合（Ｐ２／Ｐ１）に基づいて、ゲイン微調整部３４のゲイン係数を算出する（Ｓ１０６）。具体的には、ゲイン微調整部３４に現在設定されているゲイン係数をＧstdとし、新たに算出されるゲイン係数をＧchgとすると、ゲイン係数Ｇchgは、次式（１）により求められる。

Ｇchg＝（Ｐ２／Ｐ１）×Ｇstd …（１）

現在設定されているゲイン係数Ｇstdは、前回のゲイン調整処理により算出されたゲイン係数Ｇchgであり、初期値は１である（工場出荷前の評価作業時では、該初期値＝１がＧstdとなる）。

続いて、ＣＰＵ４３は、後ピーク抑圧値を算出する（Ｓ１０８）。後ピーク抑圧部３３に現在設定されている後ピーク抑圧値をＲstdとし、新たに算出される後ピーク抑圧値をＲchgとすると、後ピーク抑圧値Ｒchgは、次式（２）により求められる。

Ｒchg＝（Ｇchg／Ｇstd）×Ｒstd …（２）

現在設定されている後ピーク抑圧値Ｒstdは、前回の後ピーク抑圧値調整処理により算出された後ピーク抑圧値Ｒchgであり、初期値は選択された送信モードに対して上述の基準送信電力に対して求められた後ピーク抑圧値である（工場出荷前の評価作業時では、該初期値がＲstdとなる）。

なお、式（２）では、ゲイン係数比（Ｇchg／Ｇstd）を用いているが、式（１）より、（Ｇchg／Ｇstd）＝（Ｐ２／Ｐ１）であるので、後ピーク抑圧値も送信電力の変動割合に比例する。

ＣＰＵ４３は、Ｓ１０６で求められたゲイン係数をゲイン微調整部３４に設定し、Ｓ１０８で求められた後ピーク抑圧値を後ピーク抑圧部３３に設定する（Ｓ１１０）。

送信電力の変動に対して、前ピーク抑圧値を変化させずに、ゲイン微調整部３４でのゲイン係数の変動割合に応じて後ピーク抑圧部３３に設定される後ピーク抑圧値の変化させることで、原理的にはゲイン係数の調整ステップ幅に制限なく（送信電力の検知精度に依存して、調整ステップ幅の細分化には限度がある）、CCDFを一定に維持したままピーク抑圧値を調整することが可能となる。これにより、EVMやACLRなどの無線伝送特性を劣化させることなく、送信電力の変動に対するピーク抑圧値の調整をより細かい調整ステップ幅で行うことができる。しかも、前ピーク抑圧値設定テーブル４１での調整ステップ幅は、後ピーク抑圧値のより細かい調整ステップ幅に合わせる必要はなく、従前どおり、比較的粗いステップ幅のままでよい。さらに、後ピーク抑圧値テーブルが不要となる。

ゲイン微調整部３４は、電力差に応じて演算によりゲイン係数を求めるため、細かい調整ステップ幅（例えば0.1dB単位）でのゲイン係数設定が可能となる。また、窓関数方式の後ピーク抑圧部３３のピーク抑圧量は、最大でおよそ１dB程度であり、例えば0.1dB単位で±0.5ｄB程度までの調整であるならば、ゲイン係数の0.1dB単位の変動に対する後ピーク抑圧値の演算も容易であることから、ゲイン微調整部３４によるゲイン調整は、後ピーク抑圧部３３による後ピーク抑圧処理との組み合わせで処理することが適している。従って、ゲイン微調整部３４は、前ピーク抑圧部３１の後段且つ後ピーク抑圧部３３の前段に設けられる。なお、１dBを超えるような比較的大きな送信電力変動については、ゲイン粗調整部２０にてゲイン調整を行い、ＣＰＵ４３は、そのゲイン係数の変更に対応して、前ピーク抑圧設定テーブル４１に基づいて前ピーク抑圧部３１に設定するピーク抑圧値を変更し、再設定すればよい。

図４は、本実施の形態における無線送信装置の第２の構成例を示す図である。図２の第１の構成例との比較において、第２の構成例は、アンテナ９から出力される送信信号の送信電力を直接測定するアンテナ出力電力測定器１３を備える。他の構成要素は、第１の構成例と同様である。

第１の構成例は、工場出荷前の評価作業時に実行されるゲイン調整処理及びピーク抑圧値調整処理のための構成であり、第２の構成例は、無線送信装置が実際に設置される場所で実行されるのゲイン調整処理及びピーク抑圧値調整処理のための構成である。

第２の構成例では、アンテナ９から出力される送信信号を直接測定するため、アンテナ９までのケーブル長の違いによる通過損失のばらつき、増幅器７より後段に設置される帯域フィルタ８など送信信号の経路上のすべての部品の通過損失のばらつきによる送信電力変動に対して、ピーク抑圧値調整が可能となる。

好ましくは、図２の第１の構成例により、工場出荷前の評価作業時に調整処理を行うとともに、図４の第２の構成例より、設置場所での調整処理を行うことにより、より高精度にゲイン及びピーク抑圧値を調整することが可能となる。

図５は、第２の構成例の無線送信装置によるゲイン微調整部３４のゲイン係数調整処理及び後ピーク抑圧部３３の後ピーク抑圧値調整処理の処理フローチャートである。

複数の送信モード（例えば、10M×１波、10M×２波などの送信周波数帯域の種類）のうちから設定される一つの送信モードを選択し（Ｓ２００）、選択した送信モードで送信信号を送信させ、処理が開始される。

送信信号発生部１からの送信信号の送信が行われると、送信電力制御部５がアンテナ出力電力測定器１３により測定される送信電力Ｐ２を取得する（Ｓ２０２）。送信電力制御部５は、アンテナ９からの送信電力の規定値Ｐ１と測定された電力Ｐ２とをＣＰＵ４３に通知し、微調整処理を指示する（Ｓ２０４）。

ＣＰＵ４３は、両送信電力Ｐ１、Ｐ２を取得すると、両送信電力の比（Ｐ２／Ｐ１）に基づいて、ゲイン微調整部３４のゲイン係数を算出する（Ｓ２０６）。具体的には、上記（１）式により、新たに算出されるゲイン係数Ｇchgを算出する。式（１）において、ゲイン係数Ｇstdは、設置場所での初めての処理の場合は、工場出荷前の評価作業時で求められたＧchgとなり、制御部４の内部記憶手段に記憶された値である。更新されたＧchgは上書きされて内部記憶手段に記憶される。

続いて、ＣＰＵ４３は、後ピーク抑圧値を算出する（Ｓ２０８）。新たに算出される後ピーク抑圧値Ｒchgは、上記式（２）により求められる。式（２）において、現在設定されている後ピーク抑圧値Ｒstdは、設置場所での初めての処理の場合は、工場出荷前の評価作業時で求められたＲchgとなり、制御部４の内部記憶手段に記憶された値である。更新されたＲchgは上書きされて内部記憶手段に記憶される。

ＣＰＵ４３は、Ｓ２０６で求められたゲイン係数をゲイン微調整部３４に設定し、Ｓ２０８で求められた後ピーク抑圧値を後ピーク抑圧部３３に設定する（Ｓ２１０）。

続いて、Ｓ２１０において、ゲイン係数及び後ピーク抑圧値が設定された後、再度、送信電力制御部５がアンテナ出力電力測定器１３により測定される送信電力Ｐ２を取得する（Ｓ２１２）。測定された送信電力Ｐ２と送信電力規定値Ｐ１が一致する（所定許容誤差以内）かどうか判定し（Ｓ２１４）、一致しない場合は、上記ステップＳ２０４乃至Ｓ２１２の処理を繰り返す。一致する場合は、処理を終了する。

工場出荷前の評価作業時に行われる図３の処理及び設置場所で行われる図４の処理とを行うことで、ゲイン及び後ピーク抑圧値の最終的な調整が完了する。

上記処理では、アンテナ出力電力測定器１３により測定される送信電力は、送信電力制御部５によって取得され、送信電力制御部５から制御部４のＣＰＵ４３に通知されるが、ＣＰＵ４３が直接取得する構成であってもよい（図中点線）。送信電力の規定値もあらかじめ制御部４内の内部記憶手段に記憶されている。また、図２の第１の構成における電力測定部１０が設けられ、送信電力の規定値に代わって、電力測定部１０によって測定される電力（ゲイン粗調整部２０から出力される送信信号の電力）が用いられてよい。

設置場所での調整処理においても、送信電力の変動に応じて、ゲイン微調整部３４のゲイン係数を演算により求め、さらにそのゲイン係数に応じて後ピーク抑圧部３３の後ピーク抑圧値を無線伝送特性を劣化させることなく自動的に演算で求めることができるので、設置場所での調整作業が容易となり、調整時間も大幅に削減することができる。

また、部品のばらつきに対して柔軟にピーク抑圧値を調整することができるので、ばらつきの少ない高価な部品を使用する必要がなくなり、無線送信装置のコスト低減につながる。

無線送信装置における従来のピーク抑圧処理構成を説明する図である。 本実施の形態における無線送信装置の第１の構成例を示す図である。 第１の構成例の無線送信装置によるゲイン微調整部３４のゲイン係数調整処理及び後ピーク抑圧部３３の後ピーク抑圧値調整処理の処理フローチャートである。 本実施の形態における無線送信装置の第２の構成例を示す図である。 第２の構成例の無線送信装置によるゲイン微調整部３４のゲイン係数調整処理及び後ピーク抑圧部３３の後ピーク抑圧値調整処理の処理フローチャートである。

符号の説明

１：送信信号発生部、２：ゲイン調整部、３：ピーク抑圧部、４：制御部、５：送信制御部、６：ＤＰＤ部、７：送信電力増幅部、８：帯域フィルタ、９：アンテナ、１０：電力測定部、１１：フィードバック電力測定部、１２：アンテナ出力電力測定部、２０：ゲイン粗調整部、３１：前ピーク抑圧部、３２：ＬＰＦ、３３：後ピーク抑圧部、３４：ゲイン微調整部、４１：前ピーク抑圧値テーブル、４２：後ピーク抑圧値テーブル、４３：ＣＰＵ

Claims (6)

1. ピーク成分を含む送信信号を生成し、アンテナから送信する無線送信装置において、
   前記送信信号に第１のゲイン係数を乗算してゲイン調整する第１のゲイン調整部と、
   前記第１のゲイン調整部から出力される送信信号のピーク成分を第１のピーク抑圧値に従って抑圧する第１のピーク抑圧部と、
   前記第１のピーク抑圧部から出力される送信信号をフィルタリングするローパスフィルタと、
   前記ローパスフィルタから出力される送信信号に第２のゲイン係数を乗算してゲイン調整する第２のゲイン調整部と、
   前記第２のゲイン調整部から出力される送信信号のピーク成分を第２のピーク抑圧値に従って抑圧する第２のピーク抑圧部と、
   前記第１のゲイン調整部から出力される送信信号の電力と前記第２のピーク抑圧部より後段の送信信号の電力との変動割合に基づいて、前記第２のゲイン係数及び前記第２のピーク抑圧値を算出する制御部とを備えることを特徴とする無線送信装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、第１のステップ単位の複数の送信電力値毎に前記第１のピーク抑圧部に設定する前記第１のピーク抑圧値のテーブルを有し、
   前記制御部は、前記変動割合に応じて、前記第１のステップ単位より細かい第２のステップ単位の送信電力値に対して前記第２のゲイン係数及び前記第２のピーク抑圧値を算出することを特徴とする無線送信装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記制御部は、前記第２のゲイン係数の現設定値及び前記第２のピーク抑圧値の現設定値に前記変動割合を乗算して、前記第２のゲイン係数の新設定値及び前記第２のピーク抑圧値の新設定値を求め、前記第２のゲイン調整部に設定される前記第２のゲイン係数をその現設定値から新設定値に更新し、前記第２のピーク抑圧部に設定される前記第２のピーク抑圧値をその現設定値から新設定値に更新することを特徴とする無線送信装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記第１のピーク抑圧部は、前記送信信号の所定レベル以上をカットするハードクリップ式ピーク抑圧処理を実行し、
   前記第２のピーク抑圧処理は、所定の窓関数を生成し、該窓関数の値を前記送信信号に乗じる窓関数式ピーク抑圧処理を実行することを特徴とする無線送信装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記第２のピーク抑圧部から出力される送信信号を増幅する増幅部と、
   前記増幅部から出力される送信信号の電力を測定する第１の電力測定部とを備え、
   前記第２のピーク抑圧部より後段の送信信号の電力は、前記第１の電力測定部により測定される電力であることと特徴とする無線送信装置。
6. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記アンテナから送信される送信信号の電力を測定する第２の電力測定部を備え、
   前記第２のピーク抑圧部より後段の送信信号の電力は、前記第２の電力測定部により測定される電力であることを特徴とする無線送信装置。

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