JP2010130469A - Transmission apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain highly accurate and stable transmission output regardless of eccentricity in transmission symbol layout. <P>SOLUTION: A transmission apparatus includes: a transmission output determining means for determining a gain value of transmission power of a radio signal; a transmission waveform generating means for generating a transmission waveform of the radio signal; an amplitude calculating/averaging means for averaging the transmission waveform generated by the transmission waveform generating means; a radio frequency integrated circuit (RFIC) which uses the gain value determined by the transmission output determining means to convert the transmission waveform generated by the transmission waveform generating means into a transmission waveform of a radio transmission frequency and outputting the converted transmission waveform; a coupler for branching out the transmission waveform outputted by the RFIC to an antenna and a feedback path; a detector for converting the transmission waveform outputted to the feedback path into a positive voltage waveform; an averaging means for averaging the voltage waveform converted by the detector; and a computing element for outputting a differential between the transmission waveform averaged by the amplitude calculating/averaging means and the voltage waveform averaged by the averaging means to the transmission output determining means as an offset value. The transmission output determining means determines the gain value on the basis of the offset value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線信号を送信する送信装置に関する。   The present invention relates to a transmission device that transmits a radio signal.

移動しながら通信が可能である移動体通信においては、無線基地局がカバーするセル内で効率的な端末収容を可能とするために、端末自体のパワーを無線基地局からの指定値通りに保つ自動送信制御(APC:Automatic Power Control)が重要である。   In mobile communication that allows communication while moving, the power of the terminal itself is kept as specified by the radio base station in order to enable efficient terminal accommodation within the cell covered by the radio base station. Automatic transmission control (APC: Automatic Power Control) is important.

LTE(Long Term Evolution)システムにおいて、端末は15kHzの比較的低速なシンボル速度と、16QAMに及ぶ多値変調を用いて送信動作を行う。またこの時の送信帯域は、最小で180kHz、最大で18MHz幅までの可変帯域となっている。   In an LTE (Long Term Evolution) system, a terminal performs a transmission operation using a relatively low symbol rate of 15 kHz and multi-level modulation up to 16 QAM. The transmission band at this time is a variable band of up to 180 kHz and up to 18 MHz.

LTEシステムにおいて送信制御の単位は1sub−frame(1ms)であり、この単位時間内に、正確な出力制御を行う必要がある。   In the LTE system, the unit of transmission control is 1 sub-frame (1 ms), and it is necessary to perform accurate output control within this unit time.

一般的に、APCのための送信出力測定には、端末の出力端から分岐してダイオード等の検波器および電圧の平滑化を行う低域フィルタ(LPF:Low Pass Filter)を設置し、これらの出力である電圧値をある区間、例えば1スロット内で平均化するなどして、求めた値を出力電力として用いている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−318747号公報
In general, for transmission output measurement for APC, a detector such as a diode and a low pass filter (LPF: Low Pass Filter) for smoothing voltage are installed by branching from the output terminal of the terminal. A voltage value that is output is averaged within a certain section, for example, one slot, and the obtained value is used as output power (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-318747 A

ここで、16QAM等の多値変調方式においては、送出するシンボルによってベースバンド信号の振幅が変動する。   Here, in the multi-level modulation method such as 16QAM, the amplitude of the baseband signal varies depending on the symbol to be transmitted.

図7は、IQ(In Phase−Quadrature Phase)平面上の16QAMのシンボル配置を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a 16QAM symbol arrangement on an IQ (In Phase-Quadrature Phase) plane.

図7より明らかなように、これらのシンボルは、平均出力振幅と同一、すなわち平均出力電力と同一の電力を持つ8つのシンボル点と、平均出力電力よりも大きな電力を持つ4つのシンボル点と、平均出力電力よりも小さな電力を持つ4つのシンボル点とから形成される。これらの内、最大振幅をもつシンボルと、最小振幅を持つシンボルとの間には9.5dBの電力差が存在する。   As is apparent from FIG. 7, these symbols have eight symbol points having the same power as the average output amplitude, that is, the same power as the average output power, and four symbol points having a power greater than the average output power, It is formed from four symbol points having a power smaller than the average output power. Among these, a power difference of 9.5 dB exists between the symbol having the maximum amplitude and the symbol having the minimum amplitude.

WCDMA等、シンボル遷移速度の速い(3.84MHz)システムにおいては、出力電力計測時間の中で多くのシンボルを計測し、これらを平均化処理することによって、概ね平均電力に近い出力電力値を算定することが可能である。   In a system with a fast symbol transition speed (3.84 MHz) such as WCDMA, an output power value that is close to the average power is calculated by measuring many symbols in the output power measurement time and averaging them. Is possible.

しかし、LTEシステムでは、そのシンボル速度が15kHzと低速であることから、1msの無線subframeにおいて1搬送キャリアあたりの送信シンボルは7個(ノーマルCP時)あるいは6個(拡張CP時)しか存在しない。これは、搬送キャリアは12本を1単位としたリソース・ブロック単位で送信されるため、例えば、最も狭い帯域を出力する条件である1リソース・ブロックの送信時において、subframe内の送出シンボルは84個(ノーマルCP時)あるいは72個(拡張CP時)となる。   However, in the LTE system, since the symbol rate is as low as 15 kHz, there are only 7 (in normal CP) or 6 (in extended CP) transmission symbols per carrier carrier in a 1 ms radio subframe. This is because the carrier carriers are transmitted in units of resource blocks with 12 units as one unit. For example, at the time of transmission of one resource block, which is a condition for outputting the narrowest band, the number of transmission symbols in the subframe is 84. The number (in normal CP) or 72 (in extended CP).

このため、送出データの偏在によって、例えば平均電力を上回るシンボルの偏在したデータ、または平均電力を下回るシンボルの偏在したデータを送出することによって、計測する出力電力が誤差を持つ可能性が高くなってしまうという問題点がある。   For this reason, due to the uneven distribution of the transmission data, for example, by transmitting unevenly distributed data of symbols exceeding the average power, or unevenly distributed data of symbols lower than the average power, there is a high possibility that the output power to be measured has an error. There is a problem that.

つまり、特に狭帯域送信時において、測定のタイミングと、測定時の送信データシンボルによっては、出力検波に基づいて算定した出力電力値に大きな誤差を生じてしまうおそれがある。   That is, particularly in narrow band transmission, depending on the measurement timing and the transmission data symbol at the time of measurement, there is a possibility that a large error may occur in the output power value calculated based on the output detection.

本発明は、上述した課題を解決する送信装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the transmitter which solves the subject mentioned above.

本発明の送信装置は、
無線信号を送信する送信装置であって、
前記無線信号の送信電力の利得値を決定する送信出力決定手段と、
前記無線信号の送信波形を生成する送信波形生成手段と、
前記送信波形生成手段が生成した送信波形の振幅を計算して、該送信波形を平均化する振幅計算・平均化手段と、
前記送信出力決定手段が決定した利得値を用いて、前記送信波形生成手段が生成した送信波形を、当該送信装置が有するアンテナから送信するため無線送信周波数の送信波形へ変換して出力するRFICと、
前記RFICが出力した送信波形を、前記アンテナと当該送信装置内に帰還するための帰還パスとへ分岐して出力する結合器と、
前記帰還パスへ出力された送信波形を包絡線成分を持つ正の電圧波形へ変換する検波器と、
前記検波器が変換した電圧波形を平均化する平均化手段と、
前記振幅計算・平均化手段が平均化した送信波形と、前記平均化手段が平均化した電圧波形とを比較する比較器と、
前記比較器が比較した結果に基づいて、前記振幅計算・平均化手段が平均化した送信波形と前記平均化手段が平均化した電圧波形との差分をオフセット値として前記送信出力決定手段へ出力する演算器とを有し、
前記送信出力決定手段は、前記演算器から出力されたオフセット値に基づいて前記利得値を決定する。
The transmission device of the present invention includes:
A transmission device for transmitting a radio signal,
Transmission power determining means for determining a gain value of transmission power of the radio signal;
Transmission waveform generating means for generating a transmission waveform of the radio signal;
Amplitude calculation / averaging means for calculating the amplitude of the transmission waveform generated by the transmission waveform generation means and averaging the transmission waveform;
RFIC that uses the gain value determined by the transmission output determination means to convert the transmission waveform generated by the transmission waveform generation means into a transmission waveform of a radio transmission frequency for transmission from an antenna of the transmission apparatus and output the RFIC; ,
A coupler for branching and outputting the transmission waveform output by the RFIC to the antenna and a feedback path for returning to the transmitting device;
A detector for converting the transmission waveform output to the feedback path into a positive voltage waveform having an envelope component;
Averaging means for averaging the voltage waveform converted by the detector;
A comparator that compares the transmission waveform averaged by the amplitude calculating / averaging means and the voltage waveform averaged by the averaging means;
Based on the result of comparison by the comparator, the difference between the transmission waveform averaged by the amplitude calculating / averaging means and the voltage waveform averaged by the averaging means is output to the transmission output determining means as an offset value. An arithmetic unit,
The transmission output determining means determines the gain value based on the offset value output from the computing unit.

以上説明したように本発明においては、無線信号の送信電力の利得値を決定する送信出力決定手段と、無線信号の送信波形を生成する送信波形生成手段と、送信波形生成手段が生成した送信波形の振幅を計算して、送信波形を平均化する振幅計算・平均化手段と、送信出力決定手段が決定した利得値を用いて、送信波形生成手段が生成した送信波形を、アンテナから送信するため無線送信周波数の送信波形へ変換して出力するRFICと、RFICが出力した送信波形を、アンテナと帰還パスとへ分岐して出力する結合器と、帰還パスへ出力された送信波形を包絡線成分を持つ正の電圧波形へ変換する検波器と、検波器が変換した電圧波形を平均化する平均化手段と、振幅計算・平均化手段が平均化した送信波形と、平均化手段が平均化した電圧波形とを比較する比較器と、比較器が比較した結果に基づいて、振幅計算・平均化手段が平均化した送信波形と平均化手段が平均化した電圧波形との差分をオフセット値として送信出力決定手段へ出力する演算器とを有し、送信出力決定手段は、演算器から出力されたオフセット値に基づいて利得値を決定する構成としたため、送信シンボル配置の偏りにとらわれない高精度かつ安定した送信出力を維持することができる。   As described above, in the present invention, the transmission output determining means for determining the gain value of the transmission power of the radio signal, the transmission waveform generating means for generating the transmission waveform of the radio signal, and the transmission waveform generated by the transmission waveform generating means The transmission waveform generated by the transmission waveform generation means is transmitted from the antenna using the amplitude calculation / averaging means for calculating the amplitude of the transmission waveform and the gain value determined by the transmission output determination means. An RFIC that converts and outputs a transmission waveform of a radio transmission frequency, a coupler that branches and outputs the transmission waveform output by the RFIC to an antenna and a feedback path, and an envelope component of the transmission waveform output to the feedback path A detector that converts to a positive voltage waveform, an averaging means that averages the voltage waveform converted by the detector, a transmission waveform that is averaged by the amplitude calculation and averaging means, and an averaging means that is averaged Based on the comparison result of the pressure waveform and the comparison result of the comparator, the difference between the transmission waveform averaged by the amplitude calculation and averaging means and the voltage waveform averaged by the averaging means is transmitted as an offset value. The transmission output determining means is configured to determine the gain value based on the offset value output from the calculator, so that it is highly accurate and independent of transmission symbol arrangement bias. A stable transmission output can be maintained.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の送信装置の第1の実施の形態を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a transmission apparatus according to the present invention.

本形態における送信装置には図1に示すように、デジタルベースバンド処理部101と、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)102と、受信部110と、共用器111と、アンテナ112と、パワーアンプ103と、結合器104と、検波器105と、低域フィルタ106とが設けられている。   As shown in FIG. 1, the transmitting apparatus in this embodiment includes a digital baseband processing unit 101, an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit) 102, a receiving unit 110, a duplexer 111, an antenna 112, a power amplifier 103, and the like. , A coupler 104, a detector 105, and a low-pass filter 106 are provided.

デジタルベースバンド処理部101は、本送信装置から送信される信号のデジタルベースバンド処理を行う。デジタルベースバンド処理部101には、さらに、A/D変換器121と、比較器123と、演算器124と、送信波形生成手段125と、送信出力決定手段126と、振幅計算・平均化手段127と、平均化手段128とが設けられている。   The digital baseband processing unit 101 performs digital baseband processing on a signal transmitted from the transmission apparatus. The digital baseband processing unit 101 further includes an A / D converter 121, a comparator 123, a calculator 124, a transmission waveform generation unit 125, a transmission output determination unit 126, and an amplitude calculation / averaging unit 127. And an averaging means 128 are provided.

送信出力決定手段126は、上位レイヤから送信されてきた要求141で要求される送信電力を元に平均送信電力を決定する。この時点で、サンプル分布の不均一による電力変化は考慮されていない。決定した平均送信電力と、演算器124から出力されたオフセット値とを加算する。この結果、上記を考慮した最適な送信出力を決定する。また、この送信出力を元にRFIC102の送信利得(利得値)を計算する。そして、計算した送信利得(利得値)を手段131によってRFIC102へ出力する。   The transmission output determining means 126 determines the average transmission power based on the transmission power requested by the request 141 transmitted from the higher layer. At this point, power changes due to non-uniform sample distribution are not considered. The determined average transmission power is added to the offset value output from the calculator 124. As a result, an optimum transmission output considering the above is determined. Also, the transmission gain (gain value) of the RFIC 102 is calculated based on this transmission output. Then, the calculated transmission gain (gain value) is output to the RFIC 102 by the means 131.

送信波形生成手段125は、通信上位層からの要求142に従い、デジタル信号あるいはアナログ信号のIQ振幅波形(ベースバンド信号)を生成する。また、生成したIQ振幅波形を手段132を用いてRFIC102へ出力する。また、生成したIQ振幅波形を振幅計算・平均化手段127とへ出力する。   The transmission waveform generation means 125 generates an IQ amplitude waveform (baseband signal) of a digital signal or an analog signal in accordance with a request 142 from the communication upper layer. Further, the generated IQ amplitude waveform is output to the RFIC 102 using the means 132. Further, the generated IQ amplitude waveform is output to the amplitude calculation / averaging means 127.

振幅計算・平均化手段127は、送信波形生成手段125から出力されたIQ振幅波形に基づいて、送信波形の振幅を計算し、適宜平均化する。平均化した波形を比較器123へ出力する。   The amplitude calculation / averaging unit 127 calculates the amplitude of the transmission waveform based on the IQ amplitude waveform output from the transmission waveform generation unit 125, and averages it appropriately. The averaged waveform is output to the comparator 123.

A/D変換器121は、低域フィルタ106から出力されたアナログ信号をデジタル信号(電圧波形)へ変換して平均化手段128へ出力する。   The A / D converter 121 converts the analog signal output from the low-pass filter 106 into a digital signal (voltage waveform) and outputs the digital signal to the averaging unit 128.

平均化手段128は、A/D変換器121から出力された電圧波形について、低域フィルタ106で落としきれない高調波成分を平均化によって除去する。そして高周波成分を除去した電圧波形を比較器123へ出力する。   The averaging means 128 removes harmonic components that cannot be dropped by the low-pass filter 106 from the voltage waveform output from the A / D converter 121 by averaging. The voltage waveform from which the high frequency component has been removed is output to the comparator 123.

比較器123は、振幅計算・平均化手段127から出力された波形(ベースバンド送信波形)と、平均化手段128から出力された電圧波形(検波電圧波形)とを比較する。このとき、振幅計算・平均化手段127から出力された波形の振幅成分の絶対値と、平均化手段128から出力された電圧波形の値とを、時間方向に比較する。そして、それらの出力誤差を比較結果として、演算器124へ出力する。   The comparator 123 compares the waveform (baseband transmission waveform) output from the amplitude calculating / averaging unit 127 with the voltage waveform (detected voltage waveform) output from the averaging unit 128. At this time, the absolute value of the amplitude component of the waveform output from the amplitude calculating / averaging means 127 and the value of the voltage waveform output from the averaging means 128 are compared in the time direction. Then, these output errors are output to the computing unit 124 as comparison results.

演算器124は、比較器123から出力された比較結果である出力誤差を平均化し、当該平均化した出力誤差を送信出力決定手段126に対するオフセット値として、送信出力決定手段126へ出力する。このオフセット値は、送信出力決定手段126に対して出力指定値(固定デジタル値)に対するものである。   The computing unit 124 averages the output error that is the comparison result output from the comparator 123, and outputs the averaged output error to the transmission output determination unit 126 as an offset value for the transmission output determination unit 126. This offset value is for the output specified value (fixed digital value) for the transmission output determining means 126.

また、RFIC102は、デジタルベースバンド処理部101から出力されたIQ振幅波形を、内部のアップコンバートミキサを用いて無線送信周波数の送信波形へ変換する。この変換には、送信出力決定手段126から出力された送信利得が用いられる。このとき、デジタルベースバンド処理部101から出力されたIQ振幅波形がデジタル波形である場合、これに先立って当該デジタル波形をアナログ波形へ変換する。そして、無線送信周波数の送信波形へ変換された信号をパワーアンプ103へ出力する。   Also, the RFIC 102 converts the IQ amplitude waveform output from the digital baseband processing unit 101 into a transmission waveform of a radio transmission frequency using an internal up-conversion mixer. For this conversion, the transmission gain output from the transmission output determining means 126 is used. At this time, if the IQ amplitude waveform output from the digital baseband processing unit 101 is a digital waveform, prior to this, the digital waveform is converted into an analog waveform. Then, the signal converted into the transmission waveform of the radio transmission frequency is output to the power amplifier 103.

受信部130は、共用器111から出力された信号を受信する。また、受信した信号をRFIC102へ出力する。   The receiving unit 130 receives the signal output from the duplexer 111. The received signal is output to the RFIC 102.

共用器111は、アンテナ112にて受信した信号を受信部110へ出力する。また、結合器104から出力された信号をアンテナ112へ出力する。   The duplexer 111 outputs a signal received by the antenna 112 to the receiving unit 110. Further, the signal output from the coupler 104 is output to the antenna 112.

アンテナ112は、共用器111から出力された送信信号を無線信号として送信する。また、無線信号を受信し、受信した信号を共用器111へ出力する。   The antenna 112 transmits the transmission signal output from the duplexer 111 as a radio signal. Further, the wireless signal is received, and the received signal is output to the duplexer 111.

パワーアンプ103は、RFIC102から出力された送信波形を所定の利得で増幅する。また、増幅した送信波形を結合器104へ出力する。   The power amplifier 103 amplifies the transmission waveform output from the RFIC 102 with a predetermined gain. Further, the amplified transmission waveform is output to the coupler 104.

結合器104は、パワーアンプ103から出力された送信波形を共用器111と検波器105とへ分岐して出力する。   The coupler 104 branches the transmission waveform output from the power amplifier 103 to the duplexer 111 and the detector 105 and outputs the result.

検波器105は、結合器104を介して無線信号波形そのもの(高周波)を受け取り、当該無線信号波形を、内部のダイオード等を用いてこれを信号電圧の包絡線成分を持つ、正の電圧波形へ変換する。そして、変換された電圧波形を低域フィルタ106へ出力する。   The detector 105 receives the radio signal waveform itself (high frequency) via the coupler 104, and converts the radio signal waveform into a positive voltage waveform having an envelope component of the signal voltage using an internal diode or the like. Convert. Then, the converted voltage waveform is output to the low-pass filter 106.

低域フィルタ106は、検波器105から出力されてきた電圧波形のうち、あらかじめ設定された低周波の帯域の波形のみをA/D変換器121へ出力する。ここで、低域フィルタ106の帯域は、信号電力から搬送波周波数の寄与を取り除き(平滑化し)つつ、ベースバンド信号の周波数成分が残るような(平滑化されない)帯域に設定しておく。また、低域フィルタ106から出力される波形は、原信号の包絡線成分を持つ電圧波形となる。原信号の包絡線成分(送信出力の包絡線電圧)とは、無線送信周波数(0.7〜2.6GHz)で高速に動く信号に、例えばダイオード検波器105と低域フィルタ106とを用い、ピーク成分を残しながら信号の包絡線状の波形を得た出力電圧のことである。   The low-pass filter 106 outputs only a waveform in a preset low frequency band among the voltage waveforms output from the detector 105 to the A / D converter 121. Here, the band of the low-pass filter 106 is set to a band in which the frequency component of the baseband signal remains (not smoothed) while removing the contribution of the carrier frequency from the signal power (smoothing). The waveform output from the low-pass filter 106 is a voltage waveform having the envelope component of the original signal. The envelope component of the original signal (envelope voltage of the transmission output) is a signal that moves at a high speed at a radio transmission frequency (0.7 to 2.6 GHz), for example, using a diode detector 105 and a low-pass filter 106. An output voltage obtained by obtaining an envelope waveform of a signal while leaving a peak component.

図2は、無線信号と包絡線検波出力波形との振幅の時間的変化の一例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a temporal change in amplitude between the radio signal and the envelope detection output waveform.

図2に示すように、包絡線検波出力(検波器105と低域フィルタ106とから構成される包絡線検波器の出力)702は、無線信号701のピーク成分を残しながら信号の包絡線状の波形を得た低帯域成分のみからなる波形となる。   As shown in FIG. 2, the envelope detection output (the output of the envelope detector composed of the detector 105 and the low-pass filter 106) 702 is an envelope of the signal while leaving the peak component of the radio signal 701. It becomes a waveform consisting only of the low-band component from which the waveform was obtained.

また、この結合器104から、検波器105、低域フィルタ106、A/D変換器121および平均化手段128を介した比較器123までのルートは、帰還パスである。   The route from the coupler 104 to the comparator 123 via the detector 105, the low-pass filter 106, the A / D converter 121, and the averaging means 128 is a feedback path.

出力電力の帰還パスによる遅延は、低速なシンボル速度に対しては充分短く設計可能である。そのため、適切なタイミングで比較を行うことによって、これらの信号の両者は同一の送信シンボル点について行われることとなる。   The delay due to the output power feedback path can be designed to be sufficiently short for low symbol rates. Therefore, by comparing at an appropriate timing, both of these signals are performed on the same transmission symbol point.

図3は、LTEシステムにおける送信波形と検波出力波形との振幅の時間的変化の一例を示す図である。ここでは、送信スロットの1〜7番目のシンボル501〜507について示している。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of temporal changes in amplitude between a transmission waveform and a detection output waveform in the LTE system. Here, the first to seventh symbols 501 to 507 in the transmission slot are shown.

図3に示すように、LTEシステムにおける送信波形(送信波形生成手段125の出力あるいはパワーアンプ103の出力)511と、低域フィルタ106の出力512とを比較すると、シンボル配置の偏りにより、スロット内各シンボル毎の平均出力が異なる。また原信号に比べ、低域フィルタ206の出力は少し波形がなまっている。   As shown in FIG. 3, when the transmission waveform (output of the transmission waveform generation means 125 or the output of the power amplifier 103) 511 in the LTE system is compared with the output 512 of the low-pass filter 106, it is determined that there is a difference in the symbol placement. The average output for each symbol is different. Compared to the original signal, the output of the low-pass filter 206 has a slight waveform.

図4は、図1に示した振幅計算・平均化手段127の出力波形と、平均化手段128の出力波形との振幅の時間的変化の一例を示す図である。ここでは、送信スロットの1〜7番目のシンボル601〜607について示している。   FIG. 4 is a diagram showing an example of temporal change in amplitude between the output waveform of the amplitude calculating / averaging means 127 and the output waveform of the averaging means 128 shown in FIG. Here, the first to seventh symbols 601 to 607 of the transmission slot are shown.

図4には、検波器105等が入力電力に対し非線形性を持たない理想的な状態における、送信出力の平均値(振幅計算・平均化手段127の出力611)と、検波出力(平均化手段128の出力612)との比較を示す。原信号は、スロット内各シンボルごとに、シンボル配置の偏りに基く平均電力の偏差を持つが、送信出力と検波出力とでシンボル毎に平均化処理を行い、同じシンボル同士を比較することで、シンボル配置の偏りによる偏差をキャンセルすることができる。つまり、シンボル配置偏差に拠らない出力誤差613のみを得ることができる。   FIG. 4 shows the average value of the transmission output (the output 611 of the amplitude calculation / averaging means 127) and the detection output (the averaging means) in an ideal state where the detector 105 has no nonlinearity with respect to the input power. A comparison with 128 outputs 612) is shown. For each symbol in the slot, the original signal has an average power deviation based on the deviation of the symbol arrangement, but by performing averaging processing for each symbol in the transmission output and the detection output, and comparing the same symbols, Deviations due to symbol placement bias can be canceled. That is, only the output error 613 that does not depend on the symbol arrangement deviation can be obtained.

このように、送信出力決定手段126によって決定された送信電力を送信シンボル毎、あるいはそれ以下の間隔で平均化した振幅計算・平均化手段127の出力値と、検波器105の出力をシンボル毎、あるいはそれ以下の間隔で平均化した平均化手段128の出力値とを比較する。それにより、同一のシンボル同士の平均化出力が比較されるため、シンボル配置に拠らない出力誤差(本送信系全体の変動によるもの)が観測される。
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の送信装置の第2の実施の形態を示す図である。
As described above, the transmission power determined by the transmission output determining means 126 is averaged for each transmission symbol or at intervals smaller than that, the output value of the amplitude calculating / averaging means 127, and the output of the detector 105 for each symbol. Or it compares with the output value of the averaging means 128 averaged at intervals less than that. Thereby, since the averaged outputs of the same symbols are compared, an output error (due to fluctuations in the entire transmission system) that does not depend on the symbol arrangement is observed.
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the transmission apparatus of the present invention.

本形態における送信装置は図5に示すように、図1に示した第1の実施の形態の平均化手段128に替えて、帯域補正フィルタ129が設けられている。このように、低域フィルタ106に対して、ベースバンド帯域を強調するような、特定の帯域を補正する帯域補正フィルタ129を追加することで、一層、ベースバンド帯域の変化を大きく捉えることができる。これにより、比較器123の中で、送信波形の振幅と、検波器出力との間のシンボル毎の比較が可能となる。つまり、比較器123における比較精度を高めることができる。
(第3の実施の形態)
図6は、本発明の送信装置の第3の実施の形態を示す図である。
As shown in FIG. 5, the transmission apparatus in this embodiment is provided with a band correction filter 129 instead of the averaging means 128 of the first embodiment shown in FIG. 1. In this way, by adding the band correction filter 129 for correcting a specific band that emphasizes the baseband band to the low-pass filter 106, a change in the baseband band can be captured more greatly. . As a result, in the comparator 123, a comparison can be made for each symbol between the amplitude of the transmission waveform and the detector output. That is, the comparison accuracy in the comparator 123 can be increased.
(Third embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the transmission apparatus of the present invention.

本形態における送信装置は図6に示すように、図1に示した第1の実施の形態の平均化手段128を削除し、また、振幅計算・平均化手段127と比較器123との間に非線形補正フィルタ130が設けられている。   As shown in FIG. 6, the transmission apparatus in the present embodiment deletes the averaging means 128 of the first embodiment shown in FIG. 1, and between the amplitude calculation / averaging means 127 and the comparator 123. A non-linear correction filter 130 is provided.

上述した第1および第2の実施の形態においては、比較器123の出力としての誤差の中には、原則的にはシンボル配置に拠らない出力誤差のみが残るが、検波器105の出力や、A/D変換器121の出力が、例えば入力電力(電圧)に対する非線形性を持つ場合、比較器123による比較のみで、純粋なシンボル配置に拠らない出力誤差のみの誤差成分を求めることは困難である。   In the first and second embodiments described above, in principle, only the output error that does not depend on the symbol arrangement remains in the error as the output of the comparator 123, but the output of the detector 105 and When the output of the A / D converter 121 has non-linearity with respect to, for example, input power (voltage), it is possible to obtain an error component of only an output error that does not depend on a pure symbol arrangement only by comparison by the comparator 123. Have difficulty.

そこで、例えば図6に示す非線形補正フィルタ130のような前置補正器を用いて、振幅計算・平均化手段127の出力、あるいはA/D変換器121の出力を補正するか、演算器124内で差分情報に対する補正処理を行なう必要がある。図6に示すように、送信波形の振幅計算・平均化手段127の出力に、非線形補正フィルタ130を設置することによって、演算器124の計算負荷を減じながら、検波器105やA/D変換器121の非線形性を補正し、比較器123における比較のみで、シンボル配置に拠らない誤差を出力することを可能と
する。
Therefore, for example, the output of the amplitude calculating / averaging means 127 or the output of the A / D converter 121 is corrected using a precorrector such as the nonlinear correction filter 130 shown in FIG. Therefore, it is necessary to correct the difference information. As shown in FIG. 6, by installing a nonlinear correction filter 130 at the output of the amplitude calculation / averaging means 127 of the transmission waveform, the detector 105 and the A / D converter are reduced while reducing the calculation load of the arithmetic unit 124. The non-linearity of 121 is corrected, and an error that does not depend on the symbol arrangement can be output only by the comparison in the comparator 123.

このように、デジタルベースバンド処理部101は、送信出力決定手段126によって決定された送信電力の平均値と、出力電力を検波して得られたA/D変換器121の出力波形との電力の差異が、本送信系全体の出力変動によるものなのか、それとも送信シンボル配置の偏りによる見かけ上の出力電力変動なのかを知ることができる。   As described above, the digital baseband processing unit 101 calculates the power of the average value of the transmission power determined by the transmission output determination unit 126 and the output waveform of the A / D converter 121 obtained by detecting the output power. It is possible to know whether the difference is due to the output fluctuation of the entire transmission system or the apparent output power fluctuation due to the deviation of the transmission symbol arrangement.

この結果を基に、演算器124を用いて最適な送信出力を演算し、これを用いて送信出力決定手段126を再設定することによって、送信シンボル配置の偏りにとらわれない高精度かつ安定した送信し出力の維持が可能となる。本送信装置は、特に、シンボル速度が比較的低速である(例えば、あらかじめ設定された閾値よりも低い)システムへの適用が有効である。   Based on this result, an optimum transmission output is calculated using the arithmetic unit 124, and the transmission output determining means 126 is reset using the calculation unit 124, whereby high-accuracy and stable transmission independent of transmission symbol arrangement bias is performed. However, the output can be maintained. This transmitting apparatus is particularly effective when applied to a system in which the symbol rate is relatively low (for example, lower than a preset threshold value).

本発明の送信装置の第1の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the transmitter of this invention. 無線信号と包絡線検波出力波形との振幅の時間的変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the amplitude of a radio signal and an envelope detection output waveform. LTEシステムにおける送信波形と検波出力波形との振幅の時間的変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the amplitude of the transmission waveform in a LTE system, and a detection output waveform. 図1に示した振幅計算・平均化手段の出力波形と、平均化手段の出力波形との振幅の時間的変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the amplitude of the output waveform of the amplitude calculation and averaging means shown in FIG. 1, and the output waveform of the averaging means. 本発明の送信装置の第2の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the transmitter of this invention. 本発明の送信装置の第3の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the transmitter of this invention. IQ(In Phase−Quadrature Phase)平面上の16QAMのシンボル配置を示す図である。It is a figure which shows the symbol arrangement | positioning of 16QAM on IQ (In Phase-Quadrature Phase) plane.

符号の説明Explanation of symbols

101 デジタルベースバンド処理部
102 RFIC
103 パワーアンプ
104 結合器
105 検波器
106 低域フィルタ
110 受信部
111 共用器
112 アンテナ
121 A/D変換器
123 比較器
124 演算器
125 送信波形生成手段
126 送信出力決定手段
127 振幅計算・平均化手段
128 平均化手段
129 帯域補正フィルタ
130 非線形補正フィルタ
131,132 手段
141,142 要求
501,601 スロットの1番目のシンボル
502,602 スロットの2番目のシンボル
503,603 スロットの3番目のシンボル
504,604 スロットの4番目のシンボル
505,605 スロットの5番目のシンボル
506,606 スロットの6番目のシンボル
507,607 スロットの7番目のシンボル
511 送信出力波形
512 低域フィルタ通過後の検波器出力波形
611 振幅計算・平均化手段の出力
612 平均化手段の出力
613 シンボル配置偏差に拠らない出力誤差
701 無線信号
702 包絡線検波出力
101 Digital baseband processing unit 102 RFIC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 Power amplifier 104 Coupler 105 Detector 106 Low-pass filter 110 Reception part 111 Duplexer 112 Antenna 121 A / D converter 123 Comparator 124 Operation unit 125 Transmission waveform generation means 126 Transmission output determination means 127 Amplitude calculation and averaging means 128 Averaging means 129 Band correction filter 130 Non-linear correction filter 131,132 Means 141,142 Request 501,601 First symbol in slot 502,602 Second symbol in slot 503,603 Third symbol in slot 504,604 4th symbol in slot 505, 605 5th symbol in slot 506, 606 6th symbol in slot 507, 607 7th symbol in slot 511 Transmission output waveform 512 After passing through low-pass filter Detector output waveform 611 amplitude calculation, not based on the output 613 symbols arranged deviation of the output 612 averaging means the averaging means outputs error 701 wireless signal 702 envelope detection output

Claims (5)

無線信号を送信する送信装置であって、
前記無線信号の送信電力の利得値を決定する送信出力決定手段と、
前記無線信号の送信波形を生成する送信波形生成手段と、
前記送信波形生成手段が生成した送信波形の振幅を計算して、該送信波形を平均化する振幅計算・平均化手段と、
前記送信出力決定手段が決定した利得値を用いて、前記送信波形生成手段が生成した送信波形を、当該送信装置が有するアンテナから送信するため無線送信周波数の送信波形へ変換して出力するRFICと、
前記RFICが出力した送信波形を、前記アンテナと当該送信装置内に帰還するための帰還パスとへ分岐して出力する結合器と、
前記帰還パスへ出力された送信波形を包絡線成分を持つ正の電圧波形へ変換する検波器と、
前記検波器が変換した電圧波形を平均化する平均化手段と、
前記振幅計算・平均化手段が平均化した送信波形と、前記平均化手段が平均化した電圧波形とを比較する比較器と、
前記比較器が比較した結果に基づいて、前記振幅計算・平均化手段が平均化した送信波形と前記平均化手段が平均化した電圧波形との差分をオフセット値として前記送信出力決定手段へ出力する演算器とを有し、
前記送信出力決定手段は、前記演算器から出力されたオフセット値に基づいて前記利得値を決定する送信装置。
A transmission device for transmitting a radio signal,
Transmission power determining means for determining a gain value of transmission power of the radio signal;
Transmission waveform generating means for generating a transmission waveform of the radio signal;
Amplitude calculation / averaging means for calculating the amplitude of the transmission waveform generated by the transmission waveform generation means and averaging the transmission waveform;
RFIC that uses the gain value determined by the transmission output determination means to convert the transmission waveform generated by the transmission waveform generation means into a transmission waveform of a radio transmission frequency for transmission from an antenna of the transmission apparatus and output the RFIC; ,
A coupler for branching and outputting the transmission waveform output by the RFIC to the antenna and a feedback path for returning to the transmitting device;
A detector for converting the transmission waveform output to the feedback path into a positive voltage waveform having an envelope component;
Averaging means for averaging the voltage waveform converted by the detector;
A comparator that compares the transmission waveform averaged by the amplitude calculating / averaging means and the voltage waveform averaged by the averaging means;
Based on the result of comparison by the comparator, the difference between the transmission waveform averaged by the amplitude calculating / averaging means and the voltage waveform averaged by the averaging means is output to the transmission output determining means as an offset value. An arithmetic unit,
The transmission output determining means determines the gain value based on an offset value output from the computing unit.
請求項1に記載の送信装置において、
前記検波器が変換した電圧波形を平滑化する低域フィルタと、
前記低域フィルタが平滑化した電圧波形についてアナログ−デジタル変換を行うA/D変換器とを有し、
前記平均化手段は、前記A/D変換器がアナログ−デジタル変換した電圧波形を平均化することを特徴とする送信装置。
The transmission apparatus according to claim 1,
A low pass filter for smoothing the voltage waveform converted by the detector;
An A / D converter that performs analog-digital conversion on the voltage waveform smoothed by the low-pass filter;
The transmission device according to claim 1, wherein the averaging means averages the voltage waveform analog-digital converted by the A / D converter.
請求項1または請求項2に記載の送信装置において、
前記平均化手段に替えて、ベースバンド帯域を強調するような特定の帯域を補正する帯域補正フィルタを有することを特徴とする送信装置。
The transmission apparatus according to claim 1 or 2,
A transmission apparatus comprising a band correction filter for correcting a specific band that emphasizes a baseband band, instead of the averaging means.
請求項2に記載の送信装置において、
前記振幅計算・平均化手段が平均化した送信波形の非線形性を補正する非線形補正フィルタを有し、
前記比較器は、前記非線形補正フィルタが補正した送信波形と、前記A/D変換器がアナログ−デジタル変換した電圧波形とを比較することを特徴とする送信装置。
The transmission device according to claim 2,
A non-linear correction filter for correcting non-linearity of the transmission waveform averaged by the amplitude calculation / averaging means;
The comparator compares the transmission waveform corrected by the nonlinear correction filter with the voltage waveform analog-digital converted by the A / D converter.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の送信装置において、
LTE(Long Term Evolution)システムに用いられることを特徴とする送信装置。
The transmission device according to any one of claims 1 to 4,
A transmission apparatus used in an LTE (Long Term Evolution) system.
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