JP2011182100A - 送信装置および送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号品質を低下させずに簡易な方法で瞬時電力を低減することが可能な送信装置を得ること。
【解決手段】変調信号Ｓ１に対して、瞬時電力を低減するための非線形処理を行い、この処理の実行結果として瞬時電力低減信号Ｓ２を出力する非線形処理部２と、前記瞬時電力低減信号Ｓ２と前記変調信号Ｓ１から非線形歪成分信号Ｓ３を抽出する歪成分抽出部３と、前記非線形歪成分信号Ｓ３から、前記変調信号Ｓ１と同一の帯域内にある帯域内歪信号Ｓ４を抽出する帯域内歪成分抽出部４と、前記帯域内歪信号Ｓ４の電力を減衰させることにより帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を生成する帯域内歪成分電力調整部５と、前記瞬時電力低減信号Ｓ２から前記帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を減算し、送信信号Ｓ６を出力する加算部６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、平均電力に対して瞬時的に非常に高い送信電力が発生する通信方式を用いる送信装置に関する。

従来、マルチキャリア変調方式やＣＤＭＡ方式を用いた送信装置では、平均電力に対して瞬時的に非常に高い送信電力が発生する。そのため、通信装置では、十分なバックオフを有する増幅器を用いる必要がある。しかしながら、このような場合、電力効率の悪化や送信装置の大型化を伴うことになる。一方、送信装置において、十分なバックオフを有しない増幅器を用いると、増幅器の非線形効果により帯域内外に非線形成分が発生し、特に帯域内の非線形成分が干渉となり通信品質等の特性が劣化する。そのため、送信装置では、瞬時電力を低減した上で、増幅器に変調信号を入力する必要がある。たとえば、下記特許文献１〜３には、送信装置における瞬時電力を低減する技術が開示されている。

たとえば、下記特許文献１には、送信装置が、瞬時的な高電力の前後のデータと移動平均によりクリップ値を求め、クリップにより発生した非線形成分の帯域外成分をフィルタで抑圧して帯域外放射を抑える技術が開示されている。また、下記特許文献２には、送信装置が瞬時的な高電力を抑える信号を帯域外周波数に生成して瞬時高電力を抑える技術が開示されている。具体的には、送信装置は、帯域外の成分で瞬時的な高電力を抑えるように、電力、位相を調整している。また、下記特許文献３には、送信装置が、送信信号のピークを検出してピークの位置にインパルスを生成し、インパルスを変調信号から減算することで瞬時的な高電力を抑える技術が開示されている。

特許第４１８４０２６号公報 特開２００１−２３７８００号公報 特開２００９−１００３９０号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、送信装置は、帯域内の非線形成分を除去または抑圧できない。そのため、帯域内のＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）が劣化し、通信品質の特性が劣化する、という問題があった。

また、上記特許文献２の技術によれば、送信装置は、電力、位相の調整を行う場合に、調整後の電力および調整後の位相の組み合わせが多数できるため、各組み合わせについて瞬時的な電力を抑圧できるかを試す必要がある。そのため、非常に多くの演算が必要になる、という問題があった。

また、上記特許文献３の技術によれば、インパルスを用いるため帯域外電力が大きくなるという問題があり、また誤り訂正能力を十分に生かせていなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マルチキャリア変調方式やＣＤＭＡ方式に代表される瞬時電力の高い信号が発生する通信方式において、信号品質を低下させずに簡易な方法で瞬時電力を低減することが可能な送信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、変調信号に対して瞬時電力を低減するための非線形処理を行い、この処理の実行結果として瞬時電力低減信号を出力する非線形処理手段と、前記瞬時電力低減信号と前記変調信号から非線形歪成分を抽出する歪成分抽出手段と、前記歪成分抽出手段によって抽出された非線形歪成分から、前記変調信号と同一の帯域内にある帯域内非線形歪成分を抽出する帯域内歪成分抽出手段と、前記帯域内歪成分抽出手段によって抽出された帯域内非線形歪成分の電力を減衰させることにより帯域内歪成分抑圧信号を生成する帯域内歪電力調整手段と、前記瞬時電力低減信号から前記帯域内歪成分抑圧信号を減算し、減算後の信号を送信信号として出力する信号減算手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、瞬時電力の高い信号に対して、所望の帯域内ＳＩＮＲを確保した上で、瞬時電力を低減することができる、という効果を奏する。

図１は、送信装置の構成例を示す図である。 図２は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。 図３−１は、変調信号Ｓ１の周波数スペクトルを示す図である。 図３−２は、瞬時電力低減信号Ｓ２の周波数スペクトルを示す図である。 図３−３は、非線形歪成分信号Ｓ３の周波数スペクトルを示す図である。 図３−４は、帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５の周波数スペクトルを示す図である。 図３−５は、送信信号Ｓ６の周波数スペクトルを示す図である。 図３−６は、帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５´の周波数スペクトルを示す図である。 図３−７は、送信信号Ｓ６´の周波数スペクトルを示す図である。 図４は、時間信号を示す図である。 図５−１は、非線形処理を説明する図である。 図５−２は、非線形処理を説明する図である。 図６は、送信装置の構成例を示す図である。 図７は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。 図８は、送信装置の構成例を示す図である。 図９は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。 図１０は、送信装置の構成例を示す図である。 図１１は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。 図１２は、非線形処理信号Ｓ１１の周波数スペクトルを示す図である。 図１３は、送信装置の構成例を示す図である。 図１４は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。 図１５は、送信装置の構成例を示す図である。 図１６は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる送信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、送信装置の構成例を示す図である。送信装置は、変調部１と、非線形処理部２と、歪成分抽出部３と、帯域内歪成分抽出部４と、帯域内歪成分電力調整部５と、加算部６と、を備える。変調部１は、送信すべき情報系列Ｓ０を変調し、変調信号Ｓ１を出力する。非線形処理部２は、変調信号Ｓ１に対して非線形処理により瞬時電力を抑圧し、瞬時電力低減信号Ｓ２を出力する。歪成分抽出部３は、変調信号Ｓ１および瞬時電力低減信号Ｓ２を入力し、瞬時電力低減信号Ｓ２から変調信号Ｓ１を減算することで歪成分を抽出し、非線形歪成分信号Ｓ３を出力する。帯域内歪成分抽出部４は、非線形歪成分信号Ｓ３の帯域内成分を抽出し、帯域内歪信号Ｓ４を出力する。帯域内歪成分電力調整部５は、帯域内歪信号Ｓ４の電力を減衰させて帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を生成し、出力する。加算部６は、瞬時電力低減信号Ｓ２から帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を減算し、送信信号Ｓ６を出力する。

つづいて、送信装置が送信を行う際の瞬時電力低減処理をフローチャートに基づいて説明する。図２は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。まず、変調部１は、入力した情報系列Ｓ０に対して変調処理を行う（ステップＳＴ１１）。そして、変調信号Ｓ１を出力する。

図３−１〜３−７および図４を用いて、送信装置内における信号の状態を説明する。図３−１〜図３−７は、送信装置内における信号の周波数スペクトルを示す図である。送信装置内の各構成の処理によって出力される信号の周波数スペクトスを表したものであり、横軸は周波数、縦軸は電力となっている。また、図４は、送信装置内の所定の信号についての時間信号を示す図である。横軸を時間、縦軸を電力レベルとし、包絡線レベルの時間ごとの電力レベルを示すものである。

図３−１は、変調信号Ｓ１の周波数スペクトルを示す図である。変調信号Ｓ１は、図３−１に示す周波数スペクトルおよび、図４（ａ）に示す包絡線レベルとして表すことができる。この段階で、変調信号Ｓ１は、図３−１に示すように、特定の周波数範囲にのみ電力が表れており、また、図４（ａ）に示すように、所望瞬時電力レベルよりも高い電力を含んでいる。

つぎに、非線形処理部２は、変調信号Ｓ１に対して非線形処理を行う（ステップＳＴ１２）。具体的には、変調信号Ｓ１の瞬時電力を低減し、瞬時電力低減信号Ｓ２を出力する。ここで、非線形処理について説明する。図５−１，５−２は、非線形処理を説明する図である。例えば、図５−１に示すように、入力電力が所望電力以上の瞬時電力の場合に、出力を所望電力でクリップする処理がある。また、図５−２に示すように、入力電力が大きくなるにつれて、出力が圧縮されていく入出力特性を持つ処理がある。本実施の形態においては、いずれの方法でもよい。なお、図５に示すものは一例であり、これらの方法に限定するものではなく、他の入出力特性に示す方法によって瞬時電力を低減してもよい。

図３−２は、瞬時電力低減信号Ｓ２の周波数スペクトルを示す図である。瞬時電力低減信号Ｓ２は、図３−２に示す周波数スペクトルおよび、図４（ｂ）に示す包絡線レベルとして表すことができる。図３−１と比較して、図３−２では、非線形処理により瞬時電力が低減され、変調信号の成分に加えて、非線形処理により発生した歪信号を含んだスペクトルとなっている。また、図４（ｂ）では、非線形処理として所望瞬時電力レベルでクリップした時間信号となっている。

つぎに、歪成分抽出部３は、歪成分を抽出する（ステップＳＴ１３）。具体的には、非線形処理により瞬時電力を抑圧された信号である瞬時電力低減信号Ｓ２から変調信号Ｓ１を減算する。これにより、歪成分抽出部３は、歪成分である非線形歪成分信号Ｓ３を得る。図３−３は、非線形歪成分信号Ｓ３の周波数スペクトルを示す図である。非線形歪成分を表す歪信号のスペクトルとなっている。

つぎに、帯域内歪成分抽出部４は、非線形歪成分信号Ｓ３から帯域外の歪成分を抑圧し、帯域内の歪成分のみを抽出する（ステップＳＴ１４）。そして、帯域内歪成分抽出部４は、帯域内の歪成分である帯域内非線形歪信号Ｓ４を得て、出力する。

つぎに、帯域内歪成分電力調整部５は、帯域内非線形歪信号Ｓ４の電力を減衰させて、帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を生成する（ステップＳＴ１５）。具体的には、帯域内歪成分電力調整部５は、加算部６において瞬時電力低減信号Ｓ２から帯域内歪成分を抑圧したい電力量をα、帯域内非線形歪信号Ｓ４の電力をβとした場合、帯域内非線形歪信号Ｓ４から（β−α）だけ電力を減衰させた帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を得る。図３−４は、帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５の周波数スペクトルを示す図である。通常、変調信号Ｓ１の平均電力は、あらかじめ決めることができる。そのため、帯域内歪成分電力調整部５は、帯域内歪成分を抑圧したい電力量αを、平均電力から所望のＳＩＮＲを確保できるように求めることができる。

加算部６は、瞬時電力低減信号Ｓ２から帯域内電力成分電力調整部５の出力である帯域内歪抑圧信号Ｓ５を減算する（ステップＳＴ１６）。これにより、加算部６は、帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５の電力分だけ瞬時電力低減信号Ｓ２の帯域内非線形歪成分を抑圧した送信信号Ｓ６を得て、出力することができる。

ここで、加算部６の加算処理は、ベクトル加算によって行われる。そのため、フィルタリング処理を行う帯域内歪成分抽出部４は、抽出前と抽出後で帯域内歪成分の位相が等しい処理、または可能な限り位相を保った処理を用いる。帯域内の位相を全く変化させない方法としては、例えば、周波数軸上でフィルタリング処理する方法があるが、これに限定するものではない。

図３−５は、送信信号Ｓ６の周波数スペクトルを示す図である。送信信号Ｓ６は、図３−５に示す周波数スペクトルおよび、図４（ｃ）に示す包絡線レベルとして表すことができる。図４（ｃ）に示す送信信号Ｓ６は、図４（ｂ）に示す瞬時電力低減信号Ｓ２と比較して瞬時電力の再伸長がある。しかしながら、図３−５に示す送信信号Ｓ６の周波数スペクトルでは、変調信号Ｓ１のある帯域内において非線形歪成分が抑圧されている。これにより、帯域内ＳＩＮＲを確保することができる。

帯域内歪成分を抑圧したため、図４（ｃ）に示すように再伸長が発生する。そのため、帯域内歪電力調整部５では、非線形歪成分を全て除去する必要はなく、前述の通り所望のＳＩＮＲを確保できる程度の量だけ減衰させればよい。

その後、送信装置は、帯域内非線形歪成分が抑圧された送信信号Ｓ６に対して、通常の場合と同様に、ＤＡ（Digital Analogue）変換、搬送波への周波数変換、電力増幅等を施し、出力する。

一般に、帯域外電力は、隣接チャネルへの干渉となるため厳しい制限が設けられている。しかしながら、本実施の形態では、帯域外電力を使って瞬時電力を低減することを特徴の１つとしている。

この様な場合であっても、本実施の形態にかかる送信装置を、例えば、微弱無線局のように帯域外電力規定のない装置に用いることができる。また、送信スペクトルマスクの帯域外規定が比較的厳しくない周波数帯、通信方式において当該送信装置を用いることができる。ミリ波帯のように、直進性の高い周波数においては、他システムや隣接チャネルへ与える影響は小さいと考えられ、送信スペクトルマスクの帯域外規定が比較的厳しくないため、当該送信装置を用いることができる。無線ＬＡＮでも、送信スペクトルマスクの帯域外規定が比較的厳しくないため、当該送信装置を用いることができる。

なお、帯域内歪成分電力調整部５では、帯域内歪成分を減衰させる場合、図３−４のように一様に帯域内歪信号を減衰させるだけでなく、周波数特性を持たせるように減衰させてもよい。図３−６は、帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５´の周波数スペクトルを示す図である。図３−６のように周波数特性を持つように減衰させ、周波数特性を持った帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５´を得てもよい。図３−７は、送信信号Ｓ６´の周波数スペクトルを示す図である。周波数特性を持った帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５´を用いた場合、加算部６では、瞬時電力低減信号Ｓ２から帯域内歪抑圧信号Ｓ５´を減算すると、図３−７のように帯域内歪成分に周波数特性を持った送信信号Ｓ６´を得る。

帯域内歪成分に周波数特性のある信号の低ＳＩＮＲの周波数部分は、受信装置において誤り発生の原因となる。しかしながら、誤り訂正符号化を用いたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency−Division Multiplexing）では、一般にサブキャリア間で誤り訂正を行うため、受信装置での誤り訂正時、周波数特性を送信装置、受信装置間で事前に共有しておく、またはＳＩＮＲで受信装置の誤り訂正重み付けをＳＩＮＲで行うことにより、低ＳＩＮＲの周波数の誤りを訂正することができる。周波数特性を送信装置、受信装置間で事前の共有については、あらかじめ決めておくこともできるし、送信装置から受信装置への通知により共有することもできる。

このように、部分的に所望のＳＩＮＲより低い周波数がある場合であっても、特性劣化を誤り訂正により防ぐことが可能であり、送信装置では、帯域内歪を抑圧する際、周波数特性を与えることにより抑圧量を軽減することができる。これにより、送信装置では、さらに、抑圧量を軽減することにより、帯域内歪抑圧時の瞬時電力再伸長を軽減することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信装置は、送信対象の情報系列に対して変調処理を行い、変調後の信号に対して非線形処理による瞬時電力の低減を行う。そして、変調処理後の信号および非線形処理後の信号から非線形歪成分信号を生成し、さらに、帯域内歪成分抑圧信号を生成し、変調後の信号から帯域内歪成分抑圧信号を減算することによって、送信信号を求めることとした。これにより、送信装置は、帯域内ＳＩＮＲを確保した状態で瞬時電力を低減できるため、送信信号が増幅器で増幅される際に、増幅器による非線形歪みの発生を抑制することができる。

実施の形態２．
本実施の形態では、適応変調を行う場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図６は、本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態では、変調方式決定部７を備え、さらに、変調部１および帯域内歪成分電力調整部５に替えて、変調部１ａおよび帯域内歪成分電力調整部５ａを備える点が実施の形態１（図１参照）と異なる。変調方式決定部７は、適応変調を行う場合に変調方式を決定し、変調方式指示信号Ｓ７を出力する。変調部１ａは、変調方式指示信号Ｓ７に基づいて、変調を行う。帯域内歪成分電力調整部５ａは、変調方式指示信号Ｓ７に基づいて、帯域内歪成分を抑圧する。

つづいて、送信装置が送信を行う際の瞬時電力低減処理をフローチャートに基づいて説明する。図７は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。まず、変調方式決定部７は、変調方式を決定する（ステップＳＴ２１）。本実施の形態では、適応変調を行う場合を想定しており、変調方式決定部７は、変調方式指示信号Ｓ７を、変調部１ａおよび帯域内歪成分電力調整部５ａへ出力する。

適応変調を行う場合、所望のＳＩＮＲが変調方式によって変わるため、帯域内歪成分電力調整部５ａでは、帯域内歪成分を抑圧する量も変わる。そのため、帯域内歪成分電力調整部５ａは、変調方式指示信号Ｓ７の指示に基づいて減衰させる帯域内歪の量を変えることにより、所望のＳＩＮＲを確保することができる。一般に、変調方式決定部７では、過去の誤り率、受信信号強度や信号対雑音電力比などの信号品質に基づいて変調方式を決定するが、これに限定するものではない。

変調部１ａは、変調方式指示信号Ｓ７の指示に基づいて、変調方式決定部７で決定した方式によって変調を行う（ステップＳＴ１１）。以降の処理は実施の形態１と同様である。

以上説明したように、本実施の形態では、送信装置において、適応変調によって変調方式を変更する場合、変調方式決定部が、変調部および帯域内歪成分電力調整部に対して、変調方式指示信号を通知する。そして、変調部は、変調方式指示信号の指示に基づいて変調を行い、帯域内歪成分電力調整部は、変調方式指示信号の指示に基づいて減衰させる帯域内歪の量を変更することとした。これにより、送信装置では、適応変調を行う場合であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
本実施の形態では、送信信号生成後の電力増幅処理等について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図８は、本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態では、実施の形態１の構成（図１参照）に、さらに、ＤＡ変換部８と、電力増幅部９と、フィルタ部１０と、を備える。ＤＡ変換部８は、送信信号Ｓ６をデジタル信号からアナログ信号に変換する。電力増幅部９は、変換されたアナログ信号に対して増幅処理を行う。瞬時電力による非線形成分が発生する電力増幅器である。フィルタ部１０は、電力増幅後の信号から、帯域外信号を除去する。

つづいて、送信装置が送信を行う際の瞬時電力低減処理をフローチャートに基づいて説明する。図９は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。ここで、ステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１６までの各処理については実施の形態１と同様である。加算部６は、ステップＳＴ１６の減算処理によって送信信号Ｓ６を生成し、出力する。

つぎに、ＤＡ変換部８は、送信信号Ｓ６に対してＤＡ変換処理を行う（ステップＳＴ３１）。すなわち、ＤＡ変換部８は、送信信号Ｓ６を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。

電力増幅部９は、変換後のアナログ信号に対して増幅処理を行う（ステップＳＴ３２）。この段階では、電力増幅部９において、入力信号の瞬時電力は既に抑圧されているため、電力増幅処理によって非線形成分は発生せず、または発生しにくくなっている。

フィルタ部１０が、増幅後の信号に対してフィルタ処理を行う（ステップＳＴ３３）。フィルタ部１０は、非線形処理部２において発生する帯域外非線形歪を除去することができるため、帯域内ＳＩＮＲを劣化させることなく、帯域外放射も抑えることができる。

実施の形態１では、送信装置は、帯域外電力を使って瞬時電力を低減していた。そのため、送信装置の適用範囲は限定されている。本実施の形態のように、送信装置は、増幅処理後にフィルタ処理によって帯域外非線形歪を除去し、帯域外放射を抑えることによって、装置の適用範囲を拡大することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信装置は、送信信号を増幅後、フィルタ処理によって、帯域外非線形歪を除去することとした。これにより、送信装置では、帯域内ＳＩＮＲを劣化させることなく、さらに、帯域外放射を抑えることができる。

なお、実施の形態１を適用する場合について説明したが、実施の形態２についても適用可能である。

実施の形態４．
本実施の形態では、変調信号に帯域内歪信号を減衰させた歪信号を加算することにより、送信信号を生成する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図１０は、本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。送信装置は、変調部１ｂと、非線形処理部２ａと、歪成分抽出部３と、帯域内歪成分抑圧部１１と、加算部６ａと、を備える。変調部１ｂは、変調部１と同様の変調処理を行うが、変調信号Ｓ１を、さらに、加算部６ａへ出力する。非線形処理部２ａは、非線形処理部２と同様の非線形処理を行うが、歪成分抽出部３にのみ、瞬時電力低減信号Ｓ２を出力する。帯域内歪成分抑圧部１１は、帯域内の歪成分を減衰させた非線形歪信号Ｓ１１を生成する。加算部６ａは、変調信号Ｓ１と非線形歪信号Ｓ１１とを入力し、加算して送信信号Ｓ６を生成する。

つづいて、送信装置が送信を行う際の瞬時電力低減処理をフローチャートに基づいて説明する。図１１は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。まず、変調部１ｂは、入力した情報系列Ｓ０に対して変調処理を行う（ステップＳＴ１１´）。このとき、変調部１ｂは、非線形処理部２ａ、歪成分抽出部３に加え、さらに、加算部６ａへ変調信号Ｓ１を出力する。

つぎに、非線形処理部２ａは、変調信号Ｓ１に対して非線形処理を行う（ステップＳＴ１２´）。このとき、非線形処理部２ａは、生成した瞬時電力低減信号Ｓ２を歪成分抽出部３へのみ出力する。その後、歪成分抽出部３は、歪成分を抽出する（ステップＳＴ１３）。

つぎに、帯域内歪成分抑圧部１１は、非線形歪成分信号Ｓ３を入力し、歪成分のうち帯域内の非線形歪成分を減衰させて非線形歪信号Ｓ１１を生成する（ステップＳＴ４１）。図１２は、非線形歪信号Ｓ１１の周波数スペクトルを示す図である。非線形歪成分信号Ｓ３から帯域内の歪成分が減衰された状態のスペクトルとなっている。

具体的な帯域内歪成分抑圧部１１の減衰処理としては、例えば、デジタルフィルタを用いて帯域内のみ歪成分を減衰させることができ、また、フーリエ変換を用いた演算によっても帯域内のみ歪成分を減衰させることができる。また、帯域内歪成分抑圧部１１において、実施の形態１における帯域内歪成分抽出部４および帯域内歪成分電力調整部５の各処理を行って帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を得て、非線形歪成分信号Ｓ３から帯域内歪成分抑圧信号Ｓ５を減算することによって、非線形歪信号Ｓ１１を得ることもできる。

加算部６ａは、変調信号Ｓ１と非線形歪信号Ｓ１１とを入力し、２つの信号を加算する（ステップＳＴ４２）。これにより、加算部６ａは、実施の形態１と同様の送信信号Ｓ６を得て、出力することができる。実施の形態１において、変調信号Ｓ１に非線形歪成分信号Ｓ３を加算して、瞬時電力を低減した瞬時電力低減信号Ｓ２を生成したのと同様に、変調信号Ｓ１に非線形歪信号Ｓ１１を加算すれば、瞬時電力を低減した送信信号Ｓ６を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信装置は、変調信号と帯域内歪成分を抑圧した歪信号である非線形歪信号とを加算することによって、送信信号を生成することとした。このような場合にもいても、実施の形態１と同等の送信信号を生成できるため、同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態１と同様に、帯域内歪成分抑圧部１１において、一様に帯域内歪信号を減衰させるだけでなく、周波数特性を持つように減衰させることも可能である。この場合、加算部６ａでは、送信信号Ｓ６´（図３−７参照）を生成する。

実施の形態５．
本実施の形態では、適応変調を行う場合について説明する。実施の形態４と異なる部分について説明する。

図１３は、本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態では、変調方式決定部７ａを備え、さらに、変調部１および帯域内歪成分抑圧部１１に替えて、変調部１ｃおよび帯域内歪成分抑圧部１１ａを備える点が実施の形態４（図１０参照）と異なる。変調方式決定部７ａは、適応変調を行う場合に変調方式を決定し、変調方式指示信号Ｓ７を出力する。変調部１ｃは、変調方式指示信号Ｓ７に基づいて、変調を行う。帯域内歪成分抑圧部１１ａは、変調方式指示信号Ｓ７に基づいて、非線形歪成分信号Ｓ３から帯域内歪成分を抑圧する。

つづいて、送信装置が送信を行う際の瞬時電力低減処理をフローチャートに基づいて説明する。図１４は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。まず、変調方式決定部７ａは、変調方式を決定する（ステップＳＴ２１´）。本実施の形態では、適応変調を行う場合を想定しており、変調方式決定部７ａは、変調方式指示信号Ｓ７を、変調部１ｃおよび帯域内歪成分抑圧部１１ａへ出力する。

変調部１ｃは、変調方式指示信号Ｓ７の指示に基づいて、変調方式決定部７で決定した方式によって変調を行う（ステップＳＴ１１´）。以降の処理は実施の形態４と同様である。

以上説明したように、本実施の形態では、送信装置において、適応変調によって変調方式を変更する場合、変調方式決定部が、変調部および帯域内歪成分抑圧部に対して、変調方式指示信号を通知する。そして、変調部は、変調方式指示信号の指示に基づいて変調を行い、帯域内歪成分抑圧部は、変調方式指示信号の指示に基づいて減衰量を変更して非線形歪信号を生成することとした。これにより、送信装置では、適応変調を行う場合であっても、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。

実施の形態６．
本実施の形態では、送信信号生成後の電力増幅処理等について説明する。実施の形態４と異なる部分について説明する。

図１５は、本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態では、実施の形態４の構成（図１０参照）に、さらに、ＤＡ変換部８と、電力増幅部９と、フィルタ部１０と、を備える。ＤＡ変換部８、電力増幅部９およびフィルタ部１０の各構成の動作については、実施の形態３と同様である。

つづいて、送信装置が送信を行う際の瞬時電力低減処理をフローチャートに基づいて説明する。図１６は、送信装置の瞬時電力低減処理を示すフローチャートである。ここで、ステップＳＴ１１´〜ステップＳＴ４２までの各処理については実施の形態４と同様である。加算部６ａは、ステップＳＴ４２の加算処理によって送信信号Ｓ６を生成し、出力する。また、以降のステップＳＴ３１〜ステップＳＴ３３までの各処理については実施の形態３と同様である。

これにより、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。すなわち、実施の形態４では、送信装置は、帯域外電力を使って瞬時電力を低減していた。そのため、送信装置の適用範囲は限定されている。本実施の形態のように、送信装置は、増幅処理後にフィルタ処理によって帯域外非線形歪を除去し、帯域外放射を抑えることによって、装置の適用範囲を拡大することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信装置は、送信信号を増幅後、フィルタ処理によって、帯域外非線形歪を除去することとした。これにより、送信装置では、帯域内ＳＩＮＲを劣化させることなく、さらに、帯域外放射も抑えることができる。

なお、実施の形態４を適用する場合について説明したが、実施の形態５についても適用可能である。

以上のように、本発明にかかる送信装置は、平均電力に対して瞬時的に非常に高い送信電力が発生する送信装置に適している。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 変調部
２，２ａ 非線形処理部
３ 歪成分抽出部
４ 帯域内歪成分抽出部
５，５ａ 帯域内歪成分電力調整部
６，６ａ 加算部
７，７ａ 変調方式決定部
８ ＤＡ変換部
９ 電力増幅部
１０ フィルタ部
１１，１１ａ 帯域内歪成分抑圧部

Claims (18)

1. 変調信号に対して瞬時電力を低減するための非線形処理を行い、この処理の実行結果として瞬時電力低減信号を出力する非線形処理手段と、
   前記瞬時電力低減信号と前記変調信号から非線形歪成分を抽出する歪成分抽出手段と、
   前記歪成分抽出手段によって抽出された非線形歪成分から、前記変調信号と同一の帯域内にある帯域内非線形歪成分を抽出する帯域内歪成分抽出手段と、
   前記帯域内歪成分抽出手段によって抽出された帯域内非線形歪成分の電力を減衰させることにより帯域内歪成分抑圧信号を生成する帯域内歪電力調整手段と、
   前記瞬時電力低減信号から前記帯域内歪成分抑圧信号を減算し、減算後の信号を送信信号として出力する信号減算手段と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
2. 前記帯域内歪電力調整手段は、前記帯域内非線形歪成分の電力を一様に減衰させることにより前記帯域内歪成分抑圧信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記帯域内歪電力調整手段は、前記帯域内非線形歪成分の電力に周波数特性を持たせるように減衰させることにより前記帯域内歪成分抑圧信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
4. さらに、
   信号品質に基づいて変調方式を決定し、決定した変調方式を前記帯域内歪電力調整手段へ通知する変調方式決定手段、
   を備え、
   前記帯域内歪電力調整手段は、前記変調方式決定手段から通知された変調方式に基づいて、前記帯域内非線形歪成分の電力の減衰量を適応的に変更する、
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の送信装置。
5. 変調信号に対して瞬時電力を低減するための非線形処理を行い、この処理の実行結果として瞬時電力低減信号を出力する非線形処理手段と、
   前記瞬時電力低減信号と前記変調信号から非線形歪成分を抽出する歪成分抽出手段と、
   前記歪成分抽出手段によって抽出された非線形歪成分から、前記変調信号と同一の帯域内にある帯域内非線形歪成分の電力を減衰させることにより非線形歪信号を生成する帯域内歪成分抑圧手段と、
   前記変調信号と前記非線形歪信号とを加算し、加算後の信号を送信信号として出力する信号加算手段と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
6. 前記帯域内歪成分抑圧手段は、前記帯域内非線形歪成分の電力を一様に減衰させることにより前記非線形歪信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
7. 前記帯域内歪成分抑圧手段は、前記帯域内非線形歪成分の電力に周波数特性を持たせるように減衰させることにより前記非線形歪信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
8. さらに、
   信号品質に基づいて変調方式を決定し、決定した変調方式を前記帯域内歪成分抑圧手段へ通知する変調方式決定手段、
   を備え、
   前記帯域内歪成分抑圧手段は、前記変調方式決定手段から通知された変調方式に基づいて、前記帯域内非線形歪成分の電力の減衰量を適応的に変更する、
   ことを特徴とする請求項５、６または７に記載の送信装置。
9. さらに、
   前記送信信号を増幅する増幅手段と、
   増幅後の送信信号から、前記変調信号の帯域外の成分を除去するフィルタ手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の送信装置。
10. 変調信号に対して瞬時電力を低減するための非線形処理を行い、この処理の実行結果として瞬時電力低減信号を出力する非線形処理ステップと、
    前記瞬時電力低減信号と前記変調信号から非線形歪成分を抽出する歪成分抽出ステップと、
    前記歪成分抽出ステップにおいて抽出された非線形歪成分から、前記変調信号と同一の帯域内にある帯域内非線形歪成分を抽出する帯域内歪成分抽出ステップと、
    前記帯域内歪成分抽出ステップにおいて抽出された帯域内非線形歪成分の電力を減衰させることにより帯域内歪成分抑圧信号を生成する帯域内歪電力調整ステップと、
    前記瞬時電力低減信号から前記帯域内歪成分抑圧信号を減算し、減算後の信号を送信信号として出力する信号減算ステップと、
    を含むことを特徴とする送信方法。
11. 前記帯域内歪電力調整ステップでは、前記帯域内非線形歪成分の電力を一様に減衰させることにより前記帯域内歪成分抑圧信号を生成する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の送信方法。
12. 前記帯域内歪電力調整ステップでは、前記帯域内非線形歪成分の電力に周波数特性を持たせるように減衰させることにより前記帯域内歪成分抑圧信号を生成する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の送信方法。
13. さらに、
    信号品質に基づいて変調方式を決定する変調方式決定ステップ、
    を含み、
    前記帯域内歪電力調整ステップでは、前記変調方式決定ステップにおいて決定された変調方式に基づいて、前記帯域内非線形歪成分の電力の減衰量を適応的に変更する、
    ことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載の送信方法。
14. 変調信号に対して瞬時電力を低減するための非線形処理を行い、この処理の実行結果として瞬時電力低減信号を出力する非線形処理ステップと、
    前記瞬時電力低減信号と前記変調信号から非線形歪成分を抽出する歪成分抽出ステップと、
    前記歪成分抽出ステップにおいて抽出された非線形歪成分から、前記変調信号と同一の帯域内にある帯域内非線形歪成分の電力を減衰させることにより非線形歪信号を生成する帯域内歪成分抑圧ステップと、
    前記変調信号と前記非線形歪信号とを加算し、加算後の信号を送信信号として出力する信号加算ステップと、
    を含むことを特徴とする送信方法。
15. 前記帯域内歪成分抑圧ステップでは、前記帯域内非線形歪成分の電力を一様に減衰させることにより前記非線形歪信号を生成する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の送信方法。
16. 前記帯域内歪成分抑圧ステップでは、前記帯域内非線形歪成分の電力に周波数特性を持たせるように減衰させることにより前記非線形歪信号を生成する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の送信方法。
17. さらに、
    信号品質に基づいて変調方式を決定する変調方式決定ステップ、
    を含み、
    前記帯域内歪成分抑圧ステップでは、前記変調方式決定ステップにおいて決定された変調方式に基づいて、前記帯域内非線形歪成分の電力の減衰量を適応的に変更する、
    ことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の送信方法。
18. さらに、
    前記送信信号を増幅する増幅ステップと、
    増幅後の送信信号から、前記変調信号の帯域外の成分を除去するフィルタステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１０〜１７のいずれか１つに記載の送信方法。

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