JP2015065665A - Ofdm変調波送信装置、ofdm変調波送信方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】OFDM変調波送信装置において、シンボルマッピング回路、S/P変換器は、送信データからOFDMシンボル信号を生成する。IFFT、P/S変換及びGI付加回路、タイミング調整回路、D/A変換器、周波数変換器、局部発振器、アナログフィルタは、OFDMシンボル信号からOFDM変調波信号を生成する。PA制御回路は、OFDMシンボル信号の帯域を制限し、電源制御信号とPA制御信号とを生成する。PAは、DC/DC変換器から供給される電圧を電源電圧とし、PA制御信号に基づいてOFDM変調波信号を増幅して出力する。
【選択図】図1
Description
したがって、デジタル信号処理により生成されるOFDM信号は、デジタル信号のまま処理されることが望ましい。
図1は、本発明の第1実施形態によるOFDM変調波送信装置を示すブロック図である
。図において、OFDM変調波送信装置100は、シンボルマッピング回路(Symbol Mapper)101、S/P(シリアル/パラレル)変換器102、IFFT(高速逆フーリエ変換器)103、P/S(パラレル/シリアル)変換及びガードインターバル(GI)付加回路104、タイミング調整回路(Timing)106、D/A(デジタル/アナログ)変換器107、周波数変換器(Mixer)108、局部発振器(LO OSC)109、アナログフィルタ(BPF)110、PA(電力増幅器)111、PA制御回路(制御回路)(CONT)114、電源(PS)115、およびDC/DC変換器(DC/DC)116から構成される。なお、本実施形態におけるOFDM変調波送信装置は、シンボルマッピング回路101、およびS/P変換器102によりOFDMシンボル信号生成回路を構成し、IFFT103、P/S変換及びGI付加回路104、タイミング調整回路106、D/A変換器107、周波数変換器108、局部発振器109、アナログフィルタ110によりOFDM信号生成回路を構成している。
OFDM変調波送信装置100に入力された送信データを含むビット列は、シンボルマッピング回路101に入力される。OFDMでは、複数のサブキャリアをそれぞれデジタル変調してデータ伝送を行う。デジタル変調は、位相平面上の離散的な位置(シンボル点)にデータを対応付けて伝送する。
一方、PA111への搬送帯域OFDM信号は、PA111の制御設定が完了した以降に入力される必要があり、PA制御回路114の遅延時間を補償するだけの遅延がタイミング調整回路106にてなされる。
て、その振幅が求められ、振幅信号に変換される。振幅を検出する方法の一つとして、絶対値を求める方法がある。振幅信号は、制御信号変換回路124に入力され、電源制御信号、及びPA制御信号に変換される。
さらに、PA制御回路114の入力をデジタル信号としているので、周囲からの雑音や干渉の影響を受け難くすることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本第2実施形態では、基本的構成は第1実施形態と同様であるが、PA制御用信号の生成についてさらに工夫している。
S/P変換器102のパラレル変換出力は、数式(1)の通りである。数式(1)において、nは、各々のサブキャリアを示している。IFFT212では、これらのサブキャリアの内、PA制御に必要なサブキャリアの複素シンボルについてのみ演算が行なわれ、それ以外のサブキャリアの複素シンボルは0として扱われる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本第3実施形態では、基本的構成は第1実施形態と同様であるが、PA制御用信号の生成についてさらに異なる工夫をしている。
本第3実施形態では、IFFT103の高速逆フーリエ変換出力である複素時間波形データを、P/S変換及びGI付加回路313へ直接入力し、IFFT112を省いたことにより、回路規模や、演算量それらに起因した消費電力を削減できる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本第4実施形態では、その基本的構成は第1実施形態と同様であるが、PA制御用信号の生成についてさらに異なる工夫をしている。
また、以下に説明する通り、オプションとして、シンボルマッピング回路101に替えてシンボルマッピング回路401を備え、IFFT112に替えてIFFT412を備えている。
OFDM信号のサブキャリアが一部周波数のみ使用されることがあり、特に、高いサブキャリア周波数が使用される頻度が低い場合、図1のPA制御回路114のコストや、消費電力とその効果とを比較した場合など、PA制御回路114の追随する周波数帯域を全てのサブキャリア帯域よりも狭めた方が、低速回路を利用できることによる低コスト化や、低速動作による消費電力の削減により、有利な場合がある。
また、デジタルフィルタ121を備え、制御信号(電源制御信号や、PA制御信号)の制御帯域を制限しているため、消費電力や、回路コストを抑制することができる。
また、シンボルマッピング回路101が、増幅器による非線形歪みの影響を受けやすい多値無線変調方式、非線形歪みの発生について支配的である高電力に設定されているサブキャリアのセグメント、あるいはまさに使用されるサブキャリアを優先して低い周波数のサブキャリアに割り当てることにより、PA制御回路114の動作速度を下げることができる。さらに、低い周波数のサブキャリアへ割り当てを固定することで、演算量の削減や低速な回路での構成が可能となり、その結果、消費電力や、回路コストを抑制することができる。
さらに、PA制御回路114の入力をデジタル信号としているので、周囲からの雑音や干渉の影響を受け難くすることができる。
また、第2実施形態によれば、補償に用いるベースバンド信号は、サブキャリアの周波数を最も低い周波数にシフトさせて生成することができる。この結果、さらに制御周波数帯域を下げることができ、デジタル処理の演算量削減や低速なアナログ処理系の導入を図ることができる。
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
101、401 シンボルマッピング回路
102 S/P(シリアル/パラレル)変換器
103、112、212、412 IFFT(高速逆フーリエ変換器)
104、113、313 P/S(パラレル/シリアル)変換及びGI(ガードインターバル)付加回路
106、125、126 タイミング調整回路
107 D/A(デジタル/アナログ)変換器
108 周波数変換器
109 局部発振器
110 アナログフィルタ
111 PA(電力増幅器)
114、214、314、414 PA制御回路(制御回路)
115 電源(PS)
116 DC/DC変換器
121 デジタルフィルタ
122 実数成分抽出回路
123 振幅検出回路
124 制御信号変換回路
130 離散フーリエ変換器(DFT)
131 サブキャリアマッピング回路
Claims (10)
- 送信データからOFDMシンボル信号を生成するOFDMシンボル信号生成回路と、
前記OFDMシンボル信号からOFDM変調波信号を生成するOFDM信号生成回路と、
前記OFDMシンボル信号から、電源制御信号とPA制御信号とを生成する制御回路と、
前記制御回路により生成された電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御する変換器と、
前記変換器により制御された出力電圧と前記制御回路により生成されたPA制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記OFDM信号生成回路により生成されたOFDM変調波信号を増幅して出力する増幅器と
を備えるOFDM変調波送信装置。 - 前記制御回路は、前記電源制御信号と前記PA制御信号との帯域を制限するフィルタを更に備える請求項1記載のOFDM変調波送信装置。
- 前記OFDMシンボル信号生成回路は、
非線形歪みの発生を防ぐようなサブキャリア配置となるOFDMシンボル信号を生成する請求項1または2に記載のOFDM変調波送信装置。 - 前記制御回路は、前記OFDMシンボル信号の一部から、前記電源制御信号と前記PA制御信号とを生成する
請求項1に記載のOFDM変調波送信装置。 - 前記制御回路は、一部のサブキャリアのシンボル情報を高速逆フーリエ変換する際に、0の乗算が発生する計算パスをバイパスする高速逆フーリエ変換器を備える請求項4に記載のOFDM変調波送信装置。
- 前記OFDM信号生成回路は、前記OFDMシンボル信号からOFDMベースバンド信号を生成し、該OFDMベースバンド信号からOFDM変調波信号を生成し、
前記制御回路は、前記OFDMベースバンド信号から、前記電源制御信号と前記PA制御信号とを生成する
請求項1に記載のOFDM変調波送信装置。 - 前記制御回路は、前記電源制御信号とPA制御信号との帯域を制限するフィルタを更に備える請求項6に記載のOFDM変調波送信装置。
- 前記制御回路は、前記OFDM変調波信号が追従可能な帯域内にあるか否かに基づいて、前記OFDMシンボル信号から、前記電源制御信号と前記PA制御信号とを生成し、
前記制御回路は、前記OFDMシンボル信号が追従できない帯域外にある場合には、前記変換器による電源の出力電圧の制御を無効とし、予め設定された出力電圧を電源から出力するような電力制御信号を生成する
請求項1に記載のOFDM変調波送信装置。 - 送信データからOFDMシンボル信号を生成し、
前記OFDMシンボル信号からOFDM変調波信号を生成し、
前記OFDMシンボル信号から、電源制御信号とPA制御信号とを生成し、
前記電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御し、
前記制御された出力電圧と前記PA制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記OFDM変調波信号を増幅して出力する
OFDM変調波送信方法。 - OFDM変調波送信装置を制御するコンピュータに、
送信データからOFDMシンボル信号を生成するOFDMシンボル信号生成機能、
前記OFDMシンボル信号からOFDM変調波信号を生成するOFDM信号生成機能、
前記OFDMシンボル信号から、電源制御信号とPA制御信号とを生成する制御機能、
前記電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御する変換機能、
前記制御された出力電圧と前記PA制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記OFDM変調波信号を増幅して出力する増幅機能
を実現させるプログラム。
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