JP2016005259A - ピーク抑圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチキャリア信号のピーク抑圧を行う無線送信装置の回路規模を削減すること。【解決手段】ピーク抑圧装置７は、振幅波形取得部２３と、ピーク検出用信号生成部２４と、ピーク検出部２５と、ピーク抑圧部５とを有する。振幅波形取得部２３は、マルチキャリア信号の振幅波形によって表される振幅信号ＭＣ１を取得する。ピーク検出用信号生成部２４は、振幅信号ＭＣ１において互いに隣接する複数のピーク点を順に繋いだ波形によって表されるピーク接合信号ＥＮを、ピーク検出用信号として生成する。ピーク検出部２５は、ピーク検出用信号を用いてマルチキャリア信号のピーク値及びピークタイミングを検出する。ピーク抑圧部５は、検出されたピーク値及びピークタイミングに基づいて、マルチキャリア信号のピークを抑圧する。【選択図】図３

Description

本発明は、ピーク抑圧装置に関する。

無線通信システムにおける無線送信装置には、送信信号の電力を増幅する増幅器（Power Amplifier；以下では「ＰＡ」と呼ぶことがある）が備えられている。無線送信装置では、一般的に、ＰＡの電力効率を高めるために、ＰＡの飽和領域付近でＰＡを動作させる。

また、近年、周波数の利用効率を向上させるために、無線送信装置から送信される信号を、互いに異なる複数のキャリア周波数の信号を含む「マルチキャリア信号」とすることがある。マルチキャリア信号の一例として、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が挙げられる。しかし、マルチキャリア信号は、ピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ：Peak to Average Power Ratio）が高くなる傾向がある。このため、飽和領域付近で動作するＰＡにマルチキャリア信号が入力されると、ＰＡの非線形歪の影響により、ＰＡから出力される信号波形が歪んでしまう。

そこで、マルチキャリア信号を送信する無線送信装置では、ＰＡに入力されるマルチキャリア信号のピーク振幅（以下では、単に「ピーク」と呼ぶことがある）をＰＡの入力前に予め抑圧する「ピーク抑圧」が行われる。

ピーク抑圧の手法の一つとして、図１に示すように、マルチキャリア信号の振幅波形においてピークが生じるタイミング（以下では、「ピークタイミング」と呼ぶことがある）に合わせて、マルチキャリア信号に抑圧信号を加えるものがある。マイナスの加算量である減算量、つまり、抑圧量は、ピーク値と目標値との差分から求められる。また、抑圧信号として、インパルス応答信号が用いられる。これにより、マルチキャリア信号のピークが目標値まで抑圧されるため、ＰＡから出力される信号の線形性を維持できる。図１は、ピーク抑圧の一例を示す図である。

特開２０１４−０２７３４３号公報

ここで、マルチキャリア信号において互いに隣接する２つのキャリア間の間隔（以下では「キャリア間隔」と呼ぶことがある）が広くなると、図２に示すように、マルチキャリア信号の時間軸方向での振幅変動が激しくなる。このため、キャリア間隔が広くなると、目標値を超えるピークが、短時間の範囲に複数個、例えば８個検出されることがある。図２は、課題の説明に供する図である。

これに対し、８個のピークのそれぞれに合わせてマルチキャリア信号にインパルス応答信号を加えたのでは、ピークが目標値より大きく低下する過剰なピーク抑圧となってしまう。よって、目標値を超えるピークが短時間の範囲に複数個検出された場合は、インパルス応答信号を加えるタイミングを、それらのピークに対応する複数のピークタイミングのうちの１つに決定することが好ましい。しかしながら、マルチキャリア信号の様々な振幅パターンに合わせて、複数のピークタイミングの中から、インパルス応答信号を加える最適な１つのタイミングを決定するには、処理が複雑になって無線送信装置の回路規模が大きくなってしまう。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、マルチキャリア信号のピーク抑圧を行う無線送信装置の回路規模を削減することを目的とする。

開示の態様では、ピーク抑圧装置は、取得部と、生成部と、検出部と、抑圧部とを有する。前記取得部は、マルチキャリア信号の振幅波形によって表される第一の信号を取得する。前記生成部は、前記第一の信号において互いに隣接する複数のピーク点を順に繋いだ波形によって表される第二の信号を、前記マルチキャリア信号のピーク検出用の信号として生成する。前記検出部は、前記ピーク検出用の信号を用いて前記マルチキャリア信号のピーク値及びピークタイミングを検出する。前記抑圧部は、前記ピーク値及び前記ピークタイミングに基づいて、前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する。

開示の態様によれば、マルチキャリア信号のピーク抑圧を行う無線送信装置の回路規模を削減することができる。

図１は、ピーク抑圧の一例を示す図である。 図２は、課題の説明に供する図である。 図３は、実施例１の無線送信装置の構成例を示すブロック図である。 図４は、実施例１のマルチキャリア信号の一例を示す図である。 図５は、実施例１の無線送信装置の動作の説明に供する図である。 図６は、実施例１のピーク検出用信号生成部の構成例を示すブロック図である。 図７は、実施例１のマックスホールド処理の説明に供する図である。 図８は、実施例１のマックスホールド処理の説明に供する図である。 図９は、実施例１のフィルタパラメータの設定の説明に供する図である。 図１０は、実施例２のピーク検出用信号生成部の構成例を示すブロック図である。 図１１は、実施例２のピーク検出用信号生成部の動作の説明に供する図である。 図１２は、実施例２のピーク検出用信号生成部の動作の説明に供する図である。 図１３は、実施例２のピーク検出用信号生成部の動作の説明に供する図である。 図１４は、実施例３の無線送信装置の動作の説明に供する図である。 図１５は、実施例３の無線送信装置の処理の説明に供するフローチャートである。

以下に、本願の開示するピーク抑圧装置の実施例を図面に基づいて説明する。なお、この実施例により本願の開示するピーク抑圧装置が限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成部には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［実施例１］
＜無線送信装置の構成＞
図３は、実施例１の無線送信装置の構成例を示すブロック図である。図３において、無線送信装置１は、ベースバンドユニット１１−１，１１−２と、遅延器１２−１，１２−２と、ピーク抑圧装置７と、乗算器１４−１，１４−２と、加算器１５と、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter；デジタル−アナログ変換器）１６とを有する。また、無線送信装置１は、アップコンバータ１７と、ＰＡ１８と、アンテナ１９とを有する。

ピーク抑圧装置７は、乗算器２１−１，２１−２と、加算器２２と、振幅波形取得部２３と、ピーク検出用信号生成部２４と、ピーク検出部２５と、ピーク抑圧部５とを有する。

ピーク抑圧部５は、抑圧量調節部２６と、インパルス応答発生部２７と、減算器１３−１，１３−２とを有する。

ベースバンドユニット１１−１は、入力される送信データ１に対して符号化処理及び変調処理等のベースバンド処理を行って送信ベースバンド信号１を生成し、生成した送信ベースバンド信号１を遅延器１２−１及び乗算器２１−１へ出力する。ベースバンドユニット１１−２は、入力される送信データ２に対して符号化処理及び変調処理等のベースバンド処理を行って送信ベースバンド信号２を生成し、生成した送信ベースバンド信号２を遅延器１２−２及び乗算器２１−２へ出力する。

ここで、送信データ１は、マルチキャリア信号のキャリア周波数ｆ１に割り当てられるデータであり、送信データ２は、マルチキャリア信号のキャリア周波数ｆ２に割り当てられるデータである。つまり、無線送信装置１では、複数の互いに異なるキャリア周波数ｆ１，ｆ２の信号を含むマルチキャリア信号を生成する。

図４は、実施例１のマルチキャリア信号の一例を示す図である。図４に示すように、マルチキャリア信号は、例えば、周波数ｆ１のキャリアｆ１と、周波数ｆ２のキャリアｆ２との２つのキャリア周波数を有する。キャリアｆ１とキャリアｆ２とは互いに隣接する。キャリアｆ１はＢＷ１のキャリア帯域幅を有し、キャリアｆ２はＢＷ２のキャリア帯域幅を有する。通常、ＢＷ１とＢＷ２とは同一値「ｂｗ」である。また、キャリアｆ１とキャリアｆ２との間のキャリア間隔は、「Δｆ」または「Δｆg」によって規定される。Δｆは、ＢＷ１の中心周波数である周波数ｆ１と、ＢＷ２の中心周波数である周波数ｆ２との間の間隔である。Δｆgは、ＢＷ１における最大周波数、つまり、「ｆ１＋（ＢＷ１／２）」と、ＢＷ２における最小周波数、つまり、「ｆ２−（ＢＷ２／２）」との間の間隔である。

図３において、遅延器１２−１は、送信ベースバンド信号１を遅延量Ｄだけ遅延させ、遅延後の送信ベースバンド信号１を減算器１３−１へ出力する。遅延器１２−２は、送信ベースバンド信号２を遅延量Ｄだけ遅延させ、遅延後の送信ベースバンド信号２を減算器１３−２へ出力する。ここで、乗算器２１−１，２１−２、加算器２２、振幅波形取得部２３、ピーク検出用信号生成部２４、ピーク検出部２５、抑圧量調節部２６、及び、インパルス応答発生部２７でのトータルの処理遅延量をＤとする。

減算器１３−１は、インパルス応答発生部２７から入力されるインパルス応答信号を、遅延後の送信ベースバンド信号１から減算して送信ベースバンド信号１に対するピーク抑圧を行い、ピーク抑圧後の送信ベースバンド信号１を乗算器１４−１へ出力する。減算器１３−２は、インパルス応答発生部２７から入力されるインパルス応答信号を、遅延後の送信ベースバンド信号２から減算して送信ベースバンド信号２に対するピーク抑圧を行い、ピーク抑圧後の送信ベースバンド信号２を乗算器１４−２へ出力する。

乗算器１４−１は、ピーク抑圧後の送信ベースバンド信号１にキャリア周波数ｆ１を乗算して周波数ｆ１のキャリア信号１を生成し、生成したキャリア信号１を加算器１５へ出力する。乗算器１４−２は、ピーク抑圧後の送信ベースバンド信号２にキャリア周波数ｆ２を乗算して周波数ｆ２のキャリア信号２を生成し、生成したキャリア信号２を加算器１５へ出力する。

加算器１５は、キャリア信号１とキャリア信号２とを加算して合成し、合成した信号をＤＡＣ１６へ出力する。よって、加算器１５から出力される信号は、キャリア信号１とキャリア信号２とを含むマルチキャリア信号となる。また、加算器１５から出力される信号は、ピーク抑圧が為されたマルチキャリア信号となる。

ＤＡＣ１６は、マルチキャリア信号をデジタル信号からアナログ信号に変換してアップコンバータ１７へ出力する。

アップコンバータ１７は、アナログのマルチキャリア信号をアップコンバートし、アップコンバート後のマルチキャリア信号をＰＡ１８へ出力する。

ＰＡ１８は、アップコンバート後のマルチキャリア信号の電力を増幅し、電力増幅後のマルチキャリア信号をアンテナ１９へ出力する。

アンテナ１９は、電力増幅後のマルチキャリア信号を無線送信する。

乗算器２１−１は、送信ベースバンド信号１にキャリア周波数ｆ１を乗算して周波数ｆ１のキャリア信号１’を生成し、生成したキャリア信号１’を加算器２２へ出力する。乗算器２１−２は、送信ベースバンド信号２にキャリア周波数ｆ２を乗算して周波数ｆ２のキャリア信号２’を生成し、生成したキャリア信号２’を加算器２２へ出力する。

加算器２２は、キャリア信号１’とキャリア信号２’とを加算して合成し、合成した信号を振幅波形取得部２３へ出力する。よって、加算器２２から出力される信号は、キャリア信号１’とキャリア信号２’とを含むマルチキャリア信号となる。このマルチキャリア信号は、ピーク抑圧が為されていないマルチキャリア信号に相当し、レプリカ信号と呼ばれることがある。

振幅波形取得部２３は、マルチキャリア信号の振幅波形によって表される信号（以下では「振幅信号」と呼ぶことがある）を取得し、取得した振幅信号をピーク検出用信号生成部２４へ出力する。

ピーク検出用信号生成部２４には、キャリア周波数ｆ１，ｆ２と、キャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２とをそれぞれ示す信号が入力される。ピーク検出用信号生成部２４は、ｆ１，ｆ２，ＢＷ１及びＢＷ２に基づいて、振幅信号において互いに隣接する複数のピーク点を順に繋いだ波形によって表される信号（以下では「ピーク接合信号」と呼ぶことがある）を生成する。ピーク接合信号の生成についての詳細は後述する。ピーク検出用信号生成部２４は、生成したピーク接合信号をピーク検出部２５へ出力する。つまり、ピーク検出用信号生成部２４は、マルチキャリア信号のピークの検出用の信号（以下では「ピーク検出用信号」と呼ぶことがある）として、ピーク接合信号を生成する。

ピーク検出部２５は、ピーク検出用信号を用いてマルチキャリア信号のピーク値及びピークタイミングを検出し、検出したピーク値を抑圧量調節部２６へ出力し、検出したピークタイミングをインパルス応答発生部２７へ出力する。

ピーク抑圧部５は、ピーク検出部５から入力されたピーク値及びピークタイミングに基づいて、マルチキャリア信号のピークを以下のようにして抑圧する。

すなわち、抑圧量調節部２６は、ピーク値と目標値との差分の２分の１の値を抑圧量として算出し、算出した抑圧量をインパルス応答発生部２７へ出力する。

インパルス応答発生部２７は、抑圧量調節部２６から入力された抑圧量に等しい最大振幅を有するインパルス応答信号を、ピーク検出部２５から入力されたピークタイミングで発生して減算器１３−１，１３−２のそれぞれへ出力する。つまり、インパルス応答発生部２７は、ピーク値と目標値との差分の２分の１の値を最大振幅として有するインパルス応答信号を、ピークタイミングに合わせて、抑圧信号として減算器１３−１，１３−２のそれぞれへ出力する。

そして、上記のように、減算器１３−１は、インパルス応答発生部２７から入力されるインパルス応答信号を、遅延後の送信ベースバンド信号１から減算して送信ベースバンド信号１に対するピーク抑圧を行う。また、減算器１３−２は、インパルス応答発生部２７から入力されるインパルス応答信号を、遅延後の送信ベースバンド信号２から減算して送信ベースバンド信号２に対するピーク抑圧を行う。

＜無線送信装置の動作＞
図５は、実施例１の無線送信装置の動作の説明に供する図である。

振幅波形取得部２３は、加算器２２から入力されるマルチキャリア信号から振幅信号ＭＣ１を取得する。

ピーク検出用信号生成部２４は、振幅信号ＭＣ１からピーク接合信号ＥＮを生成する。

ピーク検出部２５は、ピーク接合信号ＥＮをピーク検出用信号として用い、ピーク接合信号ＥＮにおいて目標値ＴＧを超えるピークＰ１，Ｐ２と、ピークＰ１のピークタイミングｔ１と、ピークＰ２のピークタイミングｔ２とを検出する。また、ピーク検出部２５は、ピークＰ１のピーク値Ａ１と、ピークＰ２のピーク値Ａ２とを検出する。

抑圧量調節部２６は、「（Ａ１−ＴＧ）／２」をピークタイミングｔ１における抑圧量として算出する。また、抑圧量調節部２６は、「（Ａ２−ＴＧ）／２」をピークタイミングｔ２における抑圧量として算出する。

インパルス応答発生部２７は、ピークタイミングｔ１で、「（Ａ１−ＴＧ）／２」を最大振幅として有するインパルス応答信号Ｉ１を発生して減算器１３−１，１３−２へ出力する。また、インパルス応答発生部２７は、ピークタイミングｔ２で、「（Ａ２−ＴＧ）／２」を最大振幅として有するインパルス応答信号Ｉ２を発生して減算器１３−１，１３−２へ出力する。

よって、ピークタイミングｔ１に合わせて、減算器１３−１では送信ベースバンド信号１からインパルス応答信号Ｉ１が減算されるとともに、減算器１３−２では送信ベースバンド信号２からインパルス応答信号Ｉ１が減算される。また、ピークタイミングｔ２に合わせて、減算器１３−１では送信ベースバンド信号１からインパルス応答信号Ｉ２が減算されるとともに、減算器１３−２では送信ベースバンド信号２からインパルス応答信号Ｉ２が減算される。よって、ピークＰ１及びピークＰ２のそれぞれは、目標値ＴＧまで抑圧される。つまり、加算器１５から出力される信号は、ピークが抑圧されたマルチキャリア信号となる。

＜ピーク検出用信号生成部の構成＞
図６は、実施例１のピーク検出用信号生成部の構成例を示すブロック図である。図６において、ピーク検出用信号生成部２４は、マックスホールド処理部３１と、フィルタ部３２と、信号生成制御部３３とを有する。

信号生成制御部３３には、キャリア周波数ｆ１，ｆ２と、キャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２とをそれぞれ示す信号が入力される。信号生成制御部３３は、ｆ１，ｆ２，ＢＷ１，ＢＷ２から、マックスホールドパラメータと、フィルタパラメータとを算出し、マックスホールドパラメータをマックスホールド処理部３１へ出力し、フィルタパラメータをフィルタ部３２へ出力する。

マックスホールド処理部３１は、振幅信号ＭＣ１から図７に示すマックスホールド信号ＭＨを生成し、生成したマックスホールド信号ＭＨをフィルタ部３２へ出力する。すなわち、マックスホールド処理部３１は、図８に示すようにして、マックスホールド信号ＭＨを生成する。図７及び図８は、実施例１のマックスホールド処理の説明に供する図である。

すなわち、t＝t₀のときのマックスホールド処理部３１への入力信号をx(t₀)、t＝t₀のときのマックスホールド処理部３１からの出力信号をy(t₀)とすると、図８のy(t₀)は以下の式（１）によって表される。
y(t₀)＝max[x(t₀-α)，x(t₀-α+1)，
…x(t₀-1)，x(t₀)，x(t₀+1)，…x(t₀+α-1)，x(t₀+α)] …（１）

ただし、式（１）において、αは、マックスホールドのサンプル範囲であり、サンプリングレートを「ｎ」としたとき、「ｎ／Δｆ」によって算出されるサンプル範囲である。max[]は、最大値を取得する関数である。サンプル範囲αは、キャリア周波数ｆ１，ｆ２と、サンプリングレートｎとに基づいて信号生成制御部３３によって算出されて、マックスホールドパラメータとしてマックスホールド処理部３１に設定される。サンプリングレートｎは、マックスホールド処理部３１に既知である。キャリア間隔Δｆは、キャリア周波数ｆ１，ｆ２に基づいて信号生成制御部３３によって算出される。図８では、周期が８サンプルの振幅信号ＭＣ１を一例として示し、α＝８としている。このとき、「(t₀−α)≦t≦(t₀＋α)」の範囲で振幅最大値をとる「x(t₀＋2)」（図８中の“max”）が、x(t₀)のマックスホールド値y(t₀)となる。

マックスホールド処理部３１は、サンプル範囲αを時間軸方向に１サンプルずつ順次シフトさせながらサンプル範囲αでの振幅最大値y(t₀)を順次取得する。そして、マックスホールド処理部３１は、図８に示すように、取得した複数の振幅最大値y(t₀)を順に繋いだ波形によって表されるマックスホールド信号ＭＨを生成する。

一方で、信号生成制御部３３は、フィルタ部３２に設定するフィルタパラメータとして、カットオフ周波数と、遷移帯域とを図９に示すようにして算出する。図９は、実施例１のフィルタパラメータの設定の説明に供する図である。「遷移帯域」とは、フィルタ部３２のゲインが落ち始める周波数ｆｓから、フィルタ部３２のゲインが完全に落ち切った周波数ｆｅまでの周波数帯域を示す。

すなわち、信号生成制御部３３は、例えば、キャリア間隔Δｆに基づいて、「Δｆ／２」をカットオフ周波数としてフィルタ部３２に設定する。また、信号生成制御部３３は、例えば、キャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２に基づいて、「４ｂｗ」を周波数ｆｓとして、「Δｆ−４ｂｗ」を周波数ｆｅとしてフィルタ部３２に設定する。ここでは、キャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２を同一値「ｂｗ」とした。

フィルタ部３２は、信号生成制御部３３から設定されたフィルタパラメータに従って、ＬＰＦ（Low Pass Filter）として動作する。すなわち、例えば、代表的な窓関数法を用いた場合には、フィルタ部３２は、カットオフ周波数と遷移帯域幅とに従って、図９に示すフィルタ特性を有するＬＰＦとして動作する。また例えば、Remez法を用いた場合には、フィルタ部３２は、周波数ｆｓと周波数ｆｅとに従って、図９に示すフィルタ特性を有するＬＰＦとして動作する。Remez法を用いる場合には、信号生成制御部３３は、周波数ｆｓと周波数ｆｅとをフィルタパラメータとしてフィルタ部３２に設定する。

図７に示すマックスホールド信号ＭＨがフィルタ部３２によってフィルタリングされることにより、図５に示すピーク接合信号ＥＮが得られる。つまり、フィルタ部３２は、マックスホールド信号ＭＨを、キャリア周波数ｆ１，ｆ２及びキャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２に基づいてフィルタリングしてピーク接合信号ＥＮを生成する。

以上のように、実施例１によれば、ピーク抑圧装置７は、振幅波形取得部２３と、ピーク検出用信号生成部２４と、ピーク検出部２５と、ピーク抑圧部５とを有する。振幅波形取得部２３は、マルチキャリア信号の振幅波形によって表される振幅信号ＭＣ１を取得する。ピーク検出用信号生成部２４は、振幅信号ＭＣ１において互いに隣接する複数のピーク点を順に繋いだ波形によって表されるピーク接合信号ＥＮを、ピーク検出用信号として生成する。ピーク検出部２５は、ピーク検出用信号を用いてマルチキャリア信号のピーク値及びピークタイミングを検出する。ピーク抑圧部５は、検出されたピーク値及びピークタイミングに基づいて、マルチキャリア信号のピークを抑圧する。

こうすることで、振幅波形のピークの数を減少させることができる。このため、図２に示すように、マルチキャリア信号において目標値を超えるピークが短時間の範囲に複数個存在する場合でも、これらの複数個のピークを図８に示すようなピークＰ１またはピークＰ２の１つのピークとして扱うことができる。このため、マルチキャリア信号において目標値を超えるピークが短時間の範囲に複数個存在する場合でも、その短時間の範囲における最適な１つのピークタイミングを検出することができる。これにより、マルチキャリア信号の様々な振幅パターンに合わせて、目標値を超える複数のピークに対応する複数のピークタイミングの中から、インパルス応答信号を加える最適な１つのタイミングを決定することができる。よって、実施例１によれば、インパルス応答信号を加える最適なタイミングを決定する処理が簡易になるため、無線送信装置の回路規模を削減することができる。

また、実施例１によれば、ピーク検出用信号生成部２４は、振幅信号ＭＣ１における所定のサンプル範囲αを順次シフトさせながら、所定のサンプル範囲α内での振幅最大値y(t₀)を順次取得する。また、ピーク検出用信号生成部２４は、取得した複数の振幅最大値y(t₀)を順に繋いだ波形によって表されるマックスホールド信号ＭＨを生成する。そして、ピーク検出用信号生成部２４は、マックスホールド信号ＭＨを、キャリア周波数ｆ１，ｆ２及びキャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２に基づいてフィルタリングしてピーク接合信号ＥＮを生成する。

こうすることで、ピーク検出用信号としてのピーク接合信号ＥＮを、マックスホールド処理とフィルタリング処理という簡易な処理で生成することができる。

［実施例２］
実施例２では、ピーク検出用信号生成部２４の構成が実施例１と異なる。

＜ピーク検出用信号生成部の構成＞
図１０は、実施例２のピーク検出用信号生成部の構成例を示すブロック図である。図１０において、ピーク検出用信号生成部２４は、複数のフィルタ部４１−１〜４１−ｎと、複数の振幅カット部４２−１〜４２−ｍとを有する。「ｍ＝ｎ−１」である。以下では、フィルタ部４１−１〜４１−ｎを区別しない場合には、フィルタ部４１と総称することがある。また、振幅カット部４２−１〜４２−ｍを区別しない場合には、振幅カット部４２と総称することがある。フィルタ部４１と振幅カット部４２とは交互に接続される。フィルタ部４１は、実施例１と同様にしてＬＰＦとして動作して、フィルタ部４１に入力される信号に対してフィルタリング処理を行う。振幅カット部４２は、フィルタ部４１でのフィルタリング処理後の信号に基づいて、振幅カット部４２に入力される信号の振幅の一部をカットする振幅カット処理を行う。

＜ピーク検出用信号生成部の動作＞
図１１〜１３は、実施例２のピーク検出用信号生成部の動作の説明に供する図である。

フィルタ部４１−１及び振幅カット部４２−１には、振幅波形取得部２３から振幅信号ＭＣ１が入力される。

フィルタ部４１−１は、図１１に示すような振幅信号ＭＣ１に対してフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理後の信号ＬＰ１を振幅カット部４２−１へ出力する。フィルタリング処理後の信号ＬＰ１の波形は、振幅信号ＭＣ１の振幅変動の平均値を通る波形となる。

振幅カット部４２−１は、振幅信号ＭＣ１において、信号ＬＰ１の振幅以下の振幅をカットし、図１２に示すようなカット後の信号ＯＰ１をフィルタ部４１−２及び振幅カット部４２−２へ出力する。

フィルタ部４１−２は、図１２に示すような信号ＯＰ１に対してフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理後の信号ＬＰ２を振幅カット部４２−２へ出力する。フィルタリング処理後の信号ＬＰ２の波形は、信号ＯＰ１の振幅変動の平均値を通る波形となる。

振幅カット部４２−２は、信号ＯＰ１において、信号ＬＰ２の振幅以下の振幅をカットし、カット後の信号を後段のフィルタ部４１及び後段の振幅カット部４２へ出力する。

つまり、図１０に示すピーク検出用信号生成部２４は、振幅信号ＭＣ１に対して、キャリア周波数ｆ１，ｆ２及びキャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２に基づくフィルタリング処理と、フィルタリング処理後の信号に基づいて振幅の一部をカットする振幅カット処理とを、複数回繰り返し行う。

このように、振幅信号ＭＣ１に対して、フィルタリング処理と振幅カット処理とを複数回繰り返し行うことにより、図１３に示すように、フィルタリング処理後の信号ＬＰ１〜ＬＰ５の波形は徐々にピーク接合信号ＥＮの波形に近づき、最終段のフィルタ部４１−ｎから出力される信号ＬＰｎは、ピーク接合信号ＥＮと同等の信号となる。つまり、振幅信号ＭＣ１に対してフィルタリング処理と振幅カット処理とを複数回繰り返し行うことにより、ピーク検出用信号としてのピーク接合信号ＥＮを得ることができる。

以上のように、実施例２によれば、ピーク検出用信号生成部２４は、フィルタリング処理と振幅カット処理とを、振幅信号ＭＣ１に対して複数回繰り返し行ってピーク接合信号ＥＮを生成する。

こうすることで、ピーク検出用信号としてのピーク接合信号ＥＮを、フィルタリング処理と振幅カット処理という簡易な処理で生成することができる。

［実施例３］
実施例３では、ピーク検出用信号として用いる信号を、ピーク間隔に基づいて、ピーク接合信号と振幅信号との間で切り替える点が実施例１と相違する。

上記のように、マルチキャリア信号においてキャリア間隔が広くなると、図２に示すように、マルチキャリア信号の時間軸方向での振幅変動が激しくなる。このため、キャリア間隔が広くなると、目標値を超えるピークが、短時間の範囲に複数個検出されることがある。

一方で、マルチキャリア信号においてキャリア間隔が狭くなると、マルチキャリア信号の時間軸方向での振幅変動が緩やかになる。このため、キャリア間隔が狭くなると、短時間の範囲では、目標値を超えるピークが１つしか検出されないことが多い。

ここで、「キャリア間隔が広い」場合とは、例えば「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」の場合であり、「キャリア間隔が狭い」場合とは、例えば「Ｎ・ｂｗ＞Δｆ」の場合である。ここでの「Ｎ」は整数であり、例えば、４，７，８の何れかである。例えば、「Ｎ」は、マルチキャリア信号の周波数スペクトルにおいてそれぞれ切り出すことが可能な周波数成分のうち０Hzに現れる周波数成分の幅を、ｂｗによって除した値（小数点以下切り捨て）に設定される。

＜ピーク検出用信号生成部の構成＞
以下、図６を援用して実施例３のピーク検出用信号生成部２４について説明する。

信号生成制御部３３は、キャリア周波数ｆ１，ｆ２に基づいてキャリア間隔Δｆを算出する。そして、信号生成制御部３３は、「Ｎ・ｂｗ」を閾値として、Δｆが「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」の条件を満たすか否かを判断する。ここでは、キャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２を同一値「ｂｗ」とした。

信号生成制御部３３は、Δｆが「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」の条件を満たす場合、つまり、キャリア間隔が広い場合、実施例１と同様にして、マックスホールドパラメータをマックスホールド処理部３１に設定し、フィルタパラメータをフィルタ部３２に設定する。よって、キャリア間隔が広い場合は、実施例１と同様にして生成されたピーク接合信号ＥＮをピーク検出用信号として用いてピーク抑圧が行われる。

一方で、Δｆが「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」の条件を満たさない場合、つまり、キャリア間隔が狭い場合、信号生成制御部３３は、「α＝０」のサンプル範囲をマックスホールドパラメータとしてマックスホールド処理部３１に設定する。これにより、マックスホールド処理部３１では、マックスホールド処理が行われなくなって、振幅波形取得部２３から入力される振幅信号がそのままフィルタ部３２へ出力される。また、キャリア間隔が狭い場合、信号生成制御部３３は、∞（無限大）のカットオフ周波数をフィルタパラメータとしてフィルタ部３２に設定する。これにより、フィルタ部３２はカットオフ周波数が∞のＬＰＦとして動作するため、フィルタ部３２では、フィルタリング処理が行われなくなって、マックスホールド処理部３１から入力される振幅信号がそのままピーク検出部２５へ出力される。つまり、キャリア間隔が狭い場合は、ピーク検出用信号生成部２４へ入力された振幅信号がマックスホールド処理とフィルタリング処理とをスルーして、そのままピーク検出用信号生成部２４から出力される。よって、キャリア間隔が狭い場合は、振幅波形取得部２３で取得された振幅信号がそのままピーク検出用信号となる。

＜無線送信装置の動作＞
図１４は、実施例３の無線送信装置の動作の説明に供する図である。図１４には、キャリア間隔が狭い場合の動作例を示す。なお、キャリア間隔が広い場合の動作例は、実施例１と同一であるため説明を省略する。

振幅波形取得部２３は、加算器２２から入力されるマルチキャリア信号から、図１４に示すような振幅信号ＭＣ２を取得し、取得した振幅信号ＭＣ２をピーク検出用信号生成部２４へ出力する。ここではキャリア間隔が狭いため、振幅信号ＭＣ２では、マルチキャリア信号の時間軸方向での振幅変動が、図５の振幅信号ＭＣ１に比べて、緩やかになっている。

ピーク検出用信号生成部２４は、振幅信号ＭＣ２をそのままピーク検出部２５へ出力する。

ピーク検出部２５は、振幅信号ＭＣ２をピーク検出用信号として用い、振幅信号ＭＣ２において目標値ＴＧを超えるピークＰ３，Ｐ４と、ピークＰ３のピークタイミングｔ３と、ピークＰ４のピークタイミングｔ４とを検出する。また、ピーク検出部２５は、ピークＰ３のピーク値Ａ３と、ピークＰ４のピーク値Ａ４とを検出する。

抑圧量調節部２６は、「（Ａ３−ＴＧ）／２」をピークタイミングｔ３における抑圧量として算出する。また、抑圧量調節部２６は、「（Ａ４−ＴＧ）／２」をピークタイミングｔ４における抑圧量として算出する。

インパルス応答発生部２７は、ピークタイミングｔ３で、「（Ａ３−ＴＧ）／２」を最大振幅として有するインパルス応答信号Ｉ３を発生して減算器１３−１，１３−２へ出力する。また、インパルス応答発生部２７は、ピークタイミングｔ４で、「（Ａ４−ＴＧ）／２」を最大振幅として有するインパルス応答信号Ｉ４を発生して減算器１３−１，１３−２へ出力する。

よって、ピークタイミングｔ３に合わせて、減算器１３−１では送信ベースバンド信号１からインパルス応答信号Ｉ３が減算されるとともに、減算器１３−２では送信ベースバンド信号２からインパルス応答信号Ｉ３が減算される。また、ピークタイミングｔ４に合わせて、減算器１３−１では送信ベースバンド信号１からインパルス応答信号Ｉ４が減算されるとともに、減算器１３−２では送信ベースバンド信号２からインパルス応答信号Ｉ４が減算される。よって、ピークＰ３及びピークＰ４のそれぞれは、目標値ＴＧまで抑圧される。つまり、加算器１５から出力される信号は、ピークが抑圧されたマルチキャリア信号となる。

＜無線送信装置の処理＞
図１５は、実施例３の無線送信装置の処理の説明に供するフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、一定時間毎に開始される。

ピーク検出用信号生成部２４の信号生成制御部３３は、「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」か否か、つまり、キャリア間隔Δｆがキャリア帯域幅ｂｗのＮ倍以上か否かを判断する（ステップＳ５１）。

キャリア間隔Δｆがキャリア帯域幅ｂｗのＮ倍以上の場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、ピーク検出用信号生成部２４は、実施例１と同様にして生成したピーク接合信号をピーク検出用信号としてピーク検出部２５へ出力する（ステップＳ５２）。

一方で、キャリア間隔Δｆがキャリア帯域幅ｂｗのＮ倍未満の場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、ピーク検出用信号生成部２４は、振幅波形取得部２３から入力される振幅信号をそのままピーク検出用信号としてピーク検出部２５へ出力する（ステップＳ５３）。

以上のように、実施例３によれば、ピーク検出部２５は、キャリア間隔がキャリア帯域幅の所定整数倍以上であるときは、ピーク接合信号をピーク検出用信号として用いて、ピーク値及びピークタイミングを検出する。一方で、ピーク検出部２５は、キャリア間隔がキャリア帯域幅の所定整数倍未満であるときは、振幅信号をピーク検出用信号として用いて、ピーク値及びピークタイミングを検出する。

こうすることで、キャリア間隔が狭い場合は、マックスホールド処理及びフィルタリング処理を省いてピーク検出用信号を生成できるため、キャリア間隔が狭い場合のピーク検出信号の生成処理を簡略にすることができる。

［実施例４］
実施例４では、ピーク検出用信号として用いる信号を、ピーク間隔に基づいて、ピーク接合信号と振幅信号との間で切り替える点は実施例３と同様である。ただし、実施例４では、ピーク検出用信号生成部２４が実施例２（図１０）の構成を採る点が実施例３と相違する。

＜ピーク検出用信号生成部の構成＞
以下、図１０を援用して実施例４のピーク検出用信号生成部２４について説明する。

信号生成制御部３３は、キャリア周波数ｆ１，ｆ２に基づいてキャリア間隔Δｆを算出する。そして、信号生成制御部３３は、「Ｎ・ｂｗ」を閾値として、Δｆが「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」の条件を満たすか否かを判断する。ここでは、キャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２を同一値「ｂｗ」とした。

信号生成制御部３３は、Δｆが「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」の条件を満たす場合、つまり、キャリア間隔が広い場合、実施例２と同様にして、フィルタパラメータをフィルタ部４１に設定する。よって、キャリア間隔が広い場合は、実施例２と同様にして生成されたピーク接合信号ＥＮをピーク検出用信号として用いてピーク抑圧が行われる。

一方で、Δｆが「Ｎ・ｂｗ≦Δｆ」の条件を満たさない場合、つまり、キャリア間隔が狭い場合、信号生成制御部３３は、∞（無限大）のカットオフ周波数をフィルタパラメータとしてフィルタ部４１に設定する。これにより、フィルタ部４１はカットオフ周波数が∞のＬＰＦとして動作するため、フィルタ部４１では、フィルタリング処理が行われなくなって、前段の機能部から入力される振幅信号がそのまま後段の機能部へ出力される。よって、振幅カット部４２では、振幅カット処理の対象となる信号と、振幅カット処理の基準となる信号とが同一の信号になるため、振幅カット処理が行われなくなる。

つまり、キャリア間隔が狭い場合は、ピーク検出用信号生成部２４へ入力された振幅信号がフィルタリング処理と振幅カット処理とをスルーして、そのままピーク検出用信号生成部２４から出力される。よって、キャリア間隔が狭い場合は、振幅波形取得部２３で取得された振幅信号がそのままピーク検出用信号となる。

よって、実施例４によれば、実施例３と同様に、ピーク検出部２５は、キャリア間隔がキャリア帯域幅の所定整数倍以上であるときは、ピーク接合信号をピーク検出用信号として用いて、ピーク値及びピークタイミングを検出する。一方で、ピーク検出部２５は、キャリア間隔がキャリア帯域幅の所定整数倍未満であるときは、実施例３と同様に、振幅信号をピーク検出用信号として用いて、ピーク値及びピークタイミングを検出する。

これにより、実施例３と同様に、キャリア間隔が狭い場合は、マックスホールド処理及びフィルタリング処理を省いてピーク検出用信号を生成できるため、キャリア間隔が狭い場合のピーク検出信号の生成処理を簡略にすることができる。

以上、実施例１〜４について説明した。

［他の実施例］
［１］実施例１〜４では、キャリア間隔としてΔｆを用いたが、Δｆの代わりにΔｆgをキャリア間隔として用いてもよい。キャリア間隔Δｆgは、キャリア周波数ｆ１，ｆ２及びキャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２に基づいて算出される。Δｆgをキャリア間隔として用いる場合、カットオフ周波数、遷移帯域を示す周波数ｆｓ，ｆｅ、及び、サンプル範囲αは以下のようにして算出される。なお、キャリア帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２を同一値「ｂｗ」とする。
カットオフ周波数＝（Δｆg＋ｂｗ）／２
周波数ｆｓ＝４ｂｗ
周波数ｆｅ＝Δｆg−３ｂｗ
サンプル範囲α＝サンプリングレート／（Δｆg＋ｂｗ）

また、キャリア間隔としてΔｆgを用いる場合、実施例３，４において、キャリア間隔の広狭は以下のようにして判断する。すなわち、例えば「８ｂｗ≦Δｆ」の条件を満たすか否かでキャリア間隔の広狭を判断することに代えて、「７ｂｗ≦Δｆg」の条件を満たすか否かでキャリア間隔の広狭を判断するとよい。

［２］ピーク抑圧装置７は、ハードウェアとして、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）またはプロセッサ等により実現される。プロセッサの一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等が挙げられる。また、ピーク抑圧装置７は、メモリを有してもよい。例えば、メモリには、サンプリングレートｎが記憶される。

１ 無線送信装置
５ ピーク抑圧部
７ ピーク抑圧装置
１１−１，１１−２ ベースバンドユニット
１２−１，１２−２ 遅延器
１３−１，１３−２ 減算器
１４−１，１４−２，２１−１，２１−２ 乗算器
１５，２２ 加算器
１６ ＤＡＣ
１７ アップコンバータ
１８ ＰＡ
１９ アンテナ
２３ 振幅波形取得部
２４ ピーク検出用信号生成部
２５ ピーク検出部
２６ 抑圧量調節部
２７ インパルス応答発生部
３１ マックスホールド処理部
３２，４１−１〜４１−ｎ フィルタ部
３３ 信号生成制御部
４２−１〜４２−ｍ 振幅カット部

Claims (4)

1. マルチキャリア信号の振幅波形によって表される第一の信号を取得する取得部と、
   前記第一の信号において互いに隣接する複数のピーク点を順に繋いだ波形によって表される第二の信号を、前記マルチキャリア信号のピーク検出用の信号として生成する生成部と、
   前記ピーク検出用の信号を用いて前記マルチキャリア信号のピーク値及びピークタイミングを検出する検出部と、
   前記ピーク値及び前記ピークタイミングに基づいて、前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する抑圧部と、
   を具備するピーク抑圧装置。
2. 前記生成部は、
   前記第一の信号における所定のサンプル範囲を順次シフトさせながら、前記所定のサンプル範囲内での振幅最大値を順次取得し、取得した複数の前記振幅最大値を順に繋いだ波形によって表される第三の信号を生成し、
   前記第三の信号を、前記マルチキャリア信号のキャリア周波数及びキャリア帯域幅に基づいてフィルタリングして前記第二の信号を生成する、
   請求項１に記載のピーク抑圧装置。
3. 前記生成部は、
   前記マルチキャリア信号のキャリア周波数及びキャリア帯域幅に基づくフィルタリング処理と、前記フィルタリング処理後の信号に基づいて振幅の一部をカットする振幅カット処理とを、前記第一の信号に対して複数回繰り返し行って前記第二の信号を生成する、
   請求項１に記載のピーク抑圧装置。
4. 前記検出部は、
   前記マルチキャリア信号において互いに隣接する２つのキャリア間の間隔が閾値以上であるときは、前記第二の信号を前記ピーク検出用の信号として用いて、前記ピーク値及び前記ピークタイミングを検出し、
   前記２つのキャリア間の前記間隔が、前記閾値未満であるときは、前記第一の信号を前記ピーク検出用の信号として用いて、前記ピーク値及び前記ピークタイミングを検出する、
   請求項１に記載のピーク抑圧装置。

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