JP2016144012A - 変調信号生成装置及び無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高調波成分を低減することができる変調信号生成装置及び無線装置を提供すること。
【解決手段】入力信号を変調して出力信号を生成する変調信号生成装置は、互いに並列に接続され、制御信号に基づいて駆動し増幅信号をそれぞれ生成する複数の増幅器と、複数の前記増幅信号を合成し、ステップ状の振幅波形を有する前記出力信号を合成する合成器と、前記入力信号の周期より短い周期で、前記入力信号の振幅値に基づいて駆動する前記増幅器の数を決定する決定部と、前記決定部によって決定された前記増幅器の数、前記入力信号の振幅値及び前記入力信号の振幅値の増減に基づいて前記複数の増幅器のうち駆動させる増幅器を選択し、選択した前記増幅器を駆動させる前記制御信号を生成する制御信号生成部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、変調信号生成装置及び無線装置に関する。

例えば中波放送のように、キャリア信号にデータ信号を重畳して変調信号を生成し、生成した変調信号を送信する送信方法において、並列に配置された複数の増幅器を有する変調装置を用いて変調信号を生成する方法が知られている。かかる変調装置は、複数の増幅器をキャリア信号の周波数に合わせてオン／オフ制御し、複数の増幅器の各出力を合成することで変調信号を生成する。変調装置がデータ信号の振幅値に応じた台数の増幅器をオン制御することで、振幅変調が施された変調信号が得られる。

しかしながら、上述の変調装置は、キャリア信号の周波数に合わせて複数の増幅器のオン／オフ制御を行っているため、変調信号の信号波形がキャリア信号と同じ周波数を有する矩形波となる。矩形波の変調信号を送信する場合、変調信号から不要な高調波成分を除去するためにバンドパスフィルタが必要となる。

特開２０１４−６８１９１号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高調波成分を低減することができる変調信号生成装置及び無線装置を提供することを目的とする。

入力信号を変調して出力信号を生成する変調信号生成装置は、互いに並列に接続され、制御信号に基づいて駆動し増幅信号をそれぞれ生成する複数の増幅器と、複数の前記増幅信号を合成し、ステップ状の振幅波形を有する前記出力信号を合成する合成器と、前記入力信号の周期より短い周期で、前記入力信号の振幅値に基づいて駆動する前記増幅器の数を決定する決定部と、前記決定部によって決定された前記増幅器の数、前記入力信号の振幅値及び前記入力信号の振幅値の増減に基づいて前記複数の増幅器のうち駆動させる増幅器を選択し、選択した前記増幅器を駆動させる前記制御信号を生成する制御信号生成部と、を備える。

第１実施形態にかかる変調信号生成装置を示す図。 第１実施形態にかかる制御信号生成部の構成を示す図。 第１実施形態にかかる変調信号生成装置の各部が生成する信号を示す図。 第１実施形態にかかる制御信号生成部の動作を説明する図。 第１実施形態にかかる変調信号生成装置の各部が生成する信号を示す図。 第１実施形態にかかる変調信号生成装置の変形例を示す図。 第１実施形態にかかる変調信号生成装置の変形例を示す図。 第２実施形態にかかる制御信号生成部の構成を示す図。 第２実施形態にかかる変調信号生成装置の各部が生成する信号を示す図。 第２実施形態にかかる変調信号生成装置の変形例を示す図。 第３実施形態にかかる無線装置を示す図。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる変調信号生成装置及び無線装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１を用いて、第１実施形態にかかる変調信号生成装置１０について説明する。図１は本実施形態にかかる変調信号生成装置１０を示す図である。変調信号生成装置１０は、決定部１０１、第１、第２の符号判定部１０２、１０４、微分算出部１０３、制御信号生成部１０５、第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎ（Ｎ：自然数。以下、増幅器１０６とも称する。）及び第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎがそれぞれ出力する第１〜第Ｎ増幅信号Ｓ１０６−１〜Ｓ１０６−Ｎ（以下、増幅信号Ｓ１０６とも称する。）を合成する合成器１０７を有する。

決定部１０１は、入力信号Ｓ１００の振幅値に基づいて駆動する増幅器１０６の数を決定する。例えば、決定部１０１は、入力信号Ｓ１００が入力されると、入力信号Ｓ１００の周期Ｔ１より短い周期Ｔ２（図３参照）における入力信号Ｓ１００の平均振幅値を算出する。なお、周期Ｔ１は、入力信号Ｓ１００の周期（入力信号Ｓ１００の周波数の逆数）の２分の１の時間に相当する。

決定部１０１は、算出した平均振幅値に応じて駆動させる第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎの台数を決定する。決定部１０１は、決定した台数を示す信号Ｓ１０１を制御信号生成部１０５に出力する。なお、駆動する増幅器１０６の数を決定するための振幅値は、平均振幅値に限らず、例えば周期Ｔ２の開始時刻における入力信号Ｓ１００の振幅値としてもよい。また、具体的な台数の決定方法については、図３を用いて後述する。

第１の符号判定部１０２は、入力信号Ｓ１００が入力されると、かかる入力信号Ｓ１００の振幅値に基づいて入力信号Ｓ１００の符号を判定する。具体的には、第１の符号判定部１０２は、入力信号Ｓ１００の振幅値が正の値である場合、入力信号Ｓ１００の符号は正であると判定し、振幅値が負の値である場合、入力信号Ｓ１００の符号は負であると判定する。第１の符号判定部１０２は、例えば比較器（図示せず）を有し、かかる比較器を用いて基準信号と入力信号Ｓ１００とを比較することで入力信号Ｓ１００の符号を判定する。

第１の符号判定部１０２は、入力信号Ｓ１００の符号を表す信号Ｓ１０２を生成し、制御信号生成部１０５に出力する。信号Ｓ１０２は、例えば「＋１」が入力信号Ｓ１００の正の符号を、「−１」が負の符号を表す２値の信号である。

微分算出部１０３は、入力信号Ｓ１００を微分して微分値を算出し、微分信号Ｓ１０３を生成する。微分算出部１０３は、例えば遅延器（図示せず）を有し、入力信号Ｓ１００が入力されると、かかる入力信号Ｓ１００を遅延させて微分信号Ｓ１０３を生成する。微分算出部１０３は、生成した微分信号Ｓ１０３を第２の符号判定部１０４に出力する。

第２の符号判定部１０４は、入力信号Ｓ１００の振幅値が増加しているか減少しているか判定する。第２の符号判定部１０４は、微分算出部１０３から微分信号Ｓ１０３を受け取ると、微分信号Ｓ１０３の符号を判定することで入力信号Ｓ１００の振幅値が増加しているか減少しているか判定する。

具体的には、第２の符号判定部１０４は、微分信号Ｓ１０３の振幅値が正の値である場合、微分信号Ｓ１０３の符号は正であり、入力信号Ｓ１００の振幅値は増加していると判定する。また、第２の符号判定部１０４は、微分信号Ｓ１０３の振幅値が負の値である場合、微分信号Ｓ１０３の符号は負であり、入力信号Ｓ１００の振幅値は減少していると判定する。第２の符号判定部１０４は、例えば比較器（図示せず）を有し、かかる比較器を用いて基準信号と微分信号Ｓ１０３とを比較することで微分信号Ｓ１０３の符号を判定する。

第２の符号判定部１０４は、微分信号Ｓ１０３の符号、すなわち入力信号Ｓ１００の増減を表す信号Ｓ１０４を生成し、制御信号生成部１０５に出力する。信号Ｓ１０４は、例えば「＋１」が微分信号Ｓ１０３の正の符号、すなわち入力信号Ｓ１００の増加を表し、「−１」が微分信号Ｓ１０３の負の符号、すなわち入力信号Ｓ１００の減少を表す２値の信号である。

なお、ここでは、微分算出部１０３が算出する微分信号Ｓ１０３に基づいて第２の符号判定部１０４が入力信号Ｓ１００の増減を判定しているが、必ずしも微分信号Ｓ１０３に基づいて判定しなくともよい。例えば、入力信号Ｓ１００の周期や最大振幅値といった情報を用いることで、第２の符号判定部１０４が入力信号Ｓ１００の増減を判定するようにしてもよい。

制御信号生成部１０５は、第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎのオン／オフ制御を行う第１〜第Ｎ制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−Ｎ（以下、制御信号Ｓ１０５とも称する。）を生成する。制御信号生成部１０５は、合成器１０７で合成する増幅信号Ｓ１０６の数、入力信号Ｓ１００の振幅値及び入力信号Ｓ１００の振幅値の増減に基づき、第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎのうち駆動させる増幅器１０６を選択する。制御信号生成部１０５は、決定した増幅器１０６を駆動させる制御信号Ｓ１０５を生成する。

制御信号生成部１０５は、決定部１０１から駆動させる増幅器１０６の台数を示す信号Ｓ１０１を受け取る。制御信号生成部１０５は、第１の符号判定部１０２から入力信号Ｓ１００の符号を表す信号Ｓ１０２を受け取り、第２の符号判定部１０４から微分信号Ｓ１０３の符号を表す信号Ｓ１０４を受け取る。

制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４の組み合わせに基づいて駆動させる増幅器１０６を決定する。制御信号生成部１０５は、例えば信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組み合わせに応じた優先順位Ｐに従って、信号Ｓ１０１に示される台数の増幅器１０６を駆動させると決定する。また、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１に基づいて駆動させると決定した増幅器１０６に正の増幅信号Ｓ１０６を出力させるか、負の増幅信号Ｓ１０６を出力させるか決定する。

制御信号生成部１０５は、増幅信号Ｓ１０６を出力させると決定した増幅器１０６をオン制御するために「＋Ｃ」（Ｃ：自然数）の制御信号Ｓ１０５を生成し、負の増幅信号Ｓ１０６を出力させると決定した増幅器１０６をオン制御するために「−Ｃ」の制御信号Ｓ１０５を生成する。また、制御信号生成部１０５は、駆動させると決定しなかった、すなわち駆動させないと決定した増幅器１０６をオフ制御するために「０」の制御信号Ｓ１０５を生成する。このように、制御信号生成部１０５は、「＋Ｃ、０、−Ｃ」の３値の制御信号Ｓ１０５を生成する。

図２に制御信号生成部１０５の構成例を示す。図２は、本実施形態にかかる制御信号生成部１０５の構成を示す図である。図２に示す制御信号生成部１０５は、決定部１０１が駆動する増幅器１０６の台数を決定する周期Ｔ２（図３参照）と同じ周期で制御信号Ｓ１０５を生成する。図２の例では、制御信号生成部１０５は、マルチプレクサ９０１、制御信号選択部９０２及び第１〜第Ｎ乗算器９０３−１〜９０３−Ｎ（以下、乗算器９０３とも称する。）を有する。

マルチプレクサ９０１は、第１の符号判定部１０２から入力される信号Ｓ１０２及び第２の符号判定部１０４から入力される信号Ｓ１０４を制御入力とし、Ｋ個のベクトル信号ｐ１〜ｐＫ（Ｋ：自然数。以下、ベクトル信号ｐとも称する。）をデータ入力とする。

ベクトル信号ｐは、増幅器１０６の選択順位を表す信号であり、例えばベクトル信号ｐ１＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝で表される（図３参照）。ここで、ベクトル信号ｐ１〜ｐ４に含まれる「Ｙ１」〜「Ｙ５」は、それぞれ対応する第１〜第５増幅器１０６−１〜１０６−５を示す信号であり、数字が増幅器１０６の番号を示すものとする。例えばＹ１は第１増幅器１０６−１を示し、Ｙ３は第３増幅器１０６−３を示す。

マルチプレクサ９０１は、第１、第２の判定部１０２、１０４から信号Ｓ１０２、Ｓ１０４が入力されると、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４に応じてＫ個のベクトル信号ｐ１〜ｐＫのいずれか１つを優先順位Ｐとして制御信号選択部９０２に出力する。以下、マルチプレクサ９０１によって選択されたベクトル信号ｐ１〜ｐＫを優先順位ｐ１〜ｐＫとも称する。なお、ベクトル信号ｐを制御信号生成部１０５が有する記憶部（図示せず）が記憶するようにし、ベクトル信号ｐがかかる記憶部からマルチプレクサ９０１へ入力されるようにしてもよい。あるいは、図示しない上位処理部からベクトル信号ｐが入力されるようにしてもよい。

制御信号選択部９０２には、マルチプレクサ９０１から優先順位Ｐを表すベクトル信号ｐが入力され、決定部１０１から駆動する増幅器１０６の台数を表す信号Ｓ１０１が入力される。制御信号選択部９０２は、ベクトル信号ｐが表す優先順位Ｐが高いものから順に、信号Ｓ１０１が表す台数の増幅器１０６を駆動する増幅器１０６として選択する。具体的な選択方法は、図３を用いて後述する。

制御信号選択部９０２は、選択結果に応じて第１〜第Ｎ選択信号Ｓ９０２−１〜Ｓ９０２−Ｎ（以下、選択信号Ｓ９０２とも称する。）を生成する。制御信号選択部９０２は、駆動すると選択した増幅器１０６に対応する選択信号Ｓ９０２として「Ｃ」の信号を生成し、選択しなかった増幅器１０６、すなわち駆動しないと選択した増幅器１０６に対応する選択信号Ｓ９０２として「０」の信号を生成する。このように制御信号選択部９０２は、選択結果に応じて「Ｃ、０」の２値の選択信号Ｓ９０２を生成し、乗算器９０３に出力する。

第１〜第Ｎ乗算器９０３−１〜９０３−Ｎには、それぞれ対応する第１〜第Ｎ選択信号Ｓ９０２−１〜Ｓ９０２−Ｎが入力される。また第１〜第Ｎ乗算器９０３−１〜９０３−Ｎには、それぞれ入力信号Ｓ１００の符号を表す信号Ｓ１０２が入力される。

第１〜第Ｎ乗算器９０３−１〜９０３−Ｎは、対応する第１〜第Ｎ選択信号Ｓ９０２−１〜Ｓ９０２−Ｎと信号Ｓ１０２とを乗算し、第１〜第Ｎ制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−Ｎを生成する。第１〜第Ｎ乗算器９０３−１〜９０３−Ｎは、生成した第１〜第Ｎ制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−Ｎを、対応する第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎそれぞれに出力する。

図１に戻る。第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎは、対応する第１〜第Ｎ制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−Ｎに基づいて第１〜第Ｎ増幅信号Ｓ１０６−１〜Ｓ１０６−Ｎを生成する。第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎは、生成した第１〜第Ｎ増幅信号Ｓ１０６−１〜Ｓ１０６−Ｎを合成器１０７に出力する。

増幅器１０６は、「＋Ｃ」の制御信号Ｓ１０５が入力された場合に、例えば「＋Ｃ」の増幅信号Ｓ１０６を出力し、「−Ｃ」の制御信号Ｓ１０５が入力された場合に「−Ｃ」の増幅信号Ｓ１０６を出力する。また増幅器１０６は、「０」の制御信号Ｓ１０５が入力された場合に「０」の増幅信号Ｓ１０６を出力する。

合成器１０７は、第１〜第Ｎ増幅器１０６−１〜１０６−Ｎから入力される第１〜第Ｎ増幅信号Ｓ１０６−１〜Ｓ１０６−Ｎを合成して出力信号Ｓ１０７を生成する。

次に、図１及び図３を用いて本実施形態にかかる変調信号生成装置１０の動作を説明する。図３は、変調信号生成装置１０の各部が生成する信号を示す図である。ここでは、増幅器１０６が５台、すなわちＮ＝５の場合について説明する。

入力信号Ｓ１００は、決定部１０１、第１の符号判定部１０２、微分算出器１０３に入力される。ここでは、図３に示すように単一周波数で最大振幅値が一定の入力信号Ｓ１００が入力されるものとする。

入力信号Ｓ１００は、決定部１０１によって駆動する増幅器１０６の台数を表す信号Ｓ１０１に変換される。決定部１０１は、振幅値が最大の場合、全ての増幅器１０６を駆動すると決定する。図３に示す区間Ｔ１０６では、決定部１０１は第１〜第５増幅器１０６−１〜１０６−５全てを駆動すると決定し、台数Ｍ＝５の信号Ｓ１０１を生成する。

また、例えば図３に示す区間Ｔ１０１のように、入力信号Ｓ１００の振幅値が「０」の場合、決定部１０１は全ての増幅器１０６を駆動させないと決定し、台数Ｍ＝０の信号Ｓ１０１を生成する。このように決定部１０１は入力信号Ｓ１００の振幅値に応じて信号Ｓ１０１を生成する。信号Ｓ１０１は制御信号生成部１０５に出力される。

第１の符号判定部１０２に入力された入力信号Ｓ１００は、振幅値が正か負かによって符号が判定される。入力信号Ｓ１００は、第１の符号判定部１０２による判定に基づいて信号Ｓ１０２に変換されて制御信号生成部１０５に出力される。図３に示す入力信号Ｓ１００が第１の符号判定部１０２に入力された場合、第１の符号判定部１０２は入力信号Ｓ１００の周期の半分の周期Ｔ１で符号が反転する信号Ｓ１０２を生成する。

微分算出部１０３に入力された入力信号Ｓ１００は、微分演算が施され微分信号Ｓ１０３に変換される。微分信号Ｓ１０３は、第２の符号判定部１０４に出力される。図３に示す入力信号Ｓ１００に微分算出部１０３が微分演算を施すと、単一周波数と同じ周波数であって位相がπ／４ずれた微分信号Ｓ１０３が生成される。

第２の符号判定部１０４に入力された微分信号Ｓ１０３は、振幅値が正か負かによって符号が判定される。微分信号Ｓ１０３は、第２の符号判定部１０４による判定に基づいて信号Ｓ１０４に変換されて制御信号生成部１０５に出力される。図３に示す微分信号Ｓ１０３が第２の符号判定部１０４に入力された場合、第２の符号判定部１０４は入力信号Ｓ１００の周期の半分の周期Ｔ１で符号が反転し、信号Ｓ１０２より位相がπ／４ずれた信号Ｓ１０４を生成する。

信号Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４は、制御信号生成部１０５に入力される。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組に応じた優先順位Ｐを選択する。具体的には、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組が（＋１、＋１）の場合、制御信号生成部１０５は、優先順位Ｐとしてベクトル信号ｐ１＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝を選択する。また、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組が（＋１、−１）の場合、ベクトル信号ｐ２＝｛Ｙ５、Ｙ４、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ１｝、（−１、−１）の場合、ベクトル信号ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝、（−１、＋１）の場合、ベクトル信号ｐ４＝｛Ｙ５、Ｙ４、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ１｝を選択する。

制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４に基づいて優先順位Ｐを選択する。また、制御信号生成部１０５は、周期Ｔ２の区間ごとに、選択した優先順位Ｐに含まれる順位の高いものから信号Ｓ１０１が示す数の増幅器１０６を駆動する増幅器１０６として決定する。

図３に示す例では、例えば区間Ｔ１０２において、信号Ｓ１０１は「１」を、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４はいずれも「＋１」を示す信号である。そこで、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、＋１）に基づいて優先順位ｐ１＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝を選択する。次に、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１に基づいて優先順位ｐ１の順位が高いものから順に１台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号生成部１０５は、第１増幅器１０６−１を駆動させると決定する。

制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２に基づき、駆動すると決定した第１増幅器１０６−１を制御する第１制御信号Ｓ１０５−１を生成する。具体的には、信号Ｓ１０２が「＋１」であることから、「＋Ｃ」の第１制御信号Ｓ１０５−１を生成する。また制御信号生成部１０５は、第２〜第５増幅器１０６−２〜１０６−５を駆動させないと決定し、「０」の第２〜第５制御信号Ｓ１０５−２〜１０５−５を生成する。

また、図３の区間Ｔ１０６では、信号Ｓ１０１が「５」となっていることから、制御信号生成部１０５は優先順位ｐ１の順位が高いものから順に５台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号生成部１０５は、第１〜第５増幅器１０６−１〜１０６−５を駆動させると決定し、「＋Ｃ」の第１〜第５制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−５を生成する。

次に、図３の区間Ｔ１０７では、信号Ｓ１０４が「＋１」から「−１」に変化する。そこで、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、−１）に基づいて優先順位ｐ２＝｛Ｙ５、Ｙ４、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ１｝を選択する。制御信号生成部１０５は優先順位ｐ２の順位が高いものから順に５台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号生成部１０５は、第１〜第５増幅器１０６−１〜１０６−５を駆動させると決定し、「＋Ｃ」の第１〜第５制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−５を生成する。

図３に示す区間Ｔ１１５では、信号Ｓ１０１が「２」、信号Ｓ１０２が「−１」、信号Ｓ１０４が「−１」である。そこで、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（−１、−１）に基づいて優先順位ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝を選択する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１に基づいて優先順位ｐ３の順位が高いものから順に２台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号生成部１０５は、第１、第２増幅器１０６−１、１０６−２を駆動させると決定する。

制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２に基づき、駆動すると決定した第１、第２増幅器１０６−１、１０６−２をそれぞれ制御する第１、第２制御信号Ｓ１０５−１、Ｓ１０５−２を生成する。具体的には、信号Ｓ１０２が「−１」であることから、「−Ｃ」の第１、第２制御信号Ｓ１０５−１、Ｓ１０５−２を生成する。また制御信号生成部１０５は、第３〜第５増幅器１０６−３〜１０６−５を駆動させないと決定し、「０」の第３〜第５制御信号Ｓ１０５−３〜Ｓ１０５−５を生成する。

制御信号生成部１０５が生成した制御信号Ｓ１０５に基づいて増幅器１０６が駆動し、増幅信号Ｓ１０６をそれぞれ生成する。各増幅器１０６が生成した増幅信号Ｓ１０６を合成器１０７が合成すると、図３に示すようにステップ状の振幅波形を有する出力信号Ｓ１０７が得られる。

このように、変調信号生成装置１０は、入力信号Ｓ１００の周期Ｔ１より短い周期Ｔ２で決定部１０１が駆動させる増幅器１０６を決定し、制御信号生成部１０５が制御信号Ｓ１０５を生成する。これにより、合成器１０７はステップ状の振幅波形を有する出力信号Ｓ１０７を合成することができ、変調信号生成装置１０はバンドパスフィルタを用いなくとも出力信号Ｓ１０７の高調波成分を抑制することができる。

次に、図３及び図４を用いて制御信号生成部１０５が複数の優先順位Ｐに基づいて駆動する増幅器１０６を決定する点について説明する。図４は、本実施形態にかかる制御信号生成部１０５の動作を説明するための図である。

図４を用いて、本実施形態にかかる制御信号生成部１０５が仮に１つの優先順位Ｐ１に基づいて駆動する増幅器１０６を決定する場合について説明する。なお、図４では優先順位Ｐ１は、ベクトル信号ｐ１＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝で表されるものとする。なお、図４に示すように、優先順位Ｐ１にのみ基づいて駆動する増幅器１０６を決定する場合、制御信号生成部１０５はどの優先順位Ｐを用いるか決定する必要がないため、微分信号Ｓ１０３及び信号Ｓ１０２は不要となる。

図４の各区間における制御信号生成部１０５の動作について説明する。まず、区間Ｔ２０１では、信号Ｓ１０１は「１」となっている。そこで、制御信号生成部１０５は、優先順位Ｐ１に基づいて１台の増幅器１０６（ここでは、第１増幅器１０６−１）を選択する。次に、制御信号生成部１０５は、入力信号Ｓ１００の符号が正であることから「＋Ｃ」の第１制御信号Ｓ１０５−１を生成する。

同様に、区間Ｔ２０７において、信号Ｓ１０１は「５」となっている。そこで、制御信号生成部１０５は、優先順位Ｐ１に基づいて５台の増幅器１０６（ここでは、第１〜第５増幅器１０６−１〜１０６−５）を選択する。次に、制御信号生成部１０５は、入力信号Ｓ１００の符号が正であることから「＋Ｃ」の第１〜第５制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−５を生成する。

図４のように優先順位Ｐ１が１つの場合、区間Ｔ２０７において入力信号Ｓ１００の振幅値が減少しているにもかかわらず、制御信号生成部１０５は優先順位Ｐ１に基づいて駆動する増幅器１０６を決定する。したがって、例えば区間Ｔ２１１では信号Ｓ１０１は「２」となっており、制御信号生成部１０５は、優先順位Ｐ１に基づいて２台の増幅器１０６（ここでは、第１、第２増幅器１０６−１、１０６−２）を選択する。

このように、制御信号生成部１０５が１つの優先順位Ｐ１に基づいて駆動する増幅器１０６を決定した場合、第１増幅器１０６−１の駆動時間が最も長くなり、第５増幅器１０６−５の駆動時間が最も短くなる。増幅器１０６は駆動時間に比例して発熱量が増え故障しやすくなる。図４に示すように優先順位Ｐ１が１つの場合、増幅器１０６の各駆動時間にばらつきが生じやすくなり、特定の増幅器１０６が故障しやすくなる。

一方、図３に示すように、本実施形態の制御信号生成部１０５は、入力信号Ｓ１００の振幅値及び入力信号Ｓ１００の増減に応じた複数の優先順位Ｐに基づいて駆動する増幅器１０６を決定している。これにより、増幅器１０６の各駆動時間のばらつきを小さくすることができ、特定の増幅器１０６の発熱量が大きくならないようにすることができる。これにより特定の増幅器１０６の故障を抑制することができ、増幅器１０６の長寿命化や増幅器１０６の発熱を冷却する冷却装置の小型化を実現できる。

また、図４に示す例では、第５増幅器１０６−５の駆動時間が最も短い、すなわち第５制御信号Ｓ１０５−５のパルス幅が最も短い。増幅器１０６は制御信号Ｓ１０５によってオン／オフ制御される。このため、制御信号Ｓ１０５のパルス幅が短いほどオン／オフ制御によるスイッチの切り替えに起因して増幅信号Ｓ１０６の歪みが大きくなる可能性がある。

一方、本実施形態の制御信号生成部１０５は、図３に示すように、上述したように複数の優先順位Ｐを用いていることから、増幅器１０６の各駆動時間のばらつきを小さくすることができるとともに、制御信号Ｓ１０５のパルス幅のばらつきを小さくすることができる。これにより、特定の制御信号Ｓ１０５のパルス幅が短くなりにくくなり、増幅器１０６のスイッチの切り替えに起因する増幅信号Ｓ１０６の歪みを小さくすることができる。

次に、図５を用いて振幅が変調された入力信号Ｓ１００が入力された場合の変調信号生成装置１０の動作について説明する。図５は、変調信号生成装置１０の各部が生成する信号を示す図である。なお、変調信号生成装置１０に振幅変調された入力信号Ｓ１００が入力される点を除き、その他の構成、動作は図１及び図３に示す変調信号生成装置１０と同じである。

図５の各区間における制御信号生成部１０５の動作について説明する。区間Ｔ３０６において、決定部１０１は、信号Ｓ１０１に示すように入力信号Ｓ１００に基づいて増幅器１０６の駆動台数を「３」とする。また、第１の符号判定部１０２は入力信号Ｓ１００の符号を正と判定し「＋１」の信号Ｓ１０２を生成し、第２の符号判定部１０４は微分信号Ｓ１０３の符号が正であることから入力信号Ｓ１００が増加していると判定し「＋１」の信号Ｓ１０４を生成する。

制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、＋１）に基づいてベクトル信号ｐ１＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝を選択し、かかる優先順位に基づいて３台の増幅器１０６（ここでは第１〜第３増幅器１０６−１〜１０６−３）を選択する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２に基づき、「＋Ｃ」の第１〜第３制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−３を生成する。

区間Ｔ３０６の次の区間Ｔ３０７（図５参照）では、微分信号Ｓ１０３の符号が正から負へと反転している。そのため、区間Ｔ３０７では信号Ｓ１０４が「−１」となる。そこで、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、−１）に基づいてベクトル信号ｐ２＝｛Ｙ５、Ｙ４、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ１｝を選択し、かかる優先順位に基づいて３台の増幅器１０６（ここでは第３〜第５増幅器１０６−３〜１０６−５）を選択する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２に基づき、「＋Ｃ」の第３〜第５制御信号Ｓ１０５−３〜Ｓ１０５−５を生成する。

次に、図５の区間Ｔ３２０では、信号Ｓ１０１が「４」、信号Ｓ１０２が「−１」、信号Ｓ１０４が「−１」となっている。そこで、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（−１、−１）に基づいてベクトル信号ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝を選択する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１に基づいてベクトル信号ｐ３に含まれる優先順位が高いものから順に４台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号生成部１０５は、第１〜第４増幅器１０６−１〜１０６−４を駆動させると決定する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２に基づき、「＋Ｃ」の第１〜第４制御信号Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−４を生成する。

このように、入力信号Ｓ１００が振幅変調された信号であっても、本実施形態にかかる変調信号生成装置１０は、パルス状の振幅波形を有する出力信号Ｓ１０７を生成することができる。また、振幅変調された入力信号Ｓ１００であっても、制御信号生成部１０５が複数の優先順位に応じて駆動させる増幅器１０６を決定することで、増幅器１０６の各駆動時間及び制御信号Ｓ１０５のパルス幅のばらつきを抑制することができる。

以上のように、本実施形態にかかる変調信号生成装置１０は、パルス状の振幅波形を有する出力信号Ｓ１０７を生成することで、バンドパスフィルタを用いずに高調波成分を低減することができる。また、変調信号生成装置１０は、複数の優先順位に基づいて駆動させる増幅器１０６を決定することで、増幅器１０６の各駆動時間及び制御信号Ｓ１０５のパルス幅のばらつきを抑制することができ、増幅器１０６の故障やスイッチングによる増幅信号Ｓ１０６の歪みを抑制することができる。

（変形例１）
図６を用いて本実施形態にかかる変形例１を説明する。図６は、本変形例にかかる変調信号生成装置１０の各部が生成する信号を示す図である。なお、本変形例にかかる変調信号生成装置１０の構成及び動作は、駆動する増幅器１０６を決定する時に用いる優先順位Ｐを除き、図１、図３に示す変調信号生成装置１０と同じである。

第１実施形態に示す優先順位Ｐは、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組のうち微分信号Ｓ１０３の符号が正である組（＋１、＋１）、（−１、＋１）に対応する優先順位ｐ１、ｐ３が、微分信号Ｓ１０３の符号が負である信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、−１）、（−１、−１）に対応する優先順位ｐ２、ｐ４を反転した順位となっている。

すなわち、図３に示す変調信号生成装置１０では、ベクトル信号ｐ１、ｐ３が同じ信号（ｐ１＝ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝）であり、ベクトル信号ｐ２、ｐ４が同じ信号（ｐ２＝ｐ４＝｛Ｙ５、Ｙ４、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ１｝）である。また、ベクトル信号ｐ１、ｐ３は、ベクトル信号ｐ２、ｐ４の優先順位を反転した順位となっている。

一方、図６に示す優先順位Ｐは、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組のうち微分信号Ｓ１０３の符号が正である組（＋１、＋１）、（−１、＋１）に対応する優先順位ｐ１、ｐ３が、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組のうち微分信号Ｓ１０３の符号が負である組（＋１、−１）、（−１、−１）に対応する優先順位ｐ２、ｐ４を反転した順位となっていない。

すなわち、図６に示す変調信号生成装置１０では、優先順位ｐ１、ｐ３が同じベクトル信号（ｐ１＝ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝）であり、優先順位ｐ２、ｐ４が同じベクトル信号（ｐ２＝ｐ４＝｛Ｙ４、Ｙ５、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ１｝）である。また、ベクトル信号ｐ１、ｐ３は、ベクトル信号ｐ２、ｐ４の優先順位を反転した順位（｛Ｙ１、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ５、Ｙ４｝）と異なる順位となっている。

図６の区間ごとの制御信号生成部１０５の動作について説明する。例えば図６の区間Ｔ３１１では、信号Ｓ１０１、すなわち増幅器１０６の駆動台数が「３」、信号Ｓ１０２が「＋１」、信号Ｓ１０４が「−１」となっている。そこで、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、−１）に基づいてベクトル信号ｐ２＝｛Ｙ４、Ｙ５、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ１｝を選択する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１に基づいてベクトル信号ｐ２に含まれる優先順位が高いものから順に３台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号生成部１０５は、第２、第４、第５増幅器１０６−２、１０６−４、１０６−５を駆動させると決定する。

制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２に基づき、駆動すると決定した第２、第４、第５増幅器１０６−２、１０６−４、１０６−５をそれぞれ制御する第２、第４、第５制御信号Ｓ１０５−２、Ｓ１０５−４、Ｓ１０５−５を生成する。具体的には、信号Ｓ１０２が「＋１」であることから、「＋Ｃ」の第２、第４、第５制御信号Ｓ１０５−２、Ｓ１０５−４、Ｓ１０５−５を生成する。

なお、図６では、優先順位ｐ１、ｐ３が同じベクトル信号（ｐ１＝ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝）であり、優先順位ｐ２、ｐ４が同じベクトル信号（ｐ２＝ｐ４＝｛Ｙ４、Ｙ５、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ１｝）である場合について説明したが、優先順位ｐ１〜ｐ４はこれに限られない。すなわち信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組に対応する優先順位ｐ１〜ｐ４が、組ごとに異なる順位であっても良い。

ここで、図７を用いて優先順位ｐ１〜ｐ４がそれぞれ異なる順位である場合について説明する。図７に示す変調信号生成装置１０では、優先順位ｐ１＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝、ｐ２＝｛Ｙ２、Ｙ４、Ｙ１、Ｙ５、Ｙ３｝、ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ３、Ｙ５、Ｙ２、Ｙ４｝、ｐ４＝｛Ｙ４、Ｙ２、Ｙ５、Ｙ３、Ｙ１｝としている。

この場合、例えば図７の区間Ｔ４１１において、信号Ｓ１０１、すなわち増幅器１０６の駆動台数が「３」、信号Ｓ１０２が「＋１」、信号Ｓ１０４が「−１」となっており、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、−１）に基づいてベクトル信号ｐ２＝｛Ｙ２、Ｙ４、Ｙ１、Ｙ５、Ｙ３｝を選択する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１に基づいてベクトル信号ｐ２に含まれる優先順位が高いものから順に３台の増幅器１０６（ここでは、第１、第２、第４増幅器１０６−１、１０６−２、１０６−４）を選択し、「＋Ｃ」である第１、第２、第４制御信号Ｓ１０５−１、Ｓ１０５−２、Ｓ１０５−４を生成する。

このように、図３に示す優先順位に限らず、複数の優先順位Ｐを用いることで第１実施形態と同様の効果が得られる。そこで、入力信号Ｓ１００の種類に応じて優先順位Ｐを切り替えるようにしてもよい。例えば入力信号Ｓ１００がモノラル音声信号をキャリア信号に重畳した変調信号である場合は図３に示す優先順位Ｐを用い、ステレオ音声信号をキャリア信号に重畳した変調信号である場合は図６に示す優先順位Ｐを用いるようにしてもよい。

制御信号生成部１０５が入力信号Ｓ１００の種類によって異なる複数の優先順位Ｐに基づいて駆動する増幅器１０６を決定するようにすることで、入力信号Ｓ１００の種類に応じた特徴に合わせて優先順位Ｐを選択することができ、増幅器１０６の各駆動時間のばらつきをさらに抑制することができる。

（第２実施形態）
図８及び図９を用いて、第２実施形態にかかる変調信号生成装置１０について説明する。図８は本実施形態にかかる制御信号生成部１０５を示す図である。図９は、本実施形態にかかる変調信号生成装置１０の各部が生成する信号を示す図である。

本実施形態にかかる変調信号生成装置１０は、制御信号生成部１０５が開始位置決定部９０４をさらに有する点を除き、図１に示す変調信号生成装置１０と同じ構成及び動作であるため、同一符号を付し説明を省略する。また、本実施形態にかかる変調信号生成装置１０には振幅変調が施された振幅変調信号が入力信号Ｓ１００として入力される。

図８に示す開始位置決定部９０４には、決定部１０１から駆動する増幅器１０６の台数を表す信号Ｓ１０１、第１の符号判定部１０２から入力信号Ｓ１００の振幅値の符号を表す信号Ｓ１０２及び第２の符号判定部１０４から入力信号Ｓ１００の振幅値の増減を表す信号Ｓ１０４が入力される。開始位置決定部９０４は、過去に駆動させると決定した増幅器１０６の台数、入力信号Ｓ１００の振幅値及び入力信号Ｓ１００の増減に基づいて、優先順位Ｐの開始位置Ｉを決定する。

開始位置決定部９０４は、制御信号生成部１０５が、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組に対応する優先順位ｐ１〜ｐ４に基づいて駆動する増幅器１０６を決定している場合において、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の符号が同じ場合、開始位置ＩをＩ＝１に決定する。

一方、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の符号が異なる場合、前回の組に対応する優先順位Ｐに基づいて決定した増幅器１０６の最大数に応じて今回の組に対応する優先順位Ｐの開始位置Ｉを変更する。開始位置決定部９０４は、開始位置Ｉを制御信号選択部９０２に出力する。

図９を用いて開始位置Ｉの決定方法を具体的に説明する。図９に示すように、本実施形態にかかる制御信号生成部１０５は、４つの組に対応する優先順位ｐ１〜ｐ４に基づいて増幅器１０６を選択している。すなわち、制御信号生成部１０５は、区間Ｔ１０で優先順位ｐ１、区間Ｔ２０で優先順位ｐ２、区間Ｔ３０で優先順位ｐ３、区間Ｔ４０で優先順位ｐ４を選択する。このように区間Ｔ１０〜Ｔ４０は、信号Ｓ１０２、１０４の異なる組に対応する優先順位で規定される区間である。

ここで、区間Ｔ１０、Ｔ３０において、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の符号の組は（＋１、＋１）、（−１、−１）であり、各信号Ｓ１０２、Ｓ１０４が同符号になっている。そこで、開始位置決定部９０４は、開始位置ＩをＩ＝１とする。

また、区間Ｔ２０、Ｔ４０において、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の符号の組は（＋１、−１）、（−１、＋１）であり、各信号Ｓ１０２、Ｓ１０４が異符号になっている。そこで、開始位置決定部９０４は、例えば前回の区間Ｔ１０で決定部１０１が決定した複数の増幅器１０６の数のうち最大の数に応じて今回の区間Ｔ２０における優先順位Ｐの開始位置Ｉを変更する。

具体的に区間Ｔ２０における開始位置Ｉの決定方法について述べる。開始位置決定部９０４は、増幅器１０６の台数に「１」を加えた値から前回の区間Ｔ１０で決定された駆動台数の最大値を引いた値を開始位置Ｉとする。すなわち、開始位置決定部９０４は、開始位置ＩをＩ＝Ｎ−ＭＥ＋１（ＭＥは、前回の優先順位Ｐにおける駆動台数の最大値。ＭＥ＝１〜５）の式に基づいて算出する。

例えば、図９の区間Ｔ２０では、１つ前の区間Ｔ１０における駆動台数の最大値が「３」であることから、Ｉ＝５−３＋１＝３となる。そこで、開始位置決定部９０４は、開始位置Ｉ＝３である旨を制御信号選択部９０２に通知する。

図８に戻る。制御信号選択部９０２には、マルチプレクサ９０１から優先順位Ｐを表すベクトル信号ｐが入力され、決定部１０１から駆動する増幅器１０６の台数を表す信号Ｓ１０１が入力される。また、制御信号選択部９０２には、開始位置決定部９０４から開始位置Ｉが通知される。制御信号選択部９０２は、優先順位Ｐの順位が高い方からＩ番目の増幅器１０６から順に、信号Ｓ１０１が表す台数の増幅器１０６を駆動する増幅器１０６として選択する。

図９に示す区間Ｔ５０７を例に、制御信号選択部９０２による駆動する増幅器１０６の選択方法について具体的に説明する。区間Ｔ５０７では、信号Ｓ１０１、すなわち増幅器１０６の駆動台数が「３」、信号Ｓ１０２が「＋１」、信号Ｓ１０４が「−１」となっている。また、区間Ｔ５０７では、開始位置Ｉが「３」となっている。

この場合、制御信号選択部９０２にはマルチプレクサ９０１から優先順位Ｐ＝ｐ２＝｛Ｙ５、Ｙ４、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ１｝が入力される。また、開始位置Ｉが「３」であることから、制御信号選択部９０２は、優先順位ｐ２の３番目の「Ｙ３」を、増幅器１０６を選択する開始位置Ｉとし、制御信号選択部９０２は、優先順位ｐ２の３番目から３台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号選択部９０２は、「Ｙ３」、「Ｙ２」、「Ｙ１」に対応する第１〜第３増幅器１０６−１〜１０６−３を選択する。

制御信号選択部９０２は、第１〜第３増幅器１０６−１〜１０６−３を選択する第１〜第３選択信号Ｓ９０３−１〜Ｓ９０３−３を生成する。

なお、例えば区間Ｔ５０７において駆動台数が４台であった場合、制御信号選択部９０２は、優先順位が最も低い「Ｙ１」に対応する第１増幅器１０６−１を３台目の増幅器として選択すると、次は最も優先順位が高い「Ｙ５」に対応する第５増幅器１０６−５を選択する。すなわち、制御信号選択部９０２は、開始位置Ｉが通知されると優先順位ｐ２をｐ２＝｛Ｙ３、Ｙ２、Ｙ１、Ｙ５、Ｙ４｝に変更するともいえる。

上述したように、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４が同符号の場合に開始位置ＩをＩ＝１とし、異符号の場合に前回の区間における最大駆動数に応じて開始位置Ｉを変更することによって、制御信号Ｓ１０５のパルス幅を長くすることができる。これは、信号Ｓ１０２の符号が同じで信号Ｓ１０４が異なる優先順位Ｐの順位を逆転させており、前回の区間では順位が低かった増幅器１０６が今回の区間では順位が高くなるためである。

したがって、前回の区間における最大駆動数に応じて開始位置Ｉを順位が低くなるように変更することで、前回の順位が低く選択されなかった増幅器１０６、すなわち今回の順位が高い増幅器１０６が選択されにくくなる。これにより信号Ｓ１０２の符号が変化せず信号Ｓ１０４の符号が変化する区間（例えば区間Ｔ１０、Ｔ２０）において同じ増幅器１０６が選択されやすくなり、制御信号Ｓ１０５のパルス幅が長くなる。

以上のように、本実施形態における変調信号生成装置１０は、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに本実施形態における変調信号生成装置１０は、前回の区間の増幅器１０６の駆動台数に応じて今回の区間の優先順位Ｐの開始位置Ｉを変更するようにしている。これにより、図９に示すように前回の区間で駆動させた増幅器１０６を今回の区間でも駆動させることができ、制御信号Ｓ１０５のパルス幅を長くすることができる。これにより、スイッチングによる増幅信号Ｓ１０６の歪みをさらに低減することができる。

（変形例２）
図１０を用いて本実施形態にかかる変形例２を説明する。図１０は、本変形例にかかる変調信号生成装置１０の各部が生成する信号を示す図である。なお、本変形例にかかる変調信号生成装置１０の構成及び動作は、駆動する増幅器１０６を決定する時に用いる優先順位Ｐを除き、図８、図９に示す変調信号生成装置１０と同じである。

第２実施形態に示す優先順位Ｐは、第１実施形態と同様に、優先順位ｐ１、ｐ３が同じベクトル信号（ｐ１＝ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝）であり、優先順位ｐ２、ｐ４が同じベクトル信号（ｐ２＝ｐ４＝｛Ｙ４、Ｙ５、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ１｝）である。また、ベクトル信号ｐ１、ｐ３は、ベクトル信号ｐ２、ｐ４の順位を反転した順位（｛Ｙ１、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ５、Ｙ４｝）とは異なる順位となっている。

一方、図１０に示す優先順位Ｐ＝ｐ１〜ｐ８は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組で決定する区間ごとに異なる順位となっている。具体的には、優先順位ｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７が互いに異なる順位であり、優先順位ｐ２、ｐ４、ｐ６、ｐ８が互いに異なる順位である。また、優先順位ｐ１は優先順位ｐ２を反転した順位となっており、優先順位ｐ３は優先順位ｐ４を反転した順位となっている。すなわち、信号Ｓ１０２の符号が同じで信号Ｓ１０４の符号が反転すると優先順位Ｐが反転する。また、信号Ｓ１０２の符号が反転すると優先順位Ｐが異なる順位となる。

具体的に、図１０に示す例では、区間Ｔ１０において信号Ｓ１０２の符号が「＋１」、信号Ｓ１０４の符号が「＋１」であり、優先順位Ｐは、ｐ１＝｛Ｙ５、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ１、Ｙ４｝となる。一方、区間Ｔ２０では信号Ｓ１０４の符号が反転し「−１」となり、優先順位Ｐがｐ２＝｛Ｙ４、Ｙ１、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ５｝、すなわち優先順位ｐ１の順位を反転させた順位となる。また、区間Ｔ３０では、信号Ｓ１０２の符号が反転し「−１」となる。この場合の優先順位ｐ３は、優先順位ｐ１、ｐ２と異なる順位（ｐ３＝｛Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５｝）となる。

図１０に示す区間Ｔ６０７を例に、制御信号選択部９０２による駆動する増幅器１０６の選択方法について具体的に説明する。区間Ｔ６０７では、信号Ｓ１０１、すなわち増幅器１０６の駆動台数が「３」、信号Ｓ１０２が「＋１」、信号Ｓ１０４が「−１」、開始位置Ｉが「３」となっている。そこで、制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０２、Ｓ１０４の組（＋１、−１）に基づいて優先順位ｐ２＝｛Ｙ４、Ｙ１、Ｙ３、Ｙ２、Ｙ５｝を選択する。制御信号生成部１０５は、信号Ｓ１０１に基づいてベクトル信号ｐ２に含まれる優先順位が３番目に高いものから順に３台の増幅器１０６を選択する。すなわち制御信号生成部１０５は、第３、第２、第５増幅器１０６−３、１０６−２、１０６−５を駆動させると決定する。

このように、図９に示す優先順位Ｐに限らず、複数の優先順位Ｐを用いることで第２実施形態と同様の効果が得られる。なお、優先順位Ｐは図９及び図１０に示す例に限られない。例えば、図６や図７に示す優先順位Ｐと同様にしてもよい。あるいは、入力信号Ｓ１００の種類に応じて優先順位Ｐを切り替えるようにしてもよい。例えば入力信号Ｓ１００がモノラル音声信号をキャリア信号に重畳した変調信号である場合は図９に示す優先順位Ｐを用い、ステレオ音声信号をキャリア信号に重畳した変調信号である場合は図１０に示す優先順位Ｐを用いるようにしてもよい。

（第３実施形態）
図１１は、第３実施形態にかかる無線装置１を示す図である。本実施形態にかかる無線装置１は、データ生成部２０、変調部３０、第１実施形態にかかる変調信号生成装置１０及びアンテナ部４０を備える。ここでは、無線装置１は、第１実施形態にかかる変調信号生成装置１０を備えているが他の実施形態及び他の変形例に示す変調信号生成装置１０を備えるようにしてもよい。

データ生成部２０は、図示しない上位層からの指示に従い，無線装置１から送信する送信データを生成する。データ生成部２０は生成した送信データを変調部３０に出力する。変調部３０は送信データを変調して第１変調信号を生成する。図１１の変調部３０は例えば送信データに振幅変調を施して第１変調信号を生成する。変調部３０は第１変調信号を変調信号生成装置１０に出力する。

変調信号生成装置１０は、第１変調信号が入力されると、第１変調信号を入力信号Ｓ１００として変調し、出力信号Ｓ１０７を生成する。変調信号生成装置１０が出力信号を生成する方法は第１実施形態と同じであるため説明を省略する。変調信号生成装置１０は、生成した出力信号Ｓ１０７を第２変調信号としてアンテナ部４０に出力する。

アンテナ部４０は、第２変調信号が入力されると、アンテナを介して第２変調信号を送信する。なお、図１１では、アンテナ部４０はアンテナのみを有する構成を示しているが、アンテナ部４０の構成はこれに限られない。例えばアンテナ部４０が増幅器やフィルタを有する構成としてもよい。

以上のように、本実施形態にかかる無線装置１は、変調信号生成装置１０が第１変調信号を変調することで、第１実施形態と同様にバンドパスフィルタを用いずに高調波成分を低減することができる。また、無線装置１の変調信号生成装置１０が複数の優先順位Ｐに基づいて駆動させる増幅器１０６を決定することで、増幅器１０６の長寿命化や冷却装置の小型化が実現できるとともに、増幅器１０６のスイッチングによる増幅信号Ｓ１０６の歪みを抑制することができる。さらに、冷却装置の小型化が実現できることで、無線装置１を小型化することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施される。ことが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 無線装置
１０ 変調信号生成装置
２０ データ生成部
３０ 変調部
４０ アンテナ部
１０１ 決定部
１０２、１０４ 符号判定部
１０３ 微分算出部
１０５ 制御信号生成部
１０６ 増幅器
１０７ 合成器
９０１ マルチプレクサ
９０２ 制御信号選択部
９０３ 乗算器
９０４ 開始位置決定部

Claims (6)

1. 入力信号を変調して出力信号を生成する変調信号生成装置であって、
   互いに並列に接続され、制御信号に基づいて駆動し増幅信号をそれぞれ生成する複数の増幅器と、
   複数の前記増幅信号を合成し、ステップ状の振幅波形を有する前記出力信号を合成する合成器と、
   前記入力信号の周期より短い周期で、前記入力信号の振幅値に基づいて駆動する前記増幅器の数を決定する決定部と、
   前記決定部によって決定された前記増幅器の数、前記入力信号の振幅値及び前記入力信号の振幅値の増減に基づいて前記複数の増幅器のうち駆動させる増幅器を選択し、選択した前記増幅器を駆動させる前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
   を備える変調信号生成装置。
2. 前記入力信号の微分値を算出する微分値算出部をさらに備え、
   前記制御信号生成部は、
   前記入力信号の振幅値の符号及び前記微分値の符号の組に対応する優先順位に基づいて駆動させる前記増幅器を選択する請求項１に記載の変調信号生成装置。
3. 前記微分値の符号が正である前記組に対応する優先順位は、前記微分値の符号が負である前記組に対応する優先順位を反転した順位である請求項２に記載の変調信号生成装置。
4. 前記組に対応する優先順位は、前記組ごとに異なる順位である請求項２または３に記載の変調信号生成装置。
5. 前記決定部は、異なる前記組に対応する優先順位で規定される区間で複数の前記増幅器の数を決定し、
   前記制御信号生成部は、前回の前記区間において決定された前記増幅器の数のうち最大の数に応じて今回の前記区間における前記組に対応する優先順位の開始位置を変更する請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の変調信号生成装置。
6. 送信データから送信信号を生成する信号生成部と、
   前記送信信号を変調して第１変調信号を生成する変調部と、
   前記第１変調信号を変調して第２変調信号を生成する変調信号生成装置と、
   前記第２変調信号を送信するアンテナ部と、
   を備え、
   前記変調信号生成装置は、
   互いに並列に接続され、制御信号に基づいて増幅信号を生成する複数の増幅器と、
   複数の前記増幅信号を合成し、ステップ状の振幅波形を有する前記第２変調信号を合成する合成器と、
   前記第１変調信号の振幅値に基づいて前記合成器によって合成する前記増幅信号の数を決定する決定部と、
   前記決定部によって決定された前記増幅信号の数、前記第１変調信号の振幅値及び前記第１変調信号の振幅値の増減に基づいて前記複数の増幅器のうち駆動させる増幅器を選択し、選択した前記増幅器を駆動させる前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
   を備える無線装置。

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