JP3101716B2 - 無線送信機のためのゲイン制御回路 - Google Patents

無線送信機のためのゲイン制御回路

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Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 本発明は、一般に、無線送信機のためのゲイン制御回
路に関する。さらに詳しくは、離散バースト内で被変調
信号を送信するように動作する無線送信機のためのゲイ
ン制御回路に関する。
通信システムは、２ヶ所以上の場所の間で情報（以下
「情報信号」と呼ぶ）を送信するように動作し、少なく
とも、通信チャンネルで相互接続されている送信機と受
信機とを含む。無線通信システムとは、送信チャンネル
が無線周波数チャンネルで構成され、その無線周波数チ
ャンネルが通信スペクトルの周波数範囲により定義され
る通信システムである。
無線通信システムの一部分を形成する送信機は、情報
信号を無線周波数チャンネル上での送信に適した形に変
換する回路構成を含む。このような回路構成には、変調
と呼ばれる過程を実行する変調回路構成が含まれる。こ
の過程において、送信される情報信号が無線周波数電磁
波上に印加される。
情報信号が印加される無線周波数電磁波は、情報が送
信される無線周波数チャンネルを定義する周波数範囲内
の周波数をもつ。無線周波数電磁波は、普通は「搬送波
信号（carrier signal）」と呼ばれ、無線周波数電磁波
が情報信号により変調されると、被変調信号と呼ばれる
のが普通である。
搬送波信号上に情報信号を印加して、それにより被変
調信号を形成する種々の変調法が知られている。たとえ
ば、振幅変調，周波数変調，位相変調およびそれらの組
合せは、すべて情報信号を搬送波に印加して被変調信号
を形成するための変調法である。
無線通信システムは、送信機と受信機との間に物理的
な相互接続部を必要としない点で有利である。情報信号
が変調されて被変調信号を形成すると、被変調信号は長
い距離を送信することができる。
双方向無線通信システムは、上述の無線通信システム
と同様であるが、ある場所への情報の送信とその場所か
らの情報の送信の両方をさらに行うことのできる無線通
信システムである。このような双方向無線通信システム
の各場所には、送信機と受信機の両方が含まれる。ある
場所に配置された送信機と受信機とは、通常、無線トラ
ンシーバあるいはさらに簡単にトランシーバと呼ばれる
ユニットで構成される。
従来は、双方向通信システム内で動作するように構築
されたトランシーバは、第１無線周波数チャンネル上で
被変調信号を送信して、第２周波数チャンネル上で送信
された被変調信号を受信するように動作する。このよう
なトランシーバに対して送信され、トランシーバにより
送信される信号は、異なる無線周波数チャンネル上で送
信されるので、２機以上のトランシーバ間での同時双方
向通信が可能である。信号は２つの無線周波数チャンネ
ルのそれぞれの上で連続して送信されて、双方向通信を
実現する。このような双方向通信は、一般にトランシー
バの二重動作（duplex operation）という用語で呼ばれ
ることが多い。
電磁周波数スペクトルの特定の周波数帯域が、このよ
うな双方向通信に対して割り当てられている。たとえ
ば、800MHzないし900MHzの周波数帯域は、合衆国内では
セルラ通信システムのために割り当てられている。複数
の無線周波数チャンネルがこの周波数帯域内に定義され
て、その上で多くのセルラ電話（一種のトランシーバ構
造を構築する）の動作を可能にしている。従来、セルラ
通信システムで動作するトランシーバは、周波数変調技
術により被変調信号を生成する。コードレス電話（別の
種類の無線トランシーバ構造を構築する）による通信に
関しては、別の周波数帯域が割り当てられている。
このような双方向通信システムの利用度が増大したた
めに、双方向通信に割り当てられる有限な数の無線周波
数チャンネルへのアクセスに対する需要が増えている。
このような用途に割り当てられる周波数帯域をより効率
的に利用するための方法が開発されている。
このような方法には、情報信号を符号化された形に変
調する方法がある。このような過程では、信号は圧縮さ
れて、より効率的に信号を送信することができる（すな
わち、同じ量の情報をより少ない時間内に送信すること
ができる）。さらにこのような過程で形成される被変調
信号は、連続して送信する必要がなく、被変調信号は離
散バーストで送信することができる。
利用可能な周波数スペクトルの使用を最適にするため
には、信号の位相と振幅の両方を変調することが有利で
あることが多い。情報信号を符号化することのできるこ
のような方法の１つは、π/4移相四相位相変調（π/4−
QPSK:π/4−shifted quarternary phase shift keyin
g）法である。この変調法では、それにより形成される
被変調信号の情報内容が、被変調信号の位相に含まれ
る。しかし、これらの通信システムで用いられるデータ
速度において急速な位相の変更を行うと、被変調信号の
周波数が大きく偏差して、そのために周波数チャンネル
が広くなる。スペクトルの効率を改善するためには、ベ
ースバンド変調は周波数の制約を受ける（濾波され
る）。この濾波により、被変調信号は大幅に振幅変調さ
れる。
π/4−QPSK被変調信号は、離散バースト内で送信する
ことが許される。被変調信号を離散バースト内で送信す
ることにより、同一周波数で２つ以上の信号を送信する
ことができる。このような技術は、時分割多重アクセス
（TDMA:time−division multiple access）と呼ばれ
る。
しかし、帯域幅はπ/4−QPSK被変調信号の振幅により
制御されるので、このような信号を増幅する場合は注意
を払う必要がある。増幅器回路構成は、無線送信機回路
の一部分を形成して、送信に先立ち被変調信号を増幅す
る。
ゲイン制御回路構成は、多くの無線送信機回路の一部
分を形成する。このような回路構成は、無線送信機回路
により送信される被変調信号の信号レベルを制御して、
通常はそこに与えられる被変調信号を増幅するための増
幅器回路構成を含む。増幅器回路構成の増幅レベルを制
御することにより（すなわち、増幅器回路構成のゲイン
を制御することにより）、無線送信機で送信された、増
幅された被変調信号の信号レベルが制御される。
ゲイン制御回路構成は、π/4−QPSK被変調信号の平均
電力を決定するために構築され、このような被変調信号
の増幅量はこの平均電力の測定値に応じて制御される。
しかし、振幅変調成分のために、平均電力の測定には、
ある時間間隔の間、被変調信号の信号レベルを測定する
ことが必要とされる。このように、被変調信号の適切な
ゲイン量を決定する前に時間間隔が必要とされるため
に、必要な時間間隔が経過して所望のゲインが決定され
るまでは被変調信号の所望のゲインの正確な決定ができ
ない。
振幅被変調信号を離散バースト内で送信するように動
作する無線送信機内でこのような従来のゲイン制御回路
構成を利用する場合は、増幅器回路構成の適切な増幅レ
ベルは、被変調信号が送信される初期の離散バーストに
相当する時間間隔内には決定することができない。
あるいは、所望のレベルのゲインを始めに推定するこ
とができても、このような所望のゲインの推定は、推定
されたパラメータに基づくもので、実際のパラメータに
基づくものではないので不正確である。
そのため、必要とされるのは、被変調信号の所望のゲ
イン量を迅速に決定するように動作するゲイン制御回路
である。
発明の概要 従って、本発明は無線送信機の増幅器回路構成のゲイ
ンのレベルを制御するゲイン制御回路を有利に提供す
る。
本発明はさらに、離散バースト内に振幅変調信号を生
成する無線送信機のためのゲイン制御回路を有利に提供
する。
本発明はさらに、無線送信機の増幅器回路構成のゲイ
ンのレベルを制御する方法を有利に提供する。
本発明はさらに利点と特徴とを提供するが、その詳細
は以下の好適な実施例の詳細な説明を読むことによりさ
らに明らかになろう。
それゆえ、本発明により無線送信機のためのゲイン制
御回路が開示される。無線送信機は、離散バースト内で
情報信号を生成するように動作し、このとき少なくとも
１つの離散バーストの間に生成される情報信号には、所
定のシーケンスのデータが含まれ、無線送信機の送信機
回路構成の一部分を形成する可変ゲイン増幅器回路は、
情報信号が生成される離散バーストに対応する離散バー
スト内で被増幅信号を形成するように動作する。被増幅
信号の大きさの値が測定され、測定値を表す信号が生成
される。可変ゲイン増幅器回路により形成された被増幅
信号が所定のシーケンスのデータにより構成される時期
が検出される。少なくとも、可変ゲイン増幅器により形
成された被増幅信号が所定のシーケンスのデータによっ
て構成される間に、被増幅信号のエンベロープ（envelo
pe−−包絡線）特性が決定される。可変ゲイン増幅器の
ゲイン特性は、被増幅信号のエンベロープ特性の決定値
に応答して変化する。
図面の簡単な説明 本発明は、添付の図面を参照して読むと、さらによく
理解されるだろう。
第１図は、従来の連続波変調技術により生成された被
変調信号と、離散バースト内での被変調信号の送信を行
うことのできる変調技術により生成された被変調信号と
の間の関係を示す概略図である。
第２図は被変調信号の一部分を形成するスロットの概
略図である。
第3A図および第3B図は、第２図の概略図と類似のもの
であるが、特定の通信システムのフォーマットに従って
フォーマットされたスロットを表す概略図である。
第４図は、第3A図に示された方法で、π/4−QPSK変調
を利用してフォーマットされたスロットのエンベロープ
のグラフである。
第５図は、第４図のグラフと類似のものであるが、第
４図のエンベロープの一部分を拡大した形で示すグラフ
である。
第６図は、増幅器回路構成により増幅されたエンベロ
ープと所望の増幅レベルのエンベロープのグラフであ
る。
第７図は、本発明の第１の好適な実施例のゲイン制御
回路の簡単なブロック図である。
第８図は、本発明の第２の好適な実施例のゲイン制御
回路のブロック図である。
第９図は、第８図のゲイン制御回路を含む本発明の好
適な実施例の無線トランシーバのブロック図である。
第10図は、本発明の好適な実施例の方法の段階を列記
した論理流れ図である。
発明の実施例 従来の無線送信機においては、被変調信号は連続波変
調技術により生成され、その被変調信号は連続的に送信
されて、送信チャンネル上を被変調信号が送信される。
無線送信機部分と無線受信機部分の両方から構成される
従来の無線トランシーバにおいては、被変調信号は同様
に連続波変調技術により生成され、連続的に送信され
る。無線トランシーバに送信され、その無線受信機部分
により受信された被変調信号は、同様に送信チャンネル
上を連続的に送信される。従来の無線トランシーバによ
り送信された被変調信号と、受信された被変調信号とは
いずれも連続的に送信されるので、従来の無線トランシ
ーバで双方向通信を行うためには２つの送信チャンネル
を割り当てなければならない。
上述のように、セルラ電話などの無線トランシーバを
用いて無線通信システム上で通信を行うことは、近年劇
的に増加している。このような利用に関して割り当てら
れている既存の周波数帯域は、ときには能力一杯で利用
されることもあり、そのためにこのような無線通信シス
テムの利用度のこれ以上の増加を制約している。従っ
て、これも前述のように、このような使用法に関して割
り当てられている既存の周波数帯域をより効率的に利用
することのできる方法が開発されてきた。特に、情報信
号を符号化および変調するための変調法が開発され、そ
れにより被変調信号を離散バースト内で送信チャンネル
上で送信することができるようになっている。このよう
な離散バースト内で被変調信号を送信するために構築さ
れた２台以上の無線送信機は、これらの無線送信機のそ
れぞれにより生成された被変調信号が時間的に重複しな
い限り、単独の送信チャンネル上で被変調信号を送信す
ることができる。この方法で、既存の割り当てられてい
る周波数帯域の送信容量を増加させることができる。
まず第１図の概略図には、従来の連続波変調技術（こ
こでは特に周波数変調技術）により生成された被変調信
号と、その送信を離散バースト内で行うことができる方
法で形成された被変調信号との間の関係が示される。第
１図の上部は、一列に配列されたブロック100,106,112
を示す。ブロック100,106,112内には、従来の連続波変
調技術、ここでは周波数変調技術により生成された波形
が描かれている。このような被変調信号を生成および送
信するために構築された従来の無線送信機は、送信中は
連続的に被変調信号を送信する。信号は連続して送信さ
れるので、被変調信号の連続的な送信を行うためには１
つの送信チャンネルを割り当てなければならない。（従
来の無線トランシーバの受信機部分により受信される、
従来の連続波変調技術により生成された被変調信号も同
様に図示することができる。） 第１図は、３対１の圧縮比を示し、このときブロック
100,106,112内に描かれる波形の情報内容は、それぞれ
ブロック部分150A,156A,162A内に写される。ブロック部
分150A,156A,162A内に描かれた波形は、離散バースト内
の被変調信号の送信を表すが、これはブロック100,106,
112内に描かれた波形の情報内容が符号化されると、ブ
ロック部分150A,156A,162A内に描かれた波形により表さ
れる離散バースト内で送信できるためである。
ブロック部分150B,150C,156B,156C,162B,162Cには波
形が描かれていないが、これらのブロック部分は、その
他の信号を離散バースト内に送信することのできる時間
間隔を表す。
無線送信機が、離散バースト内で被変調信号を送信す
るように動作するときは、タイミングと同期に関する考
慮が重要である。単独の送信チャンネル上を送信される
被変調信号は、互いに干渉することなく同時に送信する
ことはできない。また、離散バースト内で被変調信号を
受信するように動作する無線受信機には、受信機により
離散バースト内で受信されたどの信号をその受信機で復
調し、その受信機で受信されたどの信号を無視するかと
いう判定を行うための情報を与えなければならない。
従って、情報信号を圧縮された形に符号化する際に
は、同期情報も符号化された信号内に導入される。この
ような同期情報は、たとえば所定のデータ・シーケンス
で構成される。無線送信機により生成され、離散バース
ト内で送信される被変調信号は、受信機により受信され
て、離散バースト内で送信される１つ以上の被変調信号
部分うち１つの部分を形成する同期情報が無線受信機に
より利用され、同期とタイミングが図られる。
次に第２図の概略図には、単独の離散バースト、これ
は「スロット」とも呼ばれ、ここでは全体が参照番号20
0で示されるが、この離散バーストに対応する時間間隔
の間に送信される被変調信号のフォーマットが図示され
る。スロット200は、第１図のブロック部分150A,156Aま
たは162Aにより表される時間間隔中に生成される被変調
信号を表す。図示されるように、スロット200は所定の
データ・シーケンス部分206と、情報部分212とで構成さ
れる。所定のデータ・シーケンス部分206は、スロット2
00の左側に表され、スロットの「前端（front end）」
という典型的な配置を示す。所定のデータ・シーケンス
部分206は、信号が送信される特定のシステムのシステ
ム標準によっては、異なる種類のデータで構成されるこ
ともある。たとえば、スロット200が、被送信信号の初
期の信号部分を形成する被変調信号部分（第１図のブロ
ック部分150A内に位置する被変調信号部分のような）に
より構成される場合は、データ・シーケンス部分206の
特性と長さは、被送信信号の他の信号部分（第１図のブ
ロック部分156Aまたは162A内に位置する被変調信号部分
など）を形成するスロットとは異なることがある。
第3A図は、第２図の概略図と同様に、ここでは全体が
参照番号250で表され、被変調信号の部分で構成される
スロットのフォーマットの概略図である。しかし、スロ
ット250は、特定の通信システムのフォーマットを示
し、このシステムは、ここでは特に日本デジタル・セル
ラ標準（Japan Digital Cellular Standard）RCRSTD−2
7により詳細に解説されるセルラ通信システムである。
スロット250は、初期ブロック254と、所定のデータ・シ
ーケンス部分256A,256B,256C,256Dと、情報部分262A,26
2Bとによって構成された状態で図示される。初期期間25
4は、通常はランプ（ramp）期間（文字Ｒで表される）
と呼ばれ、この間は被変調信号部分250の情報内容は無
視される。所定のデータ・シーケンス部分256Aは、「プ
レアンブル（preamble）」・セグメントを表し（文字Ｐ
で表される）、所定のデータ・シーケンス部分256Bは、
「同期語（synchronization word）」セグメントを表し
（文字SWで表される）、所定のデータ・シーケンス部分
256Cは、「カラー・コード（color code）」セグメント
を表し（文字CCで表される）、所定のデータ・シーケン
ス部分256Dは、「スチール・フラッグ（steal flag）」
セグメントを表し（文字SFで表される）、所定のデータ
・シーケンス部分256Eは、「低速関連制御チャンネル
（slow associated control channel）」セグメント
（文字SAACHで表される）を表す。情報部分セグメント2
62A,262Bには、被変調信号部分250の一部を形成するた
めに符号化される情報信号の情報内容が含まれる。情報
部分セグメント262A,262Bは、第２図の被変調信号部分2
00の情報部分212に対応する。
第3B図は、第3A図と同様であるが、ここでは全体が参
照番号300で示され、被変調信号の部分で構成されるス
ロットのフォーマットの概略図である。第3B図のスロッ
ト300は、別の特定の通信システム、すなわち個人通信
網（Personal Communication Network）のためのデジタ
ル・セルラ通信システム内で生成される被変調信号のス
ロットのフォーマットを示す。この通信網に関しては、
日本デジタル・コードレス標準（Japan Digital Cordle
ss Standard）RCRSTD−28により詳細に説明される。
被変調信号部分300は、初期ブロック304と、所定のデ
ータ・シーケンス部分のセグメント306A,306B,306Cと、
情報部分セグメント312とで構成された状態で図示され
る。
初期期間304は、第3A図の被変調信号部分250の初期期
間254と同様に、通常は「ランプ」期間と呼ばれ（文字
Ｒで表される）、この間は被変調信号部分300の情報内
容は無視される。
所定のデータ・シーケンス部分306Aは、「開始記号
（start symbol）」セグメントを表し（文字SSで表され
る）、所定のデータ・シーケンス部分306Bは、「プレア
ンブル」セグメントを表し（文字Ｐで表される）、所定
のデータ・シーケンス部分306Cは、「同期語」セグメン
トを表す（文字SWで表される）。情報部分セグメント31
2には、情報信号の部分の情報内容が含まれ、これが符
号化されてスロット300の一部分を形成する。
スロット250,300は、第２図のより一般化されたスロ
ット200がとるフォーマットの２つの特定の例である。
スロットが構成される部分である所定のデータ・シーケ
ンスの存在が重要になる。一例として、スロット250,30
0のプレアンブル・セグメント256A,306Bはそれぞれ、10
01のデータ・シーケンスで構成される。
本発明の好適な実施例のゲイン制御回路は、プレアン
ブル・セグメント256A,306Bで構成されるデータ・シー
ケンス1001の例のような所定のデータ・シーケンスの存
在を利用して、無線送信機の一部分を形成する増幅器回
路構成の所望の増幅レベルを迅速に決定する。特定の所
定のデータ・シーケンス部分は、通信システム毎の特定
のフォーマットにより代わるので、事実上、離散バース
ト内で被変調信号を送信するように動作する無線送信機
を有するそれぞれの通信システムには、１つの離散バー
ストの間に送信されるスロットのうちの少なくとも１つ
の部分を形成する所定のデータの形態が含まれる。
第４図は、第２図のスロット200などの被変調信号の
一部分を形成するスロットの波形のエンベロープのグラ
フである。縦座標350は、ワットまたはボルトなどの電
力関連量の目盛りがつけられ、横軸356は、たとえば秒
などの時間の目盛りがつけられている。従って、第２図
のスロット200などのスロットを表すエンベロープ362
は、時間の関数として描かれた電力関連量の図である。
エンベロープ362は、所定のデータ・シーケンス部分
と情報部分とを有するスロットを形成するπ/4DQPSK被
変調信号を表す。所定のデータ・シーケンス部分、ここ
では1001という、π/4DQPSK変調法により変調され符号
化されたシーケンスは、エンベロープの左側の部分に形
成される。被変調信号部分のこの部分、すなわちそのエ
ンベロープがあらかじめ定められているので、すなわち
決定済みであるので、このような被変調信号を受信する
ように動作する受信機は、このデータ・シーケンスの存
在を検出することができる。
第５図のグラフは第４図と類似のものであるが、横軸
の目盛りが拡大されている。従って、縦軸400は電力関
連値の目盛りがつけられ、横軸406も時間値の目盛りが
つけられている。エンベロープ412は、第４図のエンベ
ロープ362の拡大された部分である。特に、エンベロー
プ412は、第４図のエンベロープ362のデータ・シーケン
ス部分を表す。データ・シーケンス部分は、決定済みで
あるので、このような被変調信号を受信するように動作
する受信機は、データのこのような所定のシーケンスの
存在を検出することができる。
離散バースト内で生成されたスロットで形成される被
変調信号は、送信に先立ち無線送信機の増幅器回路構成
により増幅される。無線送信機回路の増幅器回路構成に
より生成された、増幅された被変調信号もまた、第４図
および第５図のグラフに描かれた波形により表すことが
できる。このような信号の電力関連特性の測定は、ダイ
オード電力検出器などの従来の回路構成により容易に行
われる。また、所望の増幅された被変調信号の電力関連
特性は決定済みであるので、実際の増幅された被変調信
号の電力関連特性を、所望の増幅された被変調信号の電
力関連特性と比較することもできる。
電力関連特性は、増幅器された被変調信号の任意のエ
ンベロープ特性である。増幅された被変調信号のエンベ
ロープは、時間の経過とともに、増幅された被変調信号
の単なる平均電力となる。スロットの所定のデータ・シ
ーケンス部分は決定済みであるので、被変調信号部分の
このような部分のエンベロープも同様に決定済みであ
る。従って、このようなエンベロープのピーク対平均電
力の比を決定することができ、実際の増幅された被変調
信号のこのようなピーク対平均電力の比を、所望の増幅
された被変調信号のピーク対平均電力の比と比較するこ
とができる。
最も簡単にいうと、所定のデータ・シーケンス部分で
構成されたスロットの部分のエンベロープは決定済みで
あるので、実際の増幅された被変調信号のピーク電力を
検出するだけで、実際の被変調信号レベルと所望の被変
調信号レベルとの間に相関関係を得ることができる。こ
のような相関関係に応答して、増幅器回路構成のゲイン
が変更されて、被変調信号の増幅を行い、所望の信号レ
ベルの増幅された被変調信号を形成することができる。
第６図は第４図のグラフと同様であるが、この図では
電力関連特性、ここでは縦軸478にミリワットの目盛り
をつけた瞬間電力レベルが横軸456に沿った時間の関数
として描かれている。軸478,456により形成される軸体
系上に描かれたエンベロープ462は、所望の信号レベル
の所定のデータ・シーケンスで構成されるスロットの部
分を表す。点線で示されるエンベロープ466は、実際の
増幅された被変調信号の所定のデータ・シーケンスで構
成されるスロット部分のエンベロープを表す。エンベロ
ープ462のピーク電力レベルは、縦軸478の点472で示さ
れる；同様にエンベロープ466のピーク電力レベルは縦
軸478の点450により示される。それぞれエンベロープ46
2,466である実際のピーク電力レベルと所望のピーク電
力レベルは相関される。このような相関関係に応答し
て、無線送信機の一部分を形成する増幅器回路構成のゲ
イン特性が変化して、増幅器回路構成により生成される
信号は、所望の信号レベルに対応する信号レベルとな
る。第６図のグラフは、実際の増幅された被変調信号
が、所望の電力レベルよりも大きい例を示す。従って、
実際のピーク電力レベルと所望のピーク電力レベルとの
相関関係に応答して、無線送信機回路の増幅器回路構成
のゲインが下がる。
次に第７図の機能ブロック図を参照すると、全体が参
照番号500で示される本発明の第１の好適な実施例であ
るゲイン制御回路が機能ブロック図として示される。ゲ
イン制御回路500は、可変ゲイン増幅器により増幅され
た被変調信号の第１スロットの所定のデータ・シーケン
ス部分の信号レベルを比較し、所望の増幅レベルで増幅
されたスロットのこのような所定のデータ・シーケンス
部分の信号レベルを比較する。所定のデータ・シーケン
スは既知の値であるので、実際に生成された所定のデー
タ・シーケンス部分を含むスロットの被変調信号部分の
波形の信号レベルは、増幅されて所望のレベルとなった
スロットの所定のデータ・シーケンス部分の対応する部
分の信号レベルと比較することができる。この比較の結
果、可変ゲイン増幅器のゲイン特性を第１スロットの送
信中に変化させることができる。
従って、ライン506上に生成された被変調信号（離散
バーストで生成されたスロットで形成される）が、可変
ゲイン増幅器512に与えられる。可変ゲイン増幅器512
は、そこに与えられた被変調信号を増幅して、ライン51
8上に、増幅された被変調信号を生成する。
信号レベル検出器546は、ライン518上に生成された増
幅された被変調信号を受信するために結合され、ライン
518上に生成された増幅された被変調信号の検出された
電力関連レベルに応答して、ライン550上に信号を生成
するように動作する。ライン550上に生成された信号
は、エンベロープ特性検出器562に与えられる。検出器5
62は、ライン550上でそこに与えられた信号の信号レベ
ルに応答して電力関連特性を検出するように動作する。
好適な実施例においては、検出器562は、被変調信号の
第１スロットの所定のデータ・シーケンス部分のピーク
電力レベルを検出するように動作する。エンベロープ特
性検出器562は、この被検出値を示す信号をライン566上
に生成する。
記憶素子570は、所望の増幅レベルで増幅されたスロ
ットの所望の電力関連特性の値を記憶する。この特性は
検出器562により検出された特性に対応する。ライン574
上で生成されたこのような値を表す信号が比較器578に
与えられる。エンベロープ特性検出器562によりライン5
66上に生成された信号もまた、比較器578に与えられ
る。
比較器578は、ライン566および574上でそこに与えら
れた信号群の値を比較して、その比較に応答してライン
582上に比較信号を生成する。ライン582は、ゲイン調整
器586に結合され、ゲイン調整器586はライン590上に信
号を生成するように動作し、この信号が可変ゲイン増幅
器512に与えられる。可変ゲイン増幅器512にライン590
上で与えられた信号は、そのゲイン特性を変化させる。
ライン590上でゲイン調整器586により生成された信号
は、増幅器512のゲイン特性を増大または減少、あるい
は一定のままに保つように動作する。
第７図の機能ブロック図には、タイマ素子594がさら
に図示され、これは信号レベル検出器546,エンベロープ
特性検出器562,記憶素子570およびゲイン調整器586に結
合された状態で図示される。タイマ594は、信号を生成
するように動作して、この信号により検出器546,562の
動作を起こし、記憶素子570にライン574上に信号を生成
させるように動作する。これらの動作は被変調信号部分
の所定のデータ・シーケンス部分がライン506上に生成
される間に行われ、そのためにその後で、ライン518上
で検出器546,562と、記憶素子570と、ゲイン調整器586
の動作が行われ、この間にライン506上に所定のデータ
・シーケンス部分が生成される。
次に第８図のブロック図には、全体が参照番号600で
示される、本発明の好適な実施例のゲイン制御回路が示
される。ここでも、無線送信機の変調回路構成により生
成され、離散バーストで生成されたスロットで形成され
る被変調信号が、可変ゲイン増幅器回路構成に与えられ
る。ここでは、被変調信号はライン606上で生成され、
可変ゲイン増幅器612に与えられる。
可変ゲイン増幅器612は、ライン618上に増幅された被
変調信号を生成し、この信号はここではミキサ回路622
に与えられる。図示されてはいないが、所望のアップ・
ミキシング発振周波数の発振信号もミキサ回路622に与
えられる。ミキサ回路622は、ライン626上にアップ・ミ
キシングされた信号を生成して、この信号は電力増幅器
630に与えられる。電力増幅器630は、そこに与えられた
信号もさらに増幅するように動作する。電力増幅器630
は、ライン634上に信号を生成して、この信号は方向性
結合器638に与えられる。
ライン642は、その第１側で方向性結合器638の第１ラ
インに結合され、その第２側で、ここではダイオード電
力検出器646である信号レベル検出器に結合される。ダ
イオード646は、ライン634上に生成された信号の電力レ
ベルを検出して、この検出された電力レベルを表す信号
をライン650上に生成するように動作する。
ライン650は、アナログ−デジタル変換器654に結合さ
れ、変換器654はライン658上にデジタル化された信号を
生成して、この信号はプロセッサ662に与えられる。プ
ロセッサ662には、第７図のゲイン制御回路500のエンベ
ロープ特性検出器562,比較器578およびゲイン調整器586
の機能を実行するように動作するアルゴリズムが含まれ
る。
メモリ素子670は、この場合も所望の電力関連特性、
好ましくは上述のようなピーク電力レベルを記憶して、
ライン674を介してプロセッサ662に結合されている。プ
ロセッサ662は、メモリ素子670により記憶される値でダ
イオード646により測定される実際の測定された電力関
連特性のレベルを決定するように動作する。プロセッサ
662は、さらに２つの値を相関させて、この相関に応答
してライン690上にゲイン調整信号を生成する。ライン6
90上に生成されたゲイン調整信号は、デジタル−アナロ
グ変換器694に与えられ、アナログ信号がライン698上に
生成される。ライン698は、可変ゲイン増幅器612に結合
されて、ライン698上でそこに与えられた信号の信号レ
ベルに応答して増幅器のゲイン特性を変化させる。
第８図のブロック図にはタイマ704がさらに図示さ
れ、これはプロセッサ662に結合されて、ライン606上に
生成された被変調信号（そして、その後ライン634上に
生成された信号）を形成するスロットが所定のデータ・
シーケンスにより構成されるときに、プロセッサ内で実
現される必要なアルゴリズムの動作を行う。ゲイン制御
回路600は、所定のデータ・シーケンスのピーク電力レ
ベルを検出して、可変ゲイン増幅器612の所望のゲイン
特性を決定しさえすればよいので、ゲイン制御回路600
は増幅器612の所望のゲイン特性を迅速に決定すること
ができる。
次に第９図のブロック図には、全体が参照番号780で
示される、本発明の好適な実施例の無線電話が図示され
る。無線電話780は、受信機部分と送信機部分とを有す
る無線トランシーバであって、送信機部分には第７図な
いし第８図に示されるゲイン制御回路が含まれる。
無線電話780のブロック図の上半分は、無線電話の受
信機部分を表し、ブロック図の下半分は、無線電話の送
信機部分を表す。
無線電話780の無線受信機部分は、そこに送信された
被変調信号を受信するように動作する。アンテナ784
は、そこに送信された被変調信号を受信するように動作
する。アンテナ784は、受信した信号を電気的な形に変
換して、被受信信号を示す電気信号をライン788上に生
成する。ライン788は、フィルタ790に結合され、フィル
タ790はライン794上に濾波された信号を生成する。ライ
ン794は、ダウン・ミキサ798の第１入力に結合されて、
局部発振器806により生成された発振信号をダウン・ミ
キサ798に供給する。
ダウン・ミキサ798は、ライン810上にダウン・ミキシ
ングされた信号を生成して、この信号はフィルタ812に
与えられる。フィルタ812は、ライン814上に濾波された
信号を生成して、この信号は第２ダウン・ミキサ818の
第１入力に与えられて、局部発振器826により生成され
た発振信号をダウン・ミキサ828に供給する。
ダウン・ミキサ818は、ライン828上に第２のダウン・
ミキシングされた信号を生成し、この信号はフィルタ83
0に与えられる。フィルタ830は、ライン832上に濾波さ
れた信号を生成し、この信号は増幅器834に与えられ
る。増幅器834は、ライン836上に増幅された信号を生成
し、この信号は復調器838に与えられる。
復調器838は、ライン840上に復調された信号を生成し
て、この信号はデコーダ842に与えられる。デコーダ842
は、解読された信号をライン846上に生成し、この信号
は、トランスデューサ、ここではスピーカ848に与えら
れる。
発振器806,826により生成された発振信号の発振周波
数は、ライン852を介する基準発振器850に対するそれぞ
れの接続部により、基準発振器850と既知の周波数関係
に保たれる。
無線電話780の送信機部分は、図の下半分に示され
る。情報信号、たとえば音声信号は、トランスデュー
サ、ここではマイクロホン856により電気の形に変換さ
れ、このような情報信号を示す電気信号はライン860上
に生成される。ライン860は、エンコーダ864に結合さ
れ、エンコーダ864はそこに与えられた情報信号をπ/4,
QPSK符号化法などの符号化法により符号化する。エンコ
ーダ864は、符号化された信号を生成し、この信号は加
算素子865の入力に与えられる。
データ・シーケンス発生器866は、信号を生成し、こ
の信号も加算器865の入力に与えられる。加算器865は、
所望のシーケンス内でそこに与えられた信号を合成し
て、第２図および第3A図ないし第3B図に示されるような
スロットのフォーマットを形成するように動作する。加
算素子865は、ライン868上に信号を生成し、この信号は
フィルタ872に与えられるが、ここではこのフィルタ
は、平方根累乗コサイン（SRRC:square root raised co
sine）フィルタである。
フィルタ872は、濾波された信号をライン876上に生成
し、この信号は変調器880に与えられる。変調器880もま
た、発振器888により生成された発振信号をライン884で
に受信する。変調器880は、被変調信号をライン892上に
生成し、この信号はフィルタ896に与えられる。フィル
タ896は、濾波された信号をライン898上に生成し、この
信号は点線で図示されるブロックで表されるゲイン制御
回路900に与えられる。ゲイン制御回路900は、第８図の
ゲイン制御回路600と類似のものである。
ゲイン制御回路900は、ゲイン制御回路600と類似の回
路であって、可変ゲイン増幅器912で構成されるが、増
幅器912はミキサ922に結合されたライン918上で信号を
生成する。ライン924もまた、ミキサ922に結合され、発
振器925により生成された発振信号をミキサに供給す
る。ミキサ922は、アップ・ミキシングされた信号をラ
イン926上に生成し、この信号は電力増幅器930に与えら
れる。電力増幅器930は、ライン934上に信号を生成し、
この信号は方向性結合器938に与えられる。
ライン942は、その第１側で結合器938のラインに結合
され、第２側でダイオード・ピーク検出器946に結合さ
れる。
ダイオード・ピーク検出器946は、ライン950上に信号
を生成して、この信号はアナログ−デジタル変換器954
に与えられる。変換器954（＊１）は、デジタル化され
た信号をライン958上に生成し、この信号はプロセッサ9
62に与えられる。メモリ素子970は、ライン974を介して
プロセッサ962に結合される。
タイマ976が、さらにゲイン制御回路900の一部分を形
成して、これはプロセッサ962とデータ・シーケンス発
生器866とに結合されて、ライン898上で生成される被変
調信号を形成するスロットが所定のデータ・シーケンス
により構成されるときに、プロセッサ内で実現される必
要なアルゴリズムの動作を起こす。
プロセッサ962は、ライン990上に信号を生成し、この
信号はデジタル−アナログ変換器994に与えられる。変
換器994は、アナログ信号をライン998上に生成し、この
信号は次に可変ゲイン増幅器912に与えられて、そのゲ
イン特性を制御する。
ゲイン制御回路900の動作は、第８図のゲイン制御回
路700の動作と同様であるので、その動作を繰り返して
詳細に説明することはしない。
第９図の無線電話780は、さらに方向性結合器938に結
合された第１側と、アイソレータ1006に結合された第２
側とを有するライン1002を含んだ状態で図示される。ア
イソレータ1006は、ライン1010上に信号を生成し、この
信号はフィルタ1016に与えられ、フィルタ1016は濾波さ
れた信号をライン1020上に生成する。ライン1020は、ア
ンテナ784に結合されて、与えられた信号をアンテナに
より送信することを可能にする。
最後に第10図の論理流れ図には、全体が参照番号1100
により示される、本発明の好適な実施例の方法の好適な
実施例の段階が列記されている。
最初に、ブロック1106で示されるように、本発明の好
適な実施例の方法1100は、可変ゲイン増幅器回路により
生成される被増幅信号の大きさの値を測定する段階で構
成される。
次にブロック1112で示されるように、測定段階中に測
定された被増幅信号の大きさの測定値を表す信号が生成
される。
次にブロック1118で示されるように、可変ゲイン増幅
器回路により生成された被増幅信号が所定のデータ・シ
ーケンスで構成される時期が検出される。
次にブロック1124で示されるように、被増幅信号のエ
ンベロープ特性が決定される。
最後にブロック1130で示されるように、可変ゲイン増
幅器のゲイン特性が、決定段階中に決定された被増幅信
号のエンベロープ特性の値に応答して変更される。
本発明は種々の図面で示される好適な実施例に関連し
て説明されたが、他の類似の実施例を用いることができ
ること、解説された実施例に改良および追加を加えて本
発明から逸脱せずに本発明と同一の機能を実行すること
ができることを理解されたい。それゆえ、本発明は、特
定の１つの実施例に制限されることなく、添付の請求項
の詳述による広がりと範囲内に構築されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 1/04 H04B 1/40 H04B 7/26 H04L 27/20 H04J 3/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可変ゲイン増幅器回路を有する無線送信機
    のためのゲイン制御回路であって、無線送信機は離散バ
    ースト内で情報信号を生成するように動作し、少なくと
    も１つの離散バースト中に生成される情報信号には所定
    のデータ・シーケンスが含まれ、可変ゲイン増幅器回路
    は無線送信機の送信機回路構成の一部分を形成して、情
    報信号が生成される離散バーストに対応する離散バース
    ト内で被増幅信号を形成するように動作する前記ゲイン
    制御回路であって： 可変ゲイン増幅器回路により形成される被増幅信号を表
    す信号を受信するために結合された手段であって、被増
    幅信号の大きさの値を測定し、そこで測定された被増幅
    信号の大きさの測定値を表す信号を生成する手段； 可変ゲイン増幅器回路により形成された被増幅信号が所
    定のデータ・シーケンスにより構成される時期を検出す
    る手段； 少なくとも、可変ゲイン増幅器回路により形成された被
    増幅信号が所定のデータ・シーケンスにより構成される
    間に動作し、被増幅信号のエンベロープ特性を決定する
    手段；および 前記決定手段により決定された被増幅信号のエンベロー
    プ特性値に応答して動作し、可変ゲイン増幅器のゲイン
    特性を変更する手段； によって構成されることを特徴とするゲイン制御回路。
  2. 【請求項２】値を測定する前記手段がダイオード・ピー
    ク検出器によって構成される請求項１記載のゲイン制御
    回路。
  3. 【請求項３】被増幅信号の大きさの値を測定する前記手
    段が、被増幅信号の瞬間電力関連値を測定する手段によ
    って構成される請求項１記載のゲイン制御回路。
  4. 【請求項４】前記電力関連値が電圧値によって構成され
    る請求項３記載のゲイン制御回路。
  5. 【請求項５】前記検出手段が、情報信号が所定のデータ
    ・シーケンスによって構成される時期を監視するように
    動作するタイマ・コントローラによって構成される請求
    項１記載のゲイン制御回路。
  6. 【請求項６】エンベロープ特性を決定する前記手段が、
    被増幅信号のピーク対平均電力比を決定する手段によっ
    て構成される請求項１記載のゲイン制御回路。
  7. 【請求項７】ピーク対平均電力比を決定する前記手段
    が： 所定のデータ・シーケンスで構成される被増幅信号のピ
    ーク電力値を決定する手段；および ピーク電力値と、被増幅信号の所望のピーク対平均電力
    に関連するピーク電力値とを相関させる手段； によって構成される請求項６記載のゲイン制御回路。
  8. 【請求項８】前記相関手段が、被増幅信号の所望のピー
    ク対平均電力に関連するピーク電力値を記憶するメモリ
    素子によってさらに構成される請求項７記載のゲイン制
    御回路。
  9. 【請求項９】可変ゲイン増幅器のゲイン特性を変更する
    前記手段が、所望のピーク対平均電力比のレベルに関し
    て被増幅信号のピーク電力値を決定する手段によって決
    定されたピーク電力値のレベルに応答して、そのゲイン
    特性を変更する請求項８記載のゲイン制御回路。
  10. 【請求項１０】離散バースト内で情報信号を送信するよ
    うに動作する無線送信機の部分を形成する可変ゲイン増
    幅器のゲイン特性を制御する方法であって、少なくとも
    １つの離散バースト中に生成された情報信号には所定の
    データ・シーケンスが含まれ、可変ゲイン増幅器は、情
    報信号が生成される離散バーストに対応する離散バース
    ト中に被増幅信号を形成するように動作するときの制御
    方法であって： 可変ゲイン増幅器回路により生成された被増幅信号の大
    きさの値を測定する段階； 前記測定段階中に測定された被増幅信号の大きさの測定
    値を表す信号を生成する段階； 可変ゲイン増幅器回路が所定のデータ・シーケンスによ
    って構成される時期を検出する段階； 少なくとも、可変ゲイン増幅器により生成される被増幅
    信号が所定のデータ・シーケンスによって構成される間
    に、被増幅信号のエンベロープ特性を決定する段階；お
    よび 前記決定段階中に決定された被増幅信号のエンベロープ
    特性の値に応答して、可変ゲイン増幅器のゲイン特性を
    変更する段階； によって構成されることを特徴とする方法。
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