JP3615839B2 - Transmitter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線交信に使用する送信装置に係わり、特に時分割多重アクセス通信(TDMA)システムで使用されるバースト波の送信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話等の移動体通信手段が一般に浸透するにしたがって電波資源の不足が著しくなっており、ディジタル変調波による周波数の有効利用が図られている。即ち現在、携帯電話システムではπ/4シフト差動QPSK変調が用いられているが、この変調方式は情報を位相にのみ変調するため伝送効率が悪い。
【0003】
この課題を解決するために、位相のみならず振幅も同時に変調する16QAMや16QAMの変形であるM16QAMが移動体通信に適用されるようになっている。
例えばM16QAMがディジタルMCAシステムに採用され、高い伝送効率を実現している。
【0004】
しかしながら、M16QAMのように周波数だけでなく振幅も変調する方式では増幅器の非線形性の影響による歪を生じやすく、隣接チャンネルへの干渉や伝送エラー率の増加となって現れる。
従って非線形性を補償することが必要となるが、環境変化に起因する増幅器の非線形性を補償するために増幅器の出力をフィードバックする送信装置が既に提案されている。
【0005】
図2は従来の送信装置の機能線図であって、例えばDSPで構成されるディジタル信号処理部21で生成されたディジタル信号はD/Aコンバータ221および222でアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ223および224を介して直交変換器251に供給される。
なおD/Aコンバータ221および222は、クロック発振器225から出力されるクロックによって駆動される。
【0006】
また直交変調器251においてアナログ信号は、基準発振器231から出力される基準周波数に基づいて動作する第1のPLL241および移相器242で生成される2相中間周波によって直交変調される。
第1の混合器252において直交変調器251の出力は、基準発振器231から出力される基準周波数に基づいて動作する第2のPLL243で生成される局部発振周波数と混合され、バンドパスフィルタ261を介して増幅器262で増幅される。
【0007】
増幅された信号は方向性結合器263から取り出され、第2の混合器281において基準発振器231から出力される基準周波数に基づいて動作する第2のPLL243で生成される局部発振周波数と混合され、ローパスフィルタ282を介して直交復調器281に供給される。
直交復調器283においてローパスフィルタ282の出力は、基準発振器231から出力される基準周波数に基づいて動作する第1のPLL241および移相器242で生成される2相中間周波によって直交変調される。
直交復調された信号は、ローパスフィルタ291および292を介してA/Dコンバータ293および294によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号処理部21にフィードバックされる。
【0008】
なおA/Dコンバータ293および294はクロック発振器225の出力をクロックシフタ295によって信号がD/Aコンバータ221および222からA/Dコンバータ293および294に至るまでの時間シフトしたクロックによって駆動される。
例えばディジタルMCAシステムで用いられるような1500MHz帯では直接直交復調する場合には精度の劣化を避けることが困難であるため、このように中間周波数帯を用いた構成とする。
【0009】
このため例えば第1のPLLから出力される中間周波として200MHzを、第2のPLL232から出力される局部発振周波数に1300MHzを選択する。
従って第1の混合器の出力は1300±200MHzとなり、バンドパスフィルタ261で1500MHz帯域の信号だけが増幅器262に供給される。
【0010】
また第2の混合器281の出力は1500±1300MHzとなり、ローパスフィルタ282からは200MHz帯域の信号だけが出力され、直交復調器251からはもとの基底帯域の信号が出力される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の送信装置にあっては、情報をいったん中間周波で変調した後さらに局部発振周波数で変調する構成となっているため構成が複雑となるだけでなく、送信装置が大型化、高価格化することは避けることができない。
さらに直交復調器は一般的に精度が低く、歪特性を十分に補償するためには直交復調器の特性をも補正することが必要となる。
【0012】
本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高精度に非線形特性を補償することが可能であるだけでなく小型化、低価格化も可能な送信装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1にかかる送信装置は、図1の構成図に示されるように、送信信号を生成するとともにフィードバック信号に基づいて送信信号に歪補償を施す信号処理手段11と、信号処理手段11から出力される送信ディジタル信号を送信アナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換手段12と、基準周波を発振する基準周波発振手段13と、基準周波発振手段13で発振された基準周波に基づいて第1搬送波を生成する第1搬送波生成手段14と、ディジタル/アナログ変換手段12から出力される送信アナログ信号によって第1搬送波生成手段14で生成された第1搬送波を変調する変調手段15と、変調手段15の出力を増幅する増幅手段16と、基準周波発振手段13で発振された基準周波に基づいて第2搬送波を生成する第2搬送波生成手段17と、増幅手段16の出力を第2搬送波生成手段17で生成された第2搬送波によって周波数変換する周波数変換手段18と、周波数変換手段18の出力をアナログ/ディジタル変換してフィードバック信号を生成するアナログ/ディジタル変換手段19と、を具備するを具備する送信装置であって、前記信号処理手段は前記ディジタル変換された信号を直交復調してフィードバック信号を生成するとともに、該フィードバック信号に基づいて送信信号に歪補償を施すことを特徴とする。
【0014】
請求項2にかかる送信装置は、基準周波発振手段13で発振された基準周波に基づいてアナログ/ディジタル変換手段19の変換タイミングを調整する変換タイミング規制手段をさらに具備する。
請求項3にかかる送信装置は、基準周波発振手段13で発振された基準周波に基づいてディジタル/アナログ変換手段12およびアナログ/ディジタル変換手段19の変換タイミングを調整する変換タイミング規制手段をさらに具備する。
【0015】
【発明の実施の形態】
図3は本発明にかかる送信装置の第1の実施例の構成図であって、例えばDSPであるディジタル信号処理部31では基底帯域の送信信号が生成される。
この送信信号はD/Aコンバータ321および322によってアナログ信号に変換された後ローパスフィルタ323および324で高調波を除去する。
【0016】
D/Aコンバータ321および322は共通のクロック発振器325で生成されるクロックによって駆動される。
基準周波発振器331で発振された基準周波は第1のPLL(フェーズロックループ)341で1496MHzの搬送波に変換され、さらに移相器342において相互に直交する搬送波に変換され、直交変調器251においてローパスフィルタ323および324で高調波が除去された送信信号によって直交変調される。
【0017】
即ち送信信号は直交変調器において直接1496MHzの信号に変換される。 この信号は増幅器391で増幅されアンテナ(図示せず。)に出力されるとともに、方向性結合器392を介してディジタル信号処理部31にフィードバックされる。
即ち方向性結合器392の出力は混合器381に入力され、基準周波発振器331から発振される基準周波に基づいて動作する第2のPLL343において生成される搬送波(例えば1495.95MHz)と混合されて、直接50KHz帯の信号に変換される。
【0018】
この50KHz帯の信号はローパスフィルタ382を介してA/Dコンバータ391に供給され、ディジタル信号に変換されてディジタル信号処理部31にフィードバックされる。
なおA/Dコンバータ391はクロック発振器325で発振されたクロックをクロックシフタ392で所定量位相シフトしたクロックによって駆動される。
【0019】
このシフト量は信号がD/Aコンバータ321、322を出てA/Dコンバータ391に到達するまでの時間に相当する量として決定され、ディジタル信号処理部31において処理される信号の同時性を確保する。
以上説明したように第1の実施例によれば、基底帯域の信号を直接1500MHz帯の信号に変換すること、および1500MHz帯の信号からディジタル信号処理が容易な50KHz帯の信号を取り出すことにより、従来の送信装置に比較してアナログで変換処理するステップを削減することが可能となる。
【0020】
従って送信装置の小型化、低価格化が可能となるだけでなく、直交復調器を従来とは異なりディジタル信号処理できるので、信号処理精度を向上することも可能となる。
しかしながら基準周波数発振器とクロック発振器とは独立で動作しているため送信信号とフィードバック信号との間の同時性を厳密に確保することが困難である。
【0021】
図4は第2の実施例の構成図であって、クロック発振器325に代えて分周器326が設置される。
分周器326は基準周波発振器331の発振する基準周波を分周して、D/Aコンバータ321、322およびA/Dコンバータ391を駆動するクロックを生成する。
【0022】
即ち第2の実施例によれば、変調、周波数変換、D/A変換およびA/D変換の同時性を厳密に維持し、信号処理の精度を一層向上することが可能となる。
なお双方向通信装置にあっては送信装置と受信装置とが組み合わせて使用されるが、受信装置に本発明を適用することも可能である。
図5は第3の実施例の構成図であって、方向性結合器392を介して出力される送信信号はアンテナ共用器51を介してアンテナ52から放射される。
【0023】
アンテナ52で受信された受信信号はアンテナ共用器51を介して受信用混合器53に導かれる。
受信用混合器53において受信信号(例えば1544MHz)は、第2のPLL343で生成される搬送波(例えば1495.95MHz)と混合され、1544±1495.95MHzの信号に変換される。
【0024】
ここで48.05MHzの信号を選択し、受信部54に導くことにより受信部54の高周波処理部を省略することが可能となる。
【0025】
【発明の効果】
請求項1にかかる送信装置によれば、送信装置の小型化、低価格化が可能となるだけでなく、復調信号処理精度を向上することも可能となる。
請求項2にかかる送信装置によれば、変調、周波数変換、D/A変換およびA/D変換の同時性を厳密に維持し、信号処理の精度を一層向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる送信装置の構成図である。
【図2】従来の送信装置の構成図である。
【図3】第1の実施例の構成図である。
【図4】第2の実施例の構成図である。
【図5】第3の実施例の構成図である。
【符号の説明】
11…ディジタル信号処理手段
12…ディジタル/アナログ変換手段
13…基準周波発振手段
14…第1搬送波生成手段
15…変調手段
16…増幅手段
17…第2搬送波生成手段
18…周波数変換手段
19…アナログ/ディジタル変換手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmitter used for radio communication, and more particularly to a burst wave transmitter used in a time division multiple access communication (TDMA) system.
[0002]
[Prior art]
As mobile communication means such as cellular phones generally permeate, radio resources are becoming scarce and effective use of frequencies by digitally modulated waves has been achieved. That is, at present, π / 4 shift differential QPSK modulation is used in the mobile phone system, but this modulation method modulates information only to the phase, so that transmission efficiency is poor.
[0003]
In order to solve this problem, 16QAM, which modulates not only the phase but also the amplitude, and M16QAM, which is a modification of 16QAM, are applied to mobile communications.
For example, M16QAM is adopted in the digital MCA system, and high transmission efficiency is realized.
[0004]
However, in the method of modulating not only the frequency but also the amplitude as in M16QAM, distortion due to the non-linearity of the amplifier tends to occur, resulting in interference with adjacent channels and an increase in transmission error rate.
Therefore, it is necessary to compensate for the non-linearity, but in order to compensate for the non-linearity of the amplifier due to environmental changes, a transmission apparatus that feeds back the output of the amplifier has already been proposed.
[0005]
FIG. 2 is a functional diagram of a conventional transmission device. For example, a digital signal generated by a digital
D / A converters 221 and 222 are driven by a clock output from clock oscillator 225.
[0006]
In the
In the
[0007]
The amplified signal is extracted from the
In the
The quadrature demodulated signals are converted into digital signals by the A /
[0008]
The A /
For example, in the 1500 MHz band used in a digital MCA system, it is difficult to avoid deterioration of accuracy in the case of direct quadrature demodulation. Thus, the intermediate frequency band is used in this way.
[0009]
Therefore, for example, 200 MHz is selected as the intermediate frequency output from the first PLL, and 1300 MHz is selected as the local oscillation frequency output from the second PLL 232.
Therefore, the output of the first mixer is 1300 ± 200 MHz, and only the signal in the 1500 MHz band is supplied to the amplifier 262 by the
[0010]
The output of the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional transmission device, since the information is once modulated at the intermediate frequency and then further modulated at the local oscillation frequency, not only the configuration is complicated, but also the transmission device is increased in size and height. Pricing is inevitable.
Furthermore, the quadrature demodulator generally has low accuracy, and it is necessary to correct the characteristics of the quadrature demodulator in order to sufficiently compensate the distortion characteristics.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a transmission apparatus that can compensate for nonlinear characteristics with high accuracy, and that can be reduced in size and price.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As shown in the block diagram of FIG. 1, the transmission device according to
[0014]
Transmitting apparatus according to claim 2, further comprising a conversion timing regulating means for regulating the conversion timing of the analog / digital converting means 19 based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillation means 13.
The transmission apparatus according to claim 3 further includes conversion timing regulation means for adjusting the conversion timing of the digital / analog conversion means 12 and the analog / digital conversion means 19 based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillation means 13. .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 3 is a block diagram of a first embodiment of the transmission apparatus according to the present invention. In the digital
This transmission signal is converted into an analog signal by the D /
[0016]
The D /
Reference frequency oscillated by the
[0017]
That is, the transmission signal is directly converted into a signal of 1496 MHz in the quadrature modulator. This signal is amplified by the amplifier 3 9 1 and output to an antenna (not shown), and is fed back to the digital
Mixing that is, the output of the directional coupler 3 9 2 are input to the
[0018]
The 50 KHz band signal is supplied to the A /
The A /
[0019]
This shift amount is determined as an amount corresponding to the time until the signal leaves the D /
As described above, according to the first embodiment, a baseband signal is directly converted into a 1500 MHz band signal, and a 50 KHz band signal that can be easily subjected to digital signal processing is extracted from the 1500 MHz band signal. Compared to the conventional transmission apparatus, it is possible to reduce the step of analog conversion processing.
[0020]
Therefore, not only can the transmission apparatus be reduced in size and price, but also the quadrature demodulator can perform digital signal processing unlike the prior art, so that the signal processing accuracy can be improved.
However, since the reference frequency oscillator and the clock oscillator operate independently, it is difficult to ensure simultaneity between the transmission signal and the feedback signal.
[0021]
FIG. 4 is a configuration diagram of the second embodiment, and a
The
[0022]
That is, according to the second embodiment, it is possible to strictly maintain the simultaneity of modulation, frequency conversion, D / A conversion and A / D conversion, and further improve the accuracy of signal processing.
In the bidirectional communication device, the transmission device and the reception device are used in combination, but the present invention can also be applied to the reception device.
FIG. 5 is a block diagram of the third embodiment. A transmission signal output via the
[0023]
A reception signal received by the antenna 52 is guided to the reception mixer 53 via the
In the reception mixer 53, the reception signal (for example, 1544 MHz) is mixed with a carrier wave (for example, 1495.95 MHz) generated by the
[0024]
Here, the 48.05 MHz signal is selected and guided to the receiving unit 54, whereby the high frequency processing unit of the receiving unit 54 can be omitted.
[0025]
【The invention's effect】
According to the transmission device of the first aspect, not only the transmission device can be reduced in size and price, but also the demodulation signal processing accuracy can be improved.
According to the transmission apparatus of the second aspect, it is possible to strictly maintain the simultaneity of modulation, frequency conversion, D / A conversion, and A / D conversion, and further improve the accuracy of signal processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a transmission apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional transmission apparatus.
FIG. 3 is a configuration diagram of the first embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram of a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Digital signal processing means 12 ... Digital / analog conversion means 13 ... Reference frequency oscillation means 14 ... First carrier generation means 15 ... Modulation means 16 ... Amplification means 17 ... Second carrier generation means 18 ... Frequency conversion means 19 ... Analog / Digital conversion means
Claims (2)
前記信号処理手段から出力される送信ディジタル信号を送信アナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換手段と、
基準周波を発振する基準周波発振手段と、
前記基準周波発振手段で発振された基準周波に基づいて第1搬送波を生成する第1搬送波生成手段と、
前記ディジタル/アナログ変換手段から出力される送信アナログ信号によって前記第1搬送波生成手段で生成された第1搬送波を変調する変調手段と、
前記変調手段の出力を増幅する増幅手段と、
前記基準周波発振手段で発振された基準周波に基づいて第2搬送波を生成する第2搬送波生成手段と、
前記増幅手段の出力を前記第2搬送波生成手段で生成された第2搬送波によって周波数変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換手段と、を具備する送信装置であって、前記信号処理手段は前記ディジタル変換された信号を直交復調してフィードバック信号を生成するとともに、
前記基準周波発振手段で発振された基準周波に基づいて前記アナログ/ディジタル変換手段の変換タイミングを調整する変換タイミング規制手段をさらに具備する送信装置。 A signal processing means for generating a transmission signal and performing distortion compensation on the transmission signal based on the feedback signal;
Digital / analog conversion means for converting a transmission digital signal output from the signal processing means into a transmission analog signal;
A reference frequency oscillation means for oscillating a reference frequency;
First carrier wave generating means for generating a first carrier wave based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillating means;
Modulation means for modulating the first carrier wave generated by the first carrier wave generation means by a transmission analog signal output from the digital / analog conversion means;
Amplifying means for amplifying the output of the modulating means;
Second carrier wave generating means for generating a second carrier wave based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillating means;
Frequency conversion means for frequency-converting the output of the amplification means by the second carrier wave generated by the second carrier wave generation means;
A transmitting apparatus comprising, an analog / digital converting means for analog / digital conversion of the output of the frequency converter, together with the signal processing means generates a feedback signal by quadrature demodulation of the digital converted signal ,
A transmission apparatus further comprising conversion timing regulation means for adjusting the conversion timing of the analog / digital conversion means based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillation means.
前記信号処理手段から出力される送信ディジタル信号を送信アナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換手段と、
基準周波を発振する基準周波発振手段と、
前記基準周波発振手段で発振された基準周波に基づいて第1搬送波を生成する第1搬送波生成手段と、
前記ディジタル/アナログ変換手段から出力される送信アナログ信号によって前記第1搬送波生成手段で生成された第1搬送波を変調する変調手段と、
前記変調手段の出力を増幅する増幅手段と、
前記基準周波発振手段で発振された基準周波に基づいて第2搬送波を生成する第2搬送波生成手段と、
前記増幅手段の出力を前記第2搬送波生成手段で生成された第2搬送波によって周波数変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換手段と、を具備する送信装置であって、前記信号処理手段は前記ディジタル変換された信号を直交復調してフィードバック信号を生成するとともに、
前記基準周波発振手段で発振された基準周波に基づいて前記ディジタル/アナログ変換手段およびアナログ/ディジタル変換手段の変換タイミングを調整する変換タイミング規制手段をさらに具備する送信装置。
以上A signal processing means for generating a transmission signal and performing distortion compensation on the transmission signal based on the feedback signal;
Digital / analog conversion means for converting a transmission digital signal output from the signal processing means into a transmission analog signal;
A reference frequency oscillation means for oscillating a reference frequency;
First carrier wave generating means for generating a first carrier wave based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillating means;
Modulation means for modulating the first carrier wave generated by the first carrier wave generation means by a transmission analog signal output from the digital / analog conversion means;
Amplifying means for amplifying the output of the modulating means;
Second carrier wave generating means for generating a second carrier wave based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillating means;
Frequency conversion means for frequency-converting the output of the amplification means by the second carrier wave generated by the second carrier wave generation means;
A transmitting apparatus comprising, an analog / digital converting means for analog / digital conversion of the output of the frequency converter, together with the signal processing means generates a feedback signal by quadrature demodulation of the digital converted signal ,
A transmission apparatus further comprising conversion timing regulation means for adjusting the conversion timing of the digital / analog conversion means and the analog / digital conversion means based on the reference frequency oscillated by the reference frequency oscillation means.
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