JP4258109B2 - Spread spectrum transmitter for multicode transmission - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチコード伝送を行うスペクトラム拡散送信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
以下に、従来のスペクトラム拡散方式を用いた自動車電話(無線通信端末)の送信機(RF部)の概略を図3を参照して説明する。なお、当該送信機は、シングルコード伝送を行うものであって、以下、当該送信機をシングルコード送信機という。シングルコード送信機は、減衰器1、電力増幅器2、方向性結合器3、終端器4a、検波器(ダイオード)4b、フィルタ5、A−D変換器6、マイクロコンピュータ7、メモリ(不揮発性メモリ)7a、D−A変換器8、及び演算増幅器9から構成されている。
【0003】
減衰器1は、変調された高周波信号を入力信号とし、その入力信号を所定減衰量だけ減衰させて出力し、電力増幅器2は、減衰器1の出力信号を予め設定された利得で増幅し、送信出力信号としてアンテナ端側に供給する。なお、アンテナ端は、自動車電話のアンテナ取付部である。また、方向性結合器3は、電力増幅器2の後段に設けられ、方向性結合器4の一端には、終端器4aが接続されて、他端には検波器4bが接続されている。検波器4bには、送信出力信号に比例する電圧レベルの比例信号が入力され、検波器4bは、比例信号の正側半波における包絡線レベルを示す検波信号を出力する。フィルタ5は、検波器4bの検波信号を平滑して平滑信号を出力する。このように、検波器4bは、フィルタ5とともに、送信出力信号の電力検波を行うことになる。
【0004】
A−D変換器6は、フィルタ5の平滑信号をアナログ−デジタル変換しデジタル信号を出力する。メモリ7aは、送信電力マップを予め有し、送信電力マップは、目標送信電力レベル毎の送信電力データ(例えば、75個)を保持する。但し、目標送信電力レベル(送信出力信号の電力の目標値)は、通信網側からの電力制御信号により得られる。また、マイクロコンピュータ7は、メモリ7aの送信電力マップのうち、目標送信電力レベルに対する送信電力データを選択し、この送信電力データとA−D変換器6からのデジタル信号との差分を求め、この差分に応じた差分信号を出力する。
【0005】
D−A変換器8は、マイクロコンピュータ7からの差分信号をデジタル−アナログ変換しアナログ信号を減衰器1に出力し、減衰器1は、その入力信号を、当該アナログ信号に応じた所定減衰量だけ、減衰させて出力する。すなわち、減衰器1の減衰量は、マイクロコンピュータ7による制御により、目標送信電力レベルに応じた一定レベルになるように制御されることになる。以下、メモリ7aの送信電力マップにつき説明する。
【0006】
シングルコード送信機の送信時において、減衰器1からアンテナ端側の電力利得は、目標送信電力レベル毎に異なる。また、減衰器1からアンテナ端側までの電力利得は、自動車電話の製品毎に異なる。これに加えて、目標送信電力レベルに対する電力利得の温度変化特性(発熱による)は、自動車電話の製品毎に異なる。このため、自動車電話の製造時において、その製品毎に、そのメモリ7aの送信電力マップには、各目標送信電力に対応した各送信電力データを記憶させている。これにより、シングルコード送信機は、送信電力が目標送信電力レベルを一定に保つように精度良く制御することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、マルチコード伝送を行うスペクトラム拡散通信が提案されており、本発明者は、マルチコード伝送を行うスペクトラム拡散方式(W−CDMA方式)を用いた自動車電話(無線通信端末)の送信機について、上記シングルコード送信機を基に、検討を行った。以下、本発明者の検討によるマルチコード伝送を行うスペクトラム拡散方式を用いた自動車電話の送信機(以下、単に、マルチコード送信機という)について図4、図5を参照して説明する。
【0008】
マルチコード送信機は、図4に示すように、乗算器11〜18、加算器20、21、乗算器30、31、位相移行器32、デジタルフィルタ(FIR)33、34、局部発信器(Lo)35、36、可変ゲインアンプ付直交変調器40、及びバンドパスフィルタ50を有している。また、可変ゲインアンプ付直交変調器40は、乗算器41、42、位相移行器43、加算器44、及びゲインコントロールアンプ45から構成されている。
【0009】
また、マルチコード送信機には、図5に示すように、局部発信器(Lo)36、バンドパスフィルタ51、乗算器52、ゲインコントロールアンプ60、バンドパスフィルタ70、アンプ80、方向性結合器90、アイソレータ91、デュプレクサ92、アンテナ93、検波器100、フィルタ110、A−D変換器120、マイクロコンピュータ130、メモリ140、及びD−A変換器150が設けられている。なお、局部発信器(Lo)35、36は、それぞれ、PLL回路から成る。
【0010】
先ず、図4に示すマルチコード送信機への入力信号として、第1の送信信号(DPDCH1:dedicated Physical Data Channel1)、第3の送信信号(DPDCH3:dedicated Physical Data Channel3)、第2の送信信号(DPDCH2:dedicated Physical Data Channel2)、制御信号(DPCCH :dedicated Physical contorol Channel)が採用されている。第1の送信信号DPDCH1は、第3の送信信号DPDCH3及び第2の送信信号DPDCH2とともに、シリアルの通信データが、シリアル−パラレル変換されたものであって、第1〜第3の送信信号(DPDCH1、DPDCH2、DPDCH3)のレートは、各々、可変レートであるものの、同一レートになっている。また、制御信号は、自動車電話と通信網側(基地局)との同期をとる為の同期信号を有し、制御信号のレートは、固定レートである。
【0011】
図4に示す例では、送信信号(DPDCH1〜DPDCH3)の数(以下、チャネル数という)は、「4つ」であるものの、入力される送信信号(DPDCH)の数は、変化するようになっている。具体的には、▲1▼第1〜第3の送信信号が入力停止で、制御信号だけ入力される。▲2▼第2、第3の送信信号が入力停止で、第1の送信信号及び制御信号だけ入力される。▲3▼第3の送信信号が入力停止で、第1及び第2の送信信号及び制御信号だけ入力される。▲4▼第1〜第3の送信信号及び制御信号の全てが入力される。このように、マルチコード送信機では、制御信号だけが、常時、入力されるものの、少なくとも1つの送信信号(DPDCH)が選択的に、入力、或いは入力停止される。以下、マルチコード送信機において、第1〜第3の送信信号及び制御信号の全てが入力される例につき説明する。
【0012】
乗算器11は、第1の送信信号DPDCH1を第1の拡散符号(Cd1:Channelization Code1)でスペクトラム拡散して第1の拡散信号を出力する。乗算器12は、第1の拡散信号と第1のゲインパラメータβd(第1の係数)とを乗算して第1の乗算信号を出力する。乗算器13は、第3の送信信号DPDCH3を第3の拡散符号(Cd3:Channelization Code3)でスペクトラム拡散し第3の拡散信号を出力する。乗算器14は、第3の拡散信号と第1のゲインパラメータβd(第1の係数)とを乗算し第3の乗算信号を出力する。加算器20は、第1及び第3の乗算信号を加算して第1の加算信号を出力する。
【0013】
乗算器15は、第2の送信信号DPDCH2を第2の拡散符号(Cd2:Channelization Code2)でスペクトラム拡散して第2の拡散信号を出力する。乗算器16は、第2の拡散信号と第1のゲインパラメータβd(第1の係数)とを乗算し第2の乗算信号を出力する。乗算器17は、制御信号DPCCHを第4の拡散コード(Cc:Channelization Code)でスペクトラム拡散して第4の拡散信号を出力する。乗算器18は、第2の拡散信号と第2のゲインパラメータβc(第2の係数)とを乗算し第4の乗算信号を出力する。加算器21は、第2及び第4の乗算信号を加算して第2の加算信号を出力する。
【0014】
次に、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcについて説明する。先ず、通信網の基地局の受信機では、自動車電話からの送信信号を受信し、この送信信号に基づいて第1〜4の乗算信号の逆拡散処理を行う。第1の乗算信号を逆拡散処理するにあたり、第2〜4の乗算信号は、妨害信号となり、第2の乗算信号を逆拡散処理するにあたり、第1、3、4の乗算信号は、妨害信号となる。同様に、第3の乗算信号を逆拡散処理するにあたり、第1、2、4の乗算信号は、妨害信号となり、第4の乗算信号を逆拡散処理するにあたり、第1〜3の乗算信号は、妨害信号となる。このため、第1〜4の乗算信号の各々の電力が、不均一であると、第1〜4の乗算信号の各々の逆拡散処理を良好に行うことが困難になる。
【0015】
ここで、制御信号のレートは、固定レートであるため、第4の拡散信号の電力は一定であるものの、第1〜3の送信信号(DPDCH1、DPDCH2、DPDCH3)は、各々、上述の如く、可変レートを有するため、第1〜3の拡散信号の各電力は、レートの変化に応じて変化する。そこで、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcは、第1〜4の乗算信号の各電力(第1〜4の乗算信号の各ビットあたりのビットエネルギー)の合計を一定に保ちつつ、第1及び第4の乗算信号の各電力(第1の乗算信号のビットあたりのビットエネルギーと、第4の乗算信号のビットあたりのビットエネルギーと)を一致させる。これに伴い、上述のごとく、第1〜3の送信信号のレートは、各々、同一となっているため、第1〜第4の乗算信号の各電力は一致する。このように、第1〜第4の乗算信号の各電力を一致させるため、通信網の基地局の受信機において、第1〜4の乗算信号の各々の逆拡散処理を良好に行うことができる。
【0016】
また、乗算器30は、加算器20からの第1の加算信号にロングコードを乗算する。ロングコードは、スクランブルコードであって、自動車電話(無線通信端末)毎の固有のコードで、通信網側において自動車電話として識別を図る役割を果たす。なお、当該スクランブルコードとしては、ロングコードに代えて、ショートコードを採用してもよい。
【0017】
デジタルフィルタ(FIR)33は、乗算器30からの出力信号を受け、フィルタ信号を出力する。位相移行器32は、上記ロングコードを受け、このロングコードの位相を90°シフトさせた出力信号を出力し、乗算器31は、加算器21からの第2の加算信号に位相移行器32からの出力信号と乗算する。デジタルフィルタ(FIR)34は、乗算器31からの出力信号を受け、フィルタ信号を出力する。
【0018】
ここで、可変ゲインアンプ付直交変調器40では、デジタルフィルタ(FIR)33からのフィルタ信号が実成分Iとして入力され、デジタルフィルタ(FIR)34からのフィルタ信号が虚成分Qとして入力される。そして、デジタルフィルタ(FIR)33、34の双方からのフィルタ信号に基づいて直交変調が行われる。具体的には、乗算器41は、デジタルフィルタ(FIR)33からのフィルタ信号と、局部発信器(Lo)35からの搬送波信号とを乗算する。即ち、乗算器41は、デジタルフィルタ33のフィルタ信号を、このフィルタ信号に比べて周波数の高い信号に変換する。位相移行器43は、局部発信器(Lo)35からの搬送波信号を受け、この搬送波信号の位相を90°シフトさせた位相移行搬送波信号を出力する。乗算器42は、デジタルフィルタ(FIR)34からのフィルタ信号と、位相移行器43からの位相移行搬送波信号とを乗算する。加算器44は、乗算器41、42の双方からの出力信号を加算し加算信号を直交変調信号として出力する。
【0019】
ゲインコントロールアンプ45は、D−A変換器150からのアナログ信号に応じた可変利得で直交変調信号(加算信号)を電力増幅して送信出力信号を出力する。バンドパスフィルタ50は、ゲインコントロールアンプ45の送信出力信号を受けフィルタ信号を出力し、乗算器52は、バンドパスフィルタ50のフィルタ信号と局部発信器(Lo)36からの周波数信号とを乗算する。即ち、乗算器52は、バンドパスフィルタ50のフィルタ信号を、このフィルタ信号に比べて高い周波数の信号に変換する。
【0020】
バンドパスフィルタ51は、乗算器52からの出力信号を受けフィルタ信号を出力する。ゲインコントロールアンプ60は、バンドパスフィルタ51のフィルタ信号を、D−A変換器150からのデジタル信号に応じた可変利得で、電力増幅して増幅信号を出力する。バンドパスフィルタ70は、ゲインコントロールアンプ60の増幅信号を受け、フィルタ信号を出力する。アンプ80は、バンドパスフィルタ70からのフィルタ信号を、予め設定された利得で電力増幅する。アンプ80の出力信号は、方向性結合器90、アイソレータ91、デュプレクサ92を通してアンテナ93に出力される。これにより、アンプ80の出力信号は、電磁波(電波)を媒体として出力される。
【0021】
検波器100(ダイオード)は、図3に示す検波器4bと同様の役割を果たすもので、検波器100は、方向性結合器90から出力比例信号が入力され、出力比例信号は、アンプ80の出力信号に比例した電圧レベルとなるものである。検波器100は、出力比例信号の正側半波の包絡線レベルを示す検波信号(直流電圧)を出力する。また、フィルタ110は、図3に示すフィルタ5と同様の役割を果たして、検波器100の検波信号を平滑して平滑信号を出力する。
【0022】
A−D変換器120は、フィルタ110からの平滑信号をアナログ−デジタル変換しデジタル信号を出力する。メモリ(送信電力マップ)140には、後述する複数の送信電力データが保持され、マイクロコンピュータ130は、メモリ140の送信電力データと、A−D変換器120からのデジタル信号とに応じて、制御信号を出力する。D−A変換器150は、マイクロコンピュータ7からの制御信号をデジタル−アナログ変換してアナログ信号をゲインコントロールアンプ45、60を出力する。これにより、ゲインコントロールアンプ45は、マイクロコンピュータ130からの制御信号に応じて送信出力信号の電力を目標送信電力レベルを保つように制御される。これに伴い、ゲインコントロールアンプ60は、マイクロコンピュータ130からの制御信号に応じて増幅信号の電力一定に保つように制御されことになる。
【0023】
以下、メモリ140の送信電力データについて説明する。上述したシングルコード送信機では、図7に示すように、検波器4bの検波信号としは、目標送信電力レベルに対応した電圧波形(図7中B参照)が得られるため、フィルタ5の平滑信号としても、目標送信電力レベルに対応した直流電圧波形が得られることになる。従って、マイクロコンピュータ7による送信電力制御にあたり、フィルタ5の平滑信号におけるA/D変換後のデジタル信号と、メモリ7aにおける各目標送信電力レベル毎の送信電力データとが採用されている。すなわち、メモリ7aには、各目標送信電力レベル毎の送信電力データを有する送信電力マップが1種類だけ設けられている。しかし、本発明者の検討によれば、マルチコード送信機では、メモリ140の送信電力マップとしては、複数種の送信電力マップが必要になることが分かった。これは、図8、図9に示すように、第1、第2のゲインパラメータβd、βcの変化によって、第1〜第4の乗算信号(図8、図9中、符号D1〜D4参照)の振幅レベルが変化し、ゲインコントロールアンプ60の増幅信号の電圧波形(符号C参照)が変化し、検波器100の検波信号の電圧波形(図8、図9中、符号E参照)が変化するからである。なお、図8、図9に示す例では、第1〜第3の乗算信号の振幅レベルが、図8中の符号DLから図9中の符号DL’に変化し、第4の乗算信号の振幅レベルが、図8中の符号DRから図9中の符号DR’に変化し、ゲインコントロールアンプ60の増幅信号の振幅レベルが、図8中の符号CL1〜CL3から図9中の符号CL1’〜CL3’に変化し、検波器100の検波信号の振幅レベルが図8中の符号EL1〜EL3から図9中の符号EL1’〜EL3’に変化している。
【0024】
次に、このように、第1、第2のゲインパラメータβd、βcの変化により、検波器100の検波信号が変化することの具体的な例について説明する。先ず、第1〜第3の送信信号及び制御信号の全てが入力された例につき説明する。ここで、第1、第2のゲインパラメータβd、βcは、上述の如く、第1〜第4の乗算信号の各電力の合計を一定に保ちつつ第1〜第4の乗算信号の各電力を一致させるように設定される。また、第1、第2のゲインパラメータβd、βcの最大値は「1」である。
【0025】
例えば、制御信号のレートが15Kbpsで、第1〜第3の送信信号の各レートが120Kbpsであるとき、第1〜第4の乗算信号の各電力を一致させるためには、第1のゲインパラメータβdが「0.32」、第2のゲインパラメータβcが「0.04」となる。そして、第1〜第3の送信信号の各レートが120Kbpsから240Kbpsに変わると、上述の如く、第1〜第4の乗算信号の各電力の合計を一定を保ちつつ第1〜第4の乗算信号の各電力を一致させるためには、第1のゲインパラメータβdが「0.326」となって、第2のゲインパラメータβcが「0.022」となる。このように、第1〜第3の送信信号の各レートが変わると、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcが変わる。
【0026】
ここで、ゲインコントロールアンプ60の増幅信号の電圧波形は、第1〜第4の乗算信号(図8中符号D1〜D4参照)を足し合わせたものに基づくため、増幅信号の電圧波形は、第1〜第3の送信信号の変化に基づいて変わる。すなわち、アンテナ93から送信される平均送信電力が一定のままであっても、増幅信号の電圧波形は、上述の如く、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcの組み合わせで変わるため、検波器100の検波信号の電圧波形(図8中符号E参照)は、フィルタ110の平滑後の電圧波形とともに、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcの組み合わせで変わる。従って、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcの組み合わせに対応して、複数の送信電力マップを用意する必要がある。
【0027】
また、送信電力マップは、チャネル数{送信信号(DPDCH)の数}にも対応して用意する必要がある。但し、第1〜第3の送信信号のうち何れかが入力停止されたとき、入力された送信信号(DPDCH)に対応する乗算信号(以下、対応乗算信号という)と、第4の乗算信号との各電力の合計を一定に保つとともに、対応乗算信号及び第4の乗算信号の双方の電力を一致させるように、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcは設定される。また、入力された送信信号は、上述の如く、同一値の可変レートを有している。
【0028】
例えば、(1)第1〜第3の送信信号が入力停止で、制御信号(レート:15Kbps)だけ入力されるとき、第2のゲインパラメータβcが「1」になる。(2)第2、第3の送信信号が入力停止で、第1の送信信号(レート:120Kbps)及び制御信号(レート:15Kbps)だけ入力されるとき、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcは、第1及び第4の乗算信号の各電力の合計が一定で、第1及び第4の乗算信号の各電力を一致させるように設定されるので、第1のゲインパラメータβdが「0.88」、第2のゲインパラメータβcが「0.11」となる。
【0029】
(3)第3の送信信号が入力停止で、第1及び第2の送信信号(レート:120Kbps)及び制御信号(レート:15Kbps)だけ入力されるとき、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcは、第1、第2、第4の乗算信号の各電力の合計が一定で、第1、第2、第4の乗算信号の各電力を一致させるように設定されるため、第1のゲインパラメータβdが「0.471」、第2のゲインパラメータβcが「0.058」となる。
【0030】
(4)第1〜3の送信信号(レート:120Kbps)及び制御信号(レート:15Kbps)の全てが入力されるとき、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcは、第1〜第4の乗算信号の各電力の合計が一定で、第1〜第4の乗算信号の各電力を一致させるように設定され、第1のゲインパラメータβdが「0.32」、第2のゲインパラメータβcが「0.04」となる。
【0031】
このように、チャネル数が「4」のとき、(1)(4)の4通りが考えられ、第1〜第3の送信信号のレートによって、4通り毎に、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcの組み合わせが変わる。従って、アンテナ93から送信される平均送信信号電力が一定のままであっても、検波器100の検波信号の電圧波形をフィルタ110によって平滑した電圧波形は、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcの組み合わせで、変わるため、送信電力マップを、チャネル数にも対応して用意する必要がある。
【0032】
以上により、送信電力マップとしては、チャネル数に加えて、第1及び第2のゲインパラメータβd、βcの組み合わせに対応して用意する必要がある。具体的には、第1、第2のゲインパラメータβd、βcとしては、16通り、チャネル数としては、4通りであると、64種類の送信電力マップが必要となる(16×4=64)。すなわち、図10に示すように、1つの送信電力マップにおいて、75個{24dBm〜−50dBm(1dBmステップの場合)}の送信電力データが保持されているとすると、送信電力データとしては、4800個必要となり、メモリ140としては、過大な容量を必要とする。
【0033】
本発明は、上記点に鑑みて、データ保持手段の容量を少なくするようにしたマルチコード伝送を行うスペクトラム拡散送信機を提供することを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、固定レートの制御信号をスペクトラム拡散して制御拡散信号を出力し、レートが変化して当該レートがそれぞれ同一になる3つの送信信号をスペクトラム拡散して3つの送信拡散信号を出力する拡散手段(11、13、15、17)と、
前記3つの送信拡散信号にそれぞれ第1の係数(βd)を乗算して3つの送信乗算信号を求め、前記制御拡散信号に第2の係数(βc)を乗算して制御乗算信号を求める乗算手段(12、14、16、18)とを有し、
前記第1及び第2の係数(βd、βc)は、前記3つの送信乗算信号及び前記制御乗算信号の各ビットあたりのビットエネルギーの合計を一定に保つとともに、前記3つの送信乗算信号のうちいずれか1つのビットあたりのビットエネルギーと前記制御乗算信号のビットあたりのビットエネルギーをそれぞれ一致させるように設定され、
前記3つの送信乗算信号のうち2つの送信乗算信号を加算して第1の加算信号を出力する第1の加算器(20)と、
前記3つの送信乗算信号のうち残りの1つの送信乗算信号と、前記制御乗算信号とを加算して第2の加算信号を出力する第2の加算器(21)と、
前記第1、第2の加算信号に応じて、直交変調して直交変調信号を出力する直交変調手段(41〜44)と、
前記直交変調信号に応じて可変利得で電力増幅して送信出力信号を出力する電力増幅器(45)と、
前記送信出力信号に応じて、前記送信出力信号の電力の平均値に応じた平均信号を出力する平均信号出力手段(100、110A)と、
前記送信出力信号の電力の目標値毎に対する送信電力データを保持するデータ保持手段(140)と、
前記送信電力データと前記平均信号とに応じて、前記送信出力信号の電力が一定になるように前記電力増幅器の可変利得を制御する制御手段(130)とを有するスペクトラム拡散送信機であって、
前記電力増幅器の後段側に設けられ、前記送信出力信号に応じて、可変利得で電力増幅して電力増幅信号を出力する後段可変利得増幅器(60)を有し、
前記制御手段は、前記送信電力データと前記平均信号とに応じて、前記電力増幅信号の電力が一定になるように前記後段可変利得増幅器の可変利得を制御し、
前記平均信号出力手段は、
前記後段可変利得増幅器からの電力増幅信号に応じて、前記電力増幅信号の半波における包絡線レベルに応じた包絡線信号を出力する検波器(100)と、
前記包絡線レベルを平均化するように前記包絡線信号を平滑化して前記平均信号を出力する平均平滑化手段(110A)とを有し、
前記平均平滑化手段は、前記検波器の出力端子に接続された第1の抵抗素子(111)と、前記第1の抵抗素子の一端とグランドとの間に接続された第1のコンデンサ(112)と、前記第1の抵抗素子の他端とグランドとの間に接続された第2のコンデンサ(113)と、前記第1の抵抗素子の一端とグランドとの間に前記第1のコンデンサと並列に接続された第2の抵抗素子(114)とを備えて構成されており、
前記データ保持手段(140)に保持された前記送信出力信号の電力の目標値毎に対する送信電力データは、シングルコード伝送時に測定されたものであることを特徴とする。
【0035】
このように、電力増幅器の可変利得の制御にあたり、平均信号出力手段の平均信号を採用している。ここで、送信信号が送信停止すると、送信出力信号の波形は変化し、送信信号の停止状態から送信を開始すると、送信出力信号の波形は変化し、送信信号のレートが変化すると送信出力信号の波形は変化するものの、平均信号は、送信出力信号の電力の平均値に応じたものであるため、送信出力信号の電力が一定の状態では、平均信号は、送信出力信号の電力に応じてほぼ一定となる。従って、従来のシングルコード送信機と同様に、データ保持手段としては、上述の如く、送信出力信号の電力の目標値毎に対する送信電力データだけを保持することになるため、データ保持手段の容量を少なくすることができる。
【0039】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。本実施形態におけるマルチコード伝送を行うスペクトラム拡散通信(W−CDMA方式の)の自動車電話の送信機としては、図3、図4に示す構成とブロック的に同一の構成を有する。但し、本実施形態のフィルタは、図4に示すフィルタ110と異なり、図1に示すフィルタ110Aが採用されている。フィルタ110Aは、検波器100からの検波信号(包絡線信号)の電圧レベルを平均化するように検波信号を平滑化して平均信号を出力する。但し、平均信号は、アンプ80の出力信号の電力平均値を示す。
【0041】
なお、フィルタ110Aは、図6に示す抵抗素子111及びコンデンサ112、113に加えて、抵抗素子114が採用されている。抵抗素子111は、検波器100及びA−D変換器120の間に接続されて、抵抗素子114及びコンデンサ112は、それぞれ、検波器100の出力端子とグランドとの間に接続されている。コンデンサ113は、A−D変換器120の入力端子及びグランドの間に接続されている。
【0042】
また、A−D変換器120は、フィルタ110Aの平均信号をデジタル信号に変換して、マイクロコンピュータ130は、A−D変換器120からのデジタル信号とメモリ140の送信電力データとに応じて、ゲインコントロールアンプ45、60を制御する。これにより、ゲインコントロールアンプ45、60は、マイクロコンピュータ130からの制御信号に応じて、出力信号(送信出力信号、増幅信号)の電力を一定に保つように制御される。
【0043】
以上により、ゲインコントロールアンプ45、60の出力信号の電力制御にあたり、平均信号のデジタル信号(A−D変換器120からの)を採用しており、平均信号は、アンプ80の出力信号の電力平均値を示しているので、アンテナ93から送信される平均送信電力が一定の状態では、ゲインコントロールアンプ60の増幅信号の電圧波形が変化しても、平均信号の電圧レベルは、ほぼ一定になる。従って、メモリ140には従来のシングルコード送信機と同様に送信出力信号の電力の目標値毎に対する送信電力データを一種類だけ用意すればよい。これにより、多種の条件での送信マップを用意する必要がなく、メモリ140の容量を減らすことができる。
【0044】
また、送信マップとしては、製造時にて、自動車電話の製品毎において、各目標送信電力に対応した各送信電力を測定し、各送信電力データを得るようにしている。ここで、多種の条件での送信マップを用意するためには、多種の条件での各目標送信電力に対応した各送信電力を測定する必要があるが、本実施形態では、上述の如く、送信出力信号の電力の目標値毎に対する送信電力データを一種類だけを用意するだけでよいため、当該測定回数を減らすことができる。
【0045】
なお、フィルタ110(シングルコード送信機)の平滑信号の電圧レベルに比べて、本実施形態(マルチコード送信機)のフィルタ110Aの平均信号の電圧レベルの方が、若干、高くなる性質がある。このような平均信号のデジタル信号に応じて、本実施形態のマイクロコンピュータ130は、ゲインコントロールアンプ45、60の出力信号の電力制御を行うので、同一の送信電力目標値に設定した場合、本実施形態では、シングルコード送信機に比べて、送信電力を下げることができるという効果が期待できる(図2参照)。
【0046】
なお、上記実施形態では、図4に示すように、4個の送信信号(DPDCH)を採用した例につき説明したが、これに限らず、1個〜6個の送信信号を採用してもよい。例えば、1個の送信信号(DPDCH1)だけを採用したとき、加算器20、21は削除されて、第1の乗算信号が、第1の加算信号に代えて、直接、乗算器30に入力される。また、第4の乗算信号(制御信号)が、第2の加算信号に代えて、直接、乗算器30に入力される。その他の構成は、上記実施形態と、実質的に、同様である。
【0047】
このような構成では、▲1▼1個の送信信号(DPDCH1)と制御信号(DPCCH)とが入力されるときと、▲2▼送信信号(DPDCH1)の入力が停止され、制御信号(DPCCH)だけが入力されるときでは、検波器100の検波信号の電圧波形は異なる。従って、アンテナ93から送信される平均送信電力が一定の状態で、検波器100の検波信号の電圧波形は、変化するものの、フィルタ110Aの平均信号の電圧レベルが一定になるため、上記実施形態と同様に、1つの送信電力マップだけを採用することになり、メモリ140の容量を減らすことができる。
【0048】
なお、本発明の実施にあたり、マルチコード伝送を行うスペクトラム拡散送信機としては、自動車電話に限らず、携帯電話等、各種無線通信装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の送信機の検波器及びフィルタを示す電気回路図である。
【図2】上記送信機の効果を示す為の図である。
【図3】従来の送信機を示す電気回路構成を示すブロック図である。
【図4】送信機の一部を示す電気回路構成を示すブロック図である。
【図5】送信機の残りを示す電気回路構成を示すブロック図である。
【図6】図5に示すフィルタの具体的な構成を示す電気回路図である。
【図7】図5に示すフィルタ5の作用を説明する為の図である。
【図8】図5に示すフィルタ100の作用を説明する為の図である。
【図9】図5に示すフィルタ100の作用を説明する為の図である。
【図10】図5に示すメモリを説明するための図である。
【符号の説明】
80…アンプ、100…検波器、140…メモリ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spread spectrum transmitter that performs multicode transmission.
[0002]
[Prior art]
An outline of a transmitter (RF unit) of a car phone (wireless communication terminal) using a conventional spread spectrum system will be described below with reference to FIG. The transmitter performs single code transmission. Hereinafter, the transmitter is referred to as a single code transmitter. The single code transmitter includes an attenuator 1, a power amplifier 2, a directional coupler 3, a terminator 4a, a detector (diode) 4b, a filter 5, an A-D converter 6, a microcomputer 7, a memory (non-volatile memory). ) 7a, a DA converter 8 and an operational amplifier 9.
[0003]
The attenuator 1 uses the modulated high-frequency signal as an input signal, attenuates the input signal by a predetermined attenuation amount, and outputs the amplified signal. The power amplifier 2 amplifies the output signal of the attenuator 1 with a preset gain, A transmission output signal is supplied to the antenna end side. The antenna end is an antenna mounting portion of a car phone. In addition, the directional coupler 3 is provided in the subsequent stage of the power amplifier 2, and the directional coupler 4 has one end connected to the terminator 4 a and the other end connected to the detector 4 b. The detector 4b receives a proportional signal having a voltage level proportional to the transmission output signal, and the detector 4b outputs a detection signal indicating the envelope level in the positive half wave of the proportional signal. The filter 5 smoothes the detection signal of the detector 4b and outputs a smooth signal. As described above, the detector 4 b performs power detection of the transmission output signal together with the filter 5.
[0004]
The A-D converter 6 performs analog-digital conversion on the smooth signal of the filter 5 and outputs a digital signal. The memory 7a has a transmission power map in advance, and the transmission power map holds transmission power data (for example, 75) for each target transmission power level. However, the target transmission power level (the target value of the power of the transmission output signal) is obtained from the power control signal from the communication network side. Further, the microcomputer 7 selects transmission power data corresponding to the target transmission power level from the transmission power map of the memory 7a, obtains a difference between the transmission power data and the digital signal from the A / D converter 6, A difference signal corresponding to the difference is output.
[0005]
The DA converter 8 performs digital-analog conversion on the differential signal from the microcomputer 7 and outputs an analog signal to the attenuator 1. The attenuator 1 converts the input signal into a predetermined attenuation amount corresponding to the analog signal. Only attenuated output. That is, the attenuation amount of the attenuator 1 is controlled by the microcomputer 7 so as to be a constant level according to the target transmission power level. Hereinafter, the transmission power map of the memory 7a will be described.
[0006]
At the time of transmission by a single code transmitter, the power gain from the attenuator 1 to the antenna end differs for each target transmission power level. Further, the power gain from the attenuator 1 to the antenna end side differs for each car phone product. In addition, the temperature change characteristic (due to heat generation) of the power gain with respect to the target transmission power level is different for each product of the car phone. For this reason, at the time of manufacture of the automobile phone, each transmission power data corresponding to each target transmission power is stored in the transmission power map of the memory 7a for each product. Thereby, the single code transmitter can accurately control the transmission power so as to keep the target transmission power level constant.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, spread spectrum communication for performing multicode transmission has been proposed, and the present inventor has proposed a transmitter for a mobile phone (wireless communication terminal) using a spread spectrum system (W-CDMA system) for performing multicode transmission. Was examined based on the single code transmitter. Hereinafter, a mobile phone transmitter using a spread spectrum system that performs multi-code transmission as studied by the present inventor (hereinafter simply referred to as a multi-code transmitter) will be described with reference to FIGS.
[0008]
As shown in FIG. 4, the multicode transmitter includes multipliers 11 to 18, adders 20 and 21, multipliers 30 and 31, phase shifter 32, digital filters (FIR) 33 and 34, local oscillator (Lo). ) 35, 36, a quadrature modulator 40 with a variable gain amplifier, and a band pass filter 50. The quadrature modulator with variable gain amplifier 40 includes multipliers 41 and 42, a phase shifter 43, an adder 44, and a gain control amplifier 45.
[0009]
As shown in FIG. 5, the multi-code transmitter includes a local oscillator (Lo) 36, a band pass filter 51, a multiplier 52, a gain control amplifier 60, a band pass filter 70, an amplifier 80, a directional coupler. 90, an isolator 91, a duplexer 92, an antenna 93, a detector 100, a filter 110, an A / D converter 120, a microcomputer 130, a memory 140, and a D / A converter 150 are provided. The local transmitters (Lo) 35 and 36 are each composed of a PLL circuit.
[0010]
First, as input signals to the multicode transmitter shown in FIG. 4, a first transmission signal (DPDCH1: dedicated Physical Data Channel 1), a third transmission signal (DPDCH3: dedicated Physical Data Channel 3), and a second transmission signal ( DPDCH2: dedicated Physical Data Channel 2) and control signal (DPCCH: dedicated Physical control Channel) are employed. The first transmission signal DPDCH1 is obtained by serial-parallel conversion of serial communication data together with the third transmission signal DPDCH3 and the second transmission signal DPDCH2, and the first to third transmission signals (DPDCH1). , DPDCH2, and DPDCH3) are variable rates, but are the same rate. The control signal has a synchronization signal for synchronizing the automobile telephone and the communication network side (base station), and the rate of the control signal is a fixed rate.
[0011]
In the example shown in FIG. 4, the number of transmission signals (DPDCH1 to DPDCH3) (hereinafter referred to as the number of channels) is “four”, but the number of input transmission signals (DPDCH) changes. ing. Specifically, (1) the first to third transmission signals are stopped and only the control signal is input. (2) Input of the second and third transmission signals is stopped, and only the first transmission signal and the control signal are input. (3) Input of the third transmission signal is stopped, and only the first and second transmission signals and the control signal are input. (4) All of the first to third transmission signals and the control signal are input. As described above, in the multicode transmitter, only the control signal is always input, but at least one transmission signal (DPDCH) is selectively input or input is stopped. Hereinafter, an example in which all of the first to third transmission signals and the control signal are input in the multicode transmitter will be described.
[0012]
The multiplier 11 spreads the spectrum of the first transmission signal DPDCH1 with the first spreading code (Cd1: Channelization Code 1) and outputs the first spread signal. The multiplier 12 multiplies the first spread signal by the first gain parameter βd (first coefficient) and outputs a first multiplication signal. The multiplier 13 spreads the spectrum of the third transmission signal DPDCH3 using a third spreading code (Cd3: Channelization Code 3) and outputs a third spread signal. The multiplier 14 multiplies the third spread signal by the first gain parameter βd (first coefficient) and outputs a third multiplication signal. The adder 20 adds the first and third multiplication signals and outputs a first addition signal.
[0013]
The multiplier 15 spreads the spectrum of the second transmission signal DPDCH2 using a second spreading code (Cd2: Channelization Code 2) and outputs a second spread signal. The multiplier 16 multiplies the second spread signal by the first gain parameter βd (first coefficient) and outputs a second multiplication signal. The multiplier 17 spreads the control signal DPCCH with a fourth spreading code (Cc) and outputs a fourth spread signal. The multiplier 18 multiplies the second spread signal and the second gain parameter βc (second coefficient) and outputs a fourth multiplication signal. The adder 21 adds the second and fourth multiplication signals and outputs a second addition signal.
[0014]
Next, the first and second gain parameters βd and βc will be described. First, a receiver of a base station of a communication network receives a transmission signal from a car phone and performs despreading processing on the first to fourth multiplication signals based on this transmission signal. In despreading the first multiplication signal, the second to fourth multiplication signals become interference signals, and in despreading the second multiplication signal, the first, third, and fourth multiplication signals are interference signals. It becomes. Similarly, when despreading the third multiplication signal, the first, second, and fourth multiplication signals become interference signals, and when despreading the fourth multiplication signal, the first to third multiplication signals are It becomes a disturbing signal. For this reason, if the power of each of the first to fourth multiplication signals is not uniform, it is difficult to perform the despreading process of each of the first to fourth multiplication signals satisfactorily.
[0015]
Here, since the rate of the control signal is a fixed rate, the power of the fourth spread signal is constant, but the first to third transmission signals (DPDCH1, DPDCH2, and DPDCH3) are each as described above. Since it has a variable rate, each power of the first to third spread signals changes according to a change in the rate. Therefore, the first and second gain parameters βd and βc are set so that the sum of each power of the first to fourth multiplication signals (bit energy per bit of the first to fourth multiplication signals) is kept constant. The respective powers of the first and fourth multiplication signals (the bit energy per bit of the first multiplication signal and the bit energy per bit of the fourth multiplication signal) are matched. Accordingly, as described above, since the rates of the first to third transmission signals are the same, the respective powers of the first to fourth multiplication signals match. As described above, since the respective powers of the first to fourth multiplication signals are matched, the despreading processing of each of the first to fourth multiplication signals can be satisfactorily performed in the receiver of the base station of the communication network. .
[0016]
The multiplier 30 multiplies the first addition signal from the adder 20 by the long code. The long code is a scramble code and is a unique code for each automobile telephone (wireless communication terminal), and serves to identify the automobile telephone on the communication network side. The scramble code may be a short code instead of the long code.
[0017]
The digital filter (FIR) 33 receives the output signal from the multiplier 30 and outputs a filter signal. The phase shifter 32 receives the long code and outputs an output signal obtained by shifting the phase of the long code by 90 °. The multiplier 31 outputs the second addition signal from the adder 21 to the second addition signal from the phase shifter 32. Is multiplied by the output signal of. The digital filter (FIR) 34 receives the output signal from the multiplier 31 and outputs a filter signal.
[0018]
Here, in the quadrature modulator 40 with variable gain amplifier, the filter signal from the digital filter (FIR) 33 is input as the real component I, and the filter signal from the digital filter (FIR) 34 is input as the imaginary component Q. Then, quadrature modulation is performed based on filter signals from both digital filters (FIR) 33 and 34. Specifically, the multiplier 41 multiplies the filter signal from the digital filter (FIR) 33 and the carrier wave signal from the local oscillator (Lo) 35. That is, the multiplier 41 converts the filter signal of the digital filter 33 into a signal having a higher frequency than the filter signal. The phase shifter 43 receives the carrier signal from the local oscillator (Lo) 35 and outputs a phase shift carrier signal obtained by shifting the phase of the carrier signal by 90 °. The multiplier 42 multiplies the filter signal from the digital filter (FIR) 34 and the phase shift carrier signal from the phase shifter 43. The adder 44 adds the output signals from both the multipliers 41 and 42 and outputs the addition signal as a quadrature modulation signal.
[0019]
The gain control amplifier 45 power-amplifies the quadrature modulation signal (addition signal) with a variable gain corresponding to the analog signal from the DA converter 150 and outputs a transmission output signal. The bandpass filter 50 receives the transmission output signal of the gain control amplifier 45 and outputs a filter signal. The multiplier 52 multiplies the filter signal of the bandpass filter 50 and the frequency signal from the local oscillator (Lo) 36. . That is, the multiplier 52 converts the filter signal of the bandpass filter 50 into a signal having a higher frequency than that of the filter signal.
[0020]
The band pass filter 51 receives the output signal from the multiplier 52 and outputs a filter signal. The gain control amplifier 60 amplifies the power of the filter signal of the bandpass filter 51 with a variable gain corresponding to the digital signal from the DA converter 150 and outputs an amplified signal. The band pass filter 70 receives the amplified signal from the gain control amplifier 60 and outputs a filter signal. The amplifier 80 amplifies the power of the filter signal from the bandpass filter 70 with a preset gain. An output signal of the amplifier 80 is output to the antenna 93 through the directional coupler 90, the isolator 91, and the duplexer 92. Thereby, the output signal of the amplifier 80 is output using electromagnetic waves (radio waves) as a medium.
[0021]
The detector 100 (diode) plays a role similar to that of the detector 4 b shown in FIG. 3, and the detector 100 receives an output proportional signal from the directional coupler 90, and the output proportional signal is The voltage level is proportional to the output signal. The detector 100 outputs a detection signal (DC voltage) indicating the envelope level of the positive half wave of the output proportional signal. The filter 110 plays the same role as the filter 5 shown in FIG. 3 and smoothes the detection signal of the detector 100 to output a smooth signal.
[0022]
The AD converter 120 performs analog-digital conversion on the smooth signal from the filter 110 and outputs a digital signal. The memory (transmission power map) 140 holds a plurality of transmission power data to be described later, and the microcomputer 130 performs control according to the transmission power data of the memory 140 and the digital signal from the AD converter 120. Output a signal. The DA converter 150 converts the control signal from the microcomputer 7 from digital to analog and outputs the analog signal to the gain control amplifiers 45 and 60. Thus, the gain control amplifier 45 is controlled so as to keep the power of the transmission output signal at the target transmission power level in accordance with the control signal from the microcomputer 130. Accordingly, the gain control amplifier 60 is controlled to keep the power of the amplified signal constant according to the control signal from the microcomputer 130.
[0023]
Hereinafter, transmission power data of the memory 140 will be described. In the single code transmitter described above, as shown in FIG. 7, a voltage waveform (see B in FIG. 7) corresponding to the target transmission power level is obtained as the detection signal of the detector 4b. However, a DC voltage waveform corresponding to the target transmission power level can be obtained. Therefore, in the transmission power control by the microcomputer 7, the digital signal after A / D conversion in the smooth signal of the filter 5 and the transmission power data for each target transmission power level in the memory 7a are employed. That is, the memory 7a is provided with only one type of transmission power map having transmission power data for each target transmission power level. However, according to the study by the present inventor, it has been found that a multi-code transmitter requires a plurality of types of transmission power maps as the transmission power map of the memory 140. As shown in FIGS. 8 and 9, the first to fourth multiplication signals (see symbols D <b> 1 to D <b> 4 in FIGS. 8 and 9) due to changes in the first and second gain parameters βd and βc. , The voltage waveform of the amplified signal of the gain control amplifier 60 (see symbol C) changes, and the voltage waveform of the detection signal of the detector 100 (see symbol E in FIGS. 8 and 9) changes. Because. In the example shown in FIGS. 8 and 9, the amplitude level of the first to third multiplication signals changes from the code DL in FIG. 8 to the code DL ′ in FIG. 9, and the amplitude of the fourth multiplication signal. The level changes from the code DR in FIG. 8 to the code DR ′ in FIG. 9, and the amplitude level of the amplified signal of the gain control amplifier 60 changes from the code CL1 to CL3 in FIG. It changes to CL3 ′, and the amplitude level of the detection signal of the detector 100 changes from the symbols EL1 to EL3 in FIG. 8 to the symbols EL1 ′ to EL3 ′ in FIG.
[0024]
Next, a specific example in which the detection signal of the detector 100 changes due to changes in the first and second gain parameters βd and βc will be described. First, an example in which all of the first to third transmission signals and the control signal are input will be described. Here, as described above, the first and second gain parameters βd and βc set the powers of the first to fourth multiplication signals while keeping the total power of the first to fourth multiplication signals constant. Set to match. The maximum values of the first and second gain parameters βd and βc are “1”.
[0025]
  For example, when the rate of the control signal is 15 Kbps and the rates of the first to third transmission signals are 120 Kbps, the first gain parameter is used to match the powers of the first to fourth multiplication signals. βd is “0.32”, and the second gain parameter βc is “0.04”. When the rates of the first to third transmission signals change from 120 Kbps to 240 Kbps, as described above, the first to fourth multiplications are performed while keeping the total power of the first to fourth multiplication signals constant. In order to match each power of the signal, the first gain parameter βd becomes “0.326”, and the second gain parameter βc becomes “0.326”.0.022" As described above, when the rates of the first to third transmission signals change, the first and second gain parameters βd and βc change.
[0026]
Here, since the voltage waveform of the amplified signal of the gain control amplifier 60 is based on the sum of the first to fourth multiplication signals (see symbols D1 to D4 in FIG. 8), the voltage waveform of the amplified signal is It changes based on changes in the first to third transmission signals. That is, even if the average transmission power transmitted from the antenna 93 remains constant, the voltage waveform of the amplified signal changes depending on the combination of the first and second gain parameters βd and βc as described above. The voltage waveform of the 100 detection signals (see symbol E in FIG. 8) varies with the combination of the first and second gain parameters βd and βc together with the voltage waveform after the filter 110 is smoothed. Therefore, it is necessary to prepare a plurality of transmission power maps corresponding to the combination of the first and second gain parameters βd and βc.
[0027]
Also, the transmission power map needs to be prepared corresponding to the number of channels {number of transmission signals (DPDCH)}. However, when any of the first to third transmission signals is stopped, a multiplication signal corresponding to the input transmission signal (DPDCH) (hereinafter referred to as a corresponding multiplication signal), a fourth multiplication signal, The first and second gain parameters βd and βc are set so as to keep the sum of the respective powers constant and to make the powers of both the corresponding multiplication signal and the fourth multiplication signal coincide. Further, the input transmission signal has a variable rate of the same value as described above.
[0028]
  For example,(1)When the first to third transmission signals are stopped and only the control signal (rate: 15 Kbps) is input, the second gain parameter βc becomes “1”.(2)When the second and third transmission signals are stopped and only the first transmission signal (rate: 120 Kbps) and the control signal (rate: 15 Kbps) are input, the first and second gain parameters βd and βc are Since the sum of the powers of the first and fourth multiplication signals is constant and the powers of the first and fourth multiplication signals are set to coincide with each other, the first gain parameter βd is set to “0.88”And the second gain parameter βc is“0.11"
[0029]
  (3)When the third transmission signal is stopped and only the first and second transmission signals (rate: 120 Kbps) and the control signal (rate: 15 Kbps) are input, the first and second gain parameters βd and βc are Since the sum of the powers of the first, second, and fourth multiplication signals is constant and the powers of the first, second, and fourth multiplication signals are set to match, the first gain parameter βd But"0.471”And the second gain parameter βc is“0.058"
[0030]
  (4)When all of the first to third transmission signals (rate: 120 Kbps) and the control signal (rate: 15 Kbps) are input, the first and second gain parameters βd and βc are the first to fourth multiplication signals. The sum of the powers is constant, the powers of the first to fourth multiplication signals are set to coincide with each other, the first gain parameter βd is “0.32”, and the second gain parameter βc is “0.04”. .
[0031]
  Thus, when the number of channels is “4”,(1)~(4)The combinations of the first and second gain parameters βd and βc change every four ways depending on the rates of the first to third transmission signals. Therefore, even if the average transmission signal power transmitted from the antenna 93 remains constant, the voltage waveform obtained by smoothing the voltage waveform of the detection signal of the detector 100 by the filter 110 is the first and second gain parameters βd, Since it varies depending on the combination of βc, it is necessary to prepare a transmission power map corresponding to the number of channels.
[0032]
As described above, it is necessary to prepare a transmission power map corresponding to the combination of the first and second gain parameters βd and βc in addition to the number of channels. Specifically, if the first and second gain parameters βd and βc are 16 and the number of channels is 4, 64 types of transmission power maps are required (16 × 4 = 64). . That is, as shown in FIG. 10, assuming that 75 transmission power data of {24 dBm to −50 dBm (in the case of 1 dBm step)} are held in one transmission power map, 4800 transmission power data are stored. This is necessary, and the memory 140 requires an excessive capacity.
[0033]
An object of the present invention is to provide a spread spectrum transmitter that performs multicode transmission in which the capacity of the data holding means is reduced.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a fixed-rate control signal is spectrum-spread to output a control-spread signal, and the three transmission signals having the same rate are changed by changing the rate. Spreading means (11, 13, 15, 17) for spreading the spectrum and outputting three transmission spread signals;
  Multiplication means for multiplying each of the three transmission spread signals by a first coefficient (βd) to obtain three transmission multiplication signals and multiplying the control spread signal by a second coefficient (βc) to obtain a control multiplication signal (12, 14, 16, 18)
  The first and second coefficients (βd, βc) are the three transmission multiplication signals and the control multiplication signal.Bit energy per bitIs kept constant and any one of the three transmission multiplication signals isBit energy per bitAnd the control multiplication signalBit energy per bitAre set to match each other,
  A first adder (20) for adding two transmission multiplication signals out of the three transmission multiplication signals and outputting a first addition signal;
  A second adder (21) for adding the remaining one transmission multiplication signal among the three transmission multiplication signals and the control multiplication signal to output a second addition signal;
  Quadrature modulation means (41 to 44) for performing quadrature modulation and outputting quadrature modulation signals in accordance with the first and second addition signals;
  A power amplifier (45) for amplifying power with a variable gain according to the quadrature modulation signal and outputting a transmission output signal;
  Average signal output means (100, 110A) for outputting an average signal corresponding to the average value of the power of the transmission output signal according to the transmission output signal;
  Data holding means (140) for holding transmission power data for each target value of power of the transmission output signal;
  Control means (130) for controlling the variable gain of the power amplifier so that the power of the transmission output signal becomes constant according to the transmission power data and the average signal.A spread spectrum transmitter
  A rear-stage variable gain amplifier (60) provided on the rear stage side of the power amplifier and outputting a power amplified signal by amplifying power with a variable gain according to the transmission output signal;
  The control means controls the variable gain of the post-stage variable gain amplifier so that the power of the power amplification signal becomes constant according to the transmission power data and the average signal,
  The average signal output means includes
  A detector (100) for outputting an envelope signal corresponding to an envelope level in a half wave of the power amplification signal in response to the power amplification signal from the latter-stage variable gain amplifier;
  Average smoothing means (110A) for smoothing the envelope signal so as to average the envelope level and outputting the average signal;
  The average smoothing means includes a first resistance element (111) connected to the output terminal of the detector, and a first capacitor (112) connected between one end of the first resistance element and the ground. ), A second capacitor (113) connected between the other end of the first resistance element and the ground, and the first capacitor between one end of the first resistance element and the ground, A second resistive element (114) connected in parallel,
  The transmission power data for each target value of power of the transmission output signal held in the data holding means (140) is measured at the time of single code transmission.
[0035]
As described above, the average signal of the average signal output means is employed in controlling the variable gain of the power amplifier. Here, when the transmission signal stops transmission, the waveform of the transmission output signal changes.When transmission starts from the stop state of the transmission signal, the waveform of the transmission output signal changes.When the transmission signal rate changes, the transmission output signal waveform changes. Although the waveform changes, the average signal corresponds to the average value of the power of the transmission output signal. Therefore, in the state where the power of the transmission output signal is constant, the average signal is almost equal to the power of the transmission output signal. It becomes constant. Therefore, as in the conventional single code transmitter, as the data holding means, as described above, only the transmission power data for each target value of the power of the transmission output signal is held, so the capacity of the data holding means is reduced. Can be reduced.
[0039]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments shown in the drawings will be described below. The transmitter of a spread spectrum communication (W-CDMA system) car phone that performs multi-code transmission in this embodiment has the same block configuration as that shown in FIGS. However, unlike the filter 110 shown in FIG. 4, the filter 110A shown in FIG. The filter 110A smoothes the detection signal so as to average the voltage level of the detection signal (envelope signal) from the detector 100, and outputs an average signal. However, the average signal indicates the average power value of the output signal of the amplifier 80.
[0041]
The filter 110A employs a resistance element 114 in addition to the resistance element 111 and the capacitors 112 and 113 shown in FIG. The resistance element 111 is connected between the detector 100 and the AD converter 120, and the resistance element 114 and the capacitor 112 are respectively connected between the output terminal of the detector 100 and the ground. The capacitor 113 is connected between the input terminal of the AD converter 120 and the ground.
[0042]
The A-D converter 120 converts the average signal of the filter 110A into a digital signal, and the microcomputer 130 responds to the digital signal from the A-D converter 120 and the transmission power data of the memory 140. The gain control amplifiers 45 and 60 are controlled. Thereby, the gain control amplifiers 45 and 60 are controlled so as to keep the power of the output signal (transmission output signal and amplified signal) constant according to the control signal from the microcomputer 130.
[0043]
As described above, in the power control of the output signals of the gain control amplifiers 45 and 60, the digital signal of the average signal (from the AD converter 120) is adopted, and the average signal is the power average of the output signal of the amplifier 80. In the state where the average transmission power transmitted from the antenna 93 is constant, the voltage level of the average signal becomes substantially constant even if the voltage waveform of the amplified signal of the gain control amplifier 60 changes. Accordingly, only one type of transmission power data for each target value of the power of the transmission output signal needs to be prepared in the memory 140 as in the conventional single code transmitter. Thereby, it is not necessary to prepare a transmission map under various conditions, and the capacity of the memory 140 can be reduced.
[0044]
As a transmission map, each transmission power data is obtained by measuring each transmission power corresponding to each target transmission power for each product of a car phone at the time of manufacture. Here, in order to prepare a transmission map under various conditions, it is necessary to measure each transmission power corresponding to each target transmission power under various conditions. In this embodiment, as described above, transmission is performed. Since only one type of transmission power data for each target value of output signal power needs to be prepared, the number of times of measurement can be reduced.
[0045]
Note that the voltage level of the average signal of the filter 110A of the present embodiment (multicode transmitter) is slightly higher than the voltage level of the smooth signal of the filter 110 (single code transmitter). The microcomputer 130 according to the present embodiment controls the power of the output signals of the gain control amplifiers 45 and 60 in accordance with the digital signal of such an average signal. Therefore, when the same transmission power target value is set, the present embodiment In the embodiment, an effect that the transmission power can be reduced can be expected as compared with the single code transmitter (see FIG. 2).
[0046]
In the above embodiment, as illustrated in FIG. 4, an example in which four transmission signals (DPDCH) are employed has been described. . For example, when only one transmission signal (DPDCH1) is employed, the adders 20 and 21 are deleted, and the first multiplication signal is directly input to the multiplier 30 instead of the first addition signal. The Further, the fourth multiplication signal (control signal) is directly input to the multiplier 30 instead of the second addition signal. Other configurations are substantially the same as those of the above embodiment.
[0047]
In such a configuration, (1) when one transmission signal (DPDCH1) and control signal (DPCCH) are input, and (2) input of the transmission signal (DPDCH1) is stopped and control signal (DPCCH) When only the signal is input, the voltage waveform of the detection signal of the detector 100 is different. Accordingly, since the voltage waveform of the detection signal of the detector 100 changes while the average transmission power transmitted from the antenna 93 is constant, the voltage level of the average signal of the filter 110A becomes constant. Similarly, only one transmission power map is employed, and the capacity of the memory 140 can be reduced.
[0048]
In implementing the present invention, the spread spectrum transmitter that performs multicode transmission is not limited to a car phone, and may be applied to various wireless communication devices such as a mobile phone.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a detector and a filter of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for illustrating the effect of the transmitter.
FIG. 3 is a block diagram showing an electric circuit configuration showing a conventional transmitter.
FIG. 4 is a block diagram showing an electric circuit configuration showing a part of the transmitter.
FIG. 5 is a block diagram showing an electric circuit configuration showing the rest of the transmitter.
6 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of the filter shown in FIG. 5;
7 is a diagram for explaining the operation of the filter 5 shown in FIG. 5; FIG.
8 is a diagram for explaining the operation of the filter 100 shown in FIG.
9 is a diagram for explaining the operation of the filter 100 shown in FIG.
10 is a diagram for explaining the memory shown in FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
80 ... Amplifier, 100 ... Detector, 140 ... Memory.

Claims (1)

固定レートの制御信号をスペクトラム拡散して制御拡散信号を出力し、レートが変化して当該レートがそれぞれ同一になる3つの送信信号をスペクトラム拡散して3つの送信拡散信号を出力する拡散手段(11、13、15、17)と、
前記3つの送信拡散信号にそれぞれ第1の係数(βd)を乗算して3つの送信乗算信号を求め、前記制御拡散信号に第2の係数(βc)を乗算して制御乗算信号を求める乗算手段(12、14、16、18)とを有し、
前記第1及び第2の係数(βd、βc)は、前記3つの送信乗算信号及び前記制御乗算信号の各ビットあたりのビットエネルギーの合計を一定に保つとともに、前記3つの送信乗算信号のうちいずれか1つのビットあたりのビットエネルギーと前記制御乗算信号のビットあたりのビットエネルギーをそれぞれ一致させるように設定され、
前記3つの送信乗算信号のうち2つの送信乗算信号を加算して第1の加算信号を出力する第1の加算器(20)と、
前記3つの送信乗算信号のうち残りの1つの送信乗算信号と、前記制御乗算信号とを加算して第2の加算信号を出力する第2の加算器(21)と、
前記第1、第2の加算信号に応じて、直交変調して直交変調信号を出力する直交変調手段(41〜44)と、
前記直交変調信号に応じて可変利得で電力増幅して送信出力信号を出力する電力増幅器(45)と、
前記送信出力信号に応じて、前記送信出力信号の電力の平均値に応じた平均信号を出力する平均信号出力手段(100、110A)と、
前記送信出力信号の電力の目標値毎に対する送信電力データを保持するデータ保持手段(140)と、
前記送信電力データと前記平均信号とに応じて、前記送信出力信号の電力が一定になるように前記電力増幅器の可変利得を制御する制御手段(130)とを有するスペクトラム拡散送信機であって、
前記電力増幅器の後段側に設けられ、前記送信出力信号に応じて、可変利得で電力増幅して電力増幅信号を出力する後段可変利得増幅器(60)を有し、
前記制御手段は、前記送信電力データと前記平均信号とに応じて、前記電力増幅信号の電力が一定になるように前記後段可変利得増幅器の可変利得を制御し、
前記平均信号出力手段は、
前記後段可変利得増幅器からの電力増幅信号に応じて、前記電力増幅信号の半波における包絡線レベルに応じた包絡線信号を出力する検波器(100)と、
前記包絡線レベルを平均化するように前記包絡線信号を平滑化して前記平均信号を出力する平均平滑化手段(110A)とを有し、
前記平均平滑化手段は、前記検波器の出力端子に接続された第1の抵抗素子(111)と、前記第1の抵抗素子の一端とグランドとの間に接続された第1のコンデンサ(112)と、前記第1の抵抗素子の他端とグランドとの間に接続された第2のコンデンサ(113)と、前記第1の抵抗素子の一端とグランドとの間に前記第1のコンデンサと並列に接続された第2の抵抗素子(114)とを備えて構成されており、
前記データ保持手段(140)に保持された前記送信出力信号の電力の目標値毎に対する送信電力データは、シングルコード伝送時に測定されたものであることを特徴とするマルチコード伝送を行うスペクトラム拡散送信機。
Spreading means (11) that spreads a spectrum of a fixed rate control signal and outputs a control spread signal, spreads three transmission signals having the same rate and the same rate, and spreads the three transmission spread signals. , 13, 15, 17),
Multiplication means for multiplying each of the three transmission spread signals by a first coefficient (βd) to obtain three transmission multiplication signals and multiplying the control spread signal by a second coefficient (βc) to obtain a control multiplication signal (12, 14, 16, 18)
The first and second coefficients (βd, βc) keep the sum of bit energy per bit of the three transmission multiplication signals and the control multiplication signal constant, and any of the three transmission multiplication signals one per bit and bit energy to bit energy per bit of the control multiplied signal is set so as to coincide respectively or,
A first adder (20) for adding two transmission multiplication signals out of the three transmission multiplication signals and outputting a first addition signal;
A second adder (21) for adding the remaining one transmission multiplication signal among the three transmission multiplication signals and the control multiplication signal to output a second addition signal;
Quadrature modulation means (41 to 44) for performing quadrature modulation and outputting quadrature modulation signals in accordance with the first and second addition signals;
A power amplifier (45) for amplifying power with a variable gain according to the quadrature modulation signal and outputting a transmission output signal;
Average signal output means (100, 110A) for outputting an average signal corresponding to the average value of the power of the transmission output signal according to the transmission output signal;
Data holding means (140) for holding transmission power data for each target value of power of the transmission output signal;
In response to said transmission power data the average signal and, a said control means power of the transmission output signal controls the variable gain of the power amplifier to be constant (130) and a spread spectrum transmitter to have a ,
A rear-stage variable gain amplifier (60) provided on the rear stage side of the power amplifier and outputting a power amplified signal by amplifying power with a variable gain according to the transmission output signal;
The control means controls the variable gain of the post-stage variable gain amplifier so that the power of the power amplification signal becomes constant according to the transmission power data and the average signal,
The average signal output means includes
A detector (100) for outputting an envelope signal corresponding to an envelope level in a half wave of the power amplification signal in response to the power amplification signal from the latter-stage variable gain amplifier;
Average smoothing means (110A) for smoothing the envelope signal so as to average the envelope level and outputting the average signal;
The average smoothing means includes a first resistance element (111) connected to the output terminal of the detector, and a first capacitor (112) connected between one end of the first resistance element and the ground. ), A second capacitor (113) connected between the other end of the first resistance element and the ground, and the first capacitor between one end of the first resistance element and the ground, A second resistive element (114) connected in parallel,
The transmission power data for each target value of the power of the transmission output signal held in the data holding means (140) is measured at the time of single code transmission, spread spectrum transmission for performing multicode transmission Machine.
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