JP4306933B2

JP4306933B2 - 送信装置

Info

Publication number: JP4306933B2
Application number: JP2000196815A
Authority: JP
Inventors: 大祐奥野; 邦彦酒井原; 健秋山; 頼広北村; 毅宏藤井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP2002016507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル通信における送信装置に関し、特に、環境変動に対して安定したデータ伝送を行う送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、デジタル通信でデータ伝送を行う場合、送信データを符号化処理してから変調信号に変換した後に、増幅して送信が行われている。図５は、従来の送信装置の構成を示すブロック図である。すなわち、同図において、この送信装置は、符号処理部４１が、送信すべき送信データを受信して符号化処理を行い、送信符号に変換する。さらに、帯域制限処理部４２が、符号化された送信符号に対して帯域制限フイルタをかけて帯域制限を行い、送信信号に変換する。そして、変調部４３が、帯域制限をかけた送信信号の変調を行って変調信号に変換する。さらに、この変調信号は、送信増幅部４４によって増幅され、アンテナ４５より送信される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の送信装置においては、温度や電圧などの環境変動が生じると、送信増幅部の動作点がずれて、送信増幅部によって発生する非線形歪量が増加し、変調信号が更に劣化することがある。尚、特開平９−４６２６４号公報には、電源電圧が低下しても、電源電圧に応じて送信増幅器のゲインを可変することにより、変調信号の歪劣化を防止する技術が開示されているが、送信信号の電圧変動や温度変化に対しては変調信号の歪劣化を防止することはできない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、環境変動が生じて送信増幅部の動作点がずれても、送信増幅部で発生する非線形歪量の増加を抑制して、変調信号の歪劣化を押さえることのできる送信装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の送信装置は、デジタル通信においてデータ伝送を行う送信装置であって、送信すべき送信データを送信符号に符号化する符号処理手段と、符号処理手段が符号化した送信符号に対して、帯域制限フィルタをかけて帯域制限し、送信信号に変換する帯域制限処理手段と、帯域制限処理手段が帯域制限をかけた送信信号を変調し、変調信号に変換する変調手段と、変調手段が変調した変調信号を増幅する送信増幅手段と、環境変動を監視し、環境変動に対応する環境変動値の通知を行う環境変動監視手段と、環境変動値に対応する帯域制限フィルタのタップ係数を、テーブルとして格納する係数テーブル蓄積手段と、環境変動監視手段から受信した環境変動値に基づいて、係数テーブル蓄積手段を参照することにより、帯域制限処理手段の帯域制限フィルタのタップ係数を選択し、帯域制限フィルタのタップの更新を行う制御手段を備え、環境変動監視手段は、送信装置の電圧を監視し、電圧変動値を環境変動値として制御手段に通知すると共に、送信装置の温度を監視し、温度変動値を環境変動値として制御手段に通知するように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
すなわち、本発明の送信装置は、符号処理手段が送信データを送信符号に符号化し、帯域制限処理手段が、送信符号に帯域制限フイルタをかけて帯域制限して送信信号に変換する。さらに、変調手段が、送信信号を変調して変調信号に変換して、送信増幅手段によって変調信号を増幅した後に送信する。一方、環境変動監視手段が、環境変動を監視して環境変動値を制御手段に通知する。すると、制御手段は、環境変動値に基いて、係数テーブル蓄積手段を参照することにより帯域制限処理手段の帯域制限フイルタのタップ係数を選択し、帯域制限フイルタのタップの更新を行う。
【０００７】
このようにして、帯域制限フイルタのタップ係数を選択してタップを可変することにより、送信波形の平均値に対するピーク値の比率を示すピークアベレージ比を低くすることができ、環境変動が生じて送信増幅部の動作点がずれても、送信増幅手段で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号がさらに劣化することを押さえることができる。
【００１３】
さらに、本発明の送信装置によれば、送信装置の電圧や温度を環境変動値として用い、ナイキスト系フィルタのタップ係数を最適な値に切り替えるので、電圧や温度が変化して送信増幅部の動作点がずれても、変調信号をさらに歪み劣化をさせることはない。
【００１４】
また、本発明の送信装置を受信装置と組み合わせて通信装置を構成することもできるし、受信装置と共に使用して移動局無線機や基地局無線機を構成することもできる。さらに、本発明の送信装置を受信装置と共に使用して、無線システムを構築することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明における送信装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態における送信装置の構成を示すブロック図である。同図において、本発明の送信装置は、送信すべき送信データを送信符号に符号化する符号処理部１１と、符号処理部１１が符号化した送信符号に帯域制限フイルタをかけて帯域制限し、送信信号に変換する帯域制限処理部１２と、帯域制限処理部１２が帯域制限をかけた送信信号を変調し、変調信号に変換する変調部１３と、変調部１３が変調した変調信号を増幅する送信増幅部１４と、環境変動値に対応する帯域制限フイルタのタップ係数をテーブルとして格納する係数テーブル蓄積部１５と、環境変動値に基づいて係数テーブル蓄積部１５を参照することにより、帯域制限処理部１２の帯域制限フイルタのタップ係数を選択し、帯域制限フイルタのタップの更新を行う制御部１６と、環境変動を監視し環境変動値を制御部１６へ通知する環境変動監視部１７とによって構成されている。
【００１６】
次に、上記のように構成された送信装置について、その動作を説明する。先ず、符号処理部１１が、送信すべき送信データを送信符号に符号化して、帯域制限処理部１２に送信する。すると、帯域制限処理部１２は、受信した送信符号に帯域制限フイルタをかけて帯域制限を行い、送信信号に変換して変調部１３へ送信する。さらに、変調部１３が、帯域制限をかけた送信信号に対して変調を行い変調信号に変換する。そして、送信増幅部１４がこの変調信号を増幅し、アンテナ１８より増幅された変調信号を送信する。
【００１７】
一方、環境変動監視部１７は、送信装置の電圧や温度などの環境変動を監視し、環境変動値を制御部１６へ通知する。すると、制御部１６は、係数テーブル蓄積部１５を参照することにより、受信した環境変動値に基づいて、帯域制限処理部１２の帯域制限フイルタのタップ係数を選択して取得する。そして、制御部１６は、取得したタップ係数に基づいて、帯域制限処理部１２における帯域制限フイルタのタップを更新する。
【００１８】
ここで、帯域制限処理部１２は、送信符号と帯域制限フイルタとの畳み込み演算を行う処理部であるが、帯域制限フイルタの各タップ係数を任意に変更することができるようになっている。
【００１９】
また、係数テーブル蓄積部１５は、ナイキスト系フイルタのタップ係数をテーブルとして、環境変動値に対応するタップ係数の対応テーブルを数種類蓄積している。尚、ナイキスト系フイルタは、符号間干渉の無い波形応答を作成するフィルタである。
【００２０】
さらに、係数テーブル蓄積部１５が蓄積する各々のテーブルは、例えば、周波数対振幅特性の減衰比率を示すロールオフ率αに着目して数段階に分類されたり、矩形窓やハニング窓など数種類の窓関数に着目して分類されたりしている。ロールオフ率αや窓関数を変更すると、送信波形の平均値に対するピーク値の比率を示すピークアベレージ比などが変化するため、環境変動が生じて送信増幅部の動作点がずれた場合、環境変動値に基づいてテーブルを選択することにより、送信増幅部１４で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号がさらに劣化することを押さえることができる。
【００２１】
また、環境変動監視部１７は、図１のように構成された送信装置の環境変動を監視し、その変動を環境変動値として制御部１６に通知している。監視される環境変動としては、送信装置内の電圧、温度などが挙げれれるが、これ以外のものであってもよい。
【００２２】
今、環境変動が生じて送信増幅部１４の動作点がずれた場合、送信増幅部１４で発生する非線形歪量が増加し、変調信号が歪劣化する。すると、制御部１６が、環境変動監視部１７から環境変動値を受信して、係数テーブル蓄積部１５より非線形歪量が増加しないタツプ係数を選択して、フィルタのタップ切り替えを行う。これによって、ピークアベレージ比が変化するので、送信増幅部１４で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号が更に劣化することを押さえることができる。
【００２３】
図２は、係数テーブル蓄積部に蓄積された、あるタップ係数のときの窓関数/ロールオフ率αに対応するピークアベレージ比の関係を示す図表である。すなわち、この図表は、送信ルートのナイキスト系フイルタのロールオフ率α及び窓関数を変えた場合に、どのようにピークアベレージ比が変化するかを示すしている。この図表の条件は、タップ数111[tap]、サンプリング周波数38400[Hz]、変調方式４/πシフトQPSK、フレーム数４[frame]、シンボル数192[symbol/frame]、オーバサンプル数8[倍]である。
【００２４】
すなわち、同図の図表に示すように、窓関数が矩形窓であるはハニング窓であるかによって、及び各ロールオフ率α毎に対応して、それぞれピークアベレージ比が決められているので、最適なロールオフ率αや窓関数を選択することによって所望のピークアベレージ比となり、送信増幅部１４で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号の劣化を抑制することができる。
【００２５】
以上説明したように、本発明の送信装置によれば、帯域制限処理部１２における帯域制限フイルタのタップを可変して、ピークアベレージ比を低くすることにより、環境変動が生じて送信増幅部１４の動作点がずれても、送信増幅部１４で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号がさらに劣化することを押さえることができる。
【００２６】
図３は、図1に示す送信装置に受信装置を装備した通信装置の構成図の一例である。図３において、通信装置２１は、前述の実施の形態で述べたような送信処理を行う送信装置２２と、受信処理を行う受信装置２３とによって構成されている。このように構成された通信装置２１によれば、送信装置２２は、環境変動に応じて帯域制限フイルタのタップ係数を可変させて、ピークアベレージ比を低くすることにより、環境変動が生じて送信増幅部の動作点がずれても、送信増幅部で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号がさらに劣化することを押さえることができる。
【００２７】
図４は、図1に示す送信装置を用いて構築した無線システムの構成図の一例である。図４において、無線システムを構成する移動局無線機３１及び基地局無線機３２ａ、３２ｂには、前述の実施の形態で述べた送信装置が装着されているが、これらの送信装置は図示されていない。すなわち、移動局無線機３１に装着された送信装置が送信処理を行い、また、基地局無線機３２に装着された送信装置が送信処理を行い、さらに、無線システムにおいても、移動局無線機３１や基地局無線機３２に装着されている送信装置によって送信処理が行われる。
【００２８】
このような移動局無線機や基地局無線機、あるいは無線システムによれば、図示しない送信装置が帯域制限フイルタのタップ係数を可変したピークアベレージ比を低くすることにより、環境変動が生じて送信増幅部の動作点がずれても、送信増幅部で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号がさらに劣化するのを押さえることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明の送信装置によれば、環境変動に応じて帯域制限フイルタのタップ係数を可変し、ピークアベレージ比を低くすることにより、環境変動が生じて送信増幅部の動作点がずれても、送信増幅部で発生する非線形歪量の増加を抑制し、変調信号がさらに歪劣化することを押さえることができる。したがって、送信装置において電圧や温度などの環境変動があっても、歪率の変動しない安定した変調信号を送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における送信装置の構成を示すブロック図
【図２】係数テーブル蓄積部に蓄積された、あるタップ係数のときの窓関数/ロールオフ率αに対応するピークアベレージ比の関係を示す図表
【図３】図1に示す送信装置に受信装置を実装した通信装置の構成図の一例
【図４】図1に示す送信装置を用いて構築した無線システムの構成図の一例
【図５】従来の送信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１１、４１符号処理部
１２、４２帯域制限処理部
１３、４３変調部
１４、４４送信増幅部
１５係数テーブル蓄積部
１６制御部
１７環境変動監視部
１８、４５アンテナ
２１通信装置
２２送信装置
２３受信装置
３１移動局無線機
３２ａ、３２ｂ基地局無線機

Claims

デジタル通信においてデータ伝送を行う送信装置であって、
送信すべき送信データを送信符号に符号化する符号処理手段と、
前記符号処理手段が符号化した送信符号に対して、帯域制限フィルタをかけて帯域制限し、送信信号に変換する帯域制限処理手段と、
前記帯域制限処理手段が帯域制限をかけた送信信号を変調し、変調信号に変換する変調手段と、
前記変調手段が変調した変調信号を増幅する送信増幅手段と、
環境変動を監視し、環境変動に対応する環境変動値の通知を行う環境変動監視手段と、
環境変動値に対応する帯域制限フィルタのタップ係数を、テーブルとして格納する係数テーブル蓄積手段と、
前記環境変動監視手段から受信した環境変動値に基づいて、前記係数テーブル蓄積手段を参照することにより、前記帯域制限処理手段の帯域制限フィルタのタップ係数を選択し、前記帯域制限フィルタのタップの更新を行う制御手段を備え、
前記環境変動監視手段は、前記送信装置の電圧を監視し、電圧変動値を環境変動値として前記制御手段に通知すると共に、前記送信装置の温度を監視し、温度変動値を環境変動値として前記制御手段に通知するように構成されていることを特徴とする送信装置。
受信処理を行う受信装置に使用されることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
前記受信装置と共に移動局無線機に使用されることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
前記受信装置と共に基地局無線機に使用されることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
前記受信装置と共に無線システムに使用されることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。