JP4377722B2 - Transmitter - Google Patents
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Description
本発明は、振幅データ及び位相データを変調して振幅変調信号及び位相変調信号を生成しこれらの振幅変調信号と位相変調信号とを合成して送信する送信装置に関する。 The present invention relates to a transmission apparatus that modulates amplitude data and phase data to generate an amplitude modulation signal and a phase modulation signal, and synthesizes and transmits the amplitude modulation signal and the phase modulation signal.
無線通信システムの送信装置の出力部に設けられる電力増幅器は、低歪みと高効率の両立が要求される。電力増幅器には、トランジスタを電流源として使うかスイッチとして使うかという分類がある。トランジスタを電流源として使う増幅器にA級増幅器、AB級増幅器、B級増幅器及びC級増幅器がある。また、トランジスタをスイッチとして使う増幅器にD級増幅器、E級増幅器及びF級増幅器がある。 A power amplifier provided in an output unit of a transmission device of a wireless communication system is required to satisfy both low distortion and high efficiency. Power amplifiers are classified into whether a transistor is used as a current source or a switch. Amplifiers that use transistors as current sources include class A amplifiers, class AB amplifiers, class B amplifiers, and class C amplifiers. There are class D amplifiers, class E amplifiers, and class F amplifiers that use transistors as switches.
従来、包絡線変動成分を含む変調信号を増幅する高周波電力増幅器には、包絡線変動成分を線形に増幅するためにA級ないしはAB級の線形増幅器が用いられてきた。しかし、線形増幅器の電力効率はC級ないしE級などの非線形増幅器に比べ電力効率が劣るという欠点があった。 Conventionally, class A or class AB linear amplifiers have been used for high-frequency power amplifiers that amplify modulated signals including envelope fluctuation components in order to linearly amplify envelope fluctuation components. However, the power efficiency of the linear amplifier is inferior to that of a non-linear amplifier such as class C or class E.
このため、従来の増幅器を電池を電源とする携帯電話機、携帯情報端末装置などの携帯型の無線装置に用いた場合、使用時間が短くなるという短所があった。また、従来の増幅器を大電力の送信装置を複数設置する移動体通信システムの基地局装置に用いた場合、装置の大型化や発熱量の増大を招くという短所があった。 For this reason, when a conventional amplifier is used for a portable wireless device such as a mobile phone or a portable information terminal device using a battery as a power source, there is a disadvantage that the use time is shortened. In addition, when a conventional amplifier is used in a base station apparatus of a mobile communication system in which a plurality of high-power transmitters are installed, there is a disadvantage that the apparatus is increased in size and the amount of heat generation is increased.
そこで、高効率の送信機能を有する送信装置として、振幅位相抽出部と、振幅変調部と、位相変調部と、非線形増幅部とを備えているものがある。この送信装置として、非線形増幅部に一定の包絡線レベルの信号を受けて高周波増幅器として効率の良い非線形増幅器を使用する構成としたEE&R(Envelope Elimination and Restoration)送信装置が提案されている。また、送信装置として、負帰還により非線形増幅器の包絡線信号の非線形性を補償して振幅歪みを抑圧するものも知られている。 Therefore, there is a transmission apparatus having a highly efficient transmission function that includes an amplitude phase extraction unit, an amplitude modulation unit, a phase modulation unit, and a nonlinear amplification unit. As this transmission device, an EE & R (Envelope Elimination and Restoration) transmission device has been proposed in which a nonlinear amplifier unit receives a signal of a constant envelope level and uses an efficient nonlinear amplifier as a high-frequency amplifier. Also known is a transmitter that compensates for nonlinearity of an envelope signal of a nonlinear amplifier by negative feedback to suppress amplitude distortion.
図13は、第1従来例として上記のようなEE&R送信装置の構成を示すブロック図である。この第1従来例の送信装置は、送信データ入力端子1と、振幅位相抽出部2と、振幅変調部3と、位相変調部4と、非線形増幅部5と、送信出力端子6と、を備えている。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the EE & R transmitter as described above as a first conventional example. The transmission device of the first conventional example includes a transmission data input terminal 1, an amplitude
図13において、送信データ入力端子1より入力された送信データ信号Si(t)を、
Si(t)=a(t)exp[j φ(t)] …(1)
とすると、振幅位相抽出部2によりSi(t)から振幅データa(t)と位相データexp[j φ(t)]が抽出される。この振幅データa(t)に基づき、振幅変調部3により非線形増幅部5の電源電圧値が設定される。
In FIG. 13, the transmission data signal Si (t) input from the transmission data input terminal 1 is
Si (t) = a (t) exp [j φ (t)] (1)
Then, amplitude data a (t) and phase data exp [j φ (t)] are extracted from Si (t) by the amplitude
一方、位相変調部4により搬送波角周波数ωc を位相データexp[j φ(t)]で変調させた信号が生成されてScとなり、非線形増幅部5に入力される。
Sc=exp[ ωct+ φ(t)] …(2)
On the other hand, a signal obtained by modulating the carrier angular frequency ωc with the phase data exp [j φ (t)] is generated by the
Sc = exp [ωct + φ (t)] (2)
非線形増幅部5の出力には、非線形増幅部5の電源電圧値a(t)と位相変調部4の出力信号を掛け合わせた信号が非線形増幅部5の利得Gだけ増幅されたRF信号Srf が出力される。
Srf=Ga(t)Sc=Ga(t)exp[ ωc t+ φ(t)] …(3)
The output of the nonlinear amplifying
Srf = Ga (t) Sc = Ga (t) exp [ωc t + φ (t)] (3)
以上のように、非線形増幅部5に入力される信号は一定の包絡線レベルの信号であるので、高周波増幅器として効率の良い非線形増幅器を使用できるので高効率の送信装置とすることができる。
As described above, since the signal input to the
この第1従来例において、振幅変調部3は、例えばDA(ディジタルアナログ)変換部、パルス幅変調部、スイッチ、低域通過フィルタを順に直列接続し、スイッチに電源電圧を入力する構成を用いる。この振幅変調部3では、ディジタル値である振幅データがDA変換部でアナログ信号に変換され、パルス幅変調部でパルス幅変調される。スイッチは、パルス幅変調部のパルス出力に応じてスイッチングされる。スイッチの出力は低域通過フィルタで平滑化されて振幅変調信号となり、非線形増幅部5の電源電圧として印加される(例えば、非特許文献1参照)。
In the first conventional example, the
また、位相変調部4は、PLL(Phase-Locked Loop)を用いた構成を採用する。すなわち、位相変調部4は、例えば位相周波数比較部、低域通過フィルタ、電圧制御発振器を順に直列接続し、電圧制御発振器の出力の一部を帰還信号として分周器を介して位相周波数比較部に帰還するPLLを設け、さらに上記分周器にΔΣ( デルタシグマ)変調部の出力を入力する構成とする。
The
この位相変調部4では、電圧制御発振器の出力を分周器で分周した信号の周波数と基準周波数とが位相周波数比較部で比較され、両者の差分が出力される。この位相周波数比較部の出力は、低域通過フィルタを通して電圧制御発振器の制御電圧となり、電圧制御発振器の出力が所定の位相、周波数でロックされる。上記のPLLにおいて、位相データをデルタシグマ変調した信号に応じて分周器の分周比を変化させることにより、電圧制御発振器の出力に位相変調をかけることができる(例えば、非特許文献2参照)。
In the
図14は、第2従来例として負帰還を備えた送信装置の構成を示すブロック図である。この第2従来例の送信装置は、送信データ入力端子1と、振幅位相抽出部2と、振幅変調部3と、位相変調部4と、非線形増幅部5と、送信出力端子6と、方向性結合部7と、包絡線検波部8と、AD(アナログディジタル)変換部9と、加算部10と、増幅部11と、を備えて構成される。なお、図13に示す送信装置と同一の構成要素には同一の符号を付している。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a transmission apparatus having negative feedback as a second conventional example. The transmission apparatus of the second conventional example includes a transmission data input terminal 1, an amplitude
次に、第2従来例の送信装置の動作を説明する。第2従来例の送信装置は、図13に示す第1従来例の送信装置と同様の動作に加え、非線形増幅部5の出力であるRF信号の包絡線成分の帰還を行う。非線形増幅部5の出力は方向性結合部7により分岐され、包絡線検波部8に入力されてRF信号の包絡線信号が検波される。検波された包絡線信号はAD変換部9でアナログディジタル変換され、加算部10で元の振幅データから減算された後、増幅部11で増幅されて振幅変調部3に入力される。
Next, the operation of the transmission apparatus of the second conventional example will be described. In addition to the same operation as that of the transmission apparatus of the first conventional example shown in FIG. 13, the transmission apparatus of the second conventional example performs feedback of the envelope component of the RF signal that is the output of the nonlinear amplifying
以上のような負帰還により、非線形増幅部5の包絡線信号の非線形性を補償して振幅歪みを抑圧することができる(例えば、非特許文献3参照)。
しかしながら、図13及び図14に示す第1従来例及び第2従来例の送信装置においては、振幅データに直流成分誤差が混入すると、振幅変調の変調度に誤差を生じるため、出力信号である変調信号に歪みを生じるという問題がある。 However, in the transmission devices of the first conventional example and the second conventional example shown in FIGS. 13 and 14, if a DC component error is mixed in the amplitude data, an error occurs in the modulation degree of the amplitude modulation. There is a problem that the signal is distorted.
振幅データに直流成分誤差が混入する原因として、(1)振幅データそのものに直流成分誤差が含まれる場合、(2)途中の信号処理(例えば、パルス幅変調処理)で振幅変調信号に直流成分誤差が混入する場合、及び、(3)非線形増幅部の入出力特性に誤差があるためこの入出力特性の誤差が振幅データの直流成分誤差と等価な振る舞いをする場合がある。 Reasons for the DC component error to be mixed into the amplitude data are as follows: (1) When the amplitude data itself contains a DC component error, (2) DC component error in the amplitude modulation signal during signal processing (for example, pulse width modulation processing) And (3) because there is an error in the input / output characteristics of the nonlinear amplifier, the error in the input / output characteristics may behave equivalently to the DC component error of the amplitude data.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、変調信号の歪みを低減することができる送信装置を提供することを目的をする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a transmission apparatus that can reduce distortion of a modulation signal.
請求項1に記載の送信装置は、位相データを位相変調して位相変調信号を出力する位相変調手段と、前記位相変調手段からの前記位相変調信号の電力増幅を行う増幅手段と、振幅データの直流成分を調整して調整後の前記振幅データを出力する直流成分調整手段と、前記直流成分調整手段からの前記振幅データを振幅変調して前記増幅手段に印加する電源電圧を制御するための振幅変調信号を出力する振幅変調手段と、前記直流成分調整手段からの前記振幅データの直流成分を抽出して抽出直流成分を前記直流成分調整手段に与える直流成分抽出手段と、を具備し、前記直流成分調整手段が、前記抽出直流成分の信号レベルを小さくするように前記振幅データの前記直流成分を調整する構成を採る。 The transmission device according to claim 1 , a phase modulation unit that phase-modulates phase data and outputs a phase modulation signal, an amplification unit that performs power amplification of the phase modulation signal from the phase modulation unit, and an amplitude data DC component adjusting means for adjusting the DC component and outputting the adjusted amplitude data, and amplitude for controlling the power supply voltage applied to the amplifying means by modulating the amplitude data from the DC component adjusting means comprising an amplitude modulating means for outputting a modulated signal, and a DC component extracting means for providing the extracted DC component to extract the DC component of the amplitude data from said DC component adjusting means to said DC component adjusting means, said DC The component adjustment means adjusts the DC component of the amplitude data so as to reduce the signal level of the extracted DC component.
この構成によれば、振幅データの直流成分を抽出して抽出直流成分を生成し、この抽出直流成分の信号レベルを小さくするように前記振幅データの直流成分を調整するため、変調信号の歪みを低減することができる。 According to this configuration, the DC component of the amplitude data is extracted to generate an extracted DC component, and the DC component of the amplitude data is adjusted so as to reduce the signal level of the extracted DC component. Can be reduced.
請求項2に記載の送信装置は、位相データを位相変調して位相変調信号を出力する位相変調手段と、前記位相変調手段からの前記位相変調信号の電力増幅を行う増幅手段と、振幅データの直流成分を調整して調整後の前記振幅データを出力する直流成分調整手段と、前記直流成分調整手段からの前記振幅データを振幅変調して前記増幅手段に印加する電源電圧を制御するための振幅変調信号を出力する振幅変調手段と、前記増幅手段の出力信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成して前記直流成分調整手段に与える特定周波数成分抽出手段と、を具備し、前記直流成分調整手段が、前記抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように前記振幅データの前記直流成分を調整する構成を採る。
The transmission apparatus according to
この構成によれば、増幅手段の出力信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成しこの抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように振幅データの直流成分を調整するため、変調信号の歪みを低減することができる。 According to this configuration, a specific frequency component other than the desired wave band is extracted from the output signal of the amplifying means to generate an extracted frequency component, and the DC component of the amplitude data is reduced so as to reduce the signal level of the extracted frequency component. Since the adjustment is performed, the distortion of the modulation signal can be reduced.
請求項3に記載の送信装置は、位相データを位相変調して位相変調信号を出力する位相変調手段と、前記位相変調手段からの前記位相変調信号の電力増幅を行う増幅手段と、振幅データの直流成分を調整して調整後の前記振幅データを出力する直流成分調整手段と、前記直流成分調整手段からの前記振幅データを振幅変調して前記増幅手段に印加する電源電圧を制御するための振幅変調信号を出力する振幅変調手段と、ローカル信号を生成するローカル信号生成手段と、前記増幅手段の出力信号と前記ローカル信号生成手段からの前記ローカル信号とを合成して合成信号を生成する合成手段と、前記合成手段の前記合成信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成して前記直流成分調整手段に与える特定周波数成分抽出手段と、を具備し、前記直流成分調整手段が、前記抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように前記振幅データの前記直流成分を調整する構成を採る。
The transmission device according to
この構成によれば、増幅手段の出力信号とローカル信号とを合成して合成信号を生成し、この合成信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成し、この抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように振幅データの直流成分を調整するため、変調信号の歪みを低減することができる。 According to this configuration, the output signal of the amplification means and the local signal are combined to generate a combined signal, a specific frequency component other than the desired wave band is extracted from the combined signal to generate an extracted frequency component, Since the DC component of the amplitude data is adjusted so as to reduce the signal level of the extracted frequency component, the distortion of the modulation signal can be reduced.
以上説明したように、本発明によれば、振幅データの直流成分を調整するため、変調信号の歪みを低減することができる。 As described above, according to the present invention, since the direct current component of the amplitude data is adjusted, the distortion of the modulation signal can be reduced.
本発明の骨子は、振幅データの直流成分を調整して得られた前記振幅データを振幅変調して、位相変調信号を増幅する増幅手段に印加する電源電圧を制御するための振幅変調信号を出力することである。 The essence of the present invention is that the amplitude data obtained by adjusting the DC component of the amplitude data is amplitude-modulated, and an amplitude-modulated signal for controlling the power supply voltage applied to the amplifying means for amplifying the phase-modulated signal is output. It is to be.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る送信装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
本発明の実施の形態1に係る送信装置100は、送信データ入力端子101、102、振幅変調部103、位相変調部104、非線形増幅部105、送信出力端子106、直流成分調整部107、制御部108及び操作部109を有している。
Transmitting
送信データ入力端子101より入力される振幅データは、直流成分調整部107を介して振幅変調部103に与えれる。振幅変調部103で振幅変調された振幅変調信号が非線形増幅部105に電源電圧として入力される。
The amplitude data input from the transmission
また、送信データ入力端子102より入力される位相データは、位相変調部104で位相変調されて位相変調信号とされ、この位相変調信号が非線形増幅部105に入力信号として供給される。
The phase data input from the transmission
非線形増幅部105は、半導体増幅素子を備え、高周波増幅器を構成するものである。この非線形増幅部105では、位相変調部104からの位相変調信号の電圧と電源電圧である振幅変調部103からの振幅変調信号の電圧とが掛け合わされ、所定の利得だけ増幅されたRF信号が送信出力端子106より出力される。ここで、非線形増幅部105への入力信号は一定の包絡線レベルの信号であるので、高周波増幅器として効率の良い非線形増幅器を構成できる。
The
図2は、図1における振幅変調部103の構成例を示すブロック図である。振幅変調部103は、パルス幅変調部1031と、スイッチ1032と、電源電圧入力端子1033と、低域通過フィルタ1034と、を備えている。パルス幅変調部1031、スイッチ1032及び低域通過フィルタ1034は、順に直列接続されている。スイッチ1032には電源電圧入力端子1033より電源電圧が入力される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the
この振幅変調部103では、アナログ値である振幅データがパルス幅変調部1031でパルス幅を変調される。スイッチ1032は、パルス幅変調部1031のパルス出力に応じてスイッチングされる。スイッチ1032の出力は低域通過フィルタ1034で平滑化されて振幅変調信号となり、非線形増幅部105の電源電圧として印加される。
In the
なお、本発明の実施の形態1に係る送信装置100は、図2に示す振幅変調部103以外の他の従来の振幅変調部を有するように構成してもよい。
Note that transmitting
図3は、図1における位相変調部104の構成を示すブロック図である。位相変調部104は、位相周波数比較部1041と、低域通過フィルタ1042と、電圧制御発振器(VCO)1043と、分周部1044と、ΔΣ(デルタシグマ)変調部1045と、を備えている。この位相変調部104は、PLL(Phase-Locked Loop)回路を用いた構成である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
位相周波数比較部1041、低域通過フィルタ1042及び電圧制御発振器1043は、順に直列接続されている。電圧制御発振器1043の出力の一部が帰還信号として分周部1044を介して位相周波数比較部1041に帰還されるPLLが構成されている。さらに、分周部1044にはΔΣ(デルタシグマ)変調部1045の出力が入力される。
The phase
この位相変調部104では、電圧制御発振器1043の出力を分周部1044で分周した信号の周波数と基準周波数とが位相周波数比較部1041で比較され、両者の差分が出力される。この位相周波数比較部1041の出力は、低域通過フィルタ1042を通して電圧制御発振器1043の制御電圧となり、電圧制御発振器1043の出力が所定の位相及び周波数でロックされる。
In this
前記PLL回路において、位相データをデルタシグマ変調部1045でデルタシグマ変調した信号に応じて分周部1044の分周比を変化させることにより、電圧制御発振器1043の出力に位相変調をかけることができる。
In the PLL circuit, it is possible to apply phase modulation to the output of the voltage controlled
このような送信装置100における直流成分調整部107が無い場合には、振幅データに直流成分誤差が混入すると、振幅変調の変調度に誤差を生じるため、出力信号(RF信号)である変調信号に歪みを生じる。
In the case where there is no DC
そこで、本発明の実施の形態1に係る送信装置100においては、直流成分調整部107が振幅変調部103の前段に設けられている。直流成分調整部107は、振幅データの直流成分を調整し、この調整した振幅データを振幅変調部103に与えている。
Therefore, in
図4は、直流成分調整部107の1つの実施例を示すブロック図である。図4に示す直流成分調整部107は、振幅データがディジタル信号である場合のものである。
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the DC
図4に示すように、直流成分調整部107は、加算器1071及びDA変換器1072を具備している。加算器1071は、ディジタル信号である振幅データと制御部108からのディジタル信号である直流成分補正値とを加算してディジタル信号である加算振幅データを生成してDA変換器1072に与える。加算器1071は、振幅データと直流成分補正値とを加算することにより振幅データの直流成分を調整する。DA変換器1072は、加算器1071からの加算振幅データをディジタルアナログ変換してアナログ信号である振幅データを生成して振幅変調部103に与える。DA変換器1072は、直流成分が調整された振幅データを生成して振幅変調部103に与える。
As shown in FIG. 4, the DC
制御部108は、予め複数の直流成分補正値を保持している。操作部109は、操作者が制御部108の複数の直流成分補正値のいずれかを選択して直流成分調整部107に与えるための値操作信号を入力するためのものである。
The
図5は、直流成分調整部107の他の実施例を示すブロック図である。図5に示す直流成分調整部107は、振幅データがアナログ信号である場合のものである。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the direct current
図5に示すように、直流成分調整部107は、DA変換器1073及び加算器1074を具備している。DA変換器1073は、制御部108からのディジタル信号である直流成分補正値をディジタルアナログ変換してアナログ信号である直流成分補正値を加算器1074に与える。
As shown in FIG. 5, the DC
加算器1074は、アナログ信号である振幅データとDA変換器1073からのアナログ信号である直流成分補正値とを加算してアナログ信号である加算振幅データを生成して振幅変調部103に与える。加算器1074は、振幅データと直流成分補正値とを加算することにより振幅データの直流成分を調整する。
The
本発明の実施の形態1においては、振幅データの直流成分を調整することにより直流成分を最適化している。この直流成分を最適化とは、(1)振幅データそのものに直流成分誤差が含まれる場合におけるこの直流成分誤差を小さくし、かつ、(2)途中の信号処理(例えば、パルス幅変調処理)で振幅変調信号に直流成分誤差が混入する場合におけるこの直流成分誤差、及び、(3)非線形増幅部105の入出力特性に誤差があるためこの入出力特性の誤差が振幅データの直流成分誤差と等価な振る舞いをする場合におけるこの等価な直流成分誤差を相殺するような直流成分補正値を振幅データに付加することである。
In Embodiment 1 of the present invention, the DC component is optimized by adjusting the DC component of the amplitude data. The optimization of the DC component means (1) reducing the DC component error when the amplitude data itself includes a DC component error, and (2) signal processing (for example, pulse width modulation processing) in the middle. This DC component error when a DC component error is mixed in the amplitude modulation signal, and (3) since there is an error in the input / output characteristics of the
このように、本発明の実施の形態1においては、振幅データの直流成分を調整するため、変調信号の歪みを低減することができる。 Thus, in Embodiment 1 of the present invention, since the DC component of the amplitude data is adjusted, the distortion of the modulation signal can be reduced.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について、図面を参照して説明する。図6は、本発明の実施の形態2に係る送信装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態2においては、本発明の実施の形態1と同じ構成要素には同じ参照符号が付されて、その説明が省略される。
(Embodiment 2)
Next,
図6に示すように、本発明の実施の形態2に係る送信装置600は、本発明の実施の形態1において、操作部109を削除し、フィルタ601を追加し、かつ、制御部108の代わりに制御部602を有している。
As shown in FIG. 6,
すなわち、本発明の実施の形態2に係る送信装置600は、送信データ入力端子101、102、振幅変調部103、位相変調部104、非線形増幅部105、送信出力端子106、直流成分調整部107、フィルタ601及び制御部602を有している。
That is,
直流成分抽出手段としてのフィルタ601は、ローパスフィルタ(LPF)で構成されている。フィルタ601は、直流成分調整部107からの振幅データの直流成分を抽出して抽出直流成分を制御部602に与える。制御部602は、フィルタ601からの抽出直流成分を受けてこの抽出直流成分の信号レベルを小さくするように振幅データの直流成分を調整するための直流成分補正値を生成して直流成分調整部107に与える。
The
すなわち、制御部602及び直流成分調整部107は、フィルタ601からの抽出直流成分の信号レベルを小さくするように振幅データの直流成分を調整している。
That is, the
次に、本発明の実施の形態2に係る制御部602の具体的な実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
Next, a specific example of the
図7は、本発明の実施の形態2に係る制御部602の構成を示すブロック図である。図8は、本発明の実施の形態2に係る制御部602の動作の1例を説明するためのフロー図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the
図7に示すように、制御部602は、絶対値化演算部6021、第1のメモリ装置6022、比較器6023、第2のメモリ装置6024、カウンタ6025、セレクタ6026及び制御器6027を有している。
As shown in FIG. 7, the
絶対値化演算部6021の入力端子は、フィルタ601の出力端子に接続されている。第1のメモリ装置6022の入力端子は、絶対値化演算部6021の出力端子に接続されている。比較器6023の2つの入力端子は、絶対値化演算部6021及び第1のメモリ装置6022の出力端子に接続されている。第2のメモリ装置6024の入力端子は、比較器6023及びカウンタ6025の出力端子に接続されている。セレクタ6026の2つの入力端子は、第2のメモリ装置6024及びカウンタ6025の出力端子に接続されている。
The input terminal of the absolute
制御器6027は、絶対値化演算部6021、第1のメモリ装置6022、比較器6023、第2のメモリ装置6024、カウンタ6025及びセレクタ6026に接続されており、これらを制御する。
The
絶対値化演算部6021は、フィルタ601からの抽出直流成分を受けてこの抽出直流成分の絶対値(直流値)を生成する。制御部602は、直流成分調整部107に与えるディジタル値である直流成分補正値を予め決められた補正範囲で変化させる。例えば、直流成分補正値が8ビットのディジタル値である場合に、カウンタ6025が保持する直流成分補正値を−127から+127の範囲で変化させる。
The absolute
カウンタ6025が保持する直流成分補正値を変化させてセレクタ6026がこの直流成分補正値を直流成分調整部107に与えると、直流成分調整部107により振幅データの直流成分が変化する。この振幅データの直流成分は、フィルタ601で抽出されて絶対値化演算部6021に入力される。
When the DC component correction value held by the
さらに、振幅データの直流成分は、絶対値化演算部6021で符号なしの直流値化される。これ以降には、この直流値の大小を比較器6023が調べる。直流成分補正値を変化させながら、絶対値化演算部6021の出力の直流値の最小値を第1のメモリ装置6022が記憶し、絶対値化演算部6021の出力の直流値の最小値である時の直流成分補正値を探し出して第2のメモリ装置6024が記憶する。
Further, the direct current component of the amplitude data is converted into an unsigned direct current value by the absolute
例えば、まず、制御器6027は直流成分補正値を−127セット(初期化)し、その時の直流成分補正値を第2のメモリ装置6024が記憶し、かつ、絶対値化演算部6021の出力の直流値を第1のメモリ装置6022が記憶しておく。
For example, first, the
次に、制御器6027は直流成分補正値に+1し(カウンタの値を1だけカウントアップし)、その時に比較器6023は絶対値化演算部6021の出力の直流値が前に記憶した直流値(第1のメモリ装置6022の直流値)より小さいと判断した時には、その時におけるカウンタ6025に保持されている直流成分補正値を第2のメモリ装置6024に記憶させ直し、かつ、絶対値化演算部6021の出力の直流値を第1のメモリ装置6022に記憶させ直す。
Next, the
制御器6027が、カウンタ6025が保持している直流成分補正値を−127から+127の範囲で変化させながら、前述の動作を繰り返すと、絶対値化演算部6021の出力の直流値の最小値を第1のメモリ装置6022が記憶し、かつ、絶対値化演算部6021の出力の直流値の最小値になる直流成分補正値を第2のメモリ装置6024が記憶する。制御器6027が絶対値化演算部6021の出力の直流値が最小値になる直流成分補正値を探し出した場合には、セレクタ6026は第2のメモリ装置6024に記憶した直流成分補正値を選択して直流成分調整部107に与える。このようにして、振幅データの直流成分の最小化が完了する。
When the
次に、本発明の実施の形態2に係る制御部602の動作の1例について、図7と共に図8を参照してより詳細に説明する。
Next, an example of the operation of the
ステップST801においてセレクタ6026がカウンタ6025の出力を選択して直流成分調整部107に与え、制御器6027がカウンタ6025を初期化する(ステップST802)。次に、第2のメモリ装置6024がカウンタ6025の出力を記憶し(ステップST803)、第1のメモリ装置6022が絶対値化演算部6021の出力を記憶する(ステップST804)。
In step ST801, the
次に、制御器6027がカウンタ6025の値を1だけカウントアップし(ステップST805)、絶対値化演算部6021の出力をAとし第1のメモリ装置6022の出力をBとした場合に比較器6023がA<Bであるか否かを比較する(ステップST806)。
Next, when the
ステップST806においてA<Bである時には、第2のメモリ装置6024がカウンタ6025の出力を記憶し(ステップST807)、第1のメモリ装置6022が絶対値化演算部6021の出力を記憶し(ステップST808)、ステップST809へ行く。また、ステップST806においてA<Bでない時には、ステップST809へ行く。
When A <B in step ST806,
ステップST809において制御器6027は、カウンタ6025が所定回数のカウントアップを終了したか否かを判断する。ステップST809においてカウンタ6025が所定回数のカウントアップを終了していない時には、ステップST805へ戻る。ステップST809においてカウンタ6025が所定回数のカウントアップを終了した時には、セレクタ6026が第2のメモリ装置6024の出力を選択して出力する(ステップST810)。セレクタ6026は、出力を直流成分調整部107に与える。
In step ST809, the
なお、本発明の実施の形態2において、フィルタ601は、直流成分調整部107からの振幅データの直流成分の代わりに振幅変調部103からの振幅変調信号の直流成分を抽出してこの抽出直流成分を制御部602に与えるように構成してもよい。この場合には、振幅変調部103で発生する直流成分の誤差も含めて最小化することができる。
In the second embodiment of the present invention, the
なお、本発明の実施の形態2において、フィルタ601は、抽出直流成分の信号レベルの誤差を検出するAD変換器を有するように構成してもよい。
In the second embodiment of the present invention, the
このように、本発明の実施の形態2においては、フィルタ601からの抽出直流成分の信号レベルを小さくするように振幅データの直流成分を調整するため、振幅データそのものに直流成分の誤差が含まれる場合におけるこの直流成分誤差を小さくすることができるから、変調信号の歪みを低減することができる。
As described above, in
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について、図面を参照して説明する。図9は、本発明の実施の形態3に係る送信装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態3においては、本発明の実施の形態2と同じ構成要素には同じ参照符号が付されて、その説明が省略される。
(Embodiment 3)
Next,
図9に示すように、本発明の実施の形態3に係る送信装置900は、本発明の実施の形態2において、フィルタ601及び制御部602の代わりにフィルタ901及び制御部902を有する。
As shown in FIG. 9, transmitting
すなわち、本発明の実施の形態3に係る送信装置900は、送信データ入力端子101、102、振幅変調部103、位相変調部104、非線形増幅部105、送信出力端子106、直流成分調整部107、フィルタ901及び制御部902を有している。
That is,
特定周波数成分抽出手段としてのフィルタ901は、バンドパスフィルタで構成されている。フィルタ901は、非線形増幅部105の出力信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成して制御部902に与える。制御部902は、フィルタ901からの抽出周波数成分を受けてこの抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように振幅データの直流成分を調整するための直流成分補正値を生成して直流成分調整部107に与える。制御部902及び直流成分調整部107は、フィルタ901からの抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように振幅データの直流成分を調整する。
The
次に、本発明の実施の形態3に係る制御部902の具体的な実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
Next, a specific example of the
図10は、本発明の実施の形態3に係る制御部902の構成を示すブロック図である。図11は、本発明の実施の形態3に係る制御部902の動作の1例を説明するためのフロー図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of
図10に示すように、制御部902は、本発明の実施の形態2に係る制御部602において、平滑化フィルタ9021を追加してなる。すなわち、制御部902は、絶対値化演算部6021、第1のメモリ装置6022、比較器6023、第2のメモリ装置6024、カウンタ6025、セレクタ6026、平滑化フィルタ9021及び制御器6027を有している。
As illustrated in FIG. 10, the
平滑化フィルタ9021の入力端子は、絶対値化演算部6021の出力端子に接続されている。平滑化フィルタ9021の出力端子は、第1のメモリ装置6022及び比較器6023の入力端子に接続されている。平滑化フィルタ9021の制御端子は、制御器6027に接続されている。
The input terminal of the smoothing
絶対値化演算部6021はフィルタ901からの抽出周波数成分を全波整流して平滑化フィルタ9021に与え、この平滑化フィルタ9021は抽出周波数成分を直流化して直流値を生成する。本発明の実施の形態3に係る制御部902の他の構成は、本発明の実施の形態2に係る制御部602と同じである。
The absolute
図11に示すフロー図は、図8に示すフロー図におけるステップST804、ステップST806及びステップST808の代わりにステップST1101、ST1102、ST1103を有する。 The flowchart shown in FIG. 11 includes steps ST1101, ST1102, and ST1103 instead of steps ST804, ST806, and ST808 in the flowchart shown in FIG.
ステップST1101、ST1103においては、第1のメモリ装置6022が平滑化フィルタ9021の出力を記憶する。ステップST805の次に、ステップST1102において平滑化フィルタ9021の出力をCとし第1のメモリ装置6022の出力をDとした場合に比較器6023がC<Dであるか否かを比較する。
In steps ST1101 and ST1103, the
ステップST1102においてC<Dである時には、ステップST807へ行く。また、ステップST1102においてC<Dでない時には、ステップST809へ行く。 When C <D in step ST1102, the process goes to step ST807. If C <D is not satisfied in step ST1102, the process goes to step ST809.
このように、本発明の実施の形態3においては、フィルタ901が非線形増幅部105の出力信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成し、この抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように振幅変調データの直流成分を調整することにより直流成分を最適化している。
As described above, in
この直流成分を最適化とは、(1)振幅データそのものに直流成分誤差が含まれる場合におけるこの直流成分誤差を小さくし、かつ、(2)途中の信号処理(例えば、パルス幅変調処理)で振幅変調信号に直流成分誤差が混入する場合におけるこの直流成分誤差、及び、(3)非線形増幅部の入出力特性に誤差があるためこの入出力特性の誤差が振幅データの直流成分誤差と等価な振る舞いをする場合におけるこの等価な直流成分誤差を相殺するような直流成分補正値を振幅データに付加することである。 The optimization of the DC component means (1) reducing the DC component error when the amplitude data itself includes a DC component error, and (2) signal processing (for example, pulse width modulation processing) in the middle. This DC component error when a DC component error is mixed in the amplitude modulation signal, and (3) the input / output characteristic of the nonlinear amplifier has an error, so this input / output characteristic error is equivalent to the amplitude data DC component error. A DC component correction value that cancels out this equivalent DC component error in the case of behavior is added to the amplitude data.
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について、図面を参照して説明する。図12は、本発明の実施の形態4に係る送信装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態4においては、本発明の実施の形態3と同じ構成要素には同じ参照符号が付されて、その説明が省略される。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a transmission apparatus according to
図12に示すように、本発明の実施の形態4に係る送信装置1200は、本発明の実施の形態3において、ローカル信号生成器1201、ミキサ1202を追加してなる。
As shown in FIG. 12, transmitting
すなわち、本発明の実施の形態4に係る送信装置1200は、送信データ入力端子101、102、振幅変調部103、位相変調部104、非線形増幅部105、送信出力端子106、直流成分調整部107、ローカル信号生成器1201、ミキサ1202、フィルタ901及び制御部902を有している。
That is,
ローカル信号生成器1201は、ローカル信号を生成してミキサ1202に与える。ミキサ1202は、非線形増幅部105の出力信号(RF信号)とローカル信号生成器1201からのローカル信号とを合成して合成信号を生成する合成手段を構成している。
The
特定周波数成分抽出手段としてのフィルタ901は、本発明の実施の形態3と同じものである。フィルタ901は、ミキサ1202からの合成信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成して制御部902に与える。制御部902は、本発明の実施の形態3と同じものである。
A
本発明の実施の形態4は、本発明の実施の形態3と同じ効果を有し、かつ、ミキサ1202が非線形増幅部105の出力信号とローカル信号生成器1201からのローカル信号とを合成して合成信号を生成してフィルタ901に与えているため、抽出周波数成分の生成のための装置を簡単化することができる。
The fourth embodiment of the present invention has the same effect as the third embodiment of the present invention, and the
本発明は、振幅データ及び位相データを変調して振幅変調信号及び位相変調信号を生成しこれらの振幅変調信号及び位相変調信号を合成して送信する送信装置に有用である。 The present invention is useful for a transmission apparatus that modulates amplitude data and phase data to generate an amplitude modulation signal and a phase modulation signal, and synthesizes and transmits the amplitude modulation signal and the phase modulation signal.
100、600、900、1200 送信装置
101、102 送信データ入力端子
103 振幅変調部
104 位相変調部
105 非線形増幅部
106 送信出力端子
107 直流成分調整部
601、901 フィルタ
602、902 制御部
1201 ローカル信号生成器
1202 ミキサ
100, 600, 900, 1200
Claims (3)
前記位相変調手段からの前記位相変調信号の電力増幅を行う増幅手段と、
振幅データの直流成分を調整して調整後の前記振幅データを出力する直流成分調整手段と、
前記直流成分調整手段からの前記振幅データを振幅変調して前記増幅手段に印加する電源電圧を制御するための振幅変調信号を出力する振幅変調手段と、
前記直流成分調整手段からの前記振幅データの直流成分を抽出して抽出直流成分を前記直流成分調整手段に与える直流成分抽出手段と、を具備し、
前記直流成分調整手段は、前記抽出直流成分の信号レベルを小さくするように前記振幅データの前記直流成分を調整する送信装置。 Phase modulation means for phase-modulating phase data and outputting a phase-modulated signal;
Amplifying means for performing power amplification of the phase modulation signal from the phase modulation means;
DC component adjusting means for adjusting the DC component of amplitude data and outputting the adjusted amplitude data;
Amplitude modulation means for amplitude-modulating the amplitude data from the DC component adjustment means and outputting an amplitude modulation signal for controlling a power supply voltage applied to the amplification means;
Anda DC component extracting means for providing the extracted DC component to extract the DC component of the amplitude data from said DC component adjusting means to said DC component adjusting means,
The direct current component adjusting means adjusts the direct current component of the amplitude data so as to reduce the signal level of the extracted direct current component.
前記位相変調手段からの前記位相変調信号の電力増幅を行う増幅手段と、
振幅データの直流成分を調整して調整後の前記振幅データを出力する直流成分調整手段と、
前記直流成分調整手段からの前記振幅データを振幅変調して前記増幅手段に印加する電源電圧を制御するための振幅変調信号を出力する振幅変調手段と、
前記増幅手段の出力信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成して前記直流成分調整手段に与える特定周波数成分抽出手段と、を具備し、
前記直流成分調整手段は、前記抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように前記振幅データの前記直流成分を調整する送信装置。 Phase modulation means for phase-modulating phase data and outputting a phase-modulated signal;
Amplifying means for performing power amplification of the phase modulation signal from the phase modulation means;
DC component adjusting means for adjusting the DC component of amplitude data and outputting the adjusted amplitude data;
Amplitude modulation means for amplitude-modulating the amplitude data from the DC component adjustment means and outputting an amplitude modulation signal for controlling a power supply voltage applied to the amplification means;
A specific frequency component extracting means for extracting a specific frequency component other than a desired wave band from the output signal of the amplifying means to generate an extracted frequency component and giving the extracted frequency component to the DC component adjusting means,
The direct current component adjusting means adjusts the direct current component of the amplitude data so as to reduce the signal level of the extracted frequency component.
前記位相変調手段からの前記位相変調信号の電力増幅を行う増幅手段と、
振幅データの直流成分を調整して調整後の前記振幅データを出力する直流成分調整手段と、
前記直流成分調整手段からの前記振幅データを振幅変調して前記増幅手段に印加する電源電圧を制御するための振幅変調信号を出力する振幅変調手段と、
ローカル信号を生成するローカル信号生成手段と、前記増幅手段の出力信号と前記ローカル信号生成手段からの前記ローカル信号とを合成して合成信号を生成する合成手段と、 前記合成手段の前記合成信号から希望波の帯域以外の特定の周波数成分を抽出して抽出周波数成分を生成して前記直流成分調整手段に与える特定周波数成分抽出手段と、を具備し、
前記直流成分調整手段は、前記抽出周波数成分の信号レベルを小さくするように前記振幅データの前記直流成分を調整する送信装置。 Phase modulation means for phase-modulating phase data and outputting a phase-modulated signal;
Amplifying means for performing power amplification of the phase modulation signal from the phase modulation means;
DC component adjusting means for adjusting the DC component of amplitude data and outputting the adjusted amplitude data;
Amplitude modulation means for amplitude-modulating the amplitude data from the DC component adjustment means and outputting an amplitude modulation signal for controlling a power supply voltage applied to the amplification means;
From local signal generating means for generating a local signal, combining means for combining the output signal of the amplifying means and the local signal from the local signal generating means to generate a combined signal, and from the combined signal of the combining means A specific frequency component extracting unit that extracts a specific frequency component other than a desired wave band to generate an extracted frequency component and supplies the extracted frequency component to the DC component adjusting unit;
The direct current component adjusting means adjusts the direct current component of the amplitude data so as to reduce the signal level of the extracted frequency component.
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