JPH08213846A - 変調波の歪み補正方法及び送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】変調波の歪みを補正する。 【構成】信号処理部３により送信情報をディジタル信号
処理して２対の基底帯域信号を出し、直交変調部７によ
り搬送波を所定の位相差を持つ２つの信号に変換してそ
れぞれを１対の前記基底帯域信号に乗算した後、加算し
て変調波を出力する。この際に直交変調部７と出力部５
との間に分波部４を設けて直交変調部７から出力される
変調波を出力部５と検波部６とに適宜出力させる。そし
て検波部６で変調波を検波して、当該変調波の包絡線を
信号とする包絡線信号を出力し、制御部３２が当該包絡
線信号に基づき、当該包絡線信号の振幅変動を最小にす
るように歪み補正信号を信号処理部３に出力して変調波
の歪みを補正させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送信装置における変調波
の歪み補正方法及びそれを用いた送信装置に関し、特に
変調波の歪み情報を検出して、当該情報に基づき変調波
発生の基本信号である基底帯域信号を補正することによ
り当該歪み補正を行う変調波の歪み補正方法及びそれを
用いた送信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にディジタル方式のセルラ自動車電
話等の送信装置においては、周波数の有効利用の観点か
ら狭帯域の変調方式が採用されている。そして狭帯域の
変調方式には、同じ占有帯域で２倍以上のデータ伝送が
可能なＩ基底帯域信号（以下、Ｉ信号［Ｉｎーｐｈａｓ
ｅ］と称す）とＱ基底帯域信号（以下、Ｑ信号［Ｑｕａ
ｄａｒａｒｙ］と称す）を用いた直交変調方式が使われ
ることが多い。

【０００３】図２は、音声データ等の送信情報を信号処
理して変調波を発生する送信装置の一般的な回路構成を
示すブロック図を示している。音声データは、ディジタ
ルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１１０により演算処理
されてＩ，Ｑ信号となり、Ｄ／Ａ変換器１１１でアナロ
グ化される。そしてフィルタ１１２により不要信号が除
去された後、直交変調器１０５に入力して変調波が出力
される。なおＤＳＰ１１０及びＤ／Ａ変換器１１１は、
制御部（ＣＰＵ）１１５により制御される。図３は、直
交変調器１０５の詳細なブロック図を示し、同図におけ
る直交変調器１０５は、第１，第２乗算器１０１，１０
２、９０度移相器１０３、及び加算器１０４を有してい
る。そして第１乗算器１０１と９０度移相器１０３との
接続点には、搬送波発振器１０９から搬送波が入力し
て、第１乗算器１０１に入力すると共に、９０度移相器
１０３により位相が９０度シフトして第２乗算器１０２
に入力する。

【０００４】また第１乗算器１０１には、Ｉ信号が入力
する入力端子１０６が設けられ、第２乗算器１０２には
Ｑ信号が入力する入力端子１０７が設けられている。こ
れにより第１乗算器１０１においてＩ信号と搬送波とが
乗算され、第２乗算器１０２においてＱ信号と搬送波と
が乗算される。そして第１，第２乗算器１０１，１０２
からの出力は、加算器１０４で加算されて変調波を生成
し、出力端子１０８から出力される。

【０００５】なおＩ，Ｑ信号は、伝送すべきデータに適
切な符号処理（マッピング）や帯域制限等を行うことに
より得られ、符号処理の方法によりさまざまな変調波が
得られる。例えばヨーロッパのＧＳＭにおけるＧＭＳＫ
変調方式や、北米、日本のディジタルセルラにおけるπ
／４ＤＱＰＳＫ変調方式等がある。

【０００６】図４(a) はＱＰＳＫ変調方式について、図
４(b) はπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式についての信号
点図を示したもので、直交するＩ軸、Ｑ軸の信号が取る
値は伝送すべき情報ダイビットによって決定される。な
お信号点図では、原点（信号点図の中心）から信号点ま
での距離が変調波の振幅を表している。

【０００７】図４(a) (b) に示す信号点図において信号
点が最初にａ点にあった場合、次の情報ダイビットが
「１０」であれば、ａ点からｂ点に位相遷移し、「０
０」であればａ点からｃ点に位相遷移する。なおｃ点に
位相遷移する際にＱＰＳＫ変調方式では原点を通過する
が、λ／４シフトＱＰＳＫ変調方式では原点を中心を通
過しないように構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
送信装置には、(1) 直交変調器１０５にキャリヤリーク
がある場合、(2) 直交変調器１０５に入力するＩ，Ｑ信
号の振幅にアンバランスがある場合、(3) ９０度移相器
１０３により搬送波の位相を直交させる際に正確な直交
度が得られない場合に、後述する変調波に歪みが生じる
問題があった。

【０００９】この問題を図６を参照して説明する。図６
(a) は理想的な系における信号点図、図６(b) はキャリ
ヤリークがある系における信号点図、図６(c) はＩ，Ｑ
信号の振幅にアンバランスがある系における信号点図
（Ｉ信号＜Ｑ信号）、図６(d)は搬送波の直交度が正確
でない系における信号点図を示している。なお図６にお
いて、×が実際の信号点、◎が理想状態の信号点を示し
ている。

【００１０】(1) 直交変調器にキャリヤリークがある場
合の変調波の歪み 一般的に第１，第２乗算器１０１，１０２に用いられる
回路は、図５に示すような平衡型の交差結合差動段（ギ
ルバートセル）により構成されている。同図に見られる
ように当該回路は、複数のトランジスタ等の素子が対称
構成で設けられているので、素子特性にアンバランスが
あると同一信号が入力しても出力が異なることになる。

【００１１】従って振幅が「０」のＩ，Ｑ信号が入力し
ても、トランジスタ等の素子特性が揃っているならば、
搬送波抑圧作用が機能するので搬送波は出力されない。
しかし素子特性に不揃があると、搬送波が出力に漏れ出
てキャリヤフィードスルーと呼ばれる現象が生じ、直交
変調器１０５のキャリヤリークが現れる。

【００１２】このため図６(b) に示すように、各信号点
はリーク方向に一様に変移する。図６(b) は第１，第２
乗算器１０１，１０２の両方にキャリヤリークがある場
合を示している。即ち信号点が並ぶ円（以下、本明細書
ではこの円を信号円と称す）は、形を崩さずに原点Ｏが
Ｏ’に変移して、当該変移した分だけ歪んだ変調波とな
る。このようなキャリヤリークはマイクロ波帯域におい
て顕著になるため、８００ＭＨｚ以上の帯域で使用する
自動車電話器等の送信装置において重大な問題となって
いる。

【００１３】(2) 直交変調器に入力するＩ，Ｑ信号の振
幅にアンバランスがある場合の変調波の歪み 直交変調器に入力するＩ，Ｑ信号の振幅にアンバランス
がある場合にも、変調波に歪みが生じ、その原因として
第１，第２乗算器１０１，１０２における変換ゲインの
バラツキ、Ｄ／Ａ変換器１１１における変換ゲインのバ
ラツキ、一対のフィルタ１１２におけるゲインのバラツ
キ等がある。

【００１４】第１，第２乗算器１０１，１０２における
変換ゲインのバラツキは、高い周波数で顕著に現れ、こ
のため上述したような自動車電話器等の送信装置におけ
る高い周波数帯域においてＩ，Ｑ信号の振幅のバラツキ
が大きくなる。

【００１５】またＤＳＰ１１０からバラツキのない振幅
を持つＩ，Ｑ信号が入力しても、Ｄ／Ａ変換器１１１に
おける変換ゲインのバラツキが存在するとＩ信号とＱ信
号とが一様に変換されなくなり、Ｉ，Ｑ信号の振幅にア
ンバランスが生じる。

【００１６】従って、直交変調器１０５には(1) で述べ
たようなキャリヤリークが存在していなくても、当該直
交変調器１０５に入力する信号振幅自体が既にバラツキ
を有しているため、結果として歪んだ変調波が出力され
ることになる。

【００１７】このような場合の信号円は、図６(c) に示
すような楕円となる。図６(c) は、Ｑ信号の方がＩ信号
に比べ大きくアンバランスとなっている場合を示すが、
逆の場合はＩ軸方向に長軸を持つ楕円となる。いずれに
しても図６(a) に比べ変形した形状となるため、この分
だけ変調波に歪みが生じることになる。

【００１８】(3) ９０度移相器により搬送波の位相を直
交させる際に正確な直交度が得られない場合の変調波の
歪み ９０度移相器１０３として種々の構成が提案されている
が、いずれの方法においても広い周波数帯域に亘り、直
交度を維持することが技術的に困難である。このため周
波数により直交度が保てなくなる。従って、直交変調器
１０５に入力するＩ，Ｑ信号の振幅にアンバランスが存
在しなくとも、変調波に歪みが生じる。この場合、図６
(d) に示すように長軸、短軸が直交しないため信号円は
楕円となる。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記課題
を解決するために、第１の発明にかかる変調波の歪み補
正方法としては、送信情報をディジタル信号処理して１
対の基底帯域信号を出力し、各基底帯域信号と直交する
２つの搬送波とをそれぞれ乗算した後、加算して変調波
を発生する変調波の発生方法において、前記変調波の歪
みを補正する際に、前記１対の基底帯域信号に基づき、
変調波に一定包絡線を発生させ、当該変調波を包絡線検
波して包絡線信号を得て、この包絡線信号の振幅変動を
最小にするように少なくとも一方の基底帯域信号を補正
する、ことを特徴とする。

【００２０】また第２の発明にかかる送信装置としては
送信情報をディジタル信号処理して１対の基底帯域信号
を出力する信号処理部と、直交する２つの搬送波のそれ
ぞれと基底帯域信号とを乗算した後加算して変調波を出
力する直交変調部を有する送信装置において、前記変調
波に一定包絡線を発生させるような前記１対の基底帯域
信号に基づき形成された変調波を包絡線検波する検波部
と、当該検波部からの包絡線信号に基づき、前記信号処
理部に歪み補正信号を出力して包絡線信号の振幅変動を
最小にするように少なくとも一方の基底帯域信号を補正
させる制御部とを有する、ことを特徴とする。

【００２１】

【作用】上記構成に基づき、第１の発明は変調波の歪み
を補正する際に、１対の基底帯域信号に基づき、変調波
に一定包絡線を発生させる。そしてこの変調波を包絡線
検波して包絡線信号を得る。

【００２２】包絡線信号の振幅変動が無い状態が理想的
な変調波なので、包絡線信号の振幅変動に関する情報を
フィードバックして基底帯域信号のいずれか一方を変化
させ、これにより包絡線信号の振幅変動を最小にするこ
とにより変調波の歪み補正を行う。

【００２３】また第２の発明は、検出部により基底帯域
信号による変調波を検波して包絡線信号を得る。

【００２４】そしてこれを制御部が検出して、当該包絡
線の振幅変動を最小に抑えるべく、２対の基底帯域信号
の振幅のアンバランスを制御する振幅バランス制御信
号、２つの搬送波における位相差が９０度の場合におけ
る変調波と等価な変調波となるように各基底帯域信号の
振幅を制御する直交度制御信号、対をなす基底帯域信号
の一方の直流オフセット値を制御する直流オフセットバ
ランス制御信号のうち少なくとも１つの信号からなる歪
み補正信号を制御部が信号処理部に出力する。信号処理
部は当該信号に従い基底帯域信号を補正して、これによ
り変調波の歪み補正を行う。

【００２５】

【実施例】

＜第１の発明の実施例＞第１の発明の実施例を図を参照
して説明する。変調波の歪みは、上述した様に(1) 直交
変調器にキャリヤリークがある場合、(2) 直交変調器に
入力するＩ，Ｑ信号の振幅にアンバランスがある場合、
(3) ９０度移相器により搬送波の位相を直交させる際に
正確な直交度が得られない場合に生じる。

【００２６】そこでこれらの歪みを補正する方法を説明
する。図７(a) は、無変調時の信号点図を示し、Ｉ＝
０、Ｑ＝１のように振幅が正規化されて信号点がＡ点に
固定されている。

【００２７】一方、搬送波の周波数にずれが生じると、
図７(b) に示すように信号点が信号円上を一定速度で回
転する。例えば、搬送波の周波数が、１０００Ｈｚずれ
た場合、信号点は１０００回転／秒で回転する。従っ
て、周波数が１ＭＨｚであると回転方向により１．００
１ＭＨｚ又は０．９９９ＭＨｚの搬送波となる。信号点
が信号円上を一定速度で回転するような場合の周波数
は、ｆ＝１０００ＨｚとしてＩ＝ｓｉｎ（２πｆｔ）、
Ｑ＝ｃｏｓ（２πｆｔ）により得られる。信号点図にお
いて、原点から信号点までの距離は変調波の振幅、即ち
包絡線信号となるので、真円の信号円上を一定速度で回
転しているときは包絡線信号は一定となる。

【００２８】従って図７(c) のようにＩ，Ｑ信号の振幅
にアンバランスがある場合、包絡線信号は信号点の回転
と共に変動するようになる。例えば１０００Ｈｚの速度
で回転している場合、変調波は図７(d) のようになり、
その振幅は１／２０００秒の周期で変動するようにな
る。

【００２９】図７(d) はＩ，Ｑ信号の振幅にアンバラン
スがあった場合の変調波を示しているが、直交変調器２
４にキャリヤリークがある場合や９０度移相器により搬
送波の位相を直交させる際に正確な直交度が得られない
場合にも同様に振幅が周期変動する変調波となる。

【００３０】従って変調波の歪みを補正する際に、１対
の基底帯域信号に基づき、変調波に一定包絡線を発生さ
せる。以下このような信号を適宜テスト信号と称す。そ
してこの変調波を包絡線検波して包絡線信号を得る。包
絡線信号の振幅変動が無い状態は、理想的な変調波なの
で、情報をフィードバックしてテスト信号を変化させ、
これにより包絡線信号の振幅変動を最小にすることによ
り変調波の歪み補正を行う。なお上記変調波の歪み補正
方法の具体例は、次の第２の発明の実施例１において詳
細に説明する。

【００３１】＜第２の発明の実施例１＞第２の発明の実
施例１を図に沿って説明する。図１は第１の発明にかか
る変調波の歪み補正方法を用いた送信装置のブロック図
を示している。なお、第１の発明の実施例において変調
波に一定包絡線を発生させる基底帯域信号をテスト信号
と定義した。第２の発明においても基本的にこの定義に
従うが、説明の都合上、適宜基底帯域信号、Ｉ信号又は
Ｑ信号と称すことがある。

【００３２】本実施例１にかかる送信装置２は、送信情
報をディジタル信号処理してアナログのＩ信号及びＱ信
号を出力する信号処理部３、Ｉ信号及びＱ信号に互いに
直交する搬送波を乗算し、それぞれを加算して変調波を
出力する直交変調部７、変調波を増幅して電波として射
出する出力部５、変調波を検波して当該変調波の包絡線
を信号とする包絡線信号を出力する検波部６、当該検波
部６からの包絡線信号に基づき、当該包絡線信号の振幅
変動を最小にする制御信号を信号処理部３に出力する制
御部３２、直交変調部７と出力部５との間に設けられ
て、直交変調部７から出力される変調波を出力部５と検
波部６とに適宜分波する分波部４とを有している。

【００３３】信号処理部３は、音声やデータ等の情報を
ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器２０、ディジ
タルデータが入力して所定の変調方式に応じて演算処理
を行うディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）処理部
２１、当該ＤＳＰ処理部２１により変調されたディジタ
ル信号をアナログ化してＩ，Ｑ信号を生成するＤ／Ａ変
換器２２、Ｉ，Ｑ信号における不要信号を除去するロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）２３（２３ａ，２３ｂ）を有し
ている。

【００３４】直交変調部７は、搬送波信号を発生する搬
送波発振器１９、信号処理部３から不要信号が除去され
たＩ，Ｑ信号が入力すると共に、搬送波発振器１９から
搬送波が入力して変調波を生成する直交変調器２４を有
している。

【００３５】分波部４は結合器（切換え手段）２５から
なり、直交変調器２４から入力した変調波を出力部５と
検波部６とに分波する。

【００３６】出力部５は、分波部４から入力した変調波
を増幅する電力増幅器２７、当該電力増幅器２７で増幅
された信号の不要輻射を制限する帯域フィルタ（ＢＰ
Ｆ）２８、そしてＢＰＦ２８からの信号が電波として放
射されるアンテナ２９を有している。

【００３７】また検波部６は、分波部４からの変調波を
検波して包絡線信号を出力する検波器３０、当該検波器
３０からのアナログの包絡線信号をディジタル化するＡ
／Ｄ変換器３１を有している。

【００３８】そして、検波部６からのディジタル化され
た包絡線信号を検出して信号処理部３のＡ／Ｄ変換器２
０、ＤＳＰ処理部２１、及びＤ／Ａ変換器２２を制御す
る制御部３２を有している。

【００３９】本実施例１の動作をさらに詳細に説明す
る。振幅にアンバランスがあるＩ，Ｑ信号に基づく変調
波を検波器３０により検波すると、振幅が周期変動する
包絡線信号が得られる。従って包絡線信号の振幅を最小
化することによりＩ，Ｑ信号の振幅にアンバランスがあ
る場合の変調波の歪みに対応することができる。

【００４０】この包絡線信号は、図８に示すようにＩ，
Ｑ信号の振幅変化に対して極点（最小点）を持っている
ので、包絡線信号の振幅変動が最も小さくなる点は、単
純な傾斜法により求めることができる。

【００４１】ところでＩ，Ｑ信号の振幅は、ＤＳＰ処理
部２１における演算パラメータを変えることにより容易
に変えることができる。そこで制御部３２は、Ａ／Ｄ変
換器３１からの包絡線信号に基づきＤＳＰ処理部２１に
振幅バランス制御信号（歪み補正信号）を出力して当該
包絡線信号の振幅が最小となるようにＩ，Ｑ信号の振幅
のいずれか一方又は両方を変化させる。これによりＩ，
Ｑ信号の振幅にアンバランスがあるために生じる変調波
の歪みを最小にすることが可能になる。

【００４２】同様にしてキャリヤリークがある場合の変
調波の歪みも最小化することができる。これを図９を参
照して説明する。図９(a) はＱ軸方向にＱ信号が１／３
シフトするようなキャリヤリークが存在する場合の信号
点図を示している。この時、信号点が信号円上を回る
Ｉ，Ｑ信号により変調すると、図９(b) に示すような振
幅が回転に同期して変動する変調波となる。従ってこの
変調波を検波器３０により検波して包絡線信号の振幅を
最小にすれば、結果的にキャリヤリークが補正されたこ
とになる。

【００４３】ところでキャリヤリークを最小にするため
には、直交変調器２４における乗算器（図５参照）で発
生するキャリヤフィードスルーを最小化しなければなら
ない。実際の直交変調器２４においては、ＤＳＰ処理部
２１からＩ信号、バーＩ信号，Ｑ信号、バーＱ信号の４
信号からなる基底帯域信号が差動形式で入力する。キャ
リヤフィードスルーは、Ｉ信号に対してバーＩ信号の直
流オフセットを変化させることで最小化され、同様にＱ
信号に対してバーＱ信号の直流オフセットを変化させる
ことで最小化される。

【００４４】この時Ｉ信号とＱ信号は独立した信号であ
り、バーＩ信号又はバーＱ信号の直流オフセットを変化
させた場合の包絡線信号は、図１０に示すように極点を
持つ。従ってそれぞれ独立に直流オフセットを調整すれ
ばキャリヤリークを最小にすることができる。即ち、変
調波の歪みが改善できる。

【００４５】例えばＩ信号を固定してバーＩ信号の直流
オフセットを包絡線信号の振幅が最小になるように変化
させ、その後Ｑ信号を固定してバーＱ信号の直流オフセ
ットを変化させて再度包絡線信号の振幅が最小になるよ
うに設定する。この直流オフセットの調整は、検波部６
からの情報に基づき包絡線信号の振幅を最小にするよう
に制御部３２がＤＳＰ処理部２１に直流オフセットバラ
ンス制御信号（歪み補正信号）を出力することによりり
容易に行うことができる。

【００４６】さらに９０度移相器により搬送波の位相が
完全に直交しない場合の変調波の歪みも同様にして改善
することが可能である。この場合、理想的な変調波S(t)
は、 S(t)=I(t)cos(ωct)-Q(t)sin(ωct) …式１ と書くことができる。この状態に対し搬送波の直交度が
φずれた時の変調波S'(t) は、 S'(t)=I(t)cos( ωct)-Q(t)sin(ωct+ φ) =(I(t)-Q(t)sinφ)cos( ωct)-Q(t)cos φsin(ωct) =I'(t)cos(ωct)-Q'(t)sin( ωct) …式２ 但し、I'(t)=I(t)-Q(t)sinφ；Q'(t)=Q(t)cos φ で与えられる。従って、式２に示される変調波S'(t) を
式(1) で示される理想信号に近づけるためには、 i(t)=I'(t)+Q(t)sin φ …式３ q(t)=Q'(t)/cos φ …式４ で表される補正演算を行えばよい。即ち、制御部３２は
式３，４で与えられるｉ，ｑ信号をＤＳＰ処理部２１に
演算出力させるべく直交度制御信号（歪み補正信号）を
出力する。この時制御部３２は包絡線信号の振幅変動が
小さくなる様にφを変化させる。そして最も小さくなる
時のｉ，ｑ信号をＩ，Ｑ信号とすることにより歪みが補
正される。

【００４７】図１１は、上述した歪み補正信号により各
種の歪みを補正する際の手順を示したものである。歪み
補正を行う際には、まずパラメータ設定を行う（Ｓ
１）。なお予め設定しておくことも可能である。パラメ
ータの内容については、その都度説明する。

【００４８】次に歪み補正の内容が指定される（Ｓ
２）。例えば、振幅アンバランス補正を行う時は
「１」、オフセット補正を行う時は「２」、直交度補正
を行う時は「３」が入力される。

【００４９】これによりＤＳＰ制御部２１は、基底帯域
信号（テスト信号）を出力し、直交変調器７が変調波を
出力する（Ｓ３）。これを検出部６が検波して、包絡線
信号の振幅変動を検波し、制御部３２が包絡線信号の振
幅変動の最大値を検出して、変数Ａに格納する（Ｓ
４）。

【００５０】そして制御部３２は補正項目に従ってＤＳ
Ｐ制御部に歪み補正信号を出力する。この時の歪み補正
信号の内容は、例えば振幅バランス制御信号の場合はＩ
信号の振幅を(F×M1) 増加させるような信号である。
「F」 は「±１」で、初期設定では「１」となってい
る。従ってF=1 の時は、テスト信号の振幅はM1だけ増加
し、F=-1の時は、M1だけ減少する。直流オフセットバラ
ンス制御信号、直交度制御信号についても同様である
（Ｓ５）。

【００５１】これによりＤＳＰ制御部２１は、テスト信
号を変化させて出力する（Ｓ６）。この時の変調波を検
波部６が検波して、制御部３２が包絡線信号の振幅変動
の最大値を検出して変数Ｂに格納する（Ｓ７）。そして
変数Ａに格納されている補正前の包絡線信号の振幅変動
の最大値と変数Ｂに格納されている補正後の包絡線信号
の振幅変動の最大値との差［Ａ−Ｂ］を判断する（Ｓ
８）。当該差が負［Ａ−Ｂ＜０］の場合は、補正によ
り、包絡線信号の振幅変動がより大きくなっていること
を示すので、「F」 を「−１」に設定して（Ｓ９）、ス
テップ４に戻る。一方差が正［Ａ−Ｂ＜０］の場合は、
ステップ１０に進み、補正後の包絡線信号の振幅変動の
最大値が予め設定された許容値［Ｄ］より大きいか否か
を判断する。もし大きい［Ｂ＞Ｄ］ならば、ステップ５
に戻り補正を繰り返し、小さい［Ｂ＜Ｄ］ならばステッ
プ１１に進み補正が終了する。

【００５２】なお、上記説明では１つのテスト信号（基
底帯域信号）として説明したが、実際にはＩ、Ｑ信号の
２つの基底帯域信号について行い、これらは順次行われ
る。即ちＩ信号について上記補正が行われ、次いでＱ信
号について上記補正が行われる。また、振幅アンバラン
ス補正、オフセット補正、直交度補正を選択して行う場
合について説明したが、これらを順次行う様にしても良
い。

【００５３】以上説明したように、本実施例１によれば
検波部６を設けてＩ，Ｑ信号の包絡線信号の振幅を最小
にするように制御部３２によりＤＳＰ処理部を制御し
て、基底帯域信号の振幅を調整することにより、種々の
原因により生じる変調波の歪みを補正することが可能に
なる。

【００５４】＜第２の発明の実施例２＞第２の発明の実
施例２を図１２を参照して説明する。本実施例２にかか
る送信装置２は、送信情報をディジタル信号処理してア
ナログのＩ信号及びＱ信号を出力する信号処理部３、Ｉ
信号及びＱ信号に互いに直交する搬送波を乗算し、それ
ぞれを加算して変調波を出力する直交変調部７、変調波
を増幅して電波として射出する出力部５、変調波を検波
して当該変調波の包絡線を信号とする包絡線信号を出力
する検波部６、当該検波部６からの包絡線信号に基づ
き、当該包絡線信号の振幅変動を最小にする制御信号を
信号処理部３に出力する制御部３２、直交変調部７と出
力部５との間に設けられて、直交変調部７から出力され
る変調波を変調波の歪みを補正時には検出部６に出力
し、通信時には出力部５に出力する分波部４とを有して
いる。なお第１の発明の実施例１と同一部分については
同一符号を付して説明を説明を省略する。

【００５５】分波部４は、出力端子３５ａ，３５ｂを持
ち直交変調器２４から入力した変調波を出力部５と検波
部６とに振分けるＲＦ切換え器（切換え手段）３５、出
力端子３５ａから入力する変調波を増幅する出力用ドラ
イバアンプ（前段アンプ）３６、当該出力用ドライバア
ンプ３６からの信号の帯域制限を行う出力用ＢＰＦ（フ
ィルタ手段）３７、及び出力端子３５ｂから入力する検
波用ドライバアンプ（前段アンプ）３８を有している。

【００５６】そしてＲＦ切換え器３５及び検波用ドライ
バアンプ３８は制御部３２により制御され、出力端子３
５ａが選択されると通信状態となり、出力端子３５ｂが
選択されると変調波の歪み補正状態となる。

【００５７】変調波の歪み補正は１回行えば十分である
ので、例えば電源投入時等において出力端子３５ｂが選
択されて歪み補正を行い、それ以外の時は出力端子３５
ｂａが選択されて通信状態とすることができる。即ち歪
み補正時のみ包絡線信号を発生させるべくＲＦ切換え器
３５を検波部６側に切換えると共に、検波用ドライバ３
８を「オン」する。

【００５８】検波用ドライバアンプ３８では、包絡線信
号を検出するのに十分なレベルまで変調波が増幅され
る。この時の増幅は、Ａ／Ｄ変換器３１の分解能が通常
２０ｍＶ程度なので、検波器３０からの出力信号が数Ｖ
程度あれば包絡線信号の振幅を約１％の精度で補正する
ことが可能になる。従って、検波用ドライバアンプ３８
はこの要求を満たすように変調波を増幅している。

【００５９】また出力用ドライバアンプ３６により所定
レベルに増幅した後、出力用ＢＰＦ３７で送信装置に規
定されている電波以外の不要電波を制限する。微少信号
を電力増幅器２７等の増幅器により最終的なレベルまで
一度に増幅すると、不要信号も同じレベルで増幅されて
しまう。一般にこのような不要信号は最終段に設けたＢ
ＰＦ２８によりフィルタリングを行うが、一度に増幅す
るとフィルタリングするレベルに幅が生じてしまい精度
よくフィルタリングすることができない。そこで上述し
たように、電力増幅器２７の前段において出力用ドライ
バアンプ３６で所定レベルに増幅し、そして出力用ＢＰ
Ｆ３７により一旦不要信号を除去している。これにより
ＢＰＦ２８に対して要求されるフィルタリング精度が緩
和される。

【００６０】なお上記説明では、変調波の歪み補正を電
源投入直後に行う場合について説明したが、本実施例２
はかかる限定により制限を受けるものではない。

【００６１】以上説明したように、変調波の歪み補正時
のみ変調波を検波部６に出力するので、通信中にＩ，Ｑ
信号の振幅等を調整する必要が無くなる。また、出力部
に入力する前に予め不要信号を除去するのでＢＰＦ２８
に高いフィルタリング精度が不要となる。加えて変調波
が増幅されて検波部６に入力するので、高精度に変調波
の歪み補正を行うことが可能になる。

【００６２】＜第２の発明の実施例３＞第２の発明の実
施例３を図１３を参照して説明する。本実施例３にかか
る送信装置２は、送信情報をディジタル信号処理してア
ナログのＩ信号及びＱ信号を出力する信号処理部３、Ｉ
信号及びＱ信号に互いに直交する搬送波を乗算し、それ
ぞれを加算して変調波を出力する直交変調部７、変調波
を増幅して電波として射出する出力部５、変調波を検波
して当該変調波の包絡線を信号とする包絡線信号を出力
する検波部６、当該検波部６からの包絡線信号に基づ
き、当該包絡線信号の振幅変動を最小にする制御信号を
信号処理部３に出力する制御部３２、直交変調部７と出
力部５との間に設けられて、直交変調部７から出力され
る変調波を変調波の歪みを補正時には検出部６に出力
し、通信時には出力部５に出力する分波部４とを有して
いる。

【００６３】本実施例３にかかる分波部４は、ドライバ
アンプ（前段アンプ）３９、ＲＦ切換え器（切換え手
段）３５、及びＢＰＦ（フィルタ手段）３７から構成さ
れている。なお第２の発明の実施例１，２と同一部分に
ついては同一符号を付して説明を説明を省略する。

【００６４】実施例２における分波部４は、出力部５側
に出力用ドライバアンプ３６が設けられると共に、検波
部６側に検波用ドライバアンプ３８が設けられていた。
これは直交変調器２４から出力される変調波を所定のレ
ベルに増幅することが目的であった。そこで本実施例２
では、出力用ドライバアンプ３６及び検波用ドライバア
ンプ３８の作用を兼ねるドライバアンプ３９をＲＦ切換
え器３５の前段に設けて必要とするドライバアンプの数
を減らす。

【００６５】即ち直交変調器２４からの変調波は、分波
部４に入力すると、まずドライバアンプ３９に入力して
所定レベルに増幅され、その後出力部５及び検波部６に
振り分けられる。そして出力端子３５ａが選択されて変
調波が出力部５に出力される際には、既に信号が所定レ
ベルに増幅されているので、実施例２で説明したように
出力用ＢＰＦ３７を介して出力すればよくなる。

【００６６】以上により、ＲＦ切換部３５の前段にドラ
イバアンプ３９を設けたことにより分波部４の構成が簡
略化できる。

【００６７】＜第２の発明の実施例４＞第２の発明の実
施例４を図１４を参照して説明する。本実施例４にかか
る送信装置２は、送信情報をディジタル信号処理してア
ナログのＩ信号及びＱ信号を出力する信号処理部３、Ｉ
信号及びＱ信号に互いに直交する搬送波を乗算し、それ
ぞれを加算して変調波を出力する直交変調部７、変調波
を増幅して電波として射出する出力部５、変調波を検波
して当該変調波の包絡線を信号とする包絡線信号を出力
する検波部６、当該検波部６からの包絡線信号に基づ
き、当該包絡線信号の振幅変動を最小にする制御信号を
信号処理部３に出力する制御部３２、直交変調部７と出
力部５との間に設けられて、直交変調部７から出力され
る変調波を変調波の歪みを補正時には検出部６に出力
し、通信時には出力部５に出力する分波部４とを有して
いる。

【００６８】本実施例４にかかる分波部４は、ドライバ
アンプ３９、出力用ＢＰＦ３７、検波用ＢＰＦ（フィル
タ手段）４０を有している。なお第２の発明の実施例１
乃至３と同一部分については同一符号を付して説明を説
明を省略する。

【００６９】直交変調器２４から入力した変調波は、ド
ライバアンプ３９によりまず増幅されて出力用ＢＰＦ３
７及び検波用ＢＰＦ４０に入力する。このとき検波用Ｂ
ＰＦ４０は、送信装置に許容されている周波数帯域外の
周波数帯域、即ち出力用ＢＰＦ３７及びＢＰＦ２８にお
ける阻止帯域周波数の信号が通過する周波数帯に設定さ
れている。これにより、出力用ＢＰＦ３７及びＢＰＦ２
８では、出力が制限される信号のみが検波用ＢＰＦ４０
を通過することになる。

【００７０】一般に、搬送波発振器１９は周波数シンセ
サイザにより構成されるので基底の帯域以外の周波数帯
域を有する搬送波も容易に発生することができる。加え
て直交変調器２４、ドライバアンプ３９も比較的広帯域
である。そこで搬送波の歪み補正を行う際に、送信帯域
外の搬送波も併せて発生し、検波用ＢＰＦ４０により当
該送信帯域外の搬送波を選択的に検波して包絡線信号を
検出する。

【００７１】このときドライバアンプ３９の出力は、出
力用ＢＰＦ３７及びＢＰＦ２８の阻止帯域であるので十
分に減衰し、またこの時の電力増幅器２７を「オフ」に
することにより送信装置に許容されていない不要電波の
放射を防止しながら直交変調器２４の歪み補正を行うこ
とができる。

【００７２】以上説明したように、検波用ＢＰＦ４０
は、送信装置に許容されている周波数帯域外の周波数帯
域の信号を通過するように設定されているので、変調波
の歪みが最も顕著になる周波数に設定することにより変
調波の歪み補正の精度を向上させることができる。

【００７３】また変調波の歪み補正を行う際には、電波
の放射が停止されるので、送信装置は指定された周波数
以外の電波を放射すると他の装置に妨害を与えるため厳
しく禁じられてので、本実施例にかかる送信装置は不要
電波を放射せずに変調波の歪み補正が行える利点があ
る。

【００７４】なお上述した実施例１〜４では、送信周波
数を搬送波発振器１９にて直接発生させた。しかし図１
５(a) に示すように、搬送波発振器１９で発生する搬送
波の周波数を低い周波数に設定し、当該周波数で変調を
行った後に、所要の送信周波数を得るように局部発振器
４１で周波数変調するための周波数を発生させミキサ４
０でミキシングして周波数変調してもよい。

【００７５】また図１５(b) に示すように搬送波発振器
１９で搬送波を発生し、それを局部発振器４３で発信し
た信号とミキサ４２によりミキシングして直交変調器２
４への最終的な搬送波としてもよい。

【００７６】また北米セルラ自動車等では、発呼、着呼
等のシステムアクセス時に１０ｋｂｐｓのＦＭ変調デー
タの送信が行われるので、これを利用することによりシ
ステムに許容された信号自身を使用して歪み補正を行う
ことも可能である。

【００７７】

【発明の効果】第１の発明によれば、変調波の歪みを補
正する際に、１対の基底帯域信号に基づき、変調波に一
定包絡線を発生させ、この変調波を包絡線検波して包絡
線信号を得て、当該信号の振幅変動を最小にするように
情報をフィードバックして変調波の歪み補正を行うの
で、簡便且つ的確に変調波の歪み補正を行うことが可能
になった。

【００７８】また第２の発明によれば、検波部により変
調波を検波して包絡線信号とし、当該包絡線信号の振幅
変動を最小にして１対の基底帯域信号の振幅のアンバラ
ンスを制御する振幅バランス制御信号、前記２つの搬送
波における位相差が９０度の場合における変調波と等価
になるように各基底帯域信号の振幅を制御する直交度制
御信号、対をなす基底帯域信号の一方の直流オフセット
値を制御する直流オフセットバランス制御信号のうち少
なくとも１つの信号を含む歪み補正信号を制御部がＤＳ
Ｐ処理部に出力して、基底帯域信号を補正することによ
り変調波の歪みを容易に補正することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第２の発明の実施例１の説明に適用される送信
装置のブロック図である。

【図２】従来の送信装置の部分ブロック図である。

【図３】直交変調器のブロック図である。

【図４】信号点図の説明図である。

【図５】一般的な乗算器の回路図である。

【図６】変調波の歪みを説明する信号点図で、(a) は理
想的な信号点図、(b) 直交変調器にキャリヤリークがあ
る場合の信号点図、(c) はＩ，Ｑ信号の振幅にアンバラ
ンスがある場合（Ｉ信号＜Ｑ信号）の信号点図、(d) ９
０度移相変換器による搬送波の位相が正確に直交化され
ない場合の信号点図である。

【図７】第１及び第２の発明の実施例の説明に適用され
る変調波の歪み方法を説明する図で、(a) は無変調時の
信号点図、(b) は信号点が一定速度で回転する場合の信
号点図、(c) はＩ信号又はＱ信号の振幅にアンバランス
がある場合の信号点図、(d) は(c) の場合における振幅
の時間変化を示す図である。

【図８】Ｉ信号又はＱ信号の振幅に対する包絡線信号の
振幅変化を示す図である。

【図９】キャリヤリークがある場合の説明図で、(a) 信
号点図、(b) は変調波の振幅変化を示す図である。

【図１０】直流オフセット値に対する 包絡線信号の振
幅を示す図である。

【図１１】歪み補正信号により各種の歪みを補正する手
順を示す図である。

【図１２】第２の発明の実施例２の説明に適用される送
信装置のブロック図である。

【図１３】第２の発明の実施例３の説明に適用される送
信装置のブロック図である。

【図１４】第２の発明の実施例４の説明に適用される送
信装置のブロック図である。

【図１５】第２の発明のその他の実施例の説明に適用さ
れる送信装置のブロック図である。

【符号の説明】

２ 無線送信装置 ３ 信号処理部 ４ 分波部 ５ 出力部 ６ 検波部 ７ 直交変調部 ２５ 結合器（切換え手段） ３２ 制御部 ３５ ＲＦ切換え器（切換え手段） ３６ 出力用ドライバアンプ（前段アンプ） ３７ 出力用ＢＰＦ（フィルタ手段） ３８ 検出用ドライバアンプ（前段アンプ） ３９ ドライバアンプ（前段アンプ） ４０ 検波用ＢＰＦ（フィルタ手段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信情報をディジタル信号処理して１対
   の基底帯域信号を出力し、直交する２つの搬送波と各基
   底帯域信号とをそれぞれ乗算した後、加算して発生させ
   た変調波の歪みを補正する変調波の歪み補正方法におい
   て、 前記変調波の歪みを補正する際に、前記１対の基底帯域
   信号に基づき、変調波に一定包絡線を発生させ、当該変
   調波を包絡線検波して包絡線信号を得て、この包絡線信
   号の振幅変動を最小にするように少なくとも一方の基底
   帯域信号を補正する、 ことを特徴とする変調波の歪み補正方法。
2. 【請求項２】 送信情報をディジタル信号処理して１対
   の基底帯域信号を出力する信号処理部と、直交する２つ
   の搬送波のそれぞれと基底帯域信号とを乗算した後加算
   して変調波を出力する直交変調部を有する送信装置にお
   いて、 前記変調波に一定包絡線を発生させるような前記１対の
   基底帯域信号に基づき形成された変調波を包絡線検波す
   る検波部と、 当該検波部からの包絡線信号に基づき、前記信号処理部
   に歪み補正信号を出力して包絡線信号の振幅変動を最小
   にするように少なくとも一方の基底帯域信号を補正させ
   る制御部とを有する、 ことを特徴とする送信装置。
3. 【請求項３】 前記制御部の出力する歪み補正信号が、
   １対の基底帯域信号の振幅のアンバランスを補償する振
   幅バランス制御信号である、 請求項２記載の送信装置。
4. 【請求項４】 前記制御部の出力する歪み補正信号が、
   ２つの搬送波の直交ずれを補償するように、少なくとも
   １方の基底帯域信号の振幅及び位相を制御する直交度制
   御信号である、 請求項２又は３記載の送信装置。
5. 【請求項５】 前記制御部の出力する歪み補正信号が、
   対をなす基底帯域信号の直流レベルのアンバランスを補
   償する直流レベルバランス制御信号である、 請求項２〜４のいずれか１項記載の送信装置。
6. 【請求項６】 前記直交変調部から出力される変調波の
   一部を前記検波部に分波し又は、変調波の歪み補正時に
   当該変調波を前記検波部に振分け出力する分波部を有す
   る、 請求項２〜５のいずれか１項記載の送信装置。
7. 【請求項７】 前記分波部が、変調波を分波又は振分け
   て出力する際に、当該変調波を所定レベルに増幅する前
   段アンプを有する、 請求項６記載の送信装置。
8. 【請求項８】 前記分波部が、変調波における不要信号
   を除去するフィルタ手段を有する、 請求項６又は７記載の送信装置。