WO2002071715A1 - Appareil et procede de traitement de signal - Google Patents

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WO2002071715A1
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Akihiko Matsuoka
Yutaka Murakami
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
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    • H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3411—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power reducing the peak to average power ratio or the mean power of the constellation; Arrangements for increasing the shape gain of a signal set

Definitions

  • the present invention relates to a signal processing device and a signal processing method, and more particularly to a signal processing device and a signal processing method suitable for use in a modulated signal of a wireless communication device.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional signal processing device.
  • the signal processing device 10 includes a digital modulator 11, a band limiting filter 12, and a quadrature modulator 13.
  • the digital modulator 11 digitally modulates the transmission data, generates the obtained quadrature modulation signal, and outputs it to the band limiting filter 12.
  • the band limiting filter 12 limits the band of the orthogonal modulation signal, and outputs the obtained orthogonal base spanned signal to the orthogonal modulator 13.
  • the quadrature modulator 13 performs a quadrature modulation process on the band-limited quadrature baseband signal, and outputs the obtained transmission modulation signal.
  • a modulated signal whose band is limited has a peak power due to the overlap of signals (signal points) having adjacent transmission times.
  • a signal modulated by the orthogonal multi-level modulation method a signal having a large amplitude value is generated because signals having large amplitude overlap each other.
  • the dynamic range of the modulated signal after the band limitation is expanded.
  • devices that process modulated signals are required to have linearity that covers the dynamic range. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a signal processing device and a signal processing method for suppressing a dynamic range of a modulated signal after band limitation.
  • the purpose of this is to determine the occurrence of peak power from the transition of signal points of a signal modulated by the digital modulation method, and to determine the occurrence of peak power. This is achieved by changing the phase difference between signal points to prevent signals with large amplitudes from overlapping, and to prevent the generation of signals with large peak power.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional signal processing device
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the signal processing device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the signal processing device of the above embodiment
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a communication device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal processing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the signal processing apparatus 100 in FIG. 1 includes a digital modulator 101, a modulation signal determination unit 102, a control signal generator 103, a phase controller 104, a filter 105, , And a quadrature modulator 106.
  • a digital modulator 101 digitally modulates transmission data and outputs an obtained modulation signal to a modulation signal determination unit 102 and a phase controller 104.
  • the digital modulator 101 maps transmission data according to a signal point arrangement determined by quadrature amplitude modulation such as 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and obtains a modulated signal.
  • Modulated signal determining section 102 determines whether or not a peak power is generated from a transition of a signal point of the modulated signal in the modulated signal modulated by digital modulator 101. For example, the modulation signal determination unit 102 measures the transition of a signal point that is continuous for a predetermined two unit times, and the signal point before the transition and the signal point after the transition have the same phase, and both signal points have the maximum value. If it is an amplitude value, it is determined that peak power occurs. Then, modulation signal determination section 102 outputs the determination result to control signal generator 103.
  • the modulation signal determination unit 102 For example, if it is determined that the peak power occurs, the modulation signal determination unit 102 outputs the determination result “1”, and if it determines that the peak power does not occur, the modulation signal determination unit 102 determines the determination result. Outputs "0".
  • the control signal generator 103 outputs the phase-shifted phase control signal to the phase controller 104 and an external unit when the determination result of the modulation signal determination unit 102 is a determination that peak power is generated. I do. Also, if the determination result of the modulation signal determination unit 102 is a determination that no peak power occurs, the control signal generator 103 sends the phase control signal that has not been phase-shifted to the phase controller 104. Output.
  • This phase control signal has a unit vector, that is, an amplitude value of “1” (no unit), and changes only the phase of the modulation signal without changing the amplitude value.
  • the phase controller 104 changes the phase of the modulation signal using the control signal output from the control signal generator 103.
  • the phase controller 104 performs a complex multiplication of the control signal output from the control signal generator 103 and the modulation signal, and outputs the obtained modulation signal to the filter 105.
  • the signal point that changes the phase may be either the signal point before the transition or the signal point after the transition.
  • the phase controller 104 changes the phase of the signal point after the transition by 90 degrees to change the phase difference between the signal point before the transition and the signal point after the transition.
  • the phase difference between the signal point before and after the transition of the modulated signal changes.
  • the phase difference between the signal point before the transition of the modulation signal and the signal point after the transition does not change.
  • the filter 105 limits the band of the modulated signal output from the phase controller 104. Then, the filter 105 outputs the band-limited modulated signal to the quadrature modulator 106 as a quadrature baseband signal.
  • the quadrature modulator 106 modulates and outputs a quadrature baseband signal.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the signal processing device of the present embodiment.
  • step (hereinafter referred to as “ST”) 201 the digital modulator 101 digitally modulates the transmission data.
  • modulation signal determination section 102 determines whether or not peak power occurs in the modulation signal. If a peak power is generated in the modulated signal, the process proceeds to ST203. If no peak power is generated in the modulated signal, the process proceeds to ST204.
  • the phase controller 104 changes the phase of the modulation signal by a predetermined amount.
  • the band of the modulated signal is limited in filter 105.
  • the modulated signal is quadrature-modulated in quadrature modulator 106.
  • the occurrence of peak power is determined from the transition of the signal point of the signal modulated by the digital modulation method, and when the transition of the signal point is a predetermined transition, It is determined that peak power occurs, and the phase of either one of the signal points before or after the transition of the modulated signal is changed to prevent signals with large amplitudes from overlapping and prevent signals with large peak power from being generated.
  • the dynamic range of the modulated signal after band limitation can be suppressed.
  • the signal point before the transition and the signal point after the transition have the same phase, When both signal points have the maximum amplitude value, it is determined that peak power is generated. However, there is no particular limitation as long as the peak power is generated.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a signal point constellation of the 16 Q AM system.
  • signal points 301 to 334 indicate signal points modulated by 16 QAM.
  • the modulation signal determination unit 102 determines that the signal point before and after the transition has the same phase and that both signal points have the maximum amplitude value. It is determined that electric power is generated.
  • the signal point 311 is continuous, the signal point 3221 is continuous, or the signal point 331 is continuous, the signal point before and after the transition is changed. Since they have the same phase and both signal points have the maximum amplitude value, it is determined that peak power is generated.
  • the modulation signal determination unit 102 transitions from the signal point 301 to the signal point 301 or the signal point 321, the signal points before and after the transition have the same phase or one. It is determined that the phases differ by 80 degrees, and both signal points have the maximum amplitude value, and peak power is generated.
  • the modulation signal determination unit 102 changes the signal point 3 2 1 to the signal point 3 1 1 or the signal point 3 3 1 when transitioning from the signal point 3 1 1 to the signal point 3 2 1 or the signal point 3 2 1 or the signal point 3 0 When transitioning to 1, when transitioning from signal point 3 3 1 to signal point 3 3 1 or signal point 3 1 1
  • the signal points before and after the transition have the same phase or 180 degrees different phases, and both signal points Is the maximum amplitude value, and it is determined that peak power is generated.
  • the modulated signal determination unit 102 changes the signal point from any one of the signal points 301, 302, and 303 to any one of the signal points 301, 302, and 303. If the signal point before and after the transition is either the signal point with the maximum amplitude or the signal point with the shortest distance between the signal points with the signal point with the maximum amplitude in the previous period, it is determined that peak power is generated I do.
  • the modulation signal determination unit 102 determines which of the signal points 3 1 1, 3 1 2, and 3 1 3 In this case, the modulation signal determination section 102 makes a transition from any one of the signal points 321, 322, and 323 to any one of the signal points 321, 322, and 323. In this case, if the modulation signal determination unit 102 makes a transition from any of the signal points 331, 332, and 333 to any one of the signal points 331, 332, and 333, each of the signal points before and after the transition has the maximum amplitude signal point Or, it is one of the signal points whose signal point distance is closest to the signal point of the maximum amplitude in the previous period, and it is determined that peak power is generated.
  • modulated signal determination section 102 makes a transition from signal point 301 to any of signal points 301, 302, 303, or makes a transition from signal points 301, 302, 303 to signal point 301.
  • the signal points before and after the transition are either the signal points with the maximum amplitude or the signal points with the closest signal point distance to the signal point with the maximum amplitude in the previous period, and one of the signal points before and after the transition is the maximum. Since it is an amplitude signal point, it is determined that peak power is generated.
  • modulation signal determination section 102 outputs a signal from signal point 321 when transitioning from signal point 311 to any of signal points 311, 312, and 313, a transition from signal point 311, 312, or 313 to signal point 311.
  • the signal points before and after the transition are the closest to the signal point with the largest amplitude or the signal point with the largest amplitude in the previous period. Since it is one of the signal points and one of the signal points before and after the transition is the signal point with the maximum amplitude, it is determined that peak power is generated.
  • modulation signal determination section 102 transitions from any of signal points 301, 302, 303, 321, 322, 323 to any of signal points 301, 302, 303, 321, 322, 323.
  • the signal points before and after the transition Either the signal point with the maximum amplitude, the signal point with the maximum amplitude that is 180 degrees out of phase with the signal point with the maximum amplitude, and the signal point with the closest distance between any of the above signal points Yes, it is determined that peak power will be generated.
  • the modulation signal determination unit 102 performs a transition from any one of the signal points 311, 312, 313, 331, 332, 333 to any one of the signal points 311, 312, 313, 331, 332, 333,
  • Each signal point before and after the transition is the signal point with the maximum amplitude, or the signal point with the maximum amplitude that is 180 degrees out of phase with the signal point with the maximum amplitude in the previous period, and the signal point that is closest to any of the above signal points It is determined that peak power is generated.
  • modulated signal determination section 102 performs a transition from signal point 301 or 321 to any of signal points 301, 302, 303, 321, 322, 323, or signal points 301, 302,
  • the signal points before and after the transition are 180 degrees out of phase with the signal point with the largest amplitude or the signal point with the largest amplitude in the previous period Since the signal point having the maximum amplitude is one of the signal points having the closest distance between any one of the signal points and the signal point, and one of the signal points before and after the transition is the signal point having the maximum amplitude, the peak power is Judge that it occurs.
  • modulation signal determination section 102 performs a transition from signal point 311 or 331 to any of signal points 311, 312, 313, 331, 332, 333, or signal points 311, 312, 313, 331, 332 , 333, the signal point before and after the transition is the maximum amplitude signal point, or the maximum amplitude signal point 180 degrees out of phase with the previous maximum signal point. It is determined that peak power is generated because one of the signal points and one of the signal points closest to the signal point and the signal point before and after the transition is the signal point having the maximum amplitude. I do.
  • the digital modulation method of the signal handled by the signal processing device of the present embodiment is not limited to this, and a modulation scheme that may generate peak power, for example, a quadrature amplitude modulation scheme such as 16 QAM or 64 QAM can be applied.
  • the modulation signal determination unit 102 when it is determined that peak power is generated, the modulation signal determination unit 102 outputs a determination result “1”, and when it is determined that peak power is not generated, the modulation signal determination unit 100 2 describes an example in which a judgment result “0” is output. However, it is sufficient that the judgment result can be distinguished, and any value can be applied as long as the signal can identify the two states.
  • the amplitude value of the phase control signal is “1”, and the operation is such that only the phase is changed without changing the amplitude value of the modulation signal.
  • the present invention is not limited to this. May be set to a value equal to or more than “1” or less than “1” to change the phase of the modulation signal and amplify or attenuate the amplitude value of the modulation signal.
  • the phase of the modulation signal is changed by 90 degrees, but the amount of phase change is not limited to this. For example, the phase of the modulation signal may be changed by 135 degrees.
  • phase In the case of multi-level quadrature amplitude modulation such as 16 QAM, changing the phase to 135 degrees, etc., changes the phase because the signal point after changing the phase does not overlap with other signal points. It is also possible to distinguish between a signal point that has been changed and a signal point that has not changed and transmit the signal point. Further, the amount of change in the phase does not need to be constant, and any amount may be used as long as the amount of change can reduce peak power.
  • the phase difference between the signal point before the transition of the modulated signal and the signal point after the transition does not change.
  • the phase of the signal point before or after the transition of the modulated signal may be set to the predetermined phase.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a communication device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the communication device 400 of FIG. 4 mainly includes the signal processing device 100 of the first embodiment, a radio transmission unit 401, and a phase information transmission unit 402.
  • the signal processor 100 digitally modulates the transmission data, determines the occurrence of peak power from the transition of signal points of the signal modulated by the digital modulation method, and determines that peak power is generated. In this case, the phase difference between the signal point before and after the transition of the modulated signal is changed. Then, signal processing apparatus 100 transmits the modulated signal to radio transmitting section 401, and outputs information on the phase change of the modulated signal to phase information transmitting section 402.
  • Radio transmitting section 401 converts the modulated signal output from signal processing apparatus 100 into a radio frequency and transmits the signal.
  • the phase information transmitting section 402 encodes, modulates, and converts the information on the phase change of the modulated signal output from the signal processing device 100 into a radio frequency, and transmits it.
  • the occurrence of peak power is determined from the transition of the signal point of the signal modulated by the digital modulation method, and when the transition of the signal point is a predetermined transition, It is determined that peak power is generated, and the phase of one of the signal points is changed before or after the transition of the modulated signal to prevent signals with large amplitudes from overlapping, thereby preventing the generation of a signal with large peak power.
  • the dynamic range of the modulated signal after band limitation can be suppressed.
  • the communication device can suppress the dynamic range of the transmission signal.
  • the communication device of the present embodiment by transmitting information on the amount of change in the phase difference of the modulated signal in the signal processing device, it is possible to omit the operation of determining the phase change on the receiving side.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.
  • the signal processing device and the communication device Although the case where the signal processing is performed has been described, the present invention is not limited to this, and the signal processing method can be performed as software.
  • a program for executing the above signal processing method may be stored in a ROM (Read Only Memory) in advance, and the program may be operated by a CPU (Central Processor Unit).
  • ROM Read Only Memory
  • CPU Central Processor Unit
  • a program for executing the above signal processing method is stored in a computer-readable storage medium, and the program stored in the storage medium is recorded in a RAM (Random Access Memory) of the computer, and the computer is included in the program. Therefore, it may be operated.
  • the occurrence of peak power is determined from the transition of the signal point of the signal modulated by the digital modulation method, and the transition of the signal point is determined.
  • the phase of one of the signal points is changed before or after the transition of the modulated signal to prevent signals having large amplitudes from overlapping.
  • the present invention is suitable for use in a communication device that processes a modulated signal and a wireless communication device.

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Description

明 細 書 信号処理装置及び信号処理方法 技術分野
本発明は、 信号処理装置及び信号処理方法に関し、 特に無線通信装置の変調 信号に用いて好適な信号処理装置及び信号処理方法に関する。 背景技術
従来、 ディジタル直交変調方式を用いた無線通信システムの変調部は、 ディ ジタル変調した後に帯域制限フィルタを用いて帯域制限を行う構成が広く用い られている。 図 5は、 従来の信号処理装置の構成を示すプロック図である。 図 5において、 信号処理装置 1 0は、 ディジタル変調器 1 1と、 帯域制限フィル 夕 1 2と、 直交変調器 1 3とから構成される。
ディジタル変調器 1 1は、 送信デ一タをディジタル変調し、 得られた直交変 調信号を生成して帯域制限フィルタ 1 2に出力する。帯域制限フィル夕 1 2は、 直交変調信号の帯域を制限し、 得られた直交べ一スパンド信号を直交変調部 1 3に出力する。 直交変調部 1 3は、 帯域制限された直交べ一スバ ド信号に直 交変調処理を行い、 得られた送信変調信号を出力する。
しかしながら、 従来の装置においては、 帯域を制限した変調信号は、 送信時 刻が隣接する信号 （信号点） が重なりピーク電力が発生する。 特に直交多値変 調方式で変調された信号の場合、 振幅の大きい信号同士が重なることにより振 幅値の大きい信号が発生する。 この結果、 帯域制限後の変調信号のダイナミツ クレンジが拡大する問題がある。 そして、 変調信号を処理する装置にダイナミ ックレンジをカバーする線形性が要求される。 発明の開示
本発明の目的は、 帯域制限後の変調信号のダイナミックレンジを抑圧する信 号処理装置及び信号処理方法を提供することである。
この目的は、 ディジタル変調方式で変調された信号の信号点の遷移からピー ク電力の発生を判定し、 ピーク電力が発生すると判定した場合、 変調信号の遷 移前の信号点と遷移後との信号点の位相差を変化させて、 振幅の大きい信号同 士が重なることを防ぎ、 ピーク電力の大きい信号の発生を防ぐことにより達成 される。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来の信号処理装置の構成を示すブロック図、
図 2は、本発明の実施の形態 1に係る信号処理装置の構成を示すプロック図、 図 3は、 上記実施の形態の信号処理装置の動作の一例を示すフロー図、 図 4は、 1 6 Q AM方式の信号点配置の一例を示す図、 及び、
図 5は、 本発明の実施の形態 2に係る通信装置の構成を示すブロック図であ る。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を用いて説明する。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る信号処理装置の構成を示すブロック図 である。 図 1の信号処理装置 1 0 0は、 ディジタル変調器 1 0 1と、 変調信号 判定部 1 0 2と、 制御信号生成器 1 0 3と、 位相制御器 1 0 4と、 フィルタ 1 0 5と、 直交変調器 1 0 6と、 から主に構成される。
図 1において、ディジタル変調器 1 0 1は、送信データをディジタル変調し、 得られた変調信号を変調信号判定部 1 0 2と位相制御器 1 0 4に出力する。 例 えば、 ディジタル変調器 1 0 1は、 1 6 Q A M (Quadrature Amplitude Modulation)方式等の直交振幅変調で定められる信号点配置に従って送信デ一 夕をマッピングし、 変調信号を得る。
変調信号判定部 1 0 2は、 ディジタル変調器 1 0 1において変調された変調 信号について、 この変調信号の信号点の遷移からピーク電力が発生するか否か 判定する。 例えば、 変調信号判定部 1 0 2は、 所定の 2単位時間連続する信号 点の遷移を測定し、 遷移前の信号点と遷移後の信号点が同じ位相であり、 かつ 両方の信号点が最大振幅値である場合、 ピーク電力が発生すると判断する。 そして、 変調信号判定部 1 0 2は、 判定結果を制御信号生成器 1 0 3に出力 する。 例えば、 ピーク電力が発生すると判断した場合、 変調信号判定部 1 0 2 は、 判定結果 「1」 を出力し、 ピーク電力が発生しないと判断した場合、 変調 信号判定部 1 0 2は、 判定結果 「0」 を出力する。
制御信号生成器 1 0 3は、 変調信号判定部 1 0 2の判定結果が、 ピーク電力 が発生する判定であった場合、 移相した位相制御信号を位相制御器 1 0 4と外 部に出力する。 また、 制御信号生成器 1 0 3は、 変調信号判定部 1 0 2の判定 結果が、 ピーク電力が発生しない判定であった場合、 移相していない位相制御 信号を位相制御器 1 0 4に出力する。 この位相制御信号は、 単位ベクトル、 す なわち振幅値を 「1」 （無単位） とし、 変調信号の位相のみを変化させ、 振幅 値を変化させない。
位相制御器 1 0 4は、 制御信号生成器 1 0 3から出力された制御信号を用い て変調信号の位相を変化させる。 例えば、 位相制御器 1 0 4は、 制 ¾信号生成 器 1 0 3から出力された制御信号と変調信号とを複素乗算し、 得られた変調信 号をフィル夕 1 0 5に出力する。 変調信号の信号点のうち、 位相を変化させる 信号点は、 遷移前の信号点または遷移後の信号点のいずれでも良い。
例えば、 位相制御器 1 0 4は、 遷移後の信号点の位相を 9 0度変化させて、 遷移前の信号点と遷移後の信号点との位相差を変化させる。 この結果、 ピーク電力が発生すると判断した場合、 変調信号の遷移前の信号 点と遷移後との信号点の位相差が変化する。 また、 ピーク電力が発生しないと 判断した場合、 変調信号の遷移前の信号点と遷移後との信号点の位相差が変化 しない。
フィルタ 1 0 5は、 位相制御器 1 0 4から出力された変調信号の帯域を制限 する。 そして、 フィルタ 1 0 5は、 帯域制限した変調信号を直交ベースバンド 信号として直交変調器 1 0 6に出力する。 直交変調器 1 0 6は、 直交べ一スバ ンド信号を変調して出力する。
次に、 本実施の形態に係る信号処理装置の動作について説明する。 図 2は、 本実施の形態の信号処理装置の動作の一例を示すフロー図である。
ステップ （以下 「S T」 という） 2 0 1では、 ディジタル変調器 1 0 1にお いて、 送信デ一夕がディジタル変調される。 S T 2 0 2では、 変調信号判定部 1 0 2において、 変調信号にピーク電力が発生するか否か判定される。 変調信 号にピーク電力が発生する場合、 S T 2 0 3に進み、 変調信号にピーク電力が 発生しない場合、 S T 2 0 4に進む。
S T 2 0 3では、 位相制御器 1 0 4において、 変調信号が所定の分位相を変 化される。 S T 2 0 4では、 フィルタ 1 0 5において、 変調信号の帯域が制限 される。 S T 2 0 5では、 直交変調器 1 0 6において、 変調信号が直交変調さ れる。
このように、 本実施の形態の信号処理装置によれば、 ディジタル変調方式で 変調された信号の信号点の遷移からピーク電力の発生を判定し、 信号点の遷移 が所定の遷移である場合、 ピーク電力が発生すると判定して変調信号の遷移前 または遷移後いずれか一方の信号点の位相を変化させて、 振幅の大きい信号同 士が重なることを防ぎ、 ピーク電力の大きい信号の発生を防いで帯域制限後の 変調信号のダイナミックレンジを抑圧することができる。
なお、 上記説明では、 遷移前の信号点と遷移後の信号点が同じ位相であり、 かつ両方の信号点が最大振幅値である場合、 ピーク電力が発生すると判断して いるが、 ピーク電力が発生する条件であれば特に限定されない。
以下、 ピーク電力が発生すると判定する例について説明する。 図 3は、 1 6 Q AM方式の信号点配置の一例を示す図である。 図 3において、 信号点 3 0 1 〜 3 3 4は、 1 6 Q AMで変調された信号点を示す。
例えば、 変調信号判定部 1 0 2は、 信号点 3 0 1が連続する場合に、 遷移前 後の信号点が同じ位相であり、 かつ両方の信号点が最大振幅値であるので、 ピ ーク電力が発生すると判断する。 同様に、 変調信号判定部 1 0 2は、 信号点 3 1 1が連続する場合、 信号点 3 2 1が連続する場合、 または信号点 3 3 1が連 続する場合に遷移前後の信号点が同じ位相であり、 かつ両方の信号点が最大振 幅値であるので、 ピーク電力が発生すると判断する。
また、 別の例として、 変調信号判定部 1 0 2は、 信号点 3 0 1から信号点 3 0 1または信号点 3 2 1に遷移する場合に、 遷移前後の信号点が同じ位相また は 1 8 0度異なる位相であり、 かつ両方の信号点が最大振幅値であり、 ピーク 電力が発生すると判断する。 同様に、 変調信号判定部 1 0 2は、 信号点 3 1 1 から信号点 3 1 1または信号点 3 3 1に遷移する場合、 信号点 3 2 1から信号 点 3 2 1または信号点 3 0 1に遷移する場合、 信号点 3 3 1から信号点 3 3 1 または信号点 3 1 1に遷移する場合遷移前後の信号点が同じ位相または 1 8 0 度異なる位相であり、 かつ両方の信号点が最大振幅値であり、 ピーク電力が発 生すると判断する。
また、 別の例として、 変調信号判定部 1 0 2は、 信号点 3 0 1、 3 0 2、 3 0 3のいずれかから信号点 3 0 1、 3 0 2、 3 0 3のいずれかに遷移する場合 に、 遷移前後の信号点それぞれが最大振幅の信号点、 または前期最大振幅の信 号点に信号点間距離が最も近い信号点のいずれかである場合、 ピーク電力が発 生すると判断する。
同様に、 変調信号判定部 1 0 2は、 信号点 3 1 1、 3 1 2、 3 1 3のいずれ かから信号点 31 1、 312、 313のいずれかに遷移する場合、 変調信号判 定部 102は、 信号点 321、 322、 323のいずれかから信号点 321、 322、 323のいずれかに遷移する場合、 変調信号判定部 102は、 信号点 331、 332、 333のいずれかから信号点 331、 332、 333のいず れかに遷移する場合に、 遷移前後の信号点それぞれが最大振幅の信号点、 また は前期最大振幅の信号点に信号点間距離が最も近い信号点のいずれかであり、 ピーク電力が発生すると判断する。
また、 別の例として、 変調信号判定部 102は、 信号点 301から信号点 3 01、 302、 303のいずれかに遷移する場合、 または信号点 301、 30 2、 303から信号点 301に遷移する場合に、 遷移前後の信号点それぞれが 最大振幅の信号点、 または前期最大振幅の信号点に信号点間距離が最も近い信 号点のいずれかであり、 かつ遷移前後の信号点の一方が最大振幅の信号点であ るので、 ピーク電力が発生すると判断する。
同様に、変調信号判定部 102は、信号点 311から信号点 311、 312、 313のいずれかに遷移する場合、 信号点 311、 312、 313から信号点 311に遷移する場合、 信号点 321から信号点 321、 322、 323のい ずれかに遷移する場合、 信号点 321、 322、 323から信号点 321に遷 移する場合、 信号点 331から信号点 331、 332、 333のいずれかに遷 移する場合、 または信号点 331、 332、 333から信号点 331に遷移す る場合に、 遷移前後の信号点それぞれが最大振幅の信号点、 または前期最大振 幅の信号点に信号点間距離が最も近い信号点のいずれかであり、 かつ遷移前後 の信号点の一方が最大振幅の信号点であるので、 ピーク電力が発生すると判断 する。
また、 別の例として、 変調信号判定部 102は、 信号点 301、 302、 3 03、 321、 322、 323のいずれかから信号点 301、 302、 303、 321、 322、 323のいずれかに遷移する場合に、 遷移前後の信号点それ ぞれが最大振幅の信号点、 または前期最大振幅の信号点と 180度位相が異な る最大振幅の信号点、 そして前記いずれかの信号点と信号点間距離が最も近い 信号点のいずれかであり、 ピーク電力が発生すると判断する。
同様に、変調信号判定部 102は、信号点 311、 312、 313、 331、 332、 333のいずれかから信号点 311、 312、 313、 331、 33 2、 333のいずれかに遷移する場合に、 遷移前後の信号点それぞれが最大振 幅の信号点、 または前期最大振幅の信号点と 180度位相が異なる最大振幅の 信号点、 そして前記いずれかの信号点と信号点間距離が最も近い信号点のいず れかであり、 ピーク電力が発生すると判断する。
また、 別の例として、 変調信号判定部 102は、 信号点 301、 または 32 1から信号点 301、 302、 303、 321、 322、 323のいずれかに 遷移する場合、 または信号点 301、 302、 303、 321、 322、 32 3のいずれかから信号点 301、 または 321に遷移する場合に、 遷移前後の 信号点それぞれが最大振幅の信号点、 または前期最大振幅の信号点と 180度 位相が異なる最大振幅の信号点、 そして前記いずれかの信号点と信号点間距離 が最も近い信号点のいずれかであり、 かつ遷移前後の信号点の一方が最大振幅 の信号点であるので、 ピーク電力が発生すると判断する。
同様に、 変調信号判定部 102は、 信号点 311、 または 331から信号点 311、 312、 313、 331、 332、 333のいずれかに遷移する場合、 または信号点 311、 312、 313、 331、 332、 333のいずれかか ら信号点 31 1、 または 331に遷移する場合に、 遷移前後の信号点それぞれ が最大振幅の信号点、 または前期最大振幅の信号点と 180度位相が異なる最 大振幅の信号点、 そして前記いずれかの信号点と信号点間距離が最も近い信号 点のいずれかであり、 かつ遷移前後の信号点の一方が最大振幅の信号点である ので、 ピーク電力が発生すると判断する。
また、 本実施の形態の信号処理装置が扱う信号のディジタル変調方式は、 特 に限定されず、 ピーク電力が発生する可能性のある変調方式、 例えば 1 6 Q A M、 6 4 Q AM等の直交振幅変調方式を適用することができる。
そして、 ディジタル直交振幅変調方式の振幅の大きい信号点が連続する場合 にピーク電力の大きい信号の発生を防いで帯域制限後の変調信号のダイナミツ クレンジを抑圧することができる。
また、 上記説明では、 ピーク電力が発生すると判断した場合、 変調信号判定 部 1 0 2は、 判定結果 「1」 を出力し、 ピーク電力が発生しないと判断した場 合、変調信号判定部 1 0 2は、判定結果「0」を出力する例を説明しているが、 判定結果を区別することができればよく、 2つの状態を識別できる信号であれ ばどのような値でも適用できる。
また、 上記説明では、 位相制御信号の振幅値が 「1」 の信号とし、 変調信号 の振幅値を変化させずに、 位相のみを変化させる動作としているが、 これに限 らず、 位相制御信号の振幅値を 「1」 以上または 「1」 未満の値とし、 変調信 号の位相を変化させ、 かつ変調信号の振幅値を増幅または減衰させても良い。 また、 上記説明では、 変調信号の位相を 9 0度変化させているが、 位相の変 化量はこれに限定されない。 例えば、 変調信号の位相を 1 3 5度変化させても 良い。 1 6 QAM等の多値直交振幅変調の場合、 位相の変化を 1 3 5度等にす ることにより、 位相を変化させた後の信号点が他の信号点に重ならないため、 位相を変化した信号点と変化してない信号点とを区別し送信することもできる。 また、 位相の変化量は、 一定でなくても良く、 いずれもピーク電力を低減す ることができる変化量であればよい。
また、 上記実施の形態では、 ピーク電力が発生しないと判断した場合、 変調 信号の遷移前の信号点と遷移後との信号点の位相差が変化しないとしているが、 位相の変化方法は、 これに限らない。 例えば、 ピーク電力が発生しないと判断 した場合、 変調信号の遷移前の信号点または遷移後の信号点の位相を所定の位 相としてもよい。 (実施の形態 2 )
図 4は、 本発明の実施の形態 2に係る通信装置の構成を示すプロック図であ る。 図 4の通信装置 4 0 0は、 実施の形態 1の信号処理装置 1 0 0と、 無線送 信部 4 0 1と、 位相情報送信部 4 0 2とから主に構成される。
信号処理装置 1 0 0は、 送信デ一夕をディジタル変調し、 ディジタル変調方 式で変調された信号の信号点の遷移からピーク電力の発生を判定し、 ピ一ク電 力が発生すると判定した場合、 変調信号の遷移前の信号点と遷移後との信号点 の位相差を変化させる。 そして、 信号処理装置 1 0 0は、 変調信号を無線送信 部 4 0 1に送信し、 変調信号の位相変化の情報を位相情報送信部 4 0 2に出力 する。
無線送信部 4 0 1は、 信号処理装置 1 0 0から出力された変調信号を無線周 波数に変換して送信する。 位相情報送信部 4 0 2は、 信号処理装置 1 0 0から 出力された変調信号の位相変化の情報を符号化、 変調、 無線周波数に変換して 送信する。
このように、 本実施の形態の通信装置によれば、 ディジタル変調方式で変調 された信号の信号点の遷移からピーク電力の発生を判定し、 信号点の遷移が所 定の遷移である場合、 ピーク電力が発生すると判定して変調信号の遷移前また は遷移後いずれか一方の信号点の位相を変化させて、 振幅の大きい信号同士が 重なることを防ぎ、 ピーク電力の大きい信号の発生を防いで帯域制限後の変調 信号のダイナミックレンジを抑圧することができる。 この結果、 通信装置は、 送信信号のダイナミックレンジを抑圧することができる。
また、 本実施の形態の通信装置によれば、 信号処理装置における変調信号の 位相差の変化量の情報を送信することにより、 受信側での位相変化の判定動作 を省くことができる。
なお、 本発明は上記実施の形態に限定されず、 種々変更して実施することが 可能である。 例えば、 上記実施の形態では、 信号処理装置及び通信装置として 行う場合について説明しているが、 これに限られるものではなく、 この信号処 理方法をソフトウエアとして行うことも可能である。
例えば、 上記信号処理方法を実行するプログラムを予め R OM (Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムを C P U (Central Processor Unit) によって動作させるようにしても良い。
また、 上記信号処理方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可 能な記憶媒体に格納し、 記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータの R AM (Random Access memory) に記録して、 コンピュータをそのプログラム にしたがって動作させるようにしても良い。 以上の説明から明らかなように、 本発明の信号処理装置及び信号処理方法に よれば、 ディジタル変調方式で変調された信号の信号点の遷移からピーク電力 の発生を判定し、 信号点の遷移が所定の遷移である場合、 ピーク電力が発生す ると判定して変調信号の遷移前または遷移後いずれか一方の信号点の位相を変 ィ匕させて、 振幅の大きい信号同士が重なることを防ぎ、 ピーク電力の大きい信 号の発生を防いで帯域制限後の変調信号のダイナミックレンジを抑圧すること ができる。
本明細書は、 2 0 0 1年 3月 6日出願の特願 2 0 0 1— 0 6 1 3 1 7に基づ くものである。 この内容をここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 変調信号を処理する通信装置、 及び無線通信装置に用いて好適で ある。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ディジタル変調方式で変調された信号の信号点の遷移からピーク電力の発 生を判定する判定手段と、 前記判定の結果に基づいて帯域制限前に前記信号の 位相を制御する位相制御手段と、 を具備する信号処理装置。
2 . 前記位相制御手段は、 信号の遷移前の信号点と遷移後との信号点の位相差 を変化させる請求の範囲第 1項に記載の信号処理装置。
3 . 前記位相制御手段は、 ピーク電力が発生する場合、 変調信号の遷移前の信 号点と遷移後の信号点との位相差を変化させ、 判定結果がピーク電力の発生以 外である場合、 変調信号の位相を所定の位相とする請求の範囲第 1項に記載の 信号処理装置。
4 . 前記位相制御手段は、 ピーク電力が発生する場合、 変調信号信号の遷移前 の信号点と遷移後の信号点との位相差を変化させ、 判定結果がピーク電力の発 生以外である場合、 変調信号の位相を変化させない請求の範囲第 1項記載の信
5 . 前記判定手段は、 遷移前後の信号点が同じ位相であり、 かつ両方の信号点 が最大振幅値である場合、 ピーク電力が発生すると判断する請求の範囲第 1項 に記載の信号処理装置。
6 . 前記判定手段は、 遷移前後の信号点が同じ位相または 1 8 0度異なる位相 であり、 かつ両方の信号点が最大振幅値である場合、 ピーク電力が発生すると 判断する請求の範囲第 1項に記載の信号処理装置。
7 . 前記判定手段は、 遷移前後の信号点それぞれが最大振幅の信号点、 または 前記最大振幅の信号点に信号点間距離が最も近い信号点のいずれかである場合、 ピーク電力が発生すると判断する請求の範囲第 1項に記載の信号処理装置。
8 . 前記判定手段は、 遷移前後の信号点それぞれが最大振幅の信号点、 または 前記最大振幅の信号点と 1 8 0度位相が異なる最大振幅の信号点、 そして前記 いずれかの信号点と信号点間距離が最も近い信号点のいずれかである場合、 ピ ーク電力が発生すると判断する請求の範囲第 1項に記載の信号処理装置。
9 .前記判定手段は、遷移前後の信号点の一方が最大振幅の信号点である場合、 ピーク電力が発生すると判断する請求の範囲第 7項に記載の信号処理装置。
1 0 . 位相制御手段は、 判定結果が所定の遷移である場合、 変調信号の位相を 所定の回転角度変化させる請求の範囲第 1項に記載の信号処理装置。
1 1 . 前記判定手段は、 ディジタル直交振幅変調方式で変調された信号の遷移 を判定し、 位相制御手段は、 前記信号の位相を制御する請求の範囲第 1項に記 載の信号処理装置。
1 2 . 前記位相制御手段は、 単位ベクトルを変調信号に乗算する請求の範囲第 1項に記載の信号処理装置。
1 3 . 信号処理装置と、 前記信号処理装置において処理された変調信号を送信 する送信手段と、 を具備する通信装置であって、 前記新行処理装置は、 デイジ タル変調方式で変調された信号の信号点の遷移からピーク電力の発生を判定す る判定手段と、 前記判定の結果に基づいて帯域制限前に前記信号の位相を制御 する位相制御手段と、 を具備する。
1 4. 前記信号処理装置における変調信号の位相差の変化量の情報を送信する 位相情報送信手段を具備する請求の範囲第 1 3項に記載の通信装置。
1 5 . ディジタル変調方式で変調された信号の信号点の遷移からピーク電力が 発生すると判定した場合、 帯域制限前に変調信号の遷移前の信号点または遷移 後の信号点の位相を変化させることを特徴とする信号処理方法。
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