WO2011086856A1 - Ｏｆｄｍ変調波送信装置、ｏｆｄｍ変調波送信方法、及びプログラム - Google Patents

Ｏｆｄｍ変調波送信装置、ｏｆｄｍ変調波送信方法、及びプログラム Download PDF

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control signal
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大賀　敬之
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日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention particularly relates to an OFDM modulated wave transmission apparatus, an OFDM modulated wave transmission method, and a program that incorporate a transmission power amplifier.
  • the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) method uses a plurality of narrowband subcarriers and modulates each of them to transmit a signal. Therefore, in the OFDM system, the overall frequency spectrum is close to a square, and the frequency utilization efficiency is high. In addition, since the OFDM method can increase the symbol length as compared with a single carrier, it has resistance to delayed waves. Furthermore, the OFDM scheme can be made stronger in a multipath environment by adding a guard interval.
  • information can be transmitted to a plurality of partners at the same time by assigning subcarriers to a plurality of information transmission destinations.
  • the BST-OFDM Band Segmented Transmission-OFDM
  • subcarriers in the OFDM scheme are divided into groups called segments, and segments are allocated for each usage, so that more appropriate settings (radio modulation scheme, transmission power, etc.) are selected according to the usage. It is possible.
  • the OFDMA system is used for the downlink from the base station to the mobile station, and the DFT is used for the uplink from the mobile station to the base station.
  • Discrete Fourier Transform Discrete Fourier Transform
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • the SC-FDMA system based on DFT-Spread OFDM is an input of the OFDM system after performing a discrete Fourier transform (DFT) on the time waveform of a symbol sequence to be transmitted.
  • DFT discrete Fourier transform
  • Each frequency component of a symbol sequence time waveform to be transmitted, which is a DFT output input to OFDM, is assigned to a subcarrier instructed in advance by the base station in subcarrier mapping.
  • the number of subcarriers to be allocated is set according to demand, and not all subcarriers are allocated.
  • the OFDM system is multicarrier transmission composed of a large number of subcarriers, and the output OFDM signal has a large peak power when the peak values of the subcarriers overlap each other.
  • An example of the OFDM signal waveform in the baseband is shown in FIG.
  • Patent Document 1 proposes a method for improving the linearity at the time of peak power generation.
  • This linearity improvement method at the time of peak power generation improves the linearity by temporarily applying a high voltage or a large current to the power amplifier when a large peak power is generated.
  • This method can improve OFDM signal transmission characteristics and out-of-band radiation characteristics within a range that does not exceed the maximum ratings of the components of the high-power amplifier and that does not adversely affect reliability.
  • the first problem is that the circuit scale increases. The reason is that an OFDM signal generated by digital signal processing is once converted into an analog signal, and then again converted into analog / digital (A / D) and used for control. Therefore, it is necessary to additionally provide an A / D conversion circuit. Because there is.
  • the second problem is that the circuit is vulnerable to noise and interference from the surroundings.
  • the reason is that after the OFDM signal generated by digital signal processing is converted to an analog signal, it is used again for analog / digital (A / D) conversion, so an analog circuit that is less susceptible to noise than a digital circuit is used. It is necessary to do. In particular, since the output of the transmitter is often high power, it is necessary to take measures to prevent this output from interfering. Therefore, it is desirable that the OFDM signal generated by digital signal processing is processed as it is.
  • the third problem is that when the OFDM signal is processed as a digital signal, the power consumption is large. The reason is due to an increase in power consumption due to heavy use of digital computation. In particular, there is a problem that the power efficiency cannot be improved in a scheme in which the usage status of subcarriers is not uniform, such as the BST-ODFM scheme and the SC-FDMA scheme based on DFT-Spread OFDM. The reason is that when the usage status of subcarriers is uneven, the usage status of each subcarrier cannot be identified, and power consumption can be reduced by performing processing suitable for the usage status of each subcarrier. This is because it cannot be done.
  • the fourth problem is that the cost increases due to the increase in circuit scale, countermeasures against noise and interference, and increase in power consumption.
  • the present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to reduce the circuit scale, to be resistant to noise and interference from the surroundings, to reduce power consumption, and to reduce the cost.
  • An OFDM modulated wave transmission apparatus, an OFDM modulated wave transmission method, and a program thereof can be provided.
  • an OFDM modulated wave transmission apparatus includes an OFDM symbol signal generation circuit that generates an OFDM symbol signal from transmission data, and an OFDM signal generation that generates an OFDM modulated wave signal from the OFDM symbol signal.
  • a circuit a control circuit that generates a power control signal and a PA control signal from the OFDM symbol signal, a converter that controls an output voltage of a power source based on the power control signal generated by the control circuit, and An amplifier for amplifying and outputting the OFDM modulated wave signal generated by the OFDM signal generation circuit based on at least one of the output voltage controlled by the converter and the PA control signal generated by the control circuit; Prepare.
  • the OFDM modulated wave transmission method of the present invention includes a first step of generating an OFDM symbol signal from transmission data, a second step of generating an OFDM modulated wave signal from the OFDM symbol signal, and the OFDM symbol signal.
  • a fifth step of amplifying and outputting the OFDM modulated wave signal based on at least one of the following.
  • the OFDM modulated wave transmission program of the present invention generates an OFDM symbol signal generation function for generating an OFDM symbol signal from transmission data, and generates an OFDM modulated wave signal from the OFDM symbol signal in a computer that controls the OFDM modulated wave transmission apparatus.
  • An OFDM signal generation function, a control function for generating a power control signal and a PA control signal from the OFDM symbol signal, a conversion function for controlling an output voltage of a power source based on the power control signal, and the controlled output voltage Based on at least one of the PA control signals, an amplification function for amplifying and outputting the OFDM modulated wave signal is realized.
  • the circuit added to improve the power efficiency and nonlinear distortion of the amplifier is a digital circuit, which increases resistance to noise and interference, and limits the digital computation, thereby reducing the amount of computation and computation.
  • the circuit scale required for the operation can be reduced, and the power consumed there can be reduced.
  • 1 is a block diagram illustrating an OFDM modulated wave transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the modification by 1st Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the OFDM modulation wave transmission apparatus by 2nd Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the OFDM modulation wave transmission apparatus by 3rd Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the OFDM modulation wave transmission apparatus by 4th Embodiment of this invention. It is a conceptual diagram which shows the OFDM baseband signal waveform in an OFDM modulation wave transmission apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an OFDM modulated wave transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • an OFDM modulated wave transmitting apparatus 100 includes a symbol mapping circuit (Symbol Mapper) 101, an S / P (serial / parallel) converter 102, an IFFT (fast inverse Fourier transformer) 103, and a P / S (parallel / serial).
  • Symbol Mapper symbol mapping circuit
  • S / P serial / parallel
  • IFFT fast inverse Fourier transformer
  • Conversion and guard interval (GI) addition circuit 104 timing adjustment circuit (Timing) 106, D / A (digital / analog) converter 107, frequency converter (Mixer) 108, local oscillator (LO OSC) 109, analog filter ( BPF) 110, PA (power amplifier) 111, PA control circuit (control circuit) (CONT) 114, power supply (PS) 115, and DC / DC converter (DC / DC) 116.
  • the symbol mapping circuit 101 and the S / P converter 102 constitute an OFDM symbol signal generation circuit, an IFFT 103, a P / S conversion and GI addition circuit 104, and a timing adjustment circuit.
  • 106, a D / A converter 107, a frequency converter 108, a local oscillator 109, and an analog filter 110 constitute an OFDM signal generation circuit.
  • the PA control circuit (control circuit) 114 includes an IFFT (fast inverse Fourier transformer) 112, a P / S conversion and GI addition circuit 113, a digital filter (BPF) 121, a real component extraction circuit (Real) 122, an amplitude detection circuit ( An Amplitude Detector 123, a control signal conversion circuit (Comparator & Table) 124, and timing adjustment circuits (Timing) 125 and 126 are included.
  • IFFT fast inverse Fourier transformer
  • P / S conversion and GI addition circuit 113 includes a digital filter (BPF) 121, a real component extraction circuit (Real) 122, an amplitude detection circuit ( An Amplitude Detector 123, a control signal conversion circuit (Comparator & Table) 124, and timing adjustment circuits (Timing) 125 and 126 are included.
  • the symbol mapping circuit 101 inputs a bit string including transmission data and outputs a symbol for each OFDM subcarrier to the S / P converter 102. Each symbol has a one-to-one correspondence with a combination of amplitude and phase on the phase plane.
  • the S / P converter 102 receives symbols for each OFDM subcarrier, and outputs parallel conversion outputs to IFFTs 103 and 112.
  • the IFFT 103 receives a symbol for each OFDM subcarrier that has been converted in parallel, and performs a fast inverse Fourier transform to output it.
  • the P / S conversion and GI addition circuit 104 receives the fast inverse Fourier transform output from the IFFT 103, and outputs a complex digital baseband signal that is a complex number.
  • the timing adjustment circuit 106 inputs a complex digital baseband signal, delays it for a predetermined time, and outputs it.
  • the D / A converter 107 receives the complex digital baseband signal that is the output of the timing adjustment circuit 106, and outputs a complex analog baseband signal having an in-phase signal (I signal) and a quadrature signal (Q signal).
  • the frequency converter 108 receives the complex analog baseband signal and the local oscillation signal that is the output of the local oscillator 109, and generates a carrier band OFDM signal.
  • the analog filter 110 receives the carrier band OFDM signal from the frequency converter 108, removes unnecessary waves, and outputs the signal to the PA 111.
  • the parallel conversion output from the S / P converter 102 is input to the IFFT 112 of the PA control circuit 114.
  • the IFFT 112 receives the parallel conversion output, performs fast inverse Fourier transform, and outputs PA control complex time waveform data.
  • the P / S conversion and GI addition circuit 113 receives the fast inverse Fourier transform output from the IFFT 112 and outputs a complex digital baseband signal for PA control that is a complex number.
  • the digital filter 121 receives a PA control complex digital baseband signal, removes an unnecessary band component, and outputs it.
  • the real number component extraction circuit 122 receives the PA control complex digital baseband signal as the output of the digital filter 121, and outputs the PA control real digital baseband signal as the real number component.
  • the amplitude detection circuit 123 receives the PA control real digital baseband signal and outputs an amplitude signal.
  • the control signal conversion circuit 124 receives the amplitude signal, generates and outputs a power supply control signal and a PA control signal.
  • the timing adjustment circuit 125 receives the power control signal, and outputs the power control signal with a delay of a predetermined time.
  • the timing adjustment circuit 126 receives the PA control signal, delays it for a predetermined time, and outputs it.
  • the DC / DC converter 116 receives the power control signal from the timing adjustment circuit 125, converts the voltage of the power supplied from the power source 115 based on the power control signal, and outputs the voltage-converted power to the PA 111. To do.
  • the PA 111 receives the carrier band OFDM signal from the analog filter 110, the PA control signal from the timing adjustment circuit 126, and the voltage-converted power from the DC / DC converter 116, and outputs an amplified carrier band OFDM signal. .
  • a bit string including transmission data input to OFDM modulated wave transmission apparatus 100 is input to symbol mapping circuit 101.
  • OFDM data transmission is performed by digitally modulating a plurality of subcarriers.
  • digital modulation data is transmitted in association with discrete positions (symbol points) on a phase plane.
  • mapping For example, in the case of the QPSK modulation method, since 4 symbol points are defined and identified, 2-bit information is transmitted in one symbol. Similarly, in the 64QAM modulation system, 64 symbol points are defined, and 6-bit information is transmitted in one symbol. Associating data to be transmitted with these symbol points, in other words, discrete position coordinates on the phase plane corresponding to the symbol points is called mapping.
  • the symbol mapping circuit 101 distributes the bit string including the input transmission data to the subcarriers, and further maps and outputs to the symbol points for each subcarrier. Therefore, the output of symbol mapping circuit 101 includes the subcarrier frequency and symbol point information associated with each subcarrier.
  • the symbol point information is given as discrete amplitude and phase in the polar coordinate format, and as discrete coordinate values of the in-phase component and quadrature component in the rectangular coordinate format. Single symbol point information is referred to as a complex symbol.
  • a complex symbol d n for modulating the n-th sub-carrier is defined by the following equation (1).
  • J represents an imaginary unit.
  • the output of the symbol mapping circuit 101 which is time series data is converted into parallel data by the S / P converter 102 so that the IFFT 103 can perform fast inverse Fourier transform.
  • complex symbol d n here, conversion from serial to parallel is performed. This is also the assignment of subcarriers for the fast inverse Fourier transform.
  • the complex time waveform data u ⁇ k / (Nf 0 ) ⁇ is expressed by the following equation (2).
  • the parallel complex time waveform data u ⁇ k / (Nf 0 ) ⁇ output from the IFFT 103 is added with guard interval data by the P / S conversion and GI addition circuit 104, and further converted into serial time series data.
  • the guard interval is a time gap provided between OFDM symbols, and is generally provided at the beginning of the OFDM symbol, and an OFDM symbol tail waveform having an equal time length is used.
  • the complex digital baseband signal is output after being delayed by a timing adjustment circuit 106 by a predetermined time.
  • the PA 111 is controlled by the PA control circuit 114.
  • the carrier band OFDM signal to the PA 111 needs to be input after the control setting of the PA 111 is completed, and the timing adjustment circuit 106 performs a delay sufficient to compensate for the delay time of the PA control circuit 114.
  • the D / A converter 107 receives the complex digital baseband signal that is the output of the timing adjustment circuit 106, and an in-phase signal (I signal) S I (t) represented by the following equations (3) and (4).
  • I signal in-phase signal
  • S I (t) in-phase signal
  • a complex analog baseband signal which is an analog waveform, having a quadrature signal (Q signal) S Q (t) is output.
  • the in-phase signal (I signal) S I (t) and the quadrature signal (Q signal) S Q (t) of the complex analog baseband signal are outputs of the local oscillator 109 and correspond to the carrier wave in the frequency converter 108. Is mixed with the local oscillation signal, the image component is canceled, and converted to the carrier band OFDM signal S (t) represented by the following equation (5).
  • the carrier band OFDM signal from the frequency converter 108 is output to the PA 111 after unnecessary waves are removed by the analog filter 110.
  • the symbol point information for each OFDM subcarrier converted in parallel by the S / P converter 102 is also input to the PA control circuit 114.
  • the complex symbol c n, corresponding to the complex symbol d n, corresponding to the PA control complex time waveform data v ⁇ k / (Nf 0) ⁇ is the complex time waveform data u ⁇ k / (Nf 0) ⁇
  • the number of data is the same.
  • PA control does not require calculation accuracy as much as signal generation.
  • the c n and v ⁇ k / (Nf 0) ⁇ respectively, compared to d n and u ⁇ k / (Nf 0) ⁇ , by lowering the operation number of significant digits, and scale of the arithmetic circuit, the arithmetic
  • the amount of processing can be reduced, and as a result, calculation speed, power consumption, and cost can be reduced.
  • the PA control complex time waveform data v ⁇ k / (Nf 0 ) ⁇ output from the IFFT 112 is added with guard interval data by the P / S conversion and GI period waveform addition circuit 113, and further, serial time series data. And is output as a complex digital baseband signal for PA control which is a complex number.
  • the required band of the PA control complex digital baseband signal is extracted by the digital filter 121 and output.
  • the OFDM scheme as described above, it is possible to set a radio modulation scheme and transmission power for each subcarrier or subcarrier segment, or to use only some subcarriers.
  • Multi-level radio modulation system that is susceptible to nonlinear distortion by amplifiers, sub-carrier segments set to high power that are dominant in the generation of nonlinear distortion, or just the frequency band of the sub-carrier that is used If the bandwidth can be set, it is possible to reduce the amount of computation in digital processing and to introduce an analog processing system that is narrow but inexpensive, and can suppress power consumption and circuit cost.
  • the digital filter 121 is installed and the control band is limited to obtain the above effect.
  • the symbol mapping circuit 101 is a multi-level radio modulation system that is susceptible to nonlinear distortion by an amplifier, a subcarrier segment that is set to high power that is dominant with respect to the occurrence of nonlinear distortion, or a subcarrier that is just used.
  • the operation speed of the PA control circuit 114 can be reduced.
  • fixing the allocation to the subcarriers with a low frequency it is possible to reduce the amount of calculation and to configure the circuit with a low speed circuit.
  • the digital baseband signal for PA control which is the output of the digital filter 121, is extracted by the real number component extraction circuit 122 and output as a real digital baseband signal for PA control.
  • the amplitude of the actual digital baseband signal for PA control is obtained by the amplitude detection circuit 123 and converted into an amplitude signal.
  • One method for detecting the amplitude is to obtain an absolute value.
  • the amplitude signal is input to the control signal conversion circuit 124 and converted into a power supply control signal and a PA control signal.
  • the power supply control signal is delayed by a predetermined time so as to compensate for the response delay of the DC / DC converter 116 in the timing adjustment circuit 125 and input to the DC / DC converter 116.
  • the DC / DC converter 116 supplies a voltage based on the power supply control signal to the PA 111.
  • the PA control signal is delayed by a predetermined time so as to compensate for the response delay of the PA 111 by the timing adjustment circuit 126 and supplied to the PA 111.
  • the PA 111 sets the internal bias current and voltage based on the PA control signal using the voltage supplied from the DC / DC converter 116 as a power supply voltage, and amplifies and outputs the carrier band OFDM signal from the analog filter 110. .
  • the amplitude signal indicates the amplitude of the carrier band OFDM signal to be amplified by the PA 111.
  • the DC / DC converter 116 is controlled to supply a high voltage to the PA 111 by the power control signal.
  • the internal bias current and voltage of the PA 111 are controlled by the PA control signal so as to suppress the occurrence of nonlinear distortion.
  • the amplifying element is a bipolar transistor
  • the base current is controlled and the collector current is controlled.
  • the amplifying element is a field effect transistor
  • the gate voltage is controlled and the drain current is controlled.
  • the power supply efficiency increases when the voltage supplied from the DC / DC converter 116 to the PA 111 is lower, and when the current flowing through the transistor in the PA 111 is set to be smaller. . Therefore, the power supply control signal and the PA control signal are controlled to satisfy the above.
  • the generation of the power control signal and the PA control signal based on the amplitude signal by the control signal conversion circuit 124 is performed based on a preset conversion table, a function expression, or both.
  • table value interpolation and extrapolation are also used in the conversion table.
  • nonlinear distortion suppression control starts in a hysteretic manner so that the signal to be amplified starts before the transition from small amplitude to large amplitude, and conversely ends after the transition from large amplitude to small amplitude.
  • the control signal conversion circuit 124 and the timing adjustment circuits 125 and 126 cooperate to perform hysteresis control.
  • control signal conversion circuit 124 shares the extension process of the period during which nonlinear distortion suppression is performed, and the timing adjustment circuits 125 and 126 absorb the delay characteristic difference, so that hysteresis corresponding to the transition direction of the signal amplitude is obtained. Realize control.
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Division Multiple Access
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • a “discrete Fourier transform-subcarrier mapping circuit” that is, a discrete Fourier transformer (DFT) 130 and a subcarrier mapping circuit 131 are interposed, and this case also has the same effect as described above.
  • the analog filter 110 based on the OFDM symbol signal, IFFT 103, P / S conversion and GI addition circuit 104, timing adjustment circuit 106, D / A converter 107, frequency converter 108, local oscillator 109,
  • the analog filter 110 generates an OFDM modulated wave signal
  • the PA control circuit 114, the power source 115, and the DC / DC converter 116 generate power having a predetermined voltage and a PA control signal. Therefore, it is only necessary to perform an arithmetic operation with an effective number of digits suitable for each signal generation, and the scale of the arithmetic circuit and the arithmetic processing amount can be reduced. As a result, calculation speed can be increased and power consumption can be reduced.
  • the digital filter 121 is provided and the control band of the control signal (power control signal or PA control signal) is limited, power consumption and circuit cost can be suppressed.
  • the symbol mapping circuit 101 is a multi-level radio modulation system that is susceptible to nonlinear distortion by an amplifier, a subcarrier segment that is set to high power that is dominant with respect to the occurrence of nonlinear distortion, or a subcarrier that is just used.
  • the operation speed of the PA control circuit 114 can be reduced.
  • fixing the allocation to the subcarriers with a low frequency it is possible to reduce the amount of calculation and to configure the circuit with a low speed circuit. As a result, it is possible to suppress power consumption and circuit cost.
  • the input of the PA control circuit 114 is a digital signal, it can be made less susceptible to noise and interference from the surroundings.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an OFDM modulated wave transmitting apparatus according to the second embodiment. It should be noted that portions corresponding to those in FIG. In the second embodiment, an IFFT 212 and a PA control circuit (control circuit) 214 are provided in place of the IFFT 112 and the PA control circuit 114 of the OFDM modulated wave transmission apparatus 100 of FIG. Further, the digital filter 121 is omitted.
  • the S / P converter 102 inputs a complex symbol for each OFDM subcarrier, and outputs a parallel conversion output to the IFFTs 103 and 212.
  • the IFFT 212 receives the parallel conversion output, selects it with a selection circuit (not shown) incorporating a part of the IFFT 212, and performs fast inverse Fourier transform to output complex time waveform data for PA control.
  • the P / S conversion and GI addition circuit 113 inputs the fast inverse Fourier transform output from the IFFT 212 and outputs a complex digital baseband signal for PA control that is a complex number.
  • the real number component extraction circuit 122 receives the PA control complex digital baseband signal that is the output of the P / S conversion and GI addition circuit 113, and outputs the PA control real digital baseband signal that is the real number component.
  • Equation (1) The parallel conversion output of the S / P converter 102 is as shown in Equation (1).
  • n indicates each subcarrier.
  • IFFT 212 calculation is performed only for complex symbols of subcarriers necessary for PA control among these subcarriers, and complex symbols of other subcarriers are treated as zero.
  • the selection of the complex symbol of the subcarrier can be performed not only by providing a selection circuit in the IFFT 212 but also by an output circuit to the IFFT 212 in the S / P converter 102. Furthermore, since the PA control is intended to compensate for nonlinear distortion of the carrier band OFDM signal, the baseband signal used for compensation has the lowest subcarrier frequency as shown in equations (10) and (11). It can be generated by shifting to a frequency.
  • control frequency band can be further reduced, leading to a reduction in the amount of computation in digital processing and the introduction of a low-speed analog processing system.
  • the PA control circuit 214 since the PA control circuit 214 generates a control signal by selectively inputting a part of the OFDM symbol signal, the control frequency band can be limited without the BPF 121. As a result, the calculation amount and analog circuit cost can be suppressed, and further, the circuit scale and power consumption can be suppressed.
  • the baseband signal used for compensation can be generated by shifting the subcarrier frequency to the lowest frequency.
  • the control frequency band can be further reduced, the amount of digital processing can be reduced, and a low-speed analog processing system can be introduced.
  • the basic configuration is the same as that of the first embodiment, but a different contrivance is made for the generation of the PA control signal.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an OFDM modulated wave transmitting apparatus according to the third embodiment. It should be noted that portions corresponding to those in FIG. In the third embodiment, instead of the P / S conversion and GI addition circuit 113 and the PA control circuit 114 of the OFDM modulated wave transmission apparatus 100 of FIG. 1, a P / S conversion and GI addition circuit 313 and a PA control circuit are provided. (Control circuit) 314 is provided. Also, IFFT 112 is omitted.
  • the IFFT 103 outputs complex time waveform data, which is a fast inverse Fourier transform output, to the P / S conversion and GI addition circuits 104 and 313.
  • the P / S conversion and GI addition circuit 313 receives the complex time waveform data from the IFFT 103 and outputs a complex digital baseband signal for PA control, which is a complex number, to the digital filter 121.
  • complex time waveform data which is a fast inverse Fourier transform output of IFFT 103, is directly input to P / S conversion and GI addition circuit 313, and IFFT 112 is omitted. It is possible to reduce the power consumption caused by.
  • the P / S conversion and GI addition circuit 313 selects, fetches and processes only the upper bit data satisfying the number of significant digits necessary for PA control from the complex time waveform data from the IFFT 103, Similarly, a complex digital baseband signal for PA control with a reduced number of effective bits is generated. As a result, compared with the case where all the information of the complex time waveform data is input and processed, the circuit scale, the calculation amount, and the power consumption caused by them can be reduced.
  • the PA control circuit 314 receives complex time waveform data from the IFFT 103 and generates a control signal to the DC / DC converter 116 and PA 111. Inverse Fourier transform calculation for obtaining complex time waveform data can be omitted. As a result, it is possible to suppress the circuit scale, the amount of calculation, and further the power consumption.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an OFDM modulated wave transmission apparatus according to the fourth embodiment. It should be noted that portions corresponding to those in FIG. In the fourth embodiment, a PA control circuit (control circuit) 414 and a control signal conversion circuit 424 are provided instead of the PA control circuit 114 and the control signal conversion circuit 124 of the OFDM modulated wave transmission apparatus 100 of FIG. Yes. As described below, as an option, a symbol mapping circuit 401 is provided instead of the symbol mapping circuit 101, and an IFFT 412 is provided instead of the IFFT 112.
  • the control signal conversion circuit 424 recognizes whether or not the carrier band OFDM signal to be amplified by the PA 111 is within the band that the PA control circuit 414 can follow. If it is determined that the signal is outside the band that cannot be followed, the output voltage of the DC / DC converter 116 is stopped from following the OFDM signal amplitude, and the power supply control signal and the PA control signal at which the nonlinear distortion of the PA 111 is the lowest are obtained. Output.
  • band information (Bandwidth) may be input to the control signal conversion circuit 424 from the outside of the OFDM modulated wave transmission apparatus 400. Further, since the symbol mapping circuit 401 and the IFFT 412 recognize the subcarrier band to be used, the band information may be input to the control signal conversion circuit 424 from these.
  • band information is input to the PA control circuit 414. Therefore, when the control signal conversion circuit 424 recognizes that a wideband OFDM modulated wave signal exceeding the control band of the PA control circuit 414, PA111, and the DC / DC converter 116 is generated, the control signal conversion circuit 424 converts the control signal into an arithmetic control signal. Regardless, the power having a predetermined voltage and the PA control signal can be supplied to the PA 111. As a result, when the frequency of generating a broadband OFDM modulated wave signal is low, the cost can be reduced and the power consumption can be reduced.
  • the analog filter 110 based on the OFDM symbol signal, IFFT 103, P / S conversion and GI addition circuit 104, timing adjustment circuit 106, D / A converter 107, frequency converter 108, local oscillator 109,
  • the analog filter 110 generates an OFDM modulated wave signal
  • the PA control circuit 114, the power source 115, and the DC / DC converter 116 generate power having a predetermined voltage and a PA control signal. Therefore, it is only necessary to perform an arithmetic operation with an effective number of digits suitable for each signal generation, and the scale of the arithmetic circuit and the amount of arithmetic processing can be reduced. As a result, the arithmetic operation is speeded up and the power consumption is reduced.
  • the symbol mapping circuit 101 is a multi-level radio modulation system that is susceptible to nonlinear distortion by an amplifier, a subcarrier segment that is set to high power that is dominant with respect to the occurrence of nonlinear distortion, or a subcarrier that is just used. By preferentially assigning carriers to low-frequency subcarriers, the operation speed of the PA control circuit 114 can be reduced. Furthermore, by fixing the allocation to the subcarriers with a low frequency, it is possible to reduce the amount of calculation and to configure the circuit with a low speed circuit. Furthermore, since the input of the PA control circuit 114 is a digital signal, it can be made less susceptible to noise and interference from the surroundings.
  • the PA control circuit 214 generates a control signal by selectively inputting a part of the OFDM symbol signal, so that the control frequency band can be limited without the BPF 121.
  • the baseband signal used for compensation can be generated by shifting the subcarrier frequency to the lowest frequency.
  • the control frequency band can be further reduced, the amount of digital processing can be reduced, and a low-speed analog processing system can be introduced.
  • the PA control circuit 314 receives complex time waveform data from the IFFT 103 and generates a control signal to the DC / DC converter 116 and PA 111. Inverse Fourier transform calculation for obtaining control complex time waveform data can be omitted. As a result, it is possible to suppress the circuit scale, the amount of calculation, and further the power consumption.
  • the PA control circuit 414 receives the band information, so that the wideband OFDM modulation wave exceeding the control band of the PA control circuit 414, PA111, and DC / DC converter 116 is obtained.
  • the PA control circuit 414 receives the band information, so that the wideband OFDM modulation wave exceeding the control band of the PA control circuit 414, PA111, and DC / DC converter 116 is obtained.
  • the present invention can be applied to a broadcast wireless communication device, a mobile wireless communication device, a subscriber wireless communication device, and a wireless local area network device using the OFDM method.

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Abstract

　ＯＦＤＭ変調波送信装置において、シンボルマッピング回路、Ｓ／Ｐ変換器は、送信データからＯＦＤＭシンボル信号を生成する。ＩＦＦＴ、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路、タイミング調整回路、Ｄ／Ａ変換器、周波数変換器、局部発振器、アナログフィルタは、ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成する。ＰＡ制御回路は、ＯＦＤＭシンボル信号の帯域を制限し、電源制御信号とＰＡ制御信号とを生成する。ＰＡは、ＤＣ／ＤＣ変換器から供給される電圧を電源電圧とし、ＰＡ制御信号に基づいてＯＦＤＭ変調波信号を増幅して出力する。

Description

ＯＦＤＭ変調波送信装置、ＯＦＤＭ変調波送信方法、及びプログラム
　本発明は、特に、送信電力増幅器を内蔵するＯＦＤＭ変調波送信装置、ＯＦＤＭ変調波送信方法、及びプログラムに関する。
　ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式は、複数の狭帯域サブキャリアを用い、その各々を変調して信号を伝達する。したがって、ＯＦＤＭ方式は、全体としての周波数スペクトルが方形に近く、周波数利用効率が高い。また、ＯＦＤＭ方式においては、シングルキャリアに比べて、シンボル長を長くできるために、遅延波に対する耐性を持つ。更に、ＯＦＤＭ方式は、ガードインターバルを付加することにより、マルチパス環境に強くすることができる。
　また、ＯＦＤＭ方式を用いたＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式では、複数の情報伝送先にサブキャリアを割り振ることにより、同時に複数の相手に対し情報を伝達することができる。
　日本の地上ディジタルテレビジョン放送方式であるＩＳＤＢ－Ｔ方式（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）では、ＢＳＴ－ＯＦＤＭ（Band Segmented Transmission-OFDM）方式が採用されている。ＢＳＴ－ＯＦＤＭ方式は、ＯＦＤＭ方式におけるサブキャリアを、セグメントと呼ばれるグループに分け、セグメントを用途毎に割り振ることにより、用途に応じて、より適切な設定（無線変調方式，送信電力等）を選択することが可能である。
　更に、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で策定されているＬＴＥ（Long Term Evolution）システムにおいては、基地局から移動局への下りリンクにはＯＦＤＭＡ方式、移動局から基地局への上りリンクにはＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）－Ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭに基づくＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。
　ＤＦＴ－Ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭに基づくＳＣ－ＦＤＭＡ方式とは、送信すべきシンボル系列の時間波形を離散フーリエ変換（ＤＦＴ）した上でＯＦＤＭ方式の入力とするものである。ＯＦＤＭに入力されたＤＦＴ出力である送信すべきシンボル系列時間波形の各周波数成分は、サブキャリアマッピングにおいて、予め基地局から指示されたサブキャリアに割り当てられる。割り当てられるサブキャリアの数は、需要に応じて設定され、全てのサブキャリアが割り当てられるとは限らない。
　ＯＦＤＭ方式は、多数のサブキャリアからなるマルチキャリア伝送であり、その出力であるＯＦＤＭ信号は、各サブキャリアのピーク値が重なった場合には、大きなピーク電力を持つ。ベースバンドにおけるＯＦＤＭ信号波形の例を図６に示す。このようなＯＦＤＭ信号が、非線形性を有する電力増幅器に入力された場合、伝送特性の劣化、帯域外輻射の増大等の好ましくない特性劣化を引き起こす。ゆえに、ＯＦＤＭ変調波送信装置においては、非線形歪みの少ない電力増幅器が求められる。
　一般に、同一出力電力で比較した場合、飽和出力電力の大きな増幅器ほど非線形歪みは小さくなる。しかし、そのような増幅器は、非線形歪みが問題とならない小信号時に消費する電力が大きくなるため、電力効率の点で好ましくない。よって電力効率を落とさずに非線形歪みを改善できる対策が必要である。
　ＯＦＤＭにおける非線形歪の対策として、ピーク電力発生時線形性改善方式が、例えば、特許文献１に提案されている。このピーク電力発生時線形性改善方式は、大きなピーク電力が発生したときに、電力増幅器に、一時的に、高電圧、または大電流を印加して、線形性を改善する。この方式は、大電力増幅器の部品の最大定格を超えない範囲で、かつ、信頼性に悪影響を与えない範囲で、ＯＦＤＭ信号の伝送特性、帯域外輻射特性を改善できる。
日本国特開２００１－２９２０３４号公報
　しかしながら、上述した特許文献１によるピーク電力発生時線形性改善方式においては、以下の問題が存在する。
　第１の問題点は、回路規模が大きくなることである。その理由は、デジタル信号処理により生成されるＯＦＤＭ信号を一旦アナログ信号に変換後、再度、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換して制御に用いるので、Ａ／Ｄ変換回路を追加して設ける必要があるためである。
　第２の問題点は、回路が周囲からの雑音や干渉に弱いことである。その理由は、デジタル信号処理により生成されるＯＦＤＭ信号をアナログ信号に変換後、再度、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換して制御に用いるので、デジタル回路に比べ、雑音に弱いアナログ回路を使用する必要があるためである。特に、送信器の出力は、大電力である場合が多いため、この出力が干渉しないように対策を講じる必要がある。
　したがって、デジタル信号処理により生成されるＯＦＤＭ信号は、デジタル信号のまま処理されることが望ましい。
　第３の問題点は、ＯＦＤＭ信号をデジタル信号のまま信号処理した場合、消費電力が大きいことである。その理由は、デジタル演算を多用することによる消費電力の増加による。特に、ＢＳＴ－ＯＤＦＭ方式や、ＤＦＴ－Ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭに基づくＳＣ－ＦＤＭＡ方式のように、サブキャリアの使用状況が不均一な方式において、電力効率を改善できないことが問題である。その理由は、サブキャリアの使用状況が不均一な場合において、各サブキャリアの使用状況を識別することができず、個々のサブキャリアの使用状況に適した処理を行うことによる消費電力の削減ができないためである。
　第４の問題点は、上記回路規模の増大、雑音や干渉への対策、消費電力の増大に起因して、コストが増大することである。
　本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、回路規模を小さくでき、周囲からの雑音や、干渉に強くでき、消費電力を低減することができ、低コスト化を図ることができるＯＦＤＭ変調波送信装置、ＯＦＤＭ変調波送信方法、およびそのプログラムを提供することにある。
　上述した課題を解決するために、本発明のＯＦＤＭ変調波送信装置は、送信データからＯＦＤＭシンボル信号を生成するＯＦＤＭシンボル信号生成回路と、前記ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成するＯＦＤＭ信号生成回路と、前記ＯＦＤＭシンボル信号から、電源制御信号とＰＡ制御信号とを生成する制御回路と、前記制御回路により生成された電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御する変換器と、前記変換器により制御された出力電圧と前記制御回路により生成されたＰＡ制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記ＯＦＤＭ信号生成回路により生成されたＯＦＤＭ変調波信号を増幅して出力する増幅器とを備える。
　また、本発明のＯＦＤＭ変調波送信方法は、送信データからＯＦＤＭシンボル信号を生成する第１のステップと、前記ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成する第２のステップと、前記ＯＦＤＭシンボル信号から、電源制御信号とＰＡ制御信号とを生成する第３のステップと、前記電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御する第４のステップと、前記制御された出力電圧と前記ＰＡ制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記ＯＦＤＭ変調波信号を増幅して出力する第５のステップとを含む。
　また、本発明のＯＦＤＭ変調波送信プログラムは、ＯＦＤＭ変調波送信装置を制御するコンピュータに、送信データからＯＦＤＭシンボル信号を生成するＯＦＤＭシンボル信号生成機能、前記ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成するＯＦＤＭ信号生成機能、前記ＯＦＤＭシンボル信号から、電源制御信号とＰＡ制御信号とを生成する制御機能、前記電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御する変換機能、前記制御された出力電圧と前記ＰＡ制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記ＯＦＤＭ変調波信号を増幅して出力する増幅機能を実現させる。
　本発明によれば、増幅器の電力効率と非線形歪み改善のために付加される回路をデジタル回路とし、雑音や、干渉への耐性を高めると共に、デジタル演算を限定することにより、演算量や、演算に必要な回路規模を削減することができ、そこで消費される電力を削減することができる。
本発明の第１実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による変形例を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。 ＯＦＤＭ変調波送信装置におけるＯＦＤＭベースバンド信号波形を示す概念図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の第１実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。図において、ＯＦＤＭ変調波送信装置１００は、シンボルマッピング回路（Ｓｙｍｂｏｌ　Ｍａｐｐｅｒ）１０１、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器１０２、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換器）１０３、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換及びガードインターバル（ＧＩ）付加回路１０４、タイミング調整回路（Ｔｉｍｉｎｇ）１０６、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器１０７、周波数変換器（Ｍｉｘｅｒ）１０８、局部発振器（ＬＯ　ＯＳＣ）１０９、アナログフィルタ（ＢＰＦ）１１０、ＰＡ（電力増幅器）１１１、ＰＡ制御回路（制御回路）（ＣＯＮＴ）１１４、電源（ＰＳ）１１５、およびＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）１１６から構成される。なお、本実施形態におけるＯＦＤＭ変調波送信装置は、シンボルマッピング回路１０１、およびＳ／Ｐ変換器１０２によりＯＦＤＭシンボル信号生成回路を構成し、ＩＦＦＴ１０３、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１０４、タイミング調整回路１０６、Ｄ／Ａ変換器１０７、周波数変換器１０８、局部発振器１０９、アナログフィルタ１１０によりＯＦＤＭ信号生成回路を構成している。
　ＰＡ制御回路（制御回路）１１４は、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換器）１１２、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１１３、デジタルフィルタ（ＢＰＦ）１２１、実数成分抽出回路（Ｒｅａｌ）１２２、振幅検出回路（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１２３、制御信号変換回路（Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ＆Ｔａｂｌｅ）１２４、タイミング調整回路（Ｔｉｍｉｎｇ）１２５及び１２６から構成される。
　シンボルマッピング回路１０１は、送信データを含むビット列を入力し、ＯＦＤＭのサブキャリア毎のシンボルを、Ｓ／Ｐ変換器１０２へ出力する。各々のシンボルは、位相平面上の振幅と位相の組み合わせに一対一対応している。Ｓ／Ｐ変換器１０２は、ＯＦＤＭのサブキャリア毎のシンボルを入力し、パラレル変換出力をＩＦＦＴ１０３及び１１２へ出力する。
　ＩＦＦＴ１０３は、パラレル変換されたＯＦＤＭのサブキャリア毎のシンボルを入力し、高速逆フーリエ変換して出力する。Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１０４は、ＩＦＦＴ１０３からの高速逆フーリエ変換出力を入力し、複素数である複素デジタルベースバンド信号を出力する。
　タイミング調整回路１０６は、複素デジタルベースバンド信号を入力し、予め決められた時間だけ遅延させて出力する。Ｄ／Ａ変換器１０７は、タイミング調整回路１０６の出力である複素デジタルベースバンド信号を入力し、同相信号（Ｉ信号）と直交信号（Ｑ信号）を有する複素アナログベースバンド信号を出力する。
　周波数変換器１０８は、複素アナログベースバンド信号と、局部発振器１０９の出力である局部発振信号とを入力し、搬送帯域ＯＦＤＭ信号を生成する。アナログフィルタ１１０は、周波数変換器１０８からの搬送帯域ＯＦＤＭ信号を入力し、不要波を除去してＰＡ１１１へ出力する。
　一方、ＰＡ制御回路１１４のＩＦＦＴ１１２には、Ｓ／Ｐ変換器１０２からのパラレル変換出力が入力される。ＩＦＦＴ１１２は、パラレル変換出力を入力し、高速逆フーリエ変換してＰＡ制御用複素時間波形データを出力する。Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１１３は、ＩＦＦＴ１１２からの高速逆フーリエ変換出力を入力し、複素数であるＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号を出力する。
　デジタルフィルタ１２１は、ＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号を入力し、不要帯域の成分を除去して出力する。実数成分抽出回路１２２は、デジタルフィルタ１２１の出力であるＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号を入力し、その実数成分であるＰＡ制御用実デジタルベースバンド信号を出力する。振幅検出回路１２３は、ＰＡ制御用実デジタルベースバンド信号を入力し、振幅信号を出力する。
　制御信号変換回路１２４は、振幅信号を入力し、電源制御信号、及びＰＡ制御信号を生成して出力する。タイミング調整回路１２５は、電源制御信号を入力し、予め決められた時間だけ遅延させて出力する。タイミング調整回路１２６は、ＰＡ制御信号を入力し、予め決められた時間だけ遅延させて出力する。ＤＣ／ＤＣ変換器１１６は、タイミング調整回路１２５からの電源制御信号を入力し、この電源制御信号に基づいて、電源１１５から供給される電力の電圧を変換し、電圧変換後電力をＰＡ１１１に出力する。
　ＰＡ１１１は、アナログフィルタ１１０からの搬送帯域ＯＦＤＭ信号、タイミング調整回路１２６からのＰＡ制御信号、及びＤＣ／ＤＣ変換器１１６からの電圧変換後電力を入力し、増幅された搬送帯域ＯＦＤＭ信号を出力する。
　次に、第１実施形態の動作について説明する。
　ＯＦＤＭ変調波送信装置１００に入力された送信データを含むビット列は、シンボルマッピング回路１０１に入力される。ＯＦＤＭでは、複数のサブキャリアをそれぞれデジタル変調してデータ伝送を行う。デジタル変調は、位相平面上の離散的な位置（シンボル点）にデータを対応付けて伝送する。
　例えば、ＱＰＳＫ変調方式であれば、４つのシンボル点が定義され識別されるので、１シンボルで２ビットの情報が伝送される。同様に、６４ＱＡＭ変調方式であれば、６４のシンボル点が定義され、１シンボルで６ビットの情報が伝送される。伝送すべきデータを、これらのシンボル点、言い換えると、シンボル点に対応する位相平面上の離散的な位置座標に対応付けることを、マッピングと呼ぶ。
　シンボルマッピング回路１０１は、入力された送信データを含むビット列を、サブキャリアに分配し、さらに各サブキャリア毎のシンボル点にマッピングして出力する。したがって、シンボルマッピング回路１０１の出力には、サブキャリア周波数と、各々のサブキャリアに対応付けられたシンボル点情報とが含まれる。シンボル点情報は、極座標形式の場合には、離散的な振幅、及び位相として、直交座標形式の場合には、離散的な同相成分、及び直交成分の座標値として与えられる。単一のシンボル点情報を、複素シンボルと呼ぶことにする。
　ここでは、直交座標形式の場合を例として、ｎ番目のサブキャリアを変調する複素シンボルｄｎを、次式（１）で定義する。また、ｊは虚数単位を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　時系列データであるシンボルマッピング回路１０１の出力は、Ｓ／Ｐ変換器１０２にて、ＩＦＦＴ１０３が高速逆フーリエ変換できるようパラレルデータに変換される。ここでは複素シンボルｄｎとして、シリアルからパラレルへの変換が行われる。これは高速逆フーリエ変換に関するサブキャリアの割り当てでもある。
　パラレル変換されてＯＦＤＭの各サブキャリアに割り当てられた複素シンボルｄｎは、ＩＦＦＴ１０３にて高速逆フーリエ変換され、パラレルデータである複素時間波形データｕ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝、（ｋ＝０，１，２，…，Ｎ－１）として出力される。複素時間波形データｕ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝は、次式（２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ＩＦＦＴ１０３の出力であるパラレル複素時間波形データｕ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝は、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１０４にて、ガードインターバルデータを付加され、さらに、シリアル時系列データに変換されて、複素数である複素デジタルベースバンド信号として出力される。数式（２）におけるｋ＝０～Ｎ－１の区間がＯＦＤＭとして１シンボルの時間長となっており、これをＯＦＤＭシンボルと呼ぶ。ガードインターバルとは遅延波の干渉を防ぐため、ＯＦＤＭシンボル間に設けられた時間間隙で、一般にはＯＦＤＭシンボルの先頭に設けられ、等しい時間長のＯＦＤＭシンボル末尾波形が充当される。
　複素デジタルベースバンド信号は、タイミング調整回路１０６にて、予め決められた時間だけ遅延された後、出力される。ＰＡ１１１は、ＰＡ制御回路１１４から制御される。
　一方、ＰＡ１１１への搬送帯域ＯＦＤＭ信号は、ＰＡ１１１の制御設定が完了した以降に入力される必要があり、ＰＡ制御回路１１４の遅延時間を補償するだけの遅延がタイミング調整回路１０６にてなされる。
　Ｄ／Ａ変換器１０７は、タイミング調整回路１０６の出力である複素デジタルベースバンド信号を入力し、次式（３）、（４）で示す、同相信号（Ｉ信号）ＳＩ（ｔ）と直交信号（Ｑ信号）ＳＱ（ｔ）を有する、アナログ波形である複素アナログベースバンド信号を出力する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　複素アナログベースバンド信号の同相信号（Ｉ信号）ＳＩ（ｔ）と直交信号（Ｑ信号）ＳＱ（ｔ）は、周波数変換器１０８にて、局部発振器１０９の出力であり、搬送波に相当する局部発振信号と混合され、イメージ成分をキャンセルされて、次式（５）で示す搬送帯域ＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）に変換される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　周波数変換器１０８からの搬送帯域ＯＦＤＭ信号は、アナログフィルタ１１０にて不要波を除去された後、ＰＡ１１１へ出力される。
　一方、Ｓ／Ｐ変換器１０２によりパラレル変換されたＯＦＤＭのサブキャリア毎のシンボル点情報は、ＰＡ制御回路１１４へも入力される。ＰＡ制御回路１１４へ入力される複素シンボルをｃｎ（ｎ＝０，…，Ｎ－１）とする。
　ＰＡ制御回路１１４へ入力されたＳ／Ｐ変換器１０２のパラレル変換出力は、ＩＦＦＴ１１２にて高速逆フーリエ変換され、次式（６）で示す、パラレルデータであるＰＡ制御用複素時間波形データｖ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝、（ｋ＝０，１，２，…，Ｎ－１）として出力される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで、複素シンボルｃｎは、複素シンボルｄｎに対応し、ＰＡ制御用複素時間波形データｖ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝は、複素時間波形データｕ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝に対応し、データ数は同じである。しかし、ＰＡ制御は、信号生成ほど、演算精度を必要としない。したがって、ｃｎとｖ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝とは、各々、ｄｎとｕ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝に比べ、演算有効桁数を下げることにより、演算回路の規模や、演算処理量を下げることができ、その結果、演算の高速化や、消費電力の低減化、低コスト化を図ることができる。
　ＩＦＦＴ１１２の出力であるＰＡ制御用複素時間波形データｖ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝は、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ期間波形付加回路１１３にて、ガードインターバルデータを付加され、さらに、シリアル時系列データに変換されて、複素数であるＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号として出力される。ＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号は、デジタルフィルタ１２１にて所要帯域が抽出され、出力される。
　ＰＡ制御回路１１４が全てのサブキャリアに追従して、ＰＡ１１１へ電源電圧や、ＰＡ制御信号を供給するためには、最も低いサブキャリア周波数以下から最も高いサブキャリア周波数以上までの制御帯域を持つ広帯域な回路が必要となる。広帯域化は、デジタル処理においては演算量の増大に伴う、回路規模の増大や消費電力の増大、アナログ処理においては広帯域なアナログ回路の導入や消費電力の増大を生じ、さらにはいずれもコスト増につながる。
　一方、ＯＦＤＭ方式においては、先に述べた通り、サブキャリアやサブキャリアのセグメント毎に無線変調方式および送信電力を設定したり、一部のサブキャリアのみを使用することが可能である。増幅器による非線形歪みの影響を受けやすい多値無線変調方式、非線形歪みの発生について支配的である高電力に設定されたサブキャリアのセグメント、あるいはまさに使用されているサブキャリアの周波数帯域だけに上記制御帯域を設定できれば、デジタル処理の演算量削減や狭帯域ではあるが安価なアナログ処理系の導入が可能となり、消費電力および回路コストを抑制することができる。
　そこで、本第１実施形態では、デジタルフィルタ１２１を設置し、制御帯域を制限することで、上記効果を得るようにしている。
　また、シンボルマッピング回路１０１が、増幅器による非線形歪みの影響を受けやすい多値無線変調方式、非線形歪みの発生について支配的である高電力に設定されているサブキャリアのセグメント、あるいはまさに使用されるサブキャリアを、優先して低い周波数のサブキャリアに割り当てることにより、ＰＡ制御回路１１４の動作速度を下げることができる。さらに、低い周波数のサブキャリアへ割り当てを固定することで、演算量の削減や低速な回路での構成が可能となり、その結果、消費電力や、回路コストを抑制することができる。これらも、帯域制限による改善の一つと考えることができる。
　デジタルフィルタ１２１の出力であるＰＡ制御用デジタルベースバンド信号は、実数成分抽出回路１２２にて、その実数成分が抽出され、ＰＡ制御用実デジタルベースバンド信号として出力される。ＰＡ制御用実デジタルベースバンド信号は、振幅検出回路１２３にて、その振幅が求められ、振幅信号に変換される。振幅を検出する方法の一つとして、絶対値を求める方法がある。振幅信号は、制御信号変換回路１２４に入力され、電源制御信号、及びＰＡ制御信号に変換される。
　電源制御信号は、タイミング調整回路１２５にて、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６の応答遅延を補償するよう予め決められた時間だけ遅延されて、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６に入力される。ＤＣ／ＤＣ変換器１１６は、電源制御信号に基づいた電圧を、ＰＡ１１１に供給する。一方、ＰＡ制御信号は、タイミング調整回路１２６にて、ＰＡ１１１の応答遅延を補償するよう予め決められた時間だけ遅延されて、ＰＡ１１１に供給される。
　ＰＡ１１１は、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６から供給される電圧を電源電圧とし、ＰＡ制御信号に基づいて内部バイアス電流および電圧を設定して、アナログフィルタ１１０からの搬送帯域ＯＦＤＭ信号を増幅して出力する。
　振幅信号は、ＰＡ１１１が増幅すべき搬送帯域ＯＦＤＭ信号の振幅を示している。ＯＦＤＭ信号の振幅が大きいとき、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６は、電源制御信号により、高い電圧をＰＡ１１１に供給するよう制御される。この結果、ピーク電力時にも、非線形歪み発生を抑制することができる。また、ＰＡ制御信号により、ＰＡ１１１の内部バイアス電流や、電圧を、非線形歪み発生を抑制するように制御する。具体的には、増幅素子がバイポーラトランジスタの場合はベース電流を制御しコレクタ電流を、電界効果トランジスタの場合はゲート電圧を制御しドレイン電流を制御する。制御方法の一つとして、非線形歪みを抑制したいときに、信号無入力時のコレクタ電流やドレイン電流を増やす方法がある。
　一方、ＯＦＤＭ信号の振幅が小さいときには、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６からＰＡ１１１に供給する電圧は低い方が、またＰＡ１１１内部のトランジスタ等に流れる電流は少なく設定される方が、電力の利用効率が高まる。よって、電源制御信号や、ＰＡ制御信号は、上記を満たすよう制御される。
　上記、制御信号変換回路１２４による振幅信号を元にした電源制御信号や、ＰＡ制御信号の生成は、予め設定された変換テーブル、関数式、あるいはこれら両方に基づいて行われる。また、変換テーブルの利用には、テーブル値の内挿や外挿演算も併用される。
　ＤＣ／ＤＣ変換器１１６の出力電圧制御とＰＡ１１１のバイアス制御とには、各々、遅延が存在する。また、非線形歪み抑圧制御は、増幅される信号の小振幅から大振幅への遷移に先行して開始され、逆に、大振幅から小振幅への遷移からは遅れて終了するようにヒステリシス状に制御されることが好ましい。そこで、制御信号変換回路１２４とタイミング調整回路１２５、１２６が協調し、ヒステリシス制御を行う。具体例として、制御信号変換回路１２４が非線形歪み抑圧を行う期間の延長処理を分担し、タイミング調整回路１２５および１２６が、遅延特性差分を吸収することによって、前記信号振幅の遷移方向に対応したヒステリシス制御を実現する。
　なお、ＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)－Ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭに基づくＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式においては、Ｓ／Ｐ変換器１０２と、ＩＦＦＴ１０３及びＩＦＦＴ１１２との間に、図２に示すように、「離散フーリエ変換－サブキャリアマッピング回路」、すなわち、離散フーリエ変換器（ＤＦＴ）１３０と、サブキャリアマッピング回路１３１とが介挿されるが、この場合も上記と同じ効果を有する。
　上述した第１実施形態によれば、ＯＦＤＭシンボル信号に基づいて、ＩＦＦＴ１０３、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１０４、タイミング調整回路１０６、Ｄ／Ａ変換器１０７、周波数変換器１０８、局部発振器１０９、アナログフィルタ１１０がＯＦＤＭ変調波信号を生成し、ＰＡ制御回路１１４、電源１１５、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６が所定の電圧を有する電力とＰＡ制御信号とを生成する。よって、各々の信号生成において適した有効桁数の演算を行えばよく、演算回路の規模や、演算処理量を下げることができる。その結果、演算の高速化や、消費電力の低減化を図ることができる。
　また、デジタルフィルタ１２１を備え、制御信号（電源制御信号や、ＰＡ制御信号）の制御帯域を制限しているため、消費電力や、回路コストを抑制することができる。
　また、シンボルマッピング回路１０１が、増幅器による非線形歪みの影響を受けやすい多値無線変調方式、非線形歪みの発生について支配的である高電力に設定されているサブキャリアのセグメント、あるいはまさに使用されるサブキャリアを、優先して低い周波数のサブキャリアに割り当てることにより、ＰＡ制御回路１１４の動作速度を下げることができる。さらに、低い周波数のサブキャリアへ割り当てを固定することで、演算量の削減や低速な回路での構成が可能となり、その結果、消費電力や、回路コストを抑制することができる。
　さらに、ＰＡ制御回路１１４の入力をデジタル信号としているので、周囲からの雑音や干渉の影響を受け難くすることができる。
＜第２実施形態＞
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。
　本第２実施形態では、基本的構成は第１実施形態と同様であるが、ＰＡ制御用信号の生成についてさらに工夫している。
　図３は、本第２実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。本第２実施形態では、図１のＯＦＤＭ変調波送信装置１００のＩＦＦＴ１１２、ＰＡ制御回路１１４に替えて、各々、ＩＦＦＴ２１２、ＰＡ制御回路（制御回路）２１４を備えている。また、デジタルフィルタ１２１が省かれている。
　Ｓ／Ｐ変換器１０２は、ＯＦＤＭのサブキャリア毎の複素シンボルを入力し、パラレル変換出力をＩＦＦＴ１０３及び２１２へ出力する。ＩＦＦＴ２１２は、パラレル変換出力を入力し、その一部を内蔵する選択回路（図示しない）で選択し、高速逆フーリエ変換してＰＡ制御用複素時間波形データを出力する。Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１１３は、ＩＦＦＴ２１２からの高速逆フーリエ変換出力を入力し、複素数であるＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号を出力する。実数成分抽出回路１２２は、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１１３の出力であるＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号を入力し、その実数成分であるＰＡ制御用実デジタルベースバンド信号を出力する。
　次に、図３に示すＯＦＤＭ変調波送信装置２００の動作のうち、第１実施形態のＯＦＤＭ変調波送信装置１００とは異なる動作について説明する。
　Ｓ／Ｐ変換器１０２のパラレル変換出力は、数式（１）の通りである。数式（１）において、ｎは、各々のサブキャリアを示している。ＩＦＦＴ２１２では、これらのサブキャリアの内、ＰＡ制御に必要なサブキャリアの複素シンボルについてのみ演算が行なわれ、それ以外のサブキャリアの複素シンボルは０として扱われる。
　以下、例としてｍｓ番目からｍｅ番目（０≦ｍｓ＜ｍｅ≦Ｎ－１）のサブキャリアのシンボル情報が選択された場合を示す。ＩＦＦＴ２１２の入力ｃｍ（ｍ＝０，…，Ｎ－１）は、次式（７）、（８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　ＩＦＦＴ２１２は、高速逆フーリエ変換を行い、次式（９）で示す、パラレルデータであるＰＡ制御用複素時間波形データｗ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝、（ｋ＝０，１，２，…，Ｎ－１）を出力する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　上記数式（９）を数式（６）と比較すると、加算範囲の差分から明らかに演算量が減っていることが分かる。また、数式（７）、数式（８）で示されたサブキャリアの複素シンボルの選択は、演算を要するサブキャリアを限定することであり、高速逆フーリエ変換により出力されるＰＡ制御用複素時間波形データｗ｛ｋ／（Ｎｆ０）｝を帯域制限することでもある。よって、図１におけるデジタルフィルタ１２１と同じ効果を有する。更に、本第２実施形態では、サブキャリア毎にフィルタを設定することができるので、ＯＦＤＭ信号の用途に適したフィルタ効果をより柔軟に得ることができる。なお、上記例では、周波数の連続した（隣接した）サブキャリアを選択した場合を示したが、不連続なサブキャリアを選択しても構わない。
　また、ＩＦＦＴ２１２の入力ｃｍに０を代入するに当たっては、単純に演算データとして０を代入し計算するだけでなく、ＩＦＦＴの演算（一般には、バタフライ演算等が知られている）において、０の乗算が発生する計算パスをバイパスする処理を行うことで、演算量や、それによる電力消費を抑制することができる。また、使用するサブキャリアが一部の周波数に固定されている場合には、回路的に使用しないサブキャリアに対応する演算器を省くことで、回路規模を小さくすることができる。
　サブキャリアの複素シンボルの選択は、ＩＦＦＴ２１２内に選択回路を設けるだけでなく、Ｓ／Ｐ変換器１０２内のＩＦＦＴ２１２への出力回路にて行うこともできる。さらに、ＰＡの制御は、搬送帯域ＯＦＤＭ信号の非線形歪みの補償が目的であるので、補償に用いるベースバンド信号は、数式（１０）、（１１）に示すように、サブキャリアの周波数を最も低い周波数にシフトさせて生成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　この結果、さらに制御周波数帯域を下げることができ、デジタル処理の演算量削減や低速なアナログ処理系の導入につながる。
　上述した第２実施形態によれば、ＰＡ制御回路２１４は、ＯＦＤＭシンボル信号の一部を選択入力して制御信号を生成するので、ＢＰＦ１２１が無くとも制御周波数帯域を制限することができる。その結果、演算量やアナログ回路コストを抑制することができ、さらに、回路規模や、消費電力を抑制することができる。
　また、本第２実施形態によれば、補償に用いるベースバンド信号は、サブキャリアの周波数を最も低い周波数にシフトさせて生成することができる。この結果、さらに制御周波数帯域を下げることができ、デジタル処理の演算量削減や低速なアナログ処理系の導入を図ることができる。
＜第３実施形態＞
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。
　本第３実施形態では、基本的構成は第１実施形態と同様であるが、ＰＡ制御用信号の生成についてさらに異なる工夫をしている。
　図４は、本第３実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。本第３実施形態では、図１のＯＦＤＭ変調波送信装置１００のＰ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１１３、ＰＡ制御回路１１４に替えて、各々、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路３１３、ＰＡ制御回路（制御回路）３１４を備えている。また、ＩＦＦＴ１１２が省かれている。
　ＩＦＦＴ１０３は、高速逆フーリエ変換出力である複素時間波形データを、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１０４、３１３へ出力する。Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路３１３は、ＩＦＦＴ１０３からの複素時間波形データを入力し、複素数であるＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号をデジタルフィルタ１２１へ出力する。
　次に、図４に示すＯＦＤＭ変調波送信装置３００の動作のうち、第１および第２実施形態とは異なる動作について説明する。
　本第３実施形態では、ＩＦＦＴ１０３の高速逆フーリエ変換出力である複素時間波形データを、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路３１３へ直接入力し、ＩＦＦＴ１１２を省いたことにより、回路規模や、演算量それらに起因した消費電力を削減できる。
　一方で、ＩＦＦＴ１１２が有する有効桁数の削減や、第２実施形態のＩＦＦＴ２１２が有するサブキャリア選択の効果は無くなる。それを補うため、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路３１３は、ＩＦＦＴ１０３からの複素時間波形データの内、ＰＡ制御に必要な有効桁数を満たす上位ビットのデータのみを選択して取り込み、処理し、同様に有効ビット数を削減したＰＡ制御用複素デジタルベースバンド信号を生成する。その結果、複素時間波形データの全ての情報を入力して処理した場合に比べ、回路規模、演算量、およびそれらに起因した消費電力を削減できる。
　上述した第３実施形態によれば、ＰＡ制御回路３１４は、ＩＦＦＴ１０３から複素時間波形データを入力して、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６やＰＡ１１１への制御信号を生成するので、複素シンボルからＰＡ制御用複素時間波形データを求める逆フーリエ変換演算を省略することができる。その結果、回路規模や、演算量の抑制、さらには消費電力を抑制することができる。
＜第４実施形態＞
　次に、本発明の第４実施形態について説明する。
　本第４実施形態では、その基本的構成は第１実施形態と同様であるが、ＰＡ制御用信号の生成についてさらに異なる工夫をしている。
　図５は、本第４実施形態によるＯＦＤＭ変調波送信装置を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。本第４実施形態では、図１のＯＦＤＭ変調波送信装置１００のＰＡ制御回路１１４、制御信号変換回路１２４に替えて、各々、ＰＡ制御回路（制御回路）４１４、制御信号変換回路４２４を備えている。
　また、以下に説明する通り、オプションとして、シンボルマッピング回路１０１に替えてシンボルマッピング回路４０１を備え、ＩＦＦＴ１１２に替えてＩＦＦＴ４１２を備えている。
　次に、図５に示すＯＦＤＭ変調波送信装置４００の動作のうち、第１～第３実施形態とは異なる動作について説明する。
　ＯＦＤＭ信号のサブキャリアが一部周波数のみ使用されることがあり、特に、高いサブキャリア周波数が使用される頻度が低い場合、図１のＰＡ制御回路１１４のコストや、消費電力とその効果とを比較した場合など、ＰＡ制御回路１１４の追随する周波数帯域を全てのサブキャリア帯域よりも狭めた方が、低速回路を利用できることによる低コスト化や、低速動作による消費電力の削減により、有利な場合がある。
　本第４実施形態では、このような条件において、制御信号変換回路４２４が、ＰＡ１１１が増幅しようとしている搬送帯域ＯＦＤＭ信号がＰＡ制御回路４１４の追従できる帯域内にあるか否かを認識し、もし追従できない帯域外にあると判断した場合には、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６の出力電圧をＯＦＤＭ信号振幅に追従させることを止め、ＰＡ１１１の非線形歪みが最も低くなる電源制御信号とＰＡ制御信号とを出力する。
　上記制御信号変換回路４２４による帯域認識に当たっては、ＯＦＤＭ変調波送信装置４００の外部から帯域情報（Bandwidth）を制御信号変換回路４２４へ入力してもよい。また、シンボルマッピング回路４０１や、ＩＦＦＴ４１２は、使用されるサブキャリア帯域を認識しているので、これらから帯域情報を制御信号変換回路４２４へ入力してもよい。
　上述した第４実施形態によれば、ＰＡ制御回路４１４には、帯域情報が入力される。したがって、制御信号変換回路４２４は、ＰＡ制御回路４１４、ＰＡ１１１、およびＤＣ／ＤＣ変換器１１６の制御帯域を超える広帯域のＯＦＤＭ変調波信号が生成されることを認識したときに、演算による制御信号に依らず、予め決められた電圧を有する電力とＰＡ制御信号とをＰＡ１１１に供給することができる。この結果、広帯域のＯＦＤＭ変調波信号が生成される頻度が低い場合に、低コスト化や、消費電力の削減を図ることができる。
　以下、上述した第１実施形態から第４実施形態の効果についてまとめておく。
　上述した第１実施形態によれば、ＯＦＤＭシンボル信号に基づいて、ＩＦＦＴ１０３、Ｐ／Ｓ変換及びＧＩ付加回路１０４、タイミング調整回路１０６、Ｄ／Ａ変換器１０７、周波数変換器１０８、局部発振器１０９、およびアナログフィルタ１１０がＯＦＤＭ変調波信号を生成し、ＰＡ制御回路１１４、電源１１５、およびＤＣ／ＤＣ変換器１１６が所定の電圧を有する電力とＰＡ制御信号とを生成する。よって、各々の信号生成において適した有効桁数の演算を行えばよく、演算回路の規模や、演算処理量を下げることができ、その結果、演算の高速化や、消費電力の低減化を図ることができる。
　また、デジタルフィルタ１２１を備え、制御信号（電源制御信号や、ＰＡ制御信号）の制御帯域を制限しているため、消費電力や、回路コストを抑制することができる。
　また、シンボルマッピング回路１０１が、増幅器による非線形歪みの影響を受けやすい多値無線変調方式、非線形歪みの発生について支配的である高電力に設定されているサブキャリアのセグメント、あるいはまさに使用されるサブキャリアを優先して低い周波数のサブキャリアに割り当てることにより、ＰＡ制御回路１１４の動作速度を下げることができる。さらに、低い周波数のサブキャリアへ割り当てを固定することで、演算量の削減や低速な回路での構成が可能となり、その結果、消費電力や、回路コストを抑制することができる。
　さらに、ＰＡ制御回路１１４の入力をデジタル信号としているので、周囲からの雑音や干渉の影響を受け難くすることができる。
　また、上述した第２実施形態によれば、ＰＡ制御回路２１４は、ＯＦＤＭシンボル信号の一部を選択入力して制御信号を生成するので、ＢＰＦ１２１が無くとも制御周波数帯域を制限することができる。その結果、演算量やアナログ回路コストを抑制することができ、さらに、回路規模や、消費電力を抑制することができる。
　また、第２実施形態によれば、補償に用いるベースバンド信号は、サブキャリアの周波数を最も低い周波数にシフトさせて生成することができる。この結果、さらに制御周波数帯域を下げることができ、デジタル処理の演算量削減や低速なアナログ処理系の導入を図ることができる。
　さらに、上述した第３実施形態によれば、ＰＡ制御回路３１４は、ＩＦＦＴ１０３から複素時間波形データを入力して、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６やＰＡ１１１への制御信号を生成するので、複素シンボルからＰＡ制御用複素時間波形データを求める逆フーリエ変換演算を省略することができる。その結果、回路規模や、演算量の抑制、さらには消費電力を抑制することができる。
　また、上述した第４実施形態によれば、ＰＡ制御回路４１４は、帯域情報が入力されることにより、ＰＡ制御回路４１４、ＰＡ１１１、ＤＣ／ＤＣ変換器１１６の制御帯域を超える広帯域のＯＦＤＭ変調波信号が生成されることを認識したときに、演算による制御信号に依らず、予め決められた電圧を有する電力とＰＡ制御信号とをＰＡ１１１に供給することができる。この結果、広帯域のＯＦＤＭ変調波信号が生成される頻度が低い場合に、低コスト化や、消費電力の削減を図ることができる。
　本願は、２０１０年１月１２日に、日本に出願された特願２０１０－４１３５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　本発明は、ＯＦＤＭ方式を用いた放送無線通信装置、移動無線通信装置、加入者無線通信装置、無線ローカルエリアネットワーク装置に適用できる。
　１００、２００、３００、４００　ＯＦＤＭ変調波送信装置
　１０１、４０１　シンボルマッピング回路
　１０２　Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器
　１０３、１１２、２１２、４１２　ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換器）
　１０４、１１３、３１３　Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換及びＧＩ（ガードインターバル）付加回路
　１０６、１２５、１２６　タイミング調整回路
　１０７　Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器
　１０８　周波数変換器
　１０９　局部発振器
　１１０　アナログフィルタ
　１１１　ＰＡ（電力増幅器）
　１１４、２１４、３１４、４１４　ＰＡ制御回路（制御回路）
　１１５　電源（ＰＳ）
　１１６　ＤＣ／ＤＣ変換器
　１２１　デジタルフィルタ
　１２２　実数成分抽出回路
　１２３　振幅検出回路
　１２４　制御信号変換回路
　１３０　離散フーリエ変換器（ＤＦＴ）
　１３１　サブキャリアマッピング回路

Claims (10)

  1. 　送信データからＯＦＤＭシンボル信号を生成するＯＦＤＭシンボル信号生成回路と、
    　前記ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成するＯＦＤＭ信号生成回路と、
    　前記ＯＦＤＭシンボル信号から、電源制御信号とＰＡ制御信号とを生成する制御回路と、
    　前記制御回路により生成された電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御する変換器と、
    　前記変換器により制御された出力電圧と前記制御回路により生成されたＰＡ制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記ＯＦＤＭ信号生成回路により生成されたＯＦＤＭ変調波信号を増幅して出力する増幅器と
    　を備えるＯＦＤＭ変調波送信装置。
  2. 　前記制御回路は、前記電源制御信号と前記ＰＡ制御信号との帯域を制限するフィルタを更に備える請求項１記載のＯＦＤＭ変調波送信装置。
  3. 　前記ＯＦＤＭシンボル信号生成回路は、
    　非線形歪みの発生を防ぐようなサブキャリア配置となるＯＦＤＭシンボル信号を生成する請求項１または２に記載のＯＦＤＭ変調波送信装置。
  4. 　前記制御回路は、前記ＯＦＤＭシンボル信号の一部から、前記電源制御信号と前記ＰＡ制御信号とを生成する
    　請求項１に記載のＯＦＤＭ変調波送信装置。
  5. 　前記制御回路は、一部のサブキャリアのシンボル情報を高速逆フーリエ変換する際に、０の乗算が発生する計算パスをバイパスする高速逆フーリエ変換器を備える請求項４に記載のＯＦＤＭ変調波送信装置。
  6. 　前記ＯＦＤＭ信号生成回路は、前記ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭベースバンド信号を生成し、該ＯＦＤＭベースバンド信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成し、
    　前記制御回路は、前記ＯＦＤＭベースバンド信号から、前記電源制御信号と前記ＰＡ制御信号とを生成する
    　請求項１に記載のＯＦＤＭ変調波送信装置。
  7. 　前記制御回路は、前記電源制御信号とＰＡ制御信号との帯域を制限するフィルタを更に備える請求項６に記載のＯＦＤＭ変調波送信装置。
  8. 　前記制御回路は、前記ＯＦＤＭ変調波信号が追従可能な帯域内にあるか否かに基づいて、前記ＯＦＤＭシンボル信号から、前記電源制御信号と前記ＰＡ制御信号とを生成し、
    　前記制御回路は、前記ＯＦＤＭシンボル信号が追従できない帯域外にある場合には、前記変換器による電源の出力電圧の制御を無効とし、予め設定された出力電圧を電源から出力するような電力制御信号を生成する
    　請求項１に記載のＯＦＤＭ変調波送信装置。
  9. 　送信データからＯＦＤＭシンボル信号を生成し、
    　前記ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成し、
    　前記ＯＦＤＭシンボル信号から、電源制御信号とＰＡ制御信号とを生成し、
    　前記電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御し、
    　前記制御された出力電圧と前記ＰＡ制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記ＯＦＤＭ変調波信号を増幅して出力する
    　ＯＦＤＭ変調波送信方法。
  10. 　ＯＦＤＭ変調波送信装置を制御するコンピュータに、
    　送信データからＯＦＤＭシンボル信号を生成するＯＦＤＭシンボル信号生成機能、
    　前記ＯＦＤＭシンボル信号からＯＦＤＭ変調波信号を生成するＯＦＤＭ信号生成機能、
    　前記ＯＦＤＭシンボル信号から、電源制御信号とＰＡ制御信号とを生成する制御機能、
    　前記電源制御信号に基づいて、電源の出力電圧を制御する変換機能、
    　前記制御された出力電圧と前記ＰＡ制御信号の少なくともどちらか一方に基づいて、前記ＯＦＤＭ変調波信号を増幅して出力する増幅機能
    　を実現させるプログラム。
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