JP4836866B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を使用する通信装置に関し、特に、送信ピークの抑圧を効果的に行う通信装置に関する。

例えば、移動体通信システムにおける携帯電話機等の移動局装置或いは当該移動局装置と通信する基地局装置や、デジタルテレビジョン（ＴＶ）放送システムにおける通信局装置などでは、ＯＦＤＭ方式を使用して信号を通信することが行われている。

図６には、無線通信装置に設けられたＯＦＤＭ送信機の構成例として、従来のマルチキャリア合成型のピーク抑圧機能（ピークリミッタ）付送信機の構成例を示してある。本例では、２キャリアのＯＦＤＭ信号を合成する構成例を示してある。
本例のＯＦＤＭ送信機は、２個のＯＦＤＭ変調器１０１、１０２と、２個の中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）変換回路１０３、１０４と、２キャリアのＯＦＤＭ信号を入力してピーク抑圧を行うピーク抑圧回路１０５と、合成器１０６と、無線（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）周波数変換部１０７と、送信増幅器（送信ＡＭＰ）１０８と、アンテナ１０９を備えている。
ここで、本例のＯＦＤＭ送信機の構成や動作としては、例えば、図１に示されるものと比べて、ＢＢピーク抑圧回路３が備えられていない点で異なり、他の構成や動作は概略的に同様である。

図７には、従来のマルチキャリア合成型のピーク抑圧回路１０５の構成例を示してある。
本例のピーク抑圧回路１０５は、合成振幅演算回路１１０と、ピーク抑圧値演算回路１１１と、２個の乗算回路１１２、１１３と、２個の遅延素子１１４、１１６と、２個のフィルタ１１５、１１７と、２個の減算回路１１８、１１９を備えており、これらの回路は全てデジタル回路である。

ここで、本例では、２キャリアの送信を行う構成例を示しているが、例えば、３キャリア以上の送信についても、送信するキャリアの数に応じて同一の回路を追加することにより、対応することが可能である。また、１キャリアの送信については、例えば、１つの回路に削減して対応することも可能であるが、図７等の構成において、入力に無いキャリア側の信号を０入力とすることにより、回路変更無しで動作させることも可能である。

本例のピーク抑圧回路１０５において行われる動作の一例を示す。
ＩＦにおいて異なる中心周波数を有する１キャリアのＯＦＤＭ信号であるＩＦ１信号（Ａ）及びＩＦ２信号（Ｂ）を各系列のＩＦ変換回路１０３、１０４から入力し、これらの所定の合成振幅に基づいて個別にピーク抑圧を行う構成を有する。２つのＩＦ信号は、それぞれ、Ｉ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）成分及びＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）成分からなるデジタル複素信号として入力される。

合成振幅演算回路１１０は、ＩＦ変換回路１０３、１０４から入力されたＩＦ１信号（Ａ）及びＩＦ２信号（Ｂ）について、ベクトル合成を行った後の合成振幅を求めてピーク抑圧値演算回路１１１へ出力する。ここで、本例の合成振幅は、ＩＦ１信号（Ａ）とＩＦ２信号（Ｂ）を合成して絶対値操作（Ａｂｓ）したものとなり、（式１）で示される。

（数１）
合成振幅＝Ａｂｓ（Ａ＋Ｂ）
・・（式１）

ピーク抑圧値演算回路１１１は、合成振幅演算回路１１０により得られた合成振幅の値をリミッタで設定したしきい値と比較して、合成振幅の値がしきい値を超える値であった場合には（式２）の演算を行って得られた値Ｐを各乗算回路１１２、１１３へ出力し、合成振幅の値がしきい値を超えない値であった場合には値０を各乗算回路１１２、１１３へ出力する。

（数２）
Ｐ＝１−（しきい値／合成振幅）
・・（式２）

各系列の乗算回路１１２、１１３は、各系列のＩＦ変換回路１０３、１０４から入力された各々のＩＦ信号（ＩＦ１信号（Ａ）及びＩＦ２信号（Ｂ））に対してピーク抑圧値演算回路１１１から入力された値（Ｐ又は０）を乗じて、その乗算結果を各系列のフィルタ１１５、１１７へ出力する。
各系列のフィルタ１１５、１１７は、複素タップ係数を有しており、フィルタの周波数特性として異なる各々のＩＦ周波数のＯＦＤＭ送信信号の帯域を通過帯域とする係数を有している。そして、各系列のフィルタ１１５、１１７は、各系列の乗算回路１１２、１１３から入力された信号をフィルタリングして、各系列の減算回路１１８、１１９へ出力する。

各系列の遅延素子１１４、１１７は、各系列のフィルタ１１５、１１７の処理遅延を補正するものであり、各系列のＩＦ変換回路１０３、１０４から入力されたＩＦ信号（ＩＦ１信号（Ａ）及びＩＦ２信号（Ｂ））を遅延させて各系列の減算回路１１８、１１９へ出力する。
各系列の減算回路１１８、１１９は、各系列の遅延素子１１４、１１６から入力された元のＩＦ信号（ＩＦ１信号（Ａ）及びＩＦ２信号（Ｂ））から、各系列のフィルタ１１５、１１７から入力されたピーク抑圧対象となるサンプル信号に送信信号の帯域制限を掛けたインパルス応答信号を減じて、その減算結果を合成器１０６へ出力する。合成器１０６への出力信号は、各系列毎に、送信信号の帯域を保存したままピーク抑圧を行ったものとなる。

ここで、本例では、値Ｐにキャリア毎のピーク抑圧対象サンプルを乗じる構成となっているため、キャリア間の送信電力が異なるようなキャリアレベルアンバランスがあっても、乗算回路１１２、１１３の働きにより（平均的に）送信レベルに応じたピーク抑圧信号がキャリア毎に配分されるので、送信信号の品質を評価する歪尺度であるＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）が各々のキャリアでほぼ均等となるようにすることができ、適応的にキャリアレベルアンバランスに対応することが可能である。

以上のように、本例のＯＦＤＭ送信機では、ピーク抑圧信号に帯域制限を行っているため、送信信号の周波数特性を維持して、送信スペクトル規格を満足するピーク抑圧が可能である。

欧州特許第１４６９６４９号明細書

ＯＦＤＭ信号では、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ：Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が大きく、送信増幅器の効率を向上させるためには、高いピーク抑圧量が要求される。一方で、変調方式として高速データ伝送のために、６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調のような多値変調方式を適用する場合も多く、送信信号には、ＥＶＭを低く保ちながら、ピーク抑圧量を高くし、且つ送信周波数特性の規格を満足することが要求される。しかし従来のＯＦＤＭ送信機では、ピーク抑圧量を高くすると、ＥＶＭの劣化が避けられないという問題がある。また、装置化のためには、回路規模縮小の課題もある。

本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、送信ピークの抑圧を効果的に行うことができる通信装置を提供することを目的とする。
具体的には、例えば、送信周波数特性の規格を満足し、ＰＡＰＲが低く且つＥＶＭの劣化が少なく、回路規模の増加が少ない、といったこれら全ての条件を満足することが可能なピーク抑圧の技術を提供する。

上記目的を達成するため、本発明では、ＯＦＤＭ方式の信号を送信する通信装置において、次のような構成とした。
すなわち、生成手段が、複数のＯＦＤＭ信号を生成する。ベースバンド（ＢＢ）のピーク抑圧手段が、前記生成手段により生成された複数のＯＦＤＭ信号に基づいて、各々のＯＦＤＭ信号に対してピーク抑圧を行う。ＩＦ変換手段が、前記ベースバンドのピーク抑圧手段によりピーク抑圧が行われた各々のＯＦＤＭ信号を中間周波数（ＩＦ周波数）の信号へ変換する。中間周波数のピーク抑圧手段が、前記ＩＦ変換手段により変換された複数の中間周波数の信号に基づいて、各々の中間周波数の信号に対してピーク抑圧を行う。合成手段が、前記中間周波数のピーク抑圧手段によりピーク抑圧が行われた複数の中間周波数の信号を合成する。増幅手段が、前記合成手段による合成後の信号を増幅する。
そして、前記ベースバンドのピーク抑圧手段は、各々のＯＦＤＭ信号の絶対値の合成値を予測ピーク値として、ピーク抑圧を行う。また、前記中間周波数のピーク抑圧手段は、複数の中間周波数の信号の合成結果の絶対値を予測ピーク値として、ピーク抑圧を行う。
従って、送信ピークの抑圧を効果的に行うことができる。

本発明に係る通信装置では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記ベースバンドのピーク抑圧手段では、抑圧量生成手段が、複数のＯＦＤＭ信号に基づいて、各々のＯＦＤＭ信号に対するピーク抑圧量を生成する。また、フィルタ手段が、前記抑圧量生成手段により生成された各々のピーク抑圧量を周波数帯域制限する。また、減算手段が、各々のＯＦＤＭ信号から、前記フィルタ手段により周波数帯域制限された各々のピーク抑圧量を減算する。
そして、前記フィルタ手段は、ＯＦＤＭ信号が有する周波数帯域と送信周波数規格との隙間を主に通過周波数帯域とする周波数特性を有する。
従って、送信ピークの抑圧を効果的に行うことができる。

ここで、通信装置としては、例えば、複数のキャリアの信号からなるマルチキャリアの信号を無線により送信する無線通信装置が用いられる。
また、各キャリアのＯＦＤＭ信号を生成する手段としては、例えば、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路及びＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）付与回路を用いることができる。
また、例えば、合成手段と増幅手段との間に、合成手段により合成された信号を無線周波数（ＲＦ周波数）の信号へ変換するＲＦ変換手段が備えられてもよい。

また、ベースバンドのピーク抑圧手段で用いられる各々のＯＦＤＭ信号の絶対値の合成値としては、例えば、各々のＯＦＤＭ信号の振幅の大きさを求めて、これらの大きさを加算した結果の値が用いられる。
また、中間周波数のピーク抑圧手段で用いられる複数の中間周波数の信号の合成結果の絶対値としては、例えば、複数の中間周波数の信号を合成した結果を求めて、その合成結果の信号の振幅の大きさが用いられる。

また、ベースバンドのピーク抑圧手段におけるフィルタ手段で用いられるＯＦＤＭ信号が有する周波数帯域と送信周波数規格との隙間を主に通過周波数帯域とする周波数特性としては、種々な特性が用いられてもよく、例えば、ＯＦＤＭ信号が占める周波数帯域（有効なサブキャリアが存在する周波数帯域）の信号電力を低く抑えるとともに、ＯＦＤＭ信号が有する周波数帯域と送信周波数規格との隙間の周波数帯域に高い信号電力が集中するような特性を用いることができる。

以上説明したように、本発明に係る通信装置によると、例えば、ＯＦＤＭ方式によりマルチキャリアの信号を送信するに際して、複数のＯＦＤＭ信号（ベースバンド信号）の絶対値の合成結果に基づいてベースバンドの信号に対してピーク抑圧処理を行い、複数のＯＦＤＭ信号（中間周波数信号）の合成結果の絶対値に基づいて中間周波数の信号に対してピーク抑圧処理を行うことにより、送信ピークの抑圧を効果的に行うことができる。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る無線通信装置に設けられたＯＦＤＭ送信機の構成例として、マルチキャリア合成型のピーク抑圧機能（ピークリミッタ）付送信機の構成例を示してある。本例では、２キャリアのＯＦＤＭ信号を合成する構成例を示してある。

本例のＯＦＤＭ送信機は、２個のＯＦＤＭ変調器１、２と、２キャリアのＯＦＤＭ信号を入力してピーク抑圧を行うベースバンド（ＢＢ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）ピーク抑圧回路３と、２個の中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）変換回路４、５と、２キャリアのＯＦＤＭ信号を入力してピーク抑圧を行うピーク抑圧回路６と、合成器７と、無線（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）周波数変換部８と、送信増幅器（送信ＡＭＰ）９と、アンテナ１０を備えている。
ここで、本例では、ピーク抑圧回路６の構成や動作は、図７に示されるものと同様である。

本例のＯＦＤＭ送信機において行われる動作の一例を示す。
２系列の送信データ（送信データ１、送信データ２）が、それぞれの系列毎に、各系列のＯＦＤＭ変調器１、２に入力される。
各系列のＯＦＤＭ変調器１、２は、入力された送信データをＯＦＤＭ信号へ変換して、ＢＢピーク抑圧回路３へ出力する。
ＢＢピーク抑圧回路３は、各系列のＯＦＤＭ変調器１、２から入力されたＯＦＤＭ信号について、これらの合成振幅を予測して、第一しきい値を超えるピーク値を各系列毎に抑圧して各系列のＩＦ変換回路４、５へ出力する。

各系列のＩＦ変換回路４、５は、ＢＢピーク抑圧回路３から入力されたピーク抑圧後の各系列のＯＦＤＭ信号をアップサンプリング処理することで、各々異なるＩＦ周波数（ＩＦ１及びＩＦ２） の信号へ変換して、ピーク抑圧回路６へ出力する。
ピーク抑圧回路６は、各系列のＩＦ変換回路４、５から入力された信号について、これらの合成信号の振幅を予測して、第二しきい値を超えるピーク値を各系列毎に抑圧して合成器７へ出力する。

合成器７は、ピーク抑圧回路６から入力されたピーク抑圧後の各系列の信号を合成してマルチキャリア信号とし、当該マルチキャリア信号をＲＦ周波数変換部８へ出力する。
ＲＦ周波数変換部８は、合成器７から入力されたマルチキャリア信号をＲＦ周波数の信号へ変換して、送信増幅器９へ出力する。
送信増幅器９は、ＲＦ周波数変換部８から入力された信号を電力増幅して、アンテナ１０へ出力する。
アンテナ１０は、送信増幅器９から入力された信号を空間へ放射することで、無線送信する。

図２には、本発明の一実施例に係るマルチキャリア合成型のＢＢピーク抑圧回路３の構成例を示してある。
本例のＢＢピーク抑圧回路３は、合成振幅演算回路２１と、ピーク抑圧値演算回路２２と、２個の乗算回路２３、２４と、２個の遅延素子２５、２７と、２個のフィルタ２６、２８と、２個の減算回路２９、３０を備えている。

ここで、図２に示される本例のＢＢピーク抑圧回路３は、図７に示される本例のピーク抑圧回路６と比べて、基本的な回路構成が類似しているように見えるが、異なる点としては、例えば、合成振幅演算回路２１により求める合成振幅の演算式がピーク抑圧回路６とは異なり、各系列のフィルタ２６、２８に同一のフィルタ係数が設定される点がピーク抑圧回路６とは異なり、各系列の乗算回路２３、２４がＢＢ（ベースバンド）のＩ信号及びＱ信号に対して同一の値を乗算する点がピーク抑圧回路６とは異なる。

また、本例では、２キャリアの送信を行う構成例を示しているが、例えば、３キャリア以上の送信についても、送信するキャリアの数に応じて同一の回路を追加することにより、対応することが可能である。また、１キャリアの送信については、例えば、１つの回路に削減して対応することも可能であるが、図２等の構成において、入力に無いキャリア側の信号を０入力とすることにより、回路変更無しで動作させることも可能である。

本例のＢＢピーク抑圧回路３において行われる動作の一例を示す。
各系列のＯＦＤＭ変調器１、２から各系列のＯＦＤＭ信号が入力される。
合成振幅演算回路２１は、ＯＦＤＭ変調器１、２から入力されたＯＦＤＭ信号（Ａ）及びＯＦＤＭ信号（Ｂ）について、所定の合成振幅（予測値）を求めてピーク抑圧値演算回路２２へ出力する。ここで、本例の合成振幅は、ＯＦＤＭ信号（Ａ）の絶対値（Ａｂｓ）とＯＦＤＭ信号（Ｂ）の絶対値（Ａｂｓ）を合成したものとなり、（式３）で示される。
（式３）において、ＡはＯＦＤＭ信号（Ａ）のＩ、Ｑ信号を表しており、ＢはＯＦＤＭ信号（Ｂ）のＩ、Ｑ信号を表している。

（数３）
合成振幅＝Ａｂｓ（Ａ）＋Ａｂｓ（Ｂ）
・・（式３）

ピーク抑圧値演算回路２２は、合成振幅演算回路２１により得られた合成振幅の値をリミッタで設定した第一しきい値と比較して、合成振幅の値が第一しきい値を超える値であった場合には（式１）の演算を行って得られた値Ｐ（＝１−（しきい値／合成振幅））を各乗算回路２３、２４へ出力し、合成振幅の値がしきい値を超えない値であった場合には値０を各乗算回路２３、２４へ出力する。

各系列の乗算回路２３、２４は、各系列のＯＦＤＭ変調器１、２から入力された各々のＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号（Ａ）及びＯＦＤＭ信号（Ｂ））に対してピーク抑圧値演算回路２２から入力された値（Ｐ又は０）を乗じて、その乗算結果を各系列のフィルタ２６、２８へ出力する。
ここで、各系列の乗算回路２３、２４は、ＯＦＤＭ信号のＩ、Ｑ信号に対応するために、Ｉ、Ｑ信号に同一のフィルタ係数を乗ずる乗算器として構成されている。

各系列のフィルタ２６、２８は、全ての系列に共通なフィルタ係数を有しており、フィルタの周波数特性としてＢＢ周波数のＯＦＤＭ送信信号の帯域を通過帯域とする係数を有している。そして、各系列のフィルタ２６、２８は、各系列の乗算回路２３、２４から入力された信号をフィルタリングして、各系列の減算回路２９、３０へ出力する。

このように、本例では、各系列のフィルタ２６、２８に設定するフィルタ係数としては、ＢＢ信号帯域での周波数帯域制限を行うために、共通の係数を有しており、ＯＦＤＭ信号のＩ、Ｑ信号に対応するために、各系列の乗算回路２３、２４としてはＩ、Ｑ信号に同一のフィルタ係数を乗ずる乗算器を用いている。

各系列の遅延素子２５、２７は、各系列のフィルタ２６、２８の処理遅延を補正するものであり、各系列のＯＦＤＭ変調器１、２から入力されたＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号（Ａ）及びＯＦＤＭ信号（Ｂ））を遅延させて各系列の減算回路２９、３０へ出力する。
各系列の減算回路２９、３０は、各系列の遅延素子２５、２７から入力された元のＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号（Ａ）及びＯＦＤＭ信号（Ｂ））から、各系列のフィルタ２６、２８から入力されたピーク抑圧対象となるサンプル信号に送信信号の帯域制限を掛けたインパルス応答信号を減じて、その減算結果を各系列のＩＦ変換回路４、５へ出力する。各系列のＩＦ変換回路４、５への出力信号は、各系列毎に、送信信号の帯域を保存したままピーク抑圧を行ったものとなる。

以下で、更に、本例のＢＢピーク抑圧回路３について詳しく説明する。
本例のように、ＢＢ信号でピーク抑圧を行うことにより、次のような効果が得られる。
すなわち、ＩＦ変換（アップサンプリング）の前に処理を行うことにより、フィルタ長を短く実現することが可能となる。この理由は、送信信号帯域対ナイキスト周波数の比（比帯域）が１に近づくためである。これにより、付加回路量を削減することができるという効果が得られる。

ここで、本例の場合には、次のような（問題点１）〜（問題点３）が考えられるが、後述するように、本例では、これらの問題点を解消することができる。
（問題点１）マルチキャリア合成でのピーク値の予測が困難である。具体的には、ＩＦ周波数変換後におけるＢＢサンプル信号の間の位相回転を予測することができない。
（問題点２）ピーク抑圧によるＥＶＭの劣化が大きい。この理由は、１サンプル間隔が広く、その区間にある全ての信号がピーク抑圧されることから、ピークが発生していない区間もピーク抑圧されるためである。
（問題点３）ピーク抑圧後のアップサンプリングによる補間処理により、ピークが再生し、ＰＡＰＲが劣化する。

上記した（問題点１）については、合成振幅演算回路２１により解消している。
すなわち、本例の合成振幅演算回路２１は、ＢＢサンプル信号の間（ＩＦ信号）で発生するピークを最悪のケース（つまり、２つのＩＦキャリアが同相で合成される場合）で予測する。第一しきい値は真に制限したい振幅値よりも若干大きく設定する場合がある。
しかしながら、この構成では、ピークが実際には発生していないＢＢサンプル信号についても抑圧してしまう可能性があり、上記した（問題点２）であるＥＶＭの劣化を引き起こす。

そこで、本例では、ＢＢリミッタでのＥＶＭ劣化を極力軽減するために、ＢＢリミッタで用いるフィルタ２６、２８に使用するフィルタ係数の周波数特性として、図３に示されるような周波数特性で設計を行う。
図３には、ＢＢリミッタに使用するフィルタ係数の周波数特性の一例を示してある。横軸は周波数［ＭＨｚ］を表しており、縦軸は（減衰量が最小のときを約０ｄＢに正規化した）正規化利得［ｄＢ］を表している。
図４には、ＢＢリミッタに使用するフィルタ係数の一例を示してある。横軸はフィルタのタップ番号を表しており、縦軸はフィルタ係数の大きさを表している。

図３に示されるように、本例では、送信信号が占める周波数帯域（送信信号帯域）の信号電力を抑え、送信信号帯域と送信信号のスペクトル規格との隙間に電力を集中するような周波数特性を持たせている。これにより、フィルタ通過信号は送信信号電力が存在する周波数帯にはほとんど電力を持たないことから、各サブキャリア信号の劣化を低減することができ、結果として、ＥＶＭ劣化を軽減することができ、上記した（問題点２）を解消することができる。なお、図３では、一例として、送信信号帯域内に４０ｄＢ減衰のものを通過させるように設計したものを示したが、減衰量は適宜設計する。

図４に示されるフィルタ係数の波形では、センタータップの係数が最大値１となるように振幅調整してあり、隣接値以降のサイドローブが低く抑えられた形状となっている。従って通過帯域における実際の利得は０ｄＢを超え得る。本例では、このセンタータップの位置がリミッタ対象と一致するように遅延素子２５、２７の遅延量を調整し、減算回路２９、３０で減算することにより、ピーク抑圧を行う。

上記した（問題点３）に関しては、後段のＩＦ信号リミッタ（図１に示されるピーク抑圧回路６）によりＰＡＰＲを改善しており、上記した（問題点３）を解消している。
図５には、リミッタの相補累積分布関数（ＣＣＤＦ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の特性の一例として、リミッタを用いない場合（リミッタ無し）のＣＣＤＦ特性Ｌ１と、ＢＢリミッタ（ＢＢピーク抑圧回路３）のみを用いた場合のＣＣＤＦ特性Ｌ２と、ＢＢリミッタ（ＢＢピーク抑圧回路３）及びＩＦリミッタ（ピーク抑圧回路６）を用いた場合のＣＣＤＦ特性Ｌ３のように、各段階での特性を示してある。横軸はＰＡＰＲ［ｄＢ］を表しており、縦軸はＣＣＤＦ［％］を表している。

本例では、ＢＢリミッタとＩＦリミッタの多段構成としたため、ピーク抑圧信号の加算による新たなピークの発生を抑え、抑圧量のばらつきが低減され、結果として、ＥＶＭを抑えることが可能となる。

以上のように、本例では、ＯＦＤＭ方式が適用された通信装置において、１又は複数のＯＦＤＭ信号を発生するＯＦＤＭ変調器１、２と、前記１又は複数のＯＦＤＭ信号の合成予測値（ＯＦＤＭ信号が１つの場合にはその信号値）からピーク値を検出して当該ピーク値の振幅を抑圧するＢＢピーク抑圧回路３と、前記１又は複数のＯＦＤＭ信号を中間周波数信号（ＩＦ信号）へ変換して１又は複数のＩＦ信号を取得するＩＦ変換回路４、５と、前記１又は複数のＩＦ信号の合成予測値（ＩＦ信号が１つの場合にはその信号値）からＩＦ信号ピーク値を検出して当該ＩＦ信号ピーク値の振幅を抑圧するＩＦのピーク抑圧回路６と、ＩＦのピーク抑圧回路６からの出力を合成する合成器７を有しており、また、ピーク抑圧後の出力を増幅する増幅器９を有している。

また、本例の通信装置では、ＢＢピーク抑圧回路３において、前記１又は複数のＯＦＤＭ信号の各々の絶対値の合成値（ＯＦＤＭ信号が１つの場合にはその信号の絶対値）を予測ピーク値としたピーク抑圧量を入力して周波数帯域制限を行うフィルタ２６、２８と、前記１又は複数のＯＦＤＭ信号に遅延を与える遅延素子２５、２７と、フィルタ２６、２８の出力を遅延素子２５、２７の出力から減じてピーク抑圧を行う減算回路２９、３０を有している。
また、本例の通信装置では、周波数帯域制限を行うフィルタ２６、２８の周波数特性として、ＯＦＤＭ信号が有する周波数帯域と送信機の送信周波数規格との隙間を主に通過周波数帯域とする特性を用いる。

従って、本例の通信装置では、例えば、送信周波数特性の規格を満足し、ＰＡＰＲが低く且つＥＶＭの劣化が少なく、回路規模の増加が少ない、といったこれら全ての条件を満足することができる。これにより、送信信号品質のＥＶＭの劣化が少なく、ＯＦＤＭ送信信号のピーク抑圧の効果が大きく、増幅器（ＡＭＰ）の低消費電力化を実現することができる。
また、本例の通信装置は、例えば、移動体通信システムにおける携帯電話機等の移動局装置或いは当該移動局装置と通信する基地局装置や、デジタルＴＶ放送システムなどに用いるのに好適である。

なお、本例のＯＦＤＭ方式を使用する無線通信装置では、ＯＦＤＭ変調器１、２の機能により複数のＯＦＤＭ信号を生成する生成手段が構成されており、ＢＢピーク抑圧回路３の機能によりベースバンドのピーク抑圧手段が構成されており、ＩＦ変換回路４、５の機能により各系列のベースバンドのＯＦＤＭ信号を中間周波数の信号へ変換するＩＦ変換手段が構成されており、ＩＦのピーク抑圧回路６の機能により中間周波数のピーク抑圧手段が構成されており、合成器７の機能により複数のＯＦＤＭ信号（中間周波数信号）を合成する合成手段が構成されており、ＲＦ周波数変換部８の機能によりＲＦ変換手段が構成されており、送信増幅器９の機能により増幅手段が構成されている。
また、本例のＢＢピーク抑圧回路３では、合成振幅演算回路２１やピーク抑圧値演算回路２２や乗算回路２３、２４が各系列のＯＦＤＭ信号に対するピーク抑圧量（各系列のフィルタ２６、２８への入力信号）を生成する機能により抑圧量生成手段が構成されており、図３に示されるようなフィルタ係数の周波数特性を有するフィルタ２６、２８の機能によりフィルタ手段が構成されており、減算回路２９、３０が各系列のＯＦＤＭ信号からフィルタ処理された各系列のピーク抑圧量を減算する機能により減算手段が構成されている。

本発明の一実施例に係るＯＦＤＭ送信機の構成例を示す図である。 本発明の一実施例に係るマルチキャリア合成型のＢＢピーク抑圧回路の構成例を示す図である。 ＢＢリミッタに使用するフィルタの周波数特性の一例を示す図である。 ＢＢリミッタに使用するフィルタ係数の一例を示す図である。 リミッタのＣＣＤＦの特性の一例を示す図である。 ＯＦＤＭ送信機の構成例を示す図である。 マルチキャリア合成型のピーク抑圧回路の構成例を示す図である。

符号の説明

１、２、１０１、１０２・・ＯＦＤＭ変調器、 ３・・ＢＢピーク抑圧回路、 ４、５、１０３、１０４・・ＩＦ変換回路、 ６、１０５・・ピーク抑圧回路、 ７、１０６・・合成器、 ８、１０７・・ＲＦ周波数変換部、 ９、１０８・・送信増幅器、 １０、１０９・・アンテナ、 ２１、１１０・・合成振幅演算回路、 ２２、１１１・・ピーク抑圧値演算回路、 ２３、２４、１１２、１１３・・乗算回路、 ２５、２７、１１４、１１６・・遅延素子、 ２６、２８、１１５、１１７・・フィルタ、 ２９、３０、１１８、１１９・・減算回路、

Claims (2)

1. ＯＦＤＭ方式の信号を送信する通信装置において、
   複数のＯＦＤＭ信号を生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成された複数のＯＦＤＭ信号に基づいて各々のＯＦＤＭ信号に対してピーク抑圧を行うベースバンドのピーク抑圧手段と、
   前記ベースバンドのピーク抑圧手段によりピーク抑圧が行われた各々のＯＦＤＭ信号を中間周波数の信号へ変換するＩＦ変換手段と、
   前記ＩＦ変換手段により変換された複数の中間周波数の信号に基づいて各々の中間周波数の信号に対してピーク抑圧を行う中間周波数のピーク抑圧手段と、
   前記中間周波数のピーク抑圧手段によりピーク抑圧が行われた複数の中間周波数の信号を合成する合成手段と、
   前記合成手段による合成後の信号を増幅する増幅手段と、を備え、
   前記ベースバンドのピーク抑圧手段は、各々のＯＦＤＭ信号の絶対値の合成値を予測ピーク値としてピーク抑圧を行い、
   前記中間周波数のピーク抑圧手段は、複数の中間周波数の信号の合成結果の絶対値を予測ピーク値としてピーク抑圧を行う、
   ことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記ベースバンドのピーク抑圧手段は、複数のＯＦＤＭ信号に基づいて各々のＯＦＤＭ信号に対するピーク抑圧量を生成する抑圧量生成手段と、前記抑圧量生成手段により生成された各々のピーク抑圧量を周波数帯域制限するフィルタ手段と、各々のＯＦＤＭ信号から前記フィルタ手段により周波数帯域制限された各々のピーク抑圧量を減算する減算手段を有しており、
   前記フィルタ手段は、ＯＦＤＭ信号が有する周波数帯域と送信周波数規格との隙間を主に通過周波数帯域とする周波数特性を有する、
   ことを特徴とする通信装置。

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