JP4617232B2 - 送信機 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信システム等に用いられる送信機に関し、特に、送信信号に発生するピーク電力を効果的に低減する送信機に関する。

符号分割多重アクセス通信（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式などを採用して無線通信を行う移動体通信システムの送信機では、送信対象となる信号（送信信号）をデジタル変調部により処理することが行われている。
デジタル変調部では、一例として、複数であるＮ個のキャリアの信号のそれぞれを波形整形フィルタにより波形整形した後にデジタル直交変調部により変調し、この変調結果をＮ個のキャリアについて加算器により加算して出力することが行われる。
このような送信機では、各キャリア合成後の中間周波数信号（つまり、前記加算器からの出力信号）に対して、ピークの周辺に窓関数を乗算してピークを抑圧することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２０５０５号公報

しかしながら、従来の送信機では、例えば、図６に示されるように、送信信号中に複数のピークが互いに近い位置（近い時刻）に存在すると、一のピークに起因して生成されるピーク抑圧係数と他のピークに起因して生成されるピーク抑圧係数とが重なって送信信号のレベルが過剰に低減されてしまい、送信しようとするベースバンドシンボルが本来の位置からずれてＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）が劣化してしまうといった問題があった。特に、ＣＤＭＡ方式を採用した信号送信では、ＰＣＤＥ（Ｐｅａｋ Ｃｏｄｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｅｒｒｏｒ）も劣化してしまうといった問題があった。更に、送信信号のレベルがピークの周辺で過剰に低減されて平均電力が小さくなると、その影響で、ピーク電力のみの抑圧により得られたＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）の低減効果が相殺されてしまい、電力増幅器の電力効率を効果的に上げられないといった問題があった。
ここで、図６には、本実施例との比較のために、ピーク抑圧比を補正しなかった場合のピーク電力抑圧の様子を示してある。図６に示されるように、ピークａとピークｂが同一の瞬時電力であるのに対応して、ピークａから算出したピーク抑圧係数とピークｂから算出したピーク抑圧係数の大きさが同一となっており、２つのピーク抑圧係数から算出したリミッタ係数によってピークａとピークｂの瞬時電力が閾値電力を大きく下回る値まで抑圧されている。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、送信信号のピークレベルの抑圧と帯域外漏洩電力の低減の双方を効果的に行うことができる送信機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る送信機では、次のような構成により、送信対象となる信号を処理する。
すなわち、係数生成処理手段が、送信対象となる信号のレベルのピークを検出し、検出した複数のピークに基づいてこれら複数のピークをまとめて抑圧するためのピーク抑圧係数を生成する。送信対象信号レベル抑圧手段が、前記係数生成処理手段により生成されたピーク抑圧係数により前記送信対象となる信号のレベルを抑圧する。
従って、例えば、送信対象となる信号に複数のピークが互いに近い位置（近い時刻）に存在するような場合においても、これら複数のピークをまとめて抑圧するためのピーク抑圧係数を生成することにより、送信信号に発生するピークレベルを効果的に低減することができ、具体的には、送信信号のピークレベルの抑圧と帯域外漏洩電力の低減の双方を効果的に行うことが可能である。

ここで、送信対象となる信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、信号のレベルとしては、例えば、電力のレベルや、電圧のレベルなど、種々なものが用いられてもよい。
また、１つのピーク抑圧係数によりまとめて抑圧する対象となる複数のピークの数としては、種々な数が用いられてもよく、例えば、２つであってもよく、或いは、３つ以上であってもよい。

本発明に係る送信機では、一構成例として、前記係数生成処理手段では、次のような処理を行う。
すなわち、レベル検出手段が、前記送信対象となる信号のレベルを検出する。閾値出力手段が、前記送信対象となる信号のレベルに関する閾値を出力する。ピーク検出手段が、前記レベル検出手段により検出されたレベルが前記閾値出力手段により出力された閾値以上となるもの（又は、当該閾値を超えるもの）をピークとして検出する。時間区間内検出手段が、所定の時間区間内において、時間的に最初のピークの時間位置と、時間的に最後のピークの時間位置と、レベルが最大となるピークのレベルを検出する。ピーク抑圧比生成手段が、前記閾値出力手段により出力された閾値及び前記時間区間内検出手段により検出されたレベル（つまり、前記レベルが最大となるピークのレベル）に基づいて所定のピーク抑圧比を生成する。ピーク抑圧比補正手段が、前記時間区間内検出手段により検出された前記時間的に最初のピークの時間位置及び前記時間的に最後のピークの時間位置に基づいて、前記ピーク抑圧比生成手段により生成されたピーク抑圧比を補正する。ピーク抑圧係数生成手段が、前記時間的に最初のピークの時間位置及び前記時間的に最後のピークの時間位置に基づく所定の時間位置と、前記ピーク抑圧比補正手段により補正されたピーク抑圧比に基づいて、ピーク抑圧係数を生成する。
従って、所定の時間区間内に発生した複数のピークをまとめて効果的に抑圧することができる。

ここで、送信対象となる信号のレベルに関する閾値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、閾値出力手段をメモリなどから構成して予め閾値を記憶しておくような構成が用いられてもよく、或いは、閾値出力手段が送信対象となる信号のレベル或いはその平均などに基づいて閾値を生成するような構成が用いられてもよい。
また、複数のピークを検出するための所定の時間区間としては、種々な長さの時間区間が用いられてもよい。
また、例えば、所定の時間区間内において１つのピークのみが検出された場合には、そのピークの時間位置を時間的に最初のピークの時間位置及び時間的に最後のピークの時間位置として用いる。

また、所定のピーク抑圧比としては、種々なものが用いられてもよく、一例として、所定の時間区間内においてレベルが最大となるピークのレベルを閾値に（或いは、閾値より小さく）低減させることが可能なものを用いることができる。
また、補正後のピーク抑圧比としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、所定の時間区間内における複数のピークを適切に低減させることを考慮したものが用いられ、一例として、所定の時間区間内における時間的に最初のピークの時間位置と時間的に最後のピークの時間位置の両方で、当該所定の時間区間内においてレベルが最大となるピークのレベルを閾値に（或いは、閾値より小さく）低減させることが可能なものを用いることができる。
また、ピーク抑圧係数を生成するときに参照される、前記時間的に最初のピークの時間位置及び前記時間的に最後のピークの時間位置に基づく所定の時間位置としては、種々な時間位置が用いられてもよく、一例として、これら２つの時間位置の中央（中心）の時間位置を用いることができる。

以上説明したように、本発明に係る送信機によると、送信対象となる信号のレベルのピークを検出し、検出した複数のピークに基づいてこれら複数のピークをまとめて抑圧するためのピーク抑圧係数を生成し、生成したピーク抑圧係数により送信対象となる信号のレベルを抑圧するようにしたため、例えば、送信対象となる信号に複数のピークが互いに近い位置（近い時刻）に存在するような場合においても、これら複数のピークをまとめて効果的に抑圧することができる。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
本例では、ＣＤＭＡ方式を採用する無線通信システムの基地局装置などに設けられる送信機に本発明を適用した場合を示す。このような送信機では、一般に、増幅器により大電力の信号増幅を行う。なお、ピークレベルの抑圧量が制限される場合もあり得るが、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式などの変調方式に本発明を適用することも可能である。

図１には、本例の送信機１の構成例を示してある。
本例の送信機１には、複数であるＮ個のキャリアに対応して、Ｎ個の符号多重信号生成部Ａ１〜ＡＮが接続されている。
本例の送信機１は、デジタル変調部１１と、ピーク電力抑圧部１２と、周波数変換部１３を備えている。
デジタル変調部１１は、Ｎ個のキャリアに対応して、Ｎ個の波形整形フィルタＢ１〜ＢＮと、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｃ１〜ＣＮを備えており、また、Ｉ相の成分（Ｉ成分）及びＱ相の成分（Ｑ成分）に対応して、２個の加算器２１、２２を備えている。

ピーク電力抑圧部１２は、Ｉ成分及びＱ成分に対応して、２個の遅延部３１、３２と、２個の乗算器３３、３４を備えており、また、ピーク抑圧係数を生成するための処理部として、瞬時電力演算部３５と、閾値生成部３６と、複数極大点検出部３７と、ピーク抑圧比演算部３８と、複数ピーク抑圧比補正部３９と、リミッタ係数演算部４０と、複数であるＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭを備えている。
周波数変換部１３は、Ｉ成分及びＱ成分に対応して、２個のＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換器５１、５２を備えており、また、Ｉ成分及びＱ成分に共通に、アナログ直交変調部５３を備えている。

本例の送信機１により行われる動作の一例を示す。
なお、ｔは、デジタル直交変調部Ｃ１〜ＣＮ以降における信号のサンプリングの時刻（サンプル時刻）を表す。
各波形整形フィルタＢ１〜ＢＮは、Ｉ成分及びＱ成分のそれぞれについて、各符号多重信号生成部Ａ１〜ＡＮにより拡散変調及び合成された各キャリアの信号を入力し、当該入力信号の占有帯域が予め設定された値に収まるようにスペクトル整形を行い、当該スペクトル整形結果のＩ成分及びＱ成分を各デジタル直交変調部Ｃ１〜ＣＮへ出力する。
各デジタル直交変調部Ｃ１〜ＣＮは、各波形整形フィルタＢ１〜ＢＮから入力された各キャリア毎の信号をデジタル直交変調し、当該デジタル直交変調結果のＩ成分を一方の加算器２１へ出力し、当該デジタル直交変調結果のＱ成分を他方の加算器２２へ出力する。

一方の加算器２１は、Ｉ成分について、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｃ１〜ＣＮから入力されるデジタル直交変調結果を加算（合成）し、当該加算結果の信号ｉ（ｔ）を瞬時電力演算部３５及び一方の遅延部３１へ出力する。
他方の加算器２２は、Ｑ成分について、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｃ１〜ＣＮから入力されるデジタル直交変調結果を加算（合成）し、当該加算結果の信号ｑ（ｔ）を瞬時電力演算部３５及び他方の遅延部３２へ出力する。

瞬時電力演算部３５は、２個の加算器２１、２２から入力される加算結果信号のＩ成分ｉ（ｔ）及びＱ成分ｑ（ｔ）に基づいて、当該加算結果信号の瞬時電力Ｐ（ｔ）を算出し、当該算出結果を閾値生成部３６及び複数極大点検出部３７へ出力する。一例として、瞬時電力Ｐ（ｔ）は、式１のように表される。

閾値生成部３６は、瞬時電力演算部３５により算出された瞬時電力Ｐ（ｔ）に基づいて、ピーク抑圧を行うための閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈを生成し、当該生成結果を複数極大点検出部３７及びピーク抑圧比演算部３８へ出力する。一例として、（平均電力＋６ｄＢ）を閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈとして設定する場合、閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈは（式２）のように表される。なお、Ｔは平均化を行う信号の数を表しており、種々な数が用いられてもよい。

複数極大点検出部３７は、所定の時間区間において、瞬時電力演算部３５から入力される瞬時電力Ｐ（ｔ）と、閾値生成部３６から入力される閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈとを比較し、瞬時電力Ｐ（ｔ）が閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈを超える極大点を検出した場合には、当該時間区間内で最初に検出した極大点のサンプル時刻ｔｆｉｒｓｔと当該時間区間内で最後に検出した極大点のサンプル時刻ｔｌａｓｔの両方を複数ピーク抑圧比補正部３９へ出力する。ここで、所定の時間区間において、瞬時電力Ｐ（ｔ）が閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈを超える極大点が１つしか検出されなかった場合には、複数極大点検出部３７は、ｔｌａｓｔをｔｆｉｒｓｔと同一の値にして出力する。また、複数極大点検出部３７は、当該時間区間内で検出した極大点の中で最大の極大点電力Ｐｍａｘ（つまり、最大の瞬時電力Ｐ（ｔ））をピーク抑圧比演算部３８へ出力する。

ピーク抑圧比演算部３８は、閾値生成部３６から入力される閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈと、複数極大点検出部３７から入力される最大の極大点電力Ｐｍａｘに基づいて、例えば（式３）によってピーク抑圧比ｒを算出し、当該算出結果を複数ピーク抑圧比補正部３９へ出力する。
なお、本例では、極大点電力Ｐｍａｘや閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈが電力のディメンジョンで表されていることから、電圧領域でピークレベルの抑圧を行うために平方根（ｓｑｒｔ）の演算を行っている。

複数ピーク抑圧比補正部３９は、１つのピーク抑圧係数により所定の時間区間内で検出された全ての極大点電力を閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈ以下に抑圧するように、複数極大点検出部３７から入力される２つのサンプル時刻ｔｆｉｒｓｔ、ｔｌａｓｔと、ピーク抑圧比演算部３８から入力されるピーク抑圧比ｒに基づいて、ピーク抑圧係数の中央（中心）のサンプル時刻ｔｃｏｅｆと補正後ピーク抑圧比Ｒを算出し、当該算出結果をＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭへ出力し、更に、Ｍ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭの中で動作を停止しているいずれか１つへスタート信号ｓ１〜ｓＭを出力する。

図２には、サンプル時刻ｔｆｉｒｓｔとサンプル時刻ｔｌａｓｔ及びピーク抑圧比ｒに基づいた複数ピーク抑圧比補正部３９の構成例を示してある。
本例の複数ピーク抑圧比補正部３９は、加算器６１と、除算器６２と、加算器６３と、除算器６４と、窓関数逆数テーブル６５と、乗算器６６と、制御器６７を備えている。

加算器６１は、複数極大点検出部３７から入力されるサンプル時刻ｔｆｉｒｓｔとサンプル時刻ｔｌａｓｔとを加算し、当該加算結果を除算器６２へ出力する。
除算器６２は、加算器６１から入力された加算結果を２で割り（つまり、除算し）、当該除算結果をピーク抑圧係数の中央のサンプル時刻ｔｃｏｅｆとしてＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭへ出力する。この場合、ピーク抑圧係数の中央のサンプル時刻ｔｃｏｅｆは、２つのサンプル時刻ｔｆｉｒｓｔ、ｔｌａｓｔの中央の時刻となる。

なお、除算器６２としては、例えば、入力データを１ビット右へシフトさせて出力するシフタを用いて構成することができ、或いは、加算器６１の内部で出力データを１ビット右へシフトする構成により除算器６２と同様な機能を実現してもよい。
本例では、ピーク抑圧係数の中央のサンプル時刻ｔｃｏｅｆは、（式４）のように表される。

加算器６３は、複数極大点検出部３７から入力されるサンプル時刻ｔｌａｓｔからサンプル時刻ｔｆｉｒｓｔを減算し、当該減算結果を除算器６４へ出力する。
除算器６４は、加算器６３から入力された減算結果を２で割り（つまり、除算し）、当該除算結果をサンプル時間差Δｔとして窓関数逆数テーブル６５へ出力する。この場合、サンプル時間差Δｔは、ｔｃｏｅｆとｔｆｉｒｓｔとの間の時間差となり、ｔｃｏｅｆとｔｌａｓｔとの間の時間差ともなる。

なお、除算器６４としては、例えば、入力データを１ビット右へシフトさせて出力するシフタを用いて構成することができ、或いは、加算器６３の内部で出力データを１ビット右へシフトする構成により除算器６４と同様な機能を実現してもよい。
本例では、サンプル時間差Δｔは、（式５）のように表される。

窓関数逆数テーブル６５は、除算器６４から入力されるサンプル時間差Δｔを参照アドレスとして、窓関数の中心からサンプル時間差Δｔだけ離れたサンプル位置における窓関数値ｗ（Δｔ）の逆数１／ｗ（Δｔ）を選択して、当該選択結果を乗算器６６へ出力する。
一例として、ハミング窓が用いられる場合には、窓関数値の逆数１／ｗ（Δｔ）は、（式６）のように表される。なお、Ｌはサンプル数を表しており、例えば２以上の整数である。

乗算器６６は、ピーク抑圧比演算部３８から入力されるピーク抑圧比ｒと窓関数逆数テーブル６５から入力される窓関数値の逆数１／ｗ（Δｔ）とを乗算して、当該乗算結果を補正後ピーク抑圧比Ｒとして算出し、これをＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭへ出力する。
補正後ピーク抑圧比Ｒは、（式７）のように表される。

なお、一般に、ピーク抑圧比ｒに基づいて生成されるピーク抑圧係数は、当該ピーク抑圧係数の中心サンプル点であれば極大点電力Ｐｍａｘを閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈに抑圧することを保証するものの、当該ピーク抑圧係数の中心から離れるに従って抑圧の度合いが小さくなっていく。このため、本例では、サンプル時刻ｔｆｉｒｓｔとサンプル時刻ｔｌａｓｔとの中央のサンプル時刻ｔｃｏｅｆを中心にピーク抑圧係数を生成した時に、サンプル時刻ｔｆｉｒｓｔ又はサンプル時刻ｔｌａｓｔに最大の極大点電力Ｐｍａｘが存在しても当該最大の極大点電力Ｐｍａｘが必ず閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈ以下に抑圧されるように、ピーク抑圧比ｒを窓関数値の逆数１／ｗ（Δｔ）で増幅して補正後ピーク抑圧比Ｒへ変換している。

ピーク抑圧係数の中央のサンプル時刻ｔｃｏｅｆと補正後ピーク抑圧比ＲがＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭへ出力された後に、制御器６７は、Ｍ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭの中で動作を停止しているいずれか１つへスタート信号ｓ１〜ｓＭを出力する。

ピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭは、それぞれ、複数ピーク抑圧比補正部３９からスタート信号ｓ１〜ｓＭが入力されると、複数ピーク抑圧比補正部３９から入力されるサンプル時刻ｔｃｏｅｆ及び補正後ピーク抑圧比Ｒに基づいて、時刻（ｔｃｏｅｆ−Ｌ／２）から時刻（ｔｃｏｅｆ＋Ｌ／２）の区間において、補正後ピーク抑圧比Ｒに対して窓関数ｗ（ｔ）により重みを与え、当該重みを与えた結果を各々のピーク抑圧係数ｇ１（ｔ）〜ｇＭ（ｔ）としてリミッタ係数演算部４０へ出力する。

一例として、（式６）のときと同じハミング窓｛ｗ（ｔ）＝０．５４＋０．４６ｃｏｓ（２πｔ／Ｌ）｝を用いたピーク抑圧係数ｇ１（ｔ）〜ｇＭ（ｔ）は（式８）のように表される。

リミッタ係数演算部４０は、例えばいずれかのピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭから入力されるピーク抑圧係数ｇ１（ｔ）〜ｇＭ（ｔ）を１から減算して、当該減算結果をリミッタ係数ｌ（ｔ）として算出し、これを各乗算器３３、３４へ出力する。この場合、ｋ＝１〜Ｍとして、ｌ（ｔ）＝１−ｇｋ（ｔ）と表される。

なお、本例では、Ｍ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭのうちの１つからピーク抑圧係数ｇ１（ｔ）〜ｇＭ（ｔ）を出力させて、これに基づいてリミッタ係数演算部４０がリミッタ係数ｌ（ｔ）を算出する場合を示したが、例えば、Ｍ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭのうちの２つ以上からピーク抑圧係数ｇ１（ｔ）〜ｇＭ（ｔ）を出力させて、これら２つ以上のピーク抑圧係数ｇ１（ｔ）〜ｇＭ（ｔ）の総和を１から減算した結果をリミッタ係数ｌ（ｔ）としてリミッタ係数演算部４０が算出するような動作を行うことも可能である。

各遅延部３１、３２は、Ｌ／２に対応する時間、及び瞬時電力演算部３５で瞬時電力Ｐ（ｔ）を算出する処理からリミッタ係数演算部４０でリミッタ係数を算出する処理までに要する時間、各加算器２１、２２から入力される加算結果信号ｉ（ｔ）、ｑ（ｔ）を遅延し、当該遅延調整した信号を各乗算器３３、３４へ出力する。
各乗算器３３、３４は、各遅延部３１、３２から入力される加算結果信号ｉ（ｔ）、ｑ（ｔ）とリミッタ係数演算部４０から入力されるリミッタ係数ｌ（ｔ）とを乗算して、これによりピーク及びその周辺の信号レベルを抑圧し、当該乗算結果ｉ’（ｔ）、ｑ’（ｔ）を各Ｄ／Ａ変換器５１、５２へ出力する。ここで、ｉ’（ｔ）＝ｌ（ｔ）×ｉ（ｔ）、ｑ’（ｔ）＝ｌ（ｔ）×ｑ（ｔ）と表される。

各Ｄ／Ａ変換器５１、５２は、各乗算器３３、３４から入力されるデジタル信号をアナログ信号へ変換し、当該Ｄ／Ａ変換結果をアナログ直交変調部５３へ出力する。
アナログ直交変調部５３は、２個のＤ／Ａ変換器５１、５２から入力されるＩ成分及びＱ成分からなるアナログ信号をアナログ直交変調して、これにより当該アナログ信号を無線周波数帯の信号へ変換して出力する。
また、アナログ直交変調部５３からの出力信号は、例えば、電力増幅器などの増幅器（図示せず）により増幅されて、アンテナ（図示せず）から無線により送信される。

図３には、本例におけるピーク電力抑圧の様子の一例を示してある。
具体的には、図３（ａ）には横軸のサンプリング時刻（サンプリング時間）ｔに対する縦軸の瞬時電力Ｐ（ｔ）の一例を示してあり、図３（ｂ）には横軸のサンプリング時刻（サンプリング時間）ｔに対する縦軸のリミッタ係数ｌ（ｔ）の一例を示してあり、図３（ｃ）には横軸のサンプリング時刻（サンプリング時間）ｔに対する縦軸のピーク抑圧係数ｇ（ｔ）＝ｇ１（ｔ）〜ｇＭ（ｔ）の一例を示してある。
図示されるように、本例では１つのピーク抑圧係数から算出したリミッタ係数によって２つのピークの瞬時電力Ｐ（ｔ）が閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈまで抑圧され、ピーク低減効果が得られている。また、本例では、複数のピークを１つのピーク抑圧係数でまとめて抑圧する構成であるため、ピークを検出する時間区間を広く（長く）するほどピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭの個数を少なくすることができ、ハード規模の縮小が図られる。

ここで、本例では、所定の時間区間において、ピークが２回発生した場合の具体例を示したが、例えば、ピークが３回以上発生した場合には、時系列順でピーク１、２、・・・、Ｐ（Ｐは、３以上の整数）が近接して発生したとすると、ピーク１のサンプル時刻をｔｆｉｒｓｔとし、ピークＰのサンプル時刻をｔｌａｓｔとして、これら３つ以上のピークをまとめて抑圧する。

また、本例では、ピーク抑圧係数の中心をサンプル時刻ｔｆｉｒｓｔとサンプル時刻ｔｌａｓｔとの中央に設定しているが、必ずしも中央に設定する必要はなく、例えば、ピーク抑圧係数の大きさを最も小さくしてもよい位置にピーク抑圧係数の中心を設定するような態様が用いられてもよい。
このようにピーク抑圧係数の中心位置を制御する構成は、例えば、複数のピークの大きさが同じでないような場合に有効である。なお、通常、最適な窓の中心位置はピークの大きさや位置関係で変わるが、システムによって、特性劣化が特に問題にならなければ、常にサンプル時刻ｔｆｉｒｓｔとサンプル時刻ｔｌａｓｔとの中央に窓位置を設定することで、ハードを簡略化することができる。

また、本例では、ハード構成を簡略化するために、複数極大点検出部３７により検出する極大点のサンプル時刻ｔをｔｆｉｒｓｔとｔｌａｓｔの２つに限定しているが、必ずしも２つに限定する必要はなく、極大点の数だけサンプル時刻ｔを検出するような態様が用いられてもよい。
同様に、本例では、複数極大点検出部３７により検出する極大点の瞬時電力Ｐ（ｔ）を最大の極大点電力Ｐｍａｘだけに限定しているが、必ずしも１つに限定する必要はなく、極大点の数だけ極大点電力Ｐ（ｔ）を検出するような態様が用いられてもよい。

また、例えば、本例の構成により生成される複数のピーク抑圧係数が時間的に一部のサンプル点で重なるような場合には、図４及び図５に示されるような構成を組み合わせて用いて、ピーク抑圧係数の大きさを更に抑えるような態様とすることも可能である。
なお、本例では、複数のキャリアの信号を通信する場合を示したが、例えば、１つのキャリアの信号を通信する場合に適用することも可能である。

以上のように、本例の送信機１では、送信対象となる信号を送信するに際して、ピーク検出機能が、送信対象となる信号のピークを判定するために、送信対象となる信号のレベルに関する閾値Ｐｔｈｒｅｓｈと送信対象となる信号のレベルＰ（ｔ）とを比較してピークを検出し、ピーク抑圧比生成機能が、送信対象となる信号のピークを低減するために、前記閾値Ｐｔｈｒｅｓｈと前記ピークのレベルＰｍａｘとの比に応じたピーク抑圧比ｒを生成し、ピーク抑圧比補正機能が、近接した複数のピークを同時に低減するために、複数のピークのレベルと位置に対応してピーク抑圧比生成機能により生成されたピーク抑圧比ｒを増幅し、ピーク抑圧係数生成タイミング補正機能が、近接した複数のピークを同時に低減するために、複数のピークのレベルと位置に対応してピーク抑圧係数を生成するタイミングを補正し、ピーク抑圧係数生成機能が、ピーク抑圧比補正機能により生成される補正後ピーク抑圧比Ｒを所定の窓関数により重み付けした結果をピーク抑圧係数として生成し、送信対象信号レベル抑圧機能が、ピーク抑圧係数生成機能により生成される単一又は複数のピーク抑圧係数により送信対象となる信号のレベルを抑圧する。

従って、本例の送信機１では、複数のピーク電力を単一の窓関数によって閾値以下に低減することができる。また、例えば従来における複数のピーク抑圧係数を本例における１つのピーク抑圧係数に置き換えるような処理となり、これにより、送信対象となる信号のレベルが過剰に抑圧されてしまうことを防止することができ、具体的には、ＥＶＭの劣化やＣＤＭＡ方式におけるＰＣＤＥの劣化を抑えることができる。更に、平均電力の低下が抑えられることにより、ＰＡＰＲが改善し、増幅器の効率を上げることができる。
このように、本例の送信機１では、例えば従来と比べて、ピークレベルの抑圧を効果的に行うことができ、具体的には、ピークレベルの抑圧と帯域外漏洩電力の低減との両方の効果を得ることができる。

なお、本例の送信機１では、瞬時電力演算部３５の機能によりレベル検出手段が構成されており、閾値生成部３６の機能により閾値出力手段が構成されており、複数極大点検出部３７の機能によりピーク検出手段や時間区間内検出手段が構成されており、ピーク抑圧比演算部３８の機能によりピーク抑圧比生成手段が構成されており、複数ピーク抑圧比補正部３９の機能によりピーク抑圧比補正手段が構成されており、ピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭの機能によりピーク抑圧係数生成手段が構成されている。また、これらの手段から係数生成処理手段が構成されている。
また、本例の送信機１では、リミッタ係数演算部４０の機能や乗算器３３、３４の機能により送信対象信号レベル抑圧手段が構成されている。

次に、図４及び図５を参照して、ピーク電力抑圧部の他の構成例を示す。
図４には、本例のピーク電力抑圧部７１の構成例を示してある。
本例のピーク電力抑圧部７１の構成は、図１に示されるピーク電力抑圧部１２の構成と比べて、概略的には、図１に示される複数極大点検出部３７の代わりにピーク検出部８１が備えられている点と、図１に示される複数ピーク抑圧比補正部３９の代わりにピーク抑圧比補正部８２が備えられている点が異なっている。

本例のピーク電力抑圧部７１により行われる動作について、図１に示されるピーク電力抑圧部１２により行われる動作とは異なる点について詳しく、説明する。
ピーク検出部８１は、瞬時電力演算部３５から入力される瞬時電力Ｐ（ｔ）と、閾値生成部３６から入力される閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈとを比較し、瞬時電力Ｐ（ｔ）が閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈを超える極大点を検出した場合には、当該極大点の極大点電力Ｐｍａｘをピーク抑圧比演算部３８へ出力し、また、当該極大点の極大点サンプル時刻ｔｍａｘをピーク抑圧比補正部８２とＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭへ出力する。
ピーク抑圧比演算部３８は閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈを超える極大点が検出された時に動作し、閾値生成部３６から入力される閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈと、ピーク検出部８１から入力される極大点電力Ｐｍａｘに基づいて、例えば（式３）によって所定のピーク抑圧比ｒを算出し、当該算出結果をピーク抑圧比補正部８２へ出力する。

ピーク抑圧比補正部８２は、閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈを超える極大点が検出された時に動作し、ピーク検出部８１から入力される極大点サンプル時刻ｔｍａｘと、ピーク抑圧比演算部３８から入力されるピーク抑圧比ｒと、ピーク検出部８１から過去に入力された単一又は複数個の極大点サンプル時刻と、当該ピーク抑圧比補正部８２で過去に生成した単一又は複数個の補正後ピーク抑圧比Ｒに基づいて、過去に生成した単一又は複数個の極大点サンプル時刻を中心とした各ピーク抑圧係数の当該極大点サンプル時刻ｔｍａｘにおける値をピーク抑圧比ｒから差し引いて補正後ピーク抑圧比Ｒを算出し、当該算出結果をＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭへ出力し、更に、Ｍ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭの中で動作を停止しているいずれか１つへスタート信号を出力する。

図５には、過去に検出された最新の１個の極大点サンプル時刻ｔ’ｍａｘと、過去に算出された最新の１個の補正後ピーク抑圧比Ｒ’に基づいたピーク抑圧比補正部８２の構成例を示してある。
本例のピーク抑圧比補正部８２は、フリップフロップ（ＦＦ）９１と、加算器９２と、窓関数テーブル９３と、フリップフロップ（ＦＦ）９４と、乗算器９５と、加算器９６と、制御器９７を備え、閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈを超える極大点が検出された時に動作する。
加算器９２は、ピーク検出部８１から入力される極大点サンプル時刻ｔｍａｘから、フリップフロップ９１から入力される過去の極大点サンプル時刻ｔ’ｍａｘを減算して、隣接した２つの極大点サンプル時刻の差分Δｔを算出し、当該算出結果を窓関数テーブル９３へ出力する。差分Δｔは、（式９）のように表される。

フリップフロップ９１は、後述する制御器９７から入力されるクロック信号に同期して、ピーク検出部８１から入力される極大点サンプル時刻ｔｍａｘを、過去に検出された最新の極大点サンプル時刻ｔ’ｍａｘとして保持して、加算器９２へ出力する。

窓関数テーブル９３は、加算器９２から入力される差分Δｔを参照アドレスとして、窓関数の中心からΔｔ離れたサンプル位置の窓関数値ｗ（Δｔ）を選択して、当該選択結果を乗算器９５へ出力する。
一例として、ハミング窓が用いられる場合には、窓関数値ｗ（Δｔ）は（式１０）のように表される。なお、Ｌはサンプル数であり、例えば２以上の２の倍数を表す。また、Δｔは、０から（＋Ｌ／２）の区間で値を取る（［０≦Δｔ≦＋Ｌ／２］）。

乗算器９５は、窓関数テーブル９３から入力される窓関数値ｗ（Δｔ）と、フリップフロップ９４から入力される過去の補正後ピーク抑圧比Ｒ’とを乗算してピーク抑圧比補正値ｒａｄｊを算出し、当該算出結果を加算器９６へ出力する。つまり、ｒａｄｊ＝Ｒ’×ｗ（Δｔ）と表される。
なお、ピーク抑圧比補正値ｒａｄｊは、後述する極大点サンプル時刻ｔ’ｍａｘを中心としたピーク抑圧係数の極大点サンプル時刻ｔｍａｘにおけるピーク抑圧係数と同値である。
加算器９６は、ピーク抑圧比演算部３８から入力されるピーク抑圧比ｒから、乗算器９５から入力されるピーク抑圧比補正値ｒａｄｊを減算して補正後ピーク抑圧比Ｒを算出し、当該算出結果を制御器９７とフリップフロップ９４へ出力する。補正後ピーク抑圧比Ｒは、（式１１）のように表される。

制御器９７は、加算器９６から入力される補正後ピーク抑圧比Ｒの大きさを判定し、補正後ピーク抑圧比Ｒが正の値であればクロック信号をフリップフロップ９１とフリップフロップ９４へ出力し、補正後ピーク抑圧比ＲをＭ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭへ出力し、更に、Ｍ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭの中で動作を停止しているいずれか１つへスタート信号ｓ１〜ｓＭを出力する。
なお、補正後ピーク抑圧比Ｒが０又は負の値である場合には、極大点サンプル時刻ｔ’ｍａｘを中心としたピーク抑圧係数によって極大点サンプル時刻ｔｍａｘの極大点電力Ｐｍａｘが閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈ以下に抑圧されるため、極大点サンプル時刻ｔｍａｘを中心としたピーク抑圧係数を生成する必要がないことを意味する。
フリップフロップ９４は、制御器９７から入力されるクロック信号に同期して、加算器９６から入力される補正後ピーク抑圧比Ｒを、過去に算出された最新の補正後ピーク抑圧比Ｒ’として保持して、乗算器９５へ出力する。

このように、ピーク抑圧比補正部８２の一例では、極大点サンプル時刻ｔ’ｍａｘを中心としたピーク抑圧係数の極大点サンプル時刻ｔｍａｘにおけるピーク抑圧係数と、極大点サンプル時刻ｔｍａｘを中心としたピーク抑圧係数の極大点サンプル時刻ｔｍａｘにおけるピーク抑圧係数とを、リミッタ係数演算部４０で合成してピーク抑圧係数を生成するため、当該ピーク抑圧係数により極大点サンプル時刻ｔｍａｘの極大点電力Ｐｍａｘを閾値電力Ｐｔｈｒｅｓｈに抑圧することができる。

Ｍ個のピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭは、同時刻に独立して駆動することが可能である。
ピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭは、抑圧の対象となる最大でＭ個のピークに対応して各々独立して動作し、それぞれ、例えばピーク抑圧比補正部８２からスタート信号ｓ１〜ｓＭが入力されると、ピーク検出部８１から入力される極大点サンプル時刻ｔｍａｘと、ピーク抑圧比補正部８２から入力される補正後ピーク抑圧比Ｒとに基づいて、時刻（ｔｍａｘ−Ｌ／２）から時刻（ｔｍａｘ＋Ｌ／２）の区間において、補正後ピーク抑圧比Ｒに対して窓関数ｗ（ｔ）により重みを与え、当該重みを与えた結果を各々のピーク抑圧係数ｇ’１（ｔ）〜ｇ’Ｍ（ｔ）としてリミッタ係数演算部４０へ出力する。

一例として、（式１０）と同じハミング窓ｗ（ｔ）を用いたピーク抑圧係数ｇ’１（ｔ）〜ｇ’Ｍ（ｔ）は（式１２）のように表される。

リミッタ係数演算部４０は、例えばピーク抑圧係数生成部Ｄ１〜ＤＭから入力されるＭ個のピーク抑圧係数ｇ’１（ｔ）〜ｇ’Ｍ（ｔ）を全て加算し、更に、１から当該全加算結果を減算してリミッタ係数ｌ（ｔ）を算出し、当該算出結果を乗算器３３、３４へ出力する。この場合、ｌ（ｔ）＝１−｛ｇ’１（ｔ）＋ｇ’２（ｔ）＋・・・＋ｇ’Ｍ（ｔ）｝と表される。

以上説明したように、図４及び図５に示される構成例では、ピーク検出機能が、送信対象となる信号のレベルに関する閾値Ｐｔｈｒｅｓｈと送信対象となる信号のレベルＰ（ｔ）とを比較して、送信対象となる信号のピークを検出し、ピーク抑圧比生成機能が、送信対象となる信号のピークを低減するために、前記閾値Ｐｔｈｒｅｓｈと前記ピークのレベルＰｍａｘとの比に応じたピーク抑圧比ｒを生成し、ピーク抑圧比補正機能が、過去に生成したピーク抑圧係数が新しく生成するピーク抑圧係数に重なる度合いに応じて、ピーク抑圧比生成機能により生成したピーク抑圧比ｒを補正し、ピーク抑圧係数生成機能が、ピーク抑圧比補正機能により補正された補正後ピーク抑圧比Ｒを所定の窓関数ｗ（ｔ）により重み付けした結果をピーク抑圧係数ｇ’１（ｔ）〜ｇ’Ｍ（ｔ）として生成し、送信対象信号レベル抑圧機能が、ピーク抑圧係数生成機能により生成される１乃至複数のピーク抑圧係数により送信対象となる信号のレベルを抑圧する。

従って、新しく生成するピーク抑圧係数と過去に生成したピーク抑圧係数とが時間軸上で重なる場合に、過去に生成したピーク抑圧係数との重なりの度合いに応じて新しく生成するピーク抑圧係数を小さくするため、重なった複数のピーク抑圧係数の総和が適正な値になり、送信対象となる信号のレベルが過剰に抑圧されなくなり、具体的には、ＥＶＭの劣化及びＰＣＤＥの劣化を抑えることができる。更に、平均電力の低下が抑えられることによってＰＡＰＲが改善し、増幅器の効率を上げることができる。これにより、例えば従来と比べて、ピークレベルの抑圧を効果的に行うことができ、具体的には、ピークレベルの抑圧と帯域外漏洩電力の低減との両方の効果を得ることができる。

ここで、本発明に係る送信機などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る送信機などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

本発明の一実施例に係る送信機の構成例を示す図である。 複数ピーク抑圧比補正部の構成例を示す図である。 ピーク電力抑圧の様子の一例を示す図である。 ピーク電力抑圧部の他の構成例を示す図である。 ピーク抑圧比補正部の構成例を示す図である。 ピーク抑圧比を補正しなかった場合のピーク電力抑圧の様子を示す図である。

符号の説明

１・・送信機、 １１・・デジタル変調部、 １２、７１・・ピーク電力抑圧部、 １３・・周波数変換部、 ２１、２２、６１、６３、９２、９６・・加算器、 ３１、３２・・遅延部、 ３３、３４、６６、９５・・乗算器、 ３５・・瞬時電力演算部、 ３６・・閾値生成部、 ３７・・複数極大点検出部、 ３８・・ピーク抑圧比演算部、 ３９・・複数ピーク抑圧比補正部、 ４０・・リミッタ係数演算部、 ５１、５２・・Ｄ／Ａ変換器、 ５３・・アナログ直交変調部、 ６２、６４・・除算器、 ６５・・窓関数逆数テーブル、 ６７、９７・・制御器、 ８１・・ピーク検出部、 ８２・・ピーク抑圧比補正部、 ９１、９４・・フリップフロップ、 ９３・・窓関数テーブル、 Ａ１〜ＡＮ・・符号多重信号生成部、 Ｂ１〜ＢＮ・・波形整形フィルタ、 Ｃ１〜ＣＮ・・デジタル直交変調部、 Ｄ１〜ＤＭ・・ピーク抑圧係数生成部、

Claims (2)

1. 送信対象となる信号を処理する送信機において、
   送信対象となる信号のレベルのピークを検出し、検出した複数のピークに基づいてこれら複数のピークをまとめて抑圧するためのピーク抑圧係数を生成する係数生成処理手段と、
   前記係数生成処理手段により生成されたピーク抑圧係数により前記送信対象となる信号のレベルを抑圧する送信対象信号レベル抑圧手段と、
   を備え、
   前記係数生成処理手段は、前記送信対象となる信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
   前記送信対象となる信号のレベルに関する閾値を出力する閾値出力手段と、
   前記レベル検出手段により検出されたレベルが前記閾値出力手段により出力された閾値以上となるもの又は当該閾値を超えるものをピークとして検出するピーク検出手段と、
   所定の時間区間内において、時間的に最初のピークの時間位置と、時間的に最後のピークの時間位置と、レベルが最大となるピークのレベルを検出する時間区間内検出手段と、
   前記閾値出力手段により出力された閾値及び前記時間区間内検出手段により検出されたレベルに基づいて所定のピーク抑圧比を生成するピーク抑圧比生成手段と、
   前記時間区間内検出手段により検出された前記時間的に最初のピークの時間位置及び前記時間的に最後のピークの時間位置に基づいて前記ピーク抑圧比生成手段により生成されたピーク抑圧比を補正するピーク抑圧比補正手段と、
   前記時間的に最初のピークの時間位置及び前記時間的に最後のピークの時間位置に基づく所定の時間位置と、前記ピーク抑圧比補正手段により補正されたピーク抑圧比に基づいて、ピーク抑圧係数を生成するピーク抑圧係数生成手段と、を有する、
   ことを特徴とする送信機。
2. 請求項１に記載の送信機において、
   前記所定の時間区間内において１つのピークのみが検出された場合には、当該ピークの時間位置を時間的に最初のピークの時間位置及び時間的に最後のピークの時間位置として用いる、
   ことを特徴とする送信機。

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