JP4903718B2 - マルチモード対応極座標変調送信装置、及び、マルチモード無線通信方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態は、歪補償精度を維持しながら、歪補償処理データ容量を低減可能なマルチモード対応極座標変調送信装置に関して説明するものである。まず始めに、第1の実施形態に係る極座標変調送信装置の概要について説明する。
次に、図1に示す極座標変調送信装置1900の構成について説明する。
本願発明者のこれまでの検討によれば、電力増幅器の動特性(AM−AM動特性、AM−PM動特性)を事前に取得することは容易ではないが、歪補償処理回路1701は、定常状態の制御電圧を供給して取得した電力増幅器のAM−AM順特性、AM−PM順特性をもとに、所定の演算処理を行うことで、簡易な構成ながら、電力増幅器の動特性を高精度に補償できることが分かった。
次に、送信動作モード時の歪補償処理回路1701の動作について、電力増幅器1の電力制御方法と、電力増幅器1のAM−AM動特性補償方法と、電力増幅器1のAM−PM動特性補償方法と、振幅信号と位相信号の経路間時間遅延差の補償方法と、の4つに分けて説明する。
まず、乗算回路102と、送信レベル制御部103と、を用いた電力制御方法について、図2、図6、図7、及び、図8を用いて説明する。
PCL(1)>PCL(2)>PCL(3) ・・・・(3)
次に、乗算回路105aと、第一の係数選択部106と、を用いたAM−AM動特性補償方法について、図2、及び、図9を用いて説明する。ここで、第二の係数情報は“1”とする。
coeff1<1 ・・・・(5)
coeff2<1 ・・・・(7)
次に、演算処理回路107bと、第三の係数選択部109と、を用いたAM−PM動特性補償方法について、図2、図11、図12、及び、図13を用いて説明する。
coeff3<1 ・・・・(9)
最後に、第五の係数選択部112と、遅延調整部4と、遅延調整部5と、を用いた、振幅信号と位相信号の経路間時間遅延差の補償方法について説明する。
以上のように、図2に示す歪補償処理回路1701は、メモリ104に格納する定常特性でのAM−AM逆特性を用いたAM−AM動特性補償に関して、振幅補正後の振幅信号に対して過渡応答を表現する係数情報を乗算すること、メモリ104に格納する定常特性でのAM−AM逆特性参照時のアドレス信号に対して所定の演算処理を行うこと、メモリ104に格納する定常特性でのAM−PM逆特性参照時のアドレス信号に対して所定の演算処理を行うこと、電力増幅器1への入力電力レベルを調整すること、あるいは、電力増幅器1への入力制御電圧に応じて振幅信号と位相信号の経路間の遅延調整を行うこと、のいずれか、もしくは、各々を組み合わせて実施することを、送信レベル情報D191に応じて実施することで、極座標変調方式において、補償データの増大を抑制しながら、動特性を正確に補償することが可能となる。さらに、送信レベル情報D191に応じた前記補償に対して、第三のアドレス信号D141を用いた補償を行うことで、動特性補償効果を向上できるとともに、変調速度の速い信号を送信する場合に、第三のアドレス信号D141に応じた補償効果がより大きくなる。
次に、図2に示す極座標変調回路1901のマルチモード動作時の歪補償処理動作について説明する。
PoutB(n)>PoutB(n+1) ・・・・(12)
ΔPow≧ΔPow_Thresh ・・・・(15)
本発明の第2の実施形態は、本発明の第1の実施形態にて説明した補償データとしての係数情報のキャリブレーションを、移動局無線通信装置と基地局無線通信装置との間の無線リンクを経由して行う技術について説明するものである。
まず、移動局無線通信装置2301の動作について説明する。
信号生成部1902は、移動局無線通信装置2301のユーザー操作に基づいて、対向する基地局無線通信装置2311へと送信する送信データからベースバンド帯直交座標信号(IQ信号)を生成して、信号入力端子T11及びT12を介し、極座標変換部2に対して出力する。
ΔPow2≧ΔPow2_Thresh ・・・・(17)
次に、基地局無線通信装置2311の動作について説明する。
ΔPow2=(K2−1)*N ・・・・(20)
本発明の第3の実施形態は、歪補償処理用データ容量の増大、及び、歪補償処理回路の回路規模の増大を抑制しながら、マルチモード対応無線送信装置のプリディストーション歪補償処理を実現する技術について説明するものである。
本発明の第4の実施形態は、周辺の電波環境に応じて無線通信に利用する周波数、変調方式を自立的に選択するコグニティブ無線通信装置に適用可能なプリディストーション歪補償処理技術について説明するものである。
本出願は、2005年12月27日出願の日本特許出願(特願2005−375485)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
2 極座標変換部
3、1701、2501 歪補償処理回路
4、5 遅延調整部
6、104 メモリ
7、7a、7b、1402 アドレス生成部
8 振幅補正部
9 位相補正部
10 振幅変調部
11 位相変調部
12 振幅位相測定部
20、1900 極座標変調送信装置
102、105a、107a、1702、2503 乗算回路
103 送信レベル制御部
105 第一の振幅調整部
106 第一の係数選択部
107 第二の振幅調整部
107b 演算処理回路
108 第二の係数選択部
109 第三の係数選択部
110 可変減衰回路
111 第四の係数選択部
112 第五の係数選択部
113 振幅判定部
1301 加算回路
1703 第六の係数選択部
1711 適応動作制御部
1712、2303、2313 周波数変換回路
1713 検波部
1714 係数調整部
1901 極座標変調回路
1902 信号生成部
1903 制御部
2300 適応歪補償処理システム
2301 移動局無線通信装置
2302 移動局受信装置
2304 復調部
2305 システム切り替え部
2311 基地局無線通信装置
2312 基地局送受信装置
2314 信号処理部
2315 変換部
2502 第七の係数選択部
3001 第一のエリア
3002 第二のエリア
3011 第一の無線通信システム
3012 第二の無線通信システム
3013 第三の無線通信システム
3014 第四の無線通信システム
3015 第五の無線通信システム
3020 無線通信装置
Claims (15)
- 送信変調信号の変調方式の切り替えを行う第一の制御部と、
送信データをもとに、前記第一の制御部により選択された変調方式にてベースバンド直交信号を生成する信号生成部と、
前記ベースバンド直交信号から、振幅信号を生成する極座標変換部と、
前記振幅信号をもとに、振幅変調信号を生成する振幅変調部と、
前記ベースバンド直交信号の少なくとも位相成分を含む信号をもとに、無線周波数帯の位相変調信号を生成する位相変調部と、
前記位相変調信号を入力高周波信号として入力し、前記振幅変調信号を制御信号として入力し、無線周波数帯の送信データを生成する増幅部と、
前記振幅変調部の入力信号及び前記位相変調部の入力信号のうち少なくとも一方に対して所定の歪補償処理を行う歪補償処理回路と、
前記歪補償処理回路において用いられる補償データの校正動作と、送信動作との切り替えを行う第二の制御部と
を備え、
前記第一の制御部は、前記校正動作時には、前記送信動作時に用いられる変調方式における変調信号の振幅ダイナミックレンジ以下となる変調方式を選択するマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項1記載のマルチモード対応極座標変調送信装置であって、
前記第一の制御部は、前記校正動作時には、さらに、所定制御幅にて、出力レベルを単調減少させるマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項1または2記載のマルチモード対応極座標変調送信装置であって、
前記歪補償処理回路は、所定振幅の入力高周波信号及び制御電圧が入力された増幅部の定常状態における制御電圧値に対する出力信号特性をもとに、前記増幅部の定常状態での出力信号を線形化する定常特性補償回路を備えるマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項3記載のマルチモード対応極座標変調送信装置であって、
前記歪補償処理回路は、前記定常特性補償回路にて前記定常状態出力信号線形化処理実施後の、振幅信号の振幅を調整する第一の振幅調整部をさらに備えるマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項3記載のマルチモード対応極座標変調送信装置であって、
前記歪補償処理回路は、前記定常特性補償回路にて前記振幅信号の歪補償処理を行う場合のアドレス参照用振幅信号の振幅を調整する第二の振幅調整部をさらに備えるマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項3記載のマルチモード対応極座標変調送信装置であって、
前記歪補償処理回路は、前記定常特性補償回路にて前記位相信号の歪補償処理を行う場合のアドレス参照用振幅信号の振幅を調整する第一の位相補償部をさらに備えるマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項3記載のマルチモード対応極座標変調送信装置であって、
前記歪補償処理回路は、前記位相信号又は前記位相変調信号の振幅を調整する第二の位相補償部をさらに備えるマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項3記載のマルチモード対応極座標変調送信装置であって、
前記歪補償処理回路は、前記振幅信号あるいは前記位相信号に所定の遅延量を与え、振幅信号と位相信号との間の同期を確保する遅延調整手段をさらに備えるマルチモード対応極座標変調送信装置。 - 請求項1から8のいずれか一項記載のマルチモード対応極座標変調送信装置を実装した集積回路。
- 送信変調信号の変調方式の切り替えを行うステップと、
送信データをもとに、前記選択された変調方式にてベースバンド直交信号を生成するステップと、
前記ベースバンド直交信号から、振幅信号を生成するステップと、
前記振幅信号をもとに、振幅変調信号を生成するステップと、
前記ベースバンド直交信号の少なくとも位相成分を含む信号をもとに、無線周波数帯の位相変調信号を生成するステップと、
前記位相変調信号を入力高周波信号として入力し、前記振幅変調信号を制御信号として入力し、無線周波数帯の送信データを生成するステップと、
前記振幅変調部の入力信号及び前記位相変調部の入力信号のうち少なくとも一方に対して所定の歪補償処理を行う歪補償処理回路において用いられる補償データの校正動作と、送信動作との切り替えを行うステップと
を有し、
前記校正動作時には、変調信号の振幅ダイナミックレンジが、前記送信動作時に用いられる変調方式における変調信号の振幅ダイナミックレンジ以下となる変調方式を選択するマルチモード対応極座標変調送信方法。 - 請求項10記載のマルチモード対応極座標変調方法を用いて、基地局と移動局との間の無線通信を行うマルチモード無線通信方法。
- 請求項1から8のいずれか一項記載のマルチモード対応極座標変調送信装置又は請求項9記載の集積回路を備える無線通信装置。
- 請求項1から8のいずれか一項記載のマルチモード対応極座標変調送信装置、請求項9記載の集積回路、又は、請求項12記載の無線通信装置を備える無線通信システム。
- 極座標変調回路における歪補償処理方法であって、
位相変調と振幅変調に関わる理想動作からの劣化要因を、キャリア周波数に依存するAM−AM特性およびAM−PM特性、電力増幅器の出力電位に依存する係数情報、および変調速度に依存する係数情報の独立な3つのパラメータに分離して補償する歪補償処理方法。 - 第一のエリアおよび第二のエリアの各無線通信システムに対応可能なコグニティブ無線通信装置におけるマルチモード無線通信方法であって、
前記第一のエリアを離れ、前記第二のエリアに入った場合に、変調信号のダイナミックレンジに対応する係数情報を取得するステップと、
変調速度に対応する係数情報を取得するステップと、
前記係数情報に対応する歪補償処理用データをメモリに格納するステップと、
前記第二のエリアの無線通信システムに対応する変調方式で通信を行うステップとを有するマルチモード無線通信方法。
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