(57)【要約】  本発明の信号処理システムは、エクスカーション信号発生器、スケーリングシステム、及びフィルタシステムを含む。エクスカーション信号発生器は、信号の閾値を超えるピーク部分を特定し、対応するエクスカーション信号を発生させる。スケーリングシステムは、ピーク低減性能を最適化するために、連続するエクスカーションサンプルの組に実スケールファクタを適用する。フィルタシステムは、エクスカーション信号から望ましくない周波数成分を除去するために、エクスカーション信号をフィルタリングする。フィルタリング後のエクスカーション信号を元信号を遅延させたバージョンから減算し、ピークを低減させることができる。信号処理システムは、閾値を調整することによって、電力消費を制御することもできる。信号処理システムは更に、エクスカーション信号及び／又は個々のチャネル信号のスケールを、チャネル雑音及び出力スペクトルに対する制約を満たすように、又はピーク低減を最適化するように調整することもできる。振幅閾値、エクスカーション信号、個々のチャネル信号を、例えば雑音レベル仕様などのチャネル信号品質に基づいて、適応的に調整することもできる。
2009535924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号の振幅を調整するように構成されたエクスカーション信号スケーリングシステムであって、前記エクスカーション信号の複数のエクスカーション事象を処理するように構成され、一意のピーク事象を一意のスケールファクタでスケーリングするように更に構成されたエクスカーション信号スケーリングシステムと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項２】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングするように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項３】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号を、信号ピーク値と振幅閾値との相対的な差に基づいてスケーリングするように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項４】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション事象を含む一意のピーク事象に一意のスケールファクタを適用するように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項５】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングするように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項６】
エクスカーションフィルタシステムが、スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングして定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項７】
エクスカーションフィルタシステムが、各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングするように構成される、請求項６に記載の信号処理システム。
【請求項８】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーション信号のスケーリングを、エクスカーションフィルタシステムを含むチャネルフィルタの出力に基づいて適応的に調整するように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項９】
信号振幅閾値が動的な閾値である、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項１０】
動的な閾値が、推定されるチャネルヘッドルームに基づく、請求項９に記載の信号処理システム。
【請求項１１】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整するように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項１２】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーションフィルタシステムの振幅の影響に近似するように構成された近似フィルタを備える、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項１３】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーション信号を、ピーク事象のフィルタリングされていない最大振幅、及び近似フィルタによってフィルタリングされた後の前記ピーク事象の対応する最大振幅に基づいてスケーリングするように構成される、請求項１２に記載の信号処理システム。
【請求項１４】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させるように更に構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項１５】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項１４に記載の信号処理システム。
【請求項１６】
ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択されるＯＦＤＭ信号を処理するように更に構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項１７】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記エクスカーション信号を含む少なくとも１つの前記チャネル信号のスケーリングを、チャネル信号品質に基づいて変更するように構成されたチャネルスケーリングシステムであって、前記チャネル信号品質を決定し、且つ前記決定に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を適応的に調整するように構成される、チャネルスケーリングシステムと、
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項１８】
チャネル信号品質が、エラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項１７に記載の信号処理システム。
【請求項１９】
チャネルスケーリングシステムが、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、且つ前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つのチャネル信号の利得を調整するように構成される、請求項１７に記載の信号処理システム。
【請求項２０】
エクスカーションフィルタシステムが、エクスカーション信号をフィルタリングして、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように構成される、請求項１７に記載の信号処理システム。
【請求項２１】
エクスカーションフィルタシステムが、各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングするように構成される、請求項２０に記載の信号処理システム。
【請求項２２】
信号振幅閾値が動的な閾値である、請求項１７に記載の信号処理システム。
【請求項２３】
動的な閾値が電力要件に基づく、請求項２２に記載の信号処理システム。
【請求項２４】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させるように更に構成される、請求項１７に記載の信号処理システム。
【請求項２５】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項２４に記載の信号処理システム。
【請求項２６】
ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択された信号を処理するように更に構成される、請求項１７に記載の信号処理システム。
【請求項２７】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項１７に記載の信号処理システム。
【請求項２８】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号の振幅を調整するように構成された、エクスカーション信号スケーリングシステムと、
前記スケーリングされたエクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記エクスカーション信号を含む少なくとも１つの前記チャネル信号のスケーリングを、チャネル信号品質に基づいて変更するように構成されたチャネルスケーリングシステムであって、前記チャネル信号品質を決定し、且つ前記決定に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を適応的に調整するように構成される、チャネルスケーリングシステムと、
前記スケーリング、フィルタリング、及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項２９】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号の振幅を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整するように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３０】
信号振幅閾値をチャネル信号品質に基づいて適応的に調整するように構成された閾値制御システムを更に備える、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３１】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３２】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号の複数のピーク事象を処理するように構成され、一意のピーク事象を一意のスケールファクタでスケーリングするように更に構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３３】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングするように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３４】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号を、スケーリングされていないエクスカーション信号と閾値との相対的な差に基づいてスケーリングする、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３５】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション事象を含む複数のピーク事象に同じスケールファクタを適用するように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３６】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングするように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３７】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号のピークが閾値に合致するように実質的に低減するように、前記エクスカーション信号をスケーリングするように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３８】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーション信号の振幅を、エクスカーションフィルタシステムの出力に基づいて適応的に調整するように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項３９】
チャネル信号品質が、エラーベクトル振幅に基づく、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４０】
チャネルスケーリングシステムが、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、且つ前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を調整するように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４１】
フィルタシステムが、エクスカーション信号をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４２】
信号振幅閾値が動的な閾値である、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４３】
動的な閾値が、推定されるチャネルヘッドルームに基づく、請求項４２に記載の信号処理システム。
【請求項４４】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整するように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４５】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、フィルタシステムの振幅の影響に近似するように構成された近似フィルタを備える、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４６】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーション信号を、ピーク事象のフィルタリングされていない最大振幅、及び近似フィルタによってフィルタリングされた後の前記ピーク事象の対応する最大振幅に基づいてスケーリングするように構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４７】
エクスカーションフィルタシステムが、各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングするように構成される、請求項４１に記載の信号処理システム。
【請求項４８】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させるように更に構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項４９】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項４８に記載の信号処理システム。
【請求項５０】
ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択されたＯＦＤＭ信号を処理するように更に構成される、請求項２８に記載の信号処理システム。
【請求項５１】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記エクスカーション信号を含む少なくとも１つの前記チャネル信号のスケーリングを、チャネル信号品質に基づいて変更するように構成されたチャネルスケーリングシステムであって、前記チャネル信号品質を決定し、且つ前記決定に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を適応的に調整するように構成される、チャネルスケーリングシステムと、
前記信号振幅閾値を、前記チャネル信号品質に基づいて適応的に調整するように構成された、閾値制御システムと、
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項５２】
チャネル信号品質が、エラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項５３】
チャネルスケーリングシステムが、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、且つ前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を調整するように構成される、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項５４】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項５５】
チャネル信号品質が、許容されるノイズ電力と測定されたノイズ電力との比である、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項５６】
ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択されるＯＦＤＭ信号を処理するように更に構成される、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項５７】
信号送信機及び受信機が、振幅閾値レベルの低減に基づいて、増大された送信電力レベルで動作するのを可能にするように更に構成される、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項５８】
フィルタリングされたエクスカーション信号の振幅に基づいて増幅器の供給電圧を変更し、それにより、前記増幅器の電力消費を低減させるように更に構成される、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項５９】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させるように更に構成される、請求項５１に記載の信号処理システム。
【請求項６０】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項５９に記載の信号処理システム。
【請求項６１】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号の振幅を、一意のスケールファクタを一意のエクスカーション事象に適用することによって調整すること、
前記スケーリングされたエクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、並びに
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項６２】
エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングすることを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
エクスカーション信号を、スケーリングされていないエクスカーションと閾値との相対的な差に基づいてスケーリングすることを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
エクスカーション事象を含む一意のピーク事象に一意のスケールファクタを適用することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６５】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６６】
スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６７】
各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングすることを更に含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
エクスカーション信号のスケーリングを、エクスカーションフィルタシステムを含むチャネルフィルタの出力に基づいて適応的に調整することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６９】
信号振幅閾値を変更することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項７０】
信号振幅閾値を、電力要件に基づいて変更することを更に含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項７２】
エクスカーション信号を、エクスカーションフィルタシステムの振幅の影響の近似に基づいて調整することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項７３】
エクスカーション信号を、ピーク事象のフィルタリングされていない最大振幅、及び前記ピーク事象の振幅の対応する近似に基づいて調整することを更に含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させること更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項７５】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項６１に記載の方法。
【請求項７７】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項７８】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅に基づく、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つのチャネル信号の利得を調整することを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
エクスカーション信号から選択された周波数をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去することを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８１】
各チャネル信号が一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングされる、請求項７７に記載の方法。
【請求項８２】
信号振幅閾値を変更することを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８３】
信号振幅閾値が電力要件に基づいて変更される、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させること更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８５】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項７７に記載の方法。
【請求項８７】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項７７に記載の方法。
【請求項８８】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号の振幅を調整すること、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記スケーリング、フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項８９】
エクスカーション信号の振幅を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
信号振幅閾値を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９１】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項８８に記載の方法。
【請求項９２】
エクスカーション信号が、複数のピーク事象からなり、一意のスケールファクタを一意のピーク事象に適用することによって調整される、請求項８８に記載の方法。
【請求項９３】
エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングすることを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９４】
エクスカーション信号を、スケーリングされていないエクスカーションと閾値との相対的な差に基づいてスケーリングすることを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９５】
エクスカーション信号を、エクスカーション事象を含む複数のピーク事象に同じスケールファクタを適用することによってスケーリングすることを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９６】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９７】
エクスカーション信号のピークが閾値に合致するように実質的に低減するように、前記エクスカーション信号をスケーリングすることを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９８】
エクスカーション信号の振幅を、エクスカーションフィルタシステムの出力に基づいて適応的に調整することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９９】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅に基づく、請求項８８に記載の方法。
【請求項１００】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を調整することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０１】
エクスカーション信号をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０２】
信号振幅閾値を変更することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０３】
信号振幅閾値を、電力要件に基づいて変更することを更に含む、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０４】
一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０５】
エクスカーション信号を、フィルタシステムの振幅の影響の近似に基づいて調整することを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０６】
エクスカーション信号を、エクスカーションのフィルタリングされていない振幅と、前記エクスカーションの振幅の近似とに基づいて調整することを更に含む、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングすることを更に含む、請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０８】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させること更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０９】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項１０８に記載の方法。
【請求項１１０】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項８８に記載の方法。
【請求項１１１】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、
前記信号振幅閾値を、前記チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項１１２】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１３】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を調整することを更に含む、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１４】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１５】
チャネル信号品質が、許容されるノイズ電力と測定されたノイズ電力との比である、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１６】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１７】
信号送信機及び受信機を、振幅閾値レベルの低減に基づいて、増大された送信電力レベルで動作するように構成することを更に含む、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１８】
フィルタリングされたエクスカーション信号の振幅に基づいて増幅器の供給電圧を変更し、それにより、前記増幅器の電力消費を低減させることを更に含む、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１９】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させること更に含む、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１２０】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２１】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号の振幅を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整するように構成された、エクスカーション信号スケーリングシステムと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記調整及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項１２２】
チャネル信号品質が、エラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項１２１に記載の信号処理システム。
【請求項１２３】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーション信号の振幅を、指定されたチャネルエラーベクトル振幅値及び残留ノイズレベルに基づいて適応的に調整するように構成される、請求項１２１に記載の信号処理システム。
【請求項１２４】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、且つ前記決定されたノイズの量に基づいて、エクスカーション信号の振幅を適応的に調整するように構成される、請求項１２１に記載の信号処理システム。
【請求項１２５】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させるように更に構成される、請求項１２１に記載の信号処理システム。
【請求項１２６】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項１２５に記載の信号処理システム。
【請求項１２７】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号の振幅を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、並びに
前記調整及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項１２８】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅である、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１２９】
エクスカーション信号の振幅が、指定されたチャネルエラーベクトル振幅値及び残留ノイズレベルに基づいて適応的に調整される、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３０】
エクスカーション信号の振幅が、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、且つ前記決定されたノイズの量に基づいて前記エクスカーション信号の前記振幅を適応的に調整することに基づいて、適応的に調整される、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３１】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させること更に含む、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３２】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３３】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号の振幅を、一意のスケールファクタを一意のエクスカーション事象に適用することによって調整すること、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、並びに
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３４】
エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３５】
エクスカーション信号を、信号ピーク値と振幅閾値との相対的な差に基づいてスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３６】
エクスカーション事象を含む一意のピーク事象に一意のスケールファクタを適用することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３７】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３８】
スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３９】
各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３８に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４０】
エクスカーション信号のスケーリングを、エクスカーションフィルタシステムを含むチャネルフィルタの出力に基づいて適応的に調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４１】
信号振幅閾値を変更することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４２】
信号振幅閾値を電力要件に基づいて変更することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１４１に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４３】
一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４４】
エクスカーション信号を、エクスカーションフィルタシステムの振幅の影響の近似に基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４５】
エクスカーション信号を、ピーク事象のフィルタリングされていない最大振幅、及びピーク事象の最大振幅の対応する近似に基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１４４に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４６】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４７】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１４６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４８】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項１３３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４９】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５０】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅に基づく、請求項１４９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５１】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１４９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５２】
エクスカーション信号から選択された周波数をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１４９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５３】
各チャネル信号が一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングされる、請求項１５２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５４】
信号振幅閾値を変更することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１４９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５５】
信号振幅閾値が電力要件に基づいて変更される、請求項１５４に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５６】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１４９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５７】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１５６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５８】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項１４９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５９】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項１４９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６０】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号の振幅を調整すること、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記振幅調整、フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６１】
エクスカーション信号の振幅を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６２】
信号振幅閾値を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６３】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６４】
エクスカーション信号が、複数のピーク事象からなり、一意のスケールファクタを一意のピーク事象に適用することによって調整される、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６５】
エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６６】
エクスカーション信号を、スケーリングされていないエクスカーションと閾値との相対的な差に基づいてスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６７】
エクスカーション信号を、エクスカーション事象を含む複数のピーク事象に同じスケールファクタを適用することによってスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６８】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１６９】
エクスカーション信号のピークが閾値に合致するように実質的に低減するように、前記エクスカーション信号をスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７０】
エクスカーション信号のスケーリングを、エクスカーションフィルタシステムを含むチャネルフィルタの出力に基づいて適応的に調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７１】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅に基づく、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７２】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７３】
エクスカーション信号をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７４】
信号振幅閾値を変更することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７５】
信号振幅閾値を電力要件に基づいて変更することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１７４に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７６】
一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７７】
エクスカーション信号を、フィルタシステムの振幅の影響の近似に基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７８】
エクスカーション信号を、エクスカーションのフィルタリングされていない振幅と、前記エクスカーションの振幅の近似とに基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１７７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７９】
各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１７３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８０】
エクスカーション信号を発生させるのに使用する信号のサンプリングレートを増大させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８１】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１８０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８２】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項１６０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８３】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、
前記信号振幅閾値を、前記チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８４】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８５】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つの前記チャネル信号の利得を調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８６】
チャネル信号品質がノイズレベルである、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８７】
チャネル信号品質が、許容されるノイズ電力と測定されたノイズ電力との比である、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８８】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８９】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１９０】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号から減算する前に低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１８９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１９１】
信号送信機及び受信機を、振幅閾値の低減に基づいて、増大された送信電力レベルで動作するように構成することを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１９２】
フィルタリングされたエクスカーション信号の振幅に基づいて増幅器の供給電圧を変更し、それにより、前記増幅器の電力消費を低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項１８３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１９３】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号の振幅を調整するように構成されたエクスカーション信号スケーリングシステムであって、前記エクスカーション信号の複数のエクスカーション事象を処理するように構成され、各エクスカーション事象に固定の実スケールファクタを適用するように更に構成されたエクスカーション信号スケーリングシステムと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項１９４】
固定の実スケールファクタが１に等しい、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項１９５】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングするように構成される、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項１９６】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号を、信号ピーク値と振幅閾値との相対的な差に基づいてスケーリングするように構成される、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項１９７】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション事象を含む一意のピーク事象に一意のスケールファクタを適用するように構成される、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項１９８】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングするように構成される、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項１９９】
エクスカーションフィルタシステムが、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように、スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングするように構成される、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項２００】
エクスカーションフィルタシステムが、各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングするように構成される、請求項１９９に記載の信号処理システム。
【請求項２０１】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させるように更に構成される、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項２０２】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項２０１に記載の信号処理システム。
【請求項２０３】
ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択されるＯＦＤＭ信号を処理するように更に構成される、請求項１９３に記載の信号処理システム。
【請求項２０４】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
各エクスカーション事象に固定の実スケールファクタを適用すること、
前記スケーリングされたエクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、並びに
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項２０５】
固定の実スケールファクタが１に等しい、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２０６】
エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングすることを更に含む、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２０７】
エクスカーション信号を、スケーリングされていないエクスカーションと閾値との相対的な差に基づいてスケーリングすることを更に含む、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２０８】
エクスカーション事象を含む一意のピーク事象に一意のスケールファクタを適用することを更に含む、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２０９】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２１０】
スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングし、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去することを更に含む、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２１１】
各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングすることを更に含む、請求項２１０に記載の方法。
【請求項２１２】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させること更に含む、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２１３】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項２１２に記載の信号処理システム。
【請求項２１４】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項２０４に記載の方法。
【請求項２１５】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
各エクスカーション事象に固定の実スケールファクタを適用すること、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、並びに
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項２１６】
固定の実スケールファクタが１に等しい、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２１７】
エクスカーション信号の複数のピークをスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２１８】
エクスカーション信号を、信号ピーク値と振幅閾値との相対的な差に基づいてスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２１９】
エクスカーション事象を含む一意のピーク事象に一意のスケールファクタを適用することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２０】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２１】
定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように、スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２２】
各チャネル信号を一意のスペクトルマスクに準拠してフィルタリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項２２１に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２３】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２４】
処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項２２３に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２５】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号を含む群から選択される、請求項２１５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２６】
信号処理システムであって、
１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む信号内の歪みを、動的に測定するように構成された歪み測定システムと、
少なくとも１つのチャネル信号内の歪み許容量を動的に決定するように構成された、歪み決定システムと、
許容可能な歪みから測定された歪みを動的に減算して、ピーク低減処理によって生み出すことができる少なくとも１つのチャネル信号内の最大増分歪みを特定するように構成された、歪みバジェット設定システムと、
少なくとも１つのチャネル信号内の信号ピークを低減させるように構成されたピーク低減処理システムであって、最大増分歪み以下の歪みを生み出すピーク低減処理システムと
を備える信号処理システム。
【請求項２２７】
歪み許容量が、エラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項２２６に記載の信号処理システム。
【請求項２２８】
歪み許容量を動的に決定するシステムが、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定するように構成される、請求項２２６に記載の信号処理システム。
【請求項２２９】
歪みが、残留線形歪み及び非線形歪みからなる、請求項２２６に記載の信号処理システム。
【請求項２３０】
ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択される信号を処理するように更に構成される、請求項２２６に記載の信号処理システム。
【請求項２３１】
信号を処理する方法であって、
１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号からなる信号の、少なくとも１つのチャネル信号内の歪みを、動的に測定すること、
少なくとも１つのチャネル信号内の歪み許容量を動的に決定すること、 
許容可能な歪みから測定された歪みを動的に減算して、ピーク低減処理によって生み出すことができる少なくとも１つのチャネル信号内の最大増分歪みを特定すること、及び
少なくとも１つのチャネル信号内の信号ピークを、最大増分歪み以下の歪みを生み出すピーク低減処理によって低減させること
を含む方法。
【請求項２３２】
歪み許容量が、エラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項２３１に記載の方法。
【請求項２３３】
歪み許容量を動的に決定するステップが、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定することを含む、請求項２３１に記載の方法。
【請求項２３４】
歪みが、残留線形歪み及び非線形歪みからなる、請求項２３１に記載の方法。
【請求項２３５】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択される、請求項２３１に記載の方法。
【請求項２３６】
１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号からなる信号の、少なくとも１つのチャネル信号内の歪みを、動的に測定すること、
少なくとも１つのチャネル信号内の歪み許容量を動的に決定すること、
許容可能な歪みから測定された歪みを動的に減算して、ピーク低減処理によって生み出すことができる少なくとも１つのチャネル信号内の最大増分歪みを特定すること、及び
少なくとも１つのチャネル信号内の信号ピークを、最大増分歪み以下の歪みを生み出すピーク低減処理によって低減させること
を含む信号を処理する方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項２３７】
歪み許容量が、エラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項２３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２３８】
歪み許容量を動的に決定するステップを実行時に実施する命令が、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定することを含む、請求項２３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２３９】
歪みが、残留線形歪み及び非線形歪みからなる、請求項２３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２４０】
信号が、ＴＤＤ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、及びＯＦＤＭＡ信号からなる群から選択される、請求項２３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、信号のピークを有利に低減させることができる、セルラインフラストラクチャに関連するものを含む信号送信システムに関し、より詳細には、信号を適応的に制御することによってピーク電力要件を低減させる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の基地局、ネットワーク、及び他のシステムは、セルラ電話、ハンドヘルドメッセージング装置、コンピュータ、パーソナル電子アシスタント（personal electronic assistant）、及び他の装置に信号を送信するために、電力増幅器を使用する。電力増幅器は、送信される無線信号の平均電力を、任意の所要の距離において信頼性の高い通信リンクを維持するのに十分なほど増大させる。このことが必要なのは、送信機と遠隔受信機の間で情報を効率的に伝達するために、信号波形が使用されるためである。受信機でノイズ及び干渉が信号波形と合わさるので、送信機は、その波形を送信前に、受信信号エネルギーとノイズ／干渉エネルギーとの比が指定値を超えるのを保障するのに十分なほど増幅しなければならず、そうしなければ、受信機の付加的なノイズ／干渉が信号エネルギーを圧倒し、その結果、データリンクを介して情報が損失する恐れがある。この制約は、無線周波数（ＲＦ，radio frequency）技術、光技術、及び音響技術を含む、無線送信を使用する通信システムに当てはまる。
【０００３】
情報を載せて運ぶ信号波形の送信前増幅は、現代の情報伝達に関連する主要なコストの１つをなす。図１は、増幅コストと信号波形の最大（ピーク）振幅との典型的な関係を示す。低ピーク電力増幅器に関しては、パッケージコストが一般に支配的である。しかし、ある点を超えると、追加のピーク電力能力のため、増幅器コストが指数関数的に増大する。このため、現代の無線信号送信システムにおいて、送信波形のピーク値を低減させることができる信号処理技法が、非常に高く評価されている。
【０００４】
送信信号の電力は、変調タイプ及び送信されるデータシーケンスに応じて変化し、その結果、時間の関数としての瞬時電力内にピーク及び谷（troughts）が生じる。増幅器の複雑さ及びコストは、増幅器が対応しなければならない最大瞬時電力に大いに依存する。したがって、基地局の提供者及びオペレータ、並びに他の電子回路利用者は、関連するシステムの瞬時又は「ピーク」電力要件を低下させる方式を探求している。
【０００５】
システムのピーク電力要件を低減させるために、提供者は単に、増幅器の出力信号の最大振幅に制約をかける、又はそれを「クリッピング」することによって、最大増幅器出力電力を制限することができる。増幅器出力をクリッピングすると、非ピーク信号に通常の増幅を行いながら、ピーク電力出力要件が効果的に低減する。電力増幅器のコストは、電力増幅器がより高いピーク電力レベルに対応することが求められるにつれて急速に増大するので、クリッピングはシステムコストを大幅に低減させることができる。クリッピングは、大きなピークがたまにしか生じない適用分野において、特に魅力的となり得る。例えば、多くの場合、単一の増幅器が複数のチャネル用の信号を同時に増幅する。時折、複数のチャネル信号が強め合うように組み合わさって、比較的高いピークを発生させる。増幅器がピークを十分に増幅しなければならず、それにより高価な高ピーク電力増幅器が必要になるか、又はより低いピーク電力の、高価でない増幅器を使用しやすくするために、出力振幅をクリッピングすることができる。
【０００６】
しかし、無線通信及び無線ネットワーキングでは、クリッピングは許容できない。クリッピングは、スペクトル再生（spectral regrowth）を誘起し、それにより、潜在的に制限されたスペクトル領域内にスペクトルエネルギーが形成される。電磁スペクトルは有限のリソースであり、競合する利用者からの干渉を最小限に抑えるために、さまざまな政府規制機関からの制限によって厳格に割り当てられている。さまざまなスペクトル利用者は、ある一定の帯域幅内で送信する許可を受けており、指定された帯域幅の外側で送信することが通常禁止されている。いわゆる「無免許帯域」内でさえも、干渉を最小限に抑えるために、厳格なＦＣＣ標準規格によりスペクトル放出が規制されている。スペクトル再生は、許容できない周波数成分を信号に付加するため、スペクトル規制により、クリッピングは高電力増幅器要件の解決策として許容されない。
【０００７】
信号ピークと増幅器特性の関係は、無線通信に関して非常に重要である。効率的な電力増幅器は、入力電力と出力電力の間に本質的に非線形の関係を呈する。増幅器の入力電力と出力電力との関係は、図２の下部曲線２４０に示されている。低レベルの入力電力では、増幅器出力信号が基本的に、入力を線形増幅した複製となる。しかし、より高い入力信号電力レベルでは、増幅器出力が、上限である増幅器飽和電力に達し、これは超えることができない。増幅器曲線の飽和点付近の領域は、非線形である。増幅器をその非線形増幅領域付近で動作させると、規制スペクトルマスクに違反する許容できない非線形ノイズが発生し、そのため、より低い入力電力レベルでの動作が強いられる。従来技術は、増幅器を「線形化」し、したがって非線形特性を緩和させ、且つ図２の上部曲線２４２に示す理想的な線形関係に近づけるのに使用することができる多数の技法を含む。
【０００８】
増幅器の非線形性により、入力信号エネルギーが、規制スペクトルマスク制約に違反する恐れがある非線形スペクトルエネルギーに変換される。したがって、増幅器への信号入力の強度を、その振幅が線形動作領域より先にまれにしか及ばないように制限することが必要である。図２が示すように、増幅器の線形化の値は、それが増幅器の線形領域の上限を大いに拡張することができるものである。増幅器が実際的な限界まで線形化された後は、望ましくない非線形スペクトル成分の発生を、信号振幅が増幅器の線形領域より先に及ぶ可能性を制限することによって更に低減させることができる。これは、望ましくない非線形成分が発生するには、信号ピークが増幅器の線形領域より先に及ぶ必要があり、したがって信号及び増幅器の特性がどちらも関係し、どちらも対処しなければならないという重要な事実を反映している。
【０００９】
ピーク低減処理の必要性は、比較的最近普及した、無線インフラストラクチャシステム用のいわゆる「多重チャネル」信号波形の採用によって大いに増大した。多重チャネル信号方式（ＭＣＳ，multi-channel signaling）の採用が行われたのは、いくつかの独立した信号波形を組み合わせようとする（その場合、全ての信号が同じ空間方向に送信され、次いで全ての信号が単一のアンテナを共用することができる）強い経済的インセンティブのためである。以前は、インフラストラクチャ基地局が各波形を別々に増幅し、次いでそれらが「ダイプレクサ」を使用して組み合わされてから、複合増幅後信号がアンテナに送信されていた。しかし、４信号高電力ダイプレクサは、１万ドル程度コストがかかることがあるため、ＭＣＳの形をとる代替の解決策が開発された。ＭＣＳでは、いくつかの独立した信号波形がデジタル形式をとったまま発生されて、組み合わされる。次いで、組み合わされた信号は、ＲＦへの共通の周波数変換、共通の増幅器、及び共通のアンテナを共用する。重く、嵩張った、高価なダイプレクサが不要になる。デジタルチャネル波形は、安価な（比較的低速の）デジタル処理で複合波形を容易に発生させることができるように、一般に１０メガヘルツ未満のチャネル間周波数間隔によって分離されたままである。図３は、４つの隣接するセルラ信号に関連するベースバンド複素スペクトルを示す。ＭＣＳ波形には、それがアナログ形式に変換された後に共通のＲＦ周波数変換が追加されるので、周波数オフセットは、相対的な送信周波数にのみ対応することに留意されたい。ＭＣＳは、以前の送信システムに付随するダイプレクサ問題に対する、経済的に有利な解決策を提供するが、ＭＣＳ波形の信号ピークがその成分信号波形それぞれの信号ピークよりもずっと高いため、ピーク振幅問題を大いに悪化させる。したがってＭＣＳは、ＭＣＳのピーク低減が効果的に対処されないうちは、依然として以前の送信システムのダイプレクサ問題に対する不完全な解決策である。
【００１０】
その大きなピーク振幅を伴うＭＣＳ波形の出現に加えて、いくつかの重要な世界的無線標準規格（例えば８０２．１１（ＷｉＦｉ）及び８０２．１６（ＷｉＭＡＸ））が、多くの狭帯域成分の並列送信を使用する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ，orthogonal frequency-division multiplexing）波形を採用した。ＯＦＤＭ信号は、隣接するチャネル間にスペクトル間隔がなく、（連続ではなく）短いバーストの送信を伴う、多重チャネル送信の特別なケースと見なすことができる。あらゆる無線通信にとって潜在性のある世界的な解決策として提案されているＷｉＭＡＸ波形は、数百チャネルを有するＯＦＤＭからなる基地局送信を使用する。これらのチャネルは多くの利用者に割り当てられ、各利用者に送信されるチャネル組の変調タイプ及び電力レベルが、別個の物理リンクそれぞれに関する経路減衰に基づいて選択される。多くのＯＦＤＭチャネルのピーク電力レベルが大きく変化することが、ＭＣＳのピーク低減要求に類似したピーク低減要求を生み出している。ＯＦＤＭは又、チャネル変調順序、経路損失、及び信号電力レベルが動的に変化する中で、個々の利用者それぞれに割り当てられたチャネル組ごとに、厳格なエラーベクトル振幅（ＥＶＭ，error vector magnitude）制約を満足させなければならない。したがって、ピーク低減処理は、現代の無線通信システムに、即ちＲＦと光のどちらにも、ＭＣＳとＯＦＤＭのどちらにも、又例えばデジタル式のラジオ放送システム及びテレビジョン放送システムを含む、信号ピークが任意の標準規格、要件、又は経済的要因に基づいて有利に低減される他のどんなシステムにも、経済的な利点をもたらす。
【００１１】
ピーク低減処理に関する技法を対象とする多数の技術論文が発表されており、言うまでもなくそのような経済的に極めて重要な課題に関して、いくつかの特許が取得されている。
【００１２】
１つのピーク低減処理手法は単に、信号発生（変調）操作の前に、情報ストリーム自体を修正するものである。例えば、R. W. Bauml, R. F. H. Fisher, and J. B. Huber, "Reducing the Peak-to-Average Power Ratio of Multi-Carrier Modulation by Selected Mapping," Electron. Lett., vol. 32, no. 22, Oct. 1996, pp. 2056-2057、R. van Nee and A. de Wild, "Reducing the Peak-to-Average Power Ratio of OFDM," Proc. IEEE VTC '98, May 1998, pp. 2072-2076を参照されたい。この技法は、ピークを低減させるが、誤り訂正コーディングの性能も大幅に劣化させ、したがって市場で大きく受け入れられていない。
【００１３】
他の手法は、情報ストリームを発生させてそれを波形上に変調し、次いでその波形を、そのピーク振幅を低減させるように変更するものである。例えば、T. May and H. Rohling, "Reducing the Peak-To-Average Power Ratio in OFDM Radio Transmission Systems," Proc. IEEE VTC '98, May 1998, pp. 2474-78を参照されたい。１つのそのような手法は、局所的に滑らかに変化する減衰を、信号に対して各ピークの近くで適用するものである。更に別の手法は、非線形ノイズの発生を、適切にスケーリングされた帯域制限したパルスを信号から単に減算して各ピークを打ち消すことによって、回避するものである。これらの手法は改善をもたらし、そのような手法に関して少なくとも２つの特許（米国特許第６，３６６，３１９号明細書及び米国特許第６，１０４，７６１号明細書）が付与されているが、それらはどちらも、信号に過度のノイズを付加する。それらの手法は又、実際のＭＣＳ送信の場合と同様に、ＭＣＳチャネルが相対電力レベルの面で動的に変化し、各チャネルのＥＶＭ要件も動的に変化する場合に、包括的でシステマティックなピーク低減処理の解決策とならない。
【００１４】
更に別の技法は、典型的なクリップ＆フィルタ手法であり、これは単に、波形を「クリップ回路」（即ちハードリミッタ）に通し、次いで、クリッピングされたものを、規制スペクトル制約への準拠を確実にするようにフィルタリングするものである。この手法は、ＯＦＤＭ信号のピーク低減に非常によく使用されている。例えば、R. O'Neill and L. Lopes, "Envelope Variations and Spectral Splatter in Clipped Multi-carrier Signals," Proceedings of the PMRC '95, September 1995, pp. 71-75、J. Armstrong, "New OFDM Peak-to-Average Power Reduction Scheme," IEEE VTC 2001, May 2001, Rhodes, Greece、J. Armstrong, "Peak-to-Average Power Reduction in Digital Television Transmitters," DICTA2002 Conference, Melbourne, January 2002, pp. 19-24、J. Armstrong, "Peak-to-Average Power Reduction for OFDM by Repeated Clipping and Frequency Domain Filtering," Electronics Letters. vol. 38, No. 5, February 2002, pp. 246-47、米国特許出願公開第２００４／０２６６３７２号明細書、米国特許出願公開第２００４／０２６６３６９号明細書、H.A. Suraweera, K. Panta, M. Feramez and J. Armstrong, "OFDM Peak-to-Average Power Reduction Scheme With Spectral Masking," Int'l Symposium on Comm. Systems Networks and Digital Processing (2004)。この分野における従来技術は、帯域外（ＯＯＢ，out-of-band）エネルギーをフィルタ除去するにすぎない。しかし、このようにハードリミットをかけることによって、帯域外フィルタリングで除去することができない通過帯域の非線形干渉が導入され、帯域外ＤＦＴフィルタリングでさえ信号を歪ませる。
【００１５】
概念的に関連するピーク低減技法は、「エクスカーション（excursion）」（信号の定義された振幅閾値を超える部分）を決定し、次いで、エクスカーションをフィルタリング、スケーリング、及び時間整合してから、元信号を適切に遅延させたバージョンから減算するものである。この「被フィルタリングエクスカーション」手法は、フィルタリングをエクスカーションにのみ適用することによって、信号歪みを解消する。この利点は、信号歪みを発生させずにスペクトル制約が満たされ、スペクトル制約によって許容される最大量の分だけ、ピークを低減できることである。被フィルタリングエクスカーション手法に関する従来技術の唯一の記載である、J. Armstrong, "PCC-OFDM with Reduced Peak-to-Average Power Ratio," in IEEE 3Gwireless 2001, May 30-June 2, 2001, San Francisco, pp. 386-391は、オーバーラップしたシンボルが関係する、ＯＦＤＭの非標準的な変形に限定されている。この著者は、後のあらゆる刊行物の中で、クリップ＆フィルタについて、標準的なＯＦＤＭ信号に好ましいピーク低減手法であると明記している。
【００１６】
この「被フィルタリングエクスカーション」手法は、以下に記載し、特許請求する本発明の理論的基礎をなしているが、本発明は、いくつかの重要な点で従来手法に勝る。ピーク低減処理のための被フィルタリングエクスカーション手法に関連する従来技術は、エクスカーション信号を形成する前に補間する必要性について適切に認識していたが、わずか２倍のオーバーサンプリングが必要であると不適切に主張していた。サンプリングレートの増大により、エクスカーションに関連する非線形スペクトル成分が、元信号によって占有されるスペクトル内に折り返されないようになる。このことが重要なのは、そのような非線形成分が一旦生じると、それをフィルタリングによって除去することができないためである。しかし、従来技術は、最適なピーク低減を達成する際に必要ないくつかの決定的に重大な要素について認識していなかった。例えば、従来技術は、より弱い信号成分を適切に保護するために、信号通過帯域にわたってエクスカーションフィルタリングの減衰対周波数特性を変更する必要性について認識していなかった。従来技術は、帯域外エクスカーションスペクトル成分の静的な周波数依存減衰についてしか記載しておらず、「差（エクスカーション）の帯域内（即ち通過帯域）成分をできる限り歪ませない」ように明白に指示していた。しかし、エクスカーションの形成に代表される非線形性により、信号帯域幅にわたって比較的一様なスペクトル非線形ノイズが発生する。したがって、信号の全ての部分が最小の信号対ノイズ比（ＳＮＲ，signal-to-noise ratio）制約を満足させることを確実にするには、信号スペクトルエネルギーがより弱いスペクトル領域内のエクスカーションに余分に減衰が適用される必要がある。更に決定的に重大なことには、さまざまな信号の相対スペクトルエネルギーが動的に変化するので、そのようなどんな信号応答フィルタリングも、時間にわたって動的に適応されなければならない。最後に、多重チャネル信号の各部分が、エラーベクトル振幅（ＥＶＭ）制約を独立に満足させなければならず、それにより、別個のチャネルそれぞれのＳＮＲが、そのチャネルの変調タイプに応じて、１組の定義された値の１つに限定される。言及した従来技術は、この決定的に重大な仕様を満足させるために信号通過帯域「フィルタリング」を動的に適応させる必要性について認識していなかった。最後に、従来技術は、ピーク低減の大幅な強化を達成するために、フィルタリング前にエクスカーションの異なる部分に動的なスケーリングを適用するという決定的な重要性について把握していなかった。
【特許文献１】米国特許第６，３６６，３１９号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１０４，７６１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０２６６３７２号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０２６６３６９号明細書
【非特許文献１】R. W. Bauml, R. F. H. Fisher, and J. B. Huber, "Reducing the Peak-to-Average Power Ratio of Multi-Carrier Modulation by Selected Mapping," Electron. Lett., vol. 32, no. 22, Oct. 1996, pp. 2056-2057
【非特許文献２】R. van Nee and A. de Wild, "Reducing the Peak-to-Average Power Ratio of OFDM," Proc. IEEE VTC '98, May 1998, pp. 2072-2076
【非特許文献３】T. May and H. Rohling, "Reducing the Peak-To-Average Power Ratio in OFDM Radio Transmission Systems," Proc. IEEE VTC '98, May 1998, pp. 2474-78
【非特許文献４】R. O'Neill and L. Lopes, "Envelope Variations and Spectral Splatter in Clipped Multi-carrier Signals," Proceedings of the PMRC '95, September 1995, pp. 71-75
【非特許文献５】J. Armstrong, "New OFDM Peak-to-Average Power Reduction Scheme," IEEE VTC 2001, May 2001, Rhodes, Greece
【非特許文献６】J. Armstrong, "Peak-to-Average Power Reduction in Digital Television Transmitters," DICTA2002 Conference, Melbourne, January 2002, pp. 19-24
【非特許文献７】J. Armstrong, "Peak-to-Average Power Reduction for OFDM by Repeated Clipping and Frequency Domain Filtering," Electronics Letters. vol. 38, No. 5, February 2002, pp. 246-47
【非特許文献８】H.A. Suraweera, K. Panta, M. Feramez and J. Armstrong, "OFDM Peak-to-Average Power Reduction Scheme With Spectral Masking," Int'l Symposium on Comm. Systems Networks and Digital Processing (2004)
【非特許文献９】J. Armstrong, "PCC-OFDM with Reduced Peak-to-Average Power Ratio," in IEEE 3Gwireless 2001, May 30-June 2, 2001, San Francisco, pp. 386-391
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明の一目的は、ノイズレベル（例えばＥＶＭ）制約、信号ダイナミクス、並びに線形及び非線形残留歪みエネルギー面で考慮すべき事項があるピーク低減を最適化するための、利得制御戦略及び他の制御戦略を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のさまざまな態様による、例えば通信及び／又は増幅器システムで使用する信号処理システムは、エクスカーション信号発生器及びフィルタシステムを含む。エクスカーション信号発生器は、信号の振幅閾値などの閾値を超えるピーク部分を特定する。エクスカーション波形の別個の部分が、ピーク低減を強化するために動的にスケーリングされる。フィルタシステムは、エクスカーション信号のスケーリングされたバージョンから望ましくない周波数成分を除去するために、閾値を超える部分に対応する振幅及び波形を有する、対応するエクスカーション信号をフィルタリングする。次いで、フィルタリング後のエクスカーション信号を元信号の遅延されたバージョンから減算して、ピークを低減させることができる。一実施形態では、信号処理システムが、振幅閾値を調整することによって、変化するチャネル電力レベルに適応する。信号処理システムは、エクスカーション信号及び／又は個々のチャネル信号のスケールを、チャネルノイズ及び出力スペクトルに対する制約を満たすように、又はピーク低減を最適化するように調整することもできる。他の実施形態では、振幅閾値、エクスカーション信号、及び／又は個々のチャネル信号を、例えばノイズレベル仕様などのチャネル信号品質に基づいて、適応的に調整することもできる。
【００１９】
本発明のより完全な理解は、詳細な説明を添付の例示的図面と併せ検討することにより得ることができる。添付の図面では、同様の参照符号が類似の要素及びステップを表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図中の要素及びステップは、図を簡単且つ見やすくするように示されており、必ずしも任意の特定の順序に従って描かれたわけではない。例えば、本発明の諸実施形態の理解を深める助けとなるように、同時に又は異なる順序で実施することができるステップが、図中に示されている。
【００２１】
以下に論じる本発明のピーク低減の概念は、主としてＭＣＳ（典型的に４つのＷＣＤＭＡチャネル）の文脈において提示される。というのも、より少数の信号チャネルを取り扱うと、議論が簡単になるためである。しかし、本発明のピーク低減処理概念は、ＯＦＤＭ信号にも同様に当てはまる。同様に、以下の議論は、無線通信システムの文脈において提示される。しかし、本発明のピーク低減処理概念は、例えば、有線、地上波、及び衛星放送システムを含む、デジタル式のラジオ放送システム及びテレビジョン放送システムにも同様に当てはまる。本発明は例えば、電磁分野又は音響分野の変形物を介して伝達される任意の信号の処理において、利点をもたらすことができる。したがって、本発明の概念は、光データ送信システム及び音響システムにおいて適用することができる。したがって、本発明はその範囲内に、任意の標準規格、要件、又は経済的要因に基づき又は準拠して、信号ピークを有利に低減させることができる任意のシステム内での信号の処理、又はそのシステム内にあるその処理のための装置を含む。
【００２２】
本発明のピーク低減概念に関する以下の議論では、信号の瞬時的な振幅及び位相をそれらの値が動的に経時発展するときに一意に表す複素（即ち直交位相）サンプルのシーケンスによって、信号が表されることを前提とする。この信号によって伝達されるランダムな情報は、信号の位相及び振幅のランダムな動的変化をもたらす。図４は、そのような信号を、時間変化する軌道として示す。図４の円筒面特徴は単に、信号振幅に対して定義された制約（「閾値」）に対応する。時折、振幅が閾値を超え、図４では、信号２２２の円筒外部分４１０が、信号の閾値４１２を超える部分の例である。
【００２３】
図４を参照すると、「クリッピング後の信号」は、円筒の外側にある部分が円筒上のその突出部４１０Ａと置き換えられた状態で、完全に円筒内にある、又は円筒に接する信号の部分である。クリッピング後の信号振幅は閾値によって囲まれ、その位相は常に、元の（クリッピングされていない）信号と同一である。信号振幅に対するこの制約は、以下のように数学的に表すことができる。
【００２４】
【数１】
2009535924.tif 000003
【００２５】
上式で、Ｃ（ｎ）はクリッピング後の信号であり、Ｓ（ｎ）はクリッピングされていない信号であり、‖Ｓ（ｎ）‖はクリッピングされていない信号の振幅であり、Ｍは振幅閾値であり、∀ｎ＿‖Ｓ（ｎ）‖は、「ｎのあらゆる値について、Ｓ（ｎ）の振幅となるようなもの」を意味する。円筒面の外側の各信号区間４１０は、エクスカーション事象Ｘ（ｎ）、
Ｘ（ｎ）≡Ｓ（ｎ）−Ｃ（ｎ）
として定義される。
【００２６】
信号振幅のばらつきは、統計的に定量化することができる。図５は、典型的な信号に関する、いわゆる振幅確率密度関数（ｐｄｆ）の概略図である。振幅ｐｄｆ２５０は、（信号振幅軸に沿って）非常に長い尾を呈し、信号振幅がより大きくなるにつれて下降しつつある可能性を伴ってはいるが、信号振幅の非常に大きな値が生じ得ることを意味することに留意されたい。ピーク低減処理の目的は、何らかの定義された（しきい）値を信号振幅が超える確率をなくす、又は実質的に低減させるように、信号を変更することである。信号振幅がそのような閾値を超える可能性を完全になくすことには、振幅ｐｄｆが、図５に示す振幅ｐｄｆから図６に示す振幅ｐｄｆに修正されるという効果がある。図５の縦点線４１２は、振幅閾値を表す。図５と比較して、図６の振幅閾値付近で確率が増加するのは、ｐｄｆ曲線下の面積が１に等しくなければならないためである。したがって、ピーク低減アルゴリズムの影響は、（振幅閾値を上回る）尾を、（振幅閾値未満の）ｐｄｆの本体内に移しなおすことができなければならない。ＭＣＳ振幅ｐｄｆは、図５に示す尾のような極めて長い尾を呈し、ＭＣＳが、ピーク低減が効果的に対処されないうちは、依然として上記で論じたダイプレクサ問題に対する不完全な解決策である理由を、そのことが示している。
【００２７】
したがって、図５及び６から理解することができるように、ピーク低減処理の重要な機能は、大きな信号振幅の可能性を低減させることである。通信業界では一般に、ピーク低減処理の効果をより明確に特徴付けるために、相補累積確率密度関数（ＣＣＤＦ，Complementary Cumulative Probability Density Function）プロットとして知られる統計的測定基準が使用されている。ＣＣＤＦ曲線のｘ軸（横方向）は、（信号の平均電力として定義された）０ｄＢから始まり、信号の最大ピーク対平均電力比（ＰＡＲ，peak-to-average power ratio）値まで延びる。ＣＣＤＦ曲線のｙ軸（縦方向）は、所与の複素サンプルが任意の特定のピーク対平均値を有する確率を（対数目盛上に）リストする。同じグラフ上に前ＣＣＤＦ曲線及び後ＣＣＤＦ曲線をプロットすると、ピーク低減の効果が特徴付けられる。別々のピーク低減処理アルゴリズムを使用した同じ信号セットに関するＣＣＤＦをプロットすると、それらの比較効果が明確に表される。例えば図７は、振幅閾値Ｍとしてさまざまな値を使用してピーク低減された、４つのＷＣＤＭＡチャネルに対応するＣＣＤＦを示す。図７では、最も右の曲線が生の入力に対応し、残りの曲線が、ピーク低減後のチャネル信号に対応する。
【００２８】
ピーク電力低減に付随する問題を解決しようとする従来技術の試みに関して上記で論じたように、規制スペクトル制約がない場合、最適なピーク低減手法は単に、エクスカーションを決定し、その波形を元信号から減算することになる。これにより、クリッピングされた信号がもたらされる。しかし、例えば無線電気通信分野には、スペクトルマスク制約が実際に存在し、したがって、スペクトルマスクを満足させるように元信号を設計しなければならない。したがって、そのようなシステムにおける元信号は、スペクトルマスク制約を満足させるように設計されるので、エクスカーションだけが、許容できないスペクトルエネルギーに寄与する。したがって、規制スペクトルマスクへの準拠を達成するために、（多くの分離したエクスカーション事象からなる）エクスカーション波形に十分なフィルタリングを適用しなければならない。この手法は、有害なエクスカーション事象の完全な打消しは達成しないが、規制スペクトル制約に準拠しながら、そのようなフィルタリング技法の制約内でできる限り近くに達する。本明細書において記載し、特許請求するピーク低減手法は、ピーク低減処理に付随する問題に対するより完全な解決策を提供すべく、そのような「被フィルタリングエクスカーション」の概念に基づいている。
【００２９】
上記で定義したように、図５及び６に示す信号振幅確率密度関数が、単に元の信号をクリッピング後の信号と置き換えることによって変更できることが、容易に分かるであろう。残念なことには、やはり上記で論じたように、クリッピングは、より高次の信号派生部に突然の不連続点を導入する、本質的に非線形的な操作である。そのような不連続点は、規制スペクトルマスクの外側にスプリアスなスペクトルエネルギーを発生させる、いわゆるスペクトルスプラッタ（spectral splatter）を招く。したがって、スペクトルマスクの満足化と、振幅確率密度関数の再整形を同時にする必要がある。本ピーク低減概念の手法のさまざまな態様は、この目的及び他の目的を達成する。
【００３０】
図２、５及び６に関する、信号振幅のばらつきの上記の議論について、ピーク低減により、線形化が使用されていようとなかろうと、信号が更に右にシフトされて増幅器に入ることが可能になることに留意されたい。ピーク低減と線形化がどちらも使用される場合、信号振幅閾値が増幅器線形領域の上限に等しくなるように、信号入力電力レベルを増大させる（即ち右にシフトさせる）ことができる。これにより、特定の信号及び増幅器を用いて可能な最大平均出力電力及び動作効率がもたらされる。信号送信システムは、これらの処理技法をどちらも使用して、類のない相乗的な利点をもたらすことができる。図８は、線形化後の増幅器特性２４２に対する、２つの異なる入力電力におけるピーク低減後の信号を示す。どちらの場合にも、信号振幅範囲全体が増幅器の線形動作領域内にあるので、増幅器の動作は完全に線形である。しかし、増幅器出力電力は、入力信号が前置増幅され、それにより、最も右の振幅ｐｄｆ曲線２５４により示されるように、ｐｄｆ曲線２５２が、その振幅ピークが増幅器の最大線形性限界と揃うようにシフトされたときの方が大きい。
【００３１】
図８は、ピーク低減と増幅器線形化の主要な関係をグラフで示す。本発明の一目的は、信号の最大ＰＡＲ値を最小限に抑え、垂直境界線が理想的には増幅器の最大線形性限界と揃えられることである。例えば、ＰＡＲが１ｄＢ低減するごとに、最大平均増幅器電力出力が余分に１ｄＢ増大する。信号ＰＡＲが３ｄＢ低減すると、基地局の増幅器のコストが数千ドル低減し、大きな経済的インセンティブとなり得る。
【００３２】
図９は、定義された閾値４１２を超えるときに振幅を示す信号区間の一部分、対応するエクスカーション事象４１０、及びフィルタリング後のエクスカーション４１０Ｂを示す。幅広い影付き帯は、指数関数的に減衰する振動が生じるプリカーソル４１２Ａ及びポストカーソル４１２Ｂ区間を表す。エクスカーションフィルタシステムは、エクスカーション波形を平滑にするとき、時間整合された元信号から後に減算される際にピークを完全に打ち消すために必要とされるものから、ピーク振幅を変更することに留意されたい。したがって、フィルタリングされるエクスカーションはそれぞれ、時間整合された元信号からの後の減算により、信号ピークが定義された閾値に合致するように低減されることが確実になるように、スケーリングされなければならない。したがって、所望のスケールファクタは、エクスカーションピーク振幅Ｍｘと、フィルタリング後のエクスカーションピーク振幅Ｍｆとの比であることが明らかである。フィルタの影響はスケール変更に対して不変なので、このようにスケーリングすると、フィルタリング後のピークが、元のエクスカーションピーク振幅に実質的に合致することが確実になる。しかし、エクスカーションスケーリング操作は、最適なスケールファクタが、エクスカーションごとに異なり、且つエクスカーションサンプルとエクスカーションフィルタシステム特性との間の複雑な相互作用（畳込み）に依存することにより、複雑である。
【００３３】
エクスカーション事象は典型的に、複数の局所ピーク事象からなる。上記のヒューリスティックな説明は、被フィルタリングエクスカーションの核となる概念、並びに各エクスカーションを、エクスカーション形状及び適用されるフィルタリングに応じたファクタでスケーリングしなければならない必要性について伝えている。しかし、本発明の範囲内に含まれるピーク低減の機能アーキテクチャについて説明する前に、連続する非ゼロエクスカーション波形サンプルからなるエクスカーション事象がしばしば、複数の信号振幅ピークからなることに対処するために、用語の定義を拡張しなければならない。図１０は、そのような複数ピークエクスカーション事象の一例を示し、そのようなエクスカーション事象２３１０をそれぞれ、１組の連続するピーク事象２３１２に分割する（「分解する」）ことができる様式を示す。この例では、ピーク事象間の境界が、極小のところにある振幅サンプルとして定義され、これは、スケーリングするために、接しているピーク事象のうちどちらか一方に任意に含まれてよい。次いで、スケーリング手順は、エクスカーション波形をピーク事象の組に分解し、各ピーク事象を構成する複素サンプルに最適なスケールファクタを決定し、次いで、結果として得られるスケールファクタを、スペクトルマスク制約を満足させるためにエクスカーション信号をフィルタリングする前に、適用することができる。言うまでもなく、本発明の他の実施形態では、エクスカーション事象を、信号エクスカーションの任意の特性又は属性に基づいて違った形で分解し、その結果所望のエクスカーション低減を得ることもできる。
【００３４】
本発明を、一部は機能構成要素の点から、一部はさまざまな処理ステップの点から説明する。そのような機能構成要素は、指定の機能を実施して、さまざまな結果を達成するように構成された、任意数の構成要素によって実現することができる。例えば本発明は、さまざまな機能を実施することができるさまざまな要素、材料、信号源、信号タイプ、一体型構成要素、増幅器、フィルタなどを使用することができる。更に、本発明は無線通信環境において説明されるが、本発明を、光／音響の適用分野、環境、通信プロトコル及びシステムを含むがそれらに限定されない、任意数の適用分野、環境、通信プロトコル、増幅システム、及び信号処理システムに関連して実施することができる。本明細書において説明するシステムは、本発明の例示的適用例にすぎない。更に本発明は、製造、組立て、試験などのための、任意数の技法を使用することができる。
【００３５】
図１１を参照すると、本発明のさまざまな例示的態様による通信システム１００が、送信機１１０及び受信機１１２を備える。送信機１１０は、光信号、電気信号、音響信号、又は本発明の範囲内に含まれる情報を伝達することができる他の任意の信号などの信号を、媒体１１４を介して受信機１１２に供給する。媒体１１４は、送信機１１０と受信機１１２の間で情報を送信するための任意のメカニズムを備えることができる。無線通信システムを対象とする本例示的実施形態では、送信機１１０が受信機１１２に、無線周波数（ＲＦ）信号、無線電話信号、又は無線データ信号などの電磁信号を供給する。したがって、本実施形態における媒体１１４は、電磁信号の送信を支持することができる任意の媒体である。
【００３６】
送信機１１０及び受信機１１２はそれぞれ、媒体１１４を介して送信される信号を送信及び受信するように構成される。送信機１１０及び／又は受信機１１２は、同じユニットからの、複数の信号の受信及び送信を可能にするために、送受信機として構成してもよい。本実施形態では、送信機１１０が、複数の信号を変調して、それを複数の受信機１１２に送信するように構成される。この構成は、例えば無線通信基地局に対応する。本実施形態では、受信機１１２が、無線電話、コンピュータ、携帯情報端末、ハンドヘルド電子メッセージ装置、又は他のそのような受信機などの遠隔受信機を備える。しかし、通信システム１００は、任意の送信機１１０とネットワーク内のコンピュータなどの受信機１１２との間で、例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）又は直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ，orthogonal frequency division multiple access）などのマルチキャリア変調を使用する無線ネットワークを介して通信するのに適した任意の様式で、構成することができる。
【００３７】
図１１の送信機１１０は、デジタル信号を処理し、且つ対応する信号を受信機１１２に送信するように、適切に構成することができる。典型的なセルラ通信の実施形態では、例えば、送信機１１０を、ＧＳＭ（グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ，Global System for Mobile Communications）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ，time division multiple access）、及び／又はＣＤＭＡ（符号分割多元接続，code division multiple access）の仕様又は標準規格に従うなど、無線デジタル通信の任意の適切な仕様又は標準規格に従って構成することができる。データ通信環境では、送信機１１０を、ＩＥＥＥ８０２．１１、８０２．１５、又は８０２．１６など、任意の適切なデータ通信仕様又は標準規格に関連して構成することができる。送信機１１０は更に、デジタル情報を受領し、且つ対応するアナログ信号を受信機１１２に送信するように、任意の適切な様式で構成することもできる。
【００３８】
例えば、図１２を参照すると、本実施形態の送信機１１０は、通信システム１００を介して通信するためなどの信号を処理するための、信号処理システム２０８を含む。本実施形態では、信号処理システム２０８は、変調器２１０、ピーク電力低減構成要素２１２、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ，digital-to-analog converter）２１４、ＲＦ変換器２１４Ａ、及び増幅器２１６を含む。変調器２１０が、１つ又は複数のデータ源２１８からデジタル情報２２０を受領して、ベースバンド変調信号２２２を発生させる。
【００３９】
さまざまな実施形態では、ピーク電力低減構成要素２１２が、変調器２１０から変調信号２２２を受領して、送信機１１０のピーク電力出力要件を実質的に低減させるように構成される。ピーク電力低減構成要素２１２は更に、スペクトル再生、或いは１つ又は複数の所望の帯域幅の外側にある他の周波数成分を抑制するように構成することもできる。これに加えて、ピーク電力低減構成要素２１２は更に、許容可能な信号対ノイズ比を維持し、且つ／又は関連するエラーベクトル振幅（ＥＶＭ）制約内にとどまるために、信号にノイズが付加されるのを抑制する、又は最小限に抑えるように構成することもできる。
【００４０】
ＤＡＣ２１４は、ピーク電力低減構成要素２１２からピーク低減後のデジタル信号２２４を受領し、且つそのデジタル信号をアナログ信号２２６に変換するように構成される。ＲＦ変換器２１４Ａは、増幅に先立って、アナログ信号を（ベースバンド付近の、又はベースバンドの）より低い周波数から、所望のＲＦ送信周波数に変換する。増幅器２１６は、受信機１１２への送信に先立って、アナログＲＦ信号２２８を増幅する。ピーク電力低減構成要素２１２の後で、ＤＡＣ２１４より前に、追加の歪み補償処理を実施することができる。
【００４１】
変調器２１０は、デジタル信号を変調するのに適した任意のシステムを備えることができる。図１３を参照すると、一例示的変調器２１０が従来型のデジタル変調器を備え、ベースバンド変調多重チャネル信号２２２を発生させる。変調器２１０は、複数のデータストリームを受領し、データストリームをチャネルごとに変調し、変調信号を適切なオフセット周波数に周波数変換し、且つさまざまなチャネル出力を加算して複合出力信号にするための多チャネル変調器を適切に備える。しかし、変調器２１０は任意の適切な様式で、例えば単一チャネル変調器として構成してもよい。本例示的変調器２１０は、１つ又は複数のベースバンド変調器３１２、及び１つ又は複数のデジタルシンセサイザ３１４を備える。各ベースバンド変調器３１２Ａ〜Ｄは、適切な変調に従ってデータをベースバンド波形に変換し、したがって、各ベースバンド変調器３１２Ａ〜Ｄは、音声、データ、又はビデオ信号に対応する圧縮バイナリデジタルデータなどの情報ビットを、対応するベースバンドデジタル波形３１６Ａ〜Ｄに変換する。ベースバンドデジタル波形３１６Ａ〜Ｄは、ＧＳＭ、スペクトル拡散、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡなどの選択された送信符号化仕様による波形など、任意の適切な波形を含むことができる。一例示的実施形態では、ベースバンドデジタル波形３１６Ａ〜Ｄが、定義されたサンプリングレートで生じる同相成分（Ｉ）及び直交成分（Ｑ）を有する複素対の時間変化するシーケンスを含む。
【００４２】
さまざまな実施形態では、各デジタルシンセサイザ３１４Ａ〜Ｄが、複素デジタル局部発振器（ＬＯ，local oscillator）信号を発生させ、その信号でベースバンドデジタル波形を乗算して、オフセット周波数変調信号３２２を発生させ、次いでオフセット周波数変調信号３２２が組み合わされて、ベースバンド多重チャネル信号２２２が形成される。デジタルシンセサイザ３１４は、個々のオフセット周波数変調信号３２２Ａ〜Ｄを発生させるのに適した、デジタルキャリア周波数又は他の信号の任意の発生源を備えることができる。本例示的実施形態では、デジタルシンセサイザ３１４は、異なるオフセット周波数のいくつかの異なるＬＯ信号３１８Ａ〜Ｄをもたらすように構成された、従来型の多出力デジタルシンセサイザを備える。これらの周波数は、例えば、特定のセルラネットワーク又は無線ネットワークに許容された送信周波数に関するオフセット周波数、或いは他の通信スペクトルマスクに関するオフセット周波数に対応することができる。本例示的実施形態では、デジタルシンセサイザ３１４は、複素指数（「シソイド（cisoid）」）信号３１８Ａ〜Ｄを、チャネルごとの個々のオフセット変調された変調信号３２２Ａ〜Ｄに所望のオフセット周波数で適切に発生させることができる。本発明の本実施形態では、デジタルシンセサイザ出力信号３１８が、乗算器を介して関連するチャネルのベースバンドデジタル波形３１６と乗算され、したがって、各ベースバンド波形が適切なチャネルオフセット周波数に変換され、したがって、個々のオフセット周波数変調信号３２２Ａ〜Ｄとなる。さまざまなオフセット周波数変調信号３２２Ａ〜Ｄを加算して、複合ベースバンド変調信号２２２を形成することができる。
【００４３】
図１１及び１２を再度参照すると、本発明の範囲内に含まれるピーク電力低減構成要素の一例示的実施形態では、複合ベースバンド変調信号２２２が、ＭＣＳ変調器２１０からピーク電力低減構成要素２１２に供給される。ピーク電力低減構成要素２１２は、送信機１１０のピーク電力出力を、信号の閾値を超える部分をその信号から減算することなどによって低減させるように、任意の適切な様式で構成することができる。ピーク電力低減構成要素２１２は、望ましくないスペクトルエネルギー、例えば、規制スペクトルマスクの外側にある周波数成分の送信を抑制することもできる。ピーク電力低減構成要素２１２は、変調器２１０からベースバンド変調信号２２２を受領し、ベースバンド変調信号２２２を、任意の適切なプロセスに従って処理する。例えば、図４を参照すると、ピーク電力低減構成要素２１２は、ベースバンド変調信号２２２内の、定義された振幅閾値４１２を超える振幅を有するピーク部分４１０に応答して、エクスカーション信号を発生させるように構成することができる。ピーク電力低減構成要素２１２は、エクスカーション信号に応答して、ベースバンド変調信号２２２からピーク部分４１０を適切に除去又は低減させる。
【００４４】
図１４を参照すると、本発明のさまざまな態様によるピーク電力低減構成要素２１２の一例示的実施形態が、遅延要素５１０、補間回路５０２、エクスカーション信号発生器５１２、スケーリングシステム８２０、エクスカーションフィルタシステム５１４、及びエクスカーションリデューサ５４４を備える。エクスカーション信号発生器５１２は、図４に示す振幅閾値４１２を超えるベースバンド変調信号２２２に応答して、エクスカーション信号４１０を発生させる。エクスカーション信号発生器５１２の出力４１０を、エクスカーションフィルタシステム５１４によって処理される前に、スケーリングシステム８２０によってスケーリングすることもできる。図１４に示すように、エクスカーションフィルタシステム５１４は、エクスカーション信号発生器５１２によって生成された信号から望ましくない周波数をフィルタリングする。エクスカーションリデューサ５４４は、スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、適切に遅延させたベースバンド変調信号２２２から減算する。遅延要素５１０は、エクスカーション信号発生器５１２及びエクスカーションフィルタシステム５１４を通じた伝搬時間遅延を、フィルタシステムからの信号５５２が、遅延されたベースバンド変調信号２２２と時間整合されるように補償する。
【００４５】
図１４のピーク電力低減構成要素内に示されるエクスカーション信号発生器５１２は、ベースバンド変調信号２２２又は他の関連する信号のピーク部分に応答するエクスカーション信号４１０を発生させるように、任意の適切な様式で構成することができる。次いで、エクスカーション信号４１０の適切にスケーリング及びフィルタリングされたバージョンを、元信号内の１つ又は複数のピークから減算することができ、或いは元信号内の１つ又は複数のピークを低減させるために、その他の様式で使用することができる。更に、エクスカーション信号４１０を、元信号のピーク電力を低減させるために、任意の適切な様式で使用することもできる。図１５を参照すると、一例示的エクスカーション信号発生器５１２が、振幅計算回路８１０、閾値回路８１２（図示せず）、ピークパーサ９１０、及び波形発生器８１４を備える。エクスカーション信号発生器５１２の出力４１０が、スケーリングシステム８２０に供給される。ピークパーサ９１０は、信号２２２内の個々の振幅ピークを特定し、波形発生器８１４は、特定されたピークに応答して、エクスカーション信号４１０を発生させる。一実施形態では、エクスカーション信号発生器５１２が、ベースバンド変調信号２２２を受領し、連続する信号複素対に基づくベースバンド変調信号２２２の連続する振幅値などの振幅値を計算する。エクスカーション信号発生器５１２は、信号２２２のサンプルの振幅を、振幅閾値４１２と比較する。エクスカーション信号発生器５１２は、ベースバンド変調信号２２２の振幅閾値４１２を超える部分に応答して、エクスカーション信号４１０を発生させる。更に別の例示的実施形態では、エクスカーション信号発生器５１２が、ベースバンド変調信号２２２の振幅閾値４１２を超える全持続時間（又はサンプル一式）に対応するエクスカーション信号４１０を発生させるように構成されるが、エクスカーション信号発生器５１２は、信号の振幅閾値４１２を超える任意の側面に対応するエクスカーション信号４１０を発生させるように構成してもよい。
【００４６】
図１６を参照すると、一例示的エクスカーション信号発生器５１２が、振幅計算回路８１０、閾値回路８１２、及び波形発生器８１４を備え、波形発生器８１４の出力４１０が、（チャネル固有のではなく）共通モードのスケーリングシステム８２０への入力である。振幅計算回路８１０は、ベースバンド変調信号２２２の振幅を計算し、対応する振幅信号８１６を発生させる。振幅計算回路８１０は、以下の式、
Ｍ（ｎ）＝［Ｉ２（ｎ）＋Ｑ２（ｎ）］１／２
に従って振幅を計算するように構成された従来型の回路など、任意の適切な様式でベースバンド変調信号２２２のサンプルの振幅を求めるように実施することができる。上式で、Ｍ（ｎ）は、サンプルｎにおける複素サンプル対に関するベースバンド変調信号２２２の振幅であり、Ｉ（ｎ）は、複素サンプル対Ｉに関する信号の同相成分であり、Ｑ（ｎ）は、複素サンプル対Ｉに関する信号の直交成分である。しかし、振幅計算は、任意の適切な技法又はアルゴリズムに従って実施してよい。
【００４７】
図１６に示す本実施形態では、振幅信号８１６が閾値回路８１２に供給され、閾値回路８１２は、計算された振幅を振幅閾値４１２と比較して、対応する比較信号８１８を発生させる。閾値回路８１２は、ベースバンド変調信号２２２の振幅を閾値と比較するのに適した任意のシステムを備えることができる。例えば、閾値回路８１２は、従来型の比較器回路又は減算回路を備えることができる。
【００４８】
振幅閾値４１２は、任意の適切な値及び／又は信号を有することができる。例えば閾値は、増幅器２１６の最大電力、又は最大電力よりもわずかに低い電力レベルに対応するものなどの静的な値を有することができる。したがって、比較信号８１８は、増幅器２１６の最大電力レベル、又は他の適切な閾値を超えるＲＦ信号値に対応する信号２２２のサンプルを指示する。或いは、振幅閾値４１２は動的な値でもよい。振幅閾値４１２は、任意の適切な基準に従って調整することができる。例えば、振幅閾値４１２を、さまざまなチャネルに関する信号電力及び／又は信号内のノイズの量の関数として計算することができる。したがって、２つのチャネルが最大電力で動作しており、別の２つのチャネルが最大電力の半分で動作している場合、振幅閾値４１２を、最大電力の７５％に設定することができる。１つ又は複数のチャネル内のノイズの量が、ＥＶＭ閾値などの限界値に近づく、且つ／又はそれを超える場合、振幅閾値４１２を増大させることができる。反対に、ノイズの量がより少ない場合、振幅閾値４１２を更に低減させることができる。しかし、振幅閾値４１２を選択するために、任意の適切な基準又はアルゴリズムを使用してよい。
【００４９】
通信システム１００は、ピーク電力低減構成要素２１２によるピーク電力要件の低減を利用するように構成することができる。例えば、通信システムは、より低電力の増幅器を使用して信号を送信するように設計又は再構成することができる。更に、通信システム１００は、ピーク電力低減構成要素２１２により利用可能になった追加電力を使用して、送信機１１０と受信機１１２の間のリンクを改善する、且つ／又は信号の通達範囲を拡大するように構成することもできる。
【００５０】
例えば、振幅閾値４１２を、送信機１１０の全体的なピーク電力要求を低減させるように選択されたレベルに設定することができる。次いで、平均送信信号電力を、システムによって送信されるピーク電力がその元のレベルに、ただし送信信号のより高い平均電力を伴って戻るように、上げることができる。例えば、ピーク電力要件を３ｄＢ低減させるように閾値が初めに設定される場合、ピーク低減後の信号の送信電力を、元のピーク電力と合致するように３ｄＢ増大させることができる。したがって、同じ増幅器を使用して、より高い平均電力の信号を送信し、それによりリンク品質を高めることができる。振幅閾値４１２は、全体的な電力消費を低減させるように、動的に変更することもできる。
【００５１】
振幅閾値４１２のレベルを低減させると、送信信号内のノイズレベルが上がる可能性がある。しかし、多くの適用分野では、送信信号内のノイズは、受信機での普通のノイズレベル、例えば熱ノイズに比べて比較的小さい。結果として、送信信号の電力が大幅に増大する間に、ノイズレベルがわずかにしか増大していないので、受信機での信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が向上する傾向がある。
【００５２】
さまざまな環境では、送信電力を上げるための振幅閾値４１２の低減が、例えば送信機でのＳＮＲを該当し得る標準規格に違反させてしまうことにより、許容できない場合がある。例えば、現在のＩＥＥＥ８０２．１６標準規格は、送信機のＳＮＲが１９．６ｄＢ以上であることを求めている。送信機１１０に関する振幅閾値４１２がある点を超えて低減される場合、エクスカーションの発生から誘起されるノイズにより、リンクの全体的な品質の改善にも関わらず、ＳＮＲが１９．６ｄＢ最小値未満に降下する恐れがある。そのような環境では、リンク品質の改善をオプションとして実施することができる。例えば、送信機１１０及び受信機１１２を、初めに関連する標準規格に従って動作するように構成することができる。送信機１１０及び受信機１１２は、他方が品質改善されたリンクを使用して動作することができるかどうかを確認するように通信することができる。これらのユニットが、品質改善されたリンクを用いて通信する能力を共有する場合、送信機１１０及び受信機１１２を、振幅閾値４１２をより低いレベルに低減して、それぞれに対応する送信レベルを上げるように、手動で又は自動的に再構成することができる。
【００５３】
一実施形態では、閾値回路８１２が、各チャネルについてＥＶＭ値を監視し、振幅閾値４１２を、ＥＶＭ仕様内にとどまりながら信号ピークを最小限に抑える（即ちピーク低減を最大にする）ように調整する。測定されたＥＶＭ値が関連する限界値を下回るのに十分なほどノイズが少ない場合、閾値回路８１２は、振幅閾値４１２を低減させる。ＥＶＭ振幅が関連する限界値に近づく、又はそれを超える場合、閾値回路は、振幅閾値４１２を増大させる。
【００５４】
図１６を再度参照し、さまざまな例示的実施形態の実施の詳細に関する説明を続けると、比較信号８１８が波形発生器８１４に供給される。波形発生器８１４は、比較信号８１８に従ってエクスカーション信号４１０を発生させる。波形発生器８１４は、ベースバンド変調信号２２２の振幅成分から振幅閾値４１２の値を減算するための従来型の減算回路など、任意の適切な様式で、エクスカーション信号４１０を発生させるように構成することができる。エクスカーションを発生させるための別の例示的方法は、ＣＯＲＤＩＣアルゴリズムを使用するものである。例えば、Ray Andraka, "A Survey of CORDIC Algorithms for FPGA-based Computers," Proceedings of the 1998 ACM/SIGDA Sixth International Symposium on Field Programmable Gate Arrays, Feb. 22-24, 1998, Monterey, CA, pp. 191-200を参照されたい。好ましいＣＯＲＤＩＣアルゴリズムの用法には、元の信号ベクトル（即ちサンプル）を、等価な振幅のゼロ位相ベクトルまで回転させると同時に、ゼロ位相及び振幅閾値４１２に等しい振幅に初期化されたベクトルに対して共役位相回転操作を実施する、一連の位相回転操作が関係する。エクスカーションサンプルは、元の信号振幅が振幅閾値４１２よりも大きい場合、この結果として得られるベクトルと元の複素ベクトルとの差に等しく、そうでない場合はゼロに等しい。閾値回路８１２及び波形発生器８１４の動作は、振幅閾値４１２との比較を実施し、且つベースバンド変調信号２２２の振幅から振幅閾値４１２を減算することによって波形を発生させるように構成された減算回路など、単一の回路又はシステムによって実施することができる。振幅信号８１６が振幅閾値４１２を超えないことを比較信号８１８が示す場合、波形発生器８１４は、ヌル信号を発生させることができる。振幅信号８１６が振幅閾値４１２を超えることを比較信号８１８が示す場合、波形発生器８１４は、ベースバンド変調信号２２２の振幅と振幅閾値４１２との差に対応する振幅、及びベースバンド変調信号と同じ位相を有する信号を発生させる。次いで、結果として得られるエクスカーション信号を、フィルタリングし、スケーリングし、ベースバンド変調信号２２２を適切に遅延させたバージョンから減算して、信号ピークを低減させることができる。
【００５５】
さまざまな実施形態では、図１６に示す共通モードスケーリングシステム８２０を設けて、結果として得られるスケーリング後のエクスカーション信号が、ベースバンド変調信号２２２内の、振幅閾値を当初超えているピークを、そのピークが選択された値、一般に振幅閾値に等しくなるようにフィルタリング後に低減させるように、発生された（エクスカーション）波形の振幅を調整するように構成することができる。共通モードスケーリングシステム８２０は、波形発生器８１４からスケーリングされていないエクスカーション信号４１０を受領し、エクスカーションサンプルの振幅を選択的に調整して、スケーリング後のエクスカーション信号５１６を発生させる。システム８２０は、エクスカーション信号４１０を、任意の適切なプロセスに従ってスケーリングすることができ、システム８２０を任意の適切な様式で実施することができる。例えば、システム８２０は、スケーリングされていないエクスカーション信号４１０を、ピーク低減後の信号２２４の最大振幅が、選択された振幅閾値を超えないように、選択的に調整するように構成することができる。例えば、特定のシステムに関する振幅閾値４１２が１．８であり、ベースバンド変調信号２２２の振幅が４．０である場合、共通モードスケーリングシステム８２０は、（図１４に示す）スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号５５２など、ピーク電力低減構成要素２１２により発生された対応するサンプルのピーク振幅を、２．２にスケーリングするように適切に構成される。更に別の例では、共通モードスケーリングシステムを、フィルタリングされていないエクスカーション信号４１０のピーク振幅とフィルタリング後のエクスカーション信号４１０Ｂのピーク振幅との比に基づいて、エクスカーション信号をスケーリングするように構成することができる。上記で論じたように、こうすることにより、スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーションピーク振幅が、元のエクスカーションピーク振幅と実質的に合致することが確実になる。理解できるように、フィルタリング後のエクスカーション信号が信号ピークを定義された閾値レベル以下に低減させるように、発生された波形の振幅を調整するという所望の目的を達成するどんな実装形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００５６】
図１０を参照すると、エクスカーション事象２３１０は、複数のピーク事象２３１２を含むことができる。ピーク事象２３１２間の境界は、任意の適切な基準に従って定義することができる。ピーク事象２３１２は、谷サンプル２３１４によって分離され、谷サンプル２３１４は、より高振幅のサンプルを両側に有するエクスカーション事象サンプルとして定義することができる。ピーク事象２３１２は、直接隣接するサンプルの振幅が、（エクスカーション境界のところで）振幅閾値４１２よりも低い、又は２つのピーク事象間の谷の振幅よりも高い、１組のエクスカーションサンプルとして定義することができる。したがって、共通モードスケーリングシステム８２０は、選択されたスケーリング値を特定のピーク事象２３１２のあらゆるサンプルに、例えばフィルタリング前のピーク事象、フィルタリング後のピーク事象、又はその両方内の最も高い振幅サンプルの振幅に従って適切に適用することができる。したがって、２つの谷２３１４間（又はエクスカーションの始まり２３１６と第１の谷２３１４の間、又は最後の谷２３１４とエクスカーションの終わり２３１８の間）の全てのサンプルが、エクスカーション事象２３１０のピーク事象２３１２を構成するサンプルのグループ内で最も高い振幅サンプルに従って適切に選択された同じスケールファクタを使用してスケーリングされる。
【００５７】
したがって、さまざまな実施形態では、例えば図１５によって示されるように、ピークパーサ９１０を設けて、振幅計算回路８１０からの振幅信号などを介して入力する信号内のピークを特定するように、任意の適切な様式で構成することができる。一実施形態では、ピークパーサ９１０が、ピーク検出器９２０及びバッファ９２２を備える。ピーク検出器９２０は、入力信号内のピークを、入力信号内の連続する複素対の振幅を比較することなどによる任意の適切な様式で特定する。
【００５８】
本実施形態では、ピーク検出器９２０が、入力信号サンプル内でピークが検出されると、信号をバッファ９２２に供給する。バッファ９２２は、ピーク検出器９２０が入力信号内のピークを特定する間に、入力信号を一時的に記憶するように適切に構成される。バッファ９２２は、適切な数の記憶素子を有するＦＩＦＯバッファなど、任意の適切な記憶素子を備えることができる。ピークが検出されると、バッファ９２２は、関連するデータを波形発生器９１２に適切に供給する。本実施形態では、波形発生器８１４が、入力信号サンプル内の検出されたピークに応答して、スケーリングされていない波形を発生させるように構成される。
【００５９】
図１７に示すように、ピークパーサ９１０は、個々のピークを処理するために異なるスケーリングシステムに送るように、適切に構成することもできる。例えば、第１のピークが特定されると、ピークパーサ９１０はピーク事象サンプルを第１のスケーリングシステム８２０Ａに適切に送信し、次のピーク事象サンプルは、第２のスケーリングシステム８２０Ｂに送信することができ、後続のピーク事象サンプルは、第１のスケーリングシステム８２０Ａに再度送信する、又は追加のスケーリングシステムに送信することができる。スケーリング後、スケーリングされたサンプルを再度組み合わせて、単一のスケーリング後エクスカーション信号５１６を形成することができる。異なるスケーリングシステム８２０Ａ〜Ｂを使用して連続するピークを処理すると、有利には、単一のスケーリングシステム８２０を使用することから生じ得るピーク間処理干渉（inter-peak processing interference）を低減させることができる。複数のスケーリングシステム８２０は、処理システムの性能目標に応じて実施することができる。
【００６０】
さまざまな実施形態では、図１４に例示的に示すように、スケーリング後のエクスカーション信号５１６が、エクスカーション信号発生器５１２によって誘起された周波数成分などの許容できないスペクトルエネルギーを除去するために、エクスカーションフィルタシステム５１４に供給される。フィルタリングすべき周波数は、任意の適切な基準に従って選択することができる。エクスカーション信号は、線形のチャネル化信号の帯域幅の約３倍にわたる非チャネル化広帯域ノイズに似ているが、我々は、エクスカーション信号を２つの別個の成分、即ちピーク低減ノード５４４に出現すれば必ずＥＶＭ仕様に違反することになるスペクトルエネルギー、及び他のあらゆるエクスカーションスペクトルエネルギーからなると概念化することができ、したがって、エクスカーションフィルタシステムの役割は、後者を通過させるとともに前者を除去して、これらの成分を分離することである。したがって、エクスカーション信号は、チャネル化エクスカーションエネルギー（許容できるスペクトルエネルギー）を１成分として「含み」、エクスカーションフィルタシステムによって（適切なスケーリングを伴って）通過することが許されるのが、この成分である。即ち、エクスカーション信号は、（１）許容できるスペクトルエネルギーと、（２）許容できないスペクトルエネルギーの別個の２成分からなると見なすことができる。しかし、エクスカーションフィルタシステムがチャネルフィルタリングを適用するまで、即ちフィルタリングが適用されて始めてエクスカーションがチャネル化されるが、それまでは、許容できるスペクトルエネルギー成分と許容できないスペクトルエネルギー成分との物理的な相違はない。本実施形態では、スペクトルエネルギーが、適用可能な規制スペクトルマスクにより認可された周波数以外の任意の周波数において減衰又は除去される。特定の信号通過帯域にわたって複数のスペクトルエネルギーレベルを有するシステムでは、エクスカーションフィルタシステム５１４を、通過帯域にわたる相対スペクトルエネルギーレベルを帯域内ばらつき（in-band variation）にほぼ合致するように調整するように、構成することができる。例えば、チャネルの平均電力スペクトルのある部分が、チャネルが隣接するサブチャネルからなる場合にそうなり得るように、残りの電力スペクトルよりも１０ｄＢ低い場合、エクスカーションフィルタシステム５１４は、同じ周波数範囲にわたって、エクスカーションスペクトルの対応する１０ｄＢの相対減衰を導入することができる。
【００６１】
エクスカーションフィルタシステム５１４は、実質的に、望ましくない周波数をフィルタリングして、所望の周波数を送信するように、或いはその他の様式で、所望の周波数の送信を促進し、且つ／又は望ましくない周波数を減衰させるように、任意の適切な様式で構成することができる。例えば、エクスカーションフィルタシステム５１４は、スケーリング後のエクスカーション信号５１６を、入力チャネルに対応する個々の周波数成分に分離するように適切に構成される。エクスカーションフィルタシステム５１４は、エクスカーション信号のベースバンド変調信号２２２に対応する個々の成分を、任意の許容できない電力スペクトルエネルギーを除去するようにフィルタリングする。或いは、エクスカーションフィルタシステム５１４は、選択された周波数の電力スペクトルエネルギーを通過又は減衰させるために、帯域通過又は帯域消去フィルタとして構成しても、その他の様式で、定義された周波数範囲にわたる電力スペクトルエネルギーの分布を変更するように構成してもよい。更に、エクスカーションフィルタシステム５１４は、フィルタの縦続接続、又は１組の並列フィルタなど、複数のフィルタシステムを備えてもよい。
【００６２】
本例示的実施形態では、エクスカーションフィルタシステム５１４は、その出力が互いに加算される複数の並列チャネルフィルタ５１８を備える。各チャネルフィルタ５１８は、エクスカーション信号電力を特定のチャネルに対応する選択された周波数において低減させるための、従来型のデジタルフィルタを適切に備える。例えば、各チャネルフィルタ５１８は、ダウンコンバータ５２０、低域通過フィルタ５２２、チャネル固有利得調整部５４０、及びアップコンバータ５２４を含むことができ、各チャネルフィルタ５１８は、同じように適切に動作する。図１４及び１８Ａ〜Ｃを参照すると、ダウンコンバータ５２０は、広範囲の周波数ｆS（図１８Ａ）を呈するスケーリング後のエクスカーション信号５１６を受領する。ダウンコンバータ５２０は、入力スペクトル全体の周波数を、関連するチャネルの中心／オフセット周波数ｆＡに実質的に対応する量だけなど、左又は右にシフトさせる。低域通過フィルタ５２２は、入力信号を、選択されたカットオフ周波数ｆＣより上の信号エネルギーを実質的に除去し、且つ選択されたカットオフ周波数未満の信号を実質的に送信するようにフィルタリングする（図１８Ｂ）。アップコンバータ５２４は、フィルタリング後の信号の周波数を、選択された周波数に、又は選択された量だけなど、より高い周波数にシフトさせる。本実施形態では、アップコンバータ５２４は、中心周波数を、関連するチャネルの中心周波数に実質的に対応する量だけシフトさせ、即ち元の中心／オフセット周波数にシフトし戻す（図１８Ｃ）。次いで、さまざまなチャネルフィルタ５１８からの出力５４２が、フィルタリング後信号加算器５５０によって組み合わされて、複合信号５５２になる。
【００６３】
図１４に概略的に示すように、本実施形態用の一例示的ダウンコンバータ５２０は、乗算器５２６及び複素共役発生器５２８を備える。複素共役発生器５２８は、関連するデジタルシンセサイザ３１４から関連するデジタルシンセサイザ信号３１８を受領し、デジタルシンセサイザ信号３１８の複素共役に対応する複素共役信号５３０を発生させる。乗算器５２６は、複素共役信号５３０をスケーリング後のエクスカーション信号５１６と乗算する。結果として得られる周波数シフトされた信号５３６は、スケーリング後のエクスカーション信号５１６と実質的に同一の波形であるが、チャネルのオフセット周波数の負数に実質的に等しい量だけ周波数シフトされている。
【００６４】
本実施形態では、周波数変換後の信号５３６が低域通過フィルタ５２２に供給される。低域通過フィルタ５２２は、任意の適切な様式で実施することができ、任意の適切なカットオフ周波数を使用するように構成することができる。例えば、低域通過フィルタは、単一のフィルタ、複数の並列フィルタ、又はフィルタの縦続接続を備えてよい。本実施形態では、低域通過フィルタ５２２が、関連するチャネルの認可された帯域幅の半分に対応するカットオフ周波数を有する、有限インパルス応答フィルタなどのデジタル低域通過フィルタを備える。例えば、認可されたチャネル周波数範囲が２０ＭＨｚ〜２０．５ＭＨｚである場合、カットオフ周波数は５００ｋＨｚ帯域幅の半分、即ち２５０ｋＨｚに設定することができる。したがって、デジタル低域通過フィルタ５２２は、下方に調整された信号５３６のカットオフ周波数未満の成分を含む、フィルタリング後の信号５３８を送信し、カットオフ周波数より上のスペクトル成分を減衰させる。低域通過フィルタ５２２は、フィルタによって誘起される位相及び／又は振幅の誤差の量を最小限に抑えるために、ほぼ線形の位相フィルタを適切に備える。
【００６５】
ＯＦＤＭＡ環境など、さまざまなチャネル通過帯域内にサブチャネルを使用する通信システムでは、各チャネルフィルタ５１８が、望ましくない周波数をフィルタリングするために、１つ又は複数の帯域通過又は帯域消去フィルタを含んでよい。例えば、図１９を参照すると、ベースバンド変調信号２２２のさまざまなチャネルが、ＯＦＤＭＡシステムなどにおいて、チャネル内に異なる周波数のサブチャネルを含むことができる。そのようなチャネルフィルタ５１８はそれぞれ、サブチャネル周波数以外の周波数をフィルタリングするように構成された、各サブチャネル用の複数の帯域通過フィルタ又は複数連の帯域消去フィルタ１７１０を適切に含む。このサブチャネルフィルタリングは、好ましくは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用して実施される。
【００６６】
更に、例えば通過帯域にわたる相対サブチャネルスペクトルエネルギーレベルを帯域内ばらつきにほぼ合致するように調整するのを容易にする、又はサブチャネルのＥＶＭ制約に準拠するために、各サブチャネルフィルタ１７１０の利得を、特定のサブチャネルの振幅を制御するように調整可能にすることもできる。例えば、図２０を参照すると、ベースバンド変調信号２２２は、複数のサブチャネル１８１２をそのそれぞれが含む、複数のメインチャネル１８１０を有することができる。各サブチャネルフィルタ１７１０は、サブチャネルフィルタ１７１０の振幅を対応するサブチャネルの相対平均信号電力振幅に従って調整するなどによってサブチャネル間の干渉を低減させるように、サブチャネルの利得を調整するための振幅調整回路として適切に動作する。したがって、サブチャネルフィルタ１７１０は、より低振幅のサブチャネル信号に対して、サブチャネルエクスカーション信号をより大きく減衰させることができ、そのことが、隣接するサブチャネル内のより高いエネルギーレベルに帰することができる干渉を低減させる傾向があり、又そのことが、サブチャネルのＥＶＭ制約に準拠するために決定的に重大となり得る。
【００６７】
図１４に示す周波数シフトを使用する本例示的実施形態では、フィルタリング後のチャネル信号５３８が、元のチャネル周波数オフセットに変換し戻すために、アップコンバータ５２４に送信される。本実施形態では、周波数変換器５２４が、フィルタリング後の信号５３８を元のチャネル周波数オフセットに戻すために、フィルタリング後の信号５３８をデジタルシンセサイザ３１４からのデジタルシンセサイザ信号３１８と乗算する乗算器５３２、及び処理により誘起される遅延を補償するために必要な位相シフタ５３４を備える。
【００６８】
信号処理システムは、フィルタリング後の信号５３８の振幅及び／又は位相を調整するように構成することもできる。フィルタリング後のエクスカーションは、ベースバンド変調信号２２２から減算されることになっているので、ベースバンド変調信号２２２の閾値４１２を超える部分と正確に合致するように適切に構成される。チャネルフィルタリングは、その通過帯域の振幅及び位相を、ベースバンド変調信号２２２に対して変更することがある。有限インパルス応答（ＦＩＲ，finite-impulse-response）フィルタリングを使用することにより必要となるフィルタの複雑さに比べてフィルタの複雑さを低減させるために、無限インパルス応答（ＩＩＲ，infinite-impulse response）フィルタリングを使用することができるが、ＩＩＲフィルタリングは、ピーク低減を劣化させる恐れがある非線形位相歪み及び通過帯域振幅リプルを信号通過帯域に導入する。更に、フィルタリング後の信号５３８の振幅が、送信要件又は他の考慮事項に準拠するように調整されることもある。したがって、信号処理システムは、チャネルフィルタ内の通過帯域歪みを低減させるために、等化器を使用して、フィルタリング後の信号５３８の通過帯域振幅及び／又は位相を調整するように構成することができる。等化機能は、低域通過フィルタシステム５２２に適切に一体化され、又は単独の等化回路５６６を備えて、フィルタリング後の信号５３８を処理してもよい。低域通過フィルタ５２２は、ＦＩＲ又は等化型ＩＩＲ低域通過フィルタを適切に備える。低域通過フィルタ５２２は、単一チャネルのＬＰＦであるが、共通モードスケーリングを計算する際に対象となるインパルス応答は、エクスカーションフィルタシステム５１４全体のインパルス応答である。
【００６９】
位相等化は、チャネルフィルタ及び等化器の縦続接続に関する、周波数の関数としての複合位相シフトを、できる限り線形に近づけさせる。位相等化機能は、その位相シフト対周波数特性を調整することができる全域通過フィルタ（即ち、全ての振幅が単位振幅を伴って通される）として適切に実施される。位相等化器は、低域通過フィルタ５２２及び／又は望ましくない位相シフトの他の任意の発生源によって誘起された位相シフトを補償するように適切に構成される。振幅等化は、正味のリプル（即ち縦続接続された振幅の影響の積）が低減されるように、打ち消す通過帯域振幅リプルを追加することによって、通過帯域振幅リプル歪みに対処する。
【００７０】
図１４に概略的に示す本例示的実施形態では、個々のチャネルフィルタ５１８がそれぞれ、周波数変換操作及び処理伝搬遅延によって導入された位相シフトを補償するために、専用の位相補正要素５３４も含む。位相補正要素５３４は、フィルタリング後の信号５３８の（ラジアン単位の）位相を、デジタルシンセサイザ３１４からのデジタルシンセサイザ信号３１８の（ｒａｄ／秒単位の）ラジアン周波数がチャネルフィルタ５１８を通じた伝搬遅延の（秒単位の）持続時間で乗算されたものに従って適切に調整する。例えば、位相補正要素５３４は、デジタルシンセサイザ信号３１８の位相を、フィルタリング後のエクスカーションエネルギーをアップコンバージョンするためにその信号を使用する前に、調整することができる。このチャネル固有の位相シフトにより、チャネル通過帯域内のチャネルフィルタ５１８の入力正弦波が、振幅又は位相の変化を伴わずにチャネルフィルタから出ることが確実になる。
【００７１】
周波数シフトを含む一例示的実施形態では、結果として得られる周波数変換され、位相調整され、スケーリングされ、且つフィルタリングされたエクスカーション５５２が、ベースバンド変調信号２２２の、閾値振幅を超えるスケーリング後のエクスカーションに対応する波形を有する。フィルタリングにより、位相調整されたフィルタリング後の信号５５２は、認可された帯域幅の外側に、許容できる量のスペクトルエネルギーしか有さない。
【００７２】
本発明の概念の１つの目的は、スケーリング後のエクスカーション信号５１６が、スケーリング後のエクスカーション信号５１６内にある、認可されたチャネル帯域幅の外側の任意の成分を除去するために、エクスカーションフィルタシステム５１４に供給されるというものである。具体的には、スケーリング後のエクスカーション信号５１６が、各ダウンコンバータ５２０に供給され、各ダウンコンバータ５２０は、信号の中心周波数を各チャネルのオフセット周波数からベースバンドに変換する。次いで、周波数変換後の信号５３６が低域通過フィルタ５２２に供給され、低域通過フィルタ５２２は、カットオフ周波数より上の周波数をフィルタ除去する。本実施形態では、カットオフ周波数は、認可された帯域幅の半分の帯域幅に対応する。次いで、フィルタリング後の信号５３８が、アップコンバータ５２４によって、信号を元のチャネルオフセット周波数に周波数変換するように調整される。特定の通過帯域又はチャネル内のサブチャネルを含めて、フィルタリング後の信号は、エクスカーション信号発生器５１２及びエクスカーションフィルタシステム５１４によって誘起された変化を補償するために、位相及び振幅を調整するように処理することもできる。
【００７３】
サブチャネルを使用するシステムでは、各チャネルフィルタ５１８が、さまざまなサブチャネルフィルタの振幅を、信号内のサブチャネルの振幅に従って調整することができる。その結果として、エクスカーション信号内のより低振幅を有するサブチャネル信号の方が、より大きな振幅を有するものよりも大きな減衰を受ける。時分割環境では、各チャネルフィルタ５１８が、さまざまなチャネルフィルタ利得調整部の振幅を、エクスカーション信号のタイムスロットに応じた形で、ベースバンド変調信号２２２内のそれらのタイムスロット内の信号の振幅に従って調整することができる。したがって、より小さなエネルギー振幅を有する信号チャネルタイムスロットに対応するエクスカーションチャネルタイムスロットの方が、より大きなエネルギー振幅を有する信号チャネルタイムスロットに対応するエクスカーションチャネルタイムスロットよりも大きな減衰を受ける。各チャネルフィルタ５１８は、そのチャネルフィルタによって発生されたフィルタリング後のエクスカーション信号に平滑化窓（smoothing window）を適用することもできる。
【００７４】
複合フィルタリング後信号５５２は、ベースバンド変調信号２２２内にある、閾値を超えるエクスカーションの波形に対応する波形を有する。エクスカーション信号をフィルタリングすることによって、スペクトル再生又は他の信号処理の影響に帰することができるものなどの望ましくない周波数成分を、複合フィルタリング後エクスカーション信号５５２から除去することができる。この複合フィルタリング後信号５５２が、遅延されたベースバンド変調信号２２２からエクスカーションリデューサによって減算されると、結果として得られるピーク低減後の信号２２４は、振幅閾値に基本的に等しい最大ピーク振幅を呈し、且つピーク電力低減構成要素２１２によって導入された望ましくない周波数成分をほとんど又は全く呈さない傾向がある。その結果として、信号のピーク電力が低減し、それにより、より低コストの増幅器２１６の使用が容易になるとともに、全ての規制スペクトル制約（マスク）を満足し、元信号に対する歪みが最小限に抑えられる。
【００７５】
更に、多くの代替手法においては決定的に重大であるが、ピーク低減構成要素２１２は、エクスカーションピークが生じる瞬間、又はピークの正確な振幅及び位相値を正確に求める必要がない。例えば、T. May and H. Rohling, "Reducing the Peak-To-Average Power Ratio in OFDM Radio Transmission Systems," Proc. 1998 Vehicular Tech. Conf., vol. 3, pp. 2474-78, May 18-21, 1998。一定の帯域制限されたパルス形状がスケーリング及び時間整合されたバージョンを、元信号から減算するピーク低減技法は、M. Lampe and H. Rohling, "Reducing Out-of-Band Emissions Due to Nonlinearities in OFDM Systems," 49th IEEE Conference on Vehicular Technology, 16-20 May, 1999, pp. 2255-2259により記載されているように、正確な振幅、位相、及びピークが生じる正確な瞬間を求める際に、誤差に対して高度な敏感性を呈し、それにより、その劣化を軽減するために高度のオーバーサンプリングが強いられることが知られている。本明細書において記載する代替方法は、この決定的に重大な敏感性を、エクスカーション波形の複数サンプル部分（即ちピーク事象）を処理する、即ち、個々のピーク事象がそれぞれ、遅延の補正及び等化を伴って、スケーリングされ、フィルタリングされ、且つベースバンド変調信号２２２から減算されることによって完全になくしている。更に、ピーク電力低減構成要素は、入力信号の数に関係なく、同じように適切に動作する。この新規な手法を用いた実質的なピーク低減性能の改善は、一定の（帯域制限された）パルス形状をスケーリングするという従来技術の制限をなくすことに直接帰することができるが、信号ピークの高度に可変な形状により、個々の信号ピークごとに最適な打消し波形（即ち、フィルタリング及びスケーリングされたピーク事象）の発生が求められる。
【００７６】
複合フィルタリング後信号５５２は、エクスカーションリデューサ５４４に供給しても、更なる処理にかけてもよい。追加処理は、信号を改善する、又は信号を特定の環境に適応させるためのものなど、任意の適切な処理を含むことができる。例えば、複合フィルタリング後信号５５２を、別のピーク電力低減構成要素２１２を介してなど、更なるピーク電力低減処理又はフィルタリングを使用して処理することができる。信号は、先行するピーク電力低減処理におけるフィルタ応答、スケーリングの調整不良、又は他の原因のため、そのピークの最大振幅のわずかなばらつきを呈することがある。反復的なピーク電力低減処理により、そのようなばらつきが低減する。
【００７７】
図１４を参照すると、フィルタリング後の信号５３８も、任意の所望の基準に従って更に処理することができる。例えば、フィルタリング後の信号５３８を、例えばチャネル低域通過フィルタ（ＬＰＦ，lowpass filter）フィルタ５２２とアップコンバータ５２４の間にある、チャネルスケーリング／利得制御要素５４０に供給することができる。そのようなチャネルスケーリング回路は、例えば図２１によって示される本発明のエクスカーション低減手法において使用することができる。
【００７８】
一実施形態では、信号全体又は任意の個々のチャネルに付加される帯域内ノイズの量を制御するために、チャネル利得制御要素５４０が、複数の信号の相対信号エネルギーを調整することができる。例えば、チャネル利得制御要素５４０は、送信機１１０と受信機１１２の間の推定減衰に従ってなど、特定のチャネルに関する送信電力を調整する基地局制御信号に応答することができる。
【００７９】
一代替実施形態では、ピーク電力低減構成要素２１２によって生じ得る、信号に付加されるノイズの量を制御するために、チャネル利得制御要素５４０が、フィルタリング後の信号５３８の振幅を調整することができる。例えばセルラ通信では、特定のチャネルに付加することができるノイズの許容量は、一般にエラーベクトル振幅（ＥＶＭ）仕様により制約されている。しかし、ピーク電力低減構成要素２１２が、１つ又は複数のチャネルにノイズを付加することがある。例えば、ピーク低減により、より低電力のチャネルにノイズが付加されることがある。付加されるノイズを低減するために、チャネル利得制御要素５４０は、より低電力のチャネルに適用されるピーク電力低減の量を、そのチャネルのフィルタリング後の信号５３８に適用される利得を調整することによって調整することができる。
【００８０】
図２２は、本発明の範囲内に含まれ、上述のさまざまな構成に従って更に実施することができる、ピーク低減処理アルゴリズムの機能アーキテクチャの好ましい一実施形態を示す。複合多重チャネル（ＭＣＳ）ベースバンド変調信号２２２が２つの経路に分かれ、下部経路は、最適なピーク低減打消し波形を計算し、上部経路は、ピーク低減信号が適切に時間整合されるように、元信号を単に遅延させる。補間回路５０２が、エクスカーション発生（本質的に非線形的な操作）中に形成される非線形スペクトル成分が元信号スペクトルから十分に分離されたままであるように、デジタルスペクトルを十分に増やすために適切に挿入される。本記載では、ＭＣＳ波形のサンプリングレートが、元のベースバンド信号に対してナイキスト−シャノンのサンプリング定理を満足させるのに十分であることを前提とする。この場合、エクスカーション信号の帯域幅は、対応するベースバンド信号の帯域幅の少なくとも３倍になるので、補間回路５０２は、サンプリングレートを少なくとも３倍増大させなければならない。補間回路５０２は、信号のサンプリングレートを増大させる機能と、このプロセス中に形成された任意のスペクトル「像」をフィルタ除去する機能とを併せもつ。時折、サンプリングレート変換を容易にするために、元信号のサンプリングレートを増大させる場合があり、その場合には、追加の明示的な補間回路５０２が不要となり得る。しかし、エクスカーション発生器への入力のところでのサンプリングレートが、ベースバンドＭＣＳ信号を表すのに必要なナイキスト−シャノンサンプリングレートのサンプリングレートの少なくとも３倍であることが、決定的に重大である。次いで、スケーリング処理を容易にするために、エクスカーション信号、即ち複素ベースバンド信号が２つの経路に分割される。
【００８１】
補間回路の出力信号５０４が、エクスカーション発生器５１２に入力される。エクスカーション信号４１０が、振幅閾値レベル４１２を参照することにより発生される。エクスカーション発生器からの経路が、共通モードスケーリングシステム８２０の一部であるピークパーサ９１０に通じている。ピークパーサ９１０は、分離したエクスカーション事象それぞれに対応する連続複素サンプルの組を分解して、図１０に示す複素ピーク事象サンプルの組にする。言及したように、例えば最小振幅（即ち「谷」）サンプル点は、先行する又は後続のピーク事象に任意に割り当てることができる。特定の一実施形態では、分解されたピーク事象が、各ピーク事象内の各サンプルに適用される最適な（実）スケールファクタを計算するために使用される。図２２の実施形態は、図２８に関して以下により詳細に説明するように、スケーリングフィルタ２５１２及びピークスケーリング回路２５１４を含むことができる。次いで、スケーリング後のサンプルストリームを低域通過フィルタリングし、エクスカーションフィルタリングを適用するのに先立って、サンプリングレートを低減して元のＭＣＳ信号のサンプリングレートに戻すために、デシメーション（任意の必要な低域通過フィルタリングは通常、「デシメータ」に内在している）することができる。というのも、サンプリングレートが低い方が、エクスカーションフィルタを実施する電力消費及び複雑さが大幅に低減するためである。デシメータ５６２は、明示的に図示されていようとなかろうと、好ましくはスケーリングシステム内の最終操作である。スケーリング後のエクスカーション信号５１６は、エクスカーションフィルタシステム５１４によって処理される。エクスカーションフィルタは、スケーリング後の複素エクスカーションサンプルストリームに対して、スペクトル制約をかける。図２１及び２３の例示的実施形態に関して以下により詳細に説明するように、エクスカーションフィルタリングプロセスに対しても、エラーベクトル振幅レベル、残留歪みノイズ、及び個々のチャネル信号の相対電力レベルに関して制約がかけられる。次いで、スケーリング及びフィルタリング後のエクスカーション信号５５２が、ベースバンド変調信号２２２を適切に遅延させたバージョンと、エクスカーションリデューサ５５４において組み合わされて、ピーク低減されたデジタルベースバンド信号２２４がもたらされる。
【００８２】
最適なピーク低減には、各ピーク事象が、それ自体の一意のスケールファクタでスケーリングされることが必要である。最適なスケールファクタは、生の（フィルタリングされていない）エクスカーションのピーク振幅とフィルタリング後のエクスカーションのピーク振幅との比に等しい。上記の基本的なピーク低減概念の議論から、可能であれば、フィルタリングされていないエクスカーション波形を、遅延された信号から単に減算することにより、振幅閾値４１２の値に全く等しいピーク信号振幅がもたらされることが明らかである。しかし、スペクトル制約を満足させるのに必要なエクスカーションフィルタリングが各ピーク事象を歪ませ、その結果、遅延された信号とフィルタリング後のエクスカーションとの差のピークが一般に閾値を超える。したがって、ピーク低減後の信号の最終ピーク振幅が、閾値に実質的に合致する状況を取り戻すスケールファクタを決定することが必要である。フィルタがピークエクスカーション振幅を２分の１に低減させる場合、フィルタの効果的なスケーリングを補償するために、エクスカーションを２倍スケーリングすべきである。最適なスケールファクタが、生のエクスカーションのピークとフィルタリング後のエクスカーションのピークとの比であることは明らかであるが、フィルタリング後のエクスカーションのピーク振幅の値をどのように容易に得るかについては、それほど明らかではない。
【００８３】
理想的には、別個のピーク事象がそれぞれ、それ自体のエクスカーションフィルタシステムに通され、適切なスケールファクタが決定され、次いで、そうしたスケールファクタが、複合エクスカーション波形内の各ピーク事象に適用され、次いで、スケーリング後のピーク事象が、最終エクスカーションフィルタシステムに通される。しかし、ピーク事象のずっと短い典型的な長さに比べて、エクスカーションフィルタシステムのインパルス応答の長さが非常に長いことが、実施上の課題をもたらす。第１に、多数のそのようなエクスカーションフィルタシステムを実施すると、望ましくない実施上の複雑さが追加される。第２に、こうした長い処理ステップを追加すると、対応する遅延が元のＭＣＳ信号に必要になり、遅延自体が大きな複雑さを追加する。このジレンマを解決するには、エクスカーションフィルタシステムのインパルス応答を精査する必要がある。
【００８４】
エクスカーションフィルタシステムは、例えば、いくつか（典型的には１〜４）の並列有限インパルス応答（ＦＩＲ）帯域通過フィルタを含むことができ、これは例えば、図２４に示すものなどのアーキテクチャを使用して実施することができる。このタイプのアーキテクチャは、Ｎ個のチャネルそれぞれについて、中心周波数の動的な調整を容易にする。各チャネルフィルタは、一意のスペクトルマスクを利用することができ、それぞれ、有限インパルス応答（ＦＩＲ）又は無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタアーキテクチャを使用して実施することができる。
【００８５】
使用されるエクスカーションフィルタシステムアーキテクチャに関係なく、その影響は、非常に長い（複素）シーケンスとして常に現れるそのインパルス応答によって完全に特徴付けられる。エクスカーションフィルタシステムのインパルス応答の振幅は、振幅の振動変化（oscillatory variation）、即ち振幅がゆっくりと増大し、ピークに達し、次いでゆっくりと減衰してゼロになる様子を常に呈する。ピーク振幅値の付近にある比較的わずかなフィルタインパルス応答値が、フィルタリング後のピーク事象のピーク振幅をほぼ決定すると理解することが重要である。したがって、フィルタリング後のエクスカーションのピーク振幅は、そのインパルス応答のメインローブが、複雑さが最大のエクスカーションフィルタシステムのインパルス応答のメインローブを近似する、非常に単純な（近似）ＦＩＲフィルタを使用して計算することができる。図２５は、長いエクスカーションシステムフィルタ（上部）とスケーリングに使用される近似フィルタ（下部）との関係を示す。図２５の上部のフィルタインパルス応答曲線は、図示の複雑さが最大の多タップデジタルフィルタに対応し、下部の曲線は、はるかにより少ないタップを有する図示の近似フィルタに対応する。ピーク事象の長さがスケーリング（近似）フィルタの長さと実質的に同じなので、最大のエクスカーションフィルタシステムと単純化されたスケーリングフィルタのどちらにおいても、ピーク事象の振幅ピークが中心に置かれる瞬間のフィルタ出力は実質的に同じである。非常に控え目な長さのスケーリングフィルタが、ほぼ理想的なピーク事象スケーリングをもたらすことが分かっている。フィルタリング後のピーク事象の振幅は、好ましくは、そのピーク振幅点がエクスカーションインパルス応答のピーク振幅と揃うときに計算される。最適なスケールファクタは、この振幅値とフィルタリングされていないピーク事象の振幅値との比に実質的に等しい。
【００８６】
本例示的実施形態では、分解されたピーク事象がそれぞれ、別個のスケーリングフィルタに通され、それにより、必要なスケールファクタが正確に且つ低複雑度で決定される。上記で論じたように、最適なスケールファクタ、即ち生のエクスカーションのピークとフィルタリング後のエクスカーションのピークとの比を実質的に近似的に計算するために、ほんの少数のそのようなスケーリングフィルタが必要である。次いで、（実）スケールファクタが、各ピーク事象内の各サンプルが例えば図２２に示す遅延から出てくると、それに最適なスケーリングを適用するために使用される。このスケーリングフィルタ概念は、本明細書ではＭＣＳの文脈で論じられているが、サブチャネルの多くの異なる変調タイプ及び電力レベルが送信を特徴付け、且つＥＶＭ制約を満足させなければならない、ＷｉＭＡＸ信号などのＯＦＤＭ波形及びＯＦＤＭＡ波形のピーク低減にも当てはまると理解することが重要である。ＯＦＤＭＡ送信は、ＭＣＳチャネルと同様に、サブチャネルの電力レベル及び変調順序を環境条件に応答して動的に変更することができ、任意の時点で、各チャネルが、チャネルの動的に変化する信号電力及び変調順序（及びそれに伴うＥＶＭ値）に基づく、ノイズ電力の一意の最大許容値を有する。チャネルノイズ電力最大値からなるベクトルが、通過帯域エネルギーマスクを形成し、それが逆ＦＦＴで時間領域に変換されると、図２５の最大のエクスカーションフィルタと単純化されたエクスカーションフィルタのどちらにも類似する特徴的なフィルタインパルス応答がもたらされる。ＯＦＤＭシンボルにわたるピーク事象ごとの最適なスケールファクタは、ＭＣＳ波形に関して説明したのと類似の手順を使用して決定される。この処理は、図３２に記載されている。各サブチャネルで使用される変調タイプ、及びその変調タイプに関連するＥＶＭ仕様が分かると、チャネルごとに許容される相対ノイズ電力レベルのベクトルの計算が可能になる。次いで、各チャネル内のピーク低減ノイズの絶対量が、それらの関連する重み付け、及び実際の振幅閾値によって一意に決まる。図３３は、ピーク低減処理によってあらゆるＯＦＤＭチャネルに最大許容量のノイズが付加されるように振幅閾値が適応的に変更される、一体型ＯＦＤＭピーク低減システムアーキテクチャを示す。これにより、チャネル変調及びその関連するＥＶＭ仕様の組と整合性がとれているピーク低減の最大可能量が確実なものになる。連結されたスケーリング後ピーク事象からなるスケーリング後のエクスカーション波形が、スケーリング後のエクスカーション波形ベクトルと、上記で説明した通過帯域重み及び帯域外重みからなる複合ベクトルとの内積を形成することによって、フィルタリングされる。最後に、内積ベクトルが逆ＦＦＴで時間領域に変換され、フィルタリング後のエクスカーション波形ベクトルが形成され、次いでそれが、遅延されたＯＦＤＭシンボルベクトルと時間整合されて、そこから減算されることによって、ピーク低減されたＯＦＤＭシンボルがもたらされる。
【００８７】
この類のないスケーリング手法は明らかに単純なため、個々のピーク事象を隣接するピーク事象とは無関係にスケーリングすることができる、即ち、特定のピーク事象を、例えば考慮中のピーク事象に先行する又は後続のピーク事象のスケーリングに関連せずにスケーリングすることができるという重要な前提が不明瞭になっている。より洗練されたスケーリング技法の方は、評価できるほど良好な結果をもたらさないが、説明した手法は、ほぼ最適なピーク低減性能をもたらすことが研究によって明らかになっている。したがって、以下の（１）エクスカーションフィルタリングは、多くの突然の利得不連続点を十分平滑にし、したがって、誘起された振幅変調がスペクトルマスク違反を引き起こすのを妨げる、（２）各ターゲットピーク事象が、スケーリングフィルタのメインローブ内で中心に置かれ、それにより隣接する全てのピーク事象の関連する影響が弱まるので、隣接するピーク事象によって引き起こされるスケーリング誤差が最小限に抑えられる、という結論を導き出すことができる。
【００８８】
図２２の例示的アーキテクチャから説明を発展させる前に、エラーベクトル振幅（ＥＶＭ）制約が、個々のチャネルのＭＣＳ信号の動的に変化する相対電力レベルとどのように相互作用するかについて理解することが重要である。ＥＶＭ制約とエクスカーションフィルタ利得は、密接に絡み合っている。ＥＶＭ仕様により、標準的なリンク受信機が、定義された何らかの最小品質レベルを満足させる送信波形に対して動作するように設計されることが確実になる。チャネルＥＶＭ仕様は、各チャネル内のノイズと信号との最大許容比として定義される。具体的には、ＥＶＭ仕様は以下のとおりである。
【００８９】
【数２】
2009535924.tif 000004
【００９０】
上式で、ＰＮはチャネルノイズ電力であり、ＰＳはチャネル信号電力である。チャネル固有のＥＶＭ仕様は、各送信チャネル内の合計（複合）ノイズレベルに制約をかける。複合ノイズは、（１）ピーク低減によって発生するノイズ、（２）周波数変換及び増幅によって誘起される線形歪みに対応するチャネル内「ノイズ」、並びに（３）電力増幅器によって誘起されるチャネル内「ノイズ」を含む、いくつかの成分からなる。チャネル信号電力が、推定されたリンク伝搬損失に応答して動的に変化していることに加えて、チャネルごとのＥＶＭレベルも動的に変化し得る。帯域幅効率の高い（即ちより高次の）変調には、許容できるリンク劣化となるようにより低いＥＶＭレベルが求められ、任意のリンクは、いつでも変調タイプ間の切替えを行うことができる。増幅器及び周波数変換が寄与する残留歪みも時間変化しており、増幅器の非線形ノイズが信号依存であるため、確実にＥＶＭ制約が満足されるようにすることは、基地局設計上の大きな課題である。
【００９１】
本質的に非線形的な操作であるエクスカーションの発生は、線形信号帯域幅にわたってほぼ一様に広がる非線形スペクトルエネルギーを発生させるが、非線形エネルギーのレベルは、少数の最大強度チャネル信号のみによって求めることができる。これは、任意の弱いチャネル信号の伝搬に関する難しさを示している。というのも、信号電力と比較的固定の非線形ノイズレベルとの比が、チャネル信号電力が減少するにつれて減少するためである。低チャネル信号電力レベルでは、そのような弱いチャネル帯域幅内の非線形ノイズが、ＥＶＭ制約に違反する恐れがある。この問題に対する１つの回答である、各エクスカーションフィルタチャネル内で、そのチャネル内の相対電力を追跡するために利得を変更することについては、以前に記載されている（米国特許出願公開第２００４／０２６６３６９号明細書を参照されたい）。そのような単純な利得制御戦略により、非線形ノイズが弱いチャネルのＥＶＭを劣化させないようになることが、シミュレーションによって実証されている。しかし、この単純な利得制御戦略は、ＥＶＭ制約を満足させるのに必要なよりもずっと多くチャネル利得を低減させ、最適には及ばないピーク低減性能をもたらし、更には、上記で挙げた他のノイズ寄与原因の変化に適応することができない。
【００９２】
したがって、ＥＶＭ制約を満たすのに必要な利得制御の程度と、最適なピーク低減スケーリングを達成するのに必要な利得制御の程度との差があることが明らかである。最適なピーク低減スケーリングには、ピーク事象固有の共通モードスケーリングが、各ピーク事象サンプルに適用されることが必要であるが、ＥＶＭ保護には、多くのピーク事象にわたる平均電力に応答する、（共通モード利得制御ではなく）チャネル固有の利得制御が必要である。しかし、本発明の範囲内にある利点は、説明した共通モードスケーリングと、チャネル固有のスケーリングをどちらも一緒に、又はどちらか一方を単独で使用して、達成することができる。更に、本発明の共通モードスケーリングは、チャネル固有の利得制御がなされない場合でさえ、測定されたチャネル信号品質に適応的に応答することができる。例えば、共通モードスケーリングシステムは、ピーク事象サンプルを、指定されたエラーベクトル振幅値、並びに／或いは残留チャネルノイズレベル又は複合ノイズレベルからなるフィードバック信号に基づいて調整することができる。
【００９３】
本発明の範囲内に含まれる、チャネル固有の利得制御戦略に関する概念的基礎は、周波数変換及び増幅処理によって誘起された線形及び非線形歪みノイズを推定し、後続の処理中に、いくらかの測定可能な量の残留歪みノイズを残しながら適応的に軽減させることができるというものである。このノイズは、ピーク低減処理ノイズとは無関係なので、複合ノイズ電力は、独立したノイズプロセスそれぞれの二乗平均平方根（ｒｍｓ，root-mean-square）の和となる。これらのノイズプロセスはどちらも弱くのみ相関しており、したがって、ｒｍｓの形で近似的に組み合わさる。残りのチャネルノイズが推定された後、チャネルのＥＶＭ限界値が分かると、ピーク低減処理によって付加することができる最大ノイズの計算が可能になる。次いで、ピーク低減によって実際に付加されている短期の平均ノイズを測定し、それらの値の比を使用して、特定のチャネルに適した利得を決定することが可能である。最適なピーク低減には、各チャネルの利得が１になる必要があることを思い出されたい。したがって、測定されたチャネルノイズが、ＥＶＭ仕様を満足させるのに必要とされるよりも少ない場合、利得はデフォルトで値１になるべきである。しかし、ピーク低減ノイズレベルが、（チャネルのＥＶＭ限界値及び推定された残留チャネルノイズによって決まる）その限界値を超える場合、ノイズ限界値と測定されたノイズとの比に等しい補正利得が適用されなければならない。測定されたピーク低減ｒｍｓチャネルノイズが、許容されているより２倍大きい場合、ＥＶＭ準拠を確実にするために、０．５の利得が適用されなければならない。
【００９４】
図２２に関して上記で論じた例示的機能アーキテクチャは、一例示的エクスカーションフィルタシステム５１４を詳細に示す、図２１に示す本発明の例示的実施形態と置き換えることができる。しかし、図２２のアーキテクチャは、本発明のさまざまな態様に等しく有効な実装形態である。単一のチャネルフィルタ５１８が詳細に示されている。各チャネルフィルタ５１８は、それらのパラメータ値は全体的に異なるが、機能的に同一である。
【００９５】
図２１の例示的実施形態は、エクスカーションフィルタシステム５１４を含み、エクスカーションフィルタシステム５１４は更に、適応的チャネルスケーリング（利得制御）回路５４８を含み、これは、チャネルノイズを関連するＥＶＭ標準に基づく利得制御閾値と比較する。ＥＶＭ値は、チャネルごとに適切に計算される。さまざまな標準規格の下で、最大チャネルノイズは、ベースバンド変調信号２２２の対応するチャネル信号の二乗平均平方根（ｒｍｓ）電力の１７．５％又は１２．５％などのＥＶＭ限界値αを有すると指定することができる。図２１を参照すると、平均チャネル信号電力を計算し、次いで、そのチャネルに関するＥＶＭ仕様に基づいてスケーリングして、合計チャネルノイズ電力に対する限界値を得ることができる。送信機システムは、線形等化など、線形歪みによって誘起されたノイズを低減させるための、又、高電力増幅器に固有の非線形性によって誘起されたノイズなど、他の歪みノイズを、例えば線形化処理によって低減させるための、任意の適切な技法及び／又はシステムを使用することができる。しかし、歪み軽減技法は、そのような歪みノイズエネルギーを必ずしも全て除去することができるとは限らない。チャネル利得制御回路５４８は、等化及び線形化処理後など、歪み低減プロセス適用後の、各チャネル内の残留歪みノイズエネルギーの量を測定するように構成することができる。チャネル利得制御回路５４８は、この測定された残留歪みノイズエネルギーをＥＶＭ許容量から減算することができ、それがピーク低減処理手順によって各チャネルに付加することができる許容できるノイズを定義する。ノイズのｒｍｓ電力が許容量を超えない場合、チャネル利得制御回路５４８は単位利得を維持し、その結果、最大ピーク低減をもたらすことができる。ノイズのｒｍｓ電力が閾値を超える場合、チャネル利得制御回路５４８は、フィルタリング後の信号５３８を減衰させる。この減衰は、任意の適切な基準に従って選択することができる。本例示的実施形態では、関連するチャネルＥＶＭ基準への準拠を促進するように減衰が選択される。したがって、所望の利得Ｇｋは、以下のように計算することができる。
【００９６】
【数３】
2009535924.tif 000005
【００９７】
上式で、Ｐｘｋは、ｋ番目のチャネルに関する、信号の振幅閾値４１２を超える電力であり、Ｐｓｋは、ｋ番目のチャネル内の信号電力であり、α（いくらかのマージンを含んでよい）は、ｋ番目のチャネルに関するＥＶＭ限界値であり、Ｎｋは、ｋ番目のチャネルに関する、推定された残留歪みノイズである。ピーク低減処理によりｋ番目のチャネルに付加されるチャネルノイズの最大許容量ＡＰｘｋは、周波数変換及び増幅に関連する、推定された残留（線形及び非線形）歪みノイズＮｋを、このｋ番目のチャネルの最大許容（合計）ノイズα２Ｐｓｋの計算値から減算することによって計算される。この式は、例えば、図２６に示す所望の利得プロットに対応する。
【００９８】
ｋ番目のチャネルにおける許容付加ピークノイズと測定ピークノイズとの比であるＡＭＲｋが、分割器２２１０内で計算される。この比が１未満である場合、フィルタリング後のチャネルエクスカーション信号に適用される利得を低減させる必要はない。しかし、この電力比が１を超える場合、利得をＡＭＲｋの平方根に等しいファクタだけ低減させなければならない。この利得値Ｇｋ２２１６は、計算されて、遅延演算器２１１２の出力のところで、フィルタリング後のチャネルエクスカーション信号のバージョンに適用される。更に、ピークが新しいチャネルフィルタ利得を反映するようにスケーリングされるのを確実にするために、この利得の修正バージョンがスケーリングシステムにフィードバックされる。利得の修正は、フィードバック利得値が定義された最小値未満に降下する場合に直面する制御ループの安定性の問題を回避するために必要である。この最小利得値ＭｉｎＧは十分に小さいので、図２１に示すように、スケーリングシステムにフィードバックされる最小の利得値を限定することによって、無視できるピークスケーリング誤差が導入される。
【００９９】
図２１の例示的実施形態は、ＥＶＭの長期の平均値が値αに近いままであることを確実にする方法を提供するが、動的に変化する信号の構造のため、短期のＥＶＭがその値の前後で何らかのランダムな変化を呈するので、限界値を時折超える場合がある。したがって、固定の標準α値は、動的な変化の上方の広がりが指定された限界値をめったに超えないように選択しなければならない。これは、αが固定される場合、ピーク低減の可能性がいくらか未使用のままになることを意味する。α目標値を経験的に選択することも困難である。したがって本発明は、ＥＶＭが許容される限界値と実質的に合致するように各チャネルのαを調整する、自動適応システムを含む。本実施形態及び類似の実施形態では、例えば、定義された限界値を超えるＥＶＭ値の許容範囲に関して、例えばそのような超過なＥＶＭが許容できる時間のパーセンテージを指定することによって、基準が指定される。次いで、定義された限界値が実際に超えられた程度に関して、判定が行われる。許容限界値を超えた場合、目標値αが低減される。一方、許容限界値に達しない場合、目標値αは増大される。したがって、αの目標値を経験的に選択するという難しさが解消され、最大量のピーク低減が、あらゆる状況下で達成される。
【０１００】
図２１を再度参照すると、本実施形態では、ベースバンド変調信号２２２が、遅延要素５１０及び補間回路５０２に供給される。振幅閾値４１２、並びに振幅計算回路８１０、閾値回路８１２、及び波形発生器８１４を備えることができるエクスカーション発生器５１２が、補間後のベースバンド変調信号５０４の振幅閾値４１２を超える部分を特定し、対応するスケーリングされていないエクスカーション信号４１０を発生させる。スケーリングされていないエクスカーション信号４１０は、ベースバンド変調信号２２２内のピークを低減させるのに適した任意の信号を含む。
【０１０１】
スケーリングされていないエクスカーション信号４１０は、スケーリングシステム８２０によって、ピーク低減後の信号２２４内の信号ピークの最大振幅が、定義された振幅閾値４１２にほぼ等しくなるように処理される。スケーリングシステムは、エクスカーションフィルタシステム５１４によって更に処理するための、スケーリング後のエクスカーション信号５１６を出力する。
【０１０２】
図２１に示す例示的実施形態では、エクスカーション発生器からの複素サンプルストリームが最適にスケーリングされ、次いで、複数の並列チャネルフィルタ５１８からなるエクスカーションフィルタシステム５１４によってフィルタリングされる。帯域通過フィルタリングが、縦続接続されたダウンコンバージョン、低域通過フィルタリング、次いでアップコンバージョンを使用して達成され、指示される位相シフトは、この形の帯域通過フィルタ実装形態に共通する特徴である。Ｐｘｋが、ピーク低減処理によってチャネルに付加された短期間平均ｒｍｓノイズ電力として計算される。論じたように、短期間平均ｒｍｓノイズ電力の最大許容値は、平均チャネル信号電力、ＥＶＭ目標値（αｋ）、並びに周波数変換及び増幅に関連する、推定された残留（線形及び非線形）歪みノイズＮｋから計算される。個々のチャネル利得が経時変化するので、最適なピーク事象スケーリングを維持するために、スケーリングユニット８２０内の共通モード利得値を調整しなければならないことに留意されたい。
【０１０３】
図２７及び２７Ａは、図２１に示すピーク低減機能アーキテクチャを使用して達成可能な性能を、隣接する２つの強いチャネルと隣接する２つの弱いチャネルの、特に困難な１組のチャネル信号電力レベルを用いて示している。図２７及び２７Ａは、上述のアーキテクチャを使用してシミュレーションした弱いチャネルの利得及びＥＶＭの変化を特徴付けている。図２７の上部曲線２７１０は、生のＥＶＭ経時変化を示し、中間曲線２７１２は、対応する利得制御されたＥＶＭを示し、下部曲線２７１４は、１０倍乗じたチャネル利得である。弱いチャネルの相対振幅がわずか０．１であっても、本明細書において記載し、特許請求する適応的利得制御手法は、約０．６という弱いチャネルの平均利得を達成し、ピークＥＶＭの時間間隔中でも、弱いチャネルの利得は０．５を上回ることに留意されたい。これらの詳細なコンピュータシミュレーション結果により、本発明の手法及び説明したアーキテクチャが、ＥＶＭの準拠とともに、信号ピークエクスカーションを最小限に抑えるのを確実にすることが実証されている。図２７Ａは、このことが、ＷＣＤＭＡスペクトルマスクに違反せずに達成されたことを裏付けている。適応的利得制御がなされない場合、生のＥＶＭ２７１０は±５％の変化を呈し、それにより、マージンに対して無駄な５％のノイズバジェットが必要になる。本発明の利得制御手法を使用して、大いに低減された（５分の１）ＥＶＭの変化性２７１２に留意されたい。チャネル利得２７１４は、本明細書において記載し、特許請求する適応的利得戦略によって誘起されたダイナミクスを明らかに示しており、結果として得られる厳格に制御されたＥＶＭが、この利得制御戦略の利点を明らかに示している。図２７Ａは、チャネル信号、特に２つの弱いチャネルの、適応的利得制御戦略が適用される前２７１８、及び適応的利得制御戦略が適用された後２７１６の電力スペクトル密度を示しているが、明らかに、説明した利得制御戦略に関連する無視できるスペクトル劣化が（下方に８０ｄＢまで）ある。
【０１０４】
本明細書において記載し、特許請求する利得制御戦略は、ピーク低減性能に以下のように影響を及ぼす。ＥＶＭ保護を必要とする弱いチャネルだけが、利得の低減と、次いでＥＶＭ制約を満足させるのに最小限必要なものだけを実際に呈し、より強いチャネルは、達成可能なピーク低減性能を最大にするために、そのほぼ１の利得を維持する。本発明の利得制御手法が、弱いチャネルをＥＶＭ違反から保護するとともに、ほぼ最適なピーク低減を達成することが、研究によって実証されている。
【０１０５】
Armstrongが著した、引用した従来技術参考文献は、あらゆる従来のＯＦＤＭ信号について、エクスカーションを個別にフィルタリングし、次いでその結果を、遅延された元信号から減算することの利点について認識していなかった。従来技術は、ＯＦＤＭ信号をクリッピングする前に信号を補間する必要性、並びに帯域外ＯＦＤＭ信号エネルギーを規制スペクトルマスクに準拠するのに十分なほど低減させるために、フィルタリングを適用する必要性について認識していた。従来技術は、任意の比較的弱いチャネル信号を保護するために、帯域内の動的適応的フィルタリングを適用することの重要性について理解しておらず、チャネルがＥＶＭ仕様を満足することを確実にするために、チャネルに適応的利得制御を適用する機会について認識していなかった。従来技術は、ピーク低減性能を大いに向上させるために、適応的にピークスケーリングする利点についても把握していなかった。したがって、本明細書において記載し、特許請求する技法及びシステムは、従来技術の技法及びシステムに勝る多数の利点を提供し、又ＯＦＤＭ信号内のサブチャネルごとに、特にそれらが送信強度の面で動的に変化するときにＥＶＭ仕様が満たされるのを確実にするために、決定的に重大である。言うまでもなく、これらの利点はＭＣＳにも同様に当てはまる。
【０１０６】
上述のアルゴリズム／アーキテクチャは、最終のピーク低減後信号振幅統計を監視し、それにより、ピーク低減性能を最適化するように閾値を適応的に調整するように構成することもできる。信号「ピーク」の業界標準定義は、時間の０．０１％の間超えられる振幅値である。上述のアーキテクチャは、信号統計を正確に測定し、それに付随して、信号ピークのこの統計的測定基準を最小限に抑えるように閾値を調整することを可能にする。
【０１０７】
図２１を参照して上記で説明したピーク低減アルゴリズムは、４つのチャネルが全て最大電力にあるときのＰＡＲを最小限に抑える際に非常にうまく機能し、したがって、本発明の本実施形態を支持するのに必要な高電力増幅器（ＨＰＡ，high-power amplifier）のコストを低減させるという利点を達成する。しかし、基地局のライフサイクルコストは、そうした同様のＨＰＡの電力消費によって大いに影響を受ける。図２１を参照して説明したアルゴリズムに対して、閾値が適応的に変更されるように更に修正すると、送信機の寿命にわたる電力消費の面で更なる利点がもたらされる。４つのチャネル全てが、その必要なピーク送信電力レベルのわずか１０％の電力レベルで送信している状況について考えられたい。この状況は実際に、４つのチャネル全てが最大電力にある状況をはるかに超えて頻繁に起こる。振幅閾値４１２が、最大電力にある４つのチャネル全てについてＰＡＲを最小限に抑える振幅閾値４１２と同じである場合、図２１を参照して説明したピーク低減処理アルゴリズムには、信号のＣＣＤＦを再整形するという所望の効果がない。というのも、信号は、この高い振幅閾値４１２のレベルをごくまれにしか超えないためである。この低減された電力レベルにおいてさえ、ＰＡＲを最小限に抑えるべき場合、閾値を適応的に低減すべきである。
【０１０８】
したがって、本発明は、一実施形態において、図２３に示すように、各チャネルにおける許容されるピーク低減ノイズ電力と測定されたピーク低減ノイズ電力との比であるＡＭＲｋによって駆動される、チャネル利得及び振幅閾値４１２用の一体型制御アルゴリズムを含む。チャネルＡＭＲｋ値の平方根は、そのチャネルの推定利得マージンに等しいので、そのチャネルの「ヘッドルーム」と呼ばれる。利得制御ループの安定性を考慮すると、チャネル利得の最小許容値ＭｉｎＧが確立される。このアルゴリズムは、定義された時間間隔で駆動される場合、以下のように実行される。
振幅閾値制御：
任意のＡＭＲｋ＜ＭｉｎＧである場合、Ｍを増大させ、
そうではなく任意のＡＭＲｋ＞１．０である場合、Ｍを減少させ、
そうでなければ、Ｍを現在の値に維持する
図２１に関して説明したピーク低減アーキテクチャ及びアルゴリズムに対してこのように追加すると、図２３に示すピーク低減アーキテクチャ及びアルゴリズムになる。図２３は、図２３に点線で示すように、図２１にエクスカーションフィルタシステム５１４から閾値制御システム２２０８へのフィードバックを追加したものと同じである。図２３のピーク低減アーキテクチャの構造及び動作は、４つの並列自動利得制御（ＡＧＣ，automatic-gain control）ループが、チャネル固有の測定値によって駆動されるが、全てのチャネルに影響を及ぼす連続する２つの共通モード操作（エクスカーション発生及びピークスケーリング）に対してフィードバックするようなものである。正味の結果として、チャネル電力の任意の組合せに対してピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を最小限に抑え、且つ状況が発展するときに動的に適応する、類のない能力が得られる。この処理は、動的に変化するチャネル電力レベルの下で、非常にシャープに定義されたピーク振幅をもたらすので、その信号を増幅するために使用される増幅器に対する最大供給電圧を動的に制御することが可能になる。増幅器の電力消費はその供給電圧に比例するので、シャープに定義された信号ピークにより、あらゆる動作条件にわたって増幅器の電力消費の実質的な低減が可能になる。一代替実施形態では、閾値計算回路２２０８が、エクスカーションフィルタシステム５１４の出力からフィードバック信号を受領し、出力信号の振幅に従って振幅閾値４１２を調整する。振幅閾値４１２は、ピーク電力低減構成要素２１２の出力に基づいて、任意の適切なアルゴリズム又はプロセスに従って調整することができる。例えば、閾値計算回路２２０８は、出力信号電力、又は選択された持続時間にわたる平均出力信号電力を、増幅器２１６の最大電力レベルなどの選択されたレベルと比較することができる。出力電力レベルが選択されたレベルよりも実質的に低い場合、閾値計算回路２２０８は、振幅閾値４１２をより低いレベルに調整することができる。振幅閾値４１２は、他の基準又は出力に応答して、例えばピーク電力低減構成要素２１２の出力に応答して、スケーリングすることもできる。
【０１０９】
図２３に示す本発明の実施形態の性能が、４つの強いチャネルが組み合わさった場合について図２７Ｂ及び２７Ｃに、又弱いチャネルが１つ、且つ強いチャネルが３つの場合について、図２７Ｄ及び２７Ｅに示されている。図２７Ｂは、４つの強いチャネルの場合の、生のＣＣＤＦプロット２７２０、及びピーク低減後のＣＣＤＦプロット２７２２を示す。図２７Ｃは、ＥＶＭベースのエクスカーションチャネルフィルタ利得制御を使用することによる、４つの強いチャネルの場合の、時間に対する１０倍利得２７２６及びＥＶＭ２７２４の変化を示す。図２７Ｄは、弱いチャネルが１つ、且つ強いチャネルが３つの場合の、生のＣＣＤＦプロット２７２８及びピーク低減後のＣＣＤＦプロット２７３０を示す。図２７Ｅは、ＥＶＭベースのエクスカーションチャネルフィルタ利得制御を使用することによる、ＥＶＭ変化２７３２、並びに１つの弱いチャネルに関する時間に対する１０倍利得２７３６、及び３つの強いチャネルに関する時間に対する１０倍利得２７３４を示す。どちらの場合にも、４つのチャネル全てに関するＥＶＭ値は、定義された１７％のＥＶＭ目標値に向かって急速に収束する。
【０１１０】
本発明のピーク低減プロセスの別の態様は、ＣＣＤＦ曲線の下降の割合を対象とする。理想的なピークリデューサは、信号振幅がその限界値を決して超えないことを意味するほぼ垂直な限界線を呈する。しかし実際には、ＣＣＤＦ曲線は、１）スケーリング誤差、及び２）有限の自動利得制御帯域幅及び遅延の２つの主要なメカニズムを表す、わずかなフレアアウト（flare-out）を呈する。スケーリング誤差は通常、隣接するピーク事象のスケーリングに対する影響のため、又極めて長いピーク事象が、大きなスケール誤差を引き起こすことがあるため生じる。どちらのフレアアウトメカニズムも、単にピーク低減後の波形を同じ処理の第２の適用に通すことによって軽減することができる。図２７Ｆは、縦続接続された２つのピーク低減操作を使用して達成された、例示的な改善されたＣＣＤＦプロットを示す。図２７Ｆは、例示的な生のＣＣＤＦ２７３８、ピーク低減後のＣＣＤＦ２７４０、及び縦続接続された２つのピーク低減操作を受けた、ピーク低減後のＣＣＤＦ２７４２を示す。
【０１１１】
ピーク電力低減構成要素２１２からもたらされる信号を、エクスカーションフィルタシステム５１４によって、例えばチャネルスケーリング（利得制御）回路５４８によって生じた信号の振幅の変化を補償するように調整することもできる。例えば、共通モードスケーリングシステム８２０を、チャネルスケーリング回路５４８によって実施することができるチャネル利得調整部など、さまざまなチャネル回路によって引き起こされた振幅変化を補償するために、共通モードスケールファクタを調整するように構成することもできる。したがって、共通モードスケーリングを、例えばＥＶＭ制御に適用することができる。或いは、下流の増幅器など、他の構成要素によってこの調整を実施することも、共通モードスケーリングシステム８２０が、エクスカーションフィルタシステム５１４からのフィードバック、及び／又はエクスカーションフィルタシステム５１４など、他の構成要素によって誘起される信号の変化の近似値など、任意の適切な基準又は情報に従って信号を調整することもできる。
【０１１２】
信号振幅は、任意の適切な様式で、又任意の適切な基準に従って調整することができる。例えば、本例示的実施形態では、共通モードスケーリング回路８２０が、チャネルスケーリング回路５４８から１つ又は複数のフィードバック信号を受領する。共通モードスケーリング回路８２０は、このフィードバック信号に基づいて、共通モードスケーリングの振幅を調整する。明らかなように、このフィードバック手法は、図２１及び２３において説明した本発明の例示的実施形態と整合性がある。
【０１１３】
好ましい一実施形態では、フィードバック信号が、各チャネルスケーリング回路５４８によって発生された、潜在的に制約のある最小値を伴うスケールファクタを含む。例えば、図２１を再度参照すると、各比較回路２２１２の出力を、共通モードスケーリングシステム８２０に供給することができる。共通モードスケーリングシステム８２０は、共通モードスケールファクタを、図２４のエクスカーションフィルタシステム５１４を構成するさまざまなチャネルフィルタ５１８の既知のインパルス応答など、他の任意の適切な基準に従って調整することもできる。
【０１１４】
図２１では、比較回路２２１２の出力が、スケーリングシステム８２０に直接供給されるものとして示されていることに留意されたい。一例示的実施形態では、スケーリングシステム８２０を、エクスカーションフィルタシステム５１４又は他の構成要素によって生じた変化の近似値に従って、スケーリングを調整するように構成することができる。しかし、比較回路２２１２の出力は、そのようなどんな近似処理もせずに、スケーリングシステム８２０に直接供給することができる。近似処理を含む一実施形態では、エクスカーションフィルタシステム５１４のインパルス応答に類似するインパルス応答を有する近似フィルタなどによって、近似値を任意の適切な様式で発生させることができる。例えば、図２２及び２８を参照すると、スケーリングシステム８２０は、スケーリング遅延回路２５１０、スケーリング（近似）フィルタ２５１２、及びピークスケーリング回路２５１４を備えることができる。入力信号がスケーリング遅延回路２５１０及びスケーリング（近似）フィルタ２５１２に供給される。スケーリング遅延回路２５１０は、信号の伝搬を遅延させ、スケーリング（近似）フィルタ２５１２及びピークスケーリング回路２５１４は、信号を処理する。スケーリング（近似）フィルタ２５１２は、エクスカーションフィルタシステム５１４が信号に対して及ぼす影響を近似するように信号を処理する。ピークスケーリング回路２５１４は、スケーリング（近似）フィルタ２５１２によって指示される影響に基づいて、エクスカーションサンプルに適用されるスケーリングを調整する。
【０１１５】
スケーリング（近似）フィルタ２５１２は、エクスカーションフィルタシステム５１４の１つ又は複数の影響を近似するように、任意の適切な様式で構成することができる。エクスカーションサンプルの各組に対応する出力シーケンスを、任意のエクスカーションフィルタシステム５１４の代わりに計算することができる。出力は、各時間方向に減衰する振動の間に挟まれた、エクスカーション波形の平滑化されたバージョンを含むことができる。振動は、エクスカーションフィルタシステム５１４によってかけられるスペクトル制約を満足させることが必要である。スケーリング（近似）フィルタ２５１２は、平滑化されたエクスカーション自体の正確な推定値を、振動の広がり、及びフィルタリング後のエクスカーション又はピーク事象の求められたピークを用いずに、発生させることができる。一実施形態では、近似フィルタ２５１２が、エクスカーションサンプルの各組に関するスケーリングを、（フィルタリングされていない）入力ピーク事象のピーク振幅と、フィルタリング後のピーク事象の最大振幅との比として求め、それにより、ピーク調整後の出力信号の最大ピークが、定義された振幅閾値４１２と厳密に合致することが促進される。
【０１１６】
本実施形態では、スケーリング（近似）フィルタが、さまざまなチャネルフィルタ５１８及び／又はエクスカーションフィルタシステム５１４を構成する他の構成要素の影響を反映させる。例えば、近似フィルタは、低域通過フィルタ及びその関連する構成要素それぞれの単純化バージョンを備えることができる。図１４及び２８を参照すると、各低域通過フィルタ５２２は、多タップデジタルフィルタを備えることができる。スペクトル要件を満たすために、低域通過フィルタ５２２は、数十又は数百のタップを有する比較的複雑なフィルタとすることができる。低域通過フィルタ５２２は、単一チャネルのＬＰＦであるが、対象となるインパルス応答は、エクスカーションフィルタシステム５１４のインパルス応答である。エクスカーションフィルタシステム５１４のインパルス応答は、低域通過フィルタ５２２のインパルス応答、チャネルオフセット周波数３１８、及びチャネルスケーリング／利得制御要素５４０の出力によって、実質的に完全に決まる。近似フィルタ２５１２は、エクスカーションフィルタシステム５１４のインパルス応答の単純化バージョンを適切に備え、５〜１０タップなど、大幅により少数のタップを使用して実施することができる。近似フィルタ２５１２は、エクスカーションフィルタシステム５１４のインパルス応答２６１２のメインローブ２６１０の周辺で同じタップ値を共用するように適切に構成されるが、エクスカーションフィルタシステム５１４のインパルス応答２６１２の一部分にわたるにすぎない。近似フィルタ２５１２の出力は、スペクトル要件に準拠する信号を発生させることはできないが、近似フィルタ２５１２のピーク振幅は、エクスカーションフィルタシステム５１４のピーク振幅を近似する。
【０１１７】
図２８を参照すると、ピークスケーリング回路２５１４は、スケーリング（近似）フィルタ２５１２からスケーリングされていないエクスカーション４１０を受領し、それに応じて、元信号に適用されるスケーリングを、例えばエクスカーションフィルタシステム５１４がエクスカーションの振幅に及ぼす影響を打ち消すように調整する。一実施形態では、ピークスケーリングシステム２５１４が、近似フィルタ２５１２からの信号を元信号と比較し、それに応じてスケーリングを調整する。したがって、スケーリング（近似）フィルタによって処理されたピーク事象の最大サンプル振幅が、フィルタリングされていないピーク事象の最大サンプル振幅の８０％である場合、ピークスケーリング回路２５１４は、スケーリング（近似）フィルタ２５１２によって誘起された減衰を補償するために、１．２５というスケールファクタを元ピーク事象サンプルに適用することができる。
【０１１８】
本実施形態及び他の実施形態に関して明らかなように、例えばピーク低減を最大にし、且つＥＶＭ仕様内にとどまるように、信号をスケーリングすることができる。チャネルフィルタ５１８は、個々のチャネル内のノイズがそのＥＶＭ限界値、又は他の適用可能な信号品質基準に近づきつつある場合、そのチャネル信号を減衰させて、ピーク低減を低減させることができる。更に、共通モードスケーリング回路８２０は、エクスカーションフィルタシステム５１４により誘起されるエクスカーション信号の変化を補償することによって、各ピーク事象内のサンプルを、振幅閾値４１２により良好に合致するようにスケーリングすることができる。容易に分かるように、図２８により示される本発明の実施形態は、図２１及び２３に示す本発明の例示的実施形態と整合性がある。
【０１１９】
チャネル利得制御回路５４８は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）又は時分割複信（ＴＤＤ，time division duplexing）信号に、タイムスロットスケーリングを、例えば連続するタイムスロットに使用される標準スケーリング間で遷移する滑らかな「窓」曲線と併せて施すように構成することもできる。具体的には、バーストＣＤＭＡ及びバーストＧＳＭにより使用されるものなどのさまざまな時分割方式には、信号がタイムスロット間に振幅の面で実質的にゼロに滑らかに減少することが求められる。したがって、チャネル利得制御回路５４８を、フィルタリング後の信号５３８に時間変化する利得を適用するように構成することができる。例えば、図２９を参照すると、チャネル利得制御回路５４８は、ブラックマン窓又はハミング窓を使用することなどにより、時分割タイムスロット８５２の大部分にわたって、フィルタリング後の信号５３８に単位利得８５０を適用することができる。タイムスロット８５２の両端部８５４において、利得がゼロと１の間で徐々に調整され、したがって、フィルタリング後の信号５３８がゼロから単位利得８５０まで実質的に滑らかに増加し、タイムスロット８５２の大部分にわたって単位利得８５０に維持され、次いで、タイムスロット８５２の端部付近で、実質的に滑らかに減少してゼロに戻る。この滑らかな増減化により、タイムスロットの両端部での急速な信号振幅変化に関連する、望ましくないスペクトルアーティファクトが低減する。
【０１２０】
一実施形態では、チャネルフィルタ５１８からの信号の減衰速度が、次のタイムスロット時間より前に完全に減衰するにはあまりにも遅すぎる場合がある。したがって、図３０を参照すると、チャネルフィルタ５１８を、チャネルごとに追加フィルタ５２２及び切換えシステム８５８を伴って構成することができる。追加フィルタ５２２は、信号をフィルタリングすると同時に、１つ又は複数の他のフィルタ５２２がそれらの信号を減衰させるのに必要となり得る、任意数の追加フィルタ５２２を備えることができる。本実施形態では、各チャネルが２つのフィルタ５２２を含む。切換えシステム８５８が、タイムスロットタイミング信号８６０に従って、チャネルの入力及び出力を２つのフィルタ５２２の間で切り換える。したがって、第１のタイムスロット信号が、第１のフィルタ５２２Ａによりフィルタリングされる。タイムスロットの終わりに、切換えシステム８５８が、信号入力及び出力を第２のフィルタ５２２Ｂに切り換える。第２のフィルタ５２２Ｂは、第２のタイムスロット中のフィルタリングを取り扱い、その間に、第１のフィルタ５２２Ａの出力がゼロに減衰する。切換えシステム８５８が、フィルタ５２２間を交互に切り換え、その結果、各フィルタ５２２が、次のタイムスロットに使用されるより前に、タイムスロットの持続時間にわたって減衰することが可能になる。
【０１２１】
さまざまな実施形態では、例えばタイムスケーリング窓の動作のため、又フィルタリング後の信号５３８の電力を、チャネル及びタイムスロットに関する変調及びＥＶＭから得られるそのチャネル及びタイムスロットの最大ノイズ限界値を含むことができる基地局制御信号に従って調整する、チャネル利得制御回路５４８のため、追加フィルタ５２２及び切換えシステム８５８が不要となる場合がある。具体的には、先に説明したように、各タイムスロットにわたる標準利得を、各タイムスロット内の平均相対信号振幅に合致するように、又はＥＶＭ準拠を確実にするように、変更することができる。例えば、図３１を参照すると、第１のタイムスロットＴＳ１内のエネルギーは、第２のタイムスロットＴＳ２内のエネルギーよりも大幅に高い。チャネルフィルタ５１８は、振幅調整回路として、第２のタイムスロットＴＳ２中に、フィルタリング後の信号５３８の利得をより低振幅に調整するように適切に構成される。高レベルタイムスロットエクスカーションからのフィルタリング後のエネルギーは、後続のタイムスロット内のより弱い信号との潜在的な干渉を低減させるのに十分なほど適切に減衰される。チャネル利得制御回路５４８は、フィルタの長時間にわたる減衰によって生じ得る信号の部分を含む、フィルタリング後の信号５３８の振幅を調整するように構成される。その結果、フィルタリング後の信号５３８の、フィルタの長時間にわたる減衰に帰することができる部分が減衰され、それにより、意図する信号にその部分が及ぼす影響が低減される傾向がある。
【０１２２】
適切なフィルタリング、スケーリング、及び調整を含む、システムのこれまでの要素による処理に続き、スケーリング及びフィルタリング後のエクスカーション信号５５２が、例えば図１４に示すように、エクスカーションリデューサ５４４に供給される。エクスカーションリデューサ５４４は、遅延要素５１０を介してベースバンド変調信号２２２も受領する。遅延要素５１０は、補間回路５０２、エクスカーション信号発生器５１２、スケーリングシステム８２０、及びエクスカーションフィルタシステム５１４を通る信号の伝搬時間を補償するように構成される。エクスカーションリデューサ５４４は、ベースバンド変調信号２２２とスケーリング及びフィルタリング後のエクスカーション信号５４２を、例えばスケーリング及びフィルタリング後のエクスカーション信号５４２をベースバンド変調信号２２２の遅延されたバージョンから減算することにより組み合わせる。エクスカーションリデューサ５４４は、振幅閾値４１２にほぼ等しい最大振幅を有し、且つ認可された帯域幅の外側の成分がほとんど又は全くない、ピーク低減後の信号２２４を発生させる。ピーク低減後の信号２２４は、ＤＡＣ２１４に供給され、ＤＡＣ２１４は、ピーク低減後の信号２２４を、増幅及び送信のためにアナログ信号２２６に変換する。
【０１２３】
通信システム１００は、情報を伝達するためのさまざまな環境で使用することができ、特定の環境又は適用分野に適応させることができる。さまざまな適用分野では、エクスカーションフィルタシステム５１４、エクスカーション信号発生器５１２、又はシステムの他の要素を、その環境又は適用分野に合わせて変更又は最適化することができる。更に、特定の環境又は適用分野に合った動作を容易にする又は向上させるために、追加要素を通信システム１００に追加する、又はそこから除去することもできる。例えば、さまざまな適用分野又は環境では、キャリア周波数に比べて比較的低いサンプリングレートを利用する場合がある。例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用するＩＥＥＥ８０２．１１や８０２．１６標準規格などの標準規格に準拠するシステムなどの、いくつかの無線通信標準規格の下では、サンプリングレートが、キャリア周波数のナイキスト限界に近づく場合がある。ピーク電力低減構成要素２１２は、そのような低サンプリングレートの適用分野において、動作が向上するように構成することができる。サンプリング周波数の増大を必要とする別の適用分野例では、ピーク電力低減構成要素２１２を、対象となる信号内のノイズを低減するように適応させることができる。一実施形態では、ピーク電力低減構成要素２１２が、エクスカーション信号発生器５１２によって発生される相互変調ノイズなどの、ピーク電力低減プロセスによって生じ得る、対象となる信号に対するノイズの付加を抑制するように適切に構成される。具体的には、エクスカーションエネルギーの折り返し歪みが信号スペクトル内に入るのを抑制するために、ベースバンド変調信号２２２のサンプリング周波数を、ナイキストサンプリングレートより上に実質的に増大させることができる。
【０１２４】
図３２を参照すると、本発明のさまざまな態様によるピーク電力低減構成要素２１２の一代替例示的実施形態が、遅延要素５１０、エクスカーション信号発生器５１２、エクスカーションフィルタシステム５１４、サンプリングレート増大システム５０２、及びサンプリングレート低減システム５６２を備える。サンプリングレート増大（補間回路）システム５０２は、ベースバンド変調信号２２２のサンプリングレートを増大させ、一方サンプリングレート低減システム５６２は、それに対応して、ベースバンド変調信号のサンプリングレートをその元のレートに低減させる。エクスカーション信号を発生させる前に、ベースバンド変調信号２２２のサンプリングレートを増大させることにより、折り返し歪みによって引き起こされるノイズ成分がチャネル信号のスペクトルの外側に入り、したがって、エクスカーションフィルタシステム５１４によってフィルタリングすることができる。図３２は、ＯＦＤＭＡ適用例の点から説明しているが、言うまでもなく図３２において説明する技法は、任意の低サンプリングレートの適用分野又は環境に等しく適用可能である。
【０１２５】
図３２のサンプリングレート増大システム５０２は、ベースバンド変調信号２２２のサンプリングレートを増大させるのに適した任意のシステムを備えることができる。本実施形態では、サンプリングレート増大システム５０２は、ベースバンド変調信号２２２内の元サンプルに基づいて中間サンプルを発生させるように構成された補間回路からなる。補間回路は、中間サンプルを、線形補間など、任意の適切なアルゴリズムに従って発生させることができる。更に、補間回路は、所望の周波数の増大を達成するために、任意の適切な数の中間サンプルを発生させることもできる。本実施形態では、補間回路は、サンプリングレートを約４倍増大させる。
【０１２６】
同様に、図３２のサンプリングレート低減システム５６２は、エクスカーションフィルタシステム５１４からの信号のサンプリングレートを再び元のサンプリングレートに低減させるのに適した任意のシステムを備えることができる。本実施形態では、サンプリングレート低減システム５６２は、信号から中間サンプルを取り除くように構成されたデシメータを含む。本実施形態では、デシメータは、信号をベースバンド変調信号の元のサンプリングレートに戻すために、サンプリングレートを約４分の１に低減させる。信号のサンプリングレートを増大及び低減させるために、それぞれ補間回路及びデシメータをこのように含めることが、本明細書において記載し、特許請求する信号処理操作に必要な電力を大幅に、本実施形態では約４分の１に、有利に低減させることができることが分かっている。他の補間回路／デシメータサンプリングレートシナリオの場合にも、電力効率を期待することができる。好ましい一実施形態では、エクスカーションフィルタシステム５１４の実施上の複雑さ及び電力消費を低減させるために、デシメーションをスケーリング８２０とエクスカーションフィルタシステム５１４の間で行うことができる。
【０１２７】
ＯＦＤＭ環境では、図３２のエクスカーション発生器５１２が、先に詳細に説明したピークパーシング機能及びスケーリング機能を組み込むと理解されよう。エクスカーションフィルタシステム５１４は、規制及び標準規格ベースのスペクトル制約に準拠するように構成されたＯＦＤＭ利得マスク５６４を含むことができるが、非常に重要なことには、このチャネルマスクは、先に説明した（信号電力及びチャネルＥＶＭ制約によって決まる）最大許容チャネルノイズ電力を表している。利得マスク演算５６４の好ましい実施形態は、周波数領域スケーリング後のエクスカーションと、規制スペクトル制約及びチャネルノイズ電力制限の組合せからもたらされるマスクとのベクトル内積である。ピーク電力低減構成要素２１２は、信号の直流成分を実質的に除去することなどの追加処理を、例えば信号の同相成分及び直交成分の平均を元サンプルに対応するサンプルから減算することによって実施することもできる。
【０１２８】
エクスカーションフィルタシステム５１４は更に、ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格に基づくＯＦＤＭＡ通信システムなどのシステムに、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用して適応させることができる。例えば、図３２の代替例示的実施形態を参照すると、本発明のさまざまな態様によるピーク電力低減構成要素２１２が、遅延要素５１０、エクスカーション信号発生器５１２、エクスカーションフィルタシステム５１４、サンプリングレート増大（補間回路）システム５０２、及びサンプリングレート低減（デシメータ）システム５６２を備える。変調器２１０が、サイクリックプレフィックスデータを有する８０２．１６ａ  ＯＦＤＭシンボルなどの信号を発生するように構成される。本実施形態では、エクスカーションフィルタシステム５１４が、ＦＦＴフィルタシステムを含む。ＦＦＴの使用を容易にするために、サンプリングレート増大システム５０２が、ＯＦＤＭベクトル内のサンプルの合計数が２のべき乗に一致するように、ベースバンド変調信号２２２のサンプリングレートを４倍などに増大させるように適切に構成される。同様に、サンプリングレート低減システム５６２が、ベースバンド変調信号のサンプリングレートを同じ量だけ低減させる。
【０１２９】
図３２のデシメーションシステム及びフィルタリングシステムの一代替実施形態では、サンプリングレート低減システムをなくし、その機能をＦＦＴフィルタシステムで実施することができる。より大規模なＦＦＴをより高いサンプリングレートで実施し、周波数領域の、ベースバンド変調信号の帯域幅を超える部分を廃棄することにより、利得マスク演算に先立つ効果的なデシメーションを実現することができる。この２つの代替形態のうち、特定の適用分野において利用可能な処理リソースに基づいて、好ましいデシメーション及びフィルタリングの実施形態を選択すべきである。
【０１３０】
或いは、エクスカーション波形を、サイクリックプレフィックスを除く生のＯＦＤＭＡ波形に対してのみ発生させ、次いで複合波形を遅延された信号から減算してピーク低減を達成した状態で、次いでピーク低減の出力を、ピーク低減波形自体に対応するサイクリックプレフィックスを形成するように修正することもできる。例えば、エクスカーション波形を、サイクリックプレフィックスなしで発生させることができる。ピーク低減プロセス後、例えばさまざまなフィルタリング後のエクスカーションを加算した後、次いでピーク低減波形に基づいて、サイクリックプレフィックスを発生させることができる。次いで、プレフィックスが送信信号の前端及び後端に付加される。
【０１３１】
図示し、説明した特定の実装形態は、本発明及びその最良モードの例示であり、いかなる形であれ本発明の範囲を別段限定するものではない。実際、話を簡潔にするために、システムの従来の製造、接続、準備、及び他の機能上の側面は、詳細に記載されないことがある。更に、さまざまな図に示す接続線は、さまざまな要素間の例示的な機能的関係及び／又は物理的結合を表すものである。多くの代替又は追加の機能的関係又は物理的接続が、実際のシステムに存在してよい。
【０１３２】
そのような１つの代替実施形態は、単にエクスカーションサンプル全てに固定の共通モードスケーリング値を使用するものであり、その場合、そのスケール値及び関連する振幅閾値は、全てのチャネルがその最大電力付近にある場合にピーク低減を最適化するものが選択される。次いで、チャネル電力レベルがいくらか減少したときに必要に応じてＥＶＭ準拠を確実にするために、振幅閾値を選択的に増大させることができる。この実施形態は、適応的な共通モードスケーリングとチャネル固有のスケーリングのどちらも省いているが、実質的なピーク低減の利点をもたらし、我々の発明性のある概念及びアーキテクチャの一適用例である。
【０１３３】
以上、本発明を、好ましい実施形態に即して上記で説明してきた。しかし、本発明の範囲から逸脱することなく、好ましい実施形態に対して変更及び修正を加えることができる。本発明の方法態様に関して上述した処理ステップの順序は代表的なものであり、本発明は、記載し、特許請求する本発明の広範な範囲内に含まれる、述べた目的を達成する任意の順序で実施することができる。上記及び他の変更又は修正は、本発明の範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】信号ピークの振幅と増幅器コストとの関係を示す図である。
【図２】非線形増幅器特性と線形化後の増幅器特性との比較を示す図である。
【図３】隣接するセルラ信号に関連するベースバンド複素スペクトルを示す図である。
【図４】時間にわたる複素信号及び振幅閾値の図である。
【図５】例示的な信号振幅確率密度関数（ｐｄｆ，probability density function）を示す図である。
【図６】例示的なピーク低減後の信号振幅確率密度関数を示す図である。
【図７】振幅閾値にさまざまな値を使用した、４つのＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続，wideband code-division multiple access）チャネルに対応する、相補累積分布関数（ＣＣＤＦ，complementary cumulative distribution function）曲線を示す図である。
【図８】ピーク低減と増幅器線形化の最適化後の関係を示す図である。
【図９】信号の定義された閾値を超える部分を含む、例示的な生のエクスカーション及びフィルタリング後のエクスカーションの波形を示す図である。
【図１０】複数のピーク又は「ピーク事象」を含むエクスカーションの図である。
【図１１】本発明のさまざまな態様による通信システムのブロック図である。
【図１２】本発明のさまざまな態様によるピーク電力低減構成要素を有する信号処理システムのブロック図である。
【図１３】ＭＣＳ変調器のブロック図である。
【図１４】ピーク電力低減構成要素のブロック図である。
【図１５】エクスカーション信号発生器の一代替実施形態のブロック図である。
【図１６】エクスカーション信号発生器の一実施形態のブロック図である。
【図１７】複数のスケーリング回路を有するエクスカーション信号発生器のブロック図である。
【図１８Ａ】フィルタシステムによって処理された信号の周波数図である。
【図１８Ｂ】フィルタシステムによって処理された信号の周波数図である。
【図１８Ｃ】フィルタシステムによって処理された信号の周波数図である。
【図１９】サブチャネルをフィルタリングするためのチャネルフィルタの図である。
【図２０】サブチャネルを有する複数のチャネルを含む信号の振幅図である。
【図２１】一例示的チャネルスケーリング回路を含む、詳細なピーク低減処理アルゴリズム及びアーキテクチャの概略図である。
【図２２】ピーク低減処理アーキテクチャを示す図である。
【図２３】一例示的チャネルスケーリング回路及び信号振幅閾値を適応的に変更するための回路を含む、詳細なピーク低減処理アルゴリズム及びアーキテクチャの概略図である。
【図２４】典型的なエクスカーションフィルタシステム５１４の機能アーキテクチャを示す図である。
【図２５】エクスカーションフィルタ、対応するスケーリングフィルタ、及びそれらのそれぞれに対応するインパルス応答の概略図である。
【図２６】各チャネルフィルタ５１８内の所望の利得変化を、各エクスカーションフィルタチャネルからのフィルタリング後のエクスカーション電力の関数として表すプロットである。
【図２７】図２１のアルゴリズム及びアーキテクチャに対応する、利得制御後のＥＶＭダイナミクスを示す例示的プロットである。
【図２７Ａ】図２１のアルゴリズム及びアーキテクチャを使用してＥＶＭ制御された利得の、無視できるスペクトル影響を示す例示的プロットである。
【図２７Ｂ】図２３のアルゴリズム及びアーキテクチャに対応する、４つの強いチャネルが組み合わさった場合の、生及びピーク低減後のＣＣＤＦプロットを示す図である。
【図２７Ｃ】図２７ＢのＣＣＤＦプロットに対応する、時間に対するチャネル利得及びＥＶＭ値のプロットを示す図である。
【図２７Ｄ】図２３のアルゴリズム及びアーキテクチャに対応する、弱いチャネルが１つ、且つ強いチャネルが３つの場合の、生及びピーク低減後のＣＣＤＦプロットを示す図である。
【図２７Ｅ】図２７ＤのＣＣＤＦプロットに対応する、時間に対するチャネル利得及びＥＶＭ値のプロットを示す図である。
【図２７Ｆ】縦続接続されたピーク低減を使用して達成された、改善されたＣＣＤＦプロットを示す図である。
【図２８】近似／スケーリングフィルタを有するスケーリングシステムのブロック図である。
【図２９】一続きのタイムスロット、及びタイムスロット窓掛け信号（windowing signal）のＴＤＭＡ波形図である。
【図３０】追加フィルタ及び切換えシステムを有するフィルタシステムのブロック図である。
【図３１】一連のタイムスロット内で送信される複数のチャネルを有するＴＤＭＡ信号の振幅を示す図である。
【図３２】補間回路、デシメータ、高速フーリエ変換（ＦＦＴ，fast Fourier transform）、及びピーク事象スケーリングを有するＯＦＤＭピーク電力低減構成要素のブロック図であり、チャネル固有の信号電力及びＥＶＭ制約に基づくマスク発生の様子を示す図である。
【図３３】補間回路、デシメータ、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、ピーク事象スケーリング、チャネル固有の信号電力及びＥＶＭ制約に基づくマスク発生、並びに振幅閾値の適応的制御を有する、ＯＦＤＭピーク電力低減構成要素のブロック図である。
【図１】
2009535924.tif 000006
【図２】
2009535924.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2009535924.tif 000013
【図９】
2009535924.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009535924.tif 000018
【図１４】
2009535924.tif 000019
【図１５】
2009535924.tif 000020
【図１６】
2009535924.tif 000021
【図１７】
2009535924.tif 000022
【図１８Ａ】
2009535924.tif 000023
【図１８Ｂ】
2009535924.tif 000024
【図１８Ｃ】
2009535924.tif 000025
【図１９】
2009535924.tif 000026
【図２０】
2009535924.tif 000027
【図２１】
2009535924.tif 000028
【図２２】
2009535924.tif 000029
【図２３】
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【図２４】
2009535924.tif 000031
【図２５】
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【図２６】
2009535924.tif 000033
【図２７】
2009535924.tif 000034
【図２７Ａ】
2009535924.tif 000035
【図２７Ｂ】
2009535924.tif 000036
【図２７Ｃ】
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【図２７Ｄ】
2009535924.tif 000038
【図２７Ｅ】
2009535924.tif 000039
【図２７Ｆ】
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【図２８】
2009535924.tif 000041
【図２９】
2009535924.tif 000042
【図３０】
2009535924.tif 000043
【図３１】
2009535924.tif 000044
【図３２】
2009535924.tif 000045
【図３３】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定して、対応するエクスカーション信号を発生させるための手段であって、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む手段と、
選択された周波数をフィルタリングして、フィルタリングされたエクスカーション信号を生成するための手段と、
前記フィルタリングされた信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するための手段と、
前記フィルタリングされた信号の選択的調整を行うための手段と
を備える信号処理システム。
【請求項２】
エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、フィルタリングされた信号の選択的調整を行うための手段が、前記エクスカーション信号の振幅を調整し、前記エクスカーション信号の複数のエクスカーション事象を処理し、且つ一意のピーク事象を一意のスケールファクタでスケーリングするように構成される、請求項１に記載の信号処理システム。
【請求項３】
フィルタリングされた信号の選択的調整を行うための手段が、少なくとも１つのチャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整するように構成される、請求項１又は２に記載の信号処理システム。
【請求項４】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定して、前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
スケーリングされたエクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
前記フィルタリングされた信号の選択的調整を行うこと、及び
前記フィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項５】
エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、フィルタリングされた信号の選択的調整を行うことが、前記エクスカーション信号の振幅を、一意のスケールファクタを一意のエクスカーション事象に適用することによって調整することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
フィルタリングされた信号の選択的調整を行うことが、少なくとも１つのチャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整することを含む、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定して、前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
前記フィルタリングされた信号の選択的調整を行うこと、及び
前記フィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項８】
エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、フィルタリングされた信号の選択的調整を行うことが、前記エクスカーション信号の振幅を、一意のスケールファクタを一意のエクスカーション事象に適用することによって調整することを含む、請求項７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項９】
フィルタリングされた信号の選択的調整を行うことが、少なくとも１つのチャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整することを含む、
請求項７又は８に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１０】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号の振幅を調整するように構成されたエクスカーション信号スケーリングシステムであって、前記エクスカーション信号の複数のエクスカーション事象を処理するように構成され、一意のピーク事象を一意のスケールファクタでスケーリングするように更に構成されたエクスカーション信号スケーリングシステムと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項１１】
エクスカーション信号スケーリングシステムが、エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングするように構成される、請求項１０に記載の信号処理システム。
【請求項１２】
エクスカーションフィルタシステムが、定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように、スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングするように構成される、請求項１０に記載の信号処理システム。
【請求項１３】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーション信号のスケーリングを、エクスカーションフィルタシステムを構成するチャネルフィルタの出力に基づいて適応的に調整するように構成される、請求項１０に記載の信号処理システム。
【請求項１４】
信号振幅閾値が動的な閾値である、請求項１０に記載の信号処理システム。
【請求項１５】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整するように構成される、請求項１０に記載の信号処理システム。
【請求項１６】
エクスカーション信号スケーリングシステムが更に、エクスカーションフィルタシステムの振幅の影響に近似するように構成された近似フィルタを備える、請求項１０に記載の信号処理システム。
【請求項１７】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させ、処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項１０に記載の信号処理システム。
【請求項１８】
信号処理システムであって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定し、且つ対応するエクスカーション信号を発生させるように構成されたエクスカーション信号発生器であって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む、エクスカーション信号発生器と、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングするように構成された、エクスカーションフィルタシステムと、
前記エクスカーション信号を構成する前記１つ又は複数のチャネル信号のうち少なくとも１つのチャネル信号のスケーリングを、チャネル信号品質に基づいて変更するように構成されたチャネルスケーリングシステムであって、前記チャネル信号品質を決定し、且つ前記決定に基づいて、少なくとも１つのチャネル信号の利得を適応的に調整するように構成される、チャネルスケーリングシステムと、
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算するように構成されたエクスカーションリデューサと
を備える信号処理システム。
【請求項１９】
チャネル信号品質が、エラーベクトル振幅仕様に基づく、請求項１８に記載の信号処理システム。
【請求項２０】
チャネルスケーリングシステムが、限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、且つ前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つのチャネル信号の利得を調整するように構成される、請求項１８に記載の信号処理システム。
【請求項２１】
信号振幅閾値が動的な閾値である、請求項１８に記載の信号処理システム。
【請求項２２】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させ、処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させるように更に構成される、請求項１８に記載の信号処理システム。
【請求項２３】
チャネル信号品質が、許容されるノイズ電力と測定されたノイズ電力との比である、請求項１８に記載の信号処理システム。
【請求項２４】
信号送信機及び受信機が、振幅閾値レベルの低減に基づいて、増大された送信電力レベルで動作するのを可能にするように更に構成される、請求項１８に記載の信号処理システム。
【請求項２５】
フィルタリングされたエクスカーションピーク低減信号の振幅に基づいて増幅器の供給電圧を変更し、それにより、前記増幅器の電力消費を低減させるように更に構成される、請求項９に記載の信号処理システム。
【請求項２６】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号の振幅を、一意のスケールファクタを一意のエクスカーション事象に適用することによって調整すること、
前記スケーリングされたエクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、並びに
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項２７】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように、スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングすることを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
エクスカーション信号のスケーリングを、エクスカーションフィルタシステムを構成するチャネルフィルタの出力に基づいて適応的に調整することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
信号振幅閾値を変更することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
エクスカーション信号を、エクスカーションフィルタシステムの振幅の影響の近似に基づいて調整することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させ、処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
信号を処理する方法であって、
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法。
【請求項３５】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅に基づく、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つのチャネル信号の利得を調整することを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
信号振幅閾値を変更することを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させ、処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
チャネル信号品質が、許容されるノイズ電力と測定されたノイズ電力との比である、請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
信号送信機及び受信機を、振幅閾値レベルの低減に基づいて、増大された送信電力レベルで動作するように構成することを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
フィルタリングされたエクスカーションピーク低減信号の振幅に基づいて増幅器の供給電圧を変更し、それにより、前記増幅器の電力消費を低減させることを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４２】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記エクスカーション信号が、複数のピーク事象をそのそれぞれが含んでよい１つ又は複数のエクスカーション事象を含み、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号の振幅を、一意のスケールファクタを一意のエクスカーション事象に適用することによって調整すること、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、並びに
前記スケーリング及びフィルタリングされたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項４３】
エクスカーション信号を、フィルタリングされていないピーク事象の最大振幅と、フィルタリングされたピーク事象の最大振幅との比に基づいてスケーリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項４２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４４】
定義されたスペクトルマスクの外側のスプリアスなスペクトルエネルギーを除去するように、スケーリングされたエクスカーション信号をフィルタリングすることを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項４２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４５】
エクスカーション信号のスケーリングを、エクスカーションフィルタシステムを構成するチャネルフィルタの出力に基づいて適応的に調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項４２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４６】
信号振幅閾値を変更することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項４２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４７】
一意のスケールファクタを、フィルタシステムによって引き起こされるエクスカーション信号に対する振幅の影響に基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項４２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４８】
エクスカーション信号を、エクスカーションフィルタシステムの振幅の影響の近似に基づいて調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項４２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４９】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させ、処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項４２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５０】
第１の信号内の、信号振幅閾値を超えるエクスカーションを特定すること、
前記第１の信号内の前記エクスカーションに対応するエクスカーション信号を発生させることであって、前記第１の信号が、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含むこと、
前記エクスカーション信号から、選択された周波数をフィルタリングすること、
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、チャネル信号品質に基づいて適応的に調整すること、並びに
前記フィルタリング及び利得調整されたエクスカーション信号を、前記第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項５１】
チャネル信号品質がエラーベクトル振幅に基づく、請求項５０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５２】
限界値を超えずにチャネル信号に付加することができるノイズの量を決定し、前記決定されたノイズの量に基づいて、少なくとも１つのチャネル信号の利得を調整することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項５０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５３】
信号振幅閾値を変更することを更に含む方法を、命令が実行時に実施する、請求項５０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５４】
エクスカーション信号を発生させるのに使用される信号のサンプリングレートを増大させ、処理された信号のサンプリングレートを、第１の信号を適切に遅延させたバージョンから減算する前に低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項５０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５５】
チャネル信号品質が、許容されるノイズ電力と測定されたノイズ電力との比である、請求項５０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５６】
信号送信機及び受信機を、振幅閾値の低減に基づいて、増大された送信電力レベルで動作するように構成することを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項５０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５７】
フィルタリングされたエクスカーションピーク低減信号の振幅に基づいて増幅器の供給電圧を変更し、それにより、前記増幅器の電力消費を低減させることを更に含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を更に含む、請求項５０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５８】
信号処理システムであって、
ピーク低減処理を受ける、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む信号内の歪みの量を動的に制御するための歪み管理システムであって、
少なくとも１つのチャネル信号内にある、チャネル信号歪み変量の量を測定するように構成された歪み測定システムと、
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、そのようなチャネル内にある前記チャネル信号歪み変量の前記測定された量に基づいて適応的に調整し、それにより、ピーク低減処理から生じる前記歪み変量の量を調整するように構成されたチャネルスケーリングシステムと
を備える歪み管理システム
を備える信号処理システム。
【請求項５９】
チャネル信号歪み変量が、ピーク低減プロセスによって誘起される短期間平均チャネルノイズである、請求項５８に記載の信号処理システム。
【請求項６０】
チャネルスケーリングシステムが、少なくとも１つのチャネル信号の利得を、エラーベクトル振幅仕様によって定義される最大許容誘起チャネルノイズ電力に対する、ピーク低減プロセスによって誘起されるチャネルノイズの平均電力の値に応答して適応的に調整するように構成される、請求項５９に記載の信号処理システム。
【請求項６１】
ピーク低減処理を受ける、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む信号内の歪みの量を動的に制御すること
を含む、信号を処理する方法であって、
少なくとも１つのチャネル信号内にある、チャネル信号歪み変量の量を測定すること、及び
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、そのようなチャネル内にある前記チャネル信号歪み変量の前記測定された量に基づいて適応的に調整し、それにより、ピーク低減処理から生じる前記歪み変量の量を調整すること
を含む方法。
【請求項６２】
チャネル信号歪み変量が、ピーク低減プロセスによって誘起される短期間平均チャネルノイズである、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、エラーベクトル振幅仕様によって定義される最大許容誘起チャネルノイズ電力に対する、ピーク低減プロセスによって誘起されるチャネルノイズの平均電力の値に応答して適応的に調整することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
ピーク低減処理を受ける、１つ又は複数のチャネルを介して送信される１つ又は複数のチャネル信号を含む信号内の歪みの量を動的に制御すること
を含む、信号を処理する方法であって、
少なくとも１つのチャネル信号内にある、チャネル信号歪み変量の量を測定すること、及び
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、そのようなチャネル内にある前記チャネル信号歪み変量の前記測定された量に基づいて適応的に調整し、それにより、ピーク低減処理から生じる前記歪み変量の量を調整すること
を含む方法を、コンピュータプロセッサによる実行時に実施する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項６５】
チャネル信号歪み変量が、ピーク低減プロセスによって誘起される短期間平均チャネルノイズである、請求項６４に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項６６】
少なくとも１つのチャネル信号の利得を、エラーベクトル振幅仕様によって定義される最大許容誘起チャネルノイズ電力に対する、ピーク低減プロセスによって誘起されるチャネルノイズの平均電力の値に応答して適応的に調整することを、命令が実行時に更に含む、請求項６５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【国際調査報告】
2009535924.tif 000047