(57)【要約】      （修正有）【課題】送信信号に干渉せずにピーク電力を低減させる処理を高速に行うことができる信号処理装置を提供する。【解決手段】信号処理装置２は、ピークキャンセル信号付与部４と、バンドパスフィルタ７と、を持つ。ピークキャンセル信号付与部は、情報成分を含む入力信号を所定信号数毎の信号列に分割する。ピークキャンセル信号付与部は、分割した信号列に対してピークキャンセル信号を付与する。ピークキャンセル信号付与部は、ピークキャンセル信号を付与した信号列を、信号列に分割した順番に基づいて合成する。バンドパスフィルタは、ピークキャンセル信号付与部からの信号に基づく信号に対し、情報成分に相当する周波数成分を通過させると共に、ピークキャンセル信号に相当する周波数成分を遮断する。【選択図】図１
2018157433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報成分を含む入力信号を所定信号数毎の信号列に分割し、分割した前記信号列に対してピークキャンセル信号を付与し、前記ピークキャンセル信号を付与した信号列を、前記信号列に分割した順番に基づいて合成するピークキャンセル信号付与部と、
前記ピークキャンセル信号付与部からの信号に基づく信号に対し、前記情報成分に相当する周波数成分を通過させると共に、前記ピークキャンセル信号に相当する周波数成分を遮断するバンドパスフィルタと、
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記ピークキャンセル信号付与部は、
前記入力信号を信号列に分割する際に、第１信号列の末尾の一部が、前記第１信号列の次の信号列である第２信号列の冒頭の一部と重複するように前記入力信号を分割し、
前記第１信号列に対してピークキャンセル信号を付与した第１出力信号列と、前記第２信号列に対してピークキャンセル信号を付与した第２出力信号列に対し、前記第１出力信号列における前記末尾の一部に相当する部分と、前記第２出力信号列における前記冒頭の一部に相当する部分とのいずれか一方を選択して前記信号列に分割した順番に基づいて合成する、
請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記ピークキャンセル信号付与部は、前記入力信号のピーク電力が低減されるように、前記第１出力信号列における前記末尾の一部に相当する部分と、前記第２出力信号列における前記冒頭の一部に相当する部分とのいずれか一方を選択する、
請求項２記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記ピークキャンセル信号付与部は、前記第１出力信号列における前記末尾の一部に相当する部分のうち振幅の絶対値が最大である第１信号と、前記第２出力信号列における前記冒頭の一部に相当する部分のうち振幅の絶対値が最大である第２信号とを比較し、前記第１信号の振幅の絶対値が前記第２信号の振幅の絶対値以上である場合、前記第１出力信号列における前記末尾の一部に相当する部分を選択し、前記第１信号の振幅の絶対値が前記第２信号の振幅の絶対値未満である場合、前記第２出力信号列における前記冒頭の一部に相当する部分を選択する、
請求項２又は請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記入力信号は、周波数多重信号であり、
前記ピークキャンセル信号付与部は、
前記周波数多重信号の直交性が担保された時間毎のタイミングと同期しないタイミングで、前記入力信号を所定信号毎の信号列に分割する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記ピークキャンセル信号付与部は、
前記信号列におけるピーク電力の位置を探索するピーク探索部と、
前記入力信号の周波数成分と異なる周波数をもつ信号で生成されたカーネル、および前記カーネルに対応する窓関数をそれぞれ記憶する記憶部と、
前記ピーク探索部が探索したピーク電力の位置に基づいて、前記カーネルを巡回シフトさせる巡回シフト部と、
前記巡回シフト部が巡回シフトしたカーネルに前記窓関数を乗じたピークキャンセル信号を、前記信号列に付与する付与部と、
を有する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記カーネルに対応する互いに異なる複数の窓関数を記憶し、
前記付与部は、複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数を選択し、選択した窓関数を前記巡回シフト部が巡回シフトしたカーネルに乗じたピークキャンセル信号を、前記信号列に付与する、
請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記付与部は、前記ピーク探索部が探索した前記信号列におけるピーク電力の位置に基づいて、複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数を選択する、
請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記記憶部は、互いに周波数特性の異なる複数のカーネルを記憶し、
前記巡回シフト部は、前記複数のカーネルのうち何れか１つのカーネルを選択する、
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記ピーク探索部は、前記信号列に前記ピークキャンセル信号を付与した後の処理後信号列におけるピーク電力の位置を探索し、
前記記憶部は、前記信号列の第１ピーク位置と、前記処理後信号列の第２ピーク位置とを記憶し、
前記巡回シフト部は、前記第１ピーク位置と前記第２ピーク位置との相対的な位置関係に基づいて、前記複数のカーネルのうち何れか１つのカーネルを選択する、
請求項９に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル通信・デジタル放送で広く採用されている変調方式であるＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)は、ピーク電力対平均電力の比(以下、ＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio）という)が高いことが知られている。ＰＡＰＲの高い信号は、電力増幅器(以下、ＰＡ（Power Amplifier）という)の効率を妨げる要因となる。このため、ＰＡＰＲを低減させる様々な方法が考案されている。
【０００３】
しかしながら、ＰＡＰＲを低減させるピークキャンセル信号を送信信号に付与することで、送信信号に干渉を及ぼしてしまう場合がある。また、ピークキャンセル信号が送信信号に干渉しないようにしようとすると、ピークキャンセル信号を送信信号に付与する信号区間を、ＯＦＤＭの１シンボルに相当する信号区間と一致させる必要がある。しかし、地上波デジタル放送における通信方式の場合などにおいては、ＯＦＤＭの１シンボルに相当する信号の数が、８ｋ〜３２ｋという膨大な数になるため、対応するピークキャンセル信号が膨大な数になってしまう。このため、ピークキャンセル信号を記憶させるための大容量の記憶領域が必要となってしまうばかりでなく、膨大な数のピークキャンセル信号を送信信号に付与する処理を行うことで、信号処理に大きな遅延が生じてしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３３９１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、送信信号に干渉せずにピーク電力を低減させる処理を高速に行うことができる信号処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の信号処理装置は、ピークキャンセル信号付与部と、バンドパスフィルタと、を持つ。ピークキャンセル信号付与部は、情報成分を含む入力信号を所定信号数毎の信号列に分割する。ピークキャンセル信号付与部は、分割した前記信号列に対してピークキャンセル信号を付与する。ピークキャンセル信号付与部は、前記ピークキャンセル信号を付与した信号列を、前記信号列に分割した順番に基づいて合成する。バンドパスフィルタは、前記ピークキャンセル信号付与部からの信号に基づく信号に対し、前記情報成分に相当する周波数成分を通過させると共に、前記ピークキャンセル信号に相当する周波数成分を遮断する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の信号処理装置が用いられる送信機の構成図。
【図２】第１の実施形態の変調信号とピークキャンセル信号の周波数特性を示すイメージ図。
【図３】第１の実施形態のピークキャンセル信号付与部の構成図。
【図４】第１の実施形態のピークキャンセル信号付与部が生成する信号列を説明するための図。
【図５】第１の実施形態の信号付与部の構成図。
【図６】第１の実施形態のカーネルを説明するための図。
【図７】第１の実施形態の巡回カーネルを説明するための図。
【図８】第１の実施形態の窓関数を乗じた巡回カーネルを説明するための図。
【図９】第１の実施形態の信号付与部が行う処理の流れを説明するフローチャート。
【図１０】第２の実施形態を説明するための図。
【図１１】第３の実施形態を説明するための図。
【図１２】第４の実施形態の信号付与部の構成図。
【図１３】第４の実施形態の信号列を説明するための図。
【図１４】実施形態の効果を説明するための第１図。
【図１５】実施形態の効果を説明するための第２図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の信号処理装置２を、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の信号処理装置２が送信機１の構成図である。図１に示すように、送信機１は、信号処理装置２とアンテナＡＮＴと、を備える。信号処理装置２は、送信機１が送信する送信信号を生成してアンテナＡＮＴに出力する。アンテナＡＮＴは、信号処理装置２から供給される送信信号を外部装置に送信する。外部装置とは、例えば、デジタル放送受信機である。すなわち、送信機１は、地上波デジタル放送に用いられる映像信号の送信などの用途に用いられるものである。
【００１０】
信号処理装置２は、変調部３と、ピークキャンセル信号付与部４と、ＲＦ（Radio Frequency）変換部５と、ＰＡ部６と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）部７と、を備える。
【００１１】
変調部３は、ＯＦＤＭによる変調方式を用いて情報信号を変調する。ここでの情報信号とは、何らかの情報を符号化したデジタル信号をいう。また、ＯＦＤＭは、情報信号（シンボル）ごとに直交性が担保される複数の搬送波により変調する変調方式である。ＯＦＤＭは、「周波数多重信号」の一例である。変調部３が情報信号を変調する例を用いて説明するが、これに限定されない。変調部３が行う変調方式は、位相変調方式や振幅変調方式など、他の変調方式であってもよい。変調部３は、変調した信号（変調信号ＳＩＧ−１）を、ピークキャンセル信号付与部４に出力する。
【００１２】
ピークキャンセル信号付与部４について、図２〜４を用いて説明する。図２は、変調信号ＳＩＧ−１とピークキャンセル信号の周波数特性のイメージ図である。図２の横軸は周波数、縦軸は信号強度をそれぞれ示す。図３は、ピークキャンセル信号付与部４の構成図である。図４はピークキャンセル信号付与部４で用いる信号列を説明するための図である。
【００１３】
まず、ピークキャンセル信号付与部４が付与するピークキャンセル信号がもつ周波数について、図２を用いて説明する。図２に示す通り、変調信号ＳＩＧ−１は、周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−１）に示すｆ０±Ａ［ｋＨｚ］の周波数成分をもつ信号である。つまり、変調信号ＳＩＧ−１は、中心周波数をｆ０［ｋＨｚ］、周波数帯域幅をＡ［ｋＨｚ］を持つ信号である。一方、ピークキャンセル信号は、周波数領域Ｆ（Ｐ１）に示すｆｃ−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）［ｋＨｚ］からｆｃ−（Ａ＋Ｂ）［ｋＨｚ］までの間の周波数成分、および周波数領域Ｆ（Ｐ２）に示すｆｃ＋（Ａ＋Ｂ）［ｋＨｚ］からｆｃ＋（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）［ｋＨｚ］までの間の周波数成分をそれぞれもつ信号である。また、ピークキャンセル信号付与部４は、変調部３からの変調信号ＳＩＧ−１にピークキャンセル信号を付与する。このため、ピークキャンセル信号付与部４から出力されるピーク低減変調信号ＳＩＧ−２は、周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−２）に示すように、変調信号ＳＩＧ−１の周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−１）と、ピークキャンセル信号の周波数領域Ｆ（Ｐ１）、および周波数領域Ｆ（Ｐ２）とを持つ信号となる。このように、ピークキャンセル信号は、変調信号ＳＩＧ−１がもつ周波数成分とは異なる周波数の信号で構成される。なお、ＲＦ変換を行う前のベースバンド信号においては、中心周波数ｆ０は０［Ｈｚ］である。
【００１４】
次に、ピークキャンセル信号付与部４の構成について図３、４を用いて説明する。図３に示すように、ピークキャンセル信号付与部４は、分割部４０と、信号付与部４２（信号付与部４２−１〜４２−Ｍ（Ｍは自然数））と、合成部４４と、を備える。
分割部４０は、図３に示すように、変調信号ＳＩＧ−１を所定の信号数（サンプル数）Ｎ毎の信号列ｘ（ｎ）（信号列ｘ１（ｎ）〜ｘＭ（ｎ）、ｎは１〜Ｎの間の自然数）に分割する。換言すると、分割部４０は、変調部３からの変調信号ＳＩＧ−１をサンプル数Ｎ毎に、並列化する。分割部４０は、分割した信号列ｘ１（ｎ）〜ｘＭ（ｎ）のそれぞれを、信号付与部４２−１〜４２−Ｍにそれぞれ出力する。なお、サンプル数Ｎは、例えば１２８である。信号列ｘ（ｎ）については、後で図４を用いて説明する。
【００１５】
信号付与部４２は、分割部４０からの信号列ｘ（ｎ）にピークキャンセル信号を付与する。信号付与部４２が、信号列ｘ（ｎ）にピークキャンセル信号を付与することにより、信号列ｘ（ｎ）のＰＡＰＲが低減する。信号付与部４２は、ＰＡＰＲが低減した低減信号列ｙ（ｎ）（低減信号列ｙ１（ｎ）、ｙ２（ｎ）、・・・、ｙＭ（ｎ））を合成部４４に出力する。なお、信号付与部４２がピークキャンセル信号を付与する処理（以下、単に「付与処理」という）については、後で詳しく説明する。
【００１６】
合成部４４は、信号付与部４２からの低減信号列ｙ（ｎ）を、分割部４０が信号列ｘ（ｎ）に分割した順序に基づいて、合成する。具体的には、合成部４４は、信号列ｘ（ｎ）に分割した順に従って低減信号列ｙ（ｎ）を合成する。より具体的には、合成部４４は、低減信号列ｙ１（ｎ）、低減信号列ｙ２（ｎ）、・・・、低減信号列ｙＭ（ｎ）の順に低減信号列ｙ（ｎ）を合成する。合成部４４が合成する低減信号列ｙ（ｎ）は、ＰＡＰＲが低減した信号群である。このため、合成部４４が出力する信号は、変調信号ＳＩＧ−１と比較してＰＡＰＲが低減した変調信号となる。合成部４４は、このＰＡＰＲが低減した変調信号（ピーク低減変調信号ＳＩＧ−２）を、ＲＦ変換部５に出力する。
【００１７】
このように、ピークキャンセル信号付与部４では、分割部４０が、変調部３からの変調信号ＳＩＧ−１に対し、分割部４０が変調信号ＳＩＧ−１を所定信号数Ｎ毎の信号列ｘ（ｎ）に分割する。また、信号付与部４２が、ピークキャンセル信号付与部４は、信号付与部４２が分割した信号列ｘ（ｎ）に対してピークキャンセル信号を付与する。また、合成部４４が、合成部４４によりピークキャンセル信号を付与した低減信号列ｙ（ｎ）を、分割した順に合成する。
【００１８】
ここで、信号列ｘ（ｎ）について図４を用いて説明する。図４に示すように、変調信号ＳＩＧ−１は、複数のシンボルＳ（ｋ）（シンボルＳ１（ｋ）、Ｓ２（ｋ）、・・・）で構成される。ここで、ｋは、ＦＤＭの１シンボル分の総サンプル数であるＫ個の信号のうちの何番目の信号かを示すサンプル番号を示す。ＯＦＤＭの１シンボル分の総サンプル数Ｋは、以下の式（１）で示される。ここで、ｆｓは変調部３の処理レート（サンプルレート）、ＴはＯＦＤＭの１シンボルに相当する時間長をそれぞれ示す。
【００１９】
Ｋ＝ｆｓ×Ｔ      ・・・（１）
【００２０】
例えば、地上波デジタル放送の場合、処理レートｆｓが６５［ＭＨｚ］、ＯＦＤＭの１シンボルに相当する時間長Ｔが１［ｍｓ］とするものがある。この場合、上記式（１）に処理レートｆｓ、および時間長Ｔを代入することで算出されるＯＦＤＭの１シンボル分の総サンプル数Ｋは、６万５０００個となる。つまり、変調部３から出力される変調信号ＳＩＧ−１は、６万５０００個の信号で１つのシンボル情報を表現する。図３の例では、シンボルＳ１（ｋ）、Ｓ２（ｋ）、・・のそれぞれのシンボルに、６万５０００個の信号が含まれる。
【００２１】
一方、分割部４０は、変調信号ＳＩＧ−１をサンプル数Ｎ（例えば、１２８）ごとの信号列ｘ（ｎ）に分割する。本実施形態においては、分割部４０は、変調信号ＳＩＧ−１をＰＡＰＲの高い部分を検出することができる程度にまとまった数（例えば、１２８）の信号群に分割すればよい。サンプル数Ｎは、ＯＦＤＭの１シンボル分の総サンプル数Ｋよりも十分小さい値であってよい。
【００２２】
また、分割部４０は、変調信号ＳＩＧ−１を分割する場合、変調信号ＳＩＧ−１の境界Ｂ（Ｂ１〜ＢＮ）とは無関係なタイミングで分割を行ってよい。つまり、図４の例で、シンボルＳ（ｋ）の境界Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、・・・）と、信号列ｘ（ｎ）の境界ｂ（ｂ１〜ｂＭ）とは、必ずしも重なる必要がない。つまり、変調信号ＳＩＧ−１のシンボルタイミングと、分割部４０が行う分割タイミングとは非同期であってよい。
【００２３】
図１に戻り、ＲＦ変換部５は、ピークキャンセル信号付与部４からのピーク低減変調信号ＳＩＧ−２を、送信機１が送信する周波数に対応する搬送波（キャリア）周波数でＲＦ変換する。ＲＦ変換部５は、ＲＦ変換した信号（ＲＦ変換信号ＳＩＧ−３）をＰＡ部６に出力する。ＰＡ部６は、ＲＦ変換部５からのＲＦ変換信号ＳＩＧ−３を送信出力に相当する信号振幅に増幅する。ＰＡ部６は、増幅した信号（増幅信号ＳＩＧ−４）をＢＰＦ部７に出力する。
【００２４】
ＢＰＦ部７は、入力された信号に対し、ある特定の周波数帯域をもつ信号成分を通過させるバンドパスフィルタを含む。具体的には、図４の周波数特性Ｆ（ＢＰＦ）に示すように、ＢＰＦ部７は、周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−１）を通過させる。また、ＢＰＦ部７は、周波数領域Ｆ（Ｐ１）、およびＦ（Ｐ２）を遮断する。つまり、ＢＰＦ部７は、ＰＡ部６からの増幅信号ＳＩＧ−４に対し、変調信号に相当する周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−１）を通過させると共に、ピークキャンセル信号に相当する周波数領域Ｆ（Ｐ１）、およびＦ（Ｐ２）を遮断する。なお、ＲＦ変換後の信号においては、中心周波数ｆ０は搬送波周波数である。
ＢＰＦ部７は、フィルタ通過後の信号（送信信号ＳＩＧ−５）をアンテナＡＮＴに出力する。
【００２５】
（信号付与部４２がピークキャンセル信号を付与する付与処理について）
ここでは、信号付与部４２が行う付与処理について、図５を用いて説明する。図５は、信号付与部４２の構成を示す構成図である。図５に示すように、信号付与部４２は、ピーク探索部４２０と、記憶部４２４と、巡回シフト部４２５と、付与部４２６と、を備える。
【００２６】
ピーク探索部４２０は、分割部４０からの信号列ｘ（ｎ）において信号振幅が最大となるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）を探索する。ピーク探索部４２０は、信号列ｘ（ｎ）に含まれるＮ個の信号の振幅をそれぞれ比較する等して、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）を探索する。
【００２７】
また、ピーク探索部４２０は、探索したピーク信号ｘ（ｐｓｎ）における振幅ｌｖ（ｐｓｎ）を取得する。ピーク探索部４２０は、取得した振幅ｌｖ（ｐｓｎ）がスキップレベルＳｌｖより大きい場合、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号ｐｓｎを、巡回シフト部４２５に出力する。
また、ピーク探索部４２０は、取得した振幅ｌｖ（ｐｓｎ）がスキップレベルＳｌｖより大きい場合、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）における位相ｐｈ（ｐｓｎ）を、付与部４２６に出力する。
【００２８】
一方、取得した振幅ｌｖ（ｐｓｎ）がスキップレベルＳｌｖより小さい場合、ピーク探索部４２０は、信号列ｘ（ｎ）を、付与部４２６を介して合成部４４に出力する。つまり、振幅ｌｖ（ｐｓｎ）がスキップレベルＳｌｖより小さい場合、ピーク探索部４２０は、巡回シフト部４２５にサンプル番号ｐｓｎを出力せず、また、付与部４２６に位相ｐｈ（ｐｓｎ）を出力しない。つまり、振幅ｌｖ（ｐｓｎ）がスキップレベルＳｌｖより小さい場合、信号付与部４２は、信号列ｘ（ｎ）のピーク信号を低減する処理を行わない。これにより、信号列ｘ（ｎ）に対して常にピークキャンセル信号を付与する場合と比較して、ピークキャンセル信号を付与する回数を減らすことができ、変調信号ＳＩＧ−１がもつ周波数成分とは異なる帯域外の周波数の信号強度を抑制することができる。
【００２９】
図５に示すように、記憶部４２４は、カーネル記憶部４２４−１と、窓関数記憶部４２４−２とを備える。カーネル記憶部４２４−１は、変調信号ＳＩＧ−１の周波数成分と異なる周波数をもつ信号で生成されたカーネルｐ（ｎ）を記憶する。窓関数記憶部４２４−２は、窓関数ｗ（ｎ）を記憶する。以下に、カーネルｐ（ｎ）、窓関数ｗ（ｎ）について順に説明する。
【００３０】
（カーネルｐ（ｎ）について）
まず、カーネルｐ（ｎ）について、図６を用いて説明する。図６は、カーネルｐ（ｎ）を説明するための図である。図６（ａ）は、カーネルｐ（ｎ）の周波数特性の一例を示す図である。６（ａ）の横軸は離散周波数、縦軸は信号強度をそれぞれ示す。図６（ｂ）は、６（ａ）に示す周波数特性に基づいて生成されたカーネルｐ（ｎ）の一例を示す図である。６（ｂ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値をそれぞれ示す。
【００３１】
カーネルｐ（ｎ）は、所定の周波数帯域をもつ時系列信号である。カーネルｐ（ｎ）は、予め設定された所定の周波数特性をＩＦＦＴ（Inverse FFT、逆ＦＦＴ）することにより生成される。図６（ａ）に示す例では、カーネルｐ（ｎ）に、離散周波数が９から１８で間に相当する周波数の信号強度が１．０に設定されている。図６（ｂ）に示す例では、サンプル番号ｎが１から２０までの間に振幅を徐々に減衰させながら４回転する、つまり２０サンプルが４周期に相当する波形が示される。この波形は、図６（ａ）に示す９から１８まで間に相当する周波数の信号に相当する。例えば、カーネルｐ（ｎ）のサンプリング周波数が５０［ｋＨｚ］程度なら、２０サンプルで４周期に相当する、つまり５サンプルで１周期に相当する信号は１０［ｋＨｚ］程度の周波数をもつ信号となる。
【００３２】
（窓関数ｗ（ｎ）について）
次に、窓関数ｗ（ｎ）について説明する。窓関数ｗ（ｎ）は、カーネルｐ（ｎ）などの信号群の振幅を調整するために用いられる関数である。具体的には、窓関数ｗ（ｎ）は、冒頭、および末尾の部分の振幅を徐々に減衰させるような山なりのカーブを描く関数である（図８（ｂ）、および（ｃ）参照）。カーネルｐ（ｎ）などの信号に窓関数ｗ（ｎ）を乗じることにより、信号群の振幅が窓関数ｗ（ｎ）の描くカーブに沿って調整される。カーネルｐ（ｎ）などの信号群に窓関数ｗ（ｎ）を乗じることにより、信号群の最初、および末尾の部分を滑らかに減衰させることができ、信号群と信号群の境界が滑らかに繋がり、周波数スペクトルの広がりを抑制することができる。一般的に知られている窓関数ｗ（ｎ）として、ガウス窓、ハニング窓、ブラックマン窓、カイザー窓等があり、どの窓関数を用いてもよい。ここでは、一例として、窓関数ｗ（ｎ）にガウス窓を用いる。
【００３３】
巡回シフト部４２５は、ピーク探索部４２０が探索したサンプル番号ｐｓｎ（「ピーク電力の位置」の一例）に基づいて、記憶部４２４に記憶させたカーネルｐ（ｎ）を巡回シフトさせる。
【００３４】
ここで、巡回シフト部４２５が行う巡回シフトについて、図７を用いて説明する。図７は、巡回シフトしたカーネル（以下、「巡回カーネル」という）を説明する図である。図７（ａ）は信号列ｘ（ｎ）の一例を示す。図７（ａ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値をそれぞれ示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す信号列ｘ（ｎ）に対応する巡回カーネルの一例を示す。図７（ｂ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値を示す。
【００３５】
巡回シフト部４２５には、ピーク探索部４２０からサンプル番号ｐｓｎを示す信号が入力される。巡回シフト部４２５は、カーネルｐ（ｎ）の振幅が最大となる信号が、ピーク探索部４２０からサンプル番号ｐｓｎと同じ位置にくるようにカーネルｐ（ｎ）をシフトさせる。具体的には、図７（ａ）に示すように、信号列ｘ（ｎ）のピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号ｐｓｎが８５である場合、巡回シフト部４２５は、図７（ｂ）に示すように、カーネルｐ（ｎ）の波形の形状を保ったまま、カーネルｐ（ｎ）における振幅が最大となる信号が、サンプル番号８５の位置にくるように移動させる。つまり、ｐ（１）をＰ（８５）に、ｐ（２）をＰ（８６）に、・・というようにそれぞれ移動させる。また、ｐ（１２８）をｐ（８４）、ｐ（１２７）をｐ（８３）、・・・、のように、カーネルの末尾の信号ｐ（１２８）が、冒頭の信号ｐ（１）の前にくるように移動させる。このような、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）は、以下の式（２）に示される。ここで、ｎはカーネルのサンプル番号、ｓｎｐはピーク信号のサンプル番号、ｍｏｄは剰余演算子、Ｎはカーネルの総サンプル数をそれぞれ示す。
【００３６】
ｐ（ｎｓｆｔ）＝ｐ（（ｎ−ｓｎｐ）、ｍｏｄＮ）      ・・・（２）
【００３７】
付与部４２６は、巡回シフト部４２５からの巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に窓関数ｗ（ｎ）を乗じたピークキャンセル信号を、信号列ｘ（ｎ）に付与する。
付与部４２６が行う処理について、図８を用いて説明する。図８は、ピークキャンセル信号を説明するための図である。図８（ａ）は、窓関数ｗ（ｎ）を乗じる前の巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）、および窓関数ｗ（ｎ）を示す。図８（ａ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値を示す。図８（ｂ）は、窓関数ｗ（ｎ）を乗じた後の巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）、および窓関数ｗ（ｎ）を示す。図８（ｂ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値を示す。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）は、ｐ（８５）で振幅の絶対値が最大（ここでは、１）となる。また、窓関数ｗ（ｎ）は、ｗ（６４）で振幅の絶対値が最大（ここでは、１）となる。そして、サンプル番号８５では、カーネルｐ（８５）の値が、窓関数ｗ（８５）の値を上回る。
【００３９】
一方、図８（ｂ）に示すように、付与部４２６が巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に窓関数ｗ（ｎ）を乗じると、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）の振幅か調整され、サンプル番号８５において、カーネルｐ（８５）の値と、窓関数ｗ（８５）の値とが同等となる。
【００４０】
また、付与部４２６は、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の位相ｐｈ（ｐｓｎ）に基づいて、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）の位相を調整する。具体的には、付与部４２６は、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の位相をピーク探索部４２０から取得する。そして、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）におけるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）に対応する部分が、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の位相ｐｈ（ｐｓｎ）と同位相となるように調整する。つまり、付与部４２６は、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）に、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）とは同位相の巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）信号が対応するようにする。こうすることで、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）に巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）を付与した場合、つまりピーク信号ｘ（ｐｓｎ）から巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）を減算した場合に、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の振幅が低減される。
【００４１】
また、付与部４２６は、予め定めた所定のピーク低減係数αを巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に乗じる。ピーク低減係数αは一回の付与処理において、最大でどの程度ピークを低減させるかを調整する変数である。ピーク低減係数αは、例えば、０．５である。
【００４２】
このようにして、付与部４２６は、巡回シフト部４２５からの巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に窓関数ｗ（ｎ）を乗じたピークキャンセル信号を、位相を調整し、またピーク低減係数αにより振幅を調整したうえで、信号列ｘ（ｎ）に付与する。
【００４３】
付与部４２６が行う処理を、以下の式（３）に示す。ここで、ｙ（ｎ）は付与処理後の信号列、ｘ（ｎ）は付与処理前の信号列、αはピーク低減係数、ｐｈ（ｐｓｎ）はピーク信号の位相、ｐ（（ｎ−ｓｎｐ）、ｍｏｄＮ）は上記式（２）に示す巡回カーネル、ｗ（ｎ）は窓関数をそれぞれ示す。
【００４４】
ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）−α×ｐｈ（ｐｓｎ）
×ｐ（（ｎ−ｓｎｐ）、ｍｏｄＮ）
×ｗ（ｎ）                      ・・・（３）
【００４５】
また、信号付与部４２は、以上説明した付与処理を、所定の回数繰り返す。付与部４２６が行う一回の付与処理で、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号（ピーク位置）ｐｓｎにおいてピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の信号振幅が減衰しても、ピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の周囲の信号の振幅が増大する場合があるためである。信号付与部４２は、付与処理を所定の回数繰り返すことにより、信号列ｘ（ｎ）の全体における信号振幅のピークを低減させる。
【００４６】
ここでは、図９を用いて信号付与部４２が行う付与処理の流れを説明する。図９は、信号付与部４２が行う処理の流れを説明するフローチャートである。まず、信号付与部４２が処理を行う前提として、記憶部４２４には処理に必要な変数（スキップレベルＳｌｖ、ピーク低減係数α、繰り返し回数Ｌｔｒ）が、予め記憶されているものとする。
【００４７】
信号付与部４２は、処理を行うにあたりまず、繰り返しカウンタｉを初期化する。また、ピーク探索部４２０は、信号列ｘ（ｎ）を取得する（ステップＳ１０）。
ピーク探索部４２０は、取得した信号列ｘ（ｎ）におけるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）を取得する。ピーク探索部４２０は、取得したピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号ｐｓｎ、振幅ｌｖ（ｐｓｎ）、および位相ｐｈ（ｐｓｎ）をそれぞれ取得する（ステップＳ１１）。ピーク探索部４２０は、取得した振幅ｌｖ（ｐｓｎ）と、スキップレベルＳｌｖとを比較する（ステップＳ１２）。そして、ピーク探索部４２０は、振幅ｌｖ（ｐｓｎ）がスキップレベルＳｌｖより大きい場合、巡回シフト部４２５にサンプル番号ｐｓｎを出力する。巡回シフト部４２５は、サンプル番号ｐｓｎに対応する巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）を生成する（ステップＳ１３）。巡回シフト部４２５は、生成した巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）を付与部４２６に出力する。
付与部４２６は、巡回シフト部４２５からの巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に窓関数を乗じる（ステップＳ１４）。また、付与部４２６は、窓関数を乗じた巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）の位相を調整し、ピーク低減係数αを乗じて振幅を調整する（ステップＳ１５）。付与部４２６は、このようにして生成したピークキャンセル信号を信号列ｘ（ｎ）に付与する（ステップＳ１６）。
信号付与部４２は、繰り返しカウンタｉと、繰り返し回数Ｌｔｒとを比較する（ステップ１７）。信号付与部４２は、繰り返しカウンタｉが繰り返し回数Ｌｔｒに等しい場合（ステップＳ１７、Ｙｅｓ）、ピークキャンセル信号を信号列ｘ（ｎ）に付与した信号列ｙ（ｎ）を合成部４４に出力する（ステップＳ１８）。一方、信号付与部４２は、繰り返しカウンタｉが繰り返し回数Ｌｔｒと異なる場合（ステップＳ１７、Ｎｏ）、繰り返しカウンタｉに１を加算（インクリメント）する（ステップＳ１９）。そして、信号付与部４２は、ピーク探索部４２０に、信号列ｙ（ｎ）を入力させ、ステップＳ１１に示す処理に戻る。なお、一回目の付与処理においては、付与処理の対象とする信号列はｘ（ｎ）であるが、二回目以降の付与処理においては、付与処理の対象とする信号列はｙ（ｎ）となる。
【００４８】
以上説明したように、第１の実施形態の信号処理装置２においては、変調信号ＳＩＧ−１（「情報成分を含む入力信号」の一例）をサンプル数Ｎ（「所定信号数」の一例）毎の信号列ｘ（ｎ）に分割し、分割した信号列ｘ（ｎ）に対してピークキャンセル信号を付与し、ピークキャンセル信号を付与した信号列ｙ（ｎ）を、信号列ｘ（ｎ）に分割した順番に基づいて合成するピークキャンセル信号付与部４と、ピーク低減変調信号ＳＩＧ−２（「ピークキャンセル信号付与部からの信号」の一例）をＰＦ変調したＲＦ変換信号ＳＩＧ−３（「ピークキャンセル信号付与部からの信号に基づく信号」の一例）に対し、変調信号ＳＩＧ−１の周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−１）（「情報成分に相当する周波数成分」の一例）を通過させると共に、周波数領域Ｆ（Ｐ１）、およびＰ（２）（「ピークキャンセル信号に相当する周波数成分」の一例）を遮断するＢＰＦ部７（「バンドパスフィルタ」の一例）と、を備える。
【００４９】
これにより、第１の実施形態の信号処理装置２においては、分割したサンプル数Ｎの信号列に対して、ピークキャンセル信号を付与することができる。サンプル数Ｎは、変調信号ＳＩＧ−１の１シンボルに相当する総サンプル数Ｋとは無関係に設定できるため、総サンプル数Ｋが大きな値であってもサンプル数Ｎを小さくすることができ、一回の付与処理により生じる遅延量を少なくすることができる。また、サンプル数Ｎを小さくすることにより、信号列を記憶させる記憶容量を抑制することができる。また、信号処理装置２が複数の信号付与部４２を備える場合には、一回の付与処理により生じる遅延量を少なくすることができるだけでなく、複数の付与処理を並列して行うことができるため、複数の信号列に対する付与処理を、わずかな遅延量で行うことができる。また、信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号を付与後の信号列を合成することができるため、変調信号ＳＩＧ−１に含まれる情報成分を保ったまま、変調信号ＳＩＧ−１のピーク電力を低減させた信号を生成することができる。
【００５０】
また、信号処理装置２においては、ＢＰＦ部７が、周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−１）を通過させると共に、周波数領域Ｆ（Ｐ１）、およびＰ（２）を遮断することができるため、変調信号ＳＩＧ−１に含まれる情報成分を保ったまま、ピークキャンセル信号を取り除くことができる。つまり、ピークキャンセル信号を付与しても、変調信号の信号品質を劣化させることがない。また、ピークキャンセル信号が遮断された送信信号が信号伝搬路に出力（送信）されるため、送信波の周波数が隣接チャネルに漏洩することを抑制できる。
【００５１】
図１４は、本実施形態の信号処理装置２における、各信号の周波数特性を示す図である。図１４の横軸は周波数、縦軸は信号振幅の絶対値をそれぞれ示す。図１４に示すように、ピーク低減後の周波数特性においては、中心周波数にから±４［ＭＨｚ］程度の帯域に位置する情報信号の外側の帯域にピークキャンセル信号の周波数成分が付与されている。また、ＢＰＦ部７のバンドパスフィルタ特性においては、情報信号を通過させ、ピークキャンセル信号の周波数成分を遮断する特性となっている。また、バンドパスフィルタ通過後の周波数特性においては、バンドパスフィルタ通過前と比較して、ピーク低減後の周波数成分が減衰された特性となっている。また、バンドパスフィルタ通過後の周波数特性は、隣接チャネル漏洩電力等を規定するスペクトルマスクを満たしている。このように、本実施形態の信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号に情報信号の帯域外の周波数を用いても、送信波の周波数が隣接チャネルに漏洩することを抑制できる。
【００５２】
また、本実施形態の信号処理装置２においては、ＢＰＦ部７が、ＰＡ部６で増幅させた増幅信号ＳＩＧ−４に対して帯域制限（バンドパスフィルタ処理）を行う。このため、本実施形態の信号処理装置２においては、ＰＡＰＲを低減させた信号をＰＡ部６に入力させることができる。つまり、ＰＡ部６のパワーアンプに入力される信号振幅の変動が抑えられるため、信号振幅の高い信号がパワーアンプにより所定の増幅率で増幅できない状態、飽和状態となって出力信号に歪が生じることを抑制することができる。
【００５３】
また、第１の実施形態の信号処理装置２においては、変調信号ＳＩＧ−１は、ＯＦＤＭ（「周波数多重信号」の一例）であり、ピークキャンセル信号付与部４は、変調信号ＳＩＧ−１の１シンボルに相当する総サンプル数Ｋ毎のタイミング（「周波数多重信号の直交性が担保された時間毎のタイミング」の一例）と同期しないタイミングで、変調信号ＳＩＧ−１を所定サンプル毎の信号列に分割する。これにより、信号処理装置２は、分割のタイミングと変調信号ＳＩＧ−１のシンボルタイミングが異なる場合であっても、巡回カーネルに窓関数を乗じることにより、ピークキャンセル信号を付与した後の信号列を合成したときに、信号列の境界を滑らかに繋げることができる。つまり、変調信号ＳＩＧ−１の情報成分に干渉を及ぼすことがない。従って、第１の実施形態の信号処理装置２においては、変調信号ＳＩＧ−１のシンボルタイミングとは無関係に、信号列を生成することができ、変調信号ＳＩＧ−１を任意のタイミングで分割することができ、シンボルタイミングを気にすることなく、つまり処理負荷を増大させることなく処理を行うことができる。
【００５４】
また、第１の実施形態の信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号付与部４は、信号列ｘ（ｎ）におけるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）（「ピーク電力の位置」の一例）を探索するピーク探索部４２０と、変調信号ＳＩＧ−１の周波数成分と異なる周波数をもつ信号で生成されたカーネル、およびカーネルに対応する窓関数をそれぞれ記憶する記憶部４２４と、ピーク探索部４２０が探索したピーク電力の位置に基づいて、カーネルを巡回シフトさせる巡回シフト部４２５と、巡回シフト部４２５が巡回シフトしたカーネルに窓関数を乗じたピークキャンセル信号を、信号列に付与する付与部４２６を有する。
【００５５】
これにより、第１の実施形態の信号処理装置２においては、信号列ｘ（ｎ）におけるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）に対応する巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）を生成することができるため、信号列ｘ（ｎ）におけるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の信号振幅を低減させることができる。また、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に窓関数を乗じることができるため、ピークキャンセル信号を付与した後の信号列の冒頭、および末尾の部分の振幅が変化しない。このため、信号列を合成したときに、信号列の境界が滑らかに接続される。従って、合成後の信号列は、分割前の信号列と比較して情報成分が劣化することがない。
【００５６】
図１５は、第１の実施形態の信号処理装置２によるピーク電力を低減させる効果をＣＣＤＦ（Complementary Cumulative Distribution Function）で示す図である。図１５の縦軸は、対応する横軸の値が表す振幅よりも高い振幅が生じる確率を示している。ＰＡＰＲを定量的に定義する方法として、ＣＣＤＦ＝１０＾−６に対応する横軸の値をＰＡＰＲとすることがある。この定義に従えば、第１の実施形態の信号処理装置２により、ＰＡＰＲが約１ｄＢ低下していることが確認できる。このように、第１の実施形態の信号処理装置２においては、ＰＡＰＲを低減させることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。第２の実施形態において、窓関数記憶部４２４−２は、複数の窓関数（例えば、ｗ（ｎ）、ｗ２（ｎ）、・・・）を記憶する。また、第２の実施形態において、付与部４２６は、複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数（例えば、ｗ２（ｎ））を選択する。付与部４２６は、ピーク探索部４２０が探索した信号列ｘ（ｎ）におけるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）に基づいて、複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数を選択する。
【００５８】
ここで、付与部４２６が行う窓関数を選択する処理について、図１０を用いて説明する。図１０は、窓関数を説明するための図である。図１０（ａ）は、信号列ｘ（ｎ）の一例を示す。図１０（ａ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値をそれぞれ示す。図１０（ｂ）は、図７（ａ）に示す信号列ｘ（ｎ）に対応する巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）の一例、および２つの窓関数ｗ１（ｎ）、および窓関数ｗ２（ｎ）を示す。図１０（ｂ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値を示す。図１０（ｃ）は、窓関数ｗ２（ｎ）を乗じた後の巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）、および窓関数ｗ２（ｎ）を示す。図１０（ｃ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値を示す。
【００５９】
図１０（ａ）に示すように、信号列ｘ（ｎ）のピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号ｐｓｎが８である場合、サンプル番号ｐｓｎは、第１の実施形態の例で説明したサンプル番号（８５）と比較して、信号の先頭部分に近くなる。この場合、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）は、図１０（ｂ）に示すように、サンプル番号（８）において振幅が最大となるように生成される。
【００６０】
図１０（ｂ）に示す巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に乗じる窓関数を、窓関数ｗ（ｎ）とする場合、窓関数ｗ（ｎ）は信号の冒頭、および末尾の部分で信号振幅を０（ゼロ）とするため、窓関数ｗ（ｎ）を乗じた後の巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）は、サンプル番号ｐｓｎ（８）で信号振幅がほぼ０となってしまう。このようにして生成したピークキャンセル信号を信号列ｘ（ｎ）に付与しても、信号振幅を低減させる度合が低くなってしまう。このため、第２の実施形態においては、付与部４２６は、サンプル番号ｐｓｎが、信号の冒頭、または末尾の部分に近い場合、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に乗じる窓関数を、窓関数ｗ２（ｎ）とする。窓関数ｗ２（ｎ）は、例えば、窓関数ｗ１（ｎ）と比較して信号の冒頭、および末尾の部分の振幅を減衰させない関数である。従って、図１０（ｃ）に示すように、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）に窓関数ｗ２（ｎ）を乗じることにより生成したピークキャンセル信号は、サンプル番号ｐｓｎ（８）において、信号振幅がさほど減衰されず、これを付与することで信号列ｘ（ｎ）のピークを低減する。
【００６１】
第２の実施形態においては、ピーク探索部４２０は、取得したサンプル番号ｐｓｎを、付与部４２６に出力する。付与部４２６は、ピーク探索部４２０からのサンプル番号ｐｓｎに基づいて、複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数を選択する。例えば、付与部４２６は、サンプル番号ｐｓｎが１〜１０の間であれば、窓関数ｗ２（ｎ）を、１１〜１１８の間であれば、窓関数ｗ（ｎ）を、１１９〜１２８の間であれば、窓関数ｗ２（ｎ）を、それぞれ選択する。
【００６２】
また、第２の実施形態においては、記憶部４２４が、複数のピーク低減係数α記憶するようにしてもよい。この場合、付与部４２６は、ピーク探索部４２０からのサンプル番号ｐｓｎに基づいて、ピーク低減係数αを選択する。
ピーク低減係数αは、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）の振幅を一律に調整する変数である。このため、例えば、付与部４２６は、サンプル番号ｐｓｎが信号の先頭付近であって、窓関数ｗ２（ｎ）を乗じた巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）の信号振幅がすでに減衰されている場合、ピーク低減係数αを比較的大きな値（例えば、１．０）としてもよい。
【００６３】
以上説明したように、第２の実施形態の信号処理装置２においては、窓関数記憶部４２４−２（「記憶部」の一例）は、カーネルｐ（ｎ）に対応する互いに異なる複数の窓関数を記憶し、付与部４２６は、複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数を選択し、選択した窓関数を、巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）（「巡回シフト部が巡回シフトしたカーネル」の一例）に乗じたピークキャンセル信号を、信号列ｘ（ｎ）に付与する。これにより、第２の実施形態の信号処理装置２においては、付与部４２６は、信号列ｘ（ｎ）の状況、例えば窓関数ｗ（ｎ）を乗じた場合に巡回カーネルｐ（ｎｓｆｔ）の振幅がなくなってしまう場合、窓関数ｗ２（ｎ）を選択することができる。
【００６４】
また、第２の実施形態の信号処理装置２においては、付与部４２６は、ピーク探索部４２０が探索した信号列ｘ（ｎ）におけるピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号ｐｓｎ（「ピーク電力の位置」の一例）に基づいて、複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数を選択する。これにより、第２の実施形態の信号処理装置２においては、付与部４２６は、窓関数ｗ（ｎ）の振幅減衰率が高い部分（信号の冒頭、および末尾の部分）にピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号ｐｓｎが来た場合に、当該部分の振幅減衰率が低い窓関数ｗ２（ｎ）を選択することができ、信号列ｘ（ｎ）のピーク信号ｘ（ｐｓｎ）の振幅を低減させることができる。
【００６５】
なお、２の実施形態の例においては、付与部４２６は、サンプル番号ｐｓｎに基づいて複数の窓関数のうちの何れか１つの窓関数を選択したが、これに限定されない。付与部４２６は、複数の窓関数を交互に用いてもよいし、信号列の冒頭と末尾の部分の振幅値に応じて窓関数を選択するようにしてもよい。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。第３の実施形態において、カーネル記憶部４２４−１は、互いに周波数成分の異なる複数のカーネル（例えば、ｐ（ｎ）、ｐ２（ｎ）、・・・）を記憶する。また、記憶部４２４は、信号列ｘ（ｎ）のピーク信号ｘ（ｐｓｎ）のサンプル番号ｐｓｎを記憶する。
【００６７】
また、第３の実施形態においては、巡回シフト部４２５は、カーネル記憶部４２４−１に記憶させた複数のカーネルのうち何れか１つのカーネル（例えば、ｐ２（ｎ））を選択する。巡回シフト部４２５は、選択したカーネルを、ピーク探索部が探索した信号列におけるピーク電力の位置に基づいて巡回シフトさせる。
【００６８】
ここで、巡回シフト部４２５が行うカーネルを選択する処理について、図１１を用いて説明する。図１１は、付与処理と周波数の関係を説明するための図である。図１１（ａ）は、信号列ｘ（ｎ）、一回目の付与処理をした信号列ｙ（ｎ）、および二回目の付与処理をした信号列ｙ（ｎ）のそれぞれの一例を示す。図１１（ａ）の横軸はサンプル番号、縦軸は信号振幅の絶対値をそれぞれ示す。図１１（ｂ）は、カーネルを足し合わせたときの周波数特性の一例を示す。図１１（ｂ）の横軸は周波数、縦軸は信号振幅の絶対値をそれぞれ示す。
【００６９】
図１１（ａ）に示すように、信号列ｘ（ｎ）、一回目の付与処理をした信号列ｙ（ｎ）、二回目の付与処理をした信号列ｙ（ｎ）のそれぞれのピーク信号のサンプル番号は、それぞれ８１、８５、７７である。この場合、最大振幅の位置が、それぞれ８１、８５、７７である巡回カーネルが巡回シフト部４２５により、生成され、対応するそれぞれの信号列に付与される。つまり、信号列ｘ（ｎ）の一部の範囲（サンプル番号７７〜８５の範囲）に、特定の周波数をもつ巡回カーネルが付与される。このように、信号列ｘ（ｎ）の同一部分に、同一の巡回カーネルを何度も付与すると、以下の図１１（ｂ）で説明する同相加算による周波数特性の先鋭化が生じる場合がある。
【００７０】
図１１（ｂ）は、１〜８のシフト量をランダムに選択し、選択したシフト量で巡回シフトさせた巡回カーネルを１６個足し合わせた場合の周波数特性である。フーリエ変換の原理から、時間領域におけるシフト量は周波数領域では位相回転となる。シフト量ｓに対する周波数ｆｋのサンプルの位相回転量ｋｒｄは、以下の式（４）で示される。ここで、Ｎは信号列の総サンプル数、ｓはシフト量、ｆｋは周波数をそれぞれ示す。
【００７１】
ｋｒｄ＝（２π／Ｎ×ｓ×ｆｋ）      ・・・（４）
【００７２】
上記式（４）に示すように、シフト量ｓが１〜８の間の、言わば似通った数値である場合、周波数ｆｋが小さいほど、位相回転量ｋｒｄは同等の回転量とみなせるような、似通った値となる。つまり、図１１（ｂ）に示すように、周波数ｆｋが９〜１０、および−１０〜−９など中心周波数に近い領域、すなわち変調信号ＳＩＧ−１（情報信号）に近い帯域で同相加算が生じ、振幅が大きくなってしまう部分（先鋭化部分Ｘ１、およびＸ２）場合がある。情報信号に近い周波数成分は、ＢＰＦ部７で遮断することが困難となる場合がある。このため、図１１（ｂ）に示す先鋭化部分Ｘ１、およびＸ２が、平坦な特性となることが望ましい。
【００７３】
このため、第３の実施形態においては、ピーク探索部４２０は、信号列ｘ（ｎ）のピーク信号ｘ（ｐｓｎ１）のサンプル番号ｐｓｎ１（「第１ピーク位置」の一例）を取得し、取得したサンプル番号ｐｓｎを、巡回シフト部４２５に出力するとともに、記憶部４２４に記憶させる。
【００７４】
また、ピーク探索部４２０は、信号列ｘ（ｎ）に対し一回目の付与処理を行った信号列ｙ（ｎ）のピーク信号ｙ（ｐｓｎ２）のサンプル番号ｐｓｎ２（「第２ピーク位置」の一例）を取得し、取得したサンプル番号ｐｓｎ２を、巡回シフト部４２５に出力するとともに、記憶部４２４に記憶させる。
【００７５】
巡回シフト部４２５は、ピーク探索部４２０からのサンプル番号ｐｓｎ２と、記憶部４２４に記憶させたサンプル番号ｐｓｎ１とに基づいて、複数のカーネルのうちの何れか１つのカーネルを選択する。例えば、巡回シフト部４２５は、サンプル番号ｐｓｎ２と、サンプル番号ｐｓｎ１との差分が３サンプルの範囲内であれば、信号列ｘ（ｎ）に用いたカーネルｐ（ｎ）とは異なるカーネルｐ２（ｎ）を信号列ｙ（ｎ）に対して用いる。カーネルｐ２（ｎ）は、例えば、カーネルｐ（ｎ）に対して、周波数±９に対応する信号の位相が１８０°回転させたカーネルである。
【００７６】
また、第３の実施形態においては、第２の実施形態と同様に、記憶部４２４が、複数のピーク低減係数α記憶するようにしてもよい。この場合、付与部４２６は、ピーク探索部４２０からのサンプル番号ｐｓｎ２と、記憶部４２４に記憶させたサンプル番号ｐｓｎ１とに基づいて、ピーク低減係数αを選択する。
【００７７】
以上説明したように、第３の実施形態の信号処理装置２においては、カーネル記憶部４２４−１（「記憶部」の一例）は、互いに周波数成分の異なる複数のカーネルを記憶し、巡回シフト部４２５は、複数のカーネルのうち何れか１つのカーネルを選択する。これにより、第３の実施形態においては、巡回シフト部４２５は、同一のカーネルを用いると、ピークキャンセル信号を付与した後の信号の周波数特性に平坦でない先鋭化した部分が生じる場合に、異なるカーネルを用いることができ、周波数特性を平坦に近付けることができる。
【００７８】
また、第３の実施形態の信号処理装置２においては、ピーク探索部４２０は、付与部４２６が一回目の付与処理をした信号列ｙ（ｎ）（「信号列にピークキャンセル信号を付与した後の信号列」の一例）におけるピーク信号ｙ（ｐｓｎ２）のサンプル番号ｐｓｎ２（「ピーク電力の位置」の一例）を探索し、記憶部４２４（「記憶部」の一例）は、信号列ｘ（ｎ）のピーク信号ｘ（ｐｓｎ１）のサンプル番号ｐｓｎ１（「信号列の第１ピーク位置」の一例）と、信号列ｙ（ｎ）のピーク信号ｙ（ｐｓｎ２）のサンプル番号ｐｓｎ２（「処理後信号列の第２ピーク位置」の一例）とを記憶し、巡回シフト部４２５は、サンプル番号ｐｓｎ１（「第１ピーク位置」の一例）とサンプル番号ｐｓｎ２（「第２ピーク位置」の一例）との相対的な位置関係に基づいて、複数のカーネルのうち何れか１つのカーネルを選択する。
これにより、第３の実施形態の信号処理装置２においては、巡回シフト部４２５は、第１の付与処理を行ったサンプル番号ｐｓｎ１と、その次の第２の付与処理を行うサンプル番号ｐｓｎ２の、位置が相対的に近い場合、第１の付与処理で用いたカーネルｐ（ｎ）とは異なるカーネルｐ２（ｎ）を選択することができる。このため、巡回シフト部４２５は、信号列の近い部分に何度も、同一の周波数成分から生成された同一のカーネルｐ（ｎ）が付与されることを防止できる。従って、巡回シフト部４２５は、ピークキャンセル信号を付与した後の信号列の周波数特性が先鋭化されることを抑制し、当該特性を平坦に近付けることができる。
【００７９】
また、第３の実施形態の信号処理装置２においては、巡回シフト部４２５は、特定の周波数において互いに位相が１８０°回転した２つのカーネルを交互に用いたが、これに限定されない。巡回シフト部４２５は、例えば、互いに周波数成分の異なる複数のカーネルから、１のカーネルを選択するようにしてもよい。
【００８０】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について図１２、１３を用いて説明する。図１２は、第４の実施形態のピークキャンセル信号付与部４の構成図である。以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１３は、第４の実施形態の信号列について説明する図である。図１２に示すように、第４の実施形態では、ピークキャンセル信号付与部４は、波形短縮部４５を備える。
【００８１】
図１３に示すように、第４の実施形態では、ピークキャンセル信号付与部４の分割部４０は、変調信号ＳＩＧ−１を信号列ｘ（ｎ）に分割する場合、信号列ｘ１（ｎ）の末尾部分Ｊｘ１が、信号列ｘ２（ｎ）の先頭部分Ｊ２と重なるように、変調信号ＳＩＧ−１を分割する。分割部４０は、互いに重複した信号列ｘ１（ｎ）、ｘ２（ｎ）、・・・、ｘＭ（ｎ）のそれぞれを、対応する信号付与部４２−１、４２−２、・・・、４２−Ｍにそれぞれ出力する。
【００８２】
図１２に戻り、信号付与部４２は、分割部４０からの信号列ｘ（ｎ）に対応するピークキャンセル信号を生成し、信号列ｘ（ｎ）に生成したピークキャンセル信号を付与した信号列ｙ（ｎ）を合成部４４に出力する。信号付与部４２−１、４２−２、・・・、４２−Ｍがそれぞれ出力した信号列ｙ１（ｎ）、ｙ２（ｎ）、・・・、ｙＭ（ｎ）は、ｙ１（ｎ）の末尾の部分とｙ２（ｎ）冒頭の部分、ｙ２（ｎ）の末尾の部分とｙ３（ｎ）冒頭の部分、・・というように互いに情報成分が重複した部分が含まれている。合成部４４は、信号付与部４２−１、４２−２、・・・、４２−Ｍがそれぞれ出力した信号列ｙ１（ｎ）、ｙ２（ｎ）、・・・、ｙＭ（ｎ）を、ｙ１（ｎ）、ｙ２（ｎ）、・・、の順に合成する。合成部４４が合成した合成信号には、互いに情報成分が重複した部分が含まれている。合成部４４は、合成した合成信号を波形短縮部４５に出力する。
【００８３】
波形短縮部４５は、合成部４４からの合成信号に含まれる重複部分のうち、いずれか一方を選択する。例えば、波形短縮部４５は、信号列ｙ１（ｎ）の末尾の部分のピーク信号ｙ１（ｎ１）を取得する。ここでｎ１は、１２９−Ｌ〜１２８までの自然数であり、Ｌは重複する信号の数を示す、１〜１２８までの自然数である。また、波形短縮部４５は、信号列ｙ２（ｎ）の冒頭の部分のピーク信号ｙ２（ｎ２）を取得する。ここでｎ２は、１〜Ｌまでの自然数である。そして、波形短縮部４５は、ピーク信号それぞれのピーク信号、ｙ１（ｎ１）と、ｙ２（ｎ２）の振幅を比較する。そして、波形短縮部４５は、ピーク信号の振幅が低い方が含まる部分を選択し、ピーク信号の振幅が高いものが含まれる部分を削除する。波形短縮部４５が、当該部分を削除することにより重複部分が解消される。波形短縮部４５は、重複部分を解消した短縮波形を、ピーク低減変調信号ＳＩＧ−２として出力する。
【００８４】
例えば、重複させる信号の数をＬ（Ｌは１〜１２８までの自然数）とした場合、波形短縮部４５は、合成信号のうち、信号列ｙ１（ｎ）の末尾の部分（ｙ１（Ｎ−Ｌ＋１）〜ｙ１（Ｎ））と、信号列ｙ２（ｎ）の冒頭の部分（ｙ２（１）〜ｙ１（Ｌ））との、それぞれのピーク信号の振幅を比較する。例えば、波形短縮部４５が、信号列ｙ２（ｎ）の冒頭の部分を選択した場合、波形短縮部４５から出力されるピーク低減変調信号ＳＩＧ−２は、｛ｙ１（１）、ｙ１（２）、・・・、ｙ１（Ｎ−Ｌ）、ｙ２（１）、ｙ２（２）、・・・、ｙ２（Ｌ）｝となる。
【００８５】
以上説明したように、第４の実施形態の信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号付与部４は、変調信号ＳＩＧ−１（「入力信号」の一例）を信号列ｘ（ｎ）に分割する際に、信号列ｘ１（ｎ）（「第１信号列」の一例）の末尾の一部が、信号列ｘ２（ｎ）（「第１信号列の次の信号列である第２信号列」の一例）の冒頭の一部と重複するように変調信号ＳＩＧ−１を分割し、信号列ｙ１（ｎ）（「第１信号列に対してピークキャンセル信号を付与した第１出力信号列」の一例）と、信号列ｙ２（ｎ）（「第２信号列に対してピークキャンセル信号を付与した第２出力信号列」の一例）に対し、信号列ｙ１（ｎ）における末尾の一部（「第１出力信号列における末尾の一部に相当する部分」の一例）と、信号列ｙ２（ｎ）における冒頭の一部（「第２出力信号列における冒頭の一部に相当する部分」の一例）のいずれか一方を選択して、信号列に分割した順番に基づいて合成する。
【００８６】
これにより、第４の実施形態の信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号付与部４は、重複部分について２通りの付与処理を実施することができ、２通りの付与処理を行った結果からよりピーク信号の振幅が低減された方を選択することができる。このため、第４の実施形態の信号処理装置２においては、信号列の冒頭や末尾の一部の部分が、付与処理において何らかの理由で処理されない場合があっても、当該部分に代えて、付与処理を行った他の信号列の一部を選択することができ、より確実に信号列にピークキャンセル信号を付与することができる。
【００８７】
また、第４の実施形態の信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号付与部４は、変調信号ＳＩＧ−１のピーク電力が低減されるように、信号列ｙ１（ｎ）における末尾の一部と、信号列ｙ２（ｎ）における冒頭の一部とのいずれか一方を選択する。これにより、第４の実施形態の信号処理装置２においては、信号列の冒頭や末尾の一部の部分が、付与処理においてピーク信号の振幅が十分に低減されない場合があっても、当該部分に代えて、付与処理を行った他の信号列の一部を選択することができ、総合的に変調信号ＳＩＧ−１のＰＡＰＲを低減させることができる。
【００８８】
また、第４の実施形態の信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号付与部４は、ピーク信号ｙ１（ｎ１）（「第１出力信号列における末尾の一部に相当する部分のうち振幅の絶対値が最大である第１信号」の一例）と、ピーク信号ｙ２（ｎ２）（「第２出力信号列における冒頭の一部に相当する部分振幅の絶対値が最大である第２信号」の一例）とを比較し、ピーク信号ｙ１（ｎ１）の振幅の絶対値がピーク信号ｙ２（ｎ２）の振幅の絶対値以上である場合、信号列ｙ１（ｎ）における末尾の一部に相当する部分を選択し、ピーク信号ｙ１（ｎ１）の振幅の絶対値がピーク信号ｙ２（ｎ２）の振幅の絶対値未満である場合、信号列ｙ２（ｎ）における冒頭の一部を選択する。これにより、第４の実施形態の信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号付与部４は、重複部分のそれぞれのピーク信号同士を比較するという簡単な方法で、重複部分のうちどちらを選択するか決定することができ、処理負担を増大させることなく変調信号ＳＩＧ−１のＰＡＰＲを低減させることができる。
【００８９】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、変調信号ＳＩＧ−１（「情報成分を含む入力信号」の一例）をサンプル数Ｎ（「所定信号数」の一例）毎の信号列ｘ（ｎ）に分割し、分割した信号列ｘ（ｎ）に対してピークキャンセル信号を付与し、ピークキャンセル信号を付与した信号列ｙ（ｎ）を、信号列ｘ（ｎ）に分割した順番に基づいて合成するピークキャンセル信号付与部４と、ピーク低減変調信号ＳＩＧ−２（「ピークキャンセル信号付与部からの信号」の一例）をＰＦ変調したＲＦ変換信号ＳＩＧ−３（「ピークキャンセル信号付与部からの信号に基づく信号」の一例）に対し、変調信号ＳＩＧ−１の周波数領域Ｆ（ＳＩＧ−１）（「情報成分に相当する周波数成分」の一例）を通過させると共に、周波数領域Ｆ（Ｐ１）、およびＰ（２）（「ピークキャンセル信号に相当する周波数成分」の一例）を遮断するＢＰＦ部７（「バンドパスフィルタ」の一例）と、を備える。これにより、実施形態の信号処理装置２においては、分割したサンプル数Ｎの信号列に対して、ピークキャンセル信号を付与することができる。サンプル数Ｎは、変調信号ＳＩＧ−１の１シンボルに相当する総サンプル数Ｋとは無関係に設定できるため、総サンプル数Ｋが大きな値であってもサンプル数Ｎを小さくすることができ、一回の付与処理により生じる遅延量を少なくすることができる。また、サンプル数Ｎを小さくすることにより、信号列を記憶させる記憶容量を抑制することができる。また、信号処理装置２が複数の信号付与部４２を備える場合には、一回の付与処理により生じる遅延量を少なくすることができるだけでなく、複数の付与処理を並列して行うことができるため、複数の信号列に対する付与処理を、わずかな遅延量で行うことができる。また、信号処理装置２においては、ピークキャンセル信号を付与後の信号列を合成することができるため、変調信号ＳＩＧ−１に含まれる情報成分を保ったまま、変調信号ＳＩＧ−１のピーク電力を低減させた信号を生成することができる。
【００９０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９１】
１…送信機、２…信号処理装置、３…変調部、４…ピークキャンセル信号付与部、ＲＦ変換部…５、６…ＰＡ部、７…ＢＰＦ部、４０…分割部、４２−１〜４２−Ｍ…信号付与部、４４…合成部、４５…波形短縮部、４２０…ピーク探索部、４２４…記憶部、４２５…巡回シフト部、４２６…付与部、４２４−１…カーネル記憶部、４２４−２…窓関数記憶部。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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