(57)【要約】【課題】本発明の実施例はパルス整形フィルタの最適化装置、送信機および方法を提供する。【解決手段】当該装置は、初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいて初期フィルタ係数を確定する第1の確定手段と、初期ピーク対平均電力比の閾値及び初期フィルタ係数に基づいて、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む最適化の制約条件を確定する第2の確定手段と、前記制約条件を満たす場合、予め設定した条件を満たすまでに初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整することにより、最適化されたフィルタ係数を得る最適化手段を含む。フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいて最適化することで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができ、従来の通信システムの構造を変更することなく送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減することができる。【選択図】図1
2015198453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス整形フィルタの最適化装置であって、
パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、前記初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいて前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定するための第1の確定手段と、
前記パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数とに基づいて、前記パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定するための第2の確定手段と、
前記制約条件を満たす場合、予め設定した条件を満たすまでに前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整することにより、前記パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得るための最適化手段と、を含む、パルス整形フィルタの最適化装置である。
【請求項２】
前記フィルタ係数符号域における閾値制約が次の式(1)で示され、
【数１】
2015198453.tif 000009
そのうち、Prがパルス整形フィルタのピーク対平均電力比の閾値を示し、s(n)がパルス整形フィルタの係数を示し、s0(n)がパルス整形フィルタの初期係数を示し、Mがパルス整形フィルタのカバーする符号数を示し、Nがサンプリングレートを示し、且つ、1≦i≦M、0≦j≦N-1であり、I+がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の正符号域、即ち、s0(n)≧0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、I−がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の負符号域、即ち、s0(n)<0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示す、請求項1に記載のパルス整形フィルタの最適化装置。
【請求項３】
前記制約条件が次の式(2)で示され、
【数２】
2015198453.tif 000010
そのうち、Prがパルス整形フィルタのピーク対平均電力比の閾値を示し、s(n)がパルス整形フィルタの係数を示し、s0(n)がパルス整形フィルタの初期係数を示し、Mがパルス整形フィルタのカバーする符号数を示し、Nがサンプリングレートを示し、かつ、1≦i≦M、0≦j≦N-1であり、I+がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の正符号域、即ち、s0(n)≧0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、I−がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の負符号域、即ち、s0(n)<0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、p(j*N)=0が無符号間干渉制約を示し、p(n)がs(n)およびその対応する受信整合フィルタの畳み込みを示し；S(f)≦A(f)がスペクトル制約を示し、S(f)がs(n)のスペクトルを示し、
(外１)
2015198453.tif 000011
が電力制約を示し、Psがパルス整形フィルタの平均電力を示し、P0がパルス整形フィルタの初期電力を示し、εが十分小さい正数である電力修正因子を示す、請求項1に記載のパルス整形フィルタの最適化装置。
【請求項４】
前記最適化手段はペナルティ関数法を利用して、前記制約条件を満たす場合、前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整する、請求項1に記載のパルス整形フィルタの最適化装置。
【請求項５】
前記制約条件はさらに無符号間干渉制約、スペクトル制約、および電力制約を含む、請求項1に記載のパルス整形フィルタの最適化装置。
【請求項６】
送信機であって、
請求項1に記載のパルス整形フィルタの最適化装置を含む送信機。
【請求項７】
パルス整形フィルタの最適化方法であって、
パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、前記初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいて前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定し、
前記パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値および初期フィルタ係数に基づいて、前記パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定し、および
前記制約条件を満たす場合、予め設定した条件を満たすまでに前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整することにより、前記パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得ることを含む、パルス整形フィルタの最適化方法。
【請求項８】
前記フィルタ係数符号域における閾値制約が以下の式(1)で示され、
【数３】
2015198453.tif 000012
そのうち、Prがパルス整形フィルタのピーク対平均電力比の閾値を示し、s(n)がパルス整形フィルタの係数を示し、s0(n)がパルス整形フィルタの初期係数を示し、Mがパルス整形フィルタのカバーする符号数を示し、Nがサンプリングレートを示し、且つ、1≦i≦M、0≦j≦N-1であり、I+がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の正符号域、即ち、s0(n)≧0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、I−がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の負符号域、即ち、s0(n)<0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示す、請求項7に記載のパルス整形フィルタの最適化方法。
【請求項９】
前記制約条件が以下の式(2)で示され、
【数４】
2015198453.tif 000013
そのうち、Prがパルス整形フィルタのピーク対平均電力比の閾値を示し、s(n)がパルス整形フィルタの係数を示し、s0(n)がパルス整形フィルタの初期係数を示し、Mがパルス整形フィルタのカバーする符号数を示し、Nがサンプリングレートを示し、かつ、1≦i≦M、0≦j≦N-1であり、I+がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の正符号域、即ち、s0(n)≧0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、I−がパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の負符号域、即ち、s0(n)<0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、p(j*N)=0が無符号間干渉制約を示し、p(n)がs(n)およびその対応する受信整合フィルタの畳み込みを示し；S(f)≦A(f)がスペクトル制約を示し、S(f)がs(n)のスペクトルを示し、
(外２)
2015198453.tif 000014
が電力制約を示し、Psがパルス整形フィルタの平均電力を示し、P0がパルス整形フィルタの初期電力を示し、εが十分小さい正数である電力修正因子を示す、請求項7に記載のパルス整形フィルタの最適化方法。
【請求項１０】
前記制約条件を満たす場合、前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整する際、
ペナルティ関数法を利用して、前記制約条件を満たす場合、前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整する、請求項7に記載のパルス整形フィルタの最適化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信技術分野に関し、特にパルス整形フィルタの最適化装置、送信機および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線送信機の電力増幅の効率を向上させるために、送信信号のピーク対平均電力比（PAPR、Peak-to-Average  Power  Ratio）を低減する必要がある。現在のピーク対平均電力比を低減する方法は、主にマルチキャリアシステムに適用され、各サブキャリア間の位相関係を変更することで実現されるのが一般的である。しかし、シングルキャリアシステムでは、送信信号のピーク対平均電力比が主に以下の二つの要素によって決められる。一つは変調信号の次数（order）であり、もう一つはパルス整形フィルタのフィルタ係数である。
【０００３】
注意すべきなのは、背景技術における以上の記載は本発明の技術方案をより明確かつ全面的に説明し、当業者の理解を促すためだけのものである。本発明の背景技術部分でこれらの方案に言及したとしても、上記技術方案が当業者に周知されたものとみなすべきではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在のシングルキャリアシステムに適用されるピーク対平均電力比を低減する方法では、従来の通信システムの構造を変更する必要があって、複雑なゆえにコストも高いのが一般的である。低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを利用することで、現在の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を低減することができるが、従来の最適化方法を用いてフィルタ係数の最適化を行った場合、ピーク対平均電力比の目標関数を求めることができないため、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタの設計が困難である。
【０００５】
本発明の目的は、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいて、パルス整形フィルタのフィルタ係数の最適化を行うことで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができて、従来の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減することができるパルス整形フィルタの最適化装置、送信機および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例の第一態様は、パルス整形フィルタの最適化装置を提供しており、前記装置は、パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、前記初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいて前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定するための第1の確定手段と、前記パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数に基づいて、前記パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定するための第2の確定手段と、前記制約条件を満たす場合、予め設定した条件を満たすまでに前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整し、前記パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得るための最適化手段を備える。
【０００７】
本発明の実施例の第二態様は、送信機を提供しており、前記送信機は本発明の実施例の第一態様に記載の前記パルス整形フィルタの最適化装置を含む。
【０００８】
本発明の実施例の第三態様は、パルス整形フィルタの最適化方法を提供しており、前記方法は、パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、前記初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいて前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定するステップと、前記パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数に基づいて、前記パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定するステップと、前記制約条件を満たす場合、予め設定した条件を満たすまでに前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整し、前記パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得るステップを含む。
【０００９】
本発明の有利な効果は、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいてパルス整形フィルタのフィルタ係数を最適化することで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができて、従来の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減できることである。
【００１０】
以下の説明と図面では、本発明の特定の実施形態を詳しく開示し、本発明の原理を応用可能な方式を示している。なお、本発明の実施形態の範囲がこれに限定されないことを理解すべきである。添付の請求の範囲の趣旨と技術的範囲内であれば、さまざまな変更、修正およびそれに相当するものも本発明の実施形態に含まれる。
【００１１】
一つの実施形態で説明または開示された特徴を、同様または類似な方式で一つまたより多くの実施形態で使用することが可能であり、その他の実施形態の特徴と組み合わせ、或いはその他の実施形態の特徴を代替することも可能である。
【００１２】
強調しておきたいのは、本文で用いられる「含む／含まれる」という表現は特徴、ユニット、ステップまたは構成部の存在を意味するが、一つまたはより多くのその他の特徴、ユニット、ステップまたは構成部の存在や付加を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例1のパルス整形フィルタの最適化装置の構造の概略図である。
【図２】本発明の実施例1の最適化手段がフィルタ係数を最適化する方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例2の送信機の構造の概略図である。
【図４】本発明の実施例2の送信機のシステム構成のハードウェア構成図である。
【図５】本発明の実施例3のパルス整形フィルタの最適化方法のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例4のパルス整形フィルタの最適化方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、明細書において本発明の上記およびその他の特徴を明確にする。明細書と図面において本発明の特定の実施形態を具体的に開示し、そのなかで本発明の原理を応用できる一部の実施形態を示しているが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、逆に、添付の請求の範囲内での修正、変更およびそれに相当するものはすべて本発明に含まれると理解すべきである。
【実施例１】
【００１５】
図1は本発明の実施例1のパルス整形フィルタの最適化装置の構造の概略図である。図1が示すように、当該装置100は第1の確定手段101、第2の確定手段102および最適化手段103を備えている。
【００１６】
なお、第1の確定手段101はパルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、且つ、初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいてパルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定するためのものである。
【００１７】
第2の確定手段102はパルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数に基づいて、パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定するためのものである。
【００１８】
最適化手段103は、当該制約条件を満たす場合、パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整し、即ち、フィルタ係数を最適化し、予め設定した条件を満たすまでにその最適化を行うことで、パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得るためのものである。
【００１９】
上記の実施例からわかるように、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいてパルス整形フィルタのフィルタ係数を最適化することで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができて、従来の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減できる。
【００２０】
本実施例において、第1の確定手段101は必要に応じてパルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定することが可能であり、初期ピーク対平均電力比の閾値を確定した後、従来の方法のいずれかを用いてパルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定することが可能である。例えば、当該初期フィルタ係数に基づいて算出されたピーク対平均電力比が当該初期ピーク対平均電力比の閾値より小さくまたはそれと同じになるように、即ち、当該初期ピーク対平均電力比の閾値に基づく閾値制約を満たすようにする。
【００２１】
本実施例で、初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいて初期フィルタ係数を確定する際、上記閾値制約のほか、その他の従来の制約条件を含んでもよい。例えば、無符号間干渉制約、周波数スペクトル制約と電力制約を含んでもよい。
【００２２】
本実施例において、以下の式（1）を用いてパルス整形フィルタのピーク対平均電力比を算出することができる。
【数１】
2015198453.tif 000003
【００２３】
ここで、f(s)はパルス整形フィルタのピーク対平均電力比を示し、s(n)はパルス整形フィルタの係数を示し、Mはパルス整形フィルタがカバーする符号数を示し、Nはサンプリングレートを示し、1≦i≦M、0≦j≦N-1である。
【００２４】
本実施例において、初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数を確定した後、第2の確定手段102は当該初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数に基づいて、パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定する。
【００２５】
本実施例において、当該パルス整形フィルタのフィルタ係数符号域を得るには従来の方法のいずれかを用いることが可能である。例えば、以下の式（2）が示すように、上記式（1）を基に符号域を導入することで、当該パルス整形フィルタのフィルタ係数符号域における閾値制約を得ることができる。
【数２】
2015198453.tif 000004
【００２６】
そのうち、Prはパルス整形フィルタのピーク対平均電力比の閾値を示し、s(n)はパルス整形フィルタの係数を示し、s0(n)はパルス整形フィルタの初期係数を示し、Mはパルス整形フィルタがカバーする符号数を示し、Nはサンプリングレートを示し、1≦i≦M、0≦j≦N-1であり、I+はパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の正符号域、即ち、s0(n)≧0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、I-はパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の負符号域、即ち、s0(n)<0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示す。
【００２７】
フィルタ係数符号域において閾値制約を示すことで、式（1）の絶対値に関する計算を省略することができて、フィルタ係数とピーク対平均電力比の閾値の調整と最適化のために、当該閾値制約に対して導関数計算（derivative  calculation）を行うことができる。
【００２８】
本実施例において、当該制約条件はその他の従来の制約条件を含んでもよい。例えば、当該制約条件は無符号間干渉制約、周波数スペクトル制約および電力制約を含んでもよい。当該制約条件を以下の式（3）で表すことができる。
【数３】
2015198453.tif 000005
【００２９】
そのうち、Prはパルス整形フィルタのピーク対平均電力比の閾値を示し、s(n)はパルス整形フィルタの係数を示し、s0(n)はパルス整形フィルタの初期係数を示し、Mはパルス整形フィルタがカバーする符号数を示し、Nはサンプリングレートを示し、1≦i≦M、0≦j≦N-1であり、I+はパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の正符号域、即ち、s0(n)≧0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、I_はパルス整形フィルタの初期フィルタ係数の負符号域、即ち、s0(n)<0に対応するフィルタ係数が対応するインデックスの集合を示し、P(j*N)=0は無符号間干渉制約を示し、p(n)はs(n)およびその対応する受信整合フィルタの畳み込みを示し、S(f)≦A(f)はスペクトル制約を示し、S(f)はs(n)のスペクトルを示し、
（外１）
2015198453.tif 000006
は電力制約を示し、Psはパルス整形フィルタの平均電力を示し、P0はパルス整形フィルタの初期電力を示し、εは十分小さい正数である電力修正因子を示す。
【００３０】
本実施例において、上記制約条件が確立した後、最適化手段103は、当該制約条件を満たす場合、パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整し、予め設定した条件を満たすまでにその調整を行うことで、パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得る。
【００３１】
本実施例において、従来の方法のいずれかを用いて当該予め設定される条件を設定することが可能である。例えば、当該予め設定した条件として、反復回数が予め設定した閾値に達すること、またはピーク対平均電力比の閾値の調整量が予め設定した閾値より小さいことを設定し、本発明の実施例は当該予め設定した条件について限定しない。
【００３２】
本実施例において、最適化手段103は従来の最適化アルゴリズムのいずれかを用いてフィルタ係数を最適化することが可能である。例えば、ペナルティ関数法を用いて最適化を行ってもよい。
【００３３】
以下、本実施例でペナルティ関数法の内点法を用いてフィルタ係数を最適化する方法について概略的に説明する。内点法を用いてフィルタ係数を最適化する目標関数は、以下の式（4）で表すことができる。
【数４】
2015198453.tif 000007
【００３４】
そのうち、f(s,Pr)は最適化の目標関数を示し、Prはパルス整形フィルタのピーク対平均電力比の閾値を示し、s(n)はパルス整形フィルタの係数を示し、s0(n)はパルス整形フィルタの初期係数を示し、Mはパルス整形フィルタがカバーする符号数を示し、Nはサンプリングレートを示し、1≦i≦M、0≦j≦N-1であり、tはバリアパラメータを示し、t>0である。
【００３５】
上記式（4）の自変数s(n)とPrに対して勾配とヘッセ（Hessian）行列を求めることで、以下の式（5）で調整後のs(n)とPrを表すことができる。なお、勾配およびHessian行列は、従来の方法のいずれかを用いて求めることができる。
【数５】
2015198453.tif 000008
【００３６】
そのうち、Vは探索方向を示し、βは探索ステップ長さ、即ち、調整量を示し、β≧0であり、且つ、当該ステップ長さは、毎回の反復が実行可能な域内にあることを保証する必要がある。
【００３７】
s(n)とPrの初期値はそれぞれパルス整形フィルタの初期係数s0(n)と初期ピーク対平均電力比の閾値Pr0であり、上記式（5）の調整を経て、再度勾配およびHessian行列を計算し、探索方向および探索ステップ長さを引き続き調整し、予め設定した反復回数に達したとき、調整を停止する。この時、パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数s(n)を得る。
【００３８】
図2は本実施例の最適化手段によってフィルタ係数を最適化する方法のフローチャートである。図2が示すように、当該方法は以下を含む。
【００３９】
ステップ201：内点法を用いて、フィルタ係数を最適化する目標関数を確立する；
ステップ202：当該目標関数中の自変数s(n)とPrに対して勾配およびHessian行列を求めて、調整後のs(n)とPrを得る；
ステップ203：予め設定した反復回数に達したか否かを判断し、判断結果が「はい」であれば、ステップ204へ進み、「いいえ」と判断された場合は、ステップ202に戻って再度調整を行う；
ステップ204：現在のs(n)を最適化されたフィルタ係数として出力する。
【００４０】
以上の実施例からわかるように、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいてパルス整形フィルタのフィルタ係数を最適化することで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができて、従来の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減することができる。
【実施例２】
【００４１】
図3は本発明の実施例2の送信機の構造の概略図であり、図3が示すように、当該送信機300はパルス整形フィルタの最適化装置301を含んでおり、当該パルス整形フィルタの最適化装置301の構造と機能は実施例1に記載のものと同じであるため、ここで省略する。
【００４２】
図4は本発明の実施例2の送信機400のシステム構成のハードウェア構成図である。図4が示すように、送信機400は中央処理装置401と記憶装置402を含んでもよい。記憶装置402は中央処理装置401に接続されている。この図は例示であり、その他の構造で当該構造を補助または代替することで、電気通信機能やその他の機能を実現してもよい。
【００４３】
図4が示すように、当該送信機400はパルス整形フィルタ403、通信手段404、入力手段405、ディスプレイ406と電源407を含んでもよい。
【００４４】
一つの実施形態で、パルス整形フィルタの最適化装置の機能を中央処理装置401に集積することが可能である。ここで、中央処理装置401は、パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、前記初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいて前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定し；前記パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数に基づいて前記パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定し；前記制約条件を満たす場合、前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整し、予め設定した条件を満たすまでにその調整を行うことで、前記パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得るように配置されている。
【００４５】
なお、中央処理装置401はさらに、ペナルティ関数法を利用して、前記制約条件を満たす場合に前記パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整するように配置されてもよい。
【００４６】
中央処理装置401はさらに、実施例1の式（2）と（3）を制約条件として利用し、パルス整形フィルタのフィルタ係数を最適化するように配置されてもよい。
【００４７】
もう一つの実施形態では、パルス整形フィルタの最適化装置と中央処理装置401が離れて配置されてもよい。離れて配置する場合、例えばパルス整形フィルタの最適化装置として中央処理装置401と接続するチップを用いて、中央処理装置の制御によってパルス整形フィルタの最適化装置の機能を実現してもよい。
【００４８】
本実施例で、最適化されたフィルタ係数を得た後、当該フィルタ係数をパルス整形フィルタ403に提供して、対応する設置を行う。
【００４９】
本実施例で、送信機400は必ずしも図4に示す全ての部品を含まなくてもよい。
【００５０】
図4が示すように、中央処理装置401を制御器または操作コントローラと称する場合もあり、マイクロプロセッサまたはその他の処理装置及び／又は論理装置を含んでもよい。中央処理装置401は入力を受けて、送信機400の各部品の操作を制御する。
【００５１】
記憶装置402は、例えばキャッシュメモリー、フラッシュメモリー、ハードドライブ、移動可能な媒体、揮発性記憶装置、不揮発性記憶装置或いはその他の適切な装置の一種または複数種であってもいい。上記の失敗に関する情報を記憶するほか、関連する情報を実行するプログラムを記憶してもよい。且つ、中央処理装置401は当該記憶装置402が記憶する当該プログラムを実行することで、情報記憶または処理などを実現することができる。その他の部品の機能は従来と類似するため、ここで省略する。送信機400の各部品は専用のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアおよびこれらの組み合わせで実現することが可能であり、その全ては、本発明の範囲に属する。
【００５２】
上記の実施例からわかるように、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいてパルス整形フィルタのフィルタ係数を最適化することで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができて、従来の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減することができる。
【実施例３】
【００５３】
図5は本発明の実施例3のパルス整形フィルタの最適化方法のフローチャートであり、実施例1のパルス整形フィルタの最適化装置に対応する。図5が示すように、当該方法は以下のステップを含む。
【００５４】
ステップ501：パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値を確定し、初期ピーク対平均電力比の閾値に基づいてパルス整形フィルタの初期フィルタ係数を確定する；
ステップ502：パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数に基づいてパルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件を確定する；
ステップ503：当該制約条件を満たす場合、当該パルス整形フィルタの初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整し、予め設定した条件を満たすまでにその調整を行うことで、パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得る。
【００５５】
本実施例で、当該制約条件はその他の従来の制約条件を含んでもよい。例えば、当該制約条件は無符号間干渉制約、スペクトル制約および電力制約を含んでもよい。
【００５６】
本実施例で、パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値および初期フィルタ係数を確定する方法、上記パルス整形フィルタを最適化する制約条件を確定する方法および当該制約条件でフィルタ係数を最適化する方法は実施例1に記載のものと同じであるため、ここで省略する。
【００５７】
上記の実施例からわかるよう、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいてパルス整形フィルタのフィルタ係数を最適化することで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができ、従来の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減することができる。
【実施例４】
【００５８】
図6は本発明の実施例4のパルス整形フィルタの最適化方法のフローチャートであり、実施例1のパルス整形フィルタの最適化装置に対応する。図6が示すように、当該方法は以下のステップを含む。
【００５９】
ステップ601：パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値、スペクトル制約と電力制約を確定する；
ステップ602：当該初期ピーク対平均電力比の閾値、スペクトル制約と電力制約に基づき、当該初期濾波器が当該初期ピーク対平均電力比の閾値を基とする閾値制約、スペクトル制約と電力制約を満足するように、初期フィルタ係数を確定する；
ステップ603：当該初期ピーク対平均電力比の閾値と初期フィルタ係数に基づいて、パルス整形フィルタを最適化する制約条件であって、フィルタ係数符号域における閾値制約、無符号間干渉制約、スペクトル制約および電力制約を含む制約条件を確定する；
ステップ604：当該制約条件を満たす場合、初期フィルタ係数および初期ピーク対平均電力比の閾値を調整し、予め設定した条件を満たすまでにその調整を行うことで、パルス整形フィルタの最適化されたフィルタ係数を得る。
【００６０】
本実施例で、パルス整形フィルタの初期ピーク対平均電力比の閾値および初期フィルタ係数を確定する方法、上記パルス整形フィルタを最適化する制約条件を確定する方法、上記各制約条件および当該制約条件でフィルタ係数を最適化する方法は実施例1に記載のものと同じであるため、ここで省略する。
【００６１】
上記の実施例からわかるように、フィルタ係数符号域における閾値制約を含む制約条件に基づいてパルス整形フィルタのフィルタ係数を最適化することで、低ピーク対平均電力比のパルス整形フィルタを簡単に得ることができ、従来の通信システムの構造を変更せずに送信信号のピーク対平均電力比を有効に低減することができる。
【００６２】
本発明の実施例はさらにコンピュータ読み出し可能なプログラムを提供し、そのうち、パルス整形フィルタの最適化装置または送信機で上記プログラムを実行する際に、上記プログラムによってコンピュータが上記パルス整形フィルタの最適化装置または送信機において実施例3または4に記載の上記パルス整形フィルタの最適化方法を実行する。
【００６３】
本発明の実施例はさらにコンピュータ読み出し可能なプログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、上記コンピュータ読み出し可能なプログラムによってコンピュータがパルス整形フィルタの最適化装置または送信機において実施例3または4に記載の上記パルス整形フィルタの最適化方法を実行する。
【００６４】
本発明の以上の装置と方法はハードウェアで実現可能であり、またハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現可能である。本発明はこのようなコンピュータ読み出し可能なプログラムに関するものであり、当該プルグラムが論理部品によって実行される際に、当該論理部品に前文に記載の装置または構成部品を実現させ、あるいは当該論理部品に前文に記載の各方法またはステップを実現させることができる。本発明はさらに以上のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、flash記憶装置などに関する。
【００６５】
以上、具体的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、これらの説明がすべて例示であり、本発明の保護範囲を制限するものではないことを理解すべきである。当業者は本発明の趣旨と原理を基に、本発明に対しさまざまな変形、修正を行うことが可能であり、これらの変形と修正も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
100  パルス整形フィルタの最適化装置
101  第1の確定手段
102  第2の確定手段
103  最適化手段
300  送信機
301  パルス整形フィルタの最適化装置
400  送信機
401  中央処理装置
402  記憶装置
403  パルス整形フィルタ
404  通信手段
405  入力手段
406  ディスプレイ
407  電源
【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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