(57)【要約】【課題】バースト信号波である場合も、連続信号波相当の電力値とされた検波電圧を得るＣＤＭＡ変調波の検波回路を提供することにある。【解決手段】制御部は、検波回路４から出力された検波電圧値に対して、両検波回路から出力される検波電圧値が同値となるような補正が行われ、検波回路３から出力される検波電圧値と検波回路４から出力される検波電圧値の補正値との差分の電圧値を算出し、差分の電圧値を判定することによって連続信号波とバースト信号波との識別が行われ、検波回路３から出力される検波電圧値によって、変調波の入力レベル値が算出され、入力レベル値、検波電圧値および識別の結果により制御電圧を算出し、制御電圧が出力され、補正が、ソフトウエアによる信号処理によって行われ、または、変調波分配器および両検波回路に対してレベル調整値のハードウエア指令が出力されるように構成された。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続信号波またはバースト信号波をキャリアとする変調波が入力とされ、該変調波を検波し、制御電圧として出力とするＣＤＭＡ変調波の検波回路であって、
前記ＣＤＭＡ変調波の検波回路は、入力された前記変調波を２分配して分配出力する変調波分配器と、該分配出力の一方が入力とされ、検波を行う第１の検波回路と、前記分配出力の他方が入力され、前記第１の検波回路と特性の異なる検波を行う第２の検波回路と、該第１、第２の検波回路から出力される検波電圧値を入力とし、該検波電圧値の信号処理を行って前記制御電圧を出力とする制御部と、を備え、
前記制御部では、前記第２の検波回路から出力された検波電圧値に対して、前記第１、第２の検波回路から出力される検波電圧値が同値となるような補正が行われ、
前記第１の検波回路から出力される検波電圧値と前記第２の検波回路から出力される検波電圧値の補正値との差分の電圧値を算出し、該差分の電圧値を判定することによって前記連続信号波と前記バースト信号波との識別が行われ、キャリアのレベルに応じた前記制御電圧が出力されるようにしたＣＤＭＡ変調波の検波回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピーク成分が高く、バーストする信号のレベル制御に関し、特に連続信号波とバースト信号波が存在する変調波の検波回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＴＳ（Base  Transceiver  Station  Equipment；無線基地局装置）の送信増幅器の送信出力レベルを自動制御するような制御システムにおいては、被制御システムから送出される送出信号（キャリア）が連続信号波とバースト信号波が存在する変調波であるような場合、連続信号波が平均電力値として測定された値と、バースト信号波の電力値が平均電力値として測定された値とでは、同一ピーク電力値であっても、後者の平均電力値のほうが低く測定される。その差は、バースト信号波のオン、オフの時間比率によって変わる。
【０００３】
変調された信号波を検波して、その検波電圧によって、電力の自動制御を行える検波回路に用いる検波素子として、集積回路（ＡＤ８３６２検波器；ＡＮＡＬＯＧ  ＤＥＶＩＣＥＳ社製の検波用の集積回路）があった。（例えば、非特許文献１  参照）
【０００４】
この場合、バースト信号波と連続信号波の両方の検波が可能であるが、バースト信号波の検波では、低めの検波電圧が出力されるので、バースト信号波のレベルの真値（ｒｍｓ値）を把握しづらいものであった。
【０００５】
ＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  Access；符号分割多元接続）方式を用いたＣＤＭＡ２０００システムの送信変調波の場合、変調波自体のピーク成分のレベルが、より高いこともあり、即ち、変調波は、時間軸上で波形の振幅が大きく現れるときと小さく現れるときがあり、特に大きなピークが現れることもあり、バースト信号のオン時の波形において、更なる、ピーク値が存在する。このような波形のピーク値が大きく変化するようなバースト信号波の場合は、その測定差は顕著になる。
【０００６】
従って、上記のようにバースト信号波の上にピークファクタの大きな波形と小さな波形が生じるような信号波形の出力レベルの自動レベル（利得）制御の際、入力された信号波形を検波して制御電圧を得るのであるが、従来用いられてきた検波回路における検波されたレベル値（測定値）では、実際のピーク電力のレベル値に相当する値を示さず、両者間で乖離してしまう。
【０００７】
そのため、電力に応じて増幅素子のバイアスを変化させて被制御システムの自動利得制御を行うような場合、バースト信号波と連続信号波の両者の相関がとれた自動利得制御を行うことができず、仮に、連続信号波のレベルを基準にした自動利得制御を行えば、バースト信号波になったときには、増幅器の増幅能力不足が起き、増幅された送信波に歪みが発生する。一方、バースト信号波を基準にした自動利得制御を行えば、連続信号波になったときには、増幅器の効率の悪化を招く。
【０００８】
従来は、信号が連続波であるか或いはバースト波であるかを検出されたことを前提に、これを温度制御に用いる装置の提案がされている。（例えば、特許文献１  参照）
【特許文献１】特開２００４−４０２８０号公報（図１）
【非特許文献１】アナログ・デバイセズ株式会社カタログ（ＡＤ８３６２、ＡＤ８３１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術の検波素子にＡＤ８３６２を単独に用いた検波回路では、任意のレベルの連続信号波を検波したときの検波電圧と、連続信号波のレベルで設定された検波回路において、バーストされたＥＶ−ＤＯ変調波の検波電圧とでは、両者の検波電圧間には差が生ずる。これでは、連続信号波の検波電圧となるレベルとの区別が付かないこと、およびこれによる被制御システム（例えば増幅器）の動作効率の悪化を招く問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ＢＴＳのキャリア発生部などシステム側からのキャリア種別情報を制御情報として得られずとも、増幅器などの被制御システムに入力された信号を基にして、入力されたキャリアが連続信号波であるのか、バースト信号波であるのかを判定でき、特に、バーストオン時におけるピークレベル変動の大きなバースト信号波である場合でも、連続信号波相当の電力値とされた検波電圧が測定値として得られるＣＤＭＡ変調波の検波回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明のＣＤＭＡ変調波の検波回路は、連続信号波またはバースト信号波をキャリアとする変調波が入力とされ、該変調波を検波し、制御電圧として出力とするＣＤＭＡ変調波の検波回路であって、
前記ＣＤＭＡ変調波の検波回路は、入力された前記変調波を２分配して分配出力する変調波分配器と、該分配出力の一方が入力とされ、検波を行う第１の検波回路と、前記分配出力の他方が入力され、前記第１の検波回路と特性の異なる検波を行う第２の検波回路と、該第１、第２の検波回路から出力される検波電圧値を入力とし、該検波電圧値の信号処理を行って前記制御電圧を出力とする制御部と、を備え、
前記制御部では、前記第２の検波回路から出力された検波電圧値に対して、前記第１、第２の検波回路から出力される検波電圧値が同値となるような補正が行われ、
前記第１の検波回路から出力される検波電圧値と前記第２の検波回路から出力される検波電圧値の補正値との差分の電圧値を算出し、該差分の電圧値を判定することによって前記連続信号波と前記バースト信号波との識別が行われ、キャリアのレベルに応じた前記制御電圧が出力されるようにした。
【００１２】
更に、前記制御部では、前記第１の検波回路から出力される検波電圧値によって、前記変調波の入力レベル値が算出され、
該入力レベル値、前記検波電圧値および前記識別の結果により前記制御電圧を算出し、該制御電圧が出力され、
前記補正が、ソフトウエアによる前記信号処理によって行われ、または、前記変調波分配器および第１、第２の検波回路に対してレベル調整値のハードウエア指令が出力されるように構成した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＢＴＳなどのシステム側からのキャリア情報が得られなくても、現在、入力された動作中の（送信）信号を基にして、その信号が、連続信号波であるのか、バースト信号波であるのかを判定することが可能となる。
【００１４】
更に、入力されているバースト信号波の設定電力を真値として算出することが可能となり、連続信号波、バースト信号波のいずれにおける場合も、キャリアの真値レベルによる送信増幅器などの被制御システムの自動（利得）制御が精度よく、効率的に行え、連続信号波およびバースト信号波ともに所定の電力に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の技術がシステムへ適用された概念図を図３に示す。これは、被制御システム２０の制御に適用されたブロック図であり、システム出力の信号をカプラで結合し、これを本発明のＣＤＭＡ変調波の検波回路１０に入力し、検波して、その出力によって被制御システム２０（例として送信増幅器）の（送信増幅）信号レベル（増幅利得）が制御される。
【００１６】
信号の電力を制御したい被制御システムであれば、送信増幅器、受信増幅器またはその他の機器であってもよい。
【００１７】
図４にＡＤ８３６２を用いた検波回路３のブロック図を示す。これは、ＡＤ８３６２を単独に用いたレベル検波回路の例である。この回路に、ＣＤＭＡ２０００、即ち、初期規格である１Ｘ（スロットの概念がない方式；連続信号波）あるいは、スロット概念を取り入れたＣＤＭＡ２０００の新規格であるＥＶ−ＤＯ（ＥＶｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄａｔｅ  Ｏｎｌｙ；スロットに信号が存在する時と存在しないときがある；バースト信号波）が入力された場合、それぞれの変調波の入力レベル対出力電圧（検波電圧）は、いずれも、リニア特性として動作する。
【００１８】
図５にＡＤ８３６２を用いた検波回路３の特性図を示す。これは、検波素子にＡＤ８３６２を単独に用いたレベル検波回路の特性図の例である。このようなリニア特性では、任意のレベルα（ｄＢｍ）の連続信号波を検波したときの検波電圧ａ（Ｖ）と、連続信号波のレベルαで設定された検波回路において、バーストされたＥＶ−ＤＯ変調波の場合、検波電圧はｂ（Ｖ）となり、両者の間には、ａ（Ｖ）−ｂ（Ｖ）＝ｃ（Ｖ）の差が生ずる。これでは、連続信号波の検波電圧がｂ（Ｖ）となるレベルβ（ｄＢｍ）との区別が付かないことになる。
【００１９】
図６にＡＤ８３６２素子の機能ブロック図を示す。これは、説明を省略するが、検波素子ＡＤ８３６２の内部回路の機能ブロックである。
【００２０】
次に、図７にＡＤ８３１３を用いた検波回路４のブロック図を示す。これは、ＡＤ８３１３（ＡＮＡＬＯＧ  ＤＥＶＩＣＥＳ社製の検波用の集積回路）を単独に用いたレベル検波回路の例である。この検波用の集積回路（ＡＤ８３１３検波器）を用いた場合は、これ単独では、基本的にバースト信号波の検波動作が行えない。
【００２１】
図８にＡＤ８３１３を用いた検波回路４の特性図を示す。このＡＤ８３１３を用いた検波回路においては、ＥＶ−ＤＯ（バースト信号波）が入力された場合、特性図に示されるように、かなりの高いレベルに達しないとリニア特性としての検波電圧が出力されず、バースト信号波のレベル検波回路としての単独での適用はできない。図９にＡＤ８３１３素子の機能ブロック図を示す。これは、説明を省略するが、検波素子ＡＤ８３１３の内部回路の機能ブロックである。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態を示す、検波回路３（実施例として集積回路ＡＤ８３６２適用）と検波回路４（実施例として集積回路ＡＤ８３１３適用）によって、検波回路が二重化されたＣＤＭＡ変調波の検波回路のブロック図であり、次に説明する。
【００２３】
変調波入力端子１には、連続信号波またはバースト信号波の波形を有する変調波（キャリア）が入力される。このシステム出力としての変調波を以降に説明する回路で検波し、その最終出力としての制御電圧が出力される。
【００２４】
変調波分配器２は、入力された変調波を２分配して分配出力とする。それぞれの分配出力は、検波回路３、４へ供給される。変調波入力端子１に入力されたレベルに対し、分配損失として３ｄＢ低い値となる。この値は、制御部の信号処理の段階で検波電圧および制御電圧の演算の際に考慮される。
【００２５】
検波回路３（検波素子ＡＤ８３６２系）は、検波を並列に行う、主要な、かつ、第１とする検波回路であり、変調波分配器２の分配出力の一方が入力とされる。
【００２６】
検波回路４（検波素子ＡＤ８３１３系）は、検波回路３と並列に検波を行う、補完的な、第２とする検波回路であり、変調波分配器２の分配出力の他方が入力とされる。
【００２７】
検波回路３および検波回路４は、検出された検波電圧を制御部５に送出する。
【００２８】
制御部５は、検波回路３（ＡＤ８３６２系）とこれと特性の異なる検波特性を有する検波回路４（ＡＤ８３１３系）とから出力されるそれぞれの検波電圧値を入力として、次に説明するような、それぞれの検波電圧値の信号処理を行って制御電圧を出力とする。
【００２９】
制御部５の動作は、検波回路４（ＡＤ８３１３系）から出力された検波電圧値に対して、検波回路３、検波回路４の検波回路から出力される検波電圧値が同値となるような補正、即ち、この補正動作は、電力測定の基本となる連続信号波の検波電圧を、二つの検波回路間で同値となるように設定するためである。
【００３０】
このような補正動作により、連続信号波を検波した場合は、検波回路３および検波回路４のそれぞれの検波電圧値は一致する。ところが、バースト信号波を検波した場合では、補正動作後の値においても、２つの検波回路の補正された検波電圧値には、依然として食い違いが生じている。この食い違いの検出により、入力された変調波（キャリア）がバースト信号波であると判定される。
【００３１】
一方、バースト信号波が入力された場合、補正しない側の検波回路３のバースト信号波の検波電圧は、連続信号波と同じ入力レベルではあるが、連続信号波の検波電圧との間にｃ（Ｖ）の差がある。このため、逆に考えればｃ（Ｖ）に相当する入力レベルの差であるγ（ｄＢｍ）をバースト信号波の入力レベルに加えたものが、バースト信号波の変調波であるキャリアの設定レベルとして用いられれば、真値を示す連続信号波に比較対応することになる。（図５参照）
【００３２】
以下、順に次のような信号処理が行われる。
【００３３】
検波回路３から出力される検波電圧値と検波回路４から出力される検波電圧値の補正値との差分の電圧値を算出する。
【００３４】
次に、得られた差分の電圧値を判定することによって連続信号波とバースト信号波との識別が行われる。
【００３５】
次に、検波回路３から出力される検波電圧値によって、変調波の入力レベル値が算出される。
【００３６】
次に、入力レベル値、検波電圧値および識別の結果により制御電圧を算出し、この制御電圧が出力される。
【００３７】
補正を行う信号処理は、制御部５に内蔵されたソフトウエアによる前記信号処理によって行われてもよく、又は、ソフトウエアに代え、変調波分配器および検波回路３，４に対してレベル調整値を、制御部５から出力される指令（図１波線で示す回路）によって行うハードウエア構成としてもよい。又は、ハードウエアにより補正をかける場合は、制御部５から出力される指令（図１波線で示す回路）により変調波分配器２（例；カプラ素子）の結合度を変更する。
【００３８】
このように、ハードウエアにより補正を行う手段として、制御部５の指令により検波回路３または、および検波回路４の検波特性を変更する回路方式としてもよい。
【００３９】
制御電圧出力端子６は、被制御システムの制御入力に接続され、制御電圧を出力とする端子である。
【００４０】
図２に本発明の変調波（キャリア）の入力レベルと検波電圧値の関連表を示し、実施例を説明する。
【００４１】
検波回路３および検波回路４に入力される入力レベル（ｍ）は、−４０（ｄＢｍ）〜０（ｄＢｍ）とする。検波回路３（ＡＤ８３６２系）によるＣＤＭＡ２０００変調波（連続信号波）の検波電圧値（ｎ）が入力レベル値に対応して１．０（Ｖ）〜３．０（Ｖ）を得る。（図５参照）
【００４２】
同様に検波回路４（ＡＤ８３１３系）によるＣＤＭＡ２０００変調波（連続信号波）の検波電圧値（ｐ）が入力レベル値に対応して２．０（Ｖ）〜４．０（Ｖ）を得る。（図７参照）
【００４３】
この検波回路４（ＡＤ８３１３系）の検波電圧値に対して、制御部５に有する信号処理のソフトウエアにより、各入力レベル値に対応する検波電圧値の違いを補正する動作が行われる。
【００４４】
本例では各入力レベル値に対応した検波電圧値２．０（Ｖ）〜４．０（Ｖ）のそれぞれの値に「−１．０（Ｖ）」を加える補正が行われて、その結果、補正値（ｑ）１．０（Ｖ）〜３．０（Ｖ）を得て、検波回路３（ＡＤ８３６２系）による検波電圧値（ｎ）１．０（Ｖ）〜３．０（Ｖ）に一致させる。
【００４５】
本発明は、入力された信号から信号形式を認識する技術であるので、先ず、未知の入力レベルＸ（ｄＢｍ）に対して、検波回路３（ＡＤ８３６２系）による検波電圧値が２．０（Ｖ）の検波電圧値（ｓ）が得られたとする。
【００４６】
このとき検波回路４（ＡＤ８３１３系）の検波電圧値（ｔ）は３．０（Ｖ）であれば、その補正後の電圧値（ｔ’）が２．０（Ｖ）となり、入力されている信号波は、ｓ＝ｔ’（２つの検波回路の検波結果が一致する）であることから、連続信号波側であると判定できる。即ち、２つの電圧値（ｓ、ｔ’）が共に２．０（Ｖ）である欄の入力レベルは、Ｘ＝−２０（ｄＢｍ）が真値として得られる。
【００４７】
一方、検波回路４（ＡＤ８３１３系）の検波電圧値（ｕ）は１．５（Ｖ）であれば、その補正後の電圧値（ｕ’）が０．５（Ｖ）となり、入力されている信号波は、連続信号波としての範囲外「２．０（Ｖ）以下」、即ち、検出不能領域であり、２つの検波回路の検波結果が不一致であることから、ＥＶ−ＤＯバースト信号波であると判定できる。
【００４８】
ところが、検波回路３（ＡＤ８３６２系）による連続信号波の検波電圧値（ｎ）とバースト信号波の検波電圧値（ｗ）で示されるように、バースト信号波の検波電圧値は連続信号波の検波電圧値に比較し０．５（Ｖ）低く検出されている。検波電圧値０．５（Ｖ）差は、入力レベル（ｍ）の欄をみても分かるように、入力レベル１０（ｄＢｍ）のレベル差に相当する。
【００４９】
従って、検波回路４（ＡＤ８３１３系）の検波電圧値（ｕ、ｕ’）が１．５（Ｖ）（ｕ）「補正後の電圧０．５（Ｖ）（ｕ’）」であれば、検波電圧値が２．０（Ｖ）の上欄で示される検波電圧値「ｕ＝１．５（Ｖ）、ｕ’＝０．５（Ｖ）」の欄の入力レベル（ｍ）の値「−１０（ｄＢｍ）」が、入力されているＥＶ−ＤＯバースト信号波の設定レベル（真値）を示すと判定される。
【００５０】
また、本発明の実施例では、検波回路４の検波電圧値を基に、この検波電圧値の補正値を求めたが、両者の検波回路の検波電圧値を基にして、検波回路３，４のどちらか、又は両方の検波電圧値の補正値として求める方式としてもよい。
【００５１】
この実施例として検波回路３の検波電圧値をＶ１、検波回路４の検波電圧値をＶ２としたとき、得られる関数Ｖｃ＝ｆ（Ｖ１、Ｖ１−Ｖ２）をテーブル化しておき、Ｖ１＋Ｖｃが補正後の真値として得られる。
【００５２】
及び、又は得られる関数Ｖｃ＝ｆ（Ｖ２、Ｖ１−Ｖ２）をテーブル化しておき、Ｖ２＋Ｖｃが補正後の真値として得られる。
【００５３】
なお、検波回路の回路数および得られる検波電圧は２以上であってもよく、それら複数の検波電圧値から信号処理を行い、更に、制御電圧を得る方式であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、一例として、移動通信に用いられる無線通信システムに適用されて通信事業等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のＣＤＭＡ変調波の検波回路のブロック図である。
【図２】本発明のＣＤＭＡ変調波の検波回路の入力レベルと検波電圧値の関連表である。
【図３】検波回路が被制御システムへ適用されたブロック図である。
【図４】ＡＤ８３６２を用いた検波回路のブロック図である。
【図５】ＡＤ８３６２を用いた検波回路の特性図である。
【図６】ＡＤ８３６２素子の機能ブロック図である。
【図７】ＡＤ８３１３を用いた検波回路のブロック図である。
【図８】ＡＤ８３１３を用いた検波回路の特性図である。
【図９】ＡＤ８３１３素子の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  変調波入力端子
２  変調波分配器
３  検波回路（ＡＤ８３６２系）
４  検波回路（ＡＤ８３１３系）
５  制御部
６  制御電圧出力端子
１０  ＣＤＭＡ変調波の検波回路
２０  被制御システム
３０、４０  検波素子
【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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