(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、
前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、
前記補正信号を直交変調する直交変調手段と、
を備え、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、
前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、
前記補正信号を直交変調する直交変調手段と、
を備え、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項３】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、
前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、第１の補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、
前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる第２の補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、
前記第１の補正信号と前記第２の補正信号とを、時分割で切り換えて出力する切換制御手段と、
前記切換制御手段で切り換えて出力された補正信号を直交変調する直交変調手段と、
を備え、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項４】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器、及び、該擬似伝送器を通過させたデジタル信号のＩＱ信号点と対応する理想ＩＱ信号点の誤差に基づいて、入力されたデジタル信号のＩＱ信号点を補正することにより、補正信号を生成する補償演算手段を備える信号点変換部を、ｎ段目（ｎは整数）の前記信号点変換部の出力が、（ｎ＋１）段目の前記信号点変換部の前記擬似伝送器及び前記補償演算手段の入力となるように接続し、直列配列した複数の信号点変換部と、
前記直列配列した複数の信号点変換部によって、補正した信号点で直交変調する直交変調手段と、を備え、
前記補償演算手段は、
前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、前記補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、
前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点の振幅値及び位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、
の少なくとも一方を有し、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項５】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、
周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部と、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、
時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部と、
前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、
前記補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、
前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、
を備え、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項６】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、
周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部と、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、
時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部と、
前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、
前記補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、
前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、
を備え、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項７】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、
周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部と、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、
時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部と、
前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、第１の補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、
前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる第２の補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、
前記第１の補正信号と前記第２の補正信号とを、時分割で切り換えて出力する切換制御手段と、
前記切換制御手段によって切り換えて出力された補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、
前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、
を備え、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項８】
所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、
周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部、
前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器、
時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部、及び
前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させたデジタル信号のＩＱ信号点と対応する理想ＩＱ信号点の誤差に基づいて、入力されたデジタル信号のＩＱ信号点を補正することにより、補正信号を生成する補償演算手段を備える信号点変換部を、ｎ段目（ｎは整数）の前記信号点変換部の出力が、（ｎ＋１）段目の前記信号点変換部の前記第１のＯＦＤＭ変換部及び前記補償演算手段の入力となるように接続し、直列配列した複数の信号点変換部と、
前記直列配列した複数の信号点変換部の最終段の信号点変換部によって出力された補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、
前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、を備え、
前記補償演算手段は、
前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、
前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点の振幅値及び位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、
の少なくとも一方を有し、
前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする送信装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の送信装置において、前記所定の変調方式は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ又は３２ＡＰＳＫを含むことを特徴とする送信装置。
【請求項１０】
請求項１，３−５，７，８のいずれか一項に記載の送信装置において、前記係数は、対応する前記理想ＩＱ信号点の信号点配置又は該信号点配置を含む信号点遷移に基づいて選択されることを特徴とする送信装置。
【請求項１１】
請求項２−４，６−８のいずれか一項に記載の送信装置において、前記係数は、対応する前記理想ＩＱ信号点の信号点配置又は該信号点配置を含む信号点遷移に基づいて選択されることを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路による信号点の歪補正を信号点ごとに行い、変調することで伝送路による所要Ｃ／Ｎの劣化を軽減するデジタル信号の送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在運用されている各種規格のデジタル放送のうち、衛星放送を例にとれば、放送衛星に備えた衛星中継器を使って複数の放送事業者が独立したＴＳ（Transport Stream）を伝送できるように多重伝送される。衛星デジタル放送で採用されている規格には、ＩＳＤＢ−Ｓ、ＤＶＢ−Ｓ２などがある。そこで、以下、これらの規格に適合した一般化した送信装置として説明する。
【０００３】
図１は、放送衛星に備えた衛星中継器を介する伝送システムの構成を示すブロック図である。送信装置１からＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration and Control）信号等の制御情報で指定されるデジタル変調方式により、映像・音声・データ放送などを多重した主信号が実衛星２に伝送される。実衛星２の衛星中継器は、増幅器に前置される入力フィルタである入力マルチプレクサフィルタ（以下、ＩＭＵＸフィルタと称する）２１、進行波管増幅器（以下、ＴＷＴＡと称する）２２、増幅器に後置される出力フィルタである出力マルチプレクサフィルタ（以下、ＯＭＵＸフィルタと称する）２３等を具備しており、ＩＭＵＸフィルタ２１によって受信した放送波信号から１チャンネル分ごとに帯域抽出を行い、ＴＷＴＡ２２により利得制御を行って、ＯＭＵＸフィルタ２３で不要周波数成分を抑圧し、後続の合成器（図示せず）により全チャンネル分の放送波信号を合成し、受信装置３−１〜３−Ｎ（Ｎは、１以上の自然数）に向けて放送波信号を送信する。
【０００４】
受信装置３−１〜３−Ｎは、多重された放送波信号とともに伝送されるＴＭＣＣ信号等の制御情報を絶えず監視することにより、送信装置１において様々な伝送制御が行われたとしても、それに追従して受信方式などを切り替えることができる。
【０００５】
図２は、従来からの送信装置１の変調器１１の構成のみを示すブロック図である。この送信装置１の変調器１１は、所定の符号化を施してＴＭＣＣ信号等の制御情報を付加した送信するデータ信号（以下、デジタル信号と称する）に対して、シリアルのビット列をパラレルに変換するシリアル／パラレル変換部（以下、Ｓ／Ｐ変換部と称する）１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、各々の所定の変調方式に応じた直交変調を施す直交変調部１４とを備える。
【０００６】
マッピング部１３によりＴＭＣＣ信号等の制御情報により指定されたデジタル変調方式に対応した信号点にマッピングされた信号点座標は、直交変調部１４に入力され、直交変調部１４は、この信号点座標を直交変調し、変調波信号を生成する。直交変調部１４により生成された変調波信号は、実衛星２に向けてアップリンクされる。
【０００７】
なお、所定のデジタル変調方式とは、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ若しくは３２ＡＰＳＫなどを含み、マッピング部１３は、これらの変調方式に対応したマッパを用意することができる。
【０００８】
図１に示す実衛星２内の衛星中継器の機能について更に説明する。ＩＭＵＸフィルタ２１は、各チャンネル周波数に対応した帯域通過フィルタであり、受信した放送波信号から１チャンネル分の帯域成分のみをそれぞれ抽出することができる。ＴＷＴＡ２２は、抽出した１チャンネル分の放送波信号について、さらに電力増幅することができる。ＯＭＵＸフィルタ２３は、各チャンネル周波数に対応した帯域通過フィルタであり、ＴＷＴＡ２２によって増幅した放送波信号に対し、１チャンネル分の帯域成分のみを抽出し、不要周波数成分を抑圧することができる。
【０００９】
一方、ＴＷＴＡ２２は、入力レベルと出力レベルとの間の関係が比例関係となるように電力増幅処理することが望ましい。しかし、この入出力特性は、実際には入力レベルが大きくなると利得が低下する非線形性を示し、同時に入力信号に対する出力信号の位相も回転する。従って、入力レベルを徐々に上げると、あるレベルまでは出力レベルも上がるが、ある入力レベルを超えると、出力レベルは逆に低下する現象となる。このような出力レベルの低下が起こる直前の動作点を、一般に、出力飽和点と云う。また、この出力飽和点から入力レベルをＸ［ｄＢ］下げて運用する場合を「入力バックオフＸ［ｄＢ］」と云い、同様に、入力レベルを絞って、出力レベルをＹ［ｄＢ］下げた状態で運用する場合を「出力バックオフＹ［ｄＢ］」と云う。
【００１０】
ＴＷＴＡ２２の飽和点で最も効率の良い伝送が可能であるため、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫやπ／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫといったＰＳＫ変調を利用する場合、ＴＷＴＡ２２の入力信号について、入力バックオフが０ｄＢとなるようなレベルで入力されるように前置減衰器等により自動調整する。一方、１６ＡＰＳＫや３２ＡＰＳＫといったＡＰＳＫ変調の場合、信号点配置において複数の振幅を持つ信号点が存在するため、増幅器の非線形特性によって所要Ｃ／Ｎの劣化を起こし易い。このため、これらの変調方式を利用する場合には、ＴＷＴＡ２２の入力信号について、入力バックオフが、それぞれの変調方式と誤り訂正符号の組み合わせに対して、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和（Ｃ／Ｎ＋ＯＢＯ）がもっとも小さくなるようなレベルで入力されるように前置減衰器等により自動調整する。
【００１１】
このように、従来からのデジタル信号の送信装置に用いられる変調器は、送信するデジタル信号を、変調方式に従って１シンボルで同時に伝送できる情報ビット数ごとに、当該シンボルに対応する１つの信号点に定まるようにマッピングした送信信号点で搬送波を変調している。特に、３２ＡＰＳＫ等の多値振幅位相変調では信号歪みに対してより線形性が要求され、放送衛星では、ＴＷＴＡ２２をある程度線形で動作させるために、より大きな出力バックオフをとる（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
しかしながら、出力バックオフをとっても、ＴＷＴＡの非線形歪などにより、受信装置側の信号点配置は所望の点からずれが発生する現象が生じていた。これを解決する試みとして、擬似衛星中継器を利用して信号点配置のずれを予測し、送信装置で信号点を予め補正して送信することにより、受信装置側の信号点のずれを減少させる提案が、本件発明者らによりなされている（特許文献２，３）。
【００１３】
一方、地上デジタル放送で採用されている規格には、ＩＳＤＢ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｔ２などがある。
【００１４】
これらの規格では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing：直交周波数分割多重）と呼ばれる多重方式が採用されている。ＯＦＤＭでは、等間隔の搬送波数千本にそれぞれＱＰＳＫやＡＰＳＫの一種である６４ＱＡＭといった変調波を多重伝送する（例えば、非特許文献１参照）。
【００１５】
図９はＯＦＤＭによる送信装置の構成を示すブロック図である。この送信装置１０の変調器１１は、デジタル信号に対して、シリアルのビット列をパラレルに変換するＳ／Ｐ変換部１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、各々の所定の変調方式に応じた直交変調を施す直交変調部１４とを備える点で図２に示す送信装置と同じであるが、Ｓ／Ｐ変換部１５１ａ及び１５１ｂと、逆高速フーリエ変換部（以下、ＩＦＦＴ部と称する）１５２と、パラレル／シリアル変換部（以下、Ｐ／Ｓ変換部と称する）１５３ａ及び１５３ｂとを有するＯＦＤＭ変換部１５を備えた点で異なる。
【００１６】
なお、通常はこのブロック図に図示しないパイロット信号や伝送制御信号、ガードインターバルの挿入が行われるが、ここでは以下の説明に影響しないため省略する。
【００１７】
また、図９には、電力増幅して電波を放射する一般的な送信装置の機能として、出力段にフィルタ１６１と、電力増幅部１６２と、フィルタ１６３とを備える増幅器１６と、アンテナ１７も併記してある。
【００１８】
マッピング部１３によりＴＭＣＣ信号等の制御情報等で指定されたデジタル変調方式に対応した変調方式でマッピングされた信号点座標は、Ｓ／Ｐ変換部１５１ａ及び１５１ｂにより、多数のＯＦＤＭ搬送波に割り振られる。次にＩＦＦＴ部１５２により多数のＯＦＤＭ搬送波を同数の時間軸信号に変換する。さらに、Ｐ／Ｓ変換部１５３ａ及び１５３ｂにより、得られた時間軸信号を１本の時系列信号に変換する。その後、直交変調部１４に入力され、直交変調部１４は、この信号を直交変調し、変調波信号を生成する。直交変調部１４により生成された変調波信号は、さらに、フィルタ１６１で不要周波数成分を抑圧し、電力増幅部１６２で所定の電力に増幅し、フィルタ１６３で不要周波数成分を抑圧し、アンテナ１７から受信機（図示せず）に向けて電波を放射する。
【００１９】
なお、所定のデジタル変調方式とは、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫや、ＡＰＳＫの一種である１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、若しくは２５６ＱＡＭなどを含み、マッピング部１３は、これらの変調方式に対応したマッパを用意することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特許公開２００８−１９９５７４号公報
【特許文献２】特許公開２０１０−１３６２５４号公報
【特許文献３】特許公開２０１２−４９７３５号公報
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】日本放送協会編、「ＮＨＫデジタルテレビ技術教科書」、日本放送協会出版、２００７年２月２０日発行、ｐ.１１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従来の変調器では、衛星中継器を通過後、ＴＷＴＡの非線形歪などにより、受信装置側の信号点配置は同じ情報ビットであったとしても所望の点からずれが発生し、直交ＩＱ平面上で広がりを生じる。そのため、特に多値振幅位相変調では、シンボル間干渉等により誤りが発生しやすくなり、結果として所要Ｃ／Ｎが増大し、伝送品質劣化となる。また、多値振幅位相変調のときＴＷＴＡの出力バックオフをとる一方で、受信電力が低下し、結果として所要Ｃ／Ｎの劣化となる。
【００２３】
特許文献２，３に記載の、擬似衛星中継器を利用して信号点配置のずれを予測し、信号点を予め補正して送信する送信装置においても、受信側で予測されるずれを単純に送信信号から引き算して補正した場合は、受信装置側の信号を正確な信号点に十分に収束することができなかった。
【００２４】
また、ＯＦＤＭによる伝送方式においても、平均電力に対するピーク電力が非常に大きいため大きなバックオフをとることが必要であり、電力増幅部やフィルタの非線形歪等により、受信信号が直交ＩＱ平面上で広がりを生じ、誤りが発生しやすいという、同様の課題があった。
【００２５】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、衛星中継器等の伝送路上の機器による非線形歪を事前に送信装置の変調器側で正確に補正することにより、伝送路通過による信号点のＩＱ平面上での広がりを軽減し、所要Ｃ／Ｎの劣化量や出力バックオフ量をできる限り軽減させ、受信装置側での信号点配置のずれ幅を小さくする、デジタル信号の送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、前記補正信号を直交変調する直交変調手段と、を備え、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００２７】
また、上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、前記補正信号を直交変調する直交変調手段と、を備え、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００２８】
また、上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、第１の補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる第２の補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、前記第１の補正信号と前記第２の補正信号とを、時分割で切り換えて出力する切換制御手段と、前記切換制御手段で切り換えて出力された補正信号を直交変調する直交変調手段と、を備え、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００２９】
また、上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置であって、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器、及び、該擬似伝送器を通過させたデジタル信号のＩＱ信号点と対応する理想ＩＱ信号点の誤差に基づいて、入力されたデジタル信号のＩＱ信号点を補正することにより、補正信号を生成する補償演算手段を備える信号点変換部を、ｎ段目（ｎは整数）の前記信号点変換部の出力が、（ｎ＋１）段目の前記信号点変換部の前記擬似伝送器及び前記補償演算手段の入力となるように接続し、直列配列した複数の信号点変換部と、前記直列配列した複数の信号点変換部によって、補正した信号点で直交変調する直交変調手段と、を備え、前記補償演算手段は、前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、前記補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、前記擬似伝送器を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点の振幅値及び位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、の少なくとも一方を有し、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００３０】
また、上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部と、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部と、前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、前記補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、を備え、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００３１】
また、上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部と、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部と、前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、前記補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、を備え、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００３２】
また、上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部と、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器と、時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部と、前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記理想ＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、第１の補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる第２の補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、前記第１の補正信号と前記第２の補正信号とを、時分割で切り換えて出力する切換制御手段と、前記切換制御手段によって切り換えて出力された補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、備え、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００３３】
また、上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置であって、周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換する第１のＯＦＤＭ変換部、前記伝送路上の対象機器の特性に近似した特性を有する擬似伝送器、時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部、及び前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させたデジタル信号のＩＱ信号点と対応する理想ＩＱ信号点の誤差に基づいて、入力されたデジタル信号のＩＱ信号点を補正することにより、補正信号を生成する補償演算手段を備える信号点変換部を、ｎ段目（ｎは整数）の前記信号点変換部の出力が、（ｎ＋１）段目の前記信号点変換部の前記第１のＯＦＤＭ変換部及び前記補償演算手段の入力となるように接続し、直列配列した複数の信号点変換部と、前記直列配列した複数の信号点変換部の最終段の信号点変換部によって出力された補正信号を時間軸のＯＦＤＭ信号に変換する第２のＯＦＤＭ変換部と、前記第２のＯＦＤＭ変換部によって変換されたＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調手段と、を備え、前記補償演算手段は、前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点のベクトルと、対応する理想ＩＱ信号点のベクトルとの差分である誤差ベクトルを求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記誤差ベクトルに乗算し、係数乗算された前記誤差ベクトルの逆ベクトルに前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点のベクトルを加算することにより、補正信号を生成するＩＱ信号補償演算手段と、前記第１のＯＦＤＭ変換部、前記擬似伝送器、及び前記ＯＦＤＭ逆変換部を通過させた前記デジタル信号のＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点を振幅及び位相に変換した理想振幅値及び理想位相値との差分である振幅誤差値及び位相誤差値を求め、対応する前記理想ＩＱ信号点又は該理想ＩＱ信号点の遷移ごとに選択された係数を前記振幅誤差値及び位相誤差値に乗算し、係数乗算された前記振幅誤差値及び位相誤差値のそれぞれの符号反転値に、前記入力されたデジタル信号のＩＱ信号点の振幅値及び位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出し、前記補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換して得られる補正信号を生成する振幅位相信号補償演算手段と、の少なくとも一方を有し、前記係数は、前記理想ＩＱ信号点に対する前記擬似伝送器の特性通過後のエラーベクトル振幅が最小となる係数値、又は、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和が最小となる係数値であることを特徴とする。
【００３４】
また、前記所定の変調方式は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ又は３２ＡＰＳＫを含むことが望ましい。
【００３５】
また、前記係数は、対応する前記理想ＩＱ信号点の信号点配置又は該信号点配置を含む信号点遷移に基づいて選択されることが望ましい。
【００３６】
また、前記係数は、対応する前記理想ＩＱ信号点の信号点配置又は該信号点配置を含む信号点遷移に基づいて選択されることが望ましい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、想定される伝送路の歪を送信側で事前に計算し、信号点ごとに正確に補正するため、受信側での信号点のずれを低減させることができる。とりわけ非線形歪の影響に弱い多値振幅位相変調のときに、大幅な所要Ｃ／Ｎの劣化を改善する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】放送衛星に備えた衛星中継器を介する伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】従来からの一般化した送信装置の変調器の構成のみを示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１の送信装置における変調器の構成のみを示すブロック図である。
【図４】本発明のＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２の送信装置における変調器の構成のみを示すブロック図である。
【図６】本発明の振幅位相演算による歪補償を説明する図である。
【図７】本発明の実施例３の送信装置における変調器の構成のみを示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例４の送信装置における変調器の構成のみを示すブロック図である。
【図９】従来からの一般化したＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施例５の送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施例６の送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例７の送信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１として、少なくとも一つの搬送波により伝送路を介してデジタル信号を送信する送信装置について説明する。
【００４１】
まず、本発明による実施例１の送信装置を説明する。実施例１は、ＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を行う送信装置である。なお、各図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
【実施例１】
【００４２】
図３は、本発明の実施例１の送信装置（前述のように、各種規格に準拠した一般化した送信装置である）における変調器１１の構成のみを示すブロック図である。実施例１の送信装置１０１は、前述した図１に示す放送衛星に備えた衛星中継器を介する伝送システムに適用可能な送信装置であり、既存の放送衛星に対して放送波信号を送信することができる。更に、既設の別の送信装置とは無関係に伝送システムに組み入れることができる。従って、実施例１の送信装置１０１は、デジタル放送で採用されている規格、例えば高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式、ＤＶＢ−Ｓ２などに準拠したものとすることができる。ここでは、実施例１の送信装置１０１は、実衛星２の衛星中継器を介して受信装置３−Ｎに向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置として構成される。
【００４３】
図３に示すように、実施例１の送信装置１０１における変調器は、送信するデジタル信号（所定の符号化を施した変調前の信号）に対して、１ビットの直列のビット列を数ビットの並列のビット列に変換するＳ／Ｐ変換部１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、信号点変換部５と、各々の所定の変調方式に応じた直交変調を施す直交変調部１４とを備える。ここで、Ｓ／Ｐ変換部１２、マッピング部１３、及び直交変調部１４は、図２に示した従来からの一般的な送信装置のものと同様に機能する。
【００４４】
信号点変換部５は、擬似衛星中継器６と、ＩＱ信号補償演算部７とからなり、ＩＱ信号補償演算部７は、遅延部７１と、ベクトル加算部７２１及び７２２と、逆特性係数部７３と、制御器７５とを備える。
【００４５】
擬似衛星中継器６は、図１に示す実衛星２の衛星中継器の位相及び振幅の周波数特性及び非線形特性に近似した特性を有し、即ちＩＭＵＸフィルタ６１、ＴＷＴＡ６２、及びＯＭＵＸフィルタ６３を具備しており、ＩＭＵＸフィルタ６１によってマッピング部１３を経て入力されるデジタル信号から１チャンネル分ごとに帯域抽出を行い、ＴＷＴＡ６２により利得制御を行って、ＯＭＵＸフィルタ６３で不要周波数成分を抑圧する。これにより、擬似衛星中継器６は、送信するデジタル信号の信号点のマッピング後の理想ＩＱ信号点に対して、実衛星２の衛星中継器によって生じ得る信号点のずれを模擬した信号点をもつＩＱ信号を出力する。すなわち、擬似衛星中継器６は、図１の伝送システムにおいて、伝送路上の対象機器（衛星中継器）の特性に近似した特性を有する擬似伝送器として機能する。以下の説明において、送信するデジタル信号の信号点のマッピング後の理想的な信号点配置を理想ＩＱ信号点と称し、理想ＩＱ信号点にマッピングされる理想的な信号を理想ＩＱ信号と称す。
【００４６】
遅延部７１は、ベクトル加算部７２１に入力される２系統の信号間の同期をとるために、タイミングを調整する。すなわち、遅延部７１は、擬似衛星中継器６によって生じる遅延量Ｄと同一の遅延量Ｄを、マッピング部１３を経て入力されるデジタル信号に与え、２系統の信号を同期させるように機能する。
【００４７】
ベクトル加算部７２１は、遅延部７１側の入力を符号反転している。したがって、疑似衛星中継器６から入力されるＩＱ信号のベクトルから、遅延部７１から入力される理想ＩＱ信号の信号ベクトルを、信号点ごとに差し引いた誤差ベクトルの信号を出力する。
【００４８】
逆特性係数部７３は、ベクトル加算部７２１から生成される誤差ベクトルのＩ信号及びＱ信号の値に、係数（逆特性係数）Ｋを乗算する。
【００４９】
制御部７５は、ベクトル加算部７２１に入力される理想ＩＱ信号に関する情報（例えば、信号点配置、信号点遷移）や逆特性係数部７３に入力される誤差ベクトルに関する情報（例えば、誤差ベクトルの絶対値、方向）を元に、最適な係数となるよう逆特性係数部７３を制御する。なお、逆特性係数部７３と制御部７５は一体化して、一つの係数乗算手段として構成することも可能である。
【００５０】
ベクトル加算部７２２は、逆特性係数部７３で係数乗算された誤差ベクトルから符号反転したベクトル（逆ベクトル）に理想ＩＱ信号の信号ベクトルを加算した補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。なお、逆特性係数部７３において、係数を負の数値として乗算するように設定すれば、ベクトル加算部７２２では単純な加算を行えば良い。
【００５１】
直交変調部１４は、ＩＱ信号補償演算部７で補正した信号点で、所定の変調方式に応じて直交変調する。ここで云う所定の変調方式には、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ又は３２ＡＰＳＫを含む。
【００５２】
以下、実施例１の送信装置１０１の動作をより詳細に説明する。
【００５３】
実施例１の送信装置１０１における変調器１１に入力されるデジタル信号は、Ｓ／Ｐ変換部１２により、入力されるデジタル信号を、伝送に用いる変調方式で１シンボルあたりに伝送できるビット数にシリアル／パラレル変換し、マッピング部１３により、この変換された信号に対してＩ信号振幅及びＱ信号振幅に変換するマッピング処理を行う。
【００５４】
次に、マッピングした信号（理想ＩＱ信号）は２分配され、そのうちの一方の信号は、実衛星２の衛星中継器の特性を模擬した擬似衛星中継器６に通過させる。ここで、擬似衛星中継器６におけるＩＭＵＸフィルタ６１及びＯＭＵＸフィルタ６３の周波数に対する振幅特性及び群遅延特性、並びにＴＷＴＡ６２のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、実衛星２の衛星中継器の特性に近似するように設定し、好適には実衛星２の設計時の値か、又は実衛星２の衛星中継器の運行中の設定値と等価に設定する。ＯＭＵＸフィルタ６３では、擬似衛星中継器６から出力されるＩＱ信号点の平均電力がマッピング部１３から出力されるＩＱ信号点の平均電力と等しくなるように、全信号点の振幅を定数倍して調整すると良い。
【００５５】
なお、擬似衛星中継器６は、実衛星２の衛星中継器の特性を模擬したものでよいため、厳密に実衛星２の衛星中継器の特性に対する同一性が要求されるものではないことは云うまでもない。また、増幅器動作点についても同様である。従って、ＩＭＵＸフィルタ６１、ＴＷＴＡ６２、及びＯＭＵＸフィルタ６３と同等の機能を有する限り、任意の態様で構成することができ、例えばＴＷＴＡ６２の代わりに対応するデジタル値の信号を増幅変換するルックアップテーブルを格納したメモリで構成することもできる。また、ＩＭＵＸフィルタ６１、及びＯＭＵＸフィルタ６３はデジタルフィルタで構成することもできる。また、疑似衛星中継器６とは別に、通常、衛星放送の送信装置及び受信装置にはロールオフフィルタをルート配分したデジタルフィルタ（ルートロールオフフィルタ）が備わっており、こちらの影響も同様に模擬することができ、送受信装置のルートロールオフフィルタそれぞれの特性をＩＭＵＸフィルタ６１、及びＯＭＵＸフィルタ６３に縦続接続して模擬することもできる。
【００５６】
マッピングした信号は、遅延部７１にも入力され、疑似衛星中継器６を通過させた信号とのタイミングを調整し、ベクトル加算部７２１にて、疑似衛星中継器６通過後のＩＱ信号点のベクトルから対応する理想ＩＱ信号点を差し引いた誤差ベクトルを信号点ごとに生成する。
【００５７】
制御器７５及び逆特性係数部７３により、対応する理想ＩＱ信号の情報等をもとに、誤差ベクトルのＩ信号及びＱ信号の値に最適な係数Ｋ（係数ＫはＩ信号とＱ信号で異なってよい。）を乗算する。従来のデジタル信号の送信装置に関する歪補償法はこの機能がなく、誤差ベクトルをそのまま補正に用いていた（特許文献２参照）。本発明では、係数乗算された誤差ベクトルから符号反転したベクトル（逆ベクトル）と理想ＩＱ信号点のベクトルをベクトル加算部７２２で加算して、疑似衛星中継器６によるずれを補正する。なお、補正後のＩＱ信号は、後続する直交変調部１４以降の処理に影響を与えないよう、電力正規化部（図示しない）により、補正後のＩＱ信号点の平均電力が元の理想ＩＱ信号点の平均電力と同値になるように、全信号点の振幅が定数倍して調整される。
【００５８】
図４は、実施例１の変調部１１による、ＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を説明する図である。図中の白丸は、ＩＱ平面において、変調方式が３２ＡＰＳＫである場合の理想ＩＱ信号点を示している。信号点ａは、マッピング部１３から出力される信号のＩＱ信号点であり、理想ＩＱ信号点上のいずれかの信号点に配置される。信号点ｂは、疑似衛星中継器６を通過した信号のＩＱ信号点であり、信号点ａに対するずれは、Ｉ信号の値の差分であるＩ信号誤差値ΔＩ及びＱ信号の値の差分であるＱ信号誤差値ΔＱで表すことができる。ここで、ベクトル（ΔＩ，ΔＱ）が誤差ベクトルである。信号点ｃは、従来のデジタル信号の送信装置に関する歪補償法による補正信号であり、誤差ベクトルから符号反転したベクトル（逆ベクトル）であるＩ信号−ΔＩ及びＱ信号−ΔＱに理想ＩＱ信号点のベクトルを加算して得られた信号点を補正信号点としていた（特許文献２参照）。しかしながら、伝送路には非線形の要素が多数あるので、理想ＩＱ信号に対して、単純に逆誤差ベクトル（−ΔＩ，−ΔＱ）を加算しても、最適な補正信号にはならない場合があった。これに対して、信号点ｄは、誤差ベクトルに係数Ｋを乗算して符号反転したベクトルであるＩ信号−ＫｉΔＩ及びＱ信号−ＫｑΔＱ（ただし、−Ｋｉ及び−Ｋｑは理想ＩＱ信号点配置等により値が変化）に理想ＩＱ信号点のベクトルを加算して得られた信号点であり、本発明において補正信号点として送信される。
【００５９】
制御部７５で選択される最適な係数について、本発明では、事前処理（オフライン）として、係数のパラメータを変化させ、擬似衛星中継器６の特性をもとに伝送性能が最適となる値を導出する。例えば、理想ＩＱ信号点に対する擬似衛星中継器６の特性通過後のエラーベクトル振幅（ＥＶＭ：Error Vector Magnitude）が最小となる係数値を採用する方法がある。また、出力バックオフによる電力損と非線形による所要Ｃ／Ｎの劣化の和（Ｃ／Ｎ＋ＯＢＯ）が最小となる係数値を採用する方法としても良い。
【００６０】
係数Ｋの求め方について、簡単に説明する。前述のように、送信側での補正量と受信側での信号点のずれ量の関係は、入力される理想ＩＱ信号に関する情報（信号点配置、信号点遷移）や逆特性係数部７３に入力される誤差ベクトルに関する情報（誤差ベクトルの絶対値、方向）等の条件によって変化する。したがって、本発明では、実際の擬似伝送器や、伝送器の機能を模したシミュレーション等により、様々な条件を設定し、各条件における最適な係数Ｋ（各条件において、ＫｉとＫｑは異なって良い）を予め求めておく。
【００６１】
例えば、入力される理想ＩＱ信号のＩＱ平面における配置に基づいて、係数Ｋを設定することができる。シミュレーションによれば、理想ＩＱ信号点のうち、振幅の大きい信号（ＩＱ平面で外円の信号点）の係数Ｋを、振幅の小さい信号（ＩＱ平面で内円の信号点）の係数Ｋよりも大きくすると、歪補償効果が良好になることが確認されている。したがって、入力される理想ＩＱ信号のＩＱ平面における原点からの距離にもとづいて、最適な係数Ｋを求め、これを保存しておく。また、理想ＩＱ信号の各信号点（例えば、３２ＡＰＳＫであれば３２通り）に、それぞれ最適な係数Ｋを設定することもできる。
【００６２】
さらに、現在入力される信号点の配置のみならず、信号点の遷移（前の信号点がどの位置で現在の信号点がどの位置かの関係、更に、次にどの位置の信号点に遷移するか、の組合せ）によって、係数Ｋを異ならせることも有効である。例えば、１６ＡＰＳＫで前後１シンボルの情報を元に係数を決定した場合、１６×１６×１６＝４０９６通りの組合せに対応させて、係数Ｋを設定することも可能であり、より正確な歪補償ができる。
【００６３】
また、誤差ベクトルに関する情報に基づいて、係数Ｋを選択するように、設定しても良い。例えば、誤差ベクトルの絶対値が大きいとき係数を大きくし、誤差ベクトルが小さいとき係数を小さくするように、係数Ｋを設定することができる。また、誤差ベクトルの方向に基づいて係数Ｋを設定しても良い。さらに、上述した様々な条件を組み合わせても良い。
【００６４】
本発明においては、予め条件に応じた係数Ｋを求めておき、これを例えば、制御器７５又は逆特性係数部７３にテーブルとして保存することができる。或いは、条件と係数の関係を関数化して記憶することもできる。
【００６５】
直交変調部１４は、ベクトル演算した補正後の信号点における補正信号を直交変調する。
【００６６】
実施例１の送信装置によれば、係数を用いたＩＱ信号ベクトル演算による歪補償により、従来よりも受信側での信号点のずれを減少させることができる。
【００６７】
次に、本発明による実施例２の送信装置を説明する。実施例２は、振幅位相演算による歪補償を行う送信装置である。なお、各図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
【実施例２】
【００６８】
図５は、本発明の実施例２の送信装置（前述のように、各種規格に準拠した一般化した送信装置である）における変調器１１の構成のみを示すブロック図である。実施例２の送信装置１０２は、実施例１と同様に、前述した図１に示す放送衛星に備えた衛星中継器を介する伝送システムに適用可能な送信装置であり、既存の放送衛星に対して放送波信号を送信することができる。実施例１と同様の構成については、説明を省略若しくは簡略にする。
【００６９】
図５に示すように、実施例２の送信装置１０２における変調器１１は、直列のビット列を並列のビット列に変換するＳ／Ｐ変換部１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、信号点変換部５と、各々の所定の変調方式に応じた直交変調を施す直交変調部１４とを備える。実施例２の変調器１１は、実施例１の変調器１１と比較して、信号点変換部５の構成が異なる。
【００７０】
信号点変換器５は、擬似衛星中継器６と、振幅位相信号補償演算部８とからなり、振幅位相信号補償演算部８は、遅延部８１と、ＩＱ／振幅位相変換部８４１及び８４２と、振幅位相加算部８２１及び８２２と、逆特性係数部８３と、制御器８５と、振幅位相／ＩＱ変換部８４３とを備える。
【００７１】
擬似衛星中継器６は、図１に示す実衛星２の衛星中継器の位相及び振幅の周波数特性及び非線形特性に近似した特性を有し、即ちＩＭＵＸフィルタ６１、ＴＷＴＡ６２、及びＯＭＵＸフィルタ６３を具備している。実施例１の擬似衛星中継器６と同様に、擬似衛星中継器６は、送信するデジタル信号の信号点のマッピング後の理想的な信号点配置に対して、実衛星２の衛星中継器によって生じ得る信号点のずれを模擬した信号点をもつＩＱ信号を出力する。
【００７２】
遅延部８１は、振幅位相加算部８２１に入力される２系統の信号間の同期をとるために、擬似衛星中継器６によって生じる遅延量Ｄと同一の遅延量Ｄを、マッピング部１３を経て入力されるデジタル信号に与え、タイミングを調整する。
【００７３】
ＩＱ／振幅位相変換部８４１は、遅延部８１を経て入力される理想ＩＱ信号を振幅及び位相に変換した値（理想振幅値、理想位相値）を出力する。また、ＩＱ／振幅位相変換部８４２は、擬似衛星中継器６通過後のＩＱ信号を振幅及び位相に変換した値を出力する。
【００７４】
振幅位相加算部８２１は、変換部８４１側の入力を符号反転している。したがって、ＩＱ／振幅位相変換部８４２から入力される振幅値及び位相値から、それぞれＩＱ／振幅位相変換部８４１から入力される振幅値及び位相値を差し引いた振幅値及び位相値を出力する。振幅位相加算部８２１による演算処理は、擬似衛星中継器６から出力されるデジタル信号のＩＱ信号点の振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値との差分を、振幅誤差値及び位相誤差値として信号点ごとに求めることに相当する。
【００７５】
逆特性係数部８３は、振幅位相加算部８２１から生成される振幅誤差値及び位相誤差値に、係数（逆特性係数）Ｋを乗算する。
【００７６】
制御部８５は、ＩＱ／振幅位相変換部８４１に入力される理想ＩＱ信号に関する情報（例えば、信号点配置、信号点遷移）や逆特性係数部８３に入力される振幅誤差値，位相誤差値の情報等を元に、最適な係数となるよう逆特性係数部８３を制御する。なお、逆特性係数部８３と制御部８５は一体化して、一つの係数乗算手段として構成することも可能である。
【００７７】
振幅位相加算部８２２は、逆特性係数部８３より係数乗算された振幅誤差値及び位相誤差値を符号反転した誤差値（符号反転振幅誤差値及び符号反転位相誤差値）に、理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出する。なお、逆特性係数部８３において、係数を負の数値として乗算するように設定すれば、振幅位相加算部８２２では単純な加算を行えば良い。
【００７８】
振幅位相／ＩＱ変換部８４３は、振幅位相加算部８２２から入力される補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換し、補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。
【００７９】
直交変調部１４は、振幅位相信号補償演算部８で補正した信号点で、所定の変調方式に応じて直交変調する。ここで云う所定の変調方式には、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ又は３２ＡＰＳＫを含む。
【００８０】
以下、実施例２の送信装置１０２の動作について補足的に説明する。
【００８１】
実施例２の送信装置１０２の変調器１１における、Ｓ／Ｐ変換部１２、マッピング部１３、及び直交変調部１４の構成及び動作は、実施例１の各部の構成及び動作と同じである。また、擬似衛星中継器６の特性及び動作も、実施例１の擬似衛星中継器６と同じであり、実衛星２の衛星中継器の特性を模擬することができる。
【００８２】
マッピング部１３でマッピングした信号（理想ＩＱ信号）は２分配され、振幅位相信号補償演算部８と、擬似衛星中継器６に入力される。振幅位相信号補償演算部８に分配された信号を、遅延部８１により遅延させて、擬似衛星中継器６を通過させた信号とのタイミングを調整し、ＩＱ／振幅位相変換部８４１により理想ＩＱ信号を振幅（理想振幅値）及び位相（理想位相値）に変換する。また、擬似衛星中継器６を通過させた後のＩＱ信号も、ＩＱ／振幅位相変換部８４２により振幅及び位相に変換する。そして、振幅位相加算部８２１により、擬似衛星中継器６通過後のＩＱ信号の振幅値及び位相値（ＩＱ／振幅位相変換部８４２の出力）から、理想ＩＱ信号の理想振幅値及び理想位相値（ＩＱ／振幅位相変換部８４１の出力）を差し引き、振幅誤差値及び位相誤差値を信号点ごとに生成する。
【００８３】
制御器８５及び逆特性係数部８３により、対応する理想ＩＱ信号の情報や振幅誤差値及び位相誤差値の情報等をもとに、振幅誤差値及び位相誤差値に最適な係数Ｋ（係数Ｋは振幅と位相で異なってよい。）を乗算する。従来のデジタル信号の送信装置に関する歪補償法はこの機能がなく、振幅誤差値及び位相誤差値をそのまま補正に用いていた（特許文献３参照）。本発明では、係数乗算された振幅誤差値及び位相誤差値を符号反転した誤差値（符号反転振幅誤差値及び符号反転位相誤差値）と、理想ＩＱ信号の理想振幅値及び理想位相値を、振幅位相加算部８２２で加算して、疑似衛星中継器６によるずれを補正する。その後、振幅位相／ＩＱ変換部８４３により、振幅位相加算部８２２から出力された補正済みの振幅値及び位相値をＩＱ信号（補正されたＩＱ信号点）に変換する。なお、振幅位相／ＩＱ変換部８４３から出力される補正後のＩＱ信号は、後続する直交変調部１４以降の処理に影響を与えないよう、電力正規化部（図示しない）により、補正後のＩＱ信号点の平均電力が元の理想ＩＱ信号点の平均電力と同値になるように、全信号点の振幅が定数倍して調整される。
【００８４】
図６は、実施例２の変調器１１による、振幅位相演算による歪補償を説明する図である。図中の白丸は、ＩＱ平面において、変調方式が３２ＡＰＳＫである場合の理想ＩＱ信号点を示している。信号点ａは、マッピング部１３から出力される信号のＩＱ信号点であり、理想ＩＱ信号点上のいずれかの信号点に配置される。信号点ｂは、擬似衛星中継器６を通過した信号のＩＱ信号点であり、信号点ａに対するずれは、振幅の差分である振幅誤差値ΔＲ、及び位相の差分である位相誤差値Δθで表すことができる。信号点ｃは、従来のデジタル信号の送信装置に関する歪補償法による補正信号であり、信号点ａの理想振幅値及び理想位相値に、それぞれ振幅誤差値ΔＲの符号反転値である符号反転振幅誤差値−ΔＲ、及び位相誤差値Δθの符号反転値である符号反転位相誤差値−Δθを加算して得られた信号点を補正信号点としていた（特許文献３参照）。しかしながら、伝送路には非線形の要素が多数あるので、理想ＩＱ信号の振幅・位相に対して、単純に符号反転振幅誤差値−ΔＲ、及び符号反転位相誤差値−Δθを加算しても、最適な補正信号にはならない場合があった。これに対して、信号点ｄは、信号点ｂの信号点ａに対する振幅誤差値ΔＲに係数Ｋを乗算して符号反転した符号反転振幅誤差値−ＫmagΔＲ、信号点ｂの信号点ａに対する位相誤差値Δθに係数Ｋを乗算して符号反転した符号反転位相誤差値−ＫphΔθ（ただし、−Ｋmag及び−Ｋphは理想ＩＱ信号点配置等により値が変化）に、信号点ａの理想振幅値及び理想位相値を加算して得られた信号点であり、本発明において振幅位相演算補償後の補正信号点として送信される。
【００８５】
また、制御部８５で選択される最適な係数について、本発明では、事前処理（オフライン）として、係数のパラメータを変化させ、擬似衛星中継器６の特性をもとに伝送性能が最適となる値を導出する。係数Ｋの求め方については、実施例１と同様に行えばよく、入力される理想ＩＱ信号に関する情報（例えば、信号点配置）や逆特性係数部８３に入力される振幅誤差値及び／又は位相誤差値の情報等の条件に基づいて、実際の擬似伝送器や、伝送器の機能を模したシミュレーション等により、様々な条件を設定し、各条件における最適な係数Ｋ（各条件において、ＫｉとＫｑは異なって良い）を予め求めておく。
【００８６】
さらに、現在入力される信号点の配置のみならず、信号点の遷移（前の信号点がどの位置で現在の信号点がどの位置かの関係、更に、次にどの位置の信号点に遷移するか、の組合せ）によって、係数Ｋを異ならせることも有効である。
【００８７】
本発明においては、予め条件に応じた係数Ｋを求めておき、これを例えば、制御器８５又は逆特性係数部８３にテーブルとして保存することができる。或いは、条件と係数の関係を関数化して記憶することもできる。
【００８８】
実施例２の送信装置によれば、係数を用いた振幅位相演算による歪補償により、従来よりも受信側での信号点のずれを減少させることができる。
【００８９】
次に、本発明による実施例３の送信装置を説明する。実施例３は、振幅位相演算による歪補償とＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を組み合わせて行う送信装置である。なお、各図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
【実施例３】
【００９０】
図７は、本発明の実施例３の送信装置における変調器１１の構成のみを示すブロック図である。実施例３の送信装置１０３は、実施例１，２と同様に、前述した図１に示す放送衛星に備えた衛星中継器を介する伝送システムに適用可能な送信装置であり、既存の放送衛星に対して放送波信号を送信することができる。実施例１，２と同様の構成については、説明を省略若しくは簡略にする。
【００９１】
図７に示すように、実施例３の送信装置１０３における変調器１１は、直列のビット列を並列のビット列に変換するＳ／Ｐ変換部１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、信号点変換部５と、各々の所定の変調方式に応じた直交変調を施す直交変調部１４とを備える。実施例３の変調器１１は、実施例１，２の変調器１１と比較して、信号点変換部５の構成が異なる。
【００９２】
信号点変換部５は、擬似衛星中継器６と、補償演算部９とからなり、補償演算部９は、出力信号切換部９２１と、ＩＱ信号補償演算部７と、振幅位相信号補償演算部８と、入力信号切換部９２３と、制御器９１とを備える。
【００９３】
擬似衛星中継器６は、図１に示す実衛星２の衛星中継器の位相及び振幅の周波数特性及び非線形特性に近似した特性を有し、即ちＩＭＵＸフィルタ６１、ＴＷＴＡ６２、及びＯＭＵＸフィルタ６３を具備している。実施例１，２の擬似衛星中継器６と同様に、擬似衛星中継器６は、送信するデジタル信号の信号点のマッピング後の理想的な信号点配置に対して、実衛星２の衛星中継器によって生じ得る信号点のずれを模擬した信号点をもつＩＱ信号を出力する。
【００９４】
出力信号切換部９２１は、マッピング部１３から入力される信号を信号点ごとに時分割で、ＩＱ信号補償演算部７に出力するか、又は、振幅位相信号補償演算部８に出力するかを切り換える。なお、図７では、擬似衛星中継器６の出力を２分配して、ＩＱ信号補償演算部７及び振幅位相信号補償演算部８の両者に出力しているが、擬似衛星中継器６の出力にも出力信号切換部を設け、同様に、信号点ごとに時分割で、ＩＱ信号補償演算部７に出力するか、又は、振幅位相信号補償演算部８に出力するかを切り換えても良い。
【００９５】
ＩＱ信号補償演算部７は、実施例１（図３）のＩＱ信号補償演算部７と同じ構成（図示せず）を備えており、実施例１で説明したように、誤差ベクトルと係数Ｋにより補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。また、振幅位相信号補償演算部８は、実施例２（図５）の振幅位相信号補償演算部８と同じ構成（図示せず）を備えており、実施例２で説明したように、振幅誤差値及び位相誤差値と係数Ｋにより補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。
【００９６】
入力信号切換部９２３は、ＩＱ信号補償演算部７からの入力と、振幅位相信号補償演算部８からの入力のどちらかを、時分割切換で１出力信号として出力する。
【００９７】
制御器９１は、出力信号切換部９２１と入力信号切換部９２３に対して、切換制御及び同期制御を行うための制御信号を出力する。当該切換制御機能により、信号点配置等に応じて、所望する補償方法（ＩＱ信号ベクトル演算補償又は振幅位相演算補償）の選択切換が可能となる。
【００９８】
以下、実施例３の送信装置１０３の動作について補足的に説明する。
【００９９】
実施例３の送信装置１０３における変調器１１は、Ｓ／Ｐ変換部１２、マッピング部１３、及び直交変調部１４の構成及び動作は、実施例１，２の各部の構成及び動作と同じである。また、擬似衛星中継器６の特性及び動作も、実施例１，２の擬似衛星中継器６と同じであり、実衛星２の衛星中継器の特性を模擬することができる。
【０１００】
マッピング部１３でマッピングした信号（理想ＩＱ信号）は２分配され、補償演算部９と、擬似衛星中継器６に入力される。補償演算部９に分配された信号は、まず出力信号切換部９２１に入力される。
【０１０１】
出力信号切換部９２１にマッピング部１３から信号が入力されると、制御器９１からの制御信号により、予め定められた切り換え方法に従って、信号点ごとに、ＩＱ信号補償演算部７に出力するか、振幅位相信号補償演算部８に出力するかの切り換え、すなわち補償方法をＩＱ信号ベクトル演算補償とするか振幅位相演算補償とするかの切り換えを行う。切り換え方法は、予めシミュレーション等により両補償による所要Ｃ／Ｎを求めておき、シミュレーション結果に基づいて信号点ごとに所要Ｃ／Ｎが小さくなる補償方法を選択するように切り換えると良い。例えば、マッピング後の理想ＩＱ信号点の振幅が所定の大きさ以下の場合にはＩＱ信号ベクトル演算補償を選択し、理想ＩＱ信号点の振幅が所定の大きさよりも大きい場合には振幅位相演算補償を選択するように切り換える。シミュレーションによれば、信号点が３振幅の同心円上に配置される３２ＡＰＳＫの場合、振幅の最も大きい最外円に配置される信号点に対しては、振幅位相演算補償を行い、残りの２円上に配置される信号点に対しては、ＩＱ信号ベクトル演算補償を行うと歪補償効果が良好になることが既に確認されている（特許文献３）。
【０１０２】
擬似衛星中継器６の出力は、２分配されて、ＩＱ信号補償演算部７及び振幅位相信号補償演算部８にそれぞれ入力される。実施例１，２において説明したように、ＩＱ信号補償演算部７及び振幅位相信号補償演算部８では、擬似衛星中継器６を通過させた後のＩＱ信号と理想ＩＱ信号との誤差と、係数Ｋに基づいて、補正信号を生成する。
【０１０３】
入力信号切換部９２３は、制御器９１からの制御信号により、予め定められた切り換え方法に従って、信号点ごとに、ＩＱ信号補償演算部７からの入力に接続するか、振幅位相信号補償演算部８からの入力に接続するかの切り換えを行う。これら複数の補償方法の選択を時分割に切り換える際、出力信号切換部９２１と入力信号切換部９２３の同期をとる必要があるため、制御器９１によりその制御を行う。なお、出力信号切換部９２１を設ける代わりに、マッピング部１３の出力をＩＱ信号補償演算部７と振幅位相信号補償演算部８の両方に入力するようにして、入力信号切換部９２３のみで出力を切り換えても良い。
【０１０４】
出力信号の平均電力の調整は、ＩＱ信号補償演算部７又は振幅位相信号補償演算部８で行っても良いが、入力信号切換部９２３でまとめて行うこともできる。すなわち、入力信号切換部９２３は、後続する直交変調部１４以降の処理に影響を与えないよう、補正後のＩＱ信号点の平均電力が元の理想ＩＱ信号点の平均電力と同値になるように、全信号点の振幅を定数倍して調整し出力する。
【０１０５】
実施例３の送信装置によれば、係数を用いた振幅位相演算による歪補償とＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を組み合わせることにより、従来よりも受信側での信号点のずれを減少させることができる。
【０１０６】
次に、本発明による実施例４の送信装置を説明する。実施例４は、歪補償演算を多段直列に行う送信装置である。なお、各図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
【実施例４】
【０１０７】
図８は、本発明の実施例４の送信装置１０４における変調器１１の構成のみを示すブロック図である。実施例４の送信装置１０４は、前述した実施例３の送信装置１０３における補正精度を更に高めるように構成した装置である。即ち、実施例３の送信装置１０３における擬似衛星中継器６及び補償演算部９を一組の信号点変換部５とし、これを直列配列した複数の信号点変換部を備え、直交変調部１４は、直列配列した最終段の信号点変換部を経て得られる信号点で直交変調する。
【０１０８】
初段の信号点変換部５−１は、擬似衛星中継器６−１及び補償演算部９−１を備え、ｎ段目の信号点変換部５−ｎは、擬似衛星中継器６−ｎ及び補償演算部９−ｎを備える。ｎ段目の補償演算部９−ｎは、理想ＩＱ信号を切り換える出力信号切換部９２１−ｎと、前段で補正されたＩＱ信号を切り換える出力信号切換部９２２−ｎと、ＩＱ信号補償演算部７−ｎと、振幅位相信号補償演算部８−ｎと、入力信号切換部９２３−ｎと、制御器９１−ｎとを備える。
【０１０９】
信号点変換部５の直列配列による信号処理を、図８に示す２段目の信号点変換部５−２に基づいて説明する。ｎ段目の信号点変換部５−ｎの信号処理も同様である。前段の信号点変換部５−１の出力信号を、後段の擬似衛星中継器６−２及び出力信号切換部９２２−２へ入力させ、マッピング部１３から出力される理想ＩＱ信号を、出力信号切換部９２１−２に入力させる。なお、マッピング部１３から出力される理想ＩＱ信号は、全ての信号点変換部５−ｎの出力信号切換部９２１−ｎに入力される。
【０１１０】
出力信号切換部９２１−２は、制御器９１−２からの制御信号に基づいて、マッピング部１３から入力される理想ＩＱ信号を信号点ごとに時分割で、ＩＱ信号補償演算部７−２に出力するか、又は、振幅位相信号補償演算部８−２に出力するかを切り換える。また、出力信号切換部９２２−２は、制御器９１−２からの制御信号に基づいて、前段の信号点変換部５−１の出力信号（前段での補正信号）を信号点ごとに時分割で、ＩＱ信号補償演算部７−２に出力するか、又は、振幅位相信号補償演算部８−２に出力するかを切り換える。この切り換えの基準は、実施例３と同様に、信号点ごとに所要Ｃ／Ｎが小さくなる補償方法を選択するように切り換えることが望ましい。なお、図８では、擬似衛星中継器６−２の出力を２分配して、ＩＱ信号補償演算部７−２及び振幅位相信号補償演算部８−２の両者に出力しているが、擬似衛星中継器６−２の出力にも出力信号切換部を設け、信号点ごとに時分割で、ＩＱ信号補償演算部７−２に出力するか、又は、振幅位相信号補償演算部８−２に出力するかを切り換えても良い。
【０１１１】
ＩＱ信号補償演算部７−２は、実施例１（図３）におけるＩＱ信号補償演算部７とほぼ同等の構成を備えており、遅延部７１−２と、ベクトル加算部７２１−２、７２２−２と、制御器７５−２と、逆特性係数部７３−２とを有する。
【０１１２】
ＩＱ信号補償演算部７−２は、出力信号切換部９２１−２から入力される信号（理想ＩＱ信号）を遅延部７１−２に入力し、ベクトル加算部７２１−２に入力される２系統の信号間の同期をとるために、タイミングを調整する。また、前段の信号点変換部５−１の出力信号（前段での補正信号）は、擬似中継器６−２を経て、ベクトル加算部７２１−２に入力される。
【０１１３】
ベクトル加算部７２１−２は、疑似衛星中継器６−２から入力されるＩＱ信号のベクトルから、遅延部７１−２から入力される理想ＩＱ信号の信号ベクトルを、信号点ごとに差し引いた誤差ベクトルを有する信号を出力する。
【０１１４】
制御器７５−２及び逆特性係数部７３−２は、ベクトル加算部７２１−２から生成される誤差ベクトルのＩ信号及びＱ信号の値に、最適な係数Ｋを乗算する。なお、係数Ｋは、実施例１と同様に、入力される理想ＩＱ信号に関する情報（信号点配置、信号点遷移）や逆特性係数部７３−２に入力される誤差ベクトルに関する情報（誤差ベクトルの絶対値、方向）等の条件に基づいて、実際の擬似伝送器や、伝送器の機能を模したシミュレーション等により、様々な条件を設定し、各条件における最適な係数Ｋを予め求めておく。
【０１１５】
ベクトル加算部７２２−２は、逆特性係数部７３−２で係数乗算された誤差ベクトルから符号反転したベクトル（逆ベクトル）に、出力信号切換部９２２−２から入力された信号ベクトル（前段の信号変換部５−１の出力信号）を加算した補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。なお、信号点変換部５−ｎ（ｎ＞１）におけるＩＱベクトル演算補償は、誤差ベクトルに係数Ｋを乗算し符号反転させたベクトルを、理想ＩＱ信号点のベクトルに加えるのではなく、前段の信号点変換部から得られるＩＱ信号点（前段までの補正が累積した補正信号）のベクトルに加算する。
【０１１６】
一方、振幅位相信号補償演算部８−２は、実施例２（図５）における振幅位相信号補償演算部８とほぼ同等の構成を備えており、遅延部８１−２と、ＩＱ／振幅位相変換部８４１−２，８４２−２，８４４−２と、振幅位相加算部８２１−２，８２２−２と、制御器８５−２と、逆特性係数部８３−２と、振幅位相／ＩＱ変換部８４３−２とを有する。
【０１１７】
振幅位相信号補償演算部８−２は、出力信号切換部９２１−２から入力される信号（理想ＩＱ信号）を遅延部８１−２に入力し、振幅位相加算部８２１−２に入力される２系統の信号間の同期をとり、さらにＩＱ／振幅位相変換部８４１−２により、理想ＩＱ信号を振幅及び位相（理想振幅値及び理想位相値）に変換する。また、前段の信号点変換部５−１の出力信号（前段での補正信号）は、擬似中継器６−２を経て、ＩＱ／振幅位相変換部８４２−２に入力され、擬似衛星中継器６通過後のＩＱ信号を振幅及び位相に変換する。
【０１１８】
振幅位相加算部８２１−２は、ＩＱ／振幅位相変換部８４２−２から入力される振幅値及び位相値から、ＩＱ／振幅位相変換部８４１−２から入力される理想ＩＱ信号の振幅値及び位相値をそれぞれ差し引いて振幅誤差値及び位相誤差値を出力する。
【０１１９】
制御器８５−２及び逆特性係数部８３−２は、振幅位相加算部８２１−２から生成される振幅誤差値及び位相誤差値に、最適な係数Ｋを乗算する。なお、係数Ｋは、実施例２と同様に、入力される理想ＩＱ信号に関する情報（信号点配置、信号点遷移）や逆特性係数部８３−２に入力される振幅誤差値及び／又は位相誤差値の情報等の条件に基づいて、実際の擬似伝送器や、伝送器の機能を模したシミュレーション等により、様々な条件を設定し、各条件における最適な係数Ｋを予め求めておく。
【０１２０】
振幅位相加算部８２２−２は、逆特性係数部８３−２で係数乗算された振幅誤差値及び位相誤差値を符号反転した誤差値（符号反転振幅誤差値及び符号反転位相誤差値）に、ＩＱ／振幅位相変換部８４４−２の出力、すなわち、出力信号切換部９２２−２からの信号（前段の信号変換部５−１の出力信号）の振幅値及び位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出する。なお、信号点変換部５−ｎ（ｎ＞１）における振幅位相演算補償は、振幅誤差値及び位相誤差値に係数Ｋを乗算し符号反転した誤差値（符号反転振幅誤差値及び符号反転位相誤差値）を、理想ＩＱ信号点の振幅及び位相に加えるのではなく、前段の信号点変換部から得られるＩＱ信号点（前段までの補正が累積した補正信号）の振幅及び位相に加算する。
【０１２１】
振幅位相／ＩＱ変換部８４３−２は、振幅位相加算部８２２−２から入力される補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換し、補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。
【０１２２】
入力信号切換部９２３−２は、ＩＱ信号補償演算部７−２からの入力と、振幅位相信号補償演算部８−２からの入力のどちらかを、制御器９１−２からの制御信号に基づいて、時分割切換で１出力信号として出力する。この信号変換部５−２の出力は、さらに次段の信号変換部５−３の入力となる。
【０１２３】
なお、実施例４の説明においては、実施例３の送信装置１０３における擬似衛星中継器６及び補償演算部９（すなわち、ＩＱ信号補償演算部７と、振幅位相信号補償演算部８を両方含む補償演算部）を一組の信号点変換部５とし、これを直列配列したが、同様に、実施例１の送信装置１０１における擬似衛星中継器６及びＩＱ信号補償演算部７を一組の信号点変換部５とし、これを直列配列することや、実施例２の送信装置１０２における擬似衛星中継器６及び振幅位相信号補償演算部８を一組の信号点変換部５とし、これを直列配列することにより、送信装置を構成することも可能である。この構成は、実施例４（図８）から、それぞれ、ＩＱ信号補償演算部７にかかわる部分、又は、振幅位相信号補償演算部８にかかわる部分を取り出せばよいので、説明を省略する。
【０１２４】
実施例４の送信装置によれば、歪補償演算を多段直列に行い、補正精度を更に高めることにより、従来よりも受信側での信号点のずれを減少させることができる。
【０１２５】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２として、ＯＦＤＭ多重で複数の搬送波により伝送路を介してデジタル信号を送信する送信装置について説明する。
【０１２６】
本発明による実施例５の送信装置を説明する。実施例５は、ＯＦＤＭ方式においてＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を行う送信装置である。なお、各図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
【実施例５】
【０１２７】
図１０は、本発明の実施例５の送信装置の構成を示すブロック図である。実施例５の送信装置１０５は、前述した図９に示すＯＦＤＭによる伝送システムに適用可能な送信装置であり、既存の放送受信機に対して放送波信号を送信することができる。更に、既設の別の送信装置とは無関係に伝送システムに組み入れることができる。従って、実施例５の送信装置１０５は、デジタル放送で採用されている規格、例えばＩＳＤＢ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｔ２などに準拠したものとすることができる。従って、実施例５の送信装置１０５は、図示しない受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調する送信装置として構成される。
【０１２８】
図１０に示すように、実施例５の送信装置１０５における変調器１１は、送信するデジタル信号（所定の符号化を施した変調前の信号）に対して、シリアルのビット列をパラレルに変換するシリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、信号点変換部５と、ＯＦＤＭ変換部１５と、直交変調を施す直交変調部１４とを備える。ここで、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１２、マッピング部１３、ＯＦＤＭ変換部１５、及び直交変調部１４は、図９に示した従来からの一般的な送信装置のものと同様に機能する。
【０１２９】
信号点変換部５は、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１８１ａ，１８１ｂ、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１８２、及びパラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部１８３ａ，１８３ｂからなるＯＦＤＭ変換部１８と、フィルタ部１９１、電力増幅部１９２、及びフィルタ部１９３からなる擬似増幅器１９と、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部２０１ａ，２０１ｂ、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２０２、及びパラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部２０３ａ，２０３ｂからなるＯＦＤＭ逆変換部２０と、ＩＱ信号補償演算部７とを備える。ＩＱ信号補償演算部７は、遅延部７１、ベクトル加算部７２１，７２２、逆特性係数部７３、及び制御器７５を備える。実施例５のＩＱ信号補償演算部７は、実施例１のＩＱ信号補償演算部７と、基本的に同じ構成である。
【０１３０】
ＯＦＤＭ変換部１８は、Ｓ／Ｐ変換部１８１ａ及び１８１ｂにより、マッピング部１３から入力される理想ＩＱ信号を、ＯＦＤＭ搬送波と同数に分配し、ＩＦＦＴ部１８２により、時間軸信号に変換する。その後、Ｐ／Ｓ変換部１８３ａ及び１８３ｂにより、得られた時間軸信号を１本の時系列信号に変換する。
【０１３１】
擬似増幅器１９は、図９に示す増幅器１６における位相及び振幅の周波数特性及び非線形特性に近似した特性を有し、即ちフィルタ１９１、電力増幅部１９２、及びフィルタ１９３を具備しており、フィルタ１９１によって不要周波数成分の抑圧を行い、電力増幅部１９２により所定の電力に増幅し、フィルタ１９３で不要周波数成分を抑圧する。
【０１３２】
これにより、擬似増幅器１９は、送信するデジタル信号の信号点のマッピング後の理想ＩＱ信号点に対して、増幅器１６によって生じうる信号点のずれを模擬した信号点をもつＯＦＤＭで多重化された時間軸信号のＩＱ信号を送出する。すなわち、擬似増幅器１９は、伝送路上の対象機器（増幅器１６）の特性に近似した特性を有する擬似伝送器として機能する。
【０１３３】
ＯＦＤＭ逆変換部２０は、Ｓ／Ｐ変換部２０１ａ及び２０１ｂにより、擬似増幅器１９から入力される信号をＯＦＤＭ搬送波と同数に分配し、ＦＦＴ部２０２により、周波数軸信号に変換する。その後、Ｐ／Ｓ変換部２０３ａ及び２０３ｂにより、得られた周波数軸信号を１本の信号系列に変換する。
【０１３４】
遅延部７１は、ベクトル加算部７２１に入力される２系統の信号間の同期をとるために、タイミングを調整する。すなわち、遅延部７１は、ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０によって生じる遅延量Ｄと同一の遅延量Ｄを、マッピング部１３を経て入力されるデジタル信号（理想ＩＱ信号）に与え、２系統の信号を同期させるように機能する。
【０１３５】
ベクトル加算部７２１は、遅延部７１側の入力を符号反転している。したがって、ＯＦＤＭ逆変換部２０から送出される、送信するデジタル信号のマッピング後の信号点のベクトルから、遅延部７１から入力される理想ＩＱ信号点のベクトルを、信号点ごとに差し引いたずれを誤差ベクトルとして、シンボルごとに生成する。
【０１３６】
逆特性係数部７３は、ベクトル加算部７２１から生成される誤差ベクトルのＩ信号及びＱ信号の値に、係数Ｋを乗算する。
【０１３７】
制御部７５は、ベクトル加算部７２１に入力される理想ＩＱ信号に関する情報（例えば、信号点配置、信号点遷移）や逆特性係数部７３に入力される誤差ベクトルに関する情報（例えば、誤差ベクトルの絶対値、方向）を元に、最適な係数となるよう逆特性係数部７３を制御する。なお、逆特性係数部７３と制御部７５は一体化して、一つの係数乗算手段として構成することも可能である。
【０１３８】
ベクトル加算部７２２は、逆特性係数部７３で係数乗算された誤差ベクトルから符号反転したベクトル（逆ベクトル）に理想ＩＱ信号の信号ベクトルを加算した補正信号（補正されたＩＱ信号点）をシンボルごとに出力する。なお、逆特性係数部７３において、係数を負の数値として乗算するように設定すれば、ベクトル加算部７２２では単純な加算を行えば良い。
【０１３９】
ＯＦＤＭ変換部１５は、信号変換部５の出力を、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１５１ａ，１５１ｂにより、多数のＯＦＤＭ搬送波に割り振る。次に逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１５２により多数のＯＦＤＭ搬送波を同数の時間軸信号に変換する。さらに、パラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部１５３ａ，１５３ｂにより、得られた時間軸信号を１本の時系列信号に変換する。その後、直交変調部１４に入力され、直交変調部１４は、補正した信号点で、所定の変調方式に応じて直交変調する。ここで云う所定の変調方式には、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、及び２５６ＱＡＭを含む。
【０１４０】
以下、実施例５の送信装置の動作をより詳細に説明する。
【０１４１】
実施例５の送信装置１０５における変調器１１に入力されるデジタル信号は、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１２により伝送に用いる変調方式で１シンボルあたりに伝送できるビット数にシリアル／パラレル変換される。マッピング部１３は、この変換された信号に対してＩ信号振幅及びＱ信号振幅に変換するマッピング処理を行う。
【０１４２】
次に、マッピングした信号は２分配され、そのうちの一方の信号は、ＯＦＤＭ変換部１８のシリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１８１ａ,１８１ｂで多数のＯＦＤＭ搬送波に割り振られる。逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１８２では、ＯＦＤＭ搬送波を同数の時間軸信号に変換する。この時間軸信号は、増幅器１６の特性を模擬した擬似増幅器１９におけるフィルタ１９１、電力増幅部１９２、及びフィルタ１９３に通過させる。ここで、擬似増幅器１９におけるフィルタ１９１及びフィルタ１９３の周波数に対する振幅特性及び群遅延特性、並びに電力増幅部１９２のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、増幅器１６のものに近い特性に設定し、好適には増幅器１６の設計時の値か、又は増幅器１６の運行中の設定値と等価に設定する。擬似中継器通過後の信号は、ＯＦＤＭ逆変換部２０のシリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部２０１ａ,２０１ｂでＯＦＤＭ搬送波と同数に分配され、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２０２で周波数軸信号に変換される。その後、パラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部２０３ａ,２０３ｂで１本の信号系列に変換される。この信号系列は、擬似増幅器１９による影響をうけた信号点の系列となる。
【０１４３】
なお、フィルタ１９３では、ＯＦＤＭ逆変換部２０から出力される信号点の平均電力がマッピング１３から出力されるＩＱ信号点の平均電力と等しくなるように出力する際に、全信号点を定数倍して調整し出力する。また、擬似増幅器１９は、増幅器１６の特性を模擬したものでよいため、厳密に増幅器１６の特性に対する同一性が要求されるものではないことは云うまでもない。従って、フィルタ１６１、電力増幅部１６２、及びフィルタ１６３と同等の機能を有する限り、任意の態様で構成することができ、例えば電力増幅部１９２の代わりに対応するデジタル値の信号を増幅変換するルックアップテーブルを格納したメモリで構成することもできる。また、フィルタ１９１、及びフィルタ１９３はデジタルフィルタで構成することもできる。
【０１４４】
ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０の通過で生じる遅延量Ｄとすると、遅延部７１により、マッピングした信号における２分配の他方の信号にも同じ遅延量Ｄをもたせ、シンボルごとにベクトル演算する際の同期をとるようにする。
【０１４５】
ベクトル加算部７２１により、まずマッピング後の理想ＩＱ信号点からみたＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０を通過後の信号点のずれを誤差ベクトルとしてシンボルごとに導出する。誤差ベクトルを求める演算は、ＯＦＤＭ逆変換部２０から入力される信号点の平均電力が遅延部７１から入力される理想ＩＱ信号点の平均電力と等しくなるように、若しくはより好適には、ベクトル加算部７２１の出力の平均電力が最小になるように調整した後、ＯＦＤＭ逆変換部２０から入力される信号点ベクトルから、遅延部７１から入力されるＩＱ信号点（理想ＩＱ信号点）のベクトルを減算することにより行う。
【０１４６】
制御器７５及び逆特性係数部７３により、対応する理想ＩＱ信号の情報等をもとに、誤差ベクトルのＩ信号及びＱ信号の値に最適な係数Ｋ（係数ＫはＩ信号とＱ信号で異なってよい。）を乗算する。なお、係数Ｋは、実施例１と同様に、事前処理（オフライン）として、係数のパラメータを変化させ、擬似増幅器１９の特性をもとに伝送性能が最適となる値を求めておく。
【０１４７】
次に、ベクトル加算部７２２は、誤差ベクトル（ΔＩ，ΔＱ）に係数Ｋを乗算して符号反転したベクトルであるＩ信号−ＫｉΔＩ及びＱ信号−ＫｑΔＱ（ただし、−Ｋｉ及び−Ｋｑは理想ＩＱ信号点配置等により値が変化）に理想ＩＱ信号のベクトルを加算して、補正信号点を生成する。なお、ベクトル加算部７２２は、後続するＯＦＤＭ変換部１５以降の処理に影響を与えないよう変換後のＩＱ信号点の平均電力が元の理想ＩＱ信号点の平均電力と同値になるように、変換後、全シンボルの振幅を定数倍して調整し出力する。その後、ＯＦＤＭ変換部１５でこれらのベクトル演算した信号点がＯＦＤＭ信号に変換され、直交変調部１４が直交変調する。
【０１４８】
実施例５の送信装置によれば、係数を用いたＩＱ信号ベクトル演算による歪補償により、ＯＦＤＭ伝送方式において従来よりも受信側での信号点のずれを減少させることができる。
【０１４９】
次に、本発明による実施例６の送信装置を説明する。実施例６は、ＯＦＤＭ方式において振幅位相演算による歪補償を行う送信装置である。なお、各図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
【実施例６】
【０１５０】
図１１は、本発明の実施例６の送信装置１０６の構成を示すブロック図である。実施例６の送信装置１０６は、実施例５と同様に、前述した図９に示すＯＦＤＭによる伝送システムに適用可能な送信装置であり、既存の放送受信機に対して放送波信号を送信することができる。実施例５と同様の構成については、説明を省略若しくは簡略にする。
【０１５１】
図１１に示すように、実施例６の送信装置１０６における変調器１１は、直列のビット列を並列のビット列に変換するＳ／Ｐ変換部１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、信号点変換部５と、ＯＦＤＭ変換部１５と、直交変調を施す直交変調部１４とを備える。実施例６の変調器１１は、実施例５の変調器１１と比較して、信号点変換部５の構成が異なる。
【０１５２】
信号点変換部５は、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１８１ａ，１８１ｂ、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１８２、及びパラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部１８３ａ，１８３ｂからなるＯＦＤＭ変換部１８と、フィルタ部１９１、電力増幅部１９２、及びフィルタ部１９３からなる擬似増幅器１９と、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部２０１ａ，２０１ｂ、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２０２、及びパラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部２０３ａ，２０３ｂからなるＯＦＤＭ逆変換部２０と、振幅位相信号補償演算部８とを備える。振幅位相信号補償演算部８は、遅延部８１、ＩＱ／振幅位相変換部８４１及び８４２、振幅位相加算部８２１及び８２２、逆特性係数部８３、制御器８５、及び振幅位相／ＩＱ変換部８４３を備える。実施例６の振幅位相信号補償演算部８は、実施例２の振幅位相信号補償演算部８と、基本的に同じ構成である。
【０１５３】
ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０の構成・機能は、実施例５と同じである。すなわち、ＯＦＤＭ変換部１８は、マッピング部１３から入力される理想ＩＱ信号を分配し、時間軸信号に変換した後、時系列信号とする。擬似増幅器１９は、送信するデジタル信号の信号点のマッピング後の理想ＩＱ信号点に対して、増幅器１６によって生じ得る信号点のずれを模擬した信号点をもつ、ＯＦＤＭで多重化された時間軸信号のＩＱ信号を出力する。また、後段のＯＦＤＭ逆変換部２０では、擬似増幅器１９から出力されたＯＦＤＭで多重化された時間軸信号のＩＱ信号を周波数軸のＩＱ信号に変換する。
【０１５４】
遅延部８１は、振幅位相加算部８２１に入力される２系統の信号間の同期をとるために、ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０によって生じる遅延量Ｄと同一の遅延量Ｄを、マッピング部１３を経て入力されるデジタル信号に与え、タイミングを調整する。
【０１５５】
ＩＱ／振幅位相変換部８４１は、遅延部８１を経て入力される理想ＩＱ信号を振幅及び位相に変換した値（理想振幅値及び理想位相値）を出力する。また、ＩＱ／振幅位相変換部８４２は、ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０を通過後のＩＱ信号を振幅及び位相に変換した値を出力する。
【０１５６】
振幅位相加算部８２１は、遅延部８１側の入力を符号反転している。したがって、ＩＱ／振幅位相変換部８４２から入力される振幅値及び位相値から、それぞれＩＱ／振幅位相変換部８４１から入力される振幅値及び位相値を差し引いた振幅値及び位相値を出力する。振幅位相加算部８２１による演算処理は、擬似増幅器１９を経たＩＱ信号点の振幅値及び位相値と、対応する理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値との差分を、振幅誤差値及び位相誤差値として信号点（シンボル）ごとに求めることに相当する。
【０１５７】
逆特性係数部８３は、振幅位相加算部８２１から生成される振幅誤差値及び位相誤差値に、係数Ｋを乗算する。
【０１５８】
制御部８５は、ＩＱ／振幅位相変換部８４１に入力される理想ＩＱ信号に関する情報（例えば、信号点配置、信号点遷移）や逆特性係数部８３に入力される振幅誤差値，位相誤差値の情報等を元に、最適な係数となるよう逆特性係数部８３を制御する。なお、逆特性係数部８３と制御部８５は一体化して、一つの係数乗算手段として構成することも可能である。
【０１５９】
振幅位相加算部８２２は、逆特性係数部８３で係数乗算された振幅誤差値及び位相誤差値を符号反転した誤差値（符号反転振幅誤差値及び符号反転位相誤差値）に、理想ＩＱ信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算した補正振幅値及び補正位相値を算出する。なお、逆特性係数部８３において、係数を負の数値として乗算するように設定すれば、振幅位相加算部８２２では単純な加算を行えば良い。
【０１６０】
振幅位相／ＩＱ変換部８４３は、振幅位相加算部８２２から入力される補正振幅値及び補正位相値をＩＱ信号点に変換し、補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。
【０１６１】
ＯＦＤＭ変換部１５は、実施例５のＯＦＤＭ変換部１５と構成・機能は同じであり、信号変換部５の出力を、ＯＦＤＭ搬送波に割り振り、時間軸信号に変換した後、時系列信号にする。その後、直交変調部１４は、補正した信号点で、所定の変調方式に応じて直交変調する。
【０１６２】
以下、実施例６の送信装置１０６の動作について補足的に説明する。
【０１６３】
実施例６の送信装置１０６は、実施例５の送信装置１０５がＩＱ信号補償演算部７により信号補正を行ったのに対し、振幅位相信号補償演算部８により信号補正を行っている点が異なり、他の構成及び動作は、全て同一である。
【０１６４】
マッピング部１３でマッピングした信号（理想ＩＱ信号）は２分配され、振幅位相信号補償演算部８と、ＯＦＤＭ変換部１８に入力される。振幅位相信号補償演算部８に分配された信号を、遅延部８１により遅延させて、擬似増幅器１９を通過する信号とのタイミングを調整し、ＩＱ／振幅位相変換部８４１により理想ＩＱ信号を振幅（理想振幅値）及び位相（理想位相値）に変換する。また、ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０を通過させた後のＩＱ信号も、ＩＱ／振幅位相変換部８４２により振幅及び位相に変換する。そして、振幅位相加算部８２１により、擬似増幅器１９を通過後のＩＱ信号の振幅値及び位相値（ＩＱ／振幅位相変換部８４２の出力）から、理想ＩＱ信号の振幅及び位相（ＩＱ／振幅位相変換部８４１の出力）を差し引き、振幅誤差値及び位相誤差値を信号点ごとに生成する。
【０１６５】
制御器８５及び逆特性係数部８３により、対応する理想ＩＱ信号の情報や振幅誤差値及び位相誤差値の情報等をもとに、振幅誤差値及び位相誤差値に最適な係数Ｋ（係数Ｋは振幅信号と位相信号で異なってよい。）を乗算する。なお、係数Ｋは、実施例２と同様に、事前処理（オフライン）として、係数のパラメータを変化させ、擬似増幅器１９の特性をもとに伝送性能が最適となる値を求めておく。
【０１６６】
係数乗算された振幅誤差値及び位相誤差値を符号反転した誤差値（符号反転振幅誤差値及び符号反転位相誤差値）と、理想ＩＱ信号の理想振幅値及び理想位相値を、振幅位相加算部８２２により加算して、疑似増幅器１９等によるずれを補正する。すなわち、理想信号点に対する振幅誤差値ΔＲに係数を乗算して符号反転した符号反転振幅誤差値−ＫmagΔＲ、理想信号点に対する位相誤差値Δθに係数を乗算して符号反転した符号反転位相誤差値−ＫphΔθ（ただし、−Ｋmag及び−Ｋphは理想ＩＱ信号点配置等により値が変化）に、理想信号点の理想振幅値及び理想位相値を加算して得られた信号点を、補正信号点とする。
【０１６７】
その後、振幅位相／ＩＱ変換部８４３により、振幅位相加算部８２２から出力された補正済みの振幅値及び位相値をＩＱ信号（補正されたＩＱ信号点）に変換する。これを本実施例における振幅位相演算補償後の補正ＩＱ信号として送信する。なお、振幅位相／ＩＱ変換部８４３から出力される補正後のＩＱ信号は、後続する直交変調部１４以降の処理に影響を与えないよう、電力正規化部（図示しない）により、補正後のＩＱ信号点の平均電力が元の理想ＩＱ信号点の平均電力と同値になるように、全信号点の振幅が定数倍して調整される。
【０１６８】
実施例６の送信装置によれば、係数を用いた振幅位相演算による歪補償により、ＯＦＤＭ伝送方式において従来よりも受信側での信号点のずれを減少させることができる。
【０１６９】
次に、本発明による実施例７の送信装置を説明する。実施例７は、ＯＦＤＭ方式において、振幅位相演算による歪補償とＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を組み合わせて行う送信装置である。なお、各図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
【実施例７】
【０１７０】
図１２は、本発明の実施例７の送信装置１０７の構成を示すブロック図である。実施例７の送信装置１０７は、実施例５，６と同様に、前述した図９に示すＯＦＤＭによる伝送システムに適用可能な送信装置であり、既存の放送受信機に対して放送波信号を送信することができる。実施例５，６と同様の構成については、説明を省略若しくは簡略にする。
【０１７１】
図１２に示すように、実施例７の送信装置１０７における変調器１１は、直列のビット列を並列のビット列に変換するＳ／Ｐ変換部１２と、所定の変調方式毎にマッピングするマッピング部１３と、信号点変換部５と、ＯＦＤＭ変換部１５と、直交変調を施す直交変調部１４とを備える。実施例７の変調器１１は、実施例５，６の変調器１１と比較して、信号点変換部５の構成が異なる。
【０１７２】
信号点変換部５は、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部１８１ａ，１８１ｂ、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１８２、及びパラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部１８３ａ，１８３ｂからなるＯＦＤＭ変換部１８と、フィルタ部１９１、電力増幅部１９２、及びフィルタ部１９３からなる擬似増幅器１９と、シリアル／パラレル変換（Ｓ／Ｐ）部２０１ａ，２０１ｂ、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２０２、及びパラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部２０３ａ，２０３ｂからなるＯＦＤＭ逆変換部２０と、補償演算部９とを備える。補償演算部９は、出力信号切換部９２１と、ＩＱ信号補償演算部７と、振幅位相信号補償演算部８と、入力信号切換部９２３と、制御器９１とを備える。実施例７の補償演算部９は、実施例３の補償演算部９と、基本的に同じ構成である。
【０１７３】
ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０の構成・機能は、実施例５，６と同じである。すなわち、ＯＦＤＭ変換部１８は、マッピング部１３から入力される理想ＩＱ信号を分配し、時間軸信号に変換した後、時系列信号とする。擬似増幅器１９は、送信するデジタル信号の信号点のマッピング後の理想ＩＱ信号点に対して、増幅器１６によって生じ得る信号点のずれを模擬した信号点をもつ、ＯＦＤＭで多重化された時間軸信号のＩＱ信号を出力する。また、後段のＯＦＤＭ逆変換部２０では、擬似増幅器１９から出力されたＯＦＤＭで多重化された時間軸信号のＩＱ信号を周波数軸のＩＱ信号に変換する。
【０１７４】
出力信号切換部９２１は、マッピング部１３から入力される信号を信号点ごとに時分割で、ＩＱ信号補償演算部７に出力するか、又は、振幅位相信号補償演算部８に出力するかを切り換える。なお、図１２では、ＯＦＤＭ逆変換部２０の出力を２分配して、ＩＱ信号補償演算部７及び振幅位相信号補償演算部８の両者に出力しているが、ＯＦＤＭ逆変換部２０の出力にも出力信号切換部を設け、同様に、信号点ごとに時分割で、ＩＱ信号補償演算部７に出力するか、又は、振幅位相信号補償演算部８に出力するかを切り換えても良い。
【０１７５】
ＩＱ信号補償演算部７は、実施例５（図１０）のＩＱ信号補償演算部７と同じ構成（図示せず）を備えており、実施例５で説明したように、誤差ベクトルと係数Ｋにより補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。また、振幅位相信号補償演算部８は、実施例６（図１１）の振幅位相信号補償演算部８と同じ構成（図示せず）を備えており、実施例６で説明したように、振幅誤差値及び位相誤差値と係数Ｋにより補正信号（補正されたＩＱ信号点）を出力する。
【０１７６】
入力信号切換部９２３は、ＩＱ信号補償演算部７からの入力と、振幅位相信号補償演算部８からの入力のどちらかを、時分割切換で１出力信号として出力する。
【０１７７】
制御器９１は、出力信号切換部９２１と入力信号切換部９２３に対して、切換制御及び同期制御を行うための制御信号を出力する。当該切換制御機能により、信号点配置等に応じて、所望する補償方法（ＩＱ信号ベクトル演算補償又は振幅位相演算補償）の選択切換が可能となる。
【０１７８】
以下、実施例７の送信装置１０７の動作について補足的に説明する。
【０１７９】
実施例７の送信装置１０７における変調器１１は、Ｓ／Ｐ変換部１２、マッピング部１３、ＯＦＤＭ変換部１５、及び直交変調部１４の構成及び動作は、実施例５，６の各部の構成及び動作と同じである。また、ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、及びＯＦＤＭ逆変換部２０の特性及び動作も、実施例５，６のものと同じであり、増幅器１６等の特性を模擬することができる。
【０１８０】
マッピング部１３でマッピングした信号（理想ＩＱ信号）は２分配され、補償演算部９と、ＯＦＤＭ変換部１８に入力される。補償演算部９に分配された信号は、まず出力信号切換部９２１に入力される。
【０１８１】
出力信号切換部９２１にマッピング部１３から信号が入力されると、制御器９１からの制御信号により、予め定められた切り換え方法に従って、信号点ごとに、ＩＱ信号補償演算部７に出力するか、振幅位相信号補償演算部８に出力するかの切り換え、すなわち補償方法をＩＱ信号ベクトル演算補償とするか振幅位相演算補償とするかの切り換えを行う。切り換え方法は、予めシミュレーション等により両補償による所要Ｃ／Ｎを求めておき、シミュレーション結果に基づいて信号点ごとに（例えば、信号点配置に応じて）、所要Ｃ／Ｎが小さくなる補償方法を選択するように切り換える等、実施例３の切換方法と同様に、設定することができる。
【０１８２】
ＯＦＤＭ変換部１８に入力され、擬似増幅器１９を経てＯＦＤＭ逆変換部２０から出力される信号は、２分配されて、ＩＱ信号補償演算部７及び振幅位相信号補償演算部８にそれぞれ入力される。実施例５，６において説明したように、ＩＱ信号補償演算部７及び振幅位相信号補償演算部８では、擬似増幅器１９等を通過させた後のＩＱ信号と理想ＩＱ信号との誤差と、係数Ｋに基づいて、それぞれの方法で補正信号を生成する。
【０１８３】
入力信号切換部９２３は、制御器９１からの制御信号により、予め定められた切り換え方法に従って、信号点ごとに、ＩＱ信号補償演算部７からの入力に接続するか、振幅位相信号補償演算部８からの入力に接続するかの切り換えを行う。なお、出力信号切換部９２１を設ける代わりに、マッピング部１３の出力をＩＱ信号補償演算部７と振幅位相信号補償演算部８の両方に入力するようにして、入力信号切換部９２３のみで出力を切り換えても良い。
【０１８４】
出力信号の平均電力の調整は、ＩＱ信号補償演算部７又は振幅位相信号補償演算部８で行っても良いが、入力信号切換部９２３でまとめて行うこともできる。すなわち、入力信号切換部９２３は、後続する処理に影響を与えないよう、補正後のＩＱ信号点の平均電力が元の理想ＩＱ信号点の平均電力と同値になるように、全信号点の振幅を定数倍して調整し出力する。
【０１８５】
ＯＦＤＭ変換部１５は、実施例５，６のＯＦＤＭ変換部１５と構成・機能は同じであり、信号変換部５の出力を、ＯＦＤＭ搬送波に割り振り、時間軸信号に変換した後、時系列信号にする。その後、直交変調部１４は、補正した信号点で、所定の変調方式に応じて直交変調する。
【０１８６】
実施例７の送信装置によれば、係数を用いた振幅位相演算による歪補償とＩＱ信号ベクトル演算による歪補償を組み合わせて行うことにより、ＯＦＤＭ伝送方式において従来よりも受信側での信号点のずれを減少させることができる。
【０１８７】
このように、実施例５〜７の送信装置によれば、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置として提供され、この送信装置は、周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ変換部１８と、伝送路上の対象機器の特性に対応する特性を有する擬似伝送器（本実施例では、擬似増幅器１９）と、時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部２０と、擬似伝送器を介して送信するデジタル信号の信号点からマッピング後の理想ＩＱ信号点に対する前記対象機器の通過後の信号点のずれを補償する補償演算部と、補正した信号点を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ変換部１５と、該時間軸ＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調部１４とを備え、所要Ｃ／Ｎの劣化を改善した放送波信号を送信することができるようになる。
【０１８８】
また、実施例３の補償演算部を多段に接続して、実施例４に拡張したのと同様に、実施例７の送信装置における誤差補正精度を更に高めるように構成することが可能である。即ち、実施例７における、ＯＦＤＭ変換部１８、擬似増幅器１９、ＯＦＤＭ逆変換部２０、及び補償演算部９を一組の信号点変換部５として、直列配列した複数の該信号点変換部５−ｎを備え、ＯＦＤＭ変換部１５は、直列配列した複数の該信号点変換器によってマッピング部による信号点のマッピング後の信号点を直列配列した最終段の信号点変換器を経て得られる誤差ベクトルで補正した信号点をＯＦＤＭ信号に変換し、直交変調部１４は、このＯＦＤＭ変換部１５の出力を直交変調するように構成とすることも可能である（図示せず）。
【０１８９】
より具体的には、実施例７の送信装置１０７を拡張した態様として、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式で変調しＯＦＤＭ多重して送信する送信装置として提供することができる。この送信装置は、周波数軸信号点系列を時間軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ変換部１８、伝送路上の対象機器の特性に対応する特性を有する擬似伝送器（本実施例では、擬似増幅器）１９、時間軸信号点系列を周波数軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ逆変換部２０、及び、補償演算部９を一組の信号点変換部５として、この信号点変換部を複数段（５−ｎ）、直列配列する。
【０１９０】
各信号点変換部においては、前段の信号変換部で得られた補正信号をＯＦＤＭ変換部１８及び補償演算部９の入力とし、該擬似伝送器を介して送信するデジタル信号の信号点からマッピング後の理想ＩＱ信号点に対する対象機器の通過後の信号点のずれを誤差情報として求め、前記誤差情報に係数を乗算したもので前段の補正信号をさらに補正した信号点に変換する。
【０１９１】
直列配列した複数の信号点変換部によって補正した信号点を、時間軸ＯＦＤＭ信号に変換するＯＦＤＭ変換部１５と、時間軸ＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調部１４とを備え、所要Ｃ／Ｎの劣化を改善した放送波信号を送信するように構成とすることができる。
【０１９２】
さらに、ＩＱ信号補償演算部７と振幅位相信号補償演算部８の一方のみを含む信号点変換部５としても良い。すなわち、ＯＦＤＭ伝送方式において、実施例５の送信装置１０５におけるＩＱ信号補償演算部７を含む信号変換部５を直列配列することや、実施例６の送信装置１０６における振幅位相信号補償演算部８を含む信号点変換部５を直列配列することにより、送信装置を構成し、誤差補正精度を更に高めるように構成することも可能である。
【０１９３】
上述の実施例については衛星デジタル放送、及びＯＦＤＭ多重を行う地上デジタル放送に適用した場合を代表的な例として説明したが、同様に、本発明はそれ以外の伝送路にも適用が可能である。例えば、通信衛星経由及び／又は中継器経由で映像信号を撮影現場からスタジオまで伝送する素材伝送用には変調方式に１６ＱＡＭ変調や３２ＱＡＭ変調などが利用される。この場合、各実施例の送信装置において、マッピング部１３を１６ＱＡＭや３２ＱＡＭ変調に対応したものとし、擬似衛星中継器６に代えて、擬似伝送器の特性を当該通信衛星及び／又は中継器の特性に近似させて構成すればよい。
【０１９４】
また、デジタル変調された信号を更に電気／光変換して光ファイバーで伝送し、光／電気変換してデジタル変調された信号を復元し、デジタル復調するような場合には、電気／光変換器、光／電気変換器の非線形特性が問題になる場合がある。このような場合、実施例１〜４の送信装置において、擬似伝送器（擬似衛星中継器６）を、ＩＭＵＸフィルタ、ＴＷＴＡ、及びＯＭＵＸフィルタで構成する代わりに、電気／光変換器、光／電気変換器で構成し、その特性を実際に用いられる電気／光変換器、光／電気変換器の非線形特性とすることで、電気／光変換器、光／電気変換器の非線形特性による劣化を抑圧することができる。
【０１９５】
また、本発明における送信装置は、地上の中継器を介して伝送するＯＦＤＭ以外の伝送システムにも適用することもできる。
【０１９６】
例えば、米国や韓国の地上デジタル放送では、８値又は１６値の信号点を一次元上に等間隔配置して変調した後、スペクトルの半分をフィルタで除去して伝送する８値／１６値ＶＳＢ変調を採用したＡＴＳＣ方式が用いられており、最終的に電波を出力する電力増幅器の非線形特性が問題となる場合が考えられる。この場合には、実施例１〜３の送信装置において、擬似伝送器（擬似衛星中継器６）を、所定の帯域制限を行うＶＳＢフィルタ、電力増幅器、ＶＳＢ検波器で構成し、さらに直交変調部１４の前に所定の帯域制限を行うＶＳＢフィルタを配置すれば電力増幅器の非線形特性による劣化を抑圧したＶＳＢ変調器を構成することができる。なお、ＡＴＳＣ方式では８値又は１６値の信号点を一次元上に等間隔配置した変調を基本とした８値／１６値ＶＳＢ変調が採用されているが、ＩＱ平面上の信号点を原点を通る一本の直線上に一次元的に配置した変調方式であれば、それを基本としたＶＳＢ変調器も構成可能であり、例えば、信号点数を３２、６４、１２８といった２のべき乗に選びその信号点を等間隔又は不等間隔に一次元的に配置した変調方式とした構成も可能である。
【０１９７】
具体的には、ＶＳＢ変調に適用する場合の送信装置は、所定の伝送路を介して受信装置に向けてデジタル信号を送信するために、該デジタル信号を所定の変調方式でＶＳＢ変調して送信する送信装置として提供することができる。この送信装置は、上述の実施例１〜３の説明に従って、所定の帯域制限を行うＶＳＢフィルタ部（図示せず）と、伝送路上の対象機器（例えば、実衛星２の中継器）の特性に対応する特性を有する擬似伝送器６と、ＶＳＢ検波を行うＶＳＢ検波部（図示せず）と、擬似伝送器６を介して送信するデジタル信号の信号点からマッピング後の理想ＩＱ信号点に対する前記対象機器の通過後の信号点のずれを補償する補償演算部と、誤差ベクトルで補正した信号点系列に所定の帯域制限を行うＶＳＢフィルタ部（図示せず）と、該ＶＳＢフィルタ部の出力を直交変調する直交変調部１４とを備え、伝送路上の非線形特性による劣化を抑圧するように構成することができる。
【０１９８】
更に、このＶＳＢ変調に適用する場合の送信装置は、所定の帯域制限を行うＶＳＢフィルタ部（図示せず）、伝送路上の対象機器（例えば、実衛星２の中継器）の特性に対応する特性を有する擬似伝送器６、ＶＳＢ検波を行うＶＳＢ検波部（図示せず）、擬似伝送器６を介して送信するデジタル信号の信号点からマッピング後の理想ＩＱ信号点に対する前記対象機器の通過後の信号点のずれを補償する補償演算部を一組の信号点変換部５とし、これを直列配列した複数の信号点変換部５−ｎと、この直列配列した複数の信号点変換器５−ｎによって、当該信号点のマッピング後の信号点を当該補償方法で補正した信号点系列に所定の帯域制限を行うＶＳＢフィルタ部（図示せず）と、該ＶＳＢフィルタ部の出力を直交変調する直交変調部１４とを備え、伝送路上の非線形特性による劣化を抑圧するように構成することができる。
【０１９９】
（効果の検証）
本発明の効果を検証するために、実施例１に基づく効果をシミュレーションにより求めた結果を示す。実施例１のシミュレーションでは、変調方式１６ＡＰＳＫ（符号化率  ７／９）で衛星中継器を介したときの受信信号を想定した。また、係数パラメータは、対応する理想ＩＱ信号の信号点配置の情報をもとに決定した。具体的には、１６ＡＰＳＫの信号点の内円のＩ信号の係数を０．８３及びＱ信号の係数を０．８３とし、外円のＩ信号の係数を１．００及びＱ信号の係数を１．００とした。シミュレーション結果では、入力バックオフ（ＴＷＴＡ入力における無変調時の飽和入力に対する変調波入力時の入力電力の比）は３．４９ｄｂに設定した。このときの所要Ｃ／Ｎ＋ＯＢＯは、特許文献１の従来補償法のとき１３．６９ｄｂであるのに対し、本発明の補償法のとき１３．６３ｄｂとなり、０．０６ｄｂ改善した。
【０２００】
このように、本発明の送信装置によれば、所要Ｃ／Ｎの劣化を改善した放送波信号を送信することができる。
【０２０１】
上述の実施例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変形及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、上述の実施例では、衛星中継器を例に説明したが、このような衛星中継器は、位相及び振幅の周波数特性及び非線形特性のうち１つ以上の既知の特性を有する中継器、電気機器、光学機器、又はこれらの組み合わせに適用することができるため、これらを総括して「対象機器」と称する。なお、伝送路は、送信側の信号変調後から受信側の信号復調までの信号経路を云う。また、上述の実施例では、衛星中継器の特性に近似した特性を有する擬似衛星中継器を説明したが、このような擬似衛星中継器は、伝送路上の対象機器の特性を近似した特性（即ち、伝送路上の対象機器の特性に対応する特性）を有する任意の機器で構成できるため、これらを総括して「擬似伝送器」と称する。また、「近似した特性」とは、「等価な特性」を含む。すなわち、本発明の本質は、中継器や伝送路で生じる歪を、送信装置において予め予測し、その歪成分を減じてから送信することによって伝送特性の改善を図るものであって、伝送特性の劣化要因となる中継器若しくは伝送路の構成要素はどのようなものであってもよい。とりわけ、本発明は、振幅位相変調の信号伝送に効果を発揮することは実施例で説明したとおりである。
【０２０２】
従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。
【産業上の利用可能性】
【０２０３】
本発明によれば、伝送路歪みを好適に低減させることができるので、非線形歪補正装置及びデジタル変調装置などの専用化した装置としても構成でき、伝送歪を有する伝送路を介するデジタル信号の信号処理用途に有用である。
【符号の説明】
【０２０４】
１    送信装置
２    実衛星
３−１〜３−Ｎ  受信装置
５    信号点変換部
６    擬似衛星中継器
７    ＩＱ信号補償演算部
８    振幅位相信号補償演算部
９    補償演算部
１０，１０１〜１０７  送信装置
１１  変調器
１２  Ｓ／Ｐ変換部
１３  マッピング部
１４  直交変調部
１５  ＯＦＤＭ変換部
１６  増幅器
１７  アンテナ
１８  ＯＦＤＭ変換部
１９  擬似増幅器
２０  ＯＦＤＭ逆変換部
７１  遅延部
７２１，７２２  ベクトル加算部
７３  逆特性係数部
７５  制御器
８１  遅延部
８２１，８２２  振幅位相加算部
８３  逆特性係数部
８４１，８４２  ＩＱ／振幅位相変換部
８４３  振幅位相／ＩＱ変換部
８５  制御器
９１  制御器
９２１  出力信号切換部
９２３  入力信号切換部
【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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