(57)【要約】【課題】送信信号の歪みを簡易な構成によって補償する送受信装置を提供する。【解決手段】送信するべき送信信号を変調する変調部と、変調部が変調した送信信号を増幅する電力増幅部と、電力増幅部が増幅した送信信号を、外部に送信する送信部と、外部から受信した受信信号、又は電力増幅部が増幅した送信信号のいずれかを選択して出力する選択部と、選択部が出力した送信信号又は受信信号を受信する受信部と、受信部に接続され、受信部が送信信号を受け取った場合に送信信号の歪みを測定し、受信部が受信信号を受け取った場合に受信信号を復調する演算部とを備え、変調部は、演算部が測定した送信信号の歪みに基づいて、送信信号の変調を補正することを特徴とする送受信装置を提供する。【選択図】  図２
2004242134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を無線で送受信する送受信装置であって、
送信するべき送信信号を変調する変調部と、
前記変調部が変調した前記送信信号を増幅する電力増幅部と、
前記電力増幅部が増幅した前記送信信号を、外部に送信する送信部と、
外部から受信した受信信号、又は前記電力増幅部が増幅した前記送信信号のいずれかを選択して出力する選択部と、
前記選択部が出力した前記送信信号又は前記受信信号を受信する受信部と、
前記受信部に接続され、前記受信部が前記送信信号を受け取った場合に前記送信信号の歪みを測定し、前記受信部が前記受信信号を受け取った場合に前記受信信号を復調する演算部と
を備え、
前記変調部は、前記演算部が測定した前記送信信号の歪みに基づいて、前記送信信号の変調を補正することを特徴とする送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号を無線で送受信する送受信装置に関する。特に、本発明は送信信号の歪みを低減する送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線機は送信信号を変調及び電力増幅して送信している。しかし、送信信号を電力増幅した場合、送信信号に歪みが生じる場合がある。このため、例えばディジタルプリディストーションといった方法によって、電力増幅による送信信号の歪みを補償している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ディジタルプリディストーションは、予め電力増幅による送信信号の歪みを測定し、測定した歪みの逆歪みを予め送信信号に付加する方法である。図１に、従来の無線機４００の構成を示す。
【０００４】
無線機４００は、アンテナ（４１０、５００）、制御部４９０、変調部４４０、電力増幅部４３０、分配部４２０、歪検出用受信部４５０、歪検出用復調部４６０、受信部４７０、及び復調部４８０を備える。送信信号を送信する場合、制御部４９０から変調部４４０に送信信号が与えられる。変調部４４０は、与えられた送信信号を変調し、電力増幅部４３０に供給する。電力増幅部４３０は、受け取った送信信号を電力増幅し、分配部４２０及びアンテナ４１０を介して外部に送信する。
【０００５】
また、受信信号を受信する場合、アンテナ５００を介して受信部４７０が受信信号を受け取り、復調部４８０に供給する。復調部４８０は、受信信号を復調し、制御部４９０に供給する。
【０００６】
ここで、送信信号の歪みを測定する場合、分配部４２０は、電力増幅部４３０が電力増幅した送信信号を、歪検出用受信部４５０に供給する。歪み検出用受信部４５０は、受け取った送信信号を歪検出用復調部４６０に供給する。歪検出用復調部４６０は、受け取った送信信号を復調し、復調した送信信号の歪みを測定する。また、歪検出用復調部４６０は、測定した送信信号の歪みの逆歪みを算出し、変調部４４０に通知する。変調部４４０は、受け取った逆歪みに基づいて、ディジタル信号処理により送信信号に逆歪みを付加し、電力増幅部４３０における歪みを補償する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２９０１６１号公報（第１−４頁、第１−２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の無線機４００においては、歪検出用の受信部４５０及び復調部４６０、並びに受信信号用の受信部４７０及び復調部４８０を備える必要がある。つまり、送信信号と受信信号とは、搬送波の周波数等の特性が異なるため、それぞれの特性に合った受信部及び復調部を備える必要がある。このため、装置の規模が増大し、またコストがかかるという問題が生じている。
【０００９】
また、ディジタルプリディストーションの他の方法としては、歪検出用受信部４５０と、歪検出用復調部４６０とを無線機４００に設けず、歪測定時にのみ、無線機４００を外部の歪み検出用受信部４５０及び歪検出用復調部４６０と接続する形態もある。この場合、無線機４００は、歪測定時に算出した逆歪みをテーブルに記憶し、記憶した値を参照して送信信号の歪みを補償する。
【００１０】
この方法では、装置の規模は増大しないが、送信信号の歪みを継続して測定しないため、電力増幅部の温度変化、経年変化等による、電力増幅部の歪み特性の変化を補償することが困難である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、信号を無線で送受信する送受信装置であって、送信するべき送信信号を変調する変調部と、変調部が変調した送信信号を増幅する電力増幅部と、電力増幅部が増幅した送信信号を、外部に送信する送信部と、外部から受信した受信信号、又は電力増幅部が増幅した送信信号のいずれかを選択して出力する選択部と、選択部が出力した送信信号又は受信信号を受け取り、送信信号を受け取った場合に送信信号を復調して送信信号の歪みを測定し、受信信号を受け取った場合に受信信号を復調する受信部とを備え、変調部は、受信部が測定した送信信号の歪みに基づいて、送信信号の変調を補正することを特徴とする送受信装置を提供する。
【００１２】
変調部は、受信部が測定した送信信号の歪みの逆歪みを送信信号に付加してよい。また、受信部は、選択部が送信信号又は受信信号のいずれを選択したかによって、変調部におけるディジタル信号処理の設定を変更してよい。
【００１３】
また、変調部は、受信部が測定した送信信号の歪みの逆歪みを示す補償係数を格納し、補償係数に基づいて、送信信号をディジタル信号処理してよい。また、送受信装置は、選択部と受信部を制御する制御部を更に備え、制御部は、選択部が送信信号又は受信信号のいずれを選択するべきかを指示する信号と、受信部における復調用の搬送波の周波数を変更する信号とを、選択部及び受信部に同期して供給してよい。
【００１４】
尚、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又、発明となりうる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態に係る送受信装置１００の構成の一例を示す。送受信装置１００は、信号を無線で送受信する装置である。送受信装置１００は、送受信装置１００を制御する上位装置２００に接続される。例えば、上位装置２００は、携帯電話等における制御装置であって、送信するべき音声信号を送受信装置１００に供給し、送受信装置１００が受信した信号を受け取る。送受信装置１００は、送信部１０、変調部２０、電力増幅部３０、選択部４０、受信部５０、演算部５５、アンテナ６０、及び制御部７０を備える。
【００１７】
制御部７０は、変調部２０、選択部４０、受信部５０、及び演算部５５を制御する。例えば、制御部７０は、送受信装置１００が、送信信号の歪み測定を行うか、又は通常の信号の送受信を行うかに基づいて、変調部２０、選択部４０、受信部５０、及び演算部５５を制御する。
【００１８】
制御部７０は、変調部２０に送信するべき送信信号を供給する。変調部２０は、受け取った送信信号を変調し、電力増幅部３０に供給する。電力増幅部３０は、変調部２０が変調した送信信号を電力増幅し、送信部１０に供給する。送信部１０は、電力増幅部３０が増幅した送信信号を外部に送信する。送信部１０は、アンテナ１２及び分配部１４を有する。分配部１４は、電力増幅部３０が増幅した送信信号を、アンテナ１２及び選択部４０に分配する。
【００１９】
選択部４０は、外部からアンテナ６０を介して受信した受信信号、又は電力増幅部３０が増幅した送信信号のいずれかを選択して、受信部５０に供給する。ここで、選択部４０は、送受信装置１００が通常の信号の送受信を行う場合に、受信信号を選択して受信部５０に供給し、送受信装置１００が送信信号の歪測定を行う場合に、送信信号を受信部５０に供給する。本例において、制御部７０が、選択部４０にいずれの信号を選択するべきかを示す指示信号を供給する。
【００２０】
受信部５０は、選択部４０が選択して出力した送信信号又は受信信号を受信する。受信部５０は、例えばＰＬＬ、ＡＤコンバータ、フィルタ等を有し、これらの構成のサンプリング周波数、フィルタ特性等が変更可能なソフトウェア受信部である。このとき、制御部７０は、選択部４０に供給した指示信号に応じて、受信部５０におけるサンプリング周波数、フィルタ特性等を変更する。つまり、選択部４０に送信信号を選択させた場合には、受信部５０を送信信号用に設定し、選択部４０に受信信号を選択させた場合には、受信部５０を受信信号用に設定する。
【００２１】
演算部５５は、受信部５０に接続され、受信部５０が送信信号を受け取った場合、送信信号の歪みを測定する。この場合、演算部５５は、送信信号を復調して歪みを測定してよい。この場合、受信部５０は、制御部７０が変調部２０に供給した送信信号と、復調した送信信号とを比較して当該歪みを測定してよい。また、受信部５０が受信信号を受け取った場合、受信信号を復調し、制御部７０に供給する。このとき、制御部７０は、選択部４０に供給した指示信号に応じて、演算部５５の設定を変更する。例えば、選択部４０に送信信号を選択させた場合には、演算部５５における復調の搬送波の周波数を送信信号用に設定し、選択部４０に受信信号を選択させた場合には、演算部における復調の搬送波の周波数を受信信号用に設定する。
【００２２】
また、演算部５５が送信信号の歪みを測定する場合、受信部５０がサンプリングした離散信号の送信信号を、ＦＦＴ演算により周波数軸上の信号に変換し、送信信号の占有帯域幅、隣接チャネル漏洩電力、電力等に基づいて、送信信号の歪みを算出してよい。この場合、制御部７０が、これらの処理を演算部５５に指示してよい。
【００２３】
変調部２０は、演算部５５が測定した送信信号の歪みに基づいて、送信信号の変調を補正する。つまり、変調部２０は、演算部５５が測定した送信信号の歪みを補償するように、送信信号を信号処理する。本例において、演算部５５は、測定した歪みの逆歪みを算出し、変調部２０に通知する。変調部２０は、演算部５５が算出した逆歪みを、ディジタル信号処理によって送信信号に付加する。これにより、電力増幅部３０における送信信号の歪みを補償することができる。
【００２４】
また、変調部２０は、受け取った逆歪みを示す補償係数を格納するテーブルを有する。変調部２０は、新たに受けとった補償係数が、テーブルに格納している補償係数と異なる場合に、テーブルに格納している補償係数を更新する。
【００２５】
また、制御部７０は、上述した歪測定を、所定の期間毎に実行させてよい。また、制御部７０は、送信信号の送信を開始する毎に、上述した歪測定を実行させてもよい。また、制御部７０は、選択部４０、受信部５０、及び演算部５５を制御するための信号を、それぞれに同期して供給することが好ましい。
【００２６】
以上説明した送受信装置１００によれば、簡易な構成によって送信信号の歪みを容易に補償することができる。また、電力増幅部３０の温度変化及び経年変化による歪み特性の変化をも容易に補償することができる。
【００２７】
図３は、受信部５０及び変調部２０の構成の一例を説明する図である。本例において、送受信装置１００は、図２において説明した送受信装置１００の構成から、演算部５５の除いた構成を有する。本例における送受信装置１００においては、図２において説明した演算部５５における歪測定を、受信部５０又は変調部２０において行う。
【００２８】
図３（ａ）は、変調部２０において歪測定を行う場合の、受信部５０及び変調部２０の構成の一例を示す。本例において、変調部２０は、変調手段２２及び演算手段２４を有する。変調手段２２は、図２において説明した変調部２０と同一の機能を有する。また、演算手段２４は、図２において説明した演算部５５と同一の歪測定を行う。また、受信部５０は、受信復調手段５２を有する。受信復調手段５２は、図２において説明した受信部５０の機能及び演算部５５における復調機能を有する。
【００２９】
送信信号５０が送信信号を受信した場合、受信復調手段５２は、受信した送信信号を演算手段２４に供給する。演算手段２４は、受け取った送信信号の歪みを測定し、変調手段２２に通知する。
【００３０】
図３（ｂ）は、受信部５０において歪測定を行う場合の、受信部５０及び変調部２０の構成の一例を示す。本例において、変調部２０は図３（ａ）において説明した変調手段２２を有し、受信部４０は、図３（ａ）において説明した演算手段２４及び受信復調手段５２を有する。
【００３１】
図３において説明した送受信装置１００においても、図２において説明した送受信装置１００と同様に、簡易な構成で送信信号の歪みを容易に補償することができる。
【００３２】
図４は、送受信装置１００の歪測定の動作の一例を示すフローチャートである。まず、送受信装置１００は、通常の送受信処理を行う（Ｓ３００）。通常の送受信処理を行っているとき、歪測定を行う旨の指示を上位装置２００から受け取ったか否かを判定する（Ｓ３０２）。歪測定を行う旨の指示を受け取っていない場合、通常の送受信処理を続行する。
【００３３】
また、歪測定を行う旨の指示を受け取った場合、制御部７０は、選択部４０に送信信号を受信部５０に供給させる（Ｓ３０４）。次に、演算部５５は、受信部５０から受け取った送信信号の歪特性、逆歪特性を算出し、変調部２０に通知する（Ｓ３０６）。
【００３４】
変調部２０は、受け取った逆歪特性が、テーブルに格納している逆歪特性と異なる場合に、テーブルに格納している逆歪特性を、受け取った逆歪特性に変更する（Ｓ３０８）。そして、制御部７０は、選択部４０を切り替えて、受信部５０に受信信号を供給させ、通常の送受信処理に戻る（Ｓ３１０）。
【００３５】
図５は、上位装置２００の構成の一例を示す。本例において、上位装置２００は、送受信装置１００を図２及び図３において説明したように機能させるプログラムを格納する。上位装置２００は、ＣＰＵ７００と、ＲＯＭ７０２と、ＲＡＭ７０４と、通信インターフェース７０６と、ハードディスクドライブ７１０と、ＦＤディスクドライブ７１２と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１６とを備える。ＣＰＵ７００は、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０４、ハードディスク７１０、ＦＤディスク７１４、及び／又はＣＤ−ＲＯＭ７１８に格納されたプログラムに基づいて動作する。
【００３６】
通信インターフェース７０６は、制御部７０と通信し、送受信装置１００を制御を図２及び図３において説明した送受信装置１００として機能させる。格納装置の一例としてのハードディスクドライブ７１０は、設定情報及びＣＰＵ７００を動作させるプログラムを格納する。ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０４、及び／又はハードディスクドライブ７１０は、送受信装置１００を図２及び図３に関連して説明した送受信装置１００として機能させるためのプログラムを格納する。
【００３７】
フレキシブルディスクドライブ７１２はフレキシブルディスク７１４からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１６はＣＤ−ＲＯＭ７１８からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。
【００３８】
また、プログラムは記録媒体から直接ＲＡＭに読み出されて実行されても、一旦ハードディスクドライブにインストールされた後にＲＡＭに読み出されて実行されても良い。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されても良い。また記録媒体に格納されるプログラムは、オペレーティングシステムとの共同によってそれぞれの機能を提供してもよい。例えば、プログラムは、機能の一部または全部を行うことをオペレーティングシステムに依頼し、オペレーティングシステムからの応答に基づいて機能を提供するものであってもよい。
【００３９】
プログラムを格納する記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭの他にも、ＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリー等を用いることができる。又、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の格納装置を記録媒体として使用してもよい。
【００４０】
また、上位装置２００は、図１において説明した演算部５５の機能を有していてもよい。例えば、上位装置２００は、受信部５０が受信した送信信号を、制御部７０を介して受け取り、受け取った送信信号の歪み、及び逆歪みを算出してよい。この場合、上位装置２００は、算出した歪み、及び逆歪みを制御部７０を介して変調部２０に通知する。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４２】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、簡易な構成で送信信号の歪みを容易に測定し、補償することができる。また、電力増幅部の温度変化及び経年変化による特性の変化をも補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の無線機４００の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る送受信装置１００の構成の一例を示す図である。
【図３】受信部５０及び変調部２０の構成の一例を説明する図である。図３（ａ）は、変調部２０において歪測定を行う場合の、受信部５０及び変調部２０の構成の一例を示し、図３（ｂ）は、受信部５０において歪測定を行う場合の、受信部５０及び変調部２０の構成の一例を示す。
【図４】送受信装置１００の歪測定の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】上位装置２００の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・送信部、１２・・・アンテナ、１４・・・分配部、２０・・・変調部、２２・・・変調手段、２４・・・演算手段、５２・・・受信復調手段、３０・・・電力増幅部、４０・・・選択部、５０・・・受信部、５５・・・演算部、６０・・・アンテナ、７０・・・制御部、１００・・・送受信装置、２００・・・上位装置、２１０・・・アンテナ
【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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