(57)【要約】【課題】フィルタオーバシュートに対応して送信信号のピーク制限を行い、送信信号の品質の劣化を防止するピーク制限回路を提供する。【解決手段】帯域制限フィルタ１２における帯域制限処理を再現してフィルタオーバシュートのレベルを予測し、予測したレベルに基づいて送信信号の振幅制限値を算出するフィルタオーバシュート推定部１５と、送信信号に振幅制限値を乗算して送信信号のピーク制限を行う信号振幅制限部１１を設けたピーク制限回路である。【選択図】        図１
2004214872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信における送信信号の帯域制限を行う帯域制限フィルタで発生するフィルタオーバシュートのレベルを、前記送信信号に対して前記帯域制限フィルタの帯域制限と同一の演算処理によって帯域制限処理結果を算出することで予測し、予測したレベルと予め設定されたピーク設定値とを比較し、予測したレベルが前記ピーク設定値よりも大きい場合には、前記送信信号のレベルを減衰させるよう調整する振幅制限値を算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、
前記送信信号に前記振幅制限値を乗算し、前記送信信号のピーク制限を行う信号ピーク制限部とを備えたことを特徴とするピーク制限回路。
【請求項２】
無線通信の各キャリアに対応する帯域制限フィルタの帯域制限処理と同一の演算処理を前記各キャリアに行って帯域制限処理結果を算出し、前記処理結果の位相を合わせて合成してマルチキャリア信号の最大レベルを予測し、予測したレベルと予め設定されたピーク設定値とを比較し、予測したレベルが前記ピーク設定値よりも大きい場合には、各キャリアのレベル値に基づいて各キャリアのレベルを減衰させるよう調整する振幅制限値をキャリア毎に算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、
各キャリアの振幅制限値を対応するキャリアに乗算し、各キャリアのピーク制限を行う信号ピーク制限部とを備えたことを特徴とするピーク制限回路。
【請求項３】
フィルタオーバシュート推定部は、各キャリアのレベルを算出し、予測したマルチキャリア信号の最大レベルがピーク設定値よりも大きい場合には、各キャリアのレベル値に応じた重み付けによって各キャリアの振幅制限値を算出して出力する請求項２記載のピーク制限回路
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピーク制限回路に係り、特に帯域制限フィルタで発生するフィルタオーバシュートに対応してピーク制限を行い、且つ送信信号の品質の劣化を防止できるピーク制限回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多元接続）方式を移動通信方式として採用する移動通信システムに備えられた基地局装置（ＣＤＭＡ基地局装置）では、物理的に遠く離れた移動局装置（ＣＤＭＡ移動局装置）まで無線信号を到達させる必要があるため、送信対象となる信号を増幅器（送信アンプ）で大幅に増幅して送信出力することが必要である。
しかしながら、増幅器はアナログデバイスであるため、その入出力特性は非線形な関数となる。特に、飽和点と呼ばれる増幅限界以降では、増幅器に入力される電力が増大しても出力電力がほぼ一定となる飽和状態になってしまう。そして、この非線形な出力によって出力信号に非線形歪が発生する。
【０００３】
通常、増幅前の送信信号は、希望信号帯域外の信号成分が帯域制限フィルタによって低レベルに抑えられるが、増幅器通過後の信号では非線形歪が発生して希望信号帯域外（隣接チャネル）へ信号成分が漏洩する。
例えば基地局装置では上記したように送信電力が高いため、このような隣接チャネルへの漏洩電力の大きさは厳しく規定されており、隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰ：Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ｌｅａｋａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ）を削減する技術が用いられる。
【０００４】
一方、無線通信における送信信号特性で考慮すべき点の一つに、送信ピークの問題がある。例えば、ＣＤＭＡ通信で用いる通信信号は符号多重信号であるので、それぞれの符号位相成分が一致した場合には、急峻にレベルが増加し、ピークが発生する。このようなピーク信号が基地局における送信アンプに入力されると、上述した理由によって高次の歪みが発生する。また上記ピーク信号が直交変調器に入力された場合においても、同様の現象が発生することが知られている。
送信アンプにおける歪みの発生を回避する方法としては、送信アンプとして極めて増幅率の低い線形増幅器を用いる方法があるが、通常の送信アンプと比較して消費電力が一桁分増加するため、効率的ではない。
【０００５】
また、従来の送信ピークの制限方法としては、各信号変調位相が一致しない様に微少に変調位相調整を行う方法があるが、構成が複雑化する上、ピークレベルの低減効果が小さい。
また、予め複数の信号を合成しピークを検出した場合にその送信ピークを抑制する方向にピーク抑制用信号を予め用意しておき、当該信号の位相をピーク位相と逆相となるように合成してピークを抑制するプリディストーション方式についても、前述同様構成が複雑化する。
このため最も簡易な方法として、送信信号のピークレベルが所要レベルを超えた場合に、一意にレベルを制限するピーク制限回路（ピークリミッタ）を設ける方法が従来から多用されている。
【０００６】
ピークリミッタを用いたＣＤＭＡ基地局送信機として、平成１４年２月８日公開の特開２００２−４４０５４「リミッタ回路付きキャリア合成送信回路」（出願人：株式会社日立国際電気、発明者：佐々木宏平）が提案されている。
上記発明は、基地局からのマルチキャリア送信時に、リミッタ回路（ピークリミッタ）が全キャリアを多重した信号に基づいて、その瞬時電力と平均電力との比率を瞬時にピークファクタとして算出し、その瞬時ピークファクタを基準値であるピークファクタ閾値と比較し、その結果に基づいてクリッピングの必要程度に適合したリミット係数を出力し、キャリア毎に当該リミット係数との乗算を行ってピーク制限を行うことにより、マルチキャリアを増幅する増幅器のダイナミックレンジを有効に活用し、不要なピーク制限を行うことなく、移動局におけるビット誤り率を低下させることができるものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−４４０５４号公報（第５〜７頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のピーク制限回路では、帯域制限フィルタで発生するフィルタオーバシュートに対応してピーク制限を行うと、送信信号の品質が劣化するという問題点があった。
まず、従来の一般的なピーク制限回路について、図６を用いて説明する。図６は、従来の一般的なピーク制限回路の構成ブロック図である。図６のピーク制限回路は、無線基地局の送信機において直交変調器の前段に設けられ、同相成分（以下、Ｉ成分）及び直交成分（以下、Ｑ成分）のベースバンド帯域の送信信号（以下、ベースバンド信号）に対してピーク制限を行う。
【０００９】
ディジタル信号のベースバンドＩＱ信号は、ピーク制限回路においてまず、信号振幅制限部５１に入力される。また、信号振幅制限部５１には、ベースバンド信号の他に、送信機における設定制御部（図示せず）から、振幅制限設定値が入力されている。振幅制限設定値は、送信機の直交変調器及び送信アンプにおいて、歪みが発生しないような信号レベルとなるようなレベル値が設定されている。
【００１０】
信号振幅制限部５１は、入力されたベースバンドＩＱ信号のレベルを計測する。そして、ベースバンドＩＱ信号のレベルが振幅制限設定値より小さい場合は信号をそのまま通過させ、ベースバンドＩＱ信号のレベルが振幅制限設定値を超える場合は、振幅制限設定値となるようにベースバンドＩＱ信号のレベルを制限して出力する。
【００１１】
信号振幅制御部５１から出力されたベースバンドＩＱ信号は、帯域制限フィルタ（図ではＬＰＦ）５２において帯域制限が行われ、更にＤ／Ａコンバータ（図ではＤ／Ａ）５３によってディジタル信号からアナログ信号に変換される。アナログ変換後のベースバンドＩＱ信号は、送信機の直交変調器に出力されて直交変調が行われ、以後送信アンプによって増幅された後、無線信号として放出される。
【００１２】
従来の一般的なピーク制限回路によれば、ベースバンド信号のレベルを予め設定された振幅制限設定値以下となるように制限することで、変調波に含まれるピークを変調前に制限することができ、後段に接続される直交変調器、送信アンプにおける歪みの発生を防止できる。
【００１３】
ところで、さらにピーク制限回路において考慮しなければならない事項として、帯域制限フィルタによる送信ピークへの影響がある。デジタル信号はもともと矩形波であるが、フィルタによって帯域制限がかけられると、上記矩形波は波形が鈍くなるか、或いは急峻となる。上記現象に伴い、帯域制限後の信号レベルが本来のレベル値よりも大きくなるフィルタオーバシュートや、本来のレベル値よりも低くなるフィルタアンダーシュートが発生する。
【００１４】
従来の一般的なピーク制限回路における信号レベル制限の様子について、図７を用いて説明する。図７は、従来の一般的なピーク制限回路における信号レベル制限の効果を示した信号ダイアグラムである。図７において、図７（ａ）は、帯域制限フィルタにおけるフィルタオーバシュート及び振幅制限設定値の領域を示し、また図７（ｂ）は従来の一般的なピーク制限回路によって制限される信号レベルの領域を示している。尚、図７の信号ダイアグラムにおいて、横軸はベースバンド信号の同相成分のレベルを、縦軸を直交成分のレベルを表している。
図７（ａ）に示すように、フィルタオーバシュートは、振幅制限設定値を越えたレベルとなるため、直交変調器及び送信アンプにおいて歪みの発生する要因となる。
【００１５】
従来の一般的なピーク制限回路は、フィルタオーバシュートの最大値を想定した上で、図７（ａ）よりも低いレベルに振幅制限設定値を設定してベースバンド信号のレベル制限を行っていたが、本来信号レベルの制限が必要ない信号に対しても制限がかかってしまう。このため、図７（ｂ）の点線部分が示すように、振幅制限後のフィルタオーバシュートの平均レベルが所要制限振幅レベルよりも低くなり、信号の品質が劣化するという問題点があった。
【００１６】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、フィルタオーバシュートに対応してピーク制限を行い、且つ送信信号の品質の劣化を防止できるピーク制限回路を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、ピーク制限回路において、無線通信における送信信号の帯域制限を行う帯域制限フィルタで発生するフィルタオーバシュートのレベルを、送信信号に対して帯域制限フィルタの帯域制限と同一の演算処理によって帯域制限処理結果を算出することで予測し、予測したレベルと予め設定されたピーク設定値とを比較し、予測したレベルがピーク設定値よりも大きい場合には、送信信号のレベルを減衰させるよう調整する振幅制限値を算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、送信信号に振幅制限値を乗算し、送信信号のピーク制限を行う信号ピーク制限部とを備えたものであり、フィルタオーバシュートに対応して送信信号のピーク制限を行い、且つ送信信号の品質の劣化を防止できる。
【００１８】
また、ピーク制限回路において、無線通信の各キャリアに対応する帯域制限フィルタの帯域制限処理と同一の演算処理を前記各キャリアに行って帯域制限処理結果を算出し、処理結果の位相を合わせて合成してマルチキャリア信号の最大レベルを予測し、予測したレベルと予め設定されたピーク設定値とを比較し、予測したレベルがピーク設定値よりも大きい場合には、各キャリアのレベル値に基づいて各キャリアのレベルを減衰させるよう調整する振幅制限値をキャリア毎に算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、各キャリアの振幅制限値を対応するキャリアに乗算し、各キャリアのピーク制限を行う信号ピーク制限部とを備えたものであり、キャリア単位で発生するフィルタオーバシュートに対応してマルチキャリア信号のピーク制限を行い、且つマルチキャリア信号の品質の劣化を防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係るピーク制限回路は、帯域制限フィルタにおける帯域制限処理を再現してフィルタオーバシュートのレベルを予測し、予測したレベルに基づいて送信信号の振幅制限値を算出するフィルタオーバシュート推定部と、送信信号に振幅制限値を乗算して送信信号のピーク制限を行う信号振幅制限部を設け、フィルタオーバシュートに対応して送信信号のピーク制限を行い、送信信号の品質の劣化を防止するものである。
【００２０】
また、送信信号がマルチキャリアである場合、各キャリアに対応した帯域制限フィルタにおける帯域制限処理を行い、全てのキャリアの帯域制限処理結果について位相が一致するように位相調整をして合成し、合成結果からマルチキャリア信号の最大レベルを予測し、予測したレベルとマルチキャリア信号とを比較し、比較結果及び各キャリアの振幅値に基づいて、各キャリアにおける振幅制限値を算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、振幅制限値を対応するキャリアに乗算して各キャリアのピーク制限を行う信号振幅制限部を設け、キャリア単位で発生するフィルタオーバシュートに対応してマルチキャリア信号のピーク制限を行い、マルチキャリア信号の品質の劣化を防止するものである。
尚、請求項におけるピーク設定値は図の振幅制限設定値に相当し、信号ピーク制限部は信号振幅制限部にそれぞれ相当する。
【００２１】
まず、本発明の第１の実施の形態に係るフィルタ制限回路（以下、第１の制限回路）の構成について、図１を用いて説明する。図１は、第１の制限回路の構成ブロック図である。
第１の制限回路は、無線基地局の送信機において直交変調器の前段に設けられ、同相成分（Ｉ成分）及び直交成分（Ｑ成分）のベースバンド帯域の送信信号（以下、ベースバンド信号）に対してピーク制限を行う。
第１の制限回路は、図１に示すように、信号振幅制限部１１と、帯域制限フィルタ（図ではＬＰＦ）１２と、Ｄ／Ａコンバータ（図ではＤ／Ａ）１３と、遅延部１４と、フィルタオーバシュート推定部１５とを基本的に備えている。
【００２２】
次に、第１の制限回路の各部の構成について説明する。
信号振幅制限部１１は、遅延部１４から出力された同相成分及び直交成分のベースバンド信号（以下、ベースバンドＩＱ信号）と、フィルタオーバシュート推定部１５から出力される振幅制限値αとの乗算を行うことでピーク制限処理を行い、ピーク制限後のベースバンドＩＱ信号を帯域制限フィルタ１２に出力する。
【００２３】
帯域制限フィルタ１２は、信号振幅制限部１１から出力されたピーク制限後のベースバンドＩＱ信号に対して帯域制限処理を行い、Ｄ／Ａコンバータ１３に出力する。帯域制限フィルタ１２は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）であり、一定周波数帯域以下の周波数を透過させる帯域制限を行う。
Ｄ／Ａコンバータ１３は、帯域制限フィルタ１２から出力されたベースバンドＩＱ信号をアナログ変換して、送信機の直交変調器（図示せず）に出力する。
【００２４】
遅延部１４は、入力されたベースバンドＩＱ信号を規定時間遅延させて信号振幅制限部１１に出力する。遅延部１４は、信号振幅制限部１１においてベースバンドＩＱ信号を対応する振幅制限値でピーク制限させるために設けられており、フィルタオーバシュート推定部１５での振幅制限値αの算出に要する時間だけベースバンドＩＱ信号を遅延させる。
【００２５】
フィルタオーバシュート推定部１５は、ベースバンドＩＱ信号に対して、帯域制限フィルタ１２における帯域制限処理を再現してフィルタオーバシュートのレベルを予測し、予測したレベルに基づいてベースバンドＩＱ信号の振幅値の調整値である振幅制限値αを決定し、信号振幅制限部１１に出力する。
フィルタオーバシュート推定部１５は、送信機の設定制御部（図示せず）から出力される振幅制限設定値と、予測したレベルとを比較し、当該設定値を超えないよう、振幅制限値αを算出する。第１の制限回路において、振幅制限設定値には、送信機の直交変調部及び送信アンプにおいて歪みの発生しない入力信号のレベルが設定されている。
【００２６】
次に、第１の制限回路におけるフィルタオーバシュート推定部１５の構成について、図２を用いて説明する。図２は、第１の制限回路におけるフィルタオーバシュート推定部１５の構成ブロック図である。
図２に示すように、フィルタオーバシュート推定部１５は、入力信号レジスタ２１−１、２１−２と、乗算部２２−１、２２−２と、振幅制限値演算部２３とを備えており、振幅制限値演算部２３は、乗算結果記憶部２４を内蔵している。
【００２７】
入力信号レジスタ２１−１、２１−２は、サンプルタイミングで順次入力されるベースバンドＩＱ信号を格納する。入力信号レジスタ２１−１、２１−２は、新たなベースバンドＩＱ信号が入力されると、既に記憶されたベースバンドＩＱ信号を順次右方向にシフトすると共に、乗算部２２−１、２２−２にタップ出力する。
ベースバンドＩＱ信号のうち、同相成分については入力信号レジスタ２１−１（図では入力信号レジスタ（Ｉ））に、直交成分については入力信号レジスタ２１−２に入力される。また、各入力信号レジスタは、ｎ個のサンプルデータを格納することができる。
【００２８】
乗算部２２−１、２２−２は、入力信号レジスタ２１−１、２１−２に対応して設けられており、対応する入力信号レジスタからタップ出力されたベースバンドＩＱ信号と、フィルタ係数との乗算を行って、乗算結果を振幅制限値演算部２３に出力する。乗算部２２−１（図では乗算部（Ｉ））は、入力信号レジスタ２１−１からタップ出力される同相成分のベースバンド信号Ｉ１〜Ｉｎとの乗算を行い、乗算部２２−２（図では乗算部（Ｑ））は、入力信号レジスタ２１−２からタップ出力される直交成分のベースバンド信号Ｑ１〜Ｑｎとの乗算を行う。
乗算部２２−１、２２−２には、ベースバンド信号の入力順に規定されているフィルタ係数Ｃ１〜Ｃｎが格納されており、対応する各成分のベースバンド信号との乗算を行う。また、フィルタ係数Ｃ１〜Ｃｎは、帯域制限フィルタ１２で用いられているフィルタ係数と同一である。
【００２９】
振幅制限値演算部２３は、乗算部２２−１、２２−２における乗算結果に基づいて、帯域制限フィルタ１２において発生するフィルタオーバシュートのレベル予測値を算出して振幅制限設定値と比較し、比較結果に基づいてベースバンドＩＱ信号のレベルを振幅制限設定値を超えないように調整する振幅制限値αを求めて、信号振幅制限部１１に出力する。
振幅制限値演算部２３におけるレベル予測値の算出方法及び振幅制限値αの算出方法の詳細については、後述する。
【００３０】
乗算結果記憶部２４は、振幅制限値演算部２３に内蔵されており、振幅制限値演算部２３の制御によって、乗算部２２−１、２２−２から出力された乗算結果や、振幅制限値演算部２３で行われる演算結果を一定時間記憶する。また乗算結果記憶部２４は、振幅制限値演算部２３の制御によって、記憶された乗算結果の読み出しを行う。
【００３１】
次に、第１の制限回路の動作について説明する。
ディジタル信号のベースバンドＩＱ信号は、図１に示す第１の制限回路においてまず、遅延部１４とフィルタオーバシュート推定部１５にそれぞれ分岐して入力される。
遅延部１４に入力されたベースバンドＩＱ信号は、一定時間遅延されて信号振幅制御部１１に入力される。
【００３２】
図２において、フィルタオーバシュート推定部１５に分岐されて入力されたベースバンドＩＱ信号のうち、同相成分は入力信号レジスタ２１−１に、直交成分は入力信号レジスタ２１−２にそれぞれ入力されて、格納される。
入力信号レジスタ２１−１、２１−２には、各成分のベースバンド信号がサンプルタイミングで入力され、順次右方向へシフトされると共に、各入力信号レジスタに格納されているｎ個のベースバンド信号の成分が、対応する乗算部２２−１、２２−２へタップ出力される。すなわち入力信号レジスタ２１−１、２１−２は、サンプルタイミング毎にｎ個の各成分のベースバンド信号を、対応する乗算部２２−１、２２−２に出力する。
【００３３】
乗算部２２−１、２２−２にはそれぞれ、帯域制限フィルタ１２で用いるフィルタ係数Ｃ１〜Ｃｎが格納されており、乗算部２２−１は入力信号レジスタ２１−１からタップ出力される同相成分のベースバンド信号Ｉ１〜Ｉｎと、対応するフィルタ係数との乗算を行い、乗算結果Ｃ１＊Ｉ１〜Ｃｎ＊Ｉｎを振幅制限値演算部２３に出力する。
同様に、乗算部２２−２は入力信号レジスタ２１−２からタップ出力される同相成分のベースバンド信号Ｑ１〜Ｑｎと、対応するフィルタ係数との乗算を行い、乗算結果Ｃ１＊Ｑ１〜Ｃｎ＊Ｑｎを振幅制限値演算部２３に出力する。
【００３４】
振幅制限値演算部２３は、各乗算部における乗算結果を乗算結果記憶部２４に格納し、一定時間記憶させる。振幅制限値演算部２３は、サンプルタイミング毎に各乗算部における乗算結果の総和、すなわち各成分における乗算結果の総和を求め、さらに同一のサンプルタイミングにおける各成分の乗算結果の総和同士を加算することで、帯域制限フィルタ１２の帯域制限処理結果を再現し、当該結果から帯域制限フィルタ１２で発生するフィルタオーバシュートのレベルを予測する。
そして振幅制限値演算部２３は、送信機の設定制御部から出力される振幅制限設定値と、フィルタオーバシュートのレベル予測値とを比較し、比較結果に基づいて振幅制限値αを決定し、信号振幅制限部１１に出力する。
【００３５】
ここで、振幅制限値演算部２３におけるフィルタオーバシュートのレベル予測方法及び振幅制限値αの算出方法について、図３及び図８を用いて説明する。図３は、第１の制限回路のフィルタオーバシュート推定部１５における各種データの格納状況を示した説明図であり、図８は、フィルタオーバシュート推定部１５における振幅制限値演算部２３の処理動作のフローチャートである。
【００３６】
図３において、図３（ａ）は乗算部２２−１、２２−２におけるフィルタ係数の格納状況を示した説明図であり、図３（ｂ）は入力信号レジスタ２１−１、２１−２におけるベースバンドＩＱ信号の格納状況を時系列に示した説明図である。図３において、入力信号レジスタ２１−１、２１−２で格納できるサンプルデータ数（フィルタタップ数）はｎ＝５としている。
【００３７】
尚、図３（ｂ）で示されるアルファベットは、同相成分及び直交成分の属する信号系列を表している。例えばサンプルタイミングｔ１におけるレジスタアドレスＲ５には、信号系列ｅが格納されているが、これは入力信号レジスタ２１−１のレジスタアドレスＲ５には信号系列ｅの同相成分が格納され、入力信号レジスタ２１−２のレジスタアドレスＲ５には信号系列ｅの直交成分が格納されることを表している。
【００３８】
図３（ａ）に示すように、フィルタ係数はベースバンド信号の入力順にフィルタ係数が決まっており、新しい順にそれぞれＣ５、Ｃ４、Ｃ３、Ｃ２、Ｃ１と設定されている。このフィルタ係数は、帯域制限フィルタ１２で用いられるフィルタ係数と同一である。
また、入力信号レジスタ２１−１、２１−２におけるベースバンド信号の各成分は、図３（ｂ）に示されるような推移で格納される。例えばサンプルタイミングｔ１の時に入力信号レジスタ２１−１、２１−２に入力され、各レジスタにおけるレジスタアドレスＲ５に格納された信号系列ｅの同相成分及び直交成分は、サンプルタイミングｔ２の時にはレジスタアドレスＲ４にシフトされ、以後サンプルタイミング毎に右隣のアドレスへシフトされて格納される。
【００３９】
入力信号レジスタ２１−１、２１−２は、ベースバンドＩＱ信号をシフトすると共に乗算部２２−１、２２−２へタップ出力するため、乗算部２２−１、２２−２は、各サンプルタイミングにおいて図３（ｂ）に示される信号系列の各成分と、図３（ａ）に示されるフィルタ係数との乗算を行う。乗算部２２−１、２２−２において、フィルタ係数はベースバンド信号の入力順に規定されているため、各成分は入力順に対応したフィルタ係数と乗算される。
【００４０】
乗算部２２−１、２２−２における乗算結果は、振幅制限値演算部２３に出力される。振幅制限値演算部２３は、まず、各成分の乗算結果の総和をサンプルタイミング毎に求め（Ｓ１１）、次に同一のサンプルタイミングにおける各成分の乗算結果の総和同士を加算し、帯域制限フィルタ１２の帯域制限処理結果を算出する（Ｓ１２）。振幅制限値演算部２３は、サンプルタイミング毎に帯域制限処理結果を、乗算結果記憶部２４に記憶する（Ｓ１３）。
ここでサンプルタイミングｔにおける帯域制限処理結果をＦｏｕｔ＿ｔとすると、ベースバンドＩＱ信号が入力信号レジスタに図３（ｂ）で示すような状況で各入力信号レジスタに格納される場合の帯域制限処理結果は、（１）〜（６）式の通りに表せる。
【００４１】
【数１】
2004214872.tif 000003
【００４２】
帯域制限フィルタは通常、有限区間のサンプルデータに対してフィルタリングを行うＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタが用いられる。入力信号をｘ（ｎ）、出力信号をｙ（ｎ）（ｎ：サンプルタイミング）とすると、ＦＩＲフィルタの入出力関係式は（７）式のように表わせる。
【００４３】
【数２】
2004214872.tif 000004
【００４４】
（７）式におけるフィルタ係数ｈ［ｎ］は、図３におけるフィルタ係数Ｃｎに相当し、またフィルタ次数Ｎは、図３の例ではＮ＝５である。よって振幅制限値演算部２３は、サンプルタイミング毎に乗算部２２−１、２２−２における乗算結果の総和を求め、さらに総和同士を加算することで、帯域制限フィルタ１２における帯域制限処理を再現できる。
【００４５】
次に、振幅制限値演算部２３は、帯域制限フィルタ１２で発生するフィルタオーバシュートのレベルを予測する（Ｓ１４）。処理Ｓ１４において、振幅制限値演算部２３は、ピークを制限しようとする信号系列に対して、当該信号系列の各成分が入力信号レジスタに格納されていた間の帯域制限処理結果を、乗算結果記憶部２４から参照する。そして該当する帯域制限処理結果に基づいて、帯域制限フィルタ１２で発生するフィルタオーバシュートのレベルを予測する。
【００４６】
処理Ｓ１４の例として、振幅制限値演算部２３は、サンプルタイミングｔ１で入力された信号系列（例えば、図３（ｂ）ではｅ系列）をピーク制限の対象とし、信号系列ｅの各成分が入力信号レジスタに格納されていた間の帯域制限処理結果を参照する。
信号系列ｅの各成分が入力信号レジスタに格納されていた間の帯域制限処理結果、すなわち（１）〜（６）式において、信号系列ｅが含まれている帯域制限処理結果は、サンプルタイミングｔ１〜ｔ５における帯域制限処理結果（（１）〜（５）式）である。
そして振幅制限値演算部２３は、（１）〜（５）で表せる帯域制限処理結果を参照し、振幅制限設定値を超えているか否かを確認することで、フィルタオーバシュートのレベルを予測する。
【００４７】
次に、振幅制限値演算部２３は、送信機の設定制御部から出力される振幅制限設定値と、フィルタオーバシュートのレベル予測値とを比較し（Ｓ１５）、比較結果に基づいて振幅制限値αを算出し、信号振幅制限部１１に出力する。
処理Ｓ１４において、振幅制限値演算部２３は、（１）〜（５）式を信号系列ｅの関数として変形する。変形した結果、（１）〜（５）式は（１）´〜（５）´式のように表せる。尚、（１）´〜（５）´式におけるＡ１〜Ａ５は、（１）〜（５）式におけるｅを含まない項を定数化したものである。
【００４８】
【数３】
2004214872.tif 000005
【００４９】
（１）´〜（５）´式を一般化すると、（８）式のように表せる。
【００５０】
【数４】
2004214872.tif 000006
【００５１】
さらに振幅制限値演算部２３は、帯域制限処理結果Ｆｏｕｔ＿ｔｘと、振幅制限設定値との比較を行う。振幅制限設定値≧Ｆｏｕｔ＿ｔｘとなる場合（Ｓ１５のＹｅｓ）には、帯域制限によってフィルタオーバシュートは発生しないので、振幅制限値演算部２３は振幅制限値αを１．０に設定して、信号振幅制限部１１に出力する（Ｓ１８）。
【００５２】
また、振幅制限設定値＜Ｆｏｕｔ＿ｔｘとなる場合（Ｓ１５のＮｏ）には、Ｆｏｕｔ＿ｔｘはフィルタオーバシュートであるため、ピーク制限を行う必要がある。この場合、振幅制限値演算部２３は、（９）式を用いて信号系列ｅに対する振幅制限値αを算出し（Ｓ１６）、信号振幅制限部１１に出力する（Ｓ１８）。（９）式は、（８）式を展開して得られた不等式である。
【００５３】
【数５】
2004214872.tif 000007
【００５４】
振幅制限値演算部２３は、全てのｘにおいて（９）式を満たすような共通の一つのβを信号系列ｅに対する振幅制限値αに設定し、信号振幅制限部１１に出力する。尚、この場合にはピーク制限を行う必要があるため、α≦１．０としなければならない。
【００５５】
処理Ｓ１６において、（９）式を満たす共通のβが存在しない場合には、信号系列ｅはフィルタオーバシュートの要因ではないため、他の信号系列に対して処理Ｓ１３及び処理Ｓ１４を行い、改めて振幅制限値αを算出する。また、共通のβが複数存在する場合には、βの最大値を振幅制限値αに設定する。βの最大値を振幅制限値αに設定することで、信号振幅制限部１１はベースバンドＩＱ信号を振幅制限設定値に最も近いレベルにまでピーク制限することができる。
以上がフィルタオーバシュート推定部１５における動作である。
【００５６】
フィルタオーバシュート推定部１５から出力された振幅制限値αは、信号振幅制限部１１においてピーク制限対象のベースバンドＩＱ信号との乗算が行われることで、ピーク制限が行われる。ベースバンドＩＱ信号は、遅延部１４においてフィルタオーバシュート推定部１５における振幅制限値αの算出に要する時間だけ遅延されているため、信号振幅制限部１１は対応する振幅制限値αの出力タイミングに同期してベースバンドＩＱ信号のピーク制限を行うことができる
図３（ｂ）の例では、ベースバンドＩＱ信号ｅは遅延器１４で遅延された結果、フィルタオーバシュート推定部１５からの対応する振幅制限値αの出力タイミングに同期して信号振幅制限部１５でピーク制限が行われる。
【００５７】
信号振幅制限部１１では、α＝１．０の場合、ベースバンドＩＱ信号をそのまま透過させて帯域制限フィルタ１２に出力し、α＞１．０の場合、帯域制限フィルタ１２で発生するフィルタオーバシュートのレベルを考慮したピーク制限が行われるため、帯域制限フィルタ１２では、フィルタオーバシュートが発生することなくベースバンドＩＱ信号の帯域制限処理が行われる。
また、フィルタオーバシュート推定部１５から出力される振幅制限値αは、フィルタオーバシュートが発生すると予測されるベースバンドＩＱ信号に対し、ピーク制限後のレベルが振幅制限設定値に最も近い値となるよう設定されているため、ピーク制限後のオーバシュートの平均レベルは、図７（ｃ）に示すように、所要制限振幅とほぼ一致する。
【００５８】
帯域制限後のベースバンドＩＱ信号は、Ｄ／Ａコンバータ１３によってディジタル信号からアナログ信号に変換される。アナログ変換後のベースバンドＩＱ信号は、送信機の直交変調器に出力されて直交変調が行われ、以後送信アンプによって増幅された後、無線信号として放出される。以上が第１の制限回路の動作である。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るピーク制限回路（以下、第２の制限回路）の構成について、図４を用いて説明する。図４は、第２の制限回路の構成ブロック図である。尚、第１の制限回路と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
【００６０】
第２の制限回路は、キャリア数がｎ（ｎ＞１）であるマルチキャリア信号を送信する無線基地局の送信機において直交変調器の前段に設けられ、各キャリアのベースバンドＩＱ信号に対してピーク制限を行う。
第２の制限回路は、図４に示すように、信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎと、帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎと、Ｄ／Ａコンバータ１３−１〜１３−ｎと、遅延部１４−１〜１４−ｎと、フィルタオーバシュート推定部１５´とを備えている。
【００６１】
次に、第２の制限回路の各部の構成について説明する。
図４において、信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎ、帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎ、Ｄ／Ａコンバータ１３−１〜１３−ｎ及び遅延部１４−１〜１４−ｎは、第１の制限回路の対応する部分の構成と同一であるため、詳細な説明は省略する。
上記各部はキャリア毎に設けられており、遅延部１４−１〜１４−ｎによって各キャリアのベースバンドＩＱ信号を遅延させ、信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎによってフィルタオーバシュート推定部１５´から出力されるキャリア別の振幅制限値α１〜αｎを用いてピーク制限を行い、帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎによって所望の帯域幅による帯域制限処理を行い、Ｄ／Ａコンバータ１３−１〜１３−ｎによってアナログ変換し、送信機の直交変調器へ出力する。
【００６２】
フィルタオーバシュート推定部１５´は、各キャリアのベースバンドＩＱ信号に対して、帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎにおける帯域制限処理を再現し、帯域制限後の各キャリアのベースバンドＩＱ信号の位相を一致させて合成し、マルチキャリア信号の最大レベル予想値である総キャリア最大ベクトル値を算出する。
さらにフィルタオーバシュート推定部１５´は、送信機の設定制御部（図示せず）から出力される振幅制限設定値と、総キャリア最大ベクトル値とを比較し、比較結果に基づいて総キャリア最大ベクトル値が振幅制限設定値を超えないよう各キャリアのベースバンドＩＱ信号の振幅を調整する振幅制限値α１〜αｎを算出し、対応する信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎに出力する。第２の制限回路において、振幅制限設定値は、送信機の送信アンプにおいて歪みが発生しないマルチキャリア信号のレベル値が設定されている。
【００６３】
次に、第２の制限回路におけるフィルタオーバシュート推定部１５´の構成について、図５を用いて説明する。図５は、第２の制限回路におけるフィルタオーバシュート推定部１５´の構成ブロック図である。
フィルタオーバシュート推定部１５´は、図５に示すように、帯域制限フィルタ３１−１〜３１−ｎと、振幅演算部３２−１〜３２−ｎと、キャリア別振幅制限値演算部３３とから構成されている。また、各振幅演算部３２−１〜３２−ｎは、キャリア別振幅演算部４１−１〜４１−ｎと、最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎと、ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎと、加算部４４−１〜４４−ｎとを備えている。
【００６４】
帯域制限フィルタ３２−１〜３２−ｎは、各キャリアのフィルタオーバシュート推定のためキャリア毎に設けられており、第２の制限回路の対応する帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎと同一又は近似した帯域制限特性を有するものである。帯域制限フィルタ３２−１〜３２−ｎは、入力されたベースバンドＩＱ信号に対して帯域制限処理を行い、対応する振幅演算部３２−１〜３２−ｎに出力する。
また、フィルタオーバシュート推定部１５´は、帯域制限フィルタ３２−１〜３２−ｎの代わりに、帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎにおける帯域制限処理と同一の演算処理を行う構成（例えば、図２における入力信号レジスタ２１、乗算部２２と、乗算部２２における乗算結果の総和を求める加算器）を設けてもよい。
【００６５】
振幅演算部３２−１〜３２−ｎは、帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎから出力された帯域制限後のベースバンドＩＱ信号に基づいて振幅値（レベル値）を算出してキャリア別振幅制限値演算部３３に出力する。
また、振幅演算部３２−１〜３２−ｎは、帯域制限処理結果に対し、位相調整のための単位ベクトルを複素乗算し、乗算結果を総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘに加算し、新たな総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘとする。そして振幅演算部３２−１〜３２−（ｎ−１）は、次段の振幅演算部へ総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘをカスケード出力し、振幅演算部３２−ｎは、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘをキャリア別振幅制限値演算部３３に出力する。
総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘは、各キャリアにおける帯域制限後のベースバンドＩＱ信号の合成後の最大レベルの予測値、すなわちマルチキャリア信号の最大レベルの予測値である。
【００６６】
キャリア別振幅制限値演算部３３は、振幅演算部３２−ｎから出力された総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘと、振幅制限設定値と比較し、総キャリア最大ベクトル値が振幅制限設定値を超えないよう各キャリアのベースバンドＩＱ信号の振幅を調整する振幅制限値α１〜αｎを、振幅演算部３２−１〜３２−ｎから出力された各キャリアのベースバンドＩＱ信号の振幅値に基づいて算出し、対応する信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎに出力する。振幅制限値α１〜αｎの算出方法については、後述する。
【００６７】
各振幅演算部３２−１〜３２−ｎにおいて、キャリア別振幅演算部４１−１〜４１−ｎは、帯域制限フィルタ３１−１〜３１−ｎからの帯域制限後のベースバンドＩＱ信号に基づいて、振幅値（レベル値）を算出してキャリア別振幅制限値演算部３３に出力する。
【００６８】
最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎは、振幅が１、位相が０°〜３６０°の範囲のうちいずれかを取る単位ベクトルを生成し、対応するベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎに出力する。最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎは、加算部４４−１〜４４−ｎから出力される総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘを監視しており、当該ベクトル値が最大となるように単位ベクトルの位相を調整した上で、単位ベクトルを生成、出力する。
【００６９】
ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎは、帯域制限フィルタ３１−１〜３１−ｎからの帯域制限後のベースバンドＩＱ信号に対し、最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎで生成された単位ベクトルとを複素乗算し、乗算結果を対応する加算部４４−１〜４４−ｎに出力する。ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎにおける複素乗算によって、ベースバンドＩＱ信号は総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘへの加算結果が最大となるように位相調整が行われる。
【００７０】
加算部４４−１〜４４−ｎは、ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎによって位相調整の行われたベースバンドＩＱ信号と、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘとの加算を行い、加算結果を新たな総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘとする。加算部のうち、加算部４４−１〜４４−（ｎ−１）は、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘを次段の振幅演算部へ出力し、加算部４４−ｎは、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘをキャリア別振幅制限値演算部３３に出力する。
【００７１】
次に、第２の制限回路の動作について説明する。
ディジタル信号である各キャリアのベースバンドＩＱ信号は、図４に示す第２の制限回路においてまず、対応する遅延部１４−１〜１４−ｎに入力されると共に、フィルタオーバシュート推定部１５´に入力される。
遅延部１４−１〜１４−ｎに入力されたベースバンドＩＱ信号は、一定時間遅延されて対応する信号振幅制御部１１−１〜１１−ｎに入力される。
【００７２】
図５において、フィルタオーバシュート推定部１５´に入力された各キャリアｆ１〜ｆｎのベースバンドＩＱ信号は、それぞれ対応する帯域制限フィルタ３１−１〜３１−ｎに入力されて、第２の制限回路における帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎと同一又は近似した帯域制限処理が行われる。帯域制限後の各キャリアのベースバンドＩＱ信号は、対応する振幅演算部３２−１〜３２−ｎにそれぞれ入力される。
【００７３】
振幅演算部３２−１〜３２−ｎにおいて、キャリア別振幅演算部４１−１〜４１−ｎは入力された帯域制限後のベースバンドＩＱ信号を監視し、当該ベースバンドＩＱ信号の振幅値を算出し、キャリア別振幅制限値演算部３３に出力する。
帯域制限後のキャリアｆｘのベースバンドＩＱ信号をＳｘ、同相成分のベースバンド信号をＳｉ、直交成分のベースバンド信号をＳｑとすると、ベースバンドＩＱ信号の振幅値Ｌｘは、（１０）式のように表せる。
【００７４】
【数６】
2004214872.tif 000008
【００７５】
また、ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎは、帯域制限後のベースバンドＩＱ信号と、最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎから出力された単位ベクトルとの複素乗算を行って位相調整を行い、乗算結果を加算部４４−１〜４４−ｎに出力する。最大振幅ベクトル生成部４２−ｘで生成される単位ベクトルをＶｘ、複素乗算結果をＳｍａｘｘとすると、ベクトル乗算部４３−ｘでの複素乗算は、（１１）式のように表せる。ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎは実際には、複素乗算結果を成分毎に加算部４４−１〜４４−ｎに出力する。
【００７６】
【数７】
2004214872.tif 000009
【００７７】
加算部４４−１〜４４−ｎは、ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎにおける乗算結果と、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘとの加算を行い、加算結果を新たな総キャリア最大ベクトル値として算出する。加算部４４−ｘにおける加算は、（１２）式のように表せる。加算部４４−１〜４４−ｎは実際には成分毎に（１２）式の加算を行って総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘを算出する。
【００７８】
【数８】
2004214872.tif 000010
【００７９】
各振幅演算部３２−１〜３２−ｎは、ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎにおけるベクトル乗算結果を加算部４４−１〜４４−ｎにおいて総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘに加算し、新たな総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘとして原則次段の振幅演算部へカスケード出力する。例外として、ベクトル乗算部４３−ｎは、新たな総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘをキャリア別振幅制限値演算部３３に出力する。
【００８０】
つまり各振幅演算部３２−１〜３２−（ｎ−１）は、自己のキャリアにおけるベクトル乗算結果を総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘに累積加算し、最終の値を求めるまでの過程の値を算出して次段の振幅演算部へ出力するため、振幅演算部３２−ｎから出力される総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘが、全てのキャリアのベースバンドＩＱ信号の合成後の最大レベル予測値を表すことになる。
【００８１】
また、最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎは、加算部４４−１〜４４−ｎから出力された新たな総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘを監視しており、当該ベクトル値が最大となるよう、帯域制限後のベースバンドＩＱ信号の位相を調整するための単位ベクトルを生成し、ベクトル乗算部４３−１〜４３−ｎに出力する。
最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎは具体的に、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘの位相を検出し、ベクトル乗算部４４−１〜４４−ｎでのベクトル乗算結果の位相が検出した位相と等しくなるよう単位ベクトルの位相を調整して単位ベクトルを生成し、ベクトル乗算部４４−１〜４４−ｎに出力する。このような制御を行うことで、フィルタオーバシュート推定部１５´は、各振幅演算部３２−１〜３２−ｎで算出される総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘの中間値を常に最大に保つことできる。
【００８２】
ただし、最初のキャリアｆ１に対応する振幅演算部３２−１は、予め総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘの初期値として０が設定されており、加算部４４−１は当該最大ベクトル値にベースバンドＩＱ信号の複素乗算結果を加算し、次段の振幅演算部３２−２に出力する仕様となっている。加算部４４−１における加算は、（１３）式のように表せる。
【００８３】
【数９】
2004214872.tif 000011
【００８４】
（１３）式より、振幅演算部３２−１から出力される総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘは、ベクトル乗算部４４−１からのベクトル乗算結果Ｖ１＊Ｓ１となる。
最大振幅ベクトル生成部４２−１は、ベクトル乗算結果Ｖ１＊Ｓ１が最大となる位相を特定して固定し、以後同一の位相で単位ベクトルＶ１を生成、出力する仕様としている。このような仕様とすることで、次段以降の振幅演算部は、単位ベクトルＶ１を乗算して位相調整されたキャリアｆ１と一致するよう、単位ベクトルの位相調整を行うことになる。
第２の制限回路において、振幅演算部３２−１は、固定した単位ベクトルの位相情報を他の振幅演算部に出力し、他の振幅演算部は、当該位相情報に基づいて自己で生成する単位ベクトルの位相を決定するような構成としてもよい。
【００８５】
また、振幅演算部３２−１〜３２−ｎの最大振幅ベクトル生成部４２−１〜４２−ｎにおいて、単位ベクトルの初期位相及び位相の更新ステップは任意に設定してもよい。特に、システムの変調方式、多重方式等によりピーク出現条件はあらかじめ予想できるため、単位ベクトルの初期位相及び位相の更新ステップの最適値を予想し、設定することで、位相調整のための演算を簡易にすることができる。
【００８６】
振幅演算部３２−ｎから総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘが出力されると、キャリア別振幅制限値演算部３３は、各キャリアのベースバンドＩＱ信号に対する振幅制限値α１〜αｎを算出し、対応する信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎに出力する。
ここでキャリア別振幅制限値演算部３３における振幅制限値α１〜αｎの算出方法について、図５及び図９を用いて説明する。図９は、フィルタオーバシュート推定部１５´におけるキャリア別振幅制限値演算部３３の処理動作のフローチャートである。
【００８７】
キャリア別振幅制限値演算部３３はまず、振幅演算部３２−ｎから出力された総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘを用いて、当該ベクトル値の振幅値ＭＬｍａｘを算出する（Ｓ２１）。ＭＬｍａｘは、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘの各成分を用いて、（１０）式におけるＳｉをＭＳｍａｘの同相成分に、ＳｑをＭＳｍａｘの直交成分に置き換えることによって算出される。
【００８８】
そしてキャリア別振幅制限値演算部３３は、総キャリア最大ベクトル値ＭＳｍａｘの振幅値ＭＬｍａｘと、送信機の設定制御部から出力された振幅制限設定値とを比較する（Ｓ２２）。比較の結果、振幅制限設定値≧ＭＬｍａｘとなる場合（Ｓ２２のＹｅｓ）には、合成後のマルチキャリア信号は適正なレベル範囲にあるので、振幅制限値α１〜αｎを１．０に設定して（Ｓ２４）、各信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎに出力する（Ｓ２５）。
また、振幅制限設定値＜ＭＬｍａｘとなる場合（Ｓ２２のＮｏ）には、ピーク制限を行う必要がある。この場合、振幅制限値演算部２３は、（１４）式を用いて各キャリアのベースバンドＩＱ信号に対する振幅制限値α１〜αｎを算出し（Ｓ２３）、各信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎに出力する（Ｓ２５）。
【００８９】
【数１０】
2004214872.tif 000012
【００９０】
キャリア別振幅制限値演算部３３は、処理Ｓ２３において、（１４）式によって、キャリアｆ１〜ｆｎに対してピーク制限の要因となる度合だけ重み付けすることで振幅制限値α１〜αｎを算出している。つまり、キャリア別振幅制限値演算部３３は、ピーク制限の大要因となるキャリア、すなわちフィルタオーバシュートが発生するキャリアには大きく振幅制限を行わせるよう、小要因のキャリアには小さく振幅制限を行わせるようにそれぞれ振幅制限値を決定する。
このようにして振幅制限値を決定し、ピーク制限を行うことによって、各キャリアのベースバンドＩＱ信号を合成したマルチキャリア信号のレベル値は、振幅制限設定値と等しくなる。
【００９１】
フィルタオーバシュート推定部１５´から出力された振幅制限値α１〜αｎは、信号振幅制限部１１−１〜１１−ｎにおいて対応するキャリアのベースバンドＩＱ信号との乗算が行われることで、キャリア毎にピーク制限が行われる。各キャリアのベースバンドＩＱ信号は、遅延部１４−１〜１４−ｎにおいてフィルタオーバシュート推定部１５´における振幅制限値α１〜αｎの算出に要する時間だけ遅延されているため、信号振幅制限部１１は対応する振幅制限値α１〜αｎの出力タイミングに同期して各キャリアのベースバンドＩＱ信号のピーク制限を行うことができる。
【００９２】
ピーク制限の行われた各キャリアのベースバンドＩＱ信号は、対応する帯域制限フィルタ１２−１〜１２−ｎに出力され、帯域制限処理が行われ、Ｄ／Ａコンバータ１３−１〜１３−ｎによってディジタル信号からアナログ信号に変換される。アナログ変換後のベースバンドＩＱ信号は、送信機の直交変調器に出力されて直交変調が行われ、さらに各キャリアのベースバンド信号を合成し、マルチキャリア信号を生成する。
合成後のマルチキャリア信号は、送信アンプによって増幅された後、無線信号として放出される。以上が第２の制限回路の動作である。
【００９３】
既述したように、第２の制限回路は、ピーク制限に用いられる振幅制限値α１〜αｎを、各キャリアのベースバンドＩＱ信号のレベルに応じた重み付けによって算出し、振幅制限値α１〜αｎを用いて各キャリアのベースバンドＩＱ信号に対しマルチキャリア信号のレベルを考慮したピーク制限を行うため、キャリア単位で発生するフィルタオーバシュートに対してピーク制限をかけることができ、マルチキャリア信号のレベルを振幅制限設定値より低く保ち、また各キャリアのレベルに応じたピーク制限を行うことができ、マルチキャリア信号の品質の劣化を防止することができる。
【００９４】
以上説明したように、本発明の実施の形態のピーク制限回路によれば、送信信号に対する帯域制限フィルタの帯域制限処理を再現し、帯域制限処理結果に基づいて当該帯域制限フィルタで発生するフィルタオーバシュートのレベルを予測し、予測したレベルと送信信号の振幅制限設定値とを比較して、比較結果に基づいて送信信号のレベルが振幅制限設定値を越えないように調整する振幅制限値を算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、フィルタオーバシュート推定部から出力された振幅制限値を送信信号に乗算して送信信号のピーク制限を行う信号振幅制限部を設けたことにより、帯域制限フィルタで発生するフィルタオーバシュートに対応して送信信号のピーク制限を行い、且つ送信信号の品質の劣化を防止できる効果がある。
【００９５】
また、送信信号がマルチキャリア信号である場合、各キャリアに対応した帯域制限フィルタにおける帯域制限処理を行い、全てのキャリアの帯域制限処理結果について位相が一致するよう位相調整をして合成し、合成結果からマルチキャリア信号の最大レベルを予測し、予測したレベルとマルチキャリア信号とを比較し、比較結果及び各キャリアの振幅値に基づいて、当該振幅値に応じた重み付けによってマルチキャリア信号のレベルが振幅制限設定値を越えないように各キャリアのレベルを調整する振幅制限値をキャリア毎に算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、フィルタオーバシュート推定部から出力された振幅制限値を各キャリアに乗算してマルチキャリア信号のピーク制限を行う信号振幅制限部を設けたことにより、キャリア単位で発生するフィルタオーバシュートに対応してマルチキャリア信号のピーク制限を行い、且つマルチキャリア信号の品質の劣化を防止できる効果がある。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば、ピーク制限回路において、無線通信における送信信号の帯域制限を行う帯域制限フィルタで発生するフィルタオーバシュートのレベルを、送信信号に対して帯域制限フィルタの帯域制限と同一の演算処理によって帯域制限処理結果を算出することで予測し、予測したレベルと予め設定されたピーク設定値とを比較し、予測したレベルがピーク設定値よりも大きい場合には、送信信号のレベルを減衰させるよう調整する振幅制限値を算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、送信信号に振幅制限値を乗算し、送信信号のピーク制限を行う信号ピーク制限部とを備えたピーク制限回路としているので、フィルタオーバシュートに対応して送信信号のピーク制限を行い、且つ送信信号の品質の劣化を防止できる効果がある。
【００９７】
また、本発明によれば、ピーク制限回路において、無線通信の各キャリアに対応する帯域制限フィルタの帯域制限処理と同一の演算処理を前記各キャリアに行って帯域制限処理結果を算出し、処理結果の位相を合わせて合成してマルチキャリア信号の最大レベルを予測し、予測したレベルと予め設定されたピーク設定値とを比較し、予測したレベルがピーク設定値よりも大きい場合には、各キャリアのレベル値に基づいて各キャリアのレベルを減衰させるよう調整する振幅制限値をキャリア毎に算出して出力するフィルタオーバシュート推定部と、各キャリアの振幅制限値を対応するキャリアに乗算し、各キャリアのピーク制限を行う信号ピーク制限部とを備えたピーク制限回路としているので、キャリア単位で発生するフィルタオーバシュートに対応してマルチキャリア信号のピーク制限を行い、且つマルチキャリア信号の品質の劣化を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るピーク制限回路の構成ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るピーク制限回路におけるフィルタオーバシュート推定部１５の構成ブロック図である。
【図３】フィルタオーバシュート推定部１５における各種データの格納状況を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るピーク制限回路の構成ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るピーク制限回路におけるフィルタオーバシュート推定部１５´の構成ブロック図である。
【図６】従来の一般的なピーク制限回路の構成ブロック図である。
【図７】従来の一般的なピーク制限回路及び本発明のピーク制限回路における信号レベル制限の効果を示した信号ダイアグラムである。
【図８】フィルタオーバシュート推定部１５における振幅制限値演算部２３の処理動作のフローチャートである。
【図９】フィルタオーバシュート推定部１５´におけるキャリア別振幅制限値演算部３３の処理動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１１，５１…信号振幅制限部、  １２，５２，３１…帯域制限フィルタ、  １３，５３…Ｄ／Ａコンバータ、  １４…遅延部、  １５，１５´…フィルタオーバシュート推定部、  ２１…入力信号レジスタ、  ２２…乗算部、  ２３…振幅制限値演算部、  ２４…乗算結果記憶部、  ３２…振幅演算部、  ３３…キャリア別振幅制限値演算部、  ４１…キャリア別振幅演算部、  ４２…最大振幅ベクトル生成部、  ４３…ベクトル乗算部、  ４４…加算部
【図１】
2004214872.tif 000013
【図２】
2004214872.tif 000014
【図３】
2004214872.tif 000015
【図４】
2004214872.tif 000016
【図５】
2004214872.tif 000017
【図６】
2004214872.tif 000018
【図７】
2004214872.tif 000019
【図８】
2004214872.tif 000020
【図９】
2004214872.tif 000021