(57)【要約】【課題】送信対象となる信号を送信する送信機で、送信対象となる信号のピークのレベルを抑圧することを効果的に行う。【解決手段】ピークファクタ生成手段３１〜３５が送信対象となる信号のピークを判定するために送信対象信号レベル閾値と送信対象となる信号のピークのレベルとの比に応じたピークファクタを生成し、ピーク抑圧係数生成手段３６、３７がピークファクタ生成手段により生成されるピークファクタを所定の窓関数により重み付けした結果をピーク抑圧係数として生成し、送信対象信号レベル抑圧手段２５、２６がピーク抑圧係数生成手段により生成されるピーク抑圧係数により送信対象となる信号のレベルを抑圧する。【選択図】      図１
2005020505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信対象となる信号を送信する送信機において、
送信対象となる信号のピークを判定するために、送信対象信号レベル閾値と送信対象となる信号のピークのレベルとの比に応じたピークファクタを生成するピークファクタ生成手段と、
ピークファクタ生成手段により生成されるピークファクタを所定の窓関数により重み付けした結果をピーク抑圧係数として生成するピーク抑圧係数生成手段と、
ピーク抑圧係数生成手段により生成されるピーク抑圧係数により送信対象となる信号のレベルを抑圧する送信対象信号レベル抑圧手段と、
を備えたことを特徴とする送信機。
【請求項２】
請求項１に記載の送信機において、
ピークファクタ生成手段は、送信対象となる信号のレベルを検出する送信対象信号レベル検出手段と、送信対象となる信号のレベルの平均値を検出する送信対象信号レベル平均値検出手段と、送信対象信号レベル平均値検出手段による検出結果に基づいて送信対象信号レベル閾値を生成する送信対象信号レベル閾値生成手段と、送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値と送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルとの比に応じたピークファクタを設定するピークファクタ設定手段を有して構成され、
ピーク抑圧係数生成手段は、ピークファクタ生成手段のピークファクタ設定手段により設定されるピークファクタを所定の窓関数により重み付けした結果をピーク抑圧係数として生成し、
送信対象信号レベル抑圧手段は、送信対象となる信号とピーク抑圧係数生成手段により生成されるピーク抑圧係数とを乗算して、送信対象となる信号のレベルを抑圧する、
ことを特徴とする送信機。
【請求項３】
請求項２に記載の送信機において、
信号のレベルとして電力のレベルが用いられる場合に、
ｔが時刻を表すとして、
ピークファクタ生成手段は、送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）と送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒとの大小を比較する送信対象信号レベル閾値大小比較手段を有して構成され、
ピークファクタ生成手段の送信対象信号レベル閾値生成手段は、送信対象信号レベル平均値検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）の平均値Ｐａｖｇに所定の値を演算した結果を送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒとして生成し、
ピークファクタ生成手段のピークファクタ設定手段は、送信対象信号レベル閾値大小比較手段による比較結果に基づいて、送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）が送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒと比べて大きい場合には、ｓｑｒｔ｛Ｔｈｒ／Ｐｉｎｔ（ｔ）｝の値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として設定し、送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）が送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒ以下である場合には、１値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として設定し、
ピーク抑圧係数生成手段は、Ｍが窓関数を規定する所定値であるとして、ｓが（−Ｍ／２）から（＋Ｍ／２）の区間で値を取る窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を用いて、［１−Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）・｛１−Ｇａｉｎ（ｔ）｝］の値をピーク抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）として生成する、
ことを特徴とする送信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信対象となる信号を送信する送信機に関し、特に、送信対象となる信号のピークのレベルを抑圧することを効果的に行う送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
送信機では、送信対象となる信号を送信することが行われる。
例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用した信号送信などでは、送信対象となる信号のレベルが変動する場合があり、送信対象となる信号のレベルがピークのレベルとなるようなところにおいて当該ピークのレベルを抑圧することが必要となる。
【０００３】
一例として、従来では、リミッタ回路付きキャリア合成送信回路において、全てのキャリアを多重化した信号の瞬時電力と平均電力との比率を瞬時ピークファクタとして、当該瞬時ピークファクタと基準値とを比較してクリッピングの必要程度に適合したリミット係数を求め、当該リミット係数を用いて電力増幅部による増幅の前における各キャリアが送信する瞬時電力のそれぞれに必要なクリッピングを与えることが行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４４０５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信機では、例えば、送信対象となる信号のピークのレベルを抑圧すると、帯域外漏洩電力が増大してしまうといった不具合があった。また、例えば、送信対象となる信号のピークのレベルを抑圧した後に、再び送信対象となる信号を帯域制限すると、当該ピークレベルの抑圧効果が損なわれてしまうといった不具合があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、送信対象となる信号を送信するに際して、送信対象となる信号のピークのレベルを抑圧することを効果的に行うことができる送信機を提供することを目的とする。
更に具体的には、本発明は、ピークレベルの抑圧と帯域外漏洩電力の低減との両方の効果を得ることができる送信機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る送信機では、送信対象となる信号を送信するに際して、次のような処理を行う。
すなわち、ピークファクタ生成手段が、送信対象となる信号のピークを判定するために、送信対象信号レベル閾値（送信対象となる信号のピークを判定するための送信対象信号レベル閾値）と送信対象となる信号のピークのレベルとの比に応じたピークファクタを生成する。ピーク抑圧係数生成手段が、ピークファクタ生成手段により生成されるピークファクタを所定の窓関数により重み付けした結果をピーク抑圧係数として生成する。送信対象信号レベル抑圧手段が、ピーク抑圧係数生成手段により生成されるピーク抑圧係数により、送信対象となる信号のレベルを抑圧する。
【０００８】
従って、ピークファクタが窓関数により重み付けされることにより、当該ピークファクタが帯域制限されて、当該帯域制限されたピークファクタがピーク抑圧係数として用いられて送信対象となる信号のピーク及びその周辺のレベルが抑圧されるため、例えば、従来と比べて、ピークレベルの抑圧を効果的に行うことができ、具体的には、ピークレベルの抑圧と帯域外漏洩電力の低減との両方の効果を得ることができる。
【０００９】
ここで、送信対象となる信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、送信としては、無線による送信が用いられてもよく、有線による送信が用いられてもよい。
また、送信対象となる信号のピークとしては、比較的にレベルが大きい種々な信号部分が用いられてもよく、例えば、送信対象信号レベル閾値と比べて大きなレベルの信号部分をピークとみなすような態様を用いることが可能である。
【００１０】
また、送信対象信号レベル閾値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、レベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば、電力のレベルや、振幅のレベルなどを用いることができる。
また、送信対象信号レベル閾値と送信対象となる信号のピークのレベルとの比に応じたピークファクタとしては、種々な値が用いられてもよく、例えば、当該比の平方根の値や、当該比の値を用いることができる。
【００１１】
また、所定の窓関数としては、種々な関数が用いられてもよい。
一例として、ピーク抑圧係数が小さいほど信号レベルの抑圧効果が大きいような場合には、送信対象となる信号のピークの時刻位置で最小となり当該時刻位置から離れるほど大きくなるような値を取る関数を窓関数として用いることができる。
他の例として、ピーク抑圧係数が大きいほど信号レベルの抑圧効果が大きいような場合には、送信対象となる信号のピークの時刻位置で最大となり当該時刻位置から離れるほど小さくなるような値を取る関数を窓関数として用いることができる。
【００１２】
なお、例えば、数値を用いるなどして関数を用いない方式で、窓関数により重み付けを行うのと実質的に同様な処理を行うものについては、本発明に包含される。
また、ピーク抑圧係数としては、種々な値が用いられてもよい。
また、送信対象となる信号のピークのレベルを抑圧する程度としては、種々な程度が用いられてもよく、例えば、実用上で有効な程度にピークレベルを低減することができればよい。
【００１３】
本発明に係る送信機では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、ピークファクタ生成手段では、送信対象信号レベル検出手段が送信対象となる信号のレベルを検出し、送信対象信号レベル平均値検出手段が送信対象となる信号のレベルの平均値を検出し、また、送信対象信号レベル閾値生成手段が、送信対象信号レベル平均値検出手段による検出結果に基づいて、送信対象信号レベル閾値を生成する。そして、ピークファクタ生成手段では、ピークファクタ設定手段が、送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値と送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルとの比に応じたピークファクタを設定する。
【００１４】
また、ピーク抑圧係数生成手段では、ピークファクタ生成手段のピークファクタ設定手段により設定されるピークファクタを所定の窓関数により重み付けした結果をピーク抑圧係数として生成する。
また、送信対象信号レベル抑圧手段では、送信対象となる信号とピーク抑圧係数生成手段により生成されるピーク抑圧係数とを乗算して、これにより、送信対象となる信号のレベルを抑圧する。
【００１５】
ここで、送信対象となる信号のレベルの平均値としては、種々な平均値が用いられてもよく、例えば、時間的な平均値を用いることができ、例えば、時間的に異なる複数の信号のレベルを総和した結果或いは当該総和結果を総和した数などで除算した結果などを用いることができる。
【００１６】
また、本発明に係る送信機では、一構成例として、次のような構成とした。
なお、信号のレベルとして電力のレベルを用いて例示する。また、ｔは時刻を表す。
すなわち、ピークファクタ生成手段では、送信対象信号レベル閾値大小比較手段が、送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）と送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒとの大小を比較する。
また、ピークファクタ生成手段の送信対象信号レベル閾値生成手段は、送信対象信号レベル平均値検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）の平均値Ｐａｖｇに所定の値を演算した結果を送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒとして生成する。
【００１７】
また、ピークファクタ生成手段のピークファクタ設定手段は、送信対象信号レベル閾値大小比較手段による比較結果に基づいて、送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）が送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒと比べて大きい場合（つまり、Ｐｉｎｔ（ｔ）＞Ｔｈｒである場合）には、ｓｑｒｔ｛Ｔｈｒ／Ｐｉｎｔ（ｔ）｝の値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として設定し、送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）が送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒ以下である場合（つまり、Ｐｉｎｔ（ｔ）≦Ｔｈｒである場合）には、１値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として設定する。なお、ｓｑｒｔは平方根を表す。
【００１８】
また、ピーク抑圧係数生成手段は、ｓが（−Ｍ／２）から（＋Ｍ／２）の区間で値を取る窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を用いて、［１−Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）・｛１−Ｇａｉｎ（ｔ）｝］の値をピーク抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）として生成する。なお、Ｍは、窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を規定する所定値である。
【００１９】
ここで、送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒとしては、例えば、送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）の平均値Ｐａｖｇに所定の値を乗算した結果や、送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）の平均値Ｐａｖｇに所定の値を加算した結果を用いることができる。
また、窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を規定する所定値Ｍとしては、種々な値が用いられてもよい。
【００２０】
なお、送信対象信号レベル検出手段により検出される送信対象となる信号のレベルＰｉｎｔ（ｔ）と送信対象信号レベル閾値生成手段により生成される送信対象信号レベル閾値Ｔｈｒとが等しい場合（つまり、Ｐｉｎｔ（ｔ）＝Ｔｈｒである場合）については、例えば、ｓｑｒｔ｛Ｔｈｒ／Ｐｉｎｔ（ｔ）｝の値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として設定するような構成を用いることも可能であるが、この場合には、Ｇａｉｎ（ｔ）＝１となるため、実質的には上記の構成と同様であり、本発明に包含される。
【００２１】
また、上記では、信号のレベルとして電力のレベルを用いた場合の一例を示したが、実質的に同様な処理が行われるものであれば、例えば、信号のレベルとして振幅などの他のレベルが用いられるものや、異なる数式が用いられるものについても、本発明に包含される。
【００２２】
また、送信対象となる信号のピークが近い信号位置（近い時刻位置）に複数存在して、或るピークに起因して生成されるピーク抑圧係数と他のピークに起因して生成されるピーク抑圧係数が同一の信号位置（同一の時刻位置）に重なったような場合には、種々な態様が用いられてもよく、例えば、当該同一の信号位置において、重なった複数のピーク抑圧係数の平均値により信号レベルの抑圧を行う態様や、重なった複数のピーク抑圧係数のうちの任意の１つにより信号レベルの抑圧を行う態様や、レベルが最大となるピークに起因して生成されるピーク抑圧係数により信号レベルの抑圧を行う態様や、レベルが最小となるピークに起因して生成されるピーク抑圧係数により信号レベルの抑圧を行う態様や、重なった複数のピーク抑圧係数の総和により信号レベルの抑圧を行う態様などを用いることが可能である。
【００２３】
以下で、更に、本発明に係る構成例を示す。
本発明に係る送信機では、一構成例として、ピーク抑圧係数生成手段は、所定の窓関数として、三角関数を含んで構成される関数を用いる。
ここで、三角関数としては、正弦関数（ｓｉｎ）や、余弦関数（ｃｏｓ）などを用いることができる。
【００２４】
本発明に係る送信機では、一構成例として、送信対象となる信号は、デジタル直交変調により得られるＩ信号及びＱ信号である。また、送信対象信号レベル抑圧手段は、Ｉ信号及びＱ信号のそれぞれについて、送信対象となる信号のレベルを抑圧する。
ここで、直交変調の方式としては、種々な方式が用いられてもよい。
【００２５】
なお、本発明により送信対象となる信号のレベル（ピークのレベル）を抑圧する処理は、例えば、変調処理の後に行われてもよく、或いは、変調処理の間で行われてもよい。変調処理の間で信号レベルの抑制を行う一例としては、変調に関する第１の処理を行う第１の変調処理手段と、変調に関する第２の処理を行う第２の変調処理手段を備え、第１の変調処理手段による第１の処理結果に対して信号レベルの抑圧を行い、当該信号レベルの抑圧の結果に対して第２の変調処理手段により第２の処理を行うような構成を用いることができる。
ここで、変調に関する第１の処理や、変調に関する第２の処理としては、それぞれ、種々な処理が用いられてもよく、例えば、変調を行う処理や、変調に伴う他の処理を用いることができる。
【００２６】
本発明に係る送信機は、一構成例として、送信対象信号レベル抑圧手段により信号レベルが抑圧された送信対象となる信号を増幅する増幅器を備えた送信増幅器（送信増幅装置）として構成される。
ここで、このような送信増幅器は、例えば、送信機の機能と、増幅器の機能を有する。
なお、増幅器としては、種々なものが用いられてもよい。
【００２７】
本発明に係る送信機では、一構成例として、送信対象となる信号として、複数のキャリア信号を含むマルチキャリア信号が用いられる。
ここで、複数のキャリア信号の数としては、種々な数が用いられてもよい。
なお、このようなマルチキャリア信号では、特に、複数のキャリア信号の全体としてのレベルが通信状況などに応じて変動し易く、本発明が有効である。
【００２８】
本発明に係る送信機は、一構成例として、移動体通信システムや、移動体通信システムの基地局装置や中継局装置などに設けられる。
ここで、移動体通信システムとしては、例えば、携帯電話システムや、簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの種々なものが用いられてもよい。
【００２９】
本発明に係る送信機は、一構成例として、ＣＤＭＡ方式を採用した無線通信システムに設けられる。
ここで、ＣＤＭＡ方式としては、例えば、Ｗ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ）−ＣＤＭＡ方式などの種々な方式が用いられてもよい。
また、本発明に係る送信機は、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）などの変調方式に対応することも可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
本実施例では、ＣＤＭＡ方式を採用する無線通信システムの基地局装置などに設けられる送信装置に本発明を適用した場合を示す。このような送信装置では、一般に、増幅器により大電力の信号増幅を行う。
なお、ピークレベルの抑圧量が制限される場合もあり得るが、例えば、ＯＦＤＭなどの変調方式に本発明を適用することも可能である。
【００３１】
本発明の第１実施例に係る送信機を説明する。
図１には、本例の送信機１の構成例を示してある。
本例の送信機１には、複数であるＮ個のキャリア１〜Ｎに対応して、Ｎ個の符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮが接続されている。また、各符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮには、それぞれのキャリア１〜Ｎ毎に、複数である（ｎ＋１）個の送信データが入力される。
【００３２】
本例の送信機１には、デジタル変調部１１と、ピーク電力抑圧部１２と、周波数変換部１３が備えられている。
デジタル変調部１１には、Ｎ個のキャリア１〜Ｎに対応してＮ個の波形整形フィルタＣ１〜ＣＮとＮ個のデジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮが備えられており、Ｉ相の成分（Ｉ成分）及びＱ相の成分（Ｑ成分）に対応して２個の加算器２１、２２が備えられている。
ピーク電力抑圧部１２には、Ｉ成分及びＱ成分に対応して２個の遅延部２３、２４と２個の乗算器２５、２６が備えられており、また、ピーク電力抑圧係数演算部１４が備えられている。
【００３３】
ピーク電力抑圧係数演算部１４には、瞬時電力演算部３１と、平均電力演算部３２と、閾値生成部３３と、比較部３４と、除算部３５と、窓関数生成部３６と、リミッタ係数演算部３７が備えられている。
周波数変換部２９には、Ｉ成分及びＱ成分に対応して２個のＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換器２７、２８が備えられており、また、アナログ直交変調部２９が備えられている。
【００３４】
ここで、各符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮは、入力されるそれぞれの送信データＤ（０）〜Ｄ（ｎ）に符号多重信号系列を乗算して拡散変調を行い、各キャリア１〜Ｎ毎に（ｎ＋１）個の拡散変調信号を合成し、当該合成結果のＩ成分ＤＩ及びＱ成分ＤＱを送信機１の各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮへ出力する。なお、符号多重信号系列としては、例えば、拡散符号が用いられる。
【００３５】
本例の送信機１により行われる動作の一例を示す。
なお、ｔはサンプリングの時刻を表す。
各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮは、Ｉ成分及びＱ成分のそれぞれについて、各符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮにより拡散変調及び合成された各キャリア１〜Ｎを入力し、当該入力信号の占有帯域が予め設定された値に収まるようにスペクトル整形を行い、当該スペクトル整形結果のＩ成分及びＱ成分を各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮへ出力する。
【００３６】
各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮは、各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮから入力される各キャリア１〜Ｎ毎の信号をデジタル直交変調し、当該デジタル直交変調結果のＩ成分を一方の加算器２１へ出力し、当該デジタル直交変調結果のＱ成分を他方の加算器２２へ出力する。
【００３７】
一方の加算器２１は、Ｉ成分について、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮから入力されるデジタル直交変調結果を加算（合成）し、当該加算結果の信号ＡＩ（ｔ）を一方の遅延部２３及び瞬時電力演算部３１へ出力する。
他方の加算器２２は、Ｑ成分について、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮから入力されるデジタル直交変調結果を加算（合成）し、当該加算結果の信号ＡＱ（ｔ）を他方の遅延部２４及び瞬時電力演算部３１へ出力する。
【００３８】
瞬時電力演算部３１は、２個の加算器２１、２２から入力される加算結果信号のＩ成分ＡＩ（ｔ）及びＱ成分ＡＱ（ｔ）に基づいて、当該加算結果信号の瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）を算出し、当該算出結果を平均電力演算部３２、比較部３４及び除算部３５へ出力する。ここで、一例として、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）は、式１のように表される。
【００３９】
【数１】
2005020505.tif 000003
【００４０】
平均電力演算部３２は、瞬時電力演算部３１により算出された瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）に基づいて、上記した加算結果信号の平均電力Ｐａｖｇを演算し、当該演算結果を閾値生成部３３へ出力する。ここで、一例として、平均電力Ｐａｖｇは、式２のように表される。なお、Ｔは、平均化を行う信号の数を表しており、種々な数が用いられてもよい。
【００４１】
【数２】
2005020505.tif 000004
【００４２】
閾値生成部３３は、平均電力演算部３２から入力される平均電力Ｐａｖｇに基づいて、ピーク抑圧を行うための閾値電力Ｔｈｒを設定し、当該設定結果を比較部３４及び除算部３５へ出力する。ここで、一例として、（平均電力Ｐａｖｇ＋６ｄＢ）を閾値電力Ｔｈｒとして設定する場合、閾値電力Ｔｈｒは式３のように表される。
【００４３】
【数３】
2005020505.tif 000005
【００４４】
比較部３４は、閾値生成部３３から入力される閾値電力Ｔｈｒのレベルと、瞬時電力演算部３１から入力される瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）のレベルとを比較し、当該比較結果を除算部３５及び窓関数生成部３６へ出力する。ここで、本例では、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒを超える部分を上記した加算結果信号のピーク部分として検出する。
【００４５】
除算部３５は、比較部３４からの入力に基づいて、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒを超えて比較部３４によりピークが検出された場合には、閾値電力Ｔｈｒと瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）との除算を行って、所定のピークファクタＧａｉｎ（ｔ）を算出し、当該算出結果をリミッタ演算部３７へ出力する。
また、除算部３５は、比較部３４からの入力に基づいて、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒ以下であり比較部３４によりピークが非検出であった（つまり、検出されなかった）場合には、１の値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として設定し、当該設定結果をリミッタ演算部３７へ出力する。
【００４６】
ここで、一例として、ピークファクタＧａｉｎ（ｔ）は、式４のように表される。
なお、本例では、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）や閾値電力Ｔｈｒが電力のディメンジョンで表されているため、電圧領域でピークレベルの抑圧を行うために、平方根（ｓｑｒｔ）の演算を行っている。
【００４７】
【数４】
2005020505.tif 000006
【００４８】
窓関数生成部３６は、比較部３４からの入力に基づいて、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒを超えて比較部３４によりピークが検出された場合には、所定の窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を生成して、当該生成結果をリミッタ係数演算部３７へ出力する。なお、窓関数生成部３６は、他の場合（つまり、ピークが非検出であった場合）には、例えば、１の値をリミッタ係数演算部３７へ出力する。
【００４９】
ここで、一例として、ハミング窓が用いられる場合には、窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）の一例は式５のように表される。
なお、Ｍは、サンプル数を表しており、例えば、２以上の整数を表す。
一般に、サンプル数Ｍが大きくなると、窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）の帯域は狭くなる。また、サンプル数Ｍは、例えば、送信スペクトルの規格帯域幅に応じて最適化して設定される。
【００５０】
【数５】
2005020505.tif 000007
【００５１】
ここで、ｓは、時刻（ｔ−Ｍ／２）から時刻（ｔ＋Ｍ／２）の区間に対応して、（−Ｍ／２）から（＋Ｍ／２）の区間で値を取る（［−Ｍ／２≦ｓ≦＋Ｍ／２］）。これにより、ピークが存在する１つの時刻ｔについて、例えば、Ｍ個（或いは、（Ｍ＋１）個）のピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）が生成される。
【００５２】
リミッタ係数演算部３７は、例えばピークが存在する時刻ｔを中心とした時刻（ｔ−Ｍ／２）から時刻（ｔ＋Ｍ／２）の区間において、除算部３５から入力されるピークファクタＧａｉｎ（ｔ）に対して窓関数生成部３６から入力される窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）により重みを与え、当該重みを与えた結果をピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）として２個の乗算器２５、２６へ出力する。ここで、一例として、ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）は、式６のように表される。
【００５３】
【数６】
2005020505.tif 000008
【００５４】
このように、ピーク電力抑圧係数演算部１４では、上記した加算結果信号の瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）に対して、必要なピークレベル抑圧を実現するためのピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）を設定する。
なお、本例では、三角関数を含む窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を用いたが、例えば、三角関数を含まない窓関数が用いられてもよい。
【００５５】
基本的に、窓関数の目的は、ピークレベル抑圧を行う際に発生するスペクトルの拡大を防止するために、ピークレベル抑圧信号自体を帯域制限することである。例えば、単純な矩形窓を用いる場合には、スペクトルの拡大を抑えるためには、より長時間の窓幅が必要になる。窓関数については、従来から種々な検討が為されており、一般に知られているため、本明細書では、詳しい説明は割愛する。
【００５６】
各遅延部２３、２４は、ピーク電力抑圧係数演算部１４によりピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）が算出される処理に要する時間に対応して、各加算器２１、２２から入力される加算結果信号ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）の遅延を調整し、当該遅延調整した信号を各乗算器２５、２６へ出力する。
【００５７】
各乗算器２５、２６は、各遅延部２３、２４から入力される加算結果信号ＡＩ（ｔ＋ｓ）、ＡＱ（ｔ＋ｓ）とリミッタ係数演算部３７から入力されるピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）とを乗算して、これによりピーク及びその周辺の信号レベルを抑圧し、当該乗算結果Ａ’Ｉ（ｔ＋ｓ）、Ａ’Ｑ（ｔ＋ｓ）を各Ｄ／Ａ変換器２７、２８へ出力する。ここで、当該乗算結果Ａ’Ｉ（ｔ＋ｓ）、Ａ’Ｑ（ｔ＋ｓ）は、式７のように表される。
【００５８】
【数７】
2005020505.tif 000009
【００５９】
各Ｄ／Ａ変換器２７、２８は、各乗算器２５、２６から入力されるデジタル信号をアナログ信号へ変換し、当該Ｄ／Ａ変換結果をアナログ直交変調部２９へ出力する。
アナログ直交変調部２９は、２個のＤ／Ａ変換器２７、２８から入力されるＩ成分及びＱ成分から成るアナログ信号をアナログ直交変調して、これにより当該信号を無線周波数帯の信号へ変換して出力する。
【００６０】
ここで、図２には、本例におけるピーク電力抑圧の様子の一例を示してある。
具体的には、時刻（サンプリング時間ｔ）に対する瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）、平均電力Ｐａｖｇ（ｔ）、閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）及びピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）の一例を示してあり、また、周波数ｆに対するピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）の一例を示してある。
【００６１】
同図に示されるように、本例では、ピークが検出されているときには、ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）は下に凸なグラフとなる。
また、本例では、ピークが検出されていないときには、ピークファクタＧａｉｎ（ｔ）は１となり、ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）は１となる。
【００６２】
上述のように、ピーク電力抑圧部１２では、上記したＩ成分及びＱ成分の加算結果信号に含まれる突出したピーク信号部分のレベルと当該ピークの周辺の信号部分のレベルが抑圧される。
このように、本例では、閾値電力Ｔｈｒを超えたピークの信号部分のみではなく、当該ピークの周辺の信号部分についてもゲイン制御が行われる。
【００６３】
以上のように、本例の送信機１では、例えば複数又は単数のキャリア周波数を用いて送信を行うに際して、送信対象となるデジタル変調結果ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）の瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）と平均電力Ｐａｖｇに基づく閾値電力Ｔｈｒとの比率の平方根値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として算出し、当該ピークファクタＧａｉｎ（ｔ）に対して窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）により重みを持たせてピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）を算出し、当該ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ＋ｓ）により前記したデジタル変調結果ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）のピークの電圧レベル及び当該ピークの周辺の電圧レベルをレベル制御することが行われる。
【００６４】
従って、本例の送信機１では、例えば従来と比べて、ピーク電力の低減と帯域外漏洩電力の制限との両立が可能となり、効果的にピーク電力を低減することができる。
また、本例の送信機１では、例えば従来と比べて、回路規模の低減や、窓関数のメモリ容量の低減を実現することが可能である。
【００６５】
なお、本例のようなピーク電力抑圧の処理は非線形処理であるため、線形変調方式を用いたシステムに影響を与え得る。このため、ピーク電力を低減させて増幅器の電力効率を上昇させることと、通信品質の劣化とは、トレードオフの関係にある。こうしたことから、本例のようなピーク電力抑圧の処理に用いられる具体的な数値としては、例えば、本発明を採用するシステムオペレータなどに依存して種々に決定されればよい。
【００６６】
ここで、本例の送信機１により得られる効果の具体例を示す。
図３には、１キャリア送信時において、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式を採用した送信機から出力される信号の周波数特性の一例を示してあり、（ａ）図９や図１１に示されるような比較例に係る送信機等１４１、１８１に関する特性例と、（ｂ）図１や図５や図６や図７に示されるような本提案に係る送信機等１、４１、８１に関する特性例と、（ｃ）ピーク電力を抑圧する機能を有さない送信機等に関する特性例を示してある。なお、図３のグラフの横軸は規格化周波数を示しており、縦軸は送信レベル［ｄＢｍ］を示している。
【００６７】
また、図３では、３２コードでの多重時における１キャリア信号の２５６０サンプル分のデータを送信する時における周波数特性の例を示してある。また、図３では、閾値電力Ｔｈｒとして（平均電力＋８ｄＢ）の値を設定した場合の例を示してある。
図３に示されるように、（ａ）比較例に係る送信機等１４１、１８１では隣接漏洩電力が増大しているが、（ｂ）本提案に係る送信機等１、４１、８１では、窓関数の重みが与えられたピーク電力抑圧係数が用いられているため、当該ピーク電力抑圧係数に帯域制限が施されて、隣接漏洩電力を比較的小さいレベルに抑えることが可能である。
【００６８】
図４には、１キャリア送信時において、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式を採用した送信機から出力される信号の相補累積分布関数（ＣＣＤＦ）の一例を示してあり、（ａ）図９や図１１に示されるような比較例に係る送信機等１４１、１８１に関する特性例と、（ｂ）図１や図５や図６や図７に示されるような本提案に係る送信機等１、４１、８１に関する特性例と、（ｃ）ピーク電力を抑圧する機能を有さない送信機等に関する特性例を示してある。なお、図４のグラフの横軸は平均電力を超えた分の電力［ｄＢ］を示しており、縦軸は累積的な確率［％］を示している。
【００６９】
また、図４では、３２コードでの多重時における１キャリア信号の２５６０サンプル分のデータを送信する時における相補累積分布関数（ＣＣＤＦ）の例を示してある。また、図４では、閾値電力Ｔｈｒとして（平均電力＋８ｄＢ）の値を設定した場合の例を示してある。
図４に示されるように、（ｂ）本提案に係る送信機等１、４１、８１では、（ａ）比較例に係る送信機等１４１、１８１と同様に、ピーク電力が抑圧されている。
【００７０】
また、本例の送信機１により帯域外漏洩電力が制限される理由について説明する。
すなわち、ピーク電力の抑圧は、帯域制限された変調部からの出力信号とピーク電力抑圧係数との乗算（変調）により、実行される。例えば、比較例に係る図１０に示されるように、パルス信号であるピーク電力抑圧係数Ｇａｉｎ（ｔ）は、周波数軸上で見ると全ての帯域に広がったスペクトルとなり、そして、このようなピーク電力抑圧係数Ｇａｉｎ（ｔ）の信号を変調部からの出力信号と乗算（変調）する構成では、帯域制限されたスペクトルを劣化させてしまう。これに対して、本提案に係る上記図２に示されるように、余弦関数などから構成される窓関数を用いてパルス信号の帯域制限を行って生成されるピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）の信号を変調部１１からの出力信号と乗算（変調）する構成では、スペクトルの広がりを抑えることが可能となり、帯域外漏洩電力を抑えることができる。
【００７１】
なお、本例の送信機１では、瞬時電力演算部３１の機能により送信対象信号レベル検出手段が構成されており、平均電力演算部３２の機能により送信対象信号レベル平均値検出手段が構成されており、閾値生成部３３の機能により送信対象信号レベル閾値生成手段が構成されており、比較部３３の機能により送信対象信号レベル閾値大小比較手段が構成されており、除算部３５の機能によりピークファクタ設定手段が構成されており、これらの手段によりピークファクタ生成手段が構成されている。
また、本例の送信機１では、窓関数生成部３６の機能やリミッタ係数演算部３７の機能によりピーク抑圧係数生成手段が構成されており、乗算器２５、２６の機能により送信対象信号レベル抑圧手段が構成されている。
【００７２】
本発明の第２実施例に係る送信増幅器を説明する。
図５には、本例の送信増幅器４１の構成例を示してある。
本例の送信増幅器４１の構成や動作は、周波数変換部１３の後段に電力増幅部４２が備えられている点を除いては、上記第１実施例の上記図１に示した送信機１の構成や動作と同様である。また、本例では、上記図１に示したのと同様な構成部分Ｂ１〜ＢＮ、１１〜１４、Ｃ１〜ＣＮ、Ｅ１〜ＥＮ、２１〜２９、３１〜３７については、同一の符号を付して示す。
電力増幅部４２は、周波数変換部１３に備えられたアナログ直交変調部２９から出力される無線周波数信号を入力し、当該入力した信号を増幅して出力する。
【００７３】
以上のように、本例の送信増幅器４１では、例えば複数の通信チャネルから構成されるマルチキャリア信号を送信するに際して、上記第１実施例の上記図１に示した送信機と同様に窓関数を用いて送信対象となる信号のピーク及びその周辺のレベルを抑圧し、その後、電力増幅部４２により送信電力を増幅することが行われる。
従って、本例の送信増幅器４１では、上記第１実施例で述べたのと同様に、ピーク電力の低減と帯域外漏洩電力の制限との両立が可能となり、効果的にピーク電力を低減することができる。
【００７４】
本発明の第３実施例に係る増幅装置を説明する。
図６には、本例の増幅装置の構成例を示してある。
本例の増幅装置には、デジタル変調部５１と、ピーク電力抑圧部５２と、歪補償回路５３と、周波数変換部５４と、増幅器５５が備えられている。
歪補償回路５３には、遅延部６１と、電力検出部６２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）テーブル６３と、複素乗算部６４と、歪成分検出部６５と、制御部６６が備えられている。
周波数変換部５４には、Ｄ／Ａ変換器７１と、ミキサ７２が備えられている。
【００７５】
ここで、本例の増幅装置は、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）方式により歪補償を行う回路（歪補償回路）５３を備えている。
そして、本例の増幅装置は、送信対象となる信号を増幅器５５により増幅するに際して、当該増幅器５５で発生する歪を歪補償回路５３により補償し、また、歪補償回路５３に入力される信号に対してピーク電力抑圧部５２によりピーク電力の抑圧を行う。
【００７６】
なお、プリディストーション方式では、素子が発生する歪の逆特性を有する歪を予め入力信号に加えておくことにより歪補償が行われ、入力信号のプリディストーション処理と素子の非線系性との整合が非常に重要となる。プリディストーション方式では、例えば、素子の飽和電力以上となった場合における歪補償劣化が著しいため、入力信号の処理において信号のピーク電力成分の抑圧処理が非常に有効となる。
【００７７】
また、本例では、ベースバンド信号から入力電力を検出するデジタル方式のプリディストーション方式を用いた場合の例を示すが、例えば、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の入力電力を検出するアナログ方式のプリディストーション方式に適用することも可能である。
【００７８】
本例の増幅装置により行われる動作の一例を示す。
デジタル変調部５１は、例えば上記第１実施例の上記図１に示したデジタル変調部１１と同様な構成を有しており同様な動作を行い、入力される送信対象となる信号に対して、デジタル変調結果の信号をピーク電力抑圧部５２へ出力する。
【００７９】
なお、当該デジタル変調結果の信号は、例えば、Ｉ成分とＱ成分から構成され、以降の処理においても同様である。
また、当該デジタル変調結果の信号は、デジタル信号から構成され、後述するＤ／Ａ変換器７１においてアナログ信号へ変換される。
【００８０】
ピーク電力抑圧部５２は、例えば上記第１実施例の上記図１に示したピーク電力抑圧部１２と同様な構成を有しており同様な動作を行い、デジタル変調部５１からの入力信号に対して、ピーク電力抑圧結果の信号を歪補償回路５３へ出力する。
ここで、本例のピーク電力抑圧部５２は、歪補償回路５により歪補償することができない領域の電力を抑圧し、これにより、増幅器５５の動作点を上げることや、装置の高効率化が図られている。
【００８１】
歪補償回路５３では、ピーク電力抑圧部５２からの出力信号が遅延部６１と電力検出部６２に入力される。
遅延部６１は、入力される信号を遅延させて複素乗算部６４へ出力する。
電力検出部６２は、入力される信号の瞬時電力（包絡線）を演算し、当該演算結果をＲＡＭテーブル６３へ出力する。
【００８２】
ＲＡＭテーブル６３は、振幅や位相の補正量を入力電力と対応させて記憶しており、当該対応を参照して、電力検出部６２から入力される演算結果に応じて、当該演算結果（入力電力）に対応する振幅や位相の補正量を複素乗算部６４へ出力する。これにより、入力電力のレベルに応じて振幅や位相の補正量を制御することができ、動作環境に応じた補正量を制御することができる。
なお、一例として、振幅の補正量（倍率）をＡで表し、位相の補正量をθ（ずれ）で表し、虚数部分をｊで表すと、振幅と位相の両方の補正量は（Ａ×ｅｊθ）で表される。
【００８３】
複素乗算部６４は、遅延部６１から入力される信号とＲＡＭテーブル６３から入力される補正量とを複素乗算し、当該複素乗算結果を周波数変換部５４へ出力する。当該複素乗算では、補正量に応じて入力信号の振幅や位相が変化され、これにより、増幅器５５の非線形特性に対する逆特性の歪を入力信号に与えることが実現される。
【００８４】
歪成分検出部６５は、増幅器５５から出力される増幅信号に含まれる歪成分を復調により検出し、当該歪成分の電力を演算して、当該演算結果を制御部６６へ出力する。当該復調では、例えば、周波数変換して、帯域制限して、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換する処理が行われる。一例として、２つの周波数ｆ０、ｆ１の信号により周波数（２ｆ０−ｆ１）及び周波数（２ｆ１−ｆ０）の３次歪が発生し、歪成分検出部６５は当該３次歪の電力を検出する。
【００８５】
制御部６６は、歪成分検出部６５から入力される歪成分の電力に関する情報に基づいて、ＲＡＭテーブル６３に記憶された入力電力と振幅や位相の補正量との対応を更新する。これにより、環境変化に応じて、ＲＡＭテーブル６３の記憶内容が更新される。
【００８６】
周波数変換部５４では、歪補償回路５３からの出力信号がＤ／Ａ変換器７１に入力される。
Ｄ／Ａ変換器７１は、入力される信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換して、ミキサ７２へ出力する。
ミキサ７２は、Ｄ／Ａ変換器７１から入力される信号を無線周波数（ＲＦ）帯の信号へ周波数変換し、当該周波数変換結果の信号を増幅器５５へ出力する。
【００８７】
増幅器５５は、ミキサ７２から入力される信号を増幅し、当該増幅信号を送信対象として出力する。ここで、増幅器５５では、増幅信号に歪が発生するが、当該歪は上記した歪補償回路５３で与えられた歪と打ち消し合って、歪補償される。
また、増幅器５５から出力される増幅信号の一部は、例えば結合器などにより取り出されて、歪補償回路５３の歪成分検出部６５へ入力される。
【００８８】
ここで、図６（ｃ）には、増幅器５５に関する入出力電力特性の一例を示してある。なお、グラフの横軸は入力電力を示しており、縦軸は出力電力を示しており、後述する図６（ａ）、（ｂ）、（ｄ）のグラフについても同様である。
図示されるように、増幅器５５では、入力電力が比較的小さい場合には入力電力と出力電力とが比例するが、入力電力が大きくなって非線形領域となると、出力電力が飽和する。
【００８９】
図６（ｂ）には、歪補償回路５３に関する入出力電力特性の一例を示してある。
図示されるように、歪補償回路５３では、上記図６（ｃ）に示した増幅器５５に関する入出力電力特性を打ち消す入出力電力特性（逆特性）を有している。
図６（ｄ）には、本例の増幅装置（送信増幅器）の全体に関する入出力電力特性の一例を示してある。
図示されるように、増幅器５５の入出力電力特性と歪補償回路５３の入出力電力特性とが組み合わされることにより、線形な特性が得られる。
【００９０】
また、図６（ａ）には、本例の増幅装置（送信増幅器）の全体に関する入出力電力特性の一例を示してあるとともに、ピーク電力抑圧部５２によるピーク電力抑圧との関係を示してある。
図示されるように、本例では、ピーク電力抑圧前における増幅器５５の動作点と比べて、ピーク電力抑圧後における増幅器５５の動作点を（例えば、入力電力Ｐ０に対応する点に）上げることが可能である。
これは、図６（ａ）に、ピーク電力抑圧部５２によるピーク電力抑圧の一例として、時間と瞬時電力との関係の一例を示してあるように、ピーク電力の抑圧により、線形動作が可能な領域を拡大することができるためである。
【００９１】
以上のように、本例の増幅装置では、ピーク電力抑圧部５２をデジタルプリディストーション方式による歪補償回路５３と組み合わせて、送信対象となる信号を増幅するに際して、ピーク電力の抑圧処理及び歪補償処理を行う。
従って、本例の増幅装置では、上記第１実施例で述べたのと同様に、ピーク電力の低減と帯域外漏洩電力の制限との両立が可能となり、効果的にピーク電力を低減することができる。また、本例の増幅装置では、更に、増幅器５５の動作点を上げることや、装置の高効率化を図ることができる。
【００９２】
本発明の第４実施例に係る送信機を説明する。
図７には、本例の送信機８１の構成例を示してある。
本例の送信機８１には、第１変調部９１と、ピーク電力抑圧部９２と、第２変調部９３と、周波数変換部９４が備えられている。
第１変調部９１には、複数であるＮ個の波形整形フィルタＦ１〜ＦＮと、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｇ１〜ＧＮと、２個の加算器１０１、１０２が備えられている。
周波数変換部９４には、２個のＤ／Ａ変換器１０３、１０４と、１個のアナログ直交変調部１０５が備えられている。
【００９３】
ここで、本例の送信機８１の構成や動作は、例えば、上記第１実施例の上記図１に示した送信機１と比べて、第１変調部９１と第２変調部９３を備えて、これらの間にピーク電力抑圧部９２を備えた点を除いては、上記図１に示した送信機１の構成や動作と同様であり、本例では、異なる部分について詳しく説明する。
【００９４】
すなわち、本例の送信機８１では、デジタル変調に関する第１の処理を行う第１変調部９１とデジタル変調に関する第２の処理を行う第２変調部９３との間にピーク電力抑圧部９２が備えられており、つまり、第１のデジタル変調部９１と第２のデジタル変調部９３から成るデジタル変調機能の内部にピーク電力抑圧機能が備えられており、第１のデジタル変調部９１による第１の処理と第２のデジタル変調部９３による第２の処理から成るデジタル変調処理の中にピーク電力抑圧処理が設けられている。
【００９５】
第１変調部９１の概略的な構成や動作は、例えば、上記第１実施例の上記図１に示した送信機１のデジタル変調部１１の構成や動作と同様であり、第１変調部９１は、入力される信号に対してデジタル変調を行い、当該デジタル変調結果の信号をピーク電力抑圧部９２へ出力する。なお、当該信号は、例えば、Ｉ成分及びＱ成分から構成され、以降の処理についても同様である。
【００９６】
ピーク電力抑圧部９２の概略的な構成や動作は、例えば、上記第１実施例の上記図１に示した送信機１のピーク電力抑圧部１２の構成や動作と同様であり、ピーク電力抑圧部９２は、第１変調部９１からの入力信号に対して、ピーク電力抑圧結果の信号を第２変調部９３へ出力する。
【００９７】
第２変調部９３は、ピーク電力抑圧部９２からの入力信号に対して所定の処理を行い、当該処理結果の信号を周波数変換部９４へ出力する。
周波数変換部９４の概略的な構成や動作は、例えば、上記第１実施例の上記図１に示した送信機１の周波数変換部１３の構成や動作と同様であり、周波数変換部９４は、第２変調部９３からの入力信号に対して、Ｄ／Ａ変換及び周波数変換結果の信号を出力する。
【００９８】
ここで、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、それぞれ、第２変調部９３の構成例を示してある。
同図（ａ）に示した第２変調部９３の構成例では、第２変調部９３は、インターポレーション部１１１と、帯域制限フィルタ１１２から構成されている。
インターポレーション部１１１は、ピーク電力抑圧部９２からの入力信号のＩ成分及びＱ成分のそれぞれに対してインターポレーション処理を行い、当該処理結果を帯域制限フィルタ１１２へ出力する。なお、インターポレーション処理では、例えば、５０ＭＨｚで入力信号が“Ｘ  Ｙ  ”のとき、１００ＭＨｚで出力信号は“Ｘ０Ｙ０”となり、ここで、空欄は信号値が無いことを表している。
【００９９】
帯域制限フィルタ１１２は、インターポレーション部１１１からの入力信号のＩ成分及びＱ成分に対して帯域制限を行い、当該帯域制限後の信号のＩ成分及びＱ成分を周波数変換部９４へ出力する。なお、帯域制限フィルタ１１２では、例えば、レートを上げたために、折り返しスペクトルを除去する。
このような第２変調部９３の構成では、例えば、ピーク電力抑圧部９２は低いレートで動作することが可能となり、回路規模を低減することができる。
【０１００】
同図（ｂ）に示した第２変調部９３の構成例では、第２変調部９３は、デジタル直交変調部１２１から構成されている。
デジタル直交変調部１２１は、ピーク電力抑圧部９２からの入力信号のＩ成分及びＱ成分に対してデジタル直交変調を行い、当該デジタル直交変調結果の信号のＩ成分及びＱ成分を周波数変換部９４へ出力する。
このような第２変調部９３の構成では、一例として、第１変調部９１では入力信号をデジタル変調により第１の中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号へ変換し、第２変調部９３では当該信号をデジタル変調により第２の中間周波数（ＩＦ）の信号へ変換する。
【０１０１】
同図（ｃ）に示した第２変調部９３の構成例では、第２変調部９３は、インターポレーション部１３１と、帯域制限フィルタ１３２と、デジタル直交変調部１３３から構成されている。
インターポレーション部１３１により行われる処理及び帯域制限フィルタ１３２により行われる処理は、それぞれ、同図（ａ）に示した構成例の場合と同様である。
更に、デジタル直交変調部１３３は、帯域制限フィルタ１３２から出力される信号のＩ成分及びＱ成分に対してデジタル直交変調を行い、当該デジタル直交変調結果の信号のＩ成分及びＱ成分を周波数変換部９４へ出力する。
【０１０２】
なお、上記図８（ａ）、（ｃ）では、インターポレーション処理を用いて低いレートの信号を高いレートの信号へ変換したが、これと共に或いは単独で、アップサンプル処理を用いることも可能である。アップサンプル処理では、例えば、５０ＭＨｚで入力信号が“Ｘ  Ｙ  ”のとき、１００ＭＨｚで出力信号は“ＸＸＹＹ”となり、ここで、空欄は信号値が無いことを表している。
【０１０３】
以上のように、本例の送信機８１では、デジタル変調処理を行う機能の内部にピーク電力抑圧部９２を備え、送信対象となる信号に対して、ピーク電力の抑圧処理を行う。
従って、本例の送信機８１では、上記第１実施例で述べたのと同様に、ピーク電力の低減と帯域外漏洩電力の制限との両立が可能となり、効果的にピーク電力を低減することができる。
【０１０４】
本発明の第５実施例に係る移動体通信システム及び基地局装置を説明する。
本例では、上記第１実施例の上記図１に示したような送信機１や、上記第２実施例の上記図５に示したような送信増幅器４１や、上記第３実施例の上記図６に示したような増幅装置や、上記第４実施例の上記図７に示したような送信機８１を、移動体通信システムや、移動体通信システムの基地局装置に設ける。
具体的には、一般に、移動体通信方式では、送信増幅器を線形領域で使用することが必要であることから、ピーク電力の低減と帯域外漏洩電力の制限との両立が要求される。
【０１０５】
そこで、本例では、上記第１実施例の上記図１や上記第２実施例の上記図５や上記第３実施例の上記図６や上記第４実施例の上記図７に示したような構成を備えた移動体通信システムや基地局装置を構築することにより、このような要求を満足する。
従って、本例の移動体通信システムや基地局装置では、例えば複数の通信チャネルの信号を送受信するに際して、ピーク電力の低減と帯域外漏洩電力の制限との両立が可能となり、効果的にピーク電力を低減することができる。
【０１０６】
以下で、本発明に関する技術の背景を示す。なお、ここで記載する事項は、必ずしも全てが従来の技術であるとは限定しない。
図９には、ＣＤＭＡシステムの送信機１４１の一構成例を示してある。
本例の送信機１４１の構成や動作は、ピーク電力抑圧係数演算部１５４に窓関数生成部やリミッタ係数演算部が備えられていないといった点を除いては、例えば上記第１実施例の図１に示した送信機１の構成や動作と同様である。
【０１０７】
具体的には、本例の送信機１４１には、Ｎ個の符号多重信号生成部Ｈ１〜ＨＮが接続されている。
また、本例の送信機１４１には、Ｎ個の波形整形フィルタＩ１〜ＩＮとＮ個のデジタル直交変調部Ｊ１〜ＪＮと２個の加算器１６１、１６２を有したデジタル変調部１５１と、２個の遅延部１６３、１６４と２個の乗算器１６５、１６６とピーク電力抑圧係数演算部１５４を有したピーク電力抑圧部１５２と、２個のＤ／Ａ変換器１６７、１６８とアナログ直交変調部１６９を有した周波数変換部１５３が備えられている。
また、ピーク電力抑圧係数演算部１５４には、瞬時電力演算部１７１と、平均電力演算部１７２と、閾値生成部１７３と、比較部１７４と、除算部１７５が備えられている。
【０１０８】
本例の送信機１４１では、ピーク電力抑圧係数演算部１５４において、例えば、上記式１〜上記式４に示したのと同様な演算が行われ、除算部１７５により演算されるピークファクタＧａｉｎ（ｔ）がそのままピーク電力抑圧係数として２個の乗算器１６５、１６６へ出力される。
【０１０９】
各乗算器１６５、１６６は、各遅延部１６３、１６４から入力される加算結果信号ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）と除算部１７５から入力されるピーク電力抑圧係数（ピークファクタ）Ｇａｉｎ（ｔ）とを乗算して、これによりピークの信号レベルを抑圧し、当該乗算結果Ａ’Ｉ（ｔ）、Ａ’Ｑ（ｔ）を各Ｄ／Ａ変換器１６７、１６８へ出力する。ここで、当該乗算結果Ａ’Ｉ（ｔ）、Ａ’Ｑ（ｔ）は、式８のように表される。
【０１１０】
【数８】
2005020505.tif 000010
【０１１１】
図１０には、本例におけるピーク電力抑圧の様子の一例を示してある。
具体的には、時刻（サンプリング時間ｔ）に対する瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）、平均電力Ｐａｖｇ（ｔ）、閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）及びピーク電力抑圧係数Ｇａｉｎ（ｔ）の一例を示してあり、また、周波数ｆに対するピーク電力抑圧係数Ｇａｉｎ（ｔ）の一例を示してある。
【０１１２】
上述のように、ピーク電力抑圧部１５２では、Ｉ成分及びＱ成分の加算結果信号に含まれる突出したピーク信号部分のレベルが抑圧される。
なお、ピークが検出されていないときには、ピーク電力抑圧係数Ｇａｉｎ（ｔ）は１となる。
このように、本例では、閾値電力Ｔｈｒを超えたピークの信号部分のみについてゲイン制御が行われる。
【０１１３】
また、図１１には、ＣＤＭＡシステムの送信増幅器１８１の一構成例を示してある。
本例の送信増幅器１８１の構成や動作は、周波数変換部１５３の後段に電力増幅部１８２が備えられている点を除いては、上記図９に示した送信機１４１の構成や動作と同様である。また、本例では、上記図９に示したのと同様な構成部分Ｈ１〜ＨＮ、１５１〜１５４、Ｉ１〜ＩＮ、Ｊ１〜ＪＮ、１６１〜１６９、１７１〜１７５については、同一の符号を付して示す。
【０１１４】
ここで、無線通信において通信に使用される周波数帯域は制限されるため、上記図１１に示したような電力増幅部１８２で発生する非線形歪による周波数スペクトラムの拡大を低く押さえることが要求される。このような要求から、符号多重信号を電力増幅部１８２により増幅する場合には、線形領域で動作させることが必要となる。
【０１１５】
しかしながら、上記図９に示したような送信機１４１や上記図１１に示したような送信増幅器１８１では、例えば、帯域制限された中間周波数（ＩＦ）領域において閾値を設けて信号レベルに制限を与えるような方法により、送信対象となる信号のピーク電力を抑圧するに際して、このようなピーク抑圧により、帯城外漏洩電力が増大してしまうといった不具合があった。
また、例えば、上記図９に示したような送信機１４１からの出力に対して、再度、帯域制限を行う構成では、スペクトルが元に戻ってしまい、時間波形も元に戻ってしまうため、ピーク電力の制限効果もなくなってしまう。
【０１１６】
そこで、本発明では、上記図９や上記図１１に示されるような構成においてピーク電力抑圧係数として用いられているピークファクタに窓関数の重みを与えることにより、当該ピークファクタに対して帯域制限を行い、当該帯域制限後のピークファクタを新たなピーク電力抑圧係数として設定し、送信対象となるＩ成分の信号やＱ成分の信号のピーク及びピーク周辺の振幅を制限することを行っており、これにより、効果的なピーク抑圧が実現されている。
【０１１７】
ここで、本発明に係る送信機や送信増幅器や増幅装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。なお、本発明は、例えば本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムなどとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
【０１１８】
また、本発明に係る送信機や送信増幅器や増幅装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る送信機によると、送信対象となる信号を送信するに際して、送信対象となる信号のピークを判定するために送信対象信号レベル閾値と送信対象となる信号のピークのレベルとの比に応じたピークファクタを生成し、生成したピークファクタを所定の窓関数により重み付けした結果をピーク抑圧係数として生成し、生成したピーク抑圧係数により送信対象となる信号のレベルを抑圧するようにしたため、送信対象となる信号のピーク及びその周辺のレベルが抑圧され、例えば、従来と比べて、ピークレベルの抑圧を効果的に行うことができ、具体的には、ピークレベルの抑圧と帯域外漏洩電力の低減との両方の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る送信機の構成例を示す図である。
【図２】ピーク電力の抑圧の様子の一例を示す図である。
【図３】Ｗ−ＣＤＭＡ方式における送信機出力の周波数特性の一例を示す図である。
【図４】Ｗ−ＣＤＭＡ方式における送信機出力の相補累積分布関数の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る送信増幅器の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る増幅装置の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第４実施例に係る送信機の構成例を示す図である。
【図８】第２変調部の内部構成例を示す図である。
【図９】送信機の構成例を示す図である。
【図１０】ピーク電力の抑圧の様子の一例を示す図である。
【図１１】送信増幅器の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１、８１、１４１・・送信機、  １１、５１、１５１・・デジタル変調部、
１２、５２、９２、１５２・・ピーク電力抑圧部、
１３、５４、９４、１５３・・周波数変換部、
１４、１５４・・ピーク電力抑圧係数演算部、
２１、２２、１０１、１０２、１６１、１６２・・加算器、
２３、２４、６１、１６３、１６４・・遅延部、
２５、２６、１６５、１６６・・乗算器、
２７、２８、７１、１０３、１０４、１６７、１６８・・Ｄ／Ａ変換器、
２９、１０５、１６９・・アナログ直交変調部、
３１、１７１・・瞬時電力演算部、  ３２、１７２・・平均電力演算部、
３３、１７３・・閾値生成部、  ３４、１７４・・比較部、
３５、１７５・・除算部、  ３６・・窓関数生成部、
３７・・リミッタ係数演算部、４１、１８１・・送信増幅器、
４２、１８２・・電力増幅部、
Ｂ１〜ＢＮ、Ｈ１〜ＨＮ・・符号多重信号生成部、
Ｃ１〜ＣＮ、Ｆ１〜ＦＮ、Ｉ１〜ＩＮ・・波形整形フィルタ、
Ｅ１〜ＥＮ、Ｇ１〜ＧＮ、１２１、１３３、Ｊ１〜ＪＮ・・デジタル直交変調部、
５３・・歪補償回路、  ５５・・増幅器、  ６２・・電力検出部、
６３・・ＲＡＭテーブル、  ６４・・複素乗算部、  ６５・・歪成分検出部、
６６・・制御部、  ７２・・ミキサ、  ９１・・第１変調部、
９３・・第２変調部、  １１１、１３１・・インターポレーション部、
１１２、１３２・・帯域制限フィルタ、
【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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