(57)【要約】  送信帯域制限フィルタの切替時に、安定した干渉電力の低減を実現することが可能な送信装置及びその変調方式切替方法を提供する。  変調方式を切り替える際、切替制御部１０６は、変調方式に応じて送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１，１１５〜１１７を切り替えるともに、信号切替スイッチ１２５、１２６を制御し、Ｄ／Ａコンバータ１１２、１１８へ入力する送信信号を、フィルタ切替前にそれぞれ送信帯域制限フィルタの出力（変調信号）から記憶部１２４の出力（直流信号）に切り替え、フィルタ切替後にこの直流信号から変調信号に切り替える。記憶部１２４には、変調信号の実効値である直流値が格納されており、この変調方式切替時の所定期間では、送信信号は直流信号となり、この期間の送信スペクトラムは、周波数的に広がりを持たない無変調スペクトラムになるので、フィルタ切替に起因する干渉電力が低減される。
2007116495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置であって、
前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタと、
前記変調方式の切替に応じて、前記複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択手段と、
前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御手段と
を備える送信装置。
【請求項２】
請求項１記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、
前記変調信号の実効値である直流値を記憶する直流値記憶手段と、
前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記切替前の変調方式による変調信号から前記直流値記憶手段に記憶された直流値の直流信号に切り替え、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に切り替える切替手段とを備える送信装置。
【請求項３】
請求項２記載の送信装置であって、
前記切替手段は、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間前に前記直流信号への切り替えを行い、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間後に前記切替後の変調方式による変調信号に切り替えを行う送信装置。
【請求項４】
請求項１記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、前記帯域制限フィルタへの切替時に、前記変調信号の実効値を一定に保ちながら当該変調信号を前記直流信号に収束させる信号収束手段を備える送信装置。
【請求項５】
請求項４記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、振幅係数及びオフセット定数を記憶する数値記憶手段を備え、前記信号収束手段は、前記選択された帯域制限フィルタによって帯域が制限された変調信号に前記振幅係数を乗算して振幅の調整を行い、前記実効値が一定になるように前記オフセット定数を加算する送信装置。
【請求項６】
請求項５記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、
前記数値記憶手段として、それぞれ異なる振幅係数及びオフセット定数の組み合わせを記憶する複数の個別数値記憶手段と、
前記変調方式の切替パターンに応じて、前記複数の個別数値記憶手段の中から特定の個別数値記憶手段を選択する数値選択手段とを備え、
前記選択された個別数値記憶手段を用いて、前記振幅係数の乗算及び前記オフセット定数の加算を行う送信装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載の送信装置を備える無線通信装置。
【請求項８】
所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置における変調方式切替方法であって、
前記変調方式の切替に応じて、前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択ステップと、
前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御ステップと
を有する変調方式切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム等に使用される送信装置及びその変調方式切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいては、利便性の向上や装置の小型化・低コスト化を図るため、複数のシステムをサポート可能な無線通信装置が用いられる。このため、無線通信装置を構成する送信装置は、複数の変調方式に対応しており、状況に応じて変調方式を切り替えて使用可能になっている。一般的に、異なる変調方式では、その方式間で変調速度、マッピング方法などが異なり、それに伴い使用する送信帯域制限フィルタも異なる。したがって、変調方式を切り替える場合、送信帯域制限フィルタを切り替える必要がある。【０００３】
しかし、送信帯域制限フィルタを切り替えることにより、切り替え時にフィルタの応答特性に変化が生じ、送信スペクトラムの劣化を引き起こすことに繋がる。この送信スペクトラムの劣化は、他の無線通信装置への干渉となり、通信品質の低下やシステム容量の低下を招くので、干渉電力を低減させることが要望されている。【０００４】
図７は送信装置の構成例を示すブロック図である。この構成例の送信装置７００は、送信電力設定入力端子５０１、送信電力制御部５０２、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）５０３，５０４，５１２，５１８、記憶部７０１、ランピング制御部７０２、変調方式設定入力端子５０５、切替制御部５０６、ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子５０７，５１３、フィルタ切替スイッチ５０８，５１４、送信帯域制限フィルタ５０９，５１０，５１１，５１５，５１６，５１７、直交変調器５１９、ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）５２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５２１、電力増幅器（ＰＡ）５２２、及び送信信号出力端子５２３を備えて構成される。【０００５】
このような構成を有する送信装置７００の動作を示す。ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子５０７，５１３に入力されたベースバンドＩＱ信号（変調信号）は、それぞれフィルタ切替スイッチ５０８，５１４を経由し、送信帯域制限フィルタ５０９〜５１１、５１５〜５１７の中から、選択されたフィルタを通過して帯域制限を受ける。この後、帯域制限を受けた変調信号は、それぞれＤ／Ａコンバータ５１２，５１８によってアナログ信号に変換され、直交変調器５１９によって無線キャリアで変調された後、ゲインコントロールアンプ５２０、バンドパスフィルタ５２１及び電力増幅器５２２を通って送信信号出力端子５２３から出力される。【０００６】
このとき、変調方式の情報が変調方式設定端子５０５に入力されると、切替制御部５０６は、この変調方式の情報に応じて、フィルタ切替スイッチ５０８，５１４のパスの指定を行い、各変調方式に最適な送信帯域制限フィルタを選択する。これとともに、切替制御部５０６は、変調方式を切り替える際にランピング制御部７０２にフィルタ切替タイミング情報を前もって通知する。【０００７】
ランピング制御部７０２は、記憶部７０１に格納されたランプ係数を呼び出し、切替制御部５０６から受け取ったフィルタ切替タイミング情報に基づくランピング波形を送信電力制御部５０２に出力する。ここで、ランピング制御は、一般的に、バースト送信（不連続な送信）において急激に送信電力を立ち上げる（立ち下げる）と送信スペクトルが広がって隣接チャンネルと干渉が生じることを防ぐため、緩やかに電力を立ち上げる（立ち下げる）電力制御に使用される。【０００８】
送信電力制御部５０２は、送信電力設定入力端子５０１に送信電力設定値が入力されると、入力された送信電力設定値を、出力電力を制御するためのゲインコントロールアンプ５２０のゲイン及び電力増幅器５２２の制御デジタル値に変換する。さらに、変換された制御デジタル値をランピング制御部７０２から出力されたランピング波形と乗算して送信電力制御信号としてＤ／Ａコンバータ５０３，５０４に出力する。この送信電力制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ５０３，５０４によってアナログ電圧に変換された後、ゲインコントロールアンプ５２０や電力増幅器５２２に出力され、これら増幅器のゲイン調整によって送信装置７００の送信電力制御が行われる。【０００９】
図８は図７の送信装置７００において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合のＩＱ信号出力を示す動作説明図である。送信帯域制限フィルタ切替時には、送信帯域制限フィルタ５０９〜５１０、５１５〜５１７の出力において、図８に示すような急激なレベル変化が生じるフィルタ応答（図中、点線で囲まれた部分）が出現する。このフィルタ応答は、送信スペクトラムの劣化の要因となる。【００１０】
図９は図７の送信装置７００において変調方式の切替に応じて送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信電力の時間的変化を表す送信電力制御曲線を示す動作説明図である。図９に示すように、フィルタ切替タイミングで送信電力の緩やかな立ち下げ、立ち上げをするランピングを行うことにより、送信信号出力端子５２３から出力される干渉電力を低減させることができる。【００１１】
また、従来技術として、特許文献１には、電源電圧が過渡状態にある場合に、定常状態のときに出力される変調波の平均レベルに略等しいレベルの無変調波を発生して出力する変調装置及び無線送信装置が開示されている。これにより、過渡状態による不安定動作に起因する隣接チャネルへの干渉を防止することが可能となる。また、特許文献２には、電源投入後の所定時間、乗算器による乗算を停止させて無変調信号を出力させる変調器及び送信機が開示されている。これにより、電源投入直後における隣接チャンネル干渉を簡単な構成で防止することが可能となる。これらの従来技術は、出力信号を一時的に無変調信号とすることにより、隣接チャンネル干渉を回避する構成となっている。【００１２】
【特許文献１】特開２００３−６０７２５号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般的に、無線通信システムの送信装置におけるフィルタ切替のタイミングは、無線スロット単位で生じ、またスロット境界前後のデータはダミービットやガードビットといった送信データに関係ないデータを送信しているため、上記のようなランピング制御が可能となっている。【００１４】
しかしながら、無線通信システムによっては、ランピング可能な時間が短い場合があり、このような場合、電力増幅器やゲインコントロールアンプのように、ランピングにより電流が大きく増減するデバイスは、周辺回路の影響（例えば、容量特性など）により高速なランピングに追従できないことがあった。この場合、バースト送信におけるタイムマスク（送信電力の立ち上がり／立ち下がり時間と電力精度）の規定を満たせなくなる。また、ゲインコントロールアンプのゲインや電力増幅器の出力電力は、所定の周波数特性や温度特性を有するので、ランピング制御においてランピング波形を生成するためのランプ係数を、周波数や温度ごとに用意しなければならない。このため、多くの記憶部（メモリ）を必要とし、装置の小型化や低コスト化を妨げる要因となっていた。【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能な送信装置及び変調方式切替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の送信装置は、所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置であって、前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタと、前記変調方式の切替に応じて、前記複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択手段と、前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御手段とを備えるものである。【００１７】
これにより、帯域制限フィルタの切替時に、送信信号は無変調信号となるので、送信電力のランピング制御を省くことができ、安定した干渉電力の低減を実現することが可能となる。また、不要な電波の輻射や送信スペクトラムの劣化を低減することが可能である。さらに、ランピング制御のためにランプ係数の記憶等に用いられる多くの記憶部が不要となるので、装置の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。【００１８】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、前記変調信号の実効値である直流値を記憶する直流値記憶手段と、前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記切替前の変調方式による変調信号から前記直流値記憶手段に記憶された直流値の直流信号に切り替え、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に切り替える切替手段とを備えるものとする。
これにより、帯域制限フィルタの切替時に、送信時の変調を行う変調器の動作点が変化しないので、安定した回路動作が可能となる。また、直流信号を簡単に設定することが可能である。【００１９】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記切替手段は、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間前に前記直流信号への切り替えを行い、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間後に前記切替後の変調方式による変調信号に切り替えを行うものとする。
これにより、帯域制限フィルタの切替時の所定期間において、送信電力の制御がなされる送信信号を確実に直流信号に変更することが可能となる。【００２０】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、前記帯域制限フィルタへの切替時に、前記変調信号の実効値を一定に保ちながら当該変調信号を前記直流信号に収束させる信号収束手段を備えるものとする。
これにより、帯域制限フィルタの切替時に、緩やかに変調信号から直流信号に移行させることが可能となる。また、変調信号と直流信号による無変調信号との移行時に、送信信号の不連続性が発生しないため、より安定した干渉電力低減が実現可能である。【００２１】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、振幅係数及びオフセット定数を記憶する数値記憶手段を備え、前記信号収束手段は、前記選択された帯域制限フィルタによって帯域が制限された変調信号に前記振幅係数を乗算して振幅の調整を行い、前記実効値が一定になるように前記オフセット定数を加算するものとする。
これにより、変調信号から直流信号への緩やかな移行を簡単に実現することが可能となる。【００２２】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、前記数値記憶手段として、それぞれ異なる振幅係数及びオフセット定数の組み合わせを記憶する複数の個別数値記憶手段と、前記変調方式の切替パターンに応じて、前記複数の個別数値記憶手段の中から特定の個別数値記憶手段を選択する数値選択手段とを備え、前記選択された個別数値記憶手段を用いて、前記振幅係数の乗算及び前記オフセット定数の加算を行うものとする。
これにより、種々の変調方式の切替パターンが存在する場合でも、各々の切替パターンに対し、最適な状態で変調信号から直流信号への緩やかな移行を実現することができ、より安定した干渉電力の低減を実現することが可能となる。【００２３】
また、本発明は、上記いずれかの送信装置を備える無線通信装置を提供する。【００２４】
また、本発明の変調方式切替方法は、所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置における変調方式切替方法であって、前記変調方式の切替に応じて、前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択ステップと、前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御ステップとを有するものである。
これにより、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能な送信装置及び変調方式切替方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の送信装置において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信信号の切替制御を示す動作説明図
【図３】図１の送信装置において変調方式の切替時における送信信号のスペクトラムの変化を示す動作説明図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図５】図４の送信装置において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信信号のランピング制御を示す動作説明図
【図６】本発明の第３の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】送信装置の構成例を示すブロック図
【図８】図７の送信装置において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合のＩＱ信号出力を示す動作説明図
【図９】図７の送信装置において変調方式の切替に応じて送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信電力制御曲線を示す動作説明図
【符号の説明】
【００２７】
１００，４００，６００  送信装置
１０１  送信電力設定入力端子
１０２  送信電力制御部
１０３，１０４，１１２，１１８  Ｄ／Ａコンバータ
１０５  変調方式設定入力端子
１０６  切替制御部
１０７  ベースバンドＩ信号入力端子
１０８，１１４  フィルタ切替スイッチ
１０９〜１１１，１１５〜１１７  送信帯域制限フィルタ
１１３  ベースバンドＱ信号入力端子
１１９  直交変調器
１２０  ゲインコントロールアンプ
１２１  バンドパスフィルタ
１２２  電力増幅器
１２３  送信信号出力端子
１２４  記憶部
１２５，１２６  信号切替スイッチ
４０１，４０２  乗算器
４０３，４０４  加算器
４０５  ランピング制御部
４０６  記憶部
６０１  セレクタ
６０２〜６０４  記憶部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本実施形態に係る送信装置は、携帯電話装置などの無線通信機能を持つ無線通信装置やその無線通信システム等に搭載されるものである。【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。【００３０】
第１の実施形態の送信装置１００は、送信電力設定入力端子１０１、送信電力制御部１０２、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）１０３，１０４，１１２，１１８、変調方式設定入力端子１０５、切替制御部１０６、ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子１０７，１１３、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４、送信帯域制限フィルタ１０９，１１０，１１１，１１５，１１６，１１７、直交変調器１１９、ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）１２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２１、電力増幅器（ＰＡ）１２２、送信信号出力端子１２３、記憶部１２４、及び信号切替スイッチ１２５，１２６を備えて構成される。記憶部１２４には、後述するように、変調信号の実効値に相当する直流値が格納されている。【００３１】
切替制御部１０６は、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４にフィルタ切替制御信号を供給し、送信信号としてのベースバンドＩＱ信号（変調信号）をそれぞれ入力してその帯域を制限する複数の帯域制限フィルタの一例に相当する送信帯域制限フィルタ１０９，１１０，１１１，１１５，１１６，１１７の選択を行う。また、切替制御部１０６は、信号切替スイッチ１２５，１２６に信号切替制御信号を供給し、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８に入力される信号を、送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７からの変調信号と記憶部１２４からの直流値とのいずれかに切り替える。ここで、切替制御部１０６及びフィルタ切替スイッチ１０８、１１４がフィルタ選択手段の機能を実現する。また、信号切替スイッチ１２５、１２６及び記憶部１２４が送信信号制御手段の機能を実現する。ここで、記憶部１２４が直流値記憶手段の一例に相当し、信号切替スイッチ１２５、１２６が切替手段の一例に相当する。【００３２】
送信電力制御部１０２は、Ｄ／Ａコンバータ１０３，１０４を介して送信電力制御信号をゲインコントロールアンプ１２０及び電力増幅器１２２に供給し、これら増幅器のゲイン調整を行い、送信装置１００から出力する送信電力を制御する。【００３３】
次に、本実施形態の送信装置１００の動作について説明する。本実施形態は、送信帯域制限フィルタ切替時の送信信号の切替制御方法に特徴がある。【００３４】
ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子１０７，１１３には、設定された所定の変調方式に従って変調された送信信号であるベースバンドＩＱ信号（直交座標にマッピングされた変調信号）が入力される。この変調信号の送信信号は、それぞれフィルタ切替スイッチ１０８，１１４を経由し、送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７の中から、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４によって選択された送信帯域制限フィルタを通過して帯域制限を受ける。この帯域制限を受けた送信信号は、それぞれＤ／Ａコンバータ１１２，１１８によってアナログ信号に変換され、直交変調器１１９によって無線キャリアで変調された後、ゲインコントロールアンプ１２０、バンドパスフィルタ１２１及び電力増幅器１２２を通って送信信号出力端子１２３から出力される。このとき、変調方式の情報として変調方式設定値が変調方式設定入力端子１０５に入力されると、切替制御部１０６は、この変調方式設定値に従って、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４のパスの指定を行い、各変調方式に最適な送信帯域制限フィルタを選択する制御を行う。【００３５】
また、送信電力制御部１０２は、送信電力設定入力端子１０１に入力された送信電力設定値を、ゲインコントロールアンプ１２０のゲインや電力増幅器１２２の制御ディジタル値に変換し、出力電力を制御するための送信電力制御信号として出力する。この送信電力制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０３，１０４でアナログ電圧に変換された後、ゲインコントロールアンプ１２０や電力増幅器１２２に出力され、これら増幅器のゲイン調整によって送信装置の送信電力制御が行われる。【００３６】
図２は送信装置１００において変調方式の切替に応じて送信帯域制限フィルタを切り替えた際のベースバンドＩＱ信号の時間変化を示す動作説明図である。【００３７】
変調方式Ａから変調方式Ｂに切り替える際、切替制御部１０６は、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４のパスの指定を行い、送信帯域制限フィルタを切り替えて各変調方式に最適なフィルタを選択する。これとともに、切替制御部１０６は、フィルタ切替タイミングの所定時間（Ｔ／２）前に、信号切替スイッチ１２５，１２６に信号切替制御信号を供給して切替操作を行い、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８への入力信号を、それぞれ送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７の出力から記憶部１２４の出力に切り替える。記憶部１２４には、前述したように、変調信号の実効値に相当する直流値が格納されており、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８への入力信号が送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７より出力される帯域制限されたベースバンドＩＱ信号から記憶部１２４より出力される直流信号に切り替えられる。【００３８】
そして、切替制御部１０６は、フィルタ切替タイミングの所定時間（Ｔ／２）経過後、信号切替スイッチ１２５，１２６に信号切替制御信号を供給して再び切替操作を行い、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８への入力信号を、それぞれ記憶部１２４の出力から送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７の出力に切り替える。これにより、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８へ入力される送信信号が記憶部１２４より出力される直流信号から送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７より出力される帯域制限されたベースバンドＩＱ信号に切り替えられる。【００３９】
すなわち、図２において、フィルタ切替えタイミングの前後所定時間に相当する区間Ｔでは、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８にベースバンド信号の送信信号として直流信号が入力される。よって、区間ＴにおいてＩＱ信号は直流値を示すことになる。【００４０】
図３は送信装置１００において変調方式の切替時におけるベースバンドＩＱ信号のスペクトラムの変化を示す動作説明図である。図３において、図３（ａ）は図２に示した切替前の変調方式Ａにおける変調信号ａのスペクトラムを示す。図３（ｂ）は図２に示した区間Ｔにおける直流信号ｂのスペクトラムを示す。図３（ｃ）は図２に示した切替後の変調方式Ｂにおける変調信号ｃのスペクトラムを示す。【００４１】
送信帯域制限フィルタ切替時の区間Ｔにおける送信スペクトラム（図３（ｂ）参照）は、周波数的に広がりを持たない無変調スペクトラムになる。したがって、他の無線通信装置への干渉電力を著しく低減することができる。【００４２】
このように、第１の実施形態によれば、変調方式切り替えのための送信帯域制限フィルタ切替時において、変調信号の代わりに直流値をベースバンドの送信信号として出力することにより、送信信号は無変調信号となるので、不要な電波の輻射が無くなり、送信スペクトラムの劣化が生じない。したがって、フィルタ切替時に安定した干渉電力の低減を実現することができる。また、送信電力のランピング制御が不要となるので、ランピング制御に必要なランピング波形を生成するためのランプ係数を記憶するメモリ等を設ける必要がなく、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。【００４３】
また、送信帯域制限フィルタ切替時の所定時間の区間Ｔにおける直流値を変調信号の実効値とすることで、直交変調器１１９は、フィルタ切替時に動作点が変化することなく動作するので、安定した回路動作が可能となる。また、フィルタの切替前後で送信電力を変化させない場合は、送信電力が一定に保たれるので、電力増幅器１２２が送信電力変化に追従できなくなるような問題は生じず、安定性を確保できる。これにより、さらなる不要輻射や送信スペクトルの劣化を低減できる。【００４４】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、前記第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。【００４５】
第２の実施形態の送信装置４００では、前記第１の実施形態における記憶部１２４及び信号切替スイッチ１２５，１２６の代わりに、乗算器４０１，４０２、加算器４０３，４０４、ランピング制御部４０５、及び記憶部４０６が設けられている。【００４６】
切替制御部１０６は、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４にフィルタ切替制御信号を供給し、ベースバンドＩＱ信号をそれぞれ入力して帯域制限する送信帯域制限フィルタ１０９，１１０，１１１，１１５，１１６，１１７の選択を行う。また、切替制御部１０６は、ランピング制御部４０５にランピング動作制御信号を供給し、ランピング動作のオン、オフを切り替える。【００４７】
ランピング制御部４０５は、記憶部４０６に格納された振幅ランプ係数とオフセットランプ係数とを用いて、送信帯域制限フィルタの切替タイミングに合わせてベースバンドＩＱ信号のレベルを実効値を保ちながらランピングする。このとき、ランピング制御部４０５は、乗算器４０１，４０２に振幅ランプ係数を供給して振幅の調整を行うとともに、オフセットランプ係数を乗算器４０３，４０４に供給してベースバンドＩＱ信号の実効値を一定に保つようにする。ここで、ランピング制御部４０５、乗算器４０１、４０２及び加算器４０３、４０４が信号収束手段の機能を実現する。また、記憶部４０６が数値記憶手段の一例に相当する。【００４８】
なお、ランピング制御は、前述の背景技術で説明したように、一般的に、隣接チャンネルと干渉が生じることを防ぐため、送信電力を緩やかに立ち上げる（立ち下げる）電力制御として使用される。この場合、送信電力を例えば３０ｄＢ以上など大きく変化させることになる。一方、本実施形態では、隣接チャンネルとの干渉が生じることを防ぐため、変調方式の切替時に帯域制限フィルタを通過した変調信号を緩やかに直流信号に収束させる（元に戻す）信号制御としてランピング制御を使用する。このとき、送信電力の実効値を一定に保つようにする。【００４９】
次に、本実施形態の送信装置４００の動作について説明する。基本的な動作は、前記第１の実施形態と同じであるので、その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作を説明する。本実施形態は、送信帯域制限フィルタ切替時の送信信号のランピング制御方法に特徴がある。【００５０】
変調方式の情報として変調方式設定値が変調方式設定入力端子１０５に入力されると、切替制御部１０６は、この変調方式設定値に従って、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４のパスの指定を行い、各変調方式に最適な送信帯域制限フィルタを選択するとともに、ランピング制御部４０５にランピング動作制御信号を供給し、フィルタ切替タイミング情報を前もって通知する。【００５１】
ランピング制御部４０５は、送信帯域制限フィルタの切替時に、記憶部４０６に格納された振幅ランプ係数及びオフセットランプ定数を用いて、切替前の送信帯域制限フィルタからの変調信号を、その実効値を一定に保ちながら直流信号に収束させる（ランプダウン）。そして、送信帯域制限フィルタの切替後、直流信号から切替後の送信帯域制限フィルタからの変調信号に戻す（ランプアップ）。【００５２】
図５は送信装置４００において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合のランピング制御方法を示す動作説明図である。この図５では、送信帯域制限フィルタを切り替えてランピング制御を行う際の変調信号ｇ、その振幅包絡線ｈ、振幅ランプ係数ｉ、及びオフセットランプ定数ｋの時間的変化を示している。【００５３】
具体的には、乗算器４０１，４０２は、帯域が制限された変調信号ｇに振幅ランプ係数ｉを乗算してその振幅の調整を行い、加算器４０３，４０４は、その実効値（振幅ＲＭＳ値）が一定値になるようにオフセットランプ定数ｋを加算する。これにより、上記ランプダウン及びランプアップが行われ、フィルタ切替時点において、変調信号ｇは直流信号になっている。この結果、送信帯域制限フィルタ切替時の送信スペクトラムは、前記第１の実施形態の図３（ｂ）と同様、周波数的な広がりを持たない無変調スペクトラムとなる。したがって、他の無線通信装置への干渉電力を著しく低減することができる。【００５４】
ここで、変調信号から無変調信号へのランピング制御は、直交変調器１１９の、対応する変調速度（帯域）内の変調の一部と捉えることができる。一般的に、通常の変調では、変調信号自体に周波数補正や温度補正を行うことはないので、このランピング制御においても、ランプ係数の温度・周波数依存性を無視することができる。また、本実施形態では、無変調信号に移行する際、送信電力を一定に保つので、送信電力が変動する場合に考慮される電力増幅器１２２の追従特性としての周波数特性や温度特性を無視することができる。よって、ランプ係数を温度や周波数毎に複数持つ必要はなくなり、メモリ容量の増加が抑えられる。【００５５】
このように、第２の実施形態においても、安定した干渉電力の低減を実現することができる。また、送信帯域制限フィルタ切替時に緩やかに直流信号に移行させることができる。さらに、装置の小型化、低コスト化を図ることも可能である。【００５６】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、前記第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。【００５７】
第３の実施形態の送信装置６００では、ランピング制御部４０５には、第２の実施形態の記憶部４０６の代わりに、セレクタ６０１、及びこのセレクタ６０１に接続される複数の記憶部６０２，６０３，６０４が設けられている。複数の記憶部６０２，６０３，６０４には、変調方式の切替パターン（例えば、変調方式Ａ→変調方式Ｂ）に最適なランプ係数（振幅ランプ係数、オフセットランプ定数）が格納されている。これは、無線通信システムの種類によってランピング可能な時間等が異なり、また変調方式によって最適なランピング形状（ランプダウン、ランプアップ）が異なることがあるため、これらに対応可能にするための構成である。ここで、記憶部６０２〜６０４が複数の個別数値記憶手段の一例に相当し、セレクタ６０１が数値選択手段の一例に相当する。【００５８】
次に、本実施形態の送信装置６００の動作について説明する。基本的な動作は、前記第１、第２の実施形態と同じであるので、その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作を説明する。本実施形態は、セレクタ６０１により記憶部６０２，６０３，６０４に格納したランプ係数を選択できる点に特徴がある。【００５９】
切替制御部１０６によって変調方式の切替パターンがランピング制御部４０５に通知されると、ランピング制御部４０５は、この切替パターンに応じた最適なランプ係数の選択をセレクタ６０１に指示する。そして、ランピング制御部４０５は、セレクタ６０１によって選択された記憶部に格納されたランプ係数を取得する。この取得したランプ係数を用いて、前記第２の実施形態と同様にしてランピング制御を行う。【００６０】
このように、第３の実施形態によれば、変調方式の切替パターンが複数存在し、それによって最適なランピング制御のやり方が異なる場合でも、この切替パターンに最適なランプ係数を用いることで、安定した干渉電力の低減を実現することが可能である。【００６１】
上述したように、本実施形態によれば、送信帯域制限フィルタの切替時に、送信電力のランピング制御を省くことができ、安定した干渉電力の低減を実現することができる。また、不要な電波の輻射や送信スペクトラムの劣化を低減することができる。さらに、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。【００６２】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。【００６３】
また、本発明に係る送信装置は、携帯電話装置、通信機能を持つ携帯情報端末、その他の無線通信装置、及びこれらの無線通信装置を用いた無線通信システムなど、種々の装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能となる効果を有し、無線通信システム等に使用される送信装置及びその変調方式切替方法等に有用である。
【図１】
2007116495.tif 000003
【図２】
2007116495.tif 000004
【図３】
2007116495.tif 000005
【図４】
2007116495.tif 000006
【図５】
2007116495.tif 000007
【図６】
2007116495.tif 000008
【図７】
2007116495.tif 000009
【図８】
2007116495.tif 000010
【図９】
2007116495.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置であって、
前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタと、
前記変調方式の切替に応じて、前記複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択手段と、
前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御手段と
を備える送信装置。
【請求項２】
請求項１記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、
前記変調信号の実効値である直流値を記憶する直流値記憶手段と、
前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記切替前の変調方式による変調信号から前記直流値記憶手段に記憶された直流値の直流信号に切り替え、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に切り替える切替手段とを備える送信装置。
【請求項３】
請求項２記載の送信装置であって、
前記切替手段は、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間前に前記直流信号への切り替えを行い、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間後に前記切替後の変調方式による変調信号に切り替えを行う送信装置。
【請求項４】
請求項１記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、前記帯域制限フィルタへの切替時に、前記変調信号の実効値を一定に保ちながら当該変調信号を前記直流信号に収束させる信号収束手段を備える送信装置。
【請求項５】
請求項４記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、振幅係数及びオフセット定数を記憶する数値記憶手段を備え、前記信号収束手段は、前記選択された帯域制限フィルタによって帯域が制限された変調信号に前記振幅係数を乗算して振幅の調整を行い、前記実効値が一定になるように前記オフセット定数を加算する送信装置。
【請求項６】
請求項５記載の送信装置であって、
前記送信信号制御手段は、
前記数値記憶手段として、それぞれ異なる振幅係数及びオフセット定数の組み合わせを記憶する複数の個別数値記憶手段と、
前記変調方式の切替パターンに応じて、前記複数の個別数値記憶手段の中から特定の個別数値記憶手段を選択する数値選択手段とを備え、
前記選択された個別数値記憶手段を用いて、前記振幅係数の乗算及び前記オフセット定数の加算を行う送信装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載の送信装置を備える無線通信装置。
【請求項８】
所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置における変調方式切替方法であって、
前記変調方式の切替に応じて、前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択ステップと、
前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御ステップと
を有する変調方式切替方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム等に使用される送信装置及びその変調方式切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいては、利便性の向上や装置の小型化・低コスト化を図るため、複数のシステムをサポート可能な無線通信装置が用いられる。このため、無線通信装置を構成する送信装置は、複数の変調方式に対応しており、状況に応じて変調方式を切り替えて使用可能になっている。一般的に、異なる変調方式では、その方式間で変調速度、マッピング方法などが異なり、それに伴い使用する送信帯域制限フィルタも異なる。したがって、変調方式を切り替える場合、送信帯域制限フィルタを切り替える必要がある。
【０００３】
しかし、送信帯域制限フィルタを切り替えることにより、切り替え時にフィルタの応答特性に変化が生じ、送信スペクトラムの劣化を引き起こすことに繋がる。この送信スペクトラムの劣化は、他の無線通信装置への干渉となり、通信品質の低下やシステム容量の低下を招くので、干渉電力を低減させることが要望されている。
【０００４】
図７は送信装置の構成例を示すブロック図である。この構成例の送信装置７００は、送信電力設定入力端子５０１、送信電力制御部５０２、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）５０３，５０４，５１２，５１８、記憶部７０１、ランピング制御部７０２、変調方式設定入力端子５０５、切替制御部５０６、ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子５０７，５１３、フィルタ切替スイッチ５０８，５１４、送信帯域制限フィルタ５０９，５１０，５１１，５１５，５１６，５１７、直交変調器５１９、ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）５２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５２１、電力増幅器（ＰＡ）５２２、及び送信信号出力端子５２３を備えて構成される。
【０００５】
このような構成を有する送信装置７００の動作を示す。ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子５０７，５１３に入力されたベースバンドＩＱ信号（変調信号）は、それぞれフィルタ切替スイッチ５０８，５１４を経由し、送信帯域制限フィルタ５０９〜５１１、５１５〜５１７の中から、選択されたフィルタを通過して帯域制限を受ける。この後、帯域制限を受けた変調信号は、それぞれＤ／Ａコンバータ５１２，５１８によってアナログ信号に変換され、直交変調器５１９によって無線キャリアで変調された後、ゲインコントロールアンプ５２０、バンドパスフィルタ５２１及び電力増幅器５２２を通って送信信号出力端子５２３から出力される。
【０００６】
このとき、変調方式の情報が変調方式設定端子５０５に入力されると、切替制御部５０６は、この変調方式の情報に応じて、フィルタ切替スイッチ５０８，５１４のパスの指定を行い、各変調方式に最適な送信帯域制限フィルタを選択する。これとともに、切替制御部５０６は、変調方式を切り替える際にランピング制御部７０２にフィルタ切替タイミング情報を前もって通知する。
【０００７】
ランピング制御部７０２は、記憶部７０１に格納されたランプ係数を呼び出し、切替制御部５０６から受け取ったフィルタ切替タイミング情報に基づくランピング波形を送信電力制御部５０２に出力する。ここで、ランピング制御は、一般的に、バースト送信（不連続な送信）において急激に送信電力を立ち上げる（立ち下げる）と送信スペクトルが広がって隣接チャンネルと干渉が生じることを防ぐため、緩やかに電力を立ち上げる（立ち下げる）電力制御に使用される。
【０００８】
送信電力制御部５０２は、送信電力設定入力端子５０１に送信電力設定値が入力されると、入力された送信電力設定値を、出力電力を制御するためのゲインコントロールアンプ５２０のゲイン及び電力増幅器５２２の制御デジタル値に変換する。さらに、変換された制御デジタル値をランピング制御部７０２から出力されたランピング波形と乗算して送信電力制御信号としてＤ／Ａコンバータ５０３，５０４に出力する。この送信電力制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ５０３，５０４によってアナログ電圧に変換された後、ゲインコントロールアンプ５２０や電力増幅器５２２に出力され、これら増幅器のゲイン調整によって送信装置７００の送信電力制御が行われる。
【０００９】
図８は図７の送信装置７００において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合のＩＱ信号出力を示す動作説明図である。送信帯域制限フィルタ切替時には、送信帯域制限フィルタ５０９〜５１０、５１５〜５１７の出力において、図８に示すような急激なレベル変化が生じるフィルタ応答（図中、点線で囲まれた部分）が出現する。このフィルタ応答は、送信スペクトラムの劣化の要因となる。
【００１０】
図９は図７の送信装置７００において変調方式の切替に応じて送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信電力の時間的変化を表す送信電力制御曲線を示す動作説明図である。図９に示すように、フィルタ切替タイミングで送信電力の緩やかな立ち下げ、立ち上げをするランピングを行うことにより、送信信号出力端子５２３から出力される干渉電力を低減させることができる。
【００１１】
また、従来技術として、特許文献１には、電源電圧が過渡状態にある場合に、定常状態のときに出力される変調波の平均レベルに略等しいレベルの無変調波を発生して出力する変調装置及び無線送信装置が開示されている。これにより、過渡状態による不安定動作に起因する隣接チャネルへの干渉を防止することが可能となる。また、特許文献２には、電源投入後の所定時間、乗算器による乗算を停止させて無変調信号を出力させる変調器及び送信機が開示されている。これにより、電源投入直後における隣接チャンネル干渉を簡単な構成で防止することが可能となる。これらの従来技術は、出力信号を一時的に無変調信号とすることにより、隣接チャンネル干渉を回避する構成となっている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−６０７２５号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般的に、無線通信システムの送信装置におけるフィルタ切替のタイミングは、無線スロット単位で生じ、またスロット境界前後のデータはダミービットやガードビットといった送信データに関係ないデータを送信しているため、上記のようなランピング制御が可能となっている。
【００１４】
しかしながら、無線通信システムによっては、ランピング可能な時間が短い場合があり、このような場合、電力増幅器やゲインコントロールアンプのように、ランピングにより電流が大きく増減するデバイスは、周辺回路の影響（例えば、容量特性など）により高速なランピングに追従できないことがあった。この場合、バースト送信におけるタイムマスク（送信電力の立ち上がり／立ち下がり時間と電力精度）の規定を満たせなくなる。また、ゲインコントロールアンプのゲインや電力増幅器の出力電力は、所定の周波数特性や温度特性を有するので、ランピング制御においてランピング波形を生成するためのランプ係数を、周波数や温度ごとに用意しなければならない。このため、多くの記憶部（メモリ）を必要とし、装置の小型化や低コスト化を妨げる要因となっていた。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能な送信装置及び変調方式切替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の送信装置は、所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置であって、前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタと、前記変調方式の切替に応じて、前記複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択手段と、前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御手段とを備えるものである。
【００１７】
これにより、帯域制限フィルタの切替時に、送信信号は無変調信号となるので、送信電力のランピング制御を省くことができ、安定した干渉電力の低減を実現することが可能となる。また、不要な電波の輻射や送信スペクトラムの劣化を低減することが可能である。さらに、ランピング制御のためにランプ係数の記憶等に用いられる多くの記憶部が不要となるので、装置の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、前記変調信号の実効値である直流値を記憶する直流値記憶手段と、前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記切替前の変調方式による変調信号から前記直流値記憶手段に記憶された直流値の直流信号に切り替え、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に切り替える切替手段とを備えるものとする。
これにより、帯域制限フィルタの切替時に、送信時の変調を行う変調器の動作点が変化しないので、安定した回路動作が可能となる。また、直流信号を簡単に設定することが可能である。
【００１９】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記切替手段は、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間前に前記直流信号への切り替えを行い、前記帯域制限フィルタの切替時より所定時間後に前記切替後の変調方式による変調信号に切り替えを行うものとする。
これにより、帯域制限フィルタの切替時の所定期間において、送信電力の制御がなされる送信信号を確実に直流信号に変更することが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、前記帯域制限フィルタへの切替時に、前記変調信号の実効値を一定に保ちながら当該変調信号を前記直流信号に収束させる信号収束手段を備えるものとする。
これにより、帯域制限フィルタの切替時に、緩やかに変調信号から直流信号に移行させることが可能となる。また、変調信号と直流信号による無変調信号との移行時に、送信信号の不連続性が発生しないため、より安定した干渉電力低減が実現可能である。
【００２１】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、振幅係数及びオフセット定数を記憶する数値記憶手段を備え、前記信号収束手段は、前記選択された帯域制限フィルタによって帯域が制限された変調信号に前記振幅係数を乗算して振幅の調整を行い、前記実効値が一定になるように前記オフセット定数を加算するものとする。
これにより、変調信号から直流信号への緩やかな移行を簡単に実現することが可能となる。
【００２２】
また、本発明は、上記の送信装置であって、前記送信信号制御手段は、前記数値記憶手段として、それぞれ異なる振幅係数及びオフセット定数の組み合わせを記憶する複数の個別数値記憶手段と、前記変調方式の切替パターンに応じて、前記複数の個別数値記憶手段の中から特定の個別数値記憶手段を選択する数値選択手段とを備え、前記選択された個別数値記憶手段を用いて、前記振幅係数の乗算及び前記オフセット定数の加算を行うものとする。
これにより、種々の変調方式の切替パターンが存在する場合でも、各々の切替パターンに対し、最適な状態で変調信号から直流信号への緩やかな移行を実現することができ、より安定した干渉電力の低減を実現することが可能となる。
【００２３】
また、本発明は、上記いずれかの送信装置を備える無線通信装置を提供する。
【００２４】
また、本発明の変調方式切替方法は、所定の変調方式に従って変調された送信信号の送信電力を制御しながら送信を行う送信装置における変調方式切替方法であって、前記変調方式の切替に応じて、前記送信信号の帯域を制限する複数の帯域制限フィルタの中から特定の帯域制限フィルタを選択するフィルタ選択ステップと、前記選択された帯域制限フィルタへの切替前に、前記送信信号として、切替前の変調方式による変調信号から直流信号に移行させ、前記帯域制限フィルタへの切替後に、前記直流信号から切替後の変調方式による変調信号に移行させる送信信号制御ステップとを有するものである。
これにより、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能な送信装置及び変調方式切替方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本実施形態に係る送信装置は、携帯電話装置などの無線通信機能を持つ無線通信装置やその無線通信システム等に搭載されるものである。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
第１の実施形態の送信装置１００は、送信電力設定入力端子１０１、送信電力制御部１０２、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）１０３，１０４，１１２，１１８、変調方式設定入力端子１０５、切替制御部１０６、ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子１０７，１１３、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４、送信帯域制限フィルタ１０９，１１０，１１１，１１５，１１６，１１７、直交変調器１１９、ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）１２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２１、電力増幅器（ＰＡ）１２２、送信信号出力端子１２３、記憶部１２４、及び信号切替スイッチ１２５，１２６を備えて構成される。記憶部１２４には、後述するように、変調信号の実効値に相当する直流値が格納されている。
【００２９】
切替制御部１０６は、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４にフィルタ切替制御信号を供給し、送信信号としてのベースバンドＩＱ信号（変調信号）をそれぞれ入力してその帯域を制限する複数の帯域制限フィルタの一例に相当する送信帯域制限フィルタ１０９，１１０，１１１，１１５，１１６，１１７の選択を行う。また、切替制御部１０６は、信号切替スイッチ１２５，１２６に信号切替制御信号を供給し、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８に入力される信号を、送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７からの変調信号と記憶部１２４からの直流値とのいずれかに切り替える。ここで、切替制御部１０６及びフィルタ切替スイッチ１０８、１１４がフィルタ選択手段の機能を実現する。また、信号切替スイッチ１２５、１２６及び記憶部１２４が送信信号制御手段の機能を実現する。ここで、記憶部１２４が直流値記憶手段の一例に相当し、信号切替スイッチ１２５、１２６が切替手段の一例に相当する。
【００３０】
送信電力制御部１０２は、Ｄ／Ａコンバータ１０３，１０４を介して送信電力制御信号をゲインコントロールアンプ１２０及び電力増幅器１２２に供給し、これら増幅器のゲイン調整を行い、送信装置１００から出力する送信電力を制御する。
【００３１】
次に、本実施形態の送信装置１００の動作について説明する。本実施形態は、送信帯域制限フィルタ切替時の送信信号の切替制御方法に特徴がある。
【００３２】
ベースバンドＩ，Ｑ信号入力端子１０７，１１３には、設定された所定の変調方式に従って変調された送信信号であるベースバンドＩＱ信号（直交座標にマッピングされた変調信号）が入力される。この変調信号の送信信号は、それぞれフィルタ切替スイッチ１０８，１１４を経由し、送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７の中から、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４によって選択された送信帯域制限フィルタを通過して帯域制限を受ける。この帯域制限を受けた送信信号は、それぞれＤ／Ａコンバータ１１２，１１８によってアナログ信号に変換され、直交変調器１１９によって無線キャリアで変調された後、ゲインコントロールアンプ１２０、バンドパスフィルタ１２１及び電力増幅器１２２を通って送信信号出力端子１２３から出力される。このとき、変調方式の情報として変調方式設定値が変調方式設定入力端子１０５に入力されると、切替制御部１０６は、この変調方式設定値に従って、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４のパスの指定を行い、各変調方式に最適な送信帯域制限フィルタを選択する制御を行う。
【００３３】
また、送信電力制御部１０２は、送信電力設定入力端子１０１に入力された送信電力設定値を、ゲインコントロールアンプ１２０のゲインや電力増幅器１２２の制御ディジタル値に変換し、出力電力を制御するための送信電力制御信号として出力する。この送信電力制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０３，１０４でアナログ電圧に変換された後、ゲインコントロールアンプ１２０や電力増幅器１２２に出力され、これら増幅器のゲイン調整によって送信装置の送信電力制御が行われる。
【００３４】
図２は送信装置１００において変調方式の切替に応じて送信帯域制限フィルタを切り替えた際のベースバンドＩＱ信号の時間変化を示す動作説明図である。
【００３５】
変調方式Ａから変調方式Ｂに切り替える際、切替制御部１０６は、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４のパスの指定を行い、送信帯域制限フィルタを切り替えて各変調方式に最適なフィルタを選択する。これとともに、切替制御部１０６は、フィルタ切替タイミングの所定時間（Ｔ／２）前に、信号切替スイッチ１２５，１２６に信号切替制御信号を供給して切替操作を行い、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８への入力信号を、それぞれ送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７の出力から記憶部１２４の出力に切り替える。記憶部１２４には、前述したように、変調信号の実効値に相当する直流値が格納されており、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８への入力信号が送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７より出力される帯域制限されたベースバンドＩＱ信号から記憶部１２４より出力される直流信号に切り替えられる。
【００３６】
そして、切替制御部１０６は、フィルタ切替タイミングの所定時間（Ｔ／２）経過後、信号切替スイッチ１２５，１２６に信号切替制御信号を供給して再び切替操作を行い、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８への入力信号を、それぞれ記憶部１２４の出力から送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７の出力に切り替える。これにより、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８へ入力される送信信号が記憶部１２４より出力される直流信号から送信帯域制限フィルタ１０９〜１１１、１１５〜１１７より出力される帯域制限されたベースバンドＩＱ信号に切り替えられる。
【００３７】
すなわち、図２において、フィルタ切替えタイミングの前後所定時間に相当する区間Ｔでは、Ｄ／Ａコンバータ１１２，１１８にベースバンド信号の送信信号として直流信号が入力される。よって、区間ＴにおいてＩＱ信号は直流値を示すことになる。
【００３８】
図３は送信装置１００において変調方式の切替時におけるベースバンドＩＱ信号のスペクトラムの変化を示す動作説明図である。図３において、図３（ａ）は図２に示した切替前の変調方式Ａにおける変調信号ａのスペクトラムを示す。図３（ｂ）は図２に示した区間Ｔにおける直流信号ｂのスペクトラムを示す。図３（ｃ）は図２に示した切替後の変調方式Ｂにおける変調信号ｃのスペクトラムを示す。
【００３９】
送信帯域制限フィルタ切替時の区間Ｔにおける送信スペクトラム（図３（ｂ）参照）は、周波数的に広がりを持たない無変調スペクトラムになる。したがって、他の無線通信装置への干渉電力を著しく低減することができる。
【００４０】
このように、第１の実施形態によれば、変調方式切り替えのための送信帯域制限フィルタ切替時において、変調信号の代わりに直流値をベースバンドの送信信号として出力することにより、送信信号は無変調信号となるので、不要な電波の輻射が無くなり、送信スペクトラムの劣化が生じない。したがって、フィルタ切替時に安定した干渉電力の低減を実現することができる。また、送信電力のランピング制御が不要となるので、ランピング制御に必要なランピング波形を生成するためのランプ係数を記憶するメモリ等を設ける必要がなく、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００４１】
また、送信帯域制限フィルタ切替時の所定時間の区間Ｔにおける直流値を変調信号の実効値とすることで、直交変調器１１９は、フィルタ切替時に動作点が変化することなく動作するので、安定した回路動作が可能となる。また、フィルタの切替前後で送信電力を変化させない場合は、送信電力が一定に保たれるので、電力増幅器１２２が送信電力変化に追従できなくなるような問題は生じず、安定性を確保できる。これにより、さらなる不要輻射や送信スペクトルの劣化を低減できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、前記第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【００４３】
第２の実施形態の送信装置４００では、前記第１の実施形態における記憶部１２４及び信号切替スイッチ１２５，１２６の代わりに、乗算器４０１，４０２、加算器４０３，４０４、ランピング制御部４０５、及び記憶部４０６が設けられている。
【００４４】
切替制御部１０６は、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４にフィルタ切替制御信号を供給し、ベースバンドＩＱ信号をそれぞれ入力して帯域制限する送信帯域制限フィルタ１０９，１１０，１１１，１１５，１１６，１１７の選択を行う。また、切替制御部１０６は、ランピング制御部４０５にランピング動作制御信号を供給し、ランピング動作のオン、オフを切り替える。
【００４５】
ランピング制御部４０５は、記憶部４０６に格納された振幅ランプ係数とオフセットランプ係数とを用いて、送信帯域制限フィルタの切替タイミングに合わせてベースバンドＩＱ信号のレベルを実効値を保ちながらランピングする。このとき、ランピング制御部４０５は、乗算器４０１，４０２に振幅ランプ係数を供給して振幅の調整を行うとともに、オフセットランプ係数を乗算器４０３，４０４に供給してベースバンドＩＱ信号の実効値を一定に保つようにする。ここで、ランピング制御部４０５、乗算器４０１、４０２及び加算器４０３、４０４が信号収束手段の機能を実現する。また、記憶部４０６が数値記憶手段の一例に相当する。
【００４６】
なお、ランピング制御は、前述の背景技術で説明したように、一般的に、隣接チャンネルと干渉が生じることを防ぐため、送信電力を緩やかに立ち上げる（立ち下げる）電力制御として使用される。この場合、送信電力を例えば３０ｄＢ以上など大きく変化させることになる。一方、本実施形態では、隣接チャンネルとの干渉が生じることを防ぐため、変調方式の切替時に帯域制限フィルタを通過した変調信号を緩やかに直流信号に収束させる（元に戻す）信号制御としてランピング制御を使用する。このとき、送信電力の実効値を一定に保つようにする。
【００４７】
次に、本実施形態の送信装置４００の動作について説明する。基本的な動作は、前記第１の実施形態と同じであるので、その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作を説明する。本実施形態は、送信帯域制限フィルタ切替時の送信信号のランピング制御方法に特徴がある。
【００４８】
変調方式の情報として変調方式設定値が変調方式設定入力端子１０５に入力されると、切替制御部１０６は、この変調方式設定値に従って、フィルタ切替スイッチ１０８，１１４のパスの指定を行い、各変調方式に最適な送信帯域制限フィルタを選択するとともに、ランピング制御部４０５にランピング動作制御信号を供給し、フィルタ切替タイミング情報を前もって通知する。
【００４９】
ランピング制御部４０５は、送信帯域制限フィルタの切替時に、記憶部４０６に格納された振幅ランプ係数及びオフセットランプ定数を用いて、切替前の送信帯域制限フィルタからの変調信号を、その実効値を一定に保ちながら直流信号に収束させる（ランプダウン）。そして、送信帯域制限フィルタの切替後、直流信号から切替後の送信帯域制限フィルタからの変調信号に戻す（ランプアップ）。
【００５０】
図５は送信装置４００において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合のランピング制御方法を示す動作説明図である。この図５では、送信帯域制限フィルタを切り替えてランピング制御を行う際の変調信号ｇ、その振幅包絡線ｈ、振幅ランプ係数ｉ、及びオフセットランプ定数ｋの時間的変化を示している。
【００５１】
具体的には、乗算器４０１，４０２は、帯域が制限された変調信号ｇに振幅ランプ係数ｉを乗算してその振幅の調整を行い、加算器４０３，４０４は、その実効値（振幅ＲＭＳ値）が一定値になるようにオフセットランプ定数ｋを加算する。これにより、上記ランプダウン及びランプアップが行われ、フィルタ切替時点において、変調信号ｇは直流信号になっている。この結果、送信帯域制限フィルタ切替時の送信スペクトラムは、前記第１の実施形態の図３（ｂ）と同様、周波数的な広がりを持たない無変調スペクトラムとなる。したがって、他の無線通信装置への干渉電力を著しく低減することができる。
【００５２】
ここで、変調信号から無変調信号へのランピング制御は、直交変調器１１９の、対応する変調速度（帯域）内の変調の一部と捉えることができる。一般的に、通常の変調では、変調信号自体に周波数補正や温度補正を行うことはないので、このランピング制御においても、ランプ係数の温度・周波数依存性を無視することができる。また、本実施形態では、無変調信号に移行する際、送信電力を一定に保つので、送信電力が変動する場合に考慮される電力増幅器１２２の追従特性としての周波数特性や温度特性を無視することができる。よって、ランプ係数を温度や周波数毎に複数持つ必要はなくなり、メモリ容量の増加が抑えられる。
【００５３】
このように、第２の実施形態においても、安定した干渉電力の低減を実現することができる。また、送信帯域制限フィルタ切替時に緩やかに直流信号に移行させることができる。さらに、装置の小型化、低コスト化を図ることも可能である。
【００５４】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、前記第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【００５５】
第３の実施形態の送信装置６００では、ランピング制御部４０５には、第２の実施形態の記憶部４０６の代わりに、セレクタ６０１、及びこのセレクタ６０１に接続される複数の記憶部６０２，６０３，６０４が設けられている。複数の記憶部６０２，６０３，６０４には、変調方式の切替パターン（例えば、変調方式Ａ→変調方式Ｂ）に最適なランプ係数（振幅ランプ係数、オフセットランプ定数）が格納されている。これは、無線通信システムの種類によってランピング可能な時間等が異なり、また変調方式によって最適なランピング形状（ランプダウン、ランプアップ）が異なることがあるため、これらに対応可能にするための構成である。ここで、記憶部６０２〜６０４が複数の個別数値記憶手段の一例に相当し、セレクタ６０１が数値選択手段の一例に相当する。
【００５６】
次に、本実施形態の送信装置６００の動作について説明する。基本的な動作は、前記第１、第２の実施形態と同じであるので、その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作を説明する。本実施形態は、セレクタ６０１により記憶部６０２，６０３，６０４に格納したランプ係数を選択できる点に特徴がある。
【００５７】
切替制御部１０６によって変調方式の切替パターンがランピング制御部４０５に通知されると、ランピング制御部４０５は、この切替パターンに応じた最適なランプ係数の選択をセレクタ６０１に指示する。そして、ランピング制御部４０５は、セレクタ６０１によって選択された記憶部に格納されたランプ係数を取得する。この取得したランプ係数を用いて、前記第２の実施形態と同様にしてランピング制御を行う。
【００５８】
このように、第３の実施形態によれば、変調方式の切替パターンが複数存在し、それによって最適なランピング制御のやり方が異なる場合でも、この切替パターンに最適なランプ係数を用いることで、安定した干渉電力の低減を実現することが可能である。
【００５９】
上述したように、本実施形態によれば、送信帯域制限フィルタの切替時に、送信電力のランピング制御を省くことができ、安定した干渉電力の低減を実現することができる。また、不要な電波の輻射や送信スペクトラムの劣化を低減することができる。さらに、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００６０】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００６１】
また、本発明に係る送信装置は、携帯電話装置、通信機能を持つ携帯情報端末、その他の無線通信装置、及びこれらの無線通信装置を用いた無線通信システムなど、種々の装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、装置の小型化、低コスト化を図りながら安定した干渉電力低減を実現することが可能となる効果を有し、無線通信システム等に使用される送信装置及びその変調方式切替方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の送信装置において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信信号の切替制御を示す動作説明図
【図３】図１の送信装置において変調方式の切替時における送信信号のスペクトラムの変化を示す動作説明図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図５】図４の送信装置において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信信号のランピング制御を示す動作説明図
【図６】本発明の第３の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】送信装置の構成例を示すブロック図
【図８】図７の送信装置において変調方式切替時に送信帯域制限フィルタを切り替えた場合のＩＱ信号出力を示す動作説明図
【図９】図７の送信装置において変調方式の切替に応じて送信帯域制限フィルタを切り替えた場合の送信電力制御曲線を示す動作説明図
【符号の説明】
【００６４】
１００，４００，６００  送信装置
１０１  送信電力設定入力端子
１０２  送信電力制御部
１０３，１０４，１１２，１１８  Ｄ／Ａコンバータ
１０５  変調方式設定入力端子
１０６  切替制御部
１０７  ベースバンドＩ信号入力端子
１０８，１１４  フィルタ切替スイッチ
１０９〜１１１，１１５〜１１７  送信帯域制限フィルタ
１１３  ベースバンドＱ信号入力端子
１１９  直交変調器
１２０  ゲインコントロールアンプ
１２１  バンドパスフィルタ
１２２  電力増幅器
１２３  送信信号出力端子
１２４  記憶部
１２５，１２６  信号切替スイッチ
４０１，４０２  乗算器
４０３，４０４  加算器
４０５  ランピング制御部
４０６  記憶部
６０１  セレクタ
６０２〜６０４  記憶部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007116495.tif 000012
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007116495.tif 000015
【図５】
2007116495.tif 000016
【図６】
2007116495.tif 000017
【図７】
2007116495.tif 000018
【図８】
2007116495.tif 000019
【図９】
2007116495.tif 000020
【国際調査報告】
2007116495.tif 000021
2007116495.tif 000022
2007116495.tif 000023
2007116495.tif 000024