(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側において、通信開始時に変調波に代えて前記送信側及び受信側が既知である歪測定用信号を送信し、
前記受信側において、前記送信された歪測定用信号を受信し、前記受信した歪測定用信号と前記既知の歪測定用信号とから振幅歪みを推定し、続いて受信する変調波に前記推定した歪みとは逆の特性に基づいて、受信した信号の絶対値から決定される値を変調波に乗算することを特徴とする振幅歪み補償方法。
【請求項２】
送信装置から受信装置にアナログ音声信号の無線通信を行うシステムであって更にディジタルデータ伝送可能な無線通信システムにおいて、
前記送信装置が、通信開始時に受信側で既知の歪測定用のトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段を備える送信装置であり、
前記受信装置が、受信した前記トレーニング信号の波形と既知のトレーニング信号の波形とを照合し、前記受信したトレーニング信号の歪みを推定する推定手段と、前記推定した歪みから歪補償値を算出する算出手段と、前記算出した歪補償値に基づいて、続いて受信する受信信号に当該受信信号の絶対値から決定される値を乗算する乗算手段とを備える受信装置であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
アナログ音声信号とディジタルデータとをスイッチを用いて切り替えて送信する送信装置と、受信したアナログ音声信号と受信したディジタルデータとをスイッチを用いて切り替えることにより分離する受信装置とを備える無線通信システムであって、
前記送信装置における前記ディジタルデータを変調する変調器に、前記ディジタルデータの送信前に送信される歪測定用のトレーニング信号の波形を保存する波形メモリと、前記ディジタルデータの変調波と前記トレーニング信号を外部から入力される送信開始信号によって切り替える切替スイッチとを設け、
前記受信装置における前記受信したディジタルデータの信号を復調する復調器に、受信されたトレーニング信号を検出するためのトレーニング信号検出器と、前記トレーニング信号の歪みを推定する歪推定器と、前記推定された歪みから補正値を算出する補正値算出器と、前記算出された補正値を入力されるアドレスに従って保存するメモリと、前記トレーニング信号が検出されている時に前記補正値を前記メモリに書き込む動作を制御する切替スイッチと、前記トレーニング信号と前記受信したディジタルデータの信号の値を絶対値に変換し、当該絶対値を前記アドレスとして前記メモリに出力する絶対値変換器と、前記受信したディジタルデータの信号に当該ディジタルデータの絶対値が示すアドレスに従って前記メモリから読み出された補正値を乗算する乗算器とを設けたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
歪測定用のトレーニング信号は、振幅歪みの推定が容易となる鋸波を用い、前記鋸波の振幅は、多値変調方式として１６ＱＡＭ方式を用いた場合、１６ＱＡＭ変調波の最大振幅点を越える値とし、前記鋸波の周波数は、アナログ音声信号の送信に用いられる自動利得制御の時定数の値以下の周波数としたことを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振幅歪み補償方法に係り、特に、アナログ音声信号を伝送する無線通信機を用いてディジタル情報を伝送する場合の振幅歪みを補償する振幅歪み補償方法及び無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアナログ音声無線通信システムについて図６を用いて説明する。図６は、従来のアナログ音声無線通信システムの構成ブロック図である。
従来のアナログ音声無線通信システムは、図６に示すように、送信側として、マイク１と、ＡＧＣ（自動利得制御器）２と、リミッタ３と、送信機４と、ＰＡ（送信アンプ）５と、送信アンテナ６とを備え、受信側としては、受信アンテナ７と、受信機８と、スピーカ９とを備えている。
【０００３】
従来のアナログ音声無線通信システムにおける動作を説明する。
送信側では、マイク１を介して音声が入力され、音声信号に変換されてＡＧＣ２に出力される。ＡＧＣ２では、入力された音声信号の自動利得制御を行い、リミッタ３に出力する。リミッタ３では、ＡＧＣ２からの入力信号の帯域を制限し、送信機４に出力する。
送信機４では、リミッタ３からの入力信号を送信信号の波形に変換してＰＡ５に出力する。ＰＡ５では、送信機４からの信号波形を増幅して送信アンテナ６を介して発信する。
【０００４】
また、受信側では、受信アンテナ７を介して信号を取り込み、受信機８で受信信号の波形を受信信号に復調してスピーカ９に出力する。スピーカ９では、受信機８からの受信信号を音声信号として出力する。
【０００５】
次に、図６の従来のアナログ音声無線通信システムを用いてディジタル情報（ディジタルデータ）通信を行うディジタル情報伝送用アナログ音声無線通信システムについて図７を用いて説明する。図７は、従来のディジタル情報伝送用アナログ音声無線通信システムの構成ブロック図である。
従来のディジタル情報伝送用アナログ音声無線通信システムは、図７に示すように、送信側として、マイク１と、ＡＧＣ（自動利得制御器）２と、リミッタ３と、送信機４と、ＰＡ（送信アンプ）５と、送信アンテナ６と、変調器１０′と、切替スイッチ（切替ＳＷ）４０とを備え、受信側としては、受信アンテナ７と、受信機８と、スピーカ９と、復調器２０′と、切替スイッチ（切替ＳＷ）５０とを備えている。
【０００６】
図６と相違するのは、送信側で、変調器１０′と切替ＳＷ４０が設けられ、受信側で、復調器２０′と切替ＳＷ５０が設けられている点である。
従って、相違する構成についてのみ説明し、その他の構成は図６と同様であるので、説明を省略する。
【０００７】
変調器１０′は、ディジタル情報を入力し、そのディジタル情報の変調を行い、切替ＳＷ４０に出力する。
切替ＳＷ４０は、マイク１から音声信号が入力される時は、その音声信号をＡＧＣ２に出力し、変調器１０′で変調されたディジタル情報が入力される時は、変調信号をＡＧＣ２に出力する。
【０００８】
切替ＳＷ５０は、受信機８から音声信号が出力されている時は、その音声信号をスピーカ９に出力し、受信機９から変調されたディジタル情報（データ）が出力されている時は、そのディジタル情報を復調器２０′に出力する。
復調器２０′は、受信機８から出力される変調されたディジタルデータを復調してディジタル情報を出力する。
【０００９】
一般に、伝送速度の高速化のために多値変調方式を用いることで既存の狭いアナログ音声無線の帯域での通信を可能としている。多値変調方式としては１６ＱＡＭのような線形多値変調が用いられる。これにより、Ｉｂｉｔ／Ｈｚ以上のデータ伝送が可能となる。
【００１０】
しかし、既存のアナログ音声無線機は、アナログ音声信号をのみを伝送するために設計されているため、線形変調信号を通すために特化されているとは言い難い。具体的には、ＩＤＣ（インスタント・デビエーション．コントローラ）を通ることによる自動利得制御・振幅制限や、ＰＡの非線形領域での使用などにより、振幅情報に歪みが発生する。
【００１１】
図８、図９に１６ＱＡＭのコンステレーションの例を示す。図８は、が歪みがない場合の１６ＱＡＭのコンステレーション例を示す説明図であり、図９は、振幅歪みの影響を受けた場合の１６ＱＡＭのコンステレーション例を示す説明図である。
このように歪みの影響を受けた場合、図９のコンステレーションの様にシンボル点が軸から放射状に広がり、誤り率が著しく劣化する。
【００１２】
一般的には、線形変調方式は線形な領域で使用するのが常識である。このような影響が現れる既存のアナログ音声無線機でも、送信機への入力レベルを手動で調整すれば線形な領域での使用が可能となり誤り率の劣化も防げる。しかし、この場合は調整を要するということでモデムとしての汎用性を欠くことになる。従来はこのような条件の中で線形変調方式が使用された実績はなく、また非線形回路を通ったことによる振幅歪みを補償する方法はなかった。
【００１３】
尚、従来の無線通信システムにおいて歪み補償を行う従来技術としては、平成９年（１９９７年）７月３１日公開の特開平９−２００２７６号「無線機」（出願人：日立電子株式会社、発明者：加藤数衛他）がある。
この発明は、送受信周波数反転時に電力増幅器の出力段の回路を切り替え器で切り替え、１組の帰還回路と補償回路で非線形補償のための帰還／制御ループを構成し、電力増幅部と切り替え器の非線形歪みを補償するものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のアナログ音声無線通信システムを用いてディジタル情報を伝送する場合には、手動調整を必要とするモデムを必要とするため、汎用性を欠くことになり、手動調整を必要とせずに簡易に振幅歪みを補償することができないという問題点があった。
【００１５】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、非線形回路に線形変調信号を通す場合において、非線形回路による振幅歪みを受信側で推定し、補償することによって、情報シンボルの歪みによる誤りを減少させることができる振幅歪み補償方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【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、振幅歪み補償方法において、送信側において、通信開始時に変調波に代えて前記送信側及び受信側が既知である歪測定用信号を送信し、受信側において、送信された歪測定用信号を受信し、その受信した歪測定用信号と既知の歪測定用信号とから振幅歪みを推定し、続いて受信する変調波に前記推定した歪みとは逆の特性に基づいて、受信した信号の絶対値から決定される値を変調波に乗算するものであり、受信信号が受けた歪みを補償することができ、伝送誤りを減少させることができる。
【００１７】
また、本発明は、送信装置から受信装置にアナログ音声信号の無線通信を行うシステムであって更にディジタルデータ伝送可能な無線通信システムにおいて、送信装置が、通信開始時に受信側で既知の歪測定用のトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段を備え、受信装置が、受信した前記トレーニング信号の波形と既知のトレーニング信号の波形とを照合し、受信したトレーニング信号の歪みを推定する推定手段と、推定した歪みから歪補償値を算出する算出手段と、算出した歪補償値に基づいて、続いて受信する受信信号に当該受信信号の絶対値から決定される値を乗算する乗算手段とを備えるものであり、受信信号の歪みをトレーニング信号を用いて推定した歪補償値で補償するので、伝送誤りを減少させることができる。
【００１８】
【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。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【００１９】
本発明の実施の形態に係る振幅歪み補償方法は、送信側において、通信開始時に変調波に代えて送信・受信双方が既知の歪測定用信号を伝送し、受信側において、受信した歪測定用信号から振幅歪みを推定し、歪測定用信号に続く変調波に推定した歪みと逆の特性を乗算するものである。
これにより、受信信号が受けた歪みを補償することができ、伝送誤りを減少させることができる。
【００２０】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、送信側装置において、通信開始時に歪測定用のトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段を備え、受信側装置において、受信したトレーニング信号の波形と既知のトレーニング信号の波形とを照合し、受信したトレーニング信号の歪みを推定する推定手段と、推定した歪みから歪補償値を算出する算出手段と、算出した歪補償値を受信信号に乗算する乗算手段とを備えている。
これにより、受信信号の歪みをトレーニング信号を用いて推定した歪補償値で補償するので、伝送誤りを減少させることができる。
【００２１】
上記トレーニング信号送信手段は、図２の波形メモリ１１と、切換器１２とが相当し、上記推定手段は、図３の歪推定器２３が相当し、上記算出手段は、図３の補正値算出器２４が相当し、上記乗算手段は、図３の乗算器２８が相当している。
【００２２】
まず、本発明に係る無線通信システムの構成について図１を使って説明する。図１は、本発明に係る無線通信システムの構成ブロック図である。尚、図７と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
本発明の無線通信システム（本システム）は、図７に示した従来のディジタル情報伝送用アナログ音声無線通信システムと基本的には同様で、図１に示すように、送信側としては、マイク１と、変調器１０と、スイッチ４０と、ＡＧＣ２と、リミッタ３と、送信機４と、ＰＡ５と、送信アンテナ６とから構成されている。
そして、受信側としては、受信アンテナ７と、受信機８と、スイッチ５０と、スピーカー９と、復調器２０とから構成されている。
【００２３】
但し、送信側の変調器１０内の構成及び変調方法と、受信側の復調器２０の構成及び復調方法とが従来の変調器１０′及び復調器２０′とは異なっている。
変調器１０及び復調器２０を除く各構成要素は、従来のものと全く同様であるので、ここでは説明を省略し、本発明の特徴部分である変調器１０と復調器２０について、図２，図３を使って詳しく説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る変調器１０の構成ブロック図であり、図３は、本発明の実施の形態に係る復調器２０の構成ブロック図である。尚、ここでは、線形変調方式として１６ＱＡＭを使用する場合を例に説明する。
【００２４】
まず、送信側の変調器１０について、図２を使って説明する。
本システムの送信側の変調器１０の内部は、波形メモリ１１と、切換器１２と、送信フレーム生成器１３と、メモリ１４と、１６ＱＡＭマッピング器１５と、ロールオフフィルタ１６と、直交変調器１７とから構成されている。
【００２５】
本システムの変調器１０内部の各部について説明する。
波形メモリ１１は、受信側で歪みを測定するための歪み測定用の波形（以下トレーニング信号と呼ぶ）を予め記憶し、一定時間毎に記憶しているトレーニング信号を一定時間出力するものである。尚、波形メモリ１１は、常時トレーニング信号を出力するものとし、後述する切換器１２の切換によって、一定時間毎に一定時間トレーニング信号が変調器１０から出力されるようにしても構わない。
【００２６】
ここで、トレーニング信号の波形は振幅歪みの推定が容易となるような形状とする。本実施の形態では、図４に示すような鋸波を用いた場合について説明する。図４は、トレーニング信号と変調波の例を示す波形図である。
鋸波の振幅は、１６ＱＡＭ変調波の最大振幅点を越える値とする。また、この鋸波の周波数は、送信機のＡＧＣ時定数によって決められる周波数とする。一般に音声信号に使われるＡＧＣの時定数は、１００ｍｓ程度であるため、この値以下の周波数に設定すれば、ＡＧＣの影響が避けられる。また音声通信用無線機の周波数帯域は通常３００〜２７００Ｈｚであるため、この帯域内の周波数に設定する必要がある。本実施の形態では、周波数を５００Ｈｚに設定して説明する。
【００２７】
切換器１２は、変調器１０からの変調波出力を波形メモリ１１からのトレーニング信号と直交変調器１７から出力される伝送情報系列（データ）とで切り換えるスイッチであり、外部から入力される通信開始信号によって制御される。
尚、通信開始信号は、送信側の装置全体を制御する制御部（図示せず）によって、ディジタル情報送信時に、一定時間（ｔ１）毎に、一定時間（ｔ２）だけ、波形メモリ１１からのトレーニング信号が変調器１０出力されるように切換器１２を制御する信号である。ここでいう、一定時間は、要求される歪みの補正精度に依存するもので、ｔ１が短いほど頻繁に補正値を測定するので、補正精度は上がるが不要な信号の送信時間が長くなり、データの伝送時間が長くなる。また、ｔ２が長いほど、トレーニング信号による歪み測定のサンプリング数が増えるので、補正精度は上がるが不要な信号の送信時間が長くなり、データの伝送時間が長くなる。
【００２８】
メモリ１４は、フレーム同期検出、等化器のトレーニングなどに用いられる送受双方で既知のパターンを持つユニークワード列を予め記憶しているメモリである。
送信フレーム生成器１３は、外部よりバイナリの伝送情報系列である伝送データを入力し、メモリ１４に記憶されているユニークワード列を一定周期で挿入して送信フレームを生成するものである。ユニークワード列の挿入間隔は、伝送路の状態が一定と思われる長さ毎とする。一般的には、１：４程度の比率で数十ｂｉｔに渡って挿入するようになっている。
【００２９】
１６ＱＡＭマッピング器１５は、４ビット毎に１シンボルに変換し、１６ＱＡＭダイアグラムに配置して１６ＱＡＭ信号を出力するマッピング器である。シンボルが配置された結果は、複素平面上で図８に示すようになる。
ロールオフフィルタ１６は、振幅−周波数特性において、振幅が減衰する周波数帯域をカットして帯域制限を施す一般的なロールオフフィルタである。
直交変調器１７は、帯域制限された信号に直交変調を行い変調波を出力するものである。
【００３０】
次に、受信側の復調器２０について、図３を使って説明する。復調処理の手段としては様々な方法が考えられるが、今回はＤＳＰによるディジタル信号処理を用いた場合を例に説明する。
本システムの復調器２０の内部は、Ａ／Ｄ変換器２１と、トレーニング信号検出器２２と、歪推定器２３と、補正値算出器２４と、スイッチ２５と、メモリ２６と、絶対値変換器２７と、乗算器２８と、直交検波器２９と、１６ＱＡＭデマッピング器３０とから構成されている。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器２１は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換する一般的なアナログ／ディジタル変換器であり、受信機８から復調器２０に入力された受信信号（ｇ）をデジタル信号に変換し、受信情報サンプル信号（ｈ）を出力するようになっている。
【００３２】
トレーニング信号検出器２２は、受信情報サンプル信号（ｈ）からトレーニング信号を検出し、検出結果に応じてスイッチ２５を制御するものである。
トレーニング信号の検出方法としては、受信側で既知のトレーニング信号と受信情報サンプル信号（ｈ）との相互相関演算を行い、算出された相関値が最大となる点で、所定のスレッショルドを越えた点をトレーニング信号の先頭位置とする方法が考えられる。そして、先頭位置から予め決められたトレーニング信号送信期間を経過すると、トレーニング信号の終了と判断する。但し、本発明ではこのトレーニング信号の検出方法に限定するものではない。
【００３３】
そして、トレーニング信号検出器２２は、トレーニング信号の先頭位置を検出すると、スイッチ２５をオンして、後述する補正値算出器２４からの出力がメモリ２６に入力されるようにし、トレーニング信号が終了したと判断すると、スイッチ２５をオフにして、補正値算出器２４からの出力がメモリ２６に入力されないようにする。
スイッチ２５は、トレーニング信号検出器２２の制御によって、補正値算出器２４からの出力のメモリ２６入力をオン／オフするものである。
【００３４】
歪推定器２３は、受信したトレーニング信号と受信側で既知のトレーニング信号波形との照合を行い、歪みを推定するものである。
歪みの推定方法の具体例としては、受信信号の振幅は、Ａ／Ｄ変換のダイナミックレンジが１６ｂｉｔであるとすると−３２７６８から＋３２７６８の範囲の値をとる。トレーニング信号は鋸波のため振幅が連続的にリニアに増加しているが、例えばここで鋸波が−１６３８４から＋１６３８４の範囲の振幅を持つとした場合、１サンプル毎に振幅がＸずつ変化する。その時、受信したトレーニング信号の鋸波の振幅がＸ’となり既知のトレーニング信号と１対１で対応する。そのため受信されたサンプルの振幅と受信側で既知のトレーニング信号の振幅から歪みが推定可能となる。
【００３５】
歪みは振幅成分に発生していると考えられるため、下式で算出できる。
Ａｒｅｆ（ｎ）／Ａｒｘ（ｎ）＝Ａｄｅｆ（ｎ）    ｎ＝０〜Ｎ−１
Ａｒｅｆ：受信側が持つ既知のトレーニング信号
Ａｒｘ：受信トレーニング信号
Ａｄｅｆ：推定歪み
Ｎ：フレーム長
尚、トレーニング信号は１フレーム中に数周期の鋸波のパターンを含むため、数周期分の平均を計算する。
【００３６】
補正値算出器２４は、歪推定器２３で求めた推定歪みから、歪み補正値を算出するもので、歪み補正値は、上式よりＡｄｅｆの逆数であることが分かる。
メモリ２６は、トレーニング信号の振幅値に応じた歪み補償値をテーブル形式で記憶する補正値テーブルを備えるもので、トレーニング信号受信期間内には、後述する絶対値変換器２７から出力されるトレーニング信号の振幅の絶対値をアドレスとし、補正値算出器２４から出力される歪み補償値を入力して補正値テーブルに書き込むようになっている。
そして、トレーニング信号受信期間が終了すると、絶対値変換器２７から出力される受信信号の振幅の絶対値をアドレスとし、補正値テーブルから補正値を読み出して出力するようになっている。
【００３７】
絶対値変換器２７は、受信した信号の振幅値の±の符号を除いて絶対値を算出して出力するものである。
乗算器２８は、受信情報サンプル信号（ｈ）に、メモリ２６から出力される補正値（ｊ）を乗算し、補正後情報サンプル信号（ｋ）を出力するものである。
直交検波器２９は、補正後情報サンプル信号（ｋ）に対して直交検波を行い、ＩＱ信号を出力する一般的な検波器である。
１６ＱＡＭデマッピング器３０は、直交検波器２９からのＩＱ信号をでマッピングし、１シンボルを４ｂｉｔのデータに変換して、復調出力信号（ｍ）を得る一般的なデマッピング器である。
【００３８】
次に、本システムの動作について、図１，図２，図３を使って説明する。
本システムでは、デジタル情報を送信する場合に、まず送信側のスイッチ４０を変調器１０側に切り換え、変調器１０で外部からの通信開始信号（ａ）によって切換器１２を波形メモリ１１側に切り換え、波形メモリ１１から出力されるトレーニング信号（ｂ）を一定時間変調波出力としてＡＧＣ２に出力し、リミッタ３、送信機４、ＰＡ５、送信アンテナ６を介して送出する。
【００３９】
そして、外部よりバイナリの伝送情報系列であるデータ（ｃ）が変調器１０に入力されると、送信フレーム生成器１３によって、メモリ１４に予め記憶され出力されるユニークワード列（ｄ）が挿入され、送信フレームに変換されて出力される。
そして、送信フレームに区切られたデータ列は、１６ＱＡＭマッピング器１５で４ビット毎に１シンボルに変換されて１６ＱＡＭ信号となり、更に、ロールオフフィルタ１６で帯域制限が施され、直交変調器１７で直交変調されて変調波（ｅ）が得られる。
この時、切換器１２が変調波出力側に切り替えられて、直交変調器１７からのデータの変調波（ｅ）が変調器１０の変調波出力（ｆ）として変調器１０から出力されることになる。ここで、出力される波形は、図４に示す様にトレーニング信号に続いて１６ＱＡＭ変調波となる。
【００４０】
上記説明したように、波形メモリ１１から出力される鋸波とそれに続く伝送データの変調波は、変調器１０から出力されて、スイッチ４０を介して、音声信号伝送系に入力され、音声信号と同様にＡＧＣ２で振幅制御が為され、リミッタ３で振幅制限が為されてから、音声通信用の送信機４に入力され、ＰＡ５で増幅されて送信アンテナ６から無線送信されることになる。
【００４１】
このとき、図４に示した鋸波のトレーニング信号とそれに続く伝送データの変調波は、入力段にＡＧＣ２、リミッタ３があることから、これを通過することにより振幅歪みが生じ、また、ＰＡ５の非線形領域を通過することによって同様に振幅歪みが生じるため、送信アンテナ６から送信される波形は図５の様に、歪んだ波形になってしまっている。図５は、振幅歪みの影響を受けたトレーニング信号と変調波の例を示す波形図である。
【００４２】
次に受信側の動作を説明する。
受信アンテナ７、受信機８を介して受信された無線受信波（ｇ）は、スイッチ５０が切り換えられて復調器２０に入力され、まず、Ａ／Ｄ変換器２１でＡ／Ｄ変換を施され受信情報サンプル信号（ｈ）となる。
【００４３】
そして、受信情報サンプル信号（ｈ）は、トレーニング信号検出器２２に取り込まれ、トレーニング信号が検出されると、スイッチ２５がオンされる。
また、この時受信情報サンプル信号（ｈ）は、同時に歪推定器２３にも取り込まれており、受信したトレーニング信号と受信側で既知のトレーニング信号波形との照合を行い、歪みが推定され、補正値算出器２４で、歪みに対応する歪み補正値が算出されて、スイッチ２５がオンされているのでメモリ２６に出力される。
また、この時受信情報サンプル信号（ｈ）は、同時に絶対値変換器２７にも取り込まれており、トレーニング信号の振幅の絶対値（ｉ）がメモリ２６に出力され、メモリ２６上で、絶対値変換器２７からの振幅値に対応して、補正値算出器２４からの歪み補正値が補正値テーブルに格納される。
以上がトレーニング信号受信中の動作である。
【００４４】
次に、トレーニング信号が終了し、１６ＱＡＭ変調信号（単に変調信号と呼ぶ）に切り替わった後の動作を説明する。
受信情報サンプル信号（ｈ）の変調信号は、トレーニング信号検出器２２に取り込まれ、トレーニング信号終了が検出されると、スイッチ２５がオフになる。
この時、受信情報サンプル信号（ｈ）は、同時に絶対値変換器２７にも取り込まれており、変調信号の振幅の絶対値（ｉ）がメモリ２６に出力され、メモリ２６上で、絶対値変換器２７からの振幅値に対応して、補正値テーブルから歪み補正値が検索されて乗算器２８に出力される。
【００４５】
そして、乗算器２８でＡ／Ｄ変換器２１からの受信情報サンプル信号（ｈ）と、検索された補正値（ｊ）とが乗算され、補正後の情報サンプル信号（ｋ）が、直交検波器２９で直交検波されてＩＱ信号（ｌ）が得られ、更に１６ＱＡＭデマッピング器３０で１シンボルが４ｂｉｔのデータに変換されて、復調出力信号（ｍ）が得られるようになっている。
【００４６】
本発明の実施の形態の振幅歪み補償方法及び無線通信システムによれば、アナログ音声無線通信システムにおいて線形変調方式を用いる場合、ディジタル情報伝送を行う際に、データ伝送に先立って送受信双方で既知の歪み測定用のトレーニング信号を送信し、受信側でトレーニング信号を用いて歪みを測定し、測定された歪みを補正する補正値を変調信号に乗算することによって、変調信号の歪みを補正するので、受信情報サンプル信号（変調信号）の歪みが除去され、誤り率の劣化を防止できる効果がある。
【００４７】
また、本発明では、歪み測定用のトレーニング信号として、振幅が連続的にリニアに変化する鋸波を用いることにより、変調波の振幅幅の範囲の各値に対する歪みが測定でき、その結果、変調波の振幅幅の各値に対する補正値を得ることができるので、簡単な仕組みで精度の高い歪み補正ができる効果がある。
【００４８】
また、本発明の無線通信システムによれば、受信側の復調器２０において、トレーニング信号検出器２２でトレーニング信号を検出し、トレーニング信号受信の間は、歪推定器２３で歪みを推定し、補正値算出器２４で歪み補正値を算出し、絶対値変換器２７で変換されたトレーニング信号の振幅の絶対値に対応づける形でメモリ２６の補正値テーブルに補正値を記憶させ、受信波がトレーニング信号から変調信号に切り換わると、絶対値変換器２７で変換された変調信号の振幅の絶対値に対応づける形でメモリ２６の補正値テーブルから補正値を検索し、乗算器２８で補正値を乗算するので、送信フレーム毎にトレーニング信号から算出された補正値を用いて補正するので、伝送路状況の変化に常に追従し、的確な補正を行うことができ、簡単な構成で、信頼度の高い通信システムを実現できる効果がある。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、送信側において、通信開始時に変調波に代えて前記送信側及び受信側が既知である歪測定用信号を送信し、受信側において、送信された歪測定用信号を受信し、その受信した歪測定用信号と既知の歪測定用信号とから振幅歪みを推定し、続いて受信する変調波に前記推定した歪みとは逆の特性に基づいて、受信した信号の絶対値から決定される値を変調波に乗算する振幅歪み補償方法としているので、受信信号が受けた歪みを補償することができ、伝送誤りを減少させることができる効果がある。
【００５０】
また、本発明によれば、送信装置から受信装置にアナログ音声信号の無線通信を行うシステムであって更にディジタルデータ伝送可能な無線通信システムにおいて、送信装置が、通信開始時に受信側で既知の歪測定用のトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段を備え、受信装置が、受信した前記トレーニング信号の波形と既知のトレーニング信号の波形とを照合し、受信したトレーニング信号の歪みを推定する推定手段と、推定した歪みから歪補償値を算出する算出手段と、算出した歪補償値に基づいて、続いて受信する受信信号に当該受信信号の絶対値から決定される値を乗算する乗算手段とを備えるようにしているので、受信信号の歪みをトレーニング信号を用いて推定した歪補償値で補償するので、伝送誤りを減少させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線通信システムの構成ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る変調器の構成ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る復調器の構成ブロック図である。
【図４】トレーニング信号と変調波の例を示す波形図である。
【図５】振幅歪みの影響を受けたトレーニング信号と変調波の例を示す波形図である。
【図６】従来のアナログ音声無線通信システムの構成ブロック図である。
【図７】従来のディジタル情報伝送用アナログ音声無線通信システムの構成ブロック図である。
【図８】歪みがない場合の１６ＱＡＭのコンステレーション例を示す説明図である。
【図９】振幅歪みの影響を受けた場合の１６ＱＡＭのコンステレーション例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…マイク、  ２…ＡＧＣ、  ３…リミッタ、  ４…送信機、  ５…ＰＡ、  ６…送信アンテナ、  ７…受信アンテナ、  ８…受信機、  ９…スピーカー、  １０、１０′…変調器、  １１…波形メモリ、  １２…切換器、  １３…送信フレーム生成器、  １４…メモリ、  １５…１６ＱＡＭマッピング器、  １６…ロールオフフィルタ、  １７…直交変調器、  ２０，２０′…復調器、  ２１…Ａ／Ｄ変換器、  ２２…トレーニング信号検出器、  ２３…歪推定器、  ２４…補正値算出器、  ２５…スイッチ、  ２６…メモリ、  ２７…絶対値変換器、  ２８…乗算器、  ２９…直交検波器、  ３０…１６ＱＡＭデマッピング器、  ４０…スイッチ、  ５０…スイッチ
【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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