(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送チャネルから入力された多重通信用の情報信号を変調して変調信号を生成する変調手段と、
入力された変調信号の波形を整形して整形変調信号を生成する２系統の波形整形手段と、
切替信号に応じて上記２系統の波形整形手段のいずれか一方を選択して上記変調手段で生成された変調信号を入力する選択手段と、
上記２系統の波形整形手段に対応して設けられ、その対応する波形整形手段によって生成された整形変調信号と利得信号とを乗算して電力制御された変調信号を生成する２系統の乗算手段と、
上記２系統の乗算手段によって生成された２系統の電力制御した変調信号を加算して送信信号の基となる合成変調信号を生成する加算手段と、
上記送信信号の電力利得値を変更する際は、変調信号の入力先を一方の波形整形手段から他方の波形整形手段に切替える旨の切替信号を発生して上記選択手段に与え、電力利得値を変更した利得信号を発生して上記他方の波形整形手段に対応する乗算手段に与えるとともに切替え前の電力利得値を保持した利得信号を切替え後の所定時間に亘って上記一方の波形整形手段に対応する乗算手段に与え続ける信号発生手段と、を備えた多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項２】
信号発生手段は、切替え前の電力利得値を保持した利得信号を一方の波形整形手段に対応する乗算手段に上記一方の波形整形手段の過渡応答が終了するまで与え続けることを特徴とする請求の範囲第１項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項３】
信号発生手段は、波形整形手段を切替える旨の切替信号を周期的に発生して選択手段に与えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項４】
信号発生手段は、送信信号の電力利得値を変更する指示を受けたときに、波形整形手段を切替える旨の切替信号を選択手段に与えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項５】
変調手段は、複数の伝送チャネルから入力された情報信号をそれぞれ変調して複数系統の変調信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項６】
加算手段は、２系統の電力制御された変調信号を加算して移動局から基地局に送信する送信信号の基となる合成変調信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項７】
伝送チャネルから入力された情報信号を符号により周波数拡散変調してＣＤＭＡ通信の変調信号を生成する変調手段と、
入力された変調信号の波形を整形して整形変調信号を生成する２系統の波形整形手段と、
切替信号に応じて上記２系統の波形整形手段のいずれか一方を選択して上記変調手段から出力される変調信号を入力する選択手段と、
上記２系統の波形整形手段に対応して設けられ、その対応する波形整形手段によって生成された整形変調信号と利得信号とを乗算して電力制御した変調信号を生成する２系統の乗算手段と、
上記２系統の乗算手段によって生成された２系統の電力制御された変調信号を加算して送信信号の基となる合成変調信号を生成する加算手段と、
上記送信信号の電力利得値を変更する際は、変調信号の入力先を一方の波形整形手段から他方の波形整形手段に切替える旨の切替信号を上記選択手段に与え、電力利得値を変更した利得信号を発生して上記他方の波形整形手段に対応する乗算手段に与えるとともに切替え前の電力利得値を保持した利得信号を切替え後の所定時間に亘って上記一方の波形整形手段に対応する乗算手段に与え続ける信号発生手段と、を備えた多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項８】
信号発生手段は、切替え前の電力利得値を保持した利得信号を一方の波形整形手段に対応する乗算手段に上記一方の波形整形手段の過渡応答が終了するまで与え続けることを特徴とする請求の範囲第７項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項９】
信号発生手段は、波形整形手段を切替える旨の切替信号を周期的に発生して選択手段に与えることを特徴とする請求の範囲第７項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項１０】
信号発生手段は、送信信号の電力利得値を変更する指示を受けたときに、波形整形手段を切替える旨の切替信号を発生して選択手段に与えることを特徴とする請求の範囲第７項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項１１】
変調手段は、複数の伝送チャネルから入力された情報信号をそれぞれ周波数拡散変調することを特徴とする請求の範囲第７項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項１２】
加算手段は、２系統の電力制御された変調信号を加算してＣＤＭＡ通信の移動局から基地局に送信する送信信号の基となる合成変調信号を生成することを特徴とする請求の範囲第７項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項１３】
伝送チャネルから入力された多重通信用の情報信号を変調して変調信号を生成するステップと、
入力された変調信号の波形を２系統の波形整形手段により整形するステップと、
切替信号に応じて上記２系統の波形整形手段のいずれか一方を選択して上記変調手段からの変調信号を入力するステップと、
上記２系統の波形整形手段に対応して設けられた２系統の乗算手段の各々において、対応する波形整形手段から入力される整形変調信号と入力される利得信号とを乗算して２系統の電力制御した変調信号を生成するステップと、
上記２系統の電力制御された変調信号を加算して送信信号の基となる合成変調信号を生成するステップと、
上記送信信号の電力利得値を変更する際は、変調信号の入力先を一方の波形整形手段から他方の波形整形手段に切替える旨の切替信号を発生して上記選択手段に与え、電力利得値を変更した利得信号を発生して上記他方の波形整形手段に対応する乗算手段に与えるとともに切替え前の電力利得値を保持した利得信号を切替え後の所定時間に亘って上記一方の波形整形手段に対応する乗算手段に与え続けるステップと、を実行する多重通信システムにおける信号処理方法。
【請求項１４】
切替信号及び利得信号を発生するステップは、切替え前の電力利得値を保持した利得信号を一方の波形整形手段に対応する乗算手段に上記一方の波形整形手段の過渡応答が終了するまで与え続けることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項１５】
切替信号及び利得信号を発生するステップは、波形整形手段を切替える旨の切替信号を周期的に発生して選択手段に与えることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の多重通信システムにおける信号処理装置。
【請求項１６】
切替信号及び利得信号を発生するステップは、送信信号の電力値を変更する指示を受けたときに、波形整形手段を切替える旨の切替信号を選択手段に与えることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の多重通信システムにおける信号処理方法。
【請求項１７】
変調信号を生成するステップは、複数の伝送チャネルから入力された情報信号をそれぞれ変調することを特徴とする請求の範囲第１３項記載の多重通信システムにおける信号処理方法。
【請求項１８】
合成変調信号を生成するステップは、２系統の電力制御された変調信号を加算して移動局から基地局に送信する送信信号の基となる合成変調信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１３項記載の多重通信システムにおける信号処理方法。
【請求項１９】
変調信号を生成するステップは、伝送チャネルから入力された情報信号を符号により周波数拡散変調してＣＤＭＡ通信の変調信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１３項記載の多重通信システムにおける信号処理方法。
【請求項２０】
合成変調信号を生成するステップは、ＣＤＭＡ通信の移動局から基地局に送信する送信信号の基となる合成変調信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１８項記載の多重通信システムにおける信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、複数のチャネルによって情報を伝送する多重通信システムにおける信号処理装置およびその信号処理方法に関するものである。
背景技術
従来の多重通信システムにおける信号処理装置は、共通の伝送路や空間を介して複数の情報を各チャネルによって伝送する。このような多重通信システムとしては、周波数分割多重方式のＦＤＭＡ（Ｆｒｉｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、時分割多重方式のＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、符号分割多重方式のＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が知られている。
特に、ＣＤＭＡ通信システムは、複数ユーザーが同じ周波数帯域を共有できるので、ＦＤＭＡ通信システムおよびＴＤＭＡ通信システムに比べて、帯域幅当たりのユーザーチャネル数を多くできること、また、送信周波数が広帯域なので、マルチパス信号による周波数選択性フェージングに強いことから、移動体通信等に適用する通信システムとして期待されている。
移動体通信に適用したＣＤＭＡ通信システムにおいて、同一の移動局から２つのチャネルを用いて異なる２つの情報を伝送する場合がある。例えば、日本特許庁によって１９９９年９月２８日に出版公開された特許文書（特開平１１−２６６１６８号公報）には、音声信号とデータ信号を同時に伝送する場合における送信電力の調整方法および装置についての発明が開示されている。
第１図は、従来のＣＤＭＡ通信システムにおける信号処理装置（ベースバンド変調装置）の構成を示すブロック図であり、図において、３１は２つのチャネルＣＨ１およびＣＨ２から入力される信号をＣｏｄｅ１およびＣｏｄｅ２から入力されるＰＮ（擬似ノイズ）符号によって周波数拡散変調として直接拡散（ＤＳ）変調を施す拡散変調手段であり、その内部において、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，および３１ｄは、ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ（排他的論理和ゲート）である。
３２ないし３５は拡散変調手段３１からの変調信号の帯域を制限する波形整形手段、３６ないし３９は波形整形手段３２ないし３５からの整形変調信号と利得信号とを乗算するチャネル毎ゲイン乗算器（以下、「乗算器」という）、４０は乗算器３６および３７からの信号を加算する加算器、４１は乗算器３８および３９からの信号を加算する加算器である。
次に、第１図の構成の動作について説明する。２つの伝送チャネルであるＣＨ１およびＣＨ２からは２系統の信号（例えば、音声信号およびデータ信号）が入力される。ＣＨ１からの信号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ３１ａおよび３１ｃに入力され、ＣＨ２からの信号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ３１ｂおよび３１ｄに入力される。
Ｃｏｄｅ１からのＰＮ符号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ３１ａおよび３１ｄに入力され、Ｃｏｄｅ２からのＰＮ符号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ３１ｂおよび３１ｃに入力される。
したがって、２系統の信号が４個のｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，および３１ｄによってＱＰＳＫ変調されて周波数帯域が数十倍以上に拡散する。この場合において、各ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，および３１ｄから出力される変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2は、下記の乗算式に基づいて直交するようにＩ成分およびＱ成分に変調される。
ＩCH1＝ＣＨ１・Ｃｏｄｅ１
ＩCH2＝−ＣＨ２・Ｃｏｄｅ２
ＱCH1＝ＣＨ１・Ｃｏｄｅ２
ＱCH2＝ＣＨ２・Ｃｏｄｅ１
これら拡散された各変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2は、それぞれ波形整形手段３２，３３，３４，および３５に入力される。
各波形整形手段３２，３３，３４，および３５においては、入力された各変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2の波形を整形する。すなわち、各変調信号にインパルス応答を重ね合わせて帯域制限し、整形変調信号Ｉ′CH1，Ｉ′CH2，Ｑ′CH1，Ｑ′CH2を生成して、乗算器３６，３７，３８，および３９に入力する。
各乗算器３６，３７，３８，および３９においては、それぞれに入力される整形変調信号Ｉ′CH1，Ｉ′CH2，Ｑ′CH1，Ｑ′CH2と、信号発生手段（図示せず）からそれぞれに入力される利得信号のチャネル毎ゲイン（電力利得値）βｄ，βｃ，βｄ，およびβｃとを乗算して、電力制御した変調信号Ｉ′CH1・βｄ，Ｉ′CH2・βｃ，Ｑ′CH1・βｄ，Ｑ′CH2・βｃを生成する。
さらに、下記の演算式により、電力制御された２系統の変調信号Ｉ′CH1・βｄおよびＩ′CH2・βｃは、加算器４０に入力されて加算され合成変調信号Ｉｍｏｄが生成される。同様に、電力制御された２系統の変調信号Ｑ′CH1・βｄおよびＱ′CH2・βｃは、加算器４１に入力されて加算され合成変調信号Ｑｍｏｄが生成される。すなわち、Ｉ成分およびＱ成分の周波数拡散変調信号ＩｍｏｄおよびＱｍｏｄが生成される。
Ｉｍｏｄ＝βｄ・Ｉ′CH1＋βｃ・Ｉ′CH2
Ｑｍｏｄ＝βｄ・Ｑ′CH1＋βｃ・Ｑ′CH2
これらＩ成分およびＱ成分の周波数拡散変調信号は、Ｄ／Ａ変換手段（図示せず）によってアナログ信号に変換され、高周波変調手段（図示せず）に入力されて高周波搬送信号により変調されて送信信号が生成され電波となって送信される。
ところで一般に、ＣＤＭＡ通信システムにおいては、送信信号の電力を制御するために、チャネル毎ゲインを送信中に変更する場合がある。第２図は、第１図における信号処理装置において、ＣＨ１のチャネル毎ゲインβｄを変更した場合の例を示している。チャネル毎ゲインβｄが一定の周期Ｔで周期的にβｄ１，βｄ２，βｄ３，βｄ４…とステップ的に変化し、ＣＨ２のチャネル毎ゲインβｃが変化しない場合には、乗算器３６の出力信号（電力制御された変調信号）ｈ′および乗算器３７の出力信号（電力制御された変調信号）ｋ′は第２図のｈ′およびｋ′に示す波形となる。したがって、送信信号の基となる加算器４０の出力信号（合成変調信号）ｍ′は、第２図のｍ′に示す波形となり、送信信号の電力値がステップ的に変化する。
しかしながら、上記従来のＣＤＭＡ通信システムにおける信号処理装置においては、波形整形手段３２ないし３５からの出力信号は帯域が制限されており、各サンプル点における波形整形手段のインパルス応答を重ね合わせたものであるため過渡応答をもっており、チャネル毎ゲインがステップ的に変更されると、インパルス応答の途中でゲインが切り替わる場合が発生する。このため、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまう。したがって、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなってしまう等の課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、チャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止することができる多重通信システムにおける信号処理装置およびその信号処理方法を得ることを目的とする。
発明の開示
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置は、入力された変調信号の波形を整形して整形変調信号を生成する２系統の波形整形手段と、切替信号（フィルタ切替信号）に応じて上記２系統の波形整形手段のいずれか一方を選択して変調信号を入力する選択手段（フィルタ選択手段）と、上記２系統の波形整形手段に対応して設けられ、その対応する波形整形手段によって生成された整形変調信号と利得信号とを乗算して電力制御された変調信号を生成する２系統の乗算手段（チャネル乗算器）と、上記２系統の乗算手段によって生成された２系統の電力制御した変調信号を加算して送信信号の基となる合成変調信号を生成する加算手段（チャネル加算器）と、上記送信信号の電力利得値を変更する際は、変調信号の入力先を一方の波形整形手段から他方の波形整形手段に切替える旨の切替信号を発生して上記選択手段に与え、電力利得値を変更した利得信号を発生して上記他方の波形整形手段に対応する乗算手段に与えるとともに切替え前の電力利得値を保持した利得信号を切替え後の所定時間に亘って上記一方の波形整形手段に対応する乗算手段に与え続ける信号発生手段（各チャネル毎ゲイン設定手段）と、を備えたものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置は、切替え前の電力利得値を保持した利得信号を一方の波形整形手段に対応する乗算手段に上記一方の波形整形手段の過渡応答が終了するまで与え続けるようにしたものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生するのを確実に防止するので、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置は、波形整形手段を切替える旨の切替信号を周期的に発生して選択手段に与えるようにしたものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが周期的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置は、送信信号の電力利得値を変更する指示を受けたときに、波形整形手段を切替える旨の切替信号を選択手段に与えるようにしたものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが任意のときに変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置は、複数の伝送チャネルから入力された情報信号をそれぞれ変調して複数系統の変調信号を生成するようにしたものである。
このことによって、同じ通信端末装置から複数の系統の情報を同時に送信する場合に、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが任意のときに変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、複数系統の情報を担う隣接する信号に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置は、２系統の電力制御された変調信号を加算して移動局から基地局に送信する送信信号の基となる合成変調信号を生成するようにしたものである。
このことによって、移動体通信システムに適用した場合に、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが任意のときに変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置は、伝送チャネルから入力された情報信号を符号により周波数拡散変調してＣＤＭＡ通信の変調信号を生成する変調手段と、入力された変調信号の波形を整形して整形変調信号を生成する２系統の波形整形手段と、切替信号に応じて上記２系統の波形整形手段のいずれか一方を選択して上記変調手段から出力される変調信号を入力する選択手段と、上記２系統の波形整形手段に対応して設けられ、その対応する波形整形手段によって生成された整形変調信号と利得信号とを乗算して電力制御した変調信号を生成する２系統の乗算手段と、上記２系統の乗算手段によって生成された２系統の電力制御された変調信号を加算して送信信号の基となる合成変調信号を生成する加算手段と、上記送信信号の電力利得値を変更する際は、変調信号の入力先を一方の波形整形手段から他方の波形整形手段に切替える旨の切替信号を上記選択手段に与え、電力利得値を変更した利得信号を発生して上記他方の波形整形手段に対応する乗算手段に与えるとともに切替え前の電力利得値を保持した利得信号を切替え後の所定時間に亘って上記一方の波形整形手段に対応する乗算手段に与え続ける信号発生手段と、を備えたものである。
このことによって、ＣＤＭＡ通信システムに適用した場合において、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、入力された変調信号の波形を２系統の波形整形手段により整形するステップと、切替信号に応じて上記２系統の波形整形手段のいずれか一方を選択して上記変調手段からの変調信号を入力するステップと、上記２系統の波形整形手段に対応して設けられた２系統の乗算手段の各々において、対応する波形整形手段から入力される整形変調信号と入力される利得信号とを乗算して２系統の電力制御した変調信号を生成するステップと、上記２系統の電力制御された変調信号を加算して送信信号の基となる合成変調信号を生成するステップと、上記送信信号の電力利得値を変更する際は、変調信号の入力先を一方の波形整形手段から他方の波形整形手段に切替える旨の切替信号を発生して上記選択手段に与え、電力利得値を変更した利得信号を発生して上記他方の波形整形手段に対応する乗算手段に与えるとともに切替え前の電力利得値を保持した利得信号を切替え後の所定時間に亘って上記一方の波形整形手段に対応する乗算手段に与え続けるステップと、を実行するものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、切替え前の電力利得値を保持した利得信号を一方の波形整形手段に対応する乗算手段に上記一方の波形整形手段の過渡応答が終了するまで与え続けるようにするものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、波形整形手段を切替える旨の切替信号を周期的に発生して選択手段に与えるようにしたものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが周期的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、送信信号の電力利得値を変更する指示を受けたときに、波形整形手段を切替える旨の切替信号を選択手段に与えるようにしたものである。
このことによって、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが任意のときに変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、複数の伝送チャネルから入力された情報信号をそれぞれ変調して複数系統の変調信号を生成するようにしたものである。
このことによって、同じ通信端末装置から複数の系統の情報を同時に送信する場合に、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが任意のときに変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、複数の系統の情報を担う信号に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、２系統の電力制御された変調信号を加算して移動局から基地局に送信する送信信号の基となる合成変調信号を生成するようにしたものである。
このことによって、移動体通信システムに適用した場合に、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが任意のときに変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、伝送チャネルから入力された情報信号を符号により周波数拡散変調してＣＤＭＡ通信の変調信号を生成するようにしたものである。
このことによって、ＣＤＭＡ通信システムに適用した場合において、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
この発明に係る多重通信システムにおける信号処理方法は、ＣＤＭＡ通信の移動局から基地局に送信する送信信号の基となる合成変調信号を生成するようにしたものである。
このことによって、ＣＤＭＡを利用した移動体通信システムに適用した場合に、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインが任意のときに変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の多重通信システムにおける信号処理装置のブロック図である。
第２図は第１図における信号波形を示す図である。
第３図はこの発明の実施の形態１による多重通信システムにおける信号処理装置のブロック図である。
第４図は第３図における信号波形を示す図である。
第５図は第３図における信号波形を示す図である。
第６図は第３図における信号波形を示す図である。
第７図は第３図における信号波形を示す図である。
第８図は第３図における信号波形を示す図である。
第９図は第３図における信号波形を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
第３図はこの発明の形態１による多重通信システムにおける信号処理装置のブロック図であり、図において、１は２つのチャネルＣＨ１およびＣＨ２から入力される信号をＣｏｄｅ１およびＣｏｄｅ２から入力されるＰＮ（擬似ノイズ）符号によって周波数拡散変調として直接拡散（ＤＳ）変調を施す拡散変調手段であり、その内部において、１ａ，１ｂ，１ｃ，および１ｄは、ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ（排他的論理和ゲート）である。２は外部から入力されるチャネル毎ゲインβｄおよびβｃに応じて４系統のチャネル毎ゲイン設定信号およびフィルタ切替信号を発生する各チャネル毎ゲイン設定手段である。
３は各チャネル毎ゲイン設定手段２から入力されるフィルタ切替信号に応じて拡散変調手段１から入力される変調信号を切替えて２系統のいずれかに選択的に入力するフィルタ選択手段であり、その内部において３ａ，３ｂ，３ｃ，および３ｄは４個の切替スイッチである。４ないし７はフィルタ選択手段３から変調信号を選択的に入力される２系統の一方の波形整形手段、８ないし１１はフィルタ選択手段３から変調信号を選択的に入力される２系統の他方の波形整形手段である。
１２ないし１９は波形整形手段４ないし１１によって波形整形が施される整形変調信号と各チャネル毎ゲイン設定手段２から入力されるチャネル毎ゲインとを乗算するチャネル毎ゲイン乗算器（以下、「乗算器」という）である。２０は乗算器１２および１３からの信号を加算する加算器、２１は乗算器１４および１５からの信号を加算する加算器、２２は乗算器１６および１７からの信号を加算する加算器、２３は乗算器１８および１９からの信号を加算する加算器である。２４は加算器２０および２２からの信号を加算するチャネル加算器（以下、「加算器」という）、２５は加算器２０および２２からの信号を加算するチャネル加算器（以下、「加算器」という）である。
次に、第３図の構成の動作について説明する。２つの伝送チャネルであるＣＨ１およびＣＨ２からは２系統の信号（例えば、音声信号およびデータ信号）が入力される。ＣＨ１からの信号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ１ａおよび１ｃに入力され、ＣＨ２からの信号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ１ｂおよび１ｄに入力される。
Ｃｏｄｅ１からのＰＮ符号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ１ａおよび１ｄに入力され、Ｃｏｄｅ２からのＰＮ符号はｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ１ｂおよび１ｃに入力される。
したがって、２系統の信号が４個のｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ１ａ，１ｂ，１ｃ，および１ｄによってＱＰＳＫ変調されて周波数帯域が数十倍以上に拡散する。この場合において、各ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ１ａ，１ｂ，１ｃ，および１ｄから出力される変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2は、下記の乗算式に基づいて直交するように変調される。
ＩCH1＝ＣＨ１・Ｃｏｄｅ１
ＩCH2＝−ＣＨ２・Ｃｏｄｅ２
ＱCH1＝ＣＨ１・Ｃｏｄｅ２
ＱCH2＝ＣＨ２・Ｃｏｄｅ１
これら拡散された各変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2は、フィルタ選択手段３の各切替スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，および３ｄの入力接点にそれぞれ入力される。各切替スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，および３ｄは、各チャネル毎ゲイン設定手段２からのフィルタ切替信号に応じて出力接点＃１又は＃２に接続される。各切替スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，および３ｄの出力接点＃１は２系統の一方の波形整形手段４，５，６，および７に接続され、他方の出力接点＃２は２系統の他方の波形整形手段８，９，１０，および１１に接続されている。
したがって、フィルタ切替信号ａに応じて入力接点と出力接点＃１とが接続されたときは、各変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2は、波形整形手段４，５，６，および７に時分割で振り分けて入力される。又は、フィルタ切替信号ａに応じて入力接点と出力接点＃２とが接続されたときは、各変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2は、波形整形手段８，９，１０，および１１に時分割で振り分けて入力される。
なおこの場合において、切替スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，および３ｄにおいて、入力接点と接続されない側の出力接点には、振幅０に相当する信号が供給される。このため、フィルタ選択手段３から出力されるデータ列は、各変調信号ＩCH1，ＩCH2，ＱCH1，ＱCH2にそれぞれの振幅０を表すビットを付加した２ビットのデータ列となる。
ここで波形整形手段４，５，６，および７に入力される信号をそれぞれＩCH1#1，ＩCH2#1，ＱCH1#1，ＱCH2#1とし、波形整形手段８，９，１０，および１１に入力される変調信号をそれぞれＩCH1#2，ＩCH2#2，ＱCH1#2，ＱCH2#2とする。
フィルタ選択手段３の出力は、波形整形手段４，５，６，および７、又は波形整形手段８，９，１０，および１１において、ＣＨ１およびＣＨ２のＩ成分の変調信号およびＱ成分の変調信号毎に波形整形が施され、確保すべき振幅の精度にふさわしいマルチビットのデータ列となる。ここで、波形整形手段４，５，６，および７から出力される整形変調信号をＩ′CH1#1，Ｉ′CH2#1，Ｑ′CH1#1，Ｑ′CH2#1とし、波形整形手段８，９，１０，および１１から出力される整形変調信号をＩ′CH1#2，Ｉ′CH2#2，Ｑ′CH1#2，Ｑ′CH2#2とする。
各波形整形手段４ないし１１からの整形変調信号は、それぞれ対応する乗算器１２ないし１９に入力される。各乗算器には各チャネル毎ゲイン設定手段２からのチャネル毎ゲインが与えられる。
すなわち、乗算器１２にはチャネル毎ゲインβｄ#1が与えられ、乗算器１３にはチャネル毎ゲインβｃ#1が与えられ、乗算器１４にはチャネル毎ゲインβｄ#1が与えられ、乗算器１５にはチャネル毎ゲインβｃ#1が与えられ、乗算器１６にはチャネル毎ゲインβｄ#2が与えられ、乗算器１７にはチャネル毎ゲインβｃ#2が与えられ、乗算器１８にはチャネル毎ゲインβｄ#2が与えられ、乗算器１９にはチャネル毎ゲインβｃ#2が与えられる。したがって、各乗算器ではチャネル毎ゲインと整形変調信号とが乗算されて、電力制御された変調信号が出力される。
さらに、乗算器１２および１３の出力は加算器２０に入力されて加算され、乗算器１４および１５の出力は加算器２１に入力されて加算され、乗算器１６および１７の出力は加算器２２に入力されて加算され、乗算器１８および１９の出力は加算器２３に入力されて加算される。そして、加算器２０および２２の出力は加算器２４に入力されて加算され、加算器２１および２３の出力は加算器２５に入力されて加算される。
この結果、加算器２４からはＩ成分の変調信号Ｉｍｏｄが出力され、加算器２５からはＱ成分の変調信号Ｑｍｏｄが出力される。したがって、ＩｍｏｄおよびＱｍｏｄは下記の演算式で表される。
Ｉｍｏｄ＝βｄ#1・Ｉ′CH1#1＋βｃ#1・Ｉ′CH2#1
＋βｄ#2・Ｉ′CH1#2＋βｃ#2・Ｉ′CH2#2
Ｑｍｏｄ＝βｄ#1・Ｑ′CH1#1＋βｃ#1・Ｑ′CH2#1
＋βｄ#2・Ｑ′CH1#2＋βｃ#2・Ｑ′CH2#2
上記演算式において、各チャネル毎ゲインが一定であると仮定すると、
βｄ＝βｄ#1＝βｄ#2
βｃ＝βｃ#1＝βｃ#2
となるから、
Ｉｍｏｄ＝βｄ・（Ｉ′CH1#1＋Ｉ′CH1#2）
＋βｃ・（Ｉ′CH2#1＋Ｉ′CH2#2）
Ｑｍｏｄ＝βｄ・（Ｑ′CH1#1＋Ｑ′CH1#2）
＋βｃ・（Ｑ′CH2#1＋Ｑ′CH2#2）
となる。また、
ＩCH1＝ＩCH1#1＋ＩCH1#2
ＩCH2＝ＩCH2#1＋ＩCH2#2
ＱCH1＝ＱCH1#1＋ＱCH1#2
ＱCH2＝ＱCH2#1＋ＱCH2#2
であるから、
Ｉ′CH1＝Ｉ′CH1#1＋Ｉ′CH1#2
Ｉ′CH2＝Ｉ′CH2#1＋Ｉ′CH2#2
Ｑ′CH1＝Ｑ′CH1#1＋Ｑ′CH1#2
Ｑ′CH2＝Ｑ′CH2#1＋Ｑ′CH2#2
となる。したがって、
Ｉｍｏｄ＝βｄ・Ｉ′CH1＋βｃ・Ｉ′CH2
Ｑｍｏｄ＝βｄ・Ｑ′CH1＋βｃ・Ｑ′CH2
となり、チャネル毎ゲインが変化しなければ、第３図の構成において、従来の技術と同じＩｍｏｄおよびＱｍｏｄが出力される。
第４図は、各チャネル毎ゲイン設定手段２からフィルタ選択手段３に対して、一定の周期Ｔ毎に供給されるフィルタ切替信号ａ、各チャネル毎ゲイン設定手段２に対して外部から一定の周期Ｔ毎に与えられるチャネル毎ゲインβｃおよびβｄ、および各チャネル毎ゲイン設定手段２から乗算器１２ないし１９に与えられるチャネル毎ゲインβｃ#1，βｃ#2，βｄ#1，βｄ#2の変化を表している。
図に示すように、チャネル毎ゲインβｃは、各周期Ｔ毎にβｃ（ｎ）、βｃ（ｎ＋１）、βｃ（ｎ＋２）、βｃ（ｎ＋３）、βｃ（ｎ＋４）、…と変化し、βｄは、各周期Ｔ毎にβｄ（ｎ）、βｄ（ｎ＋１）、βｄ（ｎ＋２）、βｄ（ｎ＋３）、βｄ（ｎ＋４）、…と変化している。ただし、チャネル毎ゲインの値（電力利得値）が各周期Ｔ毎に必ずしも変化しているわけではなく、複数の周期に亘って一定の期間同じ値である場合もある。
第２図の最初の周期Ｔにおいて、各チャネル毎ゲイン設定手段２のフィルタ切替信号ａは＃１側となっている。すなわち、フィルタ選択信号ａは、２系統の波形整形手段の一方の波形整形手段４，５，６，および７を拡散変調手段１から出力される変調信号の入力先として選択している。また、これら選択された各波形整形手段にそれぞれ対応する乗算器１２，１３，１４，および１５にそれぞれ入力されるチャネル毎ゲインβｄ#1およびβｃ#1として、それぞれβｃ（ｎ）およびβｄ（ｎ）が設定される。
次の周期Ｔにおいては、各チャネル毎ゲイン設定手段２のフィルタ切替信号ａは＃２側となっている。すなわち、フィルタ選択信号ａは、２系統の波形整形手段の他方の波形整形手段８，９，１０，および１１を拡散変調手段１から出力される変調信号の入力先として選択している。また、これら選択された各波形整形手段にそれぞれ対応する乗算器１６，１７，１８，および１９にそれぞれ入力されるチャネル毎ゲインβｄ#2およびβｃ#2として、それぞれβｃ（ｎ＋１）およびβｄ（ｎ＋１）が設定される。この場合において、乗算器１２，１３，１４，および１５にそれぞれ入力されるチャネル毎ゲインβｄ#1およびβｃ#1としては、前の周期Ｔにおけるβｃ（ｎ）およびβｄ（ｎ）がこの周期Ｔの期間そのまま保持される。
このチャネル毎ゲインの保持期間は、波形整形手段の過渡応答が終了するまでの期間あればよい。また、周期Ｔは、必要とされるチャネル毎ゲインの時間変化単位と同じか又はその整数分の１に設定するのが適当である。
第５図および第６図は、チャネル毎ゲインが変化しない場合の信号波形のタイミングチャートを示している。各信号波形の先頭に付けた符号は、第３図における信号線に付けた符号に対応している。すなわち、第５図のａないしｍの信号波形は、各チャネル毎ゲイン設定手段２のフィルタ切替信号ａ、波形整形手段４の入力信号ｂ、波形整形手段５の入力信号ｃ、波形整形手段８の入力信号ｄ、波形整形手段９の入力信号ｅ、波形整形手段４の出力信号ｆ、波形整形手段５の出力信号ｇ、加算器２０の出力信号ｈ、波形整形手段８の出力信号ｉ、波形整形手段９の出力信号ｊ、加算器２２の出力信号ｋ、加算器２４の出力信号ｍを示している。
また、第６図のｎないしｙの信号波形は、波形整形手段６の入力信号ｎ、波形整形手段７の入力信号ｐ、波形整形手段１０の入力信号ｑ、波形整形手段１１の入力信号ｒ、波形整形手段６の出力信号ｓ、波形整形手段７の出力信号ｔ、加算器２１の出力信号ｕ、波形整形手段１０の出力信号ｖ、波形整形手段１１の出力信号ｗ、加算器２３の出力信号ｘ、加算器２５の出力信号ｙを示している。
この図において、フィルタ切替信号ａは、＃１側と＃２側を周期Ｔで切替えられており、これに従いフィルタ選択手段３は、時分割で＃１側に信号ｂ，ｃ，ｄ，ｅを振り分け、＃２側に信号ｎ，ｐ，ｑ，ｒを振り分ける。また、信号が入力されていない期間は振幅０が波形整形手段に入力される。これらの信号を波形整形手段で波形整形する。このときｆ，ｇ，ｉ，ｊ，およびｓ，ｔ，ｖ，ｗの波形に示すように、フィルタ選択手段３からの信号入力が開始されると、波形整形手段のステップ応答に従い、整形変調信号の出力電力が増加して定常状態において一定値となる。この後、フィルタ選択手段３からの信号入力が終了して振幅０が入力されると、整形変調信号の出力電力が波形整形手段のステップ応答に従い減少して定常状態において０となる。
この出力電力にチャネル毎ゲインを乗算器１２ないし１９で乗算し、加算器２０ないし２３で加算した結果がｈ，ｋ，ｕ，ｘの波形である。そして、加算器２０および２２の出力信号であるｈおよびｋの波形を加算器２４で加算することにより、一定の振幅をもつ変調信号のＩ成分であるｍの波形信号Ｉｍｏｄを生成する。また、加算器２１および２３の出力信号であるｕおよびｘの波形を加算器２５で加算することにより、一定の振幅をもつ変調信号のＱ成分であるｙの波形信号Ｑｍｏｄを生成する。したがって、ＩｍｏｄおよびＱｍｏｄは従来の技術で同じチャネル毎ゲインを乗算した場合と同じ変調信号が得られる。
第７図は、各チャネル毎ゲインを変更した場合の信号波形を示している。ここでは説明を簡便にするために、ＣＨ１のチャネル毎ゲインβｄが各周期Ｔ毎にβｄ１，βｄ２，βｄ３，βｄ４と変更される場合の例を挙げる。すなわち、信号波形はＣＨ１のＩ成分に関する部分のみを示している。
外部よりβｄとしてβｄ１が与えられている周期Ｔの区間では、ＣＨ１のＩ成分用の波形整形手段としては波形整形手段４が選択され、この区間内に入力される信号ｂは波形整形手段４で帯域制限された出力信号ｆとなる。乗算器１２にはβｄ１がβｄ＃１として与えられ、２Ｔの周期に亘る間継続して与えられる。その乗算結果は、加算器２０の出力信号ｈとなる。
すなわち、βｄ１およびβｄ２は矢印で示すように信号ｈおよび信号ｋに反映し、波形整形手段４の過渡応答が終了するまで継続して乗算されるため波形の歪が発生せず、加算器２０の出力信号ｈは波形整形手段４により帯域制限された信号をβｄ１倍した信号とＣＨ２の信号とを加算した信号ｈとなる。このことは、ＣＨ１のＱ成分に関する部分についても同様である。
このように、上記実施の形態１によれば、各周期Ｔ内に含まれる信号は全て与えられたチャネル毎ゲインが乗算されるため、各加算器の出力信号には波形歪が発生せず、＃１と＃２とを加算した結果である加算器２４の出力信号にも波形歪は発生しない。したがって、チャネル毎ゲインが変更された場合でも、ＩｍｏｄおよびＱｍｏｄの帯域が広がらない。この結果、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できる効果がある。
実施の形態２．
実施の形態２における信号処理装置の構成は、第３図に示した実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。この実施の形態においては、各チャネル毎ゲイン設定手段２の動作のみが実施の形態１と異なっている。この実施の形態では、一定の周期でフィルタ切替信号ａをフィルタ選択手段３に与えるのではなく、送信信号の電力値を変更する指示を受けたときにフィルタ切替信号ａをフィルタ選択手段３に与える。
第８図は、ＣＨ２のチャネル毎ゲインβｃが変更される場合を示している。各チャネル毎ゲイン設定手段２は、外部から入力されるβｃおよびβｄを常時監視している。βｃ又はβｄが変更されたことを検出すると、各チャネル毎ゲイン設定手段２は、フィルタ切替信号ａを＃１から＃２に変更し、その変更によって拡散変調手段１からの変調信号の入力先とされた波形整形手段に対応する乗算器に与えるチャネル毎ゲインを変更する。すなわち、第８図のβｃをβｃ′に変更する。したがって、乗算器１９に与えているβｃ#2をβｃ′に変更する。
第９図は、ＣＨ１のチャネル毎ゲインβｄがβｄ１からβｄ２に変更される場合におけるＣＨ１のＩ成分に関する部分の各信号波形を示している。各波形の先頭に付けられた符号は、第３図のブロック図において対応する符号で示す信号線に対応している。外部よりβｄとしてβｄ１が与えられている期間は、ＣＨ１のＩ成分用の波形整形手段としては波形整形手段４が選択されている。この期間内に入力される変調信号は波形整形手段４で帯域制限が施される。波形整形手段４に対応する乗算器１２には、βｄ１がβｄ#1として与えられ、フィルタ切替信号ａが＃１から＃２に変更された後も継続して与えられる。
この結果、矢印に示すように、加算器２０の出力信号ｈの電力に反映され、βｄ１は波形整形手段４の過渡応答が終了するまで継続して乗算されるため波形の歪が発生せず、加算器２０の出力信号ｈは波形整形手段４により帯域制限された信号をβｄ１倍した信号とＣＨ２の信号とを加算した信号ｈとなる。このことは、ＣＨ１のＱ成分に関する部分についても同様である。
このように上記実施の形態２においても、外部からのチャネル毎ゲインの変更によってフィルタ切替信号が変更された場合でも、その切替え前および切替え後の期間内に含まれる信号は全て与えられたチャネル毎ゲインが乗算されるため、各加算器の出力信号には波形歪が発生せず、＃１と＃２とを加算した結果である加算器２４の出力信号にも波形歪は発生しない。したがって、チャネル毎ゲインが変更された場合でも、ＩｍｏｄおよびＱｍｏｄの帯域が広がらない。
なお、上記各実施の形態においては、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインを外部から与えられる構成にしたが、信号処理装置内にチャネル毎ゲインを記憶しておく構成にしてもよい。
また、上記各実施の形態においては、直接拡散（ＤＳ）のＣＤＭＡ通信システムを例に採ってこの発明を説明したが、周波数ホッピング（ＦＨ）その他の拡散を用いるようにしてもよい。
また、上記各実施の形態においては、ＣＤＭＡ通信システムにおける信号処理装置およびその信号処理方法について説明したが、この発明が適用する範囲はＣＤＭＡ通信システムに限定するものではない。ＦＤＭＡ通信システムおよびＴＤＭＡ通信システムのみならず、インパルス応答を重ね合わせて帯域制限を行った信号に対して、ステップ的にその利得を変更する信号処理を行うようなシステムの全てにこの発明を適用して、インパルス応答の途中で利得が変化する場合でも、波形に歪が発生するのを防止できる。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る多重通信システムにおける信号処理装置および信号処理方法は、利得信号の電力利得値であるチャネル毎ゲインがステップ的に変更された場合でも、過渡応答の波形に歪が発生して、送信する信号の帯域が広がってしまうことがなく、隣接する周波数に対する漏洩電力が大きくなるのを防止できるので、ＣＤＭＡ通信システムその他の多重通信システムに適している。
【図１】
0003742012.tif 000002
【図２】
0003742012.tif 000003
【図３】
0003742012.tif 000004
【図４】
0003742012.tif 000005
【図５】
0003742012.tif 000006
【図６】
0003742012.tif 000007
【図７】
0003742012.tif 000008
【図８】
0003742012.tif 000009
【図９】
0003742012.tif 000010