專利名稱：信號(hào)生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)生成裝置，生成對(duì)振幅峰值進(jìn)行抑制的多載波方式的信號(hào)。
背景技術(shù)：
例如，專利文獻(xiàn)1～4中，公開了用于對(duì)可能在OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplex)等多載波方式的信號(hào)中產(chǎn)生的振幅峰值進(jìn)行抑制的方法。
但是，如果根據(jù)專利文獻(xiàn)1～4中公開的方法，則需要消耗功率大的大型放大器，峰值抑制后的信號(hào)頻帶變寬，數(shù)據(jù)差錯(cuò)會(huì)增加。
專利文獻(xiàn)1特愿2002-283460號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特愿2002-305489號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平8-340361號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開平7-143098號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是依據(jù)上述背景完成的，其目的在于提供一種信號(hào)生成裝置，不會(huì)擴(kuò)大信號(hào)的頻帶、或生成寄生信號(hào)、或增加數(shù)據(jù)差錯(cuò)，可有效地抑制峰值，生成多載波方式的信號(hào)。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種不會(huì)使裝置大型化、或增加功耗，可抑制信號(hào)的峰值電壓的多載波通信裝置及多載波通信裝置中的峰值功率抑制方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第1信號(hào)生成裝置具有第1數(shù)據(jù)生成部件，生成包含了被分別調(diào)制的多個(gè)應(yīng)發(fā)送的副載波的數(shù)字形式的第1數(shù)據(jù)；第2數(shù)據(jù)生成部件，生成使將所述生成的第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式時(shí)得到的信號(hào)振幅上產(chǎn)生峰值的、對(duì)應(yīng)于所述副載波信號(hào)的數(shù)字形式的第2數(shù)據(jù)；第3數(shù)據(jù)生成部件，從所述生成的第1數(shù)據(jù)中減去所述生成的第2數(shù)據(jù)，從而生成第3數(shù)據(jù)；第1信號(hào)生成部件，將所述生成的第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第1信號(hào)；第2信號(hào)生成部件，將所述生成的第3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第2信號(hào)；以及合成部件，合成所述生成的第1信號(hào)和所述生成的第2信號(hào)。
另外，本發(fā)明的第2信號(hào)生成裝置具有第1數(shù)據(jù)生成部件，生成包含了被分別調(diào)制的多個(gè)應(yīng)發(fā)送的副載波的數(shù)字形式的第1數(shù)據(jù)；第2數(shù)據(jù)生成部件，生成使將所述生成的第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式時(shí)得到的信號(hào)振幅上產(chǎn)生峰值的、對(duì)應(yīng)于所述副載波信號(hào)的數(shù)字形式的第2數(shù)據(jù)；第3數(shù)據(jù)生成部件，從所述生成的第1數(shù)據(jù)中減去所述生成的第2數(shù)據(jù)，從而生成第3數(shù)據(jù)；第1信號(hào)生成部件，將所述生成的第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第1信號(hào)；第2信號(hào)生成部件，將所述生成的第3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，生成第2信號(hào)；以及兩個(gè)天線部件，分別發(fā)射所述生成的第1信號(hào)和所述生成的第2信號(hào)，以在空間中重疊這些信號(hào)。
另外，本發(fā)明的第3信號(hào)生成裝置具有第1數(shù)據(jù)生成部件，生成包含了被分別調(diào)制的多個(gè)應(yīng)發(fā)送的副載波的數(shù)字形式的第1數(shù)據(jù)；第1附加部件，在所述生成的第1數(shù)據(jù)上附加數(shù)字形式的控制用數(shù)據(jù)；第2數(shù)據(jù)生成部件，生成使將附加了所述控制用數(shù)據(jù)的第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形成時(shí)得到的信號(hào)振幅上產(chǎn)生峰值的、對(duì)應(yīng)于所述副載波信號(hào)的數(shù)字形式的第2數(shù)據(jù)；第2附加部件，在所述生成的第2數(shù)據(jù)上附加反相位的所述控制用數(shù)據(jù)；第3數(shù)據(jù)生成部件，從附加了所述控制用數(shù)據(jù)的第1數(shù)據(jù)中減去所述生成的第2數(shù)據(jù)，從而生成第3數(shù)據(jù)；調(diào)整部件，調(diào)整附加了所述反相位的控制用數(shù)據(jù)的第2數(shù)據(jù)；第1信號(hào)生成部件，將所述調(diào)整了的第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第1信號(hào)；第2信號(hào)生成部件，將所述生成的第3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，生成第2信號(hào)；第3信號(hào)生成部件，合成所述生成的第1信號(hào)和所述生成的第2信號(hào)，生成第3信號(hào)；以及檢測(cè)部件，檢測(cè)被包含在所述生成的第3信號(hào)中、對(duì)應(yīng)于所述控制用數(shù)據(jù)的控制用信號(hào)，所述調(diào)整部件根據(jù)所述檢測(cè)出的控制用信號(hào)，對(duì)附加了所述反相位的控制用數(shù)據(jù)的第2數(shù)據(jù)的振幅及相位進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)生成裝置，不會(huì)擴(kuò)大信號(hào)的頻帶、或增加數(shù)據(jù)差錯(cuò)，可有效地抑制峰值，生成多載波方式的信號(hào)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)生成裝置，不會(huì)使裝置大型化、或增加功耗，可抑制信號(hào)的峰值電壓。


圖1是表示普通的OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示例OFDM發(fā)送裝置中使用的DSP(Digital Signal Processor)電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是示例由圖1所示的OFDM發(fā)送裝置生成的發(fā)送信號(hào)及其包含的副載波的圖。
圖4是表示本發(fā)明的第1OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示圖4所示的第1OFDM發(fā)送裝置的動(dòng)作的流程圖。
圖6是示例通過圖5所示的第1階段的峰值抑制(S12)得到的調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅圖。
圖7是示例通過圖5所示的第2階段的峰值抑制(S14)得到的發(fā)送信號(hào)的振幅圖。
圖8是示例基于第1OFDM發(fā)送裝置的峰值抑制的效果圖。
圖9是表示本發(fā)明的第2OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是表示圖9中表示的第2OFDM發(fā)送裝置的動(dòng)作的流程圖。
圖11是表示本發(fā)明的第3OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖12是表示本發(fā)明的第4OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是表示本發(fā)明的第5OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是表示本發(fā)明的第6OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是表示本發(fā)明的第7OFDM發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式在說明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，為了幫助理解，首先說明普通的OFDM發(fā)送裝置8。
圖1是表示普通的OFDM發(fā)送裝置8的結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，OFDM發(fā)送裝置8由映射.IFFT(Inverse Fast FourierTransform)部140、正交調(diào)制部150、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換部(D/A轉(zhuǎn)換部)156、變頻部(Conv.)158、本機(jī)信號(hào)生成部(OSC)100、高頻功率放大部(RF-AMP)102及發(fā)送天線106構(gòu)成。
映射/IFFT部140由串行/并行轉(zhuǎn)換部(S/P轉(zhuǎn)換部)142、N個(gè)(N為整數(shù))映射部144-1～144-N及IFFT部146構(gòu)成。
OFFM發(fā)送裝置8通過這些構(gòu)成部分，由外部輸入的發(fā)送數(shù)據(jù)來生成OFDM方式的發(fā)送信號(hào)，發(fā)送到無線通信線路。
另外，下面，在未特定地表示映射部144-1～144-N等、可有多個(gè)構(gòu)成部分任一個(gè)時(shí)，僅簡(jiǎn)略記為映射部144等。
另外，下面，在各圖中對(duì)實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成部分附以相同標(biāo)號(hào)。
在映射/IFFT部140中，S/P轉(zhuǎn)換部142將以串行形式輸入的發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行形式。
并且，映射/IFFT部140將轉(zhuǎn)換成并行形式的發(fā)送數(shù)據(jù)分成以對(duì)應(yīng)調(diào)制方式的數(shù)量為單位的N個(gè)數(shù)字碼元，分別將N個(gè)數(shù)字碼元輸出到各映射部144-1～144-N。
例如，在OFDM發(fā)送裝置8中，在使用BPSK(Binariphase Phase SiftKeying)作為調(diào)制方式時(shí)，包含在各數(shù)字碼元中的發(fā)送數(shù)據(jù)的位數(shù)為1位。
另外，例如在OFDM發(fā)送裝置8中，在使用16QAM(Quadrature AmplitudeModulation)作為調(diào)制方式時(shí)，包含在各數(shù)字碼元中的發(fā)送數(shù)據(jù)的位數(shù)為4位。
映射部144-1～144-N各自將從S/P轉(zhuǎn)換部142輸入的1個(gè)數(shù)字碼元映射成信號(hào)點(diǎn)，將作為映射結(jié)果得到的信號(hào)點(diǎn)輸出到IFFT部146。
IFFT部146對(duì)從映射部144-1～144-N輸入的信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行IFFT處理，由N個(gè)數(shù)字碼元調(diào)制N個(gè)副載波(載波信號(hào))，生成IFFT樣本(OFDM符號(hào)數(shù)據(jù))，輸出到正交調(diào)制部150。
正交調(diào)制部150對(duì)IFFT樣本進(jìn)行正交調(diào)制，作為調(diào)制數(shù)據(jù)輸出到D/A轉(zhuǎn)換部156。
D/A轉(zhuǎn)換部156將輸入的數(shù)字形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的發(fā)送信號(hào)，作為發(fā)送信號(hào)，輸出到變頻部158。
在該發(fā)送信號(hào)中，包含通過BPSK或16QAM調(diào)制的N個(gè)副載波。
變頻部158使用從本機(jī)信號(hào)生成部100輸入的本機(jī)信號(hào)，來轉(zhuǎn)換輸入的發(fā)送信號(hào)的頻率，輸出到RF-AMP102。
RF-AMP102功率放大從變頻部158輸入的發(fā)送信號(hào)，經(jīng)發(fā)送天線106，發(fā)送到無線通信線路。
圖2是示例在OFDM發(fā)送裝置中使用的DSP(Digital Signal Processor)電路12的結(jié)構(gòu)圖。
如圖2所示，DSP電路12由輸入接口電路(輸入IF)120、DSP122、RAM/ROM等存儲(chǔ)器124及輸出IF126等構(gòu)成，高速處理經(jīng)輸入IF120輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，經(jīng)輸出IF126輸出。
另外，OFDM發(fā)送裝置8的各構(gòu)成部分既可由專用的硬件來實(shí)現(xiàn)，也可使用圖2中表示的DSP電路12軟件性地實(shí)現(xiàn)，在OFDM發(fā)送裝置8中，例如作為使用DSP電路12的軟件性的處理來實(shí)現(xiàn)映射.IFFT部140及正交調(diào)制部150(在下面各圖中表示的OFDM發(fā)送裝置中相同)。
如上所述，在OFDM發(fā)送裝置8生成的發(fā)送數(shù)據(jù)中，包含了通過被轉(zhuǎn)換成并行形式得到的N個(gè)數(shù)字碼元對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的N個(gè)副載波。
但是，由于在OFDM方式的發(fā)送信號(hào)中包含的副載波之間不相關(guān)，所以有可能多個(gè)副載波的相位相同，若將相同相位的多個(gè)副載波在發(fā)送信號(hào)中重疊，則在發(fā)送信號(hào)的振幅上產(chǎn)生大的峰值。
圖3是示例由圖1中表示的OFDM發(fā)送裝置8生成的發(fā)送信號(hào)及其包含的副載波圖。
另外，在圖3中，示例在發(fā)送信號(hào)中包含32個(gè)正交頻率(IFFT幀的整數(shù)部分為1的頻率通過1幀積分變?yōu)?，變?yōu)檎魂P(guān)系)的副載波的情況，將這些副載波各自作為對(duì)應(yīng)分配的數(shù)字碼元的相位的正弦波來表示。
雖然每1個(gè)的副載波的振幅小，但如上所述，若多個(gè)副載波的相位一致，則在相同相位下重疊多個(gè)副載波，將在發(fā)送信號(hào)的振幅上產(chǎn)生大的峰值。
在輸入RF-AMP102的信號(hào)的振幅適當(dāng)時(shí)，由于在RF-AMP102的放大特性內(nèi)、在非線性區(qū)域中放大輸入的發(fā)送信號(hào)，所以對(duì)輸出信號(hào)產(chǎn)生的失真小。
相反，若上述峰值超過輸入信號(hào)振幅的適當(dāng)范圍，則在RF-AMP102的非線性區(qū)域中放大峰值部分，對(duì)該部分的輸出信號(hào)產(chǎn)生大的非線性失真。
這種非線性失真成為發(fā)送亂真信號(hào)的原因。
為了防止非線性失真，可考慮使RF-AMP102大型化、并可承受大的輸入信號(hào)振幅這樣的對(duì)策，但若采取該對(duì)策，則導(dǎo)致功耗及發(fā)熱量增大。
另外，為防止非線性失真，考慮利用一定的上限值來限制輸入到RF-AMP102的發(fā)送信號(hào)的振幅的對(duì)策，但該對(duì)策導(dǎo)致產(chǎn)生伴隨振幅限制的大的非線性失真。
下面，說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。
圖4是表示本發(fā)明的第1OFDM發(fā)送裝置10的結(jié)構(gòu)圖。
如圖4所示，第1OFDM發(fā)送裝置10由映射/IFFT部140、本機(jī)信號(hào)生成部100、RF-AMP102-1、102-2、合成部104、發(fā)送天線106、第1發(fā)送信號(hào)生成部14及第1峰值抑制部40構(gòu)成。
發(fā)送信號(hào)生成部14由正交調(diào)制部150-1、緩沖部152、減法部154、D/A轉(zhuǎn)換部156-1及變頻部158-1構(gòu)成。
另外，峰值抑制部40由峰值數(shù)值/峰值位置(PV/PL)檢測(cè)部400、峰值載波(PC)抽取部410、峰值載波生成部412、正交調(diào)制部150-2、D/A轉(zhuǎn)換部156-2及變頻部158-2構(gòu)成。
OFDM發(fā)送裝置10通過這些構(gòu)成部分，抑制包含由從發(fā)送數(shù)據(jù)得到的數(shù)字碼元調(diào)制的N個(gè)副載波的發(fā)送信號(hào)的峰值后發(fā)送。
在OFDM發(fā)送裝置10的發(fā)送信號(hào)生成部14中，正交調(diào)制部150-1使用從映射.IFFT部140輸入的IFFT樣本，正交調(diào)制成中間頻率，作為調(diào)制數(shù)據(jù)輸出到緩沖部152。
緩沖部152緩沖從正交調(diào)制部150-1輸入的調(diào)制數(shù)據(jù)，供減法部154及峰值抑制部40的峰值數(shù)值.峰值位置檢測(cè)部400的處理用。
減法部154從緩沖部152輸入的調(diào)制數(shù)據(jù)中，減去從峰值抑制部40的峰值載波生成部412輸入的峰值抑制用數(shù)據(jù)，輸出到D/A轉(zhuǎn)換部156-1。
D/A轉(zhuǎn)換部156-1將從減法部154輸入的數(shù)字形式的調(diào)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的發(fā)送信號(hào)，輸出到變頻部158-1。
變頻部158-1使用從本機(jī)信號(hào)生成部100輸入的、絕對(duì)相位與向峰值抑制部40的變頻部158-2輸入的本機(jī)信號(hào)保持同相的本機(jī)信號(hào)，轉(zhuǎn)換從D/A轉(zhuǎn)換部156-1輸入的發(fā)送信號(hào)的頻率，輸出到RF-AMP102-1。
RF-AMP102-1功率放大從D/A轉(zhuǎn)換部156-1輸入的發(fā)送信號(hào)，輸出到合成部104。
在峰值抑制部40中，峰值數(shù)值/峰值位置檢測(cè)部400處理緩沖部152緩沖了的調(diào)制數(shù)據(jù)，檢測(cè)在調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅上生成的峰值(參照?qǐng)D3)的值和其生成位置。
峰值數(shù)值/峰值位置檢測(cè)部400將該檢測(cè)結(jié)果輸出到峰值載波抽取部410。
將大致變?yōu)橥嗟亩鄠€(gè)副載波重疊后，生成在調(diào)制數(shù)據(jù)(發(fā)送數(shù)據(jù))的振幅上生成的峰值(圖3)。
因此，若在峰值位置從調(diào)制數(shù)據(jù)(發(fā)送數(shù)據(jù))中刪掉同相的副載波，則峰值的值變小。
另外，在峰值位置刪掉在同相的副載波內(nèi)、在峰值位置的振幅大的副載波時(shí)，峰值的值大大地衰減，在刪掉峰值中振幅小的副載波時(shí)，峰值的值稍微衰減。
峰值載波抽取部410從與峰值數(shù)值.峰值位置檢測(cè)部400檢測(cè)出的峰值同相的副載波中，按在峰值的振幅從大到小的順序，抽取L個(gè)(例如，L是N/4大小)的副載波，輸出該副載波的頻率信息及對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼元。
峰值載波生成部412生成由峰值載波抽取部410抽取的L個(gè)副載波構(gòu)成的峰值抑制用數(shù)據(jù)。
另外，峰值載波生成部412也可與映射/IFFT部140相同，進(jìn)行如蝶形(butterfly)運(yùn)算那樣的快速傅立葉逆變換處理，但這里，通過將L個(gè)副載波的波形數(shù)據(jù)分別與用對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼元調(diào)制(復(fù)數(shù)乘法)得到的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，形成峰值抑制用數(shù)據(jù)，輸出到正交調(diào)制部150-2。
另外，例如通過對(duì)應(yīng)于所對(duì)應(yīng)的副載波的頻率，讀出預(yù)先存儲(chǔ)在ROM中的正弦波形來生成副載波的波形數(shù)據(jù)。
正交調(diào)制部150-2使用從峰值載波生成部412輸入的峰值抑制用數(shù)據(jù)，正交調(diào)制中間頻率，作為抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)輸出到減法部154及D/A轉(zhuǎn)換部156-2。
另外，在峰值載波生成部412對(duì)中間頻率直接使用轉(zhuǎn)換后的副載波、生成實(shí)數(shù)波形的峰值抑制用數(shù)據(jù)時(shí)，不需要正交調(diào)制部150-2。
D/A轉(zhuǎn)換部156-2將從正交調(diào)制部150-2輸入的數(shù)字形式的抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的峰值抑制用信號(hào)，在與D/A轉(zhuǎn)換部156-1同步的定時(shí)，輸出到變頻部158-2。
變頻部158-2使用從本機(jī)信號(hào)生成部100輸入的、絕對(duì)相位與變頻部158-1中保持同相的本機(jī)信號(hào)，轉(zhuǎn)換峰值抑制用信號(hào)的頻率，輸出到RF-AMP102-2。
RF-AMP102-2放大從變頻部158-2輸入的峰值抑制用信號(hào)，輸出到合成部104。
合成部104相加合成從RF-AMP102-1輸入的發(fā)送信號(hào)、和從RF-AMP102-2輸入的峰值抑制用信號(hào)，作為應(yīng)送出到無線通信線路的最終的發(fā)送信號(hào)，經(jīng)發(fā)送天線106送出。
另外，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整各路徑的延遲，以使距D/A轉(zhuǎn)換部156-1、156-2的延遲時(shí)間(相位)相等。
下面，整體地說明第1OFDM發(fā)送裝置10中用于峰值抑制的動(dòng)作。
圖5是表示圖4中表示的第1OFDM發(fā)送裝置10的動(dòng)作的流程圖。
如圖5所示，在第1階段的峰值抑制(S12)的步驟120(S120)中，若從正交調(diào)制部150-1輸入調(diào)制數(shù)據(jù)，則峰值數(shù)值.峰值位置檢測(cè)部400處理調(diào)制數(shù)據(jù)，檢測(cè)峰值(例如圖3)的值和位置。
在步驟122(S122)中，峰值載波抽取部410抽取所有的副載波內(nèi)、檢測(cè)出的峰值最小的L個(gè)副載波。
在步驟124(S124)中，峰值載波生成部412使用抽取的副載波及發(fā)送數(shù)據(jù)，生成峰值抑制用數(shù)據(jù)。
在步驟126(S126)中，發(fā)送信號(hào)生成部14的減法部154從調(diào)制數(shù)據(jù)中減去峰值抑制用數(shù)據(jù)。
圖6是示例通過圖5中表示的第1階段的峰值抑制(S12)得到的調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅圖。
另外，在下面表示的圖6、圖7中，示例對(duì)兩個(gè)副載波進(jìn)行峰值抑制(L＝2)的情況。
如上述說明，若從發(fā)送信號(hào)生成部14的緩沖部152緩沖的調(diào)制數(shù)據(jù)中，減去由峰值抑制部40的峰值載波生成部412生成的峰值抑制用數(shù)據(jù)，則如圖6所示，由峰值載波抽取部410檢測(cè)出的峰值(圖3)的數(shù)值減少。
另一方面，通過從調(diào)制數(shù)據(jù)中減去峰值抑制用數(shù)據(jù)，在第1階段的峰值抑制前，其振幅值不是最大峰值的數(shù)值反而變大，如圖6所示，在別的位置產(chǎn)生最大的峰值。
為了消除這種缺陷，進(jìn)行下面表示的第2階段的峰值抑制。
在第2階段的峰值抑制(S13)中，在S126的處理后，再一次進(jìn)行S122～S126的處理。
就圖4而言，在減法部154、正交調(diào)制部152-2之后，再設(shè)置一級(jí)緩沖部152、減法部154、PV/PL檢測(cè)部400、PC生成部412及正交調(diào)制部150-2。
而且，兩級(jí)的各正交調(diào)制部150-2的輸出環(huán)成為峰值抑制用信號(hào)。
圖7是示例通過圖5中表示的第2階段的峰值抑制(S14)得到的發(fā)送信號(hào)的振幅圖。
通過進(jìn)行上述說明的第2階段的峰值抑制，如圖7所示，由峰值載波抽取部410檢測(cè)出的峰值(圖3)的振幅、及通過第1階段的峰值抑制反而振幅變大的峰值(圖6)的振幅兩者變小。
圖8是示例基于第1OFDM發(fā)送裝置10的峰值抑制的效果圖。
例如，在OFDM發(fā)送裝置中，設(shè)N＝32，L＝5(全部副載波數(shù)的15％)，如圖8所示，得到3.5dB大小的峰值抑制效果。
因此，發(fā)送信號(hào)放大用的RF-AMP102-1的補(bǔ)償為3.5dB大小，被改善，其功耗變?yōu)?/2。
另外，由于峰值抑制信號(hào)放大用RF-AMP102-2處理的載波數(shù)L為全部載波數(shù)N的15％，所以其輸出功耗也進(jìn)一步低6dB左右。
因此，即便使用兩個(gè)RF-AMP102-1、102-2，OFDM發(fā)送裝置10的功耗整體也比一般的OFDM發(fā)送裝置8(圖1)的功耗小。
另外，本發(fā)明的峰值抑制方法除OFDM之外，還應(yīng)用于包含多個(gè)副載波、根據(jù)這些副載波的相位關(guān)系在振幅上產(chǎn)生峰值的各種方式的峰值抑制。
下面，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
圖9是表示本發(fā)明的第2OFDM發(fā)送裝置18的結(jié)構(gòu)圖。
如圖9所示，第2OFDM發(fā)送裝置18由映射.IFFT部140、本機(jī)信號(hào)生成部100、RF-AMP102-1、102-2、合成部104、發(fā)送天線106、第2發(fā)送信號(hào)生成部16及第1峰值抑制部40構(gòu)成。
第2發(fā)送信號(hào)生成部16雖然包含與第1發(fā)送信號(hào)生成部14(圖4)相同的結(jié)構(gòu)，但在兩者的結(jié)構(gòu)中存在差異。
即，在第1發(fā)送信號(hào)生成部14中，正交調(diào)制部150-1存在于映射/IFFT部140和緩沖部152之間，但在第2發(fā)送信號(hào)生成部16中，正交調(diào)制部150-1存在于減法部154和D/A轉(zhuǎn)換部156-1之間。
第2OFDM發(fā)送裝置28通過這些構(gòu)成部分，與第1OFDM發(fā)送裝置10相同，抑制包含由從發(fā)送數(shù)據(jù)中得到的數(shù)字碼元調(diào)制的N個(gè)副載波的發(fā)送信號(hào)的峰值后發(fā)送。
在第2OFDM發(fā)送裝置18的發(fā)送信號(hào)生成部16中，緩沖部152緩沖從映射/IFFT部140輸入的IFFT樣本，輸出到峰值數(shù)值.峰值位置檢測(cè)部400及峰值載波抽取部410。
減法部154從從緩沖部152輸入的IFFT樣本中，減去從峰值載波生成部412輸入的峰值抑制用數(shù)據(jù)，輸出到正交調(diào)制部150-1。
正交調(diào)制部150-1正交調(diào)制從減法部154輸入的IFFT樣本，作為調(diào)制數(shù)據(jù)，輸出到D/A轉(zhuǎn)換部156-1。
在峰值抑制部40中，峰值數(shù)值/峰值位置檢測(cè)部400處理在緩沖部152中被緩沖的IFFT樣本，檢測(cè)對(duì)發(fā)送信號(hào)生成的峰值(參照?qǐng)D3)的值和其生成位置，輸出到峰值載波抽取部410。
峰值載波抽取部410從與峰值數(shù)值.峰值位置檢測(cè)部400檢測(cè)出的峰值同相的副載波中，按在峰值中振幅從大到小的順序抽取L個(gè)(例如，L為N/4大小)副載波。
峰值載波生成部412根據(jù)峰值載波抽取部410的抽取結(jié)果及發(fā)送數(shù)據(jù)，形成峰值抑制用數(shù)據(jù)，輸出到減法部154及正交調(diào)制部150-2。
另外，第2OFDM發(fā)送裝置18在緩沖部152、減法部154及峰值數(shù)值.峰值位置檢測(cè)部400不處理調(diào)制數(shù)據(jù)，而處理復(fù)數(shù)形式的IFFT樣本方面，及隨之變更電路或運(yùn)算內(nèi)容的方面，與第1IFDM發(fā)送裝置10不同。
下面，整體地說明第2OFDM發(fā)送裝置18中用于峰值抑制的動(dòng)作。
圖10是表示圖9中表示的第2OFDM發(fā)送裝置18的動(dòng)作的流程圖。
如圖10所示，在第1階段的峰值抑制(S20)的步驟220(S220)中，若經(jīng)緩沖部152，從映射.IFFT部140輸入IFFT樣本，則峰值數(shù)值.峰值位置檢測(cè)部400處理調(diào)制數(shù)據(jù)，檢測(cè)峰值(例如圖3)的值和位置。
在步驟222(S222)中，峰值載波抽取部410從所有的副載波內(nèi)，抽取檢測(cè)出的峰值最小的L個(gè)副載波。
在步驟224(S224)中，峰值載波生成部412使用抽取的副載波及發(fā)送數(shù)據(jù)，生成峰值抑制用數(shù)據(jù)。
在步驟226(S226)中，發(fā)送信號(hào)生成部16的減法部154從調(diào)制數(shù)據(jù)中減去峰值抑制用數(shù)據(jù)。
下面，即便在第2OFDM發(fā)送裝置18中，也進(jìn)行與在第1OFDM發(fā)送裝置10中同樣的第2階段的峰值抑制(S14)。
第2OFDM發(fā)送裝置18進(jìn)行與第1OFDM發(fā)送裝置10同樣的動(dòng)作，取得同樣的效果(參照?qǐng)D3、圖6～圖8)。
下面，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。
圖11是表示本發(fā)明的第3OFDM發(fā)送裝置20的結(jié)構(gòu)圖。
如圖11所示，第3OFDM發(fā)送裝置20采用如下結(jié)構(gòu)去掉圖4中表示的第1OFDM發(fā)送裝置10的合成部104及發(fā)送天線106，在RF-AMP102-1、102-2各自的輸出側(cè)，連接方向性發(fā)送天線110-1、110-2。
即，第3OFDM發(fā)送裝置20采用如下結(jié)構(gòu)從方向性發(fā)送天線110-1送出發(fā)送信號(hào)，從方向性發(fā)送天線110-2送出峰值抑制用信號(hào)，不使用合成部104，在無線通信線路中，合成發(fā)送信號(hào)和峰值抑制用信號(hào)。
例如，將方向性發(fā)送天線110-1、110-2設(shè)置在垂直于定向方向的同一平面內(nèi)，以使發(fā)送定向方向相同。
另外，在定向方向中，對(duì)方向性發(fā)送天線110-1、110-2供給發(fā)送信號(hào)及峰值抑制用信號(hào)，以使相位關(guān)系相同。
這樣，通過配置方向性發(fā)送天線110-1、110-2、并供給發(fā)送信號(hào)及峰值抑制用信號(hào)，來從充分遠(yuǎn)離方向性發(fā)送天線110-1、110-2的位置(一般是遠(yuǎn)離方向性發(fā)送天線110-1、110-2之間間隔10倍以上的位置)，如同從單一的發(fā)送天線發(fā)送那樣地接收發(fā)送信號(hào)及峰值抑制用信號(hào)。
第3OFDM發(fā)送裝置20也可與第1OFDM發(fā)送裝置10(圖4)同樣地進(jìn)行第1階段的峰值抑制(S12；圖5)，但也可在第1階段的峰值抑制中，檢測(cè)最大及第2大的峰值，使最大的峰值衰減，且選擇至少不使第2大的峰值增大的載波，并省略第2階段的峰值抑制。
根據(jù)第3OFDM發(fā)送裝置20，可沒有合成部104中的合成損失。
下面，說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。
圖12是表示本發(fā)明的第4OFDM發(fā)送裝置22的結(jié)構(gòu)圖。
如圖12所示，第4OFDM發(fā)送裝置22采用如下構(gòu)成去掉圖9中表示的第2OFDM發(fā)送裝置18的合成部104及發(fā)送天線106，在RF-AMP102-1、102-2各自的輸出側(cè)連接方向性發(fā)送天線110-1、110-2。
即，第4OFDM發(fā)送裝置22采用如下構(gòu)成與第3OFDM發(fā)送裝置20(圖11)相同，從方向性發(fā)送天線110-1送出發(fā)送信號(hào)，從方向性發(fā)送天線110-2送出峰值抑制用信號(hào)，不使用合成部104，在無線通信線路中，合成發(fā)送信號(hào)和峰值抑制用信號(hào)。
下面，說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式。
圖13是表示本發(fā)明第5OFDM發(fā)送裝置24的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖13所示，第5OFDM發(fā)送裝置24由映射.IFFT部140、導(dǎo)頻生成部148、第1發(fā)送信號(hào)生成部14、第3峰值抑制部44、RF-AMP102-1、102-2、合成部104、分配部108及發(fā)送天線106構(gòu)成。
峰值抑制部44采用在第1峰值抑制部40(圖4)中附加反相導(dǎo)頻生成部440、導(dǎo)頻檢測(cè)部442、向量控制部444及向量調(diào)整部446的結(jié)構(gòu)。
OFDM發(fā)送裝置24使用用于檢測(cè)在發(fā)送信號(hào)和峰值抑制用信號(hào)之間產(chǎn)生的相位及振幅的誤差的導(dǎo)頻，檢測(cè)這些相位及振幅的誤差，通過補(bǔ)正，可更精密地抑制發(fā)送信號(hào)的振幅的峰值。
在此前表示的第1～第4OFDM發(fā)送裝置10～22中，表示了在發(fā)送信號(hào)中包含第1～第N副載波的情況，但在第5OFDM發(fā)送裝置24中，例如進(jìn)一步使用1個(gè)副載波(例如，未用于發(fā)送數(shù)據(jù)傳送的第0副載波)，作為用于檢測(cè)發(fā)送信號(hào)和峰值抑制用信號(hào)的誤差的導(dǎo)頻。
導(dǎo)頻生成部148作為映射第0載波的映射部144(圖4等)動(dòng)作，對(duì)導(dǎo)頻映射規(guī)定的數(shù)據(jù)，輸出到IFFT部146。
發(fā)送信號(hào)生成部14對(duì)附加導(dǎo)頻的IFFT樣本，進(jìn)行與在第1、第3OFDM發(fā)送裝置10、20(圖4、圖11)中相同的處理，生成發(fā)送信號(hào)。
分配部108對(duì)導(dǎo)頻檢測(cè)部442分配從合成部104輸入的發(fā)送信號(hào)的一部分。
在峰值抑制部44中，反相導(dǎo)頻生成部440生成與導(dǎo)頻相位相反的反相導(dǎo)頻，輸出到峰值載波生成部412。
峰值載波生成部412生成峰值抑制用數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包含由峰值抽取部410抽取的L個(gè)副載波、及從反相導(dǎo)頻生成部440輸入的反相導(dǎo)頻。
正交調(diào)制部150-2正交調(diào)制從峰值載波生成部412輸入的峰值抑制用數(shù)據(jù)，作為峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)，輸出到向量調(diào)整部446。
導(dǎo)頻檢測(cè)部442從由分配部108分配的發(fā)送信號(hào)中，抽取對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻的信號(hào)。
向量調(diào)整部446根據(jù)向量控制部444的控制，調(diào)整從正交調(diào)制部150-2輸入的抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅及相位。
向量控制部444控制向量調(diào)整部446，控制從正交調(diào)制部150-2輸入的峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅及相位，以使對(duì)應(yīng)從導(dǎo)頻檢測(cè)部442輸入的導(dǎo)頻的信號(hào)的強(qiáng)度最小(最好是0)。
基于向量控制部444的峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅及相位的控制，例如通過變更向量調(diào)整部446中用于運(yùn)算的系數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。
作為用于變更該系數(shù)的算法，例如使用擾動(dòng)法。
即，每次單獨(dú)地微量變更抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅及相位，由此，發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)導(dǎo)頻的信號(hào)變小的方向，在該方向上相位/振幅每次被修正一點(diǎn)。
另外，導(dǎo)頻的數(shù)量不只限于1，例如，也可在頻帶的兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)，或也可設(shè)置兩個(gè)以上。
根據(jù)第5OFDM發(fā)送裝置24，可比第1～第4OFDM發(fā)送裝置10、18、20、22更精密地實(shí)現(xiàn)有效的峰值抑制。
下面，說明本發(fā)明的第6實(shí)施方式。
圖14是表示本發(fā)明的第6OFDM發(fā)送裝置26的結(jié)構(gòu)圖。
如圖14所示，第6OFDM發(fā)送裝置26由映射/IFFT部140、加法部160-1、160-2、第2發(fā)送信號(hào)生成部16、導(dǎo)頻生成部260、第3峰值抑制部44、RF-AMP102-1、102-2、合成部104、分配部108及發(fā)送天線106構(gòu)成。
第6OFDM發(fā)送裝置26與第5OFDM發(fā)送裝置24相同，使用導(dǎo)頻，更精密地抑制發(fā)送信號(hào)的振幅的峰值。
導(dǎo)頻生成部260生成對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻的數(shù)據(jù)，輸出到加法部160-1。
加法部160-1相加從導(dǎo)頻生成部260輸入的導(dǎo)頻的數(shù)據(jù)、和從映射.IFFT部140輸入的IFFT樣本，輸出到發(fā)送信號(hào)部16。
發(fā)送信號(hào)生成部16對(duì)從加法部160-1輸入的相加值，進(jìn)行與第2、第4OFDM發(fā)送裝置18、22(圖9、圖12)中同樣的處理，生成發(fā)送信號(hào)。
在峰值抑制部44中，反相導(dǎo)頻生成部440生成與導(dǎo)頻相位相反的反相導(dǎo)頻所對(duì)應(yīng)的峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)，輸出到加法部160-2。
加法部160-2相加從反相導(dǎo)頻生成部440輸入的反相導(dǎo)頻所對(duì)應(yīng)的峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)、和從峰值載波生成部412輸入的峰值抑制用數(shù)據(jù)，輸出到向量調(diào)整部446。
導(dǎo)頻檢測(cè)部442從由分配部108分配的發(fā)送信號(hào)中，抽取對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻的信號(hào)。
向量調(diào)整部446根據(jù)向量控制部444的控制，調(diào)整從加法部160-2輸入的相加值(峰值抑制用數(shù)據(jù))的振幅及相位。
向量控制部444控制向量調(diào)整部446，控制從正交調(diào)制部150-2輸入的峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅及相位，以使從導(dǎo)頻檢測(cè)部442輸入的導(dǎo)頻所對(duì)應(yīng)的信號(hào)的強(qiáng)度最小(最好是0)。
基于向量控制部444的峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅及相位的控制，例如通過變更向量調(diào)整部446中用于運(yùn)算的系數(shù)值來實(shí)現(xiàn)，作為用于該系數(shù)變更的算法，可使用擾動(dòng)法等。
正交調(diào)制部150-2正交調(diào)制由向量調(diào)整部446調(diào)整的峰值抑制用調(diào)制數(shù)據(jù)。
根據(jù)第6OFDM發(fā)送裝置26，與第5OFDM發(fā)送裝置24相同，可比第1～第4OFDM發(fā)送裝置10、18、20、22更精密地實(shí)現(xiàn)有效的峰值抑制。
下面，說明本發(fā)明的第7實(shí)施方式。
圖15是表示本發(fā)明的第7OFDM發(fā)送裝置28的結(jié)構(gòu)圖。
OFDM發(fā)送裝置28采用如下構(gòu)成從圖13表示的第5OFDM發(fā)送裝置24中，去掉導(dǎo)頻生成部148及反相導(dǎo)頻生成部440，并將導(dǎo)頻抽取部442替換成OFDM解調(diào)部446。
在第7OFDM發(fā)送裝置28中，OFDM解調(diào)部446將由分配部108分配的發(fā)送信號(hào)轉(zhuǎn)換成中間頻率，對(duì)所有的副載波進(jìn)行OFDM解調(diào)，將各副載波的解調(diào)碼元輸出到向量控制部444。
向量控制部444從輸入的各副載波的碼元中，任意地選擇在PC抽取部410中抽取的抽取載波、和未抽取的非抽取載波各1個(gè)以上。
就各選擇的抽取載波及非抽取載波而言，向量控制部444算出在映射.IFFT部140中使用的調(diào)制前的碼元和解調(diào)碼元的比(復(fù)數(shù))，并進(jìn)行平均。
并且，向量控制部444更新向量調(diào)整部446的控制量(相位/振幅)，以使算出的比為1∶1。
作為該更新方法的實(shí)例，例如，可舉出將對(duì)當(dāng)前控制量加權(quán)乘以所述比后的值構(gòu)成下一控制量的方法。
本發(fā)明產(chǎn)業(yè)上的可利用性在于，本發(fā)明可用于生成多載波方式的發(fā)送信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)生成裝置，具有第1數(shù)據(jù)生成部件，生成包含了被分別調(diào)制的多個(gè)要發(fā)送的副載波的數(shù)字形式的第1數(shù)據(jù)；第2數(shù)據(jù)生成部件，生成使將所述生成的第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式時(shí)得到的信號(hào)振幅上產(chǎn)生峰值的、對(duì)應(yīng)于所述副載波信號(hào)的數(shù)字形式的第2數(shù)據(jù)；第3數(shù)據(jù)生成部件，從所述生成的第1數(shù)據(jù)中減去所述生成的第2數(shù)據(jù)，從而生成第3數(shù)據(jù)；第1信號(hào)生成部件，將所述生成的第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第1信號(hào)；第2信號(hào)生成部件，將所述生成的第3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第2信號(hào)；以及合成部件，合成所述生成的第1信號(hào)和所述生成的第2信號(hào)。
2.一種信號(hào)生成裝置，具有第1數(shù)據(jù)生成部件，生成包含了被分別調(diào)制的多個(gè)應(yīng)發(fā)送的副載波的數(shù)字形式的第1數(shù)據(jù)；第2數(shù)據(jù)生成部件，生成使將所述生成的第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式時(shí)得到的信號(hào)振幅上產(chǎn)生峰值的、對(duì)應(yīng)于所述副載波信號(hào)的數(shù)字形式的第2數(shù)據(jù)；第3數(shù)據(jù)生成部件，從所述生成的第1數(shù)據(jù)中減去所述生成的第2數(shù)據(jù)，從而生成第3數(shù)據(jù)；第1信號(hào)生成部件，將所述生成的第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第1信號(hào)；第2信號(hào)生成部件，將所述生成的第3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第2信號(hào)；以及兩個(gè)天線部件，分別發(fā)射所述生成的第1信號(hào)和所述生成的第2信號(hào)，以在空間中重疊這些信號(hào)。
3.一種信號(hào)生成裝置，具有第1數(shù)據(jù)生成部件，生成包含了被分別調(diào)制的多個(gè)應(yīng)發(fā)送的副載波的數(shù)字形式的第1數(shù)據(jù)；第1附加部件，在所述生成的第1數(shù)據(jù)上附加數(shù)字形式的控制用數(shù)據(jù)；第2數(shù)據(jù)生成部件，生成使將附加了所述控制用數(shù)據(jù)的第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式時(shí)得到的信號(hào)振幅上產(chǎn)生峰值的、對(duì)應(yīng)于所述副載波信號(hào)的數(shù)字形式的第2數(shù)據(jù)；第2附加部件，在所述生成的第2數(shù)據(jù)上附加反相位的所述控制用數(shù)據(jù)；第3數(shù)據(jù)生成部件，從附加了所述控制用數(shù)據(jù)的第1數(shù)據(jù)中減去所述生成的第2數(shù)據(jù)，從而生成第3數(shù)據(jù)；調(diào)整部件，調(diào)整附加了所述反相位的控制用數(shù)據(jù)的第2數(shù)據(jù)；第1信號(hào)生成部件，將所述調(diào)整了的第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，從而生成第1信號(hào)；第2信號(hào)生成部件，將所述生成的第3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號(hào)，生成第2信號(hào)；第3信號(hào)生成部件，合成所述生成的第1信號(hào)和所述生成的第2信號(hào)，從而生成第3信號(hào)；以及檢測(cè)部件，檢測(cè)被包含在所述生成的第3信號(hào)中、對(duì)應(yīng)于所述控制用數(shù)據(jù)的控制用信號(hào)，所述調(diào)整部件根據(jù)所述檢測(cè)出的控制用信號(hào)，對(duì)附加了所述反相位的控制用數(shù)據(jù)的第2數(shù)據(jù)的振幅及相位進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信號(hào)生成裝置，可抑制多載波方式的發(fā)送信號(hào)中產(chǎn)生的峰值。峰值數(shù)值/峰值位置檢測(cè)部(400)檢測(cè)在來自正交調(diào)制部(150－1)的調(diào)制數(shù)據(jù)的振幅上產(chǎn)生的峰值的數(shù)值和位置，峰值載波抽取部(410)抽取使峰值成為最小的L個(gè)副載波。峰值載波生成部(412)生成對(duì)應(yīng)于被抽取的副載波的峰值抑制用數(shù)據(jù)，減法部(154)從調(diào)制數(shù)據(jù)中減去峰值抑制用數(shù)據(jù)。發(fā)送信號(hào)生成部(14)根據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)生成模擬形式的發(fā)送信號(hào)，峰值抑制部(40)根據(jù)峰值抑制用數(shù)據(jù)生成模擬形式的峰值抑制用信號(hào)。合成部(104)合成發(fā)送信號(hào)和峰值抑制用信號(hào)，經(jīng)發(fā)送天線(106)發(fā)送到無線通信線路。
文檔編號(hào)H04L27/04GK1705303SQ200510054269
公開日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月1日
發(fā)明者內(nèi)藤昌志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立國際電氣