發(fā)送機(jī)以及發(fā)送方法
【專利摘要】目的在于得到一種將PAPR抑制得較低，而高效地進(jìn)行發(fā)送功率的放大的發(fā)送機(jī)。本發(fā)明是一種對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行過采樣來生成發(fā)送信號(hào)的發(fā)送機(jī)，其特征在于，具備：調(diào)制部11，對(duì)信息序列實(shí)施調(diào)制處理來生成恒定包絡(luò)線信號(hào)；以及相位插值部12，在所述恒定包絡(luò)線信號(hào)的各信號(hào)點(diǎn)之間，以使包括原來的信號(hào)點(diǎn)的各信號(hào)點(diǎn)成為等間隔的方式，插入振幅與該各信號(hào)點(diǎn)相同的規(guī)定數(shù)目的信號(hào)。
【專利說明】發(fā)送機(jī)以及發(fā)送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)恒定包絡(luò)線信號(hào)進(jìn)行過采樣而生成發(fā)送信號(hào)的發(fā)送機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]將信號(hào)的峰值功率與平均功率的比稱為PAPR (Peak to Average Power Ratio,峰均功率比)。在發(fā)送機(jī)中為了提高功率放大器的工作效率，需要減小功率放大器中的回退(backoff),為此期望發(fā)送信號(hào)的PAPR小。因此，如果使例如發(fā)送信號(hào)成為振幅恒定的恒定包絡(luò)線信號(hào)，則信號(hào)功率始終恒定，所以能夠使PAPR成為OdB。
[0003]另一方面，通常發(fā)送機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行過采樣，實(shí)施頻帶限制處理之后發(fā)送。具體而言，如專利文獻(xiàn)1、2等記載的那樣，在信號(hào)的各采樣之間插入V-1個(gè)0，使信號(hào)長度成為V倍(V倍過采樣)。之后，實(shí)施利用頻帶限制濾波器的頻帶限制處理。作為頻帶限制濾波器，經(jīng)常使用根滾降濾波器(root roll-off filter)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-358561號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-232426號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0009]但是，在如上述那樣在過采樣之后進(jìn)行頻帶限制的情況下，恒定包絡(luò)線信號(hào)的實(shí)現(xiàn)是困難的。實(shí)際上，易于使進(jìn)行過采樣處理之前的信號(hào)成為恒定包絡(luò)線信號(hào)。但是，如果在進(jìn)行了過采樣處理之后進(jìn)行頻帶限制，則頻帶外信號(hào)被去除，其結(jié)果，信號(hào)振幅變化。即，如圖12所示，頻帶限制后的信號(hào)不成為恒定包絡(luò)線信號(hào)，PAPR大于OdB。這樣，使頻帶限制后的信號(hào)成為恒定包絡(luò)線信號(hào)通常是困難的。
[0010]將這樣的情形在頻域中圖示的是圖13。在過采樣前的恒定包絡(luò)線信號(hào)的頻譜是圖13 (a)那樣時(shí)，如果對(duì)該信號(hào)進(jìn)行2倍過采樣，則成為具有圖13 (b)那樣的頻譜的信號(hào)，在該時(shí)間點(diǎn)仍是恒定包絡(luò)線信號(hào)。但是，通過進(jìn)行利用圖13 (c)那樣的濾波器的頻帶限制，頻帶外信號(hào)被去除，而不成為恒定包絡(luò)線信號(hào)。其結(jié)果，PAPR變大。
[0011 ] 例如，存在被稱為以振幅恒定為特征的CAZAC (Constant Amplitude ZeroAuto-Correlation,恒幅零自相關(guān))序列的序列。但是，本序列成為振幅恒定是在過采樣處理前，通過在過采樣之后進(jìn)行頻帶限制而成為并非振幅恒定，存在峰值功率變大的問題。在文獻(xiàn)“3GPP、Rl-061284、Fujitsu、"Cubic Metric properties of CAZAC sequences"、2006/5”中報(bào)告了該問題。
[0012]這樣，過采樣前是振幅恒定的信號(hào)，但通過在過采樣之后進(jìn)行頻帶限制而成為并非振幅恒定的問題是在一般的PSK、FSK信號(hào)中也發(fā)生的現(xiàn)象。因此，即使為了減小PAPR而使功率放大器的工作效率提高來生成了恒定包絡(luò)線信號(hào)，如果針對(duì)該信號(hào)如專利文獻(xiàn)1、2那樣插入O信號(hào)來進(jìn)行過采樣，并通過頻帶限制濾波器進(jìn)行頻帶限制，則不成為振幅恒定的信號(hào)。即，峰值功率變大而PAPR變大，功率放大器的工作效率惡化。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述而完成的，其目的在于得到一種生成將PAPR抑制得較低的信號(hào)的發(fā)送機(jī)以及發(fā)送方法。
[0014]解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0015]為了解決上述課題并達(dá)成目的，本發(fā)明是一種發(fā)送機(jī)，對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行過采樣來生成發(fā)送信號(hào)，該發(fā)送機(jī)特征在于，具備:調(diào)制單元，對(duì)信息序列實(shí)施調(diào)制處理來生成恒定包絡(luò)線信號(hào)；以及插值單元，在所述恒定包絡(luò)線信號(hào)的各信號(hào)點(diǎn)之間，以使包括原來的信號(hào)點(diǎn)的各信號(hào)點(diǎn)成為等間隔的方式，插入振幅與該信號(hào)點(diǎn)相同的規(guī)定數(shù)目的信號(hào)。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，即使在對(duì)振幅恒定的恒定包絡(luò)線信號(hào)進(jìn)行過采樣，對(duì)其結(jié)果得到的信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行頻帶限制來生成發(fā)送信號(hào)的情況下，也能夠生成將PAPR抑制得較低的發(fā)送信號(hào)。其結(jié)果，能夠減小功率放大部中的回退，能夠提高功率放大部的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出實(shí)施方式I的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0019]圖2是示出由相位插值部執(zhí)行的插值處理的例子的圖。
[0020]圖3是示出對(duì)恒定包絡(luò)線信號(hào)進(jìn)行過采樣而得到的信號(hào)的譜的例子的圖。
[0021]圖4是示出實(shí)施方式2的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0022]圖5是示出頻帶限制濾波器的頻率特性例的圖。
[0023]圖6是示出自折疊(self-folding)操作的例子的圖。
[0024]圖7是示出過采樣數(shù)為2的情況的自折疊操作的例子的圖。
[0025]圖8是示出過采樣數(shù)為4的情況的自折疊操作的例子的圖。
[0026]圖9是示出自折疊操作的例子的圖。
[0027]圖10是示出插入了 GI的發(fā)送信號(hào)的例子的圖。
[0028]圖11是示出在發(fā)送信號(hào)中插入的CP的例子的圖。
[0029]圖12是示出過采樣處理的概要的圖。
[0030]圖13是示出對(duì)恒定包絡(luò)線信號(hào)進(jìn)行過采樣以及頻帶限制的情況的頻譜的變化的一個(gè)例子的圖。
[0031]圖14是示出BER特性的試驗(yàn)條件的圖。
[0032]圖15是示出BER特性的圖。
[0033](符號(hào)說明)
[0034]11:調(diào)制部；12:相位插值部；13、22:頻帶限制濾波器；14:D/A變換部；15:功率放大部；16:天線；21:DFT部；23:自折疊操作部；24 =IDFT部。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，根據(jù)附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的發(fā)送機(jī)以及發(fā)送方法的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明不限于該實(shí)施方式。另外，本發(fā)明能夠應(yīng)用于無線通信和有線通信中的任意一個(gè)。
[0036]實(shí)施方式1.[0037]圖1是示出本發(fā)明的發(fā)送機(jī)的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖所示，本實(shí)施方式的發(fā)送機(jī)具備調(diào)制部11、相位插值部12、頻帶限制濾波器13、D/A變換部14、功率放大部15以及天線16。
[0038]如上所述，在以往的過采樣中在各采樣之間插入了 0，但在本實(shí)施方式的發(fā)送機(jī)中以通過相位插值進(jìn)行過采樣為特征。以下，示出發(fā)送機(jī)的各結(jié)構(gòu)要素的說明。
[0039]調(diào)制部11對(duì)所輸入的信息序列進(jìn)行調(diào)制處理，生成發(fā)送信號(hào)。在本實(shí)施方式中，使調(diào)制后的信號(hào)成為振幅恒定的恒定包絡(luò)線信號(hào)，如以下的式(I)那樣表達(dá)。其中，j是虛數(shù)單位、S (η)是調(diào)制后的發(fā)送信號(hào)、C是振幅、θ (η)是相位、N是信號(hào)的長度。
[0040]【數(shù)學(xué)式I】
[0041]s (n) =C.exp {j θ (η)} (O ^ η < N)...(I)
[0042]相位插值部12對(duì)由調(diào)制部11生成的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行插值處理，實(shí)施V倍過采樣(V^ 2)0即，在各采樣之間插入V-1個(gè)信號(hào)，生成長度VN的信號(hào)。此時(shí)，在各采樣之間插入以下那樣的V-1個(gè)信號(hào)。
[0043](a)將所插入的信號(hào)的振幅設(shè)為C。即，插入與過采樣前的信號(hào)相同的振幅的信號(hào)。
[0044](b)在對(duì)s (η)與s (η+1)之間進(jìn)行插值時(shí)，以在IQ平面上對(duì)以s (n)、s (n+1)為兩端的弧中較短的一方進(jìn)行V等分的方式，插入V-1個(gè)點(diǎn)。
[0045]此時(shí),在s (η)與s (η+1)之間插入的第V個(gè)(I蘭v〈V)的信號(hào)點(diǎn)s_add (η, V)如下式(2)所示。在下式(2)中，*表示復(fù)共軛，f_arg (x)成為使x的偏角在[_ η、η ]的范圍內(nèi)循環(huán)的函數(shù)。
[0046]【數(shù)學(xué)式2】``
[0047]s_add (n, v) =s (η).exp [ j.f_arg {s (n+1).s(n)*}.v/V]...(2)
[0048]作為一個(gè)例子，圖2示出V=2、4的情況的插值的情形。在圖2中在IQ平面上示出插值的情形。另外，黑圈所示的奈奎斯特點(diǎn)的意思是指，在過采樣前的信號(hào)中存在的點(diǎn)(即，s (η))。
[0049]通過利用這樣的插值方法進(jìn)行過采樣，將k設(shè)為O以上的整數(shù)而用下式(3)表示過采樣后的信號(hào)s_ovs (η)。該信號(hào)s_ovs (η)的長度是VN。
[0050]【數(shù)學(xué)式3】
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)送機(jī)，對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行過采樣來生成發(fā)送信號(hào)，其特征在于，具備: 調(diào)制單元，對(duì)信息序列實(shí)施調(diào)制處理來生成恒定包絡(luò)線信號(hào)；以及 插值單元，在所述恒定包絡(luò)線信號(hào)的各信號(hào)點(diǎn)之間，以使包括原來的信號(hào)點(diǎn)的各信號(hào)點(diǎn)成為等間隔的方式，插入振幅與該信號(hào)點(diǎn)相同的規(guī)定數(shù)目的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其特征在于， 在將所述恒定包絡(luò)線信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)設(shè)為s (k)(其中，k=0，l，…，n-l，n，n+l，…)，將過采樣數(shù)設(shè)為V時(shí)， 所述插值單元 在對(duì)s (n)與s (n+1)之間進(jìn)行插值的情況下，以在IQ平面上對(duì)以s (n)以及s (n+1)為兩端的弧中的短的一方進(jìn)行V等分的方式，插入V-1個(gè)信號(hào)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的發(fā)送機(jī)，其特征在于， 還具備頻帶限制濾波器單元，該頻帶限制濾波器單元對(duì)實(shí)施了由所述插值單元進(jìn)行的信號(hào)插入處理之后的信號(hào)進(jìn)行頻帶限制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的發(fā)送機(jī)，其特征在于，具備: 信號(hào)變換單元，將實(shí)施了由所述插值單元進(jìn)行的信號(hào)插入處理之后的信號(hào)變換為頻域的信號(hào)；以及 頻帶限制濾波器單元，對(duì)從所述信號(hào)變換單元輸出的頻域信號(hào)進(jìn)行頻帶限制，并且將通過該頻帶限制去除了的信號(hào)即頻帶外信號(hào)的一部分或者全部在未通過該頻帶限制去除的信號(hào)即頻帶內(nèi)信號(hào)的頻帶 內(nèi)折疊而加到該頻帶內(nèi)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)送機(jī)，其特征在于， 當(dāng)將在所述頻帶限制中使用的濾波器的頻率特性設(shè)為H[k] (0 ^ k〈VN)、將|H[k] I的最大值設(shè)為ILx、將過采樣數(shù)設(shè)為V時(shí)， 所述濾波器的頻率特性H[k]滿足以下的條件，
H[k]+H[k+ (V-1)NJ=Hmax (0 ^ k〈N)
H[k] =0 (N ^ k〈(V-1) N)。
6.一種發(fā)送方法，由對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行過采樣而生成發(fā)送信號(hào)的發(fā)送機(jī)執(zhí)行，其特征在于，包括: 恒定包絡(luò)線信號(hào)生成步驟，對(duì)信息序列實(shí)施調(diào)制處理來生成恒定包絡(luò)線信號(hào)； 信號(hào)插入步驟，在所述恒定包絡(luò)線信號(hào)的各信號(hào)點(diǎn)之間，以使包括原來的信號(hào)點(diǎn)的各信號(hào)點(diǎn)成為等間隔的方式，插入振幅與該信號(hào)點(diǎn)相同的規(guī)定數(shù)目的信號(hào)； DA變換步驟，將執(zhí)行所述信號(hào)插入步驟而得到的信號(hào)變換為模擬信號(hào)；以及 信號(hào)發(fā)送步驟，對(duì)執(zhí)行所述DA變換步驟而得到的模擬發(fā)送信號(hào)進(jìn)行放大來發(fā)送。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)送方法，其特征在于， 還包括頻帶限制步驟，該頻帶限制步驟對(duì)執(zhí)行所述信號(hào)插入步驟而得到的信號(hào)進(jìn)行頻帶限制， 在所述DA變換步驟中，將執(zhí)行所述頻帶限制步驟而得到的信號(hào)而不是執(zhí)行所述信號(hào)插入步驟而得到的信號(hào)變換為模擬信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)送方法，其特征在于，還包括: 第I信號(hào)變換步驟，將執(zhí)行所述信號(hào)插入步驟而得到的信號(hào)變換為頻域的信號(hào)；頻帶限制步驟，對(duì)執(zhí)行所述第I信號(hào)變換步驟而得到的頻域信號(hào)進(jìn)行頻帶限制，并且將通過該頻帶限制去除了的信號(hào)即頻帶外信號(hào)的一部分或者全部在未通過該頻帶限制去除的信號(hào)即頻帶內(nèi)信號(hào)的頻帶內(nèi)折疊而加到該頻帶內(nèi)信號(hào)；以及 第2信號(hào)變換步驟，將執(zhí)行所述頻帶限制步驟而得到的信號(hào)變換為時(shí)域的信號(hào)，在所述DA變換步驟中，將執(zhí)行所述第2信號(hào)變換步驟而得到的信號(hào)而不是執(zhí)行所述信號(hào)插入步驟而得到的信號(hào)變換為模擬信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04B1/04GK103797718SQ201280028673
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】尾崎圭介, 岡崎彰浩, 富塚浩志 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社