JP5175751B2 - Peak factor reduction device and base station - Google Patents
Peak factor reduction device and base station Download PDFInfo
- Publication number
- JP5175751B2 JP5175751B2 JP2009011060A JP2009011060A JP5175751B2 JP 5175751 B2 JP5175751 B2 JP 5175751B2 JP 2009011060 A JP2009011060 A JP 2009011060A JP 2009011060 A JP2009011060 A JP 2009011060A JP 5175751 B2 JP5175751 B2 JP 5175751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- signal
- circuit
- baseband
- baseband filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、ピークファクタ低減装置および基地局に係り、特にOFDM方式を採用するピークファクタ低減装置および基地局に関する。 The present invention relates to a peak factor reduction apparatus and a base station, and more particularly to a peak factor reduction apparatus and a base station that employ an OFDM scheme.
第3世代の移動体通信方式として周波数資源の利用効率がよいCDMA方式が広く利用されてきた。CDMA方式は、複数のベースバンド信号について、各々直交する拡散符号により無相関な信号へと拡散し、この拡散信号を多重する符号多重方式が用いられる。ここで、拡散された無相関の信号を多重する際、多重信号数が増えると信号の特性は正規分布に近づく。正規分布の特性を有する信号は、発生確率は低いながらも信号の平均電力に比べて10dB以上も高いピーク電力が発生する。一般にこのピーク電力と平均電力の比をピークファクタと呼ぶ。 As a third-generation mobile communication system, a CDMA system with high use efficiency of frequency resources has been widely used. The CDMA system uses a code multiplexing system in which a plurality of baseband signals are spread into uncorrelated signals by orthogonal spreading codes, and the spread signals are multiplexed. Here, when the spread uncorrelated signals are multiplexed, the signal characteristics approach a normal distribution as the number of multiplexed signals increases. A signal having a normal distribution characteristic generates a peak power that is 10 dB or more higher than the average power of the signal, although the generation probability is low. In general, the ratio between the peak power and the average power is called a peak factor.
正規分布の特性を持つ信号を無線送信機で送信する場合、ピーク電力に対しても送信機の線形性が確保されていないと送信スペクトラムが歪む。このため、送信周波数帯域外へ不要な電波を発することになる。この結果、当該帯域を使うシステムへ妨害を与えることになる。したがって、この帯域外へのスペクトラムの発生量は電波法により厳しく規制されている。 When a signal having a normal distribution characteristic is transmitted by a wireless transmitter, the transmission spectrum is distorted unless the linearity of the transmitter is secured even with respect to peak power. For this reason, unnecessary radio waves are emitted outside the transmission frequency band. As a result, the system using the band is disturbed. Therefore, the amount of spectrum generated outside the band is strictly regulated by the Radio Law.
上述の理由により、無線送信機に使用する電力増幅器は、平均電力を増幅器の飽和電力付近で運転することが困難となり、電力効率を十分に上げることが難しい。結果、装置の電力消費量増大による装置サイズ、ランニングコストの増大という問題が発生する。 For the reasons described above, it is difficult for the power amplifier used for the wireless transmitter to operate the average power near the saturation power of the amplifier, and it is difficult to sufficiently increase the power efficiency. As a result, there arises a problem that the apparatus size and running cost increase due to an increase in power consumption of the apparatus.
この問題点を解決する方法のひとつとして、ベースバンド信号の分布形を変化させることによりピーク電力の発生を抑えるいわゆるピークファクタ低減処理が知られている。このピークファクタ低減処理は、特許文献1に記載されている。
As one method for solving this problem, a so-called peak factor reduction process is known in which the generation of peak power is suppressed by changing the distribution of the baseband signal. This peak factor reduction processing is described in
特許文献1の技術では、CDMA方式で問題となっていたピークファクタが抑圧できる。このため、電力増幅器の平均電力を飽和電力に近づけて運転することができ、結果電力効率をあげることができる。また、ピーク振幅付近にインパルス信号を付加してピークファクタ低減処理を行なっており、ピーク振幅のごく近傍にしかピークファクタ低減処理の影響を与えない。このため信号品質の劣化を最小限に抑えることができる。さらに、ピークファクタ低減のためのインパルス信号を送信信号に付加した後に帯域制限フィルタをかけるため、ピークファクタ低減処理によるスペクトラムの広がりも抑えることができる。
With the technique of
特許文献2は、特許文献1でのピークファクタ低減処理後に、インターポレーションを行なってもピークファクタ低減効果が損なわれないピークファクタ低減装置を開示している。
第4世代の移動体通信方式については、マルチパス遅延波に強いOFDM方式が広く検討がされている。このOFDM方式を用いた多元接続方式としてOFDMAがある。OFDMAは、任意の複数サブキャリアをサブチャネルと位置づけ、任意の時間タイミングで各ユーザーにサブチャネルを適応的に割り当てることにより多元接続を行なう。OFDMAでは、任意のサブチャネルを使って通信を行うため、通信に使用しないサブチャネルに割り振られたサブキャリアは停波となる。このため通信状態により送信スペクトラムの形状が大きく変わることになる。 As a fourth generation mobile communication system, an OFDM system that is resistant to multipath delay waves has been widely studied. There is OFDMA as a multiple access system using this OFDM system. OFDMA positions multiple subcarriers as subchannels and performs multiple access by adaptively assigning subchannels to each user at arbitrary time timings. In OFDMA, since communication is performed using an arbitrary subchannel, subcarriers allocated to subchannels that are not used for communication are stopped. For this reason, the shape of the transmission spectrum varies greatly depending on the communication state.
従来技術では、任意に変化するスペクトラム形状に対応したフィルタ特性を実現できない。このため、結果ピークファクタ低減後の送信信号は、図1のように通信に使用していないサブキャリア領域に不要なスペクトラムを発生させてしまう。ここで、図1は、OFDM送信信号のスペクトラム形状を説明するグラフである。図1において、PFR(Peak Factor Reduction)なしの送信スペクトラムに対して、従来方式のPFRありの送信スペクトラムは、停波されたサブキャリア領域にスペクトラムが発生している。 In the prior art, filter characteristics corresponding to arbitrarily changing spectrum shapes cannot be realized. For this reason, the transmission signal after the peak factor reduction results in an unnecessary spectrum in the subcarrier region not used for communication as shown in FIG. Here, FIG. 1 is a graph for explaining the spectrum shape of the OFDM transmission signal. In FIG. 1, a transmission spectrum with PFR of the conventional method has a spectrum generated in a stopped subcarrier region compared to a transmission spectrum without PFR (Peak Factor Reduction).
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために為されたものである。本発明では、振幅制限のために主信号に付与するインパルス信号について、フィルタリングするフィルタの係数を送信信号のFFT結果より得たスペクトラムマスクより生成する。この結果、送信信号の周波数配置が変化した場合、その変化に追随した周波数マスクの生成およびフィルタ係数の生成が行なわれる。このため、キャリア配置のない領域への不要なスペクトラムの発生を抑制することができる。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. In the present invention, the filter coefficient to be filtered is generated from the spectrum mask obtained from the FFT result of the transmission signal for the impulse signal added to the main signal for amplitude limitation. As a result, when the frequency arrangement of the transmission signal changes, generation of a frequency mask and generation of a filter coefficient following the change are performed. For this reason, generation | occurrence | production of the unnecessary spectrum to the area | region without a carrier arrangement | positioning can be suppressed.
本発明によれば、通信に使用していないサブキャリア領域への不要なスペクトラムの発生を抑えることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress generation of an unnecessary spectrum in a subcarrier region that is not used for communication.
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings using examples. The same reference numerals are assigned to substantially the same parts, and the description will not be repeated.
実施例1について、図2ないし図9を参照して説明する。まず、図2を参照して、無線基地局の構成を説明する。図2において、無線基地局500は、送信機510、受信機520、デュープレクサ(DUP)530、アンテナ540で構成されている。送信機510は、ディジタル部550、アナログ部560で構成される。ディジタル部550は、モデム部(MDM)551、ベースバンドフィルタ(BBFIL)552、ピークファクタ低減装置(PFR)100で構成されている。アナログ部560は、DA変換機(DAC)561、直交変調器(MOD)562、フィルタ(FIL)563、電力増幅器(PA)564で構成されている。
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 9. First, the configuration of the radio base station will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a
モデム部551は、送信データを無線通信に適したベースバンド信号に変換する。ベースバンドフィルタ552は、ベースバンド信号の送信帯域制限を行なう。ピークファクタ低減装置100は、ベースバンドフィルタ552とAD変換機561の間に実装され、ディジタル信号処理によりピーク信号の低減を行う。
The
DA変換機561は、ディジタル−アナログ変換を行なう。直交変調器562は、送信信号の周波数変換を行なう。フィルタ563は、送信信号の帯域制限を行なう。電力増幅器564は、送信信号の電力増幅を行なう。送信機510の後段のデュープレクサ530は、送信信号と受信信号とを分離する。
The DA converter 561 performs digital-analog conversion. The
無線基地局500は、ピークファクタ低減装置100によるピーク低減処理を電力増幅器564前段で行なっているため、電力増幅器564に入力される送信信号のピークファクタは低くなる。そのため電力増幅器564を飽和電力に近づけて運転することができる。このため、無線基地局500の運用時の電力効率を向上させることができる。
Since the
図3を参照して、ピークファクタ低減装置の構成を説明する。なお、任意に配置される送信波のスペクトラム形状としては図4(a)のPFRなしのスペクトラムを想定する。図3において、ピークファクタ低減装置100は、ベースバンドフィルタ110、遅延回路120、インパルス生成回路130、フィルタ係数生成回路140、ベースバンドフィルタ150、減算回路160で構成されている。
With reference to FIG. 3, the configuration of the peak factor reduction device will be described. As the spectrum shape of the arbitrarily arranged transmission wave, the spectrum without PFR in FIG. 4A is assumed. In FIG. 3, the peak
送信I、Q信号は、ディジタルフィルタ110に入力され、送信信号の帯域制限が行なわれる。このベースバンドフィルタ110は、帯域外へのスプリアス抑制のために設けられ、ディジタルローパスフィルタで実現される。帯域制限された送信信号は、遅延回路120、インパルス生成回路130、フィルタ係数生成回路140に入力される。
The transmission I and Q signals are input to the
インパルス生成回路130に入力された信号は、インパルス生成回路130およびベースバンドフィルタ150により送信信号の振幅制限信号を生成する。フィルタ係数生成回路140は、ベースバンドフィルタ150のフィルタ係数を生成する。遅延回路120に入力された送信I、Q信号は、インパルス生成回路130およびベースバンドフィルタ150の処理分遅延される。遅延回路120により遅延された信号は減算回路160に入力される。減算回路160は、遅延回路120により遅延された送信I、Q信号から、ベースバンドフィルタ150により帯域制限された複素インパルス信号の減算処理を行なう。
The signal input to the
図5を参照して、フィルタ係数生成回路の構成を説明する。図5において、フィルタ係数生成回路140は、シンボル同期回路141、CP(Cyclic Prefix)除去回路142、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)回路143、周波数マスク生成回路144、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)回路145で構成されている。
The configuration of the filter coefficient generation circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 5, a filter
帯域制限された送信信号は、シンボル同期回路141に入力され、シンボル先頭の検出が行われる。これは、マッチドフィルタによる送信信号内のプリアンブル信号検出または送信信号に付与される基準信号を用いることにより実現する。シンボル同期回路141でシンボル先頭検出後、CP除去回路142は、送信信号に付与されているCPを除去する。CP除去された信号は、高速フーリエ変換回路143に入力され、時間軸波形から周波数軸波形への変換が行なわれる。周波数軸波形に変換された信号は、周波数マスク生成回路144に入力される。周波数マスク生成回路144は、周波数軸変換された信号の振幅が一定値以上の場合1を、一定値以下の場合には0を出力する。すなわち、周波数マスク生成回路114は、サブキャリアマップを取得する。このサブキャリアマップを逆高速フーリエ変換回路145で、逆高速フーリエ変換することによりベースバンドフィルタ150のフィルタ係数を生成する。
The band-limited transmission signal is input to the
図6を参照して、周波数マスク生成回路が取得するサブキャリアマップを説明する。図6において、サブキャリアマップは、図4(a)のPFRなしのスペクトラムに対応するサブキャリア番号で1、他の非送信波のサブキャリア番号で0である。 With reference to FIG. 6, the subcarrier map acquired by the frequency mask generation circuit will be described. In FIG. 6, the subcarrier map is 1 for the subcarrier number corresponding to the spectrum without PFR in FIG.
図7、図8および図9を用いてインパルス生成回路の動作を説明する。図7において、インパルス生成回路130は、絶対値演算回路131、デッドゾーン回路132、最大値検出回路133、2台の遅延回路134、135、除算回路136、乗算器137で構成されている。
The operation of the impulse generation circuit will be described with reference to FIG. 7, FIG. 8, and FIG. In FIG. 7, the
まずインパルス生成部回路130に入力された送信I、Q信号は、絶対値演算回路131において、式(1)で示す絶対値演算が行われる。
First, the absolute value calculation shown in Expression (1) is performed in the absolute
|X|=|I^2+Q^2| …(1)
絶対値演算結果|X|は、デッドゾーン回路132に入力される。デッドゾーン回路132は、図8で後述する入出力特性に基づき、入力|X|から設定値A0以上の振幅を出力する。デッドゾーン回路132の入出力結果は式(2)であらわされる。
| X | = | I ^ 2 + Q ^ 2 | (1)
The absolute value calculation result | X | is input to the
DEAD(X)=0 [|X|<=A0]、
DEAD(X)=|X|−A0 [|X|>A0] …(2)
デッドゾーン回路出力信号は、最大値検出回路133に入力される。最大値検出回路133は、ピーク信号に比例したインパルス信号を出力する。最大値検出回路133の出力信号は、遅延回路134でデッドゾーン回路132および最大値検出回路133で生じた遅延量と同等の遅延が行われた絶対値演算回路出力信号と除算回路136で除算が行われ、送信電力での正規化が行われる。
DEAD (X) = 0 [| X | <= A0],
DEAD (X) = | X | −A0 [| X |> A0] (2)
The dead zone circuit output signal is input to the maximum
除算回路136の出力信号は、遅延回路135で絶対値演算回路131、デッドゾーン回路132および最大値検出回路133で生じた遅延量と同等の遅延が行われたインパルス生成回路130に入力された複素I,Q信号と乗算器137で乗算が行われ、インパルス信号の複素化が行われる。
The output signal of the
図8を参照して、デッドゾーン回路の入出力特性を説明する。図8において、横軸は入力、縦軸は出力である。デッドゾーン回路132は、入力がA0未満で出力を0とし、入力がA0以上で、(入力−A0)を出力する。
The input / output characteristics of the dead zone circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the horizontal axis is input, and the vertical axis is output. The
図9を参照して、最大値検出回路の構成を説明する。図9において、最大値検出回路133は、微分回路1331、2台の遅延回路1332、1335、2台の乗算器1333、1336、負値検出回路1334で構成されている。最大値検出回路133に入力された信号は、微分回路1331と遅延回路1335に入力される。微分回路1331では2連続するサンプルの差分が計算される。これはフィルタ係数が[1 −1]の簡単なディジタルFIRフィルタで実現される。x[n−1]をx[n]の1サンプル前の信号とすると微分回路出力Youtは式(3)であらわされる。
The configuration of the maximum value detection circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the maximum
Yout<0 (x[n]<x[n−1])、
Yout>0 (x[n]>x[n−1])、
Yout=0 (x[n]=x[n−1]) …(3)
微分回路1331の出力信号は、遅延回路1332で1サンプル遅延され、乗算器1333には微分回路出力信号と遅延回路1332により1サンプル遅延された微分回路出力信号が入力され、微分回路出力の連続する2サンプル分のデータの乗算が行われる。ここで微分回路出力は式(3)のようにあらわされるため、ピーク信号が存在するサンプルだけ負となり、それ以外は正または0が出力される。
Yout <0 (x [n] <x [n−1]),
Yout> 0 (x [n]> x [n−1]),
Yout = 0 (x [n] = x [n−1]) (3)
The output signal of the
乗算器1333の出力は、負値検出回路1334に入力される。負値入力回路1334は、負の場合には1を、それ以外の場合は0を出力する。結果、負値検出回路1334の出力波形は、送信信号のピークのタイミングでインパルス信号を出力する。
The output of the
負値検出回路1334で生成されたインパルス信号は、遅延回路1335でインパルス信号生成までに生じた遅延量を遅延させた最大値検出回路133の入力信号と乗算器1336で乗算が行われる。
The impulse signal generated by the negative
再び図4を参照して、実施例1の効果を説明する。図4(a)において、横軸は周波数、縦軸は相対強度である。また、パラメータとしてPFRの有無を対比している。図4(a)のPFRなしの送信スペクトラムに対して、PFRありの送信スペクトラムは、停波されたサブキャリア領域にわずかにスペクトラムが発生している。しかし、その度合いは図1に比べて明らかに改善されている。 With reference to FIG. 4 again, the effect of the first embodiment will be described. In FIG. 4A, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents relative intensity. Also, the presence or absence of PFR is compared as a parameter. In contrast to the transmission spectrum without PFR in FIG. 4A, the transmission spectrum with PFR slightly generates a spectrum in the stopped subcarrier region. However, the degree is clearly improved compared to FIG.
図4(b)は、ピーク信号の頻度分布を表すCCDF(Complementally Cumulative Distribution Function)を示している。図4(b)において、横軸は平均電力からの乖離強度(dB)、縦軸はその頻度である。図4(b)から明らかなように、PFRなしのピークファクタは9.98dBである。これに対して、実施例1のピークファクタは8.10dBである。 FIG. 4B shows a CCDF (Complementally Cumulative Distribution Function) representing the frequency distribution of peak signals. In FIG. 4B, the horizontal axis represents the deviation intensity (dB) from the average power, and the vertical axis represents the frequency. As is apparent from FIG. 4B, the peak factor without PFR is 9.98 dB. On the other hand, the peak factor of Example 1 is 8.10 dB.
図10を参照して、実施例2を説明する。図9を参照して説明した最大値検出回路は、図10に示す遅延器、比較器、AND回路、セレクタ回路でも実現できる。図10において、最大値検出回路133Aは、直列接続された6台の遅延器10、6台の比較器20、AND回路30、セレクタ回路40で構成している。最大値検出回路133Aは、前後3サンプルを比較し、最大値のタイミングでピーク信号を出力する。最大値検出回路133Aに入力された信号は、比較器20において、前後3サンプルの信号とそれぞれ比較される。この比較結果がAND回路30に入力される。AND回路30において、比較信号が前後3サンプルのデータより全て大きい場合、比較器20の全出力が1となるためAND回路30出力も1となる。一方、前後3サンプル以内に比較信号より大きい値が存在する場合、AND回路30の全入力が1とならないため、AND回路30出力は0となる。セレクタ回路40は、AND回路30出力が1の場合には比較信号を、0の場合には0を出力することによりピーク信号のタイミングのみにインパルス信号を出力することができる。
Example 2 will be described with reference to FIG. The maximum value detection circuit described with reference to FIG. 9 can also be realized by the delay device, the comparator, the AND circuit, and the selector circuit shown in FIG. In FIG. 10, the maximum
実施例3について図11ないし図14を用いて説明する。図11において、フィルタ係数生成回路140Aは、シンボル同期回路141、CP除去回路142、FFT回路143、周波数マスク生成回路144、IFFT回路145、窓関数回路146で構成されている。
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 14. In FIG. 11, the filter
フィルタ回数生成回路140Aでは、最終段に窓関数回路146を追加している。送信I、Q信号をFFTし作成したサブキャリアマップの信号形状は図6のように方形波をしている。方形波をIFFTして作成したフィルタ係数を図12に示す。図12からフィルタ係数のエネルギーは、係数中央に局所的に分布していることが分かる。したがって、両端の係数については切捨ててもフィルタ特性に大きな影響を与えない。そこで、窓関数回路146は、窓関数により後段のベースバンドフィルタのフィルタ係数の切捨てを行なう。
In the filter
図13を参照して、ハミング窓およびハミング窓により切捨てされたフィルタ係数を示す。さらに、図14にフィルタ係数切捨て前後の周波数特性を示す。図14において、係数の切捨てを行ったことにより帯域遮断特性は若干劣化していることがわかる。この劣化がスペクトラム特性を満足するならば、実施例3を用いてフィルタのフィルタ係数を削減することが可能であり、実装ハード容量を減らすことができる。実施例3ではハミング窓を用いてフィルタ係数の削減を行っているが、一般的に知られるハニング窓、ブラックマン窓等を用いてもよい。
実施例3によれば、フィルタのタップ数を削減できる。
With reference to FIG. 13, the filter coefficient truncated by the Hamming window and the Hamming window is shown. Further, FIG. 14 shows frequency characteristics before and after the filter coefficient is cut off. In FIG. 14, it can be seen that the band cut-off characteristics are slightly deteriorated due to the truncation of the coefficients. If this deterioration satisfies the spectrum characteristics, the filter coefficient of the filter can be reduced by using the third embodiment, and the mounting hardware capacity can be reduced. In the third embodiment, the filter coefficient is reduced using a Hamming window, but a generally known Hanning window, Blackman window, or the like may be used.
According to the third embodiment, the number of filter taps can be reduced.
実施例4について、図15を用いて説明する。図15において、フィルタ係数生成回路140Bは、シンボル同期回路141、CP除去回路142、FFT回路143、周波数マスク生成回路144、IFFT回路145、ローパスフィルタ(LPF)147で構成している。実施例4では実施例1および実施例3に示すピークファクタ低減装置のフィルタ係数生成回路140の最終段にローパスフィルタ147を追加している。OFDMにおいてサブキャリアマップはOFDMシンボルごとに切り替わる。そのためベースバンドフィルタ150の係数は各OFDMシンボル間で急激に変わることになる。この結果、シンボルの変わり目で出力波形が歪む。このフィルタ係数の急激な変動を抑えるためにフィルタ係数生成回路140Bの最終段にローパスフィルタ147を追加する。結果、フィルタ係数の急激な変動を抑えられるためシンボルの変わり目での出力波形の歪みを抑えることできる。
Example 4 will be described with reference to FIG. In FIG. 15, the filter
実施例5について、図16を用いて説明する。図16において、ピークファクタ低減装置100Aは、シンボル同期回路110、遅延回路120、インパルス生成回路130、フィルタ係数生成回路140、ベースバンドフィルタ150、減算回路160、係数生成部170、係数選択部180で構成されている。図16において、図3と対比して、ベースバンドフィルタ110と同一のフィルタ係数を生成する係数生成部(TAP GEN)170とベースバンドフィルタ150のフィルタ係数を選択する係数選択部(TAP SELECT)180が追加されている。送信信号がCDMA信号の場合、TAP SELECT180でベースバンドフィルタ150のフィルタ係数をTAP GEN170の係数に選択することで従来のピークファクタ低減処理を実現できる。また、送信信号がOFDMの場合にはTAP SELECT180でベースバンドフィルタ150のフィルタ係数をフィルタ係数生成回路140出力に選択することで実施例1のピークファクタ低減処理を実現可能となり、ひとつの装置でCDMAおよびOFDM両信号のピークファクタ低減処理を実現可能となる。
Example 5 will be described with reference to FIG. In FIG. 16, the peak
実施例6について、図17を用いて説明する。図17において、無線基地局500Aは、送信機510A、受信機520、デュープレクサ530、アンテナ540で構成されている。送信機510Aは、さらにディジタル部550Aとアナログ部560Aで構成されている。また、ディジタル部550Aは、モデム部551、ベースバンドフィルタ552、ピークファクタ低減装置100、ディジタルプリディストーション(DPD)回路553で構成されている。アナログ部560Aは、DA変換機561、直交変換機562、フィルタ563、電力増幅器564、減衰器(ATT)565、ミキサー(MIX)566、AD変換機(ADC)567で構成されている。図17は、実施例1に示したピークファクタ低減装置100を加えた無線基地局500に電力増幅器564の歪み補償を行なうDPD回路553とDPD回路553用の電力増幅器出力信号の検波回路(565〜567)を追加した無線基地局500Aである。
Example 6 will be described with reference to FIG. In FIG. 17, the
減衰器565は、電力増幅器564の出力を減衰させる。ミキサー566は、減衰器565の出力をダウンコンバートする。AD変換機567は、ミキサー566の出力をAD変換する。DPD回路553は、ピークファクタ低減装置100からの入力信号と、AD変換機567からの入力信号とを比較して、電力増幅器564の歪みを補償する。
無線基地局500Aに使用される電力増幅器564は、飽和領域よりかなり低いレベルから入出力特性が非線形特性を示す。このため、出力レベルが電力増幅器564の飽和電力付近でなくても出力波形は歪む。この飽和領域までの間に存在する非線形領域の特性を補償するのがDPD回路553である。DPD回路553は、その動作特性上、飽和領域に対しては補償を行なうことができない。そこで、ピークファクタ低減装置100と組み合わせることで電力増幅器564をよりいっそう飽和電力に近づけて運転することが可能となる。
The
100…ピークファクタ低減装置、110…ベースバンドフィルタ、120…遅延回路、130…インパルス生成回路、131…絶対値回路、132…デッドゾーン回路、133…最大値検出回路、134…遅延回路、135…遅延回路、136…除算回路、137…乗算器、140…フィルタ係数生成回路、141…シンボル同期回路、142…CP除去回路、143…高速フーリエ変換回路、144…周波数マスク生成回路、145…逆高速フーリエ変換回路、146…窓関数回路、147…ローパスフィルタ、150…ベースバンドフィルタ、160…減算回路、170…係数生成部、180…TAP SELECT、500…無線基地局、510…送信機、520…受信機、530…デュープレクサ、540…アンテナ、550…ディジタル部、551…モデム部、552…ベースバンドフィルタ、553…ディジタルプリディストーション回路、560…アナログ部、561…DA変換機、562…直交変調器、563…フィルタ、564…電力増幅器、566…減衰器、566…ミキサー、567…AD変換機。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
フィルタ係数生成回路は、前記第2のベースバンドフィルタのフィルタ係数を、送信信号である前記第1のベースバンドフィルタの前記出力信号に対して、シンボル同期、CP除去、FFT処理を施し、周波数軸波形に変換し、周波数マスク生成回路に入力し、周波数軸変換された信号の振幅が予め定めた一定値以上の場合は1を、一定値以下の場合には0を出力することで周波数マスク回路によりサブキャリアマップ生成を行い、このサブキャリアマップにIFFT処理を実施することにより送信信号の周波数配置の変化に追従したフィルタ係数を生成することを特徴とするピークファクタ低減装置。 A first baseband filter for filtering a signal outside the transmission band, and a complex impulse signal having an amplitude proportional to the excess when the amplitude component of the output signal of the first baseband filter exceeds a set value an impulse generator for a second baseband filter for performing a filtering process of the complex impulse signal at the output of the impulse generator, and a pre-Symbol filter coefficient generation circuit for generating a filter coefficient of the second baseband filter, wherein A delay device that delays the output signal of the first baseband filter by a processing time of the impulse generation circuit and the second baseband filter, and an output signal of the second baseband filter from the output signal of the delay device A peak factor reduction device comprising a subtractor for subtracting
The filter coefficient generation circuit subjects the filter coefficient of the second baseband filter to symbol synchronization, CP removal, and FFT processing on the output signal of the first baseband filter that is a transmission signal, Frequency mask circuit by converting to waveform, inputting to frequency mask generation circuit, and outputting 1 when the amplitude of the frequency axis converted signal is greater than or equal to a predetermined value, and 0 when less than a certain value A peak factor reduction apparatus characterized by generating a filter coefficient that follows a change in frequency arrangement of a transmission signal by performing subcarrier map generation by performing IFFT processing on the subcarrier map .
前記フィルタ係数生成回路の最終段に窓関数によりフィルタ係数の削減を行う窓関数回路を持つことを特徴とするピークファクタ低減装置。 The peak factor reduction device according to claim 1,
A peak factor reduction device comprising a window function circuit for reducing a filter coefficient by a window function at a final stage of the filter coefficient generation circuit.
前記フィルタ係数生成回路の最終段にフィルタ係数の急激な変動を抑えるためのローパスフィルタを持つことを特徴とするピークファクタ低減装置。 The peak factor reduction device according to claim 1,
A peak factor reduction device having a low-pass filter for suppressing a rapid fluctuation of a filter coefficient at a final stage of the filter coefficient generation circuit.
前記フィルタ係数生成部に、前記第1のベースバンドフィルタと同一のフィルタ係数を生成する係数生成部と前記第2のベースバンドフィルタの係数とを選択する係数選択部を持つことを特徴とするピークファクタ低減装置。 The peak factor reduction device according to claim 1,
The filter coefficient generation unit includes a coefficient generation unit that generates the same filter coefficient as the first baseband filter and a coefficient selection unit that selects a coefficient of the second baseband filter. Factor reduction device.
前記ベースバンドフィルタと前記DA変換機との間に、
送信帯域外の信号をフィルタリングする第1のベースバンドフィルタと、この第1のベースバンドフィルタの出力信号の振幅成分が設定値を超過した場合に超過分に比例する振幅を有する複素インパルス信号を出力するインパルス生成回路と、このインパルス生成回路の出力の複素インパルス信号のフィルタリング処理を行う第2のベースバンドフィルタと、前記第1のベースバンドフィルタの前記出力信号を前記インパルス生成回路および前記第2のベースバンドフィルタの処理時間分遅延させる遅延器と、この遅延器の出力信号から前記第2のベースバンドフィルタの出力信号を減算する減算器とから構成されるピークファクタ低減装置を備え、
さらに、送信信号である前記第1のベースバンドフィルタの前記出力信号を入力信号とし、該第1のベースバンドフィルタの前記出力信号に対し、シンボル同期、CP除去、FFT処理を施し、周波数軸波形に変換し、周波数マスク生成回路に入力し、周波数軸変換された信号の振幅が予め定めた一定値以上の場合は1を、一定値以下の場合には0を出力することで周波数マスク回路によりサブキャリアマップ生成を行い、このサブキャリアマップにIFFT処理を実施することにより送信信号の周波数配置の変化に追従したフィルタ係数を生成し、前記第2のベースバンドフィルタに与えるフィルタ係数生成回路を備えることを特徴とする無線基地局。 A modem unit that converts transmission data into a baseband signal suitable for wireless communication, a baseband filter that limits transmission band of the baseband signal, a DA converter that performs digital-analog conversion, and frequency conversion of the transmission signal In a radio base station including a transmitter including a quadrature modulator, a power amplifier that performs power amplification of a transmission signal, and a filter that performs band limitation of the transmission signal,
Between the baseband filter and the DA converter,
A first baseband filter for filtering a signal outside the transmission band, and a complex impulse signal having an amplitude proportional to the excess when the amplitude component of the output signal of the first baseband filter exceeds a set value an impulse generator which, the impulse output and a second baseband filter for performing a filtering process of the complex impulse signal generating circuit, before Symbol first baseband the said output signal of the filter impulse generating circuit and the second A peak factor reduction device comprising: a delay device that delays the processing time of the baseband filter; and a subtractor that subtracts the output signal of the second baseband filter from the output signal of the delay device ,
Further, the output signal of the first baseband filter, which is a transmission signal, is used as an input signal, symbol synchronization, CP removal, and FFT processing are performed on the output signal of the first baseband filter to obtain a frequency axis waveform Is output to the frequency mask generation circuit, and the frequency mask circuit outputs 1 when the amplitude of the frequency-axis converted signal is equal to or larger than a predetermined value, and 0 when the amplitude is equal to or smaller than the predetermined value. A filter coefficient generation circuit for generating a subcarrier map, generating a filter coefficient following a change in frequency arrangement of a transmission signal by performing IFFT processing on the subcarrier map, and applying the generated filter coefficient to the second baseband filter; A radio base station.
前記ピークファクタ低減装置の後段にアンプの歪み補償を行うディジタルプリディストーション回路を備えることを特徴とする無線基地局。 The radio base station according to claim 5, wherein
A radio base station comprising a digital predistortion circuit that performs distortion compensation of an amplifier downstream of the peak factor reduction device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009011060A JP5175751B2 (en) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | Peak factor reduction device and base station |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009011060A JP5175751B2 (en) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | Peak factor reduction device and base station |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010171610A JP2010171610A (en) | 2010-08-05 |
| JP5175751B2 true JP5175751B2 (en) | 2013-04-03 |
Family
ID=42703320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009011060A Expired - Fee Related JP5175751B2 (en) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | Peak factor reduction device and base station |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5175751B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5990422B2 (en) * | 2012-07-24 | 2016-09-14 | 日本無線株式会社 | Peak suppression circuit |
| JP6776699B2 (en) * | 2016-07-27 | 2020-10-28 | 日本電気株式会社 | Peak suppression circuit and peak suppression method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3702829B2 (en) * | 2001-10-16 | 2005-10-05 | 株式会社日立製作所 | Peak factor reduction device |
| JP3990974B2 (en) * | 2002-11-26 | 2007-10-17 | 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー | Peak factor reduction device |
| WO2007043151A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multi-carrier transmission device |
| JP4823107B2 (en) * | 2007-03-09 | 2011-11-24 | 株式会社日立製作所 | OFDM modulator |
-
2009
- 2009-01-21 JP JP2009011060A patent/JP5175751B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010171610A (en) | 2010-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4823107B2 (en) | OFDM modulator | |
| KR101679105B1 (en) | Peak power suppression circuit, and communication device provided with said circuit | |
| US20110059710A1 (en) | Dynamic crest factor reduction system | |
| US8446202B2 (en) | Power limiting circuit | |
| EP2131545B1 (en) | Technique for peak power reduction | |
| WO2007068077A1 (en) | System and method for reducing peak-to-average power ratio in orthogonal frequency division multiplexing signals using reserved spectrum | |
| JP5201158B2 (en) | Signal processing circuit and communication apparatus having this circuit | |
| JP2004104162A (en) | Amplitude limiter | |
| JPWO2010061914A1 (en) | Peak suppression device and peak suppression method | |
| US8654891B2 (en) | Peak suppressing apparatus, peak suppressing method and wireless communications apparatus | |
| JP4836866B2 (en) | Communication device | |
| KR101664797B1 (en) | Method for PAPR Reduction of OFDM Signals and OFDM Transmitter using the same | |
| JP4625434B2 (en) | Transmitter | |
| JP5175751B2 (en) | Peak factor reduction device and base station | |
| JP3693331B2 (en) | Multi-carrier signal generator | |
| JP4918390B2 (en) | Transmitter | |
| JP2009224922A (en) | Peak suppression apparatus, wireless transmitter, and window function generating apparatus | |
| JP2018019246A (en) | Peak suppression circuit and peak suppression method | |
| JP4789749B2 (en) | Peak suppressor | |
| JP6070820B2 (en) | Communication apparatus and peak suppression method thereof | |
| JP2009100390A (en) | Peak factor reduction device and radio transmitter | |
| JP4558813B2 (en) | Transmitter | |
| KR20110001464A (en) | Signal processing method and apparatus for synthesis of signals | |
| JP5146144B2 (en) | Peak suppression device, peak suppression method, and wireless communication device | |
| US9515861B2 (en) | Peak suppression apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110617 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120906 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120911 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121107 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121211 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130107 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |