專利名稱：發(fā)送裝置、通信設(shè)備及移動(dòng)無(wú)線機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行極性調(diào)制而生成矢量調(diào)制波的發(fā)送裝置等，特別涉及將振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波合成而生成并發(fā)送矢量調(diào)制波的發(fā)送裝置、裝載了該發(fā)送裝置的通信設(shè)備及移動(dòng)無(wú)線機(jī)。
背景技術(shù)：
通常，設(shè)置在無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)送裝置的輸出單元中的功率放大器，需要兼顧低失真和高效率。就提供這樣的用途的功率放大器來(lái)說(shuō)，分類為將晶體管用作電流源的放大器或用作開關(guān)的放大器。就將晶體管用作電流源的放大器來(lái)說(shuō)，有A級(jí)放大器、AB級(jí)放大器、B級(jí)放大器和C級(jí)放大器等。而就將晶體管用作開關(guān)的放大器而言，有D級(jí)放大器、E級(jí)放大器和F級(jí)放大器等。
以往，就將包含了包絡(luò)線變動(dòng)分量的調(diào)制波放大的高頻功率放大器來(lái)說(shuō)，使用A級(jí)或AB級(jí)的線性放大器，以便線性地放大包絡(luò)線變動(dòng)分量。但是，線性放大器的功率效率與C級(jí)或E級(jí)等的非線性放大器相比有功率效率差的缺點(diǎn)。因此，在將以往的線性放大器用作以電池為電源的攜帶電話機(jī)或攜帶信息終端裝置等的攜帶式的無(wú)線裝置時(shí)，因使用消耗功率大的A級(jí)或AB級(jí)的線性放大器而有使用時(shí)間短的缺點(diǎn)。此外，在將以往的線性放大器用于設(shè)置多個(gè)大功率的發(fā)送裝置的移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站裝置時(shí)，有導(dǎo)致發(fā)送裝置的大型化和發(fā)熱量增大的缺點(diǎn)。
因此，作為具有高效率的發(fā)送功能的發(fā)送裝置，已知包括了振幅相位分量提取單元、振幅信號(hào)處理單元、相位調(diào)制單元及非線性放大單元等進(jìn)行極性調(diào)制的發(fā)送裝置。作為這樣的發(fā)送裝置，提出了在非線性放大單元接受一定的包絡(luò)線電平的信號(hào)，作為高頻放大器使用效率高的非線性放大器結(jié)構(gòu)的EER(Envelope E1imination and Restoration)發(fā)送裝置。此外，作為發(fā)送裝置，已知通過(guò)負(fù)反饋來(lái)補(bǔ)償非線性放大器的包絡(luò)線信號(hào)的非線性，從而抑制振幅失真的發(fā)送裝置(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。
圖1是表示以往的EER發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例的方框圖。該EER發(fā)送裝置為包括了發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端子11、振幅相位分量提取單元12、振幅信號(hào)處理單元13、相位調(diào)制單元14、非線性放大單元15及發(fā)送輸出端子16的結(jié)構(gòu)。在圖1中，將由發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端子11輸入的發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)Si(t)如以下的算式(1)那樣定義。
Si(t)＝a(t)×exp[j×φ(t)] (1)其中，a(t)是振幅分量調(diào)制信號(hào)，φ(t)是相位分量調(diào)制信號(hào)。
在發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)Si(t)被上述算式(1)那樣定義時(shí)，通過(guò)振幅相位分量提取單元12從發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)Si(t)中提取振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)和相位分量調(diào)制信號(hào)φ(t)。然后，根據(jù)該振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)，通過(guò)振幅信號(hào)處理單元13而設(shè)定非線性放大單元15的電源電壓值。另一方面，通過(guò)相位調(diào)制單元14，生成將具有角頻率ωc的載波以相位分量調(diào)制信號(hào)φ(t)進(jìn)行了相位調(diào)制的相位調(diào)制波Sc(t)，并輸入到非線性放大單元15。此時(shí)的相位調(diào)制波Sc(t)用以下算式(2)表示。
Sc(t)＝exp[ωc×t+φ(t)](2)然后，在非線性放大單元15的輸出中，將非線性放大單元15的電源電壓值a(t)和作為相位調(diào)制單元804的輸出信號(hào)的相位調(diào)制波Sc(t)相乘所得的信號(hào)被放大相當(dāng)于非線性放大單元15的增益G的量，作為RF(RadioFrequency)的矢量調(diào)制波Srf(t)被輸出。此時(shí)的矢量調(diào)制波Srf(t)用以下算式(3)表示。
Srf(t)＝G×a(t)×Sc(t)＝G×a(t)×exp[ωc×t+φ(t)] (3)如以上那樣，輸入到非線性放大單元15的相位調(diào)制波Sc(t)是有一定的包絡(luò)線電平的調(diào)制波的相位調(diào)制波，所以能夠使用效率高的非線性放大器作為高頻放大器，其結(jié)果，可以成為高效率并且低失真的發(fā)送裝置。
可是，在圖1所示的發(fā)送裝置中，在振幅分量和相位分量到達(dá)非線性放大單元15的路徑中存在延遲時(shí)間的差的情況下，在作為非線性放大單元15的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波Srf(t)中產(chǎn)生失真。例如，傳輸振幅分量的信號(hào)是振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)，傳輸相位分量的信號(hào)是相位分量調(diào)制信號(hào)φ(t)或相位調(diào)制波Sc(t)，傳送這些信號(hào)的路徑中的延遲時(shí)間成為問題。
圖2是表示圖1所示的發(fā)送裝置的矢量調(diào)制波的頻率和振幅的關(guān)系的特性圖，圖2A表示在延遲時(shí)間上沒有差的情況，圖2B表示在延遲時(shí)間上存在差的情況。即，圖2是表示作為圖1的發(fā)送裝置的非線性放大單元15的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波Srf(t)的頻譜的曲線圖。如果在振幅分量和相位分量到達(dá)非線性放大單元15的路徑中延遲時(shí)間上沒有差，則如圖2A所示頻譜上看不到擴(kuò)大。但是，在振幅分量和相位分量到達(dá)非線性放大單元15的路徑中延遲時(shí)間上存在差時(shí)，如圖2B所示，矢量調(diào)制波Srf(t)的失真作為頻譜的擴(kuò)大而被觀測(cè)到。由于在頻率軸上配置了多個(gè)信道的頻分復(fù)用通信系統(tǒng)中，這樣的頻譜的擴(kuò)大將成為對(duì)相鄰信道的干擾，這并非人們所樂見。
因此，提出了消除這樣的矢量調(diào)制波Srf(t)的失真的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。圖3是表示改善了矢量調(diào)制波的失真的專利文獻(xiàn)1等的現(xiàn)有的EER發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。即，圖3是表示具備了對(duì)振幅分量和相位分量到達(dá)非線性功率放大單元28的路徑中產(chǎn)生的延遲時(shí)間的差進(jìn)行校正的功能的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。該發(fā)送裝置包括發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端子21、形成振幅分量和相位分量的調(diào)制信號(hào)的極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元22、定時(shí)校正單元23、頻帶限制濾波器24、25、振幅控制單元26、相位調(diào)制單元27、功率放大單元28、發(fā)送輸出端子29、相位角度測(cè)量單元30、振幅測(cè)量單元31及校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元32。
下面，說(shuō)明有關(guān)圖3所示的發(fā)送裝置的動(dòng)作。該發(fā)送裝置除了與圖1所示的發(fā)送裝置同樣的動(dòng)作以外，還根據(jù)參照了作為功率放大單元28的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波Srf(t)的振幅分量和相位分量的結(jié)果來(lái)選擇校正數(shù)據(jù)，對(duì)振幅控制單元26及相位調(diào)制單元27進(jìn)行校正控制。即，通過(guò)從矢量調(diào)制波Srf(t)中再次提取并參照振幅分量和相位分量，從而獲知振幅分量和相位分量之間的延遲時(shí)間差，對(duì)振幅控制單元26及相位調(diào)制單元27附加與該差的校正相當(dāng)?shù)目刂?。此外，也可以?duì)定時(shí)校正單元23進(jìn)行校正控制，直接調(diào)整振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)和相位分量調(diào)制信號(hào)φ(t)之間的時(shí)間關(guān)系。
通過(guò)以上的校正控制，進(jìn)行調(diào)整，以將振幅分量和相位分量到達(dá)功率放大單元28的路徑中產(chǎn)生的延遲時(shí)間的差相互抵消，從而能夠降低作為功率放大單元28的輸出的矢量調(diào)制波Srf(t)的失真。
專利文獻(xiàn)1美國(guó)專利第6366177B1號(hào)說(shuō)明書非專利文獻(xiàn)1Peter B.Kenington，‘HIGH-LINEARITY RF AMPLIFIERDESIGN’第1版，ARTECHHOUSE，INC.，2000年，p.426-443

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在圖3所示的現(xiàn)有的發(fā)送裝置中，在相位角度測(cè)量單元30和振幅測(cè)量單元31之間，由于各自的功能本質(zhì)上有所不同，所以在測(cè)量的處理時(shí)間上產(chǎn)生差。其結(jié)果，產(chǎn)生不能高精度地測(cè)量振幅分量和相位分量之間的延遲時(shí)間差的不適狀況。
相位角度測(cè)量單元30需要具有作為PM(Phase Modulation)調(diào)制波或FM(Frequency Modulation)調(diào)制波的解調(diào)器的頻率鑒別器的功能，因而例如，通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)檢波電路和低通濾波器電路等構(gòu)成。對(duì)此，振幅測(cè)量單元31需要具有作為AM(Amplitude Modulation)調(diào)制波的解調(diào)器的包絡(luò)線檢波器的功能，因而例如，通過(guò)二極管檢波電路和低通濾波器電路等構(gòu)成。因此，因兩者的電路結(jié)構(gòu)的不同而在測(cè)量的處理時(shí)間上產(chǎn)生差，不能高精度地測(cè)量延遲時(shí)間差。
這樣，在相位角度測(cè)量單元30和振幅測(cè)量單元31之間，產(chǎn)生因電路結(jié)構(gòu)的不同或要求性能的不同等造成的測(cè)量的處理時(shí)間差。因而，不能正確地測(cè)量振幅分量和相位分量之間的延遲時(shí)間差。因此，難以將作為功率放大單元28的輸出的矢量調(diào)制波Srf(t)的失真降低至充分小的電平。
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)送裝置，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整振幅分量和相位分量的延遲時(shí)間差，從而能夠?qū)⒆鳛榘l(fā)送輸出的矢量調(diào)制波Srf(t)的失真降低至充分小的電平。
用于解決課題的手段本發(fā)明的發(fā)送裝置的一個(gè)方案，將振幅分量和相位分量通過(guò)極性調(diào)制進(jìn)行合成，并生成且發(fā)送矢量調(diào)制波，該發(fā)送裝置包括極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，基于輸入信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)；延遲時(shí)間調(diào)整單元，使振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差改變；相位調(diào)制單元，形成將載波通過(guò)相位分量調(diào)制信號(hào)進(jìn)行了相位調(diào)制的相位調(diào)制波；放大單元，對(duì)自身的信號(hào)輸入端子輸入相位調(diào)制波，并且對(duì)自身的電源電壓端子施加振幅分量調(diào)制信號(hào)，形成相位調(diào)制波被振幅分量調(diào)制信號(hào)進(jìn)行了振幅調(diào)制的矢量調(diào)制波；同步解調(diào)單元，對(duì)矢量調(diào)制波進(jìn)行同步解調(diào)而形成同步解調(diào)信號(hào)；帶通濾波單元，提取并輸出同步解調(diào)信號(hào)具有的特定的頻率分量的信號(hào)；以及控制單元，控制延遲時(shí)間調(diào)整單元，以使帶通濾波單元的輸出信號(hào)的電平小。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過(guò)不進(jìn)行從調(diào)制波中分開提取振幅分量和相位分量，對(duì)調(diào)制波進(jìn)行同步解調(diào)，從而檢測(cè)由振幅分量和相位分量的延遲時(shí)間差產(chǎn)生的調(diào)制波的失真，基于該檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差的校正控制，所以能夠?qū)⒄{(diào)制波的失真降低至充分小的電平。
此外，本發(fā)明的發(fā)送裝置的一個(gè)方案，所述極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元包括同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，形成同相分量調(diào)制信號(hào)和正交分量調(diào)制信號(hào)；以及坐標(biāo)變換單元，基于所述同相分量調(diào)制信號(hào)和所述正交分量調(diào)制信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)，同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元形成頻率為第1頻率f1并具有第1相位角p1的第1正弦波信號(hào)作為同相分量調(diào)制信號(hào)，同時(shí)形成頻率與所述第1頻率f1相同并具有與所述第1相位角p1的差不是90度的整數(shù)倍的第2相位角p2的第2正弦波信號(hào)作為正交分量調(diào)制信號(hào)，帶通濾波單元提取以第1頻率f1的n倍的值的表示的第2頻率f2的頻率分量的信號(hào)，n的值是3以上的奇數(shù)。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過(guò)極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量到達(dá)放大單元的路徑中延遲時(shí)間上有差的情況下，發(fā)生在以第1頻率f1的n(n為3以上的奇數(shù))倍的值表示的第2頻率f2的頻率分量中出現(xiàn)失真分量的信號(hào)，通過(guò)帶通濾波單元，提取第2頻率f2，通過(guò)控制單元對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元進(jìn)行控制，以使帶通濾波單元的輸出信號(hào)的電平小，所以在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量到達(dá)放大單元的路徑中延遲時(shí)間上有差的情況下，能夠?qū)φ穹至空{(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差可靠地進(jìn)行校正控制。
此外，本發(fā)明的發(fā)送裝置的一個(gè)方案，所述極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元包括同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，形成同相分量調(diào)制信號(hào)和正交分量調(diào)制信號(hào)；以及坐標(biāo)變換單元，基于所述同相分量調(diào)制信號(hào)和所述正交分量調(diào)制信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)，同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元形成將第1正弦波信號(hào)和第2正弦波信號(hào)相加的信號(hào)作為同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并且具有第1相位角p1，第2正弦波信號(hào)的頻率為第2頻率f2并且具有所述第1相位角p1，同時(shí)形成將第3正弦波信號(hào)和第4正弦波信號(hào)相加的信號(hào)作為正交分量調(diào)制信號(hào)，第3正弦波信號(hào)的頻率與第1頻率f1相同并且具有與第1相位角p1的差為90度的奇數(shù)倍的第2相位角p2，第4正弦波信號(hào)的頻率與第2頻率f2相同并且具有第2相位角p2，帶通濾波單元提取第3頻率f3的頻率分量的信號(hào)，該第3頻率以第1頻率f1的n倍的值和第2頻率f2的(n+1)倍的值之和來(lái)表示，n的值為1以上的整數(shù)。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過(guò)極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量到達(dá)放大單元的路徑中延遲時(shí)間上有差的情況下，發(fā)生在以第1頻率f1的n倍的值和第2頻率f2的(n+1)倍的值之和表示的第3頻率f3的頻率分量中出現(xiàn)失真分量的信號(hào)，通過(guò)帶通濾波單元，提取第3頻率f3，通過(guò)控制單元對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元進(jìn)行控制，以使帶通濾波單元的輸出信號(hào)的電平小，所以在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量到達(dá)放大單元的路徑中延遲時(shí)間上有差的情況下，能夠?qū)φ穹至空{(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差可靠地進(jìn)行校正控制。
此外，能夠?qū)⑸鲜霭l(fā)明的任何一個(gè)的發(fā)送裝置裝載在通信設(shè)備或移動(dòng)無(wú)線機(jī)上。
由此，能夠在發(fā)送裝置中適當(dāng)?shù)匦Ｕ穹至空{(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差，所以裝載了這種發(fā)送裝置的通信設(shè)備或移動(dòng)無(wú)線機(jī)成為能夠提供可發(fā)送失真分量少的高質(zhì)量信號(hào)的設(shè)備。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送裝置，從調(diào)制波通過(guò)同步解調(diào)檢測(cè)失真，從而對(duì)振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差進(jìn)行校正控制，所以能夠?qū)⑹噶空{(diào)制波的失真降低至充分小的電平。


圖1表示以往的EER發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖2表示矢量調(diào)制波Srf(t)的頻譜的特性圖，圖2A表示延遲時(shí)間上沒有差的情況下的頻譜的特性圖，圖2B表示延遲時(shí)間上有差的情況下的頻譜的特性圖。
圖3表示對(duì)矢量調(diào)制波的失真進(jìn)行改善的以往的EER發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5表示從圖4的發(fā)送裝置的同步解調(diào)單元輸出的同步解調(diào)信號(hào)的頻譜的特性圖。
圖6表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是用于說(shuō)明圖6的極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元310的動(dòng)作的比較例，圖7A表示相位角的差為90度的情況下的I(t)及Q(t)的時(shí)間波形的圖，圖7B表示相位角的差為90度的情況下的由I(t)及Q(t)繪制的星座(constellation)的圖。
圖8是用于說(shuō)明圖6的極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元310的動(dòng)作的特性圖，圖8A表示相位角的差不是90度的整數(shù)倍的情況下(60度的情況)的I(t)及Q(t)的時(shí)間波形，圖8B表示相位角的差不是90度的整數(shù)倍的情況下(60度的情況)的由I(t)及Q(t)繪制的星座的圖。
圖9是表示同步解調(diào)信號(hào)的頻譜的特性圖，圖9A表示延遲時(shí)間上沒有差的情況下的頻譜的圖，圖9B表示延遲時(shí)間上有差的情況下的頻譜的圖。
圖10表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖11是用于說(shuō)明圖10的正弦波發(fā)生單元401、402、相移單元403、404及加法單元405、406的動(dòng)作的特性圖，圖11A表示頻率f1和頻率f2之比為7∶9、振幅a1和振幅a2之比為2∶1的情況下的I(t)及Q(t)的時(shí)間波形，圖11B表示頻率f1和頻率f2之比為7∶9、振幅a1和振幅a2之比為2∶1的情況下的由I(t)及Q(t)繪制的星座的圖。
圖12是表示同步解調(diào)信號(hào)的頻譜的特性圖，圖12A表示延遲時(shí)間上沒有差的情況下的頻譜的圖，圖12B表示延遲時(shí)間上有差的情況下的頻譜的圖。
圖13表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖14表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖15是表示作為實(shí)施方式5的放大單元105的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波的頻譜的特性圖，圖15A表示延遲時(shí)間上沒有差的情況下的頻譜的圖，圖15B表示延遲時(shí)間上有差的情況下的頻譜的圖。
圖16表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖17是表示作為實(shí)施方式6的放大單元105的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波的頻譜的特性圖，圖17A表示延遲時(shí)間上沒有差的情況下的頻譜的圖，圖17B表示延遲時(shí)間上有差的情況下的頻譜的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，使用附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)送裝置的幾個(gè)實(shí)施方式。再有，在各實(shí)施方式中使用的附圖中，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件附加相同的標(biāo)號(hào)，并且盡量省略重復(fù)的說(shuō)明。
(實(shí)施方式1)圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。圖4所示的發(fā)送裝置100的結(jié)構(gòu)包括發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端子101，輸入發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)；極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元102，基于所輸入的發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)；延遲時(shí)間調(diào)整單元103，使振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差改變；相位調(diào)制單元104，形成將載波通過(guò)相位分量調(diào)制信號(hào)進(jìn)行了相位調(diào)制的相位調(diào)制波；放大單元105，相位調(diào)制波被輸入到自身的信號(hào)輸入端子，振幅分量調(diào)制信號(hào)被施加到自身的電源電壓端子，形成將相位調(diào)制波通過(guò)振幅分量調(diào)制信號(hào)進(jìn)行了振幅調(diào)制的矢量調(diào)制波；發(fā)送輸出端子106，輸出矢量調(diào)制波；同步解調(diào)單元107，對(duì)矢量調(diào)制波進(jìn)行同步解調(diào)并形成同步解調(diào)信號(hào)；帶通濾波單元108，提取并輸出同步解調(diào)信號(hào)具有的特定的頻率分量的信號(hào)；以及控制單元109，對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行控制，以使帶通濾波單元108的輸出信號(hào)的電平小。
下面，說(shuō)明有關(guān)圖4所示的實(shí)施方式1的發(fā)送裝置100的動(dòng)作。極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元102基于從發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端子101輸入的發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)，將振幅分量調(diào)制信號(hào)通過(guò)延遲時(shí)間調(diào)整單元103作為電源電壓供給到放大單元105。另一方面，相位分量調(diào)制信號(hào)通過(guò)延遲時(shí)間調(diào)整單元103而被輸入到相位調(diào)制單元104。于是，相位調(diào)制單元104通過(guò)將載波由相位分量調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制而形成相位調(diào)制波，并將該相位調(diào)制波傳送到放大單元105。
放大單元105具有半導(dǎo)體放大元件并構(gòu)成為高頻放大器。因此，在該放大單元105，來(lái)自相位調(diào)制單元104的相位調(diào)制波和作為電源電壓的振幅分量調(diào)制信號(hào)被相乘，放大了相當(dāng)于規(guī)定的增益的量的RF信號(hào)通過(guò)發(fā)送輸出端子106作為矢量調(diào)制波而被輸出。此時(shí)，由于輸入信號(hào)是一定的包絡(luò)線電平的相位調(diào)制波，所以放大單元105能夠進(jìn)行效率高的非線性放大。
同步解調(diào)單元107對(duì)從放大單元105輸出的矢量調(diào)制波進(jìn)行同步解調(diào)而形成同步解調(diào)信號(hào)。即，同步解調(diào)單元107將從放大單元105輸出的矢量調(diào)制波和具有與矢量調(diào)制波的中心頻率相等的頻率的局部振蕩信號(hào)(本機(jī)信號(hào))通過(guò)混頻電路相乘，從而形成被變頻到基帶(base band)的同步解調(diào)信號(hào)，并將該同步解調(diào)信號(hào)傳送到帶通濾波單元108。
圖5是表示從圖4的發(fā)送裝置的同步解調(diào)單元107輸出的同步解調(diào)信號(hào)的頻譜的特性圖，橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示同步解調(diào)信號(hào)的振幅(dB)。即，振幅分量和相位分量在到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差時(shí)，與上述圖2B所示的矢量調(diào)制波被同步解調(diào)的情況同樣，成為有圖5所示的特性的同步解調(diào)信號(hào)。
從圖5可知，從同步解調(diào)單元107輸出的同步解調(diào)信號(hào)在振幅分量和相位分量到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差的情況下，維持從放大單元105輸出的矢量調(diào)制波中產(chǎn)生的失真(即，圖5所示的頻譜的擴(kuò)大)的信息。
因此，帶通濾波單元108從同步解調(diào)單元107輸出的同步解調(diào)信號(hào)中提取失真的頻率分量的信號(hào)，控制單元109參照由帶通濾波單元108提取出的失真分量的信號(hào)，對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行控制而使該失真分量的信號(hào)電平小，并調(diào)整振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)之間的延遲時(shí)間差。
例如，控制單元109通過(guò)對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行控制，從而使振幅分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間一點(diǎn)點(diǎn)地改變，同時(shí)將使帶通濾波單元108提取出的失真分量的信號(hào)電平最小的延遲時(shí)間的值隨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，將存儲(chǔ)的值作為使延遲時(shí)間在某個(gè)一定的范圍中改變結(jié)束的時(shí)刻提供到延遲時(shí)間調(diào)制單元103的延遲時(shí)間的值來(lái)設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)延遲時(shí)間的調(diào)整目的。
即，放大單元105基于振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波而生成矢量調(diào)制波，但在振幅分量和相位分量到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差的情況下，同步解調(diào)單元107檢測(cè)矢量調(diào)制波，形成同步解調(diào)信號(hào)并傳送到帶通濾波單元108。于是，帶通濾波單元108從由同步解調(diào)單元107輸入的同步解調(diào)信號(hào)中提取失真的頻率分量的信號(hào)，控制單元109參照由帶通濾波單元108提取出的失真分量的信號(hào)而對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行控制，以使失真分量的信號(hào)電平小，并調(diào)整振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)之間的延遲時(shí)間差，從而使調(diào)制波的失真降低。由此，能夠使作為發(fā)送輸出的矢量調(diào)制波的失真降低至充分小的電平。
這樣，在本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)送裝置中，通過(guò)不從矢量調(diào)制波中分開提取振幅分量和相位分量，對(duì)矢量調(diào)制波進(jìn)行同步解調(diào)，從而檢測(cè)因振幅分量和相位分量之間的延遲時(shí)間差產(chǎn)生的調(diào)制波的失真，并基于該檢測(cè)結(jié)果而對(duì)振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)之間的延遲時(shí)間差進(jìn)行校正控制，所以能夠使矢量調(diào)制波的失真降低至充分小的電平。
(實(shí)施方式2)圖6是表示本實(shí)施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖6中，與實(shí)施方式1中說(shuō)明的圖4相同的結(jié)構(gòu)部件附加相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。本實(shí)施方式的發(fā)送裝置300的極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元310具有同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311和坐標(biāo)變換單元302。而同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311具有正弦波發(fā)生單元301和相移單元303。
本實(shí)施方式的情況下，同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311使用正弦波發(fā)生單元301和相移單元303，形成第1正弦波信號(hào)，作為同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并具有第1相位角p1，同時(shí)形成第2正弦波信號(hào)，作為正交分量調(diào)制信號(hào)，第2正弦波信號(hào)的頻率與第1頻率f1相同并具有與第1相位角p1的差不是90度的整數(shù)倍的第2相位角p2。
具體地說(shuō)，同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311將正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的頻率f1的第1正弦波作為同相分量調(diào)制信號(hào)傳送到坐標(biāo)變換單元302，同時(shí)將正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的頻率f1的正弦波通過(guò)相移單元303錯(cuò)開相位并作為正交分量調(diào)制信號(hào)傳送到坐標(biāo)變換單元302。此時(shí)，相移單元303使正弦波的相位錯(cuò)開，以使正交分量調(diào)制信號(hào)的相位角p2和同相分量調(diào)制信號(hào)的相位角p1的差不為90度的整數(shù)倍。
坐標(biāo)變換單元302根據(jù)同相分量調(diào)制信號(hào)和正交分量調(diào)制信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)，并將它們傳送到延遲時(shí)間調(diào)整單元103。
下面，說(shuō)明有關(guān)圖6所示的實(shí)施方式2的發(fā)送裝置300的動(dòng)作。輸入到坐標(biāo)變換單元302的同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)、正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)分別是一般被稱為I(Inphase)分量調(diào)制信號(hào)、Q(Quadrature)分量調(diào)制信號(hào)的信號(hào)。同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)及正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)是將發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)Si(t)以笛卡爾坐標(biāo)的形式表現(xiàn)的信號(hào)。笛卡爾坐標(biāo)也被稱為IQ坐標(biāo)或XY坐標(biāo)等。
坐標(biāo)變換單元302根據(jù)以笛卡爾坐標(biāo)的形式表現(xiàn)的同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)和正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)，形成以極坐標(biāo)的形式表現(xiàn)的振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)和相位分量調(diào)制信號(hào)φ(t)。此時(shí)，振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)按以下的算式(4)表示，相位分量調(diào)制信號(hào)φ(t)按以下的算式(5)表示。
a(t)＝[{I(t)}2+{Q(t)}2]1/2(4)φ(t)＝tan-1{Q(t)/I(t)} (5)本實(shí)施方式的同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311形成按以下的算式(6)表示的信號(hào)作為同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)，該信號(hào)是頻率為f1并具有相位角p1的正弦波信號(hào)。而作為正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)，形成按以下的算式(7)表示的信號(hào)，該信號(hào)是頻率為f1并具有相位角p2的正弦波信號(hào)。
I(t)＝sin(2π×f1×t+p1)(6)Q(t)＝sin(2π×f1×t+p2)(7)這里，相位角p1及相位角p2具有它們的值的差不是90度的整數(shù)倍的值。而且，在相位角p1和相位角p2的差例如為90度的情況下，從坐標(biāo)變換單元302輸出的振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)成為一定值。因此，即使振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)和相位分量調(diào)制信號(hào)φ(t)之間的時(shí)間關(guān)系變化，放大單元105中相位調(diào)制波也始終與具有一定的值的振幅分量調(diào)制信號(hào)相乘，所以對(duì)從放大單元105輸出的矢量調(diào)制波不產(chǎn)生變化，結(jié)果上也不產(chǎn)生失真?？紤]到這樣的情況，在本實(shí)施方式中，使相位角p1和相位角p2的差不成為90度的整數(shù)倍的值。
圖7是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元310的動(dòng)作的一特性圖。作為本實(shí)施方式的比較例，為了說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的發(fā)送裝置的特征，圖7是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式2不同條件的、相位角p1和相位角p2的差、即(p2-p1)例如為90度的情況下的同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)及正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的特性圖。圖7A表示I(t)和Q(t)的時(shí)間波形，橫軸表示時(shí)間[μS]，縱軸表示同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)和正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的電壓(V)。而圖7B中，橫軸表示同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)的電壓(V)，縱軸表示正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的電壓(V)，是表示由I(t)和Q(t)繪制的星座圖。圖7B的特性圖也被稱為信號(hào)空間圖等。
從上述算式(4)可知，振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)相當(dāng)于圖7B那樣的星座圖中的原點(diǎn)(圓的中心)和坐標(biāo)(I(t)，Q(t))之間的距離。在圖7B的星座圖中，同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)和正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的相位差為90度，所以坐標(biāo)(I(t)，Q(t))的軌跡描繪了圓，可知振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)始終為一定的值。在本實(shí)施方式的發(fā)送裝置300，通過(guò)正弦波發(fā)生單元301和相移單元303，形成相位角p1和相位角p2的差不是90度的整數(shù)倍的同相分量調(diào)制信號(hào)和正交分量調(diào)制信號(hào)。
圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元310的動(dòng)作的特性圖。圖8是表示本實(shí)施方式的同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311在相位角p1和相位角p2的差不是90度的整數(shù)倍的值的情況下的同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)及正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的特性圖。在圖8中，表示相位角p1和相位角p2的差、即(p2-p1)例如為60度的情況。
圖8A表示I(t)和Q(t)的時(shí)間波形，橫軸表示時(shí)間[μS]，縱軸表示I(t)和Q(t)的電壓(V)，。而圖8B中，橫軸表示同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)的電壓(V)，縱軸表示正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的電壓(V)，表示由I(t)和Q(t)繪制的星座圖。即，在圖8B的星座圖中，由于同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)和正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的相位差為60度，所以坐標(biāo)(I(t)，Q(t))的軌跡繪制成橢圓，可知振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)隨著時(shí)間而值發(fā)生變化。
圖9是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的發(fā)送裝置300的同步解調(diào)單元107的動(dòng)作的特性圖。具體地說(shuō)，圖9是表示作為同步解調(diào)單元107的輸出信號(hào)的同步解調(diào)信號(hào)的頻譜的特性圖。在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上沒有差時(shí)，如圖9A所示，僅呈現(xiàn)1MHz的分量，不產(chǎn)生失真分量。但是，在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差時(shí)，如圖9B所示，對(duì)于正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的正弦波的1MHz頻率，在3MHz、5MHz、7MHz產(chǎn)生失真分量。即，該失真的頻率分量的值對(duì)于正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的正弦波的頻率f1，具有3以上的奇數(shù)倍的值。
帶通濾波單元108提取以頻率f1的n倍的值表示的頻率f2的頻率分量的信號(hào)。n的值具有3以上的奇數(shù)的值之中的任何一個(gè)值即可。該帶通濾波單元108由提取從同步解調(diào)單元107輸出的同步解調(diào)信號(hào)中產(chǎn)生的失真的頻率分量之中的任何一個(gè)的單一頻率f2的分量，抑制其他的失真分量或頻率f1的信號(hào)分量的所謂帶通濾波器構(gòu)成。其他失真分量或頻率f1的信號(hào)分量存在于從頻率f2的分量中分離的頻率中，所以能夠抑制到充分低的電平。因此，能夠高精度地僅提取頻率f2的失真分量。
這樣，在本實(shí)施方式的發(fā)送裝置300中，通過(guò)同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311，形成第1正弦波信號(hào)作為同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并具有第1相位角p1，同時(shí)作為正交分量調(diào)制信號(hào)，形成第2正弦波信號(hào)，第2正弦波信號(hào)的頻率為與第1頻率f1相同的頻率并具有與第1相位角p1的差不為90度的整數(shù)倍的第2相位角p2，通過(guò)帶通濾波單元108，提取以第1頻率f1的n倍(n為3以上的奇數(shù))的值表示的第2頻率f2的頻率分量的信號(hào)，從而能夠高精度地檢測(cè)調(diào)制波的失真，并使其降低到充分小的電平。
(實(shí)施方式3)圖10表示本實(shí)施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的發(fā)送裝置400與圖6所示的實(shí)施方式2的發(fā)送裝置300的不同在于，同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元411具有正弦波發(fā)生單元401、402、相移單元403、404及加法單元405、406，取代正弦波發(fā)生單元301及相移單元303。
正弦波發(fā)生單元401發(fā)生頻率f1的正弦波，將它傳送到相移單元403及加法單元405。正弦波發(fā)生單元402發(fā)生與頻率f1不同的頻率f2的正弦波，將它傳送到相移單元404及加法單元405。
相移單元403將所輸入的正弦波的相位錯(cuò)開并輸出，以使所輸入的正弦波和輸出的正弦波的相位角的差為90度的奇數(shù)倍。同樣地，相移單元404將所輸入的正弦波的相位錯(cuò)開并輸出，以使所輸入的正弦波和輸出的正弦波的相位角的差為90度的奇數(shù)倍。
由此，從加法單元405輸出將頻率為f1并具有相位角p1的正弦波信號(hào)和頻率為f2并具有相位角p1的正弦波信號(hào)相加所得的信號(hào)，作為同相分量調(diào)制信號(hào)。從加法單元406輸出將頻率為f1并具有與相位角p1的差為90度的奇數(shù)倍的相位角p2的正弦波信號(hào)和頻率為f2并具有相位角p2的正弦波信號(hào)相加所得的信號(hào)，作為正交分量調(diào)制信號(hào)。
即，同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元411形成按以下算式(8)表示的信號(hào)，作為同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)。
I(t)＝a1×sin(2π×f1×t+p1)+a2×sin(2π×f2×t+p1) (8)此外，同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元411形成按以下算式(9)表示的信號(hào)，作為正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)。
Q(t)＝a1×sin(2π×f1×t+p2)+a2×sin(2π×f2×t+p2) (9)
再有，相位角p1及相位角p2具有它們的值的差為90度的值。
圖11是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元410的動(dòng)作的特性圖。圖11是表示同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)及正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的曲線圖。在圖11中，表示了頻率f1和頻率f2之比為7∶9、振幅a1和振幅a2之比為2∶1的情況。圖11A表示I(t)和Q(t)的時(shí)間波形，橫軸表示時(shí)間[μs]，縱軸表示I(t)和Q(t)的電壓。而圖11B表示由I(t)和Q(t)繪制的星座圖，橫軸表示同相分量調(diào)制信號(hào)I(t)的電壓(V)，縱軸表示正交分量調(diào)制信號(hào)Q(t)的電壓(V)。
振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)相當(dāng)于圖11B的星座圖中的原點(diǎn)與坐標(biāo)(I(t)，Q(t))之間的距離。在圖11B中，由于坐標(biāo)(I(t)，Q(t))的軌跡遠(yuǎn)離原點(diǎn)或靠近原點(diǎn)，所以可知振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)隨時(shí)間而值極大地變化。即，作為放大單元105的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波的包絡(luò)線電平極大地變化。
在要使高頻放大器輸出包絡(luò)線電平不同的信號(hào)的情況下，有時(shí)其通過(guò)特性有所不同。一般地，將根據(jù)包絡(luò)線電平而變化的增益特性稱為AM-AM特性，將根據(jù)包絡(luò)線電平而變化的相位特性稱為AM-PM特性。通常，通過(guò)發(fā)送裝置傳輸信息的情況下的發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)具有隨機(jī)性，在這樣的動(dòng)作條件下，作為發(fā)送裝置的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波也隨機(jī)地動(dòng)作，包絡(luò)線電平極大地變化。
在本實(shí)施方式的發(fā)送裝置400，由于極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元410輸出的振幅分量調(diào)制信號(hào)a(t)的值隨時(shí)間而極大地變化，所以從放大單元105輸出的矢量調(diào)制波的包絡(luò)線電平也極大地變化，表示與發(fā)送裝置的通常的動(dòng)作條件下接近的動(dòng)作。因此，即使放大單元105具有AM-AM特性或AM-PM特性那樣的通過(guò)特性，在放大單元105中仍被維持與發(fā)送裝置的通常的動(dòng)作條件下接近的通過(guò)特性。其結(jié)果，從放大單元105輸出的矢量調(diào)制波中產(chǎn)生的失真也作為與發(fā)送裝置的通常動(dòng)作的條件下產(chǎn)生的失真接近的失真被觀測(cè)。由此，能夠基于與通常的發(fā)送動(dòng)作時(shí)(數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí))產(chǎn)生的失真接近的信號(hào)，進(jìn)行延遲時(shí)間調(diào)整，所以在通常的發(fā)送動(dòng)作時(shí)延遲時(shí)間調(diào)整的精度得到維持，能夠進(jìn)一步良好地進(jìn)行振幅分量和相位分量的時(shí)間調(diào)整。其結(jié)果，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)能夠獲得失真更少的矢量調(diào)制波。
圖12是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的發(fā)送裝置400的同步解調(diào)單元107的動(dòng)作的特性圖。具體地說(shuō)，圖12是表示作為同步解調(diào)單元107的輸出信號(hào)的同步解調(diào)信號(hào)的頻譜的曲線圖。如圖12A所示，在振幅分量和相位分量到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上沒有差時(shí)不產(chǎn)生失真分量，但如圖12B所示，在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差時(shí)產(chǎn)生失真分量。該失真的頻率分量的值成為以正弦波發(fā)生單元401發(fā)生的正弦波的頻率f1的n倍的值和正弦波發(fā)生單元402發(fā)生的正弦波的頻率f2的(n+1)倍的值之和表示的值。再有，f1和f2的大小關(guān)系沒有特別限定。
帶通濾波單元412提取頻率f3的頻率分量的信號(hào)，頻率f3以頻率f1的n倍的值和頻率f2的(n+1)倍的值之和表示。此時(shí)，n的值具有1以上的整數(shù)的值中的任何一個(gè)值即可。
這樣，在本實(shí)施方式的發(fā)送裝置400中，通過(guò)同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元411，形成將第1正弦波信號(hào)和第2正弦波信號(hào)相加所得的信號(hào)作為同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并具有第1相位角p1，第2正弦波信號(hào)的頻率為第2頻率f2并具有第1相位角p1，同時(shí)形成將第3正弦波信號(hào)和第4正弦波信號(hào)相加所得的信號(hào)作為正交分量調(diào)制信號(hào)，第3正弦波信號(hào)的頻率與第1頻率f1相同并具有與第1相位角p1的差為90度的奇數(shù)倍的第2相位角p2，第4正弦波信號(hào)的頻率與第2頻率f2相同并具有第2相位角p2，并通過(guò)帶通濾波單元412，提取第3頻率f3的頻率分量的信號(hào)，第3頻率以第1頻率f1的n倍(n為1以上的整數(shù))的值和第2頻率f2的(n+1)倍的值之和表示，從而能夠高精度地檢測(cè)調(diào)制波的失真并將其降低至充分小的電平。
另外，與實(shí)施方式2比較，由于能夠基于與通常的發(fā)送動(dòng)作時(shí)(數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí))產(chǎn)生的失真接近的信號(hào)，進(jìn)行延遲時(shí)間調(diào)整，所以在通常的發(fā)送動(dòng)作時(shí)也可維持延遲時(shí)間調(diào)整的精度，進(jìn)一步良好地進(jìn)行振幅分量和相位分量的時(shí)間調(diào)整。其結(jié)果，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)能夠獲得失真更少的矢量調(diào)制波。
再有，在實(shí)施方式3的說(shuō)明中，使同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元411成為具有正弦波發(fā)生單元、相移單元及加法單元的結(jié)構(gòu)，但不一定必須由正弦波發(fā)生單元、相移單元及加法單元構(gòu)成。同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元即使未設(shè)置正弦波發(fā)生單元、相移單元及加法單元，只要是能夠形成與正弦波的相移相加的以算式(8)、算式(9)表示的同相分量調(diào)制信號(hào)和正交分量調(diào)制信號(hào)的結(jié)構(gòu)，無(wú)論采用什么樣的結(jié)構(gòu)，都可以獲得同樣的效果。
(實(shí)施方式4)
在與圖4對(duì)應(yīng)的部分附加相同標(biāo)號(hào)來(lái)表示的圖13中，表示本實(shí)施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的發(fā)送裝置500與圖1所示的實(shí)施方式1的發(fā)送裝置100的不同之處在于，省略了同步解調(diào)單元107，而帶通濾波單元501及控制單元502的結(jié)構(gòu)與帶通濾波單元108及控制單元109有所不同。
即，在實(shí)施方式1的發(fā)送裝置100中，說(shuō)明了有關(guān)在將RF頻帶的矢量調(diào)制波通過(guò)同步解調(diào)單元107變頻到基帶后，通過(guò)帶通濾波單元108從同步解調(diào)信號(hào)中提取矢量調(diào)制波的失真分量，控制單元109參照由帶通濾波單元108提取出的失真分量的信號(hào)而對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元進(jìn)行控制，以使失真分量的信號(hào)電平小的情況。
對(duì)此，本實(shí)施方式的發(fā)送裝置500將RF頻帶的矢量調(diào)制波直接輸入到帶通濾波單元501，通過(guò)帶通濾波單元501直接提取矢量調(diào)制波的失真分量，控制單元502參照由帶通濾波單元502提取出的失真分量的信號(hào)而對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行控制，以使失真分量的信號(hào)電平小。
這里，帶通濾波單元501由使RF頻帶的矢量調(diào)制波中載波頻率附近的頻率通過(guò)的高頻帶通濾波器構(gòu)成。具體地說(shuō)，例如，在圖2B所示的輸入了RF頻帶的矢量調(diào)制波的情況下，帶通濾波單元501使1.935GHz～1.945GHz或1.955GHz～1.965GHz(即，作為載波頻率的1.95GHz的附近的頻率)通過(guò)。即，帶通濾波單元501在到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差的情況下，使矢量調(diào)制波的失真作為頻譜的擴(kuò)大而表現(xiàn)的部分的頻率分量通過(guò)。
控制單元502觀測(cè)從帶通濾波單元501輸入的矢量調(diào)制波的頻譜的擴(kuò)大，對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行調(diào)整，以使頻譜的擴(kuò)大小。即，對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行調(diào)整，以使圖2B那樣的矢量調(diào)制波成為圖2A那樣的矢量調(diào)制波。
這樣，在本實(shí)施方式的發(fā)送裝置500中，通過(guò)設(shè)置用于提取由放大單元105形成的矢量調(diào)制波的特定的頻率分量的信號(hào)的帶通濾波單元501、以及為了使帶通濾波單元501提取出的矢量調(diào)制波的頻譜的擴(kuò)大小而對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行控制的控制單元502，能夠不從矢量調(diào)制波中分開提取振幅分量和相位分量，而將矢量調(diào)制波的失真降低至充分小的電平。
(實(shí)施方式5)在對(duì)與圖6的對(duì)應(yīng)部分附加同一標(biāo)號(hào)表示的圖14中，表示本實(shí)施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的發(fā)送裝置600與圖6所示的實(shí)施方式2的發(fā)送裝置300的不同在于，省略了同步解調(diào)單元107，以及帶通濾波單元601及控制單元602的結(jié)構(gòu)與帶通濾波單元108及控制單元109有所不同。
首先，在詳細(xì)地說(shuō)明結(jié)構(gòu)之前，論述完成本實(shí)施方式的著眼點(diǎn)。圖15是表示放大單元105的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波的頻譜的特性圖。橫軸表示矢量調(diào)制波和載波頻率(中心頻率)的差，0MHz相當(dāng)于載波頻率。振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波在到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上沒有差時(shí)，如圖15A所示，與載波頻率的差僅呈現(xiàn)1MHz的分量，未產(chǎn)生失真分量。但是，在振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波在到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差時(shí)，如圖15B所示，與載波頻率的差對(duì)于正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的正弦波的頻率1MHz，在3MHz、5MHz、7MHz呈現(xiàn)失真分量。即，該失真的頻率分量的值與載波頻率的差，相對(duì)于正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的正弦波的頻率f1，具有3以上的奇數(shù)倍的值。
在這樣的研究之后，發(fā)送裝置600的帶通濾波單元601構(gòu)成為可提取將與載波頻率的差以頻率f1(正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的正弦波的頻率)的n倍的值表示的f2的頻率分量的信號(hào)。這里，n的值是3以上的奇數(shù)的值之中的任何一個(gè)值。實(shí)際上，帶通濾波單元601由帶通濾波器構(gòu)成就可以，該濾波器提取作為從放大單元105輸出的矢量調(diào)制波中產(chǎn)生的失真分量的頻率分量?jī)?nèi)的任何一個(gè)的、與載波頻率的差為f2的分量，并抑制其他失真分量或與載波頻率的差為f1的信號(hào)分量。這里，由于其他失真分量或與載波頻率的差為f1的信號(hào)分量在與載波頻率的差為f2的分量分開的頻率中存在，所以能夠抑制到充分低的電平。因此，帶通濾波單元601可高精度地僅提取與載波頻率的差為f2的失真分量。再有，載波頻率和f2的大小關(guān)系沒有特別限定。
控制單元602觀測(cè)從帶通濾波單元601輸入的與載波頻率的差為f2的分量，并對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行調(diào)整，以使該f2的分量的電平小。
這樣，在本實(shí)施方式的發(fā)送裝置600中，通過(guò)設(shè)置同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元311，形成第1正弦波信號(hào)作為同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并具有第1相位角p1，同時(shí)形成第2正弦波信號(hào)作為正交分量調(diào)制信號(hào)，第2正弦波信號(hào)的頻率與第1頻率f1相同并具有與第1相位角p1的差不是90度的整數(shù)倍的第2相位角p2；帶通濾波單元601，在由放大單元105形成的矢量調(diào)制波中，提取將與載波頻率的差以頻率f1(正弦波發(fā)生單元301發(fā)生的正弦波的頻率)的n(3以上的奇數(shù)值之中的任何一個(gè)值)倍的值表示的f2的頻率分量的信號(hào)；以及控制單元602，觀測(cè)由帶通濾波單元601提取出的與載波頻率的差為f2的分量，并對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行調(diào)整，以使該f2的分量的電平小，從而能夠不從矢量調(diào)制波中分開提取振幅分量和相位分量，而將矢量調(diào)制波的失真降低至充分小的電平。
(實(shí)施方式6)在對(duì)與圖10的對(duì)應(yīng)部分附加同一標(biāo)號(hào)表示的圖16中，表示本實(shí)施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的發(fā)送裝置700與圖10所示的實(shí)施方式3的發(fā)送裝置400的不同在于，省略了同步解調(diào)單元107，以及帶通濾波單元701及控制單元702的結(jié)構(gòu)與帶通濾波單元108及控制單元109有所不同。
首先，在詳細(xì)地說(shuō)明結(jié)構(gòu)之前，論述完成本實(shí)施方式的著眼點(diǎn)。圖17是表示放大單元105的輸出信號(hào)的矢量調(diào)制波的頻譜的特性圖。橫軸表示矢量調(diào)制波和載波頻率(中心頻率)的差，0MHz相當(dāng)于載波頻率。振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波在到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上沒有差時(shí)，如圖17A所示，未產(chǎn)生失真分量，但是，振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波在到達(dá)放大單元105的路徑中延遲時(shí)間上有差時(shí)，如圖17B所示，出現(xiàn)失真分量。該失真的頻率分量的值是將與載波頻率的差以正弦波發(fā)生單元401發(fā)生的正弦波的頻率f1的n倍的值和正弦波發(fā)生單元402發(fā)生的頻率f2的(n+1)倍的和表示的值。
在這樣的研究之后，發(fā)送裝置700的帶通濾波單元701構(gòu)成為可提取頻率f3的頻率分量的信號(hào)，頻率f3以將與載波頻率的差以頻率f1(正弦波發(fā)生單元401發(fā)生的正弦波的頻率)的n倍的值和頻率f2(正弦波發(fā)生單元402發(fā)生的正弦波的頻率)的(n+1)倍的值之和表示。其中，n的值是1以上的整數(shù)之中的任何一個(gè)值。再有，f1和f2的大小關(guān)系、載波頻率和f3的大小關(guān)系沒有特別限定。
控制單元702觀測(cè)從帶通濾波單元701輸入的頻率f3的頻率分量，并對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行調(diào)整，以使該f3的分量的電平小。
這樣，在本實(shí)施方式的發(fā)送裝置700中，通過(guò)設(shè)置同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元411，形成將第1正弦波信號(hào)和第2正弦波信號(hào)相加的信號(hào)作為同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并具有第1相位角p1，第2正弦波信號(hào)的頻率為第2頻率f2并具有第1相位角p1，同時(shí)形成將第3正弦波信號(hào)和第4正弦波信號(hào)相加的信號(hào)作為正交分量調(diào)制信號(hào)，第3正弦波信號(hào)的頻率與第1頻率f1相同并具有與第1相位角p1的差為90度的奇數(shù)倍的第2相位角p2，第4正弦波信號(hào)的頻率與第2頻率f2相同并具有第2相位角p2；帶通濾波單元701，在由放大單元105形成的矢量調(diào)制波中，提取頻率f3的頻率分量的信號(hào)，頻率f3用將與載波頻率的差以頻率f1的n(n為1以上的整數(shù))倍的值和頻率f2的(n+1)倍的值之和表示；以及控制單元702，觀測(cè)由帶通濾波單元701提取出的頻率f3的分量，并對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元103進(jìn)行調(diào)整，以使該f3的分量的電平小，從而能夠不從矢量調(diào)制波中分開提取振幅分量和相位分量，而將矢量調(diào)制波的失真降低至充分小的電平。
此外，上述各實(shí)施方式的發(fā)送裝置能夠裝載在通信設(shè)備或移動(dòng)無(wú)線機(jī)上。這樣的話，由于能夠在發(fā)送裝置中適當(dāng)?shù)匦Ｕ穹至空{(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差，所以裝載了這種發(fā)送裝置的通信設(shè)備或移動(dòng)無(wú)線機(jī)成為可提供能夠發(fā)送失真分量少的高質(zhì)量信號(hào)的設(shè)備。
本說(shuō)明書基于2005年3月22日申請(qǐng)的特愿2005-81717。其全部?jī)?nèi)容包含于此。
工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的發(fā)送裝置能夠使合成了振幅分量和相位分量的矢量調(diào)制波的失真充分小，可以廣泛地應(yīng)用于通信設(shè)備或移動(dòng)無(wú)線機(jī)等。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)送裝置，將振幅分量和相位分量通過(guò)極性調(diào)制進(jìn)行合成，并生成且發(fā)送矢量調(diào)制波，它包括極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，基于輸入信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)；延遲時(shí)間調(diào)整單元，使所述振幅分量調(diào)制信號(hào)和所述相位分量調(diào)制信號(hào)的延遲時(shí)間差改變；相位調(diào)制單元，形成將載波通過(guò)所述相位分量調(diào)制信號(hào)進(jìn)行了相位調(diào)制的相位調(diào)制波；放大單元，對(duì)自身的信號(hào)輸入端子輸入所述相位調(diào)制波，并且對(duì)自身的電源電壓端子施加所述振幅分量調(diào)制信號(hào)，形成將所述相位調(diào)制波通過(guò)所述振幅分量調(diào)制信號(hào)進(jìn)行了振幅調(diào)制的矢量調(diào)制波；同步解調(diào)單元，對(duì)所述矢量調(diào)制波進(jìn)行同步解調(diào)而形成同步解調(diào)信號(hào)；帶通濾波單元，提取并輸出所述同步解調(diào)信號(hào)具有的特定的頻率分量的信號(hào)；以及控制單元，控制所述延遲時(shí)間調(diào)整單元，以使所述帶通濾波單元的輸出信號(hào)的電平小。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中，所述極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元包括同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，形成同相分量調(diào)制信號(hào)和正交分量調(diào)制信號(hào)；以及坐標(biāo)變換單元，基于所述同相分量調(diào)制信號(hào)和所述正交分量調(diào)制信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)，所述同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元形成第1正弦波信號(hào)作為所述同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并具有第1相位角p1，同時(shí)形成第2正弦波信號(hào)作為所述正交分量調(diào)制信號(hào)，第2正弦波信號(hào)的頻率與所述第1頻率f1相同并具有與所述第1相位角p1的差不是90度的整數(shù)倍的第2相位角p2，所述帶通濾波單元提取以所述第1頻率f1的n倍的值表示的第2頻率f2的頻率分量的信號(hào)，所述n的值是3以上的奇數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中，所述極坐標(biāo)分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元包括同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元，形成同相分量調(diào)制信號(hào)和正交分量調(diào)制信號(hào)；以及坐標(biāo)變換單元，基于所述同相分量調(diào)制信號(hào)和所述正交分量調(diào)制信號(hào)而形成振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)，所述同相/正交分量調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元形成將第1正弦波信號(hào)和第2正弦波信號(hào)相加的信號(hào)作為所述同相分量調(diào)制信號(hào)，第1正弦波信號(hào)的頻率為第1頻率f1并且具有第1相位角p1，第2正弦波信號(hào)的頻率為第2頻率f2并且具有所述第1相位角p1，同時(shí)形成將第3正弦波信號(hào)和第4正弦波信號(hào)相加的信號(hào)作為所述正交分量調(diào)制信號(hào)，第3正弦波信號(hào)的頻率與所述第1頻率f1相同并且具有與所述第1相位角p1的差為90度的奇數(shù)倍的第2相位角p2，第4正弦波信號(hào)的頻率與所述第2頻率f2相同并且具有所述第2相位角p2，所述帶通濾波單元提取第3頻率f3的頻率分量的信號(hào)，該第3頻率以所述第1頻率f1的n倍的值和所述第2頻率f2的(n+1)倍的值之和來(lái)表示，所述n的值為1以上的整數(shù)。
4.一種通信設(shè)備，裝載了權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置。
5.一種移動(dòng)無(wú)線機(jī)，裝載了權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置。
全文摘要
一種能夠?qū)⒆鳛榘l(fā)送輸出的矢量調(diào)制波的失真降低至充分小的電平的發(fā)送裝置。放大單元(105)基于振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位調(diào)制波而生成矢量調(diào)制波。同步解調(diào)單元(107)對(duì)矢量調(diào)制波進(jìn)行檢測(cè)，生成同步解調(diào)信號(hào)并傳送到帶通濾波單元(108)。帶通濾波單元(108)從同步解調(diào)單元(107)輸出的同步解調(diào)信號(hào)中提取失真的頻率分量的信號(hào)?？刂茊卧?109)參照由帶通濾波單元(108)提取出的失真分量的信號(hào)而對(duì)延遲時(shí)間調(diào)整單元(103)進(jìn)行控制，以減小失真分量的信號(hào)電平，并對(duì)振幅分量調(diào)制信號(hào)和相位分量調(diào)制信號(hào)之間的延遲時(shí)間差進(jìn)行調(diào)整，使調(diào)制波的失真降低。
文檔編號(hào)H03F3/20GK1977459SQ20068000039
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月22日
發(fā)明者岡達(dá)人 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社