JP2001069052A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナにより受信した同一の情報を含む複
数の無線信号をダイバシティ受信処理する通信装置で、
これら複数の受信信号の受信レベルの比を保持したまま
これら複数の受信信号を増幅することにより、最大比合
成法等によるダイバシティ受信処理を増幅後の受信信号
を用いて精度よく行うことを可能とする。 【解決手段】 増幅手段が同一の情報を含む複数の受信
信号の中のいずれか１つの受信信号の受信レベルに基づ
いて利得を決定し、当該利得でこれら複数の受信信号を
増幅するようにした。図示した例では、同一の情報を含
む２つの受信信号の中で受信レベルが大きい方の受信信
号の受信レベルに基づいて２つの可変利得増幅器７ａ、
７ｂの利得を決定し、当該利得でこれら２つの受信信号
を増幅し、その後、これら２つの受信信号の検波等を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナにより受
信した同一の情報を含む複数の無線信号をダイバシティ
受信処理する通信装置に関し、特に、これら複数の受信
信号の受信レベルの比を保持したままこれら複数の受信
信号を増幅する通信装置に関する。また、本発明は、通
信信号を増幅処理する増幅器を有した通信装置に関し、
特に、増幅器により増幅する対象となる信号（主信号）
のレベルに基づいて当該増幅器で発生する３次歪のレベ
ルを算出する通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば無線信号をアンテナにより受信す
る通信装置ではダイバシティ受信処理を採用して受信品
質を高めることが検討等されている。ダイバシティ受信
処理としては空間ダイバシティ受信処理やパスダイバシ
ティ受信処理等が知られている。例えば空間ダイバシテ
ィ受信処理では同一の情報を含む無線信号を複数のアン
テナにより受信し、これら同一の情報を含む複数の受信
信号を最大比合成法等により合成する。また、例えばパ
スダイバシティ受信処理では複数の伝送路を介して到来
する同一の情報を含む無線信号をアンテナにより時間差
をもって受信し、これら同一の情報を含む複数の受信信
号をＲＡＫＥ合成法等により合成する。

【０００３】ここで、上記した最大比合成法やＲＡＫＥ
合成法等を採用した通信装置では、例えば同一の情報を
含む複数の受信信号を複数の受信機により処理すること
が行われ、これら複数の受信信号の受信レベルの比の情
報（振幅情報）に基づいてこれら複数の受信信号のレベ
ルを重み付けして、重み付けしたこれら複数の受信信号
を合成することが行われる。

【０００４】また、例えば通信装置では増幅器を用いて
送信信号等を増幅することが行われているが、信号が増
幅器で増幅されるに際して当該増幅器で歪が発生してし
まうことがある。特に、発生する歪の中でも３次歪は最
もレベルが大きいため、信号処理に支障を与えてしまう
ことが多い。このため、従来では、例えば増幅器で発生
する３次歪のレベルを直接的に検出し、当該検出結果を
用いて送信部の最終出力段で当該３次歪を低減すること
が行われている。なお、３次歪等の歪は、増幅器の飽和
等に起因して発生するものであり、増幅器での増幅対象
となる主信号の周波数とは異なる周波数を有するもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上記のようなダイバシティ受信処理を行う通信装置で
は、同一の情報を含んだ複数の受信信号を増幅するに際
して、例えば単一の受信信号を処理する受信機と同じ仕
方で増幅を行ってしまうと複数の受信信号に関する上記
した振幅情報が失われてしまうため、最大比合成やＲＡ
ＫＥ合成を精度よく行うことができなくなってしまうと
いった不具合があった。このため、例えば複数の受信信
号のそれぞれの受信レベルが通信状況に応じて独立に変
動してしまうような場合においても、振幅情報を保持し
たままこれら複数の受信信号を適切な利得で増幅するこ
とができる通信装置の開発が望まれていた。

【０００６】なお、上記した単一の受信信号を処理する
受信機では例えば検波器の入力段に備えられた増幅器で
受信信号を飽和するまで増幅することにより当該検波器
への受信信号の入力レベルを一定にするといった増幅の
仕方が用いられており、このような増幅の仕方をそのま
ま上記のようなダイバシティ受信処理を行う通信装置に
適用してしまうと、複数の受信信号のそれぞれが独立な
利得で増幅されてしまうため、振幅情報が失われてしま
う。

【０００７】また、例えば従来例で示したように増幅器
で発生する３次歪のレベルを直接的に検出する通信装置
では、一般に増幅器から出力される３次歪のレベルは当
該増幅器から出力される増幅後の主信号のレベルに比べ
て小さいことから例えば主信号を除去するためのフィル
タが必要となってしまうため、３次歪のレベルを検出す
るための回路の規模が非常に大きくなってしまうととも
に当該回路での消費電流が非常に大きくなってしまうと
いった不具合があった。

【０００８】特に、上記のように回路規模等が大きい構
成では、基地局装置等の比較的大きな装置にしか適用で
きず、例えば携帯電話端末等のように小型でバッテリ駆
動の装置に適用することは不可能であった。このため、
例えば他の効率的な仕方で３次歪のレベルを特定するこ
とができる装置の開発が望まれていた。

【０００９】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、アンテナにより受信した同一
の情報を含む複数の無線信号をダイバシティ受信処理す
るに際して、これら複数の受信信号の受信レベルの比を
保持したままこれら複数の受信信号を増幅することがで
きる通信装置を提供することを目的とする。また、本発
明は、通信信号を増幅器により増幅処理するに際して、
例えば増幅器で発生する３次歪のレベルを直接的に検出
するのではなく、増幅器での増幅対象となる主信号のレ
ベルに基づいて当該増幅器で発生する３次歪のレベルを
算出することができる通信装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る通信装置では、アンテナにより受信し
た同一の情報を含む複数の無線信号をダイバシティ受信
処理するに際して、これら複数の受信信号を次のように
して増幅処理する。すなわち、増幅手段が同一の情報を
含む複数の受信信号の中のいずれか１つの受信信号の受
信レベルに基づいて利得を決定し、当該利得でこれら複
数の受信信号を増幅する。

【００１１】従って、同一の情報を含む複数の受信信号
が同じ利得で増幅されるため、これら複数の受信信号の
受信レベルの比を保持したままこれら複数の受信信号を
増幅することができ、これにより、最大比合成法やＲＡ
ＫＥ合成法等によるダイバシティ受信処理を増幅後の受
信信号を用いて精度よく行うことを可能とすることがで
きる。

【００１２】また、本発明に係る通信装置では、増幅器
により通信信号を増幅処理するに際して、当該増幅器で
発生する３次歪を次のようにして算出する。すなわち、
３次歪レベル検出手段が入力レベル変化手段により増幅
器に入力される信号のレベルを変化させて出力レベル検
出手段により当該増幅器から出力される信号のレベルを
検出し、当該検出結果と当該増幅器から出力される信号
のレベルとに基づいて当該増幅器で発生する３次歪のレ
ベルを算出する。

【００１３】従って、増幅器での増幅対象となる主信号
のレベルに基づいて当該増幅器で発生する３次歪のレベ
ルを算出することが行われるため、例えば３次歪のレベ
ルを直接的に検出する構成を用いる場合のように主信号
を除去するフィルタを備える必要がないことから、この
ような構成と比べて簡易な構成で３次歪を特定すること
ができ、これにより、例えば従来と比べて簡易な構成で
３次歪を除去することを可能とすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施例に係る通信装
置を図１を参照して説明する。なお、本例の通信装置
は、例えば２つのアンテナを備えており、これら２つの
アンテナにより同一の情報を含んだ２つの無線信号を受
信し、これら２つの受信信号の受信レベルの比の情報
（振幅情報）に基づいてこれら２つの受信信号を最大比
合成法等によりダイバシティ受信処理することを行う。

【００１５】上記図１には本例の通信装置に備えられた
受信部の一例を示してあり、この受信部には２つのアン
テナにより受信される２つの受信信号を並列的に処理す
る機能が備えられている。なお、以下では、同一の情報
を含む２つの受信信号の一方を「第１の受信信号」と言
うとともに、他方を「第２の受信信号」と言う。また、
以下では、第１の受信信号を処理するための構成部分を
「第１の・・・」と言うとともに、第２の受信信号を処
理するための構成部分を「第２の・・・」と言い、第１
の受信信号と第２の受信信号との両方に共通な処理を行
う構成部分については特に「第１の」や「第２の」とい
った語句は付けない。

【００１６】上記図１に示した受信部には、第１の受信
信号を処理するための構成部分として第１の直流電圧変
換回路１ａや第１の電圧基準器２ａや第１の比較差動電
圧出力器３ａや第１の可変利得増幅器７ａや第１の検波
器９ａが備えられており、第２の受信信号を処理するた
めの構成部分として第２の直流電圧変換回路１ｂや第２
の電圧基準器２ｂや第２の比較差動電圧出力器３ｂや第
２の可変利得増幅器７ｂや第２の検波器９ｂが備えられ
ており、第１の受信信号と第２の受信信号との両方に共
通な処理を行う構成部分として比較器４やタイミング出
力回路５や切換スイッチ６や発振器８や制御回路１０が
備えられている。また、これらの各処理部１ａ〜３ａ、
１ｂ〜３ｂ、４〜６、７ａ、７ｂ、８、９ａ、９ｂ、１
０は同図に示した接続関係で信号線により接続されてい
る。

【００１７】第１の直流電圧変換回路１ａは、アンテナ
により受信される第１の受信信号を入力して当該第１の
受信信号の受信レベルを検出し、検出した受信レベルを
そのレベルに対応した直流電圧（ＲＳＳＩ）へ変換し
て、変換した直流電圧を第１の比較差動電圧出力器３ａ
及び比較器４へ出力する機能を有している。

【００１８】第１の電圧基準器２ａは、所定の基準直流
電圧を第１の比較差動電圧出力器３ａへ出力する機能を
有している。ここで、所定の基準直流電圧としては、例
えば第１の直流電圧変換回路１ａに入力される第１の受
信信号の受信レベルが所定の基準レベルである場合に当
該第１の直流電圧変換回路１ａから出力される直流電圧
と同じ値の直流電圧が設定されている。

【００１９】第１の比較差動電圧出力器３ａは、第１の
直流電圧変換回路１ａから入力される直流電圧と第１の
電圧基準器２ａから入力される基準直流電圧とを比較
し、これらの差分を切換スイッチ６へ出力する機能を有
している。ここで、本例の第１の比較差動電圧出力器３
ａでは、例えば第１の直流電圧変換回路１ａから入力さ
れる直流電圧の値をＡ１とするとともに第１の電圧基準
器２ａから入力される基準直流電圧の値をＢ１とする
と、式１に示すΔ１の値を有する直流電圧を差分として
出力する。

【００２０】

【数１】

【００２１】第２の直流電圧変換回路１ｂは、アンテナ
により受信される第２の受信信号を入力して当該第２の
受信信号の受信レベルを検出し、検出した受信レベルを
そのレベルに対応した直流電圧（ＲＳＳＩ）へ変換し
て、変換した直流電圧を第２の比較差動電圧出力器３ｂ
及び比較器４へ出力する機能を有している。

【００２２】第２の電圧基準器２ｂは、所定の基準直流
電圧を第２の比較差動電圧出力器３ｂへ出力する機能を
有している。ここで、所定の基準直流電圧としては、例
えば第２の直流電圧変換回路１ｂに入力される第２の受
信信号の受信レベルが所定の基準レベルである場合に当
該第２の直流電圧変換回路１ｂから出力される直流電圧
と同じ値の直流電圧が設定されている。

【００２３】第２の比較差動電圧出力器３ｂは、第２の
直流電圧変換回路１ｂから入力される直流電圧と第２の
電圧基準器２ｂから入力される基準直流電圧とを比較
し、これらの差分を切換スイッチ６へ出力する機能を有
している。ここで、本例の第２の比較差動電圧出力器３
ｂでは、例えば第２の直流電圧変換回路１ｂから入力さ
れる直流電圧の値をＡ２とするとともに第２の電圧基準
器２ｂから入力される基準直流電圧の値をＢ２とする
と、式２に示すΔ２の値を有する直流電圧を差分として
出力する。

【００２４】

【数２】

【００２５】比較器４は、第１の直流電圧変換回路１ａ
から入力される直流電圧の大きさと第２の直流電圧変換
回路１ｂから入力される直流電圧の大きさとを比較し、
当該比較結果を比較信号としてタイミング出力回路５へ
出力する機能を有している。ここで、本例の比較器４で
は、一例として、第１の直流電圧変換回路１ａから入力
される直流電圧の方が大きい場合（すなわち、第１の受
信信号の受信レベルの方が第２の受信信号の受信レベル
と比べて大きい場合）にはハイレベル（Ｈ）の電圧を比
較信号としてタイミング出力回路５へ出力する一方、第
２の直流電圧変換回路１ｂから入力される直流電圧の方
が大きい場合（すなわち、第２の受信信号の受信レベル
の方が第１の受信信号の受信レベルと比べて大きい場
合）にはロウレベル（Ｌ）の電圧を比較信号としてタイ
ミング出力回路５へ出力する。

【００２６】タイミング出力回路５は、後述する制御回
路１０から入力されるタイミング信号に従ったタイミン
グで、比較器４から入力される比較信号をスイッチ切換
信号として切換スイッチ６へ出力する機能を有してい
る。切換スイッチ６は、タイミング出力回路５から入力
されるスイッチ切換信号に従って、第１の比較差動電圧
出力器３ａから出力される差分（直流電圧）或いは第２
の比較差動電圧出力器３ｂから出力される差分（直流電
圧）のいずれか一方に基づいて算出される可変利得制御
信号を第１の可変利得増幅器７ａ及び第２の可変利得増
幅器７ｂへ出力する機能を有している。

【００２７】ここで、本例では、受信レベルが大きい方
の受信信号（第１の受信信号或いは第２の受信信号）に
対応した差分に基づいて上記した可変利得制御信号が算
出されるように、比較器４やタイミング出力回路５や切
換スイッチ６の設定が行われている。具体的には、本例
の切換スイッチ６は、第１の受信信号の受信レベルの方
が第２の受信信号の受信レベルと比べて大きい場合に
は、第１の比較差動電圧出力器３ａから入力される差分
の値を用いて算出される可変利得制御信号を出力する一
方、第２の受信信号の受信レベルの方が第１の受信信号
の受信レベルと比べて大きい場合には、第２の比較差動
電圧出力器３ｂから入力される差分の値を用いて算出さ
れる可変利得制御信号を出力する。

【００２８】また、上記した可変利得制御信号として
は、例えば受信レベルが大きい方の受信信号（第１の受
信信号或いは第２の受信信号）に対応した差分の値（Δ
１或いはΔ２）をΔとするとともに、当該受信信号に対
応した電圧基準器（電圧基準器２ａ或いは電圧基準器２
ｂ）から出力される基準直流電圧の値（Ｂ１或いはＢ
２）をＢとすると、一例として、式３に示すβの値を有
する直流電圧が当該可変利得制御信号として切換スイッ
チ６により算出されて出力される。

【００２９】

【数３】

【００３０】ここで、式３中のｆ（Ｂ）は関数ｆ（ｘ）
にｘ＝Ｂを代入したときの値を示しており、この関数ｆ
（ｘ）としては、例えば受信レベルが大きい方の受信信
号（第１の受信信号或いは第２の受信信号）に対応した
可変利得増幅器（後述する第１の可変利得増幅器７ａ或
いは第２の可変利得増幅器７ｂ）により当該受信信号を
最適な利得で増幅することができるような関数が用いら
れている。

【００３１】第１の可変利得増幅器７ａは、アンテナに
より受信される第１の受信信号を入力して、切換スイッ
チ６からの可変利得制御信号により制御される利得で当
該第１の受信信号を増幅し、増幅した当該第１の受信信
号を第１の検波器９ａへ出力する機能を有している。

【００３２】同様に、第２の可変利得増幅器７ｂは、ア
ンテナにより受信される第２の受信信号を入力して、切
換スイッチ６からの可変利得制御信号により制御される
利得で当該第２の受信信号を増幅し、増幅した当該第２
の受信信号を第２の検波器９ｂへ出力する機能を有して
いる。ここで、本例では、第１の可変利得増幅器７ａと
第２の可変利得増幅器７ｂとに共通な可変利得制御信号
によりこれら２つの可変利得増幅器７ａ、７ｂの利得が
常に同じ値に設定されるようになっており、すなわち、
第１の受信信号と第２の受信信号とは常に同じ利得で増
幅されるようになっている。

【００３３】本例では、以上に示した各処理部１ａ〜３
ａ、１ｂ〜３ｂ、４〜６、７ａ、７ｂが２つの受信信号
（第１の受信信号及び第２の受信信号）の中で受信レベ
ルが大きい方の受信信号に基づいて利得を決定して当該
利得でこれら２つの受信信号を増幅することにより、本
発明に言う同一の情報を含む複数の受信信号の中のいず
れか１つの受信信号の受信レベルに基づいて利得を決定
し、当該利得でこれら複数の受信信号を増幅する増幅手
段が構成されている。なお、本例では、好ましい態様と
して、複数の受信信号の中で受信レベルが最大のものの
受信レベルに基づいて利得を決定している。

【００３４】発振器８は、所定の周波数の信号を発振す
る機能を有しており、発振した信号を局部発振信号とし
て第１の検波器９ａ及び第２の検波器９ｂへ出力する機
能を有している。第１の検波器９ａは、第１の可変利得
増幅器７ａにより増幅された第１の受信信号を入力し、
発振器８からの局部発振信号を用いて当該第１の受信信
号を検波（復調）して、検波した当該第１の受信信号
（ベースバンド信号）を制御回路１０へ出力する機能を
有している。

【００３５】第２の検波器９ｂは、第２の可変利得増幅
器７ｂにより増幅された第２の受信信号を入力し、発振
器８からの局部発振信号を用いて当該第２の受信信号を
検波（復調）して、検波した当該第２の受信信号（ベー
スバンド信号）を制御回路１０へ出力する機能を有して
いる。

【００３６】制御回路１０は、第１の検波器９ａから入
力されるベースバンド信号及び第２の検波器９ｂから入
力されるベースバンド信号を処理する機能や、上記した
各処理部１ａ〜３ａ、１ｂ〜３ｂ、４〜６、７ａ、７
ｂ、８、９ａ、９ｂを制御等する機能を有しており、具
体的には、例えば２つの検波器９ａ、９ｂから入力され
る増幅後の２つの受信信号（第１の受信信号及び第２の
受信信号）を用いて最大比合成法等によりダイバシティ
受信処理を行う機能や、上記したタイミング出力回路５
の動作タイミングを制御するためのタイミング信号を当
該タイミング出力回路５へ出力する機能等を有してい
る。

【００３７】以上の構成により、本例の通信装置では、
アンテナにより受信した同一の情報を含む複数の無線信
号をダイバシティ受信処理するに際して、同一の情報を
含む複数の受信信号の中で受信レベルが最大の受信信号
の受信レベルに基づいて利得を決定し、当該利得でこれ
ら複数の受信信号を増幅する。従って、これら複数の受
信信号の受信レベルの比を保持したままこれら複数の受
信信号を増幅することができ、これにより、最大比合成
法等によるダイバシティ受信処理を増幅後の受信信号を
用いて精度よく行うことを可能とすることができる。

【００３８】また、本例の通信装置では、好ましい態様
として、受信レベルが最大の受信信号を増幅するのに適
した利得を決定して当該利得で全ての受信信号を増幅す
るようにしたため、受信レベルが最大の受信信号を有効
に利用して最大比合成法等によるダイバシティ受信処理
を行うことができ、これにより、高い受信品質を確保す
ることができる。また、本例の通信装置では、同一の情
報を含む複数の受信信号の受信レベルの状態に応じて利
得を可変的に決定することが可能であるため、例えば複
数の受信信号のそれぞれの受信レベルが通信状況に応じ
て独立に変動してしまうような場合においても、振幅情
報を保持したままこれら複数の受信信号を適切な利得で
増幅することができる。

【００３９】ここで、上記第１実施例に示した通信装置
では、２つのアンテナとこれら２つのアンテナにより受
信される２つの信号を処理するための２つの受信回路
（なお、上記第１実施例では上述のように２つの信号に
共通な回路部分もある）を備えたが、アンテナの数や受
信回路の数は更に多くても構わない。好ましい態様とし
ては、例えば同一の情報を含む複数の信号を複数のアン
テナにより受信してこれら複数の受信信号を複数の受信
回路により処理するに際して、受信レベルが最大となる
受信信号の受信レベルに基づいて利得を決定するように
すればよい。

【００４０】また、例えばパスダイバシティ受信処理が
行われるような場合には、アンテナの数は１つであって
もよい。好ましい態様としては、例えば同一の情報を含
む複数の信号を１つのアンテナにより時間差をもって受
信してこれら複数の受信信号を複数の受信回路により処
理するに際して、受信レベルが最大となる受信信号の受
信レベルに基づいて利得を決定するようにすればよい。

【００４１】また、本発明に係る通信装置の構成として
は、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成
が用いられてもよい。一例として、上記第１実施例で示
したような受信信号増幅処理としては、例えばプロセッ
サやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセ
ッサが制御プログラムを実行することにより制御される
構成であってもよく、また、例えば当該処理を実行する
ための各機能部が独立したハードウエア回路として構成
されてもよい。また、本発明は上記の制御プログラムを
格納したフロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピ
ュータにより読み取り可能な記録媒体として把握するこ
ともでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュ
ータに入力してプロセッサに実行させることにより、本
発明に係る処理を遂行させることができる。

【００４２】また、上記第１実施例で示したような本発
明に係る通信装置を適用する分野としては、特に限定は
なく、本発明は、例えば基地局装置や移動局装置等に広
く適用することが可能なものである。また、本発明が適
用される通信装置により用いられる通信方式としても、
特に限定はなく、種々なものであってもよい。

【００４３】次に、本発明の第２実施例に係る通信装置
を図２を参照して説明する。なお、本例の通信装置は、
例えば無線による送信の対象となる信号（送信信号）を
増幅処理する増幅器を有しており、当該増幅器で発生す
る３次歪のレベルを算出することを行う。上記図２に
は、本例の通信装置に備えられた送信部（送信機）の最
終段に係る部分の構成例を示してあり、この部分には、
発振器２１と、可変利得増幅器２２と、２つの方向性結
合器２３、２６と、２つのＤＣ変換回路２４、２７と、
増幅器２５と、制御回路２８とが備えられている。

【００４４】発振器２１は、所定の周波数の信号（例え
ばＲＦ信号）を発振して、発振した信号を可変利得増幅
器２２へ出力する機能を有している。可変利得増幅器２
２は、発振器２１から発振される信号を入力し、後述す
る制御回路２８から入力される制御信号により制御され
る利得で当該信号を増幅し、増幅した当該信号を方向性
結合器２３へ出力する機能を有している。

【００４５】方向性結合器２３は、可変利得増幅器２２
から入力される信号の一部を取り出してＤＣ変換回路２
４へ出力するとともに、当該信号の残りの部分を増幅器
２５へ出力する機能を有している。ＤＣ変換回路２４
は、方向性結合器２３から入力される信号（交流信号）
を直流信号へ変換し、変換した直流信号を制御回路２８
へ出力する機能を有している。

【００４６】増幅器２５は、方向性結合器２３から入力
される信号を例えば所定の利得で増幅し、増幅した当該
信号を方向性結合器２６へ出力する機能を有している。
なお、本例では、この増幅器２５により送信信号を増幅
するに際して当該増幅器２５で発生する３次歪のレベル
を算出することを行う。

【００４７】方向性結合器２６は、増幅器２５から入力
される信号の一部を取り出してＤＣ変換回路２７へ出力
するとともに、当該信号の残りの部分を例えば送信出力
端へ出力する機能を有している。ＤＣ変換回路２７は、
方向性結合器２６から入力される信号（交流信号）を直
流信号へ変換し、変換した直流信号を制御回路２８へ出
力する機能を有している。

【００４８】制御回路２８は、例えば上記した各処理部
２１〜２７を制御等する機能を有しており、具体的に
は、例えば可変利得増幅器２２へ制御信号を出力するこ
とにより当該可変利得増幅器２２の利得を制御する機能
や、上記した２つのＤＣ変換回路２４、２７から入力さ
れる直流信号に基づいて増幅器２５で発生する３次歪の
レベルを算出する機能等を有している。

【００４９】ここで、本例の制御回路２８により３次歪
のレベルを算出する仕方の一例を示す。本例の制御回路
２８では、まず、主信号に関する増幅器２５の入出力特
性を次のようにして検出する。すなわち、例えば送信信
号の周波数と同じ周波数の信号が発振器２１から出力さ
れている場合に、制御回路２８は、まず、可変利得増幅
器２２へ出力する制御信号を調整することにより当該可
変利得増幅器２２の利得を設定可能な最小の値に設定す
る。そして、制御回路２８は、この最小の利得を設定し
た状態で２つのＤＣ変換回路２４から出力される２つの
直流信号を入力し、これら２つの直流信号のレベルに関
する情報（以下で、レベル情報と言う）を記憶する。

【００５０】次に、制御回路２８は、可変利得増幅器２
２へ出力する制御信号を調整することにより当該可変利
得増幅器２２の利得を他の値（すなわち、上記した最小
値以外の値）に設定し、この状態で、上記と同様に、２
つのＤＣ変換回路２４、２７から入力される２つの直流
信号のレベル情報を記憶する。

【００５１】そして、制御回路２８は、上記と同様な可
変利得増幅器２２の利得設定処理及び２つのＤＣ変換回
路２４、２７から入力される２つの直流信号のレベル情
報記憶処理を繰り返して実行することにより、可変利得
増幅器２２の利得を種々な値に設定した場合における２
つの直流信号のレベル情報を取得し、取得したレベル情
報に基づいて主信号に関する増幅器２５の入出力特性を
検出する。

【００５２】つまり、制御回路２８では、ＤＣ変換回路
２４から入力される直流信号のレベルに基づいて増幅器
２５に入力される信号のレベルを検出することができる
とともにＤＣ変換回路２７から入力される直流信号のレ
ベルに基づいて当該増幅器２５から出力される信号のレ
ベルを検出することができ、可変利得増幅器２２の利得
を制御して増幅器２５に入力される信号のレベルを種々
な値に変化させて当該増幅器２５に入力される信号のレ
ベルと当該増幅器２５から出力される信号のレベルとを
検出することにより、主信号に関する当該増幅器２５の
入出力特性を検出することができる。

【００５３】制御回路２８は、次に、上記のようにして
検出した増幅器２５の入出力特性と当該増幅器２５から
出力される送信信号のレベルとに基づいて、当該増幅器
２５で発生する３次歪のレベルを次のような原理を用い
て算出する。まず、増幅器２５の３次インタセプトポイ
ント（ＯＩＰ３）について説明する。このＯＩＰ３は、
一般に、主信号に関する増幅器２５の入出力特性を表す
直線と３次歪に関する増幅器２５の入出力特性を表す直
線との交点により特定されることが知られている。

【００５４】具体的には、例えば主信号に関する増幅器
２５の入出力特性を表す直線を式４で示すとともに、３
次歪に関する増幅器２５の入出力特性を表す直線を式５
で示すと、ＯＩＰ３は、式６で示されるように、これら
２つの直線の交点のｙ座標で示される。なお、ｘは主信
号の入力電力レベルを示し、ｙは式４で主信号の出力電
力レベルを示すとともに式５で３次歪の出力電力レベル
を示し、ａやｂやｂ’は所定の定数を示す。また、式中
の“・”は乗算を示す。

【００５５】

【数４】

【００５６】

【数５】

【００５７】

【数６】

【００５８】また、例えば増幅器２５から出力される主
信号の電力レベルをＰとするとともに、このときに当該
増幅器２５から出力される３次歪の電力レベルをＰ’と
すると、上記式４〜上記式６に基づいて、Ｐ’は式７の
ように示される。

【００５９】

【数７】

【００６０】次に、制御回路２８により検出した増幅器
２５の入出力特性に基づいて上記したＯＩＰ３を算出す
る仕方の一例を示す。例えば直線性の増幅器２５は、一
般に、主信号の入力電力レベルが１ｄＢ増加する毎に主
信号の出力電力レベルが所定の利得Ｇｐ［ｄＢ］分増加
する特性を有することが知られている。

【００６１】しかしながら、実際の増幅器２５では主信
号の入力電力レベルが大きくなると飽和状態となるた
め、上記のような直線関係にずれが発生する。そして、
例えば主信号の入力電力レベルが１ｄＢ増加したときに
利得が（Ｇｐ−１）［ｄＢ］となる場合における主信号
の出力電力レベルのことを１ｄＢ利得圧縮時出力電力と
言い、この１ｄＢ利得圧縮時出力電力のレベル値（Ｐ1d
B）に１０［ｄＢ］を加算した値がＯＩＰ３と等しくな
ることが知られている。

【００６２】本例の制御回路２８では、上記のようにし
て検出した増幅器２５の入出力特性の飽和状態付近の特
性に基づいて上記したＯＩＰ３を算出することができ、
また、ＤＣ変換回路２７から入力される直流信号に基づ
いて増幅器２５から出力される主信号の電力レベルＰを
検出することができ、これら検出したＯＩＰ３及びＰを
用いることで上記式７により、主信号の出力電力レベル
がＰであるときに増幅器２５から出力される３次歪の電
力レベルＰ’を算出することができる。

【００６３】なお、上記した主信号の出力電力レベルＰ
を検出する仕方としては、必ずしも本例のように当該出
力電力レベルＰを直接的に検出する仕方が用いられなく
ともよく、例えば上記のようにして検出した増幅器２５
の入出力特性を用いれば、増幅器２５に入力される主信
号の電力レベルに基づいて当該出力電力レベルＰを検出
することも可能である。

【００６４】ここで、本例では、上記した増幅器２５に
より、本発明に言う信号を増幅する増幅器が構成されて
いる。また、本例では、上記した制御回路２８が可変利
得増幅器２２の利得を制御して増幅器２５に入力される
信号のレベルを変化させることにより、本発明に言う増
幅器に入力される信号のレベルを変化させる入力レベル
変化手段が構成されている。

【００６５】また、本例では、上記した制御回路２８が
ＤＣ変換回路２７から入力される直流信号に基づいて増
幅器２５から出力される信号のレベルを検出することに
より、本発明に言う増幅器から出力される信号のレベル
を検出する出力レベル検出手段が構成されている。

【００６６】また、本例では、上記した制御回路２８が
上述のようにして主信号に関する増幅器２５の入出力特
性を検出し、当該検出結果と増幅器２５から出力される
信号のレベルとに基づいて当該増幅器２５で発生する３
次歪のレベルを算出することにより、本発明に言う入力
レベル変化手段により増幅器に入力される信号のレベル
を変化させて出力レベル検出手段により増幅器から出力
される信号のレベルを検出し、当該検出結果と増幅器か
ら出力される信号のレベルとに基づいて増幅器で発生す
る３次歪のレベルを算出する３次歪レベル算出手段が構
成されている。

【００６７】以上のように、本例の通信装置では、主信
号に関する増幅器２５の入出力特性を検出して、当該検
出結果と当該増幅器２５から出力される主信号のレベル
とに基づいて当該増幅器２５で発生する３次歪のレベル
を推定的に算出することができるため、例えば３次歪の
レベルを直接的に検出する構成を用いる場合のように主
信号を除去するフィルタを備える必要がないことから、
このような構成と比べて装置負荷を軽くすることがで
き、これにより、例えば従来と比べて簡易な構成で３次
歪を除去することを可能とすることができる。

【００６８】また、上記したＯＩＰ３は一般に増幅器２
５の温度や主信号の周波数等といった増幅器２５の使用
状況に応じて変化することが生じ得るが、本例の通信装
置では、上記したように増幅器２５の入出力特性を随時
検出することができる構成としてあるため、このような
変化にかかわらず常に正確に３次歪のレベルを算出する
ことができる。なお、ＯＩＰ３の変化量が小さい場合に
は、必ずしも増幅器２５の入出力特性を検出し直すこと
が行われなくともよく、例えばＯＩＰ３の変化前に検出
された入出力特性に基づいてＯＩＰ３の変化後における
３次歪のレベルを実用上で有効な程度の精度で算出する
ことも可能である。

【００６９】ここで、上記した本例の通信装置の応用例
を２つ示す。まず、第１の応用例では、上記した増幅器
２５の入力側に電流量を調整する電流調整回路を備え、
制御回路２８が当該電流調整回路を制御することによ
り、種々な電流量毎に上記した３次歪レベルの算出処理
を行う。そして、制御回路２８では、増幅器２５で発生
する３次歪のレベルが例えば予め設定されたレベル（以
下で、規定レベルと言う）以下となるように増幅器２５
に入力される電流の量を調整する。このような調整を行
い、例えば回路に流れる電流の量を不要に大きくするこ
となく３次歪のレベルを規定レベル以下とすることによ
り、消費電流量を削減することができる。

【００７０】また、第２の応用例では、上記した発振器
２１として種々な波形（例えば種々な周波数や振幅）の
信号を発振することができる発振器を備え、制御回路２
８が当該発振器２１を制御することにより、当該制御回
路２８により算出された３次歪のレベルと同じレベルで
当該３次歪に対して位相を反転させた信号（以下で、相
殺信号と言う）を送信信号と共に当該発振器２１から出
力するようにする。このようにすると、発振器２１から
出力される相殺信号によって増幅器２５で発生する３次
歪を相殺することができ、これにより、例えば当該増幅
器２５にかかる負担を軽減すること等が可能である。

【００７１】なお、本発明に係る通信装置の構成として
は、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成
が用いられてもよい。一例として、上記第２実施例で示
したような３次歪レベル算出処理としては、例えばプロ
セッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプ
ロセッサが制御プログラムを実行することにより制御さ
れる構成であってもよく、また、例えば当該処理を実行
するための各機能部が独立したハードウエア回路として
構成されてもよい。また、本発明は上記の制御プログラ
ムを格納したフロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコ
ンピュータにより読み取り可能な記録媒体として把握す
ることもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコン
ピュータに入力してプロセッサに実行させることによ
り、本発明に係る処理を遂行させることができる。

【００７２】また、例えば本発明に言う通信信号を増幅
処理する増幅器として、上記第２実施例では送信信号を
増幅処理する増幅器に本発明を適用した場合を示した
が、受信信号を増幅処理する増幅器に本発明を適用する
こともできる。また、上記第２実施例では無線通信装置
に本発明を適用した場合を示したが、例えば有線により
通信を行う通信装置に本発明を適用することもできる。
更に、例えば通信装置以外の任意の装置であっても、信
号を増幅処理する増幅器を備えた装置であれば、本発明
に言う入力レベル変化手段や出力レベル検出手段や３次
歪レベル算出手段を当該装置に備えることにより、本発
明に係る通信装置と同様に、増幅器で発生する３次歪の
レベルを算出することができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る通信
装置によると、アンテナにより受信した同一の情報を含
む複数の無線信号をダイバシティ受信処理するに際し
て、同一の情報を含む複数の受信信号の中のいずれか１
つの受信信号の受信レベルに基づいて利得を決定し、当
該利得でこれら複数の受信信号を増幅するようにしたた
め、これら複数の受信信号の受信レベルの比を保持した
ままこれら複数の受信信号を増幅することができ、これ
により、最大比合成法やＲＡＫＥ合成法等によるダイバ
シティ受信処理を増幅後の受信信号を用いて精度よく行
うことを可能とすることができる。

【００７４】また、本発明に係る通信装置によると、通
信信号を増幅処理する増幅器に入力される信号のレベル
を変化させて当該増幅器から出力される信号のレベルを
検出し、当該検出結果と当該増幅器から出力される信号
のレベルとに基づいて当該増幅器で発生する３次歪のレ
ベルを算出するようにしたため、例えば上記第２実施例
で示したように従来と比べて簡易な構成で３次歪を特定
することができ、これにより、例えば従来と比べて効率
的に３次歪を除去することを可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る通信装置に備えられ
た受信部の一例を示す図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る通信装置に備えられ
た送信部の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ・・直流電圧変換回路、 ２ａ、２ｂ・・電
圧基準器、３ａ、３ｂ・・比較差動電圧出力器、 ４・
・比較器、５・・タイミング出力回路、 ６・・切換ス
イッチ、７ａ、７ｂ、２２・・可変利得増幅器、 ８、
２１・・発振器、９ａ、９ｂ・・検波器、 １０、２８
・・制御回路、２３、２６・・方向性結合器、 ２４、
２７・・ＤＣ変換回路、２５・・増幅器、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平間 厚広 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 檜物 昌弘 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5K059 CC03 DD35 EE02 5K062 AB04 AB06 AD01 AD08 AG02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナにより受信した同一の情報を含
   む複数の無線信号をダイバシティ受信処理する通信装置
   において、 同一の情報を含む複数の受信信号の中のいずれか１つの
   受信信号の受信レベルに基づいて利得を決定し、当該利
   得でこれら複数の受信信号を増幅する増幅手段を備えた
   ことを特徴とする通信装置。
2. 【請求項２】 通信信号を増幅処理する増幅器を有した
   通信装置において、 信号を増幅する増幅器と、 増幅器に入力される信号のレベルを変化させる入力レベ
   ル変化手段と、 増幅器から出力される信号のレベルを検出する出力レベ
   ル検出手段と、 入力レベル変化手段により増幅器に入力される信号のレ
   ベルを変化させて出力レベル検出手段により増幅器から
   出力される信号のレベルを検出し、当該検出結果と増幅
   器から出力される信号のレベルとに基づいて増幅器で発
   生する３次歪のレベルを算出する３次歪レベル算出手段
   と、 を備えたことを特徴とする通信装置。