JPH06164664A - デジタルリンク中の送信されフィルタされた信号のピ−ク電力を減少する方法および回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、数値化されたデ−タが変調器IIで
変調され、フィルタIVで処理され、非線形チャンネルＶ
を通って送信され、受信側で受信信号がフィルタVII で
処理され、送信された数値シ−ケンスを再構成するため
に復調器IXで復調される送信および受信方法において、
送信フィルタの出力におけるピーク電力を減少させるこ
とを目的とする。 【構成】 送信においてフィルタ処理された信号のピ−
ク電力に関する不所望なシ−ケンスがフィルタIVによる
処理の前にブロックIII において変調信号から除去さ
れ、適切なシ−ケンスに置換され、受信側で受信されフ
ィルタVII で処理された信号がブロックVIIIでもとの形
態に復元され、復調器に送られることを特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばマイクロ波のよ
うなデジタルリンクの送信フィルタの出力の信号のピ−
ク電力を減少させる方法に関する。このような減少は送
信増幅器の最終的な非線形に含まれる送信チャンネルの
非線形効果を最少化することを可能にする。

【０００２】

【従来の技術】本発明のデジタル送信システムは次第に
複雑な変調フォーマットを通して高スペクトル効率を得
ようとする。より高いスペクトル効率が受信機における
頭文字ＢＥＲ（Bit Error Rate：全ビット数に対するエ
ラービットの数の比）値を得るため送信電力の増加の必
要性により平衡される。送信機により送信される電力は
通常非常に非線形動作を有する最終電力増幅器により限
定される。それ故深刻な問題が“チャンネル”の入力出
力特性の非線形部分の適切な開発に関して生じ、後者に
は送信機の最終増幅器が含まれる。現在、問題は以下の
方法（例えばG. Karam, とH. Sari による文献“Analys
is of predistortion, equalization and ISI cancella
tion technique in digital radio systems with nonli
near transmit amplifier ”，IEEE Transaction on Co
mmunications、37巻、No.12 、1989年12月参照）の１つ
で直面する。

【０００３】１）デ−タの先行歪み：所望のコンステレ
ーション（constellation)を出力で得るような信号によ
って非線形増幅器の駆動に使用されるコンステレーショ
ンを変調しようとする。

【０００４】２）アナログ信号の先行歪み：前述に限定
した“チャンネル”の１つに対して反対の特性を有する
非線形回路がアナログ信号路に挿入される。

【０００５】３）チャンネルの等化およびＩＳＩの非線
形消去：受信等化装置は（先駆現象と後の現象の好まし
い非線形の組合わせにより）存在する信号サンプルから
の非線形と関連する干渉を消去しようとする。

【０００６】４）ピ−ク電力とフィルタを通さない信号
の平均電力との間の比を減少するために“円形”コンス
テレーションを使用する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の全ての解決策は
特定の状況の下で満足な特性を与えない。特に最初の３
つは送信機の最終増幅器のハ−ドなリミッタ特性の存在
でそれほど効率的ではなく、最後の解決策は非常に狭い
帯域を有する受信フィルタの場合十分ではない僅かな利
得になる。

【０００８】本発明の目的は、他の状況のパリティ−
で、即ち先に限定された非線形チャンネルの入力でフィ
ルタ処理された信号のピ−ク電力を減少するベ−スバン
ドシステムを個別化することである。

【０００９】とりわけこのような電力の減少は例えば小
型のアンテナまたは長い通路部分にわたる送信の使用を
可能にする点で無線中継システムリンクで大きな利点で
あることが発見されている。

【００１０】本発明の顕著な特徴は請求項に記載されて
おり、本発明の種々の局面および利点は後述の説明（限
定的な意味ではない）からより明白になるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、フィルタ処理
された信号の高ピ−ク電力が関連するシ−ケンスの送信
を回避し、これらを（即ちフィルタ処理された信号の低
ピ−ク電力で）より好ましいものに置換する可能性（送
信点と平均送信電力等との間の最小距離が等しいような
状況）に基づく。

【００１２】この置換を実行する可能性は送信点のアル
ファベットの次元の増加により与えられる。受信におい
て送信で抑圧された不所望のシ−ケンスは本来の形態で
再構成される。このようにフィルタ処理された信号のピ
−ク電力を減少させることにより前述の“チャンネル”
の非線形特性をより効率的な方法で開発することが可能
である。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の対象とするブロックII、VIII
が插入されるデジタル送信システム全体（ブロックＩ、
II、IV、Ｖ、VI、VII 、IX、Ｘ）の概略ブロック図を示
しており、特に図１において、送信される数値シ−ケン
スを出力するデ−タソ−スＩと、入力で送信される数値
シ−ケンスを受信し、ＢＥＲ減少（ブロック、渦巻き、
トレリス（Ｔｒｅｌｌｉｓ）コ−ド変調等のタイプのコ
−ド化）のために設計されている標準的なコ−ド化動作
と、出力で送信されるコンステレーション点の１つを提
供する変調動作とを実行するエンコ−ダ／変調器ブロッ
クIIと、フィルタされた信号、即ち後述のブロックIVの
出力における信号のピ−ク電力に関しての不所望なシ−
ケンスを送信から消去するブロックVIIIに沿った本発明
の特徴であるＰＲＥブロックIII と、出力で送信される
アナログ信号を提供する送信フィルタＨＴｘ（ｆ）IV
と、例えばマイクロ波リンクで生じるような送信機の最
終段増幅器の非線形特性により、またはより一般的には
情報チャンネルの非線形性質による、信号路の不所望な
非線形歪みを表す非直線歪ブロックＶと、種々の種類の
妨害に付加され／或いは結合される入力における信号に
より構成される信号を出力する“線形チャンネル”と記
載される情報チャンネルVI参照と、送信チャンネルから
信号を受信し適切なフィルタ処理を実行する受信フィル
タＨＲｘ（ｆ）VII と、ブロックIII により送信で抑圧
される不所望なシ−ケンスを含む本来の形態の信号を再
構成するブロックIII と共に本発明の特徴であるＰＲＤ
ブロックVIIIと、ブロックVIIIからの出力信号を受信
し、これを復調し、前述の標準デコ−ド動作を実行し、
使用者に送信の数値シ−ケンスを与えるデコ−ダ／復調
器ブロックIXと、数値シ−ケンスを受信するユ−ザＸと
を示している。

【００１４】有効で好ましい実施例ではブロックＰＲＥ
（III ）とＰＲＤ（VIII）は本発明によりデジタルエン
コ−ダの形態で実現される。例えば図２は直角位相振幅
変調（ＱＡＭ）を使用する無線中継システムの送信の場
合のＰＲＥを実現することを可能にする方法を示したブ
ロック図を示している。Ｍを通常の場合（以後“標準”
コンステレーションと呼ぶ）に送信される二次元コンス
テレーションの点とし、ＭＲを本発明の特徴であるコ−
ド化（ＰＲＥで実行）に必要な冗長点とすると、結果的
なコンステレーションは（Ｍ＋ＭＲ）点（以後“膨脹”
コンステレーションと呼ぶ）からなる。

【００１５】典型的に１＜（Ｍ＋ＭＲ）／Ｍ＜１．２で
ある。

【００１６】図２はＰＲＥの好ましい実施例を示してお
り、ＸIIから二次元シンボルを出力するＮブロックの最
終二次元要素を入力として受信し、１つのチャンネルシ
ンボル間隔に等しい遅延でそれを出力する（このような
出力は後述の機械の“状態”として示される）遅延要素
Ｔ（XIII）と、“標準”コンステレーションのＮシンボ
ルのブロックを入力で受信し“膨脹”コンステレーショ
ンのＮ二次元のシンボルの（Ｍ＋ＭＲ）ブロックを提供
する“（Ｍ＋ＭＲ）マップ”（XI）として示され、各出
力ブロックはシステムの特定の“状態”に関連し、フィ
ルタされた信号のピ−ク電力に関して（機械の特定の
“状態”の存在下で）送信される最適なシ−ケンスを表
すマップと、ブロックXIIIの出力の“状態”を基礎とし
て（入力に存在するＭ＋ＭＲの間で）出力で提供される
Ｎシンボルの適切なブロックを選択する（Ｍ＋ＭＲ）入
力と１つの出力とを有するマルチプレクサ“ＭＵＸ”
（XII ）とを含む。“フィルタされた信号のピ−ク電力
に関する“最適な”シ−ケンス”の意味の定義が残され
ている。限定ではないが本発明の１つの特定の面による
と、計算は以下のように行われる。ｈＴＸ（ｔ）を図１
の送信フィルタIVのインパルス応答としＴをシンボル時
間とし、ｄ^(k) （ｋ＝１，２，…，（Ｍ＋ＭＲ））をシ
ステムの“状態”とし、Ｃｉ＝（ｃｉ，ｃｉ＋１，…，
ｃＮ−１）をＮ個の二次元シンボルの全体ブロックと
し、状態ｄ（ｋ）を与えるブロックＣｉ＝（ｃｉ，ｃｉ
＋１，…，ｃＮ−１）の“加重”ｗは量として限定され
る。

【００１７】

【数１】 （フィルタされた信号のピ−ク電力に関して）最適なシ
−ケンスＣｉは低い“加重”を有するものと意味され
る。

【００１８】ｗ（ｄ^(k) ，Ｃｉ） ＰＲＤはＰＲＥ用の図２で示されているものと極めて類
似した回路を通して達成でき、（前述に説明したように
当業者の到達範囲内である）ブロック図に関しての説明
は簡単にするため省略する。

【００１９】簡単性と例示的な明白にする理由で図１、
２で表されている特定の実施例を参照し、それ故これら
が変化、変形、置換等を容認し、これらが当業者の到達
範囲内であり、故に本発明の技術的範囲内であることが
明白である。

【００２０】以下の可能な変形を例示により述べる。

【００２１】式（１）において二次元シンボルにより構
成される“状態”が想像され、図２のブロックXI、XII
が代数により置換され、従ってＰＲＥの構造を渦巻き構
造に変形し、Ｎは図２でブロックXIIIを通じて反応を消
去することが十分可能であり、従ってＰＲＥ構造を“ブ
ロック”構造に変形する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のデジタル送信システムの概
略ブロック図。

【図２】ＰＲＥの好ましい実施例を示した図。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信において数値または数値化されたデ
   ータ源からのデ−タが変調され、変調された信号がフィ
   ルタ処理され、非線形チャンネルを通って送信され、 受信において受信信号がフィルタ処理され送信された数
   値シ−ケンスを再構成するために復調される数値信号を
   送信および受信する方法において、 送信においてフィルタ処理された信号のピ−ク電力に関
   する不所望なシ−ケンスがフィルタ処理の前に変調信号
   から除去され、適切なシ−ケンスに置換され、 受信において受信およびフィルタ処理された信号がもと
   の形態に復元され、復調器に送られることを特徴とする
   数値信号の送信および受信方法。
2. 【請求項２】 リンクはデジタル無線中継システムリン
   クであり直角位相振幅変調（ＱＡＭ）を使用し、 前記シ−ケンスの置換はベ−スバンドデジタルエンコ−
   ダにより実行されることを特徴とする請求項２記載の方
   法。
3. 【請求項３】 “反復コ−ド化”即ち送信されるシンボ
   ルの個別化のために前に送信されたシンボルを使用する
   ことを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 置換されるシ−ケンスの個別化が式
   （１）またはそれと同等の関係に基づいて実行されるこ
   とを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 送信において、デ−タ源、エンコ−ダ／
   変調器、送信フィルタ、非線形増幅器と、 受信において、フィルタおよびデコ−ダ、復調器とを具
   備し、 送信においてフィルタ処理された信号のピ−ク電力を減
   少するエンコ−ダが送信フィルタの上流に挿入され、 受信において、フィルタされた信号のピ−ク電力を減少
   するためのデコ−ダが受信フィルタの下流に插入される
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の
   方法を設けたシステム。
6. 【請求項６】 デコ−ダが“反復”タイプであることを
   特徴とする請求項５記載のシステム。
7. 【請求項７】 エンコ−ダが少なくとも１つのマップと
   マルチプレクサを有する請求項６記載のシステム。
8. 【請求項８】 マップが式（１）またはそれと同等の関
   係に基づいて送信されるシ−ケンスを発生することを特
   徴とする請求項７記載のシステム。