无线通信系统、无线发送机、以及无线接收机技术方案

本发明专利技术提供了一种能抑制无线信号的峰均功率比的使用ＯＦＤＭ方式的无线通信系统等。本发明专利技术的系统使用的无线发送机具有：振幅测量单元（６１４），其调查傅立叶逆变换后的发送信号的振幅；功率控制单元（６２０），其根据上述振幅测量单元的测量结果，输出对分别与多个副载波对应的多个傅立叶逆变换前的调制前信号的振幅进行调节的控制信号；多个乘法部（６２２），其将上述多个调制前信号的振幅与上述控制信号所表示的乘数相乘。功率控制单元算出振幅测量单元输出的傅立叶变换后的信号Ｐ↓［ｆ］（ｎ）和多个调制前信号Ｓ↓［ｆ］（ｎ）的乘积，并输出上述控制信号。

【技术实现步骤摘要】
无线通信系统、无线发送机、以及无线接收机
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及采用正交频分复用(OFDM)方式的无线通信系统、无线发送机、以及无线接收机。
技术介绍
在这种
中被关注的OFDM方式是通过以相互正交的频率间隔排列多个载波(副载波)，即使在多路径传播环境等中也能实现良好的信号传输的技术。在该方式的发送机中，如图1所示，根据发送信息在信号生成部中生成的信号被串并变换部(S/P)变换为并行的多个信号序列，由快速傅立叶逆变换部(IFFT部)进行处理，在并串变换部(P/S)中变换成单一的信号序列，在保护间隔添加部(GI)中添加保护间隔(guardinterval)，在功率放大部(PA)中被放大之后，作为OFDM信号被无线发送。在信号生成部中，进行纠错编码、交织、以及码元映射等处理，作成发送码元。众所周知，保护间隔是对要发送的码元的末尾部分进行了复制的部分。另一方面，在接收机中，如图2所示，在保护间隔除去部(GI除去)中从接收信号中除去保护间隔，在串并变换部(S/P)中将该信号变换成并行信号，在快速傅立叶变换部(FFT部)中进行解调，在信号检测部中进行进一步的解调，从而得到发送信息。在信号检测部中根据信道估计结果，进行信道补偿、码元映射、以及纠错解码等处理。在OFDM方式中，由于使用各种高低不同的多个副载波，所以在该情况下，如图3所示，形成振幅非常大的发送信号。所生成的最大峰值功率和平均功率的比被称为峰均功率比(PAPR：Peak to Average PowerRatio)。一般情况下，最大峰值功率有可能是平均功率的所有副载波的数倍。另一方面，如图4所示，功率放大器(PA)具有产生线性输入输出-->特性的线性区域和产生非线性输入输出特性的非线性区域。为了输出失真小的发送信号，希望功率放大器(PA)在线性区域工作。如果在非线性区域使用该功率放大器，则有可能引起传输质量劣化、不期望的带外辐射等问题。在峰均功率比(PAPR)大的情况下，不仅在线性区域使用功率放大器，也会在非线性区域使用功率放大器。另一方面，虽然也考虑了使用线性区域大的功率放大器，但是产生牺牲了放大效率这样的问题。因此，希望发送信号的峰均功率比小。在一篇文献中(X.Li and L.J.Cimini，“Effects of clipping and filteringon the performance of OFDM”，IEEE Commun.Lett.，vol.2，no.5，pp.131-133，May.1998)，对大的峰值进行削波，以减小PAPR。在另一篇文献中(M.Friese，“On the degradation of OFDM-signals dueto peak-clipping in optimally predistorted power amplifiers”.Proc.ofGLOBCOM′98，pp.939-944，Nov.1998)，采用了所谓的预失真(pre-distortion)方式，其中对输入给放大器的信号赋予表示失真的相反特性的权重，使得如果在饱和水平之下则可以线性地放大信号。然而，预失真方式对具有超过放大器的饱和区域的峰值功率值的信号部分进行削波。在对不期望的峰值功率值进行削波的方式中，副载波间的正交性受到破坏，从而码元间干扰变大，使接收特性劣化。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述至少一个问题点而提出的，其课题在于提供一种使用能抑制无线信号的峰均功率比的OFDM方式的无线通信系统、发送机、接收机、以及通信方法。本专利技术提供了一种具有发送机和接收机的正交频分复用(OFDM)方式的无线通信系统。上述发送机具有：振幅测量单元，其调查傅立叶逆变换后的发送信号的振幅；功率控制单元，其根据上述振幅测量单元的测量结果，输出对分别与多个副载波对应的多个傅立叶逆变换前的调制前信号的振幅进行调节的控制信号；多个乘法单元，其将上述多个调-->制前信号乘以上述控制信号所表示的乘数。上述功率控制单元算出振幅测量单元输出的傅立叶变换后的信号和多个调制前信号的乘积，并输出上述控制信号。根据本专利技术，可以抑制无线信号的峰均功率比。根据本专利技术的一个实施方式，利用对振幅测量单元的输出进行傅立叶变换而得到的信号与未进行傅立叶逆变换的信号的乘积，计算控制信号。将未进行傅立叶逆变换的信号乘以该控制信号所表示的乘数，从而对振幅进行调节。将多个调制前信号分别乘以控制信号所表示的乘数，以调节振幅。根据与发送信号的各副载波相关的成分是否对峰值功率起作用来作成控制信号，所以，可以有效地抑制OFDM信号的PAPR。根据本专利技术的一个实施方式，功率控制单元针对每个副载波，计算上述振幅测量单元输出的傅立叶变换后的信号和多个调制前信号的内积。并且，根据该计算结果，从规定的控制内容中选择要对各个调制前信号实施的控制内容。另外，在内积的值大的情况下，选择使振幅变小的控制内容，在内积的值小的情况下，选择使振幅变大的控制内容。由此，通过抑制令峰值功率增大的信号成分、强调令峰值功率减小的信号成分，不仅可以有效地抑制峰值功率，还可以防止过小地调节振幅。根据本专利技术的一个实施方式，将在频域中插入了导频信号后的各个信号分别输入给上述多个乘法单元。由此，可以发送利用功率控制量加权后的导频信号，可以在接收侧把握功率控制量。根据本专利技术的一个实施方式，在各个未施加控制信号的信号中插入第1导频信号，在各个已施加控制信号的信号中插入第2导频信号。由此，在采用QAM调制方式的通信系统中，即使采用了用于降低PAPR的振幅调节，也能进行良好的通信。根据本专利技术的一个实施方式，利用第2导频码元的PSK来传输信息信号。附图说明图1表示OFDM方式的发送机的概略方框图。-->图2表示OFDM方式的接收机的概略方框图。图3是表示OFDM信号的图。图4是表示功率放大器的输入输出特性的图。图5表示本专利技术的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。图6表示本专利技术的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。图7是表示帧结构的一例的图。图8表示本专利技术的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。图9是表示帧结构的一例的图。图10是表示可以用于功率控制部的替代例的图。图11是表示可以用于峰值提取部的替代例的图。图12表示本专利技术的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。图13是表示帧结构的一例的图。图14是与接收机的信道估计有关的部分的概略图。图15表示本专利技术的一个实施例的信号生成部的方框图。图16表示本专利技术的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。具体实施方式[实施例1]图5表示本专利技术的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。无线发送机具有：信号生成部502、串并变换部(S/P)504、快速傅立叶逆变换部(IFFT部)506、并串变换部(P/S)508、保护间隔附加部(GI附加部)510、天线512。无线发送机具有峰值提取部514、串并变换部(S/P)516、快速傅立叶变换部(FFT部)518、振幅控制部520、多个减法部522-1～Ns(其中，Ns是副载波数)。-->信号生成部502接收表示发送信息的信号，进行纠错编码、交织、以及码元映射等处理。串并变换部50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用ＯＦＤＭ方式的无线通信系统，包括发送机和接收机，该发送机包括：振幅测量部，用于测量已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅；功率控制部，用于根据所述测量的结果，输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的信号的振幅的控制信号，各个 信号对应于多个副载波中的一个；以及多个乘法部，各用于将所述信号的振幅乘以由所述控制信号表示的乘数，其中，所述功率控制部根据对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的信号的乘积，输出所述控制信号 。

【技术特征摘要】
JP 2004-5-6 2004-1377191.一种采用OFDM方式的无线通信系统，包括发送机和接收机，该发送机包括：振幅测量部，用于测量已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅；功率控制部，用于根据所述测量的结果，输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的信号的振幅的控制信号，各个信号对应于多个副载波中的一个；以及多个乘法部，各用于将所述信号的振幅乘以由所述控制信号表示的乘数，其中，所述功率控制部根据对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的信号的乘积，输出所述控制信号。2.一种采用OFDM方式的无线发送机，包括：振幅测量部，用于测量已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅；功率控制部，用于根据所述测量的结果，输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的信号的振幅的控制信号，各个信号对应于多个副载波中的一个；以及多个乘法部，各用于将所述信号的振幅乘以所述控制信号所表示的乘数，其中，所述功率控制部根据对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的信号的乘积，输出所述控制信号。3.根据权利要求2所述的无线发送机，其中所述功率控制部针对每个副载波计算对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与所述信号的内积，并且根据所述内积的值从预定的控制信号中选择待施加给所述信号的控制信号。4.根据权利要求2所述的无线发送机，其中，当所述内积的值比较大时，选择降低所述振幅的控制信号，而当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井启正，沈纪恽，浅井孝浩，吉野仁，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：JP[日本]