調制信號生成裝置和無線裝置的制造方法

調制信號生成裝置和無線裝置的制造方法
【專利摘要】本申請涉及調制信號生成裝置和無線裝置。根據實施例，調制信號生成裝置調制輸入信號，并且生成輸出信號。調制信號生成裝置包括多個放大器、組合器、確定單元和控制信號生成單元。多個放大器并聯地相互連接，并且每個放大器配置為基于控制信號驅動并且生成放大信號。組合器配置為組合放大信號并且獲得具有階梯狀波形的輸出信號。確定單元配置為在比輸入信號的周期短的周期中，基于輸入信號的值，確定要被驅動的放大器的數目。控制信號生成單元配置為基于由確定單元確定的放大器的數目、輸入信號的值、以及輸入信號的值的波動，從所述放大器中選擇要被驅動的零個或更多個放大器，并且生成用于驅動被選擇放大器的控制信號。
【專利說明】調制信號生成裝置和無線裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基于并且要求以下專利申請的優先級:在2015年2月2日提交的日本專利申請2015-018084 ;其全部內容以引用的方式被并入本文中。
技術領域
[0003]本申請所描述的實施例通常涉及一種調制信號生成裝置和無線裝置。
【背景技術】
[0004]作為一種諸如中頻廣播之類的、發送通過在載波信號上疊加數據信號而生成的調制信號的方法，使用具有被并聯布置的多個放大器的調制信號生成裝置生成調制信號的方法是已知的。通過根據載波信號的頻率對放大器執行開-關控制(on-off control)并且結合來自各個放大器的輸出，調制信號生成裝置生成調制信號。調制信號發生裝置對與數據信號的振幅值相對應的數量的放大器執行開-關控制，從而獲得經歷振幅調制的調制信號。
[0005]但是，上述的調制信號生成裝置根據載波信號的頻率對放大器執行開-關控制，并且調制信號的信號波形因此形成具有與載波信號的頻率相同的頻率的矩形波。當調制信號以矩形波被發送時，帶通濾波器是必要的以便從調制信號中移除不必要的諧波分量。

【發明內容】

[0006]從上述的角度來看，實施例提供了一種能夠減少諧波分量的調制信號生成裝置和無線裝置。
[0007]根據實施例，調制信號生成裝置調制輸入信號并且生成輸出信號。調制信號生成裝置包括多個放大器、組合器、確定單元和控制信號生成單元。多個放大器并聯相互連接并且每個放大器配置為基于控制信號驅動并且生成放大信號。組合器配置為組合放大信號并且獲得具有階梯狀波形的輸出信號。確定單元配置為在比輸入信號的周期短的周期中，基于輸入信號的值確定要被驅動的放大器的數目。控制信號生成單元配置為基于由確定單元確定的放大器的數目、輸入信號的值以及輸入信號的值的波動，從放大器當中選擇零個或更多個要被驅動的放大器，并且生成用于驅動被選擇的放大器的控制信號。
[0008]根據上述的調制信號生成裝置，調制信號生成裝置減少諧波分量。
【附圖說明】
[0009]圖1是說明根據第一實施例的調制信號生成裝置的圖；
[0010]圖2是說明根據第一實施例的控制信號生成單元的配置的圖；
[0011]圖3是說明根據第一實施例的由調制信號生成裝置的每個單元生成的信號的圖；
[0012]圖4是根據第一實施例的控制信號生成單元的操作的說明圖；
[0013]圖5是說明根據第一實施例的由調制信號生成裝置的每個單元生成的信號的圖；
[0014]圖6是說明根據第一實施例的調制信號生成裝置的變形例的圖；
[0015]圖7是說明根據第一實施例的調制信號生成裝置的另一變形例的圖；
[0016]圖8是說明根據第二實施例的控制信號生成單元的配置的圖；
[0017]圖9是說明根據第二實施例的由調制信號生成裝置的每個單元生成的信號的圖；
[0018]圖10是說明根據第二實施例的調制信號生成裝置的變形例的圖；
[0019]圖11是說明根據第三實施例的無線裝置的圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將參考附圖詳細描述各種實施例。
[0021]第一實施例
[0022]將參考圖1描述根據第一實施例的調制信號生成裝置10。圖1是說明根據實施例的調制信號生成裝置10的圖。調制信號生成裝置10包括確定單元101，第一和第二符號確定單元102和104，微分計算單元103，控制信號生成單元105，第一到第N放大器106-1到106-N(N是自然數，并且放大器可以在以下被共同稱為放大器106)，以及組合分別從第一到第N放大器106-1到106-N輸出的第一到第N放大信號S106-1到S106_N(以下可以被共同稱為放大信號S106)的組合器107。
[0023]確定單元101基于輸入信號SlOO的幅值確定要被驅動的放大器106的數目。例如，當輸入信號SlOO被輸入時，確定單元101計算在比輸入信號SlOO的周期Tl短的周期T2(見圖3)中輸入信號SlOO的平均幅值。周期Tl對應于輸入信號SlOO的周期(輸入信號SlOO的頻率的倒數)的一半。
[0024]確定單元101根據計算出的平均幅值從第一到第N放大器106-1到106-Ν當中確定要被驅動的放大器的數目。確定單元101將指示被確定的數目的信號SlOl輸出到控制信號生成單元105。用于確定要被驅動的放大器106的數目的幅值不限于平均幅值，并且幅值的示例可以包括輸入信號在周期Τ2開始的時間處的幅值。確定放大器106的數目的方法將參考圖3在后面詳細描述。
[0025]當輸入信號SlOO被輸入時，第一符號確定單元102基于輸入信號SlOO的值確定輸入信號SlOO的符號。具體地，第一符號確定單元102在輸入信號SlOO指示正的值時確定輸入信號SlOO的符號為正，而第一符號確定單元102在輸入信號SlOO指示負的值時確定輸入信號SlOO的符號為負。例如，第一符號確定單元102具有比較器(未示出)并且通過使用比較器將輸入信號SlOO與參考信號進行比較來確定輸入信號SlOO的符號。
[0026]第一符號確定單元102生成指示輸入信號SlOO的符號的信號S102，并且將信號S102輸出到控制信號生成單元105。信號S102是指示例如輸入信號SlOO的正的符號為“+I”以及負的符號為“-1”的二進制信號。
[0027]微分計算單元103通過對輸入信號SlOO進行微分來計算微分值并且生成微分信號S103。微分計算單元103，例如具有延遲裝置(未示出)并且在輸入信號被輸入時，通過使輸入信號SlOO延遲來生成微分信號S103。微分計算單元103將生成的微分信號S103輸出到第二符號確定單元104。
[0028]第二符號確定單元104確定輸入信號SlOO的值是正在增大還是減小。當第二符號確定單元104從微分計算單元103接收微分信號S103時，第二符號確定單元104通過確定微分信號S103的符號來確定輸入信號SlOO的值是正在增大還是減小。
[0029]具體地，第二符號確定單元104確定在微分信號S103顯示正值時，微分信號S103的符號是正并且因此輸入信號SlOO的值正在增大。另一方面，第二符號確定單元104確定在微分信號S103顯示負值時，微分信號S103的符號是負并且因此輸入信號SlOO的值正在減小。第二符號確定單元104具有例如比較器(未示出)并且通過使用比較器將微分信號S103和參考信號進行比較來確定微分信號S103的符號。
[0030]第二符號確定單元104生成微分信號S103的符號，即指示輸入信號SlOO的值的波動的信號S104，并且將信號S104輸出到控制信號生成單元105。信號S104是二進制信號，其例如將意味著輸入信號SlOO的值的增大的微分信號S103的正符號指示為“+I ”，而將意味著輸入信號SlOO的值的減小的微分信號S103的負符號指示為“-1”。
[0031]在以上描述中，第二符號確定單元104基于由微分計算單元103計算得到的微分信號S103，確定輸入信號SlOO的波動；但是第二符號確定單元104不一定基于微分信號S103做出確定。例如，第二符號確定單元104可以通過使用諸如輸入信號SlOO的周期以及最大幅值之類的信息確定輸入信號SlOO的波動。
[0032]控制信號生成單元105生成對第一到第N放大器106-1到106N執行開-關控制的第一到第N控制信號S105-1到S105-N(以下可以被共同成為控制信號S105)。控制信號生成單元105基于由組合器107組合的放大信號S106的數目、輸入信號SlOO的值以及輸入信號SlOO的值的波動，從第一到第N放大器106-1到106-N當中選擇要驅動的零個或更多個放大器106。控制信號生成單元105生成用于驅動被確定的放大器106的控制信號S105o
[0033]控制信號生成單元105從確定單元101中接收指示要被驅動的放大器106的數目的信號SlOl。控制信號生成單元105進一步從第一符號確定單元102接收指示輸入信號SlOO的符號的信號S102，并且從第二符號確定單元104中接收指示微分信號S103的符號的信號S104。
[0034]控制信號生成單元105基于信號S101、S102和S104的組合確定要驅動的零個或更多個放大器106。例如，控制信號生成單元105根據基于信號S102和S104的組合給出的優先級P，確定驅動與由信號SlOl指示的數目一樣多的放大器106。控制信號生成單元105還基于信號SlOl確定從被確定要被驅動的放大器106中輸出正的放大信號S106或負的放大信號S106中的哪個信號。
[0035]控制信號生成單元105生成指示“+C”(C是自然數)的控制信號S105，以便向控制信號生成單元105已經確定要輸出正的放大信號S106的放大器106提供開控制，并且生成指示“-C”(C是自然數)的控制信號S105，以便向控制信號生成單元105已經確定要輸出負的放大信號S106的放大器106提供開控制。控制信號生成單元105還生成指示“O”的控制信號S105，以便向控制信號生成單元105沒有確定要驅動的、也就是說已經確定不驅動的放大器106提供關控制。以這種方式，控制信號生成單元105生成指示“+C、0、-C”三個值的控制信號S105。
[0036]圖2說明控制信號生成單元105的示例性配置。圖2是說明根據實施例的控制信號生成單元105的配置的圖。在圖2中所說明的控制信號生成單元105生成具有和周期T2(見圖3)相同的周期的控制信號S105，基于周期Τ2確定單元101確定要驅動的放大器106的數目。在圖2的示例中，控制信號生成單元105具有多路復用器901、控制信號選擇單元902、以及第一到第N乘法器903-1到903-N(以下可以被共同地稱為乘法器903)。
[0037]多路復用器901確定從第一符號確定單元102被輸入的信號S102以及從第二符號確定單元104被輸入的信號S104為控制輸入，并且確定K個矢量信號pi到pK(K是自然數，該信號以下可以被共同地稱為矢量信號P)為數據輸入。
[0038]矢量信號P是表不放大器106的選擇順序的信號，并且例如以這樣的方式被表不為矢量信號Pl = {Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5}(見圖3)。被包括在矢量信號pi到p4中的每個矢量信號中的“Y1”到“Y5”是分別表示第一到第五放大器106-1到106-5的信號，其中對應的數字表不放大器106的編號。例如，Yl表不第一放大器106-1，而Y3表不第三放大器106-3。
[0039]當信號S102到S104從第一和第二符號確定單元102和104中被輸入時，多路復用器901根據信號S102和S104，輸出K個矢量信號pi到pK中的任何一個矢量信號到控制信號選擇單元902作為優先級P。被多路復用器901選擇的矢量信號pi到pK可以在以下被稱為優先級Pl到ΡΚ。矢量信號P可以被存儲在控制信號生成單元105的存儲單元(未示出)，并且可以從存儲單元被輸出到多路復用器901。或者，矢量信號P可以從上游處理單兀(未不出)中被輸出。
[0040]控制信號選擇單元902從多路復用器901中接收指示優先級P的矢量信號P的輸入，并且從確定單元101接收指示要被驅動的放大器106的數目的信號S101。控制信號選擇單元902以由矢量信號P指示的優先級P的降序順序，選擇與由信號SlOl指示的數目一樣多的放大器106作為要被驅動的放大器106。將參考圖3詳細地描述選擇方法。
[0041]控制信號選擇單元902根據選擇結果生成第一到第N選擇信號S902-1到S902-N(以下可以被共同地稱為選擇信號S902)。控制信號選擇單元902生成指示“C”的信號作為與被選擇要被驅動的放大器106對應的選擇信號S902，并且生成指示“O”的信號作為與未被選擇的、意味著被選擇不被驅動的放大器106對應的選擇信號S902。以這種方式，控制信號選擇單元902根據選擇結果生成指示“C”或“O”的二進制選擇信號S902，并且將信號輸出到乘法器903。
[0042]第一到第N選擇信號S902-1到S902-N被分別輸入到第一到第N乘法器903-1到903-N。此外，指示輸入信號SlOO的符號的信號S102被輸入到第一到第N乘法器903-1到903-N中的每個乘法器中。
[0043]第一到第N乘法器903-1到903-N分別將第一到第N選擇信號S902-1到S902-N與信號S102相乘，并且生成第一到第N控制信號S105-1到S105-N。第一到第N乘法器903-1到903-N分別將生成的第一到第N控制信號S105-1到S105-N輸出到第一到第N放大器 106-1 到 106-No
[0044]回到圖1，第一到第N放大器106-1到106-N基于第一到第N控制信號S105-1到
S105-N分別生成第一到第N放大信號S106-1到S106-N。第一到第N放大器106-1到106-N其后將生成的第一到第N放大信號S106-1到S106-N輸出到組合器107。
[0045]例如，放大器106在指示“+C”的控制信號S105被輸入時，輸出指示“+C”的放大信號S106，并且在指示“-C”的控制信號S105被輸入時，輸出指示“-C”的放大信號S106。放大器106還在指示“O”的控制信號S105被輸入時，輸出指示“O”的放大信號S106。
[0046]組合器107組合從第一到第N放大器106-1到106-N輸出的第一到第N放大信號S106-1到S106-N，并且生成輸出信號S107。
[0047]現在將參考圖1到圖3描述根據實施例的調制信號生成裝置10的操作。圖3是說明由調制信號生成裝置10的每個單元生成的信號的圖。現在描述具有五個放大器106，即意味著N = 5的情況。
[0048]輸入信號SlOO被輸入到確定單元101、第一符號確定單元102和微分計算單元103中的每一個中。如圖3所示，這樣的具有同一最大幅值的、具有單一頻率的輸入信號SlOO被輸入。
[0049]輸入信號SlOO被確定單元101轉換為指示被驅動的放大器106的數目的信號SlOlo如果幅值是最大值，那么確定單元101確定驅動所有放大器106。在圖3所示的時間段T106中，確定單元101確定驅動第一到第五放大器106-1到106-5中的所有放大器，并且生成放大器的數目M = 5的信號SlOl。
[0050]例如，如果在圖3所示的時間段TlOl中輸入信號SlOO的幅值是“0”，那么確定單元101確定不驅動放大器106，并且生成放大器的數目M = O的信號SlOl。以這種方式，確定單元101根據輸入信號SlOO的幅值生成信號SlOl。信號SlOl被輸出到控制信號生成單元 105。
[0051]通過確定輸入信號SlOO具有正的值還是負的值來確定被輸入到第一符號確定單元102的輸入信號SlOO的符號。基于由第一符號確定單元102做出的確定，輸入信號SlOO被轉換為信號S102，并且被輸出到控制信號生成單元105。當圖3所示的輸入信號SlOO被輸入到第一符號確定單元102時，第一符號確定單元102生成在輸入信號SlOO的周期的一半的周期Tl中其符號反轉的信號S102。
[0052]被輸入到微分計算單元103的輸入信號SlOO經歷微分計算并且被轉換為微分信號S103。微分信號S103被輸出到第二符號確定單元104。當微分計算單元103對圖3所示的輸入信號SlOO執行微分計算時，這樣的具有與單一頻率相同的頻率的、相位移位/4的微分信號S103被生成。
[0053]被輸入到第二符號確定單元104的微分信號S103的符號通過確定其值是正的還是負的來確定。基于由第二符號確定單元104做出的確定，微分信號S103被轉換為信號S104，并且被輸出到控制信號生成單元105。當圖3所示的微分信號被輸入到第二符號確定單元104時，第二符號確定單元104生成在輸入信號SlOO的周期的一半的周期Tl中其符號反轉的、與信號S102相比相位移位π /4的信號S104。
[0054]信號S10US102和S104被輸入到控制信號生成單元105。控制信號生成單元105選擇對應于信號S102和S104的組合的優先級P。具體地，如果信號S102和S104的組合是(+1、+1)，那么控制信號生成單元105選擇矢量信號pi = {Y1、Y2、Y3、Y4、Y5}作為優先級P。如果信號S102和S104的組合是(+1、_1)，那么控制信號生成單元105選擇矢量信號p2 = {Υ5、Υ4、Υ3、Υ2、Υ1}。在(_1、_1)的情況下，控制信號生成單元105選擇矢量信號ρ3=作1、￥2、￥3、￥4、￥5}，而在(_1、+1)的情況下，控制信號生成單元105選擇矢量信號ρ4 ={Υ5、Υ4、Υ3、Υ2、Υ1}。
[0055]控制信號生成單元105根據信號S102和SS104選擇優先級P。控制信號生成單元105在周期Τ2的每個時間段中，從被包括在被選擇的優先級P中的最高優先級開始以降序順序，將與信號SlOl指示的數目一樣多的放大器106確定為要被驅動的放大器106。
[0056]在圖3所示的示例中，例如在時間段T102中，信號SlOl指示“1”，而信號S102和S104指示“+I”。控制信號生成單元105基于信號S102和S104的組合(+1、+1)選擇優先級pi = {Yl、Y2、Y3、Y4、Y5}。控制信號生成單元105基于信號SlOl從優先級pi中的最高優先級開始以降序順序選擇零個或更多個放大器106。也就是說，控制信號生成單元105確定驅動第一放大器106-1。
[0057]控制信號生成單元105根據信號S102生成用于控制被確定要被驅動的第一放大器106-1的第一控制信號S105-1。具體地，信號S102指示“+1”，而控制信號生成單元105因此生成指示“+C”的第一控制信號S105-1。此外，控制信號生成單元105確定不驅動第二到第五放大器106-2到106-5，并且生成指示“O”的第二到第五控制信號S105-2到S105-5。
[0058]在圖3的時間段T106中，信號SlOl指示“5”，并且因此控制信號生成單元105從優先級Pl中的最高優先級開始以降序順序選擇五個放大器106。也就是說，控制信號生成單元105確定驅動第一到第五放大器106-1到106-5，并且生成指示“+C”的第一到第五控制信號 S105-1 到 S105-5。
[0059]在圖3的時間段T107中信號S104從“+I”變到“_1”。控制信號生成單元105基于信號S102和S104的組合(+1、-1)選擇優先級p2 = {Y5、Y4、Y3、Y2、Y1}。控制信號生成單元105從優先級p2中的最高優先級開始以降序順序選擇五個放大器106。控制信號生成單元105確定驅動第一到第五放大器106-1到106-5，并且生成指示“+C”的第一到第五控制信號S105-1到S105-5。
[0060]在圖3的時間段T115中，信號SlOl指示“2”，信號S102指示“-1”，而信號S104指示“-1”。控制信號生成單元105基于S102和S104的組合(-1,-1)選擇優先級p3 = {YUY2、Υ3、Υ4、Υ5}。控制信號生成單元105根據信號SlOl從優先級ρ3中的最高優先級開始以降序順序選擇兩個放大器106。也就說，控制信號生成單元105確定驅動第一和第二放大器 106-1 和 106-2。
[0061]控制信號生成單元105根據信號S102生成分別控制被確定要被驅動的第一和第二放大器106-1和106-2的第一和第二控制信號S105-1和S105-2。具體地，由于信號S102指示“-1”，因此控制信號生成單元105生成每個指示“-C”的第一和第二控制信號S105-1和S105-2。控制信號生成單元105確定不驅動第三到第五放大器106-3到106-5，并且生成每個指示“O”的第三到第五控制信號S105-3到S105-5。
[0062]基于由控制信號生成單元105生成的控制信號S105，每個放大器106被驅動并且相應地生成放大信號S106。組合器107組合由每個放大器生成的放大信號S106，因此獲得如圖3所示的具有階梯狀振幅波形的輸出信號S107。
[0063]如上所述，調制信號生成裝置10中，在比輸入信號SlOO的周期Tl短的周期Τ2中確定單元101確定要驅動的至少一個放大器106，而控制信號生成單元105生成控制信號S105。通過此過程，組合器107可以組合具有階梯狀波形的輸出信號S107，而調制信號生成裝置10在不使用帶通濾波器的情況下，可以減少輸出信號S107的諧波分量。
[0064]現在將參考圖3和圖4描述控制信號生成單元105基于多個優先級P確定要被驅動的至少一個放大器106的過程。圖4是根據實施例的控制信號生成單元105的操作的說明圖。
[0065]將參考圖4描述根據實施例的控制信號生成單元105基于單一優先級Pl確定要被驅動的零個或更多個放大器106的情況。在圖4中，優先級Pl由矢量信號pi = {Y1、Y2、Υ3、Υ4、Υ5}表示。如圖4所示，在僅僅基于優先級Pl確定要被驅動的零個或更多個放大器106中，控制信號生成單元不需要確定使用哪個優先級P，并且因此微分信號S103和信號S102均不是必要的。
[0066]現在將描述在圖4的每個時間段中控制信號生成單元105的操作。在時間段Τ201中，信號SlOl指示“I”。控制信號生成單元105根據優先級Pl選擇一個放大器106 (在這種情況下，第一放大器106-1)。由于輸入信號的符號是正的，因此控制信號生成單元105生成指示“+C”的第一控制信號S105-1。
[0067]同樣地，由于在時間段Τ207中，信號SlOl指示“5”，因此控制信號生成單元105根據優先級Pl選擇五個放大器106 (在這種情況下，第一到第五放大器106-1到106-5)。由于輸入信號SlOO的符號是正的，因此控制信號生成單元105生成每個指示“+C”的第一到第五控制信號S105-1到S105-5。
[0068]如果如圖4所示使用單一的優先級Ρ1，雖然在時間段Τ207中輸入信號SlOO的值在減小，但控制信號生成單元105基于優先級Pl確定零個或更多個要驅動的放大器106。例如，在時間段Τ211中信號SlOl指示“2”，并且因此控制信號生成單元105基于優先級Pl選擇兩個放大器106 (在這種情況下，第一和第二放大器106-1和106-2)。
[0069]如上所述，當控制信號生成單元105基于單一優先級Pl確定要驅動的零個或更多個放大器106時，第一放大器106-1具有最長的驅動時間，而第五放大器106-5具有最短的驅動時間。隨著放大器106的驅動時間的增加，發熱量增加，更可能導致放大器106的故障。如圖4所示的單一優先級Pl容易導致放大器106之間的驅動時間的差異，并且此配置可能導致特定放大器106的故障。
[0070]另一方面，如圖3所示，根據實施例的控制信號生成單元105基于根據輸入信號SlOO的值和輸入信號SlOO的波動限定的多個優先級P，確定要驅動的零個或更多個放大器106。此配置可以減少放大器106之間的驅動時間的差異，并且防止特定放大器106中發熱量的增加。因此，此配置防止特定放大器106的故障，從而確保放大器106的更長產品壽命并且減小用于冷卻在放大器106中的發熱的冷卻裝置的尺寸。
[0071]在圖4所示的示例中，第五放大器106-5具有最短的驅動時間。換句話說，第五控制信號S105-5具有最短的脈沖寬度。控制信號S105對放大器106執行開-關控制。因此控制信號S105的較短脈沖寬度可能導致由用于開-關控制的開關的轉換造成的放大信號S106的較大的失真。
[0072]另一方面，根據實施例的控制信號生成單元105使用圖3所示的多個優先級P。此配置可以減少放大器106之間的驅動時間的差異，并且可以減少控制信號S105的脈沖寬度中的差異。因此，此配置不可能縮短特定的控制信號S105的脈沖寬度，并且因此可以減小由放大器106的開關的轉換造成的放大信號S106的失真。
[0073]現在將參考圖5描述當振幅被調制的輸入信號SlOO被輸入時調制信號生成裝置10的操作。圖5是說明由調制信號生成裝置10的每個單元生成的信號的圖。除了振幅被調制的輸入信號SlOO被輸入到調制信號生成裝置10之外，此配置和操作與如圖1和圖3所示的調制信號生成裝置10的配置和操作相同。
[0074]現在將描述在圖5的每個時間段中控制信號生成單元105的運行。在時間段Τ306中，確定單元101基于由信號SlOl指示的輸入信號SlOO將被驅動的放大器106的數目確定為“3”。第一符號確定單元102確定輸入信號SlOO的符號為正，并且生成指示“+I”的信號S102。第二符號確定單元104從微分信號S103的符號是正來確定輸入信號SlOO在增大，并且相應地生成指示“+I”的信號S104。
[0075]控制信號生成單元105基于信號S102和信號S104的組合(+1、+1)選擇矢量信號pi = {Yl、Y2、Y3、Y4、Y5}，并且進一步根據優先級選擇三個放大器106 (在這種情況下，第一到第三放大器106-1到106-3)。控制信號生成單元105基于信號S102生成每個指示“+C”的第一到第三控制信號S105-1到S105-3。
[0076]在時間段T306的下一個時間段T307 (見圖5)中，微分信號S103的符號從正轉換為負，并且因此在時間段T307中信號S104指示“-1”。控制信號生成單元105基于S102和S104的組合(+1、-1)選擇矢量信號p2 = {Y5、Y4、Y3、Y2、Y1}，并且進一步根據優先級組選擇三個放大器106 (在這種情況下，第三到第五放大器106-3到106-5)。控制信號生成單元105基于信號S102生成每個指示“+C”的第三到第五控制信號S105-3和S105-5。
[0077]在圖5的時間段Τ320中，信號SlOl指示“4”，信號S102指示“_1”，而信號S104指示“-1”。控制信號生成單元105基于信號S102和S104的組合(-1、-1)選擇矢量信號ρ3 = {Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5}。控制信號生成單元105基于信號SlOl從被包括在矢量信號ρ3中的最高優先級開始以降序順序選擇四個放大器106。也就是說，控制信號生成單元105確定驅動第一到第四放大器106-1到106-4。控制信號生成單元105在其后基于信號S102生成每個指示“+C”的第一到第四控制信號S105-1到S105-4。
[0078]即使在輸入信號SlOO是一種振幅調制信號時，根據實施例的調制信號生成設備10可以生成具有脈沖形式的振幅波形的輸出信號S107。此外，即使在輸入信號SlOO的幅值被調制的情況下，控制信號生成單元105根據多個優先級確定要驅動的零個或更多個放大器106，可以減少放大器106之間的驅動時間的差異以及控制信號S105的脈沖寬度的差升。
[0079]如上所述，根據實施例的調制信號生成裝置10生成具有脈沖形式的振幅波形的輸出信號S107，從而減少諧波分量，而不使用帶通濾波器。調制信號生成裝置10基于多個優先級確定要驅動的零個或更多個放大器106，從而減少放大器106之間的驅動時間的差異以及控制信號S105的脈沖寬度的差異。此配置可以因此防止放大器106的故障，并且減小由開關轉換導致的放大信號S106的失真。
[0080]第一變形例
[0081]現在將參考圖6描述根據實施例的第一變形例。圖6是說明根據變形例的由調制信號生成裝置10的每個單元生成的信號的圖。除了在確定要被驅動的零個或更多個放大器106中使用的優先級P之外，根據本變形例的調制信號生成裝置10的配置和操作與圖1和圖3所示的調制信號生成單元10的配置和操作相同。
[0082]在第一實施例中所述的優先級P中，與信號S102和S104的組合當中的、微分信號S103具有正符號的組合(+1、+1)和(_1、+1)相對應的優先級pi和ρ3，具有與微分信號S103具有負符號的、信號S102和S104的組合(+1、-1)和(-1、-1)相對應的優先級ρ2和ρ4的順序相反的順序。
[0083]也就是說，在圖3所示的調制信號生成裝置10中，矢量信號pi和ρ3具有相同的信號(Pi = p3 =作1、￥2、￥3、￥4、￥5})，而矢量信號？2和？4具有相同的信號(p2 = p4 ={Y5、Y4、Y3、Y2、Yl})。在這種情況中，矢量信號pi和p3具有與矢量信號P2和p4的優先級相反的順序。
[0084]另一方面，在圖6所示的優先級P中，與信號S102和S104的組合當中的、微分信號S103具有正符號的組合(+1、+1)和(_1、+1)對應的優先級pi和p3，不具有與對應于信號S102和S104的組合當中的、微分信號S103具有負符號的組合(+1,-1)和(-1,-1)的優先級p2和p4相反的順序。
[0085]也就是說，在圖6所示的調制信號生成裝置中，優先級Pl和p3具有相同的矢量信號(pi = p3 = {￥1、￥2、￥3、￥4、￥5})，而優先級？2和？4具有相同的矢量信號(p2 = p4 ={Y4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1})。在這種情況下，矢量信號pi和p3具有與和矢量信號P2和p4的優先級相反的順序({Y1、Y3、Y2、Y5、Y4})不同的順序。
[0086]現在將描述圖6的每個時間段中控制信號生成單元105的操作。例如，在圖6的時間段Τ311中，信號S101，也就是被驅動的放大器106的數目指示“3”，信號S102指示“+1”，而信號S104指示“-1”。控制信號生成單元105基于信號S102和S104的組合(+1、_1)選擇矢量信號p2 = {Υ4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1}。控制信號生成單元105基于信號SOl從被包括在矢量信號Ρ2中的最高優先級開始以降序順序選擇三個放大器106。也就是說，控制信號生成單元105確定要驅動第二、第四和第五放大器106-2、106-4和106-5。
[0087]基于信號S102，控制信號生成單元105在其后生成分別控制被確定驅動的第二、第四和第五放大器106-2、106-4和106-5的第二、第四和第五控制信號S105-2、S105-4和S105-5。具體地，由于信號S102指示“+1”，因此控制信號生成單元105生成每個指示“+C”的第二、第四和第五控制信號S105-2、S105-4和S105-5。
[0088]在圖6中，已描述了一種情況，其中優先級pi和ρ3具有相同的矢量信號(pi =ρ3=作132、￥3、￥4、￥5})，而優先級？2和？4具有相同的矢量信號(p2 = p4 = {Υ4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1})。但是優先級pi到ρ4不限于這些順序。對應于信號S102和S104的各自組合的優先級Pl到Ρ4可以具有彼此不同的順序。
[0089]現在將參考圖7描述優先級pi到p4具有彼此不同的順序的情況。圖7所不的調制信號生成裝置 10 具有被設置為 pi = {Yl、Y2、Y3、Y4、Y5}，p2 = {Y2、Y4、Yl、Y5、Y3}，p3={Y1、Y3、Y5、Y2、Y4}，以及 p4 = {Y4、Y2、Y5、Y3、Yl}的優先級。
[0090]例如，在圖7的時間段T411中，信號SlOl也就是被驅動的放大器106的數目指示“3”，信號S102指示“+1”，并且信號S104指示“-1”。控制信號生成單元105基于信號S102和S104的組合(+1,-1)選擇矢量信號p2 = {Y2、Y4、Y1、Y5、Y3}。控制信號生成單元105基于信號SlOl從被包括在矢量信號ρ2中的最高優先級開始以降序順序選擇三個放大器106 (在這種情況下，第一、第二和第四放大器106-1、106-2和106-4)，并且生成每個指示“+C”的第一、第二和第四控制信號S105-1、S105-2和S105-4。
[0091]以這種方式，在不限于圖3所示的優先級的情況下，使用多個優先級P施加與第一實施例相同的有利效果。根據輸入信號SlOO的類型可以轉換優先級P。例如，圖3所示的優先級P可以用于輸入信號SlOO是單聲道信號重疊到載波信號上的調制信號的情況，并且圖6所示的優先級P可以用于輸入信號SlOO是立體聲信號重疊到載波信號上的調制信號的情況。
[0092]通過根據輸入信號SlOO的類型，基于彼此不同的多個優先級P確定要被驅動的零個或更多個放大器106，控制信號生成單元105可以根據輸入信號SlOO的類型的特征選擇優先級P。此配置可以進一步減少放大器106之間的驅動時間的差異。
[0093]第二實施例
[0094]現在將參考圖8和圖9描述根據第二實施例的調制信號生成裝置10。圖8是說明根據實施例的控制信號生成單元105的圖。圖9是說明根據實施例的由調制信號生成裝置10的每個單元生成的信號的圖。
[0095]除了控制信號生成單元105附加地具有開始位置確定單元904之外，根據本實施例的調制信號生成裝置10具有和圖1所示的調制信號生成裝置10相同的配置和操作。相同的符號表示相同的組件，并且因此將省略詳細的描述。已經歷振幅調制的振幅調制信號被輸入到調制信號生成裝置10作為輸入信號S100。
[0096]如圖8所示的開始位置確定單元904接收來自確定單元101的指示被驅動的放大器的數目的信號SlOl，來自第一符號確定單元102的指示輸入信號SlOO的值的符號的信號S102，以及來自第二符號確定單元104的指示輸入信號SlOO的幅的波動的信號S104的輸入。開始位置確定單元904基于之前被確定要被驅動的放大器106的數目、輸入信號SlOO的值、以及輸入信號SlOO的波動來確定優先級P的開始位置I。
[0097]當控制信號生成單元105基于對應于S102和S104的組合的優先級pi到p4已經確定要驅動的零個或更多個放大器106時，如果信號S102和S104具有相同的符號，那么開始位置確定單元904確定開始位置I為I = I。
[0098]另一方面，如果信號S102和S104具有彼此不同的符號，那么根據基于與上個組合對應的優先級P確定的放大器106的最大數目，開始位置確定單元904改變與當前組合相對應的優先級P的開始位置I。其后開始位置確定單元904向控制信號選擇單元902輸出開始位置I。
[0099]現在將參考圖9詳細描述確定開始位置I的方法。如圖9所示，根據實施例的控制信號生成單元105基于對應于相應四個組合的優先級pi到p4選擇零個或更多個放大器106。也就是說，控制信號生成單元105在時間段TlO中選擇優先級pl，在時間段T20中選擇p2，在時間段T30中選擇p3，并且在時間段T40中選擇p4。時間段TlO到T40是由對應于信號S102和S104的相應不同組合的優先級限定的時間段。
[0100]在時間段TlO和T30中，信號S102和S104的符號的組合分別是(+1、+1)和(-1、-1)，信號S102和S104具有相同的符號。因此開始位置確定單元904將開始位置I設置為1 = 1。
[0101]在時間段T20和T40中，信號S102和S104的符號的組合分別是(+1、_1)和(_1、+1)，信號S102和S104具有彼此不同的符號。因此，開始位置確定單元904根據例如在上個時間段TlO中由確定單元101確定的放大器106的數目中的最大數目，改變在當前時間段T20中的優先級P的開始位置I。
[0102]現在詳細描述在時間段T20中確定開始位置I的方法。開始位置確定單元904將從通過將“I”添加到放大器106的數目而計算出的值中減去在上個時間段TlO中被確定的驅動的放大器106的數目當中最大的值而計算得到的值，設置作為開始位置I。也就是說，開始位置確定單元904使用公式I = N-ME+1 (ME是在上個優先級P中被驅動的放大器的數目當中的最大值，ME = I到5)計算開始位置I。
[0103]例如，在圖9的時間段T20中，“3”是在上個時間段TlO中被驅動的放大器的數目當中的最大值，而因此開始位置被計算為I = 5-3+1 = 3。開始位置確定單元904將開始位置I = 3通知控制信號選擇單元902。
[0104]回到圖8，控制信號選擇單元902接收來自多路復用器901的指示優先級P的矢量信號P的輸入，以及來自確定單元101的指示被驅動的放大器106的數目的信號SOl的輸入。由開始位置確定單元904向控制信號選擇單元902通知開始位置I。控制信號選擇單元902在其后從優先級P中第I高的放大器106開始以降序順序選擇與信號SlOl所指示的數目一樣多的放大器106作為要被驅動的放大器106。
[0105]將參考圖9所示的時間段T507詳細地描述控制信號選擇單元902如何選擇要驅動的零個或更多個放大器106。在時間段T507中，信號SlOl也就是被驅動的放大器106的數目指示“3”，信號S102指示“+1”，而信號S104指示“-1”。在時間段T507中，開始位置I
士匕 “ O ”
?曰不O O
[0106]優先級P = ρ2 = {Υ5、Υ4、Υ3、Υ2、Yl}從多路復用器901被輸入到控制信號選擇單元902。由于開始位置I指示“3”，因此控制信號選擇單元902設置在優先級p2中的第三位的“Y3”，作為選擇放大器106的開始位置I，并且控制信號選擇單元902從優先級p2中的第三放大器開始以降序順序選擇三個放大器106。也就是說，控制信號選擇單元902選擇對應于13”、“￥2”、和“￥1”的第一到第三放大器106-1到106-3。
[0107]控制信號選擇單元902分別生成用于選擇第一到第三放大器106-1到106_3的第一到第三選擇信號S903-1到S903-3。
[0108]例如，如果在時間段T507中被驅動的放大器的數目是4，那么控制信號選擇單元902選擇對應于最低優先級“Y1”的第一放大器106-1作為第三放大器，并且然后選擇對應于最高優先級“Y5”的第五放大器106-5。也就是說，當開始位置I被通知時，控制信號選擇單元 902 將優先級 p2 變為 p2 = {Y3、Y2、Yl、Y5、Y4}。
[0109]如上所述，如果信號S102和S104具有相同的符號，那么將開始位置I設置為I =1另一方面，如果信號S102和S104具有彼此不同的符號，那么根據在上個時間段中被驅動的放大器的最大數目改變開始位置I。此過程可以延長控制信號S105的脈沖寬度，因為在信號S102的符號相同的優先級P和信號S104的符號彼此不同的優先級P之間順序被反轉，意味著在上個時間段中低優先級的放大器106變為在當前時間段中高優先級的放大器106。
[0110]通過根據在上個時間段中被驅動的放大器的最大數目將較低的優先級指定到開始位置I，在上個時間段中由于低優先級而沒有被選擇的放大器106，也就是說，在當前時間段中具有較高優先級的放大器106，不太可能被選擇。在此配置的情況下，相同的放大器106更有可能在信號S102的符號相同并且信號S104的符號彼此不同的時間段中(例如，時間段TlO和T20)被選擇。控制信號S105的脈沖寬度可以因此被延長。
[0111]如上所述，根據實施例的調制信號生成裝置10施加與第一實施例相同的有利效果。此外，根據實施例的調制信號生成裝置10根據上個時間段中被驅動的放大器106的數量，改變當前時間段中優先級P的開始位置I。在此配置情況下，如圖9所示，在上個時間段中已經被驅動的放大器106可以在當前時間段中再次被驅動，這可以延長控制信號S105的脈沖寬度。此配置可以相應地進一步減小由開關轉換導致的放大信號S106的失真。
[0112]第二變形例
[0113]將參考圖10描述根據實施例的第二變形例。圖10是說明根據變形例的由調制信號生成裝置10的每個單元生成的信號的圖。除了在確定要被驅動的零個或更多個放大器106中使用的優先級P之外，根據此變形例的調制信號生成裝置10的配置和操作與圖8和圖9所示的調制信號生成裝置10的配置和操作相同。
[0114]類似于第一實施例，在第二實施例所指示的優先級P中，優先級PI和P3具有相同的矢量信號(Pl =p3 = {￥1、￥2、￥3、￥4、￥5})，而優先級？2和？4具有相同的矢量信號(p2=p4 = {Y4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1})。矢量信號pl和ρ3的順序與矢量信號ρ2和ρ4的順序的反轉順序({Υ1、Υ3、Υ2、Υ5、Υ4})不同。
[0115]另一方面，在圖10所示的優先級P = pl到ρ8在基于信號S102和S104的組合被確定的相應時間段中具有彼此不同的順序。具體地，優先級pl、p3、p5、p7每個具有彼此不同的順序，而優先級ρ2、ρ4、ρ6和ρ8每個具有彼此不同的順序。優先級PI具有與優先級Ρ2的順序相反的順序，而優先級ρ3具有和優先級ρ4的順序相反的順序。也就說，當信號S104的符號在信號S102的符號不改變的情況下反轉時，優先級P反轉。當信號S102的符號反轉時，優先級P具有不同的順序。
[0116]具體地，在圖10的示例中，在時間段TlO中，信號S102的符號是“+1”，信號S104的符號是“+1”，并且優先級P是Pl = {Υ5、Υ2、Υ3、Υ1、Υ4}。在時間段Τ20中，信號S104的符號反轉到“-1”，并且優先級P是p2 = {Υ4、Υ1、Υ3、Υ2、Υ5}，其是優先級pl的順序的反轉順序。在時間段Τ30中，信號S102的符號反轉為“-1”。在這種情況下，優先級ρ3具有與優先級pl和ρ2的順序相反的順序(ρ3 = {Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5})。
[0117]將參考圖10所示的時間段Τ607詳細地描述控制信號選擇單元902如何選擇要驅動的至少一個放大器106。在時間段Τ607中，信號SlOl也就是被驅動的放大器106的數目指示“3”，信號S102指示“+1”，信號104指示“-1”，而開始位置I指示“3”。控制信號生成單元105基于信號S102和S104的組合(+1,-1)選擇優先級ρ2 = {Υ4、Υ1、Υ3、Υ2、Υ5}。控制信號生成單元105基于信號SlOl從被包括在矢量信號ρ2中的第三高優先級開始以降序順序選擇三個放大器106。也就是說，控制信號生成單元105確定要驅動第三、第二和第五放大器 106-3、106-2 和 106-5。
[0118]以這種方式，在不限于圖9所示的優先級P的情況下，使用多個優先級P施加與第二實施例相同的有利效果。例如，優先級P不限于圖9或圖10所示的示例，并且圖6和圖7所示的優先級可以被使用。可替代地，根據輸入信號SlOO的類型可以轉換優先級P。例如，圖9所示的優先級P可以被使用用于輸入信號SlOO是單聲道信號重疊到載波信號上的調制信號的情況，并且圖10所示的優先級P可以被使用用于立體聲信號重疊到載波信號上的調制信號的情況。
[0119]第三實施例
[0120]圖11是說明根據第三實施例的無線裝置I的圖。根據實施例的無線裝置I包括數據生成單元20、調制單元30、根據第一實施例的調制信號生成裝置10、以及天線單元40。在實施例中，無線裝置I包括根據第一實施例的調制信號生成裝置10 ;但是無線裝置I可以包括在任何其他實施例或變形例中所述的調制信號生成裝置10。
[0121]數據生成單元20根據從上位層(未示出)給出的指令，生成要從無線裝置I被發送的傳輸數據，并且向調制單元30輸出生成的傳輸數據。調制單元30調制傳輸數據并且生成第一調制信號。例如，圖11中的調制單元30對傳輸數據執行振幅調制，并且生成第一調制信號。調制單元30在其后將第一調制信號輸出到調制信號生成裝置10。
[0122]當第一調制信號被輸入時，調制信號生成裝置10調制作為輸入信號SlOO的第一調制信號，并且生成輸出信號S107。在第一實施例中已經描述了調制信號生成裝置10如何生成輸出信號，因此省略描述。調制信號生成裝置10將生成的輸出信號S107輸出到天線單元40作為第二調制信號。
[0123]當第二調制信號被輸入時，天線單元40經由天線發送第二調制信號。在圖11中，天線單元40被配置為具有僅僅一個天線；但是天線單元40的配置不限于此。例如，天線單元40可以具有放大器和濾波器。
[0124]如上所述，在根據實施例的無線裝置I中，調制信號生成裝置10調制第一調制信號。此過程施加在不使用帶通濾波器的情況下減少諧波分量的效果，類似于第一實施例。此外，無線裝置I的調制信號生成裝置10基于多個優先級P確定要驅動的至少一個放大器106，從而確保放大器106的更長產品壽命，減少冷卻裝置的尺寸，并且防止由轉換放大器106導致的放大信號S106的失真。此外，無線裝置I的尺寸可以隨著冷卻裝置尺寸的減小而被減小。
[0125]雖然已經描述了某些實施例，但這些實施例僅通過示例的方式被呈現，并且不旨在限制發明的范圍。確實，這里所述的新穎的實施例可以以各種其他形式被表達；此外，可以做出以這里所述實施例的形式的各種省略、代替物以及改變，而不背離發明的精神。所附的權利要求和它們的等效物意圖涵蓋落入本發明的范圍和精神內的這樣的形式或變形。
【主權項】
1.一種調制輸入信號并且生成輸出信號的調制信號生成裝置，所述調制信號生成裝置包括: 多個并聯地相互連接的放大器，每個放大器被配置為基于控制信號驅動并且生成放大信號; 組合器，其被配置為組合所述放大信號并且獲得具有階梯狀波形的所述輸出信號； 確定單元，其被配置為在比所述輸入信號的周期短的周期中，基于所述輸入信號的值確定要被驅動的放大器的數目；以及 控制信號生成單元，其被配置為基于由所述確定單元確定的放大器的所述數目、所述輸入信號的所述值、以及所述輸入信號的所述值的波動，從所述放大器當中選擇要被驅動的零個或更多個放大器，并且生成用于驅動所述被選擇的放大器的控制信號。2.如權利要求1所述的調制信號生成裝置，還包括: 微分計算單元，其被配置為計算所述輸入信號的微分值，其中 所述控制信號生成單元基于與所述輸入信號的所述值的符號和所述輸入信號的所述微分值的符號的組合相對應的優先級，選擇要被驅動的放大器。3.如權利要求2所述的調制信號生成裝置，其中對應于所述微分值的符號為正的組合的優先級具有與對應于所述微分值的符號為負的組合的另一優先級的順序相反的順序。4.如權利要求2所述的調制信號生成裝置，其中對應于各個組合的優先級具有彼此不同的順序。5.如權利要求3所述的調制信號生成裝置，其中對應于各個組合的優先級具有彼此不同的順序。6.如權利要求2所述的調制信號生成裝置，其中: 所述確定單元在由與不同組合對應的優先級所限定的時間段中確定多個放大器的數目；以及 所述控制信號生成單元根據在上個時間段中被確定的放大器的數目中的最大數目，改變與在當前時間段中的組合相對應的優先級的開始位置。7.如權利要求3所述的調制信號生成裝置，其中 所述確定單元在由與不同組合對應的優先級所限定的時間段中確定多個放大器的數目；以及 所述控制信號生成單元根據在上個時間段中被確定的放大器的數目中的最大數目，改變與當前時間段中的組合相對應的優先級的開始位置。8.如權利要求4所述的調制信號生成裝置，其中 所述確定單元在由與不同組合對應的優先級所限定的時間段中確定多個放大器的數目；以及 所述控制信號生成單元根據在上個時間段中被確定的放大器的數目中的最大數目，改變與當前時間段中的組合相對應的優先級的開始位置。9.如權利要求5所述的調制信號生成裝置，其中 所述確定單元在由與不同組合對應的優先級所限定的時間段中確定多個放大器的數目；以及 所述控制信號生成單元根據在上個時間段中被確定的放大器的數目中的最大數目，改變與當前時間段中的組合相對應的優先級的開始位置。10.一種無線裝置，包括: 信號生成單元，其被配置為從被發送的數據生成發送信號； 調制單元，其被配置為調制所述發送信號，并且生成第一調制信號； 調制信號生成裝置，其被配置為調制所述第一調制信號并且生成第二調制信號； 天線單元，其被配置為發送所述第二調制信號，其中 所述調制信號生成裝置包括: 多個并聯地相互連接的放大器，并且每個放大器被配置為基于控制信號生成放大信號; 組合器，其被配置為組合所述放大信號并且獲得具有階梯狀波形的所述第二調制信號; 確定單元，其被配置為根據所述第一調制信號的值確定由所述組合器組合的放大信號的數目；和 控制信號生成單元，其被配置為基于由所述確定單元確定的所述放大信號的所述數目、所述第一調制信號的所述值、以及所述第一調制信號的所述值的波動，從所述放大器中選擇要被驅動的零個或更多個放大器，并且生成用于驅動所述被選擇的放大器的所述控制信號。
【文檔編號】H04L27/06GK105847204SQ201510638372
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年9月29日
【發明人】江頭慶真, 山口恵, 山口恵一
【申請人】株式會社東芝