调制信号生成装置和无线装置的制造方法
【专利摘要】本申请涉及调制信号生成装置和无线装置。根据实施例，调制信号生成装置调制输入信号，并且生成输出信号。调制信号生成装置包括多个放大器、组合器、确定单元和控制信号生成单元。多个放大器并联地相互连接，并且每个放大器配置为基于控制信号驱动并且生成放大信号。组合器配置为组合放大信号并且获得具有阶梯状波形的输出信号。确定单元配置为在比输入信号的周期短的周期中，基于输入信号的值，确定要被驱动的放大器的数目。控制信号生成单元配置为基于由确定单元确定的放大器的数目、输入信号的值、以及输入信号的值的波动，从所述放大器中选择要被驱动的零个或更多个放大器，并且生成用于驱动被选择放大器的控制信号。
【专利说明】调制信号生成装置和无线装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并且要求以下专利申请的优先级:在2015年2月2日提交的日本专利申请2015-018084 ;其全部内容以引用的方式被并入本文中。
技术领域
[0003]本申请所描述的实施例通常涉及一种调制信号生成装置和无线装置。
【背景技术】
[0004]作为一种诸如中频广播之类的、发送通过在载波信号上叠加数据信号而生成的调制信号的方法，使用具有被并联布置的多个放大器的调制信号生成装置生成调制信号的方法是已知的。通过根据载波信号的频率对放大器执行开-关控制(on-off control)并且结合来自各个放大器的输出，调制信号生成装置生成调制信号。调制信号发生装置对与数据信号的振幅值相对应的数量的放大器执行开-关控制，从而获得经历振幅调制的调制信号。
[0005]但是，上述的调制信号生成装置根据载波信号的频率对放大器执行开-关控制，并且调制信号的信号波形因此形成具有与载波信号的频率相同的频率的矩形波。当调制信号以矩形波被发送时，带通滤波器是必要的以便从调制信号中移除不必要的谐波分量。
【发明内容】
[0006]从上述的角度来看，实施例提供了一种能够减少谐波分量的调制信号生成装置和无线装置。
[0007]根据实施例，调制信号生成装置调制输入信号并且生成输出信号。调制信号生成装置包括多个放大器、组合器、确定单元和控制信号生成单元。多个放大器并联相互连接并且每个放大器配置为基于控制信号驱动并且生成放大信号。组合器配置为组合放大信号并且获得具有阶梯状波形的输出信号。确定单元配置为在比输入信号的周期短的周期中，基于输入信号的值确定要被驱动的放大器的数目。控制信号生成单元配置为基于由确定单元确定的放大器的数目、输入信号的值以及输入信号的值的波动，从放大器当中选择零个或更多个要被驱动的放大器，并且生成用于驱动被选择的放大器的控制信号。
[0008]根据上述的调制信号生成装置，调制信号生成装置减少谐波分量。
【附图说明】
[0009]图1是说明根据第一实施例的调制信号生成装置的图；
[0010]图2是说明根据第一实施例的控制信号生成单元的配置的图；
[0011]图3是说明根据第一实施例的由调制信号生成装置的每个单元生成的信号的图；
[0012]图4是根据第一实施例的控制信号生成单元的操作的说明图；
[0013]图5是说明根据第一实施例的由调制信号生成装置的每个单元生成的信号的图；
[0014]图6是说明根据第一实施例的调制信号生成装置的变形例的图；
[0015]图7是说明根据第一实施例的调制信号生成装置的另一变形例的图；
[0016]图8是说明根据第二实施例的控制信号生成单元的配置的图；
[0017]图9是说明根据第二实施例的由调制信号生成装置的每个单元生成的信号的图；
[0018]图10是说明根据第二实施例的调制信号生成装置的变形例的图；
[0019]图11是说明根据第三实施例的无线装置的图。
【具体实施方式】
[0020]下面将参考附图详细描述各种实施例。
[0021]第一实施例
[0022]将参考图1描述根据第一实施例的调制信号生成装置10。图1是说明根据实施例的调制信号生成装置10的图。调制信号生成装置10包括确定单元101，第一和第二符号确定单元102和104，微分计算单元103，控制信号生成单元105，第一到第N放大器106-1到106-N(N是自然数，并且放大器可以在以下被共同称为放大器106)，以及组合分别从第一到第N放大器106-1到106-N输出的第一到第N放大信号S106-1到S106_N(以下可以被共同称为放大信号S106)的组合器107。
[0023]确定单元101基于输入信号SlOO的幅值确定要被驱动的放大器106的数目。例如，当输入信号SlOO被输入时，确定单元101计算在比输入信号SlOO的周期Tl短的周期T2(见图3)中输入信号SlOO的平均幅值。周期Tl对应于输入信号SlOO的周期(输入信号SlOO的频率的倒数)的一半。
[0024]确定单元101根据计算出的平均幅值从第一到第N放大器106-1到106-Ν当中确定要被驱动的放大器的数目。确定单元101将指示被确定的数目的信号SlOl输出到控制信号生成单元105。用于确定要被驱动的放大器106的数目的幅值不限于平均幅值，并且幅值的示例可以包括输入信号在周期Τ2开始的时间处的幅值。确定放大器106的数目的方法将参考图3在后面详细描述。
[0025]当输入信号SlOO被输入时，第一符号确定单元102基于输入信号SlOO的值确定输入信号SlOO的符号。具体地，第一符号确定单元102在输入信号SlOO指示正的值时确定输入信号SlOO的符号为正，而第一符号确定单元102在输入信号SlOO指示负的值时确定输入信号SlOO的符号为负。例如，第一符号确定单元102具有比较器(未示出)并且通过使用比较器将输入信号SlOO与参考信号进行比较来确定输入信号SlOO的符号。
[0026]第一符号确定单元102生成指示输入信号SlOO的符号的信号S102，并且将信号S102输出到控制信号生成单元105。信号S102是指示例如输入信号SlOO的正的符号为“+I”以及负的符号为“-1”的二进制信号。
[0027]微分计算单元103通过对输入信号SlOO进行微分来计算微分值并且生成微分信号S103。微分计算单元103，例如具有延迟装置(未示出)并且在输入信号被输入时，通过使输入信号SlOO延迟来生成微分信号S103。微分计算单元103将生成的微分信号S103输出到第二符号确定单元104。
[0028]第二符号确定单元104确定输入信号SlOO的值是正在增大还是减小。当第二符号确定单元104从微分计算单元103接收微分信号S103时，第二符号确定单元104通过确定微分信号S103的符号来确定输入信号SlOO的值是正在增大还是减小。
[0029]具体地，第二符号确定单元104确定在微分信号S103显示正值时，微分信号S103的符号是正并且因此输入信号SlOO的值正在增大。另一方面，第二符号确定单元104确定在微分信号S103显示负值时，微分信号S103的符号是负并且因此输入信号SlOO的值正在减小。第二符号确定单元104具有例如比较器(未示出)并且通过使用比较器将微分信号S103和参考信号进行比较来确定微分信号S103的符号。
[0030]第二符号确定单元104生成微分信号S103的符号，即指示输入信号SlOO的值的波动的信号S104，并且将信号S104输出到控制信号生成单元105。信号S104是二进制信号，其例如将意味着输入信号SlOO的值的增大的微分信号S103的正符号指示为“+I ”，而将意味着输入信号SlOO的值的减小的微分信号S103的负符号指示为“-1”。
[0031]在以上描述中，第二符号确定单元104基于由微分计算单元103计算得到的微分信号S103，确定输入信号SlOO的波动；但是第二符号确定单元104不一定基于微分信号S103做出确定。例如，第二符号确定单元104可以通过使用诸如输入信号SlOO的周期以及最大幅值之类的信息确定输入信号SlOO的波动。
[0032]控制信号生成单元105生成对第一到第N放大器106-1到106N执行开-关控制的第一到第N控制信号S105-1到S105-N(以下可以被共同成为控制信号S105)。控制信号生成单元105基于由组合器107组合的放大信号S106的数目、输入信号SlOO的值以及输入信号SlOO的值的波动，从第一到第N放大器106-1到106-N当中选择要驱动的零个或更多个放大器106。控制信号生成单元105生成用于驱动被确定的放大器106的控制信号S105o
[0033]控制信号生成单元105从确定单元101中接收指示要被驱动的放大器106的数目的信号SlOl。控制信号生成单元105进一步从第一符号确定单元102接收指示输入信号SlOO的符号的信号S102，并且从第二符号确定单元104中接收指示微分信号S103的符号的信号S104。
[0034]控制信号生成单元105基于信号S101、S102和S104的组合确定要驱动的零个或更多个放大器106。例如，控制信号生成单元105根据基于信号S102和S104的组合给出的优先级P，确定驱动与由信号SlOl指示的数目一样多的放大器106。控制信号生成单元105还基于信号SlOl确定从被确定要被驱动的放大器106中输出正的放大信号S106或负的放大信号S106中的哪个信号。
[0035]控制信号生成单元105生成指示“+C”(C是自然数)的控制信号S105，以便向控制信号生成单元105已经确定要输出正的放大信号S106的放大器106提供开控制，并且生成指示“-C”(C是自然数)的控制信号S105，以便向控制信号生成单元105已经确定要输出负的放大信号S106的放大器106提供开控制。控制信号生成单元105还生成指示“O”的控制信号S105，以便向控制信号生成单元105没有确定要驱动的、也就是说已经确定不驱动的放大器106提供关控制。以这种方式，控制信号生成单元105生成指示“+C、0、-C”三个值的控制信号S105。
[0036]图2说明控制信号生成单元105的示例性配置。图2是说明根据实施例的控制信号生成单元105的配置的图。在图2中所说明的控制信号生成单元105生成具有和周期T2(见图3)相同的周期的控制信号S105，基于周期Τ2确定单元101确定要驱动的放大器106的数目。在图2的示例中，控制信号生成单元105具有多路复用器901、控制信号选择单元902、以及第一到第N乘法器903-1到903-N(以下可以被共同地称为乘法器903)。
[0037]多路复用器901确定从第一符号确定单元102被输入的信号S102以及从第二符号确定单元104被输入的信号S104为控制输入，并且确定K个矢量信号pi到pK(K是自然数，该信号以下可以被共同地称为矢量信号P)为数据输入。
[0038]矢量信号P是表不放大器106的选择顺序的信号，并且例如以这样的方式被表不为矢量信号Pl = {Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5}(见图3)。被包括在矢量信号pi到p4中的每个矢量信号中的“Y1”到“Y5”是分别表示第一到第五放大器106-1到106-5的信号，其中对应的数字表不放大器106的编号。例如，Yl表不第一放大器106-1，而Y3表不第三放大器106-3。
[0039]当信号S102到S104从第一和第二符号确定单元102和104中被输入时，多路复用器901根据信号S102和S104，输出K个矢量信号pi到pK中的任何一个矢量信号到控制信号选择单元902作为优先级P。被多路复用器901选择的矢量信号pi到pK可以在以下被称为优先级Pl到ΡΚ。矢量信号P可以被存储在控制信号生成单元105的存储单元(未示出)，并且可以从存储单元被输出到多路复用器901。或者，矢量信号P可以从上游处理单兀(未不出)中被输出。
[0040]控制信号选择单元902从多路复用器901中接收指示优先级P的矢量信号P的输入，并且从确定单元101接收指示要被驱动的放大器106的数目的信号S101。控制信号选择单元902以由矢量信号P指示的优先级P的降序顺序，选择与由信号SlOl指示的数目一样多的放大器106作为要被驱动的放大器106。将参考图3详细地描述选择方法。
[0041]控制信号选择单元902根据选择结果生成第一到第N选择信号S902-1到S902-N(以下可以被共同地称为选择信号S902)。控制信号选择单元902生成指示“C”的信号作为与被选择要被驱动的放大器106对应的选择信号S902，并且生成指示“O”的信号作为与未被选择的、意味着被选择不被驱动的放大器106对应的选择信号S902。以这种方式，控制信号选择单元902根据选择结果生成指示“C”或“O”的二进制选择信号S902，并且将信号输出到乘法器903。
[0042]第一到第N选择信号S902-1到S902-N被分别输入到第一到第N乘法器903-1到903-N。此外，指示输入信号SlOO的符号的信号S102被输入到第一到第N乘法器903-1到903-N中的每个乘法器中。
[0043]第一到第N乘法器903-1到903-N分别将第一到第N选择信号S902-1到S902-N与信号S102相乘，并且生成第一到第N控制信号S105-1到S105-N。第一到第N乘法器903-1到903-N分别将生成的第一到第N控制信号S105-1到S105-N输出到第一到第N放大器 106-1 到 106-No
[0044]回到图1，第一到第N放大器106-1到106-N基于第一到第N控制信号S105-1到
S105-N分别生成第一到第N放大信号S106-1到S106-N。第一到第N放大器106-1到106-N其后将生成的第一到第N放大信号S106-1到S106-N输出到组合器107。
[0045]例如，放大器106在指示“+C”的控制信号S105被输入时，输出指示“+C”的放大信号S106，并且在指示“-C”的控制信号S105被输入时，输出指示“-C”的放大信号S106。放大器106还在指示“O”的控制信号S105被输入时，输出指示“O”的放大信号S106。
[0046]组合器107组合从第一到第N放大器106-1到106-N输出的第一到第N放大信号S106-1到S106-N，并且生成输出信号S107。
[0047]现在将参考图1到图3描述根据实施例的调制信号生成装置10的操作。图3是说明由调制信号生成装置10的每个单元生成的信号的图。现在描述具有五个放大器106，即意味着N = 5的情况。
[0048]输入信号SlOO被输入到确定单元101、第一符号确定单元102和微分计算单元103中的每一个中。如图3所示，这样的具有同一最大幅值的、具有单一频率的输入信号SlOO被输入。
[0049]输入信号SlOO被确定单元101转换为指示被驱动的放大器106的数目的信号SlOlo如果幅值是最大值，那么确定单元101确定驱动所有放大器106。在图3所示的时间段T106中，确定单元101确定驱动第一到第五放大器106-1到106-5中的所有放大器，并且生成放大器的数目M = 5的信号SlOl。
[0050]例如，如果在图3所示的时间段TlOl中输入信号SlOO的幅值是“0”，那么确定单元101确定不驱动放大器106，并且生成放大器的数目M = O的信号SlOl。以这种方式，确定单元101根据输入信号SlOO的幅值生成信号SlOl。信号SlOl被输出到控制信号生成单元 105。
[0051]通过确定输入信号SlOO具有正的值还是负的值来确定被输入到第一符号确定单元102的输入信号SlOO的符号。基于由第一符号确定单元102做出的确定，输入信号SlOO被转换为信号S102，并且被输出到控制信号生成单元105。当图3所示的输入信号SlOO被输入到第一符号确定单元102时，第一符号确定单元102生成在输入信号SlOO的周期的一半的周期Tl中其符号反转的信号S102。
[0052]被输入到微分计算单元103的输入信号SlOO经历微分计算并且被转换为微分信号S103。微分信号S103被输出到第二符号确定单元104。当微分计算单元103对图3所示的输入信号SlOO执行微分计算时，这样的具有与单一频率相同的频率的、相位移位/4的微分信号S103被生成。
[0053]被输入到第二符号确定单元104的微分信号S103的符号通过确定其值是正的还是负的来确定。基于由第二符号确定单元104做出的确定，微分信号S103被转换为信号S104，并且被输出到控制信号生成单元105。当图3所示的微分信号被输入到第二符号确定单元104时，第二符号确定单元104生成在输入信号SlOO的周期的一半的周期Tl中其符号反转的、与信号S102相比相位移位π /4的信号S104。
[0054]信号S10US102和S104被输入到控制信号生成单元105。控制信号生成单元105选择对应于信号S102和S104的组合的优先级P。具体地，如果信号S102和S104的组合是(+1、+1)，那么控制信号生成单元105选择矢量信号pi = {Y1、Y2、Y3、Y4、Y5}作为优先级P。如果信号S102和S104的组合是(+1、_1)，那么控制信号生成单元105选择矢量信号p2 = {Υ5、Υ4、Υ3、Υ2、Υ1}。在(_1、_1)的情况下，控制信号生成单元105选择矢量信号ρ3=作1、￥2、￥3、￥4、￥5}，而在(_1、+1)的情况下，控制信号生成单元105选择矢量信号ρ4 ={Υ5、Υ4、Υ3、Υ2、Υ1}。
[0055]控制信号生成单元105根据信号S102和SS104选择优先级P。控制信号生成单元105在周期Τ2的每个时间段中，从被包括在被选择的优先级P中的最高优先级开始以降序顺序，将与信号SlOl指示的数目一样多的放大器106确定为要被驱动的放大器106。
[0056]在图3所示的示例中，例如在时间段T102中，信号SlOl指示“1”，而信号S102和S104指示“+I”。控制信号生成单元105基于信号S102和S104的组合(+1、+1)选择优先级pi = {Yl、Y2、Y3、Y4、Y5}。控制信号生成单元105基于信号SlOl从优先级pi中的最高优先级开始以降序顺序选择零个或更多个放大器106。也就是说，控制信号生成单元105确定驱动第一放大器106-1。
[0057]控制信号生成单元105根据信号S102生成用于控制被确定要被驱动的第一放大器106-1的第一控制信号S105-1。具体地，信号S102指示“+1”，而控制信号生成单元105因此生成指示“+C”的第一控制信号S105-1。此外，控制信号生成单元105确定不驱动第二到第五放大器106-2到106-5，并且生成指示“O”的第二到第五控制信号S105-2到S105-5。
[0058]在图3的时间段T106中，信号SlOl指示“5”，并且因此控制信号生成单元105从优先级Pl中的最高优先级开始以降序顺序选择五个放大器106。也就是说，控制信号生成单元105确定驱动第一到第五放大器106-1到106-5，并且生成指示“+C”的第一到第五控制信号 S105-1 到 S105-5。
[0059]在图3的时间段T107中信号S104从“+I”变到“_1”。控制信号生成单元105基于信号S102和S104的组合(+1、-1)选择优先级p2 = {Y5、Y4、Y3、Y2、Y1}。控制信号生成单元105从优先级p2中的最高优先级开始以降序顺序选择五个放大器106。控制信号生成单元105确定驱动第一到第五放大器106-1到106-5，并且生成指示“+C”的第一到第五控制信号S105-1到S105-5。
[0060]在图3的时间段T115中，信号SlOl指示“2”，信号S102指示“-1”，而信号S104指示“-1”。控制信号生成单元105基于S102和S104的组合(-1,-1)选择优先级p3 = {YUY2、Υ3、Υ4、Υ5}。控制信号生成单元105根据信号SlOl从优先级ρ3中的最高优先级开始以降序顺序选择两个放大器106。也就说，控制信号生成单元105确定驱动第一和第二放大器 106-1 和 106-2。
[0061]控制信号生成单元105根据信号S102生成分别控制被确定要被驱动的第一和第二放大器106-1和106-2的第一和第二控制信号S105-1和S105-2。具体地，由于信号S102指示“-1”，因此控制信号生成单元105生成每个指示“-C”的第一和第二控制信号S105-1和S105-2。控制信号生成单元105确定不驱动第三到第五放大器106-3到106-5，并且生成每个指示“O”的第三到第五控制信号S105-3到S105-5。
[0062]基于由控制信号生成单元105生成的控制信号S105，每个放大器106被驱动并且相应地生成放大信号S106。组合器107组合由每个放大器生成的放大信号S106，因此获得如图3所示的具有阶梯状振幅波形的输出信号S107。
[0063]如上所述，调制信号生成装置10中，在比输入信号SlOO的周期Tl短的周期Τ2中确定单元101确定要驱动的至少一个放大器106，而控制信号生成单元105生成控制信号S105。通过此过程，组合器107可以组合具有阶梯状波形的输出信号S107，而调制信号生成装置10在不使用带通滤波器的情况下，可以减少输出信号S107的谐波分量。
[0064]现在将参考图3和图4描述控制信号生成单元105基于多个优先级P确定要被驱动的至少一个放大器106的过程。图4是根据实施例的控制信号生成单元105的操作的说明图。
[0065]将参考图4描述根据实施例的控制信号生成单元105基于单一优先级Pl确定要被驱动的零个或更多个放大器106的情况。在图4中，优先级Pl由矢量信号pi = {Y1、Y2、Υ3、Υ4、Υ5}表示。如图4所示，在仅仅基于优先级Pl确定要被驱动的零个或更多个放大器106中，控制信号生成单元不需要确定使用哪个优先级P，并且因此微分信号S103和信号S102均不是必要的。
[0066]现在将描述在图4的每个时间段中控制信号生成单元105的操作。在时间段Τ201中，信号SlOl指示“I”。控制信号生成单元105根据优先级Pl选择一个放大器106 (在这种情况下，第一放大器106-1)。由于输入信号的符号是正的，因此控制信号生成单元105生成指示“+C”的第一控制信号S105-1。
[0067]同样地，由于在时间段Τ207中，信号SlOl指示“5”，因此控制信号生成单元105根据优先级Pl选择五个放大器106 (在这种情况下，第一到第五放大器106-1到106-5)。由于输入信号SlOO的符号是正的，因此控制信号生成单元105生成每个指示“+C”的第一到第五控制信号S105-1到S105-5。
[0068]如果如图4所示使用单一的优先级Ρ1，虽然在时间段Τ207中输入信号SlOO的值在减小，但控制信号生成单元105基于优先级Pl确定零个或更多个要驱动的放大器106。例如，在时间段Τ211中信号SlOl指示“2”，并且因此控制信号生成单元105基于优先级Pl选择两个放大器106 (在这种情况下，第一和第二放大器106-1和106-2)。
[0069]如上所述，当控制信号生成单元105基于单一优先级Pl确定要驱动的零个或更多个放大器106时，第一放大器106-1具有最长的驱动时间，而第五放大器106-5具有最短的驱动时间。随着放大器106的驱动时间的增加，发热量增加，更可能导致放大器106的故障。如图4所示的单一优先级Pl容易导致放大器106之间的驱动时间的差异，并且此配置可能导致特定放大器106的故障。
[0070]另一方面，如图3所示，根据实施例的控制信号生成单元105基于根据输入信号SlOO的值和输入信号SlOO的波动限定的多个优先级P，确定要驱动的零个或更多个放大器106。此配置可以减少放大器106之间的驱动时间的差异，并且防止特定放大器106中发热量的增加。因此，此配置防止特定放大器106的故障，从而确保放大器106的更长产品寿命并且减小用于冷却在放大器106中的发热的冷却装置的尺寸。
[0071]在图4所示的示例中，第五放大器106-5具有最短的驱动时间。换句话说，第五控制信号S105-5具有最短的脉冲宽度。控制信号S105对放大器106执行开-关控制。因此控制信号S105的较短脉冲宽度可能导致由用于开-关控制的开关的转换造成的放大信号S106的较大的失真。
[0072]另一方面，根据实施例的控制信号生成单元105使用图3所示的多个优先级P。此配置可以减少放大器106之间的驱动时间的差异，并且可以减少控制信号S105的脉冲宽度中的差异。因此，此配置不可能缩短特定的控制信号S105的脉冲宽度，并且因此可以减小由放大器106的开关的转换造成的放大信号S106的失真。
[0073]现在将参考图5描述当振幅被调制的输入信号SlOO被输入时调制信号生成装置10的操作。图5是说明由调制信号生成装置10的每个单元生成的信号的图。除了振幅被调制的输入信号SlOO被输入到调制信号生成装置10之外，此配置和操作与如图1和图3所示的调制信号生成装置10的配置和操作相同。
[0074]现在将描述在图5的每个时间段中控制信号生成单元105的运行。在时间段Τ306中，确定单元101基于由信号SlOl指示的输入信号SlOO将被驱动的放大器106的数目确定为“3”。第一符号确定单元102确定输入信号SlOO的符号为正，并且生成指示“+I”的信号S102。第二符号确定单元104从微分信号S103的符号是正来确定输入信号SlOO在增大，并且相应地生成指示“+I”的信号S104。
[0075]控制信号生成单元105基于信号S102和信号S104的组合(+1、+1)选择矢量信号pi = {Yl、Y2、Y3、Y4、Y5}，并且进一步根据优先级选择三个放大器106 (在这种情况下，第一到第三放大器106-1到106-3)。控制信号生成单元105基于信号S102生成每个指示“+C”的第一到第三控制信号S105-1到S105-3。
[0076]在时间段T306的下一个时间段T307 (见图5)中，微分信号S103的符号从正转换为负，并且因此在时间段T307中信号S104指示“-1”。控制信号生成单元105基于S102和S104的组合(+1、-1)选择矢量信号p2 = {Y5、Y4、Y3、Y2、Y1}，并且进一步根据优先级组选择三个放大器106 (在这种情况下，第三到第五放大器106-3到106-5)。控制信号生成单元105基于信号S102生成每个指示“+C”的第三到第五控制信号S105-3和S105-5。
[0077]在图5的时间段Τ320中，信号SlOl指示“4”，信号S102指示“_1”，而信号S104指示“-1”。控制信号生成单元105基于信号S102和S104的组合(-1、-1)选择矢量信号ρ3 = {Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5}。控制信号生成单元105基于信号SlOl从被包括在矢量信号ρ3中的最高优先级开始以降序顺序选择四个放大器106。也就是说，控制信号生成单元105确定驱动第一到第四放大器106-1到106-4。控制信号生成单元105在其后基于信号S102生成每个指示“+C”的第一到第四控制信号S105-1到S105-4。
[0078]即使在输入信号SlOO是一种振幅调制信号时，根据实施例的调制信号生成设备10可以生成具有脉冲形式的振幅波形的输出信号S107。此外，即使在输入信号SlOO的幅值被调制的情况下，控制信号生成单元105根据多个优先级确定要驱动的零个或更多个放大器106，可以减少放大器106之间的驱动时间的差异以及控制信号S105的脉冲宽度的差升。
[0079]如上所述，根据实施例的调制信号生成装置10生成具有脉冲形式的振幅波形的输出信号S107，从而减少谐波分量，而不使用带通滤波器。调制信号生成装置10基于多个优先级确定要驱动的零个或更多个放大器106，从而减少放大器106之间的驱动时间的差异以及控制信号S105的脉冲宽度的差异。此配置可以因此防止放大器106的故障，并且减小由开关转换导致的放大信号S106的失真。
[0080]第一变形例
[0081]现在将参考图6描述根据实施例的第一变形例。图6是说明根据变形例的由调制信号生成装置10的每个单元生成的信号的图。除了在确定要被驱动的零个或更多个放大器106中使用的优先级P之外，根据本变形例的调制信号生成装置10的配置和操作与图1和图3所示的调制信号生成单元10的配置和操作相同。
[0082]在第一实施例中所述的优先级P中，与信号S102和S104的组合当中的、微分信号S103具有正符号的组合(+1、+1)和(_1、+1)相对应的优先级pi和ρ3，具有与微分信号S103具有负符号的、信号S102和S104的组合(+1、-1)和(-1、-1)相对应的优先级ρ2和ρ4的顺序相反的顺序。
[0083]也就是说，在图3所示的调制信号生成装置10中，矢量信号pi和ρ3具有相同的信号(Pi = p3 =作1、￥2、￥3、￥4、￥5})，而矢量信号？2和？4具有相同的信号(p2 = p4 ={Y5、Y4、Y3、Y2、Yl})。在这种情况中，矢量信号pi和p3具有与矢量信号P2和p4的优先级相反的顺序。
[0084]另一方面，在图6所示的优先级P中，与信号S102和S104的组合当中的、微分信号S103具有正符号的组合(+1、+1)和(_1、+1)对应的优先级pi和p3，不具有与对应于信号S102和S104的组合当中的、微分信号S103具有负符号的组合(+1,-1)和(-1,-1)的优先级p2和p4相反的顺序。
[0085]也就是说，在图6所示的调制信号生成装置中，优先级Pl和p3具有相同的矢量信号(pi = p3 = {￥1、￥2、￥3、￥4、￥5})，而优先级？2和？4具有相同的矢量信号(p2 = p4 ={Y4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1})。在这种情况下，矢量信号pi和p3具有与和矢量信号P2和p4的优先级相反的顺序({Y1、Y3、Y2、Y5、Y4})不同的顺序。
[0086]现在将描述图6的每个时间段中控制信号生成单元105的操作。例如，在图6的时间段Τ311中，信号S101，也就是被驱动的放大器106的数目指示“3”，信号S102指示“+1”，而信号S104指示“-1”。控制信号生成单元105基于信号S102和S104的组合(+1、_1)选择矢量信号p2 = {Υ4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1}。控制信号生成单元105基于信号SOl从被包括在矢量信号Ρ2中的最高优先级开始以降序顺序选择三个放大器106。也就是说，控制信号生成单元105确定要驱动第二、第四和第五放大器106-2、106-4和106-5。
[0087]基于信号S102，控制信号生成单元105在其后生成分别控制被确定驱动的第二、第四和第五放大器106-2、106-4和106-5的第二、第四和第五控制信号S105-2、S105-4和S105-5。具体地，由于信号S102指示“+1”，因此控制信号生成单元105生成每个指示“+C”的第二、第四和第五控制信号S105-2、S105-4和S105-5。
[0088]在图6中，已描述了一种情况，其中优先级pi和ρ3具有相同的矢量信号(pi =ρ3=作132、￥3、￥4、￥5})，而优先级？2和？4具有相同的矢量信号(p2 = p4 = {Υ4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1})。但是优先级pi到ρ4不限于这些顺序。对应于信号S102和S104的各自组合的优先级Pl到Ρ4可以具有彼此不同的顺序。
[0089]现在将参考图7描述优先级pi到p4具有彼此不同的顺序的情况。图7所不的调制信号生成装置 10 具有被设置为 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}的优先级。
[0090]例如，在图7的时间段T411中，信号SlOl也就是被驱动的放大器106的数目指示“3”，信号S102指示“+1”，并且信号S104指示“-1”。控制信号生成单元105基于信号S102和S104的组合(+1,-1)选择矢量信号p2 = {Y2、Y4、Y1、Y5、Y3}。控制信号生成单元105基于信号SlOl从被包括在矢量信号ρ2中的最高优先级开始以降序顺序选择三个放大器106 (在这种情况下，第一、第二和第四放大器106-1、106-2和106-4)，并且生成每个指示“+C”的第一、第二和第四控制信号S105-1、S105-2和S105-4。
[0091]以这种方式，在不限于图3所示的优先级的情况下，使用多个优先级P施加与第一实施例相同的有利效果。根据输入信号SlOO的类型可以转换优先级P。例如，图3所示的优先级P可以用于输入信号SlOO是单声道信号重叠到载波信号上的调制信号的情况，并且图6所示的优先级P可以用于输入信号SlOO是立体声信号重叠到载波信号上的调制信号的情况。
[0092]通过根据输入信号SlOO的类型，基于彼此不同的多个优先级P确定要被驱动的零个或更多个放大器106，控制信号生成单元105可以根据输入信号SlOO的类型的特征选择优先级P。此配置可以进一步减少放大器106之间的驱动时间的差异。
[0093]第二实施例
[0094]现在将参考图8和图9描述根据第二实施例的调制信号生成装置10。图8是说明根据实施例的控制信号生成单元105的图。图9是说明根据实施例的由调制信号生成装置10的每个单元生成的信号的图。
[0095]除了控制信号生成单元105附加地具有开始位置确定单元904之外，根据本实施例的调制信号生成装置10具有和图1所示的调制信号生成装置10相同的配置和操作。相同的符号表示相同的组件，并且因此将省略详细的描述。已经历振幅调制的振幅调制信号被输入到调制信号生成装置10作为输入信号S100。
[0096]如图8所示的开始位置确定单元904接收来自确定单元101的指示被驱动的放大器的数目的信号SlOl，来自第一符号确定单元102的指示输入信号SlOO的值的符号的信号S102，以及来自第二符号确定单元104的指示输入信号SlOO的幅的波动的信号S104的输入。开始位置确定单元904基于之前被确定要被驱动的放大器106的数目、输入信号SlOO的值、以及输入信号SlOO的波动来确定优先级P的开始位置I。
[0097]当控制信号生成单元105基于对应于S102和S104的组合的优先级pi到p4已经确定要驱动的零个或更多个放大器106时，如果信号S102和S104具有相同的符号，那么开始位置确定单元904确定开始位置I为I = I。
[0098]另一方面，如果信号S102和S104具有彼此不同的符号，那么根据基于与上个组合对应的优先级P确定的放大器106的最大数目，开始位置确定单元904改变与当前组合相对应的优先级P的开始位置I。其后开始位置确定单元904向控制信号选择单元902输出开始位置I。
[0099]现在将参考图9详细描述确定开始位置I的方法。如图9所示，根据实施例的控制信号生成单元105基于对应于相应四个组合的优先级pi到p4选择零个或更多个放大器106。也就是说，控制信号生成单元105在时间段TlO中选择优先级pl，在时间段T20中选择p2，在时间段T30中选择p3，并且在时间段T40中选择p4。时间段TlO到T40是由对应于信号S102和S104的相应不同组合的优先级限定的时间段。
[0100]在时间段TlO和T30中，信号S102和S104的符号的组合分别是(+1、+1)和(-1、-1)，信号S102和S104具有相同的符号。因此开始位置确定单元904将开始位置I设置为1 = 1。
[0101]在时间段T20和T40中，信号S102和S104的符号的组合分别是(+1、_1)和(_1、+1)，信号S102和S104具有彼此不同的符号。因此，开始位置确定单元904根据例如在上个时间段TlO中由确定单元101确定的放大器106的数目中的最大数目，改变在当前时间段T20中的优先级P的开始位置I。
[0102]现在详细描述在时间段T20中确定开始位置I的方法。开始位置确定单元904将从通过将“I”添加到放大器106的数目而计算出的值中减去在上个时间段TlO中被确定的驱动的放大器106的数目当中最大的值而计算得到的值，设置作为开始位置I。也就是说，开始位置确定单元904使用公式I = N-ME+1 (ME是在上个优先级P中被驱动的放大器的数目当中的最大值，ME = I到5)计算开始位置I。
[0103]例如，在图9的时间段T20中，“3”是在上个时间段TlO中被驱动的放大器的数目当中的最大值，而因此开始位置被计算为I = 5-3+1 = 3。开始位置确定单元904将开始位置I = 3通知控制信号选择单元902。
[0104]回到图8，控制信号选择单元902接收来自多路复用器901的指示优先级P的矢量信号P的输入，以及来自确定单元101的指示被驱动的放大器106的数目的信号SOl的输入。由开始位置确定单元904向控制信号选择单元902通知开始位置I。控制信号选择单元902在其后从优先级P中第I高的放大器106开始以降序顺序选择与信号SlOl所指示的数目一样多的放大器106作为要被驱动的放大器106。
[0105]将参考图9所示的时间段T507详细地描述控制信号选择单元902如何选择要驱动的零个或更多个放大器106。在时间段T507中，信号SlOl也就是被驱动的放大器106的数目指示“3”，信号S102指示“+1”，而信号S104指示“-1”。在时间段T507中，开始位置I
士匕 “ O ”
?曰不O O
[0106]优先级P = ρ2 = {Υ5、Υ4、Υ3、Υ2、Yl}从多路复用器901被输入到控制信号选择单元902。由于开始位置I指示“3”，因此控制信号选择单元902设置在优先级p2中的第三位的“Y3”，作为选择放大器106的开始位置I，并且控制信号选择单元902从优先级p2中的第三放大器开始以降序顺序选择三个放大器106。也就是说，控制信号选择单元902选择对应于13”、“￥2”、和“￥1”的第一到第三放大器106-1到106-3。
[0107]控制信号选择单元902分别生成用于选择第一到第三放大器106-1到106_3的第一到第三选择信号S903-1到S903-3。
[0108]例如，如果在时间段T507中被驱动的放大器的数目是4，那么控制信号选择单元902选择对应于最低优先级“Y1”的第一放大器106-1作为第三放大器，并且然后选择对应于最高优先级“Y5”的第五放大器106-5。也就是说，当开始位置I被通知时，控制信号选择单元 902 将优先级 p2 变为 p2 = {Y3、Y2、Yl、Y5、Y4}。
[0109]如上所述，如果信号S102和S104具有相同的符号，那么将开始位置I设置为I =1另一方面，如果信号S102和S104具有彼此不同的符号，那么根据在上个时间段中被驱动的放大器的最大数目改变开始位置I。此过程可以延长控制信号S105的脉冲宽度，因为在信号S102的符号相同的优先级P和信号S104的符号彼此不同的优先级P之间顺序被反转，意味着在上个时间段中低优先级的放大器106变为在当前时间段中高优先级的放大器106。
[0110]通过根据在上个时间段中被驱动的放大器的最大数目将较低的优先级指定到开始位置I，在上个时间段中由于低优先级而没有被选择的放大器106，也就是说，在当前时间段中具有较高优先级的放大器106，不太可能被选择。在此配置的情况下，相同的放大器106更有可能在信号S102的符号相同并且信号S104的符号彼此不同的时间段中(例如，时间段TlO和T20)被选择。控制信号S105的脉冲宽度可以因此被延长。
[0111]如上所述，根据实施例的调制信号生成装置10施加与第一实施例相同的有利效果。此外，根据实施例的调制信号生成装置10根据上个时间段中被驱动的放大器106的数量，改变当前时间段中优先级P的开始位置I。在此配置情况下，如图9所示，在上个时间段中已经被驱动的放大器106可以在当前时间段中再次被驱动，这可以延长控制信号S105的脉冲宽度。此配置可以相应地进一步减小由开关转换导致的放大信号S106的失真。
[0112]第二变形例
[0113]将参考图10描述根据实施例的第二变形例。图10是说明根据变形例的由调制信号生成装置10的每个单元生成的信号的图。除了在确定要被驱动的零个或更多个放大器106中使用的优先级P之外，根据此变形例的调制信号生成装置10的配置和操作与图8和图9所示的调制信号生成装置10的配置和操作相同。
[0114]类似于第一实施例，在第二实施例所指示的优先级P中，优先级PI和P3具有相同的矢量信号(Pl =p3 = {￥1、￥2、￥3、￥4、￥5})，而优先级？2和？4具有相同的矢量信号(p2=p4 = {Y4、Υ5、Υ2、Υ3、Υ1})。矢量信号pl和ρ3的顺序与矢量信号ρ2和ρ4的顺序的反转顺序({Υ1、Υ3、Υ2、Υ5、Υ4})不同。
[0115]另一方面，在图10所示的优先级P = pl到ρ8在基于信号S102和S104的组合被确定的相应时间段中具有彼此不同的顺序。具体地，优先级pl、p3、p5、p7每个具有彼此不同的顺序，而优先级ρ2、ρ4、ρ6和ρ8每个具有彼此不同的顺序。优先级PI具有与优先级Ρ2的顺序相反的顺序，而优先级ρ3具有和优先级ρ4的顺序相反的顺序。也就说，当信号S104的符号在信号S102的符号不改变的情况下反转时，优先级P反转。当信号S102的符号反转时，优先级P具有不同的顺序。
[0116]具体地，在图10的示例中，在时间段TlO中，信号S102的符号是“+1”，信号S104的符号是“+1”，并且优先级P是Pl = {Υ5、Υ2、Υ3、Υ1、Υ4}。在时间段Τ20中，信号S104的符号反转到“-1”，并且优先级P是p2 = {Υ4、Υ1、Υ3、Υ2、Υ5}，其是优先级pl的顺序的反转顺序。在时间段Τ30中，信号S102的符号反转为“-1”。在这种情况下，优先级ρ3具有与优先级pl和ρ2的顺序相反的顺序(ρ3 = {Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5})。
[0117]将参考图10所示的时间段Τ607详细地描述控制信号选择单元902如何选择要驱动的至少一个放大器106。在时间段Τ607中，信号SlOl也就是被驱动的放大器106的数目指示“3”，信号S102指示“+1”，信号104指示“-1”，而开始位置I指示“3”。控制信号生成单元105基于信号S102和S104的组合(+1,-1)选择优先级ρ2 = {Υ4、Υ1、Υ3、Υ2、Υ5}。控制信号生成单元105基于信号SlOl从被包括在矢量信号ρ2中的第三高优先级开始以降序顺序选择三个放大器106。也就是说，控制信号生成单元105确定要驱动第三、第二和第五放大器 106-3、106-2 和 106-5。
[0118]以这种方式，在不限于图9所示的优先级P的情况下，使用多个优先级P施加与第二实施例相同的有利效果。例如，优先级P不限于图9或图10所示的示例，并且图6和图7所示的优先级可以被使用。可替代地，根据输入信号SlOO的类型可以转换优先级P。例如，图9所示的优先级P可以被使用用于输入信号SlOO是单声道信号重叠到载波信号上的调制信号的情况，并且图10所示的优先级P可以被使用用于立体声信号重叠到载波信号上的调制信号的情况。
[0119]第三实施例
[0120]图11是说明根据第三实施例的无线装置I的图。根据实施例的无线装置I包括数据生成单元20、调制单元30、根据第一实施例的调制信号生成装置10、以及天线单元40。在实施例中，无线装置I包括根据第一实施例的调制信号生成装置10 ;但是无线装置I可以包括在任何其他实施例或变形例中所述的调制信号生成装置10。
[0121]数据生成单元20根据从上位层(未示出)给出的指令，生成要从无线装置I被发送的传输数据，并且向调制单元30输出生成的传输数据。调制单元30调制传输数据并且生成第一调制信号。例如，图11中的调制单元30对传输数据执行振幅调制，并且生成第一调制信号。调制单元30在其后将第一调制信号输出到调制信号生成装置10。
[0122]当第一调制信号被输入时，调制信号生成装置10调制作为输入信号SlOO的第一调制信号，并且生成输出信号S107。在第一实施例中已经描述了调制信号生成装置10如何生成输出信号，因此省略描述。调制信号生成装置10将生成的输出信号S107输出到天线单元40作为第二调制信号。
[0123]当第二调制信号被输入时，天线单元40经由天线发送第二调制信号。在图11中，天线单元40被配置为具有仅仅一个天线；但是天线单元40的配置不限于此。例如，天线单元40可以具有放大器和滤波器。
[0124]如上所述，在根据实施例的无线装置I中，调制信号生成装置10调制第一调制信号。此过程施加在不使用带通滤波器的情况下减少谐波分量的效果，类似于第一实施例。此外，无线装置I的调制信号生成装置10基于多个优先级P确定要驱动的至少一个放大器106，从而确保放大器106的更长产品寿命，减少冷却装置的尺寸，并且防止由转换放大器106导致的放大信号S106的失真。此外，无线装置I的尺寸可以随着冷却装置尺寸的减小而被减小。
[0125]虽然已经描述了某些实施例，但这些实施例仅通过示例的方式被呈现，并且不旨在限制发明的范围。确实，这里所述的新颖的实施例可以以各种其他形式被表达；此外，可以做出以这里所述实施例的形式的各种省略、代替物以及改变，而不背离发明的精神。所附的权利要求和它们的等效物意图涵盖落入本发明的范围和精神内的这样的形式或变形。
【主权项】
1.一种调制输入信号并且生成输出信号的调制信号生成装置，所述调制信号生成装置包括: 多个并联地相互连接的放大器，每个放大器被配置为基于控制信号驱动并且生成放大信号; 组合器，其被配置为组合所述放大信号并且获得具有阶梯状波形的所述输出信号； 确定单元，其被配置为在比所述输入信号的周期短的周期中，基于所述输入信号的值确定要被驱动的放大器的数目；以及 控制信号生成单元，其被配置为基于由所述确定单元确定的放大器的所述数目、所述输入信号的所述值、以及所述输入信号的所述值的波动，从所述放大器当中选择要被驱动的零个或更多个放大器，并且生成用于驱动所述被选择的放大器的控制信号。2.如权利要求1所述的调制信号生成装置，还包括: 微分计算单元，其被配置为计算所述输入信号的微分值，其中 所述控制信号生成单元基于与所述输入信号的所述值的符号和所述输入信号的所述微分值的符号的组合相对应的优先级，选择要被驱动的放大器。3.如权利要求2所述的调制信号生成装置，其中对应于所述微分值的符号为正的组合的优先级具有与对应于所述微分值的符号为负的组合的另一优先级的顺序相反的顺序。4.如权利要求2所述的调制信号生成装置，其中对应于各个组合的优先级具有彼此不同的顺序。5.如权利要求3所述的调制信号生成装置，其中对应于各个组合的优先级具有彼此不同的顺序。6.如权利要求2所述的调制信号生成装置，其中: 所述确定单元在由与不同组合对应的优先级所限定的时间段中确定多个放大器的数目；以及 所述控制信号生成单元根据在上个时间段中被确定的放大器的数目中的最大数目，改变与在当前时间段中的组合相对应的优先级的开始位置。7.如权利要求3所述的调制信号生成装置，其中 所述确定单元在由与不同组合对应的优先级所限定的时间段中确定多个放大器的数目；以及 所述控制信号生成单元根据在上个时间段中被确定的放大器的数目中的最大数目，改变与当前时间段中的组合相对应的优先级的开始位置。8.如权利要求4所述的调制信号生成装置，其中 所述确定单元在由与不同组合对应的优先级所限定的时间段中确定多个放大器的数目；以及 所述控制信号生成单元根据在上个时间段中被确定的放大器的数目中的最大数目，改变与当前时间段中的组合相对应的优先级的开始位置。9.如权利要求5所述的调制信号生成装置，其中 所述确定单元在由与不同组合对应的优先级所限定的时间段中确定多个放大器的数目；以及 所述控制信号生成单元根据在上个时间段中被确定的放大器的数目中的最大数目，改变与当前时间段中的组合相对应的优先级的开始位置。10.一种无线装置，包括: 信号生成单元，其被配置为从被发送的数据生成发送信号； 调制单元，其被配置为调制所述发送信号，并且生成第一调制信号； 调制信号生成装置，其被配置为调制所述第一调制信号并且生成第二调制信号； 天线单元，其被配置为发送所述第二调制信号，其中 所述调制信号生成装置包括: 多个并联地相互连接的放大器，并且每个放大器被配置为基于控制信号生成放大信号; 组合器，其被配置为组合所述放大信号并且获得具有阶梯状波形的所述第二调制信号; 确定单元，其被配置为根据所述第一调制信号的值确定由所述组合器组合的放大信号的数目；和 控制信号生成单元，其被配置为基于由所述确定单元确定的所述放大信号的所述数目、所述第一调制信号的所述值、以及所述第一调制信号的所述值的波动，从所述放大器中选择要被驱动的零个或更多个放大器，并且生成用于驱动所述被选择的放大器的所述控制信号。
【文档编号】H04L27/06GK105847204SQ201510638372
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年9月29日
【发明人】江头庆真, 山口恵, 山口恵一
【申请人】株式会社东芝