JP2004064733A - 歪補償装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変調信号帯域外の電力が最小になるように動作する適応型歪補償装置において、係数の更新回数を削除して電力増幅器の特性変動に追従するための適応動作にかかる収束時間を短縮することを目的とする。
【解決手段】電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部１２１を、固定係数格納部１０４と誤差係数計算部１０５とにより構成し、固定係数格納部１０４では予め計算しておいた入出力特性の逆特性を格納しておき、誤差係数計算部１０５では固定係数格納部１０４に格納されている特性と現在の電力増幅器１１３の特性との間の誤差係数を計算する。
【選択図】 図１
【解決手段】電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部１２１を、固定係数格納部１０４と誤差係数計算部１０５とにより構成し、固定係数格納部１０４では予め計算しておいた入出力特性の逆特性を格納しておき、誤差係数計算部１０５では固定係数格納部１０４に格納されている特性と現在の電力増幅器１１３の特性との間の誤差係数を計算する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信システムの送信機に利用される電力増幅器で発生する非線形歪を補償するための歪補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この歪補償装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。図５は、特許文献１に記載された従来の歪補償装置を示すものである。
【０００３】
図５において、データ生成部８０１より送出されたデータは、ＤＳＰである制御／演算部５０２でプリディストーションされ、ディジタル・アナログ変換器５０３、直交変調器５０４、電力増幅器５０５を介して送信される。送信波の一部は方向性結合器５０６を通じて直交復調器５０７に入力される。直交復調器５０７は、ディジタル信号を復調し、制御／演算部５０２に入力する。制御／演算部５０２は、送出されるディジタル信号とこのディジタル信号の送信出力を復調して得た帰還信号との振幅、位相を比較して、ＬＭＳ法などに従って、送信回路の歪みを演算推定し補償テーブルを作成し、送信ディジタル信号をプリディストーション処理している。
【０００４】
また、非線形歪成分を補償する補償係数を格納するための記憶テーブルを使用せずに、送信系の増幅器で発生する非線形歪を補償する従来の歪補償装置としては、特許文献２に記載されているようなものがあった。図６は、特許文献２に記載された従来の歪補償装置を示すものである。
【０００５】
図６において、パワー計算部６０１が入力した直交ベースバンド信号から信号のパワーを求め、次に、補償係数計算部６０２がその値をパラメータとする歪補償用の近似式によって歪み補償係数を計算する。そして、非線形歪補償部６０３がそれを用いて非線形歪補償を行うと共に、変調出力が分配された出力を復調して得られる直交信号と直交ベースバンド信号との誤差を用いて、係数更新部６０４が近似式の係数を更新するように構成されている。
【０００６】
さらにまた、従来の歪補償装置では、電力増幅器が故障した場合に、異常な信号をアンテナから送信しないようにするために、電力増幅器の出力電力値を監視して規定の値を超える電力値を検出したときには電力増幅器の動作を停止する構成となっていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２７８１９０号公報（第１６、１７頁、第５図）
【特許文献２】
特開平１０−１５０３９４号公報（第２−４頁、第４図）
【０００８】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示された従来の構成では、電力増幅器の歪特性を表現するための係数テーブルのサイズが多く必要になると共に、その係数更新の回数も依然として多く、結果として収束するまでの時間が長くなってしまうという課題を有していた。
【０００９】
また、特許文献２に示された従来の構成は、送信する直交ベースバンド信号を歪補償装置への入力とし、この信号と電力増幅器出力からフィードバックされた直交ベースバンド信号との間で比較を行うことで歪補償係数を求めている。しかし、ＲＦ信号を歪補償装置への入力とした場合に、同様の動作、機能を実現するには、ＲＦ信号をダウンコンバートし、その後直交復調する必要があり、構成が複雑になるという課題を有していた。
【００１０】
さらにまた、従来の構成では、出力電力値に異常がない状態で、電力増幅器において発生する歪量に異常が生じた場合には歪補償装置は対応できず、隣接チャネルに与える干渉を防ぐことができなかった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、歪補償の係数の更新回数を削減し、電力増幅器の特性変動に追従するための適応動作を高速に収束させるとともに、電力増幅器の歪み異常による隣接チャネルへの干渉を防ぐことを可能にした歪補償装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明に係る歪補償装置は、電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部を、固定係数格納部と誤差係数計算部により構成することを特徴とする。固定係数格納部では予め計算しておいた入出力特性の逆特性を格納しておき、誤差係数計算部では固定係数格納部に格納されている特性と現在の電力増幅器の特性との間の誤差係数を計算する。誤差について計算するだけで良いため係数計算部のみの構成の場合と比較して係数の更新回数が削減される。
【００１３】
また電力増幅器が故障して発生する歪量が基準よりも大きくなった場合には、帯域外電力計算部においてそれを検知して制御信号を電力増幅器に対して出力することにより電力増幅器の動作を停止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る歪補償装置は、送信ベースバンド信号の振幅および位相を制御する振幅位相制御部と、この振幅位相制御部の出力を直交変調する直交変調部と、この直交変調部の出力を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力を分配する分配器と、この分配器の出力の一方を周波数変換する周波数変換器と、この周波数変換器の出力をフーリエ変換するフーリエ変換部と、このフーリエ変換部の出力から帯域外電力を計算する帯域外電力計算部と、送信ベースバンド信号の振幅値を計算する振幅計算部と、振幅値に基づいて電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算し、振幅位相制御部に送信ベースバンド信号に対する振幅と位相の変化量を通知する係数計算部と、予め測定された電力増幅器の入出力特性の逆特性を格納する固定係数格納部と、固定係数格納部に格納されている特性からの誤差特性を前記帯域外電力測定部の出力に基づいて計算する誤差係数計算部と、固定係数格納部および誤差係数計算部の出力に基づいて振幅および位相の変化量を計算し、振幅位相制御部に振幅および位相の変化量に基づいて制御することを指示する振幅位相変化量計算部とを有する。これにより、電力増幅器の特性変動に追従した適応動作が可能になるとともに、数十から数百の係数メモリの更新が必要となる係数計算部のみを有する歪補償装置に比較して、誤差特性を表す数個の多項式係数を更新するだけでよいため、係数更新回数を大幅に削減できる。
【００１５】
また、本発明に係る歪補償装置は、送信ＲＦ信号の振幅を制御する可変減衰器と、この可変減衰器の出力に対して位相を制御する可変位相器と、この可変位相器の出力を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力を分配する分配器と、この分配器の出力の一方を周波数変換する周波数変換器と、この周波数変換器の出力をフーリエ変換するフーリエ変換部と、このフーリエ変換部の出力から帯域外電力を計算する帯域外電力計算部と、送信ＲＦ信号の包絡線の振幅値を出力する包絡線検波部と、予め測定された電力増幅器の入出力特性の逆特性を格納する固定係数格納部と、固定係数格納部に格納されている特性からの誤差特性を帯域外電力測定部の出力に基づいて計算する誤差係数計算部と、固定係数格納部および誤差係数計算部の出力に基づいて振幅および位相の変化量を計算し、可変減衰器および可変位相器に振幅および位相の変化量に基づいて制御することを指示する振幅位相変化量計算部とを有する。これにより、電力増幅器の特性変動に追従した適応動作が可能になるとともに、数十から数百の係数メモリの更新が必要となる係数計算部のみを有する歪補償装置に比較して、誤差特性を表す数個の多項式係数を更新するだけでよいため、係数更新回数を大幅に削減できる作用を有する。
【００１６】
また、本発明に係る歪補償装置の誤差係数計算部は、送信ベースバンド信号または送信ＲＦ信号の振幅値を変数とする多項式を計算するものであり、前記帯域外電力から前記多項式の係数を更新するものである。これにより、誤差係数の表現方法について振幅値をアドレスとするメモリではなく振幅値を変数とする多項式とすることで適応動作の更新回数を少なくして収束時間を短くすることができるとともに、電力増幅器の特性変化に応じて多項式の係数更新を行うので、環境変動や、通信システムからの要求により生じる電力増幅器の入出力特性の変化に対しても良好な歪補償特性を得ることが可能になる。
【００１７】
また、本発明に係る歪補償装置の帯域外電力計算部は隣接チャネル漏洩電力比を計算する電力計算部と、隣接チャネル漏洩電力比が所定値以下であるか否かを判定する判定部とを有し、隣接チャネル漏洩電力比が所定値より大きい場合、電力増幅器に動作停止を指示する。これにより、送信機が与えられた仕様を満たしているかどうかを常時監視でき、仕様をはずれる場合は、電力増幅器の動作が停止するので、隣接チャネルに障害となる電波を放出するのを防ぐことができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における歪補償装置のブロック図である。振幅計算部１０２は、送信ベースバンド信号１０１の振幅値１０３を算出するものであり、係数計算部１２１は振幅値１０３と後述する帯域外電力計算部１１９とから、振幅変化量１０７と位相変化量１０８とを算出するものである。ここで、図面を用いてこの係数計算部１２１について説明する。
【００２０】
図３は係数計算部１２１の構成を示すブロック図である。図３において、固定係数格納部１０４は、予め測定された電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性となる係数が格納されたメモリを有し、振幅値Ｘをパラメータとして固定係数αを算出するものである。また、誤差係数計算部１０５は振幅値Ｘから誤差係数βを算出する低次多項式（Ａｘ２＋Ｂｘ＋Ｃ）を計算するものであり、振幅位相変化量計算部１０６は、固定係数格納部１０４の出力と誤差係数計算部１０５の出力を乗算した値により振幅変化量（Ｒ）１０７および位相変化量（θ）１０８を算出するものである。
【００２１】
また、遅延器１０９は送信ベースバンド信号を所定時間遅延するものであり、振幅位相制御部１１０は、振幅変化量１０７と位相変化量１０８とに従って、入力信号の振幅と位相とを制御するものである。ＤＡ変換器１１１は入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換するものであり、直交変調器１１２は直交変調を行うものである。
【００２２】
また、電力増幅器１１３は入力信号を電力増幅し、分配器１１４は入力信号を２つの信号に分配し、アンテナ１１５は電波を放出するものである。
【００２３】
また、周波数変換器１１６は入力信号を中間周波数帯（ＩＦ帯）もしくはベースバンド帯にダウンコンバートするものであり、ＡＤ変換器１１７は入力されたアナログ信号をディジタル信号へ変換するものであり、フーリエ変換部１１８は、入力信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを出力するものである。
【００２４】
また、帯域外電力計算部１１９は、送信変調信号帯域における外側の周波数帯域の積算電力とともに、隣接チャネル漏洩電力比を算出する電力計算部１２２と、通信システムで要求される仕様を満足しているか否かを判定する判定部１２３とから構成されている。
【００２５】
なお、図３に示した固定係数格納部１０４は電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性となる係数を予め測定しておき、その係数をメモリに格納しておく方法がある。この方法によれば、振幅計算部１０２から出力される振幅値１０３をアドレスとしてそのメモリに記憶されている係数を読み出すだけで良いため演算量は少なくて済む。別の実現方法としては、電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性を多項式の形で表現しておく方法がある。この多項式の次数は電力増幅器１１３の入出力特性を十分に近似できるように決められる。この方法では多項式の演算を行う必要はあるが大きなメモリを必要としないという利点がある。
【００２６】
また、誤差係数計算部１０５の実現方法は、固定係数格納部１０４に格納された係数と、電力増幅器１１３について現在の入出力特性の逆特性となる係数との、誤差に相当する誤差係数を多項式により表現することにより行っている。この誤差係数は時間的に変動するため後述するような適応動作により係数の更新を行っている。この構成によれば、誤差係数計算部１０５は誤差係数を表すだけで良いため、多項式の次数は１次から２次と少なくて済ませることができる。
【００２７】
以上のように構成された歪補償装置について図１および図３を用いてその動作を説明する。まず、送信ベースバンド信号１０１は振幅計算部１０２に入力されてその振幅値１０３が出力される。この振幅値１０３は係数計算部１２１の固定係数格納部１０４に入力され、振幅値１０３に応じた固定係数が出力される。また、振幅値１０３と帯域外電力計算部１１９からの積算電力とが誤差係数計算部１０５に入力され、固定係数格納部１０４から出力される固定係数と、電力増幅器１１３について現在の入出力特性の逆特性となる係数との、誤差に相当する誤差係数が計算されて出力される。この誤差は、温度や電源電圧、経年変化といった環境変動により生じる電力増幅器１１３の入出力特性の変化分を表している。これら固定係数と誤差係数とが振幅位相変化量計算部１０６に入力され、振幅変化量１０７および位相変化量１０８が出力される。
【００２８】
一方、送信ベースバンド信号１０１は遅延器１０９において適切な遅延量が与えられ、振幅位相制御部１１０に入力される。ここで遅延器１０９により与えられる遅延量は、送信ベースバンド信号１０１が振幅計算部１０２と固定係数格納部１０４および誤差係数計算部１０５と振幅位相変化量計算部１０６を通って振幅位相制御部１１０までに至る処理時間分だけ与えられる。この遅延された送信ベースバンド信号は振幅位相制御部１１０で振幅変化量１０７および位相変化量１０８の値を利用して振幅および位相制御される。この振幅および位相制御された信号はＤＡ変換器１１１によりアナログ信号に変換された後、直交変調器１１２で所望の周波数にアップコンバートされる。そして、この周波数が変換された信号は電力増幅器１１３で所望の電力値まで増幅され、歪が相殺された線形な信号になる。この信号は分配器１１４で分配され、出力信号の一方はアンテナ１１５から電波として送信される。
【００２９】
分配器１１４の他方の出力信号は周波数変換器１１６において中間周波数帯（ＩＦ帯）もしくはベースバンド帯にダウンコンバートされる。そのダウンコンバートされた信号はＡＤ変換器１１７でディジタル信号へ変換される。この変換された信号はフーリエ変換部１１８でフーリエ変換され周波数スペクトルが出力される。この周波数スペクトルは帯域外電力計算部１１９に入力され、送信変調信号帯域における外側の周波数帯域の電力が計算される。ここで、電力増幅器１１３で発生する歪成分は帯域外の周波数成分として現れるため、帯域外の周波数スペクトルを積算して電力を計算することにより電力増幅器１１３で発生する歪量を知ることができる。また帯域外電力計算部１１９において隣接チャネル漏洩電力比を計算して出力させても良い。この隣接チャネル漏洩電力比は送信変調信号帯域の周波数スペクトルの積算と隣接チャネル帯域における周波数スペクトルの積算の比を計算することで求められる。
【００３０】
送信変調信号帯域外の積算電力は誤差係数計算部１０５に入力され、上記した誤差係数が適応動作により更新される。この誤差係数の更新は帯域外電力計算部１１９から出力される帯域外電力値もしくは隣接チャネル漏洩電力比がより小さい値になるように行われる。
【００３１】
また、誤差係数の表現方法は前述のように低次多項式を実現したものであり、帯域外電力に基づく適応動作により多項式係数も更新される。
【００３２】
以下に、この多項式係数の更新される適応動作について説明する。
【００３３】
図４は、周波数スペクトル信号から誤差係数計算部の多項式の係数を更新する処理を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、電力計算部１２２がフーリエ変換部１１８から出力される周波数スペクトル信号から、隣接チャネル漏洩電力比を計算する（ステップＳ７０１）。
【００３５】
次に、判定部１２３は計算された隣接チャネル漏洩電力比がシステムで要求される仕様を満たしているかどうかの判定を行う（ステップＳ７０２）。もし仕様を満たしていない場合には電力増幅器１１３に対して動作停止のための制御信号を出力する（ステップＳ７０３）。
【００３６】
仕様を満たしている場合には、隣接チャネル漏洩電力比が誤差係数計算部１０５に通知され、誤差係数計算部１０５は隣接チャネル漏洩電力比が前回の歪量との比較を行う（ステップＳ７０４）。歪が減少している場合、ステップベクトルμを変更せず同じ値をセットして（ステップＳ７０５）、多項式係数の更新を行う（ステップＳ７０６）。
【００３７】
一方、歪が増加している場合は、ステップベクトルμ’に所定の定数γを乗算し、ステップベクトルμを変更した後（ステップＳ７０７）、ステップＳ７０６へ移行する。
【００３８】
これらステップＳ７０１乃至Ｓ７０７の処理が繰り返し行われて、多項式の全ての係数が更新される。誤差係数計算部１０５においてこのような係数更新を行うことにより、環境変動や、通信システムからの要求により生じる電力増幅器１１３の入出力特性の変化に対しても良好な歪補償特性が得られる。なお、この環境変動としては、温度変化や経年変化といったものがあり、また通信システムからの要求としては、キャリア周波数の変更や送信電力値の変更といったものがある。
【００３９】
以上のように電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部１２１を、固定係数格納部１０４と誤差係数計算部１０５とにより構成することで、係数計算部が一つの多項式で計算する構成である場合に比較して、低次の多項式の係数の更新を行えば良いため、更新回数が削減できるので、適応動作を高速に収束させることが可能になる。
【００４０】
また、帯域外電力計算部１１９において電力計算部１２２が電力増幅器１１３の出力信号である周波数スペクトルから隣接チャネル漏洩電力比を算出し、判定部１２３がシステムで要求される仕様を満足するか否かを常に判定している。そして、電力増幅器１１３が故障して異常な信号を出力していると判定した場合には、判定部１２３は制御信号１２０を出力し、電力増幅器１１３の動作を停止する。これにより、異常な信号がアンテナ１１５より送信されないようにすることができる。
【００４１】
以上のように、電力増幅器１１３が故障して発生する歪量が基準よりも大きくなった場合には、帯域外電力計算部１１９においてそれを検知して、制御信号を電力増幅器１１３に対して出力する。これにより電力増幅器１１３の動作が停止するので、隣接チャネルに障害となる電波を放出するのを防ぐことができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態における歪補償装置のブロック図である。分配器２０２は、送信ＲＦ信号２０１を分配するものであり、包絡線検波部２０３は入力信号の包絡線の振幅値２０４を出力するものであり、ＡＤ変換器２０５はアナログ信号をディジタル信号へ変換するものである。
【００４３】
また、可変減衰器２１３は振幅変化量２０９に基づいて入力信号の振幅を制御するものであり、可変増幅器であっても構わない。可変位相器２１４は位相変化量２１０に基づいて入力信号の位相を制御するものである。その他の構成要素については、実施の形態１と同一である。
【００４４】
以上のように構成された歪補償装置について図２を用いてその動作を説明する。まず、送信ＲＦ信号２０１は分配器２０２で分配され、一方の出力が包絡線検波部２０３に入力される。包絡線検波部２０３からは包絡線の振幅値２０４が出力され、振幅値２０４はＡＤ変換器２０５でディジタル信号へ変換される。このディジタル信号は係数計算部２２３の固定係数格納部２０６に入力され、振幅値２０４に応じた固定係数が出力される。また、振幅値２０４と帯域外電力計算部２２１からの積算電力とが誤差係数計算部２０７に入力され、固定係数格納部２０６から出力される固定係数と、電力増幅器２１５について現在の入出力特性の逆特性となる係数との、誤差に相当する誤差係数が計算されて出力される。この誤差は、実施の形態１と同じく、温度や電源電圧、経年変化といった環境変動により生じる電力増幅器２１５の入出力特性の変化分を表している。これら固定係数と誤差係数とが振幅位相変化量計算部２０８に入力され、振幅変化量２０９および位相変化量２１０が出力される。振幅変化量２０９および位相変化量２１０はＤＡ変換器２１１によりアナログ信号に変換されて、可変減衰器２１３および可変位相器２１４に入力される。
【００４５】
一方、分配器２０２により分配されたもう一方の信号は遅延器２１２により適切な遅延量が与えられる。ここで遅延器２１２により与えられる遅延量は、送信ＲＦ信号２０１が分配器２０２により分配されたところから、包絡線検波部２０３、ＡＤ変換器２０５、固定係数格納部２０６および誤差係数計算部２０７、振幅位相変化量計算部２０８、ＤＡ変換器２１１を通って可変減衰器２１３および可変位相器２１４に至る処理時間分だけ与えられる。この遅延された送信ＲＦ信号は可変減衰器２１３で振幅変化量２０９の値にもとづいて振幅制御が行われる。可変減衰器２１３の出力は可変位相器２１４に入力されるが、可変位相器２１４では位相変化量２１０の値にもとづいて位相制御が行われる。この位相制御された信号は電力増幅器２１５で所望の電力値まで増幅され、歪が相殺された線形な信号になる。この信号は分配器２１６で分配され、出力信号の一方はアンテナ２１７から電波として送信される。
【００４６】
分配器２１６の他方の出力信号は周波数変換器２１８において中間周波数帯（ＩＦ帯）もしくはベースバンド帯にダウンコンバートされる。そのダウンコンバートされた信号がフーリエ変換された後、帯域外電力計算部２２１で送信変調信号帯域における外側の周波数帯域の電力を算出するまでの処理は実施の形態１と同一である。そして、実施の形態１と同様に、帯域外の周波数スペクトルを積算して電力を計算することにより電力増幅器２１５で発生する歪量を知ることができる。また隣接チャネル漏洩電力比を送信変調信号帯域の周波数スペクトルの積算と隣接チャネル帯域における周波数スペクトルの積算の比を計算することで求めることもできる。
【００４７】
送信変調信号帯域外の積算電力は、実施の形態１と同様に、誤差係数計算部２０７に入力され、誤差係数が適応動作により更新される。これにより、環境変動や通信システムからの要求により生じる電力増幅器２１５の入出力特性の変化に対しても良好な歪補償特性が得られる。
【００４８】
以上のように、電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部２２３を、固定係数格納部２０６と誤差係数計算部２０７とにより構成することで、係数計算部が一つの多項式で計算する構成である場合に比較して、低次の多項式の係数を更新すればすむ。これにより更新回数が削減できるので、適応動作を高速に収束させることが可能になる。
【００４９】
また帯域外電力計算部２２１においても、実施の形態１と同様に、電力計算部２２４が電力増幅器２１５の出力信号である周波数スペクトルから隣接チャネル漏洩電力比を算出し、判定部２２５がシステムで要求される仕様を満足するか否かを常に判定している。そして、電力増幅器２１５が故障して異常な信号を出力した場合には判定部２２５からの制御信号２２２により電力増幅器２１５の動作を停止しているので、異常な信号がアンテナ２１７より送信されないようにすることができる。
【００５０】
これらの手順は図４に示した実施の形態１のものと同一であり、電力増幅器２１５が故障して発生する歪量が基準よりも大きくなった場合には、帯域外電力計算部２２４においてそれを検知して、制御信号を電力増幅器２１５に対して出力する。これにより電力増幅器２１５の動作が停止するので、隣接チャネルに障害となる電波を放出するのを防ぐことが出来る。
【００５１】
【発明の効果】
本発明により、歪補償の係数の更新回数を削減し、電力増幅器の特性変動に追従するための適応動作を高速に収束させることができるとともに、電力増幅器の歪み異常による隣接チャネルへの干渉を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態による適応型歪補償装置のブロック図
【図２】本発明における第２の実施の形態による適応型歪補償装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態による係数計算部のブロック図
【図４】本発明の実施の形態による誤差係数計算部の多項式の係数を更新する処理を示すフローチャート
【図５】従来の非線形歪補償装置のブロック図
【図６】従来の非線形歪補償装置のブロック図
【符号の説明】
１０１ 送信ベースバンド信号
１０２ 振幅計算部
１０３ 振幅値
１０４ 固定係数格納部
１０５ 誤差係数計算部
１０６ 振幅位相変化量計算部
１０７ 振幅変化量
１０８ 位相変化量
１０９ 遅延器
１１０ 振幅位相制御部
１１１ ＤＡ変換器
１１２ 直交変調器
１１３ 電力増幅器
１１４ 分配器
１１５ アンテナ
１１６ 周波数変換器
１１７ ＡＤ変換器
１１８ フーリエ変換部
１１９ 帯域外電力計算部
１２０ 制御信号
１２１ 係数計算部
１２２ 電力計算部
１２３ 判定部
２０１ 送信ＲＦ信号
２０２ 分配器
２０３ 包絡線検波部
２０４ 振幅値
２０５ ＡＤ変換器
２０６ 固定係数格納部
２０７ 誤差係数計算部
２０８ 振幅位相変化量計算部
２０９ 振幅変化量
２１０ 位相変化量
２１１ ＤＡ変換器
２１２ 遅延器
２１３ 可変減衰器
２１４ 可変位相器
２１５ 電力増幅器
２１６ 分配器
２１７ アンテナ
２１８ 周波数変換器
２１９ ＡＤ変換器
２２０ フーリエ変換部
２２１ 帯域外電力計算部
２２２ 制御信号
２２３ 係数計算部
２２４ 電力計算部
２２５ 判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信システムの送信機に利用される電力増幅器で発生する非線形歪を補償するための歪補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この歪補償装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。図５は、特許文献１に記載された従来の歪補償装置を示すものである。
【０００３】
図５において、データ生成部８０１より送出されたデータは、ＤＳＰである制御／演算部５０２でプリディストーションされ、ディジタル・アナログ変換器５０３、直交変調器５０４、電力増幅器５０５を介して送信される。送信波の一部は方向性結合器５０６を通じて直交復調器５０７に入力される。直交復調器５０７は、ディジタル信号を復調し、制御／演算部５０２に入力する。制御／演算部５０２は、送出されるディジタル信号とこのディジタル信号の送信出力を復調して得た帰還信号との振幅、位相を比較して、ＬＭＳ法などに従って、送信回路の歪みを演算推定し補償テーブルを作成し、送信ディジタル信号をプリディストーション処理している。
【０００４】
また、非線形歪成分を補償する補償係数を格納するための記憶テーブルを使用せずに、送信系の増幅器で発生する非線形歪を補償する従来の歪補償装置としては、特許文献２に記載されているようなものがあった。図６は、特許文献２に記載された従来の歪補償装置を示すものである。
【０００５】
図６において、パワー計算部６０１が入力した直交ベースバンド信号から信号のパワーを求め、次に、補償係数計算部６０２がその値をパラメータとする歪補償用の近似式によって歪み補償係数を計算する。そして、非線形歪補償部６０３がそれを用いて非線形歪補償を行うと共に、変調出力が分配された出力を復調して得られる直交信号と直交ベースバンド信号との誤差を用いて、係数更新部６０４が近似式の係数を更新するように構成されている。
【０００６】
さらにまた、従来の歪補償装置では、電力増幅器が故障した場合に、異常な信号をアンテナから送信しないようにするために、電力増幅器の出力電力値を監視して規定の値を超える電力値を検出したときには電力増幅器の動作を停止する構成となっていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２７８１９０号公報（第１６、１７頁、第５図）
【特許文献２】
特開平１０−１５０３９４号公報（第２−４頁、第４図）
【０００８】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示された従来の構成では、電力増幅器の歪特性を表現するための係数テーブルのサイズが多く必要になると共に、その係数更新の回数も依然として多く、結果として収束するまでの時間が長くなってしまうという課題を有していた。
【０００９】
また、特許文献２に示された従来の構成は、送信する直交ベースバンド信号を歪補償装置への入力とし、この信号と電力増幅器出力からフィードバックされた直交ベースバンド信号との間で比較を行うことで歪補償係数を求めている。しかし、ＲＦ信号を歪補償装置への入力とした場合に、同様の動作、機能を実現するには、ＲＦ信号をダウンコンバートし、その後直交復調する必要があり、構成が複雑になるという課題を有していた。
【００１０】
さらにまた、従来の構成では、出力電力値に異常がない状態で、電力増幅器において発生する歪量に異常が生じた場合には歪補償装置は対応できず、隣接チャネルに与える干渉を防ぐことができなかった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、歪補償の係数の更新回数を削減し、電力増幅器の特性変動に追従するための適応動作を高速に収束させるとともに、電力増幅器の歪み異常による隣接チャネルへの干渉を防ぐことを可能にした歪補償装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明に係る歪補償装置は、電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部を、固定係数格納部と誤差係数計算部により構成することを特徴とする。固定係数格納部では予め計算しておいた入出力特性の逆特性を格納しておき、誤差係数計算部では固定係数格納部に格納されている特性と現在の電力増幅器の特性との間の誤差係数を計算する。誤差について計算するだけで良いため係数計算部のみの構成の場合と比較して係数の更新回数が削減される。
【００１３】
また電力増幅器が故障して発生する歪量が基準よりも大きくなった場合には、帯域外電力計算部においてそれを検知して制御信号を電力増幅器に対して出力することにより電力増幅器の動作を停止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る歪補償装置は、送信ベースバンド信号の振幅および位相を制御する振幅位相制御部と、この振幅位相制御部の出力を直交変調する直交変調部と、この直交変調部の出力を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力を分配する分配器と、この分配器の出力の一方を周波数変換する周波数変換器と、この周波数変換器の出力をフーリエ変換するフーリエ変換部と、このフーリエ変換部の出力から帯域外電力を計算する帯域外電力計算部と、送信ベースバンド信号の振幅値を計算する振幅計算部と、振幅値に基づいて電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算し、振幅位相制御部に送信ベースバンド信号に対する振幅と位相の変化量を通知する係数計算部と、予め測定された電力増幅器の入出力特性の逆特性を格納する固定係数格納部と、固定係数格納部に格納されている特性からの誤差特性を前記帯域外電力測定部の出力に基づいて計算する誤差係数計算部と、固定係数格納部および誤差係数計算部の出力に基づいて振幅および位相の変化量を計算し、振幅位相制御部に振幅および位相の変化量に基づいて制御することを指示する振幅位相変化量計算部とを有する。これにより、電力増幅器の特性変動に追従した適応動作が可能になるとともに、数十から数百の係数メモリの更新が必要となる係数計算部のみを有する歪補償装置に比較して、誤差特性を表す数個の多項式係数を更新するだけでよいため、係数更新回数を大幅に削減できる。
【００１５】
また、本発明に係る歪補償装置は、送信ＲＦ信号の振幅を制御する可変減衰器と、この可変減衰器の出力に対して位相を制御する可変位相器と、この可変位相器の出力を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力を分配する分配器と、この分配器の出力の一方を周波数変換する周波数変換器と、この周波数変換器の出力をフーリエ変換するフーリエ変換部と、このフーリエ変換部の出力から帯域外電力を計算する帯域外電力計算部と、送信ＲＦ信号の包絡線の振幅値を出力する包絡線検波部と、予め測定された電力増幅器の入出力特性の逆特性を格納する固定係数格納部と、固定係数格納部に格納されている特性からの誤差特性を帯域外電力測定部の出力に基づいて計算する誤差係数計算部と、固定係数格納部および誤差係数計算部の出力に基づいて振幅および位相の変化量を計算し、可変減衰器および可変位相器に振幅および位相の変化量に基づいて制御することを指示する振幅位相変化量計算部とを有する。これにより、電力増幅器の特性変動に追従した適応動作が可能になるとともに、数十から数百の係数メモリの更新が必要となる係数計算部のみを有する歪補償装置に比較して、誤差特性を表す数個の多項式係数を更新するだけでよいため、係数更新回数を大幅に削減できる作用を有する。
【００１６】
また、本発明に係る歪補償装置の誤差係数計算部は、送信ベースバンド信号または送信ＲＦ信号の振幅値を変数とする多項式を計算するものであり、前記帯域外電力から前記多項式の係数を更新するものである。これにより、誤差係数の表現方法について振幅値をアドレスとするメモリではなく振幅値を変数とする多項式とすることで適応動作の更新回数を少なくして収束時間を短くすることができるとともに、電力増幅器の特性変化に応じて多項式の係数更新を行うので、環境変動や、通信システムからの要求により生じる電力増幅器の入出力特性の変化に対しても良好な歪補償特性を得ることが可能になる。
【００１７】
また、本発明に係る歪補償装置の帯域外電力計算部は隣接チャネル漏洩電力比を計算する電力計算部と、隣接チャネル漏洩電力比が所定値以下であるか否かを判定する判定部とを有し、隣接チャネル漏洩電力比が所定値より大きい場合、電力増幅器に動作停止を指示する。これにより、送信機が与えられた仕様を満たしているかどうかを常時監視でき、仕様をはずれる場合は、電力増幅器の動作が停止するので、隣接チャネルに障害となる電波を放出するのを防ぐことができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における歪補償装置のブロック図である。振幅計算部１０２は、送信ベースバンド信号１０１の振幅値１０３を算出するものであり、係数計算部１２１は振幅値１０３と後述する帯域外電力計算部１１９とから、振幅変化量１０７と位相変化量１０８とを算出するものである。ここで、図面を用いてこの係数計算部１２１について説明する。
【００２０】
図３は係数計算部１２１の構成を示すブロック図である。図３において、固定係数格納部１０４は、予め測定された電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性となる係数が格納されたメモリを有し、振幅値Ｘをパラメータとして固定係数αを算出するものである。また、誤差係数計算部１０５は振幅値Ｘから誤差係数βを算出する低次多項式（Ａｘ２＋Ｂｘ＋Ｃ）を計算するものであり、振幅位相変化量計算部１０６は、固定係数格納部１０４の出力と誤差係数計算部１０５の出力を乗算した値により振幅変化量（Ｒ）１０７および位相変化量（θ）１０８を算出するものである。
【００２１】
また、遅延器１０９は送信ベースバンド信号を所定時間遅延するものであり、振幅位相制御部１１０は、振幅変化量１０７と位相変化量１０８とに従って、入力信号の振幅と位相とを制御するものである。ＤＡ変換器１１１は入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換するものであり、直交変調器１１２は直交変調を行うものである。
【００２２】
また、電力増幅器１１３は入力信号を電力増幅し、分配器１１４は入力信号を２つの信号に分配し、アンテナ１１５は電波を放出するものである。
【００２３】
また、周波数変換器１１６は入力信号を中間周波数帯（ＩＦ帯）もしくはベースバンド帯にダウンコンバートするものであり、ＡＤ変換器１１７は入力されたアナログ信号をディジタル信号へ変換するものであり、フーリエ変換部１１８は、入力信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを出力するものである。
【００２４】
また、帯域外電力計算部１１９は、送信変調信号帯域における外側の周波数帯域の積算電力とともに、隣接チャネル漏洩電力比を算出する電力計算部１２２と、通信システムで要求される仕様を満足しているか否かを判定する判定部１２３とから構成されている。
【００２５】
なお、図３に示した固定係数格納部１０４は電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性となる係数を予め測定しておき、その係数をメモリに格納しておく方法がある。この方法によれば、振幅計算部１０２から出力される振幅値１０３をアドレスとしてそのメモリに記憶されている係数を読み出すだけで良いため演算量は少なくて済む。別の実現方法としては、電力増幅器１１３の入出力特性の逆特性を多項式の形で表現しておく方法がある。この多項式の次数は電力増幅器１１３の入出力特性を十分に近似できるように決められる。この方法では多項式の演算を行う必要はあるが大きなメモリを必要としないという利点がある。
【００２６】
また、誤差係数計算部１０５の実現方法は、固定係数格納部１０４に格納された係数と、電力増幅器１１３について現在の入出力特性の逆特性となる係数との、誤差に相当する誤差係数を多項式により表現することにより行っている。この誤差係数は時間的に変動するため後述するような適応動作により係数の更新を行っている。この構成によれば、誤差係数計算部１０５は誤差係数を表すだけで良いため、多項式の次数は１次から２次と少なくて済ませることができる。
【００２７】
以上のように構成された歪補償装置について図１および図３を用いてその動作を説明する。まず、送信ベースバンド信号１０１は振幅計算部１０２に入力されてその振幅値１０３が出力される。この振幅値１０３は係数計算部１２１の固定係数格納部１０４に入力され、振幅値１０３に応じた固定係数が出力される。また、振幅値１０３と帯域外電力計算部１１９からの積算電力とが誤差係数計算部１０５に入力され、固定係数格納部１０４から出力される固定係数と、電力増幅器１１３について現在の入出力特性の逆特性となる係数との、誤差に相当する誤差係数が計算されて出力される。この誤差は、温度や電源電圧、経年変化といった環境変動により生じる電力増幅器１１３の入出力特性の変化分を表している。これら固定係数と誤差係数とが振幅位相変化量計算部１０６に入力され、振幅変化量１０７および位相変化量１０８が出力される。
【００２８】
一方、送信ベースバンド信号１０１は遅延器１０９において適切な遅延量が与えられ、振幅位相制御部１１０に入力される。ここで遅延器１０９により与えられる遅延量は、送信ベースバンド信号１０１が振幅計算部１０２と固定係数格納部１０４および誤差係数計算部１０５と振幅位相変化量計算部１０６を通って振幅位相制御部１１０までに至る処理時間分だけ与えられる。この遅延された送信ベースバンド信号は振幅位相制御部１１０で振幅変化量１０７および位相変化量１０８の値を利用して振幅および位相制御される。この振幅および位相制御された信号はＤＡ変換器１１１によりアナログ信号に変換された後、直交変調器１１２で所望の周波数にアップコンバートされる。そして、この周波数が変換された信号は電力増幅器１１３で所望の電力値まで増幅され、歪が相殺された線形な信号になる。この信号は分配器１１４で分配され、出力信号の一方はアンテナ１１５から電波として送信される。
【００２９】
分配器１１４の他方の出力信号は周波数変換器１１６において中間周波数帯（ＩＦ帯）もしくはベースバンド帯にダウンコンバートされる。そのダウンコンバートされた信号はＡＤ変換器１１７でディジタル信号へ変換される。この変換された信号はフーリエ変換部１１８でフーリエ変換され周波数スペクトルが出力される。この周波数スペクトルは帯域外電力計算部１１９に入力され、送信変調信号帯域における外側の周波数帯域の電力が計算される。ここで、電力増幅器１１３で発生する歪成分は帯域外の周波数成分として現れるため、帯域外の周波数スペクトルを積算して電力を計算することにより電力増幅器１１３で発生する歪量を知ることができる。また帯域外電力計算部１１９において隣接チャネル漏洩電力比を計算して出力させても良い。この隣接チャネル漏洩電力比は送信変調信号帯域の周波数スペクトルの積算と隣接チャネル帯域における周波数スペクトルの積算の比を計算することで求められる。
【００３０】
送信変調信号帯域外の積算電力は誤差係数計算部１０５に入力され、上記した誤差係数が適応動作により更新される。この誤差係数の更新は帯域外電力計算部１１９から出力される帯域外電力値もしくは隣接チャネル漏洩電力比がより小さい値になるように行われる。
【００３１】
また、誤差係数の表現方法は前述のように低次多項式を実現したものであり、帯域外電力に基づく適応動作により多項式係数も更新される。
【００３２】
以下に、この多項式係数の更新される適応動作について説明する。
【００３３】
図４は、周波数スペクトル信号から誤差係数計算部の多項式の係数を更新する処理を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、電力計算部１２２がフーリエ変換部１１８から出力される周波数スペクトル信号から、隣接チャネル漏洩電力比を計算する（ステップＳ７０１）。
【００３５】
次に、判定部１２３は計算された隣接チャネル漏洩電力比がシステムで要求される仕様を満たしているかどうかの判定を行う（ステップＳ７０２）。もし仕様を満たしていない場合には電力増幅器１１３に対して動作停止のための制御信号を出力する（ステップＳ７０３）。
【００３６】
仕様を満たしている場合には、隣接チャネル漏洩電力比が誤差係数計算部１０５に通知され、誤差係数計算部１０５は隣接チャネル漏洩電力比が前回の歪量との比較を行う（ステップＳ７０４）。歪が減少している場合、ステップベクトルμを変更せず同じ値をセットして（ステップＳ７０５）、多項式係数の更新を行う（ステップＳ７０６）。
【００３７】
一方、歪が増加している場合は、ステップベクトルμ’に所定の定数γを乗算し、ステップベクトルμを変更した後（ステップＳ７０７）、ステップＳ７０６へ移行する。
【００３８】
これらステップＳ７０１乃至Ｓ７０７の処理が繰り返し行われて、多項式の全ての係数が更新される。誤差係数計算部１０５においてこのような係数更新を行うことにより、環境変動や、通信システムからの要求により生じる電力増幅器１１３の入出力特性の変化に対しても良好な歪補償特性が得られる。なお、この環境変動としては、温度変化や経年変化といったものがあり、また通信システムからの要求としては、キャリア周波数の変更や送信電力値の変更といったものがある。
【００３９】
以上のように電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部１２１を、固定係数格納部１０４と誤差係数計算部１０５とにより構成することで、係数計算部が一つの多項式で計算する構成である場合に比較して、低次の多項式の係数の更新を行えば良いため、更新回数が削減できるので、適応動作を高速に収束させることが可能になる。
【００４０】
また、帯域外電力計算部１１９において電力計算部１２２が電力増幅器１１３の出力信号である周波数スペクトルから隣接チャネル漏洩電力比を算出し、判定部１２３がシステムで要求される仕様を満足するか否かを常に判定している。そして、電力増幅器１１３が故障して異常な信号を出力していると判定した場合には、判定部１２３は制御信号１２０を出力し、電力増幅器１１３の動作を停止する。これにより、異常な信号がアンテナ１１５より送信されないようにすることができる。
【００４１】
以上のように、電力増幅器１１３が故障して発生する歪量が基準よりも大きくなった場合には、帯域外電力計算部１１９においてそれを検知して、制御信号を電力増幅器１１３に対して出力する。これにより電力増幅器１１３の動作が停止するので、隣接チャネルに障害となる電波を放出するのを防ぐことができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態における歪補償装置のブロック図である。分配器２０２は、送信ＲＦ信号２０１を分配するものであり、包絡線検波部２０３は入力信号の包絡線の振幅値２０４を出力するものであり、ＡＤ変換器２０５はアナログ信号をディジタル信号へ変換するものである。
【００４３】
また、可変減衰器２１３は振幅変化量２０９に基づいて入力信号の振幅を制御するものであり、可変増幅器であっても構わない。可変位相器２１４は位相変化量２１０に基づいて入力信号の位相を制御するものである。その他の構成要素については、実施の形態１と同一である。
【００４４】
以上のように構成された歪補償装置について図２を用いてその動作を説明する。まず、送信ＲＦ信号２０１は分配器２０２で分配され、一方の出力が包絡線検波部２０３に入力される。包絡線検波部２０３からは包絡線の振幅値２０４が出力され、振幅値２０４はＡＤ変換器２０５でディジタル信号へ変換される。このディジタル信号は係数計算部２２３の固定係数格納部２０６に入力され、振幅値２０４に応じた固定係数が出力される。また、振幅値２０４と帯域外電力計算部２２１からの積算電力とが誤差係数計算部２０７に入力され、固定係数格納部２０６から出力される固定係数と、電力増幅器２１５について現在の入出力特性の逆特性となる係数との、誤差に相当する誤差係数が計算されて出力される。この誤差は、実施の形態１と同じく、温度や電源電圧、経年変化といった環境変動により生じる電力増幅器２１５の入出力特性の変化分を表している。これら固定係数と誤差係数とが振幅位相変化量計算部２０８に入力され、振幅変化量２０９および位相変化量２１０が出力される。振幅変化量２０９および位相変化量２１０はＤＡ変換器２１１によりアナログ信号に変換されて、可変減衰器２１３および可変位相器２１４に入力される。
【００４５】
一方、分配器２０２により分配されたもう一方の信号は遅延器２１２により適切な遅延量が与えられる。ここで遅延器２１２により与えられる遅延量は、送信ＲＦ信号２０１が分配器２０２により分配されたところから、包絡線検波部２０３、ＡＤ変換器２０５、固定係数格納部２０６および誤差係数計算部２０７、振幅位相変化量計算部２０８、ＤＡ変換器２１１を通って可変減衰器２１３および可変位相器２１４に至る処理時間分だけ与えられる。この遅延された送信ＲＦ信号は可変減衰器２１３で振幅変化量２０９の値にもとづいて振幅制御が行われる。可変減衰器２１３の出力は可変位相器２１４に入力されるが、可変位相器２１４では位相変化量２１０の値にもとづいて位相制御が行われる。この位相制御された信号は電力増幅器２１５で所望の電力値まで増幅され、歪が相殺された線形な信号になる。この信号は分配器２１６で分配され、出力信号の一方はアンテナ２１７から電波として送信される。
【００４６】
分配器２１６の他方の出力信号は周波数変換器２１８において中間周波数帯（ＩＦ帯）もしくはベースバンド帯にダウンコンバートされる。そのダウンコンバートされた信号がフーリエ変換された後、帯域外電力計算部２２１で送信変調信号帯域における外側の周波数帯域の電力を算出するまでの処理は実施の形態１と同一である。そして、実施の形態１と同様に、帯域外の周波数スペクトルを積算して電力を計算することにより電力増幅器２１５で発生する歪量を知ることができる。また隣接チャネル漏洩電力比を送信変調信号帯域の周波数スペクトルの積算と隣接チャネル帯域における周波数スペクトルの積算の比を計算することで求めることもできる。
【００４７】
送信変調信号帯域外の積算電力は、実施の形態１と同様に、誤差係数計算部２０７に入力され、誤差係数が適応動作により更新される。これにより、環境変動や通信システムからの要求により生じる電力増幅器２１５の入出力特性の変化に対しても良好な歪補償特性が得られる。
【００４８】
以上のように、電力増幅器の入出力特性の逆特性を計算するための係数計算部２２３を、固定係数格納部２０６と誤差係数計算部２０７とにより構成することで、係数計算部が一つの多項式で計算する構成である場合に比較して、低次の多項式の係数を更新すればすむ。これにより更新回数が削減できるので、適応動作を高速に収束させることが可能になる。
【００４９】
また帯域外電力計算部２２１においても、実施の形態１と同様に、電力計算部２２４が電力増幅器２１５の出力信号である周波数スペクトルから隣接チャネル漏洩電力比を算出し、判定部２２５がシステムで要求される仕様を満足するか否かを常に判定している。そして、電力増幅器２１５が故障して異常な信号を出力した場合には判定部２２５からの制御信号２２２により電力増幅器２１５の動作を停止しているので、異常な信号がアンテナ２１７より送信されないようにすることができる。
【００５０】
これらの手順は図４に示した実施の形態１のものと同一であり、電力増幅器２１５が故障して発生する歪量が基準よりも大きくなった場合には、帯域外電力計算部２２４においてそれを検知して、制御信号を電力増幅器２１５に対して出力する。これにより電力増幅器２１５の動作が停止するので、隣接チャネルに障害となる電波を放出するのを防ぐことが出来る。
【００５１】
【発明の効果】
本発明により、歪補償の係数の更新回数を削減し、電力増幅器の特性変動に追従するための適応動作を高速に収束させることができるとともに、電力増幅器の歪み異常による隣接チャネルへの干渉を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態による適応型歪補償装置のブロック図
【図２】本発明における第２の実施の形態による適応型歪補償装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態による係数計算部のブロック図
【図４】本発明の実施の形態による誤差係数計算部の多項式の係数を更新する処理を示すフローチャート
【図５】従来の非線形歪補償装置のブロック図
【図６】従来の非線形歪補償装置のブロック図
【符号の説明】
１０１ 送信ベースバンド信号
１０２ 振幅計算部
１０３ 振幅値
１０４ 固定係数格納部
１０５ 誤差係数計算部
１０６ 振幅位相変化量計算部
１０７ 振幅変化量
１０８ 位相変化量
１０９ 遅延器
１１０ 振幅位相制御部
１１１ ＤＡ変換器
１１２ 直交変調器
１１３ 電力増幅器
１１４ 分配器
１１５ アンテナ
１１６ 周波数変換器
１１７ ＡＤ変換器
１１８ フーリエ変換部
１１９ 帯域外電力計算部
１２０ 制御信号
１２１ 係数計算部
１２２ 電力計算部
１２３ 判定部
２０１ 送信ＲＦ信号
２０２ 分配器
２０３ 包絡線検波部
２０４ 振幅値
２０５ ＡＤ変換器
２０６ 固定係数格納部
２０７ 誤差係数計算部
２０８ 振幅位相変化量計算部
２０９ 振幅変化量
２１０ 位相変化量
２１１ ＤＡ変換器
２１２ 遅延器
２１３ 可変減衰器
２１４ 可変位相器
２１５ 電力増幅器
２１６ 分配器
２１７ アンテナ
２１８ 周波数変換器
２１９ ＡＤ変換器
２２０ フーリエ変換部
２２１ 帯域外電力計算部
２２２ 制御信号
２２３ 係数計算部
２２４ 電力計算部
２２５ 判定部
Claims (4)
- 送信ベースバンド信号の振幅および位相を制御する振幅位相制御部と、
前記振幅位相制御部の出力を直交変調する直交変調部と、
前記直交変調部の出力を増幅する電力増幅器と、
前記電力増幅器の出力を分配する分配器と、
前記分配器の出力の一方を周波数変換する周波数変換器と、
前記周波数変換器の出力をフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部の出力から帯域外電力を計算する帯域外電力計算部と、
前記送信ベースバンド信号の振幅値を計算する振幅計算部と、
予め測定された前記電力増幅器の入出力特性の逆特性を格納する固定係数格納部と、
前記固定係数格納部に格納されている特性からの誤差特性を前記帯域外電力測定部の出力に基づいて計算する誤差係数計算部と、
前記固定係数格納部および前記誤差係数計算部の出力に基づいて振幅および位相の変化量を計算し、前記振幅位相制御部に振幅および位相の前記変化量に基づいて前記制御をすることを指示する振幅位相変化量計算部と
を有する歪補償装置。 - 送信ＲＦ信号の振幅を制御する可変減衰器と、
前記可変減衰器の出力に対して位相を制御する可変位相器と、
前記可変位相器の出力を増幅する電力増幅器と、
前記電力増幅器の出力を分配する分配器と、
前記分配器の出力の一方を周波数変換する周波数変換器と、
前記周波数変換器の出力をフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部の出力から帯域外電力を計算する帯域外電力計算部と、
前記送信ＲＦ信号の包絡線の振幅値を出力する包絡線検波部と、
予め測定された前記電力増幅器の入出力特性の逆特性を格納する固定係数格納部と、
前記固定係数格納部に格納されている特性からの誤差特性を前記帯域外電力測定部の出力に基づいて計算する誤差係数計算部と、
前記固定係数格納部および前記誤差係数計算部の出力に基づいて振幅および位相の変化量を計算し、前記可変減衰器および可変位相器に振幅および位相の前記変化量に基づいて前記制御をすることを指示する振幅位相変化量計算部と
を有する歪補償装置。 - 前記誤差係数計算部は、送信ベースバンド信号または送信ＲＦ信号の振幅値を変数とする多項式を計算するものであり、前記帯域外電力から前記多項式の係数を更新することを特徴とする請求項１および２のいずれか一方に記載の歪補償装置。
- 前記帯域外電力計算部は隣接チャネル漏洩電力比を計算する電力計算部と、前記隣接チャネル漏洩電力比が所定値以下であるか否かを判定する判定部とを有し、
前記隣接チャネル漏洩電力比が所定値より大きい場合、前記電力増幅器に動作停止を指示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の歪補償装置。
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