JP2004289542A

JP2004289542A - Predistorter

Info

Publication number: JP2004289542A
Application number: JP2003079712A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Horiguchi; 健一堀口; Yoshinori Yasunaga; 吉徳安永; Ryoji Hayashi; 亮司林; Junichi Nagano; 順一長野; Masatoshi Nakayama; 正敏中山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP4716306B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a predistorter with good distortion compensating performance even when nonlinear characteristics of an amplifier include memory effects. <P>SOLUTION: The predistorter includes first and second delay circuits 10 and 11 connected with a distributor 7; a nonlinear circuit 4 connected with the distributor 7 for applying nonlinear characteristics reverse to the nonlinear characteristics of the amplifier 3 to an input signal; a synthesizer 9 for canceling an input signal component included in an output signal from the nonlinear circuit 4, and extracting only a nonlinear distortion component generated in the circuit 4 by synthesizing the output signal from the circuit 4 and an output signal from the second delay circuit 11 for outputting; a first filter circuit 12 for applying specific frequency characteristics to the extracted nonlinear distortion component; and a second synthesizer 8 for generating a synthesized signal of the output signal from the first filter circuit 12 and an output signal from the first delay circuit 10 for outputting to the amplifier 3. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はプレディストータ（低ひずみ増幅器）に関し、特に、衛星通信、地上マイクロ波通信、移動体通信、放送に使用するプレディストータ（低ひずみ増幅器）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプレディストータは、分配器と、当該分配器に接続された遅延線路と入出力３次特性回路と、入出力３次特性に接続された非線形回路と、遅延回路の出力と非線形回路の出力とを合成する合成器と、合成器に接続された増幅器とから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５５−１０７３０８号公報
【０００４】
上記のような構成の従来のプレディストータに入力した信号は、分配器により遅延線路および入出力３次特性回路へと分配される。入出力３次特性回路へ入力された信号は、さらに非線形回路に入力され、非線形回路に入力した信号は、増幅器が有する非線形特性とは逆の非線形特性が与えられて出力される。非線形回路の出力は、合成器において遅延線路の出力信号と合成され、入力信号と増幅器の逆の非線形ひずみ成分が加算されたプレディストーション信号となって増幅器へと入力する。ここで、合成器において非線形回路を通過する信号と、遅延線路を通過する信号の遅延、振幅、位相がそれぞれ一致するように、あらかじめ遅延線路における遅延、ベクトル調整器における振幅および位相の調整量が設定されているものとする。
【０００５】
上記特許文献１に記載のプレディストータでは、増幅器で発生する非線形ひずみとは逆のひずみ成分を入力信号とともに増幅器へ入力するため、増幅器で発生する非線形ひずみは入力信号中に含まれる逆ひずみ成分によってキャンセルされ、結果として線形増幅された入力信号のみが出力される。
【０００６】
このように、上記引用文献１に記載されている従来のプレディストータではプレディストーション信号として、増幅器で発生する非線形ひずみベクトルとは、逆位相、同振幅の非線形ひずみベクトルを発生するため、増幅器出力端では非線形ひずみ成分が全て打ち消されて、線形増幅された入力信号のみを得ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のプレディストータでは、非線形回路において増幅器で発生する非線形ひずみとは逆の非線形ひずみを発生するため、増幅器の出力として線形増幅された入力信号を得ることができる。しかしながら、以上の説明は増幅器の非線形特性にメモリ効果のない理想的な場合には成立するが、増幅器の非線形特性にメモリ効果がある実際の場合には事情は異なってくる。
【０００８】
すなわち、メモリ効果のない非線形ひずみ（メモリレス非線形ひずみ）ベクトルは入力信号の中心周波数（ｆｃ）に対して対称に発生するが、通常の増幅器では、温度特性、デバイス構造、増幅器のバイアス回路等に起因する周波数特性があるため、メモリ効果がある非線形ひずみ（メモリ付き非線形ひずみ）ベクトルでは入力信号の中心周波数（ｆｃ）に対する対称性は保証されない。
【０００９】
従来のプレディストータでは、増幅器にはメモリ効果を考えずに、ただ単にメモリレス非線形ひずみを想定していたため、プレディストータではメモリレス非線形ひずみベクトルを発生していた。しかしながら、実際の増幅器ではメモリ付き非線形ひずみが発生するため、これに従来のプレディストータを適用すると増幅器で発生するメモリ付き非線形ひずみをキャンセルしきれずに誤差ベクトル（ＥＬ、ＥＨ）を残してしまい、この残留誤差ベクトルがひずみとして検出されてしまうという問題点があった。
【００１０】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、増幅器の非線形特性にメモリ効果がある場合においても、良好なひずみ補償性能を有するプレディストータを得ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、入力信号が入力される入力端と、出力端に接続され、非線形特性および周波数特性を有する増幅器とを備え、前記増幅器の入力側で、前記増幅器が有する非線形特性と逆の非線形特性成分を前記入力信号に付加して前記非線形特性の補償を行うプレディストータであって、付加された前記逆非線形特性成分のみを抽出する逆非線形特性抽出手段と、前記逆非線形特性抽出手段と前記増幅器との間に接続され、前記逆非線形特性成分に前記増幅器が有する周波数特性成分を付加して、前記周波数特性の補正を行う周波数成分補正手段とを備えたプレディストータである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明に係わる実施の形態１によるプレディストータの構成図である。図において、１は入力端子、２は出力端子、３は増幅器、４は非線形回路、７は分配器、８，９は合成器、１０，１１は遅延回路、１２は信号に周波数特性を付加するフィルタである。
【００１３】
プレディストータの入力端子１に入力した信号は、分配器７により遅延回路１０、遅延回路１１および非線形回路４の３回路へと分配される。分配器７から非線形回路４に入力した信号は、増幅器３が有する非線形特性とは逆の非線形特性が与えられて出力され、合成器９において遅延回路１１からの線形出力信号と合成される。ここで、合成器９において増幅器３の出力信号中に含まれる入力信号成分がキャンセルされるように、過去の実験や計測に基づいて、遅延回路１１の遅延および通過位相を事前に設定するものとする。
【００１４】
合成器９の出力信号はフィルタ１２において周波数特性が付加されて、合成器８において遅延回路１０の出力信号と合成され、入力信号と増幅器の逆の非線形ひずみ成分が加算されたプレディストーション信号となって増幅器３へと入力する。ここで、合成器８においてフィルタ１２の出力信号と、遅延回路１０を通過する信号の遅延、振幅、位相がそれぞれ一致するように、過去の実験や計測に基づいて、遅延回路１０における遅延、振幅、位相を事前に設定するものとする。
【００１５】
図２に、本実施の形態のプレディストータが、増幅器３に発生したメモリ付き非線形ひずみをキャンセルする様子を示す。入力信号の周波数をｆ１，ｆ２とし、入力信号の中心周波数をｆｃとし、増幅器３で発生する非線形ひずみ周波数をｆｉｍＬ，ｆｉｍＨとする。
【００１６】
本プレディストータでは、まず、図２（ａ）に示すように、メモリ効果のない非線形ひずみ（メモリレス非線形ひずみ）ベクトルは入力信号の中心周波数ｆｃに対して対称に発生するが、合成器９において入力信号成分のみがキャンセルされるように非線形回路４の出力信号と遅延回路１１の出力信号とが合成されるため、合成器９の出力信号として、図２（ｂ）に示すように、信号成分キャンセル後に残るメモリレス非線形ひずみのみが出力される。合成器９から出力されるメモリレス非線形ひずみはフィルタ１２において周波数特性が付加され、フィルタ１２からは、図２（ｃ）に示すように、メモリ付き非線形ひずみが出力される。以上のプロセスによって発生した図２（ｃ）に示すメモリ付き非線形ひずみは、合成器８において遅延回路１０から出力される線形信号成分と合成され、図２（ｄ）に示すメモリ付き非線形ひずみからなるプレディストーション信号として増幅器３に入力される。
【００１７】
このようにして、図２（ｄ）に示すメモリ付き非線形ひずみからなるプレディストーション信号として増幅器３に入力されるので、増幅器３の出力端２では、増幅器３にて発生する図２（ｅ）に示すメモリ効果を有する非線形ひずみ成分が全て打ち消されて、図２（ｆ）に示す線形増幅された入力信号のみを得ることができる。
【００１８】
このようにして本実施の形態ではメモリ付き非線形ひずみからなるプレシストーション信号が増幅器３への入力信号となるため、非線形回路４およびフィルタ１２を適切に設計することで、増幅器３にて発生するメモリ効果を有する非線形ひずみをキャンセルすることが可能となるので、増幅器の非線形特性にメモリ効果がある場合においてもひずみ補償性能が劣化することなく、良好なひずみ補償を行うことができる。
【００１９】
実施の形態２．
図３はこの発明に係わる実施の形態２によるプレディストータの構成図である。図中、従来技術と同一のものは同一符号を付して説明する。図において、２０は方向性結合器、２１は遅延調整回路、２２は適応制御回路である。その他の構成は実施の形態１と同様なので重複する説明は省略する。
【００２０】
本実施の形態２では、分配器７により遅延回路１０、遅延回路１１、非線形回路４および遅延調整回路２１の４回路へと分配される。増幅器３の出力信号の一部は方向性結合器２０により取り出され、分配器７から取り出された入力信号と遅延が一致するように遅延時間調整回路２１にて調整が行われた後、増幅器３の出力信号と分配機７からの入力信号とは適応制御回路２２へと入力される。適応制御回路２２では、増幅器３の出力信号と分配器７からの入力信号との誤差が最小になるように非線形回路４のパラメータを制御する。
【００２１】
これにより、本実施の形態においては、温度特性などによって増幅器３の非線形特性に時間的変化が生じる場合にも、プレディストータのひずみ補償性能が劣化することなく常に高いひずみ補償性能を維持することが可能となる。その他の動作および効果については実施の形態１と同様である。
【００２２】
実施の形態３．
図４はこの発明に係わる実施の形態３によるプレディストータの構成図である。図中、従来技術と同一のものは同一符号を付して説明する。図において２３は適応制御回路である。その他の構成は実施の形態２と同様なので重複する説明は省略する。
【００２３】
本実施の形態３では、増幅器３の出力信号の一部は方向性結合器２０により取り出され、分配器７から取り出された入力信号と遅延が一致するように遅延時間調整回路２１にて調整が行われた後、増幅器３の出力信号と分配器７からの入力信号とは適応制御回路２２および適応制御回路２３へと入力される。適応制御回路２３では、増幅器３の出力信号と分配器７からの入力信号との誤差が最小になるようにフィルタ１２のパラメータを制御する。ここで、適応制御回路２２による非線形回路４のパラメータ制御と、適応制御回路２３によるフィルタ１２のパラメータ制御は時間的に分けておき、同時に非線形回路４とフィルタ１２のパラメータを制御しないようにしておく。
【００２４】
これにより、本実施の形態においては、温度特性などによって増幅器３のメモリ効果のある非線形特性に時間的変化が生じる場合にも、プレディストータのひずみ補償性能が劣化することなく常に高いひずみ補償性能を維持することが可能となる。その他の動作および効果については実施の形態２と同様である。
【００２５】
実施の形態４．
図５はこの発明に係わる実施の形態３によるプレディストータの構成図である。図中、従来技術と同一のものは同一符号を付して説明する。図において１３は合成器８と増幅器３との間に設けられたフィルタである。その他の構成は実施の形態３と同様なので重複する説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態４では、合成器８から出力されるメモリ付き非線形ひずみからなるプレディストーション信号に対して、フィルタ１３によって更に線形な周波数特性が付加される。合成器８から出力信号は、既にメモリ効果のある非線形特性を有している。ここで言うメモリ効果のある非線形特性とは、非線形ひずみのみに周波数特性が付加されたものであり、線形な信号成分には周波数特性は付いていない。従って、本実施の形態ではフィルタ１３によって合成器８からの出力信号に線形な周波数特性を付加するため、線形な信号成分と既にメモリ効果が付加した非線形ひずみの両方に対して線形な周波数特性を付加することができる。
【００２７】
これにより、本実施の形態においては、メモリ付き非線形ひずみの他に線形な周波数特性が増幅器３にある場合にもひずみ補償を行うことが可能となる。その他の動作および効果については実施の形態３と同様である。
【００２８】
実施の形態５．
図６はこの発明に係わる実施の形態５によるプレディストータの構成図である。図中、従来技術と同一のものは同一符号を付して説明する。図において３０および３２はアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、３１はデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、３３および３４はデジタルフィルタである。その他の構成は実施の形態４と同様なので重複する説明は省略する。
【００２９】
本実施の形態５では、線形な周波数特性を付加されたメモリ付き非線形ひずみからなるプレディストーション信号をデジタル回路で作成する。本実施の形態ではデジタル部で所望の特性を作成するため、所望の特性を作成するための自由度が増し、プレディストーションとして良好なひずみ補償性能を実現することが可能となる。その他の動作および効果については実施の形態４と同様である。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、上述の実施の形態４の構成において線形な周波数特性を付加されたメモリ付き非線形ひずみからなるプレディストーション信号をデジタル回路で生成する例について説明したが、その場合に限らず、実施の形態１〜３のいずれの構成にも本実施の形態は適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は、入力信号が入力される入力端と、出力端に接続され、非線形特性および周波数特性を有する増幅器とを備え、前記増幅器の入力側で、前記増幅器が有する非線形特性と逆の非線形特性成分を前記入力信号に付加して前記非線形特性の補償を行うプレディストータであって、付加された前記逆非線形特性成分のみを抽出する逆非線形特性抽出手段と、前記逆非線形特性抽出手段と前記増幅器との間に接続され、前記逆非線形特性成分に前記増幅器が有する周波数特性成分を付加して、前記周波数特性の補正を行う周波数成分補正手段とを備えたプレディストータであるので、増幅器の非線形特性にメモリ効果がある場合においても、良好なひずみ補償性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるプレディストータの構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるプレディストータの処理の流れを示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるプレディストータの構成を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるプレディストータの構成を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるプレディストータの構成を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５によるプレディストータの構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１入力端子、２出力端子、３増幅器、４非線形回路、７分配器、８，９合成器、１０，１１遅延回路、１２，１３フィルタ、２０方向性結合器、２１遅延調整回路、２２，２３適応制御回路、３０，３２ＡＤ変換回路、３１ＤＡ変換回路、３３，３４デジタルフィルタ回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a predistorter (low distortion amplifier), and more particularly to a predistorter (low distortion amplifier) used for satellite communication, terrestrial microwave communication, mobile communication, and broadcasting.
[0002]
[Prior art]
A conventional predistorter includes a distributor, a delay line connected to the distributor, an input / output tertiary characteristic circuit, a non-linear circuit connected to the input / output tertiary characteristic, an output of the delay circuit and a non-linear circuit. It is composed of a combiner that combines the output and an amplifier connected to the combiner (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-55-107308
The signal input to the conventional predistorter configured as described above is distributed to the delay line and the input / output tertiary characteristic circuit by the distributor. The signal input to the input / output tertiary characteristic circuit is further input to a non-linear circuit, and the signal input to the non-linear circuit is output after being given a non-linear characteristic opposite to the non-linear characteristic of the amplifier. The output of the nonlinear circuit is combined with the output signal of the delay line in the combiner, and the combined signal is input to the amplifier as a pre-distortion signal in which the inverse nonlinear distortion component of the amplifier is added. Here, the delay in the delay line and the adjustment amount of the amplitude and phase in the vector adjuster are set in advance so that the delay, amplitude, and phase of the signal passing through the non-linear circuit and the signal passing through the delay line in the synthesizer match each other. It has been set.
[0005]
In the predistorter described in Patent Document 1, since a distortion component opposite to the nonlinear distortion generated by the amplifier is input to the amplifier together with the input signal, the nonlinear distortion generated by the amplifier is a reverse distortion component included in the input signal. , And only the linearly amplified input signal is output as a result.
[0006]
As described above, the conventional predistorter described in the above cited reference 1 generates a nonlinear distortion vector having an opposite phase and the same amplitude as a nonlinear distortion vector generated by the amplifier as a predistortion signal. At the end, all the nonlinear distortion components are cancelled, and only the linearly amplified input signal can be obtained.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional predistorter, a nonlinear distortion that is opposite to the nonlinear distortion that occurs in the amplifier in the nonlinear circuit is generated, so that a linearly amplified input signal can be obtained as the output of the amplifier. However, the above description is valid in an ideal case where the nonlinear characteristic of the amplifier has no memory effect, but the situation is different in an actual case where the nonlinear characteristic of the amplifier has a memory effect.
[0008]
That is, a nonlinear distortion vector having no memory effect (memoryless nonlinear distortion) is generated symmetrically with respect to the center frequency (fc) of the input signal. However, in a normal amplifier, the temperature characteristic, the device structure, the bias circuit of the amplifier, etc. Due to the frequency characteristics caused, the symmetry with respect to the center frequency (fc) of the input signal is not guaranteed in the nonlinear distortion (nonlinear distortion with memory) vector having the memory effect.
[0009]
In a conventional predistorter, a memoryless nonlinear distortion is simply assumed without considering a memory effect in an amplifier. Therefore, a memoryless nonlinear distortion vector is generated in the predistorter. However, in a real amplifier, nonlinear distortion with memory is generated. Therefore, if a conventional predistorter is applied to this, the nonlinear distortion with memory generated in the amplifier cannot be completely canceled, leaving an error vector (EL, EH). There is a problem that this residual error vector is detected as distortion.
[0010]
The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to obtain a predistorter having good distortion compensation performance even when a nonlinear effect of an amplifier has a memory effect.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes an input terminal to which an input signal is input, and an amplifier connected to an output terminal and having a nonlinear characteristic and a frequency characteristic. At the input side of the amplifier, a nonlinear characteristic opposite to the nonlinear characteristic of the amplifier is provided. A predistorter for compensating the nonlinear characteristic by adding a component to the input signal, wherein the inverse nonlinear characteristic extracting means extracts only the added inverse nonlinear characteristic component; A predistorter that is connected between the amplifier and a frequency component correction unit that corrects the frequency characteristic by adding a frequency characteristic component of the amplifier to the inverse nonlinear characteristic component.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a predistorter according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal, 2 is an output terminal, 3 is an amplifier, 4 is a non-linear circuit, 7 is a distributor, 8, 9 are combiners, 10 and 11 are delay circuits, and 12 is a signal to add frequency characteristics. Filter.
[0013]
The signal input to the input terminal 1 of the predistorter is distributed by the distributor 7 to three circuits of a delay circuit 10, a delay circuit 11, and a nonlinear circuit 4. The signal input from the distributor 7 to the nonlinear circuit 4 is given a nonlinear characteristic opposite to the nonlinear characteristic of the amplifier 3 and output, and is combined in the combiner 9 with the linear output signal from the delay circuit 11. Here, the delay and the passing phase of the delay circuit 11 are set in advance based on past experiments and measurements so that the input signal component included in the output signal of the amplifier 3 is canceled in the combiner 9. I do.
[0014]
The output signal of the synthesizer 9 is added with a frequency characteristic in the filter 12, is synthesized with the output signal of the delay circuit 10 in the synthesizer 8, and becomes a predistortion signal in which the input signal and the inverse nonlinear distortion component of the amplifier are added. To the amplifier 3. Here, based on previous experiments and measurements, the delay and amplitude of the delay , The phase is set in advance.
[0015]
FIG. 2 shows how the predistorter according to the present embodiment cancels the nonlinear distortion with memory generated in the amplifier 3. The frequencies of the input signals are f1 and f2, the center frequency of the input signal is fc, and the nonlinear distortion frequencies generated by the amplifier 3 are fimL and fimH.
[0016]
In the present predistorter, first, as shown in FIG. 2A, a nonlinear distortion vector having no memory effect (memoryless nonlinear distortion) is generated symmetrically with respect to the center frequency fc of the input signal. Since the output signal of the non-linear circuit 4 and the output signal of the delay circuit 11 are combined such that only the input signal component is cancelled in FIG. 2, the output signal of the combiner 9 is a signal as shown in FIG. Only the memoryless nonlinear distortion remaining after the component cancellation is output. A frequency characteristic is added to the memoryless non-linear distortion output from the synthesizer 9 in the filter 12, and the non-linear distortion with memory is output from the filter 12 as shown in FIG. The nonlinear distortion with memory shown in FIG. 2C generated by the above process is combined with the linear signal component output from the delay circuit 10 in the combiner 8, and is composed of the nonlinear distortion with memory shown in FIG. The signal is input to the amplifier 3 as a predistortion signal.
[0017]
In this manner, the signal is input to the amplifier 3 as a predistortion signal composed of the non-linear distortion with memory shown in FIG. 2D, so that the output terminal 2 of the amplifier 3 generates the predistortion signal shown in FIG. All the nonlinear distortion components having the memory effect shown are canceled, and only the linearly amplified input signal shown in FIG. 2F can be obtained.
[0018]
As described above, in the present embodiment, since the predistortion signal composed of the nonlinear distortion with the memory becomes the input signal to the amplifier 3, the memory generated in the amplifier 3 is appropriately designed by the nonlinear circuit 4 and the filter 12. Since it is possible to cancel nonlinear distortion having an effect, good distortion compensation can be performed without deteriorating distortion compensation performance even when a nonlinear effect of the amplifier has a memory effect.
[0019]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram of a predistorter according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the prior art will be described with the same reference numerals. In the figure, 20 is a directional coupler, 21 is a delay adjustment circuit, and 22 is an adaptive control circuit. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description will be omitted.
[0020]
In the second embodiment, the signal is distributed to four circuits of the delay circuit 10, the delay circuit 11, the nonlinear circuit 4, and the delay adjustment circuit 21 by the distributor 7. A part of the output signal of the amplifier 3 is taken out by the directional coupler 20 and is adjusted by the delay time adjusting circuit 21 so that the delay matches the input signal taken out of the distributor 7. And the input signal from the distributor 7 are input to the adaptive control circuit 22. The adaptive control circuit 22 controls the parameters of the nonlinear circuit 4 so that the error between the output signal of the amplifier 3 and the input signal from the distributor 7 is minimized.
[0021]
Thus, in the present embodiment, even when the nonlinear characteristic of the amplifier 3 changes with time due to temperature characteristics or the like, it is possible to always maintain high distortion compensation performance without deteriorating the distortion compensation performance of the predistorter. Becomes possible. Other operations and effects are the same as those of the first embodiment.
[0022]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a configuration diagram of a predistorter according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the prior art will be described with the same reference numerals. In the figure, reference numeral 23 denotes an adaptive control circuit. The other configuration is the same as that of the second embodiment, and a duplicate description will be omitted.
[0023]
In the third embodiment, a part of the output signal of the amplifier 3 is extracted by the directional coupler 20 and adjusted by the delay time adjustment circuit 21 so that the delay matches the input signal extracted from the distributor 7. After the operation, the output signal of the amplifier 3 and the input signal from the distributor 7 are input to the adaptive control circuit 22 and the adaptive control circuit 23. The adaptive control circuit 23 controls the parameters of the filter 12 so that the error between the output signal of the amplifier 3 and the input signal from the distributor 7 is minimized. Here, the parameter control of the nonlinear circuit 4 by the adaptive control circuit 22 and the parameter control of the filter 12 by the adaptive control circuit 23 are temporally separated, and the parameters of the nonlinear circuit 4 and the filter 12 are not controlled at the same time. .
[0024]
Thus, in the present embodiment, even when the non-linear characteristic having the memory effect of the amplifier 3 changes with time due to the temperature characteristic or the like, the distortion compensation performance of the predistorter is always high without deteriorating. Can be maintained. Other operations and effects are the same as those of the second embodiment.
[0025]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of a predistorter according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the prior art will be described with the same reference numerals. In the figure, reference numeral 13 denotes a filter provided between the combiner 8 and the amplifier 3. The other configuration is the same as that of the third embodiment, and the duplicate description will be omitted.
[0026]
In the fourth embodiment, the filter 13 adds a more linear frequency characteristic to the pre-distortion signal composed of the nonlinear distortion with memory output from the synthesizer 8. The output signal from the combiner 8 already has a non-linear characteristic with a memory effect. The non-linear characteristic having the memory effect referred to here is a frequency characteristic added to only the non-linear distortion, and the linear signal component has no frequency characteristic. Therefore, in the present embodiment, since a linear frequency characteristic is added to the output signal from the synthesizer 8 by the filter 13, a linear frequency characteristic is obtained for both the linear signal component and the nonlinear distortion to which the memory effect has already been added. Can be added.
[0027]
As a result, in the present embodiment, distortion compensation can be performed even when the amplifier 3 has a linear frequency characteristic in addition to the nonlinear distortion with memory. Other operations and effects are the same as those of the third embodiment.
[0028]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a predistorter according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the prior art will be described with the same reference numerals. In the figure, 30 and 32 are analog-to-digital converters (ADC), 31 is a digital-to-analog converter (DAC), and 33 and 34 are digital filters. The other configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the duplicate description will be omitted.
[0029]
In the fifth embodiment, a digital circuit generates a predistortion signal including a nonlinear distortion with a memory to which a linear frequency characteristic is added. In the present embodiment, since the desired characteristic is created by the digital section, the degree of freedom for creating the desired characteristic is increased, and it is possible to realize good distortion compensation performance as predistortion. Other operations and effects are the same as those of the fourth embodiment.
[0030]
Note that, in the present embodiment, an example has been described in which a predistortion signal including a non-linear distortion with a memory to which a linear frequency characteristic is added in the configuration of the fourth embodiment is generated by a digital circuit. The present embodiment is not limited to this and can be applied to any of the configurations of the first to third embodiments.
[0031]
【The invention's effect】
The present invention includes an input terminal to which an input signal is input, and an amplifier connected to an output terminal and having a nonlinear characteristic and a frequency characteristic. At the input side of the amplifier, a nonlinear characteristic opposite to the nonlinear characteristic of the amplifier is provided. A predistorter for compensating the nonlinear characteristic by adding a component to the input signal, wherein the inverse nonlinear characteristic extracting means extracts only the added inverse nonlinear characteristic component; A predistorter that is connected between the amplifier and a frequency component correction unit that corrects the frequency characteristic by adding the frequency characteristic component of the amplifier to the inverse nonlinear characteristic component. Good distortion compensation performance can be maintained even when the nonlinear characteristic has a memory effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a predistorter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a processing flow of a predistorter according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a predistorter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a predistorter according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a predistorter according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a predistorter according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 input terminal, 2 output terminal, 3 amplifier, 4 nonlinear circuit, 7 distributor, 8, 9 combiner, 10, 11 delay circuit, 12, 13 filter, 20 directional coupler, 21 delay adjustment circuit, 22, 23 Adaptive control circuit, 30, 32 AD conversion circuit, 31 DA conversion circuit, 33, 34 digital filter circuit.

Claims

入力信号が入力される入力端と、
出力端に接続され、非線形特性および周波数特性を有する増幅器とを備え、
前記増幅器の入力側で、前記増幅器が有する非線形特性と逆の非線形特性成分を前記入力信号に付加して前記非線形特性の補償を行うプレディストータであって、
付加された前記逆非線形特性成分のみを抽出する逆非線形特性抽出手段と、
前記逆非線形特性抽出手段と前記増幅器との間に接続され、前記逆非線形特性成分に前記増幅器が有する周波数特性成分を付加して、前記周波数特性の補正を行う周波数成分補正手段とを備えたことを特徴とするプレディストータ。An input end to which an input signal is input;
An amplifier connected to the output end and having a nonlinear characteristic and a frequency characteristic,
On the input side of the amplifier, a predistorter for compensating the nonlinear characteristic by adding a nonlinear characteristic component opposite to the nonlinear characteristic of the amplifier to the input signal,
Inverse nonlinear characteristic extraction means for extracting only the added inverse nonlinear characteristic component,
A frequency component correction unit connected between the inverse nonlinear characteristic extraction unit and the amplifier, for adding the frequency characteristic component of the amplifier to the inverse nonlinear characteristic component, and correcting the frequency characteristic. A predistorter characterized by the following.

入力信号が入力される入力端と、
出力端に接続され、非線形特性および非線形ひずみの周波数特性を有する増幅器とを備え、
前記増幅器の入力側で、前記増幅器が有する非線形特性と逆の非線形特性成分を前記入力信号に付与して前記非線形特性の補償を行うプレディストータであって、
付加された前記逆非線形特性成分のみを抽出する逆非線形特性抽出手段と、
前記逆非線形特性抽出手段と前記増幅器との間に接続され、前記逆非線形特性成分に前記増幅器が有する非線形ひずみの周波数特性成分を付加して、前記周波数特性の補正を行う周波数成分補正手段とを備えたことを特徴とするプレディストータ。An input end to which an input signal is input;
An amplifier connected to the output end and having a frequency characteristic of a nonlinear characteristic and a nonlinear distortion,
On the input side of the amplifier, a predistorter that compensates the nonlinear characteristic by applying a nonlinear characteristic component opposite to the nonlinear characteristic of the amplifier to the input signal,
Inverse nonlinear characteristic extraction means for extracting only the added inverse nonlinear characteristic component,
A frequency component correction unit that is connected between the inverse nonlinear characteristic extraction unit and the amplifier, adds a frequency characteristic component of nonlinear distortion included in the amplifier to the inverse nonlinear characteristic component, and corrects the frequency characteristic. A predistorter comprising:

入力信号を分配する分配器と、
前記分配器に接続され、前記入力信号が分配されて、当該入力信号を所定時間だけ遅延させる第一および第二の遅延回路と、
前記分配器に接続され、前記入力信号が分配されて、前記増幅器が有する非線形特性とは逆の非線形特性を前記入力信号に与える非線形回路と、
前記非線形回路からの出力信号と前記第二の遅延回路からの出力信号とを合成することにより、前記非線形回路出力信号中に含まれる入力信号成分をキャンセルして前記非線形回路で発生する非線形ひずみ成分のみを抽出して出力する合成器と、
抽出した前記非線形ひずみ成分に特定の周波数特性を与える第一のフィルタ回路と、
前記第一のフィルタ回路の出力信号と前記第一の遅延回路の出力信号との合成信号を生成して、前記増幅器へ出力する第二の合成器とを備えたことを特徴とするプレディストータ。A distributor for distributing the input signal;
First and second delay circuits connected to the distributor, the input signal is distributed, and the input signal is delayed by a predetermined time.
A non-linear circuit connected to the distributor, wherein the input signal is distributed, and a non-linear characteristic opposite to the non-linear characteristic of the amplifier is provided to the input signal;
By combining the output signal from the non-linear circuit and the output signal from the second delay circuit, a non-linear distortion component generated in the non-linear circuit by canceling an input signal component included in the non-linear circuit output signal A synthesizer that extracts and outputs only
A first filter circuit that gives a specific frequency characteristic to the extracted nonlinear distortion component,
A pre-distorter, comprising: a second combiner that generates a combined signal of the output signal of the first filter circuit and the output signal of the first delay circuit and outputs the combined signal to the amplifier. .

前記入力信号および前記増幅器の出力信号とに基づいて、前記非線形回路中のパラメータを適応的に変化させる適応制御回路をさらに備え、
増幅器出力に含まれる非線形ひずみを最小化することを特徴とする請求項３に記載のプレディストータ。An adaptive control circuit that adaptively changes parameters in the nonlinear circuit based on the input signal and the output signal of the amplifier,
4. The predistorter according to claim 3, wherein nonlinear distortion included in the amplifier output is minimized.

前記入力信号または前記非線形回路の出力信号、および、前記増幅器の出力信号から得られる情報をもとに、前記第一のフィルタ回路中のパラメータを適応的に変化させる適応制御回路をさらに備え、
増幅器出力に含まれる非線形ひずみを最小化することを特徴とする請求項３または４に記載のプレディストータ。The input signal or the output signal of the non-linear circuit, and, based on information obtained from the output signal of the amplifier, further comprising an adaptive control circuit that adaptively changes the parameters in the first filter circuit,
5. The predistorter according to claim 3, wherein nonlinear distortion included in the amplifier output is minimized.

線形な周波数特性を付与して出力する第二のフィルタ回路をさらに備え、
前記第一のフィルタ回路の出力信号と前記第一の遅延回路の出力信号との合成信号を前記第二のフィルタ回路への入力信号とし、前記第二のフィルタ回路の出力信号を増幅器への入力信号とすることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のプレディストータ。Further provided is a second filter circuit that outputs a linear frequency characteristic,
A composite signal of the output signal of the first filter circuit and the output signal of the first delay circuit is used as an input signal to the second filter circuit, and the output signal of the second filter circuit is input to an amplifier. The predistorter according to any one of claims 3 to 5, wherein the predistorter is a signal.

デジタル化された入力信号を分配する分配器と、
前記分配器に接続され、前記入力信号が分配されて、当該入力信号を所定時間だけ遅延させる第一および第二の遅延回路と、
前記分配器に接続され、前記入力信号が分配されて、前記増幅器が有する非線形特性とは逆の非線形特性を前記入力信号に与える非線形回路と、
前記非線形回路からの出力信号と前記第二の遅延回路からの出力信号とを合成することにより、前記非線形回路出力信号中に含まれる入力信号成分をキャンセルして前記非線形回路で発生する非線形ひずみ成分のみを抽出して出力する合成器と、
抽出した前記非線形ひずみ成分に特定の周波数特性を与える第一のデジタルフィルタ回路と、
前記第一のデジタルフィルタ回路の出力信号と前記第一の遅延回路の出力信号との合成信号を生成して、前記増幅器へ出力する第二の合成器とを備えたことを特徴とするプレディストータ。A distributor for distributing the digitized input signal;
First and second delay circuits connected to the distributor, the input signal is distributed, and the input signal is delayed by a predetermined time.
A non-linear circuit connected to the distributor, wherein the input signal is distributed, and a non-linear characteristic opposite to the non-linear characteristic of the amplifier is provided to the input signal;
By combining the output signal from the non-linear circuit and the output signal from the second delay circuit, a non-linear distortion component generated in the non-linear circuit by canceling an input signal component included in the non-linear circuit output signal A synthesizer that extracts and outputs only
A first digital filter circuit that gives a specific frequency characteristic to the extracted nonlinear distortion component,
A second synthesizer that generates a synthesized signal of the output signal of the first digital filter circuit and the output signal of the first delay circuit and outputs the synthesized signal to the amplifier. Tota.

前記入力信号および前記増幅器の出力信号とに基づいて、前記非線形回路中のパラメータを適応的に変化させる適応制御回路をさらに備え、
増幅器出力に含まれる非線形ひずみを最小化することを特徴とする請求項７に記載のプレディストータ。An adaptive control circuit that adaptively changes parameters in the nonlinear circuit based on the input signal and the output signal of the amplifier,
The predistorter according to claim 7, wherein nonlinear distortion included in the amplifier output is minimized.

前記入力信号または前記非線形回路の出力信号、および、前記増幅器の出力信号から得られる情報をもとに、前記第一のデジタルフィルタ回路中のパラメータを適応的に変化させる適応制御回路をさらに備え、
増幅器出力に含まれる非線形ひずみを最小化することを特徴とする請求項７または８に記載のプレディストータ。The input signal or the output signal of the nonlinear circuit, and, based on information obtained from the output signal of the amplifier, further comprising an adaptive control circuit that adaptively changes the parameters in the first digital filter circuit,
9. The predistorter according to claim 7, wherein nonlinear distortion included in the amplifier output is minimized.

線形な周波数特性を付与して出力する第二のデジタルフィルタ回路をさらに備え、
前記第一のデジタルフィルタ回路の出力信号と前記第一の遅延回路の出力信号との合成信号を前記第二のデジタルフィルタ回路への入力信号とし、前記第二のデジタルフィルタ回路の出力信号を増幅器への入力信号とすることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載のプレディストータ。A second digital filter circuit further provided with a linear frequency characteristic and output,
A composite signal of the output signal of the first digital filter circuit and the output signal of the first delay circuit is used as an input signal to the second digital filter circuit, and the output signal of the second digital filter circuit is used as an amplifier. The predistorter according to any one of claims 7 to 9, wherein the input signal is an input signal to the predistorter.