JP2004312344A - 歪補償装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信号を増幅する増幅器１２で発生する歪を補償する歪補償装置で、歪補償の効率化を図る。
【解決手段】例えば、増幅器１２により増幅される対象となる信号に対して増幅器１２で発生する歪を低減するための歪を発生させる第１の歪発生手段をアナログの固定プリディストータ１１により構成し、増幅器１２により増幅される対象となる信号に基づいて当該信号に対して増幅器１２で発生する歪について第１の歪発生手段により発生させられる歪により低減させられる成分以外の成分を低減するための歪を発生させる第２の歪発生手段を電圧可変減衰器９や電圧可変移相器１０やデジタルのＤ／Ａ変換器４、６などを用いて構成し、デジタル系のクロック周波数を低下させることを実現する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償する歪補償装置に関し、特に、第１の歪発生手段と第２の歪発生手段を備えて、歪補償の効率化を図る歪補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多元接続）方式を移動通信方式として採用する移動通信システムに備えられた基地局装置（ＣＤＭＡ基地局装置）では、物理的に遠く離れた移動局装置（ＣＤＭＡ移動局装置）の所まで無線信号を到達させる必要があるため、送信対象となる信号を増幅器（アンプ）で大幅に増幅して送信出力することが必要となる。
【０００３】
しかしながら、増幅器はアナログデバイスであるため、その入出力特性は非線形な関数となる。特に、飽和点と呼ばれる増幅限界以降では、増幅器に入力される電力が増大しても出力電力がほぼ一定となる。そして、この非線形な出力によって非線形歪が発生させられる。
【０００４】
例えば、増幅前の送信信号では希望信号帯域外の信号成分が帯域制限フィルタによって低レベルに抑えられられるが、増幅器通過後の信号では非線形歪が発生して希望信号帯域外（隣接チャネル）へ信号成分が漏洩する。特に、基地局装置では上記したように送信電力が高いため、このような隣接チャネルへの漏洩電力の大きさは厳しく規定されており、こうしたことから、このような隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰ：Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ ｌｅａｋ Ｐｏｗｅｒ）をいかにして削減するかが大きな問題となっている。
【０００５】
上記のような隣接チャネル漏洩電力を削減するものとして、基地局装置には、適応プリディストーション（ＡＰＤ：Ａｄａｐｔｉｖｅ ＰｒｅＤｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）の技術を用いて歪補償を行う機能が付された送信電力増幅部（適応プリディストータ付き送信電力増幅部）が備えられる。適応プリディストーションについては、高効率な増幅器を実現するための歪補償方式として、種々な検討が為されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−７６７８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例で述べたような適応プリディストータ付き送信電力増幅部では、プリディストーション方式により予め歪が与えられる信号を扱うところ、このような歪を含む信号は広帯域の信号となってしまうため、Ｄ／Ａ変換器やＡ／Ｄ変換器などのデジタル系のクロック信号の周波数（クロック周波数）を非常に速くしなければならないといった不具合があった。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の事情に鑑み為されたもので、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償することに関して、効率化を図ることができる歪補償装置を提供することを目的とする。
具体的には、本発明は、例えば、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償するに際して、従来と比べて、デジタルのデバイスのクロック周波数を低めることが可能な歪補償装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る歪補償装置では、次のようにして、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償する。
すなわち、第１の歪発生手段が、増幅器により増幅される対象となる信号に対して、増幅器で発生する歪を低減するための歪を発生させる。
また、第２の歪発生手段が、増幅器により増幅される対象となる信号に基づいて、当該信号に対して、増幅器で発生する歪について第１の歪発生手段により発生させられる歪により低減させられる成分以外の成分を低減するための歪を発生させる。
【００１０】
なお、増幅器により増幅される信号に対して第１の歪発生手段により歪を発生させる処理と、当該信号に対して第２の歪発生手段により歪を発生させる処理との順序としては、特に限定はなく、実用上で有効な構成であれば、例えば、第１の歪発生手段の前段に第２の歪発生手段が備えられてもよく、或いは、第１の歪発生手段の後段に第２の歪発生手段が備えられてもよい。
また、本発明では、第１の歪発生手段と第２の歪発生手段を備える構成を示したが、例えば、更に他の歪発生手段が１又は複数備えられるような構成が用いられてもよい。
【００１１】
従って、本発明に係る歪補償装置では、増幅器により増幅される対象となる信号に対して第１の歪発生手段と第２の歪発生手段によりそれぞれ歪を発生させて、これらの歪の総和により増幅器で発生する歪を低減することにより、歪補償の効率化を図ることが可能である。
【００１２】
具体的には、例えば、理想的な歪補償を行う場合には、従来のように１つの歪発生手段のみを用いる構成では当該歪発生手段により増幅器で発生する歪を打ち消すための歪（逆特性を有する歪）を発生させることが必要であるが、本発明のように複数の歪発生手段を用いる構成では、それぞれの歪発生手段により発生させる歪の総和が増幅器で発生する歪を打ち消すための歪（逆特性を有する歪）となればよく、それぞれの歪発生手段により発生させる歪については種々な特性のものに設定することが可能である。
【００１３】
ここで、増幅器により増幅される対象となる信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、増幅器としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、１つの増幅器が用いられてもよく、或いは、複数の増幅器の組み合わせが用いられてもよい。
また、増幅器により信号を増幅するに際して当該増幅器で当該信号に発生する歪としては、例えば、振幅の歪や、位相の歪がある。
【００１４】
また、歪を補償する精度としては、例えば実用上で有効な程度で、種々な精度が用いられてもよい。
また、第１の歪発生手段としては、種々な構成のものが用いられてもよく、例えば、固定的に設定された態様で歪を発生させるものや、或いは、フィードバック制御に基づいて歪を発生させるものなどを用いることができる。また、例えば、増幅器により増幅される対象となる信号に基づいて歪を発生させるような態様を用いることができる。
なお、固定的に設定された態様で歪を発生させるとは、例えば、非適応的なものを表しており、フィードバック制御に基づいて歪を発生させるとは、例えば、適応的なものを表している。
また、第２の歪発生手段としては、種々な構成のものが用いられてもよく、例えば、フィードバック制御に基づいて歪を発生させるものを用いることもできる。
【００１５】
また、本発明に係る歪補償装置では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、第１の歪発生手段は、アナログのデバイスを用いて構成される。また、第１の歪発生手段は、増幅器により増幅される対象となる信号に対して、固定的に設定された態様で歪を発生させる。
また、第２の歪発生手段は、クロック信号に基づいて動作を行うデジタルのデバイスを含んで構成される。また、第２の歪発生手段では、歪発生態様制御手段が、増幅器により増幅される対象となる信号に基づいて、歪の発生態様を制御し、そして、歪発生実行手段が、歪発生態様制御手段により制御される歪の発生態様で、増幅器により増幅される対象となる信号に対して歪を発生させる。
【００１６】
従って、例えば、第２の歪発生手段により発生させる歪に含まれる高次の周波数成分が小さくなるように、第１の歪発生手段により発生させる歪を設定することにより、第２の歪発生手段に含まれるデジタルのデバイスに必要となるサンプリング周波数を低くすることができ、これにより、第２の歪発生手段に含まれるデジタルのデバイスに必要となるクロック信号の周波数を低くすることができる。
【００１７】
この場合、例えば、増幅器で発生する歪から第１の歪発生手段により発生させられる歪により低減させられる成分が除かれた成分に含まれる高次の周波数成分が小さくなるように、第１の歪発生手段により発生させる歪の発生態様が設定される。
また、例えば、増幅器で発生する歪を可能な限りで或いは実用上で有効な程度で補償する歪を第１の歪発生手段により発生させるような設定を用いることも可能である。
【００１８】
なお、高次の周波数成分としては、例えば、５次歪や７次歪やそれ以上の次数の周波数成分が用いられる。
また、高次の周波数成分が小さくなると、広帯域性が低減されて、つまり、周波数帯域の幅が狭くなるとみなすことができる。
【００１９】
ここで、第１の歪発生手段は、例えば、アナログのデバイスのみを用いて構成される。
また、アナログのデバイスとしては、種々なものが用いられてもよい。
また、第２の歪発生手段は、例えば、デジタルのデバイスとアナログのデバイスとの両方を用いて構成されてもよく、或いは、デジタルのデバイスのみを用いて構成されてもよい。
また、デジタルのデバイスや、アナログのデバイスとしては、種々なものが用いられてもよい。
【００２０】
また、歪の発生態様としては、例えば、振幅歪の発生態様や、位相歪の発生態様や、或いは、振幅と位相との両方の歪の発生態様を用いることができる。
また、歪発生実行手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、信号の振幅を変化させる手段や、信号の位相を変化させる手段や、或いは、信号の振幅と位相との両方を変化させる手段を用いることができる。
【００２１】
また、本発明に係る歪補償装置では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、第２の歪発生手段では、信号レベル検出手段が増幅器により増幅される対象となる信号のレベルを検出し、信号レベル歪発生態様対応記憶手段が信号のレベルと歪の発生態様との対応を記憶し、そして、歪発生制御実行手段が、信号レベル歪発生態様対応記憶手段の記憶内容に基づいて、信号レベル検出手段により検出される信号のレベルに対応する歪の発生態様で、増幅器により増幅される対象となる信号に対して歪を発生させる。
また、第２の歪発生手段では、信号レベル歪発生態様対応内容変更手段が、増幅器により増幅された信号に基づいて、信号レベル歪発生態様対応記憶手段により記憶される信号のレベルと歪の発生態様との対応の内容を変更する。
【００２２】
従って、第２の歪発生手段において、信号のレベルと歪の発生態様との対応に基づいて増幅器で発生する歪を補償するに際して、増幅器により増幅された信号に基づいて当該対応の内容を更新することにより、フィードバック制御により歪補償の精度を向上させることが可能である。
【００２３】
ここで、信号レベル検出手段により検出される信号のレベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば、振幅のレベルや、電力のレベルや、エンベロープのレベルなどを用いることができる。
また、信号のレベルと歪の発生態様との対応としては、種々な内容のものが用いられてもよい。なお、一般に、増幅器では、入力される信号のレベルに応じて出力される信号のレベルや位相が変化し得る。
また、信号レベル歪発生態様対応記憶手段としては、例えば、情報を記憶するメモリなどを用いて構成することができる。
【００２４】
また、本発明に係る歪補償装置では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、当該歪補償装置には、増幅器により増幅される対象となる信号として、無線周波数のアナログ信号が入力される。
また、第２の歪発生手段では、信号レベル検出手段が増幅器により増幅される対象となるアナログ信号のレベルを検出し、また、デジタル制御信号出力手段が、信号のレベルと歪の発生態様との対応を記憶する信号レベル歪発生態様対応記憶手段を有して、信号レベル検出手段により検出される信号のレベルに対応する歪の発生態様を実現するためのデジタル制御信号を出力する。そして、第２の歪発生手段では、制御信号Ｄ／Ａ変換手段がデジタル制御信号出力手段により出力されるデジタル制御信号をアナログ制御信号へ変換し、また、振幅位相歪発生手段が、制御信号Ｄ／Ａ変換手段により得られるアナログ制御信号に基づいて、増幅器により増幅される対象となるアナログ信号に対して、振幅及び位相の一方又は両方の歪を発生させる。
【００２５】
また、第１の歪発生手段では、第２の歪発生手段を構成する振幅位相歪発生手段により歪が発生させられたアナログ信号に対して歪を発生させ、当該歪を発生させた当該アナログ信号を増幅器に対して出力する。
なお、第１の歪発生手段と増幅器とは、例えば、直接的に接続されてもよく、或いは、他の回路素子を介して間接的に接続されてもよい。
【００２６】
従って、例えば、第１の歪発生手段を用いて、第２の歪発生手段を構成する振幅位相歪発生手段により発生させる歪を比較的に低次の周波数成分が主となるものとすることにより、当該振幅位相歪発生手段に対する制御信号の周波数帯域幅を比較的に狭くすることができ、これにより、制御信号Ｄ／Ａ変換手段に必要なサンプリング周波数やクロック周波数を低くすることができる。
【００２７】
なお、低次の周波数成分としては、例えば、３次歪の周波数成分が用いられる。
また、低次の周波数成分が主となって、高次の周波数成分が小さくなると、広帯域性が低減されて、つまり、周波数帯域の幅が狭くなるとみなすことができる。
【００２８】
ここで、無線周波数としては、種々な周波数が用いられてもよい。
また、振幅位相歪発生手段は、アナログ制御信号に基づいて歪を発生させ、一例として、アナログ制御信号に含まれる高次の周波数成分により高次の歪を発生させ、アナログ制御信号に含まれる低次の周波数成分により低次の歪を発生させる。
また、振幅位相歪発生手段では、例えば、振幅の歪を発生させてもよく、位相の歪を発生させてもよく、或いは、振幅の歪と位相の歪との両方を発生させてもよい。
【００２９】
また、振幅位相歪発生手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、信号の減衰量を可変に制御することが可能な減衰器（可変減衰器）や、信号の増幅量を可変に制御することが可能な増幅器（可変増幅器）や、信号の位相変化量（移相量）を可変に制御することが可能な移相器（可変移相器）などを用いることができ、また、例えば、可変減衰器と可変移相器との組み合わせなどを用いることもできる。
【００３０】
また、本発明に係る歪補償装置では、他の構成例として、次のような構成とした。
すなわち、当該歪補償装置には、増幅器により増幅される対象となる信号として、Ｉ成分及びＱ成分から成るデジタル信号が入力される。
また、第２の歪発生手段では、信号レベル検出手段が増幅器により増幅される対象となるデジタル信号のレベルを検出し、また、デジタル制御信号出力手段が、信号のレベルと歪の発生態様との対応を記憶する信号レベル歪発生態様対応記憶手段を有して、信号レベル検出手段により検出される信号のレベルに対応する歪の発生態様を実現するためのデジタル制御信号を出力する。そして、第２の歪発生手段では、振幅位相歪発生手段が、デジタル制御信号出力手段により出力されるデジタル制御信号に基づいて、増幅器により増幅される対象となるデジタル信号に対して、振幅及び位相の一方又は両方の歪を発生させる。
【００３１】
また、当該歪補償装置では、信号Ｄ／Ａ変換手段が、第２の歪発生手段を構成する振幅位相歪発生手段により歪が発生させられたデジタル信号をアナログ信号へ変換し、また、信号周波数変換手段が、信号Ｄ／Ａ変換手段により得られるアナログ信号の周波数を無線周波数へ変換する。
【００３２】
また、第１の歪発生手段では、信号周波数変換手段により得られる無線周波数のアナログ信号に対して歪を発生させ、当該歪を発生させた当該アナログ信号を増幅器に対して出力する。
なお、第１の歪発生手段と増幅器とは、例えば、直接的に接続されてもよく、或いは、他の回路素子を介して間接的に接続されてもよい。
【００３３】
従って、例えば、第１の歪発生手段を用いて、第２の歪発生手段により歪が発生させられた信号を比較的に低次の周波数成分が主となるものとすることにより、信号Ｄ／Ａ変換手段に対する信号の周波数帯域幅を比較的に狭くすることができ、これにより、信号Ｄ／Ａ変換手段に必要なサンプリング周波数やクロック周波数を低くすることができる。
【００３４】
なお、低次の周波数成分としては、例えば、３次歪の周波数成分が用いられる。
また、低次の周波数成分が主となって、高次の周波数成分が小さくなると、広帯域性が低減されて、つまり、周波数帯域の幅が狭くなるとみなすことができる。
【００３５】
ここで、Ｉ成分及びＱ成分から成るデジタル信号としては、例えば、ベースバンド（ＢＢ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）の信号が用いられる。
また、振幅位相歪発生手段では、例えば、振幅の歪を発生させてもよく、位相の歪を発生させてもよく、或いは、振幅の歪と位相の歪との両方を発生させてもよい。
また、振幅位相歪発生手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、Ｉ成分及びＱ成分から成るデジタル信号に対して振幅の歪や位相の歪を与えるベクトル演算器などを用いることができる。
【００３６】
以下で、更に、本発明に係る構成例を示す。
本発明に係る歪補償装置では、一構成例として、増幅信号一部取得手段が増幅器により増幅された信号の一部を取得し、歪成分抽出手段が増幅信号一部取得手段により取得される信号に含まれる歪成分を抽出し、そして、信号レベル歪発生態様対応内容変更手段が、歪成分抽出手段により抽出される歪成分が小さくなるように、信号レベル歪発生態様対応記憶手段により記憶される信号のレベルと歪の発生態様との対応の内容を変更する。
【００３７】
更に、一構成例として、信号周波数低下手段が増幅信号一部取得手段により取得される信号の周波数を低下させ、歪成分抽出手段は信号周波数低下手段により周波数が低下させられた信号に含まれる歪成分を抽出し、歪成分Ａ／Ｄ変換手段が歪成分抽出手段により抽出される歪成分をアナログ信号からデジタル信号へ変換し、そして、信号レベル歪発生態様対応内容変更手段は、歪成分Ａ／Ｄ変換手段により得られる歪成分のデジタル信号に基づいて、信号レベル歪発生態様対応記憶手段により記憶される信号のレベルと歪の発生態様との対応の内容を変更する。
【００３８】
ここで、増幅信号一部取得手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、結合器を用いることができる。
また、歪成分抽出手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、増幅器で発生する歪の成分に対応する周波数の信号成分を抽出するフィルタを用いることができる。
【００３９】
また、信号レベル歪発生態様対応内容変更手段では、抽出される歪成分が小さくなるように制御する態様の一例として、抽出される歪成分が最小となるように制御する態様が用いられるのが好ましい。
また、信号周波数低下手段では、例えば、信号の周波数を無線周波数から中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）やベースバンド周波数へ低下させるような態様を用いることができる。
【００４０】
また、本発明に係る歪補償装置では、一構成例として、増幅器により増幅される対象となる信号は、直交変調された信号である。
また、増幅信号一部取得手段が増幅器により増幅された信号の一部を取得し、信号復調手段が増幅信号一部取得手段により取得される信号を直交復調し、そして、信号レベル歪発生態様対応内容変更手段が、増幅器により増幅される対象となる信号と信号復調手段による直交復調により得られる信号との差が小さくなるように、信号レベル歪発生態様対応記憶手段により記憶される信号のレベルと歪の発生態様との対応の内容を変更する。
【００４１】
更に、一構成例として、信号周波数低下手段が増幅信号一部取得手段により取得される信号の周波数を低下させ、信号フィルタリング手段が信号周波数低下手段により周波数が低下させられた信号をフィルタリングし、フィルタリング信号Ａ／Ｄ変換手段が信号フィルタリング手段によりフィルタリングされた信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換する。そして、信号復調手段は、フィルタリング信号Ａ／Ｄ変換手段により得られる歪成分のデジタル信号に基づいて、直交復調を行う。
【００４２】
ここで、増幅器により増幅される対象となる信号に施される変調の方式としては、種々な方式が用いられてもよく、例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などの変調方式を用いることができる。
なお、一般的な例として、送信対象となるデータをＱＰＳＫやＱＡＭなどの変調によりＩ信号（Ｉ成分の信号）及びＱ信号（Ｑ成分の信号）へ変換し、これを直交変調により中間周波数（ＩＦ）信号へ変換し、これをアップコンバートして無線周波数（ＲＦ）信号へ変換する。また、一般的な例として、受信される無線周波数（ＲＦ）信号をダウンコンバートして中間周波数（ＩＦ）信号へ変換し、これを直交復調によりＩ信号及びＱ信号へ変換し、これを復調してデータへ変換する。
また、増幅器の歪補償においては、例えば、Ｉ信号及びＱ信号を用いて、適応的な制御のために、増幅器により増幅される対象となる信号と信号復調手段による直交復調により得られる信号との差を検出することが行われる。
【００４３】
また、増幅信号一部取得手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、結合器を用いることができる。
また、信号レベル歪発生態様対応内容変更手段では、増幅器により増幅される対象となる信号と信号復調手段による直交復調により得られる信号との差が小さくなるように制御する態様の一例として、当該差が最小となるように制御する態様を用いることができる。
【００４４】
また、信号周波数低下手段では、例えば、信号の周波数を無線周波数から中間周波数へ低下させるような態様を用いることができる。
また、信号フィルタリング手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、増幅器により増幅される対象となる信号の成分に対応する周波数の信号成分を抽出するフィルタを用いることができる。
【００４５】
また、本発明に係る歪補償装置は、例えば、無線又は有線の通信装置、送信機、送受信機などに設けられ、増幅器により増幅される対象となる信号として送信対象となる信号が用いられる。
一例として、本発明に係る歪補償装置は、ＣＤＭＡ方式などを採用する無線通信システムの基地局装置に設けられ、増幅器により増幅される対象となる信号として移動局装置などに対して送信する対象となるマルチキャリアの信号が用いられる。
また、本発明に係る歪補償装置は、例えば、増幅器を備えた増幅装置に設けられる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、本発明を適用することが可能な適応プリディストータ付き送信電力増幅部の構成例や動作例を示す。
図１３には、アナログのプリディストーションを行う適応プリディストータ付き送信電力増幅部の一構成例を示してある。
同図に示した適応プリディストータ付き送信電力増幅部の動作例を示す。
【００４７】
すなわち、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）のアナログ信号が、電力検出部５１及び遅延部５８に入力される。
電力検出部５１では、例えば包絡線検波が行われて、入力信号の電力が検出される。当該検出結果を表す電圧が、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器５２によりアナログ信号からデジタル信号へ変換され、例えばメモリ５３により構成される歪補償テーブルの参照引数として対応付けられる。
【００４８】
メモリ５３の歪補償テーブルには、プリディストーション方式により歪補償を行うためのテーブルが格納されている。当該テーブルには、補償対象となる振幅及び位相平面における非線形特性の逆特性の情報が記述されており、一般的には、入力信号の電力を指標とするＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）−ＡＭ変換やＡＭ−ＰＭ（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変換に関する情報が記述されている。ここで、ＡＭ−ＡＭ変換は振幅に関するものであり、ＡＭ−ＰＭ変換は位相に関するものである。
【００４９】
メモリ５３では、歪補償テーブルが参照されることにより、Ａ／Ｄ変換器５２からの入力（本例では、入力信号の電力）に対応して、一方のデジタル制御信号がＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換器５４へ出力され、他方のデジタル制御信号がＤ／Ａ変換器５６へ出力される。
【００５０】
一方のデジタル制御信号は、Ｄ／Ａ変換器５４によりアナログ信号へ変換されて、ＬＰＦ５５により必要な周波数成分に帯域制限されて、ＡＭ−ＡＭ変換を補償する電圧可変減衰器５９に入力されて、当該電圧可変減衰器５９を制御する。
他方のデジタル制御信号は、Ｄ／Ａ変換器５６によりアナログ信号へ変換されて、ＬＰＦ５７により必要な周波数成分に帯域制限されて、ＡＭ−ＰＭ変換を補償する電圧可変移相器６０に入力されて、当該電圧可変移相器６０を制御する。
【００５１】
また、入力信号は、遅延部５８により遅延時間が与えられて、電圧可変減衰器５９に入力される。当該遅延時間は、例えば、入力信号が電圧可変減衰器５９に入力される時刻と、当該入力信号の電力に基づくＤ／Ａ変換器５４からの出力（制御信号）が当該電圧可変減衰器５９に到達する時刻とが一致するように設定される。
【００５２】
上記のようにして、プリディストータに相当する電圧可変減衰器５９及び電圧可変移相器６０においてプリディストーション方式により予め歪が与えられた信号は、増幅部６１により増幅される。当該増幅部６１からの出力信号（増幅信号）は、理想的な歪補償が行われる場合には、歪の無い信号となる。
【００５３】
また、フィードバック制御を行うために、増幅部６１からの出力信号の一部が方向性結合器６２により取り出される。当該一部の信号が、適応テーブル制御部６７により制御される発信器６３からの発信信号を用いてミキサ６４によりダウンコンバートされる。当該ダウンコンバート後の信号から帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）６５により歪の周波数帯域の成分が抜き出され、当該抽出結果がＡ／Ｄ変換器６６によりアナログ信号からデジタル信号へ変換されて適応テーブル制御部６７に入力される。
【００５４】
このように、適応テーブル制御部６７では、Ａ／Ｄ変換器６６から歪の電力に関する情報が取り込まれる。そして、適応テーブル制御部６７では、当該歪の電力が小さくなるように、メモリ５３に記憶された歪補償テーブルの内容を更新して、歪補償テーブルを適応的に制御する。これにより、増幅部６１からの出力信号に残存する歪の成分が低減させられていく。
【００５５】
図１４には、デジタルのプリディストーションを行う適応プリディストータ付き送信電力増幅部の一構成例を示してある。
同図に示した適応プリディストータ付き送信電力増幅部の動作例を示す。
すなわち、Ｉ相の成分（Ｉ成分）及びＱ相の成分（Ｑ成分）から構成されるデジタル信号が、電力演算部７１とベクトル演算部７３と適応テーブル制御部８３に入力される。また、当該入力信号は、例えば、マルチキャリアを扱う信号であり、適応プリディストータ付き送信電力増幅部に入力される前に直交変調されている。
【００５６】
電力演算部７１では、入力信号の電力が検出される。当該検出結果が、メモリ７２により構成される歪補償テーブルの参照引数として対応付けられる。
メモリ７２の歪補償テーブルには、プリディストーション方式により歪補償を行うためのテーブルが格納されている。当該テーブルには、補償対象となる振幅及び位相平面における非線形特性の逆特性の情報が記述されており、一般的には、入力信号の電力を指標とするＡＭ−ＡＭ変換やＡＭ−ＰＭ変換に関する情報が記述されている。
【００５７】
ここで、ＡＭ−ＡＭ変換は振幅に関するものであり、ＡＭ−ＰＭ変換は位相に関するものである。
歪補償テーブルでは、例えば、ＡＭ−ＡＭ変換やＡＭ−ＰＭ変換に関するベクトル演算を行うために、直交座標の形態（例えば、（ｘ、ｙ）や（Ｉ、Ｑ）などの形態）を用いて制御情報が格納されている。
【００５８】
メモリ７２では、歪補償テーブルが参照されることにより、電力演算部７１からの入力（本例では、入力信号の電力）に対応して、デジタル制御信号がベクトル演算部７３へ出力される。
プリディストータに相当するベクトル演算部７３では、歪補償テーブルの参照結果であるデジタル制御信号に従って、入力信号の振幅や位相を制御する。
【００５９】
このようにしてベクトル演算部７３によりプリディストーションされた入力信号が、Ｄ／Ａ変換器７４によりデジタル信号からアナログ信号へ変換されて、アップコンバータ７５により無線周波数（ＲＦ）の信号へ周波数変換されて、当該周波数変換後の信号から帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）７６により必要な周波数帯域外の不要信号が除去される。
【００６０】
このような処理の後に、上記のようにしてベクトル演算部７３においてプリディストーション方式により予め歪を与えられた信号が、増幅部７７により増幅される。当該増幅部７７からの出力信号（増幅信号）は、理想的な歪補償が行われる場合には、歪の無い信号となる。
【００６１】
また、フィードバック制御を行うために、増幅部７７からの出力信号の一部が方向性結合器７８により取得される。当該一部の信号がダウンコンバータ７９により低い周波数へ周波数変換され、当該周波数変換後の信号から低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）８０により必要な周波数帯域外の不要信号が除去される。ＬＰＦ８０により帯域外の不要信号が除去された信号が、Ａ／Ｄ変換器８１によりアナログ信号からデジタル信号へ変換される。当該デジタル信号に基づいて直交復調部８２により直交復調が行われ、当該直交復調の結果がフィードバック信号として適応テーブル制御部８３に入力される。
【００６２】
適応テーブル制御部８３では、入力信号が入力されるとともに、直交復調部８２からフィードバック信号が入力され、当該入力信号と当該フィードバック信号との誤差が小さくなるように、メモリ７２に記憶された歪補償テーブルの内容を更新して、歪補償テーブルを適応的に制御する。これにより、増幅部７７からの出力信号に残存する歪の成分が低減させられていく。
【００６３】
次に、上記図１３や上記図１４に示したような適応プリディストータ付き送信電力増幅部に関して、本発明が解決しようとする課題に係る不具合を詳しく説明する。
図１５には、Ｄ／Ａ変換器からの出力の特性の一例を示してある。
同図には、周波数帯域幅がＷ［Ｈｚ］である信号がＤ／Ａ変換器に入力され、サンプリング周波数がｆｓ［Ｈｚ］である場合において、Ｄ／Ａ変換器から出力される信号のスペクトルの一例を示してある。同図に示したグラフの横軸は周波数［Ｈｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度を示している。
【００６４】
同図に示されるように、説明の便宜上から、入力信号（実線で示す）の中心周波数が０［Ｈｚ］であるとみなすと、ｆｓ［Ｈｚ］、２ｆｓ［Ｈｚ］、・・・、ｎｆｓ［Ｈｚ］の周波数にイメージ信号（点線で示す）が現れる。ここで、ｎは、１以上の任意の整数を表している。
【００６５】
そして、「サンプリング周波数ｆｓ≧入力信号の周波数帯域幅Ｗ」という条件によりサンプリング定理が満たされる。
当該条件を考慮すると、上記図１３や上記図１４に示した適応プリディストータ付き送信電力増幅部では、プリディストーション後の入力信号は、プリディストーション前の入力信号の周波数帯域と比べて広帯域になるため、必要なサンプリング周波数が非常に高くなってしまい、必要なクロック周波数が非常に高くなってしまう。
【００６６】
例えば、３次歪の成分を考慮した場合には、プリディストーション後の入力信号の周波数帯域は、プリディストーション前の入力信号の周波数帯域の３倍以上となるため、必要なサンプリング周波数も３倍以上となってしまう。同様に、５次歪の成分を考慮した場合には、プリディストーション後の入力信号の周波数帯域は、プリディストーション前の入力信号の周波数帯域の５倍以上となるため、必要なサンプリング周波数も５倍以上となってしまう。
【００６７】
次に、具体的に、上記図１３に示した適応プリディストータ付き送信電力増幅部について説明する。
同図に示した適応プリディストータ付き送信電力増幅部では、Ｄ／Ａ変換器５４、５６やＡ／Ｄ変換器５２をはじめとするデジタル系のクロック周波数を非常に速くしなければならないといった不具合があった。
【００６８】
図１６（ａ）には、比較的に低いサンプリング周波数ｆｓ１［Ｈｚ］が用いられる場合においてＤ／Ａ変換器５４、５６から出力される制御信号のスペクトルの一例を示してある。
また、図１６（ｂ）には、比較的に高いサンプリング周波数ｆｓ２［Ｈｚ］が用いられる場合においてＤ／Ａ変換器５４、５６から出力される制御信号のスペクトルの一例を示してある。ここで、ｆｓ１＜ｆｓ２である。
なお、同図（ａ）、（ｂ）に示したグラフの横軸は周波数［Ｈｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度を示している。
【００６９】
また、同図（ａ）、（ｂ）では、０［Ｈｚ］を中心周波数とする制御信号（実線で示す）のスペクトルと、ｆｓ１［Ｈｚ］やｆｓ２［Ｈｚ］を中心周波数とするイメージ信号（点線で示す）のスペクトルを示してある。
同図（ａ）に示されるように、サンプリング周波数ｆｓ１が十分な値と比べて低い場合にはＤ／Ａ変換器５４、５６から出力される制御信号とイメージ信号とが重なってしまって好ましくない。このため、同図（ｂ）に示されるように、非常に高いサンプリング周波数ｆｓ２を用いることが必要となる。
【００７０】
すると、Ｄ／Ａ変換器５４、５６において非常に高いサンプリング周波数を用いることに伴って、その他のデジタル部についてもクロック周波数を非常に高くすることが必要となる。クロック周波数が高くなると、デバイスが高価となってしまい、技術的にも困難となってしまい、或いは、実現が不可能となってしまう。
【００７１】
次に、具体的に、上記図１４に示した適応プリディストータ付き送信電力増幅部について説明する。
同図に示した適応プリディストータ付き送信電力増幅部では、Ｄ／Ａ変換器７４やＡ／Ｄ変換器８１をはじめとするデジタル系のクロック周波数を非常に速くしなければならないといった不具合があった。
【００７２】
図１７（ａ）には、比較的に低いサンプリング周波数ｆｓ１［Ｈｚ］が用いられる場合においてＤ／Ａ変換器７４から出力されるプリディストーション後の入力信号のスペクトルの一例を示してある。
また、図１７（ｂ）には、比較的に高いサンプリング周波数ｆｓ２［Ｈｚ］が用いられる場合においてＤ／Ａ変換器７４から出力されるプリディストーション後の入力信号のスペクトルの一例を示してある。ここで、ｆｓ１＜ｆｓ２である。
なお、同図（ａ）、（ｂ）に示したグラフの横軸は周波数［Ｈｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度を示している。
【００７３】
また、同図（ａ）、（ｂ）では、０［Ｈｚ］と比べて高い周波数に位置するプリディストーション後の入力信号（実線で示す）のスペクトルと、ｆｓ１［Ｈｚ］やｆｓ２［Ｈｚ］と比べて低い周波数に位置するイメージ信号（点線で示す）のスペクトルを示してある。
同図（ａ）に示されるように、サンプリング周波数ｆｓ１が十分な値と比べて低い場合にはＤ／Ａ変換器７４から出力されるプリディストーション後の入力信号とイメージ信号とが重なってしまって好ましくない。このため、同図（ｂ）に示されるように、非常に高いサンプリング周波数ｆｓ２を用いることが必要となる。
【００７４】
すると、Ｄ／Ａ変換器７４において非常に高いサンプリング周波数を用いることに伴って、その他のデジタル部についてもクロック周波数を非常に高くすることが必要となる。クロック周波数が高くなると、デバイスが高価となってしまい、技術的にも困難となってしまい、或いは、実現が不可能となってしまう。
【００７５】
次に、本発明に係る実施例を説明する。
本発明に係る第１実施例を示す。
本例では、上記図１３に示したような歪補償機能付きの増幅装置（適応プリディストータ付き送信電力増幅部）に本発明に係る歪補償装置を適用した場合を示し、固定プリディストータを用いることでデジタル系に必要となるクロック信号の周波数（クロック周波数）を例えば従来と比べて低下させることを図る。
【００７６】
図１には、本例の増幅装置の構成例を示してある。
本例の増幅装置には、電力検出部１と、Ａ／Ｄ変換器２と、歪補償テーブルを格納するメモリ３と、Ｄ／Ａ変換器４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、Ｄ／Ａ変換器６と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）７と、遅延部８と、電圧可変減衰器９と、電圧可変移相器１０と、固定プリディストータ１１と、増幅部１２と、方向性結合器１３と、発信器１４と、ミキサ１５と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１６と、Ａ／Ｄ変換器１７と、適応テーブル制御部１８が備えられている。
【００７７】
なお、本例の増幅装置の構成や動作は、例えば固定プリディストータ１１を用いることでデジタル系に必要となるクロック周波数を低下させた点に関する部分を除いては、上記図１３に示した増幅装置の構成や動作と同様である。
【００７８】
本例の増幅装置の動作例を示す。
前段の処理部（図示せず）から本例の増幅装置に入力される信号は、２つの信号に分配されて、第１の分配信号が電力検出部１に入力され、第２の分配信号が遅延部８に入力される。
電力検出部１は、前段の処理部（図示せず）から入力される送信対象となる無線周波数（ＲＦ）の信号の電力を検出して、当該検出結果をＡ／Ｄ変換器２へ出力する。
Ａ／Ｄ変換器２は、電力検出部１から入力される電力の検出結果を、アナログ信号からデジタル信号へ変換して、メモリ３へ出力する。
【００７９】
メモリ３は、格納している歪補償テーブルの内容に基づいて、Ａ／Ｄ変換器２から入力されるデジタル信号を指標として、当該歪補償テーブルを参照した結果をＤ／Ａ変換器４、６へ出力する。具体的には、歪補償テーブルは、電力の検出結果を表すデジタル信号の値と、電圧可変減衰器９への制御値及び電圧可変移相器１０への制御値とを対応付けて記憶している。そして、メモリ３は、歪補償テーブルを参照して、Ａ／Ｄ変換器２から入力されるデジタル信号の値に対応する電圧可変減衰器９への制御値（デジタル制御信号）をＤ／Ａ変換器４へ出力するとともに、当該Ａ／Ｄ変換器２から入力されるデジタル信号の値に対応する電圧可変移相器１０への制御値（デジタル制御信号）をＤ／Ａ変換器６へ出力する。
【００８０】
Ｄ／Ａ変換器４は、メモリ３から入力されるデジタル制御信号をアナログ制御信号へ変換してＬＰＦ５へ出力する。
ＬＰＦ５は、Ｄ／Ａ変換器４から入力されるアナログ制御信号をフィルタリングして電圧可変減衰器９の制御端へ出力する。
Ｄ／Ａ変換器６は、メモリ３から入力されるデジタル制御信号をアナログ制御信号へ変換してＬＰＦ７へ出力する。
ＬＰＦ７は、Ｄ／Ａ変換器６から入力されるアナログ制御信号をフィルタリングして電圧可変移相器１０の制御端へ出力する。
【００８１】
遅延部８は、前段の処理部（図示せず）から入力される送信対象となる無線周波数（ＲＦ）の信号を、当該入力信号に基づく制御信号が電圧可変減衰器９や電圧可変移相器１０へ入力されるタイミングに合わせるように遅延させて、電圧可変減衰器９へ出力する。一例として、遅延部８は、入力される無線周波数（ＲＦ）の信号を、当該入力信号に基づく制御信号がＤ／Ａ変換器４によりアナログ信号へ変換されるまでに要する時間と同じ時間だけ遅延させる。
【００８２】
電圧可変減衰器９は、ＬＰＦ５から入力されるアナログ制御信号に従った減衰量で、遅延部８から入力される遅延した入力信号の振幅を制御し、当該制御後の信号を電圧可変移相器１０へ出力する。
なお、電圧可変減衰器９の代わりに、例えばアナログ制御信号に従った増幅量で信号の振幅を制御する電圧可変増幅器などを用いることも可能である。
【００８３】
電圧可変移相器１０は、ＬＰＦ７から入力されるアナログ制御信号に従った位相変化量で、電圧可変減衰器９から入力される信号の位相を制御し、当該制御後の信号を固定プリディストータ１１へ出力する。
なお、本例では、電圧可変減衰器９の後段に電圧可変移相器１０を備える構成を示したが、例えば、電圧可変移相器１０の後段に電圧可変減衰器９を備える構成のように、これらの並び順序として本例とは逆の順序が用いられてもよい。
【００８４】
固定プリディストータ１１は、例えば非線形な素子を用いて構成されており、電圧可変移相器１０から入力される信号に対して歪を発生させ、当該歪を発生させた信号を増幅部１２へ出力する。なお、固定プリディストータ１１は、入力される信号のレベルに応じた歪を当該信号に発生させる。
このように、本例では、電圧可変減衰器９及び電圧可変移相器１０を用いた適応的なプリディストーションと、固定プリディストータ１１を用いた固定的なプリディストーション（非適応的なプリディストーション）との両方により、プリディストーション方式で歪補償を行う。
【００８５】
増幅部１２は、固定プリディストータ１１から入力される信号を増幅して、当該増幅信号を例えば後段のアンテナ（図示せず）へ出力する。
なお、増幅部１２では、信号に歪が発生し、本例では、当該歪が、電圧可変減衰器９により発生させられる振幅歪や、電圧可変移相器１０により発生させられる位相歪や、固定プリディストータ１１により発生させられる振幅歪や位相歪により、低減させられる。
【００８６】
方向性結合器１３は、増幅部１２から出力される増幅信号の一部を取り出し、当該取り出した信号をミキサ１５へ出力する。
発信器１４は、適応テーブル制御部１８により制御される周波数の信号を発振してミキサ１５へ出力する。
ミキサ１５は、方向性結合器１３から入力される増幅信号と発信器１４から入力される信号とを混合して、当該増幅信号の周波数を変換し、当該周波数変換後の増幅信号をＢＰＦ１６へ出力する。
【００８７】
ＢＰＦ１６は、ミキサ１５から入力される信号の帯域を制限して、当該帯域制限後の信号をＡ／Ｄ変換器１７へ出力する。
Ａ／Ｄ変換器１７は、ＢＰＦ１６から入力される信号を、アナログ信号からデジタル信号へ変換して、適応テーブル制御部１８へ出力する。
適応テーブル制御部１８は、Ａ／Ｄ変換器１７から入力されるデジタル信号に基づいて、メモリ３に格納される歪補償テーブルの内容を更新し、また、発信器１４により発振させる信号の周波数を制御する。
【００８８】
ここで、本例では、ＢＰＦ１６により増幅信号に含まれる歪成分を抽出して、当該歪成分のレベルが小さくなるように適応テーブル制御部１８により歪補償テーブルの内容を更新する制御が行われており、ＢＰＦ１６の通過帯域の特性や、発信器１４により発振させる信号の周波数は、このような制御が適切に為されるように設定或いは制御される。
【００８９】
次に、図９〜図１１を参照して、本例の増幅装置において、固定プリディストータ１１を用いてクロック周波数を低下させる原理を示す。
なお、歪補償テーブルでは一般に振幅に関するテーブル及び位相に関するテーブルを有するが、ここでは説明を簡略化するために、振幅に関するテーブルのみに着目して説明する。位相に関するテーブルについても、振幅に関するテーブルと同様である。
【００９０】
図９には、固定プリディストータ１１が備えられないとした場合における、電圧可変減衰器９や電圧可変移相器１０を用いた適応プリディストータの理想的な歪補償テーブルの特性例を示してある。同図に示したグラフの横軸は電力を示しており、縦軸は制御信号の電圧（制御電圧）を示している。
【００９１】
また、図１０には、固定プリディストータ１１が備えられた場合における、固定プリディストータ１１による歪補償の特性例と、電圧可変減衰器９や電圧可変移相器１０を用いた適応プリディストータの理想的な歪補償テーブルの特性例を示してある。同図に示したグラフの横軸は電力を示しており、縦軸は制御信号の電圧（制御電圧）を示している。
【００９２】
上記図１０に示した特性では、固定的なプリディストーション（固定ＰＤ）の特性と、適応的なプリディストーション（適応ＰＤ）の特性とを合わせたものが、上記図９に示した理想的なプリディストーション（理想ＰＤ）の特性と一致するのが理想的であり好ましい。
【００９３】
図１１（ａ）には、固定プリディストータ１１が備えられないとした場合において、メモリ３の歪補償テーブルが上記図９に示した理想的な特性を有するときに、Ｄ／Ａ変換器４（或いは、Ｄ／Ａ変換器６についても同様）から出力される制御信号のスペクトルの一例を示してある。
また、図１１（ｂ）には、固定プリディストータ１１が備えられた場合において、メモリ３の歪補償テーブルが上記図１０に示した理想的な適応プリディストーション（適応ＰＤ）の特性を有するときに、Ｄ／Ａ変換器４（或いは、Ｄ／Ａ変換器６についても同様）から出力される制御信号のスペクトルの一例を示してある。
【００９４】
なお、図１１（ａ）、（ｂ）に示したグラフの横軸は周波数［Ｈｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度を示している。
また、同図（ａ）、（ｂ）では、０［Ｈｚ］を中心周波数とする制御信号（実線で示す）のスペクトルと、サンプリング周波数ｆｓ［Ｈｚ］を中心周波数とするイメージ信号（点線で示す）のスペクトルを示してある。
【００９５】
上記図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、固定プリディストータ１１を備えない場合にはＤ／Ａ変換器４から出力される制御信号とイメージ信号とが重なってしまうようなサンプリング周波数ｆｓであっても、固定プリディストータ１１を備えることにより、Ｄ／Ａ変換器４から出力される制御信号の周波数帯域幅を比較的に小さく（狭く）することが可能であり、当該制御信号とイメージ信号とが重なってしまうことを回避することが可能である。
【００９６】
このため、本例のように固定プリディストータ１１を備えた構成では、例えば上記図１３に示したように固定プリディストータを備えない場合と比較して、サンプリング周波数ｆｓを低くすることが可能であり、これにより、Ｄ／Ａ変換器４、６などのデジタル系のクロック周波数を低くすることが可能である。
【００９７】
なお、固定プリディストータ１１としては、アナログのデバイスが用いられており、このため、サンプリングレート（サンプリング周波数）とは特に関係がない。本例では、このような固定プリディストータ１１を用いることにより、適応プリディストータにより発生させる歪成分のスペクトル強度を減衰させ、これにより、サンプリング周波数ｆｓ及びクロック周波数を低下させることを実現している。
【００９８】
次に、図２〜図５を参照して、本例の増幅装置により得られる効果の具体例として、計算機シミュレーションにより得られた結果を示す。
なお、ここでは、固定プリディストータ１１を備えた本例の増幅装置に対して、上記図１３に示した増幅装置のように固定プリディストータを備えないものを比較例として、説明する。
【００９９】
また、歪補償テーブルでは一般に振幅に関するテーブル及び位相に関するテーブルを有するが、ここでは説明を簡略化するために、振幅に関するテーブルのみに着目して説明する。位相に関するテーブルについても、振幅に関するテーブルと同様である。
図２には、比較例に係る歪補償テーブルの特性例（ａ）と、本例のメモリ３に格納される歪補償テーブルの特性例（ｂ）を示してある。同図に示したグラフの横軸は電力を示しており、縦軸は制御信号の電圧（制御電圧）を示している。
【０１００】
図３には、サンプリング周波数ｆｓ＝約６０［ＭＨｚ］と設定した場合における、比較例に係るＤ／Ａ変換器５４（或いは、Ｄ／Ａ変換器５６についても同様）からの制御電圧のスペクトルの一例（ａ）を示してあるとともに、本例のＤ／Ａ変換器４（或いは、Ｄ／Ａ変換器６についても同様）からの制御電圧のスペクトルの一例（ｂ）を示してある。同図に示したグラフの横軸は周波数［ＭＨｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度（レベル）［ｄＢ］を示している。
【０１０１】
同図において、比較例（ａ）と本例（ｂ）とでは、直流（ＤＣ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）の成分については同一のスペクトル強度を有しており、それ以外の周波数成分については本例（ｂ）の方が比較例（ａ）と比較してスペクトル強度が約１０［ｄＢ］低くなっている。この理由は、本例の歪補償テーブルの特性の方が、比較例に係る歪補償テーブルの特性と比較して、直線に近いためである。例えば、比較例（ａ）では１５［ＭＨｚ］以上においても歪補償に必要な成分を含むが、本例（ｂ）では十分に減衰している。
【０１０２】
また、図４には、サンプリング周波数ｆｓ＝約４０［ＭＨｚ］と設定した場合における、比較例に係るＤ／Ａ変換器５４（或いは、Ｄ／Ａ変換器５６についても同様）からの制御電圧のスペクトルの一例（ａ）を示してあるとともに、本例のＤ／Ａ変換器４（或いは、Ｄ／Ａ変換器６についても同様）からの制御電圧のスペクトルの一例（ｂ）を示してある。同図に示したグラフの横軸は周波数［ＭＨｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度（レベル）［ｄＢ］を示している。
【０１０３】
サンプリング周波数ｆｓ＝４０［ＭＨｚ］である場合には、サンプリング周波数ｆｓ＝６０［ＭＨｚ］である場合と比べて、Ｄ／Ａ変換器からの出力のイメージ信号の影響が強くなる。
同図において、本例（ｂ）では制御信号とイメージ信号とのスペクトルが重なる約２０［ＭＨｚ］において約−４０［ｄＢ］にまでスペクトル強度が減衰しているが、比較例（ａ）では約−２５［ｄＢ］と大きく、歪補償に必要な信号成分がイメージ信号の影響を受けてしまう。
【０１０４】
なお、図５には、比較例に関して、サンプリング周波数ｆｓ＝約４０［ＭＨｚ］と設定した場合におけるＤ／Ａ変換器５４（或いは、Ｄ／Ａ変換器５６についても同様）からの制御電圧のスペクトルの一例（ａ）を示してあるとともに、サンプリング周波数ｆｓ＝約６０［ＭＨｚ］と設定した場合におけるＤ／Ａ変換器５４（或いは、Ｄ／Ａ変換器５６についても同様）からの制御電圧のスペクトルの一例（ｂ）を示してある。同図に示したグラフの横軸は周波数［ＭＨｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度（レベル）［ｄＢ］を示している。約２０［ＭＨｚ］において、サンプリング周波数の違いによるスペクトルの違いが確認できる。ｆｓ＝約４０［ＭＨｚ］では約２０［ＭＨｚ］で、すでにイメージ信号の影響を受けていることが分かる。
【０１０５】
以上のように、本例の増幅装置では、電圧可変減衰器９や電圧可変移相器１０やＤ／Ａ変換器４、６などから構成される適応プリディストータを備えるとともに、広帯域信号の影響を低減するために他のプリディストータを備えた。
ここで、当該他のプリディストータとしては、例えば当該適応プリディストータのように適応制御用のものが用いられてもよいが、本例では、予め歪を補償するための歪の情報が設定された固定用のもの（固定プリディストータ１１）を用いた。また、本例では、デジタル処理を行わないアナログ用の固定プリディストータ１１を用いた。
【０１０６】
また、本例の増幅装置では、固定プリディストータ１１の入出力特性を、増幅部１２を構成する増幅器で発生する歪が補償されるように調節して設定した。そして、固定プリディストータ１１は、プリディストーション方式により、増幅部１２で発生する歪を補償し、この結果として、例えば従来と比べて、適応プリディストータにおけるメモリ３の歪補償テーブルの非線形性が小さくなり、Ｄ／Ａ変換器４、６からの出力（制御信号）の高周波数側及び低周波数側のスペクトル強度が小さくなる。
【０１０７】
このように、本例の増幅装置では、アナログのデバイスから成る固定プリディストータ１１により粗く歪補償を行うことで、歪成分が広帯域に広がる影響を低減させて広帯域信号の影響を軽減し、これとともに、デジタル処理を伴う適応プリディストータにより、温度などの環境変化や経年変化に適応して、精度の良い歪補償を行う。そして、本例の増幅装置では、固定プリディストータ１１を用いることにより負荷が分散されて、適応プリディストータにおける制御信号のスペクトル強度が小さくなることにより、デジタル系のサンプリングレート（サンプリング周波数）を低下させることができ、適応プリディストータなどにおけるクロック周波数を低くすることができる。
【０１０８】
従って、本例の増幅装置では、例えば従来と比べて、高速なデバイスを用いることが必ずしも必要ではなくなり、回路構成が技術的に容易に実施できて安価に実施が可能なものとなる。また、本例の増幅装置では、例えば従来と比べて、歪補償テーブルの内容を更新する適応プリディストータによる歪補償の収束速度を速くすることができる。また、本例の増幅装置では、例えば、必要に応じて、制御信号が通過するＬＰＦ５、７の通過周波数帯域を狭くすることも可能である。このように、本例の増幅装置は、非常に有効性が高い。
【０１０９】
ここで、本例では、電圧可変移相器１０と増幅部１２との間に固定プリディストータ１１を備えたが、固定プリディストータ１１を備える位置としては、例えば、アナログ領域であって増幅部１２の前段の信号を処理する位置であれば任意の位置が用いられても同様な効果を得ることができ、増幅部１２への入力信号にプリディストーション方式による歪補償特性が与えられればよい。
【０１１０】
具体的には、固定プリディストータ１１は、例えば、入力信号が電力検出部１側と遅延部８側とに分岐される前における位置（図１中の“ａ”の位置）や、入力信号が電力検出部１側と遅延部８側とに分岐された後であって遅延部８の前段の位置（図１中の“ｂ”の位置）や、遅延部８と電圧可変減衰器９との間の位置（図１中の“ｃ”の位置）や、電圧可変減衰器９と電圧可変移相器１０との間の位置（図１中の“ｄ”の位置）に、備えることも可能である。
【０１１１】
また、例えば、固定プリディストータ１１の歪補償特性を、電圧可変減衰器９と電圧可変移相器１０とのいずれか一方或いは両方に持たせるような構成とすることも可能である。
また、電圧可変減衰器９の代わりに、電圧可変増幅器などを用いることも可能である。
また、適応プリディストータとしては、本例のものに限られず、種々なものが用いられてもよい。
【０１１２】
なお、本例の増幅装置では、増幅部１２の増幅器が歪補償対象となり、増幅部１２により増幅される対象となる信号として無線周波数のアナログ信号が用いられている。
また、本例の増幅装置では、固定プリディストータ１１の機能により第１の歪発生手段が構成されており、適応プリディストータの機能により第２の歪発生手段が構成されている。
【０１１３】
また、本例の増幅装置では、電力検出部１の機能により信号レベル検出手段が構成されており、歪補償テーブルを格納するメモリ３の機能により信号レベル歪発生態様対応記憶手段やデジタル制御信号出力手段が構成されており、Ｄ／Ａ変換器４、６の機能により制御信号Ｄ／Ａ変換手段が構成されており、電圧可変減衰器９の機能及び電圧可変移相器１０の機能により振幅位相歪発生手段が構成されている。
【０１１４】
また、本例の増幅装置では、方向性結合器１３の機能により増幅信号一部取得手段が構成されており、発信器１４の機能やミキサ１５の機能により信号周波数低下手段が構成されており、ＢＰＦ１６の機能により歪成分抽出手段が構成されており、Ａ／Ｄ変換器１７の機能により歪成分Ａ／Ｄ変換手段が構成されており、適応テーブル制御部１８の機能により信号レベル歪発生態様対応内容変更手段が構成されている。
【０１１５】
また、本例の増幅装置に備えられた適応プリディストータは、例えば、入力信号に基づいて歪の発生態様を制御する歪発生態様制御手段と、当該制御に従って歪を発生させる歪発生実行手段を用いて構成されるととらえることや、或いは、例えば、入力信号に基づく歪の発生態様で歪を発生させる歪発生制御実行手段を用いて構成されるととらえることも可能である。
【０１１６】
本発明に係る第２実施例を示す。
本例では、上記図１４に示したような歪補償機能付きの増幅装置（適応プリディストータ付き送信電力増幅部）に本発明に係る歪補償装置を適用した場合を示し、固定プリディストータを用いることでデジタル系に必要となるクロック信号の周波数（クロック周波数）を例えば従来と比べて低下させることを図る。
【０１１７】
図６には、本例の増幅装置の構成例を示してある。
本例の増幅装置には、電力演算部２１と、歪補償テーブルを格納するメモリ２２と、ベクトル演算部２３と、Ｄ／Ａ変換器２４と、アップコンバータ２５と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２６と、固定プリディストータ２７と、増幅部２８と、方向性結合器２９と、ダウンコンバータ３０と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）３１と、Ａ／Ｄ変換器３２と、直交復調部３３と、適応テーブル制御部３４が備えられている。
【０１１８】
なお、本例の増幅装置の構成や動作は、例えば固定プリディストータ２７を用いることでデジタル系に必要となるクロック周波数を低下させた点に関する部分を除いては、上記図１４に示した増幅装置の構成や動作と同様である。
【０１１９】
本例の増幅装置の動作例を示す。
前段の処理部（図示せず）から本例の増幅装置に入力される信号は、３つの信号に分配されて、第１の分配信号が電力演算部２１に入力され、第２の分配信号がベクトル演算部２３に入力され、第３の分配信号が適応テーブル制御部３４に入力される。
電力演算部２１は、前段の処理部（図示せず）から入力される送信対象となるＩ成分及びＱ成分の信号の電力を検出して、当該検出結果をメモリ２２へ出力する。
【０１２０】
なお、本例の増幅装置では、入力信号は入力されるまでに直交変調方式により変調されているとするが、他の構成例として、ベクトル演算部２３とＤ／Ａ変換器２４との間の位置などの当該増幅装置内に直交変調手段を備えて、直交変調されていない信号を入力して当該信号を直交変調手段により直交変調するような構成とすることも可能である。
【０１２１】
メモリ２２は、格納している歪補償テーブルの内容に基づいて、電力演算部２１から入力されるデジタル信号を指標として、当該歪補償テーブルを参照した結果をベクトル演算部２３へ出力する。具体的には、歪補償テーブルは、電力の検出結果を表すデジタル信号の値と、ベクトル演算部２３への制御値とを対応付けて記憶している。そして、メモリ２２は、歪補償テーブルを参照して、電力演算部２１から入力されるデジタル信号の値に対応する制御値（デジタル制御信号）をベクトル演算部２３へ出力する。
【０１２２】
ベクトル演算部２３は、メモリ２２から入力されるデジタル制御信号に従った振幅変化量及び位相変化量で、前段の処理部（図示せず）から入力される送信対象となるＩ成分及びＱ成分の信号の振幅及び位相を制御し、当該制御後の信号をＤ／Ａ変換器２４へ出力する。
Ｄ／Ａ変換器２４は、ベクトル演算部２３から入力される信号を、デジタル信号からアナログ信号へ変換して、アップコンバータ２５へ出力する。
【０１２３】
アップコンバータ２５は、Ｄ／Ａ変換器２４から入力される信号の周波数を無線周波数（ＲＦ）へ変換し、当該周波数変換後の信号をＢＰＦ２６へ出力する。
ＢＰＦ２６は、アップコンバータ２５から入力される信号の帯域を制限して、当該帯域制限後の信号を固定プリディストータ２７へ出力する。
【０１２４】
固定プリディストータ２７は、例えば非線形な素子を用いて構成されており、電ＢＰＦ２６から入力される信号に対して歪を発生させ、当該歪を発生させた信号を増幅部２８へ出力する。なお、固定プリディストータ２７は、入力される信号のレベルに応じた歪を当該信号に発生させる。
このように、本例では、ベクトル演算部２３を用いた適応的なプリディストーションと、固定プリディストータ２７を用いた固定的なプリディストーション（非適応的なプリディストーション）との両方により、プリディストーション方式で歪補償を行う。
【０１２５】
増幅部２８は、固定プリディストータ２７から入力される信号を増幅して、当該増幅信号を例えば後段のアンテナ（図示せず）へ出力する。
なお、増幅部２８では、信号に歪が発生し、本例では、当該歪が、ベクトル演算部２３により発生させられる振幅歪や位相歪や、固定プリディストータ２７により発生させられる振幅歪や位相歪により、低減させられる。
【０１２６】
方向性結合器２９は、増幅部２８から出力される増幅信号の一部を取り出し、当該取り出した信号をダウンコンバータ３０へ出力する。
ダウンコンバータ３０は、方向性結合器２９から入力される増幅信号の周波数を低い周波数へ変換し、当該周波数変換後の増幅信号をＬＰＦ３１へ出力する。
【０１２７】
ＬＰＦ３１は、ダウンコンバータ３０から入力される信号の帯域を制限して、当該帯域制限後の信号をＡ／Ｄ変換器３２へ出力する。
Ａ／Ｄ変換器３２は、ＬＰＦ３１から入力される信号を、アナログ信号からデジタル信号へ変換して、直交復調部３３へ出力する。
直交復調部３３は、Ａ／Ｄ変換器３２から入力される信号を直交復調し、当該直交復調結果に相当するデジタル信号を適応テーブル制御部３４へ出力する。
【０１２８】
適応テーブル制御部３４は、前段の処理部（図示せず）から入力される送信対象となるＩ成分及びＱ成分の信号と、直交復調部３３から入力される直交復調結果の信号（Ｉ成分及びＱ成分の信号）とに基づいて、メモリ２２に格納される歪補償テーブルの内容を更新する。
【０１２９】
ここで、本例では、ＬＰＦ３１により入力信号に対応する信号成分を抽出して、当該抽出される信号成分と元の入力信号との誤差が小さくなるように適応テーブル制御部３４により歪補償テーブルの内容を更新する制御が行われており、ダウンコンバータ３０による周波数変換の特性や、ＬＰＦ３１の通過帯域の特性は、このような制御が適切に為されるように設定或いは制御される。
【０１３０】
次に、上記図９、上記図１０及び図１２を参照して、本例の増幅装置において、固定プリディストータ２７を用いてクロック周波数を低下させる原理を示す。
なお、歪補償テーブルでは一般に振幅に関するテーブル及び位相に関するテーブルを構成するが、ここでは説明を簡略化するために、歪補償テーブルがメモリ２２と等価な極座標表現を用いて構成されているとし、振幅に関するテーブルのみに着目して説明する。位相に関するテーブルについても、振幅に関するテーブルと同様である。
【０１３１】
上記図９には、固定プリディストータ２７が備えられないとした場合における、ベクトル演算部２３を用いた適応プリディストータの理想的な歪補償テーブルの特性例を示してある。同図に示したグラフの横軸は電力を示しており、縦軸は振幅に関する制御信号の値（振幅制御値）を示している。
【０１３２】
また、上記図１０には、固定プリディストータ２７が備えられた場合における、固定プリディストータ２７による歪補償の特性例と、ベクトル演算部２３を用いた適応プリディストータの理想的な歪補償テーブルの特性例を示してある。同図に示したグラフの横軸は電力を示しており、縦軸は振幅に関する制御信号の値（振幅制御値）を示している。
【０１３３】
上記図１０に示した特性では、固定的なプリディストーション（固定ＰＤ）の特性と、適応的なプリディストーション（適応ＰＤ）の特性とを合わせたものが、上記図９に示した理想的なプリディストーション（理想ＰＤ）の特性と一致するのが理想的であり好ましい。
【０１３４】
図１２（ａ）には、固定プリディストータ２７が備えられないとした場合において、メモリ２２の歪補償テーブルが上記図９に示した理想的な特性を有するときに、Ｄ／Ａ変換器２４から出力される信号のスペクトルの一例を示してある。
また、図１２（ｂ）には、固定プリディストータ２７が備えられた場合において、メモリ２２の歪補償テーブルが上記図１０に示した理想的な適応プリディストーション（適応ＰＤ）の特性を有するときに、Ｄ／Ａ変換器２４から出力される信号のスペクトルの一例を示してある。
【０１３５】
なお、図１２（ａ）、（ｂ）に示したグラフの横軸は周波数［Ｈｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度を示している。
また、同図（ａ）、（ｂ）では、０［Ｈｚ］と比べて高い周波数に位置する信号（実線で示す）のスペクトルと、サンプリング周波数ｆｓ［Ｈｚ］と比べて低い周波数に位置するイメージ信号（点線で示す）のスペクトルを示してある。
【０１３６】
上記図１２（ａ）、（ｂ）に示されるように、固定プリディストータ２７を備えない場合にはＤ／Ａ変換器２４から出力される信号とイメージ信号とが重なってしまうようなサンプリング周波数ｆｓであっても、固定プリディストータ２７を備えることにより、Ｄ／Ａ変換器２４から出力される信号の周波数帯域幅を比較的に小さく（狭く）することが可能であり、当該信号とイメージ信号とが重なってしまうことを回避することが可能である。
【０１３７】
このため、本例のように固定プリディストータ２７を備えた構成では、例えば上記図１４に示したように固定プリディストータを備えない場合と比較して、サンプリング周波数ｆｓを低くすることが可能であり、これにより、Ｄ／Ａ変換器２４などのデジタル系のクロック周波数を低くすることが可能である。
【０１３８】
なお、固定プリディストータ２７としては、アナログのデバイスが用いられており、このため、サンプリングレート（サンプリング周波数）とは特に関係がない。本例では、このような固定プリディストータ２７を用いることにより、適応プリディストータにより発生させる歪成分のスペクトル強度を減衰させ、これにより、サンプリング周波数ｆｓ及びクロック周波数を低下させることを実現している。
【０１３９】
次に、上記図２及び図７を参照して、本例の増幅装置により得られる効果の具体例として、計算機シミュレーションにより得られた結果を示す。
なお、ここでは、固定プリディストータ２７を備えた本例の増幅装置に対して、上記図１４に示した増幅装置のように固定プリディストータを備えないものを比較例として、説明する。
【０１４０】
また、歪補償テーブルでは一般に振幅に関するテーブル及び位相に関するテーブルを構成するが、ここでは説明を簡略化するために、歪補償テーブルがメモリ２２と等価な極座標表現を用いて構成されているとし、振幅に関するテーブルのみに着目して説明する。位相に関するテーブルについても、振幅に関するテーブルと同様である。
【０１４１】
上記図２には、比較例に係る歪補償テーブルの特性例（ａ）と、本例のメモリ２２に格納される歪補償テーブルの特性例（ｂ）を示してある。同図に示したグラフの横軸は電力を示しており、縦軸は振幅に関する制御信号の値（振幅制御値）を示している。
【０１４２】
図７には、ＣＤＭＡ方式により変調された２キャリアの信号を処理する場合における、比較例に係るＤ／Ａ変換器７４からの信号のスペクトルの一例（ａ）を示してあるとともに、本例のＤ／Ａ変換器２４からの信号のスペクトルの一例（ｂ）を示してある。同図に示したグラフの横軸は周波数［ＭＨｚ］を示しており、縦軸はスペクトルの強度（レベル）［ｄＢ］を示している。
【０１４３】
同図に示されるように、本例（ｂ）では、比較例（ａ）と比較して、適応プリディストータにより発生させる歪成分のスペクトル強度が減衰する。
ここで、サンプリング周波数について考えると、まず、隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰ）等のように装置に要求される特性により歪補償の精度が決定され、これにより、Ｄ／Ａ変換器２４からの出力に必要な精度（例えば、対キャリア電力［ｄＢｃ］）が決定される。
【０１４４】
一例として、歪補償に必要な精度が−６０［ｄＢｃ］である場合には、比較例（ａ）では、約９０［ＭＨｚ］の周波数帯域が必要であり、Ｄ／Ａ変換器７４のクロック周波数としてはその２倍の約１８０［ＭＨｚ］が必要となるが、本例（ｂ）では、約６０［ＭＨｚ］の周波数帯域が必要となるだけで、Ｄ／Ａ変換器２４のクロック周波数としてはその２倍の約１２０［ＭＨｚ］が必要となるだけである。
【０１４５】
また、本例（ｂ）では、例えば、中間周波数（ＩＦ）を低くすることが可能であり、また、フィルタ（例えば、ＢＰＦ２６）の帯域を狭くすることが可能である。
また、本例（ｂ）では、Ｄ／Ａ変換器２４及び他のデジタル処理系のクロック周波数を低下させることが可能であり、クロック周波数を低下させても、例えば比較例（ａ）と同程度の歪補償精度を得ることができる。
【０１４６】
以上のように、本例の増幅装置では、ベクトル演算部２３などから構成される適応プリディストータを備えるとともに、広帯域信号の影響を低減するために他のプリディストータを備えた。
ここで、当該他のプリディストータとしては、例えば当該適応プリディストータのように適応制御用のものが用いられてもよいが、本例では、予め歪を補償するための歪の情報が設定された固定用のもの（固定プリディストータ２７）を用いた。また、本例では、デジタル処理を行わないアナログ用の固定プリディストータ２７を用いた。
【０１４７】
また、本例の増幅装置では、固定プリディストータ２７の入出力特性を、増幅部２８を構成する増幅器で発生する歪が補償されるように調節して設定した。そして、固定プリディストータ２７は、プリディストーション方式により、増幅部２８で発生する歪を補償し、この結果として、例えば従来と比べて、適応プリディストータにおけるメモリ２２の歪補償テーブルの非線形性が小さくなり、Ｄ／Ａ変換器２４からの出力（適応プリディストーション後の信号）の高周波数側及び低周波数側のスペクトル強度が小さくなる。
【０１４８】
このように、本例の増幅装置では、アナログのデバイスから成る固定プリディストータ２７により粗く歪補償を行うことで、歪成分が広帯域に広がる影響を低減させて広帯域信号の影響を軽減し、これとともに、デジタル処理を伴う適応プリディストータにより、温度などの環境変化や経年変化に適応して、精度の良い歪補償を行う。そして、本例の増幅装置では、固定プリディストータ２７を用いることにより負荷が分散されて、適応プリディストータにより歪が与えられた信号のスペクトル強度が小さくなることにより、デジタル系のサンプリングレート（サンプリング周波数）を低下させることができ、適応プリディストータなどにおけるクロック周波数を低くすることができる。
【０１４９】
従って、本例の増幅装置では、例えば従来と比べて、高速なデバイスを用いることが必ずしも必要ではなくなり、回路構成が技術的に容易に実施できて安価に実施が可能なものとなる。また、本例の増幅装置では、例えば従来と比べて、歪補償テーブルの内容を更新する適応プリディストータによる歪補償の収束速度を速くすることができる。また、本例の増幅装置では、例えば、必要に応じて、プリディストーション後の信号が通過するＢＰＦ２６の通過周波数帯域を狭くすることも可能である。このように、本例の増幅装置は、非常に有効性が高い。
【０１５０】
ここで、本例では、ＢＰＦ２６と増幅部２８との間に固定プリディストータ２７を備えたが、固定プリディストータ２７を備える位置としては、例えば、アナログ領域であって増幅部２８の前段の信号を処理する位置であれば任意の位置が用いられても同様な効果を得ることができ、増幅部２８への入力信号にプリディストーション方式による歪補償特性が与えられればよい。
【０１５１】
具体的には、固定プリディストータ２７は、例えば、Ｄ／Ａ変換器２４とアップコンバータ２５との間の位置（図６中の“ａ”の位置）や、アップコンバータ２５とＢＰＦ２６との間の位置（図６中の“ｂ”の位置）に、備えることも可能である。
また、適応プリディストータとしては、本例のものに限られず、種々なものが用いられてもよい。
【０１５２】
なお、本例の増幅装置では、増幅部２８の増幅器が歪補償対象となり、増幅部２８により増幅される対象となる信号として例えばベースバンド（ＢＢ）や中間周波数（ＩＦ）のＩ成分及びＱ成分から成るデジタル信号が用いられている。
また、本例の増幅装置では、固定プリディストータ２７の機能により第１の歪発生手段が構成されており、適応プリディストータの機能により第２の歪発生手段が構成されている。
【０１５３】
また、本例の増幅装置では、電力演算部２１の機能により信号レベル検出手段が構成されており、歪補償テーブルを格納するメモリ２２の機能により信号レベル歪発生態様対応記憶手段やデジタル制御信号出力手段が構成されており、ベクトル演算部２３の機能により振幅位相歪発生手段が構成されており、Ｄ／Ａ変換器２４の機能により信号Ｄ／Ａ変換手段が構成されており、アップコンバータ２５の機能により信号周波数変換手段が構成されている。
【０１５４】
また、本例の増幅装置では、方向性結合器２９の機能により増幅信号一部取得手段が構成されており、ダウンコンバータ３０の機能により信号周波数低下手段が構成されており、ＬＰＦ３１の機能により信号フィルタリング手段が構成されており、Ａ／Ｄ変換器３２の機能によりフィルタリング信号Ａ／Ｄ変換手段が構成されており、直交復調部３３の機能により信号復調手段が構成されており、適応テーブル制御部３４の機能により信号レベル歪発生態様対応内容変更手段が構成されている。
【０１５５】
また、本例の増幅装置に備えられた適応プリディストータは、例えば、入力信号に基づいて歪の発生態様を制御する歪発生態様制御手段と、当該制御に従って歪を発生させる歪発生実行手段を用いて構成されるととらえることや、或いは、例えば、入力信号に基づく歪の発生態様で歪を発生させる歪発生制御実行手段を用いて構成されるととらえることも可能である。
【０１５６】
本発明に係る第３実施例を示す。
本例では、本発明に係る歪補償装置を適用した増幅装置の一例として、概略化した構成例を示す。本例の増幅装置では、概略化している構成部分については、種々な構成を実施することが可能である。
【０１５７】
図８には、本例の増幅装置の構成例を示してある。
本例の増幅装置には、適応的なプリディストーション処理を行う適応プリディストーション部（適応ＰＤ部）４１と、固定的なプリディストーション処理を行う固定プリディストーション部（固定ＰＤ部）４２と、歪補償の対象となる増幅部４３と、適応ＰＤ部４１を制御する制御部４４が備えられている。
【０１５８】
本例の増幅装置の動作例を示す。
前段の処理部（図示せず）から入力される信号は、２つの信号に分配され、第１の分配信号は適応ＰＤ部４１に入力され、第２の分配信号は制御部４４に入力される。
適応ＰＤ部４１は、前段の処理部（図示せず）から入力される信号に対して適応プリディストーション方式による歪を発生させ、当該歪を発生させた当該信号を固定ＰＤ部４２へ出力する。
【０１５９】
固定ＰＤ部４２は、適応ＰＤ部４１から入力される信号に対して固定プリディストーション方式による歪を発生させ、当該歪を発生させた当該信号を増幅部４３へ出力する。
増幅部４３は、固定ＰＤ部４２から入力される信号を増幅し、当該増幅信号を例えば後段のアンテナ（図示せず）へ出力する。
【０１６０】
また、増幅部４３から出力される増幅信号の一部が取得されて、制御部４４に入力される。
制御部４４は、前段の処理部（図示せず）から入力される信号と、増幅部４３からフィードバックされる増幅信号との一方又は両方に基づいて、適応ＰＤ部４１により行われる適応プリディストーション処理に関する制御を行う。
【０１６１】
以上のように、本例の増幅装置では、適応ＰＤ部４１と共に他のＰＤ部（本例では、固定ＰＤ部４２）を備えることにより、例えば適応ＰＤ部４１などに必要となるクロック周波数を低くすることができ、歪補償の効率化を図ることができる。
【０１６２】
なお、本例の増幅装置では、増幅部４３の増幅器が歪補償対象となり、固定ＰＤ部４２の機能により第１の歪発生手段が構成されており、適応ＰＤ部４１の機能により第２の歪発生手段が構成されている。
また、本例の増幅装置に備えられた適応プリディストータでは、例えば、入力信号に基づいて歪の発生態様を制御する歪発生態様制御手段が制御部４４の機能により構成され、当該制御に従って歪を発生させる歪発生実行手段が適応ＰＤ部４１により構成されているととらえることも可能である。
【０１６３】
ここで、本明細書では、増幅器への入力に対してアナログ的な非線形性を与える装置を「固定プリディストータ」と表現して説明したが、例えば、「リニアライザ」やその他の呼称で表現される場合であっても、同様な装置であれば、本発明に包含される。
【０１６４】
また、本発明に係る歪補償装置や増幅装置や通信装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。なお、本発明は、例えば本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムなどとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
【０１６５】
また、本発明に係る歪補償装置や増幅装置や通信装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【０１６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る歪補償装置によると、例えばアナログのデバイスから成る第１の歪発生部が増幅器により増幅される対象となる信号に対して増幅器で発生する歪を低減するための歪を発生させ、これとともに、第１の歪発生部の前段や後段において、例えばデジタルのデバイスを含む第２の歪発生部が増幅器により増幅される対象となる信号に対して増幅器で発生する歪について第１の歪発生部による歪では低減させられない成分を低減するための歪を発生させて、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償するようにしたため、歪補償の効率化を図ることが可能であり、具体的には、例えば従来と比べて、デジタルのデバイスに必要となるサンプリング周波数やクロック周波数を低くして、実現が容易で安価な実施を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る増幅装置の構成例を示す図である。
【図２】歪補償テーブルの特性の一例を示す図である。
【図３】Ｄ／Ａ変換器から出力される制御信号のスペクトルの一例を示す図である。
【図４】Ｄ／Ａ変換器から出力される制御信号のスペクトルの一例を示す図である。
【図５】Ｄ／Ａ変換器から出力される制御信号のスペクトルの比較の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る増幅装置の構成例を示す図である。
【図７】Ｄ／Ａ変換器から出力される信号のスペクトルの比較の一例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施例に係る増幅装置の構成例を示す図である。
【図９】理想的な歪補償テーブルの特性の一例を示す図である。
【図１０】固定プリディストーションと適応プリディストーションを用いる場合における歪補償テーブルの特性の一例を示す図である。
【図１１】Ｄ／Ａ変換器から出力される制御信号のスペクトルの一例を示す図である。
【図１２】Ｄ／Ａ変換器から出力される信号のスペクトルの一例を示す図である。
【図１３】適応プリディストータ付き送信電力増幅部の構成例を示す図である。
【図１４】適応プリディストータ付き送信電力増幅部の構成例を示す図である。
【図１５】Ｄ／Ａ変換器からの出力の特性の一例を示す図である。
【図１６】Ｄ／Ａ変換器から出力される制御信号のスペクトルの一例を示す図である。
【図１７】Ｄ／Ａ変換器から出力される信号のスペクトルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１、５１・・電力検出部、
２、１７、３２、５２、６６、８１・・Ａ／Ｄ変換器、
３、２２、５３、７２・・メモリ（歪補償テーブル）、
４、６、２４、５４、５６、７４・・Ｄ／Ａ変換器、
５、７、３１、５５、５７、８０・・ＬＰＦ、 ８、５８・・遅延部、
９、５９・・電圧可変減衰器、 １０、６０・・電圧可変移相器、
１１、２７・・固定プリディストータ、
１２、２８、４３、６１、７７・・増幅部、
１３、２９、６２、７８・・方向性結合器、 １４、６３・・発信器、
１５、６４・・ミキサ、 １６、２６、６５、７６・・ＢＰＦ、
１８、３４、６７、８３・・適応テーブル制御部、
２１、７１・・電力演算部、 ２３、７３・・ベクトル演算部、
２５、７５・・アップコンバータ、 ３０、７９・・ダウンコンバータ、
３３、８２・・直交復調部、
４１・・適応プリディストーション部（適応ＰＤ部）、
４２・・固定プリディストーション部（固定ＰＤ部）、 ４４・・制御部、

Claims (5)

1. 信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償する歪補償装置において、
   増幅器により増幅される対象となる信号に対して増幅器で発生する歪を低減するための歪を発生させる第１の歪発生手段と、
   増幅器により増幅される対象となる信号に基づいて、当該信号に対して、増幅器で発生する歪について第１の歪発生手段により発生させられる歪により低減させられる成分以外の成分を低減するための歪を発生させる第２の歪発生手段と、
   を備えたことを特徴とする歪補償装置。
2. 請求項１に記載の歪補償装置において、
   第１の歪発生手段は、アナログのデバイスを用いて構成され、増幅器により増幅される対象となる信号に対して固定的に設定された態様で歪を発生させる機能を有し、
   第２の歪発生手段は、クロック信号に基づいて動作を行うデジタルのデバイスを含んで構成され、
   当該第２の歪発生手段は、増幅器により増幅される対象となる信号に基づいて歪の発生態様を制御する歪発生態様制御手段と、歪発生態様制御手段により制御される歪の発生態様で増幅器により増幅される対象となる信号に対して歪を発生させる歪発生実行手段とを用いて構成された、
   ことを特徴とする歪補償装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の歪補償装置において、
   第２の歪発生手段は、増幅器により増幅される対象となる信号のレベルを検出する信号レベル検出手段と、信号のレベルと歪の発生態様との対応を記憶する信号レベル歪発生態様対応記憶手段と、信号レベル歪発生態様対応記憶手段の記憶内容に基づいて信号レベル検出手段により検出される信号のレベルに対応する歪の発生態様で増幅器により増幅される対象となる信号に対して歪を発生させる歪発生制御実行手段と、増幅器により増幅された信号に基づいて信号レベル歪発生態様対応記憶手段により記憶される信号のレベルと歪の発生態様との対応の内容を変更する信号レベル歪発生態様対応内容変更手段とを用いて構成された、
   ことを特徴とする歪補償装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の歪補償装置において、
   当該歪補償装置には、増幅器により増幅される対象となる信号として、無線周波数のアナログ信号が入力され、
   第２の歪発生手段は、増幅器により増幅される対象となるアナログ信号のレベルを検出する信号レベル検出手段と、信号のレベルと歪の発生態様との対応を記憶する信号レベル歪発生態様対応記憶手段を有して信号レベル検出手段により検出される信号のレベルに対応する歪の発生態様を実現するためのデジタル制御信号を出力するデジタル制御信号出力手段と、デジタル制御信号出力手段により出力されるデジタル制御信号をアナログ制御信号へ変換する制御信号Ｄ／Ａ変換手段と、制御信号Ｄ／Ａ変換手段により得られるアナログ制御信号に基づいて増幅器により増幅される対象となるアナログ信号に対して振幅及び位相の一方又は両方の歪を発生させる振幅位相歪発生手段とを用いて構成され、
   第１の歪発生手段は、第２の歪発生手段を構成する振幅位相歪発生手段により歪が発生させられたアナログ信号に対して歪を発生させ、当該歪を発生させた当該アナログ信号を増幅器に対して出力する、
   ことを特徴とする歪補償装置。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の歪補償装置において、
   当該歪補償装置には、増幅器により増幅される対象となる信号として、Ｉ成分及びＱ成分から成るデジタル信号が入力され、
   第２の歪発生手段は、増幅器により増幅される対象となるデジタル信号のレベルを検出する信号レベル検出手段と、信号のレベルと歪の発生態様との対応を記憶する信号レベル歪発生態様対応記憶手段を有して信号レベル検出手段により検出される信号のレベルに対応する歪の発生態様を実現するためのデジタル制御信号を出力するデジタル制御信号出力手段と、デジタル制御信号出力手段により出力されるデジタル制御信号に基づいて増幅器により増幅される対象となるデジタル信号に対して振幅及び位相の一方又は両方の歪を発生させる振幅位相歪発生手段とを用いて構成され、
   当該歪補償装置は、第２の歪発生手段を構成する振幅位相歪発生手段により歪が発生させられたデジタル信号をアナログ信号へ変換する信号Ｄ／Ａ変換手段と、信号Ｄ／Ａ変換手段により得られるアナログ信号の周波数を無線周波数へ変換する信号周波数変換手段とを備え、
   第１の歪発生手段は、信号周波数変換手段により得られる無線周波数のアナログ信号に対して歪を発生させ、当該歪を発生させた当該アナログ信号を増幅器に対して出力する、
   ことを特徴とする歪補償装置。

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