JP2005057480A

JP2005057480A - Distortion compensation amplifying unit

Info

Publication number: JP2005057480A
Application number: JP2003285951A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Miyadera; 信夫宮寺; Toshio Ozawa; 俊雄小澤
Original assignee: SPC Electronics Corp
Current assignee: SPC Electronics Corp
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distortion compensation amplifying unit which speedily removes a distortion component. SOLUTION: A control value when levels of a signal component of a main amplifier 512 and a signal external component of a subordinate amplifier 518 become minimum and a coefficient used to approximate a relation with current temperature data in the form of a cubic polynomial are recorded in coefficient memories of signal processing units 1 and 2. When a power source is turned on or when a temperature variation is detected, processors of the signal processing units 1 and 2 solve the cubic polynomial from the temperature data and the coefficient read out of the coefficient memories and control a control system of the main amplifier 512 and subordinate amplifier 518 according to the arithmetic result to minimize the level of the signal external component. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば非線形歪みを補償する歪み補償増幅装置及び歪み補償増幅装置の動作制御方法に係り、より詳しくは、歪み補償増幅装置の装置電源の投入時や温度変化時などの環境条件に関係なく、歪み補償を短時間で収束させるための手法に関する。 The present invention relates to, for example, a distortion compensation amplifying apparatus that compensates for non-linear distortion and a method for controlling the operation of the distortion compensation amplifying apparatus. The present invention relates to a technique for converging distortion compensation in a short time.

入力信号に対して出力信号の波形が非線形に歪むと、例えばデータ化け、映像歪み等の障害が発生する場合がある。このことから、歪み成分を抽出して元の波形に戻すための、歪み補償増幅装置が従来より用いられている。
従来のこの種の歪み補償増幅装置の一つは、図８に示すように、入力端子ＩＮに入力された信号（入力信号）が、方向性結合器（Coaxial Directional Couplers：以下、ＣＤＣと略す）５１１を介して主増幅器（図では「主」と表記）５１２に入力される。ＣＤＣ５１１より取り出された入力信号は、遅延回路（Delay Line：以下、ＤＬと略す）５１５で遅延された後、ＣＤＣ５１６で主増幅器５１２の出力信号の一部と合成される。このとき、両信号の振幅が等しく、位相がちょうど反転していれば、主増幅器５１２の出力信号の歪み成分のみがＣＤＣ５１６の出力信号となり、ＣＤＣ５１７に入力される。 If the waveform of the output signal is distorted in a non-linear manner with respect to the input signal, a failure such as garbled data or video distortion may occur. For this reason, a distortion compensation amplifying apparatus for extracting a distortion component and returning it to the original waveform has been conventionally used.
As shown in FIG. 8, a conventional distortion compensation amplifying apparatus of this type is configured such that a signal (input signal) input to an input terminal IN is a directional coupler (hereinafter abbreviated as CDC). 511 to the main amplifier (indicated as “main” in the figure) 512. An input signal extracted from the CDC 511 is delayed by a delay circuit (Delay Line: hereinafter abbreviated as DL) 515 and then combined with a part of the output signal of the main amplifier 512 by the CDC 516. At this time, if the amplitudes of both signals are equal and the phase is just inverted, only the distortion component of the output signal of the main amplifier 512 becomes the output signal of the CDC 516 and is input to the CDC 517.

このＣＤＣ５１７を経て、副増幅器（図では「副」と表記）５１８で増幅された信号は、主増幅器５１２で増幅された後にＣＤＣ５１３、ＤＬ５１４を経た出力信号と合成部５１９で合成される。合成された信号は、出力端子ＯＵＴに導かれる。このとき、副増幅器５１８からの出力信号の歪み成分と主増幅器５１２からの出力信号の歪み成分との振幅が等しく、位相が完全に反転していれば、両信号の歪み成分が相殺され、合成部５１９の出力信号は、入力信号の増幅分のみとなる。つまり、歪み補償がなされる。 A signal amplified by a sub-amplifier (denoted as “secondary” in the figure) 518 via the CDC 517 is amplified by the main amplifier 512 and then combined with an output signal via the CDC 513 and DL 514 by the combining unit 519. The synthesized signal is guided to the output terminal OUT. At this time, if the amplitude of the distortion component of the output signal from the sub-amplifier 518 is equal to the amplitude of the distortion component of the output signal from the main amplifier 512 and the phase is completely inverted, the distortion components of both signals are canceled and combined. The output signal of the unit 519 is only the amplified amount of the input signal. That is, distortion compensation is performed.

従来の歪み補償増幅装置では、合成部５１９による信号合成の際、歪み成分が常にうまく相殺されるようにするための二つの制御ループが形成されている。
第１の制御ループは、ＣＤＣ５１７により取り出されたＣＤＣ５１６の出力信号のレベルに基づいて、信号処理回路５２１で主増幅器５１２の出力信号の振幅、位相を調整するための第１制御信号（電圧）を生成し、この第１制御信号を主増幅器５１２の制御系に帰還することにより、主増幅器５１２の振幅、位相又はその両者を制御するループである。
第１制御信号は、例えばＣＤＣ５１７の出力信号のレベルが大きい場合には、利得を変化させるための電圧値、あるいは位相を変化させるための電圧値となる。すなわち、ＣＤＣ５１７の出力信号のレベルに変動がある場合は、その変動を抑制するための電圧値、例えば、そのレベルをゼロに近づけるための電圧値となる。信号処理回路５２１は、例えば、信号成分（電力）を検出する回路と、検出された信号成分を第１制御信号に変換する回路とを含んで構成される。 In the conventional distortion compensation amplifying apparatus, two control loops are formed so that distortion components are always well canceled when the signal is synthesized by the synthesis unit 519.
The first control loop outputs a first control signal (voltage) for adjusting the amplitude and phase of the output signal of the main amplifier 512 by the signal processing circuit 521 based on the level of the output signal of the CDC 516 taken out by the CDC 517. This is a loop that controls the amplitude, phase, or both of the main amplifier 512 by generating and feeding back the first control signal to the control system of the main amplifier 512.
For example, when the level of the output signal of the CDC 517 is large, the first control signal has a voltage value for changing the gain or a voltage value for changing the phase. That is, when there is a fluctuation in the level of the output signal of the CDC 517, it becomes a voltage value for suppressing the fluctuation, for example, a voltage value for bringing the level close to zero. The signal processing circuit 521 includes, for example, a circuit that detects a signal component (power) and a circuit that converts the detected signal component into a first control signal.

他方、第２の制御ループは、出力信号の分岐抽出部となる出力段のＣＤＣ５２０により分岐抽出された合成部５１９の出力信号を、例えば、入力信号のみを通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）５２２を通過させ、このＢＰＦ５２２を通過した信号（合成部５１９の出力信号に含まれる入力信号）を同期検波回路５２４でＣＤＣ５２３により分岐抽出された副増幅器５１８の出力信号またはその直交信号（位相差が９０度の信号）で同期検波し、同期検波された信号に基づいて信号処理回路５２５で副増幅器５１８の出力信号の振幅、位相を調整するための第２制御信号（電圧）を生成し、この第２制御信号を副増幅器５１８の制御系に帰還することにより、副増幅器５１８の振幅、位相又はその両者を制御するループである。
なお、主増幅器５１２に予めパイロット信号を注入しておき、ＢＰＦ５２２では、合成部５１９で合成された信号に含まれるパイロット信号のみを通過させ、第２制御信号は、このパイロット信号の出力電力が最小になるように副増幅器５１８の利得、位相を制御する電圧値にする手法もある。あるいは、合成部５１９における信号帯域外の歪みによる雑音成分を抽出し、第２制御信号を、雑音電力が最小になるように副増幅器５１８の利得、位相を制御する電圧値にする手法もある。 On the other hand, the second control loop is, for example, a band pass filter (BPF: Band Pass) that allows only the input signal to pass through the output signal of the synthesis unit 519 branched and extracted by the CDC 520 of the output stage serving as the branch extraction unit of the output signal. Filter) 522, and the output signal of the sub-amplifier 518 obtained by branching and extracting the signal (the input signal included in the output signal of the synthesis unit 519) that has passed through the BPF 522 by the CDC 523 by the synchronous detection circuit 524 or its orthogonal signal (position) Signal having a phase difference of 90 degrees), and based on the synchronously detected signal, the signal processing circuit 525 generates a second control signal (voltage) for adjusting the amplitude and phase of the output signal of the sub-amplifier 518. This is a loop that controls the amplitude, phase, or both of the sub-amplifier 518 by feeding back the second control signal to the control system of the sub-amplifier 518. .
The pilot signal is injected into the main amplifier 512 in advance, and the BPF 522 passes only the pilot signal included in the signal synthesized by the synthesis unit 519, and the second control signal has the minimum output power of the pilot signal. There is also a method of setting the voltage value to control the gain and phase of the sub-amplifier 518 so that Alternatively, there is also a method of extracting a noise component due to distortion outside the signal band in the synthesis unit 519 and setting the second control signal to a voltage value for controlling the gain and phase of the sub-amplifier 518 so that the noise power is minimized.

歪み補償増幅装置において歪み補償のための動作を短時間で収束させることは、当該装置の安定動作を図るうえで重要である。歪み補償を短時間で収束させるためには、可能な限り、上記の二つの制御ループによる第１制御信号、第２制御信号を適切な制御値にする必要がある。
但し、現実的には、主増幅器５１２、副増幅器５１８のような能動回路を含むものは、動作時に発熱を伴うし、この発熱によって主増幅器５１２及び副増幅器５１８を構成する素子及びそれらの周辺の素子の電気的特性が逐次変化するため、各制御信号の制御値には必ず誤差がある。特に、歪み補償増幅装置の動作前と動作後とでは温度差があり、動作開始前の初期段階において各制御信号の制御値を適切に設定することができない。また、歪み補償増幅装置の動作中に、温度が急変することもあり、この場合は、歪み補償のための動作を収束するまでに時間がかかる。 Converging the operation for distortion compensation in a distortion compensation amplifying apparatus in a short time is important for achieving stable operation of the apparatus. In order to converge the distortion compensation in a short time, it is necessary to set the first control signal and the second control signal by the two control loops to appropriate control values as much as possible.
However, in reality, those including active circuits such as the main amplifier 512 and the sub-amplifier 518 are accompanied by heat generation during operation, and the elements constituting the main amplifier 512 and the sub-amplifier 518 and their surroundings are generated by this heat generation. Since the electrical characteristics of the elements change sequentially, there is always an error in the control value of each control signal. In particular, there is a temperature difference between before and after the operation of the distortion compensating amplifier, and the control value of each control signal cannot be set appropriately in the initial stage before the operation starts. In addition, the temperature may change suddenly during the operation of the distortion compensation amplifying apparatus. In this case, it takes time to converge the operation for distortion compensation.

本発明は、上記の問題に鑑み、従来の基本的な構成を変更することなく、つまり、歪み補償の機能を有しつつ、温度特性を考慮した上記の制御値を表す制御信号を迅速に生成することができる改良された歪み補償増幅装置を提供することを主たる課題とする。 In view of the above problems, the present invention quickly generates a control signal representing the above control value in consideration of temperature characteristics without changing the conventional basic configuration, that is, having a distortion compensation function. It is a main object of the present invention to provide an improved distortion compensation amplifying device that can be used.

本発明が提供する第１の歪み補償増幅装置は、入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段により抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、及び、前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備えており、前記第１信号処理手段が、前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、予めｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする。 A first distortion compensation amplifying apparatus provided by the present invention includes a main amplifier that amplifies an input signal, first extraction means that extracts an out-of-signal component included in an amplified output of the main amplifier, and gain and phase of the main amplifier. First signal processing means for generating a first control signal for reducing at least one of the signals and leaving a signal-external component newly extracted by the first extraction means, and extracting by the first extraction means A sub-amplifier for amplifying the component outside the signal, a delay circuit for delaying the amplified output of the main amplifier for a predetermined time, and inputting the output of the delay circuit and the amplified output of the sub-amplifier to synthesize both And a first temperature sensor for measuring the temperature around the main amplifier, wherein the first signal processing means is the first extraction means. The relationship between the first control value (y1) when the level of the extracted signal component is minimized and the temperature data (T1) at that time is approximated in advance by a cubic expression of y1 = aT1 + bT1 ^ 2 + cT1 ^ 3 + d. A first nonvolatile memory configured to store the first coefficient (a, b, c, d) when the device power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the first temperature sensor, The first coefficient (a, b, c, d) is read from the first nonvolatile memory, the temperature data (T1) at that time acquired from the first temperature sensor, and the read first coefficient (a, b, c, d) calculating the cubic equation to derive the first control value (y1), and generating a first control signal based on the first control value (y1); Having the first control signal as the main amplifier Characterized in that it is configured to supply to the control system.

対象物の熱容量Ｘに対する温度Ｔとの関係は、最小二乗法で近似して、Ｘ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄの３次式で表すことができることは、知られていることである。ａ，ｂ，ｃ，ｄは、発熱する対象物によって異なるが、ｉ番目の測定値に添字ｉを付けて表すと、Ｘｉ＝ａＴｉ＋ｂＴｉ＾２＋ｃＴｉ＾３＋ｄとなる。最小２乗法の考え方から、誤差ｅｉ（＝真値Ｘｓｉ−Ｘｉ）のｉ＝測定値数ｎの２乗和Ｓ（＝Σｅｉ＾２）を最小にする係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを求めることになる。Ｘ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄの式は、係数について線形になっているので、正規方程式で解くことによって一意に導出することができる。本発明は、この原理を応用し、対象物を主増幅器の構成部品とし、ａ，ｂ，ｃ，ｄを第１係数、熱容量Ｘｉに相当するものを制御値ｙ１、温度Ｔｉを温度データＴ１として、この制御値ｙ１と主増幅器から出力される信号外成分とに基づいて第１制御信号を生成するものである。特に、第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のみを不揮発性メモリに格納しておくことにより、歪み補償増幅装置がどのような構成から成るものであっても、温度特性を考慮した第１制御信号を生成することができ、しかも、係数のみを格納しておけばよいので、不揮発性メモリの容量も僅か数バイトで済む利点が生じる。 It is known that the relationship between the heat capacity X of the object and the temperature T can be expressed by a cubic equation of X = aT + bT ^ 2 + cT ^ 3 + d by approximation by the least square method. Although a, b, c, and d differ depending on the object that generates heat, when the i-th measurement value is expressed with a suffix i, Xi = aTi + bTi ^ 2 + cTi ^ 3 + d. From the idea of the least-squares method, obtaining coefficients a, b, c, and d that minimize the square sum S (= Σei ^ 2) of i = measured value number n of error ei (= true value Xsi−Xi) become. Since the equation X = aT + bT ^ 2 + cT ^ 3 + d is linear with respect to the coefficient, it can be uniquely derived by solving with a normal equation. In the present invention, this principle is applied, the object is a component of the main amplifier, a, b, c, d are the first coefficients, the heat capacity Xi is the control value y1, and the temperature Ti is the temperature data T1. The first control signal is generated on the basis of the control value y1 and the component outside the signal output from the main amplifier. In particular, by storing only the first coefficient (a, b, c, d) in the non-volatile memory, no matter what configuration the distortion compensation amplifying device is configured, the temperature characteristics are taken into consideration. Since one control signal can be generated and only the coefficient needs to be stored, there is an advantage that the capacity of the nonvolatile memory can be only a few bytes.

本発明が提供する第２の歪み補償増幅装置は、入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段で抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、この合成器の出力に含まれる信号外成分を抽出する第２抽出手段、前記副増幅器の利得及び位相の少なくとも一方を制御して前記第２抽出手段により新たに抽出される信号外成分を低減させるための第２制御信号を生成する第２信号処理手段、及び、前記副増幅器周辺の温度を計測する第２温度センサを備えており、前記第２信号処理手段が、前記第２抽出手段で新たに抽出される信号外成分のレベルが最小になるときの第２制御値（ｙ２）とそのときの温度データ（Ｔ２）との関係を、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｇＴ２＾３＋ｈの３次式で近似したときの第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を格納してなる第２不揮発性メモリと、装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第２不揮発性メモリから前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を読み出し、前記第２温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ２）及び読み出した前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）により前記３次式を演算して前記第２制御値（ｙ２）を導出するとともに、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成する第２プロセッサとを有し、この第２制御信号を前記副増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする。
この歪み補償増幅装置も、上述した原理に従うものであり、対象物が副増幅器の構成部品、係数が第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）となる点のみが異なる。 A second distortion compensation amplifier provided by the present invention includes a main amplifier for amplifying an input signal, first extraction means for extracting an out-of-signal component contained in the amplified output of the main amplifier, and gain and phase of the main amplifier. A first signal processing means for generating a first control signal for reducing at least one of the signals and leaving a signal-external component newly extracted by the first extraction means, and extracting by the first extraction means A sub-amplifier for amplifying the component outside the signal, a delay circuit for delaying the amplified output of the main amplifier for a predetermined time, and inputting the output of the delay circuit and the amplified output of the sub-amplifier to synthesize both A synthesizer for canceling out the signal external components included in the output, a second extraction means for extracting the signal external component included in the output of the synthesizer, and controlling at least one of the gain and phase of the sub-amplifier. A second signal processing means for generating a second control signal for reducing a signal external component newly extracted by the second extraction means, and a second temperature sensor for measuring the temperature around the sub-amplifier. The second signal processing means has a second control value (y2) when the level of the component outside the signal newly extracted by the second extraction means is minimized and the temperature data (T2) at that time. A second non-volatile memory storing a second coefficient (e, f, g, h) when the relationship is approximated by a cubic equation of y2 = eT2 + fT2 ^ 2 + gT2 ^ 3 + h; When the second temperature sensor detects a temperature change greater than or equal to a predetermined value, the second coefficient (e, f, g, h) is read from the second nonvolatile memory, and the temperature at that time point obtained from the second temperature sensor Data (T2) and reading The cubic control is calculated by the second coefficient (e, f, g, h) to derive the second control value (y2), and the second control value (y2) is used to derive the second control value (y2). And a second processor for generating a signal, and the second control signal is supplied to the control system of the sub-amplifier.
This distortion compensation amplifying apparatus also follows the principle described above, and differs only in that the object is a component of the sub-amplifier and the coefficient is the second coefficient (e, f, g, h).

本発明が提供する第３の歪み補償増幅装置は、第２の歪み補償増幅装置に、第１の歪み補償増幅装置の構成要素を付加したものである。すなわち、第２の歪み補償増幅装置に、さらに、前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備え、前記第１信号処理手段が、前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されているものである。 The third distortion compensation amplification apparatus provided by the present invention is obtained by adding the components of the first distortion compensation amplification apparatus to the second distortion compensation amplification apparatus. That is, the second distortion compensation amplifying apparatus further includes a first temperature sensor for measuring the temperature around the main amplifier, and the first signal processing means newly extracts the signal component by the first extraction means. The coefficient (a, b) obtained by approximating the relationship between the first control value (y1) when the level of the current value is minimum and the temperature data (T1) at that time by the cubic equation y1 = aT1 + bT1 ^ 2 + cT1 ^ 3 + d , C, d) and the first coefficient from the first nonvolatile memory when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the first temperature sensor. (A, b, c, d) is read out, and the cubic equation is obtained from the temperature data (T1) at that time acquired from the first temperature sensor and the read first coefficient (a, b, c, d). The first control value (y1) is calculated And a first processor that generates the first control signal based on the first control value (y1), and is configured to supply the first control signal to the control system of the main amplifier. It is what.

本発明が提供する第４の歪み補償増幅装置は、第１又は第３の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｄで表される２次式の第３係数（ａ，ｂ，ｄ）が記録されており、前記第１プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第１制御値（ｙ１）を導出するものである。
上記最小２乗法により、誤差の許容範囲が広い場合には、２次式の係数のみを不揮発性メモリに格納しておくことにより、不揮発性メモリの容量をさらに小さくすることができる。 The fourth distortion compensation amplification apparatus provided by the present invention is obtained by changing a part of the configuration of the first or third distortion compensation amplification apparatus. That is, in the first nonvolatile memory, instead of the first coefficient (a, b, c, d), the third coefficient (a, b, d) of the quadratic expression expressed by y1 = aT1 + bT1 ^ 2 + d is used. ) Is recorded, and the first processor derives the first control value (y1) by calculating the quadratic expression instead of the cubic expression.
When the error tolerance is wide by the least square method, the capacity of the nonvolatile memory can be further reduced by storing only the coefficients of the quadratic equation in the nonvolatile memory.

本発明が提供する第５の歪み補償増幅装置は、第２又は第３の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｈで表される２次式の第４係数（ｅ，ｆ，ｈ）が記録されており、前記第２プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第２制御値（ｙ２）を導出するものである。 The fifth distortion compensation amplification apparatus provided by the present invention is obtained by changing a part of the configuration of the second or third distortion compensation amplification apparatus. That is, in the second nonvolatile memory, instead of the second coefficient (e, f, g, h), a fourth coefficient (e, f, h) of a quadratic expression expressed by y2 = eT2 + fT2 ^ 2 + h is used. ), And the second processor derives the second control value (y2) by calculating the quadratic equation instead of the cubic equation.

本発明が提供する第６の歪み補償増幅装置は、第１、３又は４の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、予め導出された前記第１制御値（ｙ１）が温度データ（Ｔ１）とリンクして記録されており、前記第１プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ１）を前記第１温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ１）をもとに前記第１不揮発性メモリから前記第１制御値（ｙ１）を読み出し、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成するように構成されているものである。
このような構成の歪み補償増幅装置では、不揮発性メモリに格納するデータのサイズが第１、３又は４の歪み補償増幅装置よりも大きくなるが、第１プロセッサが３次式を演算する必要がなくなるため、より迅速に第１制御信号を生成することができる利点が生じる。 The sixth distortion compensation amplification apparatus provided by the present invention is obtained by changing a part of the configuration of the first, third, or fourth distortion compensation amplification apparatus. That is, instead of the first coefficient (a, b, c, d), the first control value (y1) derived in advance is linked to the temperature data (T1) in the first nonvolatile memory. The first processor acquires temperature data (T1) at the time from the first temperature sensor when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the first temperature sensor. At the same time, the first control value (y1) is read from the first nonvolatile memory based on the temperature data (T1), and the first control signal is generated based on the first control value (y1). It is composed of.
In the distortion compensation amplifying apparatus having such a configuration, the size of data stored in the nonvolatile memory is larger than that of the first, third, or fourth distortion compensation amplifying apparatus, but the first processor needs to calculate a cubic equation. This eliminates the advantage that the first control signal can be generated more quickly.

本発明が提供する第７の歪み補償増幅装置は、第２、３又は５の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、予め導出された前記第２制御値（ｙ２）が温度データ（Ｔ２）とリンクして記録されており、前記第２プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ２）を前記第２温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ２）をもとに前記第２不揮発性メモリから前記第２制御値（ｙ２）を読み出し、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成するように構成されているものである。
この歪み補償増幅装置の場合も、不揮発性メモリに格納するデータのサイズが第２、３又は５の歪み補償増幅装置よりも大きくなるが、第２プロセッサが３次式を演算する必要がなくなるため、より迅速に第２制御信号を生成することができる利点が生じる。 The seventh distortion compensation amplification apparatus provided by the present invention is obtained by changing a part of the configuration of the second, third, or fifth distortion compensation amplification apparatus. That is, instead of the second coefficient (e, f, g, h), the second control value (y2) derived in advance is linked to the temperature data (T2) in the second nonvolatile memory. The second processor acquires temperature data (T2) at the time from the second temperature sensor when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the second temperature sensor. At the same time, the second control value (y2) is read from the second nonvolatile memory based on the temperature data (T2), and the second control signal is generated based on the second control value (y2). It is composed of.
Also in the case of this distortion compensation amplifying apparatus, the size of data stored in the non-volatile memory is larger than that of the second, third or fifth distortion compensation amplifying apparatus, but it is not necessary for the second processor to calculate the cubic equation. Thus, there is an advantage that the second control signal can be generated more quickly.

本発明によれば、歪み補償の機能を維持しつつ、簡易な構成で、温度特性を考慮した制御信号を迅速に生成することができる歪み補償増幅装置を提供することができるという、優れた効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to provide a distortion compensation amplifying apparatus that can quickly generate a control signal in consideration of temperature characteristics with a simple configuration while maintaining a distortion compensation function. Is obtained.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明を適用した歪み補償増幅装置の構成図であり、図８に示した従来の歪み補償増幅装置をベースとした場合の例を示している。便宜上、図８に示した装置と同一機能の構成要素については同一符号を付し、重複説明を避ける。
この実施形態の歪み補償増幅装置は、従来の歪み補償増幅装置における歪み成分の歪み除去回路の部分、すなわち上述した第１及び第２の制御ループに、温度特性を考慮した構成部分を設けたものである。
より具体的には、主増幅器５１２の周辺に第１温度センサ３、副増幅器５１８の周辺に第２温度センサ４を設けるとともに、従来の信号処理回路５２１、５２５に代えて、それぞれ、不揮発性メモリとコンピュータプログラムによって動作するプロセッサとを備えて成る信号処理ユニット１，２を設けたものである。第１温度センサ３は、主増幅器５１２の構成部品、増幅器筐体又はその周辺空間の発熱量を検出するものであり、検出結果である温度データ（Ｔ１）を信号処理ユニット１に供給する。第２温度センサ４も同様に、副増幅器５１８の構成部品、増幅器筐体又はその周辺空間の発熱量を検出するものであり、検出結果として温度データ（Ｔ２）を信号処理ユニット２に供給する。
信号処理ユニット１、２は同一構成のものである。そこで、まず、信号処理ユニット１の構成を具体的に説明する。
＜信号処理ユニット１の構成＞ Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a distortion compensation amplifying apparatus to which the present invention is applied, and shows an example in which the conventional distortion compensation amplifying apparatus shown in FIG. 8 is used as a base. For convenience, components having the same functions as those of the apparatus shown in FIG.
The distortion compensation amplifying apparatus according to this embodiment includes a distortion component distortion removing circuit part in the conventional distortion compensation amplifying apparatus, that is, the above-described first and second control loops provided with a component considering temperature characteristics. It is.
More specifically, the first temperature sensor 3 is provided around the main amplifier 512 and the second temperature sensor 4 is provided around the sub-amplifier 518, and each of the nonvolatile memory is replaced with the conventional signal processing circuits 521 and 525. And signal processing units 1 and 2 comprising a processor that operates according to a computer program. The first temperature sensor 3 detects the amount of heat generated in the components of the main amplifier 512, the amplifier casing or the surrounding space, and supplies temperature data (T1) as a detection result to the signal processing unit 1. Similarly, the second temperature sensor 4 detects the amount of heat generated in the component parts of the sub-amplifier 518, the amplifier housing or the surrounding space, and supplies temperature data (T2) to the signal processing unit 2 as a detection result.
The signal processing units 1 and 2 have the same configuration. First, the configuration of the signal processing unit 1 will be specifically described.
<Configuration of signal processing unit 1>

図２は、信号処理ユニット１のハードウエア構成図である。この信号処理ユニット１は、信号処理用のコンピュータプログラム及びデータが記録された読み出し専用メモリ（以下、「ＲＯＭ」）１３と、上記コンピュータプログラム及びデータに基づいて所要の信号処理を行うプロセッサ（以下、「ＣＰＵ」）１１と、信号処理用のワーク領域である主メモリ（以下「ＲＡＭ」）１２と、ユニット内部部品及び外部部品との間のデータの受け渡しを行うための入出力インタフェース１５と、不揮発性メモリである係数メモリ１４とを備えて構成される。
ＲＯＭ１３に記録されるコンピュータプログラムは、入出力インタフェース１５を介したデータの入出力機能、３次式（ｙ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄ）、又は２次式（ｙ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｄ）の演算機能等をＣＰＵ１１により実現するものである。また、ＲＯＭ１３に記録されるデータは、上記の演算機能を実現するための各種パラメータ、温度が急変したことを検知するための基準温度データＴｓ、制御値が最適なものかどうかを評価するための評価基準データ等である。
入出力インタフェース１５に入力されるデータとしては、例えば、上述の第１温度センサ３から出力される温度データ、図示しない電源から出力される電源データ、ＣＤＣ５１７から出力される電圧データ等がある。他方、入出力インタフェース１５から出力されるデータとしては、主増幅器５１２の制御系に向けて出力される制御信号がある。 FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the signal processing unit 1. The signal processing unit 1 includes a read-only memory (hereinafter referred to as “ROM”) 13 in which a computer program and data for signal processing are recorded, and a processor (hereinafter referred to as “required signal processing”) based on the computer program and data. "CPU") 11, a main memory (hereinafter referred to as "RAM") 12, which is a work area for signal processing, an input / output interface 15 for exchanging data between internal and external parts of the unit, and non-volatile And a coefficient memory 14 which is a memory.
The computer program recorded in the ROM 13 is a data input / output function via the input / output interface 15, a calculation function of a cubic expression (y = aT + bT ^ 2 + cT ^ 3 + d), or a quadratic expression (y = aT + bT ^ 2 + d), etc. Is realized by the CPU 11. The data recorded in the ROM 13 is used to evaluate various parameters for realizing the above calculation function, reference temperature data Ts for detecting a sudden change in temperature, and whether the control value is optimal. Evaluation standard data.
Examples of data input to the input / output interface 15 include temperature data output from the first temperature sensor 3 described above, power supply data output from a power source (not shown), voltage data output from the CDC 517, and the like. On the other hand, the data output from the input / output interface 15 includes a control signal output toward the control system of the main amplifier 512.

係数メモリ１４には、信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、３次式又は２次式で近似したときの係数が格納されている。この係数の導出の仕方の概略については、上述したとおりであるが、より具体的には、マイクロソフト社の表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」の「ＴＲＥＮＤ関数」あるいは「ＬＩＮＥＳＴ」の機能を用いて簡単に求めることができる。 The coefficient memory 14 is a coefficient obtained by approximating the relationship between the first control value (y1) when the level of the signal component is minimum and the temperature data (T1) at that time by a cubic or quadratic expression. Is stored. The outline of how to derive this coefficient is as described above. More specifically, it is easily obtained by using the function of “TREND function” or “LINEEST” of spreadsheet software “EXCEL” of Microsoft Corporation. be able to.

図５は、上記主増幅器５１２の周辺の温度を表す温度データ（Ｔ）、とその温度の時の制御値（実測値）（Ｙ）を示すと共に、Ｔ＾２、Ｔ＾３、及び後述する方法で求めた３次式及び２次式の係数を使用しての予測制御値（Ｙ1、Ｙ２)、またその制御値の差（Δ＝Ｙ１−Ｙ２）を示している。
図６（ａ）は、図５の各データにおける温度ＴとＴ＾２、Ｔ＾３及び実測制御値Ｙからこの制御値をＴの３次式にて表すための係数を求めるため、「ＴＲＥＮＤ関数」を用いて予測した係数を求めた表である。
図６（ａ）のデータから、係数ａ＝１．５１、係数ｂ＝０．０３９、係数ｃ＝−０．０００６９、係数ｄ＝２０．５５が得られた。また図６（ｂ）は同様に、２次式で予測する場合の係数を求めた表であり、係数ａ＝１．９５、係数ｂ＝−０．００２、係数ｄ＝２２．７２が得られた。
これらの係数を使用して３次式の予測制御値Ｙ１及び２次式の予測制御値Ｙ２を算出した結果が図５のＹ１及びＹ２の列に示してある。
これらの温度に対するＹ，Ｙ１，Ｙ２の変化の様子を図７に示す。図７のように、これらの予測値Ｙ，Ｙ１，Ｙ２は、互いに近似している。
そこで、この実施形態では、基本的にはＹ１の値を得るための係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを第１係数として係数メモリ１４に格納し、最大誤差成分（図５の例では、−７．９）を評価して、その誤差成分による影響の度合いにより、２次式でも足りる場合には、Ｙ２の値を得るための係数（ａ，ｂ，ｄ）を第１係数として係数メモリ１４に格納する。
＜信号処理ユニット１の動作＞ FIG. 5 shows temperature data (T) representing the temperature around the main amplifier 512 and a control value (actual measurement value) (Y) at that temperature, and T ^ 2, T ^ 3, and will be described later. The prediction control values (Y1, Y2) using the coefficients of the cubic equation and the quadratic equation obtained by the method and the difference (Δ = Y1-Y2) between the control values are shown.
FIG. 6 (a) shows “TREND” in order to obtain a coefficient for expressing this control value by a cubic expression of T from the temperatures T and T ^ 2, T ^ 3 and the actually measured control value Y in each data of FIG. It is the table | surface which calculated | required the coefficient estimated using the function.
From the data in FIG. 6A, coefficient a = 1.51, coefficient b = 0.039, coefficient c = −0.00069, and coefficient d = 20.55 were obtained. Similarly, FIG. 6B is a table in which coefficients in the case of predicting with a quadratic equation are obtained, and a coefficient a = 1.95, a coefficient b = −0.002, and a coefficient d = 22.72. It was.
The results of calculating the predictive control value Y1 of the cubic expression and the predictive control value Y2 of the quadratic expression using these coefficients are shown in the columns Y1 and Y2 in FIG.
FIG. 7 shows changes in Y, Y1, and Y2 with respect to these temperatures. As shown in FIG. 7, these predicted values Y, Y1, and Y2 are approximate to each other.
Therefore, in this embodiment, the coefficients a, b, c, and d for obtaining the value of Y1 are basically stored in the coefficient memory 14 as the first coefficient, and the maximum error component (−7 in the example of FIG. 5) is stored. .9) is evaluated, and if the quadratic expression is sufficient depending on the degree of influence of the error component, the coefficient (a, b, d) for obtaining the value of Y2 is set as the first coefficient in the coefficient memory 14. Store.
<Operation of Signal Processing Unit 1>

次に、上記のように構成される信号処理ユニット１の動作、特にＲＯＭ１３に記録されているコンピュータプログラム及びデータを読み込んだＣＰＵ１１の動作を説明する。
ここでは、電源投入時の動作例を図３を参照して説明する。
図３において、信号処理ユニット１（ＣＰＵ１１）は、電源が投入されたことを入出力インタフェース１５への電源データによって検知すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、第１温度センサ３から温度データ（Ｔ１）を取得し（ステップＳ１０２）、さらに、係数メモリ１４から係数（第１係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出して（ステップＳ１０３）、最適な制御値ｙ１を上記の３次式により演算するとともに（ステップＳ１０４）、この３次式の演算結果に基づいて、制御信号（第１制御信号）を生成する（ステップＳ１０５）。
この制御信号は、ＣＤＣ５１７の出力信号のレベルが大きい場合には、利得を変化させるための電圧値、あるいは位相を変化させるための電圧値、すなわち、ＣＤＣ５１７の出力信号のレベルに変動がある場合は、その変動を抑制するための電圧値、例えば、そのレベルをゼロに近づけるための電圧値となる。信号処理ユニット１は、この制御信号を主増幅器５１２の制御系に供給し（ステップＳ１０６）、主増幅器５１２の利得と位相の少なくとも一方を制御してＣＤＣ５１７の出力に含まれる信号成分を低減させる。これにより、主増幅器５１２の出力信号に含まれる信号外成分を合成部５１９で正しく相殺できるようになる。なお、ｙ１の数値の電圧値への変換は、ＤＡコンバータ等により、入力各ビットの１／０を、ｙ１の数値に従って決定することにより行う。
本実施形態では、信号処理ユニット１は、第１温度センサ３からの温度データ（Ｔ１）を、ＣＤＣ５１７からの電圧データよりも優先的に取得し、これに基づき電圧値を補正するものとして説明したが、第１温度センサ３からの温度データ（Ｔ１）とＣＤＣ５１７からの電圧データとを択一的に取得するものであり、温度変化時には、第１温度センサ３からの温度データ（Ｔ１）を取得し、これに基づき電圧値を補正するようにしてもよい。 Next, the operation of the signal processing unit 1 configured as described above, particularly the operation of the CPU 11 that has read the computer program and data recorded in the ROM 13 will be described.
Here, an example of operation when the power is turned on will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, when the signal processing unit 1 (CPU 11) detects that the power is turned on by the power supply data to the input / output interface 15 (step S 101: Yes), the temperature processing (T 1) is received from the first temperature sensor 3. (Step S102), the coefficients (first coefficients a, b, c, d) are read from the coefficient memory 14 (Step S103), and the optimum control value y1 is calculated by the above-mentioned cubic equation ( In step S104, a control signal (first control signal) is generated based on the calculation result of the cubic equation (step S105).
When the level of the output signal of the CDC 517 is large, the voltage value for changing the gain or the voltage value for changing the phase, that is, when the level of the output signal of the CDC 517 varies. , A voltage value for suppressing the fluctuation, for example, a voltage value for bringing the level close to zero. The signal processing unit 1 supplies this control signal to the control system of the main amplifier 512 (step S106), and controls at least one of the gain and phase of the main amplifier 512 to reduce the signal component included in the output of the CDC 517. As a result, the out-of-signal component included in the output signal of the main amplifier 512 can be correctly canceled out by the combining unit 519. Note that the conversion of the numerical value of y1 into a voltage value is performed by determining 1/0 of each input bit according to the numerical value of y1 using a DA converter or the like.
In the present embodiment, the signal processing unit 1 has been described as acquiring temperature data (T1) from the first temperature sensor 3 preferentially over voltage data from the CDC 517 and correcting the voltage value based on this. However, the temperature data (T1) from the first temperature sensor 3 and the voltage data from the CDC 517 are obtained alternatively, and the temperature data (T1) from the first temperature sensor 3 is obtained when the temperature changes. The voltage value may be corrected based on this.

副増幅器５１８用の信号処理ユニット２の構成及びその動作も、温度データ（Ｔ２）が第２温度センサ４から入力されること、電圧データが同期検波回路５２４から入力されること、係数が第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）であること、最適な制御値がｙ２であることを除き、信号処理ユニット１の場合と同様となる。 The configuration and operation of the signal processing unit 2 for the sub-amplifier 518 also includes that the temperature data (T2) is input from the second temperature sensor 4, the voltage data is input from the synchronous detection circuit 524, and the coefficient is the second. The signal processing unit 1 is the same as the signal processing unit 1 except that the coefficient (e, f, g, h) and the optimum control value is y2.

このように、この実施形態の歪み補償増幅装置では、主増幅器５１２の周辺に第１温度センサ３、副増幅器５１８の周辺に第２温度センサ４を設け、さらに、従来の信号処理回路５２１、５２５に代えて、それぞれ、信号処理ユニット１，２を設け、各信号処理ユニットには、新たに抽出されるＣＤＣ５１７からの信号成分や、ＣＤＣ５２０からの信号外成分のレベルが最小になるときの制御値とそのときの温度データとの関係を近似した３次式（ｙ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄ）の係数（第１係数、第２係数）を係数メモリ１４に格納しておき、電源投入時に、ＣＰＵ１１が、各温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１，Ｔ２）及び読み出した係数（第１係数、第２係数）により３次式を演算して制御値（第１制御値（ｙ１）、第２制御値（ｙ２））を導出するとともに、この制御値に基づいて制御信号（第１制御信号、第２制御信号）を生成して、この制御信号を主増幅器５１２、副増幅器５１８の制御系に供給するようにしたので、歪み補償の機能を維持しつつ、歪み補償のための制御ループ（第１の制御ループ、第２の制御ループ）を迅速に収束できる利点が生じる。
＜変形例＞ As described above, in the distortion compensation amplifying apparatus of this embodiment, the first temperature sensor 3 is provided around the main amplifier 512, the second temperature sensor 4 is provided around the sub-amplifier 518, and the conventional signal processing circuits 521 and 525 are further provided. Instead, signal processing units 1 and 2 are provided, respectively, and each signal processing unit has a control value when the level of the newly extracted signal component from the CDC 517 or the outside signal component from the CDC 520 is minimized. And a coefficient (first coefficient, second coefficient) of a cubic equation (y = aT + bT ^ 2 + cT ^ 3 + d) approximating the relationship between the temperature data at that time and the coefficient data 14 are stored in the coefficient memory 14, and the CPU 11 Is calculated from the temperature data (T1, T2) at that time acquired from each temperature sensor and the read coefficients (first coefficient, second coefficient) to calculate a cubic equation to obtain a control value (first control value (y ), A second control value (y2)) is derived, and a control signal (first control signal, second control signal) is generated based on the control value, and the control signal is used as the main amplifier 512 and the sub-amplifier 518. Therefore, there is an advantage that control loops for distortion compensation (first control loop and second control loop) can be quickly converged while maintaining the function of distortion compensation.
<Modification>

上記実施形態における歪み補償増幅装置では、信号処理ユニット１，２において、３次式（又は２次式）の演算も行う場合の例を説明したが、係数メモリ１４の容量を十分に確保できる場合は、第１係数に代えて、予め導出された第１制御値（ｙ１：図５の場合は制御値Ｙ又はＹ１）を温度データ（Ｔ１）とリンクして記録し、また、第２係数に代えて、予め導出された第２制御値（ｙ２：図５の場合は制御値Ｙ又はＹ２）を温度データ（Ｔ２）とリンクして記録するようにし、３次式（又は２次式）の演算を省略する構成にすることもできる。
図４は、この場合の信号処理ユニット１（ＣＰＵ１１）の動作手順図である。ステップＳ２０１〜ステップＳ２０２までは、図３におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１０２と同じである。この例の場合の特徴は、ステップＳ２０３において、当該時点の温度データ（Ｔ１）をキーとして、係数メモリ１４からその温度データにリンクされている３次式の演算結果データ（図５の例ではＹ１の値）を読み出す点にある。ステップＳ２０４では、この読み出した演算結果データに基づいて第１制御信号（ｙ１）を生成し、この第１制御信号（ｙ１）を主増幅器５１２の制御系に供給する（ステップＳ２０５）。これにより、歪み補償系の制御ループ（第１の制御ループ、第２の制御ループ）を、より迅速に収束できるようになる。 In the distortion compensation amplifying apparatus according to the above-described embodiment, the example in which the computation of the cubic equation (or the quadratic equation) is performed in the signal processing units 1 and 2 has been described, but the capacity of the coefficient memory 14 can be sufficiently secured Instead of the first coefficient, the first control value derived in advance (y1: the control value Y or Y1 in the case of FIG. 5) is recorded linked to the temperature data (T1), and the second coefficient is recorded as the second coefficient. Instead, the second control value derived in advance (y2: control value Y or Y2 in the case of FIG. 5) is recorded by linking with the temperature data (T2), and the cubic equation (or the quadratic equation) It is also possible to omit the calculation.
FIG. 4 is an operation procedure diagram of the signal processing unit 1 (CPU 11) in this case. Steps S201 to S202 are the same as steps S101 to S102 in FIG. In this example, the feature is that, in step S203, the temperature data (T1) at the time is used as a key, and the calculation result data of the cubic equation linked to the temperature data from the coefficient memory 14 (Y1 in the example of FIG. 5). Is the point to read out. In step S204, a first control signal (y1) is generated based on the read calculation result data, and the first control signal (y1) is supplied to the control system of the main amplifier 512 (step S205). Thereby, the control loops of the distortion compensation system (first control loop, second control loop) can be converged more quickly.

なお、信号処理ユニット２の動作についても、同様の手順で第２制御信号（ｙ２）が生成され、それが副増幅器５１８の制御系に供給される。 As for the operation of the signal processing unit 2, the second control signal (y 2) is generated in the same procedure and supplied to the control system of the sub-amplifier 518.

以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、図３及び図４において、電源投入時だけでなく、温度の急変時にも信号処理ユニット１，２で制御ループを迅速に収束させることができる。この場合は、ＲＯＭ１３に記録されている基準温度データＴｓと現時点の温度データ（Ｔ１，Ｔ２）とを比較し、後者が所定期間内に基準温度データＴｓ以上となったときに、当該時点の温度データ（Ｔ１，Ｔ２）に基づいて上記の３次式を演算し、あるいは、演算結果データを読み出すようにすることで対応できる。 Although the embodiment of the present invention has been specifically described above, in FIG. 3 and FIG. 4, the signal processing units 1 and 2 can quickly converge the control loop not only when the power is turned on but also when the temperature changes suddenly. it can. In this case, the reference temperature data Ts recorded in the ROM 13 is compared with the current temperature data (T1, T2), and when the latter becomes equal to or higher than the reference temperature data Ts within a predetermined period, This can be dealt with by calculating the above-mentioned cubic equation based on the data (T1, T2) or reading out the calculation result data.

また、上記の説明では、主増幅器５１２の制御系と副増幅器５１８の制御系とを共に制御するために２種類の信号処理ユニット１，２を設けた場合の例を示したが、用途に応じて、主増幅器５１２の制御系と副増幅器５１８の制御系のどちらか一方のみを制御するように構成することもできる。 In the above description, an example in which two types of signal processing units 1 and 2 are provided to control both the control system of the main amplifier 512 and the control system of the sub-amplifier 518 is shown. Thus, only one of the control system of the main amplifier 512 and the control system of the sub-amplifier 518 can be controlled.

また、上記の説明では、信号処理ユニットを、主増幅器５１２用と副増幅器５１８用とで分離独立した２つの存在として説明したが、両者を一体にすることもできる。この場合、入出力インタフェースには、第１温度センサ３及び第２温度センサ４からの温度データ、ＣＤＣ５１７からの電圧データ、同期検波回路５２４からの電圧データ、電源データが入力され、出力データとしては、主増幅器５１２への第１制御信号、副増幅器５１８への第２制御信号となる。係数メモリ１４には、上述したすべての係数ないし演算結果データが格納される。 In the above description, the signal processing unit has been described as two separate and independent units for the main amplifier 512 and the sub-amplifier 518. However, both may be integrated. In this case, the input / output interface receives temperature data from the first temperature sensor 3 and the second temperature sensor 4, voltage data from the CDC 517, voltage data from the synchronous detection circuit 524, and power supply data. , The first control signal to the main amplifier 512 and the second control signal to the sub-amplifier 518. The coefficient memory 14 stores all the above-described coefficients or operation result data.

本発明を適用した歪み補償増幅装置の構成図。The block diagram of the distortion compensation amplification apparatus to which this invention is applied. 本発明の一実施形態による信号処理ユニットのハードウエア構成図。The hardware block diagram of the signal processing unit by one Embodiment of this invention. この実施形態による信号処理ユニットの動作手順図。The operation | movement procedure figure of the signal processing unit by this embodiment. 変形例による信号処理ユニットの動作手順図。The operation | movement procedure figure of the signal processing unit by a modification. 温度データ（Ｔ）、実測制御値（Ｙ）、３次式により近似された制御値（Ｙ１）、２次式で近似された制御値（Ｙ２）、Ｙ１−Ｙ２（Δ）を−１０度〜＋５０度の範囲で、１度おきに計算した結果を示した図表。Temperature data (T), measured control value (Y), control value (Y1) approximated by a cubic equation, control value (Y2) approximated by a quadratic equation, and Y1-Y2 (Δ) from −10 degrees to A chart showing results calculated every other degree in a range of +50 degrees. （ａ）は３次式の場合の係数を導出するための説明図、（ｂ）は２次式の場合の係数を導出するための説明図。(A) is explanatory drawing for derivation | leading-out the coefficient in the case of a cubic formula, (b) is explanatory drawing for derivation | leading-out the coefficient in the case of a quadratic expression. 図５におけるＴ、Ｙ、Ｙ１、Ｙ２と制御値との関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between T, Y, Y1, Y2 in FIG. 5, and a control value. 従来の歪み補償増幅装置の構成図。The block diagram of the conventional distortion compensation amplifier.

符号の説明Explanation of symbols

ＩＮ入力端子
ＯＵＴ出力端子
１，２信号処理ユニット
３，４温度センサ
１１ＣＰＵ
１２ＲＡＭ
１３ＲＯＭ
１４係数メモリ
１５入出力インタフェース
５１２主増幅器
５１１，５１３，５１６，５１７，５２０，５２３方向性結合器（ＣＤＣ）
５１４，５１５遅延回路（ＤＬ）
５１８副増幅器
５１９合成部
５２１、５２５信号処理回路
５２２帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
５２４同期検波回路
IN input terminal OUT output terminal 1, 2 signal processing unit 3, 4 temperature sensor 11 CPU
12 RAM
13 ROM
14 Coefficient memory 15 Input / output interface 512 Main amplifiers 511, 513, 516, 517, 520, 523 Directional coupler (CDC)
514,515 Delay circuit (DL)
518 Sub-amplifier 519 Synthesizer 521, 525 Signal processing circuit 522 Band pass filter (BPF)
524 Synchronous detection circuit

Claims

入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段により抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、及び、前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備えており、
前記第１信号処理手段が、
前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、予めｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、
装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする、歪み補償増幅装置。 A main amplifier for amplifying an input signal, a first extraction means for extracting a component outside the signal contained in the amplified output of the main amplifier, and at least one of the gain and phase of the main amplifier is controlled and newly added by the first extraction means First signal processing means for generating a first control signal for reducing the signal component while leaving the extracted signal out component, a sub-amplifier for amplifying the signal extra component extracted by the first extraction means, and the main amplifier A delay circuit for delaying the amplified output of the signal by a predetermined time, and combining the outputs of the delay circuit and the amplified output of the sub-amplifier so as to cancel the components outside the signal included in each input and output them And a first temperature sensor for measuring the temperature around the main amplifier,
The first signal processing means comprises:
The relationship between the first control value (y1) when the level of the signal component newly extracted by the first extraction means is minimized and the temperature data (T1) at that time is expressed as y1 = aT1 + bT1 ^ 2 + cT1 ^ 3 + d in advance. A first non-volatile memory storing first coefficients (a, b, c, d) approximated by a cubic equation of
The first coefficient (a, b, c, d) is read from the first nonvolatile memory when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the first temperature sensor, and the first temperature sensor The third-order equation is calculated from the temperature data (T1) at that time obtained from the above and the read first coefficient (a, b, c, d) to derive the first control value (y1). And a first processor that generates the first control signal based on a first control value (y1), and is configured to supply the first control signal to a control system of the main amplifier. A distortion compensation amplifying apparatus.

入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段で抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、この合成器の出力に含まれる信号外成分を抽出する第２抽出手段、前記副増幅器の利得及び位相の少なくとも一方を制御して前記第２抽出手段により新たに抽出される信号外成分を低減させるための第２制御信号を生成する第２信号処理手段、及び、前記副増幅器周辺の温度を計測する第２温度センサを備えており、
前記第２信号処理手段が、
前記第２抽出手段で新たに抽出される信号外成分のレベルが最小になるときの第２制御値（ｙ２）とそのときの温度データ（Ｔ２）との関係を、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｇＴ２＾３＋ｈの３次式で近似したときの第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を格納してなる第２不揮発性メモリと、
装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第２不揮発性メモリから前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を読み出し、前記第２温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ２）及び読み出した前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）により前記３次式を演算して前記第２制御値（ｙ２）を導出するとともに、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成する第２プロセッサとを有し、この第２制御信号を前記副増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする、歪み補償増幅装置。 A main amplifier for amplifying an input signal, a first extraction means for extracting a component outside the signal contained in the amplified output of the main amplifier, and at least one of the gain and phase of the main amplifier is controlled and newly added by the first extraction means First signal processing means for generating a first control signal for reducing the signal component while leaving the extracted signal out component, a sub-amplifier for amplifying the signal extra component extracted by the first extraction means, and the main amplifier A delay circuit for delaying the amplified output of the signal by a predetermined time, and combining the outputs of the delay circuit and the amplified output of the sub-amplifier so as to cancel the components outside the signal included in each input and output them , A second extraction means for extracting an out-of-signal component included in the output of the combiner, and a signal newly extracted by the second extraction means by controlling at least one of the gain and phase of the sub-amplifier Second signal processing means for generating a second control signal for reducing the component, and includes a second temperature sensor for measuring a temperature around said secondary amplifier,
The second signal processing means is
The relationship between the second control value (y2) when the level of the component outside the signal newly extracted by the second extraction means is minimized and the temperature data (T2) at that time is expressed as y2 = eT2 + fT2 ^ 2 + gT2 ^ 3 + h A second non-volatile memory storing second coefficients (e, f, g, h) approximated by a cubic equation of
The second coefficient (e, f, g, h) is read from the second nonvolatile memory when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the second temperature sensor, and the second temperature sensor The third control value (y2) is derived by calculating the cubic equation based on the obtained temperature data (T2) at that time and the read second coefficient (e, f, g, h). And a second processor that generates the second control signal based on a second control value (y2), and is configured to supply the second control signal to the control system of the sub-amplifier. A distortion compensation amplifying apparatus.

前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備えており、前記第１信号処理手段が、
前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、
装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする、
請求項２記載の歪み補償増幅装置。 A first temperature sensor for measuring a temperature around the main amplifier; and the first signal processing means includes:
The relationship between the first control value (y1) when the level of the signal component newly extracted by the first extraction means is minimum and the temperature data (T1) at that time is expressed as y1 = aT1 + bT1 ^ 2 + cT1 ^ 3 + d. A first non-volatile memory storing coefficients (a, b, c, d) approximated by a cubic equation;
The first coefficient (a, b, c, d) is read from the first nonvolatile memory when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the first temperature sensor, and the first temperature sensor The third-order equation is calculated from the temperature data (T1) at that time obtained from the above and the read first coefficient (a, b, c, d) to derive the first control value (y1). And a first processor that generates the first control signal based on a first control value (y1), and is configured to supply the first control signal to a control system of the main amplifier. And
The distortion compensation amplifying apparatus according to claim 2.

前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｄで表される２次式の第３係数（ａ，ｂ，ｄ）が記録されており、
前記第１プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第１制御値（ｙ１）を導出することを特徴とする、
請求項１又は３記載の歪み補償増幅装置。 In the first non-volatile memory, a third coefficient (a, b, d) of a quadratic expression expressed by y1 = aT1 + bT1 ^ 2 + d is used instead of the first coefficient (a, b, c, d). Recorded,
The first processor derives the first control value (y1) by calculating the quadratic equation instead of the cubic equation.
The distortion compensation amplifying apparatus according to claim 1 or 3.

前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｈで表される２次式の第４係数（ｅ，ｆ，ｈ）が記録されており、
前記第２プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第２制御値（ｙ２）を導出することを特徴とする、
請求項２又は３記載の歪み補償増幅装置。 In the second non-volatile memory, instead of the second coefficient (e, f, g, h), a quadratic fourth coefficient (e, f, h) represented by y2 = eT2 + fT2 ^ 2 + h is provided. Recorded,
The second processor derives the second control value (y2) by calculating the quadratic formula instead of the cubic formula.
4. The distortion compensation amplifying apparatus according to claim 2 or 3.

前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、予め導出された前記第１制御値（ｙ１）が温度データ（Ｔ１）とリンクして記録されており、
前記第１プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ１）を前記第１温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ１）をもとに前記第１不揮発性メモリから前記第１制御値（ｙ１）を読み出し、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成することを特徴とする、
請求項１、３又は４記載の歪み補償増幅装置。 Instead of the first coefficient (a, b, c, d), the first control value (y1) derived in advance is linked to the temperature data (T1) and recorded in the first nonvolatile memory. And
The first processor acquires temperature data (T1) from the first temperature sensor when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the first temperature sensor. The first control value (y1) is read from the first nonvolatile memory based on (T1), and the first control signal is generated based on the first control value (y1).
The distortion compensation amplifying apparatus according to claim 1, 3 or 4.

前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、予め導出された前記第２制御値（ｙ２）が温度データ（Ｔ２）とリンクして記録されており、
前記第２プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ２）を前記第２温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ２）をもとに前記第２不揮発性メモリから前記第２制御値（ｙ２）を読み出し、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成することを特徴とする、
請求項２、３又は５記載の歪み補償増幅装置。 Instead of the second coefficient (e, f, g, h), the second control value (y2) derived in advance is recorded in the second nonvolatile memory linked to the temperature data (T2). And
The second processor acquires temperature data (T2) at the time point from the second temperature sensor when the apparatus power is turned on or when a temperature change of a predetermined value or more is detected by the second temperature sensor. The second control value (y2) is read from the second nonvolatile memory based on (T2), and the second control signal is generated based on the second control value (y2).
6. The distortion compensation amplifying apparatus according to claim 2, 3 or 5.