JP2010157936A - 歪補償回路及び無線基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲点を有するような複雑な入出力特性を呈する増幅器に関しても、逆モデルを正確に表現することによって高精度の歪補償を実現することが可能な、関数方式の歪補償回路を得る。
【解決手段】ＤＰＤ処理部２は、ＨＰＡ６への入力信号とＨＰＡ６からの出力信号とに基づいて、ＨＰＡ６の入出力特性に対する逆モデルを推定する逆モデル推定部２５と、逆モデルに基づいて入力信号を補正する入力信号補正部２４とを備え、入出力特性には、その特性の変化率が所定値より大きい屈曲点が含まれ、逆モデル推定部２５は、屈曲点を境界として別個に規定される複数の逆モデルを求め、入力信号補正部２４は、複数の逆モデルに基づいて入力信号を補正する。
【選択図】図５

Description

本発明は、歪補償回路及びそれを備えた無線基地局に関する。

携帯電話等を用いた通信システムが備える無線基地局においては、送信信号を増幅して出力するための高出力増幅器（ＨＰＡ：High Power Amplifier）が、送信処理部内に実装される。一般的にＨＰＡは、増幅効率を優先するが故に、入出力特性の線形性が低い。つまりＨＰＡにおいては、その入力信号と出力信号との間の入出力特性が、非線形の歪特性を呈する。従って、このような入出力特性を有するＨＰＡを用いて入力信号を増幅すると、その歪に起因して、所望の出力信号が得られない場合がある。そこで、このような歪を補償するための歪補償方式の一つとして、増幅器の入出力特性を表すモデルを推定し、そのモデルとは逆の特性を呈する逆モデルをディジタル信号処理によって生成し、増幅器への入力信号（アナログ信号に変換する前のディジタル信号）に対してその逆モデルを付加することにより、増幅器の入出力特性における歪を補償する手法（いわゆるＤＰＤ：Digital Pre-Distortion）が、下記非特許文献１において提案されている。また、下記非特許文献２，３においては、ＨＰＡの高効率増幅技術が提案されている。

Lei Ding, "Digital predistortion of Power Amplifiers for Wireless Applications", Georgia Institute of Technology, March 2004. Donald F. Kimball, et al., "High-Efficiency Envelope-Tracking W-CDMA Base-Station Amplifier Using GaN HFETs", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol.54, NO.11, November 2006. Feipeng Wang, et al., "Design of Wide-Bandwidth Envelope-Tracking Power Amplifiers for OFDM Applications", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol.53, NO.4, April 2005.

上記の逆モデルは、高次べき級数の多項式の形（べき級数モデル）によって表現することができる。また、べき級数モデルの具現化手法としては、予め準備したＬＵＴ（Look Up Table）を用いるＬＵＴ方式と、べき級数モデルを定義した関数を用いて演算を行う関数方式とがある。関数方式のＤＰＤは、入力信号に逆モデルを付加する処理の所要時間が短いこと、ＬＵＴを記憶する必要がないために記憶部の記憶容量を占有しないこと、及び、メモリ効果の影響を考慮した逆モデルを求める際にも記憶部の記憶容量の占有量がさほど増えないこと、等の点でＬＵＴ方式のＤＰＤよりも有利である。ここで、メモリ効果とは、ある時点での入力信号（又は出力信号）の信号値が、その前後の入力信号（又は出力信号）の信号値によって影響を受ける現象である。

関数方式が採用されたＤＰＤにおいて、高精度の歪補償を実現するためには、正確な逆モデルを求める必要がある。しかし、増幅器によっては、その入出力特性が複雑であるために、一つの逆モデルによってはその入出力特性を正確に表現できない場合がある。例えば、高効率の増幅器において、入力信号の電力値が大きくなって所定のレベルを超え始めると、デバイス内の寄生容量や相互コンダクタンスが急激に変化し、その変化点においてＡＭ（振幅）−ＰＭ（位相）特性に屈曲点（特性が急激に折れ曲がる点）が生じる。また、ドハティ増幅器は、動作される増幅器の個数が入力信号のレベルに応じて異なり、その動作の切り替え点において、ＡＭ−ＰＭ特性及びＡＭ−ＡＭ特性に屈曲点が生じる。このような屈曲点を有する入出力特性は、べき級数の次数をいくら増やしても、一つの逆モデルによっては正確には表現することができない。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、屈曲点を有するような複雑な入出力特性を呈する増幅器に関しても、逆モデルを正確に表現することによって高精度の歪補償を実現することが可能な、関数方式の歪補償回路、及びそれを備えた無線基地局を得ることを目的とするものである。

本発明の第１の態様に係る歪補償回路は、増幅器への入力信号と前記増幅器からの出力信号とに基づいて、前記増幅器の入出力特性に対する逆モデルを推定する推定部と、前記逆モデルに基づいて前記入力信号を補正する歪補償部とを備え、前記入出力特性には屈曲点が含まれ、前記推定部は、前記屈曲点を境界として別個に規定される複数の逆モデルを求め、前記歪補償部は、前記複数の逆モデルに基づいて前記入力信号を補正することを特徴とするものである。

第１の態様に係る歪補償回路によれば、推定部は、入出力特性の屈曲点を境界として別個に規定される複数の逆モデルを求める。また、歪補償部は、複数の逆モデルに基づいて、増幅器への入力信号を補正する。従って、屈曲点を有し、一つの逆モデルによっては正確には表現できない複雑な入出力特性を呈する増幅器に関しても、屈曲点を境界とする複数の逆モデルを用いることによって、全体として逆モデルを正確に表現することができる。その結果、高精度の歪補償を実現することが可能となる。

本発明の第２の態様に係る歪補償回路は、第１の態様に係る歪補償回路において特に、前記屈曲点を探索する探索部をさらに備えることを特徴とするものである。

第２の態様に係る歪補償回路によれば、温度等の増幅器の動作環境によって屈曲点の位置（及び個数）が変動する場合であっても、各動作環境に応じた屈曲点を、探索部によって探索することができる。従って、推定部は、探索部によって探索された屈曲点の位置（及び個数）に応じて、複数の逆モデルを適切に求めることが可能となる。

本発明の第３の態様に係る歪補償回路は、第１又は第２の態様に係る歪補償回路において特に、前記増幅器の温度を検出する検出部と、前記増幅器の温度と前記屈曲点の位置との対応関係が記憶された記憶部とをさらに備えることを特徴とするものである。

第３の態様に係る歪補償回路によれば、増幅器の温度によって屈曲点の位置（及び個数）が変動する場合であっても、推定部は、各温度に応じた屈曲点の位置（及び個数）を、記憶部に記憶されている対応関係に基づいて求めることができる。従って、推定部は、その対応関係から求めた屈曲点の位置（及び個数）に応じて、複数の逆モデルを適切に求めることが可能となる。

本発明の第４の態様に係る歪補償回路は、第１〜第３のいずれか一つの態様に係る歪補償回路において特に、前記歪補償部は、ある時点での前記入力信号の信号値と当該信号値の前後の信号値とを含む複数の信号値に基づいて、その時点に関する信号値を求めることにより、メモリ効果の影響を考慮した前記入力信号の補正を行い、ある時点での前記入力信号の信号値が前記屈曲点に近接する場合には、前記歪補償部は、当該信号値と、前記屈曲点の一方側の領域に属する信号値と、前記屈曲点の他方側の領域に属する信号値とを含む前記複数の信号値に基づいて、その時点に関する信号値を求めることを特徴とするものである。

第４の態様に係る歪補償回路によれば、ある時点での入力信号の信号値が屈曲点に近接する場合には、歪補償部は、その信号値と、屈曲点の一方側の領域に属する信号値と、屈曲点の他方側の領域に属する信号値とを含む複数の信号値に基づいて、その時点に関する信号値を求める。このように、複数の信号値が屈曲点を跨ぐ場合には、屈曲点の一方側及び他方側のいずれかの領域のみに属する信号値ではなく、双方の領域に属する複数の信号値を用いることにより、メモリ効果の影響を考慮した歪補償を行うことが可能となる。

本発明の第５の態様に係る無線基地局は、増幅器と、第１〜第４のいずれか一つの態様に係る歪補償回路とを備えることを特徴とするものである。

第５の態様に係る無線基地局によれば、増幅器の入出力特性の歪が歪補償回路によって適切に補償されることにより、所望の送信信号を無線基地局から送信することが可能となる。

本発明によれば、屈曲点を有するような複雑な入出力特性を呈する増幅器に関しても、逆モデルを正確に表現することができるため、高精度の歪補償を実現することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る無線基地局１の構成の一部を示すブロック図である。図１の接続関係で示すように、無線基地局１は、ＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）処理部２、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）３、ＬＰＦ（Low Pass Filter）４、周波数変換部５、ＨＰＡ（High Power Amplifier）６、カプラ７、アンテナ８、周波数変換部９、ＬＰＦ１０、及びＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）１１を備えて構成されている。

ＤＰＤ処理部２は、ディジタル信号である入力信号Ｓ１を補正することにより、信号Ｓ２を出力する。ＤＰＤ処理部２による補正の内容については後述する。ＤＡＣ３は、ディジタル信号である信号Ｓ２をアナログ信号である信号Ｓ３に変換して出力する。ＬＰＦ４は、信号Ｓ３に対してローパスフィルタ処理を施して、信号Ｓ４を出力する。周波数変換部５は、ベースバンドの信号Ｓ４を高周波の信号Ｓ５に周波数変換して出力する。ＨＰＡ６は、信号Ｓ５を増幅することにより、信号Ｓ６を出力する。信号Ｓ６は、アンテナ８から送信される。

ＨＰＡ６からアンテナ８に向かう信号Ｓ６の一部は、カプラ７によって信号Ｓ７として取り出される。周波数変換部９は、高周波の信号Ｓ７をベースバンドの信号Ｓ８に周波数変換して出力する。ＬＰＦ１０は、信号Ｓ８に対してローパスフィルタ処理を施して、信号Ｓ９を出力する。ＡＤＣ１１は、アナログ信号である信号Ｓ９をディジタル信号である信号Ｓ１０に変換して出力する。信号Ｓ１０はＤＰＤ処理部２に入力される。

例えば、ＨＰＡ６は、キャリア増幅用及びピーク増幅用の複数の増幅器を有するドハティ増幅器である。ドハティ増幅器は、動作される増幅器の個数が入力信号（信号Ｓ５）の信号レベルに応じて異なり、その動作の切り替え点において、ＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性に屈曲点が生じる。ここで、屈曲点とは、特性が急激に折れ曲がる点を意味し、より具体的には、特性の変化率が所定値より大きい点を意味する。図２は、ドハティ増幅器のＡＭ−ＡＭ特性Ｋ１の一例を示す図であり、図３は、ドハティ増幅器のＡＭ−ＰＭ特性Ｋ２の一例を示す図である。図２に示した特性Ｋ１には、１個の屈曲点Ｐ１が生じている。また、図３に示した特性Ｋ２には、２個の屈曲点Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂが生じている。屈曲点Ｐ１，Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂの位置（つまり横軸の入力信号の信号レベル）は、ドハティ増幅器の構成によって定まる。但し、温度等のドハティ増幅器の動作環境によって、屈曲点の位置や個数は変動する。

また例えば、ＨＰＡ６は、高効率の増幅器である。高効率の増幅器は、入力信号（信号Ｓ５）の信号レベル（例えば電力値）が大きくなって所定のレベルを超え始めると、デバイス内の寄生容量や相互コンダクタンスが急激に変化し、その変化点においてＡＭ−ＰＭ特性に屈曲点が生じる。図４は、高効率の増幅器のＡＭ−ＰＭ特性Ｋ３の一例を示す図である。図４に示した特性Ｋ３には、１個の屈曲点Ｐ３が生じている。上記と同様に、屈曲点Ｐ３の位置は、増幅器の構成によって定まる。また、温度等の増幅器の動作環境によって、屈曲点の位置や個数は変動する。

図５は、ＤＰＤ処理部２の第１の構成例を示すブロック図である。図５の接続関係で示すように、ＤＰＤ処理部２は、レベル検出部２１、レベル判定部２２、係数記憶部２３、入力信号補正部（歪補償部）２４、逆モデル推定部２５、データ分類部２６、及び屈曲点記憶部２７を備えて構成されている。

屈曲点記憶部２７には、増幅器の構成によって定まる屈曲点の位置（例えば図２〜４に示した屈曲点Ｐ１，Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３の位置）に関するデータＳ２１が予め記憶されている。データＳ２１は、屈曲点記憶部２７からデータ分類部２６に入力される。また、データ分類部２６には、ＨＰＡ６の入力信号（具体的には信号Ｓ２）が入力信号補正部２４から入力されるとともに、ＨＰＡ６の出力信号（具体的には信号Ｓ１０）がＡＤＣ１１から入力される。

データ分類部２６は、データＳ２１で与えられる屈曲点の位置を境界として、信号Ｓ２，Ｓ１０を分類する。例えば図２を参照して、データ分類部２６は、信号Ｓ２，Ｓ１０を、屈曲点Ｐ１未満の領域Ｒ１Ａに対応する信号と、屈曲点Ｐ１以上の領域Ｒ１Ｂに対応する信号とに分類する。また例えば図３を参照して、データ分類部２６は、信号Ｓ２，Ｓ１０を、屈曲点Ｐ２Ａ未満の領域Ｒ２Ａに対応する信号と、屈曲点Ｐ２Ａ以上かつ屈曲点Ｐ２Ｂ未満の領域Ｒ２Ｂに対応する信号と、屈曲点Ｐ２Ｂ以上の領域Ｒ２Ｃに対応する信号とに分類する。また例えば図４を参照して、データ分類部２６は、信号Ｓ２，Ｓ１０を、屈曲点Ｐ３未満の領域Ｒ３Ａに対応する信号と、屈曲点Ｐ３以上の領域Ｒ３Ｂに対応する信号とに分類する。信号の分類に関するデータＳ２２は、データ分類部２６から逆モデル推定部２５に入力される。また、逆モデル推定部２５には、信号Ｓ２，Ｓ１０も入力される。

逆モデル推定部２５は、逆モデルをｎ次べき級数（ｎは自然数）の多項式の形で表現するための各次の係数（つまり逆モデルの係数セット）を、屈曲点によって分割された各領域ごとに演算によって求める。ここで、逆モデルとは、入出力特性における非線形の歪を補償するための、入出力特性の歪特性とは逆の特性を呈するモデルである。例えば図２を参照して、特性Ｋ１を表すモデルは屈曲点Ｐ１を境界として２つの部分モデルＫ１Ａ，Ｋ１Ｂに分割される。この場合、逆モデル推定部２５は、部分モデルＫ１Ａに対する逆モデルと、部分モデルＫ１Ｂに対する逆モデルとを推定する。また例えば図３を参照して、特性Ｋ２を表すモデルは屈曲点Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂを境界として３つの部分モデルＫ２Ａ，Ｋ２Ｂ，Ｋ２Ｃに分割される。この場合、逆モデル推定部２５は、部分モデルＫ２Ａに対する逆モデルと、部分モデルＫ２Ｂに対する逆モデルと、部分モデルＫ２Ｃに対する逆モデルとを推定する。また例えば図４を参照して、特性Ｋ３を表すモデルは屈曲点Ｐ３を境界として２つの部分モデルＫ３Ａ，Ｋ３Ｂに分割される。この場合、逆モデル推定部２５は、部分モデルＫ３Ａに対する逆モデルと、部分モデルＫ３Ｂに対する逆モデルとを推定する。

上記の通り各特性Ｋ１〜Ｋ３が屈曲点を境界として複数の部分モデルに分割されることにより、各部分モデル内には屈曲点は存在しない。従って、各部分モデルの逆モデルはｎ次べき級数の多項式の形で表現することが可能である。各部分モデルに対応する逆モデルの係数セットに関するデータＳ２３は、逆モデル推定部２５から係数記憶部２３に入力される。これにより、係数記憶部２３内には、複数の逆モデルに関する複数の係数セットが記憶される。

ところで、入力信号Ｓ１は、入力信号補正部２４に入力されるとともに、レベル検出部２１にも入力される。レベル検出部２１は、入力信号Ｓ１の信号レベル（例えば電力値）を検出する。検出された信号レベルに関するデータＳ２４は、レベル検出部２１からレベル判定部２２に入力される。

また、レベル判定部２２には、屈曲点記憶部２７からデータＳ２１が入力される。レベル判定部２２は、データＳ２４で与えられる入力信号Ｓ１の信号レベルと、データＳ２１で与えられる屈曲点の信号レベルとを比較することにより、各時点での入力信号Ｓ１がいずれの逆モデルに対応しているかを判定する。例えば図２を参照して、入力信号Ｓ１の信号レベルが屈曲点Ｐ１の信号レベル未満である場合には、レベル判定部２２は、その時点での入力信号Ｓ１は部分モデルＫ１Ａの逆モデルに対応していると判定し、一方、入力信号Ｓ１の信号レベルが屈曲点Ｐ１の信号レベル以上である場合には、レベル判定部２２は、その時点での入力信号Ｓ１は部分モデルＫ１Ｂの逆モデルに対応していると判定する。その判定の結果に関するデータＳ２５は、レベル判定部２２から係数記憶部２３に入力される。

係数記憶部２３は、記憶している複数の係数セットの中から、その時点での入力信号Ｓ１に対応する逆モデルの係数セットをデータＳ２５に基づいて選択して、その選択した係数セットをデータＳ２６として入力信号補正部２４に入力する。

入力信号補正部２４は、データＳ２６で与えられる係数セットの逆モデルを、入力信号Ｓ１に付加することにより、その逆モデルに基づいて入力信号Ｓ１を補正する。これにより、入力信号Ｓ１に対して適切な歪補償がなされた信号Ｓ２が、入力信号補正部２４から出力される。例えば図２を参照して、入力信号Ｓ１の信号レベルが屈曲点Ｐ１の信号レベル未満である場合には、入力信号補正部２４は、部分モデルＫ１Ａに対応する逆モデルに基づいて入力信号Ｓ１を補正し、一方、入力信号Ｓ１の信号レベルが屈曲点Ｐ１の信号レベル以上である場合には、入力信号補正部２４は、部分モデルＫ１Ｂに対応する逆モデルに基づいて入力信号Ｓ１を補正する。

ここで、入力信号補正部２４は、ある時点での入力信号Ｓ１の信号値とその信号値の前後の信号値とを含む複数の信号値に基づいて、その時点に関する信号値を求めることにより、メモリ効果の影響を考慮した入力信号Ｓ１の補正を行うことが可能である。ここで、メモリ効果とは、ある時点での入力信号（又は出力信号）の信号値が、その前後の入力信号（又は出力信号）の信号値によって影響を受ける現象である。

図６は、時系列で連続する複数の入力信号Ｓ１の信号値Ｄ１〜Ｄ１０を示す図である。図６に示した例では、信号値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ７，Ｄ８は、屈曲点Ｐ１の信号レベル未満の領域Ｒ１Ａに属しており、信号値Ｄ４〜Ｄ６，Ｄ９，Ｄ１０は、屈曲点Ｐ１の信号レベル以上の領域Ｒ１Ｂに属しており、信号値Ｄ３は屈曲点Ｐ１の信号レベルに一致している。以下では、例えば３個の信号値（注目信号値とその前後の各１個の信号値）を用いることによって、メモリ効果の影響を考慮した補正を行う場合について説明する。

この場合、注目信号値が例えば信号値Ｄ５であるときは、いずれも領域Ｒ１Ｂに属する信号値Ｄ４〜Ｄ６が、入力信号補正部２４が有するレジスタ５０内に記憶される。そして、信号値Ｄ４〜Ｄ６に基づく所定の演算によって算出された値が、その時点での注目信号値とされる。例えば、信号値Ｄ５と信号値Ｄ４との差分絶対値に所定の係数を乗じた値と、信号値Ｄ５と信号値Ｄ６との差分絶対値に所定の係数を乗した値とを、信号値Ｄ５に加算することによって得られる値が、その時点での注目信号値とされる。

また、３個の信号値が屈曲点Ｐ１の信号レベルを跨ぐ場合であっても、上記と同様の処理がなされる。例えば、注目信号値が信号値Ｄ８であるときは、領域Ｒ１Ａに属する信号値Ｄ７，Ｄ８と、領域Ｒ１Ｂに属する信号値Ｄ９とが、レジスタ５０内に記憶される。そして、信号値Ｄ７〜Ｄ９に基づく所定の演算によって算出された値が、その時点での注目信号値とされる。例えば、信号値Ｄ８と信号値Ｄ７との差分絶対値に所定の係数を乗じた値と、信号値Ｄ８と信号値Ｄ９との差分絶対値に所定の係数を乗した値とを、信号値Ｄ８に加算することによって得られる値が、その時点での注目信号値とされる。

図７は、ＤＰＤ処理部２の第２の構成例を示すブロック図である。図５に示した屈曲点記憶部２７の代わりに（又は屈曲点記憶部２７に加えて）、屈曲点探索部３０及び屈曲点保存部３１が実装されている。屈曲点探索部３０には、信号Ｓ２，Ｓ１０が入力される。屈曲点探索部３０は、信号Ｓ２，Ｓ１０に基づいて作成した入出力特性をトレースし、各位置での微分値（つまり特性の変化率）を求めることにより、微分値が所定値より大きくなる点を、屈曲点として決定する。事前の実験又はシミュレーションによって所定値を適切に設定することによって、屈曲点探索部３０は、図２〜４に示した特性Ｋ１〜Ｋ３における屈曲点Ｐ１，Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３を探索することができる。屈曲点探索部３０によって探索された屈曲点の位置（及び個数）に関する情報は、データＳ３０としてデータ分類部２６に入力されるとともに、屈曲点保存部３１内に保存される。データ分類部２６は、データＳ３０に基づいて、上記と同様に信号Ｓ２，Ｓ１０の分類を行う。また、レベル判定部２２は、屈曲点保存部３１から読み出したデータＳ３０に基づいて、上記と同様に各時点での入力信号Ｓ１がいずれの逆モデルに対応しているかを判定する。その他の動作は図５と同様である。

図８は、ＤＰＤ処理部２の第３の構成例を示すブロック図である。図５に示した屈曲点記憶部２７の代わりに（又は屈曲点記憶部２７に加えて）、温度センサ４０、テーブル記憶部４１、及び屈曲点保存部４２が実装されている。温度センサ４０は、ＨＰＡ６の温度を検出する。検出された温度に関するデータＳ４０は、温度センサ４０からテーブル記憶部４１に入力される。

テーブル記憶部４１には、ＨＰＡ６の温度と屈曲点の位置（及び個数）との対応関係に関するデータテーブルが記憶されている。このデータテーブルは、事前の実験又はシミュレーションによって作成することができる。また、このデータテーブルは、動作状況に応じて更新することもできる。例えば、実稼働されている無線基地局１を対象として、温度センサ４０によってＨＰＡ６の温度を検出しながら、例えば上記の屈曲点探索部３０によって屈曲点の位置（及び個数）を探索する。そして、ＨＰＡ６の温度と屈曲点の位置（及び個数）とを関連付けて蓄積し、それを統計処理することによって、データテーブルを更新することができる。

テーブル記憶部４１は、記憶しているデータテーブルを参照することにより、温度センサ４０から入力されたデータＳ４０で与えられる温度に対応する屈曲点の位置（及び個数）に関するデータＳ４１を出力する。データＳ４１は、データ分類部２６に入力されるとともに、屈曲点保存部４２内に保存される。データ分類部２６は、データＳ４１に基づいて、上記と同様に信号Ｓ２，Ｓ１０の分類を行う。また、レベル判定部２２は、屈曲点保存部４２から読み出したデータＳ４１に基づいて、上記と同様に各時点での入力信号Ｓ１がいずれの逆モデルに対応しているかを判定する。その他の動作は図５と同様である。なお、図８に示した第３の構成例は、図７に示した第２の構成例と組み合わせて適用することも可能である。

このように本実施の形態に係るＤＰＤ処理部２（歪補償回路）によれば、逆モデル推定部２５は、ＨＰＡ６の入出力特性の屈曲点を境界として別個に規定される複数の逆モデルを求める。また、入力信号補正部２４は、複数の逆モデルに基づいて、ＨＰＡ６への入力信号Ｓ１を補正する。従って、屈曲点を有し、一つの逆モデルによっては正確には表現できない複雑な入出力特性を呈するＨＰＡ６に関しても、屈曲点を境界とする複数の逆モデルを用いることによって、全体として逆モデルを正確に表現することができる。その結果、高精度の歪補償を実現することが可能となる。

また、図７に示したＤＰＤ処理部２によれば、温度等のＨＰＡ６の動作環境によって屈曲点の位置（及び個数）が変動する場合であっても、各動作環境に応じた屈曲点を、屈曲点探索部３０によって探索することができる。従って、逆モデル推定部２５は、屈曲点探索部３０によって探索された屈曲点の位置（及び個数）に応じて、複数の逆モデルを適切に求めることが可能となる。

また、図８に示したＤＰＤ処理部２によれば、ＨＰＡ６の温度によって屈曲点の位置（及び個数）が変動する場合であっても、逆モデル推定部２５は、各温度に応じた屈曲点の位置（及び個数）を、テーブル記憶部４１に記憶されているデータテーブルに基づいて求めることができる。従って、逆モデル推定部２５は、そのデータテーブルから求めた屈曲点の位置（及び個数）に応じて、複数の逆モデルを適切に求めることが可能となる。

また、図６に示したように本実施の形態に係るＤＰＤ処理部２によれば、ある時点での入力信号の信号値が屈曲点の信号レベルに近接する場合には、入力信号補正部２４は、その信号値と、屈曲点の一方側の領域に属する信号値と、屈曲点の他方側の領域に属する信号値とを含む複数の信号値に基づいて、その時点に関する注目信号値を求める。このように、複数の信号値が屈曲点を跨ぐ場合には、屈曲点の一方側及び他方側のいずれかの領域のみに属する信号値ではなく、双方の領域に属する複数の信号値を用いることにより、メモリ効果の影響を考慮した歪補償を行うことが可能となる。

また、本実施の形態に係る無線基地局１によれば、ＨＰＡ６の入出力特性の歪がＤＰＤ処理部２によって適切に補償されることにより、所望の送信信号を無線基地局１から送信することが可能となる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る無線基地局の構成の一部を示すブロック図である。 ドハティ増幅器のＡＭ−ＡＭ特性の一例を示す図である。 ドハティ増幅器のＡＭ−ＰＭ特性の一例を示す図である。 高効率の増幅器のＡＭ−ＰＭ特性の一例を示す図である。 ＤＰＤ処理部の第１の構成例を示すブロック図である。 時系列で連続する複数の入力信号の信号値を示す図である。 ＤＰＤ処理部の第２の構成例を示すブロック図である。 ＤＰＤ処理部の第３の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 無線基地局
２ ＤＰＤ処理部
６ ＨＰＡ
２１ レベル検出部
２２ レベル判定部
２３ 係数記憶部
２４ 入力信号補正部
２５ 逆モデル推定部
２６ データ分類部
３０ 屈曲点探索部
３１ 屈曲点保存部
４０ 温度センサ
４１ テーブル記憶部
５０ レジスタ
Ｋ１〜Ｋ３ 入出力特性
Ｋ１Ａ，Ｋ１Ｂ，Ｋ２Ａ〜Ｋ２Ｃ，Ｋ３Ａ，Ｋ３Ｂ 部分モデル
Ｐ１，Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３ 屈曲点
Ｄ１〜Ｄ１０ 信号値

Claims (5)

1. 増幅器への入力信号と前記増幅器からの出力信号とに基づいて、前記増幅器の入出力特性に対する逆モデルを推定する推定部と、
   前記逆モデルに基づいて前記入力信号を補正する歪補償部と
   を備え、
   前記入出力特性には屈曲点が含まれ、
   前記推定部は、前記屈曲点を境界として別個に規定される複数の逆モデルを求め、
   前記歪補償部は、前記複数の逆モデルに基づいて前記入力信号を補正する、歪補償回路。
2. 前記屈曲点を探索する探索部をさらに備える、請求項１に記載の歪補償回路。
3. 前記増幅器の温度を検出する検出部と、
   前記増幅器の温度と前記屈曲点の位置との対応関係が記憶された記憶部と
   をさらに備える、請求項１又は２に記載の歪補償回路。
4. 前記歪補償部は、ある時点での前記入力信号の信号値と当該信号値の前後の信号値とを含む複数の信号値に基づいて、その時点に関する信号値を求めることにより、メモリ効果の影響を考慮した前記入力信号の補正を行い、
   ある時点での前記入力信号の信号値が前記屈曲点に近接する場合には、前記歪補償部は、当該信号値と、前記屈曲点の一方側の領域に属する信号値と、前記屈曲点の他方側の領域に属する信号値とを含む前記複数の信号値に基づいて、その時点に関する信号値を求める、請求項１〜３のいずれか一つに記載の歪補償回路。
5. 増幅器と、
   請求項１〜４のいずれか一つに記載の歪補償回路と
   を備える、無線基地局。

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