JP4436448B2 - Distortion compensation amplifier - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、無線送信装置における増幅器の非線形性を補償するために予め送信信号を変形させて送出するプリディストーション型の歪補償増幅装置に関し、特に、増幅器による増幅前の送信信号と増幅器による増幅後のフィードバック信号との遅延時間の調整の精度を向上させることにより、非線形歪の補償特性を向上させる歪補償増幅装置に関する。 The present invention relates to, for example, a predistortion type distortion compensation amplifying apparatus that deforms and transmits a transmission signal in advance in order to compensate for nonlinearity of an amplifier in a wireless transmission apparatus, and more particularly, to a transmission signal before amplification by the amplifier and the amplifier. The present invention relates to a distortion compensation amplifying apparatus that improves the compensation characteristics of nonlinear distortion by improving the accuracy of adjustment of a delay time with a feedback signal after amplification.
例えば、移動体通信システムの無線基地局装置などで使用される電力増幅器(PA:Power Amplifier)等の増幅器では、増幅器の非線形性による送信スペクトルの劣化が問題となり、具体的には、隣接チャネルへの漏洩電力や相互変調歪等が問題となる。
ここで、図6のグラフでは、非線形増幅器の入出力特性としてAM−AM変換の特性の一例及びAM−PM変換の特性の一例を示してあり、横軸は入力振幅を示しており、左側の縦軸は出力振幅を示しており、右側の縦軸は出力位相を示している。
同図に示されるように、通常の増幅器の入出力特性では、出力振幅が増大するに従って理想特性からのずれが大きくなるAM−AM変換と呼ばれる出力振幅の飽和特性と、出力振幅が増大するに従って位相が回転するAM−PM変換と呼ばれる出力位相の入力振幅による変化がある。具体的には、入力振幅が飽和点から十分に小さい点では、振幅特性は直線であり位相の変化もない。しかしながら、入力振幅が飽和点に近づくにつれて、出力振幅は飽和し、出力位相は回転し始める所謂非線形特性を呈する。この結果として、送信スペクトルの劣化が起こり、送信帯域外への漏れ込みが起こる。
For example, in an amplifier such as a power amplifier (PA) used in a radio base station apparatus of a mobile communication system, degradation of the transmission spectrum due to nonlinearity of the amplifier becomes a problem. Leakage power, intermodulation distortion, and the like become problems.
Here, the graph of FIG. 6 shows an example of the AM-AM conversion characteristic and the AM-PM conversion characteristic as the input / output characteristic of the nonlinear amplifier, the horizontal axis indicates the input amplitude, The vertical axis represents the output amplitude, and the right vertical axis represents the output phase.
As shown in the figure, in the input / output characteristics of a normal amplifier, the output amplitude saturation characteristic called AM-AM conversion in which the deviation from the ideal characteristic increases as the output amplitude increases, and as the output amplitude increases. There is a change due to the input amplitude of the output phase called AM-PM conversion in which the phase rotates. Specifically, when the input amplitude is sufficiently small from the saturation point, the amplitude characteristic is a straight line and there is no phase change. However, as the input amplitude approaches the saturation point, the output amplitude saturates and the output phase exhibits a so-called nonlinear characteristic that begins to rotate. As a result, degradation of the transmission spectrum occurs and leakage outside the transmission band occurs.
上記のような送信スペクトルの劣化を改善するために、増幅器の非線形性を補償するように増幅器の前段で振幅及び位相に逆特性を与えて、増幅器出力が理想特性となるようにするプリディストーション法が知られている。
ここで、図7のグラフでは、非線形増幅器の入出力特性の逆特性を与えるプリディストーション特性としてAM−AM変換に対する歪補償特性の一例及びAM−PM変換に対する歪補償特性の一例を示してあり、横軸は入力振幅を示しており、左側の縦軸は出力振幅を示しており、右側の縦軸は出力位相を示している。
In order to improve the degradation of the transmission spectrum as described above, a predistortion method in which the amplifier output becomes an ideal characteristic by giving inverse characteristics to the amplitude and phase in front of the amplifier so as to compensate for the nonlinearity of the amplifier. It has been known.
Here, the graph of FIG. 7 shows an example of a distortion compensation characteristic for AM-AM conversion and an example of a distortion compensation characteristic for AM-PM conversion as predistortion characteristics that give the inverse characteristics of the input / output characteristics of the nonlinear amplifier. The horizontal axis indicates the input amplitude, the left vertical axis indicates the output amplitude, and the right vertical axis indicates the output phase.
図8には、プリディストーション型の歪補償回路を有する歪補償増幅装置の構成例を示してある。
同図に示されるように、本例の歪補償増幅装置は、入力端子I21と出力端子O21との間に、複素乗算回路41と歪補償テーブル42と歪補償テーブル更新制御回路43と誤差検出回路44を有するプリディストーション回路P11と、直交変調器45と、電力増幅器(PA)46と、分配器47と、基準クロック(Mfs)48と、サンプリングクロック位相調整回路49と、直交検波回路50と、A/D(Analog to Digital)変換回路51と、位相振幅補正回路52と、固定遅延回路53を備えている。
ここで、本例の歪補償増幅装置に備えられたプリディストーション回路P11、直交変調器45、電力増幅器(PA)46、分配器47、直交検波回路50、位相振幅補正回路52、固定遅延回路53のそれぞれ動作は、概略的には、図1に示される対応するそれぞれの処理部P1、5、6、7、9、11、13の動作と同様である。
FIG. 8 shows a configuration example of a distortion compensation amplifying apparatus having a predistortion type distortion compensation circuit.
As shown in the figure, the distortion compensation amplifying apparatus of this example includes a complex multiplication circuit 41, a distortion compensation table 42, a distortion compensation table update control circuit 43, and an error detection circuit between an input terminal I21 and an output terminal O21. 44, a predistortion circuit P11, a
Here, the predistortion circuit P11, the
以下で、本例の歪補償増幅装置について、図1に示される構成や動作とは異なる部分について説明する。
直交変調器45におけるデジタルアナログ変換タイミングは、基準クロック48からのクロック信号の周波数Mfs(=M×fs)が基準とされ、当該周波数Mfsはサンプリング周波数fsのM倍の周波数である。そして、直交変調器45のデジタルアナログ変換タイミングは、サンプリングクロック位相調整回路49によりサンプリング周波数fsのレート(サンプリングレート)にM分周されたクロックタイミングで制御される。また、A/D変換回路51も、同様なクロックタイミングで制御される。
Hereinafter, with respect to the distortion compensation amplifying apparatus of the present example, portions different from the configuration and operation shown in FIG. 1 will be described.
The digital-analog conversion timing in the
ここで、直交変調器45とA/D変換回路51の変換タイミングを規定するサンプリングクロックについては、誤差検出回路44により相互の信号タイミングを一致させるように調整することが必要である。このため、直交変調器45に対するサンプリングクロックのタイミングをfsTXとして、A/D変換回路51に対するサンプリングクロックのタイミングをfsRXとすると、fsRXのタイミングを(1/Mfs)の制御ステップで調整することが可能な機能を設けて、装置の出荷時に最適値を固定的に調整することが行われる。当該最適値の調整方法としては、誤差検出回路44の出力平均が最小となるように調整する方法や、或いは、RF送信スペクトルの歪レベルが最小となるように調整する方法が用いられる。
また、固定遅延回路53は、本例では、複素乗算回路41から位相振幅補正回路52までの遅延のおおよその遅延量を与えるものであり、サンプリングクロック位相調整回路49の微調整量と合わせて、誤差検出回路44で、固定遅延回路53からの出力(送信変調信号)と、位相振幅補正回路52からの出力である調整後の受信変調信号との差分値を誤差信号として検出する。
なお、プリディストーションにおける遅延時間に関して、従来から種々な検討等が為されていた(例えば、特許文献1〜3参照。)。
Here, the sampling clock that defines the conversion timings of the
Further, in this example, the
Various studies have been made on the delay time in predistortion (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
しかしながら、上記図8に示したような歪補償増幅装置では、プリディストーション方式による歪補償特性の性能を大きく左右する機能として、誤差検出回路44への入力信号のタイミング誤差の問題がある。誤差検出回路44に入力される2つの信号の両者にタイミングずれがあると、本来の非線形歪に起因する誤差に、タイミングずれによる誤差が重畳されることとなり、歪補償量の劣化の原因となる。このため、サンプリングクロック位相調整回路49による調整ステップとしては、信号帯域に比較して十分小さいこと(つまり、基準クロックの周波数MfsのMを大きく取ること)が必要であり、特に、CDMA(Code Division Multiple Access)方式などのように送信変調信号の帯域が広い変調方式では、デジタル回路の性能の制約から、十分に高いMを設定することが困難であった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、プリディストーション型の歪補償において、歪補償対象となる増幅器による増幅前の信号と当該増幅器による増幅後のフィードバック信号との遅延時間の調整の精度を向上させることができ、これにより、当該増幅器で発生する非線形歪の補償特性を向上させることができる歪補償増幅装置を提供することを目的とする。
However, the distortion compensation amplifying apparatus as shown in FIG. 8 has a problem of the timing error of the input signal to the error detection circuit 44 as a function that greatly affects the performance of the distortion compensation characteristic by the predistortion method. If there is a timing shift between the two signals input to the error detection circuit 44, the error due to the timing shift is superimposed on the error due to the original non-linear distortion, which causes the distortion compensation amount to deteriorate. . For this reason, the adjustment step by the sampling clock
The present invention has been made in view of such a conventional situation. For example, in predistortion type distortion compensation, a signal before amplification by an amplifier to be compensated for distortion and a feedback signal after amplification by the amplifier. An object of the present invention is to provide a distortion compensation amplifying apparatus that can improve the accuracy of adjustment of delay time and thereby improve the compensation characteristics of nonlinear distortion generated in the amplifier.
上記目的を達成するため、本発明に係る歪補償増幅装置では、次のようにして、歪補償対象となる増幅器により増幅される前のデジタル信号に対して当該増幅器で発生する歪の逆特性を有する歪を与えて歪補償を行う。
すなわち、歪付与手段が、歪補償対象となる増幅器により増幅される前のデジタル信号に対して、所定の態様により歪を与える。アナログ変換手段が、歪付与手段により歪が与えられたデジタル信号をアナログ信号へ変換する。歪補償対象となる増幅器が、アナログ変換手段により変換されたアナログ信号を増幅する。デジタル変換手段が、歪補償対象となる増幅器から出力される増幅後のアナログ信号をデジタル信号へ変換する。遅延時間調整手段が、歪付与手段により歪が与えられる前のデジタル信号とデジタル変換手段により変換されたデジタル信号との少なくとも一方を補間法により遅延させる処理を用いて、当該歪付与手段により歪が与えられる前のデジタル信号と当該デジタル変換手段により変換されたデジタル信号との遅延時間を調整する。歪付与態様制御手段が、遅延時間調整手段により遅延時間が調整された後における2つのデジタル信号の間の誤差に基づいて、歪付与手段により歪を与える態様(前記所定の態様)を制御する。
従って、歪付与手段により歪が与えられる前のデジタル信号とデジタル変換手段により変換されたデジタル信号との少なくとも一方を補間法により遅延させる処理を用いて、これら2つのデジタル信号の間の遅延時間を調整してこれら2つのデジタル信号の間のタイミングを合わせることにより、高精度な時間調整が可能であり、例えば、プリディストーション型の歪補償において、歪補償対象となる増幅器による増幅前の信号と当該増幅器による増幅後のフィードバック信号との遅延時間の調整の精度を向上させることができ、これにより、当該増幅器で発生する非線形歪の補償特性を向上させることができる。
In order to achieve the above object, in the distortion compensation amplification apparatus according to the present invention, the inverse characteristic of the distortion generated in the amplifier is obtained with respect to the digital signal before being amplified by the amplifier as the distortion compensation target as follows. Distortion compensation is performed by applying the distortion having.
In other words, the distortion applying means applies distortion in a predetermined manner to the digital signal before being amplified by the amplifier that is the distortion compensation target. The analog conversion means converts the digital signal, which is distorted by the distortion applying means, into an analog signal. The distortion compensation target amplifier amplifies the analog signal converted by the analog conversion means. The digital conversion means converts the amplified analog signal output from the amplifier that is the distortion compensation target into a digital signal. The delay time adjusting unit uses a process of delaying at least one of the digital signal before being distorted by the distortion applying unit and the digital signal converted by the digital converting unit by an interpolation method. The delay time between the digital signal before being given and the digital signal converted by the digital conversion means is adjusted. The distortion imparting mode control unit controls the mode (predetermined mode) in which distortion is applied by the strain applying unit based on the error between the two digital signals after the delay time is adjusted by the delay time adjusting unit.
Therefore, a delay time between these two digital signals is obtained by using a process of delaying at least one of the digital signal before being distorted by the distortion applying means and the digital signal converted by the digital converting means by the interpolation method. By adjusting and matching the timing between these two digital signals, a highly accurate time adjustment is possible. For example, in predistortion type distortion compensation, the signal before amplification by the amplifier to be compensated for distortion The accuracy of adjustment of the delay time with the feedback signal after amplification by the amplifier can be improved, and thereby the compensation characteristic of the nonlinear distortion generated in the amplifier can be improved.
ここで、歪付与手段により歪を与える態様(所定の態様)としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、歪付与態様制御手段により2つのデジタル信号の間の誤差が小さくなるように更新されることにより、歪補償対象となる増幅器で発生する歪の逆特性を有する歪を与える態様に近づけられる。
また、歪付与手段により歪を与える態様(所定の態様)としては、一例として、歪補償テーブルのテーブル値が用いられ、当該テーブル値は例えば信号の振幅値或いは電力値などに対応して当該信号に対して発生させる歪の振幅や位相を特定する情報を規定する。
また、アナログ変換手段としては、例えば、直交変調などの変調処理を行う機能を有してもよい。これに対応して、デジタル変換手段としては、例えば、直交検波(直交復調)などの復調処理を行う機能を有してもよい。
また、補間法としては、種々な態様のものが用いられてもよく、例えば、ナイキスト補間法が用いられる。
また、遅延時間調整手段としては、例えば、補間法による時間調整と、補間法以外の手法による時間調整とを組み合わせて行うような手段が用いられてもよい。
Here, various modes may be used as a mode (predetermined mode) in which distortion is applied by the strain applying unit. For example, an error between two digital signals is reduced by the strain applying mode control unit. By being updated, it is possible to approach a mode in which distortion having reverse characteristics of distortion generated in an amplifier that is a distortion compensation target is applied.
In addition, as an example (predetermined mode) for applying distortion by the distortion applying unit, a table value of a distortion compensation table is used as an example, and the table value corresponds to, for example, the amplitude value or power value of the signal. Information specifying the amplitude and phase of distortion to be generated is defined.
Moreover, as an analog conversion means, you may have a function which performs modulation processes, such as quadrature modulation, for example. Correspondingly, the digital conversion means may have a function of performing demodulation processing such as quadrature detection (orthogonal demodulation).
Further, various modes may be used as the interpolation method, for example, the Nyquist interpolation method.
Further, as the delay time adjusting means, for example, a means for performing a time adjustment by an interpolation method and a time adjustment by a method other than the interpolation method may be used.
一構成例として、遅延時間調整手段は、歪付与手段により歪が与えられる前のデジタル信号とデジタル変換手段により変換されたデジタル信号との少なくとも一方を補間法により遅延させる処理として、次のような構成による処理を行う。
すなわち、補間手段が、歪付与手段により歪が与えられる前のデジタル信号とデジタル変換手段により変換されたデジタル信号との一方のデジタル信号を、3以上の異なる遅延時間を使用した補間法のそれぞれにより遅延させる。補間誤差検出選択手段が、それぞれの補間法により遅延させられたデジタル信号と他方のデジタル信号との誤差を検出して、当該誤差が最小となる補間法を選択する。補間法遅延時間制御手段が、補間誤差検出選択手段により選択される補間法で使用された遅延時間を前記3以上の異なる遅延時間を使用した補間法における中心的な遅延時間とするように、それぞれの補間法で使用される遅延時間を制御する。
ここで、3以上の異なる遅延時間を使用した補間法の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、3以上の異なる遅延時間を使用した補間法における中心的な遅延時間としては、種々な態様が用いられてもよい。一例として、3以上の異なる遅延時間として、中心的な値を有する遅延時間と、当該中心的な値より大きい側の1以上の遅延時間と、当該中心的な値より小さい側の1以上の遅延時間が用いられる場合に、当該中心的な値を有する遅延時間を中心的な遅延時間とする態様を用いることができる。
なお、例えば、1つの遅延時間を使用した補間法によりデジタル信号を遅延させるような構成や、2つの異なる遅延時間を使用した補間法のそれぞれによりデジタル信号を遅延させるような構成が用いられてもよい。
As an example of the configuration, the delay time adjusting unit is a process for delaying at least one of the digital signal before being distorted by the distortion applying unit and the digital signal converted by the digital converting unit by an interpolation method as follows. Process by configuration.
That is, the interpolation means converts one digital signal of the digital signal before being distorted by the distortion applying means and the digital signal converted by the digital conversion means by each of interpolation methods using three or more different delay times. Delay. Interpolation error detection and selection means detects an error between the digital signal delayed by the respective interpolation method and the other digital signal, and selects an interpolation method that minimizes the error. The interpolation method delay time control means respectively sets the delay time used in the interpolation method selected by the interpolation error detection / selection means as the central delay time in the interpolation method using the three or more different delay times. Controls the delay time used in the interpolation method.
Here, various numbers may be used as the number of interpolation methods using three or more different delay times.
Various modes may be used as the central delay time in the interpolation method using three or more different delay times. As an example, as three or more different delay times, a delay time having a central value, one or more delay times on a side larger than the central value, and one or more delays on a side smaller than the central value When time is used, a mode in which the delay time having the central value is the central delay time can be used.
For example, a configuration in which a digital signal is delayed by an interpolation method using one delay time or a configuration in which a digital signal is delayed by an interpolation method using two different delay times may be used. Good.
以上説明したように、本発明に係る歪補償増幅装置によると、歪補償対象となる増幅器により増幅される前のデジタル信号に対して歪付与部によって所定の態様により歪を与え、当該歪を与えたデジタル信号をアナログ信号へ変換し、当該アナログ信号を歪補償対象となる増幅器により増幅し、当該歪補償対象となる増幅器から出力される増幅後のアナログ信号をデジタル信号へ変換し、歪付与部により歪が与えられる前のデジタル信号と当該変換したデジタル信号との少なくとも一方を補間法により遅延させる処理を用いてこれら2つのデジタル信号の間の遅延時間を調整し、当該遅延時間調整後における2つのデジタル信号の間の誤差に基づいて歪付与部により歪を与える態様(前記所定の態様)を制御するようにしたため、例えば、プリディストーション型の歪補償において、歪補償対象となる増幅器による増幅前の信号と当該増幅器による増幅後のフィードバック信号との遅延時間の調整の精度を向上させることができ、これにより、当該増幅器で発生する非線形歪の補償特性を向上させることができる。 As described above, according to the distortion compensation amplifying apparatus of the present invention, distortion is applied in a predetermined manner to the digital signal before being amplified by the distortion compensation amplifier by the distortion applying unit, and the distortion is applied. The converted digital signal is converted into an analog signal, the analog signal is amplified by an amplifier that is a distortion compensation target, the amplified analog signal output from the amplifier that is the distortion compensation target is converted into a digital signal, and a distortion applying unit The delay time between these two digital signals is adjusted using a process of delaying at least one of the digital signal before being distorted by the digital signal and the converted digital signal by an interpolation method, and 2 after the delay time adjustment. Since the distortion imparting unit controls the mode of applying distortion (the predetermined mode) based on the error between two digital signals, for example, In distortion-type distortion compensation, it is possible to improve the accuracy of adjustment of the delay time between the signal before amplification by the amplifier to be compensated for distortion and the feedback signal after amplification by the amplifier, thereby generating the distortion in the amplifier. Nonlinear distortion compensation characteristics can be improved.
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
本実施例では、無線送信機におけるプリディストーション型の歪補償回路を有する歪補償増幅装置に本発明を適用した場合を示す。
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, a case is shown in which the present invention is applied to a distortion compensation amplifying apparatus having a predistortion type distortion compensation circuit in a wireless transmitter.
本発明の第1実施例に係る歪補償増幅装置を説明する。
図1には、本例の歪補償増幅装置の構成例を示してある。
同図に示されるように、本例の歪補償増幅装置は、入力端子I1と出力端子O1との間に、複素乗算回路1と歪補償テーブル2と歪補償テーブル更新制御回路3と誤差検出回路4を有するプリディストーション回路P1と、直交変調器5と、電力増幅器(PA)6と、分配器7と、基準クロック(fs)8と、直交検波回路9と、A/D(Analog to Digital)変換回路10と、位相振幅補正回路11と、遅延補正回路12と、固定遅延回路13を備えている。
A distortion compensation amplifying apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a configuration example of the distortion compensation amplifying apparatus of this example.
As shown in the figure, the distortion compensation amplifying apparatus of this example includes a complex multiplication circuit 1, a distortion compensation table 2, a distortion compensation table
まず、本例の歪補償増幅装置により行われる全体的な動作の一例を示す。
入力端子I1からは、同相信号及び直交信号から成る複素信号である送信変調信号のデジタルサンプリング値が入力される。ここで、サンプリングレートは、通常、送信すべき変調信号が有する周波数帯域の2倍以上であり、本例では、サンプリングレート=fsとする。
送信変調信号は、プリディストーション回路P1を構成する複素乗算回路1、歪補償テーブル2、歪補償テーブル更新制御回路3に入力され、プリディストーション処理を施される。また、送信変調信号は、固定遅延回路1に入力される。
First, an example of the overall operation performed by the distortion compensation amplification apparatus of this example will be shown.
From the input terminal I1, a digital sampling value of a transmission modulation signal which is a complex signal composed of an in-phase signal and a quadrature signal is input. Here, the sampling rate is usually at least twice the frequency band of the modulation signal to be transmitted, and in this example, the sampling rate = fs.
The transmission modulation signal is input to the complex multiplication circuit 1, the distortion compensation table 2, and the distortion compensation table
歪補償テーブル2は、入力した送信変調信号の入力振幅をアドレスとして、図7に示されるようなプリディストーション特性(AM−AM歪補償特性及びAM−PM歪補償特性)を与える複素ベクトルを複素乗算回路1へ出力して、当該複素ベクトルの各要素を複素乗算回路1の乗算係数として与える。
複素乗算回路1は、入力される送信変調信号と前記乗算係数との複素乗算を行い、当該複素乗算結果をプリディストーション信号として直交変調器5へ出力する。
前記プリディストーション信号は、直交変調器5に入力されてデジタルアナログ変換及び周波数変換により無線周波数(RF:Radio Frequency)信号へ変換され、その後、電力増幅器6により送信電力が増幅されて、分配器7を経由して、出力端子O1からRF送信信号として出力される。当該出力信号は、最終的には、アンテナ(図示せず)から空間放射される。
ここで、電力増幅器6では、図6に示されるように、AM−AM変換及びAM−PM変換により増幅信号が非線形歪を受ける。本例では、プリディストーション信号に与えられたプリディストーション特性が当該非線形歪と相殺することにより、電力増幅器6からの出力では非線形歪が軽減され、元の送信変調信号とほぼ近い歪の少ないRF信号を出力することができる。
The distortion compensation table 2 is a complex multiplication of complex vectors that give predistortion characteristics (AM-AM distortion compensation characteristics and AM-PM distortion compensation characteristics) as shown in FIG. 7 using the input amplitude of the input transmission modulation signal as an address. It outputs to the circuit 1 and gives each element of the complex vector as a multiplication coefficient of the complex multiplication circuit 1.
The complex multiplication circuit 1 performs complex multiplication of the input transmission modulation signal and the multiplication coefficient, and outputs the complex multiplication result to the
The predistortion signal is input to the
Here, in the
基準クロック8は、サンプリング周波数fsのレート(サンプリングレート)を有するクロック信号を発生させて、直交変調器5及びA/D変換回路10へ共通のクロック信号として供給する。
分配器7は、電力増幅器6から入力されるRF信号の一部の電力を分配して直交検波回路9へ出力する。直交検波回路9は、分配器7から入力される信号をRF/ベースバンド変換により送信変調信号と同じ周波数帯の信号へ変換し、その後、A/D変換回路10は、当該周波数変換後の信号を送信変調信号と同一のサンプリングレートのデジタル複素信号(検波信号)へ変換する。
ここで、通常、A/D変換回路10からの出力は、アナログ回路及び線路長に起因する絶対位相ずれや絶対振幅ずれを有するため、これらのずれを補正する必要がある。位相振幅補正回路11は、当該補正の機能を実現する回路であり、具体的な動作の一例としては、既知のパターンを送信変調信号として用いて、固定遅延回路13からの入力に基づいて、A/D変換回路10からの入力信号(受信変調信号)に対して、絶対位相ずれや絶対振幅ずれを補正する処理の動作が行われる。なお、当該既知のパターンとしては、例えば、遅延の影響が出ないような一定値などが用いられるのが好ましい。
The
The
Here, since the output from the A /
なお、位相振幅補正回路11は、一般に、デジタルプリディストーション(DPD)では必須の技術となっており、アナログ系を通ることにより発生する送信信号に発生する位相回転や振幅ずれ等を補正するものである。例えば、DPDのアルゴリズムとして一般的に使用されるMMSEでは、元の信号と、増幅器における歪を有してフィードバックされる信号との差分(誤差)を求めて、当該差分(当該誤差)が最小になるように、つまり、フィードバック後の信号が元の送信信号に近づいて増幅器における歪が消えるように、プリディストーションをかけることが行われる。このため、増幅器における歪以外の誤差は極力なくす必要があり、このような誤差の要因としては、例えば、サンプルタイミング誤差、絶対位相誤差、振幅ずれ、IQアンバランス、DCオフセットずれなどがある。本例では、特に、サンプルタイミング誤差を高精度に補正する。 The phase / amplitude correction circuit 11 is generally an indispensable technique in digital predistortion (DPD), and corrects phase rotation, amplitude deviation, and the like generated in a transmission signal generated through an analog system. is there. For example, in MMSE generally used as a DPD algorithm, a difference (error) between an original signal and a signal fed back with distortion in an amplifier is obtained, and the difference (the error) is minimized. In other words, predistortion is performed so that the signal after feedback approaches the original transmission signal and distortion in the amplifier disappears. For this reason, it is necessary to eliminate errors other than distortion in the amplifier as much as possible. Examples of such errors include a sample timing error, an absolute phase error, an amplitude shift, an IQ imbalance, and a DC offset shift. In this example, in particular, the sample timing error is corrected with high accuracy.
遅延補正回路12は、位相振幅補正回路11により位相振幅補正された受信変調信号に対して、理論上では無限小の精度で、遅延調整することが可能な回路であり、固定遅延回路13からの入力に基づいて遅延調整した後の受信変調信号を誤差検出回路4へ出力する。
固定遅延回路13は、複素乗算回路1から遅延補正回路12までの遅延のおおよその遅延量を入力される送信変調信号に与え、当該遅延量を与えた送信変調信号を誤差検出回路4と位相振幅補正回路11と遅延補正回路12へ出力する。
誤差検出回路4は、固定遅延回路13からの入力である送信変調信号と、遅延補正回路12からの入力である受信変調信号との差分値を誤差信号として検出して、当該検出結果を歪補償テーブル更新制御回路3へ出力する。
歪補償テーブル更新制御回路3は、誤差検出回路4により検出される誤差信号の電力が最小となるように、入力される送信変調信号に基づいて、歪補償テーブル2のテーブル値を更新することにより、良好な歪補償テーブルを生成する。ここで、当該誤差検出回路4により検出される誤差信号の電力は、理想的には、電力増幅器6で発生する非線形歪に相当する。また、歪補償テーブル2のテーブル値を更新する方法としては、一般に、テーブル値をプラスマイナス(±)に振って誤差電力が小さくなる方向にテーブル値を更新する方法である摂動法や、最小自乗誤差推定法(LMS)などが用いられる。
The
The fixed
The
The distortion compensation table
次に、上記した遅延補正回路12について更に詳しく説明する。
図2には、遅延補正回路12の構成例を示してある。
同図に示されるように、本例の遅延補正回路12は、2つの入力端子I11、I12と、1つの出力端子O11を備え、また、第1の補間回路21と、第2の補間回路22と、第3の補間回路23と、誤差検出回路24と、遅延量制御回路25を備えている。
ここで、一方の入力端子I11には位相振幅補正回路11からの出力である受信変調信号が入力され、当該受信変調信号は3つの補間回路21〜23のそれぞれに入力される。また、他方の入力端子I12には固定遅延回路13からの出力である遅延送信変調信号が入力され、当該遅延送信変調信号は誤差検出回路24に入力される。
Next, the
FIG. 2 shows a configuration example of the
As shown in the figure, the
Here, a reception modulation signal which is an output from the phase amplitude correction circuit 11 is input to one input terminal I11, and the reception modulation signal is input to each of the three
本例の遅延補正回路12により行われる動作の一例を示す。
第1の補間回路21は、入力される受信変調信号に対して、遅延量τ=xの遅延を与えて、当該遅延後の受信変調信号を出力端子O11及び誤差検出回路24へ出力する。
第2の補間回路22は、入力される受信変調信号に対して、遅延量τ=(x+Δx)の遅延を与えて、当該遅延後の受信変調信号を誤差検出回路24へ出力する。
第3の補間回路23は、入力される受信変調信号に対して、遅延量τ=(x−Δx)の遅延を与えて、当該遅延後の受信変調信号を誤差検出回路24へ出力する。
ここで、入力端子I11から入力される受信変調信号の信号系列をR(n)(n=−∞、・・・、−1、0、1、2、3、4、・・・)として、遅延量τで規定される各補間回路21〜23からの出力をDL(τ、n)とすると、各補間回路21〜23では、ナイキスト補間法を用いて、式1に示されるような演算を行うことにより受信変調信号に対して遅延を与えることができる。
An example of the operation performed by the
The
The
The third interpolation circuit 23 gives a delay of τ = (x−Δx) to the received reception modulation signal and outputs the delayed reception modulation signal to the
Here, the signal sequence of the received modulated signal input from the input terminal I11 is R (n) (n = −∞,..., −1, 0, 1, 2, 3, 4,...), Assuming that the output from each of the
具体的には、第1の補間回路21により出力される信号DL(x、n)は式2のように表され、第2の補間回路22により出力される信号DL(x+Δx、n)は式3のように表され、第3の補間回路23により出力される信号DL(x−Δx、n)は式4のように表される。なお、本例では、Lは4以上の整数であるとする。
Specifically, the signal DL (x, n) output from the
ここで、図3には、受信変調信号R(n)の一例を模式的に示してある。
また、図4には、それぞれの補間回路21〜23において、ナイキスト補間法により遅延を与えた受信変調信号DL(x、n)、DL(x+Δx、n)、DL(x−Δx、n)の一例を模式的に示してある。
本例では、図3に示される信号が各補間回路21〜23に入力されて、当該各補間回路21〜23による当該信号の処理結果として、図4に示される各信号が出力される。図4に示されるように、(x−Δx)、x、(x+Δx)の遅延を与えることにより、図中の“X”を中心として信号波形に対して(±Δx)のタイミングずれを発生させることができる。
Here, FIG. 3 schematically shows an example of the reception modulation signal R (n).
FIG. 4 also shows the received modulation signals DL (x, n), DL (x + Δx, n), and DL (x−Δx, n) delayed by the Nyquist interpolation method in each of the
In this example, the signals shown in FIG. 3 are input to the
誤差検出回路24は、各補間回路21〜23から入力される上記式2、上記式3、上記式4に示した各信号と、入力端子I12から入力される遅延送信変調信号との誤差比較を行って、各補間回路21〜23から入力される上記式2、上記式3、上記式4に示した各信号の中から、平均誤差電力が最小となる信号を選択し、当該選択結果を遅延量制御回路25へ出力する。
遅延量制御回路25は、誤差検出回路24により選択された信号のτの値を新たなxの値として設定し(つまり、xの値を更新し)、各補間回路21、22、23で使用されるナイキスト補間係数{sin(τ−mπ)/(τ−mπ)}を計算により求めて、更新する。なお、遅延量制御回路25では、例えば、xの値ばかりでなく、Δxの値を更新することも可能である。
The
The delay
ここで、通常、上記した計算自体には時間的な制約が無いため、例えば、オフラインで計算しておいて、バッチ的に更新することにより十分な対応が可能である。
具体的には、この計算では、ナイキスト補間係数の系列{sin(τ−mπ)/(τ−mπ)}[m=−L〜L]を計算し、係数は(2L+1)個ある。また、遅延量τの値が各補間回路21、22、23で異なるため、更に3倍(τ=x、τ=(x+Δx)、τ=(x−Δx))の係数を保持し、xの値を逐次更新して最適値に収束させていく。
本例の各補間回路21、22、23の動作は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)などにより実現されており、入力信号であるサンプリング信号とナイキスト補間係数との畳込み演算を行って、リアルタイムに処理を行う。一方、ナイキスト補間係数の更新処理は、更新状態と誤差検出回路24の出力を検出して、誤差電力を監視(モニタ)しながらxの値を最適値に導いていく処理であり、ナイキスト補間係数の更新処理は例えば十分に時間をかけて計算することも可能である。
Here, since there is usually no time restriction in the above-described calculation itself, for example, it is possible to cope with the problem by performing offline calculation and updating it in batches.
Specifically, in this calculation, a sequence of Nyquist interpolation coefficients {sin (τ−mπ) / (τ−mπ)} [m = −L−L] is calculated, and there are (2L + 1) coefficients. Further, since the value of the delay amount τ is different in each of the
The operation of each of the
また、通常、歪補償テーブル2のテーブル値の最適な値は、周囲の温度や経年変化などにより変化するため、常時更新することが望ましく、このため、遅延補正回路12においてもナイキスト補間を常時行うことが望ましい。但し、例えば、歪補償テーブル2のテーブル値の最適な値が変化しないような場合には、最適値が得られた後には更新が停止されても良好なテーブル値を得ることが可能である。
また、更新の手順の一例としては、(1)送信信号である遅延送信変調信号とフィードバック信号である受信変調信号との差分(誤差ベクトル)の蓄積、(2)プリディストーションのための歪補償テーブル2のテーブル値の計算又はナイキスト補間係数の計算、(3)プリディストーションのための歪補償テーブル2のテーブル値の更新又はナイキスト補間係数の更新、といった(1)、(2)、(3)の処理を常時繰り返して行って、最適な解に到達していく。なお、(2)の処理における計算の方法によって(1)の処理における蓄積の方法が変わり、具体的には、例えば、計算方法が最小二乗誤差推定(MMSE:Minimum Mean Square Error)法である場合には蓄積方法として全蓄積サンプルの誤差ベクトルの蓄積を行い、計算方法が最急降下法である場合には蓄積方法として誤差ベクトルの電力値の積分値の蓄積を行う。また、或る時間区間での観測を行うことが必要となる。
In addition, the optimum value of the table value of the distortion compensation table 2 usually changes due to the ambient temperature, aging, etc., so it is desirable to constantly update it. For this reason, the
Further, as an example of the update procedure, (1) accumulation of a difference (error vector) between a delayed transmission modulation signal as a transmission signal and a reception modulation signal as a feedback signal, and (2) a distortion compensation table for predistortion. (1), (2), (3), such as calculation of the table value of 2 or calculation of the Nyquist interpolation coefficient, (3) update of the table value of the distortion compensation table 2 for predistortion or update of the Nyquist interpolation coefficient The process is repeated all the time to reach the optimal solution. The accumulation method in the process (1) varies depending on the calculation method in the process (2). Specifically, for example, the calculation method is a minimum mean square error (MMSE) method. In this case, the error vector of all accumulated samples is accumulated as the accumulation method, and when the calculation method is the steepest descent method, the integral value of the power value of the error vector is accumulated as the accumulation method. In addition, it is necessary to perform observation in a certain time section.
また、最適解への収束速度を高速化するためには、できるだけ多くのサンプルを用いることが望ましく、例えば、全てのサンプルを用いる場合に最も高速化することができる。
また、プリディストーションのための歪補償テーブル2のテーブル値の更新処理と、遅延時間の最適化処理の手順としては、例えば、これらの処理を交互に行う手順や、或いは、遅延時間が収束した後にテーブル値を更新する処理を行う手順や、或いは、遅延時間が或る程度収束した後にこれらの処理を交互に行う手順などを用いることができ、一例として、遅延時間が或る程度収束した後にこれらの処理を交互に行う手順を用いるのが好ましいと考えられる。
Further, in order to increase the convergence speed to the optimum solution, it is desirable to use as many samples as possible. For example, the maximum speed can be achieved when all samples are used.
Further, as a procedure for updating the table value of the distortion compensation table 2 for predistortion and a process for optimizing the delay time, for example, a procedure for alternately performing these processes, or after the delay time has converged A procedure for updating the table value, or a procedure for alternately performing these processes after the delay time has converged to some extent can be used. It is considered preferable to use a procedure in which the above processes are alternately performed.
上記のような遅延量制御回路25による更新を逐次的に行うことにより、Δxの精度内で、最適な遅延調整が可能となる。また、誤差電力値が小さくなった段階でΔxを小さくするようにすると、更に遅延調整の精度を向上させることができ、このように、本例では、補間係数は計算で求められるため、理論的には遅延調整の精度に限界はない。
従って、例えば従来方式ではデジタル回路のクロック速度で遅延調整の精度の制約があった問題を、本例では、サンプリングレートのクロック速度の処理で、遅延調整の精度を大幅に向上させることができることから、解消することができ、非線形な歪の補償量を向上させることが可能であるという効果が得られる。
By sequentially performing the update by the delay
Therefore, for example, in the conventional method, there is a problem that the accuracy of delay adjustment is limited by the clock speed of the digital circuit. In this example, the accuracy of delay adjustment can be greatly improved by processing the clock speed of the sampling rate. Therefore, an effect that the compensation amount of nonlinear distortion can be improved can be obtained.
以上のように、本例の歪補償増幅装置では、無線送信装置により送信される変調信号を増幅出力する送信増幅器(本例では、電力増幅器6)よりも前段に歪補償機能(本例では、プリディストーション回路P1)を設けて、次のような構成により、当該送信増幅器で生じる信号歪を補償するために当該変調信号に歪補償係数を乗ずる。
すなわち、サンプリングレートfsで生成するデジタル値である送信変調信号(送信デジタル変調信号)を入力して当該送信デジタル変調信号の電力値をアドレスとして歪補償係数を出力する歪補償テーブル2と、当該送信デジタル変調信号と当該歪補償係数とを複素乗算して歪補償信号を出力する複素乗算回路1と、当該歪補償信号を入力して直交変調するとともにデジタルアナログ変換及び無線周波数変換して無線周波数信号を出力する直交変調器5と、当該無線周波数信号を増幅する送信増幅器(本例では、電力増幅器6)と、当該増幅後の無線周波数信号を分配出力して一方の分配信号を空中線放射させるとともに他方の分配信号を直交検波回路9へ出力する分配器7と、当該他方の分配信号を直交検波して受信変調信号へ変換する直交検波回路9と、当該受信変調信号を直交変調器5と同期したタイミングでデジタル化するA/D変換回路10と、直交変調器5及びA/D変換回路10に対してクロック信号を供給する基準クロック8と、当該デジタル化された受信変調信号と送信デジタル変調信号とを同相化及び同振幅化する調整の後の受信変調信号を出力する位相振幅補正回路11と、当該調整後の受信変調信号の遅延調整を行って当該遅延調整後の受信変調信号を誤差検出回路4の一方の入力とする遅延補正回路12と、送信デジタル変調信号に固定的な遅延を与えて当該固定遅延後の送信変調信号を誤差検出回路4の他方の入力とするとともに当該固定遅延後の送信変調信号を位相振幅補正回路11及び遅延補正回路12へ出力する固定遅延回路13と、当該固定遅延後の送信変調信号と当該遅延調整後の受信変調信号を入力してこれらの差分を取る誤差検出回路4と、当該差分を取った信号を入力して誤差電力最小化を行うように歪補償テーブル2のテーブル値を更新する歪補償テーブル更新制御回路2を備えた。
As described above, in the distortion compensation amplifying apparatus of this example, the distortion compensation function (in this example, in the present example) is preceded by the transmission amplifier (in this example, the power amplifier 6) that amplifies and outputs the modulated signal transmitted by the wireless transmission apparatus. A predistortion circuit P1) is provided, and the modulation signal is multiplied by a distortion compensation coefficient in order to compensate for the signal distortion generated in the transmission amplifier by the following configuration.
That is, a distortion compensation table 2 that inputs a transmission modulation signal (transmission digital modulation signal) that is a digital value generated at a sampling rate fs and outputs a distortion compensation coefficient using the power value of the transmission digital modulation signal as an address, and the transmission A complex multiplication circuit 1 that performs complex multiplication of the digital modulation signal and the distortion compensation coefficient and outputs a distortion compensation signal; and inputs the distortion compensation signal to perform orthogonal modulation, and also performs digital analog conversion and radio frequency conversion to generate a radio frequency signal. , A transmission amplifier (in this example, a power amplifier 6) for amplifying the radio frequency signal, and distributing and outputting the amplified radio frequency signal to radiate one of the distribution signals to the antenna. A
また、本例の歪補償増幅装置では、遅延補正回路12を次のような構成とした。
すなわち、異なる遅延量を与える少なくとも3個の補間回路21、22、23を有し、これら各補間回路21、22、23からの出力と前記固定遅延後の送信変調信号との誤差電力を誤差検出回路24により検出し、当該誤差電力の平均値が最小となる遅延量を基準にしてこれらの補間回路21、22、23における遅延量を遅延量制御回路25により設定する構成とした。
なお、図1に示される本例の歪補償増幅装置では、遅延補正回路12内におけるナイキスト補間係数の演算処理を除いて、デジタル信号は全てサンプリングレートでの処理が為される。
Further, in the distortion compensation amplifying apparatus of this example, the
That is, it has at least three
In the distortion compensation amplifying apparatus of this example shown in FIG. 1, all digital signals are processed at the sampling rate except for the Nyquist interpolation coefficient calculation process in the
従って、本例の歪補償増幅装置では、例えば、マルチコードやマルチキャリアの送信信号を増幅するような場合においても、歪補償テーブル2の収束速度を高速化するプリディストーション回路P1を実現することができる。具体的には、例えば、電力増幅器6による増幅信号をフィードバック信号としてサンプリングした後に、デジタル信号処理により任意の時間x、Δxを用いて補間(本例では、ナイキスト補間)した値を使用して当該フィードバック信号の遅延を補正することにより、デジタルプリディストーションにおける入力信号(本例では、送信変調信号)とフィードバック信号(本例では、受信変調信号)との遅延時間の調整によるタイミング合わせを高精度化することができる。これにより、歪補償の精度を向上させることができる。
Therefore, in the distortion compensation amplifying apparatus of this example, for example, even when a multi-code or multi-carrier transmission signal is amplified, the predistortion circuit P1 that increases the convergence speed of the distortion compensation table 2 can be realized. it can. Specifically, for example, after the amplified signal from the
なお、本例の歪補償増幅装置では、歪補償テーブル2により規定される所定の態様で複素乗算回路1により入力されるデジタル信号に対して歪を与える機能により歪付与手段が構成されており、直交変調器5が直交変調を行うとともにD/A(Digital to Analog)変換を行う機能によりアナログ変換手段が構成されており、電力増幅器6が信号を増幅する機能により歪補償対象となる増幅器が構成されており、直交検波回路9により直交検波された信号に対してA/D変換回路10によりA/D変換を行う機能によりデジタル変換手段が構成されており、位相振幅補正回路11や固定遅延回路13及び補間法を用いる遅延補正回路12により2つのデジタル信号の遅延時間の調整を行う機能により遅延時間調整手段が構成されており、誤差検出回路4による誤差の検出結果に基づいて歪補償テーブル更新制御回路3が歪補償テーブル2のテーブル値を更新する機能により歪付与態様制御手段が構成されている。
また、本例の遅延補正回路12では、複数の補間回路21、22、23がそれぞれ異なる遅延時間を有する補間法によりデジタル信号を遅延させる機能により補間手段が構成されており、誤差検出回路24がそれぞれの補間法により遅延させられたデジタル信号と比較対象となるデジタル信号との誤差を検出して最も誤差が小さい補間法を選択する機能により補間誤差検出選択手段が構成されており、遅延量制御回路25が選択された補間法で使用された遅延時間を中心的な遅延時間とするようにそれぞれの補間法における遅延時間を制御する機能により補間法遅延時間制御手段が構成されている。
In the distortion compensation amplifying apparatus of this example, the distortion applying means is configured by a function of applying distortion to the digital signal input by the complex multiplication circuit 1 in a predetermined manner defined by the distortion compensation table 2. An analog conversion means is configured by the function of the
Further, in the
本発明の第2実施例に係る歪補償増幅装置を説明する。
図5には、本例の歪補償増幅装置の構成例を示してある。
同図に示されるように、本例の歪補償増幅装置は、入力端子I1と出力端子O1との間に、複素乗算回路1と歪補償テーブル2と歪補償テーブル更新制御回路3と誤差検出回路4を有するプリディストーション回路P1と、直交変調器5と、電力増幅器(PA)6と、分配器7と、基準クロック(fs)8と、直交検波回路9と、A/D(Analog to Digital)変換回路10と、位相振幅補正回路11と、遅延補正回路31を備えている。
ここで、本例の歪補償増幅装置の構成は、概略的には、図1に示される歪補償増幅装置の構成と比べて、図1に示される遅延補正回路12及び固定遅延回路13を削除して、図1に示される遅延補正回路12と同様な機能を有する遅延補正回路31を入力端子I1と誤差検出回路4との間に備えた構成となっている。また、本例では、図1に示されるのと同様な処理部については、同一の符号を付して示す。
A distortion compensation amplifying apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 shows a configuration example of the distortion compensation amplifying apparatus of this example.
As shown in the figure, the distortion compensation amplifying apparatus of this example includes a complex multiplication circuit 1, a distortion compensation table 2, a distortion compensation table
Here, the configuration of the distortion compensation amplifying apparatus of the present example is roughly the same as that of the distortion compensation amplifying apparatus shown in FIG. 1, except that the
具体的には、本例では、入力端子I1から入力される送信変調信号は、複素乗算回路1と、歪補償テーブル2と、歪補償テーブル更新制御回路3と、遅延補正回路31と、位相振幅補正回路11に入力される。そして、位相振幅補正回路11は、入力される送信変調信号に基づいて、A/D変換回路10から入力される受信変調信号を補正する。また、位相振幅補正回路11から出力される当該補正後の受信変調信号は、誤差検出回路4及び遅延補正回路31に入力される。
また、遅延補正回路31は、例えば図2に示されるのと同様な構成を有しており、本例では、一方の入力端子I11に入力端子I1から入力される送信変調信号が入力され、他方の入力端子I12に位相振幅補正回路11から入力される受信変調信号が入力され、これにより、当該送信変調信号の遅延調整が為されて、当該遅延調整後の送信変調信号が出力端子O11から誤差検出回路4へ出力される。そして、誤差検出回路4では、位相振幅補正回路11から入力される信号と遅延補正回路31から入力される信号との誤差を検出する。
Specifically, in this example, the transmission modulation signal input from the input terminal I1 includes the complex multiplication circuit 1, the distortion compensation table 2, the distortion compensation table
The delay correction circuit 31 has a configuration similar to that shown in FIG. 2, for example. In this example, the transmission modulation signal input from the input terminal I1 is input to one input terminal I11, and the other The reception modulation signal input from the phase amplitude correction circuit 11 is input to the input terminal I12 of the signal, and thereby the delay of the transmission modulation signal is adjusted, and the transmission modulation signal after the delay adjustment has an error from the output terminal O11. It is output to the
以上のように、本例の歪補償増幅装置では、入力端子I1から入力される送信変調信号の遅延時間を遅延補正回路31により補正することにより、例えば上記第1実施例で述べたのと同様な効果を得ることができる。
なお、本例の歪補償増幅装置では、位相振幅補正回路11及び補間法を用いる遅延補正回路31により2つのデジタル信号の遅延時間の調整を行う機能により遅延時間調整手段が構成されている。
As described above, in the distortion compensation amplifying apparatus of this example, the delay time of the transmission modulation signal input from the input terminal I1 is corrected by the delay correction circuit 31, for example, as described in the first embodiment. Effects can be obtained.
In the distortion compensation amplification device of this example, the delay time adjusting means is configured by the function of adjusting the delay times of the two digital signals by the phase amplitude correction circuit 11 and the delay correction circuit 31 using the interpolation method.
ここで、本発明に係る歪補償増幅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。また、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や当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステム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。
Here, the configuration of the distortion compensation amplification device and the like according to the present invention is not necessarily limited to the above-described configuration, and various configurations may be used. The present invention can also be provided as, for example, a method or method for executing the processing according to the present invention, a program for realizing such a method or method, or a recording medium for recording the program. It is also possible to provide various devices and systems.
The application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields.
また、本発明に係る歪補償増幅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当該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。
In addition, as various kinds of processing performed in the distortion compensation amplifying apparatus according to the present invention, for example, a processor executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) in a hardware resource including a processor and a memory. May be used, and for example, each functional unit for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit.
Further, the present invention can be grasped as a computer-readable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD (Compact Disc) -ROM storing the control program, or the program (itself). The processing according to the present invention can be performed by inputting the program from the recording medium to the computer and causing the processor to execute the program.
I1、I11、I12、I21・・入力端子、 O1、O11、O21・・出力端子、 P1、P11・・プリディストーション回路、 1、41・・複素乗算回路、 2、42・・歪補償テーブル、 3、43・・歪補償テーブル更新制御回路、 4、24、44・・誤差検出回路、 5、45・・直交変調器、 6、46・・電力増幅器(PA)、 7、47・・分配器、 8、48・・基準クロック、 9、50・・直交検波回路、 10、51・・A/D変換回路、 11、52・・位相振幅補正回路、 12、31・・遅延補正回路、 13、53・・固定遅延回路、 21、22、23・・補間回路、 25・・遅延量制御回路、 49・・サンプリングクロック位相調整回路、
I1, I11, I12, I21... Input terminal, O1, O11, O21... Output terminal, P1, P11 .. predistortion circuit, 1, 41... Complex multiplication circuit, 2, 42. , 43 .. Distortion compensation table update control circuit, 4, 24, 44 .. Error detection circuit, 5, 45 .. Quadrature modulator, 6, 46 .. Power amplifier (PA), 7, 47. 8, 48 ...
Claims (1)
歪補償対象となる増幅器により増幅される前のデジタル信号に対して所定の態様により歪を与える歪付与手段と、
歪付与手段により歪が与えられたデジタル信号をアナログ信号へ変換するアナログ変換手段と、
アナログ変換手段により変換されたアナログ信号を増幅する歪補償対象となる増幅器と、
歪補償対象となる増幅器から出力される増幅後のアナログ信号をデジタル信号へ変換するデジタル変換手段と、
歪付与手段により歪が与えられる前のデジタル信号とデジタル変換手段により変換されたデジタル信号との少なくとも一方を遅延させる処理を用いて、当該歪付与手段により歪が与えられる前のデジタル信号と当該デジタル変換手段により変換されたデジタル信号との遅延時間を調整する遅延時間調整手段と、
遅延時間調整手段により遅延時間が調整された後における2つのデジタル信号の間の誤差に基づいて歪付与手段により歪を与える態様を制御する歪付与態様制御手段と、
を備え、
前記遅延時間調整手段は、
当該遅延時間調整手段により遅延させる処理を行うデジタル信号を、中心的な値を有する遅延時間と、当該中心的な値より大きい側の1以上の遅延時間と、当該中心的な値より小さい側の1以上の遅延時間からなる3以上の異なる遅延時間を使用した補間法のそれぞれにより遅延させる補間手段と、
前記それぞれの補間法により遅延させられたデジタル信号と、当該遅延時間調整手段により遅延させる処理が行われないもう一方のデジタル信号との誤差を検出して、当該誤差が最小となる補間法を選択する補間誤差検出選択手段と、
前記中心的な値を有する遅延時間を前記補間誤差検出選択手段により選択された補間法で使用された遅延時間とするように、それぞれの補間法で使用される遅延時間を逐次的に更新制御する補間法遅延時間制御手段と、
により構成され、
前記中心的な値を有する遅延時間が使用される補間法により遅延させられたデジタル信号を出力するものであること、
を特徴とする歪補償増幅装置。 In a distortion compensation amplifying apparatus that performs distortion compensation by giving a distortion having an inverse characteristic of distortion generated by the amplifier to a digital signal before being amplified by an amplifier that is a distortion compensation target,
Distortion applying means for applying distortion in a predetermined manner to the digital signal before being amplified by the amplifier to be subjected to distortion compensation;
Analog conversion means for converting the digital signal distorted by the distortion applying means into an analog signal;
An amplifier for distortion compensation that amplifies the analog signal converted by the analog conversion means;
Digital conversion means for converting the amplified analog signal output from the amplifier to be compensated for distortion into a digital signal;
Using at least one slow cast to treatment with the digital signal converted by the digital signal and digital conversion means before the strain is given by the distortion imparting means, a digital signal before distortion is given by the distortion imparting means and the Delay time adjusting means for adjusting the delay time with the digital signal converted by the digital conversion means;
Distortion applying mode control means for controlling a mode of applying distortion by the distortion applying means based on an error between the two digital signals after the delay time is adjusted by the delay time adjusting means;
Equipped with a,
The delay time adjusting means includes
The digital signal to be delayed by the delay time adjusting means is divided into a delay time having a central value, one or more delay times on the side larger than the central value, and a side smaller than the central value. An interpolation means for delaying by each of interpolation methods using three or more different delay times consisting of one or more delay times;
Detect an error between the digital signal delayed by each of the interpolation methods and the other digital signal that is not delayed by the delay time adjustment means, and select an interpolation method that minimizes the error Interpolation error detection and selection means,
The delay time used in each interpolation method is sequentially updated and controlled so that the delay time having the central value is the delay time used in the interpolation method selected by the interpolation error detection / selection means. Interpolation method delay time control means;
Consisting of
Outputting a digital signal delayed by an interpolation method in which a delay time having the central value is used;
A distortion compensation amplifying device characterized by the above.
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