JP5338378B2 - 歪補償装置及び方法 - Google Patents
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Description
歪補償部1101内のプリディストーション信号生成部1102は、送信信号に、送信アンプの逆特性を有する補償信号を付加する。
また、電力増幅器1109の出力はカップラ1110からフィードバックされる。
適応制御部1103では、プリディストーション信号生成部1102と同じ構成を有するプリディストーション信号生成部1104が、上記フィードバック信号に、送信アンプの非線形歪特性を補償するための信号を付加している。
係数更新部1106は、誤差演算部1105から出力される誤差信号が最小となるように、最小自乗誤差(LMS:Least Mean Square)演算等の収束アルゴリズムに基づいて、プリディストーション信号生成部1102及び1104にセットする級数演算係数を更新する。
複数の係数乗算部1202は、各べき乗の演算結果に対して各級数演算係数を乗算する。
今、図14に示されるように、電力増幅器1109での理想的アンプ特性が1401に示される線形特性を有し、現実のアンプ特性が1402に示される非線形特性を有するとする。即ち、アンプ特性1402は一般に、入力電力の大きい領域で増幅率が理想的アンプ特性1401と比較して低下する特性を有する。
拘束情報制御部は、送信信号の電力値に応じて、拘束情報メモリ部からその電力値と相違する電力値に対応する拘束情報を読み出して、係数更新部が級数演算係数組を更新する際に該拘束情報を用いるよう制御する。
図1は、べき級数を用いたプリディストーション方式による歪補償装置の第1の実施形態の構成図である。
即ち、カップラ116の出力は、ダウンコンバータ117で、ローカル発振器118から出力された信号によってダウンコンバートされる。更にその出力は、フィルタ119を通過し、特には図示しないA/Dコンバータによってディジタル信号に戻される。
プリディストーション信号生成部102と同じ構成を有するプリディストーション信号生成部(第2の歪補償信号生成部)103は、セレクタ108を介して入力されるディジタル信号に戻されたフィードバック信号又はメモリ110から出力される信号に、送信アンプの非線形歪特性の逆特性を有する補償信号を付加する。この結果、第2の歪補償信号(プリディストーション信号)が出力される。
データ切替制御部106は、電力変換部107が検出する送信信号の入力電力の範囲、即ち、平均電力からピーク電力までの範囲が、所定の小電力範囲にある場合に以下の制御動作を実行する。即ち、データ切替制御部106は、係数更新処理内の第1の所定期間では、セレクタ108にディジタル信号に戻されたフィードバック信号を選択出力させ、セレクタ109にプリディストーション信号生成部102が出力する歪補償信号を選択出力させる。また、データ切替制御部106は、係数更新処理内の第2の所定期間では、セレクタ108にメモリ110が記憶するフィードバック信号を読み出させて選択出力させ、セレクタ109にメモリ111が記憶する歪補償信号を読み出させて選択出力させる。
今、図2に示されるように、電力増幅器115での理想的アンプ特性が201に示される線形特性を有し、現実のアンプ特性が202に示される非線形特性を有するとする。
まず、係数更新部105は、電力変換部107の出力を監視することにより、送信信号の電力値の大きさを判定する(ステップS501)。
上記範囲を超えていなければ、係数更新部105は、ステップS501の処理に制御を戻して、係数更新処理を続行する。この範囲603は、前述の係数更新処理内の第1の所定期間に対応する。
係数更新が送信信号の小電力入力状態で行われた場合には、係数更新部105は、図6の範囲604で示される処理を実行する。即ち、この期間では、前述したように、データ切替制御部106は、セレクタ108にメモリ110が記憶するフィードバック信号を読み出させて選択出力させ、セレクタ109にメモリ111が記憶する歪補償信号を読み出させて選択出力させる。この結果、プリディストーション信号生成部103は、メモリ110から読み出された、大電力区間のフィードバック信号に対応する歪補償信号を生成し、誤差演算部104に入力させる。また、誤差演算部104には、メモリ111から読み出された、上記大電力区間のフィードバック信号に対応するプリディストーション信号生成部102が生成した歪補償信号が入力される。この結果、誤差演算部104からは、大電力区間における歪補償信号の誤差信号が出力されることになる。そして、係数更新部105は、この誤差信号を用いて、係数更新動作を実行する(ステップS506)。
以上の制御動作に基づいて、係数更新部105は、小電力出力時の係数更新動作と併せて、大電力出力時に相当する係数更新動作も実行することができ、小電力出力時に電力変動により大電力の送信信号が入力した場合であっても、電力増幅時の非線形歪を最適にキャンセルすることができる級数演算係数の組を生成することが可能となる。
まず、係数更新部105は、電力変換部107の出力を監視することにより、送信信号の電力値の大きさを判定する(ステップS801)。
上記範囲を超えていなければ、係数更新部105は、ステップS801の処理に制御を戻して、係数更新処理を続行する。この範囲903は、前述の第1実施形態にて説明した係数更新処理内の第1の所定期間に対応する。
係数更新部105は、帯域外輻射電力が所定値よりも小さいと判定した場合には、精度の高い歪補償信号が得られていると判断して、データ保存制御部112に対して拘束情報の更新指示を出す(ステップS803)。この結果、データ保存制御部112は、フィードバック信号をメモリ110に記憶させると共に、それに対応してプリディストーション信号生成部102から出力されている歪補償信号をメモリ111に記憶させる。これにより、メモリ110及び111内の拘束情報が更新される。
以上のようにして、データ保存制御部112は、システムの最新状態に対応する拘束情報を更新することができ、システムの経年変化による大電力時歪補償特性の変化等に対応することができる。
係数更新が送信信号の小電力入力状態で行われた場合には、係数更新部105は、図9の範囲904で示される処理を実行する。即ち、この期間では、第1の実施形態にて前述したように、データ切替制御部106は、セレクタ108にメモリ110が記憶するフィードバック信号を読み出させて選択出力させ、セレクタ109にメモリ111が記憶する歪補償信号を読み出させて選択出力させる。この結果、プリディストーション信号生成部103は、メモリ110から読み出された、大電力区間のフィードバック信号に対応する歪補償信号を生成し、誤差演算部104に入力させる。また、誤差演算部104には、メモリ111から読み出された、上記大電力区間のフィードバック信号に対応するプリディストーション信号生成部102が生成した歪補償信号が入力される。この結果、誤差演算部104からは、大電力区間における歪補償信号の誤差信号が出力されることになる。そして、係数更新部105は、この誤差信号を用いて、係数更新動作を実行する(ステップS807)。
以上の制御動作に基づいて、第2の実施形態では、第1の実施形態での効果に加えて、小電力送信時においてリファレンスとなる大電力送信用の拘束情報を適切に更新することが可能となる。
第3の実施形態の動作は、帯域外輻射電力測定部701が誤差電力測定部1001に置き換えられた以外は、第2の実施形態の場合と同様である。この場合、誤差電力測定部1001の構成は、帯域外輻射電力測定部701の構成よりも単純な構成とすることができる。
102、103、1102、1104 プリディストーション信号生成部
104、1105 誤差演算部
105、1106 係数更新部
106 データ切替制御部
107 電力変換部
108、109 セレクタ
110、111 メモリ
112 データ保存制御部
113、1107 直交変調器
114、118、1108、1112 ローカル発振器
115、1109 電力増幅器
116、1110 カップラ
117、1111 ダウンコンバータ
1191113 復調器
701 帯域外輻射電力測定部
1001 誤差電力測定部
Claims (5)
- 送信信号に対して級数演算処理による歪補償処理を実行する歪補償信号生成部と、該歪補償信号生成部から出力される歪補償信号に電力増幅処理を行って出力される電力増幅出力のフィードバック信号と該歪補償信号とを比較して、前記級数演算処理に用いられる級数演算係数組を更新する係数更新部とを含む歪補償装置において、
所定値以上の電力値の送信信号に対する前記歪補償信号と前記電力増幅出力のフィードバック信号とを拘束情報として記憶する拘束情報メモリ部と、
第1の期間において前記係数更新部が前記所定値未満の電力値の送信信号に対する前記歪補償信号と前記電力増幅出力のフィードバック信号とに基づいて前記級数演算係数組を更新した場合、第2の期間において前記拘束情報メモリ部から前記拘束情報を読み出して、前記係数更新部が前記級数演算係数組を更新する際に該拘束情報を用いるよう制御する拘束情報制御部と、
を含むことを特徴とする歪補償装置。 - 送信信号に対して級数演算処理による歪補償処理を実行する歪補償信号生成部を含み、該歪補償信号生成部から出力される歪補償信号に電力増幅処理を行って出力される電力増幅出力のフィードバック信号と該歪補償信号とを比較して、前記級数演算処理に用いられる級数演算係数組を更新する歪補償装置において、
前記電力増幅出力のフィードバック信号に対して前記級数演算処理による歪補償処理を実行する前記歪補償信号生成部とは異なる第2の歪補償信号生成部と、
該第2の歪補償信号生成部から出力される第2の歪補償信号と前記歪補償信号生成部から出力される歪補償信号との誤差を演算する誤差演算部と、
該誤差演算部が出力する誤差に応じて、前記歪補償信号生成部及び前記第2の歪補償信号生成部での各級数演算処理に用いられる各級数演算係数組を更新する係数更新部と、
所定値以上の電力値の送信信号に対する前記歪補償信号と前記電力増幅出力のフィードバック信号とを拘束情報として記憶する拘束情報メモリ部と、
第1の期間において前記係数更新部が前記所定値未満の電力値の送信信号に対する前記誤差に応じて各級数演算係数組を更新した場合、第2の期間において前記拘束情報メモリ部から前記拘束情報を読み出し、該拘束情報に含まれるフィードバック信号を前記第2の歪補償信号生成部に入力させ、該拘束情報に含まれる歪補償信号を前記誤差演算部に入力させ、その結果前記誤差演算部から出力される誤差に基づいて前記係数更新部を動作させる拘束情報制御部と、
を含むことを特徴とする歪補償装置。 - 前記拘束情報メモリ部は、前記送信信号の電力範囲を所定数に分割した各部分電力範囲毎に、前記送信信号の電力値が各部分電力範囲に含まれるときの前記歪補償信号と前記電力増幅出力のフィードバック信号とを、前記拘束情報としてそれぞれ記憶し、
前記拘束情報制御部は、前記送信信号の電力値が前記所定値未満のとき、前記拘束情報メモリ部から該所定値以上の各部分電力範囲の前記拘束情報を読み出して前記係数更新部に与えることを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の歪補償装置。 - 前記電力増幅出力の帯域外電力値が所定値未満であるとき、又は前記電力増幅出力のフィードバック信号から生成される第2の歪補償信号と前記歪補償信号との誤差が所定値未満であるときに、前記拘束情報メモリ部内の拘束情報を更新する拘束情報更新部を更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の歪補償装置。 - 送信信号に対して級数演算処理による歪補償処理を実行する歪補償信号生成ステップと、該歪補償信号生成ステップで出力される歪補償信号の出力に電力増幅処理を行って出力される電力増幅信号のフィードバック信号と前記歪補償信号とを比較して、前記級数演算処理に用いられる級数演算係数組を更新する係数更新ステップとを含む歪補償方法において、
所定値以上の電力値の送信信号に対する前記歪補償信号と前記電力増幅信号のフィードバック信号とを拘束情報として記憶する拘束情報メモリステップと、
第1の期間において前記係数更新ステップにより前記所定値未満の電力値の送信信号に対する前記歪補償信号と前記電力増幅出力のフィードバック信号とに基づいて前記級数演算係数組を更新した場合、第2の期間において前記記憶した拘束情報を読み出して、前記係数更新ステップにより前記級数演算係数組を更新する際に該拘束情報を用いるよう制御する拘束情報制御ステップと、
を含むことを特徴とする歪補償方法。
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