JP5672728B2 - 無線装置、歪補償装置及び歪補償方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線装置、歪補償装置及び歪補償方法に関する。

近年、無線通信において、デジタル化による高能率伝送が採用されるようになっている。このような無線通信を行う無線装置は、一般に電力増幅器を有する。そして、無線装置は、送信信号を電力増幅器に入力し、電力増幅器から出力される電力増幅後の送信信号をアンテナを介して空中に放射する。なお、以下では、電力増幅器に入力される信号の電力を「入力電力」という場合があり、電力増幅器から出力される信号の電力を「出力電力」という場合がある。

このような電力増幅器は、入力電力が一定値よりも大きくなると、入力電力と出力電力との関係が線形でなくなるという特性を有する。かかる特性について図９を用いて説明する。図９は、電力増幅器の入出力特性の一例を示す図である。図９の横軸は、電力増幅器に入力される信号の電力を示し、図９の縦軸は、電力増幅器から出力される信号の電力を示す。

図９に示した例において、入力電力が一定値「ＰＸ」よりも小さい場合には、入力電力と出力電力とは線形の関係にある。一方、入力電力が一定値「ＰＸ」よりも大きくなると、入力電力と出力電力とは線形の関係でなくなる。具体的には、出力電力は、入力電力が一定値「ＰＸ」より大きくなると飽和する。このように、電力増幅器の入出力特性は、入力電力と出力電力とが線形の関係にある「線形領域」と、入力電力と出力電力とが線形の関係にない「非線形領域」とに分けられる。

このような非線形領域を有する電力増幅器から出力される信号には、非線形歪が含まれるので、通信品質を劣化させるという問題がある。かかる問題について図１０を用いて説明する。図１０は、周波数スペクトルの一例を示す図である。図１０の横軸は周波数を示し、図１０の縦軸は電力を示す。また、図１０に示した実線Ｌ１１は、非線形領域において電力増幅が行われた信号の周波数スペクトルを示し、図１０に示した点線Ｌ１２は、線形領域において電力増幅が行われた信号の周波数スペクトルを示す。

図１０に示すように、非線形領域において電力増幅が行われた信号の電力は、線形領域において電力増幅が行われた信号の電力よりもサイドローブが持ち上がり、隣接チャネルに漏洩する。これは、非線形領域において電力増幅が行われた信号には、線形領域において電力増幅が行われた信号よりも非線形歪が多く含まれるからである。このような漏洩電力は、隣接チャネルの通信品質を劣化させる。

近年の無線装置には、通信品質の劣化を防止するために、送信信号に含まれる非線形歪を補償する歪補償部を有するものがある。具体的には、歪補償部は、所定の記憶部に記憶されている歪補償係数を用いて、電力増幅器に入力される入力信号に対して歪補償処理を行う。また、歪補償部は、電力増幅器に入力される入力信号と電力増幅器からフィードバックされるフィードバック信号との誤差信号を算出し、算出した誤差信号にステップサイズパラメータを乗算する。そして、歪補償部は、乗算結果と、所定の記憶部に記憶されている歪補償係数とを加算することにより歪補償係数の更新値を得る。そして、歪補償部は、所定の記憶部に記憶されている歪補償係数を歪補償係数の更新値に更新する。

上記のステップサイズパラメータは、歪補償係数を徐々に更新させるための値であり、歪補償係数の更新率を示す。すなわち、歪補償部は、入力信号とフィードバック信号との誤差信号にステップサイズパラメータを乗算することにより、歪補償係数記憶部に記憶されている歪補償係数を徐々に更新する。

ここで、ステップサイズパラメータが大きい値である場合には、歪補償係数の変動量が大きくなり、歪補償係数が収束しないおそれがある。特に、誤差信号が大きい値である場合には、大きい値のステップサイズパラメータと、大きい値の誤差信号とを乗算することになるので、歪補償係数の変動量が大きくなり、歪補償係数が収束しないおそれがある。

また、ステップサイズパラメータが小さい値である場合には、歪補償係数の収束速度が遅くなる。さらに、誤差信号が小さい値である場合には、小さい値のステップサイズパラメータと、小さい値の誤差信号とを乗算することになるので、誤差が消えてしまい歪補償係数が更新されないという事象も発生する。

近年では、所定の範囲の入力電力毎にステップサイズパラメータを適応的に可変させる技術が提案されている。かかる技術によれば、所定の範囲の入力電力毎に歪補償係数の収束速度を調整できると考えられる。また、送信信号やフィードバック信号の複素共役信号を送信信号やフィードバック信号の振幅値で除算することにより、歪補償係数を更新する技術も提案されている。かかる技術によれば、入力信号の振幅レベルに因らず安定した収束特性を実現できると考えられる。

特開２００６−２７０２４６号公報 特開２００５−１０２０２９号公報

しかしながら、上記の従来技術には、回路規模が増大するという問題があった。具体的には、所定の範囲の入力電力毎にステップサイズパラメータを可変する従来技術には、複数のステップサイズパラメータを保持することになるので、メモリサイズが増大するという問題があった。また、複素共役信号を送信信号やフィードバック信号の振幅値で除算する従来技術は、送信信号のＩ信号（In-Phase Component）及びＱ信号（Quadrature Component）と、複素共役信号のＩ信号及びＱ信号とを除算する。すなわち、かかる技術を実現するためには４個の除算器を用いることになるので、回路規模が増大するという問題があった。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、小規模の回路により入力電力に適した歪補償係数更新処理を行うことができる無線装置、歪補償装置及び歪補償方法を提供することを目的とする。

本願の開示する無線装置は、一つの態様において、入力される信号の電力を増幅する電力増幅器と、前記電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応付けて、前記電力増幅器で発生する歪みを補償するための歪補償係数を記憶する記憶部と、前記電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応する歪補償係数を前記記憶部から取得し、取得した歪補償係数を用いて該入力信号に対して歪補償処理を行う歪補償部と、前記電力増幅器に入力される入力信号の電力と、前記電力増幅器から出力される出力信号の電力との誤差を算出する算出部と、前記算出部によって算出された誤差を前記入力信号の電力又は前記出力信号の電力に基づいて正規化する正規化部と、前記正規化部によって正規化された後の誤差を用いて、前記入力信号の電力に対応付けて前記記憶部に記憶されている歪補償係数を更新する更新部とを備える。

本願の開示する無線装置の一つの態様によれば、小規模の回路により入力電力に適した歪補償係数更新処理を行うことができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る無線装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、実施例２に係る無線装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、実施例２における歪補償部の構成例を示すブロック図である。 図４は、実施例２に係る無線装置の詳細構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施例２に係る無線装置による歪補償係数更新処理手順を示すフローチャートである。 図６は、実施例２に係る無線装置の詳細構成の一例を示すブロック図である。 図７は、実施例２に係る無線装置の詳細構成の一例を示すブロック図である。 図８は、実施例２に係る無線装置の詳細構成の一例を示すブロック図である。 図９は、電力増幅器の入出力特性の一例を示す図である。 図１０は、周波数スペクトラムの一例を示す図である。

以下に、本願の開示する無線装置、歪補償装置及び歪補償方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する無線装置、歪補償装置及び歪補償方法が限定されるものではない。

まず、図１を用いて、実施例１に係る無線装置について説明する。図１は、実施例１に係る無線装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、実施例１に係る無線装置１は、電力増幅器２と、記憶部３と、歪補償部４と、算出部５と、正規化部６と、更新部７とを有する。

電力増幅器２は、入力される信号の電力を増幅する。具体的には、電力増幅器２は、後述する歪補償部４から入力される信号の電力を増幅する。電力増幅器２によって電力増幅された信号は、算出部５へフィードバックされる。記憶部３は、電力増幅器２に入力される入力信号の電力に対応付けて、電力増幅器２で発生する歪みを補償するための歪補償係数を記憶する。

歪補償部４は、記憶部３から、電力増幅器２に入力される入力信号の電力に対応する歪補償係数を取得し、取得した歪補償係数を用いて入力信号に対して歪補償処理を行う。なお、歪補償部４は、電力増幅器２で発生する歪みに対応する歪みを予め入力信号に与えておく。これにより、電力増幅器２の入力信号の歪みと、電力増幅器２で生じる歪みとが相殺される。

算出部５は、電力増幅器２に入力される入力信号の電力と、電力増幅器２から出力される出力信号の電力との誤差を算出する。正規化部６は、算出部５によって算出された誤差を電力増幅器２に入力される入力信号の電力に基づいて正規化する。例えば、正規化部６は、算出部５によって算出された誤差を入力信号の電力により除算する。

更新部７は、正規化部６によって正規化された後の誤差を用いて、入力信号の電力に対応付けて記憶部３に記憶されている歪補償係数を更新する。例えば、更新部７は、正規化部６によって正規化された後の誤差を用いて、歪補償係数の更新値を算出する。そして、更新部７は、算出した記憶部３に記憶されている歪補償係数を歪補償係数の更新値に更新する。

上述してきたように、実施例１に係る無線装置１は、電力増幅器２に入力される入力信号と電力増幅器２から出力される出力信号との誤差を、入力信号の電力により正規化する。これにより、実施例１に係る無線装置１は、入力信号の電力に応じて、歪補償係数の更新率を変動させることができる。

一般に、電力増幅器２へ入力される入力信号の電力が大きい場合には、入力信号の電力及び出力信号の電力が大きい値であるので、入力信号の電力と出力信号の電力との誤差も大きい。したがって、入力信号の電力が大きい場合には、歪補償係数の変動量が大きくなり、歪補償係数が収束しないおそれがある。そこで、一般的には、入力信号の電力が大きい場合には、ステップサイズパラメータが小さい値であることが望ましい。

また、電力増幅器２へ入力される入力信号の電力が小さい場合には、入力信号の電力及び出力信号の電力が小さい値であるので、入力信号の電力と出力信号の電力との誤差も小さい。したがって、入力信号の電力が小さい場合には、小さい値の誤差を大きい値で除算すると、かかる誤差が消えてしまい歪補償係数が更新されなくなる。そこで、一般的には、入力信号の電力が小さい場合には、ステップサイズパラメータが大きい値であることが望ましい。

実施例１に係る無線装置１は、入力信号の電力と出力信号の電力との誤差を入力信号の電力により正規化する。すなわち、無線装置１は、入力信号の電力が大きい場合には、大きい値の電力により誤差を正規化し、入力信号の電力が小さい場合には、小さい値の電力により誤差を正規化する。

例えば、実施例１に係る無線装置１が、入力信号の電力と出力信号の電力との誤差を入力信号の電力により除算するものとする。かかる場合に、無線装置１は、入力信号の電力が大きい場合には、大きい値の電力により誤差を除算するので、歪補償係数の変動量が小さくすることができる。また、無線装置１は、入力信号の電力が小さい場合には、小さい値の電力により誤差を除算するので、誤差が消えてしまうことを防止することができ、その結果、歪補償係数が更新されなくなることを防止することができる。

また、実施例１に係る無線装置１は、入力信号の電力と出力信号の電力との誤差を入力信号の電力により正規化するので、１個の除算器等が追加されるだけで実現される。このようなことから、実施例１に係る無線装置１は、小規模の回路により入力電力に適した歪補償係数更新処理を行うことができる。

［実施例２に係る無線装置の構成］
まず、図２を用いて、実施例２に係る無線装置の構成について説明する。図２は、実施例２に係る無線装置の構成例を示すブロック図である。図２に示した無線装置１００は、例えば、無線基地局やＲＲＨ（Remote Radio Head）等である。図２に示すように、無線装置１００は、送信信号発生装置１１０と、Ｓ／Ｐ（Serial／Parallel）変換器１２０と、歪補償部１３０と、Ｄ／Ａ（Digital／Analog）変換器１４１と、基準搬送波出力部１５０と、直交変調器１６１と、周波数変換器１７１とを有する。

送信信号発生装置１１０は、送信信号を発生させてＳ／Ｐ変換器１２０へ出力する。具体的には、送信信号発生装置１１０は、シリアルのデジタルデータ列をＳ／Ｐ変換器１２０へ出力する。

Ｓ／Ｐ変換器１２０は、送信信号発生装置１１０から入力されるシリアルのデジタルデータ列を１ビットずつ交互に振り分けて、同相成分信号（Ｉ信号：In-Phase Component）と直交成分信号（Ｑ信号：Quadrature Component）との２系列に変換する。そして、Ｓ／Ｐ変換器１２０は、Ｉ信号とＱ信号とを歪補償部１３０へ出力する。なお、以下では、Ｉ信号又はＱ信号のいずれかの信号を単に「送信信号」という場合がある。

歪補償部１３０は、Ｓ／Ｐ変換器１２０から入力される送信信号に対して歪補償処理を行う。そして、歪補償部１３０は、歪補償処理後の送信信号をＤ／Ａ変換器１４１へ出力する。なお、歪補償部１３０による処理については、図３及び図４を用いて後述する。

Ｄ／Ａ変換器１４１は、歪補償部１３０から入力されるデジタルの送信信号をアナログのベースバンド信号に変換する。そして、Ｄ／Ａ変換器１４１は、Ｄ／Ａ変換後の送信信号を直交変調器１６１へ出力する。

基準搬送波出力部１５０は、周波数帯が搬送波である信号を直交変調器１６１と後述する直交検波器１６２へ出力する。直交変調器１６１は、Ｄ／Ａ変換器１４１から入力される送信信号のＩ信号と、基準搬送波出力部１５０から入力される基準搬送波とを乗算する。また、直交変調器１６１は、Ｄ／Ａ変換器１４１から入力される送信信号のＱ信号と、基準搬送波を９０［°］移相させた信号とを乗算する。そして、直交変調器１６１は、Ｉ信号に対する乗算結果と、Ｑ信号に対する乗算結果とを加算することにより直交変調を行う。そして、直交変調器１６１は、直交変調後の送信信号を周波数変換器１７１へ出力する。

周波数変換器１７１は、直交変調器１６１から入力される直交変調後の送信信号と、図示しない局部発振器から出力される局部発振信号とをミキシングすることにより、送信信号に対して周波数変換を行う。そして、周波数変換器１７１は、周波数変換後の送信信号を後述する電力増幅器１８０へ出力する。

また、図２に示すように、無線装置１００は、電力増幅器１８０と、方向性結合器１９０と、アンテナ１９１と、周波数変換器１７２と、直交検波器１６２と、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器１４２とを有する。

電力増幅器１８０は、周波数変換器１７１から入力される送信信号の電力を増幅し、電力増幅後の送信信号を方向性結合器１９０へ出力する。方向性結合器１９０は、例えば、カプラ等であり、電力増幅器１８０から入力される送信信号をアンテナ１９１及び周波数変換器１７２へ出力する。なお、以下では、方向性結合器１９０から周波数変換器１７２へ出力される信号を「フィードバック信号」という場合がある。アンテナ１９１は、方向性結合器１９０から入力される送信信号を空中へ放射する。

周波数変換器１７２は、方向性結合器１９０から入力されるフィードバック信号の周波数を変換する。そして、周波数変換器１７２は、周波数変換後のフィードバック信号を直交検波器１６２へ出力する。

直交検波器１６２は、周波数変換器１７２から入力されるフィードバック信号に、基準搬送波出力部１５０から入力される基準搬送波を乗算するとともに、フィードバック信号に、９０［°］移相させた基準搬送波とを乗算することで直交検波を行う。これにより、直交検波器１６２は、ベースバンド帯のＩ信号とＱ信号とを再現する。そして、直交検波器１６２は、Ｉ信号及びＱ信号をＡ／Ｄ変換器１４２へ出力する。

Ａ／Ｄ変換器１４２は、直交検波器１６２から入力されるＩ信号及びＱ信号をデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換後のＩ信号及びＱ信号を歪補償部１３０へ出力する。このようにして、方向性結合器１９０、周波数変換器１７２、直交検波器１６２、Ａ／Ｄ変換器１４２は、電力増幅器１８０から出力される信号を歪補償部１３０へフィードバックする。

［実施例２における歪補償部の構成］
次に、図３を用いて、実施例２における歪補償部１３０の構成について説明する。図３は、実施例２における歪補償部１３０の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、歪補償部１３０は、歪補償係数記憶部１３１と、プリディストーション部１３２と、歪補償係数演算部１３３とを有する。

歪補償係数記憶部１３１は、Ｓ／Ｐ変換器１２０から歪補償部１３０へ入力される送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉに対応する歪補償係数ｈ（ｉ）を記憶する。電力ｐｉのｉは、例えば、０〜１０２３である。かかる場合には、歪補償係数記憶部１３１は、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐ０〜ｐ１０２３に対応する歪補償係数ｈ（０）〜ｈ（１０２３）を記憶する。なお、歪補償係数記憶部１３１は、例えば図１に示した記憶部３に対応する。

プリディストーション部１３２は、送信信号ｘ（ｔ）に対して歪補償処理（プリディストーション）を行う。具体的には、プリディストーション部１３２は、歪補償係数記憶部１３１から、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉに対応する歪補償係数ｈ（ｉ）を取得し、取得した歪補償係数ｈ（ｉ）を用いて送信信号ｘ（ｔ）に対して歪補償処理を行う。なお、プリディストーション部１３２は、例えば図１に示した歪補償部４に対応する。

歪補償係数演算部１３３は、送信信号ｘ（ｔ）と、Ａ／Ｄ変換器１４２から入力されるフィードバック信号ｙ（ｔ）とに基づいて、歪補償係数ｈ（ｉ）の更新値を演算する。そして、歪補償係数演算部１３３は、歪補償係数記憶部１３１内の電力ｐｉに対応する歪補償係数を更新値に更新する。

具体的には、歪補償係数演算部１３３は、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いた適用信号処理により、送信信号ｘ（ｔ）とフィードバック信号ｙ（ｔ）とを比較する。そして、歪補償係数演算部１３３は、送信信号ｘ（ｔ）とフィードバック信号ｙ（ｔ）との誤差信号ｅ（ｔ）を送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉにより除算する。そして、歪補償係数演算部１３３は、除算結果にステップサイズパラメータμを乗算する。そして、歪補償係数演算部１３３は、歪補償係数記憶部１３１から送信信号ｘ（ｔ）に対応する歪補償係数を取得し、取得した歪補償係数と、乗算結果のμ・ｅ（ｔ）とを加算することにより、歪補償係数ｈ（ｉ）を演算する。なお、歪補償係数演算部１３３は、例えば図１に示した算出部５、正規化部６、更新部７に対応する。

次に、図４を用いて、図３に示した歪補償部１３０の構成についてより詳細に説明する。図４は、実施例２に係る無線装置１００の詳細構成の一例を示すブロック図である。なお、図４では、図２に示した各部のうち、送信信号発生装置１１０、Ｓ／Ｐ変換器１２０、Ｄ／Ａ変換器１４１、直交変調器１６１、周波数変換器１７１、アンテナ１９１等については図示することを省略している。

図４に示すように、無線装置１００は、乗算器１１と、電力増幅器１２と、帰還系１３と、ＬＵＴ（Lookup Table）１４と、アドレス生成回路１５と、遅延部１６と、遅延部１７とを有する。乗算器１１は、例えば図３に示したプリディストーション部１３２に対応する。また、電力増幅器１２は、例えば図２に示した電力増幅器１８０に対応する。また、帰還系１３は、例えば図２に示した周波数変換器１７２、直交検波器１６２、Ａ／Ｄ変換器１４２に対応する。また、ＬＵＴ１４は、例えば図３に示した歪補償係数記憶部１３１に対応する。

乗算器１１は、Ｓ／Ｐ変換器１２０から入力される送信信号ｘ（ｔ）と、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉに対応する歪補償係数ｈ（ｉ）とを乗算する。これにより、乗算器１１は、送信信号ｘ（ｔ）に対して歪補償処理を行う。なお、乗算器１１は、後述するＬＵＴ１４から、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉに対応する歪補償係数ｈ（ｉ）を取得する。

電力増幅器１２は、乗算器１１から入力される送信信号の電力を増幅する。電力増幅器１２によって電力増幅された送信信号は、図示しないアンテナや、帰還系１３へ出力される。

帰還系１３は、上述したように、図２に示した周波数変換器１７２、直交検波器１６２、Ａ／Ｄ変換器１４２に対応し、電力増幅器１２によって電力増幅された送信信号をフィードバック信号ｙ（ｔ）として極座標変換部１９へ出力する。

ＬＵＴ１４は、送信信号ｘ（ｔ）の離散的な各電力に対応するアドレス位置に、電力増幅器１２で発生する歪みを補償するための歪補償係数を記憶する。なお、ＬＵＴ１４は、送信信号ｘ（ｔ）の離散的な各電力に対応する２次元アドレス位置に、歪補償係数を記憶してもよい。例えば、ＬＵＴ１４は、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉに一意に対応するＸ軸方向アドレスと、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉと送信信号ｘ（ｔ−１）の電力ｐｉとの差異ΔＰに一意に対応するＹ軸方向アドレスとを保持する。そして、ＬＵＴ１４は、Ｘ軸方向アドレスとＹ軸方向アドレスとの組合せによって決定されるアドレス位置に、歪補償係数を記憶してもよい。また、ＬＵＴ１４は、上記のＸ軸方向アドレスとＹ軸方向アドレスと、さらに他の情報によって一意に対応するＺ軸方向アドレスとの組合せによって決定されるアドレス位置に、歪補償係数を記憶してもよい。

アドレス生成回路１５は、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉを演算し、演算結果の電力ｐｉに一意に対応するアドレスを生成する。なお、上記例のようにＬＵＴ１４が二次元アドレス位置に歪補償係数を記憶する場合には、アドレス生成回路１５は、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉを演算し、演算結果の電力ｐｉに一意に対応するＸ軸方向アドレスを生成する。また、アドレス生成回路１５は、送信信号ｘ（ｔ）の電力ｐｉと、保持しておいた送信信号ｘ（ｔ−１）の電力ｐｉとの差異ΔＰに一意に対応するＹ軸方向アドレスを生成する。

遅延部１６は、アドレス生成回路１５によって生成されたアドレスを遅延させてＬＵＴ１４へ出力する。例えば、遅延部１６は、送信信号ｘ（ｔ）がアドレス生成回路１５に入力されてからフィードバック信号ｙ（ｔ）が減算器２０へ入力されるまでの時間を遅延させて、アドレス生成回路１５から入力されるアドレスをＬＵＴ１４へ出力する。

ここで、アドレス生成回路１５からＬＵＴ１４へ入力されるアドレスは、乗算器１１に用いられる歪補償係数の読み出しアドレスとなる。具体的には、ＬＵＴ１４は、アドレス生成回路１５から入力されるアドレスに対応する歪補償係数を直交座標変換部２５へ出力する。そして、乗算器１１は、送信信号ｘ（ｔ）に、直交座標変換部２５によって極座標系信号から直交座標系信号に変換された歪補償係数を乗算することにより歪補償処理を行う。

また、遅延部１６からＬＵＴ１４へ入力されるアドレスは、後述する加算器２４によって歪補償係数が書き込まれる書き込みアドレスとなる。なお、書き込みアドレスは、上記の読み出しアドレスと同様のアドレスである。遅延部１６によってＬＵＴ１４にアドレスを入力する時間を遅延させる理由は、後述する減算器２０、乗算器２２等が更新値となる歪補償係数を演算する時間を要するからである。

遅延部１７は、送信信号ｘ（ｔ）が入力されてからフィードバック信号ｙ（ｔ）が減算器２０へ入力されるまでの遅延時間を送信信号ｘ（ｔ）に付加する。例えば、遅延部１７は、電力増幅器１２における遅延時間Ｄ１と、帰還系１３の遅延時間Ｄ２とを加算した遅延時間Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２を送信信号ｘ（ｔ）に付加する。

また、図４に示すように、無線装置１００は、極座標変換部１８と、極座標変換部１９と、減算器２０と、正規化部２１と、乗算器２２と、遅延部２３と、加算器２４とを有する。極座標変換部１８、極座標変換部１９、減算器２０、正規化部２１、乗算器２２、加算器２４は、例えば図３に示した歪補償係数演算部１３３に対応する。また、減算器２０は、例えば図１に示した算出部５に対応し、正規化部２１は、図１に示した正規化部６に対応する。

極座標変換部１８は、遅延部１７から入力される直交座標系の送信信号ｘ（ｔ）を極座標系信号に変換する。そして、極座標変換部１８は、極座標系信号に変換した送信信号を減算器２０へ出力する。

極座標変換部１９は、帰還系１３から入力される直交座標系のフィードバック信号ｙ（ｔ）を極座標系信号に変換する。そして、極座標変換部１９は、極座標系信号に変換したフィードバック信号を減算器２０へ出力する。

減算器２０は、極座標変換部１８から入力される送信信号と、極座標変換部１９から入力されるフィードバック信号との差ｅ（ｔ）を算出する。そして、減算器２０は、送信信号とフィードバック信号との差ｅ（ｔ）を正規化部２１へ出力する。

正規化部２１は、極座標変換部１８から入力される送信信号に基づいて、減算器２０から入力される送信信号とフィードバック信号との差ｅ（ｔ）を正規化する。具体的には、正規化部２１は、差ｅ（ｔ）の電力を送信信号の電力により除算する。例えば、極座標変換部１８から入力される送信信号ｘ（ｔ）が「ｒ∠θ」である場合には、正規化部２１は、送信信号「ｒ∠θ」の振幅成分である「ｒ」により差ｅ（ｔ）の電力を除算する。そして、正規化部２１は、除算結果を乗算器２２へ出力する。なお、以下では、正規化部２１から乗算器２２へ出力される信号を「ｅ（ｔ）／ｒ」と表記する場合がある。

乗算器２２は、正規化部２１から入力される正規化された誤差信号ｅ（ｔ）／ｒに、ステップサイズパラメータμを乗算する。かかるステップサイズパラメータμは、歪補償係数を徐々に更新させるための値であり、歪補償係数の更新率を示す。

遅延部２３は、ＬＵＴ１４から出力される歪補償係数ｈ（ｉ）に遅延時間Ｄを付加する。かかる遅延時間Ｄは、上記の遅延部１７によって送信信号ｘ（ｔ）に付加される遅延時間Ｄと同様である。

加算器２４は、乗算器２２から出力される値μ・ｅ（ｔ）／ｒと、遅延部２３から出力される歪補償係数ｈ（ｉ）とを加算する。これにより、加算器２４は、ＬＵＴ１４に記憶されている歪補償係数ｈ（ｉ）の更新値となる歪補償係数を得る。そして、加算器２４は、遅延部１６からＬＵＴ１４へ入力される書き込みアドレスが示す位置に、歪補償係数の更新値を格納する。

［実施例２に係る無線装置による歪補償係数更新処理手順］
次に、図５を用いて、実施例２に係る無線装置１００による歪補償係数更新処理の手順について説明する。図５は、実施例２に係る無線装置１００による歪補償係数更新処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、図２及び図３に示した各部による歪補償係数更新処理について説明する。

図５に示すように、無線装置１００のＳ／Ｐ変換器１２０は、送信信号を歪補償部１３０のプリディストーション部１３２及び歪補償係数演算部１３３へ入力する（ステップＳ１０１）。

続いて、歪補償部１３０のプリディストーション部１３２は、Ｓ／Ｐ変換器１２０から入力される入力信号の電力に対応する歪補償係数を歪補償係数記憶部１３１から取得し、取得した歪補償係数を用いて入力信号に対して歪補償処理を行う（ステップＳ１０２）。歪補償部１３０によって歪補償処理が行われた送信信号は、電力増幅器１８０へ入力される。そして、電力増幅器１８０によって電力増幅が行われた送信信号は、アンテナ１９１を介して空中へ放射されるとともに、歪補償部１３０の歪補償係数演算部１３３へフィードバックされる。

歪補償係数演算部１３３は、Ｓ／Ｐ変換器１２０から入力される入力信号と、フィードバック信号との差を算出する（ステップＳ１０３）。続いて、歪補償係数演算部１３３は、入力信号の電力に基づいて、入力信号とフィードバック信号との差を正規化する（ステップＳ１０４）。例えば、歪補償係数演算部１３３は、入力信号とフィードバック信号との差を入力信号の電力により除算する。

続いて、歪補償係数演算部１３３は、正規化後の誤差信号にステップサイズパラメータμを乗算し、かかる乗算結果に、歪補償係数記憶部１３１に記憶されている歪補償係数を加算することで歪補償係数の更新値を演算する（ステップＳ１０５）。このとき、歪補償係数演算部１３３は、歪補償係数記憶部１３１から入力信号の電力に対応する歪補償係数を取得する。

続いて、歪補償係数演算部１３３は、入力電力に対応する歪補償係数記憶部１３１の歪補償係数をステップＳ１０５において演算した歪補償係数の更新値に更新する（ステップＳ１０６）。

［実施例２の効果］
上述してきたように、実施例２に係る無線装置１００は、電力増幅器１８０（電力増幅器１２）に入力する信号の電力と、電力増幅器１８０から出力される出力信号の電力との誤差を入力信号の電力により正規化する。すなわち、無線装置１００は、入力信号の電力が大きい場合には、大きい値の電力により誤差を正規化し、入力信号の電力が小さい場合には、小さい値の電力により誤差を正規化することができる。これにより、実施例２に係る無線装置１００は、入力信号の電力が大きい場合であっても、歪補償係数の変動量を小さくすることができ、入力信号の電力が小さい場合であっても、歪補償係数が更新されなくなることを防止することができる。そして、実施例２に係る無線装置１００は、誤差を入力信号の電力で正規化するので、小規模の回路により入力電力に適した歪補償係数更新処理を行うことができる。

ところで、上記実施例２では、図４に、無線装置１００の詳細構成例を示したが、無線装置１００の詳細構成例は、図４に示した例に限られない。図６〜図８に、無線装置１００の詳細構成の他の例を示す。なお、以下では、既に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。

図６に示す無線装置２００は、図４に示した無線装置１００と比較して、正規化部２１の代わりに正規化部３１を有する。正規化部３１は、乗算器２２によって、入力信号とフィードバック信号との差ｅ（ｔ）にステップサイズパラメータμが乗算された信号μ・ｅ（ｔ）を正規化する。このように、無線装置２００は、ステップサイズパラメータμが乗算された誤差信号を正規化してもよい。

図７に示す無線装置３００は、図４に示した無線装置１００と比較して、正規化部２１の代わりに正規化部４１を有する。正規化部４１は、極座標変換部１９から入力されるフィードバック信号に基づいて、減算器２０から入力される送信信号とフィードバック信号との差ｅ（ｔ）を正規化する。例えば、正規化部４１は、減算器２０から入力される送信信号とフィードバック信号との差ｅ（ｔ）をフィードバック信号の電力により除算する。このように、無線装置３００は、フィードバック信号の電力に基づいて、正規化してもよい。

図８に示す無線装置４００は、図７に示した無線装置３００と比較して、正規化部４１の代わりに正規化部５１を有する。正規化部５１は、極座標変換部１９から入力されるフィードバック信号に基づいて、乗算器２２から入力される信号μ・ｅ（ｔ）を正規化する。このように、無線装置４００は、フィードバック信号の電力に基づいて、ステップサイズパラメータμが乗算された誤差信号を正規化してもよい。

なお、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（例えば、図５等）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

１ 無線装置
２ 電力増幅器
３ 記憶部
４ 歪補償部
５ 算出部
６ 正規化部
７ 更新部
１１ 乗算器
１２ 電力増幅器
１３ 帰還系
１４ ＬＵＴ
１５ アドレス生成回路
１６、１７、２３ 遅延部
１８、１９ 極座標変換部
２０ 減算器
２１、３１、４１、５１ 正規化部
２２ 乗算器
２４ 加算器
２５ 直交座標変換部
１００、２００、３００、４００ 無線装置
１１０ 送信信号発生装置
１２０ Ｓ／Ｐ変換器
１３０ 歪補償部
１３１ 歪補償係数記憶部
１３２ プリディストーション部
１３３ 歪補償係数演算部
１４１ Ｄ／Ａ変換器
１４２ Ａ／Ｄ変換器
１５０ 基準搬送波出力部
１６１ 直交変調器
１６２ 直交検波器
１７１、１７２ 周波数変換器
１８０ 電力増幅器
１９０ 方向性結合器
１９１ アンテナ

Claims (6)

1. 入力される信号の電力を増幅する電力増幅器と、
   前記電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応付けて、前記電力増幅器で発生する歪みを補償するための歪補償係数を記憶する記憶部と、
   前記電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応する歪補償係数を前記記憶部から取得し、取得した歪補償係数を用いて該入力信号に対して歪補償処理を行う歪補償部と、
   前記電力増幅器に入力される入力信号を極座標変換する第１の極座標変換部と、
   前記電力増幅器から出力される出力信号を極座標変換する第２の極座標変換部と、
   前記第１の極座標変換部により極座標変換された前記入力信号と、前記第２の極座標変換部により極座標変換された前記出力信号との誤差を算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された誤差を、前記第２の極座標変換部により極座標変換された前記出力信号の振幅成分に基づいて正規化する正規化部と、
   前記正規化部によって正規化された後の誤差を用いて、前記入力信号の電力に対応付けて前記記憶部に記憶されている歪補償係数を更新する更新部と
   を備えたことを特徴とする無線装置。
2. 前記算出部によって算出された誤差に歪補償係数の更新率を乗算する乗算部をさらに備え、
   前記正規化部は、前記乗算部による乗算結果を前記第２の極座標変換部により極座標変換された前記出力信号の振幅成分に基づいて正規化することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記正規化部によって正規化された後の誤差に歪補償係数の更新率を乗算する乗算部をさらに備え、
   前記更新部は、前記乗算部によって乗算された後の誤差を用いて、前記入力信号の電力に対応付けて前記記憶部に記憶されている歪補償係数を更新することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
4. 前記正規化部は、前記算出部によって算出された誤差を前記第２の極座標変換部により極座標変換された前記出力信号の振幅成分により除算することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
5. 電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応付けて、前記電力増幅器で発生する歪みを補償するための歪補償係数を記憶する記憶部と、
   前記電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応する歪補償係数を前記記憶部から取得し、取得した歪補償係数を用いて該入力信号に対して歪補償処理を行う歪補償部と、
   前記電力増幅器に入力される入力信号を極座標変換する第１の極座標変換部と、
   前記電力増幅器から出力される出力信号を極座標変換する第２の極座標変換部と、
   前記第１の極座標変換部により極座標変換された前記入力信号と、前記第２の極座標変換部により極座標変換された前記出力信号との誤差を算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された誤差を、前記第２の極座標変換部により極座標変換された前記出力信号の振幅成分に基づいて正規化する正規化部と、
   前記正規化部によって正規化された後の誤差を用いて、前記入力信号の電力に対応付けて前記記憶部に記憶されている歪補償係数を更新する更新部と
   を備えたことを特徴とする歪補償装置。
6. 電力増幅器による信号の歪を補償する歪補償方法であって、
   前記電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応付けて前記電力増幅器で発生する歪みを補償するための歪補償係数を記憶する記憶部から、前記電力増幅器に入力される入力信号の電力に対応する歪補償係数を取得し、取得した歪補償係数を用いて該入力信号に対して歪補償処理を行う歪補償ステップと、
   前記電力増幅器に入力される入力信号を極座標変換する第１の極座標変換ステップと、
   前記電力増幅器から出力される出力信号を極座標変換する第２の極座標変換ステップと、
   前記第１の極座標変換ステップにより極座標変換された前記入力信号と、前記第２の極座標変換ステップにより極座標変換された前記出力信号との誤差を算出する算出ステップと、
   前記算出ステップによって算出された誤差を、前記第２の極座標変換ステップにより極座標変換された前記出力信号の振幅成分に基づいて正規化する正規化ステップと、
   前記正規化ステップによって正規化された後の誤差を用いて、前記入力信号の電力に対応付けて前記記憶部に記憶されている歪補償係数を更新する更新ステップと
   を実行することを特徴とする歪補償方法。

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