(57)【要約】      （修正有）【課題】入力信号を予めディジタル処理することで、送信アンプ出力の非線形歪みを抑圧するプリディストーション型歪補償技術に関し、送信信号が小出力から大電力に変動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可能とする。【解決手段】係数更新部１０５は、係数更新処理の第１の所定範囲では、復調器１１９から入力されるプリディストーション信号と、プリディストーション信号生成部１０２が出力している歪補償信号とに基づき、係数更新動作を実行する。また、係数更新部１０５は、係数更新処理の第２の所定範囲では、メモリ１１０が記憶しているプリディストーション信号と、メモリ１１１が記憶している歪補償信号とに基づき、係数更新動作を実行する。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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記送信信号の電力値に応じて、前記拘束情報メモリ部から該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、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。
【請求項２】
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、
前記送信信号の電力値に応じて、前記拘束情報メモリ部から該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、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。
【請求項３】
前記拘束情報メモリ部は、前記送信信号の電力値が所定値以上の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記憶し、
前記拘束情報制御部は、前記送信信号の電力値が該所定値未満のとき、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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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４の何れか１項に記載の歪補償装置。
【請求項６】
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、
前記送信信号の電力値に応じて、前記記憶した拘束情報から該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、前記係数更新ステップで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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示する技術は、ディジタル無線通信において、送信アンプへの入力信号を予めディジタル処理し、送信アンプ出力の非線形歪みを抑圧するプリディストーション型歪補償技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移動体基地局等の無線送信装置に用いる高効率の送信アンプは非線形特性が強い。このため、高速無線通信用の変調信号が送信される際には、このような送信アンプにおける非線形歪みが送信変調信号に帯域外輻射電力を生じさせ、隣接送信チャネルに影響を及ぼす。
【０００３】
通常、送信アンプは、入力電力が大きくなるにつれて出力が飽和し、入力信号に対して線形な信号を出力することができなくなる（図１４の１４０１と１４０２参照）。この送信アンプの非線形特性は、アンプ入力に対して、信号帯域外に、不要なスペクトラムを放射させる。この帯域外輻射電力は、帯域外の周波数を用いている別システムの特性を劣化させる。また、信号帯域内にも不要なスペクトラムを放射している。これは信号自体の特性劣化の原因となる。
【０００４】
更に、現在のディジタル変調方式の多くは線形変調であり、上記のような非線形特性をもつアンプの使用においては、線形増幅させるために電力効率の低い線形領域で動作させる。
【０００５】
送信アンプによる帯域外輻射を抑圧する方式として、送信アンプ特性の逆特性を予め入力信号に付加してアンプに入力し、送信アンプの非線形歪を補償するプリディストーション方式が知られている。この技術では、入力信号をアンプ特性から生成した補償信号により予め歪ませてアンプを通過させ、歪をキャンセルしている。結果、送信アンプの出力信号は線形性を得ることができる（図１４の１４０１）。
【０００６】
更に、送信アンプの出力をフィードバックさせることにより、歪補償を適応的に行うアダプティブプリディストーション方式は、デバイスの個体差、周波数、動作温度などにより異なるアンプ特性に対し最適な補償が可能である。
【０００７】
図１１は、アダプティブプリディストーション技術を用いた従来の歪補償装置の構成図である。
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。
【０００８】
プリディストーション信号生成部１１０２の出力は、特には図示しないＤ／Ａコンバータでアナログ信号に変換された後、直交変調器１１０７で、ローカル発振器１１０８から出力された信号によって搬送周波数にアップコンバートされる。
【０００９】
変調器出力信号は、送信アンプである電力増幅器１１０９で増幅され、その出力がカップラ１１１０を介して、特には図示しない送信アンテナから送信される。
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。
【００１０】
即ち、カップラ１１１０の出力は、ダウンコンバータ１１１１で、ローカル発振器１１１２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１１１３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。
【００１１】
この結果得られるフィードバック信号は、プリディストーション信号生成部１１０４、誤差演算部１１０５、及び係数更新部１１０６を含む適応制御部１１０３に入力される。
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。
【００１２】
誤差演算部１１０５は、プリディストーション信号生成部１１０２の出力とプリディストーション信号生成部１１０４の出力との差分を算出し、それを誤差として出力する。
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。
【００１３】
このようにして、級数演算係数が徐々に所定値に収束させられ、その所定値に収束した級数演算係数を用いて、プリディストーション信号生成部１１０２にて、入力信号ｘに対して歪補償が実行される。これにより、定常状態においては、高い電力効率を保ちながらアナログ回路部の非線形歪特性を精度良く抑圧することができる。そして、この非線形歪特性が温度や周波数の影響により変動した場合においても、フィードバック信号を用いて係数更新部１１０６にてその変動量を補う方向に級数演算係数値が更新され、特性の変動を動的に補償することができる。
【００１４】
プリディストーション信号生成部１１０２及び１１０４での歪補償の一方式として、従来、べき級数を用いたプリディストーション方式が提案されている。これは、図１２に示されるように、歪補償動作が、送信信号ｘ（ｔ）に対するべき級数演算によって行われる方式である。
【００１５】
複数のべき乗演算部１２０１はそれぞれ、送信信号ｘ（ｔ）に対して、１乗（Ｘ1 ）、２乗（Ｘ2 ）、３乗（Ｘ3 ）、・・・ｎ乗（Ｘn ）といった各次数のべき乗を演算する。
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。
【００１６】
そして、加算部１２０３は、級数演算係数乗算部１２０２の出力を加算し、プリディストーション信号生成部１１０２又は１１０４が出力するプリディストーション信号ｙ（ｔ）とする。
【００１７】
上述のべき級数演算は、ディジタル信号処理としては、下記数１式で示される演算処理として実行される。
【数１】
2010206370.tif 000003
数１式において、ｘ（ｎ）は送信信号、ｈは級数演算係数、ｙ（ｎ）はプリディストーション信号である。なお、上述の演算処理は実際には、複素信号に対する処理として実行される。
【００１８】
プリディストーション信号生成部１１０２及び１１０４での歪補償処理が、上述のようにべき級数演算によって実行される場合、図１１の係数更新部１１０６は、次のような係数更新処理を実行する。即ち、係数更新部１１０６は、上記べき級数演算が電力増幅器１１０９の非線形歪増幅特性の逆特性を最適に近似するように、プリディストーション信号生成部１１０２及び１１０４で使用される各級数演算係数ｈ（＝補正係数）を更新する。
【００１９】
この場合、係数更新部１１０６は、誤差演算部１１０５が出力する誤差信号ｅ（ｔ）を用いて構成される例えば図１３に示されるような係数更新式に対して、誤差信号ｅ（ｔ）を最小にする最小自乗誤差演算（ＬＭＳ）アルゴリズムを実行することにより、各級数演算係数ｈｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を更新する。ここで、μはステップサイズパラメータ、ｘ（ｎ）、ｘ2 （ｎ）、・・・ｘ3 （ｎ）はそれぞれ、プリディストーション信号生成部１１０２又は１１０４内の図１２に示される各べき乗演算部１２０１の出力である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００５−２１７７１４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
図１４は、上記べき級数演算を用いたアダプティブプリディストーション方式の歪補償装置の従来技術における、電力増幅器１１０９でのアンプ特性と、プリディストーション信号生成部１１０２及び１１０４での歪補正特性との関係を示した図である。
【００２２】
図１１の係数更新部１１０６での係数更新処理は、各係数更新時点での送信信号の出力電力が最適になるように実行される。
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。
【００２３】
ここで、図１４の１４０６として示されるように、送信信号の入力電力（Ａｖｅ−Ｐｅａｋ電力）が大きい時に係数更新動作が実行された場合を考える。この動作によって得られる各級数演算係数を用いたべき級数演算に対応する歪補正曲線は、例えば１４０３として示される特性を呈する。この特性は、入力電力が大きい範囲１４０６におけるアンプ特性１４０２を最適に補償する曲線となっている。
【００２４】
一方、送信信号の入力電力（Ａｖｅ−Ｐｅａｋ電力）が小さい１４０７として示される範囲で係数更新動作が実行された場合を考える。この動作によって得られる各級数演算係数を用いたべき級数演算に対応する歪補正曲線は、例えば１４０４−１として示される特性を呈する。この特性は、この特性は、入力電力が小さい範囲１４０７におけるアンプ特性１４０２を最適に補償する逆特性となっている。
【００２５】
ここで、送信信号の入力電力が大きい範囲１４０６でシステムが動作している状態で、その範囲１４０６での平均電力（Ａｖｅ）を下回る小さい入力電力の送信信号が入力した場合を考える。このような範囲では、大電力時補正曲線１４０３と小電力時補正曲線１４０４−１はそれほど差がないため、プリディストーション信号生成部１１０２が送信信号に対して付加する歪補償特性は、最適なものに近い。
【００２６】
逆に、送信信号の入力電力が小さい範囲１４０７でシステムが動作している状態からその範囲１４０７を上回る大きい電力の送信信号が突発的に起こった場合を考える。入力範囲１４０７の状態では、係数更新部１１０６（図１１）は、範囲１４０７より大きな電力を想定せずに係数更新処理を実行している。従って、範囲１４０７のピーク電力を上回る入力電力範囲１４０５での補正特性は、例えば図１４の１４０４−２に示されるように、アンプ特性１４０２の逆特性からは大きくずれたものになる可能性が高い。従って、このような状態では、送信信号に付加される歪補償特性は最適なものからかけ離れた特性になってしまい、電力増幅器１１０９の出力において、大きな歪電力が発生し、帯域外輻射電力特性が劣化する。
【００２７】
このように従来技術では、送信信号が小電力動作から電力変動により大電力となった場合に、その時点で生成されている級数演算係数では、歪を最適にキャンセルすることができないという問題点を有していた。
【００２８】
開示する技術は、小電力出力動作から電力変動により大電力出力に変化した場合であっても、電力増幅器の非線形歪をキャンセルすることが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記課題を解決するために、開示する技術は、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、その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、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を前提とする。
【００３０】
拘束情報メモリ部は、所定の電力値の送信信号に対する歪補償信号と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。
【発明の効果】
【００３１】
開示する技術によれば、係数更新部は、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、電力増幅器の非線形歪をキャンセルする級数演算係数の組を生成することが可能となる。これにより、出力変動時にも帯域外輻射電力を規格内に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】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。
【図２】第１の実施形態の説明図（その１）である。
【図３】第１の実施形態の説明図（その２）である。
【図４】第１の実施形態の説明図（その３）である。
【図５】第１の実施形態における図１の係数更新部１０５が一定時間毎に実行する係数更新動作を示す動作フローチャートである。
【図６】第１の実施形態における図１の係数更新部１０５が一定時間毎に実行する係数更新動作の説明図である。
【図７】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２の実施形態の構成図である。
【図８】第２の実施形態における図７の係数更新部１０５が一定時間毎に実行する係数更新動作を示す動作フローチャートである。
【図９】第２の実施形態における図７の係数更新部１０５が一定時間毎に実行する係数更新動作の説明図である。
【図１０】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３の実施形態の構成図である。
【図１１】アダプティブプリディストーション技術を用いた従来の歪補償装置の構成図である。
【図１２】べき級数を用いたプリディストーション方式の説明図である。
【図１３】級数演算係数の更新処理の説明図である。
【図１４】従来技術の問題点の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、実施形態について詳細に説明する。
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。
【００３４】
歪補償部１０１は、プリディストーション信号生成部１０２及び１０３、誤差演算部１０４、係数更新部１０５、データ切替制御部１０６、電力変換部１０７、セレクタ１０８及び１０９、メモリ１１０及び１１１、データ保存制御部１１２を含む。
【００３５】
歪補償部１０１内のプリディストーション信号生成部１０２は、送信信号に、送信アンプの逆特性を有する補償信号を入力信号に付加し、歪補償信号（プリディストーション信号）を出力する。
【００３６】
プリディストーション信号生成部（歪補償信号生成部）１０２から出力される歪補償信号は、特には図示しないＤ／Ａコンバータでアナログ信号に変換された後、直交変調器１１３で、ローカル発振器１１４から出力された信号によって搬送周波数にアップコンバートされる。
【００３７】
変調器出力信号は、送信アンプである電力増幅器１１５で電力増幅され、その出力（電力増幅出力）が、カップラ１１６を介して、特には図示しない送信アンテナに供給され、そこから送信される。
【００３８】
また、電力増幅器１１５の出力はカップラ１１６から入力側にフィードバックされる。
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。
【００３９】
この結果得られるフィードバック信号は、セレクタ１０８を介してプリディストーション信号生成部１０３に入力する。
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。
【００４０】
誤差演算部１０４は、セレクタ１０９を介して入力するプリディストーション信号生成部１０２又はメモリ１１１からの歪補償信号と、プリディストーション信号生成部１０３からの歪補償信号との差分を算出し、それを誤差として出力する。
【００４１】
係数更新部１０５は、誤差演算部１０４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）演算に基づいて、プリディストーション信号生成部１０２及び１０３にセットする級数演算係数の組を更新する。
【００４２】
プリディストーション信号生成部１０２及び１０３では、べき級数を用いたプリディストーション歪補償方式が実行される。この方式は、前述した図１２及び図１３に示される方式と同じである。
【００４３】
係数更新部１０５では、級数演算係数の組が徐々に所定値に収束させられ、その所定値に収束した級数演算係数の組を用いて、プリディストーション信号生成部１０２及び１０３にて、入力信号に対して歪補償処理が実行される。
【００４４】
電力変換部１０７は、送信信号の入力電力を検出する。
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。
【００４５】
これにより、係数更新部１０５は、係数更新処理の第１の所定範囲では、フィードバック信号から生成されるプリディストーション信号と、プリディストーション信号生成部１０２が出力している歪補償信号とに基づいて、係数更新動作を実行する。また、係数更新部１０５は、係数更新処理の第２の所定範囲では、メモリ１１０が記憶しているフィードバック信号と、メモリ１１１が記憶している歪補償信号とに基づいて、係数更新動作を実行する。
【００４６】
データ保存制御部１１２は、フィードバック信号を選択的にメモリ１１０に記憶させ、そのフィードバック信号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。
【００４７】
図１の構成を有する歪補償装置の第１の実施形態の動作について、以下に説明する。
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。
【００４８】
ここで、図２の２０４として示されるように、送信信号の入力電力（Ａｖｅ−Ｐｅａｋ電力）が大きい範囲で、係数更新部１０５により係数更新動作が実行された場合を考える。この動作によって得られる各級数演算係数を用いたべき級数演算に対応する歪補正曲線は、例えば２０３として示される特性を呈する。この特性は、入力電力が大きい範囲２０４におけるアンプ特性２０２を最適に補償する逆特性となり、特に入力電力が大きい領域において、非線形なアンプ特性を顕著に補償できる。
【００４９】
第１の実施形態では、図３の３０１として示されるように、送信信号の入力電力（Ａｖｅ−Ｐｅａｋ電力）が小さい範囲に対し、その範囲を上回る電力に対する情報は、拘束情報３０２としてメモリ１１０及び１１１に記憶されたものを使用する。この拘束情報３０２は、電力増幅出力のフィードバック信号と、そのフィードバック信号に対応した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であり、それぞれデータ保存制御部１１２によって、メモリ１１０及びメモリ１１１に記憶される。第１の実施形態では、この記憶動作は例えば、工場出荷時の試験過程等において実行される。この拘束情報３０２は、入力電力が大きい領域において、非線形なアンプ特性２０２を精度良く補償する歪補正特性を生成できるフィードバック信号と歪補償信号の組合せである。
【００５０】
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、図４の３０１として示される小電力範囲にある場合に、以下の制御動作を実行する。
【００５１】
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。この結果、係数更新部１０５は、フィードバック信号を１０３に通過させることで生成されたプリディストーション信号と、プリディストーション信号生成部１０２が出力している歪補償信号とに基づいて、係数更新動作を実行する。この係数更新操作で更新される級数演算係数の組により、小電力範囲３０１で良好に歪補償を行うことができる小電力時補正曲線４０１が実現される。
【００５２】
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。この結果、係数更新部１０５は、係数更新処理の第２の所定範囲では、メモリ１１０が記憶しているフィードバック信号から生成されるプリディストーション信号と、メモリ１１１が記憶している歪補償信号とに基づいて、係数更新動作を実行する。この係数更新操作で更新される級数演算係数の組により、小電力範囲３０１だけでなく、その範囲を超える大電力範囲でも良好な歪補正特性を有する小電力時補正曲線４０２が実現される。
【００５３】
即ち、送信信号の入力電力が小さい範囲３０１（図４）でシステムが動作している状態で、その範囲３０１でのピーク電力（Ｐｅａｋ）を上回る大きい入力電力の送信信号が突発的に入力した場合を考える。この場合であっても、プリディストーション信号生成部１０２は、補正曲線特性４０１及び４０２の両方を同時に満たす級数演算係数の組を使って、歪補償を実行することができる。
【００５４】
図５は、第１の実施形態における図１の係数更新部１０５が一定時間毎に実行する係数更新動作を示す動作フローチャート、図６は、その動作説明図である。
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）。
【００５５】
係数更新部１０５は、ステップＳ５０１にて送信信号の電力値が所定値よりも小さいと判定した場合には、ＬＭＳアルゴリズム等による級数演算係数の更新処理を実行する（ステップＳ５０３）。
【００５６】
その後、係数更新部１０５は、例えば図６の６０３として示される係数更新期間の範囲を超えているか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
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。
【００５７】
係数更新部１０５は、ステップＳ５０１にて送信信号の電力値が所定値以上であると判定した場合には、更に、瞬時大電力が発生しているか否かを判定する（ステップＳ５０２）。即ち、係数更新部１０５は、現在の送信信号の状態が、図２の２０４として示される大電力入力状態であるか、図４の３０１として示される小電力入力状態であるかを判定する。即ち、係数更新部１０５は、図６に示されるように、送信信号６０１が、６０２の範囲にあるか、６０２よりも下の範囲にあるかを判定する。
【００５８】
続いて、ＬＭＳアルゴリズム等による級数演算係数の更新処理を実行する（ステップＳ５０３）。その後、例えば図６の６０３として示される係数更新期間の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。
【００５９】
処理期間が図６の６０３として示される係数更新期間を超えた範囲６０４になると、係数更新部１０５は、ステップＳ５０２での判定結果により、係数更新が送信信号の大電力入力状態と小電力入力状態のどちらで行われたかを判定する（ステップＳ５０４→Ｓ５０５）。この範囲６０４は、前述の係数更新処理内の第２の所定期間に対応する。
【００６０】
係数更新が送信信号の大電力入力状態で行われた場合には、係数更新部１０５は、今回の係数更新処理を終了する。
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）。
【００６１】
その後、係数更新部１０５は、今回の係数更新処理を終了する。
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。
【００６２】
図７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２の実施形態の構成図である。図１に示される第１の実施形態の場合と同じ処理を実行する部分には、図１の場合と同じ番号が付されている。
【００６３】
図７の構成が図１の構成と異なる部分は、フィードバック信号の帯域外輻射電力を測定する帯域外輻射電力測定部７０１が設けられている点である。第１の実施形態では、データ保存制御部１１２は、工場出荷時等においてのみメモリ１１０及び１１１に拘束情報を記憶させた。これに対して第２の実施形態では、電力変換部１０７が大電力の送信信号の入力を検出し、かつ帯域外輻射電力測定部７０１が所定値以下の帯域外輻射電力を測定した場合に、データ保存制御部１１２は、メモリ１１０及び１１１内の拘束情報を更新することができる。
【００６４】
図８は、第２の実施形態における図７の係数更新部１０５が一定時間毎に実行する係数更新動作を示す動作フローチャート、図９は、その動作説明図である。
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）。
【００６５】
係数更新部１０５は、ステップＳ８０１にて送信信号の電力値が所定値よりも小さいと判定した場合には、ＬＭＳアルゴリズム等による級数演算係数の更新処理を実行する（ステップＳ８０４）。
【００６６】
その後、係数更新部１０５は、例えば図９の９０３として示される係数更新期間の範囲を超えているか否かを判定する（ステップＳ８０５）。
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。
【００６７】
係数更新部１０５は、ステップＳ８０１にて送信信号の電力値が所定値以上であると判定した場合には、更に、帯域外輻射電力測定部７０１が測定する帯域外輻射電力の大きさを判定する。
【００６８】
係数更新部１０５は、帯域外輻射電力が所定値以上であると判定した場合には、前述したステップＳ８０４の係数更新処理を実行する。
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。
【００６９】
その後、係数更新部１０５は、前述したステップＳ８０４の係数更新処理を実行する。
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。
【００７０】
係数更新の処理期間が図９の係数更新期間９０３を超えた範囲９０４になると、係数更新部１０５は、電力変換部１０７の出力に基づき、係数更新が送信信号の大電力入力状態と小電力入力状態のどちらで行われたかを判定する（ステップＳ８０５→Ｓ８０６）。この範囲６０４は、前述の第１の実施形態にて説明した係数更新処理内の第２の所定期間に対応する。
【００７１】
係数更新が送信信号の大電力入力状態で行われた場合には、係数更新部１０５は、今回の係数更新処理を終了する。
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）。
【００７２】
その後、係数更新部１０５は、今回の係数更新処理を終了する。
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。
【００７３】
上述の第２の実施形態において、図９に示されるように、送信信号９０１の電力値が所定値を超えた場合において、かつ帯域外輻射電力が小さい場合に、以下の構成をとることが可能である。即ち、図９の９０２に示されるように、電力区間が複数に分割されて、各電力区間毎に区別されて拘束情報（フィードバック信号と歪補償信号）がメモリ１１０及び１１１に記憶されるように構成されてもよい。この場合、データ切替制御部１０６は、現在の電力区間に対応する拘束情報をセレクタ１０９及び１１０に選択出力させる。
【００７４】
図１０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３の実施形態の構成図である。図１に示される第１の実施形態の場合と同じ処理を実行する部分には、図１の場合と同じ番号が付されている。
【００７５】
図１０の構成が図１の構成と異なる部分は、誤差演算部１０４から出力される誤差信号の電力を測定する誤差電力測定部１００１が設けられている点である。前述した第２の実施形態では、電力変換部１０７が大電力の送信信号の入力を検出し、かつ帯域外輻射電力測定部７０１が所定値以下の帯域外輻射電力を測定した場合に、データ保存制御部１１２が、メモリ１１０及び１１１内の拘束情報を更新する。これに対して、第３の実施形態では、電力変換部１０７が大電力の送信信号の入力を検出し、かつ誤差電力測定部１００１が所定値以下の誤差電力を測定した場合に、データ保存制御部１１２が、メモリ１１０及び１１１内の拘束情報を更新する。
【００７６】
即ち、第２の実施形態における帯域外輻射電力測定部７０１が誤差電力測定部１００１に置き換えられた構成を有する。
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。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
開示する技術は、ディジタル無線基地局等におけるディジタル無線送信設備等に利用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０１  歪補償部
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
【図１】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図９】
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【図１４】
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