(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号をデジタル形式からアナログ形式に変換するＤ／Ａ変換器と、
前記Ｄ／Ａ変換器から出力される送信信号を増幅して出力する増幅部と、
前記増幅部から出力される送信信号をアナログ形式からデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ｄ／Ａ変換器に入力される送信信号である入力送信信号に対する、前記Ａ／Ｄ変換器から出力される送信信号である出力送信信号の誤差を補正する誤差補正部と、
前記入力送信信号と、前記誤差補正部において補正された前記出力送信信号とに基づいて、前記増幅部で増幅された送信信号の歪みを推定し、その推定結果に基づいて、前記増幅部に入力される送信信号を補正する歪み補正部と
を備え、
前記誤差補正部は、
前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の遅延量を求める遅延量算出部と、
前記入力送信信号のサンプル値に対応する前記出力送信信号のサンプル値を前記遅延量に基づいて特定し、これらのサンプル値を比較することによって、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための誤差補正値を算出する誤差補正値算出部と、
前記出力送信信号についての時系列に並ぶ複数のサンプル値に対して、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための複数のウェイトをそれぞれ設定するウェイト処理部と、
前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値を合成して新たなサンプル値を生成する合成部と、
前記入力送信信号のサンプル値に対する前記新たなサンプル値の誤差を求める誤差取得部と、
前記誤差取得部で求められる誤差が小さくなるように前記複数のウェイトを逐次更新するウェイト更新部と
を有し、
前記誤差補正部は、
前記ウェイト更新部において更新が終了した前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値が合成されて得られる新たなサンプル値を、前記入力送信信号に対する誤差が補正された前記出力送信信号のサンプル値とし、
前記ウェイト更新部は、
前記複数のウェイトのうち、前記複数のサンプル値において最も前のサンプル値に対して前記遅延量だけ遅れたサンプル値に設定されるウェイトの初期値として、前記誤差補正値を使用する、通信装置。
【請求項２】
通信装置において、当該通信装置が有する増幅部で増幅された送信信号の歪みを補正する歪み補正方法であって、
（ａ）前記通信装置が有するＤ／Ａ変換器において、送信信号をデジタル形式からアナログ形式に変換する工程と、
（ｂ）前記通信装置が有する増幅部において、前記Ｄ／Ａ変換器から出力される送信信号を増幅する工程と、
（ｃ）前記通信装置が有するＡ／Ｄ変換器において、前記増幅部から出力される送信信号をアナログ形式からデジタル形式に変換する工程と、
（ｄ）前記Ｄ／Ａ変換器に入力される送信信号である入力送信信号に対する、前記Ａ／Ｄ変換器から出力される送信信号である出力送信信号の誤差を補正する工程と、
（ｅ）前記入力送信信号と、前記工程（ｄ）において補正された前記出力送信信号とに基づいて、前記増幅部で増幅された送信信号の歪みを推定する工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）で推定された歪みに基づいて、前記増幅部に入力される送信信号を補正する工程と
を備え、
前記工程（ｄ）は、
（ｄ−１）前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の遅延量を求める工程と、
（ｄ−２）前記入力送信信号のサンプル値に対応する前記出力送信信号のサンプル値を前記遅延量に基づいて特定し、これらのサンプル値を比較することによって、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための誤差補正値を算出する工程と、
（ｄ−３）前記出力送信信号についての時系列に並ぶ複数のサンプル値に対して、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための複数のウェイトをそれぞれ設定する工程と、
（ｄ−４）前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値を合成して新たなサンプル値を生成する工程と、
（ｄ−５）前記入力送信信号のサンプル値に対する前記新たなサンプル値の誤差を求める工程と、
（ｄ−６）前記工程（ｄ−５）で求められる誤差が小さくなるように前記複数のウェイトを逐次更新する工程と
を有し、
前記工程（ｄ）では、更新が終了した前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値が合成されて得られる新たなサンプル値を、前記入力送信信号に対する誤差が補正された前記出力送信信号のサンプル値とし、
前記工程（ｄ）では、前記複数のウェイトのうち、前記複数のサンプル値において最も前のサンプル値に対して前記遅延量だけ遅れたサンプル値に設定されるウェイトの初期値として、前記誤差補正値を使用する、歪み補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅部で増幅された送信信号の歪みを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から通信に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、増幅部に入力される送信信号を補正することによって、当該増幅部で増幅された送信信号の歪みを補正する技術が開示されている。また特許文献２には、アレイアンテナの指向性を制御する技術が開示されている。また特許文献３には、符号判定誤りを低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９４０４３号公報
【特許文献２】特開平１０−２２４４１８号公報
【特許文献３】特開２００９−１８２７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載の技術のように、増幅部で増幅された送信信号の歪みを補正するためには、当該歪みを推定する必要がある。送信信号の歪みの推定精度が向上すると、送信信号の歪みを精度良く補正することができる。
【０００５】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、増幅部で増幅された送信信号の歪みについての推定精度を向上することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、送信信号をデジタル形式からアナログ形式に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器から出力される送信信号を増幅して出力する増幅部と、前記増幅部から出力される送信信号をアナログ形式からデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器に入力される送信信号である入力送信信号に対する、前記Ａ／Ｄ変換器から出力される送信信号である出力送信信号の誤差を補正する誤差補正部と、前記入力送信信号と、前記誤差補正部において補正された前記出力送信信号とに基づいて、前記増幅部で増幅された送信信号の歪みを推定し、その推定結果に基づいて、前記増幅部に入力される送信信号を補正する歪み補正部とを備え、前記誤差補正部は、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の遅延量を求める遅延量算出部と、前記入力送信信号のサンプル値に対応する前記出力送信信号のサンプル値を前記遅延量に基づいて特定し、これらのサンプル値を比較することによって、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための誤差補正値を算出する誤差補正値算出部と、前記出力送信信号についての時系列に並ぶ複数のサンプル値に対して、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための複数のウェイトをそれぞれ設定するウェイト処理部と、前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値を合成して新たなサンプル値を生成する合成部と、前記入力送信信号のサンプル値に対する前記新たなサンプル値の誤差を求める誤差取得部と、前記誤差取得部で求められる誤差が小さくなるように前記複数のウェイトを逐次更新するウェイト更新部とを有し、前記誤差補正部は、前記ウェイト更新部において更新が終了した前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値が合成されて得られる新たなサンプル値を、前記入力送信信号に対する誤差が補正された前記出力送信信号のサンプル値とし、前記ウェイト更新部は、前記複数のウェイトのうち、前記複数のサンプル値において最も前のサンプル値に対して前記遅延量だけ遅れたサンプル値に設定されるウェイトの初期値として、前記誤差補正値を使用する。
【０００９】
また、本発明に係る歪み補正方法は、通信装置において、当該通信装置が有する増幅部で増幅された送信信号の歪みを補正する歪み補正方法であって、（ａ）前記通信装置が有するＤ／Ａ変換器において、送信信号をデジタル形式からアナログ形式に変換する工程と、（ｂ）前記通信装置が有する増幅部において、前記Ｄ／Ａ変換器から出力される送信信号を増幅する工程と、（ｃ）前記通信装置が有するＡ／Ｄ変換器において、前記増幅部から出力される送信信号をアナログ形式からデジタル形式に変換する工程と、（ｄ）前記Ｄ／Ａ変換器に入力される送信信号である入力送信信号に対する、前記Ａ／Ｄ変換器から出力される送信信号である出力送信信号の誤差を補正する工程と、（ｅ）前記入力送信信号と、前記工程（ｄ）において補正された前記出力送信信号とに基づいて、前記増幅部で増幅された送信信号の歪みを推定する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）で推定された歪みに基づいて、前記増幅部に入力される送信信号を補正する工程とを備え、前記工程（ｄ）は、（ｄ−１）前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の遅延量を求める工程と、（ｄ−２）前記入力送信信号のサンプル値に対応する前記出力送信信号のサンプル値を前記遅延量に基づいて特定し、これらのサンプル値を比較することによって、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための誤差補正値を算出する工程と、（ｄ−３）前記出力送信信号についての時系列に並ぶ複数のサンプル値に対して、前記入力送信信号に対する前記出力送信信号の誤差を補正するための複数のウェイトをそれぞれ設定する工程と、（ｄ−４）前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値を合成して新たなサンプル値を生成する工程と、（ｄ−５）前記入力送信信号のサンプル値に対する前記新たなサンプル値の誤差を求める工程と、（ｄ−６）前記工程（ｄ−５）で求められる誤差が小さくなるように前記複数のウェイトを逐次更新する工程とを有し、前記工程（ｄ）では、更新が終了した前記複数のウェイトが設定された前記複数のサンプル値が合成されて得られる新たなサンプル値を、前記入力送信信号に対する誤差が補正された前記出力送信信号のサンプル値とし、前記工程（ｄ）では、前記複数のウェイトのうち、前記複数のサンプル値において最も前のサンプル値に対して前記遅延量だけ遅れたサンプル値に設定されるウェイトの初期値として、前記誤差補正値を使用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、増幅部で増幅された送信信号の歪みについての推定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る通信装置の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る歪み補正値テーブルの一例を示す図である。
【図３】サンプリング誤差を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る誤差補正部の構成を示す図である。
【図５】本実施の形態に係るウェイト合成部の構成を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る遅延量算出部で求められた相関値の一例を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る通信装置の特性を示すグラフである。
【図１２】本実施の形態に係る通信装置の特性を示すグラフである。
【図１３】本実施の形態に係る通信装置の特性を示すグラフである。
【図１４】本実施の形態に係る通信装置の特性を示すグラフである。
【図１５】第１の比較対象装置の特性を示すグラフである。
【図１６】第１の比較対象装置の特性を示すグラフである。
【図１７】第１の比較対象装置の特性を示すグラフである。
【図１８】第１の比較対象装置の特性を示すグラフである。
【図１９】第２の比較対象装置の特性を示すグラフである。
【図２０】第２の比較対象装置の特性を示すグラフである。
【図２１】本実施の形態に係る通信装置から送信されるＯＦＤＭ信号のスペクトラム波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本実施の形態に係る通信装置１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る通信装置１００は、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式で通信相手装置と双方向に無線通信を行う。図１に示されるように、通信装置１００は、無線通信部１、Ｄ／Ａ変換器２、Ａ／Ｄ変換器３及びデジタル処理部４を備えている。
【００１５】
無線通信部１は、アンテナ１０で受信された搬送帯域の受信信号を基底帯域の受信信号に変換し、当該基底帯域の受信信号を出力する。また、無線通信部１は、Ｄ／Ａ変換器２から出力される基底帯域の送信信号を搬送帯域の送信信号に変換し、当該搬送帯域の送信信号をアンテナ１０から無線送信する。
【００１６】
Ｄ／Ａ変換器２は、デジタル処理部４から出力される送信信号をデジタル方式からアナログ方式に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器３は、無線通信部１から出力される受信信号をアナログ方式からデジタル方式に変換して出力する。
【００１７】
デジタル処理部４は、送信用のビットデータを含む、デジタル形式の送信信号（ＯＦＤＭ信号）を生成し、当該送信信号をＤ／Ａ変換器２に入力する。また、デジタル処理部４は、Ａ／Ｄ変換器３から出力される受信信号に含まれるビットデータを取得する。
【００１８】
通信装置１００の構成をより詳細に説明すると、無線通信部１は、アンテナ１０、ミキサ１１、増幅部１２、分岐カプラ１３及び送受信選択部１４を備えている。さらに、無線通信部１は、増幅部１５、フィードバック選択部１６及びミキサ１７を備えている。
【００１９】
ミキサ１１は、Ｄ／Ａ変換器２から出力される送信信号と、局部発振器１８の出力信号とを乗算し、それによって得られた信号をフィルタリングする。これにより、Ｄ／Ａ変換器２から出力される送信信号はアップコンバートされて、搬送帯域の送信信号が得られる。増幅部１２は、ミキサ１１から出力される搬送帯域の送信信号を増幅して出力する。以後、増幅部１２の入力信号及び出力信号を「入力送信信号ＳＳＩ」及び「出力送信信号ＳＳＯ」とそれぞれ呼ぶことがある。
【００２０】
分岐カプラ１３は、増幅部１２で増幅された送信信号を２つに分岐して、一方の送信信号を送受信選択部１４に出力し、他方の送信信号をフィードバック選択部１６に出力する。
【００２１】
送受信選択部１４は、分岐カプラ１３から出力される送信信号をアンテナ１０から送信するのか、アンテナ１０で受信された受信信号を増幅部１５に入力するのかを選択する。送受信選択部１４での選択動作は、デジタル処理部４によって制御される。
【００２２】
増幅部１５は、入力される受信信号を増幅して出力する。フィードバック選択部１６は、分岐カプラ１３から出力される送信信号を出力するのか、増幅部１５から出力される受信信号を出力するのかを選択する。フィードバック選択部１６での選択動作は、デジタル処理部４によって制御される。
【００２３】
ミキサ１７は、フィードバック選択部１６の出力信号と、局部発振器１８の出力信号とを乗算し、それによって得られた信号をフィルタリングする。これにより、フィードバック選択部１６の出力信号がダウンコンバートされてミキサ１７から出力される。Ａ／Ｄ変換器３は、ミキサ１７の出力信号をアナログ形式からデジタル形式に変換する。フィードバック選択部１６がアンテナ１０で受信された受信信号を出力する場合には、Ａ／Ｄ変換器３には、当該受信信号がダウンコンバートされて入力される。一方で、フィードバック選択部１６が、分岐カプラ１３からの送信信号を出力する場合には、Ａ／Ｄ変換器３には、送信系回路から受信系回路にフィードバックされた増幅部１２の出力信号がダウンコンバートされて入力される。
【００２４】
デジタル処理部４は、ＣＰＵやメモリなどで構成されており、機能ブロックとして、送信信号生成部４０、受信データ取得部４１、遅延部４２，４５、歪み補正部４３、振幅算出部４４、誤差補正部４６、直交変調部４７及び直交検波部４８を備えている。
【００２５】
送信信号生成部４０は、送信用のビットデータを含む、デジタル形式の送信信号ＳＳ（ＯＦＤＭ）信号）を生成して出力する。送信信号生成部４０で生成される送信信号ＳＳは、複素信号であって、Ｉ（Inphase）成分及びＱ（Quadrature）成分から成る。
【００２６】
振幅算出部４４は、送信信号生成部４０から出力される送信信号ＳＳの振幅を算出する。具体的には、振幅算出部４４は、送信信号ＳＳのＩ成分を２乗した値と、当該送信信号ＳＳのＱ成分を２乗した値とを足し合わせて、それによって得られた値の１／２乗を当該送信信号ＳＳの振幅とする。そして、振幅算出部４４は、求めた振幅を歪み補正部４３に出力する。
【００２７】
遅延部４２は、送信信号生成部４０が出力する送信信号ＳＳを遅延して出力する。歪み補正部４３は、増幅部１２で増幅された送信信号の歪みを補正するための歪み補正値が登録された歪み補正値テーブル４３０を記憶している。歪み補正部４３は、この歪み補正値テーブル４３０に基づいて、遅延部４２から出力される送信信号ＳＳの振幅及び位相を調整することによって当該送信信号ＳＳを補正する。直交変調部４７は、歪み補正部４３で補正された送信信号ＳＳに対して直交変調を行って、当該送信信号ＳＳを実信号に変換して出力する。
【００２８】
図２は歪み補正値テーブル４３０の一例を示す図である。歪み補正値テーブル４３０はルックアップテーブルとなっている。図２に示されるように、歪み補正値テーブル４３０では、送信信号ＳＳの振幅と歪み補正値とが一対一で対応付けられている。歪み補正値は複素数で表されている。
【００２９】
ここで、送信用の増幅部１２では、入力送信信号ＳＳＩの振幅が所定値ＡＭ１以上となると、出力送信信号ＳＳＯの振幅及び位相が本来の値からずれるようになり、出力送信信号ＳＳＯに歪みが生じるようになる。そして、入力送信信号ＳＳＩの振幅が所定値ＡＭ１以上においては、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みの度合いは、入力送信信号ＳＳＩの振幅の大きさによって変化する。具体的には、入力送信信号ＳＳＩの振幅が大きくなるについて、出力送信信号ＳＳＯの歪みは大きくなり、出力送信信号ＳＳＯの振幅及び位相のずれは大きくなる。
【００３０】
また、送信信号生成部４０で生成された送信信号ＳＳの振幅及び位相は、増幅部１２の入力送信信号ＳＳＩの振幅及び位相をそれぞれ表している。したがって、送信信号ＳＳの振幅及び位相を調整することによって、入力送信信号ＳＳＩの振幅及び位相を調整することができる。歪み補正値テーブル４３０では、送信信号ＳＳの振幅と、当該振幅と同じ振幅を有する入力送信信号ＳＳＩが増幅部１２に入力された際の出力送信信号ＳＳＯの歪みを補正するための歪み補正値とが対応付けられて登録されている。したがって、送信信号ＳＳの振幅及び位相を、当該送信信号ＳＳの振幅に対応付けられている歪み補正値に基づいて調整することによって、増幅部１２からの出力送信信号ＳＳＯの歪みを抑制することができる。具体的には、送信信号ＳＳに対して、その振幅に対応付けられた歪み補正値を複素乗算することによって、増幅部１２からの出力送信信号ＳＳＯの歪みを抑制することができる。このようなデジタル処理での歪み補正処理は、ＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）と呼ばれている。
【００３１】
なお図２では、送信信号ＳＳの振幅の値はＡＭ１〜ＡＭ３の順で大きくなっている。また、ＡＭ１未満の振幅に対応付けられている歪み補正値ＤＣ０は、“１＋ｊ０”、つまりＤＣ０＝１である。したがって、送信信号ＳＳに歪み補正値ＤＣ０を乗算した場合には、送信信号ＳＳの振幅及び位相は変化しない。
【００３２】
歪み補正部４３は、振幅算出部４４から送信信号ＳＳの振幅を受け取ると、歪み補正値テーブル４３０を参照して、当該振幅に対応する歪み補正値を取得する。そして、歪み補正部４３は、取得した歪み補正値と、遅延部４２から入力される送信信号ＳＳとを複素乗算することによって、当該送信信号ＳＳの振幅及び位相を補正する。遅延部４２での送信信号ＳＳに対する遅延量は、振幅算出部４４に当該送信信号ＳＳが入力されてから、歪み補正部４３が当該送信信号ＳＳの振幅に対応する歪み補正値を歪み補正値テーブル４３０から取得するまでの時間と一致するように設定されている。したがって、歪み補正部４３では、入力される送信信号ＳＳの振幅及び位相が、当該振幅に対応付けられた歪み補正値に基づいて調整される。これにより、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪が補正される。
【００３３】
直交検波部４８は、Ａ／Ｄ変換器３からの出力信号に対して直交検波を行って、当該出力信号を実信号から複素信号に変換して出力する。フィードバック選択部１６が分岐カプラ１３からの出力信号を出力する際には、直交検波部４８では、デジタル処理部４にフィードバックされてきた送信信号ＳＳが取得され、当該送信信号ＳＳが直交検波部４８から出力される。一方で、フィードバック選択部１６が増幅部１５からの受信信号を出力する際には、直交検波部４８では、当該受信信号が複素信号に変換され、複素信号の受信信号が直交検波部４８から出力される。以後、直交検波部４８から出力される送信信号ＳＳを「フィードバック送信信号ＦＳＳ」と呼ぶ。
【００３４】
受信データ取得部４１は、直交検波部４８から出力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれるビットデータを取得する。
【００３５】
遅延部４５は、送信信号生成部４０から出力される送信信号ＳＳを遅延して出力する。誤差補正部４６は、遅延部４５からの送信信号ＳＳに対する、直交検波部４８からのフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を補正する。
【００３６】
歪み補正部４３は、誤差補正部４６で補正されたフィードバック送信信号ＦＳＳと、遅延部４５からの送信信号ＳＳとに基づいて、増幅部１２で増幅された送信信号の歪みを推定する。つまり、歪み補正部４３は、増幅部１２で増幅される前の送信信号と、増幅部１２で増幅された後の送信信号とに基づいて、増幅部１２で増幅された後の送信信号の歪みを推定する。そして、歪み補正部４３は、その推定結果に基づいて、上述の歪み補正値テーブル４３０を作成する。その後、歪み補正部４３は、作成した歪み補正値テーブル４３０を用いて、遅延部４２からの送信信号ＳＳを補正する。歪み補正部４３は、歪み補正値テーブル４３０が作成される前においては、遅延部４２からの送信信号ＳＳをそのまま直交変調部４７に出力する。
【００３７】
ここで、フィードバック送信信号ＦＳＳは、デジタル処理部４にフィードバックされてきた送信信号ＳＳである。したがって、送信信号ＳＳの振幅があまり大きくなく、当該送信信号ＳＳが増幅部１２において歪みが発生しない状態でデジタル処理部４にフィードバックされてきたのであれば、理想的には、フィードバック送信信号ＦＳＳは、送信信号生成部４０で生成された送信信号ＳＳと一致する。
【００３８】
しかしながら、送信信号ＳＳがデジタル処理部４に戻ってくるまでには、当該送信信号ＳＳには、信号遅延、振幅の変化及び位相の変化が生じることから、フィードバック送信信号ＦＳＳは送信信号ＳＳに対して誤差を生じる。例えば、Ａ／Ｄ変換器３においては、サンプルリング周期が変化することによって、サンプリングタイミングが本来のタイミングからずれてしまうことがある。これにより、送信信号ＳＳのサンプル値（デジタル値）に対して、当該サンプル値に対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値に誤差を生じる。この誤差は「サンプリング誤差」と呼ばれている。
【００３９】
図３はフィードバック送信信号ＦＳＳに発生するサンプリング誤差を示す図である。図３では、三角印１１０が送信信号ＳＳの各サンプル値を示しており、四角印１１１がフィードバック送信信号ＦＳＳの各サンプル値を示している。また、信号波形１１２は、送信信号ＳＳ及びフィードバック送信信号ＦＳＳのアナログ波形を示している。図３に示されるように、Ａ／Ｄ変換器３でのサンプリングタイミングのずれによって、送信信号ＳＳのサンプル値と、当該サンプル値に対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値とが互いに異なる値となっている。
【００４０】
誤差補正部４６は、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳのこのような誤差を補正し、補正後のフィードバック送信信号ＦＳＳを歪み補正部４３に入力している。これにより、送信信号ＳＳがデジタル処理部４にフィードバックされてくるまでに受けた影響を除去することができ、歪み補正部４３では、増幅部１２で増幅された送信信号の歪みを精度良く推定することができる。
【００４１】
なお、デジタル処理部４では、送信信号ＳＳを遅延部４５において遅延させることによって、フィードバック送信信号ＦＳＳに発生する信号遅延の影響をある程度除去している。これにより、送信信号ＳＳのサンプル値と、それに対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値とは、ある程度近いタイミングで誤差補正部４６に入力される。
【００４２】
歪み補正部４３は、歪み補正値テーブル４３０の作成後においても、誤差補正部４６で補正されたフィードバック送信信号ＦＳＳと、遅延部４５からの送信信号ＳＳとに基づいて、増幅部１２で増幅された送信信号の現在の歪みを推定し、その推定結果に基づいて、歪み補正値テーブル４３０を更新する。このときのフィードバック送信信号ＦＳＳは、歪み補正部４３で歪み補正が行われた送信信号ＳＳがフィードバックされたものである。増幅部１２の特性は温度変化や経年変化を生じるため、歪み補正値テーブル４３０の歪み補正値は、通信装置１００の温度が変化したり、通信装置１００が長時間動作すると、適切でない値となることがある。そこで、通信装置１００では、増幅部１２の特性の温度変化に対応するために、通信装置１００の温度の変化量が一定量よりも大きくなると歪み補正値テーブル４３０を更新するようになっている。また、通信装置１００では、増幅部１２の特性の経年変化に対応するように、定期的に歪み補正値テーブル４３０を更新するようになっている。
【００４３】
＜歪み補正値テーブルの作成方法＞
上述のように、デジタル処理部４では、誤差補正部４６で補正されたフィードバック送信信号ＦＳＳと、送信信号ＳＳとに基づいて、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定し、その推定結果に基づいて、歪み補正値テーブル４３０を作成している。歪み補正値テーブル４３０が作成される際には、フィードバック選択部１６は、分岐カプラ１３の出力信号を出力するように、デジタル処理部４によって制御されている。
【００４４】
本実施の形態に係る誤差補正部４６は、フィードバック送信信号ＦＳＳを補正する際には、まず、第１の算出方法を使用して、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を補正するための誤差補正値を算出する。この第１の算出方法では、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの遅延量が求められる。そして、送信信号ＳＳのサンプル値に対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値が、遅延量に基づいて特定され、これらのサンプル値を比較することによって誤差補正値が求められる。以後、第１の算出方法を「タイミング調整型算出方法」と呼ぶ。
【００４５】
次に、誤差補正部４６は、第２の算出方法を使用して、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を補正するための複数のウェイトを算出する。この複数のウェイトは、フィードバック送信信号ＦＳＳについての時系列に並ぶ複数のサンプル値に対してそれぞれ設定される。複数のウェイトの最適値は逐次更新アルゴリズムを用いて算出される。第２の算出方法では、複数のウェイトが設定された、フィードバック送信信号ＦＳＳの複数のサンプル値を合成して得られる新たなサンプル値と、送信信号ＳＳのサンプル値との差が小さくなるように当該複数のウェイトが逐次更新される。タイミング調整型算出方法で算出された誤差補正値は、複数のウェイトのうちの１つのウェイトの初期値として使用される。誤差補正部４６は、更新が終了した複数のウェイトが設定された、フィードバック送信信号ＦＳＳの複数のサンプル値が合成されて得られる新たなサンプル値を、送信信号ＳＳに対する誤差が補正されたフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値とする。以後、第２の算出方法を「逐次更新型算出方法」と呼ぶ。
【００４６】
このように、誤差補正部４６では、逐次更新型算出方法で求められる複数のウェイトのうちの１つのウェイトの初期値として、タイミング調整型算出方法で求められた誤差補正値が使用される。これにより、ウェイトの更新回数を抑えつつ、フィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を小さくすることができる。よって、歪み補正部４３での出力送信信号ＳＳＯに対する歪みの推定精度を向上することができる。その結果、出力送信信号ＳＳＯの歪みに対する補正精度が向上する。以下に、誤差補正部４６及び歪み補正部４３の動作について詳細に説明する。
【００４７】
図４は誤差補正部４６の構成を示すブロック図である。図４に示されるように、誤差補正部４６は、タイミング調整型算出方法を用いて誤差補正値を算出する第１算出部５０と、逐次更新型算出方法を用いてウェイトを算出するとともに、当該ウェイトを用いてフィードバック送信信号ＦＳＳを補正して出力する第２算出部６０とを備えている。第１算出部５０は、遅延量算出部５１及び誤差補正値算出部５２を備えている。第２算出部６０は、ウェイト合成部６１、誤差取得部６２及びウェイト更新部６３を備えている。
【００４８】
遅延量算出部５１は、スライディング相関法を用いて、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの遅延量を求める。誤差補正値算出部５２は、遅延量算出部５１で求められた遅延量に基づいて、送信信号ＳＳのサンプル値に対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値を特定する。そして、誤差補正値算出部５２は、送信信号ＳＳのサンプル値と、それに対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値とに基づいて、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を補正するための誤差補正値を算出する。
【００４９】
ウェイト合成部６１は、フィードバック送信信号ＦＳＳについての時系列に並ぶ複数のサンプル値に対して複数のウェイトをそれぞれ設定する。そして、ウェイト合成部６１は、複数のウェイトが設定された、フィードバック送信信号ＦＳＳについての時系列に並ぶ複数のサンプル値を合成して新たなサンプル値を生成する。
【００５０】
図５はウェイト合成部６１の構成を示す図である。図５に示されるように、ウェイト合成部６１は、直列接続された（ｍ−１）個（ｍは２以上の整数）の遅延部６１０−１〜６１０−（ｍ−１）と、ｍ個の複素乗算部６１１−０〜６１１−（ｍ−１）を有するウェイト処理部６１２と、合成部６１３とを備えている。
【００５１】
（ｍ−１）個の遅延部６１０−１〜６１０−（ｍ−１）のうちの初段の遅延部６１０−１には、フィードバック送信信号ＦＳＳについてのサンプル値が時系列で順番に入力される。そして、（ｍ−１）個の遅延部６１０−１〜６１０−（ｍ−１）のそれぞれは、送信信号生成部４０が送信信号ＳＳのサンプル値を出力する間隔だけ入力信号を遅延して出力する。したがって、初段の遅延部６１０−１に入力されるフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値をＦＳＳ−ｎとし、それよりもＪ個（Ｊは１以上の整数）前のフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値をＦＳＳ−（ｎ−Ｊ）とすると、（ｍ−１）個の遅延部６１０−１〜６１０−（ｍ−１）からは、（ｍ−１）個のサンプル値ＦＳＳ−（ｎ−１）〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））がそれぞれ出力される。
【００５２】
ウェイト処理部６１２のｍ個の複素乗算部６１１−０〜６１１−（ｍ−１）には、ｍ個のサンプル値ＦＳＳ−ｎ〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））がそれぞれ入力される。また、ｍ個の複素乗算部６１１−０〜６１１−（ｍ−１）には、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を補正するためのｍ個のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）がそれぞ入力される。そして、ｍ個の複素乗算部６１１−０〜６１１−（ｍ−１）のそれぞれは、２つの入力を複素乗算して出力する。これにより、ウェイト処理部６１２では、ｍ個のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）が、時系列に並ぶｍ個のサンプル値ＦＳＳ−ｎ〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））にそれぞれ設定される。
【００５３】
合成部６１３は、ｍ個の複素乗算部６１１−０〜６１１−（ｍ−１）の出力信号を合成（加算）し、それによって得られた信号を合成信号ＣＦＳＳとして出力する。これより、合成部６１３では、ウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）がそれぞれ設定されたｍ個のサンプル値ＦＳＳ−ｎ〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））が合成されて得られた新たなサンプル値が、フィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値ＦＳＳ−ｎに対応する、合成信号ＣＦＳＳのサンプル値ＣＦＳＳ−ｎとして得られる。ウェイト合成部６１では、フィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値が入力されるたびに、それに対応する合成信号ＣＦＳＳのサンプル値が求められて出力される。
【００５４】
図４に戻って、誤差取得部６２は、送信信号ＳＳのサンプル値に対する合成信号ＣＦＳＳのサンプル値の誤差を求めて、当該誤差を示す誤差信号ＥＳを出力する。具体的には、誤差取得部６２は、フィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値ＦＳＳ−ｎと同じサンプリングタイミングの送信信号ＳＳのサンプル値ＳＳ−ｎに対する、合成信号ＣＦＳＳのサンプル値ＣＦＳＳ−ｎの誤差を求めて、当該誤差を示す誤差信号ＥＳを出力する。
【００５５】
ウェイト更新部６３は、逐次更新アルゴリズムを用いて、誤差信号ＥＳが示す誤差が小さくなるようにウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）を逐次更新する。ウェイト更新部６３は、例えばＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いてウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）を所定回数更新する。誤差補正値算出部５２で求められた誤差補正値は、ｍ個のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）のいずれか１つのウェイトの初期値として使用される。具体的には、ｍ個のサンプル値ＦＳＳ−ｎ〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））において、最も前のサンプル値ＦＳＳ−ｎに対して、遅延量算出部５１で求められた遅延量だけ遅れたサンプル値に設定されるウェイトの初期値として誤差補正値を使用する。その他のウェイトの初期値としては零が使用される。
【００５６】
ウェイト更新部６３でのウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）の更新が終了すると、第２算出部６０は、最新のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）が設定されたサンプル値ＦＳＳ−ｎ〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））が合成されて得られる、合成信号ＣＦＳＳのサンプル値ＣＦＳＳ−ｎを、送信信号ＳＳに対する誤差が補正されたフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値ＦＳＳ−ｎとして歪み補正部４３に出力する。
【００５７】
このようにして、誤差補正部４６では、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差が補正され、補正後のフィードバック送信信号ＦＳＳが歪み補正部４３に入力される。歪み補正部４３は、補正後のフィードバック送信信号ＦＳＳと、送信信号ＳＳとに基づいて、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定し、その推定結果に基づいて、歪み補正値テーブル４３０を作成する。
【００５８】
次に、歪み補正値テーブル４３０が作成されるまでのデジタル処理部４の一連の動作について詳細に説明する。図６は当該動作を示すフローチャートである。図６に示されるように、ステップｓ１において、誤差補正部４６の第１算出部５０が誤差補正値を算出する。次に、ステップｓ２において、誤差補正部４６の第２算出部６０が、誤差信号ＥＳが小さくなるように複数のウェイトを逐次更新する。このとき、ステップｓ１で算出された誤差補正値が、複数のウェイトのうちの１つのウェイトの初期値として使用される。複数のウェイトの更新が終了すると、最新の複数のウェイトが設定された、フィードバック送信信号ＦＳＳの複数のサンプル値ＦＳＳ−ｎ〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））が合成されて得られた、合成信号ＣＦＳＳのサンプル値ＣＦＳＳ−ｎが、送信信号ＳＳに対する誤差が補正されたフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値ＦＳＳ−ｎとして歪み補正部４３に入力される。その後、ステップｓ３において、歪み補正部４３は、補正後のフィードバック送信信号ＦＳＳと、送信信号ＳＳとに基づいて、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定し、その推定結果に基づいて、歪み補正値テーブル４３０を作成する。
【００５９】
図７〜９はステップｓ１〜ｓ３の処理をそれぞれ詳細に示すフローチャートである。図７に示されるように、まずステップｓ１１において、第１算出部５０の遅延量算出部５１は、送信信号ＳＳについての複素ベクトルＢを作成する。複素ベクトルＢは、以下の式（１）で示されるように、送信信号ＳＳについての時系列に並ぶｍ個のサンプル値ＳＳ[０]〜ＳＳ[ｍ−１]で構成されている。
【００６０】
【数１】
0005497552.tif 000002
【００６１】
次にステップｓ１２において、遅延量算出部５１は、変数Ｎの値が相関ループ回数ＣＬよりも小さいかを判断する。ここで、遅延量算出部５１は、後述の相関値Ｃを複数回求めることによって、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの遅延量を求める。変数Ｎは、相関値Ｃの現在の算出回数を示しており、相関ループ回数ＣＬは相関値Ｃを求める回数を示している。ステップｓ１２では、相関値Ｃが所定回数（＝ＣＬ）算出されたかどうかを判断している。本実施の形態では、ＣＬ＝ｍであって、相関値Ｃがｍ回、つまりｍ個の相関値Ｃが求められる。
【００６２】
次にステップｓ１３において、遅延量算出部５１は、フィードバック送信信号ＦＳＳについての複素ベクトルＸを作成する。複素ベクトルＸは、以下の式（２）で示されるように、フィードバック送信信号ＦＳＳについての時系列に並ぶｍ個のサンプル値ＦＳＳ[Ｎ＋０]〜ＦＳＳ[Ｎ＋ｍ−１]で構成されている。
【００６３】
【数２】
0005497552.tif 000003
【００６４】
なお、サンプル値ＳＳ[ｊ]（ｊは整数）と、サンプル値ＦＳＳ[ｊ]とは、互いに同じサンプリングタイミングとなっている。また、サンプル値ＳＳ[ｊ＋１]は、サンプル値ＳＳ[ｊ]よりも１つ後のサンプル値である。同様に、サンプル値ＦＳＳ[ｊ＋１]は、サンプル値ＦＳＳ[ｊ]よりも１つ後のサンプル値である。
【００６５】
次にステップｓ１４において、遅延量算出部５１は、複素ベクトルＢと複素ベクトルＸとの相関を示す相関値Ｃを以下の式（３）を用いて算出する。
【００６６】
【数３】
0005497552.tif 000004
【００６７】
ここで、Ｂ*（ｊ）は、Ｂ（ｊ）の複素共役を示している。
【００６８】
次にステップｓ１５において、遅延量算出部５１は、相関値Ｃの絶対値｜Ｃ｜が変数Ｃｍａｘの値よりも大きいかを判断する。遅延量算出部５１は、絶対値｜Ｃ｜が変数Ｃｍａｘの値よりも大きい場合には、変数ＤＴに、変数Ｎの値を代入するとともに、変数Ｃｍａｘに絶対値｜Ｃ｜を代入する。変数Ｃｍａｘは、いままでに求めた相関値Ｃのうちの最大の相関値を示しており、変数ＤＴは、その最大の相関値が得られた際のＮの値を示している。
【００６９】
ステップｓ１６が実行されると、遅延量算出部５１は、ステップｓ１７において、変数Ｎの値を１つ増加させる。その後、遅延量算出部５１は、再度ステップｓ１２を実行して、変数Ｎの値が相関ループ回数ＣＬよりも小さいかを判断する。以後、同様にして、ステップｓ１４，ｓ１５が実行される。
【００７０】
ステップｓ１５において、遅延量算出部５１は、相関値Ｃの絶対値｜Ｃ｜が変数Ｃｍａｘの値以下であると判断すると、ステップｓ１７を実行して、変数Ｎの値を１つ増加させる。
【００７１】
ステップｓ１２〜ｓ１７の処理は、ステップｓ１２において、変数Ｎの値が相関ループ回数ＣＬ以上であると判断されるまで、つまり、ｍ個の相関値Ｃが算出されるまで実行される。
【００７２】
ステップｓ１２において、ｍ個の相関値Ｃが算出されると、ステップｓ１８において、遅延量算出部５１は、変数ＤＴの現在の値を、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの遅延量Ｄとする。
【００７３】
上述の説明から理解できるように、遅延量算出部５１は、変数Ｎの値を１つずつ増加させることによってｍ個のサンプル値ＦＳＳ[Ｎ＋０]〜ＦＳＳ[Ｎ＋ｍ−１]を全体的に１つずつずらしていきながら、サンプル値ＦＳＳ[Ｎ＋０]〜ＦＳＳ[Ｎ＋ｍ−１]と、サンプル値ＳＳ[０]〜ＳＳ[ｍ−１]との相関値を求めている。そして、遅延量算出部５１は、最大の相関値が得られる変数Ｎの値、つまり送信信号ＳＳについての複素ベクトルＢとフィードバック送信信号ＦＳＳについての複素ベクトルＸとが一致したと考えられる変数Ｎの値を、変数ＤＴに代入している。したがって、ｍ個の相関値Ｃが算出された後の変数ＤＴの値は、送信信号ＳＳに対してフィードバック送信信号ＦＳＳがどれだけ遅延しているかを示すことになる。
【００７４】
図１０は、ｍ＝３２の場合において、ステップｓ１で求められた３２個の相関値Ｃの一例を示す図である。図１０では、横軸に変数Ｎの値を示し、その値のときの相関値Ｃを縦軸に示している。図１０の例では、Ｎ＝１６のときに相関値Ｃが最大となっていることから、３２個の相関値Ｃが算出された後の変数ＤＴの値は“１６”となる。したがって、遅延量Ｄ＝１６となる。
【００７５】
次にステップｓ１９において、誤差補正値算出部５２は、送信信号ＳＳのｍ個のサンプル値ＳＳ[０]〜ＳＳ[ｍ−１]のそれぞれについて、当該サンプル値に対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値、つまり当該サンプル値がデジタル処理部４にフィードバックされたものと考えられる、フィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値を、遅延量Ｄ（変数ＤＴの現在の値）に基づいて特定する。送信信号ＳＳのサンプル値ＳＳ[ｊ]に対応するフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値は、サンプル値ＦＳＳ[Ｄ＋ｊ]となる。そして、誤差補正値算出部５２は、サンプル値ＳＳ[０]〜ＳＳ[ｍ−１]と、それらに対応するサンプル値ＦＳＳ[Ｄ]〜ＦＳＳ[Ｄ＋ｍ−１]とを比較することによって、誤差補正値ＣＶを求める。本実施の形態では、以下の式（４）を用いて誤差補正値ＣＶを算出する。
【００７６】
【数４】
0005497552.tif 000005
【００７７】
誤差補正値ＣＶが求まると、上述のステップｓ２が実行される。ステップｓ２では、図８に示されるように、まずステップｓ２１において、第２算出部６０のウェイト更新部６３が、ｍ個のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）から成るウェイトベクトルＷを初期化する。
【００７８】
ステップｓ２１においては、ｍ個のサンプル値ＦＳＳ−ｎ〜ＦＳＳ−（ｎ−（ｍ−１））において、最も前のサンプル値ＦＳＳ−ｎに対して遅延量Ｄだけ遅れたサンプル値に設定されるウェイトＷ（Ｄ）の初期値としては、上述のステップｓ１９で求められた誤差補正値ＣＶが使用される。ｍ個のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）のうち、ウェイトＷ（Ｄ）以外については、すべて初期値が零とされる。
【００７９】
次にステップｓ２２において、ウェイト更新部６３は、変数Ｌの値がウェイトループ回数ＷＬよりも小さいかを判断する。変数Ｌは、ウェイトベクトルＷの現在の更新回数を示しており、ウェイトループ回数ＷＬは、ウェイトベクトルＷを更新する回数を示している。ステップｓ２２では、ウェイトベクトルＷの更新が所定回数（＝ＷＬ）実行されたかを判断している。
【００８０】
次にステップｓ２３において、ウェイト合成部６１が、遅延部６１０−１〜６１０−（ｍ−１）を使用して、フィードバック送信信号ＦＳＳについての複素ベクトルＹを作成する。複素ベクトルＹは、以下の式（５）で示されるように、フィードバック送信信号ＦＳＳについてのｍ個のサンプル値ＦＳＳ[Ｌ＋０]〜ＦＳＳ[Ｌ＋ｍ−１]で構成されている。
【００８１】
【数５】
0005497552.tif 000006
【００８２】
次にステップｓ２４において、誤差取得部６２が、以下の式（６）で示される参照信号Ｒを作成する。
【００８３】
【数６】
0005497552.tif 000007
【００８４】
次にステップｓ２５において、誤差取得部６２は、参照信号Ｒに対する、ウェイト合成部６１から出力される合成信号ＣＦＳＳの誤差を示す誤差信号ＥＳを生成する。誤差取得部６２は、以下の式（７）を使用して誤差信号ＥＳを生成する。
【００８５】
【数７】
0005497552.tif 000008
【００８６】
次にステップｓ２６において、ウェイト更新部６３は、ＬＭＳアルゴリズムに基づいて、ステップｓ２３で作成した複素ベクトルＹと、誤差信号ＥＳとを用いてウェイトベクトルＷを１回更新する。ウェイトベクトルＷの更新式は以下の式（８）で表される。
【００８７】
【数８】
0005497552.tif 000009
【００８８】
ここで、ＥＳ*は、誤差信号ＥＳの複素共役を示している。またαは更新ステップを示している。
【００８９】
ウェイトベクトルＷが１回更新されると、ステップｓ２７において、ウェイト更新部６３は、変数Ｌの値を１つ増加させる。その後、ウェイト更新部６３は、再度ステップｓ２２２を実行して、変数Ｌの値がウェイトループ回数ＷＬよりも小さいかを判断する。以後、同様にして、ステップｓ２３〜ｓ２６が実行される。
【００９０】
以上のステップｓ２２〜ｓ２７の処理は、ステップｓ２２において、変数Ｌの値がウェイトループ回数ＷＬ以上であると判断されるまで、つまり、ウェイトベクトルＷが所定回数更新されるまで実行される。
【００９１】
ウェイトベクトルＷが所定回数更新されると、ステップｓ２８において、ウェイト更新部６３は、ウェイトベクトルＷの更新を終了する。
【００９２】
ウェイトベクトルＷの更新が終了すると、上述のステップｓ３が実行される。ステップｓ３では、図９に示されるように、まずステップｓ３１において、歪み補正部４３は、変数Ｋの値がサンプルループ回数ＳＬよりも小さいかを判断する。
【００９３】
後述の説明から理解できるように、歪み補正部４３は、送信信号ＳＳのサンプル値を増幅部１２の入力信号とし、当該サンプル値に対応する、補正後のフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値を増幅部１２の出力信号として、当該入力信号と当該出力信号の対（以後、「入出力信号対」と呼ぶ）を所定数取得する。そして、歪み補正部４３は、所定数の入出力信号対に基づいて、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定する。変数Ｋは、入出力信号対の現在の取得数を示しており、サンプルループ回数ＳＬは、入出力信号対を取得する数を示している。ステップｓ３１では、入出力信号対が所定数（＝ＳＬ）取得されたかを判断している。
【００９４】
次にステップｓ３２において、歪み補正部４３は、入力信号ＩＮ（Ｋ）と出力信号ＯＵＴ（Ｋ）から成る１つの入出力信号対を取得する。入力信号ＩＮ（Ｋ）及び出力信号ＯＵＴ（Ｋ）は以下の式（９）で表される。入力信号ＩＮ（Ｋ）は遅延部４５から出力され、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）は誤差補正部４６から出力される合成信号ＣＦＳＳである。
【００９５】
【数９】
0005497552.tif 000010
【００９６】
歪み補正部４３は、１つの入出力信号対を求めると、ステップｓ３３において、変数Ｋの値を１つ増加させる。そして、歪み補正部４３は、再度ステップｓ３１を実行して、変数Ｋの値がサンプルループ回数ＳＬよりも小さいかを判断する。その後、同様にして、ステップｓ３２が実行される。
【００９７】
以上のステップｓ３１〜ｓ３３の処理は、ステップｓ３１において、変数Ｋの値がサンプルループ回数ＳＬ以上であると判断されるまで、つまり、入出力信号対が所定数取得されるまで実行される。
【００９８】
入出力信号対が所定数取得されると、ステップｓ３４において、歪み補正部４３は、所定数の入出力信号対に基づいて、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定する。
【００９９】
ステップｓ３４において、歪み補正部４３は、まず、取得した複数の入出力信号対に対して平均化処理や補間処理等を行うことによって、増幅部１２のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性の近似線を求める。ＡＭ−ＡＭ特性は、増幅部１２の入力送信信号ＳＳＩの振幅が変化すると、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの振幅がどのように変化するかを示している。ＡＭ−ＰＭ特性は、増幅部１２の入力送信信号ＳＳＩの振幅が変化すると、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの位相がどのように変化するかを示している。
【０１００】
次に、歪み補正部４３は、求めたＡＭ−ＡＭ特性の近似線について、ＡＭ−ＡＭ特性の理想線に対するずれ量を求める。また、歪み補正部４３は、求めたＡＭ−ＰＭ特性の近似線について、ＡＭ−ＰＭ特性の理想線に対するずれ量を求める。これにより、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定することができる。
【０１０１】
歪み補正部４３は、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定すると、ステップｓ３５において、その推定結果に基づいて、歪み補正値テーブル４３０を作成する。ステップｓ３５においては、ＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性についての理想線に対する近似線のずれ量から、送信信号ＳＳの各振幅に対応する歪み補正値、言い換えれば、入力送信信号ＳＳＩの各振幅に対応する歪み補正値が求められる。これにより、上述の図２に示されるような歪み補正値テーブル４３０が作成される。
【０１０２】
なお、通信装置１００では、上述のステップｓ１〜ｓ３と同様の処理を実行することによって、作成した歪み補正値テーブル４３０を更新することができる。歪み補正値テーブル４３０を更新する際には、更新前の歪み補正値テーブル４３０に基づいて補正された送信信号ＳＳがデジタル処理部４にフィードバックされ、それがフィードバック送信信号ＦＳＳとなる。したがって、歪み補正部４３は、更新前の歪み補正値テーブル４３０に基づいて補正された送信信号ＳＳが増幅部１２に入力された際の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定することになる。この歪みの推定結果は、現在の歪み補正値テーブル４３０の各歪み補正値についての適切な値からのずれ量を示すことになる。歪み補正部４３は、歪みの推定結果に基づいて、歪み補正値テーブル４３０の各歪み補正値を修正することによって、歪み補正値テーブル４３０を更新する。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態に係る通信装置１００では、複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）がそれぞれ設定される、フィードバック送信信号ＦＳＳの複数のサンプル値ＦＳＳ［Ｌ＋０］〜ＦＳＳ［Ｌ＋ｍ−１］において、最も前のサンプル値ＦＳＳ［Ｌ＋０］に対して、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの遅延量Ｄだけ遅れたサンプル値ＦＳＳ［Ｌ＋Ｄ］に設定されるウェイトＷ（Ｄ）の初期値として、タイミング調整型算出方法で求められた誤差補正値が使用される。
【０１０４】
ここで、サンプリングタイミングが、送信信号ＳＳのサンプル値ＳＳ[ｊ]より遅延量Ｄだけ遅れたフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値ＦＳＳ[ｊ＋Ｄ]は、デジタル処理部４にフィードバックされたサンプル値ＳＳ［ｊ］に相当する。そして、サンプル値ＦＳＳ［ｊ＋Ｄ］に対して誤差補正値を複素乗算することによって、サンプル値ＳＳ［ｊ］に対するサンプル値ＦＳＳ［ｊ＋Ｄ］の誤差を小さくことができる。
【０１０５】
一方で、複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）のうち、ウェイトＷ（Ｄ）以外のウェイトの初期値がすべて零の場合には、サンプル値ＦＳＳ［ｊ］に対応する、合成信号ＣＦＳＳのサンプル値ＣＦＳＳ［ｊ］は、サンプル値ＦＳＳ［ｊ＋Ｄ］にウェイトＷ（Ｄ）を複素乗算して得られる値となる。ウェイトＷ（Ｄ）の初期値には誤差補正値が使用されることから、サンプル値ＣＦＳＳ［ｊ］は、サンプル値ＦＳＳ［ｊ＋Ｄ］に誤差補正値を乗算して得られる値となる。
【０１０６】
このように、ウェイト更新の初期状態においては、サンプル値ＣＦＳＳ［ｊ］は、サンプル値ＦＳＳ［ｊ＋Ｄ］に誤差補正値を乗算して得られる値となる。上述のように、サンプル値ＦＳＳ［ｊ＋Ｄ］に対して誤差補正値を乗算することによって、サンプル値ＳＳ［ｊ］に対するサンプル値ＦＳＳ［ｊ＋Ｄ］の誤差を小さくことができることから、サンプル値ＳＳ［ｊ］に対するサンプル値ＣＦＳＳ［ｊ］の誤差を小さくすることができる。つまり、複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）に初期値が設定された際の誤差信号ＥＳを小さくすることができる。よって、誤差信号ＥＳが小さい状態でウェイトの更新を開始することができることから、より少ないウェイトの更新回数で、誤差信号ＥＳを最小値に近づけることができる。したがって、限られた時間内において、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を十分に小さくすることができ、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みの推定精度を向上することができる。その結果、出力送信信号ＳＳＯの歪みに対する補正精度を向上することができる。以下に、この本実施の形態に係る通信装置１００の効果についてグラフを用いて説明する。
【０１０７】
図１１〜１４は、本実施の形態に係る通信装置１００の特性を示す図である。図１５〜１８は、本実施の形態に係る通信装置１００と比較される第１の通信装置（以後、「第１の比較対象装置」と呼ぶ）の特性を示す図である。図１９，２０は、本実施の形態に係る通信装置１００と比較される第２の通信装置（以後、「第２の比較対象装置」と呼ぶ）の特性を示す図である。
【０１０８】
第１の比較対象装置は、本通信装置１００において、誤差補正値を使用せずに、ウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）の初期値をすべて零としたものである。第１の比較対象装置の他の部分については、本通信装置１００と同じである。
【０１０９】
第２の比較対象装置は、本通信装置１００において、ウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）は使用せずに、誤差補正値のみで、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を補正したものである。第２の比較対象装置では、上述のステップｓ１９の後では、ステップｓ２１〜ｓ２８が実行されずに、ステップｓ３１〜ｓ３５が実行される。第２の比較対象装置が実行するステップｓ３２では、上述のステップｓ３２とは異なり、歪み補正部４３が、以下の式（１０）で示される入力信号ＩＮ（Ｋ）及び出力信号ＯＵＴ（Ｋ）から成る１つの入出力信号対を取得する。入力信号ＩＮ（Ｋ）は、送信信号ＳＳのサンプル値ＳＳ［Ｋ］である。出力信号ＯＵＴ（Ｋ）は、サンプリングタイミングが、サンプル値ＳＳ［Ｋ］から遅延量Ｄだけ遅れたフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値ＦＳＳ［Ｄ＋Ｋ］に対して、誤差補正値ＣＶを複素乗算したものである。
【０１１０】
【数１０】
0005497552.tif 000011
【０１１１】
入出力信号対が所定数取得されると、第２の比較対象装置では、本通信装置１００と同様にして、ステップｓ３４において、歪み補正部４３は、所定数の入出力信号対に基づいて、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定する。そして、歪み補正部４３は、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを推定すると、本通信装置１００と同様にして、ステップｓ３５において、その推定結果に基づいて、歪み補正値テーブル４３０を作成する。第２の比較対象装置の他の部分については、本通信装置１００と同じである。
【０１１２】
図１１，１２は、通信装置１００が取得した複数の入出力信号対をグラフに表した図である。図１５，１６は第１の比較対象装置が取得した複数の入出力信号対をグラフに表した図である。図１９，２０は第２の比較対象装置が取得した複数の入出力信号対をグラフに表した図である。
【０１１３】
図１１，１５，１９では、入力信号ＩＮ（Ｋ）の振幅を横軸に示し、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅を縦軸に示している。つまり、図１１，１５，１９は、歪み補正部４３が取得した複数の入出力信号対から推定される増幅部１２のＡＭ−ＡＭ特性を示している。図１１，１５，１９には、ＡＭ−ＡＭ特性の理想線７００が示されている。
【０１１４】
また、図１２，１６，２０では、入力信号ＩＮ（Ｋ）の振幅を横軸に示し、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）についての、入力信号ＩＮ（Ｋ）の位相に対する位相回転量を縦軸に示している。つまり、図１２，１６，２０は、歪み補正部４３が取得した複数の入出力信号対から推定される増幅部１２のＡＭ−ＰＭ特性を示している。出力信号ＯＵＴ（Ｋ）についての、入力信号ＩＮ（Ｋ）の位相に対する位相回転量は零であることが理想であることから、ＡＭ−ＰＭ特性の理想線は、入力信号ＩＮ（Ｋ）の各振幅において位相回転量が零を示す直線となる。
【０１１５】
図１３は、通信装置１００における、更新終了後の複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）のＩ成分及びＱ成分を示す図である。図１７は、第１の比較対象装置における、更新終了後の複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）のＩ成分及びＱ成分を示す図である。図１３，１７では、ウェイトＷ（ｐ）をｐ番のウェイトとして、横軸にウェイト番号を示している。また図１３，１７では、縦軸にウェイトのＩ成分及びＱ成分の値を示している。図１３，１７では、ｍ＝３２であって、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの遅延量Ｄが“１６”の場合（図１０参照））のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）のＩ成分及びＱ成分を示している。波形８００は、ウェイトのＱ成分の値を縦方向にとりつつ、更新終了後の複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）を、それらが設定される複数のサンプル値ＦＳＳ［ｊ＋０］〜ＦＳＳ［ｊ＋ｍ−１］の時系列の並びに応じて横方向に並べた際に得られる波形を示している。波形８１０は、ウェイトのＩ成分の値を縦方向にとりつつ、更新終了後の複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）を、それらが設定される複数のサンプル値ＦＳＳ［ｊ＋０］〜ＦＳＳ［ｊ＋ｍ−１］の時系列の並びに応じて横方向に並べた際に得られる波形を示している。
【０１１６】
図１４は、通信装置１００でのウェイト更新ごとの誤差信号ＥＳの大きさを示している。図１８は、第１の比較装置でのウェイト更新ごとの誤差信号ＥＳの大きさを示している。図１４，１８では、横軸にウェイト更新回数を示し、縦軸に誤差信号ＥＳの大きさを示している。
【０１１７】
図１９に示されるように、第２の比較対象装置においては、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅のばらつきが大きくなっている。また図２０に示されるように、第２の比較対象装置においては、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の位相回転量のばらつきが大きくなっている。第２の比較対象装置では、サンプリングタイミングが、サンプル値ＳＳ［Ｋ］から遅延量Ｄだけ遅れたフィードバック送信信号ＦＳＳのサンプル値ＦＳＳ［Ｄ＋Ｋ］に対して誤差補正値を複素乗算し、それによって得られた、フィードバック送信信号ＦＳＳの新たなサンプル値を、送信信号ＳＳのサンプル値ＳＳ［Ｋ］に対応するものとしている。この補正方法では、上述の図３に示されるようなサンプリング誤差を補正することができないことから、送信信号ＳＳに対するフィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を十分に低減できず、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅のばらつき及び出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の位相回転量のばらつきが大きくなっている。このように、フィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を十分に低減できない場合には、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを精度良く推定することができない。その結果、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯに対して十分な歪み補正を行うことができない。
【０１１８】
一方で、第１の比較対象装置においては、図１５に示されるように、第２の比較対象装置に比べて、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅のばらつきが小さくなっている。また図１６に示されるように、第１の比較対象装置においては、第２の比較対象装置に比べて、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の位相回転量のばらつきが小さくなっている。第１の比較対象装置では、フィードバック送信信号ＦＳＳのあるサンプル値を補正する場合には、当該サンプル値と、当該サンプル値よりも後のサンプル値とを用いていることから、Ａ／Ｄ変換器３でのサンプルリングタイミングのばらつきで生じるサンプルリング誤差を補正することができる。このため、フィードバック送信信号ＦＳＳの誤差を小さくすることができ、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅のばらつき及び出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の位相回転量のばらつきを小さくすることができる。
【０１１９】
しかしながら、第１の比較対象装置では、複数のウェイトの初期値をすべて零に設定していることから、ウェイトの初期値に誤差補正値を使用する本通信装置１００と比べて、ウェイトの更新開始時における誤差信号ＥＳが大きくなる。図１８に示されるように、第１の比較対象装置では、ウェイトの更新開始時の誤差信号ＥＳの大きさ、つまり更新回数が“０”のときの誤差信号ＥＳの大きさは０．１以上となっている。これに対して、図１４に示されるように、本通信装置１００では、ウェイトの更新開始時の誤差信号ＥＳの大きさは、０．０１となっており、十分に小さくなっている。
【０１２０】
このように、第１の比較対象装置では、ウェイトの更新開始時における誤差信号ＥＳが大きくなっていることから、誤差信号を十分小さくするためには、多くの回数ウェイトを更新する必要がある。図１４に示されるように、本通信装置１００では、ウェイトを２００回程度更新するだけで、誤差信号ＥＳの大きさが“０．０００１”程度にまで小さくなっているが、図１８に示されるように、第１の比較対象装置では、ウェイトを９００回以上更新しなければ、誤差信号の大きさが“０．０００１”程度にまで小さくならない。誤差信号ＥＳが大きい状態でウェイト更新を開始する場合には、ウェイト合成部６１でのタップ数であるｍの値、つまりウェイトの数が大きくなればなるほど、誤差信号ＥＳは最小値に到達しにくくなることから、本通信装置１００のように、誤差信号ＥＳを十分に小さくした状態でウェイト更新を開始することによって、ウェイトの数が大きくなったとしても誤差信号ＥＳをすぐに最小値に近づけることができる。
【０１２１】
第１の比較対象装置では、誤差信号ＥＳを十分小さくするためには、多くの回数ウェイトを更新する必要があることから、本実施の形態のように、一定回数ウェイトを更新する場合には、本通信装置１００と比べて、第１の比較対象装置では、ウェイト更新終了後の誤差信号ＥＳが大きくなる。そのため、図１１，１２と図１５，１６とを比較しても理解できるように、第１の比較対象装置では、本通信装置１００と比べて、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅のばらつき及び出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の位相回転量のばらつきが大きくなる。よって、本通信装置１００と比べて、第１の比較対象装置では、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを精度良く推定できず、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯに対して十分な歪み補正を行うことができない。
【０１２２】
また、フィードバック送信信号ＦＳＳの誤差においては、サンプルリング誤差が占める割合が小さいことから、本通信装置１００のように、誤差信号ＥＳが十分小さくなるまでウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）が更新されると、複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）が設定される複数のサンプル値ＦＳＳ[ｊ]〜ＦＳＳ[ｊ＋ｍ−１]のうち、最もサンプリングタイミングが早いサンプル値ＦＳＳ[ｊ]よりも遅延量Ｄ（＝１６）だけ遅れたサンプル値[ｊ＋Ｄ]に乗算されるウェイト（Ｄ）が、他のウェイトと比べて非常に大きくなる。そのため、図１３に示されるように、ウェイトのＩ成分の波形８００及びＱ成分の波形８１０は、インパルス波形に近い波形となる。つまり、最適なウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）が求められた際には、ウェイトの波形８００，８１０はインパルス波形に近くなる。よって、理想的な誤差補正後のサンプル値ＦＳＳ［ｊ］、つまり理想的なサンプル値ＣＦＳＳ［ｊ］は、サンプル値ＦＳＳ［Ｄ＋ｊ］に対して、その前後のサンプル値が少しだけ足し合わされたものとなる。
【０１２３】
これに対して、第１の比較対象装置では、誤差信号ＥＳが十分に小さくなる前にウェイト更新が終了することから、ウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）は最適値とはならず、図１７に示されるように、ウェイトの波形８００，８１０が、ウェイトＷ（Ｄ）を最大値とするｓｉｎｃ波形となる。そのため、誤差補正後のサンプル値ＦＳＳ［ｊ］、つまりサンプル値ＣＦＳＳ［ｊ］は、サンプル値ＦＳＳ［Ｄ＋ｊ］に対して、その前後のサンプル値が多く足し合わされたものとなる。したがって、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯに歪みが現れるような、入力信号ＩＮ（Ｋ）の振幅においては、図１５に示されるように、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅が本来よりも大きめの値となる。つまり、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅には増幅部１２での歪みが正確に現れなくなる。したがって、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを十分な精度で推定することができない。
【０１２４】
本実施の形態に係る通信装置１００では、ウェイトＷ（Ｄ）の初期値として誤差補正値を使用することによって、ウェイトの波形８００，８１０がインパルス波形に近い、理想的な波形となることから、図１１に示されるように、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅には増幅部１２での歪みが正確に現れるようになる。つまり、本通信装置１００では、ウェイトの波形８００，８１０が第１の比較対象装置と比べてインパルス波形に近くなるように複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）の初期値を設定していることから、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）の振幅には増幅部１２での歪みが正確に現れるようになる。したがって、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを十分な精度で推定することができる。本通信装置１００のこの特徴を別の視点から見れば、本通信装置１００では、第１の比較対象装置と比べて、出力信号ＯＵＴ（Ｋ）に増幅部１２での歪みが正確に現れるように、複数のウェイトＷ（０）〜Ｗ（ｍ−１）の初期値を設定していることから、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを十分な精度で推定することができる。よって、出力送信信号ＳＳＯの歪みに対する補正精度を向上することができる。
【０１２５】
図２１は、本実施の形態に係る通信装置１００から送信されるＯＦＤＭ信号のスペクトラム波形９００を示す図である。図２１には、通信装置１００において、増幅部１２の出力送信信号ＳＳＯの歪みを補正しない場合において、当該通信装置１００から送信されるＯＦＤＭ信号のスペクトラム波形９１０も示している。図２１のスペクトラム波形９００，９１０を対比することによっても理解できるように、出力送信信号ＳＳＯの歪みを本実施の形態のように補正することによって、アンテナ１０から送信されるＯＦＤＭ信号に含まれるスプリアス成分を十分に抑制することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
２  Ｄ／Ａ変換器
３  Ａ／Ｄ変換器
１２  増幅部
４３  歪み補正部
４６  誤差補正部
５１  遅延量算出部
５２  誤差補正値算出部
６２  誤差取得部
６３  ウェイト更新部
６１２  ウェイト処理部
６１３  合成部
１００  通信装置
【図１】
0005497552.tif 000012
【図２】
0005497552.tif 000013
【図３】
0005497552.tif 000014
【図４】
0005497552.tif 000015
【図５】
0005497552.tif 000016
【図６】
0005497552.tif 000017
【図７】
0005497552.tif 000018
【図８】
0005497552.tif 000019
【図９】
0005497552.tif 000020
【図１０】
0005497552.tif 000021
【図１１】
0005497552.tif 000022
【図１２】
0005497552.tif 000023
【図１３】
0005497552.tif 000024
【図１４】
0005497552.tif 000025
【図１５】
0005497552.tif 000026
【図１６】
0005497552.tif 000027
【図１７】
0005497552.tif 000028
【図１８】
0005497552.tif 000029
【図１９】
0005497552.tif 000030
【図２０】
0005497552.tif 000031
【図２１】
0005497552.tif 000032