(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを補償するプリディストーション歪み補償装置において、
入力信号に歪みを発生させる歪み発生手段と、
入力信号のレベルを検出する入力信号レベル検出手段と、
入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルに対応した制御値を用いて歪み発生手段により発生させる歪みを制御する歪み制御手段と、
増幅器から出力される増幅信号に含まれる歪み成分のレベルを検出する歪み成分レベル検出手段と、
入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベル毎に歪み成分検出手段により検出される歪み成分のレベルを積分する積分手段と、
積分手段により得られる入力信号のレベル毎の積分結果が小さくなるように歪み制御手段により用いられる当該レベルに対応した制御値を更新する制御値更新手段と、
を備えたことを特徴とするプリディストーション歪み補償装置。
【請求項２】
入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを補償するプリディストーション歪み補償装置において、
入力信号に歪みを発生させる歪み発生手段と、
入力信号のレベルを検出する入力信号レベル検出手段と、
入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルに対応した制御値を用いて歪み発生手段により発生させる歪みを制御する歪み制御手段と、
増幅器から出力される増幅信号に含まれる歪み成分のレベルを検出する歪み成分レベル検出手段と、
入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルが所定のレベルである入力をカウントするカウント手段と、
入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルが当該所定レベルである場合に歪み成分検出手段により検出される歪み成分のレベルをカウント手段により所定の値がカウントされるまでの期間積分する積分手段と、
積分手段の積分結果が小さくなるように歪み制御手段により用いられる当該所定レベルに対応した制御値を更新する制御値更新手段と、
を備えたことを特徴とするプリディストーション歪み補償装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のプリディストーション歪み補償装置において、
歪み制御手段は、入力信号のレベルと制御値とを対応付けて記憶するメモリを用いて構成されたことを特徴とするプリディストーション歪み補償装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプリディストーション歪み補償装置を備え、
送信信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該プリディストーション歪み補償装置により補償することを特徴とするＣＤＭＡ無線基地局装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプリディストーション歪み補償装置を備え、
送信信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該プリディストーション歪み補償装置により補償することを特徴とするＣＤＭＡ無線中継増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該入力信号のレベルに対応した制御値を用いた制御により補償するプリディストーション歪み補償装置などに関し、特に、当該制御値を精度のよい値へ更新する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＷ−ＣＤＭＡ（Wide-band Code Division Multiple Access：広帯域符号分割多重接続）方式を移動通信方式として採用する移動通信システムに備えられた基地局装置（ＣＤＭＡ基地局装置）では、物理的に遠く離れた移動局装置（ＣＤＭＡ移動局装置）の所まで無線信号を到達させる必要があるため、送信対象となる信号を増幅器（アンプ）で大幅に増幅して送信出力することが必要となる。
【０００３】
しかしながら、増幅器はアナログデバイスであるため、増幅限界が存在する。この増幅限界は飽和点とも呼ばれ、当該飽和点以降では、増幅器に入力される電力が増大しても出力電力が一定となり、非線型な出力となる。そして、この非線型な出力によって非線型歪みが発生させられる。
【０００４】
ここで、図７には、増幅器に入力される前の送信信号のスペクトラムの一例を示すとともに、図８には、歪み補償が行われない場合において当該送信信号が当該増幅器により増幅されて出力される信号のスペクトラムの一例を示してある。なお、図７及び図８に示したグラフの横軸は周波数（単位は［ｋＨｚ］）を示し、縦軸は電力比（単位は［ｄＢ］）を示している。
【０００５】
上記図７に示されるように、増幅前の送信信号では希望信号帯域外の信号成分が帯域制限フィルタによって低レベルに抑えられているのに対して、上記図８に示されるように、増幅器通過後の信号では歪みが発生して希望信号帯域外（隣接チャネル）へ信号成分が漏洩している。
【０００６】
例えば基地局装置では上記したように送信電力が高いため、このような隣接チャネルへの漏洩電力の大きさは厳しく規定されており、こうしたことから、このような隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰ：Adjacent Channel leak Power）をいかにして削減するかが大きな問題となっている。
【０００７】
次に、上記のような隣接チャネル漏洩電力を削減するものとして、従来の基地局装置に備えられた歪み補償付き送信電力増幅部の一例を説明する。
図９には、このような歪み補償付き送信電力増幅部の構成例を示してあり、その動作を説明する。
【０００８】
すなわち、歪み補償付き送信電力増幅部では、ベースバンド信号生成部６１で生成された送信信号（Ｉ成分及びＱ成分）がベクトル調整部（プリディストーション部）６２及び電力測定部６９に入力され、ベクトル調整部６２に入力された送信信号は当該ベクトル調整部６２により歪み補償される。ここで、ベクトル調整部６２は一般に複素乗算器から構成され、後述する制御部６８からの制御に従って、振幅−位相平面の特性が後述する増幅器６４の非線型特性の逆特性となるようにして、その特性（すなわち、当該逆特性）を歪み補償特性として送信信号に与えることで当該送信信号を歪み補償する。
【０００９】
ベクトル調整部６２により歪み補償された送信信号は送信変調部６３によりベースバンド帯から搬送波周波数帯へアップコンバートされた後に、増幅器６４により増幅されて図外のアンテナへ供給される。
また、増幅器６４では送信信号を増幅する際に歪みが発生し、歪み補償付き増幅装置には、歪み補償が適切に行われたかどうかを観察するために当該歪みの残存量を検出するフィードバック系が備えられている。
【００１０】
このフィードバック系はローカル周波数生成部６５や復調部６６やＡ／Ｄ変換器６７を有しており、上記したアンテナへ供給される増幅器６４の出力信号（増幅後の信号）の一部が例えば方向性結合器により取り出されて復調部６６に入力される構成となっている。
【００１１】
そして、フィードバック系では、方向性結合器から復調部６６に入力される増幅後の信号がローカル周波数生成部６５から復調部６６に入力されるローカル信号を用いて復調され、当該復調信号がＡ／Ｄ変換器６７によりアナログ信号からデジタル信号へ変換され、当該デジタル信号が制御部６８に入力される。
【００１２】
また、上記した電力測定部６９ではベースバンド信号生成部６１から入力される送信信号の電力（送信電力）が検出され、当該検出結果が制御部６８に通知される。
制御部６８は例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）から構成され、Ａ／Ｄ変換器６７から入力されるデジタル信号から残存する歪み量を検出し、当該検出結果に基づいて、ベクトル調整部６２により適切な歪み補償が行われるように当該ベクトル調整部６２を制御する。なお、この制御では、電力測定部６９から通知される送信電力に対応した歪み補償特性が歪み補償に用いられるように制御される。
【００１３】
以上のように、上記図９に示した歪み補償付き送信電力増幅部では、増幅器６４で発生する歪みに対して適切な歪み補償が行われることにより、効率のよい送信電力増幅処理が実現されている。
ここで、図１０には、このような歪み補償が行われる場合において送信信号が増幅器６４により増幅されて出力される信号のスペクトラムの一例を示してあり、この信号スペクトラムでは隣接チャネル漏洩電力が大きく削減されている。なお、同図に示したグラフの横軸は周波数（単位は［ｋＨｚ］）を示し、縦軸は電力比（単位は［ｄＢ］）を示している。
【００１４】
なお、上記のような歪み補償に関する幾つかの従来技術を示す。
まず、例えば特開平９−２９４１４４号公報に記載されたディジタル無線装置では、上記図９に示したのと類似するフィードバック系を用いて歪み補償を行っており、このフィードバック系では、上記図９に示したものと同様に、隣接チャネルに発生した不要信号（すなわち、増幅器で発生した歪み）とともに送信対象となる所要信号（すなわち、元々の送信信号）をダウンコンバートして、これら全ての信号を直交復調等する処理を行っている。
【００１５】
また、例えば特公昭６３−１０６１３号公報に記載された自動追従形プリディストータにおいても、上記図９に示したのと類似するフィードバック系を用いて増幅器で発生する歪みを補償しており、このフィードバック系では、上記と同様に、送信信号帯域を含む増幅後の信号を復調して（すなわち、変調前のベースバンド信号を再生して）Ａ／Ｄ変換等する処理を行っている。
【００１６】
また、歪み補償を行うものではないが、例えば特開平９−１３８２５１号公報に記載された隣接チャンネル漏洩電力の測定装置及び測定方法では、上記と同様に、隣接チャネルの信号（すなわち、不要信号に対応するもの）とともにキャリアの信号（すなわち、所要信号に対応するもの）を取り出して、これらを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する処理を行って、隣接チャネル漏洩電力比（所要信号と不要信号との電力比）を測定している。
【００１７】
上記図９に示した歪み補償付き送信電力増幅部で行われる歪み補償の方式のように、増幅器で発生する歪みを補償する方式の一つとして、プリディストーション方式がある。このプリディストーション方式では、増幅器の非線形特性の逆特性を予め増幅器に入力される信号に付与することにより増幅器で発生する歪みを補償する。なお、増幅器の非線形特性としては、入力信号のレベルに応じて出力信号のレベルが非線形に変化するＡＭ−ＡＭ特性や、入力信号のレベルに応じて出力信号の位相が非線形に変化するＡＭ−ＰＭ特性がある。
【００１８】
次に、図１１には、このようなプリディストーション方式を採用した装置（プリディストーション歪み補償増幅装置）の他の回路構成例を示してあり、このプリディストーション歪み補償増幅装置には、可変減衰器（ＡＴＴ）８１及び可変移相器８２を有したプリディストーション部７１と、１又は複数の電力増幅器から構成された電力増幅部（ＰＡ）７２と、包絡線検出部７３と、可変減衰器８１に対応した振幅制御用のテーブル（ＡＴＴテーブル）８３及び可変移相器８２に対応した移相制御用のテーブル（移相器テーブル）８４を有した補正用テーブル７４と、サイドバンド電力測定部７５と、一定時間積分回路７６と、制御回路７７とが備えられている。
【００１９】
同図に示したプリディストーション歪み補償増幅装置の動作例を示す。
すなわち、当該プリディストーション歪み補償増幅装置の入力端から入力された信号は２つに分配されて、一方の分配信号がプリディストーション部７１の可変減衰器８１に入力され、他方の分配信号が包絡線検出部７３に入力される。
包絡線検出部７３は、入力信号の包絡線情報（瞬時電力のレベル）を検出し、当該検出結果を補償用テーブル７４へ出力する。
【００２０】
補償用テーブル７４は、ＡＴＴテーブル８３を参照して、包絡線検出部７３から入力される包絡線情報に対応した振幅制御用の制御値を読み出し、当該制御値を振幅補償用の制御信号としてプリディストーション部７１の可変減衰器８１の制御端子へ出力する。
また、補償用テーブル７４は、移相器テーブル８４を参照して、包絡線検出部７３から入力される包絡線情報に対応した移相制御用の制御値を読み出し、当該制御値を位相補償用の制御信号としてプリディストーション部７１の可変移相器８２の制御端子へ出力する。
【００２１】
ここで、ＡＴＴテーブル８３や移相器テーブル８４は、例えば、包絡線情報を参照アドレスとして当該参照アドレスと制御値とを対応付けて記憶するメモリから構成されている。そして、補償用テーブル７４は、包絡線検出部７３から入力される包絡線情報をアドレスとして当該アドレスに対応した制御値をＡＴＴテーブル８３や移相器テーブル８４から読み出してプリディストーション回路７１の可変減衰器８１や可変移相器８２へ出力する。
【００２２】
プリディストーション部７１の可変減衰器８１は、補償用テーブル７４から入力される制御信号により制御される減衰量で、入力信号の振幅を減衰させて可変移相器８２へ出力する。
また、プリディストーション部７１の可変移相器８２は、補償用テーブル７４から入力される制御信号により制御される移相量で、可変減衰器８１から入力される信号の位相を変化（移相）させて電力増幅部７２へ出力する。
【００２３】
このように、プリディストーション部７１では、入力された信号に対して当該入力信号の包絡線情報に応じて振幅の補正（補償）や位相の補正（補償）が施され、当該補正後の入力信号が電力増幅部７２へ出力される。
電力増幅部７２は、プリディストーション部７１の可変移相器８２から入力されるプリディストーション後の入力信号を増幅し、当該増幅信号を当該プリディストーション歪み補償増幅装置の出力端から出力する。
【００２４】
また、サイドバンド電力測定部７５や一定時間積分回路７６や制御回路７７は、補償用テーブル７４が有するＡＴＴテーブル８３や移相器テーブル８４に記憶される制御値を最適化する処理を行う。
具体的には、サイドバンド電力測定部７５は、電力増幅部７２から出力される増幅信号の一部を例えば方向性結合器によりカップリングして入力し、当該入力した増幅信号に含まれる隣接チャネル漏洩電力（サイドバンド成分の電力）を測定して、当該測定電力を一定時間積分回路７６へ出力する。ここで、隣接チャネル漏洩電力の成分には、電力増幅器７２で発生した歪み成分が含まれている。
【００２５】
一定時間積分回路７６は、サイドバンド電力測定部７５から入力される隣接チャネル漏洩電力を予め設定された一定時間積分し、当該積分結果を制御回路７７へ出力する。なお、ここでは隣接チャネル漏洩電力の積分結果を制御回路７７へ出力する場合を示すが、例えばサイドバンド電力測定部７５から出力される隣接チャネル漏洩電力を予め設定された一定時間平均化し、当該平均化結果を制御回路７７へ出力するような構成とすることもでき、この場合、当該平均化結果は例えば前記積分結果を前記一定時間で平均化したものに相当する。
【００２６】
制御回路７７は、一定時間積分回路７６から入力される隣接チャネル漏洩電力の積分結果に基づいて、例えば次のような更新手法により、補償用テーブル７４のＡＴＴテーブル８３や移相器テーブル８４に記憶される制御値を更新する。
【００２７】
すなわち、ＡＴＴテーブル８３に関して示すと、例えばＡＴＴテーブル８３に記憶された制御値の一部を変化させ、当該変化させたＡＴＴテーブル８３の制御値を用いて歪み補償を実行した場合に一定時間積分回路７６により得られる積分結果と、当該変化を与える前のＡＴＴテーブル８３の制御値を用いて歪み補償を実行した場合に一定時間積分回路７６により得られる積分結果とを比較する。そして、比較した２つの積分結果の内で値が小さかった方の積分結果が得られた場合におけるＡＴＴテーブル８３の制御値をより適切なテーブル値であるとみなして採用する。このような動作を繰り返して実行していくと、ＡＴＴテーブル８３に記憶される制御値を次第に最適な値へ近づけていくことができる。
【００２８】
また、移相器テーブル８４に関しても、同様な動作により、当該移相器テーブル８４に記憶される制御値を次第に最適な値へ近づけていくことができる。
なお、ＡＴＴテーブル８３や移相器テーブル８４に記憶される制御値は、一定時間積分回路７６により得られる積分結果が最小となるように更新されるのが好ましい。
【００２９】
次に、図１２を参照して、増幅器で発生する歪みを補償する原理を説明する。同図（ａ）には、増幅器の特性として、入力信号のレベル（入力レベル）に対するゲインの特性Ｐ１の一例及び入力レベルに対する位相変化の特性Ｑ１の一例を示してあり、横軸は入力レベルを示しており、縦軸はゲインや位相変化を示している。同図（ａ）に示されるように、増幅器のゲインや位相変化は、入力レベルが比較的小さい線形領域では一定となるが、入力レベルが比較的大きい非線形領域では入力レベルに応じて非線形に変化する。
【００３０】
また、同図（ｂ）には、増幅器の入出力特性として、入力レベルに対する出力信号のレベル（出力レベル）の特性Ｐ２の一例及び入力レベルに対する出力信号の位相（出力位相）の特性Ｑ２の一例を示してあり、横軸は入力レベルを示しており、縦軸は出力レベルや出力位相を示している。同図（ｂ）に示されるように、上記した線形領域では入力レベルと出力レベルとが比例するとともに出力位相は一定となるが、上記した非線形領域では入力レベルに応じて出力レベルや出力位相が非線形に変化する。そして、このような増幅器では、出力レベルの非線形な変化により振幅歪みが発生し、出力位相の非線形な変化により位相歪みが発生する。
【００３１】
一方、同図（ｃ）には、上記のような増幅器で発生する振幅歪みや位相歪みを補償するための補償特性として、入力レベルに対する補償ゲインの特性Ｐ３の一例及び入力レベルに対する補償位相変化の特性Ｑ３の一例を示してあり、横軸は入力レベルを示しており、縦軸は補償ゲインや補償位相変化を示している。同図（ｃ）に示した補償ゲインの特性Ｐ３や補償位相変化の特性Ｑ３は同図（ａ）に示した増幅器のゲインＰ１や位相変化Ｑ１を打ち消す特性（逆特性）を有しており、このような逆特性を有する補償ゲインＰ３や補償位相変化Ｑ３を増幅器により増幅される信号に与えることで、総じて、増幅器で発生する振幅歪みや位相歪みを補償することができる。
【００３２】
同図（ｄ）には、このようにして増幅器で発生する振幅歪みや位相歪みを補償した場合における特性として、入力レベルに対するゲインの特性Ｐ４の一例及び入力レベルに対する位相変化の特性Ｑ４の一例を示してあり、横軸は入力レベルを示しており、縦軸はゲインや位相変化を示している。同図（ｄ）に示されるように、歪み補償後の特性では、入力レベルが比較的大きくなってもゲインや位相変化が一定のままとなる。
【００３３】
また、同図（ｅ）には、増幅器で発生する振幅歪みや位相歪みを補償した場合における入出力特性として、入力レベルに対する出力レベルの特性Ｐ５の一例及び入力レベルに対する出力位相の特性Ｑ５の一例を示してあり、横軸は入力レベルを示しており、縦軸は出力レベルや出力位相を示している。同図（ｅ）に示されるように、歪み補償後の入出力特性では、入力レベルが比較的大きくなっても出力レベルが入力レベルに比例するとともに出力位相が一定のままとなる。
【００３４】
このように、例えば特性ｇを有している増幅器により増幅される信号に対して、当該特性ｇとは逆の特性となる補償特性ｆを与えることにより、当該信号を歪み補償することができる。
ここで、上記図１１に示した補償用テーブル７４のＡＴＴテーブル８３や移相器テーブル８４には、このような補償特性ｆを実現することができる制御値が記憶される。
【００３５】
なお、プリディストーションに関する従来技術の例を示しておく。
例えば特開２０００−７８０３７号公報に記載された増幅器のプリディストータと増幅装置では、増幅器の入力信号を予め変形してプリディストーションする仕方として、入力信号の微分或いは積分或いはこれらの両方の値に対応した補正係数に基づいて入力信号を変形することが行われており、これにより、信号の広帯域化による隣接チャネル漏洩電力の低減を図り、ベースバンドでの周波数特性の改善を図っている。
【００３６】
また、例えば特開２０００−２０１０９９号公報に記載されたプリディストーション装置及びその方法では、電力増幅器の入出力特性に関して線形性のよい小電力部分の傾きを保持した当該入出力特性の逆関数から求めたプリディストーション関数を用いてプリディストーションすることにより、精度のよいプリディストーションの実現を図っている。更に具体的には、任意の直線（例えば関数ｙ＝ｘ）を基準として設定し、２段階のテーブル値を用いて、まず粗くプリディストーション部を制御した後に細かく制御することで、前記基準との誤差を小さくしている。また、この文献には、ベースバンドでの実施例や無線周波数（ＲＦ）帯での実施例が記載されている。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上記図１１に示したようなプリディストーション歪み補償増幅装置では、入力信号のレベルに関係無く一定時間観測した隣接チャネル漏洩電力の積分結果を判断材料として補償用テーブル７４の制御値を更新しているため、例えばＣＤＭＡ信号のように入力信号のピークファクタが大きく特定の入力レベルの発生頻度が少ないような信号を処理する場合には、隣接チャネル漏洩電力の積分結果の中に、このように発生頻度が少ない入力レベルに対応した成分が含まれる比率が少なくなってしまうといった不具合があった。
【００３８】
このため、発生頻度が少ない入力レベルに対応した制御値を更新する場合には、当該入力レベルに対応した隣接チャネル漏洩電力成分の密度が積分結果中で低くなってしまうことから、補償用テーブル７４の制御値を適切な値へ更新することができなくなってしまうことや、最適な制御値への収束に多大な時間がかかってしまうことや、或いは、制御値が収束しなくなってしまうことなどの問題が生じてしまう。
【００３９】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該入力信号のレベルに対応した制御値を用いた制御により補償するに際して、当該制御値を精度のよい値へ更新することができるプリディストーション歪み補償装置などを提供することを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置では、歪み発生手段が入力信号に歪みを発生させ、入力信号レベル検出手段が入力信号のレベルを検出し、歪み制御手段が入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルに対応した制御値を用いて歪み発生手段により発生させる歪みを制御することで、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを補償する構成において、次のようにして、当該制御値を更新する。
【００４１】
すなわち、歪み成分レベル検出手段が増幅器から出力される増幅信号に含まれる歪み成分のレベルを検出し、積分手段が入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベル毎に歪み成分検出手段により検出される歪み成分のレベルを積分し、制御値更新手段が積分手段により得られる入力信号のレベル毎の積分結果が小さくなるように歪み制御手段により用いられる当該レベルに対応した制御値を更新する。
【００４２】
従って、入力信号のレベル毎に増幅信号に含まれる歪み成分のレベルが積分されて、当該積分結果に基づいて入力信号のレベル毎に制御値が更新されるため、歪み補償を制御するための制御値を精度のよい値へ更新することができ、これにより、例えば特定の入力レベルの発生頻度が少ないような信号を処理する場合においても、高精度な歪み補償を実現することができる。
【００４３】
ここで、入力信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、増幅器としては、種々なものが用いられてもよく、例えば単数の増幅器が用いられてもよく、複数の増幅器を組合せたものが用いられてもよい。
また、歪み発生手段では、例えば振幅歪みと位相歪みとの両方を発生させるのが好ましいが、いずれか一方のみを発生させる構成とすることも可能である。
【００４４】
また、入力信号レベル検出手段により検出する入力信号のレベルや、歪み成分レベル検出手段により検出する歪み成分のレベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば電力レベルや振幅レベルなどを用いることができる。
また、歪み成分のレベルとしては、例えば入力信号として送信信号が用いられるような場合には、隣接チャネル漏洩電力のレベルなどを用いることができる。
【００４５】
また、歪み発生手段により発生させる歪みを制御するための制御値としては、例えば発生させる振幅歪みを制御するための制御値や、発生させる位相歪みを制御するための制御値が用いられる。
また、発生させる振幅歪みや発生させる位相歪みを制御する仕方としては、例えば発生させる振幅歪みの量や発生させる位相歪みの量を制御する仕方が用いられる。
【００４６】
また、入力信号のレベル毎に歪み成分のレベルを積分する態様としては、例えば複数の積分回路を用いて入力信号の各レベル毎に異なる積分回路により歪み成分のレベルを積分する態様や、また、所定のレベルの入力信号に対応した１個の積分回路を用いて当該所定レベルの入力信号を増幅した場合における歪み成分のレベルを積分する態様などを用いることができる。
【００４７】
また、入力信号のレベル毎としては、例えば所定の範囲のレベル毎であってもよく、或いは、一点の値のレベル毎であってもよい。つまり、本発明では、例えば入力信号に関して所定のレベル範囲毎に歪み成分のレベルを積分する態様が用いられてもよく、或いは、入力信号に関して一点のレベル値毎に歪み成分のレベルを積分する態様が用いられてもよい。
【００４８】
また、本発明に言う積分手段により歪み成分のレベルを積分することには、例えば歪み成分のレベルを積分時間や積分回数等で平均化することも含んでおり、このような平均化結果は、実質的に、積分結果を積分時間や積分回数等で除算したものに相当する。
また、入力信号のレベル毎の積分結果が小さくなるように当該レベルに対応した制御値を更新するとは、具体的には、例えば或るレベル範囲の入力信号に対応して得られた積分結果が小さくなるように当該レベル範囲に対応した制御値を更新することを言う。
【００４９】
また、歪み成分レベルの積分結果を小さくする程度としては、好ましくは最小にするのがよいが、実用上で有効に歪み補償が行われる程度であれば、必ずしも最小にされなくともよい。
同様に、歪みを補償する程度としては、好ましくは歪みをゼロにするのがよいが、実用上で有効な程度で歪みを低減させることができれば、必ずしもゼロにされなくともよい。
【００５０】
また、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置では、歪み発生手段が入力信号に歪みを発生させ、入力信号レベル検出手段が入力信号のレベルを検出し、歪み制御手段が入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルに対応した制御値を用いて歪み発生手段により発生させる歪みを制御することで、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを補償する構成において、次のようにして、当該制御値を更新する。
【００５１】
すなわち、歪み成分レベル検出手段が増幅器から出力される増幅信号に含まれる歪み成分のレベルを検出し、カウント手段が入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルが所定のレベルである入力をカウントし、積分手段が入力信号レベル検出手段により検出される入力信号のレベルが当該所定レベルである場合に歪み成分検出手段により検出される歪み成分のレベルをカウント手段により所定の値がカウントされるまでの期間積分し、制御値更新手段が積分手段の積分結果が小さくなるように歪み制御手段により用いられる当該所定レベルに対応した制御値を更新する。
【００５２】
従って、所定のレベルの入力信号を増幅した場合における歪み成分のレベルが所定のカウント値に対応した期間積分されて、当該積分結果に基づいて当該所定レベルに対応した制御値が更新されるため、歪み補償を制御するための制御値を精度のよい値へ更新することができ、これにより、例えば特定の入力レベルの発生頻度が少ないような信号を処理する場合においても、高精度な歪み補償を実現することができる。
【００５３】
ここで、入力信号の所定のレベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えばレベル範囲が用いられてもよく、一点のレベル値が用いられてもよい。
また、入力信号のレベルが所定のレベルである入力をカウントする仕方としては、例えば当該所定レベルの入力信号が入力された場合にカウント値を＋１増加させて入力回数をカウントする仕方や、当該所定レベルの入力信号が予め設定された時間以上続いた場合にカウント値を＋１増加させてこのような入力回数をカウントする仕方や、或いは、当該所定レベルの入力信号が入力された時間をカウントして入力時間をカウントする仕方などを用いることができる。
【００５４】
また、カウント手段によりカウントする所定の値としては、例えば制御値の更新を適切に行うことができるような値であれば、種々な値が用いられてもよい。上記のように、本発明では、このような所定の値がカウント手段によりカウントされるまでの期間、入力信号のレベルが所定レベルである場合における歪み成分のレベルが積分されて、当該積分結果が制御値の更新に用いられる。
【００５５】
また、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置では、好ましい態様として、歪み制御手段を、入力信号のレベルと制御値とを対応付けて記憶するメモリを用いて構成した。
ここで、メモリとしては、種々なものが用いられてもよい。
【００５６】
また、以上に示したようなプリディストーション歪み補償装置は、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式等のＣＤＭＡ方式を採用した無線基地局装置や無線中継増幅装置に適用するのに好適なものである。
具体的には、本発明に係るＣＤＭＡ無線基地局装置では、以上に示したようなプリディストーション歪み補償装置を備え、送信信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該プリディストーション歪み補償装置により補償する。
また、本発明に係るＣＤＭＡ無線中継増幅装置では、以上に示したようなプリディストーション歪み補償装置を備え、送信信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該プリディストーション歪み補償装置により補償する。
【００５７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例に係るプリディストーション歪み補償増幅装置を図面を参照して説明する。
図１には、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置を適用した本例のプリディストーション歪み補償増幅装置の回路構成例を示してあり、このプリディストーション歪み補償増幅装置には、プリディストーション方式により歪み補償して信号を増幅する歪み補償増幅回路部として、可変減衰器（ＡＴＴ）１１及び可変移相器１２を有したプリディストーション部１と、１又は複数の電力増幅器から構成された電力増幅部（ＰＡ）２と、包絡線検出部３と、可変減衰器１１に対応した振幅制御用のテーブル（ＡＴＴテーブル）１３及び可変移相器１２に対応した移相制御用のテーブル（移相器テーブル）１４を有した補正用テーブル４とが備えられている。
【００５８】
また、同図に示した本例のプリディストーション歪み補償増幅装置には、フィードバックを用いて補償用テーブル４のＡＴＴテーブル１３や移相器テーブル１４に記憶される制御値を更新する制御値更新回路部として、サイドバンド電力測定部５と、量子化回路６と、一入力対多出力の第１の選択回路７と、Ｎ個の積分回路Ｋ１〜ＫＮから成る積分回路群８と、多入力対一出力の第２の選択回路９と、制御回路１０とが備えられている。ここで、Ｎは任意の複数である。
【００５９】
まず、歪み補償増幅回路部の構成例や動作例を説明する。
本例の歪み補償増幅回路部の構成や動作は、例えば上記図１１に示したものとほぼ同様である。
具体的には、本例のプリディストーション歪み補償増幅装置の入力端から入力された信号は２つに分配されて、一方の分配信号がプリディストーション部１の可変減衰器１１に入力され、他方の分配信号が包絡線検出部３に入力される。
包絡線検出部３は、入力信号の包絡線情報（瞬時電力のレベル）を検出し、当該検出結果を補償用テーブル４及び量子化回路６へ出力する。
【００６０】
補償用テーブル４は、ＡＴＴテーブル１３を参照して、包絡線検出部３から入力される包絡線情報に対応した振幅制御用の制御値を読み出し、当該制御値を振幅補償用の制御信号としてプリディストーション部１の可変減衰器１１の制御端子へ出力する。
また、補償用テーブル４は、移相器テーブル１４を参照して、包絡線検出部３から入力される包絡線情報に対応した移相制御用の制御値を読み出し、当該制御値を位相補償用の制御信号としてプリディストーション部１の可変移相器１２の制御端子へ出力する。
【００６１】
ここで、ＡＴＴテーブル１３や移相器テーブル１４は、例えば、包絡線情報を参照アドレスとして当該参照アドレスと制御値とを対応付けて記憶するメモリから構成されている。そして、補償用テーブル４は、包絡線検出部３から入力される包絡線情報をアドレスとして当該アドレスに対応した制御値をＡＴＴテーブル１３や移相器テーブル１４から読み出してプリディストーション回路１の可変減衰器１１や可変移相器１２へ出力する。
【００６２】
プリディストーション部１の可変減衰器１１は、補償用テーブル４から入力される制御信号により制御される減衰量で、入力信号の振幅を減衰させて可変移相器１２へ出力する。
また、プリディストーション部１の可変移相器１２は、補償用テーブル４から入力される制御信号により制御される移相量で、可変減衰器１１から入力される信号の位相を変化（移相）させて電力増幅部２へ出力する。
【００６３】
このように、プリディストーション部１では、入力された信号に対して当該入力信号の包絡線情報に応じて振幅の補正（補償）や位相の補正（補償）が施され、当該補正後の入力信号が電力増幅部２へ出力される。
電力増幅部２は、プリディストーション部１の可変移相器１２から入力されるプリディストーション後の入力信号を増幅し、当該増幅信号を本例のプリディストーション歪み補償増幅装置の出力端から出力する。
【００６４】
次に、制御値更新回路部の構成例や動作例を説明する。
本例の制御値更新回路部では、測定された隣接チャネル漏洩電力を積分する積分回路Ｋ１〜ＫＮを複数備えており、これらＮ個の積分回路Ｋ１〜ＫＮから成る積分回路群８の入力側に一入力対多出力の第１の選択回路７を備えるとともに、当該積分回路群８の出力側に多入力対一出力の第２の選択回路９を備えている。また、第１の選択回路７はその制御端子に量子化回路６から出力されるデジタル値が入力されて制御される構成となっており、第２の選択回路９はその制御端子に制御回路１０から出力される選択信号が入力されて制御される構成となっている。
【００６５】
具体的には、サイドバンド電力測定部５は、電力増幅部２から出力される増幅信号の一部を例えば方向性結合器によりカップリングして入力し、当該入力した増幅信号に含まれる隣接チャネル漏洩電力（サイドバンド成分の電力）を測定して、当該測定電力を第１の選択回路７へ出力する。ここで、隣接チャネル漏洩電力の成分には、電力増幅器２で発生した歪み成分が含まれている。
【００６６】
量子化回路６は、包絡線検出部３から入力される包絡線情報をデジタル値へ変換し、変換したデジタル値を第１の選択回路７の制御端子へ出力する。
第１の選択回路７は、サイドバンド電力測定部７から出力される隣接チャネル漏洩電力を入力し、量子化回路６から入力されるデジタル値に応じて、当該隣接チャネル漏洩電力を出力する先としてＮ個の積分回路Ｋ１〜ＫＮの中から１個の積分回路を選択して切り替える。
【００６７】
ここで、本例では、Ｎ個の積分回路Ｋ１〜ＫＮのそれぞれに対して予め異なる入力信号のレベル範囲が設定されている。そして、第１の選択回路７は、量子化回路６から入力されるデジタル値に応じて、当該デジタル値に対応した入力信号のレベルを含むレベル範囲が設定された積分回路を選択して、隣接チャネル漏洩電力の出力先を当該積分回路へ切り替える。
【００６８】
各積分回路Ｋ１〜ＫＮは、第１の選択回路５から入力される隣接チャネル漏洩電力を積分し、当該積分結果を第２の選択回路９へ出力する。なお、本例では隣接チャネル漏洩電力の積分結果を第２の選択回路９を介して制御回路１０へ出力する場合を示すが、例えば第１の選択回路７から出力される隣接チャネル漏洩電力を平均化し、当該平均化結果を第２の選択回路９を介して制御回路１０へ出力するような構成とすることもできる。
【００６９】
第２の選択回路９は、例えば制御回路１０から入力される選択信号により制御されて、Ｎ個の積分回路Ｋ１〜ＫＮの中から１個の積分回路を選択して、選択した積分回路により得られた積分結果を制御回路１０へ出力するように切り替える。
制御回路１０は、第２の選択回路の制御端子へ選択信号を出力して当該第２の選択回路９を制御することにより、更新しようとする補償用テーブル４の制御値に対応した入力信号レベルを含むレベル範囲が設定された積分回路による積分結果のみが選択されて当該制御回路１０に入力されるようにする。また、制御回路１０は、例えば各積分回路Ｋ１〜ＫＮ毎に積分を継続的に行っている期間を管理する。
【００７０】
このようにすると、制御回路１０には、入力信号の各レベル範囲毎に分類された隣接チャネル漏洩電力の積分結果が各積分回路Ｋ１〜ＫＮから入力されることとなる。また、制御回路１０では、各積分回路Ｋ１〜ＫＮから入力される積分結果が得られた積分時間を把握することができる。
【００７１】
なお、本例では、制御回路１０が任意のタイミングで第２の選択回路９を制御して積分結果を入力することが可能な構成としたが、例えば各積分回路Ｋ１〜ＫＮがそれぞれ所定の期間を計時して当該所定期間を計時したタイミングで第２の選択回路９を制御して当該各積分回路Ｋ１〜ＫＮにより得られた積分結果を当該第２の選択回路９を介して制御回路１０へ出力するようにして、当該タイミングを各積分回路Ｋ１〜ＫＮ毎にずらしておくような構成とすることも可能である。
【００７２】
また、例えば各積分回路Ｋ１〜ＫＮに入力される隣接チャネル漏洩電力や蓄積される積分値を監視して、当該隣接チャネル漏洩電力や当該積分値が所定の閾値を超えた場合に第２の選択回路９を制御して当該閾値を超えた積分回路により得られた積分結果を当該第２の選択回路９を介して制御回路１０へ出力するような構成とすることも可能である。
【００７３】
また、制御回路１０は、第２の選択回路９から入力される隣接チャネル漏洩電力の積分結果に基づいて、例えば次のような更新手法により、補償用テーブル４のＡＴＴテーブル１３や移相器テーブル１４に記憶される制御値を更新する。
【００７４】
すなわち、ＡＴＴテーブル１３に関して示すと、例えば積分結果を取得する積分回路に設定された入力信号のレベル範囲に対応したテーブル部分について、ＡＴＴテーブル１３に記憶された制御値の一部を変化させ、当該変化させたＡＴＴテーブル１３の制御値を用いて歪み補償を実行した場合に得られる積分結果と、当該変化を与える前のＡＴＴテーブル１３の制御値を用いて歪み補償を実行した場合に得られる積分結果とを比較する。そして、比較した２つの積分結果の内で値が小さかった方の積分結果が得られた場合におけるＡＴＴテーブル１３の制御値をより適切なテーブル値であるとみなして採用する。このような動作を繰り返して実行していくと、ＡＴＴテーブル１３に記憶される制御値を次第に最適な値へ近づけていくことができる。
【００７５】
また、移相器テーブル１４に関しても、同様な動作により、当該移相器テーブル１４に記憶される制御値を次第に最適な値へ近づけていくことができる。
なお、ＡＴＴテーブル１３や移相器テーブル１４に記憶される制御値は、各積分回路Ｋ１〜ＫＮにより得られる積分結果が最小となるように更新されるのが好ましい。
【００７６】
ここで、図２には、本例の補償用テーブル４が有するＡＴＴテーブル１３により実現される振幅歪みの補償値の一例を（ａ）として示してあるとともに、移相器テーブル１４により実現される位相歪みの補償値の一例を（ｂ）として示してある。また、同図中の横軸はＡＴＴテーブル１３や位相器テーブル１４の参照用アドレスを示しており、縦軸は補償値を示している。また、参照用アドレスは入力信号のレベルに対応している。なお、ここでは、補償用テーブル４がＤＳＰの内部に１６ビットを用いて構成された場合を示してある。
【００７７】
同図に示されるように、振幅歪みの補償値に関しては、入力信号のレベルに対応した参照用アドレスに応じて補償値となるゲインが決定され、ＡＴＴテーブル１３には当該参照用アドレスに対応して当該ゲインを実現する制御値が記憶される。なお、本例では、可変減衰器１１の減衰量が補償値となるゲインに相当する。
同様に、同図に示されるように、位相歪みの補償値に関しては、入力信号のレベルに対応した参照用アドレスに応じて補償値となる位相変化が決定され、移相器テーブル１４には当該参照用アドレスに対応して当該位相変化を実現する制御値が記憶される。なお、本例では、可変移相器１２の移相量が補償値となる位相変化に相当する。
【００７８】
また、同図には、一例として、入力信号のレベルに対応する参照用アドレスを例えば等間隔に８段階のレベル範囲▲１▼〜▲８▼に分類した場合を示してあり、この場合には、積分回路群８に備える積分回路Ｋ１〜ＫＮの個数Ｎを８個にして、各積分回路Ｋ１〜Ｋ８に各レベル範囲▲１▼〜▲８▼を設定する。そして、各積分回路Ｋ１〜Ｋ８では、各レベル範囲▲１▼〜▲８▼毎に当該レベル範囲に含まれる入力信号レベルに対応した隣接チャネル漏洩電力を積分する。
【００７９】
なお、ソフトウエア的にプログラミングや処理を行う場合には、上記した８段階のレベル分けのように、２のべき乗の値でレベル分けを行うと、プログラミングや演算処理を容易に行うことができて好ましい。また、例えば８段階のレベル分けを基本として、各レベル範囲を更に細かくレベル分けして１６段階等のレベル分けを行うことにより、更に正確な制御値の更新を行うこともできる。
【００８０】
また、例えば入力信号のレベルに対応する参照用アドレスに応じた補償値が急峻な部分については他の部分と比べてレベル範囲を細かく分類することにより、更に正確な制御値の更新を行うこともできる。具体的に、同図の例では、参照用アドレスが“７６８”〜“１０２４”辺りの部分を細かくレベル分けすると好ましい。
【００８１】
以上のように、本例のプリディストーション歪み補償増幅装置では、入力信号のレベルに対応した制御値を用いて当該入力信号をプリディストーションして電力増幅部２により増幅するに際して、増幅信号に含まれる隣接チャネル漏洩電力を入力信号のレベル毎に異なる積分回路Ｋ１〜ＫＮにより積分し、更新しようとする制御値に対応した入力信号レベルに応じてこれら複数の積分回路Ｋ１〜ＫＮの中から１個の積分回路を選択して、当該積分回路により得られた積分結果に基づいて当該制御値を更新することが行われる。
【００８２】
従って、制御値を更新するために用いられる隣接チャネル漏洩電力の積分結果に、当該制御値に対応した入力信号のレベル範囲に応じた成分のみが含まれる一方、他のレベル範囲に応じた成分が含まれなくなって、つまり、更新しようとする制御値に対応した入力信号のレベル範囲とは関係の無いレベル範囲に応じた成分が含まれなくなるため、正確に且つスムーズに制御値を最適な値へ更新することができる。
【００８３】
なお、本例では、プリディストーション部１が有する可変減衰器１１や可変移相器１２が入力信号に振幅歪みや位相歪みを発生させる機能により、歪み発生手段が構成されている。
また、本例では、包絡線検出部３が入力信号のレベルを検出する機能により、入力信号レベル検出手段が構成されている。
【００８４】
また、本例では、補償用テーブル４が入力信号のレベルに対応した制御値を用いて入力信号に発生させる振幅歪みや位相歪みを制御する機能により、歪み制御手段が構成されている。なお、本例では、入力信号のレベルと制御値とを対応付けて記憶するメモリを用いて歪み制御手段が構成されている。
また、本例では、電力増幅部２が、歪み補償の対象となる増幅器に相当する。
【００８５】
また、本例では、サイドバンド電力測定部５が電力増幅器２から出力される増幅信号に含まれる隣接チャネル漏洩電力を歪み成分のレベルとして検出する機能により、歪み成分レベル検出手段が構成されている。
また、本例では、複数の積分回路Ｋ１〜ＫＮが第１の選択回路７による選択切替により入力信号のレベル毎に歪み成分のレベルを積分する機能により、積分手段が構成されている。
また、本例では、制御回路１０が第２の選択回路９による選択切替により入力信号のレベル毎の積分結果が小さくなるように当該レベルに対応した補償用テーブル４の制御値を更新する機能により、制御値更新手段が構成されている。
【００８６】
次に、本発明の第２実施例に係るプリディストーション歪み補償増幅装置を図３を参照して説明する。
同図には、本例に係るプリディストーション歪み補償増幅装置の回路構成例を示してあり、このプリディストーション歪み補償増幅装置は、上記第１実施例の図１に示したものと同様な歪み補償増幅回路部と、同図に示したものとは異なる構成を有した制御値更新回路部とから構成されている。
【００８７】
具体的には、本例の歪み補償増幅回路部には、可変減衰器（ＡＴＴ）１１及び可変移相器１２を有したプリディストーション部１と、１又は複数の電力増幅器から構成された電力増幅部（ＰＡ）２と、包絡線検出部３と、可変減衰器１１に対応した振幅制御用のテーブル（ＡＴＴテーブル）１３及び可変移相器１２に対応した移相制御用のテーブル（移相器テーブル）１４を有した補正用テーブル４とが備えられている。なお、これらの各処理部１〜４、１１〜１４は、例えば上記第１実施例の図１に示したものと同様であり、本例では説明の便宜上から、同図に示した符号と同じ符号を用いて示す。
【００８８】
また、本例の制御値更新回路部には、サイドバンド電力測定部２１と、量子化回路２２と、比較回路２３と、カウンタ２４と、切替回路２５と、積分回路２６と、制御回路２７とが備えられている。
以下では、上記第１実施例の図１で示したものと同様な部分の説明を省略し、本例の特徴部分である制御値更新回路部の構成例や動作例を詳しく説明する。
【００８９】
サイドバンド電力測定部２１は、電力増幅部２から出力される増幅信号の一部を例えば方向性結合器によりカップリングして入力し、当該入力した増幅信号に含まれる隣接チャネル漏洩電力（サイドバンド成分の電力）を測定して、当該測定電力を切替回路２５へ出力する。ここで、隣接チャネル漏洩電力の成分には、電力増幅器２で発生した歪み成分が含まれている。
【００９０】
量子化回路２２は、包絡線検出部３から入力される包絡線情報をデジタル値へ変換し、変換したデジタル値を比較回路２３へ出力する。
比較回路２３は、制御回路２７から入力される閾値情報に基づくレベル範囲に、量子化回路２２から入力されるデジタル値に対応した入力信号のレベルが含まれるか否かを判定し、含まれると判定した場合には所定のオン信号を切替回路２５の制御端子及びカウンタ２４へ出力する一方、含まれないと判定した場合には所定のオフ信号を切替回路２５の制御端子及びカウンタ２４へ出力する。ここで、制御回路２７から比較回路２３へは、例えば更新しようとする制御値に対応した入力信号レベルを含むレベル範囲の上限と下限を特定する閾値情報が出力される。
【００９１】
カウンタ２４は、カウント値をカウントする機能を有しており、比較回路２３からオン信号が入力される度にカウント値を＋１増加させ、当該カウント値を制御回路２７に通知する。
切替回路２５は、比較回路２３からオン信号が入力された場合にはスイッチを閉じることにより、サイドバンド電力測定部２１から入力される隣接チャネル漏洩電力を積分回路２６へ出力する一方、比較回路２３からオフ信号が入力された場合にはスイッチを開くことにより、サイドバンド電力測定部２１から入力される隣接チャネル漏洩電力を積分回路２６へ出力しないようにする。
【００９２】
積分回路２６は、切替回路２５から入力される隣接チャネル漏洩電力を積分し、当該積分結果を制御回路２７へ出力する。
制御回路２７は、上記のような閾値情報を比較回路２３へ出力することにより、当該閾値情報に基づくレベル範囲の入力信号に対応した隣接チャネル漏洩電力が積分回路２６により積分されるようにする。このようにすると、制御回路２７には、閾値情報に応じて、入力信号の各レベル範囲毎に分類された隣接チャネル漏洩電力の積分結果が入力されることとなる。
【００９３】
また、制御回路２７は、カウンタ２４のカウント値を入力することで、閾値情報に基づくレベル範囲の入力信号に対応した隣接チャネル漏洩電力が積分回路２６に入力されて積分された回数を把握することができる。つまり、この回数はカウンタ２４のカウント値に相当する。
そして、制御回路２７は、積分回路２６から入力される隣接チャネル漏洩電力の積分結果に基づいて、補償用テーブル４のＡＴＴテーブル１３や移相器テーブル１４に記憶される制御値を更新する。また、制御回路２７は、必要に応じて、カウンタ２４のカウント値をゼロにリセットすることや、比較回路２３へ出力する閾値情報を変更することができる。
【００９４】
なお、本例では、カウンタ２４のカウント値が所定の値になったときに制御回路２７が積分回路２６による積分結果を取得して当該積分結果に基づいて制御値を更新する構成としたが、例えばカウンタ２４のカウント値が所定の値になったことに応じて積分回路２６を動作させて当該積分回路２４から制御回路２７へ積分結果を出力させる手段を備えて、制御回路２７が当該積分結果の入力に応じて制御値を更新するような構成を用いることも可能である。
【００９５】
以上のように、本例のプリディストーション歪み補償増幅装置では、入力信号のレベルに対応した制御値を用いて当該入力信号をプリディストーションして電力増幅部２により増幅するに際して、更新しようとする制御値に対応した入力信号のレベル範囲毎に当該レベルの入力信号の入力回数をカウンタ２４によりカウントし、当該カウンタ２４のカウント値が所定の値になったときに積分回路２６による隣接チャネル漏洩電力の積分結果を制御回路２７により取得して当該積分結果に基づいて当該制御値を更新することが行われる。
【００９６】
従って、制御値を更新するために用いられる隣接チャネル漏洩電力の積分結果に、当該制御値に対応した入力信号のレベル範囲に応じた成分のみが含まれる一方、他のレベル範囲に応じた成分が含まれなくなって、つまり、更新しようとする制御値に対応した入力信号のレベル範囲とは関係の無いレベル範囲に応じた成分が含まれなくなるため、正確に且つスムーズに制御値を最適な値へ更新することができる。
【００９７】
なお、本例では、サイドバンド電力測定部２１が電力増幅器２から出力される増幅信号に含まれる隣接チャネル漏洩電力を歪み成分のレベルとして検出する機能により、歪み成分レベル検出手段が構成されている。
また、本例では、カウンタ２４が比較回路２３からのオン信号に基づいて入力信号のレベルが所定のレベルである入力をカウントする機能により、カウント手段が構成されている。
【００９８】
また、本例では、積分回路２６が切替回路２５による切替により入力信号のレベルが所定レベルである場合における隣接チャネル漏洩電力を歪み成分のレベルとして、カウンタ２４により所定の値がカウントされるまでの期間積分する機能により、積分手段が構成されている。
また、本例では、制御回路２７が積分回路２６による積分結果が小さくなるように所定の入力信号レベルに対応した補償用テーブル４の制御値を更新する機能により、制御値更新手段が構成されている。
【００９９】
次に、本発明の第３実施例に係る基地局装置を図面を参照して説明する。
本例では、Ｗ−ＣＤＭＡ方式等のＣＤＭＡ方式を採用して移動局装置と無線通信する基地局装置を例として示す。
本例の基地局装置は、大別すると、例えば信号処理や制御を行うＭＤＥ部（無線変復調部）と、共通増幅器（Ｃ−ＡＭＰ）等を備えた増幅器部とから構成されている。
【０１００】
図４には、本例の基地局装置の概略的な構成例を示してある。
同図に示されるように、本例の基地局装置には、例えば有線伝送路を介して他の基地局装置等との間で信号を通信するためのインタフェース部３１と、ベースバンド信号を処理するベースバンド信号処理部３２と、無線周波数帯の信号を送受信処理する無線送受信部３３と、例えば上記第１実施例や上記第２実施例に示したプリディストーション歪み補償増幅装置と同様な歪み補償機能を有して増幅器により送信信号を増幅する送信電力増幅部３４と、アンテナ３６を用いて無線信号を送受信するアンテナ部３５と、当該アンテナ３６と、これら各処理部３１〜３６により行われる各種の処理を制御等する制御部３７とが備えられている。
【０１０１】
ここで、本例では、例えばインタフェース部３１やベースバンド信号処理部３２や無線送受信部３３や制御部３７から上記したＭＤＥ部が構成されており、例えば送信電力増幅部３４から上記した増幅器部が構成されている。
【０１０２】
次に、本例の基地局装置により行われる処理の一例を示す。
すなわち、送信処理においては、例えばインタフェース部３１により他の基地局装置等から有線伝送路を介して受信した信号をベースバンド信号処理部３２によりベースバンド処理した後に無線送受信部３３により無線周波数帯の信号へ変換し、当該無線周波数帯の信号（送信信号）を送信電力増幅部３４により増幅した後に、当該増幅信号をアンテナ部３５によりアンテナ３６から移動局装置等に対して無線送信する。
【０１０３】
また、受信処理においては、例えば移動局装置等から無線送信された信号をアンテナ３６を介してアンテナ部３５により受信し、当該受信信号を無線送受信部３３により受信処理した後にベースバンド信号処理部３２によりベースバンド処理し、その後、当該受信信号をインタフェース部３１により有線伝送路を介して他の基地局装置等へ送信する。
【０１０４】
以上のように、本例の基地局装置では、例えば上記第１実施例や上記第２実施例に示したプリディストーション歪み補償増幅装置と同様な歪み補償機能を備えて増幅器で発生する歪みを補償することが行われるため、上記第１実施例や上記第２実施例で述べたのと同様に、歪み補償に用いられる制御値を正確に且つスムーズに最適な値へ更新することができる。
【０１０５】
なお、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置は、例えばＷ−ＣＤＭＡの基地局装置に備えられる送信信号増幅部や共通増幅器のようにマルチチャネルの信号を処理する増幅部に適用するのに特に有効なものであるが、例えばＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式やＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）方式等といった他の通信方式を採用した基地局装置などに本発明を適用することも可能である。
【０１０６】
また、本例の基地局装置では、好ましい態様として、上記したように本発明に係る歪み補償機能を用いて送信信号を共通増幅器で増幅する構成としてあり、このような共通増幅器を用いた増幅器部の構成例を、通常の増幅器（ここでは、共通増幅器ではない増幅器）を用いた増幅器部の構成例と比較して説明する。
【０１０７】
まず、図５には、通常の増幅器を用いた増幅器部（個別増幅を行う増幅器部）の構成例を示してあり、この増幅器部では、例えば異なる周波数ｆ１、ｆ２の信号をそれぞれの周波数毎に個別に増幅した後に、それぞれの周波数ｆ１、ｆ２の増幅信号を合成する仕方を用いる。具体的には、周波数ｆ１の信号は増幅器４１で増幅される一方、他の周波数ｆ２の信号は他の増幅器４２で増幅され、これら２つの増幅信号が合成器４３により合成される。なお、各増幅器４１、４２ではその非線型性により歪み（隣接チャネル漏洩電力）が発生する。
【０１０８】
このような増幅器部では、広帯域合成を行うことから、合成器４３でそれぞれの周波数ｆ１、ｆ２の信号に対して３ｄＢの損失が発生する。このため、例えば合成器４３からそれぞれの周波数ｆ１、ｆ２の信号をＰ［Ｗ］で出力する場合には、それぞれの増幅器４１、４２ではそれぞれの周波数ｆ１、ｆ２の信号を２Ｐ［Ｗ］にまで増幅して出力しなければならず、増幅器効率が単体動作の時の１／２になってしまう。
【０１０９】
一方、図６には、共通増幅器を用いた増幅器部（共通増幅を行う増幅器部）の構成例を示してあり、この増幅器部では、例えば異なる複数の周波数ｆ１、ｆ２の信号をまとめて増幅（共通増幅）する仕方を用いる。具体的には、例えば上記図６に示した増幅器部では、異なる２つの周波数ｆ１、ｆ２の信号が合成された信号が分配器５１により等分配（なお、周波数毎の分配ではなく例えば電力の分配）され、各分配信号が各共通増幅器５２、５３により増幅された後に合成器５４により合成される。なお、各共通増幅器５２、５３ではその非線型性により歪み（隣接チャネル漏洩電力）が発生するとともに、２つの異なる周波数ｆ１、ｆ２の信号による相互変調歪みが発生する。
【０１１０】
このような増幅器部では、例えば上記のように共通増幅器５２、５３からの２つの出力を並列的に合成している。そして、このような並列合成では同一信号を合成することから、上記図５に示した増幅器部とは異なり、合成損失は発生しない。このため、例えば合成器５４から２つの周波数ｆ１、ｆ２の合成信号をＰ［Ｗ］で出力する場合には、各共通増幅器５２、５３ではそれぞれ２つの周波数ｆ１、ｆ２の合成信号をＰ［Ｗ］に増幅して出力すればよく、上記図５に示した増幅器部と比べて、増幅器効率がよくて好ましい。
【０１１１】
なお、上記第３実施例では、送信信号を増幅する増幅器で発生する歪みをプリディストーション歪み補償装置により補償するＣＤＭＡ無線基地局装置の例を示したが、例えば送信信号を増幅する増幅器で発生する歪みをプリディストーション歪み補償装置により補償するＣＤＭＡ無線中継増幅装置を構成することもできる。
【０１１２】
ここで、本発明に係るプリディストーション歪み補償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。
【０１１３】
一例として、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置の適用分野としては、必ずしも基地局装置や中継増幅装置に限られず、増幅器で発生する歪みを補償することが必要な移動局装置等の種々な装置に適用することも可能である。ここで、移動局装置としては、例えば携帯電話端末装置やＰＨＳ（Personal Handy phone System）端末装置などがある。
【０１１４】
また、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置の技術思想を、例えば増幅器の出力側にディストーション部を備えて、当該ディストーション部が増幅器から出力される信号に増幅器で発生する歪みと逆の歪みを発生させることにより増幅器で発生する歪みを補償するような歪み補償装置に適用することも可能である。
【０１１５】
また、本発明に係るプリディストーション歪み補償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ディスクやＣＤ−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。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置などによると、入力信号のレベルの検出結果に対応した制御値を用いて入力信号に発生させる歪みを制御して、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを補償する構成において、増幅器から出力される増幅信号に含まれる歪み成分のレベルを検出し、検出される入力信号のレベル毎に検出される歪み成分のレベルを積分し、入力信号のレベル毎の積分結果が小さくなるように歪み制御に用いられる当該レベルに対応した制御値を更新するようにしたため、歪み補償を制御するための制御値を精度のよい値へ更新することができ、これにより、例えば特定の入力レベルの発生頻度が少ないような信号を処理する場合においても、高精度な歪み補償を実現することができる。
【０１１７】
また、本発明に係るプリディストーション歪み補償装置などによると、入力信号のレベルの検出結果に対応した制御値を用いて入力信号に発生させる歪みを制御して、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪みを補償する構成において、増幅器から出力される増幅信号に含まれる歪み成分のレベルを検出し、検出される入力信号のレベルが所定のレベルである入力をカウントし、検出される入力信号のレベルが当該所定レベルである場合に検出される歪み成分のレベルを所定の値がカウントされるまでの期間積分し、当該積分結果が小さくなるように歪み制御に用いられる当該所定レベルに対応した制御値を更新するようにしたため、歪み補償を制御するための制御値を精度のよい値へ更新することができ、これにより、例えば特定の入力レベルの発生頻度が少ないような信号を処理する場合においても、高精度な歪み補償を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係るプリディストーション歪み補償増幅装置の回路構成例を示す図である。
【図２】  参照用アドレスと補償値との対応の一例を示す図である。
【図３】  本発明の第２実施例に係るプリディストーション歪み補償増幅装置の回路構成例を示す図である。
【図４】  本発明の第３実施例に係る基地局装置の概略的な構成例を示す図である。
【図５】  個別増幅を行う増幅器部の構成例を示す図である。
【図６】  共通増幅を行う増幅器部の構成例を示す図である。
【図７】  増幅器に入力される前の送信信号のスペクトラムの一例を示す図である。
【図８】  歪み補償が行われない場合において送信信号が増幅器により増幅されて出力される信号のスペクトラムの一例を示す図である。
【図９】  従来例に係る歪み補償付き送信電力増幅部の構成例を示す図である。
【図１０】  歪み補償が行われる場合において送信信号が増幅器により増幅されて出力される信号のスペクトラムの一例を示す図である。
【図１１】  プリディストーション歪み補償増幅装置の回路構成例を示す図である。
【図１２】  歪み補償の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・プリディストーション部、  ２・・電力増幅部、
３・・包絡線検出部、  ４・・補償用テーブル、
５、２１・・サイドバンド電力測定部、  ６、２２・・量子化回路、
７、９・・選択回路、  ８・・積分回路群、  Ｋ１〜ＫＮ、２６・・積分回路、
１０、２７・・制御回路、  １１・・可変減衰器、  １２・・可変移相器、
１３・・ＡＴＴテーブル、  １４・・移相器テーブル、  ２３・・比較回路、
２４・・カウンタ、  ２５・・切替回路、  ３１・・インタフェース部、
３２・・ベースバンド信号処理部、  ３３・・無線送受信部、
３４・・送信電力増幅部、  ３５・・アンテナ部、  ３６・・アンテナ、
３７・・制御部、  ４１、４２・・増幅器、  ４３、５４・・合成器、
５１・・分配器、  ５２、５３・・共通増幅器、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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