(57)【要約】【課題】エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で広帯域信号の増幅効率を向上させる。【解決手段】信号生成装置１０１は、増幅器１５３に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源１５１、に与える上記エンベロープトラッキング信号を生成する。信号生成装置１０１は、上記対象信号のエンベロープに基づいて、上記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、上記エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成する関数生成部１と、上記関数生成部１によって生成された上記制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成する演算部２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える前記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置であって、
前記対象信号のエンベロープに基づいて、前記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、前記エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成する関数生成部と、
前記関数生成部によって生成された前記制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成する演算部とを備える、信号生成装置。
【請求項２】
前記関数生成部は、１または複数の対象タイミングを含む対象期間において、前記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数と前記エンベロープを表す関数とを乗算することにより前記制御関数を生成し、
前記演算部は、前記制御関数の表す波形のレベルのうち、前記対象期間において前記エンベロープよりも大きい１または複数のレベルを選択し、選択した前記レベルが前記対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成し、
前記関数生成部は、前記対象期間を時間軸上でシフトさせ、前記対象期間をシフトさせるたびに前記制御関数の生成を行い、
前記演算部は、前記制御関数が生成されるたびに、前記レベルの選択を行い、前記エンベロープトラッキング信号を生成する、請求項１に記載の信号生成装置。
【請求項３】
前記関数生成部は、前記対象信号のクロック周期だけ時間軸上で前記対象期間をシフトさせる、請求項２に記載の信号生成装置。
【請求項４】
前記関数生成部は、１つの対象タイミングを含む対象期間において、前記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数と前記エンベロープを表す関数とを乗算した前記制御関数を生成し、
前記演算部は、前記制御関数の表す波形のレベルであって前記エンベロープよりも大きいレベルを１つ選択し、選択した前記レベルが前記対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成する、請求項２または請求項３に記載の信号生成装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記制御関数の表す波形の最大レベルが前記対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の信号生成装置。
【請求項６】
前記関数生成部は、１または複数の対象タイミングを含む対象期間において、前記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す窓関数と前記エンベロープを表す関数とを乗算することにより前記制御関数を生成する、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の信号生成装置。
【請求項７】
前記関数生成部は、前記対象信号のクロック周期よりも長い間隔で時間軸上に配置された複数の前記制御関数を生成する、請求項１に記載の信号生成装置。
【請求項８】
前記関数生成部は、複数の前記制御関数の和が表す波形と前記エンベロープとの差が所定条件を満たすような前記複数の制御関数を生成する、請求項１または請求項７に記載の信号生成装置。
【請求項９】
前記関数生成部は、所定の制約条件の下で前記差が所定の閾値以下となるような前記複数の制御関数を生成する、請求項８に記載の信号生成装置。
【請求項１０】
前記関数生成部は、前記エンベロープに含まれる周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させた波形を表す第１の制御関数と、前記エンベロープを表す関数および前記第１の制御関数とは異なる第２の制御関数とを生成し、
前記演算部は、前記第１の制御関数が表す第１波形の一部と前記第２の制御関数が表す第２波形の一部とを含む波形を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成する、請求項１に記載の信号生成装置。
【請求項１１】
前記関数生成部は、前記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す前記第２の制御関数を生成する、請求項１０に記載の信号生成装置。
【請求項１２】
前記演算部は、前記第１波形よりも前記エンベロープの方が大きくなる時間における前記エンベロープトラッキング信号の波形として前記第２波形の一部を用いる、請求項１０または請求項１１に記載の信号生成装置。
【請求項１３】
前記関数生成部は、前記エンベロープと前記第１の制御関数が表す波形との差に基づいて前記第２の制御関数を生成する、請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の信号生成装置。
【請求項１４】
前記関数生成部は、前記第１波形よりも前記エンベロープの方が大きくなる期間における、前記エンベロープと前記第１波形との差の最大値を求め、前記最大値をピーク値とする前記第２波形を表す前記第２の制御関数を生成し、
前記演算部は、前記期間における前記エンベロープトラッキング信号の波形として前記第２波形の一部を用いる、請求項１３に記載の信号生成装置。
【請求項１５】
前記関数生成部は、前記エンベロープのピークの一部または全部に基づく第１の制御関数を生成し、かつ前記エンベロープと前記第１の制御関数が表す波形との差に基づき、前記差とは異なる波形を表す第２の制御関数を生成し、
前記演算部は、前記関数生成部によって生成された前記第１の制御関数および前記第２の制御関数の和を演算し、演算した前記和を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成する、請求項１に記載の信号生成装置。
【請求項１６】
前記関数生成部は、前記エンベロープと前記第１の制御関数が表す波形との差を示す信号に含まれる周波数成分のうちの所定の周波数以上の成分、を減衰させた信号の波形を表す前記第２の制御関数を生成する、請求項１５に記載の信号生成装置。
【請求項１７】
前記関数生成部は、前記エンベロープのピークの一部または全部をつなぐ線分を表す前記第１の制御関数を生成する、請求項１５または請求項１６に記載の信号生成装置。
【請求項１８】
増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える前記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置であって、
前記対象信号のエンベロープに基づいて、前記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、前記エンベロープのピークの一部または全部に基づく関数である制御関数を生成する関数生成部と、
前記関数生成部によって生成された前記制御関数に基づいて前記エンベロープトラッキング信号を生成する演算部とを備える、信号生成装置。
【請求項１９】
請求項１または請求項１８に記載の信号生成装置と、
増幅器と、
前記増幅器に供給する電源電圧または電源電流を、前記信号生成装置によって生成されたエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源とを備える、増幅装置。
【請求項２０】
増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える前記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成方法であって、
前記対象信号のエンベロープに基づいて、前記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、前記エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成するステップと、
生成した前記制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを含む、信号生成方法。
【請求項２１】
増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える前記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成方法であって、
前記対象信号のエンベロープに基づいて、前記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、前記エンベロープのピークの一部または全部に基づく関数である制御関数を生成するステップと、
生成した前記制御関数に基づいて前記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを含む、信号生成方法。
【請求項２２】
増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える前記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置において用いられる信号生成プログラムであって、コンピュータに、
前記対象信号のエンベロープに基づいて、前記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、前記エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成するステップと、
生成した前記制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示す前記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを実行させるための、信号生成プログラム。
【請求項２３】
増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える前記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置において用いられる信号生成プログラムであって、コンピュータに、
前記対象信号のエンベロープに基づいて、前記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、前記エンベロープのピークの一部または全部に基づく関数である制御関数を生成するステップと、
生成した前記制御関数に基づいて前記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを実行させるための、信号生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号生成装置、増幅装置、信号生成方法および信号生成プログラムに関し、特に、エンベロープ信号の狭帯域化処理を行なう信号生成装置、増幅装置、信号生成方法および信号生成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムの高周波化および広帯域化に伴い、基地局および端末の別に関わらず無線送信用の増幅器の低消費電力化および高効率化の必要性は高まっている。たとえば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、最大１００ＭＨｚまでの帯域拡張が予定されている。
【０００３】
また、従来、増幅器の効率向上の方策技術として、たとえばＥＴ（Envelope Tracking）方式のドレイン変調方式またはコレクタ変調方式が開発されている。ＥＴ方式では、高周波の入力信号のエンベロープすなわち包絡線に応じて増幅器におけるＦＥＴ（Field Effect Transistor）等の増幅素子の電源電圧または電源電流を変化させることにより、不要な電力消費を抑え、当該増幅素子の電力効率を向上させる。
【０００４】
ここで、ＥＴ方式では、増幅器に供給する電源電圧または電源電流をエンベロープ信号に応じて変化させるＥＴ電源として、一般的にスイッチング電源が用いられる。
【０００５】
ところが、上記のような広帯域の信号を増幅する場合には、ＥＴ電源として用いられるスイッチング電源では高周波のエンベロープに追随することができず、増幅器の効率を向上させることができなくなる可能性がある。
【０００６】
このような問題点を解決するために、オリジナルのエンベロープ信号よりも狭帯域であり、かつオリジナルのエンベロープ信号の電圧レベルを下回らない信号を生成する方法が考えられる。
【０００７】
たとえば、米国特許出願公開第２０１０／０２９５６１３号明細書（特許文献１）には、以下のような方法が開示されている。すなわち、ＲＦ（Radio Frequency）アンプの入力信号のエンベロープ信号を低域フィルタリングし、フィルタ後のエンベロープ信号とオリジナルのエンベロープ信号との差を示す残信号を生成し、残信号を低域フィルタリングし、このフィルタ後の残信号をフィルタ後のエンベロープ信号に加算する。これらの動作を、当該加算結果を示す信号の電圧がオリジナルのエンベロープ信号以上になるまで繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２９５６１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ＥＴ電源に与えるエンベロープ信号を生成するために各種演算を繰り返すことから、処理が複雑となり、たとえば回路規模が大きくなってしまう。
【００１０】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で広帯域信号の増幅効率を向上させることが可能な信号生成装置、増幅装置、信号生成方法および信号生成プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）この発明のある局面に係わる信号生成装置は、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える上記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置であって、上記対象信号のエンベロープに基づいて、上記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、上記エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成する関数生成部と、上記関数生成部によって生成された上記制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成する演算部とを備える。
【００１２】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。
【００１３】
（２）好ましくは、上記関数生成部は、１または複数の対象タイミングを含む対象期間において、上記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数と上記エンベロープを表す関数とを乗算することにより上記制御関数を生成し、上記演算部は、上記制御関数の表す波形のレベルのうち、上記対象期間において上記エンベロープよりも大きい１または複数のレベルを選択し、選択した上記レベルが上記対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成し、上記関数生成部は、上記対象期間を時間軸上でシフトさせ、上記対象期間をシフトさせるたびに上記制御関数の生成を行い、上記演算部は、上記制御関数が生成されるたびに、上記レベルの選択を行い、上記エンベロープトラッキング信号を生成する。
【００１４】
このような構成により、対象信号のエンベロープに対するエンベロープトラッキング信号の連続性を確保することができるため、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成し、増幅器の効率をより向上させることができる。また、単に関数の乗算およびレベルの選択という簡易な演算を行えばよいことから、処理時間を大幅に短くすることができる。
【００１５】
（３）より好ましくは、上記関数生成部は、上記対象信号のクロック周期だけ時間軸上で上記対象期間をシフトさせる。
【００１６】
このように、対象期間のシフト間隔を、対象信号のクロック周期すなわちエンベロープのサンプリング周期とすることにより、オリジナルのエンベロープを確実に上回るエンベロープトラッキング信号を生成することができる。また、対象期間のシフト間隔を対象信号のクロック周期未満とはしないことにより、処理時間の増大を抑制することができる。
【００１７】
（４）より好ましくは、上記関数生成部は、１つの対象タイミングを含む対象期間において、上記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数と上記エンベロープを表す関数とを乗算した上記制御関数を生成し、上記演算部は、上記制御関数の表す波形のレベルであって上記エンベロープよりも大きいレベルを１つ選択し、選択した上記レベルが上記対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成する。
【００１８】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【００１９】
（５）より好ましくは、上記演算部は、上記制御関数の表す波形の最大レベルが上記対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成する。
【００２０】
このように、対象期間における乗算結果の波形の最大レベルを選択する構成により、簡易な処理で、オリジナルのエンベロープを確実に上回るエンベロープトラッキング信号を生成することができる。
【００２１】
（６）より好ましくは、上記関数生成部は、１または複数の対象タイミングを含む対象期間において、上記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す窓関数と上記エンベロープを表す関数とを乗算することにより上記制御関数を生成する。
【００２２】
このような構成により、乗算すべき関数として演算処理等が簡易となる適切な関数を選択し、エンベロープトラッキング信号の生成処理を行うことができる。
【００２３】
（７）好ましくは、上記関数生成部は、上記対象信号のクロック周期よりも長い間隔で時間軸上に配置された複数の上記制御関数を生成する。
【００２４】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理で生成することができる。また、エンベロープトラッキング信号の帯域幅を対象信号のエンベロープによらず決定することが可能となる。
【００２５】
（８）好ましくは、上記関数生成部は、複数の上記制御関数の和が表す波形と上記エンベロープとの差が所定条件を満たすような上記複数の制御関数を生成する。
【００２６】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似する関数を生成し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【００２７】
（９）より好ましくは、上記関数生成部は、所定の制約条件の下で上記差が所定の閾値以下となるような上記複数の制御関数を生成する。
【００２８】
このような構成により、制御関数をたとえば２次の線形計画問題を用いて容易に求めることができるため、処理時間を短くすることができる。
【００２９】
（１０）好ましくは、上記関数生成部は、上記エンベロープに含まれる周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させた波形を表す第１の制御関数と、上記エンベロープを表す関数および上記第１の制御関数とは異なる第２の制御関数とを生成し、上記演算部は、上記第１の制御関数が表す第１波形の一部と上記第２の制御関数が表す第２波形の一部とを含む波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成する。
【００３０】
このような構成により、関数を生成するための処理を簡易化することができるため、処理時間を短くすることができる。
【００３１】
（１１）より好ましくは、上記関数生成部は、上記エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す上記第２の制御関数を生成する。
【００３２】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理で生成することができる。
【００３３】
（１２）より好ましくは、上記演算部は、上記第１波形よりも上記エンベロープの方が大きくなる時間における上記エンベロープトラッキング信号の波形として上記第２波形の一部を用いる。
【００３４】
このような構成により、第２の制御関数の配置を適切に行ない、対象信号のエンベロープを正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【００３５】
（１３）より好ましくは、上記関数生成部は、上記エンベロープと上記第１の制御関数が表す波形との差に基づいて上記第２の制御関数を生成する。
【００３６】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似し、対象信号のエンベロープを正確に表す関数を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【００３７】
（１４）より好ましくは、上記関数生成部は、上記第１波形よりも上記エンベロープの方が大きくなる期間における、上記エンベロープと上記第１波形との差の最大値を求め、上記最大値をピーク値とする上記第２波形を表す上記第２の制御関数を生成し、上記演算部は、上記期間における上記エンベロープトラッキング信号の波形として上記第２波形の一部を用いる。
【００３８】
このような構成により、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【００３９】
（１５）好ましくは、上記関数生成部は、上記エンベロープのピークの一部または全部に基づく第１の制御関数を生成し、かつ上記エンベロープと上記第１の制御関数が表す波形との差に基づき、上記差とは異なる波形を表す第２の制御関数を生成し、上記演算部は、上記関数生成部によって生成された上記第１の制御関数および上記第２の制御関数の和を演算し、演算した上記和を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成する。
【００４０】
このような構成により、エンベロープトラッキング信号において対象信号のエンベロープのピークを保持するとともに、対象信号におけるピーク以外の部分の情報をエンベロープトラッキング信号に反映することができる。これにより、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。また、関数を生成するための処理を簡易にすることができるため、処理時間を短くすることができる。
【００４１】
（１６）より好ましくは、上記関数生成部は、上記エンベロープと上記第１の制御関数が表す波形との差を示す信号に含まれる周波数成分のうちの所定の周波数以上の成分、を減衰させた信号の波形を表す上記第２の制御関数を生成する。
【００４２】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理で生成することができる。
【００４３】
（１７）より好ましくは、上記関数生成部は、上記エンベロープのピークの一部または全部をつなぐ線分を表す上記第１の制御関数を生成する。
【００４４】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似し、対象信号のエンベロープを正確に表す関数を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【００４５】
（１８）またこの発明の別の局面に係わる信号生成装置は、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える上記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置であって、上記対象信号のエンベロープに基づいて、上記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、上記エンベロープのピークの一部または全部に基づく関数である制御関数を生成する関数生成部と、上記関数生成部によって生成された上記制御関数に基づいて上記エンベロープトラッキング信号を生成する演算部とを備える。
【００４６】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。また、エンベロープトラッキング信号において対象信号のエンベロープのピークを保持することができるため、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成することができる。これにより、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができ、増幅器の効率をより向上させることができる。また、関数を生成する処理を簡易にすることができるため、処理時間を短くすることができる。
【００４７】
（１９）この発明のある局面に係わる増幅装置は、上記（１）または上記（１３）に記載の信号生成装置と、増幅器と、上記増幅器に供給する電源電圧または電源電流を、上記信号生成装置によって生成されたエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源とを備える。
【００４８】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。また、エンベロープトラッキング信号において対象信号のエンベロープのピークを保持することができるため、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成することができる。これにより、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができ、増幅器の効率をより向上させることができる。また、関数を生成するための処理を簡易にすることができるため、処理時間を短くすることができる。
【００４９】
（２０）この発明のある局面に係わる信号生成方法は、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える上記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成方法であって、上記対象信号のエンベロープに基づいて、上記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、上記エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成するステップと、生成した上記制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを含む。
【００５０】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。
【００５１】
（２１）またこの発明の別の局面に係わる信号生成方法は、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える上記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成方法であって、上記対象信号のエンベロープに基づいて、上記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、上記エンベロープのピークの一部または全部に基づく関数である制御関数を生成するステップと、生成した上記制御関数に基づいて上記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを含む。
【００５２】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。また、エンベロープトラッキング信号において対象信号のエンベロープのピークを保持することができるため、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成することができる。これにより、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができ、増幅器の効率をより向上させることができる。また、関数を生成するための処理を簡易にすることができるため、処理時間を短くすることができる。
【００５３】
（２２）この発明のある局面に係わる信号生成プログラムは、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える上記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置において用いられる信号生成プログラムであって、コンピュータに、上記対象信号のエンベロープに基づいて、上記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、上記エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成するステップと、生成した上記制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示す上記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００５４】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。
【００５５】
（２３）またこの発明の別の局面に係わる信号生成プログラムは、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源、に与える上記エンベロープトラッキング信号を生成する信号生成装置において用いられる信号生成プログラムであって、コンピュータに、上記対象信号のエンベロープに基づいて、上記エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、上記エンベロープのピークの一部または全部に基づく関数である制御関数を生成するステップと、生成した上記制御関数に基づいて上記エンベロープトラッキング信号を生成するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００５６】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。また、エンベロープトラッキング信号において対象信号のエンベロープのピークを保持することができるため、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成することができる。これにより、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができ、増幅器の効率をより向上させることができる。また、関数を生成するための処理を簡易にすることができるため、処理時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で広帯域信号の増幅効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成を示す図である。
【図２】エンベロープ信号の広帯域化の問題点を説明するための図である。
【図３】エンベロープ信号の狭帯域化を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるＥＴ電源による電源電圧制御を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例であるカーネル再構成法を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるカーネル再構成法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【図８】カーネル再構成法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例であるピーク間フィルタ法を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるピーク間フィルタ法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【図１１】ピーク間フィルタ法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例であるピーク置換法を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるピーク置換法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【図１４】ピーク置換法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例である窓関数＆最大値フィルタ法を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る増幅装置における窓関数＆最大値フィルタ法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【図１７】窓関数＆最大値フィルタ法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の帯域低減の検証結果を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の帯域低減の検証結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００６０】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成を示す図である。
【００６１】
図１を参照して、増幅装置２０１は、ＥＴ信号生成部（信号生成装置）１０１と、ＥＴ電源１５１と、歪補償部１５２と、パワーアンプ１５３と、検波部１５４と、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）コンバータ（ＤＡＣ）１５５と、カプラ１５６とを備える。
【００６２】
歪補償部１５２は、たとえばＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）を行なうことにより、パワーアンプ１５３の歪み補償を行なう。より詳細には、歪補償部１５２は、カプラ１５６によるパワーアンプ１５３の出力信号ｙ［ｎ］の検出結果を受けて、パワーアンプ１５３の入出力特性を表すモデルを推定し、当該モデルとは逆の特性を表す逆モデルを演算処理によって生成する。そして、歪補償部１５２は、デジタル信号である入力信号ｘ［ｎ］に対して当該逆モデルを付加し、付加後のデジタル信号である入力信号ｕ［ｎ］を出力する。
【００６３】
Ｄ／Ａコンバータ１５５は、歪補償部１５２から受けた入力信号ｕ［ｎ］をアナログ信号に変換して出力する。
【００６４】
パワーアンプ１５３は、Ｄ／Ａコンバータ１５５から受けたアナログ信号を増幅して出力する。たとえば、増幅装置２０１が無線通信装置の送信側に用いられる場合には、当該アナログ信号を無線信号に周波数変換するアップコンバータがＤ／Ａコンバータ１５５とパワーアンプ１５３との間に設けられ、パワーアンプ１５３は、当該アップコンバータから受けた無線信号を増幅してアンテナへ出力する。なお、増幅装置２０１は、無線通信装置の受信側に用いられてもよい。
【００６５】
ここで、ｙ［ｎ］、ｘ［ｎ］およびｕ［ｎ］は、デジタル信号のサンプリング間隔すなわちクロック周期をＴ［秒］として、時刻ｎ（ｎは１以上の整数）×Ｔにおいて信号をサンプリングした値を示す。
【００６６】
具体的には、図１に示すように、パワーアンプ１５３の出力信号ｙ［ｎ］と歪補償部１５２からの入力信号ｕ［ｎ］との関係であるパワーアンプ１５３の入出力特性ＣＴ２に対して、歪補償部１５２が入力信号ｘ［ｎ］と入力信号ｕ［ｎ］との関係ＣＴ１すなわち逆特性を掛け合わせる。これにより、増幅装置２０１の入力信号ｘ［ｎ］と出力信号ｙ［ｎ］との関係である増幅装置２０１の入出力特性ＣＴ３について、高い線形性を実現することができる。
【００６７】
図２は、エンベロープ信号の広帯域化の問題点を説明するための図である。
【００６８】
図２を参照して、増幅器の増幅対象となる信号の帯域がたとえば２０ＭＨｚである場合には、この信号の電圧レベルを示すエンベロープは比較的緩やかな波形となり、ＥＴ電源はこのエンベロープに追従することができる。
【００６９】
ここで、ＥＴ方式を採用しない場合すなわち増幅器の電源電圧が固定される場合と比較して、ＥＴ方式を採用することにより、図の網掛け部分に相当する効率化を実現することができる。
【００７０】
一方、増幅器の増幅対象となる信号の帯域が広帯域たとえば１００ＭＨｚである場合には、この信号の電圧レベルを示すエンベロープは急峻な波形となり、ＥＴ電源はこのエンベロープに追従することが困難となる。
【００７１】
図３は、エンベロープ信号の狭帯域化を説明するための図である。
【００７２】
図３を参照して、増幅装置２０１では、オリジナルのエンベロープ信号ＥＶ１に対応する信号、より詳細には、オリジナルのエンベロープ信号ＥＶ１を狭帯域化したエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成することにより、ＥＴ電源のエンベロープ追従を容易化する。
【００７３】
より詳細には、再び図１を参照して、増幅装置２０１は、ＥＴ方式を採用する。検波部１５４は、入力信号ｘ［ｎ］の電圧値を検出し、検出した電圧値の時間変化であるエンベロープすなわち包絡線を示すエンベロープ信号ＥＶ１をＥＴ信号生成部１０１へ出力する。このエンベロープ信号ＥＶ１は、たとえば図３における正側のエンベロープを示す。また、エンベロープ信号ＥＶ１のレベルは対象信号のエンベロープの電圧レベルに相当し、デジタル値で表される。
【００７４】
ＥＴ信号生成部１０１は、検波部１５４から受けたエンベロープ信号ＥＶ１を狭帯域化した信号であって、かつエンベロープ信号ＥＶ１のレベルを下回らない信号であるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成して出力する。
【００７５】
ＥＴ電源１５１は、ＥＴ信号生成部１０１から受けたエンベロープトラッキング信号ＥＶ２に基づいて、パワーアンプ１５３に電力を供給する。より詳細には、ＥＴ電源１５１は、パワーアンプ１５３に供給する電源電圧または電源電流をエンベロープトラッキング信号ＥＶ２に応じて変化させる。たとえば、ＥＴ電源１５１は、ＥＴ信号生成部１０１から受けたエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を増幅して生成した電源電圧または電源電流をパワーアンプ１５３に供給する。
【００７６】
図４は、本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるＥＴ電源による電源電圧制御を示す図である。
【００７７】
図４を参照して、パワーアンプ１５３は、たとえばＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を含み、ＥＴ電源１５１は、ＥＴ信号生成部１０１から受けたエンベロープトラッキング信号ＥＶ２のレベルに基づいて、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレインに供給する電圧を変化させる。たとえば、ＥＴ電源１５１は、ドレイン電圧ＶｄのレベルをたとえばＶｄ０〜Ｖｄ５の間で変更する。
【００７８】
図５は、本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【００７９】
図５を参照して、ＥＴ信号生成部１０１は、関数生成部１と、演算部２とを含む。
【００８０】
関数生成部１は、エンベロープ信号ＥＶ１を受けて、対象信号たとえばパワーアンプ１５３の増幅対象となる信号のエンベロープに基づいて、当該エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、当該エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成する。この制御関数は、種々の波形を表す関数、すなわち波形を表現する関数であり、たとえば、パラメータすなわち媒介変数を有する関数であるパラメトリック関数である。
【００８１】
演算部２は、関数生成部１によって生成された制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【００８２】
以下、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の具体例について図面および式を用いて詳細に説明する。
【００８３】
［カーネル再構成法］
図６は、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例であるカーネル再構成法を示す図である。
【００８４】
図６を参照して、カーネル再構成法では、時刻ｔｍを中心とするカーネル関数Ｆ１の線形和、たとえばガウス関数の線形和により、エンベロープを近似表現する。なお、ガウス関数の代わりにｓｉｎｃ関数等を用いてもよい。
【００８５】
より詳細には、たとえばエンベロープ信号ＥＶ１をダウンサンプリングすることにより、時刻ｔｍの間隔を、サンプリング間隔Ｔより長くする。これにより、オリジナルのエンベロープよりも狭帯域の波形を表す複数のカーネル関数Ｆ１の和を用いて、オリジナルのエンベロープの帯域を低減したエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【００８６】
このカーネル再構成法では、カーネル関数Ｆ１のパラメータである平均値および分散を変えることにより、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の帯域を変えることができる。すなわち、カーネル再構成法では、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の周波数特性が、カーネル関数Ｆ１の周波数特性のみに依存して決定される。
【００８７】
具体的には、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２は、以下の式（Ａ１）で表される。
【数１】
2014082569.tif 000003
【００８８】
式（Ａ１）におけるカーネル係数ｃは、以下の式（Ａ２）に示すようにＬ２ノルムによって、すなわち２次の線形計画問題を用いて求めることができる。
【数２】
2014082569.tif 000004
【００８９】
但し、ｖｏｒｉｇはオリジナルのエンベロープすなわちエンベロープ信号ＥＶ１である。また、ＫはＮ×Ｍのカーネル行列であり、以下の式（Ａ３）で表される。
【数３】
2014082569.tif 000005
【００９０】
図７は、本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるカーネル再構成法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【００９１】
図７を参照して、関数生成部１は、ダウンサンプル部１１と、カーネルウェイト算出部１２とを含む。演算部２は、信号再構成部１３を含む。
【００９２】
関数生成部１は、対象信号のクロック周期よりも長い間隔で時間軸上に配置された複数の制御関数、たとえば図６で説明したようなカーネル関数Ｆ１を複数生成する。
【００９３】
また、たとえば、関数生成部１は、複数の制御関数の和が表す波形と対象信号のエンベロープとの差が所定条件を満たすような当該複数の制御関数を生成する。
【００９４】
より詳細には、関数生成部１は、たとえば式（Ａ２）で示すように、所定の制約条件、すなわちエンベロープトラッキング信号ＥＶ２のレベルがエンベロープ信号ＥＶ１のレベルを下回らないという条件の下で、これらの信号のレベル差が所定の閾値以下となるような複数の制御関数を生成する。
【００９５】
具体的には、関数生成部１において、ダウンサンプル部１１は、エンベロープ信号ＥＶ１を受けて、カーネル関数Ｆ１の配置間隔を算出する。カーネルウェイト算出部１２は、式（Ａ２）および式（Ａ３）を用いて、式（Ａ１）におけるカーネル係数ｃを算出する。
【００９６】
信号再構成部１３は、ダウンサンプル部１１およびカーネルウェイト算出部１２の算出結果等を関数生成部１から受けて、式（Ａ１）に従い複数のカーネル関数Ｆ１の和を演算し、演算結果を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を出力する。
【００９７】
図８は、カーネル再構成法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【００９８】
図８を参照して、まず、ＥＴ信号生成部１０１は、カーネル関数Ｆ１の配置位置、すなわちカーネル関数Ｆ１を配置すべき時間軸上の位置を求める（ステップＳ１）。
【００９９】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、式（Ａ１）におけるカーネル係数ｃを算出する（ステップＳ２）。ステップＳ１およびＳ２の処理により、対象信号のエンベロープを表す関数とは異なる関数であって、当該エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数が生成される。
【０１００】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、カーネル関数Ｆ１の和をエンベロープトラッキング信号ＥＶ２として生成する。これにより、制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２が生成される（ステップＳ３）。
【０１０１】
［ピーク間フィルタ法］
図９は、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例であるピーク間フィルタ法を示す図である。
【０１０２】
図９を参照して、ピーク間フィルタ法では、エンベロープ信号ＥＶ１のピークを基準としてローパスフィルタリングを行なう。
【０１０３】
これにより、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２として、エンベロープ信号ＥＶ１のピークを通るすなわち当該ピークを保持する信号であって、エンベロープ信号ＥＶ１よりも狭帯域の信号を生成する。
【０１０４】
オリジナルのエンベロープのピークを通るようなエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成することにより、オリジナルのエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成することができるため、パワーアンプ１５３の効率をより向上させることができる。また、ピーク間フィルタ法では、カーネル再構成法と比べて処理時間を短くすることができる。
【０１０５】
具体的には、エンベロープ信号ＥＶ１のピーク間をつなぐ線分Ｆ２は、１番目のピーク座標を（ｘ１，ｙ１）とし、２番目のピーク座標を（ｘ２，ｙ２）とすると、以下の式（Ｂ１）で表される。
【数４】
2014082569.tif 000006
【０１０６】
エンベロープ信号ＥＶ１のピークを基準とするエンベロープ波形、すなわち当該ピークで正規化したエンベロープ波形は、以下の式（Ｂ２）で表される。
【数５】
2014082569.tif 000007
但し、Ｅｎｖ（ｘ）はエンベロープ信号ＥＶ１を表す。
【０１０７】
エンベロープトラッキング信号ＥＶ２は、以下の式（Ｂ３）で表される。
【数６】
2014082569.tif 000008
【０１０８】
なお、式（Ｂ１）〜式（Ｂ３）において、ｘは以下の範囲をとる。
【数７】
2014082569.tif 000009
なお、エンベロープ信号ＥＶ１に含まれるピークのうち、所定の閾値以下の大きさまたは尖度等を有するピークを除いて、線分Ｆ２を決定してもよい。
【０１０９】
図１０は、本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるピーク間フィルタ法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【０１１０】
図１０を参照して、関数生成部１は、ピーク検出部３１と、ピーク正規化部３２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３とを含む。演算部２は、ピーク逆正規化部３４を含む。
【０１１１】
関数生成部１は、対象信号のエンベロープのピークの一部または全部に基づく第１の制御関数、たとえばこれらのピークをつなぐ線分である式（Ｂ１）で表される線分Ｆ２の関数を生成する。
【０１１２】
また、関数生成部１は、当該エンベロープと第１の制御関数が表す波形との差に基づき、上記差とは異なる波形を表す第２の制御関数を生成する。
【０１１３】
たとえば、関数生成部１は、当該エンベロープと第１の制御関数が表す波形との差を求める。そして、関数生成部１は、当該差を示す信号に含まれる周波数成分のうちの所定の周波数以上の成分、を減衰させた信号の波形を表す第２の制御関数、たとえば式（Ｂ３）におけるＬＰＦ［ＰｅａｋＮｏｒｍ（ｘ）］で表される関数を生成する。
【０１１４】
演算部２は、関数生成部１によって生成された第１の制御関数および第２の制御関数の和を演算し、演算した和を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１１５】
より詳細には、関数生成部１において、ピーク検出部３１は、エンベロープ信号ＥＶ１を受けて、たとえば図９に示すピークｐｋ１〜ｐｋ４を検出し、所定の閾値以上のレベルを有するピークｐｋ１，ｐｋ２，ｐｋ４をピーク正規化部３２に通知する。すなわち、線分Ｆ２は、エンベロープ信号ＥＶ１のピークの全部を通るものに限らず、一部を通るものであってもよい。さらに、線分Ｆ２は、ピークに基づくものであればよく、ピークを通らないものであってもよい。
【０１１６】
ピーク正規化部３２は、ピーク検出部３１から通知されたピークｐｋ１，ｐｋ２，ｐｋ４をつなぐ線分Ｆ２の式（Ｂ１）を求める。そして、ピーク正規化部３２は、線分Ｆ２の式（Ｂ１）を用いて、ピークを基準とするエンベロープ波形を表す関数を式（Ｂ２）に従い生成する。
【０１１７】
ローパスフィルタ３３は、ピーク正規化部３２によって生成された関数に対してローパスフィルタリングを行なう。すなわち、ローパスフィルタ３３は、ピーク正規化部３２によって生成された関数が表す波形の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させた信号の波形を表す関数を生成する。
【０１１８】
演算部２におけるピーク逆正規化部３４は、式（Ｂ３）に従い、ローパスフィルタ３３によって生成された関数およびピーク正規化部３２によって生成された線分Ｆ２の関数の和を演算し、演算結果を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を出力する。
【０１１９】
このピーク間フィルタ法では、線分Ｆ２の関数のパラメータとして、ピークを選別するための閾値を変えることにより、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の帯域を変えることができる。また、ローパスフィルタ３３によって生成される関数のパラメータとして、ローパスフィルタリングのカットオフ周波数を変えることにより、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の帯域を変えることができる。
【０１２０】
図１１は、ピーク間フィルタ法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１２１】
図１１を参照して、まず、ＥＴ信号生成部１０１は、対象信号のエンベロープのピークを検出する（ステップＳ１１）。
【０１２２】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、検出したピークをつなぐ線分Ｆ２の関数を求める（ステップＳ１２）。
【０１２３】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、線分Ｆ２の関数を用いて、ピークを基準として正規化したエンベロープの関数を求める（ステップＳ１３）。
【０１２４】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、正規化したエンベロープの関数に対してローパスフィルタリングを行なう（ステップＳ１４）。ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理により、対象信号のエンベロープを表す関数とは異なる関数であって、当該エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数が生成される。
【０１２５】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、線分Ｆ２の関数とローパスフィルタリング後の関数との和をエンベロープトラッキング信号ＥＶ２として算出する。これにより、制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２が生成される（ステップＳ１５）。
【０１２６】
なお、このピーク間フィルタ法では、演算部２は、関数生成部１によって生成された第１の制御関数および第２の制御関数の和を演算し、演算した和を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。単にエンベロープ信号ＥＶ１のピークを用いてエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成してもよい。
【０１２７】
すなわち、関数生成部１は、対象信号のエンベロープに基づいて、エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、エンベロープのピークの一部または全部に基づく制御関数、たとえばこれらのピークをつなぐ線分である式（Ｂ１）で表される線分Ｆ２の関数を生成する。
【０１２８】
そして、演算部２は、関数生成部１によって生成された制御関数に基づいてエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。たとえば、演算部２は、式（Ｂ１）で表される線分Ｆ２を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１２９】
［ピーク置換法］
図１２は、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例であるピーク置換法を示す図である。
【０１３０】
図１２を参照して、ピーク置換法では、エンベロープ信号ＥＶ１に対してローパスフィルタリングを行なう。そして、エンベロープ信号ＥＶ１がフィルタリング後のエンベロープ信号ＥＶ１１を上回る部分を、エンベロープ信号ＥＶ１よりも狭帯域の関数Ｆ１１〜Ｆ１３で置換し、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１３１】
たとえば、関数Ｆ１１〜Ｆ１３のピークレベルＡ１〜Ａ３は、エンベロープ信号ＥＶ１がエンベロープ信号ＥＶ１１を上回る各期間における、エンベロープ信号ＥＶ１とエンベロープ信号ＥＶ１１とのレベル差の最大値である。
【０１３２】
ピーク置換法では、カーネル再構成法およびピーク間フィルタ法と比べて処理時間を短くすることができる。
【０１３３】
具体的には、置換する狭帯域の関数として、以下の式（Ｃ１）で表されるガウス関数を用いる。
【数８】
2014082569.tif 000010
【０１３４】
あるいは、置換する狭帯域の関数として、以下の式（Ｃ２）で表される余弦関数を用いてもよい。
【数９】
2014082569.tif 000011
【０１３５】
式（Ｃ１）および式（Ｃ２）において、ｃはピーク位置、すなわちエンベロープ信号ＥＶ１とエンベロープ信号ＥＶ１１とのレベル差が最大となる位置である。
【０１３６】
エンベロープトラッキング信号ＥＶ２は、以下の式（Ｃ３）で表される。
【数１０】
2014082569.tif 000012
【０１３７】
但し、ＬＰＦ（ｘ）はフィルタリング後のエンベロープ信号ＥＶ１１であり、これに付加される関数ｆ（ｘ，ｃ）は、ピークすなわちエンベロープ信号ＥＶ１がフィルタリング後のエンベロープ信号ＥＶ１１を上回る期間の数だけ存在する。すなわち、関数ｆ（ｘ，ｃ）は１つであってもよいし、複数であってもよい。
【０１３８】
このピーク置換法では、たとえばカーネル関数のパラメータである平均値および分散を変えることにより、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の帯域を変えることができる。また、ＬＰＦ（ｘ）のパラメータとして、ローパスフィルタリングのカットオフ周波数を変えることにより、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の帯域を変えることができる。
【０１３９】
図１３は、本発明の実施の形態に係る増幅装置におけるピーク置換法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【０１４０】
図１３を参照して、関数生成部１は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１と、ピーク検出部５２と、ピーク関数生成部５３とを含む。演算部２は、ピーク付加部５４を含む。
【０１４１】
関数生成部１は、対象信号のエンベロープに含まれる周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させた波形を表す第１の制御関数と、当該エンベロープを表す関数および第１の制御関数とは異なる第２の制御関数、たとえば式（Ｃ１）または式（Ｃ２）で表される関数とを生成する。
【０１４２】
たとえば、関数生成部１は、式（Ｃ１）または式（Ｃ２）で表される関数のパラメータを調整することにより、エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す第２の制御関数を生成する。
【０１４３】
演算部２は、第１の制御関数が表す第１波形の一部と第２の制御関数が表す第２波形の一部とを含む波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１４４】
たとえば、演算部２は、第１波形よりもエンベロープの方が大きくなる時間におけるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の波形として第２波形の一部を用いる。
【０１４５】
また、たとえば、関数生成部１は、エンベロープと第１波形との差に基づいて第２の制御関数を生成する。
【０１４６】
より詳細には、関数生成部１は、第１波形よりもエンベロープの方が大きくなる期間における、エンベロープと第１の制御関数が表す波形との差の最大値を求める。そして、関数生成部１は、求めた最大値をピーク値とする第２波形を表す第２の制御関数を生成する。
【０１４７】
演算部２は、上記期間におけるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の波形として第２波形の一部を用いる。
【０１４８】
より詳細には、関数生成部１において、ローパスフィルタ５１は、エンベロープ信号ＥＶ１に対してローパスフィルタリングを行なう。すなわち、ローパスフィルタ５１は、エンベロープ信号ＥＶ１の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させたエンベロープ信号ＥＶ１１の波形を表す関数を生成する。
【０１４９】
ピーク検出部５２は、エンベロープ信号ＥＶ１のレベルがエンベロープ信号ＥＶ１１のレベルを上回る部分における、エンベロープ信号ＥＶ１とエンベロープ信号ＥＶ１１とのレベル差の最大値を検出するとともに、当該レベル差が最大となる時間軸上の位置を検出する。
【０１５０】
ピーク関数生成部５３は、ピーク検出部５２の検出した最大値に基づいて、式（Ｃ１）または式（Ｃ２）に示すような関数Ｆ１１〜Ｆ１３を生成する。
【０１５１】
演算部２において、ピーク付加部５４は、式（Ｃ３）に従い、ピーク検出部５２の検出した位置において、エンベロープ信号ＥＶ１１に関数Ｆ１１〜Ｆ１３を付加したエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１５２】
図１４は、ピーク置換法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１５３】
図１４を参照して、まず、ＥＴ信号生成部１０１は、対象信号のエンベロープに対してローパスフィルタリングを行なう（ステップＳ２１）。
【０１５４】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、オリジナルのエンベロープがローパスフィルタリング後のエンベロープを上回る部分における、両者のレベル差の最大値、および最大となる位置を検出する（ステップＳ２２）。
【０１５５】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、検出した最大値を用いて置換用の関数Ｆ１１〜Ｆ１３を生成する（ステップＳ２３）。ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理により、対象信号のエンベロープを表す関数とは異なる関数であって、当該エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数が生成される。
【０１５６】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、検出したピーク位置において、対応する置換用の関数Ｆ１１〜Ｆ１３を、ピークがカットされたローパスフィルタリング後のエンベロープに付加したエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。これにより、制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２が生成される（ステップＳ２４）。
【０１５７】
［窓関数＆最大値フィルタ法］
図１５は、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の生成方法の一例である窓関数＆最大値フィルタ法を示す図である。
【０１５８】
図１５を参照して、窓関数＆最大値フィルタ法では、エンベロープ信号ＥＶ１に、エンベロープ信号ＥＶ１よりも狭帯域の波形を表す窓関数を乗算し、乗算結果のたとえば最大値をエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の構成値とする。
【０１５９】
たとえば、タイミングｔ１を中央値の１とする窓関数Ｆ２１をエンベロープ信号ＥＶ１に乗算し、乗算結果の最大値ｍｖ１を得る。そして、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２のタイミングｔ１におけるレベルを最大値ｍｖ１とする。この演算を異なるタイミングで繰り返すことにより、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１６０】
この窓関数＆最大値フィルタ法では、エンベロープ信号ＥＶ１よりも狭帯域の波形を表す窓関数を用い、当該窓関数の中央値を１とすることにより、エンベロープ信号ＥＶ１を狭帯域化した信号であって、かつエンベロープ信号ＥＶ１のレベルを下回らないエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成することができる。
【０１６１】
なお、窓関数の時間軸上の範囲を大きくすると、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の帯域幅を小さくすることができる一方で、演算量は大きくなる。
【０１６２】
具体的には、窓関数として、以下の式（Ｄ１）で表されるガウス関数を用いる。
【数１１】
2014082569.tif 000013
【０１６３】
あるいは、窓関数として、以下の式（Ｄ２）で表される余弦関数を用いてもよい。
【数１２】
2014082569.tif 000014
【０１６４】
エンベロープトラッキング信号ＥＶ２は、以下の式（Ｄ３）で表される。
【数１３】
2014082569.tif 000015
【０１６５】
カーネル再構成法、ピーク間フィルタ法およびピーク置換法では、エンベロープ信号ＥＶ１を期間Ａにおいて蓄積した結果を用いてエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の生成演算を行い、そして、期間Ａの後の期間Ｂにおいて蓄積した結果を用いてエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の生成演算を行う。このため、これらの方法では、エンベロープ信号ＥＶ１に対するエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の連続性が低くなる。
【０１６６】
これに対して、窓関数＆最大値フィルタ法では、窓関数の時間軸上の範囲だけエンベロープ信号ＥＶ１を蓄積する必要はあるが、窓関数を時間軸上でシフトさせていくので、エンベロープ信号ＥＶ１に対するエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の連続性を確保することができる。
【０１６７】
ここで、たとえば、増幅器の歪を補償するＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）、およびＥＴ方式を採用し、かつオリジナルのエンベロープ信号よりも狭帯域のエンベロープトラッキング信号を用いる構成において、増幅器への入力信号、およびＥＴ電源から増幅器に供給される電源電圧をＤＰＤの演算処理に反映させる場合を考える。
【０１６８】
このような場合、カーネル再構成法、ピーク間フィルタ法およびピーク置換法では、エンベロープ信号ＥＶ１に対するエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の連続性を確保することができるため、ＥＴ電源から増幅器に供給される電源電圧または電源電流の時間的遷移を正確に反映したＤＰＤの演算処理を行い、増幅器の歪み補償性能をより向上させることができる。
【０１６９】
図１６は、本発明の実施の形態に係る増幅装置における窓関数＆最大値フィルタ法に従うＥＴ信号生成部の構成を示す図である。
【０１７０】
図１６を参照して、関数生成部１は、窓関数乗算部６１を含む。演算部２は、最大値選択部６２と、信号構成部６３とを含む。
【０１７１】
関数生成部１における窓関数乗算部６１は、対象タイミングを含む対象期間において、対象信号のエンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数、たとえば式（Ｄ１）または式（Ｄ２）で表される窓関数と当該エンベロープを表す関数とを乗算することにより制御関数を生成する。
【０１７２】
なお、上記「関数の乗算」は、通常の乗算に限らず、対象信号のエンベロープおよび関数を対数変換して加算する演算であってもよい。
【０１７３】
演算部２における最大値選択部６２は、窓関数乗算部６１によって生成された制御関数の表す波形のレベルであって当該エンベロープよりも大きいレベルを選択する。なお、演算部２は、制御関数の表す波形とエンベロープとの比較を、同じタイミング、すなわち対象期間において互いに対応するタイミングで行う。
【０１７４】
信号構成部６３は、最大値選択部６２によって選択されたレベルが対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１７５】
たとえば、最大値選択部６２は、制御関数の表す波形の最大レベルを選択する。この場合、信号構成部６３は、制御関数の表す波形の最大レベルが対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１７６】
そして、窓関数乗算部６１は、対象期間を時間軸上でシフトさせ、対象期間をシフトさせるたびに制御関数の生成を行なう。たとえば、窓関数乗算部６１は、対象信号のクロック周期だけ時間軸上で対象期間をシフトさせる。
【０１７７】
最大値選択部６２は、制御関数が生成されるたびにレベルの選択を行い、信号構成部６３は、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１７８】
また、たとえば、窓関数乗算部６１は、１つの対象タイミングを含む対象期間において、対象信号のエンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数と当該エンベロープを表す関数とを乗算した制御関数を生成する。
【０１７９】
最大値選択部６２は、制御関数の表す波形のレベルであって当該エンベロープよりも大きいレベルを１つ選択する。
【０１８０】
信号構成部６３は、最大値選択部６２によって選択されたレベルが対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１８１】
なお、対象タイミングは、複数であってもよい。この場合、演算部２において、最大値選択部６２は、当該制御関数の表す波形のレベルであって当該エンベロープよりも大きい複数のレベルを選択する。そして、信号構成部６３は、最大値選択部６２によって選択されたレベルが各対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。また、信号構成部６３は、最大値選択部６２が制御関数の表す波形の最大レベルを選択する場合には、複数の対象タイミングにおけるレベルが当該最大レベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成してもよい。
【０１８２】
図１７は、窓関数＆最大値フィルタ法に従うＥＴ信号生成部がエンベロープトラッキング信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１８３】
図１７を参照して、まず、ＥＴ信号生成部１０１は、対象タイミングを含む対象期間において、エンベロープ信号ＥＶ１に窓関数を乗算する（ステップＳ３１）。
【０１８４】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、エンベロープ信号ＥＶ１および窓関数の乗算結果における最大値を選択する（ステップＳ３２）。
【０１８５】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、選択した最大値が対象タイミングにおけるレベルとなるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する（ステップＳ３３）。
【０１８６】
次に、ＥＴ信号生成部１０１は、対象期間をシフトさせ（ステップＳ３４）、窓関数の乗算、最大値の選択およびエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の生成を再び行う（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。
【０１８７】
［検証結果］
図１８は、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の帯域低減の検証結果を示す図である。
【０１８８】
図１８において、横軸は時間であり、縦軸は正規化されたレベルである。また、波形ＷＶ１はエンベロープ信号ＥＶ１を示し、波形ＷＶ２はガウス関数を用いたカーネル再構成法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を示し、波形ＷＶ３はｓｉｎｃ関数を用いたカーネル再構成法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を示し、波形ＷＶ４はピーク間フィルタ法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を示し、波形ＷＶ５はピーク置換法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を示し、波形ＷＶ６は窓関数＆最大値フィルタ法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を示している。
【０１８９】
図１８を参照して、波形ＷＶ２〜ＷＶ６のいずれも、エンベロープ信号ＥＶ１を示す波形ＷＶ１に対して狭帯域化を実現できている。波形ＷＶ２〜ＷＶ６の中では、波形ＷＶ３が最も狭帯域になっている一方で、波形ＷＶ１との乖離も大きくなっている。また、他の方法と比べて狭帯域化がある程度劣る窓関数＆最大値フィルタ法でも、波形ＷＶ１との乖離が大きくなっている。
【０１９０】
図１９は、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部によるエンベロープトラッキング信号の帯域低減の検証結果を示す図である。
【０１９１】
図１９において、横軸は周波数［ＭＨｚ］であり、縦軸はパワースペクトル密度［ｄＢ］である。また、グラフＧ１はエンベロープ信号ＥＶ１の周波数スペクトラムを示し、グラフＧ２はガウス関数を用いたカーネル再構成法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の周波数スペクトラムを示し、グラフＧ３はｓｉｎｃ関数を用いたカーネル再構成法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の周波数スペクトラムを示し、グラフＧ４はピーク間フィルタ法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の周波数スペクトラムを示し、グラフＧ５はピーク置換法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の周波数スペクトラムを示し、グラフＧ６は窓関数＆最大値フィルタ法によるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の周波数スペクトラムを示している。
【０１９２】
図１９を参照して、グラフＧ２〜Ｇ６のいずれも、エンベロープ信号ＥＶ１を示すグラフＧ１に対して１０ＭＨｚ弱〜２０ＭＨｚ強におけるパワー低減を実現できている。グラフＧ２〜Ｇ６の中では、グラフＧ３に示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の高周波域のパワーが最も低減されており、グラフＧ４およびＧ６に示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の高周波域のパワーの低減度合いが最も小さくなっている。
【０１９３】
ところで、特許文献１に記載の方法では、ＥＴ電源に与えるエンベロープ信号を生成するために各種演算を繰り返すことから、処理が複雑となり、たとえば回路規模が大きくなってしまう。
【０１９４】
これに対して、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、対象信号のエンベロープに基づいて、当該エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、当該エンベロープの少なくとも一部を近似する関数である制御関数を生成する。そして、演算部２は、関数生成部１によって生成された制御関数が表す波形の少なくとも一部を含む波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０１９５】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。
【０１９６】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、対象信号のクロック周期よりも長い間隔で時間軸上に配置された複数の制御関数を生成する。
【０１９７】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理で生成することができる。また、エンベロープトラッキング信号の帯域幅を対象信号のエンベロープによらず決定することが可能となる。
【０１９８】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、複数の制御関数の和が表す波形と対象信号のエンベロープとの差が所定条件を満たすような当該複数の制御関数を生成する。
【０１９９】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似する関数を生成し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【０２００】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、所定の制約条件の下で上記差の絶対値が所定の閾値以下となるような複数の制御関数を生成する。
【０２０１】
このような構成により、制御関数をたとえば２次の線形計画問題を用いて容易に求めることができるため、処理時間を短くすることができる。
【０２０２】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、対象信号のエンベロープに含まれる周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させた波形を表す第１の制御関数と、当該エンベロープを表す関数および第１の制御関数とは異なる第２の制御関数とを生成する。そして、演算部２は、第１の制御関数が表す第１波形の一部と第２の制御関数が表す第２波形の一部とを含む波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０２０３】
このような構成により、関数を生成するための処理を簡易化することができるため、処理時間を短くすることができる。
【０２０４】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、当該エンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す第２の制御関数を生成する。
【０２０５】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理で生成することができる。
【０２０６】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、演算部２は、第１波形よりも当該エンベロープの方が大きくなる時間におけるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の波形として第２波形の一部を用いる。
【０２０７】
このような構成により、第２の制御関数の配置を適切に行ない、対象信号のエンベロープを正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【０２０８】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、当該エンベロープと第１の制御関数が表す波形との差に基づいて第２の制御関数を生成する。
【０２０９】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似し、対象信号のエンベロープを正確に表す関数を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【０２１０】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、第１波形よりも当該エンベロープの方が大きくなる期間における、当該エンベロープと第１波形との差の最大値を求める。関数生成部１は、求めた最大値をピーク値とする第２波形を表す第２の制御関数を生成する。そして、演算部２は、上記期間におけるエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の波形として第２波形の一部を用いる。
【０２１１】
このような構成により、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【０２１２】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、対象信号のエンベロープのピークの一部または全部に基づく第１の制御関数を生成し、かつ当該エンベロープと第１の制御関数が表す波形との差に基づき、上記差とは異なる波形を表す第２の制御関数を生成する。そして、演算部２は、関数生成部１によって生成された第１の制御関数および第２の制御関数の和を演算し、演算した和を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０２１３】
このような構成により、エンベロープトラッキング信号において対象信号のエンベロープのピークを保持するとともに、対象信号におけるピーク以外の部分の情報をエンベロープトラッキング信号に反映することができる。これにより、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。また、関数を生成するための処理を簡易にすることができるため、処理時間を短くすることができる。
【０２１４】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、当該エンベロープと第１の制御関数が表す波形との差を示す信号に含まれる周波数成分のうちの所定の周波数以上の成分、を減衰させた信号の波形を表す第２の制御関数を生成する。
【０２１５】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理で生成することができる。
【０２１６】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、当該エンベロープのピークの一部または全部をつなぐ線分を表す第１の制御関数を生成する。
【０２１７】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似し、対象信号のエンベロープを正確に表す関数を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【０２１８】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、対象信号のエンベロープに基づいて、当該エンベロープを表す関数とは異なる関数であって、当該エンベロープのピークの一部または全部に基づく関数である制御関数を生成する。そして、演算部２は、関数生成部１によって生成された制御関数に基づいてエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０２１９】
このような構成により、対象信号のエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号を簡易な処理および構成で生成することができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な処理および構成で、広帯域の信号に対してもエンベロープトラッキング方式を用いて増幅器の効率を向上させることができる。
【０２２０】
また、エンベロープトラッキング信号において対象信号のエンベロープのピークを保持することができるため、対象信号のエンベロープのピークを高精度に近似する関数を生成することができる。これにより、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができ、増幅器の効率をより向上させることができる。また、関数を生成するための処理を簡易にすることができるため、処理時間を短くすることができる。
【０２２１】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、１または複数の対象タイミングを含む対象期間において、対象信号のエンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数と当該エンベロープを表す関数とを乗算することにより制御関数を生成する。演算部２は、当該制御関数の表す波形のレベルのうち、対象期間において当該エンベロープよりも大きい１または複数のレベルを選択し、選択したレベルが対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。そして、関数生成部１は、対象期間を時間軸上でシフトさせ、対象期間をシフトさせるたびに制御関数の生成を行なう。演算部２は、制御関数が生成されるたびに、レベルの選択を行い、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０２２２】
このような構成により、カーネル再構成法、ピーク間フィルタ法およびピーク置換法と比べて、エンベロープ信号ＥＶ１に対するエンベロープトラッキング信号ＥＶ２の連続性を確保することができるため、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成し、増幅器の効率をより向上させることができる。
【０２２３】
また、単に関数の乗算およびレベルの選択という簡易な演算を行えばよいことから、カーネル再構成法、ピーク間フィルタ法およびピーク置換法と比べて処理時間を大幅に短くすることができる。
【０２２４】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、対象信号のクロック周期だけ時間軸上で対象期間をシフトさせる。
【０２２５】
このように、対象期間のシフト間隔を、対象信号のクロック周期すなわちエンベロープのサンプリング周期とすることにより、オリジナルのエンベロープを確実に上回るエンベロープトラッキング信号を生成することができる。また、対象期間のシフト間隔を対象信号のクロック周期未満とはしないことにより、処理時間の増大を抑制することができる。
【０２２６】
一方、対象期間のシフト間隔を対象信号のクロック周期より長く設定すると、オリジナルのエンベロープを確実に上回るエンベロープトラッキング信号を生成することができなくなるが、ある程度良好な特性が得られるのであれば、このような設定でも構わない。
【０２２７】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、１つの対象タイミングを含む対象期間において、対象信号のエンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す関数と当該エンベロープを表す関数とを乗算した制御関数を生成する。そして、演算部２は、制御関数の表す波形のレベルであって当該エンベロープよりも大きいレベルを１つ選択し、選択したレベルが対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０２２８】
このような構成により、対象信号のエンベロープのレベルすなわち大きさを高精度に近似し、対象信号のエンベロープをより正確に表すエンベロープトラッキング信号を生成することができるため、増幅器の効率をより向上させることができる。
【０２２９】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、演算部２は、制御関数の表す波形の最大レベルが対象タイミングにおけるレベルとなる波形を示すエンベロープトラッキング信号ＥＶ２を生成する。
【０２３０】
このように、対象期間における乗算結果の波形の最大レベルを選択する構成により、簡易な処理で、オリジナルのエンベロープを確実に上回るエンベロープトラッキング信号を生成することができる。
【０２３１】
また、本発明の実施の形態に係るＥＴ信号生成部では、関数生成部１は、１または複数の対象タイミングを含む対象期間において、対象信号のエンベロープの帯域よりも狭い帯域の波形を表す窓関数と当該エンベロープを表す関数とを乗算することにより制御関数を生成する。
【０２３２】
このような構成により、乗算すべき関数として演算処理等が簡易となる適切な関数を選択し、エンベロープトラッキング信号ＥＶ２の生成処理を行うことができる。
【０２３３】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２３４】
１  関数生成部
２  演算部
１１  ダウンサンプル部
１２  カーネルウェイト算出部
１３  信号再構成部
３１  ピーク検出部
３２  ピーク正規化部
３３  ローパスフィルタ
３４  ピーク逆正規化部
５１  ローパスフィルタ
５２  ピーク検出部
５３  ピーク関数生成部
５４  ピーク付加部
６１  窓関数乗算部
６２  最大値選択部
６３  信号構成部
１０１  ＥＴ信号生成部（信号生成装置）
１５１  ＥＴ電源
１５２  歪補償部
１５３  パワーアンプ
１５４  検波部
１５５  Ｄ／Ａコンバータ
１５６  カプラ
２０１  増幅装置
【図１】
2014082569.tif 000016
【図２】
2014082569.tif 000017
【図３】
2014082569.tif 000018
【図４】
2014082569.tif 000019
【図５】
2014082569.tif 000020
【図６】
2014082569.tif 000021
【図７】
2014082569.tif 000022
【図８】
2014082569.tif 000023
【図９】
2014082569.tif 000024
【図１０】
2014082569.tif 000025
【図１１】
2014082569.tif 000026
【図１２】
2014082569.tif 000027
【図１３】
2014082569.tif 000028
【図１４】
2014082569.tif 000029
【図１５】
2014082569.tif 000030
【図１６】
2014082569.tif 000031
【図１７】
2014082569.tif 000032
【図１８】
2014082569.tif 000033
【図１９】
2014082569.tif 000034