(57)【要約】【課題】出力信号の劣化を抑制する増幅装置を提供する。【解決手段】定振幅の位相変調信号である第１ディジタル信号をアナログ信号へ変換する第１変換部と、変換されたアナログ信号を増幅する第１増幅部とを有する増幅装置において、前記第１ディジタル信号の所定の周波数成分を通過させる第１フィルタと、前記第１フィルタの出力に対し、前記第１フィルタの出力の振幅に依存する第１歪補償係数に基づいて、前記第１増幅部の出力に生じる歪をあらかじめ補償する歪補償を行い、前記歪補償を施した信号を前記第１変換部へ送出する第１歪補償部と、を備える増幅装置とする。【選択図】図７
2014003490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定振幅の位相変調信号である第１ディジタル信号をアナログ信号へ変換する第１変換部と、変換されたアナログ信号を増幅する第１増幅部とを有する増幅装置において、
前記第１ディジタル信号の所定の周波数成分を通過させる第１フィルタと、
前記第１フィルタの出力に対し、前記第１フィルタの出力の振幅に依存する第１歪補償係数に基づいて、前記第１増幅部の出力に生じる歪をあらかじめ補償する歪補償を行い、前記歪補償を施した信号を前記第１変換部へ送出する第１歪補償部と、
を備える増幅装置。
【請求項２】
入力信号から、前記第１ディジタル信号と、前記第１ディジタル信号に対し前記入力信号の振幅に基づく位相差を有する定振幅の位相変調信号である第２ディジタル信号に分離する信号生成部と、
前記第２ディジタル信号をアナログ信号へ変換する第２変換部と、
前記第２変換部で変換されたアナログ信号を増幅する第２増幅部と、を備え、
前記第２のディジタル信号の所定周波数成分を通過させる第２フィルタと、
前記第２フィルタの出力に対し、前記第２フィルタの出力の振幅に依存する第２歪補償係数に基づいて、前記第２増幅部の出力に生じる歪をあらかじめ補償する歪補償を行い、前記歪補償を施した信号を前記第２変換部へ送出する第２歪補償部と、
前記第１増幅部の出力と前記第２増幅部の出力とを合成する合成部と、
をさらに備える請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記第１歪補償部の出力と前記第１増幅部の出力とに基づいて、前記第１歪補償係数を算出する第１係数算出部と、
前記第２歪補償部の出力と前記第２増幅部の出力とに基づいて、前記第２歪補償係数を算出する第２係数算出部と、
をさらに備える請求項２に記載の増幅装置。
【請求項４】
前記第１歪補償部の出力と前記第２歪補償部の出力と前記合成部の出力とに基づいて、前記第１歪補償係数及び前記第２歪補償係数を算出する算出部を
さらに備える請求項２に記載の増幅装置。
【請求項５】
定振幅の位相変調信号である第１ディジタル信号及び第２ディジタル信号をそれぞれアナログ信号へ変換し、それぞれ変換されたアナログ信号を増幅する第１増幅部及び第２増幅部を有する増幅装置に用いられる増幅方法において、
入力信号を、前記入力信号の振幅に基づく位相差を有する定振幅の前記第１ディジタル信号及び前記第２ディジタル信号に分離し、
前記第１ディジタル信号の所定の周波数成分を通過し、
前記通過した信号に対し、前記通過した信号の振幅に依存する第１歪補償係数に基づいて、前記第１増幅部の出力に生じる歪をあらかじめ補償する歪補償を行い、
前記第１歪補償係数に基づいて歪補償を行って得られた前記第１歪補償信号をディジタル信号からアナログ信号に変換し、
アナログ信号に変換した前記第１歪補償信号を増幅し、
前記第２ディジタル信号の所定の周波数成分を通過し、
前記通過した信号に対し、前記通過した信号の振幅に依存する第２歪補償係数に基づいて、前記第２増幅部の出力に生じる歪をあらかじめ補償する歪補償を行い、
前記第２歪補償係数に基づいて歪補償を行って得られた前記第２歪補償信号をディジタル信号からアナログ信号に変換し、
アナログ信号に変換した前記第２歪補償信号を増幅し、
前記第１歪補償信号を増幅した第１増幅信号と前記第２歪補償信号を増幅した第２増幅
信号とを合成する、
増幅方法。
【請求項６】
前記第１歪補償信号と前記第１増幅信号とに基づいて、前記第１歪補償係数を算出し、
前記第２歪補償信号と前記第２増幅信号とに基づいて、前記第２歪補償係数を算出する、
請求項５に記載の増幅方法。
【請求項７】
前記第１歪補償信号と前記第２歪補償信号と、前記第１増幅信号と前記第２増幅信号とを合成した信号とに基づいて、前記第１歪補償係数及び前記第２歪補償係数を算出する
請求項５に記載の増幅方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置および増幅方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高効率な線形増幅器を実現する手段の１つとして、Linear Amplification with Nonlinear Components（ＬＩＮＣ）による増幅器を用いた高周波増幅回路が知られている。
【０００３】
図１は、ＬＩＮＣによる増幅器の例を示す図である。ＬＩＮＣによる増幅器では、ＬＩＮＣ信号生成部が、入力変調信号Ｓｉｎ（ｔ）をその振幅に応じた位相差を有する位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）に分離して出力する。例えば、入力変調信号Ｓｉｎ（ｔ）は、振幅変調及び位相変調（角度変調）を伴う変調信号であり、位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）は、定包絡線となる定振幅位相変調信号である。ここでの入力変調信号Ｓｉｎ（t）と位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）とは、いずれ
もベースバンド信号であってもよいし、Intermediate Frequency（ＩＦ）信号であってもよい。ＬＩＮＣ信号生成部は、位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）をディジタル信号として出力する。
【０００４】
ここで、信号Ｓｉｎ（ｔ）、信号Ｓｃ１（ｔ）、信号Ｓｃ２（ｔ）は、例えば、次のように表される。
【０００５】
【数１】
2014003490.tif 000003
ａ（ｔ）は、入力変調信号Ｓｉｎ（ｔ）の振幅成分である。θ（ｔ）は、入力変調信号Ｓｉｎ（ｔ）の位相成分である。振幅ａ（ｔ）に応じた位相差２×ψ（ｔ）が生じるように位相変調が与えられる。ａmaxは、振幅ａ（ｔ）の最大値であり、定数である。信号Ｓ
ｃ１（ｔ）、信号Ｓｃ２（ｔ）は、定包絡線の信号である。即ち、信号Ｓｃ１（ｔ）、信号Ｓｃ２（ｔ）の振幅は、一定である。
【０００６】
ＬＩＮＣ信号生成部から出力された位相変調信号対の一方Ｓｃ１（ｔ）は、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）でディジタル信号からアナログ信号に変換される。さらに
、変換されたアナログ信号が、ローパスフィルタを通過することで、位相変調信号対の一方Ｓｃ１（ｔ）の周波数帯域に対応する成分が抽出されるとともに、それ以外の周波数成分が抑圧される。同様に、位相変調信号対の他方Ｓｃ２（ｔ）は、ＤＡＣでディジタル信号からアナログ信号に変換される。さらに、変換されたアナログ信号が、ローパスフィルタを通過することで、位相変調信号対の他方Ｓｃ２（ｔ）の周波数帯域に対応する成分が抽出されるとともにそれ以外の周波数成分が抑圧される。
【０００７】
ＬＩＮＣによる増幅器では、直交変調器は、ローパスフィルタを通過した位相変調信号対の一方Ｓｃ１（ｔ）を直交変調する。周波数変換器は、発振器から出力された高周波信号（発振信号）を用いて、ＲＦ（Radio Frequency）信号である高周波信号対の一方Ｓ１
（ｔ）を生成して出力する。同様に、直交変調器は、ローパスフィルタを通過した位相変調信号対の他方Ｓｃ２（ｔ）を直交変調する。周波数変換器は、発振器から出力された高周波信号を用いて、ＲＦ信号である高周波信号対の他方Ｓ２（ｔ）を生成して出力する。
【０００８】
高周波信号Ｓ１（ｔ）及び高周波信号Ｓ２（ｔ）は、次のように表される。ここで、無線周波数（発振器の周波数）は、ｆｃとする。
【０００９】
【数２】
2014003490.tif 000004
増幅器対は、並列に設けられた２つの増幅器を含む。２つの増幅器の利得および位相特性は、ほぼ同一である。増幅器は、周波数変換器から出力された高周波信号を増幅する。
【００１０】
合成器は、増幅器対により増幅された高周波信号対を合成し、合成後の信号を高周波信号Ｓｏｕｔ（ｔ）として、出力する。合成器から出力される信号Ｓｏｕｔ（ｔ）は、増幅器対の利得をＧとすると、次のように表される。
【００１１】
【数３】
2014003490.tif 000005
ここで、φは、高周波信号対Ｓ１（ｔ）、Ｓ２（ｔ）の通過位相である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特公平８−３１８８６号公報
【特許文献２】特開平５−３７２６３号公報
【特許文献３】特開２００４−３４３６６５号公報
【特許文献４】特開２００８−１６７２８９号公報
【特許文献５】特表２００２−５０６３０９号公報
【特許文献６】特開２０００−３４９５７５号公報
【特許文献７】特開２０１１−１９３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＬＩＮＣによる増幅器を用いた高周波増幅回路に、入力変調信号としてＰＳＫ信号等のキャリア極性が反転する信号を入力すると、ＬＩＮＣ信号生成部で生成される位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）、Ｓｃ２（ｔ）には、位相が１８０度反転する点が存在し、信号の周波数帯域幅が広くなる。
【００１４】
図２は、入力変調信号が２トーンの場合のディジタル信号系列コンステレーションの例を示す図である。図２は、例えば、信号Ｓｃ１を表す。図２の例では、信号は定包絡線の信号である。図２の例では、（Ｉ，Ｑ）＝（０，−１）の点と（Ｉ，Ｑ）＝（０，１）の点との間で、位相が１８０度反転している。
【００１５】
しかし、ディジタル信号の位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）、Ｓｃ２（ｔ）はナイキストの定理により、サンプリング周波数の半分の周波数までしか表現できない。このため、ＤＡＣでアナログ信号に変換され、ローパスフィルタで折り返し成分を除去された信号は、大きなリンギングを生じ、定包絡線の信号とは異なる信号となる。
【００１６】
図３は、図２の信号がＤＡＣでアナログ信号に変換され、ローパスフィルタで高周波成分が除去された後のコンステレーションの例を示す図である。図３は、例えば、信号Ｓｃ１（ｔ）がＤＡＣでアナログ変換された後の信号（アナログ信号）である。
【００１７】
このアナログ信号の振幅成分は、リンギングにより変化する。即ち、このアナログ信号の振幅成分は、一定ではない。このアナログ信号を増幅器対で増幅する際に、このアナログ信号は増幅器対のＡＭ／ＡＭ特性やＡＭ／ＰＭ特性（ＡＭ／ＡＭ歪やＡＭ／ＰＭ歪）の影響を受ける。これらの歪により、合成後の出力高周波信号Ｓｏｕｔ（ｔ）が劣化する。即ち、出力高周波信号Ｓｏｕｔ（ｔ）に、歪が発生する。ＡＭ／ＡＭ特性は、入力信号の振幅に対する出力信号の振幅を表す。ＡＭ／ＡＭ歪は、ＡＭ／ＡＭ特性による歪である。ＡＭ／ＰＭ特性は、入力信号の振幅に対する出力信号の位相回転を表す。ＡＭ／ＰＭ歪は、ＡＭ／ＰＭ特性による歪である。
【００１８】
このアナログ信号の振幅成分は、時間変化するが、ＤＡＣに入力されるディジタル信号は定包絡線信号である。即ち、ＤＡＣに入力されるディジタル信号の包絡線は時間変化しない。このため、増幅器の非線形特性を補償するために、ＤＡＣに入力されるディジタル信号にディジタルプリディストーション処理を行うことは、困難である。
【００１９】
図４は、図１の増幅器Ａの出力のコンステレーションの例である。図４は、図３のような信号が、増幅器Ａに入力された時の出力を表す。増幅器Ａの出力は、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪の影響を受けている。
【００２０】
図５は、図１の増幅器Ｂの出力のコンステレーションの例である。図５は、図３と対になる信号が、増幅器Ｂに入力された時の出力を表す。増幅器Ｂの出力は、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪の影響を受けている。
【００２１】
図６は、図４の信号と図５の信号とを合成した合成器の出力のコンステレーションの例を示す図である。増幅器における歪の影響がなければ、合成器の出力は、（Ｉ，Ｑ）＝（−２，０）の点と（Ｉ，Ｑ）＝（２，０）の点とを結ぶ直線となる。しかし、図６のように、合成器の出力は、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪により、原点を中心として回転し且つ歪を生じている。
【００２２】
このような問題は、ＬＩＮＣによる増幅器を用いた高周波増幅回路に限らず、振幅一定の位相変調信号を増幅する増幅器を有する増幅回路に生じうるものである。
【００２３】
本件開示の技術は、出力信号の劣化を抑制する増幅装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
開示の技術は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
【００２５】
即ち、第１の態様は、
定振幅の位相変調信号である第１ディジタル信号をアナログ信号へ変換する第１変換部と、変換されたアナログ信号を増幅する第１増幅部とを有する増幅装置において、
前記第１ディジタル信号の所定の周波数成分を通過させる第１フィルタと、
前記第１フィルタの出力に対し、前記第１フィルタの出力の振幅に依存する第１歪補償係数に基づいて、前記第１増幅部の出力に生じる歪をあらかじめ補償する歪補償を行い、前記歪補償を施した信号を前記第１変換部へ送出する第１歪補償部と、
を備える増幅装置である。
【００２６】
開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録した記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
開示の技術によれば、出力信号の劣化を抑制する増幅装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、ＬＩＮＣによる増幅器の例を示す図である。
【図２】図２は、入力変調信号が２トーンの場合のディジタル信号系列コンステレーションの例を示す図である。
【図３】図３は、図２の信号がＤＡＣでアナログ信号に変換された後のコンステレーションの例を示す図である。
【図４】図４は、図１の増幅器Ａの出力のコンステレーションの例である。
【図５】図５は、図１の増幅器Ｂの出力のコンステレーションの例である。
【図６】図６は、図４の信号と図５の信号とを合成した合成器の出力のコンステレーションの例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態１の歪補償装置の構成例を示す図である。
【図８】図８は、歪補償装置１００の動作フローの例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態１の歪補償装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、増幅器１２４の出力のコンステレーションの例である。
【図１１】図１１は、増幅器１４４の出力のコンステレーションの例である。
【図１２】図１２は、図１０の信号と図１１の信号とを合成した合成器１５２の出力のコンステレーションの例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態２の歪補償装置の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、歪補償装置２００の動作フローの例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態２の歪補償装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態３の歪補償装置の構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、歪補償装置３００の動作フローの例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施形態３の歪補償装置のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、開示の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。開示の構成の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。各実施形態は、可能な限り組み合わせて実施され得る。
【００３０】
〔実施形態１〕
（構成例）
図７は、実施形態１の歪補償装置の構成例を示す図である。歪補償装置１００は、ＬＩＮＣ信号生成部１０２、第１ローパスフィルタ１１２、ＤＰＤ１１４、ＤＡＣ１１６、第２ローパスフィルタ１１８、直交変調器１２０、周波数変換器１２２、増幅器１２４を含む。歪補償装置１００は、さらに、第１ローパスフィルタ１３２、ＤＰＤ１３４、ＤＡＣ１３６、第２ローパスフィルタ１３８、直交変調器１４０、周波数変換器１４２、増幅器１４４、合成器１５２を含む。
【００３１】
ＬＩＮＣ信号生成部１０２は、入力変調信号Ｓｉｎ（ｔ）をその振幅に応じた位相差を有する位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）に分離して出力する。信号Ｓｃ１（ｔ）は、第１ローパスフィルタ１１２に出力される。信号Ｓｃ２（ｔ）は、第１ローパスフィルタ１３２に出力される。入力変調信号Ｓｉｎ（ｔ）は、例えば、ベースバンド信号である。入力変調信号Ｓｉｎ（ｔ）は、中間周波数（ＩＦ： Intermediate Frequency）
信号であってもよい。
【００３２】
第１ローパスフィルタ（ＬＰＦ： Low Pass Filter）１１２は、ＬＩＮＣ信号生成部１０２から出力された信号の高周波成分をカットする。
【００３３】
ＤＰＤ（Digital PreDistortion）１１４は、第１ローパスフィルタ１１２の出力に対
し、歪補償処理を行う。ここでの歪補償処理は、増幅器１２４で増幅する前の信号に対して、プリディストーション係数を乗算してあらかじめ歪を発生させ、増幅器１２４で生じる歪を打ち消す処理である。プリディストーション係数は、増幅器の歪を補償する歪補償係数である。第１ローパスフィルタ１１２の出力に乗算されるプリディストーション係数は、第１ローパスフィルタ１１２の出力の大きさに依存する。プリディストーション係数は、出力信号の振幅が入力信号の振幅に比例するように、かつ、入力信号と出力信号との位相差が０になるように補償する係数である。入力信号およびプリディストーション係数は、例えば、複素数で表される。プリディストーション係数は、例えば、増幅器１２４に対する複数の所定の入力信号とこれらの入力信号に対する増幅器１２４の出力信号とをあらかじめ比較することにより求められる。ＤＰＤ１１４は、歪補償部の１例である。
【００３４】
ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１１６は、ＤＰＤ１１４の出力であるディジ
タル信号を、アナログ信号に変換する。
【００３５】
第２ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１８は、ＤＡＣ１１６から出力された信号の高周波成分をカットする。
【００３６】
直交変調器１２０は、第２ローパスフィルタ１１８が出力した信号を直交変調して、出力する。
【００３７】
周波数変換器１２２は、発振器を含む。周波数変換器１２２は、直交変調器１２０で直交変調された信号を、無線（ＲＦ： Radio Frequency）周波数にアップコンバートする。周波数変換器１２２は、発振器から出力される高周波信号（発振信号）を用いて、高周波信号を生成して出力する。
【００３８】
増幅器１２４は、周波数変換器１２２から出力された信号を電力増幅する。増幅器１２４は、増幅した信号を、合成器１５２に出力する。ここでは、増幅器１２４の性能は、変化しないと仮定する。即ち、増幅器１２４は、所定の入力に対して、所定の出力を行うとする。
【００３９】
第１ローパスフィルタ１３２、ＤＰＤ１３４、ＤＡＣ１３６は、それぞれ、第１ローパスフィルタ１１２、ＤＰＤ１１４、ＤＡＣ１１６と同様である。第２ローパスフィルタ１３８、直交変調器１４０、周波数変換器１４２、増幅器１４４は、それぞれ、第２ローパスフィルタ１１８、直交変調器１２０、周波数変換器１２２、増幅器１２４と同様である。
【００４０】
合成器１５２は、増幅器１２４の出力と増幅器１４４の出力とを合成し、Ｓｏｕt（ｔ
）として出力する。合成器１５２から出力された信号は、アンテナ等から送信される。
【００４１】
（歪補償装置の動作）
歪補償装置１００の動作について説明する。
【００４２】
図８は、歪補償装置１００の動作フローの例を示す図である。歪補償装置１００のＬＩＮＣ信号生成部１０２は、送信対象のディジタル信号Ｓｉｎ（ｔ）を受信する。ここで使用される信号は、複素信号（complex信号）である。ＬＩＮＣ信号生成部１０２は、受信
したディジタル信号Ｓｉｎ（ｔ）を、当該ディジタル信号の振幅に応じた位相差を有する位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）に分離する（Ｓ１０１）。ＬＩＮＣ信号生成部１０２は、信号Ｓｃ１（ｔ）を、第１ローパスフィルタ１１２に出力する。ＬＩＮＣ信号生成部１０２は、信号Ｓｃ２（ｔ）を、第１ローパスフィルタ１３２に出力する。ＬＩＮＣ信号生成部１０２から出力される信号は、例えば、振幅および位相により表現される。また、ＬＩＮＣ信号生成部１０２から出力される信号は、Ｉ（In-phase）成分およびＱ（Quadrature phase）成分により表現されてもよい。
【００４３】
第１ローパスフィルタ１１２は、信号Ｓｃ１（ｔ）の高周波成分をカットする（Ｓ１０２）。高周波成分をカットされた信号は、ＤＰＤ１１４に入力される。第１ローパスフィルタ１１２による帯域制限の周波数帯域は、第２ローパスフィルタ１１８によるアナログ信号の周波数帯域と同様もしくは、第２ローパスフィルタ１１８によるアナログ信号の周波数帯域より狭くする。第１ローパスフィルタ１１２を通過した信号には、リンギングが生じる。即ち、第１ローパスフィルタ１１２に入力される信号が定包絡線の信号であっても、第１ローパスフィルタから出力される信号の振幅成分は一定ではない。
【００４４】
ＤＰＤ１１４は、第１ローパスフィルタ１１２が出力した信号に、プリディストーション係数を乗算して出力する（Ｓ１０３）。プリディストーション係数は、増幅器１２４における歪（ＡＭ／ＡＭ歪およびＡＭ／ＰＭ歪）を補償する係数である。プリディストーション係数は、入力信号の振幅に依存する。入力信号とプリディストーション係数との対応関係は、例えば、あらかじめ、対応テーブルとして格納される。また、入力信号とプリディストーション係数との対応関係は、入力信号の関数として、あらかじめ、格納されてもよい。ＤＰＤ１１４では、プリディストーション係数によって、第１ローパスフィルタ１１２が出力した信号に、増幅器１２４で与えられる歪特性と逆の特性が与えられる。第１ローパスフィルタ１１２が出力した信号にプリディストーション係数を乗算した信号を、増幅器１２４に入力することで、歪が抑制された所望の出力が得られる。
【００４５】
ＤＡＣ１１６は、ＤＰＤ１１４が出力したディジタル信号を、アナログ信号に変換する（Ｓ１０４）。
【００４６】
第２ローパスフィルタ１１８は、ＤＡＣ１１６で変換されたアナログ信号の高周波成分をカットする（Ｓ１０５）。高周波成分がカットされた信号は、直交変調器１２０に出力される。
【００４７】
直交変調器１２０は、第２ローパスフィルタ１１８が出力した信号を、直交変調する。周波数変換器１２２は、発振器から出力される高周波信号を用いて、直交変調器から出力される信号の周波数を無線周波数に変換して出力する（Ｓ１０６）。
【００４８】
増幅器１２４は、周波数変換器１２２が出力した信号を、増幅する（Ｓ１０７）。増幅器１２４で増幅される信号は、あらかじめ、ＤＰＤ１１４で、歪補償処理がされている。
【００４９】
ＬＩＮＣ信号生成部１０２が出力した信号Ｓｃ２（ｔ）は、信号Ｓｃ１（ｔ）と同様に、第１ローパスフィルタ１３２、ＤＰＤ１３４、ＤＡＣ１３６、第２ローパスフィルタ１３８、直交変調器１４０、周波数変換器１４２、増幅器１４４で処理される。
【００５０】
合成器１５２は、増幅器１２４が出力した信号と、増幅器１４４が出力した信号とを、合成して、出力する（Ｓ１０８）。
【００５１】
歪補償装置１００は、ＬＩＮＣ信号生成部１０２が生成したディジタル信号の高周波成分をカットすることで、ディジタル信号に対して、ディジタルプリディストーション処理（歪補償処理）を行うことができる。
【００５２】
一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。
【００５３】
プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的または個別に実行される処理を含む。
【００５４】
（実施形態１の歪補償装置のハードウェア構成例）
図９は、実施形態１の歪補償装置のハードウェア構成例を示す図である。歪補償装置１０００は、入力されたディジタル信号を無線周波数にアップコンバートし、増幅し、出力する。歪補償装置１０００は、プロセッサ１００２、記憶装置１００４、ＤＡＣ１１０２、ＬＰＦ１１０４、アップコンバータ１１０６、増幅器１１０８を含む。歪補償装置１０００は、さらに、ＤＡＣ１２０２、ＬＰＦ１２０４、アップコンバータ１２０６、増幅器１２０８、合成器１０１２、アンテナ１０１４を含む。歪補償装置１００は、例えば、歪補償装置１０００のようなハードウェア構成によって実現される。
【００５５】
プロセッサ１００２は、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）やDigital Signal Processor（ＤＳＰ）である。プロセッサ１００２は、歪補償装置１０００の全体を制
御する。プロセッサ１００２として、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ: Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）が使用されてもよい。
【００５６】
記憶装置１００４は、例えば、Random Access Memory（ＲＡＭ）やRead Only Memory（ＲＯＭ）である。また、記憶装置１００４は、例えば、Erasable Programmable Read Only Memory（ＥＰＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）である
。また、二次記憶装置は、リムーバブルメディア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）メモリ、あるいは
、Compact Disk（ＣＤ）やDigital Versatile Disk（ＤＶＤ）のようなディスク記録媒体である。記憶装置１００４には、入力信号とプリディストーション係数との対応関係を示す対応テーブル等が格納されうる。
【００５７】
歪補償装置１０００は、プロセッサ１００２が記憶装置１００４に記憶されるプログラムを実行することによって、ＬＩＮＣ信号生成部１０２、第１ローパスフィルタ１１２、ＤＰＤ１１４等の機能を実現する。
【００５８】
ＤＡＣ１１０２は、プロセッサ１００２から出力されるディジタル信号を、アナログ信号に変換する。ＤＡＣ１１０２は、ＤＡＣ１１６の機能を実現する。
【００５９】
ＬＰＦ１１０４は、ＤＡＣ１１０２が出力するアナログ信号から、高周波成分を除去する。ＬＰＦ１１０４は、第２ローパスフィルタ１１８の機能を実現する。
【００６０】
アップコンバータ１１０６は、直交変調器１２０、周波数変換器１２２の機能を有する。
【００６１】
増幅器１１０８は、アップコンバータ１１０６が出力するアナログ信号を、増幅する。増幅器１１０８として、様々な増幅器が使用されうるが、増幅器１１０８と増幅器１２０８とは同一の特性を有する増幅器が使用されることが好ましい。
【００６２】
ＤＡＣ１２０２、ＬＰＦ１２０４は、アップコンバータ１２０６、増幅器１２０８は、それぞれ、ＤＡＣ１１０２、ＬＰＦ１１０４は、アップコンバータ１１０６、増幅器１１０８と同様の機能を有する。
【００６３】
合成器１０１２は、増幅器１１０８の出力と、増幅器１２０８の出力と合成する。
【００６４】
アンテナ１０１４は、合成器１０１２で合成された信号を、他の装置に向けて送信する。
【００６５】
（実施形態１の作用、効果）
歪補償装置１００は、ＬＩＮＣ信号生成部１０２が生成した定包絡線のディジタル信号の高周波成分をカットする。高周波成分がカットされた信号には、リンギングが生じる。即ち、定包絡線の信号から高周波成分がカットされた信号の振幅成分は、一定ではない。歪補償装置１００は、高周波成分がカットされた信号に対し、増幅器の非線形歪を補償する歪補償処理を行う。歪補償装置１００は、リンギングが生じた信号に対して歪補償処理をすることで、リンギング及び増幅器の歪特性による出力信号の劣化を抑制することができる。また、歪補償装置１００は、ディジタル信号に対して周波数帯域制限を行う（高周波成分をカットする）ことで、ディジタル信号に対して、ディジタルプリディストーション処理（歪補償処理）を行うことができる。
【００６６】
図１０は、増幅器１２４の出力のコンステレーションの例である。図１０は、図２のような信号が、ＬＩＮＣ信号生成部１０２から第１ローパスフィルタ１１２に出力され、歪補償を施され、増幅器１２４から出力された時の信号を表す。増幅器１２４の出力は、第１ローパスフィルタ１１２によるリンギングの影響を受けているが、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪はほとんどない。
【００６７】
図１１は、増幅器１４４の出力のコンステレーションの例である。図１１は、図２のような信号と対になる信号が、ＬＩＮＣ信号生成部１０２から第１ローパスフィルタ１３２に出力され、歪補償を施され、増幅器１４４から出力された時の信号を表す。増幅器１４
４の出力は、第１ローパスフィルタ１３２によるリンギングの影響を受けているが、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪はほとんどない。
【００６８】
図１２は、図１０の信号と図１１の信号とを合成した合成器１５２の出力のコンステレーションの例を示す図である。従来の図６の例と異なり、合成器１５２の出力は、（Ｉ，Ｑ）＝（−２，０）の点と（Ｉ，Ｑ）＝（２，０）の点とを結ぶ直線となる。これは、所望の出力である。即ち、歪補償装置１００は、リンギング及び増幅器の歪特性による出力信号の劣化を抑制した信号を出力することができる。
【００６９】
〔実施形態２〕
次に実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。
【００７０】
実施形態１では、各増幅器の歪特性が既知であり、ディジタルプリディストーション係数があらかじめ求められている。実施形態２では、各増幅器の歪特性が不明の場合について説明する。実施形態２では、各増幅器の出力に基づいて、ディジタルプリディストーション係数が求められる。
【００７１】
（構成例）
図１３は、実施形態２の歪補償装置の構成例を示す図である。歪補償装置２００は、ＬＩＮＣ信号生成部２０２、第１ローパスフィルタ２１２、ＤＰＤ２１４、ＤＡＣ２１６、第２ローパスフィルタ２１８、直交変調器２２０、周波数変換器２２２、増幅器２２４を含む。歪補償装置２００は、さらに、周波数変換器２２６、直交復調器２２７、ＡＤＣ２２８、係数算出部２２９を含む。また、歪補償装置２００は、第１ローパスフィルタ２３２、ＤＰＤ２３４、ＤＡＣ２３６、第２ローパスフィルタ２３８、直交変調器２４０、周波数変換器２４２、増幅器２４４を含む。歪補償装置２００は、さらに、周波数変換器２４６、直交復調器２４７、ＡＤＣ２４８、係数算出部２４９を含む。歪補償装置２００は、合成器２５２を含む。
【００７２】
ＬＩＮＣ信号生成部２０２、第１ローパスフィルタ２１２、ＤＰＤ２１４、ＤＡＣ２１６、第２ローパスフィルタ２１８、直交変調器２２０、周波数変換器２２２、増幅器２２４は、それぞれ、歪補償装置１００の対応するユニットと、同様の動作をする。ただし、ＤＰＤ２１４におけるプリディストーション係数は、係数算出部２２９によって算出されたプリディストーション係数である。また、ＤＰＤ２１４の出力は、係数算出部２２９にも出力される。さらに、増幅器２２４の出力の一部は、周波数変換器２２６にも入力される。
【００７３】
周波数変換器２２６は、増幅器２２４の出力信号を、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートする。入力変調信号が中間周波数信号である場合、周波数変換器２２６は、増幅器２２４の出力信号を、無線周波数から中間周波数にダウンコンバートする。
【００７４】
直交復調器２２７は、周波数変換器２２６の出力を、同相信号および直交信号に復調する。
【００７５】
ＡＤＣ２２８は、直交復調器２２７が出力する信号を、ディジタル信号に変換する。
【００７６】
係数算出部２２９は、プリディストーション係数を算出する。係数算出部２２９は、ＤＰＤ２１４が出力したディジタル信号を受信する。また、係数算出部２２９は、ＡＤＣ２２８が出力したディジタル信号を受信する。係数算出部２２９は、ＤＰＤ２１４が出力し
たディジタル信号と、ＡＤＣ２２８が出力したディジタル信号とを比較して、プリディストーション係数を算出する。係数算出部２２９は、ＤＰＤ２１４が出力したディジタル信号の位相及び振幅と、ＡＤＣ２２８が出力したディジタル信号の位相及び振幅とを比較する。係数算出部２２９は、比較することで、入力信号の振幅に対する出力信号の振幅及び位相回転を算出できる。即ち、係数算出部２２９は、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪を算出できる。係数算出部２２９は、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪を補償するプリディストーション係数を算出する。プリディストーション係数は、所定時間毎に算出されて、所定時間毎に更新されてもよい。プリディストーション係数は、所定期間内の入力信号と出力信号とに基づいて、所定期間毎に算出されてもよい。プリディストーション係数は、所定数の入力信号及び出力信号毎に、算出されてもよい。プリディストーション係数は、入力信号及び出力信号が入力される毎に、常時更新されてもよい。係数算出部２２９は、入力信号とプリディストーション係数との対応関係を示すテーブルを、所定時間毎にＤＰＤ２１４に送信してもよい。ＤＰＤ２１４は、当該テーブルが係数算出部２２９から送信された場合、当該テーブルを格納する。
【００７７】
合成器２５２は、増幅器２２４が出力する信号と、増幅器２４４が出力する信号とを合成して出力する。
【００７８】
第１ローパスフィルタ２３２、ＤＰＤ２３４、ＤＡＣ２３６は、それぞれ、第１ローパスフィルタ２１２、ＤＰＤ２１４、ＤＡＣ２１６と同様である。第２ローパスフィルタ２３８、直交変調器２４０、周波数変換器２４２、増幅器２４４は、それぞれ、第２ローパスフィルタ２１８、直交変調器２２０、周波数変換器２２２、増幅器２２４と同様である。周波数変換器２４６、直交復調器２４７、ＡＤＣ２４８、係数算出部２４９は、それぞれ、周波数変換器２２６、直交復調器２２７、ＡＤＣ２２８、係数算出部２２９と同様である。
【００７９】
（動作例）
歪補償装置２００の動作について説明する。
【００８０】
図１４は、歪補償装置２００の動作フローの例を示す図である。歪補償装置２００のＬＩＮＣ信号生成部２０２は、送信対象のディジタル信号Ｓｉｎ（ｔ）を受信する。ＬＩＮＣ信号生成部２０２は、受信したディジタル信号Ｓｉｎ（ｔ）を、当該ディジタル信号の振幅に応じた位相差を有する位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）に分離する（Ｓ２０１）。ＬＩＮＣ信号生成部２０２は、信号Ｓｃ１（ｔ）を、第１ローパスフィルタ２１２に出力する。ＬＩＮＣ信号生成部２０２は、信号Ｓｃ２（ｔ）を、第１ローパスフィルタ２３２に出力する。ＬＩＮＣ信号生成部２０２から出力される信号は、例えば、振幅および位相により表現される。また、ＬＩＮＣ信号生成部２０２から出力される信号は、Ｉ（In-phase）成分およびＱ（Quadrature phase）成分により表現されてもよい。
【００８１】
第１ローパスフィルタ２１２は、信号Ｓｃ１（ｔ）の高周波成分をカットする（Ｓ２０２）。高周波成分をカットされた信号は、ＤＰＤ２１４に入力される。第１ローパスフィルタ２１２による帯域制限の周波数帯域は、第２ローパスフィルタ２１８によるアナログ信号の周波数帯域と同様もしくは、第２ローパスフィルタ２１８によるアナログ信号の周波数帯域より狭くする。第１ローパスフィルタ２１２を通過した信号には、リンギングが生じる。即ち、第１ローパスフィルタ２１２に入力される信号が定包絡線の信号であっても、第１ローパスフィルタから出力される信号の振幅成分は一定ではない。
【００８２】
ＤＰＤ２１４は、第１ローパスフィルタ２１２が出力した信号に、プリディストーション係数を乗算して出力する（Ｓ２０３）。プリディストーション係数は、増幅器２２４における歪（ＡＭ／ＡＭ歪およびＡＭ／ＰＭ歪）を補償する係数である。プリディストーシ
ョン係数は、係数算出部２２９によって算出される。ＤＰＤ２１４では、プリディストーション係数によって、第１ローパスフィルタ２１２が出力した信号に、増幅器２２４で与えられる歪特性と逆の特性が与えられる。プリディストーション係数は、第１ローパスフィルタ２１２が出力した信号の振幅に依存する。ＤＰＤ２１４は、係数算出部２２９が算出した、信号とプリディストーション係数との対応関係を、テーブルとして有してもよい。ＤＰＤ２１４は、プリディストーション係数を乗算した信号を、ＤＡＣ２１６及び係数算出部２２９に出力する。
【００８３】
第１ローパスフィルタ２１２が出力した信号にプリディストーション係数を乗算した信号が、増幅器２２４に入力されることで、歪が抑制された所望の出力が得られる。
【００８４】
ＤＡＣ２１６は、ＤＰＤ２１４が出力したディジタル信号を、アナログ信号に変換する（Ｓ２０４）。
【００８５】
第２ローパスフィルタ２１８は、ＤＡＣ２１６で変換されたアナログ信号の高周波成分をカットする（Ｓ２０５）。ＤＡＣ２１６で変換されたアナログ信号（ＤＡＣ２１６の出力）は、階段状の波形である。即ち、ＤＡＣ２１６で変換されたアナログ信号は、高周波成分を含む。そこで、第２ローパスフィルタ２１８は、当該高周波成分を取り除く。高周波成分がカットされた信号は、直交変調器２２０に出力される。
【００８６】
直交変調器２２０は、第２ローパスフィルタ２１８が出力した信号を、直交変調する。周波数変換器２２２は、発振器から出力される高周波信号を用いて、直交変調器から出力される信号の周波数を無線周波数に変換して出力する（Ｓ２０６）。
【００８７】
増幅器２２４は、周波数変換器２２２が出力した信号を、増幅する（Ｓ２０７）。増幅器２２４で増幅される信号は、あらかじめ、ＤＰＤ２１４で、歪補償処理がされている。
【００８８】
増幅器２２４で増幅された信号の一部は、周波数変換器２２６に入力される。周波数変換器２２６は、増幅器２２４の出力信号を、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートする。直交復調器２２７は、周波数変換器２２６の出力を、同相信号および直交信号に復調する。ＡＤＣ２２８は、直交復調器２２７が出力する信号を、ディジタル信号に変換する。
【００８９】
係数算出部２２９は、プリディストーション係数を算出する（Ｓ２０８）。係数算出部２２９は、ＤＰＤ２１４が出力した信号と、この信号に対応する、ＡＤＣ２２８が出力した信号とを比較する。係数算出部２２９は、ＤＰＤ２１４が出力したディジタル信号の位相及び振幅と、ＡＤＣ２２８が出力したディジタル信号の位相及び振幅とを比較する。
【００９０】
係数算出部２２９は、比較することで、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪を補償するプリディストーション係数を算出する。
【００９１】
プリディストーション係数は、例えば、次のように算出される。ここで、振幅Ａ及び位相θの入力信号（Ａ・ｅｘｐ（ｉθ）、ＤＰＤ２１４の出力信号）に対して、振幅Ｂ及び位相θ＋φの出力信号（Ｂ・ｅｘｐ（ｉ（θ＋φ））、ＡＤＣ２２８の出力信号）が出力されているとする。ここでは、振幅Ｂは、入力信号の振幅Ａに依存し、入力信号の位相θに依存しないとする。さらに、位相回転φは、入力信号の振幅Ａに依存し、入力信号の位相θに依存しないとする。このとき、振幅Ｃ及び位相ψの入力信号（Ｃ・ｅｘｐ（ｉψ）、第１ローパフィルタ２１２の出力信号）に対して振幅Ｂ及び位相ψの出力信号を得るためには、プリディストーション係数が（Ａ／Ｂ）・ｅｘｐ（−ｉφ）であればよい。振幅Ｃ及び位相ψの入力信号（Ｃ・ｅｘｐ（ｉψ））に当該プリディストーション係数が乗算
されると、歪補償後の入力信号は、Ａ・ｅｘｐ（ｉ（ψ−φ））となる。この歪補償後の入力信号に対する出力信号として、所望の振幅Ｂ及び位相ψの信号（Ｂ・ｅｘｐ（ｉψ））が得られる。プリディストーション係数は、他の実施形態においても同様に算出されうる。
【００９２】
係数算出部２２９及び係数算出部２４９では、増幅器２２４と増幅器２４４とで同一の入力に対して、同一の出力が得られるように、プリディストーション係数が算出される。
【００９３】
ＬＩＮＣ信号生成部２０２が出力した信号Ｓｃ２（ｔ）は、信号Ｓｃ１（ｔ）と同様に、第１ローパスフィルタ２３２、ＤＰＤ２３４、ＤＡＣ２３６、第２ローパスフィルタ２３８、直交変調器２４０、周波数変換器２４２、増幅器２４４で処理される。信号Ｓｃ２（ｔ）は、さらに、信号Ｓｃ１（ｔ）と同様に、周波数変換器２４６、直交復調器２４７、ＡＤＣ２４８、係数算出部２４９で処理される。
【００９４】
一方、合成器２５２は、増幅器２２４が出力した信号と、増幅器２４４が出力した信号とを、合成して、出力する（Ｓ２０９）。出力された信号は、アンテナ等により、他の装置に向けて送信される。
【００９５】
歪補償装置２００は、ＬＩＮＣ信号生成部２０２が生成したディジタル信号の高周波成分をカットすることで、ディジタル信号に対して、ディジタルプリディストーション処理（歪補償処理）を行うことができる。
【００９６】
（実施形態２の歪補償装置のハードウェア構成例）
図１５は、実施形態２の歪補償装置のハードウェア構成例を示す図である。歪補償装置２０００は、入力されたディジタル信号を無線周波数にアップコンバートし、増幅し、出力する。歪補償装置２０００は、増幅器の出力の一部をダウンコンバートし、ディジタル信号に変換し、プリディストーション係数を算出する。歪補償装置２０００は、プロセッサ２００２、記憶装置２００４、ＤＡＣ２１０２、ＬＰＦ２１０４、アップコンバータ２１０６、増幅器２１０８、ダウンコンバータ２１１０、ＡＤＣ２１１２を含む。歪補償装置２０００は、さらに、ＤＡＣ２２０２、ＬＰＦ２２０４、アップコンバータ２２０６、増幅器２２０８、ダウンコンバータ２２１０、ＡＤＣ２２１２、合成器２０１２、アンテナ２０１４を含む。歪補償装置２００は、例えば、歪補償装置２０００のようなハードウェア構成によって実現される。
【００９７】
プロセッサ２００２は、例えば、ＣＰＵやＤＳＰである。プロセッサ２００２は、歪補償装置２０００の全体を制御する。プロセッサ２００２として、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ＦＰＧＡが使用されてもよい。
【００９８】
記憶装置２００４は、例えば、ＲＡＭやＲＯＭである。また、記憶装置２００４は、例えば、ＥＰＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）である。また、二次記憶装置は、リムーバブルメディア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢメモリ、あるいは、ＣＤやＤＶＤのようなディスク記録媒体である。記憶装置２００４には、入力信号とプリディストーション係数との対応関係を示す対応テーブル等が格納されうる。
【００９９】
歪補償装置２０００は、プロセッサ２００２が記憶装置２００４に記憶されるプログラムを実行することによって、ＬＩＮＣ信号生成部２０２、第１ローパスフィルタ２１２、ＤＰＤ２１４、係数算出部２２９等の機能を実現する。
【０１００】
ＤＡＣ２１０２は、プロセッサ２００２から出力されるディジタル信号を、アナログ信
号に変換する。ＤＡＣ２１０２は、ＤＡＣ２１６の機能を実現する。
【０１０１】
ＬＰＦ２１０４は、ＤＡＣ２１０２が出力するアナログ信号から、高周波成分を除去する。ＬＰＦ２１０４は、第２ローパスフィルタ２１８の機能を実現する。
【０１０２】
アップコンバータ２１０６は、直交変調器１２０、周波数変換器１２２の機能を有する。
【０１０３】
増幅器２１０８は、アップコンバータ２１０６が出力するアナログ信号を、増幅する。増幅器２１０８として、様々な増幅器が使用されうるが、増幅器２１０８と増幅器２２０８とは同一の特性を有する増幅器が使用されることが好ましい。
【０１０４】
ダウンコンバータ２１１０は、周波数変換器２２６、直交復調器２２７の機能を有する。
【０１０５】
ＤＡＣ２２０２、ＬＰＦ２２０４は、アップコンバータ２２０６、増幅器２２０８は、それぞれ、ＤＡＣ２１０２、ＬＰＦ２１０４は、アップコンバータ２１０６、増幅器２１０８と同様の機能を有する。ダウンコンバータ２２１０、ＡＤＣ２２１２は、それぞれ、ダウンコンバータ２１１０、ＡＤＣ２１１２と同様の機能を有する。
【０１０６】
合成器２０１２は、増幅器２１０８の出力と、増幅器２２０８の出力と合成する。
【０１０７】
アンテナ２０１４は、合成器２０１２で合成された信号を、他の装置に向けて送信する。
【０１０８】
（実施形態２の作用、効果）
増幅器２２４や増幅器２４４の歪特性は、経年劣化、動作環境（温度等）等によって、変化し得る。歪補償装置２００は、ＤＰＤの出力とＡＤＣの出力とを用いて、プリディストーション係数を所定時間毎などに算出することにより、増幅器の歪特性が変化した場合でも、より適切な歪補償を行うことができる。
【０１０９】
〔実施形態３〕
次に実施形態３について説明する。実施形態３は、実施形態１、実施形態２との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。
【０１１０】
実施形態２では、各増幅器の出力信号に基づいて、それぞれの増幅器についてのディジタルプリディストーション係数が求められる。実施形態３では、合成器の出力信号に基づいて、増幅器の逆特性が算出される。
【０１１１】
（構成例）
図１６は、実施形態３の歪補償装置の構成例を示す図である。歪補償装置３００は、ＬＩＮＣ信号生成部３０２、第１ローパスフィルタ３１２、ＤＰＤ３１４、ＤＡＣ３１６、第２ローパスフィルタ３１８、直交変調器３２０、周波数変換器３２２、増幅器３２４、逆特性算出部３２６を含む。また、歪補償装置３００は、第１ローパスフィルタ３３２、ＤＰＤ３３４、ＤＡＣ３３６、第２ローパスフィルタ３３８、直交変調器３４０、周波数変換器３４２、増幅器３４４、逆特性算出部３４６を含む。歪補償装置３００は、さらに、合成器３５２、周波数変換器３５４、直交復調器３５６、ＡＤＣ３５８、モデリング部３８０を含む。
【０１１２】
ＬＩＮＣ信号生成部３０２、第１ローパスフィルタ３１２、ＤＰＤ３１４、ＤＡＣ３１６は、それぞれ、歪補償装置１００の対応するユニットと、ほぼ同様の動作をする。第２ローパスフィルタ３１８、直交変調器３２０、周波数変換器３２２、増幅器３２４は、それぞれ、歪補償装置１００の対応するユニットと、ほぼ同様の動作をする。ただし、ＤＰＤ３１４におけるプリディストーション係数は、逆特性算出部３２６によって算出されたプリディストーション係数である。また、ＤＰＤ３１４の出力は、モデリング部３８０にも出力される。合成器３５２の出力の一部は、周波数変換器３５４に入力される。
【０１１３】
周波数変換器３５４は、合成器３５２の出力信号を、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートする。入力変調信号が中間周波数信号である場合、周波数変換器３５４は、合成器３５２の出力信号を、無線周波数から中間周波数にダウンコンバートする。
【０１１４】
直交復調器３５６は、周波数変換器３５４の出力を、同相信号および直交信号に復調する。
【０１１５】
ＡＤＣ３５８は、直交復調器３５６が出力する信号を、ディジタル信号に変換する。
【０１１６】
モデリング部３８０は、増幅器３２４、増幅器３４４、合成器３５２等を模擬する。モデリング部３８０は、ＤＰＤ３１４が出力したディジタル信号、ＤＰＤ３３４が出力したディジタル信号、ＡＤＣ３５８が出力したディジタル信号を受信する。モデリング部３８０は、受信したディジタル信号が所定のサンプル数に達するまで、ディジタル信号を受信する。ここで、ＤＰＤ３１４が出力したディジタル信号をｐi、ＤＰＤ３３４が出力した
ディジタル信号をｑi、ＡＤＣ３５８が出力したディジタル信号ｒiとする。添字のｉは、モデリング部３８０がｉ番目に受信したディジタル信号であることを示す。ここでは、所定のサンプル数をＮとする。Ｎとして、例えば、Ｎ＝１００、Ｎ＝１０００を取りうる。Ｎの値はこれらに限定されるものではない。ここで、増幅器３２４に信号ｐiを入力した
時の出力を模擬する関数をｇ（ｐi）とし、増幅器３４４に信号ｑiを入力した時の出力を模擬する関数をｈ（ｑi）とする。ｇ（ｐi）及びｈ（ｑi）は、例えば、次のように表さ
れる。
【０１１７】
【数４】
2014003490.tif 000006
ここで、Ｍは、定数であり、自然数である。Ｍが大きいほど、増幅器の出力を精度よく模擬する。Ｍとして、例えば、Ｍ＝３、Ｍ＝５を取りうる。Ｍの値はこれらに限定されるものではない。また、ｇn及びｈnは、関数の形状を決定する係数である。
【０１１８】
モデリング部３８０は、次の式で示されるεが０になるように（εの絶対値が最小になるように）、係数ｇn及び係数ｈnの値を決定する。係数ｇn及び係数ｈnを決定する方法と
して、どのような方法が用いられてもよい。モデリング部３８０は、所定のサンプル数Ｎ毎に、関数ｇ及び関数ｈを算出する。
【０１１９】
【数５】
2014003490.tif 000007
ここで、ｒiには合成器３５２の影響が含まれるので、ｇ（ｐi）＋ｈ（ｑi）には、合
成器３５２の影響が含まれる。モデリング部３８０は、係数が求められた関数ｇを、逆特性算出部３２６に送信する。モデリング部３８０は、係数が求められた関数ｈを、逆特性算出部３４６に送信する。
【０１２０】
逆特性算出部３２６は、プリディストーション係数を算出する。逆特性算出部３２６は、モデリング部３８０が出力する関数ｇに基づいて、プリディストーション係数を算出する。関数ｇによって、ＤＰＤ３１４の出力と増幅器３２４の出力との関係が分かる。これを利用することにより、上述の例と同様に、逆特性算出部３２６は、プリディストーション係数を算出する。逆特性算出部３２６は、算出したプリディストーション係数をＤＰＤ３１４に出力する。逆特性算出部３２６は、入力信号とプリディストーション係数との対応関係を示すテーブルを、所定時間毎にＤＰＤ３１４に送信してもよい。ＤＰＤ３１４は、当該テーブルが逆特性算出部３２６から送信された場合、当該テーブルを格納する。
【０１２１】
第１ローパスフィルタ３３２、ＤＰＤ３３４、ＤＡＣ３３６は、それぞれ、第１ローパスフィルタ３１２、ＤＰＤ３１４、ＤＡＣ３１６と同様である。第２ローパスフィルタ３３８、直交変調器３４０、周波数変換器３４２、増幅器３４４、逆特性算出部３４６は、それぞれ、第２ローパスフィルタ３１８、直交変調器３２０、周波数変換器３２２、増幅器３２４、逆特性算出部３２６と同様である。
【０１２２】
逆特性算出部３２６と、逆特性算出部３４６と、モデリング部３８０とが一体となって、算出部として動作してもよい。
【０１２３】
（動作例）
歪補償装置３００の動作について説明する。
【０１２４】
図１７は、歪補償装置３００の動作フローの例を示す図である。歪補償装置３００のＬＩＮＣ信号生成部３０２は、送信対象のディジタル信号Ｓｉｎ（ｔ）を受信する。ＬＩＮＣ信号生成部３０２は、受信したディジタル信号Ｓｉｎ（ｔ）を、当該ディジタル信号の振幅に応じた位相差を有する位相変調信号対Ｓｃ１（ｔ）及びＳｃ２（ｔ）に分離する（Ｓ３０１）。ＬＩＮＣ信号生成部３０２は、信号Ｓｃ１（ｔ）を、第１ローパスフィルタ３１２に出力する。ＬＩＮＣ信号生成部３０２は、信号Ｓｃ２（ｔ）を、第１ローパスフィルタ３３２に出力する。ＬＩＮＣ信号生成部３０２から出力される信号は、例えば、振幅および位相により表現される。また、ＬＩＮＣ信号生成部３０２から出力される信号は、Ｉ成分およびＱ成分により表現されてもよい。
【０１２５】
第１ローパスフィルタ３１２は、信号Ｓｃ１（ｔ）の高周波成分をカットする（Ｓ３０２）。高周波成分をカットされた信号は、ＤＰＤ３１４に入力される。第１ローパスフィルタ３１２による帯域制限の周波数帯域は、第２ローパスフィルタ３１８によるアナログ信号の周波数帯域と同様もしくは、第２ローパスフィルタ３１８によるアナログ信号の周
波数帯域より狭くする。第１ローパスフィルタ３１２を通過した信号には、リンギングが生じる。即ち、第１ローパスフィルタ３１２に入力される信号が定包絡線の信号であっても、第１ローパスフィルタから出力される信号の振幅成分は一定ではない。
【０１２６】
ＤＰＤ３１４は、第１ローパスフィルタ３１２が出力した信号に、プリディストーション係数を乗算して出力する（Ｓ３０３）。プリディストーション係数は、逆特性算出部３２６によって算出される。ＤＰＤ３１４では、プリディストーション係数によって、第１ローパスフィルタ３１２が出力した信号に、増幅器３２４で与えられる歪特性と逆の特性が与えられる。プリディストーション係数は、第１ローパスフィルタ３１２が出力した信号に依存する。ＤＰＤ３１４は、逆特性算出部３２６が算出した、信号とプリディストーション係数との対応関係を、テーブルとして有してもよい。ＤＰＤ３１４は、プリディストーション係数を乗算した信号を、ＤＡＣ３１６及びモデリング部３８０に出力する。
【０１２７】
第１ローパスフィルタ３１２が出力した信号にプリディストーション係数を乗算した信号が、増幅器３２４に入力されることで、歪が抑制された所望の出力が得られる。
【０１２８】
ＤＡＣ３１６は、ＤＰＤ３１４が出力したディジタル信号を、アナログ信号に変換する（Ｓ３０４）。
【０１２９】
第２ローパスフィルタ３１８は、ＤＡＣ３１６で変換されたアナログ信号の高周波成分をカットする（Ｓ３０５）。ＤＡＣ３１６で変換されたアナログ信号（ＤＡＣ３１６の出力）は、階段状の波形である。即ち、ＤＡＣ３１６で変換されたアナログ信号は、高周波成分を含む。そこで、第２ローパスフィルタ３１８は、当該高周波成分を取り除く。高周波成分がカットされた信号は、直交変調器３２０に出力される。
【０１３０】
直交変調器３２０は、第２ローパスフィルタ３１８が出力した信号を、直交変調する。周波数変換器３２２は、発振器から出力される高周波信号を用いて、直交変調器から出力される信号の周波数を無線周波数に変換して出力する（Ｓ３０６）。
【０１３１】
増幅器３２４は、周波数変換器２２２が出力した信号を、増幅する（Ｓ３０７）。増幅器３２４で増幅される信号は、あらかじめ、ＤＰＤ３１４で、歪補償処理がされている。
【０１３２】
ＬＩＮＣ信号生成部３０２が出力した信号Ｓｃ２（ｔ）は、信号Ｓｃ１（ｔ）と同様に、第１ローパスフィルタ３３２、ＤＰＤ３３４、ＤＡＣ３３６、第２ローパスフィルタ３３８、直交変調器３４０、周波数変換器３４２、増幅器３４４で処理される。
【０１３３】
合成器３５２は、増幅器３２４が出力した信号と、増幅器３４４が出力した信号とを、合成して、出力する（Ｓ３０８）。出力された信号は、アンテナ等により、他の装置に向けて送信される。また、出力された信号の一部は、周波数変換器３５４に入力される。
【０１３４】
周波数変換器３５４は、合成器３５２の出力信号を、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートする。直交復調器３５６は、周波数変換器３５４の出力を、同相信号および直交信号に復調する。ＡＤＣ３５８は、直交復調器３５６が出力する信号を、ディジタル信号に変換する。
【０１３５】
モデリング部３８０は、ＤＰＤ３１４が出力したディジタル信号、ＤＰＤ３３４が出力したディジタル信号、ＡＤＣ３５８が出力したディジタル信号を受信する。モデリング部３８０は、所定のサンプル数の当該ディジタル信号を受信する毎に、増幅器３２４、増幅器３４４、及び、合成器３５２を模擬する関数ｇ及び関数ｈを算出する。モデリング部３８０は、算出した関数ｇを逆特性算出部３２６に出力する。モデリング部３８０は、算出
した関数ｈを逆特性算出部３４６に出力する。
【０１３６】
逆特性算出部３２６は、プリディストーション係数を算出する（Ｓ３０９）。逆特性算出部３２６は、関数ｇに基づいて、ＡＭ／ＡＭ歪及びＡＭ／ＰＭ歪を補償するプリディストーション係数を算出する。逆特性算出部３２６は、算出したプリディストーション係数をＤＰＤ３１４に出力する。逆特性算出部３４６の動作は、逆特性算出部３２６の動作と同様である。
【０１３７】
（実施形態３の歪補償装置のハードウェア構成例）
図１８は、実施形態３の歪補償装置のハードウェア構成例を示す図である。歪補償装置３０００は、入力されたディジタル信号を無線周波数にアップコンバートし、増幅し、出力する。歪補償装置３０００は、合成器の出力の一部をダウンコンバートし、ディジタル信号に変換し、増幅器、合成器等を模擬し、プリディストーション係数を算出する。歪補償装置３０００は、プロセッサ３００２、記憶装置３００４、ＤＡＣ３１０２、ＬＰＦ３１０４、アップコンバータ３１０６、増幅器３１０８を含む。歪補償装置３０００は、さらに、ＤＡＣ３２０２、ＬＰＦ３２０４、アップコンバータ３２０６、増幅器３２０８を含む。歪補償装置３０００は、合成器３０１２、アンテナ３０１４、ダウンコンバータ３０２２、ＡＤＣ３０２４を含む。歪補償装置３００は、例えば、歪補償装置３０００のようなハードウェア構成によって実現される。
【０１３８】
プロセッサ３００２は、例えば、ＣＰＵやＤＳＰである。プロセッサ３００２は、歪補償装置３０００の全体を制御する。プロセッサ３００２として、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ＦＰＧＡが使用されてもよい。
【０１３９】
記憶装置３００４は、例えば、ＲＡＭやＲＯＭである。また、記憶装置３００４は、例えば、ＥＰＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）である。また、二次記憶装置は、リムーバブルメディア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢメモリ、あるいは、ＣＤやＤＶＤのようなディスク記録媒体である。記憶装置３００４には、入力信号とプリディストーション係数との対応関係を示す対応テーブル等が格納されうる。
【０１４０】
歪補償装置３０００は、プロセッサ３００２が記憶装置３００４に記憶されるプログラムを実行することによって、ＬＩＮＣ信号生成部３０２、第１ローパスフィルタ３１２、ＤＰＤ３１４、逆特性算出部３２６、モデリング部３８０等の機能を実現する。
【０１４１】
ＤＡＣ３１０２は、プロセッサ３００２から出力されるディジタル信号を、アナログ信号に変換する。ＤＡＣ３１０２は、ＤＡＣ３１６の機能を実現する。
【０１４２】
ＬＰＦ３１０４は、ＤＡＣ３１０２が出力するアナログ信号から、高周波成分を除去する。ＬＰＦ３１０４は、第２ローパスフィルタ３１８の機能を実現する。
【０１４３】
アップコンバータ３１０６は、直交変調器３２０、周波数変換器３２２の機能を有する。
【０１４４】
増幅器３１０８は、アップコンバータ３１０６が出力するアナログ信号を、増幅する。増幅器３１０８として、様々な増幅器が使用されうるが、増幅器３１０８と増幅器３２０８とは同一の特性を有する増幅器が使用されることが好ましい。
【０１４５】
ダウンコンバータ３０２２は、周波数変換器３５４、直交復調器３５６の機能を有する。
【０１４６】
ＤＡＣ３２０２、ＬＰＦ３２０４は、アップコンバータ３２０６、増幅器３２０８は、それぞれ、ＤＡＣ３１０２、ＬＰＦ３１０４は、アップコンバータ３１０６、増幅器３１０８と同様の機能を有する。
【０１４７】
合成器３０１２は、増幅器３１０８の出力と、増幅器３２０８の出力とを合成する。
【０１４８】
アンテナ３０１４は、合成器３０１２で合成された信号を、他の装置に向けて送信する。
【０１４９】
（第３実施形態の作用、効果）
歪補償装置３００は、合成器３５２の出力を用いて、増幅器、合成器等の特性を模擬する。歪補償装置３００は、合成器の特性と、増幅器の歪特性と、信号Ｓｃ１（ｔ）を処理する増幅器３２４等と信号Ｓｃ２（ｔ）を処理する増幅器３４４等とのアンバランスとを補償することができる。歪補償装置３００は、合成器３５２の出力の劣化を抑制する。
【符号の説明】
【０１５０】
１００    歪補償装置
１０２      ＬＩＮＣ信号生成部
１１２      第１ローパスフィルタ
１１４      ＤＰＤ
１１６      ＤＡＣ
１１８      第２ローパスフィルタ
１２０      直交変調器
１２２      周波数変換器
１２４      増幅器
１３２      第１ローパスフィルタ
１３４      ＤＰＤ
１３６      ＤＡＣ
１３８      第２ローパスフィルタ
１４０      直交変調器
１４２      周波数変換器
１４４      増幅器
１５２      合成器
１０００    歪補償装置
１００２      プロセッサ
１００４      記憶装置
１０１２      合成器
１０１４      アンテナ
１１０２      ＤＡＣ
１１０４      ＬＰＦ
１１０６      アップコンバータ
１１０８      増幅器
１２０２      ＤＡＣ
１２０４      ＬＰＦ
１２０６      アップコンバータ
１２０８      増幅器
２００    歪補償装置
２０２      ＬＩＮＣ信号生成部
２１２      第１ローパスフィルタ
２１４      ＤＰＤ
２１６      ＤＡＣ
２１８      第２ローパスフィルタ
２２０      直交変調器
２２２      周波数変換器
２２４      増幅器
２２６      周波数変換器
２２７      直交復調器
２２８      ＡＤＣ
２２９      係数算出部
２３２      第１ローパスフィルタ
２３４      ＤＰＤ
２３６      ＤＡＣ
２３８      第２ローパスフィルタ
２４０      直交変調器
２４２      周波数変換器
２４４      増幅器
２４６      周波数変換器
２４７      直交復調器
２４８      ＡＤＣ
２４９      係数算出部
２５２      合成器
２０００    歪補償装置
２００２      プロセッサ
２００４      記憶装置
２０１２      合成器
２０１４      アンテナ
２１０２      ＤＡＣ
２１０４      ＬＰＦ
２１０６      アップコンバータ
２１０８      増幅器
２１１０      ダウンコンバータ
２１１２      ＡＤＣ
２２０２      ＤＡＣ
２２０４      ＬＰＦ
２２０６      アップコンバータ
２２０８      増幅器
２２１０      ダウンコンバータ
２２１２      ＡＤＣ
３００    歪補償装置
３０２      ＬＩＮＣ信号生成部
３１２      第１ローパスフィルタ
３１４      ＤＰＤ
３１６      ＤＡＣ
３１８      第２ローパスフィルタ
３２０      直交変調器
３２２      周波数変換器
３２４      増幅器
３２６      逆特性算出部
３３２      第１ローパスフィルタ
３３４      ＤＰＤ
３３６      ＤＡＣ
３３８      第２ローパスフィルタ
３４０      直交変調器
３４２      周波数変換器
３４４      増幅器
３４６      逆特性算出部
３５２      合成器
３５４      周波数変換器
３５６      直交変換器
３５８      ＡＤＣ
３８０      モデリング部
３０００    歪補償装置
３００２      プロセッサ
３００４      記憶装置
３０１２      合成器
３０１４      アンテナ
３０２２      ダウンコンバータ
３０２４      ＡＤＣ
３１０２      ＤＡＣ
３１０４      ＬＰＦ
３１０６      アップコンバータ
３１０８      増幅器
３２０２      ＤＡＣ
３２０４      ＬＰＦ
３２０６      アップコンバータ
３２０８      増幅器
【図１】
2014003490.tif 000008
【図２】
2014003490.tif 000009
【図３】
2014003490.tif 000010
【図４】
2014003490.tif 000011
【図５】
2014003490.tif 000012
【図６】
2014003490.tif 000013
【図７】
2014003490.tif 000014
【図８】
2014003490.tif 000015
【図９】
2014003490.tif 000016
【図１０】
2014003490.tif 000017
【図１１】
2014003490.tif 000018
【図１２】
2014003490.tif 000019
【図１３】
2014003490.tif 000020
【図１４】
2014003490.tif 000021
【図１５】
2014003490.tif 000022
【図１６】
2014003490.tif 000023
【図１７】
2014003490.tif 000024
【図１８】
2014003490.tif 000025