(57)【要約】【課題】ＤＰＤによる歪補償方式を採用する構成において、簡易な処理で、増幅装置の異常を検知することが可能な異常検知装置、増幅装置、異常検知方法および異常検知プログラムを提供する。【解決手段】対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する装置異常検知部１０１は、歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を取得する係数取得部２１および残差取得部２２と、係数取得部２１および残差取得部２２により取得された歪補償情報に基づいて増幅装置の異常を検知する係数異常判断部２６および残差異常判断部２７とを備える。【選択図】図３
2014158220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅装置の異常を検知する異常検知装置であって、
前記増幅装置は、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成し、
前記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を取得する歪補償情報取得部と、
前記歪補償情報取得部により取得された前記歪補償情報に基づいて前記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを備える、異常検知装置。
【請求項２】
前記歪補償信号は、前記対象信号を変数に含む１つの第１制御関数、または複数の前記第１制御関数の線形結合に基づいて生成され、
前記第１制御関数の係数は、前記出力信号と、前記対象信号または前記歪補償信号とに基づいて算出され、
前記歪補償情報取得部は、算出された前記係数を前記歪補償情報として取得する、請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項３】
前記異常検知部は、前記係数および所定のしきい値の大小関係に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項２に記載の異常検知装置。
【請求項４】
前記異常検知部は、複数の前記係数の線形結合と所定のしきい値との大小関係に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項３に記載の異常検知装置。
【請求項５】
前記異常検知部は、前記係数および所定の基準値の差に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の異常検知装置。
【請求項６】
前記所定の基準値は、前記増幅装置が所定条件を満たす複数の状態における前記係数に基づいて演算される、請求項５に記載の異常検知装置。
【請求項７】
前記異常検知装置は、さらに、
前記増幅装置の第１の状態における前記第１制御関数の係数である第１係数および前記増幅装置の第２の状態における前記第１制御関数の係数である第２係数を取得する状態係数取得部と、
前記状態係数取得部により取得された前記第１係数および前記第２係数に基づいて前記第１係数を含むグループおよび前記第２係数を含むグループの境界を示す条件を演算する境界演算部とを備え、
前記異常検知部は、前記境界演算部により演算された前記境界を示す条件および前記歪補償情報取得部により取得された前記係数に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の異常検知装置。
【請求項８】
前記第１制御関数の係数は、前記出力信号と、前記対象信号または前記歪補償信号とに基づいて更新され、
前記異常検知部は、前記歪補償情報取得部により取得された前記係数の時間変化に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の異常検知装置。
【請求項９】
前記異常検知部は、前記係数の所定時間当たりの変化量が所定条件を満たす場合に前記増幅装置が異常であると判断する、請求項８に記載の異常検知装置。
【請求項１０】
前記異常検知部は、前記係数の時間変化を示す信号の振幅の変動の速さに基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項８または請求項９に記載の異常検知装置。
【請求項１１】
前記増幅装置は、歪補償タイミングにおいて前記歪補償信号を増幅し、
前記歪補償タイミングにおける前記出力信号および前記歪補償タイミングに対応するタイミングにおける前記対象信号の差である入出力差について、複数の前記歪補償タイミングにおける前記入出力差と、前記複数の歪補償対応タイミングに対応する各タイミングにおける前記対象信号を変数に含む１つの第３制御関数、または複数の前記第３制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように前記第３制御関数の係数である補正係数が決定され、
前記補正係数により前記第１制御関数の係数が補正され、
前記歪補償信号は、補正された前記係数を含む１つの前記第１制御関数、または複数の前記第１制御関数の線形結合に基づいて生成され、
前記歪補償情報取得部は、前記補正係数の決定に用いた前記入出力差に基づいて得られた残差を前記歪補償情報として取得する、請求項２から請求項１０のいずれか１項に記載の異常検知装置。
【請求項１２】
前記増幅装置は、歪補償タイミングにおいて前記歪補償信号を増幅し、
複数の前記歪補償タイミングにおける前記出力信号を変数に含む１つの第２制御関数、または複数の前記第２制御関数の線形結合と、前記複数の歪補償タイミングに対応する各タイミングにおける前記対象信号を変数に含む１つの前記第１制御関数、若しくは複数の前記第１制御関数の線形結合、または前記複数の歪補償タイミングにおける前記歪補償信号との差が所定条件を満たすように前記第２制御関数の係数が決定され、
前記歪補償情報取得部は、前記係数の決定に用いた前記１つの第１制御関数、若しくは前記複数の第１制御関数の線形結合、または前記係数の決定に用いた前記歪補償信号と、前記係数の決定に用いた前記出力信号を変数に含み、かつ前記係数が用いられている前記１つの第２制御関数、または前記複数の第２制御関数の線形結合との差に基づいて得られた残差を前記歪補償情報として取得する、請求項２から請求項１０のいずれか１項に記載の異常検知装置。
【請求項１３】
前記第１制御関数の係数が、決定された前記第２制御関数の係数に更新される、請求項１２に記載の異常検知装置。
【請求項１４】
増幅装置の異常を検知する異常検知装置であって、
前記増幅装置は、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成し、
前記出力信号、前記対象信号および前記歪補償信号を取得する信号取得部と、
前記信号取得部により取得された、前記出力信号と、前記対象信号および前記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて前記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを備える、異常検知装置。
【請求項１５】
前記増幅装置は、歪補償タイミングにおいて前記歪補償信号を増幅し、
前記異常検知部は、複数の前記歪補償タイミングにおける、前記出力信号と前記対象信号および前記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項１４に記載の異常検知装置。
【請求項１６】
前記異常検知装置は、さらに、
前記信号取得部により取得された前記出力信号および前記対象信号に基づいて得られる関係、ならびに前記信号取得部により取得された前記出力信号および前記歪補償信号に基づいて得られる関係の少なくともいずれか一方を演算する信号関係演算部を備え、
前記異常検知部は、前記信号関係演算部により演算された前記関係に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項１５に記載の異常検知装置。
【請求項１７】
前記増幅装置は、歪補償タイミングにおいて前記歪補償信号を増幅し、
前記信号取得部は、複数の前記歪補償タイミングにおける前記出力信号および前記対象信号を取得し、
前記異常検知部は、前記信号取得部により取得された前記出力信号および前記対象信号に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項１４に記載の異常検知装置。
【請求項１８】
前記異常検知装置は、さらに、
前記信号取得部により取得された前記出力信号の発生確率分布および前記対象信号の発生確率分布を生成する確率分布生成部を備え、
前記異常検知部は、前記確率分布生成部により生成された前記出力信号の発生確率分布および前記対象信号の発生確率分布に基づいて前記増幅装置の異常を検知する、請求項１７に記載の異常検知装置。
【請求項１９】
対象信号に基づいて歪補償信号を生成する歪補償部と、
前記歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅器と、
自己の増幅装置の異常を検知する装置異常検知部とを備える増幅装置であって、
前記装置異常検知部は、
前記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を前記歪補償部から取得する歪補償情報取得部と、
前記歪補償情報取得部により取得された前記歪補償情報に基づいて自己の前記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを含む、増幅装置。
【請求項２０】
対象信号に基づいて歪補償信号を生成する歪補償部と、
前記歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅器と、
自己の増幅装置の異常を検知する装置異常検知部とを備える増幅装置であって、
前記装置異常検知部は、
前記出力信号、前記対象信号および前記歪補償信号を取得する信号取得部と、
前記信号取得部により取得された、前記出力信号と、前記対象信号および前記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて自己の前記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを含む、増幅装置。
【請求項２１】
前記増幅装置は、さらに、
前記装置異常検知部によって前記異常が検知されると、自己の前記増幅装置における処理を変更する回路制御部を備える、請求項１９または請求項２０に記載の増幅装置。
【請求項２２】
前記増幅装置は、さらに、
前記装置異常検知部によって前記異常が検知されると、前記異常の発生を示す警報情報を出力する警報部を備える、請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載の増幅装置。
【請求項２３】
対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置における異常検知方法であって、
前記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を取得するステップと、
取得した前記歪補償情報に基づいて前記増幅装置の異常を検知するステップとを含む、異常検知方法。
【請求項２４】
対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置における異常検知方法であって、
前記出力信号、前記対象信号および前記歪補償信号を取得するステップと、
取得した、前記出力信号と、前記対象信号および前記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて前記増幅装置の異常を検知するステップとを含む、異常検知方法。
【請求項２５】
対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置において用いられる異常検知プログラムであって、
コンピュータに、
前記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を取得するステップと、
取得した前記歪補償情報に基づいて前記増幅装置の異常を検知するステップとを実行させるための、異常検知プログラム。
【請求項２６】
対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置において用いられる異常検知プログラムであって、
コンピュータに、
前記出力信号、前記対象信号および前記歪補償信号を取得するステップと、
取得した、前記出力信号と、前記対象信号および前記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて前記増幅装置の異常を検知するステップとを実行させるための、異常検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常検知装置、増幅装置、異常検知方法および異常検知プログラムに関し、特に、歪補償信号を増幅する増幅装置の異常を検知する異常検知装置、当該異常検知装置を備える増幅装置、異常検知方法および異常検知プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおける基地局では、たとえば、ＲＦ（Radio Frequency）送信信号を増幅して出力するための高出力増幅器（ＨＰＡ：High Power Amplifier）が設けられる。このＨＰＡは、一般に、増幅効率が高い一方で入出力特性の線形性が低い。このため、ＨＰＡの出力信号の歪に起因して、所望の特性を有する送信信号が得られない場合がある。
【０００３】
このような増幅器の歪を補償するための歪補償方式の１つとして、ＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）が提案されている（たとえば、Lei Ding, "Digital predistortion of Power Amplifiers for Wireless Applications", Georgia Institute of Technology, March 2004.（非特許文献１）参照）。すなわち、ＤＰＤでは、増幅器の入出力特性を表すモデルを推定し、当該モデルとは逆特性のモデルをデジタル信号処理によって生成する。そして、増幅器の増幅対象となる対象信号、具体的にはアナログ変換前のデジタル信号に対して逆モデルを付加することにより、増幅器における歪を補償する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Lei Ding, "Digital predistortion of Power Amplifiers for Wireless Applications", Georgia Institute of Technology, March 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、たとえば増幅器またはＤＰＤ処理を行うＤＰＤ処理部に異常が発生すると、電力が許容値を超えるＲＦ信号または許容された周波数帯域以外の成分を有するＲＦ信号等の異常なＲＦ信号を増幅器が出力してしまう場合がある。したがって、増幅器またはＤＰＤ処理部における異常を検知すると、すぐにＲＦ信号の出力停止等の処理を行うことが好ましい。
【０００６】
許容値を超える電力のＲＦ信号が増幅器から出力されていることを検知するために、たとえば、増幅器が出力するＲＦ信号の電力を測定する方法が考えられる。しかしながら、ＲＦ信号の電力測定だけでは、許容された周波数帯域以外の成分を有するＲＦ信号が出力されているか否かを判断できない。
【０００７】
たとえば、ＡＣＬＲ（Adjacent Channel Leakage power Ratio）を測定することにより、許容された周波数帯域以外の成分を有するＲＦ信号が増幅器から出力されているか否かを判断することが可能である。しかしながら、フィルタ処理およびＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理等が必要となるので、処理負荷が増してしまう。
【０００８】
また、電力測定およびＡＣＬＲの測定では、増幅器からの出力信号の品質の劣化および増幅器の増幅特性の経年劣化等を認識することができない場合がある。さらに、増幅器の入力信号である対象信号の位相と、増幅器からの出力信号の位相とのずれが発生していることを検知することも困難である。
【０００９】
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、ＤＰＤによる歪補償方式を採用する構成において、簡易な処理で、増幅装置の異常を検知することが可能な異常検知装置、増幅装置、異常検知方法および異常検知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】
【００１０】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる異常検知装置は、増幅装置の異常を検知する異常検知装置であって、上記増幅装置は、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成し、上記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を取得する歪補償情報取得部と、上記歪補償情報取得部により取得された上記歪補償情報に基づいて上記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを備える。
【００１１】
このように、歪補償に用いられる歪補償情報に基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、歪補償のプロセスが反映された歪補償情報を用いて増幅装置の内部から増幅特性を抽出するので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００１２】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、増幅装置の増幅特性の経年劣化等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００１３】
また、歪補償情報を用いて増幅装置の異常を検知するので、増幅装置の異常を検知するための新たな計算リソースおよびＡＣＬＲ等の増幅装置の増幅特性をモニタするための計算処理を不要とし、簡易な構成および処理で増幅装置の異常を検知することができる。
【００１４】
（１４）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる異常検知装置は、増幅装置の異常を検知する異常検知装置であって、上記増幅装置は、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成し、上記出力信号、上記対象信号および上記歪補償信号を取得する信号取得部と、上記信号取得部により取得された、上記出力信号と、上記対象信号および上記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて上記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを備える。
【００１５】
このように、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、出力信号と、対象信号および歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、増幅装置の内部から増幅特性を抽出することができるので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００１６】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、対象信号の位相と出力信号の位相とのずれ等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００１７】
また、増幅装置において増幅される前の信号および増幅された後の信号の比較を行うことにより、出力信号の品質についての情報を取得することができ、出力信号の品質の劣化を正確に認識することができる。
【００１８】
（１９）また、この発明のある局面に係わる増幅装置は、対象信号に基づいて歪補償信号を生成する歪補償部と、上記歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅器と、自己の増幅装置の異常を検知する装置異常検知部とを備える増幅装置であって、上記装置異常検知部は、上記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を上記歪補償部から取得する歪補償情報取得部と、上記歪補償情報取得部により取得された上記歪補償情報に基づいて自己の上記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを含む。
【００１９】
このように、歪補償に用いられる歪補償情報に基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、歪補償のプロセスが反映された歪補償情報を用いて増幅装置の内部から増幅特性を抽出するので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００２０】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、増幅装置の増幅特性の経年劣化等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００２１】
また、歪補償情報を用いて増幅装置の異常を検知するので、増幅装置の異常を検知するための新たな計算リソースおよびＡＣＬＲ等の増幅装置の増幅特性をモニタするための計算処理を不要とし、簡易な構成および処理で増幅装置の異常を検知することができる。
【００２２】
（２０）また、この発明の他の局面に係わる増幅装置は、対象信号に基づいて歪補償信号を生成する歪補償部と、上記歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅器と、自己の増幅装置の異常を検知する装置異常検知部とを備える増幅装置であって、上記装置異常検知部は、上記出力信号、上記対象信号および上記歪補償信号を取得する信号取得部と、上記信号取得部により取得された、上記出力信号と、上記対象信号および上記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて自己の上記増幅装置の異常を検知する異常検知部とを含む。
【００２３】
このように、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、出力信号と、対象信号および歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、増幅装置の内部から増幅特性を抽出することができるので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００２４】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、対象信号の位相と出力信号の位相とのずれ等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００２５】
また、増幅装置において増幅される前の信号および増幅された後の信号の比較を行うことにより、出力信号の品質についての情報を取得することができ、出力信号の品質の劣化を正確に認識することができる。
【００２６】
（２３）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる異常検知方法は、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置における異常検知方法であって、上記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を取得するステップと、取得した上記歪補償情報に基づいて上記増幅装置の異常を検知するステップとを含む。
【００２７】
このように、歪補償に用いられる歪補償情報に基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、歪補償のプロセスが反映された歪補償情報を用いて増幅装置の内部から増幅特性を抽出するので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００２８】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、増幅装置の増幅特性の経年劣化等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００２９】
また、歪補償情報を用いて増幅装置の異常を検知するので、増幅装置の異常を検知するための新たな計算リソースおよびＡＣＬＲ等の増幅装置の増幅特性をモニタするための計算処理を不要とし、簡易な構成および処理で増幅装置の異常を検知することができる。
【００３０】
（２４）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる異常検知方法は、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置における異常検知方法であって、上記出力信号、上記対象信号および上記歪補償信号を取得するステップと、取得した、上記出力信号と、上記対象信号および上記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて上記増幅装置の異常を検知するステップとを含む。
【００３１】
このように、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、出力信号と、対象信号および歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、増幅装置の内部から増幅特性を抽出することができるので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００３２】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、対象信号の位相と出力信号の位相とのずれ等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００３３】
また、増幅装置において増幅される前の信号および増幅された後の信号の比較を行うことにより、出力信号の品質についての情報を取得することができ、出力信号の品質の劣化を正確に認識することができる。
【００３４】
（２５）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる異常検知プログラムは、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置において用いられる異常検知プログラムであって、コンピュータに、上記歪補償信号の生成に用いられる歪補償情報を取得するステップと、取得した上記歪補償情報に基づいて上記増幅装置の異常を検知するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３５】
このように、歪補償に用いられる歪補償情報に基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、歪補償のプロセスが反映された歪補償情報を用いて増幅装置の内部から増幅特性を抽出するので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００３６】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、増幅装置の増幅特性の経年劣化等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００３７】
また、歪補償情報を用いて増幅装置の異常を検知するので、増幅装置の異常を検知するための新たな計算リソースおよびＡＣＬＲ等の増幅装置の増幅特性をモニタするための計算処理を不要とし、簡易な構成および処理で増幅装置の異常を検知することができる。
【００３８】
（２６）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる異常検知プログラムは、対象信号に基づいて生成された歪補償信号を増幅することにより出力信号を生成する増幅装置の異常を検知する異常検知装置において用いられる異常検知プログラムであって、コンピュータに、上記出力信号、上記対象信号および上記歪補償信号を取得するステップと、取得した、上記出力信号と、上記対象信号および上記歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて上記増幅装置の異常を検知するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３９】
このように、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号を用いて増幅装置の外部から増幅特性を抽出するのではなく、出力信号と、対象信号および歪補償信号の少なくともいずれか一方とに基づいて増幅装置の異常を検知する構成により、増幅装置の内部から増幅特性を抽出することができるので、増幅装置の増幅特性を正確に認識することができる。
【００４０】
これにより、ＲＦ信号の異常の検知に加えて、対象信号の位相と出力信号の位相とのずれ等の増幅装置の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置の異常を検知することができる。
【００４１】
また、増幅装置において増幅される前の信号および増幅された後の信号の比較を行うことにより、出力信号の品質についての情報を取得することができ、出力信号の品質の劣化を正確に認識することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、ＤＰＤによる歪補償方式を採用する構成において、簡易な処理で、増幅装置の異常を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１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】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置における各信号のタイミング関係の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が受ける係数ｈｊの時間変化の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ｈｍ［ｋ］および変化量全係数和の時間変化の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数および高周波成分全係数和の時間変化の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ベクトルが示す位置および式（３０）により指定される領域の一例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ベクトルが示す位置および式（３１）により指定される領域の一例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ベクトルが示す位置およびサポートベクターマシンにより指定される領域の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が歪補償情報に基づいて異常を検知する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る装置異常検知部の構成を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が正常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−振幅特性の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−振幅特性の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−振幅特性の他の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が正常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−位相特性の一例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−位相特性の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−位相特性の他の一例を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が処理するベースバンド信号および出力信号の振幅についての発生確率分布の一例を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が処理するベースバンド信号および出力信号の位相角についての発生確率分布の一例を示す図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が信号の情報に基づいて異常を検知する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
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。
【００４５】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の構成を示す図である。
【００４６】
図１を参照して、増幅装置２０１は、装置異常検知部（異常検知装置）１０１と、回路制御部１０２と、警報部１０３と、歪補償部１５１と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１６２と、アップコンバータ１６３と、パワーアンプ（増幅器）１６４と、電源１６５と、カプラ１６６と、発振器１６７と、減衰器１６８と、ダウンコンバータ１６９と、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１７０とを備える。歪補償部１５１は、歪補償信号生成部１６１と、ＤＰＤモデル構築部１７１とを含む。
【００４７】
まず、増幅装置２０１において処理される信号について説明する。増幅装置２０１においては、デジタル信号およびアナログ信号が処理される。たとえば、図１に示す点線Ｂ１の左側の機能ブロックでは、デジタル信号が処理される。
【００４８】
以下、デジタル信号を＊［ｎ］と表す場合がある。＊［ｎ］におけるインデックス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Ｔに従って生成されるデジタル信号の順序を表す。具体的には、たとえば１番目に生成されたデジタル信号は、＊［１］で表し、５番目に生成されたデジタル信号は、＊［５］で表す。
【００４９】
また、図１に示す点線Ｂ１の右側の機能ブロックでは、アナログ信号が処理される。以下、アナログ信号を＊（ｔ）と表す場合がある。＊（ｔ）における引数ｔは、時刻を表す。
【００５０】
また、図１に示す点線Ｂ１上の機能ブロックであるＤＡＣ１６２、電源１６５およびＡＤＣ１７０は、デジタル信号およびアナログ信号を処理する。
【００５１】
なお、上記デジタル信号およびアナログ信号の説明における「＊」は、ワイルドカードを意味し、具体的には、増幅装置２０１と他の装置との間、および増幅装置２０１における各機能ブロック間において送受信される信号を識別するための符号を表す。
【００５２】
増幅装置２０１は、他の装置から受けた増幅対象の信号である対象信号たとえばベースバンド信号ｘ［ｎ］を増幅し、ＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）を出力する。この際、増幅装置２０１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の振幅およびＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）の振幅との間に線形性が保たれるように歪補償を行う。
【００５３】
具体的には、歪補償部１５１は、たとえばＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）を行なうことにより、パワーアンプ１６４の歪補償を行なう。より詳細には、歪補償信号生成部１６１は、たとえば、他の装置からベースバンド信号ｘ［ｎ］を受けると、受けたベースバンド信号ｘ［ｎ］を変数に含む１つの第１制御関数または複数の当該第１制御関数の線形結合に基づいて歪補償信号ｕ［ｎ］を生成する。なお、ＤＰＤ、第１制御関数および歪補償信号ｕ［ｎ］の詳細については後述する。
【００５４】
歪補償信号生成部１６１は、生成した歪補償信号ｕ［ｎ］をＤＡＣ１６２およびＤＰＤモデル構築部１７１へ出力する。
【００５５】
ＤＡＣ１６２は、歪補償信号生成部１６１から受けた歪補償信号ｕ［ｎ］をアナログ信号へ変換し、当該アナログ信号をアップコンバータ１６３へ出力する。
【００５６】
アップコンバータ１６３は、ＤＡＣ１６２から受けたアナログ信号および発振器１６７が生成するＲＦ帯のローカル信号を乗算することにより、当該アナログ信号をＲＦ帯の信号にアップコンバートし、アップコンバートした信号をパワーアンプ１６４へ出力する。
【００５７】
電源１６５は、たとえば、パワーアンプ１６４へ電力を供給する。具体的には、電源１６５は、たとえば電源電圧ＶＤＤ（ｔ）をパワーアンプ１６４へ印加する。また、電源１６５は、回路制御部１０２から電力供給停止命令を受けると、パワーアンプ１６４への電力供給を停止する。なお、電源１６５は、たとえば、電源電流ＩＤＤ（ｔ）をパワーアンプ１６４へ供給してもよい。
【００５８】
パワーアンプ１６４は、電源１６５から受けた電力を用いて動作する。パワーアンプ１６４は、アップコンバータ１６３から受けたＲＦ帯のアナログ信号を増幅し、増幅後のＲＦ帯のアナログ信号であるＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）をカプラ１６６へ出力する。
【００５９】
カプラ１６６は、パワーアンプ１６４から受けたＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）をたとえば図示しないアンテナ経由で電波として送信する。この際、カプラ１６６は、結合量に応じたレベルのＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）を減衰器１６８へ出力する。
【００６０】
減衰器１６８は、カプラ１６６から受けたＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）を減衰させ、ダウンコンバータ１６９へ出力する。この際、減衰器１６８は、パワーアンプ１６４の増幅率ｋの逆数である１／ｋの減衰率でＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）を減衰させる。すなわち、減衰器１６８は、カプラ１６６から受けたＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）をたとえば１／ｋに減衰させ、ダウンコンバータ１６９へ出力する。
【００６１】
ダウンコンバータ１６９は、減衰器１６８から受けたＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）および発振器１６７が生成するＲＦ帯のローカル信号を乗算することにより、信号Ｙ（ｔ）をベースバンド帯のアナログ信号にダウンコンバートし、ＡＤＣ１７０へ出力する。
【００６２】
ＡＤＣ１７０は、ダウンコンバータ１６９から受けたアナログ信号をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である出力信号ｙ［ｎ］をＤＰＤモデル構築部１７１へ出力する。
【００６３】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、ＡＤＣ１７０から出力信号ｙ［ｎ］を受けると共に、たとえば、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方をそれぞれ他の装置および歪補償信号生成部１６１から受ける。
【００６４】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とを学習データとして蓄積する。
【００６５】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、学習データに基づいて、たとえば、所定時間ごと具体的には数秒ごとに歪補償信号生成部１６１において行われるＤＰＤに使用するＤＰＤモデルを構築する。ＤＰＤモデルは、たとえば、ベースバンド信号ｘ［ｎ］を変数に含む１つの第１制御関数、または複数の当該第１制御関数の線形結合である。
【００６６】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、生成したＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する。なお、ＤＰＤモデルの詳細については後述する。
【００６７】
［信号の位相］
ベースバンド信号ｘ［ｎ］、歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］は、たとえば位相の情報を含む。この場合、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］は、たとえば複素数であり、それぞれ以下の式（１）、（２）および（３）により表される。
【数１】
2014158220.tif 000003
【数２】
2014158220.tif 000004
【数３】
2014158220.tif 000005
【００６８】
ここで、ｊは虚数単位である。また、ｘＩ［ｎ］およびｘＱ［ｎ］は、それぞれベースバンド信号におけるＩ成分の振幅およびＱ成分の振幅である。
【００６９】
また、ｕＩ［ｎ］およびｕＱ［ｎ］は、それぞれ歪補償信号におけるＩ成分の振幅およびＱ成分の振幅である。また、ｙＩ［ｎ］およびｙＱ［ｎ］は、それぞれ出力信号におけるＩ成分の振幅およびＱ成分の振幅である。
【００７０】
なお、たとえばベースバンド信号ｘ［ｎ］が複素数である場合におけるベースバンド信号ｘ［ｎ］の振幅は、Ｓｑｒｔ（ｘＩ［ｎ］＾２＋ｘＱ［ｎ］＾２）により表される。ここで、「Ｓｑｒｔ（＊）」は、＊の平方根を計算することを表す。また、「＊＾２」は、＊の二乗を計算することを表す。歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］が複素数である場合の振幅も同様に表される。
【００７１】
なお、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］は位相の情報を含まなくてもよい。この場合、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］は、実数である。
【００７２】
［信号のタイミング］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置における各信号のタイミング関係の一例を示す図である。
【００７３】
図２を参照して、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］が生成または出力等されるタイミングについて説明する。
【００７４】
横軸は時刻ｔを示す。ベースバンド信号ｘ［ｎ］は、歪補償信号生成部１６１およびＤＰＤモデル構築部１７１が受けるクロック周期Ｔのデータであり、ここではｘ［ｎ−Ｍ］からｘ［ｎ＋２］が時系列に並んでいる。ここで、Ｍはたとえば正の整数である。
【００７５】
歪補償信号ｕ［ｎ］は、歪補償信号生成部１６１がパワーアンプ１６４およびＤＰＤモデル構築部１７１へ出力するクロック周期Ｔのデータであり、ここではｕ［ｎ−２］からｕ［ｎ＋２］が時系列に並んでいる。
【００７６】
出力信号ｙ［ｎ］は、ＤＰＤモデル構築部１７１がＡＤＣ１７０から受けるクロック周期Ｔのデータであり、ここではｙ［ｎ−２］からｙ［ｎ＋２］が時系列に並んでいる。
【００７７】
歪補償信号生成部１６１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］を受けてから歪補償信号ｕ［ｎ］を生成するために必要な計算時間ＴＣａｌｃが経過した後、生成した歪補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１６４へ出力する。
【００７８】
ここで、歪補償信号生成部１６１が、生成した歪補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１６４へ出力するタイミングを、歪補償を行うタイミングである歪補償タイミングＴＣｏｍｐと定義する。
【００７９】
また、歪補償タイミングＴＣｏｍｐ以前のタイミングであって、歪補償信号生成部１６１がベースバンド信号ｘ［ｎ］を受けたタイミングを、歪補償タイミングＴＣｏｍｐに対応するタイミングすなわち歪補償対応タイミングＴＣｏｒｒと定義する。
【００８０】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、パワーアンプ１６４が出力する信号Ｙ（ｔ）に対応するベースバンド帯における出力信号ｙ［ｎ］をＡＤＣ１７０経由で受ける。
【００８１】
［ＤＰＤモデル］
ＤＰＤモデル構築部１７１が生成するＤＰＤモデルは、たとえば、以下の式（４）で表されるメモリ多項式型ＤＰＤモデルである。
【数４】
2014158220.tif 000006
【００８２】
メモリ多項式型ＤＰＤモデルは、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のべき乗の線形結合で表される。したがって、メモリ多項式型ＤＰＤモデルにおける第１制御関数は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のべき乗である。そして、当該線形結合における第１制御関数の係数は、たとえば以下の式（５）で表される。
【数５】
2014158220.tif 000007
【００８３】
また、ＤＰＤモデルは、たとえば、非特許文献１に開示された以下の式（６）で表されるVolterra級数型ＤＰＤモデルであってもよい。
【数６】
2014158220.tif 000008
【００８４】
Volterra級数型ＤＰＤモデルは、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のべき乗の線形結合で表される。したがって、Volterra級数型ＤＰＤモデルにおける第１制御関数は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のべき乗である。そして、当該線形結合における第１制御関数の係数の一部を代表として、たとえば以下の式（７）に示す。
【数７】
2014158220.tif 000009
【００８５】
また、ＤＰＤモデルは、たとえば、非特許文献１に開示された以下の式（８）で表されるWiener-Hammerstein Predistorter型ＤＰＤモデルであってもよい。
【数８】
2014158220.tif 000010
【００８６】
Wiener-Hammerstein Predistorter型ＤＰＤモデルは、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のべき乗の線形結合で表される。したがって、Wiener-Hammerstein Predistorter型ＤＰＤモデルにおける第１制御関数は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のべき乗である。そして、当該線形結合における第１制御関数の係数の一部を代表として、たとえば以下の式（９）に示す。
【数９】
2014158220.tif 000011
【００８７】
なお、ＤＰＤモデルに用いるベースバンド信号ｘ［ｎ］のタイミングは、上述したメモリ多項式型ＤＰＤモデル、Volterra級数型ＤＰＤモデルおよびWiener-Hammerstein Predistorter型ＤＰＤモデルに示すタイミングに限定されない。具体的には、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のタイミングは、歪補償対応タイミングＴＣｏｒｒ、ＴＣｏｒｒより前の歪補償対応前タイミングＴＰｒｅＣｏｒｒおよびＴＣｏｒｒより後の歪補償対応後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｒｒのいずれのタイミングであってもよい。
【００８８】
式（４）、（６）および（８）に示すようにＤＰＤモデルに用いる関数を関数ｆ（ｘ，ｎ）と定義する。すなわち、歪補償信号ｕ［ｎ］およびｆ（ｘ，ｎ）は同じである。また、上述したように、ＤＰＤモデルは、たとえば、複数の第１制御関数の線形結合で表される。ＤＰＤモデルを一般式で表すと、以下の式（１０）となる。
【数１０】
2014158220.tif 000012
【００８９】
ここで、Ｈｏｒｄは１以上の整数である。式（１０）により、ＤＰＤモデルは、Ｈｏｒｄ個の第１制御関数φｊ（ｘ［ｎ−ｍｊ］）の線形結合で表される。ｍｊは、インデックスｊにより指定される任意の整数である。なお、第１制御関数のうちの１つは、たとえば定数であってもよい。また、ＤＰＤモデルは、たとえば、１つの第１制御関数であってもよい。
【００９０】
また、たとえば、ｊ番目の第１制御関数の係数は「ｈｊ」となる。以下、第１制御関数の係数ｈｊをｊ番目の成分として含むベクトルを以下の式（１１）に示す「係数ベクトルＨ」と定義する。
【数１１】
2014158220.tif 000013
【００９１】
ここで、式（１１）におけるＴは、ベクトルの転置を表す。
【００９２】
言い換えると、係数ベクトルＨのｊ番目の成分は「ｈｊ」となる。また、係数ベクトルＨの次数は、第１制御関数の個数と同じＨｏｒｄとなる。
【００９３】
［ＤＰＤモデルにおける係数の決定］
ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、増幅装置２０１の運転開始時においては、デフォルトの係数ベクトルＨｉｎｉを図示しない記憶部から取得する。そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、取得した係数ベクトルＨｉｎｉの各成分を第１制御関数の係数に設定したＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する。
【００９４】
歪補償信号生成部１６１は、ＤＰＤモデル構築部１７１から受けたＤＰＤモデルを用いてＤＰＤを行う。具体的には、歪補償信号生成部１６１は、たとえば、式（４）を用いてＤＰＤを行う場合、歪補償対応タイミングＴＣｏｒｒ以前に受けたベースバンド信号ｘ［ｌ］（ｌ＝（ｎ−Ｍ）〜ｎ）に基づいて歪補償信号ｕ［ｎ］を生成する。
【００９５】
そして、歪補償信号生成部１６１は、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて歪補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１６４およびＤＰＤモデル構築部１７１へ出力する。
【００９６】
増幅装置２０１の通常運転時において、ＤＰＤモデル構築部１７１は、歪補償対応タイミングＴＣｏｒｒにおいてベースバンド信号ｘ［ｎ］を受ける。また、ＤＰＤモデル構築部１７１は、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて歪補償信号ｕ［ｎ］を受けると共に、歪補償信号ｕ［ｎ］に対応する出力信号ｙ［ｎ］をパワーアンプ１６４から受ける。
【００９７】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、歪補償対応タイミングＴＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］と、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおける歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］とを対応付けてまとめた学習データを蓄積する。
【００９８】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、蓄積した学習データに基づいてたとえば所定時間ごとに第１制御関数の係数を決定する。なお、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえばパワーアンプ１６４の温度等が変化するタイミングで第１制御関数の係数を決定してもよい。
【００９９】
以下、ＤＰＤモデル構築部１７１が、出力信号ｙ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を用いて第１制御関数の係数を決定する場合について説明する。すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、複数の歪補償タイミングＴｃｏｍｐにおける出力信号ｙ［ｎ］を変数に含む１つの第２制御関数、または複数の当該第２制御関数の線形結合であるｆｙ（ｙ，ｎ）を生成する。
【０１００】
ｆｙ（ｙ，ｎ）は、たとえば、以下の式（１２）により表される。ｆｙ（ｙ，ｎ）は、具体的には、式（１０）で示されるｆ（ｘ，ｎ）における関数φｊの変数をベースバンド信号ｘ［ｎ−ｍｊ］から出力信号ｙ［ｎ−ｍｊ］に置き換えたものである。したがって、第２制御関数は、第１制御関数の変数をベースバンド信号ｘ［ｎ−ｍｊ］から出力信号ｙ［ｎ−ｍｊ］に置き換えたものとなる。
【数１２】
2014158220.tif 000014
【０１０１】
より詳細には、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、（Ｐ＋１）個の歪補償タイミングにおける出力信号ｙ［ｎ−ｉ］を変数に含むｆｙ（ｙ，ｎ−ｉ）を（Ｐ＋１）個生成する。ここで、Ｐは、たとえば、正の整数であり、また、ｉはゼロからＰまでの整数である。
【０１０２】
なお、（Ｐ＋１）の値は、Ｈｏｒｄの値より大きい。これは、係数の決定に用いるデータの数がＨｏｒｄ以下であると、係数を適切に決定することができないためである。
【０１０３】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、（Ｐ＋１）個のｆｙ（ｙ，ｎ−ｉ）と（Ｐ＋１）個の歪補償タイミングにおける歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］との差が所定条件を満たすように当該第２制御関数の線形結合における第２制御関数の係数を決定する。
【０１０４】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、決定した係数を第１制御関数の係数とする。
【０１０５】
具体的には、（Ｐ＋１）個のｆｙ（ｙ，ｎ−ｉ）と（Ｐ＋１）個の歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］との差が所定条件を満たすとは、以下の式（１３）を満たすことに相当する。
【数１３】
2014158220.tif 000015
【０１０６】
ここで、上記差は、歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］と式（１２）に示すｆｙ（ｙ，ｎ−ｉ）との差に相当する。
【０１０７】
より詳細には、式（１３）は、式（１２）を用いて書き直すと、以下の式（１４）により表される。
【数１４】
2014158220.tif 000016
【０１０８】
式（１４）において、当該差の絶対値の二乗は、二乗誤差を示し、ｉがゼロからＰまで（Ｐ＋１）個ある。また、ａｒｇｍｉｎ  ｈｊとは、（Ｐ＋１）個の当該差の絶対値の二乗の和が最小すなわち二乗誤差が最小となるように第２制御関数の係数ｈｊを決定し、決定した係数ｈｊを成分とする係数ベクトルＨを生成することを意味する。
【０１０９】
言い換えると、ａｒｇｍｉｎ  ｈｊとは、最小二乗法により第２制御関数の係数ｈｊを決定し、決定した係数ｈｊを成分とする係数ベクトルＨを生成することを意味する。
【０１１０】
式（１４）は、以下の式（１５）のように計算される。
【数１５】
2014158220.tif 000017
【０１１１】
ここで、行列Ｋは、（Ｐ＋１）行Ｈｏｒｄ列の行列である。行列Ｋにおけるｐ行ｊ列の成分は、以下の式（１６）により表される。また、Ｋ＋は、疑似逆行列である。
【数１６】
2014158220.tif 000018
【０１１２】
また、式（１５）における３行目から４行目にかけての計算には、以下の意味が含まれる。すなわち、３行目において、ベクトルｕチルダと行列ＫおよびベクトルＨの積との差であるベクトルについて当該ベクトルの大きさの二乗が計算される。当該大きさの二乗は、Ｈｏｒｄ個の係数ｈｊについて２次の式により表される。
【０１１３】
したがって、当該２次の式が極値を有するとき、当該大きさの二乗が最小となる。より詳細には、当該２次の式を各係数ｈｊについて微分したＨｏｒｄ個の式が同時にゼロとなる場合のＨｏｒｄ個の係数ｈｊにおいて、当該２次の式が極値を有する。具体的には、式（１５）における４行目の式により、当該２次の式が極値を有するときのＨｏｒｄ個の係数ｈｊが線形最小二乗法により一義的に計算される。
【０１１４】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、上記のように計算した係数ベクトルＨの成分を第１制御関数の係数に設定する。そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、当該係数ベクトルＨを含むＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する。
【０１１５】
また、以下、ＤＰＤモデル構築部１７１が、出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］を用いて第１制御関数の係数を決定する場合について説明する。すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、（Ｐ＋１）個の歪補償タイミングＴｃｏｍｐにおける出力信号ｙ［ｎ−ｉ］を変数に含むｆｙ（ｙ，ｎ−ｉ）と、（Ｐ＋１）個の歪補償タイミングＴｃｏｍｐに対応する（Ｐ＋１）個の歪補償対応タイミングＴｃｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ−ｉ］を変数に含む１つの第１制御関数、または複数の第１制御関数の線形結合であるｆ（ｘ，ｎ−ｉ）との差が所定条件を満たすように第２制御関数の係数を決定する。
【０１１６】
具体的には、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、式（１３）の代わりに以下の式（１７）を用いて、（Ｐ＋１）個のｆ（ｘ，ｎ−ｉ）と（Ｐ＋１）個のｆｙ（ｙ，ｎ−ｉ）との差が所定条件を満たすように当該第２制御関数の係数を決定する。
【数１７】
2014158220.tif 000019
【０１１７】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、上述した式（１４）および式（１５）と同様に式（１７）を計算することにより決定した係数ベクトルＨの成分を第１制御関数の係数に設定し、当該係数ベクトルＨを含むＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する。
【０１１８】
また、以下、ＤＰＤモデル構築部１７１が、出力信号ｙ［ｎ］、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および第３制御関数を用いて第１制御関数の係数を決定する場合について説明する。
【０１１９】
すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、歪補償タイミングＴｃｏｍｐに対応する歪補償対応タイミングＴｃｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］を変数に含む１つの第３制御関数、または複数の当該第３制御関数の線形結合であるｇｅ（ｘ，ｎ）を生成する。
【０１２０】
ｇｅ（ｘ，ｎ）は、具体的には、以下の式（１８）により表され、後述する入出力差を予測する関数である。より詳細には、ｇｅ（ｘ，ｎ）は、式（１０）で示されるｆ（ｘ，ｎ）において、たとえばｊ番目の第１制御関数φｊの係数をｈｊからδｈｊに置き換えたものである。ここで、係数δｈｊは、後述するように、第１制御関数φｊの係数ｈｊの補正に用いるので、以下、補正係数とも称する。
【数１８】
2014158220.tif 000020
【０１２１】
したがって、式（１８）におけるＨｏｒｄおよび関数φｊは、式（１０）により定義されたものと同じである。すなわち、第３制御関数は、第１制御関数と同じものとなる。ここで、第３制御関数の係数である補正係数δｈｊをｊ番目の成分として含むベクトルを以下の式（１９）に示す「補正係数ベクトルδＨ」と定義する。
【数１９】
2014158220.tif 000021
【０１２２】
ここで、式（１９）におけるＴは、ベクトルの転置を表す。
【０１２３】
また、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、以下の式（２０）に示す、（Ｐ＋１）個の歪補償タイミングＴｃｏｍｐにおける出力信号ｙ［ｎ−ｉ］および（Ｐ＋１）個の歪補償対応タイミングＴｃｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ−ｉ］の差である入出力差ｅ［ｎ−ｉ］を（Ｐ＋１）個生成する。ここで、ｉは、ゼロからＰまでの整数である。
【数２０】
2014158220.tif 000022
【０１２４】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、以下の式（２１）に従って第３制御関数の係数である補正係数δｈｊを演算し、演算した補正係数δｈｊを用いて第１制御関数φｊの係数ｈｊを補正する。
【数２１】
2014158220.tif 000023
【０１２５】
より詳細には、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、式（２１ａ）〜式（２１ｄ）に示すように、以下の処理を所定回数、具体的にはＮ回繰り返すことにより、係数ベクトルＨに含まれる第１制御関数の係数ｈｊを補正する。
【０１２６】
すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、１回目の処理として、式（２１ｂ）に示すように、（Ｐ＋１）個の入出力差ｅ［ｎ−ｉ］と（Ｐ＋１）個のｇｅ（ｘ，ｎ−ｉ）との差が所定条件を満たすように第３制御関数の係数である補正係数δｈｊを決定する。
【０１２７】
上記所定条件を満たすとは、具体的には、（Ｐ＋１）個の当該差の絶対値の二乗の和が最小すなわち二乗誤差が最小となることをいう。すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、二乗誤差が最小となるように第３制御関数の係数である補正係数δｈｊを決定し、決定した補正係数δｈｊを成分とする補正係数ベクトルδＨを生成する。
【０１２８】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、式（２１ｃ）に示すように、生成した補正係数ベクトルδＨを係数ベクトルＨに加算することにより、係数ベクトルＨに含まれる第１制御関数の係数ｈｊを補正する。ここで、式（２１ｃ）における等号「＝」は、右辺のベクトルの各成分を左辺のベクトルの対応する各成分に代入することを意味する。
【０１２９】
また、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、２回目以降の処理として、補正された係数ｈｊを用いて（Ｐ＋１）個の新たな入出力差ｅ［ｎ−ｉ］を演算する。
【０１３０】
より詳細には、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、補正された係数ｈｊを第１制御関数の係数に設定したＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する。
【０１３１】
歪補償信号生成部１６１は、ＤＰＤモデル構築部１７１から受けたＤＰＤモデルおよびベースバンド信号ｘ［ｎ−ｉ］に基づいて歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］を生成し、生成した歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］をパワーアンプ１６４へ出力する。この際、歪補償信号生成部１６１は、たとえば、式（２０）に示す（Ｐ＋１）個の入出力差ｅ［ｎ−ｉ］を生成する際に用いた（Ｐ＋１）個のベースバンド信号ｘ［ｎ−ｉ］を用いる。
【０１３２】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］に対応する出力信号ｙ［ｎ−ｉ］をパワーアンプ１６４から受けると、受けた出力信号ｙ［ｎ−ｉ］および受けた出力信号ｙ［ｎ−ｉ］に対応するベースバンド信号ｘ［ｎ−ｉ］から新たな入出力差ｅ［ｎ−ｉ］を生成する。
【０１３３】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、式（２１ｂ）に示すように、（Ｐ＋１）個の新たな入出力差ｅ［ｎ−ｉ］と（Ｐ＋１）個のｇｅ（ｘ，ｎ−ｉ）との差が所定条件を満たすように第３制御関数の係数である補正係数δｈｊを新たに決定し、決定した補正係数δｈｊを成分とする新たな補正係数ベクトルδＨを生成する。
【０１３４】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、式（２１ｃ）に示すように、新たに生成した補正係数ベクトルδＨを係数ベクトルＨに加算することにより、係数ベクトルＨに含まれる第１制御関数の係数ｈｊをさらに補正する。
【０１３５】
そして、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、さらに補正された係数ｈｊを用いて（Ｐ＋１）個の新たな入出力差ｅ［ｎ−ｉ］を演算し、式（２１ｂ）および式（２１ｃ）の処理を繰り返す。
【０１３６】
たとえば、ＤＰＤモデル構築部１７１が上記処理をＮ回繰り返すことにより、入出力差ｅ［ｎ−ｉ］は、ゼロに収束する。すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］間の線形性が保たれるような係数ベクトルＨを生成することが可能となる。
【０１３７】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、式（２１）により決定した係数ベクトルＨの成分を第１制御関数の係数に設定し、当該係数ベクトルＨを含むＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する。
【０１３８】
なお、ＤＰＤモデル構築部１７１は、上記処理をＮ回繰り返す前に入出力差ｅ［ｎ−ｉ］がゼロに収束すると、ゼロに収束したタイミングで上記処理の繰り返しを終了してもよい。
【０１３９】
［残差の計算］
ＤＰＤモデル構築部１７１は、出力信号ｙ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を用いて係数ベクトルＨを決定する場合、たとえば、以下の計算に従って残差Ｒｓｄを計算する。すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、係数ベクトルＨの決定に用いた歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］と、係数ベクトルＨの決定に用いた出力信号ｙ［ｎ−ｉ］を変数に含み、かつ決定された係数ベクトルＨの各成分が用いられている１つの第２制御関数、または複数の当該第２制御関数の線形結合との差に基づいて残差Ｒｓｄを計算する。
【０１４０】
具体的には、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、以下の式（２２）により表される残差Ｒｓｄを計算する。
【数２２】
2014158220.tif 000024
【０１４１】
すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、式（１３）の計算に用いた（Ｐ＋１）個の歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］と、（Ｐ＋１）個のｆｙｒｓｄ（ｙ，ｎ−ｉ）との差の二乗和を計算し、残差Ｒｓｄとする。
【０１４２】
ここで、ｆｙｒｓｄ（ｙ，ｎ−ｉ）は、式（１３）の計算に用いたｆｙ（ｙ，ｎ−ｉ）における第２制御関数の各係数を決定された係数ベクトルＨの各成分に置き換えた式に相当する。
【０１４３】
言い換えると、ｆｙｒｓｄ（ｙ，ｎ−ｉ）は、式（１３）の計算に用いた出力信号ｙ［ｎ−ｉ］を変数に含み、かつ決定された係数ベクトルＨの各成分が第２制御関数の係数に設定されている式（１２）に相当する。
【０１４４】
また、出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］を用いて係数ベクトルＨを決定する場合、たとえば、以下の計算に従って残差Ｒｓｄを計算する。すなわち、係数ベクトルＨの決定に用いた１つの第１制御関数、または複数の当該第１制御関数の線形結合と、係数ベクトルＨの決定に用いた出力信号ｙ［ｎ−ｉ］を変数に含み、かつ決定された係数ベクトルＨの各成分が用いられている１つの第２制御関数、または複数の当該第２制御関数の線形結合との差に基づいて残差Ｒｓｄを計算する。
【０１４５】
具体的には、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、以下の式（２３）により表される残差Ｒｓｄを計算する。
【数２３】
2014158220.tif 000025
【０１４６】
すなわち、ＤＰＤモデル構築部１７１は、式（１７）の計算に用いた（Ｐ＋１）個のｆ（ｘ，ｎ−ｉ）と（Ｐ＋１）個のｆｙｒｓｄ（ｙ，ｎ−ｉ）との差の二乗和を計算し、残差Ｒｓｄとする。ここで、ｆｙｒｓｄ（ｙ，ｎ−ｉ）は、式（２２）に示す場合と同じである。
【０１４７】
また、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば式（２１）を用いて係数ベクトルＨを演算する場合は、式（２１）における（Ｐ＋１）個の入出力差ｅ［ｎ−ｉ］に基づいて残差Ｒｓｄを演算する。
【０１４８】
具体的には、ＤＰＤモデル構築部１７１は、たとえば、以下の式（２４）により表される残差Ｒｓｄを計算する。
【数２４】
2014158220.tif 000026
【０１４９】
なお、残差Ｒｓｄは、上記のように、二乗和であってもよいし、絶対値の和または二乗和の平方根等であってもよい。
【０１５０】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、決定した係数ベクトルＨおよび残差を歪補償情報として、装置異常検知部１０１へ出力する。
【０１５１】
［装置異常検知部の構成および動作］
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部の構成を示す図である。
【０１５２】
装置異常検知部１０１は、係数取得部（歪補償情報取得部）２１と、残差取得部（歪補償情報取得部）２２と、係数異常判断部（異常検知部）２６と、残差異常判断部（異常検知部）２７と、異常情報出力部３０と、識別手法生成部（状態係数取得部および境界演算部）３１とを含む。
【０１５３】
［係数異常についての判断］
装置異常検知部１０１は、自己の増幅装置２０１の異常を検知する。より詳細には、装置異常検知部１０１は、係数異常判断部２６および残差異常判断部２７により行われる判断に基づいて自己の増幅装置２０１の異常を検知する。
【０１５４】
具体的には、装置異常検知部１０１における係数取得部２１は、歪補償信号ｕ［ｎ］の生成に用いられる歪補償情報たとえば係数ベクトルＨをＤＰＤモデル構築部１７１から取得する。そして、係数取得部２１は、取得した係数ベクトルＨを係数異常判断部２６へ出力する。
【０１５５】
以下、ＤＰＤモデル構築部１７１がたとえばタイミングｋにおいて生成し、係数取得部２１へ出力した係数ベクトルＨを係数ベクトルＨ［ｋ］とも称する。たとえば、係数取得部２１がタイミングｋの次のタイミング（ｋ＋１）で取得する係数ベクトルＨは係数ベクトルＨ［ｋ＋１］である。また、係数ベクトルＨ［ｋ］の各成分を係数ｈｊ［ｋ］（ｊ＝１〜Ｈｏｒｄ）とも称する。
【０１５６】
係数異常判断部２６は、係数取得部２１から係数ベクトルＨ［ｋ］を受けると、受けた係数ベクトルＨ［ｋ］に基づいて、係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっているか否かの判断を行う。そして、係数異常判断部２６は、当該判断の結果が異常を示す場合、増幅装置２０１の異常を検知し、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０１５７】
（係数ｈｊ［ｋ］の値に基づく場合）
たとえば、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］および所定のしきい値の大小関係に基づいて、係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっているか否かを判断する。所定条件は、たとえば以下の条件式（２５）により表される。
【数２５】
2014158220.tif 000027
【０１５８】
すなわち、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］（ｊ＝１〜Ｈｏｒｄ）の絶対値のいずれかが、所定の上限しきい値upper_threshより大きくなるか、または所定の下限しきい値lower_threshより小さくなると、係数が異常な値となっていると判断する。
【０１５９】
なお、たとえば、上限しきい値upper_threshおよび下限しきい値lower_threshは、パワーアンプ１６４の温度を変化させ、増幅装置２０１が正常に動作することが可能な係数ｈｊ［ｋ］の範囲に基づいて設定される。
【０１６０】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が受ける係数ｈｊの時間変化の一例を示す図である。
【０１６１】
図４を参照して、図４（Ａ）は、係数ｈｊ［ｋ］（ｊ＝１〜Ｈｏｒｄ）の絶対値のうちの最大値の時間変化を示す。また、図４（Ｂ）は、係数ｈｊ［ｋ］（ｊ＝１〜Ｈｏｒｄ）の絶対値のうちの最小値の時間変化を示す。
【０１６２】
具体的には、たとえば図４（Ａ）および（Ｂ）に示すようにタイミングｔ０からｔ３において、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の絶対値すべてが上限しきい値upper_thresh以下であり、かつ下限しきい値lower_thresh以上であるので、係数ｈｊ［ｋ］すべての値が正常であると判断する。
【０１６３】
タイミングｔ３からｔ５において、係数異常判断部２６は、一部の係数ｈｊ［ｋ］の絶対値が上限しきい値upper_threshより大きいので、一部の係数ｈｊ［ｋ］の値が異常であると判断する。
【０１６４】
タイミングｔ５からｔ７において、係数異常判断部２６は、一部の係数ｈｊ［ｋ］の絶対値が下限しきい値lower_threshより小さいので、一部の係数ｈｊ［ｋ］の値が異常であると判断する。
【０１６５】
タイミングｔ７以降において、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の絶対値すべてが上限しきい値upper_thresh以下であり、かつ下限しきい値lower_thresh以上であるので、係数ｈｊ［ｋ］すべての値が正常であると判断する。
【０１６６】
すなわち、係数異常判断部２６は、タイミングｔ３からタイミングｔ７まで、少なくとも一部の係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっていると判断し、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０１６７】
なお、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の絶対値のうちの最大値または最小値のいずれかが異常な値であるときに係数が異常な値となっていると判断したが、係数ｈｊ［ｋ］の絶対値のうちの最大値のみ、または係数ｈｊ［ｋ］の絶対値のうちの最小値のみに基づいて係数の異常を判断してもよい。
【０１６８】
たとえば、係数異常判断部２６が係数ｈｊ［ｋ］の絶対値のうちの最大値のみに基づいて係数の異常を判断する場合、係数異常判断部２６は、タイミングｔ３からタイミングｔ５まで係数が異常な値となっていると判断する。
【０１６９】
また、たとえば、係数異常判断部２６が係数ｈｊ［ｋ］の絶対値のうちの最小値に基づいて係数の異常を判断する場合、係数異常判断部２６は、タイミングｔ４からタイミングｔ７まで係数が異常な値となっていると判断する。
【０１７０】
また、係数異常判断部２６は、たとえば、係数ｈｊ［ｋ］の絶対値のうちの最大値および最小値の両方に基づいて係数の異常を判断してもよい。
【０１７１】
たとえば、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の絶対値のうちの最大値および最小値のいずれもが異常な値であるときに、係数が異常な値となっていると判断する。具体的には、係数異常判断部２６は、タイミングｔ４からタイミングｔ５まで係数が異常な値となっていると判断する。
【０１７２】
（係数ｈｊ［ｋ］の時間当たりの変化量に基づく場合）
たとえば、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の時間変化に基づいて、係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっているか否かを判断する。たとえば、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の所定時間当たりの変化量が所定条件を満たす場合に、係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっていると判断する。
【０１７３】
具体的には、係数異常判断部２６は、たとえば、係数取得部２１により所定時間ごとに係数ベクトルＨ［ｋ］が取得される場合、以下の条件式（２６）により表される所定条件に基づいて、係数ベクトルＨ［ｋ］に含まれる係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっているか否かを判断する。
【数２６】
2014158220.tif 000028
【０１７４】
すなわち、係数異常判断部２６は、たとえば、連続する２つのタイミングの係数ベクトルＨ［ｋ］，Ｈ［ｋ−１］に含まれる各係数の所定時間当たりの変化量の絶対値である｜ｈｊ［ｋ］−ｈｊ［ｋ−１］｜をそれぞれ算出する。ここで、ｊは１からＨｏｒｄまでの値である。
【０１７５】
そして、係数異常判断部２６は、｜ｈｊ［ｋ］−ｈｊ［ｋ−１］｜における係数ｈｊの添え字ｊについて１からＨｏｒｄまでの和であるΣ｜ｈｊ［ｋ］−ｈｊ［ｋ−１］｜を計算する。以下、Σ｜ｈｊ［ｋ］−ｈｊ［ｋ−１］｜を変化量全係数和とも称する。
【０１７６】
係数異常判断部２６は、計算した変化量全係数和が所定のしきい値threshより大きい場合、係数が異常な値となっていると判断する。
【０１７７】
なお、たとえば、しきい値threshは、パワーアンプ１６４の温度を変化させ、増幅装置２０１が正常に動作することが可能な変化量全係数和の範囲に基づいて設定される。
【０１７８】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ｈｍ［ｋ］および変化量全係数和の時間変化の一例を示す図である。
【０１７９】
図５を参照して、図５（Ａ）は、ｍ番目の係数ｈｍ［ｋ］（ｊ＝ｍ）の時間変化を示す。図５（Ｂ）は、変化量全係数和の時間変化を示す。たとえば、図５（Ａ）に示すようにタイミングｔ０からｔ３までにおいて、係数ｈｍ［ｋ］の値は大きな変化を示さない。また、たとえば、係数ｈｍ［ｋ］以外の係数ｈｑ［ｋ］（ｊ≠ｍ）の値の変化も小さく、図５（Ｂ）に示すようにタイミングｔ０からｔ３までにおける変化量全係数和がしきい値thresh以下であるとき、係数異常判断部２６は、係数が正常であると判断する。
【０１８０】
たとえば、図５（Ａ）に示すようにタイミングｔ３において、係数ｈｍ［ｋ］の値は大きく変化する。この際、たとえば、係数ｈｍ［ｋ］以外の係数ｈｑ［ｋ］の値も大きく変化することにより、変化量全係数和がしきい値threshより大きくなると、係数異常判断部２６は、係数が異常であると判断する。
【０１８１】
たとえば、図５（Ａ）に示すようにタイミングｔ４以降において、係数ｈｍ［ｋ］の値は大きな変化を示さない。また、たとえば、係数ｈｍ［ｋ］以外の係数ｈｑ［ｋ］の値の変化も小さく、図５（Ｂ）に示すようにタイミングｔ４以降における変化量全係数和がしきい値thresh以下であるとき、係数異常判断部２６は、係数が正常であると判断する。
【０１８２】
すなわち、係数異常判断部２６は、タイミングｔ３からタイミングｔ４まで係数が異常な値となっていると判断し、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０１８３】
なお、係数異常判断部２６は、変化量全係数和に基づいて係数が異常な値か否かを判断したが、各係数の変化量に基づいて係数が異常な値か否かを判断してもよい。
【０１８４】
具体的には、係数異常判断部２６は、たとえば、図５（Ａ）に示すようにタイミングｔ３における係数ｈｍ［ｋ］の変化の絶対値が所定のしきい値thresh2より大きくなると、係数が異常であると判断してもよい。
【０１８５】
（係数ｈｊ［ｋ］の周波数成分に基づく場合）
たとえば、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の時間変化に基づいて係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっているか否かを判断する。たとえば、係数異常判断部２６は、係数ｈｊ［ｋ］の時間変化を示す信号の振幅の変動の速さに基づいて係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっているか否かを判断する。
【０１８６】
具体的には、係数異常判断部２６は、以下の条件式（２７）により表される所定条件を満たす場合、係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となっていると判断する。
【数２７】
2014158220.tif 000029
【０１８７】
すなわち、係数異常判断部２６は、たとえば、（ｉ＋１）個のサンプリングポイントに対応する時間範囲の各係数ｈｊ［ｌ］（ｌ＝ｋ〜ｋ−ｉ、ｊ＝１〜Ｈｏｒｄ）の時間変化を示す信号について、ハイパスフィルタを用いて当該信号の所定の高周波成分を与えるＨＰＦ（ｈｊ［ｋ−ｉ］）を計算する。
【０１８８】
そして、係数異常判断部２６は、たとえば、計算した高周波成分の振幅の二乗和を与えるＰｏｗｅｒ｛ＨＰＦ（ｈｊ［ｋ−ｉ］）｝において、係数ｈｊの添え字ｊについて１からＨｏｒｄまでの和であるΣＰｏｗｅｒ｛ＨＰＦ（ｈｊ［ｋ−ｉ］）｝を計算する。以下、ΣＰｏｗｅｒ｛ＨＰＦ（ｈｊ［ｋ−ｉ］）｝を高周波成分全係数和とも称する。
【０１８９】
係数異常判断部２６は、たとえば、計算した高周波成分全係数和が所定のしきい値threshより大きい場合、係数が異常な値となっていると判断する。
【０１９０】
なお、たとえば、しきい値threshは、パワーアンプ１６４の温度を変化させ、増幅装置２０１が正常に動作することが可能な高周波成分全係数和の範囲に基づいて設定される。
【０１９１】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数および高周波成分全係数和の時間変化の一例を示す図である。
【０１９２】
図６を参照して、図６（Ａ）は、ｍ番目の係数ｈｍ［ｋ］（ｊ＝ｍ）の時間変化を示す。図６（Ｂ）は、係数異常判断部２６がたとえば１０サンプリングポイントごとに算出する高周波成分全係数和の時間変化を示す。
【０１９３】
たとえば、図６（Ａ）に示すように、タイミングｔ０からｔ４０までにおける係数ｈｍ［ｋ］の値の変動は遅い。また、たとえば、係数ｈｍ［ｋ］以外の係数ｈｑ［ｋ］（ｊ≠ｍ）の値の変動も遅く、図６（Ｂ）に示すようにタイミングｔ０からｔ４０までにおける高周波成分全係数和がしきい値thresh以下であるとき、係数異常判断部２６は、係数が正常であると判断する。
【０１９４】
たとえば、図６（Ａ）に示すようにタイミングｔ４０からｔ６０までにおいて、係数ｈｍ［ｋ］の値の変動が速くなる。この際、たとえば、係数ｈｍ［ｋ］以外の係数ｈｑ［ｋ］の値も大きく変化し、高周波成分全係数和がしきい値threshより大きくなると、係数異常判断部２６は、係数が異常であると判断する。
【０１９５】
たとえば、図６（Ａ）に示すようにタイミングｔ６０以降において、係数ｈｍ［ｋ］の値の変動は遅い。また、たとえば、係数ｈｍ［ｋ］以外の係数ｈｑ［ｋ］の値の変動も遅く、図６（Ｂ）に示すようにタイミングｔ６０以降における高周波成分全係数和がしきい値thresh以下であるとき、係数異常判断部２６は、係数が正常であると判断する。
【０１９６】
すなわち、係数異常判断部２６は、タイミングｔ４０からタイミングｔ６０まで係数が異常な値となっていると判断し、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０１９７】
なお、係数異常判断部２６は、高周波成分全係数和に基づいて係数の異常を判断したが、各係数の時間変化を示す信号の高周波成分の振幅に基づいて係数の異常を判断してもよい。
【０１９８】
また、係数異常判断部２６は、簡易的な方法として、所定時間における信号の山または谷の数に基づいて係数の異常を判断してもよい。
【０１９９】
具体的には、係数異常判断部２６は、たとえば、タイミングｔ０からｔ４０までにおいて信号の山の数が２個であると認識する。そして、係数異常判断部２６は、信号の山および谷の差から求まる信号の振幅が所定値より大きい場合に、１０サンプリングポイント当たりの山の数を０．５と算出する。
【０２００】
また、係数異常判断部２６は、たとえば、タイミングｔ４０からｔ６０までにおいて信号の山の数が５個であると認識する。そして、係数異常判断部２６は、信号の山および谷の差から求まる信号の振幅が所定値より大きい場合に、１０サンプリングポイント当たりの山の数を２．５と算出する。
【０２０１】
たとえば、１０サンプリングポイント当たりの山の数に対するしきい値を２に設定することにより、係数異常判断部２６は、タイミングｔ４０からｔ６０までにおいて１０サンプリングポイント当たりの山の数がしきい値より大きくなるため、係数が異常であると簡易な処理で判断することができる。
【０２０２】
（係数ｈｊの線形結合に基づく場合）
たとえば、係数異常判断部２６は、複数の係数ｈｊの線形結合と所定のしきい値との大小関係に基づいて、係数ｈｊが異常な値となっているか否かを判断する。具体的には、係数異常判断部２６は、たとえば、以下の条件式（２８）により表される所定条件を満たさない場合、係数ｈｊが異常な値となっていると判断する。
【数２８】
2014158220.tif 000030
【０２０３】
以下、説明を簡単にするため、係数異常判断部２６が、たとえば係数ｈ１および係数ｈ２を成分とする係数ベクトルＨに基づいて係数ｈｊが異常な値となっているか否かを判断する場合を想定する。ここで、係数ｈ１，ｈ２は実数であるとする。
【０２０４】
すなわち、具体的には、以下の式（２９）において定義される行列Ａ、係数ベクトルＨおよびベクトルｂを用いて、式（２８）が示す所定条件について説明する。
【数２９】
2014158220.tif 000031
【０２０５】
式（２９）において定義される行列およびベクトルを式（２８）へ代入すると、以下の式（３０ａ）、（３０ｂ）、（３０ｃ）および（３０ｄ）に示す４つの式が得られる。
【数３０】
2014158220.tif 000032
【０２０６】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ベクトルが示す位置および式（３０）により指定される領域の一例を示す図である。
【０２０７】
図７を参照して、横軸は、係数ｈ１の成分を示す。縦軸は、係数ｈ２の成分を示す。たとえば、式（３０ａ）が示す条件は、係数ベクトルＨを位置ベクトルとみなしたときの係数ベクトルＨの示す位置が、図７に示す直線ＬｉｎｅＡより下側の領域にある場合に満たされる。また、たとえば、式（３０ｂ）が示す条件は、係数ベクトルＨの示す位置が図７に示す直線ＬｉｎｅＢより下側の領域にある場合に満たされる。
【０２０８】
また、たとえば、式（３０ｃ）が示す条件は、係数ベクトルＨの示す位置が図７に示す直線ｈ１＝０すなわちｈ２軸より右側の領域にある場合に満たされる。また、たとえば、式（３０ｄ）が示す条件は、係数ベクトルＨの示す位置が図７に示す直線ｈ２＝０すなわちｈ１軸より上側の領域にある場合に満たされる。
【０２０９】
したがって、式（３０ａ）、（３０ｂ）、（３０ｃ）および（３０ｄ）が示す条件は、係数ベクトルＨの示す位置が図７においてハッチングで示される正常領域ＲｅｇＣ内にある場合に満たされる。
【０２１０】
すなわち、係数異常判断部２６は、たとえば、係数ベクトルＨｎｇの示す位置が位置Ｃｎｇである場合、位置Ｃｎｇは正常領域ＲｅｇＣ外にあるので、係数ベクトルＨｎｇの成分である係数ｈ１，ｈ２は異常な値であると判断する。
【０２１１】
また、係数異常判断部２６は、たとえば、係数ベクトルＨｇｄの示す位置が位置Ｃｇｄである場合、位置Ｃｇｄは正常領域ＲｅｇＣ内にあるので、係数ベクトルＨｇｄの成分である係数ｈ１，ｈ２は正常な値であると判断する。
【０２１２】
すなわち、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨの示す位置が正常領域ＲｅｇＣ外にある場合、係数が異常な値となっていると判断し、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０２１３】
なお、簡単のため、係数ｈ１，ｈ２が実数であるとしたが、係数ｈ１，ｈ２が複素数である場合もある。係数ｈ１，ｈ２が複素数であっても実数部および虚数部についてそれぞれ条件判断を行うことにより、係数異常判断部２６は、係数ｈ１，ｈ２が正常な値であるか否かを判断することができる。また、係数ベクトルＨは２成分を有するとしたが、３成分以上を有していてもよい。
【０２１４】
また、行列Ａおよびベクトルｂは、たとえば、以下の処理により決定される。すなわち、たとえばパワーアンプ１６４の温度を変化させ、増幅装置２０１が正常に動作することが可能な係数ｈｊの領域である正常領域が実験データ等から決定された後、当該正常領域を表す行列Ａおよびベクトルｂが決定される。
【０２１５】
（係数ｈｊのノルムに基づく場合）
たとえば、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨおよび所定の基準値ｈｃを成分とする重心ベクトルＨｃの差に基づいて、係数ベクトルＨに含まれる係数ｈｊが異常な値となっているか否かを判断する。
【０２１６】
具体的には、係数異常判断部２６は、たとえば、係数ベクトルＨおよび重心ベクトルＨｃの差ベクトルのノルムに基づいて、係数ベクトルＨに含まれる係数ｈｊが異常な値となっているか否かを判断する。たとえば、係数異常判断部２６は、以下の条件式（３１）により表される所定条件を満たさない場合、係数ｈｊが異常な値となっていると判断する。
【数３１】
2014158220.tif 000033
【０２１７】
すなわち、式（３１）が示す所定条件は、重心ベクトルＨｃおよび係数ベクトルＨの差ベクトルのＬ２ノルムがｄ以下である場合に満たされる。
【０２１８】
ここで、重心ベクトルＨｃは、以下のベクトルである。すなわち、重心ベクトルＨｃは、増幅装置２０１が所定条件を満たす複数の状態における複数の係数ｈｊに基づいて演算される。具体的には、たとえばパワーアンプ１６４の周囲環境の温度を変化させたときに増幅装置２０１が正常に動作する複数の状態における係数ベクトルを演算し、演算した複数の係数ベクトルの重心を示すベクトルが重心ベクトルＨｃである。
【０２１９】
また、ｄは、重心ベクトルＨｃの決定と同様に、増幅装置２０１を適切に動作させることが可能な係数ベクトルが含まれる範囲に基づいて設定される。
【０２２０】
以下、説明を簡単にするため、係数異常判断部２６が、たとえば係数ｈ１および係数ｈ２を成分とする係数ベクトルＨに基づいて、係数ｈ１，ｈ２が異常な値となっているか否かを判断する場合を想定する。
【０２２１】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ベクトルが示す位置および式（３１）により指定される領域の一例を示す図である。
【０２２２】
図８を参照して、横軸は、係数ｈ１の成分を示す。縦軸は、係数ｈ２の成分を示す。位置Ｃｇｒｖは、重心ベクトルＨｃを位置ベクトルとみなしたときの重心ベクトルＨｃが示す位置である。
【０２２３】
また、重心ベクトルＨｃおよび係数ベクトルＨの差ベクトルのＬ２ノルムがｄ以下である場合とは、図８においてハッチングで示される位置Ｃｇｒｖを中心とする半径ｄの円の内側である正常領域ＲｅｇＣに、係数ベクトルＨの示す位置があることを意味する。
【０２２４】
具体的には、たとえば、係数ベクトルＨｎｇの示す位置が位置Ｃｎｇである場合、位置Ｃｎｇは正常領域ＲｅｇＣ外にあるので、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨｎｇの成分である係数ｈ１，ｈ２は異常な値であると判断する。
【０２２５】
また、係数異常判断部２６は、たとえば、係数ベクトルＨｇｄの示す位置が位置Ｃｇｄである場合、位置Ｃｇｄは正常領域ＲｅｇＣ内にあるので、係数ベクトルＨｇｄの成分である係数ｈ１，ｈ２は正常な値であると判断する。
【０２２６】
すなわち、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨの示す位置が正常領域ＲｅｇＣ外にある場合、係数が異常な値となっていると判断し、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０２２７】
なお、簡単のため、係数ベクトルＨは２成分であるとしたが、係数ベクトルＨは３つ以上の成分を有していてもよい。係数ベクトルＨがたとえば３成分を有する場合、正常領域は、たとえば半径ｄの球体により確定される。係数ベクトルＨがたとえば４成分以上の成分を有する場合、正常領域は、たとえば半径ｄの超球体により確定される。
【０２２８】
また、Ｌ２ノルムの代わりに最大値ノルムを用いてもよい。最大値ノルムを用いる場合、重心ベクトルＨｃおよび係数ベクトルＨの差ベクトルの成分の最大値がｄ以下である場合に所定条件が満たされるので、正常領域は、半径ｄの円の代わりに一辺が２ｄの正方形により確定される。なお、当該正方形の重心は位置Ｃｇｒｖにあり、各辺は軸ｈ１または軸ｈ２と平行となる。
【０２２９】
また、最大値ノルムを用いる場合であって、係数ベクトルＨがたとえば３成分を有するとき、正常領域は、たとえば一辺が２ｄの立方体により確定される。また、最大値ノルムを用いる場合であって、係数ベクトルＨがたとえば４成分以上の成分を有するとき、正常領域は、たとえば一辺が２ｄの超立方体により確定される。
【０２３０】
なお、たとえば、係数ｈｊの数が多い場合、高次元の線形結合を用いた線形不等式により正常領域を定めることは、容易でない場合が多い。
【０２３１】
一方、重心ベクトルＨｃからの最遠点を含むような等距離空間内を正常領域に定めることは、係数ｈｊの数が多い場合であっても、簡単に計算することができる。
【０２３２】
（マージン最大化規範を用いる場合）
たとえば、係数異常判断部２６は、サポートベクターマシン（Support Vector Machine）等の識別手法を用いて、係数ベクトルＨが増幅装置２０１において異常が示される場合の係数ベクトルに相当するか、あるいは係数ベクトルＨが増幅装置２０１において異常が示されない場合の係数ベクトルに相当するかを判断する。
【０２３３】
以下、説明を簡単にするため、係数異常判断部２６が、たとえば係数ｈ１および係数ｈ２を成分とする係数ベクトルＨに基づいて係数ｈ１，ｈ２が異常な値となっているか否かを判断する場合を想定する。
【０２３４】
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る異常検知装置が処理する係数ベクトルが示す位置およびサポートベクターマシンにより指定される領域の一例を示す図である。
【０２３５】
図９を参照して、具体的には、識別手法生成部３１は、たとえば、増幅装置２０１が異常を示す状態における第１制御関数の係数を成分とする異常係数ベクトルＨｅ、および増幅装置２０１が正常を示す状態における第１制御関数の係数を成分とする正常係数ベクトルＨｏを図示しない記憶部から取得する。
【０２３６】
識別手法生成部３１は、たとえば、取得した各異常係数ベクトルＨｅに基づいて、各異常係数ベクトルＨｅが含まれる異常グループを生成する。各異常係数ベクトルＨｅが示す位置は、たとえば図９においてバツ印で表される。
【０２３７】
また、識別手法生成部３１は、たとえば、取得した各正常係数ベクトルＨｏに基づいて、各正常係数ベクトルＨｏが含まれる正常グループを生成する。各正常係数ベクトルＨｏが示す位置は、たとえば図９において丸印で表される。
【０２３８】
識別手法生成部３１は、たとえば、異常グループに含まれる各異常係数ベクトルＨｅのうち、正常グループに近い異常係数ベクトルＨｅを異常特徴点ベクトルＨｓｅに設定する。また、識別手法生成部３１は、たとえば、正常グループに含まれる各正常係数ベクトルＨｏのうち、異常グループに近い正常係数ベクトルＨｏを正常特徴点ベクトルＨｓｏに設定する。
【０２３９】
そして、識別手法生成部３１は、異常特徴点ベクトルＨｓｅおよび正常特徴点ベクトルＨｓｏに基づいて、異常グループおよび正常グループの境界を示す条件を演算する。具体的には、識別手法生成部３１は、図９に示すように、異常グループおよび正常グループを分離する境界線Ｂｓｖｍを設定する。
【０２４０】
この際、識別手法生成部３１は、たとえば、異常特徴点ベクトルＨｓｅおよび正常特徴点ベクトルＨｓｏと、境界線Ｂｓｖｍとの距離が最大となるように境界線Ｂｓｖｍを設定することにより、境界線Ｂｓｖｍから正常グループおよび異常グループまでのマージンを最大化する。境界線Ｂｓｖｍが設定されると、ハッチングで示される正常領域ＲｅｇＣが確定する。識別手法生成部３１は、設定した境界線Ｂｓｖｍを係数異常判断部２６へ出力する。
【０２４１】
なお、異常係数ベクトルＨｅは、たとえば、１つであってもよいし、複数あってもよい。たとえば、異常係数ベクトルＨｅが１つの場合、１つの異常係数ベクトルＨｅにより異常グループが形成される。識別手法生成部３１は、異常グループに含まれる異常係数ベクトルＨｅが１つの場合であっても、１つの異常係数ベクトルＨｅおよび正常係数ベクトルＨｏに基づいて、異常グループおよび正常グループの境界を示す条件を演算する。
【０２４２】
また、正常係数ベクトルＨｏは、たとえば、１つであってもよいし、複数あってもよい。たとえば、正常係数ベクトルＨｏが１つの場合、１つの正常係数ベクトルＨｏにより正常グループが形成される。識別手法生成部３１は、正常グループに含まれる正常係数ベクトルＨｏが１つの場合であっても、異常係数ベクトルＨｅおよび１つの正常係数ベクトルＨｏに基づいて、異常グループおよび正常グループの境界を示す条件を演算する。
【０２４３】
係数異常判断部２６は、識別手法生成部３１から境界線Ｂｓｖｍを受けると、受けた境界線Ｂｓｖｍおよび係数ベクトルＨに基づいて、係数ベクトルＨに含まれる係数ｈｊが異常な値となっているか否かを判断する。
【０２４４】
より詳細には、係数異常判断部２６は、識別手法生成部３１から受けた境界線Ｂｓｖｍに基づいて、係数ベクトルＨが異常グループおよび正常グループのいずれのグループに属すべきかを判断する。
【０２４５】
具体的には、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨが示す位置が境界線Ｂｓｖｍの内側である正常領域ＲｅｇＣ内にある場合、係数ベクトルＨが正常グループに属すべきと判断し、係数が正常であると判断する。
【０２４６】
また、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨが示す位置が境界線Ｂｓｖｍの外側である正常領域ＲｅｇＣ外にある場合、係数ベクトルＨが異常グループに属すべきと判断し、係数が異常であると判断する。
【０２４７】
たとえば、図９に示すように、係数ベクトルＨｇｄの示す位置が位置Ｃｇｄである場合、位置Ｃｇｄは正常領域ＲｅｇＣ内に位置するので、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨｇｄが正常グループに属すべきと判断する。
【０２４８】
また、たとえば、係数ベクトルＨｎｇの示す位置が位置Ｃｎｇである場合、位置Ｃｎｇは正常領域ＲｅｇＣ外にあるので、係数異常判断部２６は、係数ベクトルＨｎｇが異常グループに属すべきと判断する。
【０２４９】
係数異常判断部２６は、係数が異常な値となっていると判断すると、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０２５０】
なお、簡単のため、係数ベクトルＨは２成分であるとしたが、係数ベクトルＨは３つ以上の成分を有していてもよい。
【０２５１】
また、係数異常判断部２６は、たとえば、係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となるとすぐに係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力してもよいし、係数ｈｊ［ｋ］が異常な値となる時間が所定時間以上継続する場合に、係数異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力してもよい。
【０２５２】
再び図３を参照して、異常情報出力部３０は、係数異常判断部２６から係数異常発生通知を受けると、異常発生検知情報を回路制御部１０２および警報部１０３へ出力する。
【０２５３】
なお、係数異常判断部２６は、たとえば、式（２５）、（２６）、（２７）、（２８）および（３１）、ならびに図９に示すマージン最大化規範のうち、一部または全部を適宜組み合わせて係数ｈｊが異常な値となっているか否かを判断することも可能である。
【０２５４】
［残差異常についての判断］
残差取得部２２は、残差Ｒｓｄを歪補償情報としてＤＰＤモデル構築部１７１から取得する。そして、残差取得部２２は、取得した残差Ｒｓｄを残差異常判断部２７へ出力する。
【０２５５】
残差異常判断部２７は、残差取得部２２から残差Ｒｓｄを受けると、受けた残差Ｒｓｄに基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。より詳細には、残差異常判断部２７は、残差Ｒｓｄが異常な値となっているか否かを判断する。そして、残差異常判断部２７は、当該判断の結果が異常を示す場合、増幅装置２０１の異常を検知し、残差異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０２５６】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、パワーアンプ１６４の交換およびパワーアンプ１６４の経年劣化等が無い場合はＤＰＤモデルによりパワーアンプ１６４によるＲＦ出力信号の歪を安定して補償できるので、残差Ｒｓｄの値も安定している。
【０２５７】
しかしながら、パワーアンプ１６４が経年劣化すると、パワーアンプ１６４による信号の歪をＤＰＤモデルにより適切に補償できなくなり、残差Ｒｓｄの値が異常に大きくなる場合がある。また、パワーアンプ１６４の経年劣化により、ＤＰＤモデルおよびパワーアンプ１６４の歪特性のマッチングがよくなり、残差Ｒｓｄの値が異常に小さくなる場合がある。また、パワーアンプ１６４の温度に応じて残差Ｒｓｄの値が変化したりする場合がある。
【０２５８】
残差異常判断部２７は、たとえば、自己の増幅装置２０１が正常に動作する場合における残差Ｒｓｄである正常残差を図示しない記憶部に記憶する。また、残差異常判断部２７は、たとえば、パワーアンプ１６４の温度および当該温度における正常残差の対応関係を保持する。
【０２５９】
残差異常判断部２７は、たとえば、残差取得部２２から受けた残差Ｒｓｄおよび自己が保持する正常残差の差を算出し、算出した差が所定の上限しきい値より大きい場合、残差Ｒｓｄが異常であると判断し、残差異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力する。
【０２６０】
なお、残差異常判断部２７は、たとえば、算出した差が所定の下限しきい値より小さい場合でも、残差Ｒｓｄが異常であると判断し、残差異常発生通知を異常情報出力部３０へ出力してもよい。
【０２６１】
異常情報出力部３０は、残差異常判断部２７から残差異常発生通知を受けると、異常発生検知情報を回路制御部１０２および警報部１０３へ出力する。
【０２６２】
なお、たとえば、係数異常判断部２６により行われる係数についての判断処理および残差異常判断部２７により行われる残差についての判断処理は、組み合わせて行われることも可能である。
【０２６３】
［異常判定時における増幅装置２０１の処理］
再び図１を参照して、回路制御部１０２は、異常情報出力部３０から異常発生検知情報を受けると、自己の増幅装置２０１における処理を変更する。具体的には、回路制御部１０２は、たとえば、ＤＰＤモデル構築部１７１へ係数初期化命令を出力する。
【０２６４】
ＤＰＤモデル構築部１７１は、回路制御部１０２から係数初期化命令を受けると、たとえば、デフォルトの係数ベクトルＨｉｎｉを歪補償信号生成部１６１へ出力する。これにより、増幅装置２０１を初期状態に戻すことができる。たとえば、ＤＰＤに用いられるプログラムに含まれるバグ等が異常な動作の原因である場合、増幅装置２０１が初期状態に戻ることにより増幅装置２０１を正常な状態に戻すことができる。
【０２６５】
また、ＤＰＤモデル構築部１７１は、回路制御部１０２から係数初期化命令を受けると、たとえば異常発生時のステート情報を回路制御部１０２へ出力する。ステート情報は、歪補償部１５１におけるデジタル回路の状態、ＡＣＬＲ、モニタしている信号データ、温度、湿度、累積消費電力および稼働時間等である。
【０２６６】
回路制御部１０２は、ＤＰＤモデル構築部１７１からステート情報を受けると、受けたステート情報を警報部１０３へ出力する。
【０２６７】
また、回路制御部１０２は、たとえば、電源１６５へ電力供給停止命令を出力する。電源１６５は、回路制御部１０２から電力供給停止命令を受けると、パワーアンプ１６４への電力の供給を停止する。これにより、増幅装置２０１からの出力が停止するので、雑音電波および他の装置の故障の原因となり得る異常なＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）の出力を防ぐことができる。
【０２６８】
警報部１０３は、異常情報出力部３０から異常発生検知情報を受けると、自己の増幅装置２０１において異常が発生していることを示す警報情報を出力する。具体的には、警報部１０３は、たとえば、回路制御部１０２から受けたステート情報と共に、警報情報をネットワーク経由で自己の増幅装置２０１を管理するための管理装置へ出力する。
【０２６９】
これにより、管理装置は、増幅装置２０１において異常が発生したことを警報情報に基づいて認識することができ、また、増幅装置２０１において発生した異常についての詳細をステート情報に基づいて把握することができる。
【０２７０】
また、警報部１０３は、たとえば、自己の増幅装置２０１の筐体に設置した異常通知に用いるＬＥＤ（Light Emission Diode）を発光させ、また、警報音を発生させる。
【０２７１】
これにより、増幅装置２０１の周囲にいるユーザ等に増幅装置２０１において異常が発生したことを知らせることができる。
【０２７２】
［歪補償情報を用いた増幅装置の異常検知の動作］
本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置および異常検知装置は、以下の各シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
【０２７３】
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が歪補償情報に基づいて異常を検知する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２７４】
図１０を参照して、まず、ＤＰＤモデル構築部１７１は、デフォルトの係数ベクトルＨｉｎｉが用いられているＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する（ステップＳ１０２）。
【０２７５】
次に、歪補償信号生成部１６１は、ＤＰＤモデル構築部１７１から受けたＤＰＤモデルを用いて歪補償信号ｕ［ｎ］を生成し、生成した歪補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１６４へ出力する。パワーアンプ１６４は、たとえば、歪補償信号生成部１６１から受けた歪補償信号ｕ［ｎ］に基づいてＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）を生成し、生成したＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）をアンテナ経由で他の装置へ出力する（ステップＳ１０４）。
【０２７６】
次に、ＤＰＤモデル構築部１７１は、ＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）に基づく出力信号ｙ［ｎ］をパワーアンプ１６４から受ける。また、ＤＰＤモデル構築部１７１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方をそれぞれ他の装置および歪補償信号生成部１６１から受ける（ステップＳ１０６）。
【０２７７】
次に、ＤＰＤモデル構築部１７１は、出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とに基づいてＤＰＤモデルの係数ｈｊを新たに生成し、生成した係数ｈｊを歪補償信号生成部１６１へ出力する。歪補償信号生成部１６１は、ＤＰＤモデルの係数ｈｊをＤＰＤモデル構築部１７１から受けた係数ｈｊに更新する（ステップＳ１０８）。
【０２７８】
次に、ＤＰＤモデル構築部１７１は、係数ｈｊを生成する際に用いた信号および係数ｈｊに基づいて残差を算出する（ステップＳ１１０）。
【０２７９】
次に、ＤＰＤモデル構築部１７１は、算出した残差および係数ｈｊを含む歪補償情報を装置異常検知部１０１へ出力する（ステップＳ１１２）。
【０２８０】
次に、装置異常検知部１０１における係数異常判断部２６および残差異常判断部２７は、ＤＰＤモデル構築部１７１から受けた歪補償情報に基づいて、自己の増幅装置２０１において異常があるか否かを判断する（ステップＳ１１４）。
【０２８１】
次に、異常情報出力部３０は、係数異常判断部２６または残差異常判断部２７により自己の増幅装置２０１において異常があると判断されると（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、異常発生検知情報を回路制御部１０２および警報部１０３へ出力する。
【０２８２】
次に、回路制御部１０２および警報部１０３は、異常情報出力部３０から異常発生検知情報を受けると、異常発生時の動作を実行する（ステップＳ１１８）。
【０２８３】
一方、係数異常判断部２６または残差異常判断部２７により自己の増幅装置２０１において異常があると判断されるまで（ステップＳ１１６でＮＯ）、ＤＰＤモデル構築部１７１は、出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とを受ける処理を継続する（ステップＳ１０６）。
【０２８４】
以上の動作により、装置異常検知部１０１は、自己の増幅装置２０１における異常を検知する。
【０２８５】
なお、増幅装置２０１は、上記ステップＳ１１８において、異常発生時の動作を行ったが、たとえば、運転の継続が可能か否かの仮判定を行うために運転を継続してもよい。
【０２８６】
ところで、許容値を超える電力のＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）がパワーアンプ１６４から出力されていることを検知するために、たとえば、パワーアンプ１６４が出力するＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）の電力を測定する方法が考えられる。しかしながら、ＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）の電力測定だけでは、許容された周波数帯域以外の成分を有するＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）が出力されているか否かを判断できない。
【０２８７】
たとえば、ＡＣＬＲを測定することにより、許容された周波数帯域以外の成分を有するＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）がパワーアンプ１６４から出力されているか否かを判断することが可能である。しかしながら、フィルタ処理およびＦＦＴ処理等が必要となるので、処理負荷が増してしまう。
【０２８８】
また、電力測定およびＡＣＬＲの測定では、パワーアンプ１６４からの出力信号ｙ［ｎ］の品質の劣化およびパワーアンプ１６４の増幅特性の経年劣化等を認識することができない場合がある。さらに、パワーアンプ１６４の入力信号であるベースバンド信号ｘ［ｎ］の位相と、パワーアンプ１６４からの出力信号ｙ［ｎ］の位相とのずれが発生していることを検知することも困難である。
【０２８９】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、増幅装置２０１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］に基づいて生成された歪補償信号ｕ［ｎ］を増幅することにより出力信号ｙ［ｎ］を生成する。係数取得部２１および残差取得部２２は、歪補償信号ｕ［ｎ］の生成に用いられる歪補償情報を取得する。係数異常判断部２６および残差異常判断部２７は、それぞれ係数取得部２１および残差取得部２２により取得された歪補償情報に基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。
【０２９０】
このように、歪補償に用いられる歪補償情報に基づいて増幅装置２０１の異常を検知する構成により、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号ｙ［ｎ］を用いて増幅装置２０１の外部から増幅特性を抽出するのではなく、歪補償のプロセスが反映された歪補償情報を用いて増幅装置２０１の内部から増幅特性を抽出するので、増幅装置２０１の増幅特性を正確に認識することができる。
【０２９１】
これにより、ＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）の異常の検知に加えて、増幅装置２０１の増幅特性の経年劣化等の増幅装置２０１の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置２０１の異常を検知することができる。
【０２９２】
また、歪補償情報を用いて増幅装置２０１の異常を検知するので、増幅装置２０１の異常を検知するための新たな計算リソースおよびＡＣＬＲ等の増幅装置２０１の増幅特性をモニタするための計算処理を不要とし、簡易な構成および処理で増幅装置２０１の異常を検知することができる。
【０２９３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、歪補償信号ｕ［ｎ］は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］を変数に含む１つの第１制御関数、または複数の当該第１制御関数の線形結合に基づいて生成される。第１制御関数の係数ｈｊ（ｊ＝１〜Ｈｏｒｄ）は、出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］または歪補償信号ｕ［ｎ］とに基づいて算出される。係数取得部２１は、算出された係数ｈｊを歪補償情報として取得する。
【０２９４】
このような構成により、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］の関係に変化がほとんどない場合においても変化が生じ得る係数ｈｊを、歪補償のプロセスが反映された歪補償情報として取得することができるので、増幅装置２０１の増幅特性を内部から簡易に抽出することができる。
【０２９５】
また、歪補償に用いられるパラメータである係数ｈｊを用いるので、処理負荷の増加を抑制しながら増幅装置２０１の異常を検知することができる。
【０２９６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、係数異常判断部２６は、係数ｈｊおよび所定のしきい値の大小関係に基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。
【０２９７】
このような構成により、係数ｈｊおよび所定のしきい値の大小関係を評価する簡易な処理で、増幅装置２０１の異常を検知することができる。また、係数ｈｊを受けるタイミングごとに当該評価を行うことにより、増幅装置２０１の異常を迅速に検知することができる。
【０２９８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、係数異常判断部２６は、複数の係数ｈｊの線形結合と所定のしきい値との大小関係に基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。
【０２９９】
このような構成により、複数の係数ｈｊ間の関係を複合的に組み合わせた線形結合および所定のしきい値の大小関係を評価するので、増幅装置２０１の異常をより正確に検知することができる。これにより、増幅装置２０１が正常であるにも関わらず異常と検知してしまう可能性を低くすることができる。
【０３００】
たとえば、係数ｈｊの数が多い場合、複数の係数ｈｊ間の関係を複合的に組み合わせた線形結合を生成することは容易でない場合が多い。
【０３０１】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、係数異常判断部２６は、係数ｈｊおよび所定の基準値である基準値ｈｃすなわち重心ベクトルＨｃの成分の差に基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。
【０３０２】
このような構成により、係数ｈｊおよび基準値ｈｃの差を算出する簡易な処理で、増幅装置２０１の異常を検知することができる。これにより、たとえば、係数ｈｊの数が多い場合において、生成することが容易でない複数の係数ｈｊ間の関係を複合的に組み合わせた線形結合を用いることなく、増幅装置２０１の異常を検知することができる。
【０３０３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、所定の基準値ｈｃは、増幅装置２０１が所定条件を満たす複数の状態における係数ｈｊに基づいて演算される。
【０３０４】
このような構成により、増幅装置２０１が所定条件を満たす場合と所定の基準値ｈｃとを対応付けることができるので、係数ｈｊおよび所定の基準値ｈｃから増幅装置２０１が所定条件を満たすか否かを判断することができる。
【０３０５】
たとえば、係数ｈｊの線形結合および所定のしきい値の大小関係、ならびに係数ｈｊおよび基準値ｈｃすなわち重心ベクトルＨｃの成分の差等の単純な処理では、増幅装置２０１が異常であるにも関わらず正常と検知してしまう可能性が高くなってしまう場合がある。
【０３０６】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、識別手法生成部３１は、増幅装置２０１が異常を示す状態における第１制御関数の係数を成分とする異常係数ベクトルＨｅおよび増幅装置２０１が正常を示す状態における第１制御関数の係数を成分とする正常係数ベクトルＨｏを取得する。識別手法生成部３１は、異常係数ベクトルＨｅおよび正常係数ベクトルＨｏに基づいて異常係数ベクトルＨｅを含む異常グループおよび正常係数ベクトルＨｏを含む正常グループの境界を示す条件を演算する。そして、係数異常判断部２６は、識別手法生成部３１により演算された境界を示す条件および係数取得部２１により取得された係数ベクトルＨに基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。
【０３０７】
このような構成により、異常グループおよび正常グループを分離する境界を示す条件に基づいて、係数取得部２１により取得された係数ベクトルＨの属すべきグループが異常グループまたは正常グループであるかについて適切に決定することができる。
【０３０８】
これにより、増幅装置２０１が異常であるにも関わらず正常と検知してしまう可能性を低くすることができる。
【０３０９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、第１制御関数の係数ｈｊは、出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］または歪補償信号ｕ［ｎ］とに基づいて更新される。係数異常判断部２６は、係数取得部２１により取得された係数ｈｊの時間変化に基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。
【０３１０】
このような構成により、係数ｈｊの時間変化に基づいて増幅装置２０１の増幅特性の動的な変化を内部から抽出することができるので、増幅装置２０１において動的に発生する異常を検知することができる。
【０３１１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、係数異常判断部２６は、係数ｈｊの所定時間当たりの変化量が所定条件を満たす場合に増幅装置２０１が異常であると判断する。
【０３１２】
このような構成により、係数ｈｊの時間変化を算出する簡易な処理で、増幅装置２０１の増幅特性の動的な変化の大きさを取得することができ、取得した変化の大きさに基づいて増幅装置２０１の異常を適切に判断することができる。
【０３１３】
また、たとえば、増幅装置２０１の増幅特性は温度に応じて変化するので、係数ｈｊの時間変化に基づいて増幅装置２０１の温度変化を認識することで、増幅装置２０１が高温になる前に異常を検知することができる。これにより、増幅装置２０１が熱により破損してしまうことを防ぐことができる。
【０３１４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、係数異常判断部２６は、係数ｈｊの時間変化を示す信号の振幅の変動の速さに基づいて増幅装置２０１の異常を検知する。
【０３１５】
このような構成により、係数ｈｊの時間変化を示す信号の振幅の変動の速さに基づいて増幅装置２０１の増幅特性の動的変化を内部から抽出することができるので、ある程度長い期間に亘る増幅装置２０１の状態から異常を検知することができる。
【０３１６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、増幅装置２０１は、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて歪補償信号ｕ［ｎ］を増幅する。歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおける出力信号ｙ［ｎ］および当該歪補償タイミングＴＣｏｍｐに対応するタイミングである歪補償対応タイミングＴＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］の差である入出力差ｅ［ｎ］について、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおける入出力差ｅ［ｎ−ｉ］と、当該複数の歪補償タイミングＴＣｏｒｒに対応する複数の歪補償対応タイミングＴｃｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ−ｉ］を変数に含む１つの第３制御関数、または複数の当該第３制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように第３制御関数の係数である補正係数δｈｊが決定される。補正係数δｈｊにより第１制御関数の係数ｈｊが補正される。歪補償信号ｕ［ｎ］は、補正された係数ｈｊを含む１つの第１制御関数、または複数の当該第１制御関数の線形結合に基づいて生成される。そして、残差取得部２２は、補正係数δｈｊの決定に用いた入出力差ｅ［ｎ−ｉ］に基づいて得られた残差を歪補償情報として取得する。
【０３１７】
このような構成により、より正確に第１制御関数の係数ｈｊを決定することができるので、残差の大きさに基づいて、歪補償が適切に行われているか否かをより正確に認識することができる。これにより、たとえば、歪補償が適切に行われていない場合、ベースバンド信号ｘ［ｎ］を変数に含む１つの第１制御関数、または複数の当該第１制御関数の線形結合では補償することのできない歪みが増幅装置２０１における増幅特性に含まれることを認識することができる。
【０３１８】
また、適切な歪補償が可能となるように第１制御関数の係数ｈｊが補正されるので、増幅装置２０１の増幅特性を係数ｈｊおよび残差に反映させることができる。これにより、増幅装置２０１の異常を検知するための有用な指標として係数ｈｊおよび残差を含む歪補償情報を用いることができる。
【０３１９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、増幅装置２０１は、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて歪補償信号ｕ［ｎ］を増幅する。複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおける出力信号ｙ［ｎ−ｉ］を変数に含む１つの第２制御関数、または複数の当該第２制御関数の線形結合と、当該複数の歪補償タイミングＴｃｏｍｐに対応する複数の歪補償対応タイミングＴｃｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ−ｉ］を変数に含む１つの上記第１制御関数、若しくは上記複数の当該第１制御関数の線形結合、または当該複数の歪補償タイミングＴｃｏｍｐにおける歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］との差が所定条件を満たすように第２制御関数の係数ｈｊが決定される。残差情報取得部２２は、係数ｈｊの決定に用いた上記１つの第１制御関数、若しくは上記複数の当該第１制御関数の線形結合、または係数ｈｊの決定に用いた歪補償信号ｕ［ｎ−ｉ］と、係数ｈｊの決定に用いた出力信号ｙ［ｎ−ｉ］を変数に含み、かつ係数ｈｊが用いられている１つの第２制御関数、または上記複数の当該第２制御関数の線形結合との差に基づいて得られた残差を歪補償情報として取得する。
【０３２０】
このような構成により、残差の大きさに基づいて、歪補償が適切に行われているか否かを認識することができる。これにより、たとえば、歪補償が適切に行われていない場合、ベースバンド信号ｘ［ｎ］を変数に含む１つの第１制御関数、または複数の当該第１制御関数の線形結合では補償することのできない歪みが増幅装置２０１における増幅特性に含まれることを認識することができる。
【０３２１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る装置異常検知部では、第１制御関数の係数ｈｊが、決定された第２制御関数の係数ｈｊに更新される。
【０３２２】
このような構成により、適切な歪補償が可能な係数ｈｊが第１制御関数の係数として設定されるので、増幅装置２０１の増幅特性を係数ｈｊおよび残差に反映させることができる。これにより、増幅装置２０１の異常を検知するための有用な指標として係数ｈｊおよび残差を含む歪補償情報を用いることができる。
【０３２３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、回路制御部１０２は、装置異常検知部１０１によって異常が検知されると、自己の増幅装置２０１における処理を変更する。
【０３２４】
このような構成により、増幅装置２０１に異常が検知された場合に増幅装置２０１における処理を変更するので、増幅装置２０１の異常に対処するための適切な処理を行うことができる。
【０３２５】
たとえば、増幅装置２０１の異常が検知された場合にパワーアンプ１６４への電力の供給を停止することにより、異常な信号を出力してしまうことを回避することができる。
【０３２６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、警報部１０３は、装置異常検知部１０１によって異常が検知されると、異常の発生を示す警報情報を出力する。
【０３２７】
このような構成により、増幅装置２０１の異常が検知された場合、たとえば増幅装置２０１を管理する他の装置へ警報情報を出力することにより、増幅装置２０１において異常が発生したことを当該他の装置へ通知することができる。
【０３２８】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、増幅装置２０１に含まれる装置異常検知部１０１が増幅装置２０１の異常を検知する構成であったが、これに限定するものではない。たとえば、装置異常検知部１０１が増幅装置２０１の外部に設けられてもよい。
【０３２９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部１５１は増幅装置２０１に含まれる構成であったが、これに限定するものではない。たとえば、歪補償部１５１が増幅装置２０１の外部に設けられてもよい。
【０３３０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部１５１は、ベースバンド信号に基づいて歪補償信号を生成したが、これに限定するものではない。たとえば、歪補償部１５１は、ベースバンド信号に加えて電源１６５がパワーアンプ１６４へ出力する電圧または電流に基づいて歪補償信号を生成してもよい。
【０３３１】
歪補償部１５１がベースバンド信号と電源１６５がパワーアンプ１６４へ出力する電圧または電流とに基づいて歪補償信号を生成する場合、装置異常検知部１０１は、たとえば、ベースバンド信号、歪補償信号および出力信号に加えて当該電圧または電流に基づいて増幅装置２０１の異常を検知してもよい。
【０３３２】
次に、本発明の他の第２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。
【０３３３】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る増幅装置と比べて、歪補償情報の代わりに信号を用いて増幅装置の異常を検知する増幅装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る増幅装置と同様である。
【０３３４】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置の構成を示す図である。
【０３３５】
図１１を参照して、増幅装置２０４は、第１の実施の形態に係る増幅装置２０１と比べて、装置異常検知部１０１の代わりに装置異常検知部１０４を備える。
【０３３６】
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る装置異常検知部の構成を示す図である。
【０３３７】
図１２を参照して、装置異常検知部１０４は、信号取得部２３と、信号関係演算部２４と、確率分布生成部２５と、信号関係異常判断部（異常検知部）２８と、確率分布異常判断部（異常検知部）２９と、異常情報出力部３４とを含む。
【０３３８】
装置異常検知部１０４は、自己の増幅装置２０４の異常を検知する。より詳細には、装置異常検知部１０４は、信号関係異常判断部２８および確率分布異常判断部２９により行われる判断に基づいて自己の増幅装置２０４の異常を検知する。
【０３３９】
［信号間の関係異常］
具体的には、装置異常検知部１０４における信号取得部２３は、たとえば、歪補償部１５１からベースバンド信号ｘ［ｎ］、歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］を取得し、取得したベースバンド信号ｘ［ｎ］、歪補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］を信号関係演算部２４および確率分布生成部２５へ出力する。
【０３４０】
信号関係演算部２４は、信号取得部２３から受けた出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とを蓄積する。そして、信号関係演算部２４は、蓄積した、出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］に基づいて得られる関係、ならびに出力信号ｙ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］に基づいて得られる関係の少なくともいずれか一方を演算する。
【０３４１】
［振幅−振幅特性］
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が正常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−振幅特性の一例を示す図である。
【０３４２】
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−振幅特性の一例を示す図である。
【０３４３】
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−振幅特性の他の一例を示す図である。
【０３４４】
図１３〜図１５を参照して、横軸は、歪補償信号ｕ［ｎ］の振幅の二乗すなわちパワーアンプ１６４への入力電力をデシベル単位で表示した値を示す。また、縦軸は、出力信号ｙ［ｎ］の振幅の二乗を歪補償信号ｕ［ｎ］の振幅の二乗で除した値すなわちパワーアンプ１６４のゲインをデシベル単位で表した値を示す。
【０３４５】
具体的には、信号関係演算部２４は、たとえば、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐの出力信号ｙ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を用いて入力電力およびゲインの関係である振幅−振幅特性を演算する。そして、信号関係演算部２４は、演算した振幅−振幅特性を信号関係異常判断部２８へ出力する。
【０３４６】
信号関係異常判断部２８は、信号関係演算部２４から振幅−振幅特性を受けると、受けた振幅−振幅特性から特徴量を抽出する。特徴量は、たとえば、振幅−振幅特性の各電力におけるゲインデータの分散、および入力電力を上げたときのゲインの低下度であるコンプレッション等である。
【０３４７】
信号関係異常判断部２８は、抽出した特徴量に基づいて振幅−振幅特性が異常な特性となっているか否かを判断する。そして、信号関係異常判断部２８は、当該判断の結果が異常を示す場合、増幅装置２０４の異常を検知し、振幅−振幅特性異常通知を異常情報出力部３４へ出力する。
【０３４８】
より詳細には、たとえば、信号関係異常判断部２８は、増幅装置２０４が正常な動作を行う場合の振幅−振幅特性の各電力におけるゲインデータの分散およびコンプレッションを演算し、演算した分散およびコンプレッションを正常な特徴量として図示しない記憶部に記憶する。
【０３４９】
具体的には、たとえば、信号関係異常判断部２８は、図１３に示すように入力電力が−８ｄＢ、−１３ｄＢおよび−１８ｄＢにおけるゲインデータの分散Ｖｇ１（−８），Ｖｇ１（−１３），Ｖｇ１（−１８）をそれぞれ演算し、演算した各分散を正常分散として図示しない記憶部に記憶する。
【０３５０】
また、たとえば、信号関係異常判断部２８は、図１３に示すように、ゲイン曲線ＧＣ１からコンプレッションＣＰ１を演算し、演算したコンプレッションＣＰ１を正常コンプレッションとして図示しない記憶部に記憶する。ゲイン曲線は、たとえば、１ｄＢごとの入力電力区間におけるゲインデータの各平均値を結んだ曲線である。
【０３５１】
信号関係異常判断部２８は、たとえば、増幅装置２０４が通常運転を行う場合、ゲインデータの分散およびコンプレッションを継続して演算する。そして、信号関係異常判断部２８は、演算した分散およびコンプレッションと、正常分散および正常コンプレッションとをそれぞれ比較することにより、振幅−振幅特性が異常な特性となっているか否かを判断する。
【０３５２】
具体的には、信号関係異常判断部２８は、たとえば、図１４に示すように、ゲイン曲線ＧＣ２から演算したコンプレッションＣＰ２が正常コンプレッションと大きく異ならない一方、演算したゲインデータの分散Ｖｇ２（−８），Ｖｇ２（−１３），Ｖｇ２（−１８）が正常分散と比較して極端に異なる場合、振幅−振幅特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３５３】
この際、信号関係異常判断部２８は、たとえば、分散Ｖｇ２（−８），Ｖｇ２（−１３），Ｖｇ２（−１８）および正常分散の差と所定のしきい値との大小関係に基づいて、振幅−振幅特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３５４】
また、信号関係異常判断部２８は、たとえば、図１５に示すように、演算したゲインデータの分散Ｖｇ３（−８），Ｖｇ３（−１３），Ｖｇ３（−１８）が正常分散と大きく異ならない一方、ゲイン曲線ＧＣ３から演算したコンプレッションＣＰ３が正常コンプレッションと比較して極端に異なる場合、振幅−振幅特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３５５】
この際、信号関係異常判断部２８は、たとえば、コンプレッションＣＰ３および正常コンプレッションの差と所定のしきい値との大小関係に基づいて、振幅−振幅特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３５６】
信号関係異常判断部２８は、振幅−振幅特性が異常な特性を示す場合、振幅−振幅特性異常通知を異常情報出力部３４へ出力する。
【０３５７】
［振幅−位相特性］
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が正常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−位相特性の一例を示す図である。
【０３５８】
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−位相特性の一例を示す図である。
【０３５９】
図１８は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が異常な動作を行う場合のパワーアンプの振幅−位相特性の他の一例を示す図である。
【０３６０】
なお、図１６〜図１８に示す振幅−位相特性は、それぞれ図１３〜図１５に示す振幅−振幅特性に対応する振幅−位相特性である。
【０３６１】
図１６〜図１８を参照して、横軸は、歪補償信号ｕ［ｎ］の振幅の二乗すなわちパワーアンプ１６４への入力電力をデシベル単位で表示した値を示す。また、縦軸は、ａｒｇ（ｙ［ｎ］／ｕ［ｎ］）すなわち出力信号ｙ［ｎ］と歪補償信号ｕ［ｎ］との位相差を度単位で表した値を示す。
【０３６２】
具体的には、信号関係演算部２４は、たとえば、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐの出力信号ｙ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を用いて入力電力および位相差の関係である振幅−位相特性を演算する。そして、信号関係演算部２４は、演算した振幅−位相特性を信号関係異常判断部２８へ出力する。
【０３６３】
信号関係異常判断部２８は、信号関係演算部２４から振幅−位相特性を受けると、受けた振幅−位相特性から特徴量を抽出する。特徴量は、たとえば、振幅−位相特性の各電力における位相データの分散、および入力電力を上げたときの位相の変化であるフェーズシフト等である。
【０３６４】
信号関係異常判断部２８は、抽出した特徴量に基づいて、振幅−位相特性が異常な特性となっているか否かを判断する。そして、信号関係異常判断部２８は、当該判断の結果が異常を示す場合、増幅装置２０４の異常を検知し、振幅−位相特性異常通知を異常情報出力部３４へ出力する。
【０３６５】
より詳細には、たとえば、信号関係異常判断部２８は、増幅装置２０４が正常な動作を行う場合の振幅−位相特性の各電力における位相データの分散およびフェーズシフトを演算し、演算した分散およびフェーズシフトを正常な特徴量として図示しない記憶部に記憶する。
【０３６６】
具体的には、信号関係異常判断部２８は、図１６に示すように、入力電力が−８ｄＢ、−１３ｄＢおよび−１８ｄＢにおける位相データの分散Ｖｐ１（−８），Ｖｐ１（−１３），Ｖｐ１（−１８）をそれぞれ演算し、演算した各分散を正常分散として図示しない記憶部に記憶する。
【０３６７】
また、たとえば、信号関係異常判断部２８は、図１６に示すように、位相差曲線ＰＣ１からフェーズシフトＰＳ１を演算し、演算したフェーズシフトＰＳ１を正常フェーズシフトとして図示しない記憶部に記憶する。位相差曲線は、たとえば、１ｄＢごとの入力電力区間における位相データの各平均値を結んだ曲線である。
【０３６８】
信号関係異常判断部２８は、たとえば、増幅装置２０４が通常運転を行う場合、位相データの分散およびフェーズシフトを継続して演算する。そして、信号関係異常判断部２８は、演算した分散およびフェーズシフトと、正常分散および正常フェーズシフトとをそれぞれ比較することにより、振幅−位相特性が異常な特性となっているか否かを判断する。
【０３６９】
具体的には、信号関係異常判断部２８は、たとえば、図１７に示すように、位相差曲線ＰＣ２から演算したフェーズシフトＰＳ２が正常フェーズシフトと大きく異ならない一方、演算した位相データの分散Ｖｐ２（−８），Ｖｐ２（−１３），Ｖｐ２（−１８）が正常分散と比較して極端に異なる場合、振幅−位相特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３７０】
この際、信号関係異常判断部２８は、たとえば、分散Ｖｐ２（−８），Ｖｐ２（−１３），Ｖｐ２（−１８）および正常分散の差と所定のしきい値との大小関係に基づいて、振幅−位相特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３７１】
また、信号関係異常判断部２８は、たとえば、図１８に示すように、演算した位相データの分散Ｖｐ３（−８），Ｖｐ３（−１３），Ｖｐ３（−１８）が正常分散と大きく異ならない一方、位相差曲線ＰＣ３から演算したフェーズシフトＰＳ３が正常フェーズシフトと比較して極端に異なる場合、振幅−位相特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３７２】
この際、信号関係異常判断部２８は、たとえば、フェーズシフトＰＳ３および正常フェーズシフトの差と所定のしきい値との大小関係に基づいて、振幅−位相特性が異常な特性となっていると判断する。
【０３７３】
たとえば、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の位相および出力信号ｙ［ｎ］の位相のずれが発生している場合、演算した分散およびフェーズシフトに位相のずれが反映されるので、信号関係異常判断部２８は、当該位相のずれを検知することができる。
【０３７４】
信号関係異常判断部２８は、振幅−位相特性が異常な特性を示す場合、振幅−位相特性異常通知を異常情報出力部３４へ出力する。
【０３７５】
なお、信号関係異常判断部２８は、たとえば、信号関係演算部２４において複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐの出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］を用いて演算された振幅−振幅特性および振幅−位相特性の両方を受けてもよい。
【０３７６】
信号関係異常判断部２８は、たとえば、受けた振幅−振幅特性および振幅−位相特性から特徴量を抽出し、図１３〜図１８に示した場合と同様に、抽出した特徴量から振幅−振幅特性および振幅−位相特性が異常な特性となっているか否かを判断する。
【０３７７】
また、信号関係異常判断部２８は、たとえば、振幅−振幅特性のみまたは振幅−位相特性のみに基づいて異常な特性となっているか否かを判断してもよい。
【０３７８】
また、信号関係異常判断部２８は、以下の方法により異常な特性となっているか否かを判断してもよい。すなわち、信号関係異常判断部２８は、式（２８）に示す線形不等式、式（３１）に示すノルムを用いる不等式および図９に示すサポートベクターマシン等のマージン最大化規範を用いる方法において、係数の代わりに特徴量を用いることにより、当該特徴量が異常か否かを判断してもよい。
【０３７９】
再び図１２を参照して、異常情報出力部３４は、信号関係異常判断部２８から振幅−振幅特性異常通知または振幅−位相特性異常通知を受けると、異常発生検知情報を回路制御部１０２および警報部１０３へ出力する。
【０３８０】
［信号の発生確率分布の異常］
確率分布生成部２５は、信号取得部２３から受けた出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］を蓄積する。そして、確率分布生成部２５は、蓄積した、出力信号ｙ［ｎ］の発生確率分布およびベースバンド信号ｘ［ｎ］の発生確率分布を生成する。
【０３８１】
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が処理するベースバンド信号および出力信号の振幅についての発生確率分布の一例を示す図である。
【０３８２】
図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が処理するベースバンド信号および出力信号の位相角についての発生確率分布の一例を示す図である。
【０３８３】
図１９を参照して、具体的には、確率分布生成部２５は、たとえば、図１９（Ａ）に示すように複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐのベースバンド信号ｘ［ｎ］を用いて、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の振幅の絶対値｜ｘ｜についての発生確率Ｐ（｜ｘ｜）を示す発生確率分布ＰＤＦｘを生成する。
【０３８４】
また、確率分布生成部２５は、たとえば、図１９（Ｂ）に示すように複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐの出力信号ｙ［ｎ］を用いて、出力信号ｙ［ｎ］の振幅の絶対値｜ｙ｜についての発生確率Ｐ（｜ｙ｜）を示す発生確率分布ＰＤＦｙを生成する。
【０３８５】
図２０を参照して、確率分布生成部２５は、たとえば図２０（Ａ）に示すように、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐのベースバンド信号ｘ［ｎ］を用いてベースバンド信号ｘ［ｎ］の位相角ａｒｇ（ｘ）についての発生確率Ｐ（ａｒｇ（ｘ））を示す発生確率分布ＰＤＦａｒｇｘを生成する。
【０３８６】
また、確率分布生成部２５は、たとえば、図２０（Ｂ）に示すように複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐの出力信号ｙ［ｎ］を用いて、出力信号ｙ［ｎ］の振幅の位相角ａｒｇ（ｙ）についての発生確率Ｐ（ａｒｇ（ｙ））を示す発生確率分布ＰＤＦａｒｇｙを生成する。
【０３８７】
確率分布生成部２５は、生成した発生確率分布ＰＤＦｘ，ＰＤＦｙ，ＰＤＦａｒｇｘ，ＰＤＦａｒｇｙを確率分布異常判断部２９へ出力する。
【０３８８】
確率分布異常判断部２９は、確率分布生成部２５から発生確率分布ＰＤＦｘ，ＰＤＦｙ，ＰＤＦａｒｇｘ，ＰＤＦａｒｇｙを受けると、受けた各発生確率分布に基づいて以下の処理を行う。
【０３８９】
すなわち、確率分布異常判断部２９は、発生確率分布ＰＤＦｘおよびＰＤＦｙの近さの度合いと、ＰＤＦａｒｇｘおよびＰＤＦａｒｇｙの近さの度合いとを算出し、算出した各近さの度合いに基づいて発生確率分布が異常な分布となっているか否かを判断する。そして、確率分布異常判断部２９は、当該判断の結果が異常を示す場合、増幅装置２０４の異常を検知し、発生確率分布異常通知を異常情報出力部３４へ出力する。
【０３９０】
たとえば、増幅装置２０４が良好にＤＰＤを行う場合、増幅装置２０４はベースバンド信号ｘ［ｎ］を線形に増幅するので、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の振幅および出力信号ｙ［ｎ］の振幅はほぼ等しくなる。
【０３９１】
したがって、増幅装置２０４が良好にＤＰＤを行う場合における発生確率分布ＰＤＦｙは、発生確率分布ＰＤＦｘに近くなる。言い換えると、発生確率分布ＰＤＦｙが発生確率分布ＰＤＦｘに近いとき、増幅装置２０４が良好にＤＰＤを行う。
【０３９２】
同様に、増幅装置２０４が良好にＤＰＤを行う場合、増幅装置２０４はベースバンド信号ｘ［ｎ］を線形に増幅するので、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］の位相はほぼ等しくなる。
【０３９３】
したがって、増幅装置２０４が良好にＤＰＤを行う場合における発生確率分布ＰＤＦａｒｇｙは、発生確率分布ＰＤＦａｒｇｘに近くなる。言い換えると、発生確率分布ＰＤＦａｒｇｙが発生確率分布ＰＤＦａｒｇｘに近いとき、増幅装置２０４が良好にＤＰＤを行う。
【０３９４】
具体的には、確率分布異常判断部２９は、カルバック・ライブラー・ダイバージェンス（Kullback-Leibler divergence）等を用いて発生確率分布ＰＤＦｘおよびＰＤＦｙの関係を示す振幅の近さ度合いおよび発生確率分布ＰＤＦａｒｇｘおよびＰＤＦａｒｇｙの関係を示す位相の近さ度合いを算出する。
【０３９５】
そして、確率分布異常判断部２９は、たとえば、算出した振幅の近さ度合いが所定のしきい値より大きい場合、すなわち発生確率分布ＰＤＦｘおよびＰＤＦｙが類似していない場合、発生確率分布が異常な分布となっていると判断する。
【０３９６】
また、確率分布異常判断部２９は、たとえば、算出した位相の近さ度合いが所定のしきい値より大きい場合、すなわち発生確率分布ＰＤＦａｒｇｘおよびＰＤＦａｒｇｙが類似していない場合、発生確率分布が異常な分布となっていると判断する。
【０３９７】
この際、確率分布異常判断部２９は、たとえば、振幅の近さ度合いおよび位相の近さ度合いに基づいて、発生確率分布が異常な分布となっていると判断してもよいし、振幅の近さ度合いおよび位相の近さ度合いのいずれか一方に基づいて、発生確率分布が異常な分布となっていると判断してもよい。
【０３９８】
確率分布異常判断部２９は、発生確率分布が異常な分布を示す場合、発生確率分布異常通知を異常情報出力部３４へ出力する。
【０３９９】
再び図１２を参照して、異常情報出力部３４は、確率分布異常判断部２９から発生確率分布異常通知を受けると、異常発生検知情報を回路制御部１０２および警報部１０３へ出力する。
【０４００】
なお、たとえば、信号関係異常判断部２８により行われる振幅−振幅特性および振幅−位相特性についての判断処理と、確率分布異常判断部２９により行われる発生確率分布についての判断処理とは、組み合わせて行われることも可能である。
【０４０１】
［信号の情報を用いた増幅装置の異常検知の動作］
図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置が信号の情報に基づいて異常を検知する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０４０２】
図２１を参照して、まず、ＤＰＤモデル構築部１７１は、デフォルトの係数ベクトルＨｉｎｉが用いられているＤＰＤモデルを歪補償信号生成部１６１へ出力する（ステップＳ２０２）。
【０４０３】
次に、歪補償信号生成部１６１は、ＤＰＤモデル構築部１７１から受けたＤＰＤモデルを用いて歪補償信号ｕ［ｎ］を生成し、生成した歪補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１６４へ出力する。パワーアンプ１６４は、たとえば、歪補償信号生成部１６１から受けた歪補償信号ｕ［ｎ］に基づいてＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）を生成し、生成したＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）をアンテナ経由で他の装置へ出力する（ステップＳ２０４）。
【０４０４】
次に、歪補償部１５１は、ＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）に基づく出力信号ｙ［ｎ］をパワーアンプ１６４から受けると、受けた出力信号ｙ［ｎ］と共にベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を装置異常検知部１０４へ出力する（ステップＳ２０６）。
【０４０５】
次に、装置異常検知部１０４における信号取得部２３は、歪補償部１５１から出力信号ｙ［ｎ］、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を取得し、取得した各信号を信号関係演算部２４へ出力する（ステップＳ２０８）。
【０４０６】
次に、信号関係演算部２４は、出力信号ｙ［ｎ］、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を用いて振幅−振幅特性および振幅−位相特性を演算し、演算した振幅−振幅特性および振幅−位相特性を信号関係異常判断部２８へ出力する（ステップＳ２１０）。
【０４０７】
次に、信号関係異常判断部２８は、信号関係演算部２４から受けた振幅−振幅特性および振幅−位相特性の少なくとも一方が異常な特性となっている場合、自己の増幅装置２０４において異常があると判断する（ステップＳ２１２）。
【０４０８】
次に、異常情報出力部３４は、信号関係異常判断部２８により自己の増幅装置２０４において異常があると判断されると（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、異常発生検知情報を回路制御部１０２および警報部１０３へ出力する。
【０４０９】
次に、回路制御部１０２および警報部１０３は、異常情報出力部３４から異常発生検知情報を受けると、異常発生時の動作を実行する（ステップＳ２１６）。
【０４１０】
一方、信号関係異常判断部２８により自己の増幅装置２０４において異常があると判断されるまで（ステップＳ２１４でＮＯ）、歪補償部１５１は、出力信号ｙ［ｎ］、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を信号取得部２３へ出力する処理を継続する（ステップＳ２０６）。
【０４１１】
以上の動作により、装置異常検知部１０４は、自己の増幅装置２０４における異常を検知する。
【０４１２】
なお、確率分布生成部２５は、上記ステップＳ２１０において、たとえば、出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］を用いて発生確率分布を生成し、生成した発生確率分布を確率分布異常判断部２９へ出力してもよい。
【０４１３】
そして、確率分布異常判断部２９は、上記ステップＳ２１２において、たとえば、確率分布生成部２５から受けた発生確率分布が異常な分布となっている場合、自己の増幅装置２０４において異常があると判断してもよい。
【０４１４】
そして、異常情報出力部３４は、上記ステップＳ２１４において、たとえば、確率分布異常判断部２９により自己の増幅装置２０４において異常があると判断されると（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、異常発生検知情報を回路制御部１０２および警報部１０３へ出力する。
【０４１５】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る増幅装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０４１６】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る装置異常検知部では、増幅装置２０４は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］に基づいて生成された歪補償信号ｕ［ｎ］を増幅することにより出力信号ｙ［ｎ］を生成する。信号取得部２３は、出力信号ｙ［ｎ］、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］を取得する。信号関係異常判断部２８および確率分布異常判断部２９は、信号取得部２３により取得された、出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とに基づいて増幅装置２０４の異常を検知する。
【０４１７】
このように、たとえばＡＣＬＲのように歪補償の結果である出力信号ｙ［ｎ］を用いて増幅装置２０４の外部から増幅特性を抽出するのではなく、出力信号ｙ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とに基づいて増幅装置２０４の異常を検知する構成により、増幅装置２０４の内部から増幅特性を抽出することができるので、増幅装置２０４の増幅特性を正確に認識することができる。
【０４１８】
これにより、ＲＦ出力信号Ｙ（ｔ）の異常の検知に加えて、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の位相と出力信号ｙ［ｎ］の位相とのずれ等の増幅装置２０４の外部から抽出した増幅特性からは認識できない増幅装置２０４の異常を検知することができる。
【０４１９】
また、増幅装置２０４において増幅される前の信号および増幅された後の信号の比較を行うことにより、出力信号の品質についての情報を取得することができ、出力信号の品質の劣化を正確に認識することができる。
【０４２０】
また、本発明の第２の実施の形態に係る装置異常検知部では、増幅装置２０４は、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて歪補償信号ｕ［ｎ］を増幅する。信号関係異常判断部２８は、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおける、出力信号ｙ［ｎ］とベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とに基づいて増幅装置２０４の異常を検知する。
【０４２１】
このような構成により、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて蓄積した出力信号ｙ［ｎ］とベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］の少なくともいずれか一方とを用いることができるので、各信号が示す値においてばらつきが生ずる場合においても、当該各信号が示す値の分布に基づいて増幅装置２０４の内部から増幅特性を抽出することができる。
【０４２２】
また、本発明の第２の実施の形態に係る装置異常検知部では、信号関係演算部２４は、信号取得部２３により取得された出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］に基づいて得られる関係、ならびに信号取得部２３により取得された出力信号ｙ［ｎ］および歪補償信号ｕ［ｎ］に基づいて得られる関係の少なくともいずれか一方を演算する。信号関係異常判断部２８は、信号関係演算部２４により演算された関係に基づいて増幅装置２０４の異常を検知する。
【０４２３】
このような構成により、増幅装置２０４において増幅される前の信号および増幅された後の信号の関係が得られるので、当該関係に基づいて増幅装置２０４の内部から増幅特性を抽出することができる。
【０４２４】
また、本発明の第２の実施の形態に係る装置異常検知部では、増幅装置２０４は、歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて歪補償信号ｕ［ｎ］を増幅する。信号取得部２３は、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおける出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］を取得する。確率分布異常判断部２９は、信号取得部２３により取得された出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］に基づいて増幅装置２０４の異常を検知する。
【０４２５】
このような構成により、複数の歪補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて蓄積した出力信号ｙ［ｎ］およびベースバンド信号ｘ［ｎ］を用いることができるので、各信号が示す値においてばらつきが生ずる場合においても、当該各信号が示す値の分布に基づいて増幅装置２０４の内部から増幅特性を抽出することができる。
【０４２６】
また、本発明の第２の実施の形態に係る装置異常検知部では、確率分布生成部２５は、信号取得部２３により取得された出力信号ｙ［ｎ］の発生確率分布およびベースバンド信号ｘ［ｎ］の発生確率分布を生成する。確率分布異常判断部２９は、確率分布生成部２５により生成された出力信号ｙ［ｎ］の発生確率分布およびベースバンド信号ｘ［ｎ］の発生確率分布に基づいて増幅装置２０４の異常を検知する。
【０４２７】
このような構成により、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の発生確率分布、およびベースバンド信号ｘ［ｎ］の発生確率分布に対して増幅装置２０４の増幅特性を作用させた分布である出力信号ｙ［ｎ］の発生確率分布に基づいて増幅装置２０４の内部から増幅特性を抽出することができる。
【０４２８】
これにより、たとえば、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の発生確率分布および出力信号ｙ［ｎ］の発生確率分布における両分布の近さの度合いから、増幅装置２０４の増幅特性の線形性の程度を正確に認識することができる。
【０４２９】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置では、増幅装置２０４に含まれる装置異常検知部１０４が増幅装置２０４の異常を検知する構成であったが、これに限定するものではない。たとえば、装置異常検知部１０４が増幅装置２０４の外部に設けられてもよい。
【０４３０】
また、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部１５１は増幅装置２０４に含まれる構成であったが、これに限定するものではない。たとえば、歪補償部１５１が増幅装置２０４の外部に設けられてもよい。
【０４３１】
また、歪補償部１５１がベースバンド信号と電源１６５がパワーアンプ１６４へ出力する電圧または電流とに基づいて歪補償信号を生成する場合、装置異常検知部１０４は、たとえば、ベースバンド信号、歪補償信号および出力信号に加えて当該電圧または電流に基づいて増幅装置２０４の異常を検知してもよい。
【０４３２】
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】
【０４３３】
２１  係数取得部（歪補償情報取得部）
２２  残差取得部（歪補償情報取得部）
２３  信号取得部
２４  信号関係演算部
２５  確率分布生成部
２６  係数異常判断部（異常検知部）
２７  残差異常判断部（異常検知部）
２８  信号関係異常判断部（異常検知部）
２９  確率分布異常判断部（異常検知部）
３０，３４  異常情報出力部
３１  識別手法生成部（状態係数取得部および境界演算部）
１０１，１０４  装置異常検知部（異常検知装置）
１０２  回路制御部
１０３  警報部
１５１  歪補償部
１６１  歪補償信号生成部（歪補償部）
１６２  デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）
１６３  アップコンバータ
１６４  パワーアンプ（増幅器）
１６５  電源
１６６  カプラ
１６７  発振器
１６８  減衰器
１６９  ダウンコンバータ
１７０  アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）
１７１  ＤＰＤモデル構築部（歪補償部）
２０１，２０４  増幅装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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