(57)【要約】【課題】ＤＰＤおよび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、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことが可能な増幅装置、歪み補償方法および歪み補償プログラムを提供する。【解決手段】増幅装置２０１は、パワーアンプ１２１と、パワーアンプ１２１の歪み補償を行う歪補償部１０１と、パワーアンプ１２１に供給する電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）をベースバンド信号ｘ［ｎ］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Ｖ［ｎ］に応じて変化させるＥＴ電源１１１とを備える。歪補償部１０１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、および電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。【選択図】図１
2014107806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器と、
前記増幅器の歪み補償を行う歪補償部と、
前記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とを備え、
前記歪補償部は、前記対象信号と、前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて前記歪み補償を行う、増幅装置。
【請求項２】
前記歪補償部は、前記歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングにおける前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号と、前記歪み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とを変数とする前記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて前記歪み補償を行う、請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記歪補償部は、前記歪み補償タイミングに対応するタイミングより前のタイミングにおける前記対象信号および前記歪み補償タイミングに対応するタイミングより後のタイミングにおける前記対象信号の少なくともいずれか一方をさらに変数とする前記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて前記歪み補償を行う、請求項２に記載の増幅装置。
【請求項４】
前記歪補償部は、前記歪み補償タイミングより前のタイミングにおける前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号、および前記歪み補償タイミングより後のタイミングにおける前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号の少なくともいずれか一方をさらに変数とする前記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて前記歪み補償を行う、請求項２または請求項３に記載の増幅装置。
【請求項５】
前記歪補償部は、前記歪み補償タイミングにおいて前記歪み補償を行って前記対象信号から歪み補償信号を生成し、
前記歪補償部は、前記複数の第１の制御関数の線形結合と、複数の前記歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数と、前記複数の歪み補償タイミングにおける前記歪み補償信号とに基づいて前記歪み補償を行い、
前記複数の第２の制御関数は、前記対象信号のタイミングに対応するタイミングで前記増幅器から出力される出力信号、および前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号を変数とする、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の増幅装置。
【請求項６】
前記歪補償部は、前記歪み補償信号と前記複数の第２の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複数の第２の制御関数の線形結合における前記第２の制御関数の係数を決定し、前記係数を前記複数の第１の制御関数の線形結合における前記第１の制御関数の係数とする、請求項５に記載の増幅装置。
【請求項７】
前記増幅装置は、さらに、
前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号と、前記複数の第１の制御関数の線形結合における前記第１の制御関数の係数との対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記歪補償部は、前記歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングにおける前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号に対応する前記係数を前記記憶部から取得し、前記係数に基づいて前記複数の第１の制御関数の線形結合を生成し、前記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて前記歪み補償を行う、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の増幅装置。
【請求項８】
前記第１の制御関数および前記第２の制御関数は、ガウス関数である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の増幅装置。
【請求項９】
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ステップと、
前記対象信号と、前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて前記増幅器の歪み補償を行うステップとを含む、歪み補償方法。
【請求項１０】
増幅装置において用いられる歪み補償プログラムであって、コンピュータに、
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ステップと、
前記対象信号と、前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて前記増幅器の歪み補償を行うステップとを実行させるための、歪み補償プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置、歪み補償方法および歪み補償プログラムに関し、特に、関数を用いて歪み補償を行う増幅装置、歪み補償方法および歪み補償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。
【０００４】
また、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増幅器の低消費電力化および高効率化のニーズは高まっている。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。
【０００５】
さらに、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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
また、上記のようなＤＰＤ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場合には、以下の問題が発生する。
【００１１】
すなわち、オリジナルのエンベロープ信号は対象信号のエンベロープであるため、オリジナルのエンベロープ信号に応じた電源電圧または電源電流が増幅器に供給される場合、対象信号と電源電圧または電源電流とは一定の関係を有することになる。この場合、増幅器における歪みは、対象信号の瞬時電圧に依存するものとして扱うことができる。
【００１２】
一方、エンベロープトラッキング信号の振幅と対象信号の振幅との関係は、エンベロープトラッキング信号を生成する際の処理の内容に応じて変わる。このため、エンベロープトラッキング信号に応じた電源電圧または電源電流が増幅器に供給される場合、対象信号と電源電圧または電源電流とは一定の関係を有しないことになる。
【００１３】
すなわち、エンベロープトラッキング信号に応じた電源電圧または電源電流を増幅器に供給する構成では、増幅器における歪みが、対象信号の瞬時電圧だけでなく、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にも依存してしまう。
【００１４】
このような問題点を解決するために、ＥＴ電源から増幅器へ供給される電源電圧または電源電流と対象信号とに基づいて、増幅器へ入力する信号に対して歪み補償を行う必要がある。特許文献１に記載の技術では、ＲＦアンプの入力信号の振幅およびＥＴ電源からの電源電圧をインデックスとした２次元ルックアップテーブル（Look Up Table, LUT）を用いて歪み補償を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【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】
【００１６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、高精度な歪み補償を行おうとした場合、ルックアップテーブルのメモリ量が膨大となり、回路規模が増大してしまう。
【００１７】
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および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、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことが可能な増幅装置、歪み補償方法および歪み補償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】
【００１８】
（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増幅装置は、増幅器と、上記増幅器の歪み補償を行う歪補償部と、上記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とを備え、上記歪補償部は、上記対象信号と、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。
【００１９】
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる２次元ルックアップテーブルを用いずに増幅器の歪み補償を行うことができる。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、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。
【００２０】
（２）好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号と、上記歪み補償タイミングに対応するタイミングにおける上記対象信号とを変数とする上記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。
【００２１】
このような構成により、適切なタイミングにおける対象信号、および電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号に基づいて、増幅器の歪み補償を行うことができる。
【００２２】
（３）より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償タイミングに対応するタイミングより前のタイミングにおける上記対象信号および上記歪み補償タイミングに対応するタイミングより後のタイミングにおける上記対象信号の少なくともいずれか一方をさらに変数とする上記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。
【００２３】
このような構成により、対象信号の時間的な変化の相違または方向により増幅器における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が増幅器において発生する場合においても、増幅器の歪み補償を適切に行うことができる。
【００２４】
（４）より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償タイミングより前のタイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号、および上記歪み補償タイミングより後のタイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号の少なくともいずれか一方をさらに変数とする上記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。
【００２５】
このような構成により、電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号の時間的な変化の相違または方向により増幅器における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が増幅器において発生する場合においても、増幅器の歪み補償を適切に行うことができる。
【００２６】
（５）より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償タイミングにおいて上記歪み補償を行って上記対象信号から歪み補償信号を生成し、上記歪補償部は、上記複数の第１の制御関数の線形結合と、複数の上記歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数と、上記複数の歪み補償タイミングにおける上記歪み補償信号とに基づいて上記歪み補償を行い、上記複数の第２の制御関数は、上記対象信号のタイミングに対応するタイミングで上記増幅器から出力される出力信号、および上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号を変数とする。
【００２７】
このような構成により、歪み補償信号と出力信号と電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号とに基づいて増幅器の増幅の歪み特性を把握することができる。
【００２８】
これにより、増幅器の増幅の歪み特性を適切に補償することが可能な歪み補償信号を生成することができる。
【００２９】
（６）より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償信号と上記複数の第２の制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように上記複数の第２の制御関数の線形結合における上記第２の制御関数の係数を決定し、上記係数を上記複数の第１の制御関数の線形結合における上記第１の制御関数の係数とする。
【００３０】
このような構成により、第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数を具体的かつ適切に決定することができる。
【００３１】
（７）好ましくは、上記増幅装置は、さらに、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号と、上記複数の第１の制御関数の線形結合における上記第１の制御関数の係数との対応関係を記憶する記憶部を備え、上記歪補償部は、上記歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号に対応する上記係数を上記記憶部から取得し、上記係数に基づいて上記複数の第１の制御関数の線形結合を生成し、上記複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。
【００３２】
このような構成により、電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号の歪み補償に対する寄与を係数に含めることができるので、歪補償部における計算処理の負荷を軽減することができる。
【００３３】
また、たとえば増幅装置の起動時において、当該増幅装置において係数を決定することなく、すぐに歪み補償を開始することができる。
【００３４】
（８）好ましくは、上記第１の制御関数および上記第２の制御関数は、ガウス関数である。
【００３５】
このように、ガウス関数をカーネル関数として用いる構成により、第１の制御関数および第２の制御関数が引数とする２つのベクトル間の類似の程度を適切かつ定量的に算出することができる。
【００３６】
（９）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歪み補償方法は、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ステップと、上記対象信号と、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて上記増幅器の歪み補償を行うステップとを含む。
【００３７】
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる２次元ルックアップテーブルを用いずに増幅器の歪み補償を行うことができる。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、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。
【００３８】
（１０）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歪み補償プログラムは、増幅装置において用いられる歪み補償プログラムであって、コンピュータに、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ステップと、上記対象信号と、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて上記増幅器の歪み補償を行うステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３９】
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる２次元ルックアップテーブルを用いずに増幅器の歪み補償を行うことができる。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、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、ＤＰＤおよび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、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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】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】本発明の第１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】本発明の第１の実施の形態に係るパワーアンプにおける増幅の歪み特性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増幅装置における歪み補償信号ｕ［ｎ］のレベルと出力信号ｙ［ｎ］のレベルとの関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置におけるベースバンド信号ｘ［ｎ］のレベルと歪み補償信号ｕ［ｎ］のレベルとの関係を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置におけるベースバンド信号ｘ［ｎ］のレベルと出力信号ｙ［ｎ］のレベルとの関係を示す図である。
【図９】２次元ルックアップテーブルの具体的な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１１】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他の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が学習フェーズにおいて係数を決定する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が学習フェーズにおいて蓄積する学習データの一例を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置がＤＰＤ計算フェーズにおいて歪み補償を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が歪み補償を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置の構成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における記憶部が記憶するテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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。
【００４３】
＜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。
【００４４】
図１を参照して、増幅装置２０１は、歪補償部１０１と、ＥＴ電源１１１と、パワーアンプ（増幅器）１２１と、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１５４と、アップコンバータ１５５と、カプラ１５６と、発振器１５７と、ダウンコンバータ１５８と、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１５９と、減衰器１６０とを備える。
【００４５】
狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、対象信号たとえばパワーアンプ１２１の増幅対象となるデジタル信号であるベースバンド信号ｘ［ｎ］を受けると、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のエンベロープに対応するデジタル信号であるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を生成する。
【００４６】
ここで、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。信号がデジタル信号である場合、以下、当該信号を＊［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。
【００４７】
また、信号がアナログ信号である場合、以下、当該信号を＊（ｔ）と表す場合がある。＊（ｔ）における引数ｔは、時刻を表す。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
より詳細には、図２を参照して、増幅器の増幅対象である対象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１１１はこのエンベロープに追従することができる。
【００５１】
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。
【００５２】
一方、対象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。
【００５３】
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。
【００５４】
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を狭帯域化したエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を生成することにより、ＥＴ電源１１１のエンベロープ追従を容易化する。
【００５５】
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。狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、対象信号たとえばベースバンド信号ｘ［ｎ］の振幅であるＳｑｒｔ（ＸＩ［ｎ］＾２＋ＸＱ［ｎ］＾２）すなわち電圧値を検出し、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ＥＶ［ｎ］を生成する。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。
【００５６】
このエンベロープ信号ＥＶ［ｎ］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ＥＶ［ｎ］は、デジタル信号であり、かつベースバンド信号ｘ［ｎ］のエンベロープに等しい。
【００５７】
そして、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、エンベロープ信号ＥＶ［ｎ］を狭帯域化した信号であって、かつエンベロープ信号ＥＶ［ｎ］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Ｖ［ｎ］を生成する。
【００５８】
狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、生成したエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］をＥＴ電源１１１および歪補償部１０１へ出力する。なお、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２がエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］をＥＴ電源１１１および歪補償部１０１へ出力するタイミングについては、後述する。
【００５９】
ＥＴ電源１１１は、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２から受けたエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて、パワーアンプ１２１に電力を供給する。より詳細には、ＥＴ電源１１１は、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に応じた電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）を、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を受けたタイミングにおいて生成する。
【００６０】
この場合における電源電圧ＶＤＤ（ｔ）のレベルまたは電源電流ＩＤＤ（ｔ）のレベルは、たとえばエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］のレベルに比例する。
【００６１】
ＥＴ電源１１１は、生成した電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）をパワーアンプ１２１へ供給する。
【００６２】
なお、ＥＴ電源１１１がエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を受けてから電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）をパワーアンプ１２１へ供給するまでに、遅延が生ずる場合がある。この場合における遅延は、上記クロック周期Ｔより十分に短いものとする。
【００６３】
以下、説明を簡単にするために、ＥＴ電源１１１がエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を受けるタイミングと、ＥＴ電源１１１が電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）をパワーアンプ１２１へ供給するタイミングとは、同じタイミングであるものとする。
【００６４】
歪補償部１０１は、たとえばＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）を行なうことにより、パワーアンプ１２１の歪み補償を行なう。より詳細には、歪補償部１０１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］と、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２から受けるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］とに基づいて、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。
【００６５】
すなわち、歪補償部１０１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする２次元ＤＰＤにより、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。
【００６６】
歪補償部１０１は、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をデジタルアナログコンバータ１５４へ出力する。なお、歪み補償信号ｕ［ｎ］の詳細については後述する。
【００６７】
デジタルアナログコンバータ１５４は、歪補償部１０１から受けた歪み補償信号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１５５へ出力する。
【００６８】
アップコンバータ１５５は、デジタルアナログコンバータ１５４から受けたアナログ信号と発振器１５７が生成するＲＦ帯のローカル信号と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１２１へ出力する。
【００６９】
図４は、本発明の第１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。
【００７０】
図４を参照して、パワーアンプ１２１は、たとえばＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を含み、ＥＴ電源１１１は、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２から受けたエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］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源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）を変化させる。たとえば、ＥＴ電源１１１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。
【００７１】
再び図１を参照して、パワーアンプ１２１は、ＲＦ帯のアナログ信号に変換されたアップコンバータ１５５からの歪み補償信号を増幅し、増幅後のアナログ信号である信号Ｙ（ｔ）をカプラ１５６へ出力する。
【００７２】
カプラ１５６は、パワーアンプ１２１から受けた信号Ｙ（ｔ）をたとえば図示しないアンテナへ出力する。この際、カプラ１５６は、結合量に応じたレベルの信号Ｙ（ｔ）を減衰器１６０へ出力する。
【００７３】
減衰器１６０は、カプラ１５６から受けた信号Ｙ（ｔ）を減衰させ、減衰させた信号をダウンコンバータ１５８へ出力する。この際、減衰器１６０は、パワーアンプ１２１の増幅率ｋの逆数である１／ｋの減衰率で信号Ｙ（ｔ）を減衰させる。すなわち、減衰器１６０は、カプラ１５６から受けた信号Ｙ（ｔ）を１／ｋに減衰させた信号をダウンコンバータ１５８へ出力する。
【００７４】
ダウンコンバータ１５８は、減衰器１６０から受けた信号Ｙ（ｔ）と発振器１５７が生成するＲＦ帯のローカル信号と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、アナログデジタルコンバータ１５９へ出力する。
【００７５】
アナログデジタルコンバータ１５９は、ダウンコンバータ１５８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］を歪補償部１０１へ出力する。
【００７６】
歪補償部１０１は、たとえばエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］、歪み補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］を学習データとして蓄積する。そして、歪補償部１０１は、たとえば学習データに基づいて、２次元の入力に対して出力を計算する学習ネットワークすなわち２次元ＤＰＤのモデルを構築する。
【００７７】
［増幅特性について］
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るパワーアンプにおける増幅の歪み特性の一例を示す図である。
【００７８】
図５を参照して、横軸は、パワーアンプ１２１が受ける信号Ｕ（ｔ）のレベルを示し、縦軸は、パワーアンプ１２１が出力する信号Ｙ（ｔ）のレベルを示す。パワーアンプ１２１が受ける信号Ｕ（ｔ）がパワーアンプ１２１において効率よく増幅されるとき、Ｕ（ｔ）のレベルとパワーアンプ１２１が出力する信号Ｙ（ｔ）のレベルとの関係は、一般に非線形の関係となる。
【００７９】
また、この非線形の関係は、ＥＴ電源１１１がパワーアンプ１２１へ供給する電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）に応じて変化する。このため、信号Ｙ（ｔ）のレベルは、関数Ｆ（Ｕ（ｔ），ＶＤＤ（ｔ））または関数Ｆ（Ｕ（ｔ），ＩＤＤ（ｔ））により表される。
【００８０】
以下、ＥＴ電源１１１がパワーアンプ１２１へ電源電圧ＶＤＤ（ｔ）を供給する場合について説明する。なお、ＥＴ電源１１１がパワーアンプ１２１へ電源電流ＩＤＤ（ｔ）を供給する場合についても同様の議論を適用することができる。
【００８１】
たとえば、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）が２０のときの、Ｕ（ｔ）のレベルとＹ（ｔ）のレベルとの関係は、図５に示す関数Ｆ（Ｕ（ｔ），２０）で表される。また、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）が３０のときの、Ｕ（ｔ）のレベルとＹ（ｔ）のレベルとの関係は、関数Ｆ（Ｕ（ｔ），３０）で表される。
【００８２】
このように、パワーアンプ１２１が受ける信号Ｕ（ｔ）のレベルとパワーアンプ１２１が出力する信号Ｙ（ｔ）のレベルとの非線形の関係を、パワーアンプ１２１における増幅の歪み特性という。
【００８３】
歪補償部１０１は、たとえば２次元ＤＰＤを行なうことにより、パワーアンプ１２１における増幅の歪み特性を補償する。
【００８４】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置における歪み補償信号ｕ［ｎ］のレベルと出力信号ｙ［ｎ］のレベルとの関係を示す図である。
【００８５】
図６を参照して、出力信号ｙ［ｎ］は、パワーアンプ１２１が出力する信号Ｙ（ｔ）を１／ｋ倍した信号のベースバンド帯におけるデジタル信号である。歪み補償信号ｕ［ｎ］は、パワーアンプ１２１が受ける信号Ｕ（ｔ）の基となるベースバンド帯におけるデジタル信号である。また、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］は、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）の基となるデジタル信号である。
【００８６】
したがって、歪み補償信号ｕ［ｎ］のレベルと出力信号ｙ［ｎ］のレベルとの関係を示す関数ｆ（ｕ［ｎ］、Ｖ［ｎ］）は、図５に示す関数Ｆ（Ｕ（ｔ），ＶＤＤ（ｔ））を１／ｋ倍した関数に相当する。
【００８７】
具体的には、関数ｆ（ｕ［ｎ］、２０）および関数ｆ（ｕ［ｎ］、３０）は、関数Ｆ（Ｕ（ｔ），２０）および関数Ｆ（Ｕ（ｔ），３０）にそれぞれ相当する。
【００８８】
歪補償部１０１は、たとえば関数ｆ（ｕ［ｎ］、Ｖ［ｎ］）の逆の特性に基づいて、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。
【００８９】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置におけるベースバンド信号ｘ［ｎ］のレベルと歪み補償信号ｕ［ｎ］のレベルとの関係を示す図である。
【００９０】
図７を参照して、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のレベルと歪み補償信号ｕ［ｎ］のレベルとの関係を示す関数ｇ（ｘ［ｎ］、Ｖ［ｎ］）は、図６に示す関数ｆ（ｕ［ｎ］、Ｖ［ｎ］）の逆関数に相当する。
【００９１】
具体的には、関数ｇ（ｘ［ｎ］、２０）および関数ｇ（ｘ［ｎ］、３０）は、関数ｆ（ｕ［ｎ］，２０）および関数ｆ（ｕ［ｎ］，３０）の逆関数にそれぞれ相当する。
【００９２】
歪補償部１０１は、たとえばベースバンド信号ｘ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を受けると、関数ｇ（ｘ［ｎ］、Ｖ［ｎ］）に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。
【００９３】
言い換えると、ベースバンド信号ｘ［ｎ］は、歪補償部１０１における２次元ＤＰＤにより、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に応じた逆特性が与えられた歪み補償信号ｕ［ｎ］へ変換される。
【００９４】
具体的には、インデックスｎがａの場合におけるベースバンド信号ｘ［ａ］は、Ｖ［ａ］が３０のとき、歪補償部１０１における２次元ＤＰＤによりベースバンド信号ｘ［ａ］のレベルに対してたとえば図７に示すΔｕだけ大きい歪み補償信号ｕ［ａ］へ変換される。
【００９５】
再び図５を参照して、歪み補償信号ｕ［ａ］がたとえば時刻ｔ＝ｂにおいてＲＦ帯におけるアナログ信号である信号Ｕ（ｔ＝ｂ）へ変換されると、パワーアンプ１２１は、信号Ｕ（ｂ）を増幅する。
【００９６】
信号Ｕ（ｔ＝ｂ）は、ベースバンド信号ｘ［ａ］の信号のレベルに対応するレベルであるＵｂａｓｅより、Δｕに対応するレベルであるΔＵだけ大きい。
【００９７】
そして、パワーアンプ１２１は、信号Ｕ（ｂ）を増幅することにより信号Ｙ（ｂ）を生成する。信号Ｙ（ｂ）は、ベースバンド信号ｘ［ａ］の信号のレベルに対応するレベルであるＵｂａｓｅをｋ倍したレベルに相当する。
【００９８】
すなわち、パワーアンプ１２１は、歪み補償信号ｕ［ｎ］に対応する信号Ｕ（ｔ）を増幅することにより、Ｕｂａｓｅすなわちベースバンド信号ｘ［ｎ］に対応する信号をｋ倍した信号Ｙ（ｔ）を生成し、生成した信号Ｙ（ｔ）をカプラ１５６へ出力する。
【００９９】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置におけるベースバンド信号ｘ［ｎ］のレベルと出力信号ｙ［ｎ］のレベルとの関係を示す図である。
【０１００】
図８を参照して、出力信号ｙ［ｎ］のレベルは、Ｕｂａｓｅすなわちベースバンド信号ｘ［ｎ］に対応する信号をｋ倍したレベルを有する信号Ｙ（ｔ）を１／ｋ倍した信号のベースバンド帯におけるデジタル信号である。したがって、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のレベルと出力信号ｙ［ｎ］のレベルとの関係は、ｙ［ｎ］＝ｘ［ｎ］すなわち線形の関係である。
【０１０１】
これは、ベースバンド信号ｘ［ｎ］が歪補償部１０１における２次元ＤＰＤによりエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に応じた逆特性が与えられた歪み補償信号ｕ［ｎ］へ変換されることにより、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のレベルと信号Ｙ（ｔ）のレベルとの関係を線形の関係とすることができることを意味する。
【０１０２】
［２次元ルックアップテーブルについて］
図９は、２次元ルックアップテーブルの具体的な一例を示す図である。
【０１０３】
図９を参照して、特許文献１に記載の技術では、入力信号の振幅ｘおよびＥＴ電源から増幅器に供給する電源電圧ＶＤＤをインデックスとした２次元ルックアップテーブルを用いて歪み補償を行っている。
【０１０４】
具体的には、特許文献１に記載のプリディストーション部２０は、たとえば入力信号の振幅ｘが３であり、ＥＴ電源からの電源電圧ＶＤＤが３０ボルトであるとき、２次元ルックアップテーブルからｘｐ２３を読み出す。
【０１０５】
そして、プリディストーション部２０は、読み出したｘｐ２３に基づいて、ベースバンドプロセッサ２１から受けた信号を歪ませる。これにより、ＲＦパワーアンプ１０における歪み特性が補償される。
【０１０６】
しかしながら、このような構成では、高精度な歪み補償を行おうとした場合、２次元ルックアップテーブルのメモリ量が膨大となり、回路規模が増大してしまうという問題が発生する。
【０１０７】
そこで、本発明の実施の形態に係る増幅装置２０１では、以下の構成および動作により、回路規模を増大させることなく、高精度な歪み補償を可能とする。
【０１０８】
［歪み補償信号の生成］
歪補償部１０１は、対象信号であるベースバンド信号ｘ［ｎ］、およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて、パワーアンプ１２１の歪み補償を行う。
【０１０９】
第１の制御関数は、たとえばガウス関数である。なお、第１の制御関数は、べき級数関数およびシグモイド関数等の線形でない関数であってもよい。また、ガウス関数の値を評価するときに、１次元のルックアップテーブルを用いて当該値を評価してもよい。これにより、当該値の評価に要する計算の負荷を軽減することができる。
【０１１０】
変数であるベースバンド信号ｘ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］により構成される変数ベクトルｘ［ｎ］をたとえば以下の式（１）により定義する。
【数１】
2014107806.tif 000003
【０１１１】
なお、以下、ベクトルまたは行列を、式においては太字で表し、式以外の文章においては「ベクトル」または「行列」と明記する。
【０１１２】
ここで、ベースバンド信号ｘ［ｎ］について説明する。ベースバンド信号ｘ［ｎ］は、たとえば複素数である。ベースバンド信号ｘ［ｎ］が複素数であるときは、ベースバンド信号ｘ［ｎ］は以下の式（２）により表される。
【数２】
2014107806.tif 000004
【０１１３】
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。なお、ベースバンド信号ｘ［ｎ］は、実数であってもよい。
【０１１４】
また、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］におけるインデックスｎは、インデックスｎを有するベースバンド信号ｘ［ｎ］のエンベロープを示すエンベロープ信号ＥＶ［ｎ］に対応するエンベロープトラッキング信号であることを意味する。
【０１１５】
変数ベクトルｘ［ｎ］を変数とするたとえばＫＩ個の第１の制御関数の線形結合は、Ｉ成分についてはたとえば以下の式（３）により表される。
【数３】
2014107806.tif 000005
【０１１６】
ここで、ベクトルｔＩｋは、所定のベクトルであり、かつ変数ベクトルｘ［ｎ］と同じ長さおよび同じ次元を有する。ベクトルｔＩｋの成分は、たとえば複素数である。ベクトルｔＩｋは、当該線形結合におけるｋ番目の第１の制御関数を配置する位置を表す。
【０１１７】
ベクトルｔＩｋは、たとえば任意のインデックスｐＩを有する変数ベクトルｘ［ｐＩ］と同じになるように設定される。また、ベクトルｔＩｋは、任意のベクトルに設定されてもよい。
【０１１８】
また、σＩｋは、所定のスカラーである。σＩｋに対し２Ｓｑｒｔ（２ｌｎ２）を乗じた値は、当該線形結合におけるｋ番目の第１の制御関数の半値全幅を表す。σＩｋは、任意の値に設定されてよい。ここで、「ｌｎ２」は、２の自然対数を表す。
【０１１９】
また、ｃＩｋは、後述する手順により決定されるスカラーである。ｃＩｋは、当該線形結合におけるｋ番目の第１の制御関数の係数を表す。
【０１２０】
変数ベクトルｘ［ｎ］を変数とするたとえばＫＱ個の第１の制御関数の線形結合は、Ｑ成分についてはたとえば以下の式（４）により表される。
【数４】
2014107806.tif 000006
【０１２１】
ここで、ベクトルｔＱｋは、所定のベクトルであり、かつ変数ベクトルｘ［ｎ］と同じ長さおよび同じ次元を有する。ベクトルｔＱｋの成分は、たとえば複素数である。ベクトルｔＱｋは、当該線形結合におけるｋ番目の第１の制御関数を配置する位置を表す。
【０１２２】
ベクトルｔＱｋは、たとえば任意のインデックスｑＩを有する変数ベクトルｘ［ｑＩ］と同じになるように設定される。また、ベクトルｔＱｋは、任意のベクトルに設定されてもよい。
【０１２３】
また、σＱｋは、所定のスカラーである。σＱｋに対し２Ｓｑｒｔ（２ｌｎ２）を乗じた値は、当該線形結合におけるｋ番目の第１の制御関数の半値全幅を表す。σＱｋは、任意の値に設定されてよい。
【０１２４】
また、ｃＱｋは、後述する手順により決定されるスカラーである。ｃＱｋは、当該線形結合におけるｋ番目の第１の制御関数の係数を表す。
【０１２５】
なお、第１の制御関数は、カーネル関数ともいう。カーネル関数は、２つのベクトル間の関係を定量化する。
【０１２６】
具体的には、たとえば式（３）において、変数ベクトルｘ［ｎ］およびベクトルｔＩｋの差ベクトルの大きさの二乗がσＩｋに対して小さいとき、カーネル関数は１に近い値を与える。言い換えると、変数ベクトルｘ［ｎ］およびベクトルｔＩｋが類似しているとき、カーネル関数は１に近い値を与える。ここでいう「類似する」とは、２つのベクトルの向きおよび大きさが大きく異ならないことをいう。
【０１２７】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］およびベクトルｔＩｋの差ベクトルの大きさの二乗がσＩｋに対して大きいとき、カーネル関数は０に近い値を与える。言い換えると、変数ベクトルｘ［ｎ］およびベクトルｔＩｋが類似していないとき、カーネル関数は０に近い値を与える。ここでいう「類似していない」とは、２つのベクトルの向きおよび大きさの少なくともいずれか一方が大きく異なることをいう。
【０１２８】
σＩｋの大きさを変化させることにより、変数ベクトルｘ［ｎ］およびベクトルｔＩｋの間の類似の程度に対するカーネル関数の値の変化を調整することができる。
【０１２９】
歪補償部１０１は、変数ベクトルｘ［ｎ］を変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。歪み補償信号ｕ［ｎ］は、たとえば以下の式（５）で表される。
【数５】
2014107806.tif 000007
【０１３０】
ここで、ｊは虚数単位である。また、式（５）の右辺における第１項および第２項は、それぞれ歪み補償信号におけるＩ成分の振幅およびＱ成分の振幅である。なお、歪み補償信号ｕ［ｎ］は、実数であってもよい。
【０１３１】
歪み補償信号ｕ［ｎ］におけるインデックスｎは、インデックスｎを有する変数ベクトルｘ［ｎ］に基づいて歪補償部１０１において歪み補償信号ｕ［ｎ］が生成されたことを意味する。
【０１３２】
また、式（５）は、２次元ＤＰＤ処理により図７に示す特性すなわちパワーアンプ１２１における増幅の歪み特性の逆特性を表す。
【０１３３】
［信号のタイミング］
ここで、歪み補償信号ｕ［ｎ］、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、エンベロープトラッキング信号Ｖ［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。
【０１３４】
図１０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。
【０１３５】
図１０を参照して、横軸は時刻ｔを示す。ベースバンド信号ｘ［ｎ］は、歪補償部１０１が受けるクロック周期Ｔのデータであり、ここではｘ［ｎ-Ｌ２］からｘ［ｎ＋Ｌ１］が時系列に並んでいる。
【０１３６】
歪み補償信号ｕ［ｎ］は、歪補償部１０１がパワーアンプ１２１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。
【０１３７】
エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］は、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２が出力するクロック周期Ｔのデータであり、ここではＶ［ｎ-Ｍ２］からＶ［ｎ＋Ｍ１］が時系列に並んでいる。
【０１３８】
出力信号ｙ［ｎ］は、歪補償部１０１がアナログデジタルコンバータ１５９経由で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。
【０１３９】
歪み補償部１０１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］を受けてから歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成するために必要な計算時間ＴＣａｌｃが経過した後、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力する。
【０１４０】
ここで、歪補償部１０１が、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力するタイミングを、歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングＴＣｏｍｐと定義する。
【０１４１】
また、歪補償部１０１がベースバンド信号ｘ［ｎ］を受けた歪み補償タイミングＴＣｏｍｐ以前のタイミングを、歪み補償タイミングに対応するタイミングすなわち歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒと定義する。
【０１４２】
狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］をＥＴ電源１１１へ出力する。
【０１４３】
ＥＴ電源１１１は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２が出力するエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を受け、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に対応する電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）をパワーアンプ１２１へ出力する。
【０１４４】
また、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより前のタイミングにおいて、たとえば（ｎ−Ｍ２）から（ｎ＋Ｍ１）までの範囲のインデックスｍを有するエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］を歪補償部１０１へ出力する。ここで、Ｍ１およびＭ２は、ゼロ以上の整数である。
【０１４５】
歪補償部１０１は、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する際に、（ｎ−Ｍ２）から（ｎ＋Ｍ１）までの範囲のインデックスｍを有するエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］を用いる。
【０１４６】
また、歪補償部１０１は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、パワーアンプ１２１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］をアナログデジタルコンバータ１５９経由で受ける。
【０１４７】
［変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれる変数のインデックスｎ］
変数ベクトルｘ［ｎ］は、式（１）に示す定義の他に、以下の式（６）、式（７）および式（８）に示す定義に従ってもよい。
【０１４８】
変数ベクトルｘ［ｎ］において、たとえば、歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒより前の歪み補償対応前タイミングＴＰｒｅＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｍ］、および歪み補償対応タイミングＴｃｏｒｒより後の歪み補償対応後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｍ］の少なくともいずれか一方をさらに変数とする。具体的には、変数ベクトルｘ［ｎ］は、たとえば以下の式（６）により定義される。
【数６】
2014107806.tif 000008
【０１４９】
ここで、Ｌ１およびＬ２は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。
【０１５０】
（ｎ−１）から（ｎ−Ｌ２）までの範囲のインデックスｍを有するベースバンド信号ｘ［ｍ］は、図１０に示すように歪み補償対応前タイミングＴＰｒｅＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｍ］に対応する。
【０１５１】
また、（ｎ＋１）から（ｎ＋Ｌ１）までの範囲のインデックスｍを有するベースバンド信号ｘ［ｍ］は、図１０に示すように歪み補償対応後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｍ］に対応する。
【０１５２】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］において、たとえば、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより前の歪み補償前タイミングＴＰｒｅＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］、および歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより後の歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］の少なくともいずれか一方をさらに変数とする。具体的には、変数ベクトルｘ［ｎ］は、たとえば以下の式（７）により定義される。
【数７】
2014107806.tif 000009
【０１５３】
ここで、Ｍ１およびＭ２は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。
【０１５４】
（ｎ−１）から（ｎ−Ｍ２）までの範囲のインデックスｍを有するエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］は、図１０に示すように歪み補償前タイミングＴＰｒｅＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する。
【０１５５】
また、（ｎ＋１）から（ｎ＋Ｍ１）までの範囲のインデックスｍを有するエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］は、図１０に示すように歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する。
【０１５６】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］において、たとえば式（６）において追加された変数と、式（７）において追加された変数とをさらに変数とする。具体的には、変数ベクトルｘ［ｎ］は、たとえば以下の式（８）により定義される。
【数８】
2014107806.tif 000010
【０１５７】
ここで、Ｌ１およびＬ２は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。
【０１５８】
また、Ｍ１およびＭ２は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。
【０１５９】
なお、変数ベクトルｘ［ｎ］の次元が大きくなると計算の負荷が増すため、たとえば主成分分析（Principal components analysis）等により次元圧縮を行ってもよい。
【０１６０】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］の成分を線形予測係数等に圧縮することにより、変数ベクトルｘ［ｎ］の次元を下げてもよい。
【０１６１】
［線形結合における第１の制御関数の係数の決定］
歪補償部１０１は、式（５）に示す複数の第１の制御関数の線形結合と、複数の歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数と、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号とに基づいて歪み補償を行う。
【０１６２】
より詳細には、歪補償部１０１は、蓄積した学習データに含まれるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］、歪み補償信号ｕ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］に基づいて以下の処理を行う。
【０１６３】
すなわち、歪補償部１０１は、複数の歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数と、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号とに基づいて式（５）における係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを決定する。
【０１６４】
そして、歪補償部１０１は、決定された係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを式（５）へ代入することにより２次元ＤＰＤのモデルを構築する。歪補償部１０１は、構築した２次元ＤＰＤのモデルにより歪み補償を行う。
【０１６５】
以下、係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを決定するための手順において、係数ｃＩｋを決定するための手順について説明する。係数ｃＱｋについては、当該手順において「Ｉ」を「Ｑ」に読み替えることにより係数ｃＩｋと同様に係数ｃＱｋを決定することができる。
【０１６６】
複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号は、たとえばｕ［ｎ］、ｕ［ｎ−１］、・・・、ｕ［ｎ−Ｐ］である。ここで、Ｐは、ゼロでない整数である。
【０１６７】
Ｐがたとえば正であるとき、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号は、ｕ［ｎ］以前の（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償信号を表す。
【０１６８】
また、Ｐがたとえば負であるとき、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号は、ｕ［ｎ］以後の（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償信号を表す。
【０１６９】
歪み補償信号ｕ［ｎ］がたとえば複素数であるとき、Ｕ［ｎ］は、式（５）を一般化した以下の式（９）により定義される。
【数９】
2014107806.tif 000011
【０１７０】
ここで、ｊは虚数単位である。また、ｕＩ［ｎ］およびｕＱ［ｎ］は、それぞれ歪み補償信号ｕ［ｎ］のＩ成分および歪み補償信号ｕ［ｎ］のＱ成分である。
【０１７１】
（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号ｕ［ｎ］のＩ成分を成分とするベクトルｕＩチルダをたとえば以下の式（１０）により定義する。
【数１０】
2014107806.tif 000012
【０１７２】
ここで、式（１０）におけるＴは、ベクトルの転置を表す。
【０１７３】
複数の第２の制御関数は、第１の制御関数と同じガウス関数である。そして、複数の第２の制御関数は、変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれるベースバンド信号ｘ［ｎ］のタイミングに対応するタイミングでパワーアンプ１２１から出力される信号Ｙ（ｔ）に対応する出力信号ｙ［ｎ］、および変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする。
【０１７４】
図１１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他の一例を示す図である。
【０１７５】
図１１を参照して、横軸は時刻ｔを示す。ベースバンド信号ｘ［ｎ］、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］は、図１０において定義した時系列で並んでいる。
【０１７６】
たとえば、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（８）における定義に従う場合において、変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれるベースバンド信号ｘ［ｎ］と、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のタイミングに対応するタイミングでパワーアンプ１２１から出力される信号Ｙ（ｔ）に対応する出力信号ｙ［ｎ］との対応関係は、タイミングに関し以下の関係となる。
【０１７７】
すなわち、たとえば歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒよりクロック周期Ｔの（Ｌ２）個分前のタイミングにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ−Ｌ２］は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐよりクロック周期Ｔの（Ｌ２）個分前のタイミングにおける出力信号ｙ［ｎ−Ｌ２］に対応する。
【０１７８】
また、たとえば歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおける出力信号ｙ［ｎ］に対応する。
【０１７９】
また、たとえば歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒよりクロック周期Ｔの（Ｌ１）個分後のタイミングにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ＋Ｌ１］は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐよりクロック周期Ｔの（Ｌ１）個分後のタイミングにおける出力信号ｙ［ｎ＋Ｌ１］に対応する。
【０１８０】
また、たとえば、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（８）における定義に従う場合において、変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］は、インデックスｍが（ｎ−Ｍ２）から（ｎ＋Ｍ１）までの（Ｍ１＋Ｍ２＋１）個のエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］である。
【０１８１】
たとえば、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２がエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ−Ｍ２］をＥＴ電源１１１へ出力するタイミングは、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐよりクロック周期Ｔの（Ｍ２）個分前のタイミングに相当する。
【０１８２】
また、たとえば、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２がエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］をＥＴ電源１１１へ出力するタイミングは、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐに相当する。
【０１８３】
また、たとえば、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２がエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ＋Ｍ１］をＥＴ電源１１１へ出力するタイミングは、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐよりクロック周期Ｔの（Ｍ１）個分後のタイミングに相当する。
【０１８４】
すなわち、複数の第２の制御関数は、上記タイミングの出力信号ｙ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする。
【０１８５】
言い換えると、複数の第２の制御関数は、変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれるベースバンド信号ｘ［ｎ］と同じインデックスｎを有する出力信号ｙ［ｎ］、および変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする。
【０１８６】
具体的には、複数の第２の制御関数は、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（１）により定義される場合において、出力信号ｙ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする。当該変数により構成される変数ベクトルｙ［ｎ］をたとえば以下の式（１１）により定義する。
【数１１】
2014107806.tif 000013
【０１８７】
ここで、出力信号ｙ［ｎ］について説明する。出力信号ｙ［ｎ］は、たとえば複素数である。出力信号ｙ［ｎ］が複素数であるときは、出力信号ｙ［ｎ］は以下の式（１２）により表される。
【数１２】
2014107806.tif 000014
【０１８８】
ここで、ｊは虚数単位である。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。なお、出力信号ｙ［ｎ］は、実数であってもよい。
【０１８９】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（６）により定義される場合においては、変数ベクトルｙ［ｎ］は、たとえば以下の式（１３）により定義される。
【数１３】
2014107806.tif 000015
【０１９０】
ここで、Ｌ１およびＬ２は、式（６）における定義に従う。
【０１９１】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（７）により定義される場合においては、変数ベクトルｙ［ｎ］は、たとえば以下の式（１４）により定義される。
【数１４】
2014107806.tif 000016
【０１９２】
ここで、Ｍ１およびＭ２は、式（７）における定義に従う。
【０１９３】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（８）により定義される場合においては、変数ベクトルｙ［ｎ］は、たとえば以下の式（１５）により定義される。
【数１５】
2014107806.tif 000017
【０１９４】
ここで、Ｌ１、Ｌ２、Ｍ１およびＭ２は、式（８）における定義に従う。
【０１９５】
（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数は、Ｉ成分についてはたとえば以下の式（１６）により表される。
【数１６】
2014107806.tif 000018
【０１９６】
ここで、ベクトルｔＩｋおよびσＩｋは、式（３）におけるベクトルｔＩｋおよびσＩｋを用いる。なお、（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数におけるＱ成分において、ベクトルｔＱｋおよびσＱｋは、式（４）におけるベクトルｔＱｋおよびσＱｋを用いる。
【０１９７】
歪補償部１０１は、（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号と（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように当該複数の第２の制御関数の線形結合における第２の制御関数の係数を決定する。
【０１９８】
そして、歪補償部１０１は、決定した係数を複数の第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数とする。
【０１９９】
より詳細には、複数の第２の制御関数の線形結合のＩ成分については、たとえば以下の式（１７）により表される。
【数１７】
2014107806.tif 000019
【０２００】
ここで、ＫＩは、式（３）におけるＫＩを用いる。ｉは、ゼロからＰまでの整数である。当該線形結合における第２の制御関数の係数ｃＩｋチルダについては、後述する手順により決定される。
【０２０１】
なお、複数の第２の制御関数の線形結合のＱ成分については、ＫＱ個の第２の制御関数により構成される。この場合におけるＫＱは、式（４）におけるＫＱを用いる。
【０２０２】
（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号のＩ成分と（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償タイミングにおけるＫＩ個の第２の制御関数の線形結合のＩ成分との差が所定条件を満たすとは、具体的には以下の式（１８）を満たすことに相当する。
【数１８】
2014107806.tif 000020
【０２０３】
ここで、上記差は、歪み補償信号のＩ成分であるｕＩ［ｎ−ｉ］と式（１７）に示す複数の第２の制御関数の線形結合のＩ成分との差に相当する。
【０２０４】
式（１８）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。式（１８）におけるａｒｇｍｉｎ  ｃＩｋチルダとは、（｜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の制御関数の係数ｃＩｋチルダを決定し、決定した係数ｃＩｋチルダを成分とするベクトルｃＩチルダを生成することを意味する。
【０２０５】
ここで、ベクトルｃＩチルダの成分は、第１の制御関数の係数ｃＩｋである。
【０２０６】
言い換えると、ａｒｇｍｉｎ  ｃＩｋチルダとは、最小二乗法により第２の制御関数の係数ｃＩｋチルダを決定し、決定した係数ｃＩｋチルダを成分とするベクトルｃＩチルダを生成することを意味する。
【０２０７】
式（１８）は、以下の式（１９）により計算される。
【数１９】
2014107806.tif 000021
【０２０８】
ここで、行列Ｋは、（｜Ｐ｜＋１）行ＫＩ列の行列である。行列Ｋにおけるｐ行ｋ列の成分は、以下の式（２０）により表される。また、Ｋ＋は、疑似逆行列である。
【数２０】
2014107806.tif 000022
【０２０９】
また、式（１９）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ｕＩチルダと行列ＫおよびベクトルｃＩチルダの積との差である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、ＫＩ個の係数ｃＩｋチルダについて２次の式により表される。
【０２１０】
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ｃＩｋチルダについて微分したＫＩ個の式が同時にゼロとなる場合のＫＩ個の係数ｃＩｋチルダにおいて、当該２次の式が極値を有する。具体的には、式（１９）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ＫＩ個の係数ｃＩｋチルダが線形最小二乗法により一義的に計算される。
【０２１１】
また、歪補償部１０１は、たとえば複数の歪み補償タイミングの数を、複数の第１の制御関数の個数より多くする。具体的には、複数の歪み補償タイミングの数である（｜Ｐ｜＋１）を、複数の第１の制御関数の個数であるＫＩより大きくする。
【０２１２】
（｜Ｐ｜＋１）がＫＩより小さい場合、既知数の個数である（｜Ｐ｜＋１）が未知数の個数であるＫＩより少なくなるため、ＫＩ個の係数ｃＩｋチルダを一義的に求めることができなくなる。
【０２１３】
具体的には、式（１９）における４行目の行列Ｋの転置行列と行列Ｋとの積の逆行列が存在しなくなるので、ＫＩ個の係数ｃＩｋチルダを計算することができなくなる。
【０２１４】
また、（｜Ｐ｜＋１）とＫＩとが同じ値となる場合、既知数の個数である（｜Ｐ｜＋１）と未知数の個数であるＫＩとが同じとなるため、ＫＩ個の係数ｃＩｋチルダを計算することができる。
【０２１５】
この場合、式（１８）における絶対値に含まれる第１項および第２項の差は、ｉがゼロからＰまでのいずれの値をとる場合においてもゼロとなる。
【０２１６】
このため、既知数の個数である（｜Ｐ｜＋１）と未知数の個数であるＫＩとが同じ値となる場合、二乗誤差を最小にするための最小二乗法を行う意味がなくなってしまう。
【０２１７】
したがって、複数の歪み補償タイミングの数である（｜Ｐ｜＋１）を、複数の第１の制御関数の個数であるＫＩより多くすることにより、最小二乗法によりＫＩ個の係数ｃＩｋチルダを適切に計算することができる。
【０２１８】
また、歪補償部１０１は、ＫＱ個の係数ｃＱｋチルダについても同様な計算を行う。そして、歪補償部１０１は、ＫＩ個の係数ｃＩｋチルダおよびＫＱ個の係数ｃＱｋチルダを、式（５）に示すＫＩ個の係数ｃＩｋおよびＫＱ個の係数ｃＱｋへそれぞれ代入する。
【０２１９】
歪補償部１０１は、式（５）に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成し、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより、２次元のルックアップテーブルを用いることなく歪み補償を行うことができる。
【０２２０】
これにより、膨大なメモリ容量を必要とする２次元のルックアップテーブルを用いない増幅装置２０１の構成とすることが可能となるので、増幅装置２０１における回路規模を小さくすることができる。
【０２２１】
また、複数の歪み補償タイミングの数である（｜Ｐ｜＋１）と比べて、複数の第１の制御関数の個数であるＫＩが小さい場合、歪補償部１０１は、少数の第１の制御関数に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成できるので、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する際の計算負荷を軽くすることができる。
【０２２２】
また、式（１８）は、図６に示す特性すなわちパワーアンプ１２１における増幅の歪み特性を２次元ＤＰＤにより表すために必要な係数の値を決定するための式である。
【０２２３】
このようにして決定した係数の値が代入された式（５）は、図７に示す特性すなわちパワーアンプ１２１における増幅の歪み特性の逆特性を２次元ＤＰＤにより適切に表すことができる。
【０２２４】
すなわち、歪補償部１０１は、式（１９）により決定された係数を代入した式（５）に基づいて、パワーアンプ１２１における増幅の歪み特性を適切に補償することができる歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０２２５】
［学習フェーズにおける増幅装置の動作の一例］
本発明の実施の形態に係る増幅装置は、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。
【０２２６】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が学習フェーズにおいて係数を決定する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２２７】
図１３、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が学習フェーズにおいて蓄積する学習データの一例を示す図である。
【０２２８】
図１２を参照して、まず、歪補償部１０１は、学習フェーズにおいて、式（５）に示す第１の制御関数の係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを決定するために必要な学習データを蓄積する（ステップＳ１０２）。
【０２２９】
具体的には、歪補償部１０１は、たとえば図１３に示す歪み補償信号ｕ［ｎ］、出力信号ｙ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を蓄積する。
【０２３０】
次に、歪補償部１０１は、蓄積した出力信号ｙ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて、変数ベクトルｙ［ｎ］を生成する。そして、歪補償部１０１は、蓄積した（｜Ｐ｜＋１）個の歪み補償信号ｕ［ｎ］および変数ベクトルｙ［ｎ］を式（１８）へ代入することにより、第２の制御関数の係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダを決定する（ステップＳ１０４）。
【０２３１】
次に、歪補償部１０１は、第２の制御関数の係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダを式（５）における第１の制御関数の係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋへ代入することにより、第１の制御関数の係数を更新する（ステップＳ１０６）。
【０２３２】
以上の動作により、歪補償部１０１は、学習フェーズにおいて、第１の制御関数の係数を決定する。
【０２３３】
増幅装置２０１がたとえば実際に運転を行いながら係数を決定する場合、増幅装置２０１があまり使用しないエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］および歪み補償信号ｕ［ｎ］の範囲において、適切な歪み補償信号を生成することができない場合がある。
【０２３４】
これに対して、歪補償部１０１は、上記ステップＳ１０２において、たとえばエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を所定の値に設定しておき、歪み補償信号ｕ［ｎ］を変化させながら対応する出力信号ｙ［ｎ］を受ける。
【０２３５】
具体的には、歪補償部１０１は、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］がたとえば２０に設定されているときに、歪み補償信号ｕ［ｎ］を１．１および２．３に変化させながら対応する出力信号ｙ［ｎ］である１および２を受ける。
【０２３６】
次に、歪補償部１０１は、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］がたとえば３０に設定されているときに、歪み補償信号ｕ［ｎ］を１．２および２．４に変化させながら対応する出力信号ｙ［ｎ］である１および２を受ける。
【０２３７】
この際、歪補償部１０１は、たとえば自己の増幅装置２０１において使用し得る範囲のエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］および歪み補償信号ｕ［ｎ］の範囲において、学習データを蓄積する。
【０２３８】
これにより、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］および歪み補償信号ｕ［ｎ］の値に関わらず、適切に歪み補償を行うことが可能な第１の制御関数の係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを決定することができる。
【０２３９】
［ＤＰＤ計算フェーズにおける増幅装置の動作の一例］
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置がＤＰＤ計算フェーズにおいて歪み補償を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２４０】
図１４を参照して、まず、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］を受けると、ベースバンド信号ｘ［ｎ］に基づいてエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を生成する（ステップＳ２０２）。
【０２４１】
次に、ＥＴ電源１１１は、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２により生成されたエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に応じて、パワーアンプ１２１へ供給する電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）を変化させる（ステップＳ２０４）。
【０２４２】
次に、歪補償部１０１は、たとえばベースバンド信号ｘ［ｎ］および狭帯域ＥＴ信号生成部１５２により生成されたエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する（ステップＳ２０６）。
【０２４３】
次に、歪補償部１０１は、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより、歪み補償を行う（ステップＳ２０８）。
【０２４４】
以上の動作により、歪補償部１０１は、ＤＰＤ計算フェーズにおいて、歪み補償を行う。
【０２４５】
歪補償部１０１は、上記ステップＳ２０６において、たとえばベースバンド信号ｘ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］により変数ベクトルｘ［ｎ］を構成し、構成した変数ベクトルｘ［ｎ］すなわち式（１）に示す変数ベクトルｘ［ｎ］を式（５）へ代入する。
【０２４６】
これにより、適切なタイミングにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０２４７】
また、歪補償部１０１は、たとえば式（６）に示す変数ベクトルｘ［ｎ］を構成し、構成した変数ベクトルｘ［ｎ］を式（５）へ代入する。
【０２４８】
これにより、ベースバンド信号ｘ［ｎ］の時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ１２１における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が発生する場合においても、パワーアンプ１２１を適切に補償することが可能な歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０２４９】
また、歪補償部１０１は、たとえば式（７）に示す変数ベクトルｘ［ｎ］を構成し、構成した変数ベクトルｘ［ｎ］を式（５）へ代入する。
【０２５０】
これにより、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］の時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ１２１における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が発生する場合においても、パワーアンプ１２１を適切に補償することが可能な歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０２５１】
［増幅装置の動作の一例］
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置が歪み補償を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２５２】
ここでは、増幅装置２０１が新たに起動された場合を想定する。
【０２５３】
図１５を参照して、まず、歪補償部１０１は、学習フェーズにおいて、式（１８）に基づいて第２の制御関数の係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダを決定する。そして、そして、歪補償部１０１は、係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダをそれぞれ式（５）における係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋへ代入する（ステップＳ３０２）。
【０２５４】
次に、歪補償部１０１は、ＤＰＤ計算フェーズにおいて、式（５）に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。そして、歪補償部１０１は、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより歪み補償を行う（ステップＳ３０４）。
【０２５５】
次に、歪補償部１０１は、たとえば増幅装置２０１の運転が継続され（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、かつ環境温度の変化がない場合（ステップＳ３０８でＮＯ）、ＤＰＤ計算フェーズにおいて、継続して歪み補償を行う（ステップＳ３０４）。
【０２５６】
一方、歪補償部１０１は、たとえば環境温度が変化した場合（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、温度変化によるパワーアンプ１２１の増幅特性の変化に対応するために、学習フェーズにおいて式（１８）に基づいて第２の制御関数の係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダを決定する。そして、歪補償部１０１は、決定した係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダを式（５）における係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋへ代入することにより係数を更新する（ステップＳ３１０）。
【０２５７】
また、たとえば事業者により増幅装置２０１の運転の停止処理が行われた場合（ステップＳ３０６でＮＯ）、増幅装置２０１は運転を終了する。
【０２５８】
以上の動作により、増幅装置２０１において、パワーアンプ１２１における増幅の歪み特性の補償動作が行われる。
【０２５９】
歪補償部１０１は、上記ステップＳ３０８において、環境温度が変化した場合に学習フェーズへ移って係数を更新したが、たとえば所定時間毎に学習フェーズへ移り係数を更新してもよい。
【０２６０】
また、歪補償部１０１は、上記ステップＳ３１０において、歪み補償を行いながら係数を更新してもよい。より詳細には、歪補償部１０１は、更新される前の係数に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成し、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力するとともに学習データを蓄積する。
【０２６１】
この際、歪補償部１０１は、たとえばエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］が２０のときにこれに対応する学習データを蓄積し、またエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］が３０のときにこれに対応する学習データを蓄積する。
【０２６２】
そして、歪補償部１０１は、蓄積した学習データに基づいて、第２の制御関数の係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダを決定する。
【０２６３】
そして、歪補償部１０１は、決定した係数ｃＩｋチルダおよび係数ｃＱｋチルダを式（５）における係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋへ代入することにより係数を更新する。
【０２６４】
これにより、歪補償部１０１は、たとえば環境温度の変化によりパワーアンプ１２１の増幅特性が変化した場合においても、歪み補償を行いながら係数の更新処理を行うことができる。
【０２６５】
以上、増幅装置２０１は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて歪み補償を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。増幅装置は、以下のように歪み補償を行う構成であってもよい。
【０２６６】
［電源電圧ＶＤＤ（ｔ）に基づいて歪み補償を行う場合］
図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【０２６７】
図１６を参照して、増幅装置２０２は、増幅装置２０１と比べて、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置２０１と同様である。
【０２６８】
増幅装置２０２は、増幅装置２０１と比べて、歪補償部１０１の代わりに歪補償部１０２を備え、さらに、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１７１を備える。
【０２６９】
アナログデジタルコンバータ１７１は、ＥＴ電源１１１から受けた電源電圧ＶＤＤ（ｔ）をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］を歪補償部１０２へ出力する。
【０２７０】
歪補償部１０２は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。
【０２７１】
なお、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）は、ＥＴ電源１１１においてエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて生成される信号であるので、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］および電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］の間には一定の関係がある。
【０２７２】
具体的には、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］が狭帯域ＥＴ信号生成部１５２からＥＴ電源１１１へ出力されるタイミングと、歪補償部１０２が電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］を受けるタイミングは同じである。
【０２７３】
また、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］の大きさと電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］の大きさとの間にはたとえば比例関係がある。
【０２７４】
なお、歪補償部１０２は、図１０に示す歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより後のタイミングにおいて、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に基づいて生成される電源電圧信号ＶＤＤ［ｍ］を受けることができる。ここで、インデックスｍは、たとえば（ｎ＋１）から（ｎ＋Ｍ１）までである。
【０２７５】
すなわち、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する電源電圧信号ＶＤＤ［ｍ］は、変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれない。
【０２７６】
したがって、歪補償部１０２が歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成するときに用いる変数ベクトルｘ［ｎ］は、一般に、たとえば以下の式（２１）により定義される。
【数２１】
2014107806.tif 000023
【０２７７】
ここで、Ｌ１およびＬ２は、ゼロ以上の整数である。また、Ｍ２は、ゼロ以上の整数である。
【０２７８】
そして、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（２１）により定義される場合においては、変数ベクトルｙ［ｎ］は、たとえば以下の式（２２）により定義される。
【数２２】
2014107806.tif 000024
【０２７９】
したがって、歪補償部１０２は、歪補償部１０１が行う処理における「エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］」を「電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］」に読み替えることと、上記変数ベクトルｘ［ｎ］および上記変数ベクトルｙ［ｎ］を用いることとにより、歪補償部１０１と同様の処理により歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０２８０】
歪補償部１０２は、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより歪み補償を行う。
【０２８１】
以上、増幅装置２０２は、式（２１）に示す変数ベクトルｘ［ｎ］および式（２２）に示す変数ベクトルｙ［ｎ］に基づいて歪み補償を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。増幅装置は、以下のような歪み補償を行う構成であってもよい。
【０２８２】
図１７は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【０２８３】
図１７を参照して、増幅装置２０５は、増幅装置２０２と比べて、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する電源電圧信号ＶＤＤ［ｍ］をさらに変数として含む変数ベクトルｘ［ｎ］に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置２０２と同様である。
【０２８４】
増幅装置２０５は、増幅装置２０２と比べて、歪補償部１０２の代わりに歪補償部１０５を備え、さらに、メモリ１７２と、デジタルアナログコンバータ１７３と、出力バッファ１７４とを備える。
【０２８５】
ＥＴ電源１１１は、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に対応する電源電圧ＶＤＤ（ｔ）をアナログデジタルコンバータ１７１へ出力する。
【０２８６】
アナログデジタルコンバータ１７１は、ＥＴ電源１１１から受けた電源電圧ＶＤＤ（ｔ）をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］を歪補償部１０５およびメモリ１７２へ出力する。
【０２８７】
歪補償部１０５は、アナログデジタルコンバータ１７１から電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］を受けると、受けたタイミングよりたとえば（Ｍ１）個以上のクロック周期Ｔが経過した後のタイミングにおいて、補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力する。
【０２８８】
より詳細には、歪補償部１０５は、電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］から電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ＋Ｍ１］までをアナログデジタルコンバータ１７１から受ける。そして、歪補償部１０５は、受けたタイミングよりたとえば（Ｍ１）個以上のクロック周期Ｔが経過した後の歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力する。
【０２８９】
メモリ１７２は、アナログデジタルコンバータ１７１から電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］を受ける。そして、メモリ１７２は、たとえば（Ｍ１）個以上のクロック周期Ｔが経過した後の歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］をデジタルアナログコンバータ１７３へ出力する。
【０２９０】
デジタルアナログコンバータ１７３は、メモリ１７２から受けた電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］をアナログ信号へ変換し、変換したアナログ信号を出力バッファ１７４へ出力する。
【０２９１】
出力バッファ１７４は、デジタルアナログコンバータ１７３からアナログ信号を受けると、受けたアナログ信号に対応するバッファ電源電圧ＢＳＶ（ｔ）をパワーアンプ１２１へ供給する。
【０２９２】
この場合におけるバッファ電源電圧ＢＳＶ（ｔ）は、たとえば電源電圧信号ＶＤＤ［ｎ］の基となった電源電圧ＶＤＤ（ｔ）と同じレベルを有している。
【０２９３】
パワーアンプ１２１は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、補償信号ｕ［ｎ］およびバッファ電源電圧ＢＳＶ（ｔ）を受ける。
【０２９４】
歪補償部１０５が歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成するときに用いる変数ベクトルｘ［ｎ］には、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する電源電圧信号ＶＤＤ［ｍ］が含まれる。このため、変数ベクトルｘ［ｎ］は、一般に、たとえば以下の式（２３）により定義される。
【数２３】
2014107806.tif 000025
【０２９５】
ここで、Ｌ１およびＬ２は、ゼロ以上の整数である。また、Ｍ１およびＭ２は、ゼロ以上の整数である。
【０２９６】
そして、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（２３）により定義される場合においては、変数ベクトルｙ［ｎ］は、たとえば以下の式（２４）により定義される。
【数２４】
2014107806.tif 000026
【０２９７】
したがって、歪補償部１０５は、上記変数ベクトルｘ［ｎ］および上記変数ベクトルｙ［ｎ］を用いることにより、歪補償部１０２と同様の処理により歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０２９８】
そして、歪補償部１０５は、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより歪み補償を行う。
【０２９９】
［電源電流ＩＤＤ（ｔ）に基づいて歪み補償を行う場合］
図１８は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【０３００】
図１８を参照して、増幅装置２０３は、増幅装置２０１と比べて、電源電流ＩＤＤ（ｔ）に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置２０１と同様である。
【０３０１】
増幅装置２０３は、増幅装置２０１と比べて、歪補償部１０１の代わりに歪補償部１０３を備え、さらに、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１８１を備える。
【０３０２】
アナログデジタルコンバータ１８１は、ＥＴ電源１１１から受けた電源電流ＩＤＤ（ｔ）をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］を歪補償部１０３へ出力する。
【０３０３】
歪補償部１０３は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］、電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］および出力信号ｙ［ｎ］に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。
【０３０４】
なお、電源電流ＩＤＤ（ｔ）は、ＥＴ電源１１１においてエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて生成される信号であるので、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］および電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］の間には一定の関係がある。
【０３０５】
具体的には、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］が狭帯域ＥＴ信号生成部１５２からＥＴ電源１１１へ出力されるタイミングと、歪補償部１０２が電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］を受けるタイミングは同じである。
【０３０６】
また、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］の大きさと電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］の大きさとの間にはたとえば比例関係がある。
【０３０７】
なお、歪補償部１０３は、図１０に示す歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより後のタイミングにおいて、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に基づいて生成される電源電流信号ＩＤＤ［ｍ］を受けることができる。ここで、インデックスｍは、たとえば（ｎ＋１）から（ｎ＋Ｍ１）までである。
【０３０８】
すなわち、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する電源電流信号ＩＤＤ［ｍ］は、変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれない。
【０３０９】
したがって、歪補償部１０３が歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成するときに用いる変数ベクトルｘ［ｎ］は、一般に、たとえば以下の式（２５）により定義される。
【数２５】
2014107806.tif 000027
【０３１０】
ここで、Ｌ１およびＬ２は、ゼロ以上の整数である。また、Ｍ２は、ゼロ以上の整数である。
【０３１１】
そして、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（２５）により定義される場合においては、変数ベクトルｙ［ｎ］は、たとえば以下の式（２６）により定義される。
【数２６】
2014107806.tif 000028
【０３１２】
したがって、歪補償部１０３は、歪補償部１０１が行う処理における「エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］」を「電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］」に読み替えることと、上記変数ベクトルｘ［ｎ］および上記変数ベクトルｙ［ｎ］を用いることとにより、歪補償部１０１と同様の処理により歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０３１３】
歪補償部１０３は、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより歪み補償を行う。
【０３１４】
以上、増幅装置２０３は、式（２５）に示す変数ベクトルｘ［ｎ］および式（２６）に示す変数ベクトルｙ［ｎ］に基づいて歪み補償を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。増幅装置は、以下のように歪み補償を行う構成であってもよい。
【０３１５】
図１９は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
【０３１６】
図１９を参照して、増幅装置２０６は、増幅装置２０３と比べて、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する電源電流信号ＩＤＤ［ｍ］をさらに変数として含む変数ベクトルｘ［ｎ］に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置２０３と同様である。
【０３１７】
増幅装置２０６は、増幅装置２０３と比べて、歪補償部１０３の代わりに歪補償部１０６を備え、さらに、メモリ１８２と、デジタルアナログコンバータ１８３と、出力バッファ１８４とを備える。
【０３１８】
ＥＴ電源１１１は、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に対応する電源電流ＩＤＤ（ｔ）をアナログデジタルコンバータ１８１へ出力する。
【０３１９】
アナログデジタルコンバータ１８１は、ＥＴ電源１１１から受けた電源電流ＩＤＤ（ｔ）をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］を歪補償部１０６およびメモリ１８２へ出力する。
【０３２０】
歪補償部１０６は、アナログデジタルコンバータ１８１から電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］を受けると、受けたタイミングよりたとえば（Ｍ１）個以上のクロック周期Ｔが経過した後のタイミングにおいて、補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力する。
【０３２１】
より詳細には、歪補償部１０６は、電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］から電源電流信号ＩＤＤ［ｎ＋Ｍ１］までをアナログデジタルコンバータ１８１から受ける。そして、歪補償部１０６は、受けたタイミングよりたとえば（Ｍ１）個以上のクロック周期Ｔが経過した後の歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力する。
【０３２２】
メモリ１８２は、アナログデジタルコンバータ１８１から電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］を受ける。そして、メモリ１８２は、たとえば（Ｍ１）個以上のクロック周期Ｔが経過した後の歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］をデジタルアナログコンバータ１８３へ出力する。
【０３２３】
デジタルアナログコンバータ１８３は、メモリ１８２から受けた電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］をアナログ信号へ変換し、変換したアナログ信号を出力バッファ１８４へ出力する。
【０３２４】
出力バッファ１８４は、デジタルアナログコンバータ１８３からアナログ信号を受けると、受けたアナログ信号に対応するバッファ電源電流ＢＳＩ（ｔ）をパワーアンプ１２１へ供給する。
【０３２５】
この場合におけるバッファ電源電流ＢＳＩ（ｔ）は、たとえば電源電流信号ＩＤＤ［ｎ］の基となった電源電流ＩＤＤ（ｔ）と同じレベルを有している。
【０３２６】
歪補償部１０６が歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成するときに用いる変数ベクトルｘ［ｎ］には、歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおけるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｍ］に対応する電源電流信号ＩＤＤ［ｍ］が含まれる。このため、変数ベクトルｘ［ｎ］は、一般に、たとえば以下の式（２７）により定義される。
【数２７】
2014107806.tif 000029
【０３２７】
ここで、Ｌ１およびＬ２は、ゼロ以上の整数である。また、Ｍ１およびＭ２は、ゼロ以上の整数である。
【０３２８】
そして、変数ベクトルｘ［ｎ］が式（２７）により定義される場合においては、変数ベクトルｙ［ｎ］は、たとえば以下の式（２８）により定義される。
【数２８】
2014107806.tif 000030
【０３２９】
したがって、歪補償部１０６は、上記変数ベクトルｘ［ｎ］および上記変数ベクトルｙ［ｎ］を用いることにより、歪補償部１０３と同様の処理により歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０３３０】
そして、歪補償部１０６は、生成した歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより歪み補償を行う。
【０３３１】
ところで、特許文献１に記載の技術では、２次元のルックアップテーブルを用いて歪み補償を行うことから、高精度な歪み補償を行おうとした場合、ルックアップテーブルのメモリ量が膨大となり、回路規模が大きくなってしまう。
【０３３２】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、パワーアンプ１２１と、パワーアンプ１２１の歪み補償を行う歪補償部１０１、１０２または１０３と、パワーアンプ１２１に供給する電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）をベースバンド信号ｘ［ｎ］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Ｖ［ｎ］に応じて変化させるＥＴ電源１１１とを備える。そして、歪補償部１０１、１０２または１０３は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］と、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
【０３３３】
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる２次元ルックアップテーブルを用いずにパワーアンプ１２１の歪み補償を行うことができる。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、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。
【０３３４】
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１０１、１０２または１０３は、歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおける電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と、歪み補償タイミングに対応するタイミングすなわち歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］とを変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
【０３３５】
このような構成により、適切なタイミングにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］、および電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に基づいて、パワーアンプ１２１の歪み補償を行うことができる。
【０３３６】
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１０１、１０２または１０３は、歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒより前の歪み補償対応前タイミングＴＰｒｅＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］および歪み補償対応タイミングＴＣｏｒｒより後の歪み補償対応後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｒｒにおけるベースバンド信号ｘ［ｎ］の少なくともいずれか一方をさらに変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
【０３３７】
このような構成により、ベースバンド信号ｘ［ｎ］時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ１２１における増幅特性が変わってしまうメモリ効果がパワーアンプ１２１において発生する場合においても、パワーアンプ１２１の歪み補償を適切に行うことができる。
【０３３８】
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１０１、１０２または１０３は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより前の歪み補償前タイミングＴＰｒｅＣｏｍｐにおける電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］、および歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより後の歪み補償後タイミングＴＰｏｓｔＣｏｍｐにおける電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］の少なくともいずれか一方をさらに変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
【０３３９】
このような構成により、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］の時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ１２１における増幅特性が変わってしまうメモリ効果がパワーアンプ１２１において発生する場合においても、パワーアンプ１２１の歪み補償を適切に行うことができる。
【０３４０】
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１０１、１０２または１０３は、歪み補償タイミングにおいて歪み補償を行ってベースバンド信号ｘ［ｎ］から歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。歪補償部１０１、１０２または１０３は、複数の第１の制御関数の線形結合と、複数の歪み補償タイミングにおける複数の第２の制御関数と、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号ｕ［ｎ］とに基づいて歪み補償を行う。そして、複数の第２の制御関数は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］のタイミングに対応するタイミングでパワーアンプ１２１から出力される出力信号ｙ［ｎ］、および電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数とする。
【０３４１】
このような構成により、歪み補償信号ｕ［ｎ］と出力信号ｙ［ｎ］と電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］とに基づいてパワーアンプ１２１の増幅の歪み特性を把握することができる。
【０３４２】
これにより、パワーアンプ１２１の増幅の歪み特性を適切に補償できることが可能な歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができる。
【０３４３】
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１０１、１０２または１０３は、歪み補償信号ｕ［ｎ］と複数の第２の制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように複数の第２の制御関数の線形結合における第２の制御関数の係数を決定する。そして、歪補償部１０１、１０２または１０３は、当該係数を複数の第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数とする。
【０３４４】
このような構成により、第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数を具体的かつ適切に決定することができる。
【０３４５】
また、本発明の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部１０１、１０２または１０３は、複数の歪み補償タイミングの数を、複数の第１の制御関数の個数より多くする。
【０３４６】
このような構成により、未知数である第１の制御関数の係数を、未知数の個数より多い既知数に基づいて適切に決定することができる。
【０３４７】
また、複数の歪み補償タイミングの数と比べて、複数の第１の制御関数の個数が少ない場合、歪補償部１０１、１０２または１０３は、少数の第１の制御関数に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成することができるので、歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する際の計算負荷を軽くすることができる。
【０３４８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、第１の制御関数および第２の制御関数は、ガウス関数である。
【０３４９】
このように、ガウス関数をカーネル関数として用いる構成により、第１の制御関数および第２の制御関数が引数とする２つのベクトル間の類似の程度を適切かつ定量的に算出することができる。
【０３５０】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置では、複数のベースバンド信号ｘ［ｎ］またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を変数ベクトルｘ［ｎ］に含める場合において、インデックスｎが連続している構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、所定間隔毎のインデックスｎを有するベースバンド信号ｘ［ｎ］またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］が変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれる構成であってもよい。この場合、変数ベクトルｘ［ｎ］には、所定間隔毎にサンプリングされたデータが含まれることになる。
【０３５１】
次に、本発明の他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。
【０３５２】
＜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、記憶した係数に基づいて歪み補償を行う増幅装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る通信装置と同様である。
【０３５３】
図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置の構成の一例を示す図である。
【０３５４】
図２０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、歪補償部１０１の代わりに歪補償部１０４を備え、さらに、カプラ１５６、ダウンコンバータ１５８、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１５９および減衰器１６０の代わりに記憶部１６２を備える。
【０３５５】
図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置における記憶部が記憶するテーブルの一例を示す図である。
【０３５６】
図２０および図２１を参照して、記憶部１６２は、たとえば電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と、複数の第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋとの対応関係を記憶する。
【０３５７】
以下、記憶部１６２がエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と、複数の第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋとの対応関係を記憶する場合について説明する。
【０３５８】
「エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］」を「電源電圧ＶＤＤ（ｔ）」または「電源電流ＩＤＤ（ｔ）」に読み替えることにより、以下の説明は、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）または電源電流ＩＤＤ（ｔ）の場合についても同様の議論を適用することができる。
【０３５９】
より詳細には、記憶部１６２は、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に対して最適化された複数の第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］毎に記憶する。
【０３６０】
具体的には、記憶部１６２は、たとえばエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］が２０、３０および４０の場合において、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と当該エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に対して最適化された係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋとの対応関係を含むテーブル１０を記憶する。
【０３６１】
この場合において、第１の制御関数のＩ成分およびＱ成分の個数すなわちＫＩおよびＫＱは、それぞれ５および４となる。
【０３６２】
たとえば、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を歪補償部１０４およびＥＴ電源１１１へ出力する。
【０３６３】
歪補償部１０４は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐより前のタイミングにおいて、狭帯域ＥＴ信号生成部１５２からエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］たとえば３０を受ける。そして、歪補償部１０４は、Ｖ［ｎ］が３０の場合に対応する係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを記憶部１６２におけるテーブル１０から取得する。
【０３６４】
この場合における係数ｃＩｋすなわちｃＩ１、ｃＩ２、ｃＩ３、ｃＩ４およびｃＩ５は、それぞれ１．５、０．８、１．９、０．１および３．３である。また、係数ｃＱｋすなわちｃＱ１、ｃＱ２、ｃＱ３およびｃＱ４は、それぞれ３．２、１．４、１．９および０．８である。
【０３６５】
当該係数はエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に対して最適化された係数であるため、変数としてのエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］は、上記係数を介して式（５）に含まれることになる。すなわち、当該係数に基づいて式（５）に示す第１の制御関数の線形結合を生成する場合、変数ベクトルｘ［ｎ］にエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］は含まれない。
【０３６６】
このように、エンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］は変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれないが、上記係数を介して複数の第１の制御関数の線形結合に含まれる。したがって、本実施の形態における演算処理は、ベースバンド信号ｘ［ｎ］およびエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］すなわち変数ベクトルｘ［ｎ］を変数とする複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う演算処理に相当する。
【０３６７】
具体的には、歪補償部１０４は、たとえばエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］を含まない式（１）、式（６）または式（７）に示す変数ベクトルｘ［ｎ］を生成する。
【０３６８】
そして、歪補償部１０４は、変数ベクトルｘ［ｎ］および上記係数に基づいて式（５）に示す第１の制御関数の線形結合を生成し、生成した第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償信号ｕ［ｎ］を生成する。歪補償部１０４は、歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおいて、歪み補償信号ｕ［ｎ］をパワーアンプ１２１へ出力することにより歪み補償を行う。
【０３６９】
これにより、歪補償部１０４は、上記係数に含まれるエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］および変数ベクトルｘ［ｎ］に含まれるベースバンド信号ｘ［ｎ］に基づいて２次元ＤＰＤを行うことにより、適切な歪み補償信号を生成することができる。
【０３７０】
また、変数ベクトルｘ［ｎ］の次元を小さくするすなわち歪補償部１０４において処理しなければならないデータ量を減らすことができるので、歪補償部１０４における計算処理の負荷を軽くすることができる。
【０３７１】
なお、テーブル１０には、たとえばパワーアンプ１２１の特性に応じて工場出荷時に生成されたエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋとの対応関係が記憶される。
【０３７２】
また、テーブル１０には、たとえば他の装置たとえばコンピュータが生成したエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋとの対応関係が記憶されてもよい。
【０３７３】
また、歪補償部１０４は、たとえばエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋとの対応関係を他の装置から通信により取得してもよい。
【０３７４】
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。
【０３７５】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置では、記憶部１６２は、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］と、複数の第１の制御関数の線形結合における第１の制御関数の係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋとの対応関係を記憶する。歪補償部１０４は、歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングＴＣｏｍｐにおける電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］に対応する係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを記憶部１６２から取得する。そして、歪補償部１０４は、当該係数に基づいて複数の第１の制御関数の線形結合を生成し、複数の第１の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
【０３７６】
このような構成により、電源電圧ＶＤＤ（ｔ）、電源電流ＩＤＤ（ｔ）またはエンベロープトラッキング信号Ｖ［ｎ］の歪み補償に対する寄与を係数に含めることができるので、歪補償部１０４における計算処理の負荷を軽減することができる。
【０３７７】
また、たとえば増幅装置２０４の起動時において、増幅装置２０４において係数ｃＩｋおよび係数ｃＱｋを決定することなく、すぐに歪み補償を開始することができる。
【０３７８】
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】
【０３７９】
１０１，１０２，１０３，１０４  歪補償部
１１１  ＥＴ電源
１２１  パワーアンプ（増幅器）
１５２  狭帯域ＥＴ信号生成部
１５９，１７１，１８１  アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）
１５４，１７３，１８３  デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）
１５５  アップコンバータ
１５６  カプラ
１５７  発振器
１５８  ダウンコンバータ
１６０  減衰器
１６２  記憶部
１７４，１８４  出力バッファ
２０１，２０２，２０３，２０４  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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