(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器により増幅される信号のレベルと歪み補償用の歪みの発生の制御態様とを対応付けた制御態様情報に基づいて当該信号レベルに対応した制御態様で当該信号に対して歪み補償用歪みを発生させて当該増幅器で発生する歪みを補償し、当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該制御態様情報を更新する歪み補償装置において、
第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を、第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新する、
ことを特徴とする歪み補償装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歪み補償装置において、
増幅器により増幅される信号に対して歪み補償用歪みを発生させる歪み補償用歪み発生手段と、
増幅器により増幅される信号のレベルを検出する信号レベル検出手段と、
制御態様情報を記憶する制御態様情報記憶手段と、
制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報に基づいて信号レベル検出手段により検出される信号レベルに対応した制御態様で歪み補償用歪み発生手段を制御する歪み補償用歪み発生制御手段と、
増幅器から出力される信号に含まれる歪みを検出する歪み検出手段と、
信号レベル検出手段により検出される信号レベル及び歪み検出手段により検出される歪みに基づいて第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新する態様を用いて、歪み検出手段により検出される歪みが小さくなるように制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報を更新する制御態様情報更新手段と、
を備えたことを特徴とする歪み補償装置。
【請求項３】
請求項２に記載の歪み補償装置において、
第１の閾値と第２の閾値とは同一の値である、
ことを特徴とする歪み補償装置。
【請求項４】
請求項３に記載の歪み補償装置において、
制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報は、信号レベル範囲毎に複数のブロックに分割されており、
最大の信号レベル範囲に対応したブロックの下限値を第１の閾値及び第２の閾値として用い、
制御態様情報更新手段は、各ブロック毎を単位として制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報を更新し、最大の信号レベル範囲に対応したブロックの制御態様情報を当該ブロックの下限値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新する、
ことを特徴とする歪み補償装置。
【請求項５】
請求項４に記載の歪み補償装置において、
制御態様情報更新手段は、信号レベル検出手段により検出される信号レベルと最大の信号レベル範囲に対応したブロックの下限値とを比較する比較手段と、当該比較結果に基づいて当該信号レベルが当該下限値を超える場合に割込み信号を発生させる割込み信号発生手段とを有し、
当該制御態様情報更新手段は、複数のブロックの制御態様情報を信号レベル範囲が小さいものから大きいものへ又は大きいものから小さいものへと順番にループさせて更新するに際して、最大の信号レベル範囲に対応したブロックの順番になったときには、割込み信号発生手段により割込み信号が発生させられるのを待機して当該割込み信号が発生させられたことに応じて当該ブロックの制御態様情報を更新する、
ことを特徴とする歪み補償装置。
【請求項６】
ＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式を用いて信号を無線送信する移動体通信システムの送信機において、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の歪み補償装置を備え、
送信対象となる信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該歪み補償装置により補償する、
ことを特徴とする移動体通信システムの送信機。
【請求項７】
増幅器により増幅される信号のレベルと歪み補償用の歪みの発生の制御態様とを対応付けた制御態様情報に基づいて当該信号レベルに対応した制御態様で当該信号に対して歪み補償用歪みを発生させて当該増幅器で発生する歪みを補償するに際して、当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該制御態様情報を更新する歪み補償用制御態様情報更新方法において、
制御態様情報は、信号レベル範囲毎に複数のブロックに分割されており、
複数のブロックを順番にループさせて、各ブロック毎を単位として制御態様情報を更新し、
最大の信号レベル範囲に対応したブロックの順番になったときには、所定の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅されるのを待機して、当該信号レベルの信号が当該増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該ブロックの制御態様情報を更新する、
ことを特徴とする歪み補償用制御態様情報更新方法。
【請求項８】
請求項７に記載の歪み補償用制御態様情報更新方法において、
増幅器により増幅される信号に対して歪み補償用歪みとして振幅歪み及び位相歪みが発生させられ、
制御態様情報には、振幅歪みの発生を制御するための振幅歪み発生制御態様情報、及び、位相歪みの発生を制御するための位相歪み発生制御態様情報が含まれ、
各ブロックの制御態様情報の更新処理において、振幅歪み発生制御態様情報の更新処理と位相歪み発生制御態様情報の更新処理とを実行する、
ことを特徴とする歪み補償用制御態様情報更新方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無線送信装置に備えられた増幅器の非線形性を補償するために当該増幅器により増幅される信号に対して予め歪み補償用の歪みを発生させるプリディストーション型歪み補償増幅器などに適用可能な歪み補償装置などに関し、特に、信号レベルと歪み補償用歪みの発生の制御態様とを対応付けた制御態様情報に基づいて歪み補償を行う場合に、発生頻度が小さい大きい信号レベルに対応した制御態様情報の更新を効率化することなどを可能とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、移動体通信システムに設けられる無線基地局装置などに備えられて使用される増幅器では、増幅器の非線形性に起因して発生する隣接チャネル漏洩電力や相互変調歪みなどにより送信スペクトルが劣化してしまうことが問題となっている。ここで、増幅器としては、例えば電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などが用いられる。
【０００３】
図７には、非線形な特性を有する増幅器の入出力特性の一例を示してあり、横軸は増幅器に入力される信号の振幅を示しており、左側の縦軸は増幅器から出力される信号の振幅を示しており、右側の縦軸は増幅器から出力される信号の位相を示している。また、同図では、ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）−ＡＭ変換の特性の一例を（ａ）として示してあり、ＡＭ−ＡＭ変換が無いとした場合における振幅に関する理想的な入出力特性の一例を（ｂ）として示してあり、ＡＭ−ＰＭ（Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変換の特性の一例を（ｃ）として示してある。
【０００４】
同図に示されるように、通常の増幅器の入出力特性では、ＡＭ−ＡＭ変換と呼ばれる出力振幅の飽和特性があって、出力振幅が増大するに従って理想特性からのずれが大きくなることが生じるとともに、ＡＭ−ＰＭ変換と呼ばれる出力位相の入力振幅による変化があって、出力振幅が増大するに従って出力位相が回転することが生じる。このため、増幅器では、入力振幅が飽和点から十分に小さい点では振幅に関する入出力特性は直線的であり出力位相の変化も無いが、入力振幅が飽和点に近づくにつれて、出力振幅は飽和し出力位相は回転し始めることにより、非線形特性が発生する。そして、このような非線形特性の結果として、送信帯域外への電力の漏れ込みなどによる送信スペクトルの劣化が招かれてしまう。
【０００５】
このような送信スペクトルの劣化を改善する方法として、増幅器の非線形性を補償するように増幅器の前段において増幅器により増幅される信号に対して振幅の逆特性及び位相の逆特性を与えておき、これにより当該逆特性と増幅器の非線形特性との総和として増幅器の出力が理想特性に従ったものとなるようにするプリディストーション法が知られている。
【０００６】
図８には、このようなプリディストーション法において非線形増幅器の入出力特性の逆特性を与える歪み補償特性の一例を示してあり、横軸は入力振幅を示しており、左側の縦軸は出力振幅を示しており、右側の縦軸は出力位相を示している。また、同図では、ＡＭ−ＡＭ変換に対応した歪み補償特性の一例を（ａ）として示してあり、ＡＭ−ＡＭ変換の特性を打ち消した場合における理想的な入出力特性の一例を（ｂ）として示してあり、ＡＭ−ＰＭ変換に対応した歪み補償特性の一例を（ｃ）として示してある。
【０００７】
図９には、従来のプリディストーション型歪み補償回路の構成例を示してあり、このプリディストーション型歪み補償回路には、入力端子Ｐ１１と出力端子Ｐ１２との間に設けられる回路として、遅延線４１と、可変減衰器（ＡＴＴ）６１及び可変移相器６２を有したプリディストーション回路４２と、例えば電力増幅器を用いて構成される増幅器４３と、分配器４４と、パワー検出器４５と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器４６と、ＡＴＴ制御テーブル記憶回路４７と、移相制御テーブル記憶回路４８と、２つのＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換器４９、５０と、歪み検出回路５１と、歪み補償テーブル更新制御回路５２とが備えられている。
【０００８】
同図に示したプリディストーション型歪み補償回路の動作例を示す。
まず、入力端子Ｐ１１から例えば送信対象となる無線周波数の信号を入力する。
入力される無線周波数信号を２つに分配して、一方の分配信号をパワー検出器４５に入力し、他方の分配信号を時間差調整用の遅延線４１に入力する。なお、遅延線４１は、プリディストーション回路４２により入力信号に対して歪み補償が行われる際に、当該歪み補償が当該入力信号のレベルに基づいて制御されるように、信号の伝送タイミングを調整する。
【０００９】
パワー検出器４５は、入力される無線周波数信号のエンベロープ（包絡線）を検出し、アナログの当該検出結果をＡ／Ｄ変換器４６へ出力する。
Ａ／Ｄ変換器４６は、入力されるアナログのエンベロープレベルをデジタル化し、当該デジタル化により得られるエンベロープデータをＡＴＴ制御テーブル記憶回路４７及び移相制御テーブル記憶回路４８へ出力する。
【００１０】
ＡＴＴ制御テーブル記憶回路４７は、アドレス値とＡＴＴ制御値とを対応付けたＡＴＴ制御テーブルの情報をメモリに格納しており、入力されるエンベロープデータをメモリのアドレス値として用いて、当該エンベロープデータのアドレス値に対応して格納されているテーブル値（ＡＴＴ制御値）をプリディストーションデータとして読み出してＤ／Ａ変換器４９へ出力する。
【００１１】
同様に、移相制御テーブル記憶回路４８は、アドレス値と移相器制御値とを対応付けた移相制御テーブルの情報をメモリに格納しており、入力されるエンベロープデータをメモリのアドレス値として用いて、当該エンベロープデータのアドレス値に対応して格納されているテーブル値（移相器制御値）をプリディストーションデータとして読み出してＤ／Ａ変換器５０へ出力する。
【００１２】
Ｄ／Ａ変換器４９は、入力されるデジタルのＡＴＴ制御値をアナログ化して可変減衰器６１の制御端子へ出力する。
同様に、Ｄ／Ａ変換器５０は、入力されるデジタルの移相器制御値をデジタル化して可変移相器６２へ出力する。
【００１３】
遅延線４１を介して出力される無線周波数信号はプリディストーション回路４２に入力され、当該プリディストーション回路４２では、可変減衰器６１が入力されるＡＴＴ制御値により制御される減衰率で当該信号に対して振幅歪みを発生させ、可変移相器６２が入力される移相器制御値により制御される移相量（位相変化量）で当該信号に対して位相歪みを発生させる。ここで、可変減衰器６１により発生させる振幅歪みや可変移相器６２により発生させる位相歪みは、例えば上記図８に示したようなＡＭ−ＡＭ変換の逆特性やＡＭ−ＰＭ変換の逆特性を実現するようにＡＴＴ制御値や移相器制御値により制御され、これにより、送信スペクトルの劣化が軽減させられる。
【００１４】
プリディストーション回路４２により歪み補償用の振幅歪みや位相歪みが発生させられた無線周波数信号は増幅器４３に入力され、当該増幅器４３は当該無線周波数信号を増幅し、当該増幅信号を分配器４４を介して出力端子Ｐ１２から後段の送信アンテナ（図示せず）へ出力する。ここで、上述のように、増幅器４３で発生する非線形の歪みがプリディストーション回路４２で発生させられる歪みにより打ち消される。
【００１５】
分配器４４は、入力される増幅信号を２つに分配して、一方の分配信号を出力端子Ｐ１２へ出力し、他方の分配信号を歪み検出回路５１へ出力する。
歪み検出回路５１は、入力される増幅信号の中から、増幅器４３で発生した非線形歪みに起因する送信スペクトルの歪みのレベルを検出し、当該検出結果を歪み補償テーブル更新制御回路５２へ出力する。
【００１６】
歪み補償テーブル更新制御回路５２は、歪み検出回路５１から入力される検出結果に基づいて、当該歪み検出回路５１により検出される歪みのレベルが例えば最小となるように、ＡＴＴ制御テーブル記憶回路４７に格納されたＡＴＴ制御テーブルの記憶内容や移相制御テーブル記憶回路４８に格納された移相制御テーブルの記憶内容を更新する。このような更新により、例えば温度変化や経年変化などに対応して増幅器４３などの処理部の特性が変化したような場合などにおいても、歪み補償の精度を保証することができ、適切な歪み補償を実現することができる。
【００１７】
また、上記した歪み補償テーブル更新制御回路５２により行われる動作の具体的な一例を示す。
図１０（ａ）には、ＡＴＴ制御テーブルの構成例を示してあり、同図（ｂ）には、移相制御テーブルの構成例を示してある。
【００１８】
同図（ａ）に示されるように、ＡＴＴ制御テーブルは、例えばｎワード分の領域から構成されており、当該ｎワード分の領域が予めＭブロックに等分割されており、各ブロック単位でテーブル値として格納されているＡＴＴ制御値が更新させられる。
同様に、同図（ｂ）に示されるように、移相制御テーブルは、例えばｎワード分の領域から構成されており、当該ｎワード分の領域が予めＭブロックに等分割されており、各ブロック単位でテーブル値として格納されている移相器制御値が更新させられる。
【００１９】
ここで、同図（ａ）及び同図（ｂ）の例では、上記したｎが１６進数でアドレス００〜ＦＦ（Ｈ：Ｈｅｘ）までの２５６（ワード）であり、上記したＭが８（ブロック）である場合を示したが、それぞれ任意の数であってもよい。なお、通常は、ｎは複数であり、Ｍは複数である。
【００２０】
ブロック毎にテーブル値を更新する順序としては、一例として、入力振幅が小さい下位のブロックからＡＴＴ制御テーブルのテーブル値及び移相制御テーブルのテーブル値を交互に最適化するように更新し、次第に入力振幅が大きい上位のブロックに関する更新を行っていく順序が用いられ、最も上位のブロックに関する更新を行った後には再び最も下位のブロックに関する更新を行うように、複数のブロックをループさせて更新を行う。なお、他の例として、これとは逆の順序で、つまり、上位のブロックから下位のブロックへという順序で、更新を行うことも可能である。
【００２１】
具体的には、同図（ａ）及び同図（ｂ）の例では、ＡＴＴ制御テーブルが８個のブロック（ＡＴＴテーブルブロック１〜８）から構成されており、移相制御テーブルが８個のブロック（移相テーブルブロック１〜８）から構成されており、最も下位の“ＡＴＴテーブルブロック１”、最も下位の“移相テーブルブロック１”  ２番目に下位の“ＡＴＴテーブルブロック２”、２番目に下位の“移相テーブルブロック２”、…、２番目に上位の“ＡＴＴテーブルブロック７”、２番目に上位の“移相テーブルブロック７”、最も上位の“ＡＴＴテーブルブロック８”、最も上位の“移相テーブルブロック８”、最も下位の“ＡＴＴテーブルブロック１”、最も下位の“移相テーブルブロック１”、…という順序でテーブル値を更新する。
【００２２】
なお、テーブル値を更新する順序としては、上記したもの以外の順序を用いることも可能であるが、例えば上記のように下位のブロックから上位のブロックへ又は上位のブロックから下位のブロックへという順序で更新を行うと各ブロック間の境界におけるテーブル値の連続性を保つことができるといった点や各ブロックのテーブル値の収束性を保つことができるといった点に鑑みると、このように下位から上位へ又は上位から下位へとループ的に更新を行うのが好ましい。
【００２３】
図１１を参照して、歪み補償テーブル更新制御回路５２により行われる歪み補償テーブルの更新処理の手順の一例を示す。
まず、処理の最初では更新対象となるブロックの番号Ｎを１に設定し（ステップＳ２１）、そして、以下に示すような処理を実行する。なお、後述するように、更新対象となるブロックの番号Ｎは１つずつ更新されて、それぞれのブロック番号Ｎに関して以下に示すような処理を順次実行していく。
【００２４】
すなわち、まず、ブロック番号Ｎに対応したＡＴＴテーブルブロックＮに含まれる全てのテーブル値（ＡＴＴ制御値）に関して、前回の更新が有効に確定されて前回の制御方向がプラス（＋）であった場合には当該テーブル値を所定量＋Δだけ変化（シフト）させ、前回の更新が有効に確定されて前回の制御方向がマイナス（−）であった場合には当該テーブル値を所定量−Δだけ変化させ、前回の更新が無効に確定されて前回の制御方向がマイナス（−）であった場合には制御方向をプラス（＋）に変更して当該テーブル値を所定量＋Δだけ変化させ、前回の更新が無効に確定されて前回の制御方向がプラス（＋）であった場合には制御方向をマイナス（−）に変更して当該テーブル値を所定量−Δだけ変化させる（ステップＳ２２）。なお、ここで行っているテーブル値の変更は、仮の更新であって、後述するように、当該変更（仮の更新）の結果に応じて当該変更は有効な更新として確定されるか或いは無効な更新として確定される。
【００２５】
次に、このような変更（仮の更新）が行われたテーブル値が用いられて歪み補償された増幅器４３の出力信号に含まれる歪みのレベルを歪み検出回路５１により検出する（ステップＳ２３）。なお、このようにして検出される歪みレベルは、例えば同一のブロック番号Ｎの移相テーブルブロックＮなどの更新が次回などに行われる際に用いられるため、メモリに記憶しておく。
【００２６】
次に、今回の更新処理において検出された歪みレベルと記憶されている前回の更新処理における歪みレベルとの大小を比較して、今回の歪みレベルが前回の歪みレベルより小さい場合には上記で行ったテーブル値の変更（仮の更新）を有効に確定させる一方、今回の歪みレベルが前回の歪みレベルより大きい場合には上記で行ったテーブル値の変更（仮の更新）を無効に確定させて当該変更前のテーブル値に戻すような更新を行うことにより、検出される歪みレベルが最小となるように小さくしていく（ステップＳ２４）。
【００２７】
なお、今回の歪みレベルと前回の歪みレベルとが同一であった場合には、例えばテーブル値の更新処理の方式などに応じて、テーブル値の変更（仮の更新）が有効にされてもよく或いは無効にされてもよい。
また、本例のようなテーブル値の更新方法は、一般に、最急勾配法（最急降下法）による制御法などを用いて実現される。
【００２８】
また、前回の歪みレベルとしては、特に限定はないが、例えば、同一のブロック番号Ｎの移相テーブルブロックＮの前回の更新が有効であった場合には当該更新を有効とした場合における歪みレベルが用いられ、当該前回の更新が無効であった場合には当該更新を無効とした場合における歪みレベル、つまり、当該前回の前における歪みレベルが用いられる。
【００２９】
次に、上記のようにして更新したＡＴＴテーブルブロックＮと同一のブロック番号Ｎに対応した移相テーブルブロックＮに含まれる全てのテーブル値（移相器制御値）に関して、上記と同様なテーブル値の更新処理を実行する。
つまり、まず、テーブル値を所定の量だけ変更（仮の更新）し（ステップＳ２５）、当該変更後における歪みレベルを検出し（ステップＳ２６）、当該検出結果と前回における歪みレベルとの大小を比較して、当該比較結果に基づいて当該変更（仮の更新）を有効或いは無効に確定させてテーブル値を更新することにより、検出される歪みレベルが最小となるように小さくしていく（ステップＳ２７）。
【００３０】
次に、更新対象となるブロック番号Ｎを１だけ増加させ（ステップＳ２８）、当該増加後のブロック番号Ｎが最大振幅に対応した最上位のブロック（上記図１０（ａ）、（ｂ）の例では、８番目のブロック）の番号より大きいか否かを判定する（ステップＳ２９）。この判定の結果（ステップＳ２９）、増加後のブロック番号Ｎが最上位のブロック番号より大きい場合には、複数のブロックの１周分のループが終了したとみなして、ブロック番号Ｎ＝１と設定して（ステップＳ３０）、再び上記と同様に、ＡＴＴ制御テーブルの更新処理及び移相制御テーブルの更新処理などを実行する（ステップＳ２２〜ステップＳ３０）。
【００３１】
一方、この判定の結果（ステップＳ２９）、増加後のブロック番号Ｎが最上位のブロック番号以下である場合には、当該増加後のブロック番号Ｎに関して、再び上記と同様に、ＡＴＴ制御テーブルの更新処理及び移相制御テーブルの更新処理などを実行する（ステップＳ２２〜ステップＳ３０）。
【００３２】
このように、最小振幅のブロック番号１に対応したブロックから最大振幅のブロック番号Ｍに対応したブロックまで順番に更新処理を実行した後に、再び、ブロック番号１に対応したブロックに戻って更新処理を実行する制御を繰り返して行うことにより、ＡＴＴ制御テーブルや移相制御テーブルといった歪み補償テーブルのプリディストーション用のテーブル値が適切な値へ収束していき、これにより、適切な歪み補償が実現される。
【００３３】
本例のように無線周波数帯域で信号を直接的にプリディストーション処理する構成を用いると、例えば複数の周波数のキャリア信号を同時に歪み補償することなどが可能であり、これにより、送信電力や消費電力を改善することができ、増幅器４３の高効率化を実現することができる利点がある。
【００３４】
なお、例えばベースバンド信号のＩ成分及びＱ成分をキャリア毎に入力してその電力値（Ｉ２＋Ｑ２）をアドレス値としてプリディストーションを行う歪み補償装置も検討等されているが、この構成では、複数のキャリアを同時に扱うことが難しいと考えられる。これは、増幅器では複数のキャリアの合成信号の振幅に依存して歪みが発生するためである。本例のように、無線周波数帯の信号を処理する場合には、単数のキャリアであるか或いは複数のキャリアであるかにかかわらず、帯域信号として扱われるため、複数のキャリアを同時に歪み補償することが容易に可能である。また、無線帯域で複数のキャリアを同時に処理することが可能な従来のフィードフォワード型歪み補償方式では、電力効率の点で不利があると考えられる。
【００３５】
また、歪み補償に関して、従来の技術例を紹介しておく。
例えば、特開平８−３７４２７号公報（以下で、文献１と言う）に記載の「非線形特性発生回路」では、入力高周波信号の包絡線レベルを検出し、検出された包絡線レベルに基づいて所望の入出力非線形特性に従った制御信号を生成し、当該制御信号に従って入力高周波信号の振幅変調や位相変調が行われている。なお、この文献１に記載された回路では、例えば後述する本発明と比較すると、フィードバックを用いた歪み補償の適正化は行われていない。
【００３６】
また、特開２０００−２６１２５２号公報（以下で、文献２と言う）に記載の「歪補償電力増幅回路」では、入力信号を包絡線検波した結果と出力信号を包絡線検波した結果との差を歪み成分として検出し、検出される歪み成分がゼロとなるような制御信号によりプリディストーションで発生させる３次歪みの振幅や位相を制御することが行われている。なお、この文献２に記載された回路では、例えば後述する本発明と比較すると、入力信号のレベルに対応した歪み補償や、このような歪み補償に対するフィードバックを用いた歪み補償の適正化は行われていない。
【００３７】
また、特開２０００−２７８１９０号公報（以下で、文献３と言う）に記載の「エンベロープ検出型リニアライザ装置及び該リニアライザ装置に用いられる歪み補償更新方法」では、送信回路の増幅器で発生する歪みを検出して歪み補償テーブルを作成し、当該歪み補償テーブルを用いて送信するデジタル信号をプリディストーション処理するに際して、同時に更新する歪み補償テーブルの数を段階的に減らすことや、収束速度の遅い歪み補償テーブルのテーブル値を他の歪み補償テーブルのテーブル値に基づいて補間することが行われている。なお、この文献３に記載された装置などでは、例えば後述する本発明と比較すると、収束の遅いテーブル値を直接的に更新するのではなく補間していることからテーブル値の精度が悪く、また、歪み補償テーブルを構成する複数のブロックを順番に更新していくような更新方法に対応したものではない。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の歪み補償装置などを説明したが、例えば上記図９〜上記図１１を用いて示したような従来の歪み補償装置では、例えばＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いた通信のようにマルチコードの送信信号を扱う場合や、例えばＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いた通信のようにマルチキャリアの送信信号を扱うような場合には、送信信号のピークレベル対平均電力の比が大きくなり、信号のピーク値（振幅が大きい信号）の発生頻度が低くなってしまうことに起因して、入力信号の振幅が大きい場合に対応した上位のブロックのテーブル値が収束する速度が遅くなってしまうといった不具合や、このようなテーブル値の精度が悪くなってしまうといった不具合があった。
【００３９】
つまり、上位のブロックのテーブル値を更新する際に振幅が大きい入力信号が発生していない場合が多く発生するが、このような場合にはテーブル値の変更（仮の更新）による影響を正しく判別することができないため、テーブル値が正しい方向へ更新されないことが多く、誤制御の頻度が高くなってしまい、これに起因して上記のような不具合が発生してしまう。
【００４０】
更に詳しくは、非線形歪みは増幅器の非線形な領域を用いているときに発生するため、信号のレベルが小さいときには増幅器の線形な領域しか使用していないことから非線形歪みは発生せず、従って、上位のブロックに関するテーブル値の変更（仮の更新）の妥当性を判定したい場合に、小さいレベルの信号しか入力されないと非線形歪みが発生しないことから、当該変更の妥当性を正しく判定することができない。
【００４１】
また、上記したマルチコードの通信では例えば異なる拡散符号を用いて拡散した複数の拡散信号を多重化して通信が行われ、上記したマルチキャリアの通信では例えば異なる周波数のキャリアを用いた複数のキャリア信号を多重化して通信が行われる。そして、このようなマルチコードやマルチキャリアの通信では、１つの拡散信号や１つのキャリア信号を通信する場合と比べて、通信信号のピーク値対平均電力の比が大きくなる。
【００４２】
一例として、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚ、８ｋＨｚの４波を合成した信号などを考えればよく、この場合、これら４波の合成により生じる電力増加は６ｄＢであるのに対して、最大の振幅値は１２ｄＢも増大してしまう。この場合、増幅器では線形な領域が１２ｄＢ分だけ多く必要となるのに対して、平均電力は６ｄＢしか増加しないが、信号の最大振幅で決まる増幅器の消費電力は１２ｄＢだけ増加してしまうため、全体としては電力効率が低下してしまう。また、ピーク値が発生する頻度は、１波の場合と比べて４波の場合には１／４となってしまい、このように、合成される波数が増加するほどピーク値の発生頻度が低下してしまい、上記した不具合が顕著に発生してしまう。
【００４３】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、信号レベルと歪み補償用歪みの発生の制御態様とを対応付けた制御態様情報に基づいて歪み補償を行うに際して、例えばマルチコードやマルチキャリアの送信信号を増幅器で増幅するような場合においても、大きい信号レベルに対応した制御態様情報の更新を効率化することなどができる歪み補償装置などを提供することを目的とする。更に具体的には、例えば歪み補償テーブルのテーブル値の収束速度を高速化することや、大きい信号レベルに対応した上位のテーブル値の精度を向上させることなどを目的とする。
【００４４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る歪み補償装置では、増幅器により増幅される信号のレベルと歪み補償用の歪みの発生の制御態様とを対応付けた制御態様情報に基づいて当該信号レベルに対応した制御態様で当該信号に対して歪み補償用歪みを発生させて当該増幅器で発生する歪みを補償するに際して、次のようにして、当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該制御態様情報を更新する。
すなわち、第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を、第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新する。
【００４５】
更に具体的には、第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を更新する場合に、第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅されるのを待機し、当該信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該制御態様情報を更新する。
【００４６】
従って、第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報が、例えば第２の閾値を超える信号レベルの信号の処理が行われるのを待機して当該処理に基づいて更新されるため、例えばマルチコードやマルチキャリアの送信信号を増幅器で増幅するような場合においても、当該第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報の精度を向上させることができ、また、当該第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報の更新速度を高速化することが可能である。
【００４７】
ここで、増幅器としては、種々なものが用いられてもよく、単数の増幅器ばかりでなく、複数の増幅器の組み合わせが用いられてもよい。
また、増幅器により増幅される信号としては、種々な信号が用いられてもよく、例えば上述のようにマルチコードやマルチキャリアの信号が用いられるのに適している。
また、信号のレベルとしては、例えば振幅のレベルや電力のレベルなどの種々なレベルを用いることが可能である。
【００４８】
また、歪み補償用の歪みとしては、例えば増幅器で発生する歪みとは逆の特性を有する振幅歪みや位相歪みが発生させられるのが好ましく、つまり、増幅器で発生する歪みを打ち消すような振幅歪みや位相歪みが発生させられるのが好ましい。
また、歪みを補償する程度や、増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるようにする程度としては、例えば当該歪みのレベルがゼロとなるようにするのが好ましいが、実用上で有効な程度で他の態様が用いられてもよい。
【００４９】
また、通常、増幅器で発生する歪みは当該増幅器により増幅される信号のレベルに依存し、このため、当該信号レベルに対応した制御態様を用いて歪み補償用歪みの発生を制御する。
【００５０】
また、第１の閾値としては、例えば更新対象となる制御態様情報の収束速度が遅いような比較的大きい信号レベルの値が用いられる。
また、第２の閾値としては、例えば第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を更新するために参照するのに適した信号レベルの値が用いられ、具体的には、例えば、第１の閾値と同一の値を用いることができ、また、第１の閾値より大きい値を用いることができる。
【００５１】
また、上記では、第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を、第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新することを述べたが、このような更新の仕方を、第１の閾値と一致する信号レベルに対応した制御態様情報の更新に適用するか否かや、第２の閾値と一致する信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に適用するか否かについては任意に設定されてもよい。
【００５２】
また、本発明に係る歪み補償装置では、具体的な機能構成例として、次のようにして、歪み補償を行う。
すなわち、歪み補償用歪み発生手段が増幅器により増幅される信号に対して歪み補償用歪みを発生させ、信号レベル検出手段が増幅器により増幅される信号のレベルを検出し、制御態様情報記憶手段が制御態様情報を記憶し、歪み補償用歪み発生制御手段が制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報に基づいて信号レベル検出手段により検出される信号レベルに対応した制御態様で歪み補償用歪み発生手段を制御する。また、歪み検出手段が増幅器から出力される信号に含まれる歪みを検出し、制御態様情報更新手段が信号レベル検出手段により検出される信号レベル及び歪み検出手段により検出される歪みに基づいて第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新する態様を用いて歪み検出手段により検出される歪みが小さくなるように制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報を更新する。
【００５３】
ここで、歪み補償用歪み発生手段としては、例えば振幅歪みを発生させる可変減衰器や、位相歪みを発生させる可変移相器を用いて構成することができる。また、この場合には、制御態様情報としては、例えば可変減衰器の減衰率を制御するための情報や、可変移相器の位相変化量を制御するための情報を用いることができる。
【００５４】
また、制御態様情報記憶手段としては、例えば制御態様情報を記憶するメモリを用いて構成することができる。また、この場合には、歪み補償用歪み発生制御手段としては、例えば信号レベル検出手段により検出される信号レベルに対応した制御態様情報をメモリから読み出すような機能を用いて構成することができる。
【００５５】
また、本発明に係る歪み補償装置では、好ましい態様例として、第１の閾値と第２の閾値として同一の値を用いる。
ここで、第１の閾値及び第２の閾値としては、上述のように、種々な値が用いられてもよい。
【００５６】
また、本発明に係る歪み補償装置では、好ましい構成例として、次のようにして、歪み補償を行う。
すなわち、制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報は信号レベル範囲毎に複数のブロックに分割されており、最大の信号レベル範囲に対応したブロックの下限値を第１の閾値及び第２の閾値として用いる。そして、制御態様情報更新手段は、各ブロック毎を単位として制御態様情報記憶手段に記憶される制御態様情報を更新し、最大の信号レベル範囲に対応したブロックの制御態様情報を当該ブロックの下限値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新する。
【００５７】
従って、制御態様情報を構成する複数のブロックの中で最も上位のブロックの制御態様情報が、例えば当該ブロックの下限値を超える信号レベルの信号の処理が行われるのを待機して当該処理に基づいて更新されるため、例えばマルチコードやマルチキャリアの送信信号を増幅器で増幅するような場合においても、当該最上位のブロックの制御態様情報の精度を向上させることができ、また、当該最上位のブロックの制御態様情報の更新速度を高速化することが可能である。
【００５８】
ここで、複数のブロックの数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、信号レベル範囲毎に制御態様情報を複数のブロックに分割するとは、具体例としては、信号レベルＡ〜Ｂ（ここで、Ａ＝Ａ１）に対応した制御態様情報を、信号レベルＡ１〜Ａ２に対応したブロック１、信号レベルＡ２〜Ａ３に対応したブロック２、・・・、信号レベルＡｋ〜Ｂに対応したブロックｋに分割するようなことを言っており、この場合、各ブロックの信号レベルの範囲が上記した信号レベル範囲に相当し、ｋがブロックの総数に相当し、最上位のブロックｋが最大の信号レベル範囲に対応したブロックに相当し、当該ブロックｋの下限値が信号レベルＡｋに相当する。
【００５９】
また、制御態様情報は、例えば互いに同じ大きさ（幅）の信号レベル範囲を有する複数のブロックに等分割されてもよく、或いは、例えば異なる大きさ（幅）の信号レベル範囲を有するブロックを含んだ複数のブロックに分割されてもよい。
【００６０】
また、制御態様情報更新手段は、例えば各ブロックに含まれる全ての制御態様情報をまとめて所定の態様で更新することにより、各ブロック毎を単位として制御態様情報を更新する。この場合、分割されるブロックの数が多い方が制御態様情報を細かく更新することが可能であると考えられる一方、更新処理の負担が大きくなると考えられることから、これらを比較考量してブロックの数を設定するのがよいと考えられる。
【００６１】
また、本発明に係る歪み補償装置では、好ましい機能構成例として、次のようにして、歪み補償を行う。
すなわち、制御態様情報更新手段では、比較手段が信号レベル検出手段により検出される信号レベルと最大の信号レベル範囲に対応したブロックの下限値とを比較し、割り込み信号発生手段が当該比較結果に基づいて当該信号レベルが当該下限値を超える場合に割込み信号を発生させ、当該制御態様情報更新手段は、複数のブロックの制御態様情報を信号レベル範囲が小さいものから大きいものへ又は大きいものから小さいものへと順番にループさせて更新するに際して、最大の信号レベル範囲に対応したブロックの順番になったときには、割込み信号発生手段により割込み信号が発生させられるのを待機して当該割込み信号が発生させられたことに応じて当該ブロックの制御態様情報を更新する。
【００６２】
ここで、割り込み信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、複数のブロックの制御態様情報を順番にループさせて更新する態様としては、例えば信号レベル範囲が大きいものから小さいものへの順番が用いられてもよく、或いは、信号レベル範囲が小さいものから大きいものへの順番が用いられてもよい。なお、他の更新の順序を用いることも可能である。
【００６３】
また、以上に示したような本発明に係る歪み補償装置などは、例えばＣＤＭＡ方式やＯＦＤＭ方式を用いて信号を無線送信する移動体通信システムの送信機に適用するのに好適なものである。
一例として、本発明に係る送信機は、ＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式を用いて信号を無線送信する移動体通信システムの送信機であり、以上に示したような歪み補償装置を備え、送信対象となる信号を増幅する増幅器で発生する歪みを当該歪み補償装置により補償する。
【００６４】
ここで、ＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式を用いる移動体通信システムとしては、例えばＣＤＭＡ方式を用いるものや、ＯＦＤＭ方式を用いるものや、これら両方の方式を用いるものに適用することができる。
また、移動体通信システムとしては、例えば携帯電話システムや、簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの種々なシステムを用いることができる。
また、送信機としては、例えば基地局装置や中継局装置や移動局装置などの種々な通信装置に備えられる送信機に適用することが可能である。
【００６５】
また、本発明に係る歪み補償用制御態様情報更新方法では、増幅器により増幅される信号のレベルと歪み補償用の歪みの発生の制御態様とを対応付けた制御態様情報に基づいて当該信号レベルに対応した制御態様で当該信号に対して歪み補償用歪みを発生させて当該増幅器で発生する歪みを補償するに際して、次のようにして、当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該制御態様情報を更新する。
すなわち、制御態様情報は信号レベル範囲毎に複数のブロックに分割されており、複数のブロックを順番にループさせて、各ブロック毎を単位として制御態様情報を更新し、これに際して、最大の信号レベル範囲に対応したブロックの順番になったときには、所定の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅されるのを待機して、当該信号レベルの信号が当該増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該ブロックの制御態様情報を更新する。
【００６６】
従って、上記した歪み補償装置について述べたのと同様に、例えばマルチコードやマルチキャリアの送信信号を増幅器で増幅するような場合においても、大きい信号レベルに対応した制御態様情報の更新を効率化することなどができる。
ここで、所定の閾値としては、例えば上記した歪み補償装置について述べた第２の閾値に相当する値を用いることができる。
【００６７】
また、本発明に係る歪み補償用制御態様情報更新方法では、好ましい態様例として、次のような処理を実行して、制御態様情報を更新する。
すなわち、更新対象となるブロックが最大の信号レベル範囲に対応したブロックであるか否かを判定する判定処理と、更新対象となるブロックが最大の信号レベル範囲に対応したブロックではないと判定した場合に増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該更新対象となるブロックの制御態様情報を更新する最大信号レベル範囲以外更新処理と、更新対象となるブロックが最大の信号レベル範囲に対応したブロックであると判定した場合に所定の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅されるのを待機する待機処理及び当該信号レベルの信号が当該増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように当該更新対象となるブロックの制御態様情報を更新する最大信号レベル範囲更新処理と、を実行する。
【００６８】
また、本発明に係る歪み補償用制御態様情報更新方法では、好ましい態様例として、次のような態様により、制御態様情報を更新する。
すなわち、判定処理を実行する前に更新対象となるブロックの制御態様情報を所定の量だけ変化させる所定量変化処理及び当該変化前において増幅器から出力される信号に含まれる歪みのレベルを記憶する記憶処理を実行し、最大信号レベル範囲以外更新処理及び最大信号レベル範囲更新処理では当該変化後において増幅器から出力される信号に含まれる歪みのレベルが当該変化前と比べて小さい場合には当該変化後の制御態様情報への更新を確定させる一方、大きい場合には当該変化前の制御態様情報のままとする更新を確定させる確定処理を実行する態様により、制御態様情報を更新する。
【００６９】
ここで、所定の量としては、種々な量が用いられてもよく、通常は、当該量が小さい方が制御態様情報の更新を細かく行うことができる一方、収束速度が遅くなると考えられる。また、例えば更新処理の進み具合などに応じて、所定の量が変化させられるような態様が用いられてもよい。また、所定の量として、例えば同一のブロックに含まれる制御態様情報であっても、対応する信号レベルに応じて量が異なるようなものを用いることも可能である。
また、記憶処理に用いられる記憶手段としては、例えば歪みレベルの情報を記憶するメモリを用いて構成することができる。
【００７０】
また、本発明に係る歪み補償用制御態様情報更新方法では、好ましい態様例として、次のようにして、制御態様情報を更新する。
すなわち、増幅器により増幅される信号に対して歪み補償用歪みとして振幅歪み及び位相歪みが発生させられ、制御態様情報には振幅歪みの発生を制御するための振幅歪み発生制御態様情報及び位相歪みの発生を制御するための位相歪み発生制御態様情報が含まれる。そして、各ブロックの制御態様情報の更新処理において、振幅歪み発生制御態様情報の更新処理と位相歪み発生制御態様情報の更新処理とを実行する。
【００７１】
ここで、上記のように振幅歪み発生制御態様情報の更新処理と位相歪み発生制御態様情報の更新処理とが行われるような場合には、振幅歪みと位相歪みとに関して、例えば同一の信号レベル範囲毎に分割された複数のブロックや同一の閾値などが用いられて更新処理が行われてもよく、或いは、例えば振幅歪みと位相歪みとのそれぞれについて別個なブロックや別個な閾値などが用いられて更新処理が行われてもよい。
【００７２】
以下で、テーブルブロックの数が４である場合を例として、本発明の原理を具体的に説明する。ここでは、４つのテーブルブロックをそれぞれ、テーブルブロックＡ、テーブルブロックＢ、テーブルブロックＣ、テーブルブロックＤと表す。
【００７３】
図４には、各テーブルブロックＡ〜Ｄと歪み補償特性との関係の一例を示してあり、横軸は出力振幅のレベルを示しており、縦軸は入力振幅のレベルを示しており、また、同図には、各テーブルブロックＡ〜Ｄに対応したレベルの範囲を示してある。また、同図では、歪み補償特性の一例を（ａ）として示してあり、増幅器で発生する歪みが無いとした場合における理想的な特性の一例を（ｂ）として示してある。この例では、最上位のブロックＤに対応した振幅レベルの下限値より少しだけ小さい振幅レベル辺りから歪み補償特性（ａ）が線形な特性からずれ始めている。
【００７４】
また、図５（ａ）には、４つのテーブルブロックＡ〜Ｄから構成されたＡＴＴ制御テーブルの一例を示してあり、同図（ｂ）には、４つのテーブルブロックＡ〜Ｄから構成された移相制御テーブルの一例を示してあり、また、これらの制御テーブルのテーブル値を下位から上位へとループ状に更新する順序の一例を示してある。
また、図６には、増幅対象となる送信信号の一例を示してあり、横軸は時刻を示しており、縦軸は振幅のレベルを示しており、また、縦軸には各テーブルブロックＡ〜Ｄに対応したレベルの範囲を示してある。
【００７５】
まず、図６に示した時刻範囲Ｔ１における歪み補償処理を考えると、送信信号の振幅レベルが最下位のブロックＡに対応した振幅レベル範囲内であり、例えば微小なテーブル値の変化量を用いてブロックＡ及び最上位以外の他のブロックＢ、Ｃのテーブル値を更新していく。なお、本例では、最上位以外のブロックＡ、Ｂ、Ｃのテーブル値を順番に更新していっても、これらのブロックＡ、Ｂ、Ｃのテーブル値の精度や収束速度に関しては特に問題は生じない。
【００７６】
次に、図６に示した時刻範囲Ｔ２における歪み補償処理を考えると、例えばマルチキャリアなどの伝送に見られるように、急激に最下位のブロックＡに対応した振幅レベルから最上位のブロックＤに対応した振幅レベルへと変化するような送信信号が入力されることが生じる。本発明の一例では、最上位のブロックＤに対応した振幅レベルの下限値を閾値として、最上位以外のブロックＡ、Ｂ、Ｃについて一通りテーブル値の更新処理を実行した後には、当該閾値を超える振幅レベルを有する送信信号が入力されるのを待って、このような入力があったときに当該入力信号の増幅結果に含まれる歪みのレベルに基づいて最上位のブロックＤのテーブル値の更新処理を実行する。
【００７７】
なお、最上位のブロックＤのテーブル値を更新するために前記閾値を超える振幅レベルを有する送信信号が入力されるのを待っている間の時間においては、例えばテーブル値の更新処理は行われず、また、このような時間において増幅器の線形性が保たれているような場合には、例えば歪み補償処理を行うことを省略することも可能である。
【００７８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明に係る歪み補償装置の一例として、入力パワー検出機能を有するプリディストーション型歪み補償回路の構成例を示してあり、このプリディストーション型歪み補償回路には、入力端子Ｐ１と出力端子Ｐ２との間に設けられる回路として、例えば上記図９に示したものと同様な機能を有するものとして、遅延線１と、可変減衰器（ＡＴＴ）２１及び可変移相器２２を有したプリディストーション回路２と、例えば電力増幅器を用いて構成される増幅器３と、分配器４と、パワー検出器５と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器６と、ＡＴＴ制御テーブル記憶回路７と、移相制御テーブル記憶回路８と、２つのＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換器９、１０と、歪み検出回路１１と、歪み補償テーブル更新制御回路１３とが備えられている。
【００７９】
そして、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、例えば上記図９に示した回路と同様な動作として、入力端子Ｐ１から入力される無線周波数信号を２つに分配し、遅延線１が一方の分配信号の遅延時間を調整し、プリディストーション回路２の可変減衰器２１が当該遅延線１から入力される信号を減衰させ、プリディストーション回路２の可変移相器２２が当該可変減衰器２１から入力される信号の位相を変化させ、パワー検出器５が他方の分配信号の包絡線のレベルを検出し、Ａ／Ｄ変換器６が当該検出レベルをデジタル値へ変換してアドレス値として出力し、ＡＴＴ制御テーブル記憶回路７が可変減衰器２１を制御するためのテーブル値（ＡＴＴ制御値）の情報を記憶して当該アドレス値に対応したテーブル値を出力し、Ｄ／Ａ変換器９が当該出力されるテーブル値をアナログ化して可変減衰器２１へ出力し、移相制御テーブル記憶回路８が可変移相器２２を制御するためのテーブル値（移相器制御値）の情報を記憶して当該アドレス値に対応したテーブル値を出力し、Ｄ／Ａ変換器１０が当該出力されるテーブル値をアナログ化して可変移相器２２へ出力する。
【００８０】
また、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、分配器４が増幅器３から出力される信号の一部を取得し、歪み検出回路１１が当該一部の信号に含まれる歪みのレベルを検出し、歪み補償テーブル更新制御回路１３が、後述するような本例に特徴的な制御方式を用いて、当該検出される歪みレベルが例えば最小となるようにＡＴＴ制御テーブル記憶回路７に記憶されるＡＴＴ制御テーブルのテーブル値（ＡＴＴ制御値）や移相制御テーブル記憶回路８に記憶される移相制御テーブルのテーブル値（移相器制御値）を更新する。
【００８１】
なお、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、信号を増幅する増幅器３についても当該回路に組み込んで増幅装置とした構成を示したが、例えば増幅器３については、本発明に係る歪み補償装置に備えられていてもよく、或いは、備えられていなくてもよい。
【００８２】
また、図１に示したプリディストーション型歪み補償装置には、本例に特徴的な回路として、アドレス値監視回路１２が備えられている。
また、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、パワー検出器５の検出結果がＡ／Ｄ変換器６によりデジタル化された値が、ＡＴＴ制御テーブル記憶回路７及び移相制御テーブル記憶回路８へ出力されるとともに、アドレス値監視回路１２へ出力される。
【００８３】
また、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、歪み補償テーブル更新制御回路１３により用いられる制御アルゴリズムが例えば上記図９に示したものとは異なっており、本例の歪み補償テーブル更新制御回路１３では、アドレス値監視回路１２から入力される割込み信号に基づく更新処理が行われる。
【００８４】
アドレス値監視回路１２は、Ａ／Ｄ変換器６から入力されるデジタル値と所定の閾値とを比較し、当該デジタル値が当該閾値を超える場合には所定の割込み信号を歪み補償テーブル更新制御回路１３へ出力する。
ここで、本例では、所定の閾値としては、歪み補償テーブル（ＡＴＴ制御テーブル及び移相制御テーブル）を構成する最上位のブロックに対応した信号レベル範囲の下限値に対応した値が設定されている。
【００８５】
また、本例では、ＡＴＴ制御テーブルや移相制御テーブルのアドレス値が大きいほど大きい信号レベルに対応した制御値（ＡＴＴ制御値及び移相器制御値）が格納されており、前記所定の閾値を超えるデジタル値がアドレス値として用いられる場合は、当該閾値に対応した信号レベルを超える信号レベルの信号が入力されていて増幅処理される場合に相当し、つまり、最上位のブロックに対応した信号レベル範囲の信号レベルの信号が入力されていて増幅処理される場合に相当する。
【００８６】
図２には、本例のアドレス値監視回路１２の構成例を示してあり、このアドレス値監視回路１２には、比較閾値記憶回路３１と、比較回路３２と、割込み信号発生器３３とが備えられている。
比較閾値記憶回路３１は、例えばメモリから構成されており、予め設定された閾値を記憶しており、本例では、当該閾値として上記したように最上位のブロックに対応した信号レベル範囲の下限値が用いられている。そして、比較閾値記憶回路３１は、記憶している閾値を例えばデジタル値として比較回路３２へ出力する。
【００８７】
比較回路３２は、Ａ／Ｄ変換器６から入力されるデジタル値と比較閾値記憶回路３１から入力される閾値との大小を比較し、当該デジタル値が当該閾値より大きくなったときに、割込み信号発生器３３に対して割り込みの指示を出力する。なお、Ａ／Ｄ変換器６から入力されるデジタル値は、上述のように、増幅器３により増幅される送信信号の包絡線のレベルを示しており、ＡＴＴ制御テーブル記憶回路７及び移相制御テーブル記憶回路８から制御値（ＡＴＴ制御値及び移相器制御値）を読み出すためのメモリのアドレス値として用いられる。
【００８８】
割込み信号発生器３３は、比較回路３２から割り込みの指示が入力されたことに応じて、所定の割込み信号を歪み補償テーブル更新制御回路１３へ出力する。なお、具体的には、割込み信号発生器３３は、例えば、比較回路３２から入力される信号がハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号である場合にパルス状の割込み信号を出力する一方、比較回路３２から入力される信号がロウ（Ｌｏｗ）レベルの信号である場合には当該パルス状の割込み信号を出力しない。
【００８９】
ここで、他の例として、比較回路３２としては、例えば歪み補償テーブル（ＡＴＴ制御テーブル及び移相制御テーブル）のサイズ（アドレス値の範囲）が２ｒであるような場合には、１つのブロック内で不変なビット部分であって他のブロックでは異なるビット部分となる上位アドレスバスに対するＡＮＤ演算を行うような回路を用いることができる。具体的には、例えば上記図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、ｒ＝８であって歪み補償テーブルが８つのブロックから構成されており、アドレス値として００（Ｈ：１６進数）〜ＦＦ（Ｈ：１６進数）が用いられる場合には、最上位のブロックであるテーブルブロック８（ＡＴＴテーブルブロック８及び移相テーブルブロック８）のアドレス値の範囲はＥ０（Ｈ）〜ＦＦ（Ｈ）となることから、アドレスバスの上位３ビットが全て１であればテーブルブロック８の領域となり、このため、当該上位３ビットのＡＮＤ操作を行って、その結果が例えば１（例えばハイレベル）である場合にテーブルブロック８に対応したデジタル値であると判定して割り込みの指示を出力することができる。
【００９０】
次に、図３を参照して、本例の制御アルゴリズムに基づいて本例の歪み補償テーブル更新制御回路１３により行われる歪み補償テーブルの更新処理の手順の一例を示す。
まず、処理の最初では、更新対象となるブロックの番号Ｎを１に設定し（ステップＳ１）、そして、以下に示すような処理を実行する。なお、後述するように、更新対象となるブロックの番号Ｎは１つずつ更新されて、それぞれのブロック番号Ｎに関して以下に示すような処理を順次実行していく。
【００９１】
すなわち、まず、ブロック番号Ｎに対応したＡＴＴテーブルブロックＮに含まれる全てのテーブル値（ＡＴＴ制御値）に関して、前回の更新が有効に確定されて前回の制御方向がプラス（＋）であった場合には当該テーブル値を所定量＋Δだけ変化（シフト）させ、前回の更新が有効に確定されて前回の制御方向がマイナス（−）であった場合には当該テーブル値を所定量−Δだけ変化させ、前回の更新が無効に確定されて前回の制御方向がマイナス（−）であった場合には制御方向をプラス（＋）に変更して当該テーブル値を所定量＋Δだけ変化させ、前回の更新が無効に確定されて前回の制御方向がプラス（＋）であった場合には制御方向をマイナス（−）に変更して当該テーブル値を所定量−Δだけ変化させる（ステップＳ２）。なお、ここで行っているテーブル値の変更は、仮の更新であって、後述するように、当該変更（仮の更新）の結果に応じて当該変更は有効な更新として確定されるか或いは無効な更新として確定される。
【００９２】
次に、ブロック番号Ｎが最大の振幅に対応した最上位のブロックの番号であるか否かを判定し（ステップＳ３）、当該最大振幅に対応したブロック番号である場合には、Ａ／Ｄ変換器６から出力される現在のアドレス値が所定の閾値を超えてアドレス値監視回路１２から割込み信号が入力されるのを待機する（ステップＳ６）。なお、例えば上記図１０（ａ）、（ｂ）に示した歪み補償テーブルの構成では、最大振幅に対応したブロックの番号は８となる。
【００９３】
次に、上記の判定の結果（ステップＳ３）としてブロック番号Ｎが最大振幅に対応したブロック番号ではない場合や、或いは、最大振幅に対応したブロック番号であってアドレス値監視回路１２から割込み信号が入力された場合には（ステップＳ６）、上記のような変更（仮の更新）が行われたテーブル値が用いられて歪み補償された増幅器３の出力信号に含まれる歪みのレベルを歪み検出回路１１により検出する（ステップＳ４）。なお、このようにして検出される歪みレベルは、例えば同一のブロック番号Ｎの移相テーブルブロックＮなどの更新が次回などに行われる際に用いられるため、メモリに記憶しておく。
【００９４】
また、本例では、上記の判定の結果（ステップＳ３）としてブロック番号Ｎが最大振幅に対応したブロック番号であってアドレス値監視回路１２から割込み信号が入力された場合には（ステップＳ６）Ａ／Ｄ変換器６からのアドレス値が所定の閾値を超えたときの送信信号が増幅器３により増幅されて出力された際における歪みのレベルが歪み検出回路１１により検出されるように、信号処理のタイミングが設定されており、これにより、このような場合において所定の信号レベルを超える信号が増幅器３により増幅された際に当該増幅器３から出力される信号に含まれる歪みのレベルが歪み検出回路１１により検出されることが確保されている。
【００９５】
次に、今回の更新処理において検出された歪みレベルと記憶されている例えば前回の更新処理における歪みレベルとの大小を比較して、今回の歪みレベルが前回の歪みレベルより小さい場合には上記で行ったテーブル値の変更（仮の更新）を有効に確定させる一方、今回の歪みレベルが前回の歪みレベルより大きい場合には上記で行ったテーブル値の変更（仮の更新）を無効に確定させて当該変更前のテーブル値に戻すような更新を行うことにより、検出される歪みレベルが最小となるように小さくしていく（ステップＳ５）。
【００９６】
なお、今回の歪みレベルと前回の歪みレベルとが同一であった場合には、例えばテーブル値の更新処理の方式などに応じて、テーブル値の変更（仮の更新）が有効にされてもよく或いは無効にされてもよい。
また、本例のようなテーブル値の更新方法は、一般に、最急勾配法（最急降下法）による制御法などを用いて実現される。
【００９７】
また、前回の歪みレベルとしては、特に限定はないが、例えば、同一のブロック番号Ｎの移相テーブルブロックＮの前回の更新が有効であった場合には当該更新を有効とした場合における歪みレベルが用いられ、当該前回の更新が無効であった場合には当該更新を無効とした場合における歪みレベル、つまり、当該前回の前における歪みレベルが用いられる。
【００９８】
次に、上記のようにして更新したＡＴＴテーブルブロックＮと同一のブロック番号Ｎに対応した移相テーブルブロックＮに含まれる全てのテーブル値（移相器制御値）に関して、上記と同様なテーブル値の更新処理を実行する。
つまり、まず、テーブル値を所定の量だけ変更（仮の更新）し（ステップＳ７）、ブロック番号Ｎが最大振幅に対応した最上位のブロックの番号であるか否かを判定して（ステップＳ８）、そうである場合には割込み信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１１）。そして、前記変更後における歪みレベルを検出し（ステップＳ９）、当該検出結果と前回における歪みレベルとの大小を比較して、当該比較結果に基づいて当該変更（仮の更新）を有効或いは無効に確定させてテーブル値を更新し、このような更新処理により、検出される歪みレベルが最小となるように小さくしていく（ステップＳ１０）。
【００９９】
次に、更新対象としたブロック番号Ｎが最大振幅に対応した最上位のブロック（上記図１０（ａ）、（ｂ）の例では、８番目のブロック）の番号であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定の結果（ステップＳ１２）、ブロック番号Ｎが最上位のブロック番号と一致する場合には、複数のブロックの１周分のループが終了したとみなして、ブロック番号Ｎ＝１と設定して（ステップＳ１３）、再び上記と同様に、ＡＴＴ制御テーブルの更新処理及び移相制御テーブルの更新処理などを実行する（ステップＳ２〜ステップＳ１４）。
【０１００】
一方、この判定の結果（ステップＳ１２）、ブロック番号Ｎが最上位のブロック番号と一致せずに当該ブロック番号より小さい場合には、更新対象となるブロック番号Ｎを１だけ増加させ（ステップＳ１４）、当該増加後のブロック番号Ｎに関して、再び上記と同様に、ＡＴＴ制御テーブルの更新処理及び移相制御テーブルの更新処理などを実行する（ステップＳ２〜ステップＳ１４）。
【０１０１】
このように、本例の歪み補償テーブル更新処理では、更新対象となってテーブル値の変更（仮の更新）を行ったブロックが最大振幅に対応したブロックである場合には、歪みレベルの検出の前に、アドレス値監視回路１２からの割込み信号の入力を待機することが行われ、これにより、最大振幅に対応したブロックの変更（仮の更新）によって歪みレベルに与えられる影響を確実に判断することができ、テーブル値の適切な制御方向を正確に判断することができることから、ＡＴＴ制御テーブルのテーブル値や移相制御テーブルのテーブル値の収束速度を高速化することや、これらのテーブル値を精度のよい値へ収束させることができる。
【０１０２】
以上のように、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、例えば無線送信装置により送信される無線周波数信号を増幅出力する送信増幅器３の前段及び後段に設けられた回路により、当該送信増幅器３で発生する歪みを補償するために増幅対象となる信号に対して振幅歪み及び位相歪みを発生させ、また、このような歪み補償を適正化するように振幅歪みの発生を制御するためのテーブル値や位相歪みの発生を制御するためのテーブル値を更新し、当該更新に際して、最上位のブロックのテーブル値については当該ブロックに対応した振幅レベルの信号の処理に基づいて更新が行われるように保証した。
【０１０３】
具体的には、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、最大の信号レベル範囲に対応したブロックの制御態様情報を更新する場合に、当該ブロックに対応した信号レベルの信号が増幅対象となる信号として入力されて増幅器３により増幅されるまで待機し、そして、当該信号レベルの信号が増幅器３により増幅される際に当該増幅器３から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように、当該ブロックの制御態様情報を更新することが行われる。
【０１０４】
従って、本例のプリディストーション型歪み補償回路では、例えばマルチコードやマルチキャリアの送信信号を増幅器３により増幅するような場合においても、発生頻度が小さい大きい信号レベルに対応した制御態様情報の更新を効率化することなどができ、具体的には、歪み補償テーブルのテーブル値の収束速度を高速化することや、歪み補償テーブルのテーブル値の精度を向上させることができる。
【０１０５】
ここで、本例では、増幅器３が歪み補償対象となる増幅器に相当し、ＡＴＴ制御テーブルのテーブル値が振幅歪みの発生に関する制御態様情報に相当し、移相制御テーブルのテーブル値が位相歪みの発生に関する制御態様情報に相当し、最上位のブロックに対応した振幅レベル範囲の下限値が第１の閾値及び第２の閾値及び所定の閾値として用いられている。
【０１０６】
また、本例では、可変減衰器２１及び可変移相器２２から構成されるプリディストーション回路２の機能により歪み補償用歪み発生手段が構成されており、パワー検出器５の機能により信号レベル検出手段が構成されており、ＡＴＴ制御テーブル記憶回路７の機能により振幅歪みに関する制御態様情報記憶手段及び歪み補償用歪み発生制御手段が構成されており、移相制御テーブル記憶回路８の機能により位相歪みに関する制御態様情報記憶手段及び歪み補償用歪み発生制御手段が構成されており、歪み検出回路１１の機能により歪み検出手段が構成されており、アドレス値監視回路１２の機能及び歪み補償テーブル更新制御回路１３の機能により制御態様情報更新手段が構成されている。
【０１０７】
また、本例では、比較閾値記憶回路３１の機能及び比較回路３２の機能により比較手段が構成されており、割込み信号発生器３３の機能により割込み信号発生手段が構成されている。
【０１０８】
ここで、本発明に係る歪み補償装置などの構成や本発明に係る歪み補償用制御態様情報更新方法などの態様としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成や態様が用いられてもよい。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
【０１０９】
また、本発明に係る歪み補償装置や歪み補償用制御態様情報更新方法などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る歪み補償装置などによると、増幅器により増幅される信号のレベルと歪み補償用の歪みの発生の制御態様とを対応付けた制御態様情報に基づいて当該信号レベルに対応した制御態様で当該信号に対して歪み補償用歪みを発生させて当該増幅器で発生する歪みを補償するに際して、第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報を、例えば第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅されるのを待機し、当該第２の閾値を超える信号レベルの信号が増幅器により増幅される際に当該増幅器から出力される信号に含まれる歪みが小さくなるように更新するようにしたため、例えばマルチコードやマルチキャリアの送信信号を増幅器で増幅するような場合においても、当該第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報の精度を向上させることができ、また、当該第１の閾値を超える信号レベルに対応した制御態様情報の更新速度を高速化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るプリディストーション型歪み補償回路の構成例を示す図である。
【図２】アドレス値監視回路の構成例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係る歪み補償テーブルを更新する処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【図４】テーブルブロックと歪み補償特性との関係の一例を示す図である。
【図５】ＡＴＴ制御テーブル及び移相制御テーブルの一例を示す図である。
【図６】送信信号の一例を示す図である。
【図７】非線形増幅器の入出力特性の一例を示す図である。
【図８】非線形増幅器の入出力特性の逆特性を与えるプリディストーション特性の一例を示す図である。
【図９】従来例に係るプリディストーション型歪み補償回路の構成例を示す図である。
【図１０】ＡＴＴ制御テーブル及び移相制御テーブルの一例を示す図である。
【図１１】従来例に係る歪み補償テーブルを更新する処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１・・遅延線、  ２・・プリディストーション回路、  ３・・増幅器、
４・・分配器、  ５・・パワー検出器、  ６・・Ａ／Ｄ変換器、
７・・ＡＴＴ制御テーブル記憶回路、  ８・・移相制御テーブル記憶回路、
９、１０・・Ｄ／Ａ変換器、  １１・・歪み検出回路、
１２・・アドレス値監視回路、  １３・・歪み補償テーブル更新制御回路、
Ｐ１・・入力端子、  Ｐ２・・出力端子、  ３１・・比較閾値記憶回路、
３２・・比較回路、  ３３・・割込み信号発生器、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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