(57)【要約】  デジタル補償へのアプローチは、非線形性を特徴付けるパラメータ、および/または、連続的な更新を必要とすることなく正確な線形化を与えるパラメータを比較的少数用いつつ、非線形回路（例えば、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）、ローパスフィルタ、変調器、バンドパスフィルタ、および電力増幅器に関連する非線形送信チェーン）の比較的正確な事前反転として作用するデジタルプリディストータ（ＤＰＤ）の特定の構造を用いる。
2019500782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアナログ増幅素子を含む信号チェーン用のデジタル補償器であって、
希望信号を受け取る入力装置と、
被補償信号を提供する出力装置と、
複数の係数の記憶装置と、
前記入力装置と前記出力装置とに連結され、希望信号を処理し、前記複数の係数に応じた前記被補償信号を生成するための信号処理装置と、
を備え、
前記信号処理装置は、基底合成ステージに連結された基底生成ステージを備え、
前記基底生成ステージは、複数の基底生成要素を含み、前記複数の基底生成要素の各々が、前記入力装置に提供された前記希望信号に依存する基底信号を生成するように構成され、
前記基底生成要素の少なくともいくつかは、前記希望信号の非線形変換を生成するように構成された非線形要素と、前記非線形変換の時間フィルタリングを生成するように構成されたフィルタとをそれぞれ備え、
前記基底合成ステージは、前記基底生成要素から前記複数の基底信号を受け取り、且つ、前記複数の係数に応じて前記基底信号から合成信号を生成するように構成され、
前記デジタル補償器は、前記基底合成ステージによって生成された前記合成信号に応じて、前記出力装置で前記被補償信号を提供するように構成されている、
デジタル補償器。
【請求項２】
前記デジタル補償器は、無線通信システムの送信チェーンを備える信号チェーンに連結されている、請求項１に記載のデジタル補償器。
【請求項３】
前記入力装置と前記基底生成ステージの間に連結された線形時不変フィルタを更に備える、請求項１に記載のデジタル補償器。
【請求項４】
前記入力装置と前記基底生成ステージの間に連結された前記線形時不変フィルタは、前記信号チェーンの特性に応じて構成されている、請求項３に記載のデジタル補償器。
【請求項５】
前記基底生成要素の前記非線形要素の少なくともいくつかは、各々、多項式変換を実行する、請求項１に記載のデジタル補償器。
【請求項６】
前記非線形要素の少なくとも１つによって実行される多項式変換は、入力ｕを受け取り、正整数ｋについて｜ｕ｜ｋまたはｕ｜ｕ｜ｋの形式の出力を生成する、請求項５に記載のデジタル補償器。
【請求項７】
前記基底生成要素の前記フィルタの少なくともいくつかは、各々、線形無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを実行する、請求項１に記載のデジタル補償器。
【請求項８】
前記基底生成要素の少なくともいくつかは、各々、非多項式非線形要素を備え、前記非多項式非線形要素は、前記フィルタの出力を処理し、且つ、前記非多項式非線形要素の入力の履歴に依存する前記基底生成要素の出力を生成するように構成されている、請求項１に記載のデジタル補償器。
【請求項９】
前記基底非多項式非線形要素の少なくともいくつかは、正規化要素であり、前記正規化要素は、前記フィルタの出力を処理し、且つ、前記正規化要素の入力の履歴に依存する前記基底生成要素の出力を生成するように構成されている、請求項８に記載のデジタル補償器。
【請求項１０】
前記基底合成ステージは、前記基底信号の平均多項式合成を実行するように構成されている、請求項１に記載のデジタル補償器。
【請求項１１】
前記基底合成ステージは、正整数Ｓについて、基底信号値ｗ１からｗＳまでを受け取り、且つ、式（１）に表す合成信号を生成するように構成されている、請求項１０に記載のデジタル補償器。
【数１】
2019500782.tif 000010
ここで、ｗ＊はｗの複素共役を示し、項ａｋは前記係数に依存し、前記項の整数指数は式（２）を満たす。
【数２】
2019500782.tif 000011
【請求項１２】
前記係数の値を与えるように構成されている係数補間器を更に備える、請求項１に記載のデジタル補償器。
【請求項１３】
前記係数補間器は、データベースにアクセスして、部分シグネチャおよび環境変数の少なくとも１つに応じて前記係数の前記値を決定するように構成されている、請求項１２に記載のデジタル補償器。
【請求項１４】
前記係数補間器は更に、前記信号チェーンに連結され、または、関連付けられた記憶装置から前記部分シグネチャにアクセスするように構成され、前記部分シグネチャは、前記信号チェーンの実質的に特有の特性を表す、請求項１３に記載のデジタル補償器。
【請求項１５】
前記部分シグネチャは、前記信号チェーンの非線形特性を表す少なくとも１つの量を実質的に含む、請求項１４に記載のデジタル補償器。
【請求項１６】
前記係数補間器は更に、前記信号チェーンに動作上連結された記憶装置から前記環境変数にアクセスするように構成され、前記環境変数は動作中、前記動作する信号チェーンの動作上、且つ／または、環境的な特性を表す、請求項１３に記載のデジタル補償器。
【請求項１７】
前記環境変数は、動作温度および供給電力のうち少なくとも１つを表す量を含む、請求項１６に記載のデジタル補償器。
【請求項１８】
少なくとも１つのアナログ増幅素子を含む信号チェーン用のデジタル補償の方法であって、
希望信号を受け取ること；
複数の係数に応じて被補償信号を生成するように、前記希望信号を処理すること；および、
前記信号チェーンに前記被補償信号を提供すること、
を含み、
ここで、
前記希望信号を処理することは、
前記希望信号に各々依存する複数の基底信号を生成する基底合成ステージ、ここで、前記基底信号のうち少なくともいくつかの各基底信号を生成することは、前記希望信号の非線形変換の実行と、前記希望信号の前記非線形変換の時間フィルタリングと含む、において、前記希望信号に依存する信号を処理すること；
前記複数の係数に応じて前記複数の基底信号を合成することで、合成信号を生成すること；および、
前記合成信号に応じて前記被補償信号を決定すること、
を含む、方法。
【請求項１９】
前記信号チェーンに前記被補償信号を与えることは、無線通信システムの送信チェーンに前記被補償信号を与えることを含む、請求項１８に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２０】
前記基底生成ステージでの処理の前に前記希望信号の入力に線形時不変フィルタを適用することを更に含む、請求項１８に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２１】
前記信号チェーンの特性に応じて、前記線形時不変フィルタを構成することを更に含む、請求項２０に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２２】
前記希望信号の非線形変換を実行することは、多項式変換を適用することを含む、請求項１８に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２３】
前記多項式変換は、入力ｕを受け取り、正整数ｋについて｜ｕ｜ｋまたはｕ｜ｕ｜ｋの形式の出力を生成することを含む、請求項２２に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２４】
前記基底合成ステージでの時間フィルタリングは、線形無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタリングを含む、請求項１８に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２５】
前記希望信号の非線形変換を実行することは、非多項式非線形変換を適用し、且つ、前記非多項式非線形変換の入力の履歴に依存する前記フィルタの出力を処理することを含む、請求項１８に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２６】
前記非多項式非線形変換の少なくともいくつかは、正規化を含み、前記正規化は、前記フィルタの出力を処理し、且つ、前記正規化の入力の履歴に依存する出力を生成する、請求項２５に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２７】
前記基底合成ステージは、前記基底信号の平均多項式合成を実行する、請求項１８に記載のデジタル補償の方法。
【請求項２８】
前記基底合成ステージは、正整数Ｓについて、基底信号値ｗ１からｗＳまでを受け取り、且つ、式（３）に表す合成信号を生成する、請求項２７に記載のデジタル補償の方法。
【数３】
2019500782.tif 000012
ここで、ｗ＊はｗの複素共役を示し、項ａｋは前記係数に依存し、前記項の整数指数は式（４）を満たす。
【数４】
2019500782.tif 000013
【請求項２９】
前記係数の値を与える係数補間器を適用することを更に含む、請求項１８に記載のデジタル補償の方法。
【請求項３０】
前記係数補間器は、データベースにアクセスして、部分シグネチャおよび環境変数の少なくとも１つに応じて前記係数の前記値を決定する、請求項２９に記載のデジタル補償の方法。
【請求項３１】
前記係数補間器は更に、前記信号チェーンに連結され、または、関連付けられた記憶装置から前記部分シグネチャにアクセスするように構成され、前記部分シグネチャは、前記信号チェーンの実質的に特有の特性を表す、請求項３０に記載のデジタル補償の方法。
【請求項３２】
前記部分シグネチャは、前記信号チェーンの非線形特性を表す少なくとも１つの量を実質的に含む、請求項３１に記載のデジタル補償の方法。
【請求項３３】
前記係数補間器は更に、前記信号チェーンに動作上連結された記憶装置から前記環境変数にアクセスするように構成され、前記環境変数は動作中、前記動作する信号チェーンの動作上、且つ／または、環境的な特性を表す、請求項３０に記載のデジタル補償の方法。
【請求項３４】
前記環境変数は、動作温度および供給電力のすくなくとも１つを表す量を含む、請求項３３に記載のデジタル補償の方法。
【請求項３５】
指示を記憶させた非一時的な機械可読媒体に構成され、
希望信号を受け取ること；
複数の係数に応じて被補償信号を生成するように、前記希望信号を処理すること；および、
前記信号チェーンに前記被補償信号を提供すること、
をデータ処理システムにさせる指示の実行であるソフトウェアであって、
ここで、
前記希望信号を処理することは、
前記希望信号に各々依存する複数の基底信号を生成する基底合成ステージ、ここで、前記基底信号のうち少なくともいくつかの各基底信号の生成には、前記希望信号の非線形変換の実行と、前記希望信号の前記非線形変換の時間フィルタリングと含む、において、前記希望信号に依存する信号を処理すること；
前記複数の係数に応じて前記複数の基底信号を合成することで、合成信号を生成すること；および、
前記合成信号に応じて前記被補償信号を決定すること、
を含む、ソフトウェア。
【請求項３６】
非一時的な機械可読媒体にコード化された設計構造であって、前記設計構造は、コンピュータ支援設計システムで処理されたときに、デジタル補償器の機械実行可能な表示を生成する要素を含み、
ここで、前記デジタル補償器は、
希望信号を受け取る入力装置と、
被補償信号を提供する出力装置と、
複数の係数の記憶装置と、
前記入力装置と前記出力装置に連結され、希望信号を処理して、前記複数の係数に応じた前記被補償信号を生成するための信号処理装置と、
を備え、
前記信号処理装置は、基底合成ステージに連結された基底生成ステージを備え、
前記基底生成ステージは、複数の基底生成要素を含み、前記複数の基底生成要素の各々が、前記入力装置に提供される前記希望信号に依存する基底信号を生成するように構成され、
前記基底生成要素の少なくともいくつかは、前記希望信号の非線形変換を生成するように構成された非線形要素と、前記非線形変換の時間フィルタリングを生成するように構成されたフィルタとをそれぞれ備え、
前記基底合成ステージは、前記基底生成要素から前記複数の基底信号を受け取り、且つ、前記複数の係数に応じて前記基底信号から合成信号を生成するように構成され、
前記デジタル補償器は、前記基底合成ステージによって生成された前記合成信号に応じて、前記出力装置で前記被補償信号を提供するように構成されている、設計構造。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
＜関連出願の相互参照＞
本出願は、２０１５年１１月３０日に出願された米国出願第１４／９５３，７６２号の出願日の利益を主張し、その内容全体は参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
＜背景＞
本発明は、非線形回路のデジタル補償、特に、非線形の電力増幅器および送信機チェーンの線形化に関する。
【０００３】
回路を通る元信号の品質を回復するためにデジタル補償を利用するという考えは、ありふれている。無線基地局またはハンドセットの無線機における電力増幅器は、ベースバンドにおいてデジタル補償され、隣接チャネルへのスペクトル漏れを最小限にする。スピーカの音声増幅器は、デジタル補償され、高い忠実度を達成する。そのような多くの例では、Ｖｏｌｔｅｒｒａ級数の変種が、非線形性の動的特性を説明するのに採用されてきた。Ｗｉｅｎｅｒ、Ｗｉｅｎｅｒ−Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ、およびＧｅｎｅｒａｌ  Ｍｅｍｏｒｙｌｅｓｓ  Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌが、非線形回路を通す前に入力信号を修正するのに用いられる、デジタルプリディストータの一般的な構造である。一般的に、これらの構造は、多項式の次数が３から５を超えるならば、指数関数的に複雑であり、これは、工程、温度、供給電圧、その他動作条件を含む、特定の装置（被試験デバイス，ＤＵＴ）の変種に対する補償器のパラメータの感度に起因するロバスト性の問題と同様である。
【０００４】
図１を参照すると、無線電力増幅器の線形化の一例において、ベースバンドまたは中間周波数におけるデジタル入力信号ｘ［ｎ］がデジタルプリディストータ（ＤＰＤ）１１０を通り、「プリディストーションされた」入力ｙ［ｎ］を生成させ、入力ｙ［ｎ］は、送信チェーン１４０を通り、アンテナ１５０を駆動する駆動信号ｐ（ｔ）を生成させる。送信チェーンは、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１４２、アナログローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４４、およびＬＰＦ１４４の出力の変調器（例えば、ローカルオシレータによる増加）を含んでいてもよい。モジュレータの出力は、電力増幅器（ＰＡ）１４８に渡される。ＰＡ１４８は、送信チェーンにおける他の要素と同様、非線形性を生じさせ、非線形性は、入力信号ｘ［ｎ］の高調波、および／または、相互変調の歪みとして、駆動信号ｐ（ｔ）に現れる場合もある。これらの非線形性を解消するために、また、ＤＰＤ１１０は、送信チェーンの非線形効果を「予め反転させる」（すなわち、プリディストーションする）ことを意図した非線形性を生じさせる。いくつかの例において、ＤＰＤは、ディレイ要素１２０を用いて希望信号の遅延されたバージョンの集合を生成し、遅延された入力の非線形多項式関数１３０を用いることで、希望信号ｘ［ｎ］を入力ｙ［ｎ］に変換する。いくつかの例において、非線形関数は、Ｖｏｌｔｅｒｒａ級数である。
【数１】
2019500782.tif 000003
いくつかの例において、非線形関数は、Ｖｏｌｔｅｒｒａ級数を縮小した集合であり、例えば、遅延多項式である。
【数２】
2019500782.tif 000004
【０００５】
送信チェーンの非線形効果を反転させるために、一般的に、そのような級数表示の項が比較的多く必要であり、これらの項（例えば、ｈｐの項）の係数も正確に設定されなければならない。一般的に、そのようなアプローチにおける係数は、連続的に更新され、良い線形化を維持する。そのような連続的な更新への様々なアプローチが、例えば、ｙ［ｎ］を用いる増分更新とｐ（ｔ）の観察に基づき（例えば、復調後）、用いられる。
【発明の概要】
【０００６】
一般的な態様において、デジタル補償へのアプローチは、非線形性を特徴付けるパラメータ、および/または、連続的な更新を必要とすることなく正確な線形化を与えるパラメータを比較的少数用いつつ、非線形回路（例えば、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）、ローパスフィルタ、変調器、バンドパスフィルタ、および電力増幅器に関連する非線形送信チェーン）の比較的正確な事前反転として作用するデジタルプリディストータ（ＤＰＤ）の特定の構造を用いる。
【０００７】
一般的に、このアプローチは、変調信号の変調およびその後の（例えば、非線形の）増幅から生じる非線形性の基本となるソースにより密接に関連している。特に、このアプローチは、多数のパラメータを必要とすることなく、高調波歪みや相互変調歪みの影響をより直接的に捉える。
【０００８】
一態様において、一般的に、プリディストータは、抽出された入力信号ｕ［ｎ］の非線形変換全体（例えば、送信される希望信号のベースバンド・コード化のアップサンプリングバージョン）を実行し、入力ｙ［ｍ］を送信チェーンに与える。非線形変換全体は、入力信号の線形関数および非線形関数の時間フィルタリングしたバージョンを合成したものを用いて、実行される。本明細書では、これらの時間フィルタリングしたバージョンを、入力信号の基底関数という。そのよう基底関数のいくつかの例には、次の式が含まれる。
【数３】
2019500782.tif 000005
ここで、ｆｉ（ｕ）は、ｕの非線形関数、例えば、｜ｕ｜ｋであってもよく、Ｇｉ（  ）は、線形時間ドメインフィルタリングであってもよい。
【０００９】
いくつかの例において、基底関数の集合は、「平均多項式」の形式を用いて合成され、次のように表すことができる。
【数４】
2019500782.tif 000006
ここで、次の式が成り立つ。
【数５】
2019500782.tif 000007
【００１０】
いくつかの場合において、指数{ｂｋ，ｉ}および{ｃｋ，ｉ}は予め定められ、パラメータΘ＝{ａｋ}は、例えば、システム同定への様々なアプローチを用いて、決定される。
【００１１】
いくつかの例において、装置のパラメータは、動作前、例えば、ファブリケーション、製造、デプロイ、および／または、定期メンテナンス時に決定され、その後の動作のために設定される。いくつかの例において、様々なパラメータ集合は、様々な動作条件（例えば、動作温度、供給電圧等）のために決定され、動作中、様々なパラメータ集合は、該動作条件のセンシングに応じて用いられる。いくつかの例において、温度、供給電圧、出力電力、復調モード、部分エイジ、サンプリングレート、および部分シグネチャのような外部パラメータは、予め構成された予測子ユニットへの入力となる。これらに基づいて、該ユニットは、動作レジームを決定し、補償器用の更新された係数を出力する。いくつかの例において、部分シグネチャは、短時間ファブリケーション特徴付け（例えば、少数のトーンまたは特別な送信シーケンス）によって得られる。
【００１２】
上記の１つまたはそれ以上のアプローチは、動作時間の計算の複雑性を緩和し、これにより、（例えば、同等の計算リソースを用いる他のアプローチと比較して、）比較的正確な線形化を与える一方で、電力要求や他の計算に関するリソースの利用を減少させる。回路の非線形構造に適合するプリディストータの構造を用いることで、システムを正確に線形化するのに必要な係数の数が減り、これらのパラメータは、システムのばらつきに対してよりロバスト性を有し、これにより、出力信号（例えば、ｐ（ｔ））の観察に基づいてパラメータを連続的に更新する必要がなくなる。なお、予測子は、例えば、温度変化または供給電力の変化に応じて、係数を更新してもよい。
【００１３】
本発明の他の特徴や利点は、次の説明およびクレームから明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、従来のデジタルプリディストーションアプローチのブロック図である。
【図２】図２は、本アプローチの数々の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、係数補間アプローチを示すブロック図である。
【図４】図４は、動作時間パラメータ推定アプローチを示すブロック図である。
【図５】図５は、動作前係数モデリングアプローチを示すブロック図である。
【図６】図６は、係数補間アプローチおよび動作時間パラメータ推定アプローチが合成されたアプローチを示すブロック図である。
【図７】図７は、基底生成と多項式合成の典型例のブロック図である。
【図８】図８は、正規化を組み込んだ、代替的な基底生成アプローチのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２を参照すると、第１実施形態のデジタルプリディストータ２００は、希望信号の帯域（例えば、２０〜１２０ＭＨｚ）を表すのに十分なサンプリングレートで抽出された、デジタル形式（例えば、１回あたり１２〜１４ビットのサンプル）の希望入力信号ｘ［ｍ］を受け取る。一般的に、入力信号は、送信される信号の直交成分を表す実部および虚部を有し、複雑である。例えば、望まれる入力は、携帯電話送信機のための（例えば、ＬＴＥ通信標準に従って）、１つまたはそれ以上の通信チャネルのベースバンド・コード化（例えば、ＯＦＤＭコード化）である。入力信号は、例えば、いくつかの実施形態において、送信チェーンにおいて対象となる非線形性の次数を２で除算して１加算した値に等しい因数によって（例えば、対象となる非線形性が７次であるならば、因数４によるアップサンプリングが用いられる）、従来のアップサンプリング／補間部２１０を用いてアップサンプリングされ、任意にフィルタリングされる。アップサンプリングは、対象となる周波数帯における望ましくない高調波の偽信号を避けるためにスペクトラムを圧縮することで、ＤＰＤの動作を可能にしている。
【００１６】
いくつかの例において、任意のＬＴＩ（線形時不変）フィルタリング部２１２は、アップサンプリング後の信号を処理する。ＬＴＩフィルタは、例えば、ＤＡＣ１４２、ＬＰＦ１４４等のための送信チェーン１４０の要素の長期的な振る舞いを「模擬する」ために選択される。例えば、固定的係数復元フィルタがＤＡＣのゼロ次ホールド特性を模擬する。アップサンプリングされフィルタリングされた入力信号ｕ（ｎ）は、ｗ１［ｎ］からｗＳ［ｎ］までのＳ個の基底信号を計算するために用いられ、これらの基本信号は、各々、基底生成要素２２０ａ〜ｓの集合を用いて、アップサンプリングされたレートで抽出され、基底生成要素２２０ａ〜ｓの殆どは、入力の非線形変換（例えば、多項式関数）を表す。基底生成は、入力の多項式関数、または非多項式関数、例えば、多項式Ｘ｜Ｘ｜２または非多項式（Ｘ｜Ｘ｜２）／ａｖｇ（｜Ｘ｜２）を組み込んでいてもよい。基底信号は、平均多項式計算要素２３０、または、代替的な実施形態において、アップサンプリングされたレートで合成信号ｚ［ｎ］を出力する、非線形合成の他の形式に適用される。そして、この合成信号は、ダウンサンプリング／フィルタリング部２４０でダウンサンプリングされ、任意に、ＬＴＩフィルタリング部２４２で更にフィルタリングされ、例えば、ＤＰＤ２００の出力ｙ［ｍ］を生成するために、入力信号ｘ［ｍ］の元サンプリングレートを与える。
【００１７】
図３を参照すると、いくつかの実施形態において、ＤＰＤ２００の出力ｙ［ｍ］は、送信チェーン１４０を通り、送信機のアンテナ１５０用の駆動信号ｐ（ｔ）を生成する。図２に示すように、ＤＰＤ２００、特に平均多項式計算は、数値パラメータ、ＤＰＤ係数Θ２３５に応じて構成される。本実施形態では、これらの係数は、係数データベース３４４、および、送信チェーンの動作「レジーム」（すなわち、物理的条件のクラス）を本質的に特徴付ける値を用いて決定される。これらの値（例えば、量的または範疇的なデジタル変数）は、環境変数３４２（例えば、温度、送信機の電力レベル、供給電圧、周波数帯）および／または「シグネチャ」３４３を含み、シグネチャ３４３は、略普遍の特性を表し、送信チェーン１４０の電子部品特有であってもよい。係数補間器３４０は、これらの入力および係数データベースを取得し、対応するＤＰＤ係数２３５を出力する。係数補間器によって、様々なアプローチが実行され、係数補間器には、入力に応じたデータベースにおける係数値の選択および／または補間、および／または係数データベースにおける値によって表される入力の数学的なマッピングを適用することが含まれる。
【００１８】
図４を参照すると、他の実施形態において、ＤＰＤ係数２３５は、受信チェーン４３０を用いることによって、システムの動作中に決定され、受信チェーン４３０は、出力ｐ（ｔ）のセンシングの処理を行い、略線形復調およびデジタル化によって、送信チェーンの入力ｙ［ｍ］と等しいサンプリング間隔でデジタル出力ｑ［ｍ］を生成する。いくつかの例において、係数は、動作中、略連続的に調整される一方、他の例においては、係数は、非動作的な入力を用いて、バッチで、比較的低い頻度で（例えば、１時間１回、１日１回など）更新する。これらのパラメータの決定については、より詳細に後述するが、一般的には、送信チェーン１４０の出力のセンシング、および、略線形であると考えられる受信チェーン３３０を用いて検出された出力の処理に依存する。
【００１９】
図５を参照すると、係数データベース３４４（図３参照）の生成へのアプローチでは、動作使用前の送信チェーン１４０の分析が利用される。より一般的には、送信チェーンのインスタンスの集合（例えば、別途製造された部品を用いる）は、製造や部品間のばらつきを抽出するために分析される。一般的には、様々なテスト信号ｘ［ｍ］が、送信チェーン１４０を駆動するために用いられ、対応する入力ｙ［ｍ］および受信した出力ｑ［ｍ］（すなわち、受信チェーン４３０による復調後）が、様々な環境条件の下でＤＰＤ係数２３５を推定するために用いられる。ＤＰＤ係数２３５と対応する環境変数３４２が、係数モデラー５６０に与えられ、係数モデラー５６０は、係数データベース３４４にそれらを格納する（例えば、区分線形モデルのために、任意にそれらを前処理する）。
【００２０】
引き続き図５を参照すると、送信チェーンの各インスタンスは、特定のテスト信号を送信チェーン１４０に通し、シグネチャ測定モジュール５５０を用いて、測定値からシグネチャ値（量的なまたは範疇的な値）を決定することにより、特徴付けられてもよい。例えば、多階調テスト信号が送信チェーンを通って、歪み成分の大きさが測定され、部分シグネチャの要素として記録されてもよい。製造または他の動作前のステージの一部として、送信チェーン用の部分シグネチャは、送信チェーンに関連して与えられ、例えば、図３に示すように、部分シグネチャとして、動作中に用いられる。例えば、部分シグネチャが、送信チェーンまたはその成分と連結されて、または、関連付けられて、コンピュータ読み取り可能な媒体（例えば、不揮発性の半導体メモリ）に格納されてもよい。部分シグネチャは、ＤＰＤ２００によって用いられると、ＤＰＤに特定の機能を与えて、送信チェーンの特定のインスタンスの非線形性を補償する。
【００２１】
環境変数とシグネチャ変数は、独立して用いられても、組み合わせて用いられてもよいことは、理解されるべきである。また、係数補間器３４０（例えば、図３）は、様々な形式、補間、近似を、それらが係数モデラー５６０（例えば、図５）と互換性を有する限り、実行してもよい。そのような技術には、本質的でない例として、区分線形補間器を用いることが含まれる。環境変数およびシグネチャ変数からのマッピングの他の方法には、他の区分平滑関数、カーネルアプローチ等を用いることが含まれる。
【００２２】
図６を参照すると、更に他の実施形態においては、図３および図４に示す態様が組み合わせられている、つまり、ＤＰＤ係数２３５は、係数データベース３４４および環境変数３４２および／または部分シグネチャ３４３に基づく補間に依存するだけでなく、送信チェーン１４０の出力の受信チェーン３３０を介して検出され、かつ、復調されたフィードバックにも依存する。
【００２３】
図７を参照し、また、図２を再び参照すると、基底生成要素２２０ａ〜ｓの集合には、図７に示す基底生成要素２２０ｉとして表される要素が含まれる。一般的に、そのような基底生成要素の各々は、代表的な変換要素４１０ｉおよび（例えば、ＬＴＩ）フィルタ要素４２０ｉを含む。変換要素は、一般的に、非線形（例えば、多項式）で、且つ、メモリレスであり、ｖｉ［ｎ］＝ｆｉ（ｕ［ｎ］）と表される。様々な関数形式、例えば、ｆ（ｕ）＝｜ｕ｜２、ｆ（ｕ）＝｜ｕ｜3、ｆ（ｕ）＝ｕ｜ｕ｜２などが用いられてもよい。フィルタ要素は、一般的に、線形時不変（ＬＴＩ）であり、例えば、１極または２極の線形無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを実行する。例えば、そのようなフィルタの極は、１から４のサンプルの時定数および１０のＱ因子に対応していてもよい。一般的に、基底変換の少なくともいくつかは、変換（すなわち、ｖｉ［ｎ］＝ｕ［ｎ］）、および／または、τの１個またはそれ以上の値に対する純粋遅延フィルタ（すなわち、ｗｉ［ｎ］＝ｖｉ［ｎ―τ］）を含む。
【００２４】
引き続き図７を参照すると、いくつかの例において、基底関数の非線形合成には、次のような一般形で表される、平均多項式計算要素２３０が用いられる。
【数６】
2019500782.tif 000008
ここで、ｗ＝ａ＋ｊｂについて，ｊ＝√−１であり、ｗ＊＝ａ−ｊｂはｗの複素共役を表し、ゆえに、ｗｗ＊＝｜ｗ｜２であり、各項（ｋ）について、非共役項の次数（Σｊｂｋ，ｊ）は、共役項の次数（Σｊｃｋ，ｊ）より１大きい、つまり、次の通りである。
【数７】
2019500782.tif 000009
このような関数の例には、Ｈ（ｗ１，ｗ２）＝｜ｗ１｜２ｗ２−３ｗ１２ｗ２＊（すなわち、ａ１＝１，ａ２＝−３，ｂ１，１＝１，ｂ１，２＝１，ｃ１，１＝１，ｃ１，２＝０，ｂ２，１＝２，ｂ２，２＝０，ｃ２，１＝０，ｃ２，２＝１）およびＨ（ｗ１，ｗ２，ｗ３）＝−ｊｗ１ｗ１ｗ２＊＋ｗ３が含まれる。
【００２５】
図８を参照すると、いくつかの実施形態において、基底生成ブロック２２０ａ〜ｓのいくつかまたは全てに、「非多項式」の形式が用いられてもよい。例えば、図８に示すように、正規化ブロック８２０ｉは、平均値（例えば、長時間尺度減衰平均）で除算することで基底値を正規化するために用いられてもよい。この種の正規化は、基底生成の非多項式の形式の一例にすぎないことは、認識されるべきである。
【００２６】
図２を再び参照すると、出力ｚ［ｎ］は、例えば、入力ｘ［ｍ］の元サンプリングレートにダウンサンプリングされ、かつ、フィルタリングされて、出力ｙ［ｍ］を生じさせる。いくつかの例において、このダウンサンプリングを省いてもよいし、出力のサンプリングレートは、入力のサンプリングレートとアップサンプリングのレートとの間に置かれてもよい。いくつかの例において、任意のＬＴＩフィルタリングステージ２４２が、送信チェーンへ信号を渡す前に、ＤＰＤ２００の出力に適用される。
【００２７】
上記のＤＰＤの構造は、動作中のばらつきに対してロバスト性を有し、必ずしも、システムの線形性を維持するために動作中に即座に適用される必要はない。例えば、ＤＰＤのパラメータは、長時間の動作に対して１回推定されてもよく、例えば、システムの製造またはデプロイの間に推定されてもよい。
【００２８】
図５を再び参照すると、ＤＰＤのパラメータΘの推定へのアプローチにおいて、受信チェーン３３０は、出力ｐ（ｔ）のセンシングの処理を行い、略線形復調およびデジタル化によって、送信チェーンの入力ｙ［ｍ］と等しいサンプリングレートで、デジタル出力ｑ［ｍ］を生成する。なお、上記で紹介したとおり、この推定は、データベース３４４の係数の生成の一部として用いられてもよいし、また、図４および図６に示すように、係数の動作上の調整において用いられてもよい。
【００２９】
いくつかの例において、送信チェーンへの入力ｙ［ｍ］、および、送信チェーンの検出された（すなわち、復調を含む）、対応する出力ｑ［ｍ］は、一連のイテレーションにおいて収集され、パラメータΘ＝{ａｋ}が、収集されたデータから決定される。いくつかの例において、収集されたデータシーケンスｅＫ−１［ｍ］は、元信号に加算された事前歪みを表し、次のようにイテレーションを通して得られる。
・ｑ０［ｍ］＝ｙ０［ｍ］＋ｅ０［ｍ］を仮定する。ここで、ｙ０［ｍ］は、事前歪みを含まない元信号シーケンスである。
・訓練シーケンスｙ１［ｍ］＝ｙ０［ｍ］−ｅ０［ｍ］を繰り返し、ｅ１［ｍ］＝ｑ１［ｍ］−ｙ０［ｍ］を見つける。
・ｙｋ［ｍ］＝ｙ０［ｍ］−ｅｋ−１［ｍ］を続けて繰り返し、ｋ＝２，３，…について、ｅｋ［ｍ］＝ｑｋ［ｍ］−ｙ０［ｍ］を見つける。
・最後のイテレーション（Ｋ）の後、プリディストータは、入力ｑｋ［ｍ］＝ｙ０［ｍ］＋ｅｋ［ｍ］に対して、出力ｙＫ［ｍ］＝ｙ０［ｍ］−ｅＫ−１［ｍ］を生成するように構成されている。
【００３０】
代替的なアプローチにおいて、ｑ０［ｍ］を生じさせるｙ０［ｍ］の非線形変換は、（例えば、プリディストータのために用いられる、異なるパラメータ化に応じて）送信チェーンを特徴付けるために用いられる。そして、パラメータΘ＝{ａｋ}は、送信チェーンの推定特性を最良に「反転」させるために決定される。
【００３１】
いくつかの実行において、パラメータΘは、例えば、温度、電力供給電圧（Ｖｄｄ）、サンプリングレート、復調モード、周波数帯、（例えば、少数のトーンまたは特別な送信シーケンスを用いた短時間ファブリケーション部分特徴付けによって得られる）部分シグネチャ、および部分エイジのようなパラメータを受け付ける予測子に基づいて、決定される。これらに基づいて、予測子ユニットは、補償器の動作レジームを決定し、補償器用に更新された係数を出力し、所定のパラメータ集合からパラメータを選択する。
【００３２】
上記のアプローチの実行において、ハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせが用いられてもよい。ソフトウェアは、汎用目的、専用プロセッサ、または、異種プロセッサのための指示を含んでいてもよく、指示は、非一時的な機械可読媒体に格納され、プロセッサにより実行のために媒体から読み出されてもよい。指示は、機械レベルであってもよいし、プログラミング言語の形式で表されてもよい。いくつかの例において、少なくともいくつかの送信チェーンが、ソフトウェアで提供されてもよく、さらにＤＰＤアプローチは、送信チェーンのその部分を提供するサンプル信号のプロセッサまたはシステムで実行される、更なるソフトウェアとして提供されてもよい。いくつかの例において、ソフトウェアは、ＤＰＤの実施専用のプロセッサで実行されてもよい。
【００３３】
少なくともＤＰＤのいくつかの実施において回路が利用される、ここで、回路は、一般的にデジタル信号処理（例えば、算術計算回路構成）のための回路を含み、デジタル信号処理は、（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイのような）上記の特定の関数専用であってもよいし、および／または、該関数を提供するソフトウェアの指示によって制御されてもよい。いくつかの実施において、コンピュータアクセス可能な記憶媒体は、ＤＰＤ２００のいくつかまたは全ての典型を示すデータベースを含む。一般的に、コンピュータアクセス可能な媒体は、コンピュータに指示および／またはデータを与えるため使用中に、コンピュータによってアクセス可能な非一時的な記憶媒体を含んでもよい。例えば、コンピュータアクセス可能な記憶媒体は、磁気または光学ディスクや半導体メモリのような記憶媒体を含む。一般的に、システムの典型を示すデータベースは、プログラムによって読み込まれ、かつ、直接的または間接的に、システムを備えるハードウェアを製造するために用いられることができるデータベースまたは他のデータ構造であってもよい。例えば、データベースは、ＶｅｒｉｌｏｇやＶＨＤＬのような高位設計言語（ＨＤＬ）における、ハードウェアの機能の動作レベル記述またはレジスタ転送レベル（ＲＴＬ）記述であってもよい。記述は、記述を合成して、合成用ライブラリからのゲートのリストを含むネットリストを生成する合成用ツールによって読み込まれてもよい。ネットリストは、ＤＰＤを含むハードウェアの機能も表すゲートの集合を含んでいてもよい。そして、ネットリストは、配置され、ルート付けされて、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ用のコンフィギュレーション・ビットファイルを生成するか、または、マスクに適用される幾何学形状を示すデータセットを生成してもよい。そして、マスクは、半導体回路やＤＰＤに対応する回路を製造する、様々な半導体製造工程で用いられてもよい。また、他の例において、データベース自体が、（合成用ライブラリを伴う、または、伴わない）ネットリスト、または、データセットであってもよい。
【００３４】
上記の説明は、本発明の範囲を例示することを意図したもので、限定することを意図してはおらず、本発明の範囲は、添付の請求項の範囲によって定義される。他の実施形態は、後述の請求項の範囲に含まれる。
【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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【国際調査報告】
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