(57)【要約】【課題】【解決手段】ソース周波数帯域とソース包絡線を有する振幅変調されたソース信号（１０２）が受信される。ダミー包絡線とソース包絡線が合成されたならば定数を生じるであろうダミー包絡線が計算される。計算されたダミー信号包絡線を示し、ソース周波数帯域幅とは異なる予め定められた周波数帯域を有する振幅変調されたダミー信号（１０５）が生成される。ソース及びダミー信号は加えられて合成信号（１１３）を形成する。これは、非線形回路（１１４）の入力（１１４ａ）へ送られる。即ち、振幅依存非線形性を示すものである。ダミー周波数帯域幅の信号及び任意の相互変調積が出力からフィルターされ、これにより当初のソース信号に対応する線形化出力（１１８）が提供される。
2005531993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース周波数帯域幅の振幅変調されたソース信号を受信し、ソース包絡線を示し、
前記ソース及びダミー包絡線が合成されたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算し、
前記ダミー包絡線を示し、前記ソース周波数帯域幅とは異なるダミー周波数帯域幅で生じる振幅変調されたダミー信号を作成し、
前記ソース信号と前記ダミー信号とを加えて合成信号を形成し、
信号依存非線形性を示す出力を持つ処理モジュールの入力へ前記合成信号を送り、
前記ダミー周波数帯域幅の信号を含む信号を前記出力からフィルターして線形化出力を提供する動作を備えた線形化方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記計算動作は、
前記ソース信号及びダミー包絡線が加えられたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算することを備える。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記計算動作は、
前記ソースとダミー包絡線が、予め定められた式によって処理され、前記処理された包絡線が加えられたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算することを備える。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、前記予め定められた式は、
前記ソース信号包絡線を２乗することと、
前記ダミー信号包絡線を２乗して、前記２乗されたダミー信号包絡線を２倍することを備える。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、
前記ダミー包絡線を計算する動作は、前記ソースと全てのダミー包絡線が合成されたならば予め定められた定数を生じるであろう複数のダミー包絡線を計算することを備え、
前記振幅変調されたダミー信号を作成する動作は、それぞれが、前記ソース周波数帯域幅とは異なるダミー周波数帯域幅で生じる、前記複数のダミー包絡線のうちの対応するものを示す複数の振幅変調されたダミー信号を作成することを備え、
前記加える動作は、前記ソース信号と前記全てのダミー信号とを加えて、前記合成信号を形成することを備え、
前記フィルター動作は、全てのダミー周波数帯域幅の信号を含む信号を前記出力からフィルターして線形化出力を提供することを備える。
【請求項６】
振幅依存非線形性を持つ処理モジュールの出力を線形化する動作を実行するよう構成された、電気的に相互接続された複数の導電素子の回路を具備した装置であって、前記動作は、
ソース周波数帯域幅の振幅変調されたソース信号を受信し、ソース包絡線を示すことと、
前記ソース及びダミー包絡線が合成されたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算することと、
前記ダミー包絡線を示し、前記ソース周波数帯域幅とは異なるダミー周波数帯域幅で生じる振幅変調されたダミー信号を作成することと、
前記ソース信号と前記ダミー信号とを加えて合成信号を形成することと、
信号依存非線形性を示す出力を持つ処理モジュールの入力へ前記合成信号を送ることと、
前記ダミー周波数帯域幅の信号を含む信号を前記出力からフィルターして線形化出力を提供することを備える。
【請求項７】
請求項６記載の装置であって、前記計算動作は、前記ソース及びダミー包絡線が加えられたならば予め定められた定数を生じるであろうダミー包絡線を計算することを備える。
【請求項８】
請求項６記載の装置であって、前記計算動作は、前記ソース及びダミー包絡線が予め定められた式によって処理され、前記処理された包絡線が加えられたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算することを備える。
【請求項９】
請求項８記載の装置であって、前記予め定められた式は、
前記ソース信号包絡線を２乗することと、
前記ダミー信号包絡線を２乗して、前記２乗されたダミー信号包絡線を２倍することを備える。
【請求項１０】
請求項６記載の装置であって、
前記ダミー包絡線を計算する動作は、前記ソースと全てのダミー包絡線が合成されたならば予め定められた定数を生じるであろう複数のダミー包絡線を計算することを備え、
前記振幅変調されたダミー信号を作成する動作は、それぞれが、前記ソース周波数帯域幅とは異なるダミー周波数帯域幅で生じる、前記複数のダミー包絡線のうちの対応するものを示す複数の振幅変調されたダミー信号を作成することを備え、
前記加える動作は、前記ソース信号と前記全てのダミー信号とを加えて、前記合成信号を形成することを備え、
前記フィルター動作は、全てのダミー周波数帯域幅の信号を含む信号を前記出力からフィルターして線形化出力を提供することを備える。
【請求項１１】
ソース周波数帯域幅を有し、ソース包絡線を示す振幅変調されたソース信号を含む信号入力を処理する線形化装置であって、この装置は、
前記ソース信号を利用して、前記ソース及びダミー包絡線が合成されたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算する包絡線計算機と、
前記ソース周波数帯域幅とは異なる１つ又は複数の予め定められたダミー包絡線で生じ、前記計算されたダミー包絡線を示す振幅変調されたダミー信号を提供するダミー信号生成器と、
前記信号入力と前記ダミー信号生成器に接続され、前記ソース信号と前記ダミー信号を加えて、振幅依存非線形性を持つモジュールによって処理するために利用可能な合成信号を形成する加算器と、
前記モジュールの出力から前記ダミー周波数帯域幅の信号を含む信号をフィルターして、線形化出力を提供する少なくとも１つのフィルターとを含む。
【請求項１２】
請求項１１記載の装置であって、この装置は、
前記加算器に接続されて前記合成信号を入力として受信し、振幅依存非線形性を示す出力を提供する前記モジュールを更に含む。
【請求項１３】
請求項１１記載の装置であって、前記包絡線計算機は、前記計算動作が、前記ソース及びダミー包絡線が加えられたならば予め定められた定数を生じるであろうダミー包絡線を計算することを備えるように構成される。
【請求項１４】
請求項１１記載の装置であって、前記包絡線計算機は、前記計算動作が、前記ソース及びダミー包絡線が予め定められた式によって処理され、前記処理された包絡線が加えられたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算することを備えるように構成される。
【請求項１５】
請求項１４記載の装置であって、前記予め定められた式は、
前記ソース信号包絡線を２乗することと、
前記ダミー信号包絡線を２乗して、前記２乗されたダミー信号包絡線を２倍することを備える。
【請求項１６】
請求項１１記載の装置であって、
前記包絡線計算機は、前記ソースと全てのダミー包絡線が合成されたならば予め定められた定数を生じるであろう複数のダミー包絡線を計算し、
前記ダミー信号生成器は、それぞれが、前記ソース周波数帯域幅とは異なるダミー周波数帯域幅で生じる、前記複数のダミー包絡線のうちの対応するものを示す複数の振幅変調されたダミー信号を作成する複数のダミー信号生成器を備え、
前記加算器は、各ダミー信号生成器に接続され、
前記フィルターは、前記ダミー周波数帯域幅の信号を含む信号を前記出力からフィルターする。
【請求項１７】
ソース周波数帯域幅を有し、ソース信号包絡線を示す振幅変調されたソース信号を処理する線形化装置であって、この装置は、
前記ソース信号を利用して、前記ソース及びダミー包絡線が合成されたならば予め定められた定数を生じるであろう前記ダミー包絡線を計算する包絡線計算手段と、
前記ソース周波数帯域幅とは異なるダミー包絡線帯域幅で生じ、前記計算されたダミー包絡線を示す振幅変調されたダミー信号を提供するダミー信号生成手段と、
前記ソース信号と前記ダミー信号を加えて、振幅依存非線形性を持つモジュールによって処理するために利用可能な合成信号を形成する加算手段と、
前記モジュールの出力から前記ダミー周波数帯域幅の信号を含む信号をフィルターして、線形化出力を提供するフィルター手段とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、非線形回路（即ち、入力信号の振幅により変化する所定の機能のアプリケーションを持つ回路）が、非線形性を有しない振幅変調された信号にその関数を適用するように強制する方法に関する。これは、回路それ自体の特性を修正することなく、振幅変調されたソース信号に１つ又は複数のダミー信号（例えば、１つのダミー信号は主に３次非線形性のためであり、２つのダミー信号は５次非線形性のためである）を合成して、直線的に処理される合成信号を提供することによってなされる。ダミー信号、及びこのダミー信号の導入を受けることによって生成される他の信号が回路の出力からフィルターされる。
【背景技術】
【０００２】
回路は、入力信号の特性とは関係なく入力信号に同一の関数を適用する場合には「直線」である。例えば、入力信号が小振幅を持つか、大振幅を持つかにかかわらず入力信号に同一の関数を適用するのであれば、回路は振幅依存非線形性ではない。逆に、その関数が入力信号の振幅に従って変化するのであれば、回路は振幅依存非線形性を示す。振幅依存非線形性を持つ回路の１つの例は、小振幅の入力信号を１０倍にする増幅器であるが、増加する振幅の入力信号を持つ回路は、9.8，9.7，9.6，9.5などのように連続して減少する数で乗算する。それゆえ、増幅器の動作はその入力信号の大きさに左右される。
【０００３】
非線形性は、トランジスタなどの様々な回路素子と同様に多くの回路の固有の特性であり、別の状況下では望ましいこともある。しかしながら、振幅変調された通信信号を処理する際には、通常非線形回路素子は望ましくない。そもそも、振幅変調された信号は信号の包絡線の振幅が変化する方法によって情報を表す。この振幅ベースの変化のせいで、非線形回路は振幅変調された入力信号を調和させないで処理する。即ち、同一の機能が一般的に適用されない。このことの１つの効果は、入力信号の周波数帯域が広がるということである。例えば、当初狭い周波数帯域を占めている入力信号は、周波数のより広い範囲を占めるようになる。従って、振幅依存非線形性を持つ回路は、しばしば振幅変調された入力信号の帯域幅を拡大させる。
【０００４】
この周波数拡散は問題を生じうる。例えば、通信デバイスの出力信号は、上述したこの非線形効果によって拡大されており、同一の種類の別のデバイスによって使用されている周波数チャネルにオーバーラップするかもしれない。より詳しい例として、１つのコードレス電話機の信号は、別のコードレス電話機によって使用されている周波数チャネルにオーバーラップするかもしれない。これは「干渉」と呼ばれ、他のデバイスの動作を大きく低下させうる。更に、対象デバイスが、そのようなデバイスのために割り当てられた周波数域の端でチャネルを使用しているのであれば、そのデバイスの出力信号は、関係のないデバイスのための周波数域にオーバーラップすることさえあるかもしれない。このように、コードレス電話機は、コードレス電話機ですらない異なるデバイスと干渉するおそれがある。
【０００５】
現在、技術者は一般的に、非線形回路が使用される入力信号の範囲を制限したり、非線形回路の出力をフィルターして望まない周波数の信号を除去したりするような技術によって、信号送信機内の非線形性を除去又は補償しようとしている。予歪線形化、フィードフォワード線形化、及び変調フィードバックなどの他の技術も知られている。
【０００６】
それでもなお、これらの技術はすべてのケースにおいて完全に適しているものではない。例えば、問題がなお残っているのは、予歪は非線形性の正確なモデルを必要としているし、フィードフォワードはＲＦ回路の正確かつ適応性のある一致を必要としているし、変調フィードバックは不安定になりやすいからである。
【発明の概要】
【０００７】
信号依存非線形性を持つ回路（「非線形回路」）を線形化する方法は、その性質を非線形性にすることなく、かつ回路の動作特性を修正する必要なく、回路が、その関数を適用できるようにする。これは、振幅変調されたソース信号にダミー信号と合成して、非線形回路によって直線的に処理される合成信号を提供することによってなされる。ダミー信号及びこのダミー信号の導入によって生成される他の信号は、その後回路の出力からフィルターされる。
【０００８】
本発明のより詳細な側面に従うと、以下の動作が実行される。まず、振幅変調されたソース信号が受信される。ここで、この信号はソース周波数帯域及びソース包絡線を持つ。ソース及びダミー包絡線が予め定められた方法で合成されたならば定数を生じるであろうダミー包絡線が計算される。このダミー信号が計算されたダミー包絡線を示し、ソース周波数帯域とは異なる定められたダミー周波数帯域を持つ場合には、振幅変調されたダミー信号が生成される。ソース及びダミー信号は加えられて、合成信号を形成する。これは、非線形回路の入力へ送られる。ダミー周波数帯域の信号、及びこのダミー信号の導入によって形成された他の信号は、出力からフィルターされ、これによりソース信号に固有の属性を持つ線形化出力が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の性質、目的、及び利点は、添付の図面とともに、以下の詳細な説明を検討することによって、当業者により明らかとなるだろう。
【００１０】
ハードウェア構成部品＆相互接続  
イントロダクション  
本発明の１つの側面は線形化装置に関する。線形化装置は、様々なハードウェア構成部品及び相互接続によって具体化される。１つの例が図１Ａの線形化回路１０１によって図示されている。線形化回路は、非線形回路１１４を含む例示的なアプリケーション環境１００を背景にして図示されている。環境１００において、１０２、１１３、１１４ａ、１１４ｂ、１１８のような様々な入力及び出力が記載されている。この背景によると、これらの参照番号は、ハードウェア入力／出力線（「入力」及び「出力」）のみならず、入力信号及び出力信号がそのような入力／出力線上に存在していることも参照するために利用されている。更に、用語「回路」が参照しやすいように用いられているが、ここで説明される回路は、ディスクリート素子、印刷回路基板トレース、集積回路、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの任意の組み合わせによって実現されてもよい。いくつかの例示的な副構成部品の作成は、例示的なデジタルデータ処理装置、ロジック回路、及び信号搬送媒体を参照して、以下でより詳細に説明される。
【００１１】
従来的には、入力信号（１０２など）は非線形回路（１１４など）へ直接入力され、非線形回路は単純にこの入力信号を処理して（１１４ｂで）その出力を提供する。入力信号１０２を非線形回路１１４へ直接提供するこの既知の方法に代わって、本発明の１つの側面は、入力信号１０２を線形化回路１０１へリダイレクトする。この線形化回路１０１は、入力信号１０２の代わりに非線形回路１１４へ入力される調整信号１１３を生成する。更に、非線形回路１１４の出力１１４ｂを最終出力と考える代わりに、線形化回路１０１の追加的な構成部品がこの出力１１４ｂを更に処理するために使用され、最終の線形化出力１１８が提供される。線形化出力１１８は、入力信号１０２が回路１１４へ直接提供されたのであれば１１４ｂで現れたであろう非線形効果を有しない。
【００１２】
非線形回路  
非線形回路１１４は、その入力１１４ａで信号に所定の関数を適用し、１１４ｂで結果出力を生成する。しかしながら、所定の関数が１１４ａに到達する信号の振幅によって変化するので、回路１１４は非直線である。簡単な例示的なとして、回路１１４はその入力信号１１４ａの振幅を２倍にしようとするかもしれない。この場合、入力信号が２ｍＶであれば、回路１１４は４ｍＶの出力を生成する。しかしながら、この例を進めると、経路１１４のパフォーマンスは、より大きな振幅の入力信号によって低下し始める。入力信号を２倍する代わりに、回路１１４は入力信号を１．９５倍に、その後より大きな振幅の入力信号に対しては１．９倍、その後１．８５倍、及び１．８０倍などに乗算し始める。このように、回路１１４は、適用する関数が入力信号の振幅に応じて変化するので、振幅依存非線形性を示す。
【００１３】
好都合であることには、本発明は、回路１１４の非線形性の程度、動き、又は他の特別な特性に関する知識がなくても実施しうる。この意味で、本発明の１つの側面は「ブラインド」線形化である。回路１１４の非線形性の分類についての情報、特に、回路が振幅依存非線形性を示しているという情報が必要とされるだけである。従って、回路１１４はＡＭ−ＡＭ及びＡＭ−ＰＭ歪みを生成し、これは入力信号の振幅変調（ＡＭ）が出力信号の非直線振幅変調を生じ、及び／又は入力信号の振幅変調が出力信号の非直線位相変調（ＰＭ）を生じることを意味する。
【００１４】
何らの限定も意図することなく、非線形回路１１４のいくつかの例は、増幅器、フィルター、絶縁器、ＲＦ素子、ミキサなどを含む。
【００１５】
線形化回路  
線形化回路１０１は非線形回路１１４とともに利用されて、回路１１４が直線出力を提供するように強制する。ソース信号１０２を非線形回路１１４に直接提供するのではなく、線形化回路１０１は入力１０２を前処理して、前処理された入力１１３を非線形回路１１４に提供するので、線形化回路１０１も非線形回路の出力１１４ｂを後処理して、最終的に線形化出力１１８を提供する。従って、線形化回路１０１は、非線形回路１１４と入力１０２との間に存在する何らかの前処理構成部品１０４、１１２と、非線形回路１１４と最終出力１１８の間に存在する何らかの後処理構成部品１１６とを備えている。
【００１６】
上述のように、入力１０２と非線形回路１１４の間に様々な前処理構成部品が存在している。これらは、補数生成器１０４及び加算器１１２を含む。補数生成器１０４は、包絡線検波器１０６、包絡線補数計算機１０８、及びダミー信号生成器１１０を含む。包絡線検波器１０６は、入力１０２に到達する信号の包絡線を測定し、量子化し、推定し、計算し、又はそうでなければ、決定する。これは、ソース包絡線と称される。包絡線検波器１０６は、１つ又は複数のダイオード、キャパシタ、レジスタの回路構成のような、様々な広く知られている包絡線検波器の任意のものによって実現することができる。代替的に、包絡線の情報がすでに知られているアプリケーションでは、ソース包絡線の描写が、別のソース（示されていない）から、例えばデジタル形式で補数生成器１０４に到達する。
【００１７】
包絡線補数計算機１０８は、ソース包絡線に相補的な「ダミー」包絡線を計算する。おおまかに言えば、ソース包絡線に加えられるのであればその結果が一定となるようにダミー包絡線が計算される。従って、１つの基本的な構成では、任意の時間におけるダミー包絡線の値は、定数からソース包絡線を差し引くことによって計算しうる。ダミー包絡線の計算は、以下でより詳細に説明される。
【００１８】
１つの例では、補数計算機１０８はトランジスタのようなディスクリート回路を用いて構成されていてもよい。代替的に、特に包絡線検波器１０６が省略され、ソース包絡線の描写がデジタル形式で到達する場合には、補数計算機１０８はソフトウェアによって実現されてもよい。
【００１９】
ダミー信号生成器１１０は、搬送波信号の振幅を変調して、ダミー包絡線によって特徴付けられるダミー信号を提供する。代表的な例として、何らの限定を意図しないが、ダミー信号生成器１１０は発振器及び乗算器を備えていてもよく、ここで、乗算器は、搬送波と、補数計算機１０８によって計算されたダミー包絡線の積を計算する。これは極性変調などを用いて達せられてもよい。異なる実施形態では、計算されたダミー包絡線に基づいてＩ及びＱコンポーネントを計算するための回路と、そのようなＩ及びＱコンポーネントの積を計算するための乗算器とを含む直交変調器含まれる。変調方式に関わらず、ダミー信号１０５は１つ又は複数の周波数（周波数「帯域」）で生じる。これは、以下で更に詳しく議論されるように、最終出力１１８からダミー信号を除去するのを支援するため、意図的にソース周波数帯域とは異なっている。
【００２０】
従って、補数生成器１０４の１０５における出力は、包絡線がダミー包絡線によって記述されているダミー信号を有する。この信号は、ダミー信号生成器１１０によって決定された周波数帯域を持つ。加算器１１２は、ダミー信号１０５とオリジナルのソース信号１０２とを合成する。その後、上述のように、構成部品１０４、１１２は、非線形回路１１４に到達する前にソース信号１０２を調整する前処理構成部品を構成する。前処理構成部品の出力は調整出力１１３である。この信号は非線形回路１１４に与えられる。非線形回路１１４は、その入力１１４ａを処理して、１１４ｂで出力を提供する。
【００２１】
上述のように、線形化回路１０１は更に、非線形回路１１４と最終出力１１８の間に様々な後処理構成部品を含む。即ち、フィルター１１６は任意の「相互変調積」を除去するように働く。これは、ダミー周波数帯域を持つ信号だけでなく、入力信号の共同相互作用で作成された信号、及び非線形性を持つダミー信号を意味する。このようにして、最終出力１１８はソース信号１０２に起因する信号のみを含む。フィルター１１６は、例えば１つ又は複数のバンドパスフィルターを備えていてもよい。
【００２２】
複数の補数生成器  
オプション的に、複数のダミー信号生成器１１０ａ、１１０ｂを実現するために、図１Ｂで示されているような異なる構成の線形化回路１０１ａが考えられる。回路１０１ａの構成部品が回路１０１（図１Ａ）のものと異なる限度で、異なる参照符号が付され、以下のように議論される。包絡線検波器１０６は、図１Ａ及び図１Ｂで同一の関数を実行する。即ち、包絡線検波器１０６はソース包絡線を測定し、量子化し、推定し、計算し、又はそうでなければ決定する。
【００２３】
包絡線補数計算機１０８は、図１Ａの計算機１０８と一般的に同様の方法で動作するが、計算機１０８はある追加的な機能を含む。即ち、包絡線補数計算機１０８ａは、（１ではなく）２つのダミー包絡線を計算し、これらのダミー包絡線は、合成的にソース包絡線と相補的である。複数のダミー包絡線を生成する例示的な方法が、以下でより詳細に議論される。
【００２４】
図１Ｂには、複数のダミー信号生成器１１０ａ、１１０ｂが存在している。各ダミー信号生成器１１０ａ、１１０ｂは異なる搬送波信号を変調して、計算されたダミー包絡線（以下で、Ade1及びAde2として示されている）のうちの異なる１つを示すダミー信号を提供する。単一のダミー信号生成器１１０と同様に、図１Ｂの実施形態における各ダミー信号生成器１１０ａ、１１０ｂは、例えば極性変調又は直交変調を利用してもよい。
【００２５】
線１０５ａ、１０５ｂ上のダミー信号を有するダミー信号生成器１１０ａ、１１０ｂの出力は、加算器１１２へ送られる。加算器１１２はダミー信号１０５ａ、１０５ｂをソース信号１０２と合成する。従って、加算器１１２は一定又はほぼ一定の包絡線を持つ調整出力１１３を提供する。この信号１１３は１１４ａで非線形回路１１４に与えられる。回路１１４は入力１１４ａを処理し、１１４ｂで出力を提供する。
【００２６】
図１Ａのフィルター１１６と同様に、フィルター１１６ａは、非線形回路の出力１１４ｂからダミー信号を（入力信号とダミー信号の相互接合点で作成された信号とともに）除去する。しかしながら、線形化回路１０１ａが複数のダミー信号１０５ａ、１０５ｂを利用するので、フィルター１１６ａは、各ダミー信号周波数帯域の信号だけでなく、そのような信号の任意の相互変調積も除去するように構成される。
【００２７】
例示的なデジタルデータ処理装置  
上述のように、包絡線検波器、包絡線補数計算機、ダミー信号生成器、加算器、フィルター、又はこれらの副構成部品のうちの任意の１つ又は複数のもののようなデータ処理体は、様々な形態で実現できる。１つの例は、ハードウェア構成部品及び図２のデジタルデータ処理装置２００の相互接続によって例示されるようなデジタルデータ処理装置である。
【００２８】
装置２００は、マイクロプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、制御装置、マイクロ制御装置、状態機械、又は他の処理機械のような、記憶装置２０４に接続されたプロセッサ２０２を含む。本発明の例では、記憶装置２０４は高速アクセス記憶装置２０６だけでなく、不揮発性記憶装置２０８も含む。高速アクセス記憶装置２０６はランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）を有していてよく、プロセッサ２０２によって実行されるプログラミング命令を記憶するために用いることができる。不揮発性記憶装置２０８は例えば、バッテリバックアップＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＰＲＯＭ、「ハードドライブ」のような１つ又は複数の磁気データ記憶装置、テープデバイス、又は他の任意の適切な記憶デバイスを有していてよい。装置２００は更に、線、バス、ケーブル、電磁リンク、又はプロセッサ２０２が装置２００の外部にある他のハードウェアとデータを交換するための他の手段のような入力／出力２１０も備えている。
【００２９】
上述した特定の説明に代わって、（本発明の開示の利益を享受する）当業者は、上記で議論された装置が、本発明の範囲を逸脱することなく異なる構成の機械において実現されてもよいことを認識するだろう。特定の例として、構成部品２０６、２０８のうちの１つが外されてもよいし、更に、記憶装置２０４、２０６及び／又は２０８はプロセッサ２０２に組み込まれて提供されてもよく、又は装置２００の外部で提供されるのでさえも可能である。
【００３０】
ロジック回路  
上述のデジタルチケットデータ処理装置とは対照的に、本発明の異なる実施形態は、上述されたような様々な処理体を実現するために、コンピュータ実行可能命令ではなくロジック回路を用いる。速度、費用、部品コストなどの面におけるアプリケーションの特定の要求に基づいて、このロジック回路は、何千もの極小集積トランジスタを持つ特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を構成することによって実現されうる。そのようなＡＳＩＣは、ＣＭＯＳ、ＴＴＬ、ＶＬＳＩ、又は別の適切な構成によって構成されうる。他の代替的なものには、デジタル信号処理チップ（ＤＳＰ）、ディスクリート回路（例えば、レジスタ、キャパシタ、ダイオード、インダクタ、及びトランジスタ）、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）などが含まれる。
【００３１】
動作  
本発明の構造的な特徴を説明したので、本発明の動作的側面をここで説明する。上述のように、本発明の動作的側面は一般的に、非線形回路が、その関数を直線的な方法で振幅変調されたソース信号に適用するのを強制する方法に関係する。これは、回路それ自体の特性を修正することなく、振幅変調されたソース信号にダミー信号を合成して、直線的に処理される合成信号を提供することによってなされる。その後、ダミー信号及び任意の相互変調積は、回路の出力からフィルターされる。これらの動作は以下でより詳細に説明される。
【００３２】
信号搬送媒体  
本発明の任意の機能が１つ又は複数の機械実行プログラムシーケンスを用いて実現される場合には必ず、そのようなシーケンスは様々な形態の信号搬送媒体で具体化されてよい。図２を背景にすると、そのような信号搬送媒体は、例えば記憶装置２０４、又はプロセッサ２０２によって直接又は間接にアクセス可能な磁気データ記憶ディスケット（登録商標）３００（図３）のような別の信号搬送媒体を備えていてよい。ディスケット（登録商標）３００が、記憶装置２０６に含まれているかどうかに関わらず、命令は様々な機械読み出し可能なデータ記憶媒体に記憶されうる。ある例では、ダイレクトアクセス記憶装置（例えば、従来的な「ハードドライブ」、ＲＡＩＤ（redundant array of inexpensive disks）、又は別のＤＡＳＤ（direct access storage device））、磁気又は光学テープのような順次アクセス記憶装置、電気不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭ）、バッテリバックアップＲＡＭ、光学記憶装置（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ、ＤＶＤ、デジタル光学テープ）、紙「パンチ」カード、又は、アナログ又はデジタル送信媒体並びにアナログ及び通信リンク及び無線通信を含む他の適切な信号搬送媒体を含む。本発明の例示的な実施形態においては、機械読み出し可能命令は、Ｃ言語などのアセンブリ言語のような言語に準拠したソフトウェア対象コードを有していてよい。
【００３３】
ロジック回路  
上述された信号搬送媒体とは対照的に、本発明の機能の一部又は全ては、命令を実行するために、プロセッサを用いるのではなくロジック回路を用いて実現することができる。従って、そのようなロジック回路は、本発明の方法的側面を実行するための動作を行うように構成される。ロジック回路は上述のような多くの異なる種類の回路を用いて実現できる。
【００３４】
全体動作シーケンス  
図４は、本発明の動作的側面を図示するシーケンス４００を示す。何ら限定する意図はないが、説明を容易にするために、図４の例は上述の図１Ａの環境１００を背景にして説明される。
【００３５】
ステップ４０２では、線形化回路１０１は入力１０２上でソース信号を受信する。ソース信号は加算器１１２にも送られる。ソース信号は非線形回路１１４には送られない。なぜなら、線形化回路１０１は、非線形回路１１４が、直線的な方法でソース信号を処理するのを支援するために、特定の前処理タスクを実行するように設計されているからである。
【００３６】
図５Ａは代表的なソース信号５０２を説明する。ソース信号５０２は単一周波数の振幅変調された信号を有するが、この開示されている技術は、様々な周波数／位相変調のソース信号に適用可能である。ソース信号はソース周波数帯域を持つと言われる。これは、単一の周波数又は複数の周波数を増強する。
【００３７】
ステップ４０３では、包絡線検波器１０６は、ソース信号１０２を示すソース包絡線を計算する。図５Ａは、５０４でソース信号５０２の包絡線を示している。包絡線検波器１０６は、入力１０２に到達する信号の包絡線を測定し、量子化し、推定し、計算し、又はそうでなければ決定することによって機能する。検波器１０６の出力は「ソース包絡線」と称され、検波器１０６及び／又は補数計算機１０８が実現される方法に応じて、アナログ波形、デジタル情報、又は他の任意のデータを持つ包絡線５０４を描写するように働く。
【００３８】
しかしながら、包絡線情報がすでに知られている場合には包絡線検波器１０６が省略されるので、ステップ４０３はオプション的である。例えば、アプリケーションによっては、包絡線を示すデータ及び／又は信号は、計算機、アナログ回路、又は線形化回路１０１とは離れた他の源（origin）からすでに利用可能であってもよい。この場合、入力１０２は補数生成器１０４に接続されている必要はない。というのも、ソース包絡線の描写が、その離れた源の地点から直接補数計算機１０８に到達するからである。
【００３９】
ステップ４０４では、包絡線検波器１０６は、包絡線検波器１０６で計算された（ステップ４０３）か、又は別の源の地点から受信されたようなソース包絡線５０４に基づいて、ダミー包絡線を計算する。おおまかに言えば、ソース包絡線５０４及びダミー包絡線が任意の瞬間に特定の方法で合成されたならば予め定められた定数を生じるようにダミー包絡線は計算される。図５Ｂは、ソース包絡線５０４に基づいて計算される例示的なダミー包絡線５０８を示す。
【００４０】
より詳細な例として、ソース包絡線及びダミー包絡線が予め定められた式（以下で説明される）によって処理され、処理された信号が加えられる場合に、常に予め定められた定数となるように、ダミー信号包絡線が計算される。そのような予め定められた式の１つの実施形態は、以下の式１及び式２によって表される。
【００４１】
式１    K=Ase2+*Ade2
ここで、
K＝定数
Ase＝送信信号包絡線の振幅
Ade＝ダミー包絡線の振幅
言い換えれば、本実施形態における絡線補数計算機１０８は、以下の式２を満たすようにダミー包絡線の振幅を計算する。
【００４２】
式２    Ade=sqrt [05*（K-Ase2）]
ステップ４０６では、ダミー信号生成器１１０は、搬送波信号を変調して計算されたダミー信号包絡線を示すダミー信号を提供する。ここで図示されている例では、図５Ｂはダミー信号を５０６として示す。生成器１１０は、例えば発振器を用いて搬送波信号を生成してもよく、又は他から搬送波信号を受信してもよい。搬送波信号の周波数帯域（単一周波数、又は任意の周波数／位相変調が用いられる場合の周波数の範囲を意味する）は、ソース信号１０２の周波数帯域とは異なる。搬送波信号の周波数帯域は「ダミー周波数」と称される。更に、ダウンストリームフィルター（以下で説明される）の動作は、ポスト非線形回路積（post-non-linear-circuit products）がソース信号１０２から容易に区別（又は除去）されるように、搬送波信号の周波数帯域を慎重に選択することによって簡略化されてもよい。非線形回路１１４の出力１１４ｂからダミー信号のアーティファクト（artifact）を後で除去する処理を更に簡略するためには、１つの方法は、搬送波信号の任意の周波数／位相変調を避けることである。
【００４３】
ステップ４０６の搬送波変調は、直交変調、極性変調、又は当該技術分野の当業者によく知られている他の多くの技術によって生じうる。
【００４４】
ステップ４０８では、加算器１１２はソース信号５０２（入力１０２に存在している）とダミー信号５０６（ダミー信号生成器１１０の出力１０５に存在している）を加算する。加算器１１２の出力は、「調整」信号１１３又は「合成」信号とも称される。信号１１３の振幅がここで調整されるので、信号１１３は非線形回路１１４によって処理される状況にある。それゆえ、ステップ４１０で、加算器１１２は調整出力を非線形回路１１４に送信する。
【００４５】
ステップ４１１では、非線形回路１１４はその関数、即ち調整信号１１３、をその入力１１４ａに適用する。例えば、回路１１４が増幅器であれば、入力１１４ａを振幅させる。回路１１４がフィルターならば、入力１１４ａをフィルターする。しかしながら、ソース信号５０２がダミー信号５０６の加算によって調整されているので、回路１１４は任意の振幅依存変更（「非線形性」）を生成することから回避される。このように、回路１１４の出力１１４ｂが線形化される。
【００４６】
しかしながら、出力１１４ｂはそれでもダミー信号５０６のアーティファクトを含んでいる。それゆえ、ステップ４１２で、フィルター１１６は生成器１１０の搬送波信号に対応する入力１１４ｂにおける任意の信号、即ちダミー信号５０６、を除去するように働く。フィルターは更に、任意の「相互変調積」も除去する。これは、入力信号と非線形性を持つダミー信号の共同相互作用で作成される信号を意味する。従って、フィルター後、出力１１８に残っている信号だけが、ソース信号１０２に適合可能な信号である。しかしながら、ソース信号１０２（ダミー信号と合成された）が回路１１４によって直線的に処理されたので、出力１１８は線形化されている。フィルター１１６の出力１１８は、線形化回路１０１の最終的な線形化出力を表す。
【００４７】
複数のダミー信号の実施形態  
以上の技術は、単一のダミー信号が加えられる場合には、主に３次の非線形性を対象にしている。複数次（例えば、２次、４次、６次など）の非線形性は問題ない。しかしながら、５次非線形性については、線形化回路１０１ａが利用される。なぜなら、２つのダミー信号生成器を含んでいるからである。より多くのダミー信号生成器は、例えば７次、９次のようなより高次の非線形性に対してであっても用いられうる。
【００４８】
線形化回路１０１ａを動作させるために、同一の動作４００の多くが上述のように実行される。動作が生じ、かつ説明を必要とする範囲で、異なる点が以下で説明される。まず、包絡線補数計算機１０８ａは、図１Ａの計算機１０８と一般的に同様の方法で、ステップ４０４を実行するが、計算機１０８は追加的な作業を行う。即ち、包絡線補数計算機１０８ａは、組み合わされたこれらのダミー包絡線がソース包絡線５０４と相補的である場合には、（１つではなく）２つのダミー包絡線をステップ４０４で計算する。この概念は更に、（合成されて）ソース信号１０２と相補的な３つ、４つ、又は任意の数のダミー包絡線に拡張できる。複数のダミー包絡線の計算は、ここに含まれる資料で更に詳しく説明され、そこには２つのダミー包絡線の例が示されている。
【００４９】
複数のダミー信号の実施形態における別の相違点は、ステップ４０６にある。即ち、生成器１１０ａ、１１０ｂ（図１Ｂ）のそれぞれは、異なる搬送波信号を変調して、計算されたダミー包絡線（Ade1及びAde2）のうちの１つを示すダミー信号を提供する。生成器１１０ａ、１１０ｂの搬送波信号は、互いに異なる周波数帯域幅を有する。というのも、これらの包絡線が共通の周波数で加えられる一方で、アプリケーションは、（予め定められた包絡線とともに）加えられる２つの別々の信号を必要とするからである。各搬送波信号の１つの周波数（又は、何らかの位相変調が用いられるのであれば、複数の周波数）は、対応するダミー信号の連続的な除去を簡略にするため、ソース信号１０２の周波数帯域とは異なっている。非線形回路１１４の出力１１４ｂからのダミー信号のアーティファクトを除去する処理をより簡略にするために、各搬送波信号は単一の周波数で、即ち、何らの位相変調なしで生じてもよい。単一ダミー信号の実施形態と同様に、各ダミー信号生成器１１０ａ、１１０ｂは、極性変調又は直交変調のような変調を利用することができる。
【００５０】
複数のダミー信号の実施形態における別の相違点は、ステップ４０８で生じる。ここで、加算器１１２は、複数の異なるダミー信号生成器１１０ａ、１１０ｂからの出力１０５ａ、１０５ｂをソース信号１０２と合成する。別の相違点として、ステップ４１２のフィルター１１６ａは、全てのダミー信号、即ち、それぞれの生成器１１０ａ、１１０ｂからのダミー信号の各周波数をフィルターしなければならない。単一ダミー信号の実施形態のように、任意の適用可能な相互変調積もフィルターされる。
【００５１】
他の実施形態  
当業者であれば、情報や信号は様々な異なる技術や技能を使用して表されてよいことを理解するだろう。例えば、上述の記載を通じて参照されうるデータ、指令、命令、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは電圧、電流、電磁波、磁界、又は磁粒、光学フィールド又は光粒子、或いはこれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
【００５２】
当業者であれば、ここに開示された実施形態に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップは電子的ハードウェア、計算機ソフトウェア、又は両方の組み合わせとして構成されてもよいことも更に認めるだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成部品、ブロック、モジュール、回路、及びステップが一般的にそれらの機能の点から説明されてきた。このような機能がハードウェア又はソフトウェアのいずれで構成されるかは、特定のアプリケーションやシステム全体に課された設計制限に左右される。当業者は説明された機能を特定のアプリケーションのそれぞれに対して様々な方法で実現してもよいが、このような構成の決定は本発明の範囲からの逸脱を生じさせるようには解釈されるべきでない。
【００５３】
ここに開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラム可能論理装置、ディスクリートゲート又はトランジスタロジックデバイス、ディスクリートハードウェア構成部品、又はここに説明された機能を実行するよう設計されたこれらの任意の組み合わせにより構成又は実現されてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替的にこのプロセッサは従来型のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、又は状態機械であってもよい。プロセッサは計算装置の組み合わせとして構成されてもよい。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに結合された１つ以上のマイクロプロセッサ、或いはそのような他の任意の構成などがある。
【００５４】
ここに開示された実施形態に関して説明された方法又はアルゴリズムのステップはハードウェアで直接具体化されてもよいし、プロセッサで実行されるソフトウェアモジュール或いはこれら２つの組み合わせで具体化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、或いは技術的に知られた他の任意の形式の記憶媒体に存していてよい。例示的な記憶媒体はプロセッサに結合しており、そのようなプロセッサは記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができる。代替的に、記憶媒体はプロセッサに統合されてもよい。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣ内に存していてもよい。
【００５５】
更に、開示された実施形態についての以上の説明は当業者が本発明を作成し或いは使用することができるように提供されている。これらの実施形態に対する様々な修正は当業者にとって容易に想到でき、ここに定義される一般原理は、本発明の精神又は範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。従って、本発明はここに示された実施形態に限定されることを意図するものではなく、ここに開示された原理と新規な特徴とに一致する最も広い範囲に一致すべきである。
【００５６】
「例示的に」という語は、専ら「具体例、代表例、又は図示として働くこと」を意味するためにここで使用されている。ここで「例示的に」説明される任意の実施形態は必ずしも、他の実施形態よりも好ましく又は有利なものとして構成されるべきものではない。
【参考文献１】
【００５７】
2005531993.tif 000003
【参考文献２】
【００５８】
2005531993.tif 000004
【参考文献３】
【００５９】
2005531993.tif 000005
【参考文献４】
【００６０】
2005531993.tif 000006
【参考文献５】
【００６１】
2005531993.tif 000007
【参考文献６】
【００６２】
2005531993.tif 000008
【参考文献７】
【００６３】
2005531993.tif 000009
【参考文献８】
【００６４】
2005531993.tif 000010
【参考文献９】
【００６５】
2005531993.tif 000011
【参考文献１０】
【００６６】
2005531993.tif 000012
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】図１Ａは、ハードウェア構成部品と例示的な線形化回路の相互接続のブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ハードウェア構成部品と複数のダミー信号生成器を持つ線形化回路の相互接続のブロック図である。
【図２】図２は、例示的なデジタルデータ処理機械である。
【図３】図３は、例示的な信号搬送媒体である。
【図４】図４は、例示的なブラインド線形化動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、それぞれソース包絡線を有するソース信号と、ダミー包絡線を持つダミー信号を示す
【図５Ｂ】図５Ｂは、それぞれソース包絡線を有するソース信号と、ダミー包絡線を持つダミー信号を示す
【図１Ａ】
2005531993.tif 000013
【図１Ｂ】
2005531993.tif 000014
【図２】
2005531993.tif 000015
【図３】
2005531993.tif 000016
【図４】
2005531993.tif 000017
【図５Ａ】
2005531993.tif 000018
【図５Ｂ】
2005531993.tif 000019
【国際調査報告】
2005531993.tif 000020
2005531993.tif 000021