(57)【要約】【課題】線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行すること。【解決手段】歪み補償装置は、送信信号を増幅する電力増幅器と、複数の係数を含む級数又は歪み補償係数を記憶するルックアップテーブルを用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する非線形歪みの逆特性を同定する第１の同定部と、複数の係数を用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する線形歪みの逆特性を同定する第２の同定部と、前記第１の同定部において用いられる級数の一次の項の係数、又は前記第２の同定部において用いられる複数の係数の和が定数になるように、前記第１の同定部及び前記第２の同定部に係数を設定する係数設定部とを有する。【選択図】図２
2019201347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を増幅する電力増幅器と、
複数の係数を含む級数又は歪み補償係数を記憶するルックアップテーブルを用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する非線形歪みの逆特性を同定する第１の同定部と、
複数の係数を用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する線形歪みの逆特性を同定する第２の同定部と、
前記第１の同定部において用いられる級数の一次の項の係数、又は前記第２の同定部において用いられる複数の係数の和が定数になるように、前記第１の同定部及び前記第２の同定部に係数を設定する係数設定部と
を有することを特徴とする歪み補償装置。
【請求項２】
送信信号と前記電力増幅器からフィードバックされるフィードバック信号との誤差を算出する算出部をさらに有し、
前記係数設定部は、
前記算出部によって算出される誤差が小さくなるように、前記第１の同定部及び前記第２の同定部に設定される係数を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。
【請求項３】
送信信号に対して、前記第１の同定部によって同定された非線形歪みの逆特性を用いて非線形歪みの補償を実行する第１の歪み補償部と、
送信信号に対して、前記第２の同定部によって同定された線形歪みの逆特性を用いて線形歪みの補償を実行する第２の歪み補償部とをさらに有し、
前記算出部は、
前記第１の歪み補償部及び前記第２の歪み補償部によって非線形歪み及び線形歪みが補償された送信信号と、前記第１の同定部及び前記第２の同定部によって非線形歪みの逆特性及び線形歪みの逆特性の同定に用いられたフィードバック信号との誤差を算出する
ことを特徴とする請求項２記載の歪み補償装置。
【請求項４】
前記第１の同定部は、
非線形歪みの逆特性の同定に用いた級数又はルックアップテーブルを定期的に前記第１の歪み補償部へ複製し、
前記第２の同定部は、
線形歪みの逆特性の同定に用いた複数の係数を定期的に前記第２の歪み補償部へ複製する
ことを特徴とする請求項３記載の歪み補償装置。
【請求項５】
前記第１の同定部は、
送信信号に対して、同定した非線形歪みの逆特性を用いて非線形歪みの補償を実行し、
前記第２の同定部は、
送信信号に対して、同定した線形歪みの逆特性を用いて線形歪みの補償を実行し、
前記算出部は、
前記第１の同定部及び前記第２の同定部によって非線形歪み及び線形歪みが補償される前の送信信号と、前記電力増幅器からフィードバックされるフィードバック信号との誤差を算出する
ことを特徴とする請求項２記載の歪み補償装置。
【請求項６】
前記第２の同定部は、
複数の係数を用いて、前記電力増幅器において非線形歪みの前段で送信信号に発生する線形歪みの逆特性を同定する前段同定部と、
複数の係数を用いて、前記電力増幅器において非線形歪みの後段で送信信号に発生する線形歪みの逆特性を同定する後段同定部とを有し、
前記係数設定部は、
前記後段同定部において用いられる複数の係数のうち、１つの係数を定数に固定する
ことを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。
【請求項７】
送信信号に含まれる周波数が異なる複数の信号の少なくともレベル差を調整し、前記電力増幅器において非線形歪みの後段で送信信号に発生する線形歪みを補償する調整部
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。
【請求項８】
送信信号を増幅する電力増幅器において発生する歪みを補償する歪み補償方法であって、
複数の係数を含む級数又は歪み補償係数を記憶するルックアップテーブルを用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する非線形歪みの逆特性を同定し、
複数の係数を用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する線形歪みの逆特性を同定し、
非線形歪みの逆特性の同定に用いられる級数の一次の項の係数、又は線形歪みの逆特性の同定に用いられる複数の係数の和が定数になるように、非線形歪み及び線形歪みの逆特性の同定に用いられる係数を設定する
処理を有することを特徴とする歪み補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪み補償装置及び歪み補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の高速化に伴い、送信信号の広帯域化と高ダイナミックレンジ化が進んでいる。このような状況下で、信号品質の劣化を最小限に抑えるために、電力増幅器に高い線形性が要求されている。また、それと同時に、装置の小型化、運用コストの削減及び環境問題等の観点から、高い電力変換効率で動作する電力増幅器のニーズが高まっている。
【０００３】
一般的な電力増幅器では、線形性と電力変換効率とが相反関係にある。例えば、飽和電力からバックオフした線形領域で電力増幅器を動作させることで、帯域外歪みの発生を小さくすることができる。しかし、この場合、電力変換効率が著しく低下し、電力増幅器の消費電力が増加してしまう。そこで、線形性と電力変換効率とを両立させるために、電力変換効率の高い非線形領域で電力増幅器を動作させ、その際に発生する非線形歪みを除去する歪み補償を使用して線形性を維持することが行われている。この歪み補償の一形態であるプリディストーション方式（以下「ＰＤ方式」という）は、電力増幅器で発生する非線形歪みの逆特性の歪みをあらかじめ送信信号に付加することで、電力増幅器の出力での線形性を高める技術である。
【０００４】
ＰＤ方式において送信信号にあらかじめ歪みを付加する方法には、ルックアップテーブル（ＬＵＴ：LookUp  Table）を利用する方法と級数を利用する方法との２つがある。ＬＵＴを利用する場合には、送信信号に対応する歪み補償係数がＬＵＴから読み出され、この歪み補償係数が送信信号に乗算される。一方、級数を利用する場合には、送信信号に対応する歪み補償係数が級数によって算出され、この歪み補償係数が送信信号に乗算される。ＬＵＴに記憶される歪み補償係数及び級数に含まれる係数は、例えばＬＭＳ（Least  Mean  Square）アルゴリズムを用いて随時更新される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１３１１３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３２７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電力増幅器は、例えばウィーナーモデルのように線形歪みと非線形歪みとを発生させる回路としてモデル化されることがある。このように、線形歪み及び非線形歪みを発生させる電力増幅器に対してＰＤ方式を適用する場合、ＬＵＴ又は級数の更新処理に時間がかかる。すなわち、メモリー多項式をＬＵＴ又は級数によって構成する場合、複数のＬＵＴ又は級数に関する更新処理が実行されることになり、ＬＵＴに記憶される歪み補償係数又は級数に含まれる係数が収束されるまでの時間が増大する。そして、ＬＵＴ又は級数の更新処理に時間がかかると、例えば温度などの環境要因によって生じる電力増幅器の特性変動に歪み補償を追従させることが困難となり、歪み補償性能が劣化する。
【０００７】
そこで、更新処理における収束時間を短縮するために、電力増幅器の線形歪みと非線形歪みとを独立に補償し、それぞれの歪みに対する歪み補償係数を独立に求めることが考えられている。具体的には、例えば線形歪みをＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）フィルタによって構成されるイコライザによって補償し、非線形歪みをＬＵＴ又は級数によって補償することが考えられる。この場合、ＦＩＲフィルタのタップ係数の更新処理と１つのＬＵＴ又は級数の更新処理とが実行されることにより精度の高い歪み補償が可能となり、電力増幅器の特性変動に歪み補償を追従させることができる。
【０００８】
しかしながら、線形歪み及び非線形歪みの歪み補償係数を独立に求める場合、双方の歪み補償係数が互いに干渉し、一意に歪み補償係数を求めるのが困難であるという問題がある。また、例えば演算誤差等により、求められた歪み補償係数がドリフトすることもある。
【０００９】
例えば非線形歪みの歪み補償係数を級数で表現する場合、時刻ｉの送信信号ｘiを級数によって非線形歪み補償して得られる信号Ｘiは以下の式（１）によって表される。
Ｘi＝（b1＋b3|ｘi|2＋…）ｘi  ・・・（１）
【００１０】
ただし、式（１）において、b1、b3…は級数に含まれる係数である。また、|ｘ|は、送信信号ｘの振幅を示す。そして、信号Ｘiをイコライザによって線形歪み補償して得られる信号ｕiは以下の式（２）によって表される。
ｕi＝a1Ｘi-1＋a2Ｘi＋a3Ｘi+1  ・・・（２）
【００１１】
ただし、式（２）において、a1、a2、a3はＦＩＲフィルタのタップ係数である。上記の式（２）に式（１）を代入すると、以下の式（３）が得られる。
ｕi＝（a1b1＋a1b3|ｘi-1|2＋a1b5|ｘi-1|4…）ｘi-1＋（a2b1＋a2b3|ｘi|2＋a2b5|ｘi|4…）ｘi＋（a3b1＋a3b3|ｘi+1|2＋a3b5|ｘi+1|4…）ｘi+1  ・・・（３）
【００１２】
このように、各項には、タップ係数a1、a2、a3と級数に含まれる係数b1、b3、b5…との積が現れ、線形歪みの項と非線形歪みの項とが互いに干渉する。換言すれば、歪み補償性能を最適にする例えば積「a1b1」が決定されても、それぞれの係数「a1」及び「b1」を特定することは困難である。したがって、タップ係数及び級数に含まれる係数を一意に決定することが困難であり、安定した歪み補償動作が損なわれることがある。このような問題は、非線形歪みの歪み補償係数をＬＵＴから読み出す場合にも同様に発生する。
【００１３】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができる歪み補償装置及び歪み補償方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願が開示する歪み補償装置は、１つの態様において、送信信号を増幅する電力増幅器と、複数の係数を含む級数又は歪み補償係数を記憶するルックアップテーブルを用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する非線形歪みの逆特性を同定する第１の同定部と、複数の係数を用いて、前記電力増幅器において送信信号に発生する線形歪みの逆特性を同定する第２の同定部と、前記第１の同定部において用いられる級数の一次の項の係数、又は前記第２の同定部において用いられる複数の係数の和が定数になるように、前記第１の同定部及び前記第２の同定部に係数を設定する係数設定部とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本願が開示する歪み補償装置及び歪み補償方法の１つの態様によれば、線形歪み及び非線形歪みに関する歪み補償係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、増幅器逆特性同定部の具体例を示すブロック図である。
【図４】図４は、周波数逆特性同定部の周波数特性の具体例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る更新処理を示すフロー図である。
【図６】図６は、増幅器逆特性同定処理を示すフロー図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、増幅器逆特性同定部の具体例を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る更新処理を示すフロー図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、増幅器逆特性同定部の具体例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、非線形逆特性同定部の非線形特性の具体例を示す図である。
【図１３】図１３は、増幅器逆特性同定処理を示すフロー図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４に係るプロセッサの内部構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、増幅器逆特性同定部の具体例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、周波数逆特性同定部のインパルス応答の具体例を示す図である。
【図１７】図１７は、増幅器逆特性同定部の具体例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本願が開示する歪み補償装置及び歪み補償方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。図１に示す無線通信システムは、ベースバンド装置１０に複数の無線通信装置１００が接続される構成を採る。なお、図１においては、ベースバンド装置１０に２つの無線通信装置１００が接続されているが、ベースバンド装置１０に接続される無線通信装置１００の数は１つでも良く、３つ以上でも良い。
【００１９】
ベースバンド装置１０は、例えば図示しないコアネットワークの装置に接続され、端末装置へ送信されるデータに対してベースバンド処理を施す。具体的には、ベースバンド装置１０は、送信データの符号化及び変調などを実行し、得られたベースバンド信号（以下「ＢＢ信号」と略記する）を無線通信装置１００へ送信する。なお、ＢＢ信号は、複素数で表現される。また、ベースバンド装置１０は、端末装置から送信された信号を無線通信装置１００を介して受信し、受信信号に対してベースバンド処理を施す。
【００２０】
無線通信装置１００は、ベースバンド装置１０からＢＢ信号を受信し、ＢＢ信号の歪み補償を実行した上で無線送信処理を施し、得られた無線信号をアンテナから端末装置へ送信する。無線通信装置１００の無線送信処理においては、電力増幅器によって送信信号が増幅される。このとき、電力増幅器において線形歪み及び非線形歪みが発生するため、ＰＤ方式によってＢＢ信号の歪み補償が実行される。すなわち、電力増幅器の歪み逆特性が同定され、電力増幅器において発生する歪みの逆特性の歪みがあらかじめ送信信号に付与される。
【００２１】
図２は、実施の形態１に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示す無線通信装置１００は、有線インタフェース部（以下「有線Ｉ／Ｆ部」と略記する）１１０、プロセッサ１２０、ＤＡ（Digital  Analog）コンバータ１３０、局部発振器１４０、アップコンバータ１５０、電力増幅器１６０、ダウンコンバータ１７０及びＡＤ（Analog  Digital）コンバータ１８０を有する。
【００２２】
有線Ｉ／Ｆ部１１０は、ベースバンド装置１０と有線接続され、ベースバンド装置１０から送信されたＢＢ信号を受信する。また、有線Ｉ／Ｆ部１１０は、端末装置から送信され無線通信装置１００によって受信された信号をベースバンド装置１０へ送信しても良い。
【００２３】
プロセッサ１２０は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などを備え、無線通信装置１００の全体を統括制御する。具体的には、プロセッサ１２０は、非線形歪み補償部１２１、イコライザ部１２２、非線形逆特性同定部１２３、周波数逆特性同定部１２４、誤差算出部１２５及び係数設定部１２６を有する。
【００２４】
非線形歪み補償部１２１は、電力増幅器１６０において発生する非線形歪みを補償する。具体的には、非線形歪み補償部１２１は、信号の電力に対応付けて歪み補償係数を記憶するＬＵＴを備え、ＢＢ信号が入力されると、ＢＢ信号の電力に対応する歪み補償係数をＬＵＴから読み出し、ＢＢ信号に歪み補償係数を乗算する。非線形歪み補償部１２１が備えるＬＵＴは、後述するように非線形逆特性同定部１２３において更新処理されるＬＵＴに定期的に置き換えられる。
【００２５】
イコライザ部１２２は、電力増幅器１６０において発生する線形歪みを補償する。具体的には、イコライザ部１２２は、時間的に連続する複数の信号サンプルにそれぞれタップ係数を乗算して合計するＦＩＲフィルタを備え、ＢＢ信号のイコライジングをする。イコライザ部１２２のタップ係数は、後述するように周波数逆特性同定部１２４において更新処理されるタップ係数に定期的に置き換えられる。
【００２６】
非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２は、ＢＢ信号に対してＰＤ方式による歪み補償を実行する。すなわち、非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２は、電力増幅器１６０において発生する線形歪み及び非線形歪みを補償し、イコライザ部１２２からは歪み補償されたプリディストーション信号（以下「ＰＤ信号」と略記する）が出力される。
【００２７】
非線形逆特性同定部１２３は、電力増幅器１６０の非線形逆特性を同定する。具体的には、非線形逆特性同定部１２３は、非線形歪み補償部１２１と同様にＬＵＴを備え、誤差算出部１２５によって算出される誤差が最小になるようにＬＵＴに記憶される歪み補償係数を更新する。また、非線形逆特性同定部１２３は、電力増幅器１６０から出力されてフィードバックされるフィードバック信号（以下「ＦＢ信号」と略記する）に、ＢＢ信号の電力に応じてＬＵＴから読み出された歪み補償係数を乗算し、ＦＢ信号の非線形歪み補償を実行する。つまり、非線形逆特性同定部１２３は、ＦＢ信号に対して非線形歪み補償部１２１と同様の非線形歪み補償を実行しながら、ＬＵＴの更新処理を実行する。そして、非線形逆特性同定部１２３は、自身が備えるＬＵＴを定期的に非線形歪み補償部１２１へ複製する。
【００２８】
周波数逆特性同定部１２４は、電力増幅器１６０の周波数逆特性を同定する。具体的には、周波数逆特性同定部１２４は、イコライザ部１２２と同様にＦＩＲフィルタを備え、誤差算出部１２５によって算出される誤差が最小になるようにＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する。また、周波数逆特性同定部１２４は、非線形逆特性同定部１２３から出力されるＦＢ信号をイコライジングすることにより、ＦＢ信号の線形歪み補償を実行する。つまり、周波数逆特性同定部１２４は、ＦＢ信号に対してイコライザ部１２２と同様の線形歪み補償を実行しながら、タップ係数の更新処理を実行する。そして、周波数逆特性同定部１２４は、自身が備えるＦＩＲフィルタのタップ係数を定期的にイコライザ部１２２へ複製する。
【００２９】
周波数逆特性同定部１２４が備えるＦＩＲフィルタのタップ係数は、係数設定部１２６によって設定されるが、各タップ係数が制限なく設定されるのではなく、一定の制限の下で設定される。すなわち、複数のタップ係数の合計を１とするという制限の下で、タップ係数の更新処理が実行される。
【００３０】
非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４は、ＦＢ信号に対してＰＤ方式による歪み補償を実行しながら、電力増幅器１６０の周波数逆特性及び非線形逆特性を同定する。すなわち、非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４は、ＦＢ信号に対して非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２と同様の歪み補償を実行し、周波数逆特性同定部１２４からはＰＤ信号のレプリカ（以下「レプリカ信号」という）が出力される。また、非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４は、電力増幅器１６０において発生する非線形歪み及び線形歪みを補償する歪み補償係数及びタップ係数を算出し、定期的に歪み補償係数及びタップ係数を非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２へ複製する。このように、非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２が歪み補償に用いる係数が非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４によって間接的に学習される方式は、インダイレクトラーニングと呼ばれることがある。
【００３１】
誤差算出部１２５は、イコライザ部１２２から出力されるＰＤ信号と周波数逆特性同定部１２４から出力されるレプリカ信号との誤差を算出する。ＰＤ信号は、非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２によって歪み補償されており、レプリカ信号は、非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４によって歪み補償されているため、ＬＵＴ及びタップ係数が理想的な状態であれば、誤差算出部１２５が算出する誤差は０になる。
【００３２】
係数設定部１２６は、非線形逆特性同定部１２３のＬＵＴに記憶される歪み補償係数と、周波数逆特性同定部１２４のＦＩＲフィルタのタップ係数とを設定する。このとき、係数設定部１２６は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が０に近くなるように、例えばＬＭＳアルゴリズムを用いて歪み補償係数及びタップ係数を更新する。タップ係数を更新する際は、係数設定部１２６は、周波数逆特性同定部１２４のタップ係数の合計を１とするという制限の下で、複数のタップ係数を算出する。
【００３３】
ＤＡコンバータ１３０は、プロセッサ１２０から出力されるＰＤ信号をＤＡ変換し、得られたアナログ信号をアップコンバータ１５０へ出力する。
【００３４】
局部発振器１４０は、アップコンバート及びダウンコンバートのためのローカル周波数を発生させる。
【００３５】
アップコンバータ１５０は、ＤＡコンバータ１３０から出力されるアナログ信号をアップコンバートし、得られた無線信号を電力増幅器１６０へ出力する。
【００３６】
電力増幅器１６０は、アップコンバータ１５０から出力される無線信号を増幅し、アンテナを介して無線送信する。電力増幅器１６０は、無線信号の増幅時に線形歪み及び非線形歪みを発生させる。本実施の形態においては、線形歪みの逆特性の歪みがイコライザ部１２２によってＢＢ信号に付与され、非線形歪みの逆特性の歪みが非線形歪み補償部１２１によってＢＢ信号に付与されているため、電力増幅器１６０において発生する線形歪み及び非線形歪みが相殺される。
【００３７】
ダウンコンバータ１７０は、電力増幅器１６０から出力される無線信号をフィードバックしてダウンコンバートし、得られたベースバンドのＦＢ信号をＡＤコンバータ１８０へ出力する。
【００３８】
ＡＤコンバータ１８０は、ダウンコンバータ１７０から出力されるＦＢ信号をＡＤ変換し、得られたデジタルのＦＢ信号をプロセッサ１２０へ出力する。
【００３９】
次に、実施の形態１に係る増幅器逆特性同定部の具体例について図３を参照しながら説明する。実施の形態１に係る増幅器逆特性同定部は、非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４を有して構成される。
【００４０】
図３に示すように、非線形逆特性同定部１２３は、電力算出部２０１、ＬＵＴ２０２及び乗算器２０３を有する。なお、本実施の形態においては、非線形歪み補償部１２１も非線形逆特性同定部１２３と同様の構成である。
【００４１】
電力算出部２０１は、ＢＢ信号の電力を算出する。ＬＵＴ２０２は、信号の電力に対応付けて歪み補償係数を記憶しており、電力算出部２０１からＢＢ信号の電力が出力されると、この電力に対応する歪み補償係数を乗算器２０３へ出力する。ＬＵＴ２０２に記憶される歪み補償係数は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が小さくなるように、係数設定部１２６によって更新される。
【００４２】
具体的には、例えば以下の式（４）によって、乗算器２０３へ出力された歪み補償係数が更新される。
ｈaddr(n+1)＝ｈaddr(n)＋μｅ(n)ｙ*n  ・・・（４）
【００４３】
式（４）において、ｈaddr(n)は更新前の歪み補償係数であり、ｈaddr(n+1)は更新後の歪み補償係数である。また、μは所定の係数であり、ｅ(n)は誤差算出部１２５によって算出される誤差を示し、ｙ*nはＦＢ信号ｙnの複素共役を示す。このように、タイミングｎでＬＵＴ２０２から出力された歪み補償係数ｈaddr(n)と、対応する誤差ｅ(n)及びＦＢ信号ｙnとから、新たな歪み補償係数ｈaddr(n+1)が算出される。この歪み補償係数ｈaddr(n+1)は、歪み補償係数ｈaddr(n)の代わりにＬＵＴ２０２に格納される。
【００４４】
以上のようなＬＵＴ２０２の更新処理によって、非線形逆特性同定部１２３は、電力増幅器１６０の非線形逆特性を同定する。また、ＬＵＴ２０２は、定期的に非線形歪み補償部１２１へ複製される。
【００４５】
乗算器２０３は、ＬＵＴ２０２から出力される歪み補償係数をＦＢ信号に乗算し、ＦＢ信号の非線形歪み補償を実行する。非線形歪み補償されたＦＢ信号は、周波数逆特性同定部１２４へ出力される。
【００４６】
図３に示すように、周波数逆特性同定部１２４は、複数の遅延器２１１、乗算器２１２〜２１４及び加算器２１５を有する。なお、本実施の形態においては、イコライザ部１２２も周波数逆特性同定部１２４と同様の構成である。
【００４７】
遅延器２１１は、それぞれ信号のサンプルを保持した後、保持したサンプルを後段の遅延器２１１又は乗算器２１２へ出力する。したがって、ＦＢ信号の最新のサンプルが図３に示す周波数逆特性同定部１２４へ入力される際には、１サンプルタイミング過去のサンプルと、２サンプルタイミング過去のサンプルとがそれぞれ遅延器２１１から出力される。
【００４８】
乗算器２１２は、２サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数a1を乗算する。
【００４９】
乗算器２１３は、１サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数a2を乗算する。
【００５０】
乗算器２１４は、最新のサンプルに対してタップ係数1-(a1+a2)を乗算する。すなわち、乗算器２１４は、３つのタップ係数の合計が１になるように調整されたタップ係数をＦＢ信号の最新のサンプルに乗算する。
【００５１】
乗算器２１２〜２１４がサンプルに対して乗算するタップ係数は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が小さくなるように、係数設定部１２６によって更新される。すなわち、３つのタップ係数の合計を１とする制限の下で、誤差を小さくするようにタップ係数a1及びタップ係数a2が更新される。
【００５２】
具体的には、例えばＬＭＳアルゴリズムが用いられる場合、以下の式（５）、（６）によって、タップ係数a1、a2が更新される。
a1(n+1)＝a1(n)＋μｅ(n)（ｙ*n-1−ｙ*n+1）  ・・・（５）
a2(n+1)＝a2(n)＋μｅ(n)（ｙ*n−ｙ*n+1）  ・・・（６）
【００５３】
式（５）、（６）において、a1(n)、a2(n)は更新前のタップ係数であり、a1(n+1)、a2(n+1)は更新後のタップ係数である。また、μは所定の係数であり、ｅ(n)は誤差算出部１２５によって算出される誤差を示し、ｙ*nはＦＢ信号ｙnの複素共役を示す。このように、タイミングｎで用いられたタップ係数a1(n)、a2(n)と、対応する誤差ｅ(n)及び前後のタイミングのサンプルを含むＦＢ信号ｙn-1、ｙn、ｙn+1とから、新たなタップ係数a1(n+1)、a2(n+1)が算出される。そして、これらのタップ係数a1(n+1)、a2(n+1)の和が１から減算されることにより、残りの１つのタップ係数が算出される。これらのタップ係数は、それぞれ乗算器２１２〜２１４に設定される。
【００５４】
以上のようなタップ係数の更新処理によって、周波数逆特性同定部１２４は、電力増幅器１６０の周波数逆特性を同定する。また、タップ係数は、定期的にイコライザ部１２２へ複製される。
【００５５】
ここで、タップ係数の合計を１とするという制限を課すことにより、周波数逆特性同定部１２４の周波数特性は、例えば図４に示すようなゲイン特性及び位相特性を示す。図４の上図は、周波数逆特性同定部１２４のゲイン特性の例を示す図であり、同図に示すように、どのような周波数逆特性同定部１２４であっても中心周波数における利得が１に固定される。同様に、図４の下図は、周波数逆特性同定部１２４の位相特性の例を示す図であり、同図に示すように、どのような周波数逆特性同定部１２４であっても中心周波数における位相が０に固定される。
【００５６】
このように、タップ係数の合計を１とするという制限を課すことにより、周波数逆特性同定部１２４の周波数特性が固定点を通るようになり、乗算器２１２〜２１４のタップ係数とＬＵＴ２０２の歪み補償係数とを一意に決定することが可能となる。結果として、線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができる。なお、周波数逆特性同定部１２４のタップ係数に制限を課すことにより、例えば利得調整の自由度が低下するが、周波数逆特性同定部１２４で調整しきれない利得の増減は、非線形逆特性同定部１２３における歪み補償係数の更新に反映される。
【００５７】
図３に戻って、加算器２１５は、乗算器２１２〜２１４の乗算結果を合計することによりＦＢ信号の線形歪み補償を実行し、ＰＤ信号に対応するレプリカ信号を生成する。非線形歪み補償部１２１及び非線形逆特性同定部１２３のＬＵＴと、イコライザ部１２２及び周波数逆特性同定部１２４のタップ係数とが理想的な状態であれば、加算器２１５によって生成されるレプリカ信号と、イコライザ部１２２から出力されるＰＤ信号とは等しくなる。
【００５８】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における係数の更新処理について、図５に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００５９】
ベースバンド装置１０から送信される端末装置宛てのＢＢ信号は、無線通信装置１００の有線Ｉ／Ｆ部１１０によって受信される（ステップＳ１０１）。ＢＢ信号は、プロセッサ１２０の非線形歪み補償部１２１へ入力され、非線形歪み補償部１２１が備えるＬＵＴから読み出された歪み補償係数がＢＢ信号に乗算されることにより、ＢＢ信号の非線形歪み補償が実行される（ステップＳ１０２）。非線形歪み補償されたＢＢ信号は、イコライザ部１２２によってイコライジングされる（ステップＳ１０３）。すなわち、ＢＢ信号のサンプルが順次イコライザ部１２２へ入力され、各サンプルにタップ係数が乗算され、乗算結果が加算されることにより、ＰＤ信号が生成される。
【００６０】
ＰＤ信号は、ＤＡコンバータ１３０によってＤＡ変換され、得られたアナログ信号がアップコンバータ１５０によってアップコンバートされる。アップコンバータ１５０から出力される無線信号は、電力増幅器１６０によって増幅され、アンテナを介して無線送信される（ステップＳ１０４）。また、電力増幅器１６０から出力される送信信号は、ダウンコンバータ１７０へフィードバックされる。
【００６１】
フィードバックされたＦＢ信号は、ダウンコンバータ１７０によってダウンコンバートされ、ＡＤコンバータ１８０によってＡＤ変換される。そして、ＦＢ信号は、プロセッサ１２０の非線形逆特性同定部１２３へ入力され、非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４による増幅器逆特性同定処理が実行される（ステップＳ１０５）。すなわち、非線形逆特性同定部１２３のＬＵＴ２０２の歪み補償係数が更新されるとともに、周波数逆特性同定部１２４のタップ係数が更新されることにより、電力増幅器１６０の非線形逆特性及び周波数逆特性が同定される。増幅器逆特性同定処理については、後に詳述する。
【００６２】
増幅器逆特性同定処理が実行される際、非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４によって、非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２のＬＵＴ及びタップ係数の更新タイミングが到来したか否かが判断される（ステップＳ１０６）。更新タイミングは定期的に到来するものであり、非線形逆特性同定部１２３はＬＵＴの更新タイミングが到来したか否かを判断し、周波数逆特性同定部１２４はタップ係数の更新タイミングが到来したか否かを判断する。
【００６３】
この判断の結果、更新タイミングが到来していない間は（ステップＳ１０６Ｎｏ）、引き続き信号の送信が行われながら増幅器逆特性同定処理が繰り返される。そして、更新タイミングが到来すると（ステップＳ１０６Ｙｅｓ）、非線形逆特性同定部１２３のＬＵＴ２０２が非線形歪み補償部１２１へ複製され、周波数逆特性同定部１２４のタップ係数がイコライザ部１２２へ複製される。これにより、非線形歪み補償部１２１のＬＵＴに記憶された歪み補償係数とイコライザ部１２２のタップ係数とが更新される（ステップＳ１０７）。このように、送信される信号の歪み補償とは独立して増幅器逆特性同定処理が実行され、更新タイミングが到来すると、増幅器逆特性同定処理によって更新された係数が非線形歪み補償部１２１及びイコライザ部１２２へ複製されるインダイレクトラーニングが実行される。
【００６４】
次に、増幅器逆特性同定処理について、図６に示すフロー図を参照しながら説明する。図６に示す増幅器逆特性同定処理は、電力増幅器１６０の非線形逆特性及び周波数逆特性を別々に同定する処理である。
【００６５】
ＢＢ信号が非線形逆特性同定部１２３へ入力されると、電力算出部２０１によってＢＢ信号の電力が算出される（ステップＳ２０１）。そして、算出された電力に対応する歪み補償係数がＬＵＴ２０２から乗算器２０３へ出力され、乗算器２０３によって歪み補償係数がＦＢ信号に乗算されることにより、ＦＢ信号の非線形歪み補償が実行される（ステップＳ２０２）。
【００６６】
非線形歪み補償されたＦＢ信号のサンプルは、周波数逆特性同定部１２４へ順次入力される。そして、ＦＢ信号のサンプルが複数の遅延器２１１を移動しながら、各サンプルタイミングのサンプルにタップ係数が乗算される。すなわち、乗算器２１２〜２１４によって、それぞれ対応するサンプルにタップ係数が乗算され、乗算結果が加算器２１５によって加算される。これにより、ＦＢ信号の線形歪み補償が実行され（ステップＳ２０３）、ＰＤ信号に対応するレプリカ信号が生成される。
【００６７】
生成されたレプリカ信号は、誤差算出部１２５へ出力され、誤差算出部１２５によって、ＰＤ信号とレプリカ信号の誤差が算出される（ステップＳ２０４）。この誤差は、係数設定部１２６へ出力され、係数設定部１２６によって、非線形逆特性同定部１２３における非線形歪み補償に用いられた歪み補償係数が算出される（ステップＳ２０５）。すなわち、誤差を０に近づける歪み補償係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出され、ＬＵＴ２０２に格納される。このように非線形逆特性同定部１２３のＬＵＴ２０２に記憶された歪み補償係数の更新が繰り返されることにより、電力増幅器１６０の非線形逆特性が同定される。
【００６８】
また、係数設定部１２６によって、周波数逆特性同定部１２４における線形歪み補償に用いられたタップ係数が算出される（ステップＳ２０６）。すなわち、誤差を０に近づけるタップ係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出される。このとき、複数のタップ係数の合計を１とするという制限の下で、それぞれのタップ係数が算出される。したがって、周波数逆特性同定部１２４において例えば３つのタップ係数が用いられる場合には、２つのタップ係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出された後、これらのタップ係数の和を１から減算することにより、残りの１つのタップ係数が算出される。このように周波数逆特性同定部１２４のタップ係数の更新が繰り返されることにより、電力増幅器１６０の周波数逆特性が同定される。
【００６９】
以上のように、本実施の形態によれば、ＬＵＴの更新によって電力増幅器の非線形逆特性を同定し、タップ係数の更新によって電力増幅器の周波数逆特性を同定する際に、タップ係数の合計を１にするという制限を課し、更新されたＬＵＴ及びタップ係数を定期的に非線形歪み補償部及びイコライザ部へ複製するインダイレクトラーニングを実行する。このため、ＬＵＴに記憶される歪み補償係数及びイコライジングに用いられるタップ係数を一意に決定することができ、線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、歪み補償に用いられるＬＵＴ及びタップ係数を直接更新するダイレクトラーニングを採用する点である。
【００７１】
実施の形態２に係る無線通信システムは、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。
【００７２】
図７は、実施の形態２に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図７において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７に示す無線通信装置１００においては、図２に示す無線通信装置１００とプロセッサ１２０の内部構成が異なる。すなわち、実施の形態２に係るプロセッサ１２０は、非線形歪み補償部３１０、イコライザ部３２０、誤差算出部３３０及び係数設定部３４０を有する。
【００７３】
非線形歪み補償部３１０は、電力増幅器１６０において発生する非線形歪みを補償する。具体的には、非線形歪み補償部３１０は、信号の電力に対応付けて歪み補償係数を記憶するＬＵＴを備え、ＢＢ信号が入力されると、ＢＢ信号の電力に対応する歪み補償係数をＬＵＴから読み出し、ＢＢ信号に歪み補償係数を乗算する。非線形歪み補償部３１０が備えるＬＵＴは、後述するように係数設定部３４０によって随時更新される。
【００７４】
イコライザ部３２０は、電力増幅器１６０において発生する線形歪みを補償する。具体的には、イコライザ部３２０は、時間的に連続する複数の信号サンプルにそれぞれタップ係数を乗算して合計するＦＩＲフィルタを備え、ＢＢ信号のイコライジングをする。イコライザ部３２０のタップ係数は、後述するように係数設定部３４０によって随時更新される。
【００７５】
非線形歪み補償部３１０及びイコライザ部３２０は、ＢＢ信号に対してＰＤ方式による歪み補償を実行する。すなわち、非線形歪み補償部３１０及びイコライザ部３２０は、電力増幅器１６０において発生する線形歪み及び非線形歪みを補償し、イコライザ部３２０からは歪み補償されたＰＤ信号が出力される。
【００７６】
誤差算出部３３０は、歪み補償前のＢＢ信号と電力増幅器１６０からフィードバックされるＦＢ信号との誤差を算出する。ＦＢ信号は、非線形歪み補償部３１０及びイコライザ部３２０によって歪み補償された後、電力増幅器１６０によって増幅されているため、ＬＵＴ及びタップ係数が理想的な状態であれば、誤差算出部３３０が算出する誤差は０になる。
【００７７】
係数設定部３４０は、非線形歪み補償部３１０のＬＵＴに記憶される歪み補償係数と、イコライザ部３２０のＦＩＲフィルタのタップ係数とを設定する。このとき、係数設定部３４０は、誤差算出部３３０によって算出される誤差が０に近くなるように、例えばＬＭＳアルゴリズムを用いて歪み補償係数及びタップ係数を更新する。タップ係数を更新する際は、係数設定部３４０は、イコライザ部３２０のタップ係数の合計を１とするという制限の下で、複数のタップ係数を算出する。このように、非線形歪み補償部３１０及びイコライザ部３２０が歪み補償に用いる係数が直接更新される方式は、ダイレクトラーニングと呼ばれることがある。
【００７８】
次に、実施の形態２に係る増幅器逆特性同定部の具体例について図８を参照しながら説明する。実施の形態２に係る増幅器逆特性同定部は、非線形歪み補償部３１０及びイコライザ部３２０を有して構成される。
【００７９】
図８に示すように、非線形歪み補償部３１０は、電力算出部３１１、ＬＵＴ３１２及び乗算器３１３を有する。
【００８０】
電力算出部３１１は、ＢＢ信号の電力を算出する。ＬＵＴ３１２は、信号の電力に対応付けて歪み補償係数を記憶しており、電力算出部３１１からＢＢ信号の電力が出力されると、この電力に対応する歪み補償係数を乗算器３１３へ出力する。ＬＵＴ３１２に記憶される歪み補償係数は、誤差算出部３３０によって算出される誤差が小さくなるように、係数設定部３４０によって更新される。
【００８１】
具体的には、例えば以下の式（７）によって、乗算器３１３へ出力された歪み補償係数が更新される。
ｈaddr(n+1)＝ｈaddr(n)＋μｅ(n)ｘ*n  ・・・（７）
【００８２】
式（７）において、ｈaddr(n)は更新前の歪み補償係数であり、ｈaddr(n+1)は更新後の歪み補償係数である。また、μは所定の係数であり、ｅ(n)は誤差算出部３３０によって算出される誤差を示し、ｘ*nはＢＢ信号ｘnの複素共役を示す。このように、タイミングｎでＬＵＴ３１２から出力された歪み補償係数ｈaddr(n)と、対応する誤差ｅ(n)及びＢＢ信号ｘnとから、新たな歪み補償係数ｈaddr(n+1)が算出される。この歪み補償係数ｈaddr(n+1)は、歪み補償係数ｈaddr(n)の代わりにＬＵＴ３１２に格納される。
【００８３】
以上のようなＬＵＴ３１２の更新処理によって、非線形歪み補償部３１０は、電力増幅器１６０の非線形逆特性を同定する。
【００８４】
乗算器３１３は、ＬＵＴ３１２から出力される歪み補償係数をＢＢ信号に乗算し、ＢＢ信号の非線形歪み補償を実行する。非線形歪み補償されたＢＢ信号は、イコライザ部３２０へ出力される。
【００８５】
図８に示すように、イコライザ部３２０は、複数の遅延器３２１、乗算器３２２〜３２４及び加算器３２５を有する。
【００８６】
遅延器３２１は、それぞれ信号のサンプルを保持した後、保持したサンプルを後段の遅延器３２１又は乗算器３２２へ出力する。したがって、ＢＢ信号の最新のサンプルが図８に示すイコライザ部３２０へ入力される際には、１サンプルタイミング過去のサンプルと、２サンプルタイミング過去のサンプルとがそれぞれ遅延器３２１から出力される。
【００８７】
乗算器３２２は、２サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数a1を乗算する。
【００８８】
乗算器３２３は、１サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数a2を乗算する。
【００８９】
乗算器３２４は、最新のサンプルに対してタップ係数1-(a1+a2)を乗算する。すなわち、乗算器３２４は、３つのタップ係数の合計が１になるように調整されたタップ係数をＢＢ信号の最新のサンプルに乗算する。
【００９０】
乗算器３２２〜３２４がサンプルに対して乗算するタップ係数は、誤差算出部３３０によって算出される誤差が小さくなるように、係数設定部３４０によって更新される。すなわち、３つのタップ係数の合計を１とする制限の下で、誤差を小さくするタップ係数a1及びタップ係数a2が更新される。
【００９１】
具体的には、例えば以下の式（８）、（９）によって、タップ係数a1、a2が更新される。
a1(n+1)＝a1(n)＋μｅ(n)（ｘ*n-1−ｘ*n+1）  ・・・（８）
a2(n+1)＝a2(n)＋μｅ(n)（ｘ*n−ｘ*n+1）  ・・・（９）
【００９２】
式（８）、（９）において、a1(n)、a2(n)は更新前のタップ係数であり、a1(n+1)、a2(n+1)は更新後のタップ係数である。また、μは所定の係数であり、ｅ(n)は誤差算出部３３０によって算出される誤差を示し、ｘ*nはＢＢ信号ｘnの複素共役を示す。このように、タイミングｎで用いられたタップ係数a1(n)、a2(n)と、対応する誤差ｅ(n)及び前後のタイミングのサンプルを含むＢＢ信号ｘn-1、ｘn、ｘn+1とから、新たなタップ係数a1(n+1)、a2(n+1)が算出される。そして、これらのタップ係数a1(n+1)、a2(n+1)の和が１から減算されることにより、残りの１つのタップ係数が算出される。これらのタップ係数は、それぞれ乗算器３２２〜３２４に設定される。
【００９３】
以上のようなタップ係数の更新処理によって、イコライザ部３２０は、電力増幅器１６０の周波数逆特性を同定する。
【００９４】
加算器３２５は、乗算器３２２〜３２４の乗算結果を合計することによりＢＢ信号の線形歪み補償を実行し、ＰＤ信号を生成する。
【００９５】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における係数の更新処理について、図９に示すフロー図を参照しながら説明する。図９において、図５と同じ部分には同じ符号を付す。
【００９６】
ベースバンド装置１０から送信される端末装置宛てのＢＢ信号は、無線通信装置１００の有線Ｉ／Ｆ部１１０によって受信される（ステップＳ１０１）。ＢＢ信号は、プロセッサ１２０の非線形歪み補償部３１０へ入力され、非線形歪み補償部３１０が備えるＬＵＴ３１２から読み出された歪み補償係数がＢＢ信号に乗算されることにより、ＢＢ信号の非線形歪み補償が実行される（ステップＳ１０２）。非線形歪み補償されたＢＢ信号は、イコライザ部３２０によってイコライジングされる（ステップＳ１０３）。すなわち、ＢＢ信号のサンプルが順次イコライザ部３２０へ入力され、各サンプルにタップ係数が乗算され、乗算結果が加算されることにより、ＰＤ信号が生成される。
【００９７】
ＰＤ信号は、ＤＡコンバータ１３０によってＤＡ変換され、得られたアナログ信号がアップコンバータ１５０によってアップコンバートされる。アップコンバータ１５０から出力される無線信号は、電力増幅器１６０によって増幅され、アンテナを介して無線送信される（ステップＳ１０４）。また、電力増幅器１６０から出力される送信信号は、ダウンコンバータ１７０へフィードバックされる。
【００９８】
フィードバックされたＦＢ信号は、ダウンコンバータ１７０によってダウンコンバートされ、ＡＤコンバータ１８０によってＡＤ変換される。そして、ＦＢ信号は、プロセッサ１２０の誤差算出部３３０へ入力され、誤差算出部３３０によって、歪み補償前のＢＢ信号とＦＢ信号の誤差が算出される（ステップＳ３０１）。この誤差は、係数設定部３４０へ出力され、係数設定部３４０によって、非線形歪み補償部３１０における非線形歪み補償に用いられた歪み補償係数が更新される（ステップＳ３０２）。すなわち、誤差を０に近づける歪み補償係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出され、ＬＵＴ３１２に格納される。このように非線形歪み補償部３１０のＬＵＴ３１２に記憶された歪み補償係数の更新が繰り返されることにより、電力増幅器１６０の非線形逆特性が同定される。
【００９９】
また、係数設定部３４０によって、イコライザ部３２０における線形歪み補償に用いられたタップ係数が更新される（ステップＳ３０３）。すなわち、誤差を０に近づけるタップ係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出される。このとき、複数のタップ係数の合計を１とするという制限の下で、それぞれのタップ係数が算出される。したがって、イコライザ部３２０において例えば３つのタップ係数が用いられる場合には、２つのタップ係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出された後、これらのタップ係数の和を１から減算することにより、残りの１つのタップ係数が算出される。このようにイコライザ部３２０のタップ係数の更新が繰り返されることにより、電力増幅器１６０の周波数逆特性が同定される。
【０１００】
以上のように、本実施の形態によれば、送信信号の非線形歪み補償に用いられるＬＵＴの更新によって電力増幅器の非線形逆特性を同定し、送信信号の線形歪み補償に用いられるタップ係数の更新によって電力増幅器の周波数逆特性を同定する際に、タップ係数の合計を１にするという制限を課す。そして、更新されたＬＵＴ及びタップ係数をリアルタイムで非線形歪み補償及び線形歪み補償に利用するダイレクトラーニングを実行する。このため、ＬＵＴに記憶される歪み補償係数及びイコライジングに用いられるタップ係数を一意に決定することができ、線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
実施の形態３の特徴は、非線形歪み補償に級数を用いるとともに、級数に含まれる係数を更新する際に制限を課す点である。
【０１０２】
実施の形態３に係る無線通信システムは、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０３】
図１０は、実施の形態３に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図１０において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１０に示す無線通信装置１００においては、図２に示す無線通信装置１００とプロセッサ１２０の内部構成が異なる。すなわち、実施の形態３に係るプロセッサ１２０は、非線形歪み補償部４１０、イコライザ部４２０、非線形逆特性同定部４３０、周波数逆特性同定部４４０、誤差算出部１２５及び係数設定部４５０を有する。
【０１０４】
非線形歪み補償部４１０は、電力増幅器１６０において発生する非線形歪みを補償する。具体的には、非線形歪み補償部４１０は、ＢＢ信号を用いて複数の係数を含む級数の演算を実行する。非線形歪み補償部４１０が演算に用いる級数の係数は、後述するように非線形逆特性同定部４３０が演算に用いる級数の係数に定期的に置き換えられる。
【０１０５】
イコライザ部４２０は、電力増幅器１６０において発生する線形歪みを補償する。具体的には、イコライザ部４２０は、時間的に連続する複数の信号サンプルにそれぞれタップ係数を乗算して合計するＦＩＲフィルタを備え、ＢＢ信号のイコライジングをする。イコライザ部４２０のタップ係数は、後述するように周波数逆特性同定部４４０において更新処理されるタップ係数に定期的に置き換えられる。
【０１０６】
非線形歪み補償部４１０及びイコライザ部４２０は、ＢＢ信号に対してＰＤ方式による歪み補償を実行する。すなわち、非線形歪み補償部４１０及びイコライザ部４２０は、電力増幅器１６０において発生する線形歪み及び非線形歪みを補償し、イコライザ部４２０からは歪み補償されたＰＤ信号が出力される。
【０１０７】
非線形逆特性同定部４３０は、電力増幅器１６０の非線形逆特性を同定する。具体的には、非線形逆特性同定部４３０は、非線形歪み補償部４１０と同様に級数の演算を実行可能であり、誤差算出部１２５によって算出される誤差が最小になるように級数に含まれる係数を更新する。また、非線形逆特性同定部４３０は、電力増幅器１６０からフィードバックされるＦＢ信号を用いた級数の演算を実行し、ＦＢ信号の非線形歪み補償を実行する。つまり、非線形逆特性同定部４３０は、ＦＢ信号に対して非線形歪み補償部４１０と同様の非線形歪み補償を実行しながら、級数に含まれる係数の更新処理を実行する。そして、非線形逆特性同定部４３０は、自身が演算する級数に含まれる係数を定期的に非線形歪み補償部４１０へ複製する。
【０１０８】
非線形逆特性同定部４３０の級数に含まれる係数は、係数設定部４５０によって設定されるが、各係数が制限なく設定されるのではなく、一定の制限の下で設定される。すなわち、級数の一次の項の係数を１とするという制限の下で、係数の更新処理が実行される。
【０１０９】
周波数逆特性同定部４４０は、電力増幅器１６０の周波数逆特性を同定する。具体的には、周波数逆特性同定部４４０は、イコライザ部４２０と同様にＦＩＲフィルタを備え、誤差算出部１２５によって算出される誤差が最小になるようにＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する。また、周波数逆特性同定部４４０は、非線形逆特性同定部４３０から出力されるＦＢ信号をイコライジングすることにより、ＦＢ信号の線形歪み補償を実行する。つまり、周波数逆特性同定部４４０は、ＦＢ信号に対してイコライザ部４２０と同様の線形歪み補償を実行しながら、タップ係数の更新処理を実行する。そして、周波数逆特性同定部４４０は、自身が備えるＦＩＲフィルタのタップ係数を定期的にイコライザ部４２０へ複製する。
【０１１０】
非線形逆特性同定部４３０及び周波数逆特性同定部４４０は、ＦＢ信号に対してＰＤ方式による歪み補償を実行しながら、電力増幅器１６０の周波数逆特性及び非線形逆特性を同定する。すなわち、非線形逆特性同定部４３０及び周波数逆特性同定部４４０は、ＦＢ信号に対して非線形歪み補償部４１０及びイコライザ部４２０と同様の歪み補償を実行し、周波数逆特性同定部４４０からはＰＤ信号に対応するレプリカ信号が出力される。
【０１１１】
係数設定部４５０は、非線形逆特性同定部４３０の級数に含まれる係数と、周波数逆特性同定部４４０のＦＩＲフィルタのタップ係数とを設定する。このとき、係数設定部４５０は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が０に近くなるように、例えばＬＭＳアルゴリズムを用いて級数係数及びタップ係数を更新する。級数係数を更新する際は、係数設定部４５０は、級数の一次の項の係数を１とするという制限の下で、複数の係数を算出する。
【０１１２】
次に、実施の形態３に係る増幅器逆特性同定部の具体例について図１１を参照しながら説明する。実施の形態３に係る増幅器逆特性同定部は、非線形逆特性同定部４３０及び周波数逆特性同定部４４０を有して構成される。
【０１１３】
図１１に示すように、非線形逆特性同定部４３０は、乗算器４３１〜４３４、４３７及び加算器４３５、４３６を有する。なお、本実施の形態においては、非線形歪み補償部４１０も非線形逆特性同定部４３０と同様の構成である。
【０１１４】
乗算器４３１は、級数の三次の項を生成するためにＦＢ信号を２乗する。乗算器４３２は、乗算器４３１の出力に三次の項の係数b3を乗算する。
【０１１５】
乗算器４３３は、級数の五次の項を生成するために乗算器４３１の出力を２乗する。乗算器４３４は、乗算器４３３の出力に五次の項の係数b5を乗算する。
【０１１６】
加算器４３５は、乗算器４３２、４３４の出力を加算することにより、三次の項と五次の項の加算をする。加算器４３６は、加算器４３５の出力に一次の項の係数である１を加算する。
【０１１７】
乗算器４３７は、加算器４３６の出力をＦＢ信号に乗算する。乗算器４３７の出力は、五次級数を用いた演算によって非線形歪み補償されたＦＢ信号である。
【０１１８】
級数に含まれる係数は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が小さくなるように、係数設定部４５０によって更新される。すなわち、一次の項の係数を１にするという制限の下で、誤差を小さくするように係数b3、b5が更新される。
【０１１９】
具体的には、例えばＬＭＳアルゴリズムが用いられる場合、以下の式（１０）、（１１）によって、係数b3、b5が更新される。
b3(n+1)＝b3(n)＋μｅ(n)|ｙn|2ｙ*n  ・・・（１０）
b5(n+1)＝b5(n)＋μｅ(n)|ｙn|4ｙ*n  ・・・（１１）
【０１２０】
式（１０）、（１１）において、b3(n)、b5(n)は更新前の係数であり、b3(n+1)、b5(n+1)は更新後の係数である。また、μは所定の係数であり、ｅ(n)は誤差算出部１２５によって算出される誤差を示し、ｙ*nはＦＢ信号ｙnの複素共役を示す。このように、タイミングｎで用いられた係数b3(n)、b5(n)と、対応する誤差ｅ(n)及びＦＢ信号ｙnとから、新たな係数b3(n+1)、b5(n+1)が算出される。これに対して、級数の一次の項の係数は１に固定される。これらの係数は、それぞれ乗算器４３２、４３４及び加算器４３６に設定される。
【０１２１】
以上のような係数の更新処理によって、非線形逆特性同定部４３０は、電力増幅器１６０の非線形逆特性を同定する。また、級数係数は、定期的に非線形歪み補償部４１０へ複製される。
【０１２２】
ここで、一次の項の係数を１にするという制限を課すことにより、非線形逆特性同定部４３０の非線形特性は、例えば図１２に示すようなゲイン特性及び位相特性を示す。図１２の上図は、非線形逆特性同定部４３０のゲイン特性の例を示す図であり、同図に示すように、どのような非線形逆特性同定部４３０であっても入力振幅が小さい範囲では利得が１に固定される。同様に、図１２の下図は、非線形逆特性同定部４３０の位相特性の例を示す図であり、同図に示すように、どのような非線形逆特性同定部４３０であっても入力振幅が小さい範囲では位相が０に固定される。
【０１２３】
このように、級数の一次の項の係数を１にするという制限を課すことにより、非線形逆特性同定部４３０の非線形特性が固定点を通るようになり、級数係数と周波数逆特性同定部４４０のタップ係数とを一意に決定することが可能となる。結果として、線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができる。なお、非線形逆特性同定部４３０の級数係数に制限を課すことにより、例えば利得調整の自由度が低下するが、非線形逆特性同定部４３０で調整しきれない利得の増減は、周波数逆特性同定部４４０におけるタップ係数の更新に反映される。
【０１２４】
図１１に戻って、周波数逆特性同定部４４０は、複数の遅延器４４１、乗算器４４２〜４４４及び加算器４４５を有する。なお、本実施の形態においては、イコライザ部４２０も周波数逆特性同定部４４０と同様の構成である。
【０１２５】
遅延器４４１は、それぞれ信号のサンプルを保持した後、保持したサンプルを後段の遅延器４４１又は乗算器４４２へ出力する。したがって、ＦＢ信号の最新のサンプルが図１１に示す周波数逆特性同定部４４０へ入力される際には、１サンプルタイミング過去のサンプルと、２サンプルタイミング過去のサンプルとがそれぞれ遅延器４４１から出力される。
【０１２６】
乗算器４４２は、２サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数a1を乗算する。
【０１２７】
乗算器４４３は、１サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数a2を乗算する。
【０１２８】
乗算器４４４は、ＦＢ信号の最新のサンプルに対してタップ係数a3を乗算する。
【０１２９】
乗算器４４２〜４４４がサンプルに対して乗算するタップ係数は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が小さくなるように、係数設定部４５０によって更新される。
【０１３０】
具体的には、例えばＬＭＳアルゴリズムが用いられる場合、以下の式（１２）〜（１４）によって、タップ係数a1、a2、a3が更新される。
a1(n+1)＝a1(n)＋μｅ(n)ｙ*n-1  ・・・（１２）
a2(n+1)＝a2(n)＋μｅ(n)ｙ*n  ・・・（１３）
a3(n+1)＝a3(n)＋μｅ(n)ｙ*n+1  ・・・（１４）
【０１３１】
式（１２）〜（１４）において、a1(n)、a2(n)、a3(n)は更新前のタップ係数であり、a1(n+1)、a2(n+1)、a3(n+1)は更新後のタップ係数である。また、μは所定の係数であり、ｅ(n)は誤差算出部１２５によって算出される誤差を示し、ｙ*nはＦＢ信号ｙnの複素共役を示す。このように、タイミングｎで用いられたタップ係数a1(n)、a2(n)、a3(n)と、対応する誤差ｅ(n)及び前後のタイミングのサンプルを含むＦＢ信号ｙn-1、ｙn、ｙn+1とから、新たなタップ係数a1(n+1)、a2(n+1)、a3(n+1)が算出される。これらのタップ係数は、それぞれ乗算器４４２〜４４４に設定される。
【０１３２】
以上のようなタップ係数の更新処理によって、周波数逆特性同定部４４０は、電力増幅器１６０の周波数逆特性を同定する。また、タップ係数は、定期的にイコライザ部４２０へ複製される。
【０１３３】
加算器４４５は、乗算器４４２〜４４４の乗算結果を合計することによりＦＢ信号の線形歪み補償を実行し、ＰＤ信号に対応するレプリカ信号を生成する。非線形歪み補償部４１０及び非線形逆特性同定部４３０の級数係数と、イコライザ部４２０及び周波数逆特性同定部４４０のタップ係数とが理想的な状態であれば、加算器４４５によって生成されるレプリカ信号と、イコライザ部４２０から出力されるＰＤ信号とは等しくなる。
【０１３４】
次に、増幅器逆特性同定処理について、図１３に示すフロー図を参照しながら説明する。図１３において、図６と同じ部分には同じ符号を付す。図１３に示す増幅器逆特性同定処理は、電力増幅器１６０の非線形逆特性及び周波数逆特性を別々に同定する処理である。
【０１３５】
ＦＢ信号が非線形逆特性同定部４３０へ入力されると、一次の項の係数が１に固定された級数を用いた演算が実行されることにより、ＦＢ信号の非線形歪み補償が実行される（ステップＳ４０１）。非線形歪み補償されたＦＢ信号のサンプルは、周波数逆特性同定部４４０へ順次入力される。そして、ＦＢ信号のサンプルが複数の遅延器４４１を移動しながら、各サンプルタイミングのサンプルにタップ係数が乗算される。すなわち、乗算器４４２〜４４４によって、それぞれ対応するサンプルにタップ係数が乗算され、乗算結果が加算器４４５によって加算される。これにより、ＦＢ信号の線形歪み補償が実行され（ステップＳ４０２）、ＰＤ信号に対応するレプリカ信号が生成される。
【０１３６】
生成されたレプリカ信号は、誤差算出部１２５へ出力され、誤差算出部１２５によって、ＰＤ信号とレプリカ信号の誤差が算出される（ステップＳ２０４）。この誤差は、係数設定部４５０へ出力され、係数設定部４５０によって、非線形逆特性同定部４３０における非線形歪み補償に用いられる級数の係数が算出される（ステップＳ４０３）。すなわち、誤差を０に近づける級数係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出され、乗算器４３２、４３４に設定される。このとき、級数の一次の項の係数は１に固定されているため、係数設定部４５０は、級数の三次以上の項の係数を算出して非線形逆特性同定部４３０の乗算器に設定する。このように非線形逆特性同定部４３０が演算に用いる級数係数の更新が繰り返されることにより、電力増幅器１６０の非線形逆特性が同定される。
【０１３７】
また、係数設定部４５０によって、周波数逆特性同定部４４０における線形歪み補償に用いられたタップ係数が算出される（ステップＳ４０４）。すなわち、誤差を０に近づけるタップ係数が例えばＬＭＳアルゴリズムによって算出される。このように周波数逆特性同定部４４０のタップ係数の更新が繰り返されることにより、電力増幅器１６０の周波数逆特性が同定される。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態によれば、級数係数の更新によって電力増幅器の非線形逆特性を同定し、タップ係数の更新によって電力増幅器の周波数逆特性を同定する際に、級数の一次の項の係数を１にするという制限を課し、更新された級数係数及びタップ係数を定期的に非線形歪み補償部及びイコライザ部へ複製するインダイレクトラーニングを実行する。このため、非線形歪み補償に用いられる級数の係数及びイコライジングに用いられるタップ係数を一意に決定することができ、線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができる。
【０１３９】
（実施の形態４）
実施の形態４の特徴は、電力増幅器を線形歪み、非線形歪み及び線形歪みを順に発生させるハマースタインモデルによってモデル化する場合に、それぞれの歪み補償のための係数を一意に決定する点である。
【０１４０】
実施の形態４に係る無線通信システムは、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。また、実施の形態４に係る無線通信装置１００は、プロセッサ１２０の内部構成を除いて、実施の形態１に係る無線通信装置１００（図２）と同様の構成を有する。
【０１４１】
図１４は、実施の形態４に係るプロセッサ１２０の内部構成を示すブロック図である。図１４において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１４に示すプロセッサ１２０は、図２に示すプロセッサ１２０にイコライザ部５１０及び周波数逆特性同定部５２０を追加し、係数設定部１２６に代えて係数設定部５３０を有する構成を採る。
【０１４２】
イコライザ部５１０は、電力増幅器１６０において発生する線形歪みを補償する。具体的には、イコライザ部５１０は、時間的に連続する複数の信号サンプルにそれぞれタップ係数を乗算して合計するＦＩＲフィルタを備え、ＢＢ信号のイコライジングをする。イコライザ部５１０のタップ係数は、後述するように周波数逆特性同定部５２０において更新処理されるタップ係数に定期的に置き換えられる。
【０１４３】
なお、イコライザ部５１０が補償する線形歪みは、電力増幅器１６０の非線形歪みの後段で発生する線形歪みであり、イコライザ部１２２が補償する線形歪みは、電力増幅器１６０の非線形歪みの前段で発生する線形歪みである。
【０１４４】
周波数逆特性同定部５２０は、電力増幅器１６０の周波数逆特性を同定する。具体的には、周波数逆特性同定部５２０は、イコライザ部５１０と同様にＦＩＲフィルタを備え、誤差算出部１２５によって算出される誤差が最小になるようにＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する。また、周波数逆特性同定部５２０は、ＦＢ信号をイコライジングすることにより、ＦＢ信号の線形歪み補償を実行する。つまり、周波数逆特性同定部５２０は、ＦＢ信号に対してイコライザ部５１０と同様の線形歪み補償を実行しながら、タップ係数の更新処理を実行する。そして、周波数逆特性同定部５２０は、自身が備えるＦＩＲフィルタのタップ係数を定期的にイコライザ部５１０へ複製する。
【０１４５】
なお、周波数逆特性同定部５２０が同定する周波数逆特性は、電力増幅器１６０の非線形歪みの後段で発生する線形歪みに対応する周波数逆特性であり、周波数逆特性同定部１２４が同定する周波数逆特性は、電力増幅器１６０の非線形歪みの前段で発生する線形歪みに対応する周波数逆特性である。
【０１４６】
周波数逆特性同定部５２０が備えるＦＩＲフィルタのタップ係数は、係数設定部５３０によって設定されるが、各タップ係数が制限なく設定されるのではなく、一定の制限の下で設定される。すなわち、複数のタップ係数の合計を１とし、かつ中央のタップ係数を１とするという制限の下で、タップ係数の更新処理が実行される。
【０１４７】
係数設定部５３０は、非線形逆特性同定部１２３のＬＵＴに記憶される歪み補償係数と、周波数逆特性同定部５２０及び周波数逆特性同定部１２４のＦＩＲフィルタのタップ係数とを設定する。このとき、係数設定部５３０は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が０に近くなるように、例えばＬＭＳアルゴリズムを用いて歪み補償係数及びタップ係数を更新する。タップ係数を更新する際は、係数設定部５３０は、周波数逆特性同定部５２０のタップ係数の合計を１とし、かつ中央のタップ係数を１とするという制限と、周波数逆特性同定部１２４のタップ係数の合計を１とするという制限との下で、それぞれのＦＩＲフィルタにおけるタップ係数を算出する。
【０１４８】
次に、実施の形態４に係る増幅器逆特性同定部の具体例について図１５を参照しながら説明する。実施の形態４に係る増幅器逆特性同定部は、周波数逆特性同定部５２０、非線形逆特性同定部１２３及び周波数逆特性同定部１２４を有して構成される。
【０１４９】
図１５に示すように、周波数逆特性同定部５２０は、複数の遅延器５２１、乗算器５２２〜５２４及び加算器５２５を有する。なお、本実施の形態においては、イコライザ部５１０も周波数逆特性同定部５２０と同様の構成である。
【０１５０】
遅延器５２１は、それぞれ信号のサンプルを保持した後、保持したサンプルを後段の遅延器５２１又は乗算器５２２へ出力する。したがって、ＦＢ信号の最新のサンプルが図１５に示す周波数逆特性同定部５２０へ入力される際には、１サンプルタイミング過去のサンプルと、２サンプルタイミング過去のサンプルとがそれぞれ遅延器５２１から出力される。
【０１５１】
乗算器５２２は、２サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数c1を乗算する。
【０１５２】
乗算器５２３は、１サンプルタイミング過去のサンプルに対してタップ係数を乗算する乗算器であり、このタップ係数が中央のタップ係数であることから、固定のタップ係数１を乗算する。すなわち、図１５に示す例では、周波数逆特性同定部５２０が３タップのＦＩＲフィルタを備えているため、中央のタップ係数に対応する乗算器５２３が、固定されたタップ係数１をＦＢ信号に乗算する。
【０１５３】
乗算器５２４は、最新のサンプルに対してタップ係数-c1を乗算する。すなわち、乗算器５２４は、３つのタップ係数の合計が１になるように調整されたタップ係数をＦＢ信号の最新のサンプルに乗算する。周波数逆特性同定部５２０が３タップのＦＩＲフィルタを備えている場合、本実施の形態では中央のタップ係数が１に固定されているため、乗算器５２２が乗算するタップ係数がc1であれば、乗算器５２４が乗算するタップ係数を-c1とすることにより、３つのタップ係数の合計が１となる。
【０１５４】
乗算器５２２〜５２４がサンプルに対して乗算するタップ係数は、誤差算出部１２５によって算出される誤差が小さくなるように、係数設定部５３０によって更新される。すなわち、３つのタップ係数の合計を１とし、かつ中央のタップ係数を１とする制限の下で、誤差を小さくするようにタップ係数c1及びタップ係数-c1が更新される。
【０１５５】
具体的には、例えばＬＭＳアルゴリズムが用いられる場合、以下の式（１５）によって、タップ係数c1が更新される。
c1(n+1)＝c1(n)＋μｅ(n)（ｙ*n-1−ｙ*n+1）  ・・・（１５）
【０１５６】
式（１５）において、c1(n)は更新前のタップ係数であり、c1(n+1)は更新後のタップ係数である。また、μは所定の係数であり、ｅ(n)は誤差算出部１２５によって算出される誤差を示し、ｙ*nはＦＢ信号ｙnの複素共役を示す。このように、タイミングｎで用いられたタップ係数c1(n)と、対応する誤差ｅ(n)及び前後のタイミングのサンプルを含むＦＢ信号ｙn-1、ｙn+1とから、新たなタップ係数c1(n+1)が算出される。そして、タップ係数c1(n+1)の符号が反転されることにより、乗算器５２４に設定されるタップ係数が算出される。これらのタップ係数及び中央のタップ係数１は、それぞれ乗算器５２２〜５２４に設定される。
【０１５７】
以上のようなタップ係数の更新処理によって、周波数逆特性同定部５２０は、電力増幅器１６０において非線形歪みの後段に発生する線形歪みに対応する周波数逆特性を同定する。また、タップ係数は、定期的にイコライザ部５１０へ複製される。
【０１５８】
ここで、中央のタップ係数を１とするという制限を課すことにより、周波数逆特性同定部５２０のインパルス応答は、例えば図１６に示すようなものとなる。すなわち、図１６に示すように、どのような周波数逆特性同定部５２０であっても時刻０における振幅が１に固定され、遅延時間差に追従しない。
【０１５９】
このように、中央のタップ係数を１とするという制限を課すことにより、周波数逆特性同定部５２０が遅延時間差に追従しなくなり、周波数逆特性同定部５２０、１２４のタップ係数と非線形逆特性同定部１２３の歪み補償係数とを一意に決定することが可能となる。結果として、線形歪み及び非線形歪みに関する係数を別々に求める場合でも、安定した歪み補償を実行することができる。なお、周波数逆特性同定部５２０のタップ係数に制限を課すことにより、遅延時間差に追従しなくなるが、遅延時間差は、周波数逆特性同定部１２４におけるタップ係数に反映される。
【０１６０】
図１５に戻って、加算器５２５は、乗算器５２２〜５２４の乗算結果を合計することによりＦＢ信号の線形歪み補償を実行する。線形歪み補償されたＦＢ信号は、非線形逆特性同定部１２３へ出力される。
【０１６１】
以上のように、本実施の形態によれば、電力増幅器の非線形歪みの後段で発生する線形歪みに対応する周波数逆特性を同定する際に、中央のタップ係数を１にするという制限を課す。このため、線形歪み、非線形歪み及び線形歪みを順に発生させるウィナー・ハマースタインモデルによって電力増幅器をモデル化する場合にも、歪み補償係数及びイコライジングに用いられるタップ係数を一意に決定することができ、安定した歪み補償を実行することができる。
【０１６２】
なお、上記実施の形態４においては、周波数逆特性同定部５２０によって電力増幅器の非線形歪みの後段で発生する線形歪みに対応する周波数逆特性を同定するものとしたが、送信信号が複数の周波数の信号を含むマルチキャリア信号である場合には、増幅器逆特性同定部を簡易な構成にすることができる。
【０１６３】
図１７は、送信信号がマルチキャリア信号である場合の増幅器逆特性同定部の具体例を示すブロック図である。図１７において、図２及び図１５と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１７に示す増幅器逆特性同定部においては、図１５に示す増幅器逆特性同定部の周波数逆特性同定部５２０がフィルタ部６１０及びレベル・位相調整部６２０に置き換えられている。また、非線形歪み補償部１２１の前段には、乗算器６０１及び合成部６０２が設けられる。ここでは、マルチキャリア信号が異なる２つの周波数の信号を含むものとして説明する。
【０１６４】
送信信号がマルチキャリア信号である場合、それぞれの周波数に対応するＢＢ信号がプロセッサ１２０へ入力されると、乗算器６０１が一方のＢＢ信号のレベル及び位相を調整し、合成部６０２が２つのＢＢ信号を合成する。後述するように、乗算器６０１がレベル及び位相の調整に用いる係数は、レベル・位相調整部６２０から取得される。
【０１６５】
フィルタ部６１０は、マルチキャリア信号に含まれる信号の周波数帯域に対応するバンドパスフィルタを備え、ＦＢ信号を各周波数帯域の信号に分離する。
【０１６６】
レベル・位相調整部６２０は、各周波数帯域の信号のレベル差及び位相差を調整した後、これらの信号を合成して合成信号を非線形逆特性同定部１２３へ出力する。また、レベル・位相調整部６２０は、レベル差及び位相差を調整するための係数を定期的に乗算器６０１へ出力する。具体的には、レベル・位相調整部６２０は、乗算器６２１及び合成部６２２を有する。
【０１６７】
乗算器６２１は、フィルタ部６１０によってＦＢ信号が分離されて得られる一方の信号に係数ｄを乗算し、他方の信号とのレベル差及び位相差を調整する。乗算器６２１が乗算する係数ｄは、係数設定部６３０によって設定される。
【０１６８】
合成部６２２は、一方の信号のレベル及び位相が乗算器６２１によって調整された後、この信号と他方の信号とを合成する。
【０１６９】
係数設定部６３０は、非線形逆特性同定部１２３の歪み補償係数及び周波数逆特性同定部１２４のタップ係数に加えて、レベル・位相調整部６２０の係数ｄを設定する。このとき、係数設定部６３０は、誤差算出部３３０によって算出される誤差が０に近くなるように、係数ｄを増減させる。
【０１７０】
このように、送信信号がマルチキャリア信号である場合には、それぞれの周波数帯域の信号のレベル差及び位相差を調整することにより、電力増幅器１６０の非線形歪みの後段で発生する線形歪みに対応する周波数逆特性を同定することが可能である。すなわち、乗算器６２１において信号に乗算される係数ｄを更新することにより、実施の形態４の周波数逆特性同定部５２０と同様に周波数逆特性を同定することができる。そして、係数ｄは、ＢＢ信号のレベル差及び位相差を調整する乗算器６０１へ定期的に出力され、乗算器６０１が係数ｄを一方のＢＢ信号に乗算することにより、ＢＢ信号のイコライジングが実行される。
【０１７１】
なお、図１７においては、乗算器６０１及び乗算器６２１によってそれぞれＢＢ信号及びＦＢ信号のレベル差及び位相差を調整するものとしたが、乗算器６０１及び乗算器６２１の代わりに、実施の形態４のイコライザ部５１０及び周波数逆特性同定部５２０が設けられても良い。この場合には、マルチキャリア信号の一方の周波数に対応する信号のみがイコライザ部５１０及び周波数逆特性同定部５２０へ入力されて処理された後、他方の信号と合成される。このようにする場合でも、マルチキャリア信号の線形歪み及び非線形歪みを安定して補償することができる。
【０１７２】
上記各実施の形態においては、係数の設定に際して、タップ係数の合計、級数の一次の項の係数又は中央のタップ係数を１にする制限を課するものとした。しかしながら、必ずしも１にしなくても良い。すなわち、タップ係数の合計、級数の一次の項の係数又は中央のタップ係数を定数にする制限を課すれば、一意に係数を決定することができ、安定した歪み補償を実行することができる。
【０１７３】
また、上記各実施の形態は適宜組み合わせて実施することができる。すなわち、実施の形態３、４を実施の形態２のようなダイレクトラーニングにおいて実施することも可能である。また、実施の形態３、４を組み合わせて、級数によって非線形歪み補償をする際に、非線形歪みの前段及び後段で発生する線形歪みを補償しても良い。
【符号の説明】
【０１７４】
１１０  有線Ｉ／Ｆ部
１２０  プロセッサ
１２１、３１０、４１０  非線形歪み補償部
１２２、３２０、４２０、５１０  イコライザ部
１２３、４３０  非線形逆特性同定部
１２４、４４０、５２０  周波数逆特性同定部
１２５、３３０  誤差算出部
１２６、３４０、４５０、５３０、６３０  係数設定部
１３０  ＤＡコンバータ
１４０  局部発振器
１５０  アップコンバータ
１６０  電力増幅器
１７０  ダウンコンバータ
１８０  ＡＤコンバータ
２０１、３１１  電力算出部
２０２、３１２  ＬＵＴ
６１０  フィルタ部
６２０  レベル・位相調整部
【図１】
2019201347.tif 000003
【図２】
2019201347.tif 000004
【図３】
2019201347.tif 000005
【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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