(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの回路の非線形性に起因するディストーション成分を有する出力信号を生成する少なくとも１つの回路と、
前記少なくとも１つの回路に接続され、入力信号を受信し、前記少なくとも１つの回路の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数に基づいてプリディストーションした信号を生成するプリディストーション回路と、
前記少なくとも１つの回路に接続され、前記入力信号と前記出力信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成するフィードバック回路とを備え、
前記少なくとも１つの回路が、前記出力信号を生成するために、前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とを処理し、前記出力信号が、前記プリディストーション回路と前記フィードバック回路とによって減衰したディストーション成分を有する装置。
【請求項２】
前記プリディストーション回路と前記フィードバック回路とに接続され、合成信号を生成するために、前記フィルタ処理した誤差信号と前記プリディストーションした信号とを合算する加算器であって、前記少なくとも１つの回路が、前記出力信号を生成するために、前記合成信号を処理する加算器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィードバック回路が、
誤差信号を生成するために、前記入力信号から前記出力信号のあるバージョンを引き算する加算器と、
前記加算器に接続され、前記フィルタ処理した誤差信号を生成するために、前記誤差信号をフィルタ処理するループフィルタとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記プリディストーション回路が、前記少なくとも１つの回路の伝達関数の逆数を推定し、前記プリディストーションした信号を生成するために、前記伝達関数の前記推定した逆数に基づいて前記入力信号を処理する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記プリディストーション回路が、前記少なくとも１つの回路の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定し、前記少なくとも１つの係数に基づいて前記プリディストーションした信号を生成する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記プリディストーション回路が、前記少なくとも１つの回路の３次の非線形性についての係数を適応的に決定し、前記係数に基づいて前記プリディストーションした信号を生成する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記プリディストーション回路が、前記入力信号と誤差信号とに基づいて中間信号を決定することによって前記少なくとも１つの回路のｎ次の非線形性についての係数を適応的に決定し、スケーリングした信号を得るために、スケーリング因子を用いて前記中間信号をスケーリングし、前記ｎ次の非線形性についての係数を得るために、前記スケーリングした信号をフィルタ処理し、ここでは、ｎは１よりも大きい整数であり、前記誤差信号が前記出力信号と前記入力信号とに基づいて生成される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記プリディストーション回路が、前記誤差信号および前記入力信号の（ｎ−１）乗の振幅と前記入力信号とを掛け算することによって前記中間信号を決定する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記プリディストーション回路が、前記ｎ次の非線形性についての補正因子を得るために、前記入力信号の（ｎ−１）乗の振幅と前記ｎ次の非線形性についての前記係数とを掛け算する、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの回路が、ワイアレス通信デバイス用の送信機を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの回路が、電力増幅器を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの回路が、アップコンバータと電力増幅器とを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記フィードバック回路が、
ダウンコンバートした信号を生成するために、ローカルオシレータ（ＬＯ）信号を用いて前記電力増幅器からの前記出力信号をダウンコンバートするダウンコンバータであって、前記ＬＯ信号が前記アップコンバータ用にも使用される、ダウンコンバータと、
前記ダウンコンバータに接続され、誤差信号を生成するために、前記入力信号から前記ダウンコンバートした信号を引き算する加算器と、
前記加算器に接続され、前記フィルタ処理した誤差信号を生成するために、前記誤差信号をフィルタ処理するループフィルタとを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記フィードバック回路が、前記フィードバック回路の閉ループ帯域幅内のディストーション成分を減衰させ、前記ディストーション回路が、前記閉ループ帯域幅の外のディストーション成分を減衰させる、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
アップコンバートした信号を増幅し、電力増幅器の非線形性に起因するディストーション成分を有する出力無線周波数（ＲＦ）信号を提供する電力増幅器と、
前記電力増幅器に接続され、入力信号を受信し、前記電力増幅器の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数に基づいてプリディストーションした信号を生成するプリディストーション回路と、
前記電力増幅器に接続され、前記入力信号と前記出力ＲＦ信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成するフィードバック回路であって、前記アップコンバートした信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成される、フィードバック回路とを備える、ワイアレス通信デバイス。
【請求項１６】
ローカルオシレータ（ＬＯ）信号を用いてベースバンド信号をアップコンバートし、前記アップコンバートした信号を提供するアップコンバータであって、前記ベースバンド信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記少なくとも１つの係数がさらに前記アップコンバータの非線形性によって決定される、アップコンバータをさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記フィードバック回路が、
前記アップコンバータ用に使用される前記ＬＯ信号を用いて前記出力ＲＦ信号をダウンコンバートし、フィードバック信号を提供するダウンコンバータと、
前記ダウンコンバータに接続され、誤差信号を生成するために、前記入力信号から前記フィードバック信号を引き算する加算器と、
前記加算器に接続され、前記フィルタ処理した誤差信号を生成するために、前記誤差信号をフィルタ処理するループフィルタとを備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記プリディストーション回路が、前記電力増幅器の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定し、前記少なくとも１つの係数に基づいて前記プリディストーションした信号を生成する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの回路を用いて出力信号を生成することであって、前記少なくとも１つの回路が、前記出力信号が前記少なくとも１つの回路の非線形性に起因するディストーション成分を有する、出力信号を生成することと、
前記少なくとも１つの回路に接続されるプリディストーション回路が、前記少なくとも１つの回路の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数を用いて、入力信号に基づいてプリディストーションした信号を生成することと、
前記少なくとも１つの回路に接続されるフィードバック回路が、前記入力信号と前記出力信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成することであって、前記出力信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記プリディストーションした信号を用いたプリディストーションと前記フィルタ処理した誤差信号を用いたフィードバックとによって減衰したディストーション成分を有する、フィルタ処理した誤差信号を生成することとを備える、方法。
【請求項２０】
前記プリディストーションした信号を前記生成することが、前記少なくとも１つの回路の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定することを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記フィルタ処理した誤差信号を前記生成することが、
誤差信号を得るために、前記入力信号から前記出力信号のあるバージョンを引き算することと、
前記フィルタ処理した誤差信号を得るために、前記誤差信号をフィルタ処理することと
を備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの回路が電力増幅器を備え、前記少なくとも１つの回路を用いて前記出力信号を前記生成することが、
前記出力信号を生成するために、前記電力増幅器を用いてアップコンバートした信号を増幅することであって、前記アップコンバートした信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記少なくとも１つの係数が前記電力増幅器の非線形性によって決定される、アップコンバートした信号を増幅することを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの回路がアップコンバータと電力増幅器とを備え、前記少なくとも１つの回路を用いて前記出力信号を前記生成することが、
アップコンバートした信号を得るために、前記アップコンバータを用いてベースバンド信号をアップコンバートすることであって、前記ベースバンド信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成される、ベースバンド信号をアップコンバートすることと、
前記出力信号を生成するために、前記電力増幅器を用いて前記アップコンバートした信号を増幅することであって、前記少なくとも１つの係数が前記アップコンバータと前記電力増幅器の非線形性とによって決定される、前記アップコンバートした信号を増幅することを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
出力信号を生成するための手段の非線形性に起因するディストーション成分を有する、出力信号を生成する手段と、
前記出力信号を生成する手段に接続され、前記出力信号を生成する前記手段の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数を用いて、入力信号に基づいてプリディストーションした信号を生成する手段と、
前記入力信号と前記出力信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成する手段であって、前記出力信号を生成する手段に接続され、前記出力信号が、前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記プリディストーションした信号を用いたプリディストーションと前記フィルタ処理した誤差信号を用いたフィードバックとによって減衰したディストーション成分を有する、誤差信号を生成する手段とを備える、装置。
【請求項２５】
前記プリディストーションした信号を生成する前記手段が、前記出力信号を生成する前記手段の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定する手段を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記フィルタ処理した誤差信号を生成する前記手段が、
誤差信号を得るために、前記入力信号から前記出力信号のあるバージョンを引き算する手段と、
前記フィルタ処理した誤差信号を得るために、前記誤差信号をフィルタ処理する手段とを備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記出力信号を生成する前記手段が、
前記出力信号を生成するために、アップコンバートした信号を増幅する手段であって、前記アップコンバートした信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記少なくとも１つの係数が増幅する前記手段の非線形性によって決定される、アップコンバートした信号を増幅する手段を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記出力信号を生成する前記手段が、
アップコンバートした信号を得るために、ベースバンド信号をアップコンバートする手段であって、前記ベースバンド信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成される、ベースバンド信号をアップコンバートする手段と、
前記出力信号を生成するために、前記アップコンバートした信号を増幅する手段であって、前記少なくとも１つの係数がアップコンバートするための前記手段の非線形性と増幅するための前記手段の非線形性とによって決定される、前記アップコンバートした信号を増幅する手段とを備える、請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に電子機器に関し、より詳しくは回路の非線形性を緩和させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイス中の回路は、増幅、フィルタ処理、周波数変換、等などの特定の機能を実行するように設計される場合がある。出力信号が入力信号に関して線形になるように、線形関数を有することが、回路にとって望ましい場合がある。しかしながら、回路は、典型的にはある種の非線形性を有する。出力信号は、その場合には、回路の非線形性によって生成されるディストーション成分を含むはずである。ディストーション成分は、性能を劣化させることがある。性能を向上させるために、回路の非線形性の有害な効果を緩和させることが望ましいことがある。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】プラントの非線形性を緩和させるためにフィードバックを用いたシステムを示す図。
【図２】プラントの非線形性を緩和させるためにフィードバックを用いたもう１つのシステムを示す図。
【図３】プラントの非線形性を緩和させるためにプリディストーションとフィードバックの両方を用いたシステムを示す図。
【図４】プリディストーションとフィードバックの両方を用いたもう１つのシステムを示す図。
【図５】適応逆モデルの例示的な設計を示す図。
【図６】ワイアレス通信デバイスのブロック図。
【図７】プリディストーションとフィードバックの両方を用いた送信機システムを示す図。
【図８】プリディストーションとフィードバックの両方を用いて出力信号を生成するためのプロセスを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
「例示的な」という文言は、「例、事例、または実例として働くこと」を意味するように本明細書中では使用される。「例示的な」と本明細書において記載するいずれかの設計が、他の設計よりも好ましいまたは有利であると必ずしも考える必要はない。
【０００５】
プリディストーションとフィードバックの両方を使用して回路の非線形性を緩和させるための技術が、本明細書において説明される。フィードバックは、回路からの出力信号をルーティングし、回路の入力部または内部ノードのところに信号を注入することを呼ぶ。プリディストーションは、回路の非線形性によって生成される望ましくないディストーション成分を減衰させる方法で信号を予備処理することを呼ぶ。プリディストーションは、典型的には広い帯域幅を有するが、例えば、モデリング誤差に関して強くないことがある。一方で、フィードバックは、典型的には強いが、安定性を考慮して狭い帯域幅を通常有する。プリディストーションとフィードバックとの組み合わせは、フィードバックの強さを伴うプリディストーションの広い帯域幅の利点を提供することができる。
【０００６】
本明細書において説明する技術は、様々なタイプの回路の非線形性を緩和させるために使用されることがある。明確にするために、本技術が、一般的なシステムについて最初に説明され、次に、無線周波数（ＲＦ）送信機である具体的なシステムについて説明される。
【０００７】
図１は、プラント１２０の非線形性を緩和させるためにフィードバックを用いたシステム１００の例示的な設計のブロック図を示す。プラント１２０は、緩和されるべき非線形性を有する任意の回路である場合がある。システム１００内では、入力信号（Ｘと表示する）は、加算器１１４と１１８の両方に提供される。加算器１１４は、入力信号からフィードバックブロック１２２によって提供されるフィードバック信号を引き算し、誤差信号（Ｅと表示する）を提供する。ループフィルタ１１６は、伝達関数Ｆ’を用いて誤差信号をフィルタ処理し、フィルタ処理した誤差信号を提供する。加算器１１８は、フィルタ処理した誤差信号と入力信号とを合算し、合成信号を提供する。プラント１２０は、伝達関数Ｐを用いて合成信号を処理し、出力信号（Ｙと表示する）を提供する。フィードバックブロック１２２は、フィードバックゲインβを用いて出力信号をスケーリングし、フィードバック信号を提供する。
【０００８】
システム１００は、入力信号から加算器１１８へのフィードフォワード経路を含む。システム１００は、出力信号Ｙからブロック１２２と、加算器１１４と、ループフィルタ１１６と、加算器１１８と、プラント１２０とを通って形成されるフィードバックループ１３０をやはり含む。
【０００９】
入力信号Ｘは、実数／同相（Ｉ）成分と虚数／直交（Ｑ）成分とを備えた複素信号である場合がある。簡単にするために、図１は、Ｉ成分とＱ成分についての伝達関数がデカップルされることがあると仮定し、一成分だけについてのループを示す。
【００１０】
プラント１２０は、非線形性を有する回路、例えば、ＲＦ送信機、電力増幅器、等を表す。プラント１２０の伝達関数が、
【数１】
0005726866.tif 000002
【００１１】
と表されることがある。
【００１２】
ここでは、ｇ1は、プラントの線形ゲインを規定する係数であり、  
ｇ3は、３次の非線形性の強さを規定する係数であり、  
ｇ5は、５次の非線形性の強さを規定する係数であり、  
Ｕは、プラントに対する入力信号であり、  
｜Ｕ｜は、プラントに対する入力信号の振幅を示す。
【００１３】
簡単にするために、式（１）は、３次の非線形性と５次の非線形性だけを示す。偶数次の非線形性と高次の非線形性とは、式（１）では省略されている。一般に、ｎ次の非線形性の強さは、ｇn｜Ｘ｜n-1Ｘとして与えられることがある。ある種の応用例は、奇数次の非線形性により関心を持つことがあり、ところが、他の応用例は、偶数次の非線形性により関心を持つことがある。
【００１４】
式（１）に示したように、出力信号Ｙは、所望の信号成分ｇ1・Ｘの他にディストーション成分も含むことがある。システム１００内のフィードバックは、出力信号をフィードバックすることと、フィードバックゲインβを用いてこの信号をスケーリングすることと、誤差信号を得るために入力信号からスケーリングした信号を引き算することと、フィルタ処理した誤差信号を得るために誤差信号をフィルタ処理することによってディストーション成分を削除しようと試みる。プラント１２０は、ゲインｇ1を用いて入力信号Ｘをスケーリングし、プラントの非線形性に起因するディストーション成分をやはり生成する。ループフィルタ１１６からのフィルタ処理した誤差信号は、出力信号Ｙが減衰したディストーション成分を有するように、ディストーション成分とは反対である補正成分を生成しようと試みる。フィードバックループ１３０は、フィードバックループの帯域幅内のディストーション成分を減衰させることができ、ループ帯域幅の外のディストーション成分を通過させる。ループ帯域幅は、フィードバックループ１３０の安定性が保証されることができるように設定される場合がある。
【００１５】
システム１００についての伝達関数が、
【数２】
0005726866.tif 000003
【００１６】
と表されることがある。
【００１７】
式（２）に示したように、システム１００についての所望の伝達関数とフィードバックループ１３０の所望の閉ループ特性が、ループフィルタ１１６についての適正な伝達関数Ｆ’と適正なフィードバックゲインβとを選択することによって得られる場合がある。
【００１８】
図２は、プラント２２０の非線形性を緩和させるために、フィードバックを用いたシステム２００の例示的な設計のブロック図を示す。システム２００内では、入力信号Ｘが、モデル２１２と加算器２１８の両方に提供される。モデル２１２は、プラント２２０の伝達関数Ｐをモデル化する伝達関数Ｍを用いて入力信号を処理する。加算器２１４は、モデル２１２によって提供される信号からプラント２２０によって提供される出力信号を引き算し、誤差信号Ｅを出力する。ループフィルタ２１６は、伝達関数Ｆを用いて誤差信号をフィルタ処理し、フィルタ処理した誤差信号を提供する。ループフィルタ２１６は、所望の閉ループ特性を提供するように選択されることができる帯域幅を有するローパスフィルタである場合がある。加算器２１８は、フィルタ処理した誤差信号と入力信号とを合算し、合成信号を提供する。プラント２２０は、伝達関数Ｐを用いて合成信号を処理し、出力信号を提供する。
【００１９】
システム２００は、入力信号から加算器２１８へのフィードフォワード経路を含む。システム２００は、出力信号Ｙから加算器２１４と、ループフィルタ２１６と、加算器２１８と、プラント２２０とを通って形成されるフィードバックループ２３０をやはり含む。
【００２０】
システム２００についての伝達関数が、
【数３】
0005726866.tif 000004
【００２１】
と表されることがある。
【００２２】
式（３）に示したように、システム２００についての所望の伝達関数とフィードバックループ２３０の所望の閉ループ特性が、ループフィルタ２１６についての適正な伝達関数Ｆとモデル２１２についての適正な伝達関数Ｍとを選択することによって得られる場合がある。式（２）および式（３）に示したように、システム２００についての伝達関数は、Ｍ＝１／βおよびＦ＝β・Ｆ’であるときには、図１におけるシステム１００についての伝達関数に等しい。
【００２３】
システム２００が、条件付きフィードバックを有すると考えられる場合がある。特に、モデル２１２についての伝達関数がプラント２２０についての伝達関数に等しい場合（すなわち、Ｍ＝Ｐである場合）には、Ｙ＝ＰＸであり、フィードバックがない。したがって、プラント２２０の伝達関数が既知である場合には、フィードバックループは、フィードバックループの帯域幅内の異常を排除し、システム出力は、モデル出力に従う。
【００２４】
モデル２１２は、Ｍｏｄｅｌ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＲＡＣ）からの技術を使用してプラント２２０における変化を追跡するように設計されることがある。例えば、プラント２２０は、Ｙ＝Ｕ＋ｇ3｜Ｕ｜2Ｕの複素ゲインを有する非線形電力増幅器であることがあり、ここでは、Ｘは電力増幅器に提供される複素入力信号である場合がある。この多項式の係数ｇ3は、適応的に決定されることがあり、電力増幅器の３次の非線形性を緩和させるためにモデル２１２において使用されることがある。しかしながら、このスキームは、ループ帯域幅内になる異常と考えられることがある非線形の一部だけを補正するはずである。
【００２５】
図３は、プラント２２０の非線形性を緩和させるために、プリディストーションとフィードバックの両方を用いたシステム２０２の例示的な設計のブロック図を示す。システム２０２は、図２におけるシステム２００内のブロック２１２から２２０までのすべてを含む。システム２０２は、モデル２１２の伝達関数Ｍの逆数である伝達関数Ｍ-1を有する逆モデル２１０をさらに含む。逆モデル２１０は、入力信号Ｘを受信し、伝達関数Ｍ-1に基づいてプリディストーションした信号を生成し、モデル２１２と加算器２１８の両方にプリディストーションした信号を提供する。システム２０２内の他のブロックは、図２に関して上に説明したように動作する。
【００２６】
システム２０２では、モデル２１２の伝達関数Ｍが、適応的に決定されることがある。伝達関数の逆数、Ｍ-1が、次に決定されることがあり、システム２０２の入力部のところに設けられた逆モデル２１０によって適用されることがある。
【００２７】
システム２０２は、プリディストーションとフィードバックの両方を合成する。フィードバックは、異常を排除するために採用され、比較的狭い帯域幅および比較的高い安定性マージンを有することがある。プリディストーションは、比較的広い帯域幅を有することがあるが、プラントモデル中の未だモデル化されていないプラント異常または変化に関しては強くないことがある。システム２０２は、フィードバックを用いて未だモデル化されていないプラント異常の問題と伝達関数Ｍの適応的な決定を用いてプラントモデルにおける変化の問題を扱うことができる。
【００２８】
図４は、プラント２２０の非線形性を緩和させるために、プリディストーションとフィードバックの両方を用いたシステム２０４の例示的な設計のブロック図を示す。システム２０４は、図３のシステム２０２の簡略化したバージョンである。図３において、逆モデル２１０が、複製される場合があり、逆モデル２１０の１つのコピーが、フィードフォワード経路中に設置される場合があり、もう１つのコピーが、モデル２１２の直前に設置される場合がある。逆モデル２１０とモデル２１２との組み合わせは、１に等しくなるはずであり、取り除かれることがある。図４に示したように、フィードフォワード経路中に逆モデル２１０だけが残るはずである。
【００２９】
システム２０４は、入力信号から逆モデル２１０を通り加算器２１８までのフィードフォワード経路を含む。逆モデル２１０は、入力信号Ｘを受信し、加算器２１８へプリディストーションした信号を提供する。システム２０４は、出力信号Ｙから加算器２１４と、ループフィルタ２１６と、加算器２１８と、プラント２２０とを通って形成されるフィードバックループ２３０をやはり含む。
【００３０】
システム２０２と２０４についての伝達関数が、
【数４】
0005726866.tif 000005
【００３１】
と表されることがある。
【００３２】
式（４）に示したように、モデル２１２についての伝達関数がプラント２２０についての伝達関数に等しい場合（すなわち、Ｍ＝Ｐである場合）であり、かつ逆モデル２１０についての伝達関数がプラント２２０についての伝達関数の逆数に等しい場合（すなわち、Ｍ-1＝Ｐ-1である場合）には、Ｙ＝Ｘであり、ディストーション成分がない。プラント２２０の非線形性は、したがって、（ｉ）プラント２２０の伝達関数Ｐを推定することとその逆数を決定すること、または（ｉｉ）Ｐ-1の推定値に基づいてＭ-1を直接決定すること、によって緩和される場合がある。
【００３３】
モデル２１２の伝達関数が、
【数５】
0005726866.tif 000006
【００３４】
と表されることがある。
【００３５】
逆モデル２１０の伝達関数が、
【数６】
0005726866.tif 000007
【００３６】
と表されことがあり、ここでは、ｈnは、プラント２２０のｎ次の非線形性についての係数である。逆モデル２１０は、Ｙ≒ｇ1Ｘであり、ディストーション成分が減衰されるように逆伝達関数Ｍ-1を適応的に決定することができる。
【００３７】
図５は、図５中の適応逆モデル２１０の例示的な設計のブロック図を示す。この例示的な設計では、線形ゲインについての係数ｈ1と、３次の非線形性についての係数ｈ3と、ｎ次の非線形性についての係数ｈnとが適応的に決定され、ここでは、ｎは、１よりも大きな任意の整数値であることがある。他の次数の非線形性についての係数は、無視される。
【００３８】
逆モデル２１０は、係数ｈ1を適応的に決定する適応ブロック５１０と、係数ｈ3を適応的に決定する適応ブロック５３０と、係数ｈnを適応的に決定する適応ブロック５５０とを含む。適応ブロック５１０内では、ユニット５１２は、加算器２１４から誤差信号を受信し、誤差信号の複素共役数を提供する。乗算器５１４は、ユニット５１２の出力と入力信号Ｘとを掛け算する。もう１つの例示的な設計では、誤差信号は、乗算器５１４に与えられる前にフィルタ処理されることがある。いずれの場合にも、ゲイン素子５２２は、適応因子γ1を用いて乗算器５１４の出力をスケーリングする。積算器／フィルタ５２４は、例えば、Ｉ成分とＱ成分について別々にゲイン素子５２２の出力を積算するまたはフィルタ処理する。一般に、任意の適切なフィルタ関数が、積算器／フィルタ５２４に対して使用されることがある。ユニット５２６は、係数ｈ1として積算器／フィルタ５２４の出力の複素共役数を提供する。
【００３９】
係数ｈ1が、次式のように離散型時間において表されることがあり、
【数７】
0005726866.tif 000008
【００４０】
ここでは、ｔは、離散型時間についての変数である。式（７）は、最小二乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムの形式を有する。適応因子γ1は、最終値に対する係数ｈ1の収束の比率を決定する。
【００４１】
適応ブロック５３０内では、ユニット５３２は、入力信号Ｘを受信し、入力信号の二乗の振幅を提供する。乗算器５３４は、乗算器５１４の出力とユニット５３２の出力とを掛け算する。ゲイン素子５４２は、適応因子γ3を用いて乗算器５３４の出力をスケーリングする。積算器／フィルタ５４４は、例えば、Ｉ成分とＱ成分について別々にゲイン素子５４２の出力を積算するまたはフィルタ処理する。ユニット５４６は、係数ｈ3として積算器／フィルタ５４４の出力の複素共役数を提供する。乗算器５７２は、ユニット５３２の出力と係数ｈ3とを掛け算し、補正因子ｃ3を提供する。
【００４２】
係数ｈ3が、次式として離散型時間において表されることがあり、
【数８】
0005726866.tif 000009
【００４３】
式（８）は、ＬＭＳアルゴリズムの形式をやはり有する。適応因子γ3は、最終値に対する係数ｈ3の収束の比率を決定する。
【００４４】
適応ブロック５５０内では、ユニット５５２は、入力信号Ｘを受信し、入力信号の（ｎ−１）乗の振幅を提供する。乗算器５５４は、乗算器５１４の出力とユニット５５２の出力とを掛け算する。ゲイン素子５６２は、適応因子γnを用いて乗算器５３４の出力をスケーリングする。積算器／フィルタ５６４は、例えば、Ｉ成分とＱ成分について別々にゲイン素子５６２の出力を積算するまたはフィルタ処理する。ユニット５６６は、係数ｈnとして積算器／フィルタ５４４の出力の複素共役数を提供する。乗算器５７０は、ユニット５５２の出力と係数ｈnとを掛け算し、補正因子ｃnを提供する。
【００４５】
一般に、プラント２２０の非線形性の逆数は、例えば、式（６）に示したような多項式としてモデル化されることがある。１つの適応ブロックが、関心のある非線形性の各次数についての係数を適応的に決定するために使用されることがある。ｎ次の非線形性（ここでは、ｎが２、３、４、５、等である場合がある）についての係数ｈnが、｜Ｘn-1｜・Ｘとしてｎ次の入力信号を生成することと、複素共役誤差信号Ｅ*とｎ次の入力信号とを掛け算することと、適応因子γnを用いて結果をスケーリングすることと、複素共役係数
【数９】
0005726866.tif 000010
【００４６】
を得るために、スケーリングした結果を積算するまたはフィルタ処理することとによって適応的に決定されることがある。ｎ次の非線形性についての補正因子ｃnが、次に係数ｈnと｜Ｘn-1｜とを掛け算することによって生成されることがある。
【００４７】
加算器５７４は、乗算器５７２からの補正因子ｃ3および乗算器５７０からの補正因子ｃnと適応ブロック５１０からの係数ｈ1とを合算する。乗算器５７６は、入力信号Ｘと加算器５７４の出力とを掛け算し、加算器２１８へプリディストーションした信号を提供する。
【００４８】
図５は、プラント２２０の３次の非線形性を補償するために使用される係数ｈ3とプラント２２０のｎ次の非線形性を補償するために使用される係数ｈnを適応的に決定することの例示的な設計を示す。係数ｈ3とｈnは、他の方法で、例えば、当分野において既知の他の適応アルゴリズムを使用してやはり適応的に決定されることがある。
【００４９】
プリディストーションとフィードバックの両方を使用して回路の非線形性を緩和させるための本明細書において説明した技術が、ワイアレス通信デバイス、セルラーホン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルドデバイス、ワイアレスモデム、ラップトップコンピュータ、コードレス電話機、ブロードキャスト受信機、ブルートゥースデバイス、家庭用電子デバイス、等のような様々な電子デバイス用に使用される場合がある。明確にするために、セルラーホンまたはある別のデバイスであることがあるワイアレス通信デバイスにおける本技術の使用が、下記に説明される。
【００５０】
図６は、セルラーホンまたはある別のデバイスである場合があるワイアレス通信デバイス６００の例示的な設計のブロック図を示す。図６に示した例示的な設計では、ワイアレスデバイス６００は、ディジタルプロセッサ６１０と、メモリ６１２と、トランシーバ６１８とを含む。トランシーバ６１８は、送信機６２０と受信機６４０とを含み、双方向通信をサポートする。一般に、ワイアレスデバイス６００は、任意の数の通信システムと任意の数の周波数帯域用に、任意の数の送信機と任意の数の受信機とを含むことができる。
【００５１】
送信機または受信機は、スーパーヘテロダインアーキテクチャまたは直接変換アーキテクチャを用いて実装される場合がある。スーパーヘテロダインアーキテクチャでは、信号は、多段ステージでベースバンドとＲＦとの間で、例えば、送信機に関して、１段のステージにおいてベースバンドから中間周波数（ＩＦ）へと、次にもう１段のステージにおいてＩＦからＲＦへと周波数変換される。直接変換アーキテクチャでは、信号は、１段のステージでベースバンドとＲＦとの間で周波数変換される。スーパーヘテロダインアーキテクチャと直接変換アーキテクチャは、異なる回路ブロックを使用することがある、および／または異なる要求事項を有することがある。図６に示した例示的な設計では、送信機６２０と受信機６４０は、直接変換アーキテクチャを用いて実装される。
【００５２】
送信経路では、ディジタルプロセッサ６１０は、送信されるべきデータを処理し、送信機６２０へＩベースバンド信号とＱベースバンド信号を提供する。送信機６２０内では、ローパスフィルタ６２２ａと６２２ｂは、以前のディジタル−アナログ変換によって生じた望ましくないイメージを除去するために、それぞれＩベースバンド信号とＱベースバンド信号をフィルタ処理する。増幅器（Ａｍｐ）６２４ａと６２４ｂは、それぞれローパスフィルタ６２２ａと６２２ｂからの信号を増幅し、Ｉ増幅信号とＱ増幅信号を提供する。アップコンバータ６２６は、Ｉ増幅信号とＱ増幅信号およびＬＯ信号発生器６５６からのＩ送信ローカルオシレータ（ＬＯ）信号とＱ送信ＬＯ信号（ＩＬＯｔｘとＱＬＯｔｘ）を受信する。アップコンバータ６２６内では、ミキサ６２８ａは、ＩＬＯｔｘ信号を用いてＩ増幅信号をアップコンバートし、ミキサ６２８ｂは、ＱＬＯｔｘ信号を用いてＱ増幅信号をアップコンバートし、加算器６３０は、ミキサ６２８ａと６２８ｂの出力を合算し、アップコンバートした信号を提供する。フィルタ６３２は、周波数アップコンバージョンによって生じたイメージおよび受信周波数帯域内の雑音を除去するために、アップコンバートした信号をフィルタ処理する。電力増幅器（ＰＡ）６３４は、所望の出力パワーレベルを得るために、フィルタ６３２からの信号を増幅し、出力ＲＦ信号を提供する。電力増幅器６３４は、ドライバ増幅器と、１つまたは複数の電力増幅器段と、等を含むことができる。出力ＲＦ信号は、デュプレクサ／スイッチ６５８を通って伝送され、アンテナ６６０を介して送信される。
【００５３】
受信経路では、アンテナ６６０は、基地局および／または他の送信機局によって送信された信号を受信し、デュプレクサ／スイッチ６５８を通って伝送され受信機６４０へ提供される入力ＲＦ信号を提供する。受信機６４０内では、入力ＲＦ信号は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）６４２によって増幅され、フィルタ処理したＲＦ信号を得るために、フィルタ６４４によってフィルタ処理される。ダウンコンバータ６４６は、フィルタ処理したＲＦ信号およびＬＯ信号発生器６５６からのＩ受信ＬＯ信号とＱ受信ＬＯ信号（ＩＬＯｒｘとＱＬＯｒｘ）を受信する。ダウンコンバータ６４６内では、ミキサ６４８ａは、ＩＬＯｒｘ信号を用いてフィルタ処理したＲＦ信号をダウンコーバートし、Ｉダウンコンバートした信号を提供する。ミキサ６４８ｂは、ＱＬＯｒｘ信号を用いてフィルタ処理したＲＦ信号をダウンコーバートし、Ｑダウンコンバートした信号を提供する。ローパスフィルタ６５０ａと６５０ｂは、望ましくない信号成分と雑音を除去するために、それぞれＩダウンコンバートした信号とＱダウンコンバートした信号をフィルタ処理し、Ｉフィルタ処理した信号とＱフィルタ処理した信号を提供する。増幅器６５２ａと６５２ｂは、所望の信号振幅を得るために、それぞれＩフィルタ処理した信号とＱフィルタ処理した信号を増幅し、ディジタルプロセッサ６１０へＩ入力ベースバンド信号とＱ入力ベースバンド信号を提供する。
【００５４】
ＬＯ信号発生器６５６は、周波数アップコンバージョンのために送信機６２０によって使用されるＩＬＯｔｘ信号とＱＬＯｔｘ信号および周波数ダウンコンバージョンのために受信機６４０によって使用されるＩＬＯｒｘ信号とＱＬＯｒｘ信号を生成する。位相ロックループ（ＰＬＬ）６５４は、ディジタルプロセッサ６１０からタイミング情報を受信し、ＬＯ信号発生器６５６によって提供されるＬＯ信号の周波数および／または位相を調節するために使用する制御信号を生成する。
【００５５】
図６は、送信機と受信機の例示的な設計を示す。一般に、送信機と受信機における信号の調整は、１段または複数段の増幅器、フィルタ、アップコンバータ、ダウンコンバータ、等によって実行される場合がある。これらの回路ブロックが、図６に示した構成とは異なるように配置されることがある。さらにその上、図６中に示されていない他の回路ブロックが、送信機と受信機において信号を調整するためにやはり使用されることがある。図６中のいくつかの回路ブロックが、やはり省略されることがある。トランシーバ６１８のすべてまたは一部分が、１つまたは複数のアナログ集積回路（ＩＣ）、ＲＦ  ＩＣ（ＲＦＩＣ）、混合信号ＩＣ、等に実装されることがある。
【００５６】
ディジタルプロセッサ６１０は、データ送信と受信および他の機能のための様々な処理ユニットを含むことがある。メモリ６１２は、ワイアレスデバイス６００用のプログラムコードとデータとを記憶することができる。ディジタルプロセッサ６１０および／またはメモリ６１２は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および／または他のＩＣに実装されることがある。
【００５７】
図７は、送信機７２０の非線形性を緩和させるためにプリディストーションとフィードバックの両方を用いた送信機システム７００の例示的な設計のブロック図を示す。送信機７２０は、緩和すべき非線形性を有し、図４中のプラント２２０に対応する場合がある。送信機７２０は、図６の送信機６２０内の回路ブロック６２２から６３４までについて上に説明したように動作することができる、ローパスフィルタ７２２ａと７２２ｂと、増幅器７２４ａと７２４ｂと、ミキサ７２８ａと７２８ｂおよび加算器７３０を備えたアップコンバータ７２６と、フィルタ７３２と、電力増幅器７３４とを含む。送信機システム７００は、プリディストーションとフィードバックとを実施するために他の回路ブロックさらに含む。
【００５８】
フィードフォワード経路では、Ｉベースバンド信号（Ｉｉｎ）とＱベースバンド信号（Ｑｉｎ）が、図４中の逆モデル２１０に対応することがあるプリディストーション回路７１０へと提供される。プリディストーション回路７１０は、プリディストーションのためにＩｉｎ信号とＱｉｎ信号とを予備処理し、Ｉプリディストーションした信号とＱプリディストーションした信号とを提供する。加算器７１８ａは、Ｉプリディストーションした信号とループフィルタ７１６からのＩフィルタ処理した誤差信号とを合算し、Ｉ合成信号を提供する。同様に、加算器７１８ｂは、Ｑプリディストーションした信号とループフィルタ７１６からのＱフィルタ処理した誤差信号とを合算し、Ｑ合成信号を提供する。ループフィルタ７１６が、図４中のループフィルタ２１６に対応する場合があり、実数加算器７１８ａと７１８ｂが、図４中の複素加算器２１８に対応する場合がある。Ｉ合成信号とＱ合成信号は、送信機７２０へ提供される。
【００５９】
フィードバック経路では、フィードバック回路７３０は、Ｉベースバンド信号とＱベースバンド信号および出力ＲＦ信号を受信し、Ｉフィルタ処理した誤差信号とＱフィルタ処理した誤差信号とを生成する。フィードバック回路７３０は、実数加算器７１４ａと７１４ｂと、ループフィルタ７１６と、ダウンコンバータ７４０とを含む。フィードバック回路７３０内では、電力増幅器７３４からの出力ＲＦ信号が、ダウンコンバータ７４０によってＲＦからベースバンドへダウンコンバートされる。ダウンコンバータ７４０内では、出力ＲＦ信号は、Ｉフィードバック信号を得るために、ＩＬＯｔｘ信号を用いてミキサ７４２ａによってダウンコンバートされる。出力ＲＦ信号は、Ｑフィードバック信号を得るために、ＱＬＯｔｘ信号を用いてミキサ７４２ｂによってやはりダウンコンバートされる。アップコンバータ７２６用に使用されるＩＬＯｔｘ信号とＱＬＯｔｘ信号とが、（おそらく図７には示していないバッファリングを用いて）ダウンコンバータ７４０用にやはり使用される。加算器７１４ａは、Ｉベースバンド信号からＩフィードバック信号を引き算し、プリディストーション回路７１０とループフィルタ７１６とへＩ誤差信号を提供する。加算器７１４ｂは、Ｑベースバンド信号からＱフィードバック信号を引き算し、プリディストーション回路７１０とループフィルタ７１６へＱ誤差信号を提供する。実数加算器７１４ａと７１４ｂが、図４中の複素加算器２１４に対応する場合がある。ループフィルタ７１６が、図４中のループフィルタ２１６に対応する場合がある。
【００６０】
プリディストーション回路７１０は、送信機７２０についての係数ｈ1とｈ3（およびおそらく他の非線形項についての係数）を適応的に決定する。プリディストーション回路７１０は、次に、Ｉプリディストーションした信号とＱプリディストーションした信号とを得るために、その係数に基づいてＩベースバンド信号とＱベースバンド信号とを予備処理する。プリディストーション回路７１０は、複素逆モデル２１０の例示的な設計を示す図５中に図示したように実装される場合がある。図５中の逆モデル２１０内の各信号経路は、Ｉ成分とＱ成分とを備えた複素信号用である場合がある。逆モデル２１０内の各回路ブロックは、複素入力信号について動作することがあり、複素出力信号を提供することができる。積算器／フィルタ５２４と、５４４と、５６４とは、Ｉ成分とＱ成分用に別々の経路をそれぞれ含むことができる。
【００６１】
図７は、プリディストーションとフィードバックとを用いて送信機７２０の非線形性を緩和させる例示的な設計を示す。プリディストーションとフィードバックは、送信機中の別の回路に対してやはり使用される場合がある。例えば、プリディストーションとフィードバックが、（ｉ）電力増幅器７３４だけに、（ｉｉ）アップコンバータ７２６と、フィルタ７３２と、電力増幅器７３４との組み合わせに、（ｉｉｉ）増幅器７２４と、アップコンバータ７２６と、フィルタ７３２と、電力増幅器７３４との組み合わせに、または（ｉｖ）回路のある別の組み合わせに対して使用される場合がある。
【００６２】
プリディストーションとフィードバックが、受信機中の回路に対してやはり使用される場合がある。例えば、プリディストーションとフィードバックが、（ｉ）図６中のＬＮＡ６４２に、（ｉｉ）ＬＮＡ６４２と、フィルタ６４４と、ダウンコンバータ６４６との組み合わせに、（ｉｉｉ）ＬＮＡ６４２から増幅器６５２までに、または（ｉｖ）回路のある別の組み合わせに対して使用される場合がある。
【００６３】
例示的な設計では、装置は、例えば、図４または図７に示したように、少なくとも１つの回路と、プリディストーション回路と、フィードバック回路とを備える場合がある。（１つまたは複数の）回路は、ワイアレス通信デバイス用の送信機と、電力増幅器と、アップコンバータと、ある別の回路、またはこれらの任意の組み合わせを備える場合がある。（１つまたは複数の）回路は、回路の非線形性に起因するディストーション成分を有する出力信号を生成することがある。プリディストーション回路は、入力信号を受信することができ、（１つまたは複数の）回路の非線形性によって決定される少なくとも１つの係数に基づいてプリディストーションした信号を生成することができる。フィードバック回路は、入力信号と出力信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成することができる。（１つまたは複数の）回路は、プリディストーション回路とフィードバック回路とによって減衰したディストーション成分を有することがある出力信号を生成するために、プリディストーションした信号とフィルタ処理した誤差信号とを処理することができる。フィードバック回路は、フィードバック回路の閉ループ帯域幅内のディストーション成分を減衰させることができる。プリディストーション回路は、フィードバック回路の閉ループ帯域幅の外のディストーション成分を減衰させることができる。様々な信号が、実数信号または複素信号である場合がある。
【００６４】
装置は、合成信号を生成するために、プリディストーションした信号とフィルタ処理した誤差信号とを合算することができる加算器（例えば、図４中の複素加算器２１８または図７中の実数加算器７１８ａと７１８ｂ）をさらに備えることができる。（１つまたは複数の）回路は、次に、出力信号を生成するために、合成信号を処理することができる。
【００６５】
例示的な設計では、フィードバック回路は、加算器とループフィルタとを備える場合がある。加算器（例えば、図４中の複素加算器２１４または図７中の実数加算器７１４ａと７１４ｂ）は、誤差信号を生成するために、入力信号から出力信号のあるバージョンを引き算することができる。ループフィルタ（例えば、図４中のループフィルタ２１６または図７中のループフィルタ７１６）は、フィルタ処理した誤差信号を生成するために、誤差信号をフィルタ処理することができる。（１つまたは複数の）回路がアップコンバータを含む場合には、フィードバック回路は、ダウンコンバータ（例えば、図７中のダウンコンバータ７４０）を含むことができる。ダウンコンバータは、ダウンコンバートした信号を生成するために、ＬＯ信号（これはアップコンバータ用にやはり使用されることがある）を用いて出力信号をダウンコンバートすることができる。加算器は、次に、誤差信号を生成するために、入力信号からダウンコンバートした信号を引き算することができる。
【００６６】
プリディストーション回路は、（１つまたは複数の）回路の伝達関数の逆数を推定することができ、プリディストーションした信号を生成するために、推定した伝達関数の逆数に基づいて入力信号を処理することができる。例示的な設計では、例えば、図５中に示したように、プリディストーション回路は、（１つまたは複数の）回路の少なくとも１つの非線形項についての少なくとも１つの係数を適応的に決定することができ、（１つまたは複数の）係数に基づいてプリディストーションした信号を生成することができる。例えば、プリディストーション回路は、（１つまたは複数の）回路の３次の非線形性についての係数ｈ3を適応的に決定することができ、係数ｈ3に基づいてプリディストーションした信号を生成することができる。一般に、プリディストーション回路は、入力信号と誤差信号とに基づいて中間信号（例えば、｜Ｘn-1｜・Ｘ・Ｅ*）を決定することと、スケーリングした信号を得るためにスケーリング因子を用いて中間信号をスケーリングすることと、ｎ次の非線形性についての係数ｈnを得るためにスケーリングした信号をフィルタ処理することとによって、（１つまたは複数の）回路のｎ次の非線形性についての係数ｈnを適応的に決定することができ、ここでは、ｎ＞１である。中間信号が、誤差信号と入力信号の（ｎ−１）乗の振幅の両方と入力信号とを掛け算することによって決定されることがある。プリディストーション回路は、ｎ次の非線形性についての補正因子ｃnを得るために、入力信号の（ｎ−１）乗の振幅とｎ次の非線形性についての係数ｈnとを掛け算することができる。プリディストーションした信号が、入力信号とすべての非線形項についての補正因子とに基づいて生成されることがある。
【００６７】
例示的な設計では、ワイアレス通信デバイスが、例えば、図７に示したように、アップコンバータと、電力増幅器と、プリディストーション回路と、フィードバック回路とを備える場合がある。アップコンバータは、ＬＯ信号を用いてベースバンド信号をアップコンバートすることができ、アップコンバートした信号を提供することができる。電力増幅器は、アップコンバートした信号を増幅することができ、電力増幅器の非線形性とアップコンバータの非線形性とに起因するディストーション成分を有する出力ＲＦ信号を提供することができる。プリディストーション回路は、入力信号を受信することができ、電力増幅器の非線形性とアップコンバータの非線形性とによって決定される少なくとも１つの係数に基づいて、プリディストーションした信号を生成することができる。フィードバック回路は、入力信号と出力ＲＦ信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成することができる。ベースバンド信号は、プリディストーションした信号とフィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成されることがある。
【００６８】
例示的な設計では、フィードバック回路は、ダウンコンバータと、加算器と、ループフィルタとを備える場合がある。ダウンコンバータは、アップコンバータ用に使用したＬＯ信号を用いて出力ＲＦ信号をダウンコンバートすることができ、フィードバック信号を提供することができる。加算器は、誤差信号を生成するために、入力信号からフィードバック信号を引き算することができる。ループフィルタは、フィルタ処理した誤差信号を生成するために、誤差信号をフィルタ処理することができる。
【００６９】
例示的な設計では、プリディストーション回路は、電力増幅器とアップコンバータの少なくとも１つの非線形項についての少なくとも１つ係数を適応的に決定することができ、少なくとも１つの係数に基づいてプリディストーションした信号を生成することができる。プリディストーション回路は、上に説明したように各非線形項についての係数を適応的に決定することができる。
【００７０】
図８は、プリディストーションとフィードバックの両方を用いて出力信号を生成するためのプロセス８００の例示的な設計を示す。出力信号が、少なくとも１つの回路を用いて生成されることがあり、（１つまたは複数の）回路の非線形性に起因するディストーション成分を有することがある（ブロック８１２）。プリディストーションした信号が、（１つまたは複数の）回路の非線形性によって決定される少なくとも１つの係数を用いて、入力信号に基づいて生成されることがある（ブロック８１４）。例示的な設計では、少なくとも１つの係数が、例えば、上に説明したように、（１つまたは複数の）回路の少なくとも１つの非線形項について適応的に決定されることがある。フィルタ処理した誤差信号が、入力信号と出力信号とに基づいて生成されることがある（ブロック８１６）。フィルタ処理した誤差信号が、（ｉ）誤差信号を得るために、入力信号から出力信号のあるバージョンを引き算することと、（ｉｉ）フィルタ処理した誤差信号を得るために、誤差信号をフィルタ処理することによって生成されることがある。出力信号が、プリディストーションした信号とフィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成されることがあり、プリディストーションした信号を用いたプリディストーションとフィルタ処理した誤差信号を用いたフィードバックとによって減衰したディストーション成分を有することがある。
【００７１】
例示的な設計では、（１つまたは複数の）回路が、電力増幅器を備える場合がある。ブロック８１２に関して、アップコンバートした信号が、出力信号を生成するために、電力増幅器を用いて増幅されることがある。アップコンバートした信号が、プリディストーションした信号とフィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成されることがある。（１つまたは複数の）係数が、電力増幅器の非線形によって決定されることがある。
【００７２】
もう１つの例示的な設計では、（１つまたは複数の）回路が、アップコンバータと電力増幅器とを備える場合がある。ブロック８１２に関して、ベースバンド信号が、アップコンバートした信号を得るために、アップコンバータを用いてアップコンバートされることがある。ベースバンド信号が、プリディストーションした信号とフィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成されることがある。アップコンバートした信号が、出力信号を生成するために、電力増幅器を用いて増幅されることがある。（１つまたは複数の）係数が、アップコンバータと電力増幅器の両方の非線形性によって決定されることがある。（１つまたは複数の）回路が、他のタイプの回路をやはり備える場合がある。
【００７３】
本明細書において説明したプリディストーションとフィードバックの両方を用いたシステムが、ＩＣ、アナログＩＣ、ＲＦＩＣ、混合信号ＩＣ、ＡＳＩＣ、プリント回路基板（ＰＣＢ）、電子デバイス、等に実装されることがある。プリディストーションとフィードバックとを用いたシステムが、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、Ｎ−チャネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）、Ｐ−チャネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、バイポーラ−ＣＭＯＳ（ＢｉＣＭＯＳ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、等、のような様々なＩＣプロセス技術を用いてやはり製造されることがある。
【００７４】
本明細書において説明したプリディストーションとフィードバックとを用いたシステムを実装した装置は、スタンドアロン型デバイスである場合がある、または大きなデバイスの一部分である場合がある。デバイスは、（ｉ）スタンドアロン型ＩＣ、（ｉｉ）データおよび／または命令を記憶させるためのメモリＩＣを含むことができる１つまたは複数のＩＣのセット、（ｉｉｉ）ＲＦ受信機（ＲＦＲ）またはＲＦ送信機／受信機（ＲＴＲ）などのＲＦＩＣ、（ｉｖ）移動局モデム（ＭＳＭ）などのＡＳＩＣ、（ｖ）別のデバイス中に組み込まれることがあるモジュール、（ｖｉ）受信機、セルラーホン、ワイアレスデバイス、ハンドセット、またはモバイルユニット、（ｖｉｉ）等、である場合がある。
【００７５】
１つまたは複数の例示的な設計では、説明した機能が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせにおいて実装される場合がある。ソフトウェア中に実装される場合には、機能が、コンピュータ可読媒体上に１つもしくは複数の命令もしくはコードとして記憶されることがある、またはこれらを介して送信されることがある。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、１つの場所から別の場所へとコンピュータプログラムの伝送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体が、コンピュータによってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体である場合がある。限定するのではなく例として、かかるコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは別の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは別の磁気記憶デバイス、または命令の形式で所望のプログラムコードもしくはデータ構造を搬送するもしくは記憶するために使用されることがあり、コンピュータによってアクセスされることができる任意の他の媒体を備える場合がある。また、任意の接続体もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバ、または同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイステッドペア、ディジタル加入者回線（ＤＳＬ）、もしくは赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイアレス技術を使用して別の遠隔ソースから送信される場合には、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイステッドペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイアレス技術が、媒体の定義内に含まれる。本明細書において使用されるように、ディスク（ｄｉｓｋ）とディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザディスク（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、ディジタル多用途ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピ（登録商標）ディスク（ｄｉｓｋ）、とブルーレイディスク（ｄｉｓｃ）とを含み、ここでは、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常磁気的にデータを再生し、一方でディスク（ｄｉｓｃ）はレーザを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせが、コンピュータ可読媒体の範囲内にやはり含まれるはずである。
【００７６】
本開示のこれまでの記載は、当業者が本開示を作成するまたは使用することを可能にするために提供される。本開示への様々な修正が、当業者には容易に明らかになるであろうし、本明細書中に規定した一般的な原則が、本開示の範囲から逸脱せずに他の変形に適用されることが可能である。したがって、本開示は、本明細書中に記載した例と設計に限定するようには意図されていないが、本明細書中に開示した原則と新規なフィーチャとに矛盾しない最も広い範囲に一致するはずである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］少なくとも１つの回路の非線形性に起因するディストーション成分を有する出力信号を生成する少なくとも１つの回路と、
入力信号を受信し、前記少なくとも１つの回路の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数に基づいてプリディストーションした信号を生成するプリディストーション回路と、
前記少なくとも１つの回路に接続され、前記入力信号と前記出力信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成するフィードバック回路とを備え、
前記少なくとも１つの回路が、前記出力信号を生成するために、前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とを処理し、前記出力信号が、前記プリディストーション回路と前記フィードバック回路とによって減衰したディストーション成分を有する装置。
［２］前記プリディストーション回路と前記フィードバック回路とに接続され、合成信号を生成するために、前記フィルタ処理した誤差信号と前記プリディストーションした信号とを合算する加算器であって、前記少なくとも１つの回路が、前記出力信号を生成するために、前記合成信号を処理する加算器をさらに備える、［１］に記載の装置。
［３］前記フィードバック回路が、
誤差信号を生成するために、前記入力信号から前記出力信号のあるバージョンを引き算する加算器と、
前記加算器に接続され、前記フィルタ処理した誤差信号を生成するために、前記誤差信号をフィルタ処理するループフィルタとを備える、［１］に記載の装置。
［４］前記プリディストーション回路が、前記少なくとも１つの回路の伝達関数の逆数を推定し、前記プリディストーションした信号を生成するために、前記伝達関数の前記推定した逆数に基づいて前記入力信号を処理する、［１］に記載の装置。
［５］前記プリディストーション回路が、前記少なくとも１つの回路の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定し、前記少なくとも１つの係数に基づいて前記プリディストーションした信号を生成する、［１］に記載の装置。
［６］前記プリディストーション回路が、前記少なくとも１つの回路の３次の非線形性についての係数を適応的に決定し、前記係数に基づいて前記プリディストーションした信号を生成する、［１］に記載の装置。
［７］前記プリディストーション回路が、前記入力信号と誤差信号とに基づいて中間信号を決定することによって前記少なくとも１つの回路のｎ次の非線形性についての係数を適応的に決定し、スケーリングした信号を得るために、スケーリング因子を用いて前記中間信号をスケーリングし、前記ｎ次の非線形性についての係数を得るために、前記スケーリングした信号をフィルタ処理し、ここでは、ｎは１よりも大きい整数であり、前記誤差信号が前記出力信号と前記入力信号とに基づいて生成される、［１］に記載の装置。
［８］前記プリディストーション回路が、前記誤差信号および前記入力信号の（ｎ−１）乗の振幅と前記入力信号とを掛け算することによって前記中間信号を決定する、［７］に記載の装置。
［９］前記プリディストーション回路が、前記ｎ次の非線形性についての補正因子を得るために、前記入力信号の（ｎ−１）乗の振幅と前記ｎ次の非線形性についての前記係数とを掛け算する、［７］に記載の装置。
［１０］前記少なくとも１つの回路が、ワイアレス通信デバイス用の送信機を備える、［１］に記載の装置。
［１１］前記少なくとも１つの回路が、電力増幅器を備える、［１］に記載の装置。
［１２］前記少なくとも１つの回路が、アップコンバータと電力増幅器とを備える、［１］に記載の装置。
［１３］前記フィードバック回路が、
ダウンコンバートした信号を生成するために、ローカルオシレータ（ＬＯ）信号を用いて前記電力増幅器からの前記出力信号をダウンコンバートするダウンコンバータであって、前記ＬＯ信号が前記アップコンバータ用にも使用される、ダウンコンバータと、
前記ダウンコンバータに接続され、誤差信号を生成するために、前記入力信号から前記ダウンコンバートした信号を引き算する加算器と、
前記加算器に接続され、前記フィルタ処理した誤差信号を生成するために、前記誤差信号をフィルタ処理するループフィルタとを備える、［１２］に記載の装置。
［１４］前記フィードバック回路が、前記フィードバック回路の閉ループ帯域幅内のディストーション成分を減衰させ、前記ディストーション回路が、前記閉ループ帯域幅の外のディストーション成分を減衰させる、［１］に記載の装置。
［１５］アップコンバートした信号を増幅し、電力増幅器の非線形性に起因するディストーション成分を有する出力無線周波数（ＲＦ）信号を提供する電力増幅器と、
入力信号を受信し、前記電力増幅器の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数に基づいてプリディストーションした信号を生成するプリディストーション回路と、
前記電力増幅器に接続され、前記入力信号と前記出力ＲＦ信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成するフィードバック回路であって、前記アップコンバートした信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成される、フィードバック回路とを備える、ワイアレス通信デバイス。
［１６］ローカルオシレータ（ＬＯ）信号を用いてベースバンド信号をアップコンバートし、前記アップコンバートした信号を提供するアップコンバータであって、前記ベースバンド信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記少なくとも１つの係数がさらに前記アップコンバータの非線形性によって決定される、アップコンバータをさらに備える、［１５］に記載の装置。
［１７］前記フィードバック回路が、
前記アップコンバータ用に使用される前記ＬＯ信号を用いて前記出力ＲＦ信号をダウンコンバートし、フィードバック信号を提供するダウンコンバータと、
前記ダウンコンバータに接続され、誤差信号を生成するために、前記入力信号から前記フィードバック信号を引き算する加算器と、
前記加算器に接続され、前記フィルタ処理した誤差信号を生成するために、前記誤差信号をフィルタ処理するループフィルタとを備える、［１６］に記載の装置。
［１８］前記プリディストーション回路が、前記電力増幅器の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定し、前記少なくとも１つの係数に基づいて前記プリディストーションした信号を生成する、［１５］に記載の装置。
［１９］少なくとも１つの回路を用いて出力信号を生成することであって、前記出力信号が前記少なくとも１つの回路の非線形性に起因するディストーション成分を有する、出力信号を生成することと、
前記少なくとも１つの回路の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数を用いて、入力信号に基づいてプリディストーションした信号を生成することと、
前記入力信号と前記出力信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成することであって、前記出力信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記プリディストーションした信号を用いたプリディストーションと前記フィルタ処理した誤差信号を用いたフィードバックとによって減衰したディストーション成分を有する、フィルタ処理した誤差信号を生成することとを備える、方法。
［２０］前記プリディストーションした信号を前記生成することが、前記少なくとも１つの回路の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定することを備える、［１９］に記載の方法。
［２１］前記フィルタ処理した誤差信号を前記生成することが、
誤差信号を得るために、前記入力信号から前記出力信号のあるバージョンを引き算することと、
前記フィルタ処理した誤差信号を得るために、前記誤差信号をフィルタ処理することと
を備える、［１９］に記載の方法。
［２２］前記少なくとも１つの回路が電力増幅器を備え、前記少なくとも１つの回路を用いて前記出力信号を前記生成することが、
前記出力信号を生成するために、前記電力増幅器を用いてアップコンバートした信号を増幅することであって、前記アップコンバートした信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記少なくとも１つの係数が前記電力増幅器の非線形性によって決定される、アップコンバートした信号を増幅することを備える、［１９］に記載の方法。
［２３］前記少なくとも１つの回路がアップコンバータと電力増幅器とを備え、前記少なくとも１つの回路を用いて前記出力信号を前記生成することが、
アップコンバートした信号を得るために、前記アップコンバータを用いてベースバンド信号をアップコンバートすることであって、前記ベースバンド信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成される、ベースバンド信号をアップコンバートすることと、
前記出力信号を生成するために、前記電力増幅器を用いて前記アップコンバートした信号を増幅することであって、前記少なくとも１つの係数が前記アップコンバータと前記電力増幅器の非線形性とによって決定される、前記アップコンバートした信号を増幅することを備える、［１９］に記載の方法。
［２４］出力信号を生成するための手段の非線形性に起因するディストーション成分を有する、出力信号を生成する手段と、
前記出力信号を生成するための前記手段の前記非線形性によって決定される少なくとも１つの係数を用いて、入力信号に基づいてプリディストーションした信号を生成する手段と、
前記入力信号と前記出力信号とに基づいてフィルタ処理した誤差信号を生成する手段であって、前記出力信号が、前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記プリディストーションした信号を用いたプリディストーションと前記フィルタ処理した誤差信号を用いたフィードバックとによって減衰したディストーション成分を有する、誤差信号を生成する手段とを備える、装置。
［２５］前記プリディストーションした信号を生成する前記手段が、前記出力信号を生成する前記手段の少なくとも１つの非線形項についての前記少なくとも１つの係数を適応的に決定する手段を備える、［２４］に記載の装置。
［２６］前記フィルタ処理した誤差信号を生成する前記手段が、
誤差信号を得るために、前記入力信号から前記出力信号のあるバージョンを引き算する手段と、
前記フィルタ処理した誤差信号を得るために、前記誤差信号をフィルタ処理する手段とを備える、［２４］に記載の装置。
［２７］前記出力信号を生成する前記手段が、
前記出力信号を生成するために、アップコンバートした信号を増幅する手段であって、前記アップコンバートした信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成され、前記少なくとも１つの係数が増幅する前記手段の非線形性によって決定される、アップコンバートした信号を増幅する手段を備える、［２４］に記載の装置。
［２８］前記出力信号を生成する前記手段が、
アップコンバートした信号を得るために、ベースバンド信号をアップコンバートする手段であって、前記ベースバンド信号が前記プリディストーションした信号と前記フィルタ処理した誤差信号とに基づいて生成される、ベースバンド信号をアップコンバートする手段と、
前記出力信号を生成するために、前記アップコンバートした信号を増幅する手段であって、前記少なくとも１つの係数がアップコンバートするための前記手段の非線形性と増幅するための前記手段の非線形性とによって決定される、前記アップコンバートした信号を増幅する手段とを備える、［２４］に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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