(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルックアップテーブル及び入力信号に基づいて生成した予歪補償信号を被補償回路へ出力する歪補償回路と、
前記入力信号及び前記被補償回路の出力信号の関係が線形となるようにルックアップテーブルを更新する更新部と、
ルックアップテーブルをそれぞれ別個に保存している第１保存部及び第２保存部と、
前記更新部の更新回数が所定回数を加える度毎の第１タイミングで、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルに前記更新部の更新したルックアップテーブルを上書きするとともに、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第２保存部に格納し、
前記第１タイミング後の前記更新部の更新回数が前記所定回数より少ない第２タイミングで、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルに前記更新部の更新したルックアップテーブルを上書きするとともに、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第１保存部に格納し、
前記第１タイミング及び前記第２タイミング以外のタイミングで、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第１保存部に格納するとともに、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第２保存部に格納する比較部と、
前記第１保存部及び前記第２保存部の保存しているルックアップテーブル並びに前記更新部の更新したルックアップテーブルのうちいずれかを前記歪補償回路にロードするルックアップテーブルとして選択するにあたり、前記第１保存部又は前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルを選択するときには、直近の前記第１タイミングから選択時までの時間が直近の前記第２タイミングから選択時までの時間より長い場合に、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルを選択し、直近の前記第２タイミングから選択時までの時間が直近の前記第１タイミングから選択時までの時間より長い場合に、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルを選択する選択部と、
を備えることを特徴とするプリディストータ。
【請求項２】
前記第１タイミングでカウンタ値をリセットし、前記更新部がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が前記所定回数と等しい値に到達したときに、次の前記第１タイミングを前記比較部に通知する第１カウンタと、
前記第２タイミングでカウンタ値をリセットし、前記更新部がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が前記所定回数と等しい値に到達したときに、次の前記第２タイミングを前記比較部に通知する第２カウンタと、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のプリディストータ。
【請求項３】
前記第１タイミングでカウンタ値をリセットし、前記更新部がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が前記第１タイミングから前記第１タイミングに続く前記第２タイミングまでの前記更新部の更新回数と等しい値に到達したときに、前記第１タイミングに続く前記第２タイミングを前記比較部に通知し、カウンタ値が前記所定回数と等しい値に到達したときに、次の前記第１タイミングを前記比較部に通知するカウンタ、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のプリディストータ。
【請求項４】
前記第１タイミングから前記第１タイミングに続く前記第２タイミングまでの前記更新部の更新回数は、前記所定回数の半分の回数に等しいことを特徴とする、請求項１から請求項３に記載のいずれかのプリディストータ。
【請求項５】
前記比較部は、前記予歪補償信号と、ルックアップテーブル及び前記出力信号に基づいて生成された出力計算信号と、の差分が小さいときに、ルックアップテーブルの特性が高いと判定することを特徴とする、請求項１から請求項４に記載のいずれかのプリディストータ。
【請求項６】
前記比較部は、前記出力信号が所定の周波数チャンネルから外れた周波数チャンネルに漏洩する比率を表す隣接チャンネル漏洩電力比率が小さいときに、ルックアップテーブルの特性が高いと判定することを特徴とする、請求項１から請求項４に記載のいずれかのプリディストータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号増幅器などの被補償回路のメモリ効果による歪を補償するプリディストータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリディストータとしては、単一のルックアップテーブル（ＬＵＴ）で歪補償を行うもの（例えば、特許文献１を参照。）、およびルックアップテーブルを求めた後に歪補償多項式を用いて再び生成した単一のルックアップテーブルを用いて歪補償を行うもの（例えば、特許文献２を参照。）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５６０３９８号
【特許文献２】特開２００６−０９３９４７号公報
【特許文献３】特開２００２−２２３１７１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のプリディストーションアンプでは適応信号処理による歪補償値（テーブル値）の計算量、およびメモリ量を減らす目的で、更新する際にアドレス数を減らして歪補償値（テーブル値）を算出し、後でアドレスの間のテーブル値を補間する方式（例えば、特許文献３を参照）がある。しかし、この方式の場合、補間した歪補償値（テーブル値）に基づく歪補償の精度に課題があった。
【０００５】
ルックアップテーブルが破綻したときや特性が低いときに、当該ルックアップテーブルを予備ルックアップテーブルに置換し、歪補償装置を安定動作させる技術（例えば、特許文献４を参照）がある。しかし、経年劣化につれて適切でなくなった予備ルックアップテーブルを破棄しメモリ量を減少させる具体的な技術は開示されていなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ルックアップテーブルのアドレス間の歪補償値を補間することが不要であり、経年劣化につれて適切でなくなった予備ルックアップテーブルを破棄しメモリ量を減少させるプリディストータ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】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明に係るプリディストータは、入力信号及び出力信号の関係が線形となるようにルックアップテーブルを更新することとした。
【０００８】
そして、２個の保存部は、ルックアップテーブルをそれぞれ別個に保存しており、それぞれ保存しているルックアップテーブル及び更新されたルックアップテーブルのうち特性の高いルックアップテーブルを格納する。ただし、２個の保存部は、一定期間毎にかつ異なる更新タイミングで、ルックアップテーブルの特性の比較によらず、それぞれ保存しているルックアップテーブルを破棄し更新されたルックアップテーブルを格納する。
【０００９】
そして、歪補償回路は、通常では更新されたルックアップテーブルをロードされる。ただし、歪補償回路は、更新されたルックアップテーブルが破綻しているとき又は保存されているルックアップテーブルのロード要求があるときなどには、保存されているルックアップテーブルをロードされる。このとき、ルックアップテーブルの破棄タイミングからルックアップテーブルのロードタイミングまでの時間がより長い保存部から、歪補償回路は保存されているルックアップテーブルをロードされる。
【００１０】
具体的には、本発明は、ルックアップテーブルが入力信号に基づいて生成した予歪補償信号を被補償回路へ出力する歪補償回路と、前記入力信号及び前記被補償回路の出力信号の関係が線形となるようにルックアップテーブルを更新する更新部と、ルックアップテーブルをそれぞれ別個に保存している第１保存部及び第２保存部と、前記更新部の更新回数が所定回数を加える度毎の第１タイミングで、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルに前記更新部の更新したルックアップテーブルを上書きするとともに、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第２保存部に格納し、前記第１タイミング後の前記更新部の更新回数が前記所定回数より少ない第２タイミングで、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルに前記更新部の更新したルックアップテーブルを上書きするとともに、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第１保存部に格納し、前記第１タイミング及び前記第２タイミング以外のタイミングで、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第１保存部に格納するとともに、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルの特性を前記更新部の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを前記第２保存部に格納する比較部と、前記第１保存部及び前記第２保存部の保存しているルックアップテーブル並びに前記更新部の更新したルックアップテーブルのうちいずれかを前記歪補償回路にロードするルックアップテーブルとして選択するにあたり、前記第１保存部又は前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルを選択するときには、直近の前記第１タイミングから選択時までの時間が直近の前記第２タイミングから選択時までの時間より長い場合に、前記第１保存部の保存しているルックアップテーブルを選択し、直近の前記第２タイミングから選択時までの時間が直近の前記第１タイミングから選択時までの時間より長い場合に、前記第２保存部の保存しているルックアップテーブルを選択する選択部と、を備えることを特徴とするプリディストータである。
【００１１】
入力信号及び出力信号の関係が線形となるようにルックアップテーブルを更新するため、アドレスの間のテーブル値を補間する必要がない。従って、本発明は、ルックアップテーブルのアドレス間の歪補償値を補間することが不要であるプリディストータを提供することができる。
【００１２】
ここで、一方の保存部は、保存しているルックアップテーブルを破棄した時点では、更新されたルックアップテーブルを格納するが、更新されたルックアップテーブルは、特性の高いルックアップテーブルであるとは限らない。しかし、他方の保存部は、保存しているルックアップテーブルを前回に破棄したときから当該時点まで、ルックアップテーブルの特性の比較を通じて、特性の高いルックアップテーブルを格納する。そこで、歪補償回路は、特性の高いルックアップテーブルを、一方の保存部からロードされず他方の保存部からロードされる。従って、本発明は、経年劣化につれて適切でなくなった予備ルックアップテーブルを破棄しメモリ量を減少させるプリディストータを提供することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記第１タイミングでカウンタ値をリセットし、前記更新部がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が前記所定回数と等しい値に到達したときに、次の前記第１タイミングを前記比較部に通知する第１カウンタと、前記第２タイミングでカウンタ値をリセットし、前記更新部がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が前記所定回数と等しい値に到達したときに、次の前記第２タイミングを前記比較部に通知する第２カウンタと、をさらに備えることを特徴とするプリディストータである。
【００１４】
この構成によれば、保存されているルックアップテーブルの破棄タイミングを、それぞれの保存部について計測することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記第１タイミングでカウンタ値をリセットし、前記更新部がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が前記第１タイミングから前記第１タイミングに続く前記第２タイミングまでの前記更新部の更新回数と等しい値に到達したときに、前記第１タイミングに続く前記第２タイミングを前記比較部に通知し、カウンタ値が前記所定回数と等しい値に到達したときに、次の前記第１タイミングを前記比較部に通知するカウンタ、をさらに備えることを特徴とするプリディストータである。
【００１６】
この構成によれば、保存されているルックアップテーブルの破棄タイミングを、それぞれの保存部について１個のカウンタのみで計測することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記第１タイミングから前記第１タイミングに続く前記第２タイミングまでの前記更新部の更新回数は、前記所定回数の半分の回数に等しいことを特徴とするプリディストータである。
【００１８】
この構成によれば、歪補償回路は、所定回数の半分以上の回数にわたるルックアップテーブルの特性の比較を通じて格納された特性の高いルックアップテーブルを、いずれかの保存部から常にロードされるようにすることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記比較部は、前記予歪補償信号及びルックアップテーブルが前記出力信号に基づいて生成した出力計算信号の差分が小さいときに、ルックアップテーブルの特性が高いと判定することを特徴とするプリディストータである。
【００２０】
この構成によれば、入力信号及び出力信号の関係が線形となるようにできる。
【００２１】
また、本発明は、前記比較部は、前記出力信号が所定の周波数チャンネルから外れた周波数チャンネルに漏洩する比率を表す隣接チャンネル漏洩電力比率が小さいときに、ルックアップテーブルの特性が高いと判定することを特徴とするプリディストータである。
【００２２】
この構成によれば、出力信号の周波数スペクトルの歪をなくすことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、ルックアップテーブルのアドレス間の歪補償値を補間することが不要であり、経年劣化につれて適切でなくなった予備ルックアップテーブルを破棄しメモリ量を減少させるプリディストータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るプリディストータの構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明に係るプリディストータの構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明に係るプリディストータの歪補償回路を説明するブロック図である。
【図４】複数の増幅器で構成された増幅回路をモデル化した図である。
【図５】本発明に係る第１の制御部を説明するブロック図である。
【図６】本発明に係る第１の制御部のうち比較部を説明するフローチャートである。
【図７】本発明に係る第１の制御部のうち選択部を説明するフローチャートである。
【図８】本発明に係る第２の制御部を説明するブロック図である。
【図９】本発明に係る第２の制御部のうち比較部を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明に係る第２の制御部のうち選択部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。また、枝番号を付さない符号での説明は該符号に枝番号を付した構成要素や信号全てに共通する説明である。
【００２６】
（プリディストータの構成）
図１は、本実施例のプリディストータ３０１の構成を説明するブロック図である。プリディストータ３０１は、ロードされたルックアップテーブルが入力信号Ｘに基づいて生成した予歪補償信号Ａを被補償回路４０１へ出力する歪補償回路１１と、入力信号Ｘ及び被補償回路４０１の出力信号Ｙが入力され、入力信号Ｘ及び出力信号Ｙの関係が線形となるようにルックアップテーブルを更新する制御部１３と、を備える。
【００２７】
図２は、本実施例のプリディストータ３０２の構成を説明するブロック図である。プリディストータ３０２は、ロードされたルックアップテーブルが入力信号Ｘに基づいて生成した予歪補償信号Ａを被補償回路４０１へ出力する歪補償回路１１と、予歪補償信号Ａ及び被補償回路４０１の出力信号Ｙが入力され、入力信号Ｘ及び出力信号Ｙの関係が線形となるようにルックアップテーブルを更新する制御部１３と、を備える。
【００２８】
例えば、被補償回路４０１は増幅器である。以下の説明は、被補償回路４０１が増幅器として説明する。
【００２９】
図３は、プリディストータ３０１及びプリディストータ３０２の歪補償回路１１を説明するブロック図である。歪補償回路１１は、入力信号Ｘから互いに異なる時刻で取り込みした複数のサンプリング信号Ｓを生成する遅延部３１と、最新のサンプリング信号Ｓ、または遅延部３１が遅延させた少なくとも１つのサンプリング信号Ｓの強度を参照し、サンプリング信号Ｓを直接引用して歪補償値を算出し、歪補償値をサンプリング信号Ｓのいずれか１つに適用して歪信号Ｈを生成する複数のルックアップテーブル２３と、ルックアップテーブル２３のそれぞれに対して歪補償値を算出させて歪信号Ｈを生成させる指示を出力する制御部１３と、ルックアップテーブル２３が生成した歪信号を加算して生成した予歪補償信号Ａを被補償回路４０１へ出力する歪補償値生成部３３と、を備える。
【００３０】
遅延部３１は、例えば、直列に接続した複数の遅延素子２１を有する。入力された入力信号Ｘは連続して遅延素子２１を通過し、通過する毎に所定量（すなわち、サンプリング周期Ｔｓ）ずつ遅延していく。遅延素子２１を所定個通過した後の出力を取り出すことで入力信号Ｘから所定量遅延したサンプリング信号Ｓを取り出せる。言い換えれば、異なる遅延素子２１の出力を取り出すことで、入力信号Ｘから互いに異なる時刻で取り込みした複数のサンプリング信号Ｓが得られる。図３の遅延部３１は、入力信号Ｘから遅延していないサンプリング信号Ｓ−０、遅延素子２１を５個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−５、遅延素子２１を９個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−９、遅延素子２１を１１個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−１１、遅延素子２１を１３個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−１３、遅延素子２１を１７個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−１７を取り出している。
【００３１】
歪信号生成部３２は、入力するサンプリング信号Ｓの強度を測定する強度算出部２２、強度算出部２２で測定されたサンプリング信号Ｓの強度を参照して歪補償値を算出するルックアップテーブル２３及びルックアップテーブル２３からの歪補償値とサンプリング信号Ｓとを乗算する乗算器２４を有する。ここで、サンプリング信号Ｓの強度とは、例えば、振幅や電力である。
【００３２】
歪信号生成部３２−０は、強度を参照したサンプリング信号Ｓ−０にルックアップテーブル２３−０がサンプリング信号Ｓ−０から算出した歪補償値を乗算器２４で乗算して歪信号Ｈ−０，０を出力する。同様に、歪信号生成部３２−１３は、強度を参照したサンプリング信号Ｓ−１３にルックアップテーブル２３−１３がサンプリング信号Ｓ−１３から算出した歪補償値を乗算器２４で乗算して歪信号Ｈ−１３，１３を出力する。尚、歪信号生成部３２−０は、増幅装置のメモリ効果により発生する非線形歪への対策を考慮していない従来の歪信号生成部（プリディストータ）に相当する。
【００３３】
歪信号生成部３２−５は、強度を参照したサンプリング信号Ｓ−５とは異なるサンプリング信号Ｓ−９にルックアップテーブル２３−５がサンプリング信号Ｓ−５から算出した歪補償値を乗算器２４で乗算して歪信号Ｈ−９，５を出力する。なお、ルックアップテーブルの引用に用いる信号が同一の場合もある。具体的には、ルックアップテーブル３２−５が引用に用いたサンプリング信号Ｓ−５を、図示しない他のルックアップテーブルが引用してサンプリング信号Ｓ−７に乗じ、歪信号Ｈ−７，５を出力してもよい。ここで、ルックアップテーブル２３−０、ルックアップテーブル２３−５及びルックアップテーブル２３−１３は一変数ルックアップテーブルである。
【００３４】
歪信号生成部３２−１１は、ルックアップテーブル２３−１１がサンプリング信号Ｓ−１１とサンプリング信号Ｓ−１７の強度を参照して歪補償値を算出し、乗算器２４が歪補償値をサンプリング信号Ｓ−１１に乗算して歪信号Ｈ−１１，１７を出力する。ここで、ルックアップテーブル２３−１１は二変数ルックアップテーブルである。
【００３５】
歪補償値生成部３３は、歪信号生成部３２が出力した歪信号Ｈを加算し、予歪補償信号Ａを生成する。具体的には、歪補償値生成部３３は、歪信号生成部３２−０が出力した歪信号Ｈ−０，０、歪信号生成部３２−５が出力した歪信号Ｈ−９，５、歪信号生成部３２−１３が出力した歪信号Ｈ−１３，１３、歪信号生成部３２−１１が出力した歪信号Ｈ−１１，１７を加算し、予歪補償信号Ａを生成する。予歪補償信号Ａは、被補償回路４０１の歪特性の逆歪特性（歪補償特性）が加えられているので、被補償回路４０１の出力信号Ｙの歪を小さくすることができる。
【００３６】
制御部１３は、図３に図示されない複数のルックアップテーブルの値を入力信号Ｘの強度により引用した歪補償値それぞれに入力信号Ｘを乗算して生成した複数の信号を加算して得た入力計算信号又は予歪補償信号Ａと、複数のルックアップテーブルの値を出力信号Ｙの強度により引用した歪補償値それぞれに出力信号Ｙを乗算して生成した複数の信号を加算して得た出力計算信号と、の関係が線形となるようにそれぞれのルックアップテーブル２３のテーブル値を更新する。全てのルックアップテーブル２３のテーブル値を更新してもよく、更新が必要なルックアップテーブル２３のみのテーブル値を更新してもよい。
【００３７】
（歪補償アルゴリズム）
次に、プリディストータ３０１のルックアップテーブル２３の詳細について説明する。図４は複数の増幅器で構成された増幅回路をモデル化した図であり、入力信号Ｘが入力され出力信号Ｙを出力する。ここで、入力信号Ｘ、および出力信号Ｙをともに周期Ｔｓでサンプリングした離散時間信号をそれぞれｘ（ｎＴｓ）、およびｙ（ｎＴｓ）とし、表記を簡単にするためにそれぞれｘ（ｎ）、およびｙ（ｎ）で表すこととする。また、ｘ（ｎ）およびｙ（ｎ）はともに実数成分と虚数成分を持つ複素数信号であり、ｘ（ｎ）およびｙ（ｎ）に対する乗算、および加算は、それぞれ複素乗算、および複素加算を示すものとする。すなわち、先に説明した図１、及び図２においては、歪補償回路１１には複素数信号が入力され、歪補償回路１１と被補償回路４０１の間には図示しない直交変調器、Ｄ／Ａ変換器、およびアップコンバータがあり、被補償回路４０１と制御部１３の間には図示しないダウンコンバータ、Ａ／Ｄ変換器、および直交復調器がある。図４のようにモデル化された増幅器の歪補償値を得るのに、複数のルックアップテーブルを用いる。すなわち、増幅器を構成する要素増幅器の歪特性を表す歪特性多項式を
【数１】
0005663261.tif 000002
とし，要素増幅器を合成する比率が入力信号の振幅値の関数（合成多項式）
【数２】
0005663261.tif 000003
として図４のモデルを数式で表現した数式３において、同じサンプリング時刻の入力信号、および入力信号の強度を有する項を数式７のようにまとめて分類する。この多項式の分類により、入力信号の強度から歪補償値の一部を算出する複数のルックアップテーブルが作成できる。
【数３】
0005663261.tif 000004
ここで、各パラメータの定義を整理しておく。
ｊ：要素増幅器の番号
Ｊ：要素増幅器の総数
ｒ：正規化先行時間、または正規化遅延時間
Ｒ１ｊ：ｊ番目要素増幅器に対応する合成多項式の最大の正規化先行時間
Ｒ２ｊ：ｊ番目要素増幅器に対応する合成多項式の最大の正規化遅延時間
ｄ：入力信号の正規化先行時間、または正規化遅延時間
Ｄ１ｊ：ｊ番目要素増幅器の最大の正規化先行時間
Ｄ２ｊ：ｊ番目要素増幅器の最大の正規化遅延時間
ｌ：要素増幅器の合成多項式の次数
Ｌｊ：ｊ番目要素増幅器の合成多項式の最大次数
ｋ：要素増幅器の歪特性多項式の次数
Ｋｊ：ｊ番目要素増幅器の歪多項式の最大次数
【００３８】
ここで、数式３を整理する。まず、異なる増幅器（異なるｊ）の同じ項をまとめると
【数４】
0005663261.tif 000005
である。なお、ここでｍａｘ（ｃ１、ｃ２、・・・、ｃＪ）はｃ１、ｃ２、・・・、ｃＪの最大値である。
【００３９】
次に、数式４のｒ＝ｄの項をまとめると
【数５】
0005663261.tif 000006
である。
【００４０】
また、数式５は、
【数６】
0005663261.tif 000007
である。
【００４１】
さらに、
【数７】
0005663261.tif 000008
である。
【００４２】
ここで、数式３、および数式３を整理して得られた数式７でモデル化される歪特性多項式を持つ増幅器の歪補償方法について説明する。増幅装置全体の入力信号と対応する出力信号の関係は
ｙ（ｎ）＝Ｇｘ（ｎ）
となり、線形であるのが理想的である。但し、Ｇは増幅装置の利得を表す実数定数である。ここでは、以降の議論を簡単にする目的で、Ｇ＝１とおくこととする。
【００４３】
しかし、実際の増幅装置では、入力信号の振幅（もしくは電力）が大きくなると入出力信号の関係は線形ではなく数式３、又は数式３を整理した数式７で表現されるように非線形となる。一方、数式３、又は数式７において入力信号と出力信号の関係が理想的になるとき、ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）の関係が成立する。従って、図４のモデルに基づいた増幅回路を歪補償するには、図４のモデルを数式で表現した歪特性多項式である数式３、または数式７において入力信号Ｘと出力信号Ｙを入れ替えた
【数８】
0005663261.tif 000009
を満たす複素数係数ｗ’ｄ，ｋ、ｗ’ｒ，ｄ，ｌ、およびｗ’ｒ，ｄ，ｌ，ｋを求め、歪補償回路１１において、
【数９】
0005663261.tif 000010
なる予歪補償信号Ａのａ（ｎ）を出力すればよい。ここで、数式８を満たす係数ｗ’ｄ，ｋ、ｗ’ｒ，ｄ，ｌ、およびｗ’ｒ，ｄ，ｌ，ｋを求めるには、係数の個数よりも多い個数Ｎの入力信号ｘ（ｎ）と出力信号ｙ（ｎ）の組を数式８のｘ（ｎ）とｙ（ｎ）に代入してＮ個の連立方程式を作成し、掃き出し法、あるいは最小２乗法などで解けばよい。
【００４４】
但し、実際には数式８を満たす係数ｗ’ｄ，ｋ、ｗ’ｒ，ｄ，ｌ、およびｗ’ｒ，ｄ，ｌ，ｋを求めるのに必要な係数の個数よりも多い個数Ｎのｘ（ｎ）とｙ（ｎ）の組が確保できても雑音の影響で歪補償量の精度が十分に確保できない場合がある。そこで、雑音の影響があっても歪補償量の精度を向上させる目的でＮを係数ｗ’ｄ，ｋ、ｗ’ｒ，ｄ，ｌ、およびｗ’ｒ，ｄ，ｌ，ｋの個数よりも大幅に増やす場合が多い。しかし、現実にはｘ（ｎ）、およびｙ（ｎ）を保持しておくメモリ量が十分に確保できず歪補償の精度が十分に得られない場合がある。このような場合には、係数ｗ’ｄ，ｋ、ｗ’ｒ，ｄ，ｌ、およびｗ’ｒ，ｄ，ｌ，ｋを求めるのが可能で、かつメモリに保持しておけるＮ個のｘ（ｎ）とｙ（ｎ）の組で連立方程式を作成して係数ｗ’ｄ，ｋ、ｗ’ｒ，ｄ，ｌ、およびｗ’ｒ，ｄ，ｌ，ｋを求め、適応信号処理で更新する。
【００４５】
（第１の制御部の構成及び処理）
本発明に係る第１の制御部１３−１を説明するブロック図を図５に示す。制御部１３−１は、更新部１３１−１、第１保存部１３２−１、第２保存部１３３−１、比較部１３４−１及び選択部１３５−１から構成される。
【００４６】
更新部１３１−１は、入力信号Ｘ及び出力信号Ｙの関係が線形となるようにルックアップテーブルを更新し、図１から図４までを用いて説明した処理を行う。
【００４７】
第１保存部１３２−１は、第１保存ルックアップテーブル１３２１−１及びその第１特性評価値１３２２−１を保存しており、第１カウンタ１３２３−１を備える。第２保存部１３３−１は、第２保存ルックアップテーブル１３３１−１及びその第２特性評価値１３３２−１を保存しており、第２カウンタ１３３３−１を備える。
【００４８】
比較部１３４−１は、更新部１３１−１の更新回数が所定回数を加える度毎の第１タイミングで、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１に更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルを上書きするとともに、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１の特性を更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを第２保存部１３３−１に格納する。つまり、比較部１３４−１は、第１タイミングで、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１を破棄する。
【００４９】
比較部１３４−１は、第１タイミング後の更新部１３１−１の更新回数が所定回数より少ない第２タイミングで、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１に更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルを上書きするとともに、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１の特性を更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを第１保存部１３２−１に格納する。つまり、比較部１３４−１は、第２タイミングで、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１を破棄する。
【００５０】
比較部１３４−１は、第１タイミング及び第２タイミング以外のタイミングで、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１の特性を更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを第１保存部１３２−１に格納するとともに、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１の特性を更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性と比較し、特性の高いルックアップテーブルを第２保存部１３３−１に格納する。
【００５１】
比較部１３４−１は、第１保存ルックアップテーブル１３２１−１及び第２保存ルックアップテーブル１３３１−１をそれぞれ第１保存部１３２−１及び第２保存部１３３−１に格納するときには、第１特性評価値１３２２−１及び第２特性評価値１３３２−１をそれぞれ第１保存部１３２−１及び第２保存部１３３−１に格納する。
【００５２】
比較部１３４−１は、第１保存ルックアップテーブル１３２１−１及び更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの優劣を判定するときには、第１特性評価値１３２２−１を更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性評価値と比較する。比較部１３４−１は、第２保存ルックアップテーブル１３３１−１及び更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの優劣を判定するときには、第２特性評価値１３３２−１を更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性評価値と比較する。
【００５３】
選択部１３５−１は、第１保存部１３２−１及び第２保存部１３３−１のそれぞれ保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１及び第２保存ルックアップテーブル１３３１−１並びに更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルのうちいずれかを、歪補償回路１１にロードするルックアップテーブルとして選択する。
【００５４】
選択部１３５−１は、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルが破綻しているとき、又は第１保存部１３２−１又は第２保存部１３３−１のそれぞれ保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１又は第２保存ルックアップテーブル１３３１−１のロード要求があるときなどには、第１保存ルックアップテーブル１３２１−１又は第２保存ルックアップテーブル１３３１−１を選択する。
【００５５】
選択部１３５−１は、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルが破綻していないとき、且つ第１保存部１３２−１又は第２保存部１３３−１のそれぞれ保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１又は第２保存ルックアップテーブル１３３１−１のロード要求がないときには、更新ルックアップテーブルを選択する。
【００５６】
選択部１３５−１は、第１保存部１３２−１又は第２保存部１３３−１のそれぞれ保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１又は第２保存ルックアップテーブル１３３１−１を選択するときには、以下の処理を実行する。
【００５７】
選択部１３５−１は、直近の第１タイミングから選択時までの時間が直近の第２タイミングから選択時までの時間より長い場合に、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１を選択する。
【００５８】
選択部１３５−１は、直近の第２タイミングから選択時までの時間が直近の第１タイミングから選択時までの時間より長い場合に、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１を選択する。
【００５９】
第１カウンタ１３２３−１は、第１タイミングでカウンタ値をリセットし、更新部１３１−１がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が上述の所定回数と等しい値に到達したときに、次の第１タイミングを比較部１３４−１に通知する。比較部１３４−１は、現時点が第１タイミングであるか他のタイミングであるかに従って、上述の処理を実行することができる。
【００６０】
第２カウンタ１３３３−１は、第２タイミングでカウンタ値をリセットし、更新部１３１−１がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントし、カウンタ値が上述の所定回数と等しい値に到達したときに、次の第２タイミングを比較部１３４−１に通知する。比較部１３４−１は、現時点が第２タイミングであるか他のタイミングであるかに従って、上述の処理を実行することができる。
【００６１】
本発明に係る第１の制御部１３−１のうち比較部１３４−１を説明するフローチャートを図６に示す。第１カウンタ１３２３−１及び第２カウンタ１３３３−１は、更新部１３１−１がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントする（ステップＳ１−１）。
【００６２】
第１カウンタ１３２３−１のカウンタ値が、第１タイミングと一致しているときについて説明する（ステップＳ２−１においてＹＥＳ）。比較部１３４−１は、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１に更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルを上書きし、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１を破棄する（ステップＳ４−１）。
【００６３】
第１カウンタ１３２３−１のカウンタ値が、第１タイミングと一致していないときについて説明する（ステップＳ２−１においてＮＯ）。比較部１３４−１は、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１の特性を、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性と比較する（ステップＳ３−１）。
【００６４】
第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１の特性が、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性より低いときには（ステップＳ３−１においてＹＥＳ）、比較部１３４−１は、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１に更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルを上書きする（ステップＳ４−１）。
【００６５】
第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１の特性が、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性より高いときには（ステップＳ３−１においてＮＯ）、第１保存部１３２−１の保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１をそのまま格納しておく。
【００６６】
第２カウンタ１３３３−１のカウンタ値が、第２タイミングと一致しているときについて説明する（ステップＳ５−１においてＹＥＳ）。比較部１３４−１は、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１に更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルを上書きし、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１を破棄する（ステップＳ７−１）。
【００６７】
第２カウンタ１３３３−１のカウンタ値が、第２タイミングと一致していないときについて説明する（ステップＳ５−１においてＮＯ）。比較部１３４−１は、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１の特性を、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性と比較する（ステップＳ６−１）。
【００６８】
第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１の特性が、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性より低いときには（ステップＳ６−１においてＹＥＳ）、比較部１３４−１は、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１に更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルを上書きする（ステップＳ７−１）。
【００６９】
第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１の特性が、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルの特性より高いときには（ステップＳ６−１においてＮＯ）、第２保存部１３３−１の保存している第２保存ルックアップテーブル１３３１−１をそのまま格納しておく。
【００７０】
本発明に係る第１の制御部１３−１のうち選択部１３５−１を説明するフローチャートを図７に示す。選択部１３５−１は、更新部１３１−１の更新したルックアップテーブルが破綻している旨の更新ルックアップテーブル破綻情報を、更新部１３１−１から通知される（ステップＳ１１−１）。選択部１３５−１は、第１保存部１３２−１又は第２保存部１３３−１のそれぞれ保存している第１保存ルックアップテーブル１３２１−１又は第２保存ルックアップテーブル１３３１−１のロード要求を、図５に不図示の上位モジュールなどから通知される（ステップＳ１１−１）。
【００７１】
選択部１３５−１は、更新ルックアップテーブル破綻情報又は保存ルックアップテーブルロード要求を通知されているときには（ステップＳ１１−１においてＹＥＳ）、第１保存ルックアップテーブル１３２１−１又は第２保存ルックアップテーブル１３３１−１を歪補償回路１１にロードする（ステップＳ１３−１）。
【００７２】
ここで、選択部１３５−１は、直近の第１タイミングから選択時までの時間が直近の第２タイミングから選択時までの時間より長いときには、第１保存ルックアップテーブル１３２１−１を歪補償回路１１にロードする。そして、選択部１３５−１は、直近の第２タイミングから選択時までの時間が直近の第１タイミングから選択時までの時間より長いときには、第２保存ルックアップテーブル１３３１−１を歪補償回路１１にロードする。このとき、選択部１３５−１は、第１カウンタ１３２３−１及び第２カウンタ１３３３−１のカウンタ値を参照することにより、それぞれ直近の第１タイミング及び直近の第２タイミングから選択時までの時間を計測することができる。
【００７３】
選択部１３５−１は、更新ルックアップテーブル破綻情報及び保存ルックアップテーブルロード要求を通知されていないときには（ステップＳ１１−１においてＮＯ）、更新ルックアップテーブルを歪補償回路１１にロードする（ステップＳ１２−１）。
【００７４】
一方の保存部は、保存ルックアップテーブルを破棄した時点では、更新ルックアップテーブルを格納するが、更新ルックアップテーブルは、特性の高いルックアップテーブルであるとは限らない。他方の保存部は、保存ルックアップテーブルを前回に破棄したときから当該時点まで、ルックアップテーブルの特性の比較を通じて、特性の高いルックアップテーブルを格納する。そこで、歪補償回路１１は、特性の高いルックアップテーブルを、一方の保存部からロードされず他方の保存部からロードされる。従って、本発明は、経年劣化につれて適切でなくなった予備ルックアップテーブルを破棄しメモリ量を減少させるプリディストータを提供することができる。
【００７５】
（第２の制御部の構成及び処理）
本発明に係る第２の制御部１３−２を説明するブロック図を図８に示す。制御部１３−２は、更新部１３１−２、第１保存部１３２−２、第２保存部１３３−２、比較部１３４−２、選択部１３５−２及びカウンタ１３６−２から構成される。
【００７６】
更新部１３１−２、比較部１３４−２及び選択部１３５−２の構成は、それぞれ更新部１３１−１、比較部１３４−１及び選択部１３５−１の構成に対応している。
【００７７】
第１保存部１３２−２は、第１保存ルックアップテーブル１３２１−２、その第１特性評価値１３２２−２及び第１破棄タイミング１３２３−２を保存している。第２保存部１３３−２は、第２保存ルックアップテーブル１３３１−２、その第２特性評価値１３３２−２及び第２破棄タイミング１３３３−２を保存している。
【００７８】
カウンタ１３６−２は、第１タイミングでカウンタ値をリセットし、更新部１３１−２がルックアップテーブルを更新する度毎にカウンタ値をインクリメントする。カウンタ１３６−２は、カウンタ値が第１タイミングから第１タイミングに続く第２タイミングまでの更新部１３１−２の更新回数と等しい値に到達したときに、第１タイミングに続く第２タイミングを比較部１３４−２に通知する。カウンタ１３６−２は、カウンタ値が上述の所定回数と等しい値に到達したときに、次の第１タイミングを比較部１３４−２に通知する。比較部１３４−２は、現時点が第１タイミング又は第２タイミングであるか他のタイミングであるかに従って、上述の処理を実行することができる。
【００７９】
カウンタ１３６−２のカウンタ値が上述の所定回数と等しい値に到達したという第１タイミングは、第１破棄タイミング１３２３−２として第１保存部１３２−２に記憶されている。カウンタ１３６−２のカウンタ値が第１タイミングから第１タイミングに続く第２タイミングまでの更新部１３１−２の更新回数と等しい値に到達したという第２タイミングは、第２破棄タイミング１３３３−２として第２保存部１３３−２に記憶されている。
【００８０】
本発明に係る第２の制御部１３−２のうち比較部１３４−２を説明するフローチャートを図９に示す。図９のステップＳ１−２、Ｓ２−２、Ｓ３−２、Ｓ４−２、Ｓ５−２、Ｓ６−２、Ｓ７−２は、それぞれ図６のステップＳ１−１、Ｓ２−１、Ｓ３−１、Ｓ４−１、Ｓ５−１、Ｓ６−１、Ｓ７−１に対応している。
【００８１】
本発明に係る第２の制御部１３−２のうち選択部１３５−２を説明するフローチャートを図１０に示す。図１０のステップＳ１１−２、Ｓ１２−２、Ｓ１３−２は、それぞれ図７のステップＳ１１−１、Ｓ１２−１、Ｓ１３−１に対応している。
【００８２】
第２の制御部１３−２の効果は、第１の制御部１３−１の効果とほぼ同様である。第２の制御部１３−２では、１個のカウンタ１３６−２を備えるのみでよい。
【００８３】
（他の構成及び処理）
第１及び第２の制御部１３−１、１３−２では、第１タイミングから第１タイミングに続く第２タイミングまでの更新部１３１−１、１３１−２の更新回数を、上述の所定回数より少なくしている。他の構成及び処理では、第１タイミングから第１タイミングに続く第２タイミングまでの更新部１３１−１、１３１−２の更新回数を、上述の所定回数の半分の回数に等しくしてもよい。歪補償回路１１は、上述の所定回数の半分以上の回数にわたるルックアップテーブルの特性の比較を通じて格納された特性の高いルックアップテーブルを、いずれかの保存部から常にロードされるようにすることができる。
【００８４】
比較部１３４−１、１３４−２は、予歪補償信号Ａ及びルックアップテーブルが出力信号Ｙに基づいて生成した出力計算信号の差分が小さいときに、ルックアップテーブルの特性が高いと判定することができる。これにより、入力信号Ｘ及び出力信号Ｙの関係が線形となるようにできる。比較部１３４−１、１３４−２は、出力信号Ｙが所定の周波数チャンネルから外れた周波数チャンネルに漏洩する比率を表す隣接チャンネル漏洩電力比率が小さいときに、ルックアップテーブルの特性が高いと判定することができる。これにより、出力信号Ｙの周波数スペクトルの歪をなくすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係るプリディストータは、移動体通信基地局などに用いられる無線送信機の電力増幅器に適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
３０１、３０２：プリディストータ
１１：歪補償回路
１３：制御部
２１：遅延素子
２２：強度算出部
２３、２３−０、２３−５、２３−１１、２３−１３：ルックアップテーブル
２４：複素乗算器
３１：遅延部
３２、３２−０、３２−５、３２−１１、３２−１３：歪信号生成部
３３：歪補償値生成部
１３１−１、１３１−２：更新部
１３２−１、１３２−２：第１保存部
１３３−１、１３３−２：第２保存部
１３４−１、１３４−２：比較部
１３５−１、１３５−２：選択部
１３６−２：カウンタ
１３２１−１、１３２１−２：第１保存ルックアップテーブル
１３２２−１、１３２２−２：第１特性評価値
１３２３−１：第１カウンタ
１３２３−２：第１破棄タイミング
１３３１−１、１３３１−２：第２保存ルックアップテーブル
１３３２−１、１３３２−２：第２特性評価値
１３３３−１：第２カウンタ
１３３３−２：第２破棄タイミング
４０１：被補償回路
５１１：遅延素子
５１２−ｊ：振幅値関数（ｊは自然数）
５１３：要素増幅器
５１４：複素乗算器
５１５：積算器
Ｘ：入力信号
Ｙ：出力信号
Ａ：予歪補償信号
Ｓ、Ｓ−０、Ｓ−５、Ｓ−９、Ｓ−１１、Ｓ−１３：サンプリング信号
Ｈ、Ｈ−０、０，Ｈ−９，５、Ｈ−１１，１７：歪信号
【図１】
0005663261.tif 000011
【図２】
0005663261.tif 000012
【図３】
0005663261.tif 000013
【図４】
0005663261.tif 000014
【図５】
0005663261.tif 000015
【図６】
0005663261.tif 000016
【図７】
0005663261.tif 000017
【図８】
0005663261.tif 000018
【図９】
0005663261.tif 000019
【図１０】
0005663261.tif 000020