(57)【要約】【課題】歪補償増幅装置で、入力信号が変動する場合にも、歪検出ループにおけるベクトル調整を精度よく制御する。【解決手段】歪検出ループでは、信号を分配して、一方の分配信号をベクトル調整手段３でベクトル調整して増幅器４で増幅し、増幅信号の一部と他方の分配信号とを合成して増幅器４で発生する歪成分を検出し、歪除去ループでは、当該検出される歪成分を増幅信号の他の部分から除去する。歪成分レベル情報取得手段１５、２０が歪検出ループで検出される歪成分のレベルに関する情報を取得し、歪成分レベル変動情報取得手段１５、２０が当該歪成分のレベルの変動に関する情報を取得し、これらの情報に基づいて歪検出ループベクトル調整制御手段２０がベクトル調整手段３によるベクトル調整を制御する。【選択図】      図１
2004193663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を分配して、一方の分配信号をベクトル調整手段によりベクトル調整して増幅器により増幅するとともに、当該増幅信号の一部と他方の分配信号とを合成して当該増幅器で発生する歪成分を検出する歪検出ループと、歪検出ループで検出される歪成分を当該増幅信号の他の部分から除去する歪除去ループとを備えた歪補償増幅装置において、
歪検出ループで検出される歪成分のレベルに関する情報を取得する歪成分レベル情報取得手段と、
歪検出ループで検出される歪成分のレベルの変動に関する情報を取得する歪成分レベル変動情報取得手段と、
歪成分レベル情報取得手段により取得される情報と歪成分レベル変動情報取得手段により取得される情報に基づいて歪検出ループのベクトル調整手段によるベクトル調整を制御する歪検出ループベクトル調整制御手段と、
を備えたことを特徴とする歪補償増幅装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歪補償増幅装置において、
歪成分レベル情報取得手段は、歪検出ループで検出される歪成分のレベルを検出する歪成分レベル検出手段を有し、歪成分レベル検出手段による複数回の検出結果に基づく値を歪検出ループで検出される歪成分のレベルに関する情報として取得し、
歪成分レベル変動情報取得手段は、歪検出ループで検出される歪成分のレベルを複数回検出した結果に基づく閾値を用いて、歪検出ループで検出される歪成分のレベルが閾値以上となる割合の値或いは閾値を超える割合の値を歪検出ループで検出される歪成分のレベルの変動に関する情報として取得し、
歪検出ループベクトル調整制御手段は、歪成分レベル情報取得手段により取得される値と歪成分レベル変動情報取得手段により取得される値に基づく制御量を用いて、歪検出ループのベクトル調整手段によるベクトル調整を制御する、
ことを特徴とする歪補償増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歪検出ループと歪除去ループを備えた歪補償増幅装置に関し、特に、例えば入力信号が変動するような場合においても、歪検出ループにおけるベクトル調整を精度よく制御することが可能な歪補償増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車電話システムや携帯電話システムなどの移動無線システムに用いられる基地局装置や中継装置では、多チャンネルの電波を同時に増幅するため、基地局装置や中継装置の増幅器にはかなりの直線性を要求されるがこれには限界がある。なお、中継装置は、例えば基地局装置からの電波を増幅し、移動局装置に対して当該電波を送出する。
【０００３】
従来より、増幅器で発生する歪を補償するフィードフォワード歪補償増幅器としては、種々なものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなフィードフォワード歪補償増幅器は、その大まかな構成として、歪検出ループと歪除去ループ（歪補償ループ）とを直列に配したものであり、歪検出ループでは、入力信号を分岐して一方の入力信号を増幅器により増幅し、この増幅器出力信号を分岐して、当該分岐された増幅器出力信号と前記分岐された他方の入力信号とを互いに反転して合成することにより増幅器で生じた歪成分信号を抽出し、歪除去ループでは、歪検出ループから出力された歪成分信号と増幅器出力信号とを互いに反転して合成することにより増幅器で生じた歪成分を除去した増幅器出力信号を得るようにしている。
【０００４】
このようなフィードフォワード歪補償増幅器において、例えば図４に示すような信号包絡線を有する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）信号が入力されて、当該入力信号に瞬時ピークＰ１、Ｐ１’が希望波として含まれているような場合には、その瞬時ピーク電力時に適するベクトル設定をしたときには、比率としてはピーク電力の時より多い低い電力時には歪を発生してしまう。一方、平均電力をもとにベクトル設定を行うと、歪が高くなる時間を少なくすることができるが、瞬時ピーク電力時には不適切なベクトル設定となるため、瞬間的に非常に高い歪が発生してしまう。
【０００５】
なお、歪検出ループにおけるベクトル調整に関する従来技術の例として、従来の歪補償増幅装置では、歪検出ループと歪除去ループを備え、歪検出ループで検出される歪成分のレベルの中でピークではないものを平均化した結果に基づいて歪検出ループのベクトル調整を制御することが行われ、これにより、歪検出ループのベクトル調整を精度よく制御することが図られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３１５８４７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１１３９４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例で述べたように、従来のフィードフォワード歪補償増幅器では、入力信号に瞬時ピークがあると、これによって正常な増幅処理が行われなくなり、例えば基地局装置や中継増幅装置に用いた場合には無線通信の品質を劣化させてしまうといった不具合があり、このような問題に対する検討等が更に為されることが要求されていた。
【０００８】
ここで、このような不具合について具体的に説明する。
例えば、フィードフォワード歪補償増幅器にマルチキャリア信号が入力されるような場合には、当該入力信号は、その平均電力に対してその何倍もの大きさのピーク電力を瞬間的に発生させることがある。ここで、図５には、このようなマルチキャリア信号のレベル（この例では、信号電界強度）の時間に対する変動例を示してあり、同図中の横軸は時間を示しており、縦軸は信号の電界強度を示している。
【０００９】
また、上記のようなピーク電力は例えばチャネル多重度や入力信号のレベル等といった要因にも関係して発生するものであり、一例として、Ｗ（Ｗｉｄｅ  ｂａｎｄ）−ＣＤＭＡ方式による通信信号の場合には、ピークファクタは１キャリアではおよそ４ｄＢで１０％の確率で発生し、およそ１０ｄＢで０．１％の確率で発生する。
【００１０】
しかしながら、フィードフォワード歪補償増幅器に入力される信号（例えばマルチキャリア信号）がピーク電力を発生させる時には、増幅器の非線型特性に起因して歪検出ループの回路や歪除去ループの回路の平衡が崩れてしまい、これにより、当該フィードフォワード歪補償増幅器から出力される歪補償後の増幅信号中に残留する歪成分が増大してしまうという問題がある。だが、瞬間的に発生するピーク電力に対して、歪検出ループや歪除去ループの動作を追従させることは、実用上では非常に困難である。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、歪検出ループと歪除去ループを備えて増幅器で発生する歪を補償するに際して、例えば入力信号が変動するような場合においても、歪検出ループにおけるベクトル調整を精度よく制御することができる歪補償増幅装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る歪補償増幅装置では、歪検出ループにおいて、信号を分配して、一方の分配信号をベクトル調整手段によりベクトル調整して増幅器により増幅するとともに、当該増幅信号の一部と他方の分配信号とを合成して当該増幅器で発生する歪成分を検出し、歪除去ループにおいて、歪検出ループで検出される歪成分を当該増幅信号の他の部分から除去する構成において、次のような処理を行う。
【００１３】
すなわち、歪成分レベル情報取得手段が歪検出ループで検出される歪成分のレベルに関する情報を取得し、歪成分レベル変動情報取得手段が歪検出ループで検出される歪成分のレベルの変動に関する情報を取得する。そして、歪検出ループベクトル調整制御手段が、歪成分レベル情報取得手段により取得される情報と歪成分レベル変動情報取得手段により取得される情報に基づいて、歪検出ループのベクトル調整手段によるベクトル調整を制御する。
【００１４】
従って、歪検出ループで検出される歪成分のレベルとその変動に基づいて歪検出ループにおけるベクトル調整が制御されることにより、例えば入力信号が変動するような場合においても、歪検出ループにおけるベクトル調整を精度よく制御することができる。
【００１５】
ここで、歪補償増幅装置により処理される信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、ベクトル調整では、例えば、信号の振幅と位相との一方又は両方を変化させて調整することが行われる。
また、ベクトル調整手段としては、例えば、信号の振幅と位相を可変に変化させることが可能なベクトル調整器から構成することができ、また、例えば、信号の振幅を可変に変化させることが可能な可変減衰器と信号の位相を可変に変化させることが可能な可変移相器とを組み合わせたものから構成することができる。
【００１６】
また、増幅器としては、種々な増幅器が用いられてもよく、例えば、電力増幅器が用いられる。
また、増幅器の数としては、１であってもよく、或いは、複数であってもよい。
また、増幅器による増幅信号の一部や、当該増幅信号の他の部分としては、当該一部や当該他の部分の割合については種々なものが用いられてもよい。
【００１７】
また、増幅器による増幅信号の一部と他方の分配信号とを合成する態様としては、例えば、他方の分配信号の成分について同じ振幅で１８０度異なる位相（逆位相）となるように合成する態様や、これに近い態様が用いられるのが好ましい。
また、増幅器による増幅信号（他の部分）から歪成分を除去する精度、つまり、歪補償の精度としては、実用上で有効な程度で、種々なものが用いられてもよい。
また、歪検出ループや、歪除去ループとしては、種々な構成のものが用いられてもよい。
【００１８】
また、歪成分のレベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば、電力のレベルや、振幅のレベルを用いることができる。
また、歪成分のレベルに関する情報としては、種々な情報が用いられてもよく、例えば、複数回検出される歪成分のレベルに基づいて歪成分のレベルの最大値を歪成分のレベルに関する情報として取得する態様や、複数回検出される歪成分のレベルに基づいて歪成分のレベルの平均値を歪成分のレベルに関する情報として取得する態様や、複数回検出される歪成分のレベルに基づいて歪成分のレベルの加重平均値を歪成分のレベルに関する情報として取得する態様や、これらの中の２以上を取得する態様などを用いることができる。なお、当該複数回としては、種々な回数が用いられてもよい。
【００１９】
また、歪成分のレベルの変動に関する情報としては、種々な情報が用いられてもよく、例えば、複数回検出される歪成分のレベルに基づいて歪成分のレベルの平均値を歪成分のレベルの最大値により除した結果を歪成分のレベルの変動に関する情報として取得する態様や、複数回検出される歪成分のレベルに基づいて歪成分のレベルの最大値に１未満である所定の値を乗じた値以上となる（或いは、当該値を超える）歪成分のレベルの割合を歪成分のレベルの変動に関する情報として取得する態様などを用いることができる。なお、当該複数回としては、種々な回数が用いられてもよい。また、１未満である所定の値としては、種々な値が用いられてもよい。
【００２０】
また、一構成例として、歪成分レベル変動情報取得手段は、歪成分レベル情報取得手段により用いられる１回又は複数回検出された歪成分のレベルや、歪成分レベル情報取得手段により取得される情報の一方又は両方を用いて、歪検出ループで検出される歪成分のレベルの変動に関する情報を取得する。つまり、歪成分レベル情報取得手段と歪成分レベル変動情報取得手段とで、それぞれ独立な処理が行われてもよいが、共通な処理については共通に行う方が効率的で好ましい。
【００２１】
また、歪検出ループベクトル調整制御手段により歪検出ループにおけるベクトル調整を制御する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、歪検出ループによる歪検出の精度がよくなるように制御する態様が用いられる。
一構成例として、歪検出ループベクトル調整制御手段は、歪検出ループで検出される歪成分の大きさが小さくなるように制御し、好ましい態様例として、歪検出ループにより検出される歪成分の大きさが最小となるように制御する。
【００２２】
なお、歪検出ループで検出される歪成分の大きさを表すものとしては、例えば、歪検出ループで検出される歪成分のレベル或いはその平均値などや、歪成分レベル情報取得手段により取得される歪成分の大きさに関する値、などを用いることができる。
【００２３】
また、本発明に係る歪補償増幅装置では、一構成例として、次のような処理を行う。
すなわち、歪成分レベル情報取得手段は、歪検出ループで検出される歪成分のレベルを検出する歪成分レベル検出手段を有し、歪成分レベル検出手段による複数回の検出結果に基づく値を歪検出ループで検出される歪成分のレベルに関する情報として取得する。また、歪成分レベル変動情報取得手段は、歪検出ループで検出される歪成分のレベルを複数回検出した結果に基づく閾値を用いて、歪検出ループで検出される歪成分のレベルが閾値以上となる割合の値或いは閾値を超える割合の値を歪検出ループで検出される歪成分のレベルの変動に関する情報として取得する。また、歪検出ループベクトル調整制御手段は、歪成分レベル情報取得手段により取得される値と歪成分レベル変動情報取得手段により取得される値に基づく制御量を用いて、歪検出ループのベクトル調整手段によるベクトル調整を制御する。
【００２４】
ここで、歪成分レベル検出手段による複数回の検出結果に基づく値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、当該複数回としては、種々な回数が用いられてもよい。
また、歪検出ループで検出される歪成分のレベルを複数回検出した結果に基づく閾値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、当該複数回としては、種々な回数が用いられてもよい。
また、複数回としては、例えば、設定された回数が用いられてもよく、或いは、設定された時間内に検出処理が為される回数などが用いられてもよい。
【００２５】
また、歪成分レベル情報取得手段により取得される値と歪成分レベル変動情報取得手段により取得される値に基づく制御量としては、種々なものが用いられてもよい。
一構成例として、歪検出ループベクトル調整制御手段は、歪検出ループにより検出される歪成分のレベルと歪検出ループのベクトル調整手段におけるベクトル調整量との対応、或いは、歪成分レベル情報取得手段により取得される値とベクトル調整手段におけるベクトル調整量との対応を記憶する。そして、当該記憶内容に基づいて、歪検出ループベクトル調整制御手段は、歪検出ループにより検出される歪成分のレベルに対応するベクトル調整量或いは歪成分レベル情報取得手段により取得される値に対応するベクトル調整量に対して歪成分レベル変動情報取得手段により取得される値を乗算した結果に対応する制御量を用いて、歪検出ループのベクトル調整手段によるベクトル調整を制御する。
【００２６】
また、一構成例として、歪成分レベル情報取得手段は、歪検出ループで検出される歪成分のレベルを複数回検出した結果から歪成分のレベルの最大値を取得する。また、歪成分レベル変動情報取得手段は、歪成分レベル情報取得手段により取得される歪成分のレベルの最大値に対して１未満である所定の値を乗算した結果を閾値として用いて、歪検出ループで検出される歪成分のレベルが閾値以上となる割合の値を取得する。そして、歪検出ループベクトル調整制御手段は、歪成分レベル情報取得手段により取得される値と歪検出ループのベクトル調整手段におけるベクトル調整量との対応を記憶し、歪成分レベル情報取得手段により取得される値に対応するベクトル調整量に対して歪成分レベル変動情報取得手段により取得される値を乗算した結果に対応する制御量を用いて、歪検出ループのベクトル調整手段によるベクトル調整を制御する。なお、１未満である所定の値としては、種々な値が用いられてもよい。
【００２７】
また、本発明に係る歪補償増幅装置は、例えば、有線或いは無線の送信機や、有線或いは無線の通信装置に備えられ、送信対象となる信号を歪検出ループの増幅器で増幅するに際して当該増幅器で発生する歪を補償する。
ここで、有線或いは無線の通信装置は、例えば、有線或いは無線の通信システムに備えられる。
【００２８】
また、本発明に係る歪補償増幅装置は、例えば、自動車電話システムや携帯電話システムや簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの無線通信システムの基地局装置や中継局装置に備えられる。
なお、送信機や、通信装置や、通信システムや、基地局装置や、中継局装置としては、種々なものが用いられてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係るフィードフォワード型の歪補償増幅装置の一例を示してある。
本例の歪補償増幅装置には、歪検出ループや、歪除去ループや、制御部が備えられている。
【００３０】
歪検出ループの回路は、方向性結合器２と方向性結合器６との間に設けられたベクトル調整器３や主増幅器４や遅延線５から構成されており、入力信号を主増幅器４で増幅するに際して当該増幅器４で発生する歪の成分を検出する。なお、主増幅器４では、例えば相互変調歪などの歪が発生する。
歪除去ループの回路は、方向性結合器６と方向性結合器１０との間に設けられた遅延線７やベクトル調整器８や補助増幅器９から構成されており、歪検出ループで検出された歪成分を主増幅器４による増幅信号から除去する。
【００３１】
制御部の回路は、入カレベル検出器１や、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１７や、パイロット信号発生器１１や、結合器Ｔ１や、結合器Ｔ２や、パイロット受信器１２や、Ａ／Ｄ変換器１３や、結合器Ｔ３や、増幅器１４や、検波器１５や、Ａ／Ｄ変換器１６や、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換器１８や、Ｄ／Ａ変換器１９や、制御回路２０から構成されており、歪検出ループや歪除去ループを制御する。
【００３２】
以下で、各処理部１〜２０、Ｔ１〜Ｔ３により行われる動作の一例を示す。
本例の歪補償増幅装置では、例えばチャネル多重された変調信号などが増幅対象となる信号として入力レベル検出器１に入力される。そして、当該入力信号は、入力レベル検出器１を介して、歪検出ループの方向性結合器２に入力される。
【００３３】
歪検出ループでは、入力レベル検出器１から出力される信号を方向性結合器２が２つの信号に分配し、一方の分配信号の振幅や位相をベクトル調整器３が調整して、当該調整後の一方の分配信号を主増幅器４が増幅する。そして、パイロット信号発生器１１が所定のパイロット信号を発生させて当該パイロット信号を結合器Ｔ１を介して主増幅器４から出力される増幅信号に結合させ、当該結合後の増幅信号が方向性結合器６に入力される。
【００３４】
また、歪検出ループでは、方向性結合器２から出力される他方の分配信号が、遅延線５を伝送することで、例えば一方の分配信号がベクトル調整器３や主増幅器４により処理されることによる遅延時間と同じ時間だけ遅延させられ、当該遅延させられた他方の分配信号が方向性結合器６に入力される。
【００３５】
そして、方向性結合器６は、主増幅器４から入力される増幅信号の一部と、遅延線５を介して入力される遅延信号とを合成することで、当該増幅信号に含まれる歪成分及びパイロット信号成分を検出し、検出したこれらの成分をベクトル調整器８へ出力する。また、方向性結合器６は、主増幅器４から入力される増幅信号の残りの部分を遅延線７へ出力する。
【００３６】
ここで、主増幅器４から方向性結合器６に入力される増幅信号には、主増幅器４で増幅された入力信号や、主増幅器４で発生した歪成分や、結合されたパイロット信号成分が含まれる。また、遅延線５を介して方向性結合器６に入力される遅延信号には、遅延させられた入力信号が含まれる。
そして、歪検出ループでは、方向性結合器６で合成される２つの信号のそれぞれに含まれる入力信号成分が互いに同一の振幅で且つ逆相で（つまり、１８０度ずれた位相で）合成されるように、ベクトル調整器３による振幅や位相の調整が制御回路２０により制御される。
【００３７】
歪除去ループでは、方向性結合器６から出力される前記残りの部分の増幅信号が、遅延線７を伝送することで、例えば方向性結合器６からベクトル調整器８へ出力される信号が当該ベクトル調整器８や補助増幅器９により処理されることによる遅延時間と同じ時間だけ遅延させられ、当該遅延させられた増幅信号が方向性結合器１０に入力される。
【００３８】
また、歪除去ループでは、方向性結合器６からベクトル調整器８へ出力される信号の振幅や位相を当該ベクトル調整器８が調整し、当該調整後の信号を補助増幅器９が増幅して当該増幅信号を方向性結合器１０へ出力する。
【００３９】
そして、方向性結合器１０は、遅延線７を介して入力される増幅信号と、補助増幅器９から入力される信号とを合成することで、当該増幅信号に含まれる歪成分及びパイロット信号成分を除去して、当該除去後の信号を出力する。方向性結合器１０からの出力信号は、本例の歪補償増幅装置からの出力信号となる。
【００４０】
ここで、遅延線７を介して方向性結合器１０に入力される増幅信号には、主増幅器４で増幅された入力信号や、主増幅器４で発生した歪成分や、結合されたパイロット信号成分が含まれる。また、補助増幅器９から方向性結合器１０に入力される信号には、増幅された歪成分や、増幅されたパイロット信号成分が含まれる。
そして、歪除去ループでは、方向性結合器１０で合成される２つの信号のそれぞれに含まれるパイロット信号成分（歪成分についても同様）が互いに同一の振幅で且つ逆相で合成されるように、ベクトル調整器８による振幅や位相の調整が制御回路２０により制御される。
【００４１】
入力レベル検出器１は、歪検出ループ（方向性結合器２）の前段に設けられており、入力信号のレベルを検出して当該検出結果をアナログ信号によりＡ／Ｄ変換器１７へ出力するとともに、当該入力信号を方向性結合器２へ出力する。そして、入力レベル検出器１〜Ａ／Ｄ変換器１７に入力される検出結果は当該Ａ／Ｄ変換器１７によりデジタル信号へ変換されて制御回路２０に入力される。
【００４２】
パイロット受信器１２は、歪除去ループ（方向性結合器１０）から出力される歪補償後（歪除去後）の増幅信号の一部を結合器Ｔ２を介して入力し、当該入力した信号に含まれるパイロット信号成分を検出して当該検出結果をアナログ信号によりＡ／Ｄ変換器１３へ出力する。そして、パイロット受信器１２からＡ／Ｄ変換器１３に入力される検出結果は当該Ａ／Ｄ変換器１３によりデジタル信号へ変換されて、パイロット信号成分電界レベルとして制御回路２０に入力される。
【００４３】
増幅器１４は、歪検出ループの（方向性結合器６）から歪除去ループのベクトル調整器８へ出力される信号（歪成分を含む信号）の一部を結合器Ｔ３を介して入力し、当該入力した信号を増幅して検波器１５へ出力する。検波器１５は、増幅器１４から入力される増幅信号を検波し、当該検波結果をアナログ信号によりＡ／Ｄ変換器１６へ出力する。そして、検波器１５からＡ／Ｄ変換器１６に入力される検波結果は当該Ａ／Ｄ変換器１６によりデジタル信号へ変換されて、歪成分電界レベルとして制御回路２０に入力される。
【００４４】
制御回路２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を搭載して構成されている。そして、制御回路２０は、例えば歪検出ループのベクトル調整器３については、Ａ／Ｄ変換器１６から入力される歪成分電界レベルが小さく（好ましくは、最小に）なるように、当該ベクトル調整器３による振幅や位相の調整を制御するためのデジタル制御信号をＤ／Ａ変換器１８へ出力する。制御回路２０からＤ／Ａ変換器１８に入力されるデジタル制御信号は当該Ｄ／Ａ変換器１８によりアナログ制御信号へ変換されてベクトル調整器３に入力され、これにより、当該アナログ制御信号に応じて当該ベクトル調整器３による振幅や位相の調整が制御される。なお、歪成分電界レベルを小さくすることは、例えば歪検出ループで検出される歪成分（及びパイロット信号成分）の中に残留する入力信号成分を小さくすることに相当する。
【００４５】
また、制御回路２０は、例えば歪除去ループのベクトル調整器８については、Ａ／Ｄ変換器１３から入力されるパイロット信号成分電界レベルが小さく（好ましくは、最小に）なるように、当該ベクトル調整器８による振幅や位相の調整を制御するためのデジタル制御信号をＤ／Ａ変換器１９へ出力する。制御回路２０からＤ／Ａ変換器１９に入力されるデジタル制御信号は当該Ｄ／Ａ変換器１９によりアナログ制御信号へ変換されてベクトル調整器８に入力され、これにより、当該アナログ制御信号に応じて当該ベクトル調整器８による振幅や位相の調整が制御される。なお、パイロット信号成分電界レベルを小さくすることは、例えば歪除去ループから出力される歪補償後の増幅信号の中に残留するパイロット信号成分（歪成分についても同様）を小さくすることに相当する。
【００４６】
次に、本例の歪補償増幅装置により歪検出ループのベクトル調整器３によるベクトル調整を制御する動作の一例を更に詳しく説明する。
制御回路２０は、検波器１５により検出される歪成分電界レベル（検波電力）つまり歪検出ループで検出される歪成分の電界レベルをＡ／Ｄ変換器１６を介して例えば一定の時間間隔毎に電圧値として読み出し、当該電圧値を自己（当該制御回路２０）のＲＡＭに設けられた退避テーブルに歪成分レベルのデータとして格納する。
【００４７】
ここで、図２には、退避テーブルの一例を示してある。
同図に示した退避テーブルでは、１回目のサンプリングで検出された歪成分レベルのデータ（“１回目のレベル”）からｉ回目のサンプリングで検出された歪成分レベルのデータ（“ｉ回目のレベル”）までが順に格納されている。ここで、ｉは複数の値を示す。
【００４８】
なお、サンプリングの回数或いはサンプリングを行う時間としては、例えば、入力信号のレベル変動を十分に検出することができる回数或いは時間に設定されるのが好ましい。つまり、歪成分のレベルをサンプリングすると、例えば上記図５に示したように、サンプリングされるデータには瞬時的なピーク電力が不規則に発生するため、サンプリングの回数或いは時間を調整することで、瞬時的なピーク電力を検出する割合を調整することが可能である。
【００４９】
次に、図３を参照して、本例の歪補償増幅装置により歪検出ループのベクトル調整器３に対する制御量を算出するための処理の手順の一例を示す。
この処理では、制御回路２０により、歪検出ループで検出される複数回分の歪成分のレベルに基づいて所定の歪量値と所定の歪変動割合値を算出し、当該算出結果から制御量を算出する。本例では、ｉ回のサンプリングで検出された歪成分レベルのデータの中で最も高いレベルのデータを歪量値とする。また、本例では、ｉ回のサンプリングで検出された歪成分レベルのデータの中で、最も高いレベルのデータの０．８倍以上のレベルのデータが存在する比率を歪変動割合値とする。
【００５０】
まず、制御回路２０は、検波器１５により検出される歪成分の電力レベルをＡ／Ｄ変換器１６を介してデジタル値（Ａ／Ｄ変換値）として順次読み出し、当該読み出した歪成分レベルのデータを退避テーブルに格納する（ステップＳ１）。次に、制御回路２０は、例えばｉ回分の検出に相当する所定のサンプリング回数分或いは所定のサンプリング時間分の歪成分レベルの読み出しが完了したか否かを判定し（ステップＳ２）、完了したことが判定された場合には、以下のような処理（ステップＳ３〜ステップＳ１０）を実行する。
【００５１】
すなわち、まず、制御回路２０は、サンプリングにより取得した複数回（本例では、ｉ回）分の歪成分レベルの値の中から最大値を検索して、当該最大値を歪量値ＡＶ１とする（ステップＳ３）。ここで、ＡＶ１＝最大値である。
【００５２】
次に、制御回路２０は、例えば予め設定された方法に従って、サンプリングにより取得した複数回（本例では、ｉ回）分の歪成分レベルの値の中の最大値について、当該最大値を歪変動判定倍率である０．８倍した結果値を閾値（歪変動判定閾値）ＡＶ２とする（ステップＳ４）。ここで、ＡＶ２＝最大値×０．８である。なお、本例では、歪量値ＡＶ１として最大値を求めているため、この値を利用して歪変動判定閾値ＡＶ２の値を計算することも可能である。
【００５３】
次に、制御回路２０は、退避テーブルに格納された複数（本例では、ｉ）個の歪成分レベルのそれぞれと上記のようにして取得した歪変動判定閾値ＡＶ２との大小を順に比較していき、これら複数個の歪成分レベルの中から歪変動判定閾値ＡＶ２以上となる歪成分レベルの個数を求める（ステップＳ５〜ステップＳ９）。
【００５４】
具体的には、まず、制御回路２０は、歪成分レベルのサンプリングの回数（本例では、ｉ）を変数ｊに格納してつまりｊ＝ｉとし、歪変動判定閾値ＡＶ２以上となる歪成分レベルの個数をカウントするための変数ＣＯＵＮＴに０を代入する（ステップＳ５）。
次に、制御回路２０は、ｊ回目（最初の時点では、ｊ＝ｉ回目）のサンプリングで検出された歪成分レベルの値Ａ（ｊ）が歪変動判定閾値ＡＶ２以上であるか否かを判定し（ステップＳ６）、当該歪成分レベルの値Ａ（ｊ）が歪変動判定閾値ＡＶ２以上である場合にのみ変数ＣＯＵＮＴを１増加させる（ステップＳ７）。
【００５５】
次に、制御回路２０は、上記のようにしてｊ回目のサンプリングで検出された歪成分レベルについての判定処理（ステップＳ６、ステップＳ７）が完了した場合には、当該ｊの値を１減少させてつまりｊを（ｊ−１）へ更新し（ステップＳ８）、当該更新後のｊが０ではない場合には（ステップＳ９）、当該更新後のｊについて上記と同様な判定処理を実行する（ステップＳ６、ステップＳ７）。
【００５６】
制御回路２０では、このようにして、サンプリング回数（本例では、ｉ）回目のサンプリングで検出された歪成分レベルから１回目のサンプリングで検出された歪成分レベルまでについて、上記と同様な判定処理（ステップＳ６、ステップＳ７）が実行される。
【００５７】
そして、制御回路２０は、ｊが０となったことつまりｊ＝０となったことを判定すると（ステップＳ９）、退避テーブルに格納された全て（本例では、ｉ回分）の歪成分レベルについて上記の判定処理（ステップＳ６、ステップＳ７）が完了したとみなして、変数ＣＯＵＮＴをサンプリング回数ｉで割った結果を変数である歪変動割合値ＡＶ３に格納する（ステップＳ１０）。ここで、ＡＶ３＝ＣＯＵＮＴ／ｉである。
【００５８】
制御回路２０は、上記のようにして得られる歪量値ＡＶ１と歪変動割合値ＡＶ３に基づいて、例えば歪量値ＡＶ１が小さくなるように（好ましくは、最小となるように）、歪検出ループのベクトル調整器３に対する制御を繰り返して行い、これにより、当該ベクトル調整器３によるベクトル調整（信号の振幅や位相の調整）を最適化する。
【００５９】
ここで、歪量値ＡＶ１と歪変動割合値ＡＶ３の算出結果に基づいて、歪検出ループのベクトル調整器３に対する制御量を算出する仕方の一例を示す。
まず、例えば、予め測定された結果に基づいて、入力信号が変動しないとした場合における、歪量値ＡＶ１に対する最適なベクトル調整量Ｐが求められているとする。また、入力信号が変動した場合における歪量値ＡＶ１に対する最適なベクトル調整量Ｐ’が、入力信号が変動しないとした場合における歪量値ＡＶ１に対する最適なベクトル調整量Ｐに、入力信号が変動した場合における歪変動割合値ＡＶ３を乗算した結果に相当するとし、つまり、Ｐ’＝Ｐ×ＡＶ３であるとする。
【００６０】
この場合、制御回路２０は、上記のようにして求められた歪量値ＡＶ１と歪変動割合値ＡＶ３、及び、歪量値ＡＶ１とベクトル調整量Ｐとの対応関係を使用して、ベクトル調整時における最適なベクトル調整量Ｐ’を算出し、算出したベクトル調整量Ｐ’が歪検出ループのベクトル調整器３において実現される制御量を算出し、算出した制御量を用いて歪検出ループのベクトル調整器３に対する制御を行い、これにより、適した制御を実現する。
【００６１】
なお、ベクトル調整量としては、例えば、信号の振幅と位相のそれぞれを独立に調整するための振幅調整量及び位相調整量や、或いは、信号の振幅と位相をまとめて調整するための振幅位相調整量が用いられる。
また、ベクトル調整器３により行われるベクトル調整におけるベクトル調整量と、当該ベクトル調整量を実現するためにベクトル調整器３に対して与える制御量とは、例えば予め対応付けられて制御回路２０などに設定されている。
【００６２】
以上のように、本例の歪補償増幅装置では、歪検出ループが信号を主増幅器４により増幅して歪成分を検出し、歪除去ループが当該歪成分を増幅信号から除去するに際して、検波器１５が歪検出ループで検出される歪成分のレベルを検出し、制御回路２０が検波器１５により複数回検出される歪成分のレベルに基づいて歪量値ＡＶ１と歪変動割合値ＡＶ３を算出し、当該算出結果に基づいて制御回路２０が例えば歪量値ＡＶ１を小さくするように歪検出ループのベクトル調整器３を制御することが行われる。
【００６３】
従って、本例の歪補償増幅装置では、歪検出ループと歪除去ループを備えた構成において、例えば、入力信号に変動が発生する場合や、入力信号が大きく変動する場合や、入力信号にピーク電力が発生する場合や、歪成分レベルの変動が不規則に発生するような場合においても、歪成分レベルの変動の発生回数などを変化させる入力信号の状況によらずに、歪検出ループに設けられたベクトル調整器３を精度よく制御することができ、これにより、安定した歪検出ループを形成して不要な歪成分の発生を抑えることができる。
【００６４】
また、本例の歪補償増幅装置では、求められる歪量値ＡＶ１と歪変動割合値ＡＶ３との相関関係に基づいて歪検出ループのベクトル調整器３を制御することにより、例えば、入力信号が変動する場合においても、或いは、入力信号が変動しない場合においても、いずれの場合においても適切なベクトル調整の設定を行うことができる。
【００６５】
一例として、本例の歪補償増幅装置は、無線通信システムの基地局装置や中継増幅装置に用いられるフィードフォワード型の歪補償増幅装置として構成され、例えば、Ｎ（Ｎａｒｒｏｗ  ｂａｎｄ）―ＣＤＭＡ方式やＷ−ＣＤＭＡ方式による通信信号のようにピークファクタが大きい信号を増幅処理するような場合においても、歪検出ループのベクトル調整器３を精度よく制御することができる。
【００６６】
ここで、本例では、歪量値ＡＶ１として、検波器１５により複数回検出された歪成分レベルの最大値を用いたが、他の構成例として、単純平均値や、最大値を重視した加重平均値などのように、歪検出ループで検出される歪成分のレベルに関する種々な値が用いられてもよい。また、当該複数回としては、例えば１０回などの種々な回数が用いられてもよい。
【００６７】
また、本例では、歪変動割合値ＡＶ３として、検波器１５により複数回検出された歪成分レベルについて当該歪成分レベルが最大値の一定割合（本例では、８割）以上となる比率を用いたが、他の構成例として、平均値を最大値で割った値（つまり、平均値／最大値）などのように、歪検出ループで検出される歪成分のレベルの変動に関する種々な値が用いられてもよい。また、当該複数回としては、例えば１０回などの種々な回数が用いられてもよい。
【００６８】
また、本例では、入力レベル検出器１により主増幅器４による増幅対象となる信号（入力信号）のレベルを検出しており、他の構成例として、入力レベル検出器１により検出される信号のレベルに基づいて歪量値ＡＶ１や歪変動判定閾値ＡＶ２や歪変動割合値ＡＶ３を設定や調整するような構成とすることも可能であり、これにより、入力信号のレベルの変動に応じて、歪検出ループにおいて行われるベクトル調整を制御することが可能となる。
【００６９】
なお、本例の歪補償増幅装置では、歪検出ループにおいて、方向性結合器２の機能により信号を分配する手段が構成されており、ベクトル調整器３の機能によりベクトル調整手段が構成されており、主増幅器４の機能により増幅器が構成されており、方向性結合器６の機能により信号を合成して歪成分を検出する手段が構成されている。
また、本例の歪補償増幅装置では、歪除去ループにおいて、方向性結合器１０の機能により信号を合成して歪成分を除去する手段が構成されている。
【００７０】
また、本例の歪補償増幅装置では、検波器１５などの機能により歪成分レベル検出手段が構成されており、検波器１５や制御回路２０などが歪量値ＡＶ１を求める機能により歪成分レベル情報取得手段が構成されており、検波器１５や制御回路２０などが歪変動判定閾値ＡＶ２を設定する機能により閾値を設定する手段が構成されており、検波器１５や制御回路２０などが歪変動割合値ＡＶ３を求める機能により歪成分レベル変動情報取得手段が構成されており、制御回路２０などが歪検出ループのベクトル調整器３を制御する機能により歪検出ループベクトル調整制御手段が構成されている。
【００７１】
ここで、本発明に係る歪補償増幅装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。なお、本発明は、例えば本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムなどとして提供することも可能である。また、本発明は、例えば、送信機や、通信装置や、基地局装置や、中継局装置や、通信システムなどとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
【００７２】
また、本発明に係る歪補償増幅装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る歪補償増幅装置によると、歪検出ループにおいて、信号を分配して、一方の分配信号をベクトル調整して増幅器により増幅するとともに、当該増幅信号の一部と他方の分配信号とを合成して当該増幅器で発生する歪成分を検出し、歪除去ループにおいて、歪検出ループで検出される歪成分を当該増幅信号の他の部分から除去するに際して、歪検出ループで検出される歪成分のレベルに関する情報を取得し、歪検出ループで検出される歪成分のレベルの変動に関する情報を取得し、これら取得される情報に基づいて歪検出ループにおけるベクトル調整を制御するようにしたため、例えば入力信号が変動するような場合においても、歪検出ループにおけるベクトル調整を精度よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歪補償増幅装置の構成例を示す図である。
【図２】歪成分レベルのデータを記憶する退避テーブルの一例を示す図である。
【図３】歪補償増幅装置により行われる、歪検出ループのベクトル調整器３に対する制御量を求めるために用いられる歪量値や歪変動割合値を算出する処理の手順の一例を示す図である。
【図４】入力信号の包絡線にＣＤＭＡ等のピーク電力が重畳された波形の一例を示す図である。
【図５】マルチキャリア信号のレベルの変動の一例を示す図である。
【符号の説明】
１・・入力レベル検出器、  ２、６、１０・・方向性結合器、
３、８・・ベクトル調整器、  ４・・主増幅器、  ５、７・・遅延線、
９・・補助増幅器、  １１・・パイロット信号発生器、
１２・・パイロット受信器、  １３、１６、１７・・Ａ／Ｄ変換器、
１４・・増幅器、  １５・・検波器、  １８、１９・・Ｄ／Ａ変換器、
２０・・制御回路、
【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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