(57)【要約】増幅後のベースバンド信号より基本波及び歪み信号であるＩＭ波をベクトル測定して検出する。検出されたＩＭ波を電力と周波数とに関係付けて周波数軸上にプロットする。電力と周波数とに関係付けられたＩＭ波をＩＦＦＴすることにより、時間と電力とに関係付けられるように変換する。ＩＦＦＴされたＩＭ波の振幅成分及び位相成分を電力毎に求める。ＩＭ波の振幅成分と逆振幅の振幅成分及びＩＭ波の位相成分と逆位相の位相成分を有する歪み補償信号と電力とを関係付けて補償信号生成用情報を生成し、生成した補償信号生成用情報を補償テーブルに保存してテーブルを作成する。これにより、簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができ、さらに歪み成分を精度良く抑圧することができる。
2004055976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースバンド信号を増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数と前記ベースバンド信号の電力とに関係付けて求めるステップと、周波数と前記電力とに関係付けて求められた前記歪み成分を時間と前記電力とに関係付けられるように変換するステップと、時間と前記電力とに関係付けられるように変換された前記歪み成分における振幅成分と位相成分とを前記電力毎に求めるステップと、求められた前記歪み成分における振幅成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の振幅成分に対して逆振幅となる振幅成分と求められた前記歪み成分における位相成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の位相成分に対して逆位相となる位相成分とを有する歪み補償信号を求めるステップと、求められた前記歪み補償信号と前記電力とを関係付けて前記歪み成分を抑圧する前記歪み補償信号を選択するための補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、を具備する歪み補償用テーブル作成方法。
【請求項２】
現在の前記電力が過去の前記電力に対して上昇している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて上昇時補償信号生成用情報として生成するステップと、現在の前記電力が過去の前記電力に対して下降している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて下降時補償信号生成用情報として生成するステップと、前記上昇時補償信号生成用情報と前記下降時補償信号生成用情報とを前記補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、を具備する請求の範囲１記載の歪み補償用テーブル作成方法。
【請求項３】
歪み成分抑圧動作前にベースバンド信号を増幅器により増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数と前記ベースバンド信号の電力とに関係付けて求めるステップと、周波数と前記電力とに関係付けて求められた前記歪み成分を時間と前記電力とに関係付けられるように変換するステップと、時間と前記電力とに関係付けられるように変換された前記歪み成分における振幅成分と位相成分とを前記電力毎に求めるステップと、求められた前記歪み成分における振幅成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の振幅成分に対して逆振幅となる振幅成分と求められた前記歪み成分における位相成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の位相成分に対して逆位相となる位相成分とを有する歪み補償信号を求めるステップと、求められた前記歪み補償信号と前記電力とを関係付けて補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、前記歪み成分抑圧動作時にベースバンド信号の電力を測定するステップと、測定された前記電力の情報を用いて前記補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、前記ベースバンド信号と選択された前記歪み補償信号とを合成するステップと、前記歪み補償信号を合成された前記ベースバンド信号を前記増幅器にて増幅することにより生じた前記歪み成分を前記歪み補償信号にて抑圧するステップと、を具備する歪み補償方法。
【請求項４】
現在の前記電力が過去の前記電力に対して上昇している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて上昇時補償信号生成用情報として生成するステップと、現在の前記電力が過去の前記電力に対して下降している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて下降時補償信号生成用情報として生成するステップと、前記上昇時補償信号生成用情報と前記下降時補償信号生成用情報とを前記補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が上昇傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記上昇時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択し、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が下降傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記下降時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、を具備する請求の範囲３記載の歪み補償方法。
【請求項５】
歪み成分抑圧動作前にベースバンド信号を増幅器により増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数と前記ベースバンド信号の電力とに関係付けて求めるステップと、周波数と前記電力とに関係付けて求められた前記歪み成分を時間と前記電力とに関係付けられるように変換するステップと、時間と前記電力とに関係付けられるように変換された前記歪み成分における振幅成分と位相成分とを前記電力毎に求めるステップと、求められた前記歪み成分における振幅成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の振幅成分に対して逆振幅となる振幅成分と求められた前記歪み成分における位相成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の位相成分に対して逆位相となる位相成分とを有する歪み補償信号を求めるステップと、求められた前記歪み補償信号と前記電力とを関係付けて補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、前記歪み成分抑圧動作時にベースバンド信号の送信電力を測定するステップと、測定された前記ベースバンド信号の電力の情報を用いて前記補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、前記ベースバンド信号と選択された前記歪み補償信号とを合成するステップと、前記歪み補償信号を合成された前記ベースバンド信号を前記増幅器にて増幅することにより生じた前記歪み成分を前記ベースバンド信号に合成された前記歪み補償信号にて抑圧するステップと、前記歪み成分が前記歪み補償信号にて抑圧された前記ベースバンド信号を送信するステップと、を具備する送信方法。
【請求項６】
現在の前記電力が過去の前記電力に対して上昇している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて上昇時補償信号生成用情報として生成するステップと、現在の前記電力が過去の前記電力に対して下降している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて下降時補償信号生成用情報として生成するステップと、前記上昇時補償信号生成用情報と前記下降時補償信号生成用情報とを前記補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が上昇傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記上昇時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択し、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が下降傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記下降時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、を具備する請求の範囲５記載の送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に関し、例えば信号を増幅する際に発生する歪みを除去する歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に関する。
【背景技術】  従来、無線通信装置において送信信号を増幅する際に発生する歪みを補償する装置として、プリディストーション歪み補償装置が知られている。図１は、従来のプリディストーション歪み補償装置１００の構成を示すブロック図である。
従来のプリディストーション歪み補償装置１００は、ベースバンドＩ入力端子１０１、ベースバンドＱ入力端子１０２、電力計算部１０３、補償データテーブル１０４、複素乗算部１０５、デジタル／アナログコンバータ（以下「ＤＡＣ」と記載する）１０６、ＤＡＣ１０７、変調器（以下「ＭＯＤ」と記載する）１０８、発振器１０９、電力増幅器１１０、方向性結合器１１１、ＲＦ出力端子１１２、復調器（以下「ＤＥＭＯＤ」と記載する）１１３、アナログ／デジタルコンバータ（以下「ＡＤＣ」と記載する）１１４、ＡＤＣ１１５、補償データ演算部１１６及び遅延部１１７から構成される。
図１において、ベースバンド信号は、Ｉ信号がベースバンドＩ入力端子１０１に入力するとともに、Ｉ信号に対して直交データであるＱ信号がベースバンドＱ入力端子１０２に入力し、ＤＡＣ１０６及びＤＡＣ１０７を介してＭＯＤ１０８でＲＦ信号に変調される。そして、ＲＦに変調された信号は、電力増幅器１１０により電力増幅されてＲＦ出力端子１１２より出力される。
この時、電力増幅器１１０は非線形な動作をするために、電力増幅器１１０にて増幅された信号は歪みを生じる。プリディストーション機能とは、電力増幅器１１０の非線形性を線形に補うための機能である。電力増幅器１１０の線形補償を行うために、補償データテーブル１０４は、電力値に応じた補償データを備えている。電力計算部１０３は、入力したベースバンド信号をサンプリング時間毎に電力計算して補償データテーブル１０４へ出力する。補償データテーブル１０４は、電力計算部１０３から入力した電力計算結果を用いて補償データテーブルを参照することにより、必要な補償データを抽出して複素乗算部１０５へ出力する。複素乗算部１０５は、入力したＩ信号及びＱ信号に対して電力増幅器１１０において発生する歪みを抑圧するように動作する。
ここで、正確に非線形補償を行うためには補償データテーブル１０４の正確さが要求される。そのため従来は、電力増幅器１１０の出力信号を方向性結合器１１１より取り出し、補償データ演算部１１６にて増幅する前のベースバンド信号に対するＤＥＭＯＤ１１３にて復調した信号の歪み成分を計算処理し、計算した歪み成分を補償するための補償データのテーブルを作成する。これにより、正確な補償データテーブルを生成することができる。
しかしながら、従来の歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法においては、補償データテーブル１０４の生成において、ＤＥＭＯＤ１１３及び補償データ演算部１１６を必要とするので、複雑で大きな回路構成になるという問題がある。また、従来の歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法においては、ＤＥＭＯＤ１１３における復調処理と補償データ演算部１１６における補償データを求めるための演算処理とを行う必要があるので、処理が複雑で高速化することができないという問題がある。
【発明の開示】
本発明の目的は、簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができ、さらに歪み成分を精度良く抑圧することができる歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法を提供することである。
この目的は、ベースバンド信号を増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数とベースバンド信号の電力とに関係付けて求め、周波数と電力とに関係付けて求められた歪み成分を時間と電力とに関係付けられるように変換するとともに、時間と電力とに関係付けられるように変換された歪み成分における振幅成分と位相成分とを電力毎に求め、求められた振幅成分と逆振幅の振幅成分及び求められた位相成分と逆位相の位相成分を有する歪み補償信号と電力とを関係付けて歪み成分を抑圧する歪み補償信号を選択するための補償信号生成用情報としてテーブルに保存することにより達成することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、従来の歪み補償蔵置の構成を示すブロック図、
図２は、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図、
図３は、本発明の実施の形態１に係る補償データテーブルの作成方法を示すフロー図、
図４は、本発明の実施の形態１に係る増幅器に入力する２波信号を周波数軸で示す図、
図５は、本発明の実施の形態１に係る増幅器より出力される信号を周波数軸で示す図、
図６は、本発明の実施の形態１に係る増幅器より出力される信号の電力値を時間軸で示す図、
図７は、本発明の実施の形態１に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と振幅との関係で示す図、
図８は、本発明の実施の形態１に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と位相との関係で示す図、
図９は、本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図、
図１０は、本発明の実施の形態２に係る増幅器より出力される信号を周波数軸で示す図、
図１１は、本発明の実施の形態２に係る補償データテーブル作成のために増幅器より出力される信号の電力値を時間軸で示す図、
図１２は、本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と振幅との関係で示す図、
図１３は、本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と位相との関係で示す図、
図１４は、本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と振幅との関係で示す図、
図１５は、本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と位相との関係で示す図、
図１６は、本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図、
図１７は、本発明の実施の形態３に係る増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮しない場合の振幅と電力との関係を示す図、
図１８は、本発明の実施の形態３に係る増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮しない場合の位相と電力との関係を示す図、
図１９は、本発明の実施の形態３に係る電力増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮した場合の電力と振幅との関係を示す図、
図２０は、本発明の実施の形態３に係る電力増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮した場合の電力と位相との関係を示す図、
図２１は、本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と振幅との関係を示す図、
図２２は、本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と位相との関係を示す図、
図２３は、本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と振幅との関係を示す図、及び
図２４は、本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と位相との関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る送信装置２００の構成を示す図である。図２において、送信装置２００は、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０及びアンテナ２１１から主に構成される。
また、入力端子２０１、２０２、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９及び増幅器２１０は、歪み補償装置２１２を構成する。図２の歪み補償装置２１２は、プリディストーション歪み補償装置の構成を示すものであり、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４及び複素乗算部２０５は、プリディストーション機能を構成する。
入力端子２０１は、Ｉ成分のベースバンド信号を受けて電力計算部２０３及び複素乗算部２０５へ送る。
入力端子２０２は、Ｑ成分のベースバンド信号を受けて電力計算部２０３及び複素乗算部２０５へ送る。
電力計算部２０３は、サンプリング時間毎に入力端子２０１及び入力端子２０２から入力したベースバンド信号の電力の計算をして、計算した電力の情報である測定電力情報を補償データテーブル２０４へ出力する。
補償データテーブル２０４は、非線形特性をもつ増幅器を線形に補償するためのデータテーブルであってベクトル値情報を持つ。補償データテーブル２０４は、電力計算部２０３から入力した測定電力情報を用いて選択した振幅成分と位相成分との補正情報をベクトル値として持った補償信号生成用情報である補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。なお、補償データテーブル２０４が有する補償テーブルを作成する方法については後述する。
複素乗算部２０５は、入力端子２０１及び入力端子２０２から入力したベースバンド信号と補償データテーブル２０４から入力した補償信号とに基づいて、ベースバンド信号の歪み成分であるＩＭ波を抑圧してＤＡＣ２０６及びＤＡＣ２０７へ出力する。
ＤＡＣ２０６は、複素乗算部２０５から入力したベースバンド信号をアナログデータからデジタルデータに変換してＭＯＤ２０９へ出力する。
ＤＡＣ２０７は、複素乗算部２０５から入力したベースバンド信号をアナログデータ形式からデジタルデータ形式に変換してデジタル変換信号を生成してＭＯＤ２０９へ出力する。
発振器２０８は、局部発振器であり、所定の周波数の信号をＭＯＤ２０９へ出力する。
ＭＯＤ２０９は、発振器２０８から入力した信号を用いてＤＡＣ２０６及びＤＡＣ２０７から入力したデジタル変換信号を変調して変調信号を生成して増幅器２１０へ出力する。
増幅器２１０は、ＭＯＤ２０９から入力した変調信号を増幅してアンテナ２１１より送信する。
次に、補償データテーブル２０４が有する補償テーブルを作成する方法について、図３〜図８を用いて説明する。なお、補償テーブルは、歪み成分抑圧動作前にあらかじめ作成するものである。
最初に、図４に示すように、基本波＃４０１及び基本波＃４０２の２波（２Ｔｏｎｅ）からなる２波信号を増幅器２１０に入力する（ステップＳＴ３０１）。
次に、入力２波信号を増幅器２１０にて増幅し、増幅後の２波信号における基本波及びＩＭ波をベクトル・シグナル・アナライザでベクトル測定する（ステップＳＴ３０２）。これにより、基本波およびＩＭ波を周波数軸上でベクトル値として、電力値（振幅値）だけでなく位相値としても得ることができる。なお、ベクトル測定は、ベクトル・シグナル・アナライザを用いる以外の任意の方法により測定可能である。
次に、測定結果より、２波信号の基本波の位相ずれが０度になるように基本波の位相ずれを修正し、基本波の位相修正分に応じてＩＭ波の位相を修正する。（ステップＳＴ３０３）。また、入力２波信号の位相ずれが０度になるように修正する（ステップＳＴ３０３）。
次に、図５に示すように、修正を反映させた基本派及びＩＭ波を周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。入力２波信号を増幅することにより、基本波＃５０７、＃５０８の他に、ＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６が生じる。ＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６は、基本波＃５０７、＃５０８の歪み成分として発生するものであり、周波数軸上において基本波＃５０７、＃５０８から離れるほど電力が小さくなる。また、位相ずれを修正した入力２波信号についても周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｉｎ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。
次に、周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットしたＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６を逆高速フーリエ変換（以下「ＩＦＦＴ」と記載する）して時間軸行列（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）に変換する（ステップＳＴ３０５）。また、周波数軸行列にプロットした入力２波信号をＩＦＦＴして時間軸行列（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）に変換する（ステップＳＴ３０５）。図６に時間軸行列に変換した出力信号＃６０１及び入力信号＃６０２を電力値として示す。
次に得られた増幅器の入力信号及び出力信号の周波数軸行列より、（１）式を用いて増幅器２１０の伝送関数を得る（ステップＳＴ３０６）。
ＡＭＰ（ｔ）＝（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）／（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）      （１）
ただし、ＡＭＰ（ｔ）：増幅器２１０の伝達関数
（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）：時間軸行列
（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）：時間軸行列
さらに時間の関数で表した増幅器の伝送関数ＡＭＰ（ｔ）を、（２）式を用いて入力信号の電力の関数ＡＭＰ（Ｐ）に変換する（ステップＳＴ３０７）。
Ｐ＝ａｂｓ（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）              （２）
ただし、Ｐ：入力信号の電力
ａｂｓ（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）：実効値
次に、ベクトル・シグナル・アナライザによる測定が所定回数終了したか否かを判定する（ステップＳＴ３０８）。所定回数終了した場合には、測定結果を結合して伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）を求める。
ここで、補償データテーブル２０４が記憶する補償テーブルは、ベクトル情報として記憶されるものであるが、ベクトル情報は、振幅と位相の両方の情報を持つものである。したがって、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０への入力電力Ｐに対する振幅成分と位相成分とを補償データテーブルとして有している。即ち、増幅器２１０に対する入力信号と増幅器２１０からの出力信号との関係は（３）式のように表される。
出力信号＝ＡＭＰ（Ｐ）×入力信号                （３）
ただし、ＡＭＰ（Ｐ）：増幅器２１０の伝送関数
また、増幅器の伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）は、（４）式のように表される。
ＡＭＰ（Ｐ）＝Ａ（Ｐ）×ｅ−ｊθ（Ｐ）        （４）
ただし、Ｐ：入力電力
Ａ（Ｐ）：振幅成分
θ（Ｐ）：位相成分
ここで問題とする非線形の意味は、入力電力Ｐによって振幅特性Ａ（Ｐ）および位相特性θ（Ｐ）が変動することを意味する。線形に補償するとは電力一定の増幅器２１０の伝達関数に補償することを意味する。従って補償信号は電力Ｐの関数として（５）式のように表すことができる。
補償信号（Ｐ）＝ＡＭＰ（一定）／ＡＭＰ（Ｐ）          （５）
ただし、ＡＭＰ（一定）：電力一定の増幅器２１０の伝達関数
ＡＭＰ（Ｐ）：増幅器２１０の伝達関数
このように、（５）式を用いて増幅器２１０の伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）を求めることができる。
次に、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分及び位相成分に対して、（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における振幅成分と逆振幅の振幅成分、及び（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における位相成分と逆位相の位相成分を有する伝達関数を求めて、求めた伝達関数を変換して補償テーブルとして記憶する（ステップＳＴ３０９）。
一方、ステップＳＴ３０８において、所定回数終了していない場合には、所定回数終了するまでステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０７の処理を繰り返す。
図７は、補償テーブルにおける補償データの電力と振幅との関係を示す図であり、図８は、補償テーブルにおける補償データの電力と位相との関係を示す図である。図７において、振幅と電力との関係＃７０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、振幅と電力との関係＃７０１の非線形特性を有する。したがって、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅成分と電力との関係＃７０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃７０１と対称となる振幅と電力との関係＃７０３を補償データとして記憶する。これにより、補償データの振幅成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における振幅成分と逆振幅の振幅成分となる。同様に、図８おいて、位相と電力との関係＃８０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、位相と電力との関係＃８０１の非線形特性を有する。したがって、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃８０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃８０１と対称となる振幅と電力との関係＃８０３を補償データとして記憶する。これにより、補償データの位相成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の位相成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における位相成分と逆位相の位相成分となる。
次に、図５に示すＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６を抑圧する歪み成分抑圧動作時における送信装置２００の動作について説明する。
ベースバンド信号は、Ｉ成分とＱ成分とからなら直交データとして電力計算部２０３及び複素乗算部２０５に入力する。電力計算部２０３は、入力したベースバンド信号より電力を計算する。そして、補償データテーブル２０４は、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の位相成分を求めるとともに、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の振幅成分を求める。この時、補償データテーブル２０４が記憶している振幅と電力との関係は、図７に示すものであり、補償データテーブル２０４が記憶している位相と電力との関係は、図８に示すものである。そして、補償データテーブル２０４は、求めた位相の位相成分と求めた振幅の振幅成分とを用いて補償信号を求めて複素乗算部２０５へ出力する。補償信号は、求めた位相成分と振幅成分とよりベクトルとして求められる。
そして、補償信号とベースバンド信号とが複素乗算部２０５にて合成されることにより、ベースバンド信号を増幅器２１０にて増幅する際に生じる歪み成分であるＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６が補償信号によって抑圧される。
このように、本実施の形態１によれば、実際にベースバンド信号を増幅した際に生じる歪み成分を周波数軸行列として求めるとともに、求めた周波数軸行列をＩＦＦＴして時間軸行列に変換して補償信号を生成する際の補償テーブルを作成するので、実際にベースバンド信号に生じた歪み成分に基づいて歪み補償信号を生成することにより、周波数性を考慮した歪み補償信号を生成することができて歪み成分を精度良く抑圧することができる。また、本実施の形態１によれば、復調処理等が不要になって簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができる。
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る送信装置９００の構成を示すブロック図である。
本実施の形態２に係る送信装置９００は、図２に示す実施の形態１に係る送信装置２００において、図９に示すように、テーブル切り替え部９０３を追加し、補償データテーブル２０４の代わりに補償データアップテーブル９０１及び補償データダウンテーブル９０２を有する。なお、図９においては、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
図９において、送信装置９００は、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、アンテナ２１１、補償データアップテーブル９０１、補償データダウンテーブル９０２及びテーブル切り替え部９０３から主に構成される。
また、入力端子２０１、２０２、電力計算部２０３、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、補償データアップテーブル９０１、補償データダウンテーブル９０２及びテーブル切り替え部９０３は、歪み補償装置９０４を構成する。図９の歪み補償装置９０４は、プリディストーション歪み補償装置の構成を示すものである。電力計算部２０３、複素乗算部２０５、補償データアップテーブル９０１、補償データダウンテーブル９０２及びテーブル切り替え部９０３は、プリディストーション機能を構成する。
補償データアップテーブル９０１は、非線形特性をもつ増幅器を線形に補償するためのデータテーブルであってベクトル値情報を持つ。補償データアップテーブル９０１は、電力計算部２０３から入力した測定電力情報を用いて、補償データを参照することにより選択した振幅成分と位相成分との補正情報（上昇時補償信号生成用情報）をベクトル値として持った補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
補償データダウンテーブル９０２は、非線形特性をもつ増幅器を線形に補償するためのデータテーブルであってベクトル値情報を持つ。補償データダウンテーブル９０２は、電力計算部２０３から入力した測定電力情報を用いて、補償データを参照することにより選択した振幅成分と位相成分との補正情報（下降時補償信号生成用情報）をベクトル値として持った補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
テーブル切り替え部９０３は、電力計算部２０３から入力した異なる時刻における測定電力情報より、最新の測定電力情報における測定電力が過去の測定電力よりも上昇しているかまたは下降しているかを判定する。そして、テーブル切り替え部９０３は、最新の測定電力が過去の測定電力よりも上昇している場合には、補償データアップテーブル９０１から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。一方、テーブル切り替え部９０３は、最新の測定電力が過去の測定電力よりも下降している場合には、補償データダウンテーブル９０２から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
次に、補償データアップテーブル９０１及び補償データダウンテーブル９０２にて用いられる補償テーブルを作成する方法について、図１０〜図１５を用いて説明する。なお、補償テーブルは、歪み成分抑圧動作前にあらかじめ作成するものである。また、補償テーブルを作成する方法のフロー図は図３と同一であり、周波数行列とした増幅前のベースバンド信号を示す図は図４と同一であるので、図３及び図４を用いて説明する。
最初に、図４に示すように、基本波＃４０１及び基本波＃４０２の２波からなる２波信号を増幅器２１０に入力する（ステップＳＴ３０１）。
次に、入力２波信号を増幅器２１０にて増幅し、増幅後の２波信号における基本波及びＩＭ波をベクトル・シグナル・アナライザで測定する（ステップＳＴ３０２）。これにより、基本波およびＩＭ波を周波数軸上でベクトル値として、電力値（振幅値）だけでなく位相値としても得ることができる。なお、ベクトル測定は、ベクトル・シグナル・アナライザを用いる以外の任意の方法により測定可能である。
次に、測定結果より、２波信号の基本波の位相ずれが０度になるように基本波の位相ずれを修正する（ステップＳＴ３０３）。また、入力の２波信号の位相ずれが０度になるように修正する（ステップＳＴ３０３）。
次に、図１０に示すように、修正を反映させたＩＭ波を周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。入力２波信号を増幅することにより、基本波＃１００５、＃１００６の他に、ＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４が生じる。ＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４は、基本波＃１００５、＃１００６の歪み成分として発生するものであり、周波数軸において基本波＃１００５、＃１００６から離れるほど電力が小さくなる。また、基本波＃１００５、＃１００６に対して周波数軸上において対称の位置に検出されるＩＭ波＃１００２とＩＭ波＃１００３の電力が異なるとともに、基本波＃１００５、＃１００６に対して周波数軸上において対称の位置に検出されるＩＭ波＃１００１とＩＭ波１００４の電力が異なる。また、位相ずれを修正した入力２波信号についても周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｉｎ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。
次に、周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットしたＩＭ波＃１０１０１、＃１００２、＃１００３、＃１００４をＩＦＦＴして時間軸行列（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）に変換する（ステップＳＴ３０５）。図１１に時間軸行列に変換した出力信号及び入力信号を電力値として示す。図１１に示すように、実際の増幅器２１０の出力信号における時間と電力との関係＃１１０２は、歪みが発生していない増幅器２１０の出力信号をＩＦＦＴした場合における時間と電力との関係＃１１０１に対して、ＩＭ波＃１００２の電力とＩＭ波＃１００３の電力とが異なるとともにＩＭ波＃１００１の電力とＩＭ波１００４の電力とが異なることにより歪んだ状態になる。
次に得られた増幅器２１０の入力信号及び出力信号の周波数軸行列より、（１）式を用いて増幅器２１０の伝送関数を得る（ステップＳＴ３０６）。
さらに時間の関数で表した増幅器２１０の伝送関数ＡＭＰ（ｔ）を、（２）式を用いて入力信号の電力の関数ＡＭＰ（Ｐ）に変換する（ステップＳＴ３０７）。
次に、ベクトル・シグナル・アナライザによる測定が所定回数終了したか否かを判定する（ステップＳＴ３０８）。所定回数終了した場合には、測定結果を結合し、（５）式を用いて伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）を求める。
次に、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分及び位相成分に対して、（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における振幅成分と逆振幅の振幅成分、及び（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における位相成分と逆位相の位相成分を有する伝達関数を求めて、求めた伝達関数を変換して補償テーブルとして記憶する（ステップＳＴ３０９）。この時、補償テーブルは、増幅器２１０の入力電力が上昇傾向である場合と下降傾向である場合とに分けて記憶する。
一方、ステップＳＴ３０８において、所定回数終了していない場合には、所定回数終了するまでステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０７の処理を繰り返す。
図１２は、補償データアップテーブル９０１における補償データの電力と振幅との関係を示す図であり、図１３は、補償データアップテーブル９０１における補償データの電力と位相との関係を示す図であり、図１４は、補償データダウンテーブル９０２における補償データの電力と振幅との関係を示す図であり、図１５は、補償データダウンテーブル９０２における補償データの電力と位相との関係を示す図である。
図１２において、振幅と電力との関係＃１２０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、振幅と電力との関係＃１２０１の非線形特性を有する。したがって、補償データアップテーブル１００１は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１００２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１２０１と対称となる振幅と電力との関係＃１２０３を補償データとして記憶する。
同様に、図１３おいて、位相と電力との関係＃１３０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、位相と電力との関係＃１３０１の非線形特性を有する。したがって、補償データアップテーブル１００１は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１３０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１３０１と対称となる振幅と電力との関係＃１３０３を補償データとして記憶する。
また、図１４において、振幅と電力との関係＃１４０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、振幅と電力との関係＃１４０１の非線形特性を有する。したがって、補償データダウンテーブル１００２は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１４０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１４０１と対称となる振幅と電力との関係＃１４０３を補償データとして記憶する。
同様に、図１５おいて、位相と電力との関係＃１５０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、位相と電力との関係＃１５０１の非線形特性を有する。したがって、補償データダウンテーブル１００２は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１５０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１５０１と対称となる振幅と電力との関係＃１５０３を補償データとして記憶する。これらにより、補償データの振幅成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における振幅成分と逆振幅の振幅成分となる。また、補償データの位相振幅成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における振幅成分と逆振幅の振幅成分となる。
次に、図１０に示すＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４を抑圧する歪み成分抑圧動作時における送信装置９００の動作について説明する。
ベースバンド信号は、Ｉ成分とＱ成分とからなら直交データとして電力計算部２０３及び複素乗算部２０５に入力する。電力計算部２０３は、入力したベースバンド信号より電力を計算する。そして、補償データアップテーブル９０１及び補償データダウンテーブル９０２は、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の位相成分を求めるとともに、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の振幅成分を求める。この時、補償データアップテーブル９０１が記憶している振幅と電力との関係は、図１３に示すものであり、補償データアップテーブル９０１が記憶している位相と電力との関係は、図１４に示すものである。また、補償データダウンテーブル９０２記憶している振幅と電力との関係は、図１５に示すものであり、補償データダウンテーブル９０２が記憶している位相と電力との関係は、図１６に示すものである。そして、テーブル切り替え部９０３は、ベースバンド信号の電力が上昇傾向であるのかまたは下降傾向であるのかを判定し、電力が上昇傾向である場合には補償データアップテーブル９０１から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力し、電力が下降傾向である場合には補償データダウンテーブル９０２から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。補償信号は、求めた位相成分と振幅成分とよりベクトルとして求める。
そして、補償信号とベースバンド信号とが複素乗算部２０５にて合成されることにより、ベースバンド信号を増幅器２１０にて増幅する際に生じる歪み成分であるＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４が補償信号によって抑圧される。
このように、本実施の形態２によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、ベースバンド信号の電力が上昇傾向である場合と下降傾向である場合とで異なる補償データを用いてＩＭ波を抑圧することができるので、例えば温度特性により電力増幅器２１０にて増幅された信号に発生する周波数軸上の低周波数側の歪み成分と高周波数側の歪み成分との電力が異なるＬｏｗｅｒ／Ｕｐｐｅｒアンバランスが生じる場合においても、精度良くＩＭ波を抑圧することができる。また、本実施の形態２によれば、Ｌｏｗｅｒ／Ｕｐｐｅｒアンバランスの周波数性を考慮して補償テーブルを作成するので、マルチキャリアの増幅器への入力時に発生するＩＭ波に対して充分な抑圧効果を得ることができる。
（実施の形態３）
図１６は、本発明の実施の形態３に係る送信装置１６００の構成を示すブロック図である。
本実施の形態３に係る送信装置１６００は、図２に示す実施の形態１に係る送信装置２００において、図１６に示すように、補償データテーブル２０４の代わりに補償データテーブル１６０２を有し、判定部１６０１及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３を追加する。なお、図１６においては、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
図１６において、送信装置１６００は、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、アンテナ２１１、判定部１６０１、補償データテーブル１６０２及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３から主に構成される。
また、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、判定部１６０１、補償データテーブル１６０２及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、歪み補償装置１６０４を構成する。図１６の歪み補償装置１６０４は、プリディストーション歪み補償装置の構成を示すものである。電力計算部２０３、複素乗算部２０５、判定部１６０１、補償データテーブル１６０２及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、プリディストーション機能を構成する。
判定部１６０１は、電力計算部２０３から入力した各サンプリング時間における測定電力情報の内の少なくとも２つの測定電力情報を用いて、最新の測定電力情報における測定電力が過去の測定電力情報における測定電力と比べて上昇しているかまたは下降しているかを判定し、判定結果をＩＭアンバランス補償演算部１６０３へ出力する。
補償データテーブル１６０２は、非線形特性をもつ増幅器２１０のデータテーブルであるベクトル情報を持つ。そして、補償データテーブル１６０２は、電力計算部２０３から入力した電力情報及びベクトル情報を持つ非線形情報テーブルに基づいて、増幅器２１０の非線形特性の情報をＩＭアンバランス補償演算部１６０３へ出力する。なお、非線形情報テーブルを作成する方法については後述する。
ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、歪み補償動作前に補償データテーブル１６０２から入力した少なくとも２つの異なる時刻に求めた非線形特性の情報、係数、判定部１６０１における測定電力が上昇傾向であるかまたは下降傾向であるかの判定結果、及び増幅器２１０が線形特性を有するとした場合、つまり入力電力によらず増幅器２１０が一定の伝送動作をするとした場合の固定値に基づいて、補償信号を生成して補償テーブルとして記憶する。そして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、歪み成分補償動作時に判定部１６０１から入力した測定電力情報を用いて補償テーブルを参照して補償信号を選択し、選択した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
次に、補償データテーブル１６０２にて用いられる非線形情報テーブル及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３にて用いられる補償テーブルの作成方法について、図１７〜図２４を用いて説明する。なお、非線形情報テーブル及び補償テーブルは、歪み成分抑圧動作前にあらかじめ作成しておくものである。
ベースバンド信号は、Ｉ成分とＱ成分とからなら直交データとして電力計算部２０３及び複素乗算部２０５に入力する。電力計算部２０３は、入力したベースバンド信号より電力を計算する。そして、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０の非線形特性の情報をＩＭアンバランス補償演算部１６０３へ出力する。この時、補償データテーブル２０４は、図１７に示す振幅と電力との関係を記憶している。また、補償データテーブル２０４は、図１８に示す位相と電力との関係を記憶している。
ここで、図１７に示す振幅と電力との関係は、図１２の振幅と電力との関係＃１２０１と同一であり、図１８に示す位相と電力との関係は、図１３の振幅と電力との関係＃１３０１と同一である。即ち、補償データテーブル１６０２は、上記実施の形態２の振幅と電力との関係＃１２０１及び振幅と電力との関係＃１３０１を求めるまでの方法と同一の方法により求めた図１７に示す振幅と電力との関係及び図１８に示す位相と電力との関係を、非線形特性の情報として記憶している。
次に、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、アンバランスＩＭ特性を表すように演算処理する場合、補償データテーブル２０４から入力した時刻ｔ−１における補償データ、補償データテーブル２０４から入力した時刻ｔ−１から所定時間経過した時刻ｔにおける補償データ、係数、判定部１６０１における測定電力が上昇傾向であるかまたは下降傾向であるかの判定結果、及び固定値に基づいてアンバランスＩＭ特性を求める。
具体的には、アンバランスＩＭ特性は、（６）式または（７）式により求めることができる。
Ｒｅａｌ＿ａｍｐ（ｔ）＝ａｍｐ（ｔ）＋（ａｍｐ（ｔ）−ａｍｐ（ｔ−１））×（Ｌｉ＿ａｍｐ−ａｍｐ（ｔ−１））×ｇ                （６）
Ｒｅａｌ＿ａｍｐ（ｔ）＝ａｍｐ（ｔ）−（ａｍｐ（ｔ）−ａｍｐ（ｔ−１））×（Ｌｉ＿ａｍｐ−ａｍｐ（ｔ−１））×ｇ                （７）
ただし、Ｒｅａｌ＿ａｍｐ（ｔ）：時刻ｔにおけるアンバランスＩＭ特性
ａｍｐ（ｔ）：時刻ｔにおける補償データ
ａｍｐ（ｔ−１）：時刻ｔ−１における補償データ
Ｌｉ＿ａｍｐ：固定値
ｇ：係数
このようにして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、図１７に示す増幅器２１０の非線形特性より図１９に示すアンバランスＩＭ特性を求めるとともに、図１８に示す増幅器２１０の非線形特性より図２０に示すアンバランスＩＭ特性を求める。アンバランスＩＭ特性における振幅と電力との関係は、図１９に示すように、電力が上昇傾向である場合の電力と振幅との関係＃１９０１と、電力が下降傾向である場合の電力と振幅との関係＃１９０２とが、異なる経路となるヒステリシスを有する。また、アンバランスＩＭ特性における位相と電力との関係は、図２０に示すように、電力が上昇傾向である場合の電力と位相との関係＃２００１と電力が下降傾向である場合の電力と位相との関係＃２００２が、異なる経路となるヒステリシスを有する。このようなヒステリシスを有する電力と振幅との関係及び電力と位相との関係は、（６）式及び（７）式の係数ｇを可変にて設定することにより変更することができる。
次に、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、アンバランスＩＭ特性を補償特性に変換して補償信号を生成する場合、増幅器２１０が線形特性を有するとした場合の振幅及び位相が略一定となる固定値に対して、アンバランスＩＭ特性と対称になるような補償特性に変換する。具体的には、（６）式または（７）式より求めたアンバランスＩＭ特性と固定値（線形特性）とを用いて（８）式より補償特性を得る。
補償特性＝Ｌｉ＿ａｍｐ／Ｒｅａｌ＿ａｍｐ            （８）
ただし、Ｒｅａｌ＿ａｍｐ：アンバランスＩＭ特性
Ｌｉ＿ａｍｐ：固定値
このようにして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、図１９及び図２０に示すヒステリシス特性を、図２１及び図２３に示す補償特性に変換する。図２１及び図２３は、補償特性における振幅成分と電力との関係を示す図であり、図２２及び図２４は、補償特性における位相成分と電力との関係を示す図である。
アンバランスＩＭ特性を補償特性に変換することにより、入力電力が上昇傾向である場合において、振幅と電力との関係＃１９０１は振幅と電力との関係＃２１０１に変換されるとともに、位相と電力との関係＃２００１は位相と電力との関係＃２２０１に変換される。また、アンバランスＩＭ特性を補償特性に変換することにより、電力が下降傾向である場合において、振幅と電力との関係＃１９０２は振幅と電力との関係＃２１０２に変換されるとともに、位相と電力との関係＃２００２は位相と電力との関係＃２２０２に変換される。ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、図２１〜図２４に示す振幅と電力との関係及び位相と電力との関係をベクトル情報として補償テーブルに保存することにより、補償特性として記憶している。
ここで、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３が記憶するデータテーブルは、ベクトル情報として記憶されるものであるが、ベクトル情報は、振幅情報と位相情報とを持つものである。したがって、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、増幅器２１０への入力電力Ｐに対する振幅成分と位相成分とを補償データテーブルとして有している。即ち、増幅器２１０に対する入力信号と増幅器２１０からの出力信号との関係は（９）式のように表される。
出力信号＝ａｍｐ×入力信号                        （９）
ただし、ａｍｐ：増幅器の特性
また、増幅器の特性ａｍｐは（１０）式のように表される。
ａｍｐ（Ｐ）＝Ａ（Ｐ）×ｅ−ｊθ（Ｐ）          （１０）
ただし、Ａ（Ｐ）：時刻ｔにおける振幅成分
θ（Ｐ）：時刻ｔにおける位相成分
Ｐ：増幅器２１０への入力電力
ａｍｐ（Ｐ）：増幅器２１０の特性
したがって、（１０）式より、増幅器２１０の特性を振幅成分と位相成分として求めることができる。
次に、図１０に示すＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４が生ずる場合において、ＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４を抑圧する歪み成分抑圧動作時における送信装置１６００の動作について、図２１〜図２４を用いて説明する。
ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、判定部１６０１より時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）が時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）よりも上昇している場合には測定電力が上昇傾向にあるものと判断して、図２１より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の振幅成分としてＡ１（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の振幅成分としてＡ１（ｔ）を選択し、図２２より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の位相成分としてθ１（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の位相成分としてθ１（ｔ）を選択する。そして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、選択した振幅成分及び位相成分の補償特性を有する補償信号を出力する。ここで、固定値は、図２１に示すように振幅が略一定になる振幅と電力との関係＃２１０３、及び図２２に示すように位相が略一定になる位相と電力との関係＃２２０３から求められる。
一方、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、判定部１６０１より時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）が時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）よりも下降している場合には測定電力が下降傾向にあるものと判断して、図２３より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の振幅成分としてＡ２（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の振幅成分としてＡ２（ｔ）を選択し、図２４より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の位相成分としてθ２（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の位相成分としてθ２（ｔ）を選択する。そして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、選択した振幅成分及び位相成分の補償特性を有する補償信号を出力する。ここで、固定値は、図２３に示すように振幅が略一定になる振幅と電力との関係＃２３０３、及び図２４に示すように位相が略一定になる位相と電力との関係＃２４０３から求められる。
次に、複素乗算部２０５は、ベースバンド信号と補償信号とを合成することにより、図１０の歪み成分であるＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４を抑圧する。
このように、本実施の形態３によれば、実際にベースバンド信号を増幅した際に生じる歪み成分を周波数軸行列として求めるとともに、求めた周波数軸行列をＩＦＦＴして時間軸行列に変換して増幅器２１０の非線形特性の情報として補償データテーブル１６０２に保存するので、実際にベースバンド信号に生じた歪み成分に基づいて非線形特性の情報を生成することにより、周波数性を考慮した歪み補償信号を生成することができて歪み成分を精度良く抑圧することができる。また、本実施の形態３によれば、復調処理等が不要になって簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができる。また、本実施の形態３によれば、増幅器２１０の非線形特性の情報を補正することにより、測定電力が上昇傾向である場合と測定電力が下降傾向である場合とで異なる振幅成分及び位相成分を有する補償信号を求めて歪み成分であるＩＭ波を抑圧するので、Ｌｏｗｅｒ／Ｕｐｐｅｒアンバランスの歪み成分を精度良く抑圧することができる。
なお、上記実施の形態１〜実施の形態３において、２波入力信号を増幅する場合に発生するＩＭ波を抑圧することとしたが、これに限らず、１波入力信号または３波以上の入力信号を増幅する場合に発生するＩＭ波を抑圧する場合についても適用可能である。
以上説明したように、本発明によれば、簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができ、さらに歪み成分を精度良く抑圧することができる。
本明細書は、２００２年１２月１７日出願の特願２００２−３６５４４８に基づくものである。この内容をここに含めておく。
【産業上の利用可能性】  本発明は、歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に関し、例えば信号を増幅する際に発生する歪みを除去する歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に用いるに好適である。
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年11月24日(2005.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースバンド信号を増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数と前記ベースバンド信号の電力とに関係付けて求めるステップと、周波数と前記電力とに関係付けて求められた前記歪み成分を時間と前記電力とに関係付けられるように変換するステップと、時間と前記電力とに関係付けられるように変換された前記歪み成分における振幅成分と位相成分とを前記電力毎に求めるステップと、求められた前記歪み成分における振幅成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の振幅成分に対して逆振幅となる振幅成分と求められた前記歪み成分における位相成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の位相成分に対して逆位相となる位相成分とを有する歪み補償信号を求めるステップと、求められた前記歪み補償信号と前記電力とを関係付けて前記歪み成分を抑圧する前記歪み補償信号を選択するための補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、を具備する歪み補償用テーブル作成方法。
【請求項２】
現在の前記電力が過去の前記電力に対して上昇している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて上昇時補償信号生成用情報として生成するステップと、現在の前記電力が過去の前記電力に対して下降している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて下降時補償信号生成用情報として生成するステップと、前記上昇時補償信号生成用情報と前記下降時補償信号生成用情報とを前記補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、を具備する請求の範囲１記載の歪み補償用テーブル作成方法。
【請求項３】
歪み成分抑圧動作前にベースバンド信号を増幅器により増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数と前記ベースバンド信号の電力とに関係付けて求めるステップと、周波数と前記電力とに関係付けて求められた前記歪み成分を時間と前記電力とに関係付けられるように変換するステップと、時間と前記電力とに関係付けられるように変換された前記歪み成分における振幅成分と位相成分とを前記電力毎に求めるステップと、求められた前記歪み成分における振幅成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の振幅成分に対して逆振幅となる振幅成分と求められた前記歪み成分における位相成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の位相成分に対して逆位相となる位相成分とを有する歪み補償信号を求めるステップと、求められた前記歪み補償信号と前記電力とを関係付けて補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、前記歪み成分抑圧動作時にベースバンド信号の電力を測定するステップと、測定された前記電力の情報を用いて前記補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、前記ベースバンド信号と選択された前記歪み補償信号とを合成するステップと、前記歪み補償信号を合成された前記ベースバンド信号を前記増幅器にて増幅することにより生じた前記歪み成分を前記歪み補償信号にて抑圧するステップと、を具備する歪み補償方法。
【請求項４】
現在の前記電力が過去の前記電力に対して上昇している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて上昇時補償信号生成用情報として生成するステップと、現在の前記電力が過去の前記電力に対して下降している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて下降時補償信号生成用情報として生成するステップと、前記上昇時補償信号生成用情報と前記下降時補償信号生成用情報とを前記補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が上昇傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記上昇時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択し、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が下降傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記下降時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、を具備する請求の範囲３記載の歪み補償方法。
【請求項５】
歪み成分抑圧動作前にベースバンド信号を増幅器により増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数と前記ベースバンド信号の電力とに関係付けて求めるステップと、周波数と前記電力とに関係付けて求められた前記歪み成分を時間と前記電力とに関係付けられるように変換するステップと、時間と前記電力とに関係付けられるように変換された前記歪み成分における振幅成分と位相成分とを前記電力毎に求めるステップと、求められた前記歪み成分における振幅成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の振幅成分に対して逆振幅となる振幅成分と求められた前記歪み成分における位相成分が前記歪み成分のない場合の前記増幅信号の位相成分に対して逆位相となる位相成分とを有する歪み補償信号を求めるステップと、求められた前記歪み補償信号と前記電力とを関係付けて補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、前記歪み成分抑圧動作時にベースバンド信号の送信電力を測定するステップと、測定された前記ベースバンド信号の電力の情報を用いて前記補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、前記ベースバンド信号と選択された前記歪み補償信号とを合成するステップと、前記歪み補償信号を合成された前記ベースバンド信号を前記増幅器にて増幅することにより生じた前記歪み成分を前記ベースバンド信号に合成された前記歪み補償信号にて抑圧するステップと、前記歪み成分が前記歪み補償信号にて抑圧された前記ベースバンド信号を送信するステップと、を具備する送信方法。
【請求項６】
現在の前記電力が過去の前記電力に対して上昇している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて上昇時補償信号生成用情報として生成するステップと、現在の前記電力が過去の前記電力に対して下降している場合における前記電力と前記歪み補償信号とを関係付けて下降時補償信号生成用情報として生成するステップと、前記上昇時補償信号生成用情報と前記下降時補償信号生成用情報とを前記補償信号生成用情報としてテーブルに保存するステップと、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が上昇傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記上昇時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択し、測定された前記ベースバンド信号の前記電力が下降傾向である場合には前記電力の情報を用いて前記下降時補償信号生成用情報を参照することにより前記歪み補償信号を選択するステップと、を具備する請求の範囲５記載の送信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に関し、例えば信号を増幅する際に発生する歪みを除去する歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信装置において送信信号を増幅する際に発生する歪みを補償する装置として、プリディストーション歪み補償装置が知られている。図１は、従来のプリディストーション歪み補償装置１００の構成を示すブロック図である。
【０００３】
従来のプリディストーション歪み補償装置１００は、ベースバンドＩ入力端子１０１、ベースバンドＱ入力端子１０２、電力計算部１０３、補償データテーブル１０４、複素乗算部１０５、デジタル／アナログコンバータ（以下「ＤＡＣ」と記載する）１０６、ＤＡＣ１０７、変調器（以下「ＭＯＤ」と記載する）１０８、発振器１０９、電力増幅器１１０、方向性結合器１１１、ＲＦ出力端子１１２、復調器（以下「ＤＥＭＯＤ」と記載する）１１３、アナログ／デジタルコンバータ（以下「ＡＤＣ」と記載する）１１４、ＡＤＣ１１５、補償データ演算部１１６及び遅延部１１７から構成される。
【０００４】
図１において、ベースバンド信号は、Ｉ信号がベースバンドＩ入力端子１０１に入力するとともに、Ｉ信号に対して直交データであるＱ信号がベースバンドＱ入力端子１０２に入力し、ＤＡＣ１０６及びＤＡＣ１０７を介してＭＯＤ１０８でＲＦ信号に変調される。そして、ＲＦに変調された信号は、電力増幅器１１０により電力増幅されてＲＦ出力端子１１２より出力される。
【０００５】
この時、電力増幅器１１０は非線形な動作をするために、電力増幅器１１０にて増幅された信号は歪みを生じる。プリディストーション機能とは、電力増幅器１１０の非線形性を線形に補うための機能である。電力増幅器１１０の線形補償を行うために、補償データテーブル１０４は、電力値に応じた補償データを備えている。電力計算部１０３は、入力したベースバンド信号をサンプリング時間毎に電力計算して補償データテーブル１０４へ出力する。補償データテーブル１０４は、電力計算部１０３から入力した電力計算結果を用いて補償データテーブルを参照することにより、必要な補償データを抽出して複素乗算部１０５へ出力する。複素乗算部１０５は、入力したＩ信号及びＱ信号に対して電力増幅器１１０において発生する歪みを抑圧するように動作する。
【０００６】
ここで、正確に非線形補償を行うためには補償データテーブル１０４の正確さが要求される。そのため従来は、電力増幅器１１０の出力信号を方向性結合器１１１より取り出し、補償データ演算部１１６にて増幅する前のベースバンド信号に対するＤＥＭＯＤ１１３にて復調した信号の歪み成分を計算処理し、計算した歪み成分を補償するための補償データのテーブルを作成する。これにより、正確な補償データテーブルを生成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法においては、補償データテーブル１０４の生成において、ＤＥＭＯＤ１１３及び補償データ演算部１１６を必要とするので、複雑で大きな回路構成になるという問題がある。また、従来の歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法においては、ＤＥＭＯＤ１１３における復調処理と補償データ演算部１１６における補償データを求めるための演算処理とを行う必要があるので、処理が複雑で高速化することができないという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができ、さらに歪み成分を精度良く抑圧することができる歪み補償用テーブル作成方法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】
【０００９】
この目的は、ベースバンド信号を増幅した増幅信号に生じる歪み成分を周波数とベースバンド信号の電力とに関係付けて求め、周波数と電力とに関係付けて求められた歪み成分を時間と電力とに関係付けられるように変換するとともに、時間と電力とに関係付けられるように変換された歪み成分における振幅成分と位相成分とを電力毎に求め、求められた振幅成分と逆振幅の振幅成分及び求められた位相成分と逆位相の位相成分を有する歪み補償信号と電力とを関係付けて歪み成分を抑圧する歪み補償信号を選択するための補償信号生成用情報としてテーブルに保存することにより達成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができ、さらに歪み成分を精度良く抑圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る送信装置２００の構成を示す図である。図２において、送信装置２００は、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０及びアンテナ２１１から主に構成される。
【００１３】
また、入力端子２０１、２０２、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９及び増幅器２１０は、歪み補償装置２１２を構成する。図２の歪み補償装置２１２は、プリディストーション歪み補償装置の構成を示すものであり、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４及び複素乗算部２０５は、プリディストーション機能を構成する。
【００１４】
入力端子２０１は、Ｉ成分のベースバンド信号を受けて電力計算部２０３及び複素乗算部２０５へ送る。
【００１５】
入力端子２０２は、Ｑ成分のベースバンド信号を受けて電力計算部２０３及び複素乗算部２０５へ送る。
【００１６】
電力計算部２０３は、サンプリング時間毎に入力端子２０１及び入力端子２０２から入力したベースバンド信号の電力の計算をして、計算した電力の情報である測定電力情報を補償データテーブル２０４へ出力する。
【００１７】
補償データテーブル２０４は、非線形特性をもつ増幅器を線形に補償するためのデータテーブルであってベクトル値情報を持つ。補償データテーブル２０４は、電力計算部２０３から入力した測定電力情報を用いて選択した振幅成分と位相成分との補正情報をベクトル値として持った補償信号生成用情報である補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。なお、補償データテーブル２０４が有する補償テーブルを作成する方法については後述する。
【００１８】
複素乗算部２０５は、入力端子２０１及び入力端子２０２から入力したベースバンド信号と補償データテーブル２０４から入力した補償信号とに基づいて、ベースバンド信号の歪み成分であるＩＭ波を抑圧してＤＡＣ２０６及びＤＡＣ２０７へ出力する。
【００１９】
ＤＡＣ２０６は、複素乗算部２０５から入力したベースバンド信号をアナログデータからデジタルデータに変換してＭＯＤ２０９へ出力する。
【００２０】
ＤＡＣ２０７は、複素乗算部２０５から入力したベースバンド信号をアナログデータ形式からデジタルデータ形式に変換してデジタル変換信号を生成してＭＯＤ２０９へ出力する。
【００２１】
発振器２０８は、局部発振器であり、所定の周波数の信号をＭＯＤ２０９へ出力する。
【００２２】
ＭＯＤ２０９は、発振器２０８から入力した信号を用いてＤＡＣ２０６及びＤＡＣ２０７から入力したデジタル変換信号を変調して変調信号を生成して増幅器２１０へ出力する。
【００２３】
増幅器２１０は、ＭＯＤ２０９から入力した変調信号を増幅してアンテナ２１１より送信する。
【００２４】
次に、補償データテーブル２０４が有する補償テーブルを作成する方法について、図３〜図８を用いて説明する。なお、補償テーブルは、歪み成分抑圧動作前にあらかじめ作成するものである。
【００２５】
最初に、図４に示すように、基本波＃４０１及び基本波＃４０２の２波（２Ｔｏｎｅ）からなる２波信号を増幅器２１０に入力する（ステップＳＴ３０１）。
【００２６】
次に、入力２波信号を増幅器２１０にて増幅し、増幅後の２波信号における基本波及びＩＭ波をベクトル・シグナル・アナライザでベクトル測定する（ステップＳＴ３０２）。これにより、基本波およびＩＭ波を周波数軸上でベクトル値として、電力値（振幅値）だけでなく位相値としても得ることができる。なお、ベクトル測定は、ベクトル・シグナル・アナライザを用いる以外の任意の方法により測定可能である。
【００２７】
次に、測定結果より、２波信号の基本波の位相ずれが０度になるように基本波の位相ずれを修正し、基本波の位相修正分に応じてＩＭ波の位相を修正する。（ステップＳＴ３０３）。また、入力２波信号の位相ずれが０度になるように修正する（ステップＳＴ３０３）。
【００２８】
次に、図５に示すように、修正を反映させた基本派及びＩＭ波を周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。入力２波信号を増幅することにより、基本波＃５０７、＃５０８の他に、ＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６が生じる。ＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６は、基本波＃５０７、＃５０８の歪み成分として発生するものであり、周波数軸上において基本波＃５０７、＃５０８から離れるほど電力が小さくなる。また、位相ずれを修正した入力２波信号についても周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｉｎ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。
【００２９】
次に、周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットしたＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６を逆高速フーリエ変換（以下「ＩＦＦＴ」と記載する）して時間軸行列（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）に変換する（ステップＳＴ３０５）。また、周波数軸行列にプロットした入力２波信号をＩＦＦＴして時間軸行列（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）に変換する（ステップＳＴ３０５）。図６に時間軸行列に変換した出力信号＃６０１及び入力信号＃６０２を電力値として示す。
【００３０】
次に得られた増幅器の入力信号及び出力信号の周波数軸行列より、（１）式を用いて増幅器２１０の伝送関数を得る（ステップＳＴ３０６）。
【００３１】
ＡＭＰ（ｔ）＝（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）／（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）      （１）
ただし、ＡＭＰ（ｔ）：増幅器２１０の伝達関数
（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）：時間軸行列
（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）：時間軸行列
【００３２】
さらに時間の関数で表した増幅器の伝送関数ＡＭＰ（ｔ）を、（２）式を用いて入力信号の電力の関数ＡＭＰ（Ｐ）に変換する（ステップＳＴ３０７）。
【００３３】
Ｐ＝ａｂｓ（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）              （２）
ただし、Ｐ：入力信号の電力
ａｂｓ（ｔ−ｄａｔ−ｉｎ）：実効値
【００３４】
次に、ベクトル・シグナル・アナライザによる測定が所定回数終了したか否かを判定する（ステップＳＴ３０８）。所定回数終了した場合には、測定結果を結合して伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）を求める。
【００３５】
ここで、補償データテーブル２０４が記憶する補償テーブルは、ベクトル情報として記憶されるものであるが、ベクトル情報は、振幅と位相の両方の情報を持つものである。したがって、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０への入力電力Ｐに対する振幅成分と位相成分とを補償データテーブルとして有している。即ち、増幅器２１０に対する入力信号と増幅器２１０からの出力信号との関係は（３）式のように表される。
【００３６】
出力信号＝ＡＭＰ（Ｐ）×入力信号                （３）
ただし、ＡＭＰ（Ｐ）：増幅器２１０の伝送関数
【００３７】
また、増幅器の伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）は、（４）式のように表される。
【００３８】
ＡＭＰ（Ｐ）＝Ａ（Ｐ）×ｅ−jθ（Ｐ）            （４）
ただし、Ｐ：入力電力
Ａ（Ｐ）：振幅成分
θ（Ｐ）：位相成分
【００３９】
ここで問題とする非線形の意味は、入力電力Ｐによって振幅特性Ａ（Ｐ）および位相特性θ（Ｐ）が変動することを意味する。線形に補償するとは電力一定の増幅器２１０の伝達関数に補償することを意味する。従って補償信号は電力Ｐの関数として（５）式のように表すことができる。
【００４０】
補償信号（Ｐ）＝ＡＭＰ（一定）／ＡＭＰ（Ｐ）        （５）
ただし、ＡＭＰ（一定）：電力一定の増幅器２１０の伝達関数
ＡＭＰ（Ｐ）：増幅器２１０の伝達関数
【００４１】
このように、（５）式を用いて増幅器２１０の伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）を求めることができる。
【００４２】
次に、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分及び位相成分に対して、（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における振幅成分と逆振幅の振幅成分、及び（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における位相成分と逆位相の位相成分を有する伝達関数を求めて、求めた伝達関数を変換して補償テーブルとして記憶する（ステップＳＴ３０９）。
【００４３】
一方、ステップＳＴ３０８において、所定回数終了していない場合には、所定回数終了するまでステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０７の処理を繰り返す。
【００４４】
図７は、補償テーブルにおける補償データの電力と振幅との関係を示す図であり、図８は、補償テーブルにおける補償データの電力と位相との関係を示す図である。図７において、振幅と電力との関係＃７０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、振幅と電力との関係＃７０１の非線形特性を有する。したがって、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅成分と電力との関係＃７０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃７０１と対称となる振幅と電力との関係＃７０３を補償データとして記憶する。これにより、補償データの振幅成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における振幅成分と逆振幅の振幅成分となる。同様に、図８おいて、位相と電力との関係＃８０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、位相と電力との関係＃８０１の非線形特性を有する。したがって、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃８０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃８０１と対称となる振幅と電力との関係＃８０３を補償データとして記憶する。これにより、補償データの位相成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の位相成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における位相成分と逆位相の位相成分となる。
【００４５】
次に、図５に示すＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６を抑圧する歪み成分抑圧動作時における送信装置２００の動作について説明する。
【００４６】
ベースバンド信号は、Ｉ成分とＱ成分とからなら直交データとして電力計算部２０３及び複素乗算部２０５に入力する。電力計算部２０３は、入力したベースバンド信号より電力を計算する。そして、補償データテーブル２０４は、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の位相成分を求めるとともに、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の振幅成分を求める。この時、補償データテーブル２０４が記憶している振幅と電力との関係は、図７に示すものであり、補償データテーブル２０４が記憶している位相と電力との関係は、図８に示すものである。そして、補償データテーブル２０４は、求めた位相の位相成分と求めた振幅の振幅成分とを用いて補償信号を求めて複素乗算部２０５へ出力する。補償信号は、求めた位相成分と振幅成分とよりベクトルとして求められる。
【００４７】
そして、補償信号とベースバンド信号とが複素乗算部２０５にて合成されることにより、ベースバンド信号を増幅器２１０にて増幅する際に生じる歪み成分であるＩＭ波＃５０１、＃５０２、＃５０３、＃５０４、＃５０５、＃５０６が補償信号によって抑圧される。
【００４８】
このように、本実施の形態１によれば、実際にベースバンド信号を増幅した際に生じる歪み成分を周波数軸行列として求めるとともに、求めた周波数軸行列をＩＦＦＴして時間軸行列に変換して補償信号を生成する際の補償テーブルを作成するので、実際にベースバンド信号に生じた歪み成分に基づいて歪み補償信号を生成することにより、周波数性を考慮した歪み補償信号を生成することができて歪み成分を精度良く抑圧することができる。また、本実施の形態１によれば、復調処理等が不要になって簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る送信装置９００の構成を示すブロック図である。
【００５０】
本実施の形態２に係る送信装置９００は、図２に示す実施の形態１に係る送信装置２００において、図９に示すように、テーブル切り替え部９０３を追加し、補償データテーブル２０４の代わりに補償データアップテーブル９０１及び補償データダウンテーブル９０２を有する。なお、図９においては、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５１】
図９において、送信装置９００は、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、アンテナ２１１、補償データアップテーブル９０１、補償データダウンテーブル９０２及びテーブル切り替え部９０３から主に構成される。
【００５２】
また、入力端子２０１、２０２、電力計算部２０３、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、補償データアップテーブル９０１、補償データダウンテーブル９０２及びテーブル切り替え部９０３は、歪み補償装置９０４を構成する。図９の歪み補償装置９０４は、プリディストーション歪み補償装置の構成を示すものである。電力計算部２０３、複素乗算部２０５、補償データアップテーブル９０１、補償データダウンテーブル９０２及びテーブル切り替え部９０３は、プリディストーション機能を構成する。
【００５３】
補償データアップテーブル９０１は、非線形特性をもつ増幅器を線形に補償するためのデータテーブルであってベクトル値情報を持つ。補償データアップテーブル９０１は、電力計算部２０３から入力した測定電力情報を用いて、補償データを参照することにより選択した振幅成分と位相成分との補正情報（上昇時補償信号生成用情報）をベクトル値として持った補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
【００５４】
補償データダウンテーブル９０２は、非線形特性をもつ増幅器を線形に補償するためのデータテーブルであってベクトル値情報を持つ。補償データダウンテーブル９０２は、電力計算部２０３から入力した測定電力情報を用いて、補償データを参照することにより選択した振幅成分と位相成分との補正情報（下降時補償信号生成用情報）をベクトル値として持った補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
【００５５】
テーブル切り替え部９０３は、電力計算部２０３から入力した異なる時刻における測定電力情報より、最新の測定電力情報における測定電力が過去の測定電力よりも上昇しているかまたは下降しているかを判定する。そして、テーブル切り替え部９０３は、最新の測定電力が過去の測定電力よりも上昇している場合には、補償データアップテーブル９０１から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。一方、テーブル切り替え部９０３は、最新の測定電力が過去の測定電力よりも下降している場合には、補償データダウンテーブル９０２から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
【００５６】
次に、補償データアップテーブル９０１及び補償データダウンテーブル９０２にて用いられる補償テーブルを作成する方法について、図１０〜図１５を用いて説明する。なお、補償テーブルは、歪み成分抑圧動作前にあらかじめ作成するものである。また、補償テーブルを作成する方法のフロー図は図３と同一であり、周波数行列とした増幅前のベースバンド信号を示す図は図４と同一であるので、図３及び図４を用いて説明する。
【００５７】
最初に、図４に示すように、基本波＃４０１及び基本波＃４０２の２波からなる２波信号を増幅器２１０に入力する（ステップＳＴ３０１）。
【００５８】
次に、入力２波信号を増幅器２１０にて増幅し、増幅後の２波信号における基本波及びＩＭ波をベクトル・シグナル・アナライザで測定する（ステップＳＴ３０２）。これにより、基本波およびＩＭ波を周波数軸上でベクトル値として、電力値（振幅値）だけでなく位相値としても得ることができる。なお、ベクトル測定は、ベクトル・シグナル・アナライザを用いる以外の任意の方法により測定可能である。
【００５９】
次に、測定結果より、２波信号の基本波の位相ずれが０度になるように基本波の位相ずれを修正する（ステップＳＴ３０３）。また、入力の２波信号の位相ずれが０度になるように修正する（ステップＳＴ３０３）。
【００６０】
次に、図１０に示すように、修正を反映させたＩＭ波を周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。入力２波信号を増幅することにより、基本波＃１００５、＃１００６の他に、ＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４が生じる。ＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４は、基本波＃１００５、＃１００６の歪み成分として発生するものであり、周波数軸において基本波＃１００５、＃１００６から離れるほど電力が小さくなる。また、基本波＃１００５、＃１００６に対して周波数軸上において対称の位置に検出されるＩＭ波＃１００２とＩＭ波＃１００３の電力が異なるとともに、基本波＃１００５、＃１００６に対して周波数軸上において対称の位置に検出されるＩＭ波＃１００１とＩＭ波１００４の電力が異なる。また、位相ずれを修正した入力２波信号についても周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｉｎ）にプロットする（ステップＳＴ３０４）。
【００６１】
次に、周波数軸行列（ｆ−ｄａｔ−ｏｕｔ）にプロットしたＩＭ波＃１０１０１、＃１００２、＃１００３、＃１００４をＩＦＦＴして時間軸行列（ｔ−ｄａｔ−ｏｕｔ）に変換する（ステップＳＴ３０５）。図１１に時間軸行列に変換した出力信号及び入力信号を電力値として示す。図１１に示すように、実際の増幅器２１０の出力信号における時間と電力との関係＃１１０２は、歪みが発生していない増幅器２１０の出力信号をＩＦＦＴした場合における時間と電力との関係＃１１０１に対して、ＩＭ波＃１００２の電力とＩＭ波＃１００３の電力とが異なるとともにＩＭ波＃１００１の電力とＩＭ波１００４の電力とが異なることにより歪んだ状態になる。
【００６２】
次に得られた増幅器２１０の入力信号及び出力信号の周波数軸行列より、（１）式を用いて増幅器２１０の伝送関数を得る（ステップＳＴ３０６）。
【００６３】
さらに時間の関数で表した増幅器２１０の伝送関数ＡＭＰ（ｔ）を、（２）式を用いて入力信号の電力の関数ＡＭＰ（Ｐ）に変換する（ステップＳＴ３０７）。
【００６４】
次に、ベクトル・シグナル・アナライザによる測定が所定回数終了したか否かを判定する（ステップＳＴ３０８）。所定回数終了した場合には、測定結果を結合し、（５）式を用いて伝達関数ＡＭＰ（Ｐ）を求める。
【００６５】
次に、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分及び位相成分に対して、（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における振幅成分と逆振幅の振幅成分、及び（５）式より求めた増幅器２１０の伝達関数における位相成分と逆位相の位相成分を有する伝達関数を求めて、求めた伝達関数を変換して補償テーブルとして記憶する（ステップＳＴ３０９）。この時、補償テーブルは、増幅器２１０の入力電力が上昇傾向である場合と下降傾向である場合とに分けて記憶する。
【００６６】
一方、ステップＳＴ３０８において、所定回数終了していない場合には、所定回数終了するまでステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０７の処理を繰り返す。
【００６７】
図１２は、補償データアップテーブル９０１における補償データの電力と振幅との関係を示す図であり、図１３は、補償データアップテーブル９０１における補償データの電力と位相との関係を示す図であり、図１４は、補償データダウンテーブル９０２における補償データの電力と振幅との関係を示す図であり、図１５は、補償データダウンテーブル９０２における補償データの電力と位相との関係を示す図である。
【００６８】
図１２において、振幅と電力との関係＃１２０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、振幅と電力との関係＃１２０１の非線形特性を有する。したがって、補償データアップテーブル１００１は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１００２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１２０１と対称となる振幅と電力との関係＃１２０３を補償データとして記憶する。
【００６９】
同様に、図１３おいて、位相と電力との関係＃１３０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、位相と電力との関係＃１３０１の非線形特性を有する。したがって、補償データアップテーブル１００１は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１３０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１３０１と対称となる振幅と電力との関係＃１３０３を補償データとして記憶する。
【００７０】
また、図１４において、振幅と電力との関係＃１４０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、振幅と電力との関係＃１４０１の非線形特性を有する。したがって、補償データダウンテーブル１００２は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１４０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１４０１と対称となる振幅と電力との関係＃１４０３を補償データとして記憶する。
【００７１】
同様に、図１５おいて、位相と電力との関係＃１５０２は、増幅器２１０が線形性を有している場合であり、実際には増幅器２１０は非線形であるため、位相と電力との関係＃１５０１の非線形特性を有する。したがって、補償データダウンテーブル１００２は、増幅器２１０が線形性を有する場合の振幅と電力との関係＃１５０２に対して、実際の増幅後の信号が有する振幅と電力との関係＃１５０１と対称となる振幅と電力との関係＃１５０３を補償データとして記憶する。これらにより、補償データの振幅成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における振幅成分と逆振幅の振幅成分となる。また、補償データの位相振幅成分は、増幅器２１０の出力信号が線形特性を有する場合の振幅成分に対して、増幅器２１０のＩＭ波における振幅成分と逆振幅の振幅成分となる。
【００７２】
次に、図１０に示すＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４を抑圧する歪み成分抑圧動作時における送信装置９００の動作について説明する。
【００７３】
ベースバンド信号は、Ｉ成分とＱ成分とからなら直交データとして電力計算部２０３及び複素乗算部２０５に入力する。電力計算部２０３は、入力したベースバンド信号より電力を計算する。そして、補償データアップテーブル９０１及び補償データダウンテーブル９０２は、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の位相成分を求めるとともに、測定電力情報を用いて補償データを参照して補償信号の振幅成分を求める。この時、補償データアップテーブル９０１が記憶している振幅と電力との関係は、図１３に示すものであり、補償データアップテーブル９０１が記憶している位相と電力との関係は、図１４に示すものである。また、補償データダウンテーブル９０２記憶している振幅と電力との関係は、図１５に示すものであり、補償データダウンテーブル９０２が記憶している位相と電力との関係は、図１６に示すものである。そして、テーブル切り替え部９０３は、ベースバンド信号の電力が上昇傾向であるのかまたは下降傾向であるのかを判定し、電力が上昇傾向である場合には補償データアップテーブル９０１から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力し、電力が下降傾向である場合には補償データダウンテーブル９０２から入力した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。補償信号は、求めた位相成分と振幅成分とよりベクトルとして求める。
【００７４】
そして、補償信号とベースバンド信号とが複素乗算部２０５にて合成されることにより、ベースバンド信号を増幅器２１０にて増幅する際に生じる歪み成分であるＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４が補償信号によって抑圧される。
【００７５】
このように、本実施の形態２によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、ベースバンド信号の電力が上昇傾向である場合と下降傾向である場合とで異なる補償データを用いてＩＭ波を抑圧することができるので、例えば温度特性により電力増幅器２１０にて増幅された信号に発生する周波数軸上の低周波数側の歪み成分と高周波数側の歪み成分との電力が異なるＬｏｗｅｒ／Ｕｐｐｅｒアンバランスが生じる場合においても、精度良くＩＭ波を抑圧することができる。また、本実施の形態２によれば、Ｌｏｗｅｒ／Ｕｐｐｅｒアンバランスの周波数性を考慮して補償テーブルを作成するので、マルチキャリアの増幅器への入力時に発生するＩＭ波に対して充分な抑圧効果を得ることができる。
【００７６】
（実施の形態３）
図１６は、本発明の実施の形態３に係る送信装置１６００の構成を示すブロック図である。
【００７７】
本実施の形態３に係る送信装置１６００は、図２に示す実施の形態１に係る送信装置２００において、図１６に示すように、補償データテーブル２０４の代わりに補償データテーブル１６０２を有し、判定部１６０１及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３を追加する。なお、図１６においては、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７８】
図１６において、送信装置１６００は、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、アンテナ２１１、判定部１６０１、補償データテーブル１６０２及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３から主に構成される。
【００７９】
また、入力端子２０１、入力端子２０２、電力計算部２０３、補償データテーブル２０４、複素乗算部２０５、ＤＡＣ２０６、ＤＡＣ２０７、発振器２０８、ＭＯＤ２０９、増幅器２１０、判定部１６０１、補償データテーブル１６０２及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、歪み補償装置１６０４を構成する。図１６の歪み補償装置１６０４は、プリディストーション歪み補償装置の構成を示すものである。電力計算部２０３、複素乗算部２０５、判定部１６０１、補償データテーブル１６０２及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、プリディストーション機能を構成する。
【００８０】
判定部１６０１は、電力計算部２０３から入力した各サンプリング時間における測定電力情報の内の少なくとも２つの測定電力情報を用いて、最新の測定電力情報における測定電力が過去の測定電力情報における測定電力と比べて上昇しているかまたは下降しているかを判定し、判定結果をＩＭアンバランス補償演算部１６０３へ出力する。
【００８１】
補償データテーブル１６０２は、非線形特性をもつ増幅器２１０のデータテーブルであるベクトル情報を持つ。そして、補償データテーブル１６０２は、電力計算部２０３から入力した電力情報及びベクトル情報を持つ非線形情報テーブルに基づいて、増幅器２１０の非線形特性の情報をＩＭアンバランス補償演算部１６０３へ出力する。なお、非線形情報テーブルを作成する方法については後述する。
【００８２】
ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、歪み補償動作前に補償データテーブル１６０２から入力した少なくとも２つの異なる時刻に求めた非線形特性の情報、係数、判定部１６０１における測定電力が上昇傾向であるかまたは下降傾向であるかの判定結果、及び増幅器２１０が線形特性を有するとした場合、つまり入力電力によらず増幅器２１０が一定の伝送動作をするとした場合の固定値に基づいて、補償信号を生成して補償テーブルとして記憶する。そして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、歪み成分補償動作時に判定部１６０１から入力した測定電力情報を用いて補償テーブルを参照して補償信号を選択し、選択した補償信号を複素乗算部２０５へ出力する。
【００８３】
次に、補償データテーブル１６０２にて用いられる非線形情報テーブル及びＩＭアンバランス補償演算部１６０３にて用いられる補償テーブルの作成方法について、図１７〜図２４を用いて説明する。なお、非線形情報テーブル及び補償テーブルは、歪み成分抑圧動作前にあらかじめ作成しておくものである。
【００８４】
ベースバンド信号は、Ｉ成分とＱ成分とからなら直交データとして電力計算部２０３及び複素乗算部２０５に入力する。電力計算部２０３は、入力したベースバンド信号より電力を計算する。そして、補償データテーブル２０４は、増幅器２１０の非線形特性の情報をＩＭアンバランス補償演算部１６０３へ出力する。この時、補償データテーブル２０４は、図１７に示す振幅と電力との関係を記憶している。また、補償データテーブル２０４は、図１８に示す位相と電力との関係を記憶している。
【００８５】
ここで、図１７に示す振幅と電力との関係は、図１２の振幅と電力との関係＃１２０１と同一であり、図１８に示す位相と電力との関係は、図１３の振幅と電力との関係＃１３０１と同一である。即ち、補償データテーブル１６０２は、上記実施の形態２の振幅と電力との関係＃１２０１及び振幅と電力との関係＃１３０１を求めるまでの方法と同一の方法により求めた図１７に示す振幅と電力との関係及び図１８に示す位相と電力との関係を、非線形特性の情報として記憶している。
【００８６】
次に、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、アンバランスＩＭ特性を表すように演算処理する場合、補償データテーブル２０４から入力した時刻ｔ−１における補償データ、補償データテーブル２０４から入力した時刻ｔ−１から所定時間経過した時刻ｔにおける補償データ、係数、判定部１６０１における測定電力が上昇傾向であるかまたは下降傾向であるかの判定結果、及び固定値に基づいてアンバランスＩＭ特性を求める。
【００８７】
具体的には、アンバランスＩＭ特性は、（６）式または（７）式により求めることができる。
【００８８】
Ｒｅａｌ ａｍｐ（ｔ）＝ａｍｐ（ｔ）＋（ａｍｐ（ｔ）−ａｍｐ（ｔ−１））×（Ｌｉ ａｍｐ−ａｍｐ（ｔ−１））×ｇ                （６）
Ｒｅａｌ ａｍｐ（ｔ）＝ａｍｐ（ｔ）−（ａｍｐ（ｔ）−ａｍｐ（ｔ−１））×（Ｌｉ ａｍｐ−ａｍｐ（ｔ−１））×ｇ                （７）
ただし、Ｒｅａｌ ａｍｐ（ｔ）：時刻ｔにおけるアンバランスＩＭ特性
ａｍｐ（ｔ）：時刻ｔにおける補償データ
ａｍｐ（ｔ−１）：時刻ｔ−１における補償データ
Ｌｉ ａｍｐ：固定値
ｇ：係数
【００８９】
このようにして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、図１７に示す増幅器２１０の非線形特性より図１９に示すアンバランスＩＭ特性を求めるとともに、図１８に示す増幅器２１０の非線形特性より図２０に示すアンバランスＩＭ特性を求める。アンバランスＩＭ特性における振幅と電力との関係は、図１９に示すように、電力が上昇傾向である場合の電力と振幅との関係＃１９０１と、電力が下降傾向である場合の電力と振幅との関係＃１９０２とが、異なる経路となるヒステリシスを有する。また、アンバランスＩＭ特性における位相と電力との関係は、図２０に示すように、電力が上昇傾向である場合の電力と位相との関係＃２００１と電力が下降傾向である場合の電力と位相との関係＃２００２が、異なる経路となるヒステリシスを有する。このようなヒステリシスを有する電力と振幅との関係及び電力と位相との関係は、（６）式及び（７）式の係数ｇを可変にて設定することにより変更することができる。
【００９０】
次に、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、アンバランスＩＭ特性を補償特性に変換して補償信号を生成する場合、増幅器２１０が線形特性を有するとした場合の振幅及び位相が略一定となる固定値に対して、アンバランスＩＭ特性と対称になるような補償特性に変換する。具体的には、（６）式または（７）式より求めたアンバランスＩＭ特性と固定値（線形特性）とを用いて（８）式より補償特性を得る。
【００９１】
補償特性＝Ｌｉ ａｍｐ／Ｒｅａｌ ａｍｐ            （８）
ただし、Ｒｅａｌ ａｍｐ：アンバランスＩＭ特性
Ｌｉ ａｍｐ：固定値
【００９２】
このようにして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、図１９及び図２０に示すヒステリシス特性を、図２１及び図２３に示す補償特性に変換する。図２１及び図２３は、補償特性における振幅成分と電力との関係を示す図であり、図２２及び図２４は、補償特性における位相成分と電力との関係を示す図である。
【００９３】
アンバランスＩＭ特性を補償特性に変換することにより、入力電力が上昇傾向である場合において、振幅と電力との関係＃１９０１は振幅と電力との関係＃２１０１に変換されるとともに、位相と電力との関係＃２００１は位相と電力との関係＃２２０１に変換される。また、アンバランスＩＭ特性を補償特性に変換することにより、電力が下降傾向である場合において、振幅と電力との関係＃１９０２は振幅と電力との関係＃２１０２に変換されるとともに、位相と電力との関係＃２００２は位相と電力との関係＃２２０２に変換される。ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、図２１〜図２４に示す振幅と電力との関係及び位相と電力との関係をベクトル情報として補償テーブルに保存することにより、補償特性として記憶している。
【００９４】
ここで、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３が記憶するデータテーブルは、ベクトル情報として記憶されるものであるが、ベクトル情報は、振幅情報と位相情報とを持つものである。したがって、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、増幅器２１０への入力電力Ｐに対する振幅成分と位相成分とを補償データテーブルとして有している。即ち、増幅器２１０に対する入力信号と増幅器２１０からの出力信号との関係は（９）式のように表される。
【００９５】
出力信号＝ａｍｐ×入力信号                      （９）
ただし、ａｍｐ：増幅器の特性
【００９６】
また、増幅器の特性ａｍｐは（１０）式のように表される。
【００９７】
ａｍｐ（Ｐ）＝Ａ（Ｐ）×ｅ−ｊθ（Ｐ）            （１０）
ただし、Ａ（Ｐ）：時刻ｔにおける振幅成分
θ（Ｐ）：時刻ｔにおける位相成分
Ｐ：増幅器２１０への入力電力
ａｍｐ（Ｐ）：増幅器２１０の特性
【００９８】
したがって、（１０）式より、増幅器２１０の特性を振幅成分と位相成分として求めることができる。
【００９９】
次に、図１０に示すＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４が生ずる場合において、ＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４を抑圧する歪み成分抑圧動作時における送信装置１６００の動作について、図２１〜図２４を用いて説明する。
【０１００】
ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、判定部１６０１より時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）が時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）よりも上昇している場合には測定電力が上昇傾向にあるものと判断して、図２１より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の振幅成分としてＡ１（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の振幅成分としてＡ１（ｔ）を選択し、図２２より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の位相成分としてθ１（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の位相成分としてθ１（ｔ）を選択する。そして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、選択した振幅成分及び位相成分の補償特性を有する補償信号を出力する。ここで、固定値は、図２１に示すように振幅が略一定になる振幅と電力との関係＃２１０３、及び図２２に示すように位相が略一定になる位相と電力との関係＃２２０３から求められる。
【０１０１】
一方、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、判定部１６０１より時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）が時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）よりも下降している場合には測定電力が下降傾向にあるものと判断して、図２３より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の振幅成分としてＡ２（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の振幅成分としてＡ２（ｔ）を選択し、図２４より時刻ｔ−１における測定電力Ｐ（ｔ−１）の位相成分としてθ２（ｔ−１）を選択するとともに時刻ｔにおける測定電力Ｐ（ｔ）の位相成分としてθ２（ｔ）を選択する。そして、ＩＭアンバランス補償演算部１６０３は、選択した振幅成分及び位相成分の補償特性を有する補償信号を出力する。ここで、固定値は、図２３に示すように振幅が略一定になる振幅と電力との関係＃２３０３、及び図２４に示すように位相が略一定になる位相と電力との関係＃２４０３から求められる。
【０１０２】
次に、複素乗算部２０５は、ベースバンド信号と補償信号とを合成することにより、図１０の歪み成分であるＩＭ波＃１００１、＃１００２、＃１００３、＃１００４を抑圧する。
【０１０３】
このように、本実施の形態３によれば、実際にベースバンド信号を増幅した際に生じる歪み成分を周波数軸行列として求めるとともに、求めた周波数軸行列をＩＦＦＴして時間軸行列に変換して増幅器２１０の非線形特性の情報として補償データテーブル１６０２に保存するので、実際にベースバンド信号に生じた歪み成分に基づいて非線形特性の情報を生成することにより、周波数性を考慮した歪み補償信号を生成することができて歪み成分を精度良く抑圧することができる。また、本実施の形態３によれば、復調処理等が不要になって簡単で小さな回路構成にすることができるとともに、処理を簡単にして高速化することができる。また、本実施の形態３によれば、増幅器２１０の非線形特性の情報を補正することにより、測定電力が上昇傾向である場合と測定電力が下降傾向である場合とで異なる振幅成分及び位相成分を有する補償信号を求めて歪み成分であるＩＭ波を抑圧するので、Ｌｏｗｅｒ／Ｕｐｐｅｒアンバランスの歪み成分を精度良く抑圧することができる。
【０１０４】
なお、上記実施の形態１〜実施の形態３において、２波入力信号を増幅する場合に発生するＩＭ波を抑圧することとしたが、これに限らず、１波入力信号または３波以上の入力信号を増幅する場合に発生するＩＭ波を抑圧する場合についても適用可能である。
【０１０５】
本明細書は、２００２年１２月１７日出願の特願２００２−３６５４４８に基づくものである。この内容をここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に関し、例えば信号を増幅する際に発生する歪みを除去する歪み補償用テーブル作成方法及び歪み補償方法に用いるに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】従来の歪み補償蔵置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る補償データテーブルの作成方法を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態１に係る増幅器に入力する2波信号を周波数軸で示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る増幅器より出力される信号を周波数軸で示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係る増幅器より出力される信号の電力値を時間軸で示す図
【図７】本発明の実施の形態１に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と振幅との関係で示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と位相との関係で示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る増幅器より出力される信号を周波数軸で示す図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る補償データテーブル作成のために増幅器より出力される信号の電力値を時間軸で示す図
【図１２】本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と振幅との関係で示す図
【図１３】本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と位相との関係で示す図
【図１４】本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と振幅との関係で示す図
【図１５】本発明の実施の形態２に係る増幅器の非線形特性を補償データの電力と位相との関係で示す図
【図１６】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施の形態３に係る増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮しない場合の振幅と電力との関係を示す図
【図１８】本発明の実施の形態３に係る増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮しない場合の位相と電力との関係を示す図
【図１９】本発明の実施の形態３に係る電力増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮した場合の電力と振幅との関係を示す図
【図２０】本発明の実施の形態３に係る電力増幅器より出力される信号のヒステリシスを考慮した場合の電力と位相との関係を示す図
【図２１】本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と振幅との関係を示す図
【図２２】本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と位相との関係を示す図
【図２３】本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と振幅との関係を示す図
【図２４】本発明の実施の形態３に係る補償信号における電力と位相との関係を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004055976.tif 000027
【図２】
2004055976.tif 000028
【図３】
2004055976.tif 000029
【図４】
2004055976.tif 000030
【図５】
2004055976.tif 000031
【図６】
2004055976.tif 000032
【図７】
2004055976.tif 000033
【図８】
2004055976.tif 000034
【図９】
2004055976.tif 000035
【図１０】
2004055976.tif 000036
【図１１】
2004055976.tif 000037
【図１２】
2004055976.tif 000038
【図１３】
2004055976.tif 000039
【図１４】
2004055976.tif 000040
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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