(57)【要約】 【課題】バースト信号に的確にＤＰＤを施して増幅する電力増幅器、ＬＵＴ、および予歪補償方法を提供する。【解決手段】サンプル部１１で取得したレベルデータとループバックデータとをＲＡＭ１５に書き込み、取得したレベルデータが所定のピーク電力閾値を超えた回数をレベル比較部１２でカウントすると共に、電力増幅部１３でレベルデータの平均電力値を算出し、所定の平均電力以上でかつ所定のカウント数以上の場合、判定処理部１４が解析部３１に対してレベルデータとループバックデータとをＲＡＭ１５から読み出して所定のプログラムにより予歪制御信号Ｄｓを算出してＬＵＴ３２へ上書きしてＬＵＴの記憶データを更新する制御を行う。【選択図】  図１
2012244553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているＬＵＴを参照してその入力信号にＤＰＤを施すＤＰＤ手段が増幅した信号を出力する電力増幅器において、
前記入力信号と前記増幅された信号とを受信し、所定のサンプル期間と所定のサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータとループバックデータとを出力するサンプル手段と、
前記出力されたレベルデータとループバックデータとを所定の数記憶保持する記憶手段と、
前記レベルデータと前記ループバックデータとを入力され、前記ＤＰＤを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記ＬＵＴに書き込み記憶する解析手段と、
前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、
前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、
前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、
前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示をする制御を行う判定処理手段とを
具備することを特徴とする電力増幅器。
【請求項２】
広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているＬＵＴと参照してその入力信号にＤＰＤを施した増幅をして出力する電力増幅器のＬＵＴに予歪制御データを書き込むＬＵＴ制御回路において、
前記入力信号と前記増幅された信号とを受信し、所定のサンプル期間と所定のサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与した前記レベルデータとループバックデータとを出力するサンプル手段と、
前記出力されたレベルデータとループバックデータとをそれぞれ所定の数記憶保持する記憶手段と、
前記レベルデータと前記ループバックデータとを入力され、前記ＤＰＤを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記ＬＵＴに書き込み記憶する解析手段と、
前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、
前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、
前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、
前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示をする制御を行う判定処理手段とを
具備することを特徴とする電力増幅器のＬＵＴ制御回路。
【請求項３】
サンプル手段と、記憶手段と、電力演算手段と、信号レベル比較手段と、判定処理手段と、解析手段と、ＬＵＴと、予歪制御データに従ってＤＰＤを施して増幅する増幅手段とを備え、
前記増幅手段が、広帯域に変調されたバースト送信される入力信号を監視し、前記入力信号に対応する予歪制御データを記憶しているＬＵＴを参照してその入力信号に前記ＤＰＤを施した増幅信号を出力する電力増幅器の予歪補償方法において、
前記サンプル手段は、
前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間と所定のサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータとループバックデータとを出力し、
前記記憶手段は、前記出力されたレベルデータとループバックデータとをそれぞれ所定の数記憶保持し、
前記電力演算手段は、
前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力し、
信号レベル比較手段は、
前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力し、
前記判定処理手段は、
前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、
前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行い、
前記指示を受信した解析手段は、
前記記憶されたレベルデータおよびループバックデータを前記記憶手段から読み出して前記ＤＰＤを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記ＬＵＴに書き込み記憶する
ことを特徴とする電力増幅器の予歪補償方法。
【請求項４】
前記ピーク電力閾値は、前記平均電力値に対応して複数のレベルが設定され、
前記判定処理手段は、前記平均電力値のレベルに対応する前記ピーク電力閾値を越えた前記規定回数を上回った場合、前記読み出す指示を行う
ことを特徴とする請求項３の電力増幅器の予歪補償方法。
【請求項５】
前記電力演算手段は、
前記レベルデータの統計分布情報を前記判定処理手段に出力し、
前記判定処理手段は、前記統計分布の広がりが、所定のレベルデータの範囲を超えて居る場合、前記平均電力を算出したレベルデータを前記記憶手段から廃棄することを特徴とする請求項３または、４に記載の電力増幅器の予歪補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、移動通信無線送信機の電力増幅器ＬＵＴ制御回路、および予歪補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷｉＭＡＸシステムなどの高速移動通信システムが導入されつつある。このような移動通信システムでは、基地局と移動端末との間でバースト的なタイミングでＯＦＤＭ変調された信号が送受信される。この様な広帯域の変調信号は、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）も大きく、送信機の電力増幅器が高効率であると共に、低歪みであることが要求されている。特にピーク出力付近では、出力飽和等の歪対策が必要になるので予め、入力信号には信号レベル応じた予歪を与えるＤＰＤ（Digital Pre-Distortion）処理が施される。その際、入力信号を監視して入力信号レベルに応じて逆特性となる歪みを与えるが、バースト信号の送信タイミングは一定ではなく、また送信中にバースト信号のレベルも変動する。
【０００３】
バースト信号の送信開始を検出してレベル測定を行い、予歪みを与える為の逆特性を予測する方法も（例えば、特許文献１。）検討されている。
【０００４】
しかしながら、バースト信号は、時分割された送信信号が切り替わるため、切替前後はじめ、当該チャネルの送信中の入出力レベルが低い時に信号を取得しＤＰＤが実行されると、逆特性を正確に推定できない。
【０００５】
図５は、従来のＤＰＤを用いる電力増幅器の動作を説明する機能ブロック図である。  
図５において、電力増幅器ＰＡは、例えばＯＦＤＭ変調された高速のデジタル変調信号がデジタル予歪補償（ＤＰＤ）を施すＤＰＤ部２へ入力される。その補償された出力信号はＤ／Ａ４でアナログ変換後、終段増幅部５へ入力されその出力がアンテナへ供給される。入力されたデジタル変調信号は、ＤＰＤ部２０のプリアンプ２０が入力された信号のレベルをＬＵＴ（Look Up Table）３２０と参照して予め入力信号レベルに対応して変調信号（入力信号）へ施す予歪制御データＤｓを読み出す。そしてこの予歪制御データＤｓに従って、利得、位相調整等のＤＰＤを入力信号に施す。
【０００６】
図６は、従来のバースト信号の信号レベルの測定の概念図、図７は、入力信号対出力信号振幅を示す入出力特性図である。  
図６において、Ｑ１、Ｑ２・・Ｑｎは、時分割されて送信されているバースト信号である。ｍ１、ｍ２・ｍｎ１，ｍｎ２は、各バースト信号のレベルを測定するタイミングを示しているサンプルパルスである。
【０００７】
図７には、入力と出力の信号の振幅の関係が示されている。歪み補正を行わない場合、入力レベルが高くなるにつれ出力カーブＯｐは飽和する。そこで、この飽和を補償するため、予め設定された逆特性カーブＲｐになるように電力増幅器の利得を上げる。この逆特性となる補償データが入力信号レベルに対応してＬＵＴ３２０に予め書き込み記憶されている。
【０００８】
図６のｍ２やｍｎ１に相当する様な入力信号レベルが比較的低いｋ１である場合、出力カーブＯｐは直線状態であり歪補償も少なくて済む。一方、図６のｍｎ２に相当する入力信号レベルが比較的高いｋ２である場合、出力カーブＯｐは飽和状態であり歪補償がかなり必要である。電力増幅器はこのｋ１、ｋ２に対応して利得を設定するＬＵＴ３２０を参照して逆特性を推定している。
【０００９】
従って、バースト信号Ｑｎにおけるサンプリングタイミングがｍｎ１である場合の様に、本来は高いレベルの入力信号を想定して歪補償をしなければならないのに低い入力レベルと判断して少ない補償しか行われないので、高い入力レベル時の歪を打ち消すことができない場合があるという問題が有った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１１２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のバースト信号に対するＤＰＤ処理では本来は高いレベルの入力信号を想定して歪補償をしなければならないのに低い入力レベルと判断して少ない補償しか行われないので、高い入力レベル時の歪を打ち消すことができない場合があるという問題が有った。
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、ランダムなタイミングで送信されるバースト信号に的確にＤＰＤを施して増幅することができる電力増幅器、ＬＵＴ制御回路、および予歪補償方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本実施形態の電力増幅器は、広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているＬＵＴを参照してその入力信号にＤＰＤを施すＤＰＤ手段が増幅した信号を出力する電力増幅器において、前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間とサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータおよびループバックデータとして出力するサンプル手段と、前記出力されたレベルデータおよびループバックデータを所定の数記憶保持する記憶手段と、レベルデータおよびループバックデータを入力して前記ＤＰＤを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記ＬＵＴに書き込み記憶する解析手段と、前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行う判定処理手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本実施形態のＬＵＴ制御回路は、広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているＬＵＴと参照してその入力信号にＤＰＤを施した増幅をして出力する電力増幅器のＬＵＴに予歪制御データを書き込むＬＵＴ制御回路において、前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間とサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータおよびループバックデータとして出力するサンプル手段と、前記出力されたレベルデータおよびループバックデータを所定の数記憶保持する記憶手段と、レベルデータおよびループバックデータを入力して前記ＤＰＤを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記ＬＵＴに書き込み記憶する解析手段と、前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行う判定処理手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の実施形態の電力増幅器の予歪補償方法は、サンプル手段と、記憶手段と、電力演算手段と、信号レベル比較手段と、判定処理手段と、解析手段と、ＬＵＴと、予歪制御データに従ってＤＰＤを施して増幅する増幅手段とを備え、前記増幅手段が、広帯域に変調されたバースト送信される入力信号を監視し、前記入力信号に対応する予歪制御データを記憶しているＬＵＴを参照してその入力信号に前記ＤＰＤを施した増幅信号を出力する電力増幅器の予歪補償方法において、前記サンプル手段は、前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間とサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータおよびループバックデータとして出力し、前記記憶手段は、前記出力されたレベルデータおよびループバックデータを所定の数記憶保持し、前記電力演算手段は、前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力し、信号レベル比較手段は、前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力し、前記判定処理手段は、前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行い、前記指示を受信した解析手段は、前記記憶されたレベルデータおよびループバックデータを前記記憶手段から読み出して前記ＤＰＤを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記ＬＵＴに書き込み記憶することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の電力増幅器の動作を説明する機能ブロック図。
【図２】本実施形態の電力増幅器の入力信号のサンプリング処理を説明する波形図。
【図３】本実施形態の電力増幅器の入力信号のサンプリング処理を説明する波形図。
【図４】本実施形態におけるサンプリング処理手順を示すフローチャート。
【図５】従来の電力増幅器の機能ブロック図。
【図６】従来の電力増幅器の入力信号サンプリング処理を説明する波形図。
【図７】電力増幅器の入力信号対出力信号振幅を示す入出力特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下実施形態の電力増幅器を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の電力増幅器の動作を説明する機能ブロック図で有る。  
図１において、本実施形態の電力増幅器ＰＡは、例えば、ＬＴＥシステムでバースト送信されるＯＦＤＭ変調されたデジタル変調信号がＤＰＤ部２のプリアンプ２０へ入力される。また、デジタル変調信号は、分岐されて選択処理部１のサンプル部１１へも入力される。以下、図５と重複する部分は、同じ符号を付与して説明は省略する。
【００１９】
プリアンプ２０は、ＬＵＴ生成部３のＬＵＴ３２から予歪制御データＤｓを取得し利得調整等のＤＰＤ処理を行うが、ＬＵＴ３２では、精確なＤＰＤが可能となるよう、解析部３１によって入力信号を分析して生成された予歪制御データＤｓが書換え、更新されている。
【００２０】
選択処理部１は、デジタル変調信号およびＡ／Ｄ６でデジタル変換された終段増幅部５からのループバック信号を受信して高速のサンプリングデータを出力するサンプル部１１、サンプル部１１から出力されたサンプル毎の電力を計算してレベルデータとして出力する入力電力演算部１６、サンプリングされたデータ（ループバックデータを含む）をバッファ記憶するＲＡＭ１５、レベル比較部１２、平均電力演算部１３と、判定処理部１４とを備える。
【００２１】
変調信号のサンプリングデータは、入力電力演算部１６と平均電力演算部１３へ入力される。入力電力演算部１６で算出された電力のレベルデータは、レベル比較部１２へも出力され、所定のピーク電力閾値Ｖｐｔ１〜Ｖｐｔｎ（比較基準）に従って比較した結果を判定処理部１４へ出力する。また、レベルデータは電力演算部１３へ入力され、累積演算する事によって平均電力値Ａｏが算出されその結果が判定処理部１４へ入力される。その平均電力値Ａｏは、例えば、４５００回のように所定の回数の平均である。
【００２２】
レベル比較部１２で設定される閾値Ｖｐｔ１〜Ｖｐｔｎは、ピークレベルの分布を段階的に分類するように複数の例えば、３ｄＢステップで、低い方から順に平均電力値Ａｏと対応して設定されている。そして各閾値Ｖｐｔ１〜Ｖｐｔｎを越えた回数が、Ｎ１、Ｎ２・・・Ｎｎとカウントされ判定処理部１４へ出力される。
【００２３】
なお、ピーク閾値Ｖｐｔは一つでも良いが、複数にすることにより想定したＰＡＰＲ平均電力値Ａｏの高低に対応する妥当なピークレベルの信号が含まれていることを的確に判定出来る効果がある。
【００２４】
そして判定処理部１４は、入力される平均電力値Ａｏ、分布範囲とからレベルデータの採否を判定し、採用すると判定した場合は、ＲＡＭ読み出しフラグＦを解析部３１へ出力する。
【００２５】
すなわち、判定処理部１４は、平均電力値Ａｏと所定の平均電力閾値Ｖａｔｈを比較し、越えていなければ、データ入力状態が不足しているか、またはバースト信号のサンプリングタイミングが不適当な不備なデータであるとして、累積した４５００個のサンプルデータをグループとして廃棄する。
【００２６】
この平均電力閾値Ｖａｔｈは、標準動作を想定した定格入力レベルＳｐよりも例えば、８ｄＢ低い値のように許容下限入力値として設定される値である。
【００２７】
一方、平均電力値Ａｏが平均電力閾値Ｖａｔｈを越えている場合、レベル比較部１２で予め設定された閾値Ｖｐｔ１〜Ｖｔｎのそれぞれを超えたピークレベルの分布を調べる。すなわち、送信信号の電力のＰＡＰＲは、例えば、概ね９ｄＢ程度に予め調整されているので、平均電力値Ａｏが低い場合は、低いピークレベル閾値Ｖｐｔ１を越えた回数Ｎ１を調べ、その回数が５０回の様な規定回数を超えていれば、想定されたＯＦＤＭ信号を的確にサンプルしたと判断する。そして、その４５００個のレベルデータのグループを採用すると判定してＲＡＭ読み出しフラグＦを解析部３１へ出力する。
【００２８】
また、規定回数を満たしていなければ、バースト信号のサンプリングタイミングが的確でなかったと判定してその４５００個のデータを廃棄する。
【００２９】
解析部３１は、このフラグＦが立っているタイミングに、その採用されたサンプルデータ（レベルデータおよびループバックデータ。）をＲＡＭ１５から読み出し、ＲＡＭ１５の内容をクリアして更新する。そして入力されたレベルデータとループバックデータとを比較照合し、予め定めたプログラムによってＤＰＤ処理を行う予歪補償データＤｓを予測生成し、ＬＵＴ３２に書き込み更新する。
【００３０】
このプログラムによってＬＵＴ３２には、同じ入力信号レベルであっても、レベルとループバックのデータとの差から、大きな振幅の出力の低レベルタイミングの信号として扱うか、または、小さい振幅の信号のピークに近いタイミングの信号として扱うかの歪み補正が行われるかなどが的確に反映された予歪制御データが生成される。
【００３１】
言い換えれば、選択処理部１は、ＤＰＤ処理を行うプログラムが適正に動作するよう、入力信号から不要な、雑音となる様なバースト信号中のサンプルデータを排除してからＲＡＭ１５から出力する制御を行っている。以下、その動作を詳細に説明する。
【００３２】
判定処理部１４は、バースト信号を監視するためのサンプリング期間（タイミング）の設定と、サンプリングしたデータの採否を判定する。本実施形態では、バースト送信するチャネルの送信時間に近い連続した期間の間、繰り返してサンプリングデータを続けて取得し、統計的にＤＰＤの参照となるサンプリングデータを選択する。
【００３３】
図２は、本実施形態の電力増幅器ＰＡのサンプリング処理を説明する波形図で、サンプリング期間とバースト信号との関係の組合せを示している。  
本実施形態では、予めバースト送信中に有る程度継続してレベルデータが取得出来るようサンプリング期間（ゲートウィンドウ）ＧＷが設けられる。
【００３４】
しかし、ＧＷの開始タイミングおよび、サンプリング長さとバースト信号の送信時間（タイミング）ＴＳを同期出来る関係は無く、いくつかの組合せが生じる。
【００３５】
図２(a1)、(b1)、(c1)は、バースト送信時間ＴＳよりもＧＷが短く、図２（a2）、(b2)、（c2）は、逆にＧＷの方が長い。図２（a1）は、送信時間ＴＳの間にＧＷが収まるか、またはその逆に図２(a2)の様にＧＷの間に送信時間ＴＳが収まるかの場合がある。図２（b1）、(b2)は、送信時間の始まる前から途中までの先頭部分のデータ取得しか出来なかった場合。図２(c1)、(c2)は、送信途中から送信終了までのデータ取得しか出来ない様に、いずれも空きデータが含まれている。そこで、ＧＷを開いている間に取得したデータが所要のレベルに有るか否かを判定し、この空きデータ、および誤差要因となるデータを排除している。
【００３６】
バースト送信時間、ＧＷの期間、サンプリング速度の組合せで、取得出来るサンプルデータの形態は様々になるが、ＧＷを開く期間がバースト送信時間ＴＳよりも短い場合を代表例として以下でサンプルデータの処理手順を説明する。
【００３７】
図３は、本実施形態の電力増幅器の入力信号のサンプリング処理を説明する波形図である。  
バースト信号は、例えば、図５のＱ１〜Ｑｎの様な１ｍｓｅｃのサブフレームの連なりで電力増幅器へ変調信号が入力され、ＤＰＤが施されて送信される。サブフレームは、連続、または、いずれかが休止する（抜ける）場合もあり、例えば最大１０個合計１０ｍｓの無線フレーム構成になる。
【００３８】
ここでは、説明を簡便にするため図３(a)に示される如く、前後にバースト信号が無く、１ｍｓｅｃ長の単独バースト信号を対象とし、図３(b)〜(d)の様にＧＷは２００μｓｅｃ長で１００ＭＨｚ（１０ｎｓｅｃ繰り返しのサンプリングパルスｓｐ）でサンプリングする場合を対象にしている。なお、このＧＷが開閉するタイミング、サンプリング長さとサンプリング速度とは、この値に限られることは無く、判定処理部１４に予めプログラム、または、図示されない外部から接続された情報端末等によって設定されている。
【００３９】
図４は、本実施形態におけるサンプリング処理手順を示すフローチャートである。  
以下、図１、図３、図４を参照して本実施形態のサンプリング処理を説明する。  
判定処理部１４は、所定のタイミングでサンプリング開始のコマンドをサンプル部１１、レベル比較部１２、平均電力演算部１３と、入力電力演算部１６とへ送信する（図４のステップｓ１。）。ここでは、詳細な説明を省略するが、開始タイミングはバースト信号自体がランダムなため、図示されない無線送信機の制御手段等から送信モードに入ったことを示す情報を受信してトリガとするか、周期的な繰り返し、または乱数発生等に基づいて設定されるものであっても良い。
【００４０】
サンプル部１１は、ＧＷが開くと直ちにその入力信号、すなわちデジタル変調信号のサンプルデータ（以下、レベルデータ（振幅情報）と呼ぶ。）を取得して、２００μｓｅｃを超過するまでは（ステップｓｘがＮｏ。）識別符号例えば、先頭からの番号を付与してＲＡＭ１５と、入力電力演算部１６とへ出力する（ステップｓ２）。
【００４１】
入力電力演算部１６は、サンプル毎の電力を算出しレベルデータとしてレベル比較部１２と、電力演算部１３とへ出力する。電力演算部１３は、レベルデータを４５００個累積した時点で判定処理部１４へ平均電力値Ａｏと、統計分布（例えば、ガウス分布のσ１〜σ３）に対応するレベルデータ）を出力する（ステップｓ３。）。
【００４２】
レベル比較部１２は、入力された各レベルデータをピーク閾値Ｖｐｔ１〜Ｖｐｔｎと比較し、各閾値Ｖｐｔ１〜Ｖｐｔｎを越えた回数をそれぞれＮ１、Ｎ２・・・Ｎｎとカウントして判定処理部１４へ出力する（ステップｓ４。）。
【００４３】
このカウント数は、図示されないタイマを参照する事により４５００個のデータのピークレベルを累積加算している間の数である。また、カウントは、レベル比較部１２で行う代わりに判定処理部１４へレベルを越えた通知をおこない、カウントを判定処理部１４で行っても良い。
【００４４】
判定処理部１４は、平均電力値Ａｏと所定の平均電力閾値Ｖａｔｈを比較し、越えていなければ（ステップｓ５がＮｏの場合。）、データ入力状態が不足しているか、またはバースト信号のサンプリングタイミングが不適当な不備なデータであるとして、累積した４５００個のサンプルデータをグループとして廃棄する（ステップｓ１１。）。
【００４５】
一方、越えている（ステップｓ５がＹｅｓの場合。）場合、平均電力値Ａｏに対応する閾値Ｖｐｔをこえた（例えば、低い平均電力で有ればＶｐｔ１。）データの分布を調べる（ステップｓ６。）。
【００４６】
その閾値Ｖｐｔをこえた回数がここでは、５０回の様な規定回数を超えていれば（ステップｓ７がＹｅｓの場合。）、その４５００個のレベルデータのグループを採用すると判定してＲＡＭ読み出しフラグＦを解析部３１へ出力する（ステップｓ８。）。
【００４７】
また、規定回数を満たしていなければステップｓ７がＮｏの場合。）、バースト信号のサンプリングタイミングが的確でなかったと判定してその４５００個のデータを廃棄する（ステップｓ１１。）。
【００４８】
なお、この規定回数は、全ピーク電力閾値Ｖｐｔ１〜Ｖｐｔｎで同じ回数であっても、または、それぞれのピーク閾値に対して独立して設定されるものであっても良い。
【００４９】
このフラグが有るタイミングに判定処理部１４は、ＲＡＭ１５から、４５００個分のサンプルデータを解析部３１へむけて出力してＲＡＭ１５を更新する（ステップｓ９。）。すなわち解析部３１は、ＲＡＭ１５からレベルデータとループバックデータとを読み出してＬＵＴを再編集、更新するプログラムの所定の手順に入る。
【００５０】
以下、レベルデータの処理に係わる変形例について説明する。  
図３（ｂ）では、ＧＷは、バースト継続送信中のタイミングｔ１０に開かれ、入力信号レベルを累算して平均電力値Ａｏを算出して出力する処理は、４５００サンプリングが集まった時点で行う。
【００５１】
他の方法として入力されたレベル信号が４５００個集まるよりも前に入力されるレベル信号を先頭から暫定平均電力値ａ０等を算出する処理を開始し、そして連続して行う。そして、判定処理部１４は、４５００個サンプルでの累算が終えた時点で直ちに平均電力値Ａｏを平均電力閾値Ｖａｔｈを超えているかを調べ、ＲＡＭ１５で保持していたデータを出力するか否かの処理を行うのでもよい。
【００５２】
継続して安定な入力データを取得し続けている場合は、４５μｓｅｃ経過したタイミングｔ１２になり、予め定めた累積数、例えば、４５００に達する毎にそれを平均電力値Ａｏとして判定処理部１４へ出力した後は、次の４５００個を集計する。ＲＡＭ読み出しフラグＦの出力更新は、この４５００個を集計するタイミングと同期して行われる。
【００５３】
別の方法として、４５００到達後は、毎回４５００サンプル毎の平均電力値Ａｏを平均電力閾値Ｖａｔｈと比較し、所定のレベル以上であった場合でも、直ちにピーク閾値Ｖｐｔを越えたカウント数と比較しないでそのまま保留する。そして、最長ならＧＷが閉まるタイミングｔ１１まで常に最新のレベルデータを次々とＲＡＭ１５に書き込み、４５００を越えた先頭（最旧）のレベルデータを次々と廃棄することを繰り返す。この場合、レベル比較部１６からは、図示されないタイマによって、最新の４５μｓｅｃにおけるカウント値が更新入力されている。判定処理部１４は、ピークレベルのカウント数を監視し、現在の平均電力値Ａｏの範囲に相当する規定回数のピークレベルに達したタイミングにＲＡＭ読み出しフラグＦを出力する。
【００５４】
この方法では、ＧＷをあけた後にバースト送信が始まった場合でも速いタイミングでＬＵＴ３２を更新することが出来、精確なＤＰＤをより速やかに実現することが可能である。
【００５５】
また、更に別の方法として、判定処理部１４には統計分布上の、例えば、１σ〜３σ内の様にＬＵＴ３２と比較参照して良いデータの条件が予め設定、記憶されている。判定処理部１４は、平均電力値Ａｏを算出するときに得られる統計分布の１σの広がりを監視し入力レベルデータが例えば、９ｄＢ以上広がっている場合には、所定のカウント数以上であってもデータが離散的過ぎるとしてＲＡＭ読み出しフラグＦを出力するのを止めるようにしても良い。この方法では、バースト送信開始タイミングの信号が不安定な過渡応答がある場合、誤差となる可能性の高いデータを除去出来る効果が得られる。
【００５６】
以上の手順によりＲＡＭ１５からレベルデータとループバックデータを受信した解析部３１は、その入力レベルに対応するＬＵＴ３２の予歪制御データと比較照合する。そして所定の逆特性算出プログラムにより、レベルデータとループバックデータとから出力信号（ループバック信号）が所要の歪み以内に収まるよう予歪制御データＤｓを算出してＬＵＴ３２を上書する（ステップｓ１０）。
【００５７】
レベルデータとループバックデータとは、正しく補正されている場合、すなわち図７の点線の入出力の直線に乗るように所定の対応関係（振幅、位相）が得られている場合、解析部３１は、ＤＰＤ処理が的確に行われていると判断し、ＬＵＴ３２のデータはそのまま維持される。一方、所定の誤差範囲からはずれている場合は、その差から補償が不足か過剰かを更に補うべくＬＵＴ３２を上書、更新する。
【００５８】
この逆特性算出プログラムは、入力信号レベルと、終段増幅器の出力信号レベルであるループバックデータを比較照合し、入力レベルと出力レベルとが直線性を保つようにプリアンプの利得特性を調整する予歪制御データを算出するものである。このとき解析部３１は、ＬＵＴ３２に書き込まれた予歪制御データを読み出して利得調整量を修正した新たな予歪制御データで上書きする。
【００５９】
修正する概念を説明すると、例えば、定格動作の入力レベル範囲では、利得が１０で有るとする。解析部３１がＲＡＭから読み出したレベルデータの電力が「８」で有れば、直線性動作をしていれば、本来ループバックデータの電力は「８０」である。ところが、読み出したループバックデータが「７２」で有った場合、利得を現状より約１１％上げる必要があると判断し、更にＬＵＴ３２を参照する。ＬＵＴ３２に既に利得を調整する係数、すなわち予歪制御データＤｓとして「１．１」と書き込まれていたとすると、解析部３１は、電力が「８」であるレベルデータすなわち、入力信号に対する予歪制御データＤｓを１．１Ｘ１．１＝１．２１に修正してＬＵＴ３２に書き込み更新する。なお、レベルデータとループバックデータとの関係が所要範囲内で有れば、予歪制御データを再計算せずＬＵＴ３２をそのまま上書きせずに維持しても、再計算して上書きしてもどちらでも良いことは言うまでもない。
【００６０】
また、以上では利得特性の調整・補償方法について説明したが位相についても同様に予歪制御データを調整すればよい。
【００６１】
この様に図３（ｂ）に示される理想的な例では、バースト信号送信中でサンプリングが開始されるＧＷが開いたタイミングから４５μｓｅｃ以上経過（タイミングｔ１２）になると累積数が４５００に達するので平均電力値Ａｏが求められる。
【００６２】
また、その後は、サンプリング終了（タイミングｔ１１）まで平均電力も順次更新され、その間に入力されたレベルデータは、解析部３１でループバックデータと比較され、予歪制御データＤｓが正しく更新され続ける。
【００６３】
次に、図３（ｃ）に示される例では、ＧＷが開いた先頭のタイミングｔ２０では、まだバースト送信が始まって居らず、タイミングｔ００になってようやくバースト送信が開始されるが閾値よりも低いレベルデータが取得されるだけなので、その後タイミングｔ２２になり漸く閾値を超える。そして、暫定平均値ａｏを算出するが、４５μｓｅｃ経過する前のタイミングｔ２１に、ＧＷがしまってしまう場合がある。
【００６４】
原則としては、図３（ｂ）に示される例も含めて、サンプル開始後４５μｓｅｃ経過前に取得したレベルデータは、取得数が少なく分布状態との比較が不十分なので、ＲＡＭ１５から読み出してループバックデータとは上記の説明手順では比較しない。
【００６５】
この場合、サンプル数が必要な４５００個よりも少ないが、複数のサンプルから暫定平均電力値ａ０を求めて、それを予め定められた閾値Ｖａｔｈと比較しても良い。この場合、ピークレベル閾値Ｖｐｔを越えたカウント数もサンプル数の減少比と同じ比率で少なくする。２種の閾値による判定基準でデータの採否を決定すること、および少ないながらもデータの平均、スムージング効果によりノイズ的入力信号レベルの影響を避けることが出来る。
【００６６】
一方、図３（ｂ）のタイミングｔ２１の様に所要平均サンプル数が不足して居る状態で、２００μｓｅｃ経過しＧＷが閉まることが判明した場合、ＧＷを４５μｓｅｃ経つまで開き続けるか、直ぐに再サンプリングを開始しても良い。この場合、判定処理部１４は、電力演算部１３から通知されている累積数を監視しているので累積数が不足していると判定してこのＧＷでのサンプリングを無効にして、再度ＧＷを開く処理を行う。
【００６７】
再度開かれるＧＷでは、サンプルデータをクリア（廃棄）して累算をやり直す。または、平均電力閾値Ｖａｔｈを超えるレベルデータを継続して入力している場合は、更にＧＷをそのまま例えば４５μｓｅｃ、または２００μｓｅｃ延長し、レベルデータを累算することにより平均電力値平均Ａｏを算出する様にしても良い。
【００６８】
図３（ｄ）の場合は、ＧＷを開いている最中にバースト送信が終了するが、判定処理部１４が、累積数を監視し規定数に達するまでに演算許可されるレベルデータが所定の回数以上連続して入力しなくなってしまった場合、ＧＷを閉めてＬＵＴ３２の更新処理を終了するか、または、再度ＧＷを開き、サンプリングを開始するコマンドを出力のいずれかを出力すればよい。処理手順については、上記説明から容易に推定可能なので詳細説明は省略する。
【００６９】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の電力増幅器、ＤＰＤ回路、および予歪補償方法によれば、入力される変調信号のレベルデータを所定の期間連続的にサンプルして統計処理することによりＬＵＴが的確な予歪補償データに更新されるのでランダムなタイミングで送信されるバースト信号に精確なＤＰＤを施して増幅することが可能となる。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７１】
１  選択処理部
１１  サンプル部
１２  レベル比較部
１３  電力演算部
１４  判定処理部
１５  ＲＡＭ
１６  入力電力演算部
２  ＤＰＤ（Digital Pre Distortion）部
２０  プリアンプ
３  ＬＵＴ生成部
３１  解析部
３２  ＬＵＴ(Look Up Table)
４  Ｄ／Ａ（デジタルアナログ変換部）
５  終段増幅部
６  Ａ／Ｄ（アナログデジタル変換部）
【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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