(57)【要約】【課題】回路規模の増大を抑えつつ歪補償性能を向上させる。【解決手段】歪補償装置１０は、アドレス生成部３０と、ＬＵＴ１２と、乗算器１１とを有する。アドレス生成部３０は、第１のベクトルの大きさと、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度とを算出する。第１のベクトルは、ＩＱ平面の原点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とするベクトルである。第２のベクトルは、第１の時刻から所定時間前の第２の時刻における送信信号点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とするベクトルである。ＬＵＴ１２は、アドレス生成部３０によって算出された第１のベクトルの大きさと、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度とを用いて歪補償係数を特定する。乗算器１１は、ＬＵＴ１２によって特定された歪補償係数を用いて、増幅器１６に入力される送信信号に対してプリディストーション処理を行う。【選択図】図１
2017098711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＱ平面の原点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とする第１のベクトルの大きさを算出し、且つ前記第１の時刻から所定時間前の第２の時刻における送信信号点を始点とし、前記第１の時刻における送信信号点を終点とする第２のベクトルと前記第１のベクトルとのなす角度を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記第１のベクトルの大きさと前記角度とを用いて歪補償係数を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された前記歪補償係数を用いて、増幅器に入力される送信信号に対してプリディストーション処理を行う歪補償部と
を有することを特徴とする歪補償装置。
【請求項２】
前記算出部は、
前記第２のベクトルの大きさをさらに算出し、
前記特定部は、
前記算出部によって算出された前記第２のベクトルの大きさをさらに用いて前記歪補償係数を特定することを特徴とする請求項１に記載の歪補償装置。
【請求項３】
前記算出部は、
前記第１のベクトルの大きさを、異なる時刻の複数の送信信号点について平均し、平均した第１のベクトルの大きさと、前記第２のベクトルの大きさとの比をさらに算出し、
前記特定部は、
前記算出部によって算出された前記比をさらに用いて前記歪補償係数を特定することを特徴とする請求項１に記載の歪補償装置。
【請求項４】
歪補償装置により実行される歪補償方法において、
前記歪補償装置が、
ＩＱ平面の原点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とする第１のベクトルの大きさを算出するとともに、前記第１の時刻から所定時間前の第２の時刻における送信信号点を始点とし、前記第１の時刻における送信信号点を終点とする第２のベクトルと前記第１のベクトルとのなす角度を算出し、
算出された前記第１のベクトルの大きさと前記角度とを用いて歪補償係数を特定し、
特定された前記歪補償係数を用いて、増幅器に入力される送信信号に対してプリディストーション処理を行う
ことを特徴とする歪補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪補償装置および歪補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線送信装置には、送信信号の電力を増幅する増幅器が設けられている。無線送信装置では、一般的に、増幅器の電力効率を高めるために、増幅器の飽和領域付近で増幅器を動作させる。しかし、増幅器を飽和領域付近で動作させる場合、増幅器の非線形歪が増大する。そこで、この非線形歪を抑えてＡＣＬＲ（Adjacent  Channel  Leakage  Ratio）やＳＥＭ（Spectrum  Emission  Mask）等の規格を満たすために、無線送信装置には、非線形歪を補償する歪補償装置が設けられる。
【０００３】
歪補償装置で用いられる歪補償方式の一つに「プリディストーション（以下では「ＰＤ」と呼ぶことがある）方式」がある。ＰＤ方式の歪補償装置では、増幅器の非線形歪の逆特性を有する歪補償係数が増幅器に入力される送信信号に予め乗算される。これにより、増幅器の出力の線形性が高まり、増幅器の出力の歪が抑制される。
【０００４】
また、電力効率が高い増幅器においては、メモリ効果という現象が発生することが知られている。メモリ効果とは、ある時点の増幅器の入力に対する出力が過去の時点の入力の影響を受ける現象である。増幅器の非線形歪を補償する歪補償方式にはメモリ効果も含めて補償する方式がある。この方式では、Ｉ成分およびＱ成分を有する送信信号において、ＩＱ平面の原点から現在の送信信号点までのベクトルと、ＩＱ平面の原点から所定時間前の送信信号点までのベクトルとの位相差の情報を用いて、歪補償係数が決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９９４２８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９９４２９号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１１／０２２７６４３号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１１／０２２７６４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、増幅器では、入力される信号の振幅が小さい場合には、増幅器によって増幅された信号に含まれる非線形歪はそれほど大きくはないが、入力される信号の振幅が大きい場合には、増幅器によって増幅された信号に含まれる非線形歪が大きくなる。つまり、増幅器に入力される信号の振幅が大きい場合の非線形歪が支配的である。そのため、振幅が小さい場合の非線形歪よりも、振幅が大きい場合の非線形歪を補償した方が、歪補償性能の向上がより期待できる。また、限られた回路規模を有効に使うには、入力される信号の振幅が小さい場合において歪補償係数の分解能を高めるよりも、入力される信号の振幅が大きい場合において、歪補償係数の分解能を高めることが好ましい。
【０００７】
従来の歪補償方式では、送信信号の現在のサンプル点と、送信信号の所定時間前のサンプル点との位相差に基づいて歪補償係数が決定される。そのため、ＩＱ平面の原点付近の分解能よりも、ＩＱ平面の原点から遠い領域における分解能が低くなる。図１０は、従来の歪補償方式における歪補償係数の分解能を説明する図である。図１０において、白丸は送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）を示し、黒丸は送信信号の現在のサンプルから所定時間Δｔ遅延したサンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）を示す。例えば図１０に示すように、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）が、所定時間前のいずれかのサンプルｘ（ｔ−Δｔ）から変化した場合を考える。図１０には、位相差の分解能Δθ0が６０度である場合が例示されている。
【０００８】
図１０の例では、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）のベクトルと、所定時間前の送信信号のサンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）のベクトルとの位相差Δθは、ＩＱ平面においてΔθ0（例えば６０度）の角度範囲の領域７０に含まれる。そのため、従来の歪補償方式では、現在の送信信号点ｘ（ｔ）が、図１０に例示したいずれの送信信号点ｘ（ｔ−Δｔ）から変化した場合であっても、ｘ（ｔ）とｘ（ｔ−Δｔ）との位相差Δθに関しては、同一の歪補償係数が決定される。従って、従来の歪補償方式では、図１０に示した送信信号の変化を区別し、それぞれの送信信号の変化に応じた歪補償係数を決定することは困難である。
【０００９】
また、従来の歪補償方式においても、角度の分解能を上げることで、図１０に例示したそれぞれの送信信号のサンプル点の変化を区別し、それぞれの変化に異なる歪補償係数を対応付けることも可能である。しかし、従来の歪補償方式において角度の分解能を上げると、べき級数を用いた歪補償では係数の数が増加し、ＬＵＴ（Look  Up  Table）を用いた歪補償ではテーブル数が増加するため、回路規模が大きくなると共に、歪補償係数の収束に時間がかかる。
【００１０】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、回路規模の増大を抑えつつ歪補償性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
開示の態様では、歪補償装置は、算出部と、特定部と、歪補償部とを有する。算出部は、第１のベクトルの大きさと、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度とを算出する。第１のベクトルは、ＩＱ平面の原点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とするベクトルである。第２のベクトルは、第１の時刻から所定時間前の第２の時刻における送信信号点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とするベクトルである。特定部は、算出部によって算出された第１のベクトルの大きさと、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度とを用いて歪補償係数を特定する。歪補償部は、特定部によって特定された歪補償係数を用いて、増幅器に入力される送信信号に対してプリディストーション処理を行う。
【発明の効果】
【００１２】
開示の態様によれば、回路規模の増大を抑えつつ歪補償性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、歪補償装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施例１におけるアドレス生成部の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、第２のベクトルの向きを説明する図である。
【図４】図４は、入力角の一例を説明する図である。
【図５】図５は、実施例１における歪補償係数の分解能の一例を説明する図である。
【図６】図６は、実施例１における歪補償装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２におけるアドレス生成部の一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、実施例２における歪補償係数の分解能の一例を説明する図である。
【図９】図９は、歪補償装置のハードウェアの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、従来の歪補償方式における歪補償係数の分解能を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本願が開示する歪補償装置および歪補償方法の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す実施例により本願が開示する歪補償装置および歪補償方法が限定されるものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１５】
＜歪補償装置１０＞
図１は、歪補償装置１０の一例を示すブロック図である。歪補償装置１０は、乗算器１１、ＬＵＴ１２、ＤＡＣ（Digital  to  Analog  Converter）１３、アップコンバータ１４、発振器１５、増幅器１６、カプラ１７、およびアンテナ１８を有する。また、本実施例における歪補償装置１０は、ダウンコンバータ１９、ＡＤＣ（Analog  to  Digital  Converter）２０、減算器２１、複素共役算出部２２、更新部２３、およびアドレス生成部３０を有する。歪補償装置１０は、例えば、基地局および端末を有する無線通信システムにおいて、基地局、端末、またはその両方に搭載される。
【００１６】
本実施例において、送信信号は、例えば、同相成分信号(Ｉ信号：In-Phase  component)と直交成分信号(Ｑ信号：Quadrature  component)とを含むデジタルのベースバンド信号である。アドレス生成部３０は、現在の送信信号のサンプル点を示す第１のベクトルの振幅を算出する。第１のベクトルとは、例えば、ＩＱ平面において、ＩＱ平面の原点を始点とし、第１の時刻における送信信号のサンプル点を終点とするベクトルである。本実施例において、第１の時刻は例えば現在時刻である。また、アドレス生成部３０は、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度である入力角を算出する。第２のベクトルとは、例えば、ＩＱ平面において、第１の時刻から所定時間前の第２の時刻における送信信号のサンプル点を始点とし、第１の時刻における送信信号のサンプル点を終点とするベクトルである。
【００１７】
そして、アドレス生成部３０は、第１のベクトルの振幅の値を第１のアドレスとしてＬＵＴ１２へ出力する。また、アドレス生成部３０は、入力角の値を第２のアドレスとしてＬＵＴ１２へ出力する。アドレス生成部３０は、算出部の一例である。
【００１８】
ＬＵＴ１２は、アドレス生成部３０によって算出された入力角を用いて歪補償係数を特定する。具体的には、ＬＵＴ１２は、例えば、第１のアドレスおよび第２のアドレスの組合せに対応付けて歪補償係数を保持する。ＬＵＴ１２は、アドレス生成部３０から第１のアドレスおよび第２のアドレスが出力された場合、これらのアドレスの組合せに対応付けられている歪補償係数を特定する。そして、ＬＵＴ１２は、特定した歪補償係数を乗算器１１へ出力する。ＬＵＴ１２は、特定部の一例である。
【００１９】
乗算器１１は、ＬＵＴ１２が特定した歪補償係数を用いて、増幅器１６に入力される送信信号に対してプリディストーション処理を行う。具体的には、乗算器１１は、ＬＵＴ１２から出力された歪補償係数を送信信号に乗算することにより、送信信号に対してプリディストーション処理を行う。そして、乗算器１１は、プリディストーション処理後の送信信号（以下、ＰＤ信号と呼ぶ）をＤＡＣ１３へ出力する。乗算器１１は、歪補償部の一例である。
【００２０】
ＤＡＣ１３は、乗算器１１から出力されたＰＤ信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。そして、ＤＡＣ１３は、アナログ信号に変換されたＰＤ信号をアップコンバータ１４へ出力する。
【００２１】
アップコンバータ１４は、アナログ信号に変換されたＰＤ信号を、発振器１５から出力された局発信号を用いてアップコンバートする。アップコンバータ１４には、直交変調器およびミキサ等が含まれる。そして、アップコンバータ１４は、アップコンバートされたＰＤ信号を増幅器１６へ出力する。
【００２２】
増幅器１６は、アップコンバータ１４によってアップコンバートされたＰＤ信号の電力を増幅する。そして、増幅器１６は、電力が増幅された信号をカプラ１７へ出力する。
【００２３】
カプラ１７は、増幅器１６によって電力が増幅された信号をアンテナ１８へ出力すると共に、その一部をダウンコンバータ１９へフィードバックする。アンテナ１８へ出力された信号は、アンテナ１８から空間に放射される。
【００２４】
ダウンコンバータ１９は、カプラ１７からフィードバックされた信号を、発振器１５から出力された局発信号を用いてダウンコンバートする。ダウンコンバータ１９には、直交復調器およびミキサ等が含まれる。そして、ダウンコンバータ１９は、ダウンコンバートされた信号をＡＤＣ２０へ出力する。
【００２５】
ＡＤＣ２０は、ダウンコンバータ１９によってダウンコンバートされた信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ２０は、デジタル信号に変換された信号を減算器２１および複素共役算出部２２へ出力する。
【００２６】
減算器２１は、送信信号と、ＡＤＣ２０から出力された信号との差分を算出する。減算器２１は、算出された差分の信号を、更新部２３へ出力する。
【００２７】
複素共役算出部２２は、ＡＤＣ２０から出力された信号の複素共役を算出する。そして、複素共役算出部２２は、算出された複素共役の信号を更新部２３へ出力する。
【００２８】
更新部２３は、ＬＵＴ１２から出力された歪補償係数と、減算器２１から出力された差分の信号と、複素共役算出部２２から出力された複素共役の信号とに基づいて、更新後の歪補償係数を算出する。更新部２３は、例えばＬＭＳ（Least  Mean  Square）やＲＬＳ（Recursive  Least  Squares）等のアルゴリズムを用いて、更新後の歪補償係数を算出する。そして、更新部２３は、算出した歪補償係数で、ＬＵＴ１２内の歪補償係数を更新する。
【００２９】
＜アドレス生成部３０の詳細＞
次に、アドレス生成部３０の詳細について説明する。図２は、実施例１におけるアドレス生成部３０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるアドレス生成部３０は、振幅算出部３１、第１アドレス生成部３２、遅延部３３、減算部３４、位相算出部３５、位相算出部３６、減算部３７、および第２アドレス生成部３８を有する。
【００３０】
振幅算出部３１は、第１のベクトルの振幅を算出する。第１のベクトルは、ＩＱ平面において、ＩＱ平面の原点を始点とし、現在の送信信号のサンプル点ｘ（ｔ）を終点とするベクトルである。振幅算出部３１は、例えば、第１のベクトルのＩ成分の２乗とＱ成分の２乗との和の平方根を、第１のベクトルの振幅として算出する。第１のベクトルの振幅は、第１のベクトルの大きさを示す指標の一例である。
【００３１】
第１アドレス生成部３２は、振幅算出部３１によって算出された第１のベクトルの振幅の値を、所定のビット数の第１のアドレスに正規化する。そして、第１アドレス生成部３２は、第１のアドレスをＬＵＴ１２へ出力する。
【００３２】
遅延部３３は、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）を所定時間Δｔ遅延させる。減算部３４は、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）から、遅延部３３によってΔｔ遅延された送信信号のサンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）を減算することにより、第２のベクトルを算出する。本実施例において、第２のベクトルは、ｘ（ｔ）−ｘ（ｔ−Δｔ）と表される。
【００３３】
位相算出部３５は、ＩＱ平面の原点を始点とし送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）を終点とする第１のベクトルの位相θ1（ｔ）を算出する。位相算出部３５によって算出される位相θ1（ｔ）は、例えば下記の（１）式のように表される。
【数１】
2017098711.tif 000003
【００３４】
位相算出部３６は、減算部３４によって算出された第２のベクトルの位相θ2（ｔ）を算出する。位相算出部３６によって算出される位相θ2（ｔ）は、例えば下記の（２）式のように表される。
【数２】
2017098711.tif 000004
【００３５】
減算部３７は、位相算出部３５によって算出された第１のベクトルの位相θ1（ｔ）と、位相算出部３６によって算出された第２のベクトルの位相θ2（ｔ）とに基づいて、入力角Δθin（ｔ）を算出する。具体的には、減算部３７は、例えば下記の（３）式を用いて入力角Δθin（ｔ）を算出する。
【数３】
2017098711.tif 000005
【００３６】
第２アドレス生成部３８は、減算部３７によって算出された入力角Δθin（ｔ）の値を、所定のビット数の第２のアドレスに正規化する。そして、第２アドレス生成部３８は、第２のアドレスをＬＵＴ１２へ出力する。
【００３７】
ここで、第２のベクトルの向きについて説明する。図３は、第２のベクトルの向きを説明する図である。図３に示したＩＱ平面において、送信信号のサンプル点の変化に正の周波数が含まれる場合は、ＩＱ平面の原点を中心として送信信号のサンプル点が反時計回りに回転する。一方、送信信号のサンプル点の変化に負の周波数が含まれる場合は、ＩＱ平面の原点を中心として送信信号のサンプル点が時計回りに回転する。なお、図３において、白丸は送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）を示し、黒丸は送信信号の現在のサンプルからΔｔ遅延したサンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）を示す。
【００３８】
図３に示す符号４０および４１は、サンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）を始点とし、サンプル点ｘ（ｔ）を終点とする第２のベクトルを示す。第２のベクトル４０の位相θ2（ｔ）は、上記（２）式により算出される。しかしながら、第２のベクトル４０の位相θ2（ｔ）のみでは、回転成分（周波数）は表現されない。例えば、図３に示したように、ＩＱ平面の第１象限に第２のベクトル４０が位置し、ＩＱ平面の第３象限に第２のベクトル４１が位置し、第２のベクトル４０の位相θ2（ｔ）と、第２のベクトル４１の位相θ2（ｔ）とが同一である場合を考える。
【００３９】
この場合、第１象限に位置する第２のベクトル４０は正の周波数成分を示し、第３象限に位置する第２のベクトル４１は負の周波数を示す。しかし、位相θ2（ｔ）のみを用いて歪補償係数が特定される場合、第２のベクトル４０および４１のいずれにおいても同一の歪補償係数が特定されてしまう。
【００４０】
そこで、本実施例の歪補償装置１０は、第１のベクトル４２を基準として、第１のベクトル４２と第２のベクトル４３との位相差である入力角Δθin（ｔ）を算出し、算出した入力角Δθin（ｔ）を用いて、歪補償係数を特定する。図４は、入力角の一例を説明する図である。始点がＩＱ平面の原点となるように第２のベクトル４３をＩＱ平面上で平行移動すると、平行移動後の第２のベクトル４３’と第１のベクトル４２とのなす角度は、図４に示すように、第２のベクトル４３’の位相θ2（ｔ）から、第１のベクトル４２の位相θ1（ｔ）を引いた角度となる。また、第２のベクトル４３’と第１のベクトル４２とのなす角度と、入力角Δθin（ｔ）とは、図４に示すように、錯角の関係にある。そのため、入力角Δθin（ｔ）は、θ2（ｔ）−θ1（ｔ）となる。
【００４１】
入力角Δθin（ｔ）を用いて歪補償係数を特定することにより、例えば図３に示すように、３６０度の角度範囲を例えば６等分し、それぞれの角度範囲に歪補償係数が対応付けられた場合、第１象限に位置する第２のベクトル４０に対しては、領域５３に対応付けられた歪補償係数が適用される。一方、第３象限に位置する第２のベクトル４１に対しては、領域５３とは異なる領域５０に対応付けられた歪補償係数が適用される。そのため、歪補償装置１０は、回転成分も含めて第２のベクトルを区別し、それぞれの第２のベクトルに対して、異なる歪補償係数を割り当てることができる。なお、図３の例では、第１象限に示された角度範囲の各領域５０〜５５と、第３象限に示された角度範囲の各領域５０〜５５とは、ＩＱ平面の原点を中心に１８０度回転した関係になっている。
【００４２】
ここで、従来の歪補償では、例えば図１０を用いて説明したように、ＩＱ平面の原点を中心に、歪補償係数が対応付けられる角度範囲が設定される。そのため、ＩＱ平面上において、原点から離れた領域、即ち、振幅が大きい場合の送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）の近傍の領域では角度の分解能が低くなる。そのため、例えば図１０に示した例では、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）が、いずれのサンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）から遷移した場合であっても、同一の歪補償係数が適用される。そのため、歪補償性能の向上が困難であった。
【００４３】
これに対し、本実施例の歪補償装置１０では、第１のベクトルを基準として、入力角Δθin（ｔ）を算出し、算出した入力角Δθin（ｔ）を用いて、歪補償係数が特定される。これにより、本実施例の歪補償装置１０では、例えば図５に示すように、ＩＱ平面上において、原点から離れた領域、即ち、振幅が大きい場合の送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）の近傍の領域において、所定の分解能を得ることができる。図５は、実施例１における歪補償係数の分解能の一例を説明する図である。図５では、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）を中心に、３６０度を６等分した場合の分解能が例示されている。
【００４４】
例えば、３６０度を６等分した場合で比較すると、図５に示した本実施例の歪補償方式では、図１０に示した従来の歪補償方式よりも、送信信号の振幅が大きい領域において角度の分解能が高い。そのため、本実施例の歪補償装置１０は、送信信号の振幅が大きい領域において、周波数特性をより細かく識別し、それぞれの周波数特性に応じて異なる歪補償係数を適用することが可能となる。従って、本実施例の歪補償装置１０は、増幅器１６のメモリ効果の影響を受けた非線形歪を従来よりも低減することができる。
【００４５】
また、本実施例の歪補償装置１０では、従来と同じ分解能であっても、送信信号の振幅が大きい領域における分解能を高めることができる。そのため、ＬＵＴ１２に設定されるアドレス数が従来のアドレス数と同程度であっても、本実施例の歪補償装置１０は、メモリ効果等の増幅器１６の非線形歪をより効果的に低減することができる。従って、本実施例の歪補償装置１０は、回路規模の増大を抑えつつ歪補償性能を向上させることが可能となる。
【００４６】
＜歪補償装置１０の動作＞
次に、実施例１における歪補償装置１０の動作について説明する。図６は、実施例１における歪補償装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。歪補償装置１０は、例えば送信信号のサンプルタイミング毎に、本フローチャートに示す動作を行う。
【００４７】
まず、振幅算出部３１は、送信信号が入力されると、ＩＱ平面において、ＩＱ平面の原点を始点とし、現在の送信信号のサンプル点ｘ（ｔ）を終点とする第１のベクトルの振幅を算出する（Ｓ１００）。そして、第１アドレス生成部３２は、振幅算出部３１によって算出された第１のベクトルの振幅の値を、所定のビット数の第１のアドレスに正規化し、ＬＵＴ１２へ出力する。
【００４８】
次に、アドレス生成部３０は、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度である入力角を算出する（Ｓ１０１）。具体的には、遅延部３３は、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）を所定時間Δｔ遅延させる。減算部３４は、サンプル点ｘ（ｔ）からサンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）を減算することにより、第２のベクトルを算出する。位相算出部３５は、第１のベクトルの位相θ1（ｔ）を算出する。位相算出部３６は、第２のベクトルの位相θ2（ｔ）を算出する。減算部３７は、第２のベクトルの位相θ2（ｔ）から第１のベクトルの位相θ1（ｔ）を引くことにより、入力角Δθin（ｔ）を算出する。そして、第２アドレス生成部３８は、入力角Δθin（ｔ）の値を、所定のビット数の第２のアドレスに正規化し、第２のアドレスをＬＵＴ１２へ出力する。
【００４９】
次に、ＬＵＴ１２は、アドレス生成部３０から出力された第１のアドレスおよび第２のアドレスに対応付けられた歪補償係数を特定する（Ｓ１０２）。そして、ＬＵＴ１２は、特定した歪補償係数を乗算器１１へ出力する。乗算器１１は、ＬＵＴ１２が特定した歪補償係数を送信信号に乗算することにより、増幅器１６に入力される送信信号に対してプリディストーション処理を行う（Ｓ１０３）。
【００５０】
＜実施例１の効果＞
上記説明から明らかなように、本実施例の歪補償装置１０では、アドレス生成部３０が、第１のベクトルの大きさと、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度とを算出する。第１のベクトルは、ＩＱ平面の原点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とするベクトルである。第２のベクトルは、第１の時刻から所定時間前の第２の時刻における送信信号点を始点とし、第１の時刻における送信信号点を終点とするベクトルである。また、本実施例の歪補償装置１０では、ＬＵＴ１２が、アドレス生成部３０によって算出された第１のベクトルの大きさと、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度とを用いて歪補償係数を特定する。また、本実施例の歪補償装置１０では、乗算器１１が、ＬＵＴ１２によって特定された歪補償係数を用いて、増幅器１６に入力される送信信号に対してプリディストーション処理を行う。これにより、本実施例の歪補償装置１０は、回路規模の増大を抑えつつ歪補償性能を向上させることができる。
【実施例２】
【００５１】
実施例２の歪補償装置１０は、第２のベクトルの大きさをさらに用いて歪補償係数を特定する点が、実施例１の歪補償装置１０とは異なる。なお、アドレス生成部３０を除き、歪補償装置１０の全体構成については、実施例１と同様である。そのため、以下では、アドレス生成部３０の構成を中心に説明する。
【００５２】
図７は、実施例２におけるアドレス生成部３０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるアドレス生成部３０は、振幅算出部３１、第１アドレス生成部３２、遅延部３３、減算部３４、位相算出部３５、位相算出部３６、減算部３７、第２アドレス生成部３８、および振幅算出部３９を有する。なお、以下に説明する点を除き、図７において図２と同じ符号を付したブロックは、図２を用いて説明したブロックと同様であるため、説明を省略する。
【００５３】
振幅算出部３９は、減算部３４によって算出された第２のベクトルの振幅を算出する。第２のベクトルの振幅は、第２のベクトルの大きさを示す指標の一例である。振幅算出部３９は、例えば、第２のベクトルのＩ成分の２乗とＱ成分の２乗との和の平方根を、第２のベクトルの振幅として算出する。振幅算出部３９によって算出される第２のベクトルの振幅Ａ（ｔ）は、例えば下記の（４）式で表される。
【数４】
2017098711.tif 000006
【００５４】
なお、振幅算出部３９は、減算部３４によって算出された第２のベクトルの振幅の対数値を、第２のベクトルの振幅Ａ（ｔ）として第２アドレス生成部３８へ出力してもよい。
【００５５】
第２アドレス生成部３８は、減算部３７によって算出された入力角Δθin（ｔ）の値を、所定のビット数に正規化し、振幅算出部３９によって算出された第２のベクトルの振幅Ａ（ｔ）の値を、所定のビット数に正規化する。そして、第２アドレス生成部３８は、正規化したこれらの値に基づいて第２のアドレスを生成し、生成した第２のアドレスをＬＵＴ１２へ出力する。第２アドレス生成部３８は、減算部３７によって算出された入力角Δθin（ｔ）の値を、例えばビット数がＭ1の値に正規化し、振幅算出部３９によって算出された第２のベクトルの振幅Ａ（ｔ）の値を、例えばビット数がＭ2の値に正規化する。そして、第２アドレス生成部３８は、ビット数がＭ1＋Ｍ2ビットの第２のアドレスを生成する。
【００５６】
＜実施例２の効果＞
このように、本実施例の歪補償装置１０では、アドレス生成部３０が第２のベクトルの大きさをさらに算出し、ＬＵＴ１２が、第２のベクトルの大きさをさらに用いて歪補償係数を特定する。これにより、ＬＵＴ１２は、入力角に加えて、第２のベクトルの変化量、即ち、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）と、送信信号の所定時間前のサンプル点ｘ（ｔ−Δｔ）との間の距離に応じた歪補償係数を特定することができる。そのため、例えば図８に示すように、入力角Δθin（ｔ）の角度範囲を示すそれぞれの領域５０〜５５に加えて、送信信号の現在のサンプル点ｘ（ｔ）を中心として、第２のベクトルの異なる振幅の範囲を示す領域６０〜６３がＩＱ平面上に形成される。
【００５７】
これにより、歪補償装置１０は、送信信号の振幅が大きい領域において、第２のベクトルの角度および振幅の分解能を高めることができる。そのため、歪補償装置１０は、送信信号の振幅が大きい領域において、周波数特性をより細かく識別し、それぞれの周波数特性に応じて異なる歪補償係数を適用することが可能となる。従って、本実施例の歪補償装置１０は、増幅器１６のメモリ効果の影響を受けた非線形歪を従来よりも低減することができる。
【００５８】
＜ハードウェア＞
次に、実施例１および２に示した歪補償装置１０のハードウェアについて説明する。図９は、歪補償装置１０のハードウェアの一例を示す図である。歪補償装置１０は、例えば図９に示すように、メモリ１００、プロセッサ１０１、無線回路１０２、およびアンテナ１８を有する。
【００５９】
無線回路１０２は、プロセッサ１０１から出力された信号にアップコンバート等の処理を施し、処理後の信号をアンテナ１８を介して送信する。また、無線回路１０２は、増幅器１６を有し、増幅器１６から出力された信号にダウンコンバート等の処理を施し、処理後の信号をプロセッサ１０１へフィードバックする。無線回路１０２は、例えば、乗算器１１、ＤＡＣ１３、アップコンバータ１４、発振器１５、増幅器１６、カプラ１７、ダウンコンバータ１９、およびＡＤＣ２０等の機能を実現する。
【００６０】
メモリ１００には、例えば、ＬＵＴ１２、減算器２１、複素共役算出部２２、更新部２３、およびアドレス生成部３０の機能を実現するための各種プログラム等が格納される。プロセッサ１０１は、メモリ１００から読み出したプログラムを実行することにより、例えば、ＬＵＴ１２、減算器２１、複素共役算出部２２、更新部２３、およびアドレス生成部３０の機能を実現する。なお、図９に例示した歪補償装置１０では、メモリ１００、プロセッサ１０１、無線回路１０２、およびアンテナ１８が１つずつ設けられているが、メモリ１００、プロセッサ１０１、無線回路１０２、およびアンテナ１８は、それぞれ複数設けられていてもよい。
【００６１】
＜その他＞
なお、開示の技術は、上記した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００６２】
例えば、上記した実施例１および２において、アドレス生成部３０は、第１のベクトルの大きさの指標の一つである振幅に基づいて第１のアドレスを生成するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、アドレス生成部３０は、第１のベクトルの大きさの指標の一つである電力に基づいて第１のアドレスを生成してもよい。また、上記した実施例２において、アドレス生成部３０は、入力角と、第２のベクトルの大きさの指標の一つである振幅とに基づいて第２のアドレスを生成するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、アドレス生成部３０は、入力角と、第２のベクトルの大きさの指標の一つである電力とに基づいて第２のアドレスを生成してもよい。
【００６３】
また、上記した実施例２において、振幅算出部３９は、第２のベクトルの振幅を算出するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、振幅算出部３９は、第１のベクトルの振幅を、異なる時刻の複数の送信信号のサンプル点について平均し、平均した第１のベクトルの振幅と、第２のベクトルの振幅との比を算出してもよい。具体的には、振幅算出部３９は、例えば下記の（５）式に基づいて、第１のベクトルの平均振幅と、第２のベクトルの振幅との比Ｒ（ｔ）を算出する。
【数５】
2017098711.tif 000007
上記（５）式において、Ｎは、異なる時刻における第１のベクトルの数を示す。
【００６４】
第２アドレス生成部３８は、減算部３７によって算出された入力角Δθin（ｔ）の値と、振幅算出部３９によって算出された比Ｒ（ｔ）の値とに基づいて、第２のアドレスを生成する。
【００６５】
このように、第１のベクトルの平均振幅と第２のベクトルの振幅との比に基づいて歪補償係数を特定することにより、歪補償装置１０は、送信信号の振幅が大きい場合に、歪補償係数の分解能を高めることができる。従って、歪補償装置１０は、メモリ効果等の増幅器１６の非線形歪を従来よりも低減することができる。
【００６６】
なお、上記（５）式では、第２のベクトルの振幅を、第１のベクトルの平均振幅で割った値の対数値が比Ｒ（ｔ）として算出されるが、他の例として、第２のベクトルの振幅を、第１のベクトルの平均振幅で割った値が比Ｒ（ｔ）として算出されてもよい。また、上記（５）式では、第２のベクトルの大きさの指標の一つである振幅を、第１のベクトルの大きさの指標の一つである平均振幅で割った値の対数値が比Ｒ（ｔ）として算出されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、第２のベクトルの大きさの指標の一つである電力を、第１のベクトルの大きさの指標の一つである平均電力で割った値の対数値が比Ｒ（ｔ）として算出されてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０  歪補償装置
１１  乗算器
１２  ＬＵＴ
１３  ＤＡＣ
１４  アップコンバータ
１５  発振器
１６  増幅器
１７  カプラ
１８  アンテナ
１９  ダウンコンバータ
２０  ＡＤＣ
２１  減算器
２２  複素共役算出部
２３  更新部
３０  アドレス生成部
【図１】
2017098711.tif 000008
【図２】
2017098711.tif 000009
【図３】
2017098711.tif 000010
【図４】
2017098711.tif 000011
【図５】
2017098711.tif 000012
【図６】
2017098711.tif 000013
【図７】
2017098711.tif 000014
【図８】
2017098711.tif 000015
【図９】
2017098711.tif 000016
【図１０】
2017098711.tif 000017