(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
あらかじめ取得した動作環境の変動を示す適応情報の変動に対応する電力増幅部の複数の歪補償データのうちの１つの歪補償データである歪補償基本データと、前記適応情報に対する前記歪補償基本データの変動を近似した変動近似式とを掛け合わせて、前記適応情報に応じた歪補償データを生成する係数更新部と、
前記係数更新部で生成された歪補償データを用いて出力ＩＱ信号を非線形歪補償する歪補償演算部と、
前記歪補償演算部で非線形歪補償された出力ＩＱ信号を直交変調する直交変調部と、
前記直交変調部で直交変調された変調信号を増幅する電力増幅部とを有する非線形歪補償装置。
【請求項２】
前記変動近似式は、前記電力増幅器の電源電圧に対する前記歪補償基本データの変動を近似したものである請求項１記載の非線形歪補償装置。
【請求項３】
前記変動近似式は、前記電力増幅器の周囲温度に対する前記歪補償基本データの変動を近似したものである請求項１記載の非線形歪補償装置。
【請求項４】
前記変動近似式は、前記電力増幅器の電源電圧および周囲温度に対する前記歪補償基本データの変動を近似したものである請求項１記載の非線形歪補償装置。
【請求項５】
前記電力増幅部は、出力電力を調整可能な可変電力増幅部であり、
さらに、前記適応情報に対応して前記可変電力増幅部の出力電力を制御する送信電力制御手段を備える請求項１ないし４のいずれかに記載の非線形歪補償装置。
【請求項６】
さらに、前記歪補償演算部で非線形歪補償された出力ＩＱ信号の振幅を、調整するＩＱ振幅調整部を備え、
前記出力電力制御手段は、前記適応情報に対応して前記ＩＱ振幅調整部を制御する請求項５記載の非線形歪補償装置。
【請求項７】
あらかじめ取得した動作環境の変動を示す適応情報の変動に対応する電力増幅部の複数の歪補償データのうちの１つの歪補償データである歪補償基本データと、前記適応情報に対する前記歪補償基本データの変動を近似した変動近似式とを掛け合わせて、前記適応情報に応じた歪補償データを生成する係数更新ステップと、
前記係数更新ステップで生成された歪補償データを用いて出力ＩＱ信号を非線形歪補償する歪補償演算ステップと、
前記歪補償演算ステップで非線形歪補償された出力ＩＱ信号を直交変調する直交変調ステップと、
前記直交変調ステップで直交変調された変調信号を前記電力増幅部で増幅する電力増幅ステップとを有する非線形歪補償方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信装置等に使用する無線部で生じる非線形成分を除去する非線形歪補償装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の移動体通信装置等に使用する無線部で生じる非線形成分を除去する非線形歪補償装置としては、特開平１１−１７７４７０号公報に記載したものが知られている。
図４を参照して、このような従来の非線形歪補償装置の構成を説明する。図４に示す非線形歪補償装置は、入力した直交ベースバンド信号４０１から送信信号のパワー値を計算するパワー計算部４０２と、直交変調部４０８の非線形歪補償係数を格納する第１の参照テーブル４０３と増幅部４０９の非線形歪補償係数を格納する第２の参照テーブル４０４と、第１および第２の参照テーブル４０３、４０４から変調信号４１０の非線形歪補償係数を求める補償係数計算部４０５と、第１および第２の参照テーブル４０３、４０４に格納されている無線部４１１の非線形歪補償係数とベースバンド信号４０１とを掛け合わせる歪補償演算部４０６と、直交変調部４０８および電力増幅部４０９を含む無線部４１１とにより構成される。
【０００３】
次に、上記のように構成された従来の非線形歪補償装置の動作について説明する。補償係数計算部４０５は出力するベースバンド信号の振幅値に応じてパワー計算部４０２により無線部４１０を構成する直交変調部４０８および電力増幅部４０９の既知の非線形歪補償量を第１および第２の参照テーブル４０３、４０４から受け取り、無線部４１１全体の非線形歪補償量を算出する。歪補償演算部４０６は補償係数計算部４０５から出力された非線形歪補償量を直交ベースバンド信号４０１に複素積にて掛け合わせることにより、無線部４１１の入力信号に非線形歪補償量を加えた信号を入力することができ、非線形歪特性を有する無線部４１１の出力信号において、歪成分のない信号が得られ、非線形歪補償を実現することが出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の非線形歪補償装置においては、電源電圧、周囲温度等の外部変動要因による無線部の歪補償量の変動に応じて歪補償量を変動させることができないため、最適な非線形歪補償を行うことが困難であるという問題があった。
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、出力電力の帰還形回路を使用せずに、電源電圧や周囲温度等の外部変動要因による無線部の歪補償量の変動に対応できる非線形歪補償装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の非線形歪補償装置は、あらかじめ取得した動作環境の変動を示す適応情報の変動に対応する電力増幅部の複数の歪補償データのうちの１つの歪補償データである歪補償基本データと、前記適応情報に対する前記歪補償基本データの変動を近似した変動近似式とを掛け合わせて、前記適応情報に応じた歪補償データを生成する係数更新部と、前記係数更新部で生成された歪補償データを用いて出力ＩＱ信号を非線形歪補償する歪補償演算部と、前記歪補償演算部で非線形歪補償された出力ＩＱ信号を直交変調する直交変調部と、前記直交変調部で直交変調された変調信号を増幅する電力増幅部とを有するものである。この構成により、歪補償テーブルの切り替えを行わずに、歪補償データの係数の逐次更新による制御により動作環境の変動を示す適応情報の変動に対応する歪補償を行うことができ、テーブル切り替え制御の複雑さを省くことができる。
【０００６】
本発明の非線形歪補償装置は、前記変動近似式が、前記電力増幅器の電源電圧に対する前記歪補償基本データの変動を近似したものであるものを含む。この構成により、歪補償テーブルの切り替えを行わずに、歪補償データの係数の逐次更新による制御により電源電圧変動に対応する歪補償を行うことができ、テーブル切り替え制御の複雑さを省くことができる。
【０００７】
本発明の非線形歪補償装置は、前記変動近似式が、前記電力増幅器の周囲温度に対する前記歪補償基本データの変動を近似したものであるものを含む。この構成により、適応情報を温度変動として制御し、歪補償データの係数の逐次更新により温度変動に対応する歪補償を行うことができる。
【０００８】
本発明の非線形歪補償装置は、前記変動近似式が、前記電力増幅器の電源電圧および周囲温度に対する前記歪補償基本データの変動を近似したものであるものを含む。この構成により、歪補償データ係数の逐次更新により電源電圧変動および温度変動に対応する歪補償を行うことができる。
【０００９】
本発明の非線形歪補償装置は、前記電力増幅部が、出力電力を調整可能な可変電力増幅部であり、さらに、前記適応情報に対応して前記可変電力増幅部の出力電力を制御する送信電力制御手段を備えるものを含む。この構成により、出力電力の帰還形回路を使用せずに、無線部の動作環境変動による歪補償量の変動に対し、可変電力増幅部を送信電力制御手段からの利得制御信号により制御することにより、非線形歪補償量を保持することができる。
【００１０】
本発明の非線形歪補償装置は、さらに、前記歪補償演算部で非線形歪補償された出力ＩＱ信号の振幅を、調整するＩＱ振幅調整部を備え、前記出力電力制御手段が、前記適応情報に対応して前記ＩＱ振幅調整部を制御するものを含む。この構成により、無線部に出力電力の帰還形回路を使用せずに、無線部の動作環境変動による歪補償量変動に対応して、出力ＩＱ振幅をデジタル処理により調整し、非線形歪補償量を保持することができる。
【００１１】
本発明の非線形歪補償方法は、あらかじめ取得した動作環境の変動を示す適応情報の変動に対応する電力増幅部の複数の歪補償データのうちの１つの歪補償データである歪補償基本データと、前記適応情報に対する前記歪補償基本データの変動を近似した変動近似式とを掛け合わせて、前記適応情報に応じた歪補償データを生成する係数更新ステップと、
前記係数更新ステップで生成された歪補償データを用いて出力ＩＱ信号を非線形歪補償する歪補償演算ステップと、前記歪補償演算ステップで非線形歪補償された出力ＩＱ信号を直交変調する直交変調ステップと、前記直交変調ステップで直交変調された変調信号を前記電力増幅部で増幅する電力増幅ステップとを有するものである。この構成により、歪補償テーブルの切り替えを行わずに、歪補償データの係数の逐次更新による制御により動作環境の変動を示す適応情報の変動に対応する歪補償を行うことができ、テーブル切り替え制御の複雑さを省くことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の第１ないし第３の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における非線形歪補償装置の構成を説明する。図１に示す非線形歪補償装置は、パワー計算部１０４と、歪補償データテーブル１０６と、歪補償演算部１０５と、Ｄ／Ａ変換部１０７、１０８と、適応情報を電源電圧１１０とするか温度１１１にするかにより歪補償データテーブル１０６に格納されている歪補償データを切り替え選択するテーブル切り替え制御部１０９とを有するベースバンド部１０１と、直交変調部１１３と、電力増幅部１１４と、アンテナ１１５とを有する無線部１１２とを有して構成される。なお、このベースバンド部１０１および無線部１１２は、無線送受信装置の一部を構成する。
【００２２】
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における非線形歪補償装置の動作を説明する。まず、あらかじめ、電力増幅部１１４の適応情報（電源電圧１１０）に対応する複数の逆歪特性を取得して、それを歪補償データとして歪補償データテーブル１０６に格納し、それぞれの適応情報に対応して行われるテーブル切り替え制御部１０９の制御により歪補償データデーブル１０６に格納されている歪補償データを切り替え選択して、その選択された歪補償データと入力されたＩＱ信号１０２、１０３を非線形歪補償演算部（歪補償演算部ともいう）１０５で演算して歪補償し、歪補償されたＩＱ信号をＤ／Ａ変換部１０７、１０８および直交変調部１１３を介して電力増幅部１１４で増幅される。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、適応情報である電源電圧１１０に応じて歪補償データテーブル１０６を切り替えて適切な歪補償データを使用することにより、電源電圧の変動に関わりなく、非線型歪を低減することができるという効果が得られる。
【００２４】
また、適応情報を温度１１１とし、あらかじめ電力増幅部１１３の逆歪特性を取得しておき、温度の変動に応じて歪補償データテーブルを切り替えることにより、温度変動に関わりなく、非線型歪を低減することができるという効果が得られる。
【００２５】
さらに、適応情報を電源電圧１１０および温度変動１１１とし、あらかじめ電力増幅部１１３の逆歪特性を取得しておき、各適応情報に応じて歪補償データテーブルを切り替えることにより、電源電圧の変動および温度の変動に関わりなく、非線型歪を低減することができるという効果が得られる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態における非線形歪補償装置の構成を説明する。図２に示す本実施の形態における非線形歪補償装置は、図１に示す第１の実施の形態のものとは、１本の歪補償基本データ（複数の歪補償データのうちの一つの歪補償データである基本データ）２０７と、適応情報（電源電圧２１２）に対する歪補償基本データ２０７の変動を近似した変動近似式２０８を係数更新部２０６で掛け合わせて新たな歪補償データを生成し、歪補償演算部２０５によりＩＱ信号２０２、２０３と演算する点が相違している。その他の構成部は第１の実施の形態のものと同様である。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電源電圧２１２に応じて逐次制御による歪補償が可能なため、テーブル切り替え制御の複雑さを省き、電源電圧が変動しても連続して常に一定の歪補償効果を保ちつつ非線型歪を低減することができるという効果が得られる。
【００２８】
また、適応情報を温度２１１とし、あらかじめ電力増幅部２１５の逆歪特性からその変動近似式２０８を取得しておき、温度２１１に応じて遂時制御で歪補償データを生成することにより、テーブル切り替え制御の複雑さを省き、温度が変動しても連続して常に一定の歪補償効果を保ちつつ非線型歪を低減することができるという効果が得られる。
【００２９】
さらに、適応情報を電源電圧２１２および温度２１１とし、あらかじめ電力増幅部２１５の逆歪特性からその変動近似式２０８を取得しておき、電源電圧２１２および温度２１１に応じて遂時制御で歪補償データを生成することにより、テーブル切り替え制御の複雑さを省き、電源電圧変動および温度変動に関わりなく、連続して常に一定の効果を保ちつつ非線型歪を低減することができるという効果が得られる。
【００３０】
（第３の実施の形態）
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態における非線形歪補償装置の構成を説明する。図３に示す本実施の形態における非線形歪補償装置は、図１および図２に示す第１および第２の実施の形態のものとは、出力電力制御手段として出力電力調整可能な可変電力増幅部３１４と利得制御信号を出力する送信電力制御手段３１６とを設け、出力電力を一定に保持するよう制御する点が相違している。その他の構成部は第１の実施の形態および第２の実施の形態のものと同様である。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、各適応情報（電源電圧３１０、温度３１１）に応じた出力電力の変動に対し、その出力電力変動量をあらかじめデータとして送信電力制御手段３１６に保有しておき、各適応情報に応じた出力電力変動量により可変電力増幅部３１４を制御する。このように可変電力増幅部３１４を制御することにより、出力電力検波部を含む帰還形回路を使用せずに、出力電力を一定に保持することができる。そのため、制御部による処理を軽減できると共に、各適応情報で変動する無線部３１２の歪補償に対応できる歪補償量を歪補償データもしくは歪補償基本データから選択できることにより、電源電圧変動および温度変動に関わりなく、非線形歪を低減しつつ出力電力を一定に保持できるという効果が得られる。
【００３２】
また、出力電力制御機能としてＩＱ振幅調整部３１７を用い、適応情報（電源電圧３１０、温度３１１）による出力電力変動に対する出力変動量をあらかじめデータとして送信電力制御手段３１６に保有しておき、各適応情報によりＩＱ振幅調整部３１７を制御する。これにより電源電圧変動および温度変動に関わりなく、非線形歪を低減しつつ、無線部３１２に制御回路を追加することなく、出力電力を一定に保持することができるという効果が得られる。
【００３４】
また、各適応情報（電源電圧３１０、温度３１１）に加え、使用する周波数毎にその歪補償量をあらかじめデータとして図示しない制御部に保有しておき、送信電力制御手段３１６により選択制御する。これにより使用する周波数に関わりなく、非線形歪を低減できるという効果が得られる。
【００３５】
また、制御部の制御により、この送受信装置によるＴＤＭＡ動作の送信スロットの送信前に無入力電力状態で可変電力増幅部３１４を一定時間前もって動作させておくことにより、可変電力増幅部３１４の温度を定常使用状態に近づけておく。これにより、送信スロット内の可変電力増幅部３１４の急激な温度上昇を低減することができ、可変電力増幅部３１４の温度と温度検出部の検出温度との温度誤差を少なくすることができる。これによりＴＤＭＡ動作時でも適応情報に対応した最適な歪補償テーブルもしくは歪補償係数を選択することができ、非線形歪を低減できるという効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明における非線形歪補償装置は、上記のように構成され、特に、適応情報として電源電圧、周囲温度等の動作環境の変動による無線部の歪補償量の変動に対応する歪補償量のデータをあらかじめ保有しておき、各適応情報に対応してその歪補償テーブルを切替えもしくは歪み補償係数と出力電力を制御することにより、出力電力の帰還形回路を使用せずに、電力増幅部の非線形歪を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における非線形歪補償装置を示すブロック図、
【図２】本発明の第２の実施の形態における非線形歪補償装置を示すブロック図、
【図３】本発明の第３の実施の形態における非線形歪補償装置を示すブロック図、
【図４】従来の非線形歪補償装置を示すブロック図。
【符号の説明】
１０１、２０１、３０１、４０７  ベースバンド部
１０２、２０２、３０２  Ｉ信号
１０３、２０３、３０３  Ｑ信号
１０４、２０４、３０４、４０２  パワー計算部
１０５、２０５、３０５、４０６  歪補償演算部
１０６、３０６  歪補償データテーブル
１０７、１０８、２０９、２１０、３０７、３０８  Ｄ／Ａ変換部
１０９、３０９  テーブル切り替え制御部
１１０、２１２、３１０  電源電圧
１１１、２１１、３１１  温度
１１２、２１３、３１２、４１１  無線部
１１３、２１４、３１３、４０８  直交変調部
１１４、２１５、３１４、４０９  電力増幅部
１１５、２１６、３１５  アンテナ
２０６  係数更新部
２０７  歪補償基本データ
２０８  変動近似式
４０３  参照テーブル１
４０４  参照テーブル２
４０５  補償係数計算部
４１０  変調信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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