CN101499781B - 失真补偿装置和功率放大器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及失真补偿装置和功率放大器装置。该失真补偿装置具有：自适应失真补偿单元，该自适应失真补偿单元通过利用自适应算法对非线性失真电路的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以减小基准信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的误差；和自适应均衡器，该自适应均衡器连接在自适应失真补偿单元与非线性失真电路之间，或者设置在自适应失真补偿单元的前级。该自适应均衡器包括：数字滤波器，该数字滤波器基于被设置给数字滤波器的滤波器系数组来形成输入信号的振幅特性和相位特性；存储器，该存储器预先保存滤波器系数组；以及控制单元，该控制单元基于输入信号和反馈信号来对从存储器读取滤波器系数组进行控制。

Description

失真补偿装置和功率放大器装置
技术领域
本发明涉及失真补偿装置和包括该失真补偿装置的功率放大器装置。该失真补偿装置和功率放大器装置例如包括使得能够有效设置具有不同频率特性的均衡器滤波器系数的技术。
背景技术
在无线电通信系统中的常规发送器装置中，对因在功率放大器中对信号进行放大而出现的非线性失真进行补偿，并且利用处于饱和区中的功率放大器而增强了功率放大器的使用效率。
图1例示了用于利用反馈回路来对包括功率放大器200的非线性电路的特性进行补偿的失真补偿装置100。该失真补偿装置100包括自适应失真补偿算法处理单元110和乘法器120。
图2A是例示图1中所示功率放大器200的输入/输出功率特性的曲线图。该曲线图例示了其中输入功率和输出功率展示比例特性的线性区A1和其中输出功率趋于饱和状态的非线性区A2(实线所示)。
自适应失真补偿算法处理单元110接收用作基准信号的发送信号300，和功率放大器200的无线电频率(RF)输出信号340中用作反馈信号350的一部分，并且通过运算自适应算法来计算失真补偿系数320，以使这些信号之间的误差最小化。乘法器120向功率放大器200的输入端子提供通过将发送信号300乘以失真补偿系数320所生成的信号330。
即，失真补偿装置100通过预先将发送信号300乘以失真补偿系数320并接着向功率放大器200提供通过相乘所生成的信号330来补偿功率放大器200的非线性失真。结果，利用处于图2A中所示区域“A2”中的功率放大器200而可以增强使用效率。
图2B例示了失真补偿的效果。横轴表示频率，而纵轴表示振幅(辐射功率或电压)。失真补偿之前的辐射功率的频率特性用实线表示。在输入信号的频带C2外侧的频带C1和C3中生成辐射功率B1和B2。失真补偿之后频带C1和C3中的辐射功率电平(虚线)减小至辐射功率电平B1A和B2A。
在上述常规失真补偿装置中，模拟电路的除非线性失真以外的其它频率特性的影响也需要减小，以便防止减弱失真补偿的效果。可以通过利用具有包括功率放大器200在内的模拟电路的频率特性的反向特性的滤波器来执行均衡化，而将这种影响减小至某种程度。
然而，模拟电路的特性因温度变化或随着时间而显著改变，由此需要自适应均衡器。在这点上，本申请的申请人已经提出一种用于自适应地补偿具有非线性失真的电路的非线性特性的失真补偿装置(日本特开No.2003-298362，下面称为专利文献1)。
图3是例示在专利文献1中公开的失真补偿装置100的基本构造的框图。
参照图3，失真补偿装置100包括自适应失真补偿单元100A，该自适应失真补偿单元100A通过利用自适应算法对功率放大器200的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以使作为发送信号300的基准信号与来自功率放大器200的具有非线性失真的反馈信号350之间的误差变小。
而且，失真补偿装置100包括设置在自适应失真补偿单元100A与功率放大器200之间或者连接至自适应失真补偿单元100A的前级的自适应均衡器100B。
自适应均衡器100B包括数字滤波器130、滤波器系数组保存存储器150以及自适应均衡处理单元140，滤波器系数组保存存储器150预先保存其中一些要被设置给数字滤波器130的多个滤波器系数，自适应均衡处理单元140从所述滤波器系数组自适应地选择用于减小反馈信号的频带外辐射功率的滤波器系数并将选择的滤波器系数设置给数字滤波器130。
根据专利文献1中描述的发明，将来自功率放大器200的RF输出信号340的一部分作为反馈信号350输入，通过自适应均衡处理单元140测量平均频带外辐射功率，利用根据该测量所获得的测量值作为地址选择并读取预先保存在滤波器系数组保存存储器(下面，简称为“存储器”)150中的系数值，接着将该系数值设置给数字滤波器130。
这里，在专利文献1中通过测量频带外辐射功率来选择均衡器滤波器的过程中，即，在选择用于数字滤波器130的系数的方法中，执行基于傅里叶变换的分析，以通过自适应均衡处理单元140测量频带外辐射功率。
为此，不利的是，增加了计算次数，并且需要更长时间来选择滤波器系数。而且，存在对于发送信号300的功率变化较小的情况来说与差跟踪能力有关的未解决问题，和当出现频带变化时与需要改变频带外辐射功率的测量点有关的未解决问题。
发明内容
鉴于上述情况，在此讨论的实施方式提供了一种失真补偿装置，该失真补偿装置能够缩短在该失真补偿装置中选择滤波器系数所需的时间并且增加针对发送信号的功率变化的耐受性，并且所述实施方式还提供了一种包括这种失真补偿装置的功率放大器装置。
根据该实施方式的一个方面，提供了一种失真补偿装置，该失真补偿装置具有：自适应失真补偿单元，该自适应失真补偿单元通过利用自适应算法对非线性失真电路的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以减小基准信号与来自非线性失真电路的具有非线性失真的反馈信号之间的误差；和自适应均衡器，该自适应均衡器连接在自适应失真补偿单元与非线性失真电路之间，或者连接至自适应失真补偿单元的前级，其中，该自适应均衡器包括：数字滤波器，该数字滤波器基于被设置给数字滤波器的滤波器系数组来形成输入信号的振幅特性和相位特性；存储器，该存储器预先保存要设置给数字滤波器的滤波器系数组；以及控制单元，该控制单元基于输入信号和来自非线性失真电路的反馈信号来对从存储器读取要被设置给数字滤波器的滤波器系数组进行控制。
根据该实施方式的另一方面，提供了一种功率放大器装置，该功率放大器装置具有：功率放大器；和连接至功率放大器的输入侧的失真补偿装置，其中，该失真补偿装置包括：自适应失真补偿单元，该自适应失真补偿单元通过利用自适应算法对功率放大器的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以减小发送信号与来自功率放大器的反馈信号之间的误差；和自适应均衡器，该自适应均衡器连接在自适应失真补偿单元与功率放大器之间，或者连接至自适应失真补偿单元的前级，并且其中，该自适应均衡器包括：数字滤波器，该数字滤波器基于被设置给数字滤波器的滤波器系数组来形成输入信号的振幅特性和相位特性；存储器，该存储器预先保存要设置给数字滤波器的滤波器系数组；以及控制单元，该控制单元基于输入信号和来自功率放大器的反馈信号来对从存储器读取要被设置给数字滤波器的滤波器系数组进行控制。
本实施方式的其它目的和优点将在下面的描述中部分地加以阐述，并且根据下面的描述将部分地显见，或者可以通过本实施方式的实践而获知。通过在所附权利要求中具体指出的要素和组合，将认识到并获得本实施方式的目的和优点。
应当明白，前述一般描述和下面的详细描述仅是示范性和解释性的，而非对要求保护的本发明进行限制。
附图说明
图1例示了根据现有技术的利用反馈回路来对包括功率放大器的非线性电路的特性进行补偿的失真补偿装置；
图2A例示了图1中所示的根据现有技术的功率放大器的输入/输出功率特性；
图2B例示了根据现有技术的失真补偿的效果；
图3是例示根据作为现有技术的专利文献1的失真补偿装置的基本构造的框图；
图4是例示根据第一实施方式的失真补偿装置的构造的框图；
图5例示被设置了保存在存储器中的滤波器系数组的数字滤波器的振幅特性的示例；
图6A例示了图4中所示的失真补偿装置中的自适应均衡器的处理顺序；
图6B例示了滤波器系数与误差之间的关系；
图7是例示根据第二实施方式的失真补偿装置的构造的框图；
图8是例示根据第三实施方式的失真补偿装置的构造的框图；
图9A和9B例示了在利用具有不同振幅特性的滤波器系数组和具有不同相位特性的滤波器系数组的组合来设置具有最佳值的系数的情况下的存储器容量；
图10例示了根据第四实施方式的、可应用于图4、7以及8中所示的第一到第三实施方式的计算单元的构造；
图11例示了根据基于第四实施方式的第五实施方式的更优选计算单元的构造；
图12例示了根据第六实施方式的、可应用于图4、7以及8所示的第一到第三实施方式的计算单元的构造；
图13例示了根据第六实施方式的用于输出振幅值Aref与Afb之间的误差作为标量误差|Aref-Afb|的构造；
图14例示了根据第七实施方式的、可应用于图4、7以及8所示的第一到第三实施方式的计算单元；
图15例示了基于图11所示的第五实施方式的计算单元的构造的根据第八实施方式的计算单元的构造；
图16例示了根据基于图11所示的第五实施方式的计算单元的构造的第九实施方式的计算单元的构造；
图17例示了根据基于图11所示的第五实施方式的计算单元的构造的第十实施方式的计算单元的构造；
图18例示了根据基于图11所示的第五实施方式的计算单元的构造的第十一实施方式的计算单元的构造；
图19是例示与图5所示的滤波器系数设置方法不同的根据第十二实施方式的设置方法的处理流程图；以及
图20例示了在发送信号的频带较窄的情况下计算单元的构造和操作。
具体实施方式
下面，参照附图，对根据实施方式公开的失真补偿装置和功率放大器装置进行描述。
<第一实施方式>
图4是根据第一实施方式的失真补偿装置100的构造的框图。参照图4，失真补偿装置100包括自适应失真补偿单元100A和自适应均衡器100B。
第一实施方式以自适应均衡器100B的构造为特征。自适应失真补偿单元100A的功能和上述相同。因而，省略了关于自适应失真补偿单元100A的进一步描述，而下面对自适应均衡器100B进行描述。
参照图4，自适应均衡器100B包括数字滤波器130、滤波器系数组保存存储器150、以及滤波器控制单元160，滤波器系数组保存存储器150预先保存要被设置给数字滤波器130的滤波器系数组，滤波器控制单元160基于计算单元170的输出从该滤波器系数组中自适应地选择滤波器系数并将选择的滤波器系数设置给数字滤波器130。
这里，计算单元170具有计算作为基准信号的发送信号330与反馈信号350之间的误差的功能。
滤波器控制单元160基于在计算单元170中计算出的发送信号330与反馈信号350之间的误差，从预先保存在存储器150中的滤波器系数组中自适应地选择用于最小化在计算单元170中计算出的误差的滤波器系数，并且设置作为复数滤波器的数字滤波器130的系数。
通过允许存储器150预先保存滤波器系数组，可以减少在反向特性计算类型均衡器中成为问题的计算量。数字滤波器130的输出信号由D/A转换器进行数字/模拟转换，由调制器上变频成无线电频率，并且通过功率放大器200输出为无线电频率(RF)输出信号340。
图5例示被设置了保存在存储器150中的滤波器系数组的数字滤波器130的振幅特性的示例。图5中的示例具体例示了具有用于修正一次振幅偏离的振幅特性的三个滤波器的振幅特性。即，图5例示了在发送信号330的频带D2中的没有一次斜率(例如，具有一次斜率α0)的滤波器、具有X1 dB的一次斜率α1的滤波器，以及具有X2 dB的一次斜率α2的滤波器的振幅特性的示例。
这些滤波器的频带外振幅特性(频带D1和D3中)具有平缓曲线，举例来说，如升余弦。预先设计这些滤波器，并且将其滤波器系数保存在存储器150中。
振幅的频带内斜率的范围(X1 dB到X2 dB)和表示斜率变化的宽度的斜率步长(ΔdB)根据使用的存储器容量和非线性失真电路(功率放大器200)的频率特性的变化量来确定。
例如，当斜率范围为-2到+2dB时并且当斜率步长Δ＝0.05dB时，保存在存储器150中的滤波器系数的数量为81(＝(|X1|+|X2|)/Δ+1)。
当数字滤波器130对包括功率放大器200的非线性失真电路的频率特性进行了均衡时，最小化了反馈信号350与发送信号330之间的误差。因此，包括功率放大器200的非线性失真电路的振幅偏离可以通过从滤波器系数组中选择用于最小化误差的滤波器系数来接近地均衡。
图6A例示了图4中所示的失真补偿装置100中的自适应均衡器100B的处理顺序。
计算单元170计算发送信号330与反馈信号350之间的误差(步骤S1)并将计数器值i设置成1(步骤S2)。
滤波器控制单元160基于计算单元170计算出的误差向存储器150提供选择信号161，确定要与作为基准的频带内斜率α0相比较的Q个频带内斜率α1到αQ的滤波器系数，从确定的多个滤波器系数中选择第一(第i)滤波器系数162，并输出该滤波器系数162，以将它设置给数字滤波器130(步骤S3)。
接着，计算单元170在第i滤波器系数已设置给数字滤波器130的情况下计算误差Ei(步骤S4)。
如果计数器值没有达到指定数值Q(步骤S5：否)，则处理进行至步骤S6，在步骤S6中，滤波器控制单元160将计数器值i递增一(i＝i+1)。接着，处理返回至步骤S3，在步骤S3中，滤波器控制单元160设置第(i+1)系数。这样，滤波器控制单元160对数字滤波器130重设已更新的系数，直到计数器值达到指定数值Q为止。
在计数器值已经达到指定数值Q之后(步骤S5：是)，在与预定数值Q相对应的设置系数的相应误差中确定最小误差Es(步骤S7)。
图6B例示了滤波器系数与误差之间的关系。横轴表示滤波器系数，而纵轴表示与滤波器系数相对应的误差的量值。误差根据滤波器系数的变化而变化。存在与用于设置多个滤波器系数的最小误差Es相对应的系数值。
因而，滤波器控制单元160确定与步骤S7中的最小误差相对应的系数，并在步骤S8中将该系数作为基准值设置给数字滤波器130。接着，处理返回至步骤S2，并且失真补偿装置100在操作上重复上述处理。
<第二实施方式>
图7是根据第二实施方式的失真补偿装置100的构造的框图。
在第一实施方式中，将自适应均衡器100B设置在自适应失真补偿单元100A与功率放大器200之间。在第二实施方式中，将自适应均衡器100B设置在自适应失真补偿单元100A的前级，如图7所示。
根据第二实施方式的操作和上述第一实施方式中的操作相同，因此省略了对应描述。
<第三实施方式>
图8是根据第三实施方式的失真补偿装置100的构造的框图。
根据第三实施方式的失真补偿装置100与图4所示的第一实施方式的不同之处在于，第三实施方式包括第一数字滤波器130和第二数字滤波器131。根据第三实施方式的失真补偿装置100包括级联的两个数字滤波器130和131，并且利用相应数字滤波器来补偿振幅和相位的频率偏离。
即，失真补偿装置100利用第一数字滤波器130补偿振幅偏离，而利用第二数字滤波器131补偿相位偏离。另选的是，失真补偿装置100利用第一数字滤波器130补偿相位偏离，而利用第二数字滤波器131补偿振幅偏离。
因而，滤波器系数组保存存储器150除了保存上面参照图5所述的具有不同振幅特性的滤波器系数组以外，还保存具有不同相位特性的滤波器系数组。
下面，对第三实施方式的优点进行描述。
对于利用具有不同振幅特性的滤波器系数组和具有不同相位特性的滤波器系数组的组合来设置具有最佳值的系数的情况来说，存储器150的容量不利地增加了。这个问题可以利用图8所示的构造来防止。
图9A和9B例示了在利用具有不同振幅特性的滤波器系数组和具有不同相位特性的滤波器系数组的组合来设置具有最佳值的系数的情况下，与存储器150的容量有关的、利用单个数字滤波器的情况与利用图8所示构造的情况之间的比较。
图9A通过将具有M个不同振幅特性的滤波器系数组和具有N个不同相位特性的滤波器系数组的组合扩展在二维平面上而例示了在存储器150中保存它们的示例。在这种情况下，需要与M×N个不同组合区域相对应的存储器容量。读取M×N个不同组合区域中的组合位置P(n，m)处的系数数据，并且设置数字滤波器130的系数。
这里，因为数字滤波器130是复数滤波器，所以相应滤波器系数具有由实部和虚部组成的数据。而且，需要准备的系数数据的量对应于数字滤波器130的抽头数。因此，在图9A所示的构造中，存储器150的容量不可避免地变大了。
另一方面，在与图8中所示第三实施方式相对应的图9B所示的构造中，仅需要M+N个数据区，即，存储器150存储有由具有M个不同振幅特性的滤波器系数组和具有N不同相位特性的滤波器系数组所组成的数据。因此，可以缩减存储器150的容量。
即，在与图8所示的第三实施方式相对应的图9B所示的构造中，滤波器控制单元160从保存在存储器150中的具有M个不同振幅特性的滤波器系数组150A中读取具有第m振幅特性的滤波器系数，并且将读取的滤波器系数设置给第一数字滤波器130。同时，滤波器控制单元160从保存在存储器150中的具有N个不同相位特性的滤波器系数组150B中读取具有第n相位特性的滤波器系数，并且将读取的滤波器系数设置给第二数字滤波器131。因此，滤波器控制单元160可以设置与该组合(m，n)相对应的振幅特性和相位特性。
在上述第一到第三实施方式中通过计算单元170计算出的误差信号可以具有多种形式。下面，在第四到第十一实施方式中对在计算单元170中计算误差的方法进行描述。
<第四实施方式>
图10例示了根据第四实施方式的、可应用于图4、7以及8中所示的第一到第三实施方式的计算单元170的构造。
计算单元170包括第一功率转换器171和第二功率转换器172，该第一功率转换器171用于接收作为用作基准信号的复数信号的发送信号330，和计算发送信号330的功率值Pref＝I2+Q2，该第二功率转换器172用于接收作为复数信号的反馈信号350，和计算反馈信号350的功率值Pfb＝I2+Q2。
而且，计算单元170包括加法器173，该加法器173用于计算发送信号330的功率值Pref与反馈信号350的功率值Pfb之间的误差。利用这种构造，计算单元170中的加法器173向滤波器控制单元160发送与功率误差的电平相对应的信号|Pref-Pfb|。
滤波器控制单元160基于与功率误差的电平相对应的信号|Pref-Pfb|，从保存在存储器150中的滤波器系数组中顺序地读取滤波器系数，并且将读取的滤波器系数设置给数字滤波器130。
<第五实施方式>
图11例示了根据基于第四实施方式的第五实施方式的另一优选计算单元170的构造。
参照图11，在计算单元170中，第一功率转换器171对用作基准信号的发送信号330执行功率转换。因为发送信号是复数信号，所以功率转换值Pref由下面的表达式表示。
Pref＝I2+Q2
同样，在计算单元170中，第二功率转换器172对反馈信号350执行功率转换。因为反馈信号是复数信号，所以反馈信号350的功率转换值Pfb由下面的表达式表示。
Pfb＝I2+Q2
接着，在计算单元170中，误差计算单元173计算发送信号330的功率转换值Pref与反馈信号350的功率转换值Pfb之间的绝对误差|Pref-Pfb|。接着，计算单元170的标准化电路176利用发送信号330来对误差计算单元173计算出的绝对误差|Pref-Pfb|进行标准化，以生成标准化误差信号，如下面的表达式所示。
标准化误差信号＝|Pref-Pfb|/|Pref|
将该标准化误差信号发送至滤波器控制单元160，并在滤波器控制单元160处使用该标准化误差信号来设置滤波器系数，如上所述。
在图11所示的第五实施方式中，利用发送信号330对误差信号进行标准化，由此可以在不依赖发送信号330的电平的情况下生成误差信号。因此，根据第五实施方式的失真补偿装置100，因为利用发送信号对控制中使用的误差信号进行了标准化，所以可以执行对发送信号的功率变化具有耐受性的调节操作。
<第六实施方式>
图12例示了根据第六实施方式的、可应用于图4、7以及8中所示的第一到第三实施方式的计算单元170的构造。
在根据第六实施方式的计算单元170中，第一振幅转换器171和第二振幅转换器172分别计算发送信号330和反馈信号350的振幅，接着输出其间的误差。
在计算单元170中，第一振幅转换器171计算发送信号330的振幅值Aref＝√(I2+Q2)，而第二振幅转换器172计算反馈信号350的振幅值Afb＝√(I2+Q2)，
接着，如图13所示，计算单元170利用加法器173输出振幅值Aref与Afb之间的误差作为标量误差|Aref-Afb|，以将该标量(scalar)误差发送至滤波器控制单元160。
<第七实施方式>
图14例示了根据第七实施方式的、可应用于图4、7以及8中所示的第一到第三实施方式的计算单元170。
在第七实施方式中，发送信号330和反馈信号350中的每一个都是复数信号，因此计算单元170将其间的误差计算为矢量误差。
发送信号330的矢量为Iref+jQref，而反馈信号350的矢量为Ifb+jQfb。
因此，其间的矢量误差如下所述。
(Iref-Ifb)+j(Qref-Qfb)
基于该矢量误差，滤波器控制单元160从存储器150读取滤波器系数，并将它设置给数字滤波器130。
<第八实施方式>
图15例示了根据第八实施方式的计算单元170的构造。第八实施方式基于根据图11所示的第五实施方式的计算单元170的构造。
即，如上参照图11所述，计算单元170的标准化电路176计算利用发送信号330标准化的误差信号。根据第八实施方式的计算单元170包括功能单元177，该功能单元177用于对特定数量的标准化误差信号进行采样，并且计算这些误差信号的平均值或累积值。
因为滤波器控制单元160基于误差的平均值或累积值来设置系数值，所以可以更准确地设置滤波器系数。
<第九实施方式>
图16例示了根据第九实施方式的计算单元170的构造。第九实施方式基于根据图11所示的第五实施方式的计算单元170的构造。而且，根据第九实施方式的计算单元170包括功能单元178，来代替在图15中所示的第八实施方式所述的功能单元177，该功能单元178计算特定数量的采样误差的中值。
在根据第九实施方式的计算单元170中，滤波器控制单元160基于从功能单元178获得的误差的中值来设置数字滤波器130的系数值。
<第十实施方式>
图17例示了根据第十实施方式的计算单元170的构造。第十实施方式基于根据图15所示的第八实施方式的计算单元170的构造。
根据第十实施方式的计算单元170包括功能单元177A和功能单元177B，来代替在图15中所示的第八实施方式中在标准化之后执行平均/累积处理的功能单元177，该功能单元177A用于在标准化之前对发送信号执行平均/累积处理，而该功能单元177B用于在标准化之前对误差信号执行平均/累积处理。
<第十一实施方式>
图18例示了根据第十一实施方式的计算单元170的构造。第十一实施方式基于根据图16所示的第九实施方式的计算单元170的构造。
根据第十一实施方式的计算单元170包括功能单元178A和功能单元178B，来代替在图16中所示的第九实施方式中在标准化之后计算中值的功能单元178，该功能单元178A用于在标准化之前计算发送信号的中值，而该功能单元178B用于在标准化之前计算误差信号的中值。
<第十二实施方式>
图19是例示根据第十二实施方式的与图5所示的滤波器系数设置方法不同的设置方法的流程图。
参照图19，失真补偿装置100将计数器值N设置成N0，作为基准(步骤S10)。接着，失真补偿装置100的滤波器控制单元160将基准系数s设置给数字滤波器130，并且计算单元170计算在设置了这个系数时的误差E0(步骤S11)。
接着，失真补偿装置100设置滤波器系数(s-N)，即，与基准系数s相差达量N的滤波器系数，以使基准滤波器系数s成为中心，接着失真补偿装置100计算误差E1(步骤S12)。
而且，失真补偿装置100设置系数(s+N)，即，在相反方向上与基准系数s相差达量N的滤波器系数，接着失真补偿装置100计算误差E2(步骤S13)。
接着，失真补偿装置100在设置了与基准滤波器系数s相差达量+N和-N的滤波器系数(s-N)和(s+N)时确定给出最小误差Es的第s系数(步骤S14)。
接着，失真补偿装置100将确定的第s系数设置为基准(E0＝Es)(步骤S15)。
失真补偿装置100重复上述步骤S11到S15作为一个循环。这时，失真补偿装置100在每一个循环从基准滤波器系数s减小比率N。换句话说，失真补偿装置100在每一个循环将N乘以1/M(步骤S16)。
接着，失真补偿装置100重复上述循环，直到N变为小于1为止。当N小于1时，将N重置成1并且继续控制操作(步骤S18)。通过执行图19所示的处理，可以更快速地计算出用于最小化误差的系数。
下面，作为第十二实施方式的实施例，对用于处理发送信号的窄频带的措施进行描述。图20例示了在发送信号的频带较窄的情况下基于根据图4和10所示的第一和第四实施方式的计算单元170的构造和操作。
即，根据图20所示的第十二实施方式的构造是用于调节反馈信号的构造。首先，第一功率转换器171和第二功率转换器172分别对发送信号330和反馈信号350执行功率转换。接着，误差计算单元173利用发送信号330和通过乘法器182将反馈信号350乘以决定电路181基于信号的频率信息180而决定的增益所生成的信号来计算误差。将计算出的误差输入至滤波器控制单元160。
将预先设计的滤波器系数存储在滤波器系数组保存存储器150中。例如，假定其中存储了以图20所示的宽频带信号I为目标的系数的情况(图20中的I)。即使滤波器特性的斜率因均衡器的修正而改变，该频带中的平均功率也不改变。
然而，如果将信号改变成窄频带(图20中的II：其中信号的中心频率改变)，则当信号的中心频率改变时，反馈信号的平均功率也改变。这是因为，使用了具有针对宽频带信号的中心频率(图20中的点A)的一次斜率的滤波器系数。
即，均衡器使用发送信号与反馈信号之间的误差，由此因变化的反馈信号的功率被视为误差而出错。
另一方面，在第十二实施方式中，计算单元170的特征在于，在调节发送信号330或来自非线性失真电路的反馈信号350的量值之后执行误差计算。
在图20所示的实施例中，乘法器182将反馈信号350乘以增益，以将反馈信号350修正成和发送信号330相同的平均功率。因此，在不依赖于信号的中心频率的情况下，可以生成误差信号。
如上所述，在根据第一到第十二实施方式的失真补偿装置100中，计算单元170计算发送信号与反馈信号之间的误差，并且滤波器控制单元160执行控制以选择用于最小化该误差的滤波器系数。因此，失真补偿装置100使得能够显著缩减用于选择滤波器系数的计算次数和时间。而且，在根据第一到第十二实施方式的失真补偿装置100中，计算单元170被设置成，直接比较发送信号与反馈信号。利用这种构造，不会出现因信号类型而造成构造上的变化，并且可以获得通用构造。
在此陈述的全部实施例和条件化语言都出于教导目的，以帮助读者理解本发明的原理和本发明人为促进本领域而贡献的概念，并且应视为不限于这些具体陈述的实施例和条件，在说明书中组织这种实施例也不涉及示出本发明的优劣。尽管已经详细描述了实施方式，但应当明白在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施方式进行各种改变、替代以及更改。
关于上述实施方式1到12，公开了下列附加描述。
附加描述1
一种失真补偿装置，其包括：自适应失真补偿单元，该自适应失真补偿单元通过利用自适应算法对非线性失真电路的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以减小基准信号与来自非线性失真电路的具有非线性失真的反馈信号之间的误差；和自适应均衡器，该自适应均衡器连接在自适应失真补偿单元与非线性失真电路之间，或者连接至自适应失真补偿单元的前级，其中，该自适应均衡器包括：数字滤波器，该数字滤波器用于基于被设置给数字滤波器的滤波器系数组来形成输入信号的振幅特性和相位特性；存储器，该存储器预先保存要设置给数字滤波器的滤波器系数组；以及控制单元，该控制单元基于输入信号和来自非线性失真电路的反馈信号来对从存储器读取要被设置给数字滤波器的滤波器系数组进行控制。
附加描述2
根据附加描述1所述的失真补偿装置，其还包括：计算单元，该计算单元计算输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的误差，其中，控制单元对根据计算单元计算出的输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的误差从存储器读取、接着设置给数字滤波器的滤波器系数组进行控制。
附加描述3
根据附加描述2所述的失真补偿装置，其中，计算单元计算输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的功率差，作为输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的误差。
附加描述4
根据附加描述2所述的失真补偿装置，其中，计算单元计算输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的振幅差，作为输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的误差。
附加描述5
根据附加描述2所述的失真补偿装置，其中，计算单元计算输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的复矢量差，作为输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的误差。
附加描述6
根据附加描述2所述的失真补偿装置，其中，计算单元利用输入信号对计算出的误差进行标准化。
附加描述7
根据附加描述2所述的失真补偿装置，其中，计算单元在调节输入信号和来自非线性失真电路的反馈信号中的任一个的量值之后计算误差。
附加描述8
根据附加描述2所述的失真补偿装置，其中，控制单元设置多个滤波器系数，比较针对设置的各个滤波器系数的输入信号与来自非线性失真电路的反馈信号之间的误差，确定用于最小化误差的滤波器系数，并且向数字滤波器设置确定的滤波器系数。
附加描述9
根据附加描述8所述的失真补偿装置，其中，控制单元在设置多个滤波器系数时执行多个比较，设置与该比较中的基准滤波器系数相差指定系数值的系数，并且根据比较的次数将系数改变以该指定系数值。
附加描述10
根据附加描述6所述的失真补偿装置，其中，计算单元向控制单元输出利用输入信号而标准化的误差的平均值。
附加描述11
根据附加描述6所述的失真补偿装置，其中，计算单元向控制单元输出利用输入信号而标准化的误差的中值。
附加描述12
根据附加描述6所述的失真补偿装置，其中，计算单元计算所计算出的误差的平均值，并且利用输入信号对计算出的平均值进行标准化。
附加描述13
根据附加描述6所述的失真补偿装置，其中，计算单元计算所计算出的误差的中值，并且利用输入信号对计算出的中值进行标准化。
附加描述14
一种功率放大器装置，其包括：功率放大器；和连接至功率放大器的输入侧的失真补偿装置，其中，该失真补偿装置包括：自适应失真补偿单元，该自适应失真补偿单元通过利用自适应算法对功率放大器的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以减小发送信号与来自功率放大器的反馈信号之间的误差；和自适应均衡器，该自适应均衡器连接在自适应失真补偿单元与功率放大器之间，或者连接至自适应失真补偿单元的前级，并且其中，该自适应均衡器包括：数字滤波器，该数字滤波器基于被设置给数字滤波器的滤波器系数组来形成输入信号的振幅特性和相位特性；存储器，该存储器预先保存要设置给数字滤波器的滤波器系数组；以及控制单元，该控制单元基于输入信号和来自功率放大器的反馈信号来对从存储器读取要被设置给数字滤波器的滤波器系数组进行控制。
附加描述15
根据附加描述14所述的功率放大器装置，其还包括：计算单元，该计算单元计算输入信号与来自功率放大器的反馈信号之间的误差，其中，控制单元对根据计算单元计算出的输入信号与来自功率放大器的反馈信号之间的误差从存储器读取、接着设置给数字滤波器的滤波器系数组进行控制。
本申请基于并要求2008年1月28日提交的在先日本专利申请No.2008-15897的优先权，通过引用将该在先日本专利申请的全部内容并入于此。

Claims (12)

1.一种失真补偿装置，该失真补偿装置包括：
自适应失真补偿单元，该自适应失真补偿单元通过利用自适应算法对非线性失真电路的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以减小基准信号与来自所述非线性失真电路的具有所述非线性失真的反馈信号之间的误差；和
自适应均衡器，该自适应均衡器连接在所述自适应失真补偿单元与所述非线性失真电路之间，或者连接至所述自适应失真补偿单元的前级，
其中，所述自适应均衡器包括：
数字滤波器，该数字滤波器基于设置给所述数字滤波器的滤波器系数组来形成所述输入信号的振幅特性和相位特性；
存储器，该存储器预先保存要设置给所述数字滤波器的所述滤波器系数组；
计算单元，该计算单元计算所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的误差，并且利用所述输入信号对计算出的所述误差进行标准化；以及
控制单元，该控制单元基于所述计算单元计算出的标准化误差来对从所述存储器读取要设置给所述数字滤波器的所述滤波器系数组进行控制。
2.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元计算所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的功率差，作为所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的所述误差。
3.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元计算所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的振幅差，作为所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的所述误差。
4.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元计算所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的复矢量差，作为所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的所述误差。
5.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元在调节所述输入信号和来自所述非线性失真电路的所述反馈信号中的任一个的量值之后计算所述误差。
6.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述控制单元设置多个滤波器系数，比较针对设置的各个滤波器系数的所述输入信号与来自所述非线性失真电路的所述反馈信号之间的所述误差，确定用于最小化所述误差的所述滤波器系数，并且向所述数字滤波器设置确定的所述滤波器系数。
7.根据权利要求6所述的失真补偿装置，其中，所述控制单元在设置所述多个滤波器系数时执行多个比较，设置与所述比较中的基准滤波器系数相差指定系数值的系数，并且根据比较的次数将所述系数改变所述指定系数值。
8.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元向所述控制单元输出利用所述输入信号而标准化的所述误差的平均值。
9.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元向所述控制单元输出利用所述输入信号而标准化的所述误差的中值。
10.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元计算所计算出的所述误差的平均值，并且利用所述输入信号对计算出的所述平均值进行标准化。
11.根据权利要求1所述的失真补偿装置，其中，所述计算单元计算所计算出的所述误差的中值，并且利用所述输入信号对计算出的所述中值进行标准化。
12.一种功率放大器装置，该功率放大器装置包括：
功率放大器；和
连接至所述功率放大器的输入侧的失真补偿装置，
其中，所述失真补偿装置包括：
自适应失真补偿单元，该自适应失真补偿单元通过利用自适应算法对所述功率放大器的输入信号进行控制来补偿非线性失真，以减小发送信号与来自所述功率放大器的反馈信号之间的误差；和
自适应均衡器，该自适应均衡器连接在所述自适应失真补偿单元与所述功率放大器之间，或者连接至所述自适应失真补偿单元的前级，并且
其中，所述自适应均衡器包括：
数字滤波器，该数字滤波器基于被设置给所述数字滤波器的滤波器系数组来形成所述输入信号的振幅特性和相位特性；
存储器，该存储器预先保存要设置给所述数字滤波器的所述滤波器系数组；
计算单元，该计算单元计算所述输入信号与来自所述功率放大器的所述反馈信号之间的误差，并且利用所述输入信号对计算出的所述误差进行标准化；以及
控制单元，该控制单元基于所述计算单元计算出的标准化误差来对从所述存储器读取要被设置给所述数字滤波器的所述滤波器系数组进行控制。
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