CN104184421A - 功率放大器设备、发送机设备及功率放大器设备控制方法 - Google Patents

功率放大器设备、发送机设备及功率放大器设备控制方法 Download PDF

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Abstract

功率放大器设备、发送机设备及功率放大器设备控制方法。一种功率放大器设备包括：放大器，其被配置为将转换为模拟信号后的输入信号放大；失真补偿器，其被配置为按照第二采样率对输入信号执行预失真处理，该第二采样率比所述输入信号转换为模拟信号后的第一采样率高；去除器，其被配置为从经受所述预失真处理的所述输入信号中去除超出与所述第一采样率对应的频带的频率分量；第一采样率转换器，其被配置为将去除了所述频率分量的所述输入信号的采样率从所述第二采样率转换为所述第一采样率；以及第一信号转换器，其被配置为按照所述第一采样率将采样率被转换的所述输入信号转换为模拟信号，以将转换为模拟信号后的所述输入信号提供给所述放大器。

Description

功率放大器设备、发送机设备及功率放大器设备控制方法
技术领域
本文讨论的实施方式涉及功率放大器设备、发送机设备以及控制该功率放大器设备的方法。
背景技术
近年来，传输信号的带宽和动态范围随着无线通信速度的增加而变宽。为了使这种情形下的信号质量的劣化最小化，可取的是功率放大器具有高线性度。另外，就减小设备尺寸、降低运营成本、环境问题等而言，还可取的是，提供以高功率转换效率工作的功率放大器。
在一般功率放大器中，线性度与功率转换效率不一致。例如，在从饱和功率回退的线性区域中操作功率放大器使得带外失真的出现减少。然而，在这种情况下，功率转换效率显著降低，从而增大了功率放大器的功耗。因此，为了实现线性度和功率转换效率二者，功率放大器在功率转换效率较高的非线性区域中工作，利用用于去除功率放大器在非线性区域中工作时所出现的非线性失真的失真补偿来保持线性度。作为一种失真补偿模式的预失真方法(以下称作“PD方法”)是一种预先将传输信号乘以功率放大器的非线性失真的逆特性，以改善功率放大器的输出的线性度的技术。
现在将描述使用PD方法的现有技术中的示例性功率放大器设备。图18示出采用PD方法的现有技术中的功率放大器设备的示例性配置。参照图18，功率放大器设备包括传输信号生成器11、失真补偿器12、数模(D/A)转换器13、正交调制器(QMOD)14、振荡器15、功率放大器16和天线17。功率放大器设备还包括正交解调器(QDEM)18、振荡器19、模数(A/D)转换器20、减法器21和系数生成器22。
由传输信号生成器11生成的传输信号被提供给失真补偿器12，在失真补偿器12处传输信号乘以失真补偿系数。从传输信号乘以失真补偿系数而得到的信号被生成为预失真信号。预失真信号包括具有功率放大器16的非线性失真的逆特性的失真分量。预失真信号被D/A转换器13转换为模拟信号，被QMOD14和振荡器15上变频，并被提供给功率放大器16。来自功率放大器16的通过预失真处理去除了非线性失真的输出信号被(例如)定向耦合器分成两支。通过分支得到的输出信号中的一个经由天线17被发送给外部接收设备。输出信号中的另一个被QDEM18和振荡器19下变频，并被A/D转换器20转换为数字信号，以生成反馈信号。反馈信号以及由传输信号生成器11生成的传输信号被提供给减法器21。减法器21计算误差信号(反馈信号与传输信号之差)，系数生成器22生成失真补偿系数以使得误差信号被最小化，并且所生成的失真补偿系数被提供给失真补偿器12。
例如，参见日本特许第4086133号公报。
然而，在现有技术中，失真补偿器生成预失真信号的采样率被设定为与D/A转换器将信号转换为模拟信号的采样率相等的值。因此，当使用具有相对低的采样率的D/A转换器时，失真补偿器的采样率也降低。结果，与失真补偿器的采样率对应的频率带宽(以下称作“失真补偿带宽”)难以容纳出现在预失真信号中的功率放大器的非线性失真的逆特性的失真分量当中的高频失真分量。当出现在预失真信号中的高频失真分量未被容纳于失真补偿带宽中时，未被容纳于失真补偿带宽中的高频失真分量被折回到失真补偿带宽中。被折回到失真补偿带宽中的高频失真分量(以下称作“混叠失真(aliasing distortion)”仍留在功率放大器的通过预失真处理去除了非线性失真的输出信号中，从而导致失真补偿性能劣化的问题。
图19和图20是描述现有技术中的问题的示图。图19示出当出现在预失真信号中的高频失真分量未被容纳于失真补偿带宽中时预失真信号的示例性波形。图20示出当出现在预失真信号中的高频失真分量未被容纳于失真补偿带宽中时功率放大器的输出信号的示例性波形。在图19和图20中，水平轴表示频率，垂直轴表示功率。
在图19所示的示例中，预失真信号包括传输信号S11的失真分量D131和D132(包括三阶失真分量和五阶失真分量)以及传输信号S11的五阶失真分量D151和D152作为失真分量。这里假设失真补偿带宽BF11仅容纳出现在预失真信号中的失真分量当中的失真分量D131和D132。在这种情况下，如图19所示，未被容纳于失真补偿带宽BF11中的五阶失真分量D151和D152被折回到失真补偿带宽BF11中成为混叠失真分量ID151和ID152。如图20所示，混叠失真分量ID151和ID152留在功率放大器的输出信号中，从而导致失真补偿性能的劣化。
发明内容
根据本发明的一方面，一种功率放大器设备包括：放大器，其被配置为将转换为模拟信号后的输入信号放大；失真补偿器，其被配置为按照第二采样率对输入信号执行预失真处理，所述第二采样率比所述输入信号转换为模拟信号后的第一采样率高；去除器，其被配置为从经受预失真处理的输入信号中去除超出与所述第一采样率对应的频带的频率分量；第一采样率转换器，其被配置为将去除了所述频率分量的输入信号的采样率从所述第二采样率转换为所述第一采样率；以及第一信号转换器，其被配置为按照所述第一采样率将采样率被转换的输入信号转换为模拟信号，以将转换为模拟信号后的输入信号提供给所述放大器。
附图说明
图1示出根据第一实施方式的发送机设备的示例性配置；
图2示出在第一实施方式中从失真补偿器输出的预失真信号的示例性波形；
图3示出在第一实施方式中从LPF输出的预失真信号的示例性波形；
图4示出在第一实施方式中从采样率转换器输出的预失真信号的示例性波形；
图5示出在第一实施方式中从功率放大器输出的输出信号的示例性波形；
图6是示出由根据第一实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的流程图；
图7示出根据第二实施方式的发送机设备的示例性配置；
图8是示出由根据第二实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的流程图；
图9示出根据第三实施方式的发送机设备的示例性配置；
图10是示出由根据第三实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的流程图；
图11示出根据第四实施方式的发送机设备的示例性配置；
图12是示出由根据第四实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的流程图；
图13示出根据第五实施方式的发送机设备的示例性配置；
图14是示出由根据第五实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的流程图；
图15示出根据第二实施方式的第一修改的发送机设备的示例性配置；
图16示出根据第一实施方式的第二修改的发送机设备的示例性配置；
图17示出根据第一实施方式的第三修改的发送机设备的示例性配置；
图18示出采用PD方法的现有技术中的功率放大器设备的示例性配置；
图19是描述现有技术中的问题的示图；
图20是描述现有技术中的问题的示图；
图21示出当出现剩余失真时功率放大器的输出信号的示例性波形；
图22示出根据第六实施方式的发送机设备的示例性配置；
图23是描述由根据第六实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的示图；
图24是示出由根据第六实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的流程图；
图25示出根据第七实施方式的发送机设备的示例性配置；
图26是示出由根据第七实施方式的发送机设备执行的示例性信号传输处理的流程图；以及
图27示出根据第七实施方式的修改的发送机设备的示例性配置。
具体实施方式
本发明公开的技术提供了一种功率放大器设备、发送机设备以及控制该功率放大器设备的方法，其即使当D/A转换器的采样率较低时也能够抑制失真补偿性能的劣化。
根据本发明公开的技术的功率放大器设备的实施方式，即使当D/A转换器的采样率较低时也可有利地抑制失真补偿性能的劣化。
本文中将参照附图详细描述根据实施方式的功率放大器设备、发送机设备以及控制该功率放大器设备的方法。所公开的技术不受以下实施方式的限制。
第一实施方式
图1示出根据第一实施方式的发送机设备的示例性配置。参照图1，根据第一实施方式的发送机设备100包括传输信号生成器101、失真补偿器102、低通滤波器(LPF)103、采样率转换器104和数模(D/A)转换器105。发送机设备100还包括正交调制器(QMOD)106、振荡器107、功率放大器108、带通滤波器(BPF)108a和天线109。发送机设备100还包括正交解调器(QDEM)110、振荡器111、模数(A/D)转换器112、失真补偿器113、减法器114和系数生成器115。失真补偿器102、LPF103、采样率转换器104、D/A转换器105、QMOD106、振荡器107和功率放大器108构成“功率放大器设备”的示例。
传输信号生成器101调制基带信号以生成载波(传输信号)。传输信号生成器101将所生成的传输信号提供给失真补偿器102。
失真补偿器102按照比D/A转换器105(下面描述)的采样率R1高的采样率R2对传输信号执行预失真处理。具体地讲，失真补偿器102接受来自传输信号生成器101的传输信号的输入。输入到失真补偿器102中的传输信号以下被适当地称作“输入信号”。失真补偿器102接受来自系数生成器115的失真补偿系数的输入。失真补偿器102按照采样率R2对输入信号进行采样，并且将采样的输入信号乘以失真补偿系数，以生成经受预失真处理的输入信号(以下称作“预失真信号”)。具有功率放大器108的非线性失真的逆特性的失真分量出现在预失真信号中。例如，失真补偿器102所使用的采样率R2被选择为使得与采样率R2对应的频带(以下称作“失真补偿带宽”)容纳出现在预失真信号中的所述失真分量。失真补偿器102将所生成的预失真信号提供给LPF103和减法器114。
图2示出在第一实施方式中从失真补偿器输出的预失真信号的示例性波形。在图2中，水平轴表示频率，垂直轴表示功率。如图2所示，从失真补偿器102输出的预失真信号包括传输信号S1的失真分量D31和D32(包括三阶失真分量和五阶失真分量)以及传输信号S1的五阶失真分量D51和D52作为失真分量。如果五阶失真分量D51和D52，即，出现在预失真信号中的失真分量当中的高频失真分量，未被容纳于失真补偿带宽BF2中，则未被容纳于失真补偿带宽BF2中的五阶失真分量D51和D52作为混叠失真出现。因此，失真补偿器102按照比D/A转换器105的采样率高的采样率R2，优选地按照被选择为使得失真补偿带宽BF2容纳五阶失真分量D51和D52的采样率R2，来生成预失真信号。尽管图2中示出采样率被选择为使得失真补偿带宽BF2容纳五阶失真分量D51和D52的示例，但是采样率R2可被选择为使得失真补偿带宽BF2容纳比五阶失真分量高的失真分量。
LPF103接受来自失真补偿器102的预失真的输入。LPF103从预失真信号中去除超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带的频率分量，以将去除了所述频率分量的预失真信号提供给采样率转换器104。
图3示出在第一实施方式中从LPF输出的预失真信号的示例性波形。在图3中，水平轴表示频率，垂直轴表示功率。如图3所示，LPF103从图2所示的预失真信号中去除五阶失真分量D51和D52(超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量)。换言之，LPF103仅使图2所示的预失真信号中，存在于与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1内的传输信号S1以及传输信号S1的失真分量D31和D32通过。
采样率转换器104接受来自LPF103的去除了频率分量的预失真信号的输入。采样率转换器104将去除了频率分量的预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为D/A转换器105的采样率R1。具体地讲，采样率转换器104抽取(decimate)预失真信号，以将预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为D/A转换器105的采样率R1。预失真信号的抽取包括对预失真信号进行插值以抽取经受插值的预失真信号。采样率转换器104将转换了采样率的预失真信号提供给D/A转换器105。
图4示出在第一实施方式中从采样率转换器输出的预失真信号的示例性波形。在图4中，水平轴表示频率，垂直轴表示功率。采样率转换器104将图3所示的预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为D/A转换器105的采样率R1。结果，如图4所示，将从预失真信号存在的最小频率到预失真信号存在的最大频率的频带从失真补偿带宽BF2调节为与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1。
D/A转换器105接受来自采样率转换器104的转换了采样率的预失真信号的输入。D/A转换器105按照采样率R1将预失真信号转换为模拟信号，以将转换为模拟信号后的预失真信号提供给QMOD106。
QMOD106接受来自D/A转换器105的转换为模拟信号后的预失真信号的输入。QMOD106利用从振荡器107提供的信号将预失真信号上变频至射频，以将上变频的预失真信号提供给功率放大器108。
功率放大器108接受来自QMOD106的预失真信号的输入。功率放大器108将预失真信号放大以生成输出信号。从功率放大器108输出的输出信号被分成两支。通过分支得到的两个输出信号中的一个经由BPF108a和天线109被发送给外部接收设备，其中的另一个被提供给QDEM110。
图5示出在第一实施方式中从功率放大器输出的输出信号的示例性波形。在图5中，水平轴表示频率，垂直轴表示功率。输入到功率放大器108中的预失真信号包括图4所示的传输信号S1的失真分量D31和D32作为具有功率放大器108的非线性失真的逆特性的失真分量，并且不包括混叠失真。失真分量D31和D32由于功率放大器108的非线性失真而偏移。因此，如图5所示，从功率放大器108输出的输出信号包括传输信号S1和五阶失真分量D51和D52。换言之，没有混叠失真留在从功率放大器108输出的输出信号中。
BPF108a具有与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1作为传输带宽。BPF108a从功率放大器108所输出的输出信号中去除超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量，以将去除了所述频率分量的输出信号提供给天线109。例如，BPF108a从图5所示的输出信号中去除五阶失真分量D51和D52(超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量)，以将去除了所述五阶失真分量的输出信号提供给天线109。
QDEM110接受从功率放大器108输出的输出信号的输入。从功率放大器108提供给QDEM110的输出信号以下称作“反馈信号”。QDEM110利用从振荡器111提供的信号将反馈信号下变频至基带信号的频率，以将下变频的反馈信号提供给A/D转换器112。
A/D转换器112接受来自QDEM110的下变频至基带信号的频率的反馈信号的输入。A/D转换器112按照与失真补偿器102相同的采样率(即，按照采样率R2)将反馈信号转换为数字信号，以将转换为数字信号的反馈信号提供给失真补偿器113。
如失真补偿器102中一样，失真补偿器113按照比D/A转换器105的采样率R1高的采样率R2对反馈信号执行预失真处理。具体地讲，失真补偿器113接受来自A/D转换器112的转换为数字信号后的反馈信号的输入。失真补偿器113接受来自系数生成器115的失真补偿系数的输入。失真补偿器113按照采样率R2对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数，以生成经受预失真处理的反馈信号。经受预失真处理的反馈信号以下称作“反馈(FB)预失真信号”。失真补偿器113将所生成的FB预失真信号提供给减法器114。
减法器114接受来自失真补偿器102的预失真信号的输入。减法器114接受来自失真补偿器113的FB预失真信号的输入。减法器114生成指示预失真信号与FB预失真信号之差的误差信号。减法器114将所生成的误差信号提供给系数生成器115。
系数生成器115接受来自减法器114的误差信号的输入。系数生成器115基于误差信号生成失真补偿系数。例如，系数生成器115通过自适应信号处理利用(例如)最小均方(LMS)算法以使得误差信号最小化，来生成失真补偿系数。系数生成器115将所生成的失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器113。失真补偿器102和失真补偿器113所使用的失真补偿系数以上述方式更新。
现在将参照图6描述由根据第一实施方式的发送机设备100执行的信号传输处理。图6是示出由根据第一实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的流程图。
参照图6，在步骤S101中，失真补偿器113按照比D/A转换器105的采样率R1高的采样率R2生成FB预失真信号。失真补偿器113将所生成的FB预失真信号提供刚给减法器114。减法器114生成指示从失真补偿器102提供的预失真信号与从失真补偿器113提供的FB预失真信号之差的误差信号。减法器114将所生成的误差信号提供给系数生成器115。
在步骤S102中，系数生成器115基于从减法器114提供的误差信号生成失真补偿系数。系数生成器115将失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器113。
在步骤S103中，失真补偿器102按照比D/A转换器105的采样率R1高的采样率R2对输入信号采样，并将采样的输入信号乘以失真补偿系数以生成预失真信号。失真补偿器102将所生成的预失真信号提供给LPF103和减法器114。
在步骤S104中，LPF103从失真补偿器102所提供的预失真信号中去除超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带的频率分量。LPF103将超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带的频率分量被去除的预失真信号提供给采样率转换器104。
在步骤S105中，采样率转换器104将从LPF103提供的预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为D/A转换器105的采样率R1。采样率转换器104将转换了采样率的预失真信号提供给D/A转换器105。
在步骤S106中，D/A转换器105按照采样率R1将从采样率转换器104提供的预失真信号转换为模拟信号。D/A转换器105输出转换为模拟信号后的预失真信号。
预失真信号被QMOD106和振荡器107上变频，并被提供给功率放大器108。在步骤S107中，功率放大器108将提供的预失真信号放大，以生成输出信号。
在步骤S108中，功率放大器108经由BPF108a和天线109将所生成的输出信号发送给外部设备。
如上所述，根据第一实施方式的发送机设备100按照比D/A转换器105的采样率R1高的采样率R2生成预失真信号。发送机设备100从所生成的预失真信号中去除超出与采样率R1对应的频带的频率分量，并将去除了所述频率分量的预失真信号的采样率转换为采样率R1。发送机设备100利用D/A转换器105按照采样率R1将预失真信号转换为模拟信号，并将转换了采样率的预失真信号提供给功率放大器108。因此，即使D/A转换器105的采样率R1相对较低时，也可避免从功率放大器108输出的输出信号中出现混叠失真。结果，即使D/A转换器105的采样率R1相对较低时，也可抑制失真补偿性能的劣化。
第二实施方式
在第一实施方式中描述了这样的示例：利用A/D转换器112按照失真补偿器102的采样率R2将反馈信号转换为数字信号，并且基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。然而，可按照比采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号，并且可基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。在第二实施方式中，将描述这样的示例：按照比采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号，并且基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。
图7示出根据第二实施方式的发送机设备的示例性配置。在图7中使用相同的标号来标识图1所示的相同组件。本文中将省略这些组件的描述。参照图7，根据第二实施方式的发送机设备200包括A/D转换器212、失真补偿器213、减法器214和系数生成器215，分别代替图1所示的A/D转换器112、失真补偿器113、减法器114和系数生成器115。发送机设备200另外包括介于A/D转换器212与失真补偿器213之间的采样率转换器216。
A/D转换器212接受来自QDEM110的被下变频至基带信号的频率的反馈信号的输入。假设A/D转换器212按照与失真补偿器102的采样率R2相同的采样率将反馈信号转换为数字信号。在这种情况下，应用于A/D转换器212的采样处理的规格像失真补偿器213中一样变高，并且设置A/D转换器212的成本也增加。因此，第二实施方式中的A/D转换器212按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号，并且将转换为数字信号后的反馈信号提供给采样率转换器216。
采样率转换器216接受来自A/D转换器212的转换为数字信号后的反馈信号的输入。采样率转换器216将转换为数字信号后的反馈信号的采样率从A/D转换器212的采样率R3转换为失真补偿器102的采样率R2。具体地讲，采样率转换器216对反馈信号进行插值，以将反馈信号的采样率从A/D转换器212的采样率R3转换为失真补偿器102的采样率R2。采样率转换器216将转换了采样率的反馈信号提供给失真补偿器213。
像失真补偿器102中一样，失真补偿器213按照比D/A转换器105的采样率R1高的采样率R2对反馈信号执行预失真处理。具体地讲，失真补偿器213接受来自采样率转换器216的采样率被转换为采样率R2的反馈信号的输入。失真补偿器213接受来自系数生成器215的失真补偿系数的输入。失真补偿器213按照采样率R2对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数，以生成FB预失真信号。失真补偿器213将所生成的FB预失真信号提供给减法器214。
减法器214接受来自失真补偿器102的预失真信号的输入。减法器214接受来自失真补偿器213的FB预失真信号的输入。减法器214生成指示预失真信号与FB预失真信号之差的误差信号。减法器214将所生成的误差信号提供给系数生成器215。
系数生成器215接受来自减法器214的误差信号的输入。系数生成器215基于误差信号生成失真补偿系数，并将所生成的失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器213。失真补偿器102和失真补偿器213所使用的失真补偿系数以上述方式更新。
失真补偿器102利用从系数生成器215提供的失真补偿系数对输入信号执行预失真处理。
现在将参照图8描述由根据第二实施方式的发送机设备200执行的信号传输处理。图8是示出由根据第二实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的流程图。由于图8所示的步骤S205至S210与图6所示的步骤S103至S108相同，所以本文中省略步骤S205至S210的描述。
参照图8，在步骤S201中，A/D转换器212按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号。A/D转换器212将转换为数字信号后的反馈信号提供给采样率转换器216。
在步骤S202中，采样率转换器216将从A/D转换器212提供的反馈信号的采样率从A/D转换器212的采样率R3转换为失真补偿器102的采样率R2。采样率转换器216将转换了采样率的反馈信号提供给失真补偿器213。
在步骤S203中，失真补偿器213按照采样率R2对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数，以生成FB预失真信号。失真补偿器213将所生成的FB预失真信号提供给减法器214。减法器214生成指示从失真补偿器102提供的预失真信号与从失真补偿器213提供的FB预失真信号之差的误差信号，以将所生成的误差信号提供给系数生成器215。
在步骤S204中，系数生成器215基于从减法器214提供的误差信号生成失真补偿系数。系数生成器215将失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器213。
如上所述，根据第二实施方式的发送机设备200按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号。发送机设备200将转换为数字信号后的反馈信号的采样率转换为失真补偿器102的采样率R2。发送机设备200基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是从采样率被转换为采样率R2的反馈信号与预失真信号计算的。因此，即使将反馈信号转换为数字信号的A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地计算误差信号并且适当地更新失真补偿系数。结果，即使D/A转换器105的采样率R1和A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地抑制失真补偿性能的劣化。
第三实施方式
在第二实施方式中，描述了这样的示例：基于指示从失真补偿器102提供的预失真信号与从失真补偿器213提供的FB预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。然而，可基于指示从LPF103提供的预失真信号与从失真补偿器213提供的FB预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。在第三实施方式中，将描述这样的示例：基于指示从LPF103提供的预失真信号与从失真补偿器213提供的FB预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。
图9示出根据第三实施方式的发送机设备的示例性配置。在图9中使用相同的标号来标识图7所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图9，根据第三实施方式的发送机设备300包括减法器314和系数生成器315，分别代替图7所示的减法器214和系数生成器215。
减法器314接受来自LPF103的预失真信号的输入，从所述预失真信号去除了超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带的频率分量。减法器314接受来自失真补偿器213的FB预失真信号的输入。减法器314生成指示去除了频率分量的预失真信号与FB预失真信号之差的误差信号。减法器314将所生成的误差信号提供给系数生成器315。
系数生成器315接受来自减法器314的误差信号的输入，所述误差信号指示去除了频率分量的预失真信号与FB预失真信号之差。系数生成器315基于误差信号生成失真补偿系数，以将所生成的失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器213。失真补偿器102和失真补偿器213所使用的失真补偿系数以上述方式更新。
失真补偿器102利用从系数生成器315提供的失真补偿系数对输入信号执行预失真处理。
现在将参照图10描述由根据第三实施方式的发送机设备300执行的信号传输处理。图10是示出由根据第三实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的流程图。由于图10所示的步骤S301至S303以及步骤S305至S310与图8所示的步骤S201至S203以及步骤S205至S210相同，所以本文中省略步骤S301至S303以及步骤S305至S310的描述。
减法器314生成指示从LPF103提供的预失真信号与从失真补偿器213提供的FB预失真信号之差的误差信号，以将所生成的误差信号提供给系数生成器315。
在步骤S304中，如图10所示，系数生成器315基于从减法器314提供的误差信号生成失真补偿系数。系数生成器315将失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器213。
如上所述，根据第三实施方式的发送机设备300按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号。发送机设备300将转换为数字信号后的反馈信号的采样率转换为失真补偿器102的采样率R2。发送机设备300基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是从采样率被转换为采样率R2的反馈信号以及超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带的频率分量被去除的预失真信号计算的。因此，即使将反馈信号转换为数字信号的A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地计算误差信号并且适当地更新失真补偿系数。结果，即使A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地抑制失真补偿性能的劣化。
第四实施方式
在第二实施方式中，描述了这样的示例：按照比采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号，并且基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。然而，可将预失真信号的采样率转换为采样率R3，并且可基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。在第四实施方式中，将描述这样的示例：将预失真信号的采样率转换为采样率R3，并且基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。
图11示出根据第四实施方式的发送机设备的示例性配置。在图11中使用相同的标号来标识图7所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图11，根据第第四实施方式的发送机设备400包括失真补偿器413、减法器414和系数生成器415，分别代替图7所示的失真补偿器213、减法器214和系数生成器215。发送机设备400包括介于失真补偿器102与减法器414之间的采样率转换器416，代替图7所示的采样率转换器216。
失真补偿器413按照A/D转换器212的采样率R3(比失真补偿器102的采样率R2低)对反馈信号执行预失真处理。具体地讲，失真补偿器413接受来自A/D转换器212的按照采样率R3转换为数字信号后的反馈信号的输入。失真补偿器413接受来自系数生成器415的失真补偿系数的输入。失真补偿器413按照采样率R3对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数，以生成FB预失真信号。失真补偿器413将所生成的FB预失真信号提供给减法器414。
采样率转换器416接受来自失真补偿器102的预失真信号的输入。采样率转换器416将预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3。具体地讲，采样率转换器416对预失真信号进行抽取，以将预失真信号的采样率转换为采样率R3。预失真信号的抽取包括对预失真信号进行插值以抽取经受插值的预失真信号。采样率转换器416将转换了采样率的预失真信号提供给减法器414。
减法器414接受来自采样率转换器416的采样率被转换为采样率R3的预失真信号的输入。减法器414接受来自失真补偿器413的FB预失真信号的输入。减法器414生成指示预失真信号与FB预失真信号之差的误差信号。减法器414将所生成的误差信号提供给系数生成器415。
系数生成器415接受来自减法器414的误差信号的输入。系数生成器415基于误差信号生成失真补偿系数，并将所生成的失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器413。失真补偿器102和失真补偿器413所使用的失真补偿系数以上述方式更新。
失真补偿器102利用从系数生成器415提供的失真补偿系数对输入信号执行预失真处理。
现在将参照图12描述由根据第四实施方式的发送机设备400执行的信号传输处理。图12是示出由根据第四实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的流程图。由于图12所示的步骤S405至S410与图8所示的步骤S205至S210相同，所以本文中省略步骤S405至S410的描述。
参照图12，在步骤S401中，A/D转换器212按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号。A/D转换器212将转换为数字信号后的反馈信号提供给失真补偿器413。
在步骤S402中，失真补偿器413按照采样率R3对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数，以生成FB预失真信号。失真补偿器413将所生成的FB预失真信号提供给减法器414。
在步骤S403中，采样率转换器416将从失真补偿器102提供的预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为A/D转换器212的采样率R3。采样率转换器416将转换了采样率的预失真信号提供给减法器414。减法器414生成指示从采样率转换器416提供的预失真信号与从失真补偿器413提供的FB预失真信号之差的误差信号，并将所生成的误差信号提供给系数生成器415。
在步骤S404中，系数生成器415基于从减法器414提供的误差信号生成失真补偿系数。系数生成器415将失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器413。
如上所述，根据第四实施方式的发送机设备400按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号。发送机设备400将预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为A/D转换器212的采样率R3。发送机设备400基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是从采样率被转换为采样率R3的预失真信号以及按照采样率R3转换为数字信号后的反馈信号计算的。因此，即使将反馈信号转换为数字信号的A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地计算误差信号并且适当地更新失真补偿系数。结果，即使D/A转换器105的采样率R1和A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地抑制失真补偿性能的劣化。
第五实施方式
在第二实施方式中，描述了这样的示例：按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号，并且基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。然而，可按照D/A转换器105的采样率R1将反馈信号转换为数字信号，并且可基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。在第五实施方式中，将描述这样的示例：按照D/A转换器105的采样率R1将反馈信号转换为数字信号，并且基于指示FB预失真信号与预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。
图13示出根据第五实施方式的发送机设备的示例性配置。在图13中使用相同的标号来标识图7所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图13，根据第第五实施方式的发送机设备500包括A/D转换器512、失真补偿器513、减法器514和系数生成器515，分别代替图7所示的A/D转换器212、失真补偿器213、减法器214和系数生成器215。发送机设备500不包括图7所示的采样率转换器216。
A/D转换器512接受来自QDEM110的被下变频至基带信号的频率的反馈信号的输入。A/D转换器512按照D/A转换器105的采样率R1将反馈信号转换为数字信号，并且将转换为数字信号后的反馈信号提供给失真补偿器513。
失真补偿器513按照D/A转换器105的采样率R1对反馈信号执行预失真处理。具体地讲，失真补偿器513接受来自A/D转换器512的按照D/A转换器105的采样率R1转换为数字信号后的反馈信号的输入。失真补偿器513接受来自系数生成器515的失真补偿系数的输入。失真补偿器513按照D/A转换器105的采样率R1对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数，以生成FB预失真信号。失真补偿器513将所生成的FB预失真信号提供给减法器514。
减法器514接受来自采样率转换器104的采样率被转换为D/A转换器105的采样率R1的预失真信号的输入。减法器514接受来自失真补偿器513的FB预失真信号的输入。减法器514生成指示预失真信号与FB预失真信号之差的误差信号。减法器514将所生成的误差信号提供给系数生成器515。
系数生成器515接受来自减法器514的误差信号的输入。系数生成器515基于误差信号生成失真补偿系数，以将所生成的失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器513。失真补偿器102和失真补偿器513所使用的失真补偿系数以上述方式更新。
失真补偿器102利用从系数生成器515提供的失真补偿系数对输入信号执行预失真处理。
现在将参照图14描述由根据第五实施方式的发送机设备500执行的信号传输处理。图14是示出由根据第五实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的流程图。由于图14所示的步骤S504至S509分别与图8所示的步骤S205至S210相同，所以本文中省略步骤S504至S509的描述。
参照图14，在步骤S501中，A/D转换器512按照D/A转换器105的采样率R1将反馈信号转换为数字信号。A/D转换器512将转换为数字信号后的反馈信号提供给失真补偿器513。
在步骤S502中，失真补偿器513按照D/A转换器105的采样率R1对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数，以生成FB预失真信号。失真补偿器513将所生成的FB预失真信号提供给减法器514。减法器514生成指示从采样率转换器104提供的预失真信号与从失真补偿器513提供的FB预失真信号之差的误差信号，以将所生成的误差信号提供给系数生成器515。
在步骤S503中，系数生成器515基于从减法器514提供的误差信号生成失真补偿系数。系数生成器515将失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器513。
如上所述，根据第五实施方式的发送机设备500按照D/A转换器105的采样率R1将反馈信号转换为数字信号。发送机设备500基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是从按照D/A转换器105的采样率R1转换为数字信号后的反馈信号以及采样率被转换为采样率R1的预失真信号计算的。因此，即使将反馈信号转换为数字信号的D/A转换器105的采样率R1相对较低时，也可适当地计算误差信号并且适当地更新失真补偿系数。结果，即使D/A转换器105的采样率R1相对较低时，也可适当地抑制失真补偿性能的劣化。
(第一修改)
在上述第一实施方式至第五实施方式中，描述了这样的示例：利用指示预失真信号与FB预失真信号之差的误差信号生成失真补偿系数。然而，可利用指示传输信号与反馈信号之差的误差信号生成失真补偿系数。在第一实施方式至第五实施方式的第一修改中，将描述这样的示例：利用指示传输信号与反馈信号之差的误差信号生成失真补偿系数。作为第一实施方式至第五实施方式的第一修改的代表，将描述根据第二实施方式的发送机设备200的第一修改。
图15示出根据第二实施方式的第一修改的发送机设备的示例性配置。在图15中使用相同的标号来标识图7所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图15，根据第二实施方式的第一修改的发送机设备200包括减法器214a和系数生成器215a，分别代替图7所示的减法器214和系数生成器215。根据第二实施方式的第一修改的发送机设备200不包括图7所示的失真补偿器213。
减法器214a接受来自传输信号生成器101的传输信号的输入。减法器214a接受来自采样率转换器216的反馈信号的输入。减法器214a生成指示传输信号与反馈信号之差的误差信号。减法器214a将所生成的误差信号提供给系数生成器215a。
系数生成器215a接受来自减法器214a的误差信号的输入。系数生成器215a基于误差信号生成失真补偿系数，以将所生成的失真补偿系数提供给失真补偿器102。失真补偿器102所使用的失真补偿系数以上述方式更新。
如上所述，根据第一修改的发送机设备200利用指示传输信号与反馈信号之差的误差信号来生成失真补偿系数。因此，可减少(例如)对反馈信号的预失真处理，从而减小发送机设备的处理负荷和处理电路的大小。
(第二修改)
在上述第一实施方式至第五实施方式中，描述了这样的示例：BPF108a被设置在从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点与天线109之间。然而，BPF还可被设置在从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点与QDEM110之间。在第一实施方式至第五实施方式的第二修改中，将描述这样的示例：BPF还被设置在从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点与QDEM110之间。作为第一实施方式至第五实施方式的第二修改的代表，将描述根据第一实施方式的发送机设备100的第二修改。
图16示出根据第一实施方式的第二修改的发送机设备的示例性配置。在图16中使用相同的标号来标识图1所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图16，根据第一实施方式的第二修改的发送机设备100还包括设置在从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点与QDEM110之间的BPF108b。
如BPF108a中一样，BPF108b具有与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1作为传输带宽。BPF108b从功率放大器108所输出的反馈信号中去除超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量，以将去除了所述频率分量的反馈信号提供给QDEM110。例如，BPF108b从反馈信号中去除五阶失真分量(超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量)，以将去除了五阶失真分量的反馈信号提供给QDEM110。
如上所述，根据第二修改的发送机设备100能够从反馈信号中去除多余失真分量。
(第三修改)
在上述第一实施方式至第五实施方式以及第一修改中描述了这样的示例：BPF108a被设置在从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点与天线109之间。然而，BPF可被设置在功率放大器108与从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点之间。在第一实施方式至第五实施方式的第三修改中，将描述这样的示例：BPF被设置在功率放大器108与从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点之间。作为第一实施方式至第五实施方式的第三修改的代表，将描述根据第一实施方式的发送机设备100的第三修改。
图17示出根据第一实施方式的第三修改的发送机设备的示例性配置。在图17中使用相同的标号来标识图1所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图17，根据第一实施方式的第三修改的发送机设备100包括设置在功率放大器108与从功率放大器108输出的输出信号被分成两支的分支点之间的BPF108c。根据第一实施方式的第三修改的发送机设备100不包括图1所示的BPF108a。
如BPF108a中一样，BPF108c具有与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1作为传输带宽。BPF108c从功率放大器108所输出的输出信号中去除超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量，以生成去除了所述频率分量的输出信号。由BPF108c生成的输出信号在分支点处分成两支。通过分支得到的两个输出信号中的一个经由天线109被发送给外部接收设备，其中的另一个作为反馈信号被提供给QDEM110。
如上所述，根据第三修改的发送机设备100能够利用一个BPF108c从功率放大器108所输出的输出信号和反馈信号二者中去除多余失真分量。
第六实施方式
在上述第一实施方式至第五实施方式中，描述了这样的示例：通过LPF从预失真信号中去除频率分量。然而，当如第一实施方式至第五实施方式中一样，仅从预失真信号中去除频率分量时，在预失真信号的失真特性与功率放大器108的非线性失真的失真特性之间出现移位的可能性随着被去除的频率分量的量增加而增大。当预失真信号的失真特性与功率放大器108的非线性失真的失真特性之间出现移位时，除混叠失真之外的失真(以下称作“剩余失真”)留在从功率放大器108输出的输出信号中，从而导致失真补偿性能劣化。
图21示出当出现剩余失真时功率放大器的输出信号的示例性波形。在图21中，水平轴表示频率，垂直轴表示功率。在图21所示的示例中假设，作为通过LPF从预失真信号中去除超出频带BF1的频率分量的结果，提供给功率放大器的预失真信号的失真特性相对于功率放大器的非线性失真的失真特性移位。在这种情况下，如图21所示，从传输信号S1的频带的边缘至频带BF1(LPF的传输带宽)的边缘增加的失真分量R71和R72出现在从功率放大器输出的输出信号中，成为剩余失真。
为了抑制剩余失真，可预先生成与剩余失真对应的信号，可从通过LPF去除了频率分量的预失真信号中减去与剩余失真对应的信号，以将通过相减得到的预失真信号提供给功率放大器。例如，与剩余失真对应的信号是图21所示包括失真分量R71和R72作为剩余失真的信号。因此，在第六实施方式中，将描述这样的示例：预先生成与剩余失真对应的信号，并且从通过LPF去除了频率分量的预失真信号中减去与剩余失真对应的信号，以将通过相减得到的预失真信号提供给功率放大器。
图22示出根据第六实施方式的发送机设备的示例性配置。在图22中使用相同的标号来标识图13所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图22，除了图13所示的发送机设备500中的组件之外，根据第六实施方式的发送机设备600还包括失真加法器601、LPF602、减法器603、减法器604、失真加法器605、减法器606和失真加法系数生成器607。
第六实施方式中的传输信号生成器101生成传输信号以将所生成的传输信号提供给失真补偿器102和减法器603。LPF103将去除了频率分量的预失真信号提供给失真加法器601和减法器604。
失真加法器601接受来自LPF103的去除了频率分量的预失真信号的输入。失真加法器601接受来自失真加法系数生成器607(下面描述)的失真加法系数的输入。失真加法器601将去除了频率分量的预失真信号乘以失真加法系数，以生成与模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性相加的预失真信号。与模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性相加的预失真信号以下称作“失真特性信号”。失真加法器601将所生成的失真特性信号提供给LPF602。
LPF602接受来自失真加法器601的失真特性信号的输入。LPF602从失真特性信号中去除超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带的频率分量，以将去除了频率分量的失真特性信号提供给减法器603。
减法器603接受来自LPF602的失真特性信号的输入。减法器603接受来自传输信号生成器101的未经受预失真处理的输入信号的输入(即，传输信号的输入)。减法器603从失真特性信号中减去传输信号，以生成指示失真特性信号与传输信号之差的残差信号。失真特性信号是与模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性相加的预失真信号。因此，指示失真特性信号与传输信号之差的残差信号对应于由功率放大器108的非线性失真的失真特性与提供给功率放大器108的预失真信号的失真特性之间的移位引起的剩余失真。换言之，减法器603生成与功率放大器108的非线性失真中的未通过预失真信号去除的剩余失真对应的残差信号。减法器603是残差信号生成器的示例。减法器603将所生成的残差信号提供给减法器604。
减法器604接受来自减法器603的残差信号的输入。减法器604接受来自LPF103的去除了频率分量的预失真信号的输入。从传输信号的频带的边缘至作为LPF103的传输带宽的频带的边缘增加的失真分量出现在通过LPF103去除了频率分量的预失真信号中作为剩余失真。减法器604从通过LPF103去除了频率分量的预失真信号中减去与剩余失真对应的残差信号。换言之，减法器604使与剩余失真对应的残差信号的符号反转，并将符号反转了的残差信号与预失真信号相加，以使包括在预失真信号中作为剩余失真的失真分量偏移与剩余失真对应的残差信号那么多。当使包括在预失真信号中作为剩余失真的失真分量偏移与剩余失真对应的残差信号那么多时，提供给功率放大器108的预失真信号的失真特性与功率放大器108的非线性失真的失真特性之间的移位减小。减法器604将减去了残差信号的预失真信号提供给采样率转换器104。
采样率转换器104接受来自减法器604的去除了频率分量并减去了残差信号的预失真信号的输入。采样率转换器104将去除了频率分量并减去了残差信号的预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为D/A转换器105的采样率R1。采样率转换器104将转换了采样率的预失真信号提供给D/A转换器105。从采样率转换器104输出的预失真信号被D/A转换器105转换为模拟信号，被QMOD106上变频，并被提供给功率放大器108。由于已从预失真信号中减去与剩余失真对应的残差信号，所以提供给功率放大器108的预失真信号的失真特性与功率放大器108的非线性失真的失真特性之间的移位减小。因此，利用预失真信号去除功率放大器108的非线性失真，以抑制出现在功率放大器108的输出信号中的剩余失真。
失真加法器605接受来自采样率转换器104的采样率被转换为D/A转换器105的采样率R1的预失真信号的输入。失真加法器605接受来自失真加法系数生成器607(下面描述)的失真加法系数的输入。失真加法器605将采样率被转换为D/A转换器105的采样率R1的预失真信号乘以失真加法系数，以生成失真特性信号。失真加法器605将所生成的失真特性信号提供给减法器606。
减法器606接受来自失真加法器605的失真特性信号的输入。减法器606接受来自A/D转换器512的按照D/A转换器105的采样率R1转换为数字信号后的反馈信号的输入。减法器606生成指示失真特性信号与反馈信号之差的误差信号。减法器606将所生成的误差信号提供给失真加法系数生成器607。
失真加法系数生成器607接受来自减法器606的误差信号的输入。失真加法系数生成器607基于误差信号生成失真加法系数，该失真加法系数用于将模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性与预失真信号相加。例如，失真加法系数生成器607通过自适应信号处理利用(例如)LMS算法以使得误差信号最小化，来生成失真补偿系数。失真加法系数生成器607将所生成的失真加法系数提供给失真加法器601和失真加法器605。失真加法器601和失真加法器605所使用的失真加法系数以上述方式更新。
现在将参照图23描述由根据第六实施方式的发送机设备600执行的示例性信号传输处理。图23是描述由根据第六实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的示图。在图23的示例中假设，作为从预失真信号中去除传输信号的五阶失真分量的结果，提供给功率放大器108的预失真信号的失真特性相对于功率放大器108的非线性失真的失真特性移位。
如图23所示，传输信号生成器101生成传输信号S1，以将所生成的传输信号S1提供给失真补偿器102和减法器603。失真补偿器102按照比D/A转换器105的采样率R1高的采样率R2对传输信号S1(输入信号)采样，并将采样的传输信号S1乘以失真补偿系数，以生成预失真信号。失真补偿器102将所生成的预失真信号提供给LPF103。从失真补偿器102输出的预失真信号包括传输信号S1、传输信号S1的失真分量D31和D32(包括三阶失真分量和五阶失真分量)以及传输信号S1的五阶失真分量D51和D52。
LPF103从失真补偿器102所提供的预失真信号中去除五阶失真分量D51和D52(是超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量)。LPF103将去除了五阶失真分量D51和D52的预失真信号提供给失真加法器601和减法器604。从LPF103输出的预失真信号包括由功率放大器108的非线性失真的失真特性与预失真信号的失真特性之间的移位引起的剩余失真以及包括失真分量D31和D32的失真分量D31a和D32a。
失真加法器601将去除了五阶失真分量D51和D52的预失真信号乘以失真加法系数，以生成与模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性相加的预失真信号，即，失真特性信号。失真加法器601将所生成的失真特性信号提供给LPF602。从失真加法器601输出的失真特性信号包括传输信号S1的五阶失真分量D51和D52作为模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性的失真分量。从失真加法器601输出的失真特性信号还包括从传输信号S1的频带的边缘至频带BF1(LPF103的传输带宽)的边缘增加的失真分量R71和R72作为剩余失真。
LPF602从失真加法器601所提供的失真特性信号中去除五阶失真分量D51和D52(是超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带BF1的频率分量)。LPF602将去除了五阶失真分量D51和D52的失真特性信号提供给减法器603。
减法器603从失真特性信号中减去传输信号S1，以生成指示失真特性信号与传输信号S1之差的残差信号。减法器603将所生成的残差信号提供给减法器604。从减法器603输出的残差信号仅包括失真分量R71和R72(剩余失真)。
减法器604从通过LPF103去除了五阶失真分量D51和D52的预失真信号中减去与剩余失真对应的残差信号。结果，包括在预失真信号中的失真分量D31a和D32a当中作为剩余失真的失真分量偏移了与剩余失真对应的残差信号那么多。当包括在预失真信号中的作为剩余失真的失真分量偏移了与剩余失真对应的残差信号那么多时，提供给功率放大器108的预失真信号的失真特性与功率放大器108的非线性失真的失真特性之间的移位减小。减法器604将减去了残差信号的预失真信号提供给采样率转换器104。
采样率转换器104将去除了五阶失真分量D51和D52并减去了残差信号的预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为D/A转换器105的采样率R1。采样率转换器104将转换了采样率的预失真信号提供给D/A转换器105。从采样率转换器104输出的预失真信号被D/A转换器105转换为模拟信号，被QMOD106上变频，并被提供给功率放大器108。由于已经从预失真信号中减去与剩余失真对应的残差信号，所以提供给功率放大器108的预失真信号的失真特性与功率放大器108的非线性失真的失真特性之间的移位减小。因此，利用预失真信号去除功率放大器108的非线性失真，以抑制出现在功率放大器108的输出信号中的剩余失真。例如，在图23的示例中，与图21所示的失真分量R71和R72相比，作为剩余失真出现在功率放大器108的输出信号中的失真分量R81和R82被抑制。
现在将参照图24描述由根据第六实施方式的发送机设备600执行的信号传输处理。图24是示出由根据第六实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的流程图。由于图24所示的步骤S601至S603、S606、S607以及S613至S615分别与图14所示的步骤S501至S503、S504、S505以及S507至S509相同，所以本文中省略步骤S601至S603、S606、S607以及S613至S615的描述。
参照图24，在步骤S604中，失真加法器605将采样率被转换为D/A转换器105的采样率R1的预失真信号乘以失真加法系数以生成失真特性信号。失真加法器605将所生成的失真特性信号提供给减法器606。减法器606生成指示失真特性信号与反馈信号之差的误差信号以将所生成的误差信号提供给失真加法系数生成器607。
在步骤S605中，失真加法系数生成器607基于指示失真特性信号与反馈信号之差的误差信号生成失真加法系数，所述失真加法系数用于将模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性与预失真信号相加。失真加法系数生成器607将失真加法系数提供给失真加法器601和失真加法器605。
失真加法器601接受来自LPF103的去除了频率分量的预失真信号的输入。失真加法器601接受来自失真加法系数生成器607的失真加法系数的输入。在步骤S608中，失真加法器601将去除了频率分量的预失真信号乘以失真加法系数，以生成失真特性信号。
在步骤S609中，LPF602从失真特性信号中去除超出与D/A转换器105的采样率R1对应的频带的频率分量。LPF602将去除了频率分量的失真特性信号提供给减法器603。
在步骤S610中，减法器603生成指示失真特性信号与传输信号之差的残差信号。减法器603将残差信号提供给减法器604。
在步骤S611中，减法器604从通过LPF103去除了频率分量的预失真信号中减去与剩余失真对应的残差信号。减法器604将减去了残差信号的预失真信号提供给采样率转换器104。
在步骤S612中，采样率转换器104将减去了残差信号的预失真信号的采样率从失真补偿器102的采样率R2转换为D/A转换器105的采样率R1。采样率转换器104将转换了采样率的预失真信号提供给D/A转换器105。在步骤S613中，通过D/A转换器105将从采样率转换器104提供的预失真信号转换为模拟信号。预失真信号被QMOD106上变频，并被提供给功率放大器108。
如上所述，根据第六实施方式的发送机设备600预先生成指示传输信号与失真特性信号之差的残差信号，作为与剩余失真对应的信号，所述失真特性信号是与模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性相加的预失真信号。发送机设备600从通过LPF103去除了频率分量的预失真信号中减去残差信号，以将通过减法所得的预失真信号提供给功率放大器108。因此，由于提供给功率放大器108的预失真信号的失真特性与功率放大器108的非线性失真的失真特性之间的移位减小，所以出现在功率放大器108的输出信号中的剩余失真被抑制。结果，可抑制由于除混叠失真之外的失真的影响而导致的失真补偿性能的劣化。
第七实施方式
在第六实施方式中描述了这样的示例：基于误差信号生成失真加法系数，所述误差信号指示按照D/A转换器105的采样率R1转换为数字信号后的反馈信号与失真特性信号之差。然而，可基于指示采样率被转换为失真补偿器102的采样率R2的反馈信号与失真特性信号之差的误差信号来生成失真加法系数。在第七实施方式中，将描述这样的示例：基于指示采样率被转换为失真补偿器102的采样率R2的反馈信号与失真特性信号之差的误差信号来生成失真加法系数。
图25示出根据第七实施方式的发送机设备的示例性配置。在图25中使用相同的标号来标识图22所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图25，根据第七实施方式的发送机设备700包括A/D转换器212、失真加法器705和减法器706，分别代替图22所示的A/D转换器512、失真加法器605和减法器606。发送机设备700包括失真加法系数生成器707，代替图22所示的失真加法系数生成器607。发送机设备700包括失真补偿器213、减法器214和系数生成器215，代替图22所示的失真补偿器513、减法器514和系数生成器515。发送机设备700包括介于A/D转换器212与失真补偿器213之间的采样率转换器216。
由于A/D转换器212、失真补偿器213和减法器214基本上分别对应于图7所示的A/D转换器212、失真补偿器213和减法器214，所以本文中省略A/D转换器212、失真补偿器213和减法器214的详细描述。由于系数生成器215和采样率转换器216基本上分别对应于图7所示的系数生成器215和采样率转换器216，所以本文中省略系数生成器215和采样率转换器216的详细描述。
失真加法器705接受来自失真补偿器102的预失真信号的输入。失真加法器705接受来自失真加法系数生成器707(下面描述)的失真加法系数的输入。失真加法器705将预失真信号乘以失真加法系数，以生成失真特性信号。失真加法器705将所生成的失真特性信号提供给减法器706。
减法器706接受来自失真加法器705的失真特性信号的输入。减法器706接受来自采样率转换器216的采样率被转换为失真补偿器102的采样率R2的反馈信号的输入。减法器706生成误差信号，该误差信号指示采样率被转换为失真补偿器102的采样率R2的反馈信号与失真特性信号之差。减法器706将所生成的误差信号提供给失真加法系数生成器707。
失真加法系数生成器707接受来自减法器706的误差信号的输入。失真加法系数生成器707基于误差信号生成失真加法系数，该失真加法系数用于将模拟功率放大器108的非线性失真的失真特性的失真特性与预失真信号相加。例如，失真加法系数生成器707通过自适应信号处理利用(例如)LMS算法以使得误差信号最小化，来生成失真加法系数。失真加法系数生成器707将所生成的失真加法系数提供给失真加法器601和失真加法器705。失真加法器601和失真加法器705所使用的失真加法系数以上述方式更新。
失真加法器601利用从失真加法系数生成器707提供的失真加法系数生成失真特性信号。
现在将参照图26描述由根据第七实施方式的发送机设备700执行的信号传输处理。图26是示出由根据第七实施方式的发送机设备执行的信号传输处理的示例的流程图。由于图26所示的步骤S707至S716分别与图24所示的步骤S606至S615相同，所以本文中省略步骤S707至S716的描述。
参照图26，在步骤S701中，A/D转换器212按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号。A/D转换器212将转换为数字信号后的反馈信号提供给采样率转换器216。
在步骤S702中，采样率转换器216将从A/D转换器212提供的反馈信号的采样率从A/D转换器212的采样率R3转换为失真补偿器102的采样率R2。采样率转换器216将采样率被转换为采样率R2的反馈信号提供给失真补偿器213和减法器706。
在步骤703中，失真补偿器213按照采样率R2对反馈信号采样，并将采样的反馈信号乘以失真补偿系数以生成FB预失真信号。失真补偿器213将所生成的FB预失真信号提供给减法器214。减法器214生成指示从失真补偿器102提供的预失真信号与从失真补偿器213提供的FB预失真信号之差的误差信号，以将所生成的误差信号提供给系数生成器215。
在步骤S704中，系数生成器215基于从减法器214提供的误差信号生成失真补偿系数。系数生成器215将失真补偿系数提供给失真补偿器102和失真补偿器213。
在步骤S705中，失真加法器705将从失真补偿器102提供的预失真信号乘以失真加法系数，以生成失真特性信号。失真加法器705将所生成的失真特性信号提供给减法器706。减法器706生成指示从采样率转换器216提供的采样率被转换为采样率R2的反馈信号与从失真加法器705提供的失真特性信号之差的误差信号，以将所生成的误差信号提供给失真加法系数生成器707。
在步骤S706中，失真加法系数生成器707基于从减法器706提供的误差信号生成失真加法系数。失真加法系数生成器707将失真加法系数提供给失真加法器601和失真加法器705。
如上所述，根据第七实施方式的发送机设备700按照比失真补偿器102的采样率R2低的采样率R3将反馈信号转换为数字信号。发送机设备700将转换为数字信号后的反馈信号的采样率转换为失真补偿器102的采样率R2。发送机设备700基于指示采样率被转换为采样率R2的反馈信号与失真特性信号之差的误差信号生成失真加法系数。因此，即使将反馈信号转换为数字信号的A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地计算误差信号并适当地更新失真加法系数。结果，即使D/A转换器105的采样率R1和A/D转换器212的采样率R3相对较低时，也可适当地抑制出现在功率放大器108中的剩余失真。
(修改)
在上述第六实施方式和第七实施方式中举例说明了使用两个失真补偿器来生成失真补偿系数，并使用两个失真加法器来生成失真加法系数的所谓间接学习结构。然而，可使用一个失真补偿器来生成失真补偿系数，并且可使用一个失真加法器来生成失真加法系数。使用一个失真补偿器来生成失真补偿系数，并且使用一个失真加法器来生成失真加法系数的结构称为直接学习结构。在第六实施方式和第七实施方式的修改中，将描述这样的示例：使用一个失真补偿器来生成失真补偿系数，并且使用一个失真加法器来生成失真加法系数。作为第六实施方式和第七实施方式的修改的代表，将描述第七实施方式的修改。
图27示出根据第七实施方式的修改的发送机设备的示例性配置。在图27中使用相同的标号来标识图25所示的相同组件。本文中省略这些组件的描述。参照图27，根据第七实施方式的修改的发送机设备700包括减法器214a和系数生成器215a，代替图25所示的减法器214和系数生成器215。发送机设备700包括减法器706a和失真加法系数生成器707a，代替图25所示的减法器706和失真加法系数生成器707。发送机设备700包括介于功率放大器108和QDEM110之间的功能与LPF602相同的LPF602a。发送机设备700不包括图25所示的失真补偿器213和失真加法器705。
减法器214a接受来自传输信号生成器101的传输信号的输入。减法器214a接受来自采样率转换器216的反馈信号的输入。减法器214a生成指示传输信号与反馈信号之差的误差信号。减法器214a将所生成的误差信号提供给系数生成器215a。
系数生成器215a接受来自减法器214a的误差信号的输入。系数生成器215a基于误差信号生成失真补偿系数，以将所生成的失真补偿系数提供给失真补偿器102。失真补偿器102所使用的失真补偿系数以上述方式更新。
减法器706a接受来自LPF602的去除了频率分量的失真特性信号的输入。减法器706a接受来自采样率转换器216的去除了频率分量的反馈信号的输入。减法器706a生成指示失真特性信号与反馈信号之差的误差信号。减法器706a将所生成的误差信号提供给失真加法系数生成器707a。
失真加法系数生成器707a接受来自减法器706a的误差信号的输入。失真加法系数生成器707a基于误差信号生成失真加法系数，以将所生成的失真加法系数提供给失真加法器601。失真加法器601所使用的失真加法系数以上述方式更新。
如上所述，根据第七实施方式的修改的发送机设备700使用一个失真补偿器102来生成失真补偿系数，并使用一个失真加法器601来生成失真加法系数。因此，可减小发送机设备的处理负荷以及处理电路的大小。
对于所有实施方式，采样率转换器104可被嵌入到数模(D/A)转换器105中。采样率转换器104可独立于数模(D/A)转换器105来提供。

Claims (10)

1.一种功率放大器设备，该功率放大器设备包括：
放大器，其被配置为将转换为模拟信号后的输入信号放大；
失真补偿器，其被配置为按照第二采样率对输入信号执行预失真处理，所述第二采样率比所述输入信号转换为模拟信号后的第一采样率高；
去除器，其被配置为从进行所述预失真处理后的所述输入信号中去除超出与所述第一采样率对应的频带的频率分量；
第一采样率转换器，其被配置为将去除了所述频率分量后的所述输入信号的采样率从所述第二采样率转换为所述第一采样率；以及
第一信号转换器，其被配置为按照所述第一采样率将转换了采样率后的所述输入信号转换为模拟信号，以将转换为模拟信号后的所述输入信号提供给所述放大器。
2.根据权利要求1所述的功率放大器设备，该功率放大器设备还包括：
第二信号转换器，其被配置为按照比所述第二采样率低的第三采样率将所述放大器的输出信号转换为数字信号；
第二采样率转换器，其被配置为将转换为数字信号后的所述输出信号的采样率从所述第三采样率转换为所述第二采样率；以及
系数生成器，其被配置为基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是根据采样率被转换为所述第二采样率后的所述输出信号以及按照所述第二采样率进行了所述预失真处理后的所述输入信号计算出的，
其中，所述失真补偿器利用由所述系数生成器生成的所述失真补偿系数对所述输入信号执行所述预失真处理。
3.根据权利要求1所述的功率放大器设备，该功率放大器设备还包括：
第二信号转换器，其被配置为按照比所述第二采样率低的第三采样率将所述放大器的输出信号转换为数字信号；
第二采样率转换器，其被配置为将转换为数字信号后的所述输出信号的采样率从所述第三采样率转换为所述第二采样率；以及
系数生成器，其被配置为基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是根据采样率被转换为所述第二采样率后的所述输出信号以及去除了所述频率分量后的所述输入信号计算出的，
其中，所述失真补偿器利用由所述系数生成器生成的所述失真补偿系数对所述输入信号执行所述预失真处理。
4.根据权利要求1所述的功率放大器设备，该功率放大器设备还包括：
第二信号转换器，其被配置为按照比所述第二采样率低的第三采样率将所述放大器的输出信号转换为数字信号；
第三采样率转换器，其被配置为将进行了所述预失真处理后的所述输入信号的采样率从所述第二采样率转换为所述第三采样率；以及
系数生成器，其被配置为基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是根据采样率被转换为所述第三采样率后的所述输入信号以及按照所述第三采样率被转换为数字信号后的所述输出信号计算出的，
其中，所述失真补偿器利用由所述系数生成器生成的所述失真补偿系数对所述输入信号执行所述预失真处理。
5.根据权利要求1所述的功率放大器设备，该功率放大器设备还包括：
第二信号转换器，其被配置为按照所述第一采样率将所述放大器的输出信号转换为数字信号；以及
系数生成器，其被配置为基于误差信号生成失真补偿系数，所述误差信号是根据按照所述第一采样率被转换为数字信号后的所述输出信号以及采样率被转换为所述第一采样率后的所述输入信号计算出的，
其中，所述失真补偿器利用由所述系数生成器生成的所述失真补偿系数对所述输入信号执行所述预失真处理。
6.根据权利要求1所述的功率放大器设备，该功率放大器设备还包括：
失真加法器，其被配置为将模拟所述放大器的失真特性的失真特性与通过所述去除器去除了所述频率分量后的所述输入信号相加；
残差信号生成器，其被配置为生成残差信号，该残差信号指示加上了所述失真特性后的所述输入信号与未进行所述预失真处理的输入信号之差；以及
减法器，其被配置为从通过所述去除器去除了所述频率分量后的所述输入信号中减去所述残差信号，
其中，所述第一采样率转换器将通过所述去除器去除了所述频率分量并且通过所述减法器减去了所述残差信号后的所述输入信号的采样率从所述第二采样率转换为所述第一采样率，并且
其中，所述第一信号转换器按照所述第一采样率将转换了采样率后的所述输入信号转换为模拟信号，以将转换为模拟信号后的所述输入信号提供给所述放大器。
7.根据权利要求6所述的功率放大器设备，该功率放大器设备还包括：
失真加法系数生成器，其被配置为基于误差信号生成用于将所述失真特性与所述输入信号相加的失真加法系数，所述误差信号是根据按照所述第一采样率被转换为数字信号后的所述输出信号以及采样率被转换为所述第一采样率并且加上了所述失真特性后的所述输入信号计算出的，
其中，所述失真加法器利用由所述失真加法系数生成器生成的所述失真加法系数将所述失真特性与通过所述去除器去除了所述频率分量后的所述输入信号相加。
8.根据权利要求6所述的功率放大器设备，该功率放大器设备还包括：
失真加法系数生成器，其被配置为基于误差信号生成用于将所述失真特性与所述输入信号相加的失真加法系数，所述误差信号是根据采样率被转换为所述第二采样率后的所述输出信号以及按照所述第二采样率进行了所述预失真处理并且加上了所述失真特性后的所述输入信号计算出的，
其中，所述失真加法器利用由所述失真加法系数生成器生成的所述失真加法系数将所述失真特性与通过所述去除器去除了所述频率分量的所述输入信号相加。
9.一种发送机设备，该发送机设备包括：
传输信号生成器，其被配置为生成传输信号；
放大器，其被配置为将转换为模拟信号后的所述传输信号放大；
失真补偿器，其被配置为按照第二采样率对所述传输信号执行预失真处理，所述第二采样率比所述传输信号转换为模拟信号后的第一采样率高；
去除器，其被配置为从进行所述预失真处理后的所述传输信号中去除超出与所述第一采样率对应的频带的频率分量；
采样率转换器，其被配置为将去除了所述频率分量后的所述传输信号的采样率从所述第二采样率转换为所述第一采样率；以及
信号转换器，其被配置为按照所述第一采样率将转换了采样率后的所述传输信号转换为模拟信号，以将转换为模拟信号后的所述传输信号提供给所述放大器。
10.一种控制功率放大器设备的方法，该方法包括以下步骤：
按照比第一采样率高的第二采样率对输入信号执行预失真处理，其中，待输入到放大器中的输入信号被按照所述第一采样转换为模拟信号；
从进行了所述预失真处理后的所述输入信号中去除超出与所述第一采样率对应的频带的频率分量；
将去除了所述频率分量后的所述输入信号的采样率从所述第二采样率转换为所述第一采样率；
按照所述第一采样率将转换了采样率后的所述输入信号转换为模拟信号，以将转换为模拟信号后的所述输入信号提供给所述放大器；以及
利用所述放大器将转换为模拟信号后的所述输入信号放大。
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