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Technisches
Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kompensationstechnik für
nicht lineare Verzerrungen in einer Sendevorrichtung für digitale
Funkkommunikation.
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Stand der
Technik
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In den letzten Jahren ist ein mobiles
Kommunikationssystem, das ein digitales Madulationsverfahren verwendet,
nachhaltig erforscht und entwickelt worden. Wenn ein Hachleistungsverstärker in dem
Sendesystem eingesetzt wird, um zu versuchen, in einem Funk-Transceiver
Leistung einzusparen, entstehen daraus oft nicht lineare Verzerrungen. Als
ein Mittel gibt es Verfahren zum Kompensieren nicht linearer Verzerrungen
von Amplitude und Phase mit Bezug auf eine Verzerrungskompensationstabelle
unter Verwendung eines Amplitudenwertes von Sende-Basisbandsignalen.
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US-A-5,201,070 zeigt eine Funkkommuniaktionsvorrichtung,
die einen Sendeteil zum Senden mehrfacher Eingangsbasisbandsignale
als Reaktion auf ein Auswählsignal
enthält.
Eine Pegelsteuerung begrenzt die Amplitude der Eingangssignale auf
einen gebräuchlichen
Pegel. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Verstärkungssteuerung
mit einem Speicher zur Speicherung vorbestimmter Verstärkungswerte
für jedes
der Eingangsbasisbandsignale basierend auf einem Auswählsignal.
Diese Verstärkungswerte
werden gelesen und verwendet, um die Pegelsteuerung so zu justieren,
dass sie Signale eines gleichen Pegels ausgibt.
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JP
08251246 stellt einen Sender mit einem Kompensationsteil
für nicht
lineare Verzerrungen bereit. Der Verzerrungskompensationsteil arbeitet
auf der Basis von komplexen Verzerrungskompensationsdaten aus einem
Tabellenverweisteil. Die komplexen Verzerrungskompensationsdaten
werden unter Verwendung eines Leistungswertes des Sendesignals ausgewählt. Außerdem können die
komplexen Verzerrungskompensationsdaten mittels eines Fehlerberechnungsabschnitts
aktualisiert werden, der mit einem Rückkopplungssignal und dem Sendesignal
gespeist wird.
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EP-A-0493956 zeigt eine Basisbandsignal-Verarbeitungsschaltung
für eine
Funkkommuni kationsvorrichtung, die die Amplitude der Eingangsbasisbandsignale
mit einer variablen Verstärkung verstärkt, die
von einer Steuereinheit Justiert wird. Die Steuereinheit justiert
die Verstärkung
auf der Basis des Ausgangssignals eines Amplitudendetektors, der
das verstärkte
Eingangsbasisbandsignal demoduliert. Das verstärkte Basisbandsignal wird durch
einen Begrenzer und ein Nachbarkanalstörungsfilter geführt, bevor
es moduliert wird.
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Es wird eine herkömmliche Sendevorrichtung beschrieben,
die nicht lineare Verzerrungen unter Verwendung eines solchen Verfahrens
kompensiert.
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10 ist
ein Hauptblockschaltbild einer herkömmlichen Sendevorrichtung.
In 10 berechnet ein
Amplitudenberechnungsabschnitt 1001 Amplitudeninformation 1010 von
Sendesignalen 1009 (Sende-Digital-Quadratur-Basisband von
Kanal I und Q), und eine Kompensationstabelle 1002 gibt
einen Verzerrungskompensationskoeffizienten 1011 aus. Ein
Verzerrungskompensationsabschnitt 1003 gibt ein Verzerrungskompensationssignal 1012 entsprechend
dem Sendesignal 1009 und dem Verzerrungskompensationskoeffizienten 1011 aus.
Das ausgegebene Verzerrungskompensationssignal 1012 wird von
einem Quadraturmodulationsabschnitt 1004 quadraturmoduliert,
und das modulierte Signal 1013 wird von einem Verstärker 1005 verstärkt, wobei
ein verstärktes
HF-Signal 1014 ausgegeben wird.
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Des Weiteren demoduliert ein Demodulationsabschnitt 1007 ein
von einem Koppler 1006 zurückgeführtes Rückkopplungs-HF-Signal 1016 in
ein Rückkopplungs-Basisbandsignal 1017,
und ein Schätzungsabschnitt 1008 aktualisiert
den Verzerrungskompensationskoeffizienten der Kompensationstabelle 1002 auf
der Basis eines Verzerrungskompensationskoeffizienten 1018,
des Sendesignals 1009 und des Rückkopplungs-Basisbandsignals 1017.
Durch die vorerwähnten
Aktionen wird ein verstärktes
HF-Signal 1015, für
das die nicht lineare Verzerrungskompensation durchgeführt wird,
von dem Koppler 1006 ausgegeben.
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Zusätzlich dazu gibt es als ein
Verfahren, um nicht lineare Verzerrungen in dem Sendesystem zu kompensieren,
ein Verfahren mit einem Digitalfilter, an dem ein ROM (Nurlesespeicher)
angebracht ist, wobei die Kompensation durchgeführt wird, indem durch das Filter
im Voraus Verzerrungen angelegt werden, um in einem Verstärker erzeugte
nicht lineare Verzerrungen zu kompensieren.
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11 zeigt
das Hauptblockschaltbild einer herkömmlichen Sendevorrichtung,
in der dieses Verfahren eingesetzt wird. Diese Vorrichtung wird
im Folgenden beschrieben.
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In 11 gibt
ein Digitalfilter 1102, in das Digitalsignale 1101 eingegeben
werden, dem Digi talsignal 1101 Verzerrungen, um in dem
HF-Leistungsverstärker 1105 erzeugte
nicht lineare Verzerrungskomponenten zu kompensieren, indem im Voraus
in einem ROM gespeicherte Verzerrungsinformation verwendet wird.
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Das Digitalsignal 1101,
dem zu kompensierende Verzerrung gegeben wird, wird digital-analog-konvertiert,
durch einen Quadratur-Modulationsabschnitt 1103 moduliert
und über
einen Übertragungsabschnitt 1104 in
den HF-Leistungsverstärker 1105 eingegeben.
In dem HF-Verstärker 1105 werden,
da die Verzerrungen des eingegebenen Digitalsignals im Voraus kompensiert
werden, im HF-Leistungsverstärker 1105 erzeugte
Verzerrungen durch diejenigen zur Kompensation aufgehoben.
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Des Weiteren gibt es anstelle des
ROM noch ein anderes Verfahren zum Kompensieren von nicht linearen
Verzerrungen, bei dem ein RAM (Direktzugriffsspeicher) mit darin
gespeicherten Kompensationskoeffizienten verwendet wird, um nicht
lineare Verzerrungenskomponenten zu kompensieren, indem die Kompensationskoeffizienten
des RAM entsprechend den Amplituden von Digitalsignalen variiert
werden.
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Des Weiteren offenbart 'Unexamined Japanese
Patent Publication' Nr.
290321 von 1992 ein Verfahren zum Steuern der Aktionen eines Digitalfilters,
indem Ausgänge
eines HF-Leistungsverstärkers
in das Digitalfilter zurückgeführt werden.
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In dem in 10 gezeigten herkömmlichen Beispiel ist es jedoch
erforderlich, dass Signale mit der maximalen Amplitude auf einen
Wert kleiner als der maximale Ausgang des Verstärkers 1105 unterdrückt werden,
und dies resultiert in einer Verringerung des Wirkungsgrades des
Verstärkers 1105.
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Da es in dem in 11 gezeigten herkömmlichen Beispiel erforderlich
ist, eine Speichertabelle, z. B. ROM oder RAM, bereitzustellen,
in der Kompensationskoeffizienten zum Kompensieren von nicht linearen
Verzerrungskomenten gespeichert werden, führt dies zu einer Zunahme der
Größe der Sendeschaltungen
selbst.
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Es ist daher eine Aufgabe dieser
Erfindung, eine Sendevorrichtung bereitzustellen, die in der Lage
ist, eine Verlustleistung leicht zu kontrollieren und den Wirkungsgrad
des Leistungsverstärkung einfach
zu verbessern, und in der Lage ist, in einem Sendesystemverstärker erzeugte
nicht lineare Verzerrungen ohne jeden Gebrauch einer Speichertabelle
wie ROM oder RAM zu kompensieren.
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Der erste Aspekt der Erfindung liegt
in einer Sendevorrichtung mit einer nicht linearen Verzerrungskompensationsschaltung,
die eine Amplitudenbegrenzungsfunktion für Sende-Quadratur-Basisbandsignale
enthält,
indem ihr ein Amplitudenberechnungsabschitt, eine Amplitudenbegrenzungstabelle
und ein Amplitudenbegrenzungsabschnitt hinzugefügt werden. Dadurch ist es möglich, den
Wirkungsgrad des Verstärkungsabschnitts
einfach zu verbessern, wobei Verzerrungen des ganzen Systems begrenzt
werden.
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Der zweite Aspekt der Erfindung ist
so, dass nicht lineare Verzerrungskompensation auf der Basis von
nicht linearen Verzerrungskompensationskoeffizienten durchgeführt wird,
die durch eine Näherungsgleichung
in einem Kompensationskoeffizienten-Berechnungsabschitt berechnet
werden. Dadurch ist es möglich,
durch nicht lineare Verzerrungen der Verstärkungseinrichtung angelegte
nicht lineare Verzerrungen, ohne jeden Gebrauch einer Speichertabelle wie
ROM oder RAM zu kompensieren, und es ist möglich, einen nicht linearen
Verzerrungskompensationsabschnitt klein zu machen.
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Des Weiteren ist diese Erfindung
so aufgebaut, dass sie mit einem ersten Amplitudenberechnungsabschnitt
zum Berechnen des ersten Amplitudenwerts von Sende-Quadratur-Basisbandsignalen; einer
Amplitudenbegrenzungstabelle zum Speichern von dem ersten Amplitudenwert
entsprechender Amplitudenbegrenzungsinformation; einem ersten Amplitudenbegrenzungsabschnitt
zum Begrenzen der Amplitude des Sende-Quadratur-Basisbandsignals unter
Verwendung der Amplitudenbegrenzungsinformation; einem Quadraturmodulationsabschnitt
zum Ausgeben von HF-Signalen durch Quadraturmodulieren der Sende-Quadratur-Basisbandsignale,
deren Amplitude begrenzt ist, und einem Verstärkungsabschnitt zum Verstärken des
HF-Signale versehen ist.
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Mit diesem Aufbau ist es möglich, den
Wirkungsgrad eines Verstärkungsabschnitts
zu verbessern, wobei Verzerrungskomponenten begrenzt werden, indem
die Verzerrungskompensation in Bezug auf begrenzte Signale durchgeführt wird,
deren Maximalamplitude durch die Sende-Quadratur-Basisbandsignale
verzerrt wird.
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Des Weiteren ist die Erfindung so
aufgebaut, dass sie mit einem ersten Amplitudenberechnungsabschnitt
zum Berechnen des ersten Amplitudenwerts aus Sende-Quadratur-Basisbandsignalen;
einem Begrenzungskoeffizeinten-Berechnungsabschnitt zum Berechnen
eines Amplitudenbegrenzungskoeffizienten, der dem ersten Amplitudenwert entspricht;
einem zweiten Amplitudenbegrenzungsabschnitt zum Begrenzen der Amplitude
des Sende-Quadratur-Basisbandsignals
unter Verwendung des Amplitudenbegrenzungskoeffizienten; einem Quadraturmodulationsabschnitt
zum Quadraturmodulieren der Sende-Quadratur-Basisbandsig nale, um HF-Signale
auszugeben, deren Amplitude begrenzt ist, und einem Verstärkungsabschnitt
zum Verstärken der
HF-Signale versehen ist.
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Mit diesem Aufbau wird der Amplitudenbegrenzungskoeffizient
auf der Basis von Amplitudeninformation der Sende-Quadratur-Basisbandsignale berechnet,
wodurch es möglich
ist, den Wirkungsgrad des Verstärkers
durch Begrenzen der Amplitude von Sendesignalen entsprechend dem
Amplitudenbegrenzungskoeffizienten, wobei die Verzerrungskomponenten
begrenzt werden, zu verbessern, ohne irgendeinen Speicher hinzuzufügen.
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Des Weiteren ist diese Erfindung
so aufgebaut, dass sie mit einem Leistungsberechnungsabschnitt zum
Berechnen eines Leistungswerts der Sende-Quadratur-Basisbandsignale;
einem Kompensationskoeffizienten-Berechnungsabschnitt zum Berechnen
eines nicht linearen Verzerrungskompensationskoeffizienten entsprechend
einer im Voraus mittels des Leistungswerts aufgestellten Näherungsgleichung,
einem Verzerrungskompensationsabschnitt zum Durchführen der
nicht linearen Verzerrungskompensation der Sende-Quadratur-Basisbandsignale
unter Verwendung des nicht linearen Verzerrungskompensationskoeffizienten;
einem Quadraturmodulationsabschnitt zum Quadraturmodulieren von
Sende-Quadratur-Basisbandsignalen, deren
Verzerrung kompensiert ist, und einem Verstärker zum Verstärken des
quadraturmodulierten Signals versehen ist.
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Mit diesem Aufbau ist es mit nur
etwas Speicherkapazität
möglich,
nicht lineare Verzerrung, die in einem Verstärker des Sendesystems erzeugt
wird, zu kompensieren.
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Des Weiteren ist die Erfindung so
aufgebaut, dass sie mit einem Leistungsberechnungsabschnitt zum
Berechnen eines Leistungswerts der Sende-Quadratur-Basisbandsignale;
einem Kompensationskoeffizienten-Berechnungsabschnitt zum Berechnen
eines Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizienten durch eine
im Voraus mittels des Leistungswerts aufgestellte Näherungsgleichung;
einem Quadraturmodulationsabschnitt zum Qudraturmodulieren der Sende-Quadratur-Basisbandsignale
und einem Amplitudenverzerrungskompensationsabschnitt zum Kompensieren
von Amplitudenverzerrungen von Quadraturmodulationssignalen mittels
des Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizienten versehen ist.
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Mit diesem Aufbau ist es möglich, Amplitudenverzerrungen,
die in einem Verstärker
des Sendesystems erzeugt werden, mit einfachen Berechnungen und
etwas Speicherkapazität
zu kompensieren.
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Des Weiteren ist die Erfindung so
aufgebaut, dass sie mit einem Leistungsberechnungsab schnitt zum
Berechnen eines Leistungswerts der Sende-Quadratur-Basisbandsignale;
einem Kompensationskoeffizienten-Berechnungsabschnitt zum Berechnen
eines Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizienten durch eine
im Voraus mittels des Leistungswerts aufgestellte Näherungsgleichung;
einem Quadraturmodulationsabschnitt zum Qudraturmodulieren der Sende-Quadratur-Basisbandsignale;
einem Amplitudenverzerrungskompensationsabschnitt zum Kompensieren
von Amplitudenverzerrungen von Quadraturmodulationssignalen unter
Verwendung des Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizienten;
einem Verstärker
zum Verstärken
von Madulationssignalen, einem Verteiler zum Verteilen des Ausgangs
des Verstärkers;
einem Quadraturdemodulator zum Durchführen einer Quadraturdemodulation,
wobei einer der Ausgänge
des Verteilers eingegeben wird, und einem Koeffizientenaktualisierungsabschnitt
versehen ist, der einen Fehler durch Vergleichen von Quadraturdemodulationssignalen mit
dem Leistungswert berechnet, und den Wert von Koeffizienten der
Näherungsgleichung
auf der Basis des Fehlers aktualisiert.
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Mit diesem Aufbau ist es möglich, Amplitudenverzerrungen
sehr genau zu kompensieren, indem der Fehler von Amplitudenverzerrungskompensationsdaten,
die durch eine Näherungsgleichung über eine
Rückkopplungsschleife
berechnet werden, gesenkt wird.
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1 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer ersten
Ausführung
der Erfindung.
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2 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer zweiten
Ausführung
der Erfindung.
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3 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer dritten
Ausführung
der Erfindung.
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4 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer vierten
Ausführung
der Erfindung.
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5 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer fünften Ausführung der
Erfindung.
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6 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer sechsten
Ausführung
der Erfindung.
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7 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer siebten
Ausführung
der Erfindung.
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8 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer achten
Ausführung
der Erfindung.
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9 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer neunten
Ausführung
der Erfindung.
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10 ist
ein Hauptblockschaltbild einer herkömmlichen Sendevorrichtung.
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11 ist
ein Hauptblockschaltbild einer anderen herkömmlichen Sendevorrichtung anders
als die obige Vorrichtung.
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Im Folgenden werden Ausführungen
einer erfindungsgemäßen Sendevorrichtung
im Einzelnen beschrieben.
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1 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer ersten
Ausführung
der Erfindung.
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Eine in 1 gezeigte Sendevorrichtung umfasst einen
ersten Amplitudenberechnungsabschnitt 101, eine Amplitudenbegrenzungstabelle 102, einen
Amplitudenbegrenzungsabschnitt 103, einen nicht linearen
Verzerrungskompensationsabschnitt 104, einen Quadraturmodulationsabschnitt 108,
einen Verstärkungsabschnitt 109 usw.
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Der nicht lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 104 hat
einen zweiten Amplitudenberechnungsabschnitt 105, eine
Kompensationstabelle 106, die ein RAM verwendet, einen
Verzerrungskompensationsabschnitt 107, einen Koppler 110,
einen Demodulationsabschnitt 111 und einen Schätzungsabschnitt 112.
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Des Weiteren bezeichnet in 1 Verweiszeichen 113 ein
Sendesignal (Sende-Digital-Quadratur-Basisbandsignal im Kanal I
und Q), Verweiszeichen 114 bezeichnet Amplitudeninformation
des Sendesignals, Verweiszeichen 115 bezeichnet einen Amplitudenbegrenzungskoeffizienten,
Verweiszeichen 116 bezeichnet ein amplitudenbegrenztes
Signal, Verweiszeichen 117 bezeichnet Begrenzungsamplitudeninformation,
Verweiszeichen 118 bezeichnet einen Verzerrungskompensationskoeffizienten, Verweiszeichen 119 bezeichnet
ein verzerrungskompensiertes Signal, Verweiszeichen 120 bezeichnet ein
HF-Signal, Verweiszeichen 121 bezeichnet ein HF-Amplitudensignal,
Verweiszeichen 122 bezeichnet ein Ausgangssignal, Verweiszeichen 123 bezeichnet
ein HF-Rückkopplungssignal,
Verweiszeichen 124 bezeichnet ein Rückkopplungs-Basisbandsignal,
und Verweiszeichen 125 bezeichnet ein Koeffizienten-Aktualsierungssignal.
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Die Aktionen einer Sendevorrichtung
mit dem oben beschriebenen Aufbau werden beschrieben.
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Der erste Amplitudenberechnungsabschnitt 101 berechnet
Amplitudeninformation 114 auf der Basis des Sendesignals 113 und
gibt sie aus. In der Amplitudenbegrenzungstabelle 102 wird
geeignete Amplitudenbegrenzungsinformation bezüglich eines Modulationsverfahrens,
das auf der Basis von Rauschabstand und Verlustleistungswert als
Ganzes erdacht ist, im Voraus gespeichert, und der Amplitudenbegrenzungskoeffizient 115 wird
als Reaktion auf die Amplitudeninformation 114 ausgegeben.
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Der Amplitudenbegrenzungsabschnitt 103 begrenzt
die Amplitude des Sendesignals 113 entsprechend dem Amplitudenbegrenzungskoeffizienten 115 und
gibt ein so erhaltenes amplitudenbegrenztes Signal 116 aus.
Die hierin ausgeführte
Amplitudenbegrenzung dient dazu, die hervorstehende Amplitude nur
in einer ganz kurzen Zeit zu begrenzen. Außerdem ist klar, dass die Verlustleistung
des amplitudenbegrenzten Signals 116 im Voraus auf der Basis
eines Modulationsverfahrens und Amplitudenbegrenzungsinformation
bestimmt werden kann.
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Der nicht lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 104 kompensiert
durch den Verstärker 109 verursachte
nicht lineare Verzerrungen eines modulierten und verstärkten Quadratur-Basisbandsignals 121 fast
wie in der Beschreibung mit Verweis auf 10 in dem herkömmlichen Beispiel.
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Das heißt, der zweite Amplitudenberechnungsabschnitt 105 berechnet
Amplitudenbegrenzungsinformation 117 aus dem amplitudenbegrenzten
Signal 116 und gibt sie aus. Die Kompensationstabelle 106 gibt
den Kompensationskoeffizienten 118 als Reaktion auf die
Amplitudenbegrenzungsinformation 117 aus. Der Verzerrungskompensationsabschnitt 107 berechnet
das Verzerrungskompensationssignal 119 auf der Basis des
Verzerrungskompensationskoeffizienten 118 und des amplitudenbegrenzten
Signals 116. Der Quadraturmodulationsabschnitt 108 moduliert
die verzerrungskompensierten Signale 119 in HF-Signale 120,
die Signale des Trägerbands
sind. Der Verstärker 109 verstärkt die
Leistung der HF-Signale 120 und gibt verstärkte HF-Signale 121 aus.
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Der Koppler 110 gibt einen
Teil der verstärkten
HF-Signale 121 als ein Rückkopplungs-HF-Signal 123 aus
und gibt den Rest davon als Ausgangssignale 122 aus. Der
Demodulator 111 demoduliert das Rückkopplungs-HF-Signal 123 in
ein Rückkopplungs-Basisbandsignal 124.
Der Schätzungsabschnitt 112 aktualisiert
unter Verwendung des amplitudenbegrenzten Sig nals 116 als
ein Zielwert die in der Kompensationstabelle 106 gespeicherten Verzerrungskompensationskoeffizienten
durch ein Koeffizienten-Aktualisierungssignal 125 entsprechend
einem durch das Koeffizienten-Aktualisierungssignal 125 gelesenen
Verzerrungskompensationskoeffizienten 118, die Amplitudenbegrenzungsinformation 117 und
das Rückkopplungs-Basisbandsignal 124.
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Als Folge wird die Linearität zwischen
dem amplitudenbegrenzten Signal 116 und dem Rückkopplungs-Basisbandsignal 124 durch
einen in der Kompensationstabelle 106 gespeicherten Verzerrungskompensationskoeffizienten
bewahrt.
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Die Verzerrungskomponenten des Ausgangssignals 122 werden
auf die Verzerrungskomponenten des amplitudenbegrenzten Signals 116 ausgeglichen.
Wie oben beschrieben, kann das amplitudenbegrenzte Signal 116 leicht
auf der Basis des Modulationsverfahrens und der in der Amplitudenbegrenzungstabelle 102 gespeicherten
Amplitudenbegrenzungsinformation bestimmt werden, wobei es möglich ist,
Verzerrungskomponenten des ganzen Systems durch die Amplitudenbegrenzungsinformation
zu kontrollieren.
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Bei einem früheren nicht linearen Verzerrungskompensationsverfahren
wird das maximale Amplitudensignal dem maximalen Ausgangswert eines
Verstärkers
zugewiesen. Da aber Signale mit der maximalen Amplitude sehr selten
vorkommen, werden sie keinen großen Einfluss auf die Verlustleistung ausüben, obwohl
die Maximalamplitudensignale etwas verzerrt werden. Wenn die Amplitude
der Maximalamplitudensignale begrenzt wird und ihre mittlere Amplitude
relativ angehoben wird, wird es daher möglich, den Verstärkungswirkungsgrad
eines Verstärkers
zu verbessern.
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Da in der ersten Ausführung die
Amplitude von Signalen mit einer großen Amplitude vor dem Durchführen der
nicht linearen Verzerrungskompensation begrenzt wird, wird daher
der maximale Amplitudenwert gesenkt, wobei der Verstärker 121 eine Möglichkeit
hat, die mittlere Leistung zu verbessern.
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Da andererseits Verzerrungskomponenten, deren
Amplitude begrenzt wird, im Voraus auf der Basis des Modulationssystems
und der Begrenzungseigenschaften bestimmt werden können, kann
die Verlustleistung, die aus der Nichtlinearität außerhalb des Signalbands resultiert,
auf einen Pegel kleiner als der vorgeschriebene Pegel unterdrückt werden,
wobei der Nichtlinearitätsbereich
des Verstärkers 121 benutzt
werden kann, um eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Leistungsverstärkung zu
bewirken.
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Da es möglich ist, die Verzerrungskomponenten
einfach zu kontrollieren, ist es somit möglich, eine Sendevorrichtung
zu konstruieren, die effizienter als die nach dem früheren nicht
linearen Verzerrungskompensationsverfahren.
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Gewöhnlich ist das Unterdücken von
Signalen mit einer großen
Amplitude wirkungsvoll beim Verbessern des Wirkungsgrads. Es ist
jedoch auch möglich,
die gleiche Wirkung zu sichern, indem Signale mit einer kleinen
Amplitude verlängert
werden. Indem die Anplitudenbreite durch eine Kombination des Ersteren
und des Letzeren schmal gemacht wird, kann außerdem der Wirkungsgrad weiter
verbessert werden.
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2 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer zweiten
Ausführung
der Erfindung. Teile der in dieser Zeichnung gezeigten zweiten Ausführung, die
denen der in 1 gezeigten
ersten Ausführung
entsprechen, sind mit den gleichen Verweiszeichen versehen, und
ihre Beschreibung wird weggelassen.
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Eine in 2 gezeigte Sendevorrichtung unterscheidet
sich von der in 1 gezeigten
dadurch, dass, wie im nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitt 201 von 2 gezeigt, der zweite Amplitudenberechnungsabschnitt 105 des
in 1 gezeigten nicht
linearen Verzerrungskompensationsabschnitts 104 weggelassen
wird und von dem Amplitudenberechnungsabschnitt 101 ausgegebene
Amplitudeninformation 114 an die Kompensationstabelle 106 und
den Schätzungsabschnitt 112 ausgegeben wird.
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Bei einem solchen Aufbau wird die
von dem ersten Amplitudenberechnungsabschnitt 10i berechnete
Amplitudeninformation 114 an die Kompensationstabelle 106 und
den Schätzungsabschnitt 112 ausgegeben,
und die Kompensationstabelle 106 gibt Verzerrungskompensationskoeffizienten 118 entsprechend
der Amplitudeninformation 114 aus.
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Des Weiteren aktualisiert der Schätzungsabschnitt 112 unter
Verwendung des amplitudenbegrenzten Signals 116 als ein
Zielwert die in der Kompensationstabelle 106 gespeicherten
Verzerrungskompensationskoeffizienten durch ein Koeffizienten-Aktualisierungssignal 125 entsprechend
den durch das Koeffizienten-Aktualisierungssignal 125 aus
der Kompensationstabelle 106 gelesenen Verzerrungskompensationskoeffizienten,
die Amplitudeninformation 114 und das Rückkopplungs-Basisbandsignal 124.
Die anderen Aktionen sind die gleichen wie die in der ersten Ausführung beschriebenen.
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Da nach der zweiten Ausführung in
dem nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitt 201 der
Amplitudenberechnungsabschnitt weggelassen wird und außerdem die
gleichen Wir kungen wie in der ersten Ausführung sichergestellt werden,
kann daher die Konfiguration desselben gegenüber der ersten Ausführung weiter
vereinfacht und die Gesamtgröße desselben
reduziert werden.
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3 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer dritten
Ausführung
der Erfindung. Teile der in dieser Zeichnung gezeigten dritten Ausführung, die
denen der in 1 gezeigten ersten
Ausführung
entsprechen, sind mit den gleichen Verweiszeichen versehen, und
ihre Beschreibung wird weggelassen.
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Eine in 3 gezeigte Sendevorrichtung unterscheidet
sich von der in 1 gezeigten
dadurch, dass ein in 3 gezeigter
Begrenzungskoeffizientenberechnungsabschnitt 301 anstelle
der in 1 gezeigten Amplitudenbegrenzungstabelle 102 bereitgestellt
wird und der von dem Begrenzungskoeffizientenberechnungsabschnitt 301 berechnete
Amplitudenbegrenzungskoeffizient 302 an den Amplitudenbegrenzungsabschnitt 103 ausgegeben
wird.
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Des Weiteren kann ein Begrenzungskoeffizientenberechnungsabschnitt 301 durch
eine Überschussberechnungsfunktion
eines DSP (Digitalsignalprozessor) (nicht gezeigt), der eine Komponente der
Sendevorrichtung zusammen mit dem ersten Amplitudenberechnungsabschnitt 101 und
dem Amplitudenbegrenzungsabschnitt 103 ist, zustande gebracht
werden.
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Bei einem solchen Aufbau wird in
dem Begrenzungskoeffizientenberechnungsabschnitt 301 ein
geeignetes Amplitudenbegrenzungskoeffizienten-Berechnungsverfahren
im Voraus bezüglich
eines Modulationssystems definiert, das auf der Basis von Rauschabstand
und Verlustleistungswert des Gesamtsystems bestimmt wird, und Amplitudenbegrenzungskoeffizienten 302 werden
entsprechend der Amplitudeninformation 114 ausgegeben.
Der Amplitudenbegrenzungsabschnitt 103 berechnet Amplitudenbegrenzungssignale 116 auf
der Basis der Amplitudenbegrenzungskoeffizienten 302 und des
Sendesignals 113.
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Das amplitudenbegrenzte Signal 116 kann leicht
durch ein Modulationssystem und ein durch den Begrenzungskoeffizientenberechnungsabschnitt 301 definiertes
Rechenverfahren bestimmt werden, wobei es möglich ist, die Verzerrungskomponenten des
Gesamtsystems durch das Amplitudenbegrenzungskoeffizienten-Berechnungsverfahren
zu kontrollieren. Die anderen Aktionen sind die gleichen wie in
der ersten Ausführung.
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Somit wird nach der dritten Ausführung der Begrenzungskoeffizientenberechnungsabschnitt 301,
der bereits als eine Komponente der Sendevorrichtung vorhanden ist,
anstelle der mit Speichern wie ROM usw. aufgebauten Amplitudenbegrenzungstabelle 102 zusätzlich zum
Sichern der gleichen Wirkungen wie in der ersten Ausführung bereitgestellt. Daher
ist es möglich,
die Vorrichtung gegenüber
der ersten Ausführung
weiter zu vereinfachen, und das ganze System kann klein sein.
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4 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer vierten
Ausführung
der Erfindung. Teile der in dieser Zeichnung gezeigten vierten Ausführung, die
denen der in 3 gezeigten dritten
Ausführung
entsprechen, sind mit den gleichen Verweiszeichen versehen, und
ihre Beschreibung wird weggelassen.
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Eine in 4 gezeigte Sendevorrichtung unterscheidet
sich von der in 3 gezeigten
dadurch, dass, wie in dem nicht linearen Verzerrungskompensatiansabschnitt 201 in 4 gezeigt, der zweite Amplitudenberechnungsabschnitt 105 des
in 3 gezeigten nicht
linearen Verzerrungskompensationsabschnitts 104 weggelassen
und von dem Amplitudenberechnungsabschnitt 101 ausgegebene
Amplitudeninformation 114 der Sendesignale an die Kompensationstabelle 106 und
den Schätzungsabschnitt 112 ausgegeben
wird.
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Bei einem solchen Aufbau wird die
von dem Amplitudenberechnungsabschnitt 101 berechnete Amplitudeninformation 114 an
die Kompensationstabelle 106 und den Schätzungsabschnitt 112 ausgegeben,
wobei die Kompensationstabelle 106 Verzerrungskompensationskoeffizienten 118 entsprechend der
Amplitudeninformation 114 ausgibt.
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Des Weiteren aktualisiert der Schätzungsabschnitt 112 unter
Verwendung des amplitudenbegrenzten Signals 116 als ein
Zielwert die in der Kompensationstabelle 106 gespeicherten
Verzerrungskompensationskoeffizienten durch ein Koeffizienten-Aktualisierungssignal 125 entsprechend
dem durch das Koeffizienten-Aktualisierungssignal 125 aus
der Kompensationstabelle 106 gelesenen Verzerrungskompensationskoeffizienten,
die Amplitudeninformation 114 und das Rückkopplungs-Basisbandsignal 124.
Die anderen Aktionen sind die gleichen wie die in der dritten Ausführung.
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Somit ist es nach der vierten Ausführung möglich, Wirkungen ähnlich denen
der dritten Ausführung
zu erlangen, und da der Amplitudenberechnungsabschnitt in dem nicht
linearen Verzerrungskompensationsabschnitt 201 weggelassen
wird, ist es möglich,
die Vorrichtung gegenüber
der dritten Ausführung
weiter zu vereinfachen, und das ganze System kann klein sein.
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5 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer fünften Ausführung der Erfindung.
Teile der in 5 gezeigten
fünften
Ausführung,
die denen der in 1 gezeigten
ersten Ausführung
entsprechen, sind mit den gleichen Verweiszeichen versehen, und
ihre Beschreibung wird weggelassen.
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In 5 ist
Verweiszeichen 501 ein nicht linearer Verzerrungskompensationsabschnitt,
Verweiszeichen 502 ist ein Schwellenwertspeicherabschnitt,
Verweiszeichen 503 ist ein Amplitudenvergleicher, Verweiszeichen 504 ist
eine erste Kompensationstabelle, Verweiszeichen 505 ist
eine zweite Kompensationstabelle, Verweiszeichen 506 ist
ein Koeffizientenauswählabschnitt,
Verweiszeichen 512 ist ein Schätzungsabschnitt, Verweiszeichen 513 ist ein
Schreibauswählabschnitt,
Verweiszeichen 516 ist Schwellenwertinformation, Verweiszeichen 517 ist ein
Ergebnis des Amplitudenvergleichs, Verweiszeichen 518 ist
ein erster Kompensationskoeffizient, Verweiszeichen 519 ist
ein zweiter Kompensationskoeffizient, Verweiszeichen 520 ist
ein Verzerrungskompensationskoeffizient, Verweiszeichen 527 ist ein
Koeffizientenerneuerungssignal, Verweiszeichen 528 ist
ein erstes Aktualisierungssignal, und Verweiszeichen 529 ist
ein zweites Aktualisierungssignal.
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Die Aktionen einer so aufgebauten
Sendevorrichtung werden beschrieben. Der Amplitudenberechnungsabschnitt 105 berechnet
Amplitudeninformation 117 auf der Basis des Sendesignals 116 und gibt
sie aus. Der Schwellenwertspeicherabschnitt 502 gibt die
Schwellenwertinformation 516 aus. Der Vergleichen 503 vergleicht
die Amplitudeninformation 117 mit der Schwellenwertinformation 516 und gibt
das Ergebnis des Amplitudenvergleichs aus, das zeigt, ob die Amplitude
größer oder
kleiner als der Schwellenwert ist.
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Die erste Kompensationstabelle 504 und
die zweite Kompensationstabelle 505 geben den ersten Kompensationskoeffizienten 518 und
den zweiten Kompensationskoeffizienten 519 entsprechend
der Amplitudeninformation 117 aus. Der Koeffizientenauswählabschnitt 506 wählt den
ersten Kompensationskoeffizienten 518 oder den zweiten
Kompensationskoeffizienten 519 auf der Basis des Ergebnisses 517 des
Amplitudenvergleichs aus und gibt den Verzerrungskompensationskoeffizienten 520 aus.
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Zum Beispiel wählt in einem Fall, wo das Ergebnis 517 des
Amplitudenvergleichs zeigt, dass die Amplitude kleiner ist als der
Schwellenwert, der Koeffizientenauswählabschnitt 506 den
ersten Kompensationskoeffizienten 518 aus und gibt ihn
als Verzerrungskompensationskoeffizienten 520 aus. Wenn sich
zeigt, dass die Amplitude größer ist
als der Schwellenwert, wählt
der Koeffizientenauswählabschnitt 506 den
zweiten Kompensationskoeffizienten 519 aus und gibt ihn
als Verzerrungskompensationskoeffizienten 520 aus. Der
Verzerrungskompensationsabschnitt 107 berechnet das Verzerrungskompensationssignal 119 auf
der Basis des Sendesignals 113 und des Verzerrungskompensationskoeffizienten 520 und
gibt es an den Quadraturmodulationsabschnitt 108 aus.
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Des Weiteren erneuert der Schätzungsabschnitt 512 unter
Verwendung des Sendesignals 116 als Zielwert ein Koeffizientenaktualisierungssignal 527 entsprechend
dem als Koeffizientenaktualisierungssignal 527 durch den
Schreibauswählabschnitt 513 gelesenen
Koeffizientenaktualisierungssignal 527, der Amplitudeninformation 117,
dem Amplitudenvergleichsergebnis 517 und dem Rückkopplungs-Basisbandsignal 124 und
gibt das erste Aktualisierungssignal 528 oder das zweite
Aktualisierungssignal 529 aus.
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Der Schreibauswählabschnitt 513 wählt das erneuerte
Koeffizientenaktualisierungssignal 527 aus dem ersten Aktualisierungssignal 528 und
dem zweiten Aktualisierungssignal 529 auf der Basis des
Amplitudenvergleichsergebnisses 517 aus und erneuert die
Verzerrungskompensationskoeffizienten der ersten Kompensationstabelle 504 oder
der zweiten Kompensationstabelle 505. Zum Beispiel wählt in einem
Fall, wo das Amplitudenvergleichsergebnis 517 zeigt, dass
die Amplitude kleiner ist als der Schwellenwert, der Schreibauswählabschnitt 513 das
erneuerte Koeffizientenaktualisierungssignal 527 aus dem ersten
Aktualisierungssignal 528 aus und erneuert einen Verzerrungskompensationskoeffizienten
der ersten Kompensationstabelle 504, und in einem Fall,
wo das Amplitudenvergleichsergebnis 517 zeigt, dass die
Amplitude größer ist
als der Schwellenwert, wählt der
Schreibauswählabschnitt 513 das
erneuerte Koeffizientenaktualisierungssignal 527 aus dem zweiten
Aktualisierungssignal 529 aus und erneuert einen Verzerrungskompensationskoeffizienten
der zweiten Kompensationstabelle 505.
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In einem früheren nicht linearen Verzerrungskompensationsverfahren
wird deshalb das Maximalamplitudensignal dem maximalen Ausgangswert
eines Verstärkers
zugewiesen. Da jedoch Signale mit der Maximalamplitude sehr selten
vorkommen, werden Signale mit einer Maximalamplitude keinen großen Einfluss
auf die Verlustleistung ausüben,
selbst wenn sie etwas verzerrt werden. Der Verzerrungskompensationskoeffizient
wird deshalb erneuert, um die Linearität in der ersten Kompensationstabelle
zu bewahren und nur die Phase in der zweiten Kompensationstabelle
zu justieren. Es ist möglich,
zu bewirken, dass Signale einer großen Amplitude die Eigenschaft
haben, nicht stark verzerrt zu werden, da die Linearität in den
Phasenkomponenten bewahrt wird, während die Amplitude durch Senken
der Verstärkung
des Verstärkers
geeignet begrenzt wird.
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Da die Amplitude des Maximalamplitudensignals
begrenzt wird, wird des Weiteren die mittlere Amplitude relativ
erhöht,
und es ist möglich,
den Verstärkungswirkungsgrad
eines Ver stärkers
zu verbessern.
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Da es nach der fünften Ausführung möglich ist, die Verzerrungskomponenten
mit einer einfachen Konstruktion zu kontrollieren, ist es somit
möglich, eine
Sendevorrichtung zu konstruieren, die wirkungsvoller ist als eine
herkömmliche
nicht lineare Verzerrungskompensationstechnik.
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6 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach der sechsten
Ausführung
der Erfindung.
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In 6 bezeichnet
Verweiszeichen 600 einen nicht linearen Verzerrungskompensationabschnitt,
Verweiszeichen 601 bezeichnet ein Sende-Digital-Quadratur-Basisbandsignal
auf Kanal I und Q, Verweiszeichen 602 bezeichnet einen
Leistungsberechnungsabschnitt, Verweiszeichen 603 bezeichnet
einen in dem Leistungsberechnungsabschnitt 602 berechneten
Amplitudenwert, Verweiszeichen 604 bezeichnet einen Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt
zur nicht linearen Verzerrungskompensation, Verweiszeichen 605 bezeichnet
Quadratur-Nichtlinear-Verzerrungskompensationsdaten, Verweiszeichen 606 bezeichnet
einen Verzerrungskompensationsabschnitt, Verweiszeichen 607 bezeichnet
ein Quadratur-Basisbandsignal, für
das nicht lineare Verzerrung kompensiert wird, Verweiszeichen 608 bezeichnet
einen D/A-Umwandlungsabschnitt, Verweiszeichen 609 bezeichnet
ein Analog-Quadratur-Basisbandsignal, Verweiszeichen 610 bezeichnet
ein Tiefbandpassfilter zur Bandbegrenzung, Verweiszeichen 611 bezeichnet
ein bandbegrenztes Analog-Quadratur-Basisbandsignal, Verweiszeichen 612 bezeichnet
einen Quadraturmodulator, Verweiszeichen 613 bezeichnet
ein Modulationssignal, Verweiszeichen 614 bezeichnet einen Sendesystemverstärker, und
Verweiszeichen 615 bezeichnet ein verstärktes moduliertes Sendesignal.
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Des Weiteren kann der nicht lineare
Verzerrungskompensationsabschnitt 600 durch eine Überschussberechnungsfunktion
des DSP (nicht gezeigt), der eine Komponente der Sendevorrichtung
ist, zustande gebracht werden. Das heißt, Berechnungsgleichungen,
die im Leistungsberechnungsabschnitt 602, dem Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt 604 und
dem Verzerrungskompensationsabschnitt 606 benutzt werden,
sind in Programmen des DSP enthalten, und ein Koeffizient, den der Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt 604 zur
Berechnung verwendet, kann durch Speichern desselben in einem Datenbereich
im Porgramm des DSP zustande gebracht werden.
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Es werden die Aktionen der so aufgebauten Sendevorrichtung
beschrieben. Zuerst wird ein Amplitudenwert 603 eines Sendesignals
durch den Leistungsberechnungsabschnitt 602 auf der Basis
des Sende-Digital-Quadratur-Basisbandsignals 601 berechnet.
Dieser wird wie in der folgenden Gleichung (1) gezeigt berechnet,
wobei der Amplitudenwert 603 als "P" angenommen
wird. P = I2 + Q2 (1)
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Als Nächstes werden unter Verwendung
des berechneten Sendesignalamplitudenwerts 603 als ein
Eingangswert nicht ineare Verzerrungskompensationsdaten 605 mit
einer umgekehrten Charakteristik der Sendesystem-Nichtlinearverzerrungscharakteristik,
wobei die nichtlineare Verzerrungskompensationsdaten quadriert werden,
von dem Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt 604 berechnet.
Das heißt,
z. B. ein n-dimensionales Polynom, in dem P als ein Eingang benutz
wird, wobei die gleiche Phasenkomponente Ci und Quadraturkomponente
Cq wie in den folgenden Gleichungen (2) und (3) berechnet werden. Ci = ainPn + ain–1Pn–1 +
.... + ai1P1 + ai0P0 (2)
Cq = aqnPn + aqn–1Pn–1 +
.... + aq1P1 + aq0P0 (3)
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Der Verzerrungskompensationsabschnitt 606 liefert
ein komplexes Produkt des Sende-Digital-Quadratur-Basisbandsignals 601 und
der quadrierten nicht linearen Verzerrungskompensationsdaten 605 und
gibt ein Quadraturbasisbandsignal 607 aus, dessen nicht
lineare Verzerrung kompensiert ist. Dieses wird wie den folgenden
Gleichungen (4) und (5) berechnet, wobei I- und Q-Kanalkomponenten des
Quadraturbasisbandsignals 607 I' bzw. Q' sind. I' =
ICi – QCq (4)
Q' = ICq + QCi (5)
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Das Quadraturbasisbandsingnal 607,
in dem die nicht lineare Verzerrung kompensiert ist, wird durch
einen D/A-Umwandlunsabschnitt 608 in Analogsignale umgewandelt
und durch ein Tiefbandpassfilter 610 bandbegrenzt, wobei
ein analoges Quadraturbasisbandsignal 611 erhalten wird.
Nachdem die Quadraturmodulation durch einen Quadraturmodulator 612 durchgeführt ist
und ein moduliertes Signal 613 erlangt ist, wird es durch
einen Sendesystemverstärker 614 auf
eine erforderliche Größe verstärkt, wobei
ein moduliertes Sendesignal 615 ausgegeben wird.
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Des Weiteren wird ein Quadraturmodulator 612 durch
einen Typ ersetzt, der in der Lage ist, eine Quadraturmodulation
von Quadraturbasisbandsignalen durchzuführen, und ein D/A-Umwandler
und ein Tiefbandpassfilter können
zwischen den Quadraturmodulator und den Verstärker 614 geschaltet
werden.
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Somit ist nach der sechsten Ausführung der nicht
lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 600 so aufgebaut,
dass Signalleistung aus dem eingegebenen Quadraturbasisbandsignal
gewonnen wird, ein Verzerrungskompensationskoeffizient durch eine
Näherungsgleichung
zur Verzerrungskompensation berechnet wird, in der der Wert als
ein Parameter benutzt wird, die nicht lineare Verzerrungskompensation
unter Verwendung des Verzerrungskompensationskoeffizienten durchgeführt wird
und gleichzeitig der Koeffizient der Näherungsgleichung unter Verwendung
eines Fehlers zwischen dem Quadratursignal, das durch Demodulieren
des Ausgangs, der ein Teil des modulierten Ausgangs ist, erhalten wird,
und dem Quadraturbasisbandsignal erneuert wird. Der nicht lineare
Verzerrungskompensationsabschnitt 600 zum Kompensieren
in dem Sendesystemverstärker 614 erzeugter
nicht linearer Verzerrungen kann daher in kleiner Größe konstruiert
werden, ohne durch ein RAM oder ROM zustande gebrachte Speichertabellen
zu verwenden.
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7 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung einer siebten Ausführung der
Erfindung. Teile der in 7 gezeigten
siebten Ausführung,
die denen der in 6 gezeigten
sechsten Ausführung
entsprechen, sind mit den gleichen Verweiszeichen versehen, und
ihre Beschreibung wird weggelassen.
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In 7 bezeichnet
Verweiszeichen 700 einen nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitt,
Verweiszeichen 704 bezeichnet einen Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt zur
Amplitudenverzerrungskompensation, Verweiszeichen 705 bezeichnet
Amplitudenverzerrungskompensationsdaten, Verweiszeichen 707 bezeichnet
ein analoges Quadraturbasisbandsignal, Verweiszeichen 709 bezeichnet
ein bandbegrenztes analoges Quadraturbasisbandsignal, Verweiszeichen 711 bezeichnet
ein Modulationssignal, Verweiszeichen 712 bezeichnet einen
Verstärkungsregelverstärker zur Amplitudenverzerrungskompensation,
und Verweiszeichen 713 bezeichnet ein Modulationssignal,
dessen Amplitudenverzerrung kompensiert wird. Des Weiteren kann
der nicht lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 700 durch
eine Überschussberechnungsfunktion
des DSP (nicht gezeigt), der eine Komponente der Sendevorrichtung
ist, zustande gebracht werden.
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Es werden die Aktionen der so aufgebauten Sendevorrichtung
beschrieben. Zuerst wird der Amplitudenwert 603 des Sendesignals
von dem Leistungsberechnungsabschnitt 602 auf der Basis
des Sende-Digital-Quadratur-Basisbandsignals 601 berechnet.
Als Nächstes
wird der berechnete Amplitudenwert 603 des Sendesignals
als ein Eingangswert benutzt, wobei die Amplitudenverzerrungskompensationsdaten 705 mit
einer umgekehrten Charakteristik der Amplitudenverzerrungscharakteristik
des Sendesystems durch den Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt 704 mittels
einer Näherungsgleichung
berechnet werden.
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Andererseits wird das Sende-Digital-Quadratur-Basisbandsignal 601 durch
den D/A-Umwandlungsabschnitt 608 in Analogsignale umgewandelt, und
das Band wird durch ein Tiefbandpassfilter 610 begrenzt,
wobei ein analoges Quadraturbasisbandsignal 709 erhalten
wird. Nachdem die Quadraturmodulation durch den Quadraturmodulator 612 durchgeführt ist,
um ein moduliertes Signal 711 zu gewinnen, wird die Amplitudenverzerrungskompensation durch
den Verstärkungsregelverstärker 712 zum Kompensieren
der Amplitudenverzerrung auf der Basis der Amplitudenverzerrungskompensationsdaten 705 durchgeführt, um
dadurch ein moduliertes Signal 713 zu gewinnen, dessen
Amplitudenverzerrung kompensiert ist. Schließlich wird das Signal auf eine für den Verstärker 614 benötigte Größe verstärkt, und ein
moduliertes Sendesignal 615 wird ausgegeben.
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Des Weiteren kann der Quadraturmodulator 612 durch
einen Quadraturmodulator ersetzt werden, der in der Lage ist, die
digitalen Quadraturbasisbandsignale zu modulieren, und ein D/A-Umwandlungsabschnitt 608 und
ein Tiefbandpassfilter 610 werden mit dem Ausgang des Quadraturmodulators
und dem Eingang des Verstärkungsregelverstärkers 712 verbunden.
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Somit wird, da nach der siebten Ausführung der
nicht lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 700 so
aufgebaut ist, dass Signalleistung aus dem eingegebenen Quadraturbasisbandsignal
gewonnen wird, der Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizient
durch eine Näherungsgleichung
zum Kompensieren der Verzerrung berechnet wird, wobei der Wert als
ein Parameter benutzt wird, die Amplitudenverzerrung des quadraturmodulierten
Signals auf der Basis des Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizienten
mittels des gleichen Koeffizienten kompensiert wird, und ein moduliertes
Signal erhalten wird, dessen Amplitudenverzerrung kompensiert ist.
Der nicht lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 700 kann
somit in kleiner Größe konstruiert werden,
ohne eine mit einem RAM oder ROM zustande gebrachte Speichertabelle
zu verwenden.
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8 ist
ein Hauptblockschaltbild einer Sendevorrichtung nach einer achten
Ausführung
der Erfindung. Teile der in 8 gezeigten
achten Ausführung,
die denen der in 6 und 7 gezeigten sechsten und
siebten Ausführung
entsprechen, sind mit den gleichen Verweiszeichen versehen, und
ihre Beschreibung wird weggelassen.
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In 8 bezeichnet
Verweiszeichen 800 einen nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitt,
Verweiszeichen 816 bezeichnet einen Richtungskoppler, Verweiszeichen 817 bezeichnet
ein geteiltes Sendemodulationssignal, Verweiszeichen 818 bezeichnet
einen Quadraturdemodulator, Verweiszeichen 819 bezeichnet
ein Quadraturbasisbandsignal, dessen Quadratur demoduliert ist,
Verweiszeichen 820 bezeichnet ein Tiefbandpassfilter zur
Bandbegrenzung, Verweiszeichen 821 bezeichnet ein Quadraturbasisbandsignal,
dessen Band begrenzt ist, Verweiszeichen 822 bezeichnet
einen A/D-Umwandlungsabschnitt, Verweiszeichen 823 bezeichnet ein
digitales Quadraturbasisbandsignal, Verweiszeichen 824 bezeichnet
einen Koeffizientenerneuerungsabschnitt, und Verweiszeichen 825 bezeichnet Koeffizientendaten
einer Näherungsgleichung
zur Berechnung eines Kompensationskoeffizienten.
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Des Weiteren können der Leistungsberechnungsabschnitt 602,
der Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt 704 und
der Koeffzientenerneuerungsabschnitt 824 des nicht linearen
Verzerrungskompensationsabschnitts 800 durch die Überschussberechnungsfunktion
des DSP (nicht gezeigt), der eine Komponente der Sendevorrichtung ist,
zustande gebracht werden.
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Es werden die Aktionen der so aufgebauten Sendevorrichtung
beschrieben. Zuerst wird der Amplitudenwert 603 des Sendesignals
durch den Leistungsberechnungsabschnitt 602 auf der Basis
des Sende-Digital-Quadraturbasisbandsignals 601 berechnet.
Dann wird der berechnete Amplitudenwert 603 des Sendesignal
als ein Eingangswert benutzt, wobei die Amplitudenverzerrungskompensationsdaten 705 mit
einer umgekehrten Charakteristik der Modulationsverzerrungscharakteristik
des Sendesystems durch den Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt 704 mittels
einer Näherungsgleichung
berechnet werden.
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Zum anderen wird das Sende-Digital-Quadraturbasisbandsignal 601 durch
den D/A-Umwandlungsabschnitt 606 in Analogsignale umgewandelt, und
das Band wird durch das Tiefbandpassfilter 610 begrenzt,
um dadurch ein analoges Quadraturbasisbandsignal 709 zu
gewinnen. Nachdem die Quadraturmodulation durch den Quadraturmodulator 612 durchgeführt ist,
um modulierte Signale 711 zu erlangen, wird die Amplitudenverzerrungskompensation von
dem Verstärkungsregelverstärker 712
zum Kompensieren der Amplitudenverzerrung auf der Basis der Amplitudenverzerrungskompensationsdaten 705 durchgeführt, um
dadurch modulierte Signale 713 zu gewinnen, deren Amplitudenverzerrung
kompensiert ist. Die Signale werden durch den Verstärker 614 auf eine
benötigte
Größe verstärkt, und
modulierte Sendesignale 615 werden ausgegeben. Zu dieser
Zeit werden die modulierten Sendesignale 615 durch den Richtungskoppler 816 geteilt.
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Die geteilten modulierten Sendesignale 817 werden
durch den Quadraturdemodulator 818 demoduliert. Nach Durchlaufen
des Tiefbandpassfilters 820 zur Bandbegrenzung werden sie
durch den A/D-Umwandlungsabschnitt 822 in Digitalsignale umgewandelt,
um dadurch digitale Quadraturbasisbandsignale 823 zu gewinnen.
Die Koeffizientendaten 825 der Nähe herungsgleichung werden durch den
Koeffizientenerneuerungsabschnitt 824 erneuert, sodass
die Differenz zwischen der Amplitude des digitalen Quadraturbasisbandsignals 823 und
der Amplitude 603 des Sendesignals minimiert wird.
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Somit ist nach der achten Ausführung der nicht
lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 800 so aufgebaut,
dass Signalleistung auf der Basis der eingegebenen Quadraturbasisbandsignale
gewonnen wird, der Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizient
durch eine Näherungsgleichung
zur Kompensation der Verzerrung berechnet wird, wobei der Wert der
Signalleistung als ein Parameter benutzt wird, eine Amplitudenverzerrung
des quadraturmodulierten Signals auf der Basis des Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizienten unter
Verwendung des Koeffizienten kompensiert wird, die modulierten Signale,
deren Amplitudenverzerrung kompensiert ist, geteilt werden, und
der Amplitudenverzerrungskompensationskoeffizient erneuert wird,
sodass die Differenz zwischen dem demodulierten Signal (Ausgangssignal)
und dem Eingangssignal mit der im Voraus erlangten Leistung minimier
wird, nachdem die geteilten modulierten Signale quadraturdemoduliert
wurden. Der nichtlineare Verzerrungskompensationsabschnitt 800 kann
daher in kleiner Größe konstruiert
werden, ohne eine mit einem RAM oder ROM usw. zustande gebrachte
Speichertabelle zu verwenden, und gleichzeitig ist es möglich, Verzerrungsänderungen
infolge von Umgebungsänderungen,
z. B. Temperatur usw., zu kompensieren.
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9 ist
ein Hauptblockschaltbild der Sendevorrichtung einer neunten Ausführung der
Erfindung. Teile der in 9 gezeigten
neunten Ausführung,
die denen der in 6 und 8 gezeigten sechsten und
achten Ausführung
entsprechen, sind mit den gleichen Verweiszeichen versehen, und
ihre Beschreibung wird weggelassen.
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In 9 bezeichnet
Verweiszeichen 900 einen nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitt,
Verweiszeichen 904 bezeichnet einen Festkoeffizientenverweisabschnitt
mit ROM, der auf einen festen Kompensationskoeffizienten zum Kompensieren
von nicht linearen Verzerrungen mittels des Amplitudenwerts 603 Bezug
nimmt, Verweiszeichen 905 bezeichnet einen quadrierten,
festen nicht linearen Verzerrungskompensationskoeffizienten, Verweiszeichen 908 bezeichnet
einen Verzerrungskompensationsabschnitt, Verweiszeichen 926 bezeichnet
einen Koeffizientenerneuerungsabschnitt, und Verweiszeichen 927 bezeichnet
Korrekturdaten einer Näherungsgleichung
für die
Korrektur von Kompensationskoeffizienten.
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Des Weiteren können der Leistungsberechnungsabschnitt 602,
der Kompensationskoeffizientenberechnungsabschnitt 604 und
der Koeffizientenernuerungsabschnitt 926 des nicht linearen
Verzerrungskompensationsabschnitts 900 durch die Überschussberechnungsfunktion des
DSP (nicht gezeigt), der eine Komponente der Sendevorrichtung ist,
zustande gebracht werden.
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Es werden die Aktionen der so aufgebauten Sendevorrichtung
beschrieben. Zuerst wird der Amplitudenwert 603 von Sendesignalen
durch den Leistungsberechnungsabschnitt 602 auf der Basis
des Sende-Digital-Quadraturbasisbandsignals 601 wie in der
vorerwähnten
Gleichung (1) berechnet. Dann werden mit Verweis auf den Festkoeffizientenverweisabschnitt 904 unter
Verwendung des berechneten Amplitudenwerts 603 des Sendesignals
als eine Adresse die nicht linearen Verzerrungskompensationsdaten
mit einer umgekehrten Charakteristik der im Voraus berechneten nicht
linearen Verzerrungscharakteristik als ein quadrierter nicht linearer Verzerrungskompensationskoeffizient 905 gewonnen.
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Hierin wird angenommen, dass, während der Amplitudenwert 603 wie
in Gleichung (1) gezeigt P ist, ein P entsprechender nicht linearer
Verzerrungskompensationskoeffizient 905 (di, dq) ist.
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Gleichzeitig wird der berechnete
Amplitudenwert 603 des Sendesignals als ein Eingangswert
benutzt, wobei ein Korrekturkoeffizient 906 zum Korrigieren
des nicht linearen Verzerrungskompensationskoeffizienten 905 durch
den Korrekturkoeffizientenberechnungsabschnitt 907 unter
Verwendung der vorerwähnten
Näherungsgleichungen
(2) und (3) berechnet wird.
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Der Verzerrungskompensationsabschnitt 908 erzeugt
ein komplexes Produkt des Sende-Digital-Quadraturbasisbandsignals 601,
der quadrierten nicht linearen Verzerrungskompensationsdaten 905 und
des Korrekturkoeffizienten 906 und gibt ein Quadraturbasisbandsignal 607 aus,
dessen nicht lineare Verzerrung kompensiert ist.
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Dies wird durch die folgenden Gleichungen (6)
und (7) berechnet, die zuerst (di, dq) des nichtlinearen Verzerrungskompensationskoeffizienten
verwenden, wo die I- und Q-Kanalkomponenten des Quadraturbasisbandsignals 607 I'' bzw. Q'' sind. I' = Idi – Qdq (6)
Q' = Idq + Qdi (7)
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Als Nächstes wird (C1, Cq) des Korrekturkoeffizienten 906 mit
Bezug auf das Ergebnis der obigen Gleichungen (6) und (7) benutzt,
und die Berechnung erfolgt wie in den folgenden Gleichungen (8) und
(9). I'' = I'Ci – Q'Cq (8)
Q'' =
I'Cq + Q'Ci (9)
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Die Quadraturbasisbandsignale 607,
für die die
nicht lineare Verzerrung so kompensiert ist, wird durch den D/A-Umwandlungsabschnitt 608 in
Analogsignale umgewandelt, und ihr Band wird durch das Tiefbandpassfilter 610 begrenzt,
um dadurch analoge Quadraturbasisbandsignale 611 zu gewinnen. Nachdem
die Signale durch den Quadraturmadulator 612 quadraturmoduliert
sind, um modulierte Signale 613 zu gewinnen, werden sie
durch den Verstärker 614 des
Sendesystems auf eine benötigte
Größe verstärkt, und
modulierte Sendesignale 615 werden ausgegeben. Zu dieser
Zeit werden die modulierten Sendesignale 615 durch einen
Richtungskoppler 816 geteilt.
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Die geteilten modulierten Sendesignale 817 werden
von dem Quadraturdemodulator 818 demoduliert und zur Bandbegrenzung
durch das Tiefbandpassfilter 820 geführt. Danach werden die Signale durch
den A/D-Umwandlungsabschnitt 822 in Digitalsignale umgewandelt,
um digitale Quadraturbasisbandsignale zu gewinnen. Die Koeffizientendaten 927 der
Näherungsgleichungen
zum Berechnen der Korrekturkoeffizienten werden durch den Koeffizientenerneuerungsabschnitt 926 erneuert,
sodass die Differenz zwischen den Quadraturbasisbandsignalen 601 und 823 minimiert
wird.
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Folglich ist nach der neunten Ausführung der nicht
lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 900 so aufgebaut,
dass Signalleistung aus den eingegebenen Quadraturbasisbandsignalen
gewonnen wird, nicht lineare Verzerrungskompensationskoeffizienten
werden unter Verwendung des Werts der Signalleistung als ein Parameter
gewonnen, Kompensationskoeffizienten werden durch Näherungsgleichungen
zum Kompensieren von Verzerrungen berechnet, um Verzerrungskompensationen
mittels der Koeffizienten durchzuführen, modulierte Signale, in denen
die Verzerrungskompensationssignale quadraturmoduliert sind, werden
geteilt, und die Kompensationskoeffizienten der Näherungsgleichungen werden
erneuert, sodass die Differenz zwischen den demodulierten Signalen
(Ausgangssignale) und den Eingangssignalen, deren Leistung in Voraus
erlangt wird, minimiert wird, nachdem die geteilten modulierten
Signale quadraturdemoduliert wurden. Der nicht lineare Verzerrungskompensationsabschnitt 900 kann
daher aufgebaut werden, um hohe Genauigkeit zu erzielen und die
Verzerrungen zu kompensieren, die sich zusammen mit Änderungen
der Umgebungen infolge von Temperatur usw. ändern.
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Des Weiteren können die oben beschriebenen
nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitte 600, 700, 800 bzw. 900 nach
den in 6 bis 9 gezeigten Ausführungen
durch jeden der in 1 bis 5 gezeigten nicht linearen
Verzerrungskompensationsabschnitte 904,
201, 501 ersetzt
werden. Wenn nicht lineare Verzerrungskompensationsabschnitte ersetzt
werden, ist es jedoch erforderlich, dass eine Übereinstimmung in Bezug auf
die Art von Quadraturmodulatoren, Positionen des D/A-Umwandlungsabschnitts
und des Tiefbandpassfilters und die Position des Verstärkungsregelverstärkers 712 auf
der Basis der bezüglich
der ersten bis neunten Ausführung
vorgenommenen Beschreibung sichergestellt wird.
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Des Weiteren kann jeder der nicht
linearen Verzerrungskompensationsabschnitte 600, 900 aus integrierten
Schaltkreisen durch eine Hardwarekonfiguration, die Logikschaltkreise
usw. verwendet, einzeln bestehen oder kann mit ihrer Sendevorrichtung in
einem DSP (nicht gezeigt), der eine Komponente ist, enthalten sein.
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Weiterhin können drei Elemente, das heißt, der
Amplitudenberechnungsabschnitt 101, der Begrenzungskoeffizientenberechnungsabschnitt 301 und
der Amplitudenbegrenzungsabschnitt 103, gezeigt in 3 und 4, aus integrierten Schaltkreisen durch
eine Hardwarekonfiguration kombiniert mit jedem der betreffenden
nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitte 600, 900 bestehen,
oder sie können
aus integrierten Schaltkreisen durch eine Hardwarekonfiguration
kombiniert mit einem der betreffenden nicht linearen Verzerrungskompensationsabschnitte 600, 900 bestehen
und in dem DSP enthalten sein.
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In einem Fall, wo sie aus integrierten
Schaltkreisen bestehen, kann die nicht lineare Verzerrungskompensation
mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
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Wie oben beschrieben, ist eine erfindungsgemäße Sendevorrichtung
als eine Sendevorrichtung von Funkkommunikationssystemen sehr nützlich und
ist zur Kompensation von in dem Sendesystem erzeugten nicht linearen
Verzerrungen geeignet.