JP2000224084A - 非線形歪補償装置 - Google Patents

非線形歪補償装置

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JP2000224084A
JP2000224084A JP11024609A JP2460999A JP2000224084A JP 2000224084 A JP2000224084 A JP 2000224084A JP 11024609 A JP11024609 A JP 11024609A JP 2460999 A JP2460999 A JP 2460999A JP 2000224084 A JP2000224084 A JP 2000224084A
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JP
Japan
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rom
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power value
quadrature
nonlinear distortion
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Pending
Application number
JP11024609A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Takabayashi
真一郎 高林
Yutaka Murakami
豊 村上
Masayuki Orihashi
雅之 折橋
Akihiko Matsuoka
昭彦 松岡
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非線形歪の補償動作を、ベースバンド帯域に
おける複素数の乗算ではなく、直交ローカル信号の位相
調整と直交変調後の振幅調整により行うことで、演算量
が少なくて済む非線形歪補償装置の提供を目的とする。 【解決手段】 まず送信直交ベースバンド信号101の
パワー値103を求め、パワー値103に基づいて直交
ローカル信号を格納したROM107と108の読み出
し位置の調整を行うことで位相成分の歪みを補償し、直
交変調部109で直交変調した信号と、パワー値103
に基づいて振幅成分の歪みを補償する係数とを乗算する
ことで、振幅成分の歪みを補償する。これにより、ベー
スバンド帯域での複素数の乗算を必要としない非線形歪
補償装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システム
の通信機に利用されるもので、送信系で発生する非線形
歪を補償する非線形歪補償装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無線通信システムにおける送信系
の非線形歪を補償する方法として、プリディストーショ
ンと呼ばれるものがある。これは送信電力増幅器におい
て発生する非線形歪を補償するために、あらかじめ歪み
を送信信号に与えておく方法である。
【0003】送信電力増幅器において発生する非線形歪
には、入力振幅/出力振幅非線形(AM/AM)と呼ば
れる振幅成分の歪みと、入力振幅/出力位相非線形(A
M/PM)と呼ばれる位相成分の歪みとがあり、これら
の非線形歪によって伝送特性が劣化する。この歪みを低
下させるためには線形性の高い送信電力増幅器を用いれ
ばよいが、一般的には電力効率の面から非線形歪を生じ
る送信電力増幅器が使用される。
【0004】図3に、従来のプリディストーションによ
る非線形歪補償装置の構成の例を示す。301は送信直
交ベースバンド信号、302はパワー計算部、303は
補償係数計算部、304は非線形歪補償部、305は直
交変調部、306はD/A変換器、307は送信電力増
幅器、308はアンテナである。
【0005】送信直交ベースバンド信号301のパワー
値は、パワー計算部302において計算され、そのパワ
ー値に基づいて補償係数計算部303において非線形歪
みを補償するための補償係数が計算される。非線形歪補
償部304においては、補償係数計算部303より出力
された補償係数を用いて送信直交ベースバンド信号30
1に非線形歪を補償するための歪みが付加される。そし
て直交変調部305で直交変調された後、D/A変換器
306でD/A変換され、送信電力増幅器307に出力
される。送信電力増幅器307の出力には非線形歪が相
殺された線形な送信信号が現れる。
【0006】補償係数計算部303では、補償係数の計
算に多くの演算量が必要となるが、あらかじめ計算して
おいた補償係数をROMに格納しておき、送信ベースバ
ンド信号のパワー値に基づいてその結果を読み出す構成
とすることで、演算量を削減する方法が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな非線形歪補償装置においては、非線形歪補償部にお
いて送信直交ベースバンド信号と補償係数との間で、多
くの演算量を必要とする複素数の乗算を行わなければな
らなかった。
【0008】本発明は、非線形歪の補償動作を、ベース
バンド帯域における複素数の乗算ではなく、直交ローカ
ル信号の位相調整と直交変調後の振幅調整により行うこ
とで、演算量が少なくて済む非線形歪補償装置の提供を
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明では、まず送信直交ベースバンド信号のパワー
値を求め、そのパワー値に基づいて直交ローカル信号を
格納したROMの読み出し位置の調整を行うことで位相
成分の歪みを補償するとともに、前記パワー値に基づい
て直交変調後に振幅成分の歪みを補償する。
【0010】これにより、ベースバンド帯域での複素数
の乗算を必要としない非線形歪補償装置が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、送信直交ベースバンド信号のパワー値を計算するパ
ワー計算部と、前記パワー値に基づいて読み出される位
相補償係数を格納した第1のROM(Read Only Memor
y)と、前記パワー値に基づいて読み出される振幅補償
係数を格納した第2のROMと、前記第1のROMより
出力された係数により制御されるカウンターと、前記カ
ウンターの出力により読み出されるCOS関数を格納し
た第3のROMと、前記カウンターの出力により読み出
されるSIN関数を格納した第4のROMと、前記直交
ベースバンド信号と前記第3のROMの出力および第4
のROMの出力により直交変調を行う直交変調部と、前
記直交変調部の出力を入力として前記第2のROMより
出力された係数により制御される乗算器と、前記乗算器
の出力を入力とするD/A変換器とを備えた非線形歪補
償装置であり、非線形歪の補償動作にベースバンド帯域
での複素数の乗算を必要としないため、演算量が低減で
きるという作用を有する。
【0012】請求項2に記載の発明は、送信直交ベース
バンド信号のパワー値を計算するパワー計算部と、前記
パワー値に基づいて読み出される位相補償係数を格納し
た第1のROMと、前記パワー値に基づいて読み出され
る振幅補償係数を格納した第2のROMと、前記第1の
ROMより出力された係数により制御されるカウンター
と、前記カウンターの出力により読み出されるCOS関
数を格納した第3のROMと、前記カウンターの出力に
より読み出されるSIN関数を格納した第4のROM
と、前記直交ベースバンド信号と前記第3のROMの出
力および第4のROMの出力により直交変調を行う直交
変調部と、前記直交変調部の出力を入力とするD/A変
換器と、前記D/A変換器の出力を入力として前記第2
のROMより出力された係数により制御される可変利得
増幅器とを備えた非線形歪補償装置であり、非線形歪の
補償動作にベースバンド帯域での複素数の乗算を必要と
せず、直交変調後の増幅器の利得調整により非線形歪補
償を行うため、演算量が低減できるという作用を有す
る。
【0013】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の非線形歪補償装置を用いた無線通信システム
であり、演算量の少ない簡単な構成の非線形歪補償装置
を有する送信機を備えたシステムを実現できるという作
用を有する。
【0014】以下、本発明の実施の形態について、図1
及び図2を用いて説明する。
【0015】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態における非線形歪補償装置を用いた送信装置のブロ
ック図である。101は送信直交ベースバンド信号、1
02はパワー計算部、103はパワー値、104は位相
補償係数ROM、105は振幅補償係数ROM、106
はカウンター、107はCOS関数ROM、108はS
IN関数ROM、109は直交変調部、110は乗算
器、111はD/A変換器、112は送信電力増幅器、
113はアンテナである。
【0016】以上のように構成された送信装置につい
て、図1を用いてその動作を説明する。まず、パワー計
算部102で送信直交ベースバンド信号101のパワー
値103を計算する。次にそのパワー値103をアドレ
スとして位相補償係数ROM104を参照し、あらかじ
め計算した位相成分の歪みを補償するための位相シフト
量を読み出す。そして読み出された位相シフト量により
カウンター106はそのカウント値の調整を行う。その
結果、カウンター106によって読み出されるCOS関
数ROM107及びSIN関数ROM108に格納され
ているCOS関数、SIN関数には、前記の位相成分の
歪みを補償するための位相シフト量が反映される。そし
て、そのCOS関数、SIN関数と送信直交ベースバン
ド信号101により直交変調部109において直交変調
が行われ、同時に位相成分の歪補償が行われる。一方、
パワー計算部102で計算された送信直交ベースバンド
信号101のパワー値103は、その値をアドレスとし
て振幅補償係数ROM105を参照し、あらかじめ計算
した振幅成分の歪みを補償するための振幅係数を読み出
す。そして、その振幅係数と直交変調部109の出力が
乗算器110によって乗算されることで振幅成分の歪補
償が行われる。乗算器110の出力はD/A変換器11
1によってD/A変換され、送信電力増幅器112によ
り所望のレベルに増幅され、アンテナ113より送信信
号として送信される。
【0017】以上のように本実施の形態によれば、非線
形歪の補償動作にベースバンド帯域での複素数の乗算を
必要としないため、演算量を低減することができる。そ
してこの非線形歪補償装置を用いて無線通信システムを
構成することにより、演算量の少ない簡単な構成の非線
形歪補償装置を有する送信機を備えたシステムを実現す
ることができる。
【0018】なお、上記構成では、ベースバンド帯域か
らRF帯域へのダイレクトコンバージョンの構成となっ
ているが、ハードウェアの制約などがある場合は中間周
波数(IF)を持つような構成にしてもよい。
【0019】(実施の形態2)図2は、本発明の実施の
形態における非線形歪補償装置を用いた送信装置のブロ
ック図である。201は送信直交ベースバンド信号、2
02はパワー計算部、203はパワー値、204は位相
補償係数ROM、205は振幅補償係数ROM、206
はカウンター、207はCOS関数ROM、208はS
IN関数ROM、209は直交変調部、210はD/A
変換器、211は可変利得増幅器、212は送信電力増
幅器、213はアンテナである。
【0020】以上のように構成された送信装置につい
て、図2を用いてその動作を説明する。まず、パワー計
算部202で送信直交ベースバンド信号201のパワー
値203を計算する。次に、そのパワー値203をアド
レスとして位相補償係数ROM204を参照し、あらか
じめ計算した位相成分の歪みを補償するための位相シフ
ト量を読み出す。そして読み出された位相シフト量によ
りカウンター206はそのカウント値の調整を行う。そ
の結果、カウンター206によって読み出されるCOS
関数ROM207およびSIN関数ROM208に格納
されているCOS関数、SIN関数には、前記の位相成
分の歪みを補償するための位相シフト量が反映される。
そして、そのCOS関数、SIN関数と送信直交ベース
バンド信号201により直交変調部209において直交
変調が行われ、同時に位相成分の歪補償が行われる。直
交変調部209の出力はD/A変換器210においてD
/A変換され、可変利得増幅器211の入力となる。
【0021】一方、パワー計算部202で計算された送
信直交ベースバンド信号201のパワー値203は、そ
の値をアドレスとして振幅補償係数ROM205を参照
し、あらかじめ計算した振幅成分の歪みを補償するため
の振幅係数を読み出す。そして、その振幅係数に応じて
可変利得増幅器211の利得が制御されることで振幅成
分の歪補償が行われる。そして、可変利得増幅器211
の出力は、送信電力増幅器212により所望のレベルに
増幅され、アンテナ213より送信信号として送信され
る。
【0022】以上のように本実施の形態によれば、非線
形歪の補償動作にベースバンド帯域での複素数の乗算を
必要としないため、演算量を低減することができる。そ
してこの非線形歪補償装置を用いて無線通信システムを
構成することにより、演算量の少ない簡単な構成の非線
形歪補償装置を有する送信機を備えたシステムを実現す
ることができる。
【0023】なお、上記構成では、ベースバンド帯域か
らRF帯域へのダイレクトコンバージョンの構成となっ
ているが、ハードウェアの制約などがある場合は中間周
波数(IF)を持つような構成にしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、非線形歪
補償装置において、送信直交ベースバンド信号のパワー
値に基づいて直交ローカル信号を格納したROMの読み
出し位置の調整を行うことで位相成分の歪みを補償する
とともに、前記パワー値に基づいて直交変調後の振幅成
分の歪みを補償することにより、ベースバンド帯域での
複素数の乗算が不要で演算量が低減されるという有利な
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による非線形歪補償装置
の構成ブロック図
【図2】本発明の一実施の形態による非線形歪補償装置
の構成ブロック図
【図3】従来の非線形歪補償装置の構成を示すブロック
【符号の説明】
101 送信直交ベースバンド信号 102 パワー計算部 103 パワー値 104 位相補償係数ROM 105 振幅補償係数ROM 106 カウンター 107 COS関数ROM 108 SIN関数ROM 109 直交変調部 110 乗算部 111 D/A変換器 112 送信電力増幅器 113 アンテナ 201 送信直交ベースバンド信号 202 パワー計算部 203 パワー値 204 位相補償係数ROM 205 振幅補償係数ROM 206 カウンター 207 COS関数ROM 208 SIN関数ROM 209 直交変調部 210 D/A変換器 211 可変利得増幅器 212 送信電力増幅器 213 アンテナ 301 送信直交ベースバンド信号 302 パワー計算部 303 補償係数計算部 304 非線形歪補償部 305 直交変調部 306 D/A変換器 307 送信電力増幅器 308 アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折橋 雅之 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 松岡 昭彦 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 Fターム(参考) 5K004 AA05 AA08 FE10 FF05 JE03 JF04 5K046 DD13 EE19 EE37 EE51 EE59 EF23 5K060 BB07 CC04 CC11 EE01 HH31 HH36 KK06 KK08 LL01 LL30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信直交ベースバンド信号のパワー値を
    計算するパワー計算部と、前記パワー値に基づいて読み
    出される位相補償係数を格納した第1のROM(Read O
    nly Memory)と、前記パワー値に基づいて読み出される
    振幅補償係数を格納した第2のROMと、前記第1のR
    OMより出力された係数により制御されるカウンター
    と、前記カウンターの出力により読み出されるCOS関
    数を格納した第3のROMと、前記カウンターの出力に
    より読み出されるSIN関数を格納した第4のROM
    と、前記直交ベースバンド信号と前記第3のROMの出
    力および第4のROMの出力により直交変調を行う直交
    変調部と、前記直交変調部の出力を入力として前記第2
    のROMより出力された係数により制御される乗算器
    と、前記乗算器の出力を入力とするD/A変換器とを備
    えた非線形歪補償装置。
  2. 【請求項2】 送信直交ベースバンド信号のパワー値を
    計算するパワー計算部と、前記パワー値に基づいて読み
    出される位相補償係数を格納した第1のROMと、前記
    パワー値に基づいて読み出される振幅補償係数を格納し
    た第2のROMと、前記第1のROMより出力された係
    数により制御されるカウンターと、前記カウンターの出
    力により読み出されるCOS関数を格納した第3のRO
    Mと、前記カウンターの出力により読み出されるSIN
    関数を格納した第4のROMと、前記直交ベースバンド
    信号と前記第3のROMの出力および第4のROMの出
    力により直交変調を行う直交変調部と、前記直交変調部
    の出力を入力とするD/A変換器と、前記D/A変換器
    の出力を入力として前記第2のROMより出力された係
    数により制御される可変利得増幅器とを備えた非線形歪
    補償装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の非線形歪補償
    装置を用いた無線通信システム。
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