JP2000244370A - 無線通信装置の送信部の非線形歪補償方法および無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレディストータ法を用いて、無線通信装置
の送信部の非線形歪の補償を行う場合に、精度の良い歪
補償ができる。 【解決手段】 無線通信装置の送信電力増幅器６におけ
る非線形歪特性を、送信部の入力信号とされるベースバ
ンド送信信号に対する、送信電力増幅器６の出力信号の
ベースバンド領域の信号の周波数歪特性として検出す
る。検出した周波数歪を、ベースバンド送信信号に反映
させる形式の信号に変換して、歪補償データとして記憶
部９に保存する。送信すべきベースバンド送信信号によ
り、記憶部９に保存した歪補償データを参照して、送信
すべきベースバンド送信信号に対応する歪補償データを
読み出し、その読み出した歪補償データを、ベースバン
ド送信信号に加算して、送信電力増幅器６に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線通信システ
ムの基地局または移動局通信機の送信部の増幅器で発生
する非線形歪を補償する方法およびその方法を使用する
無線通信装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より無線通信機の送信部の特に送信電
力増幅器の非線形歪を補償する方法としては、いくつか
の方式が提案されている。一般的には、負帰還法、プレ
ディストータ法、フィードフォワード法が挙げられる。

【０００３】負帰還法は、送信電力増幅器の出力信号
を、再び帰還させ、負帰還回路で非線形歪を捕償する方
法である。具体的には、帰還信号を同相、直交成分に分
解するカーテシアンループ（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ Ｌｏ
ｏｐ）法が例として挙げられる。負帰還法は、負帰還回
路での安定性の点で問題がある。

【０００４】プレディストータ法は、送信電力増幅器で
発生する歪を打ち消すために、入力信号に、前もつて歪
ませた信号成分を注入する方法である。プレディストー
タ法は、負帰還法とは異なり、開ループ制御であるので
安定性に優れているが、前もって歪ませた信号成分は、
増幅器のパラメータに依存して変更しなければならない
点が問題となる。したがって、増幅器のパラメータの変
化に対応した適応制御が求められることになる。

【０００５】フィードフォワード法は、送信電力増幅器
で発生する歪を検出し、この歪成分を増幅して送信電力
増幅器の出力信号から減算する方法である。フィードフ
ォワード法は、プレディストータ法と同様に開ループ制
御であるので安定性に優れているが、歪補償するために
追加した電力増幅器の非線形性や、電力効率が間題にな
る。

【０００６】上述の３つの非線形歪補償方法のうち、今
日ではプレディストータ法が、安定性や電力効率の点で
注目されている。従来、提案されてきたプレディストー
タ法においては、非線形歪の特性を送信信号の振幅歪特
性と位相歪特性とで表現し、これらの逆特性をデータ
（ＲＯＭ等）に保持して非線形歪を補償する方法が用い
られている。

【０００７】すなわち、従来のプレディストータ法にお
いては、送信電力増幅器の振幅歪特性と位相歪特性とを
測定して、送信電力増幅器の非線形歪特性を解析し、そ
の解析結果に基づいて、非線形歪特性を多項式で近似す
る。そして、この非線形歪特性の近似多項式に基づい
て、その逆特性の近似多項式を生成し、その逆特性の近
似多項式を用いて歪補償データを作成し、前記ＲＯＭ等
に保存する。そして、送信すべき信号のベースバンド信
号に応じて前記ＲＯＭから歪補償データを読み出し、送
信すべき信号のベースバンド信号に加算して、非線形歪
を補償するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プレディスト
ータ法を用いる場合の上述した従来の手法では、非線形
歪特性を振幅歪特性と位相歪特性とで表現し多項式で近
似するので、非線形歪特性の解析の際の誤差や、多項式
近似の限界によって精度の良い歪補償を行うことができ
ない問題がある。

【０００９】また、送信電力増幅器の歪特性が温度変化
や経時変化などによって変わるため、前記ＲＯＭ等に保
存される歪補償データをその変化に追従させて較正する
という適応制御が求められるが、従来の多項式近似を用
いる方法では、歪特性の変化により近似多項式を変えな
ければならないため、歪補償データを較正して適応的に
補償することが非常に困難であるといった適応化の問題
点がある。

【００１０】この発明は、以上の点にかんがみ、プレデ
ィストータ法を用いて、無線通信装置の送信部の非線形
歪の補償を行う場合に、精度の良い歪補償が期待できる
と共に、送信系の増幅器の歪特性が温度変化や経時変化
などに応じた適応制御を容易に行うことができるように
する方法および装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、無線通信装置の送信部における
非線形歪特性を、ベースバンド領域の前記送信部の入力
信号であるベースバンド送信信号に対する、前記送信部
の出力信号のベースバンド領域の信号の周波数歪特性と
して検出しておき、この検出した周波数歪特定から、前
記ベースバンド送信信号に反映させる形式の信号を生成
して、歪補償データとして記憶部に保存し、送信すべき
前記ベースバンド送信信号により、前記記憶部に保存し
た歪補償データを参照して、前記ベースバンド送信信号
に対応する歪補償データを読み出し、前記ベースバンド
送信信号に前記読み出した歪補償データを加算して、前
記送信部に供給するようにしたことを特徴とする無線通
信装置の送信部の非線形歪補償方法を提供する。

【００１２】この請求項１の発明において、無線通信装
置の送信部における非線形歪が、ベースバンド送信信号
に対する前記送信部での周波数歪として検出され、それ
がベースバンド送信信号に反映させられる形式の信号に
変換されて、歪補償データとして記憶部に保存される。

【００１３】そして、この記憶部の歪補償データが、送
信すべきベースバンド送信信号に対応して読み出され
て、当該ベースバンド送信信号に加算され、送信部に供
給される。そして、送信部の増幅器で生じる非線形歪
は、歪補償データにより相殺されて除去され、送信部か
らは、非線形歪のない良好な送信信号が出力される。

【００１４】以上のように請求項１の発明においては、
プレディストータ法の非線形歪補償方法で従来検討され
てきた非線形歪特性を振幅歪特性（ＡＭ／ＡＭ特性）と
位相歪特性（ＡＭ／ＰＭ特性）で評価することをやめ
て、周波数歪特性として評価する。

【００１５】一般に、増幅器への入力周波数と利得の関
係（周波数特性）は一定ではないので、入力である送信
信号の高調波成分（高周波成分）の利得が変化して非線
形の歪を起こすと考えてよい。従来は、この周波数歪特
性を信号の振幅歪成分と位相歪成分に分解評価し、多項
式近似しているが、本来、これら振幅成分特性と位相成
分特性は相互に影響を及ぼすので、独立してこれらの特
性を多項式近似で評価すること自体に理論的な限界があ
る。

【００１６】これに対して、上述のように請求項１の発
明によれば、前述した従来例のような非線形歪特性を、
振幅歪特性と位相歪特性とで表現し多項式で近似するの
ではなく、非線形歪は、周波数歪として検出されて、そ
れに基づき歪補償データが生成される。したがって、請
求項１の発明によれば、従来のプレディストータ法の場
合の非線形歪特性の解析や近似式評価の誤差問題が解決
され、精度の良い歪補償を行うことができる。

【００１７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の無線通信装置の送信部の非線形歪補償方法において、
ベースバンド送信信号に対する前記送信部における非線
形歪としての周波数歪は、前記ベースバンド送信信号の
無歪理想周波数スペクトラムと、前記送信部を通過後の
歪周波数スペクトラムとの差分スペクトラムとして求
め、前記歪補償データとして前記記憶部に保存するデー
タは、前記周波数領域の差分スペクトラムのデータを時
間領域のデータに変換したものであることを特徴とす
る。

【００１８】この請求項２の発明によれば、送信部にお
ける非線形歪としての周波数歪は、ベースバンド送信信
号の無歪理想周波数スペクトラムと、送信部を通過後の
歪周波数スペクトラムとの差分スペクトラムとして求め
られ、その差分スペクトラムが逆ＦＦＴ（ファーストフ
ーリエ変換）されて、時間領域のデータとされ歪補償デ
ータが生成される。すなわち、この請求項２の発明によ
れば、多項式近似を用いることなく、送信部の非線形歪
を補償するための歪補償データが直接的に得られ、精度
の良い歪補償が期待できる。

【００１９】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２に記載の無線通信装置の送信部の非線形歪補償
方法において、前記ベースバンド送信信号は、デジタル
信号の状態で、有限パルス応答フィルタからなるベース
バンドフィルタを経由するものであるとともに、前記歪
補償データは、前記ベースバンドフィルタの出力デジタ
ル信号に加算される形式のものとされ、前記ベースバン
ドフィルタの入力信号と、前記ベースバンドフィルタを
構成する有限パルス応答フィルタの内部に残留している
信号とを、参照信号として、前記記憶部から、前記ベー
スバンドフィルタの出力デジタル信号に加算する歪補償
データを読み出すようにすることを特徴とする。

【００２０】今日のデジタル通信システムにおいては、
有限パルス応答フィルタ（以下、ＦＩＲ型フィルタとい
う）をベースバンドフィルタとして採用している場合が
ほとんどである。この請求項３の発明は、この点を考慮
して、歪補償データのベースバンド送信信号への加算方
法を工夫したものである。

【００２１】すなわち、歪補償データは、ＦＩＲ型ベー
スバンドフィルタの出力デジタル信号に加算されるデー
タパターン形式とされて、記憶部に保持されている。そ
して、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタの入力信号と、Ｆ
ＩＲ型ベースバンドフィルタの内部に残留している信号
とが、参照信号（インデックス信号）とされて、記憶部
から、対応する歪補償データが読み出され、ＦＩＲ型ベ
ースバンドフィルタの出力ベースバンド送信信号に加算
される。

【００２２】ＦＩＲ型ベースバンドフィルタの入力信号
パターンと、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタの内部に残
留している信号パターンとから、ＦＩＲ型ベースバンド
フィルタの出力信号パターンは決定される。出力信号パ
ターンが決まれば、それにどのような歪補償データパタ
ーンを加えれば、送信部での非線形歪がキャンセルされ
るかは決まる。

【００２３】この請求項３の発明によれば、出力信号パ
ターンを決定するためのデータ、つまり、ＦＩＲ型ベー
スバンドフィルタの入力信号パターンと、ＦＩＲ型ベー
スバンドフィルタの内部に残留している信号パターンと
を記憶部から歪補償データを読み出す参照データとする
ことにより、前記出力信号に必要な歪補償データが記憶
部から確実に読み出されて、精度の良い歪補償がなされ
る。

【００２４】また、請求項４の発明は、請求項１、請求
項２または請求項３に記載の無線通信装置の送信部の非
線形歪補償方法において、前記記憶部の歪補償データ
は、その歪補償データを用いた非線形歪補償を行った後
の前記送信部の出力信号と理想出力信号とを比較して、
その比較結果により較正することを特徴とする。

【００２５】この請求項４の発明においては、歪補償デ
ータは、周波数歪とされているので、ＦＦＴおよび逆Ｆ
ＦＴを用いることにより、歪補償データの較正が可能で
ある。すなわち、この請求項４の発明においては、当該
非線形歪補償を行った後の送信部の出力信号と理想出力
信号とが比較されて、その比較結果により記憶部の歪補
償データが較正される。

【００２６】したがって、この請求項４の発明によれ
ば、送信部の歪特性が温度変化や経時変化などにより変
化しても、歪補償データがその変化に応じて較正され
て、適応補償制御が可能になる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図を参照して詳細に説明する。図１は、この発明
による非線形歪補償方法が適用された無線通信機の送信
部のブロック図を示すものである。

【００２８】図１において、１Ａ，１Ｂは、今日、ほと
んどのデジタル無線通信方式で採用されているＦＩＲ型
ベースバンドフィルタであり、直交ベースバンド送信信
号（Ｉ−チャネル，Ｑ−チャネル）の各直交成分Ｉ，Ｑ
毎に用意されている。ここで、ＦＩＲ型とは、入力され
た信号が有限時間だけフィルタの特性に影響を与える方
式であり、具体的には入力された信号列の一定時間分に
よって出力信号が決定される特徴を持つ。

【００２９】このＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１Ａ，
１Ｂは、送信すべき入力信号列の高周波成分（‘０’と
‘１’の信号変化境界）を除去するためのものである。

【００３０】２Ａ，２Ｂは歪補償データ加算部、３Ａ，
３ＢはＤ／Ａコンバータ、４Ａ，４Ｂは帯域制限用の低
域通過フィルタ、５は直交変調部、６は送信電力増幅器
である。また、７は非線形歪補償部、８は送信電力値を
決定する送信電力制御部、９は入力信号に応じた歪補償
データ列を記憶する歪補償データメモリである。

【００３１】図１において、直交ベースバンド送信信号
Ｉ，Ｑが、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１Ａ，１Ｂに
それぞれ入力される。この例の場合、ＦＩＲ型ベースバ
ンドフィルタ１Ａ，１Ｂに入力される直交ベースバンド
送信信号Ｉ，Ｑは、正確な信号再生を受信側で行わせる
ために、オーバーサンプリングされている。

【００３２】２倍オーバーサンプリングの場合の例を、
図２、図３に示した。ベースバンドの‘０’，‘１’の
デジタル信号は、２倍オーバーサンプリングされると、
‘００’，‘１１’となる。

【００３３】なお、今日のデジタル無線通信システムで
は、４倍、８倍オーバーサンプリングを行うものも多
い。この場合、４倍オーバーサンプリングであれば、ベ
ースバンドの‘０’，‘１’のデジタル信号は、‘００
００’，‘１１１１’とされ、８倍オーバーサンプリン
グであれば、ベースバンドの‘０’，‘１’のデジタル
信号は、‘００００００００’，‘１１１１１１１１’
となる。

【００３４】ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１Ａ、１Ｂ
のそれぞれは、図２に、簡易的に示したように、直列に
接続された複数個の遅延素子により、順次に遅延された
複数の入力信号（ディレイライン信号ともいう；図２の
ＦＩＲ型ベースバンドフィルタのブロック内の点線で囲
んだ部分）と、フィルタの特性を規定する複数のフィル
タ係数とを、それぞれ乗算した後、それらの乗算結果の
すべてを加算し（図２のＦＩＲフィルタ系数列積和演算
部）、その加算結果の値をフィルタの出力とするもので
ある。

【００３５】この例においては、ＦＩＲフィルタ係数列
積和演算部で乗算される複数のフィルタ係数は固定値と
されている。したがって、ＦＩＲ型ベースバンドフィル
タ１Ａ，１Ｂでは、そのＦＩＲフィルタ内部の存在する
遅延された入力信号が決まれば、このＦＩＲ型ベースバ
ンドフィルタ１Ａ，１Ｂのそれぞれに入力された信号に
応じたフィルタ出力信号は確定する。

【００３６】このＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１Ａ，
１Ｂの出力信号は、歪補償データ加算部２Ａ，２Ｂにそ
れぞれ供給される。この歪補償データ加算部２Ａ，２Ｂ
には、非線形歪補償部７から、後述するような歪補償デ
ータが供給されて、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１
Ａ，１Ｂの出力信号に加算される。

【００３７】前述したように、ＦＩＲ型ベースバンドフ
ィルタ１Ａ，１Ｂのそれぞれの出力信号は、そのときに
ＦＩＲフィルタ内部にある遅延信号と、そのときにＦＩ
Ｒフィルタに入力される信号とで確定するので、後述も
するように、非線形歪補償部７は、ＦＩＲ型ベースバン
ドフィルタ１Ａ，１Ｂの入力信号と、そのときにＦＩＲ
型ベースバンドフィルタ１Ａ，１Ｂ内に存在している信
号とを検索インデックス情報Ｉｎｄｅｘとして用いて、
ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１Ａ，１Ｂの出力信号に
加算すべき歪補償データのそれぞれを、歪補償データメ
モリ９から読み出して、歪補償データ加算部２Ａ，２Ｂ
にそれぞれ供給する。

【００３８】歪補償データメモリ９には、図２に示すよ
うに、送信電力増幅器６で生じる非線形歪を打ち消すた
めの歪補償データとして、ＦＩＲ型ベースバンドフィル
タ１Ａ，１Ｂのそれぞれの処理単位分の入力信号と、Ｆ
ＩＲフィルタ内部の信号との組み合わせ（これがインデ
ックス情報Ｉｎｄｅｘとなる）から定まる出力パターン
の数に応じた数の歪補償データのそれぞれが、それぞれ
に対応するインデックス情報Ｉｎｄｅｘに対応付けられ
て保存されている。この歪補償データの作成方法につい
ては、後で詳述することとする。

【００３９】こうして、歪補償データ加算部２Ａ，２Ｂ
からは、歪補償データが加算されることにより、歪補償
された信号が得られる。この加算部２Ａ，２Ｂからの歪
補償された信号は、Ｄ／Ａコンバータ３Ａ，３Ｂでアナ
ログ信号に変換され、低域通過フィルタ４Ａ，４Ｂで帯
域制限され、直交変調部５に人力され、送信のための変
調が施される。そして、この直交変調部５からの変調信
号は、送信電力増幅器６で、所望電力値に増幅されて出
力される。

【００４０】ところで、送信系の増幅器で発生する非線
形歪は、送信電力増幅器６の非線形性特性に起因する。
つまり、送信電力増幅器６が所望の送信電力ダイナミッ
クレンジ区間において線形増幅できないことによる。一
般に、この非線形性は、ある電力値以上を増幅しようと
する場合に発生する。したがって一定電力値以上で増幅
する際にのみ歪補償が必要になる。送信電力値は、無線
通信システム規定によって定められるものであるので、
ここでは説明しない。

【００４１】この送信電力値の設定は送信電力制御部８
で行われる。つまり、予め、定めておいた一定の送信電
力値レベルで、非線形歪補償部７は、歪補償処理のオ
ン、オフを行う。

【００４２】［歪補償データについて］歪補償処理を行
う場合、送信電力制御部８による送信電力指定値が一定
とみなせる十分短い時間Ｔ（図２，図３の例では太線で
囲んだ部分で２倍オーバーサンプリングの８入力値分）
では、歪特性は変化しないと考えて良い。そこで、この
実施の形態では、この２倍オーバーサンプリングの８入
力値分を単位として歪補償データを考える。

【００４３】前述したように、ＦＩＲ型ベースバンドフ
ィルタ１Ａ，１Ｂのそれぞれの出力信号は、ＦＩＲフィ
ルタ内部の遅延信号と、ＦＩＲフィルタに入力される信
号とで確定するので、入力信号列に応じた出力信号列は
確定する。図２，図３の例では、歪補償対象単位となる
ＦＩＲフィルタの出力信号列は、Ｘ７，Ｘ６，…，Ｘ
１，Ｘ０として図示した。

【００４４】この場合、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ
１Ａ，１Ｂのそれぞれにおいては、前記の十分に短い時
間Ｔに、８入力値分の入力データが転送入力され、８値
分の出力データＸ７，Ｘ６，…，Ｘ１，Ｘ０が出力され
る。すなわち、ある時刻ＴｎにおけるＦＩＲ型ベースバ
ンドフィルタの入力信号列および内部信号列が、図３
（Ａ）に示すようなものであった場合、その時刻Ｔｎよ
りも前記時間Ｔだけ経過した時刻Ｔｎ＋１では、図３
（Ｂ）に示すように、８入力値分がシフトされたものと
なる。

【００４５】図２および図３において、太枠で囲んだ８
値のデータは、その時点におけるＦＩＲ型ベースバンド
フィルタの入力データ（入力信号列）を示している。ま
た、点線で囲んだ複数データは、その時点でＦＩＲフィ
ルタ内に取り込まれているデータ（ＦＩＲ内部入力信号
列）を意味している。

【００４６】この例の場合、前述もしたように、また、
図２に示すように、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１
Ａ，１Ｂのそれぞれの８値の入力信号パターン（オーバ
ーサンプリングされているので、元のデータとしては、
４値分のパターン）と、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ
１Ａ，１Ｂ内に存在する可能性のある全てのデータパタ
ーンとの組み合わせが、いずれの歪補償データを、メモ
リ９からそれぞれ読み出すかのインデックス情報Ｉｎｄ
ｅｘとされる。

【００４７】そして、図２に示し、また、前述したよう
に、非線形歪補償部７は、ある時点におけるＦＩＲ型ベ
ースバンドフィルタ１Ａ，１Ｂのそれぞれについての前
記インデックス情報Ｉｎｄｅｘに基づき、その時点にお
いて、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ１Ａ，１Ｂの出力
信号のそれぞれに対して必要とされる歪補償データを、
メモリ９から読み出し、加算部２Ａ，２Ｂにそれぞれ供
給するものである。

【００４８】［歪補償データの作成方法の例］送信電力
増幅器６で発生する非線形歪特性は予め実測できるの
で、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタの出力信号列Ｘ７，
Ｘ６，．．．Ｘ１，Ｘ０が送信電力増幅器６でどのよう
に歪むかは実測できる。そこで、歪を補正するための歪
補償データ列９を予め用意できることになる。この例で
は、この非線形歪特性を周波数歪特性として実測するよ
うにする。具体的な計算方法の例を以下に示す。

【００４９】まず、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ出力
信号列Ｘ７，Ｘ６，．．．Ｘ１，Ｘ０を周期信号とみな
し、これをＦＦＴ（ファーストフーリエ変換）したもの
を、周波数領域の理想スペクトラムデータとして保存し
ておく。この理想スペクトラムデータは、後述する適応
化処理のためにも使用するので、この例では、理想デー
タメモリ１６に保存される。

【００５０】次に、上記の周期出力信号列Ｘ７，Ｘ
６，．．．Ｘ１，Ｘ０が実際に送信電力増幅器６で歪ん
だ場合の周波数スペクトラムを、同様にして、ＦＦＴ処
理して得る。

【００５１】次に、前記インデックス情報Ｉｎｄｅｘで
あるＦＩＲ型ベースバンドフィルタの８値の入力信号列
と、ＦＩＲフィルタの内部のデータとの組み合わせの全
てについて、その理想スペクトラムデータと、歪んだ周
波数スペクトラムの差分スペクトラムを求め、これを送
信系増幅器で発生する周波数非線形歪特性とする。そし
て、各インデックス情報Ｉｎｄｅｘごとに求められた差
分スペクトラムを、逆ＦＦＴを行って、時間領域の信号
に戻すことにより、各インデックス情報Ｉｎｄｅｘごと
の歪補償データ列を得、それぞれのインデックス情報Ｉ
ｎｄｅｘに対応付けて歪補償データメモリ９に保存す
る。

【００５２】ここで、歪補償データメモリ９としては、
後述の適応化処理のために歪捕償データ列が書き換え可
能なように、書き換え可能なデバイス、例えばＲＡＭ等
が用いられる。なお、理想スペクトラムデータは、書き
換え不要であるので、一度確定すれば、理想スペクトラ
ムデータメモリ１６としては、書き換え不能なＲＯＭ等
を用いることができる。

【００５３】［歪補償データ列の較正（適応化処理）］
前述もしたように、送信電力増幅器の歪特性が温度変化
や経時変化などによって変るため、歪補償データをその
変化に追従させるようにする適応制御が求められる。

【００５４】そこで、この実施の形態では、上述のよう
にして、非線形歪補償を行って送信電力増幅器６から出
力された変調信号を再び復調して、理想送信信号スペク
トラムと比較して歪補償データ列を較正することで、送
信電力増幅器の歪特性の温度変化や経時変化も適応補償
する。

【００５５】この適応制御のために、この実施の形態で
は、分配器１１と、直交検波部１２と、帯域制限用の低
域通過フィルタ１３Ａ，１３Ｂと、Ａ／Ｄコンバータ１
４Ａ，１４Ｂと、歪補償データ列を再計算して更新する
歪補償データ更新部１５と、前述した理想周波数スペク
トラムデータメモリ１６とを設ける。

【００５６】そして、送信電力増幅器６から出力された
変調信号を分配器１１で分配し、直交検波部１２の直交
検波によって直交成分を取り出し、低域通過フィルタ１
３Ａ，１３Ｂで帯域制限し、Ａ／Ｄコンバータ１４Ａ，
１４Ｂでデジタル信号列を再び得る。

【００５７】そして、歪補償データ較正部１５におい
て、Ａ／Ｄコンバータ１４Ａ，１４Ｂから得た歪補償し
た後のデジタル信号列をＦＦＴ処理して、その周波数ス
ペクトラムを求め、その周波数スペクトラムと、上述し
た理想スペクトラムデータメモリ１６からの理想スペク
トラムデータの周波数スペクトラムとの差分スペクトラ
ムを求める。これが、較正すべき周波数非線形歪特性に
なる。

【００５８】歪補償データ較正部１５では、求めた差分
スペクトラムを逆ＦＦＴして、時間領域の歪補償データ
に変換し、これにより、歪補償データメモリ９の対応す
る歪補償データを較正する。この例では、対応する歪補
償データを更新することになる。

【００５９】一般に、非線形歪特性の温度変化や経時変
化については時間変動が小さいので、この適応処理は一
定周期で間欠的に行うことで、装置の処理負荷を減らす
ようにすることができる。

【００６０】なお、以上説明した無線通信機の送信部
は、例えば携帯電話機などの携帯型無線通信機の送信部
であってもよいし、また、無線通信基地局の送信部であ
ってもよい。

【００６１】また、送信系の増幅器の非線形歪特性は、
上述の実施の形態の場合のような送信電力増幅器のみで
なく、その前段に増幅器が設けられる場合には、その前
段の増幅器の特性を含めたものであっても、勿論よい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、送信信号の歪を補償するための複数の非線形歪補償
信号データを、周波数歪特性から得るようにすることに
より、従来、非線形歪特性を表現する際に行われてきた
多項式近似の限界によらない精度の良い歪補償を得るこ
とができる。

【００６３】また、この発明によれば、歪補償を行う際
には、非線形歪補償信号データをＦＩＲ型フィルタの入
力信号とＦＩＲ型フィルタ内部の残留信号とによつて、
予め、用意された複数の非線形歪補償信号データから選
択し、ＦＩＲ型ベースバンドフィルタの出力信号に、選
択した非線形歪補償信号データを加算することにより、
非線形歪特性を表現する際に行われてきた多項式近似の
限界によらない精度の良い歪補償を得ることができる。

【００６４】また、この発明によれば、非線形歪補償を
行った送信信号を再び復調して、理想出力送信信号のス
ペクトラムと比較して校正することが容易にでき、送信
電力増幅器の歪特性の温度変化や経時変化も適応補償す
ることができる。

【００６５】この発明によれば、非線形歪補償ができる
ことで、ある程度歪特性の存在する安価で、電力消費の
小さい送信系増幅器を通信機の送信部に採用することが
可能になる。したがって、送信部での消費電力を抑える
ことができ、たとえばバッテリー容量や製造コストに制
限のある移動局通信機においては、従来よりも長時間の
通話時間を実現できることになる。また、同時に製造コ
ストも安価に抑えることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の無線通信装置の送信部
のブロック図である。

【図２】この発明の実施の形態における歪補償処理の説
明図である。

【図３】この発明の実施の形態における歪補償処理の説
明図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ…ＦＩＲ型ベースバンドフィルタ、３Ａ，３
Ｂ…Ｄ／Ａコンバータ、４Ａ，４Ｂ…低域通過フィル
タ、５…直交変調部、６…送信電力増幅器、７…非線形
歪補償部、８…送信電力制御部、９…歪補償データメモ
リ、１１…分配器、１２…直交検波部、１３Ａ，１３Ｂ
…低域通過フィルタ、１４Ａ，１４Ｂ…Ａ／Ｄコンバー
タ、１５…歪補償データ較正部、１６…理想データメモ
リ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無線通信装置の送信部における非線形歪特
   性を、ベースバンド領域の前記送信部の入力信号である
   ベースバンド送信信号に対する、前記送信部の出力信号
   のベースバンド領域の信号の周波数歪特性として検出し
   ておき、 この検出した周波数歪特性から、前記ベースバンド送信
   信号に反映させる形式の信号を生成して、歪補償データ
   として記憶部に保存し、 送信すべき前記ベースバンド送信信号により、前記記憶
   部に保存した歪補償データを参照して、前記ベースバン
   ド送信信号に対応する歪補償データを読み出し、 前記ベースバンド送信信号に前記読み出した歪補償デー
   タを加算して、前記送信部に供給するようにしたことを
   特徴とする無線通信装置の送信部の非線形歪補償方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の無線通信装置の送信部の
   非線形歪補償方法において、 ベースバンド送信信号に対する前記送信部における非線
   形歪としての周波数歪は、前記ベースバンド送信信号の
   無歪理想周波数スペクトラムと、前記送信部を通過後の
   歪周波数スペクトラムとの差分スペクトラムとして求
   め、 前記歪補償データとして前記記憶部に保存するデータ
   は、前記周波数領域の差分スペクトラムのデータを時間
   領域のデータに変換したものであることを特徴とする無
   線通信装置の送信部の非線形歪補償方法。
3. 【請求項３】前記ベースバンド送信信号は、デジタル信
   号の状態で、有限パルス応答フィルタからなるベースバ
   ンドフィルタを経由するものであるとともに、 前記歪補償データは、前記ベースバンドフィルタの出力
   デジタル信号に加算される形式のものとされ、 前記ベースバンドフィルタの入力信号と、前記ベースバ
   ンドフィルタを構成する有限パルス応答フィルタの内部
   に残留している信号とを、参照信号として、前記記憶部
   から、前記ベースバンドフィルタの出力デジタル信号に
   加算する歪補償データを読み出すようにすることを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置の
   送信部の非線形歪補償方法。
4. 【請求項４】前記記憶部の歪補償データは、それにより
   非線形歪補償を行った後の前記送信部の出力信号と理想
   出力信号とを比較して、その比較結果により較正するこ
   とを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記
   載の無線通信装置の送信部の非線形歪補償方法。
5. 【請求項５】送信系の増幅器と、 ベースバンド送信信号に送信のための変調を行って、前
   記送信系の増幅器に供給する変調部と、 前記送信系の増幅器における非線形歪を補償するための
   歪補償データを保持する記憶部と、 送信しようとする前記ベースバンド送信信号を参照信号
   として、前記記憶部から、当該ベースバンド送信信号に
   対応する歪補償データを前記記憶部から読み出す歪補償
   部と、 前記歪補償部により前記記憶部から読み出された歪補償
   データを、前記ベースバンド送信信号に加算するための
   加算部と、 を備え、 前記歪補償データは、前記ベースバンド送信信号に対す
   る、前記送信系の増幅器の出力信号をベースバンド領域
   の信号としたときの周波数歪として検出されたものであ
   って、前記ベースバンド送信信号に加算可能な形式に変
   換されたものであることを特徴とする無線通信装置。
6. 【請求項６】ベースバンド送信信号に対する前記送信系
   の増幅器の出力信号の周波数歪は、前記ベースバンド送
   信信号の無歪理想周波数スペクトラムと、前記送信系の
   増幅器を通過後の歪周波数スペクトラムとの差分スペク
   トラムとして求め、 前記歪補償データとして前記記憶部に保存するデータ
   は、前記差分スペクトラムの逆ＦＦＴ信号とすることを
   特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
7. 【請求項７】非線形歪補償を行った後の前記送信系の増
   幅器の出力信号を復調し、その復調信号と理想出力信号
   とを比較して、その比較結果により前記記憶部の歪補償
   データを較正する歪補償データ較正部を設けたことを特
   徴とする請求項５または請求項６に記載の無線通信装
   置。
8. 【請求項８】有限パルス応答フィルタで構成されるベー
   スバンドフィルタと、 送信系の増幅器と、 前記送信系の増幅器における非線形歪を補償するための
   歪補償データを保持する記憶部と、 前記ベースバンドフィルタの入力信号と、前記ベースバ
   ンドフィルタを構成する有限パルス応答フィルタの内部
   に残留している信号とを、参照信号として、前記記憶部
   から、前記ベースバンドフィルタの出力デジタル信号に
   加算する歪補償データを読み出すようにする歪補償部
   と、 前記歪補償部により前記記憶部から読み出された歪補償
   データを、前記ベースバンド送信信号に加算するための
   加算部と、 前記加算部からのベースバンド送信信号に送信のための
   変調を行って、前記送信系の増幅器に供給する変調部
   と、 を備える無線通信装置。
9. 【請求項９】ベースバンド送信信号に対する前記送信系
   の増幅器の出力信号の周波数歪は、前記ベースバンド送
   信信号の無歪理想周波数スペクトラムと、前記送信系の
   増幅器を通過後の歪周波数スペクトラムとの差分スペク
   トラムとして求め、 前記歪補償データとして前記記憶部に保存するデータ
   は、前記差分スペクトラムの逆ＦＦＴ信号とすることを
   特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
10. 【請求項１０】非線形歪補償を行った後の前記送信系の
    増幅器の出力信号を復調し、その復調信号と理想出力信
    号とを比較して、その比較結果により前記記憶部の歪補
    償データを較正する歪補償データ較正部を設けたことを
    特徴とする請求項８または請求項９に記載の無線通信装
    置。