JP2001345718A

JP2001345718A - 非線形歪補償装置を有する通信装置の起動方法

Info

Publication number: JP2001345718A
Application number: JP2000168844A
Authority: JP
Inventors: Norio Kubo; 徳郎久保; Takayoshi Oide; 高義大出; Kazuo Hase; 和男長谷; Hajime Hamada; 一浜田; Hiroyoshi Ishikawa; 広吉石川; Yasuyuki Oishi; 泰之大石
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-06-06
Also published as: US6907085B2; US20010051504A1; JP4326673B2

Abstract

(57)【要約】【課題】歪補償係数の作成・更新機能を有するリニアラ
イザを搭載した通信装置において、適切な起動方法を提
供する。【解決手段】まず、リニアライザを構成するデジタル部
を起動し、次に、歪補償係数の更新を行うためのフィー
ドバックループをオープンにする。その次に、ＰＡなど
を含むＡＤＣあるいは、ＤＡＣからアンテナ側のアナロ
グ部を起動する。そして、歪補償係数の更新を行うため
のフィードバック経路に設けられたＡＴＴのＡＴＴ値と
信号遅延部の信号遅延量を調整し、歪補償係数の更新を
正確に行える状態を作る。次に、フィードバックループ
をクローズし、歪補償係数をエントリとして持つ歪補償
テーブルを作成し、作成完了後、通常動作に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歪補償装置（ある
いは、リニアライザ）を有する通信装置において、通信
装置の各部分の起動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、周波数利用効率の良い線形変調方
式（ＱＰＳＫなど）を用いた無線装置が多く利用されて
いる。この際、電波を送信する送信部においても高い線
形性が要求されている。通常、送信部に設けられる、最
終段の高出力増幅器（ＰＡ）において高い線形性を求め
ようとすると相反的に効率が悪くなり、増幅器の大き
さ、電源容量、放熱などの条件が厳しくなっていく。す
なわち、線形性を示すパワーレンジの大きいＰＡを使用
しようとすると、必然的に大型のＰＡを使用することに
なり、電力の消費量や効率が悪くなる。よって、小型
で、線形性を示すパワーレンジの比較的小さい増幅器を
非線形領域で使用し、非線形歪補償回路により該小型の
増幅器の非線形領域の線形化を図り、高い電力効率と線
形性を同時に得ている。

【０００３】しかしながら、現状においては、十分満足
のいく非線形歪補償装置（リニアライザ；特に、ＰＡの
入力に更新可能な補償係数を演算してＰＡに入力し、得
られるＰＡの出力と当該ＰＡの入力との線形性を見かけ
上達成するプリディストータ型リニアライザ）を有した
送信装置の実用化例は非常に少なく、起動の手順も確立
されていない。

【０００４】また、リニアライザを有している送信装置
においては、リニアライザを有していない送信装置に比
べ、多くの調整箇所及び補償テーブルの作成などがあ
り、起動の際に複雑な手順が要求される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、十分満足のいく
リニアライザを搭載した送信装置は、実用化が少なく、
このような装置の制御に必要な技術が完全に成熟してい
るとは言えない。特に、現在実用化が盛んに研究・開発
されているWideband-CDMA （Ｗ−ＣＤＭＡ）において
は、広帯域の信号を大出力で送信することが考えられる
が、それと同時に装置の大型化、高消費電力化を避ける
ため、上記したような小型のＰＡを使用して、装置を構
成することが望まれる。従って、将来においては、リニ
アライザを搭載した送信装置が主流となることは十分考
えられることであり、従って、そのようなリニアライザ
を搭載した送信装置において、各部分の制御方法などの
技術を十分成熟させる必要がある。そして、リニアライ
ザを搭載した装置においては、通常の送信装置と比べ
て、多くの調整箇所及び補償テーブルの作成等が必要で
あるため、正確な手順により起動する必要がある。

【０００６】本発明の課題は、歪補償係数作成・更新機
能を有するリニアライザを搭載した通信装置において、
適切な起動方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の起動方法は、フ
ィードバックループを持ち、歪補償係数の作成・更新機
能を有する非線形歪補償装置を有する通信装置の起動方
法であって、（ａ）該フィードバックループをオープン
するステップと、（ｂ）該通信装置の有するアナログ信
号のレベル調整と位相調整を行うステップと、（ｃ）該
フィードバックループをクローズするステップと、
（ｄ）該歪補償係数の作成・更新を行うステップとを備
えることを特徴とする。

【０００８】本発明によれば、従来確立されていなかっ
た、フィードバックループを持ち、歪補償係数の作成・
更新機能を持つリニアライザ（非線形歪補償装置）を搭
載した通信装置に適切な起動方法を提供することが出来
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、フィードバ
ック回路を持ち、歪み補償係数を更新することができる
プリディストータ型リニアライザを有する送信装置を前
提にする。

【００１０】リニアライザを通常動作させる前には以下
に示す項目を行う必要がある。（１）フィードバックＡＴＴ（アッテネータ；減衰器）
の減衰量を指定する値の調整、（２）フィードバック信
号遅延量（ＰＡやフィルタなどによって生じるアナログ
的に生じる信号の遅延量）の調整、（１）と（２）はフ
ィードバックループが開いた状態において調整を行う必
要があり、この調整なしでは、プリディストーションを
行わせるための正確な歪補償係数を作成することは出来
ない。すなわち、フィードバックループが閉じた状態
で、上記（１）と（２）を行おうとすると、（１）また
は（２）の調整によって生じたフィードバックループを
伝送される信号の変化に対応して歪補償係数の更新が行
われてしまうので、（１）と（２）の調整を上手く行う
ことが出来なくなってしまう。

【００１１】図１は、リニアライザの原理構成を示す図
である。図１は、フィードバック回路を持ち歪補償係数
を更新することができるプリディストータ形のリニアラ
イザの原理構成図であり、図２は、本発明の実施形態の
起動方法の基本手順を適用する送信装置の構成図であ
る。

【００１２】図１に示されるように、プリディストータ
型リニアライザへの入力をｘ（ｔ）とすると、このｘ
（ｔ）が減算器１３と歪補償テーブル１０に入力され
る。減算器１３は、ＰＡ１２からの出力のパワー調整し
た信号とｘ（ｔ）との差を演算し、歪補償信号更新部１
１に入力する。歪補償信号更新部１１には、歪補償テー
ブルからの出力値ｈ（ｐ）が入力され、減算器からの差
信号とｈ（ｐ）とを適切に演算することによって、歪補
償テーブルのエントリの更新信号とする。

【００１３】また、ｘ（ｔ）は、歪補償テーブル１０に
入力され、歪補償テーブル１０のエントリを取得するた
めのアドレス値として入力されると共に、歪補償テーブ
ルのエントリを更新する場合に、どのエントリを更新す
るかを示すアドレス値を与えるものとなる。

【００１４】歪補償テーブル１０から出力される歪補償
係数ｈ（ｐ）は、乗算器１４において、ｘ（ｔ）と乗算
され、ｈ（ｐ）とｘ（ｔ）の乗算結果がｆ（ｐ）という
ゲインを有するＰＡ１２に入力される。ＰＡ１２の出力
ｙ（ｔ）は、後段の回路に送信されると共に、フィード
バック経路を通って、減算器１３に入力される。後述す
るように、フィードバック経路には、ＰＡ１２の出力ｙ
（ｔ）を適切に減衰するためのアッテネータなどが設け
られるが、図１では省略されている。

【００１５】図２は、図１の原理に基づいて構成され
た、本実施形態の起動方法を適用する送信装置の基本構
成である。図２においては、変調部２０から出力された
変調信号は、乗算器２１に入力されると共に、歪補償テ
ーブル３７、減算器３５にも入力される。スイッチ３８
は、乗算器２１において、変調信号に乗算する信号を歪
補償テーブル３７で得られた値とするか、１＋ｊ０（ｊ
は虚数単位）を乗算するかを選択するために設けられて
いる。ここで、図２においては、信号は、単一の経路を
送信されるように記載しているが、実際には、各信号に
はＩ信号とＱ信号とがあり、それぞれに配線が設けられ
ているが、これらをまとめて、複素信号として考えてい
る。従って、図２の回路においては、複素信号が伝搬さ
れているものとする。従って、変調部２０からの複素変
調信号に乗算器２１において、１＋ｊ０を乗算すること
は、複素変調信号になんら変化を及ぼさないという結果
となる。従って、スイッチ３８において、１＋ｊ０を選
択して、乗算器２１に入力することによって、歪補償係
数の更新のためのフィードバックループを開いた状態と
することができる。一方、スイッチ３８において、歪補
償テーブル３７からの値を乗算器２１に入力した場合に
は、歪補償係数が変調部２０からの複素変調信号に乗算
されることになり、すなわち、フィードバックループが
閉じた状態となる。なお、変調信号が複素信号であるこ
とに伴って、歪補償係数も本実施形態においては、複素
値となっている。

【００１６】乗算器２１からの出力は、直交変調された
後、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２２におい
て、アナログ信号に変換され、次に、バンドパスフィル
タ２３を通過し、乗算器２４において、局部発振器２８
からの高周波が乗算され、ＲＦ信号に変換される。この
ようにして得られたＲＦ信号は、ＰＡ２５によって増幅
され、アンテナ２６から送出される。

【００１７】また、ＰＡ２５の出力は、フィードバック
経路を介して、乗算器２９に入力され、局部発振器２７
の高周波が乗算されて、ＲＦ信号から低周波変調信号に
逆変換される。そして、可変アッテネータ（ＶＡＴＴ）
３０において、ＰＡ２５によって増幅された分のパワー
が減衰される。ＶＡＴＴ３０は、複素変調信号の電力値
を検出し、ＰＡ２５によって与えられた位相変化は無視
して、パワーの減衰のみを行う。このようにして、減衰
された複素変調信号は、バンドパスフィルタ３１を通過
し、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）３２によって
デジタル信号に変換され、直交変調された後、可変遅延
器３３に入力される。

【００１８】可変遅延器３３は、遅延量制御部３４にお
いて検出された、変調部２０からの直接の変調信号と、
フィードバック経路を介して入力される変調信号のアナ
ログ的な遅延差に基づいて、フィードバック経路を介し
て可変遅延器３３に入力される変調信号の遅延量を調整
し、減算器３５において、減算が正しく行われるように
するために設けられている。ここで、可変遅延器３３
は、フィルタやＰＡ２５によって変調信号に与えられる
アナログ的な遅延量を調整するものであり、図示しては
いないが、ＦＦなどによって生成される、マスタクロッ
クの精度のデジタル的な遅延は全て調整済みであること
を前提にしている。

【００１９】そして、減算器３５から歪補償信号更新部
３６に差信号が入力されると、図１で説明した通り、歪
補償テーブルの更新を索引が行われ、歪補償係数がスイ
ッチ３８に出力される。

【００２０】なお、本発明の実施形態の説明において
は、図２の点線で示すように、ＤＡＣ２２及び、ＡＤＣ
３２より、アンテナ２６側をアナログ部と呼び、これら
より変調部２０側をリニアライザデジタル部と呼ぶ。

【００２１】図３は、図２の基本構成における、起動手
順を示すフローチャートであり、本発明の実施形態にお
ける基本起動手順を示す図である。起動手順としてま
ず、最終段の高出力増幅器（ＰＡ）の電源を入れる前
に、リニアライザ部を稼働させ（ステップＳ１０）、フ
ィードバックループをオープンにする（ステップＳ１
１）。フィードバックループをオープンにする方法の一
例としては、変調器からの信号をプリディストーション
するための複素乗算器に歪補償係数を入力させず、１＋
ｊ０を乗算の係数とすることと、歪補償更新部を動作さ
せないことによりループオープンとすることができる。

【００２２】次に、ＰＡを含むアナログ部を稼働させ
（ステップＳ１２）、フィードバック信号減衰器（図２
中のＶＡＴＴ３０）により、参照信号（変調器２０から
直接減算器３５に入力される信号）とフィードバック信
号（ＰＡ２５の出力から得られた信号）のレベルを合わ
せる（ステップＳ１３）。その後フィードバック信号と
参照信号の比較タイミングを合わせるために、図２中の
可変遅延器３３によりタイミング調整を行う（ステップ
Ｓ１４）。以上のステップＳ１３とＳ１４の調整が終了
した後に、フィードバックループをクローズさせ（ステ
ップＳ１５）、歪補償係数（テーブル作成）の作成を行
う（ステップＳ１６）。以上の起動手順後に通常のリニ
アライザ動作が行われる（ステップＳ１７）。

【００２３】なお、図３の手順においては、アンテナか
らは電波は送出されず、アンテナと同じインピーダンス
を有する信号終端部が接続されていることを仮定してい
る。図４は、本発明の実施形態を適用する基地局送信部
の構成図である。

【００２４】図４において、図２と同じ構成要素には同
じ参照符号を付し、説明を省略する。図４のテスト信号
発生部４０は、歪補償テーブル３７の作成用に設けた信
号である。変調部２０からの変調信号を歪補償テーブル
３７の作成のために使用すると、変調信号のパワーが所
定の範囲内に収まってしまい、歪補償テーブル３７が格
納することが出来る全てのパワーについての歪補償係数
を作成することができない場合がある。そこで、テスト
信号発生部４０において、歪補償テーブル３７のカバー
する全てのパワー値をテスト信号が発生するように構成
し、パワーの非常に低い部分やパワーの非常に大きい部
分についても歪補償テーブルが作成できるようにする。

【００２５】また、ＰＡ２５は、通常、入力パワーが大
きくなると出力パワーが飽和するようになる。すなわ
ち、どのように大きなパワーの入力信号を入力しても、
出力パワーが大きくならない現象が生じる。このような
場合、何もしないと、歪補償信号更新部３６において
は、十分な線形性が得られるまで歪補償係数を補正しよ
うとするが、この補正は収束せず、補償係数をデジタル
値で表現できるビット数の最大値にまで上げてしまう。
この結果、歪補償後の送信信号波形に不連続点が発生し
更なる信号の歪の増大が起きる。そこで、飽和処理部４
１は、ＤＡＣ２２の入力信号を取得し、これが十分大き
なパワーとなっている場合には、ＰＡ２５は、飽和状態
になってしまうと予測し、ＰＡ２５からのフィードバッ
ク信号のパワーを増幅して、歪補償信号更新部３６に入
力し、歪補償信号更新部３６が十分な線形性が得られた
と判断して、これ以上の歪補償係数の補正を行わないよ
うに制御する回路である。

【００２６】図５は、本実施形態で示している適応プリ
ディストータ型のリニアライザの構成及び動作を説明す
る図である。適応プリディストータ方式はアンプの非線
形歪みを適応アルゴリズムを用いて推定し、デジタル処
理によりプリディストーションを行う歪補償方式であ
る。歪みは入力振幅の非線形関数なので、量子化された
入力の各値に対し、それぞれ独立に歪みを推定してお
り、適応アルゴリズムを用いて、アンプ出力信号をレベ
ル調整した信号と参照信号との平均二乗誤差を最小にす
るように補正値を求めている。平均二乗誤差を最小化す
るＭＭＳＥアルゴリズムに、本方式では、演算量が最も
少なく安定性の良い最小二乗法（ＬＭＳ）を用いてい
る。

【００２７】複素信号であるｘ（ｔ）は、ブロック４５
において、絶対値の２乗の演算がされ、歪補償テーブル
４６のエントリｈ（ｐ）を索引するためのインデックス
あるいはアドレス値ｐとなる。また、ｘ（ｔ）は、更新
前の歪補償係数ｈ_n-1（ｐ）と乗算され、ＰＡ４７によ
って増幅され、ｙ（ｔ）となる。ｙ（ｔ）は、レベル調
整された後（不図示）減算器に入力され、ｘ（ｔ）と減
算されて、ｅ（ｔ）＝ｘ（ｔ）−ｙ（ｔ）が演算され
る。また、ｙ（ｔ）の複素共役がブロック４８に於いて
取られ、ｙ^*（ｔ）は、ｈ_n-1（ｐ）と乗算されて、ｕ
^*（ｔ）となる。なお、ここで、上付“＊”は、複素共
役を示すものとする。次に、ｅ（ｔ）とｕ ^*（ｔ）が乗
算され、更に、μが乗算されて、ｈ_n-1（ｐ）と加算さ
れて歪補償係数の補正値が算出される。

【００２８】図６は、図４の送信装置における起動手順
を示すフローチャートである。図６においては、図３の
場合と同様に、まず、リニアライザデジタル部を起動し
（ステップＳ２０）、次に、フィードバックループをオ
ープン（ステップＳ２１）にした後に、ＰＡを含むアナ
ログ部を起動させる（ステップＳ２２）が、この際に信
号として通常の変調信号ではなく、フィードバックＡＴ
Ｔ及びフィードバック信号遅延量の調整を行いやすくす
るためのテスト信号を使用する。フィードバックＡＴ
Ｔ、フィードバック信号遅延量の調整後（ステップＳ２
３、Ｓ２４）、歪補償テーブル作成を行うが、この際テ
スト信号レベルが歪補償テーブルの全てのアドレスに対
応するようにレベルを可変して補償係数の作成を行う
（ステップＳ２７）。

【００２９】補償係数の作成においては、歪補償テーブ
ルのあるアドレスにおいて歪係数を更新し（ステップＳ
２８）、ステップＳ２９において、補償係数が収束した
か否かを判断する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９
において、補償係数が収束していないと判断された場合
には、ステップＳ３０において、飽和処理が必要か（飽
和処理とは、プリディストーション後の信号がＤＡＣの
出力可能範囲を超える、あるいは、ＰＡの出力が飽和す
るような制御が行われそうになったときに振幅制限を行
い、かつ、振幅制限が行われた場合においても位相につ
いては追従動作を行わせる動作である）否かが判断さ
れ、必要でない場合には、ステップＳ２８に戻り、必要
であると判断された場合には、ステップＳ３１におい
て、飽和処理を行って、ステップＳ２８に戻る。

【００３０】ステップＳ２９において、補償係数が収束
したと判断された場合には、ステップＳ３２において、
全ての歪補償テーブルのアドレスに対応した歪補償係数
が作成されたか否かが判断される。ステップＳ３２にお
いて、作成されていないと判断された場合には、ステッ
プＳ２８に戻り、ステップＳ３２において、全て作成さ
れたと判断された場合には、ステップＳ３３で、テスト
信号を停止し、ステップＳ３４で、通常動作に移る。

【００３１】同図の起動手順においても、ＰＡの先に
は、アンテナの他に、アンテナと同じインピーダンスを
有する信号終端部が設けられ、歪補償テーブル作成時に
は、信号がアンテナには送られず、信号終端部に送られ
ることを前提にしている。

【００３２】図７は、マルチキャリアタイプの歪補償構
成の１構成例であるマルチＤＡＣを用いた場合のリニア
ライザ構成を示す図である。なお、同図において、図４
と同じ構成には、同じ参照符号を付し、説明を省略す
る。

【００３３】本構成においては、ＤＡＣ２２を複数（各
キャリア）使用し、アナログ信号で加算（加算器５２）
するため、４つの各ＤＡＣ２２出力から加算器５２の出
力までにＤＡＣの個別誤差、ＤＡＣから加算器までの４
本のアナログ信号ライン長差及び加算器の周波数特性な
どにより、振幅及び位相偏差が生ずる。従って、ＤＡＣ
２２の前段に、振幅・位相調整器５１を設け、アナログ
的な遅延及び位相変化を調整する。

【００３４】すなわち、キャリア１〜キャリア４までの
変調器２０（４波とは限らない）から出力された変調信
号、あるいは、キャリア１〜キャリア４までのテスト信
号発生部４０から出力されたテスト信号は、乗算器５０
において、それぞれ位相シフトが行われる。各キャリア
の信号は、加算器５６において、それぞれ加算される。
また、各キャリアの信号は、それぞれ、振幅・位相調整
器５１によって振幅及び位相の調整がされ、直交変調
後、ＤＡＣ２２において、それぞれデジタル信号からア
ナログ信号に変換される。

【００３５】加算器５２において、加算された結果の信
号は、加算器５３において、歪補償値が加算され、バン
ドパスフィルタ２３を通過する。そして、乗算器２４に
おいて、局部発振器２８の高周波と乗算され、ＰＡ２５
で増幅されて、送出される。ＰＡ２５の出力は、前述の
ように、フィードバック経路を介して、歪補償係数が取
得され、乗算器５７において、各キャリアの信号が加算
された結果の信号に乗算される。更に、本構成では、減
算器５５において、歪補償係数乗算後の信号から元の信
号を引いて、差信号を生成し、ＤＡＣ５４を介して加算
器５３において、各キャリアの信号を加算した結果の信
号をＤＡＣ２２でデジタル信号に変換した結果の信号に
加算することによって、歪補償を行う。

【００３６】フィードバックループを開く場合には、前
述の通り、スイッチ３８において、歪補償係数ではな
く、１＋ｊ０を選択することによって行う。図８は、図
７の構成における起動手順の一例を示すフローチャート
である。

【００３７】図８に示す起動手順では、各キャリア毎に
参照信号との位相差及び振幅差を測定し、各キャリア間
の偏差をなくすルーチンが追加されている。まず、ステ
ップＳ４０において、リニアライザデジタル部を起動
し、ステップＳ４１において、フィードバックループを
オープンにする（開く）。そして、ステップＳ４２にお
いて、アナログ部を起動し、ステップＳ４３において、
テスト信号を発生する。テスト信号は、複数のキャリア
で構成される使用帯域の中心周波数を有するものとす
る。そして、ステップＳ４４において、フィードバック
ＡＴＴの減衰値を調整し、ステップＳ４５において、フ
ィードバック信号遅延量を調整する。

【００３８】そして、ステップＳ４６において、キャリ
アｉのテスト信号を設定された所定のレベルで発生し、
ステップＳ４７において、参照信号とフィードバック信
号との位相差及び振幅差を測定する。そして、ステップ
Ｓ４８において、全てのキャリアについて測定を行った
か否かを判断する。今の場合、４つのキャリアについて
全て測定が完了したか否かを判断する。全てのキャリア
について測定がまだ終わっていない場合には、ステップ
Ｓ４９において、ｉを１つ増加し、ステップＳ４６に戻
って測定を繰り返す。ステップＳ４８において、全ての
キャリアについて測定が終わったと判断された場合に
は、ステップＳ５０に進む。

【００３９】ステップＳ５０においては、歪補償テーブ
ルを初期値に設定し、ステップＳ５１において、全ての
キャリアでテストパターンを発生する。そして、ステッ
プＳ５２において、フィードバックループをクローズし
歪補償テーブルの作成に入る。

【００４０】歪補償テーブルの作成においては、ステッ
プＳ５３において、テスト信号レベルを歪補償テーブル
の全てのアドレスに対応するように可変していく。ま
ず、ステップＳ５４において、あるアドレスにおいて、
歪補償テーブルの歪補償係数を更新し、ステップＳ５５
において、補償係数が収束したか否かを判断する。収束
していない場合には、ステップＳ５６に進んで、飽和処
理が必要か否かを判断する。必要でない場合には、ステ
ップＳ５４に戻る。ステップＳ５６において、飽和処理
が必要と判断された場合には、ステップＳ５７におい
て、飽和処理を行い、ステップＳ５４に戻る。

【００４１】ステップＳ５５において、補償係数が収束
したと判断された場合には、ステップＳ５８において、
全てのアドレスに対応した歪補償係数が作成されたか否
かを判断し、作成されていない場合には、ステップＳ５
３に戻る。全てのアドレスに対応する歪補償係数が作成
された場合には、ステップＳ５９に進み、テスト信号を
停止し、ステップＳ６０において、通常動作に移行す
る。

【００４２】図９は、本発明の実施形態の起動手順の別
の実施形態を説明するための送信器の回路構成例を示し
た図である。上記実施形態の構成例は送信部フォワード
系１つに対して歪補償変更部１つとフィードバック系１
つの構成である。この構成においても歪補償係数更新部
による歪補償係数の更新は常に行う必要はなく、ある定
期的に更新を行う間欠更新でも問題はない。そこで、図
９に示すように、リニアライザデジタル部（補償テーブ
ルを含む）とアナログ部の送信フォワード系複数に対し
て、フィードバック系と歪補償信号更新部１つを用い、
ＳＷによるループの切替を行うことにより回路構成の削
減が可能となる。

【００４３】なお、同図において、図４と同じ構成要素
には同じ参照符号を付して、説明を省略する。図９の構
成においては、変調部２０からＰＡ２５までの構成が複
数基板上に設けられており、フィードバック経路が、こ
れらに共通に設けられており、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７
を切り替えて歪補償テーブルの作成などを行う。ここ
で、１つの基板には、図９では、図４の構成を記載して
いるが、図７のような構成を１つの基板に設けることも
可能である。

【００４４】図８において、基本構成は、図４と同様で
あって、ＳＷ１〜ＳＷ７が設けられている点が異なる。
スイッチＳＷ１からＳＷ５は、複数の基板からの入力や
基板への出力を切り替え、共通に設けられているフィー
ドバック経路を使って、各基板毎に設けられている歪補
償テーブル３７を更新するために使用する。スイッチＳ
Ｗ６、ＳＷ７は、ＶＡＴＴ３０や、可変遅延器３３の減
衰値や遅延値を各基板毎に記憶しておいたものを、それ
ぞれ、対応する基板に対して動作しているとき、対応す
る減衰値（ＡＴＴ値）や遅延値に切り替えて、それぞれ
可変遅延器３３やＶＡＴＴ３０に供給するためのもので
ある。

【００４５】図１０は、図９に示す補償係数時分割更新
構成に対する起動手順を示すフローチャートである。図
１０に４多重例の場合の起動手順を示す。

【００４６】フィードバックループのオープン時におけ
るフィードバックＡＴＴ及びフィードバック信号遅延量
調整はＳＷを切り替えることにより、各送信系毎（＃１
〜４）に順番に行う。この際ＶＡＴＴと可変遅延器は１
つしか持たない構成とするので、調整後はその値を記憶
しておく必要がある。フィードバックループのクローズ
時での補償テーブルの作成においてもＳＷによりループ
を切り替え各送信系毎（＃１〜４）に順番に行う。

【００４７】まず、ステップＳ６５において、全ての基
板のリニアライザデジタル部を起動し、ステップＳ６６
において、全ての基板のフィードバックループをオープ
ンにする。そして、ステップＳ６７において、全ての基
板のアナログ部を移動し、テスト信号を設定レベルで発
生する。

【００４８】次に、ステップＳ６８において、スイッチ
ＳＷ１とＳＷ５をｉ番目の基板（送信部）に設定し、ス
テップＳ６９において、ｉ番目の基板に対するフィード
バックＡＴＴ値の調整と調整後のＡＴＴ値を記憶する。
次に、ステップＳ７０において、ｉ番目の基板に対応す
るフィードバック信号遅延量の調整と、調整後の遅延量
の記憶を行う。そして、ステップＳ７１において、全て
の基板（今の場合、＃１〜＃４）について処理が終わっ
たか否かを判断し、まだ終わっていない場合には、ステ
ップＳ７２において、ｉを１つ増加して、ステップＳ６
８に戻る。処理が全ての基板に対し終わったと、ステッ
プＳ７１において判断された場合には、ステップＳ７３
に進み、歪補償テーブルを初期値に設定する。

【００４９】そして、ステップＳ７４において、スイッ
チＳＷ１〜ＳＷ７をｉ番目の基板に設定して、ｉ番目の
基板について形成されたフィードバックループをクロー
ズする。そして、ステップＳ８４において、テスト信号
を歪補償テーブルの全てのアドレスに対応するように可
変し、ステップＳ７５において、あるアドレスにおい
て、歪補償係数を更新し、ステップＳ７６において、補
償係数が収束したか否かを判断する。ステップＳ７６に
おいて、補償係数が収束していないと判断された場合に
は、ステップＳ７８に進み、飽和処理が必要か否かを判
断し、必要ない場合にはステップＳ７５にそのまま進
み、必要な場合には、ステップＳ７９において、飽和処
理を行ってステップＳ７５に戻る。

【００５０】ステップＳ７６において、補償係数が収束
したと判断された場合には、ステップＳ７７において、
全てのアドレスに対応した歪補償係数が作成されたか否
かを判断し、作成されていない場合には、ステップＳ８
４に進み、作成された場合には、ステップＳ８０に進
む。

【００５１】ステップＳ８０においては、全ての基板
（今の場合＃１〜＃４）について、処理が終わったか否
かを判断し、終わっていない場合には、ステップＳ８１
において、ｉの値を１増加し、ステップＳ７４に戻って
処理を繰り返す。ステップＳ８０において、全ての基板
について処理が終わったと判断された場合には、ステッ
プＳ８２に進み、テスト信号を停止し、ステップＳ８３
において、通常動作に移行する。

【００５２】なお、この起動手順は、起動処理状態にあ
る場合には、ＰＡの先にはアンテナではなく、アンテナ
と同じインピーダンスを備えた信号終端部が設けられて
いることを念頭に置いている。

【００５３】図１１は、アンテナを付けた状態（電波が
発射する状態）においてリニアライザを有する送信装置
の起動手順を示すフローチャートである。この際ポイン
トとなるのは、帯域外輻射レベルを規格以上に発生させ
隣接する帯域のシステムに妨害を与えてはいけないこと
である。すなわち、歪補償係数の作成段階では、歪補償
係数が大きく変動し、ＰＡの非線形動作が補償されてい
ないので、信号に歪が生じ、従って、アンテナから送出
される信号のスペクトルを見ると、サイドローブのよう
なスペクトルの広がりが生じている。従って、もし、他
の動作中の通信システムがあり、そのシステムの使用周
波数帯域が、上記サイドローブ状のスペクトルの広がり
と重なる場合には、他の通信システムの通信品質を劣化
させ、悪影響を与えてしまう。

【００５４】よって、本起動手順では、フィードバック
ループをクローズする前に歪補償係数の更新ステップで
あるμ値を小さい値に設定し、歪補償係数が急激に変動
しないようにしている。また、補償係数の作成の際には
テスト信号を小さいレベルから徐々に大きくしていく手
順を取る構成としている。フィードバックループのオー
プンの場合での調整は歪は発生しないレベルで行う。

【００５５】まず、ステップＳ９０において、リニアラ
イザデジタル部を起動し、ステップＳ９１において、フ
ィードバックループをオープンにする。そして、ステッ
プＳ９２において、アナログ部を起動し、テスト信号を
歪が生じないレベルで発生する。そして、ステップＳ９
３において、フィードバックＡＴＴを調整し、ステップ
Ｓ９４において、フィードバック信号遅延量を調整し、
ステップＳ９５において、歪補償テーブルを初期値に設
定する。そして、ステップＳ９６において、μ値を最小
値に設定し、ステップＳ９７において、テスト信号レベ
ルを最小値に設定する。

【００５６】そして、ステップＳ９８において、フィー
ドバックループをクローズし、ステップＳ９９におい
て、あるアドレスにおいて、歪補償係数を更新し、ステ
ップＳ１００において、補償係数が収束したか否かを判
断し、収束していない場合には、ステップＳ１０１にお
いて、飽和処理が必要か否かを判断する。ステップＳ１
０１において、飽和処理が不要と判断された場合には、
ステップＳ９９に戻る。また、ステップＳ１０１におい
て、飽和処理が必要と判断された場合には、ステップＳ
１０２において、飽和処理を行い、ステップＳ９９に戻
る。

【００５７】ステップＳ１００において、補償係数が収
束したと判断された場合には、ステップＳ１０４に進
む。ステップＳ１０４では、信号レベルが規定のレベル
に到達したか否かを判断し、到達していない場合には、
ステップＳ１０５において、信号レベルを１段階上げ
て、ステップＳ９９に戻る。ステップＳ１０４におい
て、信号レベルが規定のレベルに到達したと判断された
場合には、ステップＳ１０６において、テスト信号を停
止し、ステップＳ１０７で、通常動作の移行する。

【００５８】なお、図１１のフローチャートでは、図４
の構成を前提に起動手順を説明したが、図７の構成、図
９の構成に適用することが可能であり、これは当業者に
よれば容易に理解されるであろう。

【００５９】図１２は、歪補償係数の更新ステップであ
るμ値を可変させるための構成例を示した図である。上
記した実施形態における起動手順において、歪補償係数
の作成の際にμ値を大きい値から小さい値に可変（多段
階可変）させる。

【００６０】図１２（ａ）は、固定されたμ値に１〜
０．００００１の多段階に設けられた係数を乗算し、歪
補償係数の更新ステップを可変使用とするものである。
図１２（ａ）中、μ値に１〜０．０００１の係数を乗算
して、μ値を可変しているが、異なるμ値を直接与えて
も同じである。また、１〜０．０００１という値は例と
しての値であり、実際に構築する際には、そのシステム
に適合した値が存在する。

【００６１】また、図１２（ｂ）に示す様に多段階では
なく、最初はμ値を大きくし、ある程度収束した段階で
μ値を小さくする２段階での構成もある。図１２（ｂ）
の場合では、μ値に１をかけた値と、０．００００１を
かけた値とを用意しており、これをスイッチＳＷで切り
替えて使用する構成となっている。

【００６２】図１３は、歪補償テーブルの係数値を初期
設定について説明する図である。上記実施形態では、初
期の歪補償係数値を完全なリセット状態（１＋ｊ０；こ
の係数では変調器からの信号と乗算つまりプリディスト
ーションしても信号は全く変化しない係数）とすること
を念頭に置いて説明してきたが、リセット状態ではな
く、工場出荷時に予め作成しておいた補償係数値を図１
３（ａ）に示す様に補償テーブルにロードさせ、起動時
の歪補償係数作成時間の短縮を図ることも可能である。

【００６３】また、図１２（ａ）において、工場出荷時
の歪補償係数作成時に図１２（ｂ）に示すように参照信
号とフィードバック信号との位相回転量を測定してお
く。出荷後の歪補償係数作成前に同様に位相回転量を測
定し、工場出荷時に歪補償係数を作成した時と同じ位相
回転量が与えられれば、既に、歪補償係数の初期値に位
相回転量も反映されているので、起動時の補償係数作成
時間の短縮を図ることができる。

【００６４】図１４は、歪補償係数の収束判定のための
構成の一例を示す図である。歪補償係数収束の判定を図
１４に示すように、減算器３５の出力である差信号レベ
ルの大きさにより判定する。この際、具体的な差信号の
収束閾値はリニアライザデジタル部の信号のビット数な
どにより異なるため具体的には示さない。すなわち、減
算器３５の差信号のレベルが小さくなると言うことは、
変調器あるいはテスト信号生成器からの信号とＰＡの出
力の信号との間の非線形関係がかなり抑制されたことを
意味するので、このように、差信号のレベルを検出する
ことによって歪補償係数の収束を判定することが出来
る。

【００６５】図１５は、歪補償係数の収束判定のための
別の構成例を示す図である。歪補償係数収束の判定にお
いて、図１５に示す様にアナログ部もしくはリニアライ
ザデジタル部の信号の帯域外信号レベルを直接測定し、
システムの規格レベル以下の大きさになったことにより
収束判定を行う。

【００６６】すなわち、歪補償係数が適切な値に収束し
ていない場合には、ＰＡ２５の出力信号には歪が含まれ
ている。信号が歪を含んでいると、信号のスペクトル上
でサイドローブ上のスペクトルの広がり、すなわち、帯
域外信号レベルが大きくなるので、これをフィルタ６０
によって抽出し、電力測定部６１によって電力を測定す
る。帯域外信号レベルの電力が小さくなれば、ＰＡ２５
の出力信号の歪が小さくなったことを意味し、従って、
歪補償係数が適切に設定されたことを意味するので、歪
補償係数の収束判定に使用することが出来る。

【００６７】なお、ここで、スイッチ６２は、ＡＤＣ６
３の前後から信号を入力し、切り替えるようになってい
る。これは、実際に切り替えるという意味ではなく、ア
ナログ信号を使って帯域外信号レベルを測定しても良い
し、デジタル信号に変換してから、帯域外信号レベルを
測定しても良いということを示している。この場合、フ
ィルタ６０や、電力測定部６１は、アナログ信号を使う
か、デジタル信号を使うかによって、それぞれ、アナロ
グフィルタ、アナログ電力測定器、あるいは、デジタル
フィルタ、デジタル電力測定器を設けることになる。

【００６８】上記の実施形態においては、通常動作時前
の起動時のアナログレベル及び遅延量の調整及び歪補償
係数作成時にテスト信号を用いることを好適として記載
したが、必ずしもこれには限定されず、変調器からの通
常の変調波を用いて行うことも可能である。このとき、
通信データの先頭に、調整時用のテストパターンのよう
なものを付加しておくことが好ましい。

【００６９】図１６は、リニアライザＯＦＦ状態からの
リニアライザの起動手順を示すフローチャートである。
通信時間帯が夜間であったり、通信エリアがトラフィッ
クの少ない地域である場合など、出力レベルが低く、リ
ニアライザを必要としない状況に置いては、リニアライ
ザをＯＦＦにして消費電力を抑え、大きい出力電力が必
要になった時に、再びリニアライザをＯＮにすることが
考えられる。この場合、図１６に示す手順において起動
する。この際には当然通信中であるため、フィードバッ
クループをクローズする時に急激な送信波の位相と振幅
変動を起こさせないために、フィードバックループのク
ローズ前に補償係数を１＋ｊ０にセットし、μ値も小さ
い値にし、起動段階で歪が発生するのを防ぐ必要があ
る。

【００７０】図１６において、まず、ステップＳ１１０
で、リニアライザデジタル部を起動し、ステップＳ１１
１において、フィードバックループをオープンにし、ス
テップＳ１１２において、フィードバックＡＴＴ値をリ
ニアライザがＯＦＦになる以前の値に設定し、再度微調
整する。次に、ステップＳ１１３において、フィードバ
ック信号遅延量をリニアライザがＯＦＦになる以前の値
に設定し、再度微調整する。そして、ステップＳ１１４
において、歪補償テーブルのエントリを１＋ｊ０に設定
する。更に、ステップＳ１１５において、μ値を最小値
に設定する。そして、ステップＳ１１６において、フィ
ードバックループをクローズし、ステップＳ１１７にお
いて、歪補償テーブルの更新を行い、更新が終わったか
否かを判断する。ステップＳ１１７において、更新が完
了していない場合には、ステップＳ１１７を繰り返す。
ステップＳ１７７で、更新が完了した場合には、ステッ
プＳ１１８で、通常動作に移行する。

【００７１】なお、この起動手順は、前述の各起動手順
と組み合わせることが可能であり、これは、当業者によ
れば、容易に理解されるであろう。図１７は、移動局に
リニアライザを適用した場合の構成例である。

【００７２】なお、同図において、図２、図４と同じ構
成要素には同じ参照符号を付し、説明を省略する。移動
局にリニアライザを適用させた場合、基地局と比べ、出
力電力が小さいなどの規模の違いから、図１７に示すよ
うにアンテナ２６、アンテナ２６と同じインピーダンス
の終端部６６及びその切り替え器（スイッチ６５）を小
型で小電力のもので構成することが可能であり、起動時
において通常動作前の補償係数更新完了までは、信号を
終端部６６に終端させて、電波をアンテナ２６から出力
させずに、各調整及び補償係数作成が可能となる。その
他は、基地局を基本とした上記実施形態における場合と
同様であり、起動手順も、前述の起動手順に加え、リニ
アライザの起動の一番最初にアンテナ２６を終端部６６
に切り替え、リニアライザの起動完了後に終端部６６を
アンテナ２６に切り替える様にすればよい。

【００７３】なお、移動局は基地局と違い、常に送信を
行うことは無いので、設定した時間毎に送信系を立ち上
げ、定期的に補償係数の更新作業を行っておくことによ
り、通常の送信動作に入る際に補償係数の再更新をする
必要をなくし、素早く通常動作モードに入るようにする
ことが可能である。

【００７４】もちろん、基地局においても、アンテナと
アンテナと同じインピーダンスを有する終端部とをスイ
ッチを用いて切り替えるようにすることは可能であり、
前述したように、起動手順としては、終端部を有する場
合と、有しない場合とで、使い分けることが好ましい。＜付記＞１．フィードバックループを持ち、歪補償係数の作成・
更新機能を有する非線形歪補償装置を有する通信装置の
起動方法であって、（ａ）該フィードバックループをオ
ープンするステップと、（ｂ）該通信装置の有するアナ
ログ信号のレベル調整と位相調整を行うステップと、
（ｃ）該フィードバックループをクローズするステップ
と、（ｄ）該歪補償係数の作成・更新を行うステップ
と、を備えることを特徴とする起動方法。２．（ｅ）前記ステップ（ａ）の前に、前記通信装置の
デジタル部を起動するステップと、（ｆ）前記ステップ
（ａ）と（ｂ）の間に、該通信装置のアナログ部の起動
を行うステップと、を更に備えることを特徴とする付記
１に記載の起動方法。３．前記レベル調整は、前記通信装置の電波を送信する
ために信号を増幅する増幅器のゲインを相殺するための
調整であることを特徴とする付記１に記載の起動方法。４．前記位相調整は、前記通信装置のアナログ部におい
て生じる、アナログ的な信号遅延を調整し、フィードバ
ックループを伝送された信号と、直接前記非線形歪補償
装置に入力された信号のタイミングを一致させる調整で
あることを特徴とする付記１に記載の起動方法。５．前記通信装置は、マルチキャリア伝送を行い、
（ｇ）各キャリア毎の振幅及び位相調整を行うステップ
を、更に備えることを特徴とする付記１に記載の起動方
法。６．前記複数のキャリアが全体で占有する帯域の中心周
波数を有する信号を用いて、前記ステップ（ｂ）を行う
ことを特徴とする付記５に記載の起動方法。７．前記歪補償係数の作成・更新は、テスト信号を用い
て作成することを特徴とする付記１に記載の起動方法。８．前記通信装置は、複数の送信系からなり、これら複
数の送信系を順次切り替えることにより、フィードバッ
クループを構成し、前記歪補償係数の作成・更新を行う
ことを特徴とする付記１に記載の起動方法。（３）９．前記歪補償係数の作成・更新ステップを複数設定可
能とすることを特徴とする付記１に記載の起動方法。１０．前記歪補償係数の作成・更新ステップを最小に設
定し、該歪補償係数の作成・変更に使用する信号のレベ
ルを最小値から多段に変化させ、順次大きくしていくこ
とによって、該歪補償係数の作成・変更を行うことを特
徴とする付記９に記載の起動方法。１１．前記歪補償係数の作成・更新の初期値として、予
め測定された値を使うことを特徴とする付記１に記載の
起動方法。１２．前記歪補償係数の作成・更新の初期値として、全
ての係数を１＋ｊ０（ここで、ｊは虚数単位）に設定す
ることを特徴とする付記１に記載の起動方法。１３．前記歪補償係数の作成・更新処理の収束判定は、
前記非線形歪補償装置に直接入力される信号と、前記フ
ィードバックループを伝送され、レベル調整された信号
との差信号のレベルの大きさを検出して行うことを特徴
とする付記１に記載の起動方法。１４．前記歪補償係数の作成・更新処理の収束判定は、
前記送信部から送出直前の信号の帯域外輻射レベルを検
出することによって行うことを特徴とする付記１に記載
の起動方法。１５．前記非線形歪補償装置が一旦ＯＦＦにされた後、
再びＯＮにされる場合、前記ステップ（ｂ）のレベル調
整及び、位相調整処理の初期値として、該非線形歪補償
装置がＯＦＦにされる直前の値を使用することを特徴と
する付記１に記載の起動方法。１６．前記通信装置の送出側には、アンテナと、該アン
テナと同等のインピーダンスを有する信号終端部とを有
し、前記歪補償係数の作成・更新処理のための信号を該
信号終端部で終端しながら、該歪補償係数の作成・更新
処理を行うことを特徴とする付記１に記載の起動方法。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、リニアライザを有する
送信装置の各部調整及び補償係数を正確に設定すること
ができ、なお、かつ、他のシステムへの帯域外輻射など
を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リニアライザの原理構成を示す図である。

【図２】本発明の実施形態の起動方法の基本手順を適用
する送信装置の構成図である。

【図３】図２の基本構成における、起動手順を示すフロ
ーチャートであり、本発明の実施形態における基本起動
手順を示す図である。

【図４】本発明の実施形態を適用する基地局送信部の構
成図である。

【図５】本実施形態で示している適応プリディストータ
型のリニアライザの構成及び動作を説明する図である。

【図６】図４の送信装置における起動手順を示すフロー
チャートである。

【図７】マルチキャリアタイプの歪補償構成の１構成例
であるマルチＤＡＣを用いた場合のリニアライザ構成を
示す図である。

【図８】図７の構成における起動手順の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図９】本発明の実施形態の起動手順の別の実施形態を
説明するための送信器の回路構成例を示した図である。

【図１０】図９に示す補償係数時分割更新構成に対する
起動手順を示すフローチャートである。

【図１１】アンテナを付けた状態（電波が発射する状
態）においてリニアライザを有する送信装置の起動手順
を示すフローチャートである。

【図１２】歪補償係数の更新ステップであるμ値を可変
させるための構成例を示した図である。

【図１３】歪補償テーブルの係数値を初期設定について
説明する図である。

【図１４】歪補償係数の収束判定のための構成の一例を
示す図である。

【図１５】歪補償係数の収束判定のための別の構成例を
示す図である。

【図１６】リニアライザＯＦＦ状態からのリニアライザ
の起動手順を示すフローチャートである。

【図１７】移動局にリニアライザを適用した場合の構成
例である。

【符号の説明】

１０、３７歪補償テーブル１１、３６歪補償信号更新部１２、２５ＰＡ１３、３５、５５減算器１４、２１、２４、２９、５０、５７乗算器２０変調部２２、５４ＤＡＣ２３、３１、６０（バンドパス）フィルタ２６アンテナ２７、２８局部発振器３０可変減衰器（ＶＡＴＴ）３２、６３ＡＤＣ３３可変遅延器３４遅延量制御部３８、６２、６５スイッチ４０テスト信号発生部４１飽和処理部５１振幅・位相調整器５２、５３、５６加算器６１電力測定部６６終端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｌ 27/20 Ｈ０４Ｌ 27/00 Ｚ (72)発明者長谷和男神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者浜田一神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者石川広吉神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者大石泰之神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 5J090 AA01 AA41 AA51 CA21 CA27 CA48 CA85 FA10 FA18 FA19 GN03 GN05 GN06 HA38 HN04 HN08 HN16 KA15 KA16 KA23 KA32 KA34 KA44 KA53 KA55 MA11 SA14 TA01 TA07 5K004 AA05 FA05 FE10 FF05 5K022 EE01 5K060 BB07 CC12 HH06 HH31 HH34 LL22 LL24 LL25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィードバックループを持ち、歪補償係数
の作成・更新機能を有する非線形歪補償装置を有する通
信装置の起動方法であって、（ａ）該フィードバックループをオープンするステップ
と、（ｂ）該通信装置の有するアナログ信号のレベル調整と
位相調整を行うステップと、（ｃ）該フィードバックループをクローズするステップ
と、（ｄ）該歪補償係数の作成・更新を行うステップと、を備えることを特徴とする起動方法。
【請求項２】前記通信装置は、マルチキャリア伝送を行
い、（ｇ）各キャリア毎の振幅及び位相調整を行うステップ
を、更に備えることを特徴とする請求項１に記載の起動方
法。
【請求項３】前記通信装置は、複数の送信系からなり、
これら複数の送信系を順次切り替えることにより、フィ
ードバックループを構成し、前記歪補償係数の作成・更
新を行うことを特徴とする請求項１に記載の起動方法。
【請求項４】前記歪補償係数の作成・更新ステップを複
数設定可能とすることを特徴とする請求項１に記載の起
動方法。
【請求項５】前記歪補償係数の作成・更新ステップを最
小に設定し、該歪補償係数の作成・変更に使用する信号
のレベルを最小値から多段に変化させ、順次大きくして
いくことによって、該歪補償係数の作成・変更を行うこ
とを特徴とする請求項４に記載の起動方法。