JP2002057731A - 非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法 - Google Patents
非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法Info
- Publication number
- JP2002057731A JP2002057731A JP2000233630A JP2000233630A JP2002057731A JP 2002057731 A JP2002057731 A JP 2002057731A JP 2000233630 A JP2000233630 A JP 2000233630A JP 2000233630 A JP2000233630 A JP 2000233630A JP 2002057731 A JP2002057731 A JP 2002057731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distortion
- nonlinear
- phase
- signal
- distortion component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
- H04B1/04—Circuits
- H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
- H04B1/04—Circuits
- H04B2001/0408—Circuits with power amplifiers
- H04B2001/0416—Circuits with power amplifiers having gain or transmission power control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
- H04B1/04—Circuits
- H04B2001/0408—Circuits with power amplifiers
- H04B2001/0425—Circuits with power amplifiers with linearisation using predistortion
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑で大規模なデジタル演算回路や擬似歪み
発生回路等を用いずに高電力増幅による非線形歪みを精
度よく補償することができ、しかも、消費電力を小さく
すること。 【解決手段】 非線形高出力増幅した変調信号から非線
形歪み成分を抽出し、抽出した歪み成分を直交復調して
ベースバンド領域に変換することにより生成されるベー
スバンド領域の歪み成分の逆位相の歪み成分を前記ベー
スバンド信号に重畳し、この逆歪み成分が重畳されたベ
ースバンド信号を直交変調した後、非線形高電力増幅す
ることにより、非線形高電力増幅時に発生する非線形歪
みをキャンセルする。これにより、複雑で大規模なデジ
タル演算回路や擬似歪み発生回路等を用いずに高電力増
幅による非線形歪みを精度よく補償することができ、し
かも、回路規模が小さいため、消費電力を小さくするこ
とができる。
発生回路等を用いずに高電力増幅による非線形歪みを精
度よく補償することができ、しかも、消費電力を小さく
すること。 【解決手段】 非線形高出力増幅した変調信号から非線
形歪み成分を抽出し、抽出した歪み成分を直交復調して
ベースバンド領域に変換することにより生成されるベー
スバンド領域の歪み成分の逆位相の歪み成分を前記ベー
スバンド信号に重畳し、この逆歪み成分が重畳されたベ
ースバンド信号を直交変調した後、非線形高電力増幅す
ることにより、非線形高電力増幅時に発生する非線形歪
みをキャンセルする。これにより、複雑で大規模なデジ
タル演算回路や擬似歪み発生回路等を用いずに高電力増
幅による非線形歪みを精度よく補償することができ、し
かも、回路規模が小さいため、消費電力を小さくするこ
とができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線送信機等で用
いられる直交変調回路に係り、特にベースバンド信号を
直交変調した後に高電力増幅する際に生じる非線形歪み
を補償する非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法
に関する。
いられる直交変調回路に係り、特にベースバンド信号を
直交変調した後に高電力増幅する際に生じる非線形歪み
を補償する非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直交変調回路では、ベースバンド
信号を直交変調した後、変調信号を高電力増幅するが、
このとき電力効率を向上させるために非線形増幅し、こ
れにより、増幅した変調信号に非線形歪みが発生するた
め、発生した歪みを補償して入出力特性を線形化するこ
とが行われている。このような非線形歪みを補償する従
来の方法として、図７に示すようなプリディストーショ
ン式の非線形歪み補償方式がある。
信号を直交変調した後、変調信号を高電力増幅するが、
このとき電力効率を向上させるために非線形増幅し、こ
れにより、増幅した変調信号に非線形歪みが発生するた
め、発生した歪みを補償して入出力特性を線形化するこ
とが行われている。このような非線形歪みを補償する従
来の方法として、図７に示すようなプリディストーショ
ン式の非線形歪み補償方式がある。
【０００３】図７において、ベースバンド信号Ｉ，Ｑは
歪み補償演算部１を通って、Ｄ／Ａコンバータ２、Ｄ／
Ａコンバータ３に入力され、ここでアナログ信号になっ
て直交変換器４に入力される。直交変換器４に入力され
たベースバンド信号Ｉ，Ｑは直交変調され、更に、高電
力増幅器（ＨＰＡ）５で高電力増幅されて出力される。
歪み補償演算部１を通って、Ｄ／Ａコンバータ２、Ｄ／
Ａコンバータ３に入力され、ここでアナログ信号になっ
て直交変換器４に入力される。直交変換器４に入力され
たベースバンド信号Ｉ，Ｑは直交変調され、更に、高電
力増幅器（ＨＰＡ）５で高電力増幅されて出力される。
【０００４】ここで、補償データテーブル７は、高電力
増幅器５の増幅時の非線形特性を予め測定した結果を用
いて作成された補償データをテーブル化して保持してい
る。電力計算器６はベースバンド信号Ｉ，Ｑの電力を計
算し、得られた電力を補償データテーブル７に出力す
る。補償データテーブル７はベースバンド信号Ｉ，Ｑの
電力に応じてそのテーブルを参照し、対応する補償デー
タを読み出して、歪み補償演算部１に出力する。
増幅器５の増幅時の非線形特性を予め測定した結果を用
いて作成された補償データをテーブル化して保持してい
る。電力計算器６はベースバンド信号Ｉ，Ｑの電力を計
算し、得られた電力を補償データテーブル７に出力す
る。補償データテーブル７はベースバンド信号Ｉ，Ｑの
電力に応じてそのテーブルを参照し、対応する補償デー
タを読み出して、歪み補償演算部１に出力する。
【０００５】これにより、歪み補償演算部１は入力され
る直交変調する前のベースバンド信号Ｉ，Ｑに高電力増
幅器４で生じる非線形歪みをキャンセルさせるような逆
特性の歪みを予め加えて、Ｄ／Ａコンバータ２、３に出
力する。このため、高電力増幅器５で高電力増幅された
変調信号には非線形歪みが含まれないことになる。
る直交変調する前のベースバンド信号Ｉ，Ｑに高電力増
幅器４で生じる非線形歪みをキャンセルさせるような逆
特性の歪みを予め加えて、Ｄ／Ａコンバータ２、３に出
力する。このため、高電力増幅器５で高電力増幅された
変調信号には非線形歪みが含まれないことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のプリデ
ィストーション式の非線形歪み補償方式では、ベースバ
ンド信号の電力に応じてその補償データテーブルを参照
するものであるため、高電力増幅器５の特性のバラツキ
や温度変化などにより回路全体の性能が劣化し易いとい
う欠点があった。
ィストーション式の非線形歪み補償方式では、ベースバ
ンド信号の電力に応じてその補償データテーブルを参照
するものであるため、高電力増幅器５の特性のバラツキ
や温度変化などにより回路全体の性能が劣化し易いとい
う欠点があった。
【０００７】そこで、図８に示すように、高電力増幅器
５の出力を方向性結合器８で分岐し、この分岐出力信号
を直交復調器９で直交復調してから補償データ演算部１
０にフィードバックさせる方式の回路がある。この回路
の補償データ演算部１０は前記フィードバックテーブル
情報に応じた係数を内蔵の補償データテーブル（図１の
７と同様のもの）のデータに乗算して補正をかけて、高
電力増幅器５の特性のバラツキや温度変化に依らず、精
度の高い補償データを歪み補償演算部１に出力して、上
記欠点による影響を低減させようとしている。
５の出力を方向性結合器８で分岐し、この分岐出力信号
を直交復調器９で直交復調してから補償データ演算部１
０にフィードバックさせる方式の回路がある。この回路
の補償データ演算部１０は前記フィードバックテーブル
情報に応じた係数を内蔵の補償データテーブル（図１の
７と同様のもの）のデータに乗算して補正をかけて、高
電力増幅器５の特性のバラツキや温度変化に依らず、精
度の高い補償データを歪み補償演算部１に出力して、上
記欠点による影響を低減させようとしている。
【０００８】しかし、上記したいずれの回路も、擬似的
な非線形歪みを生成し、これを利用しているので、上記
欠点を充分に解決してはおらず、また、上記したいずれ
の回路も複雑なデジタル演算を行なうため、回路規模が
大きくなり、その結果、消費電力も大きくなるため、特
にバッテリーを電源とする送信機では、動作時間が短縮
化されるという問題がある。
な非線形歪みを生成し、これを利用しているので、上記
欠点を充分に解決してはおらず、また、上記したいずれ
の回路も複雑なデジタル演算を行なうため、回路規模が
大きくなり、その結果、消費電力も大きくなるため、特
にバッテリーを電源とする送信機では、動作時間が短縮
化されるという問題がある。
【０００９】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、高電力増幅器の
特性が変動しても正確に高電力増幅により発生する非線
形歪みを補償することができ、複雑で大規模なデジタル
演算回路や擬似歪み発生回路等を用いずに高電力増幅に
より発生する非線形歪みを補償することができ、しか
も、消費電力を小さくできる非線形歪み補償方法及び非
線形歪み補償回路を提供することである。
るためになされたもので、その目的は、高電力増幅器の
特性が変動しても正確に高電力増幅により発生する非線
形歪みを補償することができ、複雑で大規模なデジタル
演算回路や擬似歪み発生回路等を用いずに高電力増幅に
より発生する非線形歪みを補償することができ、しか
も、消費電力を小さくできる非線形歪み補償方法及び非
線形歪み補償回路を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明の特徴は、ベースバンド信号を直交
変調した後、非線形高出力増幅する送信機で、前記非線
形高出力増幅する際に生じる非線形歪みを補償する非線
形歪み補償回路において、前記非線形高出力増幅した変
調信号から非線形歪み成分を抽出する歪み抽出部と、前
記歪み抽出部から抽出した歪み成分を直交復調してベー
スバンド領域に変換するために用いるキャリアの位相を
調整する位相調整器と、前記歪み抽出部から抽出した歪
み成分を前記位相調整したキャリアを用いてベースバン
ド領域に直交復調する直交復調部と、前記直交復調部よ
り出力されるベースバンド領域の歪み成分の逆位相の歪
み成分を前記ベースバンド信号に重畳する歪み重畳部と
を具備することにある。
に、請求項１の発明の特徴は、ベースバンド信号を直交
変調した後、非線形高出力増幅する送信機で、前記非線
形高出力増幅する際に生じる非線形歪みを補償する非線
形歪み補償回路において、前記非線形高出力増幅した変
調信号から非線形歪み成分を抽出する歪み抽出部と、前
記歪み抽出部から抽出した歪み成分を直交復調してベー
スバンド領域に変換するために用いるキャリアの位相を
調整する位相調整器と、前記歪み抽出部から抽出した歪
み成分を前記位相調整したキャリアを用いてベースバン
ド領域に直交復調する直交復調部と、前記直交復調部よ
り出力されるベースバンド領域の歪み成分の逆位相の歪
み成分を前記ベースバンド信号に重畳する歪み重畳部と
を具備することにある。
【００１１】請求項２の発明の前記歪み抽出部は、前記
非線形高出力増幅した変調信号を、非線形高出力増幅し
た分だけ減衰させる減衰器と、非線形高出力増幅する前
の変調信号の位相を移相する移相器と、前記減衰器の出
力信号から前記移相器により位相を移相した変調信号を
減算する減算器とを有することを特徴とする。
非線形高出力増幅した変調信号を、非線形高出力増幅し
た分だけ減衰させる減衰器と、非線形高出力増幅する前
の変調信号の位相を移相する移相器と、前記減衰器の出
力信号から前記移相器により位相を移相した変調信号を
減算する減算器とを有することを特徴とする。
【００１２】請求項３の発明の前記歪み重畳部は、前記
直交復調部より出力されるベースバンド領域の歪み成分
の振幅レベルを振幅調整する振幅調整器と、この振幅調
整器により振幅調整されたベースバンド領域の歪み成分
を前記ベースバンド信号から減算する減算器とを有する
ことを特徴とする。
直交復調部より出力されるベースバンド領域の歪み成分
の振幅レベルを振幅調整する振幅調整器と、この振幅調
整器により振幅調整されたベースバンド領域の歪み成分
を前記ベースバンド信号から減算する減算器とを有する
ことを特徴とする。
【００１３】請求項４の発明の特徴は、前記歪み抽出部
から抽出した歪み成分を直交復調するために用いる前記
キャリアを前記ベースバンド信号を直交変調するために
用いるキャリアとは別に発生させることにある。
から抽出した歪み成分を直交復調するために用いる前記
キャリアを前記ベースバンド信号を直交変調するために
用いるキャリアとは別に発生させることにある。
【００１４】請求項５の発明の特徴は、ベースバンド信
号を直交変調した後、非線形高出力増幅する送信機で、
前記非線形高出力増幅する際に生じる非線形歪みを補償
する非線形歪み補償方法において、前記非線形高出力増
幅した変調信号から非線形歪み成分を抽出するステップ
と、前記抽出した歪み成分を直交復調してベースバンド
領域に変換するために用いるキャリアの位相を調整する
ステップと、前記抽出した歪み成分を前記位相調整した
キャリアを用いてベースバンド領域に直交復調するステ
ップと、前記直交復調されて生成されるベースバンド領
域の歪み成分の逆位相の歪み成分を前記ベースバンド信
号に重畳するステップとを具備することにある。
号を直交変調した後、非線形高出力増幅する送信機で、
前記非線形高出力増幅する際に生じる非線形歪みを補償
する非線形歪み補償方法において、前記非線形高出力増
幅した変調信号から非線形歪み成分を抽出するステップ
と、前記抽出した歪み成分を直交復調してベースバンド
領域に変換するために用いるキャリアの位相を調整する
ステップと、前記抽出した歪み成分を前記位相調整した
キャリアを用いてベースバンド領域に直交復調するステ
ップと、前記直交復調されて生成されるベースバンド領
域の歪み成分の逆位相の歪み成分を前記ベースバンド信
号に重畳するステップとを具備することにある。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に
係る非線形歪み補償回路の構成を示した回路図である。
この回路は、直交変調部１１、方向性結合器又は分配器
１２、高電力増幅器（ＨＰＡ）１３、方向性結合器又は
分配器１４、減衰器１５、減算器１６、遅延回路または
移相器１７、直交復調部１８、位相調整器１９、キャリ
ア発生器２０、振幅調整器２１、２２、減算器２３、２
４を有している。
基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に
係る非線形歪み補償回路の構成を示した回路図である。
この回路は、直交変調部１１、方向性結合器又は分配器
１２、高電力増幅器（ＨＰＡ）１３、方向性結合器又は
分配器１４、減衰器１５、減算器１６、遅延回路または
移相器１７、直交復調部１８、位相調整器１９、キャリ
ア発生器２０、振幅調整器２１、２２、減算器２３、２
４を有している。
【００１６】直交変調部１１は、π／２移相器１１１、
乗算器１１２、１１３、加算器１１４から成り、直交部
復調部１８は、π／２移相器１８１、乗算器１８２、１
８３から成っている。尚、減衰器１５、遅延回路又は移
相器１７、減算器１６、直交復調部１８、位相調整器１
９、振幅調整器２１、２２、減算器２３、２４は、本発
明の非線形歪み補償回路を構成している。
乗算器１１２、１１３、加算器１１４から成り、直交部
復調部１８は、π／２移相器１８１、乗算器１８２、１
８３から成っている。尚、減衰器１５、遅延回路又は移
相器１７、減算器１６、直交復調部１８、位相調整器１
９、振幅調整器２１、２２、減算器２３、２４は、本発
明の非線形歪み補償回路を構成している。
【００１７】次に本実施形態の動作について説明する。
ベースバンド信号Ｉ、Ｑは、それぞれ減算器２３、２４
で後述する歪み成分が減算されてから直交変調部１１に
入力される。直交変調部１１では、キャリア発生器２０
で発生されπ／２移相器１１１でπ／２移相されたキャ
リアとベースバンド信号Ｑが乗算器１１２で乗算された
後、加算器１１４に入力される。ベースバンド信号Ｉ
は、キャリア発生器２０で発生されたキャリアと乗算器
１１３で乗算された後、更に加算器１１４に入力され、
前記乗算器１１２の出力信号と加算されて直交変調さ
れ、直交変調信号が方向性結合器又は分配器１２を通し
て高電力増幅器１３に入力される。
ベースバンド信号Ｉ、Ｑは、それぞれ減算器２３、２４
で後述する歪み成分が減算されてから直交変調部１１に
入力される。直交変調部１１では、キャリア発生器２０
で発生されπ／２移相器１１１でπ／２移相されたキャ
リアとベースバンド信号Ｑが乗算器１１２で乗算された
後、加算器１１４に入力される。ベースバンド信号Ｉ
は、キャリア発生器２０で発生されたキャリアと乗算器
１１３で乗算された後、更に加算器１１４に入力され、
前記乗算器１１２の出力信号と加算されて直交変調さ
れ、直交変調信号が方向性結合器又は分配器１２を通し
て高電力増幅器１３に入力される。
【００１８】高電力増幅器１３は直交変調信号を非線形
高電力増幅（利得Ｋ）し、方向性結合器又は分配器１４
を通して出力する。方向性結合器又は分配器１４で分岐
された出力信号は減衰器１５に入力されて、高電力増幅
器１３の増幅利得分減衰（１／Ｋ）されて減算器１６に
入力される。減算器１６では、高電力増幅器１３から出
力された非線形歪みを含んだ信号から、方向性結合器又
は分配器１２により分岐された歪みのない直交変調信号
が減算され、非線形増幅歪み成分のみが抽出される。
高電力増幅（利得Ｋ）し、方向性結合器又は分配器１４
を通して出力する。方向性結合器又は分配器１４で分岐
された出力信号は減衰器１５に入力されて、高電力増幅
器１３の増幅利得分減衰（１／Ｋ）されて減算器１６に
入力される。減算器１６では、高電力増幅器１３から出
力された非線形歪みを含んだ信号から、方向性結合器又
は分配器１２により分岐された歪みのない直交変調信号
が減算され、非線形増幅歪み成分のみが抽出される。
【００１９】この非線形増幅歪み成分は、キャリア発生
器２０で発生され、更に位相調整器１９で位相調整され
たキャリアｊと乗算器１８２で乗算され、同時にキャリ
アｊをπ／２移相器１８１でπ／２移相したキャリアｋ
と乗算器１８３で乗算されて復調され、ベースバンド領
域の歪み成分ｈ，ｉとなって、振幅調整器２１、２２に
入力される。振幅調整器２１、２２により振幅が調整さ
れたベースバンド領域の歪み成分は減算器２３、２４に
入力される。
器２０で発生され、更に位相調整器１９で位相調整され
たキャリアｊと乗算器１８２で乗算され、同時にキャリ
アｊをπ／２移相器１８１でπ／２移相したキャリアｋ
と乗算器１８３で乗算されて復調され、ベースバンド領
域の歪み成分ｈ，ｉとなって、振幅調整器２１、２２に
入力される。振幅調整器２１、２２により振幅が調整さ
れたベースバンド領域の歪み成分は減算器２３、２４に
入力される。
【００２０】従って、減算器２３では、ベースバンド信
号Ｉから高電力増幅器１３で生じるであろう歪み成分が
予め減算されることによって、逆歪み成分が重畳された
ベースバンド信号Ｉが直交変調部１１に入力される。減
算器２４では、ベースバンド信号Ｑから高電力増幅器１
３で生じるであろう歪み成分が予め減算されることによ
って、逆歪み成分が重畳されたベースバンド信号Ｑが直
交変調部１１に入力される。
号Ｉから高電力増幅器１３で生じるであろう歪み成分が
予め減算されることによって、逆歪み成分が重畳された
ベースバンド信号Ｉが直交変調部１１に入力される。減
算器２４では、ベースバンド信号Ｑから高電力増幅器１
３で生じるであろう歪み成分が予め減算されることによ
って、逆歪み成分が重畳されたベースバンド信号Ｑが直
交変調部１１に入力される。
【００２１】即ち、前記減算器２３、２４では、減算器
１６で抽出した歪み成分を直交復調することにより生成
されるベースバンド領域における逆歪み特性（高電力増
幅時に発生する非線形歪み成分をキャンセルする特性）
の歪み成分を前記ベースバンド信号に重畳していると言
える。従って、前記逆の歪み成分が重畳されたベースバ
ンド信号が直交変調部１１により直交変調された後、高
電力増幅器１３で非線形高電力増幅される時に発生する
非線形歪みはキャンセルされる。
１６で抽出した歪み成分を直交復調することにより生成
されるベースバンド領域における逆歪み特性（高電力増
幅時に発生する非線形歪み成分をキャンセルする特性）
の歪み成分を前記ベースバンド信号に重畳していると言
える。従って、前記逆の歪み成分が重畳されたベースバ
ンド信号が直交変調部１１により直交変調された後、高
電力増幅器１３で非線形高電力増幅される時に発生する
非線形歪みはキャンセルされる。
【００２２】ここで、上記した非線形歪補償の原理につ
いて述べる。まず、減算器１６で抽出された歪み成分ｇ
は、通常ならば、直交復調される前に位相調整され、そ
の後、直交復調されてベースバンド帯域に変換される構
成（位相調整器１９は無い）を採るため、まず、この構
成について述べる。減算器１６により抽出された非線形
歪み成分をＡ・ｅj(φ+α)（Ａは振幅、φは完全に歪み
が補償されるときの位相、αは調整すべき位相のズレと
する）とし、位相調整器で行なう操作をｅ-jαの乗算
（すなわちα［ｒａｄ］だけ移相する）とすると、位相
調整後の歪み成分は
いて述べる。まず、減算器１６で抽出された歪み成分ｇ
は、通常ならば、直交復調される前に位相調整され、そ
の後、直交復調されてベースバンド帯域に変換される構
成（位相調整器１９は無い）を採るため、まず、この構
成について述べる。減算器１６により抽出された非線形
歪み成分をＡ・ｅj(φ+α)（Ａは振幅、φは完全に歪み
が補償されるときの位相、αは調整すべき位相のズレと
する）とし、位相調整器で行なう操作をｅ-jαの乗算
（すなわちα［ｒａｄ］だけ移相する）とすると、位相
調整後の歪み成分は
【００２３】 Ａ・ｅj(φ+α)・ｅ-jα＝Ａ・ｅjφ …（１） となる。キャリア発生器２０の出力をｃｏｓθとする
と、この場合は位相調整器１９がないため、乗算器１８
２、１８３に入力されるキャリアは、 ｃｏｓθとｓｉｎθ（簡略のため、振幅は１とする） …（２） であるので、これらを用いて（１）を直交復調すると、
乗算器１８２、１８３の出力信号はそれぞれ以下の如く
なる。
と、この場合は位相調整器１９がないため、乗算器１８
２、１８３に入力されるキャリアは、 ｃｏｓθとｓｉｎθ（簡略のため、振幅は１とする） …（２） であるので、これらを用いて（１）を直交復調すると、
乗算器１８２、１８３の出力信号はそれぞれ以下の如く
なる。
【００２４】 Ａ・ｅjφ・ｃｏｓθ …（３） Ａ・ｅjφ・ｓｉｎθ …（４） となる。
【００２５】次に図１に示した本実施形態の構成におけ
る非線形歪補償について述べる。図１において同様にｇ
点における歪み成分をＡ・ｅj(φ+α)とする。これを直
交復調するときのキャリア信号（ｊ点、ｋ点〉は、ｅ点
の信号がｃｏｓθで、位相調整器１９の演算が「ｅ-jα
の乗算」であるので、 ｊ点は、ｅ-jα・ｃｏｓθ， ｋ点はｅ-jα・ｓｉｎθ …（５） となる。よって直交復調後の信号（ｈ点、ｉ点)は次の
ようになる。
る非線形歪補償について述べる。図１において同様にｇ
点における歪み成分をＡ・ｅj(φ+α)とする。これを直
交復調するときのキャリア信号（ｊ点、ｋ点〉は、ｅ点
の信号がｃｏｓθで、位相調整器１９の演算が「ｅ-jα
の乗算」であるので、 ｊ点は、ｅ-jα・ｃｏｓθ， ｋ点はｅ-jα・ｓｉｎθ …（５） となる。よって直交復調後の信号（ｈ点、ｉ点)は次の
ようになる。
【００２６】 ｈ点は、Ａ・ｅj(φ+α)・ｅ-jα・ｃｏｓθ＝Ａ・ｅjφ・ｃｏｓφ …（６） ｉ点は、Ａ・ｅj(φ+α)・ｅ-jα・ｓｉｎθ＝Ａ・ｅjφ・ｓｉｎφ …（７）
【００２７】従って、（３）と（６）および（４）と
（７）を比較すると分かるように、直交復調後の信号
は、直交復調される前に位相調整する構成と同じにな
り、等価な位相調整をすることができる。
（７）を比較すると分かるように、直交復調後の信号
は、直交復調される前に位相調整する構成と同じにな
り、等価な位相調整をすることができる。
【００２８】図２は本発明の歪み補償方法の一実施形態
に係る処理手順を示したフローチャートである。まず、
ステップ２０１にて、非線形高出力増幅した変調信号か
ら非線形歪み成分を抽出し、ステップ２０２にて、抽出
した歪み成分を直交復調するために用いるキャリアを位
相調整し、ステップ２０３にて、抽出した歪み成分を直
交復調してベースバンド領域の歪み成分に変換する。次
に、ステップ２０４にて、ベースバンド領域における逆
歪み特性（非線形高出力増幅する際に発生する非線形歪
みをキャンセルする特性）の歪み成分を前記ベースバン
ド信号に重畳する。
に係る処理手順を示したフローチャートである。まず、
ステップ２０１にて、非線形高出力増幅した変調信号か
ら非線形歪み成分を抽出し、ステップ２０２にて、抽出
した歪み成分を直交復調するために用いるキャリアを位
相調整し、ステップ２０３にて、抽出した歪み成分を直
交復調してベースバンド領域の歪み成分に変換する。次
に、ステップ２０４にて、ベースバンド領域における逆
歪み特性（非線形高出力増幅する際に発生する非線形歪
みをキャンセルする特性）の歪み成分を前記ベースバン
ド信号に重畳する。
【００２９】図３は、図１に示した回路の計算機シミュ
レーションによる動作確認結果を示した特性図である。
図３（ａ）は本発明の非線形歪み補償回路をオフした場
合の高電力増幅器１３の出力信号の波形を示している。
図３（ｂ）は本発明の非線形歪み補償回路をオンした場
合の高電力増幅器１３の出力信号の波形を示している。
非線形歪み補償回路により歪みの補償を行うと、隣接チ
ャネル電力比（ＡＣＰＲ）の改善率として１４〜１６ｄ
Ｂの効果が見られる。
レーションによる動作確認結果を示した特性図である。
図３（ａ）は本発明の非線形歪み補償回路をオフした場
合の高電力増幅器１３の出力信号の波形を示している。
図３（ｂ）は本発明の非線形歪み補償回路をオンした場
合の高電力増幅器１３の出力信号の波形を示している。
非線形歪み補償回路により歪みの補償を行うと、隣接チ
ャネル電力比（ＡＣＰＲ）の改善率として１４〜１６ｄ
Ｂの効果が見られる。
【００３０】更に、図４に示したＡＣＰＲ対入力レベル
特性を参照すると分かるように、非線形歪み補償回路を
オンした場合、最大出力状態で位相や振幅を最適な値に
調整しておけば、それ以下の出力レベルにおいてはそれ
よりＡＣＰＲが劣化することはないので、適応化回路な
どの動的制御は必要なく、その後は無調整で使用できる
効果がある。
特性を参照すると分かるように、非線形歪み補償回路を
オンした場合、最大出力状態で位相や振幅を最適な値に
調整しておけば、それ以下の出力レベルにおいてはそれ
よりＡＣＰＲが劣化することはないので、適応化回路な
どの動的制御は必要なく、その後は無調整で使用できる
効果がある。
【００３１】本実施形態によれば、高電力増幅器１３で
発生した歪みをベースバンド領域の歪みに変換した後、
ベースバンド信号にフィードバックすることにより、複
雑で大規模なデジタル演算回路や擬似歪み発生回路等を
用いずに高電力増幅により発生する非線形歪みを補償す
ることができる。しかも、回路規模が小さくなるため、
消費電力を小さくできる。このため、本例の直交変調回
路をバッテリーを電源とする携帯電話などの送信機に用
いた場合、動作時間を長時間とする効果がある。
発生した歪みをベースバンド領域の歪みに変換した後、
ベースバンド信号にフィードバックすることにより、複
雑で大規模なデジタル演算回路や擬似歪み発生回路等を
用いずに高電力増幅により発生する非線形歪みを補償す
ることができる。しかも、回路規模が小さくなるため、
消費電力を小さくできる。このため、本例の直交変調回
路をバッテリーを電源とする携帯電話などの送信機に用
いた場合、動作時間を長時間とする効果がある。
【００３２】又、本例は、直交復調部１８のキャリアを
位相調整器１９で位相を調整する構成を採っていて、位
相調整器１９は単一周波数のキャリア信号の位相調整を
行えば良く、市販の移相器は勿論、図５（ａ）〜（ｆ）
に示すように，可変キャパシタとインダクタ(或いは可
変インダクタ)等を用いて、簡単に位相調整器を構成す
ることができ、回路規模を更に小さくでき、安価に構成
することができる。
位相調整器１９で位相を調整する構成を採っていて、位
相調整器１９は単一周波数のキャリア信号の位相調整を
行えば良く、市販の移相器は勿論、図５（ａ）〜（ｆ）
に示すように，可変キャパシタとインダクタ(或いは可
変インダクタ)等を用いて、簡単に位相調整器を構成す
ることができ、回路規模を更に小さくでき、安価に構成
することができる。
【００３３】図６は、本発明の第２の実施形態に係る非
線形歪み補償回路の構成を示した回路図である。本実施
形態では、キャリア発生器２０とは別に、直交復調用キ
ャリアのためのキャリア発生器２５を設け、このキャリ
ア発生器２５の出力信号の位相を位相調整器１９で調整
するようにして、図１に示した実施形態と同様の作用、
効果を得ている。
線形歪み補償回路の構成を示した回路図である。本実施
形態では、キャリア発生器２０とは別に、直交復調用キ
ャリアのためのキャリア発生器２５を設け、このキャリ
ア発生器２５の出力信号の位相を位相調整器１９で調整
するようにして、図１に示した実施形態と同様の作用、
効果を得ている。
【００３４】尚、本発明は上記実施形態に限定されるこ
となく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な
構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によ
っても実施することができ、又、歪みを直交復調するた
めのキャリアの位相を調整する位相調整器を簡単で安価
なものとすることができる。
となく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な
構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によ
っても実施することができ、又、歪みを直交復調するた
めのキャリアの位相を調整する位相調整器を簡単で安価
なものとすることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、実際に生じた歪みをフィードバックしているの
で、より正確に高電力増幅による非線形歪みを補償する
ことができ、また、複雑で大規模なデジタル演算回路や
擬似歪み発生回路等を用いずに、高電力増幅による非線
形歪みを補償することができ、しかも、消費電力を小さ
くすることができ、又、歪を直交復調すめためのキャリ
アの位相を調整する位相調整器を簡単で安価なものとす
ることができる。
れば、実際に生じた歪みをフィードバックしているの
で、より正確に高電力増幅による非線形歪みを補償する
ことができ、また、複雑で大規模なデジタル演算回路や
擬似歪み発生回路等を用いずに、高電力増幅による非線
形歪みを補償することができ、しかも、消費電力を小さ
くすることができ、又、歪を直交復調すめためのキャリ
アの位相を調整する位相調整器を簡単で安価なものとす
ることができる。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る非線形歪み補
償回路の構成を示した回路図である。
償回路の構成を示した回路図である。
【図２】 本発明の歪み補償方法の一実施形態に係る処
理手順を示したフローチャートである。
理手順を示したフローチャートである。
【図３】 図１に示した回路の計算機シミュレーション
による動作確認結果を示した特性図である。
による動作確認結果を示した特性図である。
【図４】 図１に示した回路のＡＣＰＲ対入力レベルの
関係を示した特性図である。
関係を示した特性図である。
【図５】 図１で示した位相調整器の具体的構成例を示
した回路図である。
した回路図である。
【図６】 本発明の第２の実施形態に係る非線形歪み補
償回路の構成を示した回路図である。
償回路の構成を示した回路図である。
【図７】 従来の非線形歪み補償回路を搭載した送信機
の構成例を示した回路図である。
の構成例を示した回路図である。
【図８】 従来の非線形歪み補償回路を搭載した送信機
の他の構成例を示した回路図である。
の他の構成例を示した回路図である。
１１ 直交変調部 １２、１４ 方向性結合器又は分配器 １３ ＨＰＡ（高電力増幅器） １５ 減衰器 １６、２３、２４ 減算器 １７ 遅延回路又は移相器 １８ 直交復調部 １９ 位相調整器 ２０、２５ キャリア発生器 ２１、２２ 振幅調整器 １１１、１８１ π／２移相器 １１４ 加算器 １１２、１１３、１８２、１８３ 乗算器
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J090 AA01 AA41 CA21 CA36 FA08 GN02 GN05 HA30 HA33 HA34 HN03 HN04 HN08 HN13 KA00 KA15 KA16 KA23 KA26 KA53 KA55 KA68 SA14 TA01 TA02 TA03 TA07 5J091 AA01 AA41 CA21 CA36 FA08 HA30 HA33 HA34 KA00 KA15 KA16 KA23 KA26 KA53 KA55 KA68 SA14 TA01 TA02 TA03 TA07 5J092 AA01 AA41 CA21 CA36 FA08 HA30 HA33 HA34 KA00 KA15 KA16 KA23 KA26 KA53 KA55 KA68 SA14 TA01 TA02 TA03 TA07 5K004 AA05 FA03 FA13 FC02 FF05 FH06 FJ07 FJ17 FK16
Claims (5)
- 【請求項１】 ベースバンド信号を直交変調した後、非
線形高出力増幅する送信機で、前記非線形高出力増幅す
る際に生じる非線形歪みを補償する非線形歪み補償回路
において、 前記非線形高出力増幅した変調信号から非線形歪み成分
を抽出する歪み抽出部と、 前記歪み抽出部から抽出した歪み成分を直交復調してベ
ースバンド領域に変換するために用いるキャリアの位相
を調整する位相調整器と、 前記歪み抽出部から抽出した歪み成分を前記位相調整し
たキャリアを用いてベースバンド領域に直交復調する直
交復調部と、 前記直交復調部より出力されるベースバンド領域の歪み
成分の逆位相の歪み成分を前記ベースバンド信号に重畳
する歪み重畳部と、 を具備することを特徴とする非線形歪み補償回路。 - 【請求項２】 前記歪み抽出部は、前記非線形高出力増
幅した変調信号を、非線形高出力増幅した分だけ減衰さ
せる減衰器と、非線形高出力増幅する前の変調信号の位
相を移相する移相器と、前記減衰器の出力信号から前記
移相器により位相を移相した変調信号を減算する減算器
とを有することを特徴とする請求項１記載の非線形歪み
補償回路。 - 【請求項３】 前記歪み重畳部は、前記直交復調部より
出力されるベースバンド領域の歪み成分の振幅レベルを
振幅調整する振幅調整器と、この振幅調整器により振幅
調整されたベースバンド領域の歪み成分を前記ベースバ
ンド信号から減算する減算器とを有することを特徴とす
る請求項１又は２記載の非線形歪み補償回路。 - 【請求項４】 前記歪み抽出部から抽出した歪み成分を
直交復調するために用いる前記キャリアを前記ベースバ
ンド信号を直交変調するために用いるキャリアとは別に
発生させることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに
記載の非線形歪み補償回路。 - 【請求項５】 ベースバンド信号を直交変調した後、非
線形高出力増幅する送信機で、前記非線形高出力増幅す
る際に生じる非線形歪みを補償する非線形歪み補償方法
において、 前記非線形高出力増幅した変調信号から非線形歪み成分
を抽出するステップと、 前記抽出した歪み成分を直交
復調してベースバンド領域に変換するために用いるキャ
リアの位相を調整するステップと、 前記抽出した歪み成分を前記位相調整したキャリアを用
いてベースバンド領域に直交復調するステップと、 前記直交復調されて生成されるベースバンド領域の歪み
成分の逆位相の歪み成分を前記ベースバンド信号に重畳
するステップと、 を具備することを特徴とする非線形歪み補償方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000233630A JP4637331B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法 |
| KR1020010046568A KR100790122B1 (ko) | 2000-08-01 | 2001-08-01 | 비선형 왜곡 보상회로 및 비선형 왜곡 보상방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000233630A JP4637331B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002057731A true JP2002057731A (ja) | 2002-02-22 |
| JP4637331B2 JP4637331B2 (ja) | 2011-02-23 |
Family
ID=18726126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000233630A Expired - Fee Related JP4637331B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4637331B2 (ja) |
| KR (1) | KR100790122B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114138052A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 中国计量科学研究院 | 基于非线性失真抵消的双通道信号源及波形合成方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000209295A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-07-28 | Fujitsu General Ltd | ディジタル無線装置の歪補正回路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0637831A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-02-10 | Fujitsu Ltd | 線形送信回路 |
| KR200278532Y1 (ko) * | 1997-12-30 | 2002-11-07 | 엘지정보통신주식회사 | 기준신호를이용한피드포워드증폭기 |
| KR100279948B1 (ko) * | 1998-07-21 | 2001-02-01 | 윤종용 | 선형화된 전력 증폭 장치 및 방법 |
| KR100326176B1 (ko) * | 1998-08-06 | 2002-04-17 | 윤종용 | 이동통신시스템의전력증폭장치및방법 |
| JP2000151295A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 歪補償回路 |
-
2000
- 2000-08-01 JP JP2000233630A patent/JP4637331B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-08-01 KR KR1020010046568A patent/KR100790122B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000209295A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-07-28 | Fujitsu General Ltd | ディジタル無線装置の歪補正回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114138052A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 中国计量科学研究院 | 基于非线性失真抵消的双通道信号源及波形合成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4637331B2 (ja) | 2011-02-23 |
| KR100790122B1 (ko) | 2008-01-02 |
| KR20020022552A (ko) | 2002-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4347531B2 (ja) | 非線形歪み補償方法及び非線形歪み補償回路 | |
| US7020447B2 (en) | Method and apparatus for compensating for distortion in radio apparatus | |
| EP1025638B1 (en) | Linearization method and amplifier arrangement | |
| KR100438445B1 (ko) | 비선형 왜곡 보상 방법 및 비선형 왜곡 보상 회로 | |
| US7116167B2 (en) | Predistortion linearizer and method thereof | |
| JP5248651B2 (ja) | ポーラフィードバックを備える線形ｒｆ増幅器 | |
| JPH05175743A (ja) | 電力増幅器 | |
| JP4633891B2 (ja) | 非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法 | |
| US20020131523A1 (en) | Circuit and method for compensating for non-linear distortion | |
| JP2004165900A (ja) | 通信装置 | |
| US6590451B2 (en) | RF amplifier with feedback based linearization | |
| JP5589887B2 (ja) | 増幅回路、送信機及び増幅回路制御方法 | |
| JP2003078451A (ja) | 増幅装置 | |
| KR20020052495A (ko) | 알에프 전력증폭기의 디지탈 선형화장치 | |
| JP4382950B2 (ja) | 非線形歪み補償回路および非線形歪み補償方法 | |
| JP2002057731A (ja) | 非線形歪み補償回路及び非線形歪み補償方法 | |
| JP4361704B2 (ja) | 非線形歪み補償方法及び非線形歪み補償回路 | |
| JP2006135612A (ja) | 送信装置及び歪み補償方法 | |
| JP4703874B2 (ja) | 非線形歪み補償方法及び非線形歪み補償回路 | |
| JP2001057578A (ja) | 線形補償回路 | |
| JP2010081406A (ja) | 送信機および信号処理方法 | |
| JP3869976B2 (ja) | 高周波電力増幅装置 | |
| JP4550302B2 (ja) | 非線形歪み補償方法及び非線形歪み補償回路 | |
| JP5195151B2 (ja) | デジタル歪み補償装置 | |
| JP4550303B2 (ja) | 非線形歪み補償方法及び非線形歪み補償回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070705 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100406 |
|
| AA91 | Notification of revocation by ex officio |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971091 Effective date: 20100420 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100506 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100804 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101026 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101124 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |