JP2004165783A - Feedforward distortion compensation amplifying method and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィードフォワード歪み補償増幅方法およびその装置に関し、さらに詳細には、主増幅器で発生する非線形歪みを自動的にキャンセルして補償することができるようにしたフィードフォワード歪み補償増幅方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、入力信号を増幅する増幅装置としてフィードフォワード歪み補償増幅装置が知られており、こうした従来のフィードフォワード歪み補償増幅装置においては、主増幅器で発生する非線形歪み成分をキャンセルするためにパイロット信号を使用するようになされている。
【0003】
即ち、従来のフィードフォワード歪み補償増幅装置では、パイロット信号の出力が最小になるように位相および利得を制御することにより、主増幅器で発生する非線形歪みを自動的に補償するようになされている。
【0004】
ここで、図6には、上記したような従来のフィードフォワード歪み補償増幅装置のブロック構成図の一例が示されている。
【0005】
この図6に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置600は、パイロット信号を生成して主増幅器602へ出力するパイロット信号発振器(パイロットOSC)604を備えており、主増幅器602においてパイロット信号を入力信号とともに電力増幅している。
【0006】
より詳細には、フィードフォワード歪み補償増幅装置600は、フィードフォワード歪み補償増幅装置600の入力端子(図示せず。)に入力された入力信号を分岐して出力する第1の方向性結合器(CDC1)606と、第1の方向性結合器606の一方の出力側に接続された主増幅器602と、主増幅器602の出力側に接続されて主増幅器602の出力を分岐する第2の方向性結合器(CDC2)608と、第1の方向性結合器606の他方の出力側に接続されて第1の方向性結合器606の他方の出力を遅延する第1の遅延回路(DL1)610と、第2の方向性結合器608の一方の出力側に接続されて第2の方向性結合器608の一方の出力を遅延する第2の遅延回路(DL2)612と、第1の遅延回路610の出力側に接続されるとともに第2の方向性結合器608の他方の出力側に接続されて第1の遅延回路610の出力と第2の方向性結合器608の他方の出力とを合成して出力する第3の方向性結合器(CDC3)614と、第3の方向性結合器614の出力側に接続されて第3の方向性結合器614の出力を分岐する第4の方向性結合器(CDC4)616と、第4の方向性結合器616の一方の出力側に接続された副増幅器618と、第2の遅延回路612の出力側に接続されるとともに副増幅器618の出力側に接続されて第2の遅延回路612の出力と副増幅器618の出力とを合成して出力する第5の方向性結合器(CDC5)620と、第5の方向性結合器620の出力側に接続されて第5の方向性結合器620の出力を分岐する第6の方向性結合器(CDC6)622(第6の方向性結合器622の一方の出力が、フィードフォワード歪み補償増幅装置600の出力端子(図示せず。)から外部に出力されて、フィードフォワード歪み補償増幅装置600の出力信号となる。)と、第6の方向性結合器622の他方の出力側に接続されたバンドパスフィルター(BPF)624と、パイロット信号を生成して主増幅器602および同期検波回路626(後述する。)へ出力するパイロット信号発振器604と、バンドパスフィルター624の出力側に接続されるとともにパイロット信号発振器604の出力側に接続されて、パイロット信号を同期検波信号として用いてバンドパスフィルター624の出力を同期検波して同期検波出力(検波出力Qおよび検波出力I)を得る同期検波回路(IQ Detector)626と、同期検波回路626の出力側に接続されて同期検波回路626の出力(同期検波出力)を処理して副増幅器618の位相および利得を制御するための位相・利得調整情報(本明細書においては、増幅器の位相および利得を制御するための信号を「位相・利得調整情報」と称することとする。)を生成して副増幅器618へ出力する第1の信号処理回路(信号処理1)628と、第4の方向性結合器616の他方の出力側に接続された電力検出回路(電力検出)630と、電力検出回路630の出力側に接続されて電力検出回路630の出力(電力検出出力)を処理して主増幅器602の位相および利得を制御するための位相・利得調整情報を生成して主増幅器602へ出力する第2の信号処理回路(信号処理2)632とを有している。
【0007】
以上の構成において、第1の方向性結合器606において分岐された入力信号は、パイロット信号発振器604により発生されたパイロット信号とともに、主増幅器602において電力増幅される。
【0008】
そして、主増幅器602の出力は第2の方向性結合器608により分岐され、第2の方向性結合器608により分岐された一方の出力は、第2の遅延回路612を経て、第5の方向性結合器620において副増幅器618の出力と合成され、さらに第6の方向性結合器622を経て出力信号となる。
【0009】
一方、第2の方向性結合器608により分岐された他方の出力は、第3の方向性結合器614において、第1の方向性結合器606により分岐されて第1の遅延回路610を経由した入力信号と合成される。この合成により入力信号成分は相殺されて、相殺された残りである第3の方向性結合器614の出力は、主増幅器602の非線形歪み成分およびパイロット信号成分となる。
【0010】
そして、第3の方向性結合器614の出力は、第4の方向性結合器616により分岐され、第4の方向性結合器616により分岐された一方の出力は、副増幅器618で増幅され、第5の方向性結合器620において主増幅器602の出力と合成される。
【0011】
従って、副増幅器618の利得ならびに位相が適当であれば、第5の方向性結合器620における合成により主増幅器602の非線形歪み成分ならびにパイロット信号成分は相殺される。
【0012】
換言すれば、第5の方向性結合器620の出力にパイロット信号成分が存在すれば、第5の方向性結合器620の出力に主増幅器602の非線形歪み成分も残っていることになる。
【0013】
ここで、第5の方向性結合器620における合成により主増幅器602の非線形歪み成分ならびにパイロット信号成分が相殺されるように副増幅器618の利得ならびに位相を制御するために、第6の方向性結合器622により第5の方向性結合器620の出力の一部を取り出して、その取り出した出力の一部からバンドパスフィルター624によりパイロット信号成分のみを選別し、同期検波回路626においてパイロット信号発振器604により発生されたパイロット信号を同期検波信号として用いて同期検波する。
【0014】
この同期検波回路626の出力たる同期検波出力が大きいということは、フィードフォワード歪み補償増幅装置600の出力信号に含まれる主増幅器602の非線形歪み成分が相殺されていないことを示している。従って、同期検波出力が小さくなる、即ち、パイロット信号成分が最小となるように副増幅器618の利得ならびに位相が制御されるように、第1の信号処理回路628において同期検波出力を処理して副増幅器618を制御する位相・利得調整情報を生成し、この生成した位相・利得調整情報により副増幅器618の位相ならびに利得を制御する。
【0015】
ここで、このフィードフォワード歪み補償増幅装置600においては、パイロット信号発振器604により発生されるパイロット信号の周波数を入力信号の周波数帯域外に設定し、主増幅器602の出力と副増幅器618の出力とを合成した後で、バンドパスフィルター624によりパイロット信号成分を選別するようにしている。
【0016】
なお、パイロット信号成分をより良く検出するために、同期検波信号としてパイロット信号およびパイロット信号の位相を90度回転した信号を用いて同期検波することにより、この両方の同期検波信号による同期検波出力から副増幅器618の位相ならびに利得を制御する位相・利得調整情報を導くことも可能であるが、いずれにしても入力信号帯域の影響を受けないようにするために、パイロット信号の周波数をある程度は入力信号の周波数帯域から離さなくてはならない。
【0017】
一方、パイロット信号の周波数を入力信号の周波数帯域からあまり離さないようにしてパイロット信号成分の検出感度を上げるために、パイロット信号の周波数を中間周波数(IF)に周波数変換し、中間周波数に周波数変換したパイロット信号を中間周波数信号により同期検波する方法なども採用されている。
【0018】
また、このフィードフォワード歪み補償増幅装置600においては、第4の方向性結合器616により分岐された他方の出力の電力を電力検出回路630により検出し、その検出結果に応じて第2の信号処理回路632により主増幅器602を制御する位相・利得調整情報を生成し、主増幅器602による入力信号とパイロット信号との電力増幅を制御している。
【0019】
しかしながら、こうした従来のフィードフォワード歪み補償増幅装置においては、以下に説明するように種々の問題点が指摘されていた。
【0020】
即ち、例えば、フィードフォワード歪み補償増幅装置を携帯電話の送信信号の増幅などに用いる場合を考慮すると、たとえパイロット信号が最小になるように制御したとしても、パイロット信号の周波数は送信信号の周波数帯域内にはないため規制が厳しいという問題点があり、また、パイロット信号のレベルが規制を満たすほど充分に小さくならない場合には、回路内にパイロット信号除去用のバンドパスフィルター(BPF)を別途設けなくてはならないという問題点があった。
【0021】
さらに、このパイロット信号除去用のバンドパスフィルターを回路内に挿入することにより、当該バンドパスフィルターの挿入損失分だけ主増幅器による電力増幅を上げねばならないという問題点があった。
【0022】
また、パイロット信号を最小にする時に同時に送信信号の歪み成分も相殺されるように、パイロット信号の周波数も含めてフィードフォワード歪み補償増幅装置の周波数帯域特性を広帯域において振幅ならびに位相ともに均一にしなければならないという問題点があった。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パイロット信号を用いることなく主増幅器の非線形歪み成分を自動的にキャンセルすることができるようにしたフィードフォワード歪み補償増幅方法ならびにその装置を提供しようとするものである。
【0024】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅方法およびその装置は、パイロット信号を使用する代わりに、入力信号を直接利用するようにしたものである。
【0025】
即ち、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅方法およびその装置は、主増幅器の非線形歪み成分の信号を同期検波信号として出力信号内の非線形歪み成分を同期検波し、この同期検波による出力(同期検波出力)により副増幅器の位相ならびに利得を制御するようにしたものである。
【0026】
換言すれば、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅方法およびその装置は、パイロット信号を使用する代わりに、入力信号の相互変調(IM:inter−moduration)成分を使用するようにしたものである。
【0027】
即ち、本発明のうちの請求項1に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器により増幅し、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを方向性結合器により合成するフィードフォワード歪み補償増幅方法において、上記方向性結合器の出力信号の一部を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御するようにしたものである。
【0028】
また、本発明のうちの請求項2に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器により増幅し、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを方向性結合器により合成するフィードフォワード歪み補償増幅方法において、上記副増幅器への入力信号を上記入力信号または上記入力信号の遅延信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて上記主増幅器の利得ならびに位相を制御し、上記方向性結合器の出力信号の一部を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御するようにしたものである。
【0029】
また、本発明のうちの請求項3に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器により増幅し、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを方向性結合器により合成するフィードフォワード歪み補償増幅方法において、上記方向性結合器の出力信号の一部と遅延回路を経て第3の増幅器により増幅された上記入力信号とを合成し、該合成した信号を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御するようにしたものである。
【0030】
また、本発明のうちの請求項4に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器により増幅し、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを方向性結合器により合成するフィードフォワード歪み補償増幅方法において、上記副増幅器への入力信号を上記入力信号または上記入力信号の遅延信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて上記主増幅器の利得ならびに位相を制御し、上記方向性結合器の出力信号の一部と遅延回路を経て第3の増幅器により増幅された上記入力信号とを合成し、該合成した信号を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御するようにしたものである。
【0031】
また、本発明のうちの請求項5に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器と、上記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを合成する方向性結合器と、上記方向性結合器の出力信号の一部を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波する同期検波回路と、上記同期検波回路の同期検波出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して上記副増幅器へ出力する信号処理回路とを有するようにしたものである。
【0032】
また、本発明のうちの請求項6に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器と、上記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを合成する方向性結合器と、上記方向性結合器の出力信号の一部を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波する第1の同期検波回路と、上記第1の同期検波回路の同期検波出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して上記副増幅器へ出力する第1の信号処理回路と、上記副増幅器への入力信号を上記入力信号または上記入力信号の遅延信号により同期検波する第2の同期検波回路と、上記第2の同期検波回路の同期検波出力に応じて上記主増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して上記主増幅器へ出力する第2の信号処理回路とを有するようにしたものである。
【0033】
また、本発明のうちの請求項7に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器と、上記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを合成する第1の方向性結合器と、上記入力信号を遅延する遅延回路と、上記遅延回路により遅延された上記入力信号を増幅する第3の増幅器と、上記第1の方向性結合器の出力信号の一部と上記第3の増幅器により増幅された上記入力信号とを合成する第2の方向性結合器と、上記第2の方向性結合器の出力信号を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波する同期検波回路と、上記同期検波回路の同期検波出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して上記副増幅器へ出力する信号処理回路とを有するようにしたものである。
【0034】
また、本発明のうちの請求項8に記載の発明は、入力信号を増幅する主増幅器と、上記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、上記主増幅器の出力信号と上記副増幅器の出力信号とを合成する第1の方向性結合器と、上記入力信号を遅延する遅延回路と、上記遅延回路により遅延された上記入力信号を増幅する第3の増幅器と、上記第1の方向性結合器の出力信号の一部と上記第3の増幅器により増幅された上記入力信号とを合成する第2の方向性結合器と、上記第2の方向性結合器の出力信号を上記副増幅器への入力信号または上記副増幅器からの出力信号により同期検波する第1の同期検波回路と、上記第1の同期検波回路の同期検波出力に応じて上記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して上記副増幅器へ出力する第1の信号処理回路と、上記副増幅器への入力信号を上記入力信号または上記入力信号の遅延信号により同期検波する第2の同期検波回路と、上記第2の同期検波回路の同期検波出力に応じて上記主増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して上記主増幅器へ出力する第2の信号処理回路とを有するようにしたものである。
【0035】
従って、本発明の各請求項に記載の発明によれば、パイロット信号を使用することがないので、パイロット信号を使用することにより起因する「従来の技術」の項で説明した種々の問題点を招来することがない。
【0036】
そして、本発明の各請求項に記載の発明によれば、主増幅器の出力電力が緩和されるとともに、周波数帯域特性の確保が簡易化されるので、フィードフォワード歪み補償増幅装置を製造する際の製造コストを大幅に削減することが可能になる。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅方法およびその装置の実施の形態について詳細に説明するものとする。
【0038】
図1には、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の一例のブロック構成図が示されている。
【0039】
この図1に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置100は、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の入力端子(図示せず。)に入力された入力信号を分岐して出力する第1の方向性結合器(CDC1)106と、第1の方向性結合器106の一方の出力側に接続されて当該出力たるフィードフォワード歪み補償増幅装置100への入力信号を電力増幅する主増幅器102と、主増幅器102の出力側に接続されて主増幅器102の出力信号を分岐する第2の方向性結合器(CDC2)108と、第1の方向性結合器106の他方の出力側に接続されて第1の方向性結合器106の他方の出力を遅延する第1の遅延回路(DL1)110と、第2の方向性結合器108の一方の出力側に接続されて第2の方向性結合器108の一方の出力を遅延する第2の遅延回路(DL2)112と、第1の遅延回路110の出力側に接続されるとともに第2の方向性結合器108の他方の出力側に接続されて第1の遅延回路110の出力と第2の方向性結合器108の他方の出力とを合成して出力する第3の方向性結合器(CDC3)114と、第3の方向性結合器114の出力側に接続されて第3の方向性結合器114の出力を分岐する第4の方向性結合器(CDC4)116と、第4の方向性結合器116の一方の出力側に接続された副増幅器118と、副増幅器118の出力側に接続されて副増幅器118の出力を分岐する第7の方向性結合器(CDC7)119と、第2の遅延回路112の出力側に接続されるとともに第7の方向性結合器119の一方の出力側に接続されて第2の遅延回路112の出力と第7の方向性結合器119の一方の出力(第7の方向性結合器119の一方の出力は、副増幅器118からの出力信号を分岐したものである。)とを合成して出力する第5の方向性結合器(CDC5)120と、第5の方向性結合器120の出力側に接続されて第5の方向性結合器120の出力を分岐する第6の方向性結合器(CDC6)122(第6の方向性結合器122の一方の出力が、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力端子(図示せず。)から外部に出力されて、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力信号となる。)と、第7の方向性結合器119の他方の出力側に接続されるとともに第6の方向性結合器122の他方の出力側に接続されて、第7の方向性結合器119の他方の出力(第7の方向性結合器119の他方の出力は、副増幅器118からの出力信号を分岐したものである。)を同期検波信号として用いて第6の方向性結合器122の他方の出力を同期検波して同期検波出力(検波出力Qおよび検波出力I)を得る同期検波回路(IQ Detector)126と、同期検波回路126の出力側に接続されて同期検波回路126の出力(同期検波出力)を処理して副増幅器118の位相および利得を制御するための位相・利得調整情報を生成して副増幅器118へ出力する第1の信号処理回路(信号処理1)128と、第4の方向性結合器116の他方の出力側に接続された電力検出回路(電力検出)130と、電力検出回路130の出力側に接続されて電力検出回路130の出力(電力検出出力)を処理して主増幅器102の位相および利得を制御するための位相・利得調整情報を生成して主増幅器102へ出力する第2の信号処理回路(信号処理2)132とを有している。
【0040】
以上の構成において、第1の方向性結合器106において分岐されたフィードフォワード歪み補償増幅装置100への入力信号は、主増幅器102において電力増幅される。
【0041】
そして、主増幅器102からの出力信号は第2の方向性結合器108により分岐され、第2の方向性結合器108により分岐された一方の出力は、第2の遅延回路112を経て、第5の方向性結合器120において、第7の方向性結合器119の一方の出力、即ち、副増幅器118からの出力信号と合成され、さらに第6の方向性結合器122を経て、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力信号となる。
【0042】
一方、第2の方向性結合器108により分岐された他方の出力は、第3の方向性結合器114において、第1の方向性結合器106により分岐されて第1の遅延回路110を経由したフィードフォワード歪み補償増幅装置100への入力信号と合成される。この合成によりフィードフォワード歪み補償増幅装置100への入力信号成分は相殺されて、相殺された残りである第3の方向性結合器114の出力は、主増幅器102の非線形歪み成分となる。
【0043】
そして、第3の方向性結合器114の出力は、第4の方向性結合器116により分岐され、第4の方向性結合器116により分岐された一方の出力は、副増幅器118で増幅され、副増幅器118からの増幅信号は第7の方向性結合器119で分岐され、上記したように、第5の方向性結合器120において、第7の方向性結合器119の一方の出力、即ち、副増幅器118からの出力信号と主増幅器102の出力信号とが合成される。
【0044】
従って、副増幅器118の利得ならびに位相が適当であれば、第5の方向性結合器120における合成により、主増幅器102の非線形歪み成分は相殺される。
【0045】
ここで、第5の方向性結合器120における合成により主増幅器102の非線形歪み成分が相殺されるように副増幅器118の利得ならびに位相を制御するために、第6の方向性結合器122により第5の方向性結合器120の出力の一部を取り出して、同期検波回路126において第7の方向性結合器119により分岐された他方の出力(第7の方向性結合器119により分岐された他方の出力は、副増幅器118からの出力信号を分岐したものである。)を同期検波信号として用いて同期検波する。
【0046】
この同期検波回路126の出力たる同期検波出力が大きいということは、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力信号に含まれる主増幅器102の非線形歪み成分が相殺されていないことを示している。従って、同期検波出力が小さくなる、即ち、主増幅器102の非線形歪み成分が最小となるように副増幅器118の利得ならびに位相が制御されるように、第1の信号処理回路128において同期検波出力を処理して副増幅器118を制御する位相・利得調整情報を生成し、この生成した位相・利得調整情報により副増幅器118の位相ならびに利得を制御する。
【0047】
また、このフィードフォワード歪み補償増幅装置100においては、第4の方向性結合器116により分岐された他方の出力の電力を電力検出回路130により検出し、その検出結果に応じて第2の信号処理回路132により主増幅器102を制御する位相・利得調整情報を生成し、主増幅器102によるフィードフォワード歪み補償増幅装置100への入力信号とパイロット信号との電力増幅を制御している。
【0048】
即ち、上記したフィードフォワード歪み補償増幅装置100は、主増幅器102の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器118にて増幅し、主増幅器102の出力信号と第5の方向性結合器120において合成するものであるが、第5の方向性結合器120の出力を分岐する第6の方向性結合器122の出力(第6の方向性結合器122の出力が、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力信号となる。)の一部を第7の方向性結合器119の出力、即ち、副増幅器118からの出力信号により同期検波し、この同期検波の出力(同期検波出力)に応じて副増幅器118の利得および位相を制御するようにしたものである。
【0049】
より詳細には、フィードフォワード歪み補償増幅装置100においては、
第4の方向性結合器116−電力検出回路130−第2の信号処理回路132−主増幅器102−第2の方向性結合器108−第3の方向性結合器114−第4の方向性結合器116
というループが形成されており、このループは主増幅器102の出力信号とフィードフォワード歪み補償増幅装置100への入力信号との相殺が充分良く行われるようにするための歪み検出ループとして機能している。
【0050】
つまり、第4の方向性結合器116の出力が最小になるように、主増幅器102の位相ならびに利得を制御することにより、第4の方向性結合器116の出力は、主として主増幅器102が発生する非線形歪み成分が大半となる。
【0051】
従って、第4の方向性結合器116の出力を増幅する副増幅器118の出力信号を同期検波信号として、第6の方向性結合器122により分岐された出力を同期検波すると、非線形歪み成分のみが同期検波出力となる。なお、フィードフォワード歪み補償増幅装置100への入力信号成分は雑音として出力されることになるが、平均化すると零になる。
【0052】
次に、図2には、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例のブロック構成図が示されている。なお、図1に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置の構成と同一または相当する構成には、図1において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより図1に関する説明を援用するものであり、重複する構成ならびに作用の説明は省略する。
【0053】
この図2に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置200においては、第4の方向性結合器116の出力を単に電力検出するのではなく、第2の同期検波回路(同期検波回路2:IQ Detector)204において、フィードフォワード歪み補償増幅装置200への入力信号で同期検波するようにした点において、図1に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置と異なっている。
【0054】
即ち、フィードフォワード歪み補償増幅装置200は、主増幅器102の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器118にて増幅し、主増幅器102の出力信号と第5の方向性結合器120において合成するものであるが、副増幅器118への入力信号(第4の方向性結合器116の出力である。)をフィードフォワード歪み補償増幅装置200への入力信号(第8の方向性結合器202の出力である。)で同期検波し、この同期検波の出力(同期検波出力)に応じて主増幅器102の利得および位相を制御するとともに、第5の方向性結合器120の出力を分岐する第6の方向性結合器122の出力(第6の方向性結合器122の出力が、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力信号となる。)の一部を第7の方向性結合器119の出力、即ち、副増幅器118からの出力信号により同期検波し、この同期検波の出力(同期検波出力)に応じて副増幅器118の利得および位相を制御するようにしたものである。
【0055】
より詳細には、図2に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置200は、第1の方向性結合器106の他方の出力側に接続されて第1の方向性結合器106の他方の出力を分岐する第8の方向性結合器(CDC8)202を備えており、第8の方向性結合器(CDC8)202の一方の出力が第1の遅延回路(DL1)110へ入力されるようになされている。
【0056】
さらに、フィードフォワード歪み補償増幅装置200は、第4の方向性結合器116の他方の出力側に接続されるとともに第8の方向性結合器202の他方の出力側に接続されて、第8の方向性結合器202の他方の出力を同期検波信号として、第4の方向性結合器116の他方の出力を同期検波して同期検波出力(検波出力Qおよび検波出力I)を得る第2の同期検波回路204と、第2の同期検波回路204の出力側に接続されて第2の同期検波回路204の出力(同期検波出力)を処理して主増幅器102の位相および利得を制御するための位相・利得調整情報を生成して主増幅器102へ出力する第2の信号処理回路(信号処理2)206とを有している。
【0057】
このフィードフォワード歪み補償増幅装置200においては、第2の同期検波回路の同期検波出力がゼロになるように、主増幅器102の位相ならびに利得が制御される。
【0058】
このことにより、フィードフォワード歪み補償増幅装置200への入力信号帯域に亘っての第4の方向性結合器116の出力のなかの入力信号成分は、フィードフォワード歪み補償増幅装置200への入力信号との積がゼロになるような信号成分となり、第2の同期検波回路204において当該入力信号で第4の方向性結合器116の出力を検波すると、第4の方向性結合器116の出力に含まれる当該入力信号成分の割合が無くなり、主増幅器102ならびに副増幅器118の位相ならびに利得の制御がより正しく行われ、非線形歪み補償が充分にできるようになる。
【0059】
ここで、図2に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置200においては、フィードフォワード歪み補償増幅装置200への入力信号(第8の方向性結合器202の出力である。)を同期検波信号として用いて、副増幅器118への入力信号(第4の方向性結合器116の出力である。)を同期検波するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、フィードフォワード歪み補償増幅装置200への入力信号を遅延させた信号(例えば、第1の遅延回路110からの出力信号である。)を同期検波信号として用いて、副増幅器118への入力信号(第4の方向性結合器116の出力である。)を同期検波するようにしてもよい。
【0060】
なお、図1に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置100あるいは図2に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置200においては、第6の方向性結合器122の出力信号の一部を副増幅器118からの出力信号により同期検波するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、第6の方向性結合器122の出力信号の一部を副増幅器118への入力信号により同期検波するようにしてもよい。
【0061】
具体的には、例えば、図1に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置100に対応する図7に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置700あるいは図2に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置200に対応する図8に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置800に示すように、第6の方向性結合器122により第5の方向性結合器120の出力の一部を取り出して、同期検波回路126において第4の方向性結合器116により分岐された他方の出力、即ち、副増幅器118への入力信号を同期検波信号として用いて同期検波するようにしてもよい。
【0062】
次に、図3には、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例のブロック構成図が示されている。なお、図1ならびに図2に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置の構成と同一または相当する構成には、図1ならびに図2において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより図1ならびに図2に関する説明を援用するものであり、重複する構成ならびに作用の説明は省略する。
【0063】
この図3に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置300は、主増幅器102の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器118にて増幅し、主増幅器102の出力信号と第5の方向性結合器120にて合成するものであるが、第5の方向性結合器120の出力を分岐する第6の方向性結合器122の出力(第6の方向性結合器122の出力が、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力信号となる。)の一部とフィードフォワード歪み補償増幅装置300への入力信号を第3の遅延回路(DL3)304を経て第3増幅器306で増幅した信号とを合成し、この合成した信号を第7の方向性結合器119の出力、即ち、副増幅器118からの出力信号により同期検波し、この同期検波の出力(同期検波出力)に応じて副増幅器118の利得および位相を制御するようにしたものである。
【0064】
より詳細には、図3に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置300は、第1の遅延回路110の出力側に接続されて第1の遅延回路110の出力を分岐する第9の方向性結合器(CDC9)302を備えており、第9の方向性結合器302の一方の出力が第3の方向性結合器114へ入力されるようになされている。
【0065】
さらに、フィードフォワード歪み補償増幅装置300は、第9の方向性結合器302の他方の出力側に接続されて第9の方向性結合器302の他方の出力を遅延する第3の遅延回路304と、第3の遅延回路304の出力側に接続された第3増幅器306と、第6の方向性結合器122の他方の出力側に接続されるとともに第3増幅器306の出力側に接続されて、第6の方向性結合器122の他方の出力と第3増幅器306の出力信号とを合成して出力する第10の方向性結合器(CDC10)308と、第10の方向性結合器308の出力側に接続された第2の電力検出回路(電力検出2)310と、第2の電力検出回路310の出力側に接続されて第2の電力検出回路310の出力(電力検出出力)を処理して第3増幅器306の位相および利得を制御するための位相・利得調整情報を生成して第3増幅器306へ出力する第3の信号処理回路(信号処理3)312と、第7の方向性結合器119の他方の出力側に接続されるとともに第10の方向性結合器308の出力側に接続されて、第7の方向性結合器119の他方の出力を同期検波信号として、第10の方向性結合器308の出力を同期検波して同期検波出力(検波出力Qおよび検波出力I)を得る第1の同期検波回路(同期検波回路1:IQ Detector)326と、第1の同期検波回路326の出力側に接続されて第1の同期検波回路326の出力(同期検波出力)を処理して副増幅器118の位相および利得を制御するための位相・利得調整情報を生成して副増幅器118へ出力する第1の信号処理回路(信号処理1)328とを有している。
【0066】
このフィードフォワード歪み補償増幅装置300においては、フィードフォワード歪み補償増幅装置300の出力信号の一部を同期検波する前に、第3の遅延回路304を経て第3増幅器306で増幅したフィードフォワード歪み補償増幅装置300への入力信号により、当該出力信号の一部に含まれる信号成分を相殺するようにしたので、第1の同期検波回路326の出力に含まれるフィードフォワード歪み補償増幅装置300への入力信号成分の割合が少なくなり、副増幅器118の位相ならびに利得の制御がより正しく行われ、非線形歪み補償が充分にできるようになる。
【0067】
次に、図4には、本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例のブロック構成図が示されている。なお、図1、図2ならびに図3に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置の構成と同一または相当する構成には、図1、図2ならびに図3において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより図1、図2ならびに図3に関する説明を援用するものであり、重複する構成ならびに作用の説明は省略する。
【0068】
この図4に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置400は、主増幅器102の出力信号に含まれる非線形歪み成分を副増幅器118にて増幅し、主増幅器102の出力信号と第5の方向性結合器120にて合成するものであるが、副増幅器118への入力信号(第4の方向性結合器116の出力である。)をフィードフォワード歪み補償増幅装置400への入力信号で同期検波し、この同期検波出力にて主増幅器102の利得ならびに位相を制御するとともに、第5の方向性結合器120の出力を分岐する第6の方向性結合器122の出力(第6の方向性結合器122の出力が、フィードフォワード歪み補償増幅装置100の出力信号となる。)の一部と入力信号を第3の遅延回路(DL3)304を経て第3増幅器306で増幅した信号とを合成し、この合成した信号を第7の方向性結合器119の出力、即ち、副増幅器118からの出力信号により同期検波し、この同期検波の出力(同期検波出力)に応じて副増幅器118の利得および位相を制御するようにしたものである。
【0069】
即ち、フィードフォワード歪み補償増幅装置400は、図2に示すような入力信号による同期検波の手法を採用するとともに、図3に示すような出力信号の非線形歪み成分検出前における入力信号成分の相殺による入力信号成分の除去の手法を採用しているので、第1の同期検波回路326の出力に含まれる入力信号成分の割合がさらに少なくなり、副増幅器118の位相ならびに利得の制御がより完全に行われ、非線形歪み補償が充分にできるようになる。
【0070】
ここで、図4に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置200においては、フィードフォワード歪み補償増幅装置400への入力信号(第8の方向性結合器202の出力である。)を同期検波信号として用いて、副増幅器118への入力信号(第4の方向性結合器116の出力である。)を同期検波するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、フィードフォワード歪み補償増幅装置400への入力信号を遅延させた信号(例えば、第1の遅延回路110からの出力信号である。)を同期検波信号として用いて、副増幅器118への入力信号(第4の方向性結合器116の出力である。)を同期検波するようにしてもよい。
【0071】
なお、図3に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置300あるいは図4に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置400においては、第6の方向性結合器122の出力信号の一部と第3の遅延回路304を経て第3の増幅器306により増幅された入力信号とを合成した信号を副増幅器118からの出力信号により同期検波するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、当該合成した信号を副増幅器118への入力信号により同期検波するようにしてもよい。
【0072】
具体的には、例えば、図3に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置300に対応する図9に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置900あるいは図4に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置400に対応する図10に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置1000に示すように、第1の同期検波回路326において、第4の方向性結合器116により分岐された他方の出力、即ち、副増幅器118への入力信号を同期検波信号として、第6の方向性結合器122の出力信号の一部と第3の遅延回路304を経て第3の増幅器306により増幅された入力信号とを合成した信号を同期検波するようにしてもよい。
【0073】
また、図3、図4、図9ならびに図10に示すフィードフォワード歪み補償増幅装置300、400、900、1000においては、第3増幅器306の位相ならびに利得の制御のために第2の電力検出回路(電力検出2)を用いて電力検出しているが、第10の方向性結合器308の出力信号を、第3増幅器306の入力信号または出力信号により同期検波した同期検波出力により、第3増幅器306の位相ならびに利得の制御をしてもよい。
【0074】
ここで、図5には、図1乃至図4ならびに図7乃至図10に示す同期検波回路126、第2の同期検波回路204、第1の同期検波回路326の構成の一例が示されている。
【0075】
即ち、同期検波回路126、第2の同期検波回路204ならびに第1の同期検波回路326は、同期検波信号を増幅するリミッタ増幅器(リミッタAMP)502と、リミッタ増幅器502の出力側に接続されてリミッタ増幅器502の出力の位相を90度回転する90度位相器504と、90度位相器504の出力側に接続されて90度位相器504の出力と被検波信号とを乗算して検波出力Qを得る第1の乗算器(乗算器1)506と、リミッタ増幅器502の出力側に接続されてリミッタ増幅器502の出力と被検波信号とを乗算して検波出力Iを得る第2の乗算器(乗算器2)508とを有している。
【0076】
以上の構成において、同期検波信号はリミッタ増幅器502で増幅され、さらに、90度位相器504により90度位相を回転した同期検波信号も発生されるので、第1の乗算器506ならびに第2の乗算器508において、同期検波信号ならびに90度位相を回転した同期検波信号に被検波信号をそれぞれ乗算すると、同期検波出力として同相分および90度位相ずれ分の検波出力Iおよび検波出力Qが得られる。
【0077】
なお、いずれの検波出力も、被検波信号の位相が検波信号と位相反転していると、負極性の出力となる。
【0078】
以上において説明した本発明による各実施の形態によれば、パイロット信号を利用する方法と比較すると、パイロット信号を生成するためのパイロット信号源が不要になり、主増幅器102の出力電力を緩和することができ、帯域特性確保が簡易になり、このため製造費用削減などへの効果が著しいものといえる。
【0079】
は大きい。
【0080】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、パイロット信号を用いることなく主増幅器の非線形歪み成分を自動的にキャンセルすることができるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の一例を示すブロック構成図である。
【図2】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例を示すブロック構成図である。
【図3】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例を示すブロック構成図である。
【図4】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例を示すブロック構成図である。
【図5】図1乃至図4に示す同期検波回路の構成の一例を示すブロック構成図である。
【図6】従来のフィードフォワード歪み補償増幅装置を示すブロック構成図である。
【図7】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例を示すブロック構成図である。
【図8】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例を示すブロック構成図である。
【図9】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例を示すブロック構成図である。
【図10】本発明によるフィードフォワード歪み補償増幅装置の実施の形態の他の例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
100、200、300、400、600、700、800、900、1000 フィードフォワード歪み補償増幅装置
102、602 主増幅器
106、606 第1の方向性結合器(CDC1)
108、608 第2の方向性結合器(CDC2)
110、610 第1の遅延回路(DL1)
112、612 第2の遅延回路(DL2)
114、614 第3の方向性結合器(CDC3)
116、616 第4の方向性結合器(CDC4)
118、618 副増幅器
119 第7の方向性結合器(CDC7)
120、620 第5の方向性結合器(CDC5)
122、622 第6の方向性結合器(CDC6)
126、626 同期検波回路(IQ Detector)
128、328、628 第1の信号処理回路(信号処理1)
130、630 電力検出回路(電力検出)
132、206、632 第2の信号処理回路(信号処理2)
202 第8の方向性結合器(CDC8)
204 第2の同期検波回路(同期検波回路2:IQ Detector)
302 第9の方向性結合器(CDC9)
304 第3の遅延回路(DL3)
306 第3増幅器
308 第10の方向性結合器(CDC10)
310 第2の電力検出回路(電力検出2)
312 第3の信号処理回路(信号処理3)
326 第1の同期検波回路(同期検波回路1:IQ Detector)
502 リミッタ増幅器(リミッタAMP)
504 90度位相器
506 第1の乗算器(乗算器1)
508 第2の乗算器(乗算器2)
604 パイロット信号発振器(パイロットOSC)
624 バンドパスフィルター(BPF)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a feedforward distortion compensation amplification method and apparatus, and more particularly, to a feedforward distortion compensation amplification method capable of automatically canceling and compensating for nonlinear distortion generated in a main amplifier, and a method thereof. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a feedforward distortion compensation amplification device has been known as an amplification device for amplifying an input signal. In such a conventional feedforward distortion compensation amplification device, a pilot signal is used to cancel a nonlinear distortion component generated in a main amplifier. Has been made to use.
[0003]
That is, in the conventional feedforward distortion compensating and amplifying apparatus, the nonlinear distortion generated in the main amplifier is automatically compensated by controlling the phase and the gain so that the output of the pilot signal is minimized.
[0004]
Here, FIG. 6 shows an example of a block configuration diagram of the conventional feedforward distortion compensating and amplifying device as described above.
[0005]
6 includes a pilot signal oscillator (pilot OSC) 604 that generates a pilot signal and outputs the generated pilot signal to main amplifier 602. Main amplifier 602 converts the pilot signal together with the input signal to power. Amplifying.
[0006]
More specifically, the feedforward distortion compensating and amplifying
[0007]
In the above configuration, the input signal branched in first
[0008]
Then, the output of the main amplifier 602 is branched by the second
[0009]
On the other hand, the other output branched by the second
[0010]
Then, the output of the third
[0011]
Therefore, if the gain and phase of the sub-amplifier 618 are appropriate, the nonlinear distortion component and the pilot signal component of the main amplifier 602 are canceled by the combination in the fifth
[0012]
In other words, if a pilot signal component exists in the output of the fifth
[0013]
Here, in order to control the gain and the phase of the sub-amplifier 618 so that the nonlinear distortion component and the pilot signal component of the main amplifier 602 are canceled by the combination in the fifth
[0014]
The fact that the synchronous detection output, which is the output of the
[0015]
Here, in feed-forward distortion
[0016]
In order to better detect the pilot signal component, by performing synchronous detection using a pilot signal and a signal obtained by rotating the phase of the pilot signal by 90 degrees as the synchronous detection signal, the synchronous detection output by both synchronous detection signals is used. Although it is possible to derive phase / gain adjustment information for controlling the phase and gain of the sub-amplifier 618, in any case, the frequency of the pilot signal is adjusted to some extent so as not to be affected by the input signal band. It must be kept away from the frequency band of the signal.
[0017]
On the other hand, the frequency of the pilot signal is converted to an intermediate frequency (IF), and the frequency is converted to the intermediate frequency in order to increase the detection sensitivity of the pilot signal component without keeping the frequency of the pilot signal too far from the frequency band of the input signal. A method of synchronously detecting the pilot signal using an intermediate frequency signal is also employed.
[0018]
Further, in the feedforward distortion compensating and amplifying
[0019]
However, various problems have been pointed out in such a conventional feed-forward distortion compensating amplifying apparatus as described below.
[0020]
That is, for example, considering the case where the feedforward distortion compensating and amplifying device is used for amplifying a transmission signal of a mobile phone, even if the pilot signal is controlled to be minimized, the frequency of the pilot signal is equal to the frequency band of the transmission signal. If the pilot signal level is not small enough to satisfy the regulations, a separate band-pass filter (BPF) for removing the pilot signals is provided in the circuit. There was a problem that it was necessary.
[0021]
Further, by inserting the bandpass filter for removing the pilot signal into the circuit, there is a problem that the power amplification by the main amplifier must be increased by the insertion loss of the bandpass filter.
[0022]
Also, the frequency band characteristics of the feedforward distortion compensating and amplifying device including the frequency of the pilot signal must be uniform in both amplitude and phase in a wide band so that the distortion component of the transmission signal is simultaneously canceled when the pilot signal is minimized. There was a problem that it did not become.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems of the conventional technology, and has as its object to automatically cancel nonlinear distortion components of a main amplifier without using a pilot signal. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a feedforward distortion compensation amplification method and an apparatus therefor.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a feedforward distortion compensation amplification method and apparatus according to the present invention uses an input signal directly instead of using a pilot signal.
[0025]
That is, the feedforward distortion compensation amplification method and apparatus according to the present invention synchronously detects a nonlinear distortion component in an output signal using a signal of a nonlinear distortion component of a main amplifier as a synchronous detection signal, and outputs the synchronous detection output (synchronous detection output). ) Controls the phase and gain of the sub-amplifier.
[0026]
In other words, the feedforward distortion compensation amplification method and apparatus according to the present invention uses an inter-modulation (IM) component of an input signal instead of using a pilot signal.
[0027]
That is, the invention according to claim 1 of the present invention amplifies the nonlinear distortion component included in the output signal of the main amplifier that amplifies the input signal by the sub-amplifier, and outputs the output signal of the main amplifier and the sub-amplifier. In a feedforward distortion compensation amplification method for combining an output signal with a directional coupler, a part of an output signal of the directional coupler is synchronously detected by an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier. The gain and the phase of the sub-amplifier are controlled in accordance with the output of the synchronous detection.
[0028]
In the invention according to claim 2 of the present invention, a non-linear distortion component included in an output signal of a main amplifier for amplifying an input signal is amplified by a sub-amplifier, and an output signal of the main amplifier and a signal of the sub-amplifier are amplified. In a feed-forward distortion compensation amplification method of combining an output signal with a directional coupler, an input signal to the sub-amplifier is synchronously detected by the input signal or a delay signal of the input signal, and the synchronous detection is performed according to an output of the synchronous detection. The gain and phase of the main amplifier are controlled, and a part of the output signal of the directional coupler is synchronously detected by an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier, and according to an output of the synchronous detection. Thus, the gain and phase of the sub-amplifier are controlled.
[0029]
According to a third aspect of the present invention, a non-linear distortion component included in an output signal of a main amplifier for amplifying an input signal is amplified by a sub-amplifier, and an output signal of the main amplifier and a signal of the sub-amplifier are amplified. In a feedforward distortion compensation amplification method for combining an output signal with a directional coupler, a part of the output signal of the directional coupler is combined with the input signal amplified by a third amplifier via a delay circuit. The combined signal is synchronously detected by an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier, and a gain and a phase of the sub-amplifier are controlled in accordance with an output of the synchronous detection. .
[0030]
According to a fourth aspect of the present invention, a non-linear distortion component included in an output signal of a main amplifier for amplifying an input signal is amplified by a sub-amplifier, and the output signal of the main amplifier and the sub-amplifier are amplified. In a feed-forward distortion compensation amplification method of combining an output signal with a directional coupler, an input signal to the sub-amplifier is synchronously detected by the input signal or a delay signal of the input signal, and the synchronous detection is performed according to an output of the synchronous detection. Controlling the gain and phase of the main amplifier, combining a part of the output signal of the directional coupler with the input signal amplified by the third amplifier via a delay circuit, and combining the combined signal with the auxiliary signal; Synchronous detection is performed by an input signal to an amplifier or an output signal from the sub-amplifier, and the gain and phase of the sub-amplifier are controlled according to the output of the synchronous detection. That.
[0031]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a main amplifier for amplifying an input signal, a sub-amplifier for amplifying a nonlinear distortion component included in an output signal of the main amplifier, and an output signal of the main amplifier. And a directional coupler that combines the output signal of the sub-amplifier with the input signal to the sub-amplifier or the output of the sub-amplifier. A signal processing circuit that generates phase / gain adjustment information for controlling the gain and the phase of the sub-amplifier in accordance with the synchronous detection output of the synchronous detection circuit and outputs the information to the sub-amplifier. is there.
[0032]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a main amplifier for amplifying an input signal, a sub-amplifier for amplifying a nonlinear distortion component included in an output signal of the main amplifier, and an output signal of the main amplifier. A directional coupler that combines the output signal of the directional coupler with the output signal of the directional coupler; and a first directional coupler that performs synchronous detection of a part of the output signal of the directional coupler based on an input signal to the auxiliary amplifier or an output signal from the auxiliary amplifier. And a first signal processing for generating phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the sub-amplifier in accordance with the synchronous detection output of the first synchronous detection circuit and outputting the information to the sub-amplifier A second synchronous detection circuit for synchronously detecting an input signal to the sub-amplifier by the input signal or a delay signal of the input signal; and the main amplifier according to a synchronous detection output of the second synchronous detection circuit. of Obtained and generates a phase-gain adjustment information for controlling the phase is obtained as a second signal processing circuit for outputting to the main amplifier.
[0033]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a main amplifier for amplifying an input signal, a sub-amplifier for amplifying a nonlinear distortion component included in an output signal of the main amplifier, and an output signal of the main amplifier. A first directional coupler for synthesizing the input signal and the output signal of the sub-amplifier; a delay circuit for delaying the input signal; a third amplifier for amplifying the input signal delayed by the delay circuit; A second directional coupler that combines a part of the output signal of the first directional coupler and the input signal amplified by the third amplifier, and an output signal of the second directional coupler A synchronous detection circuit that performs synchronous detection by an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier, and a phase / gain adjustment that controls a gain and a phase of the sub-amplifier according to a synchronous detection output of the synchronous detection circuit. Generate information Te is obtained by such a signal processing circuit for outputting to said auxiliary amplifier.
[0034]
The invention according to claim 8 of the present invention provides a main amplifier for amplifying an input signal, a sub-amplifier for amplifying a nonlinear distortion component included in an output signal of the main amplifier, and an output signal of the main amplifier. A first directional coupler for synthesizing the input signal and the output signal of the sub-amplifier; a delay circuit for delaying the input signal; a third amplifier for amplifying the input signal delayed by the delay circuit; A second directional coupler that combines a part of the output signal of the first directional coupler and the input signal amplified by the third amplifier, and an output signal of the second directional coupler A first synchronous detection circuit that performs synchronous detection based on an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier; and a gain and a phase of the sub-amplifier according to a synchronous detection output of the first synchronous detection circuit. Phase / gain control to be controlled A first signal processing circuit for generating information and outputting the information to the sub-amplifier; a second synchronous detection circuit for synchronously detecting an input signal to the sub-amplifier by the input signal or a delay signal of the input signal; A second signal processing circuit for generating phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the main amplifier according to the synchronous detection output of the second synchronous detection circuit and outputting the information to the main amplifier; Things.
[0035]
Therefore, according to the invention described in each claim of the present invention, since the pilot signal is not used, the various problems described in the section of “Prior Art” caused by using the pilot signal are solved. Will not be invited.
[0036]
According to the invention described in each claim of the present invention, the output power of the main amplifier is reduced and the frequency band characteristics are easily ensured. Manufacturing costs can be greatly reduced.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a feedforward distortion compensation amplification method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0038]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a feedforward distortion compensating amplifier according to the present invention.
[0039]
The feedforward distortion compensating and amplifying
[0040]
In the above configuration, the input signal to the feed-forward distortion
[0041]
Then, the output signal from the
[0042]
On the other hand, the other output branched by the second
[0043]
Then, the output of the third
[0044]
Therefore, if the gain and the phase of the sub-amplifier 118 are appropriate, the nonlinear distortion component of the
[0045]
Here, the sixth
[0046]
The fact that the synchronous detection output, which is the output of the
[0047]
Further, in the feedforward distortion compensating and amplifying
[0048]
That is, the above-described feedforward distortion compensating and amplifying
[0049]
More specifically, in the feed forward distortion
Fourth directional coupler 116-power detection circuit 130-second signal processing circuit 132-main amplifier 102-second directional coupler 108-third directional coupler 114-fourth
Is formed, and this loop functions as a distortion detection loop for sufficiently canceling the output signal of the
[0050]
In other words, by controlling the phase and gain of the
[0051]
Therefore, when the output signal of the sub-amplifier 118 for amplifying the output of the fourth
[0052]
Next, FIG. 2 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensating and amplifying device according to the present invention. Note that the same or corresponding components as those of the feed-forward distortion compensating and amplifying device shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. Description of the overlapping configuration and operation will be omitted.
[0053]
In the feed-forward distortion compensating and amplifying
[0054]
That is, the feedforward distortion compensating and amplifying
[0055]
More specifically, the feedforward distortion
[0056]
Further, the feed-forward distortion
[0057]
In the feedforward distortion
[0058]
As a result, the input signal component in the output of the fourth
[0059]
Here, in the feedforward distortion
[0060]
In the feedforward
[0061]
Specifically, for example, FIG. 8 corresponding to the feed-forward distortion compensating / amplifying
[0062]
Next, FIG. 3 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensation amplification apparatus according to the present invention. 1 and FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1 and FIG. The description of the above is referred to, and the description of the overlapping configuration and operation will be omitted.
[0063]
The feedforward distortion compensating and amplifying
[0064]
More specifically, the feed-forward distortion
[0065]
Further, the feedforward distortion compensating and amplifying
[0066]
In the feedforward
[0067]
Next, FIG. 4 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensation amplification apparatus according to the present invention. Note that the same or corresponding components as those of the feedforward distortion compensating and amplifying device shown in FIGS. 1, 2 and 3 are denoted by the same reference numerals as those used in FIGS. 1, 2 and 3. 1, FIG. 2 and FIG. 3 are referred to, and redundant description of the configuration and operation will be omitted.
[0068]
4 amplifies the nonlinear distortion component included in the output signal of
[0069]
That is, the feedforward distortion compensating and amplifying
[0070]
Here, in the feedforward
[0071]
In the feed-forward
[0072]
Specifically, for example, in FIG. 10 corresponding to the feedforward distortion compensating / amplifying
[0073]
Also, in the feedforward
[0074]
Here, FIG. 5 shows an example of the configuration of the
[0075]
That is, the
[0076]
In the above configuration, the synchronous detection signal is amplified by the
[0077]
It should be noted that any of the detection outputs becomes a negative output when the phase of the detection signal is inverted from that of the detection signal.
[0078]
According to the embodiments of the present invention described above, a pilot signal source for generating a pilot signal is not required, and the output power of
[0079]
Is big.
[0080]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has an excellent effect that the nonlinear distortion component of the main amplifier can be automatically canceled without using a pilot signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a feedforward distortion compensation amplification device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensation amplification apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensating and amplifying device according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensating and amplifying device according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a synchronous detection circuit illustrated in FIGS. 1 to 4;
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional feed-forward distortion compensation amplification device.
FIG. 7 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensating and amplifying device according to the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensating and amplifying device according to the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensation amplification apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing another example of the embodiment of the feedforward distortion compensation amplification device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
100, 200, 300, 400, 600, 700, 800, 900, 1000 feed-forward distortion compensation amplifier
102, 602 Main amplifier
106,606 First directional coupler (CDC1)
108,608 Second directional coupler (CDC2)
110, 610 First delay circuit (DL1)
112, 612 Second delay circuit (DL2)
114, 614 Third directional coupler (CDC3)
116,616 Fourth directional coupler (CDC4)
118,618 Secondary amplifier
119 seventh directional coupler (CDC7)
120, 620 Fifth directional coupler (CDC5)
122, 622 Sixth directional coupler (CDC6)
126, 626 Synchronous detection circuit (IQ Detector)
128, 328, 628 First signal processing circuit (signal processing 1)
130, 630 Power detection circuit (power detection)
132, 206, 632 Second signal processing circuit (signal processing 2)
202 eighth directional coupler (CDC8)
204 Second Synchronous Detector (Synchronous Detector 2: IQ Detector)
302 ninth directional coupler (CDC9)
304 Third delay circuit (DL3)
306 Third amplifier
308 Tenth directional coupler (CDC10)
310 Second power detection circuit (power detection 2)
312 Third signal processing circuit (signal processing 3)
326 First Synchronous Detector (Synchronous Detector 1: IQ Detector)
502 Limiter Amplifier (Limiter AMP)
504 90 degree phase shifter
506 First Multiplier (Multiplier 1)
508 Second multiplier (multiplier 2)
604 Pilot signal oscillator (Pilot OSC)
624 band pass filter (BPF)
Claims (8)
前記方向性結合器の出力信号の一部を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する
ものであるフィードフォワード歪み補償増幅方法。A feed-forward distortion compensation amplifier for amplifying a non-linear distortion component included in an output signal of a main amplifier for amplifying an input signal by a sub-amplifier and combining an output signal of the main amplifier and an output signal of the sub-amplifier by a directional coupler. In the method,
A part of the output signal of the directional coupler is synchronously detected by an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier, and a gain and a phase of the sub-amplifier are controlled according to an output of the synchronous detection. And a feedforward distortion compensation amplification method.
前記副増幅器への入力信号を前記入力信号または前記入力信号の遅延信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて前記主増幅器の利得ならびに位相を制御し、
前記方向性結合器の出力信号の一部を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する
ものであるフィードフォワード歪み補償増幅方法。A feed-forward distortion compensation amplifier for amplifying a non-linear distortion component included in an output signal of a main amplifier for amplifying an input signal by a sub-amplifier and combining an output signal of the main amplifier and an output signal of the sub-amplifier by a directional coupler. In the method,
The input signal to the sub-amplifier is synchronously detected by the input signal or the delay signal of the input signal, and the gain and phase of the main amplifier are controlled in accordance with the output of the synchronous detection,
A part of the output signal of the directional coupler is synchronously detected by an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier, and a gain and a phase of the sub-amplifier are controlled according to an output of the synchronous detection. And a feedforward distortion compensation amplification method.
前記方向性結合器の出力信号の一部と遅延回路を経て第3の増幅器により増幅された前記入力信号とを合成し、該合成した信号を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する
ものであるフィードフォワード歪み補償増幅方法。A feed-forward distortion compensation amplifier for amplifying a non-linear distortion component included in an output signal of a main amplifier for amplifying an input signal by a sub-amplifier and combining an output signal of the main amplifier and an output signal of the sub-amplifier by a directional coupler. In the method,
A part of the output signal of the directional coupler is combined with the input signal amplified by the third amplifier via a delay circuit, and the combined signal is input to the sub-amplifier or the signal from the sub-amplifier. A feed-forward distortion compensation amplification method for synchronously detecting an output signal and controlling a gain and a phase of the sub-amplifier according to an output of the synchronous detection.
前記副増幅器への入力信号を前記入力信号または前記入力信号の遅延信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて前記主増幅器の利得ならびに位相を制御し、
前記方向性結合器の出力信号の一部と遅延回路を経て第3の増幅器により増幅された前記入力信号とを合成し、該合成した信号を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波し、該同期検波の出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する
ものであるフィードフォワード歪み補償増幅方法。A feed-forward distortion compensation amplifier for amplifying a non-linear distortion component included in an output signal of a main amplifier for amplifying an input signal by a sub-amplifier and combining an output signal of the main amplifier and an output signal of the sub-amplifier by a directional coupler. In the method,
The input signal to the sub-amplifier is synchronously detected by the input signal or the delay signal of the input signal, and the gain and phase of the main amplifier are controlled in accordance with the output of the synchronous detection,
A part of the output signal of the directional coupler is combined with the input signal amplified by the third amplifier via a delay circuit, and the combined signal is input to the sub-amplifier or the signal from the sub-amplifier. A feed-forward distortion compensation amplification method for synchronously detecting an output signal and controlling a gain and a phase of the sub-amplifier according to an output of the synchronous detection.
前記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、
前記主増幅器の出力信号と前記副増幅器の出力信号とを合成する方向性結合器と、
前記方向性結合器の出力信号の一部を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波する同期検波回路と、
前記同期検波回路の同期検波出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して前記副増幅器へ出力する信号処理回路と
を有するフィードフォワード歪み補償増幅装置。A main amplifier for amplifying the input signal;
A sub-amplifier that amplifies a nonlinear distortion component included in the output signal of the main amplifier;
A directional coupler that combines the output signal of the main amplifier and the output signal of the sub-amplifier,
A synchronous detection circuit that performs synchronous detection on a part of the output signal of the directional coupler based on an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier,
A feed-forward distortion compensating and amplifying apparatus comprising: a signal processing circuit that generates phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the sub-amplifier according to the synchronous detection output of the synchronous detection circuit and outputs the information to the sub-amplifier.
前記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、
前記主増幅器の出力信号と前記副増幅器の出力信号とを合成する方向性結合器と、
前記方向性結合器の出力信号の一部を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波する第1の同期検波回路と、
前記第1の同期検波回路の同期検波出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して前記副増幅器へ出力する第1の信号処理回路と、
前記副増幅器への入力信号を前記入力信号または前記入力信号の遅延信号により同期検波する第2の同期検波回路と、
前記第2の同期検波回路の同期検波出力に応じて前記主増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して前記主増幅器へ出力する第2の信号処理回路と
を有するフィードフォワード歪み補償増幅装置。A main amplifier for amplifying the input signal;
A sub-amplifier that amplifies a nonlinear distortion component included in the output signal of the main amplifier;
A directional coupler that combines the output signal of the main amplifier and the output signal of the sub-amplifier,
A first synchronous detection circuit for synchronously detecting a part of the output signal of the directional coupler by an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier;
A first signal processing circuit that generates phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the sub-amplifier according to the synchronous detection output of the first synchronous detection circuit and outputs the information to the sub-amplifier;
A second synchronous detection circuit that synchronously detects an input signal to the sub-amplifier by the input signal or a delay signal of the input signal;
A second signal processing circuit that generates phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the main amplifier in accordance with the synchronous detection output of the second synchronous detection circuit and outputs the information to the main amplifier. Distortion compensation amplifier.
前記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、
前記主増幅器の出力信号と前記副増幅器の出力信号とを合成する第1の方向性結合器と、
前記入力信号を遅延する遅延回路と、
前記遅延回路により遅延された前記入力信号を増幅する第3の増幅器と、
前記第1の方向性結合器の出力信号の一部と前記第3の増幅器により増幅された前記入力信号とを合成する第2の方向性結合器と、
前記第2の方向性結合器の出力信号を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波する同期検波回路と、
前記同期検波回路の同期検波出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して前記副増幅器へ出力する信号処理回路と
を有するフィードフォワード歪み補償増幅装置。A main amplifier for amplifying the input signal;
A sub-amplifier that amplifies a nonlinear distortion component included in the output signal of the main amplifier;
A first directional coupler that combines an output signal of the main amplifier and an output signal of the sub-amplifier;
A delay circuit for delaying the input signal;
A third amplifier for amplifying the input signal delayed by the delay circuit;
A second directional coupler that combines a part of the output signal of the first directional coupler and the input signal amplified by the third amplifier;
A synchronous detection circuit for synchronously detecting an output signal of the second directional coupler based on an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier;
A feed-forward distortion compensating and amplifying apparatus comprising: a signal processing circuit that generates phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the sub-amplifier according to the synchronous detection output of the synchronous detection circuit and outputs the information to the sub-amplifier.
前記主増幅器の出力信号に含まれる非線形歪み成分を増幅する副増幅器と、
前記主増幅器の出力信号と前記副増幅器の出力信号とを合成する第1の方向性結合器と、
前記入力信号を遅延する遅延回路と、
前記遅延回路により遅延された前記入力信号を増幅する第3の増幅器と、
前記第1の方向性結合器の出力信号の一部と前記第3の増幅器により増幅された前記入力信号とを合成する第2の方向性結合器と、
前記第2の方向性結合器の出力信号を前記副増幅器への入力信号または前記副増幅器からの出力信号により同期検波する第1の同期検波回路と、
前記第1の同期検波回路の同期検波出力に応じて前記副増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して前記副増幅器へ出力する第1の信号処理回路と、
前記副増幅器への入力信号を前記入力信号または前記入力信号の遅延信号により同期検波する第2の同期検波回路と、
前記第2の同期検波回路の同期検波出力に応じて前記主増幅器の利得ならびに位相を制御する位相・利得調整情報を生成して前記主増幅器へ出力する第2の信号処理回路と
を有するフィードフォワード歪み補償増幅装置。A main amplifier for amplifying the input signal;
A sub-amplifier that amplifies a nonlinear distortion component included in the output signal of the main amplifier;
A first directional coupler that combines an output signal of the main amplifier and an output signal of the sub-amplifier;
A delay circuit for delaying the input signal;
A third amplifier for amplifying the input signal delayed by the delay circuit;
A second directional coupler that combines a part of the output signal of the first directional coupler and the input signal amplified by the third amplifier;
A first synchronous detection circuit that synchronously detects an output signal of the second directional coupler based on an input signal to the sub-amplifier or an output signal from the sub-amplifier;
A first signal processing circuit that generates phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the sub-amplifier according to the synchronous detection output of the first synchronous detection circuit and outputs the information to the sub-amplifier;
A second synchronous detection circuit that synchronously detects an input signal to the sub-amplifier by the input signal or a delay signal of the input signal;
A second signal processing circuit that generates phase / gain adjustment information for controlling the gain and phase of the main amplifier in accordance with the synchronous detection output of the second synchronous detection circuit and outputs the information to the main amplifier. Distortion compensation amplifier.
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JP2007318299A (en) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Stack Denshi Kk | Distortion compensation circuit |
-
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007318299A (en) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Stack Denshi Kk | Distortion compensation circuit |
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