JP2004343594A - 非線形歪み補償送信装置および補償データ更新方法 - Google Patents

非線形歪み補償送信装置および補償データ更新方法 Download PDF

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Abstract

【課題】一定の複数アドレス単位で設定した近似計算区間について補償データを更新するアルゴリズムにおける補償データの不連続性を除去する。
【解決手段】補償データテーブル8は、電力増幅器4で発生する非線形歪み成分を打ち消すための補償データを入力信号レベルに対応するアドレス毎に記憶する。プレディストータ1は、補償データテーブル8から供給される補償データにより入力信号S1に歪を与える。補償データ更新部10の比較回路101は、入力信号S1とA/D変換器7の出力信号S3とを比較して差異(歪成分)を検出する。近似計算区間設定回路102は、更新処理の実行に際して近似計算区間をシフトさせる。関数近似回路103は、設定された近似計算区間の補償データについて関数近似計算を行って補償データを更新する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は補償データテーブルに格納された補償データをプレディストータに供給して非線形歪みを補償する非線形歪み補償送信装置および補償データ更新方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタル無線通信システムの送信機においては、電力増幅器の非線形歪により信号間干渉が生じるのを防止するために、発生する歪とは逆特性の歪を入力信号に与えて非線形歪補償を行っている。
【0003】
図5は、非線形歪み補償送信装置の一例を示すブロック図である。
【0004】
同図において、補償データテーブル8から供給される補償データに基づき入力信号S1に歪を与えるプレディストータ1と、プレディストータ1の出力をアナログ信号に変換するD/A変換器2と、D/A変換器2の出力を所定の送信周波数に変換するアップコンバータ3と、アップコンバータ3の出力を所定の送信電力に増幅する電力増幅器(PA)4と、電力増幅器4の出力S2の一部を分岐する方向性結合器5と、分岐出力を元の周波数に変換するダウンコンバータ6と、ダウンコンバータ6の出力をデジタル化するA/D変換器7と、プレディストータ1に供給する補償データを記憶する補償データテーブル8と、入力信号S1とA/D変換器7の出力信号S3とに基づき補償データテーブル8のアドレスを指定して該当する補償データを出力させると共に補償データテーブル8の更新処理を行う補償制御部11とを備えている。
【0005】
ここで、補償データテーブル8は、電力増幅器4において発生する歪み成分を打ち消すための補償データを記憶するLUT(Look Up Table)であり、入力信号レベルに対応するアドレス毎に補償データを記憶している。
【0006】
プレディストータ1は、補償データテーブル8から供給される補償データと入力信号S1とを乗算することにより入力信号に歪を与える。
【0007】
補償制御部11は、入力信号レベルに該当するアドレスを補償データテーブル8に指定して補償データを出力させると共に、入力信号と送信分岐出力から得られ信号S3とを比較し、差異が減少するように補償データの更新を行う。(例えば、特許文献1参照。)
【特許文献1】
特開2002−223171号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、補償データテーブルの更新処理において、計算量を低減するために、一定の複数アドレス単位で設定した区間毎に関数近似により補償データを更新するアルゴリズムが用いられる。ここで、更新処理のために設定した一定の複数アドレス単位の区間を近似計算区間と称することとする。
【0009】
このようなアルゴリズムを使用した場合、近似計算区間毎に更新処理を重ねていくことにより、例えば図4に示すように、近似計算区間の境界で補償データに不連続が発生するので、正常な歪補償を行うことができなくなる。
【0010】
図4では、一例として4アドレス単位で近似計算区間を設定し、直線近似計算を行っている。なお、横軸は入力信号レベルに対応するアドレスを示し、縦軸は振幅に対する補償データを示している。
【0011】
このような近似計算区間の境界での補償データの不連続性を除去するためには、近似計算区間を狭くしたり、あるいは、隣接するデータとの平均化処理を行うようにすればよい。しかし、この場合、計算量が増加して更新処理速度が低下するという問題点を有している。
【0012】
本発明の目的は、一定の複数アドレス単位で設定した近似計算区間について補償データを更新するアルゴリズムにおいて、計算量を増加させることなく、更新処理速度を低下させることなく、近似計算区間の境界において補償データの不連続の発生を防止できる非線形歪み補償送信装置および補償データ更新方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の非線形歪み補償送信装置は、発生する非線形歪み成分を打ち消すための補償データを入力信号レベルに対応するアドレス毎に記憶する補償データテーブルと、この補償データテーブルから出力される前記補償データに基づき入力信号に歪を与えるプレディストータと、前記入力信号と装置出力信号とを比較して差異が減少するように前記補償データテーブルの補償データを更新する補償データ更新手段とを備え、前記補償データ更新手段は、一定の複数アドレス単位で設定した近似計算区間毎に関数近似計算により前記補償データを更新するアルゴリズムを使用し、更新処理を実行する際に、予め定められたアドレスだけ前記近似計算区間をシフトさせて関数近似計算を行う。
【0014】
具体的には、前記補償データ更新手段は、前記入力信号と装置出力信号とを比較して差異を検出する比較回路と、更新処理の実行に際し前記近似計算区間をシフトさせる近似計算区間設定回路と、設定された近似計算区間の補償データについて関数近似計算を行って補償データの更新を行う関数近似回路とを有している。
【0015】
また、前記近似計算区間設定回路は、更新処理実行時の近似計算区間の開始アドレスが、{(前回の開始アドレス)+1} mod (近似計算区間のアドレス数)となるように設定する。更に、前記近似計算区間設定回路は、近似計算区間のアドレス数をA(Aは2以上の整数)とし、シフトするアドレスをS(1≦S<A)とすれば、更新処理実行時の近似計算区間の開始アドレスが、{(前回の開始アドレス)+S} mod A となるように設定するようにしてもよい。
【0016】
本発明の非線形歪み補償送信装置の補償データ更新方法は、補償データテーブルに格納された補償データをプレディストータに供給して非線形歪みを補償する非線形歪み補償送信装置における前記補償データテーブルの補償データ更新方法であって、一定の複数アドレス単位で設定した近似計算区間について関数近似計算を行って更新処理を実行する際に、前記近似計算区間を予め定められたアドレスだけシフトさせる工程を有する。
【0017】
また、近似計算区間のアドレス数をA(Aは2以上の整数)とし、シフトするアドレスをS(1≦S<A)とすれば、前記近似計算区間の開始アドレスが、{(前回の開始アドレス)+S} mod A となるように設定する工程を有する。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【0019】
図1は本発明の一実施形態を示すブロック図であり、プレディストータにより非線形歪みを補償する送信装置を示している。
【0020】
図1において、補償データテーブル8から出力される補償データに基づき入力信号S1に歪を与えるプレディストータ1と、プレディストータ1の出力をアナログ信号に変換するD/A変換器2と、D/A変換器2の出力を所定の送信周波数に変換するアップコンバータ3と、アップコンバータ3の出力を所定の送信電力に増幅する電力増幅器(PA)4と、電力増幅器4の出力S2の一部を分岐する方向性結合器5と、分岐出力を元の周波数に変換するダウンコンバータ6と、ダウンコンバータ6の出力をデジタル化するA/D変換器7と、プレディストータ1に供給する補償データを記憶する補償データテーブル8と、入力信号S1のレベルに対応するアドレスを生成するアドレス生成部9と、入力信号S1とA/D変換器7の出力S3とを比較して差異が減少するように一定の複数アドレス単位で設定した近似計算区間毎に補償データを更新する補償データ更新部10とを備えている。
【0021】
ここで、補償データテーブル8は、電力増幅器4で発生する非線形歪み成分を打ち消すための補償データを入力信号レベルに対応するアドレス毎に記憶するLUT(Look Up Table)であり、振幅および位相についての補償データテーブルが用意されている。
【0022】
また、プレディストータ1は、補償データテーブル8から供給される補償データと入力信号S1とを乗算することにより入力信号に歪を与える。
【0023】
次に補償データ更新部10について説明する。
【0024】
補償データ更新部10は、図1に示したように、入力信号S1とA/D変換器7の出力信号S3とを比較して差異を検出する比較回路101と、更新処理の実行に際し近似計算区間をシフトさせる近似計算区間設定回路102と、設定された近似計算区間の補償データについて関数近似計算を行って補償データの更新を行う関数近似回路103とを有している。
【0025】
図2は、近似計算区間設定回路102における近似計算区間設定の一例を示す図である。
【0026】
横軸には入力信号レベルに対応して設定されたアドレス0,1,………,N−1を示し、縦軸には振幅に対する補償データを示している。
【0027】
ここでは、一例として近似計算区間は4アドレス単位で設定し、更新処理を実行する度に近似計算区間を1アドレスだけシフトさせている。
【0028】
例えば、第1回目の更新処理における近似計算区間が図2(a)のように設定されていれば、第2回目の更新処理における近似計算区間は、図2(b)に示したように1アドレスだけシフトさせる。
【0029】
以下、更新処理を実行する際に、近似計算区間を1アドレスだけシフトさせていくが、第4回目の更新処理においては、近似計算区間は図2(a)に示した第1回目と同じ設定に戻る。
【0030】
すなわち、更新処理実行時の近似計算区間の開始アドレスは、
開始アドレス={(前回の開始アドレス)+1} mod (近似計算区間のアドレス数) ………(1)となる。
【0031】
なお、近似計算区間は4アドレス単位に限定されるものではなく、複数のアドレス単位であればよい。
【0032】
また、近似計算区間のシフトは1アドレスに限定されるものではなく、近似計算区間のアドレス数に応じて任意に定めてもよい。
【0033】
すなわち、近似計算区間のアドレス数をA(Aは2以上の整数)とし、シフトするアドレスをS(1≦S<A)とすれば、更新処理実行時の近似計算区間の開始アドレスは、
開始アドレス={(前回の開始アドレス)+S} mod A ………(2)となる。
【0034】
近似計算区間設定回路102は、上記式(1)または(2)により更新対象の近似計算区間の開始アドレスを求める。
【0035】
図3は、補償データ更新部10の動作を示すフローチャートである。
【0036】
まず、比較回路101が、入力信号S1と出力信号S3とを比較して差異(歪成分)を検出する(ステップ201)。
【0037】
近似計算区間設定回路102は、更新処理の実行に際して近似計算区間をシフトさせる(ステップ202)。
【0038】
関数近似回路103は、設定された更新対象の近似計算区間について関数近似計算を行って更新補償データを求め、補償データテーブルを更新する(ステップ203)。
【0039】
このように、更新処理を実行する際に、予め定められたアドレスだけ近似計算区間をシフトさせて関数近似計算を行うことにより、更新処理による補償データの不連続性を除去できる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、更新処理を実行する際に、予め定められたアドレスだけ近似計算区間をシフトさせて補償データの更新処理を行うことにより、計算量を増加させることなく、更新処理速度を低下させることなく、近似計算区間の境界において補償データの不連続の発生を防止でき、擬似的に高い分解能で補償データを更新できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1に示した近似計算区間設定回路102における近似計算区間設定の一例を示す図である。
【図3】図1に示した補償データ更新部10の動作を示すフローチャートである。
【図4】補償データの更新処理により発生する不連続性の一例を示す図である。
【図5】非線形歪み補償送信装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 プレディストータ
8 補償データテーブル
10 補償データ更新部
101 比較回路
102 近似計算区間設定回路
103 関数近似回路

Claims (6)

  1. 発生する非線形歪み成分を打ち消すための補償データを入力信号レベルに対応するアドレス毎に記憶する補償データテーブルと、この補償データテーブルから出力される前記補償データに基づき入力信号に歪を与えるプレディストータと、前記入力信号と装置出力信号とを比較して差異が減少するように前記補償データテーブルの補償データを更新する補償データ更新手段とを備える非線形歪み補償送信装置において、前記補償データ更新手段は、一定の複数アドレス単位で設定した近似計算区間毎に関数近似計算により前記補償データを更新するアルゴリズムを使用し、更新処理を実行する際に、予め定められたアドレスだけ前記近似計算区間をシフトさせて関数近似計算を行うことを特徴とする非線形歪み補償送信装置。
  2. 前記補償データ更新手段は、前記入力信号と装置出力信号とを比較して差異を検出する比較回路と、更新処理の実行に際し前記近似計算区間をシフトさせる近似計算区間設定回路と、設定された近似計算区間の補償データについて関数近似計算を行って補償データの更新を行う関数近似回路とを有していることを特徴とする請求項1記載の非線形歪み補償送信装置。
  3. 前記近似計算区間設定回路は、更新処理実行時の近似計算区間の開始アドレスが、{(前回の開始アドレス)+1} mod (近似計算区間のアドレス数)となるように設定することを特徴とする請求項2記載の非線形歪み補償送信装置。
  4. 前記近似計算区間設定回路は、近似計算区間のアドレス数をA(Aは2以上の整数)とし、シフトするアドレスをS(1≦S<A)とすれば、更新処理実行時の近似計算区間の開始アドレスが、{(前回の開始アドレス)+S} mod A となるように設定することを特徴とする請求項2記載の非線形歪み補償送信装置。
  5. 補償データテーブルに格納された補償データをプレディストータに供給して非線形歪みを補償する非線形歪み補償送信装置における前記補償データテーブルの補償データ更新方法において、一定の複数アドレス単位で設定した近似計算区間について関数近似計算を行って更新処理を実行する際に、前記近似計算区間を予め定められたアドレスだけシフトさせることを特徴とする補償データ更新方法。
  6. 請求項5記載の補償データ更新方法において、前記近似計算区間のアドレス数をA(Aは2以上の整数)とし、シフトするアドレスをS(1≦S<A)とすれば、前記近似計算区間の開始アドレスが、{(前回の開始アドレス)+S} mod A となるように設定することを特徴とする補償データ更新方法。
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