JP2006246339A

JP2006246339A - Multi-stage predistortion type distortion compensation apparatus

Info

Publication number: JP2006246339A
Application number: JP2005062384A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Miki; 正道三木; Haruyasu Senda; 晴康千田; Tomoichi Hamada; 倫一濱田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a multi-stage predistortion type distortion compensation apparatus in which power efficiency can be improved by performing accurate distortion compensation meeting non-linearity of a preamplifier and a final-stage amplifier. <P>SOLUTION: There are provided a first predistortion type distortion compensator which is disposed at an input side of the preamplifier, to which a digital signal converted by an AD converter for inputting and an output signal of the preamplifier are inputted, and which generates a first distortion compensation signal for canceling a distortion component in the output signal of the preamplifier based on both the input signals and supplies the first distortion compensation signal to the preamplifier; and a second predistortion type distortion compensator which is disposed between at least either an output side or an input side of the preamplifier and an output side of the final-stage amplifier, to which at least either the output signal or an input signal of the preamplifier and an output signal of the final-stage amplifier are inputted, and which generates a second distortion compensation signal for canceling a distortion component in the output signal of the final-stage amplifier based on both the input signals. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、従続接続された前置増幅器と終段増幅器を含み、これらの出力信号に対する歪補償を、プレディストーション方式歪補償器を用いて行なう多段型プレディストーション方式歪補償装置に関するものである。 The present invention relates to a multistage predistortion type distortion compensation device that includes a preamplifier and a final stage amplifier connected in series, and performs distortion compensation for these output signals using a predistortion type distortion compensator. .

従来の歪補償装置では、大出力を得るための電力増幅器に対して歪補償を行なっている。歪補償を行なう方式にはプレディストーション方式、またはフィードフォワード方式、またはその両方を併用した方式などが提案されている。電力増幅器は複数を縦続接続して使用する構成を取る場合があるが、この場合、例えば特許文献１に示されるように、大出力を得るための電力増幅器（一般には最終段の電力増幅器に該当する。以降、「終段増幅器」と記載する。）に信号を入力するために予め信号を増幅しておく増幅器（以降、「前置増幅器」と記載する。）には歪補償を行なっていないか、または終段増幅器に対して行なう歪補償装置で同時に歪補償を行なっている。 In a conventional distortion compensation device, distortion compensation is performed on a power amplifier for obtaining a large output. As a method for performing distortion compensation, a predistortion method, a feedforward method, or a method using both of them has been proposed. There is a case where a plurality of power amplifiers are used in cascade connection. In this case, for example, as shown in Patent Document 1, a power amplifier for obtaining a large output (generally corresponds to a power amplifier at the last stage). Hereinafter, the amplifier that amplifies the signal in advance to input the signal to the “final amplifier” (hereinafter referred to as “preamplifier”) is not subjected to distortion compensation. Alternatively, distortion compensation is simultaneously performed by a distortion compensation apparatus that performs the final stage amplifier.

特開２００３−３３２８５３号公報JP 2003-332853 A

一般に、従来の歪補償装置では次の２系統の信号が必要となる。一方は参照となる信号であり、他方は電力増幅器で歪んだ信号である。歪補償装置２では、この両信号から歪成分を求め、電力増幅器を通過した後にその歪成分が打ち消されるような逆向きの歪を信号に付け加える。ここで、従来の歪補償装置の系統では、前置増幅器および終段増幅器をまとめて歪補償を行なっている。このような構成の場合、終段増幅器で十分な歪補償効果を得るためには前置増幅器に十分な直線性を持たせる必要があり、そのために前置増幅器での電力効率が悪いという問題があった。 In general, the following two systems of signals are required in a conventional distortion compensation apparatus. One is a reference signal, and the other is a signal distorted by a power amplifier. The distortion compensator 2 obtains a distortion component from both signals, and adds a reverse distortion to the signal so that the distortion component is canceled after passing through the power amplifier. Here, in the conventional distortion compensation system, the preamplifier and the final stage amplifier are combined to perform distortion compensation. In such a configuration, in order to obtain a sufficient distortion compensation effect in the final stage amplifier, it is necessary to provide the preamplifier with sufficient linearity, which causes a problem that power efficiency in the preamplifier is poor. there were.

また、プレディストーション方式を用いる場合で終段増幅器に対して行なう歪補償装置で同時に前置増幅器の歪補償を行なっている場合には、前置増幅器での非線形歪が大きいと、終段増幅器で十分な歪補償効果が得られないため、前置増幅器に適度な直線性を持たせる必要があった。そのために電力効率が良いとはいえない問題があった。
また、フィードフォワード方式を用い、終段増幅器に対して行なう歪補償装置で同時に前置増幅器の歪補償を行なっている場合には前置増幅器に適度な直線性を持たせる必要はないが、フィードフォワード方式はプレディストーション方式よりも電力効率で劣るという問題があった。 In addition, when the predistortion method is used and the distortion compensation device for the preamplifier simultaneously performs predistortion of the preamplifier, if the non-linear distortion in the preamplifier is large, the preamplifier Since a sufficient distortion compensation effect cannot be obtained, it is necessary to provide the preamplifier with appropriate linearity. For this reason, there is a problem that power efficiency is not good.
In addition, when using the feedforward method and the distortion compensation device for the final stage amplifier is simultaneously compensating for the distortion of the preamplifier, it is not necessary to give the preamplifier an appropriate linearity. The forward method has a problem that it is inferior in power efficiency to the predistortion method.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、従続接続された前置増幅器と終段増幅器を含み、これらの出力信号に対する歪補償を、プレディストーション方式歪補償器を用いて行なうプレディストーション方式歪補償装置において、前置増幅器および終段増幅器のそれぞれの非線形性に合った精度良い歪補償を行なえ、電力効率を改善できる多段型プレディストーション方式歪補償装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a preamplifier and a final stage amplifier connected in series, and distortion compensation for these output signals is performed using a predistortion type distortion compensator. To obtain a multistage predistortion type distortion compensation device capable of performing accurate distortion compensation according to the nonlinearity of each of the preamplifier and the final stage amplifier and improving the power efficiency. Objective.

この発明は、従続接続された前置増幅器と終段増幅器を含み、これらの出力信号に対する歪補償を、プレディストーション方式歪補償器を用いて行なうプレディストーション方式歪補償装置において、前置増幅器の入力側に配置され、入力用ＡＤコンバータによって変換されたデジタル信号と前置増幅器の出力信号とを入力され、両入力信号にもとづき前置増幅器の出力信号の歪成分を相殺する第１の歪補償信号を生成し、前置増幅器に供給する第1のプレディストーション方式歪補償器と、前置増幅器の出力側または入力側の少なくとも一方と終段増幅器の出力側との間に配置され、前置増幅器の出力信号または入力信号の少なくとも一方の信号と終段増幅器の出力信号とを入力され、両入力信号にもとづき終段増幅器の出力信号の歪成分を相殺する第２の歪補償信号を生成する第２のプレディストーション方式歪補償器とを備えたものである。 The present invention provides a predistortion type distortion compensator including a preamplifier and a final stage amplifier connected in series, and performing distortion compensation for these output signals using a predistortion type distortion compensator. A first distortion compensation which is arranged on the input side and receives the digital signal converted by the input AD converter and the output signal of the preamplifier, and cancels out the distortion component of the output signal of the preamplifier based on both input signals. A first predistortion type distortion compensator that generates a signal and supplies the preamplifier to the preamplifier, and is arranged between at least one of the output side or the input side of the preamplifier and the output side of the final stage amplifier. At least one of the output signal or input signal of the amplifier and the output signal of the final stage amplifier are input, and the distortion component of the output signal of the final stage amplifier is determined based on both input signals. A second predistortion type distortion compensator that generates a second distortion compensation signal to be canceled.

この発明の多段型プレディストーション方式歪補償装置によれば、前置増幅器に十分な線形性が不要となることから電力効率を改善できるとともに、放熱機構の簡略化および小型化を実現できると共に、前置増幅器および終段増幅器に個別に歪補償を行なうため、それぞれの非線形性に合った精度良い補償が行なえる。 According to the multistage predistortion type distortion compensation device of the present invention, the power efficiency can be improved because the preamplifier does not require sufficient linearity, and the heat dissipation mechanism can be simplified and miniaturized. Since distortion compensation is individually performed for the preamplifier and the final stage amplifier, accurate compensation suitable for each nonlinearity can be performed.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。
図１において、送信する信号は入力用ＡＤコンバータ１でデジタル信号に変換される。このデジタル信号は第１の歪補償器２で前置増幅器４の出力信号の歪成分を相殺する歪補償を行われ、ＤＡコンバータ３に出力される。ＤＡコンバータ３ではデジタル信号をアナログ信号に変換し、前置増幅器４に入力する。前置増幅器４では、終段増幅器７で必要となる信号レベルになるように電力増幅を行なう。第１の歪補償器２において、予め前置増幅器４の歪を相殺するような歪が付け加えられているため、前置増幅器４の出力は歪を取り除かれた信号になっている。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a multistage predistortion system distortion compensation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a signal to be transmitted is converted into a digital signal by an input AD converter 1. The digital signal is subjected to distortion compensation that cancels out the distortion component of the output signal of the preamplifier 4 by the first distortion compensator 2, and is output to the DA converter 3. The DA converter 3 converts the digital signal into an analog signal and inputs the analog signal to the preamplifier 4. The preamplifier 4 performs power amplification so that the signal level required by the final stage amplifier 7 is obtained. In the first distortion compensator 2, distortion that cancels out the distortion of the preamplifier 4 is added in advance, so that the output of the preamplifier 4 is a signal from which distortion has been removed.

前置増幅器４の出力は２つに分配され、片方はＡＤコンバータ８に入力される。ＡＤコンバータ８の出力は第２の歪補償器９に入力され、歪成分を計算するための信号として利用される。前置増幅器４の出力のうち残る片方は遅延器５を通過後、合成器６に入力される。合成器６では終段増幅器７での歪成分を相殺するような歪成分が付け加えられる。終段増幅器７では、規定の電力になる様に信号を電力増幅する。その出力の一部を取り出し、ＡＤコンバータ１０を用いてデジタル信号に変換する。
この信号とＡＤコンバータ８の信号を用いて、第２の歪補償器９では終段増幅器７での歪成分を相殺するような歪成分を生成する。この信号をＤＡコンバータ１１でアナログ信号に変換した後、信号レベルをあわせるための電力増幅器１２を用いて増幅し、その出力を合成器６で前置増幅器４の出力と合成する。これにより、終段増幅器７の出力は歪を取り除かれた信号になる。
なお、第２の歪補償器９で歪信号を生成するために必要な時間分だけの遅延時間を持った遅延器５を挿入し、合成器６での時間タイミングを調整している。 The output of the preamplifier 4 is divided into two, and one is input to the AD converter 8. The output of the AD converter 8 is input to the second distortion compensator 9 and used as a signal for calculating a distortion component. The remaining one of the outputs from the preamplifier 4 passes through the delay unit 5 and is then input to the combiner 6. The synthesizer 6 adds a distortion component that cancels the distortion component in the final stage amplifier 7. The final stage amplifier 7 amplifies the power of the signal so as to obtain a specified power. A part of the output is taken out and converted into a digital signal by using the AD converter 10.
Using this signal and the signal from the AD converter 8, the second distortion compensator 9 generates a distortion component that cancels the distortion component in the final stage amplifier 7. After this signal is converted to an analog signal by the DA converter 11, the signal is amplified using a power amplifier 12 for adjusting the signal level, and the output is combined with the output of the preamplifier 4 by the combiner 6. As a result, the output of the final stage amplifier 7 becomes a signal from which distortion has been removed.
Note that the delay unit 5 having a delay time corresponding to the time required for generating the distortion signal by the second distortion compensator 9 is inserted, and the time timing in the synthesizer 6 is adjusted.

図２は第１の歪補償器２の一例を示すブロック図で、直交復調部２１Ａ，２１Ｂでは、ＡＤコンバータ１，８にてＡＤ変換された信号をそれぞれ直交復調し、複素信号を得る。ＡＤコンバータ１から入力された信号は、その振幅に対応してＬＵＴ（ルックアップテーブル）２２に記憶されている複素補正係数（前置増幅器４のＡＭ−ＡＭ特性、ＡＭ−ＰＭ特性の逆特性に相当）が乗算され、直交変調部２３により直交変調される。このとき、付加される歪は前置増幅器４で発生する歪と逆特性を持つため、発生する歪みは前置増幅器４を通過後にキャンセルされる。歪補償信号処理部２４では、直交復調された信号の差分を抽出して平均化などの処理を行ない、差分結果が小さくなるように収束演算を行ない、ＬＵＴ２２に保存する複素補正係数を作成する。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the first distortion compensator 2. In the quadrature demodulation units 21A and 21B, the signals AD-converted by the AD converters 1 and 8 are orthogonally demodulated to obtain complex signals. The signal input from the AD converter 1 is converted into a complex correction coefficient (an AM-AM characteristic of the preamplifier 4 and an inverse characteristic of the AM-PM characteristic) stored in an LUT (lookup table) 22 corresponding to the amplitude. Equivalent) and is orthogonally modulated by the orthogonal modulation unit 23. At this time, since the added distortion has a reverse characteristic to the distortion generated in the preamplifier 4, the generated distortion is canceled after passing through the preamplifier 4. The distortion compensation signal processing unit 24 extracts the difference between the orthogonally demodulated signals and performs processing such as averaging, performs a convergence operation so as to reduce the difference result, and creates a complex correction coefficient to be stored in the LUT 22.

また、図３は第２の歪補償器９の一例を示すブロック図で、直交復調部９１Ａ，９１ＢでＡＤコンバータ８，１０にてＡＤ変換された信号をそれぞれ直交復調し、複素信号を得る。ＡＤコンバータ１から入力された信号は、その振幅に対応してＬＵＴ（ルックアップテーブル）９２に記憶されている複素補正係数から減算され、歪み成分の逆特性のみを直交変調９３により直交変調される。歪補償信号処理部９４では、直交復調された信号の差分を抽出して平均化などの処理を行ない、差分結果が小さくなるように収束演算を行ない、ＬＵＴ９２に保存する複素補正係数を作成する。 FIG. 3 is a block diagram showing an example of the second distortion compensator 9. The signals subjected to AD conversion by the AD converters 8 and 10 by the orthogonal demodulation units 91A and 91B are orthogonally demodulated to obtain complex signals. The signal input from the AD converter 1 is subtracted from the complex correction coefficient stored in the LUT (lookup table) 92 corresponding to the amplitude, and only the inverse characteristic of the distortion component is orthogonally modulated by the orthogonal modulation 93. . The distortion compensation signal processing unit 94 extracts a difference between signals demodulated orthogonally, performs an averaging process, performs a convergence operation so as to reduce the difference result, and creates a complex correction coefficient to be stored in the LUT 92.

このように実施の形態１の多段型プレディストーション方式歪補償装置においては、入力用ＡＤコンバータによって変換されたデジタル信号を入力されると共に、前置増幅器の出力信号をＡＤコンバータを介して入力され、両入力信号にもとづき前置増幅器の出力信号の歪成分を相殺する第１の歪補償信号を生成し、ＤＡコンバータを介して前置増幅器に供給する第1のプレディストーション方式歪補償器と、ＡＤコンバータを介して前置増幅器及び終段増幅器の出力信号を入力され、両入力信号とにもとづき終段増幅器の出力信号の歪成分を相殺する第２の歪補償信号を生成し、ＤＡコンバータを介して上記終段増幅器に供給する第２のプレディストーション方式歪補償器とを備えることにより、前置増幅器、終段電力増幅器に必ずしも十分な線形性を必要とせずに、それぞれの歪補償を行なうことができるため、消費電力を小さくすることができる。
また、その結果として発熱量が減少することで冷却用の機構も小さくすることができるため、放熱機構の簡略化および小型化が実現できる。
また、前置増幅器、終段電力増幅器のそれぞれに適した歪補償が個別に行なえるため、それぞれの非線形性に合った精度良い補償が行なえる。 As described above, in the multistage predistortion system distortion compensation apparatus of the first embodiment, the digital signal converted by the input AD converter is input, and the output signal of the preamplifier is input via the AD converter. A first predistortion type distortion compensator that generates a first distortion compensation signal that cancels a distortion component of the output signal of the preamplifier based on both input signals and supplies the predistortion signal to the preamplifier via a DA converter; The output signals of the preamplifier and the final stage amplifier are input via the converter, and a second distortion compensation signal that cancels the distortion component of the output signal of the final stage amplifier is generated based on both input signals. Provided with the second predistortion type distortion compensator for supplying to the final stage amplifier, it is not necessarily sufficient for the preamplifier and the final stage power amplifier. Since each distortion compensation can be performed without requiring a linearity, power consumption can be reduced.
Further, as a result, the amount of heat generation is reduced, so that the cooling mechanism can also be made small, so that the heat dissipation mechanism can be simplified and downsized.
Moreover, since distortion compensation suitable for each of the preamplifier and the final power amplifier can be performed individually, accurate compensation suitable for each nonlinearity can be performed.

なお、従来のプレディストーション方式を前置増幅器に施し、その出力を、従来のプレディストーション方式を施した終段増幅器に入力した場合には、前置増幅器のためにＡＤ変換、ＤＡ変換をそれぞれ１回、終段増幅器のためにＡＤ変換、ＤＡ変換をそれぞれ１回、合計でＡＤ変換、ＤＡ変換をそれぞれ２回ずつ行なう必要があるため、ＡＤ変換、ＤＡ変換において信号劣化を引き起こすのに対し、この発明では、終段増幅器７の歪補償のためにＡＤコンバータ８、ＤＡコンバータ１１を用いているが、これは歪成分の生成に用いるためであり、合成器６で合成される信号のうち前置増幅器４から得られる信号はそのままアナログ信号として利用することから、従来の方式を単純に前置増幅器、終段増幅器に適用した場合よりもＡＤ変換、ＤＡ変換での信号劣化が少ない利点がある。 In addition, when the conventional predistortion system is applied to the preamplifier and its output is input to the final stage amplifier applied with the conventional predistortion system, AD conversion and DA conversion are each performed for the preamplifier. For the final stage amplifier, it is necessary to perform AD conversion and DA conversion once each, and in total, AD conversion and DA conversion twice each, which causes signal degradation in AD conversion and DA conversion, In the present invention, the AD converter 8 and the DA converter 11 are used for distortion compensation of the final stage amplifier 7, but this is for use in generating distortion components. Of the signals synthesized by the synthesizer 6, Since the signal obtained from the preamplifier 4 is used as an analog signal as it is, AD conversion is more effective than the case where the conventional method is simply applied to the preamplifier and the final amplifier. Signal degradation at A conversion is less advantage.

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、第１の歪補償器２に入力する信号が異なる。実施の形態１では前置増幅器４の出力をＡＤコンバータ８でデジタル信号に変換したものを使用しているが、実施の形態２では、終段増幅器７の出力をＡＤコンバータ１０でデジタル信号に変換したものを使用している。 Embodiment 2. FIG.
4 is a block diagram showing a multistage predistortion type distortion compensation apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Although the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the signal input to the first distortion compensator 2 is different. In the first embodiment, the output of the preamplifier 4 is converted into a digital signal by the AD converter 8, but in the second embodiment, the output of the final stage amplifier 7 is converted into a digital signal by the AD converter 10. I use what I did.

実施の形態２によれば、終段増幅器７に歪補償を行ないながら前置増幅器４と終段増幅器７を含む全体に歪補償を行なう。これにより実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、第２の歪補償器９を用いて終段増幅器７の歪補償を行なっているが、その歪補償に誤差が生じた場合にはそれを打ち消すように第１の歪補償器２が動作を行なうため、歪補償の効果が向上する。 According to the second embodiment, distortion compensation is performed on the whole including the preamplifier 4 and the final amplifier 7 while performing distortion compensation on the final amplifier 7. Thereby, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, the second distortion compensator 9 is used to compensate the distortion of the final stage amplifier 7. When an error occurs in the distortion compensation, the first distortion compensator 2 operates so as to cancel it. Therefore, the effect of distortion compensation is improved.

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。この場合も基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、第２の歪補償器９に入力する信号が異なる。実施の形態１では前置増幅器４の出力をＡＤコンバータ８でデジタル信号に変換したものを使用しているが、実施の形態３では、入力信号をＡＤコンバータ１でデジタル信号に変換したものを使用している。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a multistage predistortion type distortion compensating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In this case as well, the basic configuration is the same as that of the first embodiment, but the signal input to the second distortion compensator 9 is different. In the first embodiment, the output of the preamplifier 4 is converted into a digital signal by the AD converter 8, but in the third embodiment, the input signal is converted into a digital signal by the AD converter 1. is doing.

実施の形態３によれば、前置増幅器４に歪補償を行ないながら前置増幅器４と終段増幅器７を含む全体に歪補償を行なう。これにより実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、第１の歪補償器２を用いて前置増幅器４の歪補償を行なっているが、その歪補償に誤差が生じた場合にはそれを打ち消すように第２の歪補償器９が動作を行なうため、歪補償の効果が向上する。 According to the third embodiment, distortion compensation is performed on the whole including the preamplifier 4 and the final stage amplifier 7 while performing distortion compensation on the preamplifier 4. Thereby, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, although the distortion compensation of the preamplifier 4 is performed using the first distortion compensator 2, if an error occurs in the distortion compensation, the second distortion compensator 9 operates so as to cancel it. Therefore, the effect of distortion compensation is improved.

実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。基本的な構成は実施の形態３と同様であるが、遅延器５の設置場所が異なる。実施の形態３では前置増幅器４と合成器６の間で遅延器５を使用しているが、実施の形態４では、ＡＤコンバータ１と第１の歪補償器２の間で使用している。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a multistage predistortion type distortion compensating apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The basic configuration is the same as that of the third embodiment, but the installation location of the delay device 5 is different. In the third embodiment, the delay device 5 is used between the preamplifier 4 and the combiner 6, but in the fourth embodiment, the delay device 5 is used between the AD converter 1 and the first distortion compensator 2. .

実施の形態４によれば、実施の形態３と同様の効果を得ることができる上、遅延器５に通す信号は電力が小さくなるため、遅延器５での電力損失に伴う発熱が小さくなるなどのほか、前置増幅器４では遅延器で損失する分の電力を余計に供給する必要がなくなるという効果がある。 According to the fourth embodiment, the same effects as those of the third embodiment can be obtained, and the power passed through the delay device 5 is reduced, so that the heat generated by the power loss in the delay device 5 is reduced. In addition, the preamplifier 4 has an effect that it is not necessary to supply extra power for the loss in the delay unit.

実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。この場合には基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、第２の歪補償器９の出力を合成する合成器６の設置場所が異なる。実施の形態１では合成器６を終段増幅器７の前に置いていたが、実施の形態４では合成器６を終段増幅器７の後ろに置いている。この構成では、終段増幅器７の非線形領域で不足する電力を電力増幅器１２で補うように動作させるため、第２の歪補償器９は前置増幅器４と合成器６の出力を比較し、差分を出力するように動作する。 Embodiment 5. FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a multistage predistortion type distortion compensating apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In this case, the basic configuration is the same as that of the first embodiment, but the installation location of the combiner 6 that combines the outputs of the second distortion compensator 9 is different. In the first embodiment, the synthesizer 6 is placed in front of the final stage amplifier 7, but in the fourth embodiment, the synthesizer 6 is placed behind the final stage amplifier 7. In this configuration, the second distortion compensator 9 compares the outputs of the preamplifier 4 and the synthesizer 6 in order to operate the power amplifier 12 to compensate for the power shortage in the non-linear region of the final stage amplifier 7, and the difference Works to output.

実施の形態５によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる上、終段増幅器７の信号遅延時間が存在するため、その分だけ遅延器５の遅延時間を短くできる。また、第２の歪補償器９が終段増幅器７の非線形領域で不足する電力を補うように動作するため、終段増幅器７の出力可能な最大振幅が小さくてもよく、終段増幅器７の効率をさらに高めることができるという効果がある。 According to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the signal delay time of the final stage amplifier 7 exists, so that the delay time of the delay device 5 can be shortened accordingly. Further, since the second distortion compensator 9 operates so as to compensate for the power shortage in the nonlinear region of the final stage amplifier 7, the maximum amplitude that can be output from the final stage amplifier 7 may be small. There is an effect that the efficiency can be further increased.

なお、実施の形態２乃至４において、実施の形態５と同様に合成器６を終段増幅器７の後ろに置く構成をとることにより、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。 In the second to fourth embodiments, the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained by placing the synthesizer 6 behind the final stage amplifier 7 as in the fifth embodiment.

また、それぞれの実施の形態において、アナログ信号とデジタル信号の変換を容易にするために、ＡＤコンバータ１、ＡＤコンバータ８、ＡＤコンバータ１０の前段、および、ＤＡコンバータ３、ＤＡコンバータ１１の後段に周波数変換を行なうための回路を付加しても良い。 In each of the embodiments, in order to facilitate the conversion between the analog signal and the digital signal, the frequency before the AD converter 1, the AD converter 8, and the AD converter 10, and the subsequent stage of the DA converter 3 and the DA converter 11. A circuit for performing conversion may be added.

また、それぞれの実施の形態において、各手段の前後に、不要な信号成分を除去するためのフィルタ、振幅周波数特性および群遅延周波数特性を補正するためのフィルタを付加しても良い。 In each embodiment, a filter for removing an unnecessary signal component, a filter for correcting an amplitude frequency characteristic, and a group delay frequency characteristic may be added before and after each means.

また、それぞれの実施の形態において、第１の歪補償器２および第２の歪補償器９の内部に含まれる共通する機能については、同一ハードウエアを使用することとし、時分割処理で切替えて使用しても良い。 In each embodiment, common functions included in the first distortion compensator 2 and the second distortion compensator 9 use the same hardware, and are switched by time division processing. May be used.

さらに、それぞれの実施の形態において、ＡＤコンバータ８、ＡＤコンバータ１０、ＤＡコンバータ１１を使用せずに、第２の歪補償器９をアナログ演算回路で実現することも可能である。 Further, in each of the embodiments, the second distortion compensator 9 can be realized by an analog arithmetic circuit without using the AD converter 8, the AD converter 10, and the DA converter 11.

なお、図８は、アナログ演算回路で実現した第２の歪補償器９の一例を示すブロック図で、振幅位相調整器９５Ａ、９５Ｂでは、入力信号または前置増幅器４及び出力信号からくるアナログ信号の振幅及び位相を調整する。減算回路９７では、両振幅位相調整器９５Ａ、９５Ｂからの信号を減算する。振幅位相調整器９６では、合成器６において減算回路９７からの信号と他方からくる信号の振幅及び位相をあわせるために、減算回路９７の出力の振幅及び位相を調整する。振幅位相調整器９５Ａ，９５Ｂは、減算回路９７において両信号の振幅及び位相をあわせることが目的であり、どちらか一方の位相振幅調整を固定としてもよい。また両信号の振幅及び位相を監視し、自動的に調整することも可能である。同様に合成器６に両入力の振幅及び位相の監視機能を付加し、振幅位相調整を自動的に行なっても良い。 FIG. 8 is a block diagram showing an example of the second distortion compensator 9 realized by an analog arithmetic circuit. In the amplitude / phase adjusters 95A and 95B, an analog signal derived from the input signal or the preamplifier 4 and the output signal is shown. Adjust the amplitude and phase. The subtraction circuit 97 subtracts signals from both amplitude phase adjusters 95A and 95B. The amplitude / phase adjuster 96 adjusts the amplitude and phase of the output of the subtracting circuit 97 so that the synthesizer 6 matches the amplitude and phase of the signal from the subtracting circuit 97 and the signal coming from the other. The amplitude and phase adjusters 95A and 95B are intended to match the amplitude and phase of both signals in the subtraction circuit 97, and one of the phase amplitude adjustments may be fixed. It is also possible to monitor and automatically adjust the amplitude and phase of both signals. Similarly, the function of monitoring the amplitude and phase of both inputs may be added to the synthesizer 6 to automatically adjust the amplitude and phase.

この発明は、テレビ放送装置、ラジオ放送装置、携帯電話基地局、衛星通信装置、その他電力増幅を必要とする装置における電力増幅器の歪補償に利用できる。 The present invention can be used for distortion compensation of a power amplifier in a television broadcasting device, a radio broadcasting device, a mobile phone base station, a satellite communication device, and other devices that require power amplification.

この発明の実施の形態１による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a multistage predistortion system distortion compensation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施の形態１における第１の歪補償器の一例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an example of a first distortion compensator in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における第２の歪補償器の一例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a second distortion compensator in the first embodiment. この発明の実施の形態２による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the multistage predistortion system distortion compensation apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the multistage type predistortion system distortion compensation apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the multistage predistortion system distortion compensation apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５による多段型プレディストーション方式歪補償装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the multistage predistortion system distortion compensation apparatus by Embodiment 5 of this invention. アナログ演算回路で実現した第２の歪補償器の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the 2nd distortion compensator implement | achieved with the analog arithmetic circuit.

Explanation of symbols

１ＡＤコンバータ
２第１の歪補償器
３ＤＡコンバータ
４前置増幅器
５遅延器
６合成器
７終段増幅器
８ＡＤコンバータ
９第２の歪補償器
１０ＡＤコンバータ
１１ＤＡコンバータ
１２電力増幅器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AD converter 2 1st distortion compensator 3 DA converter 4 Preamplifier 5 Delay device 6 Synthesizer 7 Final stage amplifier 8 AD converter 9 2nd distortion compensator 10 AD converter 11 DA converter 12 Power amplifier

Claims

In a predistortion type distortion compensation device that includes a preamplifier and a final stage amplifier connected in series, and performs distortion compensation for these output signals using a predistortion type distortion compensator,
A digital signal disposed on the input side of the preamplifier and converted by the input AD converter and the output signal of the preamplifier are input, and the distortion component of the output signal of the preamplifier is calculated based on both input signals. A first predistortion type distortion compensator that generates a first distortion compensation signal to be canceled and supplies the signal to the preamplifier;
It is arranged between at least one of the output side or the input side of the preamplifier and the output side of the final amplifier, and at least one of the output signal or input signal of the preamplifier and the output of the final amplifier And a second predistortion type distortion compensator that generates a second distortion compensation signal that cancels out the distortion component of the output signal of the final stage amplifier based on both input signals. Multistage predistortion system distortion compensation device.

The first predistortion type distortion compensator receives the digital signal converted by the input AD converter and also receives the output signal of the preamplifier through the AD converter. Generating a first distortion compensation signal that cancels the distortion component of the output signal of the preamplifier, and supplying it to the preamplifier via a DA converter;
The second predistortion type distortion compensator receives the output signals of the preamplifier and the final amplifier through an AD converter, and cancels the distortion components of the output signal of the final amplifier based on both input signals. 2. The multistage predistortion type distortion compensation apparatus according to claim 1, wherein a second distortion compensation signal is generated and supplied to the final stage amplifier via a DA converter.

The first predistortion type distortion compensator receives the digital signal and also receives the output signal of the final amplifier through an AD converter, and generates a first distortion compensation signal based on both input signals. And supplied to the preamplifier via a DA converter,
The second predistortion type distortion compensator receives the output signals of the preamplifier and the final stage amplifier via AD converters, respectively, and based on both input signals, the distortion component of the output signal of the final stage amplifier is obtained. 2. The multistage predistortion type distortion compensation apparatus according to claim 1, wherein a second distortion compensation signal to be canceled is generated and supplied to the final stage amplifier via a DA converter.

The first predistortion type distortion compensator receives the digital signal and also receives the output signal of the preamplifier through an AD converter, and converts the distortion component of the preamplifier based on both input signals. A first distortion compensation signal to be canceled is generated and supplied to the preamplifier via a DA converter;
The second predistortion type distortion compensator receives the digital signal and the output signal of the final amplifier via an AD converter, and cancels the distortion component of the output signal of the final amplifier based on both input signals. 2. The multistage predistortion type distortion compensation apparatus according to claim 1, wherein a second distortion compensation signal is generated and supplied to the final stage amplifier via a DA converter.

Between the input AD converter and the first predistortion type distortion compensator,
5. The multistage predistortion type distortion compensation apparatus according to claim 4, wherein a delayer having a delay time necessary for generating the second distortion compensation signal is inserted.

A synthesizer is provided on the input side of the final amplifier and synthesizes a signal obtained by DA-converting the second distortion compensation signal and an output signal of the preamplifier and inputs the synthesized signal to the final amplifier. 6. The multistage predistortion system distortion compensation apparatus according to claim 1, wherein the distortion compensation apparatus is a multistage predistortion system distortion compensation apparatus.

And a synthesizer for synthesizing and outputting a signal obtained by DA-converting the second distortion compensation signal and the output signal of the final amplifier, which is disposed on the output side of the final amplifier. Item 6. The multistage predistortion type distortion compensation device according to any one of Items 1 to 5.