JP2006262156A - 送信装置及び送信アンプの歪み補償方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリディストーション処理に用いる歪み補償係数の精度を向上させること。
【解決手段】 学習用信号を生成する学習用信号生成部１０４と、送信信号の信号電力を検出する電力検出部１０２と、電力検出部１０２によって検出された信号電力に基づいて送信信号の信号電力の出現確率を求め、当該出現確率に応じて送信信号中に学習用信号を付加する制御部１０３とを設けたことにより、全電力に亘って精度の良い歪み補償係数を得ることができるようになるので、全電力亘って精度の良いプリディストーション処理を行うことができる送信装置１００を実現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は送信装置及び送信アンプの歪み補償方法に関し、特に、送信信号に対してプリディストーション処理を行って送信アンプの歪み特性を補償するようになされた送信装置及び送信アンプの歪み補償方法に関する。

従来、送信アンプで生じる歪みを補償するためにプリディストーション処理が広く行われている。プリディストーション処理は、送信アンプの出力信号を測定することで送信アンプの歪み特性を把握し、この歪み特性と逆の特性を予め送信信号に付与することで送信アンプから出力される信号の歪みを抑制するものである。

具体的に、図４を用いて説明する。送信アンプの特性としては、図中一点鎖線で示すように、入力電力に対して出力電力が線形となることが望ましい。しかし、実際には、送信アンプは、図中点線で示すような非線形歪み特性を有するので、図中実線で示すような送信アンプの特性とは逆特性の係数と信号を予め乗算し、この信号を送信アンプに入力させることで、送信アンプの歪み特性を補償する。なお、一般的なプリディストーション処理では、送信アンプの歪み特性と逆の特性を、歪み補償係数としてルックアップテーブルに格納しておき、この歪み補償係数を送信信号に乗じるようになっている。

このようなプリディストーション処理に関する従来技術としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１には、歪み補償テーブルのアドレスの出現頻度が均等な分布となるように、送信信号の電力値又は振幅値の各ステップ幅を調整して歪み補償テーブルのアドレスを生成することにより、歪み補償テーブルに保持される歪み補償係数の収束時間を短縮し、精度の高い歪み補償を可能とする技術が記載されている。すなわち、図５に示すように、出現頻度の高い、中程度の電力に対してはアドレスのステップ幅を狭くすると共に、出現頻度の低い、高い電力及び低い電力に対してはアドレスのステップ幅を広くする。これにより、歪み補償テーブルのメモリ領域を有効利用できるので、精度の高い歪み補償係数を得ることができるようになる。
特開２００３−３４７９４４号公報

ところで、プリディストーション処理で必要となる歪み補償係数は、実際には、学習により求められる。しかし、上記特許文献１にも記載されているように、電力によって出現確率が異なるので、学習の精度も異なってくる。すなわち、例えばＣＤＭＡ信号などでは図６に示ように、送信信号中における、中程度の電力は出現確率が高いのに対して、高い電力及び低い電力は出現確率が低い。

このため、送信信号中の高い電力及び低い電力については、学習のためのデータが少なくなるので、歪み補償係数の精度も劣化するおそれがある。特に、高い電力（図４及び図６の丸印で示す領域）についての歪み補償精度の劣化は、当該信号周波数帯域以外の信号への妨害波となる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、プリディストーション処理に用いる歪み補償係数の精度を向上させることができる送信装置及び送信アンプの歪み補償方法を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため本発明の送信装置の一つの態様は、送信信号に対してプリディストーション処理を行って、送信アンプの歪み特性を補償するようになされた送信装置であって、送信信号を増幅する送信アンプと、送信アンプの出力信号に基づいて送信アンプの歪み特性の逆特性を求め、この逆特性の係数を送信信号に乗算するプリディストーション手段と、学習用信号を生成する学習用信号生成手段と、送信信号の信号電力を検出する電力検出手段と、電力検出手段によって検出された信号電力に基づいて送信信号の信号電力の出現確率を求め、当該出現確率に応じて送信信号中に学習用信号を付加する制御手段とを具備する構成を採る。

この構成によれば、全電力に亘って精度の良い歪み補償係数を得ることができるようになるので、全電力亘って精度の良いプリディストーション処理を行うことができる送信装置を実現できる。

本発明の送信装置の一つの態様は、学習用信号生成手段は、送信信号において予め出現確率が低いことが想定される送信信号中の信号電力が高い領域の信号と同じ電力を持つ信号を学習用信号として生成し、電力検出手段は、電力が高い領域の信号電力を検出し、制御手段は、電力が高い領域の信号電力の出現確率が所定値よりも小さかったときに送信信号中に学習用信号を付加する構成を採る。

この構成によれば、簡易な構成で、実際上精度劣化が想定される比較的高い電力でのプリディストーション処理の精度を向上させることができるようになる。

本発明の送信装置の一つの態様は、送信信号中に付加された学習用信号を除去する学習用信号除去手段を、さらに具備する構成を採る。

このように本発明によれば、プリディストーション処理に用いる歪み補償係数の学習精度を向上させることができ、良好なプリディストーション処理を行うことができるようになる。また送信信号に悪影響を及ぼすことなく、歪み補償係数の学習精度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示す。送信装置１００は例えば無線基地局装置に設けられている。

送信装置１００は、送信ベースバンド処理部１０１によって送信信号の符号化や多重化を行うことで送信ベースバンド信号を形成する。送信ベースバンド信号は電力検出部１０２に送出される。

電力検出部１０２は、送信ベースバンド信号の電力を検出し、検出結果を制御部１０３に送出する。制御部１０３は各電力の出現確率を求め、出現確率に応じて学習用信号生成部１０４を制御する。具体的には、制御部１０３は、出現確率の低い信号電力を補う学習用信号を生成することを学習用信号生成部１０４に指示する。

本実施の形態の場合には、一般的な送信ベースバンド信号の特性から、図６に示すように、電力値の比較的高い電力の信号の出現確率が低くなることが分かっているので、学習用信号生成部１０４では送信ベースバンド信号の中で電力値の比較的高い信号と同じ電力の信号を学習用信号として生成するようにし、制御部１０３でこの送信ベースバンド中で電力値の比較的高い信号の出現確率を監視し、その領域の信号の出現確率が低いときに学習用信号生成部１０４に通知するようになっている。すなわち、本実施の形態の場合には、送信ベースバンド信号において信号電力がある閾値よりも高い信号電力の出現確率が低く、現在の送信信号電力が閾値以下であることを検出すると、信号電力が高い信号と同じ電力の信号を学習用信号として生成するようになっている。

学習用信号は加算器１０５において送信ベースバンド信号に付加される。学習用信号が付加された送信ベースバンド信号は、乗算器１０６にてルックアップテーブル（ＬＵＴ１）１１４に格納された歪み補償係数が乗算される。これによりプリディストーション処理が行われる。このとき、ルックアップテーブル１１４からは、電力算出部（｜ｘ^２｜）１１５が出力する学習用信号が加算された送信ベースバンド信号の電力値をアドレスとして、当該電力値に応じた歪み補償係数が読み出される。

プリディストーション処理後の送信ベースバンド信号は、Ｄ／Ａ変換器１１１でＤ／Ａ変換された後、直交変調器１０７にて搬送波信号を用いて直交変調されることで、無線信号（ＲＦ信号）とされる。無線信号は移相器（φ）１０８によって位相が調整された後、送信アンプ１０９に送出される。なお、直交変調器１０７で直接ＲＦ信号を出力する必要はなく、ＲＦ信号より低い周波数の、中間周波数（ＩＦ周波数）を出力した後、局部発振器１１６出力と混合しＲＦ信号を生成しても良い。また、Ｄ／Ａ変換する前にデジタル信号処理により直交変調を行い、Ｄ／Ａ変換器からＩＦ信号を出力した後、ミキサにてＲＦ信号にしてもよい。

送信アンプ１０９により増幅された無線信号は、方向性結合器１１０を介して合成器１３０に送出される。方向性結合器１１０により検出された信号、すなわち送信アンプ１０９から合成器１３０の方向に向かう信号成分は、直交復調器１３２でベースバンド信号に変換された後、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１１２を介して歪み補償係数算出部１１３に入力される。歪み補償係数算出部１１３には、加算器１０５の加算出力も入力される。なお直交復調はＲＦ信号を直接復調するのではなく、ミキサにてＲＦ信号よりも低い周波数のＩＦ信号にした後直交復調してもよい。また、ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換後デジタル信号処理により直交復調してもよい。

歪み補償係数算出部１１３は、送信アンプ１０９で増幅後の信号（すなわちＡ／Ｄ１１２の出力信号）と、送信アンプ１０９で増幅前の信号（すなわち加算器１０５の出力信号）とから、送信アンプ１０９の歪み特性を求め、この歪み特性を打ち消すような歪み補償係数を算出し、これをルックアップテーブル（ＬＵＴ１）１１４に書き込む。実際には、各電力毎に上述したように歪み補償係数を求めて、各電力値に対応するアドレスにこれを書き込むようになっている。これにより、ルックアップテーブル１１４からは、加算器１０５の出力信号の電力を読み出しアドレスとしてその電力に応じた歪み補償係数が出力され、乗算器１０６で加算器１０５の出力信号に歪み補償係数が乗算されることで、プリディストーション処理が行われる。

かかる構成に加えて、送信装置１００は、学習用信号除去部１２０を有する。学習用信号除去部１２０は、学習用信号生成部１０４によって生成された学習用信号を位相反転部１２２を介して加算器１２１に入力する。位相反転部１２２は、学習用信号の位相を１８０°回転させるものである。

加算器１２１では、位相反転された学習用信号と送信ベースバンド信号とが加算される。学習用信号除去部１２０では、以降、この加算信号に対して、本線系と同様の処理を施す。すなわち、反転された学習用信号が付加された送信ベースバンド信号は、乗算器１２３にてルックアップテーブル（ＬＵＴ２）１２９に格納された歪み補償係数が乗算されることにより、プリディストーション処理が行われる。このとき、ルックアップテーブル１２９からは、電力算出部（｜ｘ^２｜）１３７が算出する反転した学習用信号が加算された送信ベースバンド信号の電力値をアドレスとして、当該電力値に応じた歪み補償係数が読み出され、反転された学習用信号が加算された送信ベースバンド信号の電力値に応じて歪み補償が行われる。

プリディストーション処理後の送信ベースバンド信号は、Ｄ／Ａ変換器１３８でＤ／Ａ変換された後、直交変調器１２４にて搬送波信号を用いて直交変調されることで、無線信号（ＲＦ信号）とされた後、送信アンプ１２５に入力される。

送信アンプ１２５により増幅された無線信号は、方向性結合器１２６を介して合成器１３０に送出される。また方向性結合器１２６により検出された信号、すなわち送信アンプ１２５から合成器１３０の方向に向かう信号は、直交復調器１３４でベースバンド信号に変換された後、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１２７を介して歪み補償係数算出部１２８に入力される。歪み補償係数算出部１２８には、加算器１２１の加算出力も入力される。

歪み補償係数算出部１２８は、送信アンプ１２５で増幅後の信号（すなわちＡ／Ｄ１２７の出力信号）と、送信アンプ１２５で増幅前の信号（すなわち加算器１２１の出力信号）とから、送信アンプ１２５の歪み特性を求め、この歪み特性を打ち消すような歪み補償係数を算出し、これをルックアップテーブル（ＬＵＴ２）１２９に書き込む。実際には、各電力毎に上述したように歪み補償係数を求めて、各電力値に対応するアドレスにこれを書き込むようになっている。これにより、ルックアップテーブル１２９からは、加算器１２１の出力信号の電力を読み出しアドレスとしてその電力に応じた歪み補償係数が出力されることで、プリディストーション処理が行われる。

合成部１３０は、送信アンプ１０９の出力信号と送信アンプ１２５の出力信号とを合成する。これにより学習用信号が除去される。すなわち、送信アンプ１２５から出力される信号に含まれる学習用信号は、送信アンプ１０９から出力される信号に含まれる学習用信号に対して位相が逆転しているので、合成することでキャンセルされる。各送信アンプ１０９、１２５から出力される、学習用信号以外の本来の送信信号は同位相なので、合成により２倍の電力とされて合成部１３０から出力される。なお、送信装置１００においては、各送信アンプ１０９、１２５から出力される学習用信号を正確に逆相とし、学習用信号以外の本来の送信信号を正確に同位相とするために、移相器１０８が設けられている。移相器１０８の位相調整は、例えば製品出荷前に行うようにすればよい。

合成部１３０の出力側には、所定の帯域のみを通過させるバンドパスフィルタ１３１が設けられている。これにより、合成部１３０によるアナログ処理では完全に抑圧できなかった学習用信号の信号成分を抑圧できるようになる。バンドパスフィルタ１３１の出力は、送信アンテナ１３９に供給される。

次に、本実施の形態の送信装置１００の動作について説明する。

送信装置１００は、歪み補償係数算出部１１３によって各電力毎の歪み補償係数を学習により求める。このとき、当然、サンプルとなる電力の数が多いほど、更新時間間隔が短いほど、歪み補償係数の精度も良くなる。

送信装置１００は、送信ベースバンド信号の信号電力の出現確率を求め、このうち出現確率が低い信号電力を補うように、学習用信号生成部１０４にて出現確率の低い信号電力と同じ電力の学習用信号を生成して送信ベースバンド信号に付加する。これにより、全電力に亘って信号電力の出現確率を一様にすることができるので、全電力に亘って精度の良い歪み補償係数を学習により求めることができるようになる。すなわち、ルックアップテーブル（ＬＵＴ１）１１４に各電力毎に精度の良い歪み補償係数が格納されるので、精度の良いプリディストーション処理を行うことができるようになる。

因みに、送信ベースバンド信号の特性上、出現確率の低い信号電力は比較的高いレベルであることが想定されるので、本実施の形態の場合には、電力検出部１０２で所定値以上の電力が検出された確率を求め、この出現確率が所定値以下の場合にのみ、学習用信号生成部１０４によって送信ベースバンド信号中の比較的電力の高い領域をカバーする電力の学習用信号を生成するようになっている。このようにすることで、全ての信号電力の出現確率を求め、出現確率の低い信号電力に応じた電力の学習用信号を適応的に生成するのと比較して、電力検出部１０２及び制御部１０３で出現確率を監視する電力領域が狭くて済むと共に学習用信号生成部１０４で生成する学習用信号の種類も少なくて済むので、簡易な構成で、実際上精度劣化が想定される比較的高い電力でのプリディストーション処理の精度を向上させることができるようになる。

また送信ベースバンド信号中に付加された学習用信号は、合成部１３０にて逆相の学習用信号と加算されることで除去される。これにより、送信信号中に、学習用信号が重畳されたまま送信されることを回避できる。

図２に、その様子を示す。図中、Ｓ１は本来の送信信号を示し、Ｓ０、Ｓ２及び周波数ｆ１、ｆ４に現れるスペクトルは学習用信号と送信信号との相互変調歪を示す。この相互変調歪は、プリディストーション処理より抑圧される。周波数ｆ２、ｆ３に現れるスペクトルは学習用信号を示す。この学習用信号は上述したように学習用信号除去部１２０の合成部１３０にて除去される。なお、本実施の形態では、学習用信号を合成部１３０で逆相の信号を用いてアナログ的に打ち消すのに加えて、バンドパスフィルタ１３１でさらに減衰させる。これにより、学習用信号の信号成分が送信信号に重畳されることを一段と確実に防止できるようになっている。

かくして本実施の形態によれば、学習用信号を生成する学習用信号生成部１０４と、送信信号の信号電力を検出する電力検出部１０２と、電力検出部１０２によって検出された信号電力に基づいて送信信号の信号電力の出現確率を求め、当該出現確率に応じて送信信号中に学習用信号を付加する制御部１０３とを設けたことにより、全電力に亘って精度の良い歪み補償係数を得ることができるようになるので、全電力亘って精度の良いプリディストーション処理を行うことができる送信装置１００を実現できる。

また本実施の形態によれば、学習用信号生成部１０４によって、送信信号において予め出現確率が低いことが想定される送信信号中の信号電力が高い領域の信号と同じ電力の信号を学習用信号として生成し、電力検出部１０２によって、前記電力が高い領域の信号電力を検出し、制御部１０３によって、電力が高い領域の信号電力の出現確率が所定値よりも小さかったときに送信信号中に学習用信号を付加するようにしたことにより、簡易な構成で、実際上精度劣化が想定される比較的高い電力でのプリディストーション処理の精度を向上させることができるようになる。

また本実施の形態によれば、学習用信号生成部１０４によって生成された学習用信号の位相を反転する位相反転部１２２と、位相反転された学習用信号が付加された送信信号を増幅する送信アンプ１２５と、送信アンプ１２５の出力信号に基づいて送信アンプ１２５の歪み特性の逆特性を求め、この逆特性を位相反転された学習用信号が付加された送信信号に付与するプリディストーション部１２３、１２８、１２９と、送信アンプ１０９の出力信号と送信アンプ１２５の出力信号とを合成する合成部１３０と、からなる学習用信号除去部１２０を設けたことにより、送信信号中から学習用信号を良好に除去できるようになる。

（実施の形態２）
図３に、実施の形態２の送信装置の構成を示す。送信装置２００は、送信ベースバンド処理部２０１によって送信信号の符号化や多重化を行うことで送信ベースバンド信号を形成し、これを乗算器２０２に送出する。乗算器２０２では、送信ベースバンド信号にルックアップテーブル（ＬＵＴ）２１２に格納された歪み補償係数が乗算されることでプリディストーション処理が行われ、プリディストーション処理後の送信ベースバンド信号がＤ／Ａ変換器２２８でＤ／Ａ変換された後、直交変調器２０３にて無線信号（ＲＦ信号）とされた後に９０°分配合成回路２０４に送出される。なお、直交変調器２０３で直接ＲＦ信号を出力する必要はなく、ＲＦ信号より低い周波数の、中間周波数（ＩＦ周波数）を出力した後、局部発振器出力と混合しＲＦ信号を生成してもよい。また、Ｄ／Ａ変換する前にデジタル信号処理により直交変調を行い、Ｄ／Ａ変換器からＩＦ信号を出力した後、ミキサにてＲＦ信号にしてもよい。

また送信装置２００は、電力検出部２０５にて送信ベースバンド信号の電力を検出し、検出結果を制御部２０６に送出する。制御部２０６は各電力の出現確率を求め、出現確率に応じて学習用信号生成部２０７を制御することにより、出現確率の低い信号電力を補う学習用信号を生成させる。

本実施の形態の場合には実施の形態１と同様に、一般的な送信ベースバンド信号の特性から、図６に示すように、電力値の比較的高い電力の信号の出現確率が低くなることが分かっているので、学習用信号生成部２０７ではベースバンド信号中で電力値の比較的高い信号と同じ電力の信号を学習用信号として生成するようにし、制御部２０６でこのベースバンド中で電力値の比較的高い信号の出現確率を監視し、その領域の信号の出現確率が低いときに学習用信号生成部２０７に通知するようになっている。すなわち、送信ベースバンド信号において信号電力がある閾値よりも高い信号電力の出現確率が低いときにのみ、信号電力が高い信号を学習用信号として生成するようになっている。

学習用信号は、乗算器２０８によって、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２１２に格納された歪み補償係数が乗算されることでプリディストーション処理が施され、プリディストーションが施された学習用信号はＤ／Ａ変換器２２９でＤ／Ａ変換された後、直交変調器２０９にてＲＦ信号とされた後に９０°分配合成回路２０４に送出される。

このように９０°分配合成回路２０４には、プリディストーション処理された送信ベースバンド信号とプリディストーション処理された学習用信号が入力される。９０°分配合成回路２０４は、９０°ハイブリッド回路とも呼ばれるものである。９０°分配合成回路２０４は、第１の入力端（図中上側の入力端）に入力される送信変調信号をｘ_１とし、第２の入力端（図中下側の入力端）に入力される学習用変調信号をｘ_２とすると、第１の出力端（図中上側の出力端）から電力が１／２になったｘ_１と、電力が１／２で位相が−９０度回転したｘ_２を出力し、第２の出力端（図中下側の出力端）から電力が１／２になったｘ_２と、電力が１／２で位相が−９０度回転したｘ_１を出力するものである。

９０°分配合成回路２０４の第１の出力端から出力された合成信号は、送信アンプ２１３により増幅された後、方向性結合器２１５を介して９０°分配合成回路２１７の第１の入力端に供給される。また９０°分配合成回路２０４の第２の出力端から出力された合成信号は、送信アンプ２１４により増幅された後、方向性結合器２１６を介して９０°分配合成回路２１７の第２の入力端に供給される。

９０°分配合成回路２１７も９０°分配合成回路２０４と同様の分配合成処理を行う。これにより、９０°分配合成回路２１７の第２の出力端（図中下側の出力端）には、増幅された送信変調信号成分ｘ_１のみが現れ、学習用信号を直交変調した信号成分ｘ_２は現れない。９０°分配合成回路２１７の第２の出力端にはバンドパスフィルタ２２１を介して送信アンテナ２２３が接続されている。これにより、送信アンテナ２２３からは９０°分配合成回路２１７で除去しきれなかった学習用変調信号ｘ_２の除去された本来の送信変調信号ｘ_１のみが送信される。因みに、９０°分配合成回路２１７の第１の出力端には、学習用変調信号ｘ_２のみが現れるが、当該第１の出力端は終端抵抗２２２を介して接地されており、学習用信号ｘ_２の電力は終端抵抗２２２で消費される。

送信アンプ２１３から９０°分配合成回路２１７の方向に向かう信号は方向性結合器２１５によって分配され、分配された信号が直交復調器２２４で直交復調された後、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２１８を介して歪み補償係数算出部２２０に送出される。同様に送信アンプ２１４から９０°分配合成回路２１７の方向に向かう信号は方向性結合器２１６によって分配され、分配された信号が直交復調器２２５で直交復調された後、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２１９を介して歪み補償係数算出部２２０に送出される。加えて、歪み補償係数算出部２２０には、加算器２１０にて加算された送信ベースバンド信号と学習用信号が入力される。なお、直交復調は方向性結合器により分配した信号をミキサにてＲＦ信号よりも低い周波数のＩＦ信号に変換後、Ａ／Ｄ変換しデジタル信号処理により行ってもよい。また直交復調器、Ａ／Ｄ変換器を２系統持つ代わりに、一つの直交復調器、Ａ／Ｄ変換器をＲＦスイッチにより切り替えて使ってもよい。

歪み補償係数算出部２２０は、各送信アンプ２１３、２１４で増幅後の信号（すなわちＡ／Ｄ２１８、２１９の出力信号）と、増幅前の信号（すなわち加算器２１０の出力信号）とから、送信アンプ２１３、２１４の歪み特性を求め、この歪み特性を打ち消すような歪み補償係数を算出し、これをルックアップテーブル（ＬＵＴ）２１２に書き込む。実際には、電力算出部（｜ｘ^２｜）２１１で算出される各電力毎に歪み補償係数を求めて、各電力値に対応するアドレスにこれを書き込むようになっている。これにより、ルックアップテーブル２１２からは、電力算出部（｜ｘ^２｜）２１１の出力信号の電力を読み出しアドレスとしてその電力に応じた歪み補償係数が出力され、乗算器２０２で送信ベースバンド信号に歪み補償係数が乗算されると共に乗算器２０８で学習用信号に歪み補償係数が乗算されることで、プリディストーション処理が行われる。

因みに、本実施の形態では、各送信アンプ２１３、２１４の利得がほぼ等しいことが前提となるので、歪み補償係数算出部２２０においてＬＭＳ（Least Mean Square）の誤差を監視し、この誤差に基づいていずれかの送信アンプ２１３、２１４に異常が無いかを確認し、異常があると判断した場合には、送信を停止したり警告を行うようにすることも好適である。

送信装置２００においては、９０°分配合成回路２０４の後段に設けられた各送信アンプ２１３、２１４には、学習用信号が付加された送信信号が入力されるようになるので、歪み補償係数算出部２２０では、全電力に亘って精度の良い歪み補償係数を求めることができるようになる。すなわち、ルックアップテーブル２１２に各電力毎に精度の良い歪み補償係数が格納されるので、精度の良いプリディストーション処理を行うことができるようになる。

また送信装置２００においては、２つの９０°分配合成回路２０４、２１７を用いるようにしたので、学習用信号を簡易な構成で除去できるようになる。また実施の形態１と比較して、歪み補償係数算出部及びルックアップテーブルが１つで済むので、構成を一段と簡単化できる。

かくして本実施の形態によれば、送信信号と学習用信号とを入力する第１の９０°分配合成回路２０４と、第１の９０°分配合成回路２０４の各出力信号を増幅する第１及び第２の送信アンプ２１３、２１４と、第１の送信アンプ２１３の出力信号と第２の送信アンプ２１４の出力信号とを入力し、一方の出力端が送信アンテナ２２３に接続された第２の９０°分配合成回路２１７と、第１及び第２の送信アンプ２１３、２１４の出力信号と、送信信号と学習用信号とを加算した信号とに基づいて第１及び第２の送信アンプ２１３、２１４の歪み特性の逆特性を求め、この逆特性を送信信号と学習用信号とに付与するプリディストーション部２０２、２０８、２１２、２２０とを設けたことにより、実施の形態１と同様の効果を、一段と簡易な構成により実現できるようになる。

本発明の送信装置及び送信アンプの歪み補償方法は、送信信号に対してプリディストーション処理を行って送信アンプの歪み特性を補償するようになされた送信装置に広く適用でき、例えば無線基地局や通信端末等の無線通信機器に適用して好適である。

本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図 実施の形態の動作の説明に供する図 実施の形態２の送信装置の構成を示すブロック図 プリディストーション処理の説明に供する特性図 電力値のステップ幅を可変とした従来技術の説明に供する図 電力値の出現確率を示す図

符号の説明

１００、２００ 送信装置
１０１、２０１ 送信ベースバンド処理部
１０２、２０５ 電力検出部
１０３、２０６ 制御部
１０４、２０７ 学習用信号生成部
１０５、１２１、２１０ 加算器
１０６、１２３、２０２、２０８ 乗算器
１０７、１２４、２０３、２０９ 直交変調器
１０８ 移相器
１０９、１２５、２１３、２１４ 送信アンプ
１１０、１２６、２１５、２１６ 方向性結合器
１１１、１３８、２２８、２２９ Ｄ／Ａ変換器
１１２、１２７、２１８、２１９ Ａ／Ｄ変換器
１１３、１２８、２２０ 歪み補償係数算出部
１１４、１２９、２１２ ルックアップテーブル
１１５、１３７、２１１ 電力算出部
１１６、１３３、１３５、１３６、２２６、２２７、２３０、２３１ 局部発振器
１２０ 学習用信号除去部
１２２ 位相反転部
１３０ 合成器
１３１、２２１ バンドパスフィルタ
２０４、２１７ ９０°分配合成回路
１３２、１３４、２２４、２２５ 直交復調器
２２２ 終端抵抗
１３９、２２３ 送信アンテナ

Claims (8)

1. 送信信号に対してプリディストーション処理を行って、送信アンプの歪み特性を補償するようになされた送信装置であって、
   前記送信信号を増幅する送信アンプと、
   前記送信アンプの出力信号に基づいて前記送信アンプの歪み特性の逆特性を求め、この逆特性の係数を前記送信信号に乗算するプリディストーション手段と、
   学習用信号を生成する学習用信号生成手段と、
   前記送信信号の信号電力を検出する電力検出手段と、
   前記電力検出手段によって検出された信号電力に基づいて前記送信信号の信号電力の出現確率を求め、当該出現確率に応じて前記送信信号中に前記学習用信号を付加する制御手段と
   を具備することを特徴とする送信装置。
2. 前記学習用信号生成手段は、前記送信信号において予め出現確率が低いことが想定される前記送信信号中の信号電力が高い領域の信号と同じ電力を持つ信号を前記学習用信号として生成し、
   前記電力検出手段は、前記電力が高い領域の信号電力を検出し、
   前記制御手段は、前記電力が高い領域の信号電力の出現確率が所定値よりも小さかったときに前記送信信号中に前記学習用信号を付加する
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記送信信号中に付加された前記学習用信号を除去する学習用信号除去手段を、さらに具備する
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
4. 前記学習用信号除去手段は、
   前記学習用信号生成手段によって生成された学習用信号の位相を反転する位相反転部と、
   位相反転された学習用信号が付加された送信信号を増幅する第２の送信アンプと、
   前記第２の送信アンプの出力信号に基づいて前記第２の送信アンプの歪み特性の逆特性を求め、この逆特性を前記位相反転された学習用信号が付加された送信信号に付与する第２のプリディストーション手段と、
   前記送信アンプの出力信号と前記第２の送信アンプの出力信号とを合成する合成手段と
   を具備することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
5. 前記合成手段の後段側に設けられたバンドパスフィルタを、さらに具備する
   ことを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
6. 前記送信信号と前記学習用信号とを入力する第１の９０°分配合成回路と、
   前記第１の９０°分配合成回路の各出力信号を増幅する第１及び第２の送信アンプと、
   前記第１の送信アンプの出力信号と前記第２の送信アンプの出力信号とを入力し、一方の出力端が送信アンテナに接続された第２の９０°分配合成回路と、
   前記第１及び第２の送信アンプの出力信号と、前記送信信号と前記学習用信号とを加算した信号とに基づいて前記第１及び第２の送信アンプの歪み特性の逆特性を求め、この逆特性を前記送信信号と前記学習用信号とに付与するプリディストーション手段と
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
7. 前記第２の９０°分配合成回路の前記一方の出力端と前記送信アンテナとの間に設けられたバンドパスフィルタを、さらに具備する
   ことを特徴とする請求項６に記載の送信装置。
8. 送信信号の信号電力の中で出現確率が所定値よりも小さい信号電力を検出し、
   この信号電力に相当する信号電力を有する学習用信号を前記送信信号に付加し、
   前記学習用信号が付加された送信信号を用いてプリディストーション処理を行う
   ことを特徴とする送信アンプの歪み補償方法。

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