JP2007049251A - アドレス生成装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 歪補償特性を良くし、かつ、歪補償係数の収束を速くすることができるＬＵＴアドレス生成装置を提供する。
【解決手段】 アドレス変換部１４から出力されるアドレスの発生頻度をアドレス頻度演算部で計数し、閾値と比較した結果を用いて、ＣＰＵ１６がアドレス変換部１４のアドレス変換テーブルを書き換える。アドレス頻度が閾値より小さい場合は、１つの出力アドレスに対応する入力アドレスの数を多くすることによって、出力アドレスの発生頻度を上げる。また、フィードバックされた出力信号の歪を検出し、歪が小さくなるようにアドレス変換テーブルを書き換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置の歪補償装置におけるデーブルを索引するためのアドレスの生成装置及びその方法に関する。

図６〜図９は、従来の問題点を説明する図である。
従来の歪補償装置では、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の索引用アドレスを入力電力に応じ生成しているが、該アドレスを入力電力のLOGとした場合、入力電力に応じて生成されるアドレスの発生確率は、図６中のスルーのような分布になる。このスルーというのは、入力電力に対して、ＬＵＴ索引用アドレスを線形に割り当てた場合である。しかし、アドレスの発生分布には偏りがあり、電力の大きな領域ではアドレスの発生確率が小さくなり、歪補償テーブルの収束が悪くなる。すなわち、発生確率が小さいアドレスに対応する歪補償係数は、更新される頻度が小さくなり、歪補償係数の値が適切な値に収束するのが遅くなる。図７は、入力電力に対する索引用アドレスの生成方法がスルーである場合の、歪補償係数の値の例を示す。図７では、所定時間後の歪補償係数値を縦軸にとっており、横軸には、索引用アドレスの値をとっている。この図から明らかなように、ところどころ歪補償係数の値が異常な値をとっていることがわかる。

そこで、特許文献１では、アドレスの発生頻度を計測し、各アドレスの発生頻度分布が均一になるように、アドレス変換を行う方法も考案されているがアドレス分布を均一にした場合、電力の大きな部分に割り当てられるアドレスが減少し、歪補償特性が劣化する場合がある。
特願２００２−１５００４号明細書

図８は、スルーの場合と、均等割り付けの場合の、アドレス変換部の入力アドレス（入力電力に比例している）と出力アドレス（索引用アドレス）の関係を示している。図８中の均等割付として示されているグラフは、索引用アドレスの発生頻度を均一にする場合の、アドレス変換イメージを示すが、アドレス頻度を均等にする場合、入力アドレスの約半分が１アドレスに割り付けられている。図８によれば、入力アドレスが“１１”以上の場合、出力アドレスが“１９”という１つの値に割り当てられている。したがって、均等割付の場合、入力電力値が大きい方の半分の値が、１つの歪補償係数で補償されることになる。

しかし、図９のアンプの特性を見ると、アンプの入力電力に対する出力電力は、入力電力が大きいところで、歪を生じている。したがって、歪補償特性は、入力電力が大きいところで正確であることが望まれる。しかし、均等割付の場合、入力電力が大きい部分は、少ない歪補償係数で歪補償が行われるため、精度のよい歪補償特性が得られない。

本発明の課題は、歪補償特性を良くし、かつ、歪補償係数の収束を速くすることができるＬＵＴアドレス生成装置を提供することである。

本発明のルックアップテーブル索引用アドレス生成装置は、入力信号の電力値をアドレスに変換し、該アドレスを変換したテーブル索引用アドレスを用いてテーブルを索引する歪補償装置におけるアドレス生成装置において、前記テーブルに入力されるテーブル索引用アドレスの発生頻度を計数し、閾値と比較する演算手段と、該発生頻度と閾値との比較結果にしたがって、該テーブル索引用アドレスに対応する前記アドレスの数を可変するアドレス可変手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、歪補償係数の収束が速く、かつ、歪補償特性のよい歪補償装置を構成できるアドレス生成装置及びその方法を提供することができる。

本発明の実施形態では、入力電力に比例したアドレスを入力アドレスとするＬＵＴにおいて、アドレス変換テーブルを用いて、アドレスの発生確率を最適化しＬＵＴの収束性および歪補償性能を向上させる。

そのために、歪補償テーブルへの入力アドレスの発生頻度を測定し、すべての入力アドレスがある一定以上の発生頻度を持つように、アドレス変換部のアドレス変換テーブルを制御する。

また、アドレスの発生頻度だけでなく、歪補償後の出力信号の特性をＦＦＴ等により検出し、歪が最も小さくなるようにアドレス変換テーブルの制御を行うことで、より効果的にアドレスの最適化を行う。

図１は、本発明の実施形態に従った装置の全体の構成例を示す図である。図２には、本発明の実施形態に従ってアドレス変換テーブルの最適化を行った場合の歪補償係数値の様子を示す図である。

図１において、入力信号は、乗算器１０に入力され、歪補償係数と乗算される。乗算器１０の出力は、Ｄ／Ａコンバータ１１によって、デジタル信号からアナログ信号に変換され、アンプ１２によって増幅されて出力信号として送出される。入力信号は、遅延器１９に入力され、遅延が与えられて、減算器２０に入力される。また、出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によって、アナログ信号からデジタル信号に変換された後、減算器２０に入力される。減算器２０によって演算される、入力信号と出力信号の誤差信号は歪補償係数演算部１８に入力され、歪補償テーブル１５の更新に使用される。

また、入力信号は、アドレス生成部１３に入力され、歪補償テーブル１５を索引するためのアドレスに変換される。ここで、本発明の実施形態では、ＲＡＭ等の書き換え可能なメモリで構成されたアドレス変換部１４を設け、アドレス生成部１３の出力を変換して、歪補償テーブル１５に入力する。歪補償テーブル１５では、入力されたアドレスを基に、歪補償係数を読み出し、乗算器１０に入力したり、歪補償係数演算部１８による歪補償係数の更新を行う。アドレス変換部１４の出力は、アドレス頻度演算部１７にも入力される。アドレス頻度演算部１７は、アドレス変換部１４から出力されるアドレスの頻度を計数する。アドレス頻度演算部１７の計数結果は、ＣＰＵ１６に入力される。ＣＰＵ１６は、計数されたアドレス頻度が所定値より小さいか否かを判断し、アドレス頻度の所定値に対する大小により、アドレス変換部１４のアドレス変換テーブルを書き換える。

また、ＦＦＴ（歪検出）部２２は、フィードバックされた出力信号にＦＦＴ演算を施し、歪の量を計算する。この結果をＣＰＵ１６に入力し、ＣＰＵ１６は、歪検出結果にしたがって、アドレス変換部１４のアドレス変換テーブルを書き換える。

図２においては、横軸は、歪補償テーブルへの入力アドレスで、縦軸は、歪補償係数値である。図２によれば、図７と比較するとわかるように、本発明の実施形態にしたがって、アドレス変換テーブルを最適化した場合には、歪補償係数に異常な値が発生していないことがわかる。

このように、本発明の実施形態に従って、アドレス頻度分布を最適化することで、収束性と歪補償性能の確保を同時に実現ことができる。また、アドレスの最適化により、アドレス数を減らすことが可能となり、ハード規模の削減ができる。

図３は、アドレス変換テーブルの制御装置のブロック図である。
アドレス変換テーブルを制御する具体的な手法を説明する。
アドレス生成部１３は、入力電力をアドレス値に変換し、アドレス変換部１４のアドレス変換テーブルに与える。アドレス変換テーブルの出力は、アドレス頻度演算部１７の、頻度計数アドレス指定回路１７−１に入力する。頻度計数アドレス指定回路１７−１は、どの範囲のアドレスの発生頻度を計数するかを指定する回路であり、指定された範囲のアドレスは通過させ、それ以外はアドレスをブロックする。アドレス頻度演算部１７のアドレス頻度計数カウンタ閾値判定部１７−２は、頻度計数アドレス指定回路１７−１を通過したアドレスの発生回数を計数し、閾値と比較する。アドレス頻度計数カウンタ閾値判定部１７−２は、計数したアドレス範囲と閾値との比較結果をＣＰＵ１６で構成される変換アドレス生成部に送る。変換アドレス生成部は、閾値との比較結果から、計数したアドレス範囲のアドレスのアドレス変換テーブルを書き換える。

アドレス変換テーブルの制御の流れを具体的に説明すると、
その１
ある一定期間、各アドレスの頻度を計測する。

計測した頻度がある一定値以下のアドレスが検出された場合、そのアドレスより大きなアドレスに対してアドレス変換テーブルの傾斜を緩め（１つの出力アドレスに割り当てる入力アドレスの個数を増やす）、アドレス頻度を増加させる。

傾斜の緩めかたは、あらかじめ設定した値（たとえば１／２：１つの出力アドレスに割り当てる入力アドレスの数を、変更前の２倍にする）を適用する。
その２
上記において、アドレス頻度の閾値を複数もち、アドレス頻度に応じて、複数の傾斜をアドレス変換テーブルに適用する。

たとえば、アドレス頻度0.25〜0.5の区間は１／２、0.25以下は１／４に設定する（１／２は、１つの出力アドレスに割り当てる入力アドレスの数を、変更前の２倍にし、１／４は、４倍にする）。

アドレス頻度と適応する傾斜はあらかじめメモリ等に蓄えた値を適用する。
その３
アドレス変換テーブルの制御として、歪特性をモニタし、歪補償特性が最も良好になるようにアドレス変換テーブルを制御する。

この場合、アドレス変換テーブルの制御法は以下のとおり。
（１） 増幅器の出力に対してＦＦＴ等を行い、歪を測定する。
（２） ある特定区間のアドレス頻度を増加させる。
（３） 増幅器の歪を再度測定し、歪が増加したか、減少したか判定する。
（４） 判定結果により、歪が減少していた場合は、さらに頻度を増加させ歪が増加した場合には、逆に頻度を減少させる。
（５） （３）、（４）を繰り返し、最も歪が良くなる値にアドレス変換テーブルを設定する。
（６） 初めに指定した特定区間を移動し、（３）〜（５）の処理を繰り返す。
（７） すべてのアドレスに対し処理繰り返し行い、アドレス変換テーブルの最適化を行う。

図４及び図５は、本発明の実施形態の処理を説明するフローチャートである。
図４は、歪測定を行わない場合の処理フローである。
ステップＳ１０において、閾値を設定する。ステップＳ１１において、アドレスの発生頻度を計数する範囲を設定する。ステップＳ１２において、アドレス変換テーブルのアドレスの傾斜を緩和する。すなわち、１つの出力アドレスに割り当てられる入力アドレスの個数を増加する。ステップＳ１３において、設定されたアドレス範囲のアドレスの発生頻度を計測する。ステップＳ１４において、アドレス頻度が閾値以下か否かを判断する。閾値以下と判断された場合には、ステップＳ１２に戻って、処理を繰り返す。閾値より大きいと判断された場合には、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５においては、全アドレスを計測したか否かを判断する。ステップＳ１５の判断がＮｏの場合には、ステップＳ１１に戻って、新たなアドレス範囲を設定し、アドレス変換テーブルの最適化を行う。ステップＳ１５の判断がＹｅｓの場合には、処理を終了する。ここで、アドレス傾斜の緩和の仕方は、前述したように、あらかじめ設定した値（１／２や１／４等）を適用する。

なお、ここでは、アドレス傾斜の緩和のみについて述べたが、前述の閾値より大きい、アドレス頻度の閾値をもう一つ設け、この閾値よりアドレス頻度が大きくなる場合には、アドレス傾斜を急峻にする（１つの出力アドレスに割り当てられる入力アドレスの数を少なくする）ことも可能である。

図５は、歪測定を行う場合の処理フローである。
ステップＳ２０において、アドレス傾斜変更区間を設定する。ステップＳ２１において、指定区間のアドレス変換テーブルの傾斜を増加する。ステップＳ２２において、歪の測定を行う。ステップＳ２３において、歪が減少したか否かを判断する。ステップＳ２３の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ２１に戻って、処理を繰り返す。ステップＳ２３の判断がＮｏの場合には、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４においては、指定区間のアドレス変換テーブルの傾斜を減少する。ステップＳ２５において、歪を測定する。ステップＳ２６において、歪が減少したか否かを判断する。ステップＳ２６の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ２４に戻って、処理を繰り返す。ステップＳ２６の判断がＮｏの場合には、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、すべてのアドレスを変更したか否かを判断する。ステップＳ２７の判断がＮｏの場合には、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２７の判断がＹｅｓの場合には、処理を終了する。

ここで、アドレス変換テーブルの傾斜の増加や減少の量は、１回の変更で変更する仕方をあらかじめ決定しておく方法がもっとも簡便である。
また、本発明の実施形態のアドレス変換テーブルの最適化方法を、当該歪補償装置を搭載した通信装置の製造の最終段階で、テスト信号を使って実行し、出荷前に、アドレス変換テーブルを最適化しておいてもよいし、通信装置の使用中に、リアルタイムで、ダイナミックに、アドレス変換テーブルの最適化を行うようにしてもよい。

本発明の実施形態に従った装置の全体の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に従ってアドレス変換テーブルの最適化を行った場合の歪補償係数値の様子を示す図である。 アドレス変換テーブルの制御装置のブロック図である。 本発明の実施形態の処理を説明するフローチャート（その１）である。 本発明の実施形態の処理を説明するフローチャート（その２）である。 従来の問題点を説明する図（その１）である。 従来の問題点を説明する図（その２）である。 従来の問題点を説明する図（その３）である。 従来の問題点を説明する図（その４）である。

符号の説明

１０ 乗算器
１１ Ｄ／Ａコンバータ
１２ アンプ
１３ アドレス生成部
１４ アドレス変換部
１５ 歪補償テーブル
１６ ＣＰＵ
１７ アドレス頻度演算部
１７−１ 頻度計数アドレス指定回路
１７−２ アドレス頻度計数カウンタ閾値判定部
１８ 歪補償係数演算部
１９ 遅延器
２０ 減算器
２１ Ａ／Ｄコンバータ
２２ ＦＦＴ（歪検出）部

Claims (9)

1. 入力信号の電力値をアドレスに変換し、該アドレスを変換したテーブル索引用アドレスを用いてテーブルを索引する歪補償装置におけるアドレス生成装置において、
   前記テーブルに入力されるテーブル索引用アドレスの発生頻度を計数し、閾値と比較する演算手段と、
   該発生頻度と閾値との比較結果にしたがって、該テーブル索引用アドレスに対応する前記アドレスの数を可変するアドレス可変手段と、
   を備えることを特徴とするアドレス生成装置。
2. 前記アドレス可変手段は、前記発生頻度が閾値より小さい場合、テーブル索引用アドレスに対応する前記アドレスの数を多くすることを特徴とする請求項１に記載のアドレス生成装置。
3. 前記アドレス可変手段は、前記発生頻度が閾値より大きい場合、テーブル索引用アドレスに対応する前記アドレスの数を少なくすることを特徴とする請求項１に記載のアドレス生成装置。
4. 歪補償され、アンプによって増幅された後の信号に含まれる歪成分の量を測定する歪検出手段を更に備え、
   前記アドレス可変手段は、該歪成分の量が小さくなるように、前記テーブル索引用アドレスと前記アドレスとの対応関係を調整することを特徴とする請求項１に記載のアドレス生成装置。
5. 前記可変処理は、テーブル索引用アドレスの指定範囲毎に行われることを特徴とする請求項１に記載のアドレス生成装置。
6. 前記可変処理は、テーブル索引用アドレスに対応する前記アドレスの数を、所定数倍に可変することを特徴とする請求項１に記載のアドレス生成装置。
7. 前記アドレス生成装置は、前記歪補償装置が搭載された通信装置の出荷前に起動され、テーブルの可変処理が完了してから、該通信装置が出荷されることを特徴とする請求項１に記載のアドレス生成装置。
8. 前記アドレス生成装置は、前記歪補償装置が搭載された通信装置が使用されている間に、ダイナミックに動作することを特徴とする請求項１に記載のアドレス生成装置。
9. 入力信号の電力値をアドレスに変換し、該アドレスを変換したテーブル索引用アドレスを用いてテーブルを索引する歪補償装置におけるアドレス生成方法において、
   テーブルに入力されるテーブル索引用アドレスの発生頻度を計数し、閾値と比較し、
   該発生頻度と閾値との比較結果にしたがって、テーブル索引用アドレスに対応する前記アドレスの数を可変する、
   ことを特徴とするアドレス生成方法。