JP2007060014A - Feedforward distortion compensation amplifier - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of a conventional feedforward distortion compensation amplifier wherein balancing of loop is collapsed by abrupt fall in level to cause variation in total gain because control of a distortion extraction loop and a distortion removal loop is stopped when the level of an input signal is low, and then to provide a feedforward distortion compensation amplifier in which stabilized amplification operation is performed while compensating distortion and suppressing variation in gain even if the input level is low. <P>SOLUTION: When the input level is lower than a preset specific level, a control section 11 in the feedforward distortion compensation amplifier shifts the control values of phase and amplitude of vector regulator 2/vector regulator 6 beyond a predetermined range and acquires a detection level from detector 10/detector 12. When the detection value is invariant even when the control value is shifted beyond a predetermined range, a decision is made that the detection level has converged at the optimal value, and the control is stopped, and then the control value is held. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フィードフォワード歪補償増幅器に係り、特に入力レベルが低い場合でもフィードフォワード歪補償を行いつつ、利得の変動を抑え、安定した動作を行うことができるフィードフォワード歪補償増幅器に関する。   The present invention relates to a feedforward distortion compensation amplifier, and more particularly, to a feedforward distortion compensation amplifier that can perform stable operation while suppressing feed fluctuation while performing feedforward distortion compensation even when the input level is low.

一般的なフィードフォワード歪補償増幅器について図5を用いて説明する。図5は、一般的なフィードフォワード歪補償増幅器の構成ブロック図である。
図5に示すように、一般的なフィードフォワード歪補償増幅器は、方向性結合器1と、ベクトル調整器2と、主増幅器3と、方向性結合器4と、遅延線5と、ベクトル調整器6と、補助増幅器7と、遅延線8と、方向性結合器9と、検波器10と、制御部11′と、検波器12とから構成されている。
A general feedforward distortion compensation amplifier will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration block diagram of a general feedforward distortion compensation amplifier.
As shown in FIG. 5, the general feedforward distortion compensation amplifier includes a directional coupler 1, a vector adjuster 2, a main amplifier 3, a directional coupler 4, a delay line 5, and a vector adjuster. 6, an auxiliary amplifier 7, a delay line 8, a directional coupler 9, a detector 10, a control unit 11 ′, and a detector 12.

一般的に、歪補償増幅器は、フィードフォワードの機能上、入力信号を分岐して一方の入力信号を増幅し、増幅による歪成分を含む増幅された入力信号と、他方の増幅されていない入力信号とを逆位相で合成させることによって歪成分信号を出力する歪検出ループと、歪成分を含む増幅された入力信号と歪成分信号とを逆位相で合成して歪成分を除去し、結果的に歪成分を含まない増幅された入力信号を出力する歪除去ループとで構成される。   In general, a distortion compensation amplifier divides an input signal and amplifies one input signal for feedforward function, and an amplified input signal including a distortion component due to amplification and an unamplified input signal of the other Are combined in reverse phase, and the distortion detection loop that outputs the distortion component signal, and the amplified input signal including the distortion component and the distortion component signal are combined in reverse phase to remove the distortion component, and as a result And a distortion removal loop that outputs an amplified input signal that does not include a distortion component.

図5においては、方向性結合器1、ベクトル調整器2、主増幅器3、方向性結合器4及び遅延線5で構成される部分が歪検出ループであり、方向性結合器4、ベクトル調整器6、補助増幅器7、遅延線8、方向性結合器9で構成される部分が歪除去ループとなっている。   In FIG. 5, a portion constituted by the directional coupler 1, the vector adjuster 2, the main amplifier 3, the directional coupler 4 and the delay line 5 is a distortion detection loop, and the directional coupler 4 and the vector adjuster 6, a portion constituted by the auxiliary amplifier 7, the delay line 8, and the directional coupler 9 is a distortion elimination loop.

各構成部分について説明する。
方向性結合器1は、入力される高周波信号を2つに分岐して、ベクトル調整器2及び遅延線5に出力するものである。
ベクトル調整器2は、後述する制御部11′からの制御に従って(制御部11′から与えられる制御値(調整量)で)、入力信号の位相のシフト及び振幅の減衰処理調整(ベクトル調整)を行うものであり、例えば可変位相器及び可変減衰器で構成されている。
Each component will be described.
The directional coupler 1 branches an input high-frequency signal into two and outputs it to the vector adjuster 2 and the delay line 5.
The vector adjuster 2 adjusts the phase shift of the input signal and the attenuation process (vector adjustment) of the amplitude of the input signal according to the control from the control unit 11 ′ (described later) (with the control value (adjustment amount) given from the control unit 11 ′). For example, it is composed of a variable phase shifter and a variable attenuator.

主増幅器3は、入力される高周波信号を増幅するものである。通常、主増幅器3では、増幅の際に、入力信号の本来の周波数である基本周波数成分に対して、基本周波数成分の近傍に周波数を持つ歪成分が生成される。   The main amplifier 3 amplifies an input high frequency signal. Normally, in the main amplifier 3, during amplification, a distortion component having a frequency in the vicinity of the fundamental frequency component is generated with respect to the fundamental frequency component that is the original frequency of the input signal.

遅延線5は、方向性結合器1から出力された信号を遅延させ、方向性結合器4に出力するものであり、主増幅器3から出力される信号と同調させるためのものである。
方向性結合器4は、主増幅器3からの増幅された入力信号をそのまま遅延線8に出力すると共に、主増幅器3から出力された歪成分を含む入力信号と、遅延線5から出力された歪成分を含まない入力信号とを逆位相で合成し、合成結果である歪成分信号をベクトル調整器6に出力するものである。
The delay line 5 delays the signal output from the directional coupler 1 and outputs the delayed signal to the directional coupler 4, and is for synchronizing with the signal output from the main amplifier 3.
The directional coupler 4 outputs the amplified input signal from the main amplifier 3 to the delay line 8 as it is, the input signal including the distortion component output from the main amplifier 3, and the distortion output from the delay line 5. An input signal that does not include a component is synthesized with an opposite phase, and a distortion component signal that is a synthesis result is output to the vector adjuster 6.

ベクトル調整器6は、制御部11′からの制御に従って、歪成分信号の位相のシフト及び振幅の減衰処理調整を行うものであり、可変位相器及び可変減衰器等で構成される。
補助増幅器7は、歪成分信号を増幅するものである。
遅延線8は、補助増幅器7における増幅による歪成分信号の遅延に合わせるため、方向性結合器4から出力された歪成分を含む入力信号を遅延させて、方向性結合器9に出力するものである。
方向性結合器9は、歪成分を含む入力信号と、増幅された歪成分信号とを逆位相で合成して増幅器出力信号を得るものである。
The vector adjuster 6 performs phase shift and amplitude attenuation processing adjustment of the distortion component signal in accordance with control from the control unit 11 ′, and includes a variable phase shifter and a variable attenuator.
The auxiliary amplifier 7 amplifies the distortion component signal.
The delay line 8 delays the input signal including the distortion component output from the directional coupler 4 and outputs it to the directional coupler 9 in order to match the delay of the distortion component signal due to amplification in the auxiliary amplifier 7. is there.
The directional coupler 9 synthesizes an input signal including a distortion component and an amplified distortion component signal with opposite phases to obtain an amplifier output signal.

また、検波器10は、方向性結合器4から出力される歪成分信号を検波して歪成分レベルを出力するものである。
検波器12は、方向性結合器9から出力される出力信号中の残留歪レベルを検波するものである。
The detector 10 detects a distortion component signal output from the directional coupler 4 and outputs a distortion component level.
The detector 12 detects the residual distortion level in the output signal output from the directional coupler 9.

制御部11′は、ベクトル調整器2及びベクトル調整器6における位相及び振幅の調整量を制御する制御信号を出力するものであり、検波器10から出力される歪成分レベルに基づいて、当該電力レベルが最小値となるように、ベクトル調整器2の調整量を最適化し、また、検波器12からの残留歪レベルが最小となるように、ベクトル調整器6の調整量を最適化するものである。   The control unit 11 ′ outputs a control signal for controlling the amount of phase and amplitude adjustment in the vector adjuster 2 and the vector adjuster 6, and based on the distortion component level output from the detector 10, the power The amount of adjustment of the vector adjuster 2 is optimized so that the level becomes the minimum value, and the amount of adjustment of the vector adjuster 6 is optimized so that the residual distortion level from the detector 12 is minimized. is there.

尚、上記構成例は、歪除去ループにおいて、残留歪成分を検波する歪検波方式を用いているが、パイロット信号を用いたパイロット方式もある。   In the above configuration example, the distortion detection method for detecting the residual distortion component in the distortion removal loop is used, but there is also a pilot method using a pilot signal.

次に、上記構成の一般的なフィードフォワード歪補償増幅器の動作について図5を用いて説明する。
入力された信号は、方向性結合器1で分岐され、ベクトル調整器2と遅延線5とに出力される。ベクトル調整器2に入力された入力信号は、位相及び振幅を調整され、主増幅器3において所定の増幅率で増幅される。このとき、基本周波数成分の近傍に歪成分が発生し、共に方向性結合器4に入力される。
Next, the operation of a general feedforward distortion compensation amplifier having the above configuration will be described with reference to FIG.
The input signal is branched by the directional coupler 1 and output to the vector adjuster 2 and the delay line 5. The input signal input to the vector adjuster 2 is adjusted in phase and amplitude and amplified by the main amplifier 3 at a predetermined amplification factor. At this time, a distortion component is generated in the vicinity of the fundamental frequency component, and both are input to the directional coupler 4.

一方、方向性結合器1で分岐されて遅延線5に入力された入力信号は、主増幅器3の経路で発生する遅延に相当する時間だけ遅延され、方向性結合器4に出力される。この信号には歪成分は含まれない。   On the other hand, the input signal branched by the directional coupler 1 and input to the delay line 5 is delayed by a time corresponding to the delay generated in the path of the main amplifier 3 and output to the directional coupler 4. This signal does not include distortion components.

そして、方向性結合器4において、主増幅器3からの増幅信号がそのまま遅延線8に出力されると共に、主増幅器3からの、歪を含む増幅された入力信号と、遅延線5からの、歪を含まない入力信号とが逆位相で合成される。ここで、基本周波数成分は相殺され、結果として増幅された入力信号中の歪成分がベクトル調整器6と検波器10とに出力される。   In the directional coupler 4, the amplified signal from the main amplifier 3 is output as it is to the delay line 8, and the amplified input signal including distortion from the main amplifier 3 and the distortion from the delay line 5 are also output. And an input signal that does not include the signal are synthesized with an opposite phase. Here, the fundamental frequency component is canceled, and as a result, the distortion component in the amplified input signal is output to the vector adjuster 6 and the detector 10.

検波器10において、歪成分信号が検波され、検波レベルが制御部11′に出力され、制御部11′において、歪成分信号の検波レベルに基づいて、当該検波レベルが最小となるようにベクトル調整器2の調整量を最適化して、歪検出ループにおける最適化が為されるものである。   The detector 10 detects the distortion component signal and outputs the detection level to the control unit 11 ′. The control unit 11 ′ performs vector adjustment based on the detection level of the distortion component signal so that the detection level is minimized. The adjustment amount of the device 2 is optimized, and the distortion detection loop is optimized.

また、ベクトル調整器6に入力された歪成分信号は、位相と振幅とを調整され、補助増幅器7で増幅されて方向性結合器9に出力される。
方向性結合器9において、遅延線8からの、遅延された、歪を含む増幅された入力信号と、補助増幅器7からの、増幅された歪成分信号とが逆位相で合成され、歪成分が相殺された出力信号が出力される。
The distortion component signal input to the vector adjuster 6 is adjusted in phase and amplitude, amplified by the auxiliary amplifier 7 and output to the directional coupler 9.
In the directional coupler 9, the delayed amplified input signal including the distortion from the delay line 8 and the amplified distortion component signal from the auxiliary amplifier 7 are synthesized in antiphase, and the distortion component is obtained. An offset output signal is output.

また、出力信号は、検波器12に入力されて、残留歪レベルが制御部11′に出力される。
制御部11′では、残留歪レベルに基づいて、残留歪レベルが最小となるよう、ベクトル調整器6での調整量を制御し、歪除去ループにおける調整量を最適化する。
このようにして、一般的なフィードフォワード増幅器の動作が行われるものである。
The output signal is input to the detector 12, and the residual distortion level is output to the control unit 11 '.
Based on the residual distortion level, the control unit 11 ′ controls the adjustment amount in the vector adjuster 6 so as to minimize the residual distortion level, and optimizes the adjustment amount in the distortion removal loop.
In this way, the operation of a general feedforward amplifier is performed.

ところで、従来のフィードフォワード歪補償増幅器においては、入力信号のレベルが予め設定された一定レベル(以下「規定レベル」とする)未満の低レベルであった場合には、正確な歪抽出が困難で調整量が最適値の周辺で大きくゆらいでしまうため、制御部11′での制御を停止するものがあった。つまり、制御部11′におけるベクトル調整器2の位相と振幅の制御をやめ、歪検波方式では、ベクトル調整器6の制御もやめるようにしていた。   By the way, in the conventional feedforward distortion compensation amplifier, when the level of the input signal is a low level lower than a predetermined level (hereinafter referred to as “specified level”), accurate distortion extraction is difficult. Since the adjustment amount fluctuates greatly around the optimum value, there are some which stop the control in the control unit 11 ′. That is, control of the phase and amplitude of the vector adjuster 2 in the control unit 11 ′ is stopped, and control of the vector adjuster 6 is also stopped in the distortion detection method.

尚、フィードフォワード方式の歪補償増幅器の従来技術としては、平成15年3月20日公開の特開2003−87065号「電力増幅器」(出願人:日立国際電気株式会社、発明者:都丸史人)がある。
この従来技術は、残留歪の電力レベルにしたがって、ベクトル調整器の振幅変化量、位相変化量を変化させ、歪補償動作が安定状態になったときにはベクトル調整器の状態を保持するようにしたものであり、これにより、高精度・高安定な歪補償を継続して行えるフィードフォワード方式の歪補償増幅器を提供するものである。
As a conventional technique of the feedforward type distortion compensation amplifier, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-87065 published on March 20, 2003, “Power Amplifier” (Applicant: Hitachi Kokusai Electric Co., Ltd., Inventor: Fumi Tomaru) Person).
This prior art changes the amplitude change amount and phase change amount of the vector adjuster according to the power level of the residual distortion, and maintains the state of the vector adjuster when the distortion compensation operation becomes stable. Accordingly, a feedforward type distortion compensation amplifier capable of continuously performing highly accurate and highly stable distortion compensation is provided.

特開2003−87065号公報(第3−4頁)JP 2003-87065 A (page 3-4)

しかしながら、従来のフィードフォワード増幅器では、入力信号のレベルが規定レベルより低い場合に歪検出ループ及び歪除去ループのベクトル調整器における位相値及び振幅値の制御を停止していたので、急激な入力レベルの低下が起こった場合には、レベルが下がる直前の最適値のまま制御が止まってしまい、ループの平衡が崩れ、フィードフォワード増幅器全体の利得が変動し、安定した増幅動作ができないという問題点があった。   However, in the conventional feedforward amplifier, when the level of the input signal is lower than the specified level, the control of the phase value and the amplitude value in the vector adjuster of the distortion detection loop and the distortion removal loop is stopped. When this occurs, the control stops at the optimum value immediately before the level drops, the loop is unbalanced, the gain of the entire feedforward amplifier fluctuates, and stable amplification cannot be performed. there were.

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、入力信号のレベルが低くなった場合でも、歪検出ループ及び歪除去ループの制御を可能とし、利得変動が少なく、安定した増幅動作を行うことができるフィードフォワード増幅器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables a distortion detection loop and a distortion removal loop to be controlled even when the level of an input signal is low, and to perform a stable amplification operation with little gain fluctuation. An object of the present invention is to provide a feedforward amplifier capable of performing the following.

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、入力信号の位相と振幅を調整する第1のベクトル調整器と、第1のベクトル調整器の出力を増幅する主増幅器と、主増幅器の出力と入力信号とを逆位相で合成して入力信号の歪成分を検出する第1の方向性結合器と、検出された歪成分を検波して歪成分レベルを出力する第1の検波器と、第1の方向性結合器の出力の位相と振幅を調整する第2のベクトル調整器と、第2のベクトル調整器の出力を増幅する補助増幅器と、第1の方向性結合器の出力と補助増幅器の出力を逆位相で合成して歪成分を除去する第2の方向性結合器と、第2の方向性結合器の出力を検波して残留歪レベルを出力する第2の検波器と、歪成分レベルに基づいて第1のベクトル調整器における調整量を制御して記憶すると共に、残留歪レベルに基づいて第2のベクトル調整器における調整量を制御する制御部と、を備えたフィードフォワード歪補償増幅器であって、制御部は、歪成分レベル若しくは入力信号の入力レベルが予めそれぞれに対応して設定された規定レベルを下回った場合に、第1のベクトル調整器の調整量を、規定レベルを下回った時点の調整量から予め設定された第1の量以上変動させて記憶し、歪成分レベルを取得して、取得された歪成分レベルと下回った時点の歪成分レベルとの差が予め設定された第2の量未満であれば、第1のベクトル調整器の調整量を制御して記憶する処理を停止する制御部であり、第2の検波器は、入力信号が無い時に主増幅器が出力する雑音を検出するダイナミックレンジを有する検波器であることを特徴としている。   The present invention for solving the problems of the above conventional example includes a first vector adjuster for adjusting the phase and amplitude of an input signal, a main amplifier for amplifying the output of the first vector adjuster, A first directional coupler that detects the distortion component of the input signal by synthesizing the output and the input signal in opposite phases; and a first detector that detects the detected distortion component and outputs a distortion component level. A second vector adjuster for adjusting the phase and amplitude of the output of the first directional coupler, an auxiliary amplifier for amplifying the output of the second vector adjuster, and the output of the first directional coupler; A second directional coupler that combines the outputs of the auxiliary amplifiers in antiphase to remove distortion components; and a second detector that detects the output of the second directional coupler and outputs a residual distortion level. , Control and store the adjustment amount in the first vector adjuster based on the distortion component level Both of the feedforward distortion compensation amplifiers include a control unit that controls an adjustment amount in the second vector adjuster based on the residual distortion level, and the control unit has a distortion component level or an input signal input level. When the level falls below a predetermined level set in advance, the adjustment amount of the first vector adjuster is changed from the adjustment amount at the time when the level falls below the predetermined level by a predetermined amount or more. Store and acquire the distortion component level, and if the difference between the acquired distortion component level and the distortion component level at the time when the distortion component level falls below the preset second amount, the adjustment of the first vector adjuster The second detector is a detector having a dynamic range for detecting noise output from the main amplifier when there is no input signal. There.

本発明によれば、制御部が、歪成分レベル若しくは入力信号の入力レベルが予めそれぞれに対応して設定された規定レベルを下回った場合に、第1のベクトル調整器の調整量を、規定レベルを下回った時点の調整量から予め設定された第1の量以上変動させて記憶し、歪成分レベルを取得して、取得された歪成分レベルと下回った時点の歪成分レベルとの差が予め設定された第2の量未満であれば、第1のベクトル調整器の調整量を制御して記憶する処理を停止する制御部であり、第2の検波器は、入力信号が無い時に主増幅器が出力する雑音を検出するダイナミックレンジを有するフィードフォワード歪補償増幅器としているので、従来に比べて低い入力レベルまで歪検出ループ及び歪除去ループのフィードフォワード歪補償を行いつつ、利得の変動を抑え、安定した歪補償及び増幅動作を行うことができる効果がある。   According to the present invention, when the control unit reduces the distortion component level or the input level of the input signal below the predetermined level set in advance, the adjustment amount of the first vector adjuster is set to the predetermined level. The adjustment amount at the time when the value falls below the first amount is stored in a variable manner, the distortion component level is acquired, and the difference between the acquired distortion component level and the distortion component level at the time when the adjustment value falls below If it is less than the set second amount, the control unit stops the process of controlling and storing the adjustment amount of the first vector adjuster, and the second detector is the main amplifier when there is no input signal. Since it is a feedforward distortion compensation amplifier having a dynamic range for detecting the noise output from the feedforward, while performing feedforward distortion compensation of the distortion detection loop and the distortion removal loop to a lower input level than conventional, Suppressing variation in the resultant, there is an effect that it is possible to perform a stable distortion compensation and amplification.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明のフィードフォワード歪補償増幅器は、入力レベルが一定レベル以下の低電力になった場合に、歪検出ループにおいて位相と振幅の制御値を一定の範囲以上動かして、歪成分の検出値を取得し、検出値に変化がなければ収束したと判断し、また、収束が確認できる最低の入力レベルを求めておき、入力レベルが当該最低の入力レベル未満であった場合には、位相と振幅の制御を停止するものであり、入力信号のレベルが低レベルであっても、検出可能なぎりぎりの低レベルになるまでループ制御を続けることができ、安定した増幅動作を行うことができるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The feedforward distortion compensation amplifier according to the present invention acquires the distortion component detection value by moving the phase and amplitude control values over a certain range in the distortion detection loop when the input level becomes low power below a certain level. If the detected value does not change, it is determined that the signal has converged, and the lowest input level at which convergence can be confirmed is obtained. If the input level is less than the lowest input level, the phase and amplitude The control is stopped, and even if the level of the input signal is low, the loop control can be continued until the level is as low as detectable, and a stable amplification operation can be performed. .

また、本発明のフィードフォワード歪補償増幅器は、入力レベルが一定レベル以下の低電力になった場合に、歪除去ループにおいて位相と振幅の制御値を一定の範囲以上動かして、歪成分の検出値を取得し、検出値に変化がなければ収束したと判断し、また、入力レベルの大きさにかかわらず、制御を停止せずに定期的なループ制御を行うものであり、ループの平衡が崩れることなく、安定した増幅動作を行うことができるものである。   In addition, the feedforward distortion compensation amplifier of the present invention detects the distortion component detection value by moving the phase and amplitude control values over a certain range in the distortion removal loop when the input level becomes low power below a certain level. If the detected value does not change, it is determined that the signal has converged. Regardless of the input level, periodic loop control is performed without stopping control, and the balance of the loop is lost. Therefore, a stable amplification operation can be performed.

図1は、本発明の実施の形態に係るフィードフォワード歪補償増幅器の構成ブロック図である。尚、図5と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
本実施の形態のフィードフォワード増幅器(本装置)の構成は、図5に示した一般的なフィードフォワード増幅器とほぼ同様であり、方向性結合器1と、ベクトル調整器2と、主増幅器3と、方向性結合器4と、遅延線5と、ベクトル調整器6と、補助増幅器7と、遅延線8と、方向性結合器9と、検波器10と、制御部11と、検波器12と、入力レベル検出部13とから構成されている。尚、入力レベル検出部13は、図5では図示しておらず、必須ではないものの、一般的なフィードフォワード歪補償増幅器に設けられていることもあり、入力信号の信号レベルを検出するもの(例えば検波器)である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a feedforward distortion compensating amplifier according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part which has the structure similar to FIG.
The configuration of the feedforward amplifier (this device) of the present embodiment is almost the same as that of the general feedforward amplifier shown in FIG. 5, and includes a directional coupler 1, a vector adjuster 2, a main amplifier 3, and The directional coupler 4, the delay line 5, the vector adjuster 6, the auxiliary amplifier 7, the delay line 8, the directional coupler 9, the detector 10, the control unit 11, and the detector 12 And an input level detection unit 13. The input level detection unit 13 is not shown in FIG. 5 and is not essential, but may be provided in a general feedforward distortion compensation amplifier to detect the signal level of the input signal ( For example, a detector).

本装置は、制御部11における処理の内容が一般的なフィードフォワード歪補償増幅器とは一部異なっているが、他の部分の構成及び動作は、図5に示した一般的なフィードフォワード歪補償増幅器と同様であるため、ここでは説明を省略する。
但し、本装置では、残留歪レベルを検出する検波器12として、ダイナミックレンジの広い検波器を用いて、主増幅器3のノイズも検出可能としている。
This apparatus is partially different from a general feedforward distortion compensation amplifier in the processing contents in the control unit 11, but the configuration and operation of other parts are the same as the general feedforward distortion compensation shown in FIG. Since it is the same as that of an amplifier, description is abbreviate | omitted here.
However, in the present apparatus, the noise of the main amplifier 3 can be detected by using a detector having a wide dynamic range as the detector 12 for detecting the residual distortion level.

制御部11は、歪検出ループと歪除去ループの制御を行うものであり、処理を行うCPUとプログラムや各種設定値を記憶するメモリを備えており(図示せず)、歪検出ループ制御手段と、歪除去ループ検出手段とが設けられている。各処理手段は、予めメモリに記憶されている各手段に対応する処理プログラムがCPUの動作により読み出されて起動されることによって実現されるものである。また、制御部11は、検波器10の検出値若しくは入力レベルの規定レベルを記憶している。   The control unit 11 controls the distortion detection loop and the distortion removal loop, and includes a CPU that performs processing, a memory that stores programs and various setting values (not shown), and a distortion detection loop control unit. And a distortion removal loop detection means. Each processing means is realized by a processing program corresponding to each means stored in advance in the memory being read and activated by the operation of the CPU. Further, the control unit 11 stores a detection level of the detector 10 or a specified level of the input level.

制御部11の歪検出ループ制御手段は、従来と同様に、ある一定時間間隔で(例えば30秒毎、1分毎等)、検波器10からの歪成分レベルに基づいて摂動法を用いて歪検出ループにおけるベクトル調整器2の位相及び振幅の制御値(調整量)の制御を行うものであるが、本装置の歪検出ループ制御手段の特徴として、検波器10の検出値若しくは入力レベルが規定レベル未満で従来制御を停止していた低入力レベルの場合にも制御を持続して検波器10からの歪成分信号の検波レベルを監視し、位相及び/又は振幅の制御値が一定量以上変化しても、歪成分信号の検波レベルに変動がない場合に、制御値が最適値に収束したと判断するものである。すなわち、本装置は、請求項における「第1の量」が、上記「一定量」あるいは後述の「一定範囲の変動量」に相当し、請求項に記載した「第2の量」が0である場合に相当するものである。
また、制御部11の歪検出ループ制御手段は、定期的に制御を行うほか、従来と同様に、検波器10からの歪成分レベルが基準値を越えた場合にもベクトル調整器2の制御を行うようになっている。
The distortion detection loop control means of the control unit 11 performs distortion using a perturbation method based on the distortion component level from the detector 10 at a certain time interval (for example, every 30 seconds, every minute, etc.), as in the past. The control value (adjustment amount) of the phase and amplitude of the vector adjuster 2 in the detection loop is controlled. As a feature of the distortion detection loop control means of this apparatus, the detection value or input level of the detector 10 is specified. Even when the input level is low and the control level is low, the control is continued and the detection level of the distortion component signal from the detector 10 is monitored, and the phase and / or amplitude control values change by a certain amount or more. Even when the detection level of the distortion component signal does not vary, it is determined that the control value has converged to the optimum value. That is, in this apparatus, the “first amount” in the claims corresponds to the above “constant amount” or the “variable amount within a certain range” described later, and the “second amount” described in the claims is 0. It corresponds to a certain case.
Further, the distortion detection loop control means of the control unit 11 performs control periodically, and also controls the vector adjuster 2 when the distortion component level from the detector 10 exceeds the reference value, as in the prior art. To do.

更に、本装置の歪検出ループ制御手段の特徴として、上記の方法で最適値を求められる最小の入力レベルPminを予め記憶しており、入力レベル検出部13からの入力レベルがPmin未満であった場合には制御を停止するようになっている。   Further, as a feature of the distortion detection loop control means of this apparatus, the minimum input level Pmin for which the optimum value can be obtained by the above method is stored in advance, and the input level from the input level detection unit 13 is less than Pmin. In this case, the control is stopped.

また、制御部11の歪除去ループ制御手段は、従来と同様に、一定時間間隔で、歪除去ループにおけるベクトル調整器6の位相及び振幅の制御を行うものであるが、本装置の歪除去ループ制御手段の特徴として、入力レベルが規定レベル未満で従来制御を停止していた低入力レベルの場合にも、位相及び/又は振幅の制御値を動かして、検波器12からの残留歪レベルを監視し、残留歪レベルに変動がない場合に、制御値が最適値に収束したと判断するものである。   In addition, the distortion removal loop control means of the control unit 11 controls the phase and amplitude of the vector adjuster 6 in the distortion removal loop at regular time intervals as in the prior art. As a feature of the control means, the residual distortion level from the detector 12 is monitored by moving the control value of the phase and / or amplitude even when the input level is less than the specified level and the control is stopped conventionally. When the residual strain level does not vary, it is determined that the control value has converged to the optimum value.

そして更に、本装置の特徴として、歪除去ループ制御手段は、入力レベルにかかわらず、制御を停止せずに定期的に続けるようになっている。これは、検波器12のダイナミックレンジを広くすることにより、主増幅器3におけるノイズも検出できるようになり、入力レベルが無入力でも検波器12から意味のある信号が得られるためである。   Further, as a feature of the present apparatus, the distortion removal loop control means continues periodically without stopping the control regardless of the input level. This is because the noise in the main amplifier 3 can be detected by widening the dynamic range of the detector 12, and a meaningful signal can be obtained from the detector 12 even when the input level is not input.

次に、本装置における歪検出ループの制御方法について図2を用いて説明する。図2は、本装置の歪検出ループの制御値の範囲の一例を示した模式説明図である。
通常、入力レベル検出手段13からの入力レベルが小さい場合には、検波器10からの歪成分信号のレベル自体も小さく、また変化も乏しくなる。
Next, a method for controlling the distortion detection loop in this apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing an example of the range of the control value of the distortion detection loop of the present apparatus.
Usually, when the input level from the input level detection means 13 is small, the level of the distortion component signal from the detector 10 itself is small and the change is poor.

検波器10からの歪成分レベルの変化が小さく、最適ポイントを探すのが困難な場合でも、位相と振幅の制御値(いずれか一方又は両方)を変えることにより、検波器10からの歪成分信号レベルを変動させることが可能である。図2の例では、位相の制御値をPH1、位相の制御値をAT1としており、本装置の歪検出ループ制御手段では、一定範囲を越えて制御値を変えても、検波器10からの信号レベルに変化がない場合に最適値に収束したと判断する。   Even when the change in the distortion component level from the detector 10 is small and it is difficult to find the optimum point, the distortion component signal from the detector 10 is changed by changing the control value (either one or both) of the phase and amplitude. It is possible to vary the level. In the example of FIG. 2, the phase control value is PH1 and the phase control value is AT1, and the distortion detection loop control means of the present apparatus does not change the signal from the detector 10 even if the control value is changed beyond a certain range. When the level does not change, it is determined that the value has converged to the optimum value.

例えば、本増幅器では、位相、振幅の制御値はいずれも8bit(0〜255の256段階)で制御され、それに応じた調整量としては、位相は約140度、振幅は約6dBの範囲で可変に調整されるものである。ここで、振幅及び位相の制御値は共に、一定範囲の変動量を50段階以上としている。これは、制御量の可変範囲の約20%に相当する。つまり、振幅の制御値又は位相の制御値の一方、あるいは両方を、50段階以上変動させても、検波器10からの歪成分信号レベルの変化がない場合に、最適値に収束したものとするものである。尚、ここでは50段階としているが、装置や入力信号の特性に応じて最適な一定範囲を設定することが望ましく、最適な一定範囲を実験的に求めてもよい。   For example, in this amplifier, both the phase and amplitude control values are controlled by 8 bits (256 steps from 0 to 255), and the adjustment amount corresponding to the control value is variable in the range of about 140 degrees and the amplitude is about 6 dB. To be adjusted. Here, both the amplitude and phase control values have a certain range of fluctuation amount of 50 steps or more. This corresponds to about 20% of the variable range of the control amount. That is, it is assumed that one or both of the amplitude control value and the phase control value is converged to the optimum value when there is no change in the distortion component signal level from the detector 10 even when the amplitude control value or the phase control value is varied by 50 stages or more. Is. Here, although there are 50 stages, it is desirable to set an optimal fixed range according to the characteristics of the device and the input signal, and the optimal fixed range may be obtained experimentally.

図2の例では、規定レベル程度の低入力時において本装置の歪検出ループが平衡状態と見なせる範囲の一例を示している。
横軸は、ベクトル調整器2に与えられる位相の制御値PH1、縦軸は、振幅の制御値AT1であり、斜線で示された範囲では、検波器10の検波レベルが最小のまま変化しないことを示している。つまり真にループが平衡となる最適な制御値はこの範囲の中央付近に存在すると想定されるが、ループのずれが検出できないほど小さく、特に支障もないのでこの範囲内であれば収束したと見なせるのである。
The example of FIG. 2 shows an example of a range in which the distortion detection loop of the present apparatus can be regarded as being in an equilibrium state when the input is as low as a prescribed level.
The horizontal axis is the phase control value PH1 given to the vector adjuster 2, the vertical axis is the amplitude control value AT1, and the detection level of the detector 10 remains the minimum and does not change in the range indicated by the oblique lines. Is shown. In other words, the optimal control value that truly balances the loop is assumed to exist near the center of this range, but it is so small that it cannot detect the deviation of the loop, and there is no particular problem, so it can be regarded as converged within this range. It is.

このように、収束したと見なせる制御値はある程度の範囲を有するため、これに応じて変動量を例えば50段階と設定する。なお図2にも示されるように、振幅よりも位相のずれの方がシビアであるので、振幅と位相とで別個に変動量を設定してもよい。また変動量は、規定レベルがPminより大きく設定されるのに合わせて、(つまりPminに近づくと斜線の範囲は更に拡大するので、)図2の斜線の範囲の幅の1/2より大きく設定するとよい。   As described above, since the control value that can be regarded as converged has a certain range, the amount of variation is set to, for example, 50 levels. As shown in FIG. 2, since the phase shift is more severe than the amplitude, the variation amount may be set separately for the amplitude and the phase. Further, the fluctuation amount is set to be larger than 1/2 of the width of the hatched area in FIG. 2 as the specified level is set to be larger than Pmin (that is, the hatched area further expands as it approaches Pmin). Good.

このように、本装置では、入力レベルが小さい場合であっても、歪検出ループのベクトル調整器2における位相又は振幅の制御値のいずれか一方あるいは両方の制御値を一定範囲以上変動させることにより、最適値から外れれば検波器10からの歪成分信号レベルも変動し得る状態とし、制御値を一定範囲以上変動させても信号レベルが変わらない場合に、制御値が最適値に収束したものと判断しているので、従来、入力レベルが低いとそのまま制御を止めていたのが、より低い入力レベルでも歪検出ループの制御を行うことができ、利得の変動を防ぐことができるものである。   As described above, in this apparatus, even when the input level is small, the control value of either one or both of the phase and amplitude control values in the vector adjuster 2 of the distortion detection loop is changed by a certain range or more. If the signal level does not change even if the control value is fluctuated over a certain range, the control value is converged to the optimum value. Since the determination has been made so far, the control is stopped as it is when the input level is low. However, the distortion detection loop can be controlled even at a lower input level, and the fluctuation of the gain can be prevented.

更に、本装置では、上記の方法で最適値が求められる最小の電力レベルPminを予め求めて制御部11に設定しておき、入力レベル検出部13から入力された入力レベルが制御部11の内部に記憶されているPminよりも低かった場合には、制御を停止するようにしている。   Further, in this apparatus, the minimum power level Pmin at which the optimum value is obtained by the above method is obtained in advance and set in the control unit 11, and the input level input from the input level detection unit 13 is set in the control unit 11. If it is lower than Pmin stored in the control, the control is stopped.

最小の電力レベルPminを求める際には、例えば実験的に求める方法があり、規定レベル程度の入力レベルから徐々に入力レベルを下げていって、最適値に収束するかどうかをチェックし、収束しなくなった直前の入力レベルをPminとして制御部11に設定しておくものである。   When obtaining the minimum power level Pmin, for example, there is a method to obtain it experimentally. The input level is gradually lowered from an input level of about a specified level, and it is checked whether or not it converges to an optimum value. The input level immediately before disappearing is set in the control unit 11 as Pmin.

つまり、本装置は、入力レベルに2段階のしきい値を設けて、歪検出ループの制御をお行うものであって、従来と同様の値として「規定レベル」を設定し、更に、規定レベルよりも低い値として「Pmin」を設定しており、入力レベル検出部13で検出された入力レベルと2種類のしきい値の大小を比較して、その大小に応じて適切な制御を行うようにしたものである。   In other words, this device controls the distortion detection loop by providing a two-stage threshold value for the input level, and sets the “specified level” as the same value as the conventional one. “Pmin” is set as a lower value, and the input level detected by the input level detector 13 is compared with the magnitudes of the two types of threshold values, and appropriate control is performed according to the magnitude. It is a thing.

具体的には、制御部11が、入力レベルがPmin未満であれば制御を停止し、入力レベルがPmin以上規定レベル未満であれば、ベクトル調整器2の位相と振幅のいずれか又は両方の制御値を一定範囲以上変動させて検波器10からの検出値を監視し、検出値が変わらない場合に最適値に収束したとして制御値を保持するものである。
そして、これにより、できるだけ低レベルまで制御を停止しないようにして、ループの平衡を保つようにしたものである。
Specifically, the control unit 11 stops the control if the input level is less than Pmin, and controls the phase and / or amplitude of the vector adjuster 2 if the input level is greater than Pmin and less than the specified level. The detected value from the detector 10 is monitored by changing the value over a certain range, and if the detected value does not change, the control value is held as if it converged to the optimum value.
Thus, the control is not stopped to the lowest possible level, and the balance of the loop is maintained.

次に、本装置における歪除去ループの制御方法について図3を用いて説明する。図3は、本装置における無入力時の歪除去ループの振幅と位相の制御値と検波器12からの検波レベルの変化の一例を示した模式説明図である。
図3では、無入力時における振幅の制御値をAT2、位相の制御値をPH2とし、各々の制御値に応じた検波器12からの検波レベルを示したものである。図3でもわかるように、検波レベルが最低となるAT2とPH2の制御値の組合せは一点ではなく、ある範囲に広がっており、この範囲で制御値を変動させたとしても検波器12からの検波レベルに変化はないことがわかる。
本願は、このことを利用して、無入力時や低入力レベル時でも、検波レベルが最低となる範囲に制御値を収束させようとするものである。
Next, a control method of the distortion removal loop in this apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing an example of the amplitude and phase control values of the distortion removal loop and the detection level change from the detector 12 when there is no input in this apparatus.
FIG. 3 shows the detection level from the detector 12 corresponding to each control value, where AT2 is the amplitude control value and PH2 is the phase control value when there is no input. As can be seen from FIG. 3, the combination of the control values of AT2 and PH2 at which the detection level is the lowest is not a single point but is spread over a certain range. Even if the control value is varied within this range, the detection from the detector 12 is performed. You can see that there is no change in the level.
The present application uses this fact to converge the control value in a range where the detection level is minimum even when there is no input or at a low input level.

そして、制御部11の歪除去ループ制御手段は、上述した歪検出ループ制御手段と同様に、入力レベルが規定レベル未満であった場合には、振幅又は位相の一方あるいは両方を一定範囲を越えて変動させても、検波器12の検波レベルが変化しない場合に、最適値に収束したと見なすようにしている。歪除去ループ制御において制御値を変動させる一定範囲としては、歪検出ループと同様の50段階としてもよいし、異なる値としてもよい。   Then, similarly to the above-described distortion detection loop control unit, the distortion removal loop control unit of the control unit 11 causes one or both of the amplitude and the phase to exceed a certain range when the input level is less than the specified level. If the detection level of the detector 12 does not change even if it is varied, it is considered that the signal has converged to the optimum value. The fixed range in which the control value is varied in the distortion removal loop control may be 50 steps as in the distortion detection loop, or may be different values.

更に、本装置では、検波器12のダイナミックレンジを広くして主増幅器3のノイズも検出し、入力レベルの大きさにかかわらず、制御を停止せずに定期的なループ制御を行っているので、無入力になっても歪除去ループの制御を行うことができ、歪検出ループと歪除去ループの平衡が同時に崩れ、利得変動が大きくなってしまうのを防ぐことができるものである。   Further, in this apparatus, the dynamic range of the detector 12 is widened to detect the noise of the main amplifier 3, and the loop control is performed periodically without stopping the control regardless of the input level. Even when there is no input, the distortion removal loop can be controlled, and the balance between the distortion detection loop and the distortion removal loop can be prevented from being lost at the same time, thereby preventing the gain fluctuation from increasing.

次に、本装置の制御部11の歪検出(及び歪除去)ループ適応制御の処理について図4を用いて説明する。図4は、本発明の制御部11の歪検出(及び歪除去)ループの適応制御における処理を示すフローチャート図である。
適応制御は、基本的には検波器10若しくは12の検出値を取得するステップと、検出値に基づいて制御値(調整量)を更新するステップを繰り返してなされるものである。そしてその繰返しの中に、入力レベルが低い場合の処理として、本発明の特徴的な制御が含まれる。図4では制御値の更新方法として摂動法を想定しており、以下順を追って説明する。
Next, processing of distortion detection (and distortion removal) loop adaptive control of the control unit 11 of the present apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing processing in adaptive control of the distortion detection (and distortion removal) loop of the control unit 11 of the present invention.
The adaptive control is basically performed by repeating the step of acquiring the detection value of the detector 10 or 12 and the step of updating the control value (adjustment amount) based on the detection value. In the repetition, the characteristic control of the present invention is included as processing when the input level is low. In FIG. 4, the perturbation method is assumed as a method for updating the control value, which will be described in order.

また、入力レベルの大小と検波器10の検出値の大小とは同じ傾向があるので、規定レベルを検波器10の検出値に対して規定してもよい。図4では、規定レベルを検波器10の検出値に対して規定した処理を示している。   Further, since the magnitude of the input level and the magnitude of the detection value of the detector 10 tend to be the same, the prescribed level may be prescribed for the detection value of the detector 10. FIG. 4 shows processing in which the specified level is specified for the detection value of the detector 10.

制御部11は、起動すると、まず検波器10及び12の検出値を取得すると共に、入力レベル検出部13の検出した入力レベルを取得する(S100)。本装置の制御部11は、取得した最新の検出値及び前回の検出値を内部に記憶しているが、検出値の取得は、処理S101の他、後述する処理S110の調整量の更新処理の中でも取得されるようになっている。   When activated, the control unit 11 first acquires the detection values of the detectors 10 and 12, and also acquires the input level detected by the input level detection unit 13 (S100). The control unit 11 of this apparatus stores the acquired latest detection value and the previous detection value inside, but the acquisition of the detection value is performed in the update process of the adjustment amount in the process S110 described later in addition to the process S101. Above all, it has come to be acquired.

次に、制御部11は、取得した入力レベルとPminとを比較し(S102)、入力レベルがPmin未満のとき(Noの場合)は、S108に移行する。
処理S102で入力レベルがPmin以上であった場合(Yesの場合)は、制御部11は、検出値と予め制御部11内部に記憶されている規定レベルとを比較し(S104)、検出値が規定レベル未満のとき(Noの場合)、すなわち入力レベルがある一定水準より低いときはS120に分岐する。尚、規定レベルは、後述する処理S108で用いられる検出値の基準値(ACPTH)と同程度の値であって、収束を検出できる最低限界の入力レベルPminより若干大きい値に設定されている。
Next, the control unit 11 compares the acquired input level with Pmin (S102), and when the input level is less than Pmin (in the case of No), the process proceeds to S108.
When the input level is equal to or higher than Pmin in the process S102 (in the case of Yes), the control unit 11 compares the detected value with a specified level stored in the control unit 11 in advance (S104), and the detected value is When it is less than the specified level (in the case of No), that is, when the input level is lower than a certain level, the process branches to S120. Note that the specified level is set to a value that is approximately the same as the reference value (ACP TH ) of the detection value used in step S108, which will be described later, and is slightly larger than the lowest limit input level Pmin at which convergence can be detected. .

処理S104で入力レベルが規定レベル以上であった場合(Yesの場合)には、入力レベルが十分大きい場合である。
この場合、制御部11は、「規定レベルフラグ」を「真(例えば「1」)」に設定する(S106)。「規定レベルフラグ」は、検出値のレベルが予め設定された規定レベルより高いことを示すフラグであり、制御部11内部のワークエリアに保持されている。
If the input level is equal to or higher than the specified level in step S104 (Yes), the input level is sufficiently high.
In this case, the control unit 11 sets the “specified level flag” to “true (eg,“ 1 ”)” (S106). The “specified level flag” is a flag indicating that the level of the detected value is higher than a predetermined specified level, and is held in a work area inside the control unit 11.

そして、制御部11は、検波器10の検出値(ACP;adjacent channel power:隣接チャネル漏洩電力)と基準値(ACPTH)との比較、及び一定時間経過しているかの判断を行い(S108)、検出値のほうが大きいか一定時間経過している場合でなければウェイトがかかって、制御部11は、S108を繰り返す。 Then, the control unit 11 compares the detection value (ACP; adjacent channel power: adjacent channel leakage power) of the detector 10 with the reference value (ACP TH ), and determines whether a certain time has elapsed (S108). If the detected value is larger or the fixed time has not elapsed, a weight is applied, and the control unit 11 repeats S108.

一定時間経過したか否かの判断は、例えばタイマ割り込みの有無によって判断することができる。
これにより、収束状態での無駄な制御値の更新を避け、また検出値の取得時間(平均時間)を長くして精度を向上させることができる。収束状態の判断には、検波器10の検出値(ACP)と基準値(ACPTH)との比較のほか、ACPを入力レベルで正規化したACPRとその基準値(ACPRTH)との比較を併用してもよい。
The determination as to whether or not a certain time has elapsed can be made based on, for example, the presence or absence of a timer interrupt.
As a result, it is possible to avoid unnecessary updating of the control value in the converged state and to increase the accuracy by increasing the detection value acquisition time (average time). In determining the convergence state, in addition to comparing the detection value (ACP) of the detector 10 with the reference value (ACP TH ), comparison of the ACPR normalized with the input level of the ACP and its reference value (ACPR TH ) You may use together.

処理S108で、一定時間経過後あるいはACPレベルが基準値より大きくなったら、制御部11は、制御値(調整量)の更新を行う(S110)。
この処理は従来と同様であるが、簡単に説明する。
摂動法では、制御対象が複数ある場合、それらを1つずつ例えば巡回的に更新する。具体的には、直前に図2に示したAT1、PH1(歪除去ループも一緒に更新する場合は図3に示したAH2、PH2も含む)のどの制御値を更新したかを示す更新制御値情報と、AT1、PH1(AH2、PH2)に対して最も最近に与えたそれぞれの過去摂動量と、前回に検波器10(及び12)が検出した前回検出値を記憶している。
In process S108, after a predetermined time has elapsed or when the ACP level becomes larger than the reference value, the control unit 11 updates the control value (adjustment amount) (S110).
This process is the same as in the prior art, but will be described briefly.
In the perturbation method, when there are a plurality of control objects, they are updated one by one, for example, cyclically. Specifically, an update control value indicating which control value of AT1 and PH1 shown in FIG. 2 just before (including AH2 and PH2 shown in FIG. 3 when the distortion removal loop is updated together) is updated. Information, each past perturbation amount most recently given to AT1 and PH1 (AH2, PH2), and a previous detection value detected by the detector 10 (and 12) last time are stored.

そして、直前の更新の結果である今回の検出値(AT1またはPH1を更新したのであれば検波器10の検出値)と、記憶されている前回の対応する検出値を比較し、もし今回の検出値のほうが小さいときは、直前の更新を妥当なものとし、今回検出値を前回検出値として記憶する。反対に、今回の検出値のほうが前回の検出値より大きいときは、直前の更新を破棄するため、更新制御値情報が示す制御値に対してその制御値の過去摂動量を減算するとともに、その過去摂動量の少なくとも符号を反転する。最後に、更新制御値情報を巡回の順に従って次の制御値に更新し、その制御値に対して過去の摂動量を加算して、新たな制御値とする。この処理を最適値に収束するまで繰り返し、収束した最適値で制御値(調整量)を更新する。   Then, the current detection value (detection value of the detector 10 if AT1 or PH1 is updated), which is the result of the previous update, is compared with the previous corresponding detection value stored, and if the current detection value is detected. When the value is smaller, the previous update is valid and the current detection value is stored as the previous detection value. Conversely, when the current detection value is larger than the previous detection value, in order to discard the previous update, the past perturbation amount of the control value is subtracted from the control value indicated by the update control value information. At least the sign of the past perturbation amount is inverted. Finally, the updated control value information is updated to the next control value in the order of circulation, and the past perturbation amount is added to the control value to obtain a new control value. This process is repeated until it converges to the optimum value, and the control value (adjustment amount) is updated with the converged optimum value.

次に本実施例の特徴であるS104での分岐後の処理を説明する。
処理S104で検出値が規定レベル未満であった場合(Noの場合)、制御部11は、入力レベルが十分大きいことを示す「規定レベルフラグ」が「真(例えば「1」)」に設定されているかどうかを判断する(S120)。
Next, processing after branching in S104, which is a feature of the present embodiment, will be described.
When the detected value is less than the specified level in the process S104 (in the case of No), the control unit 11 sets the “specified level flag” indicating that the input level is sufficiently high to “true (for example,“ 1 ”)”. It is judged whether it is (S120).

処理120で、規定レベルフラグが「真」である場合、制御部11は、現在の制御値(直前の処理S110で更新した制御値)をそのまま保持する(S122)。
そして、制御部11は、規定レベルフラグを「偽」に設定し(S124)、処理S110に移行して調整量の更新を行う。
When the specified level flag is “true” in the process 120, the control unit 11 holds the current control value (the control value updated in the immediately preceding process S110) as it is (S122).
Then, the control unit 11 sets the specified level flag to “false” (S124), proceeds to processing S110, and updates the adjustment amount.

また、処理S120で規定レベルフラグが「真」でなかった場合(Noの場合)、検出値が規定レベルを連続して下回っていることになり、検出レベルが検出限界ぎりぎりの十分低いレベルであることがわかる。そして、このことは、前回の検出値と今回の検出値との差が、ほとんどないことを意味している。つまり、処理S120で規定レベルフラグの判定が「偽」であるということは、検出値の変化がなかったと判断できるものである。図4の処理は、請求項に記載した「第2の量」が0の場合を示している。   In addition, when the specified level flag is not “true” in the processing S120 (in the case of No), the detected value is continuously lower than the specified level, and the detected level is a level sufficiently lower than the detection limit. I understand that. This means that there is almost no difference between the previous detection value and the current detection value. That is, the determination that the specified level flag is “false” in the process S120 can be determined that there is no change in the detected value. The process of FIG. 4 shows a case where the “second amount” described in the claims is zero.

そこで、制御部11は、前回の制御値と今回の制御値とを比較し、±50段階以上乖離(かいり)しているかどうかを判断する(S126)。処理S126の「±50段階」は、請求項に記載した「第1の量」に相当している。そして、±50段階以上乖離していない場合には(Noの場合)、検出値は低いものの、最適値に収束していない恐れがあるとして、処理S110に移行して再度調整量を更新する処理を行う。   Therefore, the control unit 11 compares the previous control value with the current control value, and determines whether or not there is a difference of ± 50 steps or more (S126). The “± 50 stage” of the process S126 corresponds to the “first amount” recited in the claims. If there is no deviation of ± 50 steps or more (in the case of No), the detected value is low but there is a possibility that it has not converged to the optimum value, so that the process proceeds to step S110 and the adjustment amount is updated again. I do.

また、処理S126で前回の制御値と今回の制御値との差が±50段階以上あれば(Yesの場合)、制御部11は、調整量の更新はせず前回の制御値を保持したまま、S108に移行してACPが基準値を上回るか、ある程度時間が経過するまで、調整量の更新は行わない。尚、処理S126で制御値の差が±50段階以上あった場合、処理S126の後に検出値の変動がない(又は差が一定量未満)かどうかを改めて判断し、変動がない場合のみS108に移行し、そうでなければS110に移行するようにしてもよい。   If the difference between the previous control value and the current control value is greater than or equal to ± 50 in step S126 (Yes), the control unit 11 does not update the adjustment amount and keeps the previous control value. In step S108, the adjustment amount is not updated until the ACP exceeds the reference value or a certain amount of time has elapsed. If the control value difference is greater than or equal to ± 50 in process S126, it is determined again whether or not the detected value has changed (or the difference is less than a certain amount) after process S126. If not, the process may be shifted to S110.

このように、本装置では、低入力レベルの場合には、制御値を一定量(ここでは±50段階)以上変動させても検出値の変動がない(一定量未満の)時に、制御値は収束したと判断することにより、従来の処理S110では十分収束しなかった低入力レベルの状態においても、制御値を調整して収束状態を判断することができ、ACPが基準値を上回るか、ある程度時間が経過するまで、制御部11の適応制御は停止されるものである。
このようにして、本装置の歪検出(及び歪除去)ループ適応制御の処理が行われる。
As described above, in this apparatus, in the case of a low input level, even when the control value is fluctuated by a certain amount (in this case ± 50 steps) or more, the control value is not fluctuated (less than a certain amount). By determining that it has converged, it is possible to determine the convergence state by adjusting the control value even in a low input level state that has not sufficiently converged in the conventional process S110. The adaptive control of the control unit 11 is stopped until time elapses.
In this way, the distortion detection (and distortion removal) loop adaptive control process of the present apparatus is performed.

また、S122からS112へ進む間に、制御量が図2の斜線の領域の中央付近になるように、S122の時点で保存されている制御量と、前回の処理S132で保存された制御量との平均を取ったものを新しい制御量とする処理を挿入してもよい。   In addition, while proceeding from S122 to S112, the control amount stored at the time of S122 and the control amount stored in the previous process S132 so that the control amount is near the center of the shaded area in FIG. You may insert the process which uses the thing of taking the average of as a new control amount.

本発明の実施の形態に係るフィードフォワード増幅器によれば、制御値を一定の範囲以上動かしても検出器10の検波レベルが低いまま変化しない場合、歪検出ループの適応制御を停止するので、検出器10の検出限界の下限でループが平衡した状態を保つことができる。これにより、従来歪検出ループが平衡しないまま適応制御が停止され、その結果歪除去ループも最適状態からずれて平衡してしまい、その後入力レベルが増加したときの歪検出、及び除去ループの平衡状態への収束が遅くなったり、それに伴い利得が変動したりするという問題が解決され、安定した増幅動作を行うことができる効果がある。   According to the feedforward amplifier according to the embodiment of the present invention, the adaptive control of the distortion detection loop is stopped when the detection level of the detector 10 does not change even when the control value is moved beyond a certain range, so that the detection is stopped. The loop can be kept balanced at the lower limit of the detection limit of the device 10. As a result, the adaptive control is stopped without the conventional distortion detection loop being balanced, and as a result, the distortion removal loop also deviates from the optimum state and balances, and then the distortion detection when the input level increases and the equilibrium state of the removal loop. This solves the problem that the convergence to the delay is delayed and the gain fluctuates accordingly, and has an effect of performing a stable amplification operation.

本発明は、入力レベルが低い場合でもフィードフォワード制御を行って、利得の変動を抑え、安定した動作を行うことができるフィードフォワード歪補償増幅器に適している。   The present invention is suitable for a feedforward distortion compensation amplifier that performs feedforward control even when the input level is low, suppresses fluctuations in gain, and can perform stable operation.

本発明の実施の形態に係るフィードフォワード歪補償増幅器の構成ブロック図である。It is a block diagram of the configuration of the feedforward distortion compensation amplifier according to the embodiment of the present invention. 本装置の歪検出ループの制御値の範囲の一例を示した模式説明図である。It is the model explanatory drawing which showed an example of the range of the control value of the distortion detection loop of this apparatus. 本装置における無入力時の歪除去ループの振幅と位相の制御値と検波器12からの検波レベルの変化の一例を示した模式説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a change in amplitude and phase control values of a distortion removal loop and a detection level from the detector 12 when there is no input in the present apparatus. 本発明の制御部11の歪検出ループ制御手段における処理を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the process in the distortion detection loop control means of the control part 11 of this invention. 一般的なフィードフォワード歪補償増幅器の構成ブロック図である。It is a block diagram of a general feedforward distortion compensation amplifier.

符号の説明Explanation of symbols

1…方向性結合器、 2…ベクトル調整器、 3…主増幅器、 4…方向性結合器、 5…遅延線、 6…ベクトル調整器、 7…補助増幅器、 8…遅延線、 9…方向性結合器、 10…検波器、 11…制御部、 12…検波器、 13…入力レベル検出部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Directional coupler, 2 ... Vector regulator, 3 ... Main amplifier, 4 ... Directional coupler, 5 ... Delay line, 6 ... Vector regulator, 7 ... Auxiliary amplifier, 8 ... Delay line, 9 ... Directionality Combiner, 10 ... detector, 11 ... control unit, 12 ... detector, 13 ... input level detection unit

Claims (1)

入力信号の位相と振幅を調整する第1のベクトル調整器と、
前記第1のベクトル調整器の出力を増幅する主増幅器と、
前記主増幅器の出力と前記入力信号とを逆位相で合成して入力信号の歪成分を検出する第1の方向性結合器と、
前記検出された歪成分を検波して歪成分レベルを出力する第1の検波器と、
前記第1の方向性結合器の出力の位相と振幅を調整する第2のベクトル調整器と、
前記第2のベクトル調整器の出力を増幅する補助増幅器と、
前記第1の方向性結合器の出力と前記補助増幅器の出力を逆位相で合成して歪成分を除去する第2の方向性結合器と、
前記第2の方向性結合器の出力を検波して残留歪レベルを出力する第2の検波器と、
前記歪成分レベルに基づいて前記第1のベクトル調整器における調整量を制御して記憶すると共に、前記残留歪レベルに基づいて前記第2のベクトル調整器における調整量を制御する制御部と、
を備えたフィードフォワード歪補償増幅器であって、
前記制御部は、前記歪成分レベル若しくは前記入力信号の入力レベルが予めそれぞれに対応して設定された規定レベルを下回った場合に、前記第1のベクトル調整器の調整量を、前記規定レベルを下回った時点の調整量から予め設定された第1の量以上変動させて記憶し、歪成分レベルを取得して、前記取得された歪成分レベルと前記下回った時点の歪成分レベルとの差が予め設定された第2の量未満であれば、前記第1のベクトル調整器の調整量を制御して記憶する処理を停止する制御部であり、
前記第2の検波器は、前記入力信号が無い時に前記主増幅器が出力する雑音を検出するダイナミックレンジを有する検波器であることを特徴とするフィードフォワード歪補償増幅器。
A first vector adjuster for adjusting the phase and amplitude of the input signal;
A main amplifier for amplifying the output of the first vector adjuster;
A first directional coupler that synthesizes the output of the main amplifier and the input signal in opposite phases to detect a distortion component of the input signal;
A first detector for detecting the detected distortion component and outputting a distortion component level;
A second vector adjuster for adjusting the phase and amplitude of the output of the first directional coupler;
An auxiliary amplifier for amplifying the output of the second vector adjuster;
A second directional coupler that removes distortion components by combining the output of the first directional coupler and the output of the auxiliary amplifier in opposite phases;
A second detector for detecting the output of the second directional coupler and outputting a residual distortion level;
A control unit that controls and stores an adjustment amount in the first vector adjuster based on the distortion component level, and controls an adjustment amount in the second vector adjuster based on the residual distortion level;
A feedforward distortion compensation amplifier comprising:
When the distortion component level or the input level of the input signal falls below a predetermined level set in advance, the control unit sets the adjustment amount of the first vector adjuster to the predetermined level. The amount of adjustment is changed from the adjustment amount at the time of lower than the preset first amount and stored, the distortion component level is acquired, and the difference between the acquired distortion component level and the distortion component level at the time of lower is the difference. A controller that controls and stores the adjustment amount of the first vector adjuster if less than a preset second amount;
The feed-forward distortion compensation amplifier, wherein the second detector is a detector having a dynamic range for detecting noise output from the main amplifier when there is no input signal.
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