JP2007318297A - Distortion compensating circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィードフォワード型の歪補償回路に関するものである。 The present invention relates to a feedforward type distortion compensation circuit.
歪補償回路として、フィードフォワード型のものが広く採用されている。フィードフォワード型歪補償回路は、入力信号を増幅させる際に発生する歪成分を、入力信号から分配した迂回路信号を用いて取り除くためのもので、その基本構成は図2に示す通りである。 As the distortion compensation circuit, a feed forward type is widely adopted. The feedforward distortion compensation circuit is for removing distortion components generated when an input signal is amplified by using a detour signal distributed from the input signal, and its basic configuration is as shown in FIG.
図2に示すフィードフォワード型歪補償回路では、まず、入力端20から高周波信号が入力され、第一の分配器1で初期主信号と初期迂回路信号に分配される。(以下、第一の分配器から出力された段階の信号は「初期」と称することとする。)初期主信号は、第一のベクトル調整器2を通過し主増幅器3により増幅される。そして、主増幅器3で増幅された初期主信号は、主増幅器3で発生する歪成分を含んだまま第二の分配器5に加えられ、その一部が歪検出用信号として第一の合成器6に加えられる。一方、初期迂回路信号は、第一の遅延線4において主増幅器3の遅延時間分の補正がなされた後、第一の合成器6に加えられ、前記歪検出用信号と合成されて中間迂回路信号として出力される。(以下、第一の合成器から出力された迂回路信号には「中間」を冠することとする。)この第一の合成器6では、迂回路信号に、その逆相の歪成分を含んだ歪検出用信号が合成され、これにより歪信号のみが抽出されることになる。
In the feedforward distortion compensation circuit shown in FIG. 2, first, a high frequency signal is input from the
中間迂回路信号は、第二のベクトル調整器8を通過し誤差増幅器9で増幅され第二の合成器10に加えられる。一方、第二の分配器5を通過した、歪成分を含む中間主信号は、第二の遅延線7において誤差増幅器9の遅延時間分の補正がなされ第二の合成器10に加えられる。(以下、第二の合成器から分配された主信号には「中間」を冠することとする。)この第二の合成器10では、相互に逆相となっている中間迂回路信号の歪成分と中間主信号の歪成分が合成され、互いに打ち消され、主信号から歪成分が除去されることになる。
The intermediate bypass signal passes through the second vector adjuster 8, is amplified by the error amplifier 9, and is added to the
ただし、主増幅器3の特性が温度や時間の経過の影響で変化すると、歪補償回路の歪を打ち消す特性が劣化してしまうという問題があった。そこで、この問題を解消するために、パイロット信号を用いる方法が採用されている。 However, if the characteristics of the main amplifier 3 change due to the influence of temperature and time, the distortion canceling characteristic of the distortion compensation circuit is deteriorated. In order to solve this problem, a method using a pilot signal is employed.
パイロット信号は、第一のベクトル調整器2(歪検出回路)の調整を主目的とする第一パイロット信号と、第二のベクトル調整器8(歪除去回路)の調整を主目的とする第二パイロット信号の2種類が用いられる。第一パイロット信号は、入力端の第一パイロット信号発生器24より入力信号に注入され、合成器6の出力端に設けられた第一パイロット信号検出器25により検出される。そして、この第一パイロット信号が最小となるように、第一のベクトル調整器2で位相と利得が調整される。一方、第二パイロット信号は、第二パイロット信号発生器22から主増幅器3の中段に注入され、出力端に設けられた第二パイロット信号検出器23により検出される。そして、この第二パイロット信号が最小となるように、第二のベクトル調整器8で位相と利得が調整される。このように、第一及び第二パイロット信号が最小となるように、第一及び第二のベクトル調整器2、8で位相と利得を調整すれば、主増幅器3の特性の変化に関わらず、歪補償回路の歪を打ち消す特性を維持することができる。この際、第一パイロット信号検出器25及び第二パイロット信号検出器23の出力を取り込み、第一及び第二のベクトル調整器2、8を操作する制御部21を利用することにより、効率的な調整を行うことができる。なお、このパイロット信号を利用したフィードフォワード型歪補償回路を開示した文献として、例えば、特開平4−83406号がある。
しかしながら、上記フィードフォワード型歪補償回路では、周波数が予め決められているパイロット信号が利用されていた。そのため、帯域内に想定外のスプリアスが生じた場合、その影響が大きくなり、パイロット信号の調整が不能となって正確な歪補償ができなくなるという問題があった。また、帯域内に想定外の信号が入力される場合や、帯域内に複数の信号が断続して入力される場合にも、入力された信号により発生したスプリアスの影響によりパイロット信号を検出できなくなり、やはり、パイロット信号の調整が不能となって正確な歪補償ができなくなるという問題があった。 However, in the feedforward distortion compensation circuit, a pilot signal having a predetermined frequency is used. For this reason, when an unexpected spurious is generated in the band, the influence becomes large, and there is a problem that adjustment of the pilot signal becomes impossible and accurate distortion compensation cannot be performed. In addition, even when an unexpected signal is input in the band, or when multiple signals are input intermittently in the band, the pilot signal cannot be detected due to the influence of spurious generated by the input signal. After all, there is a problem that adjustment of the pilot signal becomes impossible and accurate distortion compensation cannot be performed.
そこで、本発明の目的は、ベクトル調整器によるパイロット信号の調整が不能となる事態を回避して、歪を正確に補償することのできる歪補償回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a distortion compensation circuit capable of accurately compensating for distortion while avoiding a situation in which adjustment of a pilot signal by a vector adjuster becomes impossible.
本発明にかかる第一の歪補償回路の基本的構成は、上記従来のフィードフォワード型歪補償回路のものと同様である。すなわち、第一の分配器、第一のベクトル調整器、主増幅器、第一の遅延線、第二の分配器、第一の合成器、第二の遅延線、第二のベクトル調整器、誤差増幅器、第二の合成器、制御部、パイロット信号発生器及びパイロット信号検出器とで構成される。しかしながら、上記従来のフィードフォワード型歪補償回路に対し、パイロット信号発生器及びパイロット信号検出器において異なり、該パイロット信号発生器は、発生させるパイロット信号の周波数を変更し、該パイロット信号検出器は、該変更された周波数に同期することを特徴とする。 The basic configuration of the first distortion compensation circuit according to the present invention is the same as that of the conventional feedforward distortion compensation circuit. That is, first distributor, first vector adjuster, main amplifier, first delay line, second distributor, first combiner, second delay line, second vector adjuster, error It comprises an amplifier, a second synthesizer, a control unit, a pilot signal generator, and a pilot signal detector. However, it differs from the conventional feedforward distortion compensation circuit in the pilot signal generator and the pilot signal detector, the pilot signal generator changes the frequency of the pilot signal to be generated, and the pilot signal detector It is characterized by synchronizing with the changed frequency.
該周波数の変更は、所定範囲での掃引により実行されてもよい。 The frequency change may be performed by sweeping within a predetermined range.
該周波数の変更は、予め定められた特定値への移行により実行されてもよい。 The change of the frequency may be executed by shifting to a predetermined specific value.
本発明にかかる第二の歪補償回路の基本的構成も、上記従来のフィードフォワード型歪補償回路のものと同様である。すなわち、第一の分配器、第一のベクトル調整器、主増幅器、第一の遅延線、第二の分配器、第一の合成器、第二の遅延線、第二のベクトル調整器、誤差増幅器、第二の合成器、制御部、パイロット信号発生器及びパイロット信号検出器とで構成される。しかしながら、上記従来のフィードフォワード型歪補償回路に対し、パイロット信号検出器において異なり、該パイロット信号検出器は、該パイロット信号の周波数を中心とする狭帯域で該パイロット信号を検出することを特徴とする。 The basic configuration of the second distortion compensation circuit according to the present invention is the same as that of the conventional feedforward distortion compensation circuit. That is, first distributor, first vector adjuster, main amplifier, first delay line, second distributor, first combiner, second delay line, second vector adjuster, error It comprises an amplifier, a second synthesizer, a control unit, a pilot signal generator, and a pilot signal detector. However, the pilot signal detector differs from the conventional feedforward distortion compensation circuit in that the pilot signal detector detects the pilot signal in a narrow band centered on the frequency of the pilot signal. To do.
本発明にかかる第一の歪補償回路によれば、パイロット信号発生器が、発生させるパイロット信号の周波数を変更し、パイロット信号検出器が、変更された周波数に同期するものとなっているので、歪補償に影響を及ぼさない周波数を検出することができる。そのため、帯域内に生じた想定外のスプリアス、帯域内への想定外の入力信号、或いは帯域内への複数の継続した信号入力が生じた場合でも、ベクトル調整器によるパイロット信号の調整が不能となる事態を回避して歪を正確に補償することができる。 According to the first distortion compensation circuit of the present invention, the pilot signal generator changes the frequency of the pilot signal to be generated, and the pilot signal detector is synchronized with the changed frequency. A frequency that does not affect distortion compensation can be detected. Therefore, even if unexpected spurious signals generated in the band, unexpected input signals into the band, or multiple continuous signal inputs into the band occur, the pilot signal cannot be adjusted by the vector adjuster. The situation can be avoided and distortion can be compensated accurately.
周波数の変更は、所定範囲での掃引により実行されてもよく、或いは、予め定められた特定値への移行により実行されてもよい。前出の変更方式は、最適な周波数が不明であってもよく、その適用範囲は広いが、歪補償が実行されるまでに時間を要するという欠点がある。これに対し、後出の変更方法は、予め最適な周波数が判明している場合に限定されるが、歪補償が短時間に実行される利点がある。 The frequency change may be executed by sweeping within a predetermined range, or may be executed by shifting to a predetermined specific value. The above-described change method may be unclear about the optimum frequency, and its application range is wide. However, there is a drawback that it takes time until the distortion compensation is executed. On the other hand, the later changing method is limited to a case where the optimum frequency is known in advance, but has an advantage that the distortion compensation is executed in a short time.
本発明にかかる第二の歪補償回路によれば、パイロット信号検出器が、パイロット信号を、その周波数を中心とする狭帯域で検出するため、入力された高周波信号の側近の歪を検出でき、また、入力された高周波信号が2波以上の場合信号と信号の間の歪を検出できる。 According to the second distortion compensation circuit of the present invention, since the pilot signal detector detects the pilot signal in a narrow band centered on the frequency, the distortion in the vicinity of the input high-frequency signal can be detected, Further, when the input high-frequency signal is two or more waves, distortion between the signals can be detected.
狭帯域の幅は、例えば、1kHz〜100kHzとすればよいが、特に、±15kHzとすれば、地上波デジタル放送のAMPなどの用途に好適である。ただし、この狭帯域の幅は、検出する信号の変調波成分を取り込めるものとする必要がある。 The width of the narrow band may be, for example, 1 kHz to 100 kHz. Particularly, if it is ± 15 kHz, it is suitable for applications such as AMP for terrestrial digital broadcasting. However, this narrow band width needs to be able to capture the modulated wave component of the signal to be detected.
以下、図1に、本発明の具体例を示す。図1は歪補償回路の回路図である。なお、上述の従来技術をそのまま採用した部分には、従来技術の説明に使用したものと同じ符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 1 shows a specific example of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram of a distortion compensation circuit. In addition, the same code | symbol as what was used for description of a prior art is attached | subjected to the part which employ | adopted the above-mentioned prior art as it is, and the description is abbreviate | omitted.
この歪補償回路のパイロット信号発生器12及びパイロット信号検出器13は、まず、従来のフィードフォワード型歪補償回路のもの(図2の第二パイロット信号発生器22及び第二パイロット信号検出器23)と同様の役割を果たすものとなっている。すなわち、パイロット信号発生器12は主増幅器3の中段にパイロット信号を注入し、出力端に設けられたパイロット信号検出器13がこれを検出する。そして、このパイロット信号が最小になるように、制御部11が第二のベクトル調整器8で位相と利得を調整する。このように、パイロット信号検出器13が検出したパイロット信号が最小になるように第一及び第二のベクトル調整器2、8で位相と利得を調整し、主増幅器3の特性の変化に関わらず、歪補償回路の歪を打ち消す特性を維持することができる。
The
一方、第一及び第二のベクトル調整器2、8の位相と利得を調整しても、パイロット信号検出器13の検出レベルが予め制御部11に設定したレベルより下がらない場合、制御部11よりパイロット発生器12に制御信号を与えパイロット信号発生器12の周波数を掃引する。また、これと同時に、パイロット信号検出器13に対しても制御部11より制御信号を与えパイロット信号発生器12の周波数と同期させる。そして、パイロット信号検出器13の出力が最小となる周波数ポイントで、第一及び第二のベクトル調整器2、8の位相と利得を調整し、パイロット信号が最小となる状態とする。
On the other hand, if the detection level of the
パイロット信号の調整が不能となる原因がある程度特定され、その際に最適となるパイロット信号の周波数が判明している場合は、制御部11にその周波数を予め記憶しておいてもよい。そして、パイロット信号の周波数の変更は掃引ではなく、その記憶された値への移行により実行してもよい。そして、パイロット信号の周波数の変更は掃引ではなく、その記憶された値への移行により実行してもよい。そうすると、掃引による変更と比較して、歪補償をより短時間で実行することができる。 When the cause of the inability to adjust the pilot signal is specified to some extent, and the optimal pilot signal frequency is known at that time, the frequency may be stored in the control unit 11 in advance. The change of the frequency of the pilot signal may be executed not by sweeping but by shifting to the stored value. The change of the frequency of the pilot signal may be executed not by sweeping but by shifting to the stored value. As a result, distortion compensation can be executed in a shorter time compared to the change by sweeping.
パイロット信号検出器13は、パイロット信号の周波数を中心とする狭帯域でパイロット信号を検出するものであっても良い。パイロット信号を検出する帯域は徐々に狭めても良いが、パイロット信号の調整が不能となる原因がある程度特定され、その際に最適となる帯域が判明している場合、制御部11にその帯域を予め記憶しておいてもよい。そして、パイロット信号を検出する帯域は徐々に狭めるのではなく、その記憶された帯域へ移行してもよい。その場合、徐々に狭める場合と比較して、歪補償がより短時間で実行される。狭帯域の幅は、例えば、1kHz〜100kHzとすればよいが、特に、±15kHzとすれば、地上波デジタル放送のAMPなどの用途に好適である。ただし、この狭帯域の幅は、検出する信号の変調波成分を取り込めるものとする必要がある。
The
1 第一の分配器
2 第一のベクトル調整器
3 主増幅器
4 第一の遅延線
5 第二の分配器
6 第一の合成器
7 第二の遅延線
8 第二のベクトル調整器
9 誤差増幅器
10 第二の合成器
11 制御部
12 パイロット信号発生器
13 パイロット信号検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st divider | distributor 2 1st vector regulator 3 Main amplifier 4
Claims (4)
該初期主信号の位相制御と利得調整を行う第一のベクトル調整器(2)と、
該初期主信号を増幅する主増幅器(3)と、
該初期迂回路信号の位相を、該主増幅器(3)で増幅された該初期主信号の位相に合わせる第一の遅延線(4)と、
該主増幅器で発生する歪成分を含む該初期主信号を、中間主信号と、歪検出用信号に分配する第二の分配器(5)と、
該歪検出用信号と該初期迂回路信号とを合成して中間迂回路信号を出力する第一の合成器(6)と、
該中間主信号と該中間迂回路信号との位相を合わせるための第二の遅延線(7)と、
該中間迂回路信号の位相制御と利得調整を行う第二のベクトル調整器(8)と、
迂回路の誤差増幅器(9)と、
該中間迂回路信号と該中間主信号とを合成して該歪成分が除去された最終主信号を出力する第二の合成器(10)と、
位相制御及び利得調整を行う制御部(11)と、
該主増幅器(3)の中段にパイロット信号を注入するパイロット信号発生器(12)と、
該第二の合成器(10)の出力端において該パイロット信号を検出するパイロット信号検出器(13)と、
で構成され、
該パイロット信号発生器(12)は、発生させるパイロット信号の周波数を変更し、該パイロット信号検出器(13)は、該変更された周波数に同期することを特徴とする歪補償回路。 A first distributor (1) for distributing a high-frequency input signal to an initial main signal and an initial bypass signal;
A first vector adjuster (2) for phase control and gain adjustment of the initial main signal;
A main amplifier (3) for amplifying the initial main signal;
A first delay line (4) that matches the phase of the initial bypass signal with the phase of the initial main signal amplified by the main amplifier (3);
A second distributor (5) for distributing the initial main signal including a distortion component generated in the main amplifier to an intermediate main signal and a distortion detection signal;
A first combiner (6) for combining the distortion detection signal and the initial detour signal and outputting an intermediate detour signal;
A second delay line (7) for matching the phase of the intermediate main signal and the intermediate bypass signal;
A second vector adjuster (8) for phase control and gain adjustment of the intermediate detour signal;
Detour error amplifier (9),
A second combiner (10) for combining the intermediate bypass signal and the intermediate main signal and outputting the final main signal from which the distortion component has been removed;
A control unit (11) for performing phase control and gain adjustment; and
A pilot signal generator (12) for injecting a pilot signal into the middle stage of the main amplifier (3);
A pilot signal detector (13) for detecting the pilot signal at the output of the second combiner (10);
Consists of
The pilot signal generator (12) changes the frequency of a pilot signal to be generated, and the pilot signal detector (13) synchronizes with the changed frequency.
該初期主信号の位相制御と利得調整を行う第一のベクトル調整器(2)と、
該初期主信号を増幅する主増幅器(3)と、
該初期迂回路信号の位相を、該主増幅器(3)で増幅された該初期主信号の位相に合わせる第一の遅延線(4)と、
該主増幅器で発生する歪成分を含む該初期主信号を、中間主信号と、歪検出用信号に分配する第二の分配器(5)と、
該歪検出用信号と該初期迂回路信号とを合成して中間迂回路信号を出力する第一の合成器(6)と、
該中間主信号と該中間迂回路信号との位相を合わせるための第二の遅延線(7)と、
該中間迂回路信号の位相制御と利得調整を行う第二のベクトル調整器(8)と、
迂回路の誤差増幅器(9)と、
該中間迂回路信号と該中間主信号とを合成して該歪成分が除去された最終主信号を出力する第二の合成器(10)と、
位相制御及び利得調整を行う制御部(11)と、
該主増幅器(3)の中段にパイロット信号を注入するパイロット信号発生器(12)と、
該第二の合成器(10)の出力端において該パイロット信号を検出するパイロット信号検出器(13)と、
で構成され、
該パイロット信号検出器(13)は、該パイロット信号の周波数を中心とする狭帯域で該パイロット信号を検出することを特徴とする歪補償回路。 A first distributor (1) for distributing a high-frequency input signal to an initial main signal and an initial bypass signal;
A first vector adjuster (2) for phase control and gain adjustment of the initial main signal;
A main amplifier (3) for amplifying the initial main signal;
A first delay line (4) for matching the phase of the initial detour signal to the phase of the initial main signal amplified by the main amplifier (3);
A second distributor (5) for distributing the initial main signal including a distortion component generated in the main amplifier to an intermediate main signal and a distortion detection signal;
A first combiner (6) for combining the distortion detection signal and the initial detour signal and outputting an intermediate detour signal;
A second delay line (7) for matching the phase of the intermediate main signal and the intermediate bypass signal;
A second vector adjuster (8) for phase control and gain adjustment of the intermediate detour signal;
Detour error amplifier (9),
A second combiner (10) for combining the intermediate bypass signal and the intermediate main signal and outputting the final main signal from which the distortion component has been removed;
A control unit (11) for performing phase control and gain adjustment; and
A pilot signal generator (12) for injecting a pilot signal into the middle stage of the main amplifier (3);
A pilot signal detector (13) for detecting the pilot signal at the output of the second combiner (10);
Consists of
The distortion compensation circuit, wherein the pilot signal detector (13) detects the pilot signal in a narrow band centered on the frequency of the pilot signal.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2006
- 2006-05-24 JP JP2006144007A patent/JP2007318297A/en active Pending
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