JP2008187618A

JP2008187618A - 歪み補償装置

Info

Publication number: JP2008187618A
Application number: JP2007021147A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ono; 秀樹大野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】非線形歪みの補償によるゲイン変動に影響されることなく、線形歪みを補償し得る歪み補償装置を提供する。
【解決手段】線形歪み検出部１８にて変調波生成部１１の出力信号となる被補償信号とバンドパスフィルタ１５の出力となるフィードバック信号との比較結果に基づく線形歪みの補償処理の実行に先立ち、自動レベル制御部１７にてフィードバック信号の振幅レベルと変調波生成部１１の出力信号の振幅レベルとのゲインを所定のゲインに固定し、この状態で線形歪み検出部１８により変調波生成部１１の出力信号を基準にフィードバック信号の線形歪み成分を検出し、線形補償部１２にて線形歪み成分の補償を行うようにしている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばデジタル無線通信・放送システムの送信装置に用いられ、例えば送信装置の増幅器で生じる非線形歪みやバンドパスフィルタで生じる線形歪みを補償する歪み補償装置に関する。

近年、地上波放送システムにおいては、デジタル放送が開始されている。

ところで、地上デジタル放送における送信装置から送出される伝送信号は、増幅器により非線形歪みの影響を受け、バンドパスフィルタにより線形歪みの影響を受ける。そこで、送信装置にあっては、非線形歪み及び線形歪みを検出して補正する補償器を備えることで、これら非線形歪み及び線形歪みを抑圧するプリディストーション方式の歪み補償方式が考えられている（例えば、特許文献１）。
特開２００５−１２４１９号公報

ところで、上記補償器では、増幅器の出力電力レベルが変化した場合に、そのレベル変化量に応じてバンドパスフィルタの出力電力にレベル変動が生じることになる。このため、線形歪み検出部の動作点が変化することになり、検出精度に影響を与える。また、この検出したパラメータにより線形補償ループ内に利得変動を与えた場合、出力は、非線形ループの変動と干渉し、不安定となる。

そこで、この発明の目的は、非線形歪みの補償によるゲイン変動に影響されることなく、線形歪みを補償し得る歪み補償装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明に係わる歪み補償装置は、非線形素子及び線形素子に入力される伝送信号を被補償信号とし、当該非線形素子による非線形歪みの補償がなされた後に線形素子を通過した伝送信号をフィードバック信号として入力して線形素子の線形歪みを補償する歪み補償装置において、被補償信号及びフィードバック信号を取り込み、被補償信号の振幅レベルを基準に、フィードバック信号の振幅レベルを所定の振幅レベルに安定化させるレベル制御手段と、このレベル制御手段によりフィードバック信号の振幅レベルが安定化された状態で、被補償信号及びフィードバック信号から、被補償信号を基準としてフィードバック信号の線形歪み成分を検出する歪み検出手段と、この歪み検出手段で検出された線形歪み成分に基づいて、線形素子の線形歪み補償量を生成し、この線形歪み補償量で被補償信号を補償して非線形素子に送出する歪み補正手段とを備えるようにしたものである。

この構成によれば、被補償信号とフィードバック信号との比較結果に基づく線形歪みの補償処理の実行に先立ち、フィードバック信号の振幅レベルを所定の振幅レベルに安定化させ、この安定化状態で被補償信号を基準にフィードバック信号の線形歪み成分を検出して線形歪み成分の補償を行うようにしている。

従って、フィードバック信号の線形歪み成分の検出を安定して実行でき、これにより非線形歪みの補償によるゲイン変動に影響されることなく、線形歪みを補償できる。

以上詳述したようにこの発明によれば、非線形歪みの補償によるゲイン変動に影響されることなく、線形歪みを補償し得る歪み補償装置を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明に係わる歪み補償装置を用いた伝送装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。

図１において、変調波生成部１１で伝送信号を出力し、本発明に係わる線形補償部１２及び非線形補償部１３を介して、電力増幅部（ＰＡ）１４にて電力増幅し、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５にて帯域制限を行って、送信信号として出力する。

一方、上記電力増幅部１４の入力信号と出力信号は、非線形歪み検出部１６に供給される。非線形歪み検出部１６は、上記電力増幅部１４の入力信号と出力信号との振幅誤差及び位相誤差を非線形歪み成分として検出し、この非線形歪み成分の逆特性を求め、上記電力増幅部１４の出力信号に対する非線形歪み補償信号として非線形補償部１３に出力する。すると、非線形補償部１３は、入力された非線形歪み補償信号を線形補償部１２の出力信号に加算することで非線形歪み成分を補償して電力増幅部１４へ出力する。これにより、電力増幅部１４の持つ非線形特性と逆の特性を持たせて伝送信号を電力増幅部１４に入力することができ、その増幅出力の非線形特性による歪み成分を補償することができる。

また、バンドパスフィルタ１５の出力信号は、フィードバック信号として自動レベル制御部１７に供給され、変調波生成部１１の出力信号とのゲインが所定のゲインとなるように所定の振幅レベルに安定化される。この安定化状態で、線形歪み検出部１８は、上記フィードバック信号と変調波生成部１１の出力信号との振幅誤差及び位相誤差を線形歪み成分として検出し、この線形歪み成分の逆特性を求め、上記バンドパスフィルタ１５の出力信号に対する線形歪み補償信号として線形補償部１２に出力する。すると、線形補償部１２は、入力された線形歪み補償信号を変調波生成部１１の出力信号に加算することで線形歪み成分を補償して非線形補償部１３へ出力する。これにより、バンドパスフィルタ１５の持つ線形特性と逆の特性を持たせて伝送信号を非線形補償部１３に入力することができ、バンドパスフィルタ１５の出力の線形特性による歪み成分を補償することができる。

次に、上記構成における運用について説明する。
以前は、図２に示す歪み補償装置が考えられていた。なお、図２において、上記図１と同一部分には同一符号を付す。

この図２に示す歪み補償装置は、電力増幅部１４に出力レベル変動が生じ、Ｃ点のレベルが変化すると、Ｅ点で同様な変化が生じる。非線形歪み検出部１６では、Ａ点のレベルとＥ点のレベルを比較し、Ａ点を基準とした平衡レベルになるように非線形補償部１３に対してレベル制御を行う。そのため、Ｃ点のレベルは元のレベルに戻ることになる。

しかしながら、実際のシステムにおいては、Ｃ点とＥ点の間でレベル変化が生じることがある。この場合、Ｃ点とＥ点のレベル差はＣ点のレベル変化を生じさせる。上記２つの場合を線形歪み検出部１６で区別することはできない。Ｃ点のレベルが変化した場合、そのレベルに応じて、Ｄ点、Ｆ点でレベル変動が生じることになる。そのため、線形歪み検出部１９の動作点が変化することになり、検出精度に影響を与える。

また、この検出したパラメータにより線形補償ループ内に利得変動を与えた場合、出力は、非線形ループの変動と干渉し、不安定となる。

そこで、本実施形態では、線形補償ループ内の線形歪み検出部１８の前段に自動レベル制御部１７を設けるようにしている。自動レベル制御部１７の出力であるキ点のレベルは、常に一定のレベルとなり、これにより線形歪み検出部１８は一定で安定した動作を行うことができる。この状態で求められたパラメータを正規化し、線形補償ループのゲインを所定のゲインに固定することが可能となる。

以上のように上記実施形態では、線形歪み検出部１８にて変調波生成部１１の出力信号とフィードバック信号との比較結果に基づく線形歪みの補償処理の実行に先立ち、自動レベル制御部１７にてフィードバック信号の振幅レベルと変調波生成部１１の出力信号の振幅レベルとのゲインを所定のゲインに固定し、この状態で線形歪み検出部１８により変調波生成部１１の出力信号を基準にフィードバック信号の線形歪み成分を検出し、線形補償部１２にて線形歪み成分の補償を行うようにしている。

なお、上記実施形態では、地上デジタル放送の伝送装置に適用した場合であるが、この発明はこれに限定されるものではなく、他の通信系の伝送装置における線形歪み及び非線形歪みの補正についても適用可能である。

その他、歪み補償装置の構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

この発明に係わる歪み補償装置を用いた伝送装置の一実施形態の構成を示すブロック図。以前に考えられていた歪み補償装置を用いた伝送装置の構成を示すブロック図。

符号の説明

１１…変調波生成部、１２…線形補償部、１３…非線形補償部、１４…電力増幅部、１５…バンドパスフィルタ、１６…非線形歪み検出部、１７…自動レベル制御部、１８…線形歪み検出部、１９…線形歪み検出部。

Claims

非線形素子及び線形素子に入力される伝送信号を被補償信号とし、当該非線形素子による非線形歪みの補償がなされた後に前記線形素子を通過した伝送信号をフィードバック信号として入力して前記線形素子の線形歪みを補償する歪み補償装置において、
前記被補償信号及び前記フィードバック信号を取り込み、前記被補償信号の振幅レベルを基準に、前記フィードバック信号の振幅レベルを所定の振幅レベルに安定化させるレベル制御手段と、
このレベル制御手段により前記フィードバック信号の振幅レベルが安定化された状態で、前記被補償信号及び前記フィードバック信号から、前記被補償信号を基準として前記フィードバック信号の線形歪み成分を検出する歪み検出手段と、
この歪み検出手段で検出された線形歪み成分に基づいて、前記線形素子の線形歪み補償量を生成し、この線形歪み補償量で前記被補償信号を補償して前記非線形素子に送出する歪み補正手段とを具備したことを特徴とする歪み補償装置。
前記レベル制御手段は、前記非線形素子の補償ループのレベル変動が発生した場合に、前記フィードバック信号の振幅レベルと前記被補償信号の振幅レベルとの比に相当するゲインを予め決められたゲインに常に固定とすることを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。