JP2010081406A - 送信機および信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の入力信号(u)を増幅して第1の出力信号(y)を生成する増幅器(11)と、前記第1の入力信号に利得を与えて第2の出力信号を生成する利得設定部(12)と、前記第1の出力信号と、前記第2の出力信号とを比較し、比較信号を生成する比較器(13)と、第2の入力信号と、前記比較信号とを加算し、前記第1の入力信号を生成する加算器(15)と、を備え、前記増幅器は、増幅特性が非線形であり、前記第1の出力信号は、前記増幅器の理想的な線形特性からの歪み量(d)を含み、前記利得設定部の前記利得は、前記増幅器の理想的な線形特性に従うものであり、前記比較信号は、前記増幅器の歪み量の推定歪み量(d')を含む、ことを特徴とする送信機。
【選択図】図1
Description
第1の入力信号を増幅して第1の出力信号を生成する増幅器と、
前記第1の入力信号に利得を与えて第2の出力信号を生成する利得設定部と、
前記第1の出力信号と、前記第2の出力信号とを比較し、比較信号を生成する比較器と、
第2の入力信号と、前記比較信号とを加算し、前記第1の入力信号を生成する加算器と、
を備え、
前記増幅器は、増幅特性が非線形であり、前記第1の出力信号は、前記増幅器の理想的な線形特性からの歪み量を含み、
前記利得設定部の前記利得は、前記増幅器の理想的な線形特性に従うものであり、
前記比較信号は、前記増幅器の歪み量の推定歪み量を含む、
ことを特徴とする。
第1の入力信号を増幅して第1の出力信号を生成する増幅ステップと、
前記第1の入力信号に利得を与えて第2の出力信号を生成する利得設定ステップと、
前記第1の出力信号と、前記第2の出力信号とを比較し、比較信号を生成する比較ステップと、
第2の入力信号と、前記比較信号とを加算し、前記第1の入力信号を生成する加算ステップと、
を備え、
前記増幅ステップは、増幅特性が非線形であり、前記第1の出力信号は、前記増幅器の理想的な線形特性からの歪み量を含み、
前記利得設定ステップの前記利得は、前記増幅器の理想的な線形特性に従うものであり、
前記比較信号は、前記増幅器の歪み量の推定歪み量を含む、
ことを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態に係る送信機の回路構成を示す図である。送信機10は、増幅器11と、利得設定部12と、比較器13と、調整部14と、加算器15とを備える。増幅器11は、入力信号uを増幅して出力信号yを出力するものであるが、AM−AM/AM−PMといった増幅特性が非線形であり、理想的な線形特性(以下、「理想特性」という。)からの歪み量dを生じるものである。利得設定部12は、入力信号uに対し、増幅器11に歪みがない場合の理想特性に従った利得を与えるものである。比較器13は、増幅器11からの出力信号yと、利得設定部12からの出力信号を比較するものであり、当該比較により、増幅器11の非線形特性による歪み量dを推定し、推定歪み量d’を算出するものである。調整部14は、比較器13が算出した推定歪み量d’のレベルを調整するため、推定した歪み量d’所定の係数を乗じるものである。加算器15は、入力信号rと、調整部14から供給された信号とを加算するものであり、増幅器11の非線形特性による歪み量dを打ち消すように、入力信号uを生成するものである。
図5は、本発明の一実施形態に係る送信機の回路構成を示す図である。送信機20は、図1の構成に加え、減算器16を備えるものである。減算器16は、入力信号rと増幅器11の出力信号yとを減算処理し、生成した信号を加算器15に供給するものである。なお、増幅器11と、利得設定部12と、比較器13と、調整部14と、加算器15とについては、図1の構成と同等の機能を有するものとし、説明を省略する。
図6は、本発明の一実施形態に係る送信機の回路構成を示す図である。送信機30は、図5の構成に加え、DPD回路17を備えるものである。DPD回路17は、増幅器11の歪みと相殺するための信号を入力信号uに印加し、生成した信号を増幅器11に供給するものである。なお、増幅器11と、利得設定部12と、比較器13と、調整部14と、加算器15と、減算器16とについては、図1および図4の構成と同等の機能を有するものとし、説明を省略する。
図7は、本発明の一実施形態に係る送信機の回路構成を示す図である。送信機40は、増幅器41と、IQ変調部42と、IQ復調部43と、第1振幅位相算出部44と、第2振幅位相算出部45と、第1比較器46と、第2比較器47と、IQ計算部48と、第1調整部49と、第2調整部50と、第1加算器51と、第2加算器52とを備える。増幅器41は、入力信号uを増幅して出力信号yを出力するものであるが、AM−AM/AM−PMといった増幅特性が非線形であり、理想特性からの歪み量dを生じるものである。IQ変調部42およびIQ復調部43は、それぞれIQ変調およびIQ復調に必要となる所定の処理を行うものである。第1振幅位相算出部44および第2振幅位相算出部45は、それぞれ、入力されるIQ信号から、振幅および位相を算出するものである。なお、入力信号のI,Q成分に対し、振幅はSQRT(I×I+Q×Q)、位相はarctan(Q/I)により算出することができる。第1比較器46および第2比較器47は、それぞれ、第1振幅位相算出部44および第2振幅位相算出部45からの供給される振幅G1、G2および位相θ1、θ2を比較するものであり、当該比較により、増幅器11の非線形特性による歪み量dを推定し、ΔGおよびΔθを算出するものである。IQ計算部48は、第1比較器46および第2比較器47が算出したΔGおよびΔθを、推定歪み量として、IQ信号のΔIおよびΔQに変換し、ΔIを第1調整部49に、ΔQを第2調整部50に供給するものである。なお、ΔGおよびΔθに対し、ΔIはΔG×cosΔθ、ΔQはΔG×sinΔθにより算出することが出来る。第1調整部49および第2調整部50は、IQ計算部48から供給されたΔIおよびΔQのレベルを調整するため、それぞれ、ΔIおよびΔQに所定の係数を乗じるものである。第1加算器51および第2加算器52は、それぞれ、入力信号のI、Q成分と、第1調整部49および第2調整部50からの信号とを加算するものであり、増幅器11の非線形特性による歪み量dを打ち消すように、入力信号uを生成するものである。
図8は、本発明をEER(Envelop Elimination and Restoration)ポーラ変調に適用した場合の回路構成を示す。なお、EERとは、増幅器の効率を向上させる方法の1つであり、増幅器を常に飽和動作させるものである。送信機60は、第1増幅器61と、第2増幅器62と、検波部63と、リミッタ部64と、包絡線検波部65と、減算器66と、加算器67とを備える。第1増幅器61は、入力信号を増幅して出力信号を出力するものであるが、AM−AM/AM−PMといった増幅特性が非線形であり、理想特性からの歪み量を生じるものである。第2増幅器62は、低周波増幅器であり、第1増幅器61に供給するバイアス信号を供給するものである。検波部63は、入力信号の包絡線(エンベロープ成分)を抽出し、当該包絡線の信号を第2増幅器62に供給する。リミッタ部64は、入力信号の振幅と変動を取り除いて定振幅で位相が変化する信号を生成し、当該信号を第1増幅器62に供給する。包絡線検波部65は、第1増幅器61の出力信号の包絡線を抽出し、当該信号を減算器66に供給する。減算器66は、第2増幅器62からのバイアス信号と、包絡線検波部65からの包絡線信号とを減算処理し、生成した信号を加算器67に供給する。加算器67は、第2増幅器62からのバイアス信号と、減算器66から供給される信号とを加算し、生成した信号を第1増幅器61に供給する。
図9は、本発明をデジタル方式のEERポーラ変調に適用した場合の回路構成を示す。送信機70は、第1増幅器71と、第2増幅器72と、信号処理部73と、DA変換部74と、IQ位相補償部75と、デジタル変調器76と、周波数シンセサイザ77と、IQ復調部78と、包絡線位相計算部79と、減算部80と、加算部81とを備える。第1増幅器71は、入力信号を増幅して出力信号を出力するものであるが、AM−AM/AM−PMといった増幅特性が非線形であり、理想特性からの歪み量を生じるものである。第2増幅器72は、低周波増幅器であり、第1増幅器61に供給するバイアス信号を供給するものである。DA変換部74は、入力信号の包絡線(エンベロープ成分)を抽出し、当該包絡線の信号を加算器81に供給する。IQ位相補償部73から供給される信号への位相補償を行い、生成した信号をデジタル変調器76に供給する。デジタル変調器76は、周波数シンセサイザ77からの信号に応じ、IQ位相補償器75から供給される信号のデジタル変調を行い、生成した信号を第1増幅器71に供給する。IQ復調部78は、第1増幅器71の出力信号をIQ復調し、生成した信号を包絡線位相計算部79に供給する。包絡線位相計算部79は、IQ復調部から供給された信号の包絡線および位相を計算し、当該計算値を減算器80に供給する。減算器80は、DA変換部74からの信号と、包絡線位相計算部79からの包絡線計算値とを減算処理し、生成した信号を加算器81に供給する。加算器81は、DA変換器74からの信号と、減算器80から供給される信号とを加算し、生成した信号を第2増幅器72に供給する。
11、41 増幅器
12 利得設定部
13 比較器
14 調整部
15、67、81 加算器
16、66、80 減算器
17 DPD回路
44 第1振幅位相算出部
45 第2振幅位相算出部
46 第1比較器
47 第2比較器
49 第1調整部
50 第2調整部
51 第1加算器
52 第2加算器
61、71 第1増幅器
62、72 第2増幅器
65 包絡線検波部
79 包絡線位相計算部
Claims (6)
- 第1の入力信号を増幅して第1の出力信号を生成する増幅器と、
前記第1の入力信号に利得を与えて第2の出力信号を生成する利得設定部と、
前記第1の出力信号と、前記第2の出力信号とを比較し、比較信号を生成する比較器と、
第2の入力信号と、前記比較信号とを加算し、前記第1の入力信号を生成する加算器と、
を備え、
前記増幅器は、増幅特性が非線形であり、前記第1の出力信号は、前記増幅器の理想的な線形特性からの歪み量を含み、
前記利得設定部の前記利得は、前記増幅器の理想的な線形特性に従うものであり、
前記比較信号は、前記増幅器の歪み量の推定歪み量を含む、
ことを特徴とする送信機。 - 減算器を備え、
前記減算器は、第3の入力信号と第1の出力信号とを減算処理して前記第2の入力信号を生成する、
請求項1記載の送信機。 - DPD(Digital Pre Distortion)回路を備え、
前記DPD回路は、予め用意したLUT(Look Up Table)に従い、前記第1の入力信号に対し、前記増幅器の前記歪み量を打ち消すための相殺信号を印加し、前記相殺信号を印加した前記第1の入力信号を前記増幅器に供給する、
請求項1又は2記載の送信機。 - 前記増幅器は、EER(Envelop Elimination and Restoration)ポーラ変調に対応したものである、請求項1乃至3の何れか一項に記載された送信機。
- 前記第2の入力信号は、IQ信号である、請求項1乃至4の何れか一項に記載された送信機。
- 第1の入力信号を増幅して第1の出力信号を生成する増幅ステップと、
前記第1の入力信号に利得を与えて第2の出力信号を生成する利得設定ステップと、
前記第1の出力信号と、前記第2の出力信号とを比較し、比較信号を生成する比較ステップと、
第2の入力信号と、前記比較信号とを加算し、前記第1の入力信号を生成する加算ステップと、
を備え、
前記増幅ステップは、増幅特性が非線形であり、前記第1の出力信号は、前記増幅器の理想的な線形特性からの歪み量を含み、
前記利得設定ステップの前記利得は、前記増幅器の理想的な線形特性に従うものであり、
前記比較信号は、前記増幅器の歪み量の推定歪み量を含む、
ことを特徴とする信号処理方法。
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2008
- 2008-09-26 JP JP2008248937A patent/JP5371354B2/ja not_active Expired - Fee Related
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