JP2010258597A - 電力増幅器の歪補償装置、電力増幅器の歪補償装置における故障検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベースバンド信号を分岐して得た参照信号(Ref信号)と、電力増幅器18の出力をフィードバックして得たフィードバック信号(FB信号)との、位相を合わせた後の差分値を減算器5で算出する。積分器20は、この差分値を積算する。故障判定部22は、積分器20により得られる積算値と所定の閾値とを比較し、積算値が所定の閾値よりも大きいことを条件として歪補償装置の故障であると判定する。
【選択図】図1
Description
この歪補償装置100では、電力増幅器118の非線形性を補償する目的で、歪補償装置100に入力されるデジタルのベースバンド信号(I信号、Q信号)に対し、歪補償制御部108で生成された補償係数がミキサ106で乗算される。これにより、前歪処理(プリディストーション)が行われる。
この歪補償装置100において、電力増幅器118から出力される無線信号の一部は、方向性結合器132により分離される。ダウンコンバータ134は、この分離された無線信号の一部に対して局部発振器133からの信号を混合して、中間周波数の信号に変換する。アナログデジタル変換器136は、この中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換する。直交検波器138は、NCO137からの信号を用いて、中間周波数の信号に対して直交検波を行い、ベースバンド信号(I信号、Q信号)を生成する。
遅延器103は、参照信号(Ref信号)として入力されるベースバンド信号(I信号、Q信号)と、直交検波器138からのベースバンドのFB信号との位相を合わせるために設けられている。演算器105は、位相合わせをさせられたRef信号と、直交検波器138からのFB信号との差分値(誤差)を算出し、算出された差分値が歪補償制御部108へフィードバックされる。この歪補償装置100では、歪補償制御部108は、演算器105で生成される誤差が0となるように補償係数を算出する。
以下の特許文献1〜4には、上述した適応プリディストータ型歪補償装置が開示されている。
図7は、搬送波(キャリア)が4個存在する場合の電力増幅器の出力電力(周波数スペクトラム)の測定例を例示する図であって、(a)は出力異常時、(b)は出力正常時、を示す。図8は、図7と同一条件におけるFFT処理部の出力を例示する図であって、(a)は出力異常時、(b)は出力正常時、を示す。図9は、FFT処理結果に対する、キャリアに応じた監視領域の相違を示す図である。
図8が示すFFT処理結果は、電力増幅器のフィードバック信号(無線信号)を中間周波数にダウンコンバートした後の信号であるから、図7と同様の波形(異常時にはサイドローブが持ち上がる波形)となっている。なお、図8では、FFTポイント数が1024であり、2個のキャリアが左右端の領域に折り返して表示されている。
図7及び図8から、フィードバック信号のFFT結果を監視する(例えば、4個のキャリア周波数領域の周辺の周波数における電力の低下度合いを測定する)ことにより、歪補償機能の正常動作又は異常動作の判定(故障検出)が可能であることが分かる。
不利益な側面として第1に、フィードバック信号のFFT処理結果を監視する場合、設定されるキャリアに応じてFFT処理結果に対して監視すべき周波数領域をその都度設定するという点がある。例えば図9(a)は4個のキャリアC1〜C4が設定されている場合(図7及び図8と同様の場合)であるが、この場合、監視すべき周波数領域はサイドローブの領域、すなわち、キャリアC1より少し低い周波数領域と、キャリアC4より少し高い周波数領域とになる。図9(b)に示すように単一のキャリアC1のみが設定されている場合、監視すべき周波数領域は、サイドローブの領域、すなわちキャリアC1の上下の周波数領域となる。図9(c)に示すように、キャリアC1,C3及びC4が設定されている場合、監視すべき周波数領域は、3次歪を考慮して、キャリアC4より少し高い周波数領域と、キャリアC1より少し離れた低周波数領域となる。したがって、FFT処理結果を監視する場合、監視すべき周波数領域を、上位から設定されるキャリア配置、IM(Inter Modulation)特性を考慮してその都度設定することになって、煩雑である。
第2の観点では、この電力増幅器の歪補償装置の各部と同様の処理方法を備えた、電力増幅器の歪補償装置における故障検出方法、が提供される。
この歪補償装置1では、電力増幅器18の非線形性を補償する目的で、歪補償装置1に入力されるデジタルのベースバンド信号(I信号、Q信号)に対し、歪補償制御部8で生成された補償係数がミキサ6で乗算される。これにより、前歪処理(プリディストーション)が行われる。
歪前処理が施されたベースバンド信号(I信号、Q信号)は、イコライザ9により周波数特性が補償された後、デジタルアナログ変換器10に入力されてアナログ変換される。直交変調器12は、局部発振器11からの基準搬送波信号(無線周波数)、及び基準搬送波信号の位相を90度シフトした搬送波信号を、アナログ変換されたI信号及びQ信号によりそれぞれ変調(直交変調)して加算する。直交変調器12により生成された送信用無線信号は、電力増幅器18により所望のレベルまで増幅されて、アンテナ(図示しない)から空間に放射される。
この歪補償装置1において、電力増幅器18から出力される無線信号の一部は、方向性結合器32により分離される。ダウンコンバータ34は、この分離された無線信号の一部に対して局部発振器33からの信号を混合して、中間周波数の信号に変換する。アナログデジタル変換器36は、この中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換する。直交検波器38は、NCO37からの信号を用いて、中間周波数の信号に対して直交検波を行い、ベースバンド信号(I信号、Q信号)を生成する。
遅延器3は、参照信号(Ref信号)として入力されるベースバンド信号(I信号、Q信号)と、直交検波器38からのベースバンドのFB信号との位相を合わせるために設けられている。演算器5は、位相合わせをさせられたRef信号と、直交検波器38からのFB信号との差分値(誤差)を算出し、算出された差分値が歪補償制御部8へフィードバックされる。この歪補償装置1では、歪補償制御部8は、演算器5で生成される誤差が0となるように補償係数を算出する。
積分器20は、例えばデジタルカウンタにより構成され、演算器5により算出される差分値(位相合わせをさせられたRef信号と、直交検波器38からのFB信号との誤差)を積算する。積分器20のカウント値は、逐次故障判定部22に送られる。
故障判定部22は、メモリ24に格納されている閾値と、積分器20から送られるカウント値とを比較する。そして、故障判定部22は、カウント値が閾値を上回ったときに、故障を報知するためのアラーム信号を生成する。
図2に例示する歪補償制御部8は、例えばDSP(Digital Signal Processor)を用いて構成され、演算回路8d、LUT(Look Up Table)8e及びアドレス生成部8fを有する。
以下、入力信号、すなわちRef信号(I信号およびQ信号)を複素表示でx(t)と表し、入力信号に対応するフィードバック信号(FB信号)を複素表示でy(t)と表し、その差分(誤差)をe(t)と表す。
アドレス生成部8fは、歪補償前のRef信号x(t)から、Ref信号のエンベロープ信号を生成し、このエンベロープ信号から求まるパワーpに基づいてアドレス信号を生成する。アドレス信号は、例えば、パワーpのレベルに応じて定まる10ビットのアドレス値(0〜1023のいずれかの値)を持つ。さらに、LUT8eにおいて補償係数を補償係数hn+1(p)に更新するとき、アドレス信号を遅延出力するために、アドレス生成部8fは遅延調整器(図示せず)を備える。
LUT8eは、図3に示すように、アドレス生成部8fから供給されたアドレス信号のアドレス値に応じて、このアドレス値に対応した補償係数h(p)を取り出す。ミキサ6は、この補償係数h(p)を入力信号x(t)に乗算する。入力信号x(t)はI信号とQ信号を含み、補償係数h(p)もI信号およびQ信号に対応した2つの値(実部と虚部)を有するので、ミキサ6における乗算もこれらの信号及び値に対応した乗算処理を行うように構成されている。
図5の(a)は、図4の(a)の構成により測定された、Ref信号とFB信号の信号振幅の誤差のカウント値(積分値)と、ACLRとの関係を示している。図5の(a)から、カウント値は、ACLRに対して単調増加の関係にあることが分かる。
一方、図5の(b)は、図4の(b)の構成により測定された、Ref信号とFB信号の電力の誤差のカウント値(積分値)と、ACLRとの関係を示している。図5の(b)からも、カウント値は、ACLRに対して単調増加の関係にあることが分かる。
図5はまた、Ref信号とFB信号の信号振幅又は電力の誤差のカウント値を監視することにより、ACLRが大きくなり過ぎる状況を監視できることを表している。つまり、ACLRが許容最大値以下となるような閾値を、図5に基づいて設定しておけばよい。
(付記1)
無線送信機の電力増幅器の出力の歪補償を行う歪補償装置であって、
前記増幅器への入力信号を分岐した参照信号と、前記増幅器の出力をフィードバックしたフィードバック信号との差分値を算出する差分算出部と、
前記差分値を積算する積算部と、
前記積算部により得られる積算値に基づいて前記歪補償装置の故障の有無を判定する故障判定部と、
を有する、電力増幅器の歪補償装置。
(付記2)
前記差分値は、前記増幅器への入力信号の同相成分若しくは直交成分のいずれか、又は同相成分及び直交成分の双方に基づいて算出されることを特徴とする、
付記1に記載された、電力増幅器の歪補償装置。
(付記3)
前記差分値は、前記増幅器への入力信号の電力値に基づいて算出されることを特徴とする、
付記1に記載された、電力増幅器の歪補償装置。
(付記4)
無線送信機の電力増幅器の出力の歪補償を行う歪補償装置における故障検出方法であって、
前記増幅器への入力信号を分岐した参照信号と、前記増幅器の出力をフィードバックしたフィードバック信号との、位相を合わせた後の差分値を算出し、
前記差分値を積算し、
前記積算部により得られる積算値に基づいて前記歪補償装置の故障の有無を判定する、
電力増幅器の歪補償装置における故障検出方法。
Claims (4)
- 無線送信機の電力増幅器の出力の歪補償を行う歪補償装置であって、
前記増幅器への入力信号を分岐した参照信号と、前記増幅器の出力をフィードバックしたフィードバック信号との差分値を算出する差分算出部と、
前記差分値を積算する積算部と、
前記積算部により得られる積算値に基づいて前記歪補償装置の故障の有無を判定する故障判定部と、
を有する、電力増幅器の歪補償装置。 - 前記差分値は、前記増幅器への入力信号の同相成分若しくは直交成分のいずれか、又は同相成分及び直交成分の双方に基づいて算出されることを特徴とする、
請求項1に記載された、電力増幅器の歪補償装置。 - 前記差分値は、前記増幅器への入力信号の電力値に基づいて算出されることを特徴とする、
請求項1に記載された、電力増幅器の歪補償装置。 - 無線送信機の電力増幅器の出力の歪補償を行う歪補償装置における故障検出方法であって、
前記増幅器への入力信号を分岐した参照信号と、前記増幅器の出力をフィードバックしたフィードバック信号との、位相を合わせた後の差分値を算出し、
前記差分値を積算し、
前記積算部により得られる積算値に基づいて前記歪補償装置の故障の有無を判定する、
電力増幅器の歪補償装置における故障検出方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016181817A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 無線通信装置及び故障判定方法 |
JP2017069649A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 富士通株式会社 | 無線装置 |
JP2017069767A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 富士通株式会社 | 無線装置 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8841967B2 (en) * | 2012-03-04 | 2014-09-23 | Quantance, Inc. | Noise optimized envelope tracking system for power amplifiers |
US9533667B2 (en) * | 2014-02-06 | 2017-01-03 | Goodrich Corporation | System and method of determining accumulator status |
US9660675B2 (en) * | 2015-10-13 | 2017-05-23 | Analog Devices Global | Digital predistortion and uptilt and cable communication |
US10320340B1 (en) * | 2018-01-11 | 2019-06-11 | Analog Devices Global Unlimited Company | Frequency-shaped digital predistortion |
US10637694B1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-04-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Reduction and/or mitigation of spatial emissions in multi-antenna wireless communication systems for advanced networks |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002232305A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Fujitsu Ltd | 故障判定機能を備えた非線形歪補償送信装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5742201A (en) * | 1996-01-30 | 1998-04-21 | Spectrian | Polar envelope correction mechanism for enhancing linearity of RF/microwave power amplifier |
US6252455B1 (en) * | 1999-10-07 | 2001-06-26 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for efficient signal amplification |
JP3957077B2 (ja) | 2002-05-31 | 2007-08-08 | 富士通株式会社 | 歪補償装置 |
JP4308163B2 (ja) | 2005-03-22 | 2009-08-05 | 富士通株式会社 | 歪補償装置 |
JP2006279780A (ja) | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 歪み補償装置及び歪み補償方法 |
JP2008078702A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Fujitsu Ltd | 増幅器故障検出装置 |
US20090027119A1 (en) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Pulsewave Rf, Inc. | Reduced distortion radio frequency amplifiers |
-
2009
- 2009-04-22 JP JP2009104211A patent/JP2010258597A/ja active Pending
-
2010
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002232305A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Fujitsu Ltd | 故障判定機能を備えた非線形歪補償送信装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016181817A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 無線通信装置及び故障判定方法 |
JP2017069649A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 富士通株式会社 | 無線装置 |
JP2017069767A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 富士通株式会社 | 無線装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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