JP2011091499A - 歪補償装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力信号を増幅する増幅器で発生する歪をプリディストーション方式で補償する歪補償装置で、歪補償を効果的に行う。
【解決手段】係数記憶手段が各アドレスに当該各アドレスに対応する入力信号にプリディストーションを与えるための歪補償係数を記憶し、アドレス検出手段６が入力信号に対応する０〜（Ｍ−１）番目のＭビットのアドレスを検出し、アドレス生成手段７が当該アドレスについて０〜（Ｍ−Ｎ−２）番目までのビット値を切り捨て且つ（Ｍ−Ｎ−１）番目のビット値を０捨１入したアドレスを生成し、誤差マッピング手段９が入力信号と増幅器の出力信号との誤差のデータを当該入力信号について生成されたアドレスにマッピングして、各アドレスについて平均化し、その結果に基づく誤差情報を生成し、更新制御手段１０、１１が生成された誤差情報に基づいて係数記憶手段の記憶内容を更新する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、歪補償装置に関し、特に、歪補償を効果的に行う歪補償装置に関する。

例えば、電力増幅器には、相反する特性である、高電力効率と低非線形歪が求められる。一般的に、電力増幅器の入出力特性は、入力レベルが低い領域では線形となるが、ある入力レベルを超えると非線形となり、やがて出力電力が飽和する。通常、電力増幅器の電力効率を良くするために飽和点に近い動作点で使用するため、増幅器の非線形性により非線形歪が発生する。

Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式やＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式では、平均電力と最大電力との比が大きいため、広い入力電力範囲で線形である必要がある。非線形歪を補償する技術の一つとして、プリディストーション（ＰＤ：Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）方式が用いられる。ＰＤ方式は、増幅器の入力信号に予め非線形特性の逆特性を与えておくことで非線形特性を補償する方式である。特に、デジタル信号処理によってＰＤ方式を実現するデジタルプリディストーション（ＤＰＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）方式は、電力をほとんど消費しないため、現在の主流となっている。

図１３には、ＤＰＤ機能付き電力増幅器の構成例を示してある。
本例のＤＰＤ機能付き電力増幅器は、ＤＰＤ部１０１、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換器１０２、アップコンバータ１０３、電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０４、方向性結合器１０５、ダウンコンバータ１０６、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１０７、ＤＰＤ制御部１０８を備えている。

本例のＤＰＤ機能付き電力増幅器において行われる動作の一例を示す。
同相成分（Ｉ相成分）及び直交成分（Ｑ相成分）から構成されるデジタルの複素信号が入力信号として、ＤＰＤ部１０１及びＤＰＤ制御部１０８に入力される。本例では、入力信号はベースバンド信号である。
ＤＰＤ部１０１は、電力増幅器１０４よりも前段であるデジタル部に配置されており、入力信号にプリディストーション処理（電力増幅器１０４の非線形特性の逆特性を与える処理）を行ってＤ／Ａ変換器１０２へ出力する。

Ｄ／Ａ変換器１０２は、デジタル信号であるＤＰＤ部１０１から入力される信号をアナログ信号へ変換してアップコンバータ１０３へ出力する。
アップコンバータ１０３は、Ｄ／Ａ変換器１０２から入力される信号を無線周波数の信号へ周波数変換して電力増幅器１０４へ出力する。
電力増幅器１０４は、アップコンバータ１０３から入力される信号を増幅（電力増幅）して出力する。このとき、電力増幅器１０４では非線形歪が発生するが、ＤＰＤ部１０１で予め信号に非線形特性の逆特性を与えているため、電力増幅器１０４からの出力信号は歪が補償された信号となる。

方向性結合器１０５は、電力増幅器１０４からの出力信号の一部を分配してダウンコンバータ１０６へ出力する。
ダウンコンバータ１０６は、方向性結合器１０５から入力される信号を無線周波数の信号から元の周波数（本例では、アップコンバータ１０３による周波数変換の前の周波数であり、ベースバンドの周波数）の信号へ周波数変換してＡ／Ｄ変換器１０７へ出力する。
Ａ／Ｄ変換器１０７は、アナログ信号であるダウンコンバータ１０６から入力される信号をデジタル信号へ変換して、これをフィードバック信号として、ＤＰＤ制御部１０８へ出力する。

ＤＰＤ制御部１０８は、入力信号や、Ａ／Ｄ変換器１０７から入力される信号（フィードバック信号）に基づいて、例えば温度変化や経年変化などに追従して、常に良好な線形性が得られるように、ＤＰＤ部１０１（ＤＰＤ部１０１により行われるプリディストーション処理の内容）を適応制御する。

図１４には、ＤＰＤ部１０１の構成例を示してある。
本例のＤＰＤ部１０１は、振幅検出部１１１、メモリなどで構成されるルックアップテーブル（ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）からなる歪補償テーブル１１２、複素乗算器などから構成されるＰＤ実行部１１３を備えている。

本例のＤＰＤ部１０１において行われる動作の一例を示す。
Ｉ相成分及びＱ相成分から構成されるデジタルの入力信号（本例では、ベースバンド信号）が、振幅検出部１１１及びＰＤ実行部１１３に入力される。
振幅検出部１１１は、入力信号の振幅を計算して、その振幅の値を歪補償テーブル１１２へ出力する。

歪補償テーブル１１２は、振幅の値を参照引数として、振幅の値と、歪補償対象となる増幅器（本例では、電力増幅器１０４）の非線形特性の逆特性に対応した値とを、対応付けて格納（記憶）する。歪補償対象となる増幅器の非線形特性の逆特性としては、一般的に、入力信号の振幅を指標とするＡＭ／ＡＭ特性（振幅）、ＡＭ／ＰＭ特性（位相）がある。

歪補償テーブル１１２は、振幅検出部１１１から入力された振幅の値に対応した歪補償係数の値（本例では、複素数）をＰＤ実行部１１３へ出力する。
ＰＤ実行部１１３は、歪補償テーブル１１２の参照結果に従って、入力信号に対して振幅、位相を補償する。例えば、ＰＤ実行部１１３は、入力信号と歪補償テーブル１１２からの歪補償係数の信号（値）とを複素乗算して、その結果の信号をＤ／Ａ変換器１０２へ出力する。

歪補償テーブル１１２を適応制御する方法の一つとして、波形比較を用いる方法がある。
図１５には、波形比較を用いたＤＰＤ制御部１０８の構成例を示してある。
本例のＤＰＤ制御部１０８は、メモリ１２１、直交検波部１２２、メモリ１２３、遅延調整部１２４、誤差検出部１２５、誤差マッピング部１２６、誤差補間部１２７、ＬＵＴ更新部１２８を備えている。

本例のＤＰＤ制御部１０８において行われる動作の一例を示す。なお、ｔは時刻（例えば、サンプル単位の時刻）を表す。
ＤＰＤ制御部１０８には、入力信号と、Ａ／Ｄ変換器１０７からの帰還信号（フィードバック信号）が入力される。
直交検波部１２２は、帰還信号を直交検波することでＩ相成分及びＱ相成分からなる信号として、メモリ１２３へ出力する。
メモリ１２３は、直交検波部１２２から入力された信号を格納する。
メモリ１２１は、入力信号を格納する。

遅延調整部１２４は、メモリ１２１に格納される入力信号とメモリ１２３に格納される帰還信号との遅延時間が０となるように遅延調整してタイミングを合わせることを行い、このように遅延調整された入力信号に対応した送信信号Ｔｘ（ｔ）と帰還信号Ｒｘ（ｔ）が誤差検出部１２５に入力されるようにする。
ここで、遅延を調整する方法としては、例えば、メモリに格納された一方の信号をシフトさせて１サンプル時間の精度で調整する方法、或いは、遅延用の係数を持つデジタルフィルタで１サンプル未満の遅延を調整する方法など、様々な公知の技術を用いることができる。

誤差検出部１２５は、入力された送信信号Ｔｘ（ｔ）と帰還信号Ｒｘ（ｔ）とを比較して、振幅と位相の誤差をサンプル毎に検出し、振幅誤差（ゲイン）Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）と位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）を誤差マッピング部１２６へ出力する。
ここで、例えば、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）＝｜Ｒｘ（ｔ）｜／｜Ｔｘ（ｔ）｜と表され、また、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）としては送信信号Ｔｘ（ｔ）から見た帰還信号Ｒｘ（ｔ）の相対角度で表した位相誤差が用いられる。

誤差マッピング部１２６には、誤差検出部１２５から振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）が入力されるとともに、送信信号Ｔｘ（ｔ）の振幅に応じた歪補償テーブル１１２のアドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）が入力される。
誤差マッピング部１２６は、入力されたアドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）に入力された振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）をマッピングして、一回の歪補償テーブル１１２の更新のために用いる複数のマッピング情報を群として、歪補償テーブル１１２の更新周期Ｔ毎に一度、誤差情報Ｅｒｒ_ｉｎｆｏ（Ｔ）として誤差補間部１２７へ出力する。

ここで、このようなアドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）は、例えば、ＤＰＤ部１０１からＤＰＤ制御部１０８に通知されてもよく、或いは、ＤＰＤ制御部１０８が入力信号に基づいて検出してもよい。
一構成例として、本例の誤差マッピング部１２６では、アドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）として、振幅検出部１１１で求めたもの（或いは、それに対応するもの）を入力しており、この場合、遅延調整部１２４では、入力信号（送信信号）を基準信号として信号処理を行わずに送信信号Ｔｘ（ｔ）として出力し、帰還信号の遅延を調整して帰還信号Ｒｘ（ｔ）として出力する。
他の構成例として、振幅検出部１１１と同じ機能（或いは、類似した機能）を持つ回路を設けて、入力信号（送信信号Ｔｘ（ｔ））を入力してアドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）を求めてもよい。

誤差補間部１２７は、帰還信号の雑音の影響を取り除くための誤差のアベレージングや、有限な時間内に全てのＬＵＴアドレス（歪補償テーブル１１２のアドレス）について誤差を収集することができないことの対策として、誤差マッピング部１２６から入力された誤差情報Ｅｒｒ_ｉｎｆｏ（Ｔ）の補間を行い、歪補償テーブル１１２における全てのアドレスの振幅誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_ａｍｐ（Ｔ）及び位相誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（Ｔ）を生成して、ＬＵＴ更新部１２８へ出力する。

ここで、補間の方法としては、例えば、最小二乗法が用いられる。
図１６（ａ）には、横軸にアドレス（入力電力）を示し、縦軸に振幅の誤差を示して、最小二乗近似の一例を示してある。また、図１６（ｂ）には、横軸にアドレス（入力電力）を示し、縦軸に位相の誤差を示して、最小二乗近似の一例を示してある。
図１６（ａ）、（ｂ）において、白丸は誤差のサンプルを示しており、実線は最小二乗法によって求められた近似曲線を示している。

ＬＵＴ更新部１２８は、誤差補間部１２７により求められて誤差補間部１２７から入力された誤差である振幅誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_ａｍｐ（Ｔ）及び位相誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（Ｔ）を元に、（式１）に示されるように、ＡＭ／ＡＭ補償のための振幅情報ＬＵＴ_ａｍｐ（ｔ）及びＡＭ／ＰＭ補償のための位相情報ＬＵＴ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）を補正し、また、これらの情報をＤＰＤ部１０１の歪補償テーブル１１２に設定する。

［数１］
ＬＵＴ_ａｍｐ（（ｎ＋１）Ｔ）
＝ＬＵＴ_ａｍｐ（ｎＴ）×μ｛１／ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｎＴ）｝
ＬＵＴ_{ｐｈａｓｅ}（（ｎ＋１）Ｔ）
＝ＬＵＴ_{ｐｈａｓｅ}（ｎＴ）＋μ｛−ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｎＴ）｝
・・（式１）

ここで、Ｔは歪補償テーブル（ＬＵＴ）１１２の更新周期（例えば、ｔと同様に、サンプル単位の値）を表し、ｎは整数を表し、μは平均が十分でなく雑音などに過敏に反応しないように用いられており、０．０＜μ≦１．０の値が用いられている。
なお、歪補償テーブル１１２には、例えば、極座標−直交座標変換を行って、複素数の形で格納しておく形態が望ましい。

特開２００９−１１１９５８号公報 国際公開第２００６／０８７８６４号パンフレット

しかしながら、上述のような従来の歪補償装置では、次のような（問題１）〜（問題３）があった。
（問題１）複雑な非線形特性を持つ電力増幅器では、理想とは異なる近似を行うこととなり得るため、ＤＰＤの十分な性能が得られない結果となり得る。
図１７には、理想とは異なる近似が行われて、誤差を正しく近似できない場合の例を示してある。横軸はアドレス（入力電力）を示しており、縦軸は振幅誤差を示している。白丸は誤差のサンプルを示しており、また、理想的な近似曲線の例と、最小二乗法によって求められた近似曲線の例を示してある。

（問題２）歪補償の安定性を確保するために（式１）のμを小さくする場合に、１回の更新での補正量が少なくなることから、結果として、非線形逆特性の初期収束時間や追従に要する時間が長くなる。
（問題３）メモリ効果を補償するＤＰＤに好ましい更新方法が明示されていない。

本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、歪補償を効果的に行うことができる歪補償装置を提供することを目的とする。
具体的には、上記した（問題１）を解消する構成（構成例Ａ１と言う）や、上記した（問題２）を解消する構成（構成例Ａ２と言う）や、上記した（問題３）を解消する構成（構成例Ａ３と言う）を実現する。

［１］（構成例Ａ１）について
上記目的を達成するため、本発明では、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪をプリディストーション方式で補償する歪補償装置において、次のような構成とした。
すなわち、係数記憶手段が、各アドレスに、当該各アドレスに対応する入力信号にプリディストーションを与えるための歪補償係数を記憶する。アドレス検出手段が、入力信号に対応する０〜（Ｍ−１）番目のＭ（Ｍは２以上の整数）ビットのアドレスを検出する。アドレス生成手段が、設定されたＮ（ＮはＭより小さい整数）を用いて、前記アドレス検出手段により検出されたＭビットのアドレスについて、０〜（Ｍ−Ｎ−２）番目までのビット値を切り捨て且つ（Ｍ−Ｎ−１）番目のビット値を０捨１入した（０なら切り捨て１なら繰り上げた）アドレスを生成する。誤差マッピング手段が、入力信号と前記増幅器の出力信号との誤差のデータを、当該入力信号について前記アドレス生成手段により生成されたアドレスにマッピングして、各アドレスについて平均化し、その結果に基づく誤差情報を生成する。更新制御手段が、前記誤差マッピング手段により生成された誤差情報に基づいて前記係数記憶手段の記憶内容を更新する。

従って、入力信号に対応するアドレスに基づいて生成される代表的なアドレスに誤差のデータをマッピングして平均化することが行われるため、例えば、複雑な非線形特性を持つ電力増幅器などにおいても、従来と比べて、理想に近い近似が行われて、ＤＰＤの十分な性能が得られることが期待され、歪補償を効果的に行うことができる。

ここで、係数記憶手段（例えば、メモリ）において、アドレスと信号との対応としては、例えば、信号のレベル（例えば、振幅或いは電力の値）とアドレスとの対応を用いることができる。
また、歪補償係数としては、例えば、歪補償を実行するための構成の仕方に応じて、種々な値が用いられてもよい。

また、Ｍビットのアドレスのビット数Ｍや、その上位のＮビットのビット数Ｎとしては、それぞれ、種々な値が用いられてもよい。
また、誤差としては、例えば、振幅の誤差や、位相の誤差を用いることができる。
また、誤差のデータの平均化としては、種々な態様で行われてもよく、例えば、係数記憶手段の記憶内容の更新周期毎に平均化を行うような態様を用いることができる。

また、誤差情報としては、誤差に関する種々な情報が用いられてもよい。
また、誤差情報に基づいて係数記憶手段の記憶内容を更新する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、誤差情報により示される誤差が低減されるように更新する態様を用いることができる。

［２］（構成例Ａ２）について
上記目的を達成するため、本発明では、入力信号を増幅する増幅器で発生する歪をプリディストーション方式で補償する歪補償装置において、次のような構成とした。
すなわち、係数記憶手段が、各アドレスに、当該各アドレスに対応する入力信号にプリディストーションを与えるための歪補償係数を記憶する。アドレス取得手段が、入力信号に対応するアドレス又はそれに基づくアドレスを取得する。誤差データ選択手段が、入力信号と前記増幅器の出力信号との誤差のデータについて、設定された範囲を外れる誤差のデータを除外して、他の誤差のデータ（設定された範囲内の誤差のデータ）を選択する。誤差マッピング手段が、前記誤差データ選択手段により選択された入力信号と前記増幅器の出力信号との誤差のデータを、当該入力信号について前記アドレス取得手段により取得されたアドレスにマッピングして、各アドレスについて平均化し、その結果に基づく誤差情報を生成する。更新制御手段が、前記誤差マッピング手段により生成された誤差情報に基づいて前記係数記憶手段の記憶内容を更新する。

従って、入力信号と増幅器の出力信号との誤差のデータについて、設定された範囲を外れる誤差のデータを除外して、他の誤差のデータ（設定された範囲内の誤差のデータ）を選択することが行われるため、例えば、従来と比べて、歪補償の安定性を確保しつつ、非線形逆特性の初期収束時間や追従に要する時間が短縮化されることが期待され、歪補償を効果的に行うことができる。

ここで、係数記憶手段（例えば、メモリ）において、アドレスと信号との対応としては、例えば、信号のレベル（例えば、振幅或いは電力の値）とアドレスとの対応を用いることができる。
また、歪補償係数としては、例えば、歪補償を実行するための構成の仕方に応じて、種々な値が用いられてもよい。

また、アドレス取得手段としては、例えば、入力信号に対応するアドレスを検出するアドレス検出手段を用いることや、或いは、アドレス検出手段と、アドレス検出手段により検出されたアドレスから代表などのアドレスを生成するアドレス生成手段を用いることができる。
また、誤差としては、例えば、振幅の誤差や、位相の誤差を用いることができる。
また、誤差に関する範囲としては、種々な範囲が用いられてもよく、例えば、上限と下限の両方が用いられてもよく、或いは、上限と下限のうちの一方のみが用いられてもよい。また、範囲としては、例えば、「以上」や「以下」で表されてもよく、或いは、「超える」や「未満」で表されてもよい。
また、誤差のデータの平均化としては、種々な態様で行われてもよく、例えば、係数記憶手段の記憶内容の更新周期毎に平均化を行うような態様を用いることができる。

また、誤差情報としては、誤差に関する種々な情報が用いられてもよい。
また、誤差情報に基づいて係数記憶手段の記憶内容を更新する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、誤差情報により示される誤差が低減されるように更新する態様を用いることができる。

［３］（構成例Ａ３）について
上記目的を達成するため、本発明では、入力信号を増幅する増幅器で発生するメモリ効果による歪をプリディストーション方式で補償する歪補償装置において、次のような構成とした。
すなわち、メモリ効果用の係数記憶手段が、各アドレスに、当該各アドレスに対応する入力信号にプリディストーションを与えるためのメモリ効果用の歪補償係数を記憶する。アドレス取得手段が、入力信号に対応するアドレス又はそれに基づくアドレスを取得する。誤差マッピング手段が、入力信号と前記増幅器の出力信号との誤差のデータを、当該入力信号について前記アドレス取得手段により取得されたアドレスにマッピングするとともに、入力信号と前記増幅器の出力信号との誤差のデータの符号（正負の符号）を反転したデータを、当該入力信号よりも過去の入力信号について前記アドレス取得手段により取得されたアドレスにマッピングして、各アドレスについて平均化し、その結果に基づく誤差情報を生成する。更新制御手段が、前記誤差マッピング手段により生成された誤差情報に基づいて前記係数記憶手段の記憶内容を更新する。

従って、入力信号と増幅器の出力信号との誤差のデータを、当該入力信号について取得されたアドレスにマッピングするとともに、入力信号と増幅器の出力信号との誤差のデータの符号を反転したデータを、当該入力信号よりも過去の入力信号について取得されたアドレスにマッピングする、という構成を用いて、メモリ効果を補償するＤＰＤに好ましい構成（例えば、誤差情報に基づく係数記憶手段の記憶内容の更新）を実現することができ、歪補償を効果的に行うことができる。

ここで、係数記憶手段（例えば、メモリ）において、アドレスと信号との対応としては、例えば、信号のレベル（例えば、振幅或いは電力の値）とアドレスとの対応を用いることができる。
また、歪補償係数としては、例えば、歪補償を実行するための構成の仕方に応じて、種々な値が用いられてもよい。

また、アドレス取得手段としては、例えば、入力信号に対応するアドレスを検出するアドレス検出手段を用いることや、或いは、アドレス検出手段と、アドレス検出手段により検出されたアドレスから代表などのアドレスを生成するアドレス生成手段を用いることができる。
また、誤差としては、例えば、振幅の誤差や、位相の誤差を用いることができる。
また、誤差のデータの平均化としては、種々な態様で行われてもよく、例えば、係数記憶手段の記憶内容の更新周期毎に平均化を行うような態様を用いることができる。

また、誤差情報としては、誤差に関する種々な情報が用いられてもよい。
また、誤差情報に基づいて係数記憶手段の記憶内容を更新する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、誤差情報により示される誤差が低減されるように更新する態様を用いることができる。

以上説明したように、本発明に係る歪補償装置によると、歪補償を効果的に行うことができる。

本発明の第１実施例に係る波形比較を用いたＤＰＤ制御部の構成例を示す図である。 誤差代表点集約部により行われる処理を説明するための図である。 各代表点の平均化の範囲の一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は送信信号Ｔｘ（ｔ）と帰還信号Ｒｘ（ｔ）との誤差の例を示す図である。 （ａ）〜（ｆ）はデータ選択の例を示す図である。 誤差マッピング部の構成例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は誤差の例を示す図である。 本発明の第２実施例に係る波形比較を用いたＤＰＤ制御部の構成例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はメモリ効果がある場合における誤差について説明するための図である。 メモリレスＰＤ部とメモリＰＤ部を直列に接続した構成例を示す図である。 メモリ効果を補償するために使用する誤差マッピング部の構成例を示す図である。 メモリＤＰＤ用の誤差マッピングの一例を示す図である。 ＤＰＤ機能付き電力増幅器の構成例を示す図である。 ＤＰＤ部の構成例を示す図である。 波形比較を用いたＤＰＤ制御部の構成例を示す図である。 （ａ）は振幅誤差と最小二乗近似の一例を示す図であり、（ｂ）は位相誤差と最小二乗近似の一例を示す図である。 理想とは異なる近似が行われて誤差を正しく近似できない場合の例を示す図である。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
本実施例に係る、電力増幅器の非線形歪をデジタルプリディストーション方式により補償するＤＰＤ機能付き電力増幅器の全体的な構成は、例えば、図１３に示されるものと同様である。

なお、上記した（問題１）を解消する構成部は主に（実施例１）、（実施例２）における誤差代表点集約部７に関する構成部であり（構成例Ａ１）、上記した（問題２）を解消する構成部は主に（実施例１）、（実施例２）におけるデータ選択部８に関する構成部であり（構成例Ａ２）、上記した（問題３）を解消する構成部は主に（実施例３）における誤差マッピング部６１（平均化部７４の入力データに遅延させたアドレス信号を用いる点など）に関する構成部である（構成例Ａ３）。

上記した構成例Ａ１、Ａ２、Ａ３について、構成例Ａ３はメモリ効果型のＤＰＤに適用することが可能であり、また、構成例Ａ１、Ａ２については、例えば、（構成例Ａ１＋構成例Ａ２）、（構成例Ａ１＋構成例Ａ３）、（構成例Ａ２＋構成例Ａ３）、（構成例Ａ１＋構成例Ａ２＋構成例３）といったように、適宜組み合わせることが可能である。

また、本実施例などから把握される発明については、通常の技術知識を持つ同業に従事する者が容易に類推可能な範囲も含む。
例えば、従来例で示したＤＰＤは一例であり、種々なＤＰＤに適用されてもよい。
また、歪補償テーブル（ＬＵＴ）や誤差の値としては、極座標系の値（Ｒ、θ）ばかりでなく、直交座標系の値（Ｉ、Ｑ）を用いることもできる。これらの座標系の交換式は、Ｉ＋ｊＱ＝Ｒ・ｅｘｐ（ｊθ）となる。
また、集約して補間する対象としては、本実施例では誤差を用いるが、補正値が用いられてもよい。この場合においても、極座標系の値（１／Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｎＴ）、−Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｎＴ））ばかりでなく、直交座標系の値（Ｉ（ｎＴ）、Ｑ（ｎＴ））が用いられて処理が行われてもよい。

本発明の第１実施例を説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る波形比較を用いたＤＰＤ制御部（図１３に示されるＤＰＤ制御部１０８に対応するもの）の構成例を示してある。
本例のＤＰＤ制御部は、メモリ１、直交検波部２、メモリ３、遅延調整部４、誤差検出部５、振幅検出部６、誤差代表点集約部７、データ選択部８、誤差マッピング部９、誤差補間部１０、ＬＵＴ更新部１１を備えている。

本例のＤＰＤ制御部において行われる動作の一例を示す。なお、ｔは時刻（例えば、サンプル単位の時刻）を表す。また、誤差検出部５までの処理の流れは、例えば、図１５に示されるものと同様である。
ＤＰＤ制御部には、入力信号と、Ａ／Ｄ変換器（図１３に示されるＡ／Ｄ変換器１０７に対応するもの）からの帰還信号（フィードバック信号）が入力される。
メモリ１は、入力信号を格納する。
直交検波部２は、帰還信号を直交検波することでＩ相成分及びＱ相成分からなる信号として、メモリ３へ出力する。
メモリ３は、直交検波部２から入力された信号を格納する。

遅延調整部４は、メモリ１に格納される入力信号とメモリ３に格納される帰還信号との遅延時間が０となるように遅延調整してタイミングを合わせることを行い、このように遅延調整された入力信号に対応した送信信号Ｔｘ（ｔ）と帰還信号Ｒｘ（ｔ）が誤差検出部５に入力されるようにする。
ここで、遅延を調整する方法としては、例えば、メモリに格納された一方の信号をシフトさせて１サンプル時間の精度で調整する方法、或いは、遅延用の係数を持つデジタルフィルタで１サンプル未満の遅延を調整する方法など、様々な公知の技術を用いることができる。

誤差検出部５は、入力された送信信号Ｔｘ（ｔ）と帰還信号Ｒｘ（ｔ）とを比較して、振幅と位相の誤差をサンプル毎に検出し、振幅誤差（ゲイン）Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）と位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）をデータ選択部８へ出力する。
ここで、例えば、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）＝｜Ｒｘ（ｔ）｜／｜Ｔｘ（ｔ）｜と表され、また、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）としては送信信号Ｔｘ（ｔ）から見た帰還信号Ｒｘ（ｔ）の相対角度で表した位相誤差が用いられる。
なお、送信信号（入力信号）の振幅に応じた歪補償テーブル（図１４に示される歪補償テーブル１１２に対応するもの）のアドレスの誤差としてマッピングされる。

振幅検出部６は、ＤＰＤ部の振幅検出部（例えば、図１３、図１４に示されるＤＰＤ部１０１の振幅検出部１１１に対応するもの）と同じ機能（或いは、類似した機能）を有しており、入力信号の振幅に対応したアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）を求めて誤差代表点集約部７へ出力する。
このように、本例では、ＤＰＤ制御部が入力信号に基づいてアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）を検出するが、他の構成例として、ＤＰＤ部からＤＰＤ制御部にアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）が通知される構成が用いられてもよい。

誤差代表点集約部７は、誤差を少数の代表点に集約する態様で、振幅検出部６から入力されたアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）をアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）へ変換してデータ選択部８へ出力する。
図２を参照して、誤差代表点集約部７により行われる処理（代表点のアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）を求める処理）を説明する。なお、Ｍ、Ｎはそれぞれ自然数を表し、Ｍ＞Ｎである。
図２に示されるＭビット（ｂ_０〜ｂ_Ｍ−１）により歪補償テーブルのアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）が構成され、アドレス数は２^Ｍとなる。本例では、アドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）の上位Ｎビット（図２の例では、Ｎ＝３）を用いたアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）に誤差をマッピングする。本例では、好ましい態様例として、ｂ_{Ｍ−Ｎ−１}番目のビットより下位のビットは全て０として、ｂ_{Ｍ−Ｎ−１}番目のビットを０捨１入し（０であれば捨てて、１であれば繰り上げるようにし）、桁上がりを考慮した（２^Ｎ＋１）の点へマッピングする。

図３には、誤差を集約して平均化を行う例として、各代表点（アドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ））の平均化の範囲の一例を示してある。
本例では、Ｍ＝１０ビット（歪補償テーブルのアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）が０〜１０２３）、Ｎ＝３（９個の代表点に集約）である場合を示してある。
図３において、丸印（○）は誤差の集約点（代表点）を示しており、本例では、第１代表点から第９代表点までの９個あり、各代表点のアドレスは［０、１２８、２５６、３８４、５１２、６４０、７６８、８９６、１０２３］となる。
また、各代表点に集約（本例では、平均化）するアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ）の範囲は、［（０〜６３）、（６４〜１９１）、（１９２〜３１９）、（３２０〜４４７）、（４４８〜５７５）、（５７６〜７０３）、（７０４〜８３１）、（８３２〜９５９）、（９６０〜１０２３）］となる。
このようにしてマッピングした誤差をそれぞれの代表点において平均する。
従って、例えば、従来ではＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）としてｂ_Ｍ−１〜ｂ_０のビットを用いていたアドレスが、本例では、ｂ_Ｍ−１〜ｂ_Ｍ−Ｎのビットを用いたアドレスに集約される。

データ選択部８は、誤差検出部５から振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）を入力するとともに、誤差代表点集約部７からアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）を入力し、これらを誤差マッピング部９へ出力するに際して、データの選択を行い、これにより、歪補償の安定を確保しつつ非線形逆特性の初期収束や追従に要する時間を短くする。
ここで、歪補償が安定しない原因は、帰還信号Ｒｘ（ｔ）に付加される雑音Ｎｏｉｓｅ（ｔ）が存在するために電力増幅器（例えば、図１３に示される電力増幅器１０４に対応するもの）の非線形特性による誤差Ｅｒｒｏｒ（ｔ）を正確に測定できないためである。

図４（ａ）、（ｂ）には、送信信号Ｔｘ（ｔ）と帰還信号Ｒｘ（ｔ）との誤差の例を示してある。それぞれ、横軸はＩ相成分を表しており、縦軸はＱ相成分を表している。
図４（ａ）に示されるように、送信信号Ｔｘ（ｔ）の振幅が大きい場合には、雑音Ｎｏｉｓｅ（ｔ）の影響が比較的小さいが、図４（ｂ）に示されるように、送信信号Ｔｘ（ｔ）の振幅が小さい場合には、雑音Ｎｏｉｓｅ（ｔ）の影響が大きくなる。
特に、送信信号Ｔｘ（ｔ）の振幅が０付近では、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）が非常に大きくなり、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）も雑音Ｎｏｉｓｅ（ｔ）に支配される。
このように雑音Ｎｏｉｓｅ（ｔ）の影響を大きく受けたデータを用いて歪補償テーブルの内容を適応更新すると、歪補償テーブルの内容が振動し、十分な歪補償性能を得ることができない。

そこで、本例では、データ選択部８が、データの選択として、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）がある閾値Ｔｈ_ａｍｐの範囲外であるという条件、又は、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）がある閾値Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}の範囲外であるという条件、のうちの少なくともいずれか一方を満たす場合に、それに該当するアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）、送信信号Ｔｘ（ｔ）及び帰還信号Ｒｘ（ｔ）のサンプルデータを除外して、誤差マッピング部９へ出力しないようにする。

これにより、本例では、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）の両方が所定の閾値の範囲内であるデータのみが、（例えば、（式１）に示される式を用いて）歪補償テーブルを更新する処理に使用されるようにする。
なお、他の構成例として、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）の両方が所定の閾値の範囲外である場合に除外して、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）のうちの一方でも所定の閾値の範囲内である場合には選択する、ことも可能である。

ここで、具体例として、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）についてデータを選択（採用）する条件は（式２）のように表され、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）についてデータを選択しない（不採用とする）条件は（式３）のように表され、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）についてデータを選択（採用）する条件は（式４）のように表され、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）についてデータを選択しない（不採用とする）条件は（式５）のように表される。

［数２］
振幅誤差の採用データの条件
：｜１０ｌｏｇ｛Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）｝｜＜Ｔｈ_ａｍｐ
・・（式２）
［数３］
振幅誤差の不採用データの条件
：｜１０ｌｏｇ｛Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）｝｜≧Ｔｈ_ａｍｐ
・・（式３）
［数４］
位相誤差の採用データの条件
：｜Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）｜＜Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}
・・（式４）
［数５］
位相誤差の不採用データの条件
：｜Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）｜≧Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}
・・（式５）

本例の誤差検出部５では、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）＝｜Ｒｘ（ｔ）｜／｜Ｔｘ（ｔ）｜を求める際に、送信信号Ｔｘ（ｔ）と帰還信号Ｒｘ（ｔ）の平均電力が等しくなるようにレベル調整する。（式２）及び（式３）は閾値をデシベルで与える例であり、実数が用いられてもよい。
また、本例の誤差検出部５では、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）については、位相歪がない場合にＥｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）＝０となるように規格化してある。

なお、上限の閾値の絶対値と下限の閾値の絶対値とは、必ずしも同一でなくてもよい。
具体例として、上限の閾値の絶対値と下限の閾値の絶対値とが異なり、例えば、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐの閾値を実数で与える場合、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）についてデータを選択（採用）する条件は（式６）のように表され、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）についてデータを選択しない（不採用とする）条件は（式７）のように表される。

［数６］
振幅誤差の採用データの条件
：０．２５≦Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）≦４．０
・・（式６）
［数７］
振幅誤差の不採用データの条件
：Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）＜０．２５ 又は ４．０＜Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）
・・（式７）

振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）の閾値Ｔｈ_ａｍｐの決定方法や、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）の閾値Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}の決定方法としては、一例として、予め誤差のサンプルの統計を取って分散σを求め、２σや３σなどの振幅及び位相を閾値として用いる方法がある。

図５（ａ）〜（ｆ）には、データ選択の例を示してある。それぞれ、横軸はアドレス（入力電力）を示しており、縦軸は誤差（振幅誤差又は位相誤差）を示している。白丸は誤差のサンプルを示している。また、雑音等がない場合の増幅器の非線形特性（誤差）を表す曲線を示してある。また、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）の閾値＋Ｔｈ_ａｍｐ、−Ｔｈ_ａｍｐを表す線や、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）の閾値＋Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}、−Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}を表す線を示してある。

図５（ａ）には振幅誤差を示してあり、図５（ｂ）には位相誤差を示してあり、図５（ｃ）には図５（ａ）に対して振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）の閾値＋Ｔｈ_ａｍｐ、−Ｔｈ_ａｍｐを示してあり、図５（ｄ）には図５（ｂ）に対して位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）の閾値＋Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}、−Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}を示してある。

また、他の例として、図５（ｅ）には振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）の閾値＋Ｔｈ_ａｍｐ、−Ｔｈ_ａｍｐを変化させる場合を示してあり、図５（ｆ）には位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）の閾値＋Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}、−Ｔｈ_{ｐｈａｓｅ}を変化させる場合を示してある。具体例としては、ＤＰＤ部の歪補償テーブル（ＬＵＴ）を所定の回数（例えば、数回）更新した後に閾値の絶対値を小さくする。この場合、例えば、本来所望する非線形歪の誤差の値が小さくなり、０に近づく。これにより、閾値の絶対値を小さくすることができ、更に精度を良くし、安定して歪補償テーブルを更新することができるという効果がある。

このように、図５（ｃ）〜（ｆ）において、正の閾値の線と負の閾値の線との両線内にある誤差のデータを使用し、両線外の誤差のデータを使用しないようにする。これにより、特に、送信信号Ｔｘ（ｔ）の振幅が小さい場合には、雑音の影響が大きくなるため、効果が大きい。
従って、ノイズなどの不要な信号が大きいデータを取り除くことにより、歪補償テーブルの内容が安定し、収束時間や追従に要する時間を短縮することができる。

誤差マッピング部９には、データ選択部８から、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）が入力されるとともに、アドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）が入力される。
誤差マッピング部９は、歪補償テーブルの更新周期Ｔ（例えば、ｔと同様に、サンプル単位の値）毎に一度、複数のマッピング情報を各アドレス（各代表点）Ａｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）について平均して、誤差情報Ｅｒｒ_ｉｎｆｏ（Ｔ）として誤差補間部１０へ出力する。ここで、誤差マッピング部９は、例えば、入力されたアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）に入力された振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）をマッピングして、一回の歪補償テーブルの更新のために用いる複数のマッピング情報を群とする。

図６には、誤差マッピング部９の構成例を示してある。
本例の誤差マッピング部９は、平均化部２１を備えている。
入力データは、歪補償テーブルのアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）である。入力データは、サンプル単位で時系列的に入力される。
誤差マッピング部９は、入力データを元に誤差マップを得る機能を有しており、同一のアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）についての複数の誤差を平均化部２１により平均化する。
ここで、誤差マップは、例えば、図５（ａ）〜（ｆ）に示される誤差（白丸）のようなイメージであるが、誤差マップは仮想的なイメージであり、必ずしもマップを生成する必要はなく、アドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）の誤差データがＥｒｒ_ａｍｐ（ｔ）、Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）であるという組み合わせ（データセット）が把握されればよい。

誤差補間部１０は、誤差マッピング部９から入力された誤差情報Ｅｒｒ_ｉｎｆｏ（Ｔ）の補間を行い、歪補償テーブルにおける例えば全てのアドレスの振幅誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_ａｍｐ（Ｔ）及び位相誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（Ｔ）を生成して、ＬＵＴ更新部１１へ出力する。
本例では、誤差補間部１０は、代表点のアドレスＡｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）の誤差情報を用いて、代表点の間におけるアドレスの誤差を内挿することで、歪補償テーブル（図３の例では、１０２４アドレスのＬＵＴ）に対応する。

ここで、補間方法としては、種々な方法が用いられてもよく、例えば、スプライン補間やラグランジュ補間など、様々な公知の技術を用いることができる。
図７（ａ）、（ｂ）には、本例における誤差の例を示してある。
図７（ａ）には振幅誤差を示してあり、図７（ｂ）には位相誤差を示してある。それぞれ、横軸はアドレス（入力電力）を示しており、縦軸は誤差（振幅誤差又は位相誤差）を示している。白丸は誤差のサンプルを示しており、また、補間により求められる線の例を示してある。
本例では、少数の点を用いて補間するため、例えば、無理に近似式を求めることはなく、理想に近い近似ができる。

ＬＵＴ更新部１１は、誤差補間部１０により求められて誤差補間部１０から入力された誤差である振幅誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_ａｍｐ（Ｔ）及び位相誤差ＬＵＴ＿Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（Ｔ）を元に、（式１）に示されるように、ＡＭ／ＡＭ補償のための振幅情報ＬＵＴ_ａｍｐ（ｔ）及びＡＭ／ＰＭ補償のための位相情報ＬＵＴ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）を補正し、また、これらの情報をＤＰＤ部の歪補償テーブルに設定する。これにより、歪補償テーブルにおける全てのアドレス（図３の例では、１０２４アドレス）の情報を更新する。
なお、ＬＵＴ更新部１１の動作としては、例えば、図１５に示されるＬＵＴ更新部１２８と同様な動作を用いることができる。

以上のように、適応的なプリディストータ（適応プリディストータ）からなる本例の歪補償装置では、ＤＰＤ制御部に、送信信号Ｔｘ（ｔ）のサンプルと帰還信号Ｒｘ（ｔ）のサンプルとの誤差を代表点に集約して平均化するための誤差代表点集約部７を備えた。
また、本例の歪補償装置では、ＤＰＤ制御部に、誤差の影響を大きく受けた送信信号Ｔｘ（ｔ）のサンプルと帰還信号Ｒｘ（ｔ）のサンプルの組み合わせを適応制御に使用しない目的でデータを選択するデータ選択部８を備えた。

また、本例の歪補償装置では、データ選択部８によるデータ選択の方法として、振幅誤差に関する閾値を使用する方法や、位相誤差に関する閾値を使用する方法を用いた。
また、他の構成例として、補正値に関する閾値を使用することも可能であり、例えば、誤差又は補正値に関する振幅の閾値を使用する方法や、誤差又は補正値に関する位相の閾値を使用する方法を用いることも可能である。

従って、本例の歪補償装置では、安定な歪補償を行うことができ、且つ、初期収束時間や追従に要する時間を短くすることができる。また、本例の歪補償装置では、複雑な非線形特性の場合についても、十分な歪補償性能を得ることができる。

一構成例（構成例Ａ１）として、本例のプリディストーション歪補償増幅装置では、入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差を用いて歪補償テーブル（ＬＵＴ）を更新する波形比較型ＤＰＤの機能を有しており、
入力信号に対応したアドレスに、入力信号にプリディストーションを与える歪補償係数を対応付けて記憶する歪補償テーブルと、
入力信号と増幅器（本例では、電力増幅器）の出力信号との誤差データを当該入力信号に対応する歪補償テーブルのアドレスにマッピングし、マッピングして得られた誤差情報に基づいて歪補償テーブルを更新する制御部（本例では、ＤＰＤ制御部）を備え、
前記誤差情報は、入力信号と増幅器の出力信号との誤差データを当該入力信号に対応するアドレスにマッピングして、当該アドレスにおいて平均化する誤差マッピング部（本例では、誤差マッピング部９）により生成され、
前記誤差データをマッピングするアドレスとしては、入力信号に対応したＭビット（０〜Ｍ−１番目のビット）からなる歪補償テーブルのアドレスに対して、０からＭ−Ｎ−２ビット目までを切り捨て、Ｍ−Ｎ−１ビット目を０捨１入したアドレスを出力するアドレス集約部（本例では、誤差代表点集約部７）により与えられる。

（構成例Ａ１）では、誤差データを代表点に集約してからマッピングする。具体的には、誤差代表点集約部を介してマッピングするアドレスに対して上記のような操作を加えることにより、結果的に、誤差データを代表点に集約する。なお、（実施例１）では、波形比較の誤差の段階で代表点を取っており、誤差で補間を行っている。
また、（構成例Ａ１）では、アドレスを操作しただけでデータの集約が行われるという効果があり、例えば、誤差マッピング部としては、従来と同様に、同じアドレスのものを平均化する機能を有するものを用いることができる。
なお、（構成例Ａ１）において問題とされる帰還信号のノイズとは、例えば、一般的な熱雑音である。

他の一構成例（構成例Ａ２）として、本例のプリディストーション歪補償増幅装置では、入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差を用いて歪補償テーブル（ＬＵＴ）を更新する波形比較型ＤＰＤの機能を有しており、
入力信号に対応したアドレスに、入力信号にプリディストーションを与える歪補償係数を対応付けて記憶する歪補償テーブルと、
入力信号と増幅器（本例では、電力増幅器）の出力信号との誤差データを当該入力信号に対応する歪補償テーブルのアドレスにマッピングし、マッピングして得られた誤差情報に基づいて歪補償テーブルを更新する制御部（本例では、ＤＰＤ制御部）を備え、
前記マッピングされる誤差データとしては、入力信号と増幅器の出力信号との誤差データから予め定めた誤差の範囲を外れる誤差データを除外する誤差データ選択部（本例では、データ選択部８）を介して与えられる。

（構成例Ａ２）では、取得される誤差に含まれるノイズの影響を小さくするために、閾値を設けて誤差データを取捨選択する。誤差データとしては、実際には、例えば、振幅誤差及び位相誤差のそれぞれについて処理が行われる。

なお、本例の歪補償装置では、ＤＰＤ部の歪補償テーブル（ＬＵＴ）の機能により係数記憶手段が構成されており、振幅検出部６の機能によりアドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ））検出手段が構成されており、誤差代表点集約部７の機能によりアドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ））生成手段が構成されており、データ選択部８の機能により誤差データ選択手段が構成されており、誤差マッピング部９の機能により誤差マッピング手段が構成されており、誤差補間部１０やＬＵＴ更新部１１の機能により更新制御手段が構成されている。

本発明の第２実施例を説明する。
図８には、本発明の一実施例に係る波形比較を用いたＤＰＤ制御部（図１３に示されるＤＰＤ制御部１０８に対応するもの）の構成例を示してある。
本例のＤＰＤ制御部は、メモリ１、直交検波部２、メモリ３、遅延調整部４、誤差検出部５、振幅検出部６、誤差代表点集約部７、データ選択部８、誤差マッピング部９、ＬＵＴ補間代表点更新部３１、ＬＵＴ補間部３２を備えている。

ここで、本例のＤＰＤ制御部の構成は、例えば、図１に示されるものと比べて、誤差マッピング部９の後段にＬＵＴ補間代表点更新部３１、ＬＵＴ補間部３２を備えている点が異なっており、説明の便宜上から同様な処理部については同一の符号を付してある。
本例のＤＰＤ制御部では、歪補償テーブル（ＬＵＴ）の代表点について更新を行い、更新後の代表点の情報を用いて歪補償テーブルを補間する方法を用いる。

本例では、誤差マッピング部９は、誤差情報Ｅｒｒ_ｉｎｆｏ（Ｔ）をＬＵＴ補間代表点更新部３１へ出力する。
ＬＵＴ補間代表点更新部３１は、誤差マッピング部９から入力された誤差情報Ｅｒｒ_ｉｎｆｏ（Ｔ）に基づいて、例えば、（式１）を用いて、歪補償テーブルの代表点のみの情報を更新し、代表点における振幅情報ＬＵＴ_ａｍｐ（Ｔ）及び位相情報ＬＵＴ_{ｐｈａｓｅ}（Ｔ）をＬＵＴ補間部３２へ出力する。

ＬＵＴ補間部３２は、ＬＵＴ補間代表点更新部３１から入力された代表点における振幅情報ＬＵＴ_ａｍｐ（Ｔ）及び位相情報ＬＵＴ_{ｐｈａｓｅ}（Ｔ）を用いて、補間により、歪補償テーブルの情報（本例では、ＡＭ／ＡＭ補償のための振幅情報ＬＵＴ_ａｍｐ（ｔ）及びＡＭ／ＰＭ補償のための位相情報ＬＵＴ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ））を内挿して、これらの情報をＤＰＤ部の歪補償テーブルに設定する。
ここで、補間方法としては、種々な方法が用いられてもよく、例えば、スプライン補間やラグランジュ補間など、様々な公知の技術を用いることができる。

なお、本例の歪補償装置では、ＤＰＤ部の歪補償テーブル（ＬＵＴ）の機能により係数記憶手段が構成されており、振幅検出部６の機能によりアドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ_Ｍ（ｔ））検出手段が構成されており、誤差代表点集約部７の機能によりアドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ））生成手段が構成されており、データ選択部８の機能により誤差データ選択手段が構成されており、誤差マッピング部９の機能により誤差マッピング手段が構成されており、ＬＵＴ補間代表点更新部３１やＬＵＴ補間部３２の機能により更新制御手段が構成されている。

本発明の第３実施例を説明する。
本例では、メモリ効果を補償するＤＰＤ（メモリＤＰＤ）における波形比較を用いた歪補償テーブル（ＬＵＴ）の更新方法について説明する。
図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、メモリ効果がある場合における誤差について説明する。
図９（ａ）には、送信信号の時間波形の一例を示してあり、横軸は時間を表しており、縦軸は振幅を表している。
図９（ｂ）には、振幅誤差の時間波形の一例を示してあり、横軸は時間を表しており、縦軸は振幅誤差を表している。
図９（ｃ）には、振幅誤差のマッピング（メモリ効果あり）の一例を示してあり、横軸はアドレスを表しており、縦軸は振幅誤差を表している。

図９（ａ）に示されるような時間波形の送信信号を増幅した際に、メモリ効果の影響を受けると、誤差検出部（例えば、図１に示される誤差検出部５に対応するもの）で検出される振幅誤差は図９（ｂ）に示されるようになり、この誤差をマッピングすると、図９（ｃ）に示されるように、送信信号の振幅が等しくても発生する誤差が異なり得る。また、位相誤差についても同様の現象が起こる。
ここで、従来の典型的なＤＰＤでは、平均的なＡＭ／ＡＭ特性及びＡＭ／ＰＭ特性を補償することはできるが、メモリ効果を補償することができないため、メモリ効果補償用のＤＰＤ機能部が別に設けられる。

図１０には、ＡＭ／ＡＭ特性及びＡＭ／ＰＭ特性を補償するＤＰＤ部であるメモリレスＰＤ部４１と、メモリ効果を補償するＤＰＤ部であるメモリＰＤ部４２を直列に接続した構成例を示してある。
ここで、メモリレスＰＤ部４１としては、例えば、図１４に示されるようなプリディストータ（ＤＰＤ部）が用いられる。
本例のメモリＰＤ部４２は、振幅検出部５１、メモリなどで構成されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）からなるメモリ効果歪補償テーブル５２、遅延部５３、加算器５４、乗算器５５、加算器５６を備えている。

本例において行われる動作の一例を示す。
メモリレスＰＤ部４１には、入力信号として、例えば図１３、図１４に示されるものと同様に、複素ベクトルのＩＱデジタルベースバンド信号が入力される。
メモリレスＰＤ部４１によりプリディストーション処理された信号は、メモリＰＤ部４２へ出力される。

メモリＰＤ部４２では、メモリレスＰＤ部４１から入力された信号（Ｉ相成分及びＱ相成分）が、振幅検出部５１、乗算器５５、加算器５６に入力される。
振幅検出部５１は、入力信号の振幅を検出して、その検出結果（振幅の値）をメモリ効果歪補償テーブル５２へ出力する。

メモリ効果歪補償テーブル５２は、振幅の値を参照引数として、振幅の値と、歪補償対象となる増幅器（例えば、図１３に示される電力増幅器１０４に対応するもの）についてメモリ効果によって発生する歪を補償するための値（メモリ効果に関する歪補償係数の値）とを、対応付けて格納（記憶）する。
メモリ効果歪補償テーブル５２は、振幅検出部５１から入力された振幅の値（参照引数）に対応したアドレスの歪補償係数の値（本例では、複素数）を遅延部５３及び加算器５４へ出力する。

遅延部５３は、メモリ効果歪補償テーブル５２から入力された歪補償係数を遅延させて加算器５４へ出力する。
加算器５４は、メモリ効果歪補償テーブル５２から入力された歪補償係数と遅延部５３から遅延されて入力された歪補償係数との差を計算して、その結果を乗算器５５へ出力する。
乗算器５５は、入力信号（メモリレスＰＤ部４１からの出力信号）と加算器５４から入力された信号（歪補償係数の差分）とを乗算して、その結果を加算器５６へ出力する。これにより、本例では、メモリ効果によって発生する歪の逆特性が和の形で表される。
加算器５６は、入力信号（メモリレスＰＤ部４１からの出力信号）と乗算器５５から入力された信号（乗算結果）とを加算して、その結果の信号を、プリディストータ出力信号として、出力する。この信号は、例えば、図１３に示されるような構成では、Ｄ／Ａ変換器１０２へ出力される。

このようにして出力された信号では、増幅器（本例では、電力増幅器）のＡＭ／ＡＭ特性、ＡＭ／ＰＭ特性、及び、メモリ効果によって発生した歪を補償するための特性を予め当該増幅器の入力信号に与えることができており、当該増幅器からの出力信号の歪を補償することができる。

次に、メモリＤＰＤに波形比較を適用する方法（従来では、その技術は開示されていないと思われる）の例を示す。
図１１には、メモリ効果を補償するために使用する誤差マッピング部６１の構成例を示してある。
本例の誤差マッピング部６１は、例えば、メモリＰＤ部４２のメモリ効果歪補償テーブル５２を更新するＤＰＤ制御部の構成として、図１や図８や図１５に示されるようなＤＰＤ制御部と同様な構成を用いる場合に、その中の誤差マッピング部（図１や図８における誤差マッピング部９や、図１５における誤差マッピング部１２６）として用いられる。
なお、メモリレスＰＤ部４１とメモリＰＤ部４２とについて、それぞれ、別個に制御部（本例では、ＤＰＤ制御部）が設けられる。

本例の誤差マッピング部６１は、遅延部７１、符号反転部７２、符号反転部７３、平均化部７４を備えている。
本例の誤差マッピング部６１により行われる動作の一例を示す。
誤差マッピング部６１には、アドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）が入力される。アドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）は平均化部７４及び遅延部７１に入力され、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）は平均化部７４及び符号反転部７２に入力され、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）は平均化部７４及び符号反転部７３に入力される。

なお、例えば、図１や図８の構成では、前段の処理部であるデータ選択部８から誤差マッピング部６１に、アドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）＝Ａｄｄｒｅｓｓ_Ｎ（ｔ）、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）が入力される。また、例えば、図１５の構成では、前段の処理部である誤差検出部１２５から誤差マッピング部６１に、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）及び位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）が入力される。

遅延部７１は、入力されたアドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）をτ（本例では、τサンプル）だけ遅延させて、その結果Ａｄｄｒｅｓｓ（ｔ−τ）を平均化部７４へ出力する。
符号反転部７２は、入力された振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）の正負の符号を反転させて、その結果−Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）を平均化部７４へ出力する。
符号反転部７３は、入力された位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）の正負の符号を反転させて、その結果−Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）を平均化部７４へ出力する。

平均化部７４は、アドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）、振幅誤差Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）、位相誤差Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）、遅延したアドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ−τ）、反転した振幅誤差−Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）、反転した位相誤差−Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）を入力し、同一のアドレスについての複数の誤差を平均化する。

このような平均化部７４の機能を用いて、誤差マッピング部６１は、メモリ効果歪補償テーブルの更新周期Ｔ（例えば、ｔと同様に、サンプル単位の値）毎に一度、複数のマッピング情報を各アドレスＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）について平均して、誤差情報Ｅｒｒ_ｉｎｆｏ（Ｔ）として次段の処理部（例えば、図１、図１５における誤差補間部１０、１２７や、図８におけるＬＵＴ補間代表点更新部３１）へ出力する。
なお、本例では、メモリレスＰＤの歪補償テーブルの更新周期ＴとメモリＰＤのメモリ効果歪補償テーブルの更新周期Ｔとが同一である場合を示したが、他の構成例として、これらの更新周期が異なる態様が用いられてもよい。

ここで、本例の誤差マッピング部６１は、例えば、図６に示される誤差マッピング部９の構成とは異なる点として、誤差マッピング部６１への入力に基づいて、τサンプル遅延したアドレスのデータＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ−τ）に、反転した振幅誤差−Ｅｒｒ_ａｍｐ（ｔ）と反転した位相誤差−Ｅｒｒ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）をマッピングする。
また、遅延部７１で与える遅延量τとしては、例えば、メモリ効果の特性に依存し、メモリＰＤ部４２の遅延部５３で与える遅延量と等しくすることが望ましい。
また、各符号反転部７２、７３は、信号の正負を反転する機能を有しており、例えば、信号に−１を乗算する。なお、この符号反転は、例えば、メモリＰＤ部４２の加算器５４で差を取っていることに対応している。

図１２には、メモリＤＰＤ用の誤差マッピングの一例を示してある。横軸はアドレスを示しており、縦軸は振幅誤差を示している。
本例では、τ＝１サンプルである場合におけるマッピングの一例を示してある。データは同等に扱うが、説明のため、遅延無しのものであるＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ）のマッピング点を白丸（○）で示してあり、また、遅延有りのものであるＡｄｄｒｅｓｓ（ｔ−τ）のマッピング点を黒丸（●）で示してある。
ここで、Ａｄｄｒｅｓｓ（ｔ）のマッピング点（白丸）は、図９（ｃ）に示されるものと等しい。

また、このようなデータを用いてメモリ効果歪補償テーブルを更新する方法としては、例えば、従来と同じ方法を適用することができる。
具体例としては、（式１）におけるμとして１．０以下の値を選んで、（式１）を使用して更新を繰り返すことによって、メモリＤＰＤのメモリ効果歪補償テーブルを収束させることができ、メモリ効果によって発生する非線形歪を補償することができる。このようにして、波形比較を用いてメモリＤＰＤのメモリ効果歪補償テーブル（ＬＵＴ）を適応制御することができる。

以上のように、本例の歪補償装置では、メモリ効果を補償するためのメモリ効果歪補償テーブルを制御するＤＰＤ制御部において、ある時刻の振幅誤差及び位相誤差を、それ以前の時刻の振幅に対応するメモリ効果歪補償テーブルのアドレスの誤差として用いることが行われる。
これにより、本例の歪補償装置では、メモリＤＰＤに波形比較を適用することができ、メモリ効果によって発生する歪を良好に補償することができる。

一構成例（構成例Ａ３）として、増幅器によって発生するメモリ効果による歪を補償する本例のプリディストーション歪補償増幅装置では、入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差を用いて歪補償テーブル（ＬＵＴ）を更新する波形比較型ＤＰＤの機能を有しており、
入力信号に対応したアドレスに、入力信号にプリディストーションを与える歪補償係数を対応付けて記憶するメモリ効果歪補償テーブルと、
入力信号と増幅器（本例では、電力増幅器）の出力信号との誤差データを当該入力信号に対応するメモリ効果歪補償テーブルのアドレスにマッピングし、マッピングして得られた誤差情報に基づいてメモリ効果歪補償テーブルを更新する制御部（本例では、ＤＰＤ制御部）を備え、
前記誤差情報は、入力信号と増幅器の出力信号との誤差データを当該入力信号に対応するアドレスにマッピングして、当該アドレスにおいて平均化する誤差マッピング部（本例では、誤差マッピング部６１）により生成され、
ここで、誤差マッピング部６１においてマッピングされる誤差データとしては、入力信号と増幅器の出力信号との誤差データが該当する時刻における入力信号に対応したアドレスにマッピングされると同時に、入力信号と増幅器の出力信号との誤差データの符号を反転したデータが該当する時刻以前の入力信号に対応したアドレスにマッピングされる。

（構成例Ａ３）では、波形比較ＤＰＤをメモリ効果の歪補償に適用する場合に、誤差マッピング部６１において、誤差データを過去（例えば、数サンプル前など）の同一アドレスにもマッピングすることが行われる。

なお、本例の歪補償装置では、図１や図８や図１５の例において、ＤＰＤ部のメモリ効果用の歪補償テーブル（ＬＵＴ）５２の機能によりメモリ効果用の係数記憶手段が構成されており、振幅検出部６（又は、ＤＰＤ部１０１の振幅検出部１１１）の機能によりアドレス検出手段が構成されており、誤差代表点集約部７の機能によりアドレス生成手段が構成されており、データ選択部８の機能により誤差データ選択手段が構成されており、誤差マッピング部６１の機能により誤差マッピング手段が構成されている。また、図１や図１５の例において、誤差補間部１０、１２７やＬＵＴ更新部１１、１２８の機能により更新制御手段が構成されており、また、図８の例において、ＬＵＴ補間代表点更新部３１やＬＵＴ補間部３２の機能により更新制御手段が構成されている。

ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

１、３、１２１、１２３・・メモリ、 ２、１２２・・直交検波部、 ４、１２４・・遅延調整部、 ５、１２５・・誤差検出部、 ６、５１、１１１・・振幅検出部、 ７・・誤差代表点集約部、 ８・・データ選択部、 ９、６１、１２６・・誤差マッピング部、 １０、１２７・・誤差補間部、 １１、１２８・・ＬＵＴ更新部、 ２１、７４・・平均化部、 ３１・・ＬＵＴ補間代表点更新部、 ３２・・ＬＵＴ補間部、 ４１・・メモリレスＰＤ部、 ４２・・メモリＰＤ部、 ５２・・メモリ効果歪補償テーブル、 ５３、７１・・遅延部、 ５４、５６・・加算器、 ５５・・乗算器、 ７２、７３・・符号反転部、
１０１・・ＤＰＤ部、 １０２・・Ｄ／Ａ変換器、 １０３・・アップコンバータ（周波数変換部）、 １０４・・電力増幅器、 １０５・・方向性結合器、 １０６・・ダウンコンバータ（周波数変換部）、 １０７・・Ａ／Ｄ変換器、 １０８・・ＤＰＤ制御部、 １１２・・歪補償テーブル、 １１３・・ＰＤ実行部（例えば、乗算器）、

Claims (1)

1. 入力信号を増幅する増幅器で発生する歪をプリディストーション方式で補償する歪補償装置において、
   各アドレスに、当該各アドレスに対応する入力信号にプリディストーションを与えるための歪補償係数を記憶する係数記憶手段と、
   入力信号に対応する０〜（Ｍ−１）番目のＭ（Ｍは２以上の整数）ビットのアドレスを検出するアドレス検出手段と、
   設定されたＮ（ＮはＭより小さい整数）を用いて、前記アドレス検出手段により検出されたＭビットのアドレスについて、０〜（Ｍ−Ｎ−２）番目までのビット値を切り捨て且つ（Ｍ−Ｎ−１）番目のビット値を０捨１入したアドレスを生成するアドレス生成手段と、
   入力信号と前記増幅器の出力信号との誤差のデータを、当該入力信号について前記アドレス生成手段により生成されたアドレスにマッピングして、各アドレスについて平均化し、その結果に基づく誤差情報を生成する誤差マッピング手段と、
   前記誤差マッピング手段により生成された誤差情報に基づいて前記係数記憶手段の記憶内容を更新する更新制御手段と、
   を備えたことを特徴とする歪補償装置。

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