JP2011254124A

JP2011254124A - 歪補償装置

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Publication number: JP2011254124A
Application number: JP2010124467A
Authority: JP
Inventors: 光博 ▲高▼島; Mitsuhiro Takashima
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP5509455B2

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１が、各アドレスに、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、誤差検出手段１１、１２が、入力信号と増幅器２から出力される信号との間の誤差に関する情報を検出し、代表取得手段１３が、誤差に関する情報に基づいて、所定の複数の代表となるアドレスにおける歪補償係数を取得し、この場合に、歪補償係数を取得するための誤差に関する情報が所定の条件に基づいて不十分である代表となるアドレスについては他の代表となるアドレスについて取得された歪補償係数を用いて０次外挿により取得し、更新手段１４が代表となるアドレスにおける歪補償係数に基づいて係数記憶手段１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−ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式やＯＦＤＭＡ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）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：ＤｉｇｉｔａｌＰｒｅ−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。

増幅器の非線形特性としては、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）があり、また、増幅器ではメモリ効果による歪が発生する。
それぞれの歪或いは２以上の歪の組み合わせは、一例として、入力信号の振幅の値を参照引数（アドレス）として、振幅の値と、歪補償対象となる増幅器の非線形特性の逆特性に対応した値（例えば、制御値）とを対応付けて記憶（格納）する歪補償テーブルを用いて補償される。

図７には、摂動法が適用された歪補償装置の構成例を示してある。
本例の歪補償装置は、例えば、無線の送信機に設けられて、送信対象となる信号を入力して処理する。
本例の歪補償装置は、歪補償部（例えば、デジタルのプリディストータ）１０１、電力増幅部１０２、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）演算部１１１、歪電力検出部１１２、係数摂動部１１３、歪補償テーブル算出部１１４を備えている。
なお、歪補償テーブルの情報が、歪補償部１０１（或いは、歪補償テーブル算出部１１４など）のメモリに記憶される。

本例の歪補償装置では、歪補償部１０１が歪補償テーブルの内容に基づいて入力信号（送信信号）に対して歪（プリディストーション歪）を発生させ、その信号を電力増幅部１０２が増幅して出力する。また、電力増幅部１０２からの出力信号の一部が帰還信号としてＦＦＴ演算部１１１に入力され、ＦＦＴ演算部１１１が入力信号をＦＦＴ処理し、その信号から所定の歪の電力を歪電力検出部１１２が検出し、その検出結果に基づいて係数摂動部１１３が係数の摂動処理を行い、その処理に基づいて歪補償テーブル算出部１１４が歪補償テーブルの内容を算出して更新する。

一例として、メモリ効果による歪の電力を補償するメモリ歪補償処理について説明する。
この場合、歪電力検出部１１２は、所定の歪の電力として、メモリ効果による歪の電力を検出し、具体例として、予め設定された信号帯域外の歪電力を検出してモニタできるようにする。
ここで、歪補償テーブルの内容が（式１）を用いて表されるとする。（式１）において、例えば、ｙは歪を発生させるための制御値（或いは、歪自体の量）を示し、ｘは入力信号のレベル（例えば、振幅のレベル）を示し、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ係数である。

係数摂動部１１３は、歪電力検出部１１２により検出される歪電力が小さくなるように、（式１）におけるｘの２乗の係数ａ、ｘの４乗の係数ｂ、ｘの６乗の係数ｃを変動させる。このようにして、摂動法では、歪補償テーブルの内容を制御しながら試行錯誤して歪電力を最小に収束させていく。

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、図７に示されるような歪補償装置では、次のような問題点（問題点１）〜（問題点４）があった。
（問題点１）摂動法では、前回の歪電力と今回の歪電力とを比較して、（式１）における係数ａ、ｂ、ｃを変動させるため、歪電力を収束させるまでに時間がかかる。
（問題点２）毎回、（式１）における係数ａ、ｂ、ｃを変動させて歪電力の比較を行うため、入力信号（送信信号）のスペクトラムにある程度の変動が生じる。

（問題点３）入力信号（送信信号）に含まれるキャリア信号に関して、周波数領域で歪電力を測定するため、上位の装置（任意の装置でよい）から正確なキャリア信号の周波数情報が必要となり、また、キャリア信号の設定状態によって、歪電力をモニタする位置を変更する必要がある。
（問題点４）前回の歪電力と今回の歪電力を比較するため、比較対象となる区間（例えば、歪補償テーブルのアドレスの区間）の出力電力（送信電力）を一定にする必要があり、バースト波に対しては特別な対策が必要となる。

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。
具体例として、本発明の一実施例に係る歪補償装置では、入力信号（送信信号）と帰還信号の振幅情報や位相情報に関する誤差から歪補償テーブルを補正することにより、従来における（問題点１）〜（問題点４）を解決し、すなわち、歪電力を収束させるまでの時間を低減し、入力信号（送信信号）のスペクトラムの変動を無くし、キャリア信号の周波数情報やバースト波に対する特別な対策を不要とする。

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。誤差検出手段が、前記入力信号と前記増幅器から出力される信号との間の誤差に関する情報を検出する。代表取得手段が、前記誤差検出手段により検出された誤差に関する情報に基づいて、所定の複数の代表となるアドレスにおける歪補償係数を取得し、この場合に、歪補償係数を取得するための誤差に関する情報が所定の条件に基づいて不十分である代表となるアドレスについては他の代表となるアドレスについて取得された歪補償係数を用いて０次外挿により取得する。更新手段が、前記代表取得手段により取得された代表となるアドレスにおける歪補償係数に基づいて、前記係数記憶手段の記憶内容を更新する。
従って、歪補償を効果的に行うことができる。特に、歪補償係数を取得するための誤差に関する情報が不十分である部分について、０次外挿を用いて歪補償係数を求めることで、適度な歪補償係数を設定することができる。

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、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、所定の複数の代表となるアドレスとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、装置に予め設定されており、一例として、係数記憶手段のアドレス範囲を所定の複数個に区切った各区間毎に１つの代表となるアドレスを設定することができる。

また、代表となるアドレスにおける歪補償係数を求める手法としては、種々なものが用いられてもよく、一例として、係数記憶手段の各アドレス毎に誤差に関する情報を平均化（累加算などでもよい）し、係数記憶手段のアドレス範囲に設けられた複数の区間の各々毎にそこに含まれる前記平均化（累加算などでもよい）の結果を平均化（累加算などでもよい）し、その結果を用いて歪補償係数を求め、その歪補償係数を前記した複数の区間の各々に設けられた代表となるアドレス（ここでは、各区間毎に１つのアドレス）に対応付ける、ような手法を用いることができる。

また、歪補償係数を取得するための誤差に関する情報が所定の条件に基づいて不十分である代表となるアドレスを判定する手法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、歪補償係数を取得するための誤差に関する情報が無い場合に不十分であると判定する条件を用いることや、或いは、入力信号の振幅などのレベルが低い方から１個又は所定の複数個の代表となるアドレスについては（例えば、誤差のばらつきが大きいことから）不十分であると判定する条件を用いることなどができ、また、２以上の条件を組み合わせて用いることもできる。

また、ある代表となるアドレスについて歪補償係数を求めるために０次外挿を行うときに用いる他の代表となるアドレスとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、歪補償係数が有効に取得されていて最も近いもの（例えば、入力信号の振幅などのレベルが最も近いもの）を用いることができる。
また、代表となるアドレスにおける歪補償係数に基づいて、係数記憶手段の記憶内容を更新する態様としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、代表となるアドレスにおける歪補償係数を用いて、補間（例えば、内挿のみ、又は、内挿及び外挿）を行うことにより、それ以外のアドレスにおける歪補償係数を求めて更新するような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。

本発明の一実施例に係る歪補償装置の構成例を示す図である。入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差を算出して歪補償テーブルの内容を算出する処理のフローチャートを示す図である。累積誤差の算出方法の一例を概念的に示す図である。区間と歪補償テーブルのアドレスとの関係の一例を示す図である。（ａ）、（ｂ）は誤差のサンプル数（データ数）が０である区間における０次外挿の様子の一例を示す図である。（ａ）、（ｂ）は区間１における第１代表点の歪補償係数の値の０次外挿の様子の一例を示す図である。摂動法を用いた歪補償装置の構成例を示す図である。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る歪補償装置（波形比較法が適用された歪補償装置）の構成例を示してある。
本例の歪補償装置は、例えば、無線の送信機に設けられて、送信対象となる信号を入力して処理する。
また、本例の歪補償装置は、歪補償対象として、電力増幅器（本例では、電力増幅部２）のメモリ効果による歪を補償するが、他の構成例として、ＡＭ／ＡＭ特性（振幅）による歪や、ＡＭ／ＰＭ特性（位相）による歪や、２以上の歪の組み合わせを補償することも可能である。

本例の歪補償装置は、歪補償部（例えば、デジタルのプリディストータ）１、電力増幅器から構成された電力増幅部２、遅延部１１、送信信号／帰還信号誤差算出部１２、歪補償係数算出部１３、歪補償テーブル算出部１４を備えている。
なお、歪補償テーブルの情報が、歪補償部１（或いは、歪補償テーブル算出部１４など）のメモリに記憶される。

本例の歪補償装置において行われる動作の例を示す。
入力信号（送信信号）が歪補償部１及び遅延部１１に入力される。
歪補償部１は、歪補償テーブルの内容に基づいて入力信号（送信信号）に対して歪（プリディストーション歪）を発生させ、その信号を電力増幅部２へ出力する。本例では、歪補償テーブルに信号の振幅の値をアドレスとして歪補償係数（制御値）が対応付けられて記憶されており、歪補償部１は、入力信号（送信信号）の振幅の値を検出して、その検出値に対応した歪補償係数を歪補償テーブルから読み出し、その歪補償係数を用いて歪（プリディストーション歪）を発生させる。
電力増幅部２は、歪補償部１から入力された信号を増幅して出力する。この際に、電力増幅部２で発生する歪と歪補償部１で発生させられた歪（プリディストーション歪）とが打ち消され、理想的な状態では歪補償対象の歪（本例では、メモリ効果による歪）がゼロになる。

遅延部１１は、入力信号（送信信号）を所定時間だけ遅延させて送信信号／帰還信号誤差算出部１２へ出力する。
電力増幅部２からの出力信号の一部が帰還信号として送信信号／帰還信号誤差算出部１２に入力される。
送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、遅延部１１から入力された信号（送信信号）とフィードバック系から入力された帰還信号（電力増幅部２からの出力信号）との誤差の情報を算出して、その誤差の情報を歪補償係数算出部１３へ出力する。

歪補償係数算出部１３は、送信信号／帰還信号誤差算出部１２から入力された誤差の情報に基づいて、歪補償係数（例えば、歪を発生させるための制御値）を算出し、その結果の情報を歪補償テーブル算出部１４へ出力する。
歪補償テーブル算出部１４は、歪補償係数算出部１３から入力された情報に基づいて、歪補償テーブルの内容（本例では、信号の振幅の値をアドレスとして対応付けられる歪補償係数（制御値））を算出して更新する。
このようなフィードバック制御により、例えば、温度変化や経年変化などに追従して、常に良好な歪補償が行われるように、プリディストーション処理を適応制御することができる。

図２〜図６を参照して、更に詳しく説明する。
図２には、入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差を算出して歪補償テーブルの内容を算出する処理の手順の一例を示してある。
本処理が開始すると（ステップＳ１）、帰還信号は電力増幅部２を通ることから入力信号（送信信号）より遅延することを考慮して、入力信号（送信信号）について歪補償部１と電力増幅部２の遅延量に相当する遅延量を遅延部１１に設定し（ステップＳ２）、入力信号（送信信号）と帰還信号のタイミングを一致させる。
ここで、遅延部１１に設定する遅延量としては、例えば、予め設定されてもよく、或いは、ユーザ（人）による操作により又は装置により自動的に、変更可能な構成が用いられてもよい。

次に、ステップＳ４〜ステップＳ９の処理を所定の平均化回数（例えば、２５６回）繰り返して実行する（ステップＳ３、ステップＳ１０）。
まず、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、入力信号（送信信号）と帰還信号を取得する（ステップＳ４）。本例では、入力信号（送信信号）の振幅と位相の情報及び帰還信号の振幅と位相の情報を或るサンプル数（ｓｍｐ：例えば、１０２４サンプル）取得する。

そして、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を所定のサンプル数（例えば、１０２４サンプル）について実行する（ステップＳ５、ステップＳ９）。ここで、本例では、歪補償テーブルの補正値を算出するために、入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差の情報を算出する。
具体的には、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、（式２）により、帰還信号の平均振幅レベルを入力信号（送信信号）の平均振幅レベルに合わせるように調整する（ステップＳ６）。

（式２）において、ＦＢ＿Ｒ_ｉ’はレベル補正後の帰還信号の振幅情報を表しており、ＦＢ＿Ｒ_ｉ及びＦＢ＿Ｒ_ｊは帰還信号の振幅情報を表しており、Ｔｘ＿Ｒ_ｊは入力信号（送信信号）の振幅情報を表している。また、ｓｍｐはサンプル数を表している。

続いて、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、（式３）により、入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差を算出する（ステップＳ７）。
ここで、本例では、入力信号（送信信号）や帰還信号としてＩ相成分とＱ相成分からなる複素信号が用いられており、誤差の算出結果としてＩ相の結果とＱ相の結果を得る。

（式３）において、ＩｅｒｒはＩ相誤差を表しており、ＱｅｒｒはＱ相誤差を表しており、ＦＢ＿Ｒ_ｉは帰還信号の振幅情報を表しており、Ｔｘ＿Ｒ_ｉは送信信号の振幅情報を表しており、ＦＢ＿Ｐ_ｉは帰還信号の位相情報を表しており、Ｔｘ＿Ｐ_ｉは送信信号の位相情報を表しており、Ｆｉｘ＿Ｐは電力増幅部２から送信信号／帰還信号誤差算出部１２までの固定位相量を表している。

続いて、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、Ｉ相誤差とＱ相誤差を入力信号（送信信号）の振幅に対応する歪補償テーブルのアドレス毎に累加算する（ステップＳ８）。本例では、メモリ効果による歪を効果的に補償するために、現サンプルの振幅（送信振幅）に対応した歪補償テーブルのアドレスについて前記したＩ相誤差とＱ相誤差を累加算し、１サンプル前の振幅（送信振幅）に対応した歪補償テーブルのアドレスについて前記したＩ相誤差とＱ相誤差の符号（正負の符号）を反転させた値を累加算する。
また、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、誤差の平均化のために、誤差を累加算した歪補償テーブルのアドレスについて、データ数を１加算する（ステップＳ８）。

続いて、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を所定のサンプル数について実行したか否かを判定する（ステップＳ９）。
ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を所定のサンプル数について実行したことを判定した場合には、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、例えば、ステップＳ４〜ステップＳ９の処理の実行回数に１を加算して、ステップＳ４〜ステップＳ９の処理を所定の平均化回数繰り返して実行したか否か（例えば、次回の実行回数が所定の平均化回数を超えたか否か）を判定する（ステップＳ１０）。
ステップＳ４〜ステップＳ９の処理を所定の平均化回数繰り返して実行したことを判定した場合には、ステップＳ１１以降の処理を実行する。

図３には、累積誤差の算出方法の一例を概念的に示してある。
図３において、上側の横軸は振幅（送信振幅）を表しており、上側の縦軸は時間を表しており、下側の横軸は歪補償テーブルのアドレスを表しており、下側の縦軸は誤差の数、誤差を表している。
本例では、メモリ効果による歪を効果的に補償するために、１サンプル前の振幅（送信振幅）に対応した歪補償テーブルのアドレスについて、（新たな累積誤差＝前回の累積誤差−今回の誤差）の演算をし、また、現在のサンプル（現サンプル）の振幅（送信振幅）に対応した歪補償テーブルのアドレスについて、（新たな累積誤差＝前回の累積誤差＋今回の誤差）の演算をする。

次に、送信信号／帰還信号誤差算出部１２は、歪補償テーブルのアドレス毎に累加算したＩ相誤差とＱ相誤差について、後における歪補償テーブルの算出のために、ある区間（本例では、一例として、９区間）に分割し、各区間で累加算した後に、各区間のサンプル数（データ数）で平均（平均Ｉ相誤差、平均Ｑ相誤差）を取る（ステップＳ１１）。
ここで、区間の分け方としては、例えば、歪補償テーブルのアドレスの数が１０２４である場合、１区間目と９区間目は６４アドレスで算出し、２区間目から８区間目は１２８アドレスで算出する。
図４には、このような、区間と歪補償テーブルのアドレスとの関係の一例を示してある。

次に、歪補償係数算出部１３は、送信信号／帰還信号誤差算出部１２により得られた結果に基づいて、（式４）により、各区間のＩ相の誤差から各歪補償係数を算出し、Ｑ相についても同様な処理を行う（ステップＳ１２）。本例では、Ｉ相誤差の符号を反転させた値に重みを付けて、歪補償係数を補正し、また、Ｑ相についても同様な算出を行う。

（式４）において、Ａｄｊ＿Ｃｏｅｆ_ｎは補正後の歪補償係数を表しており、Ｃｏｅｆ_ｎは（補正前の）歪補償係数を表しており、ＡｖｅＩｅｒｒ_ｎは平均Ｉ相誤差を表している。
なお、歪補償係数の初期値としては、任意に設定されてもよい。

ここで、誤差のサンプル数（データ数）が０である場合には、歪補償係数を補正することができないため、第３番目の区間（区間３）以降の区間について、誤差のサンプル数（データ数）が０である場合には、（式５）により、０次外挿して歪補償係数を推定する。

図５（ａ）、（ｂ）には、誤差のサンプル数（データ数）が０である区間における０次外挿の様子の一例を示してある。
図５（ａ）のグラフでは、横軸は歪補償テーブルのアドレス（歪補償係数の番号）を表しており、縦軸は歪補償係数の値を表している。
図５（ｂ）のグラフでは、横軸は歪補償テーブルのアドレス（歪補償係数の番号）を表しており、縦軸は誤差のサンプル数（データ数）を表している。
ここで、歪補償テーブルのアドレス（歪補償係数の番号）は、各区間における代表点のアドレス（例えば、各区間における中央或いはその付近のアドレス、又は他の方法で求められたもの）を表すとし、各区間の代表点に誤差のサンプル数（データ数）や歪補償係数の値が対応させられるとする。

図５（ａ）、（ｂ）の例では、第３番目の区間（区間３）から第７番目の区間（区間７）までの各区間における誤差のサンプル数（データ数）が０ではなく、第８番目の区間（区間８）における誤差のサンプル数（データ数）が０であることから、直前の区間７における歪補償係数の値（本例では、例えば、補正後の値）を０次外挿することにより、区間８における歪補償係数の値として区間７における歪補償係数の値と同一の値を用いるように設定する。
また、図５（ａ）、（ｂ）の例では、第９番目の区間（区間９）についても誤差のサンプル数（データ数）が０であることから、直前の区間８における０次外挿後の歪補償係数の値を０次外挿することにより（或いは、誤差のサンプル数（データ数）が０ではないうちで直前の区間７における歪補償係数の値（本例では、例えば、補正後の値）を０次外挿する、と考えることも可能である）、区間９における歪補償係数の値として区間８における０次外挿後の歪補償係数の値（或いは、区間７における歪補償係数の値）と同一の値を用いるように設定する。

また、第１番目の区間（区間１）におけるアドレスの代表点（第１代表点）の歪補償係数の補正に使用される誤差については、通常、誤差のばらつきが多いことから、本例では、区間１における第１代表点の歪補償係数の値については、（式６）により、無条件で０次外挿する。

図６（ａ）、（ｂ）には、区間１における第１代表点の歪補償係数の値の０次外挿の様子の一例を示してある。
図６（ａ）のグラフでは、横軸は歪補償テーブルのアドレス（歪補償係数の番号）を表しており、縦軸は歪補償係数の値を表している。
図６（ｂ）のグラフでは、横軸は歪補償テーブルのアドレス（歪補償係数の番号）を表しており、縦軸は入力信号（送信信号）と帰還信号との各サンプルの差（誤差）を表している。
ここで、歪補償テーブルのアドレス（歪補償係数の番号）は、各区間における代表点のアドレス（例えば、各区間における中央或いはその付近のアドレス、又は他の方法で求められたもの）を表すとし、各区間の代表点に誤差のサンプル数（データ数）や歪補償係数の値が対応させられるとする。

図６（ａ）、（ｂ）の例では、区間１における第１代表点について、直後の区間２における歪補償係数の値（本例では、例えば、補正後の値）を０次外挿することにより、区間１における歪補償係数の値として区間２における歪補償係数の値と同一の値を用いるように設定する。

なお、区間２における誤差のサンプル数（データ数）が０である場合や、更に区間３（又は、それに続く幾つかの区間）における誤差のサンプル数（データ数）が０である場合には、誤差のサンプル数（データ数）が０ではないうちで直後の区間（例えば、区間３又はそれ以降のいずれかの区間）における歪補償係数の値（本例では、例えば、補正後の値）を０次外挿して、それより前の区間２などにおける歪補償係数の値を設定することも可能である。

また、本例では、区間１における歪補償係数の値を区間２における歪補償係数の値を０次外挿して求めたが、例えば、区間１（第１代表点）ばかりでなく区間２（第２代表点）又はそれ以降の所定の区間までにおいて、誤差のばらつきが多いような場合には、０次外挿の範囲を広げた構成が用いられてもよく、具体例として、区間ｍ（ここでは、ｍは１以上の整数値）における歪補償係数の値を区間ｍ＋１における歪補償係数の値と同一の値に設定することが可能である。

次に、歪補償テーブル算出部１４は、歪補償係数算出部１３により算出された歪補償係数の値（本例では、９個の区間１〜９における９個の代表点における歪補償係数の値）に基づいて、代表点の間の各点（各アドレス）について、歪補償係数の値を補間（例えば、３次スプライン補間）することにより、代表点における歪補償係数の値及びその補間結果から構成される歪補償テーブルの内容を算出し、それを歪補償部１に設定する（ステップＳ１３）。これにより、本処理を終了する（ステップＳ１４）。

以上のように、本例の歪補償装置では、入力信号（送信信号）を遅延させる遅延部１１、入力信号（送信信号）と帰還信号との誤差を算出する送信信号／帰還信号誤差算出部１２、送信信号／帰還信号誤差算出部１２により算出された誤差から歪補償係数（本例では、複数の区間の各々の代表点の歪補償係数）を算出する歪補償係数算出部１３、歪補償係数算出部１３により算出された歪補償係数から（本例では、補間により）歪補償テーブルの内容を算出する歪補償テーブル算出部１４、非線形歪を補償する歪補償部１、入力信号（送信信号）を増幅する電力増幅部２を備えた。

そして、本例の歪補償装置では、入力信号（送信信号）と帰還信号の振幅情報と位相情報に関する誤差から歪補償テーブルを補正することにより、例えば、歪電力を収束させるまでの時間を低減し、入力信号（送信信号）のスペクトラムの変動を無くし、キャリア信号の周波数情報やバースト波に対する特別な対策を不要とすることができる。

従って、本例の歪補償装置では、例えば、バースト波にも容易に対応することができ、周波数情報が無くても歪補償を実行することができるため、歪補償部の共通化ができ、信号源、信号帯域、送信周波数等が異なる製品にも容易に流用することが可能となる。

ここで、本例のような歪補償装置の機能は、一例として、移動通信システムの基地局装置で使用される送信機（例えば、送信増幅装置）に設けることができ、これにより、増幅回路で発生する歪（メモリ効果などの歪）を補償することができる。また、本例のような歪補償装置の機能は、例えば、デジタルプリディストータ（ＤＰＤ）に適用することができる。
また、本例のような歪補償装置の機能を有する装置として、例えば、メモリ効果などの歪を補償する増幅装置を実施することも可能である。

なお、本例の歪補償装置では、歪補償部１などが歪補償テーブルの情報を記憶する機能により係数記憶手段が構成されており、電力増幅部２の増幅器が歪補償対象の増幅器であり、遅延部１１や送信信号／帰還信号誤差算出部１２の機能により誤差検出手段が構成されており、歪補償係数算出部１３の機能により代表となるアドレスにおける歪補償係数を取得する代表取得手段が構成されており、歪補償テーブル算出部１４の機能により歪補償テーブルの情報を更新する更新手段が構成されている。

（以下、他の構成例Ａ１〜Ａ３）
以下で、他の構成例Ａ１〜Ａ３を示す。
これらの構成例Ａ１〜Ａ３の各々の全部又は一部が本発明で利用されてもよい。例えば、構成例Ａ１におけるアドレス生成手段により生成されるようなアドレスを代表的なアドレスとして使用することが可能であり、また、構成例Ａ２における設定された範囲を外れる誤差の情報（誤差のデータ）を除外する手法を使用することが可能であり、また、構成例Ａ３における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（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取得されたアドレスにマッピングする、という構成を使用することが可能である。

［１］（構成例Ａ１）について
本構成例Ａ１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。

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
本構成例Ａ２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。

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。

［３］（構成例Ａ３）について
本構成例Ａ３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。

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、他の構成例Ａ１〜Ａ３）

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（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）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（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）−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、１０１・・歪補償部、２、１０２・・電力増幅部、１１・・遅延部、１２・・送信信号／帰還信号誤差算出部、１３・・歪補償係数算出部、１４、１１４・・歪補償テーブル算出部、１１１・・ＦＦＴ演算部、１１２・・歪電力検出部、１１３・・係数摂動部、

Claims

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、
前記入力信号と前記増幅器から出力される信号との間の誤差に関する情報を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段により検出された誤差に関する情報に基づいて、所定の複数の代表となるアドレスにおける歪補償係数を取得し、この場合に、歪補償係数を取得するための誤差に関する情報が所定の条件に基づいて不十分である代表となるアドレスについては他の代表となるアドレスについて取得された歪補償係数を用いて０次外挿により取得する代表取得手段と、
前記代表取得手段により取得された代表となるアドレスにおける歪補償係数に基づいて、前記係数記憶手段の記憶内容を更新する更新手段と、
を備えたことを特徴とする歪補償装置。