JP2012231270A - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アダプティブアレイ演算の受信ウエイトベクトルを算出する処理と、DPDで使用されるLUTの歪補償係数を更新する処理とを小規模な回路構成で実現することができる通信装置を提供する。
【解決手段】MMSE演算部14は、受信時において、受信信号ベクトルと参照信号ベクトルの誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって受信ウエイトベクトルを算出し、送信時において、1つのアンテナへの送信信号と、1つのアンテナへの送信信号が増幅器37を経てフィードバックされた信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって、LUT40で定められる歪補償係数の補正値を算出する。
【選択図】図1
【解決手段】MMSE演算部14は、受信時において、受信信号ベクトルと参照信号ベクトルの誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって受信ウエイトベクトルを算出し、送信時において、1つのアンテナへの送信信号と、1つのアンテナへの送信信号が増幅器37を経てフィードバックされた信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって、LUT40で定められる歪補償係数の補正値を算出する。
【選択図】図1
Description
本発明は、通信装置に関する。
無線基地局などの通信装置では、送信信号を増幅する増幅器の歪を除去するために、LUT(ルックアップテーブル)を用いたデジタルプリディストーション(DPD:Digital Pre-distortion)方式による歪補償が行われることがある。
また、増幅器の特性が、温度特性などによって変化するため、LUTの値を更新することが行われている(たとえば、特許文献1を参照)。
ところで、無線基地局などの通信装置では、複数のアンテナを用いたアダプティブアレイ受信処理が行われる場合がある。アダプティブアレイ受信処理のためには、参照信号に基づいて受信ウエイトベクトルを算出する処理が必要となる。したがって、通信装置は、LUTで定められる歪補償係数を更新する処理と、受信ウエイトベクトルを算出する処理の両方を実行するための回路が必要となり、回路規模が増大する傾向がある。
それゆえに、本発明の目的は、アダプティブアレイ演算の受信ウエイトベクトルを算出する処理と、DPDで使用されるLUTの歪補償係数を更新する処理とを小規模な回路構成で実現することができる通信装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の通信装置は、複数のアンテナと、送信信号を増幅する増幅器と、送信信号の大きさと歪補償係数とを定めた変換テーブルに従って、送信信号に対して、増幅器の歪量を打ち消すための補正をする逆歪補償部と、受信ウエイトベクトルに基づいて、受信信号から所望の信号を表わす受信信号ベクトルを生成するアダプティブアレイ受信部と、受信時において、受信信号ベクトルと参照信号ベクトルの誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって受信ウエイトベクトルを算出し、送信時において、1つのアンテナへの送信信号と、1つのアンテナへの送信信号が増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって、変換テーブルで定められる歪補償係数の補正値を算出する最小2乗演算部とを備える。
本発明によれば、アダプティブアレイ演算の受信ウエイトベクトルを算出する処理と、DPDで使用されるLUTの歪補償係数を更新する処理とを小規模な回路構成で実現することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
(構成)
図1は、本発明の実施形態の無線通信装置の構成を表わす図である。
[第1の実施形態]
(構成)
図1は、本発明の実施形態の無線通信装置の構成を表わす図である。
この無線通信部110は、スイッチSW5と、遅延部15と、スイッチSW4と、MMSE(minimum mean-square-error)演算部14と、スイッチSW6と、CALデータ記憶部10と、送信ウエイト設定部11と、スイッチSW50と、スイッチSW11と、スイッチSW99と、CALデータ更新部18と、第1のフィードバック経路61と、第2のフィードバック経路62と、アンテナ#1(31−1)と、アンテナ#1信号処理部30―1と、アンテナ#2(31−2)と、アンテナ#2信号処理部30―2と、アンテナ#3(31−3)と、アンテナ#2信号処理部30―3と、アンテナ#4(31−4)と、アンテナ#4信号処理部30―4とを備える。
CALデータ更新部18は、複数のアンテナへの送信信号と複数のアンテナへの送信信号がフィードバックされた信号に基づいて、CALデータ記憶部10内のキャリブレーションデータを更新する。
第1のフィードバック経路61は、スイッチSW2と、ミキサ20と、ADC95とを含む。第2のフィードバック経路62は、スイッチSW3と、ミキサ21と、ADC96とを含む。
スイッチSW5は、アンテナ#1への送信信号、アンテナ#2への送信信号、アンテナ#3への送信信号、アンテナ#4への送信信号を受けて、このうちのいずれかを遅延部15へ出力する。
遅延部15は、スイッチSW5から出力される送信信号を所定の時間だけ遅延させる。所定時間は、送信信号がフィードバックされてMMSE演算部14へ入力されるまでの時間である。
スイッチSW4は、参照信号ベクトルと、遅延部15から出力される信号を受けて、このうちのいずれか1つをMMSE演算部14へ出力する。
スイッチSW99は、ミキサ20およびADC95を介して入力されるスイッチSW2の出力であるアンテナ#1またはアンテナ#2への送信信号のフィードバック信号と、ミキサ21およびADC96を介して入力されるスイッチSW3の出力であるアンテナ#3またはアンテナ#4への送信信号のフィードバック信号とを受けて、いずれかをスイッチSW11へ出力する。
スイッチSW11は、スイッチSW99から出力されるフィードバック信号と、アンテナ#1信号処理部30−1のアダプティブアレイ受信部43から出力されるアンテナ#1の受信信号、アンテナ#2信号処理部30−2のアダプティブアレイ受信部43から出力されるアンテナ#2の受信信号、アンテナ#3信号処理部30−3のアダプティブアレイ受信部43から出力されるアンテナ#3の受信信号、アンテナ#4信号処理部30−4のアダプティブアレイ受信部43から出力されるアンテナ#4の受信信号からなる受信信号ベクトルとを受けて、いずれかをMMSE演算部14へ出力する。
MMSE演算部14は、受信時において、SW11から出力される受信信号ベクトルとスイッチSW4から出力される参照信号ベクトルの誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって受信ウエイトベクトルを算出する。また。MMSE演算部14は、送信時において、スイッチSW4から出力されるいずれかの選択されたアンテナへの送信信号と、スイッチSW99から出力されるいずれかの選択されたアンテナへの送信信号のフィードバック信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって、LUTで定められる歪補償係数の補正値を算出する。
スイッチSW50は、受信時において、MMSE演算部14で算出された受信応答ベクトルを送信ウエイト設定部11およびアダプティブアレイ受信部43へ出力する。
スイッチSW6は、SW50から出力されるLUTの更新値をアンテナ#1信号処理部30−1のLUT、アンテナ#2信号処理部30−2のLUT、アンテナ#3信号処理部30−3のLUT、アンテナ#4信号処理部30−4のLUTのいずれかに出力する。
CALデータ記憶部10は、アンテナ#1を基準とした他のアンテナの位相差を定めたキャリブレーションデータを記憶する。
送信ウエイト設定部11は、CALデータ記憶部10のキャリブレーションデータに基づいて、受信ウエイトベクトルから送信ウエイトベクトルを設定する。
スイッチSW2は、送信時において、アンテナ#1信号処理部30−1のカプラ38から出力されるフィードバック信号と、アンテナ#2信号処理部30−2のカプラ38から出力されるフィードバック信号とを受けて、このうちのいずれか1つを出力する。
スイッチSW3は、送信時において、アンテナ#3信号処理部30−3のカプラ38から出力されるフィードバック信号と、アンテナ#4信号処理部30−4のカプラ38から出力されるフィードバック信号とを受けて、このうちのいずれか1つを出力する。
スイッチSW9は、アンテナ#1への送信信号、アンテナ#2への送信信号を受けて、このうちのいずれかを出力する。
スイッチSW8は、アンテナ#3への送信信号、アンテナ#4への送信信号を受けて、このうちのいずれかを出力する。
ミキサ20は、スイッチSW2から出力される無線周波数帯のフィードバック信号と局部発振器42から出力されるローカル信号とを乗算して、フィードバック信号を中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。ADC95は、ミキサ20から出力されるフィードバック信号をスイッチSW99へ出力する。
ミキサ21は、スイッチSW3から出力される無線周波数帯のフィードバック信号と局部発振器42から出力されるローカル信号とを乗算して、フィードバック信号を中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。ADC96は、ミキサ21から出力されるフィードバック信号をスイッチSW99へ出力する。
CALデータ更新部18は、スイッチSW2から出力される信号の位相とスイッチSW9から出力される信号の位相差を算出する。また、CALデータ更新部18は、スイッチSW3から出力される信号の位相とスイッチSW8から出力される信号の位相差を算出する。CALデータ更新部18は、2つの算出した位相差の差分をスイッチSW2、SW9で選択されたアンテナ#1またはアンテナ#2と、スイッチSW3、SW8で選択されたアンテナ#3またはアンテナ#4の系統間位相差として算出する。
CALデータ更新部18は、アンテナ#1とアンテナ#4の系統間位相差と、アンテナ#2とアンテナ#4の系統間位相差に基づいて、アンテナ#1とアンテナ#2の系統間位相差を算出する。
アンテナ#1信号処理部30−1は、逆歪処理部32と、LUT40と、アダプティブアレイ送信部33と、変調部34と、DAC(Digital Analog Converter)35と、ミキサ36と、増幅器37と、カプラ38と、局部発振器42と、スイッチSW1と、増幅器47と、ミキサ46と、ADC(Analog Digital Converter)45と、復調部44と、アダプティブアレイ受信部43とを備える。アンテナ#2信号処理部30−2、アンテナ#3信号処理部30−3、アンテナ#4信号処理部30−4も、アンテナ#1信号処理部30−1と同様の構成である。
LUT40は、送信信号の大きさと歪補償係数とを定めた変換テーブルである。
逆歪処理部32は、LUT(ルックアップテーブル)40で定められる歪補償係数に従って、アンテナ#1への送信信号に対して、増幅器37の歪量を打ち消すための補正をする。
逆歪処理部32は、LUT(ルックアップテーブル)40で定められる歪補償係数に従って、アンテナ#1への送信信号に対して、増幅器37の歪量を打ち消すための補正をする。
アダプティブアレイ送信部33は、逆歪処理部32から出力されるアンテナ#1への送信信号を受けて、送信ウエイトベクトルに従って、アンテナ#1から出力する送信信号を生成する。
変調部34は、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)または64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)などの変調方式によって、送信信号を変調する。
DAC35は、変調部34から出力されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換する。
局部発振器42は、ベースバンド信号を所定の無線周波数に変換するためのローカル信号を生成する。
ミキサ36は、中間周波数帯の送信信号と局部発振器42から出力されるローカル信号とを乗算して、送信信号を無線周波数帯の信号にアップコンバートする。
増幅器37は、ミキサ36から出力される送信信号を増幅して、カプラ38へ出力する。
カプラ38は、増幅器37からの信号をスイッチSW1へ出力するとともに、増幅器37からの信号の一部をフィードバック信号としてSW2へ出力する。
スイッチSW1は、送信時に、カプラ38から出力される送信信号をアンテナ#1(31−1)へ出力し、受信時に、アンテナ#1(31−1)から出力される受信信号を増幅器47へ出力するかを切り替える。
増幅器47は、スイッチSW1から出力される受信信号を増幅する。
ミキサ46は、増幅器47から出力される無線周波数帯の受信信号と局部発振器42から出力されるローカル信号とを乗算して、受信信号を中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。
ミキサ46は、増幅器47から出力される無線周波数帯の受信信号と局部発振器42から出力されるローカル信号とを乗算して、受信信号を中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。
ADC45は、ミキサ46から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
復調部44は、QPSKまたは64QAMなどの変調方式に対応する復調方式によって、ADC45から出力される信号を復調する。
復調部44は、QPSKまたは64QAMなどの変調方式に対応する復調方式によって、ADC45から出力される信号を復調する。
アダプティブアレイ受信部43は、受信ウエイトベクトルに基づいて、受信信号から所望の信号を表わす受信信号ベクトルのアンテナ#1用の成分を算出する。
(キャリブレーションデータの補正動作)
図2は、キャリブレーションデータを補正する処理の動作手順を表わすフローチャートである。
図2は、キャリブレーションデータを補正する処理の動作手順を表わすフローチャートである。
図2を参照して、まず、スイッチSW2、スイッチSW9でアンテナ#1用の信号を選択する。また、スイッチSW3、スイッチSW8でアンテナ#3用の信号を選択する(ステップS101)。
CALデータ更新部18は、アンテナ#1信号処理部30−1のカプラ39から出力され、スイッチSW2、ミキサ20およびADC95を経由して入力されるアンテナ#1への送信信号のフィードバック信号φo(1)と、スイッチSW9から出力されるアンテナ#1への送信信号φi(1)との位相差φ(1)を算出する。CALデータ更新部18は、アンテナ#3信号処理部30−3のカプラ39から出力され、スイッチSW3、ミキサ21およびADC96を経由して入力されるアンテナ#3への送信信号のフィードバック信号φo(3)と、スイッチSW8から出力されるアンテナ#3への送信信号φi(3)との位相差φ(3)を算出する(ステップS102)。
次に、CALデータ更新部18は、アンテナ#1とアンテナ#3の系統間位相差dφ(3)=φ(1)−φ(3)を算出する(ステップS103)。
次に、スイッチSW2、スイッチSW9でアンテナ#2用の信号を選択する。また、スイッチSW3、スイッチSW8でアンテナ#4用の信号を選択する(ステップS104)。
CALデータ更新部18は、アンテナ#2信号処理部30−2のカプラ39から出力され、スイッチSW2、ミキサ20およびADC95を経由して入力されるアンテナ#2への送信信号のフィードバック信号φo(2)と、スイッチSW9から出力されるアンテナ#2への送信信号φi(2)との位相差φ(2)を算出する。CALデータ更新部18は、アンテナ#4信号処理部30−4のカプラ39から出力され、スイッチSW3、ミキサ21およびADC96を経由して入力されるアンテナ#4への送信信号のフィードバック信号φo(4)と、スイッチSW8から出力されるアンテナ#4への送信信号φi(4)との位相差φ(4)を算出する(ステップS105)。
次に、CALデータ更新部18は、アンテナ#2とアンテナ#4の系統間位相差dφ(2,4)=φ(2)−φ(4)を算出する(ステップS106)。
次に、スイッチSW2、スイッチSW9でアンテナ#1用の信号を選択する。また、スイッチSW3、スイッチSW8でアンテナ#4用の信号を選択する(ステップS107)。
CALデータ更新部18は、アンテナ#1信号処理部30−1のカプラ39から出力され、スイッチSW2、ミキサ20およびADC95を経由して入力されるアンテナ#1への送信信号のフィードバック信号φo(1)と、スイッチSW9から出力されるアンテナ#1への送信信号φi(1)との位相差φ(1)を算出する。CALデータ更新部18は、アンテナ#4信号処理部30−4のカプラ39から出力され、スイッチSW3、ミキサ21およびADC96を経由して入力されるアンテナ#4への送信信号のフィードバック信号φo(4)と、スイッチSW8から出力されるアンテナ#4への送信信号φi(4)との位相差φ(4)を算出する(ステップS108)。
次に、CALデータ更新部18は、アンテナ#2とアンテナ#4の系統間位相差dφ(4)=φ(1)−φ(4)を算出する(ステップS109)。
次に、CALデータ更新部18は、アンテナ#1と、アンテナ#2の系統間位相差dφ(2)=(φ(1)−φ(4))−(φ(2)−φ(4))=dφ(4)−dφ(2,4)を算出する(ステップS110)。
CALデータ更新部18は、dφ(2)、dφ(3)、dφ(4)を用いて、キャリブレーションデータを補正する(ステップS111)。
図3(a)は、補正前のキャリブレーションデータの例を表わす図であり、図3(b)は、補正後のキャリブレーションデータの例を表わす図である。
図3(a)および(b)に示すように、アンテナ#1の位相キャリブレーションは変化しない。アンテナ#2の位相のキャリブレーションをΔφ2だけ増加させる。アンテナ#3の位相キャリブレーションをΔφ3だけ増加させる。アンテナ#4の位相キャリブレーションをΔφ4だけ増加させる。
キャリブレーションデータを補正する前は、送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#1の成分の位相をφ1だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#1の成分とする。送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#2の成分の位相をφ2だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#2の成分とする。送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#3の成分の位相をφ3だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#3の成分とする。送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#4の成分の位相をφ4だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#4の成分とする。
キャリブレーションデータを補正した後は、送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#1の成分の位相をφ1だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#1の成分とする。送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#2の成分の位相をφ2+Δφ(2)だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#2の成分とする。送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#3の成分の位相をφ3+Δφ(3)だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#3の成分とする。送信ウエイト設定部11は、受信ウエイトベクトルのアンテナ#4の成分の位相をφ4+Δφ(4)だけ増加させた送信ウエイトベクトルのアンテナ#4の成分とする。
(LUTの更新動作)
図4は、DPDの動作手順を表わすフローチャートである。
図4は、DPDの動作手順を表わすフローチャートである。
図4を参照して、スイッチSW50が、MMSE演算部14の出力をスイッチSW6へ出力する。スイッチSW4が、遅延部15の出力を選択する。スイッチSW11が、スイッチSW99の出力を選択する。(ステップS201)。
スイッチSW5が、アンテナ#1への送信信号を選択する。スイッチSW2が、アンテナ#1信号処理部30−1のカプラ39から出力されたアンテナ#1への送信信号のフィードバック信号を選択する。スイッチSW99が、ミキサ20およびADC95を介して入力されるスイッチSW2からの出力を選択してスイッチSW11へ出力する。スイッチSW6がSW50からの出力をアンテナ#1信号処理部30−1のLUTに出力する(ステップS202)。
次に、MMSE演算部14は、スイッチSW4から出力される遅延したアンテナ#1への送信信号と、スイッチSW11から出力されるアンテナ#1への送信信号のフィードバック信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なって、アンテナ#1信号処理部30−1での逆歪処理のためのLUTの歪補償係数の補正値を算出する(ステップS203)。
スイッチSW5が、アンテナ#2への送信信号を選択する。スイッチSW2が、アンテナ#2信号処理部30−2のカプラ39から出力されたアンテナ#2への送信信号のフィードバック信号を選択する。スイッチSW99が、ミキサ20およびADC95を介して入力されるスイッチSW2からの出力を選択してスイッチSW11へ出力する。スイッチSW6がSW50からの出力をアンテナ#2信号処理部30−2のLUTに出力する(ステップS204)。
次に、MMSE演算部14は、スイッチSW4から出力される遅延したアンテナ#2への送信信号と、スイッチSW11から出力されるアンテナ#2への送信信号のフィードバック信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なって、アンテナ#2信号処理部30−2の逆歪処理のためのLUTの歪補償係数の補正値を算出する(ステップS205)。
スイッチSW5が、アンテナ#3への送信信号を選択する。スイッチSW3が、アンテナ#3信号処理部30−3のカプラ39から出力されたアンテナ#3への送信信号のフィードバック信号を選択する。スイッチSW99が、ミキサ21およびADC96を介して入力されるスイッチSW3からの出力を選択してスイッチSW11へ出力する。スイッチSW6がSW50からの出力をアンテナ#3信号処理部30−3のLUTに出力する(ステップS206)。
次に、MMSE演算部14は、スイッチSW4から出力される遅延したアンテナ#3への送信信号と、スイッチSW11から出力されるアンテナ#3への送信信号のフィードバック信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なって、アンテナ#3信号処理部30−3での逆歪処理のためのLUTの歪補償係数の補正値を算出する(ステップS207)。
スイッチSW5が、アンテナ#4への送信信号を選択する。スイッチSW3が、アンテナ#4信号処理部30−4のカプラ39から出力されたアンテナ#4への送信信号のフィードバック信号を選択する。スイッチSW99が、ミキサ21およびADC96を介して入力されるスイッチSW3からの出力を選択してスイッチSW11へ出力する。スイッチSW6がSW50からの出力をアンテナ#4信号処理部30−4のLUTに出力する(ステップS206)。
次に、MMSE演算部14は、スイッチSW4から出力される遅延したアンテナ#4への送信信号と、スイッチSW11から出力されるアンテナ#4への送信信号のフィードバック信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なって、アンテナ#4信号処理部30−4での逆歪処理のためのLUTの歪補償係数の補正値を算出する(ステップS207)。
図5は、更新前のLUTの例を表わす図である。
図5(a)は、アンテナ#1用のLUTを表わす。アンテナ#1用のLUTは、アンテナ#1の送信信号振幅に対する振幅歪補償係数と、位相歪補償係数とを定める。
図5(a)は、アンテナ#1用のLUTを表わす。アンテナ#1用のLUTは、アンテナ#1の送信信号振幅に対する振幅歪補償係数と、位相歪補償係数とを定める。
たとえば、逆歪処理部32は、アンテナ#1の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#1の送信信号の振幅をa2倍し、アンテナ#1の送信信号の位相をb2だけ増加させる。
図5(b)は、アンテナ#2用のLUTを表わす。アンテナ#2用のLUTは、アンテナ#2の送信信号振幅に対する振幅歪補償係数と、位相歪補償係数とを定める。
たとえば、逆歪処理部32は、アンテナ#2の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#2の送信信号の振幅をc2倍し、アンテナ#2の送信信号の位相をd2だけ増加させる。
図5(c)は、アンテナ#3用のLUTを表わす。アンテナ#3用のLUTは、アンテナ#3の送信信号振幅に対する振幅歪補償係数と、位相歪補償係数とを定める。
たとえば、逆歪処理部32は、アンテナ#3の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#3の送信信号の振幅をe2倍し、アンテナ#3の送信信号の位相をf2だけ増加させる。
図5(d)は、アンテナ#4用のLUTを表わす。アンテナ#4用のLUTは、アンテナ#4の送信信号振幅に対する振幅歪補償係数と、位相歪補償係数とを定める。
たとえば、逆歪処理部32は、アンテナ#4の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#4の送信信号の振幅をg2倍し、アンテナ#4の送信信号の位相をh2だけ増加させる。
図6は、更新後のLUTの例を表わす図である。
図6(a)は、更新後のアンテナ#1用のLUTを表わす。振幅歪補償係数および位相歪補償係数がΔs1だけ増加している。
図6(a)は、更新後のアンテナ#1用のLUTを表わす。振幅歪補償係数および位相歪補償係数がΔs1だけ増加している。
図6(b)は、更新後のアンテナ#2用のLUTを表わす。振幅歪補償係数および位相歪補償係数がΔs2だけ増加している。
図6(c)は、更新後のアンテナ#3用のLUTを表わす。振幅歪補償係数および位相歪補償係数がΔs3だけ増加している。
図6(d)は、更新後のアンテナ#4用のLUTを表わす。振幅歪補償係数および位相歪補償係数がΔs4だけ増加している。
Δs1〜Δs4の値は、MMSE演算部によって算出された補正値である。
たとえば、逆歪処理部32は、アンテナ#1の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#1の送信信号の振幅を(a2+Δs1)倍し、アンテナ#1の送信信号の位相を(b2+Δs1)だけ増加させる。逆歪処理部32は、アンテナ#2の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#2の送信信号の振幅を(c2+Δs2)倍し、アンテナ#2の送信信号の位相を(d2+Δs2)だけ増加させる。逆歪処理部32は、アンテナ#3の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#3の送信信号の振幅を(e2+Δs3)倍し、アンテナ#3の送信信号の位相を(f2+Δs3)だけ増加させる。逆歪処理部32は、アンテナ#4の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#4の送信信号の振幅を(g2+Δs4)倍し、アンテナ#3の送信信号の位相を(h2+Δs4)だけ増加させる。
たとえば、逆歪処理部32は、アンテナ#1の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#1の送信信号の振幅を(a2+Δs1)倍し、アンテナ#1の送信信号の位相を(b2+Δs1)だけ増加させる。逆歪処理部32は、アンテナ#2の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#2の送信信号の振幅を(c2+Δs2)倍し、アンテナ#2の送信信号の位相を(d2+Δs2)だけ増加させる。逆歪処理部32は、アンテナ#3の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#3の送信信号の振幅を(e2+Δs3)倍し、アンテナ#3の送信信号の位相を(f2+Δs3)だけ増加させる。逆歪処理部32は、アンテナ#4の送信信号の振幅がV2の場合に、アンテナ#4の送信信号の振幅を(g2+Δs4)倍し、アンテナ#3の送信信号の位相を(h2+Δs4)だけ増加させる。
(受信ウエイトの算出動作)
図7は、ウエイト算出処理の動作手順を表わすフローチャートである。
図7は、ウエイト算出処理の動作手順を表わすフローチャートである。
図7を参照して、まず、スイッチSW50が、MMSE演算部14の出力を送信ウエイト設定部11へ出力する。スイッチSW4が参照信号ベクトルを選択する。SW11が、アンテナ#1信号処理部30−1〜アンテナ#4信号処理部30−4から出力される受信信号を要素とする受信信号ベクトルを選択する(ステップS301)。
次に、MMSE演算部14は、スイッチSW4から出力される参照信号ベクトルと、スイッチSW11から出力される受信信号ベクトルとの誤差が最小となるように最小2乗演算を行なって、受信ウエイトベクトルを算出する(ステップS302)。
送信ウエイト設定部11は、アンテナ#1用の受信ウエイトの振幅をアンテナ#1用の送信ウエイトの振幅に設定するとともに、アンテナ#1用の受信ウエイトの位相にCALデータ記憶部10に記憶されたアンテナ#1の位相補正値だけ加えた位相をアンテナ#1用の送信ウエイトの位相に設定する(ステップS303)。
送信ウエイト設定部11は、アンテナ#2用の受信ウエイトの振幅をアンテナ#2用の送信ウエイトの振幅に設定するとともに、アンテナ#2用の受信ウエイトの位相にCALデータ記憶部10に記憶されたアンテナ#2の位相補正値だけ加えた位相をアンテナ#2用の送信ウエイトの位相に設定する(ステップS304)。
送信ウエイト設定部11は、アンテナ#3用の受信ウエイトの振幅をアンテナ#3用の送信ウエイトの振幅に設定するとともに、アアンテナ#3用の受信ウエイトの位相にCALデータ記憶部10に記憶されたアンテナ#3の位相補正値だけ加えた位相をアンテナ#3用の送信ウエイトの位相に設定する(ステップS305)。
送信ウエイト設定部11は、アンテナ#4用の受信ウエイトの振幅をアンテナ#4用の送信ウエイトの振幅に設定するとともに、アンテナ#4用の受信ウエイトの位相にCALデータ記憶部10に記憶された(φ4+Δφ(4))だけ加えた位相をアンテナ#4用の送信ウエイトの位相に設定する(ステップS306)。
以上のように、本実施の形態によれば、1つのMMSE演算部によって、アダダプティブアレイ演算の受信ウエイトベクトルを算出する処理と、DPDで使用されるLUTの歪補償係数の補正値を算出するので、回路構成で小規模にするすることができる。
以上のように、本実施の形態によれば、1つのMMSE演算部によって、アダダプティブアレイ演算の受信ウエイトベクトルを算出する処理と、DPDで使用されるLUTの歪補償係数の補正値を算出するので、回路構成で小規模にするすることができる。
また、キャリブレーションデータを更新のために、フィードバック信号を伝送する経路を必要最低限の2つ(スイッチSW2の出力とスイッチSW3の出力)にすることによって、回路規模を小さくすることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
110 無線通信部、SW1〜SW6,SW8,SW9,SW11,SW50,SW99 スイッチ、10 CALデータ記憶部、11 送信ウエイト設定部、14 MMSE演算部、15 遅延部、18 CALデータ更新部、20,21,36,46 ミキサ、30−i アンテナ#i信号処理部、31−i アンテナ、32 逆歪処理部、33 アダプティブアレイ送信部、34 変調部、35 DAC、37,47 増幅器、38 カプラ、43 アダプティブアレイ受信部、44 復調部、45,95,96 ADC、61 第1のフィードバック経路、62 第1のフィードバック経路。
Claims (6)
- 複数のアンテナ
送信信号を増幅する増幅器と、
送信信号の大きさと歪補償係数とを定めた変換テーブルに従って、送信信号に対して、前記増幅器の歪量を打ち消すための補正をする逆歪補償部と、
受信ウエイトベクトルに基づいて、受信信号から所望の信号を表わす受信信号ベクトルを生成するアダプティブアレイ受信部と、
受信時において、受信信号ベクトルと参照信号ベクトルの誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって受信ウエイトベクトルを算出し、送信時において、1つのアンテナへの送信信号と、前記1つのアンテナへの送信信号が前記増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号との誤差が最小となるように最小2乗演算を行なうことによって、前記変換テーブルで定められる歪補償係数の補正値を算出する最小2乗演算部とを備えた、通信装置。 - 前記通信装置は、さらに、
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナを基準とした他のアンテナの位相差を定めたキャリブレーションデータに基づいて、受信ウエイトベクトルから送信ウエイトベクトルを設定する送信ウエイト設定部と、
前記送信ウエイトベクトルに従って、各アンテナから出力する送信信号を生成するアダプティブアレイ送信部と、
前記複数のアンテナへの送信信号と前記複数のアンテナへの送信信号が前記増幅器を経てフィードバックされた信号に基づいて、前記キャリブレーションデータを更新するキャリブレーションデータ更新部とを備える、請求項1記載の通信装置。 - 前記複数のアンテナが第1のグループと第2のグループに分割され、前記第1のアンテナは、前記第1のグループに属し、
前記通信装置は、さらに、
前記第1のグループのアンテナへの送信信号を受けて、そのうちの1つを選択して出力する第1のスイッチと、
前記第2のグループのアンテナへの送信信号を受けて、そのうちの1つを選択して出力する第2のスイッチと、
第1のフィードバック経路と、第2のフィードバック経路とを備え、前記第1のフィードバック経路は、前記第1のグループのアンテナへの送信信号が前記増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号を受けて、そのうちの1つを選択して出力する第3のスイッチを含み、前記第2のフィードバック経路は、前記第2のグループのアンテナへの送信信号が前記増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号を受けて、そのうちの1つを選択して出力する第4のスイッチを含み、
前記キャリブレーションデータ更新部は、前記第1のスイッチから出力される信号の位相と前記第3のスイッチから出力される信号の位相差を算出し、前記第2のスイッチから出力される信号の位相と前記第4のスイッチから出力される信号の位相差を算出し、前記2つの算出した位相差の差分を前記第1のグループの選択されたアンテナと前記第2のグループの選択されたアンテナの系統間位相差として算出する、請求項2記載の通信装置。 - 前記キャリブレーションデータ更新部は、前記第1のスイッチおよび第3のスイッチが前記第1のアンテナへの送信信号、前記送信信号が前記増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号をそれぞれ出力し、前記第2のスイッチおよび第4のスイッチが前記第2のグループのうちの第2のアンテナへの送信信号、前記送信信号が前記増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号をそれぞれ出力したときに算出された前記系統間位相差と、前記第1のスイッチおよび前記第3のスイッチが前記第1のアンテナ以外の前記第1のグループのうちの第3のアンテナへの送信信号、前記送信信号が前記増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号をそれぞれ出力し、前記第2のスイッチおよび前記第4のスイッチが前記第2のアンテナへの送信信号、前記送信信号が前記増幅器で増幅されてフィードバックされた信号を出力したときに算出される前記系統間位相差とに基づいて、前記第1のアンテナと前記第3のアンテナとの系統間位相差を算出する、請求項3記載の通信装置。
- 前記通信装置は、さらに、
前記参照信号ベクトルと、1つのアンテナへの送信信号を遅延させた信号のいずれかを前記最小2乗演算部へ出力する第5のスイッチを備える、請求項1記載の通信装置。 - 前記通信装置は、さらに、
前記受信信号ベクトルと、前記第1のフィードバック経路または前記第2のフィードバック経路を経由して入力される、1つのアンテナへの送信信号が前記増幅器で増幅されて、フィードバックされた信号のいずれかを前記最小2乗演算部へ出力する第6のスイッチを備える、請求項1記載の通信装置。
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JPWO2020144889A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2021-11-18 | 日本電気株式会社 | 制御装置及び無線通信装置 |
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-
2011
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