JP2012244553A - Power amplifier, lut control circuit, and predistortion compensation method - Google Patents

Power amplifier, lut control circuit, and predistortion compensation method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power amplifier for accurately performing DPD on a burst signal and amplifying the burst signal, an LUT, and a predistortion compensation method.SOLUTION: Level data and loopback data obtained on a sample unit 11 are written into a RAM 15. The number of times that the obtained level data exceeds a predetermined peak power threshold is counted on a level comparison unit 12, and an average power value of the level data is calculated on a power amplification unit 13. If the average power value is equal to or greater than a predetermined average power and if the number of times is equal to or greater than the predetermined count number, a determination processing unit 14 reads the level data and the loopback data from the RAM 15 for an analysis unit 31, calculates a predistortion control signal Ds by using a predetermined program, and overwrites a LUT 32, thereby performing control of updating data stored on the LUT.

Description

本発明の実施形態は、移動通信無線送信機の電力増幅器LUT制御回路、および予歪補償方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a power amplifier LUT control circuit and a predistortion compensation method for a mobile communication radio transmitter.

近年、LTE(Long Term Evolution)、WiMAXシステムなどの高速移動通信システムが導入されつつある。このような移動通信システムでは、基地局と移動端末との間でバースト的なタイミングでOFDM変調された信号が送受信される。この様な広帯域の変調信号は、PAPR(Peak to Average Power Ratio)も大きく、送信機の電力増幅器が高効率であると共に、低歪みであることが要求されている。特にピーク出力付近では、出力飽和等の歪対策が必要になるので予め、入力信号には信号レベル応じた予歪を与えるDPD(Digital Pre-Distortion)処理が施される。その際、入力信号を監視して入力信号レベルに応じて逆特性となる歪みを与えるが、バースト信号の送信タイミングは一定ではなく、また送信中にバースト信号のレベルも変動する。   In recent years, high-speed mobile communication systems such as LTE (Long Term Evolution) and WiMAX systems are being introduced. In such a mobile communication system, signals modulated with OFDM at burst timing are transmitted and received between a base station and a mobile terminal. Such a broadband modulation signal has a large PAPR (Peak to Average Power Ratio), and the transmitter power amplifier is required to have high efficiency and low distortion. Particularly in the vicinity of the peak output, since countermeasures for distortion such as output saturation are required, the input signal is preliminarily subjected to DPD (Digital Pre-Distortion) processing for applying predistortion according to the signal level. At this time, the input signal is monitored and distortion having an inverse characteristic according to the input signal level is given, but the transmission timing of the burst signal is not constant, and the level of the burst signal also varies during transmission.

バースト信号の送信開始を検出してレベル測定を行い、予歪みを与える為の逆特性を予測する方法も(例えば、特許文献1。)検討されている。   A method of detecting the start of transmission of a burst signal, measuring the level, and predicting an inverse characteristic for giving predistortion is also being studied (for example, Patent Document 1).

しかしながら、バースト信号は、時分割された送信信号が切り替わるため、切替前後はじめ、当該チャネルの送信中の入出力レベルが低い時に信号を取得しDPDが実行されると、逆特性を正確に推定できない。   However, since the burst signal is switched between time-divided transmission signals, the reverse characteristics cannot be accurately estimated if the signal is acquired and DPD is executed when the input / output level during transmission of the channel is low before and after switching. .

図5は、従来のDPDを用いる電力増幅器の動作を説明する機能ブロック図である。
図5において、電力増幅器PAは、例えばOFDM変調された高速のデジタル変調信号がデジタル予歪補償(DPD)を施すDPD部2へ入力される。その補償された出力信号はD/A4でアナログ変換後、終段増幅部5へ入力されその出力がアンテナへ供給される。入力されたデジタル変調信号は、DPD部20のプリアンプ20が入力された信号のレベルをLUT(Look Up Table)320と参照して予め入力信号レベルに対応して変調信号(入力信号)へ施す予歪制御データDsを読み出す。そしてこの予歪制御データDsに従って、利得、位相調整等のDPDを入力信号に施す。
FIG. 5 is a functional block diagram for explaining the operation of a power amplifier using a conventional DPD.
In FIG. 5, the power amplifier PA is input to the DPD unit 2 that performs digital predistortion compensation (DPD), for example, a high-speed digital modulation signal that is OFDM-modulated. The compensated output signal is converted into an analog signal by the D / A 4 and then input to the final stage amplifying unit 5 and the output is supplied to the antenna. The input digital modulation signal is preliminarily applied to the modulation signal (input signal) corresponding to the input signal level by referring to the LUT (Look Up Table) 320 as the level of the signal input by the preamplifier 20 of the DPD unit 20. Read distortion control data Ds. Then, DPD such as gain and phase adjustment is applied to the input signal in accordance with the predistortion control data Ds.

図6は、従来のバースト信号の信号レベルの測定の概念図、図7は、入力信号対出力信号振幅を示す入出力特性図である。
図6において、Q1、Q2・・Qnは、時分割されて送信されているバースト信号である。m1、m2・mn1,mn2は、各バースト信号のレベルを測定するタイミングを示しているサンプルパルスである。
FIG. 6 is a conceptual diagram of signal level measurement of a conventional burst signal, and FIG. 7 is an input / output characteristic diagram showing input signal versus output signal amplitude.
In FIG. 6, Q1, Q2,... Qn are burst signals transmitted in a time-sharing manner. m1, m2, mn1, and mn2 are sample pulses indicating the timing for measuring the level of each burst signal.

図7には、入力と出力の信号の振幅の関係が示されている。歪み補正を行わない場合、入力レベルが高くなるにつれ出力カーブOpは飽和する。そこで、この飽和を補償するため、予め設定された逆特性カーブRpになるように電力増幅器の利得を上げる。この逆特性となる補償データが入力信号レベルに対応してLUT320に予め書き込み記憶されている。   FIG. 7 shows the relationship between the amplitudes of the input and output signals. When distortion correction is not performed, the output curve Op becomes saturated as the input level increases. Therefore, in order to compensate for this saturation, the gain of the power amplifier is increased so as to obtain a preset reverse characteristic curve Rp. The compensation data having the reverse characteristic is written and stored in advance in the LUT 320 in correspondence with the input signal level.

図6のm2やmn1に相当する様な入力信号レベルが比較的低いk1である場合、出力カーブOpは直線状態であり歪補償も少なくて済む。一方、図6のmn2に相当する入力信号レベルが比較的高いk2である場合、出力カーブOpは飽和状態であり歪補償がかなり必要である。電力増幅器はこのk1、k2に対応して利得を設定するLUT320を参照して逆特性を推定している。   When the input signal level corresponding to m2 and mn1 in FIG. 6 is k1, which is relatively low, the output curve Op is in a straight line state, and distortion compensation can be reduced. On the other hand, when the input signal level corresponding to mn2 in FIG. 6 is k2, which is relatively high, the output curve Op is in a saturated state, and considerable distortion compensation is required. The power amplifier estimates the inverse characteristic with reference to the LUT 320 that sets the gain corresponding to k1 and k2.

従って、バースト信号Qnにおけるサンプリングタイミングがmn1である場合の様に、本来は高いレベルの入力信号を想定して歪補償をしなければならないのに低い入力レベルと判断して少ない補償しか行われないので、高い入力レベル時の歪を打ち消すことができない場合があるという問題が有った。   Therefore, as in the case where the sampling timing in the burst signal Qn is mn1, originally, distortion compensation should be performed on the assumption of a high level input signal, but only a small amount of compensation is performed by determining that the input level is low. Therefore, there is a problem that distortion at a high input level may not be canceled.

特開2004−112252号公報JP 2004-112252 A

従来のバースト信号に対するDPD処理では本来は高いレベルの入力信号を想定して歪補償をしなければならないのに低い入力レベルと判断して少ない補償しか行われないので、高い入力レベル時の歪を打ち消すことができない場合があるという問題が有った。   In the conventional DPD processing for a burst signal, distortion compensation should be performed assuming a high level input signal, but only a small amount of compensation is performed because it is determined that the input level is low. There was a problem that it could not be countered.

本発明が解決しようとする課題は、ランダムなタイミングで送信されるバースト信号に的確にDPDを施して増幅することができる電力増幅器、LUT制御回路、および予歪補償方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a power amplifier, an LUT control circuit, and a predistortion compensation method capable of accurately applying DPD to a burst signal transmitted at random timing and amplifying the burst signal.

上記目的を達成するために、本実施形態の電力増幅器は、広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているLUTを参照してその入力信号にDPDを施すDPD手段が増幅した信号を出力する電力増幅器において、前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間とサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータおよびループバックデータとして出力するサンプル手段と、前記出力されたレベルデータおよびループバックデータを所定の数記憶保持する記憶手段と、レベルデータおよびループバックデータを入力して前記DPDを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記LUTに書き込み記憶する解析手段と、前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行う判定処理手段とを具備することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the power amplifier according to the present embodiment monitors an input signal transmitted in a burst modulated in a wide band and refers to an LUT that stores predistortion control data applied to the input signal. In a power amplifier that outputs a signal amplified by DPD means for applying DPD to the input signal, the input signal and the amplified signal are received, a signal level is sampled and measured at a predetermined sampling period and sampling rate, Sample means for outputting as level data and loopback data with identification information, storage means for storing and holding a predetermined number of the output level data and loopback data, level data and loopback data being input, Calculate the predistortion data to be subjected to DPD, and write the calculated predistortion data to the LUT Analyzing means for storing, power calculating means for calculating and outputting an average power value obtained by cumulative addition and division by the predetermined number, and level data to which the level data is inputted and inputted And a signal level comparison means for counting and outputting the number of times the threshold is exceeded during the cumulative addition, and controlling the start and end timing of the sample measurement, and When the average power value and the number of counts are input, the average power value is equal to or greater than a predetermined average power threshold value, and the count number exceeds a predetermined number of times, the analysis unit is transferred from the storage unit to the analysis unit. And determination processing means for performing control for instructing to read out the stored level data and loopback data.

また、上記目的を達成するために、本実施形態のLUT制御回路は、広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているLUTと参照してその入力信号にDPDを施した増幅をして出力する電力増幅器のLUTに予歪制御データを書き込むLUT制御回路において、前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間とサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータおよびループバックデータとして出力するサンプル手段と、前記出力されたレベルデータおよびループバックデータを所定の数記憶保持する記憶手段と、レベルデータおよびループバックデータを入力して前記DPDを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記LUTに書き込み記憶する解析手段と、前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行う判定処理手段とを具備することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the LUT control circuit of the present embodiment monitors an input signal to be transmitted in a burst modulated in a wide band, and stores a predistortion control data to be applied to the input signal. In the LUT control circuit that writes the predistortion control data to the LUT of the power amplifier that amplifies the input signal by applying DPD to the output and outputs the received signal, the input signal and the amplified signal are received, and a predetermined sample period Sample means for measuring a signal level at a sampling rate and outputting it as level data and loopback data with identification information for each sample, and storage means for storing and holding a predetermined number of the output level data and loopback data And calculating the predistortion data to which the DPD is applied by inputting level data and loopback data, Analysis means for writing and storing the calculated predistortion data in the LUT; power calculation means for calculating and outputting an average power value obtained by accumulating and dividing the level data by the predetermined number; and the level Signal level comparison means for inputting data, comparing the inputted level data with a predetermined peak power threshold value, and counting and outputting the number of times the threshold value is exceeded during the cumulative addition, and the sample measurement The average power value and the count number are input, the average power value is equal to or greater than a predetermined average power threshold, and the count number exceeds a predetermined number of times. In this case, control is performed to instruct the analysis means to read out the stored level data and loopback data from the storage means. Characterized by comprising a determination processing unit.

さらに、本発明の実施形態の電力増幅器の予歪補償方法は、サンプル手段と、記憶手段と、電力演算手段と、信号レベル比較手段と、判定処理手段と、解析手段と、LUTと、予歪制御データに従ってDPDを施して増幅する増幅手段とを備え、前記増幅手段が、広帯域に変調されたバースト送信される入力信号を監視し、前記入力信号に対応する予歪制御データを記憶しているLUTを参照してその入力信号に前記DPDを施した増幅信号を出力する電力増幅器の予歪補償方法において、前記サンプル手段は、前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間とサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータおよびループバックデータとして出力し、前記記憶手段は、前記出力されたレベルデータおよびループバックデータを所定の数記憶保持し、前記電力演算手段は、前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力し、信号レベル比較手段は、前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力し、前記判定処理手段は、前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行い、前記指示を受信した解析手段は、前記記憶されたレベルデータおよびループバックデータを前記記憶手段から読み出して前記DPDを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記LUTに書き込み記憶することを特徴とする。   Furthermore, a predistortion compensation method for a power amplifier according to an embodiment of the present invention includes a sampling unit, a storage unit, a power calculation unit, a signal level comparison unit, a determination processing unit, an analysis unit, an LUT, and a predistortion. And amplifying means for amplifying by applying DPD according to the control data, the amplifying means monitors the input signal transmitted in a burst modulated in a wide band, and stores predistortion control data corresponding to the input signal In a predistortion compensation method for a power amplifier that outputs an amplified signal obtained by applying the DPD to an input signal with reference to an LUT, the sampling means receives the input signal and the amplified signal, and receives a predetermined sample period. The signal level is sampled at a sampling rate and output as level data and loopback data to which identification information for each sample is added. A predetermined number of stored level data and loopback data is stored, and the power calculation means receives the level data, calculates and outputs an average power value cumulatively added and divided by the predetermined number, and outputs a signal The level comparison means receives the level data, compares the input level data with a predetermined peak power threshold, counts and outputs the number of times the threshold is exceeded during the cumulative addition, The determination processing means controls the start and end timing of the sample measurement, receives the average power value and the count number, the average power value is equal to or greater than a predetermined average power threshold, and the count number is When the predetermined number of times is exceeded, the stored level data and loopback data are stored in the analysis unit from the storage unit. The analysis means that receives the instruction reads out the stored level data and loopback data from the storage means, calculates the predistortion data to be subjected to the DPD, and calculates the calculated predistortion data. Distortion data is written and stored in the LUT.

本実施形態の電力増幅器の動作を説明する機能ブロック図。The functional block diagram explaining operation | movement of the power amplifier of this embodiment. 本実施形態の電力増幅器の入力信号のサンプリング処理を説明する波形図。The wave form diagram explaining the sampling process of the input signal of the power amplifier of this embodiment. 本実施形態の電力増幅器の入力信号のサンプリング処理を説明する波形図。The wave form diagram explaining the sampling process of the input signal of the power amplifier of this embodiment. 本実施形態におけるサンプリング処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the sampling process sequence in this embodiment. 従来の電力増幅器の機能ブロック図。The functional block diagram of the conventional power amplifier. 従来の電力増幅器の入力信号サンプリング処理を説明する波形図。The wave form diagram explaining the input signal sampling process of the conventional power amplifier. 電力増幅器の入力信号対出力信号振幅を示す入出力特性図。The input-output characteristic figure which shows the input signal versus output signal amplitude of a power amplifier.

以下実施形態の電力増幅器を図面を参照して説明する。   A power amplifier according to an embodiment will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の電力増幅器の動作を説明する機能ブロック図で有る。
図1において、本実施形態の電力増幅器PAは、例えば、LTEシステムでバースト送信されるOFDM変調されたデジタル変調信号がDPD部2のプリアンプ20へ入力される。また、デジタル変調信号は、分岐されて選択処理部1のサンプル部11へも入力される。以下、図5と重複する部分は、同じ符号を付与して説明は省略する。
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining the operation of the power amplifier of the present embodiment.
In FIG. 1, in the power amplifier PA of the present embodiment, for example, an OFDM-modulated digital modulation signal that is burst-transmitted in the LTE system is input to the preamplifier 20 of the DPD unit 2. In addition, the digital modulation signal is branched and input to the sample unit 11 of the selection processing unit 1. Hereinafter, the same parts as those in FIG.

プリアンプ20は、LUT生成部3のLUT32から予歪制御データDsを取得し利得調整等のDPD処理を行うが、LUT32では、精確なDPDが可能となるよう、解析部31によって入力信号を分析して生成された予歪制御データDsが書換え、更新されている。   The preamplifier 20 acquires the predistortion control data Ds from the LUT 32 of the LUT generation unit 3 and performs DPD processing such as gain adjustment. The LUT 32 analyzes the input signal by the analysis unit 31 so that accurate DPD is possible. The predistortion control data Ds generated in this way is rewritten and updated.

選択処理部1は、デジタル変調信号およびA/D6でデジタル変換された終段増幅部5からのループバック信号を受信して高速のサンプリングデータを出力するサンプル部11、サンプル部11から出力されたサンプル毎の電力を計算してレベルデータとして出力する入力電力演算部16、サンプリングされたデータ(ループバックデータを含む)をバッファ記憶するRAM15、レベル比較部12、平均電力演算部13と、判定処理部14とを備える。   The selection processing unit 1 receives the digital modulation signal and the loopback signal from the final stage amplification unit 5 digitally converted by the A / D 6 and outputs high-speed sampling data, and is output from the sample unit 11 Input power calculation unit 16 that calculates power for each sample and outputs it as level data, RAM 15 that stores sampled data (including loopback data) as a buffer, level comparison unit 12, average power calculation unit 13, and determination processing Part 14.

変調信号のサンプリングデータは、入力電力演算部16と平均電力演算部13へ入力される。入力電力演算部16で算出された電力のレベルデータは、レベル比較部12へも出力され、所定のピーク電力閾値Vpt1〜Vptn(比較基準)に従って比較した結果を判定処理部14へ出力する。また、レベルデータは電力演算部13へ入力され、累積演算する事によって平均電力値Aoが算出されその結果が判定処理部14へ入力される。その平均電力値Aoは、例えば、4500回のように所定の回数の平均である。   The sampling data of the modulation signal is input to the input power calculation unit 16 and the average power calculation unit 13. The power level data calculated by the input power calculation unit 16 is also output to the level comparison unit 12, and the result of comparison according to predetermined peak power thresholds Vpt1 to Vptn (comparison criteria) is output to the determination processing unit 14. Further, the level data is input to the power calculation unit 13, and the average power value Ao is calculated by cumulative calculation, and the result is input to the determination processing unit 14. The average power value Ao is an average of a predetermined number of times, for example, 4500 times.

レベル比較部12で設定される閾値Vpt1〜Vptnは、ピークレベルの分布を段階的に分類するように複数の例えば、3dBステップで、低い方から順に平均電力値Aoと対応して設定されている。そして各閾値Vpt1〜Vptnを越えた回数が、N1、N2・・・Nnとカウントされ判定処理部14へ出力される。   The threshold values Vpt1 to Vptn set by the level comparison unit 12 are set corresponding to the average power value Ao in order from the lowest in a plurality of, for example, 3 dB steps so as to classify the distribution of peak levels in a stepwise manner. . The number of times exceeding the threshold values Vpt1 to Vptn is counted as N1, N2,... Nn and is output to the determination processing unit 14.

なお、ピーク閾値Vptは一つでも良いが、複数にすることにより想定したPAPR平均電力値Aoの高低に対応する妥当なピークレベルの信号が含まれていることを的確に判定出来る効果がある。   Although the peak threshold value Vpt may be one, it is possible to accurately determine that a signal having an appropriate peak level corresponding to the assumed PAPR average power value Ao is included by using a plurality of peak threshold values Vpt.

そして判定処理部14は、入力される平均電力値Ao、分布範囲とからレベルデータの採否を判定し、採用すると判定した場合は、RAM読み出しフラグFを解析部31へ出力する。   Then, the determination processing unit 14 determines whether to accept the level data from the input average power value Ao and the distribution range, and outputs a RAM read flag F to the analysis unit 31 when it is determined to adopt the level data.

すなわち、判定処理部14は、平均電力値Aoと所定の平均電力閾値Vathを比較し、越えていなければ、データ入力状態が不足しているか、またはバースト信号のサンプリングタイミングが不適当な不備なデータであるとして、累積した4500個のサンプルデータをグループとして廃棄する。   That is, the determination processing unit 14 compares the average power value Ao with a predetermined average power threshold Vath. If the average power value Ao is not exceeded, the data input state is insufficient or the burst signal sampling timing is inappropriate. As a result, the accumulated 4500 sample data are discarded as a group.

この平均電力閾値Vathは、標準動作を想定した定格入力レベルSpよりも例えば、8dB低い値のように許容下限入力値として設定される値である。   This average power threshold Vath is a value set as an allowable lower limit input value, for example, a value 8 dB lower than the rated input level Sp assuming standard operation.

一方、平均電力値Aoが平均電力閾値Vathを越えている場合、レベル比較部12で予め設定された閾値Vpt1〜Vtnのそれぞれを超えたピークレベルの分布を調べる。すなわち、送信信号の電力のPAPRは、例えば、概ね9dB程度に予め調整されているので、平均電力値Aoが低い場合は、低いピークレベル閾値Vpt1を越えた回数N1を調べ、その回数が50回の様な規定回数を超えていれば、想定されたOFDM信号を的確にサンプルしたと判断する。そして、その4500個のレベルデータのグループを採用すると判定してRAM読み出しフラグFを解析部31へ出力する。   On the other hand, when the average power value Ao exceeds the average power threshold value Vath, the level comparison unit 12 examines the distribution of peak levels exceeding the preset threshold values Vpt1 to Vtn. That is, since the PAPR of the power of the transmission signal is adjusted in advance to approximately 9 dB, for example, when the average power value Ao is low, the number N1 of times exceeding the low peak level threshold Vpt1 is checked, and the number is 50 times. If the specified number of times is exceeded, it is determined that the assumed OFDM signal has been accurately sampled. Then, it decides to adopt the group of 4500 level data, and outputs a RAM read flag F to the analysis unit 31.

また、規定回数を満たしていなければ、バースト信号のサンプリングタイミングが的確でなかったと判定してその4500個のデータを廃棄する。   If the specified number is not satisfied, it is determined that the sampling timing of the burst signal is not accurate, and the 4,500 pieces of data are discarded.

解析部31は、このフラグFが立っているタイミングに、その採用されたサンプルデータ(レベルデータおよびループバックデータ。)をRAM15から読み出し、RAM15の内容をクリアして更新する。そして入力されたレベルデータとループバックデータとを比較照合し、予め定めたプログラムによってDPD処理を行う予歪補償データDsを予測生成し、LUT32に書き込み更新する。   The analysis unit 31 reads the adopted sample data (level data and loopback data) from the RAM 15 at the timing when the flag F is set, and clears and updates the content of the RAM 15. The input level data and loopback data are compared and collated, and predistortion compensation data Ds for performing DPD processing is predicted and generated by a predetermined program, and written and updated in the LUT 32.

このプログラムによってLUT32には、同じ入力信号レベルであっても、レベルとループバックのデータとの差から、大きな振幅の出力の低レベルタイミングの信号として扱うか、または、小さい振幅の信号のピークに近いタイミングの信号として扱うかの歪み補正が行われるかなどが的確に反映された予歪制御データが生成される。   This program causes the LUT 32 to treat the LUT 32 as a low level timing signal with a large amplitude output or to reduce the peak of a small amplitude signal, even if the input signal level is the same, due to the difference between the level and the loopback data. Predistortion control data is generated that accurately reflects whether distortion correction is performed as to whether the signal is handled as a close timing signal.

言い換えれば、選択処理部1は、DPD処理を行うプログラムが適正に動作するよう、入力信号から不要な、雑音となる様なバースト信号中のサンプルデータを排除してからRAM15から出力する制御を行っている。以下、その動作を詳細に説明する。   In other words, the selection processing unit 1 performs control to output from the RAM 15 after eliminating unnecessary sample data in the burst signal that causes noise from the input signal so that the program for performing the DPD processing operates properly. ing. Hereinafter, the operation will be described in detail.

判定処理部14は、バースト信号を監視するためのサンプリング期間(タイミング)の設定と、サンプリングしたデータの採否を判定する。本実施形態では、バースト送信するチャネルの送信時間に近い連続した期間の間、繰り返してサンプリングデータを続けて取得し、統計的にDPDの参照となるサンプリングデータを選択する。   The determination processing unit 14 determines the setting of the sampling period (timing) for monitoring the burst signal and the adoption of the sampled data. In the present embodiment, sampling data is repeatedly acquired continuously for a continuous period close to the transmission time of the channel for burst transmission, and sampling data that is statistically used as a reference for DPD is selected.

図2は、本実施形態の電力増幅器PAのサンプリング処理を説明する波形図で、サンプリング期間とバースト信号との関係の組合せを示している。
本実施形態では、予めバースト送信中に有る程度継続してレベルデータが取得出来るようサンプリング期間(ゲートウィンドウ)GWが設けられる。
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the sampling process of the power amplifier PA of this embodiment, and shows a combination of the relationship between the sampling period and the burst signal.
In the present embodiment, a sampling period (gate window) GW is provided so that level data can be acquired in a continuous manner to some extent during burst transmission.

しかし、GWの開始タイミングおよび、サンプリング長さとバースト信号の送信時間(タイミング)TSを同期出来る関係は無く、いくつかの組合せが生じる。 However, there is no relationship in which the start timing of GW, the sampling length, and the transmission time (timing) TS of the burst signal can be synchronized, and some combinations occur.

図2(a1)、(b1)、(c1)は、バースト送信時間TSよりもGWが短く、図2(a2)、(b2)、(c2)は、逆にGWの方が長い。図2(a1)は、送信時間TSの間にGWが収まるか、またはその逆に図2(a2)の様にGWの間に送信時間TSが収まるかの場合がある。図2(b1)、(b2)は、送信時間の始まる前から途中までの先頭部分のデータ取得しか出来なかった場合。図2(c1)、(c2)は、送信途中から送信終了までのデータ取得しか出来ない様に、いずれも空きデータが含まれている。そこで、GWを開いている間に取得したデータが所要のレベルに有るか否かを判定し、この空きデータ、および誤差要因となるデータを排除している。   2 (a1), (b1), and (c1) have a shorter GW than the burst transmission time TS, and FIG. 2 (a2), (b2), and (c2) have a longer GW. In FIG. 2 (a1), there are cases where the GW falls within the transmission time TS, or vice versa, as shown in FIG. 2 (a2), the transmission time TS falls within the GW. Fig. 2 (b1) and (b2) show the case where only data at the beginning of the transmission time can be obtained from before the beginning of transmission. 2 (c1) and 2 (c2) both include empty data so that only data acquisition from the middle of transmission to the end of transmission can be performed. Therefore, it is determined whether or not the data acquired while the GW is open is at a required level, and this empty data and data that causes an error are excluded.

バースト送信時間、GWの期間、サンプリング速度の組合せで、取得出来るサンプルデータの形態は様々になるが、GWを開く期間がバースト送信時間TSよりも短い場合を代表例として以下でサンプルデータの処理手順を説明する。   Depending on the combination of burst transmission time, GW period, and sampling rate, the form of sample data that can be acquired varies, but the sample data processing procedure will be described below as a representative example when the GW open period is shorter than the burst transmission time TS. Will be explained.

図3は、本実施形態の電力増幅器の入力信号のサンプリング処理を説明する波形図である。
バースト信号は、例えば、図5のQ1〜Qnの様な1msecのサブフレームの連なりで電力増幅器へ変調信号が入力され、DPDが施されて送信される。サブフレームは、連続、または、いずれかが休止する(抜ける)場合もあり、例えば最大10個合計10msの無線フレーム構成になる。
FIG. 3 is a waveform diagram illustrating the sampling process of the input signal of the power amplifier according to this embodiment.
For example, the burst signal is transmitted to the power amplifier in a series of 1 msec subframes such as Q1 to Qn in FIG. Subframes may be continuous or one of them may be paused (missed). For example, a maximum of 10 subframes may have a total radio frame structure of 10 ms.

ここでは、説明を簡便にするため図3(a)に示される如く、前後にバースト信号が無く、1msec長の単独バースト信号を対象とし、図3(b)〜(d)の様にGWは200μsec長で100MHz(10nsec繰り返しのサンプリングパルスsp)でサンプリングする場合を対象にしている。なお、このGWが開閉するタイミング、サンプリング長さとサンプリング速度とは、この値に限られることは無く、判定処理部14に予めプログラム、または、図示されない外部から接続された情報端末等によって設定されている。   Here, for simplicity of explanation, as shown in FIG. 3 (a), there is no burst signal before and after, and a single burst signal having a length of 1 msec is targeted, and the GW is as shown in FIGS. 3 (b) to 3 (d). The case of sampling at 100 MHz (sampling pulse sp repeated 10 nsec) with a length of 200 μsec is targeted. Note that the timing at which the GW opens and closes, the sampling length, and the sampling speed are not limited to these values, and are set in the determination processing unit 14 in advance by a program or an information terminal connected from outside (not shown). Yes.

図4は、本実施形態におけるサンプリング処理手順を示すフローチャートである。
以下、図1、図3、図4を参照して本実施形態のサンプリング処理を説明する。
判定処理部14は、所定のタイミングでサンプリング開始のコマンドをサンプル部11、レベル比較部12、平均電力演算部13と、入力電力演算部16とへ送信する(図4のステップs1。)。ここでは、詳細な説明を省略するが、開始タイミングはバースト信号自体がランダムなため、図示されない無線送信機の制御手段等から送信モードに入ったことを示す情報を受信してトリガとするか、周期的な繰り返し、または乱数発生等に基づいて設定されるものであっても良い。
FIG. 4 is a flowchart showing a sampling processing procedure in the present embodiment.
Hereinafter, the sampling processing of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4.
The determination processing unit 14 transmits a sampling start command to the sample unit 11, the level comparison unit 12, the average power calculation unit 13, and the input power calculation unit 16 at a predetermined timing (step s1 in FIG. 4). Here, although detailed explanation is omitted, since the burst signal itself is random, the start timing is triggered by receiving information indicating that the transmission mode has been entered from the control means of the wireless transmitter (not shown), or It may be set based on periodic repetition or random number generation.

サンプル部11は、GWが開くと直ちにその入力信号、すなわちデジタル変調信号のサンプルデータ(以下、レベルデータ(振幅情報)と呼ぶ。)を取得して、200μsecを超過するまでは(ステップsxがNo。)識別符号例えば、先頭からの番号を付与してRAM15と、入力電力演算部16とへ出力する(ステップs2)。   As soon as the GW is opened, the sample unit 11 acquires the input signal, that is, sample data of the digital modulation signal (hereinafter referred to as level data (amplitude information)) until it exceeds 200 μsec (step sx is No). .) Identification code For example, a number from the head is assigned and output to the RAM 15 and the input power calculation unit 16 (step s2).

入力電力演算部16は、サンプル毎の電力を算出しレベルデータとしてレベル比較部12と、電力演算部13とへ出力する。電力演算部13は、レベルデータを4500個累積した時点で判定処理部14へ平均電力値Aoと、統計分布(例えば、ガウス分布のσ1〜σ3)に対応するレベルデータ)を出力する(ステップs3。)。   The input power calculation unit 16 calculates the power for each sample and outputs it as level data to the level comparison unit 12 and the power calculation unit 13. The power calculator 13 outputs the average power value Ao and the statistical distribution (for example, level data corresponding to σ1 to σ3 of the Gaussian distribution) to the determination processor 14 when 4500 level data are accumulated (step s3). .)

レベル比較部12は、入力された各レベルデータをピーク閾値Vpt1〜Vptnと比較し、各閾値Vpt1〜Vptnを越えた回数をそれぞれN1、N2・・・Nnとカウントして判定処理部14へ出力する(ステップs4。)。   The level comparison unit 12 compares the input level data with the peak threshold values Vpt1 to Vptn, counts the number of times the threshold values Vpt1 to Vptn are exceeded as N1, N2,... Nn, and outputs them to the determination processing unit 14. (Step s4).

このカウント数は、図示されないタイマを参照する事により4500個のデータのピークレベルを累積加算している間の数である。また、カウントは、レベル比較部12で行う代わりに判定処理部14へレベルを越えた通知をおこない、カウントを判定処理部14で行っても良い。   This count number is a number during the cumulative addition of the peak levels of 4500 data by referring to a timer (not shown). In addition, the count may be notified by the determination processing unit 14 instead of being performed by the level comparison unit 12, and the determination processing unit 14 may perform the count.

判定処理部14は、平均電力値Aoと所定の平均電力閾値Vathを比較し、越えていなければ(ステップs5がNoの場合。)、データ入力状態が不足しているか、またはバースト信号のサンプリングタイミングが不適当な不備なデータであるとして、累積した4500個のサンプルデータをグループとして廃棄する(ステップs11。)。   The determination processing unit 14 compares the average power value Ao with a predetermined average power threshold Vath (if step s5 is No), the data input state is insufficient or the sampling timing of the burst signal Are discarded as a group (step s11).

一方、越えている(ステップs5がYesの場合。)場合、平均電力値Aoに対応する閾値Vptをこえた(例えば、低い平均電力で有ればVpt1。)データの分布を調べる(ステップs6。)。   On the other hand, if it exceeds (when step s5 is Yes), the distribution of data exceeding the threshold value Vpt corresponding to the average power value Ao (for example, Vpt1 if the average power is low) is examined (step s6). ).

その閾値Vptをこえた回数がここでは、50回の様な規定回数を超えていれば(ステップs7がYesの場合。)、その4500個のレベルデータのグループを採用すると判定してRAM読み出しフラグFを解析部31へ出力する(ステップs8。)。   Here, if the number of times exceeding the threshold value Vpt exceeds the specified number of times such as 50 (when step s7 is Yes), it is determined that the group of 4500 level data is adopted, and the RAM read flag F is output to the analysis unit 31 (step s8).

また、規定回数を満たしていなければステップs7がNoの場合。)、バースト信号のサンプリングタイミングが的確でなかったと判定してその4500個のデータを廃棄する(ステップs11。)。   If step s7 is No if the specified number of times is not satisfied. ), It is determined that the sampling timing of the burst signal is not accurate, and the 4500 pieces of data are discarded (step s11).

なお、この規定回数は、全ピーク電力閾値Vpt1〜Vptnで同じ回数であっても、または、それぞれのピーク閾値に対して独立して設定されるものであっても良い。   The specified number of times may be the same number for all peak power thresholds Vpt1 to Vptn, or may be set independently for each peak threshold value.

このフラグが有るタイミングに判定処理部14は、RAM15から、4500個分のサンプルデータを解析部31へむけて出力してRAM15を更新する(ステップs9。)。すなわち解析部31は、RAM15からレベルデータとループバックデータとを読み出してLUTを再編集、更新するプログラムの所定の手順に入る。   At the timing when this flag is present, the determination processing unit 14 outputs 4500 pieces of sample data from the RAM 15 to the analysis unit 31 to update the RAM 15 (step s9). That is, the analysis unit 31 reads out the level data and the loopback data from the RAM 15 and enters a predetermined procedure of a program for reediting and updating the LUT.

以下、レベルデータの処理に係わる変形例について説明する。
図3(b)では、GWは、バースト継続送信中のタイミングt10に開かれ、入力信号レベルを累算して平均電力値Aoを算出して出力する処理は、4500サンプリングが集まった時点で行う。
In the following, modifications related to level data processing will be described.
In FIG. 3B, the GW is opened at the timing t10 during continuous burst transmission, and the process of calculating and outputting the average power value Ao by accumulating the input signal level is performed when 4500 samplings are collected. .

他の方法として入力されたレベル信号が4500個集まるよりも前に入力されるレベル信号を先頭から暫定平均電力値a0等を算出する処理を開始し、そして連続して行う。そして、判定処理部14は、4500個サンプルでの累算が終えた時点で直ちに平均電力値Aoを平均電力閾値Vathを超えているかを調べ、RAM15で保持していたデータを出力するか否かの処理を行うのでもよい。   As another method, a process of calculating the provisional average power value a0 and the like is started from the beginning of the level signals input before 4500 input level signals are collected and continuously performed. Then, the determination processing unit 14 immediately checks whether the average power value Ao exceeds the average power threshold Vath when accumulation of 4500 samples is completed, and determines whether or not to output the data held in the RAM 15. May be performed.

継続して安定な入力データを取得し続けている場合は、45μsec経過したタイミングt12になり、予め定めた累積数、例えば、4500に達する毎にそれを平均電力値Aoとして判定処理部14へ出力した後は、次の4500個を集計する。RAM読み出しフラグFの出力更新は、この4500個を集計するタイミングと同期して行われる。   When the stable input data is continuously acquired, the timing t12 after 45 μsec has elapsed, and when it reaches a predetermined cumulative number, for example, 4500, it is output to the determination processing unit 14 as the average power value Ao. After that, the next 4500 items are counted. The output update of the RAM read flag F is performed in synchronism with the timing of counting 4500 pieces.

別の方法として、4500到達後は、毎回4500サンプル毎の平均電力値Aoを平均電力閾値Vathと比較し、所定のレベル以上であった場合でも、直ちにピーク閾値Vptを越えたカウント数と比較しないでそのまま保留する。そして、最長ならGWが閉まるタイミングt11まで常に最新のレベルデータを次々とRAM15に書き込み、4500を越えた先頭(最旧)のレベルデータを次々と廃棄することを繰り返す。この場合、レベル比較部16からは、図示されないタイマによって、最新の45μsecにおけるカウント値が更新入力されている。判定処理部14は、ピークレベルのカウント数を監視し、現在の平均電力値Aoの範囲に相当する規定回数のピークレベルに達したタイミングにRAM読み出しフラグFを出力する。   As another method, after reaching 4500, the average power value Ao for every 4500 samples is compared with the average power threshold value Vath each time, and even if the average power value Ao exceeds a predetermined level, it is not immediately compared with the count number exceeding the peak threshold value Vpt. Hold as is. If it is the longest, the latest level data is always written to the RAM 15 one after another until the timing t11 when the GW is closed, and the top (oldest) level data exceeding 4500 is repeatedly discarded. In this case, the latest count value at 45 μsec is updated and input from the level comparison unit 16 by a timer (not shown). The determination processing unit 14 monitors the count number of the peak level, and outputs the RAM read flag F at the timing when the peak level reaches a specified number of times corresponding to the current average power value Ao range.

この方法では、GWをあけた後にバースト送信が始まった場合でも速いタイミングでLUT32を更新することが出来、精確なDPDをより速やかに実現することが可能である。   In this method, even when burst transmission starts after opening the GW, the LUT 32 can be updated at a fast timing, and accurate DPD can be realized more quickly.

また、更に別の方法として、判定処理部14には統計分布上の、例えば、1σ〜3σ内の様にLUT32と比較参照して良いデータの条件が予め設定、記憶されている。判定処理部14は、平均電力値Aoを算出するときに得られる統計分布の1σの広がりを監視し入力レベルデータが例えば、9dB以上広がっている場合には、所定のカウント数以上であってもデータが離散的過ぎるとしてRAM読み出しフラグFを出力するのを止めるようにしても良い。この方法では、バースト送信開始タイミングの信号が不安定な過渡応答がある場合、誤差となる可能性の高いデータを除去出来る効果が得られる。   As yet another method, the determination processing unit 14 preliminarily sets and stores data conditions that can be compared with the LUT 32 on the statistical distribution, for example, within 1σ to 3σ. The determination processing unit 14 monitors the spread of 1σ of the statistical distribution obtained when calculating the average power value Ao, and when the input level data spreads, for example, 9 dB or more, even if it is greater than a predetermined count number The output of the RAM read flag F may be stopped because the data is too discrete. In this method, when there is an unstable transient response at the burst transmission start timing signal, it is possible to remove data that is likely to cause an error.

以上の手順によりRAM15からレベルデータとループバックデータを受信した解析部31は、その入力レベルに対応するLUT32の予歪制御データと比較照合する。そして所定の逆特性算出プログラムにより、レベルデータとループバックデータとから出力信号(ループバック信号)が所要の歪み以内に収まるよう予歪制御データDsを算出してLUT32を上書する(ステップs10)。   The analysis unit 31 that has received the level data and the loopback data from the RAM 15 by the above procedure compares and collates with the predistortion control data of the LUT 32 corresponding to the input level. Then, the predistortion control data Ds is calculated from the level data and the loopback data so that the output signal (loopback signal) falls within the required distortion by a predetermined inverse characteristic calculation program, and the LUT 32 is overwritten (step s10). .

レベルデータとループバックデータとは、正しく補正されている場合、すなわち図7の点線の入出力の直線に乗るように所定の対応関係(振幅、位相)が得られている場合、解析部31は、DPD処理が的確に行われていると判断し、LUT32のデータはそのまま維持される。一方、所定の誤差範囲からはずれている場合は、その差から補償が不足か過剰かを更に補うべくLUT32を上書、更新する。   When the level data and the loopback data are correctly corrected, that is, when a predetermined correspondence (amplitude, phase) is obtained so as to be on the dotted input / output straight line in FIG. Therefore, it is determined that the DPD process is properly performed, and the data in the LUT 32 is maintained as it is. On the other hand, if the error is out of the predetermined error range, the LUT 32 is overwritten and updated to further compensate whether the compensation is insufficient or excessive.

この逆特性算出プログラムは、入力信号レベルと、終段増幅器の出力信号レベルであるループバックデータを比較照合し、入力レベルと出力レベルとが直線性を保つようにプリアンプの利得特性を調整する予歪制御データを算出するものである。このとき解析部31は、LUT32に書き込まれた予歪制御データを読み出して利得調整量を修正した新たな予歪制御データで上書きする。   This inverse characteristic calculation program compares the input signal level with the loopback data, which is the output signal level of the final amplifier, and preliminarily adjusts the gain characteristic of the preamplifier so that the input level and the output level are kept linear. The distortion control data is calculated. At this time, the analysis unit 31 reads the predistortion control data written in the LUT 32 and overwrites it with new predistortion control data in which the gain adjustment amount is corrected.

修正する概念を説明すると、例えば、定格動作の入力レベル範囲では、利得が10で有るとする。解析部31がRAMから読み出したレベルデータの電力が「8」で有れば、直線性動作をしていれば、本来ループバックデータの電力は「80」である。ところが、読み出したループバックデータが「72」で有った場合、利得を現状より約11%上げる必要があると判断し、更にLUT32を参照する。LUT32に既に利得を調整する係数、すなわち予歪制御データDsとして「1.1」と書き込まれていたとすると、解析部31は、電力が「8」であるレベルデータすなわち、入力信号に対する予歪制御データDsを1.1X1.1=1.21に修正してLUT32に書き込み更新する。なお、レベルデータとループバックデータとの関係が所要範囲内で有れば、予歪制御データを再計算せずLUT32をそのまま上書きせずに維持しても、再計算して上書きしてもどちらでも良いことは言うまでもない。   The concept to be corrected will be described. For example, the gain is 10 in the input level range of the rated operation. If the power of the level data read from the RAM by the analysis unit 31 is “8”, the power of the loopback data is “80” if the linearity operation is performed. However, if the read loopback data is “72”, it is determined that the gain needs to be increased by about 11% from the current level, and the LUT 32 is further referred to. Assuming that “1.1” has already been written in the LUT 32 as a coefficient for adjusting the gain, that is, the predistortion control data Ds, the analyzing unit 31 performs predistortion control on the level data whose power is “8”, that is, the input signal. The data Ds is corrected to 1.1X1.1 = 1.21 and written to the LUT 32 and updated. If the relationship between the level data and the loopback data is within the required range, either the predistortion control data is not recalculated and the LUT 32 is maintained without being overwritten, or is recalculated and overwritten. But it goes without saying.

また、以上では利得特性の調整・補償方法について説明したが位相についても同様に予歪制御データを調整すればよい。   In addition, the gain characteristic adjustment / compensation method has been described above, but the predistortion control data may be adjusted similarly for the phase.

この様に図3(b)に示される理想的な例では、バースト信号送信中でサンプリングが開始されるGWが開いたタイミングから45μsec以上経過(タイミングt12)になると累積数が4500に達するので平均電力値Aoが求められる。   Thus, in the ideal example shown in FIG. 3B, the accumulated number reaches 4500 when 45 μsec or more elapses (timing t12) from the timing when the GW that starts sampling during burst signal transmission is opened. A power value Ao is obtained.

また、その後は、サンプリング終了(タイミングt11)まで平均電力も順次更新され、その間に入力されたレベルデータは、解析部31でループバックデータと比較され、予歪制御データDsが正しく更新され続ける。   After that, the average power is also sequentially updated until the end of sampling (timing t11), and the level data input during that time is compared with the loopback data by the analysis unit 31, and the predistortion control data Ds is continuously updated correctly.

次に、図3(c)に示される例では、GWが開いた先頭のタイミングt20では、まだバースト送信が始まって居らず、タイミングt00になってようやくバースト送信が開始されるが閾値よりも低いレベルデータが取得されるだけなので、その後タイミングt22になり漸く閾値を超える。そして、暫定平均値aoを算出するが、45μsec経過する前のタイミングt21に、GWがしまってしまう場合がある。   Next, in the example shown in FIG. 3C, burst transmission has not yet started at the start timing t20 when the GW is opened, and burst transmission is finally started at timing t00, but is lower than the threshold value. Since only the level data is acquired, timing t22 is reached and the threshold is gradually exceeded. Then, the provisional average value ao is calculated, but the GW may end at timing t21 before 45 μsec elapses.

原則としては、図3(b)に示される例も含めて、サンプル開始後45μsec経過前に取得したレベルデータは、取得数が少なく分布状態との比較が不十分なので、RAM15から読み出してループバックデータとは上記の説明手順では比較しない。   In principle, including the example shown in FIG. 3B, the level data acquired 45 seconds before the start of the sample is small in number of acquisitions and insufficiently compared with the distribution state. Data is not compared with the above described procedure.

この場合、サンプル数が必要な4500個よりも少ないが、複数のサンプルから暫定平均電力値a0を求めて、それを予め定められた閾値Vathと比較しても良い。この場合、ピークレベル閾値Vptを越えたカウント数もサンプル数の減少比と同じ比率で少なくする。2種の閾値による判定基準でデータの採否を決定すること、および少ないながらもデータの平均、スムージング効果によりノイズ的入力信号レベルの影響を避けることが出来る。   In this case, although the number of samples is less than the required 4500, the provisional average power value a0 may be obtained from a plurality of samples and compared with a predetermined threshold value Vath. In this case, the count number exceeding the peak level threshold value Vpt is also reduced at the same ratio as the sample number reduction ratio. It is possible to avoid the influence of the noise-like input signal level by determining whether or not to accept data based on the determination criteria based on two kinds of thresholds and, although small, by the average and smoothing effect of the data.

一方、図3(b)のタイミングt21の様に所要平均サンプル数が不足して居る状態で、200μsec経過しGWが閉まることが判明した場合、GWを45μsec経つまで開き続けるか、直ぐに再サンプリングを開始しても良い。この場合、判定処理部14は、電力演算部13から通知されている累積数を監視しているので累積数が不足していると判定してこのGWでのサンプリングを無効にして、再度GWを開く処理を行う。   On the other hand, when the required average number of samples is insufficient as shown at timing t21 in FIG. 3B, when it is found that the GW is closed after 200 μsec, the GW is kept open until 45 μsec has elapsed, or the resampling is immediately performed. You may start. In this case, since the determination processing unit 14 monitors the cumulative number notified from the power calculation unit 13, the determination processing unit 14 determines that the cumulative number is insufficient, invalidates the sampling in this GW, and again executes the GW. Perform the opening process.

再度開かれるGWでは、サンプルデータをクリア(廃棄)して累算をやり直す。または、平均電力閾値Vathを超えるレベルデータを継続して入力している場合は、更にGWをそのまま例えば45μsec、または200μsec延長し、レベルデータを累算することにより平均電力値平均Aoを算出する様にしても良い。   In the GW that is reopened, the sample data is cleared (discarded) and the accumulation is performed again. Alternatively, when level data exceeding the average power threshold Vath is continuously input, the average power value average Ao is calculated by further extending the GW, for example, by 45 μsec or 200 μsec and accumulating the level data. Anyway.

図3(d)の場合は、GWを開いている最中にバースト送信が終了するが、判定処理部14が、累積数を監視し規定数に達するまでに演算許可されるレベルデータが所定の回数以上連続して入力しなくなってしまった場合、GWを閉めてLUT32の更新処理を終了するか、または、再度GWを開き、サンプリングを開始するコマンドを出力のいずれかを出力すればよい。処理手順については、上記説明から容易に推定可能なので詳細説明は省略する。   In the case of FIG. 3D, burst transmission ends while the GW is open, but the determination processing unit 14 monitors the accumulated number and the level data that is permitted to be calculated before reaching the prescribed number is a predetermined level. If the input is stopped for more than the number of times, either the GW is closed and the update process of the LUT 32 is finished, or the GW is opened again and either of the commands for starting the sampling is output. Since the processing procedure can be easily estimated from the above description, a detailed description thereof will be omitted.

以上述べた少なくともひとつの実施形態の電力増幅器、DPD回路、および予歪補償方法によれば、入力される変調信号のレベルデータを所定の期間連続的にサンプルして統計処理することによりLUTが的確な予歪補償データに更新されるのでランダムなタイミングで送信されるバースト信号に精確なDPDを施して増幅することが可能となる。   According to the power amplifier, the DPD circuit, and the predistortion compensation method of at least one embodiment described above, the LUT can be accurately determined by sampling the level data of the input modulation signal continuously for a predetermined period and performing statistical processing. Since the pre-distortion compensation data is updated, it is possible to amplify the burst signal transmitted at random timing by applying accurate DPD.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 選択処理部
11 サンプル部
12 レベル比較部
13 電力演算部
14 判定処理部
15 RAM
16 入力電力演算部
2 DPD(Digital Pre Distortion)部
20 プリアンプ
3 LUT生成部
31 解析部
32 LUT(Look Up Table)
4 D/A(デジタルアナログ変換部)
5 終段増幅部
6 A/D(アナログデジタル変換部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Selection processing part 11 Sample part 12 Level comparison part 13 Power calculation part 14 Determination processing part 15 RAM
16 Input power calculation unit 2 DPD (Digital Pre Distortion) unit 20 Preamplifier 3 LUT generation unit 31 Analysis unit 32 LUT (Look Up Table)
4 D / A (digital / analog converter)
5 Final stage amplifier 6 A / D (analog / digital converter)

Claims (5)

広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているLUTを参照してその入力信号にDPDを施すDPD手段が増幅した信号を出力する電力増幅器において、
前記入力信号と前記増幅された信号とを受信し、所定のサンプル期間と所定のサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータとループバックデータとを出力するサンプル手段と、
前記出力されたレベルデータとループバックデータとを所定の数記憶保持する記憶手段と、
前記レベルデータと前記ループバックデータとを入力され、前記DPDを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記LUTに書き込み記憶する解析手段と、
前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、
前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、
前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、
前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示をする制御を行う判定処理手段とを
具備することを特徴とする電力増幅器。
A wideband modulated input signal to be transmitted in a burst is monitored, and a signal amplified by DPD means for applying DPD to the input signal with reference to an LUT storing predistortion control data applied to the input signal is output. In the power amplifier,
A sample that receives the input signal and the amplified signal, samples the signal level at a predetermined sampling period and a predetermined sampling rate, and outputs level data and identification information for each sample and loopback data Means,
Storage means for storing and holding a predetermined number of the output level data and loopback data;
Analysis means for receiving the level data and the loopback data, calculating the predistortion data to be subjected to the DPD, and writing and storing the calculated predistortion data in the LUT;
Power calculation means for inputting the level data, calculating and outputting an average power value obtained by cumulative addition and division by the predetermined number;
Signal level comparison means for inputting the level data, comparing the inputted level data with a predetermined peak power threshold, and counting and outputting the number of times the threshold is exceeded during the cumulative addition;
Controlling the start and end timing of the sample measurement;
When the average power value and the number of counts are input, the average power value is equal to or greater than a predetermined average power threshold value, and the count number exceeds a predetermined number of times, the analysis unit stores the storage unit. A power amplifier comprising: determination processing means for performing control to instruct to read out the stored level data and loopback data.
広帯域変調されたバースト送信される入力信号を監視し、その入力信号に適用する予歪制御データを記憶しているLUTと参照してその入力信号にDPDを施した増幅をして出力する電力増幅器のLUTに予歪制御データを書き込むLUT制御回路において、
前記入力信号と前記増幅された信号とを受信し、所定のサンプル期間と所定のサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与した前記レベルデータとループバックデータとを出力するサンプル手段と、
前記出力されたレベルデータとループバックデータとをそれぞれ所定の数記憶保持する記憶手段と、
前記レベルデータと前記ループバックデータとを入力され、前記DPDを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記LUTに書き込み記憶する解析手段と、
前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力する電力演算手段と、
前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力する信号レベル比較手段と、
前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、
前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示をする制御を行う判定処理手段とを
具備することを特徴とする電力増幅器のLUT制御回路。
A power amplifier that monitors an input signal to be transmitted in a burst modulated in a wide band and refers to an LUT that stores predistortion control data to be applied to the input signal, and amplifies the input signal by applying DPD and outputs the amplified signal In the LUT control circuit for writing the predistortion control data to the LUT,
The input signal and the amplified signal are received, the signal level is sampled at a predetermined sampling period and a predetermined sampling speed, and the level data and identification information for each sample are output. Sample means;
Storage means for storing and holding a predetermined number of the output level data and loopback data;
Analysis means for receiving the level data and the loopback data, calculating the predistortion data to be subjected to the DPD, and writing and storing the calculated predistortion data in the LUT;
Power calculation means for inputting the level data, calculating and outputting an average power value obtained by cumulative addition and division by the predetermined number;
Signal level comparison means for inputting the level data, comparing the inputted level data with a predetermined peak power threshold, and counting and outputting the number of times the threshold is exceeded during the cumulative addition;
Controlling the start and end timing of the sample measurement;
When the average power value and the number of counts are input, the average power value is equal to or greater than a predetermined average power threshold value, and the count number exceeds a predetermined number of times, the analysis unit stores the storage unit. An LUT control circuit for a power amplifier, comprising: determination processing means for performing control for instructing to read the stored level data and loopback data.
サンプル手段と、記憶手段と、電力演算手段と、信号レベル比較手段と、判定処理手段と、解析手段と、LUTと、予歪制御データに従ってDPDを施して増幅する増幅手段とを備え、
前記増幅手段が、広帯域に変調されたバースト送信される入力信号を監視し、前記入力信号に対応する予歪制御データを記憶しているLUTを参照してその入力信号に前記DPDを施した増幅信号を出力する電力増幅器の予歪補償方法において、
前記サンプル手段は、
前記入力信号と前記増幅信号とを受信し、所定のサンプル期間と所定のサンプリング速度で信号レベルをサンプル測定し、サンプル毎の識別情報を付与したレベルデータとループバックデータとを出力し、
前記記憶手段は、前記出力されたレベルデータとループバックデータとをそれぞれ所定の数記憶保持し、
前記電力演算手段は、
前記レベルデータが入力され、前記所定の数で累積加算および除算した平均電力値を算出して出力し、
信号レベル比較手段は、
前記レベルデータが入力され、前記入力されるレベルデータを所定のピーク電力閾値と比較し、前記累積加算している間にその閾値を越えた回数をカウントして出力し、
前記判定処理手段は、
前記サンプル測定の開始および終了タイミングを制御すると共に、
前記平均電力値と、前記カウント回数とが入力され、前記平均電力値が所定の平均電力閾値以上で、かつ前記カウント回数が予め定められた規定回数を上回る場合、前記解析手段へ前記記憶手段から前記記憶された当該レベルデータおよびループバックデータを読み出す指示する制御を行い、
前記指示を受信した解析手段は、
前記記憶されたレベルデータおよびループバックデータを前記記憶手段から読み出して前記DPDを施す前記予歪みデータを算出し、前記算出した予歪みデータを前記LUTに書き込み記憶する
ことを特徴とする電力増幅器の予歪補償方法。
Sample means, storage means, power calculation means, signal level comparison means, determination processing means, analysis means, LUT, and amplification means for applying DPD according to predistortion control data and amplifying,
The amplification means monitors the input signal to be transmitted in a burst modulated in a wide band, refers to the LUT storing predistortion control data corresponding to the input signal, and amplifies the DPD on the input signal In a predistortion compensation method for a power amplifier that outputs a signal,
The sample means comprises:
The input signal and the amplified signal are received, the signal level is sampled and measured at a predetermined sample period and a predetermined sampling rate, and level data and loopback data with identification information for each sample are output,
The storage means stores and holds a predetermined number of the output level data and loopback data,
The power calculation means includes
The level data is input, an average power value obtained by cumulative addition and division by the predetermined number is calculated and output,
The signal level comparison means
The level data is input, the input level data is compared with a predetermined peak power threshold, and the number of times the threshold is exceeded during the cumulative addition is output,
The determination processing means includes:
Controlling the start and end timing of the sample measurement;
When the average power value and the number of counts are input, the average power value is equal to or greater than a predetermined average power threshold value, and the count number exceeds a predetermined number of times, the analysis unit stores the storage unit. Control to instruct to read the stored level data and loopback data,
The analyzing means that has received the instruction includes:
The stored level data and loopback data are read from the storage means, the predistortion data to be subjected to the DPD is calculated, and the calculated predistortion data is written and stored in the LUT. Predistortion compensation method.
前記ピーク電力閾値は、前記平均電力値に対応して複数のレベルが設定され、
前記判定処理手段は、前記平均電力値のレベルに対応する前記ピーク電力閾値を越えた前記規定回数を上回った場合、前記読み出す指示を行う
ことを特徴とする請求項3の電力増幅器の予歪補償方法。
The peak power threshold is set to a plurality of levels corresponding to the average power value,
4. The predistortion compensation for a power amplifier according to claim 3, wherein the determination processing unit gives the read instruction when the number of times exceeds the specified number of times exceeding the peak power threshold corresponding to the level of the average power value. Method.
前記電力演算手段は、
前記レベルデータの統計分布情報を前記判定処理手段に出力し、
前記判定処理手段は、前記統計分布の広がりが、所定のレベルデータの範囲を超えて居る場合、前記平均電力を算出したレベルデータを前記記憶手段から廃棄することを特徴とする請求項3または、4に記載の電力増幅器の予歪補償方法。
The power calculation means includes
Outputting statistical distribution information of the level data to the determination processing means;
The determination processing means discards the level data from which the average power is calculated from the storage means when the spread of the statistical distribution exceeds a range of predetermined level data. 5. A predistortion compensation method for a power amplifier according to item 4.
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