JP2014042209A - Distortion compensation device, distortion compensation method, distortion compensation program, transmitter and 1-bit audio device - Google Patents

Distortion compensation device, distortion compensation method, distortion compensation program, transmitter and 1-bit audio device Download PDF

Info

Publication number
JP2014042209A
JP2014042209A JP2012184399A JP2012184399A JP2014042209A JP 2014042209 A JP2014042209 A JP 2014042209A JP 2012184399 A JP2012184399 A JP 2012184399A JP 2012184399 A JP2012184399 A JP 2012184399A JP 2014042209 A JP2014042209 A JP 2014042209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
distortion compensation
component
distortion
pulse train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012184399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5920109B2 (en
Inventor
Takashi Maehata
貴 前畠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2012184399A priority Critical patent/JP5920109B2/en
Publication of JP2014042209A publication Critical patent/JP2014042209A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5920109B2 publication Critical patent/JP5920109B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a signal characteristic of an analog signal represented by pulses.SOLUTION: A distortion compensation device 50 performs distortion compensation on an analog signal represented by a 1-bit pulse train output from a ΔΣ modulator 25. As to the signal represented by the 1-bit pulse train, a pulse rise waveform has a first distortion component relative to an ideal pulse rise waveform, and a pulse fall waveform has a second distortion component relative to an ideal pulse fall waveform. The distortion compensation device 50 outputs a distortion compensation signal that can make the first distortion component and the second distortion component substantially axisymmetric about a time axis when added to the analog signal represented by the 1-bit pulse train.

Description

本発明は、歪補償装置、歪補償方法、歪補償プログラム、送信機、及び1bitオーディオ装置に関するものである。   The present invention relates to a distortion compensation apparatus, a distortion compensation method, a distortion compensation program, a transmitter, and a 1-bit audio apparatus.

アナログ波形を表現する1bitのパルス列(1 bit plus train)を生成する技術として、例えば、ΔΣ変調(Delta Sigma Modulation)がある(非特許文献1参照)。   As a technique for generating a 1-bit pulse train (1 bit plus train) representing an analog waveform, for example, there is ΔΣ modulation (Delta Sigma Modulation) (see Non-Patent Document 1).

ΔΣ変調は、オーバサンプリング変調の一種である。ΔΣ変調器は、ループフィルタと量子化器とを備えて構成される。量子化器は、量子化信号として1bitのパルス列を出力することができる。   ΔΣ modulation is a type of oversampling modulation. The ΔΣ modulator includes a loop filter and a quantizer. The quantizer can output a 1-bit pulse train as a quantized signal.

ΔΣ変調器から出力された1bitのパルス列は、アナログフィルタを通過するだけで、元のアナログ波形となる。つまり、ΔΣ変調器から出力された1bitのパルス列は、デジタル信号であるが、アナログ波形を表現したものとなっており、デジタル信号としての性質とアナログ信号としての性質を両方有している。   The 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator simply passes through the analog filter and becomes the original analog waveform. In other words, the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator is a digital signal, but represents an analog waveform, and has both a digital signal property and an analog signal property.

和保 孝雄、安田 明 監訳(原著者 Richard Schreier, Gabor C. Temes)ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門(Understanding Delta-Sigma Data Converters)、丸善株式会社、2007,pp1−17Takao Wabo, Akira Yasuda (original author Richard Schreier, Gabor C. Temes) Introduction to ΔΣ analog / digital converters (Understanding Delta-Sigma Data Converters), Maruzen Co., Ltd., 2007, pp1-17 Joon Hyung Kim, Sung Jun Lee, Jae Ho Jung, and Chul Soon Park, "60% High-Efficiency 3G LTE Power Amplifier with Three-level Delta Sigma Modulation Assisted By Dual Supply Injection", Microwave Symposium Digest (MTT), 2011 IEEE MTT-S International, June 2011Joon Hyung Kim, Sung Jun Lee, Jae Ho Jung, and Chul Soon Park, "60% High-Efficiency 3G LTE Power Amplifier with Three-level Delta Sigma Modulation Assisted By Dual Supply Injection", Microwave Symposium Digest (MTT), 2011 IEEE MTT-S International, June 2011 Woo-Young Kim, J. Rode, A. Scuderi, Hyuk-Su Son, Chul Soon Park, and Peter. M. Asbeck, "An Efficient Voltage-Mode Class-D Power Amplifier for Digital Transmitters with Dlta-Sigma Modulation", Microwave Symposium Digest (MTT), 2011 IEEE MTT-S International, June 2011Woo-Young Kim, J. Rode, A. Scuderi, Hyuk-Su Son, Chul Soon Park, and Peter. M. Asbeck, "An Efficient Voltage-Mode Class-D Power Amplifier for Digital Transmitters with Dlta-Sigma Modulation", Microwave Symposium Digest (MTT), 2011 IEEE MTT-S International, June 2011

非特許文献2,3には、ΔΣ変調器から出力された信号の隣接チャネル漏洩電力比(ACLR;Adjacent Channel Leakage power Ratio)が、それぞれ、30[dB]、43[dB]であったことが記載されている。   In Non-Patent Documents 2 and 3, the adjacent channel leakage power ratio (ACLR) of the signal output from the ΔΣ modulator was 30 [dB] and 43 [dB], respectively. Have been described.

ここで、アナログ波形の場合、隣接チャネル漏洩電力(Adjacent Channel Leakage Power)を小さくすることが求められることが多い。隣接チャネル漏洩電力とは、使用周波数帯域外に漏れ出した電力をいう。隣接チャネル漏洩電力が小さければ、ACLRが高くなる。   Here, in the case of an analog waveform, it is often required to reduce the adjacent channel leakage power (Adjacent Channel Leakage Power). Adjacent channel leakage power refers to power that leaks out of the used frequency band. If the adjacent channel leakage power is small, the ACLR becomes high.

前述のように、ΔΣ変調器から出力された1bitのパルス列は、デジタル信号であるが、アナログ波形を表現したものでもある。
したがって、ΔΣ変調器から出力された1bitのパルス列についても、隣接チャネル漏洩電力が小さいこと、換言すると、ACLRが高いことが望ましい。
As described above, the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator is a digital signal, but also represents an analog waveform.
Therefore, it is desirable that the adjacent channel leakage power is small for the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator, in other words, the ACLR is high.

しかし、非特許文献2,3には、ACLRが、なぜそのように低い値になるのかという原因については記載されていない。
本発明者は、パルスの波形がACLRに影響しているとの仮説を立て、数値シミュレーションを行った。その結果、その仮説が正しいこと、つまり、パルスの波形がACLRに影響していることを確認した。
However, Non-Patent Documents 2 and 3 do not describe the reason why ACLR is so low.
The inventor made a hypothesis that the pulse waveform has an influence on the ACLR, and performed a numerical simulation. As a result, it was confirmed that the hypothesis was correct, that is, the pulse waveform had an influence on ACLR.

本発明は、パルスの波形が、ACLRなどのアナログ信号の信号特性に影響するという新規な知見に基づくものである。本発明は、パルスが表現するアナログ信号の信号特性の改善を目的とする。   The present invention is based on the novel finding that the pulse waveform affects the signal characteristics of analog signals such as ACLR. An object of the present invention is to improve the signal characteristics of an analog signal represented by a pulse.

これまで、パルス波形と、そのパルス波形が表現するアナログ信号としての信号特性について考慮されたことは無かった。一般的に、デジタル信号は、HighとLowを表現することが重要である。したがって、デジタル信号としてのパルスは、時間軸方向におけるパルス中央付近の大きさが安定していることが重要であり、パルスの立ち上がり及び立ち下がりはさほど問題とならない。
しかし、本発明者は、アナログ信号としての性質も有するパルスの場合、パルスの立ち上がり及び立ち下がりの波形も信号特性に影響を与える重要な要因ではないかと考えた。
そこで、本発明者は、パルス波形と性能劣化との関係性に着目し、その関係性を、シミュレーションによって解明した。その結果、立ち上がり波形と立ち下り波形の非対称性が、アナログ信号としての信号特性劣化の原因であることを発見した。
Until now, the pulse waveform and the signal characteristics as an analog signal represented by the pulse waveform have not been considered. In general, it is important for a digital signal to express High and Low. Therefore, it is important that the pulse as a digital signal is stable in the vicinity of the center of the pulse in the time axis direction, and the rise and fall of the pulse are not a problem.
However, the present inventor has considered that in the case of a pulse that also has characteristics as an analog signal, the rising and falling waveforms of the pulse may be important factors that affect the signal characteristics.
Therefore, the inventor paid attention to the relationship between the pulse waveform and the performance deterioration, and clarified the relationship by simulation. As a result, it was discovered that the asymmetry between the rising waveform and the falling waveform is the cause of signal characteristic degradation as an analog signal.

つまり、入力信号を、アナログ信号を表現する1bitパルス列に変換する際に、前記1bitパルス列が、パルスの立ち上がり波形が理想的なパルス立ち上がり波形に対して第1の歪成分を有し、かつ、パルスの立ち下がり波形が理想的なパルス立ち下がり波形に対して、第2の歪成分を有している。
そして、前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分に基づいて、信号の周波数帯に影響を与えている成分を抑圧するとともに、時間軸に対して、実質的に線対称に漸近させることで、信号特性劣化を防止できることを見出した。
本発明者は、上記知見に基づいて本発明を完成させた。
That is, when the input signal is converted into a 1-bit pulse train representing an analog signal, the 1-bit pulse train has a first distortion component with respect to an ideal pulse rise waveform, and the pulse rise waveform The falling waveform has a second distortion component with respect to the ideal pulse falling waveform.
Then, based on the first distortion component and the second distortion component, the component affecting the frequency band of the signal is suppressed and asymptotically made substantially symmetrical with respect to the time axis. Thus, it has been found that signal characteristic deterioration can be prevented.
The present inventor has completed the present invention based on the above findings.

(1)すなわち、本発明は、1bitパルス列で表現された信号の歪補償を行う歪補償装置であって、前記1bitパルス列で表現された信号は、パルスの立ち上がり波形が理想的なパルス立ち上がり波形に対して第1の歪成分を有し、かつ、パルスの立ち下がり波形が理想的なパルス立ち下がり波形に対して第2の歪成分を有し、前記1bitパルス列で表現された信号に加算することで前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分を時間軸に対して実質的な線対称としうる歪補償信号を出力することを特徴としている。 (1) That is, the present invention is a distortion compensation device that performs distortion compensation of a signal represented by a 1-bit pulse train, and the signal represented by the 1-bit pulse train has an ideal pulse rise waveform. On the other hand, it has a first distortion component, and the falling waveform of the pulse has a second distortion component with respect to an ideal pulse falling waveform, and is added to the signal expressed by the 1-bit pulse train. Thus, a distortion compensation signal capable of making the first distortion component and the second distortion component substantially line-symmetric with respect to the time axis is output.

上記のように構成された歪補償装置によれば、パルスの立ち上がり波形と立ち下り波形が時間軸に対して実質的に非対称となっている1bitパルス列で表現された信号に、歪補償信号を加算することができる。これにより、第1の歪成分及び第2の歪成分を、時間軸に対して、実質的に線対称に漸近させることができ、好適に歪補償を行うことができる。この結果、信号特性劣化を抑制することができる。   According to the distortion compensation apparatus configured as described above, the distortion compensation signal is added to the signal represented by a 1-bit pulse train in which the rising waveform and falling waveform of the pulse are substantially asymmetric with respect to the time axis. can do. Thereby, the first distortion component and the second distortion component can be made asymptotically substantially symmetric with respect to the time axis, and distortion compensation can be suitably performed. As a result, signal characteristic deterioration can be suppressed.

(2)上記歪補償装置において、前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分が、前記第1の歪成分と前記第2の歪成分との間の時間軸に対する線対称性を低下させる非対称成分を含んでいる場合には、前記非対称成分に基づいて前記歪補償信号を生成する信号生成部を備えていることが好ましい。
この場合、歪補償信号を、非対称成分の抑圧が可能な信号とすることで効果的に歪補償を行うことができる。
(2) In the distortion compensation apparatus, the first distortion component and the second distortion component reduce line symmetry with respect to a time axis between the first distortion component and the second distortion component. When an asymmetric component is included, it is preferable that a signal generation unit that generates the distortion compensation signal based on the asymmetric component is provided.
In this case, the distortion compensation signal can be effectively compensated by making the distortion compensation signal a signal capable of suppressing the asymmetric component.

(3)前記歪補償信号は、1bitパルス列であることが好ましい。
この場合、歪補償信号をデジタル処理によって生成することができるので、歪補償を精度良く行うことが可能な精度の高い歪補償信号を生成することができ、信号特性劣化を効果的に抑制することができる。
(3) The distortion compensation signal is preferably a 1-bit pulse train.
In this case, since the distortion compensation signal can be generated by digital processing, it is possible to generate a distortion compensation signal with high accuracy capable of performing distortion compensation with high accuracy, and effectively suppressing signal characteristic deterioration. Can do.

(4)上記歪補償装置は、前記非対称成分をデジタル信号として前記信号生成部に供給する供給部をさらに備え、前記信号生成部が、供給された前記非対称成分にΔΣ変調を行い、1bitパルス列で表現された前記非対称成分を前記歪補償信号として生成する変調器を備えていることが好ましい。
この場合、供給部が非対称成分をデジタル信号として信号生成部に供給するとともに、変調器がデジタル信号の非対称成分に対してΔΣ変調を行って歪補償信号を生成するので、歪補償装置は、1bitパルス列で表現された信号に応じた精度の高い歪補償信号を、デジタル処理によって生成することができる。
(4) The distortion compensation apparatus further includes a supply unit that supplies the asymmetric component as a digital signal to the signal generation unit, and the signal generation unit performs ΔΣ modulation on the supplied asymmetric component, and a 1-bit pulse train. It is preferable to provide a modulator that generates the expressed asymmetric component as the distortion compensation signal.
In this case, the supply unit supplies the asymmetric component as a digital signal to the signal generation unit, and the modulator performs ΔΣ modulation on the asymmetric component of the digital signal to generate a distortion compensation signal. A highly accurate distortion compensation signal corresponding to the signal represented by the pulse train can be generated by digital processing.

(5)また、上記歪補償装置において、前記非対称成分をデジタル信号として示した情報を記憶している記憶部をさらに備えている場合には、前記供給部は、前記記憶部に記憶された前記情報を参照することで、前記信号生成部に供給すべき非対称成分を取得するものとしてもよい。 (5) When the distortion compensation apparatus further includes a storage unit that stores information indicating the asymmetric component as a digital signal, the supply unit stores the information stored in the storage unit. By referring to the information, the asymmetric component to be supplied to the signal generation unit may be acquired.

(6)上記歪補償装置において、前記信号生成部は、前記変調器の前段に設けられ、前記非対称成分を増幅して前記変調器に出力する増幅器と、前記変調器によって1bitパルス列で表現された前記非対称成分を前記増幅器による増幅率に応じた減衰率によって減衰させる減衰器とを備えていてもよい。
この場合、1bitパルス列とする前の非対称成分を増幅器によって増幅し、変調器によって非対称成分を1bitパルス列に変換した後に、当該1bitパルス列で表現された非対称成分を減衰器によって減衰するので、1bitパルス列に変換する際に非対称成分に付加される歪成分を、相対的に抑制することができる。この結果、不要な歪成分が抑制された非対称成分を得ることができ、より精度の高い歪補償信号を生成することができる。
(6) In the distortion compensation apparatus, the signal generation unit is provided in a preceding stage of the modulator and is expressed by a 1-bit pulse train by an amplifier that amplifies the asymmetric component and outputs the amplified asymmetric component to the modulator. An attenuator that attenuates the asymmetric component with an attenuation factor corresponding to the amplification factor of the amplifier may be provided.
In this case, the asymmetric component before the 1-bit pulse train is amplified by the amplifier, and after the asymmetric component is converted into the 1-bit pulse train by the modulator, the asymmetric component expressed by the 1-bit pulse train is attenuated by the attenuator. The distortion component added to the asymmetric component at the time of conversion can be relatively suppressed. As a result, an asymmetric component in which unnecessary distortion components are suppressed can be obtained, and a more accurate distortion compensation signal can be generated.

(7)また、前記変調器の前段に設けられ、前記非対称成分の中から、歪補償に必要な帯域幅の成分を前記変調器に出力するフィルタをさらに備えていることが好ましい。
この場合、非対称成分に対して歪補償に必要な帯域幅となるように帯域制限を行うことで、非対称成分と、歪補償の対象となる信号とを同程度の帯域幅の信号とすることができる。これにより、歪補償の対象となる信号とほぼ同一の条件で非対称成分の変調を行うことができ、歪補償を行うために十分な精度を確保することができる。
(7) It is preferable to further include a filter provided before the modulator and outputting a bandwidth component necessary for distortion compensation to the modulator from among the asymmetric components.
In this case, by performing band limitation so that the asymmetric component has a bandwidth necessary for distortion compensation, the asymmetric component and the signal to be compensated for distortion can be made a signal having the same bandwidth. it can. As a result, it is possible to perform modulation of the asymmetric component under substantially the same conditions as the signal to be subjected to distortion compensation, and to ensure sufficient accuracy for performing distortion compensation.

(8)また、上記歪補償装置において、前記歪補償信号が加算された前記1bitパルス列で表現された信号から非対称成分を抽出する抽出部をさらに備え、前記供給部は、前記抽出部が抽出した非対称成分に基づいて、前記信号生成部に供給すべき前記非対称成分を更新することが好ましい。
この場合、歪補償後の1bitパルス列で表現された信号に含まれている非対称成分を、信号生成部に供給すべき非対称成分に反映させることができるので、現状の1bitパルス列で表現された信号に応じた高い精度の歪補償信号を生成することができる。
(8) The distortion compensation apparatus may further include an extraction unit that extracts an asymmetric component from the signal represented by the 1-bit pulse train to which the distortion compensation signal is added, and the supply unit is extracted by the extraction unit. It is preferable to update the asymmetric component to be supplied to the signal generator based on the asymmetric component.
In this case, since the asymmetric component included in the signal expressed by the 1-bit pulse train after distortion compensation can be reflected in the asymmetric component to be supplied to the signal generation unit, the signal expressed by the current 1-bit pulse train is added. A distortion compensation signal with high accuracy can be generated.

(9)非対称成分に基づいた上記歪補償信号は、信号におけるパルスの立ち上がり波形及び立ち下がり波形に含まれる非対称成分に加算する必要がある。従って、前記供給部は、前記1bitパルス列で表現された信号のパルス波形の変化に応じて前記非対称成分を供給することが好ましく、この場合、適切なタイミングで歪補償信号を生成し、1bitパルス列で表現された信号に加算することができる。 (9) The distortion compensation signal based on the asymmetric component needs to be added to the asymmetric component included in the rising waveform and falling waveform of the pulse in the signal. Therefore, it is preferable that the supply unit supplies the asymmetric component according to a change in the pulse waveform of the signal expressed by the 1-bit pulse train. In this case, a distortion compensation signal is generated at an appropriate timing, and the 1-bit pulse train is generated. It can be added to the represented signal.

(10)また、非対称成分に基づいた上記歪補償信号は、前記1bitパルス列で表現された信号におけるパルスの立ち上がり波形及び立ち下がり波形に含まれる非対称成分に加算する必要がある。
その一方、歪補償信号を生成するための期間が必要となるため、前記1bitパルス列で表現された信号に対して遅延が生じるおそれがある。
このため、前記1bitパルス列で表現された信号に加算される前記歪補償信号に生じる遅延を解消するための遅延処理部をさらに備えていることが好ましい。
(10) The distortion compensation signal based on the asymmetric component needs to be added to the asymmetric component included in the rising waveform and falling waveform of the pulse in the signal expressed by the 1-bit pulse train.
On the other hand, since a period for generating the distortion compensation signal is required, there is a possibility that a delay occurs with respect to the signal expressed by the 1-bit pulse train.
For this reason, it is preferable to further include a delay processing unit for eliminating a delay generated in the distortion compensation signal added to the signal expressed by the 1-bit pulse train.

(11)また、前記1bitパルス列で表現された信号は、バンドパス型ΔΣ変調器による出力であることが好ましい。 (11) Further, it is preferable that the signal expressed by the 1-bit pulse train is an output by a bandpass ΔΣ modulator.

(12)本発明は、1bitパルス列で表現された信号の歪補償を行う歪補償方法であって、前記1bitパルス列で表現された信号は、パルスの立ち上がり波形が理想的なパルス立ち上がり波形に対して第1の歪成分を有し、かつ、パルスの立ち下がり波形が理想的なパルス立ち下がり波形に対して第2の歪成分を有し、前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分を時間軸に対して実質的な線対称としうる歪補償信号を1bitパルス列として前記1bitパルス列で表現された信号に加算する加算ステップを含むことを特徴としている。 (12) The present invention is a distortion compensation method for performing distortion compensation of a signal expressed by a 1-bit pulse train, and the signal expressed by the 1-bit pulse train has a pulse rising waveform that is ideal for a pulse rising waveform. The first distortion component has a second distortion component with respect to an ideal pulse falling waveform, and the first distortion component and the second distortion component have a first distortion component. An addition step of adding a distortion compensation signal that can be substantially line symmetric with respect to the time axis as a 1-bit pulse train to a signal expressed by the 1-bit pulse train is included.

(13)本発明は、1bitパルス列で表現された信号の歪補償を行う歪補償プログラムであって、前記1bitパルス列で表現された信号は、パルスの立ち上がり波形が理想的なパルス立ち上がり波形に対して第1の歪成分を有し、かつ、パルスの立ち下がり波形が理想的なパルス立ち下がり波形に対して第2の歪成分を有し、コンピュータに、前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分を時間軸に対して実質的な線対称としうる歪補償信号を1bitパルス列として前記1bitパルス列で表現された信号に加算する加算ステップを実行させるものである。 (13) The present invention is a distortion compensation program for performing distortion compensation of a signal expressed by a 1-bit pulse train. The signal expressed by the 1-bit pulse train has a pulse rising waveform that is ideal for a pulse rising waveform. The first distortion component and the falling waveform of the pulse has a second distortion component with respect to an ideal pulse falling waveform, and the computer has the first distortion component and the second distortion component. An addition step of adding a distortion compensation signal capable of making the distortion component substantially line symmetric with respect to the time axis as a 1-bit pulse train to a signal expressed by the 1-bit pulse train is executed.

(14)(15)また、本発明の送信機は、1bitパルス列で表現された信号を送信する送信部と、上記(1)〜(11)のいずれかの歪補償装置と、を備えていることを特徴としている。
また、本発明の1bitオーディオ装置は、1bitパルス列で表現された音声信号を出力する信号出力部と、上記(1)〜(11)のいずれかの歪補償装置と、を備えていることを特徴としている。
(14) (15) Moreover, the transmitter of this invention is provided with the transmission part which transmits the signal expressed with 1 bit pulse train, and the distortion compensation apparatus in any one of said (1)-(11). It is characterized by that.
The 1-bit audio apparatus of the present invention includes a signal output unit that outputs an audio signal expressed by a 1-bit pulse train, and the distortion compensation apparatus according to any one of the above (1) to (11). It is said.

上記構成の送信機、及び1bitオーディオ装置によれば、出力する信号の歪補償を精度よく行うことが可能となり、信号特性劣化を抑制することができる。   According to the transmitter and the 1-bit audio device configured as described above, it is possible to accurately perform distortion compensation of an output signal, and it is possible to suppress signal characteristic deterioration.

1bitパルス列で表現されたRF信号を出力するシステムのブロック図である。It is a block diagram of a system that outputs an RF signal expressed by a 1-bit pulse train. ΔΣ変調器の構成図である。It is a block diagram of a ΔΣ modulator. 1次ローパス型ΔΣ変調器である。This is a primary low-pass type ΔΣ modulator. 1次ローパス型ΔΣ変調器から変換して得られた2次バンドパス型ΔΣ変調器である。This is a secondary band-pass ΔΣ modulator obtained by converting from a primary low-pass ΔΣ modulator. シミュレーション用の装置の構成図である。It is a block diagram of the apparatus for simulation. 対称波形の波形図である。It is a wave form diagram of a symmetrical waveform. 非対称波形の波形図である。It is a wave form diagram of an asymmetrical waveform. シミュレーションパラメータの説明図である。It is explanatory drawing of a simulation parameter. 対称波形のパワースペクトラムである。It is a power spectrum with a symmetrical waveform. 非対称波形のパワースペクトラムである。It is a power spectrum of an asymmetric waveform. 実測結果を示す図である。It is a figure which shows a measurement result. ΔΣ変調器に入力される入力信号の電力に対する、出力信号の電力と、隣接チャネル漏洩電力との関係の一例を示したグラフである。It is the graph which showed an example of the relationship between the electric power of an output signal with respect to the electric power of the input signal input into a delta-sigma modulator, and adjacent channel leakage power. フィードフォーワード型の歪補償を採用した、ACLRに関する検証試験に用いる装置の構成図である。It is a block diagram of the apparatus used for the verification test regarding ACLR which employ | adopted feedforward type distortion compensation. 第1の実施形態に係る歪補償装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the distortion compensation apparatus which concerns on 1st Embodiment. ΔΣ変調器25が出力するアナログ信号を表現している1bitパルス列のパルス波形の一例を示す図であり、(a)は非対称成分を含んだパルス波形のアイパターン、(b)は(a)に示すパルス波形の内の立ち上がり及び立ち下がり波形、(c)は(b)に示すパルス波形から非対称成分を除去したパルス波形、(d)は(b)に示すパルス波形から抽出された非対称成分fAsym(t)を示す図である。It is a figure which shows an example of the pulse waveform of 1 bit pulse train expressing the analog signal which the delta-sigma modulator 25 outputs, (a) is an eye pattern of the pulse waveform containing an asymmetric component, (b) is (a). (C) is a pulse waveform obtained by removing an asymmetric component from the pulse waveform shown in (b), and (d) is an asymmetric component f extracted from the pulse waveform shown in (b). It is a figure which shows Asym (t). 信号生成部による歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号と、この反転信号に付加される非対称成分f´Asym(t)との関係を示した図であり、(a)は、歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号と、ΔΣ変調器25から出力される1bitパルス列で表現されたRF信号とを示している。(b)は、歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号を増幅したときの状態、(c)は、歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号を減衰したときの状態を示している。And the inverted signal of the distortion compensating the asymmetric component f dist (t) by the signal generator is a diagram showing the relationship between the asymmetrical component is added to the inverted signal f'Asym (t), (a ) is strain An inversion signal of the compensation asymmetric component f dist (t) and an RF signal expressed by a 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25 are shown. (B) shows the state when the inverted signal of the distortion compensation asymmetric component fdist (t) is amplified, and (c) shows the state when the inverted signal of the distortion compensation asymmetric component fdist (t) is attenuated. Show. 図14に示すシステムによって、RF信号を出力したときの時間領域の信号波形を示すグラフであり、(a)は歪補償前のRF信号の信号波形、(b)は歪補償信号の信号波形、(c)は歪補償後のRF信号の信号波形を示している。It is a graph which shows the signal waveform of the time domain when RF signal is output by the system shown in FIG. 14, (a) is the signal waveform of RF signal before distortion compensation, (b) is the signal waveform of distortion compensation signal, (C) shows the signal waveform of the RF signal after distortion compensation. 図17にて示した歪補償前のRF信号と、歪補償後のRF信号のパワースペクトラムを示す図である。It is a figure which shows the power spectrum of RF signal before distortion compensation shown in FIG. 17, and RF signal after distortion compensation. 第2の実施形態に係る歪補償装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the distortion compensation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 本実施形態の歪補償装置を備えた1bitオーディオ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1-bit audio apparatus provided with the distortion compensation apparatus of this embodiment.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る歪補償装置は、1bitパルス列で表現された信号に対して歪補償を行う。そこでまず、1bitパルス列で表現された信号を出力するシステム、及び1bitパルス列で表現された信号に含まれる非対称成分について説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The distortion compensation apparatus according to the present embodiment performs distortion compensation on a signal expressed by a 1-bit pulse train. First, a system that outputs a signal expressed by a 1-bit pulse train and an asymmetric component included in the signal expressed by a 1-bit pulse train will be described.

[1.システムについて]
[1.1 システムの全体構成について]
図1は、1bitパルス列で表現されたRF信号を出力するシステムのブロック図である。このシステム1は、信号変換装置70を備えたデジタル信号処理部21と、アナログフィルタ32と、を有している。
[1. About the system]
[1.1 Overall system configuration]
FIG. 1 is a block diagram of a system that outputs an RF signal expressed by a 1-bit pulse train. The system 1 includes a digital signal processing unit 21 including a signal conversion device 70 and an analog filter 32.

デジタル信号処理部21は、アナログ信号であるRF(Radio Frequency)信号を表現するデジタル信号(1bitパルス列)を出力する。RF信号は、無線波として空間に放射されるべき信号であり、例えば、移動体通信のためのRF信号、テレビ/ラジオなどの放送サービスのためのRF信号である。   The digital signal processing unit 21 outputs a digital signal (1-bit pulse train) that represents an RF (Radio Frequency) signal that is an analog signal. The RF signal is a signal to be radiated to the space as a radio wave, for example, an RF signal for mobile communication and an RF signal for broadcasting services such as television / radio.

デジタル信号処理部21から出力されたRF信号は、アナログフィルタ(バンドパスフィルタ又はローパスフィルタ)32に与えられる。1bitパルス列が表現するアナログ信号は、RF信号以外のノイズ成分も含んでいる。そのノイズ成分は、アナログフィルタによって除去される。
1bitパルス列は、アナログフィルタ32を通過するだけで、純粋なアナログ信号となる。
The RF signal output from the digital signal processing unit 21 is given to an analog filter (bandpass filter or lowpass filter) 32. The analog signal expressed by the 1-bit pulse train includes noise components other than the RF signal. The noise component is removed by the analog filter.
The 1-bit pulse train simply passes through the analog filter 32 and becomes a pure analog signal.

このように、デジタル信号処理部21では、デジタル信号処理で1bitパルス列を生成することで、実質的に、RF信号を生成することができる。したがって、RF信号を表現している1bitパルス列を、RF信号を処理する回路(例えば、無線通信機、テレビ受信機などのRF信号受信機)に与えれば、その回路は、1bitパルス列をアナログ信号として処理することができる。なお、この場合、アナログフィルタ32は、RF信号を処理する回路に備わっていればよい。   As described above, the digital signal processing unit 21 can substantially generate an RF signal by generating a 1-bit pulse train by digital signal processing. Therefore, if a 1-bit pulse train representing an RF signal is given to a circuit that processes the RF signal (for example, an RF signal receiver such as a wireless communication device or a television receiver), the circuit uses the 1-bit pulse train as an analog signal. Can be processed. In this case, the analog filter 32 may be provided in a circuit that processes the RF signal.

アナログフィルタ32として、バンドパスフィルタを用いるか、ローパスフィルタを用いるかは、RF信号の周波数によって、適宜決定される。
なお、信号変換装置70が、バンドパス型ΔΣ変調によって信号変換を行う場合には、アナログフィルタ32としてバンドパスフィルタが用いられ、ローパス型ΔΣ変調によって信号変換を行う場合には、アナログフィルタ32としてローパスフィルタが用いられる。
Whether the analog filter 32 is a band-pass filter or a low-pass filter is appropriately determined depending on the frequency of the RF signal.
Note that when the signal conversion device 70 performs signal conversion by band-pass ΔΣ modulation, a band-pass filter is used as the analog filter 32, and when signal conversion by the low-pass ΔΣ modulation is performed, the analog filter 32 A low pass filter is used.

デジタル信号処理部21とアナログフィルタ32との間の信号伝送路4は、回路基板に形成された信号配線であってもよいし、光ファイバー又は電気ケーブルなどの伝送線路であってもよい。また、信号伝送路4は、1bitパルス列を送信するための専用線である必要は無く、インターネットなどのパケット通信を行う通信ネットワークであってもよい。パケット通信を行う通信ネットワークを信号伝送路4として用いる場合、送信側(デジタル信号処理部21側)は、1bitパルス列を、ビット列に変換して、信号伝送路4に送信し、受信側(アナログフィルタ32側)が、受信したビット列を元の1bitパルス列に復元すればよい。   The signal transmission path 4 between the digital signal processing unit 21 and the analog filter 32 may be a signal wiring formed on a circuit board, or a transmission line such as an optical fiber or an electric cable. The signal transmission path 4 does not have to be a dedicated line for transmitting a 1-bit pulse train, and may be a communication network that performs packet communication such as the Internet. When a communication network that performs packet communication is used as the signal transmission path 4, the transmission side (digital signal processing unit 21 side) converts a 1-bit pulse string into a bit string, transmits it to the signal transmission path 4, and receives it on the reception side (analog filter). 32 side) may restore the received bit string to the original 1-bit pulse string.

デジタル信号処理部21は、信号伝送路4に対して、1bitパルス列を送信する送信機とみなすことができる。この場合、アナログフィルタ32を有する装置は、RF信号の受信機となる。
また、システム1全体が送信機1であってもよい。例えば、送信機1は、デジタル信号処理部21から出力された信号を増幅器にて増幅し、アンテナから出力するよう構成されていてもよい。この場合、アナログフィルタ32は、デジタル信号処理部21からアンテナの間に設けてもよいし、アンテナがアナログフィルタ32として機能してもよい。
The digital signal processing unit 21 can be regarded as a transmitter that transmits a 1-bit pulse train to the signal transmission path 4. In this case, the device having the analog filter 32 becomes an RF signal receiver.
Further, the entire system 1 may be the transmitter 1. For example, the transmitter 1 may be configured to amplify the signal output from the digital signal processing unit 21 with an amplifier and output the signal from an antenna. In this case, the analog filter 32 may be provided between the digital signal processing unit 21 and the antenna, or the antenna may function as the analog filter 32.

デジタル信号処理部21は、送信信号であるベースバンド信号(IQ信号)を出力するベースバンド部23と、ベースバンド信号を変調する変調器(直交変調器)24aと、処理部24bと、信号変換装置(信号変換部)70と、を備えている。   The digital signal processing unit 21 includes a baseband unit 23 that outputs a baseband signal (IQ signal) that is a transmission signal, a modulator (orthogonal modulator) 24a that modulates the baseband signal, a processing unit 24b, and a signal conversion And a device (signal conversion unit) 70.

ベースバンド部23は、IQベースバンド信号(I信号、Q信号それぞれ)をデジタルデータとして出力する。
変調器24aは、IQベースバンド信号を、中間周波数の信号に変換する。変調器24aは、デジタル信号処理で直交変調を行うデジタル直交変調器として構成されている。したがって、直交変調器24aからは、多ビットのデジタルデータ(離散値)によって表現されたデジタル信号形式の信号(デジタルIF信号)が出力される。
なお、変調波を生成する変調器24aとしては、直交変調器に限らず、変調波を生成するための他の方式の変調器であってもよい。
The baseband unit 23 outputs IQ baseband signals (I signal and Q signal) as digital data.
The modulator 24a converts the IQ baseband signal into an intermediate frequency signal. The modulator 24a is configured as a digital quadrature modulator that performs quadrature modulation by digital signal processing. Therefore, a signal (digital IF signal) in a digital signal format expressed by multi-bit digital data (discrete values) is output from the quadrature modulator 24a.
Note that the modulator 24a that generates the modulated wave is not limited to the quadrature modulator, and may be a modulator of another type for generating the modulated wave.

変調器24aから出力されたIF信号は、デジタル信号処理部21における処理部24bに与えられる。処理部24bは、IF信号に対して、DPD(Digital Pre-distortion)、CFR(Crest Factor Reduction)、DUC(Digital Up Conversion)などの様々なデジタル信号処理を施す。処理部24bからは、デジタル信号処理によって生成されたRF信号が出力される。   The IF signal output from the modulator 24 a is given to the processing unit 24 b in the digital signal processing unit 21. The processing unit 24b performs various digital signal processing such as DPD (Digital Pre-distortion), CFR (Crest Factor Reduction), and DUC (Digital Up Conversion) on the IF signal. The processing unit 24b outputs an RF signal generated by digital signal processing.

なお、信号変換部70には、上述の各種のデジタル処理によって生成されたデジタルRF信号が与えられればよく、処理部24bで行われる各種のデジタル処理は、直交変調器24aによる直交変調の前段において行ってもよい。   The signal conversion unit 70 only needs to be provided with the digital RF signal generated by the above-described various digital processes, and the various digital processes performed by the processing unit 24b are performed before the quadrature modulation by the quadrature modulator 24a. You may go.

処理部24bから出力されたデジタルRF信号は、信号変換部70に与えられる。本実施形態の信号変換部70は、バンドパス型のΔΣ変調器(変換器)25を有して構成されている。なお、変換器25は、ローパス型ΔΣ変調器であってもよいし、PWM変調器であってもよい。   The digital RF signal output from the processing unit 24 b is given to the signal conversion unit 70. The signal conversion unit 70 of the present embodiment includes a bandpass type ΔΣ modulator (converter) 25. Note that the converter 25 may be a low-pass type ΔΣ modulator or a PWM modulator.

ΔΣ変調器25は、入力信号であるRF信号に対して、ΔΣ変調を行って1bitの量子化信号(1bitパルス列)を出力する。ΔΣ変調器25から出力された1bitパルス列は、デジタル信号であるが、アナログRF信号を表現したものとなっている。
ΔΣ変調器25から出力された1bitパルス列は、デジタル信号処理部21の出力信号として、デジタル信号処理部21から信号伝送路4へ出力される。
The ΔΣ modulator 25 performs ΔΣ modulation on the input RF signal and outputs a 1-bit quantized signal (1-bit pulse train). The 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25 is a digital signal, but represents an analog RF signal.
The 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25 is output from the digital signal processing unit 21 to the signal transmission path 4 as an output signal of the digital signal processing unit 21.

[1.2 ΔΣ変調について]
図2に示すように、ΔΣ変調器25は、ループフィルタ27と、量子化器28と、を備えている(非特許文献1参照)。
図2に示すΔΣ変調器25は、入力(本実施形態では、RF信号)Uが、ループフィルタ27に与えられる。ループフィルタ27の出力Yは、量子化器(1bit量子化器)28に与えられる。量子化器28の出力(量子化信号)Vは、ループフィルタ27への他の入力として与えられる。
[1.2 ΔΣ modulation]
As shown in FIG. 2, the ΔΣ modulator 25 includes a loop filter 27 and a quantizer 28 (see Non-Patent Document 1).
In the ΔΣ modulator 25 shown in FIG. 2, an input U (RF signal in the present embodiment) U is given to the loop filter 27. The output Y of the loop filter 27 is given to a quantizer (1 bit quantizer) 28. The output (quantized signal) V of the quantizer 28 is given as another input to the loop filter 27.

ΔΣ変調器25の特性は、信号伝達関数(STF;Signal Transfer Function)及び雑音伝達関数(NTF;Noise Transfer Function)によって表すことができる。
つまり、ΔΣ変調器25の入力をUとし、ΔΣ変調器25の出力をVとし、量子化雑音をEとしたときに、ΔΣ変調器25の特性を、z領域において表すと、次のとおりである。
The characteristic of the delta-sigma modulator 25 can be represented by a signal transfer function (STF) and a noise transfer function (NTF; Noise Transfer Function).
That is, when the input of the ΔΣ modulator 25 is U, the output of the ΔΣ modulator 25 is V, and the quantization noise is E, the characteristics of the ΔΣ modulator 25 are expressed in the z region as follows. is there.

したがって、所望のNTFとSTFとが与えられると、ループフィルタ27の伝達関数を得ることができる。   Therefore, given the desired NTF and STF, the transfer function of the loop filter 27 can be obtained.

図3は、1次ローパス型ΔΣ変調器125の線形z領域モデルのブロック図を示している。符号127がループフィルタの部分を示し、符号128が量子化器を示している。このΔΣ変調器125への入力をU(z)とし、出力をV(z)とし、量子化雑音をE(z)としたときに、ΔΣ変調器125の特性を、z領域において表すと、次のとおりである。
V(z)=U(z)+(1−z−1)E(z)
FIG. 3 shows a block diagram of the linear z-domain model of the first-order low-pass ΔΣ modulator 125. Reference numeral 127 represents a loop filter portion, and reference numeral 128 represents a quantizer. When the input to the ΔΣ modulator 125 is U (z), the output is V (z), and the quantization noise is E (z), the characteristics of the ΔΣ modulator 125 are expressed in the z region. It is as follows.
V (z) = U (z) + (1-z −1 ) E (z)

つまり、図3に示す1次ローパス型ΔΣ変調器125において、信号伝達関数STF(z)=1であり、雑音伝達関数NTF(z)=1−z−1である。 That is, in the first-order low-pass ΔΣ modulator 125 shown in FIG. 3, the signal transfer function STF (z) = 1 and the noise transfer function NTF (z) = 1−z −1 .

非特許文献1によれば、ローパス型ΔΣ変調器に対して、以下の変換を行うことで、ローパス型ΔΣ変調器を、バンドパス型ΔΣ変調器に変換できる。
According to Non-Patent Document 1, a low pass type ΔΣ modulator can be converted into a band pass type ΔΣ modulator by performing the following conversion on the low pass type ΔΣ modulator.

上記変換式に従って、ローパス型ΔΣ変調器125のz領域モデルにおけるzを、z’=−zに置き換えることでバンドパス型ΔΣ変調器が得られる。 By replacing z in the z region model of the low-pass ΔΣ modulator 125 with z ′ = − z 2 in accordance with the above conversion formula, a band-pass ΔΣ modulator can be obtained.

上記変換式を用いると、n次のローパス型ΔΣ変調器(nは1以上の整数)を、2n次のバンドパス型Σ変調器に変換できる。   Using the above conversion equation, an n-order low-pass ΔΣ modulator (n is an integer of 1 or more) can be converted to a 2n-order band-pass Σ modulator.

本発明者は、ローパス型ΔΣ変調器から、所望の周波数f(θ=θ)を、中心周波数fとして持つバンドパス型ΔΣ変調器を得るための変換式を見出した。当該変換式は、例えば、次の式(3)に示す通りである。

ここで、
θ=2π×(f/fs) fsはΔΣ変調器のサンプリング周波数。
The inventor has found a conversion formula for obtaining a bandpass type ΔΣ modulator having a desired frequency f 0 (θ = θ 0 ) as a center frequency f 0 from a low pass type ΔΣ modulator. The conversion formula is as shown in the following formula (3), for example.

here,
θ 0 = 2π × (f 0 / fs) fs is the sampling frequency of the ΔΣ modulator.

式(2)の変換式では、特定の周波数θ=π/2に関するものであったが、式(3)の変換式では、任意の周波数(θ)に一般化されている。 The conversion formula of Formula (2) relates to a specific frequency θ 0 = π / 2, but the conversion formula of Formula (3) is generalized to an arbitrary frequency (θ 0 ).

図4は、図3に示す1次ローパス型ΔΣ変調器125を、式(3)の変換式で変換して得られた2次バンドパス型ΔΣ変調器25を示している。
なお、図3から図4への変換では、表記の便宜上、式(3)において、a=cosθとおいた下記の変換式を用いた。
FIG. 4 shows a second-order band-pass ΔΣ modulator 25 obtained by converting the first-order low-pass ΔΣ modulator 125 shown in FIG. 3 using the conversion equation (3).
In the conversion from FIG. 3 to FIG. 4, for the convenience of notation, the following conversion equation with a = cos θ 0 in Equation (3) was used.

なお、バンドパス型ΔΣ変調器への変換は、その他の高次ローパス型ΔΣ変調器(例えば、非特許文献1記載のCIFB構造、CRFF構造、CIFF構造など)に対しても適用できる。   The conversion to the band-pass type ΔΣ modulator can be applied to other high-order low-pass type ΔΣ modulators (for example, the CIFB structure, the CRFF structure, the CIFF structure, etc. described in Non-Patent Document 1).

[2.信号特性と1bitパルス列波形との間の関係]
図5は、ΔΣ変調器(変換器)25から出力された1bitパルス列が表現するRF信号の信号特性と、その1ビットパルス列のアナログ波形と、の関係を検討するために用いた装置構成を示している。
図1に示す実際のバンドパス型ΔΣ変調器25は、量子化信号をパルスとして出力するため、フリップフロップなどのハードウェアを、少なくとも一部に有することになる。
[2. Relationship between signal characteristics and 1-bit pulse train waveform]
FIG. 5 shows an apparatus configuration used for examining the relationship between the signal characteristic of the RF signal expressed by the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator (converter) 25 and the analog waveform of the 1-bit pulse train. ing.
The actual band-pass ΔΣ modulator 25 shown in FIG. 1 has at least a part of hardware such as a flip-flop in order to output a quantized signal as a pulse.

ただし、図5のΔΣ変調器としては、ソフトウェアで構成したバンドパス型ΔΣ変調器25aを用いた。ソフトウェアで構成されたバンドパス型ΔΣ変調器25aから出力された量子化信号dは、パルスパターン生成器(PPG;Pulse Pattern Generator)25bに与えられる。パルスパターン生成器25bは、量子化信号dに基づき、理想的な波形(完全な矩形波)に対して任意の形状に歪んだ1bitパルス列Sout(t)を出力することができる。歪んだ1bitパルス列Sout(t)は、実際のバンドパス型ΔΣ変調器25から出力される1bitパルス列に相当する。 However, as the ΔΣ modulator of FIG. 5, a band-pass type ΔΣ modulator 25a configured by software is used. The quantized signal d k output from the bandpass ΔΣ modulator 25a configured by software is supplied to a pulse pattern generator (PPG) 25b. The pulse pattern generator 25b can output a 1-bit pulse train S out (t) distorted into an arbitrary shape with respect to an ideal waveform (perfect rectangular wave) based on the quantized signal d k . The distorted 1-bit pulse train S out (t) corresponds to a 1-bit pulse train output from the actual bandpass type ΔΣ modulator 25.

また、パルスパターン生成器25bの出力回路は、理想的な波形とみなすことができる波形を生成できるように、十分な高速応答性能を有している。したがって、パルスパターン生成器25bは、理想的な波形の1bitパルス列Sout(t)を出力することもできる。
上記のように、理想的な(パルスの)波形とは、完全な矩形波を構成する際の波形であり、理想的なパルス立ち上がり波形とは、完全な矩形波を構成する際の立ち上がり波形と実質的に同一の波形を指し、理想的なパルス立ち下がり波形とは、完全な矩形波を構成する際の立ち下がり波形と実質的に同一の波形を指す。
Further, the output circuit of the pulse pattern generator 25b has sufficient high-speed response performance so that a waveform that can be regarded as an ideal waveform can be generated. Therefore, the pulse pattern generator 25b can also output a 1-bit pulse train S out (t) having an ideal waveform.
As described above, an ideal (pulse) waveform is a waveform when forming a complete rectangular wave, and an ideal pulse rising waveform is a rising waveform when forming a complete rectangular wave. It refers to substantially the same waveform, and an ideal pulse falling waveform refers to a waveform that is substantially the same as the falling waveform when forming a complete rectangular wave.

パルスパターン生成器25bから出力された信号は、アナログバンドパスフィルタ32を通過し、測定器25cに与えられる。   The signal output from the pulse pattern generator 25b passes through the analog bandpass filter 32 and is provided to the measuring device 25c.

パルスパターン生成器25bの出力Sout(t)は、下記式(A)のように定義される。
The output S out (t) of the pulse pattern generator 25b is defined as the following formula (A).

式(A)の第1項であるSidealは、量子化信号d(=±1)を理想的な矩形波で表現したものであり、式(B)のように定義される。量子化信号dは、パルスのHighレベルに対応した値として+1をとり、パルスのLowレベルに対応した値として−1をとる。U(t)は、単位ステップ関数である。
S ideal , which is the first term in equation (A), represents the quantized signal d k (= ± 1) with an ideal rectangular wave, and is defined as equation (B). The quantized signal d k takes +1 as a value corresponding to the high level of the pulse, and takes −1 as a value corresponding to the low level of the pulse. U (t) is a unit step function.

式(A)の第2項は、実際の波形に相当するSout(t)と、理想的な波形Sidealとの差を示している。第2項におけるf(t−kt)は、下記式(C)のように定義される。Signは、符号関数である。

The second term of the equation (A) indicates the difference between S out (t) corresponding to the actual waveform and the ideal waveform S ideal . F (t−kt) in the second term is defined as the following formula (C). Sign is a sign function.

式(C)において、(C−1)は、ある量子化信号の値dと時間的に一つ前の量子化信号の値dk−1との差分を示す値の符号がプラスである場合、すなわち、量子化信号dが、パルスの立ち上がりとなる場合である。
(C−2)は、ある量子化信号の値dと時間的に一つ前の量子化信号の値dk−1との差分を示す値の符号がマイナスである場合、すなわち、量子化信号dが、パルスの立ち下がりとなる場合である。
(C−3)は、ある量子化信号の値dと時間的に一つ前の量子化信号の値dk−1との差分を示す値がゼロである場合、すなわち、パルスの値に変化がない場合である。
In formula (C), (C-1 ) , the sign of the value that indicates the difference between the value d k-1 value d k and temporally previous quantized signal is quantized signal is plus This is the case where the quantized signal d k is the rising edge of a pulse.
(C-2), if the sign of the value that indicates the difference between the value d k-1 value d k and temporally previous quantized signal is quantized signal is negative, i.e., quantization This is a case where the signal d k is the falling edge of the pulse.
(C-3) is a case where a value indicating a difference between a quantized signal value d k and a temporally previous quantized signal value d k−1 is zero, that is, a pulse value. This is the case when there is no change.

rise(t)とffall(t)は、それぞれ、立ち上がり波形と立ち下がり波形である。立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)は、シミュレーションのため、任意の形状に設定される。 f rise (t) and f fall (t) are a rising waveform and a falling waveform, respectively. The rising waveform f rise (t) and the falling waveform f fall (t) are set to arbitrary shapes for simulation.

さらに、frise(t)とffall(t)は、式(D)に示すように、対称成分fsym(t)と非対称成分fAsym(t)に分解することができる。
非対称成分fAsym(t)は、式(D)より、下記式(E)によって求めることができる。
Furthermore, f rise (t) and f fall (t) can be decomposed into a symmetric component f sym (t) and an asymmetric component f Asym (t), as shown in equation (D).
The asymmetric component f Asym (t) can be obtained from the following formula (E) from the formula (D).

式(E)は、立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)とが、下記式F)の関係を有している場合に、非対称成分fAsym(t)が無くなることを示している。
Equation (E) shows that the asymmetric component f Asym (t) disappears when the rising waveform f rise (t) and the falling waveform f fall (t) have the relationship of the following equation F). Show.

式(F)を満たす場合、立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)とは、時間軸に対して線対称となる。つまり、式(F)を満たすパルス波形をアイパターンで示した場合、そのアイパターンは時間軸に対して線対称となる。 When Expression (F) is satisfied, the rising waveform f rise (t) and the falling waveform f fall (t) are axisymmetric with respect to the time axis. That is, when the pulse waveform satisfying the formula (F) is represented by an eye pattern, the eye pattern is line symmetric with respect to the time axis.

図6は、式(F)を満たすパルス波形(対称波形)を示している。図6(a)は、対称波形Sout(t)のアイパターンを示している。このアイパターンは、時間軸に対して線対称となっている。なお、時間軸は、パルスのLowレベル(−1)とHighレベル(+1)の中間(0)にあるものとする(以下、同様)。
また、図6(b)は、対称波形Sout(t)の時間軸波形を示し、図6(c)は、対称波形についての理想的な波形SIdeal(t)を示し、図6(d)は、対称波形における立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)における対称成分fsym(t)を示し、図6(e)は、対称波形における立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)における非対称成分fAsym(t)を示している。
FIG. 6 shows a pulse waveform (symmetric waveform) that satisfies the equation (F). FIG. 6A shows an eye pattern of a symmetric waveform S out (t). This eye pattern is line-symmetric with respect to the time axis. It is assumed that the time axis is in the middle (0) between the low level (−1) and the high level (+1) of the pulse (the same applies hereinafter).
FIG. 6B shows a time axis waveform of the symmetric waveform S out (t), FIG. 6C shows an ideal waveform S Ideal (t) for the symmetric waveform, and FIG. ) Shows the rising waveform f rise (t) in the symmetric waveform and the symmetric component f sym (t) in the falling waveform f fall (t), and FIG. 6E shows the rising waveform f rise (t) in the symmetric waveform. And an asymmetric component f Asym (t) in the falling waveform f fall (t).

図6に示すように、対称波形は、理想的な波形SIdeal(t)に対して歪んでおり、歪成分を有する。具体的には、パルスの立ち上がり波形frise(t)に歪成分(第1の歪成分)を有するとともに、パルスの立ち下がり波形ffall(t)に歪成分(第2の歪成分)を有する。 As shown in FIG. 6, the symmetrical waveform is distorted with respect to the ideal waveform S Ideal (t) and has a distortion component. Specifically, the pulse rising waveform f rise (t) has a distortion component (first distortion component), and the pulse falling waveform f fall (t) has a distortion component (second distortion component). .

式(F)を満たす場合、歪成分は、対称成分fsym(t)を有しているが(図6(d)参照)、非対称成分fAsym(t)は有していない(図6(e)参照)。 When Expression (F) is satisfied, the distortion component has a symmetric component f sym (t) (see FIG. 6D ), but does not have an asymmetric component f Asym (t) (FIG. 6 ( e)).

対称波形において、立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)とを、アイパターンのように、立ち上がり開始時点と立ち下がり開始時点とを時間軸上で一致させて重ねた場合、立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)とは、遷移時間(立ち上がり時間、立ち下がり時間)が同一であるため、時間軸に対して線対称となる。
換言すると、立ち上がり波形frise(t)における歪成分(第1歪成分)と、立ち下がり波形ffall(t)における歪成分(第2歪成分)とは、時間軸に対して線対称となっており、非対称成分fAsym(t)はゼロとなる。
In the symmetrical waveform, when the rising waveform f rise (t) and the falling waveform f fall (t) are overlapped with the rising start time and the falling start time matched on the time axis like an eye pattern, Since the rising waveform f rise (t) and the falling waveform f fall (t) have the same transition time (rise time, fall time), they are symmetrical with respect to the time axis.
In other words, the distortion component (first distortion component) in the rising waveform f rise (t) and the distortion component (second distortion component) in the falling waveform f fall (t) are axisymmetric with respect to the time axis. The asymmetric component f Asym (t) is zero.

図7は、式(F)を満たさないパルス波形(非対称波形)を示している。図7(a)は、非対称波形Sout(t)のアイパターンを示している。このアイパターンは、時間軸に対して非対称となっている。具体的には、図7に示す非対称波形は、パルスの立ち上がり時間よりも、パルスの立ち下がり時間の方が長い波形となっている。 FIG. 7 shows a pulse waveform (asymmetric waveform) that does not satisfy Formula (F). FIG. 7A shows an eye pattern of the asymmetric waveform S out (t). This eye pattern is asymmetric with respect to the time axis. Specifically, the asymmetric waveform shown in FIG. 7 is a waveform in which the pulse fall time is longer than the pulse rise time.

図7(b)は、非対称波形Sout(t)の時間軸波形を示し、図6(c)は、対称波形についての理想的な波形SIdeal(t)を示し、図6(d)は、非対称波形における立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)における対称成分fsym(t)を示し、図6(e)は、非対称波形における立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)における非対称成分fAsym(t)を示している。 7B shows a time axis waveform of the asymmetric waveform S out (t), FIG. 6C shows an ideal waveform S Ideal (t) for the symmetric waveform, and FIG. FIG. 6E shows the symmetric component f sym (t) in the rising waveform f rise (t) and the falling waveform f fall (t) in the asymmetric waveform, and FIG. 6E shows the rising waveform f rise (t) in the asymmetric waveform and the rising waveform f rise (t). The asymmetric component f Asym (t) in the falling waveform f fall (t) is shown.

図7に示すように、非対称波形も、理想的な波形SIdeal(t)に対して歪んでおり、歪成分を有する。具体的には、パルスの立ち上がり波形frise(t)に歪成分(第1の歪成分)を有するとともに、パルスの立ち下がり波形ffall(t)に歪成分(第2の歪成分)を有する。 As shown in FIG. 7, the asymmetric waveform is also distorted with respect to the ideal waveform S Ideal (t) and has a distortion component. Specifically, the pulse rising waveform f rise (t) has a distortion component (first distortion component), and the pulse falling waveform f fall (t) has a distortion component (second distortion component). .

式(F)を満たさない場合、歪成分は、対称成分fsym(t)とともに、非対称成分fAsym(t)を有する(図7(d)、図7(e)参照)。 When Expression (F) is not satisfied, the distortion component has an asymmetric component f Asym (t) together with a symmetric component f sym (t) (see FIGS. 7D and 7E ).

[3.非対称成分fAsym(t)の信号特性への影響]
パルスの波形が、アナログ信号としての信号特性(ACLR)へ与える影響を調べるため、シミュレーションを行った。その結果を、以下に示す。
このシミュレーションでは、ΔΣ変調器25として、6次のCRFB構造のバンドパス型ΔΣ変調器を用いた。バンドパス型ΔΣ変調器25に入力される試験信号は、LTE(Long Term Evolution)のRF信号であり、搬送波周波数800MHz、帯域5MHz、4キャリアである。つまり、RF信号としての全帯域は、20MHzである。
[3. Effect of Asymmetric Component f Asym (t) on Signal Characteristics]
In order to investigate the influence of the pulse waveform on the signal characteristics (ACLR) as an analog signal, a simulation was performed. The results are shown below.
In this simulation, a bandpass type ΔΣ modulator having a 6th-order CRFB structure was used as the ΔΣ modulator 25. The test signal input to the bandpass ΔΣ modulator 25 is an LTE (Long Term Evolution) RF signal, which has a carrier frequency of 800 MHz, a band of 5 MHz, and four carriers. That is, the entire band as the RF signal is 20 MHz.

シミュレーションでは、パルス波形として、遷移時間(立ち上がり時間α及び立ち下り時間β)がゼロである理想波形”Ideal”、立ち上がり波形及び立ち下がり波形が指数関数である波形”exp(x)”、立ち上がり波形及び立下り波形が双曲線正接関数である波形”tanh(x)”を用いた。   In the simulation, as a pulse waveform, an ideal waveform “Ideal” whose transition time (rise time α and fall time β) is zero, a waveform “exp (x)” whose rising waveform and falling waveform are exponential functions, and a rising waveform The waveform “tanh (x)” whose falling waveform is a hyperbolic tangent function was used.

exp(x)及びtanh(x)については、立ち上がり波形と立下り波形とが、時間軸に対して線対称である対称波形(Symm.)と、時間軸に対して非線対称である非対称波形(Asymm.)を用いた。   For exp (x) and tanh (x), a rising waveform and a falling waveform are symmetrical with respect to the time axis (Symm.), and an asymmetric waveform with non-linear symmetry with respect to the time axis. (Asymm.) Was used.

線対称である波形については、立ち上がり時間α及び立ち下り時間βを同一にし(α=β)、α=β=0.2の場合、及び、α=β=0.4の場合の2つのケースについてシミュレーションを行った。
非線対称である波形については、立ち上がり時間α及び立ち下り時間βを異ならせ(α≠β)、α=0.2,β=0.4の場合、及び、α=0.4,β=0.2の場合の2つのケースについてシミュレーションを行った。
For waveforms that are line symmetric, the rise time α and the fall time β are the same (α = β), and α = β = 0.2 and α = β = 0.4. A simulation was performed.
For non-axisymmetric waveforms, the rise time α and fall time β are made different (α ≠ β), and α = 0.2, β = 0.4, and α = 0.4, β = Simulations were performed for two cases of 0.2.

図8において、シミュレーションパラメータ(波形と遷移時間α,β)の定義を、図8に示す。図8において、exp(x)の立ち上がり波形及び立ち下がり波形は、実線で示し、tanh(x)の立ち上がり波形及び立ち下がり波形は、点線で示した。
遷移時間α,βは、単位区間(UI;unit interval)に対する割合で表される。単位区間は、一つの量子化信号に対応する1パルスの区間であり、その長さは、1/fsである。
立ち上がり時間は、パルスのLowレベル(−1)からHighレベル(+1)に至るまでの時間であり、立ち下り時間は、パルスのHighレベル(+1)からLowレベル(−1)に至るまでの時間である。
In FIG. 8, the definitions of the simulation parameters (waveforms and transition times α, β) are shown in FIG. In FIG. 8, the rising waveform and falling waveform of exp (x) are indicated by solid lines, and the rising waveform and falling waveform of tanh (x) are indicated by dotted lines.
The transition times α and β are expressed as a ratio to a unit interval (UI). The unit section is a section of one pulse corresponding to one quantized signal, and its length is 1 / fs.
The rise time is the time from the pulse low level (−1) to the high level (+1), and the fall time is the time from the pulse high level (+1) to the low level (−1). It is.

表1のシミュレーション結果において、ACLR1は、隣接チャネル漏洩電力比を示し、ACLR2は、次隣接チャネル漏洩電力比を示す。ACLR1’,ACLR2’は、それぞれ、非対称波形(Asymm.)から、非対称成分fAsym(t)を除去した場合の隣接チャネル漏洩電力比及び次隣接チャネル漏洩電力比である。 In the simulation results of Table 1, ACLR1 indicates the adjacent channel leakage power ratio, and ACLR2 indicates the next adjacent channel leakage power ratio. ACLR1 ′ and ACLR2 ′ are the adjacent channel leakage power ratio and the next adjacent channel leakage power ratio when the asymmetric component f Asym (t) is removed from the asymmetric waveform (Asymm.), Respectively .

表1のシミュレーション結果によれば、対称波形(Symm.)については、理想波形ではないexp(x),tanh(x)についても、理想波形と同様のACLR1,ACRL2が得られた。また、対称波形(Symm.)において、遷移時間α、βの違いは、ACLR1,ACRL2に影響がなかった。
したがって、遷移時間α,βの長短は、信号特性ACLR1,2)にとって重要ではないと考えられる。すなわち、パルス波形が理想波形から歪んでいても、対称波形である限りは、ACLR1,ACRL2は低下しないため、パルス波形に歪成分が含まれること自体は、信号特性に悪影響を与えないと考えられる。
According to the simulation results in Table 1, ACLR1 and ACRL2 similar to the ideal waveform were obtained for exp (x) and tanh (x) which are not ideal waveforms for the symmetric waveform (Symm.). Further, in the symmetric waveform (Symm.), The difference between the transition times α and β had no effect on ACLR1 and ACRL2.
Therefore, it is considered that the lengths of the transition times α and β are not important for the signal characteristics ACLR1, 2). That is, even if the pulse waveform is distorted from the ideal waveform, as long as it is a symmetrical waveform, ACLR1 and ACRL2 do not decrease. Therefore, it is considered that the distortion itself in the pulse waveform does not adversely affect the signal characteristics. .

一方、非対称波形(Asymm.)については、いずれも、対称波形(Symm.)の場合よりも、ACLR1,ACLR2が低下した。しかし、それぞれの非対称波形(Asymm.)から、非対称成分fAsym(t)を除去した場合、ACLR1’,ACLR2’は、対称波形(Symm.)のACLR1,ACLR2と同じになった。
したがって、ACLR1,ACLR2の劣化は、非対称成分fAsym(t)が原因であることがわかる。
On the other hand, in the case of the asymmetric waveform (Asymm.), ACLR1 and ACLR2 were lower than in the case of the symmetric waveform (Symm.). However, when the asymmetric component f Asym (t) was removed from each asymmetric waveform (Asymm.), ACLR1 ′ and ACLR2 ′ became the same as ACLR1 and ACLR2 of the symmetrical waveform (Symm.).
Therefore, it can be seen that the deterioration of ACLR1 and ACLR2 is caused by the asymmetric component f Asym (t).

図9は、パルス波形”exp(x)”を対称波形(Symm.)とした場合のパワースペクトラムを示し、図10は、パルス波形”exp(x)”を非対称波形(Asymm.)とした場合のパワースペクトラムを示している。   9 shows a power spectrum when the pulse waveform “exp (x)” is a symmetric waveform (Symm.), And FIG. 10 shows a case where the pulse waveform “exp (x)” is an asymmetric waveform (Asymm.). Shows the power spectrum.

図9(a)は、α=β=0.2の1bitパルス列Sout(t)のパワースペクトルを示し、図9(b)は、α=β=0(理想波形)の1bitパルス列Sout(t)のパワースペクトルを示している。図9によれば、α=β=0.2の場合も、α=β=0(理想波形)の場合も、パワースペクトラムはほぼ同じである。つまり、α=β=0.2にしても、α=β=0(理想波形)からの劣化は認められない。   FIG. 9A shows the power spectrum of a 1-bit pulse train Sout (t) with α = β = 0.2, and FIG. 9B shows a 1-bit pulse train Sout (t) with α = β = 0 (ideal waveform). The power spectrum is shown. According to FIG. 9, the power spectrum is almost the same both when α = β = 0.2 and when α = β = 0 (ideal waveform). That is, even when α = β = 0.2, no deterioration from α = β = 0 (ideal waveform) is observed.

図10(a)は、α=0.2,β=0.3であるパルス波形”exp(x)”のパワースペクトラムを示し、図10(b)は、α=0.2,β=0.3であるパルス波形”exp(x)”から、非対称成分を除去した場合のパワースペクトラムを示している。   FIG. 10A shows the power spectrum of the pulse waveform “exp (x)” where α = 0.2 and β = 0.3, and FIG. 10B shows α = 0.2 and β = 0. 3 shows the power spectrum when the asymmetric component is removed from the pulse waveform “exp (x)” of .3.

非対称成分を除去する前(図10(a)のパワースペクトラム)では、RF信号の帯域(790MHz〜810MHz)外では、漏洩電力が認められる。一方、非対称成分を除去すると(図10(b)のパワースペクトラム)では、帯域外の漏洩電力が低下しており、図9(b)と同様のパワースペクトルが得られている。   Before removing the asymmetric component (power spectrum in FIG. 10A), leakage power is recognized outside the RF signal band (790 MHz to 810 MHz). On the other hand, when the asymmetric component is removed (power spectrum in FIG. 10B), the leakage power outside the band is reduced, and the same power spectrum as in FIG. 9B is obtained.

なお、tahn(x)についても、図9及び図10と同様の測定結果が得られた。
また、exp(x)及びtahn(x)以外の他の波形についても確認したところ、同様の結果が得られた。
For tahn (x), the same measurement results as in FIGS. 9 and 10 were obtained.
Further, when other waveforms other than exp (x) and tahn (x) were also confirmed, similar results were obtained.

シミュレーション結果によると、完全な矩形波である理想波形であれば、ACLR1,ACLR2は良好な値が得られる。しかし、より完全な矩形波を生成しようとすると、装置のコスト高を招く。また、矩形波は、多くの高調波成分を有するため好ましくなく、消費電力も増大させる。
したがって、実際の信号変換部70(ΔΣ変調器25)としては、完全な矩形波である理想波形ではなく、歪成分を有するパルス波形を出力するものとして構成できれば、好適である。
According to the simulation result, good values can be obtained for ACLR1 and ACLR2 if the waveform is an ideal waveform that is a perfect rectangular wave. However, an attempt to generate a more complete rectangular wave increases the cost of the device. Further, the rectangular wave is not preferable because it has many harmonic components, and power consumption is also increased.
Therefore, it is preferable that the actual signal conversion unit 70 (ΔΣ modulator 25) can be configured to output a pulse waveform having a distortion component instead of an ideal waveform that is a perfect rectangular wave.

この点に関し、シミュレーション結果によれば、パルス波形が、歪成分を有していても、時間軸に対して線対称であれば、つまり、非対称成分がなければ、信号特性の劣化を生じさせない。
したがって、信号変換部70(ΔΣ変調器25)としては、歪成分を有するパルス波形を出力するものとして構成できる。この場合、信号変換部70(ΔΣ変調器25)の出力するパルス波形が、歪成分を有していても、立ち上がり波形及び立ち下がり波形の歪成分が、時間軸に対して実質的に線対称であれば、つまり、実質的に非対称成分がなければ、信号特性の劣化を抑えることができる。
In this regard, according to the simulation results, even if the pulse waveform has a distortion component, the signal characteristics are not deteriorated if the pulse waveform is line symmetric with respect to the time axis, that is, if there is no asymmetric component.
Therefore, the signal conversion unit 70 (ΔΣ modulator 25) can be configured to output a pulse waveform having a distortion component. In this case, even if the pulse waveform output from the signal converter 70 (ΔΣ modulator 25) has a distortion component, the distortion components of the rising waveform and the falling waveform are substantially line-symmetric with respect to the time axis. In other words, in other words, if there is substantially no asymmetric component, it is possible to suppress the deterioration of signal characteristics.

なお、歪成分が、時間軸に対して実質的に線対称であるとは、完全に線対称である必要はない、という意味である。例えば、ACLR(隣接チャネル漏洩電力比)が45[dB]以上となるように歪成分に線対称性があればよい。より好ましくは、46[dB]以上となるように、さらに好ましくは、48[dB]以上となるように、さらに好ましくは、50[dB]以上となるように、さらに好ましくは55[dB]以上となるように、さらに好ましくは60[dB]以上となるように、歪成分に線対称性があればよい。   Note that that the distortion component is substantially line symmetric with respect to the time axis means that the distortion component does not need to be completely line symmetric. For example, it is sufficient that the distortion component has line symmetry so that ACLR (adjacent channel leakage power ratio) is 45 [dB] or more. More preferably, it is 46 [dB] or more, more preferably 48 [dB] or more, still more preferably 50 [dB] or more, still more preferably 55 [dB] or more. It is sufficient that the distortion component has line symmetry so that it is more preferably 60 [dB] or more.

また、歪成分の対称性は、単位区間(UI)分の個々のパルスに着目して考える必要はなく、多数の単位区間(UI)における歪成分の平均で考えれば足りる。   Further, it is not necessary to consider the symmetry of the distortion component by paying attention to individual pulses for the unit interval (UI), and it is sufficient to consider the distortion component average in a large number of unit intervals (UI).

図11は、図1のΔΣ変調器25から出力された1bitパルス列を実測した結果を示している。図11(a)は実測したアイパターンであり、図11(b)は実測したパワースペクトラムである。実測したパルス波形(図11(a)のアイパターン)には、非対称成分が含まれており、ACLRは46.1[dB]であった。   FIG. 11 shows the result of actual measurement of the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25 of FIG. FIG. 11A shows an actually measured eye pattern, and FIG. 11B shows an actually measured power spectrum. The actually measured pulse waveform (eye pattern in FIG. 11A) contains an asymmetric component, and the ACLR was 46.1 [dB].

図11(a)のアイパターンの軌道を数値化して、立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)とを抽出した。抽出した立ち上がり波形frise(t)と立ち下がり波形ffall(t)とから、式(E)に基づいて、非対称成分fAsym(t)を算出した。
実測したパルス波形から、算出した非対称成分fAsym(t)を取り除いて、ACLRを再計算すると、ACLRは、52.3[dB]に改善した。
The trajectory of the eye pattern in FIG. 11A was digitized to extract a rising waveform f rise (t) and a falling waveform f fall (t). From the extracted rising waveform f rise (t) and falling waveform f fall (t), an asymmetric component f Asym (t) was calculated based on the equation (E).
When the calculated asymmetric component f Asym (t) was removed from the measured pulse waveform and the ACLR was recalculated, the ACLR was improved to 52.3 [dB].

[4.歪補償装置について]
本発明者は、上述の非対称成分fAsym(t)を抑圧するための方法について研究し検討を重ねた。その中で、上述の非対称成分が、アナログ波形の符号間干渉に起因する相互変調歪ではないという知見を得た。
[4. About distortion compensation device]
The inventor has studied and studied a method for suppressing the above-described asymmetric component f Asym (t). Among them, the inventors have found that the asymmetric component described above is not intermodulation distortion caused by intersymbol interference of an analog waveform.

図12は、ΔΣ変調器25に入力される入力信号の電力に対する、出力信号の電力と、隣接チャネル漏洩電力との関係の一例を示したグラフである。
図において、横軸は、ΔΣ変調器25の入力電力、縦軸は、ΔΣ変調器25からの出力電力を示している。
図に示すように、ΔΣ変調器25から出力される出力信号の電力は、入力信号の電力が増加するに従って増加しているのに対し、隣接チャネル漏洩電力は、入力信号の電力の増加に対してほとんど増加が見られない。
FIG. 12 is a graph showing an example of the relationship between the power of the output signal and the adjacent channel leakage power with respect to the power of the input signal input to the ΔΣ modulator 25.
In the figure, the horizontal axis indicates the input power of the ΔΣ modulator 25 and the vertical axis indicates the output power from the ΔΣ modulator 25.
As shown in the figure, the power of the output signal output from the ΔΣ modulator 25 increases as the power of the input signal increases, whereas the adjacent channel leakage power increases as the power of the input signal increases. Almost no increase.

一般に、相互変調歪に起因する漏洩電力は、入力信号の電力との間で相関が見られることが知られている。一方、図12のグラフから、ΔΣ変調器による隣接チャネル漏洩電力には、入力信号の電力との間で相関がほとんど見られない。
このことから、ΔΣ変調により生じる非対称成分fAsym(t)は、相互変調歪ではないことが言える。
In general, it is known that leakage power caused by intermodulation distortion is correlated with the power of an input signal. On the other hand, from the graph of FIG. 12, the adjacent channel leakage power by the ΔΣ modulator hardly shows any correlation with the power of the input signal.
From this, it can be said that the asymmetric component f Asym (t) generated by ΔΣ modulation is not intermodulation distortion.

相互変調歪では、べき級数によって生じた歪をモデル化し、入力信号にフィードバックすることで歪補償が行われる。
しかし、ΔΣ変調によって生じる非対称成分fAsym(t)は、入力信号の電力との間で相関がなく、フィードバックによる手法では、好適に歪補償を行うことができない。
そこで、本発明者は、ΔΣ変調によって生じる非対称成分fAsym(t)を好適に補償するための手法として、フィードフォーワードによる手法に着目した。
With intermodulation distortion, distortion compensation is performed by modeling distortion caused by a power series and feeding it back to an input signal.
However, the asymmetric component f Asym (t) generated by ΔΣ modulation has no correlation with the power of the input signal, and the distortion compensation cannot be suitably performed by the feedback method.
Therefore, the present inventor paid attention to a feedforward technique as a technique for preferably compensating for the asymmetric component f Asym (t) generated by ΔΣ modulation.

図13は、フィードフォーワード型の歪補償を採用した、上記ACLRに関する検証試験に用いる装置の構成図である。この装置は、フィードフォーワード型の歪補償によって、ΔΣ変調によって生じる非対称成分fAsym(t)を抑圧する基本的構成を示している。
図中、非対称成分供給部40は、ΔΣ変調器25から出力された1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)を相殺し除去するための歪補償用非対称成分fdist(t)をアナログ信号として供給する機能を有している。歪補償用非対称成分fdist(t)には、1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)を予め上記計算によって求めた計算結果が用いられる。
FIG. 13 is a configuration diagram of an apparatus used for a verification test related to the ACLR that employs feedforward distortion compensation. This apparatus shows a basic configuration for suppressing the asymmetric component f Asym (t) generated by ΔΣ modulation by feedforward distortion compensation.
In the figure, an asymmetric component supply unit 40 uses an analog signal as a distortion compensation asymmetric component f dist (t) for canceling out and removing the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25. It has the function to supply as. The distortion compensation asymmetric component f dist (t) uses a calculation result obtained by previously calculating the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train.

非対称成分供給部40から供給される歪補償用非対称成分fdist(t)は、反転増幅器41によって反転される。 The distortion compensating asymmetric component f dist (t) supplied from the asymmetric component supply unit 40 is inverted by the inverting amplifier 41.

反転された歪補償用非対称成分fdist(t)は、加算器43によって、システム1のバンドパスフィルタ32から出力される1bitパルス列で表現されたアナログ信号に加算される。 The inverted distortion compensation asymmetric component f dist (t) is added by the adder 43 to the analog signal expressed by the 1-bit pulse train output from the bandpass filter 32 of the system 1.

図13に示す構成の装置を用いて上記ACLRに関する検証試験を行った結果、上述のように、アナログ信号を表現する1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)を抑圧することができ、ACLRが改善されたアナログRF信号が得られることが確認できた。 As a result of performing the verification test on the ACLR using the apparatus having the configuration shown in FIG. 13, as described above, the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train expressing the analog signal can be suppressed, and the ACLR It has been confirmed that an analog RF signal with improved can be obtained.

上記のように、図13に示す装置は、システム1が出力する信号に、歪補償用非対称成分fdist(t)を加算することで、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分とを時間軸に対して、実質的に線対称に漸近させることができる。つまり、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分との間の線対称性を高めることができ、アナログ信号としてのACLRを改善することができる。
このように、1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)は、フィードフォーワード型の歪補償によって好適に除去することができ、信号特性劣化を抑制することができる。
As described above, the apparatus shown in FIG. 13 adds the distortion compensation asymmetric component f dist (t) to the signal output from the system 1, so that the distortion component of the rising waveform f rise (t) The distortion component of the waveform f fall (t) can be made asymptotically substantially symmetrical with respect to the time axis. That is, the line symmetry between the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t) can be increased, and the ACLR as an analog signal can be improved.
As described above, the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train can be preferably removed by feedforward type distortion compensation, and signal characteristic deterioration can be suppressed.

ところで、上述のシステム1を用い、1bitパルス列で表現されたRF信号をアナログ信号として送信する送信機を構成した場合、送信されるRF信号のアナログ特性は、当該RF信号を出力するデジタル信号処理部21に依存する。
仮に、デジタル信号処理部21に、非常に高精度なデジタルチップを用いれば、1bitパルス列に含まれる歪成分の線対称性を維持し、RF信号のアナログ特性を適切に維持することができる可能性はある。
By the way, when the above-described system 1 is used to configure a transmitter that transmits an RF signal represented by a 1-bit pulse train as an analog signal, the analog characteristics of the transmitted RF signal are digital signal processing units that output the RF signal. 21.
If an extremely high-precision digital chip is used for the digital signal processing unit 21, the line symmetry of the distortion component included in the 1-bit pulse train can be maintained, and the analog characteristics of the RF signal can be appropriately maintained. There is.

しかし、送信信号としてのアナログ特性の要求レベルは比較的高く、そのような比較的高い要求レベルを満たすことができる高性能なデジタルチップを用いることは、装置の製造コストの高騰を招くため好ましくない。   However, the required level of analog characteristics as a transmission signal is relatively high, and it is not preferable to use a high-performance digital chip capable of satisfying such a relatively high required level because the manufacturing cost of the apparatus increases. .

これに対して、図13に示すように、デジタル信号処理部21が出力する1bitパルス列で表現されたRF信号に歪補償(フィードフォーワード型の歪補償)を行えば、デジタルチップの性能に大きく依存することなく、RF信号のアナログ特性を高めることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 13, if distortion compensation (feedforward type distortion compensation) is performed on the RF signal expressed by the 1-bit pulse train output from the digital signal processing unit 21, the performance of the digital chip is greatly improved. Without depending on the analog characteristics of the RF signal, the analog characteristics of the RF signal can be improved.

一方、送信信号である1bitパルス列で表現されたRF信号に対して歪補償のために加算される歪補償用非対称成分fdist(t)は、アナログ信号でなければならない。
歪補償用非対称成分fdist(t)をアナログ信号で出力しようとすると、歪補償用非対称成分fdist(t)をアナログ信号として送信するための搬送波を発生させるための高周波発振器や搬送波を変調するための変調器等、多くのアナログ機器が必要となり、コストの上昇や、高精度化が困難であるといった問題が生じる。
On the other hand, the distortion compensation asymmetric component fdist (t) added for distortion compensation to the RF signal represented by the 1-bit pulse train as the transmission signal must be an analog signal.
When the distortion compensation asymmetric component fdist (t) is to be output as an analog signal, the carrier wave for generating the carrier wave for transmitting the distortion compensation asymmetric component fdist (t) as an analog signal is modulated. For this reason, many analog devices such as a modulator are required, which raises the problem of cost increase and difficulty in increasing accuracy.

そこで、本発明者は、1bitパルス列で表現されたアナログ信号について、低コストで精度よく信号特性劣化を抑制することができる歪補償装置を完成させた。   In view of this, the present inventor has completed a distortion compensation device that can suppress deterioration of signal characteristics with high accuracy and low cost for an analog signal expressed by a 1-bit pulse train.

[4.1 歪補償装置の全体構成]
図14は、第1の実施形態に係る歪補償装置を示すブロック図である。図14では、歪補償装置50をシステム1のΔΣ変調器25(図1)の後段に設けた場合を示している。
[4.1 Overall configuration of distortion compensation apparatus]
FIG. 14 is a block diagram illustrating the distortion compensation apparatus according to the first embodiment. FIG. 14 shows a case where the distortion compensation device 50 is provided in the subsequent stage of the ΔΣ modulator 25 (FIG. 1) of the system 1.

ΔΣ変調器25は、上述のように、処理部24bから与えられるデジタルのRF信号に対して、ΔΣ変調を行って当該RF信号を表現する1bitパルス列を生成する。ΔΣ変調器25による1bitパルス列は、入力されるRF信号の周波数帯域を含む帯域がノイズシェイピングされている。1bitパルス列が表現するアナログ信号には、入力されるRF信号の他、ノイズシェイピングされている量子化雑音阻止帯域の帯域外に、ノイズシェイプにより移動された量子化雑音が比較的高い電力比で存在している。   As described above, the ΔΣ modulator 25 performs ΔΣ modulation on the digital RF signal supplied from the processing unit 24b to generate a 1-bit pulse train that represents the RF signal. In the 1-bit pulse train by the ΔΣ modulator 25, the band including the frequency band of the input RF signal is noise-shaped. In the analog signal represented by the 1-bit pulse train, in addition to the input RF signal, the quantization noise moved by the noise shape is present at a relatively high power ratio outside the noise-shaped quantization noise stop band. doing.

ΔΣ変調器25は、量子化雑音阻止帯域が、当該ΔΣ変調器25に入力されるRF信号の周波数帯域(RF信号の信号帯域)を含むように設定されている。
なお、ΔΣ変調器25は、量子化雑音阻止帯域(バンドパス型ΔΣ変調器25の中心周波数)を、入力されるRF信号の周波数帯域に応じて、変更可能に構成することもできる。
The ΔΣ modulator 25 is set so that the quantization noise stop band includes the frequency band of the RF signal input to the ΔΣ modulator 25 (signal band of the RF signal).
Note that the ΔΣ modulator 25 can be configured such that the quantization noise stop band (the center frequency of the bandpass ΔΣ modulator 25) can be changed according to the frequency band of the input RF signal.

ΔΣ変調器25は、上記式(3)に基づいて、zの値が変換可能となっている。つまり、ΔΣ変調器25は、量子化雑音阻止帯域の中心周波数を変更可能となっている。換言すると、量子化雑音阻止帯域が変更可能となっている。   The ΔΣ modulator 25 can convert the value of z based on the above equation (3). That is, the ΔΣ modulator 25 can change the center frequency of the quantization noise stop band. In other words, the quantization noise stop band can be changed.

歪補償装置50は、ΔΣ変調器25から出力される、1bitパルス列で表現されたRF信号に加算することで、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分とを実質的に線対称としうる歪補償信号を1bitパルス列として出力する機能を有している。 The distortion compensation device 50 adds the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the falling waveform f fall (t) by adding to the RF signal expressed by the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25. It has a function of outputting a distortion compensation signal capable of making the distortion component substantially line-symmetric as a 1-bit pulse train.

本実施形態の歪補償装置50は、非対称成分供給部51と、信号生成部52とを備えている。
信号生成部52は、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分との間の時間軸に対する線対称性を低下させる非対称成分fAsym(t)に基づいて、歪補償信号を生成する機能を有している。
歪補償信号は、ΔΣ変調器25から出力される1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)を抑圧することが可能な信号である。より具体的に、歪補償信号は、前記1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)を抽出することで得られる歪補償用非対称成分fdist(t)を反転し、さらにこの反転した歪補償用非対称成分fdist(t)を1bitパルス列に変換したものである。
The distortion compensation apparatus 50 of this embodiment includes an asymmetric component supply unit 51 and a signal generation unit 52.
The signal generator 52 converts the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t) into an asymmetric component f Asym (t) that reduces the line symmetry with respect to the time axis. Based on this, it has a function of generating a distortion compensation signal.
The distortion compensation signal is a signal that can suppress the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25. More specifically, the distortion compensation signal is obtained by inverting the distortion compensation asymmetric component f dist (t) obtained by extracting the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train, and further inverting the inverted distortion compensation. The asymmetric component fdist (t) for use is converted into a 1-bit pulse train.

信号生成部52は、生成した歪補償信号をΔΣ変調器25の後段に設けられた加算器65に出力する。
これによって、歪補償信号は、1bitパルス列で表現されたアナログ信号に加算される。このように、本実施形態の歪補償装置50は、フィードフォーワード型の歪補償を実行するように構成されている。
The signal generation unit 52 outputs the generated distortion compensation signal to an adder 65 provided at the subsequent stage of the ΔΣ modulator 25.
Thereby, the distortion compensation signal is added to the analog signal expressed by a 1-bit pulse train. As described above, the distortion compensation device 50 according to the present embodiment is configured to perform feedforward distortion compensation.

歪補償信号が加算されたアナログ信号は、RF信号の帯域に含まれる非対称成分fAsym(t)が抑圧され、歪補償がなされる。
この結果、1bitパルス列で表現されたRF信号は、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分とを時間軸に対して、実質的に線対称に漸近させることができる。
また、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分とを時間軸に対して、実質的に線対称に漸近させることで、1bitパルス列が表現するRF信号の周波数帯に影響を与えている成分を抑圧でき、アナログ信号としての信号特性劣化が抑制される。
The analog signal to which the distortion compensation signal is added is subjected to distortion compensation by suppressing the asymmetric component f Asym (t) included in the band of the RF signal.
As a result, the RF signal represented by the 1-bit pulse train is substantially line-symmetric with respect to the time axis with respect to the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t). Can be asymptotic.
Also, the RF component expressed by the 1-bit pulse train is obtained by making the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t) asymptotically substantially symmetrical with respect to the time axis. Components that affect the frequency band of the signal can be suppressed, and signal characteristic deterioration as an analog signal is suppressed.

[4.2 非対称成分供給部について]
非対称成分供給部51は、歪補償用非対称成分fdist(t)をデジタル信号として信号生成部52に供給する。非対称成分供給部51が供給する歪補償用非対称成分fdist(t)は、LUT記憶部53に記憶されているLUT(Lock Up Table)に格納されている。LUTは、歪補償用非対称成分fdist(t)がデジタル信号として示された情報を格納している。
非対称成分供給部51は、必要に応じて、LUT記憶部53のLUTを参照し、信号生成部52に供給すべき歪補償用非対称成分fdist(t)を取得する。
非対称成分供給部51は、取得した歪補償用非対称成分fdist(t)をデジタル信号として信号生成部52に供給する。
[4.2 Asymmetric component supply section]
The asymmetric component supply unit 51 supplies the distortion compensation asymmetric component f dist (t) to the signal generation unit 52 as a digital signal. The distortion compensation asymmetric component f dist (t) supplied by the asymmetric component supply unit 51 is stored in a LUT (Lock Up Table) stored in the LUT storage unit 53. The LUT stores information indicating the distortion compensation asymmetric component fdist (t) as a digital signal.
The asymmetric component supply unit 51 refers to the LUT in the LUT storage unit 53 as necessary, and acquires the distortion compensation asymmetric component f dist (t) to be supplied to the signal generation unit 52.
The asymmetric component supply unit 51 supplies the acquired distortion compensation asymmetric component f dist (t) to the signal generation unit 52 as a digital signal.

LUT記憶部53に記憶された歪補償用非対称成分fdist(t)は、ΔΣ変調器25が出力するアナログ信号を表現した1bitパルス列のアイパターンを測定し、アイパターンから抽出される1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)に基づいて求められる。
非対称成分fAsym(t)は、予め測定したΔΣ変調器25による1bitパルス列のアイパターンに基づいて、上述した式(E)を適用することで抽出することができる。
1bitパルス列から抽出された非対称成分fAsym(t)は、デジタルデータに変換された後、歪補償用非対称成分fdist(t)としてLUT記憶部53のLUTに格納される。
つまり、歪補償用非対称成分fdist(t)は、測定されたアイパターンから抽出された非対称成分fAsym(t)をデジタルデータに変換したものである。
The distortion compensation asymmetric component fdist (t) stored in the LUT storage unit 53 measures the eye pattern of a 1-bit pulse train representing an analog signal output from the ΔΣ modulator 25, and converts it into a 1-bit pulse train extracted from the eye pattern. It is determined based on the asymmetric component f Asym (t) included.
The asymmetric component f Asym (t) can be extracted by applying the above-described formula (E) based on the eye pattern of the 1-bit pulse train measured by the ΔΣ modulator 25 measured in advance.
The asymmetric component f Asym (t) extracted from the 1-bit pulse train is converted into digital data and then stored in the LUT of the LUT storage unit 53 as the distortion compensation asymmetric component f dist (t).
That is, the distortion compensation asymmetric component f dist (t) is obtained by converting the asymmetric component f Asym (t) extracted from the measured eye pattern into digital data.

図15は、ΔΣ変調器25が出力するアナログ信号を表現している1bitパルス列のパルス波形の一例を示す図であり、(a)は非対称成分を含んだパルス波形のアイパターン、(b)は(a)に示すパルス波形の内の立ち上がり及び立ち下がり波形を示す図である。
図15(a)及び(b)に示すパルス波形は、パルスの立ち上がり時間よりも立ち下がり時間の方が長い波形となっており、立ち上がり波形と立ち下がり波形とは、時間軸方向に非対称となっている。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a pulse waveform of a 1-bit pulse train expressing an analog signal output from the ΔΣ modulator 25. FIG. 15A is an eye pattern of a pulse waveform including an asymmetric component, and FIG. It is a figure which shows the rising and falling waveform of the pulse waveforms shown to (a).
In the pulse waveforms shown in FIGS. 15A and 15B, the falling time is longer than the rising time of the pulse, and the rising waveform and the falling waveform are asymmetric in the time axis direction. ing.

図15(c)は、図15(b)に示すパルス波形から非対称成分を除去したパルス波形、図15(d)は、図15(b)に示すパルス波形から抽出された非対称成分fAsym(t)を示す図である。
上記アイパターンに基づいて平均化されたパルスの立ち上がり波形と立ち下がり波形とが取得され、取得された波形に対して、上記式(E)を適用することで、図15(d)に示す非対称成分fAsym(t)を抽出することができる。
15C shows a pulse waveform obtained by removing the asymmetric component from the pulse waveform shown in FIG. 15B, and FIG. 15D shows an asymmetric component f Asym (extracted from the pulse waveform shown in FIG. 15B. It is a figure which shows t).
The rising waveform and falling waveform of the pulse averaged based on the eye pattern are acquired. By applying the above equation (E) to the acquired waveform, the asymmetry shown in FIG. The component f Asym (t) can be extracted.

図14を参照して、非対称成分供給部51には、ΔΣ変調器25の後段に接続された分岐路54を介して、ΔΣ変調器25が出力する1bitパルス列が与えられる。非対称成分供給部51は、与えられた1bitパルス列に基づいて、当該1bitパルス列におけるパルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを取得する。
非対称成分供給部51は、ΔΣ変調器25が出力する1bitパルス列のパルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングに合わせて、歪補償用非対称成分fdist(t)を信号生成部52に供給する。信号生成部52は、歪補償用非対称成分fdist(t)の供給に応じて歪補償信号を生成する。
Referring to FIG. 14, the asymmetric component supply unit 51 is given a 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25 via a branch path 54 connected to the subsequent stage of the ΔΣ modulator 25. Based on the given 1-bit pulse train, the asymmetric component supply unit 51 acquires the rise and fall timings of the pulses in the 1-bit pulse train.
The asymmetric component supply unit 51 supplies a distortion compensation asymmetric component f dist (t) to the signal generation unit 52 in accordance with the rise and fall timings of the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25. The signal generation unit 52 generates a distortion compensation signal in response to the supply of the distortion compensation asymmetric component f dist (t).

1bitパルス列で表現されたアナログ信号における非対称成分fAsym(t)は、パルスの立ち上がり波形及び立ち下がり波形に含まれている。
上記歪補償信号は、非対称成分fAsym(t)を抑圧するための信号である。よって、精度よく歪補償を行うために、歪補償信号は、1bitパルス列におけるパルスの立ち上がり波形及び立ち下がり波形に含まれる非対称成分に加算する必要がある。
The asymmetric component f Asym (t) in the analog signal expressed by a 1-bit pulse train is included in the rising waveform and falling waveform of the pulse.
The distortion compensation signal is a signal for suppressing the asymmetric component f Asym (t). Therefore, in order to perform distortion compensation with high accuracy, it is necessary to add the distortion compensation signal to the asymmetric component included in the rising waveform and falling waveform of the pulse in the 1-bit pulse train.

この点、本実施形態では、非対称成分供給部51が、1bitパルス列のパルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングに合わせて歪補償用非対称成分fdist(t)を信号生成部52に供給するので、RF信号におけるパルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングに合わせて、信号生成部52に歪補償信号を生成し出力させることができる。 In this regard, in the present embodiment, the asymmetric component supply unit 51 supplies the distortion compensation asymmetric component fdist (t) to the signal generation unit 52 in accordance with the rising and falling timings of the pulses of the 1-bit pulse train. The signal generation unit 52 can generate and output a distortion compensation signal in accordance with the rise and fall timing of the pulse in the signal.

このように、非対称成分供給部51は、ΔΣ変調器25からの1bitパルス列のパルス波形の変化に応じて歪補償用非対称成分fdist(t)を供給することにより、適切なタイミングで歪補償信号を生成し、ΔΣ変調器25からの1bitパルス列に加算することができる。この結果、効果的に歪補償を行うことができる。 As described above, the asymmetric component supply unit 51 supplies the distortion compensation asymmetric component f dist (t) in accordance with the change in the pulse waveform of the 1-bit pulse train from the ΔΣ modulator 25, so that the distortion compensation signal can be obtained at an appropriate timing. Can be generated and added to the 1-bit pulse train from the ΔΣ modulator 25. As a result, distortion compensation can be performed effectively.

なお、図7(d)や、図15(d)に示すように、立ち上がり波形に含まれる非対称成分fAsym(t)と、立ち下がり波形に含まれる非対称成分fAsym(t)とは、ほぼ同一の成分である。このため、非対称成分供給部51は、パルスの立ち上がり及び立ち下がりの両タイミングに対して、同じ歪補償用非対称成分fdist(t)を用いる。 Incidentally, FIG. 7 (d) and, as shown in FIG. 15 (d), the asymmetric component f Asym contained in the rising waveform (t), and the asymmetric component f Asym contained in falling waveform (t), substantially It is the same component. For this reason, the asymmetric component supply unit 51 uses the same distortion compensation asymmetric component f dist (t) for both the rising and falling timings of the pulse.

[4.3 信号生成部について]
信号生成部52は、上述したように、1bitパルス列で表現された歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号を歪補償信号として生成する機能を有している。
[4.3 Signal generation unit]
As described above, the signal generation unit 52 has a function of generating, as a distortion compensation signal, an inverted signal of the distortion compensation asymmetric component f dist (t) expressed by a 1-bit pulse train.

図14に示すように、信号生成部52は、非対称成分供給部51からの歪補償用非対称成分fdist(t)が与えられる反転増幅器55と、バンドパスフィルタ56と、増幅器57と、ΔΣ変調器58と、ATT(減衰器)59とを備えている。なお、反転増幅器55、バンドパスフィルタ56、増幅器57、及びΔΣ変調器58は、デジタル信号処理を行うデジタル信号処理部21に設けられている。 As shown in FIG. 14, the signal generation unit 52 includes an inverting amplifier 55, a bandpass filter 56, an amplifier 57, and ΔΣ modulation to which the distortion compensation asymmetric component f dist (t) is supplied from the asymmetric component supply unit 51. A device 58 and an ATT (attenuator) 59 are provided. The inverting amplifier 55, the band pass filter 56, the amplifier 57, and the ΔΣ modulator 58 are provided in the digital signal processing unit 21 that performs digital signal processing.

反転増幅器55は、デジタル信号として与えられる歪補償用非対称成分fdist(t)を反転させる。反転増幅器55は、歪補償用非対称成分fdist(t)を反転させた反転信号を後段に接続されたバンドパスフィルタ56に与える。
バンドパスフィルタ56は、反転された歪補償用非対称成分fdist(t)の内、歪補償に必要な帯域幅の成分を通過させ、通過成分を後段の増幅器57に与える。
The inverting amplifier 55 inverts the distortion compensation asymmetric component f dist (t) given as a digital signal. The inverting amplifier 55 gives an inverted signal obtained by inverting the distortion compensation asymmetric component fdist (t) to the band-pass filter 56 connected to the subsequent stage.
The band-pass filter 56 passes the bandwidth component necessary for distortion compensation out of the inverted distortion compensation asymmetric component fdist (t) and supplies the passed component to the amplifier 57 at the subsequent stage.

上記必要な帯域幅とは、ΔΣ変調器25から出力されることで1bitパルス列で表現されるRF信号の帯域幅である。
ΔΣ変調器25から出力された1bitパルス列で表現されたアナログ信号において、歪補償を行う必要があるのは、RF信号の帯域幅のみである。
この点、本実施形態では、バンドパスフィルタ56を設けることで、歪補償用非対称成分fdist(t)の内、歪補償にとって必要がない帯域の成分を除去でき、後段の処理量を減少させることができる。
The necessary bandwidth is the bandwidth of the RF signal that is output from the ΔΣ modulator 25 and expressed as a 1-bit pulse train.
In the analog signal expressed by the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25, only the bandwidth of the RF signal needs to be compensated for distortion.
In this regard, in the present embodiment, by providing the band-pass filter 56, it is possible to remove a component of a band that is not necessary for distortion compensation from the distortion compensation asymmetric component fdist (t), thereby reducing the amount of subsequent processing. be able to.

増幅器57は、バンドパスフィルタ56を通過した歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号(以下、単に反転信号ともいう)を所定の増幅率Gで増幅する。増幅器57は、増幅した反転信号をΔΣ変調器58に与える。 The amplifier 57 amplifies an inverted signal (hereinafter also simply referred to as an inverted signal) of the distortion compensation asymmetric component f dist (t) that has passed through the bandpass filter 56 at a predetermined amplification factor G. The amplifier 57 gives the amplified inverted signal to the ΔΣ modulator 58.

ΔΣ変調器58は、上記で説明したΔΣ変調器25と同様の構成である。ΔΣ変調器58は、上記で説明したΔΣ変調器25と同様、RF信号の周波数帯域を含むように設定されている。
ΔΣ変調器58は、デジタル信号である反転信号にΔΣ変調を行うことで、アナログの反転信号を1bitパルス列で表現した信号(量子化信号)に変換し、減衰器59に与える。
The ΔΣ modulator 58 has the same configuration as the ΔΣ modulator 25 described above. Similar to the ΔΣ modulator 25 described above, the ΔΣ modulator 58 is set to include the frequency band of the RF signal.
The ΔΣ modulator 58 converts the analog inverted signal into a signal (quantized signal) expressed by a 1-bit pulse train by performing ΔΣ modulation on the inverted signal that is a digital signal, and supplies the signal to the attenuator 59.

減衰器59は、1bitパルス列で表現されたアナログの反転信号を減衰する。減衰器59は、増幅器57によって増幅された利得を減衰させうる減衰率Wに設定されている。減衰器59は、減衰後の1bitパルス列で表現された反転信号を加算器65に出力する。
すなわち、信号生成部52は、減衰器59により減衰された後の1bitパルス列で表現されたアナログの反転信号を、歪補償信号として加算器65に出力する。
The attenuator 59 attenuates an analog inverted signal expressed by a 1-bit pulse train. The attenuator 59 is set to an attenuation factor W that can attenuate the gain amplified by the amplifier 57. The attenuator 59 outputs an inverted signal expressed by a 1-bit pulse train after attenuation to the adder 65.
That is, the signal generation unit 52 outputs the analog inverted signal expressed by the 1-bit pulse train after being attenuated by the attenuator 59 to the adder 65 as a distortion compensation signal.

ここで、信号生成部52は、反転信号をΔΣ変調器58によって1bitパルス列で表現された信号(量子化信号)に変換している。従って、1bitパルス列で表現された反転信号においても、RF信号を表現する1bitパルス列と同様に、ΔΣ変調によって生じる非対称成分f´Asym(t)が雑音成分として含まれる。このため、単にΔΣ変調を行っただけでは、RF信号を表現する1bitパルス列の歪補償を適切に行うことができないおそれがある。 Here, the signal generation unit 52 converts the inverted signal into a signal (quantized signal) expressed by a 1-bit pulse train by the ΔΣ modulator 58. Accordingly, in the inverted signal expressed by a 1-bit pulse train, the asymmetric component f ′ Asym (t) generated by ΔΣ modulation is included as a noise component, as in the 1-bit pulse train expressing an RF signal. For this reason, there is a possibility that the distortion compensation of the 1-bit pulse train representing the RF signal cannot be appropriately performed only by performing the ΔΣ modulation.

この点、本実施形態では、ΔΣ変調前の反転信号を増幅器57によって増幅し、ΔΣ変調器58によって反転信号を1bitパルス列に変換した後に、当該1bitパルス列で表現された反転信号を減衰器59によって減衰するので、1bitパルス列に変換する際に反転信号に付加される非対称成分f´Asym(t)(歪成分)を、相対的に抑制することができ、より精度の高い歪補償信号を生成することができる。 In this regard, in this embodiment, the inverted signal before ΔΣ modulation is amplified by the amplifier 57, and after the inverted signal is converted into a 1-bit pulse train by the ΔΣ modulator 58, the inverted signal represented by the 1-bit pulse train is converted by the attenuator 59. Since it attenuates, the asymmetric component f ′ Asym (t) (distortion component) added to the inverted signal when converting to a 1-bit pulse train can be relatively suppressed, and a more accurate distortion compensation signal is generated. be able to.

図16は、信号生成部52による歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号と、この反転信号に付加される非対称成分f´Asym(t)との関係を示した図であり、(a)は、歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号と、ΔΣ変調器25から出力される1bitパルス列で表現されたRF信号とを示している。(b)は、歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号を増幅したときの状態、(c)は、歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号を減衰したときの状態を示している。 FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the inverted signal of the distortion compensation asymmetric component f dist (t) by the signal generator 52 and the asymmetric component f ′ Asym (t) added to the inverted signal. a) shows an inverted signal of the distortion compensation asymmetric component f dist (t) and an RF signal expressed by a 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25. (B) shows the state when the inverted signal of the distortion compensation asymmetric component fdist (t) is amplified, and (c) shows the state when the inverted signal of the distortion compensation asymmetric component fdist (t) is attenuated. Show.

図16(a)中、量子化誤差Q1に対する1bitパルス列で表現されたRF信号Sの電力比が、例えば60dBであるとする。また、RF信号Sに対するRF信号Sに含まれる非対称成分fAsym(t)の電力比が−40dBであるとすると、RF信号Sに対する歪補償用非対称成分fdist(t)の反転信号Er1の電力比も、−40dBとなる。歪補償用非対称成分fdist(t)は、非対称成分fAsym(t)に基づいてほぼ同じとなるように求められているからである。 In FIG. 16A, it is assumed that the power ratio of the RF signal S expressed by a 1-bit pulse train with respect to the quantization error Q1 is, for example, 60 dB. Also, assuming that the power ratio of the asymmetric component f Asym (t) included in the RF signal S to the RF signal S is −40 dB , the power of the inverted signal Er1 of the distortion compensation asymmetric component f dist (t) with respect to the RF signal S. The ratio is also −40 dB. This is because the distortion compensation asymmetric component f dist (t) is required to be substantially the same based on the asymmetric component f Asym (t).

このとき、図16(b)に示すように、反転信号Er1を所定の増幅率Gで増幅し、量子化誤差Q2に対する反転信号Er1の電力比を、例えば60dBとした後、当該反転信号Er1に対してΔΣ変調を行ったとする。
ここで、ΔΣ変調後の(1bitパルス列で表現された)反転信号Er1は、上述したように、ΔΣ変調によって生じる非対称成分f´Asym(t)を含んでいる。
図16(b)に示すように、ΔΣ変調後の反転信号Er1に含まれる非対称成分f´Asym(t)を示す信号Er2の電力は、量子化誤差Q2よりも大きく、反転信号Er1よりも小さく現れる。
At this time, as shown in FIG. 16B, the inverted signal Er1 is amplified at a predetermined amplification factor G, and the power ratio of the inverted signal Er1 to the quantization error Q2 is set to 60 dB, for example. Assume that ΔΣ modulation is performed.
Here, the inverted signal Er1 (expressed by a 1-bit pulse train) after ΔΣ modulation includes the asymmetric component f ′ Asym (t) generated by ΔΣ modulation as described above.
As shown in FIG. 16B , the power of the signal Er2 indicating the asymmetric component f ′ Asym (t) included in the inverted signal Er1 after ΔΣ modulation is larger than the quantization error Q2 and smaller than the inverted signal Er1. appear.

図16(b)に示すΣ変調後の反転信号Er1を、所定の減衰率Wで増幅前の電力程度(図16(a))となるように減衰すると、図16(c)のように、増幅前とほぼ同様の反転信号Er1が得られる。また、反転信号Er1、RF信号Sに対する量子化誤差Q1、信号Er2、及び反転信号Er1に対する量子化誤差Q2は、下記式(4)に示す関係となる。
Er1 < Q1 < Er2 < Q2 ・・・(4)
When the inverted signal Er1 after Σ modulation shown in FIG. 16B is attenuated at a predetermined attenuation factor W so as to be about the power before amplification (FIG. 16A), as shown in FIG. An inversion signal Er1 substantially the same as that before amplification is obtained. Further, the quantization error Q1, the signal Er2, and the quantization error Q2 with respect to the inverted signal Er1 and the RF signal S have the relationship shown in the following formula (4).
Er1 <Q1 <Er2 <Q2 (4)

つまり、ΔΣ変調によって反転信号Er1に生じた非対称成分f´Asym(t)(信号Er2)は、減衰器59によって減衰されることで、量子化誤差Q1よりも小さくなるように抑圧することができ、実質的に反転信号Er1から除去することができる。
この結果、信号生成部52は、減衰器59から出力される1bitパルス列で表現された反転信号に含まれる、ΔΣ変調による非対称成分f´Asym(t)等の誤差成分を抑圧でき、精度の高い歪補償信号を得ることができる。
That is, the asymmetric component f ′ Asym (t) (signal Er2 ) generated in the inverted signal Er1 by ΔΣ modulation can be suppressed to be smaller than the quantization error Q1 by being attenuated by the attenuator 59. , And can be substantially removed from the inverted signal Er1.
As a result, the signal generation unit 52 can suppress error components such as the asymmetric component f ′ Asym (t) due to ΔΣ modulation included in the inverted signal expressed by the 1-bit pulse train output from the attenuator 59, and has high accuracy. A distortion compensation signal can be obtained.

[4.4 歪補償について]
信号生成部52が出力する歪補償信号は加算器65に与えられる。これにより、歪補償信号は、ΔΣ変調器25からの1bitパルス列で表現されたRF信号に加算される。
[4.4 Distortion compensation]
The distortion compensation signal output from the signal generator 52 is supplied to the adder 65. As a result, the distortion compensation signal is added to the RF signal expressed by the 1-bit pulse train from the ΔΣ modulator 25.

上述したように、歪補償信号は、RF信号を表現する1bitパルス列におけるパルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングに合わせて加算する必要がある。このため、非対称成分供給部51は、パルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングに合わせて歪補償用非対称成分fdist(t)を信号生成部52に供給する。 As described above, the distortion compensation signal needs to be added in accordance with the rise and fall timings of the pulses in the 1-bit pulse train representing the RF signal. For this reason, the asymmetric component supply unit 51 supplies the distortion compensation asymmetric component f dist (t) to the signal generation unit 52 in synchronization with the rise and fall timings of the pulse.

しかし、歪補償用非対称成分fdist(t)が与えられた信号生成部52は、歪補償信号を生成するために所定期間を必要とする。このため、非対称成分供給部51において歪補償用非対称成分fdist(t)の供給時に、タイミングを調整したとしても、歪補償信号が加算器65に出力されたときには、ΔΣ変調器25からの1bitパルス列で表現されたRF信号に対しては遅延が生じるおそれがある。 However, the signal generation unit 52 to which the distortion compensation asymmetric component fdist (t) is given requires a predetermined period in order to generate the distortion compensation signal. For this reason, even when the timing is adjusted when the asymmetric component supply unit 51 supplies the distortion compensation asymmetric component fdist (t), when the distortion compensation signal is output to the adder 65, 1 bit from the ΔΣ modulator 25 is supplied. There is a possibility that a delay occurs with respect to the RF signal expressed by the pulse train.

このため、歪補償装置50は、ΔΣ変調器25と、加算器65との間に配置された遅延処理部61をさらに備えている。遅延処理部61は、ΔΣ変調器25から1bitパルス列で表現されたRF信号が与えられると、当該1bitパルス列を、信号生成部52が歪補償信号を生成するために要する期間分だけ遅延させる処理を行う。
これによって、歪補償信号を生成するために要する期間により生じる遅延を解消することができ、精度よく歪補償を行うことができる。
Therefore, the distortion compensation device 50 further includes a delay processing unit 61 disposed between the ΔΣ modulator 25 and the adder 65. When an RF signal expressed by a 1-bit pulse train is given from the ΔΣ modulator 25, the delay processing unit 61 performs a process of delaying the 1-bit pulse train by a period required for the signal generator 52 to generate a distortion compensation signal. Do.
As a result, the delay caused by the period required to generate the distortion compensation signal can be eliminated, and distortion compensation can be performed with high accuracy.

加算器65は、ΔΣ変調器25からの1bitパルス列で表現されたRF信号と、信号生成部52からの歪補償信号とを加算する。
この結果、ΔΣ変調器25からの1bitパルス列で表現されたRF信号に含まれる非対称成分fAsym(t)は、歪補償信号によって相殺される。1bitパルス列で表現されたRF信号は、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分との間の線対称性が高められ、アナログ信号としての信号特性劣化が抑制される。
The adder 65 adds the RF signal expressed by the 1-bit pulse train from the ΔΣ modulator 25 and the distortion compensation signal from the signal generation unit 52.
As a result, the asymmetric component f Asym (t) included in the RF signal expressed by the 1-bit pulse train from the ΔΣ modulator 25 is canceled by the distortion compensation signal. The RF signal expressed by a 1-bit pulse train has improved line symmetry between the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t), and the signal characteristics as an analog signal Deterioration is suppressed.

ここで、ΔΣ変調器25から出力された歪補償前の1bitパルス列で表現されたアナログ信号を、Dout、増幅器57の増幅率をG、減衰器59の減衰率をWとしたとき、加算器65から出力される歪補償後の1bitパルス列で表現されたアナログ信号D´outは、下記式(5)のように表すことができる。
D´out = Dout + W × fdist(G) ・・・(5)
Here, when an analog signal expressed by a 1-bit pulse train before distortion compensation output from the ΔΣ modulator 25 is D out , an amplification factor of the amplifier 57 is G, and an attenuation factor of the attenuator 59 is W, an adder The analog signal D ′ out expressed by the 1-bit pulse train after distortion compensation output from 65 can be expressed as the following equation (5).
D ′ out = D out + W × f dist (G) (5)

なお、歪補償用の非対称成分であるfdistは、Gの関数として表している。これは、ΔΣ変調器による変換が、変換前と変換後とで電力が線形とはならず、増幅率Gと減衰率Wとの間も線形とはならないためである。 Note that f dist that is an asymmetric component for distortion compensation is expressed as a function of G. This is because in the conversion by the ΔΣ modulator, the power is not linear before and after the conversion, and the gain G and the attenuation rate W are not linear.

さらに、Doutは、上述したように、矩形波を定める成分として、下記式(6)に示すように、理想的な波形成分fideal、対称成分fsym、及び非対称成分fAsymを含んでいる。
out = fideal + fsym + fAsym ・・・(6)
Furthermore, as described above, D out includes an ideal waveform component f ideal , a symmetric component f sym , and an asymmetric component f Asym as components that define a rectangular wave, as shown in the following formula (6). .
D out = f ideal + f sym + f Asym (6)

よって、式(5)のDoutに、式(6)を代入すると、D´outは、下記式(7)のように表される。
D´out = fideal + fsym + fAsym + W × fdist(G)
= fideal + fsym + (fAsym + W × fdist(G))
・・・(7)
Thus, the D out of the formula (5) and substituting equation (6), D'out is expressed by the following equation (7).
D ′ out = f ideal + f sym + f Asym + W × f dist (G)
= F ideal + f sym + (f Asym + W × f dist (G))
... (7)

上記式(7)において、非対称成分fAsymを含むかっこ内の部分を可能なかぎり「0」に近づけることで、当該、非対称成分fAsymを相殺し抑圧することができる。
非対称成分fAsymが抑圧された後に残るfidealと、fsymとの和は、理想的な矩形波に歪成分である対称成分を含んでいるが、非対称成分fAsymを含んでいないので、アナログ信号としたときの信号特性の劣化は抑制される。つまり、非対称成分fAsymを含んでいなければ、理想的な矩形波としなくても、信号特性の劣化を抑制することができる。
このため、理想的な矩形波が得られるように歪補償する場合と比較して、より容易に歪補償を行うことができる。
In the above formula (7), that the closer to the extent possible the parts in parenthesis including the asymmetric component f Asym "0", can be the to offset the asymmetric component f Asym suppressed.
The sum of f ideal remaining after the suppression of the asymmetric component f Asym and f sym includes a symmetrical component that is a distortion component in an ideal rectangular wave, but does not include the asymmetric component f Asym. Deterioration of signal characteristics when using a signal is suppressed. That is, if the asymmetric component f Asym is not included, the deterioration of the signal characteristics can be suppressed without using an ideal rectangular wave.
For this reason, distortion compensation can be performed more easily than in the case of distortion compensation so that an ideal rectangular wave can be obtained.

なお、前記かっこ内の部分は、増幅率G及び減衰率Wを調整することにより、可能なかぎり「0」に近づくように調整される。
この場合、減衰器59(図14)を例えば所定の抵抗値を有する抵抗器で構成し、この抵抗器の抵抗値を一定に固定した上で増幅器57の増幅率を調整することができる。
減衰器59はアナログ信号を処理する機器であり、調整に対する精度が低い。よって、抵抗値を一定として減衰率Wを固定し、デジタル信号を処理する増幅器57の増幅率Gを調整することで、前記かっこ内の部分が「0」に近づくようにより詳細に調整を行うことができる。この結果、互いに線形ではない増幅率G及び減衰率Wの最適値を得ることができる。
The portion in the parenthesis is adjusted as close to “0” as possible by adjusting the amplification factor G and the attenuation factor W.
In this case, the attenuator 59 (FIG. 14) is configured by a resistor having a predetermined resistance value, for example, and the amplification factor of the amplifier 57 can be adjusted after the resistance value of this resistor is fixed.
The attenuator 59 is a device for processing an analog signal and has low accuracy for adjustment. Therefore, by adjusting the amplification factor G of the amplifier 57 that processes the digital signal by fixing the attenuation value W with the resistance value constant, the adjustment is performed in more detail so that the portion in the parenthesis approaches “0”. Can do. As a result, optimum values of the amplification factor G and attenuation factor W that are not linear with each other can be obtained.

図17は、図14に示すシステム1によって、RF信号を出力したときの時間領域の信号波形を示すグラフであり、(a)は歪補償前のRF信号の信号波形、(b)は歪補償信号の信号波形、(c)は歪補償後のRF信号の信号波形を示している。なお、横軸は、サンプル数を示している。
図17(b)には、減衰器59による減衰前の歪補償信号の信号波形と、減衰後の歪補償信号の信号波形を示している。
FIG. 17 is a graph showing signal waveforms in the time domain when an RF signal is output by the system 1 shown in FIG. 14, where (a) is the signal waveform of the RF signal before distortion compensation, and (b) is distortion compensation. The signal waveform of the signal, (c) shows the signal waveform of the RF signal after distortion compensation. The horizontal axis indicates the number of samples.
FIG. 17B shows the signal waveform of the distortion compensation signal before attenuation by the attenuator 59 and the signal waveform of the distortion compensation signal after attenuation.

図17(a)に示す信号波形のRF信号に、図17(b)に示す減衰後の歪補償信号の信号波形を加算した結果が、図17(c)に示す信号波形である。
図17(c)をみると、歪補償後のRF信号の信号波形には、歪補償信号の信号波形に変位がみられる部分に対応して、わずかに変化がみられる。しかし、歪補償後のRF信号の信号波形には、顕著な変化はみられない。
The result of adding the signal waveform of the attenuated distortion compensation signal shown in FIG. 17B to the RF signal having the signal waveform shown in FIG. 17A is the signal waveform shown in FIG.
Referring to FIG. 17C, the signal waveform of the RF signal after distortion compensation is slightly changed corresponding to the portion where the signal waveform of the distortion compensation signal is displaced. However, there is no significant change in the signal waveform of the RF signal after distortion compensation.

図18は、図17にて示した歪補償前のRF信号と、歪補償後のRF信号のパワースペクトラムを示す図である。図中、歪補償前のRF信号は、実線にて示されている。また、歪補償後のRF信号は、星印をプロットすることにより示されている。   FIG. 18 is a diagram showing the power spectrum of the RF signal before distortion compensation and the RF signal after distortion compensation shown in FIG. In the figure, the RF signal before distortion compensation is indicated by a solid line. Further, the RF signal after distortion compensation is shown by plotting stars.

このRF信号は、中心周波数300MHz、帯域幅5MHzに設定されている。
図18に示すように、歪補償後のRF信号は、信号部分については、歪補償前のRF信号とよく一致している。
一方、帯域外の隣接チャネルにおいては、歪補償後のRF信号の方が、電力比に大きな低下がみられる。このことから、ACLRが改善され、信号特性の劣化が抑制されていることが確認できる。
This RF signal is set to a center frequency of 300 MHz and a bandwidth of 5 MHz.
As shown in FIG. 18, the RF signal after distortion compensation is in good agreement with the RF signal before distortion compensation for the signal portion.
On the other hand, in the adjacent channel outside the band, the RF signal after distortion compensation has a greater reduction in power ratio. From this, it can be confirmed that ACLR is improved and deterioration of signal characteristics is suppressed.

このように、時間領域における信号波形では、顕著な変化はみられないが、周波数領域では、ACLRの改善が顕著にみられる。   As described above, no significant change is observed in the signal waveform in the time domain, but the ACLR is significantly improved in the frequency domain.

[5.効果について]
上記のように構成された歪補償装置50は、フィードフォーワード型の歪補償を行うように構成されており、1bitパルス列で表現されたアナログ信号に、歪補償信号を加算する。これにより、立ち上がり波形frise(t)の歪成分、及び立ち下がり波形ffall(t)の歪成分を、時間軸に対して、実質的に線対称に漸近させることができ、好適に歪補償を行うことができる。
また、本実施形態では、立ち上がり波形frise(t)の歪成分、及び立ち下がり波形ffall(t)の歪成分を、時間軸に対して、実質的に線対称に漸近させて歪補償を行うことで、1bitパルス列が表現するRF信号の周波数帯に影響を与えている成分を抑圧できる。
[5. About effect]
The distortion compensation device 50 configured as described above is configured to perform feedforward distortion compensation, and adds a distortion compensation signal to an analog signal expressed by a 1-bit pulse train. Thereby, the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t) can be made asymptotically substantially symmetrical with respect to the time axis, and distortion compensation is preferably performed. It can be performed.
In this embodiment, the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t) are made asymptotically substantially symmetrical with respect to the time axis to compensate for the distortion. By doing so, it is possible to suppress components that affect the frequency band of the RF signal represented by the 1-bit pulse train.

以上のように、本実施形態によれば、立ち上がり波形frise(t)の歪成分と、立ち下がり波形ffall(t)の歪成分との間の線対称性を高めつつ、1bitパルス列が表現するRF信号の周波数帯に影響を与えている成分を抑圧でき、信号特性劣化を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, a 1-bit pulse train is expressed while improving the line symmetry between the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion component of the falling waveform f fall (t). It is possible to suppress a component that affects the frequency band of the RF signal to be transmitted, and to suppress signal characteristic deterioration.

また、本実施形態の歪補償装置50によれば、1bitパルス列で表現されたアナログ信号に加算することで、立ち上がり波形frise(t)の歪成分、及び立ち下がり波形ffall(t)の歪成分を時間軸に対して実質的な線対称としうる歪補償信号を1bitパルス列として出力するので、歪補償信号をデジタル処理によって生成することができる。この結果、歪補償を精度良く行うことが可能な精度の高い歪補償信号を生成することができ、信号特性劣化を抑制することができる。 Further, according to the distortion compensation device 50 of the present embodiment, the distortion component of the rising waveform f rise (t) and the distortion of the falling waveform f fall (t) are added to the analog signal expressed by a 1-bit pulse train. Since a distortion compensation signal whose components can be substantially line-symmetric with respect to the time axis is output as a 1-bit pulse train, the distortion compensation signal can be generated by digital processing. As a result, a highly accurate distortion compensation signal capable of performing distortion compensation with high accuracy can be generated, and signal characteristic deterioration can be suppressed.

また、本実施形態の歪補償装置50は、ΔΣ変調器25が出力する1bitパルス列で表現されたアナログ信号に含まれる非対称成分fAsym(t)を抽出して得た歪補償用非対称成分fdist(t)をデジタル信号として信号生成部52に供給する非対称成分供給部51を備えており、信号生成部52が、供給された歪補償用非対称成分fdist(t)にΔΣ変調を行い、1bitパルス列で表現された歪補償用非対称成分fdist(t)を歪補償信号として生成するΔΣ変調器58を備えている。 In addition, the distortion compensation apparatus 50 according to the present embodiment extracts the asymmetric component f Asym (t) included in the analog signal expressed by the 1-bit pulse train output from the ΔΣ modulator 25 and obtained as a distortion compensation asymmetric component f dist. An asymmetric component supply unit 51 for supplying (t) as a digital signal to the signal generation unit 52 is provided, and the signal generation unit 52 performs ΔΣ modulation on the supplied distortion compensation asymmetric component f dist (t) and outputs 1 bit. A ΔΣ modulator 58 that generates a distortion compensation asymmetric component f dist (t) represented by a pulse train as a distortion compensation signal is provided.

これにより、非対称成分供給部51が歪補償用非対称成分fdist(t)をデジタル信号として信号生成部52に供給するとともに、ΔΣ変調器58がデジタル信号の歪補償用非対称成分fdist(t)に対してΔΣ変調を行って歪補償信号を生成するので、歪補償装置50は、デジタル処理によって、1bitパルス列で表現されたアナログ信号に応じた精度の高い歪補償信号を生成することができる。 As a result, the asymmetric component supply unit 51 supplies the distortion compensation asymmetric component fdist (t) as a digital signal to the signal generation unit 52, and the ΔΣ modulator 58 uses the distortion compensation asymmetric component fdist (t) of the digital signal. Therefore, the distortion compensation device 50 can generate a distortion compensation signal with high accuracy according to an analog signal expressed by a 1-bit pulse train by digital processing.

また、上記構成では、ΔΣ変調器58によって、1bitパルス列で表現されたアナログの歪補償用非対称成分fdist(t)を歪補償信号として生成するので、例えば、高周波発振器や搬送波を変調するための変調器等のアナログ機器を用いて歪補償信号を生成する場合と比較して、簡易な構成でアナログの歪補償信号を得ることができる。
この結果、低コストで精度よく信号特性劣化を抑制することができる歪補償装置を得ることができる。
In the above configuration, the ΔΣ modulator 58 generates the analog distortion compensation asymmetric component f dist (t) represented by a 1-bit pulse train as a distortion compensation signal. For example, for modulating a high-frequency oscillator or a carrier wave Compared to the case where a distortion compensation signal is generated using an analog device such as a modulator, an analog distortion compensation signal can be obtained with a simple configuration.
As a result, it is possible to obtain a distortion compensation apparatus that can suppress signal characteristic deterioration with high accuracy at low cost.

また、本実施形態では、ΔΣ変調器58の前段に設けられ、歪補償用非対称成分fdist(t)の中から、歪補償に必要な帯域幅の成分をΔΣ変調器58に出力するバンドパスフィルタ56を備えているので、歪補償用非対称成分fdist(t)の内、歪補償にとって必要がない帯域の成分を除去でき、後段の処理量を減少させることができる。 In the present embodiment, a bandpass is provided before the ΔΣ modulator 58 and outputs a bandwidth component necessary for distortion compensation to the ΔΣ modulator 58 from the distortion compensation asymmetric component fdist (t). Since the filter 56 is provided, it is possible to remove a band component that is not necessary for distortion compensation from the distortion compensation asymmetric component fdist (t), and to reduce the subsequent processing amount.

仮に、歪補償にとって必要がない帯域の成分を多く含んだまま、歪補償用非対称成分fdist(t)に対してΔΣ変調を行ったとすると、必要がない帯域成分が、必要な帯域よりも先に電力レベルが飽和してしまい、適切な歪補償信号が得られないおそれがある。
その理由は、歪補償用非対称成分fdist(t)の内、歪補償にとって必要がない帯域の成分は、ΔΣ変調器25からの1bitパルス列で表現されたアナログ信号の量子化雑音阻止帯域の量子化雑音成分であるため、歪補償にとって必要な帯域の電力よりも、必要がない帯域の電力の方が相対的に大きい場合があるからである。
Assuming that ΔΣ modulation is performed on the distortion compensation asymmetric component f dist (t) while including many components in a band that is not necessary for distortion compensation, the unnecessary band component is ahead of the necessary band. If the power level is saturated, an appropriate distortion compensation signal may not be obtained.
The reason is that among the distortion compensation asymmetric component fdist (t), the component of the band that is not necessary for distortion compensation is the quantum of the quantization noise stopband of the analog signal expressed by the 1-bit pulse train from the ΔΣ modulator 25. This is because there are cases in which the power in the band that is not necessary is relatively larger than the power in the band that is necessary for distortion compensation because of the noise component.

この点、本実施形態では、歪補償にとって必要がない帯域の成分を除去するので、歪補償用非対称成分fdist(t)がΔΣ変調器58により変換されたときに、歪補償にとって不必要な帯域の成分が、必要な帯域幅の成分に対して与える影響を抑制することができる。 In this respect, in the present embodiment, the band components that are not necessary for distortion compensation are removed, and therefore, when the distortion compensation asymmetric component fdist (t) is converted by the ΔΣ modulator 58, it is unnecessary for distortion compensation. The influence of the band component on the necessary bandwidth component can be suppressed.

また、歪補償用非対称成分fdist(t)に対して歪補償に必要な帯域幅となるように帯域制限を行うことで、歪補償用非対称成分fdist(t)と、歪補償の対象となる1bitパルス列で表現されたRF信号とを同程度の帯域幅の信号とすることができる。これにより、ΔΣ変調のオーバサンプリング率について、歪補償の対象となる信号とほぼ同一の条件で非対称成分の変調を行うことができ、歪補償を行うために十分な精度を確保することができる。 Furthermore, by performing band limitation such that the bandwidth required for distortion compensation for distortion compensation asymmetric component f dist (t), a distortion compensating the asymmetric component f dist (t), and the target of the distortion compensation The RF signal expressed by the 1-bit pulse train can be a signal having the same bandwidth. As a result, with respect to the oversampling rate of ΔΣ modulation, it is possible to perform modulation of an asymmetric component under substantially the same conditions as the signal to be subjected to distortion compensation, and it is possible to ensure sufficient accuracy for performing distortion compensation.

なお、本実施形態では、増幅器57の前段にバンドパスフィルタ56を設けたが、バンドパスフィルタ56は、ΔΣ変調器58よりも前段にあれば、歪補償にとって必要がない帯域の成分を除去することができる。よって、バンドパスフィルタ56は、増幅器57と、ΔΣ変調器58との間に設けてもよい。   In the present embodiment, the bandpass filter 56 is provided in front of the amplifier 57. However, if the bandpass filter 56 is in front of the ΔΣ modulator 58, the bandpass filter 56 removes a band component that is not necessary for distortion compensation. be able to. Therefore, the band pass filter 56 may be provided between the amplifier 57 and the ΔΣ modulator 58.

[6.他の実施形態について]
図19は、第2の実施形態に係る歪補償装置を示すブロック図である。本実施形態は、加算器65の後段に接続されたオシロスコープ部66と、このオシロスコープ部66に接続された抽出部67とを備えている点において、第1の実施形態と相違している。
[6. About other embodiments]
FIG. 19 is a block diagram illustrating a distortion compensation apparatus according to the second embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in that an oscilloscope unit 66 connected to the subsequent stage of the adder 65 and an extraction unit 67 connected to the oscilloscope unit 66 are provided.

オシロスコープ部66は、デジタル信号処理部21に設けられており、例えば、FPGA等のチップに実装されたBuilt-In Oscilloscopeと呼ばれる機能によって実現されている。Built-In Oscilloscopeと呼ばれる機能によれば、当該機能を有するチップからデジタル信号が出力される際にそのデジタル信号をモニタすることができる。
オシロスコープ部66は、上記機能によって、システム1による歪補償後の1bitパルス列を取得し、取得した歪補償後の1bitパルス列のアイパターンを測定する。
オシロスコープ部66は、測定結果である歪補償後の1bitパルス列で表現されたアナログ信号のアイパターンを抽出部67に与える。
The oscilloscope unit 66 is provided in the digital signal processing unit 21 and is realized, for example, by a function called Built-In Oscilloscope mounted on a chip such as an FPGA. According to a function called Built-In Oscilloscope, when a digital signal is output from a chip having the function, the digital signal can be monitored.
The oscilloscope unit 66 acquires the 1-bit pulse train after the distortion compensation by the system 1 and measures the eye pattern of the acquired 1-bit pulse train after the distortion compensation by the above function.
The oscilloscope unit 66 gives the eye pattern of the analog signal expressed by the 1-bit pulse train after distortion compensation, which is the measurement result, to the extraction unit 67.

抽出部67は、オシロスコープ部66から与えられたアイパターンに基づいて、上記式(E)を適用することにより、歪補償後の1bitパルス列に含まれる非対称成分fAsym(t)を抽出する機能を有している。
抽出部67は、抽出した非対称成分fAsym(t)を非対称成分供給部51に与える。
The extraction unit 67 has a function of extracting the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train after distortion compensation by applying the above formula (E) based on the eye pattern given from the oscilloscope unit 66. Have.
The extraction unit 67 gives the extracted asymmetric component f Asym (t) to the asymmetric component supply unit 51.

非対称成分供給部51は、抽出部67から与えられた非対称成分fAsym(t)に基づいて、LUT記憶部53のLUTに格納された歪補償用非対称成分fdist(t)を更新する機能を有している。
非対称成分供給部51は、抽出部67から与えられた非対称成分fAsym(t)と、歪補償用非対称成分fdist(t)とを加算することで、歪補償用非対称成分fdist(t)を更新してもよいし、抽出部67から与えられた非対称成分fAsym(t)と、歪補償用非対称成分fdist(t)との差分に基づいて、歪補償用非対称成分fdist(t)を更新してもよい。
The asymmetric component supply unit 51 has a function of updating the distortion compensation asymmetric component f dist (t) stored in the LUT of the LUT storage unit 53 based on the asymmetric component f Asym (t) given from the extraction unit 67. Have.
The asymmetric component supply unit 51 adds the asymmetric component f Asym (t) given from the extraction unit 67 and the distortion compensation asymmetric component f dist (t), thereby obtaining the distortion compensation asymmetric component f dist (t). it may be updated, the extraction unit 67 asymmetric component given from f Asym (t), the based on the difference between the distortion compensating the asymmetric component f dist (t), asymmetric for distortion compensation component f dist (t ) May be updated.

この場合、歪補償後の1bitパルス列に含まれている非対称成分fAsym(t)を、LUTに格納された歪補償用非対称成分fdist(t)に反映させることができるとともに、現状の1bitパルス列の非対称成分fAsym(t)を、歪補償用非対称成分fdist(t)に反映させることができる。これにより、より高い精度の歪補償信号を生成することができる。 In this case, the asymmetric component f Asym (t) included in the 1-bit pulse train after distortion compensation can be reflected in the asymmetric component f dist (t) for distortion compensation stored in the LUT, and the current 1-bit pulse train The asymmetry component f Asym (t) can be reflected in the distortion compensation asymmetric component f dist (t). As a result, a distortion compensation signal with higher accuracy can be generated.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態では、1bitパルス列により表現されたアナログ信号(RF信号)を出力するシステムに、歪補償装置を用いた場合を例示したが、1bitパルス列で表現されたアナログ信号を出力する機器であれば、歪補償装置を好適に用いることができる。   The present invention is not limited to the above embodiment. In each of the above embodiments, the case where a distortion compensation device is used in a system that outputs an analog signal (RF signal) expressed by a 1-bit pulse train is exemplified. However, any device that outputs an analog signal expressed by a 1-bit pulse train may be used. In this case, a distortion compensation device can be preferably used.

図20は、本実施形態の歪補償装置を備えた1bitオーディオ装置を示すブロック図である。図中、1bitオーディオ装置80には、音声を出力するための出力装置として、スピーカ90と、レコーダ91とが接続されている。
1bitオーディオ装置80は、デジタル音声信号供給部81と、ΔΣ変調器82と、本実施形態の歪補償装置50と、切替部83とを備えており、1bitパルス列で表現されたアナログの音声信号を出力装置に対して出力する機能を有している。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a 1-bit audio apparatus including the distortion compensation apparatus according to the present embodiment. In the figure, a 1-bit audio device 80 is connected to a speaker 90 and a recorder 91 as an output device for outputting sound.
The 1-bit audio device 80 includes a digital audio signal supply unit 81, a ΔΣ modulator 82, a distortion compensation device 50 of the present embodiment, and a switching unit 83, and converts an analog audio signal expressed by a 1-bit pulse train. It has a function of outputting to an output device.

切替部83は、1bitオーディオ装置80が出力する1bitパルス列で表現されたアナログの音声信号を、スピーカ90、又はレコーダ91のいずれか一方、又は両方に出力するための切替機能を有している。   The switching unit 83 has a switching function for outputting an analog audio signal expressed by a 1-bit pulse train output from the 1-bit audio device 80 to one or both of the speaker 90 and the recorder 91.

デジタル音声信号供給部81は、音声等のアナログ信号をパルス符号変調することによりデジタル信号に変換されたPCM信号を出力する。デジタル音声信号供給部81は、PCM信号を後段のΔΣ変調器82に与える。   The digital audio signal supply unit 81 outputs a PCM signal converted into a digital signal by performing pulse code modulation on an analog signal such as audio. The digital audio signal supply unit 81 supplies the PCM signal to the subsequent ΔΣ modulator 82.

ΔΣ変調器82は、PCM信号を1bitパルス列に変換し、後段の歪補償装置50に与える。
歪補償装置50は、上述したように、PCM信号がΔΣ変調器82によって1bitパルス列へ変換されることによって当該1bitパルス列に付加される非対称成分fAsym(t)を抑圧する機能を有している。
The ΔΣ modulator 82 converts the PCM signal into a 1-bit pulse train, and provides it to the subsequent distortion compensator 50.
As described above, the distortion compensation device 50 has a function of suppressing the asymmetric component f Asym (t) added to the 1-bit pulse train by converting the PCM signal into the 1-bit pulse train by the ΔΣ modulator 82. .

このため、歪補償装置50は、1bitパルス列で表現されたアナログ音声信号におけるノイズを抑制することができるとともに、アナログ信号としての信号特性の劣化を抑制することができる。
この結果、1bitオーディオ装置80は、1bitパルス列で表現されたアナログ音声信号を高い品質で出力することができる。
For this reason, the distortion compensation apparatus 50 can suppress noise in an analog audio signal expressed by a 1-bit pulse train, and can suppress deterioration in signal characteristics as an analog signal.
As a result, the 1-bit audio device 80 can output an analog audio signal expressed by a 1-bit pulse train with high quality.

このように、上記実施形態に係る歪補償装置によれば、1bitパルス列で表現されたアナログ信号を出力する機器に好適に用いることができる。   As described above, the distortion compensation device according to the above embodiment can be suitably used for a device that outputs an analog signal expressed by a 1-bit pulse train.

[7.付記]
なお、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、上記した意味ではなく、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、及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。
[7. Addendum]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 システム
25 ΔΣ変調器
50 歪補償装置
51 非対称成分供給部(供給部)
52 信号生成部
53 LUT記憶部(記憶部)
56 バンドパスフィルタ
57 増幅器
58 ΔΣ変調器
59 減衰器
61 遅延処理部
67 抽出部
1 System 25 ΔΣ Modulator 50 Distortion Compensator 51 Asymmetric Component Supply Unit (Supply Unit)
52 Signal Generation Unit 53 LUT Storage Unit (Storage Unit)
56 Bandpass Filter 57 Amplifier 58 ΔΣ Modulator 59 Attenuator 61 Delay Processing Unit 67 Extraction Unit

Claims (15)

1bitパルス列で表現された信号の歪補償を行う歪補償装置であって、
前記1bitパルス列で表現された信号は、パルスの立ち上がり波形が理想的なパルス立ち上がり波形に対して第1の歪成分を有し、かつ、パルスの立ち下がり波形が理想的なパルス立ち下がり波形に対して第2の歪成分を有し、
前記1bitパルス列で表現された信号に加算することで前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分を時間軸に対して実質的な線対称としうる歪補償信号を出力することを特徴とする歪補償装置。
A distortion compensation device that performs distortion compensation of a signal expressed by a 1-bit pulse train,
The signal expressed by the 1-bit pulse train has a first distortion component with respect to an ideal pulse rising waveform in the rising waveform of the pulse, and a pulse falling waveform with respect to the ideal pulse falling waveform. And has a second distortion component,
A distortion compensation signal capable of making the first distortion component and the second distortion component substantially line-symmetric with respect to the time axis by adding to the signal expressed by the 1-bit pulse train is output. Distortion compensation device.
前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分は、前記第1の歪成分と前記第2の歪成分との間の時間軸に対する線対称性を低下させる非対称成分を含んでおり、
前記非対称成分に基づいて前記歪補償信号を生成する信号生成部を備えている請求項1に記載の歪補償装置。
The first distortion component and the second distortion component include an asymmetric component that reduces line symmetry with respect to a time axis between the first distortion component and the second distortion component,
The distortion compensation apparatus according to claim 1, further comprising a signal generation unit that generates the distortion compensation signal based on the asymmetric component.
前記歪補償信号は、1bitパルス列である請求項1又は2に記載の歪補償装置。   The distortion compensation apparatus according to claim 1, wherein the distortion compensation signal is a 1-bit pulse train. 前記非対称成分をデジタル信号として前記信号生成部に供給する供給部をさらに備えており、
前記信号生成部は、供給された前記非対称成分にΔΣ変調を行い、1bitパルス列で表現された前記非対称成分を前記歪補償信号として生成する変調器を備えている請求項3に記載の歪補償装置。
A supply unit that supplies the asymmetric component to the signal generation unit as a digital signal;
The distortion compensation apparatus according to claim 3, wherein the signal generation unit includes a modulator that performs ΔΣ modulation on the supplied asymmetric component and generates the asymmetric component expressed by a 1-bit pulse train as the distortion compensation signal. .
前記非対称成分をデジタル信号として示した情報を記憶している記憶部をさらに備え、
前記供給部は、前記記憶部に記憶された前記情報を参照することで、前記信号生成部に供給すべき非対称成分を取得する請求項4に記載の歪補償装置。
A storage unit storing information indicating the asymmetric component as a digital signal;
The distortion compensation apparatus according to claim 4, wherein the supply unit acquires an asymmetric component to be supplied to the signal generation unit by referring to the information stored in the storage unit.
前記信号生成部は、
前記変調器の前段に設けられ、前記非対称成分を増幅して前記変調器に出力する増幅器と、
前記変調器によって1bitパルス列で表現された前記非対称成分を前記増幅器による増幅率に応じた減衰率によって減衰させる減衰器と、を備えている請求項4又は5に記載の歪補償装置。
The signal generator is
An amplifier provided in a preceding stage of the modulator, amplifying the asymmetric component and outputting the amplified component to the modulator;
The distortion compensation apparatus according to claim 4, further comprising: an attenuator that attenuates the asymmetric component expressed by a 1-bit pulse train by the modulator with an attenuation rate corresponding to an amplification factor by the amplifier.
前記変調器の前段に設けられ、前記非対称成分の中から、歪補償に必要な帯域幅の成分を前記変調器に出力するフィルタをさらに備えている請求項4〜6のいずれか一項に記載の歪補償装置。   The filter according to any one of claims 4 to 6, further comprising a filter provided in a preceding stage of the modulator and outputting a bandwidth component necessary for distortion compensation to the modulator from among the asymmetric components. Distortion compensation device. 前記歪補償信号が加算された前記1bitパルス列で表現された信号から非対称成分を抽出する抽出部をさらに備え、
前記供給部は、前記抽出部が抽出した非対称成分に基づいて、前記信号生成部に供給すべき前記非対称成分を更新する請求項4〜7のいずれか一項に記載の歪補償装置。
An extraction unit that extracts an asymmetric component from the signal represented by the 1-bit pulse train to which the distortion compensation signal is added;
The distortion compensation apparatus according to claim 4, wherein the supply unit updates the asymmetric component to be supplied to the signal generation unit based on the asymmetric component extracted by the extraction unit.
前記供給部は、前記1bitパルス列で表現された信号のパルス波形の変化に応じて前記非対称成分を供給する請求項4〜8のいずれか一項に記載の歪補償装置。   The distortion compensation apparatus according to any one of claims 4 to 8, wherein the supply unit supplies the asymmetric component in accordance with a change in a pulse waveform of a signal represented by the 1-bit pulse train. 前記1bitパルス列で表現された信号に加算される前記歪補償信号に生じる遅延を解消するための遅延処理部をさらに備えている請求項1〜9のいずれか一項に記載の歪補償装置。   The distortion compensation apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising a delay processing unit for eliminating a delay that occurs in the distortion compensation signal added to the signal expressed by the 1-bit pulse train. 前記1bitパルス列で表現された信号は、バンドパス型ΔΣ変調器による出力である請求項1〜10のいずれか一項に記載の歪補償装置。   The distortion compensation apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the signal expressed by the 1-bit pulse train is an output from a bandpass ΔΣ modulator. 1bitパルス列で表現された信号の歪補償を行う歪補償方法であって、
前記1bitパルス列で表現された信号は、パルスの立ち上がり波形が理想的なパルス立ち上がり波形に対して第1の歪成分を有し、かつ、パルスの立ち下がり波形が理想的なパルス立ち下がり波形に対して第2の歪成分を有し、
前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分を時間軸に対して実質的な線対称としうる歪補償信号を1bitパルス列として前記1bitパルス列で表現された信号に加算する加算ステップを含むことを特徴とする歪補償方法。
A distortion compensation method for compensating distortion of a signal expressed by a 1-bit pulse train,
The signal expressed by the 1-bit pulse train has a first distortion component with respect to an ideal pulse rising waveform in the rising waveform of the pulse, and a pulse falling waveform with respect to the ideal pulse falling waveform. And has a second distortion component,
An addition step of adding a distortion compensation signal capable of making the first distortion component and the second distortion component substantially line-symmetric with respect to a time axis as a 1-bit pulse train to a signal expressed by the 1-bit pulse train. A characteristic distortion compensation method.
1bitパルス列で表現された信号の歪補償を行う歪補償プログラムであって、
前記1bitパルス列で表現された信号は、パルスの立ち上がり波形が理想的なパルス立ち上がり波形に対して第1の歪成分を有し、かつ、パルスの立ち下がり波形が理想的なパルス立ち下がり波形に対して第2の歪成分を有し、
コンピュータに、前記第1の歪成分及び前記第2の歪成分を時間軸に対して実質的な線対称としうる歪補償信号を1bitパルス列として前記1bitパルス列で表現された信号に加算する加算ステップを実行させる歪補償プログラム。
A distortion compensation program for compensating distortion of a signal expressed by a 1-bit pulse train,
The signal expressed by the 1-bit pulse train has a first distortion component with respect to an ideal pulse rising waveform in the rising waveform of the pulse, and a pulse falling waveform with respect to the ideal pulse falling waveform. And has a second distortion component,
An adding step of adding a distortion compensation signal capable of making the first distortion component and the second distortion component substantially line-symmetric with respect to a time axis to a signal expressed by the 1-bit pulse train as a 1-bit pulse train; A distortion compensation program to be executed.
1bitパルス列で表現された信号を送信する送信部と、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の歪補償装置と、を備えていることを特徴とする送信機。
A transmission unit for transmitting a signal represented by a 1-bit pulse train;
A transmitter comprising: the distortion compensation apparatus according to claim 1.
1bitパルス列で表現された音声信号を出力する信号出力部と、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の歪補償装置と、を備えていることを特徴とする1bitオーディオ装置。
A signal output unit that outputs an audio signal represented by a 1-bit pulse train;
A 1-bit audio apparatus comprising: the distortion compensation apparatus according to claim 1.
JP2012184399A 2012-08-23 2012-08-23 Distortion compensation apparatus, distortion compensation method, distortion compensation program, transmitter, and 1-bit audio apparatus Expired - Fee Related JP5920109B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012184399A JP5920109B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Distortion compensation apparatus, distortion compensation method, distortion compensation program, transmitter, and 1-bit audio apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012184399A JP5920109B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Distortion compensation apparatus, distortion compensation method, distortion compensation program, transmitter, and 1-bit audio apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014042209A true JP2014042209A (en) 2014-03-06
JP5920109B2 JP5920109B2 (en) 2016-05-18

Family

ID=50394125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012184399A Expired - Fee Related JP5920109B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Distortion compensation apparatus, distortion compensation method, distortion compensation program, transmitter, and 1-bit audio apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5920109B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015174119A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 住友電気工業株式会社 Method for making distortion compensation apparatus
WO2016103981A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 住友電気工業株式会社 Δς modulator, and transmitter
JP2016119643A (en) * 2014-12-22 2016-06-30 住友電気工業株式会社 Δς modulator and transmitter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0346824A (en) * 1989-07-12 1991-02-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Sigma-delta convortor
JPH098561A (en) * 1995-06-19 1997-01-10 Hewlett Packard Co <Hp> Adaptive control system for feedforward amplifier
WO2003030373A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Sony Corporation Delta-sigma modulation apparatus and signal amplification apparatus
JP2012060568A (en) * 2010-09-13 2012-03-22 Panasonic Corp Class-d amplifier and radio communication apparatus
JP2012090294A (en) * 2006-05-21 2012-05-10 Trigence Semiconductor Inc Digital-analog conversion apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0346824A (en) * 1989-07-12 1991-02-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Sigma-delta convortor
JPH098561A (en) * 1995-06-19 1997-01-10 Hewlett Packard Co <Hp> Adaptive control system for feedforward amplifier
WO2003030373A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Sony Corporation Delta-sigma modulation apparatus and signal amplification apparatus
JP2012090294A (en) * 2006-05-21 2012-05-10 Trigence Semiconductor Inc Digital-analog conversion apparatus
JP2012060568A (en) * 2010-09-13 2012-03-22 Panasonic Corp Class-d amplifier and radio communication apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015174119A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 住友電気工業株式会社 Method for making distortion compensation apparatus
JP2015216606A (en) * 2014-05-13 2015-12-03 住友電気工業株式会社 Manufacturing method for distortion compensation device
US9887704B2 (en) 2014-05-13 2018-02-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of manufacturing distortion compensation apparatus
WO2016103981A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 住友電気工業株式会社 Δς modulator, and transmitter
JP2016119643A (en) * 2014-12-22 2016-06-30 住友電気工業株式会社 Δς modulator and transmitter
US10090855B2 (en) 2014-12-22 2018-10-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Delta-sigma modulator, and transmitter

Also Published As

Publication number Publication date
JP5920109B2 (en) 2016-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5915459B2 (en) Signal conversion method, signal transmission method, signal conversion device, and transmitter
JP5922316B2 (en) Sigma-Delta Analog-to-Digital Converter
EP2779442A1 (en) Radio Frequency Domain Digital Pre-Distortion
CN103227641A (en) Analog-to-digital converter, signal processor, and method for analog-to-digital conversion
JP5920109B2 (en) Distortion compensation apparatus, distortion compensation method, distortion compensation program, transmitter, and 1-bit audio apparatus
JP6090441B2 (en) Transmitter circuit
WO2013183550A1 (en) Signal conversion device and transmitter
US20110007836A1 (en) Sample rate conversion in delta-sigma modulators
US10601438B2 (en) Alternately updated digital to analog converters
JP2013081108A (en) Amplifier device, digital signal processing device and radio communication device
WO2018230112A1 (en) Δς modulator, transmitter, semiconductor integrated circuit, distortion compensation method, system, and computer program
WO2013125522A1 (en) Signal conversion method, signal transmission method, signal conversion device, and transmitter
JP6229738B2 (en) Transmitting apparatus and control method thereof
JP5915392B2 (en) Signal converter
JP2014220654A (en) Distortion compensation device, amplification device, and radio communication device
US9584168B2 (en) Distortion compensator and distortion compensation method
JP7006214B2 (en) Signal generator and signal generation method
Podsiadlik et al. Analysis of 3-level bandpass sigma-delta modulators with 2-level output
JP5418709B2 (en) Signal converter and transmitter
Yapti Wideband Analog-to-Digital Converter (ADC) design for power amplifiers linearization
Tchambake et al. A multi-channel ΣΔ modulator for subband digital predistortion with LTE signals
JP2011029787A (en) Signal processor
Finnerty et al. Cartesian pre-distortion using a sigma delta modulator for multi-standard RF power amplifiers
KR101463034B1 (en) Parallel processing sigma delta modulator and design method thereof
WO2020175581A1 (en) Delta-sigma modulation apparatus and communication device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160328

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5920109

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees