JP2014146963A - 歪補償回路 - Google Patents

Abstract

【課題】電力増幅器の動作温度が変化して非線形特性が変化しても、１つのテーブルを格納するだけで、電力増幅器により増幅された信号に含まれる歪成分を高精度に補償することができるようにする。
【解決手段】ＣＣＤＦ値の参照値とＣＣＤＦ値算出部２１により算出されたＣＣＤＦ値との誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを算出する誤差算出部２４を設け、対応関係更新部２５が、誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａにしたがってメモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新する。
【選択図】図１

Description

この発明は、電力増幅器により増幅された信号に含まれる歪成分を補償する歪補償回路に関するものである。

図１１は特許文献１に開示されている歪補償回路を示す構成図である。
この歪補償回路では、電力増幅器１０３の動作温度毎に、電力増幅器１０３の非線形特性の逆特性を表す補償テーブルを格納しているメモリ１０６を備えている。
電力計算部１０４は、信号源１０１が電力増幅器１０３による増幅対象の信号である送信信号を生成すると、その送信信号の電力を計算して、その電力の計算結果を補償テーブル読出部１０７に出力する。
温度センサ１０５は、電力増幅器１０３の動作温度を測定し、その動作温度の測定結果を補償テーブル読出部１０７に出力する。

補償テーブル読出部１０７は、電力計算部１０４から電力の計算結果を受け、温度センサ１０５から動作温度の測定結果を受けると、メモリ１０６に格納されている複数の補償テーブルの中で、その動作温度に対応する補償テーブルを特定し、その補償テーブルから上記電力に対応する補償係数を読み出して、その補償係数を複素乗算部１０２に出力する。
複素乗算部１０２は、信号源１０１により生成された送信信号に対して、補償テーブル読出部１０７により読み出された補償係数を乗算し、補償係数乗算後の送信信号を電力増幅器１０３に出力する。

一般的に、電力増幅器１０３により増幅された信号には、電力増幅器１０３の非線形特性によって歪成分が含まれるが、この歪補償回路では、電力増幅器１０３により増幅される前の送信信号に対して、電力増幅器１０３の非線形特性の逆特性を表す補償係数を乗算するようにしているので、電力増幅器１０３による増幅後の信号に含まれる歪成分が補償されている。

特開２００１―２７４８５１（段落番号［００１３］から［００１４］）

従来の歪補償回路は以上のように構成されているので、電力増幅器１０３の動作温度毎に、電力増幅器１０３の非線形特性の逆特性を表す補償テーブルをメモリ１０６に格納すれば、電力増幅器１０３の動作温度が変化しても、電力増幅器１０３により増幅された信号に含まれる歪成分を適切に補償することができる。しかし、高精度な歪補償を行うには、複数の補償テーブル間の温度ステップを小さくして、数多くの補償テーブルをメモリ１０６に格納する必要がある。このため、記憶容量が大きなメモリ１０６を実装する必要があり、コストの増大や回路規模の増大を招いてしまう課題があった。
記憶容量が大きなメモリ１０６を実装することができず、数多くの補償テーブルをメモリ１０６に格納することができない場合は、高精度な歪補償を行うことができない課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電力増幅器の動作温度が変化して非線形特性が変化しても、１つのテーブルを格納するだけで、電力増幅器により増幅された信号に含まれる歪成分を高精度に補償することができる歪補償回路を得ることを目的とする。

この発明に係る歪補償回路は、電力増幅器による増幅対象の信号の電力と補償係数の対応関係を示すテーブルを格納しているテーブル格納手段と、電力増幅器による増幅対象の信号の電力を計算し、テーブル格納手段により格納されているテーブルから上記信号の電力に対応する補償係数を読み出す補償係数読出手段と、補償係数読出手段により読み出された補償係数を上記信号に乗算し、補償係数乗算後の信号を電力増幅器に出力する補償係数乗算手段と、電力増幅器により増幅された信号の相補累積分布関数値を算出する相補累積分布関数値算出手段と、相補累積分布関数値の参照値と相補累積分布関数値算出手段により算出された相補累積分布関数値との誤差を算出する誤差算出手段とを設け、対応関係更新手段が、誤差算出手段により算出された誤差にしたがってテーブル格納手段により格納されているテーブルにおける電力と補償係数の対応関係を更新するようにしたものである。

この発明によれば、電力増幅器により増幅された信号の相補累積分布関数値を算出する相補累積分布関数値算出手段と、相補累積分布関数値の参照値と相補累積分布関数値算出手段により算出された相補累積分布関数値との誤差を算出する誤差算出手段とを設け、対応関係更新手段が、誤差算出手段により算出された誤差にしたがってテーブル格納手段により格納されているテーブルにおける電力と補償係数の対応関係を更新するように構成したので、電力増幅器の動作温度が変化して非線形特性が変化しても、１つのテーブルを格納するだけで、電力増幅器により増幅された信号に含まれる歪成分を高精度に補償することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による歪補償回路を示す構成図である。 信号電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を示す補償テーブルの一例を示す説明図である。 送信信号ＳのＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）の計算結果の一例を示す説明図である。 更新後の補償テーブルの一例を示す説明図である。 更新後の補償テーブルの一例を示す説明図である。 温度変化による電力増幅器３の非線形特性の変化を示す模式図である。 理想的なＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）と、送信信号ＳのＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）とを示す説明図である。 更新前後の補償テーブルの特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による歪補償回路を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による歪補償回路を示す構成図である。 特許文献１に開示されている歪補償回路を示す構成図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による歪補償回路を示す構成図である。
図１において、送信信号生成部１は電力増幅器３による増幅対象の信号である送信信号Ｓを生成する信号源である。
歪補償部２は電力増幅器３により増幅された送信信号Ｓに含まれる歪成分を補償する処理を実施する。
補償係数更新部４は歪補償部２が歪成分を補償する際に用いる補償係数を更新する処理を実施する。

歪補償部２のメモリ１１は電力増幅器３による増幅対象の信号の電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を示す補償テーブル（電力増幅器３の非線形特性の逆特性を表す補償テーブル）を格納している。なお、メモリ１１はテーブル格納手段を構成している。
歪補償部２の電力計算部１２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、送信信号生成部１により生成された送信信号Ｓの電力Ｐを計算する処理を実施する。

歪補償部２の補償係数読出部１３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、メモリ１１により格納されている補償テーブルから電力計算部１２により計算された送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を読み出し、その補償係数Ｃ（Ｐ）を複素乗算部１４に出力する処理を実施する。
なお、電力計算部１２及び補償係数読出部１３から補償係数読出手段が構成されている。
歪補償部２の複素乗算部１４は例えば乗算器などから構成されており、補償係数読出部１３により読み出された補償係数Ｃ（Ｐ）を送信信号生成部１により生成された送信信号Ｓに乗算し、補償係数乗算後の送信信号Ｓを電力増幅器３に出力する処理を実施する。なお、複素乗算部１４は補償係数乗算手段を構成している。

補償係数更新部４のＣＣＤＦ計算部２１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、電力増幅器３により増幅された送信信号Ｓの相補累積分布関数値であるＣＣＤＦ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）値を算出する処理を実施する。なお、ＣＣＤＦ計算部２１は相補累積分布関数値算出手段を構成している。
補償係数更新部４の更新判定部２２はＣＣＤＦ参照値保存部２３及び誤差算出部２４から構成されている。

ＣＣＤＦ参照値保存部２３は予め設定されているＣＣＤＦ値の参照値（送信信号Ｓの理想的なＣＣＤＦ値）を記憶しているメモリである。
誤差算出部２４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、ＣＣＤＦ参照値保存部２３により記憶されているＣＣＤＦ値の参照値と、ＣＣＤＦ計算部２１により算出されたＣＣＤＦ値との誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを算出する処理を実施する。
なお、ＣＣＤＦ参照値保存部２３及び誤差算出部２４から誤差算出手段が構成されている。

補償係数更新部４の対応関係更新部２５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａにしたがってメモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新する処理を実施する。
即ち、対応関係更新部２５は誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと所定の閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを比較し、その比較結果に対応するオフセット量Ｄだけ、メモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係をずらす処理を実施する。なお、対応関係更新部２５は対応関係更新手段を構成している。

図１の例では、歪補償回路の構成要素である歪補償部２及び補償係数更新部４のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、歪補償回路がコンピュータで構成されていてもよい。
歪補償回路がコンピュータで構成されている場合、メモリ１１及びＣＣＤＦ参照値保存部２３をコンピュータの内部メモリ又は外部メモリ上に構成するとともに、電力計算部１２、補償係数読出部１３、複素乗算部１４、ＣＣＤＦ計算部２１、誤差算出部２４及び対応関係更新部２５の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。

次に動作について説明する。
歪補償部２のメモリ１１には、電力増幅器３による増幅対象の信号の電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を示す補償テーブルが格納されている。
図２は信号電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を示す補償テーブルの一例を示す説明図である。
図２では、信号電力Ｐと、複素数で表された補償係数Ｃ（実数部、虚数部）との対応関係を示す補償テーブルが例示されている。
例えば、信号電力Ｐが“３”であれば、その信号電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（３）は、Ｃ（３）＝１１＋ｊ×１となる。
また、信号電力Ｐが“６”であれば、その信号電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（６）は、Ｃ（６）＝１３＋ｊ×３となる。

まず、送信信号生成部１は、下記の式（１）に示すように、電力増幅器３による増幅対象の信号である送信信号Ｓを生成し、その送信信号Ｓを歪補償部２の電力計算部１２及び複素乗算部１４に出力する。
Ｓ＝Ｉ＋ｊ×Ｑ （１）
式（１）において、Ｉ，Ｑはベースバンド信号であり、Ｉは送信信号Ｓにおける同相信号、Ｑは送信信号Ｓにおける直交信号である。

歪補償部２の電力計算部１２は、送信信号生成部１から送信信号Ｓを受けると、下記の式（２）に示すように、その送信信号Ｓの電力Ｐを計算し、その電力Ｐの計算結果を補償係数読出部１３に出力する。

補償係数更新部４のＣＣＤＦ計算部２１は、電力増幅器３により増幅された送信信号Ｓを入力し、その送信信号Ｓの電力を計算する計算部（電力計算部１２に相当する計算部）を備えており、その送信信号Ｓの電力から送信信号ＳのＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）を算出し、そのＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）を更新判定部２２の誤差算出部２４に出力する。
変数ｉは、“１”から“Ｌ”までの整数値で表されるインデックス番号であり、“Ｌ”はＣＣＤＦ値におけるインデックス番号の最大値である。
ＣＣＤＦ値の計算方法に関しては公知の技術であり、例えば、以下の非特許文献１などに開示されているため、ここでは説明を省略する。
図３は送信信号ＳのＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）の計算結果の一例を示す説明図である。
［非特許文献１］
アジレントテクノロジー，“Characterizing Digitally Modulated Signals with CCDF Curves,” application note, 5968-6875E.

更新判定部２２のＣＣＤＦ参照値保存部２３には、送信信号Ｓの理想的なＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）がＣＣＤＦ値の参照値として記憶されている。
更新判定部２２の誤差算出部２４は、ＣＣＤＦ計算部２１から送信信号ＳのＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）を受けると、下記の式（３）に示すように、そのＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）と、ＣＣＤＦ参照値保存部２３により記憶されているＣＣＤＦ値の参照値であるＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）との誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを算出し、その誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを対応関係更新部２５に出力する。

式（３）において、Ａ_ｉは任意の重み付け係数である。

補償係数更新部４の対応関係更新部２５は、誤差算出部２４から誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを受けると、その誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａにしたがってメモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新する。
即ち、対応関係更新部２５は、誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと所定の閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを比較する。
対応関係更新部２５は、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａの絶対値が閾値Ｖｔｈの絶対値より小さい場合（｜ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ｜＜｜Ｖｔｈ｜）、補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新しないが、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値Ｖｔｈ以上である場合（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≧Ｖｔｈ）、０より大きなオフセット量Ｄ（Ｄ＞０）を設定する。
一方、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値−Ｖｔｈ以下である場合（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≦−Ｖｔｈ）、０より小さなオフセット量Ｄ（Ｄ＜０）を設定する。

対応関係更新部２５は、オフセット量Ｄを設定すると、そのオフセット量Ｄだけ、メモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係をずらすことで、電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新する。
例えば、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値Ｖｔｈ以上であるとき（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≧Ｖｔｈ）、オフセット量Ｄとして、Ｄ＝２を設定した場合、図２の更新前の補償テーブルから、２つ分、補償係数Ｃ（Ｐ）を図中下方向にずらすことで、電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新する（図４を参照）。
また、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値−Ｖｔｈ以下であるとき（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≦−Ｖｔｈ）、オフセット量Ｄとして、Ｄ＝−２を設定した場合、図２の更新前の補償テーブルから、２つ分、補償係数Ｃ（Ｐ）を図中上方向にずらすことで、電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新する（図５を参照）。

ここでは、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値Ｖｔｈ以上であるとき（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≧Ｖｔｈ）、オフセット量Ｄを“２”、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値−Ｖｔｈ以下であるとき（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≦−Ｖｔｈ）、オフセット量Ｄを“−２”に設定する例を示しているが、これは一例に過ぎず、例えば、各々の場合のオフセット量Ｄを“１”，“−１”や、“３”，“−３”などに設定するようにしてもよい。

この実施の形態１では、誤差算出部２４が誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを対応関係更新部２５に出力し、対応関係更新部２５が誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを比較する例を示しているが、誤差算出部２４が誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを比較して、その比較結果ＶＲを対応関係更新部２５に出力し、対応関係更新部２５が比較結果ＶＲに対応するオフセット量Ｄを設定して、そのオフセット量Ｄだけ、補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係をずらすことで、電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新するようにしてもよい。

即ち、誤差算出部２４は、下記に示すように、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを比較して、その比較結果ＶＲを対応関係更新部２５に出力する。
ＶＲ＝ ０ （｜ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ｜＜｜Ｖｔｈ｜の場合）
ＶＲ＝ １ （ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≧Ｖｔｈの場合）
ＶＲ＝−１ （ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≦−Ｖｔｈ）
対応関係更新部２５は、誤差算出部２４から出力された比較結果ＶＲが“０”であれば、オフセット量Ｄ＝０、その比較結果ＶＲが“１”であれば、オフセット量Ｄ＝２、その比較結果ＶＲが“−１”であれば、オフセット量Ｄ＝−２に設定する。
そして、対応関係更新部２５は、そのオフセット量Ｄだけ、補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係をずらすことで、電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新する。
この場合には、誤差算出部２４及び対応関係更新部２５から対応関係更新手段が構成される。

歪補償部２の補償係数読出部１３は、電力計算部１２から送信信号Ｓの電力Ｐの計算結果を受けると、メモリ１１により格納されている補償テーブルから送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を読み出し、その補償係数Ｃ（Ｐ）を複素乗算部１４に出力する。
例えば、メモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係が図４のように更新されている場合、仮に、送信信号Ｓの電力Ｐが“３”であれば、その信号電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（３）は、Ｃ（３）＝１０＋ｊ×０となる。
また、信号電力Ｐが“６”であれば、その信号電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（６）は、Ｃ（６）＝１１＋ｊ×２となる。

歪補償部２の複素乗算部１４は、補償係数読出部１３から補償係数Ｃ（Ｐ）を受けると、その補償係数Ｃ（Ｐ）を送信信号生成部１により生成された送信信号Ｓに乗算し、補償係数乗算後の送信信号Ｓを電力増幅器３に出力する。
電力増幅器３は、複素乗算部１４から出力された補償係数乗算後の送信信号Ｓを増幅し、増幅後の送信信号Ｓを出力端子及びＣＣＤＦ計算部２１に出力する。
一般的に、電力増幅器３により増幅された信号には、電力増幅器３の非線形特性によって歪成分が含まれるが、この歪補償回路では、電力増幅器３により増幅される前の送信信号Ｓに対して、電力増幅器３の非線形特性の逆特性を表す補償係数Ｃ（Ｐ）を乗算するようにしているので、電力増幅器３による増幅後の送信信号Ｓに含まれる歪成分が補償されている。

一般的に、電力増幅器３の非線形特性は動作温度によって変化し、その動作温度に応じて非線形特性がシフトする。図６は温度変化による電力増幅器３の非線形特性の変化を示す模式図である。
電力増幅器３の非線形特性が変化すると、非線形特性の逆特性が補償テーブルの特性と一致しなくなるため、正しい歪補償が行われず、電力増幅器３の増幅後の送信信号Ｓに含まれる歪成分が補償されなくなる。
歪成分が含まれる送信信号ＳのＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）は、図７に示すように、理想的なＣＣＤＦ値であるＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）と異なるため、誤差算出部２４により算出される誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが大きくなる。
このため、この実施の形態１では、電力増幅器３の非線形特性が変化して、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａの絶対値が閾値Ｖｔｈの絶対値より大きくなると、メモリ１１により格納されている補償テーブルが更新される。

補償テーブルの更新は、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａの絶対値が閾値Ｖｔｈの絶対値より小さくなるまで繰り返される。
複数回の補償テーブルの更新が試行された後、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａの絶対値が閾値Ｖｔｈの絶対値より小さくなると、ＣＣＤＦ＿Ｔｅｓｔ（ｉ）とＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）がほぼ等しくなる。
このとき、更新後の補償テーブルの特性は、図８に示すように、更新前の補償テーブルの特性がシフトした特性になる。即ち、電力増幅器３の非線形特性のシフトに追従するように補償テーブルの特性もシフトする。このため、電力増幅器３の非線形特性の逆特性と補償テーブルの特性が一致する。
したがって、適切な歪補償が行われるため、電力増幅器３による増幅後の送信信号Ｓに含まれる歪成分が小さくなり、精度の良い送信信号Ｓが電力増幅器３から出力されるようになる。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、電力増幅器３により増幅された信号のＣＣＤＦ値を算出するＣＣＤＦ値算出部２１と、ＣＣＤＦ値の参照値とＣＣＤＦ値算出部２１により算出されたＣＣＤＦ値との誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを算出する誤差算出部２４とを設け、対応関係更新部２５が、誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａにしたがってメモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係を更新するように構成したので、電力増幅器３の動作温度が変化して非線形特性が変化しても、１つの補償テーブルを格納するだけで、電力増幅器３により増幅された送信信号Ｓに含まれる歪成分を高精度に補償することができる効果を奏する。

この実施の形態１では、電力計算部１２が、式（２）にしたがって送信信号Ｓの電力Ｐを計算する例を示したが、下記の非特許文献２に開示されている“平方根計算法”にしたがって送信信号Ｓの電力Ｐを計算するようにしてもよい。
［非特許文献２］
ＵＲＬ＝http://antlers.cis.ibaraki.ac.jp/PROGRAM/CPROG/235.pdf

また、この実施の形態１では、ＣＣＤＦ値算出部２１が電力増幅器３により増幅された送信信号ＳのＣＣＤＦ値を算出しているが、このＣＣＤＦ値は、下記の非特許文献３に開示されているＣＣＤＦ値でもよいし、下記の非特許文献４に開示されているＰＡＰＲのＣＣＤＦ値でもよい。
［非特許文献３］
“LTEコンポーネントのスティミュラス−レスポンス・テスト，” アジレントテクノロジー アプリケーションノート．
［非特許文献４］
藤井啓正 他“OFDM伝送におけるピーク低減方式に関する研究，” NTT Docomoテクニカル・ジャーナル，Vol.14 No.4．

この実施の形態１では、複素乗算部１４と電力増幅器３が接続されている例を示しているが、複素乗算部１４と電力増幅器３の間に、Ｄ／Ａ変換器、直交変調器、周波数変換器、フィルタ、ＶＧＡ、ドライバアンプなどのアナログ素子が挿入されていてもよい。
また、電力増幅器３とＣＣＤＦ計算部２１が接続されている例を示しているが、電力増幅器３とＣＣＤＦ計算部２１の間に、アッテネータ、遅延素子、周波数変換器、包絡線検出器、Ａ／Ｄ変換器などのアナログ素子が挿入されていてもよい。

また、この実施の形態１では、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと比較する閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈが固定値である例を示しているが、図示していない制御回路やモデムなどから出力される制御信号によって可変される可変値であってもよい。
あるいは、対応関係更新部２５（または、誤差算出部２４）が閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを可変するようにしてもよい。

例えば、対応関係更新部２５（または、誤差算出部２４）が、送信信号生成部１により生成された送信信号Ｓの電力Ｐにしたがって閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを変更する形態が考えられる。具体的には、送信信号Ｓの電力Ｐが大きくなるほど、閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈの絶対値が大きくなるように変更する。
これにより、送信信号Ｓの電力Ｐが変化しても、適正な閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを用いることができるため、歪補償効果を高めることができる。
また、対応関係更新部２５（または、誤差算出部２４）が、送信信号生成部１により生成された送信信号Ｓの種類にしたがって閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを変更する形態が考えられる。具体的には、例えば、送信信号Ｓの変調方式がＱＰＳＫであれば、閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを“１０”，“−１０”、１６ＱＭであれば、閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを“５”，“−５”に変更する。
これにより、送信信号Ｓの種類が変化しても、適正な閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを用いることができるため、歪補償効果を高めることができる。

実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２による歪補償回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
更新判定部２２のＣＣＤＦ計算部３０は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、電力計算部１２により算出された送信信号Ｓの電力ＰからＣＣＤＦ値の参照値であるＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）を算出する処理を実施する。
なお、ＣＣＤＦ計算部３０及び誤差算出部２４から誤差算出手段が構成されている。

図９の例では、歪補償回路の構成要素である歪補償部２及び補償係数更新部４のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、歪補償回路がコンピュータで構成されていてもよい。
歪補償回路がコンピュータで構成されている場合、メモリ１１をコンピュータの内部メモリ又は外部メモリ上に構成するとともに、電力計算部１２、補償係数読出部１３、複素乗算部１４、ＣＣＤＦ計算部２１、ＣＣＤＦ計算部３０、誤差算出部２４及び対応関係更新部２５の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。

上記実施の形態１では、補償係数更新部４の更新判定部２２が、ＣＣＤＦ参照値保存部２３及び誤差算出部２４から構成されている例を示したが、ＣＣＤＦ計算部３０及び誤差算出部２４から構成されていてもよい。
ＣＣＤＦ計算部３０は、電力計算部１２から送信信号Ｓの電力Ｐの計算結果を受けると、ＣＣＤＦ計算部２１と同様の方法で、その送信信号Ｓの電力ＰからＣＣＤＦ値の参照値であるＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）を算出し、そのＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）を誤差算出部２４に出力する。
このように、ＣＣＤＦ計算部３０が、送信信号Ｓの電力ＰからＣＣＤＦ値の参照値であるＣＣＤＦ＿Ｒｅｆ（ｉ）を適応的に算出することで、上記実施の形態１のように、ＣＣＤＦ参照値保存部２３が、固定の参照値を格納している場合よりも正確な誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを算出することができる。このため、上記実施の形態１よりも、歪補償効果を高めることができる。

この実施の形態２では、複素乗算部１４と電力増幅器３が接続されている例を示しているが、上記実施の形態１と同様に、複素乗算部１４と電力増幅器３の間に、Ｄ／Ａ変換器、直交変調器、周波数変換器、フィルタ、ＶＧＡ、ドライバアンプなどのアナログ素子が挿入されていてもよい。
また、電力増幅器３とＣＣＤＦ計算部２１が接続されている例を示しているが、上記実施の形態１と同様に、電力増幅器３とＣＣＤＦ計算部２１の間に、アッテネータ、遅延素子、周波数変換器、包絡線検出器、Ａ／Ｄ変換器などのアナログ素子が挿入されていてもよい。
また、電力計算部１２とＣＣＤＦ計算部３０が接続されている例を示しているが、電力計算部１２とＣＣＤＦ計算部３０の間に、遅延回路が挿入されていてもよい。

また、この実施の形態２では、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと比較する閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈが固定値である例を示しているが、上記実施の形態１と同様に、図示していない制御回路やモデムなどから出力される制御信号によって可変される可変値であってもよい。
あるいは、上記実施の形態１と同様に、対応関係更新部２５（または、誤差算出部２４）が閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを可変するようにしてもよい。

実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３による歪補償回路を示す構成図であり、図において、図１及び図９と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１０の例では、ＣＣＤＦ参照値保存部２３が実装されているが、図９のように、ＣＣＤＦ計算部３０が実装されていてもよい。
補償係数更新部４の対応関係変更通知部４１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａにしたがってメモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係の変更通知を補償係数読出部４２に出力する処理を実施する。なお、対応関係変更通知部４１は対応関係変更通知手段を構成している。

歪補償部２の補償係数読出部４２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、図１及び図９の補償係数読出部１３と同様に、メモリ１１により格納されている補償テーブルから電力計算部１２により計算された送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を読み出し、その補償係数Ｃ（Ｐ）を複素乗算部１４に出力するが、送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を読み出す際、対応関係変更通知部４１から出力された対応関係の変更通知に基づいて、送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を特定する点で、図１及び図９の補償係数読出部１３と相違している。
なお、電力計算部１２及び補償係数読出部４２から補償係数読出手段が構成されている。

図１０の例では、歪補償回路の構成要素である歪補償部２及び補償係数更新部４のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、歪補償回路がコンピュータで構成されていてもよい。
歪補償回路がコンピュータで構成されている場合、メモリ１１及びＣＣＤＦ参照値保存部２３をコンピュータの内部メモリ又は外部メモリ上に構成するとともに、電力計算部１２、補償係数読出部４２、複素乗算部１４、ＣＣＤＦ計算部２１、誤差算出部２４及び対応関係変更通知部４１の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。

次に動作について説明する。
対応関係変更通知部４１及び補償係数読出部４２以外は、上記実施の形態１と同様であるため、ここでは対応関係変更通知部４１及び補償係数読出部４２の処理内容だけを説明する。
補償係数更新部４の対応関係変更通知部４１は、誤差算出部２４から誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａを受けると、その誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａにしたがってメモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係の変更通知を補償係数読出部４２に出力する。

即ち、対応関係変更通知部４１は、図１の対応関係更新部２５と同様に、誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａと所定の閾値Ｖｔｈ，−Ｖｔｈを比較する。
対応関係変更通知部４１は、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａの絶対値が閾値Ｖｔｈの絶対値より小さい場合（｜ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ｜＜｜Ｖｔｈ｜）、補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係の変更通知を補償係数読出部４２に出力しないが、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値Ｖｔｈ以上である場合（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≧Ｖｔｈ）、０より大きなオフセット量Ｄ（Ｄ＞０）を設定する。
一方、誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａが閾値−Ｖｔｈ以下である場合（ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａ≦−Ｖｔｈ）、０より小さなオフセット量Ｄ（Ｄ＜０）を設定する。

対応関係変更通知部４１は、前回、補償係数読出部４２に通知した対応関係の変更量Ｍを記憶しており、その変更量Ｍと設定したオフセット量Ｄから、下記の式（４）に示すように、今回、補償係数読出部４２に通知する対応関係の変更量Ｍを算出する。
Ｍ ＝ Ｍ＋Ｄ （４）
これにより、例えば、前回、補償係数読出部４２に通知した対応関係の変更量Ｍが“４”で、設定したオフセット量Ｄが“２”であれば、今回、補償係数読出部４２に通知する対応関係の変更量Ｍは“６”になる。
対応関係変更通知部４１は、対応関係の変更量Ｍを算出すると、補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係の変更通知として、その変更量Ｍを補償係数読出部４２に出力する。

歪補償部２の補償係数読出部４２は、電力計算部１２から送信信号Ｓの電力Ｐの計算結果を受けたとき、対応関係変更通知部４１から対応関係の変更通知を受けていなければ、図１の補償係数読出部１３と同様に、メモリ１１により格納されている補償テーブルから送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を読み出し、その補償係数Ｃ（Ｐ）を複素乗算部１４に出力する。
一方、電力計算部１２から送信信号Ｓの電力Ｐの計算結果を受けたとき、対応関係変更通知部４１から対応関係の変更通知として変更量Ｍを受けると、その変更量Ｍに基づいて、送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を特定する。
例えば、メモリ１１により格納されている補償テーブルが図２の補償テーブルであるとき、送信信号Ｓの電力Ｐが“３”で、変更量Ｍが“２”であれば、その信号電力Ｐに対応する補償係数はＣ（３＋２）＝１２＋ｊ×２となる。
また、送信信号Ｓの電力Ｐが“３”で、変更量Ｍが“−２”であれば、その信号電力Ｐに対応する補償係数はＣ（３−２）＝１０＋ｊ×０となる。
補償係数読出部４２は、変更量Ｍに基づいて、送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を特定すると、その補償係数Ｃ（Ｐ）を複素乗算部１４に出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、誤差算出部２４により算出された誤差ＣＣＤＦ＿Ｇｏｓａにしたがってメモリ１１により格納されている補償テーブルにおける電力Ｐと補償係数Ｃ（Ｐ）の対応関係の変更通知を補償係数読出部４２に出力する対応関係変更通知部４１を設け、補償係数読出部４２が、メモリ１１により格納されている補償テーブルから電力計算部１２により計算された送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を読み出す際、対応関係変更通知部４１から出力された対応関係の変更通知に基づいて、送信信号Ｓの電力Ｐに対応する補償係数Ｃ（Ｐ）を特定するように構成したので、上記実施の形態１と同様に、電力増幅器３の動作温度が変化して非線形特性が変化しても、１つの補償テーブルを格納するだけで、電力増幅器３により増幅された送信信号Ｓに含まれる歪成分を高精度に補償することができる効果を奏する。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 送信信号生成部、２ 歪補償部、３ 電力増幅器、４ 補償係数更新部、１１ メモリ（テーブル格納手段）、１２ 電力計算部（補償係数読出手段）、１３ 補償係数読出部（補償係数読出手段）、１４ 複素乗算部（補償係数乗算手段）、２１ ＣＣＤＦ計算部（相補累積分布関数値算出手段）、２２ 更新判定部、２３ ＣＣＤＦ参照値保存部（誤差算出手段）、２４ 誤差算出部（誤差算出手段）、２５ 対応関係更新部（対応関係更新手段）、３０ ＣＣＤＦ計算部（誤差算出手段）、４１ 対応関係変更通知部（対応関係変更通知手段）、４２ 補償係数読出部（補償係数読出手段）、１０１ 信号源、１０２ 複素乗算部、１０３ 電力増幅器、１０４ 電力計算部、１０５ 温度センサ、１０６ メモリ、１０７ 補償テーブル読出部。

Claims (9)

1. 電力増幅器による増幅対象の信号の電力と補償係数の対応関係を示すテーブルを格納しているテーブル格納手段と、
   上記電力増幅器による増幅対象の信号の電力を計算し、上記テーブル格納手段により格納されているテーブルから上記信号の電力に対応する補償係数を読み出す補償係数読出手段と、
   上記補償係数読出手段により読み出された補償係数を上記信号に乗算し、補償係数乗算後の信号を上記電力増幅器に出力する補償係数乗算手段と、
   上記電力増幅器により増幅された信号の相補累積分布関数値を算出する相補累積分布関数値算出手段と、
   相補累積分布関数値の参照値と上記相補累積分布関数値算出手段により算出された相補累積分布関数値との誤差を算出する誤差算出手段と、
   上記誤差算出手段により算出された誤差にしたがって上記テーブル格納手段により格納されているテーブルにおける電力と補償係数の対応関係を更新する対応関係更新手段と
   を備えた歪補償回路。
2. 誤差算出手段は、予め設定されている相補累積分布関数値の参照値を記憶していることを特徴とする請求項１記載の歪補償回路。
3. 誤差算出手段は、電力増幅器による増幅対象の信号から相補累積分布関数値の参照値を算出することを特徴とする請求項１記載の歪補償回路。
4. 誤差算出手段は、相補累積分布関数値の参照値と相補累積分布関数値算出手段により算出された相補累積分布関数値との誤差を算出する際、上記相補累積分布関数値及び上記参照値に対して重み付けを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の歪補償回路。
5. 対応関係更新手段は、誤差算出手段により算出された誤差と所定の閾値を比較し、その比較結果に対応するオフセット量だけ、テーブル格納手段により格納されているテーブルにおける電力と補償係数の対応関係をずらすことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の歪補償回路。
6. 対応関係更新手段により誤差と比較される閾値は可変値であることを特徴とする請求項５記載の歪補償回路。
7. 対応関係更新手段は、電力増幅器による増幅対象の信号の電力にしたがって閾値を変更することを特徴とする請求項６記載の歪補償回路。
8. 対応関係更新手段は、電力増幅器による増幅対象の信号の種類にしたがって閾値を変更することを特徴とする請求項６記載の歪補償回路。
9. 電力増幅器による増幅対象の信号の電力と補償係数の対応関係を示すテーブルを格納しているテーブル格納手段と、
   上記電力増幅器による増幅対象の信号の電力を計算し、上記テーブル格納手段により格納されているテーブルから上記信号の電力に対応する補償係数を読み出す補償係数読出手段と、
   上記補償係数読出手段により読み出された補償係数を上記信号に乗算し、補償係数乗算後の信号を上記電力増幅器に出力する補償係数乗算手段と、
   上記電力増幅器により増幅された信号の相補累積分布関数値を算出する相補累積分布関数値算出手段と、
   相補累積分布関数値の参照値と上記相補累積分布関数値算出手段により算出された相補累積分布関数値との誤差を算出する誤差算出手段と、
   上記誤差算出手段により算出された誤差にしたがって上記テーブル格納手段により格納されているテーブルにおける電力と補償係数の対応関係の変更通知を上記補償係数読出手段に出力する対応関係変更通知手段とを備え、
   上記補償係数読出手段は、上記テーブル格納手段により格納されているテーブルから増幅対象の信号の電力に対応する補償係数を読み出す際、上記対応関係変更通知手段から出力された対応関係の変更通知に基づいて、上記信号の電力に対応する補償係数を特定することを特徴とする歪補償回路。

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