JP2016123095A - 前置歪み補償装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】非線形な入出力特性を有する回路で生じる歪みをプリディストーション法に基づいて補償する前置歪み補償装置において、コストの大幅な増加を伴うことなく、環境条件に応じた回路の特性の変動に柔軟に追従できる前置歪み補償装置を提供する。
【解決手段】時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、入力信号が入力される回路１０１の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段２と、多項式の値を前置歪みとして適用し、瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する回路の非線形歪みを補償する補償手段２Ｍとを備える。多項式の係数は、瞬時値ｘ[ｎ]と、回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に予め設定されている。
【選択図】図１
【解決手段】時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、入力信号が入力される回路１０１の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段２と、多項式の値を前置歪みとして適用し、瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する回路の非線形歪みを補償する補償手段２Ｍとを備える。多項式の係数は、瞬時値ｘ[ｎ]と、回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に予め設定されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、非線形な入出力特性を有する回路で生じる歪みをプリディストーション法に基づいて補償する前置歪み補償装置に関する。
例えば、パワーアンプ（被補償回路）からの出力信号の歪みを補償するため、プリディストータは、歪み補償用のプリディストーション信号を生成するためのルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」と略記する。）を備えている。また、歪み補償するためのメモリ量および計算量を低減でき、かつ、歪み補償の精度が高いプリディストータが知られている（例えば、特許文献１）。このプリディストータは、多項式係数算出部において、歪補償値算出部の歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した歪補償多項式に入力信号を代入して得た値と、入力信号とを乗算して入力レプリカ信号を生成する。また、多項式係数算出部において、歪補償値算出部の歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した歪補償多項式に出力信号を代入して得た値と、出力信号とを乗算して出力レプリカ信号を生成する。そして、多項式係数算出部において、入力レプリカ信号と出力レプリカ信号との差分を誤差とし、この誤差が最小となる歪補償多項式の係数を算出するものである。
また、小型低消費電力で歪み補償機能を有する、というマイクロ波送信装置が知られている（例えば、特許文献２）。このマイクロ波送信装置は、歪みを補償するための歪み補償パターンが温度ごとにＬＵＴに記憶され、電力増幅器の温度に対応する歪み補償パターンをＬＵＴから選択、取得して、この歪み補償パターンに従って歪みを補償するものである。
ところで、特許文献１のプリディストータでは、温度変化に追従するためには、多項式係数算出部が常時動作して多項式の係数を更新等する必要があり、短時間で演算可能な高コストで高消費電力の演算回路を要する。さらに、パワーアンプの歪みをモニタする回路が必要となる。また、特許文献２のマイクロ波送信装置では、歪み補償パターンを温度ごとにＬＵＴに記憶する必要があるため、膨大な容量のＬＵＴを要し、高コストとなる。
本発明は、コストの大幅な増加を伴うことなく、環境条件に応じた回路の特性の変動に柔軟に追従できる前置歪み補償装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明では、記憶手段に、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。前記多項式の係数は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に予め設定される。
すなわち、回路の前置歪み補償に供される前置歪みは、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]だけではなく、その回路の温度Ｔも変数として含む多項式の値として与えられるが、このような多項式に含まれる各項の係数は、該当する回路の非直線性が所定の精度で最小となる値に予め設定される。
請求項２に記載の発明では、記憶手段には、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。係数更新手段は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する。
すなわち、回路の前置歪み補償に供される前置歪みは、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]だけではなく、その回路の温度Ｔも変数として含む多項式の値として与えられるが、このような多項式に含まれる各項の係数は、該当する回路の非直線性が所定の精度で最小となる値に維持される。
すなわち、回路の前置歪み補償に供される前置歪みは、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]だけではなく、その回路の温度Ｔも変数として含む多項式の値として与えられるが、このような多項式に含まれる各項の係数は、該当する回路の非直線性が所定の精度で最小となる値に維持される。
請求項３に記載の発明では、記憶手段には、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。前記多項式の係数は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に予め設定される。
すなわち、回路の前置歪み補償に供される前置歪みは、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]だけではなく、その回路の温度Ｔおよび利得Ｇも変数として含む多項式の値として与えられるが、このような多項式に含まれる各項の係数は、該当する回路の非直線性が所定の精度で最小となる値に予め設定される。
請求項４に記載の発明では、記憶手段には、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。係数更新手段は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する。
すなわち、回路の前置歪み補償に供される前置歪みは、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]だけではなく、その回路の温度Ｔおよび利得Ｇも変数として含む多項式の値として与えられるが、このような多項式に含まれる各項の係数は、該当する回路の非直線性が所定の精度で最小となる値に維持される。
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の前置歪み補償装置において、前記補償手段は、前記回路の始動時、または前記回路の温度Ｔが既定の閾値ｔｈを下回ったときに、前記多項式に前記記憶手段に格納された係数より優先して予め与えられた係数を適用することにより、前記前置歪みを得る。
すなわち、回路の非直線性は、その回路の放熱機構の熱容量や熱的な均衡の遅れに起因して生じ得る無用な劣化が軽減される。
請求項６に記載の発明では、請求項２または請求項４に記載の前置歪み補償装置において、前記更新手段は、前記回路の温度Ｔと外気温度との差が少ないほど、高い頻度で前記多項式の係数を更新する。
すなわち、回路の温度Ｔが外気温度に対して大きな差がない始動直後には、その回路の稼働が定常状態となるまでの期間に亘って、係数の更新が頻度高く行われる。
請求項７に記載の発明では、記憶手段に、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。前記多項式の係数は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に予め設定される。
請求項８に記載の発明では、記憶手段に、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。係数更新手段は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する。
請求項９に記載の発明では、記憶手段に、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。前記多項式の係数は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に予め設定される。
請求項１０に記載の発明では、記憶手段に、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納される。補償手段は、前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する。係数更新手段は、前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する。
請求項１に記載の発明によれば、回路の温度Ｔやその回路に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]に対応した値が記憶手段に予め格納されるべき情報のサイズが小さく抑えられ、しかも、既定の環境条件や経年に追従した前置歪み補償が実現される。
請求項２に記載の発明によれば、回路の温度Ｔやその回路に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]に対応した値が記憶手段に予め格納されるべき情報のサイズが小さく抑えられ、しかも、環境条件や経年に広範に追従した前置歪み補償が実現される。
請求項３に記載の発明によれば、回路の温度Ｔおよび利得Ｇと、その回路に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]との何れにも対応した値が記憶手段に予め格納されるべき情報のサイズが小さく抑えられ、しかも、既定の環境条件や経年に追従した前置歪み補償が実現される。
請求項４に記載の発明によれば、回路の温度Ｔおよび利得Ｇと、その回路に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]との何れにも対応した値が記憶手段に予め格納されるべき情報のサイズが小さく抑えられ、しかも、環境条件や経年に広範に追従した前置歪み補償が実現される。
請求項５に記載の発明によれば、回路の前置歪み補償は、その回路の稼働が定常状態に収束するまでの過渡的な期間であっても、無用に劣化することなく安定に実現される。
請求項６に記載の発明によれば、回路が定常状態に移行する期間における前置歪み補償が精度よく実現される。
請求項７〜１０に記載の発明によれば、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]のみならず、瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値を用いて回路の歪み補償を行うため、メモリ効果(過去の入力信号の影響を受けて生じる回路の歪み特性)を補うことができる。このため、回路がメモリ効果を有する場合にも、より精度高く非線形歪みを補償することが可能となる。
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）アンプを示す概略ブロック図である。
図１は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）アンプを示す概略ブロック図である。
図において、二乗器（｜ｘ[ｎ]｜２）２Ｓの入力と、乗算器２Ｍの一方の入力とには、時系列ｎの順に対応する瞬時値ｘ[ｎ]の列として与えられる入力信号が与えられる。このような二乗器２Ｓの出力は、丸め器（丸め）２Ｒを介してルックアップテーブル（ＬＵＴ）（以下、単に「ＬＵＴ」と称する）２の一方の入力に接続され、そのＬＵＴ２の出力は乗算器２Ｍの他方の入力に接続される。このような乗算器２Ｍの出力はデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１０２を介してパワーアンプ（ＰＡ）１０１の入力に接続され、そのパワーアンプ１０１の出力には、アナログの出力信号が得られる。なお、このような出力信号については、以下では、デジタル領域における瞬時値を時系列ｎに対応したｙ[ｎ]と表記する。
また、温度センサ４は上記パワーアンプ１０１に密に熱結合し、その一方の出力はＬＵＴ更新部３の一方の入力に接続される。ＬＵＴ更新部３の出力は、既述のＬＵＴ２の他方の入力に接続される。
一方、係数決定部５は、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）５１と共に、図１に点線で示すように、活線挿抜に対応した図示されないコネクタを介して各部と連係する「治具」として、以下の通りに構成される。
（１）係数決定部５の第一の入力には、既述の温度センサ４の他方の出力が接続される。
（２）係数決定部５の第二の入力には、既述の乗算器２Ｍの出力が接続される。
（３）アナログ／デジタル変換器５１の入力には、パワーアンプ１０１の出力が接続される。
（４）係数決定部５の第三の入力には、アナログ／デジタル変換器５１の出力が接続される。
（５）係数決定部５の出力は、ＬＵＴ更新部３の他方の入力に接続される。
（１）係数決定部５の第一の入力には、既述の温度センサ４の他方の出力が接続される。
（２）係数決定部５の第二の入力には、既述の乗算器２Ｍの出力が接続される。
（３）アナログ／デジタル変換器５１の入力には、パワーアンプ１０１の出力が接続される。
（４）係数決定部５の第三の入力には、アナログ／デジタル変換器５１の出力が接続される。
（５）係数決定部５の出力は、ＬＵＴ更新部３の他方の入力に接続される。
以下、図１を参照して本実施形態の動作を説明する。
本発明の特徴は、本実施形態では、以下の点にある。
（ａ）パワーアンプ１０１で生じる非直線歪みの補償に適用される「前置歪み」は、既述の瞬時値ｘ[ｎ]と、そのパワーアンプ１０１の温度Ｔとに対する多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)としてモデル化される。ここに、多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)は、その多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)の項毎にそれぞれ乗じられる係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２と、瞬時値ｘ[ｎ]と、温度Ｔとに対して下式で与えられる。
本発明の特徴は、本実施形態では、以下の点にある。
（ａ）パワーアンプ１０１で生じる非直線歪みの補償に適用される「前置歪み」は、既述の瞬時値ｘ[ｎ]と、そのパワーアンプ１０１の温度Ｔとに対する多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)としてモデル化される。ここに、多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)は、その多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)の項毎にそれぞれ乗じられる係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２と、瞬時値ｘ[ｎ]と、温度Ｔとに対して下式で与えられる。
（ｂ）本実施形態において「プリディストーション法」に基づいて行われるべき歪み補償の過程では、パワーアンプ１０１の出力信号（瞬時値ｙ[ｎ]の列として与えられる）の成分に関する分析や監視が行われず、このような出力信号に代えて上記温度Ｔが監視される。
本実施形態では、製造時（出荷前）に、既述の「治具」が適用され、かつＬＵＴ２の出力が「１」に固定されると共に、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がそのダイナミックレンジの全域(主要な範囲）で増減する状態（以下、「多項式生成状態」という）において、下記の「多項式生成」が行われる。
本実施形態では、製造時（出荷前）に、既述の「治具」が適用され、かつＬＵＴ２の出力が「１」に固定されると共に、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がそのダイナミックレンジの全域(主要な範囲）で増減する状態（以下、「多項式生成状態」という）において、下記の「多項式生成」が行われる。
〔多項式生成〕
（１）図１に示す構成要素の内、少なくとも、温度センサ４とパワーアンプ１０１とが恒温槽などに入れられ、かつ熱的な定常状態が確保可能な低い速度で温度Ｔが複数通りの離散的な値に順次設定される。
（２）その過程では、係数決定部５は、温度センサ４によって計測されるこれらの離散的な温度Ｔ毎に、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]に応じてデジタル／アナログ変換器１０２に入力される信号ｕ[ｎ]（＝ｘ[ｎ]・１）と、この信号ｕ[ｎ]に応じてパワーアンプ１０１から出力される出力信号（瞬時値ｙ[ｎ]の列として与えられる）との差（以下、「誤差ｅ[ｎ]」という）の２乗の期待値
が最小二乗法や逐次最小二乗法の下で最小となる値として、上記係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２を算出する。
（１）図１に示す構成要素の内、少なくとも、温度センサ４とパワーアンプ１０１とが恒温槽などに入れられ、かつ熱的な定常状態が確保可能な低い速度で温度Ｔが複数通りの離散的な値に順次設定される。
（２）その過程では、係数決定部５は、温度センサ４によって計測されるこれらの離散的な温度Ｔ毎に、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]に応じてデジタル／アナログ変換器１０２に入力される信号ｕ[ｎ]（＝ｘ[ｎ]・１）と、この信号ｕ[ｎ]に応じてパワーアンプ１０１から出力される出力信号（瞬時値ｙ[ｎ]の列として与えられる）との差（以下、「誤差ｅ[ｎ]」という）の２乗の期待値
このような係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２（ここでは、転置行列ｃで表記する）は、一般化逆行列による下式に示す通り、行列Φおよびベクトルｘによって与えられる。
（３）係数決定部５は、このようにして求められた係数ｃをＬＵＴ更新部３に適宜引き渡す。
（４）ＬＵＴ更新部３は、既述の多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)に、上記係数ｃと、温度センサ４によって計測された温度（以下、「カレント温度」という）Ｔとが代入されてなる多項式（以下、「カレント多項式」という）ｆ′(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)を適宜生成し、そのカレント温度Ｔに対応づけて蓄積する。
（４）ＬＵＴ更新部３は、既述の多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)に、上記係数ｃと、温度センサ４によって計測された温度（以下、「カレント温度」という）Ｔとが代入されてなる多項式（以下、「カレント多項式」という）ｆ′(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)を適宜生成し、そのカレント温度Ｔに対応づけて蓄積する。
一方、このような「多項式生成」の工程が完了すると、上記「多項式生成状態」が解除され、かつ「治具」の適用が解除されることにより、各部は「通常状態」に遷移する。
〔通常状態における各部の連係〕
ＬＵＴ更新部３は、下記の３通りの時点の何れにおいても、下記の「ＬＵＴ更新処理」を行う。
・「多項式生成」が完了して「通常状態」に遷移した時点
・ＬＵＴ更新部３に実際にとり得る温度Ｔ毎に適応した「カレント多項式」が蓄積されている状態で始動した時点
・「通常状態」において、カレント温度Ｔが既定値（カレント温度に応じて設定される変数であってもよい）を超えて低下し、または上昇した時点
ＬＵＴ更新部３は、下記の３通りの時点の何れにおいても、下記の「ＬＵＴ更新処理」を行う。
・「多項式生成」が完了して「通常状態」に遷移した時点
・ＬＵＴ更新部３に実際にとり得る温度Ｔ毎に適応した「カレント多項式」が蓄積されている状態で始動した時点
・「通常状態」において、カレント温度Ｔが既定値（カレント温度に応じて設定される変数であってもよい）を超えて低下し、または上昇した時点
「ＬＵＴ更新処理」は、ＬＵＴ更新部３が行う下記の処理（１）、（２）として実現される。
（１）入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]をその瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る離散値の全てに順次設定し、これらの離散値のそれぞれと、上記カレント温度とが代入されたカレント多項式の値を算出する。なお、このようなカレント多項式に含まれる項の内、温度Ｔを含む項については、カレント温度Ｔが既述の「多項式生成」の過程で恒温槽によって設定された温度Ｔｍと異なる場合であっても、そのカレント温度Ｔが直接代入されることによって生成される。
（２）図２に示すように、ＬＵＴ２の記憶領域の内、個々の離散値（＝０，１，…，ｑ，…，(２ｑ−１))に等しいアドレス（以下、「ＬＵＴアドレス」という）に対応した記憶領域に、既述の通りに算出されたカレント多項式の値（＝ｆ(０,Ｔ)、ｆ(１,Ｔ)、…、ｆ(ｑ０．５,Ｔ)、…、ｆ((２ｑ−１)０．５,Ｔ)）（以下、「格納値」という）を一括して格納する。
また、「通常状態」の内、上記「ＬＵＴ更新処理」が行われない状態では、各部は、ＬＵＴ２の記憶領域の内容が確定していることを前提として以下の通りに連係することにより、パワーアンプ１０１の非直線性に起因して生じる歪みを「プリディストーション法」に基づいて補償する。
（１）入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]をその瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る離散値の全てに順次設定し、これらの離散値のそれぞれと、上記カレント温度とが代入されたカレント多項式の値を算出する。なお、このようなカレント多項式に含まれる項の内、温度Ｔを含む項については、カレント温度Ｔが既述の「多項式生成」の過程で恒温槽によって設定された温度Ｔｍと異なる場合であっても、そのカレント温度Ｔが直接代入されることによって生成される。
（２）図２に示すように、ＬＵＴ２の記憶領域の内、個々の離散値（＝０，１，…，ｑ，…，(２ｑ−１))に等しいアドレス（以下、「ＬＵＴアドレス」という）に対応した記憶領域に、既述の通りに算出されたカレント多項式の値（＝ｆ(０,Ｔ)、ｆ(１,Ｔ)、…、ｆ(ｑ０．５,Ｔ)、…、ｆ((２ｑ−１)０．５,Ｔ)）（以下、「格納値」という）を一括して格納する。
また、「通常状態」の内、上記「ＬＵＴ更新処理」が行われない状態では、各部は、ＬＵＴ２の記憶領域の内容が確定していることを前提として以下の通りに連係することにより、パワーアンプ１０１の非直線性に起因して生じる歪みを「プリディストーション法」に基づいて補償する。
二乗器２Ｓは、時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]を２乗することにより、その入力信号の瞬時電力（＝｜ｘ[ｎ]｜２）を算出する。
丸め器２Ｒは、このような瞬時電力に所定の丸め（スケーリング）を施すことによって、ＬＵＴ２のアドレスとの整合を図る。
ＬＵＴ２は、その記憶領域の内、上記整合の下で与えられるアドレスに対応した記憶領域の格納値を読み出し、既述の前置歪みｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)として乗算器２Ｍに与える。
乗算器２Ｍは、下式に示すように、時系列の順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]と上記前置歪みｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)との積として、信号時系列ｎに対応した瞬時値ｕ[ｎ]の列として与えられる信号を生成する。
ｕ[ｎ]＝ｘ[ｎ]・ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)
ｕ[ｎ]＝ｘ[ｎ]・ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)
デジタル／アナログ変換器１０２はその信号ｕ[ｎ]の列をアナログ信号に変換し、パワーアンプ１０１はそのアナログ信号を電力増幅することにより出力信号を生成する。
すなわち、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]およびパワーアンプ１０１のカレント温度Ｔに対する多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)として「前置歪み」がモデル化され、かつ、出力信号の瞬時値ｙ[ｎ]が実時間による信号処理や分析の対象となることなく「プリディストーション法」による歪み補償が実現される。
すなわち、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]およびパワーアンプ１０１のカレント温度Ｔに対する多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)として「前置歪み」がモデル化され、かつ、出力信号の瞬時値ｙ[ｎ]が実時間による信号処理や分析の対象となることなく「プリディストーション法」による歪み補償が実現される。
また、このような「前置歪み」を与える多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)は、ＬＵＴ更新部３の処理量の余剰分により精度や応答性の確保が可能である限り、そのＬＵＴ更新部３とＬＵＴ２の連係の下で以下の通りに行われるデジタル信号処理により求められる。
（１）既述の係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２およびカレント温度Ｔのみに対応付けられてＬＵＴ更新部３に格納されるが、そのＬＵＴ更新部３に、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]に対応づけられては格納されない。
（２）パワーアンプ１０１の出力信号の瞬時値ｙ[ｎ]に比べて変化し得る頻度が大幅に低いカレント温度Ｔの変化に応じて更新される。
（３）ＬＵＴ２の格納値は、カレント温度Ｔが初期化されあるいは更新された時点で、そのカレント温度Ｔおよび上記係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２が代入されてなる多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)に、入力信号の瞬時値がとり得る既知の値が個別に代入されることによって、一括して設定（更新）される。
（１）既述の係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２およびカレント温度Ｔのみに対応付けられてＬＵＴ更新部３に格納されるが、そのＬＵＴ更新部３に、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]に対応づけられては格納されない。
（２）パワーアンプ１０１の出力信号の瞬時値ｙ[ｎ]に比べて変化し得る頻度が大幅に低いカレント温度Ｔの変化に応じて更新される。
（３）ＬＵＴ２の格納値は、カレント温度Ｔが初期化されあるいは更新された時点で、そのカレント温度Ｔおよび上記係数ｃ０，０、ｃ１，０、ｃ０，１、ｃ１，１、ｃ２，０、ｃ０，２が代入されてなる多項式ｆ(｜ｘ[ｎ]｜，Ｔ)に、入力信号の瞬時値がとり得る既知の値が個別に代入されることによって、一括して設定（更新）される。
すなわち、カレント温度Ｔの変化に対して柔軟かつ精度よく追従した歪み補償が以下のような好適な利点の下で実現される。
（１）ＬＵＴ更新部３に確保されるべき記憶領域のサイズが低く抑えられる。
（２）ＬＵＴ２の格納値を更新するためにＬＵＴ更新部３が行うべき処理は、頻繁に瞬時値ｙ[ｎ]が変化する出力信号ではなく、上述したように変化し得る頻度が大幅に低いカレント温度Ｔの監視の下で、そのカレント温度Ｔが初期化されたり更新されたりした時点に単発で起動される。
したがって、本実施形態によれば、従来例に比べて、ハードウェア規模が大幅に増加することなく、かつ大きな処理量を要することなく、安価に高い精度による前置歪み補償が実現される。
（１）ＬＵＴ更新部３に確保されるべき記憶領域のサイズが低く抑えられる。
（２）ＬＵＴ２の格納値を更新するためにＬＵＴ更新部３が行うべき処理は、頻繁に瞬時値ｙ[ｎ]が変化する出力信号ではなく、上述したように変化し得る頻度が大幅に低いカレント温度Ｔの監視の下で、そのカレント温度Ｔが初期化されたり更新されたりした時点に単発で起動される。
したがって、本実施形態によれば、従来例に比べて、ハードウェア規模が大幅に増加することなく、かつ大きな処理量を要することなく、安価に高い精度による前置歪み補償が実現される。
なお、上記「ＬＵＴ更新処理」は、下記の（１）のみ、または（１），（２）の双方の形態で実行されてもよい。
（１）本実施形態に係る前置歪み補償装置１やパワーアンプ１０１に電源が投入された直後の数分間（以下、「定常状態への遷移期間」という）には、パワーアンプ１０１の温度Ｔの急激な変化に対する即応性や精度の確保のために、頻度高く実行される。
（２）このような頻度が、時系列の順に、あるいはカレント温度Ｔの変化率の推移に適応して徐々に低く設定される。
また、本実施形態では、ＬＵＴ２の記憶領域は、１通りのカレント温度Ｔのみに対応している。
（１）本実施形態に係る前置歪み補償装置１やパワーアンプ１０１に電源が投入された直後の数分間（以下、「定常状態への遷移期間」という）には、パワーアンプ１０１の温度Ｔの急激な変化に対する即応性や精度の確保のために、頻度高く実行される。
（２）このような頻度が、時系列の順に、あるいはカレント温度Ｔの変化率の推移に適応して徐々に低く設定される。
また、本実施形態では、ＬＵＴ２の記憶領域は、１通りのカレント温度Ｔのみに対応している。
しかし、カレント温度ＴがＴ′に変化したときに、そのカレント温度Ｔに対応したＬＵＴ２の格納値が前置歪みの生成に適用されることが回避されるべき場合には、本実施形態は、以下の通りに構成されてもよい。
（１）ＬＵＴ２の記憶領域が、カレント温度Ｔに対応した「カレント記憶領域」と、これに後続して異なる温度とにそれぞれ対応した「代替の記憶領域」として構成される。
（２）ＬＵＴ更新部３が行う「ＬＵＴ更新処理」では、上記Ｔ′に対応した格納値が求められ、かつ「代替の記憶領域」に格納された後に、その「代替の記憶領域」が「カレント記憶領域」に切り替えられる。
（１）ＬＵＴ２の記憶領域が、カレント温度Ｔに対応した「カレント記憶領域」と、これに後続して異なる温度とにそれぞれ対応した「代替の記憶領域」として構成される。
（２）ＬＵＴ更新部３が行う「ＬＵＴ更新処理」では、上記Ｔ′に対応した格納値が求められ、かつ「代替の記憶領域」に格納された後に、その「代替の記憶領域」が「カレント記憶領域」に切り替えられる。
さらに、ＬＵＴ２の記憶領域は、例えば、入力信号がバースト信号のように間欠的に断続する信号として与えられ、かつ「ＬＵＴ更新処理」によって更新された格納値がそのバースト信号のポーズ期間に更新される場合には、本実施形態のように、１通りのカレント温度Ｔのみに対応した１つの記憶領域として構成されてもよい。
また、本実施形態では、上記「治具」は、予め組み込まれてもよい。
また、本実施形態では、上記「治具」は、予め組み込まれてもよい。
（実施の形態２）
図４は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、パワーアンプ１０１の入力側に可変利得アンプ１０３が設けられている場合（ＶＧＡを用いた送信電力制御がある場合）において、ＬＵＴ参照範囲制御部（ＬＵＴ参照範囲制御手段）６を備える。この実施の形態と、後続する実施形態３〜６とでは、図１に示す構成要素と同じ構成要素については、同一符号を付することで、その説明を省略する。
図４は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、パワーアンプ１０１の入力側に可変利得アンプ１０３が設けられている場合（ＶＧＡを用いた送信電力制御がある場合）において、ＬＵＴ参照範囲制御部（ＬＵＴ参照範囲制御手段）６を備える。この実施の形態と、後続する実施形態３〜６とでは、図１に示す構成要素と同じ構成要素については、同一符号を付することで、その説明を省略する。
ＬＵＴ参照範囲制御部６は、可変利得アンプ１０３の利得ｇに応じてＬＵＴ２の参照範囲を調整する。すなわち、可変利得アンプ１０３の利得ｇに応じてパワーアンプ１０１の入力電力範囲が変化するため、これに併わせて、可変利得アンプ１０３の利得ｇに応じてＬＵＴ２の参照範囲（ＬＵＴ２に入力される入力信号（ｘ[ｎ]）の範囲）を調整するものであり、可変利得アンプ１０３の利得ｇがＬＵＴ参照範囲制御部６に入力されるようになっている。
そして、例えば、図５に示すように、可変利得アンプ１０３の利得ｇが１倍のときのパワーアンプ１０１の入力電力範囲をＷ１、ＬＵＴ２の参照範囲をＷ２とした場合、可変利得アンプ１０３の利得ｇが０．５倍の場合、パワーアンプ１０１の入力電力範囲がＷ１の半分のＷ３となり、ＬＵＴ２の参照範囲をＷ２の半分のＷ４とするものである。
このような実施の形態によれば、可変利得アンプ１０３が設けられている場合に、ＬＵＴ参照範囲制御部６によって可変利得アンプ１０３の利得ｇに応じてＬＵＴ２の参照範囲が調整されるため、可変利得アンプ１０３の利得ｇに応じて適正に（無用な補償を行わずに）歪みを補償することが可能となる。
（実施の形態３）
図６は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、パワーアンプ１０１の入力側に可変利得アンプ１０３が設けられている場合（ＶＧＡを用いた送信電力制御がある場合）において、ＬＵＴ更新部３の補償多項式が、可変利得アンプ１０３の利得ｇも変数とするものである。
図６は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、パワーアンプ１０１の入力側に可変利得アンプ１０３が設けられている場合（ＶＧＡを用いた送信電力制御がある場合）において、ＬＵＴ更新部３の補償多項式が、可変利得アンプ１０３の利得ｇも変数とするものである。
すなわち、補償多項式は、下式に示すように、可変利得アンプ１０３の利得ｇが反映され、入力信号（ｘ[ｎ]）と温度Ｔと利得ｇの３つを変数として含む多項式であり、予め各温度および各利得における入力信号と出力信号とに基づいて、係数・多項式が決定されている。
そして、可変利得アンプ１０３の利得ｇがＬＵＴ更新部３に入力され、ＬＵＴ更新部３において、入力された利得ｇを変数・入力値として補償多項式に従って各プリディストーション信号を算出して、ＬＵＴ２を更新するものである。
このような実施の形態によれば、可変利得アンプ１０３が設けられている場合に、可変利得アンプ１０３の利得ｇも変数とする補償多項式に基づいてＬＵＴ２が更新されるため、可変利得アンプ１０３の利得ｇに応じたＬＵＴ２に従って、適正に歪みを補償することが可能となる。
（実施の形態４）
図７は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、主として、適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部（適応ＬＵＴ更新手段）７１とＬＵＴ選択更新部７２とを備える点で、実施の形態１と構成が異なる。また、固定ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部３は、実施の形態１におけるＬＵＴ更新部３と同等の構成・機能を有する。
図７は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、主として、適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部（適応ＬＵＴ更新手段）７１とＬＵＴ選択更新部７２とを備える点で、実施の形態１と構成が異なる。また、固定ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部３は、実施の形態１におけるＬＵＴ更新部３と同等の構成・機能を有する。
適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部７１は、動作中におけるパワーアンプ１０１の入力信号と出力信号とに基づいて適応補償多項式を決定し、この適応補償多項式に基づいてＬＵＴ２を更新する。
具体的には、特開２０１０−０２８７６６号公報に記載された技術と同等の構成であり、ここでは詳細な説明は省略するが、
補償多項式の係数を算出する多項式係数算出部と、
補償多項式の係数を保管する歪補償多項式係数テーブルを有しており、入力信号に基づく歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した補償多項式で歪み補償値を算出する歪補償値算出部と、を備え、
多項式係数算出部は、歪補償値算出部の歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した補償多項式に入力信号を代入して得た値と、入力信号とを乗算して入力レプリカ信号を生成し、歪補償値算出部の歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した補償多項式に出力信号を代入して得た値と、出力信号とを乗算して出力レプリカ信号を生成し、入力レプリカ信号と出力レプリカ信号との誤差が最小となる補償多項式の係数を算出する、ものである。また、適応補償多項式の係数の算出・決定は、定期的あるいは任意時に行われるようになっている。
具体的には、特開２０１０−０２８７６６号公報に記載された技術と同等の構成であり、ここでは詳細な説明は省略するが、
補償多項式の係数を算出する多項式係数算出部と、
補償多項式の係数を保管する歪補償多項式係数テーブルを有しており、入力信号に基づく歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した補償多項式で歪み補償値を算出する歪補償値算出部と、を備え、
多項式係数算出部は、歪補償値算出部の歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した補償多項式に入力信号を代入して得た値と、入力信号とを乗算して入力レプリカ信号を生成し、歪補償値算出部の歪補償多項式係数テーブルが保管する係数を適用した補償多項式に出力信号を代入して得た値と、出力信号とを乗算して出力レプリカ信号を生成し、入力レプリカ信号と出力レプリカ信号との誤差が最小となる補償多項式の係数を算出する、ものである。また、適応補償多項式の係数の算出・決定は、定期的あるいは任意時に行われるようになっている。
ＬＵＴ選択更新部７２は、固定ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部３によってＬＵＴ２を更新するか、適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部７１によってＬＵＴ２を更新するかを選択する処理部であり、所定時に適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部７１によってＬＵＴ２を更新するようになっている。例えば、起動時・コールドスタート時や、温度が急変化するときなどには、固定ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部３によってＬＵＴ２を更新するよう選択する。これにより、適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部７１は、非常に低速で処理することが可能となり、低消費電力化および低コスト化が可能となる。また、適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部７１の適応補償多項式の係数を算出・決定した際の温度（適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部７１でＬＵＴ２を生成した際の温度）が、現時点のパワーアンプ１０１の温度と所定値以上離れている場合には、固定ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部３によってＬＵＴ２を更新するよう選択する。一方、上記の状態・条件でない場合（例えば、パワーアンプ１０１の温度変化が小さい定常時）には、適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部７１によってＬＵＴ２を更新するよう選択する。
このような実施の形態によれば、所定時、例えば、パワーアンプ１０１の温度変化が小さい定常時には、動作中における入力信号と出力信号とに基づいて決定された適応補償多項式によってＬＵＴ２が更新される。このため、実際の動作状況に適応・適合したＬＵＴ２によって、より適正に歪みを補償することが可能となる。また、温度変化が小さい定常時に動作するため、高コストで高消費電力の演算回路を要しない。
（実施の形態５）
この実施の形態では、前置歪み補償装置１の動作中におけるパワーアンプ１０１の温度と入力信号と出力信号（実測値）に基づいて、補償多項式を更新する多項式更新手段を備える。すなわち、実施の形態１〜４では、補償多項式を決定・更新する多項式更新手段としての係数決定部５とアナログ／デジタル変換器５１を製造時のみに備え（実施の形態４では、アナログ／デジタル変換器５１を常時備え）、動作中・使用中には取り外しているが、係数決定部５とアナログ／デジタル変換器５１を動作中においても備える。そして、定期的に、任意時に、あるいは温度が所定の値にわたって低下または上昇した場合などに、実測値に基づいて係数ｃｉｊを算出・決定して、補償多項式を更新・変更する。
この実施の形態では、前置歪み補償装置１の動作中におけるパワーアンプ１０１の温度と入力信号と出力信号（実測値）に基づいて、補償多項式を更新する多項式更新手段を備える。すなわち、実施の形態１〜４では、補償多項式を決定・更新する多項式更新手段としての係数決定部５とアナログ／デジタル変換器５１を製造時のみに備え（実施の形態４では、アナログ／デジタル変換器５１を常時備え）、動作中・使用中には取り外しているが、係数決定部５とアナログ／デジタル変換器５１を動作中においても備える。そして、定期的に、任意時に、あるいは温度が所定の値にわたって低下または上昇した場合などに、実測値に基づいて係数ｃｉｊを算出・決定して、補償多項式を更新・変更する。
このような実施の形態によれば、動作中におけるパワーアンプ１０１の温度と入力信号と出力信号とに基づいて、補償多項式（係数）が順次更新されるため、実際の動作状況（実測値）に適応・適合したＬＵＴ２によって、より適正に歪みを補償することが可能となる。すなわち、ハードウェアの規模や消費電力の節減を図った上で、環境および入力信号の多様な形態に対して、柔軟かつ高精度に歪み補償することが可能となる。
（実施の形態６）
図８は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１をモデリングに使用した場合を示す概略ブロック図である。この実施の形態は、モデリング対象８１のパワーアンプ１０１の特性を模擬するシステムであり、実施の形態１と同様の補償多項式を用いたＬＵＴ更新部３を有するシミュレータ８２を備える。
図８は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１をモデリングに使用した場合を示す概略ブロック図である。この実施の形態は、モデリング対象８１のパワーアンプ１０１の特性を模擬するシステムであり、実施の形態１と同様の補償多項式を用いたＬＵＴ更新部３を有するシミュレータ８２を備える。
そして、モデリング対象８１のパワーアンプ１０１からの出力ｙ１（ｔ）と、シミュレータ８２のＬＵＴ更新部３によって更新されたＬＵＴ２に基づいて歪み補償された出力ｙ２（ｔ）とを比較することで、パワーアンプ１０１の特性を模擬するものである。このような実施の形態によれば、温度に対するパワーアンプ１０１の特性を適正に模擬することができるものである。
ここで、温度Ｔに代えて、瞬時電力（＝｜ｘ[ｎ]｜２）を基準にして模擬を行ってもよく、この場合、補償多項式の係数は、項「ｃ」と既知の瞬時電力（＝｜ｘ[ｎ]｜２）とで定まる。また、デジタル信号に対してシミュレーションする場合には、アナログ／デジタル変換器５１とデジタル／アナログ変換器１０２は不要である。さらに、シミュレータ８２に対して温度センサ４からの温度を入力せずに、所望の温度を任意に入力してもよい。
なお、上述した各実施形態では、「プリディストーション法」に基づく歪み補償の対象は、パワーアンプ１０１に限定されず、補償されるべき歪みが「振幅」、「位相」、「遅延」、「温度」などの多項式で表すことが可能な非線形性を有するならば、如何なる回路であってもよい。
また、上述した各実施形態では、ＬＵＴ２の記憶領域が複数の記憶領域として冗長に構成され、これらの記憶領域に対する読み・書きが同時に行われることが回避可能である場合には、例えば、入力信号の生成に適用される変調方式の変更、あるいはその入力信号のレベルの変動（跳躍）に同期してＬＵＴ２の適切な更新が確度高く行われることによって、多様な変調方式や多元接続方式に対する柔軟な適応が可能である。
さらに、上述した各実施形態では、パワーアンプ１０１の温度と、外気温度との差が小さいほど、高い頻度で既述の多項式の係数を更新することにより、そのパワーアンプ１０１が定常状態に移行する期間における前置歪み補償が精度よく実現されてもよい。
また、上述した各実施形態では、ＬＵＴ２には、入力信号の瞬時電力に対応した前置歪みの値が予め格納されているが、このような「前置歪み」の値は、ＬＵＴ更新部３によって与えられる係数ｃおよび温度Ｔで特定される多項式に、その瞬時電力が適宜代入されることによって、求められてもよい。
（実施の形態７）
図９は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]のみならず、瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値を用いて歪みを補償する点で、実施の形態１と構成が異なる。
図９は、この実施の形態に係る前置歪み補償装置１を含むＤＰＤアンプを示す概略ブロック図である。この実施の形態では、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]のみならず、瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値を用いて歪みを補償する点で、実施の形態１と構成が異なる。
ここで、この実施の形態では、瞬時値ｘ[ｎ−ｐ０]とその前（過去・遅延）の時刻の瞬時値ｘ[ｎ−ｐ１]…ｘ[ｎ−ｐｍ]を先行遅延瞬時値としているが、瞬時値ｘ[ｎ−ｐ０]とその後（将来・先行）の時刻の瞬時値を先行遅延瞬時値としたり、瞬時値ｘ[ｎ−ｐ０]を含まない前後の時刻の瞬時値を先行遅延瞬時値としたりしてもよい。また、先行遅延瞬時値の数ｍや時間幅は、補償対象であるパワーアンプ１０１の特性や、必要な補償特性、演算回路のハードウェア規模などに基づいてシミュレーション等によって設定される。
この実施の形態では、瞬時値ｘ[ｎ]が入力される複数の第１遅延器２Ｐ０〜２Ｐｍと、丸め器２Ｒの出力値が入力される複数の第２遅延器２Ｑ０〜２Ｑｍと、複数のＬＵＴ２０〜ＬＵＴ２ｍを備える。さらに、各第１遅延器２Ｐ０〜２Ｐｍの出力値と各ＬＵＴ２０〜ＬＵＴ２ｍの出力値とがそれぞれ入力される複数の乗算器２Ｍ０〜２Ｍｍと、各乗算器２Ｍ０〜２Ｍｍの出力値が入力される加算部９を備える。
第１遅延器２Ｐ０〜２Ｐｍに瞬時値ｘ[ｎ]が入力されると、各第１遅延器２Ｐ０〜２Ｐｍは、瞬時値ｘ[ｎ]を含む過去の瞬時値ｘ[ｎ−ｐ０]…ｘ[ｎ−ｐｍ]をそれぞれ生成して、各乗算器２Ｍ０〜２Ｍｍに出力する。同様に、第２遅延器２Ｑ０〜２Ｑｍに丸め器２Ｒの出力値が入力されると、各第２遅延器２Ｑ０〜２Ｑｍは、瞬時値ｘ[ｎ]を含む過去の瞬時値ｘ[ｎ−ｑ０]…ｘ[ｎ−ｑｍ]をそれぞれ生成して、各ＬＵＴ２０〜ＬＵＴ２ｍに出力する。
各ＬＵＴ２０〜ＬＵＴ２ｍにおいて、パワーアンプ１０１で生じる歪みの補償に適用される「前置歪み」は、それぞれの先行遅延瞬時値ｘ[ｎ−ｑ０]…ｘ[ｎ−ｑｍ]と、そのパワーアンプ１０１の温度Ｔとに対する、例えば次のような多項式としてモデル化される。
また、各多項式における多項式係数は、係数決定部５において、例えば、次のような行列Φおよびベクトルｘによって与えられる。
このようにして求めた多項式係数を、係数決定部５からＬＵＴ更新部３に適宜引き渡したり、ＬＵＴ更新部３がカレント多項式を適宜生成したりすることは、実施の形態１と同様である。
各ＬＵＴ２０〜ＬＵＴ２ｍは、実施の形態１と同様に、アドレスに対応した記憶領域の格納値を読み出し、前置歪みｆ０(｜ｘ[ｎ−ｑ０]｜，Ｔ) …ｆｍ(｜ｘ[ｎ−ｑｍ]｜，Ｔ)として各乗算器２Ｍ０〜２Ｍｍに出力する。
各乗算器２Ｍ０〜２Ｍｍは、先行遅延瞬時値ｘ[ｎ−ｐ０]…ｘ[ｎ−ｐｍ]と前置歪みｆ０(｜ｘ[ｎ−ｑ０]｜，Ｔ) …ｆｍ(｜ｘ[ｎ−ｑｍ]｜，Ｔ)とをそれぞれで乗算して、その乗算値を加算部９に入力する。そして、加算部９は、各乗算値を加算・積算した瞬時値ｕ[ｎ]をデジタル／アナログ変換器１０２に入力する。その後の処理は、実施の形態１と同様である。
このように、この実施の形態によれば、入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]のみならず、瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値ｘ[ｎ−ｐ０]…ｘ[ｎ−ｐｍ]を用いて、パワーアンプ１０１の歪みを補償するため、メモリ効果(過去の入力信号の影響を受けて生じる回路の非直線性)を補うことができる。このため、パワーアンプ１０１がメモリ効果を有する場合にも、より精度高く歪みを補償することが可能となる。ここで、先行遅延瞬時値ｘ[ｎ−ｐ０]…ｘ[ｎ−ｐｍ]を実施の形態１に適用する場合について説明したが、他の実施の形態２〜６にも適用可能である。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。
１ 前置歪み補償装置
２ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
２Ｍ 乗算器
２Ｒ 丸め器（丸め）
２Ｓ 二乗器（｜ｘ[ｎ]｜２）
３ ＬＵＴ更新部
４ 温度センサ
５ 係数決定部
５１ アナログ／デジタル変換器
６ ＬＵＴ参照範囲制御部
７１ 適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部
７２ ＬＵＴ選択更新部
８１ モデリング対象
８２ シミュレータ
１０１ パワーアンプ
１０３ 可変利得アンプ
２ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
２Ｍ 乗算器
２Ｒ 丸め器（丸め）
２Ｓ 二乗器（｜ｘ[ｎ]｜２）
３ ＬＵＴ更新部
４ 温度センサ
５ 係数決定部
５１ アナログ／デジタル変換器
６ ＬＵＴ参照範囲制御部
７１ 適応ＤＰＤ−ＬＵＴ生成部
７２ ＬＵＴ選択更新部
８１ モデリング対象
８２ シミュレータ
１０１ パワーアンプ
１０３ 可変利得アンプ
Claims (10)
- 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段とを備え、
前記多項式の係数は、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に予め設定された
ことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段と、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する係数更新手段と
を備えたことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段とを備え、
前記多項式の係数は、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に予め設定された
ことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段と、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する係数更新手段と
を備えたことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の前置歪み補償装置において、
前記補償手段は、
前記回路の始動時、または前記回路の温度Ｔが既定の閾値ｔｈを下回ったときに、前記多項式に前記記憶手段に格納された係数より優先して予め与えられた係数を適用することにより、前記前置歪みを得る
ことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 請求項２または請求項４に記載の前置歪み補償装置において、
前記更新手段は、
前記回路の温度Ｔと外気温度との差が少ないほど、高い頻度で前記多項式の係数を更新する
ことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段とを備え、
前記多項式の係数は、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に予め設定された
ことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段と、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する係数更新手段と
を備えたことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段とを備え、
前記多項式の係数は、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に予め設定された
ことを特徴とする前置歪み補償装置。 - 時系列ｎの順に与えられる入力信号の瞬時値ｘ[ｎ]とｘ[ｎ]の前後の時刻の瞬時値のいずれかを含む複数の先行遅延瞬時値がとり得る値と、前記入力信号が入力される回路の温度Ｔと、前記回路の利得Ｇとを変数として含む多項式の係数が格納された記憶手段と、
前記多項式の値を前置歪みとして適用し、前記瞬時値ｘ[ｎ]の入力信号に対する前記回路の非線形歪みを補償する補償手段と、
前記瞬時値ｘ[ｎ]と、前記回路によって出力される信号ｙ[ｎ]との間における非直線性が前記回路の利得Ｇにおいて所望の精度で最小となる値に、前記多項式の係数を更新する係数更新手段と
を備えたことを特徴とする前置歪み補償装置。
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