JP3037213B2 - Distortion compensation circuit - Google Patents

Distortion compensation circuit

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JP3037213B2
JP3037213B2 JP9162149A JP16214997A JP3037213B2 JP 3037213 B2 JP3037213 B2 JP 3037213B2 JP 9162149 A JP9162149 A JP 9162149A JP 16214997 A JP16214997 A JP 16214997A JP 3037213 B2 JP3037213 B2 JP 3037213B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フィードバック形
式の歪み補償方式に関し、変調波を一旦復調してベース
バンド信号を生成し、送信ベースバンド信号に対しフィ
ードバックを掛けることにより増幅器の非直線性によっ
て発生する非直線歪みを改善する方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a feedback type distortion compensating method, and relates to a method for generating a baseband signal by demodulating a modulated wave once and applying a feedback to a transmission baseband signal to obtain a non-linearity of an amplifier. The present invention relates to a method for improving the generated nonlinear distortion.

【0002】[0002]

【従来の技術】直交変調波を所要の送信電力まで増幅す
る場合、増幅器の非直線性によって発生する非直線歪み
を補償するため、一般的には負帰還型の補償方式が用い
られる。例えば電力増幅器の入力に直接高周波信号を戻
して負帰還を掛ける方式は、帰還する高周波信号自体に
位相遅延が発生して、発振や広帯域にわたっての補償が
難しい等の問題があるため、図4に示すような歪み補償
回路が用いられる。
2. Description of the Related Art When a quadrature modulated wave is amplified to a required transmission power, a negative feedback type compensation system is generally used to compensate for non-linear distortion caused by non-linearity of the amplifier. For example, the method in which a high-frequency signal is directly returned to the input of a power amplifier and a negative feedback is applied thereto has a problem that a phase delay occurs in the returned high-frequency signal itself and it is difficult to oscillate or compensate over a wide band. A distortion compensation circuit as shown is used.

【0003】この回路は、カーテシアンループリニアラ
イザと呼ばれるものである。このカーテシアンループリ
ニアライザは、直交変調された高周波信号を、一旦ベー
スバンド信号に復調変換し、帰還を掛けるモジュレーシ
ョン帰還の一種である。直交変調を行っている場合は、
復調データを同相信号成分と直交信号成分とに分解し、
それを直交変調器の入力に帰還する方法である。
[0003] This circuit is called a Cartesian loop linearizer. This Cartesian loop linearizer is a type of modulation feedback in which a quadrature-modulated high-frequency signal is once demodulated and converted into a baseband signal, and a feedback is applied. When performing quadrature modulation,
Decompose the demodulated data into an in-phase signal component and a quadrature signal component,
This is a method of feeding it back to the input of the quadrature modulator.

【0004】以下、図4を参照して説明する。図4にお
いて、1は、送信データのビット系列が入力される入力
端子、2は変調波が送信される出力端子、3は送信デー
タのスロットに同期した信号が入力される信号端子であ
る。4は、送信データのビット系列よりシンボル信号を
生成する機能と、同相データI101、直交データQ1
02を生成し、出力するため、シンボル信号の波形整形
を行うフィルタ機能より構成される変換器である。
Hereinafter, description will be made with reference to FIG. In FIG. 4, 1 is an input terminal to which a bit sequence of transmission data is input, 2 is an output terminal to which a modulated wave is transmitted, and 3 is a signal terminal to which a signal synchronized with a slot of the transmission data is input. Reference numeral 4 denotes a function of generating a symbol signal from a bit sequence of transmission data, in-phase data I101, quadrature data Q1
02 is a converter composed of a filter function for shaping the waveform of a symbol signal in order to generate and output 02.

【0005】5は、後述する電力増幅器より発生する非
直線歪みを補償するカーテシアンループと呼ばれる補償
回路であり、次のように構成される。19は、搬送波を
発生する発振器。11は差信号I111、差信号Q11
2によって、発振器19からの搬送波を変調する直交変
調器である。12は、ループ利得を一定に制御する手段
をもつ前置増幅器、13は所要の送信出力まで変調波を
増幅する電力増幅器であり、出力端子2へ出力する。
[0005] Reference numeral 5 denotes a compensation circuit called a Cartesian loop for compensating for non-linear distortion generated by a power amplifier to be described later, and is configured as follows. 19 is an oscillator for generating a carrier wave. 11 is a difference signal I111, a difference signal Q11
2 is a quadrature modulator that modulates the carrier from the oscillator 19. Reference numeral 12 denotes a preamplifier having a means for controlling the loop gain to be constant, and reference numeral 13 denotes a power amplifier for amplifying a modulated wave until a required transmission output is output to the output terminal 2.

【0006】14は、電力増幅器13の変調波出力の一
部を取り出す結合器であり、15は、結合器14にて取
り出された変調波を減衰させる減衰器である。16は、
減衰器15によって適宜レベルまで減衰された変調波を
復調する直交復調器であり、位相制御器18の出力をロ
ーカル信号として、復調信号I131と復調信号Q13
2を生成する。
Reference numeral 14 denotes a coupler for extracting a part of the modulated wave output from the power amplifier 13, and reference numeral 15 denotes an attenuator for attenuating the modulated wave extracted by the coupler 14. 16 is
This is a quadrature demodulator for demodulating a modulated wave attenuated to an appropriate level by the attenuator 15. The demodulated signal I131 and the demodulated signal Q13
Generate 2.

【0007】前記位相制御器18は、比較差信号I12
1、比較差信号Q122によって、発信器19出力の搬
送波位相を制御する機能を有する。17は、直交復調器
16出力である復調データI131、復調データ信号Q
132と、変換器4出力の同相データI101、直交デ
ータQ102の信号位相を比較して、それぞれの比較差
信号I121、比較差信号Q122を出力する位相比較
機能と、信号端子3からの同期信号よって直前の比較差
信号を保持する機能を有する位相比較器である。
[0007] The phase controller 18 outputs a comparison difference signal I12.
1. It has a function of controlling the carrier phase of the output from the transmitter 19 by the comparison difference signal Q122. Reference numeral 17 denotes demodulated data I131 and demodulated data signal Q which are outputs of the quadrature demodulator 16.
132, a phase comparison function of comparing the signal phases of the in-phase data I101 and the quadrature data Q102 output from the converter 4 and outputting the respective comparison difference signals I121 and Q122, and the synchronization signal from the signal terminal 3. This is a phase comparator having a function of holding the immediately preceding comparison difference signal.

【0008】20は、信号端子3からの同期信号によっ
て、復調データI131、復調データQ132を開閉す
る切替器であり、10は、直交復調器18出力の復調デ
ータI131、復調データQ132と、変換器4出力の
同相データI101、直交データQ102を減算する減
算器であり、この減算器出力である差信号I111、差
信号Q112が最小となるようにループが制御されるこ
とになる。
Reference numeral 20 denotes a switch for opening and closing the demodulated data I131 and the demodulated data Q132 in response to a synchronization signal from the signal terminal 3. Reference numeral 10 denotes a demodulated data I131 and a demodulated data Q132 output from the quadrature demodulator 18 and a converter. This is a subtractor for subtracting the four outputs of the in-phase data I101 and the quadrature data Q102. The loop is controlled so that the difference signals I111 and Q112, which are the outputs of the subtracters, are minimized.

【0009】次に、動作について説明する。変調方式
は、直交変調が可能なデジタル変調方式であれば、どの
ような方式でも構わないが、ここでは、π/4シフトQ
PSKを例にとり説明する。
Next, the operation will be described. The modulation scheme may be any digital modulation scheme that can perform quadrature modulation. Here, the π / 4 shift Q
A description will be given using PSK as an example.

【0010】入力端子1に入力される送信データの信号
フォーマットの例を図5に示す。図中のPは、リニアラ
イザ用のプリアンブル部、Dはデータ部である。入力端
子1からの送信データのシリアルビット系列は、変換器
4に入力される。変換器4では、入力されたシリアルビ
ット系列を2ビット毎のシリアル/パラレル変換により
2ビットパラレルデータを生成し、差動符号化規則に従
って、同相成分と直交成分のシンボルデータにそれぞれ
変換する。
FIG. 5 shows an example of the signal format of the transmission data input to the input terminal 1. In the figure, P is a preamble part for a linearizer, and D is a data part. The serial bit sequence of the transmission data from the input terminal 1 is input to the converter 4. The converter 4 generates 2-bit parallel data from the input serial bit sequence by serial / parallel conversion for every 2 bits, and converts the data into in-phase component and quadrature component symbol data according to the differential encoding rule.

【0011】この同相成分と直交成分の各シンボルデー
タは、あるロールオフ率αを持ったフィルタ(例えばα
=0.5)によって帯域制限さた後、同相データI10
1、直交データQ102として補償回路5へ出力され
る。
Each symbol data of the in-phase component and the quadrature component is filtered by a filter having a certain roll-off rate α (for example, α
= 0.5) and then in-phase data I10
1. Output to the compensation circuit 5 as orthogonal data Q102.

【0012】次に、補償回路5の動作を詳しく説明す
る。この帯域制限された同相データI101、直交デー
タQ102は、減算器と位相比較器17に入力される。
減算器10では、この同相データI101、直交データ
102から、負帰還量に相当するレベルに調整された復
調データI131、復調データQ132を引き算し、そ
の引き算結果を直交変調器11に出力する。直交変調器
11は、発振器19からの搬送波を、引き算結果である
非常に微弱な信号で直交変調し、前置増幅器12に出力
する。
Next, the operation of the compensation circuit 5 will be described in detail. The in-phase data I 101 and the quadrature data Q 102 with the band limited are input to the subtractor and the phase comparator 17.
The subtracter 10 subtracts the demodulated data I131 and the demodulated data Q132 adjusted to the level corresponding to the negative feedback amount from the in-phase data I101 and the quadrature data 102, and outputs the subtraction result to the quadrature modulator 11. The quadrature modulator 11 quadrature-modulates the carrier from the oscillator 19 with a very weak signal as a subtraction result, and outputs the result to the preamplifier 12.

【0013】前置増幅器12は、信号端子3からの同期
信号によって、ループ利得が一定になるように増幅器利
得を制御する機能を持った増幅器である。ループ利得を
一定に制御する機能説明については後述する。
The preamplifier 12 is an amplifier having a function of controlling the amplifier gain so that the loop gain is kept constant by a synchronization signal from the signal terminal 3. The function of controlling the loop gain to be constant will be described later.

【0014】前置増幅器12からの変調波出力は、電力
増幅器13で所要の送信電力まで増幅され、出力端子2
へ出力される。電力増幅器13からの変調波出力の一部
を結合器14にて取り出し、減衰器15で適宜レベルま
で減衰させた後、直交復調器18で変調波を復調して、
復調データI131と復調データQ132にそれぞれ分
離した信号を生成する。
The output of the modulated wave from the preamplifier 12 is amplified to a required transmission power by a power amplifier 13 and output to an output terminal 2.
Output to A part of the modulated wave output from the power amplifier 13 is taken out by the coupler 14 and attenuated to an appropriate level by the attenuator 15, and then the modulated wave is demodulated by the quadrature demodulator 18.
A signal separated into demodulated data I131 and demodulated data Q132 is generated.

【0015】この生成された復調データI131、復調
データQ132を、所要の負帰還量に相当する適当なレ
ベルに調整した後、切替器20を経て前記減算器10へ
入力し、同相データ101、直交データ102と引き算
される。こうして負帰還ループが構成される。
After the generated demodulated data I131 and Q132 are adjusted to an appropriate level corresponding to the required amount of negative feedback, they are input to the subtractor 10 via the switch 20, and the in-phase data 101 and the quadrature data are output. It is subtracted from the data 102. Thus, a negative feedback loop is formed.

【0016】カーテシアンループリニアライザを安定に
動作させるためには、減算器10に入力する同相データ
I101、直交データQ102に対して、復調データI
131、復調データQ132の位相を精密に合わせる制
御が非常に重要となる。
In order for the Cartesian loop linearizer to operate stably, the demodulated data I 101 and the quadrature data Q 102 input to the subtracter 10 are
131, control to precisely match the phase of the demodulated data Q132 is very important.

【0017】次に、位相調整について詳細に説明する。
図5(a)に示すように、送信データのビット系列は、
スロット構成となっており、そのスロット毎の先頭部分
に予め位相調整専用のリニアライザ用プリアンブルビッ
トPが用意されている。変換器4によってこのプリアン
ブルビットPをシンボル信号処理した後の信号列が、例
えば、同相データI101においてオール“1”、直交
データQ102においてオール“0”となる場合につい
て説明する。
Next, the phase adjustment will be described in detail.
As shown in FIG. 5A, the bit sequence of the transmission data is
It has a slot configuration, and a preamble bit P for linearizer dedicated to phase adjustment is prepared in advance at the beginning of each slot. A case where the signal sequence after the preamble bit P is subjected to symbol signal processing by the converter 4 becomes, for example, all “1” in the in-phase data I101 and all “0” in the quadrature data Q102 will be described.

【0018】信号端子3には、送信データのスロット毎
にリニアライザ用プリアンブル時間に同期した信号が入
力されている(図5(b))。位相検出は、同相データ
I101のリニアライザ用プリアンブル送出時間毎に、
信号端子3に入力される同期信号(図5(b))によっ
て切替器20を開放にして、ループをオープン状態にし
た後、同相データI101に対する復調データI131
の位相進み、遅れを相互データのゼロクロスポイントの
時間差から検出する。
A signal synchronized with the linearizer preamble time is input to the signal terminal 3 for each slot of transmission data (FIG. 5B). The phase detection is performed for each linearizer preamble transmission time of the in-phase data I101.
The switch 20 is opened by the synchronizing signal (FIG. 5B) input to the signal terminal 3 to open the loop, and then the demodulated data I131 for the in-phase data I101
Is detected from the time difference between the zero cross points of the mutual data.

【0019】検出された比較差信号I121は、位相制
御器18を制御して、復調データI131の位相を変化
させ、再び送信データI101と位相比較されて比較差
信号I121を出力する。以上のような一巡の動作で、
リニアライザ用プリアンブルが送出されている時間で連
続的に位相制御動作が行われる。
The detected comparison difference signal I121 controls the phase controller 18 to change the phase of the demodulated data I131, is compared with the transmission data I101 again, and outputs the comparison difference signal I121. With the above-mentioned round operation,
The phase control operation is continuously performed during the time when the linearizer preamble is being transmitted.

【0020】位相検出動作時は、ループを一時オープン
状態にするため、ループ一巡利得を一定に保つ必要があ
り、信号端子3の同期信号により前置増幅器12の利得
を制御することでこれを実現している。
At the time of the phase detection operation, it is necessary to keep the loop loop gain constant in order to temporarily open the loop. This is realized by controlling the gain of the preamplifier 12 by the synchronization signal at the signal terminal 3. doing.

【0021】送信データD(図5(a))送出時は、位
相比較器17の比較差信号I121は、信号端子3から
の同期信号で保持される。このように復調データI13
1の位相を正しい値に固定した後、ループをクローズす
ることにより、スロット内は、正しい位相状態が保たれ
て、歪みの改善された変調波が出力されることになる。
When transmitting the transmission data D (FIG. 5A), the comparison difference signal I121 of the phase comparator 17 is held as a synchronization signal from the signal terminal 3. Thus, the demodulated data I13
By fixing the phase of 1 to a correct value and closing the loop, the correct phase state is maintained in the slot, and a modulated wave with improved distortion is output.

【0022】このように送信データ内のリニアライザ用
プリアンブルPとデータDにおいて上記のような制御
を、信号端子3からの同期信号によって繰り返すことに
より安定な歪み改善特性を実現している。
As described above, the above control of the linearizer preamble P and the data D in the transmission data is repeated by the synchronization signal from the signal terminal 3, thereby achieving a stable distortion improvement characteristic.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】従来方式のカーテシア
ンループリニアライザは、リニアライザ専用プリアンブ
ルを使って、送信データと復調データの相互位相を合わ
せ込む過程において、ループを一旦オープンにする制
御、位相制御された復調データを、送信データ送出時に
ループをクローズする制御、ループをオープン/クロー
ズにすることによるループ利得変化を一定にする利得制
御等を行う必要があるため、その回路構成と制御方式が
非常に複雑で、かつ不安定な要素を持っているという問
題がある。
In the conventional Cartesian loop linearizer, the control for once opening the loop and the phase control are performed in the process of matching the mutual phases of the transmission data and the demodulated data using the preamble dedicated to the linearizer. Since it is necessary to control the demodulation data to close the loop when transmitting the transmission data, and to perform gain control to keep the loop gain change by opening / closing the loop, the circuit configuration and control method are very complicated. And has an unstable element.

【0024】また、送信データと復調データの相互位相
を合わせるために使用する位相合わせ専用のリニアライ
ザ用プリアンブル部を、既にビット数が決められている
送信すべきデータスロットに挿入するため、送信データ
として使用できる有効ビット数が低下し、送信データの
スループットが低下するという問題がある。
Further, a linearizer preamble part dedicated to phase matching used for matching the mutual phases of transmission data and demodulation data is inserted into a data slot to be transmitted having a predetermined number of bits. There is a problem that the number of available effective bits decreases and the throughput of transmission data decreases.

【0025】本発明の第1の目的は、送信データの位相
検出専用のリニアライザ用プリアンブル信号と、変調波
を復調して得られたリニアライザ用プリアンブル信号と
の間で位相検出をする場合、従来例では、一旦ループを
オープン状態にして位相検出動作を行い、送信データを
送出するタイミングで直前の位相検出結果をフリーズし
てループをクローズする制御と、ループをオープン、ク
ローズことによって変化するループ利得を一定に制御す
るなど、非常に複雑にしていた制御方式を簡略化する歪
み補償回路を提供することにある。
A first object of the present invention is to detect a phase between a linearizer preamble signal dedicated to phase detection of transmission data and a linearizer preamble signal obtained by demodulating a modulated wave. Then, once the loop is opened, the phase detection operation is performed, and at the timing of transmitting the transmission data, the immediately preceding phase detection result is frozen to close the loop, and the loop gain that changes by opening and closing the loop is controlled. It is an object of the present invention to provide a distortion compensating circuit which simplifies a very complicated control method such as controlling to be constant.

【0026】また第2の目的は、位相検出を双方のリニ
アライザ用プリアンブル信号がゼロクロスする時間差
を、プリアンブル信号のビット毎に順次検出することよ
って連続に位相制御を行っていたため、プリアンブル信
号にノイズが重畳した場合には位相検出に誤りが発生
し、誤動作を起こしやすい点を改善する歪み補償回路を
提供することにある。
The second object is to perform phase control continuously by sequentially detecting the time difference between the zero crossing of both linearizer preamble signals for each bit of the preamble signal, so that the preamble signal has noise. An object of the present invention is to provide a distortion compensating circuit which improves a point that an error occurs in phase detection when a superposition occurs and a malfunction is likely to occur.

【0027】さらに第3の目的は、位相検出専用のリニ
アライザ用プリアンブル信号を送信データ内に設定して
いるため、本来送るべき送信データのスループットが低
下することを改善する歪み補償回路を提供することにあ
る。
A third object of the present invention is to provide a distortion compensating circuit for improving a decrease in throughput of transmission data to be transmitted because a preamble signal for a linearizer dedicated to phase detection is set in transmission data. It is in.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明の歪み補償回路
は、電力増幅器の非直線歪みを含む変調波の一部を電力
増幅器出力から取り出して適宜レベルまで減衰させた
後、これを復調して同相および直交成分に分離生成した
復調データを出力する直交復調器と、同相および直交成
分の送信データと前記同相および直交復調データを減算
して差信号を取り出す減算器と、前記差信号で送信搬送
波を直交変調する直交変調器と、前記直交変調波を増幅
する電力増幅器とによって構成される負帰還回路と、前
記直交復調器へ供給される搬送波位相を制御する位相制
御器と、前記送信データと前記復調データの位相差を検
出し、検出された位相検出値が、あるしきい値を満足で
きない場合は、検出値を無効として破棄し、しきい値を
満足する場合のみ、検出値を有効として、あるステップ
幅の位相制御値を1回出力し、予め格納されている初期
位相プリセット値と位相制御値と加減算を行って、格納
されているプリセット値を更新すると共に、前記復調デ
ータの位相を可変するため、前記位相制御器へ位相差信
号を出力する位相検出器と、を備えることを特徴とす
る。
The distortion compensating circuit of the present invention takes out a part of the modulated wave including the nonlinear distortion of the power amplifier from the output of the power amplifier, attenuates it to an appropriate level, and demodulates it. A quadrature demodulator that outputs demodulated data separated and generated into in-phase and quadrature components, a subtractor that subtracts transmission data of the in-phase and quadrature components and the in-phase and quadrature demodulated data to extract a difference signal, and a transmission carrier that uses the difference signal. A quadrature modulator that quadrature modulates, a negative feedback circuit configured by a power amplifier that amplifies the quadrature modulated wave, a phase controller that controls a carrier phase supplied to the quadrature demodulator, and the transmission data. The phase difference of the demodulated data is detected, and if the detected phase detection value cannot satisfy a certain threshold, the detected value is invalidated and discarded. Assuming that the value is valid, a phase control value having a certain step width is output once, the pre-stored initial phase preset value and the phase control value are added and subtracted, and the stored preset value is updated and the demodulation is performed. A phase detector that outputs a phase difference signal to the phase controller in order to change the phase of the data.

【0029】本発明の歪み補償回路は、増幅器が動作を
開始すると、復調信号の位相を予め決められた値に制御
することにより、ループを初期から安定に動作させると
共に、電源電圧や温度変動によって歪み特性に変化が生
じた場合であっても、送信データのスタートを示す数ビ
ットのプリアンブル信号を使ってステップ追従制御を行
うことにより、リニアライザ専用のプリアンブル信号を
用意する必要がなくなり、送信データのスループットを
改善できると共に、回路構成の簡略化、歪み補償動作の
安定化に寄与することができる。
When the amplifier starts operating, the distortion compensation circuit of the present invention controls the phase of the demodulated signal to a predetermined value so that the loop operates stably from the beginning, and the power supply voltage and the temperature change cause the loop to operate stably. Even if the distortion characteristic changes, the step follow-up control using the preamble signal of several bits indicating the start of the transmission data eliminates the need to prepare a preamble signal dedicated to the linearizer. The throughput can be improved, and the circuit configuration can be simplified and the distortion compensation operation can be stabilized.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0031】図1は、本発明の歪み補償回路の実施の形
態を示すブロック図であり、図2は位相検出器を示すブ
ロック図であり、図3は、ブロック各部の波形を示す図
である。図1において、従来と同じ番号のブロックにつ
いては説明を省略する。6は、本発明の歪み補償回路で
ある。21は位相検出器であり、位相差信号I141、
位相差信号Q142を出力する。22は、直交変調信号
を所要のレベルに増幅する前置増幅器である。21の位
相検出器の構成を図2を用いて説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a distortion compensating circuit according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a phase detector, and FIG. 3 is a diagram showing waveforms of respective parts of the block. . In FIG. 1, the description of the blocks having the same numbers as the conventional ones is omitted. 6 is a distortion compensation circuit of the present invention. 21 is a phase detector, which outputs a phase difference signal I141,
The phase difference signal Q142 is output. A preamplifier 22 amplifies the quadrature modulated signal to a required level. The configuration of the phase detector 21 will be described with reference to FIG.

【0032】位相検出器21は、送信データI101、
送信データQ102と復調信号I131、復調信号Q1
32を入力として双方の位相差を検出する検出部30
と、検出部30からの位相差が、予め設定された範囲内
である場合のみ有効として、あるステップ幅の位相制御
信号を1回出力するしきい値検出部31と、復調信号位
相が予め決められた位相出力となるように初期位相オフ
セット値を保持するROM部33と、しきい値検出部3
1出力によって初期位相オフセット値を更新すると共
に、その更新出力を位相差信号I141、位相差信号Q
142として位相制御器18へ出力するRAM部32
と、検出部30とRAM部32を信号端子3からの同期
信号によって制御する制御部34から構成される。
The phase detector 21 transmits the transmission data I101,
Transmission data Q102, demodulated signal I131, demodulated signal Q1
A detection unit 30 that detects a phase difference between the two by using the input 32
And a threshold detection unit 31 that outputs a phase control signal of a certain step width once, and a demodulation signal phase is determined in advance only when the phase difference from the detection unit 30 is within a preset range. A ROM 33 for holding an initial phase offset value so as to obtain a phase output, and a threshold detector 3
One output updates the initial phase offset value, and outputs the updated output to the phase difference signal I 141 and the phase difference signal Q.
RAM section 32 which outputs to phase controller 18 as 142
And a control unit 34 for controlling the detection unit 30 and the RAM unit 32 with a synchronization signal from the signal terminal 3.

【0033】次に、動作について説明する。ここで送信
データに対して、復調信号で負帰還を掛ける方式は、従
来例と同様なため省略して、この発明の主たる位相検出
方式について詳細に説明する。
Next, the operation will be described. Here, the method of applying negative feedback to the transmission data with the demodulated signal is the same as in the conventional example, and is omitted, and the main phase detection method of the present invention will be described in detail.

【0034】位相検出について、ここでは同相I成分同
士の位相検出法について説明する。直交Q成分同士も同
様に制御されるので省略する。信号端子3から、送信デ
ータ送出タイミングに同期した同期信号が入力される。
増幅器が動作して変調波が送信される時、一回目の同期
信号で記憶部33の初期オフセット値をRAM部32か
ら位相差信号I141として位相制御器18へ出力し
て、直交復調器16出力の復調信号I131の信号位相
が、送信データI101と同位相となるように制御する
ことにより、送信直後から歪み成分の少ない変調波を送
出することを可能とする。しかしながら、電源電圧や温
度変化によって復調信号I131の信号位相にずれが生
じてループが不安定になるため、追従制御が必要とな
る。本発明による追従制御は、送信データとして図3
(a)に示すようにデータのスタート位置を示す数ビッ
トのプリアンブルを使用して行う。すなわち図3(c)
の同期信号によって、送信データのプリアンブル位置に
同期した検出窓bを設定する。検出窓は、信号のゼロク
ロスが検出できる程度の時間tpであり、数シンボル時
間で十分である。位相差検出は、この検出窓が開いてい
る時間内で、送信データI101に対する復調信号I1
31の進み、遅れ位相を、最初にゼロクロスする信号同
士の時間差によって検出し、しきい値検出部31へ送出
する。位相検出は、1送信データスロットで1回のみ行
われる。しきい値検出部31では、例えば位相差が5°
から20°以内であれば検出位相差が有効と判断して1
ステップ、例えば1°の位相制御信号を出力する。最小
位相差の例えば5°は、位相制御が収束してきた場合の
不感帯を設定するものであり、最大位相差の例えば20
°は、信号にノイズが重畳した場合などの誤動作を防止
するために設定したものである。送信データスロット毎
に位相差の有効判断が行われ、都度1ステップ毎の位相
制御信号がRAM部32へ供給される。RAM部32
は、最初に記憶部33のオフセット値を記憶し、増幅器
が動作状態になり送信が開始されると、制御部34から
の制御信号1(図3(b))で記憶したオフセット値を
位相差信号I141として位相制御部18へ出力して、
直交復調器16へ供給するローカル信号の位相を変える
ことにより、直交復調器16からの復調信号I131位
相を制御する。電源電圧や温度変化により復調信号I1
31の位相が変化した場合、前述の通り検出部30で位
相差が検出され、しきい値検出部31で検出位相差の有
効性が確認された後に1ステップ、例えば1°の位相制
御を実行するよう、RAM部32へ出力する。RAM3
2は、1ステップ分だけオフセット値を更新して位相制
御器18へ出力して、復調信号I131の位相を制御す
る。このように位相制御サイクルとして最小位相差の例
えば5°以下になるまで、送信データのスロット毎に繰
り返しステップ制御を行うことにより、ループを常にク
ローズに保持しながら安定したカーテシアンループリニ
アライザ制御を実現することができる。
Regarding phase detection, a method of detecting the phase between the in-phase I components will be described here. Since the orthogonal Q components are similarly controlled, a description thereof will be omitted. From the signal terminal 3, a synchronization signal synchronized with the transmission data transmission timing is input.
When a modulated wave is transmitted by the operation of the amplifier, the initial offset value of the storage unit 33 is output from the RAM unit 32 to the phase controller 18 as the phase difference signal I141 by the first synchronization signal, and the output of the quadrature demodulator 16 is output. By controlling the signal phase of the demodulated signal I131 to be the same as that of the transmission data I101, it is possible to transmit a modulated wave having a small distortion component immediately after transmission. However, since the signal phase of the demodulated signal I131 shifts due to a change in the power supply voltage or the temperature, and the loop becomes unstable, the follow-up control is required. In the tracking control according to the present invention, as shown in FIG.
This is performed using a preamble of several bits indicating the start position of data as shown in FIG. That is, FIG.
, A detection window b synchronized with the preamble position of the transmission data is set. The detection window has a time tp at which a zero cross of the signal can be detected, and several symbol times are sufficient. In the phase difference detection, the demodulated signal I1 for the transmission data I101 is detected within the time when the detection window is open.
The leading and lagging phases of the signal 31 are detected based on the time difference between the signals that first cross zero, and are sent to the threshold value detecting section 31. Phase detection is performed only once in one transmission data slot. In the threshold value detector 31, for example, the phase difference is 5 °
If the detected phase difference is within 20 ° from
Output a step, for example, a 1 ° phase control signal. The minimum phase difference of, for example, 5 ° sets a dead zone when the phase control converges, and the maximum phase difference of, for example, 20 °.
° is set to prevent malfunctions such as when noise is superimposed on a signal. The validity of the phase difference is determined for each transmission data slot, and a phase control signal for each step is supplied to the RAM unit 32 each time. RAM section 32
First stores the offset value in the storage unit 33, and when the amplifier is activated and transmission is started, the offset value stored by the control signal 1 (FIG. 3B) from the control unit 34 is stored in the phase difference. Output to the phase control unit 18 as a signal I141,
By changing the phase of the local signal supplied to the quadrature demodulator 16, the phase of the demodulated signal I131 from the quadrature demodulator 16 is controlled. Demodulated signal I1 due to power supply voltage or temperature change
When the phase of 31 changes, the phase difference is detected by the detection unit 30 as described above, and after the validity of the detected phase difference is confirmed by the threshold value detection unit 31, one step, for example, 1 ° phase control is executed. Output to the RAM unit 32. RAM3
2 updates the offset value by one step and outputs it to the phase controller 18 to control the phase of the demodulated signal I131. As described above, by repeatedly performing step control for each slot of transmission data until the minimum phase difference becomes, for example, 5 ° or less as the phase control cycle, stable Cartesian loop linearizer control is realized while the loop is always kept closed. be able to.

【0035】この例では、位相検出するために送信デー
タのスタートを示す数ビットのプリアンブル信号を用い
たが、これに固守する必要はなく、位相検出する検出窓
の時間内で双方の信号のゼロクロス点が認識できればよ
いため、送信データの任意の位置で同様な検出を行って
もよい。
In this example, a preamble signal of several bits indicating the start of transmission data is used for phase detection. However, it is not necessary to adhere to this, and the zero-crossing of both signals can be performed within the time of the detection window for phase detection. Since it is sufficient that the point can be recognized, similar detection may be performed at an arbitrary position in the transmission data.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、位相検出
用専用のリニアライザ用プリアンブル信号を送信データ
内に設ける必要が全くないため、送信データのスループ
ットを大きく改善することができる。それは、増幅器が
動作して送信を開始する場合、復調信号位相を予め設定
した値にプリセットする手段と、送信データと復調信号
との位相差検出を、送信データ上に数シンボル時間だけ
検出窓を開き、その検出窓の時間内で双方の信号が初め
てゼロクロスする相互の時間差を測定する検出手段をス
ロット毎に行うことにより実現できるからである。
As described above, according to the present invention, there is no need to provide a dedicated linearizer preamble signal for phase detection in transmission data, so that the throughput of transmission data can be greatly improved. That is, when the amplifier operates and starts transmission, means for presetting the demodulated signal phase to a preset value, detecting the phase difference between the transmitted data and the demodulated signal, and setting a detection window on the transmitted data for several symbol times. This is because it can be realized by performing, for each slot, a detecting means for measuring a mutual time difference in which both signals are zero-crossed for the first time within the time of the detection window.

【0037】また本発明は、ループが非常に安定に動作
する効果がある。それは、位相検出器において、検出さ
れた位相差の有効性を判断するしきい値を持っており、
信号にノイズが重畳して予期しない位相差が検出された
場合は、そのスロットで検出された位相差を無効として
位相制御を行わない手段と、有効性が確認された場合で
あっても、1回にできる位相制御ステップサイズを制限
する手段を併用することにより実現できるからである。
The present invention has an effect that the loop operates very stably. It has a threshold in the phase detector to determine the validity of the detected phase difference,
If an unexpected phase difference is detected due to superimposition of noise on the signal, a means for invalidating the phase difference detected in the slot and not performing phase control, and a means for performing the phase control even if the validity is confirmed. This is because it can be realized by using a means for limiting the phase control step size that can be performed at a time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の歪み補償回路の実施の形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a distortion compensation circuit according to the present invention.

【図2】位相検出器を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a phase detector.

【図3】ブロック各部の波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing waveforms of respective parts of a block.

【図4】従来回路を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional circuit.

【図5】従来回路の各部の波形を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing waveforms at various parts of a conventional circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 出力端子 3 信号端子 4 変換器 5,6 歪み補償回路 10 減算器 11 直交変調器 12,22 前置増幅器 13 電力増幅器 14 結合器 15 減衰器 16 直交復調器 17 位相仕較器 18 位相制御器 19 発振器 20 切替器 21 位相検出器 30 検出部 31 しきい値検出部 32 RAM部 33 ROM部 34 制御部 101 同相信号I 102 直交信号Q 111 差信号I 112 差信号Q 121,141 位相差信号I 122,142 位相差信号Q 131 復調信号I 132 復調信号Q Reference Signs List 1 input terminal 2 output terminal 3 signal terminal 4 converter 5, 6 distortion compensating circuit 10 subtractor 11 quadrature modulator 12, 22 preamplifier 13 power amplifier 14 coupler 15 attenuator 16 quadrature demodulator 17 phase comparator 18 Phase controller 19 Oscillator 20 Switch 21 Phase detector 30 Detection unit 31 Threshold detection unit 32 RAM unit 33 ROM unit 34 Control unit 101 In-phase signal I 102 Quadrature signal Q 111 Difference signal I 112 Difference signal Q 121, 141 Phase difference signal I 122, 142 Phase difference signal Q 131 Demodulated signal I 132 Demodulated signal Q

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−78967(JP,A) 特開 平9−116474(JP,A) 特開 平6−252962(JP,A) 特開 平4−4614(JP,A) 特開 平6−30059(JP,A) 特開 平6−237272(JP,A) 鹿倉 富田,”カーテシアン・ループ における位相回り制御方”,1994年電子 情報通信学会秋季大会講演論文集B− 319 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/20 H04L 27/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-78967 (JP, A) JP-A-9-116474 (JP, A) JP-A-6-252962 (JP, A) JP-A-4- 4614 (JP, A) JP-A-6-30059 (JP, A) JP-A-6-237272 (JP, A) Tomita Kakura, "How to control phase rotation in a Cartesian loop", IEICE Autumn Meeting 1994 Proceedings B-319 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04L 27/20 H04L 27/36

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電力増幅器の非直線歪みを含む変調波の一
部を電力増幅器出力から取り出して適宜レベルまで減衰
させた後、これを復調して同相および直交成分に分離生
成した復調データを出力する直交復調器と、同相および
直交成分の送信データと前記同相および直交復調データ
を減算して差信号を取り出す減算器と、前記差信号で送
信搬送波を直交変調する直交変調器と、前記直交変調波
を増幅する電力増幅器とによって構成される負帰還回路
と、 前記直交復調器へ供給される搬送波位相を制御する位相
制御器と、 前記送信データと前記復調データの位相差の検出を行
い、検出された位相差が、位相制御が収束してきた場合
の不感帯を設定する最小位相差と誤動作を防止するため
の最大位相差との範囲内でなければ、検出位相差を無効
として破棄し、検出された位相差が、前記最小位相差と
前記最大位相差との範囲内であれば、検出位相差を有効
として、あるステップ幅の位相制御値を1回出力し、予
め格納されている初期位相プリセット値と位相制御値と
加減算を行って、格納されているプリセット値を更新す
ると共に、前記復調データの位相を可変するため、前記
位相制御器へ位相差信号を出力する位相検出器と、 を備えることを特徴とする歪み補償回路。
1. A part of a modulated wave including nonlinear distortion of a power amplifier is taken out from an output of the power amplifier, attenuated to an appropriate level, and demodulated to output demodulated data separated and generated into in-phase and quadrature components. A quadrature demodulator, a subtractor that subtracts in-phase and quadrature component transmission data and the in-phase and quadrature demodulation data to extract a difference signal, a quadrature modulator that orthogonally modulates a transmission carrier with the difference signal, and the quadrature modulation. A negative feedback circuit configured by a power amplifier that amplifies a wave, a phase controller that controls a carrier wave phase supplied to the quadrature demodulator, and detects a phase difference between the transmission data and the demodulated data. If the detected phase difference is not within the range between the minimum phase difference that sets the dead zone when phase control converges and the maximum phase difference that prevents malfunction, the detected phase difference is invalid. If the detected phase difference is within the range between the minimum phase difference and the maximum phase difference, the detected phase difference is made valid, and a phase control value having a certain step width is output once and stored in advance. Adding and subtracting the initial phase preset value and the phase control value that have been stored, updating the stored preset value, and outputting a phase difference signal to the phase controller to vary the phase of the demodulated data. A distortion compensation circuit, comprising: a detector;
【請求項2】前記送信データと前記復調データとの位相
差の検出は、数ビットのプリアンブルを含む送信データ
の前記プリアンブルの位置に同期した検出窓を開き、前
記検出窓の時間内に行うことを特徴とする請求項1に記
載の歪み補償回路。
2. A method for detecting a phase difference between the transmission data and the demodulated data by opening a detection window synchronized with a position of the preamble of transmission data including a preamble of several bits and performing the detection within the time of the detection window. The distortion compensation circuit according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記最小位相差は5°であり、前記最大位
相差は20°であることを特徴とする請求項1または2
に記載の歪み補償回路。
3. The method according to claim 1, wherein the minimum phase difference is 5 ° and the maximum phase difference is 20 °.
3. The distortion compensation circuit according to 1.
【請求項4】電力増幅器の非直線歪みを含む変調波の一
部を電力増幅器出力から取り出して適宜レベルまで減衰
させた後、これを復調して同相および直交成分に分離生
成した復調データを出力する直交復調器と、同相および
直交成分の送信データと前記同相および直交復調データ
を減算して差信号を取り出す減算器と、前記差信号で送
信搬送波を直交変調する直交変調器と、前記直交変調波
を増幅する電力増幅器とによって構成される負帰還回路
と、 前記直交復調器へ供給される搬送波位相を制御する位相
制御器と、 前記送信データと前記復調データの位相差検出を行う検
出部と、前記検出部で検出された位相検出値が、あるし
きい値を満足できない場合は、検出値を無効として破棄
し、しきい値を満足する場合のみ、検出値を有効とし
て、あるステップ幅の位相制御信号を1回出力するしき
い値検出部と、前記復調信号の初期位相プリセット値を
記憶するROM部と、前記ROM部からの初期位相プリ
セット値を格納して、前記しきい値検出部出力の位相制
御値と加減算を行って、格納しているプリセット値を更
新すると共に、前記復調データの位相を可変するため、
前記復調器へ供給される搬送波位相を制御する位相制御
器へ位相差信号を出力するRAM部と、前記RAM部と
前記検出部を外部からの同期信号によって制御する制御
部とによって構成される位相検出器と、 を備えることを特徴とする歪み補償回路。
4. A part of a modulated wave including non-linear distortion of a power amplifier is taken out from an output of the power amplifier, attenuated to an appropriate level, and demodulated to output demodulated data separated and generated into in-phase and quadrature components. A quadrature demodulator, a subtractor that subtracts in-phase and quadrature component transmission data and the in-phase and quadrature demodulation data to extract a difference signal, a quadrature modulator that orthogonally modulates a transmission carrier with the difference signal, and the quadrature modulation. A negative feedback circuit configured by a power amplifier that amplifies a wave; a phase controller that controls a carrier wave phase supplied to the quadrature demodulator; and a detection unit that detects a phase difference between the transmission data and the demodulated data. When the phase detection value detected by the detection unit cannot satisfy a certain threshold, the detection value is invalidated and discarded, and only when the threshold is satisfied, the detection value is set to valid. A threshold value detection unit that outputs a phase control signal having a certain step width once, a ROM unit that stores an initial phase preset value of the demodulated signal, and an initial phase preset value from the ROM unit. By performing addition and subtraction with the phase control value of the threshold value detection unit output, and updating the stored preset value, to vary the phase of the demodulated data,
A phase control unit that outputs a phase difference signal to a phase controller that controls a carrier phase supplied to the demodulator, and a control unit that controls the RAM unit and the detection unit with an external synchronization signal. A distortion compensation circuit, comprising: a detector;
【請求項5】前記送信データが、送信データのスタート
を示す数ビットのプリアンブル信号を含むことを特徴と
する請求項4に記載の歪み補償回路。
5. The distortion compensation circuit according to claim 4, wherein said transmission data includes a preamble signal of several bits indicating a start of the transmission data.
【請求項6】前記直交変調器と前記電力増幅器との間に
ループ利得を一定に制御する前置増幅器を備えることを
特徴とする請求項4または5に記載の歪み補償回路。
6. The distortion compensation circuit according to claim 4, further comprising a preamplifier between the quadrature modulator and the power amplifier for controlling a loop gain to be constant.
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