JP3719717B2

JP3719717B2 - Non-linearity compensator

Info

Publication number: JP3719717B2
Application number: JP26372293A
Authority: JP
Inventors: 敏郎青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-10-21
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: JPH07122942A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えばテレビジョン送信機の特性補償装置に用いられる非直線性補償器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、テレビジョン送信機の映像電力増幅器のように大電力の振幅変調信号を扱う電力増幅器においては、その非直線性の変化が特性を劣化させるので、非直線性を補償する非直線性補償器を使用している。
【０００３】
すなわち、上記の電力増幅器の終段増幅回路は、電力効率を上げるために、ＡＢ級動作をさせているのが普通である。ＡＢ級動作をさせると、信号の平均電圧変化により増幅素子の消費電力が変化し、素子の温度が変動して非直線性が変化する。特にテレビジョン送信機においては、この非直線性の変化は出力変動やＤＧ特性の変化として現れる。
【０００４】
このような出力変動を補償するためには、一般に図２に示すような出力変動補償回路が用いられている。
図２において、入力端子１に映像信号が入力されると、分配器２で入力信号の一部が取り出され、平均電圧検出回路３で分配された一部の信号の平均電圧が検出される。可変利得増幅器４の利得は、平均電圧検出回路３で検出された入力信号の平均電圧によって制御される。よって、分配器２を介して可変利得増幅器４に入力された映像信号は、平均電圧により決定された利得で増幅されて出力端子５に供給される。
【０００５】
しかしながら、上記のような出力変動補償回路では、入力信号の平均電圧に応じて信号の振幅を変化させており、直線性は変化させていない。したがって、電力増幅器の非直線性の変化は補償できない。この結果、例えば、出力のピーク電圧の変動を補償するように回路を設定すると、ぺデスタル電圧の補償量は必要な量との間に差が生じることになり、正確な補償をすることができない。
【０００６】
また、信号の平均電圧変動による電力増幅器のＤＧの変化に対し、逆特性の信号を生成して特性を補償する方法が考えられているが、今日の技術では困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来では送信信号の平均電圧変化による電力増幅器の出力変動、ＤＧ特性の変化等の非直線性の変化を補償することができず、送信装置の性能劣化の要因となっていた。
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、信号の平均電圧による電力増幅器の出力変動、ＤＧ特性の変化等の非直線性の変化を正確に補償することができ、送信装置の性能向上に寄与することのできる直線性補償器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためにこの発明に係る非直線性補償器は、非直線性を有し、この非直線性が入力信号の平均電圧変化に応じて変化する非直線性装置（例えば電力増幅器）の非直線性を補償するものであって、前記非直線性装置への入力信号の平均電圧を検出する平均電圧検出手段と、予め前記非直線性装置が有する非直線性とは逆の非直線性を補償特性として有し、前記平均電圧検出手段で検出された平均電圧に基づいて、前記非直線性装置の平均電圧変化による非直線性の変化に合わせて前記補償特性を補正し、当該補償特性を前記入力信号に与えて前記非直線性装置へ出力する可変非直線性手段とを具備して構成するようにした。
【０００９】
【作用】
上記のように構成された非直線性補償器では、可変非直線性手段において、例えば入力信号の各平均電圧に応じた、電力増幅器の非直線性の逆特性データを格納しておき、平均電圧検出手段で得られた入力信号の平均値に応じて補償特性が選択されるようにしている。これにより、入力信号の平均電圧に応じて補正された補償特性が設定され、可変非直線性手段に入力された信号はこの補償特性に従って変換されるようになり、入力信号の平均電圧が変化して電力増幅器の非直線性が変化しても、変化後の非直線性を打ち消すことができる。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明する。
図１はこの発明に係る非直線性補償器の構成を示すもので、入力端子６にはデジタル化された送信信号が入力される。この入力信号の一部は分配器７で抽出され、平均値検出回路８に入力され、平均値が求められる。
【００１１】
この平均値検出回路８の出力は可変非直線性回路９に入力される。この可変非直線性回路９は平均値検出回路８の出力値に応じて非直線特性を選択する。一方、分配器７のもう一方の出力は直接可変非直線性回路９に入力され、選択された非直線特性で変換されて出力端子１０に出力される。
【００１２】
すなわち、電力増幅器は非直線性を有しているが、予めその逆特性を持った信号を生成して電力増幅器に入力すると、その非直線性を打ち消すことができる。電力増幅器の非直線性は入力信号の平均電圧によって変化する。
【００１３】
そこで、入力信号の各平均電圧に応じた、電力増幅器の非直線性の逆特性データを可変非直線性回路９に記憶しておく。この結果、平均値検出回路８で得られた入力信号の平均値に応じて可変非直線性回路９の非直線性が選択されるようになり、入力信号の平均電圧に応じた補償特性が設定される。可変非直線性回路９に入力された信号はこの補償特性に従って変換され、電力増幅器の非直線性を打ち消すように働く。
【００１４】
したがって、上記構成によれば、信号の平均電圧による電力増幅器の非直線性の変化を正確に補償することができ、これによって送信装置の性能向上を図ることができる。また、簡単な回路構成であることから、安価で特性変化の大きい電力増幅器を使用することができるようになり、より安価な装置を提供することができる。
【００１５】
尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではない。例えば可変非直線性回路９は、例えばＲＯＭ（読出し専用メモリ）で構成し、予め非直線性のデータを記録しておいてもよい。また、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）で構成し、必要なデータを自由に書き替えられるようにしてもよい。
【００１６】
また、分配器７の前にＡ／Ｄ変換器を配置し、可変非直線性回路９の後にＤ／Ａ変換器を配置すれば、アナログ信号を扱うようにすることもできる。
その他、この発明の要旨を変更しない範囲で種々変形しても実施可能であることはいうまでもない。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、信号の平均電圧による電力増幅器の出力変動、ＤＧ特性の変化等の非直線性の変化を正確に補償することができ、送信装置の性能向上に寄与することのできる直線性補償器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る非直線性補償器の一実施例の構成を示すブロック回路図である。
【図２】従来の電力増幅器に使用されている出力変動補償回路の構成を示すプブロック図である。
【符号の説明】
１…入力端子、２…分配器、３…平均電圧検出回路、４…可変利得増幅器、５…出力端子、６…入力端子、７…分配器、８…平均値検出回路、９…可変非直線性回路、１０…出力端子。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a non-linearity compensator used, for example, in a characteristic compensation device for a television transmitter.
[0002]
[Prior art]
In general, in a power amplifier that handles a high-power amplitude-modulated signal, such as a video power amplifier of a television transmitter, a change in nonlinearity degrades the characteristics, and thus a nonlinearity compensator that compensates for nonlinearity Is used.
[0003]
That is, the final stage amplifier circuit of the above power amplifier is normally operated in a class AB operation in order to increase power efficiency. When class AB operation is performed, the power consumption of the amplifying element changes due to a change in the average voltage of the signal, the temperature of the element fluctuates, and the nonlinearity changes. Especially in a television transmitter, this non-linearity change appears as output fluctuation or DG characteristic change.
[0004]
In order to compensate for such output fluctuations, an output fluctuation compensation circuit as shown in FIG. 2 is generally used.
In FIG. 2, when a video signal is input to the input terminal 1, a part of the input signal is taken out by the distributor 2, and an average voltage of a part of the signal distributed by the average voltage detection circuit 3 is detected. The gain of the variable gain amplifier 4 is controlled by the average voltage of the input signal detected by the average voltage detection circuit 3. Therefore, the video signal input to the variable gain amplifier 4 via the distributor 2 is amplified with a gain determined by the average voltage and supplied to the output terminal 5.
[0005]
However, in the output fluctuation compensation circuit as described above, the amplitude of the signal is changed according to the average voltage of the input signal, and the linearity is not changed. Therefore, the non-linearity change of the power amplifier cannot be compensated. As a result, for example, if the circuit is set so as to compensate for fluctuations in the output peak voltage, the compensation amount of the pedestal voltage will differ from the required amount, and accurate compensation cannot be performed. .
[0006]
In addition, a method of compensating a characteristic by generating a signal having an inverse characteristic with respect to a change in the DG of the power amplifier due to a change in the average voltage of the signal is considered, but it is difficult with the current technology.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the past, it was not possible to compensate for nonlinearity changes such as power amplifier output fluctuations and DG characteristic changes due to changes in the average voltage of the transmission signal, which was a factor in performance degradation of the transmission apparatus. It was.
The present invention has been made to solve the above-described problem, and can accurately compensate for nonlinearity changes such as power amplifier output fluctuations and DG characteristic changes caused by an average signal voltage. An object of the present invention is to provide a linearity compensator that can contribute to performance improvement.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a nonlinear compensator according to the present invention has nonlinearity, and the nonlinearity changes according to the average voltage change of the input signal (for example, a power amplifier). ), The average voltage detecting means for detecting the average voltage of the input signal to the non-linear device, and the non-linearity opposite to the non-linearity of the non-linear device in advance. Based on the average voltage detected by the average voltage detector, the compensation characteristic is corrected according to the change in nonlinearity due to the average voltage change of the nonlinear device, Variable nonlinearity means for providing a compensation characteristic to the input signal and outputting it to the nonlinear device is provided.
[0009]
[Action]
In the nonlinear compensator configured as described above, in the variable nonlinearity means, for example, the inverse characteristic data of nonlinearity of the power amplifier corresponding to each average voltage of the input signal is stored, and the average voltage is stored. The compensation characteristic is selected according to the average value of the input signals obtained by the detection means. As a result, the compensation characteristic corrected according to the average voltage of the input signal is set, and the signal input to the variable nonlinearity means is converted according to this compensation characteristic, and the average voltage of the input signal changes. Even if the nonlinearity of the power amplifier changes, the nonlinearity after the change can be canceled.
[0010]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a nonlinear compensator according to the present invention, and a digitized transmission signal is inputted to an input terminal 6. A part of this input signal is extracted by the distributor 7 and input to the average value detection circuit 8 to obtain an average value.
[0011]
The output of the average value detection circuit 8 is input to the variable nonlinearity circuit 9. The variable non-linearity circuit 9 selects non-linear characteristics according to the output value of the average value detection circuit 8. On the other hand, the other output of the distributor 7 is directly input to the variable nonlinearity circuit 9, converted by the selected nonlinear characteristic, and output to the output terminal 10.
[0012]
That is, the power amplifier has non-linearity, but if a signal having the inverse characteristic is generated in advance and input to the power amplifier, the non-linearity can be canceled. The nonlinearity of the power amplifier varies with the average voltage of the input signal.
[0013]
Therefore, the non-linear inverse characteristic data of the power amplifier corresponding to each average voltage of the input signal is stored in the variable nonlinear circuit 9. As a result, the nonlinearity of the variable nonlinearity circuit 9 is selected according to the average value of the input signal obtained by the average value detection circuit 8, and the compensation characteristic according to the average voltage of the input signal is set. Is done. The signal input to the variable nonlinearity circuit 9 is converted according to this compensation characteristic, and works to cancel the nonlinearity of the power amplifier.
[0014]
Therefore, according to the above configuration, it is possible to accurately compensate for the change in nonlinearity of the power amplifier due to the average voltage of the signal, thereby improving the performance of the transmission apparatus. In addition, since the circuit configuration is simple, it is possible to use a power amplifier that is inexpensive and has a large change in characteristics, and a more inexpensive device can be provided.
[0015]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the variable non-linearity circuit 9 may be composed of, for example, a ROM (read only memory), and non-linear data may be recorded in advance. Further, it may be constituted by a RAM (Random Access Memory) so that necessary data can be rewritten freely.
[0016]
Further, if an A / D converter is arranged before the distributor 7 and a D / A converter is arranged after the variable nonlinearity circuit 9, an analog signal can be handled.
Needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to accurately compensate for non-linearity changes such as output fluctuations of the power amplifier due to the average signal voltage and changes in DG characteristics, which contributes to improved performance of the transmission apparatus. A linearity compensator can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a nonlinear compensator according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an output fluctuation compensation circuit used in a conventional power amplifier.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal, 2 ... Distributor, 3 ... Average voltage detection circuit, 4 ... Variable gain amplifier, 5 ... Output terminal, 6 ... Input terminal, 7 ... Distributor, 8 ... Average value detection circuit, 9 ... Variable nonlinear Circuit, 10 ... output terminal.

Claims

A non-linear compensator for compensating for non-linearity of a non-linear device having non-linearity, the non-linearity changing in response to an average voltage change of an input signal,
Average voltage detecting means for detecting an average voltage of an input signal to the nonlinear device;
Based on the average voltage detected by the average voltage detector, the non-linearity opposite to the non-linearity that the non-linear device has in advance is used as a compensation characteristic. Non-linearity comprising variable non-linearity means for correcting the compensation characteristic in accordance with a change in non-linearity, providing the compensation characteristic to the input signal and outputting it to the non-linearity device Compensator.

The average voltage detecting means and said variable nonlinearity means, nonlinear compensator according to claim 1, characterized in that each of the processing by digital processing.

Further, the digital output of the input signal analog / digital converter into a digital signal and outputs the average voltage detecting means and said variable nonlinearity means, from the average voltage detecting means and said variable nonlinearity means The nonlinear compensator according to claim 2, further comprising at least one of a digital / analog converter that converts a signal into an analog signal and outputs the analog signal to the nonlinear device.

The variable nonlinearity means includes a compensation characteristic storage unit that stores a plurality of compensation characteristics associated with an average voltage of the input signal, and has a compensation characteristic corresponding to the average voltage detected by the average voltage detection means. The non-linearity compensator according to claim 1, wherein the compensation characteristic is corrected by reading from the compensation characteristic storage unit.