JP3949449B2

JP3949449B2 - Predistorter, low distortion amplifier, and distortion compensation method

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Publication number: JP3949449B2
Application number: JP2001394835A
Authority: JP
Inventors: 健一堀口; 正敏中山; 順一長野; 吉徳安永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003198270A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信や地上マイクロ波通信、移動体通信などの各通信分野において使用される低歪増幅器を実現するためのプレディストータ（適応歪補償回路）および歪補償方法に係るものであり、またこの発明は、上記のプレディストータを用いた低歪増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来のプレディストータの構成を示す図、図８は従来のプレディストータの動作を示す図である。
図７において、１０１は入力端子、１０２は出力端子、１０３は変調器、１０４は増幅器、１０５は方向性結合器、１０６は復調器、１０７は係数算出部、１０９はデータ入替部、１１０は補償テーブル、１１１は振幅検出部、１１２は歪補償部である。
【０００３】
この従来のプレディストータは、係数算出部１０７，データ入替部１０９，補償テーブル１１０，振幅検出部１１１および歪補償部１１２から構成されており、例えば以下の文献１に開示されている。
【０００４】
＜文献１＞
‘ＴｈｅＥｆｆｅｃｔｏｆＱｕａｄｒａｔｕｒｅＭｏｄｕｌａｔｏｒａｎｄＤｅｍｏｄｕｌａｔｏｒＥｒｒｏｒｓｏｎＡｄａｐｔｉｖｅＤｉｇｉｔａｌＰｒｅｄｉｓｔｏｒｔｅｒｓｆｏｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒＬｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎ’，Ｊ．Ｋ．Ｃａｖｅｒｓ，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎＶｅｈｉｃ．Ｔｅｃｈ．，ｖｏｌ．４６，ｎｏ．２，ｐｐ４５６−４６６，Ｍａｙ１９９７
【０００５】
次に動作について説明する。
図７において、増幅器１０４から出力した高周波信号の一部は、方向性結合器１０５を介して帰還する。この帰還信号は、復調器１０６でベースバンド信号に変換された後、入力端子１０１へ入力したベースバンド信号とともに係数算出部１０７へ入力する。係数算出部１０７は、入力端子１０１からの入力信号と復調器１０６からの帰還信号とを入力として（例えば図８（ｂ）信号入力波形例のサンプル時間ｄＴ毎に得られる入力データ）、増幅器１０４の出力が線形となるような歪補償部１１２の係数Ａｋ，Ｂｋと、入力信号の振幅ｒｋとを算出し、これらを補償データとしてデータ入替部１０９へ出力する。
【０００６】
データ入替部１０９は、入力信号振幅ｒｋに一致する補償データを補償テーブル１１０から探し出し、補償テーブル１１０中の入力信号振幅ｒｋの補償データへデータ入替部１０９の補償データを上書きする。このときの様子を図８（ａ）に示す。
【０００７】
一方、入力端子１０１へ入力したベースバンド信号は、振幅検出部１１１において入力信号振幅ｒｉが検出され、その振幅値ｒｉに応じた補償データ（ｒｉ，Ａｉ，Ｂｉ）が補償テーブル１１０から読み出されて、歪補償部１１２でプレディストーション処理が行われる。このプレディストーション処理は、ベースバンド信号の伝送速度以上の速度で行われる。歪補償部１１２でプレディストーション処理された信号は、変調器１０３で高周波信号へ変換され、増幅器１０４へ入力する。増幅器１０４は、入力された信号を増幅し、方向性結合器１０５を介して出力端子１０２から増幅信号を出力する。
【０００８】
以上の動作を繰り返すことで、増幅器１０４の出力が線形となるような補償データが補償テーブル１１０に蓄えられ、増幅器１０４の歪を低減することが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプレディストータは以上のように構成されているので、補償テーブル中の補償データに時間的不連続性が生じて、その歪補償性能が劣化してしまうという課題があった。
【００１０】
上記の課題について具体的に説明する。
従来のプレディストータでは、データ入替部１０９において、入力信号振幅ｒｋと一致する補償データを補償テーブル１１０から探し出し、データ入替部１０９の補償データを補償テーブル１１０中の入力信号振幅ｒｋの補償データへ上書きする作業を行っている。
【００１１】
一般に、ピーク対アベレージ電力比の大きい信号では、振幅の小さい信号（例えば図８（ｂ）のｒｋ）の発生する確率は高く、振幅の大きい信号（例えば図８（ｂ）のｒＮ）の発生する確率は非常に小さいことが知られている。従来のプレディストータへこのような信号を入力した場合、補償テーブル１１０に格納されている補償データのうち、小さい入力信号振幅の補償データは頻繁に書換えられるが、大きい入力信号振幅の補償データについては書換頻度が極端に減少してしまうという現象が生じる。
【００１２】
この現象は、増幅器１０４の歪特性が時間的に不変である場合にはそれほど大きな問題とはならない。しかしながら、増幅器１０４の歪特性が時間経過とともに変化する場合には、書換が頻繁に行われる小振幅の補償データと、書換頻度が極端に少ない大振幅の補償データとの間に、時間的不連続とともに歪特性の不連続が生じてしまう。
【００１３】
すなわち、信号が大振幅のときには補償データがほとんど更新されずに過去の補償データが残るため、大振幅時には、現在とは異なる過去の増幅器１０４の歪特性を打ち消すようにプレディストータが働いてしまい、現在の増幅器１０４の歪特性に対する歪補償が十分に行えなくなってしまう。
【００１４】
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、補償テーブル中の補償データの時間的不連続性を抑制し、良好な歪補償性能を確保することが可能なプレディストータおよび歪補償方法を提供することを目的とする。
【００１５】
また、この発明は、ピーク対アベレージ電力比の大きい信号に対しても良好な歪補償性能を確保した低歪増幅器を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るプレディストータは、出力信号の一部と入力信号とを用いて、入力信号の振幅参照値と歪補償係数とを補償データとして算出する係数算出手段と、係数算出手段で算出した補償データを一定量保存して、振幅参照値の大きさ順に一定量の補償データを並べ替えて新規の補償テーブルを作成して更新する補償テーブル更新手段と、入力信号の振幅値を検出し、入力信号の振幅値に対応する振幅参照値を持った補償データを補償テーブルから読み出し、この補償データの歪補償係数を用いて入力信号をプレディストーション処理して増幅手段へ出力する歪補償手段とを備えるようにしたものである。
【００１７】
この発明に係るプレディストータは、入力信号の振幅値と同じ振幅参照値に対応する補償データが使用中の補償テーブルに存在しない場合に、振幅値近傍の振幅参照値を持った補償データを使用中の補償テーブルから歪補償手段が探し出して補間処理し、振幅値に相当する補償データを歪補償手段が算出するとともに、補間処理した補償データを歪補償手段が読み出してプレディストーション処理を行うようにしたものである。
【００１８】
この発明に係るプレディストータは、一定量保存した各補償データの振幅参照値と、使用中の補償テーブルの各振幅参照値とが同じ大きさとなるように、一定量保存した各補償データを補償テーブル更新手段が補間処理して新規の補償テーブルを作成するようにしたものである。
【００１９】
この発明に係るプレディストータは、係数算出手段で算出された補償データを一定量保存して、入力信号の振幅値の大きさ順に並べ替えた補償テーブル中の補償データの振幅参照値を補償テーブル更新手段が所定幅に区切って離散化し、所定幅毎に補償データを補償テーブル更新手段が平均化処理して新規の補償テーブルを作成するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係るプレディストータは、アナログ信号を復調した信号を係数算出手段および歪補償手段へそれぞれ出力する復調手段を備えるようにしたものである。
【００２１】
この発明に係るプレディストータは、ＬＭＳアルゴリズムを用いて補償データを係数算出手段が算出するようにしたものである。
【００２２】
この発明に係る低歪増幅器は、請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のプレディストータと、入力信号が入力され、プレディストータへ入力信号を与える入力端子と、プレディストータでプレディストーション処理した入力信号を増幅して出力信号として出力する増幅手段と、出力信号が出力される出力端子と、増幅手段から出力された出力信号を出力端子へ出力するとともに、増幅手段から出力された出力信号を分岐してプレディストータへ与える分岐手段とを備えるようにしたものである。
【００２３】
この発明に係る歪補償方法は、出力信号の一部と入力信号とを用いて、入力信号の振幅参照値と歪補償係数とを補償データとして算出する係数算出ステップと、係数算出ステップで算出した補償データを一定量保存して、振幅参照値の大きさ順に一定量の補償データを並べ替えて新規の補償テーブルを作成して更新する補償テーブル更新ステップと、入力信号の振幅値を検出し、入力信号の振幅値に対応する振幅参照値を持った補償データを補償テーブルから読み出し、この補償データの歪補償係数を用いて入力信号をプレディストーション処理して増幅手段へ出力する歪補償ステップとを備えるようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるプレディストータの構成を示す図、図２はこの発明の実施の形態１によるプレディストータの動作を示す図である。
図１において、１は入力端子、２は出力端子、３は変調器（増幅手段）、４は増幅器（増幅手段）、５は方向性結合器（分岐手段）、６は復調器（分岐手段）、７は係数算出部（係数算出手段）、８は補償テーブル作成部（補償テーブル更新手段）、９はテーブル入替部（補償テーブル更新手段）、１０は補償テーブル（歪補償手段）、１１は振幅検出部（歪補償手段）、１２は歪補償部（歪補償手段）である。
【００２５】
この実施の形態１によるプレディストータは、係数算出部７，補償テーブル作成部８，テーブル入替部９，補償テーブル１０，振幅検出部１１および歪補償部１２から構成されており、補償テーブル作成部８，テーブル入替部９によって特徴付けられる。
【００２６】
次に動作について説明する。
図１において、増幅器４から出力した高周波信号の一部は、方向性結合器５を介して帰還する。この帰還信号（出力信号の一部）は、復調器６でベースバンド信号に変換された後、入力端子１へ入力したベースバンド信号とともに係数算出部７へ入力する。係数算出部７は、入力端子１からの入力信号と復調器６からの帰還信号とを入力として、入力信号と帰還信号との差が最小になるようなアルゴリズム、例えば演算量が軽減できるＬＭＳアルゴリズムを用いて、増幅器４の出力信号が線形となるような歪補償部１２の歪補償係数Ａｋ，Ｂｋと、入力信号振幅ｒｋ（振幅参照値）とを算出し、これらを補償データとして補償テーブル作成部８へ出力する（係数算出ステップ）。
【００２７】
補償テーブル作成部８は、係数算出部７から出力された補償データを一定量（例えば図２（ｂ）入力信号波形例の時間Ｔ毎に得られる一定量）保存し、入力信号振幅ｒｋの大きさ順に補償データを並べ替えて新たな補償テーブルを作成し、この新しい補償テーブルをテーブル入替部９へ出力する。テーブル入替部９は、現在使用中の補償テーブル１０の上に新しい補償テーブルの補償データを全て上書きする（補償テーブル更新ステップ）。このときの様子を図２（ａ）に示す。一般に、新しい補償テーブルの作成作業は入力信号の伝送速度より遅い速度で行われる。
【００２８】
一方、振幅検出部１１は、入力端子１へ入力したベースバンドの入力信号から入力信号振幅値ｒｉを検出する。歪補償部１２は、この入力信号振幅値ｒｉに応じた補償データ（ｒｉ，Ａｉ，Ｂｉ）の歪補償係数Ａｉ，Ｂｉを補償テーブル１０から読み出して、入力信号に対してプレディストーション処理を行なう（歪補償ステップ）。このプレディストーション処理は、ベースバンド信号の伝送速度以上の速度で行われる。歪補償部１２でプレディストーション処理された入力信号は、変調器３によって高周波の入力信号へ変換されて増幅器４へと入力する。増幅器４は、入力信号を増幅すると、方向性結合器５を介して出力端子２へ出力信号として出力する。
【００２９】
以上の動作を繰り返すことで、増幅器４の出力信号が線形となるような補償データが補償テーブル１０に蓄えられ、増幅器４の歪が低減できる。
【００３０】
この実施の形態１では、補償テーブル作成部８，テーブル入替部９の補償テーブルの作成・更新作業によって、現在使用中の補償テーブルの上に新しい補償テーブルの補償データが全て同時に上書きされるため、補償テーブルに格納されている補償データが全て同じ時刻に更新されるようになる。このため、補償テーブル中の補償データの更新時刻が時間的に一致し、良好な歪補償性能を実現することが可能となる。
【００３１】
以上のように、この実施の形態１によれば、増幅器４，方向性結合器５からの帰還信号と入力端子１からの入力信号とを用いて、入力信号振幅値ｒｋと歪補償係数Ａｋ，Ｂｋとを補償データとして算出する係数算出部７と、係数算出部７で算出した補償データ（ｒｋ，Ａｋ，Ｂｋ）を一定量保存して、入力信号振幅値ｒｋの大きさ順に一定量の補償データを並べ替えて新規の補償テーブルを作成する補償テーブル作成部８と、現在使用中の補償テーブル１０の上に新規の補償テーブルの補償データを全て上書きするテーブル入替部９と、入力信号の振幅値ｒｉを検出する振幅検出手段１１と、入力信号の振幅値ｒｉに対応する入力信号振幅値を持った補償データ（ｒｉ，Ａｉ，Ｂｉ）を補償テーブルから読み出し、この補償データの歪補償係数Ａｉ，Ｂｉを用いて入力信号をプレディストーション処理し、変調器３、増幅器４へ出力する歪補償部１２とを備えるようにしたので、補償テーブル中の補償データの時間的不連続性を抑制できるようになり、良好な歪補償性能を確保できるという効果が得られる。
【００３２】
また、この実施の形態１によれば、係数算出部７は、歪補償部１２の補償データをＬＭＳアルゴリズムで算出するようにしたので、係数算出部７における演算量を軽減できるという効果が得られる。
【００３３】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるプレディストータの構成を示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成を表している。図３において、１３はデータ補間部（歪補償手段）である。
【００３４】
次に動作について説明する。
入力端子１へ入力したベースバンド信号から入力信号振幅値ｒｉが振幅検出部１１で検出される。
このとき、入力信号振幅値ｒｉと同じ振幅値に対応する補償データが補償テーブル１０の中にある場合には、その補償データが補償テーブル１０から読み出され、歪補償部１２でプレディストーション処理が行われる。
【００３５】
一方、入力信号振幅値ｒｉと同じ振幅値に対応する補償データが補償テーブル１０の中に存在しない場合には、入力信号振幅値ｒｉの近傍の振幅値を補償テーブル１０の中から探し出し、その振幅値に対応する補償データを用いてデータ補間部１３で補間処理をして、入力信号振幅値ｒｉに相当する補償データを算出する。歪補償部１２では、この補間後の補償データを読み出し、プレディストーション処理を行う。この補間処理を含むプレディストーション処理は、ベースバンド信号の伝送速度以上の速度で行われる。
【００３６】
このようにすることで、入力信号振幅ｒｉに応じた連続的なプレディストーション処理が歪補償部１２で可能となり、プレディストータとしての歪補償性能をさらに向上させることができる。その他の動作・効果については実施の形態１と同様であり、重複説明を省略する。
【００３７】
以上のように、この実施の形態２によれば、入力信号振幅値ｒｉと同じ振幅値に対応する補償データが補償テーブル１０の中に存在しない場合に、入力信号振幅値ｒｉ近傍の振幅値を補償テーブル１０の中から探し出すとともに、入力信号振幅値ｒｉ近傍の振幅値に対応する補償データを用いて補間処理して入力信号振幅値ｒｉに相当する補償データを算出するデータ補間部１３を備えるとともに、この補間処理した補償データを歪補償部１２が読み出してプレディストーション処理を行うようにしたので、入力信号振幅ｒｉに応じた連続的なプレディストーション処理ができるようになり、プレディストータとしての歪補償性能をさらに向上できるという効果が得られる。
【００３８】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３によるプレディストータの構成を示す図である。図３と同一符号は同一または相当する構成を表している。図４において、１４はデータ補間部（補償テーブル更新手段）である。
【００３９】
次に動作について説明する。
補償テーブル作成部８では、係数算出部７から出力された補償データを一定量保存し、入力信号振幅ｒｋの大きさ順に補償データを並べ替えて新たな補償テーブルを作成する。その際、補償テーブル作成部８の中にある補償データの入力信号振幅値が補償テーブル１０中の入力信号振幅値と同じ大きさとなるように、データ補間部１４が補償データの補間処理を行う。
【００４０】
補償テーブル作成部８は、データ補間部１４による補間処理後の補償テーブルをテーブル入替部９へ出力し、テーブル入替部９は現在使用中の補償テーブルの上に新しい補償テーブルの補償データを全て上書きする。新しい補償テーブルの作成作業は入力信号の伝送速度より遅い速度で行われる。
【００４１】
データ補間部１４を設けて上記の補間処理を行なうことにより、補償テーブル作成部８で作られる新規の補償テーブルの大きさと、使用中の補償テーブルの大きさ、すなわち両者のメモリサイズの一致が得られ、補償テーブル作成部８と補償テーブル１０とで同一サイズのメモリを使用することができ、回路構成の簡略化が可能となる。その他の動作・効果については実施の形態２と同様であり、重複説明を省略する。なお、データ補間部１４は、実施の形態１の構成に単独で適用することが可能である。
【００４２】
以上のように、この実施の形態３によれば、係数算出部７から出力された補償データを一定量保存し、入力信号振幅ｒｋの大きさ順に補償データを並べ替えて新たな補償テーブルを補償テーブル作成部８が作成すると、補償テーブル作成部８の中にある補償データの入力信号振幅値が補償テーブル１０中の入力信号振幅値と同じ大きさとなるように、補償データの補間処理を行うデータ補間部１４を備えるようにしたので、補償テーブル作成部８と補償テーブル１０とで同一サイズのメモリを使用できるようになり、回路構成を簡略化できるという効果が得られる。
【００４３】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４によるプレディストータの構成を示す図である。図４と同一符号は同一または相当する構成を表している。図５において、１５は平均化部（補償テーブル更新手段）である。
【００４４】
次に動作について説明する。
平均化部１５では、係数算出部７から出力された補償データを一定量保存し、入力信号の振幅ｒｋの大きさ順に補償データを並べ替えた後、入力信号振幅のダイナミックレンジを電力幅（所定幅）Δｐ毎に区切って離散化したときに、その範囲内に存在する補償データの平均化処理を行い、補償テーブル作成部８へ平均化処理の結果を出力する。
【００４５】
平均化部１５の平均化処理により、変調器３，増幅器４，復調器６などの雑音によって生じる補償データのバラツキを解消することができ、雑音による劣化の少ないプレディストータを実現することが可能となる。その他の動作・効果については実施の形態３と同様であり、重複説明を省略する。なお、平均化部１５は、実施の形態１，２の構成に単独でそれぞれ適用することが可能である。
【００４６】
以上のように、この実施の形態４によれば、係数算出部７から出力された補償データを一定量保存して、入力信号振幅ｒｋの大きさ順に補償データを並べ替えるとともに、入力信号振幅ｒｋのダイナミックレンジを電力幅Δｐ毎に区切って離散化し、電力幅Δｐの範囲内に存在する補償データの平均化処理を電力幅Δｐ毎に行って補償テーブル作成部８へ出力する平均化部１５を備えるようにしたので、変調器３，増幅器４，復調器６などから発生する雑音によって生じる補償データのバラツキを解消できるようになり、雑音による劣化の少ない歪補償が可能になるという効果が得られる。
【００４７】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５によるプレディストータの構成を示す図である。図５と同一符号は同一または相当する構成を表している。図６において、１６は復調器（復調手段）である。
【００４８】
次に動作について説明する。
不図示のアナログ回路が出力したアナログ信号は、復調器１６へ入力される。復調器１６は、このアナログ信号をベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を係数算出部７，振幅検出部１１および歪補償部１２への入力信号とする。
【００４９】
このようにすることで、任意のアナログ回路の後段へプレディストータを接続することが可能となる。その他の動作・効果については実施の形態４と同様であり、重複説明を省略する。なお、復調器１６は、実施の形態１〜３の構成に単独でそれぞれ適用することが可能である。
【００５０】
以上のように、この実施の形態５によれば、アナログ信号をベースバンド信号に変換して係数算出部７，振幅検出部１１および歪補償部１２へそれぞれ出力する復調器１６を備えるようにしたので、任意のアナログ回路の後段へプレディストータを適用できるという効果が得られる。
【００５１】
なお、各実施の形態１〜実施の形態５に示したプレディストータを用いて低歪増幅器を構成しても良い。つまりこの発明のプレディストータと、プレディストータへ入力信号を与える入力端子１と、出力信号が出力される出力端子２と、プレディストータでプレディストーション処理した入力信号を変調・増幅して出力信号として出力する変調器３・増幅器４と、増幅器４から出力された出力信号を出力端子２へ出力するとともに、増幅器４から出力された出力信号の一部を分岐・復調する方向性結合器５・復調器６とを備えるようにする。このようにすることで、ピーク対アベレージ電力比の大きい信号に対しても良好な歪補償性能を確保した低歪増幅器を提供できるという効果が得られる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、出力信号の一部と入力信号とを用いて、入力信号の振幅参照値と歪補償係数とを補償データとして算出する係数算出手段と、係数算出手段で算出した補償データを一定量保存して、振幅参照値の大きさ順に一定量の補償データを並べ替えて新規の補償テーブルを作成して更新する補償テーブル更新手段と、入力信号の振幅値を検出し、入力信号の振幅値に対応する振幅参照値を持った補償データを補償テーブルから読み出し、この補償データの歪補償係数を用いて入力信号をプレディストーション処理して増幅手段へ出力する歪補償手段とを備えるようにしたので、補償テーブル中の補償データの時間的不連続性を抑制できるようになり、良好な歪補償性能を確保できるという効果が得られる。
【００５３】
この発明によれば、入力信号の振幅値と同じ振幅参照値に対応する補償データが使用中の補償テーブルに存在しない場合に、振幅値近傍の振幅参照値を持った補償データを使用中の補償テーブルから歪補償手段が探し出して補間処理し、振幅値に相当する補償データを歪補償手段が算出するとともに、補間処理した補償データを歪補償手段が読み出してプレディストーション処理を行うようにしたので、入力信号の振幅値に応じた連続的なプレディストーション処理ができるようになり、プレディストータとしての歪補償性能をさらに向上できるという効果が得られる。
【００５４】
この発明によれば、一定量保存した各補償データの振幅参照値と、使用中の補償テーブルの各振幅参照値とが同じ大きさとなるように、一定量保存した各補償データを補償テーブル更新手段が補間処理して新規の補償テーブルを作成するようにしたので、使用中の補償テーブルと補償テーブル更新手段とで同一サイズのメモリを使用できるようになり、回路構成を簡略化できるという効果が得られる。
【００５５】
この発明によれば、係数算出手段で算出された補償データを一定量保存して、入力信号の振幅値の大きさ順に並べ替えた補償テーブル中の補償データの振幅参照値を補償テーブル更新手段が所定幅に区切って離散化し、所定幅毎に補償データを補償テーブル更新手段が平均化処理して新規の補償テーブルを作成するようにしたので、雑音によって生じる補償データのバラツキを解消できるようになり、雑音による劣化の少ない歪補償が可能になるという効果が得られる。
【００５６】
この発明によれば、アナログ信号を復調した信号を係数算出手段および歪補償手段へそれぞれ出力する復調手段を備えるようにしたので、任意のアナログ回路の後段へプレディストータを適用できるという効果が得られる。
【００５７】
この発明によれば、ＬＭＳアルゴリズムを用いて補償データを係数算出手段が算出するようにしたので、係数算出手段における演算量を軽減できるという効果が得られる。
【００５８】
この発明によれば、請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のプレディストータと、入力信号が入力され、プレディストータへ入力信号を与える入力端子と、プレディストータでプレディストーション処理した入力信号を増幅して出力信号として出力する増幅手段と、出力信号が出力される出力端子と、増幅手段から出力された出力信号を出力端子へ出力するとともに、増幅手段から出力された出力信号を分岐してプレディストータへ与える分岐手段とを備えるようにしたので、ピーク対アベレージ電力比の大きい信号に対しても良好な歪補償性能を確保した低歪増幅器を提供できるという効果が得られる。
【００５９】
この発明によれば、出力信号の一部と入力信号とを用いて、入力信号の振幅参照値と歪補償係数とを補償データとして算出する係数算出ステップと、係数算出ステップで算出した補償データを一定量保存して、振幅参照値の大きさ順に一定量の補償データを並べ替えて新規の補償テーブルを作成して更新する補償テーブル更新ステップと、入力信号の振幅値を検出し、入力信号の振幅値に対応する振幅参照値を持った補償データを補償テーブルから読み出し、この補償データの歪補償係数を用いて入力信号をプレディストーション処理して増幅手段へ出力する歪補償ステップとを備えるようにしたので、補償テーブル中の補償データの時間的不連続性を抑制できるようになり、良好な歪補償性能を確保できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるプレディストータの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるプレディストータの動作を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるプレディストータの構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるプレディストータの構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるプレディストータの構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態５によるプレディストータの構成を示す図である。
【図７】従来のプレディストータの構成を示す図である。
【図８】従来のプレディストータの動作を示す図である。
【符号の説明】
１入力端子、２出力端子、３変調器（増幅手段）、４増幅器（増幅手段）、５方向性結合器（分岐手段）、６復調器（分岐手段）、７係数算出部（係数算出手段）、８補償テーブル作成部（補償テーブル更新手段）、９テーブル入替部（補償テーブル更新手段）、１０補償テーブル（歪補償手段）、１１振幅検出部（歪補償手段）、１２歪補償部（歪補償手段）、１３データ補間部（歪補償手段）、１４データ補間部（補償テーブル更新手段）、１５平均化部（補償テーブル更新手段）、１６復調器（復調手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a predistorter (adaptive distortion compensation circuit) and a distortion compensation method for realizing a low distortion amplifier used in each communication field such as satellite communication, terrestrial microwave communication, and mobile communication. The present invention also relates to a low distortion amplifier using the above predistorter.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a conventional predistorter, and FIG. 8 is a diagram showing the operation of the conventional predistorter.
In FIG. 7, 101 is an input terminal, 102 is an output terminal, 103 is a modulator, 104 is an amplifier, 105 is a directional coupler, 106 is a demodulator, 107 is a coefficient calculation unit, 109 is a data replacement unit, and 110 is compensation. A table 111 is an amplitude detector, and 112 is a distortion compensator.
[0003]
This conventional predistorter includes a coefficient calculation unit 107, a data replacement unit 109, a compensation table 110, an amplitude detection unit 111, and a distortion compensation unit 112, and is disclosed in, for example, the following document 1.
[0004]
<Reference 1>
'The Effect of Quadrature Modulator and Demodulator Errors on Adaptive Digital Predistorters for Amplifier Linearization', J. Am. K. Cavers, IEEE Trans. on Vehic. Tech. , Vol. 46, no. 2, pp 456-466, May 1997
[0005]
Next, the operation will be described.
In FIG. 7, a part of the high-frequency signal output from the amplifier 104 is fed back via the directional coupler 105. The feedback signal is converted into a baseband signal by the demodulator 106 and then input to the coefficient calculation unit 107 together with the baseband signal input to the input terminal 101. The coefficient calculation unit 107 receives the input signal from the input terminal 101 and the feedback signal from the demodulator 106 (for example, input data obtained for each sample time dT in the signal input waveform example in FIG. 8B), and the amplifier 104. The coefficients Ak and Bk of the distortion compensation unit 112 and the amplitude rk of the input signal are calculated so that the output becomes linear, and these are output to the data replacement unit 109 as compensation data.
[0006]
The data replacement unit 109 searches the compensation table 110 for compensation data that matches the input signal amplitude rk, and overwrites the compensation data of the data replacement unit 109 on the compensation data of the input signal amplitude rk in the compensation table 110. The situation at this time is shown in FIG.
[0007]
On the other hand, for the baseband signal input to the input terminal 101, the input signal amplitude ri is detected by the amplitude detector 111, and compensation data (ri, Ai, Bi) corresponding to the amplitude value ri is read from the compensation table 110. Thus, the distortion compensation unit 112 performs predistortion processing. This predistortion process is performed at a speed higher than the transmission speed of the baseband signal. The signal predistorted by the distortion compensator 112 is converted into a high frequency signal by the modulator 103 and input to the amplifier 104. The amplifier 104 amplifies the input signal and outputs an amplified signal from the output terminal 102 via the directional coupler 105.
[0008]
By repeating the above operation, compensation data that makes the output of the amplifier 104 linear is stored in the compensation table 110, and distortion of the amplifier 104 can be reduced.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional predistorter is configured as described above, there has been a problem that temporal discontinuity occurs in the compensation data in the compensation table, and the distortion compensation performance deteriorates.
[0010]
The above problem will be specifically described.
In the conventional predistorter, the data replacement unit 109 searches the compensation table 110 for compensation data that matches the input signal amplitude rk, and converts the compensation data of the data replacement unit 109 into compensation data of the input signal amplitude rk in the compensation table 110. You are overwriting.
[0011]
In general, a signal having a large peak-to-average power ratio has a high probability of generating a signal having a small amplitude (for example, rk in FIG. 8B), and a signal having a large amplitude (for example, rN in FIG. 8B) is generated. Probabilities are known to be very small. When such a signal is input to a conventional predistorter, the compensation data with a small input signal amplitude among the compensation data stored in the compensation table 110 is frequently rewritten, but with respect to the compensation data with a large input signal amplitude. Causes a phenomenon that the rewrite frequency is extremely reduced.
[0012]
This phenomenon is not a big problem when the distortion characteristics of the amplifier 104 are not changed in time. However, when the distortion characteristics of the amplifier 104 change over time, there is a time discontinuity between the small amplitude compensation data that is frequently rewritten and the large amplitude compensation data that is extremely rewritten. At the same time, discontinuity of distortion characteristics occurs.
[0013]
That is, when the signal has a large amplitude, the compensation data is hardly updated and the past compensation data remains. When the signal is large, the predistorter works to cancel the distortion characteristics of the past amplifier 104 different from the current one. Therefore, the distortion compensation for the distortion characteristics of the current amplifier 104 cannot be sufficiently performed.
[0014]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and a predistorter capable of suppressing temporal discontinuity of compensation data in a compensation table and ensuring good distortion compensation performance. An object is to provide a distortion compensation method.
[0015]
Another object of the present invention is to provide a low distortion amplifier that ensures good distortion compensation performance even for a signal having a large peak-to-average power ratio.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The predistorter according to the present invention uses a part of the output signal and the input signal to calculate the amplitude reference value of the input signal and the distortion compensation coefficient as compensation data, and the coefficient calculation means. A fixed amount of compensation data is saved, a fixed amount of compensation data is rearranged in order of amplitude reference value, a new compensation table is created and updated, and an amplitude value of the input signal is detected, Distortion compensation means for reading out compensation data having an amplitude reference value corresponding to the amplitude value of the input signal from the compensation table, predistorting the input signal using the distortion compensation coefficient of the compensation data, and outputting to the amplification means. It is intended to provide.
[0017]
The predistorter according to the present invention uses compensation data having an amplitude reference value near the amplitude value when compensation data corresponding to the same amplitude reference value as the amplitude value of the input signal does not exist in the compensation table in use. The distortion compensation means is searched for from the compensation table in the inside, and interpolation processing is performed. The distortion compensation means calculates compensation data corresponding to the amplitude value, and the distortion compensation means reads out the compensation data subjected to the interpolation processing and performs predistortion processing. It is a thing.
[0018]
The predistorter according to the present invention compensates each compensation data stored in a certain amount so that the amplitude reference value of each compensation data stored in a certain amount and each amplitude reference value in the compensation table in use have the same magnitude. The table update means creates a new compensation table through interpolation processing.
[0019]
The predistorter according to the present invention stores a fixed amount of compensation data calculated by the coefficient calculating means, and stores the amplitude reference value of the compensation data in the compensation table rearranged in order of the amplitude value of the input signal. The updating means divides the data into predetermined widths and discretizes them, and the compensation data is averaged by the compensation table updating means for each predetermined width to create a new compensation table.
[0020]
The predistorter according to the present invention includes demodulation means for outputting a signal obtained by demodulating an analog signal to a coefficient calculation means and a distortion compensation means.
[0021]
The predistorter according to the present invention is such that the coefficient calculation means calculates the compensation data using the LMS algorithm.
[0022]
A low distortion amplifier according to the present invention includes a predistorter according to any one of claims 1 to 6, an input terminal to which an input signal is input, and an input signal to the predistorter. Amplifying means for amplifying the input signal predistorted by the tota and outputting it as an output signal; an output terminal for outputting the output signal; and outputting the output signal output from the amplifying means to the output terminal; Branching means for branching the outputted output signal and giving it to the predistorter.
[0023]
The distortion compensation method according to the present invention uses a part of the output signal and the input signal to calculate the amplitude reference value of the input signal and the distortion compensation coefficient as compensation data, and the coefficient calculation step A compensation data update step for storing a certain amount of compensation data, rearranging a certain amount of compensation data in order of magnitude of the amplitude reference value to create and update a new compensation table, and detecting the amplitude value of the input signal, A distortion compensation step of reading compensation data having an amplitude reference value corresponding to the amplitude value of the input signal from the compensation table, predistorting the input signal using the distortion compensation coefficient of the compensation data, and outputting the predistortion data to the amplification means. It is intended to provide.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a predistorter according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the operation of the predistorter according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, 1 is an input terminal, 2 is an output terminal, 3 is a modulator (amplifying means), 4 is an amplifier (amplifying means), 5 is a directional coupler (branching means), and 6 is a demodulator (branching means). , 7 is a coefficient calculation unit (coefficient calculation unit), 8 is a compensation table creation unit (compensation table update unit), 9 is a table replacement unit (compensation table update unit), 10 is a compensation table (distortion compensation unit), and 11 is an amplitude. A detection unit (distortion compensation unit) 12 is a distortion compensation unit (distortion compensation unit).
[0025]
The predistorter according to the first embodiment includes a coefficient calculation unit 7, a compensation table creation unit 8, a table replacement unit 9, a compensation table 10, an amplitude detection unit 11, and a distortion compensation unit 12, and a compensation table creation unit. 8. Characterized by the table replacement unit 9.
[0026]
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, a part of the high-frequency signal output from the amplifier 4 is fed back via the directional coupler 5. This feedback signal (a part of the output signal) is converted into a baseband signal by the demodulator 6 and then input to the coefficient calculation unit 7 together with the baseband signal input to the input terminal 1. The coefficient calculation unit 7 receives an input signal from the input terminal 1 and a feedback signal from the demodulator 6 as an input, and an algorithm that minimizes the difference between the input signal and the feedback signal, for example, an LMS algorithm that can reduce the amount of computation. Is used to calculate the distortion compensation coefficients Ak and Bk of the distortion compensator 12 so that the output signal of the amplifier 4 is linear, and the input signal amplitude rk (amplitude reference value), and to create a compensation table using these as compensation data To the unit 8 (coefficient calculation step).
[0027]
The compensation table creation unit 8 stores a certain amount of compensation data output from the coefficient calculation unit 7 (for example, a certain amount obtained every time T in the example of the input signal waveform in FIG. 2B), and the magnitude of the input signal amplitude rk. The compensation data is rearranged in order to create a new compensation table, and this new compensation table is output to the table replacement unit 9. The table replacing unit 9 overwrites all the compensation data of the new compensation table on the currently used compensation table 10 (compensation table update step). The situation at this time is shown in FIG. In general, a new compensation table is created at a speed slower than the transmission speed of the input signal.
[0028]
On the other hand, the amplitude detector 11 detects the input signal amplitude value ri from the baseband input signal input to the input terminal 1. The distortion compensation unit 12 reads out the distortion compensation coefficients Ai and Bi of the compensation data (ri, Ai, Bi) corresponding to the input signal amplitude value ri from the compensation table 10 and performs predistortion processing on the input signal ( Distortion compensation step). This predistortion process is performed at a speed higher than the transmission speed of the baseband signal. The input signal predistorted by the distortion compensation unit 12 is converted into a high frequency input signal by the modulator 3 and input to the amplifier 4. When the amplifier 4 amplifies the input signal, it outputs it as an output signal to the output terminal 2 via the directional coupler 5.
[0029]
By repeating the above operation, compensation data that makes the output signal of the amplifier 4 linear is stored in the compensation table 10, and distortion of the amplifier 4 can be reduced.
[0030]
In the first embodiment, since the compensation table creation unit 8 and the table replacement unit 9 create / update the compensation table, all the compensation data of the new compensation table are overwritten simultaneously on the currently used compensation table. All the compensation data stored in the compensation table is updated at the same time. For this reason, the update times of the compensation data in the compensation table coincide with each other in time, and good distortion compensation performance can be realized.
[0031]
As described above, according to the first embodiment, using the feedback signal from the amplifier 4 and the directional coupler 5 and the input signal from the input terminal 1, the input signal amplitude value rk and the distortion compensation coefficient Ak, A coefficient calculation unit 7 that calculates Bk as compensation data, and a predetermined amount of compensation data (rk, Ak, Bk) calculated by the coefficient calculation unit 7 are stored, and a certain amount of compensation is performed in the order of the magnitude of the input signal amplitude value rk. A compensation table creation unit 8 that rearranges data to create a new compensation table, a table replacement unit 9 that overwrites all compensation data of the new compensation table on the compensation table 10 currently in use, and the amplitude of the input signal Amplitude detection means 11 for detecting the value ri, compensation data (ri, Ai, Bi) having an input signal amplitude value corresponding to the amplitude value ri of the input signal are read from the compensation table, and a distortion compensation function for this compensation data is read out. Since the input signal is predistorted using Ai and Bi, and the distortion compensation unit 12 that outputs the signal to the modulator 3 and the amplifier 4 is provided, temporal discontinuity of compensation data in the compensation table can be suppressed. As a result, the effect of ensuring good distortion compensation performance can be obtained.
[0032]
Further, according to the first embodiment, since the coefficient calculation unit 7 calculates the compensation data of the distortion compensation unit 12 by the LMS algorithm, an effect that the calculation amount in the coefficient calculation unit 7 can be reduced is obtained. .
[0033]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the predistorter according to Embodiment 2 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding components. In FIG. 3, 13 is a data interpolation unit (distortion compensation means).
[0034]
Next, the operation will be described.
The amplitude detection unit 11 detects the input signal amplitude value ri from the baseband signal input to the input terminal 1.
At this time, when compensation data corresponding to the same amplitude value as the input signal amplitude value ri is present in the compensation table 10, the compensation data is read from the compensation table 10, and the distortion compensation unit 12 performs predistortion processing. Done.
[0035]
On the other hand, when the compensation data corresponding to the same amplitude value as the input signal amplitude value ri does not exist in the compensation table 10, the amplitude value near the input signal amplitude value ri is searched from the compensation table 10, and the amplitude is calculated. Using the compensation data corresponding to the value, the data interpolation unit 13 performs an interpolation process to calculate compensation data corresponding to the input signal amplitude value ri. The distortion compensation unit 12 reads the compensation data after the interpolation and performs predistortion processing. The predistortion process including the interpolation process is performed at a speed higher than the transmission speed of the baseband signal.
[0036]
By doing in this way, the continuous predistortion process according to the input signal amplitude ri can be performed by the distortion compensation unit 12, and the distortion compensation performance as a predistorter can be further improved. Other operations and effects are the same as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.
[0037]
As described above, according to the second embodiment, when compensation data corresponding to the same amplitude value as the input signal amplitude value ri does not exist in the compensation table 10, the amplitude value in the vicinity of the input signal amplitude value ri is set. A data interpolating unit 13 that searches for the compensation table 10 and performs interpolation using compensation data corresponding to the amplitude value near the input signal amplitude value ri to calculate compensation data corresponding to the input signal amplitude value ri is provided. Since the distortion compensation unit 12 reads out the compensation data subjected to the interpolation processing and performs predistortion processing, continuous predistortion processing according to the input signal amplitude ri can be performed, and distortion as a predistorter can be performed. The effect of further improving the compensation performance can be obtained.
[0038]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a predistorter according to Embodiment 3 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 3 represent the same or corresponding components. In FIG. 4, 14 is a data interpolation unit (compensation table updating means).
[0039]
Next, the operation will be described.
The compensation table creation unit 8 stores a certain amount of compensation data output from the coefficient calculation unit 7, and creates a new compensation table by rearranging the compensation data in the order of the input signal amplitude rk. At this time, the data interpolation unit 14 performs compensation data interpolation processing so that the input signal amplitude value of the compensation data in the compensation table creation unit 8 is the same as the input signal amplitude value in the compensation table 10.
[0040]
The compensation table creation unit 8 outputs the compensation table after the interpolation processing by the data interpolation unit 14 to the table replacement unit 9, and the table replacement unit 9 overwrites all the compensation data of the new compensation table on the currently used compensation table. To do. Creation of a new compensation table is performed at a speed slower than the transmission speed of the input signal.
[0041]
By providing the data interpolation unit 14 and performing the above-described interpolation processing, the size of the new compensation table created by the compensation table creation unit 8 and the size of the compensation table in use, that is, the memory size of both are matched. Accordingly, the same size memory can be used for the compensation table creation unit 8 and the compensation table 10, and the circuit configuration can be simplified. Other operations and effects are the same as those in the second embodiment, and redundant description is omitted. The data interpolation unit 14 can be applied alone to the configuration of the first embodiment.
[0042]
As described above, according to the third embodiment, a certain amount of compensation data output from the coefficient calculation unit 7 is stored, and the compensation data is rearranged in order of the magnitude of the input signal amplitude rk to compensate for a new compensation table. When the table creation unit 8 creates the data, the compensation data interpolation processing is performed so that the input signal amplitude value of the compensation data in the compensation table creation unit 8 is the same as the input signal amplitude value in the compensation table 10. Since the interpolation unit 14 is provided, the compensation table creation unit 8 and the compensation table 10 can use the same size memory, and an effect of simplifying the circuit configuration can be obtained.
[0043]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a predistorter according to Embodiment 4 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 represent the same or corresponding components. In FIG. 5, 15 is an averaging unit (compensation table updating means).
[0044]
Next, the operation will be described.
The averaging unit 15 stores a certain amount of compensation data output from the coefficient calculation unit 7, rearranges the compensation data in the order of the amplitude rk of the input signal, and then sets the dynamic range of the input signal amplitude to the power width (predetermined Width) When discretized by dividing every Δp, the compensation data existing in the range is averaged, and the result of the averaging processing is output to the compensation table creation unit 8.
[0045]
The averaging process of the averaging unit 15 can eliminate variations in compensation data caused by noise of the modulator 3, the amplifier 4, the demodulator 6, and the like, and can realize a predistorter with little deterioration due to noise. It becomes. Other operations and effects are the same as those in the third embodiment, and redundant description is omitted. The averaging unit 15 can be applied independently to the configurations of the first and second embodiments.
[0046]
As described above, according to the fourth embodiment, a predetermined amount of compensation data output from the coefficient calculation unit 7 is stored, the compensation data is rearranged in the order of the input signal amplitude rk, and the input signal amplitude rk. And an averaging unit 15 that discretizes the dynamic range for each power width Δp, averages compensation data existing in the range of the power width Δp for each power width Δp, and outputs the result to the compensation table creation unit 8. As a result, it is possible to eliminate variations in compensation data caused by noise generated from the modulator 3, the amplifier 4, the demodulator 6, and the like, and an effect of enabling distortion compensation with little deterioration due to noise can be obtained. .
[0047]
Embodiment 5 FIG.
6 is a diagram showing a configuration of a predistorter according to Embodiment 5 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 5 represent the same or corresponding components. In FIG. 6, 16 is a demodulator (demodulation means).
[0048]
Next, the operation will be described.
An analog signal output from an analog circuit (not shown) is input to the demodulator 16. The demodulator 16 converts the analog signal into a baseband signal, and uses the baseband signal as an input signal to the coefficient calculation unit 7, the amplitude detection unit 11, and the distortion compensation unit 12.
[0049]
In this way, it becomes possible to connect the predistorter to the subsequent stage of any analog circuit. Other operations and effects are the same as those in the fourth embodiment, and redundant description is omitted. The demodulator 16 can be applied to each of the configurations of the first to third embodiments.
[0050]
As described above, according to the fifth embodiment, the demodulator 16 that converts an analog signal into a baseband signal and outputs the converted signal to the coefficient calculation unit 7, the amplitude detection unit 11, and the distortion compensation unit 12 is provided. Therefore, the effect that the predistorter can be applied to the subsequent stage of any analog circuit is obtained.
[0051]
Note that a low distortion amplifier may be configured by using the predistorter shown in each of the first to fifth embodiments. In other words, the predistorter of the present invention, the input terminal 1 that gives an input signal to the predistorter, the output terminal 2 that outputs the output signal, and the input signal predistorted by the predistorter are modulated and amplified and output. Modulator 3 / amplifier 4 output as a signal, and directional coupler 5 that outputs and outputs the output signal from amplifier 4 to output terminal 2 and branches / demodulates a part of the output signal output from amplifier 4 A demodulator 6 is provided. By doing in this way, the effect that the low distortion amplifier which ensured the favorable distortion compensation performance with respect to the signal with a large peak-to-average power ratio can be provided is acquired.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the coefficient calculating means for calculating the amplitude reference value of the input signal and the distortion compensation coefficient as compensation data using a part of the output signal and the input signal, and the coefficient calculating means A fixed amount of calculated compensation data is saved, a fixed amount of compensation data is rearranged in order of amplitude reference value, a new compensation table is created and updated, and the amplitude value of the input signal is detected Distortion compensation means for reading compensation data having an amplitude reference value corresponding to the amplitude value of the input signal from the compensation table, predistorting the input signal using the distortion compensation coefficient of the compensation data, and outputting to the amplification means As a result, the temporal discontinuity of the compensation data in the compensation table can be suppressed, and the effect of ensuring good distortion compensation performance can be obtained.
[0053]
According to the present invention, when compensation data corresponding to the same amplitude reference value as the amplitude value of the input signal does not exist in the compensation table being used, the compensation data having the amplitude reference value near the amplitude value is being used. Since the distortion compensation means is searched from the table and subjected to interpolation processing, the distortion compensation means calculates compensation data corresponding to the amplitude value, and the distortion compensation means reads out the compensation data subjected to the interpolation processing so as to perform predistortion processing. Continuous predistortion processing according to the amplitude value of the input signal can be performed, and the effect of further improving the distortion compensation performance as a predistorter can be obtained.
[0054]
According to the present invention, the compensation table updating means stores the compensation data stored in a certain amount so that the amplitude reference value of each compensation data stored in a certain amount and the amplitude reference value of the compensation table in use have the same magnitude. Since a new compensation table is created by interpolation processing, the same size memory can be used for the compensation table being used and the compensation table updating means, and the circuit configuration can be simplified. It is done.
[0055]
According to this invention, the compensation table updating unit stores the fixed amount of compensation data calculated by the coefficient calculating unit and arranges the amplitude reference value of the compensation data in the compensation table rearranged in order of the amplitude value of the input signal. Since the compensation table update means averages the compensation data for each predetermined width and creates a new compensation table by dividing the discretization into predetermined widths, it becomes possible to eliminate variations in compensation data caused by noise. Thus, the effect of enabling distortion compensation with little deterioration due to noise can be obtained.
[0056]
According to the present invention, the demodulating means for outputting the signal obtained by demodulating the analog signal to the coefficient calculating means and the distortion compensating means is provided, so that it is possible to apply the predistorter to the subsequent stage of any analog circuit. It is done.
[0057]
According to the present invention, since the coefficient calculation means calculates the compensation data using the LMS algorithm, an effect that the amount of calculation in the coefficient calculation means can be reduced is obtained.
[0058]
According to the present invention, a predistorter according to any one of claims 1 to 6, an input terminal to which an input signal is input and an input signal to the predistorter, and a predistorter are used. Amplifying means for amplifying the distortion-processed input signal and outputting it as an output signal, an output terminal for outputting the output signal, and outputting the output signal output from the amplifying means to the output terminal and outputting from the amplifying means Branching means for branching the output signal and supplying it to the predistorter, so that it is possible to provide a low distortion amplifier that ensures good distortion compensation performance even for a signal having a large peak-to-average power ratio. can get.
[0059]
According to the present invention, using a part of the output signal and the input signal, the coefficient calculating step for calculating the amplitude reference value of the input signal and the distortion compensation coefficient as compensation data, and the compensation data calculated in the coefficient calculating step A compensation table update step that creates a new compensation table by rearranging a certain amount of compensation data in order of magnitude of the amplitude reference value and creates and updates a new compensation table, detects the amplitude value of the input signal, and A distortion compensation step of reading compensation data having an amplitude reference value corresponding to the amplitude value from the compensation table, predistorting the input signal using the distortion compensation coefficient of the compensation data, and outputting the processed signal to the amplifying means. As a result, the temporal discontinuity of the compensation data in the compensation table can be suppressed, and the effect of ensuring good distortion compensation performance can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a predistorter according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an operation of a predistorter according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a predistorter according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a predistorter according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a predistorter according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a predistorter according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional predistorter.
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of a conventional predistorter.
[Explanation of symbols]
1 input terminal, 2 output terminal, 3 modulator (amplifying means), 4 amplifier (amplifying means), 5 directional coupler (branching means), 6 demodulator (branching means), 7 coefficient calculating section (coefficient calculating means) , 8 Compensation table creation unit (compensation table update unit), 9 Table replacement unit (compensation table update unit), 10 Compensation table (distortion compensation unit), 11 Amplitude detection unit (distortion compensation unit), 12 Distortion compensation unit (distortion compensation) Means), 13 data interpolation section (distortion compensation means), 14 data interpolation section (compensation table update means), 15 averaging section (compensation table update means), 16 demodulator (demodulation means).

Claims

In a predistorter that predistorts the input signal amplified by the amplifying unit and compensates for distortion of the output signal amplified by the amplifying unit.
Coefficient calculation means for calculating the amplitude reference value of the input signal and the distortion compensation coefficient as compensation data using a part of the output signal and the input signal;
Compensation table updating means for storing a certain amount of the compensation data calculated by the coefficient calculating means, rearranging the certain amount of compensation data in order of magnitude of the amplitude reference value, and creating and updating a new compensation table; ,
An amplitude value of the input signal is detected, the compensation data having the amplitude reference value corresponding to the amplitude value of the input signal is read from the compensation table, and the input signal is used using the distortion compensation coefficient of the compensation data. And a distortion compensation means for outputting the result to the amplifying means after performing the predistortion processing.

Distortion compensation means
If compensation data corresponding to the same amplitude reference value as the amplitude value of the input signal does not exist in the compensation table in use, search for compensation data having an amplitude reference value near the amplitude value from the compensation table in use. 2. The predistorter according to claim 1, wherein interpolation processing is performed to calculate compensation data corresponding to the amplitude value, and predistortion processing is performed by reading out the compensation data subjected to the interpolation processing.

Compensation table update means
A new compensation table is created by interpolating the compensation data stored in a certain amount so that the amplitude reference value of each compensation data stored in a fixed amount and the amplitude reference value of the compensation table in use are the same size. The predistorter according to claim 1, wherein the predistorter is created.

Compensation table update means
A predetermined amount of compensation data calculated by the coefficient calculation means is stored, and the amplitude reference value of the compensation data in the compensation table rearranged in order of magnitude of the amplitude value of the input signal is discretized by dividing it into a predetermined width, and The predistorter according to claim 1, wherein the compensation data is averaged for each predetermined width to create a new compensation table.

The predistorter according to claim 1, further comprising demodulation means for outputting a signal obtained by demodulating the analog signal to a coefficient calculation means and a distortion compensation means.

2. The predistorter according to claim 1, wherein the coefficient calculating means calculates compensation data using an LMS algorithm.

The predistorter according to any one of claims 1 to 6,
An input terminal to which an input signal is input and which gives the input signal to the predistorter;
Amplifying means for amplifying the input signal predistorted by the predistorter and outputting it as the output signal;
An output terminal for outputting an output signal;
A branching means for outputting the output signal outputted from the amplifying means to the output terminal, and for branching the output signal outputted from the amplifying means to give to the predistorter. amplifier.

In the distortion compensation method for predistorting the input signal amplified by the amplifying means and compensating for distortion of the output signal amplified by the amplifying means, the input signal is obtained using a part of the output signal and the input signal. A coefficient calculating step for calculating a signal amplitude reference value and a distortion compensation coefficient as compensation data;
A compensation table updating step for storing a certain amount of the compensation data calculated in the coefficient calculating step, rearranging the certain amount of compensation data in order of magnitude of the amplitude reference value, and creating and updating a new compensation table; ,
An amplitude value of the input signal is detected, the compensation data having the amplitude reference value corresponding to the amplitude value of the input signal is read from the compensation table, and the input signal is used using the distortion compensation coefficient of the compensation data. A distortion compensation method comprising: a distortion compensation step of performing predistortion processing and outputting to amplifying means.