JP4044086B2 - デジタルプレディストーションを行う送信装置、および送信装置におけるプレディストーションの制御方法 - Google Patents

デジタルプレディストーションを行う送信装置、および送信装置におけるプレディストーションの制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4044086B2
JP4044086B2 JP2004288051A JP2004288051A JP4044086B2 JP 4044086 B2 JP4044086 B2 JP 4044086B2 JP 2004288051 A JP2004288051 A JP 2004288051A JP 2004288051 A JP2004288051 A JP 2004288051A JP 4044086 B2 JP4044086 B2 JP 4044086B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
output
signal
predistortion
transmission device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004288051A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005110284A (ja
Inventor
エリク,ミューラー ヤン
ナツィム,セイラン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of JP2005110284A publication Critical patent/JP2005110284A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4044086B2 publication Critical patent/JP4044086B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3247Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using feedback acting on predistortion circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3294Acting on the real and imaginary components of the input signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/52Circuit arrangements for protecting such amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/462Indexing scheme relating to amplifiers the current being sensed
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/468Indexing scheme relating to amplifiers the temperature being sensed
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/471Indexing scheme relating to amplifiers the voltage being sensed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

本発明は、特に移動式通信装置のための、デジタルプレディストーション(デジタル先行歪ませ;digitaken Vorverzerrung)を行う送信装置に関するものである。さらに、本発明は、増幅装置を備える送信装置における離散値信号(wertdiskreten Signals)のプレディストーション(先行歪ませ;Vorverzerrung)の制御方法に関するものである。
UMTSまたはWLANといった現在の移動式無線規格は、例えばQPSKまたはQAM(直交振幅変調(Quadraturamplitudenmodulation))といった、帯域幅有効変調方式(Bandbreiten-effizienten)を使用する必要がある。これらの変調方式は、振幅変調された信号を使用するため、信号のレベルが、時間によって変化する。それゆえ、出力信号のレベルが高い場合に、伝送誤り(Uebertragungsfehler)をできる限り少なくしておくために、伝送路に対する線形性を高くすること(hohe Liniearitaetsanforderungen)が必要である。したがって、伝送路の出力部には、広範囲にわたって、できる限り高い線形性を達成する電力増幅器が必要となる。同時に、この電力増幅器の電力消費量は少ないほうがよい。なぜなら、電力増幅器の電力消費量は、無線通信装置の全電力消費量に対して大きな割合を占めているからである。しかしながら、電力増幅器の高い効率、すなわち、必要な電力に対する生成HF電力(erzeugter HF-Leistung)の高い比率は、大抵の場合、電力増幅器のHF伝送特性(HF-Uebertragungskennlinie)が、高いレベルの非線形性を示す領域において達成されている。電力増幅器の良好な線形性は、低効率の場合、すなわち、出力電力(Ausgangsleistung)が電力増幅器の必要なDC電力よりも低い場合に達成される。
伝送路にある電力増幅器の非線形性に起因する伝送誤りを低減するために、プレディストーションされた入力信号が電力増幅器に対して用いられる。これらの信号は、電力増幅器の非線形性出力特性がプレディストーションによって補償されるように、先行して歪ませられている。それゆえ、結果として生じる非線形性が出力信号を不当に改変することなく、電力増幅器の出力電力を高くできると共に、電力消費量を少なくできる。
今日の移動式通信装置では、通常、適切な回路構成によって線形性と電力消費量との間における可能な限り最善の妥協を試みた電力増幅器が使用されている。その一例は、Iwai他著の刊行物「高効率および光線形性のInGaP/Gas HBT電力増幅器:位相歪みと線形性とを改善するためのソースと負荷インピーダンスとの適合技術(High Efficiency and High Linearity InGaP/GAs HBT Power Amplifiers: Matching Techniques of Source and Load Impedance to Improve Phase Distortion and Linearity)」IEEE Transactions On Electron Devices,45巻,6号,1998年6月に記載されている。
他の線形性の改善は、さらなる付加的な回路(Zusatzschaltungen)の使用によって実現されている。電力増幅器の入力部に印加されるアナログ信号のプレディストーションに関する2つの例は、刊行物E.Westesson他著の「ベースバンドまたはRF電力増幅器のIF線形化のためのCMOSにおける複素多項式先行歪ませ器チップ(“A Complex Polynominal Predistorter Chip in CMOS for Baseband or IF Linearization of RF Power Amplifiers”)」IEEE International Symposium on Circuits and Systems 1999年およびYamauchi他著「移動式無線電力増幅器のための新規な直列ダイオード線形化器IEEE MTT-S要約(”A Novel Series Diode Linearizer for Mobile Radio Power Amplifiers, IEEE MTT-S Digest”)」1996年、813〜833ページに記載されている。しかしながら、このようなアナログプレディストーション回路の欠点は、例えば温度、作動(Ansteuerung)、または動作基点といった回路の外部操作条件が非常に狭い点である。これらの制約(Randbedingungen)が変化する場合には、アナログプレディストーション回路を柔軟に調整することが必要となる。しかし、アナログプレディストーション回路の柔軟な調整は、可能ではあるもののかなり複雑である。
アナログベースバンド信号のプレディストーションに対するデジタルベースバンド信号のプレディストーションの利点は、変化する外部操作条件に対して適合性が非常に良好な点である。デジタルプレディストーションのための回路および方法が、米国特許公報第6477477号(US6477477)および米国特許公報第4291277号(US4291277)に記載されている。これらは、「適応型実装(adaptive Implementierung)」を使用している。このために、これらは、増幅された信号の一部を出力し、基地局の電力増幅器によって歪まされた信号を測定する。その結果、これらは、デジタルベースバンド信号と論理的に組み合わされたプレディストーション係数(Vorverzerrungskoeffizienten)を算出する。しかし、このために必要な計算電力と付加的な構成要素とが、回路をさらに複雑にする。さらに、上記回路の電力消費量は非常に高い。なぜなら、デジタルデータストリームが継続的にプレディストーションされているからである。このため、上記回路を、移動式通信装置へ直接転用しても有用とは思われない。
したがって、本発明の目的は、効率が高く、かつ、十分に良好な線形性を生成する送信装置を提供することである。さらに、本発明の目的は、電力消費量が顕著に低減された、プレディストーションの制御方法を提供することである。
これらの目的は、添付の特許請求の範囲の記載事項(Gegenstaenden)によって達成される。
本発明の送信装置は、ベースバンド信号を出力する処理ユニットを備えている。このベースバンド信号は、第1離散値成分と、第2離散値成分とを有している。これらの成分は、処理ユニットの第1出力部と、第2出力部とから出力される。処理ユニットの第1出力部は、プレディストーションユニットの第1入力部と接続されており、第2出力部は、プレディストーションユニットの第2入力部と接続されている。プレディストーションユニットは、プレディストーション係数を決定(Ermittlung)するように設計された手段を備えている。プレディストーション係数は、複素数値(komplexen Wert)である。この場合、複素プレディストーション係数(komplexe Vorverzerrungkoeffizient)は、制御入力部に印加される制御信号、ならびに、第1入力部に印加される第1成分および第2入力部に印加される第2成分によって決まる。プレディストーションユニットは、さらに、虚数乗法(komplexen Multiplikation)するための乗法ユニット(Multipliziereinheit)を備えている。第1出力部に送る第1離散値成分と、第2出力部に送る第2離散値成分とを有し、第1および第2入力部に供給されたベースバンド信号の第1および第2離散値成分から導出される出力信号(abgeleiteten Ausgangssignals)を出力するように設計されている。プレディストーションユニットには、第1および第2操作状態がある。プレディストーションユニットは、第1操作状態においては、歪ませられていないベースバンド信号を出力部から出力するように設計されている。また、プレディストーションユニットは、第2操作状態においては、導出された出力信号を出力するように設計されている。さらに、送信装置は、プレディストーションユニットの2つの出力部のうちの一方とそれぞれ接続されたデジタル/アナログ変換装置を備えている。第1デジタル/アナログ変換装置の出力部は、変調ユニットの第1連続値信号を入力するための第1入力部と接続されている。第2デジタル/アナログ変換装置の出力部は、変調ユニットの第2連続値信号を入力するための第2入力部と接続されている。さらに、変調ユニットは、局部発振器信号を入力するための局部発振器入力部と、複素形式の(komplexfoermigen)出力信号を出力するための出力部とを備えている。変調ユニットは、2つの連続値成分を、局部発振器信号を用いて、複素形式の出力信号に変換する。さらに、送信装置は、増幅をアナログまたはデジタル制御できる増幅装置を備えている。この増幅装置の入力部は、変調ユニットの出力部と接続されている。最後に、送信装置は、離散値電力制御信号を入力するための入力部を有する電力制御ユニットを備えている。電力制御信号は、処理ユニットから出力される。電力制御ユニットは、第1制御信号を第1出力部から出力する、および、第2制御信号を第2出力部から出力するように設計されている。電力制御ユニットの第2出力部は、プレディストーションユニットの制御入力部と接続されており、電力制御ユニットの第1出力部は、増幅装置の制御入力部と接続されている。さらに、プレディストーションユニットは、制御入力部に印加された制御信号によって、2つの操作状態のうちの1つに切り替えることができる(schaltbar)。
このように、本発明の送信装置は、フィードバック経路なしでベースバンド信号をデジタルプレディストーションするように設計された回路である。このプレディストーションユニットは、その制御入力部に印加された制御信号に基づいて、印加されたベースバンド信号を歪ませる。なお、この制御信号は、電力制御ユニットから供給されるものである。プレディストーションユニットは、この制御信号を使用して、制御可能な増幅装置からの出力信号の電力を制御する。同時に、制御可能な増幅装置の出力部と接続されている第2増幅装置(有用的なものとしては電力増幅器)は、効率の高い範囲内で動作する。その結果、この増幅装置は、僅かな電力消費量で、高い電力を有する信号を出力する。第2増幅装置の入力部に印加される信号のレベルが高すぎる場合は、プレディストーションユニットが適切なプレディストーションを実施する。これは、高い入力レベルによって誘発される歪みを第2増幅装置において補償するためである。出力信号のレベルが、HF伝送特性が十分に線形性を有するものである場合、プレディストーションユニットは、制御信号によって第1操作状態に切り替えられ、ベースバンド信号は歪ませられない。これにより、出力信号の良好な線形性が常に保証されている。処理ユニットは、送信される出力信号のレベルを知っている。それゆえ、処理ユニットは、プレディストーションユニットに対する第1制御信号と、制御可能な増幅装置に対する第2制御信号とを決定するために適切な電力制御信号を使用する。
本発明の目的を達成するため、プレディストーションユニットの入力部側に印加されたベースバンド信号は、処理ユニットにて以下のようにプレディストーションされる。すなわち、上記ベースバンド信号は、送信装置の下流に接続されている全ての素子を通過した後に、送信される所望の信号の線形関数(lineares Abbild)となるようにプレディストーションされる。伝送路に存在する非線形性は、このように適切な方法で補償される。
これにより、電力増幅器を、著しく小さく設計できる。特に電力増幅器において非線形性が生じる効率の高いレベルの範囲では、この非線形性は、プレディストーションされた信号によって補償される。この電力制御ユニットを用いることにより、出力信号の線形性条件を維持できなくなる場合だけ、プレディストーションユニットが印加される信号をプレディストーションするようになる。その結果、電力消費量がさらに著しく低減される。
増幅装置を含む送信装置における離散値信号のプレディストーションを制御する方法では、プレディストーションは、制御可能な増幅装置からの出力信号のレベルが、あるレベルを上回った場合にのみ行われる。この場合、出力信号のレベルは、電力制御ユニットから出力された制御信号によって決定される。プレディストーションは、ベースバンド信号の第1および第2離散値成分と、複素プレディストーション係数との虚数乗法によって行われる。なお、この複素プレディストーション係数は、ベースバンド信号の第1および第2離散値成分のレベルと、制御信号とによって決まる。
つまり、増幅された信号のレベルが規定の臨界値を上回る場合のみ、プレディストーションが実施される。この臨界値は、これを上回ると送信装置の出力特性が強い非線形性の形状(nichtlinearen Verlauf)を示す値、つまり、増幅装置に対する入力レベルが高くなりすぎるレベル値である。
本発明の有利な発展形を従属請求項に記載する。
本発明の発展形では、増幅を制御できる増幅装置の出力部が、他の増幅装置との接続部を備えている。上記他の増幅装置は、一定の増幅係数を有している。従って、増幅を制御できる増幅装置は、他の増幅装置に対する前置増幅器となっている。目的を達成するために、プレディストーションユニットは、ベースバンド信号を先行して歪ませるように設計されている。その結果、上記他の増幅装置において生じた非線形性の出力特性が補償される。あるいは、変調ユニットが様々な増幅レベルを有していてもよい。
本発明の発展形では、送信装置の操作条件の変化を検出するために、少なくとも1つのセンサー回路(Sensorschaltung)が備えられている。このセンサー回路は、さらに、操作条件から得られる信号を、出力部において生成するように設計されている。この出力部は、プレディストーションユニットの第2制御入力部と接続されている。この構成では、送信装置は、適応プレディストーション回路(adaptiven Vorverzerrungsschaltung)によって実現されている。センサー回路は、例えば温度、動作電圧、変調(Aussteuerung)といった変化する外部操作条件を検出し、制御信号に変換する。この制御信号は、プレディストーションユニットの入力部に印加されるベースバンド信号の成分のプレディストーションに適切に作用する。
本発明の他の発展形では、プレディストーションユニットが、ディストーションユニットの下流に接続された少なくとも1つの回路から出力された反転信号伝送関数(inversen Signaluebertragungsfunktion)を用いて信号を歪ませるように設計されている。その結果、プレディストーションユニットは、下流に接続されている回路鎖(Schaltungskette)の非線形性の信号伝送関数を写像する(abbilden)。これにより、下流に接続されている回路素子に起因する歪みを、プレディストーションユニットによって補償する。その結果、送信装置の出力部から歪ませられてない信号を出力できる。
本発明の他の設計では、プレディストーション係数を決定するための手段が、中にプレディストーション係数の格納されている記憶装置(Speichereinrichtung)と、アドレス計算ユニットとを備えている。このアドレス計算ユニットは、ベースバンド信号の第1および第2離散値成分のレベルと第1制御信号とから、記憶装置(メモリーユニット)に格納されたプレディストーション係数に対するアドレス信号を生成するように設計されている。この記憶装置は、アドレス信号によって決定された複素プレディストーション係数を、乗法ユニットへ出力するように設計されている。
本発明の他の構成では、処理ユニットが、ベースバンド信号を出力するように設計されている。ベースバンド信号の第1成分は、同相成分(In-Phasen-Komponente)であり、第2成分は、直交成分(Quadratur-Komponente)である。従って、このようなベースバンド信号は、直交する2つの成分を有するI/Q信号である。他の設計では、ベースバンド信号の第1成分が、振幅を示し、ベースバンド信号の第2成分が、位相を示している。
本方法の発展形では、離散値信号が2つの成分を有し、離散値信号のレベルは、2つの成分の大きさの平方(Betragsquadrat)によって決定される。それゆえ、2つの成分のレベルは、平方および加算される。結果は、大きさの平方を示す。あるいは、大きさの平方の解(Wurzel)によって表される2つの成分を有する複素信号からなる単一の大きさ(einfache Betrag)である。ベースバンド信号の成分が、極性形式(Polarform)で、すなわち、振幅および位相で表されている場合、必要なレベルは、振幅成分のみによって決定される。
本方法の他の構成では、記憶された多数の(einer Menge von)プレディストーション係数から、プレディストーション係数が選択される。この場合、制御信号によって選択することが好ましい。本方法の他の形態では、送信装置のセンサー回路によって、増幅装置の変化する操作条件を認識し、これから信号を得る。得られた信号に応じた少なくとも1つのプレディストーション係数を用いて、プレディストーションを実施する。このように、プレディストーション係数を選択し、このプレディストーション係数を用いて、操作条件の変化が相互に補償されるように信号を歪ませる。
本発明の発展形では、離散値信号をプレディストーションするために使用されるプレディストーション係数が、少なくとも増幅装置の反転信号伝送関数で表される。それゆえ、信号伝送関数は、プレディストーション係数にて表すことができる。
〔参考形態〕
以下に、図面を参照しながら本発明の参考形態について詳しく説明する。
図1は、本発明の参考形態のブロック図である。図2は、プレディストーションユニットのブロック図である。図3は、アドレス計算ユニットのブロック図である。図4は、プレディストーションユニットの乗法ユニットのブロック図である。図5は、歪ませられていないベースバンド信号とプレディストーションされたベースバンド信号との電圧対時間のグラフ(Spannungs-Zeitdiagramm)である。図6は、歪ませられていないベースバンド信号を有する出力信号の周波数スペクトルと歪ませられたベースバンド信号を有する出力信号の周波数スペクトルとを示す図である。図7は、本発明の実施形態を示す図である。
図1は、デジタルプレディストーションを行う送信装置を示す。この送信装置は、デジタル領域にて送信された信号を、プレディストーション(先行歪ませ)し、アナログ信号に変換し、増幅し、そしてアンテナを介して送信する。
目的を達成するために、処理ユニット1が備えられている。この処理ユニット1は、送信する内部データを取得し、2つの成分IおよびQを含む複素ベースバンド信号DAT1を出力部にて生成する。処理ユニット1の2つの出力部は、プレディストーションユニット2の入力部25・26と接続されている。プレディストーションユニットの2つの出力部21・22からは、入力側に印加された信号DAT1から得た信号DAT2の成分I2およびQ2を出力できる。2つの出力部21・22は、デジタル/アナログ変換機3と接続されている。これらデジタル/アナログ変換機3の出力部は、ローパスフィルター4を介して、ベクトル変調器(変調ユニット)5の入力部51・52と接続されている。
ベクトル変調器5は、さらに、局部発振器入力部53を備えており、この局部発振器入力部53に、発振器10の局部発振器信号OSCが印加される。ベクトル変調器5は、局部発振器信号OSCを用いて、その2つの入力部に印加されている信号を出力信号に変換し、この信号をその出力部54から出力する。さらに、ベクトル変調器5は、制御信号を入力するための制御入力部を備えている。この制御信号が、出力部54における信号の出力電力を制御する。ベクトル変調器5の出力部54は、制御可能な増幅器6の入力部と接続されている。増幅器6は、制御入力部61を有する、アナログ制御可能な、電圧制御された増幅器である。この増幅器の出力部は、バンドパスフィルター7を介して、一定の増幅を有する電力増幅器(増幅装置)8の入力部と接続されている。この電力増幅器8の出力部は、アンテナ9と接続されている。
処理ユニット1は、さらに、制御出力部を備えている。この制御出力部は、電力制御ユニット12およびセンサー装置(センサー回路)13と接続されている。このセンサー装置13は、温度センサーTempS、電流センサーCurSおよび電圧センサーVolSという3つのセンサーを備えている。これらのセンサーは、操作パラメータである、電力増幅器8の温度、電流消費量および作動(Ansteuerung)を測定する。センサー装置13は、測定したデータから、プレディストーションユニット2の制御入力部へ入力される制御信号CONT2を、その出力部131から出力する。
電力制御ユニット12は、処理ユニット1の制御出力部と接続されている入力部121と、2つの出力部122・123とを備えている。出力部(第2出力部)122は、デジタル/アナログ変換機11を介して、ベクトル変調器5の制御入力部および制御可能な増幅器6の制御入力部61と接続されている。電力制御ユニット12の出力部(第1出力部)123は、プレディストーションユニット2の第1制御入力部と接続されている。
処理ユニット1は、伝送される情報から、その2つの出力部にて離散値信号(離散値成分)I・Qを生成する。これら離散値信号は、共にベースバンド信号DAT1を形成する。2つの成分I・Qは、複素ベースバンド信号の同相成分および直交成分である。同時に、処理ユニット1は、その制御出力部から、電力制御信号LSを出力する。この信号が、電力制御ユニット12に対して、調整すべき増幅を伝達する。
電力制御ユニット12は、第1離散値信号を出力する。この信号は、デジタル/アナログ変換機11によって、アナログ制御信号に変換され、ベクトル変調器5の制御入力部および増幅装置6の制御入力部61に入力される。これらの制御信号が、ベクトル変調器5および増幅装置6の増幅を制御する。その結果、電力増幅器(増幅装置)8の入力部には、制御信号に応じて、様々なレベルを有する信号が印加される。これらの信号は、増幅係数が一定の電力増幅器8を用いて増幅される。その結果、アンテナ9から出力される出力電力は、処理ユニット1が所望した送信電力に相当している。
同時に、電力制御ユニット12は、第1出力部123から制御信号CONT1を出力する。プレディストーションユニット2によって、1セットの格納されたプレディストーション係数から複素プレディストーション係数を選択するために、この制御信号を使用する。この複素プレディストーション係数は、入力側から印加されるベースバンド信号DAT1の2つの成分I・Qを先行して歪ませるために使用されるものである。使用されるプレディストーション係数は、デジタル/アナログ変換機3から始まり、ローパスフィルター4、ベクトル変調器5を介して、電力増幅器(第2増幅装置)8までの回路鎖の反転信号伝送関数を写像する。電力増幅器8の出力部から、もとの歪ませられていないベースバンド信号に相当する信号を出力できるように、ベースバンド信号DAT1を先行して歪ませる。この場合、通常は、電力増幅器8が、全ての歪みに対する最大量を与える(liefert)。
プレディストーションユニット2は、制御信号CONT1に応じて、ベースバンド信号DAT1を歪みのない状態で出力部から出力するように設計されている。したがって、デジタル/アナログ変換機3から電力増幅器8までの全体の増幅器鎖の伝送特性の線形性が出力信号の所望の電力に対して不足することとなった場合のみ、ベースバンド信号DAT1をプレディストーションする必要がある。しかし、これを行うのは、送信装置の出力電力を非常に高くする場合、すなわち、ベクトル変調器5および増幅装置6の出力信号の信号レベルが非常に高い場合だけである。このような場合は、電力増幅器8が、入力部に印加される非線形性特性を有する信号を増幅し、出力信号を歪ませる。プレディストーションは、電力増幅器8による歪みを補償している。
この場合、処理プロセッサ1は、目的に適うような(sinnvollerweise)送信すべき電力を知っている。WCDMAのようなごく最近の通信規格の場合、移動式装置に対して送信電力が伝えられる。このことは、通常、1秒間に約1000回行われる。したがって、処理プロセッサ1は、この制御信号を用いて、アンテナからの最大放射電力(Abstrahlleistung)を、更新された変化に対して調整する。これを基に、電力増幅器8の一定の増幅係数から、入力信号の必要なレベルが計算される。このレベルは、電力制御信号によって、電力制御ユニット12へ伝えられる。この電力制御ユニット12が、対応する制御信号を送信する。さらに、ベースバンド信号をこのときにプレディストーションする必要があるかどうかが伝えられる。なぜなら、入力レベルが臨界値を上回り、電力増幅器8において生成された非線形性歪みは、送信信号の信号品質を強く悪化させるからである。
電力増幅装置8の出力特性は、他の外部操作パラメータにも依存しているので、さらに、制御信号CONT2が用いられる。プレディストーションユニット2は、同様にこの制御信号を使用して、プレディストーション係数を選択する。
プレディストーションユニット2の考えられる形態を図2に示す。成分Iと成分Qとを有し、歪まされていない離散値ベースバンド信号DAT1が、アドレス計算ユニット16および切り替えユニット(Schalteinheit)27へ入力される。切り替えユニット27は、制御入力部を備えている。この制御入力部は、プレディストーションユニット2の制御入力部(第1制御入力部)23と接続されており、制御信号CONT1を入力するために備えられているものである。1つのスイッチ設定(Schalterstellung)では、切り替えユニット27が、入力部25・26を、出力部21・22に直接接続している。この状態になっているのは、プレディストーションユニット2が、制御信号CONT1によって停止(deaktiviert)している場合、すなわち、ベースバンド信号をプレディストーションしないほうがよい場合である。この場合、入力部に印加されるベースバンド信号は、変更されずに再び出力部から出力される。同時に、プレディストーションユニット2と、特に、停止して電流の流れていない虚数乗法器(乗法ユニット;Multipliziereinheit)14とが橋絡される(ueberbruecken)。
制御信号CONT1が、プレディストーションを合図すると、プレディストーションユニット2が起動され、切り替えユニット(制御回路)27は、遅延素子(図示せず)を介して、入力部25・26を、虚数乗法器14と接続するように切り替える。この素子による遅延は、プレディストーション係数の計算に必要な時間に等しい。
さらに、アドレス計算ユニット16は、制御入力部を備えている。この制御入力部は、同様にプレディストーションユニットの入力部23とつながっている。アドレス計算ユニット16は、プレディストーション係数を決定する場合に、制御信号CONT1のほかに、デジタルベースバンド信号の2つの成分I・Qの振幅またはレベルについても考慮する。
このために、アドレス計算ユニット16は、図3に示すような2つの二乗器(Quadrierer)18を備えている。これらの二乗器18を用いて、ベースバンド信号のそれぞれI成分およびQ成分の大きさの平方を算出する。この場合、この大きさの平方は、個々の成分の平方を合計することにより得られる。この結果は、アドレス信号ADRの一部となる。このアドレス信号は、さらに、制御信号によっても振幅増減される(skalieret)。さらに、アドレス計算ユニット16は、制御信号CONT1を評価する制御回路19を備えている。これから発生した信号は、ベースバンド信号の振幅と共に乗算器20を用いて相互に振幅増減され、アドレス信号ADRを生成する。
このアドレス信号は、メモリーマトリックス(記憶装置;Speichermatrix)15に入力される。このメモリーマトリックス15は、複数のセットのプレディストーション係数を含む。これらプレディストーション係数は、外部操作パラメータと信号レベルとの両方を考慮したものである。アドレス信号ADRと、操作パラメータについての情報を含む制御信号CONT2とを用いて、メモリーマトリックス15から、2つの成分IK・QKを有する複素プレディストーション係数KOEFF1を選択し、虚数乗法器14に入力する。
従って、アドレス計算ユニット16は、非常に簡単な方法で、複素係数を提供するためのアドレス信号を生成する。メモリーマトリックス(メモリーユニット)15は、複数の列(Spalten)を有する単なる表である。制御信号CONT2が、列を選択し、アドレス信号が、複素数の係数KOEFF1を含む行を選択する。制御信号CONT1は、振幅増減のみに用いられる。成分I・Qの合計レベルは、例えば8個の実行可能な設定を含んでいる。これらの設定から、256個のプレディストーション係数が得られる。合計レベルは、制御信号CONT1によって、振幅増減される。その結果、同時に、関連する範囲が256個の係数から選択される。プレディストーションを実際に計算するには、これらの係数の1つを使用する。例えば、制御信号CONT1を用いた増減係数が値0.8を有している。この場合、選択された係数の範囲は、1番目から204番目までである。実際のレベルに対しては、これらの係数のうちの1つをプレディストーションのために使用する。プレディストーション係数を、虚数乗法器ユニット253に導入する。
上記係数は、部分的に補外法および/または補間法によって得てもよく、その場合は、合計数が少なくなる。これは、特に、付加的な列の場合である。付加的な列の値は、制御信号CONT2によって決定され、外部の変更される操作条件について考慮したものである。この場合、複素ベースバンド信号の振幅のみを考慮すれば十分である。なぜなら、位相は歪みの原因にならないからである。増幅器における位相歪みは、複素係数および虚数乗法器14によって考慮される。
図4に示すように、虚数乗法器14は、スカラー乗算器(Skalarmultiplizierer)141・142・143・144と、加算器146と、引算器145とを備えている。スカラー乗算器141は、成分Iを、係数成分IKと乗算する。スカラー乗算器143は、成分Iを、係数成分QKと乗算する。ベースバンド成分Qは、スカラー乗算器142を用いて係数成分QKと乗算される。また、ベースバンド成分Qは、スカラー乗算器144を用いて係数成分IKと乗算される。スカラー乗算器141・142は、出力部側で引算器145と接続されている。この引算器145は、スカラー乗算器142の出力信号を、スカラー乗算器141の出力信号から引算し、歪ませられたベースバンド信号DAT2の成分I2として出力する。スカラー乗算器143・144の出力信号を加算する加算器146の出力部からは、ベースバンド信号DAT2の歪ませられた成分Q2が出力される(fuehrt)。従って、虚数乗法器14の回路は、複素ベースバンドI+jQを表す信号DAT1を、複素プレディストーション係数KOEFF1と乗算する。従って、虚数乗法器14によって、位相歪ませを考慮することができ、適切な方法で、ベースバンド信号の位相をプレディストーションする。
虚数乗法器14、メモリーマトリックス(メモリーユニット)15およびアドレス計算ユニット16を、停止させることができる。その結果、プレディストーションが必要ない場合は、プレディストーションユニット2の電流消費量が低減される。制御信号CONT1によって、プレディストーションユニット2は、起動した操作状態、または、停止した操作状態に切り替えられる。起動した操作状態のときには、ベースバンド信号のI・Q成分が、プレディストーションされる。停止した操作状態のときには、切り替えユニット(スイッチ)27によって、入力信号が歪ませられないまま、出力部から出力される。
図5は、歪ませられていないベースバンド信号DAT1の成分の振幅と、これに関係する歪ませられたベースバンド信号DAT2とを、時間経過で示すものである。歪ませられたベースバンド信号は、ベクトル変調器5において出力周波数に変換され、再び増幅され、電力増幅器8に入力される。この電力増幅器8は、電力増幅器8の非線形性増幅による歪みが再度補償されるように、信号を増幅する。
非線形性の伝送特性によって引き起こされた歪みは、増幅装置において、相互変調積(Intermodulationsprodukte)を生成する。この相互変調積は、スペクトルにおける付加的な線として現れる。これは、実際の有効チャネルのそばに生成された付加的な電力の効力により、幅の広い有効信号スペクトル(breiten Nutzsignalspektrum)において生じる。なお、この付加的な電力は、「隣接チャネル電力(Adjacent Channel Power;Nebenkanalleistung)」と呼ばれる。プレディストーションによって、相互変調積がかなり抑制される。その結果、隣接チャネル電力も低減される。このような低減は図6から理解できる。これには、変調された出力信号のスペクトルが示されている。この場合、スペクトルS1は、ベースバンド信号が適切な方法で歪ませられた有効信号である。スペクトルS2は、歪ませられていないベースバンド信号を有する同じ有効信号である。デジタルプレディストーションによって、相互変調積が低減され、これに伴って、隣接チャネル電力も明らかに低減されるということがはっきりと分かる。
〔実施の形態〕
図1の本発明の参考形態の送信装置の発展案(Erweiterung)を図7に示す。同じ機能および同じ作用の部材には、同じ部材番号を付けている。本実施の形態では、2つの方向性結合器(Lichtkoppler)28・29が備えられている。これらの方向性結合器28・29は、電力増幅器8の出力部であって、かつ、電力増幅器8とアンテナ9との間に接続されている。2つの方向性結合器28・29は、電力増幅器8から出力される信号の振幅の大きさ(Amplitudenbetrag)および位相、ならびに、アンテナ9によって反射された信号の振幅の大きさおよび位相を決定する。これらのパラメータが、ベースバンド信号IおよびQのプレディストーションを行うために、処理ユニット1へ供給される。
このような設計は、有利である。なぜなら、移動式通信装置の送信段階の特性は、アンテナインピーダンスに強く依存しているからである。アンテナインピーダンスは、例えばアンテナ付近にある金属性または誘電性の物体といった周囲の影響(Umgebungseigenschaften)が原因で、通常のアンテナインピーダンスと異なり、頻繁に制御不可能になる。アンテナインピーダンスのこのような変化は、電力増幅器8の出力部に直接影響を及ぼす。この電力増幅器8は、結果として生じた不整合(Fehlanpassung)が原因となり、出力信号をさらに歪ませる。
このような歪みを回避し、電力増幅器8とアンテナ9との間をデカップリング(Entkopplung)するために、特に、循環器(Zirkulator)を挿入することもできる。しかし、この循環器は、比較的高価で、かつ、大抵は、半導体本体にモノリシックに(monolithisch)に集積できない。さらに、循環器は、送信段階の効率を制限する著しい損失を生じる。
方向性結合器と、インピーダンス変化を検出するための検出器(Detektor)とを備える本発明の設計(Ausbildung)によれば、送信出力段階の複素負荷反射率(komplexe Lasterflexionsfaktor)を、適切な方法で適合して認識し、それに伴って、アンテナ9に必要とされる線形性信号特性が存在するようにプレディストーションに影響を及ぼすことができる。特に、電力増幅器8の出力信号を歪ませてしまう不適合を部分的に補償することができる。アンテナ9のインピーダンスは、比較的ゆっくりと変化するので、処理ユニット(およびベースバンド信号生成器)1には、適切なプレディストーション係数を選択するための十分な時間がある。
しかし、デジタルベースバンド信号のプレディストーションが、より幅の広い周波数スペクトルになるということについて考慮する必要がある。それゆえ、フィルター帯域幅が狭すぎるせいで位相がさらに歪まないように、ローパスフィルター4を適切に適合させる必要がある。これは、フィルター切り替えによって行える。フィルター切り替えは、デジタルプレディストーションが行われているか停止しているかに応じて、バンド幅切り替えを実施する。本実施の形態では、切り替え可能なローパスフィルター4が備えられている。これらのフィルターの設定入力部(Stelleingang)404は、電力制御ユニット12を介して、処理ユニット1と接続されている。下流に接続されている素子のために、帯域幅を広げ、プレディストーションによって幅が広くなっているスペクトルに適合させる。さらに、より高い分解能(Aufloesung)を有するデジタル/アナログ変換機を設計することも目的に適っている。これにより、信号対雑音比が改善される。大抵の場合、量子化雑音を十分に抑制するためには、1ビットをさらに分解すれば十分である。
さらに、適切な検出器を介して、電力増幅器8の出力部へ流入する信号を検出することにより、保護措置(Schutzmassnahmen)を取ることが可能である。その結果、電力増幅器8は、過電圧(Ueberspannung)または不整合による反射電力(reflektierter Leistung)から保護される。保護回路は、より良好な高周波数特性に有利なように、使用されるテクノロジーの電圧強度(Spannungsfestigkeit)を低減することができる。全体の構成での効率は、顕著に改善され、特に電力増幅器8の電力トランジスタを、より高密度で設計できる。
アンテナ9の反射率または逆流する信号電力の測定を、方向性結合器29によって行う。この方向性結合器29は、方向性結合器28とともに、電力増幅器8の出力部とアンテナ9の入力部との間に形成される波の振幅および位相を決定する。例えば、電力増幅器8とアンテナ9との間が理想的な整合であれば、反射は生じない。したがって、方向性結合器28・29は、電力増幅器8からアンテナ9へ流れる波形の(in Form einer Welle)信号のみを検出する。
例えば金属製の物体をアンテナ9の付近へもたらすと、その入力インピーダンスが変化する。このことにより、到達する波の反射が生じ、その量(Betrag)およびその位相が方向性結合器28・29によって検出される。不整合の度合いが非常に大きい場合は、電力増幅器8から出力される信号の最大の信号成分が、アンテナ9によって反射され、電力増幅器8の出力部へ逆流することもある。操作条件および特に負荷インピーダンスに応じた電力増幅器8の線形性比率が分かっている場合、このようなベースバンド信号のプレディストーションが可能である。
本発明では、2つの方向性結合器28・29によって決定された振幅および位相値を、2つの配線を介して、処理ユニット1へ伝送する。さらに、処理ユニット1は、必要なプレディストーション係数を決定し、この係数をプレディストーションユニット2へ伝送する。アンテナ9のインピーダンス変化を原因として伝送路に生じる非線形性の歪みが補正される。電力増幅器8が十分な線形で作動する特定の臨界電力を下回ると、プレディストーションを停止することができる。このような場合、電力増幅器8の出力信号における非線形性に対するアンテナ9のインピーダンス変化の影響は、もはや障害ではなくなる。
さらに、逆流する電力を測定する方向性結合器を備える設計によって、電力増幅器8を保護できる。例えば逆流電力の臨界値を上回ると、保護回路(図示せず)によって、電力増幅器8の停止または出力電力の減少を実現することができる。その結果、反射電力による損傷が減少する。全体の構成での効率がさらに改善される。
提案した構成は、マルチバンドまたはマルチモード送信段階として設計された送信段階(Sendestufe)にも挿入できることが好ましい。このような送信段階とすることにより、例えば、移動式無線規格GSMや移動式無線規格WCDMA/UMTSといった、様々な周波数帯域の信号を出力できる。GSM移動式無線規格に用いられるような例えば飽和モード(Saettigungsbetrieb)では、デジタルプレディストーションは停止している。一方、例えばUMTS/WCDMAのような線形性モードでは作動している。この場合、送信段階を、平行接続された複数の増幅器連続体(Verstaerkerzug)によって完全に形成することができる。この場合、1つの増幅器のみが作動しており、この増幅器が、適切な手段によってプレディストーションユニットを用いて、出力のための線形信号を生成する。
ここに示す実施形態を任意に組み合わせることができる。特に、本発明の送信装置を、実施形態に基づいて、集積回路として、半導体本体の中に形成することができる。
本発明の送信装置によって、極めて高い線形性出力電力が実現される。その結果、電力増幅器をより小さく設計できる。この場合、電力増幅器は、ひとつの領域において高い効率で連続的に作動している。レベルが非常に高いために歪みが生じる入力信号を、プレディストーションする。これは、生じる非線形性を増幅器において補償するためである。プレディストーションは、ベースバンド信号を複素係数と虚数乗法することによって行われる。さらに、係数を決定するために、ベースバンド信号の合計レベルのみ考慮する。その結果、必要な係数のためのアドレス計算は、特に簡単である。
プレディストーションしなければ実際に必要とする電力における電力増幅器の線形性を維持できない場合だけ、制御信号によって、プレディストーションユニットを作動させれば、電力消費量をさらに低減できる。例えば、駆動電力制御を必要とする移動式無線規格の例としては、WCDMA/UMTSおよびDCMA2000がある。しかし、これらでは、1秒間に約1000回程度電力について問い合わせているので、処理ユニットは、実際の電力および最大限生じる送信電力を認識できる。したがって、絶対的な必要性があり、電力を出力する場合に線形性条件を維持しなくてもよくなった場合だけ、処理ユニットはプレディストーションを開始する。プレディストーションを必要としない場合は、プレディストーションユニットを橋絡し、処理ユニットから供給されるベースバンド信号を、歪ませずにアナログ/デジタル変換機へ出力する。
この方法は、全ての通常の移動式無線規格では、いつの間にか外部条件が変更された場合に、ある程度の時間間隔を置いて、基地局にて移動式通信装置の出力電力を調整するようになっているということに基づいている。その結果、処理ユニット1は、必要な電力が分かっている。この電力が、特定の臨界値を上回り、それゆえ、デジタルプレディストーションが必要になるときだけ、プレディストーションユニット2は、電力制御ユニット(電力コントロール調整器)からの制御信号CONT1によって作動する。DC−DC変換機接続された末端増幅器の供給を適切な設計で行えば、様々なHF伝送特性を選択することができる。目的を達成するために、DC−DC変換機は、電力コントロールユニット116と接続されている。それゆえ、選択は、必要とされる出力電力によって決定される。
本発明の参考形態のブロック図である。 プレディストーションユニットのブロック図である。 アドレス計算ユニットのブロック図である。 プレディストーションユニットの乗法ユニットのブロック図である。 歪ませられていないベースバンド信号とプレディストーションされたベースバンド信号との電圧対時間のグラフである。 図6は、歪ませられていないベースバンド信号を有する出力信号の周波数スペクトルと歪ませられたベースバンド信号を有する出力信号の周波数スペクトルとを示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。
符号の説明
1 処理ユニット
2 プレディストーションユニット
3 デジタル/アナログ変換機(デジタル/アナログ変換装置)
4 ローパスフィルター(フィルター)
5 ベクトル変調器(変調ユニット)
6 制御可能な増幅装置(増幅装置)
7 バンドパスフィルター
8 電力増幅器(増幅装置)
9 アンテナ
10 発振器
11 デジタル/アナログ変換機
12 電力制御ユニット
13 センサー装置(センサー回路)
14 虚数乗法器(乗法ユニット)
15 メモリーマトリックス(記憶装置)
16 アドレス計算ユニット
18 二乗器
19 制御回路
20 乗算器
21,22 出力部
23,24 制御入力部
25,26 入力部
27 切り替えユニット
51,52 入力部
53 局部発振器入力部
54 出力部
61 制御入力部
121 制御入力部
122,123 制御信号出力部
131 制御信号出力部
141,142,143,144 スカラー乗算器
145 引算器
146 加算器
DAT1 ベースバンド信号
DAT2 ベースバンド信号(出力信号)
I,Q,I2,Q2 ベースバンド信号成分
KOEFF1 プレディストーション係数
IK,QK プレディストーション係数の成分
ADR アドレス信号
CONT1,CONT2 制御信号
S1,S2 周波数スペクトル
OSC 局部発振器信号
LS 電力制御信号(離散値電力制御信号)

Claims (18)

  1. ベースバンド信号(DAT1)の第1離散値成分(I)を第1出力部から出力し、ベースバンド信号(DAT1)の第2離散値成分(Q)を第2出力部から出力する処理ユニット(1)と、
    プレディストーションユニット(2)と、
    プレディストーションユニットの各出力部(21,22)と接続されているデジタル/アナログ変換装置(3)と、
    局部発振器信号(OSC)を入力する局部発振器入力部(53)、デジタル/アナログ変換装置(3)にそれぞれ接続されている、第1連続値信号を入力する第1入力部(51)および第2連続値信号を入力する第2入力部(52)、並びに複素形式の出力信号を出力する出力部(54)を有する変調ユニット(5)と、
    変調ユニット(5)の出力部(54)に接続された入力部を有する、増幅を制御可能な増幅装置(6)と、を備えた送信装置において、以下の(a)〜(i)の点を特徴とする送信装置、
    (a) 上記のプレディストーションユニット(2)が、処理ユニット(1)の各出力部と接続されており、第1および第2入力部(25,26)と第1および第2出力部(21,22)とを有するとともに、さらに、手段(17)および乗法ユニット(14)を備えている、
    (b) プレディストーションユニット(2)の手段(17)が、その第1制御入力部(23)に印加された制御信号(CONT1)に基づいて、複素数値であるプレディストーション係数(KOEFF1)を決定し、かつ、第1入力部に印加された第1成分(I)のレベル、および第2入力部(26)に印加された第2成分(Q)のレベルを決定するようになっている、
    (c) プレディストーションユニット(2)の乗法ユニット(14)が、プレディストーション係数(KOEFF1)に基づいて、上記の第1入力部(25)に印加されたベースバンド信号(DAT1)の第1成分(I)と、第2入力部(26)に印加されたベースバンド信号(DAT1)の第2成分(Q)とから、出力信号(DAT2)を取得し、その第1離散値成分(I2)を第1出力部(21)から出力し、その第2離散値成分(Q2)を第2出力部(22)から出力するように設計されている、
    (d) プレディストーションユニット(2)が、第1および第2操作状態を有し、第1操作状態のときは、第1出力部(25)に印加された信号(I)を第1出力部(21)から出力し、第2出力部(26)に印加された信号(Q)を第2出力部(22)から出力するように設計されている一方、第2操作状態のときは、導出された出力信号(DAT2)の第1および第2成分(I2,Q2)を、第1および第2出力部(21,22)から出力するように設計されている、
    (e) プレディストーションユニット(2)が、第1制御入力部(23)に印加された第1制御信号(CONT1)によって、第1または第2操作状態に切り替えられるようになっている、
    (f) 電力制御ユニット(12)を備えており、この電力制御ユニット(12)が、離散値電力制御信号(LS)を入力する入力部(121)を有し、離散値電力制御信号(LS)に基づいて第1制御信号(CONT1)と第2制御信号とを生成し、第1制御信号(CONT1)を第1出力部(123)から出力し、第2制御信号を第2出力部(122)から出力するように設計されている、
    (g) 電力制御ユニット(12)の第1出力部(123)が、プレディストーションユニット(2)の第1制御入力部(23)と接続されている一方、第2出力部(122)が、増幅装置(6)の制御入力部(61)と接続されている、
    (h) 処理ユニット(1)は、増幅装置(6)からの出力信号のレベルが、上記送信装置の出力特性の線形性が維持できる臨界値を上回った場合に、第2操作状態に切り替えられるように離散値電力制御信号(LS)を出力する
    (i) 上記増幅装置(6)の出力部の下流に、検出器(28,29)が接続されており、この検出器(28,29)は、インピーダンス変化を検出するように設計されていると共に、インピーダンス変化を伝送するために処理ユニット(1)と接続されている。
  2. 上記電力制御ユニット(12)の第1出力部(123)における第1制御信号(CONT1)と第2出力部(122)における第2制御信号とが、同じ制御信号から形成されていることを特徴とする請求項1に記載の送信装置。
  3. 増幅を制御可能な上記増幅装置(6)の出力部が、既知の増幅係数を有する他の増幅装置(8)と接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の送信装置。
  4. 送信装置の操作条件の変化を認識し、操作条件から算出された信号を出力部(131)にて生成する少なくとも1つのセンサー回路(13)を備え、この出力部(131)は、プレディストーションユニット(2)の第2制御入力部(24)と接続されており、手段(17)が、第2制御入力部(24)に印加された制御信号に基づいて、プレディストーション係数を決定するように設計されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の送信装置。
  5. 上記プレディストーションユニット(2)のプレディストーション係数(KOEFF1)が、ディストーションユニットの下流に接続されている少なくとも1つの増幅装置(6,8)の反転信号伝送関数を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の送信装置。
  6. 上記プレディストーションユニット(2)のプレディストーション係数(KOEFF1)を決定するための手段(17)は、記憶装置(15)とアドレス計算ユニット(16)とを備え、この記憶装置(15)には、プレディストーション係数(KOEFF1)が格納されており、アドレス計算ユニット(16)は、第1および第2成分(I,Q)のレベルと第1制御入力部(23)に印加された制御信号(CONT1)とから、記憶装置(15)に格納されているプレディストーション係数に対するアドレス信号(ADR)を生成するように設計されており、記憶装置(15)は、アドレス信号(ADR)によって特定されたプレディストーション係数(KOEFF1)を、乗法ユニット(14)へ出力するように設計されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の送信装置。
  7. 上記処理ユニット(1)は、ベースバンド信号(DAT1)を出力するように設計されており、このベースバンド信号(DAT1)の第1成分(I)は同相成分であり、第2成分(Q)は直交成分であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の送信装置。
  8. 上記処理ユニット(1)は、ベースバンド信号(DAT1)を出力するように設計されており、このベースバンド信号(DAT1)の第1成分(I)が振幅であり、第2成分(Q)が位相であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の送信装置。
  9. 上記検出器(28,29)は、方向性結合器を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の送信装置。
  10. 上記検出器(28,29)は、増幅装置(6)から伝送される信号の第1振幅量および第1位相と、増幅装置(6)の出力部の下流に接続されている回路(9)から伝送される信号の第2振幅量および第2位相とを検出するように設計されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の送信装置。
  11. 上記検出器(28,29)は、他の増幅装置(8)とアンテナ(9)との間に接続されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の送信装置。
  12. 上記検出器(28,29)は、アンテナ(9)のインピーダンス変化を検出するように設計されていることを特徴とする請求項11に記載の送信装置。
  13. 上記プレディストーションユニット(2)の下流に、フィルター帯域幅を調節できるフィルター(4)が接続されており、このフィルター(4)は、処理ユニット(1)と接続されている作動入力部(404)を備えていることを特徴とする請求項11に記載の送信装置。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の送信装置における離散値信号(DAT1)に対するプレディストーションの制御方法において、
    増幅を制御可能な増幅装置(6)からの出力信号が、電力制御ユニット(12)から出力された制御信号(CONT1)によって決定されるレベルを上回った場合にのみ、プレディストーションユニット(2)にて、ベースバンド信号(DAT1)の第1および第2成分(I,Q)を、ベースバンド信号(DAT1)の第1および第2成分(I,Q)のレベルと制御信号(CONT1)とによって決まる複素数のプレディストーション係数(KOEFF1)で乗算することによって、プレディストーションを行い、
    アンテナのインピーダンス変化を決定し、これから得られる信号(CONT2)を生成し、この信号(CONT2)を使用して、プレディストーションに使用されるプレディストーション係数(KOEFF1)を決定することを特徴とする方法。
  15. 上記プレディストーション係数(KOEFF1)を、格納されている複数のプレディストーション係数から選択することを特徴とする請求項14に記載の方法。
  16. 送信装置のセンサー回路(13)が、増幅装置(6,8)の操作条件の変化を決定し、これから得られる信号(CONT2)を生成し、この信号(CONT2)を使用して、プレディストーションに使用されるプレディストーション係数(KOEFF1)を決定することを特徴とする請求項14または15に記載の方法。
  17. 上記ベースバンド信号(DAT1)をプレディストーションするために使用されるプレディストーション係数が、少なくとも1つの増幅装置(6,8)の反転信号伝送関数を形成することを特徴とする請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。
  18. プレディストーション時に、フィルターを、第1フィルター帯域幅から、第1フィルター帯域幅よりも広い第2フィルター帯域幅に切り替えることを特徴とする請求項14〜17のいずれか1項に記載の方法。
JP2004288051A 2003-09-30 2004-09-30 デジタルプレディストーションを行う送信装置、および送信装置におけるプレディストーションの制御方法 Expired - Fee Related JP4044086B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10345517 2003-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005110284A JP2005110284A (ja) 2005-04-21
JP4044086B2 true JP4044086B2 (ja) 2008-02-06

Family

ID=34529626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004288051A Expired - Fee Related JP4044086B2 (ja) 2003-09-30 2004-09-30 デジタルプレディストーションを行う送信装置、および送信装置におけるプレディストーションの制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20050111574A1 (ja)
JP (1) JP4044086B2 (ja)
DE (1) DE102004047684B4 (ja)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327803B2 (en) 2004-10-22 2008-02-05 Parkervision, Inc. Systems and methods for vector power amplification
US7355470B2 (en) 2006-04-24 2008-04-08 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including embodiments for amplifier class transitioning
JP4619827B2 (ja) * 2005-03-07 2011-01-26 富士通株式会社 歪補償装置
US8334722B2 (en) 2007-06-28 2012-12-18 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation and amplification
US9106316B2 (en) 2005-10-24 2015-08-11 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification
US7911272B2 (en) 2007-06-19 2011-03-22 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including blended control embodiments
US7937106B2 (en) 2006-04-24 2011-05-03 ParkerVision, Inc, Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including architectural embodiments of same
US8031804B2 (en) 2006-04-24 2011-10-04 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF tower transmission, modulation, and amplification, including embodiments for compensating for waveform distortion
US7830220B2 (en) * 2006-09-26 2010-11-09 Infineon Technologies Ag Modulator arrangement and method for signal modulation
KR100720743B1 (ko) 2006-11-22 2007-05-23 주식회사 프리웍스 디지털 전치 왜곡을 이용한 디지털 광중계 시스템 및 그방법
WO2008144017A1 (en) 2007-05-18 2008-11-27 Parkervision, Inc. Systems and methods of rf power transmission, modulation, and amplification
WO2008156800A1 (en) 2007-06-19 2008-12-24 Parkervision, Inc. Combiner-less multiple input single output (miso) amplification with blended control
CN101765969A (zh) * 2007-07-31 2010-06-30 富士通株式会社 失真补偿装置和方法
US8718582B2 (en) * 2008-02-08 2014-05-06 Qualcomm Incorporated Multi-mode power amplifiers
US9363068B2 (en) 2010-08-03 2016-06-07 Intel Corporation Vector processor having instruction set with sliding window non-linear convolutional function
US8908751B2 (en) 2011-02-28 2014-12-09 Intel Mobile Communications GmbH Joint adaptive bias point adjustment and digital pre-distortion for power amplifier
WO2012139126A1 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Parkervision, Inc. Systems and methods of rf power transmission, modulation, and amplification
WO2012167111A2 (en) 2011-06-02 2012-12-06 Parkervision, Inc. Antenna control
US8427238B2 (en) 2011-06-07 2013-04-23 Raytheon Company Performance optimization of power amplifier
JP2013021609A (ja) * 2011-07-13 2013-01-31 Toshiba Corp 送信装置及び送信装置で使用される制御方法及びチルト補償回路
US8761698B2 (en) 2011-07-27 2014-06-24 Intel Mobile Communications GmbH Transmit circuit, method for adjusting a bias of a power amplifier and method for adapting the provision of a bias information
US9923595B2 (en) * 2013-04-17 2018-03-20 Intel Corporation Digital predistortion for dual-band power amplifiers
WO2017167354A1 (en) * 2016-03-29 2017-10-05 Intel Corporation Digital predistortion for dual-band power amplifiers
CN104301268B (zh) * 2013-07-19 2019-05-21 中兴通讯股份有限公司 多通道预失真方法及装置
EP3047348A4 (en) 2013-09-17 2016-09-07 Parkervision Inc METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR THE PRESENTATION OF A MEDIA TIME FUNCTION
US9300333B2 (en) * 2014-08-01 2016-03-29 Apple Inc. Methods for computing predistortion values for wireless systems
US9774476B2 (en) 2015-01-22 2017-09-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive signal linearization
JP6538585B2 (ja) * 2016-02-17 2019-07-03 株式会社東芝 変調信号生成装置および無線装置
WO2018002694A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Intel IP Corporation Pre-distortion circuit, apparatus, method and computer program for pre-distorting, transmitter, radio transceiver, mobile transceiver, base station transceiver, communication device, storage
US11777544B2 (en) * 2021-05-28 2023-10-03 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifier power detection for initiating retraining of digital pre-distortion

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4291277A (en) * 1979-05-16 1981-09-22 Harris Corporation Adaptive predistortion technique for linearizing a power amplifier for digital data systems
FR2652969A1 (fr) * 1989-10-06 1991-04-12 Philips Electronique Lab Dispositif de predistorsion pour systeme de transmission numerique.
FR2712751B1 (fr) * 1993-11-19 1995-12-15 Thomson Csf Procédé et dispositif de régulation du gain d'un amplificateur de signaux haute fréquence.
US5564086A (en) * 1993-11-29 1996-10-08 Motorola, Inc. Method and apparatus for enhancing an operating characteristic of a radio transmitter
DE19529267B4 (de) * 1995-08-09 2004-04-08 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Kompensationsanordnung für einen Fernseh-HF-Leistungsverstärker
KR100251561B1 (ko) * 1997-06-19 2000-04-15 윤종용 디지털통신시스템의송신기선형화장치및방법
FI105506B (fi) * 1998-04-30 2000-08-31 Nokia Networks Oy Vahvistimen linearisointimenetelmä ja vahvistinjärjestely
US6477477B1 (en) * 2000-06-12 2002-11-05 Motorola, Inc. Extended base band multicarrier system
US6928122B2 (en) * 2001-06-07 2005-08-09 Motorola, Inc. Amplifier predistortion system and method
US7203247B2 (en) * 2001-07-23 2007-04-10 Agere Systems Inc. Digital predistortion technique for WCDMA wireless communication system and method of operation thereof
US6853246B2 (en) * 2002-04-18 2005-02-08 Agere Systems Inc. Adaptive predistortion system and a method of adaptively predistorting a signal
DE60235127D1 (de) * 2002-10-31 2010-03-04 Zte Corp Verfahren und system für breitband-vorverzerrungslinearisierung
US7372918B2 (en) * 2003-09-30 2008-05-13 Infineon Technologies Ag Transmission device with adaptive digital predistortion, transceiver with transmission device, and method for operating a transmission device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004047684B4 (de) 2008-09-11
JP2005110284A (ja) 2005-04-21
DE102004047684A1 (de) 2005-06-23
US20050111574A1 (en) 2005-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4044086B2 (ja) デジタルプレディストーションを行う送信装置、および送信装置におけるプレディストーションの制御方法
US11418155B2 (en) Digital hybrid mode power amplifier system
US7372918B2 (en) Transmission device with adaptive digital predistortion, transceiver with transmission device, and method for operating a transmission device
KR101055933B1 (ko) 저 피크 대 평균비를 가진 위상 변조 신호용 전치 보상기
US7561636B2 (en) Digital predistortion apparatus and method in power amplifier
JP4033794B2 (ja) 高効率線形電力増幅器
US7336725B2 (en) Digital predistortion system and method for high efficiency transmitters
US7333559B2 (en) Digital predistorter for a wideband power amplifier and adaptation method
US7366252B2 (en) Wideband enhanced digital injection predistortion system and method
KR100326176B1 (ko) 이동통신시스템의전력증폭장치및방법
US8040182B2 (en) Predistorter
KR101440121B1 (ko) 왜곡 보상 장치, 신호 송신 장치 및 그 방법
US20180159568A1 (en) Transmitter, communication unit and method for limiting spectral re-growth
JP2002232325A (ja) プリディストーション歪み補償装置
WO2000074232A1 (fr) Amplificateur de compensation de distorsion du type predistorsion
US7321635B2 (en) Linearization of amplifiers using baseband detection and non-baseband pre-distortion
KR20140053291A (ko) 방송국 및 셀룰러 기지국용 등의 무선 주파수 송신기
JP5049562B2 (ja) 電力増幅器
CN108347226B (zh) 包络跟踪方法、系统及装置
KR20060129355A (ko) 전자 회로
KR20050064485A (ko) 전력 증폭기의 비선형 왜곡 특성을 보상하는 전치보상장치 및 방법
KR20060068065A (ko) 씨디엠에이 기지국의 디지털 송수신 장치 및 그 방법
KR100837243B1 (ko) 주파수 체배기의 사전 왜곡 선형화 장치 및 이를 이용한이중 모드 송신기
JP2010011370A (ja) 歪補償増幅器
KR20010028084A (ko) 전력증폭기의 전치보상기

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070418

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070612

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071016

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees