JP4499107B2 - 歪補償装置 - Google Patents
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Description
特許文献2では、同相振幅信号及び直交振幅信号を線形変換手段により線形変換し、線形変換された信号を入力とする直交変調器の変調波出力をレベル信号生成手段に入力してレベル信号を抽出し、そのレベル信号に対してパラメータ生成手段が線形変換のパラメータを導出し、その線形変換パラメータを線形変換に用いることによりIQ不平衡の補償を行っている。
実施の形態1.
第1図はこの発明の実施の形態1による歪補償装置の構成を示すブロック図である。この歪補償装置は、歪補償制御部10と、IQ不平衡補償部21と、D/A(デジタル/アナログ)変換部22と、直交変調部23と、局部発振部24と、電力増幅部25と、方向性結合部26と、直交復調部27と、局部発振部28と、A/D(アナログ/デジタル)変換部29と、相関部30と、IQ不平衡補償係数演算部31とを備えている。
また、歪補償制御部10は、歪補償部11と、絶対値演算部12と、遅延部13,14と、減算部15と、歪補償係数演算部16と、歪補償係数記憶部17とを備えている。
歪補償制御部10の歪補償部11は送信信号x(nT)(nは標本化回数、Tは標本化周期)に対して、歪補償係数記憶部17に記憶されている送信信号x(nT)の振幅|x(nT)|に応じた歪補償係数を複素乗算することにより、電力増幅部25で発生する歪を補償して歪補償された信号を出力する。IQ不平衡補償部21は歪補償部11により歪補償された信号に対してIQ不平衡補償係数演算部31により演算されたIQ不平衡を補償するためのIQ不平衡補償係数を複素乗算することによりIQ不平衡を補償して、すなわち、直交変調部23における同相(I)チャネル成分と直交(Q)チャネル成分の利得誤差及びπ/2移相の移相誤差を補償してIQ不平衡が補償された信号y(nT)を出力する。D/A変換部22はIQ不平衡補償部21によりIQ不平衡が補償された信号y(nT)をD/A変換して複素ベースバンド信号を出力する。
ここで、電力増幅部25で発生する歪は十分小さく無視できるとすると、歪補償係数記憶部17に記憶されている歪補償係数の初期値は1となる。さらに、IQ不平衡を補償しない場合はIQ不平衡補償係数演算部31により演算されるIQ不平衡補償係数の初期値も1となる。このとき、IQ不平衡補償部21の出力信号y(nT)は、次の式(1)及び式(2)に示すように、送信信号x(nT)と等しい。
yI (nT)=xI (nT) (1)
yQ (nT)=xQ (nT) (2)
yI (nT)cosnωT−αyQ (nT)sin(nωT+ε) (3)
ここで、ωは局部発振部24の発振信号の角周波数である。上記式(3)に示す直交変調部23の出力は、電力増幅部25により増幅された後、その一部が方向性結合部26により取り出される。
ayI (nT)cos(nωT+δ)−aαyQ (nT)sin(nωT+ε+δ) (4)
zI (nT)=ayI (nT)cosδ−aαyQ (nT)sin(ε+δ) (5)
zQ (nT)=ayI (nT)sinδ+aαyQ (nT)sin(ε+δ) (6)
したがって、上記式(1)及び式(2)から次の式(7)及び式(8)が得られる。
zI (nT)=axI (nT)cosδ−aαxQ (nT)sin(ε+δ) (7)
zQ (nT)=axI (nT)sinδ+aαxQ (nT)cos(ε+δ) (8)
D=aAcosδ−aαBsin(ε+δ) (16)
E=aAsinδ+aαBcos(ε+δ) (17)
F=aBcosδ−aαCsin(ε+δ) (18)
G=aBsinδ+aαCcos(ε+δ) (19)
B=0 (24)
として良く、このとき上記式(20)〜式(23)は次の式(25)〜式(28)に示すようになる。
zI (nT)=xI (nT) (33)
zQ (nT)=xQ (nT) (34)
上記実施の形態1では、予め帰還信号z(nT)と送信信号x(nT)とのタイミングが遅延部13,14により合っているものとしているが、この実施の形態2は、帰還信号z(nT)と送信信号x(nT)とのタイミングがずれていて、さらにIQ不平衡がある場合に、タイミング調整をしてからIQ不平衡の補償を行うものである。
評価関数演算部32は、送信信号x(nT)の遅延量τを変化させながら、送信信号x(nT)とA/D変換部29から出力される帰還信号z(nT)の評価関数S(τ)を演算し、評価関数S(τ)が最大又は最小となる遅延量τを遅延部13,14に設定する。
第3図はこの発明の実施の形態2による歪補償装置における送信信号と帰還信号とのタイミング調整処理とIQ不平衡の補償処理の流れを示すフローチャートである。第3図において、ステップST11〜ST17は評価関数演算部32による評価関数S(τ)の演算とタイミング調整の処理を示し、ステップST18〜ST20は実施の形態1と同様のIQ不平衡の補償の処理を示している。
Claims (4)
- 送信信号に対して歪補償係数記憶部に記憶されている上記送信信号の振幅に応じた歪補償係数により後述の電力増幅部で発生する歪を補償する歪補償部と、
歪補償された信号を直交変調する直交変調部と、
直交変調された信号を電力増幅する電力増幅部と、
電力増幅された信号を直交復調し帰還信号を出力する直交復調部と、
上記送信信号と上記帰還信号から上記送信信号の振幅に応じた歪補償係数を演算して上記歪補償係数記憶部に記憶されている歪補償係数を更新する歪補償係数演算部と、
上記送信信号と上記帰還信号の相関値から上記直交変調部におけるIQ不平衡を補償するためのIQ不平衡補償係数を演算するIQ不平衡補償係数演算部と、
上記IQ不平衡補償係数により上記歪補償部から出力された歪補償された信号に対してIQ不平衡を補償して上記直交復調部に出力するIQ不平衡補償部とを備えた歪補償装置。 - 上記送信信号と上記帰還信号のタイミングを調整する遅延部と、
上記送信信号と上記帰還信号により上記遅延部における遅延量を求めて上記遅延部に設定する評価関数演算部とを備え、
上記評価関数演算部による処理後に上記IQ不平衡補償係数演算部による処理及び上記IQ不平衡補償部による処理を行うことを特徴とする請求の範囲第1項記載の歪補償装置。 - 上記評価関数演算部による処理、上記IQ不平衡補償係数演算部による処理及び上記IQ不平衡補償部による処理を繰り返して行うことを特徴とする請求の範囲第2項記載の歪補償装置。
- 上記評価関数演算部は上記送信信号と上記帰還信号の相互相関又は誤差二乗和を使用して上記遅延部における遅延量を求めることを特徴とする請求の範囲第2項記載の歪補償装置。
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