JP5141694B2 - Amplifier with nonlinear distortion compensation - Google Patents
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Description
本発明は、増幅信号の非線形歪みを適応的に補償する増幅装置に関する。 The present invention relates to an amplifying apparatus that adaptively compensates for nonlinear distortion of an amplified signal.
第3世代(3G)無線通信システム及びIEEE811.xやIEEE816.xのような無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)のための高出力増幅器(HPA)では、高い隣接チャネル漏洩電力比(ACLR)と低いエラーベクトル振幅(EVM)を達成するために、HPA出力に対する高い線形性が要求される。さらに、高効率が望ましい。しかしながら、高効率で動作すると、HPAは最も非線形になる。デジタル前置歪み(DPD)は、HPAの非線形性を補償して高効率を確保する、効率的でコスト効果の高い手段である。 Third generation (3G) wireless communication system and IEEE811. x and IEEE816. In high power amplifiers (HPA) for wireless local area networks (WLAN) such as x, high linearity to HPA output to achieve high adjacent channel leakage power ratio (ACLR) and low error vector amplitude (EVM) Sex is required. Furthermore, high efficiency is desirable. However, when operating at high efficiency, HPA is most nonlinear. Digital predistortion (DPD) is an efficient and cost effective means of ensuring high efficiency by compensating for the nonlinearity of HPA.
DPDリファレンス設計(非特許文献1を参照)は、適応参照テーブル(LUT)を実装し、LUTからの訂正値を入力サンプルストリームに印加する。また、DPDリファレンス設計は、測定された出力を入力と比較し、その測定結果をLUTの更新に用いることで、システムを適応化する。 The DPD reference design (see Non-Patent Document 1) implements an adaptive reference table (LUT) and applies correction values from the LUT to the input sample stream. The DPD reference design also adapts the system by comparing the measured output with the input and using the measurement result to update the LUT.
3G及びWLANシステムに対して、DPDリファレンス設計は、最大4個のuniversal mobile telecommunication systems(UMTS)チャネル上で動作可能であり、第3次及び第5次相互変調積を訂正可能である。 For 3G and WLAN systems, the DPD reference design can operate on up to four universal mobile telecommunication systems (UMTS) channels and can correct third and fifth order intermodulation products.
一般に、DPDはHPAを線形化するために用いられる。理想的なHPAは完全に線形である。入力振幅、出力振幅、及び係数をそれぞれVIN、VOUT 、及びkと記すと、その応答は次式により記述できる(図1の直線101を参照)。
VOUT =k・VIN (1)
In general, DPD is used to linearize HPA. The ideal HPA is completely linear. When the input amplitude, output amplitude, and coefficient are denoted as V IN , V OUT , and k, respectively, the response can be described by the following equations (see the straight line 101 in FIG. 1).
V OUT = k · V IN (1)
しかしながら、実際のHPAは無線システムにおいていくらかの非線形性を示し、最終的には飽和状態に達する。この非線形性は、(1)式にfNLの項を加えることで、次のように表すことができる(図1の曲線102を参照)。
VOUT =fNL・k・VIN (2)
However, actual HPAs show some non-linearity in the wireless system and eventually reach saturation. This nonlinearity can be expressed as follows by adding the term f NL to the equation (1) (see the curve 102 in FIG. 1).
V OUT = f NL · k · V IN (2)
この非線形性は、無線システム全体の性能に悪影響を与える。これにより、受信機の性能を劣化させる帯域内歪みと、隣接チャネルの受信機の性能を劣化させる帯域外歪みが生じる。 This non-linearity adversely affects the overall performance of the wireless system. This results in in-band distortion that degrades the performance of the receiver and out-of-band distortion that degrades the performance of the receiver in the adjacent channel.
前置歪み器の役割は、電力増幅器により生じる歪みの逆数に等しい前置歪み、すなわち、fNL -1に等しい前置歪みを、電力増幅器の前段で加えることである。前置歪み器を電力増幅器と組み合わせることで、fNLの項とfNL -1の項が打ち消し合い、理想的なHPAの(1)式によりシステム全体を記述できるようになる。 The role of the predistorter is to add a predistortion equal to the reciprocal of the distortion caused by the power amplifier, ie, a predistortion equal to f NL −1 , in front of the power amplifier. By combining the predistorter with the power amplifier, the f NL term and the f NL −1 term cancel each other, and the entire system can be described by the ideal HPA equation (1).
HPAの非線形性は、経年劣化や動作環境の変化、特に温度変化による影響を受ける。このため、非線形性は時間とともに変化するので、前置歪み器がHPAの動作変化に追従するように解決策を適応化すべきである。 The non-linearity of HPA is affected by aging and changes in operating environment, particularly temperature changes. For this reason, since the non-linearity changes with time, the solution should be adapted so that the predistorter follows the operational changes of the HPA.
図2は、リファレンス設計で実装される基本アルゴリズムを示している。同相(I)信号及び直交(Q)信号として入力される複素サンプルに対して、ミキサ201及び202においてLUT206から訂正因子が印加され、無線周波数(RF)I−Q変調器203に送られる。LUT206のアドレスは、アドレス計算器205により入力パワーから導出される。LUT206は、各位置に対してI訂正因子及びQ訂正因子の2つの値を含んでいなければならない。 FIG. 2 shows the basic algorithm implemented in the reference design. A correction factor is applied from the LUT 206 in the mixers 201 and 202 to the complex samples input as an in-phase (I) signal and a quadrature (Q) signal, and sent to the radio frequency (RF) IQ modulator 203. The address of the LUT 206 is derived from the input power by the address calculator 205. The LUT 206 must contain two values for each position: an I correction factor and a Q correction factor.
RFI−Q変調器203ではサンプルがアップコンバートされ、HPA204に送られる。HPA出力はRFI−Q復調器210でダウンコンバートされ、これにより、誤差、すなわち、入力位相及び振幅とHPA出力において測定された位相及び振幅との差を測定することが可能になる。減算器211及び212により入力が正しい出力値と比較されることを、遅延部207及び208が保証しているのは明らかである。減算器211及び212から出力される誤差信号は、LUT206に現在格納されている値を更新部209により更新するために用いられる。 The RFI-Q modulator 203 up-converts the sample and sends it to the HPA 204. The HPA output is down-converted by the RFI-Q demodulator 210, which makes it possible to measure the error, ie the difference between the input phase and amplitude and the phase and amplitude measured at the HPA output. Obviously, the delay units 207 and 208 ensure that the inputs are compared with the correct output values by the subtractors 211 and 212. The error signals output from the subtracters 211 and 212 are used for updating the value currently stored in the LUT 206 by the updating unit 209.
入力データ信号はアドレス計算器205に供給され、アドレス計算器205は、LUT値のアドレスを決定する。このLUT値は入力データ信号を変更する。図2に示す設計では、パワー指標のみが用いられている。 The input data signal is supplied to the address calculator 205, which determines the address of the LUT value. This LUT value changes the input data signal. In the design shown in FIG. 2, only the power index is used.
遅延部207及び208は、入力I信号及びQ信号を遅延させて、遅延信号を減算器211及び212に出力する。この遅延により、前置歪み信号がHPA204に伝播してHPA出力が減算器211及び212でのフィードバック処理に戻るまでの間の遅延が補償される。このフィードバックHPA出力を遅延信号と同期させるためには、精密な遅延整合スキームが必要である。 The delay units 207 and 208 delay the input I signal and Q signal, and output the delayed signal to the subtracters 211 and 212. This delay compensates for the delay until the predistortion signal propagates to the HPA 204 and the HPA output returns to the feedback processing at the subtractors 211 and 212. In order to synchronize this feedback HPA output with the delayed signal, a precise delay matching scheme is required.
非特許文献2に記述された離散マルチトーン伝送による同期スキームでは、受信機が遅延を推定し、J及びTSAMPL をそれぞれ整数及びサンプル期間として、その遅延を整数部J・TSAMPL とその端数部Δとに分離する。第1の遅延J・TSAMPL は、サイクリックプレフィックスの周期性に基づく粗同期技術により推定することができる。したがって、一般的に言えば、次のようにして同期が行われる。タイミング部がサンプリングクロックの位相をΔに対して調整する。さらに、入力データ信号をサンプリングクロックJ個分だけ遅延させる。したがって、整数部J・TSAMPL をどのようにして推定するかが問題となる。 In the synchronization scheme based on discrete multitone transmission described in Non-Patent Document 2, the receiver estimates the delay, J and T SAMPL are an integer and a sample period, respectively, and the delay is an integer part J · T SAMPL and its fraction part. Separated into Δ. The first delay J · T SAMPL can be estimated by a coarse synchronization technique based on the cyclic prefix periodicity. Therefore, generally speaking, synchronization is performed as follows. The timing unit adjusts the phase of the sampling clock with respect to Δ. Further, the input data signal is delayed by J sampling clocks. Therefore, how to estimate the integer part J · T SAMPL is a problem.
遅延推定の粗い整数部に対する最も単純なアプローチは、サイクリックプレフィックスの特性に基づく相関器を実装することである。したがって、非データ支援最大尤度(ML)に基づく評価による整数部推定を実装することができる。サイクリックプレフィックスの特性のため、このアルゴリズムは、Nを高速フーリエ変換のサイズとして、受信したサンプル列と、その列をサンプル2N個分だけシフトさせたものとを相関させる。 The simplest approach to the coarse integer part of the delay estimate is to implement a correlator based on the characteristics of the cyclic prefix. Therefore, integer part estimation by evaluation based on non-data support maximum likelihood (ML) can be implemented. Due to the nature of the cyclic prefix, this algorithm correlates the received sample sequence with the sequence shifted by 2N samples, where N is the size of the fast Fourier transform.
図3は、このようなアプローチによる整数部ML推定器を示している。各シンボルのグレー領域はサイクリックプレフィックスに対応する。この非コヒーレント推定器は、乗算器301及び302と積算器303を含み、異なるJの値に対する、受信したサンプル列とシフトさせた列との相関値を、推定結果304として計算する。最大の相関値を生成するJの値が、Jの推定値となる。 FIG. 3 shows an integer part ML estimator according to such an approach. The gray area of each symbol corresponds to a cyclic prefix. This non-coherent estimator includes multipliers 301 and 302 and an accumulator 303, and calculates a correlation value between a received sample sequence and a shifted sequence as an estimation result 304 for different values of J. The value of J that generates the maximum correlation value is the estimated value of J.
このような推定器における最大の問題は、直交周波数分割多重(OFDM)信号の自己相関関数が相対的に平坦なことである。オーバーサンプリングされたOFDM信号では、オーバーサンプリングされたシンボルに対して自己相関関数の平坦領域が拡張されるため、この問題がより深刻になる。自己相関に関するもう1つの問題は、高いピーク対平均電力比のためにサイドローブが有意レベルになることである。有意レベルのサイドローブは推定中に「誤ロック」を生じさせる。 The biggest problem with such an estimator is that the autocorrelation function of the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is relatively flat. In oversampled OFDM signals, this problem is exacerbated because the flat area of the autocorrelation function is expanded for oversampled symbols. Another problem with autocorrelation is that the side lobe is at a significant level due to the high peak-to-average power ratio. Significant levels of side lobes cause “false locks” during estimation.
特許文献1は、電子装置の入力信号と出力信号の間の時間差を調整する遅延回路に関する。この遅延回路では、出力信号と入力信号に対応する係数の実数値の信号と虚数値の信号のいずれか一方が選択され、選択された信号の符号を反転して出力するか、又はその符号のままで出力するかが選択され、選択された値の平均値の信号が時間差信号として出力される。 Patent Document 1 relates to a delay circuit that adjusts a time difference between an input signal and an output signal of an electronic device. In this delay circuit, either the real value signal or the imaginary value signal of the coefficient corresponding to the output signal and the input signal is selected, and the selected signal is inverted and output, or the sign Whether to output the signal as it is is selected, and an average value signal of the selected values is output as a time difference signal.
本発明の課題は、増幅器出力からのフィードバック信号を遅延入力信号と同期させ、増幅器出力における非線形歪みをフィードバック信号と遅延入力信号に基づいて適応的方法で正確に補償することである。 It is an object of the present invention to synchronize the feedback signal from the amplifier output with the delayed input signal and accurately compensate for non-linear distortion at the amplifier output in an adaptive manner based on the feedback signal and the delayed input signal.
本発明の増幅装置は、増幅部、可変遅延部、補償器、及び推定器を備える。増幅部は、入力信号を増幅して増幅信号を出力する。可変遅延部は、その入力信号を遅延量だけ遅延させて遅延信号を出力する。補償器は、増幅信号及び遅延信号に基づいて増幅信号の非線形歪みを補償する。推定器は、増幅部による信号遅延を推定し、推定された信号遅延に基づいて可変遅延部の遅延量を制御する。 The amplification device of the present invention includes an amplification unit, a variable delay unit, a compensator, and an estimator. The amplifying unit amplifies the input signal and outputs the amplified signal. The variable delay unit delays the input signal by a delay amount and outputs a delay signal. The compensator compensates for nonlinear distortion of the amplified signal based on the amplified signal and the delayed signal. The estimator estimates the signal delay by the amplification unit, and controls the delay amount of the variable delay unit based on the estimated signal delay.
増幅部、可変遅延部、及び補償器は、推定された信号遅延に基づいて推定器により制御される調整可能な遅延量を有する、改良されたDPDスキームを与える。このような増幅装置によれば、増幅部からフィードバックされる増幅信号を遅延部により遅延させられた遅延信号とより正確に同期させることができる。したがって、DPDリファレンス設計におけるより優れた補償が非線形歪みに対して行われる。 The amplifier, variable delay, and compensator provide an improved DPD scheme with an adjustable amount of delay that is controlled by the estimator based on the estimated signal delay. According to such an amplifying device, the amplified signal fed back from the amplifying unit can be more accurately synchronized with the delayed signal delayed by the delay unit. Therefore, better compensation in the DPD reference design is provided for non-linear distortion.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図4は、本発明の実施形態のHPA装置の構成を示している。このHPA装置は、図2に示される構成において、遅延部207及び208を可変遅延部401及び402に置き換え、遅延ロックループ(DLL)推定器403を加えた構成を有する。このHPA装置は、無線通信システムにおけるOFDM送信機として用いられ、OFDMシンボルを含む基準複素信号を受信する。しかしながら、HPA装置の適用対象はOFDM信号に限定されるものではなく、他の種類の変調方式により変調される信号を含んでいる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 4 shows the configuration of the HPA apparatus according to the embodiment of the present invention. This HPA apparatus has a configuration in which the delay units 207 and 208 are replaced with variable delay units 401 and 402 in the configuration shown in FIG. 2, and a delay lock loop (DLL) estimator 403 is added. This HPA apparatus is used as an OFDM transmitter in a wireless communication system, and receives a reference complex signal including an OFDM symbol. However, the application target of the HPA device is not limited to the OFDM signal, but includes a signal modulated by another type of modulation scheme.
DLL推定器403は、ミキサ201及び202からHPA204に伝播する前置歪み信号と減算器211及び212に伝播するHPA出力の遅延を推定する。より具体的には、DLL推定器403は、その遅延を整数部J・TSAMPL とその端数部Δとに分離し、サンプリングクロックの位相をΔに対して調整し、整数Jを推定して、推定されたJの値に基づいて可変遅延部401及び402の遅延量を制御する。 The DLL estimator 403 estimates the delay of the predistortion signal propagating from the mixers 201 and 202 to the HPA 204 and the HPA output propagating to the subtractors 211 and 212. More specifically, the DLL estimator 403 separates the delay into an integer part J · T SAMPL and its fractional part Δ, adjusts the phase of the sampling clock with respect to Δ, estimates the integer J, Based on the estimated value of J, the delay amount of the variable delay units 401 and 402 is controlled.
DLL推定器403内に設けられる非コヒーレント整数部推定器は、図5に示されるような構成により実現される。可変遅延部503は、基準複素信号内のi番目のOFDMシンボルをクロックi個分だけ遅延させ、コントローラ502は、iが最大値M(i=0,...,M)に達するまで1つのOFDMシンボルから次のOFDMシンボルへと、その遅延量を1クロックずつ変更する。この場合、遅延部503の最大可能整数遅延は、M・TSAMPL により表される。 The non-coherent integer part estimator provided in the DLL estimator 403 is realized by the configuration shown in FIG. The variable delay unit 503 delays the i-th OFDM symbol in the reference complex signal by i clocks, and the controller 502 performs one operation until i reaches the maximum value M (i = 0,..., M). The delay amount is changed by one clock from the OFDM symbol to the next OFDM symbol. In this case, the maximum possible integer delay of the delay unit 503 is represented by M · T SAMPL .
相関器501は、各入力基準信号に対して、クロックi個分の遅延量を有する遅延信号とHPA出力信号の間の相互相関を計算し、得られた相関値Corr(i)をコントローラ502に出力する。こうして、M+1回の測定がすべて終了すると、コントローラ502は、Corr(0)からCorr(M)までの相関値を利用可能になる。コントローラ502は、MLアプローチにより、Jに対する最も信頼できる推定結果として、Corr(i)の最大値に対応するiの値を決定する。
コントローラ502は、遅延部401及び402の遅延量を推定された値に設定する制御信号を出力する。 The controller 502 outputs a control signal that sets the delay amount of the delay units 401 and 402 to the estimated value.
図6は、相関器501の構成例を示している。この相関器は、位相除去回路601及び607、減算器602及び608、定数生成器603及び609、比較器604及び610、乗算器605、及び積算器606を含む。この実施形態の背後にある本旨は、遅延推定をより単純にすること、すなわち、乗算や平方根計算のような資源を消費する演算をすべて計算から排除することにある。そこで、位相除去回路601及び607としては、図7に示されるような回路を提案する。 FIG. 6 shows a configuration example of the correlator 501. The correlator includes phase removal circuits 601 and 607, subtracters 602 and 608, constant generators 603 and 609, comparators 604 and 610, a multiplier 605, and an accumulator 606. The main idea behind this embodiment is to make delay estimation simpler, i.e. to eliminate all resource consuming operations such as multiplication and square root calculations from the calculation. Therefore, as the phase removal circuits 601 and 607, a circuit as shown in FIG. 7 is proposed.
この位相除去回路は、絶対値演算回路701及び702と加算器703を備える。この例では、X及びYがそれぞれ同相信号及び直交信号を表すものとすると、OFDM信号から位相依存性を除去するために考えられる近似として、
を採用している。絶対値演算回路701及び702は、絶対値|X|及び|Y|をそれぞれ出力し、加算器703は、|X|と|Y|の和を出力する。
This phase removal circuit includes absolute value calculation circuits 701 and 702 and an adder 703. In this example, assuming that X and Y represent in-phase and quadrature signals, respectively, as an approximation that can be considered to remove phase dependence from the OFDM signal,
Is adopted. Absolute value calculation circuits 701 and 702 output absolute values | X | and | Y |, respectively, and an adder 703 outputs the sum of | X | and | Y |.
減算器602は、定数生成器603により生成された定数を位相除去回路601の出力から減算する。比較器604は、減算結果を零と比較し、減算結果の符号を示す信号を生成する。この比較演算は、図8に示されるような符号抽出回路801により実現される。符号抽出回路801は、減算器602から出力されるバイポーラ信号から符号ビットを抽出し、それを乗算器605に出力する。 The subtractor 602 subtracts the constant generated by the constant generator 603 from the output of the phase removal circuit 601. The comparator 604 compares the subtraction result with zero and generates a signal indicating the sign of the subtraction result. This comparison operation is realized by a code extraction circuit 801 as shown in FIG. The code extraction circuit 801 extracts a sign bit from the bipolar signal output from the subtractor 602 and outputs it to the multiplier 605.
定数の減算とそれに続く符号抽出演算には、
(1)絶対値演算後の全正信号から符号抽出回路の入力におけるバイポーラ信号を生成することと、
(2)振幅変調を除去すること
の2つの目的がある。
For constant subtraction and subsequent sign extraction operation,
(1) generating a bipolar signal at the input of the sign extraction circuit from all positive signals after the absolute value calculation;
(2) There are two purposes of removing amplitude modulation.
こうして、符号抽出演算後の新たなバイポーラ信号は一定の振幅を持つようになる。信号の符号ビットを抽出することで、乗算器605をより単純な論理AND回路で置き換えることができる。 Thus, the new bipolar signal after the code extraction calculation has a constant amplitude. By extracting the sign bit of the signal, the multiplier 605 can be replaced with a simpler logical AND circuit.
これらの目的と相関器の効果についてより詳細に検討する。OFDM信号の振幅は、平均が非零の全正ランダム変数である。図6に示される構成によれば、遅延推定結果を得るために、入力信号の振幅(全正値)とクロックi個分だけ遅延した基準信号の振幅(全正値)とを乗算しなければならない。乗算自体は計算資源を非常に消費する演算であるから、例えば論理ANDのような、より単純な演算で置き換えることが望ましい。論理ANDを全正値で行うことはできないが、バイポーラ値であればうまくいく。そこで、全正信号からバイポーラ信号を生成する回路が必要になる。 We discuss these objectives and the effect of correlators in more detail. The amplitude of the OFDM signal is a fully positive random variable with a non-zero mean. According to the configuration shown in FIG. 6, in order to obtain a delay estimation result, the amplitude of the input signal (total positive value) must be multiplied by the amplitude of the reference signal (total positive value) delayed by i clocks. Don't be. Since multiplication itself is an operation that consumes a lot of computational resources, it is desirable to replace it with a simpler operation such as a logical AND. Although logical AND cannot be performed with all positive values, it works well with bipolar values. Therefore, a circuit that generates a bipolar signal from all positive signals is required.
図6に示される回路を実装することで、乗算を論理AND回路で置き換えることができる。図8に示される回路は、図6に示される回路の一部である、このような「全正−バイポーラ」変換器を表している。 By implementing the circuit shown in FIG. 6, the multiplication can be replaced with a logical AND circuit. The circuit shown in FIG. 8 represents such an “all positive-bipolar” converter that is part of the circuit shown in FIG.
OFDM信号の平均振幅に等しい定数を選択することにより、減算器602は、元のOFDM信号の全正振幅を平均が零のバイポーラ信号に変換することができる。それに続く符号抽出回路801は、入力される全正入力信号を一定の振幅と鋭い自己相関関数を有するバイポーラ擬似雑音様信号に変換する。実際、鋭い自己相関関数はより良好な推定能力を与える。元の信号から平均を除去した後で新たに得られる信号は、依然としてランダム変数であることに留意されたい。 By selecting a constant equal to the average amplitude of the OFDM signal, the subtractor 602 can convert the total positive amplitude of the original OFDM signal into a bipolar signal with an average of zero. The subsequent code extraction circuit 801 converts the input positive input signal into a bipolar pseudo-noise-like signal having a constant amplitude and a sharp autocorrelation function. In fact, a sharp autocorrelation function gives a better estimation capability. Note that the newly obtained signal after removing the average from the original signal is still a random variable.
位相除去回路607、減算器608、定数生成器609、及び比較器610の動作は、位相除去回路601、減算器602、定数生成器603、及び比較器604の動作と同様である。乗算器605は、比較器604及び610から出力されるバイポーラ信号の符号間の論理ANDとして1ビットの量子化値を計算する。積算器606は、i番目のOFDMシンボルのサンプル列に対して乗算器605から出力される論理AND値を加算して、相関値Corr(i)を計算する。 The operations of the phase removal circuit 607, the subtractor 608, the constant generator 609, and the comparator 610 are the same as the operations of the phase removal circuit 601, the subtractor 602, the constant generator 603, and the comparator 604. The multiplier 605 calculates a 1-bit quantized value as a logical AND between the signs of the bipolar signals output from the comparators 604 and 610. The accumulator 606 adds the logical AND value output from the multiplier 605 to the sample sequence of the i-th OFDM symbol, and calculates the correlation value Corr (i).
上述したように、符号抽出演算によれば、平均が零で一定振幅のバイポーラ信号が元の信号から生成される。このバイポーラ信号は、振幅が+1又は−1の値をとるM系列の擬似雑音信号に極めて近い。この信号がM系列に極めて似ているため、このような擬似雑音様信号は非常に鋭い自己相関関数を有する。したがって、振幅情報なしでも良好な整数部推定性能が得られる。 As described above, according to the code extraction calculation, a bipolar signal having an average of zero and a constant amplitude is generated from the original signal. This bipolar signal is very close to an M-sequence pseudo noise signal having an amplitude of +1 or -1. Since this signal is very similar to the M sequence, such a pseudo-noise-like signal has a very sharp autocorrelation function. Therefore, good integer part estimation performance can be obtained without amplitude information.
さらに、入力信号から振幅変調を除去することで、自己相関関数のサイドローブレベルが著しく削減される。図3に示されるサイクリックプレフィックス相関に基づく非コヒーレント推定器には、誤ロックという弱点がある。これは、サイクリックプレフィックスが典型的にはシンボルの25%未満であり、この推定器では相関演算にサイクリックプレフィックスのみを用いているためである。これに対して、提案した推定器では、相関演算に入力信号の全エネルギーを用いることができる。したがって、「誤ロック」の確率は徐々に低下する。 Further, by removing amplitude modulation from the input signal, the sidelobe level of the autocorrelation function is significantly reduced. The non-coherent estimator based on the cyclic prefix correlation shown in FIG. 3 has a weakness of false lock. This is because the cyclic prefix is typically less than 25% of the symbols, and this estimator uses only the cyclic prefix for the correlation operation. On the other hand, the proposed estimator can use the total energy of the input signal for the correlation calculation. Therefore, the probability of “false lock” gradually decreases.
図9は、1024個のサブキャリアを有するOFDM信号に対する遅延推定のシミュレーション結果を示している。横軸及び縦軸はそれぞれ実際の遅延値及び推定された遅延値を表し、I2はオーバーサンプリング率(I2=1,2,4)を表す。このシミュレーション結果によれば、提案した低複雑度の整数部遅延推定器は、広範囲の入力整数遅延において線形となる線形判別特性を有する。さらに、推定器の判別特性を歪める可能性のある誤ロックが存在しない。 FIG. 9 shows a simulation result of delay estimation for an OFDM signal having 1024 subcarriers. The horizontal and vertical axes represent the actual delay value and the estimated delay value, respectively, and I2 represents the oversampling rate (I2 = 1, 2, 4). According to this simulation result, the proposed low complexity integer part delay estimator has a linear discriminant characteristic that is linear in a wide range of input integer delays. Furthermore, there are no false locks that can distort the discriminating characteristics of the estimator.
Claims (7)
前記入力信号を遅延量だけ遅延させて遅延信号を出力するように動作可能な可変遅延部と、
前記増幅信号及び前記遅延信号に基づいて該増幅信号の非線形歪みを補償するように動作可能な補償器と、
前記増幅部による信号遅延を推定し、推定された信号遅延に基づいて前記可変遅延部の前記遅延量を制御するように動作可能な推定器と
を備え、
前記補償器が、前記増幅部への入力前の前記入力信号に対して該入力信号による前置歪みを印加し、前記増幅信号及び前記遅延信号に基づいて該前置歪みの値を更新し、
前記推定器が、前記入力信号に含まれる同相信号及び直交信号の絶対値、並びに、前記増幅信号に含まれる同相信号及び直交信号の絶対値を用いた絶対値演算により前記入力信号と前記増幅信号の位相依存性を除去し、該絶対値演算後の該入力信号と該増幅信号の間の相関を計算して、該入力信号が該補償器から該増幅部に伝播して該増幅信号として該補償器に戻るまでの間の前記信号遅延を推定する、増幅装置。An amplification unit operable to amplify an input signal and output an amplified signal;
A variable delay unit operable to delay the input signal by a delay amount and output a delayed signal;
A compensator operable to compensate for non-linear distortion of the amplified signal based on the amplified signal and the delayed signal;
An estimator operable to estimate a signal delay by the amplification unit and control the delay amount of the variable delay unit based on the estimated signal delay ;
The compensator applies predistortion due to the input signal to the input signal before input to the amplification unit, and updates the value of the predistortion based on the amplified signal and the delayed signal,
The estimator calculates the absolute value of the in-phase signal and the quadrature signal included in the input signal, and the absolute value calculation using the absolute value of the in-phase signal and the quadrature signal included in the amplified signal. The phase dependency of the amplified signal is removed, the correlation between the input signal after the absolute value calculation and the amplified signal is calculated, and the input signal is propagated from the compensator to the amplifying unit to be amplified. An amplifier that estimates the signal delay until it returns to the compensator .
請求項3記載の増幅装置。The estimator subtracts a constant from each of the first and second sums to generate first and second subtraction results, respectively, and extracts a sign from each of the first and second subtraction results Generating first and second code information respectively, and calculating the correlation using the first and second code information,
The amplification device according to claim 3 .
前記増幅部により入力信号を増幅して増幅信号を求め、
前記入力信号を遅延量だけ遅延させて遅延信号を求め、
補償器により前記増幅部への入力前の前記入力信号に対して該入力信号による前置歪みを印加し、前記増幅信号及び前記遅延信号に基づいて該前置歪みの値を更新することにより、該増幅信号の非線形歪みを補償し、
前記入力信号に含まれる同相信号及び直交信号の絶対値、並びに、前記増幅信号に含まれる同相信号及び直交信号の絶対値を用いた絶対値演算により前記入力信号と前記増幅信号の位相依存性を除去し、該絶対値演算後の該入力信号と該増幅信号の間の相関を計算することにより、該入力信号が該補償器から該増幅部に伝播して該増幅信号として該補償器に戻るまでの間の信号遅延を推定し、
推定された信号遅延に基づいて前記遅延量を制御する
方法。Compensating for non-linear distortion of the output signal of the amplifying unit,
Amplifying the input signal by the amplification unit to obtain an amplified signal,
Delay the input signal by a delay amount to obtain a delayed signal;
By applying a predistortion due to the input signal to the input signal before input to the amplification unit by a compensator, and updating the value of the predistortion based on the amplified signal and the delayed signal, Compensate for nonlinear distortion of the amplified signal;
Phase dependence of the input signal and the amplified signal by the absolute value calculation using the absolute value of the in-phase signal and the quadrature signal included in the input signal and the absolute value of the in-phase signal and the quadrature signal included in the amplified signal And calculating the correlation between the input signal after the absolute value calculation and the amplified signal, so that the input signal propagates from the compensator to the amplifying unit and is used as the amplified signal. Estimate the signal delay before returning to
A method of controlling the delay amount based on an estimated signal delay.
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