JP5226468B2

JP5226468B2 - プリディストータ

Info

Publication number: JP5226468B2
Application number: JP2008285468A
Authority: JP
Inventors: 孝基柴田; 孝義佐々木
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: JP2010114655A

Description

本発明は、信号増幅器などの被補償回路のメモリ効果による歪を補償するプリディストータに関するものである。

従来のプリディストータとしては、単一のルックアップテーブル（ＬＵＴ）で歪補償を行うもの（例えば、特許文献１を参照。）、およびルックアップテーブルを求めた後に歪補償多項式を用いて再び生成した単一のルックアップテーブルを用いて歪補償を行うもの（例えば、特許文献２を参照。）がある。また、メモリ効果対策を施したプリディストータの従来技術としては、メモリ多項式を利用して歪補償を行うもの（例えば、特許文献３を参照。）、およびＶｏｌｔｅｒｒａ級数を利用して歪補償を行うもの（例えば、特許文献４及び５を参照。）がある。
特許第３５６０３９８号特開２００６−０９３９４７号公報特開２００４−３２０３２９号公報特開２００４−３２０５９８号公報特開２００７−２８２０６６号公報

従来のプリディストータは、使用するルックアップテーブルの数が一定であった。このため、歪補償精度を向上させるためルックアップテーブルの数を多くすると、更新に必要な計算量が増加するので更新時間が増加し、収束速度が遅くなるという課題があった。また、従来のメモリ効果対策を施したプリディストータも、メモリ多項式を利用するもの及びＶｏｌｔｅｒｒａ級数を利用するもののいずれも歪補償多項式の項（またはルックアップテーブル）の数が多くなると歪補償多項式の係数を求める計算量が多くなり、計算時間が長くなる。このため、従来のメモリ効果対策を施したプリディストータにも歪補償精度を向上させようとすると更新時間が長くなり、収束速度が遅くなるという課題があった

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ルックアップテーブルの更新時間が短く且つ歪補償の精度の高いプリディストータを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係るプリディストータは、複数あるルックアップテーブルの一部だけを更新して歪補償に使用する。すなわち、歪補償を開始した初期の段階では複数あるルックアップテーブルの一部だけを歪補償に用いて計算量を減らし、１回の更新に必要な時間を減少させて歪補償量が規定値に収束する時間を減少させる。また、時間経過とともに、歪補償に用いるルックアップテーブルの数を段階的に増やして最終的な歪補償精度を高くすることとした。

具体的には、本発明に係るプリディストータは、互いに異なる時刻で入力信号を取り込んだ複数のサンプリング信号を遅延させる遅延部と、最新の前記サンプリング信号、または前記遅延部が遅延させた少なくとも１つの前記サンプリング信号の強度を参照し、前記サンプリング信号を直接引用して歪補償値を算出し、前記歪補償値を前記サンプリング信号のいずれか１つに適用して歪信号を生成する複数のルックアップテーブルと、前記ルックアップテーブルのそれぞれに対して前記歪補償値を算出させて前記歪信号を生成させる指示を出力する制御部と、前記ルックアップテーブルが生成した前記歪信号を加算して生成した予歪補償信号を被補償回路へ出力する歪補償値生成部と、を備えるプリディストータであって、前記制御部は、前記歪補償値を算出し、前記歪信号を生成するルックアップテーブルの数を、歪補償開始から段階的に増加させるように前記指示を出力することを特徴とする。

複数のルックアップテーブルを使用する場合には、歪補償開始時は複数個あるルックアップテーブルのうちの一部のルックアップテーブルだけ用い、更新が進むにつれて使用するルックアップテーブルの数を増やしていく。ルックアップテーブルの更新においては、ルックアップテーブルの数を減らすと計算量が少なくなるので、更新時間が短くなり、収束速度が速くなる。一方、使用するルックアップテーブルの数を減らすと歪補償精度が劣化するので、使用するルックアップテーブルの数を段階的に増やして歪補償精度も確保する。このように使用するルックアップテーブルの数を段階的に増やしていくことで、動作開始から指定回数目の更新までにかかる時間が減少するので、従来の使用するルックアップテーブルの数が一定のプリディストータの場合に比べて収束速度が速くなり、かつ最終的な歪補償精度も従来のプリディストータと同じになる。

従って、本発明は、ルックアップテーブルの更新時間が短く且つ歪補償の精度の高いプリディストータを提供することができる。

本発明に係るプリディストータの前記制御部は、前記入力信号と前記被補償回路の出力信号との差分に基づいて前記ルックアップテーブルのテーブル値を更新してもよい。また、本発明に係るプリディストータの前記制御部は、前記予歪補償信号と前記被補償回路の出力信号との差分に基づいて前記ルックアップテーブルのテーブル値を更新してもよい。被補償回路の歪補償をしながらルックアップテーブルのテーブル値を時刻の経過とともに更新することができる。

本発明は、ルックアップテーブルの更新時間が短く且つ歪補償の精度の高いプリディストータを提供することができる。

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。また、枝番号を付さない符号での説明は該符号に枝番号を付した構成要素や信号全てに共通する説明である。

図１は、本実施例のプリディストータ３０１の構成を説明するブロック図である。プリディストータ３０１は、歪補償値で入力信号Ｘを歪補償する予歪補償信号Ａを生成して被補償回路４０１へ出力する歪補償回路１１と、入力信号Ｘ及び被補償回路４０１の出力信号Ｙが入力され、歪補償多項式に入力信号Ｘを代入して生成した信号と歪補償多項式に出力信号Ｙを代入して生成した信号との差分に基づいて歪補償回路１１内のルックアップテーブルのテーブル値を更新する制御部１３と、を備える。

図２は、本実施例のプリディストータ３０２の構成を説明するブロック図である。プリディストータ３０２は、歪補償値で入力信号Ｘを歪補償する予歪補償信号Ａを生成して被補償回路４０１へ出力する歪補償回路１１と、予歪補償信号Ａ及び被補償回路４０１の出力信号Ｙが入力され、予歪補償信号Ａと歪補償多項式に出力信号Ｙを代入して生成した信号との差分に基づいて歪補償回路１１内のルックアップテーブルのテーブル値を更新する制御部１３と、を備える。

例えば、被補償回路４０１は増幅器である。以下の説明は、被補償回路４０１が増幅器として説明する。

図３は、プリディストータ３０１及びプリディストータ３０２の歪補償回路１１を説明するブロック図である。歪補償回路１１は、入力信号Ｘから互いに異なる時刻で取り込みした複数のサンプリング信号Ｓを生成する遅延部３１と、最新のサンプリング信号Ｓ、または遅延部３１が遅延させた少なくとも１つのサンプリング信号Ｓの強度を参照し、サンプリング信号Ｓを直接引用して歪補償値を算出し、歪補償値をサンプリング信号Ｓのいずれか１つに適用して歪信号Ｈを生成する複数のルックアップテーブル２３と、ルックアップテーブル２３のそれぞれに対して歪補償値を算出させて歪信号Ｈを生成させる指示を出力する制御部１３と、ルックアップテーブル２３が生成した歪信号を加算して生成した予歪補償信号Ａを被補償回路４０１へ出力する歪補償値生成部３３と、を備える。

遅延部３１は、例えば、直列に接続した複数の遅延素子２１を有する。入力された入力信号Ｘは連続して遅延素子２１を通過し、通過する毎に所定量（すなわち、サンプリング周期Ｔ_ｓ）ずつ遅延していく。遅延素子２１を所定個通過した後の出力を取り出すことで入力信号Ｘから所定量遅延したサンプリング信号Ｓを取り出せる。言い換えれば、異なる遅延素子２１の出力を取り出すことで、入力信号Ｘから互いに異なる時刻で取り込みした複数のサンプリング信号Ｓが得られる。図３の遅延部３１は、入力信号Ｘから遅延していないサンプリング信号Ｓ−０、遅延素子２１を５個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−５、遅延素子２１を９個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−９、遅延素子２１を１１個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−１１、遅延素子２１を１３個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−１３、遅延素子２１を１７個通過した入力信号のサンプリング信号Ｓ−１７を取り出している。

歪信号生成部３２は、入力するサンプリング信号Ｓの強度を測定する強度算出部２２、強度算出部２２で測定されたサンプリング信号Ｓの強度を参照して歪補償値を算出するルックアップテーブル２３及びルックアップテーブル２３からの歪補償値とサンプリング信号Ｓとを乗算する乗算器２４を有する。ここで、サンプリング信号Ｓの強度とは、例えば、振幅や電力である。

歪信号生成部３２−０は、強度を参照したサンプリング信号Ｓ−０にルックアップテーブル２３−０がサンプリング信号Ｓ−０から算出した歪補償値を乗算器２４で乗算して歪信号Ｈ−０，０を出力する。同様に、歪信号生成部３２−１３は、強度を参照したサンプリング信号Ｓ−１３にルックアップテーブル２３−１３がサンプリング信号Ｓ−１３から算出した歪補償値を乗算器２４で乗算して歪信号Ｈ−１３，１３を出力する。尚、歪信号生成部３２−０は、増幅装置のメモリ効果により発生する非線形歪への対策を考慮していない従来の歪信号生成部（プリディストータ）に相当する。

歪信号生成部３２−５は、強度を参照したサンプリング信号Ｓ−５とは異なるサンプリング信号Ｓ−９にルックアップテーブル２３−５がサンプリング信号Ｓ−５から算出した歪補償値を乗算器２４で乗算して歪信号Ｈ−９，５を出力する。なお、ルックアップテーブルの引用に用いる信号が同一の場合もある。具体的には、ルックアップテーブル３２−５が引用に用いたサンプリング信号Ｓ−５を、図示しない他のルックアップテーブルが引用してサンプリング信号Ｓ−７に乗じ、歪信号Ｈ−７，５を出力してもよい。ここで、ルックアップテーブル２３−０、ルックアップテーブル２３−５及びルックアップテーブル２３−１３は一変数ルックアップテーブルである。

歪信号生成部３２−１１は、ルックアップテーブル２３−１１がサンプリング信号Ｓ−１１とサンプリング信号Ｓ−１７の強度を参照して歪補償値を算出し、乗算器２４が歪補償値をサンプリング信号Ｓ−１１に乗算して歪信号Ｈ−１１，１７を出力する。ここで、ルックアップテーブル２３−１１は二変数ルックアップテーブルである。

歪補償値生成部３３は、歪信号生成部３２が出力した歪信号Ｈを加算し、予歪補償信号Ａを生成する。具体的には、歪補償値生成部３３は、歪信号生成部３２−０が出力した歪信号Ｈ−０，０、歪信号生成部３２−５が出力した歪信号Ｈ−９，５、歪信号生成部３２−１３が出力した歪信号Ｈ−１３，１３、歪信号生成部３２−１１が出力した歪信号Ｈ−１１，１７を加算し、予歪補償信号Ａを生成する。予歪補償信号Ａは、被補償回路４０１の歪特性の逆歪特性（歪補償特性）が加えられているので、被補償回路４０１の出力信号Ｙの歪を小さくすることができる。

制御部１３は、図３に図示されない歪補償多項式に入力信号Ｘを代入して生成した信号又は予歪補償信号Ａと歪補償多項式に出力信号Ｙを代入して生成した信号との差分が０に近づくようにそれぞれのルックアップテーブル２３のテーブル値を更新する。全てのルックアップテーブル２３のテーブル値を更新してもよいし、更新が必要なルックアップテーブル２３のみのテーブル値を更新してもよい。また、制御部１３は、テーブル値の更新時に使用するルックアップテーブル２３の数を、歪補償開始から段階的に増加させるように指示を出力する。

（歪補償アルゴリズム）
次に、プリディストータ３０１のルックアップテーブル２３の詳細について説明する。図４は複数の増幅器で構成された増幅回路をモデル化した図であり、入力信号Ｘが入力され出力信号Ｙを出力する。ここで、入力信号Ｘ、および出力信号Ｙをともに周期Ｔ_ｓでサンプリングした離散時間信号をそれぞれｘ（ｎＴ_ｓ）、およびｙ（ｎＴ_ｓ）とし、表記を簡単にするためにそれぞれｘ（ｎ）、およびｙ（ｎ）で表すこととする。また、ｘ（ｎ）およびｙ（ｎ）はともに実数成分と虚数成分を持つ複素数信号であり、ｘ（ｎ）およびｙ（ｎ）に対する乗算、および加算は、それぞれ複素乗算、および複素加算を示すものとする。すなわち、先に説明した図１、及び図２においては、歪補償回路１１には複素数信号が入力され、歪補償回路１１と被補償回路４０１の間には図示しない直交変調器、Ｄ／Ａ変換器、およびアップコンバータがあり、被補償回路４０１と制御部１３の間には図示しないダウンコンバータ、Ａ／Ｄ変換器、および直交復調器がある。図４のようにモデル化された増幅器の歪補償値を得るのに、複数のルックアップテーブルを用いる。すなわち、増幅器を構成する要素増幅器の歪特性を表す歪特性多項式を

とし，要素増幅器を合成する比率が入力信号の振幅値の関数（合成多項式）

として図４のモデルを数式で表現した数式３において、同じサンプリング時刻の入力信号、および入力信号の強度を有する項を数式７のようにまとめて分類する。この多項式の分類により、入力信号の強度から歪補償値の一部を算出する複数のルックアップテーブルが作成できる。

ここで、各パラメータの定義を整理しておく。
ｊ：要素増幅器の番号
Ｊ：要素増幅器の総数
ｒ：正規化先行時間、または正規化遅延時間
Ｒ１_ｊ：ｊ番目要素増幅器に対応する合成多項式の最大の正規化先行時間
Ｒ２_ｊ：ｊ番目要素増幅器に対応する合成多項式の最大の正規化遅延時間
ｄ：入力信号の正規化先行時間、または正規化遅延時間
Ｄ１_ｊ：ｊ番目要素増幅器の最大の正規化先行時間
Ｄ２_ｊ：ｊ番目要素増幅器の最大の正規化遅延時間
ｌ：要素増幅器の合成多項式の次数
Ｌ_ｊ：ｊ番目要素増幅器の合成多項式の最大次数
ｋ：要素増幅器の歪特性多項式の次数
Ｋ_ｊ：ｊ番目要素増幅器の歪多項式の最大次数

ここで、数式３を整理する。まず、異なる増幅器（異なるｊ）の同じ項をまとめると

である。

次に、数式４のｒ＝ｄの項をまとめると

である。

また、数式５は、

である。

さらに、

である。

ここで、数式３、および数式３を整理して得られた数式７でモデル化される歪特性多項式を持つ増幅器の歪補償方法について説明する。増幅装置全体の入力信号と対応する出力信号の関係は
ｙ（ｎ）＝Ｇｘ（ｎ）
となり、線形であるのが理想的である。但し、Ｇは増幅装置の利得を表す実数定数である。ここでは、以降の議論を簡単にする目的で、Ｇ＝１とおくこととする。

しかし、実際の増幅装置では、入力信号の振幅（もしくは電力）が大きくなると入出力信号の関係は線形ではなく数式３、又は数式３を整理した数式７で表現されるように非線形となる。一方、数式３、又は数式７において入力信号と出力信号の関係が理想的になるとき、ｙ（ｎ）＝ｘ（ｘ）の関係が成立する。従って、図４のモデルに基づいた増幅回路を歪補償するには、図４のモデルを数式で表現した歪特性多項式である数式３、または数式７において入力信号Ｘと出力信号Ｙを入れ替えた

を満たす複素数係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}を求め、歪補償回路１１において、

なる予歪補償信号Ａのａ（ｎ）を出力すればよい。ここで、数式８を満たす係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}を求めるには、係数の個数よりも多い個数Ｎの入力信号ｘ（ｎ）と出力信号ｙ（ｎ）の組を数式８のｘ（ｎ）とｙ（ｎ）に代入してＮ個の連立方程式を作成し、掃き出し法、あるいは最小２乗法などで解けばよい。

但し、実際には数式８を満たす係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}を求めるのに必要な係数の個数よりも多い個数Ｎのｘ（ｎ）とｙ（ｎ）の組が確保できても雑音の影響で歪補償量の精度が十分に確保できない場合がある。そこで、雑音の影響があっても歪補償量の精度を向上させる目的でＮを係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}の個数よりも大幅に増やす場合が多い。しかし、現実にはｘ（ｎ）、およびｙ（ｎ）を保持しておくメモリ量が十分に確保できず歪補償の精度が十分に得られない場合がある。このような場合には、係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}を求めるのが可能で、かつメモリに保持しておけるＮ個のｘ（ｎ）とｙ（ｎ）の組で連立方程式を作成して係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}の誤差を求め、適応信号処理で更新する。

ここで、係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}を更新する場合についても説明する。増幅回路の歪補償をしながら歪補償多項式ａ（ｎ）の係数を更新する場合、増幅回路へ入力する信号はｘ（ｎ）ではなく、増幅回路の出力信号Ｙであるｙ（ｎ）をｘ（ｎ）に近づけるように歪補償した数式１０で表せる予歪補償信号Ａ、すなわちａ’（ｎ）である。但し、ｗ’_ｄ，ｋ（ｉ）、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}（ｉ）、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}（ｉ）はｉ回目の更新で得られた歪補償多項式ａ（ｎ）の係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}をそれぞれ表す。

このとき、正確に増幅回路の歪補償がなされていれば、ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）が成立するので、

も成立する。
しかし、増幅回路の歪補償が十分でなければ、ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）とはならず、

とおくと、誤差信号ｅ（ｎ）が得られる。

この誤差信号ｅ（ｎ）と出力信号ｙ（ｎ）の組により得られる式

をＮ個用いて係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}それぞれの誤差Δｗ’_ｄ，ｋ、Δｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびΔｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}を求めて数式１５により更新する。

但し、ｗ’_ｄ，ｋ（ｉ）、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}（ｉ）、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}（ｉ）はｉ回目の更新により得られた係数ｗ’_ｄ，ｋ、ｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ}、およびｗ’_{ｒ，ｄ，ｌ，ｋ}を表す。

以下、例として図３の場合について予歪補償信号Ａのａ’（ｎ）を得る方法について説明する。このａ’（ｎ）を得るのに、例えば数式１０の一部である

となり、数式１６の多項式表現そのものではなく、強度｜ｘ（ｎ）｜により引用されるルックアップテーブル値と最新の入力信号ｘ（ｎ）との乗算によっても表現できるのが理解できる。

入力信号ｘ（ｎ）に対する強度｜ｘ（ｎ）｜を用いたルックアップテーブルは数式１７により、全ての｜ｘ｜を代入することで得られる。

である。例えば、０≦｜ｘ｜≦８１９１を満たす全ての整数値である。

数式１７で計算されるルックアップテーブル２３−０が出力する歪補償値は表１のようになる。ここで、前述したように係数ｗ’_０，ｋ（ｉ）は複素数なので、表１の歪補償値も複素数である。

同様にして、数式１０の一部

となり、数式１８の多項式表現そのものではなく、強度｜ｘ（ｎ−１３）｜により引用されるルックアップテーブル値と遅延した入力信号ｘ（ｎ−１３）との乗算によっても表現できるのが理解できる。

遅延した入力信号ｘ（ｎ−１３）に対する強度｜ｘ（ｎ−１３）｜のルックアップテーブルは数式１９により、全ての｜ｘ｜を代入することで得られる。

数式１９で計算されるルックアップテーブル２３−１３が出力する歪補償値は表２のようになる。ここで、前述したように係数ｗ’_１３，ｋ（ｉ）は複素数なので、表２の歪補償値も複素数である。

また、数式１０の一部、

となり、数式２０の多項式表現そのものではなく、強度｜ｘ（ｎ−５）｜により引用されるルックアップテーブル値と遅延した入力信号ｘ（ｎ−９）との乗算によっても表現できるのが理解できる。

遅延した入力信号ｘ（ｎ−９）に対する強度｜ｘ（ｎ−５）｜のルックアップテーブルは数式２１により、全ての｜ｘ｜を代入することで得られる。

である。
例えば、０≦｜ｘ｜≦８１９１を満たす全ての整数値である。

ここでの注意点は、入力信号のサンプリング時刻と、ルックアップテーブルを引用する入力信号の強度のサンプリング時刻が異なる点である。数式２１で計算されるルックアップテーブル２３−５が出力する歪補償値は表３のようになる。ここで、前述したように係数ｗ’_{５，９，ｌ}（ｉ）は複素数なので、表３の歪補償値も複素数である。

更に、次のように入力信号と異なる２つのサンプリング時刻における入力信号の強度を用いる場合もある。具体的には数式１０の一部

となり、数式２２の多項式表現そのものではなく、ルックアップテーブルは２つの異なるサンプリング時刻における入力信号の強度｜ｘ（ｎ−１７）｜、および強度｜ｘ（ｎ−１１）｜により引用される。

このように２つの入力信号の強度の二変数ルックアップテーブルは数式２３により、全ての｜ｘ_１｜と｜ｘ_２｜を代入することで得られる。

である。例えば、０≦｜ｘ_１｜≦８１９１、０≦｜ｘ_２｜≦８１９１を満たす全ての整数値である。

ここでの注意点は、サンプリング時刻の異なる２つの入力信号の振幅でルックアップテーブル値を引用していることである。数式２３で計算されるルックアップテーブル２３−１１が出力する歪補償値は表４のようになる。ここで、前述したように係数ｗ’_{１７，１１，ｌ，ｋ}（ｉ）は複素数なので、表４の歪補償値も複素数である。

ここまでは、本発明の内容をわかりやすく説明する目的で、数式１０の一部である数式１６、数式１８、および数式２０においてそれぞれｄ＝０とｄ＝１３の項のみ、ｒ＝５かつｄ＝９の項のみ、およびｒ＝１７かつｄ＝１１の項のみが存在する場合のプリディストータ（図３）について説明した。しかし、より一般的に数式９又は数式１０に対応するプリディストータを表すと図５となる。図５において、遅延部２７の遅延時間は、遅延部２７毎に設定できる。

更に、ここまでの議論では数式９又は数式１０を歪補償多項式として用いてきたので、ある１つのサンプリング時刻の入力信号の強度で一変数ルックアップテーブルを引用するか、サンプリング時刻の異なる２つの入力信号の強度で二変数ルックアップテーブルを引用した例を示したが、より一般的にサンプリング時刻の異なる３個以上の入力信号の強度で多変数ルックアップテーブルを引用することも可能である。サンプリング時刻の異なる３個以上の入力信号の強度でルックアップテーブルを引用する場合は、数式１０の一部である数式２２をより一般化した

のうち入力信号の強度が関わる部分を抜き出した

を用いて多変数ルックアップテーブルを作成すればよい。図６は、数式２４、および数式２４から得られた数式２５の多変数ルックアップテーブル２３−ＭＤを用いた場合の歪補償回路１１のブロック図である。

（制御方法）
従来のプリディストータでは、数式１０の係数を全て算出していた。プリディストータ３０１及びプリディストータ３０２では、図７に示すように、ルックアップテーブルを予め複数のグループに分割しておく。制御部１３は、更新を開始した初期の時点では分割したグループの一部のルックアップテーブルのみを歪補償に用いて更新するが、更新が進むにつれて使用するルックアップテーブルのグループを増やすようにそれぞれのルックアップテーブルに指示する。

複数のルックアップテーブルを用いる場合、歪補償多項式を分割して得られた多項式ｂ_０，ｄ（ｎ）、ｂ_{１，ｄ，ｒ}（ｎ）およびｂ_{２，ｄ，ｒ}（ｎ）より歪補償値を得る。すなわち、歪補償多項式を

と分割する。ここで得られた

を更にそれぞれ分割する。

まず、得られた１_ＤＬＵＴ_ｄ、ｄ、１_ＤＬＵＴ_ｄ、ｒ、および２_ＤＬＵＴ_ｄ、ｒを例えば図８のように順番付けする。但し、図８の順番付けはあくまでも一例であり、この順番に限定されるものではない。次に、図８のように順番付けされたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を幾つかのグループに分割する。例えば、図９のようにグループ分けする。

図９のようにグループ分けされたルックアップテーブルは、図７に示したように更新を始めた初期の段階では、複数あるルックアップテーブルの一部だけを更新して歪補償に使用し、更新が進むに連れて更新して歪補償に使用するルックアップテーブルの数を段階的に増やしていく。

更新の初期の段階では、更新して歪補償に用いるルックアップテーブルの数が少ないので、更新に伴う計算量が減少し、１回の更新に必要な時間も減少するので歪補償量が規定値に収束するまでの時間が減少する。また更新が進むに連れて更新して歪補償に使用するルックアップテーブルの数が段階的に増えるので、最終的な歪補償精度が高くできる。従って、歪補償値が規定値に収束する時間の減少と、歪補償精度を両立させることができる。

本発明に係るプリディストータは、移動体通信基地局などに用いられる無線送信機の電力増幅器に適用することができる。

本発明に係るプリディストータの構成を説明するブロック図である。本発明に係るプリディストータの構成を説明するブロック図である。本発明に係るプリディストータの歪補償回路を説明するブロック図である。複数の増幅器で構成された増幅回路をモデル化した図である。本発明に係るプリディストータの歪補償部を説明するブロック図である。本発明に係るプリディストータの歪補償部を説明するブロック図である。本発明に係るプリディストータにおいて、使用するルックアップテーブル数を段階的に増やす方法の概念図である。ルックアップテーブルの順番付けの一例を説明する図である。本発明に係るプリディストータにおいて、複数のルックアップテーブルを分割する一例を説明する図である。

符号の説明

３０１、３０２：プリディストータ
１１：歪補償部
１３：制御部
２１：遅延素子
２２：強度算出部
２３、２３−０、２３−５、２３−１１、２３−１３：ルックアップテーブル
２３−１Ｄ：一変数ルックアップテーブル
２３−２Ｄ：二変数ルックアップテーブル
２３−ＭＤ：多変数ルックアップテーブル
２４：複素乗算器
２７：遅延部
３１：遅延部
３２、３２−０、３２−５、３２−１１、３２−１３：歪信号生成部
３３：歪補償値生成部
４０１：被補償回路
５１１：遅延素子
５１２−ｊ：振幅値関数（ｊは自然数）
５１３：要素増幅器
５１４：複素乗算器
５１５：積算器
Ｘ：入力信号
Ｙ：出力信号
Ａ：予歪補償信号
Ｓ、Ｓ−０、Ｓ−５、Ｓ−９、Ｓ−１１、Ｓ−１３：サンプリング信号
Ｈ、Ｈ−０、０，Ｈ−９，５、Ｈ−１１，１７：歪信号

Claims

互いに異なる時刻で入力信号を取り込んだサンプリング信号を、互いに異なる遅延量で遅延させる複数の遅延部と、
最新の前記サンプリング信号、及び前記遅延部が遅延させた複数の前記サンプリング信号のうち、少なくとも１つの前記サンプリング信号の強度を参照し、前記サンプリング信号を直接引用して歪補償値を算出し、前記歪補償値を複数の前記サンプリング信号のいずれか１つに適用して歪信号を生成する複数のルックアップテーブルと、
前記ルックアップテーブルのそれぞれに対して前記歪補償値を算出させて前記歪信号を生成させる指示を出力する制御部と、
前記ルックアップテーブルが生成した前記歪信号を加算して生成した予歪補償信号を被補償回路へ出力する歪補償値生成部と、
を備えるプリディストータであって、
前記制御部は、前記歪補償値を算出し、前記歪信号を生成するルックアップテーブルの数を、歪補償開始から段階的に増加させるように前記指示を出力することを特徴とするプリディストータ。
前記制御部は、前記入力信号と前記被補償回路の出力信号との差分に基づいて前記ルックアップテーブルのテーブル値を更新することを特徴とする請求項１に記載のプリディストータ。
前記制御部は、前記予歪補償信号と前記被補償回路の出力信号との差分に基づいて前記ルックアップテーブルのテーブル値を更新することを特徴とする請求項１に記載のプリディストータ。