JP5459158B2 - 送信装置及び歪補償方法 - Google Patents

Description

本明細書で論じられる実施態様は、送信装置の電力増幅器により生じる歪みを補償する歪補償技術に関する。

電力増幅器の歪補償装置の先行技術として、例えば、増幅器と、増幅器の入力信号と増幅器の出力との誤差信号を求める手段と、誤差信号から増幅器の歪み特性成分を補償する補償係数を適応型アルゴリズムにより生成する手段と、生成された補償係数を入力信号に対応して出力する手段と、入力信号に対応して出力される補償係数を該入力信号に乗積して増幅器に入力する手段とを有する、歪み補償を有する増幅器が提案されている。

他の先行技術の例において、増幅器の歪特性を補償する歪補償装置は、増幅器の出力信号から少なくとも歪補償対象となる主チャネル信号の隣接チャネル漏洩電力を抽出する隣接チャネル漏洩電力抽出手段と、歪補償係数の振幅値と位相値をそれぞれ遺伝子型に変換し、隣接チャネル漏洩電力値あるいは、隣接チャネル漏洩電力値から得られる隣接チャネル漏洩電力比値を評価関数として、遺伝的アルゴリズムに基づいて、歪補償係数を求める歪補償係数算出手段と、歪補償係数算出手段によって算出された歪補償係数を増幅器の入力信号に適用する歪補償係数適用手段と、を備える。

また、他の先行技術の例としては、電力増幅器の出力をフィードバックした信号をＡ／Ｄ変換器でサンプリングして、歪検出部の等化器が、プリディストータの入力信号を参照シンボルとして直交復調信号の等化誤差を検出し、絶対値平均化部が、等化誤差の絶対値を時間的に平均化した値を歪値として制御部に出力して、制御部が歪値に基づいてプリディストータを適応的に制御して歪補償を行う歪補償増幅装置が提案されている。

また、他の先行技術の例では、電力増幅器の出力信号と入力信号とから、電力増幅器で発生する歪み成分のうちの３次相互変調歪みに関わる係数及び５次相互変調歪みに関わる係数及び７次相互変調歪みに関わる係数のうち少なくとも３次相互変調歪みに関わる係数を構成する振幅３次歪と位相３次歪とを歪係数検出回路３２でそれぞれ独立に検出し、検出した少なくとも振幅３次歪，位相３次歪を基に歪補償信号生成回路で歪補償信号を生成し、生成した歪補償信号と入力信号の少なくともいずれかを可変遅延フィルタを通してから乗算器で加算する。

また、他の先行技術の例では、べき級数型プリディストータの歪発生経路に、奇数次歪発生器と直列に歪成分の周波数特性を調整する周波数特性補償器を設け、電力増幅器の出力を復調して得た送信信号から歪検出器で歪成分を検出し、その歪成分を歪成分用周波数特性分割器により帯域幅のウインドウで分割し、各ウインドウでの歪成分の電力を求め、それに基づいて周波数特性補償器による、歪成分の周波数特性における上記ウインドウと対応する部分の調整を制御する。

また、他の先行技術の例において、送信装置１００は、学習用信号を生成する学習用信号生成部１０４と、送信信号の信号電力を検出する電力検出部１０２と、電力検出部１０２によって検出された信号電力に基づいて送信信号の信号電力の出現確率を求め、当該出現確率に応じて送信信号中に学習用信号を付加する制御部１０３を備える。

特開平９−６９７３３号公報 国際公開第２００２／０６１９３８号パンフレット 国際公開第２００７／０４６３７０号パンフレット 特開２００５−２４４４３０号公報 特開２００６−３５２８５２号公報 特開２００６−２６２１５６号公報

歪補償装置は、電力増幅器で増幅された変調信号の一部に、復調処理及びアナログデジタル変換処理を施してフィードバック信号を生成し、フィードバック信号に基づいて歪補償係数を決定する。所定の周波数に現れる歪成分を補償するために、アナログデジタル変換処理のサンプリング周波数は、変換後のデジタル信号の周波数帯域が所定の周波数成分を含むように決定される。

ところで、周波数が離れた複数信号を増幅器で同時に増幅すると、増幅信号に相互変調歪成分が発生する。例えば、周波数Ｆ１及びＦ２の２信号を増幅した場合の３次相互変調歪成分は、中心周波数（２×Ｆ１−Ｆ２）及び（２×Ｆ２−Ｆ１）を有する周波数成分となる。このように、相互変調歪成分が出現する周波数の範囲は、元の複数信号が存在する周波数の範囲にくらべて３倍以上も広くなりえる。

このため、相互変調歪成分の歪補償を行う際には、フィードバック信号のアナログデジタル変換において比較的高速のサンプリング周波数が用いられる。サンプリング周波数の高速化は消費電力の増加を招く。

実施態様に係る装置及び方法は、相互変調歪成分の歪補償において、フィードバック信号のアナログデジタル変換処理に使用するサンプリング周波数の高速化を緩和することを目的とする。

実施例の一態様によれば、周波数が互いに離間する複数信号を含んだベースバンド信号を変調する変調器と、変調器により変調された信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力信号の一部を復調して復調信号を得る復調器と、所定の相互変調歪成分の周波数よりも低いサンプリング周波数で復調信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、アナログデジタル変換器による変換によって生じる所定の相互変調歪成分の折り返し成分を検出する検出部と、検出された折り返し成分に応じて所定の相互変調歪成分を補償する補償係数を生成する補償係数生成部と、変調器により変調する入力信号に補償係数を乗じる歪補償部と、を備える送信装置が与えられる。

本件開示の装置又は方法によれば、相互変調歪成分の歪補償において、フィードバック信号のアナログデジタル変換処理に使用するサンプリング周波数の高速化が緩和される。

送信装置の第１例の構成図である。 ベースバンド信号の一例の周波数スペクトル図である。 アナログデジタル変換後の信号の一例の周波数スペクトル図である。 サンプリング周波数の決定処理の説明図である。 信号復元部の構成例を示す概略構成図である。 信号復元部の処理の説明図である。 送信装置の第２例の構成図である。 歪量検出部の処理の説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、局発信号の周波数の決定方法の説明図である。 送信装置の第３例の構成図である。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は、送信装置の第１例の構成図である。送信装置１は、歪補償部１０、デジタルアナログ変換器１１、直交変調器１２、局発信号発生部１３及び２１、並びに増幅器１４を備える。また、送信装置１は、直交復調器２０、ローパスフィルタ２２、アナログデジタル変換器２３、窓関数乗算部２４、信号復元部２５、及び補償係数決定部２６を備える。

なお、以下の説明及び図面において以下の略語を使用することがある。すなわち、デジタルアナログ変換器を「ＤＡＣ」（Digital Analog Converter）と表記することがある。直交変調器を「ＱＭＯＤ」（Quadrature Modulator）と表記することがある。直交復調器を「ＱＤＥＭ」（Quadrature Demodulator）と表記することがある。ローパスフィルタを「ＬＰＦ」（Low-pass Filter）と表記することがある。アナログデジタル変換器を「ＡＤＣ」（Analog Digital Converter）と表記することがある。

本実施例の送信装置１は、互いに離れた複数のシステム搬送周波数にて伝送される複数信号を含んだ信号を送信する。歪補償部１０は、送信対象のベースバンド信号を受信する。ベースバンド信号には、複数のシステム搬送周波数にそれぞれ対応する、互いに離間した周波数を有する複数信号が含まれる。

図２は、ベースバンド信号の一例の周波数スペクトル図である。ベースバンド信号は、２つのシステム搬送周波数にて伝送される複数信号にそれぞれ対応する２個の信号Ｓ１及びＳ２を含む。信号Ｓ１及びＳ２を「システム信号」と表記することがある。

システム信号Ｓ１の中心周波数はＦ１であり、周波数帯域幅はｆ１である。一方でシステム信号Ｓ２の中心周波数はＦ２であり、周波数帯域幅はｆ２である。なお、ベースバンド信号に含まれる信号数は２個よりも多くてもよく、ベースバンド信号に含まれる信号数に限定はない。

図１を参照する。歪補償部１０は、補償係数決定部２６により決定される補償係数をベースバンド信号に乗ずる。ベースバンド信号に補償係数を乗じることによって、ベースバンド信号には、増幅器１４にて加えられる歪特性と逆の特性が与えられる。ＤＡＣ１１は、歪補償部１０から出力されるベースバンド信号をアナログ信号に変換する。

ＱＭＯＤ１２は、ＤＡＣ１１から出力されるアナログ信号に直交変調処理を施し、無線周波数の変調信号を生成する。局発信号発生部１３は、直交復調処理においてＱＭＯＤ１２が被変調信号に乗じる局発信号を発生し、ＱＭＯＤ１２へ供給する。増幅器１４は、ＱＭＯＤ１２から出力される変調信号を増幅する。

増幅器１４による増幅後の変調信号には高調波歪成分及び相互変調歪成分が含まれる。図２は、システム信号Ｓ１の３次歪成分Ｈ３１及びＨ３２、システム信号Ｓ２の３次歪成分Ｈ３３及びＨ３４、並びにシステム信号Ｓ１の５次歪成分Ｈ５１及びＨ５２、システム信号Ｓ２の５次歪成分Ｈ５３及びＨ５４を示す。また、図２は、３次相互変調歪成分ＩＭ３１及びＩＭ３２、並びに５次相互変調歪成分ＩＭ５１及びＩＭ５２を示す。

本実施例では、３次相互変調歪成分ＩＭ３１及びＩＭ３２、並びに５次相互変調歪成分ＩＭ５１及びＩＭ５２を、相互変調歪成分の歪補償の対象とする。他の実施例では、より高次の相互変調歪成分を歪補償の対象としてもよく、３次相互変調歪成分及び５次相互変調歪成分のいずれか一方のみを歪補償の対象としてもよい。すなわち、歪補償の対象となる相互変調歪成分の次数は制限されない。

なお、３次相互変調歪成分ＩＭ３１の中心周波数は（２Ｆ１−Ｆ２）であり、周波数帯域の下限は（２Ｆ１−Ｆ２）−（ｆ１＋ｆ２／２）であり、周波数帯域の上限は（２Ｆ１−Ｆ２）＋（ｆ１＋ｆ２／２）である。３次相互変調歪成分ＩＭ３２の中心周波数は（２Ｆ２−Ｆ１）であり、周波数帯域の下限は（２Ｆ２−Ｆ１）−（ｆ２＋ｆ１／２）であり、周波数帯域の上限は（２Ｆ２−Ｆ１）＋（ｆ２＋ｆ１／２）である。

また、５次相互変調歪成分ＩＭ５１の中心周波数は（３Ｆ１−２Ｆ２）であり、周波数帯域の下限は（３Ｆ１−２Ｆ２）−（３ｆ１／２＋ｆ２）であり、周波数帯域の上限は（３Ｆ１−２Ｆ２）＋（３ｆ１／２＋ｆ２）である。５次相互変調歪成分ＩＭ５２の中心周波数は（３Ｆ２−２Ｆ１）であり、周波数帯域の下限は（３Ｆ２−２Ｆ１）−（３ｆ２／２＋ｆ１）であり、周波数帯域の上限は（３Ｆ２−２Ｆ１）＋（３ｆ２／２＋ｆ１）である。

図１を参照する。送信装置１は、増幅された変調信号をアンテナを経由して送信する。ＱＤＥＭ２０は、増幅器１４により増幅された変調信号の一部を復調し、ベースバンド信号である復調信号を出力する。局発信号発生部２１は、直交復調処理においてＱＤＥＭ２０が被復調信号に乗じる局発信号を発生しＱＤＥＭ２０へ供給する。

ＬＰＦ２２は、ＱＤＥＭ２０から出力される復調信号のうち、歪補償の対象の相互変調歪成分を含む周波数範囲の周波数成分を通過させる。ＬＰＦ２２に代えて、ＱＤＥＭ２０の前段に、システム信号及び補償対象の相互変調歪成分を含む周波数範囲を通過させるバンドパスフィルタを設けてもよい。

ＡＤＣ２３は、ＬＰＦ２２の出力信号をサンプリング周波数Ｓｆにてサンプリングし、デジタル信号へ変換する。サンプリング周波数Ｓｆは、補償対象の所定の相互変調歪成分の周波数位置より低い周波数に設定される。すなわち、ＡＤＣ２３は、所定の相互変調歪成分の周波数に対してアンダーサンプリングを行う。このため、ＡＤＣ２３の出力信号には、所定の相互変調歪成分の折り返し成分が出現する。

図３は、アナログデジタル変換後の信号の一例の周波数スペクトル図である。サンプリング周波数Ｓｆを用いたサンプリングにより生じる相互変調歪成分の折り返し成分は、サンプリング周波数Ｓｆを基準として、元の相互変調歪成分の周波数位置の対称の位置に現れる。

図３に示す例では、サンプリング周波数Ｓｆは、３次相互変調歪成分の周波数位置よりも低い。この結果、３次相互変調歪成分ＩＭ３１の折り返し成分Ｆ３１は、周波数（−Ｓｆ）を基準として３次相互変調歪成分ＩＭ３１の対称の位置に現れる。３次相互変調歪成分ＩＭ３２の折り返し成分Ｆ３２は、周波数（Ｓｆ）を基準として３次相互変調歪成分ＩＭ３２の対称の位置に現れる。

また、５次相互変調歪成分ＩＭ５１の折り返し成分Ｆ５１は、周波数（−Ｓｆ）を基準として５次相互変調歪成分ＩＭ５１の対称の位置に現れる。５次相互変調歪成分ＩＭ５２の折り返し成分Ｆ５２は、周波数（Ｓｆ）を基準として５次相互変調歪成分ＩＭ５２の対称の位置に現れる。

なお、他の実施例では、サンプリング周波数Ｓｆを、３次相互変調歪成分の周波数位置よりも高く、５次相互変調歪成分の周波数位置よりも低い位置に設けてもよい。すなわち、サンプリング周波数Ｓｆは、補償対象とする上限の次数の相互変調歪成分の周波数よりも低ければよい。

図１を参照する。ＡＤＣ２３におけるサンプリング処理のサンプリング周波数Ｓｆは、サンプリング周波数決定部２によって決定される。サンプリング周波数決定部２は、システム信号の周波数位置や周波数帯域の情報に基づいてサンプリング周波数Ｓｆを決定する。送信装置１は、サンプリング周波数決定部２を備えてよい。

また、サンプリング周波数決定部２は、送信装置１の開発時や製作時にサンプリング周波数Ｓｆを決定する時に使用してもよい。この場合、ＡＤＣ２３は、開発や製作の時点で決定されたサンプリング周波数Ｓｆを使用し、送信装置１はサンプリング周波数決定部２を備えなくてよい。

窓関数乗算部２４は、ＡＤＣ２３から出力されるデジタル信号に、所定の窓関数を乗じる。窓関数は、例えばｃｏｓ窓関数、ｃｏｓ²窓関数、ｃｏｓ³窓関数、ｃｏｓ⁴窓関数、ハニング窓関数、ハミング窓関数、カイザー窓関数、ブラックマン・ハリス窓関数などであってよい。

信号復元部２５は、窓関数乗算部２４から出力されるデジタル信号に含まれている、所定の相互変調歪成分の折り返し成分の周波数位置を元の相互変調歪成分の周波数位置へ復元する。

図３に示す信号配置の例の場合、信号復元部２５は、折り返し成分Ｆ３１、Ｆ３２、Ｆ５１及びＦ５２の周波数位置を、それぞれ相互変調歪成分ＩＭ３１、ＩＭ３２、ＩＭ５１及びＩＭ５２の周波数位置へ復元する。すなわち、後段への出力信号における相互変調歪成分ＩＭ３１、ＩＭ３２、ＩＭ５１及びＩＭ５２の周波数位置における信号成分を、折り返し成分Ｆ３１、Ｆ３２、Ｆ５１及びＦ５２で置換する。

補償係数決定部２６は、歪補償部１０がベースバンド信号に乗じる補償係数を決定する。補償係数決定部２６は、係数テーブル３０と、窓関数乗算部３１と、係数生成部３２とを備える。

係数テーブル３０には、ベースバンド信号の各信号レベルに応じて使用される補償係数が格納される。係数テーブル３０は、ベースバンド信号の各信号レベルに応じた補償係数を、歪補償部１０へ出力する。

窓関数乗算部３１は、補償係数決定部２６に入力されるベースバンド信号に、所定の窓関数を乗じる。係数生成部３２は、窓関数乗算部３１の出力信号と、信号復元部２５により相互変調歪成分の周波数位置が復元された信号との誤差信号を算出する。係数生成部３２は、適応型アルゴリズムに従い誤差信号に基づいて各信号レベルの補償係数を算出し、係数テーブル３０に格納される値を更新する。

次に、サンプリング周波数Ｓｆの決定処理について説明する。図４は、サンプリング周波数Ｓｆの決定処理の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＡＡ〜ＡＦの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＡＡにおいてサンプリング周波数決定部２は、サンプリング周波数Ｓｆによるサンプリングによって相互変調歪成分が折り返す周波数範囲の禁止範囲を決定する。例えば、禁止範囲は図３に示す周波数帯域Ｂ１及びＢ２であってよい。周波数帯域Ｂ１は、システムシステム信号Ｓ１、高調波歪成分Ｈ３１、Ｈ３２、Ｈ５１及びＨ５２の占有周波数帯域である。また、周波数帯域Ｂ２は、システム信号Ｓ２、高調波歪成分Ｈ３３、Ｈ３４、Ｈ５３及びＨ５４の占有周波数帯域である。

他の実施例では、高調波歪成分Ｈ３１、Ｈ３２、Ｈ３３、Ｈ３４、Ｈ５１、Ｈ５２、Ｈ５３及びＨ５４の占有周波数帯域を禁止範囲に含めなくてもよい。また、サンプリング周波数Ｓｆの下限が予め決まっており折り返し成分が発生しない相互変調歪成分が存在する場合、サンプリング周波数決定部２は、この相互変調歪成分の占有周波数帯域を禁止範囲に加えてもよい。

オペレーションＡＢにおいてサンプリング周波数決定部２は、サンプリング周波数Ｓｆの初期値を設定する。例えば、図３に示す信号配置の場合、サンプリング周波数決定部２は、システム信号Ｓ１及び信号Ｓ２の間の範囲よりも十分に高い周波数Ｓｆ０＝（Ｆ２＋５ｆ２／２）を、サンプリング周波数Ｓｆの初期値として設定する。

オペレーションＡＣにおいてサンプリング周波数決定部２は、現在のサンプリング周波数Ｓｆでサンプリングした場合に発生する折り返し成分の占有周波数帯域と、禁止範囲との重複範囲がないか否かを判定する。例えば図３において、折り返し成分Ｆ３１、Ｆ３２、Ｆ５１及びＦ５２の占有周波数帯域は、それぞれＢＦ３１、ＢＦ３２、ＢＦ５１及びＢＦ５２で示される。サンプリング周波数決定部２は、周波数帯域ＢＦ３１、ＢＦ３２、ＢＦ５１及びＢＦ５２と、禁止範囲との間の重複範囲の存否を判定する。重複範囲がない場合（オペレーションＡＣ：Ｙ）、処理はオペレーションＡＤへ進む。重複範囲がある場合（オペレーションＡＣ：Ｎ）、処理はオペレーションＡＥへ進む。

オペレーションＡＤにおいてサンプリング周波数決定部２は、オペレーションＡＣにおいてサンプリング周波数決定部２は、現在のサンプリング周波数Ｓｆでサンプリングした場合に発生する折り返し成分同士の間の占有周波数帯域の重複範囲がないか否かを判定する。サンプリング周波数決定部２は、周波数帯域ＢＦ３１、ＢＦ３２、ＢＦ５１及びＢＦ５２の間の重複範囲の存否を判定する。重複範囲がない場合（オペレーションＡＤ：Ｙ）、処理はオペレーションＡＦへ進む。重複範囲がある場合（オペレーションＡＤ：Ｎ）、処理はオペレーションＡＥへ進む。

オペレーションＡＥにおいてサンプリング周波数決定部２は、サンプリング周波数Ｓｆを変更し、処理をオペレーションＡＣへ戻す。サンプリング周波数Ｓｆを変更する場合、サンプリング周波数決定部２は、所定の変更ステップ幅ΔＳだけサンプリング周波数Ｓｆを変更してよい。

オペレーションＡＦにおいてサンプリング周波数決定部２は、現在のサンプリング周波数Ｓｆを、ＡＤＣ２３により使用されるサンプリング周波数Ｓｆとして決定する。

なお、オペレーションＡＣ及びＡＤの判定処理はどちらを先に実行してもよい。また、送信品質の劣化を許容することによりオペレーションＡＣ及びＡＤのいずれか一方を省略して、処理を簡単にしてもよい。

次に、信号復元部２５による処理を説明する。図５は、信号復元部２５の構成例を示す概略構成図である。信号復元部２５は、オーバサンプリング部４０と、高速フーリエ変換部４１と、置換部４２と、逆高速フーリエ変換部４３を備える。なお、以下の説明及び図面において、高速フーリエ変換部及び逆高速フーリエ変換部を、それぞれ「ＦＦＴ」（Fast Fourier Transformer）及び「ＩＦＦＴ」（Inverse Fast Fourier Transformer）と表記することがある。

オーバサンプリング部４０は、信号復元部２５の入力信号にオーバサンプリング処理する。すなわちオーバサンプリング部４０は、入力されたデジタル信号を、元のデジタル信号の信号形式よりも広帯域の信号を取り扱う信号形式のデジタル信号に変換する。本実施例では、オーバサンプリング部４０は、入力信号を、補償対象の相互変調歪成分の周波数の範囲をカバーする周波数帯域幅を取り扱うデジタル信号へ変換する。なお、オーバサンプリング部４０をＦＦＴ４１の後段に設け、周波数領域信号に対してオーバサンプリング処理を行うように実施例を変更してもよい。

ＦＦＴ４１は、オーバサンプリング部４０によりオーバサンプリング処理された信号を、周波数領域信号へ変換する。置換部４２は、ＦＦＴ４１から出力される周波数領域信号において、補償対象の相互変調歪成分の折り返し成分の位置を、相互変調歪成分の元の位置へ復元する。すなわち、相互変調歪成分の位置における信号成分を折り返し成分で置換する。

図６は、信号復元部２５の処理の説明図である。例えば図３に示す信号配置の場合、置換部４２は、折り返し成分Ｆ３１、Ｆ３２、Ｆ５１及びＦ５２の位置を、それぞれ相互変調歪成分ＩＭ３１、ＩＭ３２、ＩＭ５１及びＩＭ５２の元の位置へ復元する。

ＩＦＦＴ４３は、置換部４２により復元された信号を時間領域信号へ変換し、相互変調歪成分が復元された時間領域信号を補償係数決定部２６に出力する。

なお本実施例において、ＦＦＴ４１は、特許請求の範囲に記載された検出部の一例として挙げられる。また置換部４２は、特許請求の範囲に記載された復元部の一例として挙げられる。

本実施例によれば、補償対象の相互変調歪成分の周波数に対して、アナログデジタル変換器をアンダーサンプリングさせることができる。このため、相互変調歪成分を直接サンプリングするよりも低いサンプリング周波数でサンプリングしたデジタル信号を使用して、相互変調歪成分の歪補償を行うことが可能になる。これにより送信装置の消費電力低減に寄与する。

次に、送信装置１の他の実施例について説明する。図７は、送信装置の第２例の構成図である。図１と同一の構成要素については、同一の参照符号を付することとし、同一の参照符号の構成要素は、特に説明しない限り同じ処理を実行する。送信装置１は歪量検出部２７を備える。

歪量検出部２７は、予め定めた周波数帯域に残留する歪成分を検出し、その歪み量をスカラー値として出力する。例えば、歪量検出部２７は、予め定めた周波数帯域にて検出された信号強度を積分した積分値を歪み量として算出してよい。また各周波数で検出された信号強度を、所定の関数に代入して歪み量を算出してよい。

図８は、歪量検出部２７の処理の説明図である。例えば、歪量検出部２７は、折り返し成分が存在する周波数範囲ＢＦ３１、ＢＦ３２、ＢＦ５１及びＢＦ５２における信号強度を示す歪み量を出力してよい。歪み量検出部２７は、この歪み量に、高調波歪成分が発生する周波数範囲Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１及びＢ２２の信号強度を加えた歪み量の合計値を出力してもよい。

図７を参照する。補償係数決定部２６の係数生成部３２は、歪量検出部２７から出力される歪み量に基づいて補償係数を生成する。例えば、係数生成部３２は、適応型アルゴリズムのいずれかを用いて歪み量が最小値となるように補償係数を生成してよい。係数生成部３２は、係数テーブル３０に格納される値を算出した補償係数で更新する。

本実施例によれば、スカラー値の歪み量を用いて歪補償を行う歪補償装置において相互変調歪成分を補償する場合に、アナログデジタル変換器をアンダーサンプリングさせることができる。また、折り返し成分を検出して歪み量を算出することにより、相互変調歪成分を復元する処理を省くことができる。

次に、局発信号発生部２１が発生する局発信号の周波数の決定方法について説明する。ＡＤＣ２３に入力されるシステム信号Ｓ１及びＳ２の位置が、周波数０Ｈｚに対して左右対称でない場合がある。このような状態を図９の（Ａ）に示す。例えば、ＱＭＯＤ１２にて変調されるシステム信号Ｓ１及びＳ２の位置が、周波数０Ｈｚに対して左右対称でない場合に、このような信号配置になる。

この場合、ＱＤＥＭ２０にて被復調信号に乗ずる局発信号の周波数を調整して、図９の（Ｂ）に示すように変調信号に含まれるシステム信号Ｓ１及びＳ２の位置を周波数０Ｈｚに対して左右対称にしてよい。送信装置１は、システム信号Ｓ１及びＳ２の周波数位置及び帯域幅に応じて局発信号の周波数を、上記のように調整する局発信号調整部を備えていてよい。局発信号の周波数を調整してシステム信号Ｓ１及びＳ２の位置を変更する場合に、信号復元部２５において周波数位置を元に戻す処理を行ってよい。

このように、ＡＤＣ２３に入力されるシステム信号Ｓ１及びＳ２の位置を調整することによって、サンプリング周波数Ｓｒを低減することができる。図９の（Ｂ）において、周波数ＦＬはシステム信号Ｓ１の占有周波数帯域の下限であり、周波数ＦＵはシステム信号Ｓ２の占有周波数帯域の上限である。

次に、送信装置１の他の実施例について説明する。図１０は、送信装置の第３例の構成図である。図１と同一の構成要素については、同一の参照符号を付することとし、同一の参照符号の構成要素は、特に説明しない限り同じ処理を実行する。

信号復元部２５は、ＦＦＴ４１による周波数解析の結果に基づいて、折り返し成分の占有周波数帯域に残留する歪み量を算出し、サンプリング周波数決定部２に出力する。信号復元部２５は、折り返し成分が発生する周波数範囲に残留する歪み量と高調波歪成分が発生する周波数範囲に残留する歪み量の合計値を出力してもよい。

サンプリング周波数決定部２は、信号復元部２５により算出される歪み量に基づいて、ＡＤＣ２３のサンプリング周波数を再調整する。例えば、サンプリング周波数決定部２は、適応型アルゴリズムのいずれかを用いて歪み量が最小値となるようにサンプリング周波数を調整してよい。

送信装置１は、サンプリング周波数決定部２を備えてよい。また、サンプリング周波数決定部２によるサンプリング周波数Ｓｆの調整は、送信装置１の開発時や製作時のトレーニングの際に行ってよい。この場合、送信装置１はサンプリング周波数決定部２を備えなくてよい。

本実施例によれば、システム信号の周波数情報に基づいて決定したサンプリング周波数が、系のスプリアスなどの影響で最適でない場合に、残留歪みを低減して信号品質を向上することが可能となる。

１ 送信装置
１０ 歪補償部
１１ デジタルアナログ変換器
１２ 直交変調器
１４ 増幅器
２０ 直交復調器
２３ デジタルアナログ変換器
２５ 信号復元部
２６ 補償係数決定部

Claims (8)

1. 周波数が互いに離間する複数信号を含んだベースバンド信号を変調する変調器と、
   前記変調器により変調された信号を増幅する増幅器と、
   前記増幅器の出力信号の一部を復調して復調信号を得る復調器と、
   所定の相互変調歪成分の周波数よりも低いサンプリング周波数で前記復調信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
   前記アナログデジタル変換器による変換によって生じる前記所定の相互変調歪成分の折り返し成分を検出する検出部と、
   検出された前記折り返し成分に応じて前記所定の相互変調歪成分を補償する補償係数を生成する補償係数生成部と、
   前記変調器により変調する入力信号に前記補償係数を乗じる歪補償部と、
   を備える送信装置。
2. 前記アナログデジタル変換器は、前記折り返し成分の占有周波数帯域と、前記ベースバンド信号の占有周波数帯域とが重複しないサンプリング周波数で前記復調信号のサンプリングを行う請求項１に記載の送信装置。
3. 前記アナログデジタル変換器は、前記折り返し成分の占有周波数帯域と、前記所定の相互変調歪成分以外の相互変調歪成分の折り返し成分の占有周波数帯域とが重複しないサンプリング周波数で前記復調信号の前記サンプリングを行う請求項１又は２に記載の送信装置。
4. 前記補償係数生成部は、
   前記折り返し成分の周波数位置を前記所定の相互変調歪成分の周波数位置へ復元する復元部と、
   前記折り返し成分の周波数位置が復元された信号と前記入力信号との誤差信号に基づいて前記補償係数を生成する係数生成部と、
   を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の送信装置。
5. 前記補償係数生成部は、
   前記折り返し成分の周波数位置に残留する歪成分を含んだ残留歪量を検出する歪量検出部と、
   前記残留歪量に基づいて補償係数を生成する係数生成部と、
   を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の送信装置。
6. 前記復調器が被復調信号に乗じる局発信号を発生する局発信号発生部を備え、
   前記局発信号の周波数は、前記復調器から出力される前記復調信号に含まれる前記複数信号の両端の周波数位置が、０ヘルツから等距離になるように設定される請求項１〜５のいずれか一項に記載の送信装置。
7. 前記復調信号を周波数解析することにより残留歪量を検出する残留歪検出部と、
   適応型アルゴリズムにより、前記残留歪検出部により検出された残留歪量を最小にする前記サンプリング周波数を決定するサンプリング周波数決定部と、
   を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の送信装置。
8. 周波数が互いに離間する複数信号を含んだベースバンド信号を変調器で変調して得られる変調信号を増幅器で増幅し、
   増幅された前記変調信号の一部を復調して復調信号を生成し、
   アナログデジタル変換器により、所定の相互変調歪成分の周波数よりも低いサンプリング周波数で前記復調信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、
   前記アナログデジタル変換器による変換によって生じる前記所定の相互変調歪成分の折り返し成分を検出し、
   検出された前記折り返し成分に応じて前記所定の相互変調歪成分を補償する補償係数を生成し、
   前記変調器により変調する入力信号に前記補償係数を乗じる、歪補償方法。

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