JP5907073B2 - 増幅回路及び無線通信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、増幅回路及び無線通信装置に関するものである。
高出力増幅器(High Power Amplifier、以下、「HPA」という)などの増幅器を用いて、電力を増幅する場合、増幅器の非線形な歪特性のため、所望の入出力特性を得ることができないことがある。
特に、増幅したい無線信号の周波数が高い場合には、非線形特性を補正して増幅器を線形化するために、無線信号に変換する前の周波数の低い複素IQベースバンド信号に対して、特許文献1に示すように、デジタル信号処理を用いて事前に増幅器の非線形歪特性を打ち消す前置歪補償(predistortion)を施す必要がある。
歪補償の処理では、前記増幅器のモデルもしくは逆モデル(歪補償モデル)が推定され、そのモデルに基づいて増幅器における歪が補償される。
ここで、近年の通信の高速化に伴い、広帯域な信号を増幅することが必要となっている。広帯域な信号を増幅する際には、増幅器のメモリ効果の影響によっても、増幅器の出力信号が歪むため、それを補償する必要がある。非特許文献1には、そのメモリ効果を考慮した増幅器の歪補償モデルが提案されている。
図10に示すように、増幅器100の歪補償部101を備えた増幅回路において、メモリ効果を考慮した従来のモデルは、式(1)のように表される。
ここで、
y[n]:増幅器100の出力信号
k:次数
l:増幅器100の入力信号u[n]に対する相対遅延
1:相対的な先行サンプル数の最大値
2:相対的な遅延サンプル数の最大値
l:増幅器の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延lに関する係数
k、l:増幅器100の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延lに関する係数及び次数kに関する係数
式(1)に示す従来のモデルは、図11に示すように、増幅器100の内部で発生するメモリ効果を、時間的に特性の異なる複数の非線形素子NL(メモリ項0〜メモリ項L1+L2)を合成したものとして表現したものである。
ここで、複数の非線形素子NLそれぞれの特性は、式(2)のように表される。
式(2)に示すように、各非線形素子NLの非線形特性(入出力特性)は、増幅器100への入力信号u[n’]に基づいて定義されている。
l'[n’]:非線形素子NLの出力
k:次数
l’:入力信号u[n’]に対する相対遅延
1:相対的な先行サンプル数の最大値
2:相対的な遅延サンプル数の最大値
l'-L1:非線形素子の特性の最大次数であり、添え字は相対遅延l’−L1に関する係数
k,l'-L1:非線形素子NLの特性を表す複素係数であり、添え字は相対遅延l’−L1に関する係数及び次数kに関する係数
また、図11に示すように、各非線形素子NLには、それぞれ、入力信号u[n’]が与えられる。ただし、メモリ項1〜メモリ項L1+L2の各非線形素子NLの前段には、それぞれ遅延素子Dが接続されており、各非線形素子NLに与えられる入力信号u[n’]は、時間的にそれぞれ異なる信号となっている。
つまり、メモリ項1〜メモリ項L1+L2の各非線形素子NLが、増幅器におけるメモリ効果を表現したものとなっている。
したがって、式(2)及び図11より、メモリ効果を考慮したモデルの表現として、次の式(3a)(3b)が得られる。

なお、式(3a)は、式(2)及び図11より直接的に導かれるモデルであり、式(3b)は、式(3a)を、n=n’−L1,l=l’−L1で置き換えたものである。
また、同時に増幅器の電力効率を高めたい場合、増幅器の入力信号を用いて増幅器の電源電圧(ドレイン信号)を変調し、入力信号の大小に合わせて増幅器の消費電力をダイナミックに変動させる方式(電源変調方式、又は、エンベロープトラッキング方式とよばれている。)が提案されている(例えば、特許文献2,非特許文献2,3参照。)。このような電源変調方式では、入力信号の電圧が小さいときには増幅器の消費電力が抑えられ、電力効率が向上する。このようにして、高効率増幅技術を提供することができる。
特開2009−194432号公報 特開2009−290283号公報
Kim, J. and konstantinou, k., "Digital predistortion of wideband signals based on power amplifier model with memory," Electron. Lett., Vol. 37, pp.1417-1418, Nov.2001. Donald F. Kimball, et al., "High-Efficiency Envelope-Tracking W-CDMA Base-Station Amplifier Using GaN HFETs", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 54, No. 11, November 2006. Feipeng Wang, et. al., "Design of Wide-Band Envelope-Tracking Power Amplifiers for OFDM Applications", IEEE Transactions on MicrowaveTheory and Techniques, Vol.53, No.4, April 2005.
本発明者は、従来の固定電圧で動作する増幅器モデルをエンベロープトラッキング動作(以下、ET動作)する増幅器に適用した場合、増幅する信号帯域が狭い場合は十分な補償を実現する事が出来るが、通信を高速化するため信号帯域を広帯域化すると、従来は無視できていた微小な歪が無視できないレベルとなって通信できなくなったり、他の通信を妨害する不要輻射を放射したりする、という問題が生じることを見出した。
本発明は、上記問題の解決に関連してなされたものである。
(1)本発明者は、信号広帯域化に伴う前記問題を解消すべく、鋭意研究した結果、増幅器において従来認識されていなかったメモリ効果を考慮すべきであるという新規な着想を得た。すなわち、従来のモデルでは、式(1)から明らかなように、メモリ効果として、増幅器の入力−出力間で発生するメモリ効果しか考慮されていない。
しかし、増幅器を高効率化するために、エンベロープトラッキング(Envelope Tracking)駆動方式を採用すると、入力信号のエンベロープ信号に応じて、増幅器100の電源電圧(ドレイン電圧)が変化する。つまり、エンベロープトラッキング駆動方式では、入力信号電力に応じて増幅器に供給される電源電圧を調整しつつ、送信信号(又は送信信号を波形整形した信号)を増幅器に入力することになる。このように、エンベロープトラッキング駆動方式のように電源電圧が変化する増幅器は、2入力系となっている。
このような2入力系では、増幅器の入力−出力間の経路、及び増幅器の電源−出力間の経路、という複数の異なる経路で入力された信号が増幅器内で合成される。したがって、増幅器に入力された信号は、各経路における周波数特性やメモリ効果の影響を受け、増幅器出力が大きく歪むおそれがある。
信号帯域が比較的狭い場合には、増幅器の電源−出力間の経路における周波数特性・メモリ効果については、さほど影響が大きくなかったが、信号帯域が広帯域化すると、増幅器の電源−出力間の経路における特性が無視できなくなることを、本発明者は見出した。
かかる観点からみた本発明は、信号を増幅する増幅器と、前記信号のエンベロープの変化に応じて、前記増幅器の電源ポートに供給される電源電圧又は電源電流を変化させる可変電源と、前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、を備え、前記歪補償部は、前記増幅器の前記電源ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、を補償する処理を行うことを特徴とする増幅回路である。
上記の本発明によれば、増幅器の前記電源ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果を補償することができる。なお、エンベロープを得るために用いられる信号は、増幅器によって増幅される信号(例えば、実施形態におけるu[n])そのものである必要はなく、歪補償前の信号(例えば、実施形態におけるx[n])などを含む意である。
(2)前記歪補償部は、前記増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、及び、前記電源ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、を補償する処理を行うのが好ましい。
この場合、増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、及び、増幅器の前記電源ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果の双方のメモリ効果を補償することができる。
(3)前記歪補償部は、前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデル(逆モデル・正モデルのいずれででもよい。以下、同様。)に基づいて歪補償を行うものであり、前記モデルは、少なくとも、前記電源ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、が表現されたものであるのが好ましい。なお、前記モデルは、前記信号入力ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果も表現されているのが更に好ましい。
(4)前記歪補償部は、前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデルに基づいて歪補償を行うものであり、前記モデルにおいて、前記増幅器は、複数の要素増幅器を合成したものとしてモデル化されており、前記モデルにおける前記複数の要素増幅器には、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号、及び、前記可変電源から供給される前記電源電圧又は前記電源電流が与えられ、前記モデルにおける前記複数の要素増幅器の出力を合成したものが、前記増幅器の出力に対応しており、前記モデルにおける前記複数の要素増幅器は、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号及び前記可変電源から供給される前記電源電圧又は前記電源電流、に基づいて非線形特性が定義されており、前記モデルにおける前記複数の要素増幅器には、それぞれ、異なる時間における前記電源電圧又は前記電源電流が与えられるのが好ましい。
(5)前記モデルにおける前記複数の要素増幅器は、それぞれ、複数の非線形素子を合成したものとしてモデル化されており、前記複数の非線形素子には、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号が与えられ、前記複数の非線形素子の出力を合成したものが前記要素増幅器の出力に対応しており、前記複数の非線形素子は、それぞれ、前記入力信号及び前記電源電圧又は前記電源電流に基づいて非線形特性が定義されており、前記複数の非線形素子には、それぞれ、異なる時間における前記入力信号が与えられるのが好ましい。
(6)歪補償部が推定する増幅器モデルは、実施形態として説明する後述の式(10)に基づくものとすることができる。なお、「式(10)に基づく増幅器モデル」には、式(10)に直接対応するモデルのほか、その逆モデル(式(12))が含まれ、さらに、式(10)を変形した式(式(15)等)に基づくモデルも含まれる。
(7)前記歪補償部は、前記電源ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、及び、前記歪補償部の信号出力ポートから前記増幅器の信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、を補償する処理を行うのが好ましい。
(8)歪補償部が推定する増幅器モデルは、実施形態として説明する後述の式(15)に基づくものとすることができる。なお、「式(15)に基づく増幅器モデル」には、式(15)に直接対応するモデルのほか、その逆モデル(式(17))が含まれ、さらに、式(15)を変形した式に基づくモデル(式(18)等)も含まれる。
(9)歪補償部が推定する増幅器逆モデルは、実施形態として説明する後述の式(18)に基づくものとすることができる。
(10)他の観点からみた本発明は、信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、を備え、前記歪補償部は、前記増幅器の信号入力ポート以外の他の入力ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、を補償する処理を行うことを特徴とする増幅回路である。
上記本発明によれば、増幅器の信号入力ポート以外の他の入力ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果を補償することができる。
(11)さらに他の観点からみた本発明は、信号を増幅する増幅器と、前記信号のエンベロープの変化に応じて、前記増幅器の電源ポートに供給される電源電圧又は電源電流を変化させる可変電源と、前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデルに基づいて歪補償を行う歪補償部と、を備え、前記モデルにおける前記増幅器は、前記増幅器の信号入力ポートに入力される入力信号及び前記可変電源から供給される前記電源電圧又は前記電源電流、に基づいて非線形特性が定義されていることを特徴とする増幅回路である。
前述のように、エンベロープトラッキング駆動方式などのエンベロープ信号に応じて電源電圧又は電源電流が変化する方式においては、増幅器が2入力系となっている。そして、増幅器に入力された信号は、各経路における周波数特性やメモリ効果の影響を受け、増幅器出力が大きく歪む。
そこで、上記の本発明のように、信号入力ポートに入力される入力信号及び前記可変電源から供給される前記電源電圧又は前記電源電流、に基づいて非線形特性が定義された増幅器モデルを採用することで、複数の各経路の特性を適切に表現でき、従来よりも良好なモデルが得られる。
(12)なお、前記モデルは、より具体的には、実施形態として説明する後述の式(4)に基づく増幅器モデルとすることができる。
(13)前記モデルにおける前記増幅器は、複数の非線形素子を合成したものとしてモデル化されており、前記複数の非線形素子には、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号が与えられ、前記複数の非線形素子の出力を合成したものが前記増幅器の出力に対応しており、前記複数の非線形素子は、それぞれ、前記入力信号及び前記電源電圧又は前記電源電流に基づいて非線形特性が定義されており、前記複数の非線形素子には、それぞれ、異なる時間における前記入力信号が与えられるものとすることができる。
この場合、少なくとも、信号入力ポートから出力信号ポートに至る経路のメモリ効果が表現されたモデルとなる。なお、電源ポートから出力信号ポートに至る経路のメモリ効果を考慮することも当然に許容される。
(14)なお、前記モデルは、より、具体的には、実施形態として説明する後述の式(7)に基づく増幅器モデルとすることができる。
(15)さらに他の観点からみた本発明は、前記(1)〜(14)のいずれか1項に記載の増幅回路を、送信信号の増幅、又は受信信号の増幅のために備えた無線通信装置である。
上記の(1)〜(9)項に係る本発明、並びに、(1)〜(9)項を引用する(15)項に係る本発明によれば、電源ポートから信号出力ポートに至る経路におけるメモリ効果を、補償することができる。
上記の(10)項に係る本発明、ならびに、(10)項を引用する(15)項に係る本発明によれば、幅器の信号入力ポート以外の他の入力ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果を補償することができる。
上記の(11)〜(14)項に係る本発明、並びに、(11)〜(14)項を引用する(15)項に係る本発明によれば、一経路のみが考慮された増幅器モデルに比べて、複数経路が考慮されている分、適切な増幅器モデルとなる。
増幅回路のブロック図である。 図1に示す増幅回路の詳細な回路図である。 (a)は、メモリ効果を考慮しないET増幅器の非線形特性を定義する図であり、(b)は、第2メモリ効果を考慮した増幅器モデルのブロック図である。 入力信号−電源電圧の非線形変換特性を示す特性図である。 ET増幅器モデルの第1変形例を用いた増幅回路のブロック図である。 ET増幅器モデルの第2変形例を用いた増幅回路のブロック図である。 図6に示す増幅回路の詳細な回路図である。 図6の増幅回路での不要輻射を示す実験結果である。 ソースモジュレーション方式の増幅回路のブロック図である。 従来の増幅回路のブロック図である。 従来の増幅器モデルを示すブロック図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
[1.増幅回路]
図1は、実施形態に係る増幅回路1を示している。この増幅回路1は、無線基地局装置などの無線通信装置に搭載され、送信信号の増幅を行うために用いられる。なお、増幅回路1は、受信信号の増幅に用いても良い。
増幅回路1は、高出力増幅器(HPA)2と、可変電源3と、歪補償部4と、を備えている。増幅器2は、入力された信号を増幅するためのものであり、信号が入力される信号入力ポート2a、及び、信号を出力する信号出力ポート2bを備えている。
増幅器2は、さらに、電源電圧(ドレイン電圧)V[n]が供給される電源ポート2cを備えている。増幅器2において、電源ポート2cは、信号入力ポート2a以外の他の入力ポートとなっている。
この増幅回路1は、エンベロープトラッキング駆動方式である。このため、前記可変電源3は、信号x[n]のエンベロープ信号に応じて、増幅器2の電源ポート2cに供給される電源電圧V[n]を変化させる。つまり、増幅器2及び可変電源3は、エンベロープトラッキング動作する増幅器(以下、ET増幅器)200を構成している。増幅器2に供給される電源電圧が、信号x[n]のエンベロープに応じて変化することで、増幅器2を高効率動作させることができる。
なお、可変電源3は、電源電圧(ドレイン電圧)V[n]を変化させるものに限らず、電源電流(ドレイン電流)を変化させるものであってもよい。以下では、可変電源3は、電源電圧を変化させるものとして説明するが、以下の説明において「電源電圧」とある部分を、「電源電流」と置き換えても、機能的に等価である。
可変電源3に信号x[n]のエンベロープ信号を与えるため、増幅回路1は、信号x[n]の電力検出部5、及び電力−電圧変換部6を備えている。
電力検出部5は、信号x[n](複素IQベースバンド信号)の電力値(信号x[n]のエンベロープ信号)を検出し、出力する。電力−電圧変換部6は、電力検出部5により検出された電力を、増幅器2へ供給される電源電圧値に変換する機能を有している。電力−電圧変換部6は、変換された電源電圧値(エンベロープ電圧値)を可変電源3に出力する。可変電源3は、変換された電源電圧値(エンベロープ電圧値)に応じて、増幅器2の電源ポート2cに供給される電圧V[n]を動的に変化させる。
歪補償部4は、ET増幅器200のモデルを推定する推定部7と、信号x[n]に対して前置歪補償(Predistortion)の処理を行う歪補償処理部8と、を備えている。
本実施形態の推定部7は、ET増幅器200のモデルとして、ET増幅器200の逆特性を示す逆モデルを推定する逆特性推定部7として構成されている。なお、推定部7によって推定されるモデルの詳細及びその推定方法については、後述する。
歪補償処理部8は、推定部7によって推定されたET増幅器200の逆モデルを取得し、その逆モデルに基づいて、信号x[n]に対して歪補償処理を行い、歪補償後の信号u[n]を出力する。ET増幅器200の歪特性とは逆の特性で補償された信号u[n]を、歪特性を有するET増幅器200への入力信号とすることで、歪が抑制された増幅器出力y[n]を得ることができる。
なお、図1の増幅回路1は、増幅回路1の構成要素のうち主要なものだけを描いたものであり、詳細には図2に示す回路構成を有する。図2に示す増幅器1は、歪補償部4及び/又は電力−電圧変換部6の手前には、タイミング調整部31a,31bが設けられている。タイミング調整部31a,31bは、増幅回路の入力(x[n])から各々の経路を通って増幅器出力に到達するまでの時刻を一致させるために、タイミング調整を行う。
図2において、歪補償部4の出力側には、デジタル信号をアナログ信号に変換するDAC32,32が設けられ、DAC32によって変換されたアナログIQベースバンド信号が、直交変調器33によって直交変調される。直交変調後の信号は、周波数変換部34によってアップコンバートされる。アップコンバート後の信号は、1又は複数の駆動増幅器35a,35bに与えられ、増幅される。駆動増幅器35a,35bの出力は、ET増幅器200を構成する増幅器2に与えられる。なお、本実施形態では、駆動増幅器35a,35bは、可変電源ではなく固定電圧の固定電源から電源電圧が供給されるが、駆動増幅器35a,35bにも増幅器2と同様に可変電源3から電源電圧が供給されてもよい。
図2において、増幅器2の出力信号y(t)は、カプラ36によって検出され、可変減衰器(1/G)37を介して、周波数変換部38に与えられる。周波数変換部38は、信号をダウンコンバートする。周波数変換後の信号は、フィルタ(ローパスフィルタ又はバンドバスフィルタ)39を介して、ADC40に与えられる。ADCはアナログ信号をデジタル信号に変換し、その出力を信号処理部41に与える。信号処理部41は、デジタル直交復調などの信号処理を行い、デジタルIQベースバンド信号を、歪補償部4に与える。
増幅回路1は、実際には、図2のように構成されているが、以下の説明では、図1の構成を前提とするだけで説明可能であるため、主に、図1に基づいて説明する。
ここで、図1及び図2における信号名について、以下に説明しておく。
まず、*[n]は、サンプリング間隔T(秒)としたときに、時刻n×Tにサンプリングしたデジタル複素ベースバンドIQ表現の信号である。また、*(t)は、時刻tにおけるアナログ信号を示す。ただし、本実施形態では、歪補償部4におけるデジタル信号領域における歪補償処理を取り扱うため、信号は、専ら、*[n]で示される。
具体的には、x[n]は、歪補償部4による歪補償前の入力信号であり、xI[n]は、x[n]の実部(I−channel)であり、xQ[n]は、x[n]の虚部(Q−channel)である。すなわち、x[n]=xI[n]+i×xQ[n]である。
u[n]は、歪補償部4による歪補償後の入力信号であり、uI[n]は、u[n]の実部(I−channel)であり、uQ[n]は、u[n]の虚部(Q−channel)である。すなわち、u[n]=uI[n]+i×uQ[n]である。
u’[n]は、逆特性推定用のレプリカ信号であり、uI’[n]は、u’[n]の実部(I−channel)であり、uQ’[n]は、u’[n]の虚部(Q−channel)である。すなわち、u’[n]=uI’[n]+i×uQ’[n]である。
y[n]は、増幅器2の出力信号であり、yI[n]は、y[n]の実部(I−channel)であり、yQ[n]は、y[n]の虚部(Q−channel)である。すなわち、y[n]=G×(yI[n]+i×yQ[n])である。
[2.ET増幅器モデル]
従来の増幅器モデルでは、式(2)に示すように、増幅器への入力信号u[n]に応じて増幅器の非線形特性が定義されていた。
これに対し、エンベロープ信号に応じて電源電圧V[n]が変化するET増幅器200の非線形特性を、電源電圧(ドレイン電圧)V[n]を用いて、次の式(4)のように定義する。
ここで、
Y”l"、m"[n”−M1]:ET増幅器200の出力信号
k:次数
l”:信号増幅経路において、ET増幅器200の入力信号u[n”]に対して生じる相対遅延
m”:電源経路において、ET増幅器200の入力信号u[n”]に対して生じる相対遅延
1:信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
1:電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
l"-L1、m"-M1:ET増幅器200の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”−L1に関する係数、及び相対遅延(電源経路)m”−M1に関する係数
k、l"-L1,m"-M1:ET増幅器200の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”-L1に関する係数、相対遅延(電源経路)m”−M1、及び次数kに関する係数
V[n”−l”−m”]:電源電圧
u[n”−l”−M1]:歪補償後の入力信号
上記式(4)において、例えば、l”=0、m”=0のときは、
となる。
式(5)において、m”=0は、信号入力ポート2aから信号出力ポート2bの経路(第1経路;信号増幅経路)上でのメモリ効果(以下、「第1メモリ効果」という)がないとした場合のET増幅器200の非線形特性を示しており、l”=0は、電源ポート(他の入力ポート)2cから信号出力ポート2bの経路(第2経路;電源経路)上でのメモリ効果(以下、「第2メモリ効果」という)がないとした場合の増幅器の非線形特性を示している。
したがって、第1メモリ効果及び第2メモリ効果の双方を考慮しない場合のET増幅器200のモデルは、図3(a)のようになる。
図3(a)のブロック図では、ET増幅器200を構成する増幅器2に対応する非線形素子10への入力信号u[n”]のライン上に、遅延要素12が設けられており、入力信号u[n”]に応じた電源電圧V[n”]が可変電源11(図1の可変電源3に対応する)から非線形素子10へ与えられる。つまり、図3(a)に示す非線形素子10の出力Y”0,0[n”−M1]は、ET増幅器200の信号入力ポート2aへの入力である入力信号u[n”−M1]と、ET増幅器200を構成する増幅器2の電源ポート2cへの入力である電源電圧V[n”]と、によって定義される。
また、図3(a)及び式(5)からも明らかなように、入力信号u[n”−M1]と電源電圧V[n”]とは、互いに異なる時間における信号が、出力に反映される。なお、図3(a)においては、入力信号u[n”]のライン上に遅延要素12が設けられているが、可変電源11側のライン上に遅延要素を入れて表現しても等価である。つまり、式(5)においては、−M1<0であれば、u[n”]の方の遅延が大きく、−M1>0であれば、V[n”]の方の遅延が大きい、ということになる。
式(5)において、従来の増幅器モデルと同様に、信号入力ポート2aから信号出力ポート2bに至る経路上で発生する第1メモリ効果を考慮すると、ET増幅器200のモデルは、次の式(6)の通り表される。
ここで、
Y’0[n”−M1]:ET増幅器200の出力信号
k:次数
l”:信号増幅経路において、ET増幅器200の入力信号u[n”]に対して生じる相対遅延
1:信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
2:信号増幅経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
1:電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
l"-L1,-M1:ET増幅器200の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”−L1に関する係数、及び、相対遅延(電源経路)−M1に関する係数
k、l"-L1,-M1:ET増幅器200の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”-L1に関する係数、相対遅延(電源経路)−M1、及び次数kに関する係数
V[n”−l”]:電源電圧
u[n”−l”−M1]:歪補償後の入力信号
さらに式(6)式に対して、n’=n”−L1,l’=l”−L1の置き換えをすると、下記式(7)が得られる。
上記式(7)は、ET増幅器200において、第1メモリ効果が表現された非線形素子を示している。つまり、式(7)は、図11及び式(3)と同様に、ET増幅器200を、L1+L2+1個(第1メモリ効果についての非メモリ項が1個と、第1メモリ効果についてのメモリ項がL1+L2個)の非線形素子の合成で表現したものである。なお、複数個(L1+L2+1個)の非線形素子は、それぞれ非線形特性が異なり得るものである。
ここでは、式(7)に示すように、第1メモリ効果が表現された非線形素子を、「要素増幅器」という。なお、図11と同様に、要素増幅器を構成する複数個(L1+L2+1個)の非線形素子には、それぞれ、信号入力ポート2aに入力される入力信号が与えられ、複数の非線形素子の出力を合成したものが要素増幅器の出力に対応する。
ただし、要素増幅器では、複数の非線形素子は、図11及び式(3)に示される非線形素子とは異なり、入力信号u及び電源電圧Vによって非線形特性が定義されている。なお、一つの要素増幅器における複数の非線形素子には、それぞれ、異なる時間n'+L1−M1・・・n'−L2−M1における入力信号u[n'+L1−M1]・・・u[n'−L2−M1]が与えられる。また、一つの要素増幅器における複数の非線形素子には、それぞれ、共通の時間n'−l'の電源電圧V[n'−l']が与えられる。
続いて、式(7)で示すモデル(要素増幅器)を用いて、電源ポート2cから信号出力ポート2bに至る経路上で発生する第2メモリ効果が考慮されたET増幅器モデルを定義する。
図3(b)は、要素増幅器20を用いたET増幅器200のモデル(第1及び第2メモリ効果が考慮された増幅器モデル)を示している。
また、図3(b)のET増幅器モデルは、次の式(8)(9)のように表される。
ここで、
y[n’−M1]:ET増幅器200の出力信号
k:次数
l’:信号増幅経路において、ET増幅器200の入力信号u[n’]に対して生じる相対遅延
m”:電源経路において、ET増幅器200の入力信号u[n’]に対して生じる相対遅延
1:信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
2:信号増幅経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
1:電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
2:電源経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
l',-M1:ET増幅器200の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l’に関する係数、及び、相対遅延(電源経路)−M1に関する係数
k,l',m"-M1:ET増幅器200の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l’に関する係数、相対遅延(電源経路)m”−M1、及び次数kに関する係数
V[n’−l’−m”],V[(n−M1)−l’−(m”−M1)]:電源電圧
u[n’−l’−M1],u[(n’−M1)−l’]:歪補償後の入力信号
図3に示すように、ET増幅器モデルは、複数個の要素増幅器20を合成したものとしてモデル化されている。このET増幅器モデルは、M1+M2+1個(第2メモリ効果についての非メモリ項となる要素増幅器20aが1個と、第2メモリ効果についてのメモリ項となる要素増幅器20bがM1+M2個)を有している。
複数の要素増幅器20には、遅延素子22(図3(a)の遅延素子12に対応)を介して、それぞれ、共通の時間n'−M1における入力信号u[n'−M1]が与えられる。なお、図3(b)においては、入力信号u[n']のライン上に遅延要素22が設けられているが、図3(a)と同様に、可変電源21側のライン上に遅延要素を入れて表現してもよい。
また、複数の要素増幅器20には、それぞれ、可変電源21(図1の可変電源3に対応)から供給される電源電圧Vが与えられる。
ただし、複数の要素増幅器20のうち、第2メモリ効果についての非メモリ項である要素増幅器20aには、時刻n'の電源電圧V[n’]が与えられるのに対し、第2メモリ効果についてのメモリ項である複数の要素増幅器20bには、時刻n'から遅れた時刻n'−1・・・n'−M1−M2の電源電圧V[n'−1]・・・V[n'−M1−M2]が与えられる。このため、メモリ項である複数の要素増幅器20bの前段には、それぞれ遅延素子23が接続されており、各要素増幅器20に与えられる電源電圧は、時間的にそれぞれ異なるものとなっている。
このように、各要素増幅器20に与えられる入力信号u[n'−M1]は、時刻n'−M1のものであるのに対して、各要素増幅器20に与えられる電源電圧V(電源ポートへの入力)は、時刻n'から時刻n'−M1−M2のものである。
つまり、図3(b)に示すET増幅器モデルでは、ET増幅器モデル出力には、ある時刻n'−M1における入力信号u[n'−M1]と、その時刻n'−M1及びその時刻n'−M1とは異なる時刻における電源電圧V[n'−1]・・・V[n'−M1−M2]と、が反映されたものとなっている。
ただし、実際には、図3(b)に示すET増幅器モデルにおける要素増幅器20の出力には、複数(L1+L2+1個)の時刻n'+L1−M1・・・n'−L2−M1における入力信号u[n'+L1−M1]・・・u[n'−L2−M1]が反映されている(式(7)参照)。
したがって、ET増幅器モデルの実際の出力は、複数(L1+L2+1個)の時刻n'+L1−M1・・・n'−L2−M1における入力信号u[n'+L1−M1]・・・u[n'−L2−M1]が反映されているとともに、入力信号uのそれぞれの時刻n'+L1−M1・・・n'−L2−M1についてさらに複数(M1+M2+1個)の時刻における電源電圧が考慮されたものとなる。
この点は、上記式(9)を、
で置き換えた次の式(10)によれば、一層明らかである。
ここで、
y[n]:ET増幅器200の出力信号
k:次数
l:信号増幅経路において、ET増幅器200の入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
m:電源経路において、ET増幅器200の入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
1:信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
2:信号増幅経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
1:電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
2:電源経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
m,l:ET増幅器200の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、及び、相対遅延(電源経路)mに関する係数
k,l,m:ET増幅器200の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、相対遅延(電源経路)m、及び次数kに関する係数
V[n−l−m]:電源電圧
u[n−l]:歪補償後の入力信号
すなわち、式(10)によれば、時刻nにおけるET増幅器モデルの出力は、時刻n以外の時刻における入力信号u及び電源電圧Vの影響を受けることを意味している。そして、それらの入力信号及び電源電圧Vは、互いに、時間的に異なるものを含んでいる。
より具体的には、時刻nにおけるET増幅器モデルの出力は、複数(L1+L2+1個)の時刻n+L1・・・n−L2における入力信号u[n+L1]・・・u[n−L2]と、(L1+L2+1)×(M1+M2+1)個の時刻における電源電圧V[n−l−m]と、が反映されたものとなる。なお、(L1+L2+1)は、第1メモリ効果を示す遅延モデルにおけるタップ数であり、(M1+M2+1)は、第2メモリ効果を示す遅延モデルにおけるタップ数である。
[3.ET増幅器モデルの歪補償部への適用]
式(10)に示すET増幅器モデルに基づくと、図1の歪補償処理部8において用いられる逆モデル(ET増幅器200の歪特性の逆特性)は、式(11)の通りである。
増幅器逆モデル(補償部):
ここで、
hinvk,l,m:ET増幅器200の逆特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、相対遅延(電源経路)m、及び次数kに関する係数
なお、一般に、
Kcm、l ≧ K’m,l
となる。
ここで、逆特性推定部7では、ET増幅器2からの出力y[n](ET増幅器ゲインに対応したゲイン低下がなされた出力)に対して、逆特性推定部7が現在有する逆モデルに基づく歪補償を行い、ET増幅器2への入力信号の推定値u’[n]を求める。そして、逆特性推定部7は、実際の入力信号u[n]とその推定値u’[n]との誤差(error)を取得し、その誤差が最小化されるように、逆モデルを最適化する。このようにして得られた逆モデルは、歪補償処理部8にコピーされ、歪補償処理部8における歪補償処理に用いられる。
逆特性推定部7が求める入力信号推定値u’[n]は、式(11)より、次の式(12)の通り表される。
式(12)により、逆特性推定部7は、複数の時刻の電源電圧Vと、複数の時刻の増幅器出力yと、に基づいて、入力信号推定値u’[n]を求めることができる。すなわち、逆特性推定部7は、複数の時刻の電源電圧Vと、複数の時刻の増幅器出力yと、に基づいて、逆モデルを推定することができる。
[4.ET増幅器モデルの第1変形例]
図5は、第1変形例に係るET増幅器モデルに基づく増幅回路1の構成を示している。なお、図5の増幅回路において、特に説明しない点については、図1の回路と同様である。
図5の増幅回路1の電力−電圧変換部6は、信号x[n]の電力から電源電圧V[n]への変換として、線形変換ではなく、図4に示すような非線形変換を行う。図4の非線形変換は、入力信号x[n]が小さい範囲では、入力信号x[n]の増加に対する電源電圧V[n]の増加を抑えておき、入力信号x[n]が大きい範囲では、入力信号x[n]の増加に対する電源電圧V[n]の増加を大きくするものである。
図4のような非線形変換が行われる場合、電源電圧V[n]は、次の式(13)のように、べき級数によって表現できる。
ここで、
s:次数
K’m,l:sの最大次数
h’s,l,m:複素係数
そして、式(13)を式(10)にあわせて展開して整理すると、次の式(14)が得られる。
ここで、
k,l,m:ET増幅器200の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、相対遅延(電源経路)m、及び次数kに関する係数
よって、式(10)に示すET増幅器モデルは、次の式(15)のように、歪補償前の入力信号x[n]と歪補償後の入力信号u[n]とを用いて表現できる。
ここで、
K’m,l:ET増幅器200の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、及び相対遅延(電源経路)mに関する係数
式(15)によれば、時刻nにおけるET増幅器モデルの出力は、時刻n以外の時刻における歪補償後入力信号u及び歪補償前入力信号xの影響を受けることを意味している。そして、それらの歪補償後入力信号u及び歪補償前入力信号xは、互いに、時間的に異なるものを含んでいる。
より具体的には、時刻nにおけるET増幅器モデルの出力は、複数(L1+L2+1個)の時刻n+L1・・・t−L2における歪補償後入力信号u[n+L1]・・・u[n−L2]と、(L1+L2+1)×(M1+M2+1)個の時刻における歪補償前入力信号x[n−l−m]と、が反映されたものとなる。
式(15)に示すET増幅器モデルに基づくと、図5の歪補償処理部8において用いられる逆モデル(ET増幅器200の歪特性の逆特性)は、式(16)の通りである。
増幅器逆モデル(補償部):
ここで、
Kcm,l:ET増幅器200の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、及び相対遅延(電源経路)mに関する係数
hinvk,l,m:ET増幅器200の逆特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、相対遅延(電源経路)m、及び次数kに関する係数
また、図5の逆特性推定部7が求める入力信号推定値u’[n]は、式(16)より、次の式(17)の通り表される。
式(17)により、図5の逆特性推定部7は、複数の時刻の歪補償前信号xと、複数の時刻の増幅器出力yと、に基づいて、入力信号推定値u’[n]を求めることができる。すなわち、逆特性推定部7は、複数の時刻の歪補償前信号xと、複数の時刻の増幅器出力yと、に基づいて、逆モデルを推定することができる。
図5の増幅回路の場合、電源電圧を直接的に用いなくても、第2メモリ効果を考慮した増幅器モデル(逆モデル)の推定が可能となっている。
また、図5の増幅回路1の場合、ET増幅器200の非線形特性だけでなく、図2に示す駆動増幅器の非線形特性も併せて、歪補償部4によって補償できる。つまり、図5の増幅回路1の場合、ET増幅器200の第1メモリ効果及び第2メモリ効果を補償できるだけでなく、歪補償部4の信号出力ポート8aからET増幅器200の間にある他の増幅器(駆動増幅器35a,35b)の非線形特性(第1メモリ効果)も補償できる。
これは、図5の増幅回路1では、逆特性の推定にVとyではなく、xとyを用いているためである。逆特性の推定にxとyとを用いると、推定される逆特性は、xとyの間に存在するすべての増幅器を対象としたものになる。
したがって、図5の前記歪補償部4は、電源ポート2cから信号出力ポート2bに至る第2経路で発生する第2メモリ効果のほか、歪補償部4の信号出力ポート8aから増幅器の信号出力ポート2bに至る第1経路上にある各増幅器2,35a,35bで発生する第1メモリ効果、を補償することができる。
[5.ET増幅器モデルの第2変形例]
図6は、第2変形例に係るET増幅器モデルに基づく増幅回路1の構成を示している。なお、図6の増幅回路において、特に説明しない点については、図1及び図5の回路と同様である。
ここで、増幅器2が、歪電力が比較的小さい線形増幅器であれば、増幅器出力y[n]≒x[n]とみなすことができる。
したがって、式(17)は、次の式(18)のように変換できる。
式(18)は、時刻nにおけるET増幅器モデル(逆モデルではない)の出力が、時刻n以外の時刻における歪補償後入力信号u及び増幅器出力信号y(実際には、歪補償前入力信号x)の影響を受けることを前提としている。そして、それらの歪補償後入力信号u及び出力信号yは、互いに、時間的に異なるものを含んでいることになる。
式(18)により、図6の逆特性推定部7は、増幅器出力yに基づいて、入力信号推定値u’[n]を求めることができる。すなわち、逆特性推定部7は、電源電圧V又は歪補償前信号xを用いることなく、増幅器出力yに基づいて、逆モデルを推定することができる。
なお、歪が小さい増幅器2としては、隣接チャネル漏洩電力比(Adjacent Channel Leakage Ratio:ACLR)が、−10dBc以下(歪信号が主信号の10%以下)であるのが好ましい。
図7は、図6の増幅回路1の詳細な回路構成を示している。図7の回路は、図2に示す回路とほぼ同様であるが、図7では、逆特性推定部7へのV[n]の入力が不要となっている。
図8は、式(18)に基づいて推定された逆モデルによって歪補償を行った実験結果を示している。図8に示すように、歪補償を行わない場合や、従来の増幅器モデルを用いた従来法に比べて、式(18)を用いた実施例では、信号帯域外での不要輻射が抑えられており、良好な結果が得られた。
[6.第2メモリ効果のみを考慮した増幅器モデル]
前述の実施形態では、第1メモリ効果及び第2メモリ効果の双方を考慮したET増幅器のモデルを示したが、以下では、第2メモリ効果だけを考慮した増幅器モデルを示す。
第2メモリ効果だけを考慮した増幅器モデルは、図3(b)において、複数の要素増幅器20それぞれの入出力経路(u[n’−M1]からY’m"[n’−M1]に至る経路)におけるメモリ効果(第1メモリ効果)がないと考えればよい。
つまり、第2メモリ効果だけを考慮したET増幅器モデルは、式(8)及び式(9)において、変数l’を消去(l’=0)することで得られ、下記式(19)のとおりである。
また、式(9)から式(10)への置き換えと同様の置き換えを、式(19)について行うと、下記式(20)が得られる。
なお、式(10)から、式(11)、式(12)、式(15)、式(16)、式(17)、式(18)を得るために行った変形と同様の変形を、式(20)に施すことで、式(20)が変形された式が得られる。
[7.ソースモジュレーション方式への適用]
図9は、ソースモジュレーション方式の増幅回路1を示している。図9の増幅回路1が、図1の増幅回路1と異なる点は、可変電源3の出力が、増幅器2の電源ポート(ドレイン)2cではなく、増幅器2のソース側のポート2dに接続されている点である。また、増幅器2の電源ポート2cには、固定電圧(又は固定電流)が供給される固定電源が接続されている。
図9に示すようなソースモジュレーション方式の増幅回路1では、増幅器2のソース側の電圧(電流)が、信号xのエンベロープの変化に応じて制御される。
このソースモジュレーション方式の増幅回路1においては、電源ポート2cに代えて、増幅器2のソース側のポート2dが、信号の入力ポートになっている。
つまり、ソースモジュレーション方式の増幅回路1では、増幅器2の信号入力ポート2aから信号出力ポート2bに至る第1経路のほか、ソース側ポート2dから信号出力ポート2bに至る第2経路を有している。ソースモジュレーション方式の増幅回路1においても、メモリ効果は、第1経路のほか第2経路でも発生するため、図1〜図6に関して説明したのと同様に、第1及び第2メモリ効果を補償することができる。
なお、図9のソースモジュレーション方式の増幅回路1は、可変電源電圧Vが与えられるポートが図1とは異なるだけであるため、増幅器モデルを示す式は、記述の式と同様のものとなる。
[8.付記]
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、増幅回路1は、エンベロープトラッキング駆動方式に限られず、EER(Envelope Elimination and Restoration)方式であってもよい。
また、歪補償部4は、増幅器の逆モデルを推定して、推定された逆モデルを用いて歪補償を行うものに限られず、増幅器の正モデル(増幅器の歪特性そのもの)を推定し、推定された正モデルから増幅器の逆特性を求め、その逆特性を用いて歪補償を行っても良い。
1 増幅回路
2 増幅器
2a 信号入力ポート
2b 信号出力ポート
2c 電源ポート
3 可変電源
4 歪補償部
5 電力検出部
6 電力−電圧変換部
7 推定部
8 歪補償処理部
10 非線形素子
20 要素増幅器

Claims (17)

  1. 信号を増幅する増幅器と、
    前記信号のエンベロープの変化に応じて、前記増幅器の電源ポートに供給される電源電圧又は電源電流を変化させる可変電源と、
    前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、
    を備え、
    前記歪補償部は、前記増幅器の信号入力ポートに入力される信号に対して、前記増幅器の前記電源ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果を補償する処理を行う
    ことを特徴とする増幅回路。
  2. 前記歪補償部は、前記増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、及び、前記電源ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、を補償する処理を行う
    請求項1記載の増幅回路。
  3. 前記歪補償部は、前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデルに基づいて歪補償を行うものであり、
    前記モデルは、少なくとも、前記電源ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、が表現されたものである
    請求項1又は2記載の増幅回路。
  4. 前記歪補償部は、前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデルに基づいて歪補償を行うものであり、
    前記モデルにおいて、前記増幅器は、複数の要素増幅器を合成したものとしてモデル化されており、
    前記モデルにおける前記複数の要素増幅器には、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号、及び、前記可変電源から供給される前記電源電圧又は前記電源電流が与えられ、
    前記モデルにおける前記複数の要素増幅器の出力を合成したものが、前記増幅器の出力に対応しており、
    前記モデルにおける前記複数の要素増幅器は、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号及び前記可変電源から供給される前記電源電圧又は前記電源電流、に基づいて非線形特性が定義されており、
    前記モデルにおける前記複数の要素増幅器には、それぞれ、異なる時間における前記電源電圧又は前記電源電流が与えられる
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の増幅回路。
  5. 前記モデルにおける前記複数の要素増幅器は、それぞれ、複数の非線形素子を合成したものとしてモデル化されており、
    前記複数の非線形素子には、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号が与えられ、
    前記複数の非線形素子の出力を合成したものが前記要素増幅器の出力に対応しており、
    前記複数の非線形素子は、それぞれ、前記入力信号及び前記電源電圧又は前記電源電流に基づいて非線形特性が定義されており、
    前記複数の非線形素子には、それぞれ、異なる時間における前記入力信号が与えられる
    請求項4記載の増幅回路。
  6. 前記歪補償部は、前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデルに基づいて歪補償を行うものであり、
    前記モデルは、下記式に基づく増幅器モデルである請求項1〜5のいずれか1項に記載の増幅回路。
    ここで、
    y[n]:前記増幅器の出力
    k:次数
    l:前記増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「信号増幅経路」という)において、前記増幅器の入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
    m:前記増幅器の電源ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「電源経路」という)において、前記増幅器入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
    :信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :信号増幅経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
    :電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :電源経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
    m,l:前記増幅器の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、及び、相対遅延(電源経路)mに関する係数
    k,l,m:前記増幅器の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、相対遅延(電源経路)m、及び次数kに関する係数
    V[n−l−m]:電源電圧
    u[n−l]:歪補償後の入力信号
  7. 前記歪補償部は、前記電源ポートから前記信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、及び、前記歪補償部の信号出力ポートから前記増幅器の信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、を補償する処理を行う
    請求項1〜6のいずれか1項に記載の増幅回路。
  8. 前記歪補償部は、前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデルに基づいて歪補償を行うものであり、
    前記モデルは、下記式に基づく増幅器モデルである請求項1〜7のいずれか1項に記載の増幅回路。
    ここで、
    y[n]:前記増幅器の出力
    k:次数
    l:前記増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「信号増幅経路」という)において、前記増幅器の入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
    m:前記増幅器の電源ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「電源経路」という)において、前記増幅器入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
    :信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :信号増幅経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
    :電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :電源経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
    K’m,l:前記増幅器の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、及び相対遅延(電源経路)mに関する係数
    k,l,m:前記増幅器の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、相対遅延(電源経路)m、及び次数kに関する係数
    x[n−l−m]:歪補償前の信号
    u[n−l]:歪補償後の信号
  9. 前記歪補償部は、前記増幅器の逆モデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記逆モデルに基づいて歪補償を行うものであり、
    前記逆モデルは、下記式に基づく増幅器逆モデルである請求項1〜8のいずれか1項に記載の増幅回路。
    ここで、
    u’[n]:前記増幅器の入力信号u[n]の推定値

    k:次数
    l:前記増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「信号増幅経路」という)において、前記増幅器の入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
    m:前記増幅器の電源ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「電源経路」という)において、前記増幅器入力信号u[n]に対して生じる相対遅延
    :信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :信号増幅経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
    :電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :電源経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
    Kcm,l:前記増幅器の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、及び相対遅延(電源経路)mに関する係数
    hinvk,l,m:前記増幅器の逆特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)lに関する係数、相対遅延(電源経路)m、及び次数kに関する係数
    y[n−l−m],y[n−l]:前記増幅器の出力
  10. 信号を増幅する増幅器と、
    前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、
    を備え、
    前記歪補償部は、前記増幅器の信号入力ポートに入力される信号に対して、前記増幅器の信号入力ポート以外の他の入力ポートから信号出力ポートに至る経路で発生するメモリ効果、を補償する処理を行う
    ことを特徴とする増幅回路。
  11. 信号を増幅する増幅器と、
    前記信号のエンベロープの変化に応じて、前記増幅器の電源ポートに供給される電源電圧又は電源電流を変化させる可変電源と、
    前記増幅器のモデルを推定する推定部を備えるとともに、前記推定部によって推定された前記モデルに基づいて、前記増幅器の信号入力ポートに入力される信号に対して歪補償を行う歪補償部と、
    を備え、
    前記モデルにおける前記増幅器は、前記増幅器の前記信号入力ポートに入力される入力信号及び前記可変電源から供給される前記電源電圧又は前記電源電流、に基づいて非線形特性が定義されている
    ことを特徴とする増幅回路。
  12. 前記モデルは、下記式に基づく増幅器モデルである請求項11記載の増幅回路。
    ここで、
    Y”l”,m”[n”−M]:前記モデルにおける前記増幅器の出力
    k:次数
    l”:前記増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「信号増幅経路」という)おいて、前記増幅器の入力信号u[n”]に対して生じる相対遅延
    m”:前記増幅器の電源ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「電源経路」という)において、前記増幅器の入力信号u[n”]に対して生じる相対遅延
    :信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :電源経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    l”-L1,m”-M1:前記増幅器の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”−Lに関する係数、及び相対遅延(電源経路)m”−Mに関する係数
    k,l”-L1,m”−M1:前記増幅器の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”−Lに関する係数、相対遅延(電源経路)m”−M、及び次数kに関する係数
    V[n”−l”−m”]:電源電圧
    u[n”−l”−M]:歪補償後の入力信号
  13. 前記モデルにおける前記増幅器は、複数の非線形素子を合成したものとしてモデル化されており、
    前記複数の非線形素子には、それぞれ、前記信号入力ポートに入力される入力信号が与えられ、
    前記複数の非線形素子の出力を合成したものが前記増幅器の出力に対応しており、
    前記複数の非線形素子は、それぞれ、前記入力信号及び前記電源電圧又は前記電源電流に基づいて非線形特性が定義されており、
    前記複数の非線形素子には、それぞれ、異なる時間における前記入力信号が与えられる
    請求項11又は12記載の増幅回路。
  14. 前記モデルは、下記式に基づく、増幅器モデルである請求項13記載の増幅回路。
    ここで、
    Y’[n’−M]:前記増幅器モデルの出力
    k:次数
    l’:増幅器の信号入力ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「信号増幅経路」という)において、増幅器の入力信号u[n’]に対して生じる相対遅延
    :信号増幅経路における、相対的な先行サンプル数の最大値
    :信号増幅経路における、相対的な遅延サンプル数の最大値
    :増幅器の電源ポートから信号出力ポートに至る経路(以下、「電源経路」という)における、相対的な先行サンプル数の最大値
    l”-L1,−M1:前記増幅器の特性の最大次数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”−Lに関する係数、及び、相対遅延(電源経路)−Mに関する係数
    k,l”-L1,−M1:前記増幅器の特性を表す複素係数であり、添え字は、相対遅延(信号増幅経路)l”−Lに関する係数、相対遅延(電源経路)−M、及び次数kに関する係数
    V[n”−l”]:電源電圧
    u[n”−l”−M]:歪補償後の入力信号
  15. 入力された信号を増幅する増幅回路であって、
    増幅器と、
    前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、
    を備え、
    前記歪補償部は、前記増幅器の信号入力ポートに入力される信号に対して、前記信号の増幅のための複数経路におけるメモリ効果を補償する
    ことを特徴とする増幅回路。
  16. 前記複数の経路は、前記増幅器の信号増幅経路である第1経路と、前記信号のエンベロープの変化に応じて変化する信号の経路である第2経路と、を含む
    請求項15記載の増幅回路。
  17. 請求項1,10,11,又は15に記載の増幅回路を、送信信号の増幅、又は受信信号の増幅のために備えた無線通信装置。
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