JP6059003B2 - 歪み補償装置及び歪み補償方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力信号に対して変調および増幅を行う回路から出力される出力信号の歪みを補償する歪み補償装置及び歪み補償方法に関する。

従来、無線通信機等の送信システムを構成するアナログ回路やＲＦ（Radio Frequency）回路などでは非線形の信号歪みが生じることが知られている。そして、このような信号歪みを補償するため、適応デジタルプリディストーションと呼ばれる技術が開発されている。

この技術では、アナログ回路やＲＦ回路の逆特性が、入力信号の振幅やパワーに応じてＬＵＴ（Look Up Table）に補償係数として格納される。そして、入力信号の振幅やパワーに応じた補償係数を無歪み状態のベースバンド信号に予め乗算することにより歪み補償が実現される。

また、この技術では、補償係数が乗算された入力信号と送信信号とが比較され、その差が小さくなるように適応的に補償係数が更新される。これにより、経年変化や温度変化、電圧変化等の影響で歪み特性が変化した場合でも、信号歪みの補償が効果的に実行される。

例えば、特許文献１には、増幅器により生じる信号歪みを補償するため、増幅器の入力信号と出力信号との差に基づいて、信号歪みを補償するための補償係数を適応型アルゴリズムにより生成し、生成した補償係数を入力信号に乗算する技術が開示されている。

特開平９−６９７３３号公報

しかしながら、上述した特許文献１の技術では、たとえ歪み補償を行っても、所望の送信出力を得ることができず、隣接チャネルへの電力漏洩量を大幅に改善することが難しいという問題がある。

特許文献１の技術では、差の計算に用いられる出力信号には、入力信号に対する遅延が生じるため、そのまま入力信号と出力信号との差に基づいて補償係数を生成したとしても、生成された補償係数は適切なものとはならないからである。

本発明の目的は、歪みの補償係数を適切に生成することにより、所望の送信出力を得ることを可能とするとともに、隣接チャネルへの電力漏洩量を大幅に改善することができる歪み補償装置および歪み補償方法を提供することである。

本発明の歪み補償装置は、入力信号に対して変調および増幅を行う回路から出力される出力信号の歪みを補償する歪み補償装置であって、前記出力信号を取り込んで、該出力信号が復調された復調信号を生成する復調部と、前記入力信号に対する前記復調信号の遅延量を算出し、該遅延量に基づいて、前記入力信号に対する前記復調信号の遅延を解消し、該遅延が解消した状態にある入力信号および復調信号を出力する遅延調整部と、前記遅延調整部により出力された入力信号および復調信号に基づいて、適応デジタルプリディストーション処理における歪み補償係数を決定する歪み補償部と、前記歪み補償部により決定された歪み補償係数を前記入力信号に乗算する乗算部と、を具備し、前記歪み補償部は、前記遅延調整部により出力された入力信号と復調信号との間にある位相回転による位相のずれを補正し、該位相のずれが補正された入力信号および復調信号に基づいて、前記歪み補償係数を決定する。

本発明の歪み補償方法は、入力信号に対して変調および増幅を行う回路から出力される出力信号の歪みを補償する歪み補償方法であって、前記出力信号を取り込んで、該出力信号が復調された復調信号を生成するステップと、前記入力信号に対する前記復調信号の遅延量を算出し、該遅延量に基づいて、前記入力信号に対する前記復調信号の遅延を解消し、該遅延が解消した状態にある入力信号および復調信号を出力するステップと、出力された入力信号および復調信号に基づいて、適応デジタルプリディストーション処理における歪み補償係数を決定するステップと、前記歪み補償係数を前記入力信号に乗算するステップと、を具備し、前記歪み補償係数を決定するステップでは、前記出力された入力信号と復調信号との間にある位相回転による位相のずれを補正し、該位相のずれが補正された入力信号および復調信号に基づいて、前記歪み補償係数を決定する。

本発明によれば、歪みの補償係数を適切に生成することにより、所望の送信出力を得ることを可能とするとともに、隣接チャネルへの電力漏洩量を大幅に改善することができる。

本実施形態に係る通信装置の構成の一例を示すブロック図 信号遅延の状態について説明する図 図１に示した遅延調整部の構成の一例を示すブロック図 位相回転について説明する図 図１に示した歪み補償部の構成の一例を示すブロック図 図５に示した位相回転調整部の構成の一例を示すブロック図 収束計算の初期値の決定方法について説明する図 本実施形態に係る歪み補償処理の処理手順の一例を示すフローチャート 本実施形態に係る歪み補償処理の処理手順の一例を示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る通信装置１００の構成の一例を示すブロック図である。この通信装置１００は、歪み補償部１０１、送信部１０２、受信部１０３、遅延調整部１０４、シーケンサ１０５を備える。

歪み補償部１０１は、ベースバンド信号に対して変調および復調を行う送信部１０２において生じる送信信号の歪みを補償する。具体的には、歪み補償部１０１は、適応デジタルプリディストーションの技術を用い、入力信号のパワーに応じた補償係数を無歪み状態のベースバンド信号に予め乗算することにより上記歪みを補償する。

この補償係数は、歪み補償部１０１に格納されており、ベースバンド信号と送信信号とに基づいて、適応的に更新される。歪み補償部１０１の詳細については後に詳しく説明する。

送信部１０２は、歪み補償部１０１により歪み補償がなされたベースバンド信号の変調処理および増幅処理を行い、その結果得られた信号を送信信号としてアンテナ（図示せず）に出力し、アンテナから電波を放射させる。

送信部１０２は、変調器１０２ａとパワーアンプ１０２ｂを備える。変調器１０２ａは、歪み補償部１０１により出力されたベースバンド信号を変調する。パワーアンプ１０２ｂは、変調されたベースバンド信号を増幅する。

受信部１０３は、通信装置１００が信号を送信する送信期間中に、後に説明するシーケンサ１０５からの指示により、送信部１０２により出力された送信信号を取り込む。そして、受信部１０３は、取り込んだ送信信号の復調処理やゲイン変換処理を行う。

ゲイン変換処理は、歪み補償部１０１に入力されたベースバンド信号に対応した信号レベルとなるように、送信信号のゲインを変換する処理である。そして、受信部１０３は、復調やゲイン変換がなされた送信信号を遅延調整部１０４に出力する。このようにして受信部１０３から出力される信号を、以降、復調信号と呼ぶ。

また、受信部１０３は、通信装置１００が他の装置により送信された信号を受信する受信期間中に、後に説明するシーケンサ１０５からの指示により、その受信信号を取り込み、取り込んだ受信信号に対して復調処理などを行う。復調された受信信号は、その後、その用途に応じて利用される。

遅延調整部１０４は、通信装置１００が送信信号を送信した際に、歪み補償部１０１に入力されるベースバンド信号と、受信部１０３から出力される復調信号とを比較し、ベースバンド信号に対する復調信号の遅延量を算出する。そして、遅延調整部１０４は、その遅延量に基づいて、ベースバンド信号に対する復調信号の遅延を解消し、遅延が解消された状態で入力信号と復調信号とを歪み補償部１０１に出力する。

そして、遅延調整部１０４により出力されたベースバンド信号および復調信号は、前述の歪み補償部１０１により歪み補償を行うために利用される。このように、歪み補償部１０１に入力されるベースバンド信号および復調信号間には遅延がないため、歪みの補償係数を適切に生成することが可能となる。遅延調整部１０４の詳細な構成については、後に詳しく説明する。

シーケンサ１０５は、信号の送信期間中に、送信部１０２により出力された送信信号を取り込むことを指示する制御信号を受信部１０３に出力し、受信部１０３に送信信号を取り込ませる。また、シーケンサ１０５は、信号の受信期間中に、受信信号を取り込むことを指示する制御信号を受信部１０３に出力し、受信部１０３に受信信号を取り込ませる。

無線通信システムでは、送信系と受信系とを２系統含むのが一般的であり、信号を送信する送信期間中は、受信系は通常電源がＯＦＦになる。歪み補償を行う場合、送信期間中に送信信号を取り込み、取り込んだ送信信号を復調する必要があるが、それを受信系の受信部１０３に行わせることとすれば、回路規模を小さくすることができて効果的である。そこで、本実施形態では、上述のような構成を採用し、シーケンサ１０５を用いることにより、信号の取得元を切り替えることができるようにしている。

また、シーケンサ１０５は、歪み補償部１０１、および、遅延調整部１０４の起動を制御する。具体的には、シーケンサ１０５は、通信装置１００に電源がＯＮとなった起動時に遅延調整部１０４を起動させ、遅延調整を行わせる。これにより、早い段階で補償係数を適切に決定することができる。

さらに、シーケンサ１０５は、遅延調整部１０４からのベースバンド信号および復調信号の出力が定常状態となったか否かを検出し、それらの出力が定常状態となった場合に歪み補償部１０１を起動させ、歪み補償係数の決定処理を開始させる。

これにより、後に説明するように、歪み補償部１０１が歪み補償係数をＬＭＳ（Least Mean Square）法を用いて決定する場合の歪み補償係数の収束特性を向上させることができる。

次に、遅延調整部１０４により調整される信号遅延についてさらに詳しく説明する。図２は、信号遅延の状態について説明する図である。図２には、歪み補償部１０１に入力されるベースバンド信号と、受信部１０３から出力される復調信号のパワーが示されている。ここで、送信部１０２と受信部１０３は同一クロックで動作するため、ベースバンド信号と復調信号のサンプリングタイミングは同じになる。

図２に示すように、送信部１０２によりサンプリングされるベースバンド信号と、受信部１０３により出力される復調信号との間には、整数遅延と小数遅延が発生する。整数遅延は主にデジタル回路において発生するサンプリング遅延であり、小数遅延はアナログ回路やＲＦ回路などにおいて発生するアナログ遅延である。

このような遅延があると、歪み補償を正確に行うことができなくなるため、それを解消することが重要となる。そのため、遅延調整部１０４は、ベースバンド信号と復調信号の出力パワーに基づいて上述したような遅延を検出し、その遅延を解消する。

図３は、図１に示した遅延調整部１０４の構成の一例を示すブロック図である。遅延調整部１０４は、シフトレジスタ・セレクタ１０４ａ、補間フィルタ１０４ｂ、パワー算出部１０４ｃ、１０４ｄ、サンプルタイミング生成部１０４ｅを備える。

シフトレジスタ・セレクタ１０４ａは、複数のシフトレジスタとセレクタからなる遅延段である。シフトレジスタ・セレクタ１０４ａは、各シフトレジスタによりベースバンド信号を遅延させるとともに、サンプルタイミング生成部１０４ｅから出力される制御信号により指定された段数分だけ遅延したベースバンド信号を歪み補償部１０１に出力する。これにより、図２で説明した整数遅延を解消することができる。

補間フィルタ１０４ｂは、サンプルタイミング生成部１０４ｅから出力される制御信号により指定された位相分だけずらした復調信号を生成する。これにより、図２で説明した小数遅延を解消することができる。

パワー算出部１０４ｃは、シフトレジスタ・セレクタ１０４ａにより出力された遅延調整後のベースバンド信号の出力パワーを算出し、算出した出力パワーの情報をサンプルタイミング生成部１０４ｅに出力する。パワー算出部１０４ｄは、補間フィルタ１０４ｂにより出力された復調信号の出力パワーを算出し、算出した出力パワーの情報をサンプルタイミング生成部１０４ｅに出力する。

サンプルタイミング生成部１０４ｅは、パワー算出部１０４ｃにより算出された出力パワーと、パワー算出部１０４ｄにより算出された出力パワーの誤差を算出し、その誤差が最少となる復調信号の遅延量を検出する。

図２に示したように、復調信号の出力パワーの波形はベースバンド信号の出力パワーの波形と比べて遅延があるのみで、ほぼ同様の波形となっている。そのため、上記誤差を算出することにより、ベースバンド信号に対する復調信号の遅延量を検出することができる。

そして、サンプルタイミング生成部１０４ｅは、この遅延量のうち、整数部分の情報を図２に一例を示した整数遅延としてシフトレジスタ・セレクタ１０４ａに出力する。図２の例では、整数遅延は「２」となるので、シフトレジスタ・セレクタ１０４ａにより２段分だけ遅延したベースバンド信号が出力される。

また、サンプルタイミング生成部１０４ｅは、この遅延量のうち、小数部分の情報を図２に一例を示した小数遅延として補間フィルタ１０４ｂに出力する。この場合、図２に一例を示す復調信号は、補間フィルタ１０４ｂにより少数遅延の分だけ前にずらして出力される。

以上のような処理により、ベースバンド信号に対する復調信号の遅延を解消することができ、歪み補償を適切に行うことができるようになる。

なお、ここでは、ベースバンド信号の出力パワーと復調信号の出力パワーに基づいて、遅延を解消することとしているが、ベースバンド信号の振幅と復調信号の振幅の誤差を算出し、その誤差が最少となる遅延量を用いて遅延を解消することとしてもよい。

ここで、ベースバンド信号と復調信号は複素信号であるため位相情報を持っている。そして、ベースバンド信号には、送信部１０２および受信部１０３を経て復調信号として出力されるまでの間に位相回転が生じる。この位相回転は、以下に説明するように受信装置の受信性能を劣化させる要因となる。

図４は、位相回転について説明する図である。図４は、ＱＰＳＫ変調を行って信号を送信する場合のコンスタレーションマップである。

図４のコンスタレーションマップ２００は、信号送信開始時に歪み補償部１０１から出力されるベースバンド信号のものである。コンスタレーションマップ２０１は、信号送信開始時に送信部１０２から出力される送信信号のものである。コンスタレーションマップ２０２は、信号送信開始時に受信部１０３から出力される復調信号のものである。

さらに、コンスタレーションマップ２０３は、送信信号の歪みを補償する補償係数の更新後に歪み補償部１０１から出力されるベースバンド信号のものである。コンスタレーションマップ２０４は、補償係数更新後に送信部１０２から出力される送信信号のものである。コンスタレーションマップ２０５は、補償係数更新後に受信部１０３から出力される復調信号のものである。

コンスタレーションマップ２０１に示されるように、送信部１０２から出力される送信開始時の送信信号の位相は、コンスタレーションマップ２００に示す送信開始時のベースバンド信号の位相に比べ、角度θ_１だけ回転する。

また、コンスタレーションマップ２０２に示されるように、受信部１０３から出力される送信開始時の復調信号の位相は、コンスタレーションマップ２００に示す送信開始時のベースバンド信号の位相に比べ、角度θ_１＋θ_２だけ回転する。

そのため、このまま補償係数の更新が行われると、コンスタレーションマップ２００に示されるベースバンド信号の位相に、コンスタレーションマップ２０５に示される復調信号の位相が一致するように補償係数が決定され、更新されることになる。

その結果、コンスタレーションマップ２００に示されるベースバンド信号の位相は、コンスタレーションマップ２０３に示されるように、反時計回りにθ_１＋θ_２だけ回転するようになる。同様に、コンスタレーションマップ２０１に示される送信信号の位相は、コンスタレーションマップ２０４に示されるように、反時計回りにθ_１＋θ_２だけ回転するようになる。

このように、補償係数を決定したことによって位相が変化すると、送信信号の位相のベースが変動してしまい、受信装置の受信性能を劣化させる。そのため、図１に示した歪み補償部１０１は、以下に説明するようにして位相を調整し、送信信号の位相のベースが変動しないようにする。

図５は、図１に示した歪み補償部１０１の構成の一例を示すブロック図である。歪み補償部１０１は、位相回転調整部１０１ａ、減算器１０１ｂ、パワー算出部１０１ｃ、係数格納部１０１ｄ、ＬＭＳ処理部１０１ｅ、パワー算出部１０１ｆ、複素乗算器１０１ｇを備える。

位相回転調整部１０１ａは、図１に示した遅延調整部１０４により出力されたベースバンド信号および復調信号間で位相回転の結果生じる位相差を解消する。その上で、以下に説明するような歪み補償を行うことにより、図４のコンスタレーションマップ２０１に示される送信信号の位相が、コンスタレーションマップ２０４に示される送信信号の位相のように変化することを防止することができる。なお、位相回転調整部１０１ａの構成については後に詳しく説明する。

減算器１０１ｂは、位相回転調整部１０１ａにより位相差が解消されたベースバンド信号ｘ_ｔと復調信号ｙ_ｔとの誤差ｅ_ｔ（＝ｘ_ｔ−ｙ_ｔ）を算出する。

パワー算出部１０１ｃは、位相回転調整部１０１ａにより出力されたベースバンド信号の出力パワーを算出する。そして、パワー算出部１０１ｃは、算出した出力パワーに対応するアドレスを生成し、生成したアドレスを、次に説明する係数格納部１０１ｄに出力する。

係数格納部１０１ｄは、メモリなどの記憶デバイスを備える。係数格納部１０１ｄは、ベースバンド信号に対して複素乗算される補償係数Ａ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を記憶するＬＵＴ（Look Up Table）として構成される。

そして、係数格納部１０１ｄは、記憶した補償係数の候補のうち、パワー算出部１０１ｃにより算出されたアドレスに対応する補償係数をＬＭＳ処理部１０１ｅに出力する。また、係数格納部１０１ｄは、記憶した補償係数のうち、後に説明するパワー算出部１０１ｆにより算出されたアドレスに対応する補償係数を複素乗算器１０１ｇに出力する。

ＬＭＳ処理部１０１ｅは、減算器１０１ｂにより出力された誤差ｅ_ｔの情報を用いて、係数格納部１０１ｄに記憶された補償係数Ａ_ｉを更新する。この補償係数Ａ_ｉは、係数格納部１０１ｄにおいて、パワー算出部１０１ｃにより算出された出力パワーに対応するアドレスに記憶されているものである、

具体的には、復調信号ｙ_ｔは、
ｙ_ｔ＝Ａ_ｉｘ_ｔｆ
と表される。ここで、ｆは、図１に示した送信部１０２において生じる歪みの影響を表す関数である。

ＬＭＳ処理部１０１ｅは、広く普及しているＬＭＳ（Least Mean Square）法による収束計算を行って、誤差ｅ_ｔ、すなわち、
ｅ_ｔ＝ｘ_ｔ−ｙ_ｔ
の絶対値が小さくなるよう、補償係数Ａ_ｉの値を決定する。

そして、ＬＭＳ処理部１０１ｅは、決定した補償係数Ａ_ｉの値で係数格納部１０１ｄに記憶されている補償係数Ａ_ｉの値を更新する。

パワー算出部１０１ｆは、入力されたベースバンド信号の出力パワーを算出する。そして、パワー算出部１０１ｆは、算出した出力パワーに対応するアドレスを生成し、生成したアドレスを係数格納部１０１ｄに出力する。

複素乗算器１０１ｇは、入力されたベースバンド信号と、係数格納部１０１ｄにおいて、パワー算出部１０１ｆにより生成されたアドレスに記憶された補償係数との複素乗算を行い、その結果を図１に示した送信部１０２に出力する。

次に、図５に示した位相回転調整部１０１ａの構成の一例について説明する。図６は、図５に示した位相回転調整部１０１ａの構成の一例を示すブロック図である。位相回転調整部１０１ａは、複素乗算器１０１ａ_１、位相更新部１０１ａ_２、初期値決定部１０１ａ_３を備える。

複素乗算器１０１ａ_１は、図１に示した遅延調整部１０４により出力されたベースバンド信号に、後に説明する位相更新部１０１ａ_２により出力される補正信号e^−ｉθを乗算し、その結果得られた信号を位相更新部１０１ａ_２に出力する。この補正信号e^−ｉθは、ベースバンド信号の位相をコンスタレーションマップ上で時計回りに角度θだけ回転させるものである。

位相更新部１０１ａ_２は、複素乗算器１０１ａ_１により補正信号が乗算されたベースバンド信号の位相θ_ｂと、図１に示した遅延調整部１０１ａにより出力された復調信号の位相θ_ｄの誤差θ_ｅを算出する。そして、位相更新部１０１ａ_２は、広く普及しているＬＭＳ法などによる収束計算を行って、誤差θ_ｅ、すなわち、
θ_ｅ＝θ_ｂ−θ_ｄ
の絶対値が小さくなるよう、補正係数e^−ｉθにおけるθの値を決定する。

これにより、ベースバンド信号および復調信号の間で位相回転により生じる位相のずれが解消される。そして、位相更新部１０１ａ_２は、位相のずれが解消されたベースバンド信号を、図５に示したパワー算出部１０１ｃおよび減算器１０１ｂに出力する。

初期値決定部１０１ａ_３は、位相更新部１０１ａ_２が行う収束計算におけるθの初期値を決定する。具体的には、初期値決定部１０１ａ_３は、図１に示した遅延調整部１０４により出力されたベースバンド信号の同相成分の極性、ベースバンド信号の直交成分の極性、遅延調整部により出力された復調信号の同相成分の極性、および、復調信号の直交成分の極性（ベースバンド信号および復調信号が属するコンステレーションマップ上での象限）の情報に基づいて、θの初期値を決定する。

図７は、収束計算の初期値の決定方法について説明する図である。たとえば、初期値決定部１０１ａ_３は、ベースバンド信号のＩ成分が負、Ｑ成分が負（コンスタレーションマップの第３象限）であり、復調信号のＩ成分が負、Ｑ成分が負（コンスタレーションマップの第３象限）である場合、誤差θ_ｅの値は０に近いと考えられるため、θの初期値を０とする。

また、初期値決定部１０１ａ_３は、ベースバンド信号のＩ成分が負、Ｑ成分が負（コンスタレーションマップの第３象限）であり、復調信号のＩ成分が負、Ｑ成分が正（コンスタレーションマップの第２象限）である場合、誤差θ_ｅの値はπ／２に近いと考えられるため、θの初期値をπ／２とする。

さらに、初期値決定部１０１ａ_３は、ベースバンド信号のＩ成分が負、Ｑ成分が負（コンスタレーションマップの第３象限）であり、復調信号のＩ成分が正、Ｑ成分が負（コンスタレーションマップの第４象限）である場合、誤差θ_ｅの値は３π／２に近いと考えられるため、θの初期値を３π／２とする。

また、初期値決定部１０１ａ_３は、ベースバンド信号のＩ成分が負、Ｑ成分が負（コンスタレーションマップの第３象限）であり、復調信号のＩ成分が正、Ｑ成分が正（コンスタレーションマップの第１象限）である場合、誤差θ_ｅの値はπに近いと考えられるため、θの初期値をπとする。他のケースも同様にして、θの初期値が設定される。

このようにしてθの初期値を決定することにより、位相のずれを解消する際の収束計算における収束速度を大幅に早めることができる。

次に、本実施形態に係る歪み補償処理の処理手順について説明する。なお、以下では、遅延調整部１０４による遅延調整、および、歪み補償部１０１による位相回転調整を通信装置１００の起動時にのみ行う場合について説明する。このような処理は、通信装置１００の構成要素が温度変化や電源変動の影響を受けにくい場合に有効である。これにより、通信装置１００全体の消費電力を削減することが可能となる。

図８、および、図９は、本実施形態に係る歪み補償処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、通信装置１００の電源がＯＮにされると、通信装置１００が起動する（ステップＳ１）。

通信装置１００が起動されると、送信部１０２は、基地局などの他の通信装置に対して制御信号などの信号を送信する（ステップＳ２）。その際、受信部１０３は、シーケンサ１０５により起動され、送信信号の取り込みを行う（ステップＳ３）。

さらに、遅延調整部１０４が、シーケンサ１０５により起動され、ベースバンド信号に対する復調信号の遅延を解消するため、ベースバンド信号に対する復調信号の遅延量を算出する（ステップＳ４）。そして、遅延調整部１０４は、算出された遅延量だけベースバンド信号および復調信号を遅延させる遅延調整を行う（ステップＳ５）。

その後、シーケンサ１０５は、遅延調整部１０４からのベースバンド信号および復調信号の出力が定常状態となったか否かを判定する（ステップＳ６）。依然として出力が定常状態となっていない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ２以降の処理が実行される。

出力が定常状態となった場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、遅延調整部１０４は、メモリなどに遅延調整の結果得られたベースバンド信号および復調信号の遅延量の情報を記憶する（ステップＳ７）。

その後、歪み補償部１０１が、シーケンサ１０５により起動され、ベースバンド信号および復調信号間で位相回転により生じる位相の差を算出する。そして、歪み補償部１０１は、位相のずれを解消するため、その差の分だけベースバンド信号の位相を調整する（ステップＳ８）。

さらに、歪み補償部１０１は、算出した位相の差をメモリなどに記憶する（ステップＳ９）。そして、歪み補償部１０１は、位相のずれが解消されたベースバンド信号および復調信号を用いて、適応的デジタルプリディストーション処理を実行する（ステップＳ１０）。

その後、図９に示すように、通信装置１００はアイドル状態に移行する（ステップＳ１１）。そして、シーケンサ１０５は、信号の送信要求があったか否かを判定する（ステップＳ１２）。

信号の送信要求があった場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、送信部１０２は、他の通信装置に対して信号を送信する（ステップＳ１３）。その際、受信部１０３は、シーケンサ１０５により起動され、送信信号を取り込む（ステップＳ１４）。

そして、遅延調整部１０４は、シーケンサ１０５により起動され、図８のステップＳ７で記憶した遅延量の情報を読み出し、その遅延量だけベースバンド信号および復調信号を遅延させる遅延調整を行う（ステップＳ１５）。

続いて、歪み補償部１０１は、シーケンサ１０５により起動され、位相回転による位相のずれを解消するため、図８のステップＳ９で記憶した位相差の情報を読み出し、その位相差の分だけベースバンド信号の位相を調整する（ステップＳ１６）。

その後、歪み補償部１０１は、位相のずれが解消されたベースバンド信号および復調信号を用いて、適応的デジタルプリディストーション処理を実行する（ステップＳ１７）。その後、ステップＳ１１以降の処理が実行される。

一方、ステップＳ１２において、信号の送信要求がなかった場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、シーケンサ１０５は、基地局などの他の通信装置から信号受信の呼出があったか否かを判定する（ステップＳ１８）。

信号受信の呼出があった場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、受信部１０３は、シーケンサ１０５により起動され、シーケンサ１０５の指示に基づき、受信信号を取り込む（ステップＳ１９）。そして、受信部１０３は、復調などの受信処理を実行する（ステップＳ２０）。その後、ステップＳ１１以降の処理が実行される。

一方、ステップＳ１８において、信号受信の呼出がなかった場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理が実行される。

なお、ここでは、遅延調整部１０４による遅延調整、および、歪み補償部１０１による位相回転調整を通信装置１００の起動時にのみ行う場合について説明したが、遅延調整や位相回転調整を信号の送信期間が到来する度に実行するなど、起動時以外に行うこととしてもよい。

本発明にかかる歪み補償装置および歪み補償方法は、入力信号に対して変調および増幅を行う回路から出力される出力信号の歪みを補償する歪み補償装置および歪み補償方法に用いるのに好適である。

１００ 通信装置
１０１ 歪み補償部
１０１ａ 位相回転調整部
１０１ａ_１ 複素乗算器
１０１ａ_２ 位相更新部
１０１ａ_３ 初期値決定部
１０１ｂ 減算器
１０１ｃ パワー算出部
１０１ｄ 係数格納部
１０１ｅ ＬＭＳ処理部
１０１ｆ パワー算出部
１０１ｇ 複素乗算器
１０２ 送信部
１０２ａ 変調器
１０２ｂ パワーアンプ
１０３ 受信部
１０４ 遅延調整部
１０４ａ シフトレジスタ・セレクタ
１０４ｂ 補間フィルタ
１０４ｃ、１０４ｄ パワー算出部
１０４ｅ サンプルタイミング生成部
１０５ シーケンサ

Claims (7)

1. 入力信号に対して変調および増幅を行う回路から出力される出力信号の歪みを補償する歪み補償装置であって、
   前記出力信号を取り込んで、該出力信号が復調された復調信号を生成する復調部と、
   前記入力信号に対する前記復調信号の遅延量を算出し、該遅延量に基づいて、前記入力信号に対する前記復調信号の遅延を解消し、該遅延が解消した状態にある入力信号および復調信号を出力する遅延調整部と、
   前記遅延調整部により出力された入力信号および復調信号に基づいて、適応デジタルプリディストーション処理における歪み補償係数を決定する歪み補償部と、
   前記歪み補償部により決定された歪み補償係数を前記入力信号に乗算する乗算部と、
   を具備し、
   前記歪み補償部は、前記遅延調整部により出力された入力信号と復調信号との間にある位相回転による位相のずれを補正し、該位相のずれが補正された入力信号および復調信号に基づいて、前記歪み補償係数を決定する、
   歪み補償装置。
2. 前記遅延調整部は、
   前記入力信号を遅延させる第１の遅延部と、
   前記復調信号を遅延させる第２の遅延部と、
   前記第１の遅延部から出力される入力信号の出力パワーと、前記第２の遅延部から出力される復調信号の出力パワーを検出し、該入力信号の出力パワーと該復調信号の出力パワーの差に基づいて、前記第１の遅延部における遅延量および前記第２の遅延部における遅延量を適応制御することにより、前記遅延を解消する遅延解消部と、
   を具備する請求項１記載の歪み補償装置。
3. 前記遅延調整部は、
   前記入力信号を遅延させる第１の遅延部と、
   前記復調信号を遅延させる第２の遅延部と、
   前記第１の遅延部から出力される入力信号の振幅と、前記第２の遅延部から出力される復調信号の振幅を検出し、該入力信号の振幅と該復調信号の振幅の差に基づいて、前記第１の遅延部における遅延量および前記第２の遅延部における遅延量を適応制御することにより、前記遅延を解消する遅延解消部と、
   を具備する請求項１記載の歪み補償装置。
4. 前記歪み補償部は、前記位相回転による位相のずれの補正を反復法による収束計算により行う場合に、前記遅延調整部により出力された入力信号の同相成分の極性、該入力信号の直交成分の極性、前記遅延調整部により出力された復調信号の同相成分の極性、および、該復調信号の直交成分の極性に基づいて、前記収束計算の初期値を決定する、
   請求項１記載の歪み補償装置。
5. 前記歪み補償部は、前記遅延調整部からの入力信号および復調信号の出力が定常状態となった後に、前記歪み補償係数を決定する、
   請求項１から４のいずれか１項記載の歪み補償装置。
6. 前記遅延調整部は、前記歪み補償装置の起動時に、前記遅延の解消処理、および、該遅延が解消した状態にある入力信号および復調信号の出力を開始する、
   請求項１から５のいずれか１項記載の歪み補償装置。
7. 入力信号に対して変調および増幅を行う回路から出力される出力信号の歪みを補償する歪み補償方法であって、
   前記出力信号を取り込んで、該出力信号が復調された復調信号を生成するステップと、
   前記入力信号に対する前記復調信号の遅延量を算出し、該遅延量に基づいて、前記入力信号に対する前記復調信号の遅延を解消し、該遅延が解消した状態にある入力信号および復調信号を出力するステップと、
   出力された入力信号および復調信号に基づいて、適応デジタルプリディストーション処理における歪み補償係数を決定するステップと、
   前記歪み補償係数を前記入力信号に乗算するステップと、
   を具備し、
   前記歪み補償係数を決定するステップでは、前記出力された入力信号と復調信号との間にある位相回転による位相のずれを補正し、該位相のずれが補正された入力信号および復調信号に基づいて、前記歪み補償係数を決定する、
   歪み補償方法。
   

Images