JP6547621B2 - Transmitter and distortion correction method - Google Patents
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Description
本発明は、増幅器において生じる歪を抑制するための歪補正処理を行う送信機、および増幅器において生じる歪を抑制するための歪補正方法に関する。 The present invention relates to a transmitter that performs distortion correction processing for suppressing distortion generated in an amplifier, and a distortion correction method for suppressing distortion generated in an amplifier.
送信機においては、増幅器によって生じる非線形歪を抑制するために、歪補正ベクトルを用いて送信信号を補正する、DPD(Digital Pre-Distortion)処理が行われる。歪補正ベクトルは、増幅器で増幅された送信信号のフィードバックである帰還信号と、送信信号との誤差に基づいて決定される。帰還信号には、遅延が生じるために、歪補正ベクトルを決定する際には、帰還信号に生じる遅延に応じて遅延された送信信号が用いられる。特許文献1に開示される歪補償装置は、送信信号とフィードバック信号間の位相を変化させながら相関値を演算し、最大相関に基づいて送信電力増幅器とフィードバックループを含む回路で生じる遅延時間を決定し、決定した遅延時間だけ遅延された送信信号と、フィードバック信号により歪補償係数を演算する。
In the transmitter, DPD (Digital Pre-Distortion) processing is performed in which the transmission signal is corrected using a distortion correction vector in order to suppress non-linear distortion caused by the amplifier. The distortion correction vector is determined based on an error between a feedback signal, which is feedback of the transmission signal amplified by the amplifier, and the transmission signal. Since a delay occurs in the feedback signal, a transmission signal delayed according to the delay occurring in the feedback signal is used when determining the distortion correction vector. The distortion compensation apparatus disclosed in
歪補正ベクトルの算出の精度を向上させるためには、歪補正ベクトルを算出する回路への送信信号とフィードバック信号との入力タイミングをサンプリング時間より短い時間単位であわせることが必要である。送信信号およびフィードバック信号をオーバーサンプリングすることで、該入力タイミングをサンプリング時間より短い時間単位であわせることが可能であるが、オーバーサンプリングを行う場合には回路規模および部品コストが増大するという課題がある。 In order to improve the accuracy of the calculation of the distortion correction vector, it is necessary to make the input timing of the transmission signal and the feedback signal to the circuit for calculating the distortion correction vector be in time units shorter than the sampling time. By oversampling the transmission signal and the feedback signal, it is possible to make the input timing be a unit of time shorter than the sampling time, but there is a problem that circuit size and parts cost increase when performing oversampling. .
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、歪補正処理の精度を低下させずに、歪補正処理のための回路の構成をより簡易にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has an object of simplifying the configuration of a circuit for distortion correction processing without reducing the accuracy of the distortion correction processing.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る送信機は、
送信信号として増幅器に入力される、自己相関特性を有する周波数分割多重信号である試験信号と、前記増幅器で増幅された前記試験信号のフィードバックである帰還信号との相関値を検出し、前記相関値の最大値に応じて、サンプリング時間の整数倍の遅延時間である第1の遅延時間を検出する第1の遅延検出部と、
定められた区間だけ取り出された、前記第1の遅延時間だけ遅延された前記試験信号にフーリエ変換を行った結果、および前記定められた区間だけ取り出された前記帰還信号にフーリエ変換を行った結果の比から得られる位相特性に応じて前記サンプリング時間より短い遅延時間である第2の遅延時間を検出する第2の遅延検出部と、
前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間の合計時間だけ前記送信信号を遅延させる遅延部と、
前記遅延部で遅延された前記送信信号と、前記帰還信号との誤差に応じて、前記増幅器における歪を補正する歪補正ベクトルを算出する歪解析部と、
前記増幅器に入力される前記送信信号を前記歪補正ベクトルに応じて補正するプリディストーション部と、
を備える。
In order to achieve the above object, a transmitter according to a first aspect of the present invention is:
A correlation value is detected between a test signal which is a frequency division multiplexed signal having an autocorrelation characteristic and which is input to an amplifier as a transmission signal, and a feedback signal which is feedback of the test signal amplified by the amplifier, and the correlation value is detected. A first delay detection unit that detects a first delay time, which is a delay time that is an integral multiple of the sampling time, according to the maximum value of
A result of performing a Fourier transform on the test signal delayed by the first delay time taken out by a determined interval, and a result of performing a Fourier transform on the feedback signal extracted by the determined interval A second delay detection unit for detecting a second delay time which is a delay time shorter than the sampling time according to a phase characteristic obtained from the ratio of
A delay unit that delays the transmission signal by a total time of the first delay time and the second delay time;
A distortion analysis unit that calculates a distortion correction vector for correcting distortion in the amplifier according to an error between the transmission signal delayed by the delay unit and the feedback signal;
A pre-distortion unit that corrects the transmission signal input to the amplifier according to the distortion correction vector;
Equipped with
好ましくは、前記第2の遅延時間が閾値以下となるまで、前記第2の遅延検出部の処理を繰り返し、
前記遅延部は、前記第1の遅延時間と前記閾値以下である前記第2の遅延時間の合計時間だけ前記送信信号を遅延させる。
Preferably, the processing of the second delay detection unit is repeated until the second delay time becomes equal to or less than a threshold.
The delay unit delays the transmission signal by a total time of the first delay time and the second delay time which is equal to or less than the threshold.
好ましくは、前記遅延部は、
前記第1の遅延時間に応じて前記送信信号を遅延させるバッファメモリと、
前記第2の遅延時間に応じて、前記バッファメモリで遅延された前記送信信号を遅延させる有限インパルス応答フィルタと、
を備え、
前記第2の遅延検出部の処理を繰り返し、前記第2の遅延時間が検出されるたびに、前記有限インパルス応答フィルタの各タップに対するタップ係数を更新する。
Preferably, the delay unit is
A buffer memory for delaying the transmission signal according to the first delay time;
A finite impulse response filter that delays the transmission signal delayed by the buffer memory according to the second delay time;
Equipped with
The processing of the second delay detection unit is repeated, and the tap coefficient for each tap of the finite impulse response filter is updated each time the second delay time is detected.
好ましくは、変調された疑似ランダム雑音信号に基づく直交周波数分割多重信号の内、先頭のデータを含む連続データである第1のデータを抽出し、該直交周波数分割多重信号の内、最後尾のデータを含む連続データである第2のデータを抽出し、前記第2のデータ、該直交周波数分割多重信号、および前記第1のデータを順に結合することで生成される信号を前記試験信号として用いる。 Preferably, the first data which is continuous data including the first data is extracted from the orthogonal frequency division multiplexed signal based on the modulated pseudo random noise signal, and the last data of the orthogonal frequency division multiplexed signal is extracted And a second data, which is continuous data including the second data, the second data, the orthogonal frequency division multiplexed signal, and a signal generated by sequentially combining the first data are used as the test signal.
本発明の第2の観点に係る歪補正方法は、入力される送信信号を増幅器で増幅し、増幅された前記送信信号をアンテナから出力する送信機が行う歪補正方法であって、
前記送信信号として前記増幅器に入力される、自己相関特性を有する周波数分割多重信号である試験信号と、前記増幅器で増幅された前記試験信号のフィードバックである帰還信号との相関値を検出し、前記相関値の最大値に応じて、サンプリング時間の整数倍の遅延時間である第1の遅延時間を検出する第1の遅延検出ステップと、
定められた区間だけ取り出された、前記第1の遅延時間だけ遅延された前記試験信号にフーリエ変換を行った結果、および前記定められた区間だけ取り出された前記帰還信号にフーリエ変換を行った結果の比から得られる位相特性に応じて前記サンプリング時間より短い遅延時間である第2の遅延時間を検出する第2の遅延検出ステップと、
前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間の合計時間だけ遅延された前記送信信号、および前記帰還信号との誤差に応じて、前記増幅器における歪を補正する歪補正ベクトルを算出する歪解析ステップと、
前記増幅器に入力される前記送信信号を前記歪補正ベクトルに応じて補正するプリディストーションステップと、
を備える。
A distortion correction method according to a second aspect of the present invention is a distortion correction method performed by a transmitter that amplifies an input transmission signal with an amplifier and outputs the amplified transmission signal from an antenna.
Detecting a correlation value between a test signal which is a frequency division multiplexed signal having an autocorrelation characteristic and which is input to the amplifier as the transmission signal, and a feedback signal which is feedback of the test signal amplified by the amplifier; A first delay detection step of detecting a first delay time which is an integral multiple of the sampling time according to the maximum value of the correlation value;
A result of performing a Fourier transform on the test signal delayed by the first delay time taken out by a determined interval, and a result of performing a Fourier transform on the feedback signal extracted by the determined interval A second delay detection step of detecting a second delay time which is a delay time shorter than the sampling time according to a phase characteristic obtained from the ratio of
Distortion analysis for calculating a distortion correction vector for correcting distortion in the amplifier according to an error between the transmission signal delayed by the total of the first delay time and the second delay time and the feedback signal Step and
A pre-distortion step of correcting the transmission signal input to the amplifier according to the distortion correction vector;
Equipped with
好ましくは、前記第2の遅延時間が閾値以下となるまで、前記送信機が前記第2の遅延検出ステップの処理を繰り返し、
前記歪解析ステップにおいて、前記第1の遅延時間と前記閾値以下である前記第2の遅延時間の合計時間だけ遅延された前記送信信号、および前記帰還信号に応じて、前記歪補正ベクトルが算出される。
Preferably, the transmitter repeats the processing of the second delay detection step until the second delay time becomes equal to or less than a threshold.
In the distortion analysis step, the distortion correction vector is calculated according to the transmission signal delayed by the total time of the first delay time and the second delay time which is equal to or less than the threshold, and the feedback signal. Ru.
好ましくは、前記送信機が、変調された疑似ランダム信号に基づく直交周波数分割多重信号の内、先頭のデータを含む連続データである第1のデータを抽出し、該直交周波数分割多重信号の内、最後尾のデータを含む連続データである第2のデータを抽出し、前記第2のデータ、該直交周波数分割多重信号、および前記第1のデータを順に結合することで生成される信号を前記試験信号として用いる。 Preferably, the transmitter extracts first data, which is continuous data including data at the beginning, of an orthogonal frequency division multiplexed signal based on a modulated pseudo random signal, and the orthogonal data of the orthogonal frequency division multiplexed signal Extracting the second data which is continuous data including the last data, and testing the signal generated by sequentially combining the second data, the orthogonal frequency division multiplexed signal, and the first data Used as a signal.
本発明によれば、サンプリング時間の倍数の遅延時間である第1の遅延時間に加えて、第1の遅延時間だけ遅延された送信信号、および帰還信号のフーリエ変換を行った結果の比から得られる位相特性に応じてサンプリング時間より短い遅延時間である第2の遅延時間を検出し、第1の遅延時間と第2の遅延時間の合計時間だけ遅延された送信信号と帰還信号から歪補正ベクトルを算出することで、歪補正処理の精度を低下させずに、歪補正処理のための回路の構成をより簡易にすることが可能である。 According to the present invention, in addition to the first delay time, which is a delay time that is a multiple of the sampling time, it is obtained from the ratio of the transmission signal delayed by the first delay time and the result of the Fourier transform of the feedback signal. A second delay time which is a delay time shorter than the sampling time according to the phase characteristic to be detected, and a distortion correction vector from the transmission signal and the feedback signal delayed by the total time of the first delay time and the second delay time It is possible to further simplify the configuration of the circuit for the distortion correction process without reducing the accuracy of the distortion correction process.
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。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figures, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.
図1は、本発明の実施の形態に係る送信機の構成例を示すブロック図である。送信機1は、入力される送信信号を増幅し、増幅された送信信号をアンテナ10から出力する。送信機1は、増幅時に生じる送信信号の歪を予め補正するプリディストーション処理を行う。送信機1の各部は、コントローラ30によって制御される。コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)31、RAM(Random Access Memory)33、およびROM(Read-Only Memory)34を備える。複雑化を避け、理解を容易にするために、コントローラ30から各部への信号線が省略されているが、コントローラ30は送信機1の各部にI/O(Input/Output)32を介して接続しており、それらの処理の開始、終了、処理内容の制御を行う。ROM34は、コントローラ30が送信機1の動作を制御するための制御プログラムを格納する。コントローラ30は、制御プログラムに基づいて、送信機1を制御する。送信機1の各部について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a transmitter according to an embodiment of the present invention. The
図示しない送信源から送信機1に入力される送信信号は、DPD(Digital Pre-Distortion)処理部2、電力算出部3および歪補正ベクトル算出部20に入力される。送信信号は、2信号またはSSB(Single Side Band:単側波帯)方式の音声信号などのI(In-phase)Q(Quadrature)信号である。電力算出部3は、下記(1)式で表されるように、送信信号の電力を算出し、アドレス検出部4に送る。下記(1)式において、s(t)は複素送信信号であり、s*(t)はs(t)の複素共役である複素共役信号であり、si(t)は、s(t)のI成分であり、sq(t)は、s(t)のQ成分であり、jは虚数単位である。
A transmission signal input from a transmission source (not shown) to the
アドレス検出部4は、下記(2)式で表されるように、送信信号の電力に対応するアドレスa(s)を検出し、LUT(Look Up Table)5に送る。下記(2)式において、Pmaxは、DPD処理部2で処理を行う前の送信信号s(t)の最大電力であり、Nは、D−A(Digital-to-Analogue)変換器6のビット数である。
The
LUT5は、アドレス検出部4から送られたアドレスに対応する歪補正ベクトルをDPD処理部2に出力する。DPD処理部2は、下記(3)式で表されるように、送信信号s(t)に歪補正ベクトルを複素乗算することで、送信信号を歪補正ベクトルに応じて補正する歪補正処理を行い、歪補正処理が行われた送信信号sPD(t)を、D−A変換器6に送る。下記(3)式において、L(a)は、アドレスa(s)に応じてLUT5が出力する歪補正ベクトルである。Li(a)は、L(a)のI成分であり、Lq(a)は、L(a)のQ成分である。
The
D−A変換器6は、歪補正処理が行われた送信信号sPD(t)をデジタル信号からアナログ信号に変換して、ミキサ7に送る。ミキサ7は、局部発振器8が出力する信号である基準信号に応じてアナログに変換された送信信号を直交変調し、増幅器9に送る。増幅器9は、直交変調された送信信号を増幅してアンテナ10に出力し、アンテナ10から増幅された送信信号が出力される。増幅器9が出力する送信信号のフィードバックである帰還信号は利得調節部11に入力される。利得調節部11は、増幅器および減衰器の少なくともいずれかで構成される。利得調節部11は、帰還信号の利得を調節し、ミキサ12に送る。ミキサ12は、局部発振器8が出力する基準信号に応じて帰還信号を直交復調し、A−D(Analogue-to-Digital)変換器13に送る。A−D変換器13は、直交復調された帰還信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して歪補正ベクトル算出部20に送る。
The
D−A変換器6、D−A変換器6からA−D変換器13までのアナログ回路、およびA−D変換器13を通ることで、帰還信号には遅延が生じる。そのため、歪補正ベクトル算出部20は、帰還信号に生じる遅延に応じて遅延された送信信号と、帰還信号との誤差に応じて、増幅器9における歪を補正する歪補正ベクトルを算出する。歪補正ベクトル算出部20は、送信信号を遅延させる遅延部21、遅延された送信信号と、帰還信号との誤差に応じて、歪補正ベクトルを算出する歪解析部22、ならびに、遅延された送信信号、および帰還信号に応じて遅延部21で設定される遅延時間を検出する遅延検出部23を備える。歪解析部22は、算出した歪補正ベクトルでLUT5に記憶される歪補正ベクトルを更新する。歪解析部22は、定められた間隔で歪補正ベクトルを算出し、LUT5に記憶される歪補正ベクトルを更新する。
By passing through the
図2は、実施の形態に係る歪補正ベクトル算出部の構成例を示すブロック図である。歪補正ベクトル算出部20は、送信信号として入力される、自己相関特性を有する周波数分割多重信号である試験信号を用いて、遅延時間の検出を行い、遅延時間だけ遅延された送信信号と帰還信号との誤差に応じて歪補正ベクトルを算出してLUT5に出力する。歪補正ベクトル算出部20の各部について説明する。遅延部21は、後述するように第1の遅延検出部26で検出されるサンプリング時間の倍数の遅延時間である第1の遅延時間だけ入力される信号を遅延させるバッファメモリ24、および、後述するように第2の遅延検出部27で検出されるサンプリング時間より短い遅延時間である第2の遅延時間だけ入力される信号を遅延させるFIR(Finite Impulse Response:有限インパルス応答)フィルタ25を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a distortion correction vector calculation unit according to the embodiment. The distortion correction
サンプリング時間をTs、第1の遅延時間をn×Ts、第2の遅延時間をTfとすると、バッファメモリ24が出力する遅延された送信信号sd(t)は、下記(4)式で表され、FIRフィルタ25が出力する遅延された送信信号sd(t)は、下記(5)式で表される。
Assuming that the sampling time is Ts, the first delay time is n × Ts, and the second delay time is Tf, the delayed transmission signal s d (t) output by the
遅延検出部23は、遅延部21で遅延された試験信号と、帰還信号との相関値に応じて第1の遅延時間を検出する第1の遅延検出部26、ならびに、遅延部21で遅延された試験信号にFFT(Fast Fourier Transformation:高速フーリエ変換)を行った結果および帰還信号にFFTを行った結果の比から得られる位相特性に応じて第2の遅延時間を検出する第2の遅延検出部27を備える。
The
図3は、実施の形態における試験信号の例を示す図である。遅延時間の検出に用いられる試験信号は、自己相関特性を有する周波数分割多重信号であり、本実施の形態では試験信号としてOFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing:直交周波数多重分割)信号を用いる。OFDM信号は、ノイズに近い信号であるため、信号の相関を検出することで遅延時間を検出することができる。図3の例では、1シンボル分のOFDM信号の内、先頭のデータを含む連続データである第1のデータを抽出し、該OFDM信号の内、最後尾のデータを含む連続データである第2のデータを抽出し、第2のデータ、該OFDM信号および第1のデータを順に結合することで生成される信号が試験信号として用いられる。遅延フィルタを通過すると信号に歪みが生じるが、図3に示す試験信号を用いることで、歪のない1シンボル区間の信号を確保することができる。試験信号のPAPR(Peak to Average Power Ratio:ピーク電力対平均電力比)は、少ない方が好ましい。本実施の形態では、PN(Pseudo-random Noise:疑似ランダム雑音)信号をQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四位相偏移)変調したデータに基づいて生成されたOFDM信号が、試験信号として用いられる。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a test signal in the embodiment. The test signal used to detect the delay time is a frequency division multiplexed signal having an autocorrelation characteristic. In the present embodiment, an orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signal is used as the test signal. Since the OFDM signal is a signal close to noise, the delay time can be detected by detecting the correlation of the signals. In the example of FIG. 3, the first data which is continuous data including the data at the beginning is extracted from the OFDM signal of one symbol, and the second data which is the continuous data including the data at the tail end of the OFDM signal. The second data, the OFDM signal, and a signal generated by sequentially combining the first data are used as a test signal. Although distortion occurs in the signal when it passes through the delay filter, by using the test signal shown in FIG. 3, it is possible to secure a signal of one symbol section without distortion. The PAPR (Peak to Average Power Ratio) of the test signal is preferably as small as possible. In the present embodiment, an OFDM signal generated based on data obtained by QN (Quadrature Phase Shift Keying) modulation of a PN (Pseudo-random Noise) signal is used as a test signal.
第1の遅延時間の検出処理について説明する。第1の遅延時間が設定されていない場合であっても、FIRフィルタ25による遅延が存在するため、第1の遅延検出部26に入力される送信信号sd(t)は、厳密にはs(t)と異なる。しかしながら、信号通過帯域の周波数特性が平坦であれば、遅延時間の精度に影響を与える誤差は生じないため、第1の遅延検出部26は、sd(t)と帰還信号r(t)に基づいて、第1の遅延時間を検出する。遅延された送信信号sd(t)と帰還信号r(t)との相関関数c(t)は、下記(6)式で表され、相関関数c(t)の絶対値の2乗cs(t)は、下記(7)式で表される。s(t)は複素送信信号であり、sd *(t)はsd(t)の複素共役であり、c*(t)はc(t)の複素共役である。
The first delay time detection process will be described. Even when the first delay time is not set, the transmission signal s d (t) input to the first
図4は、実施の形態における相関特性の例を示す図である。図4は、上記(7)式を表し、横軸が第1の遅延時間を表すのに用いられる係数n、縦軸が相関値である。図4の例では、n=6の位置に相関値のピークがあるため、第1の遅延時間は6Tsと算出され、バッファメモリ24の遅延時間には6Tsが設定される。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the correlation characteristic in the embodiment. FIG. 4 shows the equation (7), where the horizontal axis is the coefficient n used to represent the first delay time, and the vertical axis is the correlation value. In the example of FIG. 4, since the peak of the correlation value is at the position of n = 6, the first delay time is calculated to be 6Ts, and the delay time of the
次に、第2の遅延時間の検出処理について説明する。バッファメモリ24の遅延時間に6Tsが設定された後、第2の遅延検出部27は、下記(8)式で表されるように、第1の遅延検出部26を通って入力される、遅延部21で遅延された送信信号sd(t)をFFTした結果、および帰還信号r(t)をFFTした結果の比を算出する。下記(8)式において、ΔTは第2の遅延時間である。
Next, the second delay time detection process will be described. After 6 Ts is set to the delay time of the
図5は、実施の形態における位相特性の例を示す図である。横軸は正規化周波数(単位:千)であり、縦軸は上記(8)式で表される送信信号sd(t)をFFTした結果および帰還信号r(t)をFFTした結果の位相差である。図5中において点線の円で示される送信サブキャリアが存在する区間における上記(8)式の伝達関数の位相特性は、遅延時間に比例した波形である。第2の遅延検出部27は、送信サブキャリアが存在する区間の位相特性の傾きθを、2点の値を結ぶ直線の傾き、または最小二乗法に基づいて算出する。上記(8)式および図5に示す位相特性の傾きθに基づいて、第2の遅延時間ΔTは、下記(9)式で表される。第2の遅延検出部27は、位相特性の傾きθから下記(9)式を用いて、第2の遅延時間ΔTを検出する。FIRフィルタ25の遅延時間が第2の遅延時間ΔTとなるようにFIRフィルタ25の各タップに対するタップ係数が設定される。
FIG. 5 is a diagram showing an example of phase characteristics in the embodiment. The horizontal axis is the normalized frequency (in thousands), and the vertical axis is the result of FFT of the transmission signal s d (t) represented by the above equation (8) and the result of FFT of the feedback signal r (t) It is a difference. The phase characteristic of the transfer function of the above equation (8) in the section where the transmission subcarrier shown by the dotted circle in FIG. 5 is present is a waveform proportional to the delay time. The second
FIRフィルタ25の設計について説明する。フィルタのインパルス応答をb(t)とすると、このフィルタからさらにTf遅延するフィルタのインパルス応答はb(t−Tf)である。インパルス応答b(t−Tf)が容易に得られる場合には、その値を用いてインパルス応答がb(t)であるフィルタに対してさらにTf遅延させることができる。b(t−Tf)が得られていない場合には、Tf遅延する系の伝達関数がexp(−j2πfTf)であることを利用して、b(t)から、下記(10)式のようにb(t−Tf)を求めることができる。上記(9)式で算出されたΔTを下記(10)式のTfに代入して、b(t−ΔT)を算出する。b(t−ΔT)に基づいて、FIRフィルタ25の各タップに対するタップ係数が設定される。なお、下記(10)式で求められる値は複素数となり、FIRフィルタ25のタップの打ち切り誤差などによる小さな虚数値が生じるが、実運用上問題ない程度の小さい値なので、虚数値は無視して計算する。下記(10)式は論理式となっているが、実際のデジタル信号処理では、フーリエ変換、逆フーリエ変換の代わりに、FFT、IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation:逆高速フーリエ変換)によって計算する。
The design of the
第2の遅延時間ΔTが閾値以下となるまで、送信機1は、第2の遅延検出部27の処理およびFIRフィルタ25の各タップに対するタップ係数の設定を繰り返す。閾値は、歪解析部22において求められる、遅延された送信信号sd(t)と帰還信号r(t)の入力タイミングの精度によって定められる。なお、FIRフィルタ25のタップ数は、その数が多いほど理想的な特性になるが、演算量が膨大となる。本実施の形態では、第2の遅延検出部27の処理およびFIRフィルタ25の各タップに対するタップ係数の設定を繰り返すことで、比較的少ないタップ数で打ち切ったフィルタでも、精度良く第2の遅延時間ΔTを閾値以下にすることができ、歪解析部22において算出される歪補正ベクトルの精度を向上させることが可能である。
The
図6は、実施の形態に係る送信機が行う遅延時間検出の動作の一例を示すフローチャートである。第1の遅延検出部26は、遅延された送信信号sd(t)と帰還信号r(t)との相関値を算出し、相関値のピークを検出する(ステップS110)。第1の遅延検出部26は、相関値のピークから第1の遅延時間を検出する(ステップS120)。検出された第1の遅延時間に応じて、バッファメモリ24の遅延時間が設定される(ステップS130)。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of an operation of delay time detection performed by the transmitter according to the embodiment. The first
第2の遅延検出部27は、遅延部21で遅延された送信信号sd(t)をFFTした結果、および帰還信号r(t)をFFTした結果の比から、位相特性を算出し、位相特性から第2の遅延時間を検出する(ステップS140)。第2の遅延時間に応じてFIRフィルタ25の各タップに対するタップ係数が設定される(ステップS150)。第2の遅延時間ΔTが閾値以下である場合には(ステップS160;Y)、送信機1は、遅延時間検出の処理を終了する。第2の遅延時間ΔTが閾値より大きい場合には(ステップS160;N)、ステップS140に戻り、第2の遅延時間の検出およびFIRフィルタ25の各タップに対するタップ係数の設定の処理が繰り返し行われる。
The second
以上説明したとおり、実施の形態に係る送信機1によれば、第1の遅延時間に加えて、第2の遅延時間を検出し、第1の遅延時間と第2の遅延時間の合計時間だけ送信信号を遅延させることで、歪解析部22に入力される送信信号と帰還信号のタイミングをサンプリング時間より短い時間単位であわせることができる。送信機1は、オーバーサンプリングの処理を行う回路に比べて、回路構成が簡易である。すなわち、送信機1は、歪補正処理の精度を低下させずに、歪補正処理のための回路の構成をより簡易にすることが可能である。
As described above, according to the
本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。上述の実施の形態における回路構成は一例である。 Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments. The circuit configuration in the above-described embodiment is an example.
1 送信機
2 DPD処理部
3 電力算出部
4 アドレス検出部
5 LUT
6 D−A変換器
7、12 ミキサ
8 局部発振器
9 増幅器
10 アンテナ
11 利得調節部
13 A−D変換器
20 歪補正ベクトル算出部
21 遅延部
22 歪解析部
23 遅延検出部
24 バッファメモリ
25 FIRフィルタ
26 第1の遅延検出部
27 第2の遅延検出部
30 コントローラ
31 CPU
32 I/O
33 RAM
34 ROM
1
DESCRIPTION OF
32 I / O
33 RAM
34 ROM
Claims (7)
定められた区間だけ取り出された、前記第1の遅延時間だけ遅延された前記試験信号にフーリエ変換を行った結果、および前記定められた区間だけ取り出された前記帰還信号にフーリエ変換を行った結果の比から得られる位相特性に応じて前記サンプリング時間より短い遅延時間である第2の遅延時間を検出する第2の遅延検出部と、
前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間の合計時間だけ前記送信信号を遅延させる遅延部と、
前記遅延部で遅延された前記送信信号と、前記帰還信号との誤差に応じて、前記増幅器における歪を補正する歪補正ベクトルを算出する歪解析部と、
前記増幅器に入力される前記送信信号を前記歪補正ベクトルに応じて補正するプリディストーション部と、
を備える送信機。 A correlation value is detected between a test signal which is a frequency division multiplexed signal having an autocorrelation characteristic and which is input to an amplifier as a transmission signal, and a feedback signal which is feedback of the test signal amplified by the amplifier, and the correlation value is detected. A first delay detection unit that detects a first delay time, which is a delay time that is an integral multiple of the sampling time, according to the maximum value of
A result of performing a Fourier transform on the test signal delayed by the first delay time taken out by a determined interval, and a result of performing a Fourier transform on the feedback signal extracted by the determined interval A second delay detection unit for detecting a second delay time which is a delay time shorter than the sampling time according to a phase characteristic obtained from the ratio of
A delay unit that delays the transmission signal by a total time of the first delay time and the second delay time;
A distortion analysis unit that calculates a distortion correction vector for correcting distortion in the amplifier according to an error between the transmission signal delayed by the delay unit and the feedback signal;
A pre-distortion unit that corrects the transmission signal input to the amplifier according to the distortion correction vector;
Transmitter comprising:
前記遅延部は、前記第1の遅延時間と前記閾値以下である前記第2の遅延時間の合計時間だけ前記送信信号を遅延させる、
請求項1に記載の送信機。 The processing of the second delay detection unit is repeated until the second delay time becomes equal to or less than a threshold value,
The delay unit delays the transmission signal by a total time of the first delay time and the second delay time equal to or less than the threshold.
The transmitter according to claim 1.
前記第1の遅延時間に応じて前記送信信号を遅延させるバッファメモリと、
前記第2の遅延時間に応じて、前記バッファメモリで遅延された前記送信信号を遅延させる有限インパルス応答フィルタと、
を備え、
前記第2の遅延検出部の処理を繰り返し、前記第2の遅延時間が検出されるたびに、前記有限インパルス応答フィルタの各タップに対するタップ係数を更新する、
請求項2に記載の送信機。 The delay unit is
A buffer memory for delaying the transmission signal according to the first delay time;
A finite impulse response filter that delays the transmission signal delayed by the buffer memory according to the second delay time;
Equipped with
The processing of the second delay detection unit is repeated, and the tap coefficient for each tap of the finite impulse response filter is updated each time the second delay time is detected.
The transmitter according to claim 2.
前記送信信号として前記増幅器に入力される、自己相関特性を有する周波数分割多重信号である試験信号と、前記増幅器で増幅された前記試験信号のフィードバックである帰還信号との相関値を検出し、前記相関値の最大値に応じて、サンプリング時間の整数倍の遅延時間である第1の遅延時間を検出する第1の遅延検出ステップと、
定められた区間だけ取り出された、前記第1の遅延時間だけ遅延された前記試験信号にフーリエ変換を行った結果、および前記定められた区間だけ取り出された前記帰還信号にフーリエ変換を行った結果の比から得られる位相特性に応じて前記サンプリング時間より短い遅延時間である第2の遅延時間を検出する第2の遅延検出ステップと、
前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間の合計時間だけ遅延された前記送信信号、および前記帰還信号との誤差に応じて、前記増幅器における歪を補正する歪補正ベクトルを算出する歪解析ステップと、
前記増幅器に入力される前記送信信号を前記歪補正ベクトルに応じて補正するプリディストーションステップと、
を備える歪補正方法。 A distortion correction method performed by a transmitter that amplifies an input transmission signal by an amplifier and outputs the amplified transmission signal from an antenna,
Detecting a correlation value between a test signal which is a frequency division multiplexed signal having an autocorrelation characteristic and which is input to the amplifier as the transmission signal, and a feedback signal which is feedback of the test signal amplified by the amplifier; A first delay detection step of detecting a first delay time which is an integral multiple of the sampling time according to the maximum value of the correlation value;
A result of performing a Fourier transform on the test signal delayed by the first delay time taken out by a determined interval, and a result of performing a Fourier transform on the feedback signal extracted by the determined interval A second delay detection step of detecting a second delay time which is a delay time shorter than the sampling time according to a phase characteristic obtained from the ratio of
Distortion analysis for calculating a distortion correction vector for correcting distortion in the amplifier according to an error between the transmission signal delayed by the total of the first delay time and the second delay time and the feedback signal Step and
A pre-distortion step of correcting the transmission signal input to the amplifier according to the distortion correction vector;
A distortion correction method comprising:
前記歪解析ステップにおいて、前記第1の遅延時間と前記閾値以下である前記第2の遅延時間の合計時間だけ遅延された前記送信信号、および前記帰還信号に応じて、前記歪補正ベクトルが算出される、
請求項5に記載の歪補正方法。 The transmitter repeats the processing of the second delay detection step until the second delay time becomes equal to or less than a threshold value,
In the distortion analysis step, the distortion correction vector is calculated according to the transmission signal delayed by the total time of the first delay time and the second delay time which is equal to or less than the threshold, and the feedback signal. The
The distortion correction method according to claim 5.
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