JPH06350347A - 歪補償増幅回路の補償最適化方法 - Google Patents

歪補償増幅回路の補償最適化方法

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JPH06350347A
JPH06350347A JP5158173A JP15817393A JPH06350347A JP H06350347 A JPH06350347 A JP H06350347A JP 5158173 A JP5158173 A JP 5158173A JP 15817393 A JP15817393 A JP 15817393A JP H06350347 A JPH06350347 A JP H06350347A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】主増幅器3で発生する相互変調歪を補償するた
め、歪検出ループと歪除去ループとからなる自己調整形
フィードフォワード回路において、それぞれのループに
設けられたベクトル調整回路2,7の減衰量,位相量を
最適値に設定する制御回路18の動作時間を短縮する。 【構成】制御回路18に設けた最適化回路17の動作
が、ベクトル調整回路2,7の全調整範囲を、4分割,
3点測定によって順次1/2に範囲を減縮して最適値を
決定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話システムの
無線中継増幅装置に用いられる歪補償増幅回路に関し、
特に、その回路における歪補償量の最適化方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】自動車電話システムにおいて、移動機を
搭載した自動車が、無線基地局からの電波の届かない不
感地帯に位置したとき通話が途絶えるのを防ぐために、
不感地帯に複数の無線中継装置が分散配置されている。
この無線中継装置は、基地局及び移動機からの電波を受
信して中継増幅し、移動機及び基地局に対して電波を送
出する。この場合、多チャネルの電波を同時に増幅する
ため非線形の振幅,位相歪による相互変調歪が発生する
ことを抑える必要がある。そのため、多周波共通増幅器
の非線形歪補償回路として自己調整形フィードフォワー
ド(SAFF:Self−Adjusting−Fee
d−Forward)回路と呼ばれる歪補償増幅回路が
用いられている。
【0003】図11は本発明を適用しようとするフィー
ドフォワード形歪補償増幅回路例図である。図におい
て、1は方向性結合器、2はベクトル調整器、3は主増
幅器、4は方向性結合器、5は遅延線、6は遅延線、7
はベクトル調整器、8は補助増幅器、9は方向性結合
器、10,11はパイロット信号発生器、12は制御回
路である。方向性結合器1と4の間の回路は誤差(歪)
検出ループ(Dループ)であり、入力信号aが主増幅器
3で多周波信号が増幅されるとき発生する相互変調歪,
雑音などの誤差成分を検出する。方向性結合器4と9の
間の回路は誤差(歪)除去ループ(Cループ)であり、
Dループで検出された誤差成分を補助増幅器8で所望の
値に増幅して位相を反転し、遅延線6を介して方向性結
合器9に入力される誤差成分を含んだ信号に逆相加算す
る。このようにして主増幅器3で増幅された信号の誤差
成分が除去(相殺)されて出力される。ベクトル調整回
路2,7及びその制御回路12は、パイロット信号発生
器10,11からそれぞれパイロット信号をDループ,
Cループに注入し、Dループで誤差成分を取り出しCル
ープで除去するための最適調整値を設定するために設け
られている。
【0004】制御回路12には、図11で示すように、
パイロット信号を受信検出する受信回路13と、A/D
変換器14と、ディジタル信号領域で最適化動作を行な
う最適化回路15と、最適化回路15からの出力をアナ
ログ量の振幅・位相制御信号に変換するD/A変換器1
6とが設けられている。図12(A)は、ベクトル調整
回路2及び7の詳細回路図であり、制御回路12から出
力される振幅・位相制御信号がそれぞれ入力される可変
電子減衰器と可変電子移相器が備えられている。同図
(B),(C)はそれぞれの制御電圧に対する減衰量、
移相量の特性例図である。
【0005】図13は制御回路12の最適化動作を示す
フローチャートであり、(A)はDループ,Cループの
順で図11のスイッチS1 ,S2 を切替えて最適化ベク
トル調整が行なわれることを示し、(B)はそれぞれの
ベクトル調整が位相調整,振幅調整の順で行なわれるこ
とを示している。ベクトル調整制御は、各ループにパイ
ロット信号を注入し、信号ベクトルの2要素である振幅
及び位相がそれぞれ最適値になるようにパイロットレベ
ル検出を行いながら、ベクトル調整回路の可変減衰器及
び可変移相器を調整する。このような最適化調整制御動
作はマイクロプロセッサによって行なわれるが図示は省
略した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来回路におい
て、制御回路12の最適化回路15における最適化方法
は、ベクトル調整回路の振幅・位相の各調整範囲全体の
測定点、例えば分解能が8ビットであれば256+1=
257点について測定を行い、測定値が極小となる最適
制御点を求めていた。そのため、最適点を決定するまで
に時間がかかるという欠点があった。
【0007】本発明の目的は、最適点を決定するまでの
測定点の数を減らし、短時間で自己調整が行なわれる歪
補償増幅回路の補償最適方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の歪補償増幅回路
の補償最適化方法は、主増幅器で発生する相互変調歪を
補償するため、入力パイロット信号を第1のベクトル調
整回路を介して前記主増幅器で増幅した信号と前記入力
パイロット信号を第1の遅延線を介してタイミングを合
わせた信号とにより歪成分を検出する歪検出ループと、
前記歪成分を第2のベクトル調整回路を介して補助増幅
器によってレベルを合わせた逆相信号と前記主増幅器で
増幅した信号を第2の遅延線を介してタイミングを合わ
せた信号とにより歪成分を相殺して出力する歪除去ルー
プと、前記歪検出ループから出力される歪成分および前
記歪除去ループの出力信号を検出してそれぞれ前記第1
のベクトル調整回路および前記第2のベクトル調整回路
の減衰量と位相量を調整する制御回路とから構成された
歪補償増幅回路の前記制御回路による補償最適化方法に
おいて、
【0009】まず、前記第1および第2のベクトル調整
回路の調整範囲を4等分した両端の2点を除く3点の調
整制御信号に対応する前記ループの検出値を比較しその
最小値を示す点を判定し、該判定点の検出値を保持する
とともに該判定点を中心とする前記調整範囲の1/2の
範囲を次回の調整範囲とし、次に、該次回の調整範囲を
新たな調整範囲として4等分した3点のうち両側の2点
における検出値を求め前回保持された検出値を含む3点
の検出値に対して前回同様の処理判定を行うことにより
順次繰り返し調整範囲を狭めて最小値を判定し所定の分
解能に達したとき、該判定点の調整制御信号を出力して
最適化処理を終了するようにしたことを特徴とするもの
である。
【0010】
【実施例】図1は本発明を適用した歪補償増幅回路の構
成例図である。図において、1〜11は図11の従来回
路と同じ要素であり、制御回路18の中の最適化回路1
7が本発明による適用回路である。19は各回路に所定
のクロックを供給する各種クロック発生回路である。図
2は本発明の作用の説明図であり、図3は本発明の動作
フローチャートである。
【0011】図1〜図3によって本発明の作用を説明す
る。図2(a)はベクトル調整回路2及び7における振
幅及び位相の調整可変範囲とその測定対象点を示す。こ
の例では、全範囲を16分割した分解能で、測定対象点
の数は17点である。(b)は全範囲内に検出ベクトル
f(x)が極小値を示す最適点が1つあることを示す検
出レベル特性であり、単調減少→極小値→単調増加特性
を示し測定変動は極めて小さい。(c)は図3のフロー
チャートに従った測定点(矢印)と各測定点が代表する
範囲(斜線)A〜Iを示す。
【0012】まず、図3のフローチャートの第1回目と
して全調整範囲を4等分したときの1/4,1/2,3
/4の3点について、ステップS1として全範囲の1/
2点(中心点)における制御信号をベクトル調整器に与
えてパイロット信号を検出しその検出レベルf(x)を
測定してラッチする。次に、ステップS2として1/4
点と3/4点における検出レベルf(x)を順次測定
し、ステップS3でこの3点の検出レベルf(x)を比
較し最小値を示す測定点を判定する。この3点のそれぞ
れは図3のように範囲A,B,Cを代表するため、その
判定点の範囲に最適値(極小値)が存在することが判
る。ここまでの動作により全範囲の1/2の範囲すなわ
B範囲に測定範囲がしぼられる。
【0013】次に、ステップS4において第1回目の判
定結果の測定点の範囲B内に他の測定対象点があるか否
かを判断する。他の測定対象点があるとき、ステップS
5において範囲Bを新たな調整範囲とするとともに範囲
Bを抽出した第1回目の検出値f(x)をラッチする。
このラッチされた検出値f(x)はステップS2に戻っ
たとき第2回目の中心点の範囲Dを代表する検出値とな
る。第1回目同様に、範囲Bを4等分した他の2点(範
囲E,Fをそれぞれ代表する)について測定を行い、ラ
ッチされた中心点の検出値を含めて比較し最小値を示す
測定点を判定する。この場合、範囲Fに極小値が含まれ
ることが判る。
【0014】次に、第3回目とてして第2回同様の処理
により範囲G,H,Iの検出値を比較し、範囲Hに極小
値があることが判る。この範囲H内には他の測定対象点
がないので求めようとする分解能に達したことが判り、
ステップS4からステップS6に進み、所望の最適値が
求められ最適化処理が終了する。以上の作用から、図2
の例の場合、従来方法によると全範囲の測定点の数は1
7点であるのに対し、本発明では、範囲A,B,C,
E,F,H,Iを代表する7点を測定するだけで最適値
に収れんさせることができる。すなわち、1回目は3点
測定、2回目以降は2点測定によって順次調整範囲を1
/2に減らすことができるため最適点を決定するまでの
時間が従来に比べて短くなる。表1は従来方法と本発明
の方法の測定点の数の比較表である。
【0015】
【表1】
【0016】例えば、8ビットで分解能が256のとき
従来の257点測定に対し本発明では15点測定で最適
値を決定することができる。この場合の時間を比較する
と、1点当たりの測定時間を50msecとすると、従
来は50msec×257=12.85secかかるの
に対し、本発明では50msec×15=0.75se
cで最適点に到達する。以上の歪補償調整は、中継装置
を製作した時、据付調整時、及び運用中の保守点検時に
行なわれるが、それぞれ短時間で調整作業が終了する。
【0017】次に、上述の処理動作の詳細について説明
する。図4は図1の本発明の主要部をなす最適化回路1
7の詳細回路例図であり、その前後のA/D変換回路1
4,D/A変換回路16,各種クロック発生回路19を
含めて示してある。図において、21は全ビット照合回
路、22はメモリ部、23はデコード回路、24はRO
Mである。A/D変換回路14には5つの変換器A/D
(1)〜A/D(5)が設けられており、各種クロック
発生回路19からのクロックCS1 〜CS5 にそれぞれ
従ってデータ出力D0 〜D7 が出力され全ビット照合回
路21に与えられる。
【0018】図5は全ビット照合回路21における第1
の例を示す回路例図であり、図6は同じく第2の例を示
す回路例図である。まず、図5の第1の例では、A/D
変換器A/D(1)〜A/D(3)を考え、検出電圧の
高いデータ出力D7 からD0 まで順々に比較する。すな
わち、A/D(1)からL(ローレベル)が出力され、
A/D(2)とA/D(3)からH(ハイレベル)が出
力される場合、この3つの出力の排他的論理和をとると
Hが出力され3つのアンド回路の一方に入力され、他方
に入力されるA/D(1)〜A/D(3)の出力とのア
ンドをとるとA/D(1)の出力が最も低いことがわか
りA/D(1)と判定される。
【0019】次に、図6の第2の例では、まず(A)に
おいて、A/D(1)〜A/D(3)の出力がともにH
のときを示し、3つのアンド回路の出力がすべてLとな
りA/D(1)〜A/D(3)の区別がつかないのでD
6 のゲートを開けて次の(B)で出力データD6 を比較
する。(B)において、A/D(3)の出力データのみ
Hであるのでその結果2つのアンド回路の出力がLとな
りA/D(1)とA/D(2)の区別がつかない。そこ
で、Dのゲートを開けて次の(C)で出力データD5
比較する。(C)において、A/D(3)の出力D5
強制的にHとしてA/D(1)とA/D(2)の出力D
5 を比較する。この結果A/D(1)の出力が最も低い
ことがわかりA/D(1)と判定される。ここで動作を
中止してD4 〜D0 の比較は行わない。しかし、出力デ
ータD5 を比較しても最も低い変換器出力が判定できな
いときは、さらに順次D0 まで比較動作を続ける。
【0020】図7は最小値検出の測定手順例を示すタイ
ムチャートである。図の最上段は図4におけるD/A変
換回路16の測定ポイントデータを示し、CLK0 は各
種クロック発生回路19からD/A変換回路16に与え
られるクロックを示す。以下A/D(1)〜A/D
(5)の出力を示す。まず、スタート時、D/A変換回
路16の測定ポイントが64→128→192となるよ
うにROM24のアドレスを50msec間隔で与え
る。4等分した両端のデータを除きA/D(2)〜A/
D(4)の出力データD0 〜D7 を比較する。最小値を
検出してメモリ部22へ移す。この例では“64”のメ
モリFF(2)のQだけが“H”となる。次に、測定ポ
イントが32→96となるようなROM24のアドレス
を50msec間隔で与える。上記の測定ポイントデー
タ32をD/Aから送出後、50msec間隔でA/D
(2)の両隣、すなわちA/D(1),A/D(3)に
クロックCS1 ,CS3 を与えて測定ポイントデータ3
2→96のA/D値を測定する。
【0021】1回目の測定でA/D(2)はポイント6
4のA/D値を記憶している。………(a) 2回目の測定(CS1 )でA/D(1)はポイント32
のA/D値を記憶している。………(b) 3回目の測定(CS1 )でA/D(3)はポイント96
のA/D値を記憶している。………(c) (a)(b)(c)のD0 〜D7 を比較して、測定2回
目のメモリ(FF)(測定1回目のメモリFF(1)〜
FF(5)とは別に、例えば、FF(6)〜(8)のメ
モリを持つ)部に最小値を移す。例では、測定ポイント
96に対応するメモリFF(8)のQが“H”になる。
このようにして得た1回目の結果のメモリFF(2)と
2回目の結果メモリFF(8)のQ=“H”から3回目
の測定にはいる。A/D(3)の両隣すなわちA/D
(2),A/D(4)に50mS間隔でクロックC
2 ,CS4 を与える。
【0022】2回目の測定でA/D(3)はポイント9
6のA/D値を記憶している。………(d) 3回目の測定でA/D(2)はポイント80のA/D値
を記憶している。………(e) 3回目の測定でA/D(4)はポイント112のA/D
値を記憶している。………(f) (d)(e)(f)のD0 〜D7 を比較して、測定3回
目のメモリFF(9)〜(11)のうちFF(9)のQ
が“H”になる。すなわち、ポイント80が最小値であ
る。以下この作業を繰り返し、7回目の測定でFF(2
2)のQが“H”になり、ポイント77が最適値である
ことが判定される。
【0023】次に、上述の例における測定ポイントの比
較判定手順を図によって説明する。図8,図9,図10
は上述の例の比較判定手順を3種類の表現によって示し
た説明図である。図8はA/D変換回14の中の5つの
変換器A/D(1)〜A/D(5)が、右方向へ順次1
回目から7回目のそれぞれで動作する状態を示してい
る。例えば、1回目は3つの変換器A/D(2)〜A/
D(4)が動作してA/D(2)の出力(64)ビット
目のデータが最小値を示し、そのデータを一次記憶して
その両側のA/D(1)とA/D(3)のデータと比較
する。2回目以降は前回の最小ポイントのデータと、そ
の両側のA/D変換器の出力データとの3ボイントで比
較判定が行われる。このようにして7回目はA/D
(2)とA/D(5)のデータと前々回のA/D(1)
とを比較し、A/D(2)の出力(77)ビット目が最
適値と判定される。
【0024】図9の場合、同心円の内側から外側に順次
比較1回目〜7回目を表す。5つのA/D変換器
(1)〜(5)は円周上の5箇所にあるものとし、4角
の中の(数字)は測定ビットを示している。各比較判定
結果の進行ルートは太線で示してある。結果は図8と同
じくA/D(2)の出力(77)ビット目が最適値と判
定されている。
【0025】図10は第2回目からの比較判定手順を示
し、右方向へ順次測定比較判定がなされる様子を示した
図である。第1回目の判定結果、円で囲った64ビット
目の値を記憶し、2回目はその両側の32ビット目と9
6ビット目のデータを比較する。円で囲った数字は判定
結果の測定ビットを示している。このようにして、右端
の第7回目の77ビット目が最適値であると判定され
る。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、調整作業時間が短くなり、実用上の
効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する回路例図である。
【図2】本発明の作用説明図である。
【図3】本発明の動作フローチャートである。
【図4】本発明を適用する部分回路例図である。
【図5】本発明の部分回路例図である。
【図6】本発明の部分回路例図である。
【図7】本発明の動作を説明するタイムチャートであ
る。
【図8】本発明の動作手順の説明図である。
【図9】本発明の動作手順の説明図である。
【図10】本発明の動作手順の説明図である。
【図11】本発明を適用しようとする従来の回路例図で
ある。
【図12】図11の部分回路例図と特性例図である。
【図13】図11の回路の動作フローチャートである。
【符号の説明】
1,4,9 方向性結合器 2,7 ベクトル調整回路 3 主増幅器 5,6 遅延線 8 補償増幅器 10,11 パイロット信号発生器 12,18 制御回路 13 受信回路 14 A/D変換器 15,17 最適化回路 16 D/A変換器 19 各種クロック発生回路 S1〜S6 ステップ番号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主増幅器で発生する相互変調歪を補償す
    るため、入力パイロット信号を第1のベクトル調整回路
    を介して前記主増幅器で増幅した信号と前記入力パイロ
    ット信号を第1の遅延線を介してタイミングを合わせた
    信号とにより歪成分を検出する歪検出ループと、前記歪
    成分を第2のベクトル調整回路を介して補助増幅器によ
    ってレベルを合わせた逆相信号と前記主増幅器で増幅し
    た信号を第2の遅延線を介してタイミングを合わせた信
    号とにより歪成分を相殺して出力する歪除去ループと、
    前記歪検出ループから出力される歪成分および前記歪除
    去ループの出力信号を検出してそれぞれ前記第1のベク
    トル調整回路および前記第2のベクトル調整回路の減衰
    量と位相量を調整する制御回路とから構成された歪補償
    増幅回路の前記制御回路による補償最適化方法におい
    て、 まず、前記第1および第2のベクトル調整回路の調整範
    囲を4等分した両端の2点を除く3点の調整制御信号に
    対応する前記ループの検出値を比較しその最小値を示す
    点を判定し、該判定点の検出値を保持するとともに該判
    定点を中心とする前記調整範囲の1/2の範囲を次回の
    調整範囲とし、次に、該次回の調整範囲を新たな調整範
    囲として4等分した3点のうち両側の2点における検出
    値を求め前回保持された検出値を含む3点の検出値に対
    して前回同様の処理判定を行うことにより順次繰り返し
    調整範囲を狭めて最小値を判定し所定の分解能に達した
    とき、該判定点の調整制御信号を出力して最適化処理を
    終了するようにしたことを特徴とする歪補償増幅回路の
    補償最適化方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003087065A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Hitachi Kokusai Electric Inc 電力増幅器

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