JPH0771118B2 - 変調装置 - Google Patents

変調装置

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JPH0771118B2
JPH0771118B2 JP1341055A JP34105589A JPH0771118B2 JP H0771118 B2 JPH0771118 B2 JP H0771118B2 JP 1341055 A JP1341055 A JP 1341055A JP 34105589 A JP34105589 A JP 34105589A JP H0771118 B2 JPH0771118 B2 JP H0771118B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は搬送波の振幅と位相を情報として用いる変調
方式において増幅器の非線形性を補償するためにあらか
じめ信号波形を変形させる変調装置に関するものであ
る。
［従来の技術］ 近年、無線通信では周波数の有効利用を図るためチャネ
ルの狭帯域化が進んでいる。チャネル帯域幅が狭くなる
と、増幅器の非線形性のために生ずる送信スペクトルの
劣化が問題となる。増幅器の出力特性（AM−AM変換）お
よび出力位相の入力振幅による劣化（AM−PM変換）によ
る非線形性のため、３次、５次等奇数次の相互変調成分
が発生し、隣接チャネルへの干渉が発生しやすくなるた
めである。
このため、増幅器の非線形特性を補償し、かつ温度変化
等による増幅器特性の変化をも補償する従来の方法とし
て、特開昭61−214843に示された変調装置がある。第４
図は従来の変調装置を示す回路図である。図において、
１、２は入力端子、３は増幅器への出力端子、４は増幅
器の出力の一部が入力する端子、10は書き替え可能なメ
モリ（RAM（Random Access Memory））、20は直交変調
器、30は直交復調器、40は発振器、50はディジタル・ア
ナログ変換器、60はアナログ・ディジタル変換器、70は
減算回路、80は修正量発生回路、90は加算回路である。
入力端子１、２への信号１−Ｉ、１−Ｑは複素信号をサ
ンプル量子化した信号系列の実部および虚部を表わす。
RAM10には増幅器の非線形性を補償するデータが格納さ
れており、増幅器の非線形性を補償する２−Ｉ、２−Ｑ
信号を出力する。２−Ｉ、２−Ｑ信号はディジタル・ア
ナログ変換器50でアナログ信号に変換され、直交変調器
30で変調される。一方、入力端子４に入力した増幅器の
出力の一部は直交復調器30で復調され、アナログ・ディ
ジタル変換器60でデジタル信号に変換された後、減算回
路70で入力信号の１−Ｉ、１−Ｑデータと減算される。
増幅器の歪が正確に補償されていれば減算回路70の出力
は０である。しかし温度変化等で増幅器の特性が変化し
た場合は減算回路70の出力は０でなくなり、そのときは
修正量発生回路80の出力がRAM10に加算され、その値でR
AM10が書き替えられる。
このように、第４図に示した従来の変調装置では温度変
化等のために増幅器の特性が変化した場合でも増幅器の
歪が補償される。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、第４図に示すような従来の変調装置では入力信
号Ｉ、Ｑの両方に歪補償のための修正を行うため、RAM1
0として非常に大きな容量が必要であり、装置が大形に
なる、消費電力が大きい、価格が高い等の問題があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、メモリ容量を大幅に削減し、装置の小形化、
低消費電力化、低価格化を図ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明の請求項１に係わる変調装置は、サンプル値信
号系列からその振幅と位相を計算する第一の演算回路
と、この演算回路により算出された振幅から上記増幅器
の非線形性を補償するようにあらかじめ歪ませた振幅と
位相の信号を出力するメモリと、飽絡線検波回路と、上
記飽絡線検波出力を受けて振幅の歪修正量を出力する修
正量発生回路と、上記振幅の歪修正量に応じた振幅の信
号の歪量を出力するRAMと、上記あらかじめ歪ませた信
号と上記RAMの出力により上記増幅器に入力するサンプ
ル値信号系列を計算する第二の演算回路と、このサンプ
ル値信号系列により変調された信号を生成する直交変調
器とで構成されることを特徴とする。
この発明の請求項２に係わる変調装置は、サンプル値信
号系列からその振幅と位相を計算する第一の演算回路
と、この演算回路により算出された振幅から上記増幅器
の非線形性を補償するようにあらかじめ歪ませた振幅と
位相の信号を出力するメモリと、飽絡線検波回路と、上
記飽絡線検波出力を受けて振幅の歪修正量を出力する修
正量発生回路と、位相検波回路と、上記位相検波回路の
出力にもとづいて位相の歪修正量を出力する第二の修正
量発生回路と、上記振幅の歪修正量に応じた振幅の信号
の歪量を出力するRAMと、上記位相の歪修正量に応じた
位相の信号の歪量を出力する第二のRAMと、上記あらか
じめ歪ませた信号と上記二つのRAMの出力により上記増
幅器に入力するサンプル値信号系列を計算する第二の演
算回路と、このサンプル値信号系列により変調された信
号を生成する直交変調器とで構成されることを特徴とす
る。
［作用］ この発明における変調装置は振幅と位相のそれぞれから
増幅器の歪特性を補償するデータを得るため、従来のも
のよりメモリの容量が大幅に削減される。このため、装
置の小形化、低消費電力化、低価格化を図ることができ
る。また、従来の回路と同様に増幅器の出力の一部を検
波し、その出力で信号Ｉ、Ｑを修正するため、温度変化
等による増幅器の特性変化に適応的に歪補償を行うこと
ができる。
［実施例］ 第１図はこの発明の請求項１の一実施例を示す回路図で
ある。図において、31は包絡線検波回路、100および101
は演算回路、110はROM（Read Only Memory）であり、他
は第４図と同一である。演算回路100は入力信号１−
Ｉ、１−Ｑから複素信号の振幅Aiと角度（位相）θｉを
計算するものであり、演算回路101は増幅器の歪補償の
ために修正された複素信号の振幅と角度からＩ、Ｑ信号
を計算するものである。
歪補償の原理を以下に示す。歪補償を行わない場合の増
幅器への入力Vinは次式で与えられる。
Vin（ｔ）＝Ｉ（ｔ）sin（ωｔ）＋Ｑ（ｔ）cos（ω
ｔ） ＝Ai（ｔ）sin｛ωｔ＋θｉ（ｔ）｝ ただし tan｛θｉ（ｔ）｝＝Ｑ（ｔ）/I（ｔ） である。一方、増幅器の出力Voutは次式で表わされる。
Vout（ｔ） ＝Ｇ［Ai（ｔ）］sin［ωｔ＋θｉ（ｔ）＋ψ｛Ai
（ｔ）｝］ ただし、Ｇ［］は増幅器の歪を含む利得特性を表わし、
ψ［］は増幅器の歪を含む位相特性を表わす。
増幅器の出力が無歪である条件は、 G0Ai（ｔ）sin｛ωｔ＋θｉ（ｔ）｝ ＝Ｇ［Ap（ｔ）］sin［ωｔ＋θｐ（ｔ） ＋ψ｛Ap（ｔ）｝］ ただし、G0は増幅器の直線利得、 tan｛θｐ（ｔ）｝＝Qp（ｔ）/Ip（ｔ） である。
演算回路100は式、で表わされる演算によりAi
（ｔ）およびθｉ（ｔ）を出力する。ROM110は増幅器の
歪補償データが書き込まれており、Ai（ｔ）に対しAi′
（ｔ）およびθｉ′（ｔ）を出力する。減算回路70はθ
ｉ（ｔ）とθｉ′（ｔ）からθｐ（ｔ）を出力する。一
方、加算回路90はAi′（ｔ）とRAM111の出力ΔAi（ｔ）
からAp（ｔ）を出力する。演算回路101は次式により増
幅器の歪を補償する信号Ip（ｔ）、Qp（ｔ）を出力す
る。
Ip（ｔ）＝Ap（ｔ）cos｛θｐ（ｔ）｝ Qp（ｔ）＝Ap（ｔ）sin｛θｐ（ｔ）｝ 温度変化等による増幅器の特性変化に対しては入力端子
４への増幅器の出力信号の一部を包絡線検波し、それを
アナログ・ディジタル変換器60でデジタル信号に変換し
た後、変化分を修正量発生回路80で検出しRAM111を書き
替える。このため、温度変化等によって増幅器の特性が
変化しても振幅特性だけは補償することができる。この
回路は第４図の従来の回路に比べ、振幅のみで歪補償を
行うためROMの容量が大幅に削減できる。また、検波回
路も振幅のみを取り出すため非常に簡単であり、回路の
小形化、低消費電力化、低価格化に有効である。
第２図は第１図の修正量発生回路80の詳細図であり、RO
M112、加算回路90、減算回路70から構成される。この回
路は従来の回路と比べ、、振幅だけを見て修正量を発生
するところが異なる。
第３図はこの発明の請求項２の一実施例を示す回路図で
あって、位相に関しても補償を行うように位相検波回路
130、RAM113、修正量発生回路81を付け加えたものであ
る。この回路は振幅と同様に位相に関しても増幅器の特
性変化を補償することができるが、ROMおよびRAMの容量
は第１図の回路と同じく従来の回路に比べ大幅に削減す
ることができる。
［発明の効果］ 以上のように、この発明の変調装置は第１の演算回路で
入力信号Ｉ、Ｑから複素信号の振幅および位相を計算
し、第２の演算回路でそれぞれ増幅器の歪を補償するよ
うに修正された振幅と位相から信号Ｉ、Ｑを出力するよ
うにしたため、振幅および位相のそれぞれ単独に修正す
ることができる。このため、少ないメモリ量で回路が実
現でき、回路の小形化、低消費電力化、低価格化に有効
である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の請求項１の一実施例による変調装置
を示す回路図、第２図は第１図中の修正量発生回路を示
す図、第３図はこの発明の請求項２の一実施例を示す
図、第４図は従来の変調装置を示す回路図である。 図において、１、２、４は入力端子、３は出力端子、10
はRAM、20は直交変調器、30は直交復調器、31は包絡線
検波回路、40は発信器、50はディジタル・アナログ変換
器、60はアナログ・ディジタル変換器、70は減算回路、
80は修正量発生回路、90は加算回路、100、101は演算回
路、110はROM、130は位相検波回路である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 池田 幸夫 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 高木 直 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 浦崎 修治 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−214843（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】サンプル値信号系列を入力し、このサンプ
    ル値信号系列に歪み補償を行った後、直交変調した信号
    を増幅器へ出力する変調装置において、上記サンプル値
    信号系列からその振幅と位相を計算する第一の演算回路
    と、この演算回路により算出された振幅から上記増幅器
    の非線形性を補償するようにあらかじめ歪ませた振幅と
    位相の信号を出力するメモリと、上記増幅器の出力の一
    部の包絡線を検波する包絡線検波回路と、上記包絡線検
    波出力を受けて振幅の歪修正量を出力する修正量発生回
    路と、上記振幅の歪修正量に応じた振幅の信号の歪量を
    出力する書き替え可能なメモリと、上記あらかじめ歪ま
    せた信号と上記書き替え可能なメモリの出力により上記
    増幅器に入力するサンプル値信号系列を計算する第二の
    演算回路と、サンプル値信号系列により変調された信号
    を生成する直交変調器とで構成されることを特徴とする
    変調装置。
  2. 【請求項２】増幅器の出力の位相を検波する位相検波回
    路と、上記位相検波回路の出力にもとづいて位相の歪修
    正量を出力する第二の修正量発生回路と、上記位相の歪
    修正量に応じた位相の信号の歪量を出力する第二の書き
    替え可能なメモリとをさらに備えた特許請求の範囲第１
    項記載の変調装置。
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