JPWO2016129590A1 - Wireless communication apparatus and operation method - Google Patents
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Abstract
本開示は、低コスト化および小型化を図ることができるようにする無線通信装置および動作方法に関する。所定数の入力信号それぞれに対して、後段の非線形回路における歪を補償する歪補償処理が施された所定数の歪補償信号がそれぞれ異なる周波数にアップコンバートされて合成された後に増幅されて出力される出力信号に基づいて、入力信号に対して施す歪補正処理の調整を行う調整部が、フィードバック部において出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転されるフィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、フィードバック信号および入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行う。本技術は、例えば、歪補償処理を備えた無線通信装置に適用できる。The present disclosure relates to a wireless communication apparatus and an operation method that enable cost reduction and size reduction. Each of a predetermined number of input signals is subjected to distortion compensation processing for compensating for distortion in the subsequent non-linear circuit, and a predetermined number of distortion compensation signals are up-converted to different frequencies, synthesized, and then amplified and output. The frequency component of the feedback signal whose signal spectrum is inverted when the adjustment unit that adjusts the distortion correction processing performed on the input signal based on the output signal is inverted in the feedback unit. When the signal spectrum is compared with the input signal corresponding to the frequency component, the signal spectrum of either the feedback signal or the input signal is inverted. The present technology can be applied to, for example, a wireless communication apparatus provided with distortion compensation processing.
Description
本開示は、無線通信装置および動作方法に関し、特に、低コスト化および小型化を図ることができるようにした無線通信装置および動作方法に関する。 The present disclosure relates to a wireless communication apparatus and an operation method, and more particularly, to a wireless communication apparatus and an operation method that can be reduced in cost and size.
従来、無線信号を発生する無線通信装置に対して、無線通信装置から送信される無線信号が隣接チャネルに妨害を与えることを回避するように、隣接帯域への輻射を厳しく制限する規定が電波法によって課せられている。 Conventionally, for radio communication devices that generate radio signals, there has been a regulation that strictly restricts radiation to adjacent bands so that radio signals transmitted from radio communication devices do not interfere with adjacent channels. Imposed by.
しかしながら、一般的に、無線通信装置の送信回路に含まれるアップコンバータや増幅器などは非線形性を有しており、振幅が時間的に変化するように変調された無線信号を無線通信装置から送信すると、非線形性による相互変調(IM:intermodulation)ひずみが発生してしまう。そこで、相互変調ひずみの発生を十分低く抑制する非線形補償技術が重要となる。例えば、非線形補償技術として、非線形回路に入力される信号を、非線形回路の非線形入出力特性の逆特性となるように予めひずませておく、プリディストーション法が用いられている。 However, generally, an up-converter or an amplifier included in a transmission circuit of a wireless communication device has non-linearity, and when a wireless signal modulated so that the amplitude changes with time is transmitted from the wireless communication device. , Intermodulation (IM) distortion due to non-linearity occurs. Therefore, a nonlinear compensation technique that suppresses the occurrence of intermodulation distortion sufficiently low is important. For example, as a non-linear compensation technique, a pre-distortion method is used in which a signal input to a non-linear circuit is distorted in advance so as to be the inverse characteristic of the non-linear input / output characteristic of the non-linear circuit.
図1は、従来のディジタルプリディストーション非線形補償型の送信回路の一構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a conventional digital predistortion nonlinear compensation type transmission circuit.
図1に示すように、従来の送信回路11は、DPD(Digital Pre-Distorter)12、DAC(Digital to Analog Converter)13、アップコンバータ14、局部発振器(local oscillator)15、電力増幅器16、カプラ17、ダウンコンバータ18、ADC(Analog to Digital Converter)19、およびパラメータ調整部20を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, a
送信回路11に入力される入力信号xは、電力増幅器16の非線形性を補償するように予め歪ませるディジタル信号処理がDPD12により施され、歪補償信号vとしてDPD12から出力される。歪補償信号vは、DAC13によりアナログ変換され、アップコンバータ14により局部発振器15の局部発振周波数fLと混合されて無線周波数fにアップコンバートされ、電力増幅器16において電力増幅される。このとき、電力増幅器16の非線形性によって、DPD12により施された歪補償信号vの歪が元に戻り、入力信号xと同様の波形の出力信号が電力増幅器16から出力される。また、この出力信号はカプラ17により分岐され、ダウンコンバータ18により局部発振器15の局部発振周波数fLに基づいて中間周波数にダウンコンバートされる。その後、広帯域のADC19によりディジタル変換された出力信号が、フィードバック信号yとしてパラメータ調整部20に入力される。The input signal x input to the
このように構成される送信回路11では、高精度の非線形補償を行うためにディジタル信号処理が導入されており、DPD12がルックアップテーブル型である場合、入力信号xの振幅に対する出力信号のベクトル振幅値が格納されたルックアップテーブルが用いられる。このルックアップテーブルのパラメータをパラメータ調整部20が調整することで、送信回路11における高精度の非線形補償が維持される。なお、DPD12が演算型である場合には、演算回路の多項式を調整することで高精度の非線形補償が維持される。
In the
一方で近年、ブロードバンド携帯無線通信に対する需要の大幅な増加から、従来の周波数帯域のみでは帯域が不足する事態となっており、新たに帯域の追加が行なわれている。しかしながら一括して広い帯域を割り当てることが困難なため、複数の周波数帯域を同時に使用して等価的に帯域を広げて送受信を行う、キャリア・アグリゲーション技術の導入が検討・実施されている。キャリア・アグリゲーション技術によって飛び飛びの周波数帯域を同時に使用する場合、複数の異なる周波数帯域の送信機を並列運転することになるが、周波数帯域数が多い場合、周波数帯域毎に送信機を用意することによって製造コストが増大することが想定される。 On the other hand, in recent years, due to a significant increase in demand for broadband portable wireless communication, the conventional frequency band alone has become a shortage of bands, and new bands have been added. However, since it is difficult to assign a wide band all at once, introduction of a carrier aggregation technique that performs transmission / reception by using a plurality of frequency bands at the same time and equivalently expanding the band has been studied and implemented. When jumping frequency bands are used at the same time by carrier aggregation technology, transmitters of different frequency bands are operated in parallel, but when there are many frequency bands, a transmitter is prepared for each frequency band. It is assumed that the manufacturing cost increases.
そこで、1台の広帯域の送信機で複数の周波数帯域を同時に増幅する方法が考えられるが、周波数帯域毎に非線形回路の入出力特性が異なることから、非線形補償については、周波数帯域毎に補償をする必要がある。 Therefore, a method of simultaneously amplifying a plurality of frequency bands with a single broadband transmitter is conceivable. However, since the input / output characteristics of the nonlinear circuit are different for each frequency band, the nonlinear compensation is performed for each frequency band. There is a need to.
図2は、2周波数帯域の同時送信および非線形補償が可能な従来の送信回路の一構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a conventional transmission circuit capable of simultaneous transmission and nonlinear compensation in two frequency bands.
図2に示すように、送信回路11Aは、2個のDPD12−1および12−2、2個のDAC13−1および13−2、2個のアップコンバータ14−1および14−2、2個の局部発振器15−1および15−2、電力増幅器16、カプラ17、2個のダウンコンバータ18−1および18−2、2個のADC19−1および19−2、パラメータ調整部20、並びに、加算器21を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the
送信回路11Aでは、2周波数に対応する中間周波数での入力信号x1およびx2が、ディジタルプリディストーション回路であるDPD12−1および12−2の両方に入力される。DPD12−1から出力される歪補償信号v1は、DAC13−1によりアナログ変換された後、アップコンバータ14−1により局部発振器15−1の局部発振周波数fL1と混合され、無線周波数f1にアップコンバートされる。同様に、DPD12−2から出力される歪補償信号v2は、DAC13−2によりアナログ変換された後、アップコンバータ14−2により局部発振器15−2の局部発振周波数fL2と混合され、無線周波数f2にアップコンバートされる。In the
このように、それぞれ異なる無線周波数f1およびf2にアップコンバートされた歪補償信号v1およびv2は加算器21によって加算されて合成された後、非線形回路である電力増幅器16において電力増幅される。このとき、電力増幅器16の非線形性によって、歪補償信号v1およびv2の歪が元に戻り、それぞれ入力信号x1およびx2と同様の波形の出力信号が出力される。In this way, the distortion compensation signals v 1 and v 2 up-converted to different radio frequencies f 1 and f 2 are added and synthesized by the
また、電力増幅器16から出力される出力信号は、カプラ17によって分岐され、ダウンコンバータ18−1および18−2に供給される。そして、出力信号は、ダウンコンバータ18−1により局部発振器15−1の局部発振周波数fL1に基づいて中間周波数にダウンコンバートされ、ADC19−1によりディジタル変換されて、フィードバック信号y1としてパラメータ調整部20に入力される。同様に、出力信号は、ダウンコンバータ18−2により局部発振器15−2の局部発振周波数fL2に基づいて中間周波数にダウンコンバートされ、ADC19−2によりディジタル変換されて、フィードバック信号y2としてパラメータ調整部20に入力される。従って、パラメータ調整部20が、フィードバック信号y1およびフィードバック信号y2を用いて、DPD12−1および12−2がルックアップテーブル型である場合、それぞれのルックアップテーブルのパラメータを調整することで、送信回路11Aにおいて高精度の非線形補償が維持される。なお、DPD12−1および12−2が演算型である場合には、演算回路の多項式を調整することで高精度の非線形補償が維持される。The output signal output from the
このように、従来、2周波数に対応する送信回路11Aは、出力信号をフィードバックするための二組のフィードバック回路(ダウンコンバータ18−1および18−2並びにADC19−1および19−2)を備える必要があった。例えば、特許文献1に開示されているディジタルプリディストータも、送信回路11Aと同様に、2個のADCを備えて構成されている。
Thus, the
ところで、図2の送信回路11Aと同様の構成方法で、さらに多数の周波数帯域に対応する場合、それらの周波数帯域に比例した複数組のフィードバック回路を備える必要があった。このため、対応する周波数帯域の増加に伴って、送信回路の製造コストが上昇するとともに、送信回路が大型化することになっていた。
By the way, in the case of supporting a larger number of frequency bands with the same configuration method as the
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、低コスト化および小型化を図ることができるようにするものである。 This indication is made in view of such a situation, and makes it possible to achieve cost reduction and size reduction.
本開示の一側面の無線通信装置は、所定数の入力信号それぞれに対して、後段の非線形回路における歪を補償する歪補償処理を施す所定個数の歪補償処理部と、歪補償処理部において入力信号に歪補償処理が施された所定数の歪補償信号がそれぞれ異なる周波数にアップコンバートされて合成された後に増幅されて出力される出力信号をフィードバック信号として、歪補償処理部が入力信号に対して施す歪補正処理の調整を行う調整部と、所定数の異なる周波数成分からなる出力信号を、所定数より少ない数の中間周波数にダウンコンバートして、調整部にフィードバックするフィードバック部とを備え、所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする入力信号とともに、その入力信号以外の全ての入力信号が入力され、歪補償処理部から出力される歪補償信号は、調整部に入力され、調整部は、フィードバック部において出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転されるフィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、フィードバック信号および入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行う。 A wireless communication apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a predetermined number of distortion compensation processing units that perform distortion compensation processing for compensating distortion in a subsequent nonlinear circuit for each of a predetermined number of input signals, and inputs the distortion compensation processing units A distortion compensation processing unit applies an output signal that is amplified and output after a predetermined number of distortion compensation signals, which have been subjected to distortion compensation processing, are up-converted to different frequencies and synthesized. An adjustment unit that adjusts the distortion correction processing applied, and a feedback unit that down-converts an output signal composed of a predetermined number of different frequency components to an intermediate frequency that is smaller than a predetermined number and feeds back to the adjustment unit, Each of the predetermined number of distortion compensation processing units receives all input signals other than the input signal as well as the input signal to be subjected to distortion compensation processing. The distortion compensation signal output from the distortion compensation processing unit is input to the adjustment unit, which adjusts the frequency of the feedback signal whose signal spectrum is inverted as the output signal is downconverted in the feedback unit. When the signal spectrum is compared with the input signal corresponding to the frequency component, processing for inverting the signal spectrum of either the feedback signal or the input signal is performed.
本開示の一側面の動作方法は、所定数の入力信号それぞれに対して、後段の非線形回路における歪を補償する歪補償処理を施す所定個数の歪補償処理部と、歪補償処理部において入力信号に歪補償処理が施された所定数の歪補償信号がそれぞれ異なる周波数にアップコンバートされて合成された後に増幅されて出力される出力信号をフィードバック信号として、歪補償処理部が入力信号に対して施す歪補正処理の調整を行う調整部と、所定数の異なる周波数成分からなる出力信号を、所定数より少ない数の中間周波数にダウンコンバートして、調整部にフィードバックするフィードバック部とを備える無線通信装置の動作方法であって、所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする入力信号とともに、その入力信号以外の全ての入力信号が入力され、歪補償処理部から出力される歪補償信号は、調整部に入力され、調整部が、フィードバック部において出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転されるフィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、フィードバック信号および入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行う。 An operation method according to an aspect of the present disclosure includes a predetermined number of distortion compensation processing units that perform distortion compensation processing for compensating distortion in a subsequent nonlinear circuit for each of a predetermined number of input signals, and the input signals in the distortion compensation processing unit. The distortion compensation processing unit applies the output signal that is amplified and output after up-converting and synthesizing a predetermined number of distortion compensation signals that have been subjected to distortion compensation processing to the input signals. Wireless communication comprising: an adjustment unit that adjusts a distortion correction process to be applied; and a feedback unit that down-converts an output signal composed of a predetermined number of different frequency components to a lower number of intermediate frequencies and feeds back to the adjustment unit An operation method of the apparatus, wherein each of a predetermined number of distortion compensation processing units includes an input signal to which the distortion compensation processing is applied, together with the input signal. The distortion compensation signal output from the distortion compensation processing unit is input to the adjustment unit, and the adjustment unit performs signal down-conversion on the output signal in the feedback unit. For the frequency component of the feedback signal for which is inverted, the signal spectrum of either the feedback signal or the input signal is inverted when the signal spectrum is compared with the input signal corresponding to the frequency component.
本開示の一側面においては、所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする入力信号とともに、その入力信号以外の全ての入力信号が入力され、歪補償処理部から出力される歪補償信号は、調整部に入力される。そして、出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転されるフィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、フィードバック信号および入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理が行われる。 In one aspect of the present disclosure, each of a predetermined number of distortion compensation processing units receives an input signal that is a target for which distortion compensation processing is performed, and all input signals other than the input signal. The distortion compensation signal output from the unit is input to the adjustment unit. When the frequency component of the feedback signal whose signal spectrum is inverted as the output signal is down-converted is compared with the input signal corresponding to the frequency component, the feedback signal and the input Processing for inverting the signal spectrum of one of the signals is performed.
本開示の一側面によれば、低コスト化および小型化を図ることができる。 According to one aspect of the present disclosure, cost reduction and size reduction can be achieved.
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present technology is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図3は、本技術を適用した送信回路の第1の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the first embodiment of the transmission circuit to which the present technology is applied.
図3において、送信回路31は、2個のDPD32−1および32−2、2個のDAC33−1および33−2、2個のアップコンバータ34−1および34−2、2個の局部発振器35−1および35−2、加算器36、電力増幅器37、カプラ38、ダウンコンバータ39、局部発振器40、ADC41、並びに、パラメータ調整部42を備えて構成される。
In FIG. 3, the
DPD32−1は、送信回路31に入力される入力信号x1に対して、電力増幅器37の非線形性に対して逆特性の非線形性となるようなディジタル信号処理を施すことにより、電力増幅器37における歪を補償した歪補償信号v1を生成して、DAC33−1およびパラメータ調整部42に供給する。また、DPD32−2は、DPD32−1と同様のディジタル信号処理を入力信号x2に対して施し、歪補償信号v2をDAC33−2およびパラメータ調整部42に供給する。The DPD 32-1 performs digital signal processing on the input signal x 1 input to the
なお、異なる無線周波数の入力信号x1およびx2が送信回路31から送信される場合、図示するように、DPD32−1および32−2それぞれに、入力信号x1およびx2の両方を入力することが必要になる。これは、電力増幅器37が共通であることより、入力信号x1およびx2によって混変調歪が発生するためである。従って、DPD32−1は、入力信号x1のみならず入力信号x2の影響を受ける歪を補償した歪補償信号v1を生成し、DPD32−2は、入力信号x2のみならず入力信号x1の影響を受ける歪を補償した歪補償信号v2を生成する。ここで、DPD32−1および32−2は、2個の並列ディジタル信号処理を行う1チップの信号処理回路(例えば、FPGA:Field Programmable Gate Array)により構成される。When input signals x 1 and x 2 having different radio frequencies are transmitted from the
DAC33−1は、DPD32−1から供給される歪補償信号v1をアナログ変換して、アップコンバータ34−1に供給する。同様に、DAC33−2は、DPD32−2から供給される歪補償信号v2をアナログ変換して、アップコンバータ34−2に供給する。DAC33-1 provides distortion compensation signal v 1 which is supplied from DPD32-1 into analog, the up-converter 34-1. Similarly, DAC33-2 supplies a compensation signal v 2 supplied from DPD32-2 into analog, the up-converter 34-2.
アップコンバータ34−1は、DAC33−1から供給されるアナログの歪補償信号v1に、局部発振器35−1から供給される局部発振周波数fL1の局部発振信号を乗算することにより、歪補償信号v1を無線周波数f1にアップコンバートして、無線周波数f1の歪補償信号v1を加算器36に供給する。同様に、アップコンバータ34−2は、歪補償信号v2を無線周波数f2にアップコンバートして、加算器36に供給する。The up-converter 34-1 multiplies the analog distortion compensation signal v 1 supplied from the DAC 33-1 by the local oscillation signal having the local oscillation frequency f L1 supplied from the local oscillator 35-1, thereby obtaining a distortion compensation signal. v 1 and by up-converting to a radio frequency f 1, and supplies the distortion compensation signal v 1 of the radio frequency f 1 to the
局部発振器35−1は、送信回路31から出力される無線信号の周波数が無線周波数f1となるような局部発振周波数fL1の局部発振信号を生成してアップコンバータ34−1に供給する。同様に、局部発振器35−2は、局部発振周波数fL2の局部発振信号を生成してアップコンバータ34−2に供給する。The local oscillator 35-1 generates a local oscillation signal having a local oscillation frequency f L1 such that the frequency of the radio signal output from the
加算器36は、アップコンバータ34−1から供給される無線周波数f1の歪補償信号v1と、アップコンバータ34−2から供給される無線周波数f2の歪補償信号v2とを加算することにより合成し、その合成された出力信号を電力増幅器37に供給する。The
電力増幅器37は、加算器36において合成された出力信号を電力増幅する。このとき、電力増幅器37の非線形性によって、DPD32−1および32−2により施された歪補償信号v1およびv2の歪が元に戻ることになる。これにより、無線周波数f1を中心とした入力信号x1と同様の波形と、無線周波数f2を中心とした入力信号x2と同様の波形とが合成された出力信号が、電力増幅器37から出力される。The
カプラ38は、電力増幅器37から出力される出力信号を送信回路31の後段の回路(図示せず)に出力するとともに、その出力信号を分岐して、フィードバック信号y(f1,f2)としてダウンコンバータ39に供給する。The
ダウンコンバータ39は、電力増幅器37からフィードバックされるフィードバック信号y(f1,f2)を、局部発振器40から供給される局部発振周波数fLOに基づいて、中間周波数fIFにダウンコンバートしたフィードバック信号y(fIF)を生成してADC41に供給する。The down-
局部発振器40は、局部発振周波数fLOの局部発振信号を生成してダウンコンバータ39に供給する。このとき、局部発振器40の局部発振周波数fLOは、無線周波数f1と無線周波数f2との中心{fLO=(f1+f2)/2}に設定される。例えば、無線周波数f1が1.8GHzであり、無線周波数f2が2.1GHzである場合、局部発振周波数fLOは、1.95GHz{=(1.8+2.1)/2}に設定される。これにより、フィードバック信号y(fIF)は、無線周波数f1および無線周波数f2と局部発振周波数fLOとの差分(0.3GHz)の1/2となる中間周波数fIF、即ち、150MHz{fIF=(f2−f1)/2}にダウンコンバートされる。The
このように局部発振器40の局部発振周波数fLOを設定することにより、無線周波数f1およびf2を中心とした2つの周波数帯域のフィードバック信号y(f1,f2)が、中間周波数fIFを中心とした同一の周波数帯域のフィードバック信号y(fIF)に変換される。By setting the local oscillation frequency f LO of the
ADC41は、ダウンコンバータ39から供給されるフィードバック信号y(fIF)をディジタル変換して、パラメータ調整部42に供給する。The
パラメータ調整部42は、フィードバック信号y(fIF)を、DPD32−1および32−2のルックアップテーブルのパラメータを補正するための情報として使用する。即ち、パラメータ調整部42は、フィードバック信号y(fIF)に含まれる入力信号x1に対応する周波数成分の信号スペクトルと、入力信号x1の信号スペクトルとを比較し、それらが一致するように、DPD32−1のルックアップテーブルのパラメータを補正する。ここで、パラメータ調整部42は、後述するように、フィードバック信号y(fIF)に含まれる入力信号x1に対応する周波数成分の信号スペクトルが反転していることより、入力信号x1の信号スペクトルを反転する処理を行って、比較を行う。The
同様に、パラメータ調整部42は、フィードバック信号y(fIF)に含まれる入力信号x2に対応する周波数成分の信号スペクトルと、入力信号x2の信号スペクトルとが一致するように処理を行い、DPD32−2のルックアップテーブルのパラメータを補正する。Similarly, the
このように、パラメータ調整部42が、DPD32−1および32−2のルックアップテーブルのパラメータを補正することにより、電力増幅器37における歪を補償することができる。なお、DPD32−1および32−2が演算型である場合には、パラメータ調整部42は、演算回路の多項式を調整することにより、電力増幅器37における歪を補償することができる。
As described above, the
そして、このように構成される送信回路31は、図2を参照して説明した従来の送信回路11Aと比較してフィードバック回路が異なる構成となっており、ダウンコンバータ39およびADC41を一組だけ備えて構成されている。
The
つまり、送信回路31のフィードバック回路では、局部発振器40の局部発振周波数fLOを、無線周波数f1と無線周波数f2との中心に設定することで、フィードバック信号y(f1,f2)を、中間周波数fIFを中心とした同一の周波数帯域のフィードバック信号y(fIF)に変換することができる。これにより、送信回路31は、ダウンコンバータ39およびADC41を一組だけ備える構成であっても、パラメータ調整部42は、フィードバック信号y(fIF)を用いたフィードバックを行うことができる。That is, in the feedback circuit of the transmitting
次に、図4は、図3のパラメータ調整部42の構成例を示すブロック図である。
Next, FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図4に示すように、パラメータ調整部42は、時間調整部51、2つのPA(Power Amplifier)モデル52−1および52−2、モデリング部53、並びに、逆特性モデリング部54を備えて構成される。
As shown in FIG. 4, the
時間調整部51には、DPD32−1および32−2から歪補償信号v1およびv2が供給されるとともに、ダウンコンバータ39からフィードバック信号yが供給され、フィードバック信号yに対する歪補償信号v1およびv2の時間のズレを補正する。この時間のズレは、DPD32−1および32−2から出力された歪補償信号v1およびv2が電力増幅器37を経由してフィードバック信号yとしてパラメータ調整部42に入力されるまでのフィードバック回路において発生し、無線周波数によって異なるものとなる。そして、時間調整部51は、フィードバック信号yに対する時間ズレを補正した歪補償信号v1およびv2を、モデリング部53に供給する。The
PAモデル52−1は、入力信号x1に対する電力増幅器37の入出力非線形特性を表すモデルであり、PAモデル52−2は、入力信号x2に対する電力増幅器37の入出力非線形特性を表すモデルである。PAモデル52−1および52−2には、それぞれ入力信号x1およびx2の両方が入力される。そして、PAモデル52−1および52−2は、例えば、次の式(1)により表される。PA model 52-1 is a model representing the input-output nonlinear characteristics of the
PAモデル52−1は、式(1)のym1(n)の多項式の係数の組{aq,r,m}により決定され、これらの係数を係数ベクトルA1としてモデルパラメータとして用いる。同様に、PAモデル52−2は、式(1)のym2(n)の多項式の係数の組{bq,r,m}により決定され、これらの係数を係数ベクトルA2としてモデルパラメータとして用いる。この結果、PAモデル52−1からの出力ym1とPAモデル52−2からの出力ym2は、入力を入力信号x1およびx2とする次の式(2)により表され、この値は、DPD32−1および32−2を設けない構成における電力増幅器37の出力と考えることができる。The PA model 52-1 is determined by a set of polynomial coefficients {a q, r, m } of y m1 (n) in the equation (1), and these coefficients are used as model parameters as a coefficient vector A 1 . Similarly, the PA model 52-2 is determined by a set of coefficients {b q, r, m } of the polynomial of y m2 (n) in Equation (1), and these coefficients are used as model parameters as a coefficient vector A 2. Use. As a result, the output y m1 from the PA model 52-1 and the output y m2 from the PA model 52-2 are expressed by the following equation (2) using the input signals x 1 and x 2 as inputs, and this value is The output of the
モデリング部53は、フィードバック信号yと、時間調整部51から供給される時間ズレを補正した歪補償信号v1およびv2とを比較する。このとき、モデリング部53は、フィードバック信号yから出力y1および出力y2を分離して、出力y1をスペクトル反転したものを、その共役複素数で表した共役複素数出力y* 1とすると、フィードバック信号yは、次の式(3)で表される。なお、式(3)において、X1およびX2は、式(2)と等価であるが、入力を歪補償信号v1およびv2とするベクトルである。The
そして、モデリング部53は、フィードバック信号yと、時間ズレを補正した歪補償信号v1およびv2との間に、この式(3)の関係があることを利用して、係数ベクトルA1およびA2を最小二乗法によって推定する。これにより、モデリング部53は、係数ベクトルA1およびA2を、PAモデル52−1および52−2の係数を決定するために用いることができる。但し、出力y1がスペクトル反転していることより、得られた係数ベクトルはAの共役複素数A*となるので、この複素共役をとることで係数ベクトルAとする。なお、モデリング部53は、次の式(4)および式(5)に従って、フィードバック信号yから出力y1および出力y2を分離することができる。Then, the
逆特性モデリング部54は、モデリング部53によりPAモデル52−1および52−2が求められると、上述の式(1)に示す多項式の逆多項式を求め、その逆多項式をDPD32−1および32−2の多項式とする。
When PA models 52-1 and 52-2 are obtained by modeling
このようにパラメータ調整部42は構成されており、フィードバック信号y(fIF)から入力信号x1およびx2それぞれに対応する出力y1および出力y2を分離して、電力増幅器37の逆特性となるようにDPD32−1および32−2を調整することができる。Thus, the
図5には、送信回路31のフィードバック回路での周波数の関係が示されている。
FIG. 5 shows the frequency relationship in the feedback circuit of the
図5のAには、ダウンコンバータ39に入力されるフィードバック信号y(f1,f2)の信号スペクトルが示されており、図5のBには、ダウンコンバータ39によりダウンコンバートされたフィードバック信号y(fIF)の信号スペクトルが示されている。5A shows a signal spectrum of the feedback signal y (f 1 , f 2 ) input to the
図5のAに示すように、フィードバック信号y(f1,f2)は、無線周波数f1および無線周波数f2それぞれを中心とした信号スペクトルにより表される。上述したように、ダウンコンバータ39は、無線周波数f1および無線周波数f2の中心の局部発振周波数fLO{=(f1+f2)/2}に基づいて、フィードバック信号y(f1,f2)をダウンコンバートする。As shown in FIG. 5A, the feedback signal y (f 1 , f 2 ) is represented by a signal spectrum centered on each of the radio frequency f 1 and the radio frequency f 2 . As described above, the
これにより、図5のBに示すように、無線周波数f1および無線周波数f2それぞれを中心とした信号スペクトルは、中間周波数fIF{=(f2−f1)/2}を中心として重なるように表される。つまり、ダウンコンバータ39が局部発振周波数fLOに基づいてダウンコンバートを行うと、局部発振周波数fLOより低い無線周波数f1を中心とした信号スペクトルは折り返されることになる結果、2つの信号スペクトルが中間周波数fIFを中心として重なることになる。As a result, as shown in FIG. 5B, the signal spectra centered on the radio frequency f 1 and the radio frequency f 2 overlap with each other centering on the intermediate frequency f IF {= (f 2 −f 1 ) / 2}. It is expressed as follows. That is, the
ところで、このようなダウンコンバートが行われることで、局部発振周波数fLOより低い無線周波数f1を中心とした信号スペクトルが反転することになる。このため、パラメータ調整部42は、無線周波数f1を中心とした信号スペクトル、即ち、入力信号x1に対応する周波数成分の信号スペクトルを、直接的に、入力信号x1と比較して誤差を求めることはできない。By the way, by performing such down-conversion, the signal spectrum centered on the radio frequency f 1 lower than the local oscillation frequency f LO is inverted. Therefore, the
そこで、パラメータ調整部42は、入力信号x1の信号スペクトルを反転する処理を行って、その反転後の入力信号x1の信号スペクトルと、フィードバック信号y(fIF)に含まれる入力信号x1に対応する周波数成分の信号スペクトルとを比較する必要がある。もちろん、パラメータ調整部42は、フィードバック信号y(fIF)に含まれる入力信号x1に対応する周波数成分の信号スペクトルを反転して、そのままの入力信号x1の信号スペクトルと比較を行ってもよい。即ち、パラメータ調整部42は、入力信号x1について、いずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行えばよい。Therefore, the
なお、局部発振周波数fLOより高い無線周波数f2を中心とした信号スペクトルは、そのまま反転されることなく中間周波数fIFに変換される。このため、パラメータ調整部42が、フィードバック信号y(fIF)と入力信号x2と比較して誤差を求める際に、入力信号x2の信号スペクトルを反転する処理を行う必要はない。A signal spectrum centered on a radio frequency f 2 higher than the local oscillation frequency f LO is converted into an intermediate frequency f IF without being inverted as it is. Therefore, when the
このように、2つの周波数に対応する送信回路31において、ダウンコンバータ39およびADC41を一組だけ備える構成としても、従来とほぼ同様に、相互変調ひずみの発生を抑制することができる。
As described above, even if the
次に、図6を参照して、送信回路31の性能について説明する。
Next, the performance of the
図6は、送信回路31が、周波数1.75GHzの信号と周波数2.75GHzの信号との2つの信号を送信した場合における、周波数の低い方の信号(1.75GHz)のスペクトルを示したものである。例えば、図6のAには、DPDを有さない構成の送信装置から出力される出力信号の信号スペクトルが示されている。図6のBには、図2に示したような送信回路11A、即ち、対応する周波数帯域に比例した複数組のフィードバック回路を備えた従来の構成における出力信号の信号スペクトルが示されている。図6のCには、送信回路31の構成における信号スペクトルが示されている。なお、周波数の高い方の信号(2.75GHz)についても、周波数の低い方の信号と同様の効果がみられるので、周波数の高い方の信号のスペクトルの図示は省略し、周波数の低い方の信号を参照して説明を行う。
FIG. 6 shows a spectrum of a signal having a lower frequency (1.75 GHz) when the
図6のAに示すように、DPDを有さない構成では、信号スペクトルの波形の幅が広がっており、出力信号に相互変調ひずみが発生していることが分かる。 As shown in FIG. 6A, it can be seen that in the configuration having no DPD, the width of the waveform of the signal spectrum is widened, and the intermodulation distortion is generated in the output signal.
これに対し、図6のBおよび図6のCに示すように、信号スペクトルの波形の幅の広がりが抑制されており、どちらの構成においても相互変調ひずみの発生が抑制されている。また、図6のBおよび図6のCの信号スペクトルは、ほぼ同様の波形となっており、送信回路31は、従来の構成の送信回路11Aとほぼ同等の性能を備えていることが分かる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B and FIG. 6C, the broadening of the waveform of the signal spectrum is suppressed, and the occurrence of intermodulation distortion is suppressed in both configurations. Further, the signal spectra of B of FIG. 6 and C of FIG. 6 have substantially the same waveform, and it can be seen that the
即ち、一組のフィードバック回路(ダウンコンバータ39およびADC41)を備える構成の送信回路31は、従来の構成送信回路11Aと比較しても、その性能が低下することはない。従って、送信回路31は、フィードバック回路の構成を削減することによって、従来と同様に相互変調ひずみの発生を抑制する機能を、より低コストかつ小型に実現することができる。
That is, the performance of the
次に、図7は、本技術を適用した送信回路の第2の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 Next, FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the second embodiment of the transmission circuit to which the present technology is applied.
図7の送信回路31Aにおいて、図3の送信回路31と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。例えば、送信回路31Aは、加算器36、電力増幅器37、カプラ38、および、ADC41を備える点で、図3の送信回路31と共通する構成となっている。
In the
但し、送信回路31Aは、N個のDPD32−1乃至32−N、N個のDAC33−1乃至33−N、N個のアップコンバータ34−1乃至34−N、N個の局部発振器35−1乃至35−N、およびパラメータ調整部42Aを備えるとともに、図3のダウンコンバータ39および局部発振器40に替えて多段ダウンコンバータ43を備える点で、図3の送信回路31と異なる構成となっている。
However, the
つまり、送信回路31Aは、N周波数帯域の同時送信および非線形補償が可能となるように構成されており、N個のDPD32−1乃至32−N、N個のDAC33−1乃至33−N、N個のアップコンバータ34−1乃至34−N、およびN個の局部発振器35−1乃至35−Nによって、N系列の入力信号x1乃至xNに対応している。ここで、DPD32−1乃至32−Nは、N個の並列ディジタル信号処理を行う1チップの信号処理回路により構成される。That is, the
そして、送信回路31Aでは、これらのN系列の出力信号が加算器36により合成された後に電力増幅器37に入力されて、電力増幅器37から出力される出力信号がカプラ38により分岐され、フィードバック信号y(f1,f2,f3,・・・fN)として多段ダウンコンバータ43に入力される。In the
多段ダウンコンバータ43は、フィードバック信号y(f1,f2,f3,・・・fN)に対して、後述の図8および図9を参照して説明するように複数段でダウンコンバートを行い、中間周波数fIFにダウンコンバートしたフィードバック信号y(N)を生成してADC41に供給する。また、パラメータ調整部42Aは、図3のパラメータ調整部42と同様に、フィードバック信号y(f1,f2,f3,・・・fN)に基づいて、DPD32−1乃至32−Nのパラメータの補正、または、演算回路の多項式の調整を行う。例えば、パラメータ調整部42Aは、DPD32−1乃至32−Nに応じたN個のPAモデル52(図4参照)を有している。The multistage down-
ここで、図8は、多段ダウンコンバータ43の構成例を示すブロック図である。
Here, FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図8に示すように、多段ダウンコンバータ43は、N−1個のダウンコンバータ39−1乃至39−(N−1)が直列に接続され、ダウンコンバータ39−1乃至39−(N−1)それぞれに対してN−1個の局部発振器40−1乃至40−(N−1)が設けられている。
As shown in FIG. 8, in the
ダウンコンバータ39−1は、局部発振器40−1から供給される局部発振周波数fLO(1)に基づいて、フィードバック信号y(f1,f2,f3,・・・fN)をダウンコンバートしたフィードバック信号y(1)を生成する。このとき、局部発振器40−1の局部発振周波数fLO(1)は、無線周波数f1と無線周波数f2との中心{fLO(1)=(f1+f2)/2}に設定される。The down converter 39-1 down-converts the feedback signal y (f 1 , f 2 , f 3 ,... F N ) based on the local oscillation frequency f LO (1) supplied from the local oscillator 40-1. Generated feedback signal y (1) . At this time, the local oscillation frequency f LO (1) of the local oscillator 40-1 is set to the center {f LO (1) = (f 1 + f 2 ) / 2} between the radio frequency f 1 and the radio frequency f 2. The
同様に、ダウンコンバータ39−2は、局部発振器40−2から供給される局部発振周波数fLO(2)に基づいて、フィードバック信号y(1)をダウンコンバートしたフィードバック信号y(2)を生成する。このとき、局部発振器40−2の局部発振周波数fLO(2)は、フィードバック信号y(1)の中間周波数{(f2−f1)/2}と、無線周波数f3をダウンコンバータ39−1でダウンコンバートした周波数{f3−(f1+f2)/2}との中心{fLO(2)=(f3−f1)/2}に設定される。Similarly, the down converter 39-2 generates a feedback signal y (2) obtained by down-converting the feedback signal y (1) based on the local oscillation frequency f LO (2) supplied from the local oscillator 40-2. . At this time, the local oscillation frequency f LO (2) of the local oscillator 40-2 is obtained by converting the intermediate frequency {(f 2 −f 1 ) / 2} of the feedback signal y (1) and the radio frequency f 3 into the
また同様に、ダウンコンバータ39−3は、局部発振器40−3から供給される局部発振周波数fLO(3)に基づいて、フィードバック信号y(2)をダウンコンバートしたフィードバック信号y(3)を生成する。このとき、局部発振器40−3の局部発振周波数fLO(3)は、フィードバック信号y(2)の中間周波数{(f3−f2)/2}と、無線周波数f4をダウンコンバータ39−1および39−2でダウンコンバートした周波数{f4−(f2+f3)/2}との中心{fLO(2)=(f4−f2)/2}に設定される。Similarly, the down converter 39-3 generates a feedback signal y (3) obtained by down-converting the feedback signal y (2) based on the local oscillation frequency f LO (3) supplied from the local oscillator 40-3. To do. At this time, the local oscillation frequency f LO (3) of the local oscillator 40-3 is obtained by converting the intermediate frequency {(f 3 −f 2 ) / 2} of the feedback signal y (2) and the radio frequency f 4 into the
以下、同様に、ダウンコンバータ39−4乃至39−(N−2)においてダウンコンバートが行われ、ダウンコンバータ39−(N−1)は、局部発振器40−(N−1)から供給される局部発振周波数fLO(N-1)に基づいて、フィードバック信号y(N-1)をダウンコンバートしたフィードバック信号y(N)を生成する。このとき、局部発振器40−(N−1)の局部発振周波数fLO(N-1)は、フィードバック信号y(N-2)の中間周波数{(fN-1−fN-2)/2}と、無線周波数fNをダウンコンバータ39−1乃至39−(N−2)でダウンコンバートした周波数{fN−(fN-2+fN-1)/2}との中心{fLO(N-1)=(fN−fN-2)/2}に設定される。Hereinafter, similarly, down-conversion is performed in the down converters 39-4 to 39- (N-2), and the down converter 39- (N-1) is supplied from the local oscillator 40- (N-1). Based on the oscillation frequency fLO (N-1) , a feedback signal y (N) obtained by down-converting the feedback signal y (N-1 ) is generated. At this time, the local oscillation frequency f LO (N-1) of the local oscillator 40- (N-1) is the intermediate frequency {(f N-1 -f N-2 ) / 2 of the feedback signal y (N-2). } And the center {f LO ( ) of the frequency {f N − (f N−2 + f N−1 ) / 2} obtained by down-converting the radio frequency f N by the down converters 39-1 to 39- (N−2). N−1) = (f N −f N−2 ) / 2}.
その結果、多段ダウンコンバータ43からは、中間周波数fIF{=(fN−fN-1)/2}のフィードバック信号y(N)が出力される。As a result, the multistage down
そして、送信回路31Aにおいても、上述した送信回路31と同様に、多段ダウンコンバータ43によるダウンコンバートによって信号スペクトルが反転するため、パラメータ調整部42Aは、信号スペクトルの反転に考慮して比較を行う必要がある。
Also in the
図9は、多段ダウンコンバータ43における周波数の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a frequency relationship in the
図9に示すように、入力信号x1乃至xNそれぞれに対応する無線周波数f1乃至fNは、無線周波数f1が最も小さく、無線周波数f1から無線周波数fNまでの順に従って大きくなるように設定されている。また、図9では、無線周波数f1乃至fNの低い順に周波数を退縮させる例が示されている。As shown in FIG. 9, the radio frequency f 1 to f N corresponding to the respective input signals x 1 to x N, the radio frequency f 1 is the smallest increases in the order from the radio frequency f 1 to a radio frequency f N Is set to FIG. 9 shows an example in which the frequencies are retracted in ascending order of the radio frequencies f 1 to f N.
つまり、ダウンコンバータ39−1は、局部発振周波数fLO(1){=(f1+f2)/2}に基づいてダウンコンバートを行って、入力信号x1およびx2に対応する無線周波数f1および無線周波数f2の周波数成分については、同一の中間周波数{(f2−f1)/2}に退縮して変換される。このとき、残りの無線周波数f3乃至fNの周波数成分は、それぞれ局部発振周波数fLO(1){=(f1+f2)/2}だけ低い周波数に変換される。この結果、ダウンコンバータ39−1から出力されるフィードバック信号y(1)は、図9の上から2段目に示すようになる。That is, the down converter 39-1 performs down-conversion based on the local oscillation frequency f LO (1) {= (f 1 + f 2 ) / 2}, and the radio frequency f corresponding to the input signals x 1 and x 2. The frequency components of 1 and the radio frequency f 2 are converted by being reduced to the same intermediate frequency {(f 2 −f 1 ) / 2}. At this time, the remaining frequency components of the radio frequencies f 3 to f N are converted to frequencies lower by the local oscillation frequency f LO (1) {= (f 1 + f 2 ) / 2}, respectively. As a result, the feedback signal y (1) output from the down converter 39-1 becomes as shown in the second stage from the top in FIG.
続いて、ダウンコンバータ39−2が、局部発振周波数fLO(2){=(f3−f1)/2}に基づいてダウンコンバートを行うことで、入力信号x1乃至x3に対応する無線周波数f1乃至f3の周波数成分は、同一の中間周波数{(f3−f2)/2}に退縮して変換される。このとき、残りの無線周波数f4乃至fNの周波数成分は、それぞれ局部発振周波数fLO(2){=(f3−f1)/2}だけ低い周波数に変換される。この結果、ダウンコンバータ39−2から出力されるフィードバック信号y(2)は、図9の上から3段目に示すようになる。Subsequently, the down-converter 39-2 performs down-conversion based on the local oscillation frequency f LO (2) {= (f 3 −f 1 ) / 2}, thereby corresponding to the input signals x 1 to x 3 . The frequency components of the radio frequencies f 1 to f 3 are converted into the same intermediate frequency {(f 3 −f 2 ) / 2} by being reduced. At this time, the remaining frequency components of the radio frequencies f 4 to f N are converted to frequencies lower by the local oscillation frequency f LO (2) {= (f 3 −f 1 ) / 2}, respectively. As a result, the feedback signal y (2) output from the down converter 39-2 becomes as shown in the third stage from the top in FIG.
以下、同様に、ダウンコンバータ39の段数が増えるごとに、周波数が1波ずつ退縮し、ダウンコンバータ39−(N−1)が、局部発振周波数fLO(N-1){=(fN−fN-2)/2}に基づいてダウンコンバートを行うことで、入力信号x1乃至xNに対応する無線周波数f1乃至fNの周波数成分は、図9の上から4段目に示すように、同一の中間周波数fIF{=(fN−fN-1)/2}に退縮して変換される。Similarly, every time the number of stages of the down-
このようなダウンコンバートが多段ダウンコンバータ43において行われる結果、フィードバック信号y(N)では、入力信号xの系統数Nが偶数の場合、無線周波数f1,f3,・・・fN-1の信号スペクトルが反転する一方、無線周波数f2,f4,・・・fNの信号スペクトルはそのまま出力される。従って、パラメータ調整部42Aは、入力信号xの系統数Nが偶数の場合、入力信号x1,x3,・・・xN-1を中間周波数帯域で表現した信号スペクトルを反転した後に、フィードバック信号y(N)と比較する必要がある。なお、入力信号xの系統数Nが偶数の場合、入力信号x2,x4,・・・xNについては、このような反転を行う必要はない。Results of such down-conversion is performed in a
同様に、入力信号xの系統数Nが奇数の場合、無線周波数f2,f4,・・・fNの信号スペクトルが反転する一方、無線周波数f1,f3,・・・fN-1の信号スペクトルはそのまま出力される。従って、パラメータ調整部42Aは、入力信号xの系統数Nが奇数の場合、入力信号x2,x4,・・・xNを中間周波数帯域で表現した信号スペクトルを反転した後に、フィードバック信号y(N)と比較する必要がある。なお、入力信号xの系統数Nが奇数の場合、入力信号x1,x3,・・・xN-1については、このような反転を行う必要はない。Similarly, when the number N of systems of the input signal x is an odd number, the signal spectrum of the radio frequencies f 2 , f 4 ,... F N is inverted, while the radio frequencies f 1 , f 3 ,. The signal spectrum of 1 is output as it is. Thus, the
このように、パラメータ調整部42Aは、入力信号xの系統数Nに従って反転を行う入力信号を決定し、多段ダウンコンバータ43によるダウンコンバートが行われるのに伴って反転される信号スペクトルの周波数成分については、その周波数成分に対応する入力信号を反転する処理を行った後に、フィードバック信号y(N)との比較を行う。As described above, the
以上のように、送信回路31Aは、複数の周波数帯域の出力信号を単一の中間周波数に変換することができるので、多段ダウンコンバータ43から出力されるフィードバック信号y(N)を単一のADC41によってディジタル変換してパラメータ調整部42Aに供給することができる。このように、単一のADC41で処理を行うことができる結果、従来の送信回路と比較して、使用するADCの個数を削減することができるため、回路の簡易化、低消費電力化、小型化、および低コスト化を図ることができる。As described above, since the
ところで、図10に示すように、入力信号x1には、入力信号x1によって歪d(1,1)が発生するだけでなく、入力信号x2によっても歪d(1,2)が発生する。同様に、入力信号x2には、入力信号x2によって歪d(2,2)が発生するだけでなく、入力信号x1によっても歪d(2,1)が発生する。このように、入力信号x1および入力信号x2には、互いの影響による相互変調ひずみが発生する。Meanwhile, as shown in FIG. 10, the input signal x 1, the input signal x 1 not only distortion d (1, 1) is generated, even distortion d (1, 2) is generated by the input signal x 2 To do. Similarly, the input signal x 2, not only the distortion d (2, 2) is generated by the input signal x 2, also the distortion d (2,1) is generated by the input signal x 1. Thus, the intermodulation distortion due to the mutual influence occurs in the input signal x 1 and the input signal x 2 .
そこで、本技術を適用した図3の送信回路31は、DPD32−1には、DPD32−1がディジタル信号処理を施す対象とする入力信号x1とともに、入力信号x2も入力されるように構成される。同様に、DPD32−2には、DPD32−2がディジタル信号処理を施す対象とする入力信号x2とともに、入力信号x1も入力される。Therefore, the
これにより、DPD32−1は、入力信号x1を用いて歪d(1,1)を補償するだけでなく、入力信号x2を用いて歪d(1,2)を補償するディジタル信号処理を行って、歪d(1,1)および歪d(1,2)を補償した歪補償信号v1を生成することができる。同様に、DPD32−2は、入力信号x2を用いて歪d(2,2)を補償するだけでなく、入力信号x1を用いて歪d(2,1)を補償するディジタル信号処理を行って、歪d(2,2)および歪d(2,1)を補償した歪補償信号v2を生成することができる。Thereby, the DPD 32-1 not only compensates for the distortion d (1, 1) using the input signal x 1 , but also performs digital signal processing for compensating for the distortion d (1, 2) using the input signal x 2. Thus, the distortion compensation signal v 1 that compensates for the distortion d (1,1) and the distortion d (1,2) can be generated. Similarly, DPD32-2 not only compensate for distortion d (2, 2) using the input signal x 2, the digital signal processing for compensating for distortion d (2,1) by using the input signal x 1 Thus, the distortion compensation signal v 2 in which the distortion d (2,2) and the distortion d (2,1) are compensated can be generated.
また、図7の送信回路31Aも同様に、DPD32−1乃至32−Nの各々には、各自がディジタル信号処理を施す対象とする入力信号x1乃至xNのいずれかが入力されるだけでなく、全ての入力信号x1乃至xNが入力されるように構成される。Similarly, in the
従って、送信回路31および送信回路31Aは、複数の入力信号xどうしの影響により発生する相互変調ひずみを補償した歪補償信号vを生成することができるので、より高精度に歪補償を行うことができる。これにより、送信回路31および送信回路31Aは、アップコンバータ34によるアップコンバートによって歪補償信号vの歪が確実に元に戻され、それぞれの入力信号xと同様の波形の出力信号を出力することができる。
Therefore, the
ここで、図11を参照して、本技術を適用した送信回路31のように、2つの周波数帯域を同時に非線形補償する際の特性について説明する。
Here, with reference to FIG. 11, characteristics when nonlinear compensation is simultaneously performed for two frequency bands as in the
図11には、入力信号x1を送信する周波数帯域を10MHzとし、入力信号x2を送信する周波数帯域を20MHzとして、DPD32による歪補償処理があるときと、DPD32による歪補償処理がないときのとのパワースペクトル密度(Power spectral density)のシミュレーション結果が示されている。In FIG. 11, the frequency band for transmitting the input signal x 1 is 10 MHz, the frequency band for transmitting the input signal x 2 is 20 MHz, and when there is distortion compensation processing by the
図11のAは、送信回路31の構成、即ち、ダウンコンバータ39により1つの中間周波数fIFにダウンコンバートしたフィードバック信号yを用いてパラメータ調整部42がパラメータを調整するようなフィードバックが行われる構成(Spectra-Folding Feed Back)におけるパワースペクトル密度のシミュレーション結果が示されている。11A shows a configuration of the
一方、このようなフィードバックが行われない構成におけるパワースペクトル密度のシミュレーション結果のうち、図11のBには、PAモデルの振幅−振幅特性を10%変化(2%ずつプラス側およびマイナス側に変化)させたときのシミュレーション結果が示されている。同様に、図11のCには、PAモデルの振幅−位相特性を10%変化させたときのシミュレーション結果が示されている。図11のBおよび図11のCに示すように、フィードバックが行われない構成では、PAモデルの特性を変化させると、パワースペクトル密度の波形に歪みが発生してしまう。 On the other hand, among the simulation results of the power spectral density in a configuration in which such feedback is not performed, the amplitude-amplitude characteristic of the PA model changes by 10% (changes by 2% in the positive and negative directions) in FIG. ) Simulation results are shown. Similarly, FIG. 11C shows a simulation result when the amplitude-phase characteristic of the PA model is changed by 10%. As shown in FIG. 11B and FIG. 11C, in a configuration in which feedback is not performed, if the characteristics of the PA model are changed, distortion occurs in the waveform of the power spectral density.
これに対し、図11のAに示すように、送信回路31は、上述したようなフィードバックが行われる構成を採用することで、2つの周波数帯域を同時に非線形補償するときに、パワースペクトル密度の波形に歪みが発生することを抑制することができる。即ち、本技術を適用した送信回路31は、2つの周波数帯域を同時に非線形補償しても、より高精度な歪補償を行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 11A, the
なお、本実施の形態においては、複数の周波数帯域の出力信号を単一の中間周波数にダウンコンバートする構成例について説明を行ったが、例えば、少なくとも入力信号の数より少ない数の中間周波数にダウンコンバートすることにより、従来の構成と比較して上述の効果を得ることができる。 In this embodiment, the configuration example in which the output signals of a plurality of frequency bands are down-converted to a single intermediate frequency has been described. By converting, the above-described effects can be obtained as compared with the conventional configuration.
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Note that the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.
31および31A 送信回路, 32 DPD, 33 DAC, 34 アップコンバータ, 35 局部発振器, 36 加算器, 37 電力増幅器, 38 カプラ, 39 ダウンコンバータ, 40 局部発振器, 41 ADC, 42および42A パラメータ調整部, 43 多段ダウンコンバータ, 51 時間調整部, 52−1および52−2 PAモデル, 53 モデリング部, 54 逆特性モデリング部 31 and 31A transmission circuit, 32 DPD, 33 DAC, 34 up converter, 35 local oscillator, 36 adder, 37 power amplifier, 38 coupler, 39 down converter, 40 local oscillator, 41 ADC, 42 and 42A parameter adjustment unit, 43 Multi-stage down converter, 51 time adjustment unit, 52-1 and 52-2 PA model, 53 modeling unit, 54 inverse characteristic modeling unit
【0005】
課題を解決するための手段
[0019]
本開示の一側面の無線通信装置は、所定数の入力信号それぞれに対して、後段の非線形回路における歪を補償する歪補償処理を施す所定個数の歪補償処理部と、歪補償処理部において入力信号に歪補償処理が施された所定数の歪補償信号がそれぞれ異なる周波数にアップコンバートされて合成された後に増幅されて出力される出力信号をフィードバック信号として、歪補償処理部が入力信号に対して施す歪補正処理の調整を行う調整部と、所定数の異なる周波数成分からなる出力信号を、所定数より少ない数の中間周波数にダウンコンバートして、調整部にフィードバックするフィードバック部とを備え、所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする入力信号とともに、その入力信号以外の全ての入力信号が入力され、歪補償処理部から出力される歪補償信号は、調整部に入力され、調整部は、フィードバック部において出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転されるフィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、フィードバック信号および入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行い、前記フィードバック部は、前記所定数より少ない個数のダウンコンバート部を有して構成され、前記出力信号に含まれる所定の2つの周波数の中心の周波数に基づいて、前記出力信号を前記中間周波数にダウンコンバートする。
[0020]
本開示の一側面の動作方法は、所定数の入力信号それぞれに対して、後段の非線形回路における歪を補償する歪補償処理を施す所定個数の歪補償処理部と、歪補償処理部において入力信号に歪補償処理が施された所定数の歪補償信号がそれぞれ異なる周波数にアップコンバートされて合成された後に増幅されて出力される出力信号をフィードバック信号として、歪補償処理部が入力信号に対して施す歪補正処理の調整を行う調整部と、所定数の異なる周波数成分からなる出力信号を、所定数より少ない数の中間周波数にダウンコンバートして、調整部にフィードバックし、前記所定数より少ない個数のダウンコンバート部を有して構成されるフィードバック部とを備える無線通信装置の動作方法であって、所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする入力信号とともに、その入力信号以外の全ての入力信号が入力され、歪補償処理部から出力される歪補償信号は、調整部に入力され、調整部が、フィードバック部において出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転されるフィードバック信号[0005]
Means for Solving the Problems [0019]
A wireless communication apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a predetermined number of distortion compensation processing units that perform distortion compensation processing for compensating distortion in a subsequent nonlinear circuit for each of a predetermined number of input signals, and inputs the distortion compensation processing units A distortion compensation processing unit applies an output signal that is amplified and output after a predetermined number of distortion compensation signals, which have been subjected to distortion compensation processing, are up-converted to different frequencies and synthesized. An adjustment unit that adjusts the distortion correction processing applied, and a feedback unit that down-converts an output signal composed of a predetermined number of different frequency components to an intermediate frequency that is smaller than a predetermined number and feeds back to the adjustment unit, Each of the predetermined number of distortion compensation processing units receives all input signals other than the input signal as well as the input signal to be subjected to distortion compensation processing. The distortion compensation signal output from the distortion compensation processing unit is input to the adjustment unit, which adjusts the frequency of the feedback signal whose signal spectrum is inverted as the output signal is downconverted in the feedback unit. When the signal spectrum is compared with the input signal corresponding to the frequency component for the component, a process is performed to invert the signal spectrum of either the feedback signal or the input signal. The output signal is configured to have a small number of down-conversion units, and the output signal is down-converted to the intermediate frequency based on the center frequency of two predetermined frequencies included in the output signal.
[0020]
An operation method according to an aspect of the present disclosure includes a predetermined number of distortion compensation processing units that perform distortion compensation processing for compensating distortion in a subsequent nonlinear circuit for each of a predetermined number of input signals, and the input signals in the distortion compensation processing unit. The distortion compensation processing unit applies the output signal that is amplified and output after up-converting and synthesizing a predetermined number of distortion compensation signals that have been subjected to distortion compensation processing to the input signals. An adjustment unit that adjusts the distortion correction processing to be performed, and an output signal composed of a predetermined number of different frequency components is down-converted to a lower number of intermediate frequencies and fed back to the adjustment unit, and the number less than the predetermined number And a feedback unit configured to include a down-conversion unit of the wireless communication apparatus, each of the predetermined number of distortion compensation processing units Along with the input signal to be subjected to distortion compensation processing, all input signals other than the input signal are input, the distortion compensation signal output from the distortion compensation processing unit is input to the adjustment unit, the adjustment unit, A feedback signal whose signal spectrum is inverted as the output unit downconverts the output signal
【0006】
の周波数成分について、その周波数成分に対応する入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、フィードバック信号および入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行い、前記フィードバック部が、前記出力信号に含まれる所定の2つの周波数の中心の周波数に基づいて、前記出力信号を前記中間周波数にダウンコンバートする。
[0021]
本開示の一側面においては、所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする入力信号とともに、その入力信号以外の全ての入力信号が入力され、歪補償処理部から出力される歪補償信号は、調整部に入力される。そして、出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転されるフィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、フィードバック信号および入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理が行われる。さらに、所定数より少ない個数のダウンコンバート部を有して構成されるフィードバック部により、出力信号に含まれる所定の2つの周波数の中心の周波数に基づいて、出力信号が中間周波数にダウンコンバートされる。
発明の効果
[0022]
本開示の一側面によれば、低コスト化および小型化を図ることができる。
図面の簡単な説明
[0023]
[図1]従来のディジタルプリディストーション非線形補償型の送信回路の一構成例を示す図である。
[図2]2周波数帯域の同時送信および非線形補償が可能な従来の送信回路の一構成例を示す図である。
[図3]本技術を適用した送信回路の第1の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
[図4]パラメータ調整部の構成例を示すブロック図である。
[図5]送信回路のフィードバック回路での周波数の関係を示す図である。
[図6]送信回路の性能について説明する図である。
[図7]本技術を適用した送信回路の第2の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
[図8]多段ダウンコンバータの構成例を示すブロック図である。[0006]
When the signal spectrum is compared with the input signal corresponding to the frequency component, a process of inverting the signal spectrum of either the feedback signal or the input signal is performed, and the feedback unit performs the output The output signal is down-converted to the intermediate frequency based on the center frequency of two predetermined frequencies included in the signal.
[0021]
In one aspect of the present disclosure, each of a predetermined number of distortion compensation processing units receives an input signal that is a target for which distortion compensation processing is performed, and all input signals other than the input signal. The distortion compensation signal output from the unit is input to the adjustment unit. When the frequency component of the feedback signal whose signal spectrum is inverted as the output signal is down-converted is compared with the input signal corresponding to the frequency component, the feedback signal and the input Processing for inverting the signal spectrum of one of the signals is performed. Further, the output signal is down-converted to an intermediate frequency based on the frequency at the center of two predetermined frequencies included in the output signal by a feedback unit configured to have a number of down-converters smaller than the predetermined number. .
Effects of the Invention [0022]
According to one aspect of the present disclosure, cost reduction and size reduction can be achieved.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0023]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a conventional digital predistortion nonlinear compensation type transmission circuit.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a conventional transmission circuit capable of simultaneous transmission and nonlinear compensation in two frequency bands.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a transmission circuit to which the present technology is applied.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a parameter adjustment unit.
FIG. 5 is a diagram showing a frequency relationship in a feedback circuit of a transmission circuit.
FIG. 6 is a diagram for explaining the performance of a transmission circuit.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a second embodiment of a transmission circuit to which the present technology is applied.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a multistage down converter.
Claims (7)
前記歪補償処理部において前記入力信号に歪補償処理が施された前記所定数の歪補償信号がそれぞれ異なる周波数にアップコンバートされて合成された後に増幅されて出力される出力信号をフィードバック信号として、前記歪補償処理部が前記入力信号に対して施す歪補正処理の調整を行う調整部と、
前記所定数の異なる周波数成分からなる前記出力信号を、前記所定数より少ない数の中間周波数にダウンコンバートして、前記調整部にフィードバックするフィードバック部と
を備え、
前記所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする前記入力信号とともに、その入力信号以外の全ての前記入力信号が入力され、
前記歪補償処理部から出力される前記歪補償信号は、前記調整部に入力され、
前記調整部は、前記フィードバック部において前記出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転される前記フィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する前記入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、前記フィードバック信号および前記入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行う
無線通信装置。A predetermined number of distortion compensation processing units for performing a distortion compensation process for compensating for distortion in a subsequent nonlinear circuit for each of a predetermined number of input signals;
The feedback signal is an output signal that is amplified and output after the predetermined number of distortion compensation signals obtained by performing distortion compensation processing on the input signal in the distortion compensation processing unit are up-converted to different frequencies and synthesized. An adjustment unit that adjusts distortion correction processing performed by the distortion compensation processing unit on the input signal;
A feedback unit that down-converts the output signal composed of the predetermined number of different frequency components to an intermediate frequency that is less than the predetermined number, and feeds back to the adjustment unit;
In each of the predetermined number of distortion compensation processing units, all the input signals other than the input signal are input together with the input signal to be subjected to distortion compensation processing,
The distortion compensation signal output from the distortion compensation processing unit is input to the adjustment unit,
The adjustment unit is configured to obtain a frequency component of the feedback signal whose signal spectrum is inverted as the output unit is downconverted with respect to the output signal, and a signal spectrum of the input signal corresponding to the frequency component. A wireless communication apparatus that performs a process of inverting the signal spectrum of one of the feedback signal and the input signal when performing the comparison.
請求項1に記載の無線通信装置。The feedback unit is configured to include a number of down-conversion units that is smaller than the predetermined number, and the output signal is down-converted to the intermediate frequency based on a center frequency of two predetermined frequencies included in the output signal. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein conversion is performed.
請求項1に記載の無線通信装置。The feedback unit includes a number of down-conversion units that are one less than the predetermined number, and down-converts the output signal composed of the predetermined number of different frequency components to one intermediate frequency. The wireless communication device described.
請求項1乃至3のいずれかに記載の無線通信装置。4. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the distortion compensation processing unit includes a one-chip signal processing circuit that performs a predetermined number of parallel digital signal processing corresponding to the predetermined number of frequency components. 5.
前記調整部は、前記歪補償処理部に対する処理をディジタル信号処理により行う信号処理回路により構成される
請求項1乃至4のいずれかに記載の無線通信装置。A digital conversion unit that converts the intermediate frequency signal output from the feedback unit into a digital signal and supplies the digital signal to the adjustment unit;
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit includes a signal processing circuit that performs processing on the distortion compensation processing unit by digital signal processing.
請求項1乃至5のいずれかに記載の無線通信装置。The adjustment unit includes a time adjustment unit that corrects a time lag between the distortion compensation signal supplied from the distortion compensation processing unit and the feedback signal supplied via the feedback unit. The wireless communication device according to any one of the above.
前記歪補償処理部において前記入力信号に歪補償処理が施された前記所定数の歪補償信号がそれぞれ異なる周波数にアップコンバートされて合成された後に増幅されて出力される出力信号をフィードバック信号として、前記歪補償処理部が前記入力信号に対して施す歪補正処理の調整を行う調整部と、
前記所定数の異なる周波数成分からなる前記出力信号を、前記所定数より少ない数の中間周波数にダウンコンバートして、前記調整部にフィードバックするフィードバック部と
を備える無線通信装置の動作方法であって、
前記所定個数の歪補償処理部の各々には、各自が歪補償処理を施す対象とする前記入力信号とともに、その入力信号以外の全ての前記入力信号が入力され、
前記歪補償処理部から出力される前記歪補償信号は、前記調整部に入力され、
前記調整部が、前記フィードバック部において前記出力信号に対するダウンコンバートが行われるのに伴って信号スペクトルが反転される前記フィードバック信号の周波数成分について、その周波数成分に対応する前記入力信号との信号スペクトルの比較を行う際に、前記フィードバック信号および前記入力信号のいずれか一方の信号スペクトルを反転する処理を行う
動作方法。A predetermined number of distortion compensation processing units for performing a distortion compensation process for compensating for distortion in a subsequent nonlinear circuit for each of a predetermined number of input signals;
The feedback signal is an output signal that is amplified and output after the predetermined number of distortion compensation signals obtained by performing distortion compensation processing on the input signal in the distortion compensation processing unit are up-converted to different frequencies and synthesized. An adjustment unit that adjusts distortion correction processing performed by the distortion compensation processing unit on the input signal;
A method of operating a wireless communication device comprising: a feedback unit that downconverts the output signal composed of the predetermined number of different frequency components to an intermediate frequency of a number less than the predetermined number and feeds back to the adjustment unit;
In each of the predetermined number of distortion compensation processing units, all the input signals other than the input signal are input together with the input signal to be subjected to distortion compensation processing,
The distortion compensation signal output from the distortion compensation processing unit is input to the adjustment unit,
For the frequency component of the feedback signal whose signal spectrum is inverted as the adjustment unit performs down-conversion on the output signal in the feedback unit, the signal spectrum of the input signal corresponding to the frequency component An operation method for performing a process of inverting the signal spectrum of one of the feedback signal and the input signal when performing the comparison.
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