JPWO2020044831A1 - 歪補償装置、無線通信機、プリディストータ、歪補償方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
歪の瞬時的な変化は、例えば、窒化ガリウムにより構成された化合物半導体増幅器(GaN増幅器)において生じることがある。GaN増幅器では、Idqドリフトと呼ばれる過渡応答が存在する。このIdqドリフトは、電力が高い状態からオフ状態へ変動したときに、ドレイン電流が設定値よりも低くなる過渡応答である。Idqドリフトのため、GaN増幅器では、信号の電力変動に応じて、歪が瞬時的に変化する。信号の電力変動は、例えば、時分割複信(Time Division Duplex :TDD)のように、送信と受信とを交互に行う通信方式において特に生じやすい。
本開示によれば、歪の変化に対処することができる。
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
図1は、歪補償装置20を備えた無線通信機100を示している。無線通信機100は、例えば、移動体通信用の基地局又は移動局である。歪補償装置20は、図示しないベースバンド処理ユニットから出力されたベースバンド信号x[n]を前置歪補償し、歪補償信号y[n]’を出力する。歪補償信号y[n]’は、デジタル−アナログコンバータ(DAC)30によって、アナログ信号に変換されるとともに、アップコンバータ40によって無線周波数に変換される。アップコンバータ40から出力された信号は、電力増幅器(PA)50によって、増幅される。増幅器50から出力された信号は、アンテナ60から送信される。
ただし、yは第1歪補償回路210の入力信号を、y’は第1歪補償回路210の出力信号を、k1は非線形性歪の補償機能に関するインデックスを、m1はメモリ効果歪の補償機能に関するインデックスを、K1,M1は定数を、nは離散時間を、hk1,m1は係数(以下、「第1歪補償係数」という)を示す。即ち、第1歪補償特性を有する第1歪補償回路210は、非線形性歪及びメモリ効果歪のそれぞれを補償する機能を有する。第1歪補償特性は、第1歪補償係数hk1,m1を定めることにより確定する。第1特性式は、第1非線形性歪を補償するための第1多項式であり、第1歪補償係数hk1,m1は、第1多項式の各項に対応する。
ただし、xは第2歪補償回路217の入力信号を、yは第2歪補償回路217の出力信号を、k2は非線形性歪の補償機能に関するインデックスを、m2はメモリ効果歪の補償機能に関するインデックスを、K2,M2は定数を、nは離散時間を、hk2,m2は係数(以下、「第2歪補償係数」という)を示す。即ち、第2歪補償特性を有する第2歪補償回路217は、非線形性歪及びメモリ効果歪のそれぞれを補償する機能を有する。第2歪補償特性は、第2歪補償係数hk2,m2を定めることにより確定する。第2特性式は、第2非線形性歪を補償するための第2多項式であり、第2歪補償係数hk2,m2は、第2多項式の各項に対応する。
次に、本実施形態に係る歪補償装置20の動作について説明する。図4は、プリディストータ21Aの動作手順の一例を示すフローチャートである。
図8は、歪補償装置20の他の例を示している。図8に示す歪補償装置20は、カスケード接続されたプリディストータ22A及びプリディストータ22Bを備える。図8において、プリディストータ22Aは、図1のプリディストータAの一例である。図8において、プリディストータ22Bは、図1のプリディストータBの一例である。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。
20,300 歪補償装置
30,22C デジタル−アナログコンバータ
36 カプラ
40 アップコンバータ
50 電力増幅器
60 アンテナ
70,471,472 ダウンコンバータ
80 アナログ−デジタルコンバータ
21A,22A,A 第1プリディストータ
21B,22B,B 第2プリディストータ
210,310 第1歪補償回路
211,331 プロセッサ
212,332 メモリ
213 第1更新部
214,333 係数更新プログラム
215a,334a 第1歪補償係数
215b,219b,335 サンプルデータ
217,320 第2歪補償回路
218 第2更新部
219a,334b 第2歪補償係数
221 第1非線形補償部
222 第2非線形補償部
231 第1メモリ効果補償部
232 第2メモリ効果補償部
330 更新部
401 第1フィルタ
402 第2フィルタ
411,412 アンチエイリアシングフィルタ
Claims (12)
- 増幅器の出力に生じる第1歪を補償するための第1歪補償特性を有し、前記第1歪を補償する第1歪補償回路と、
前記増幅器の出力に生じる第2歪を補償するための第2歪補償特性を有し、前記第2歪を補償する第2歪補償回路と、
前記第2歪補償特性を更新する更新部と、
を備え、
前記第1歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪を含み、
前記第2歪は、前記第1歪よりも時間的な変化が早い歪みであり、
前記更新部は、前記第1歪補償特性の更新頻度よりも高い頻度で前記第2歪補償特性を更新する、
歪補償装置。 - 前記第2歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪の少なくとも1つを含む、
請求項1に記載の歪補償装置。 - 前記第1歪補償特性は、所定次数の第1特性式により規定され、
前記第2歪補償特性は、前記第1特性式より低い次数の第2特性式により規定される、
請求項1又は請求項2に記載の歪補償装置。 - 前記第1歪補償回路は、第1周波数帯域幅の出力信号を出力し、
前記第2歪補償回路は、前記第1周波数帯域幅よりも狭い第2周波数帯域幅の出力信号を出力する、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の歪補償装置。 - 前記更新部は、前記第1歪補償特性を更新する第1更新部と、前記第2歪補償特性を更新する第2更新部とを含み、
前記第1更新部は、前記増幅器の出力信号から得られる第1モニタ信号に基づき、前記第1歪補償特性を更新し、
前記第2更新部は、前記増幅器の出力信号から得られる第2モニタ信号に基づき、前記第1歪補償特性を更新し、
前記第2モニタ信号の周波数帯域幅は、前記第1モニタ信号の周波数帯域幅より狭い、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の歪補償装置。 - 無線周波数の信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力に生じる第1歪を補償するための第1歪補償特性を有し、前記第1歪を補償する第1歪補償回路と、
前記増幅器の出力に生じる第2歪を補償するための第2歪補償特性を有し、前記第2歪を補償する第2歪補償回路と、
前記第2歪補償特性を更新する更新部と、
を備え、
前記第1歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪を含み、
前記第2歪は、前記第1歪よりも時間的な変化が早い歪みであり、
前記更新部は、前記第1歪補償特性の更新頻度よりも高い頻度で前記第2歪補償特性を更新する、
無線通信機。 - 前記増幅器の出力信号から得られるモニタ信号を第1モニタ信号へ変換する第1フィルタと、
前記モニタ信号を、前記第1モニタ信号より周波数帯域幅が狭い第2モニタ信号へ変換する第2フィルタと、
をさらに備え、
前記更新部は、
前記第1フィルタから出力される前記第1モニタ信号に基づいて、前記第1歪補償特性を更新する第1更新部と、
前記第2フィルタから出力される前記第2モニタ信号に基づいて、前記第2歪補償特性を更新する第2更新部と、
を含む、
請求項6に記載の無線通信機。 - 増幅器の出力に生じる第1歪を補償する外部歪補償回路に接続されるプリディストータであって、
前記増幅器の出力に生じる歪みのうち、前記第1歪とは異なる第2歪を補償する歪補償特性を有する歪補償回路と、
前記歪補償特性を更新する更新部と、
を備え、
前記第1歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪を含み、
前記第2歪は、前記第1歪よりも時間的な変化が早い歪みであり、
前記更新部は、前記外部歪補償回路の更新頻度よりも高い頻度で前記歪補償特性を更新する、
プリディストータ。 - 増幅器の出力に生じる第1歪を補償する第1歪補償処理を実行するステップと、
前記増幅器の出力に生じる第2歪を補償する第2歪補償処理を実行するステップと、
前記第2歪補償処理において前記第2歪を補償するための第2歪補償特性を更新する更新処理を所定頻度で実行するステップと、
を有し、
前記第1歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪を含み、
前記第2歪は、前記第1歪よりも時間的な変化が早い歪みであり、
前記所定頻度は、前記第1歪補償処理において前記第1歪を補償するための第1歪補償特性の更新頻度よりも高い頻度である、
歪補償方法。 - 増幅器の出力に生じる第1歪を補償する外部プリディストータに接続されるプリディストータによって実行される歪補償方法であって、
前記増幅器の出力に生じる歪みのうち前記第1歪とは異なる第2歪を補償するステップと、
前記第2歪を補償するための第2歪補償特性を更新する更新処理を所定頻度で実行するステップと、
を備え、
前記第1歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪を含み、
前記第2歪は、前記第1歪よりも時間的な変化が早い歪みであり、
前記所定頻度は、前記第1歪を補償するための第1歪補償特性の更新頻度よりも高い頻度である、
歪補償方法。 - 増幅器の出力に生じる第1歪を補償するための第1歪補償特性を有し、前記第1歪を補償する第1歪補償回路、及び前記増幅器の出力に生じる第2歪を補償するための第2歪補償特性を有し、前記第2歪を補償する第2歪補償回路のそれぞれを設定するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
前記第2歪補償特性を設定するためのパラメータを計算するステップと、
計算された前記パラメータを前記第2歪補償回路に設定するステップと、
を所定頻度で実行させ、
前記第1歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪を含み、
前記第2歪は、前記第1歪よりも時間的な変化が早い歪みであり、
前記所定頻度は、前記第1歪補償特性の更新頻度よりも高い頻度である、
コンピュータプログラム。 - 増幅器の出力に生じる第1歪を補償する第1歪補償回路に接続される第2歪補償回路を設定するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
前記第2歪補償回路が有する歪補償特性を設定するためのパラメータを計算するステップと、
計算された前記パラメータを前記第2歪補償回路に設定するステップと、
を所定頻度で実行させ、
前記第1歪は、非線形性歪及びメモリ効果歪を含み、
前記第2歪補償回路は、第2歪を補償する回路であり、
前記第2歪は、前記第1歪よりも時間的な変化が早い歪みであり、
前記所定頻度は、前記第1歪補償回路が有する歪補償特性の更新頻度よりも高い頻度である、
コンピュータプログラム。
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