KR101197394B1 - 무선 장치, 왜곡 보상 장치 및 왜곡 보상 방법 - Google Patents

Abstract

통신 품질이 확보된 송신 신호의 전력 범위를 넓게 할 수 있는 무선 장치, 왜곡 보상 장치 및 왜곡 보상 방법을 제공하는 것이다. 전력 증폭기에 입력되는 신호와, 전력 증폭기로부터 출력되는 신호에 기초하여 산출한 왜곡 보상 계수가 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 입력 신호에 대응하는 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 갱신하고, 산출한 왜곡 보상 계수가 제1 임계값 이하인 경우에는, 입력 신호에 대응하는 왜곡 보상 계수를 산출한 왜곡 보상 계수로 갱신한다.

Description

무선 장치, 왜곡 보상 장치 및 왜곡 보상 방법{RADIO APPARATUS, DISTORTION CORRECTION DEVICE, AND DISTORTION CORRECTION METHOD}

본 발명은, 무선 장치, 왜곡 보상 장치 및 왜곡 보상 방법에 관한 것이다.

최근, 무선 통신에서, 디지털화에 의한 고능률 전송이 채용되도록 되고 있다. 이와 같은 무선 통신을 행하는 무선 장치는, 일반적으로 전력 증폭기를 갖는다. 그리고, 무선 장치는, 송신 신호를 전력 증폭기에 입력하고, 전력 증폭기로부터 출력되는 전력 증폭 후의 송신 신호를 안테나를 통하여 공중으로 방사한다. 또한, 이하에서는, 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력을 「입력 전력」이라고 하는 경우가 있고, 전력 증폭기로부터 출력되는 신호의 전력을 「출력 전력」이라고 하는 경우가 있다.

이와 같은 전력 증폭기는, 입력 전력이 일정값보다도 커지면, 입력 전력과 출력 전력과의 관계가 선형이 아니게 된다는 특성을 갖는다. 이러한 특성에 대해서 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는, 전력 증폭기의 입출력 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9의 횡축은, 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력을 나타내고, 도 9의 종축은, 전력 증폭기로부터 출력되는 신호의 전력을 나타낸다.

도 9에 도시한 예에서, 입력 전력이 일정값 「PX」보다도 작은 경우에는, 입력 전력과 출력 전력은 선형의 관계에 있다. 한편, 입력 전력이 일정값 「PX」보다도 커지면, 입력 전력과 출력 전력은 선형의 관계가 아니게 된다. 구체적으로는, 출력 전력은, 입력 전력이 일정값 「PX」보다 커지면 포화한다. 이와 같이, 전력 증폭기의 입출력 특성은, 입력 전력과 출력 전력이 선형의 관계에 있는 「선형 영역」과, 입력 전력과 출력 전력이 선형의 관계가 아닌 「비선형 영역」으로 나눌 수 있다.

이와 같은 비선형 영역을 갖는 전력 증폭기로부터 출력되는 신호에는, 비선형 왜곡이 포함되므로, 통신 품질을 열화시킨다고 하는 문제가 있다. 이러한 문제에 대해서 도 10을 이용하여 설명한다. 도 10은, 주파수 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10의 횡축은 주파수를 나타내고, 도 10의 종축은 전력을 나타낸다. 또한, 도 10에 도시한 실선 L11은, 비선형 영역에서 전력 증폭이 행해진 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내고, 도 10에 도시한 점선 L12는, 선형 영역에서 전력 증폭이 행해진 신호의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.

도 10에 도시한 바와 같이, 비선형 영역에서 전력 증폭이 행해진 신호의 전력은, 선형 영역에서 전력 증폭이 행해진 신호의 전력보다도 사이드 로브가 증가하여, 인접 채널에 누설된다. 이것은, 비선형 영역에서 전력 증폭이 행해진 신호에는, 선형 영역에서 전력 증폭이 행해진 신호보다도 비선형 왜곡이 많이 포함되기 때문이다. 이와 같은 누설 전력은, 인접 채널의 통신 품질을 열화시킨다.

최근 무선 장치에는, 통신 품질의 열화를 방지하기 위해, 송신 신호에 포함되는 비선형 왜곡을 보상하는 왜곡 보상부를 갖는 것이 있다. 구체적으로는, 왜곡 보상부는, 소정의 기억부에 기억되어 있는 왜곡 보상 계수를 이용하여, 전력 증폭기에 입력되는 입력 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행한다. 또한, 왜곡 보상부는, 전력 증폭기에 입력되는 입력 신호와 전력 증폭기로부터 피드백되는 피드백 신호에 기초하여 왜곡 보상 계수의 갱신값을 산출한다. 그리고, 왜곡 보상부는, 소정의 기억부에 기억되어 있는 왜곡 보상 계수를 왜곡 보상 계수의 갱신값으로 갱신한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2008-219674호 공보 [특허 문헌 2] 국제 공개 제2003/103163호

그러나, 상기의 왜곡 보상 처리를 행하는 종래 기술을 이용하면, 통신 품질이 확보된 송신 신호의 전력 범위가 좁아진다고 하는 문제가 있다. 이하에, 이러한 문제에 대해서 도 11을 이용하여 설명한다.

도 11은, 전력 증폭기의 이득과 왜곡 보상 계수의 기대값과의 관계를 도시하는 도면이다. 도 11의 횡축은, 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력을 나타내고, 도 11의 종축은, 전력 증폭기의 이득 또는 왜곡 보상 계수의 기대값을 나타낸다. 또한, 「왜곡 보상 계수의 기대값」이란, 왜곡 보상 처리에 이용되는 왜곡 보상 계수의 최적값, 또는, 왜곡 보상 계수의 최적값의 평균값 등이다. 또한, 도 11에 도시한 실선 L13은, 전력 증폭기의 이득을 나타내고, 도 11에 도시한 점선 L14는, 왜곡 보상 계수의 기대값을 나타낸다. 또한, 점선 L14의 상부에 나타낸 수치는, 왜곡 보상 계수의 일례를 도시한다.

도 11에 도시한 예와 같이, 전력 증폭기의 이득은, 입력 전력이 일정값보다 커지면 출력 전력이 포화하므로 저하되어 간다. 따라서, 도 11의 점선 L14에 도시한 바와 같이, 왜곡 보상부는, 입력 전력이 일정값보다 큰 경우에는, 입력 전력이 커질수록, 큰 값의 왜곡 보상 계수를 이용하여 왜곡 보상 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 왜곡 보상부는, 소정의 입력 전력의 범위마다 왜곡 보상 계수를 유지하므로, 도 11의 점선 L14에 도시한 바와 같이, 입력 전력마다 최적의 왜곡 보상 계수를 이용하여 왜곡 보상 처리를 행할 수 있다고는 할 수 없다. 이러한 점에 대해서 이하에 설명한다.

도 11에 도시한 예에서는, 왜곡 보상부는, 입력 전력 「P10」～「P20」에 대응하는 왜곡 보상 계수로서 「1.0」을 유지한다. 마찬가지로, 왜곡 보상부는, 입력 전력 「P20」～「P30」, 「P30」～「P40」, 「P40」～「P50」, 「P50」～「P60」, 「P60」～「P70」에 대응하는 왜곡 보상 계수로서, 각각 「1.0」을 유지한다. 또한, 왜곡 보상부는, 입력 전력 「P70」～「P80」에 대응하는 왜곡 보상 계수로서, 「1.0」～「1.5」 중 어느 하나의 값을 유지한다. 또한, 왜곡 보상부는, 입력 전력 「P80」～「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수로서, 「1.5」～「4.0」 중 어느 하나의 값을 유지한다. 또한, 이하에서는, 「Pxx」～「Pyy」는, 「Pxx」 이상 「Pyy」 미만을 나타내는 것으로 한다.

여기서, 입력 전력 「P81」의 신호에 대한 왜곡 보상 계수의 기대값이 「1.7」이며, 입력 전력 「P82」의 신호에 대한 왜곡 보상 계수의 기대값이 「3.8」인 것으로 한다. 또한, 전력 증폭기에 입력 전력 「P81」의 신호가 입력됨으로써, 왜곡 보상부가, 입력 전력 「P80」～「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수를 서서히 「1.7」로 갱신한 것으로 한다. 이 때, 왜곡 보상부는, 그 후에 입력 전력 「P82」의 신호가 전력 증폭기에 입력되는 경우, 왜곡 보상 계수가 갱신될 때까지의 동안은, 왜곡 보상 계수 「1.7」을 이용하여 왜곡 보상 처리를 행한다. 그러나, 입력 전력 「P82」의 신호에 대해서는, 왜곡 보상 계수 「3.8」을 이용하여 왜곡 보상 처리를 행하는 것이 바람직하므로, 상기의 왜곡 보상 처리에서는, 송신 신호에 포함되는 비선형 왜곡을 충분히 보상할 수 없다.

또한, 상기 예에서, 전력 증폭기에 입력 전력 「P82」의 신호가 입력됨으로써, 왜곡 보상부가, 입력 전력 「P80」～「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수를 서서히 「3.8」로 갱신한 것으로 한다. 이 때, 왜곡 보상부는, 그 후에 입력 전력 「P81」의 송신 신호가 입력되는 경우에는, 왜곡 보상 계수 「3.8」을 이용하여 왜곡 보상 처리를 행한다. 그러나, 입력 전력 「P81」의 신호에 대해서는, 왜곡 보상 계수 「1.7」을 이용하여 왜곡 보상 처리를 행하는 것이 바람직하므로, 상기의 왜곡 보상 처리에서는, 송신 신호에 포함되는 비선형 왜곡을 충분히 보상할 수 없다.

또한, 입력 전력 「P70」～「P80」에 대해서도 마찬가지의 사상이 발생할 수 있다. 예를 들면, 왜곡 보상부는, 왜곡 보상 계수 「1.4」에 의해 왜곡 보상이 행해지는 것이 바람직한 송신 신호에 대하여 왜곡 보상 계수 「1.1」에 의해 왜곡 보상을 행하는 가능성이 있다. 그러나, 왜곡 보상 계수 「1.4」와 왜곡 보상 계수 「1.1」과의 차이는 작으므로, 왜곡 보상부는, 송신 신호에 포함되는 비선형 왜곡을 보상할 수 있을 가능성이 있다. 즉, 입력 전력 「P80」～「P90」과 같이, 왜곡 보상 계수의 취할 수 있는 범위가 넓어질수록, 왜곡 보상부는, 송신 신호에 포함되는 비선형 왜곡을 충분히 보상할 수 없게 될 우려가 있다.

따라서, 도 11에 도시한 예에서는, 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력이 「P80」 이상인 경우에, 전력 증폭기로부터 출력되는 신호는, 비선형 왜곡이 보상되어 있지 않을 가능성이 있다. 이 때문에, 도 11에 도시한 특성을 갖는 전력 증폭기를 구비하는 무선 장치는, 전력 증폭기에 입력하는 신호의 전력을 「P80」 이상으로 하면, 통신 품질을 확보할 수 없게 된다. 바꿔 말하면, 이러한 무선 장치는, 통신 품질이 확보된 신호를 송신하기 위해서는, 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력을 「P80」 미만으로 제한하는 것으로 된다. 이와 같은 점으로부터, 왜곡 보상 처리를 행하는 종래 기술에서는, 통신 품질이 확보된 송신 신호의 전력 범위가 좁아져, 전력 증폭기의 성능을 충분히 발휘시킬 수 없다.

또한, 최근에는, 송신 신호의 순시 전력이 임계값을 초과한 경우에는 왜곡 보상 계수를 생성, 갱신하지 않는 기술도 제안되어 있지만, 이러한 기술에서는, 상기 문제를 해소하는 것이 곤란하다. 구체적으로는, 이러한 기술에서는, 왜곡 보상 계수를 갱신하지 않으므로, 그 후의 왜곡 보상 처리에서 송신 신호에 포함되는 비선형 왜곡을 보상할 수 없을 우려가 있다.

개시된 기술은, 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 통신 품질이 확보된 송신 신호의 전력 범위를 넓게 할 수 있는 무선 장치, 왜곡 보상 장치 및 왜곡 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원이 개시하는 무선 장치는, 하나의 양태에 있어서, 입력 신호의 전력을 증폭하여 출력 신호를 얻는 전력 증폭기와, 상기 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡을 보상하기 위한 왜곡 보상 계수를 복수의 전력 범위마다 기억하는 기억부와, 상기 입력 신호의 전력에 대응하는 제1 왜곡 보상 계수를 상기 기억부로부터 취득하고, 상기 제1 왜곡 보상 계수를 이용하여 상기 입력 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행하는 왜곡 보상부와, 상기 입력 신호와 상기 출력 신호에 기초하여, 제2 왜곡 보상 계수를 연산하는 연산부와, 상기 제2 왜곡 보상 계수가 상기 복수의 전력 범위 중, 각 전력 범위에 있어서의 최저인 왜곡 보상 계수 기대치와 최대의 왜곡 보상 계수 기대치와의 차가 차분 임계값 이상인 일부의 전력 범위에 있어서, 최소 전력의 신호의 품질을 품질 임계값 이상으로 유지하는 것이 가능한 왜곡 보상 계수 중의 최대의 왜곡 보상 계수인 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 상기 기억부에 기억된 상기 제1 왜곡 보상 계수를 상기 제1 임계값으로 갱신하는 갱신부를 구비한다.

본원이 개시하는 무선 장치의 하나의 양태에 따르면, 통신 품질이 확보된 송신 신호의 전력 범위를 넓게 할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 실시예 1에 따른 무선 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
도 2는 실시예 1에서의 전력 증폭기의 이득과 왜곡 보상 계수의 기대값과의 관계예를 도시하는 도면.
도 3은 실시예 2에서의 전력 증폭기의 이득과 왜곡 보상 계수의 기대값과의 관계예를 도시하는 도면.
도 4는 실시예 2에 따른 무선 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
도 5는 실시예 2에서의 왜곡 보상부의 구성예를 도시하는 블록도.
도 6은 실시예 2에 따른 무선 장치의 상세 구성의 일례를 도시하는 블록도.
도 7은 실시예 2에 따른 무선 장치에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리 수순을 나타내는 플로우차트.
도 8은 실시예 2에 따른 무선 장치의 상세 구성의 일례를 도시하는 블록도.
도 9는 전력 증폭기의 입출력 특성의 일례를 도시하는 도면.
도 10은 주파수 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면.
도 11은 전력 증폭기의 이득과 왜곡 보상 계수의 기대값과의 관계를 도시하는 도면.

이하에, 본원이 개시하는 무선 장치, 왜곡 보상 장치 및 왜곡 보상 방법의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시예에 의해 본원이 개시하는 무선 장치, 왜곡 보상 장치 및 왜곡 보상 방법이 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

우선, 도 1을 이용하여, 실시예 1에 따른 무선 장치에 대해서 설명한다. 도 1은, 실시예 1에 따른 무선 장치의 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 실시예 1에 따른 무선 장치(1)는, 전력 증폭기(2)와, 기억부(3)와, 왜곡 보상부(4)와, 연산부(5)와, 비교부(6)와, 갱신부(7)를 갖는다.

전력 증폭기(2)는, 입력되는 신호의 전력을 증폭한다. 구체적으로는, 전력 증폭기(2)는, 후술하는 왜곡 보상부(4)로부터 입력되는 신호의 전력을 증폭한다. 전력 증폭기(2)에 의해서 전력 증폭된 신호는, 후술하는 연산부(5)에 피드백된다. 기억부(3)는, 전력 증폭기(2)에 입력되는 입력 신호의 소정의 전력 범위마다, 전력 증폭기(2)에서 발생하는 왜곡을 보상하기 위한 왜곡 보상 계수를 기억한다.

왜곡 보상부(4)는, 기억부(3)로부터, 전력 증폭기(2)에 입력되는 입력 신호의 전력에 대응하는 왜곡 보상 계수를 취득하고, 취득한 왜곡 보상 계수를 이용하여 입력 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행한다. 또한, 왜곡 보상부(4)는, 전력 증폭기(2)에서 발생하는 왜곡에 대응하는 왜곡을 미리 입력 신호에 공급해 둔다. 이에 의해, 입력 신호에 미리 공급된 왜곡과, 전력 증폭기(2)에서 생기는 왜곡이 상쇄된다.

연산부(5)는, 전력 증폭기(2)에 입력되는 입력 신호와, 전력 증폭기(2)로부터 출력되는 출력 신호에 기초하여, 왜곡 보상 계수를 연산한다. 비교부(6)는, 연산부(5)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수와 소정의 제1 임계값을 비교한다.

여기서, 제1 임계값은, 전력 증폭기(2)의 포화 전력 부근에서의 최적의 왜곡 보상 계수의 상한값으로 설정된다. 「포화 전력 부근」이란, 기억부(3)에 기억되는 전력 범위에 포함되는 각 입력 신호에 대한 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차가 소정값 이상인 전력 범위 중, 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차가 최소로 되는 전력 범위(이하, 「포화 부근 전력 범위」라고도 함)를 나타낸다. 그리고, 제1 임계값은, 포화 부근 전력 범위에 포함되는 최소 전력의 입력 신호에 대하여 소정 품질을 확보 가능한 최대의 왜곡 보상 계수가 설정된다. 또한, 제1 임계값의 설정예에 대해서는 후술한다.

갱신부(7)는, 비교부(6)에 의한 비교의 결과, 연산부(5)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수가 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 전력 증폭기(2)에 입력되는 입력 신호에 대응하는 기억부(3)의 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 갱신한다. 또한, 갱신부(7)는, 연산부(5)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수가 제1 임계값 이하인 경우에는, 기억부(3)의 왜곡 보상 계수를 연산부(5)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수로 갱신한다.

이와 같이, 실시예 1에 따른 무선 장치(1)는, 전력 증폭기(2)의 입출력 신호에 기초하여 연산한 왜곡 보상 계수가 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 기억부(3)의 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 갱신한다. 바꿔 말하면, 무선 장치(1)는, 연산 결과의 왜곡 보상 계수가 왜곡 보상 계수의 상한값인 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 클립핑한다.

여기서, 도 2를 이용하여, 무선 장치(1)에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리의 일례에 대해서 설명한다. 도 2는, 실시예 1에서의 전력 증폭기(2)의 이득과 왜곡 보상 계수의 기대값과의 관계예를 도시하는 도면이다. 도 2의 횡축은, 전력 증폭기(2)에 입력되는 신호의 전력을 나타내고, 도 2의 종축은, 전력 증폭기(2)의 이득 또는 왜곡 보상 계수의 기대값을 나타낸다. 또한, 도 2에 도시한 실선 L1은, 전력 증폭기(2)의 이득을 나타내고, 도 2에 도시한 점선 L2은, 왜곡 보상 계수의 기대값을 도시한다. 또한, 점선 L2의 상부에 나타낸 수치는, 왜곡 보상 계수의 일례를 도시한다.

또한, 이하의 설명에서, 기억부(3)는, 입력 전력 「P10」～「P20」, 「P20」～「P30」, …, 「P70」～「P80」, 「P80」～「P90」의 전력 범위마다 왜곡 보상 계수를 유지하는 것으로 한다. 또한, 도 2에 도시한 예에서, 입력 전력 「P80」에 대응하는 왜곡 보상 계수의 기대값이 「1.5」이며, 입력 전력 「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수의 기대값이 「4.0」인 것으로 한다. 또한, 입력 전력 「P82」에 대응하는 왜곡 보상 계수의 기대값이 「3.8」이며, 입력 전력 「P83」에 대응하는 왜곡 보상 계수의 기대값이 「2.0」인 것으로 한다.

즉, 입력 전력 「P80」의 신호는, 왜곡 보상 계수 「1.5」에 의해 왜곡 보상 처리가 행해지는 것이 바람직하다. 따라서, 기억부(3)의 전력 범위 「P80」～「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수에 「1.5」가 기억되어 있는 경우에는, 입력 전력 「P80」의 신호는, 왜곡 보상 계수 「1.5」에 의해 왜곡 보상 처리가 행해지므로 비선형 왜곡이 보상된다. 한편, 기억부(3)의 전력 범위 「P80」～「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수에 「4.0」이 기억되어 있는 경우에는, 입력 전력 「P80」의 신호는, 왜곡 보상 계수 「4.0」에 의해 왜곡 보상 처리가 행해지므로 비선형 왜곡이 충분히 보상되지 않는다. 그러나, 입력 전력 「P80」의 신호는, 「1.5」로 다소의 오차가 있는 왜곡 보상 계수에 의해 왜곡 보상 처리가 행해진 경우라도, 비선형 왜곡이 충분히 보상되어, 소정의 통신 품질을 확보할 수 있다.

이와 같은 점으로부터, 상술한 제1 임계값은, 포화 부근 전력 범위에 포함되는 최소 전력의 입력 신호에 대하여 소정 품질을 확보 가능한 최대의 왜곡 보상 계수가 설정된다. 이하에, 제1 임계값의 설정예에 대해서 설명한다.

우선, 도 2에 도시한 예에서는, 전력 범위 「P10」～「P20」에 포함되는 각 입력 신호에 대한 왜곡 보상 계수의 기대값은, 모두 「1.0」이다. 따라서, 전력 범위 「P10」～「P20」 내의 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차는 「0」이다. 마찬가지로, 전력 범위 「P20」～「P30」, 「P30」～「P40」, 「P40」～「P50」, 「P50」～「P60」, 「P60」～「P70」 내의 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차도 「0」이다. 한편, 전력 범위 「P70」～「P80」 내의 왜곡 보상 계수의 기대값은, 「1.0」～「1.5」이므로, 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차는 「0.5」이다. 또한, 전력 범위 「P80」～「P90」내의 왜곡 보상 계수의 기대값은, 「1.5」～「4.0」이므로, 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차는 「2.5」이다. 또한, 도 2에는 도시한 것을 생략하였지만, 전력 범위 「P90」～「P100」 내의 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차는 「5.0」인 것으로 한다.

따라서, 각 전력 범위에서의 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차는 이하와 같다.

전력 범위 「P10」～「P20」: 0

전력 범위 「P20」～「P30」: 0

전력 범위 「P30」～「P40」: 0

전력 범위 「P40」～「P50」: 0

전력 범위 「P50」～「P60」: 0

전력 범위 「P60」～「P70」: 0

전력 범위 「P70」～「P80」: 0.5

전력 범위 「P80」～「P90」: 2.5

전력 범위 「P90」～「P100」:5.0

즉, 상기의 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차가 소정값 이상인 전력 범위 중, 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차가 최소로 되는 전력 범위가 「포화 부근 전력 범위」로 된다. 여기서는, 이러한 「소정값」이 「2.0」인 것으로 한다. 즉, 상기 예의 경우에는, 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차가 소정값 「2.0」 이상인 전력 범위는, 전력 범위 「P80」～「P90」과, 전력 범위 「P90」～「P100」이 해당한다. 이들의 전력 범위 중, 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차가 최소로 되는 전력 범위가 「포화 부근 전력 범위」로 된다. 전력 범위 「P90」～「P100」보다도, 전력 범위 「P80」～「P90」의 쪽이 왜곡 보상 계수의 기대값의 최대차가 작다. 따라서, 전력 범위 「P80」～「P90」이 「포화 부근 전력 범위」로 된다.

그리고, 제1 임계값은, 포화 부근 전력 범위 「P80」～「P90」에 포함되는 최소 전력 「P80」의 신호에 대하여 소정 품질을 확보 가능한 최대의 왜곡 보상 계수가 설정된다. 예를 들면, 입력 전력 「P80」의 신호에 대하여, 왜곡 보상 계수 「1.0」～「2.0」 중 어느 하나의 값에 의해 왜곡 보상이 행해진 경우에, 소정 품질을 확보할 수 있는 것으로 한다. 이러한 경우에는, 제1 임계값은, 왜곡 보상 계수 「1.0」～「2.0」의 최대값인 「2.0」이 설정된다.

이와 같이 제1 임계값에 「2.0」이 설정되어 있는 경우, 무선 장치(1)는, 입력 전력 「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수 「4.0」을 연산한 경우라도, 전력 범위 「P80」～「P90」에 대응하는 왜곡 보상 계수를 제1 임계값 「2.0」으로 갱신한다. 이에 의해, 무선 장치(1)는, 그 후에 입력 전력 「P80」의 신호가 전력 증폭기(2)에 입력되는 경우라도, 이러한 신호에 대하여 왜곡 보상 계수 「2.0」을 이용하여 왜곡 보상 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 무선 장치(1)는, 전력 증폭기(2)에 입력되는 신호의 전력이 「P80」이라도, 소정 품질이 확보된 신호를 송신할 수 있다.

또한, 도 2에 도시한 예에서는, 입력 전력 「P83」의 신호에 대한 왜곡 보상 계수의 기대값이 「2.0」이므로, 무선 장치(1)는, 전력 증폭기(2)에 입력되는 신호의 전력이 「P83」이라도, 소정 품질이 확보된 신호를 송신할 수 있다. 즉, 도 2에 도시한 예에서는, 무선 장치(1)는, 전력 증폭기(2)에 입력되는 신호의 전력이 적어도 「P83」까지인 경우에는, 소정 품질이 확보된 신호를 송신할 수 있다.

이상과 같이, 실시예 1에 따른 무선 장치(1)는, 연산 결과의 왜곡 보상 계수가 제1 임계값보다도 큰 경우에, 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 갱신하므로, 통신 품질이 확보된 송신 신호의 전력 범위를 넓게 할 수 있다.

<실시예 2>

다음으로, 실시예 2에서는, 입력 전력에 따라서 다른 상한 임계값을 이용하는 무선 장치의 예에 대해서 설명한다. 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력이 소정값 이상인 경우에는, 제1 임계값을 이용하여 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행하고, 입력 전력이 소정값보다도 작은 경우에는, 제2 임계값을 이용하여 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행한다. 이하에, 실시예 2에 따른 무선 장치에 대해서 상세하게 설명한다.

[실시예 2에 따른 무선 장치에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리]

우선, 도 3을 이용하여, 실시예 2에 따른 무선 장치에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리의 일례에 대해서 설명한다. 도 3은, 실시예 2에서의 전력 증폭기의 이득과 왜곡 보상 계수의 기대값과의 관계예를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시한 실선 L3은, 전력 증폭기의 이득을 나타내고, 도 3에 도시한 점선 L4는, 왜곡 보상 계수의 기대값을 나타낸다. 또한, 점선 L4의 상부에 나타낸 수치는, 왜곡 보상 계수의 일례를 도시한다.

도 3에 도시한 예와 같이, 실시예 2에 따른 무선 장치가 갖는 전력 증폭기의 이득은, 입력 전력 「P10」～「P40」으로 저하하고, 입력 전력 「P40」～「P70」으로 상승하고, 입력 전력 「P80」 이상으로 되면 다시 저하되어 간다. 즉, 도 3에 도시한 예에서는, 도 2에 도시한 예와 달리, 입력 전력 「P10」～「P70」에서도 왜곡 보상 계수의 기대값이 변동된다.

또한, 도 3에 도시한 예에서는, 입력 전력 「P10」～「P20」의 신호에 대하여 왜곡 보상 계수 「1.0」～「1.5」 중 어느 하나로 왜곡 보상 처리가 행해진 경우에는, 송신 신호의 비선형 왜곡은, 소정 품질을 확보 가능한 정도로 보상되는 것으로 한다. 마찬가지로, 입력 전력 「P20」～「P30」, …, 「P60」～「P70」의 신호에 대하여, 각각의 왜곡 보상 계수 「1.5」～「3.0」, …, 「1.0」～「1.5」 중 어느 하나로 왜곡 보상 처리가 행해진 경우에는, 송신 신호의 비선형 왜곡은 보상 되는 것으로 한다.

여기서, 포화 부근 전력 범위가 전력 범위 「P80」～「P90」이며, 제1 임계값이 「2.0」인 것으로 한다. 이 때, 무선 장치는, 제1 임계값 「2.0」만을 이용하여 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행하면, 입력 전력 「P40」에 대한 왜곡 보상 계수 「4.0」을 연산한 경우에, 전력 범위 「P40」～「P50」의 왜곡 보상 계수를 「2.0」으로 갱신하는 것으로 된다. 이것은, 왜곡 보상 계수 「4.0」이 제1 임계값 「2.0」보다도 크기 때문이다. 그러나, 입력 전력 「P40」～「P50」에 대한 왜곡 보상 계수의 기대값은, 「3.0」～「4.0」이므로, 왜곡 보상 계수를 「2.0」으로 갱신하는 것은 바람직하지 않다.

따라서, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력이 소정값(이하, 「전력 임계값」이라고도 함) 이상인 경우에, 제1 임계값을 이용하여 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행한다. 여기서 말하는 「전력 임계값」은, 예를 들면, 포화 부근 전력 범위의 최소 전력값이나, 전력 증폭기에서의 선형 영역과 비선형 영역과의 경계로 되는 전력값 등이 설정된다. 도 3에 도시한 예에서는, 전력 임계값이 전력 「P70」인 것으로 한다. 즉, 도 3에 도시한 예에서는, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력이 전력 임계값 「P70」 이상인 경우에, 제1 임계값을 이용하여 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행한다.

또한, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력이 전력 임계값 「P70」보다도 작은 경우에는, 제1 임계값과 다른 제2 임계값을 이용하여 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행한다. 예를 들면, 제2 임계값은, 시스템에서 정해져 있는 왜곡 보상 계수의 상한값 등이 설정된다.

여기서, 제2 임계값이 「4.0」이며, 실시예 2에 따른 무선 장치가, 입력 전력 「P40」에 대응하는 왜곡 보상 계수 「4.2」를 연산한 것으로 한다. 이러한 경우에, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력 「P40」이 전력 임계값 「P70」보다도 작으므로, 연산 결과의 왜곡 보상 계수 「4.2」와 제2 임계값 「4.0」을 비교한다. 그리고, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 연산 결과의 왜곡 보상 계수 「4.2」가 제2 임계값 「4.0」보다도 크므로, 전력 범위 「P40」～「P50」의 왜곡 보상 계수를 제2 임계값인 「4.0」으로 갱신한다.

이와 같이, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력에 따라서 다른 임계값을 이용하여, 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행한다. 이에 의해, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력에 의해 최적인 왜곡 보상 계수의 상한값이 다른 경우라도, 소정의 통신 품질을 확보 가능한 왜곡 보상 계수로 갱신할 수 있다.

[실시예 2에 따른 무선 장치의 구성]

다음으로, 도 4를 이용하여, 실시예 2에 따른 무선 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는, 실시예 2에 따른 무선 장치의 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 4에 도시한 무선 장치(100)는, 예를 들면, 무선 기지국이나 RRH(Remote Radio Head) 등이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 무선 장치(100)는, 송신 신호 발생 장치(110)와, S/P(Serial/Parallel) 변환기(120)와, 왜곡 보상부(130)와, D/A(Digital/Analog) 변환기(141)와, 기준 반송파 출력부(150)와, 직교 변조기(161)와, 주파수 변환기(171)를 갖는다.

송신 신호 발생 장치(110)는, 송신 신호를 발생시켜 S/P 변환기(120)에 출력한다. 구체적으로는, 송신 신호 발생 장치(110)는, 시리얼의 디지털 데이터열을 S/P 변환기(120)에 출력한다.

S/P 변환기(120)는, 송신 신호 발생 장치(110)로부터 입력되는 시리얼의 디지털 데이터열을 1비트씩 교대로 분류하여, 동상 성분 신호(I 신호:In-Phase Component)와 직교 성분 신호(Q 신호:Quadrature Component)와의 2계열로 변환한다. 그리고, S/P 변환기(120)는, I 신호와 Q 신호를 왜곡 보상부(130)에 출력한다. 또한, 이하에서는, I 신호 또는 Q 신호 중 어느 하나의 신호를 단순히 「송신 신호」라고 하는 경우가 있다.

왜곡 보상부(130)는, S/P 변환기(120)로부터 입력되는 송신 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행한다. 그리고, 왜곡 보상부(130)는, 왜곡 보상 처리 후의 송신 신호를 D/A 변환기(141)에 출력한다. 또한, 왜곡 보상부(130)에 의한 처리에 대해서는, 도 5 및 도 6을 이용하여 후술한다.

D/A 변환기(141)는, 왜곡 보상부(130)로부터 입력되는 디지털의 송신 신호를 아날로그의 베이스 밴드 신호로 변환한다. 그리고, D/A 변환기(141)는, D/A 변환 후의 송신 신호를 직교 변조기(161)에 출력한다.

기준 반송파 출력부(150)는, 주파수대가 반송파인 신호를 직교 변조기(161)와 후술하는 직교 검파기(162)에 출력한다. 직교 변조기(161)는, D/A 변환기(141)로부터 입력되는 송신 신호의 I 신호와, 기준 반송파 출력부(150)로부터 입력되는 기준 반송파를 승산한다. 또한, 직교 변조기(161)는, D/A 변환기(141)로부터 입력되는 송신 신호의 Q 신호와, 기준 반송파를 90[°] 위상 시프트시킨 신호를 승산한다. 그리고, 직교 변조기(161)는, I 신호에 대한 승산 결과와, Q 신호에 대한 승산 결과를 가산함으로써 직교 변조를 행한다. 그리고, 직교 변조기(161)는, 직교 변조 후의 송신 신호를 주파수 변환기(171)에 출력한다.

주파수 변환기(171)는, 직교 변조기(161)로부터 입력되는 직교 변조 후의 송신 신호와, 도시하지 않은 국부 발진기로부터 출력되는 국부 발진 신호를 믹싱함으로써, 송신 신호에 대하여 주파수 변환을 행한다. 그리고, 주파수 변환기(171)는, 주파수 변환 후의 송신 신호를 후술하는 전력 증폭기(180)에 출력한다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 무선 장치(100)는, 전력 증폭기(180)와, 방향성 결합기(190)와, 안테나(191)와, 주파수 변환기(172)와, 직교 검파기(162)와, A/D(Analog/Digital) 변환기(142)를 갖는다.

전력 증폭기(180)는, 주파수 변환기(171)로부터 입력되는 송신 신호의 전력을 증폭하고, 전력 증폭 후의 송신 신호를 방향성 결합기(190)에 출력한다. 또한, 실시예 2에서의 전력 증폭기(180)의 이득은, 도 3에 예시한 특성을 갖는 것으로 한다.

방향성 결합기(190)는, 예를 들면, 커플러 등이며, 전력 증폭기(180)로부터 입력되는 송신 신호를 안테나(191) 및 주파수 변환기(172)에 출력한다. 또한, 이하에서는, 방향성 결합기(190)로부터 주파수 변환기(172)에 출력되는 신호를 「피드백 신호」라고 하는 경우가 있다. 안테나(191)는, 방향성 결합기(190)로부터 입력되는 송신 신호를 공중으로 방사한다.

주파수 변환기(172)는, 방향성 결합기(190)로부터 입력되는 피드백 신호의 주파수를 변환한다. 그리고, 주파수 변환기(172)는, 주파수 변환 후의 피드백 신호를 직교 검파기(162)에 출력한다.

직교 검파기(162)는, 주파수 변환기(172)로부터 입력되는 피드백 신호에, 기준 반송파 출력부(150)로부터 입력되는 기준 반송파를 승산함과 함께, 피드백 신호에, 90[°] 위상 시프트시킨 기준 반송파를 승산함으로써 직교 검파를 행한다. 이에 의해, 직교 검파기(162)는, 베이스 밴드대의 I 신호와 Q 신호를 재현한다. 그리고, 직교 검파기(162)는, I 신호 및 Q 신호를 A/D 변환기(142)에 출력한다.

A/D 변환기(142)는, 직교 검파기(162)로부터 입력되는 I 신호 및 Q 신호를 디지털 신호로 변환하고, A/D 변환 후의 I 신호 및 Q 신호를 왜곡 보상부(130)에 출력한다. 이와 같이 하여, 방향성 결합기(190), 주파수 변환기(172), 직교 검파기(162), A/D 변환기(142)는, 전력 증폭기(180)로부터 출력되는 신호를 왜곡 보상부(130)에 피드백한다.

[실시예 2에서의 왜곡 보상부의 구성]

다음으로, 도 5를 이용하여, 실시예 2에서의 왜곡 보상부(130)의 구성에 대해서 설명한다. 도 5는, 실시예 2에서의 왜곡 보상부(130)의 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 왜곡 보상부(130)는, 왜곡 보상 계수 기억부(131)와, 프리 디스토션부(132)와, 왜곡 보상 계수 연산부(133)와, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)를 갖는다.

왜곡 보상 계수 기억부(131)는, S/P 변환기(120)로부터 왜곡 보상부(130)에 입력되는 송신 신호 x(t)의 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수 h(i)를 기억한다. 전력 pi의 i는, 예를 들면, 0～1023의 범위의 값이다. 이러한 경우에는, 왜곡 보상 계수 기억부(131)는, 송신 신호 x(t)의 전력 p0～p1023에 대응하는 왜곡 보상 계수 h(0)～h(1023)를 기억한다. 또한, 왜곡 보상 계수 기억부(131)는, 예를 들면 도 1에 도시한 기억부(3)에 대응한다.

프리 디스토션부(132)는, 송신 신호 x(t)에 대하여 왜곡 보상 처리(프리 디스토션)를 행한다. 구체적으로는, 프리 디스토션부(132)는, 왜곡 보상 계수 기억부(131)로부터, 송신 신호 x(t)의 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수 h(i)를 취득하고, 취득한 왜곡 보상 계수 h(i)를 이용하여 송신 신호 x(t)에 대하여 왜곡 보상 처리를 행한다. 또한, 프리 디스토션부(132)는, 예를 들면 도 1에 도시한 왜곡 보상부(4)에 대응한다.

왜곡 보상 계수 연산부(133)는, 송신 신호 x(t)와, A/D 변환기(142)로부터 입력되는 피드백 신호 y(t)에 기초하여, 왜곡 보상 계수 h(i)를 연산한다. 예를 들면, 왜곡 보상 계수 연산부(133)는, LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 적용 신호 처리에 의해, 송신 신호 x(t)와 피드백 신호 y(t)를 비교하고, 쌍방의 신호의 차가 0으로 되도록 왜곡 보상 계수 h(i)를 연산한다. 또한, 왜곡 보상 계수 연산부(133)는, 예를 들면 도 1에 도시한 연산부(5)에 대응한다.

왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 송신 신호 x(t)의 전력 pi가 전력 임계값 이상인 경우에는, 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수 h(i)와 제1 임계값을 비교한다. 그리고, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수 h(i)가 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 갱신한다. 한편, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수 h(i)가 제1 임계값 이하인 경우에는, 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수를 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수 h(i)로 갱신한다.

또한, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 송신 신호 x(t)의 전력 pi가 전력 임계값보다 작은 경우에는, 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 h(i)와 제2 임계값을 비교한다. 그리고, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수 h(i)가 제2 임계값보다도 큰 경우에는, 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수를 제2 임계값으로 갱신한다. 한편, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수 h(i)가 제2 임계값 이하인 경우에는, 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수를 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수 h(i)로 갱신한다. 또한, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 예를 들면 도 1에 도시한 비교부(6), 갱신부(7)에 대응한다.

다음으로, 도 6을 이용하여, 도 5에 도시한 왜곡 보상부(130)의 구성에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 도 6은, 실시예 2에 따른 무선 장치(100)의 상세 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 또한, 도 6에서는, 도 4에 도시한 각 부 중, 송신 신호 발생 장치(110), S/P 변환기(120), D/A 변환기(141), 직교 변조기(161), 주파수 변환기(171), 안테나(191) 등에 대해서는 도시하는 것을 생략하고 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 무선 장치(100)는, 승산기(11)와, 전력 증폭기(12)와, 귀환계(13)와, LUT(Lookup Table)(14)와, 어드레스 생성 회로(15)와, 지연부(16)와, 지연부(17)를 갖는다. 승산기(11)는, 예를 들면 도 5에 도시한 프리 디스토션부(132)에 대응한다. 또한, 전력 증폭기(12)는, 예를 들면 도 4에 도시한 전력 증폭기(180)에 대응한다. 또한, 귀환계(13)는, 예를 들면 도 4에 도시한 주파수 변환기(172), 직교 검파기(162), A/D 변환기(142)에 대응한다. 또한, LUT(14)는, 예를 들면 도 5에 도시한 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 대응한다.

승산기(11)는, S/P 변환기(120)로부터 입력되는 송신 신호 x(t)와, 송신 신호 x(t)의 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수 h(i)를 승산한다. 이에 의해, 승산기(11)는, 송신 신호 x(t)에 대하여 왜곡 보상 처리를 행한다. 또한, 승산기(11)는, 후술하는 LUT(14)로부터, 송신 신호 x(t)의 전력 pi에 대응하는 왜곡 보상 계수 h(i)를 취득한다.

전력 증폭기(12)는, 승산기(11)로부터 입력되는 송신 신호의 전력을 증폭한다. 전력 증폭기(12)에 의해서 전력 증폭된 송신 신호는, 도시하지 않은 안테나나, 귀환계(13)에 출력된다.

귀환계(13)는, 상술한 바와 같이, 도 2에 도시한 주파수 변환기(172), 직교 검파기(162), A/D 변환기(142)에 대응하고, 전력 증폭기(12)에 의해서 전력 증폭된 송신 신호를 피드백 신호 y(t)로서 극좌표 변환부(19)에 출력한다.

LUT(14)는, 송신 신호 x(t)의 이산적인 각 전력에 대응하는 어드레스 위치에, 전력 증폭기(12)에서 발생하는 왜곡을 보상하기 위한 왜곡 보상 계수를 기억한다. 또한, LUT(14)는, 송신 신호 x(t)의 이산적인 각 전력에 대응하는 2차원 어드레스 위치에, 왜곡 보상 계수를 기억하여도 된다. 예를 들면, LUT(14)는, 송신 신호 x(t)의 전력 pi에 일의로(uniquely) 대응하는 X축 방향 어드레스와, 송신 신호 x(t)의 전력 pi와 송신 신호 x(t-1)의 전력 pi와의 차이 ΔP에 일의로 대응하는 Y축 방향 어드레스를 유지한다. 그리고, LUT(14)는, X축 방향 어드레스와 Y축 방향 어드레스와의 조합에 의해서 결정되는 어드레스 위치에, 왜곡 보상 계수를 기억하여도 된다. 또한, LUT(14)는, 상기의 X축 방향 어드레스와 Y축 방향 어드레스와, 또 다른 정보에 의해서 일의로 대응하는 Z축 방향 어드레스와의 조합에 의해서 결정되는 어드레스 위치에, 왜곡 보상 계수를 기억하여도 된다.

어드레스 생성 회로(15)는, 송신 신호 x(t)의 전력 pi를 연산하고, 연산 결과의 전력 pi에 일의로 대응하는 어드레스를 생성한다. 또한, 상기 예와 같이 LUT(14)가 이차원 어드레스 위치에 왜곡 보상 계수를 기억하는 경우에는, 어드레스 생성 회로(15)는, 송신 신호 x(t)의 전력 pi를 연산하고, 연산 결과의 전력 pi에 일의로 대응하는 X축 방향 어드레스를 생성한다. 또한, 어드레스 생성 회로(15)는, 송신 신호 x(t)의 전력 pi와, 유지해 둔 송신 신호 x(t-1)의 전력 pi와의 차이 ΔP로 일의로 대응하는 Y축 방향 어드레스를 생성한다.

지연부(16)는, 어드레스 생성 회로(15)에 의해서 생성된 어드레스를 지연시켜 LUT(14)에 출력한다. 예를 들면, 지연부(16)는, 어드레스 생성 회로(15)로부터 입력되는 어드레스를, 송신 신호 x(t)가 어드레스 생성 회로(15)에 입력되고 나서 피드백 신호 y(t)가 감산기(20)에 입력될 때까지의 시간만큼 지연시킨 후, LUT(14)에 출력한다.

여기서, 어드레스 생성 회로(15)로부터 LUT(14)에 입력되는 어드레스는, 승산기(11)에 이용되는 왜곡 보상 계수의 판독 어드레스로 된다. 구체적으로는, LUT(14)는, 어드레스 생성 회로(15)로부터 입력되는 어드레스에 대응하는 왜곡 보상 계수를 직교 좌표 변환부(25)에 출력한다. 그리고, 승산기(11)는, 송신 신호 x(t)에, 직교 좌표 변환부(25)에 의해서 극좌표계 신호로부터 직교 좌표계 신호로 변환된 왜곡 보상 계수를 승산함으로써 왜곡 보상 처리를 행한다.

또한, 지연부(16)로부터 LUT(14)에 입력되는 어드레스는, 후술하는 진폭 계수 클립부(24)에 의해서 왜곡 보상 계수가 기입되는 기입 어드레스로 된다. 또한, 기입 어드레스는, 상기의 판독 어드레스와 마찬가지의 어드레스이다. 지연부(16)에 의해서 LUT(14)에 어드레스를 입력하는 시간을 지연시키는 이유는, 후술하는 감산기(20), 승산기(22) 등이 갱신값으로 되는 왜곡 보상 계수를 연산하는 시간을 필요로 하기 때문이다.

지연부(17)는, 송신 신호 x(t)가 입력되고 나서 피드백 신호 y(t)가 감산기(20)에 입력될 때까지의 지연 시간을 송신 신호 x(t)에 부가한다. 예를 들면, 지연부(17)는, 전력 증폭기(12)에서의 지연 시간 D1과, 귀환계(13)의 지연 시간 D2를 가산한 지연 시간 D=D1+D2를 송신 신호 x(t)에 부가한다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 무선 장치(100)는, 극좌표 변환부(18)와, 극좌표 변환부(19)와, 감산기(20)와, 승산기(21)와, 지연부(22)와, 가산기(23)와, 진폭 계수 클립부(24)를 갖는다. 극좌표 변환부(18), 극좌표 변환부(19), 감산기(20), 승산기(21), 가산기(23)는, 예를 들면 도 5에 도시한 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 대응한다. 또한, 진폭 계수 클립부(24)는, 예를 들면 도 5에 도시한 왜곡 보상 계수 갱신부(134)에 대응한다.

극좌표 변환부(18)는, 지연부(17)로부터 입력되는 직교 좌표계의 송신 신호 x(t)를 극좌표계 신호로 변환한다. 그리고, 극좌표 변환부(18)는, 극좌표계 신호로 변환한 송신 신호를 감산기(20)에 출력한다.

극좌표 변환부(19)는, 귀환계(13)로부터 입력되는 직교 좌표계의 피드백 신호 y(t)를 극좌표계 신호로 변환한다. 그리고, 극좌표 변환부(19)는, 극좌표계 신호로 변환한 피드백 신호를 감산기(20)에 출력한다.

감산기(20)는, 극좌표 변환부(18)로부터 입력되는 송신 신호와, 극좌표 변환부(19)로부터 입력되는 피드백 신호와의 차 e(t)를 산출한다. 그리고, 감산기(20)는, 송신 신호와 피드백 신호와의 차 e(t)를 승산기(21)에 출력한다.

승산기(21)는, 감산기(20)로부터 입력되는 송신 신호와 피드백 신호와의 차 e(t)에, 스텝 사이즈 파라미터 μ를 승산한다. 이러한 스텝 사이즈 파라미터 μ는, 왜곡 보상 계수를 서서히 갱신시키기 위한 값이며, 왜곡 보상 계수의 갱신율을 나타낸다.

지연부(22)는, LUT(14)로부터 출력되는 왜곡 보상 계수 h(i)에 지연 시간 D를 부가한다. 이러한 지연 시간 D는, 상기의 지연부(17)에 의해서 송신 신호 x(t)에 부가되는 지연 시간 D와 마찬가지이다.

가산기(23)는, 승산기(21)로부터 출력되는 값 μㆍe(t)와, 지연부(22)로부터 출력되는 왜곡 보상 계수 h(i)를 가산한다. 이에 의해, 가산기(23)는, LUT(14)에 기억되어 있는 왜곡 보상 계수 h(i)의 갱신값으로 되는 왜곡 보상 계수를 얻는다.

진폭 계수 클립부(24)는, 극좌표 변환부(18)로부터 입력되는 송신 신호 x(t)의 전력 pi가 전력 임계값 이상인지의 여부를 판정한다. 예를 들면, 극좌표 변환부(18)로부터 입력되는 송신 신호 x(t)가 「r∠θ」인 경우에는, 진폭 계수 클립부(24)는, 「r」이 전력 임계값 이상인지의 여부를 판정한다.

그리고, 진폭 계수 클립부(24)는, 송신 신호 x(t)의 전력 pi가 전력 임계값 이상인 경우에는, 가산기(23)로부터 입력되는 왜곡 보상 계수와 제1 임계값을 비교한다. 그리고, 진폭 계수 클립부(24)는, 왜곡 보상 계수가 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 지연부(16)로부터 LUT(14)에 입력되는 기입 어드레스가 나타내는 위치에, 제1 임계값을 격납한다. 한편, 진폭 계수 클립부(24)는, 왜곡 보상 계수가 제1 임계값 이하인 경우에는, 기입 어드레스가 나타내는 위치에, 가산기(23)로부터 입력되는 왜곡 보상 계수를 격납한다. 즉, 진폭 계수 클립부(24)는, 가산기(23)로부터 입력되는 왜곡 보상 계수가 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 클립핑한다.

또한, 진폭 계수 클립부(24)는, 송신 신호 x(t)의 전력이 전력 임계값보다도 작은 경우에는, 가산기(23)로부터 입력되는 왜곡 보상 계수와 제2 임계값을 비교한다. 그리고, 진폭 계수 클립부(24)는, 왜곡 보상 계수가 제2 임계값보다도 큰 경우에는, 지연부(16)로부터 LUT(14)에 입력되는 기입 어드레스가 나타내는 위치에, 제2 임계값을 격납한다. 한편, 진폭 계수 클립부(24)는, 왜곡 보상 계수가 제2 임계값 이하인 경우에는, 지연부(16)로부터 LUT(14)에 입력되는 기입 어드레스가 나타내는 위치에, 가산기(23)로부터 입력되는 왜곡 보상 계수를 격납한다. 즉, 진폭 계수 클립부(24)는, 가산기(23)로부터 입력되는 왜곡 보상 계수가 제2 임계값보다도 큰 경우에는, 왜곡 보상 계수를 제2 임계값으로 클립핑한다.

[실시예 2에 따른 무선 장치에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리 수순]

다음으로, 도 7을 이용하여, 실시예 2에 따른 무선 장치(100)에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리의 수순에 대해서 설명한다. 도 7은, 실시예 2에 따른 무선 장치(100)에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다. 또한, 이하에서는, 도 4 및 도 5에 도시한 각 부에 의한 왜곡 보상 계수 갱신 처리에 대해서 설명한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 무선 장치(100)의 S/P 변환기(120)는, 송신 신호를 왜곡 보상부(130)의 프리 디스토션부(132) 및 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 입력한다(스텝 S101).

계속해서, 왜곡 보상부(130)의 프리 디스토션부(132)는, S/P 변환기(120)로부터 입력되는 입력 신호의 전력에 대응하는 왜곡 보상 계수를 왜곡 보상 계수 기억부(131)로부터 취득하고, 취득한 왜곡 보상 계수를 이용하여 입력 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행한다(스텝 S102). 왜곡 보상부(130)에 의해서 왜곡 보상 처리가 행해진 송신 신호는, 전력 증폭기(180)에 입력된다. 그리고, 전력 증폭기(180)에 의해서 전력 증폭이 행해진 송신 신호는, 안테나(191)를 통하여 공중으로 방사됨과 함께, 왜곡 보상부(130)의 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 피드백된다.

왜곡 보상 계수 연산부(133)는, S/P 변환기(120)로부터 입력되는 입력 신호와, 피드백 신호에 기초하여 왜곡 보상 계수를 연산한다(스텝 S103). 예를 들면, 왜곡 보상 계수 연산부(133)는, 도 5에 도시한 예와 같이, 입력 신호와 피드백 신호와의 오차 신호 e(t)에 스텝 사이즈 파라미터 μ를 승산한다. 그리고, 왜곡 보상 계수 연산부(133)는, 승산 결과 μㆍe(t)에 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 왜곡 보상 계수를 가산함으로써 왜곡 보상 계수의 갱신값을 연산한다.

계속해서, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, S/P 변환기(120)로부터 입력되는 신호의 전력이 전력 임계값 이상인 경우에는(스텝 S104 긍정), 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수와 제1 임계값을 비교한다(스텝 S105).

그리고, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수가 제1 임계값보다도 큰 경우에는(스텝 S105 긍정), 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 입력 전력에 대응의 왜곡 보상 계수를 제1 임계값으로 갱신한다(스텝 S106). 한편, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수가 제1 임계값 이하인 경우에는(스텝 S105 부정), 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 왜곡 보상 계수를, 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수로 갱신한다(스텝 S107).

또한, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 입력 전력이 전력 임계값보다 작은 경우에는(스텝 S104 부정), 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수와 제2 임계값을 비교한다(스텝 S108).

그리고, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수가 제2 임계값보다도 큰 경우에는(스텝 S108 긍정), 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 입력 전력에 대응의 왜곡 보상 계수를 제2 임계값으로 갱신한다(스텝 S109). 한편, 왜곡 보상 계수 갱신부(134)는, 왜곡 보상 계수가 제2 임계값 이하인 경우에는(스텝 S108 부정), 왜곡 보상 계수 기억부(131)에 기억되어 있는 왜곡 보상 계수를, 왜곡 보상 계수 연산부(133)에 의해서 얻어진 왜곡 보상 계수로 갱신한다(스텝 S107).

[실시예 2의 효과]

상술해 온 바와 같이, 실시예 2에 따른 무선 장치(100)는, 전력 증폭기(180)에 입력되는 전력에 따라서 다른 임계값을 이용하여, 왜곡 보상 계수 갱신 처리를 행한다. 이에 의해, 실시예 2에 따른 무선 장치는, 입력 전력에 따라서 왜곡 보상 계수의 상한값이 다른 경우라도, 송신 신호의 소정 품질을 확보할 수 있는 범위에서 왜곡 보상 계수를 갱신할 수 있으므로, 통신 품질이 확보된 송신 신호의 전력 범위를 넓게 할 수 있다.

또한, 일반적으로, 전력 증폭기(180)에 입력되는 전력이 전력 증폭기(180)의 포화 부근에 도달하는 빈도는 낮다. 즉, 포화 부근 전력 범위의 왜곡 보상 계수가 갱신되는 빈도도 낮다. 이 때문에, 포화 부근 전력 범위의 왜곡 보상 계수는 신뢰도가 낮다고 할 수 있다. 그러나, 실시예 2에 따른 무선 장치(100)는, 포화 부근 전력 범위의 왜곡 보상 계수를 제1 임계값에 클립핑한다. 이에 의해, 무선 장치(100)는, 갱신 빈도가 낮은 포화 부근 전력 범위의 왜곡 보상 계수를 이용하여 왜곡 보상 처리를 행하는 경우라도, 송신 신호의 소정 품질을 확보할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시한 예에서, 무선 장치(100)는, 포화 부근 전력 범위의 왜곡 보상 계수를 「2.0」보다 큰 값으로 갱신하지 않는다. 즉, 무선 장치(100)는, 전력 증폭기(180)에 입력되는 전력이 「P83」까지이면, 송신 신호의 소정 품질을 확보할 수 있다.

그런데, 상기 실시예 2에서는, 도 6에, 무선 장치(100)의 상세 구성예를 나타냈지만, 무선 장치(100)의 상세 구성예는, 도 6에 도시한 예에 한정되지 않는다. 도 8에, 무선 장치(100)의 상세 구성의 다른 예를 나타낸다. 또한, 이하에서는, 이미 도시한 구성 부위와 마찬가지의 기능을 갖는 부위에는 동일 부호를 붙이는 것으로 하여, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 8에 도시한 무선 장치(200)는, 도 6에 도시한 무선 장치(100)와 비교하여, 진폭 계수 클립부(24) 대신에 진폭 계수 클립부(26)를 갖는다. 진폭 계수 클립부(26)는, 지연부(16)로부터 입력되는 어드레스를 이용하여, 송신 신호 x(t)의 전력이 전력 임계값 이상인지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 지연부(16)로부터 입력되는 어드레스는, 송신 신호 x(t)의 전력을 특정할 수 있는 정보이다. 따라서, 진폭 계수 클립부(26)는, 지연부(16)로부터 입력되는 어드레스에 의해서 표시되는 송신 신호 x(t)의 전력이 전력 임계값 이상인지의 여부를 판정한다. 그리고, 진폭 계수 클립부(26)는, 이러한 판정 처리 후에, 진폭 계수 클립부(24)와 마찬가지로, 도 7에 도시한 스텝 S105～S109에서의 처리를 행한다.

또한, 상기 문서 중이나 도면 중에서 나타낸 처리 수순, 제어 수순, 구체적 명칭, 각종의 데이터나 파라미터를 포함하는 정보(예를 들면, 도 2, 도 3, 도 7)에 대해서는, 특기하는 경우를 제외하고 임의로 변경할 수 있다.

1 : 무선 장치
2 : 전력 증폭기
3 : 기억부
4 : 왜곡 보상부
5 : 연산부
6 : 비교부
7 : 갱신부
11 : 승산기
12 : 전력 증폭기
13 : 귀환계
14 : LUT
15 : 어드레스 생성 회로
16, 17, 22 : 지연부
18, 19 : 극좌표 변환부
20 : 감산기
21 : 승산기
23 : 가산기
24, 26 : 진폭 계수 클립부
25 : 직교 좌표 변환부
100, 200 : 무선 장치
110 : 송신 신호 발생 장치
120 : S/P 변환기
130 : 왜곡 보상부
131 : 왜곡 보상 계수 기억부
132 : 프리 디스토션부
133 : 왜곡 보상 계수 연산부
134 : 왜곡 보상 계수 갱신부
141 : D/A 변환기
142 : A/D 변환기
150 : 기준 반송파 출력부
161 : 직교 변조기
162 : 직교 검파기
171, 172 : 주파수 변환기
180 : 전력 증폭기
190 : 방향성 결합기
191 : 안테나

Claims (4)

1. 입력 신호의 전력을 증폭하여 출력 신호를 얻는 전력 증폭기와,
   상기 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡을 보상하기 위한 왜곡 보상 계수를 복수의 전력 범위마다 기억하는 기억부와,
   상기 입력 신호의 전력에 대응하는 제1 왜곡 보상 계수를 상기 기억부로부터 취득하고, 상기 제1 왜곡 보상 계수를 이용하여 상기 입력 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행하는 왜곡 보상부와,
   상기 입력 신호와 상기 출력 신호에 기초하여, 제2 왜곡 보상 계수를 연산하는 연산부와,
   상기 제2 왜곡 보상 계수가, 상기 복수의 전력 범위 중, 각 전력 범위에 있어서의 최저인 왜곡 보상 계수 기대치와 최대의 왜곡 보상 계수 기대치와의 차가 차분 임계값 이상인 일부의 전력 범위에 있어서, 최소 전력의 신호의 품질을 품질 임계값 이상으로 유지하는 것이 가능한 왜곡 보상 계수 중의 최대의 왜곡 보상 계수인 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 상기 기억부에 기억된 상기 제1 왜곡 보상 계수를 상기 제1 임계값으로 갱신하는 갱신부
   를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 갱신부는, 상기 입력 신호의 전력이 전력 임계값보다 작은 경우에, 또한, 상기 제2 왜곡 보상 계수가 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값보다도 큰 경우에는, 상기 기억부에 기억된 상기 제1 왜곡 보상 계수를 상기 제2 임계값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
3. 입력 신호의 전력을 증폭하여 출력 신호를 얻는 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡을 보상하기 위한 왜곡 보상 계수를 복수의 전력 범위마다 기억하는 기억부와,
   상기 입력 신호의 전력에 대응하는 제1 왜곡 보상 계수를 상기 기억부로부터 취득하고, 상기 제1 왜곡 보상 계수를 이용하여 상기 입력 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행하는 왜곡 보상부와,
   상기 입력 신호와 상기 출력 신호에 기초하여, 제2 왜곡 보상 계수를 연산하는 연산부와,
   상기 제2 왜곡 보상 계수가, 상기 복수의 전력 범위 중, 각 전력 범위에 있어서의 최저인 왜곡 보상 계수 기대치와 최대의 왜곡 보상 계수 기대치와의 차가 차분 임계값 이상인 일부의 전력 범위에 있어서, 최소 전력의 신호의 품질을 품질 임계값 이상으로 유지하는 것이 가능한 왜곡 보상 계수 중의 최대의 왜곡 보상 계수인 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 상기 기억부에 기억된 상기 제1 왜곡 보상 계수를 상기 제1 임계값으로 갱신하는 갱신부
   를 구비한 것을 특징으로 하는 왜곡 보상 장치.
4. 입력 신호의 전력을 증폭하여 출력 신호를 얻는 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡을 보상하기 위한 왜곡 보상 계수를 복수의 전력 범위마다 기억하는 기억부로부터, 상기 입력 신호의 전력에 대응하는 제1 왜곡 보상 계수를 취득하고, 상기 제1 왜곡 보상 계수를 이용하여 상기 입력 신호에 대하여 왜곡 보상 처리를 행하는 왜곡 보상 스텝과,
   상기 입력 신호와 상기 출력 신호에 기초하여, 제2 왜곡 보상 계수를 연산하는 연산 스텝과,
   상기 제2 왜곡 보상 계수가, 상기 복수의 전력 범위 중, 각 전력 범위에 있어서의 최저인 왜곡 보상 계수 기대치와 최대의 왜곡 보상 계수 기대치와의 차가 차분 임계값 이상인 일부의 전력 범위에 있어서, 최소 전력의 신호의 품질을 품질 임계값 이상으로 유지하는 것이 가능한 왜곡 보상 계수 중의 최대의 왜곡 보상 계수인 제1 임계값보다도 큰 경우에는, 상기 기억부에 기억된 상기 제1 왜곡 보상 계수를 상기 제1 임계값으로 갱신하는 갱신 스텝
   을 실행하는 것을 특징으로 하는 왜곡 보상 방법.

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