KR20110098637A - 멱급수형 디지털 프리디스토터와 그 왜곡 보상 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

왜곡 성분의 계수 의존성을 나타내는 새로운 이차함수 f2(W)를 최소제곱법에 의해 특정할 때에 사용하는 각 계수 W0, W1, W2를, 갱신전의 왜곡 성분의 계수 의존성을 나타내는 이차함수 f1(W)에 기초하여, f1(W0)=f1(W2)=f1(W1)+P(P를 참값으로 한 경우)의 관계식을 성립시키는 값으로서 구한다.

Description

멱급수형 디지털 프리디스토터와 그 왜곡 보상 제어 방법{POWER SERIES DIGITAL PREDISTORTER AND DISTORTION COMPENSATION CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 멱급수형 디지털 프리디스토터와 그 왜곡 보상 제어 방법에 관한 것이다.
전력 증폭기에서 발생하는 비선형 왜곡 성분(이하, 왜곡 성분이라고 함)을 보상하는 하나의 방법으로서 프리디스토션법이 있다. 프리디스토션법에서는, 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡 성분을 없애는 왜곡 보상 성분을 프리디스토터에서 작성하고, 그 성분을 전력 증폭기 입력 신호에 미리 가함으로써 왜곡 보상을 행한다.
일반적으로 전력 증폭기는 포화 영역 근방에서 동작시켰을 경우, 높은 효율을 얻을 수 있지만, 주파수 의존성을 가지는 복잡한 왜곡 성분이 발생하는 것이 알려져 있다. 주파수 의존성을 가지는 왜곡 성분을 보상하는 프리디스토터로서, 주파수 특성 보상기를 구비한 멱급수형 디지털 프리디스토터가 있다(예를 들어, S.Mizuta, Y.Suzuki, S.Narahashi, and Y. Yamao, "A New Adjustment Method for the Frequency-Dependent IMD Compensator of the Digital Predistortion Linearizer," IEEE Radio and Wireless Symposium 2006, Jan. 2006, pp.255-258, J.0hkawara, Y.Suzuki, S.Narahashi, "Fast Calculation Scheme for Frequency Characteristics Compensator of Digital Predistortion Linearizer," VTC-2009 Spring, Apr. 2009).
도 1은, 종래 기술에 의한 멱급수형 디지털 프리디스토터(500)에 주변 장치인 증폭 장치(10)와 귀환 신호 생성 장치(20)를 조합한 예이다. 멱급수형 디지털 프리디스토터(500)에는 I상과 Q상의 디지털 신호가 입력된다.
멱급수형 디지털 프리디스토터(500)는 선형 전달 경로(110)와 3차 왜곡 발생 경로(520)와 분배기(130)와 합성기(140)와 DA 변환기(150)와 AD 변환기(160)와 관측기(170)와 제어기(580)를 구비한다. 선형 전달 경로(110)는 지연기 등에 의해 구성된다. 3차 왜곡 발생 경로(520)는 3차 왜곡 발생기(521)와 3차 벡터 조정기(522)와 3차 주파수 특성 보상기(523)를 포함한다. 분배기(130)는 멱급수형 디지털 프리디스토터(500)에 입력된 I상과 Q상의 디지털 신호를 각각 선형 전달 경로(110)와 3차 왜곡 발생 경로(520)에 분배한다. 합성기(140)는 선형 전달 경로(110)로부터의 출력 신호와 3차 왜곡 발생 경로(520)로부터의 출력 신호를 합성한다. DA 변환기(150)는 합성기(140)로부터의 출력 신호를 디지털 아날로그 변환한다. AD 변환기(160)는 증폭 장치(10)로부터의 출력 신호의 일부를 귀환 신호로서 취출하는 귀환 신호 생성 장치(20)로부터 출력된 I상과 Q상의 아날로그 신호를 각각 아날로그 디지털 변환한다. 관측기(170)는 AD 변환기(160)의 출력 신호로부터, 멱급수형 디지털 프리디스토터(500)에 입력되고 전력 증폭기(13)로 증폭된 신호의 전력을 측정함과 아울러, 전력 증폭기(13)에서 발생한 왜곡 성분의 전력을 미리 정한 임의의 주파수 대역마다 측정한다. 제어기(580)는 관측기(170)의 측정 결과에 기초하여, 3차 벡터 조정기(522)에 부여하는 위상값과 진폭값으로 구성되는 1개의 3차 벡터 조정기 계수와, 3차 주파수특성 보상기(523)에 부여하는 복수의 위상값과 복수의 진폭값으로 구성되는 복수의 3차 주파수 특성 보상기 계수를 각각 조정한다.
증폭 장치(10)는 직교 변조기(11)와 업 컨버터(12)와 전력 증폭기(13)를 구비한다. 직교 변조기(11)는 I상과 Q상의 아날로그 신호를 직교 변조한다. 업 컨버터(12)는 직교 변조기(11)로부터의 출력 신호의 주파수를 소정의 주파수로 변환한다. 전력 증폭기(13)는 업 컨버터(12)로부터의 출력 신호의 전력을 증폭한다. 증폭된 신호는 전력 증폭기(13)의 출력단으로부터, 예를 들어 도시하지 않는 듀플렉서를 통하여 안테나에 공급된다. 귀환 신호 생성 장치(20)는 방향성 결합기(21)와 다운 컨버터(22)와 직교 복조기(23)를 구비한다. 방향성 결합기(21)는 증폭 장치(10)로부터의 출력 신호의 일부를 취출한다. 다운 컨버터(22)는 방향성 결합기(21)에서 취출된 신호의 주파수를 소정의 주파수로 변환한다. 직교 복조기(23)는 다운 컨버터(22)로부터의 출력 신호를 I상과 Q상의 아날로그 신호로 복조한다.
3차 왜곡 발생기(521)는 분배기(130)로부터의 출력 신호를 3승하여, 3차 왜곡 성분을 발생시킨다. 3차 벡터 조정기(522)는 3차 왜곡 발생기(521)에서 발생된 3차 왜곡 성분에 제어기(580)로부터 부여된 3차 벡터 조정기 계수를 곱함으로써 3차 왜곡 성분의 위상과 진폭을 조정한다. 3차 주파수 특성 보상기(523)는 도 2에 나타내는 바와 같이 3차 왜곡 성분 상측 대역과 3차 왜곡 성분 하측 대역과의 합계로 M분할한 각 대역에 대하여, 각각 상이한 3차 주파수 특성 보상기 계수를 곱한다. 도 2의 송신 신호 대역에는, 증폭 장치(10)를 거친 멱급수형 디지털 프리디스토터(500)의 입력 신호가 포함된다. 3차 주파수 특성 보상기(523)의 구성예를 도 3에 나타낸다. 3차 주파수 특성 보상기(523)는 시리얼 패럴렐 변환부(523a)와 J점 FFT부(523b)와 J개(J≥M)의 복소승산부(523cj)(j는 1 내지 J까지의 정수)와 J점 IFFT부(523d)와 패럴렐 시리얼 변환부(523e)를 구비한다. 시리얼 패럴렐 변환부(523a)는 3차 벡터 조정기(522)의 출력 신호를 시리얼 패럴렐 변환한다. J점 FFT부(523b)는 시리얼 패럴렐 변환부(523a)의 각 출력 신호를 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환한다. J점 FFT부(523b)의 출력 신호에 있어서, M개로 분할된 대역 중 대역 1에 해당하는 신호 성분은, 제어기(580)에 의해 부여된, 대역 1용의 3차 주파수 특성 보상기 계수가 설정된 복소승산부(523cj)에 입력된다. 복소승산부(523cj)는 입력된 신호에 3차 주파수 특성 보상기 계수를 곱하고, 위상과 진폭을 조정하여 출력한다. 대역 2로부터 M에 대해서도 마찬가지이다. 또한, J점 FFT부(523b)로부터의 출력 신호 중, M개의 어느 대역에도 해당하지 않는 신호 성분은, 복소승산부(523cj)에서 3차 주파수 특성 보상기 계수가 곱해지지 않고 J점 IFFT부(523d)에 입력된다. J점 IFFT부(523d)는 복소승산부(523cj)의 각 출력 신호를 각각 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환한다. 패럴렐 시리얼 변환부(523e)는 J점 IFFT부(523d)의 각 출력 신호를 패럴렐 시리얼 변환한다.
제어기(580)는 전력 증폭기(13)에서 발생하는 왜곡 성분을 최소로 하도록 3차 벡터 조정기(522)에 부여하는 3차 벡터 조정기 계수와 3차 주파수 특성 보상기(523)에 부여하는 3차 주파수 특성 보상기 계수를 조정한다. 3차 주파수 특성 보상기 계수는 이하와 같이 계산한다. 도 4는, 대역 m의 왜곡 성분을 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값)를 계산하는 처리 플로우의 예이다. 도 4는 위상값의 계산 처리에 대해서 나타낸 것이지만, 진폭값에 대해서도 마찬가지의 방법으로 계산할 수 있다. 대역 m용의 복소승산부(523cj)에 부여하는 위상값을 변수 Xm, 상이한 위상값으로 왜곡 성분을 측정하는 횟수를 T1, 대역 m용의 복소승산부(523cj)에 부여하는, 왜곡 성분을 측정하기 위해서 사용하는 위상값을 Xm,t1(t1=0, 1,…, T1-1)로 한다. T1개의 Xm,t1은 각각 동일한 값이 되지 않도록 사전에 정해 둔다. T1은 3 이상이다. 제어기(580)는 대역 m의 위상값 Xm,t1을 당해 대역 m용의 복소승산부(523cj)에 설정하고(도 4의 「위상값의 설정」), 관측기(170)로 당해 위상값 Xm,t1에 있어서의 대역 m의 왜곡 성분 전력 Dm,t1을 측정하고(도 4의 「왜곡 성분의 측정」), 위상값 Xm,t1과 왜곡 성분 전력 Dm,t1을 기록한다(도 4의 「측정값의 기록」). 이 위상값의 설정으로부터 측정값의 기록까지를 T1회 반복한다. 이 반복 처리에 의해 얻어진 T1세트의 Xm,t1과 Dm,t1을 사용하고, 대역 m에 있어서의 왜곡 성분의 변수가 Dm이라고 하여, Dm의 주파수 특성 보상기 계수의 위상값에 대한 의존성을 나타내는 이차함수(Dm=a2,mXm 2+a1,mXm+a0,m)의 계수(a2,m, a1,m, a0,m)를 최소제곱법에 의해 특정한다(도 4의 「계수(a2,m, a1,m, a0,m) 특정」). 계속해서, 이 특정한 이차함수를 최소로 하는 위상값 Xm,cal(=-a1,m/2a2,m)을 계산하고(도 4의 「최소값 계산(Xm,cal=-a1,m/2a2,m)」), 이것을 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수의 위상값으로서 당해 대역 m용의 복소승산부(523c)에 설정하여(도 4의 「계산 결과의 설정」), 진폭값의 계산으로 천이한다. 그리고, 위상값과 마찬가지의 방법으로 계산한 진폭값을 복소승산부(523c)에 설정한 다음, 다음의 대역 m+1에 있어서의 위상값 및 진폭값의 계산으로 천이한다.
또한, 여기서 설명한 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산하는 방법은, 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수를 계산하는 방법에도 마찬가지로 적용 가능하다.
전력 증폭기의 경년 변화, 온도 변화 등에 의해, 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡 성분이 변동함으로써, 왜곡 성분을 최소로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수도 변동한다(N은 3 이상의 홀수). 멱급수형 디지털 프리디스토터의 제어기는 왜곡 성분을 최소로 유지하기 위해서(혹은, 왜곡 성분을 소정의 규격값 이하로 유지하기 위해서), N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수를 왜곡 성분의 변동에 따라서 갱신할 필요가 있다.
일반적인 방법인 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 사용하여 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수를 갱신하는 경우, N차 벡터 조정기 및 N차 주파수 특성 보상기에 각각 현재 설정되어 있는 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수에 근접한 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수를, N차 벡터 조정기 및 N차 주파수 특성 보상기에 새롭게 부여하고, 왜곡 성분의 레벨을 최소로 하는 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수를 탐색한다. 현재 설정되어 있는 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수에 근접한 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수를 사용하는 하나의 이점으로서, 왜곡 성분의 레벨이 정해진 규격값의 범위내에 가능한 한 들어가도록, N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수를 갱신할 수 있는 것을 들 수 있다.
도 5를 사용하여 종래의 갱신 방법을 간단히 설명한다. 여기서는 N차 벡터 조정기 계수의 갱신을 예로 들어서 설명한다. N차 벡터 조정기 계수를 W라고 하고, 이미 특정되어 있는, 갱신전의 왜곡 성분의 N차 벡터 조정기 계수 의존성이 도 5의 f1(W)로 나타내는 이차함수로 나타나는 것으로 한다. 이 때, 왜곡 성분을 최소로 하는 N차 벡터 조정기 계수의 갱신에 사용하는 3개의 계수를, W1을 f1(W)을 최소로 하는 N차 벡터 조정기 계수로서, W0를 W1-ΔW로서, W2를 W1+ΔW(ΔW는 소정의 위상 또는 진폭의 간격)로서 각각 도출한다. 이들 도출한 N차 벡터 조정기 계수 W0, W1, W2를 N차 벡터 조정기에 순차 설정하여 각 N차 벡터 조정기 계수에 대한 왜곡 성분의 레벨을 측정한다. 계속해서, 얻어진 3세트의 N차 벡터 조정기 계수와 왜곡 성분의 레벨의 세트를 사용하고, 최소제곱법에 의해 이차함수 f2(W)를 특정한다. 그리고, f2(W)를 최소로 하는 N차 벡터 조정기 계수 Wnew를 계산하고, N차 벡터 조정기에 설정하는 N차 벡터 조정기 계수를 Wnew로 갱신한다. 또한, 여기서는 N차 벡터 조정기 계수의 갱신 방법을 예로 들어서 설명했지만, N차 주파수 특성 보상기 계수의 갱신 방법에 대해서도 마찬가지이다.
도 6에 종래의 갱신 방법을 사용하여 3차 주파수 특성 보상기 계수의 진폭값을 계산한 결과의 일례를 나타낸다. 왜곡 성분의 레벨을 측정하는 3점의 진폭값 Ym,0, Ym,1, Ym,2가 근접하는 경우, 도 6에 나타내는 바와 같이, 종래 기술에 의해 특정한 이차함수(도 6의 「근사한 계수 의존성」)는 실제의 계수 의존성을 나타내는 이차함수(도 6의 「실제의 계수 의존성」)와 일치하지 않고, 계산에 의해 얻어진 진폭값 Ym,cal과 실제로 왜곡 성분을 최소로 하는 진폭값 Ym,min 사이에서 차가 생긴다는 문제가 있었다. 이와 같은 경우, 왜곡 성분이 필요한 레벨 이하가 될 때까지 위상값 및 진폭값을 반복하여 계산하게 되기 때문에, 처리 시간이 길어져 버린다.
개선 방법을 찾기 위해, 계산에 의해 얻은 왜곡 성분을 최소로 하는 계수 Wcal과 실제로 왜곡 성분을 최소로 하는 계수 Wmin 사이에서 생기는 차에 대해서 분석했다. 분석에 있어서, Wmin과 Wcal의 차를 e=100*｜Wmin-Wcal｜/Wmin이라는 평가 함수에 의해 정의한다. Wmin을 부여하는 이차함수로서, 64서브캐리어의 0FDM 신호(대역폭 3.84MHz)와 2GHz대 1W급 증폭기를 사용한 실험에서 얻어진, 변수를 Wi로 하는 f2(Wi)=27.8Wi 2-42.3Wi+22.7을 사용했다. 왜곡 성분을 측정하는 3점의 계수를 W0, W1, W2로 정의하고, W1을 중점, W0를 W1-ΔW, W2를 W1+ΔW라고 하고, f2(W0)과 f2(W2)에 왜곡 성분의 편차로서 각각 δ0과 δ2를 부여했다. Wcal은 f2(W0)+δ0, f2(W1), f2(W2)+δ2의 각 값에 기초하여 최소제곱법에 의해 특정한 이차함수를 최소로 하는 계수이다. 도 7에 W1=0.96으로서 평가 함수 e를 계산한 결과를 나타낸다. (a)가 ΔW를 0.1로 한 경우이며, (b)가 ΔW를 0.7로 한 경우이다. 횡축은 f2(W0)+δ0를 f2(W0)로 규격화한 값이며, 종축은 f2(W2)+δ2를 f2(W2)로 규격화한 값이다. Wcal이 얻어지지 않는 범위에 대해서는 흰 부분으로 나타낸다. 도 7로부터 ΔW=0.1에 있어서 규격화한 f2(W0)+δ0와 f2(W2)+δ2는 ΔW=0.7에 있어서의 그들에 비해 e가 10% 이하가 되는 범위가 좁다. 이 점에서, e를 저감하기 위해서는 ΔW를 크게 하는 것, 즉 왜곡 성분을 측정하는 각 점의 왜곡 성분의 레벨차를 크게 하는 것이 필요한 것을 알 수 있다. 그러나, ΔW를 어느 정도의 크기로 하는지는 이차함수의 형상에 따라 상이하기 때문에, 적절한 ΔW를 설정하는 것이 어렵다.
본 발명의 목적은, 상기한 갱신 방법의 분석 결과를 기초로, N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수의 갱신에 있어서, 왜곡 성분을 측정하는 3개의 계수의 값을 종래의 방법보다 적절하게 설정하고, 1회의 계산으로 왜곡 성분의 레벨을 최소로 하는 또는 종래의 방법보다 작게 하는 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수의 갱신값을 계산하는 것이 가능한 멱급수형 디지털 프리디스토터와 그 왜곡 보상 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 멱급수형 디지털 프리디스토터는 선형 전달 경로와 왜곡 발생 경로와 합성기와 관측기와 제어기를 구비한다. 선형 전달 경로는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 입력 신호를 지연 전달한다. 왜곡 발생 경로는 N차 왜곡 발생기와 N차 벡터 조정기를 포함한다. N차 왜곡 발생기는 상기 입력 신호의 N차 왜곡 성분을 발생시킨다. N차 벡터 조정기는 상기 N차 왜곡 성분의 위상과 진폭을 조정하고, 왜곡 보상 성분으로서 출력한다. 합성기는 상기 선형 전달 경로로부터 출력된 상기 입력 신호에 상기 왜곡 발생 경로로부터 출력된 상기 왜곡 보상 성분을 합성한다. 관측기는 상기 합성기의 출력에 대하여 전력 증폭을 행하는 전력 증폭기로부터의 출력에 포함되는 왜곡 성분을, 미리 정한 주파수 대역마다 측정한다. 제어기는 상기 관측기로 측정된 상기 전력 증폭기로부터의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 상기 왜곡 보상 성분을 생성하기 위한, N차 왜곡 성분의 위상과 진폭의 조정량을 각각 계산하고, 상기 N차 벡터 조정기에 설정한다. 제어기는 구체적으로는 벡터 조정기 제어부와 벡터 조정기 계수 도출부를 구비한다.
벡터 조정기 제어부는 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 상기 N차 벡터 조정기에 설정하고, 상기 관측기에 있어서 상기 복수의 위상값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과와 상기 복수의 진폭값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과로부터, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을 각각 특정한다. 그리고, 그 특정한 각 의존성으로부터 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 위상값과 진폭값을 각각 계산하여, 상기 N차 벡터 조정기에 설정한다.
벡터 조정기 계수 도출부는 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을, 상기 벡터 조정기 제어부가 특정할 때에, 이미 특정되어 있는, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성으로부터, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 도출하여 상기 벡터 조정기 제어부에 부여한다.
본 발명의 멱급수형 디지털 프리디스토터와 그 왜곡 보상 제어 방법에 의하면, N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수의 갱신에 있어서, 왜곡 성분을 측정하는 3개의 계수의 값을 종래의 방법보다 적절하게 설정할 수 있기 때문에, 1회의 계산으로 왜곡 성분의 레벨을 최소로 하는 또는 종래의 방법보다 작게 하는 N차 벡터 조정기 계수 및 N차 주파수 특성 보상기 계수를 계산할 수 있다. 이것에 의해, 왜곡 성분을 필요한 레벨로 저감하기 위해 필요한 반복 계산 횟수를 줄일 수 있고, 따라서 갱신에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 종래의 멱급수형 디지털 프리디스토터의 구성예를 나타내는 블록도.
도 2는 왜곡 성분의 대역 분할의 이미지를 나타내는 도면.
도 3은 종래의 주파수 특성 보상기의 구성예를 나타내는 블록도.
도 4는 종래의 멱급수형 디지털 프리디스토터에 있어서, 왜곡 성분을 최소화하는 주파수 특성 보상기 계수(위상값)를 계산하는 처리 플로우도.
도 5는 종래의 멱급수형 디지털 프리디스토터에 의해 계수를 갱신하는 원리를 설명하는 도면.
도 6은 계산에 의해 얻어진 왜곡 성분을 최소로 하는 계수와 실제로 왜곡 성분을 최소로 하는 계수 사이에서 차가 생기는 예를 나타내는 도면.
도 7은 종래의 계수 갱신 방법에 있어서 ΔW가 상이한 경우의 평가 함수 e의 계산 결과의 상이점을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 멱급수형 디지털 프리디스토터에 의해 계수를 갱신하는 원리를 설명하는 도면.
도 9는 실시예 1의 멱급수형 디지털 프리디스토터의 기능 블록도.
도 10은 실시예 1의 멱급수형 디지털 프리디스토터의 처리 플로우도.
도 11은 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 1을 나타내는 도면.
도 12는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 1을 나타내는 도면.
도 13은 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 1을 나타내는 도면.
도 14는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 1을 나타내는 도면.
도 15는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 1에서 오프셋값을 a2의 크기에 따라서 변화시키기 위해서 이용하는 참조 테이블의 예를 나타내는 도면.
도 16은 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 2를 나타내는 도면.
도 17은 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 2를 나타내는 도면.
도 18은 3차 벡터 조정기 계수 도출 처리 플로우 2에서 오프셋값을 a2, 또는 b2의 크기에 따라서 변화시키기 위해서 이용하는 테이블의 예를 나타내는 도면.
도 19는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 2를 나타내는 도면.
도 20은 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 2를 나타내는 도면.
도 21은 실시예 2의 멱급수형 디지털 프리디스토터의 처리 플로우도.
도 22는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리 플로우를 나타내는 도면.
도 23은 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리 플로우를 나타내는 도면.
도 24는 실시예 3의 멱급수형 디지털 프리디스토터의 기능 블록도.
도 25는 실시예 3의 멱급수형 디지털 프리디스토터의 주파수 특성 보상기의 구성예를 나타내는 블록도.
도 26은 실시예 3의 멱급수형 디지털 프리디스토터의 처리 플로우도.
도 27은 실험 결과를 나타내는 도면.
상세한 실시형태의 설명에 앞서, 도 8을 사용하여 본 발명의 갱신 방법의 원리를 설명한다. 이미 특정되어 있는, 갱신전의 왜곡 성분의 N차 벡터 조정기 계수 의존성이 도 8의 f1(W)로 나타내는 이차함수로 나타나는 것으로 한다. 이 때, 왜곡 성분을 최소로 하는 N차 벡터 조정기 계수의 갱신에 사용하는 적어도 3개의 N차 벡터 조정기 계수를, W1을 f1(W)를 최소로 하는 위상값(또는 진폭값), W0와 W2(W0<W1<W2)를 f1(W1)로부터 오프셋값 P만큼 레벨차가 생기는 위상값(또는 진폭값)으로서 도출한다. 즉, f1(W0)= f1(W2)=f1(W1)+P(P를 참값으로 한 경우)가 되는 W0, W2를 구한다. 이와 같이 도출한 W0, W1, W2를 N차 벡터 조정기에 순차 설정하여 각 위상값(또는 각 진폭값)에 대한 왜곡 성분의 레벨을 측정하고, 얻어진 3세트의 위상값(또는 진폭값)과 왜곡 성분의 레벨의 세트를 사용하고, 최소제곱법에 의해 이차함수 f2(W)를 특정한다. 그리고, f2(W)를 최소로 하는 위상값(또는 진폭값) Wnew를 계산하고, 이 위상값(또는 진폭값) Wnew에 의해 N차 벡터 조정기 계수를 갱신한다.
이와 같이 본 발명에 있어서는, N차 벡터 조정기 계수 의존성을 나타내는 새로운 이차함수 f2(W)를 최소제곱법에 의해 특정할 때에 사용하는 각 N차 벡터 조정기 계수 W0, W1, W2를, f1(W0)=f1(W2)=f1(W1)+P의 관계에 기초하여 구한다. 이 때, P을 필요충분한 크기로 설정함으로써, N차 벡터 조정기 계수 W0, W1, W2에서 얻어지는 왜곡 성분의 레벨차를 크게 할 수 있다. 그 때문에, 종래 발생했던 ΔW의 설정의 곤란성을 회피할 수 있고, 왜곡 성분의 레벨을 보다 효과적이고 또한 신속하게 저감할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.
(실시예 1)
도 9에 본 발명의 멱급수형 디지털 프리디스토터(100)와 그 주변 장치를 나타낸다. 여기서 말하는 주변 장치는 증폭 장치(10)와, 증폭 장치(10)의 출력의 일부를 받아들여 디지털 프리디스토터(100)에 귀환하는 신호를 생성하는 귀환 신호 생성 장치(20)와, I상과 Q상의 디지털 신호를 발생시키는 송신 신호 발생기(31)를 구비하는 입력 신호 발생 장치(30)이다. 증폭 장치(10)와 귀환 신호 생성 장치(20)는 종래 기술로서 설명한 멱급수형 디지털 프리디스토터(500)의 주변 장치와 동일하다. 또, 입력 신호 발생 장치(30)로부터의 출력 신호(이하, 「송신 신호」라고 함)의 대역폭, 서브캐리어수(OFDM 신호의 경우), 변조 방식 등에 대해서는 임의로 설정해도 된다. 이하에서는, 대역폭이 3.84MHz, 각 서브캐리어의 변조 방식을 QPSK로 한 64서브캐리어의 OFDM 신호를 사용한 경우를 예로 들어서 설명한다.
멱급수형 디지털 프리디스토터(100)는 선형 전달 경로(110)와 N차 왜곡 발생 경로(120)와 분배기(130)와 합성기(140)와 DA 변환기(150)와 AD 변환기(160)와 관측기(170)와 제어기(180)를 구비한다. 선형 전달 경로(110)는 지연기 등에 의해 구성된다. N차 왜곡 발생 경로(120)는 N차 왜곡 발생기(121)(N은 3 이상의 홀수)와 N차 벡터 조정기(122)를 포함한다. 분배기(130)는 송신 신호 발생기(31)에서 발생된 각 상의 신호를 선형 전달 경로(110)와 N차 왜곡 발생 경로(120)에 분배한다. 합성기(140)는 선형 전달 경로(110)로부터의 출력 신호와 N차 왜곡 발생 경로(120)로부터의 출력 신호를 합성한다. DA 변환기(150)는 합성기(140)로부터의 출력 신호를 디지털 아날로그 변환한다. AD 변환기(160)는 증폭 장치(10)로부터의 출력 신호의 일부를 귀환 신호로서 취출하는 귀환 신호 생성 장치(20)로부터 출력된 I상과 Q상의 아날로그 신호를, 각각 아날로그 디지털 변환한다. 관측기(170)는 AD 변환기(160)의 출력 신호로부터, 입력 신호 발생 장치(30)로부터 멱급수형 디지털 프리디스토터(100)에 입력되고 전력 증폭기(13)로 증폭된 신호의 전력을 측정함과 아울러, 전력 증폭기(13)에서 발생한 왜곡 성분의 전력을, 미리 정한 임의의 주파수 대역마다 측정한다. 제어기(180)는 관측기(170)의 측정 결과에 기초하여, N차 벡터 조정기(122)에 부여하는 위상값과 진폭값으로 구성되는 N차 벡터 조정기 계수를 계산한다. N차 왜곡 발생 경로(120)와 제어부(180) 이외의 구성 요소는 동일한 부호를 붙인 도 1에 나타내는 종래의 멱급수형 디지털 프리디스토터(500)와 각 구성 요소와 동일한 것이기 때문에, 설명은 필요 최소한으로 한다.
N차 왜곡 발생기(121)는 분배기(130)로부터의 출력 신호를 N승하여, N차 왜곡 성분을 발생시킨다. N차 벡터 조정기(122)는 N차 왜곡 발생기(121)에서 발생된 N차 왜곡 성분에 제어기(180)로부터 부여된 N차 벡터 조정기 계수를 곱함으로써, N차 왜곡 성분의 위상과 진폭을 조정한다.
제어기(180)는 벡터 조정기 제어부(181)와 벡터 조정기 계수 도출부(182)를 구비한다. 벡터 조정기 제어부(181)는 5개의 기능을 포함한다. 제1 기능은, 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 벡터 조정기 계수와 왜곡 성분을 최소로 하는 N차 벡터 조정기 계수를 각각 N차 벡터 조정기(122)에 부여하는 기능이다. 제2 기능은, 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 벡터 조정기 계수와 당해 계수를 N차 벡터 조정기에 적용했을 때에 관측기(170)로부터 얻어진 당해 복수의 왜곡 성분의 측정 결과를 기록하는 기능이다. 제3 기능은, 제2 기능으로 기록한 복수의 왜곡 성분의 측정 결과로부터, 왜곡 성분의 N차 벡터 조정기 계수 의존성을 특정하는 기능이다. 제4 기능은, 제3 기능으로 특정한 N차 벡터 조정기 계수 의존성으로부터, 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 N차 벡터 조정기 계수를 계산하는 기능이다. 제5 기능은, 왜곡 성분의 크기를 나타내는 지표가 사전에 지정한 조건(예를 들어, 지표가 목표값 이하)이 되는지 여부를 판정하고, 조건을 만족하지 않는 경우에 왜곡 성분을 최소로 하는 N차 벡터 조정기 계수를 다시 계산하는 기능이다. 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 2개의 기능을 포함한다. 제1 기능은, 벡터 조정기 제어부(181)가 왜곡 성분의 N차 벡터 조정기 계수에 대한 의존성을 특정할 때에, 그 이전에 이미 특정되어 있는 왜곡 성분의 N차 벡터 조정기 계수 의존성이 있는 경우, 그 N차 벡터 조정기 계수 의존성에 기초하여, 벡터 조정기 제어부(181)가 N차 벡터 조정기(122)에 설정하는, 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 벡터 조정기 계수를 도출하는 기능이다. 제2 기능은, 제1 기능으로 도출한 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 벡터 조정기 계수를 벡터 조정기 제어부(181)에 부여하는 기능이다.
이하, 왜곡 성분의 크기를 나타내는 지표가 사전에 지정한 조건을 다시 만족할 때까지의 처리 플로우를 도 10을 사용하여 설명한다. 왜곡 성분의 크기를 나타내는 지표로서는 여기서는 ACLR(Adjacent Channel Leakage power Ratio)을 사용한다. ACLR은 예를 들어 중심 주파수로부터 ±5MHz 이조점(離調点)에 있어서의 3차 왜곡 성분 상측/하측 대역내 전력(대역폭 3.84MHz)과 송신 신호 대역내 전력(대역폭 3.84MHz)의 비로 한다. 다만, 중심 주파수로부터의 이조점 및 대역폭은 이것에 한정되지 않고 임의로 설정해도 상관없다. 또한, 이하에 있어서는 설명의 편의상, N차 왜곡 발생 경로(120)가 N=3, 즉 3차 왜곡 발생 경로인 경우를 예로 들어서 설명한다.
우선, 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 왜곡 성분의 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다(S1-1). 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 있는 경우, 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리를 행한다(S1-2-1 또는 S1-2-2). 계속해서, 왜곡 성분의 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다(S1-3). 한편, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리는 행하지 않고, 왜곡 성분의 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다(S1-3). 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는 경우, 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리를 행한다(S1-4-1 또는 S1-4-2). 그 후 벡터 조정기 제어부(181)에서, 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리를 행한다(S2-1). 한편, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리는 행하지 않고, 벡터 조정기 제어부(181)에서, 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리를 행한다(S2-1). 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리후, 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리를 행한다(S2-2). 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리후, 벡터 조정기 제어부(181)는 관측기(170)가 측정한 송신 신호 대역내의 전력과 왜곡 성분 대역의 전력으로부터 ACLR을 계산하고, 얻어진 ACLR이 목표값 미만이 되는지를 판정한다. ACLR이 목표값 미만이 되는 경우, 3차 벡터 조정기 계수의 계산을 종료한다(S3). 목표값 이상이 되는 경우는, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성 특정완료 판정(S1-1)으로 되돌아간다. 단, S1-1로부터 S3까지의 처리를 소정의 횟수만큼 반복해도 ACLR이 목표값 미만이 되지 않는 경우는, 벡터 조정기 제어부는 3차 벡터 조정기 계수 계산 플로우를 종료한다(S4).
또한, 도 10에 있어서 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성 특정완료 판정과 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리의 직전에 행해도 된다. 또, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성 특정완료 판정과 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리의 직전에 행해도 된다.
벡터 조정기 계수 도출부(182)에 있어서의 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리와 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리는 각각 도 11과 도 12에 나타내는 처리 플로우에 따른다(이하, 이들을 각각 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 1」, 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 1」이라고 함). 또, 벡터 조정기 제어부(181)에 있어서의 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리와 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리는 각각 도 13과 도 14에 나타내는 처리 플로우에 따른다(이하, 이들을 각각 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 1」, 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 1」이라고 함). 이들 처리에 있어서, 벡터 조정기 제어부(181)가 3차 벡터 조정기에 부여하는, 왜곡 성분을 측정하기 위한 위상값을 Xvec,t2(t2=0, 1,…, T2-1), 왜곡 성분을 측정하기 위한 진폭값을 Yvec,t3(t3=0, 1,…, T3-1)로 한다. 여기서 T2는 왜곡 성분 Dvec,phase의 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 나타내는 이차함수 (Dvec,phase=a2Xvec 2+a1Xvec+a0)의 계수(a2, a1, a0)를 최소제곱법에 의해 특정하기 위해서, 상이한 위상값에서 왜곡 성분을 측정하는 횟수이다. 마찬가지로 T3는 왜곡 성분Dvec,amp의 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 나타내는 이차함수 (Dvec,amp=b2Yvec 2+b1Yvec+b0)의 계수(b2, b1, b0)를 최소제곱법에 의해 특정하기 위해서 상이한 진폭값에서 왜곡 성분을 측정하는 횟수이다. T2와 T3의 최소값은 각각 3이며, 이하, 지정이 없는 한, T2=3, T3=3인 경우에 대해서 설명한다.
《3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 1》
3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 1(도 10의 S1-2-1)을 도 11에 나타낸다. 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 우선 이미 특정되어 있는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 나타내는 이차함수의 계수(a2, a1, a0)로부터, Xvec,1=-a1/2a2로서 이차함수의 최소값 Dmin(=a2Xvec,1 2+a1Xvec,1+a0)을 계산한다. 그리고, Dmin에 대한 오프셋값 Pvec,phase(dB)를 사용하여,
Figure pat00001
를 각각 계산한다(도 11의 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출」). Xvec,0와 Xvec,2를 계산한 후, Xvec,th=｜Xvec,0-Xvec,2｜를 계산하여 Xvec,th가 π를 넘고 있지 않은지를 판정한다. Xvec,th가 π를 넘고 있지 않은 경우, Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2를 그대로 벡터 조정기 제어부(181)에 부여하고(도 11의 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 갱신」), 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리를 종료한다. 한편, Xvec,th가 π를 넘고 있는 경우, γvec,0와 γvec,1을 각각 사전에 설정한 오프셋값으로 하여, Xvec,0를 Xvec,1-γvec,0, Xvec,2를 Xvec,2=Xvec,1+γvec,1으로 한다(도 11의 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 재도출」). γvec,0와 γvec,1은 각각 0<γvec,0≤1/2π, 0<γvec,1≤1/2π의 범위가 되는 값이다. 다음에, 계산한 Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2를 벡터 조정기 제어부(181)에 부여하고, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리를 종료한다.
또한, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 1에서는, 오프셋값 Pvec,phase를 공통의 값으로 하고 있지만, a2의 크기에 따라서 오프셋값 Pvec,phase를 변경하도록 해도 된다. 예를 들어, 계수 a2의 크기에 따라서 복수의 오프셋값 Pvec,phase가 계수 a2와 관련지어진 참조 테이블을 미리 준비하고, 이것을 참조하여 a2의 크기에 따라서 오프셋값 Pvec,phase를 변경한다. 도 15에 참조 테이블의 일례를 나타낸다. 이 참조 테이블에서는 a2의 범위를 3분할하고, a2≤1의 경우 Pvec,phase=2.5dB, 1<a2≤ 5의 경우 Pvec,phase=2.0dB, 5<a2의 경우 Pvec,phase=1.5dB로 하고 있다. 이것은 a2의 크기가 작은 경우, Pvec,phase를 크게 함으로써, 보다 고정밀도로 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(위상값)를 계산할 수 있는 가능성이 있기 때문이다.
《3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 1》
3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 1(도 10의 S1-4-1)을 도 12에 나타낸다. 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 우선 이미 특정되어 있는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 나타내는 이차함수의 계수(b2, b1, b0)로부터, Yvec,1=-b1/2b2로서 이차함수의 최소값 Dmin(=b2Yvec,1 2+b1Yvec,1+b0)을 계산한다. 그리고, Dmin에 대한 오프셋값 Pvec,amp(dB)를 사용하여
Figure pat00002
를 각각 계산한다(도 12의 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출」). Yvec,0와 Yvec,2를 계산한 후, Yvec,0>0인지를 판정한다. Yvec,0>0인 경우, Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2를 그대로 벡터 조정기 제어부(181)에 부여하고(도 12의 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 갱신」), 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리를 종료한다. 한편, Yvec,0가 0 이하가 되는 경우, λvec,0를 사전에 지정한 오프셋값으로 하여, Yvec,0를 Yvec,0=λvec,0·Yvec,1으로 한다(도 12의 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 재도출」). λvec,0는 0<λvec,0<1의 범위가 되는 값이다. 다음에, 계산한 Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2를 벡터 조정기 제어부(181)에 부여하고, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리를 종료한다.
또한, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리에 있어서도 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리와 마찬가지로, 미리 참조 테이블을 준비하고, 이것을 참조하여 b2의 크기에 따라서 오프셋값 Pvec,amp를 변경하도록 해도 된다.
《3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 1》
3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 1(도 10의 S2-1)을 도 13에 나타낸다. 벡터 조정기 제어부(181)가 위상값 Xvec,t2를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하고(도 13의 「위상값의 설정」), 그 때에 전력 증폭기(13)로부터 출력되는 왜곡 성분의 전력 Dvec,t2를 관측기(170)에 있어서 측정한다(도 13의 「왜곡 성분의 측정」). 위상값 Xvec,t2는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우에는 미리 준비한 것을 사용한다. 특정한 적이 있는 경우에는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 1에서 도출한 것을 사용한다. 또, 왜곡 성분의 측정은 도 2에 나타낸 왜곡 성분의 상측 또는 하측의 어느 하나의 미리 정한 대역에 대해서만 전력을 측정한다. 계속해서, 벡터 조정기 제어부(181)는 측정한 왜곡 성분의 전력 Dvec,t2와 3차 벡터 조정기에 부여한 위상값 Xvec,t2의 세트를 기록한다(도 13의 「측정값의 기록」). 그리고, 위상값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 T2회 반복했는지 여부를 판정한다. T2회 반복하고 있지 않다고 판정된 경우, 위상값의 설정으로 되돌아가, 다음의 위상값 Xvec,t2+1을 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 위상값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 행한다. 한편, T2회 반복했다고 판정된 경우, 최소제곱법에 의해 이차함수(Dvec,phase=a2Xvec 2+a1Xvec+a0)의 계수(a2, a1, a0)를 새롭게 특정하고(도 13의 「계수(a2, a1, a0) 특정」), 계수 a2가 플러스인지 여부를 판정한다. a2가 플러스인 경우, 이차함수를 최소로 하는 위상값 Xvec,cal=-a1/2a2를 계산하고(도 13의 「최소값 계산(Xvec,cal=-a1/2a2)」), 이 위상값을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다(도 13의 「위상값의 설정」). a2가 플러스가 아닌 경우, 계수(a2, a1, a0)가 특정되어 있지 않다고 하여, 여기서는, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 위상값 Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 위상값을 Xvec,cal로서 선택하고(도 13의 「위상값의 선택」), 이 선택한 위상값 Xvec,cal을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다. 또한, a2가 플러스가 아닌 경우에 선택한 Xvec,cal에 의한 ACLR이 목표값 이상이 될 때는, 다시 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리를 행하게 된다(도 10 참조). 이 경우, αvec,0(0<αvec,0<1)와 αvec,2(0<αvec,2<1)를 각각 사전에 지정한 오프셋값으로 하고, X'vec,0, X'vec,2를 각각 X'vec,0=Xvec,1-αvec,0｜Xvec,0-Xvec,1｜, X'vec,2=Xvec,1+αvec,2｜Xvec,2-Xvec,1｜에 의해 구한다. 또, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 위상값 Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 위상값을 X'vec,1으로서 구한다. 그리고, 이들 X'vec ,0, X'vec ,1, X'vec ,2를 재차 S2-1을 실행할 때에 벡터 조정기(122)에 설정한다.
《3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 1》
3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 1(도 10의 S2-2)을 도 14에 나타낸다. 벡터 조정기 제어부(181)가 진폭값 Yvec,t3를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하고(도 14 「진폭값의 설정」), 그 때에 전력 증폭기로부터 출력되는 왜곡 성분의 전력 Dvec,t3를 관측기(170)에 있어서 측정한다(도 14의 「왜곡 성분의 측정」). 진폭값 Yvec,t3는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우에는 미리 준비한 것을 사용하고, 특정한 적이 있는 경우에는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 1에서 도출한 것을 사용한다. 또, 왜곡 성분의 측정은 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리에서의 측정과 동일한 대역측에 있어서의 왜곡 성분의 전력을 측정한다. 계속해서, 벡터 조정기 제어부(181)는 측정한 왜곡 성분 Dvec,t3와 3차 벡터 조정기에 부여한 진폭값 Yvec,t3의 세트를 기록한다(도 14의 「측정값의 기록」). 그리고, 진폭값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 T3회 반복했는지 여부를 판정한다. T3회 반복하고 있지 않다고 판정된 경우, 진폭값의 설정으로 되돌아가, 다음의 진폭값 Yvec,t3+1을 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 진폭값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 행한다. 한편, T3회 반복했다고 판정된 경우, 최소제곱법에 의해 이차함수(Dvec,amp=b2Yvec 2+b1Yvec+b0)의 계수(b2, b1, b0)를 새롭게 특정하고(도 14의 「계수(b2, b1, b0) 특정」), 계수 b2가 플러스인지 여부를 판정한다. b2가 플러스인 경우, 이차함수를 최소로 하는 진폭값 Yvec,cal=-b1/2b2를 계산하고(도 14의 「최소값 계산(Yvec,cal=-b1/2b2)」), 이 진폭값을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다(도 14의 「진폭값의 설정」). b2가 플러스가 아닌 경우, 계수(b2, b1, b0)가 특정되어 있지 않다고 하여, 여기서는, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 진폭값 Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 진폭값을 Yvec,cal로서 선택하고(도 14의 「진폭값의 선택」), 이 선택한 진폭값 Yvec,cal을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다. 또한, b2가 플러스가 아닌 경우에 선택한 Yvec,cal에 의한 ACLR이 목표값 이상이 될 때는, 다시 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리를 행하게 된다(도 10 참조). 이 경우, βvec,0(0<βvec,0<1)와 βvec,2(0<βvec,2<1)를 각각 사전에 지정한 오프셋값으로 하고, Y'vec,0, Y'vec,2를 각각 Y'vec,0=Yvec,1-βvec,0｜Yvec,0-Yvec,1｜, Y'vec,2=Yvec,1+βvec,2｜Yvec,2-Yvec,1｜에 의해 구한다. 또, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 진폭값 Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 진폭값을 Y'vec ,1로서 구한다. 그리고, 이들 Y'vec ,0, Y'vec ,1, Y'vec ,2를 재차 S2-2를 실행할 때에 벡터 조정기(122)에 설정한다.
이상 설명한 실시예 1에서는, 3차 왜곡 성분만을 보상하는 구성으로 되어 있지만, N을 5 이상인 하나 이상의 상이한 N차 왜곡 발생 경로를 3차 왜곡 발생 경로에 병렬로 접속해도 된다. N차 왜곡 발생 경로를 병렬로 구성함으로써 고차의 왜곡 성분을 보상하는 것이 가능하게 된다. 또, 실시예 1에서는 위상값, 진폭값의 순서로 계산을 행하고 있지만, 전력 증폭기(13)의 특성상, 진폭값이 위상값에 비해 왜곡 성분의 변동에 대한 감도가 높은 경우에는, 진폭값, 위상값의 순서로 계산을 행한다. 또, 입력 신호 발생기(30)에 도시하지 않는 파일럿 신호 발생기와 전환기를 추가해도 된다. 파일럿 신호 발생기는 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기(122)에 설정하는 위상값과 진폭값의 계산에 사용하는 파일럿 신호를 발생시킨다. 파일럿 신호로서는 2파 이상의 멀티톤 신호, QPSK 신호 등의 변조 신호, 또는 송신 신호 발생기(31)의 출력 신호와 동일한 신호를 적용하는 것이 생각된다. 전환기는 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기(122)에 부여하는 위상값과 진폭값이 계산될 때까지의 동안은 파일럿 신호 발생기로부터의 출력 신호를 입력 신호 발생기(30)로부터의 출력 신호로 하고, 계산된 후에는 송신 신호 발생기(31)로부터의 출력 신호를 입력 신호 발생기(30)로부터의 출력 신호로 하도록 전환된다.
[변형예 1]
실시예 1에 있어서, 벡터 조정기 계수 도출부(182)의 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리와 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리는 각각 도 16과 도 17에 나타내는 처리 플로우에 의해 행해도 된다(이하, 이들을 각각 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 2」, 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 2」라고 함). 이 변형예에서는, 왜곡 성분을 측정하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(위상값)를 도 18(A)에 나타내는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 테이블을 사용하여 도출하고, 왜곡 성분을 측정하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(진폭값)를 도 18(B)에 나타내는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 테이블을 사용하여 도출한다. 도 18(A)에 나타내는 테이블은 a2의 크기마다 관련지어진 오프셋값 γvec ,0(0<γvec,0≤1/2π)와 γvec ,1(0<γvec ,1≤1/2π)을 유지한다. 도 18(B)에 나타내는 테이블은 b2의 크기마다 관련지어진 오프셋값 μvec ,0(0<μvec ,0)와 μvec ,1(0<μvec ,1)을 유지한다. 도 18(A) 및 (B)에서는 a2 및 b2의 크기를 4개로, 또한 동일한 범위에서 분할한 예를 나타내는데, 분할수, a2 및 b2의 범위는 임의로 지정해도 된다. 이하, 분할된 각각의 범위에 사용하는 γvec,0 및 γvec,1을 계산하는 일례를 나타낸다. 또한, μvec,0 및 μvec,1에 대해서도 마찬가지의 방법으로 계산할 수 있다. γvec,0 및 γvec,1을 계산하는 함수에 대해서, z를 변수로 하여 g(z)=c2z2+c0로 정의한다. 여기서, Lvec,phase(dB)를 왜곡 성분 c0에 대한 레벨차로 하고,
Figure pat00003
로부터 얻어진 z를 γvec ,0 및 γvec , 1으로 한다. 여기서, c2는 a2의 범위내가 되도록 지정하고, c0와 Lvec , phase는 각각 임의로 지정해도 된다. 이하에서는, c0=1, Lvec,phase=2dB인 경우에 대해서 서술한다. 0<a2≤1의 범위에서는 c2=0.5로 하면, γvec,0 및 γvec,1으로서 1.1이 얻어진다. 1<a2≤2의 범위에서는 c2=1.5로 하면, γvec,0 및 γvec , 1으로서 0.6이 얻어진다. 2<a2≤3의 범위에서는 c2=2.5로 하면, γvec ,0 및 γvec, 1으로서 0.5가 얻어진다. 3<a2의 범위에서는 c2=4로 하면, γvec ,0 및 γvec , 1으로서 0.4가 얻어진다. 또한, γvec,0 및 γvec,1을 특정한 이차함수의 최소값에 따라서 변화시키기 위해서, c0를 특정한 이차함수의 최소값으로 해도 된다. 이 경우에는, γvec,0 및 γvec,1은 이차함수를 특정할 때마다 갱신된다. 또, 상기한 계산예를 사용하지 않고, γvec,0 및 γvec,1을 각각 임의로 지정해도 된다.
이하, 변형예 1에 있어서의 각 계수 도출 처리 플로우를 설명한다.
《3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 2》
3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리 플로우 2(도 10의 S1-2-2)를 도 16에 나타낸다. 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 이미 특정되어 있는 a2의 크기로부터, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 테이블을 참조하여 얻어진 γvec,0와 γvec,1을 사용하고, Xvec,1(=-a1/2a2), Xvec,0(=Xvec,1-γvec,0), Xvec,2(=Xvec,1+γvec,1)를 계산한다(도 16의 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 테이블 참조」). 그리고, 계산한 Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2를 벡터 조정기 제어부(181)에 부여하고(도 16의 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 갱신」), 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리를 종료한다.
《3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 2》
3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리 플로우 2(도 10의 S1-4-2)를 도 17에 나타낸다. 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 이미 특정되어 있는 b2의 크기로부터, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 테이블을 참조하여 얻어진 μvec,0와 μvec,1을 사용하여, Yvec,1(=-b1/2b2), Yvec,0(=Yvec,1-μvec,0), Yvec,2(=Yvec,1+μvec,1)를 계산한다(도 17의 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 테이블 참조」). Yvec,0와 Yvec,2를 계산한 후, Yvec,0>0인지를 판정한다. Yvec,0>0인 경우, Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2를 그대로 벡터 조정기 제어부(181)에 부여하고(도 17의 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 갱신」), 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리를 종료한다. 한편, Yvec,0가 0 이하가 되는 경우, λvec,0를 오프셋값으로 하고, Yvec,0를 Yvec,0=λvec,0·Yvec,1으로 한다(도 17의 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 재도출」). λvec,0는 사전에 지정한 0<λvec,0<1의 범위가 되는 값이다. 이와 같이 구한 Yvec,0를 Yvec,1, Yvec,2와 함께 벡터 조정기 제어부(181)에 부여한다.
[변형예 2]
실시예 1에 있어서, 벡터 조정기 제어부(181)의 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리와 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리는 각각 도 19와 도 20에 나타내는 처리 플로우에 의해 행해도 된다(이하, 이들을 각각 「3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 2」, 「3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 2」라고 함). 이 변형예에서는, 상이한 2점의 3차 벡터 조정기 계수에서 얻어진 왜곡 성분의 측정 결과를 비교하고, 3점째에 측정하는 왜곡 성분이 작아지는 방향으로 3차 벡터 조정기 계수를 변경한다. 이것에 의해, 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수를 보다 정밀도 좋게 계산할 수 있는 가능성이 있다.
《3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 2》
3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 2를 도 19에 나타낸다. 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 2는 도 13에 나타내는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리 플로우 1의 위상값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 행하고, 이 처리를 T2회 반복했다고 판정된 경우, 도 13과 마찬가지로 계수 특정 이후의 처리를 실행한다. 한편, 아직 T2회 반복하고 있지 않다고 판정된 경우, 벡터 조정기 제어부(181)는 위상값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 2회 반복했는지 여부를 판정한다. 2회 반복하고 있지 않다고 판정된 경우, 위상값의 설정으로 되돌아가 위상값 Xvec,1을 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 위상값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 행한다. 한편, 2회 반복하고 있다고 판정된 경우, 1회째에 측정한 왜곡 성분의 레벨 Dvec,0와 2회째에 측정한 왜곡 성분의 레벨 Dvec,1의 차로서 정의한 비교값 Gvec=10log10(Dvec,1/Dvec,0)을 계산한다(도 19의 「비교값 계산」). Gvec이 사전에 지정한 임계값보다 큰 경우, 위상값의 설정으로 되돌아가 위상값 Xvec,2를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 측정값의 기록까지의 처리를 행한다. Gvec이 임계값 이하인 경우, 다음에 3차 벡터 조정기(122)에 부여하는 위상값 X'vec,2를 Xvec,0-｜Xvec,2-Xvec,1｜에 의해 계산하여(도 19의 「3차 벡터 조정기의 위상값 갱신」) 위상값의 설정으로 되돌아가, X'vec,2를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 측정값의 기록까지의 처리를 행한다.
《3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 2》
3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 2를 도 20에 나타낸다. 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 2는 도 14에 나타내는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 플로우 1의 진폭값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 행하고, 이 처리를 T3회 반복했다고 판정된 경우, 도 14와 마찬가지로 계수 특정 이후의 처리를 실행한다. 한편, T3회 반복하고 있지 않다고 판정된 경우, 벡터 조정기 제어부(181)는 진폭값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 2회 반복했는지 여부를 판정한다. 2회 반복하고 있지 않다고 판정된 경우, 진폭값의 설정으로 되돌아가 진폭값 Yvec,1을 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 진폭값의 설정으로부터 측정값의 기록까지의 처리를 행한다. 한편, 2회 반복하고 있다고 판정된 경우, 1회째에 측정한 왜곡 성분의 레벨 Dvec,0와 2회째에 측정한 왜곡 성분의 레벨 Dvec,1의 차로서 정의한 비교값 Jvec=10log10(Dvec,1/Dvec,0)을 계산한다(도 20의 「비교값 계산」). Jvec이 사전에 지정한 임계값보다 큰 경우, 진폭값의 설정으로 되돌아가 진폭값 Yvec,2를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 측정값의 기록까지의 처리를 행한다. Jvec이 임계값 이하인 경우, 다음에 3차 벡터 조정기(122)에 부여하는 진폭값 Y'vec,2를 λvec,0·Yvec,0(λvec,0(0<λvec,0<1)는 사전에 지정한 오프셋값)에 의해 계산하여(도 20의 「3차 벡터 조정기의 진폭값 갱신」) 진폭값의 설정으로 되돌아가, Y'vec,2를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하여 다시 측정값의 기록까지의 처리를 행한다.
(실시예 2)
실시예 1은 왜곡 성분의 크기를 나타내는 지표가 사전에 지정한 조건을 다시 만족할 때까지의 처리를 도 10에 나타내는 처리 플로우에 따라 실행하는 것이었다. 이에 대해, 실시예 2는 도 21에 나타내는 처리 플로우에 따라 실행한다. 실시예 1과 실시예 2의 차이점은 다음의 두가지 점이다. 첫번째는, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성 특정완료 판정에서, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 있다고 판정된 경우에는 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리를 행하고, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정하고 있지 않다고 판정된 경우에는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리를 행하는 것에 있다. 두번째는, 실시예 1의 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성 특정완료 판정에서, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있다고 판정된 경우에는 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리를 행하고, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정하고 있지 않은 경우에는 실시예 1의 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리를 행하는 것에 있다. 이하, 이들 두가지 점에 대해서 설명한다. 또한, 도 21의 처리 플로우에 있어서, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리, 및 ACLR 지표 계산·판정 처리의 각 처리 내용은 실시예 1과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
우선, 왜곡 성분의 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다. 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 있는 경우, 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리를 행하고, 계속해서 왜곡 성분의 3차 벡터 조정기 계수(진폭값）의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다. 한편, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우, 3차 벡터 조정기 계수(위상값）계산 처리를 행하고, 계속해서 왜곡 성분의 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다. 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는 경우, 벡터 조정기 계수 도출부(182)는 후술하는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리를 행한다. 한편, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리를 행한다. 그리고, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리 또는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리후, ACLR 지표 계산·판정 처리로 이행한다.
《3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리 플로우》
3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리 플로우를 도 22에 나타낸다.
우선, 벡터 조정기 제어부(181)는 벡터 조정기(122)에 현재 설정되어 있는 3차 벡터 조정기 계수(위상값)를 Xvec,1으로 하고, 이 계수하에서 관측기(170)로 왜곡 성분의 레벨 Dvec,1을 측정한다(도 22의 「왜곡 성분 Dvec,1의 측정」). 계속해서, 왜곡 성분의 레벨 Dvec,1을 Xvec,1과 함께 기록한다(도 22의 「Dvec,1과 Xvec,1의 기록」). 다음에, 벡터 조정기 계수 도출부(182)에서,
Figure pat00004
를 계산하고, 벡터 조정기 제어부(181)에 부여한다(도 22의 「위상값 Xvec,0와 Xvec,2의 추정」). 벡터 조정기 제어부(181)는 부여된 계수 Xvec,0를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하고(도 22의 「위상값 Xvec,0의 설정」), 이 계수하에서 관측기(170)로 왜곡 성분의 레벨 Dvec,0를 측정한다(도 22의 「왜곡 성분 Dvec,0의 측정」). 계속해서, 왜곡 성분의 레벨 Dvec,0를 Xvec,0와 함께 기록한다(도 22의 「Dvec,0와 Xvec,0의 기록」). 계속해서, 사전에 설정한 오프셋값을 Qvec으로 하고, Dvec,0가 전회 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(위상값)를 계산했을 때에 얻어진 왜곡 성분의 최소값 Dvec,min에 Qvec을 더한 값 미만인지 여부, 즉 Dvec,0<Dvec,min+Qvec인지 여부를 판정한다. Dvec,0<Dvec,min+Qvec인 경우, Xvec,0가 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(위상값)라고 하고, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리를 종료한다. 한편, Dvec,0<Dvec,min+Qvec이 아닌 경우, 벡터 조정기 제어부(181)는 계수 Xvec,2를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하고(도 22의 「위상값 Xvec,2의 설정」), 이 계수하에서 관측기(170)로 왜곡 성분의 레벨 Dvec,2를 측정한다(도 22의 「왜곡 성분 Dvec,2의 측정」). 계속해서, 왜곡 성분의 레벨 Dvec,0를 Xvec,2와 함께 기록한다(도 22의 「Dvec,2와 Xvec,2의 기록」). 계속해서, Dvec,2<Dvec,min+Qvec인지 여부를 판정한다. Dvec,2<Dvec,min+Qvec인 경우, Xvec,2가 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(위상값)라고 하고, 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리를 종료한다. 한편, Dvec,2<Dvec,min+Qvec이 아닌 경우, 기록한 왜곡 성분(Dvec,0, Dvec,1, Dvec,2)과 이들에 대응하는 3차 벡터 조정기 계수(위상값)(Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2)로부터, 실시예 1과 마찬가지로 최소제곱법에 의해 이차함수(Dvec,phase=a2Xvec 2+a1Xvec+a0)의 계수(a2, a1, a0)를 새롭게 특정하고(도 22의 「계수(a2, a1, a0) 특정」), 계수 a2가 플러스인지 여부를 판정한다. a2가 플러스인 경우, 이차함수를 최소로 하는 위상값 Xvec,cal=-a1/2a2를 계산하고(도 22의 「최소값 계산(Xvec,cal=-a1/2a2)」), 이 위상값을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다(도 22의 「위상값의 설정」). a2가 플러스가 아닌 경우, 계수(a2, a1, a0)가 특정되어 있지 않다고 하여, 여기서는, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 위상값 Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 위상값을 Xvec,cal로서 선택하고(도 22의 「위상값의 선택」), 이 선택한 위상값 Xvec,cal을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다. 또한, a2가 플러스가 아닌 경우에 선택한 Xvec,cal에 의한 ACLR이 목표값 이상이 되는 경우는, 다시 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리를 행하게 된다(도 21 참조). 이 경우, αvec,0(0<αvec,0<1)와 αvec,2(0<αvec,2<1)를 각각 사전에 지정한 오프셋값으로 하고, X'vec,0, X'vec,2를 각각 X'vec,0=Xvec,1-αvec,0｜Xvec,0-Xvec,1｜, X'vec,2=Xvec,1+αvec,2｜Xvec,2-Xvec,1｜에 의해 구한다. 또, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 위상값 Xvec,0, Xvec,1, Xvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 위상값을 X'vec,1으로서 구한다. 그리고, 이들 X'vec,0, X'vec,1, X'vec,2를 벡터 조정기(122)에 순차 설정하여 도 21의 처리를 행한다.
《3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리 플로우》
3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리 플로우를 도 23에 나타낸다.
우선, 벡터 조정기 제어부(181)는 벡터 조정기(122)에 현재 설정되어 있는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값)를 Yvec,1으로 하고, 이 계수하에서 관측기(170)로 왜곡 성분의 레벨 Dvec,1을 측정한다(도 23의 「왜곡 성분 Dvec,1의 측정」). 계속해서, 측정된 왜곡 성분의 레벨 Dvec,1을 Yvec,1과 함께 기록한다(도 23의 「Dvec,1과 Yvec,1의 기록」). 다음에, 벡터 조정기 계수 도출부(182)에서,
Figure pat00005
를 계산하고, 벡터 조정기 제어부(181)에 부여한다(도 23의 「진폭값 Yvec,0와 Yvec,2의 추정」). 벡터 조정기 제어부(181)는 부여된 계수 Yvec,0를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하고(도 23의 「진폭값 Yvec,0의 설정」), 이 계수하에서 관측기(170)로 왜곡 성분의 레벨 Dvec,0를 측정한다(도 23의 「왜곡 성분 Dvec,0의 측정」). 계속해서, 측정된 왜곡 성분의 레벨 Dvec,0를 Yvec,0와 함께 기록한다(도 23의 「Dvec,0와 Yvec,0의 기록」). 계속해서, 사전에 설정한 오프셋값을 Rvec으로 하고, Dvec,0가 전회 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(진폭값)를 계산했을 때에 얻어진 왜곡 성분의 최소값 Dvec,min에 Rvec을 더한 값 미만인지 여부, 즉 Dvec,0<Dvec,min+Rvec인지 여부를 판정한다. Dvec,0<Dvec,min+Rvec인 경우, Yvec,0가 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(진폭값)라고 하고, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리를 종료한다. 한편, Dvec,0<Dvec,min+Rvec이 아닌 경우, 벡터 조정기 제어부(181)는 계수 Yvec,2를 3차 벡터 조정기(122)에 설정하고(도 23의 「진폭값 Yvec,2의 설정」), 이 계수하에서 관측기(170)로 왜곡 성분의 레벨 Dvec,2를 측정한다(도 23의 「왜곡 성분 Dvec,2의 측정」). 계속해서, 왜곡 성분의 레벨 Dvec,2를 Yvec,2와 함께 기록한다(도 23의 「Dvec,2와 Yvec,2의 기록」). 계속해서, Dvec,2<Dvec,min+Rvec인지 여부를 판정한다. Dvec,2<Dvec,min+Rvec인 경우, Yvec,2가 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기 계수(진폭값)라고 하고, 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리를 종료한다. 한편, Dvec,2<Dvec,min+Rvec이 아닌 경우, 기록한 왜곡 성분(Dvec,0, Dvec,1, Dvec,2)과 이들에 대응하는 3차 벡터 조정기 계수(진폭값)(Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2)로부터, 실시예 1과 마찬가지로 최소제곱법에 의해 이차함수(Dvec,amp=b2Yvec 2+b1Yvec+b0)의 계수(b2, b1, b0)를 새롭게 특정하고(도 23의 「계수(b2, b1, b0) 특정」), 계수 b2가 플러스인지 여부를 판정한다. b2가 플러스인 경우, 이차함수를 최소로 하는 진폭값 Yvec,cal=-b1/2b2를 계산하고(도 23의 「최소값 계산(Yvec,cal=-b1/2b2)」), 이 진폭값을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다(도 23의 「진폭값의 설정」). b2가 플러스가 아닌 경우, 계수(b2, b1, b0)가 특정되어 있지 않다고 하여, 여기서는, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 진폭값 Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 진폭값을 Yvec,cal로서 선택하고(도 23의 「진폭값의 선택」), 이 선택한 진폭값 Yvec,cal을 3차 벡터 조정기(122)에 설정한다. 또한, b2가 플러스가 아닌 경우에 선택한 Yvec,cal에 의한 ACLR이 목표값 이상이 되는 경우는, 다시 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리를 행하게 된다(도 21 참조). 이 경우, βvec,0(0<βvec,0<1)와 βvec,2(0<βvec,2<1)를 각각 사전에 지정한 오프셋값으로 하고, Y'vec,0, Y'vec,2를 각각 Y'vec,0=Yvec,1-βvec,0｜Yvec,0-Yvec,1｜, Y'vec,2=Yvec,1+βvec,2｜Yvec,2-Yvec,1｜에 의해 구한다. 또, 3차 벡터 조정기(122)에 설정한 진폭값 Yvec,0, Yvec,1, Yvec,2 중에서 왜곡 성분을 가장 작게 한 진폭값을 Y'vec,1로 하여 구한다. 그리고, 이들 Y'vec,0, Y'vec,1, Y'vec,2를 벡터 조정기(122)에 순차 설정하여 도 21의 처리를 행한다.
(실시예 3)
도 24에 본 발명의 멱급수형 디지털 프리디스토터(200)와 그 주변 장치를 나타낸다. 여기서 말하는 주변 장치는 멱급수형 디지털 프리디스토터(100)와 마찬가지이며, 증폭 장치(10)와 귀환 신호 생성 장치(20)와 입력 신호 발생 장치(30)이다. 도 9에 나타낸 실시예 1의 멱급수형 디지털 프리디스토터(100)와 구성상 상이한 점은 N차 왜곡 발생 경로(120)에 있어서, N차 벡터 조정기(122)의 후단에 도 25에 나타내는 N차 주파수 특성 보상기(223)가 삽입되고, 또한 제어기(180)에 주파수 특성 보상기 제어부(283)와 주파수 특성 보상기 계수 도출부(284)가 부가되어 있는 점에 있다.
N차 주파수 특성 보상기(223)는 도 2에 나타내는 바와 같이 N차 왜곡 성분 상측 대역과 N차 왜곡 성분 하측 대역의 합계로 M분할한 각 대역에 대하여, 각각 상이한 N차 주파수 특성 보상기 계수를 곱한다. N차 주파수 특성 보상기(223)의 구성예를 도 25에 나타낸다. N차 주파수 특성 보상기(223)는 시리얼 패럴렐 변환부(223a)와 J점 FFT부(223b)와 J개(J≥M)의 복소승산부(223cj)(j는 1 내지 J까지의 정수)와 J점 IFFT부(223d)와 패럴렐 시리얼 변환부(223e)를 구비한다. 또한, N차 주파수 특성 보상기(223)는 도 3에 나타낸 3차 주파수 특성 보상기(523)와 동일한 구성이기 때문에 설명은 생략한다.
주파수 특성 보상기 제어부(283)는 5가지의 기능을 포함한다. 제1 기능은, 분할된 대역마다 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 주파수 특성 보상기 계수와 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 N차 주파수 특성 보상기 계수를 각각 N차 주파수 특성 보상기의 각 복소승산부(223cj)에 부여하는 기능이다. 제2 기능은, 분할된 대역마다, 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 주파수 특성 보상기 계수와 당해 계수를 N차 주파수 특성 보상기(223)에 적용했을 때에 관측기(170)로부터 얻어진 당해 복수의 왜곡 성분의 측정 결과를 각각 기록하는 기능이다. 제3 기능은, 제2 기능으로 기록한 복수의 왜곡 성분의 측정 결과로부터, 대역마다 왜곡 성분의 N차 주파수 특성 보상기 계수 의존성을 특정하는 기능이다. 제4 기능은, 제3 기능으로 대역마다 특정한 N차 주파수 특성 보상기 계수 의존성으로부터, 왜곡 성분을 최소로 하는 N차 주파수 특성 보상기 계수를 계산하는 기능이다. 제5 기능은, 왜곡 성분의 크기를 나타내는 지표가 사전에 지정한 조건(예를 들어, 지표가 목표값 이하)이 되는지 여부를 판정하고, 조건을 만족하지 않는 경우에 왜곡 성분을 최소로 하는 N차 주파수 특성 보상기 계수를 다시 계산하는 기능이다.
주파수 특성 보상기 계수 도출부(284)는 2가지의 기능을 포함한다. 제1 기능은, 주파수 특성 보상기 제어부(283)가 분할된 각 대역에서 왜곡 성분의 N차 주파수 특성 보상기에 대한 의존성을 특정할 때에, 그 이전에 이미 특정되어 있는 왜곡 성분의 N차 주파수 특성 보상기 계수 의존성이 있는 경우, 그 N차 주파수 특성 보상기 계수 의존성에 기초하여, 주파수 특성 보상기 제어부(283)가 N차 주파수 특성 보상기(223)에 설정하는, 분할된 각 대역의 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 주파수 특성 보상기 계수를 도출하는 기능이다. 제2 기능은, 제1 기능으로 도출한 분할된 각 대역의 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 N차 주파수 특성 보상기 계수를 주파수 특성 보상기 제어부(283)에 부여하는 기능이다.
이하, 왜곡 성분의 크기를 나타내는 지표가, 사전에 지정한 조건을 다시 만족할 때까지의 처리 플로우를 도 26을 사용하여 설명한다. 왜곡 성분의 크기를 나타내는 지표는 실시예 1과 마찬가지로 ACLR을 사용한다. 또한, 이하에 있어서는 설명의 편의상, N차 왜곡 발생 경로(120)가 N=3, 즉 3차 왜곡 발생 경로인 경우를 예로 들어 설명한다. 5차 이상의 왜곡 발생 경로가 부가되어 있는 경우에는, 필요에 따라서 왜곡 발생 경로에 대응하는 N차 주파수 특성 보상기를 추가해도 된다.
우선, 도 10에 나타내는 처리 플로우에 따라 처리를 실행하고, S1-1 내지 S3까지의 처리를 소정의 횟수만큼 반복해도 상측 ACLR과 하측 ACLR 중 어느 한쪽에서도 목표값 미만이 되지 않는 경우, 도 10의 처리 플로우의 실행을 종료하고(S4), 도 26에 나타내는 주파수 특성 보상기 계수 계산 플로우로 이행한다(도 10의 A로부터 도 26의 A로 이행).
《주파수 특성 보상기 계수 계산 플로우》
주파수 특성 보상기 제어부(283)에 있어서, 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산하는 대역을 지정한다. 3차 주파수 특성 보상기 계수의 계산은 사전에 지정한 순번에 따라서 대역마다, 전대역에 대해서 실행한다. 그 때문에, 우선 3차 주파수 특성 보상기 계수의 대역 지정에서는, 분할된 어느 하나의 대역 m을 지정한다(S5). 계속해서, 주파수 특성 보상기 계수 도출부(284)는 대역 m에 있어서의 왜곡 성분의 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다(S6-1). 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 있는 경우, 상기한 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 도출 처리와 마찬가지의 방법에 의해 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 도출 처리를 행한다(S6-2). 또한, 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 도출 처리에 있어서도, 도 15나 도 18에 나타내는 참조 테이블을 사용하여 실시예 1이나 변형예 1과 마찬가지의 방법에 의해 도출 처리를 행할 수 있다. 계속해서, 대역 m에 있어서의 왜곡 성분의 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다(S6-3). 한편, 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우, 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 도출 처리는 행하지 않고, 대역 m에 있어서의 왜곡 성분의 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는지 여부를 판정한다(S6-3). 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 있는 경우, 상기한 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 도출 처리와 마찬가지의 방법에 의해 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 도출 처리를 행한다(S6-4). 또한, 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 도출 처리에 있어서도, 도 15나 도 18에 나타내는 참조 테이블을 사용하여 실시예 1이나 변형예 1과 마찬가지의 방법에 의해 도출 처리를 행할 수 있다. 계속해서, 주파수 특성 보상기 제어부(283)에 있어서, 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 계산 처리를 행한다(S7-1). 한편, 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 없는 경우, 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 도출 처리는 행하지 않고, 주파수 특성 보상기 제어부(283)에 있어서, 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 계산 처리를 행한다(S7-1). 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 계산 처리는 상기한 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 계산 처리와 마찬가지의 방법에 의해 실행한다. 계속해서, 상기한 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 계산 처리와 마찬가지의 방법에 의해, 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 계산 처리를 행한다(S7-2). S7-1과 S7-2에 있어서, 관측기(170)는 각 대역 m에 있어서의 왜곡 성분의 전력을 각각 측정한다. 대역 m의 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 계산 처리후, 주파수 특성 보상기 제어부(283)는 ACLR 지표 계산·판정을 행한다. ACLR이 목표값 미만인 경우는 3차 주파수 특성 보상기 계수의 계산을 종료한다(S8). 목표값 이상인 경우는 대역 판정을 행한다(S9). 대역 판정에서는 분할한 전대역의 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산했는지 여부를 판정한다. 전대역의 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산하고 있지 않다고 판정한 경우는, 3차 주파수 특성 보상기 계수의 대역 지정(S5)으로 되돌아간다. 전대역의 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산했다고 판정한 경우는 종료 판정을 행한다(S10). 종료 판정에서는 전대역에 있어서의 3차 주파수 특성 보상기 계수의 계산을 지정된 횟수만큼 반복했는지를 판정한다.
본 실시예에서는, 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 계산 처리, 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 계산 처리의 순서로 행하는 것으로서 설명했지만, 전력 증폭기의 특성에 따라서 순번을 반대로 해도 된다. 또, 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 도출 처리를 행하는 대신에, 실시예 2에 기재된 3차 벡터 조정기 계수(위상값) 추정 처리와 마찬가지의 방법에 의해 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값)의 추정 처리를 행해도 된다. 이 경우, 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 계산 처리는 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 의존성 특정완료 판정에서 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) 의존성을 특정한 적이 없다고 판정된 경우에만 행한다. 진폭값에 대해서도 마찬가지로, 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 도출 처리를 행하는 대신에, 실시예 2에 기재된 3차 벡터 조정기 계수(진폭값) 추정 처리와 마찬가지의 방법에 의해 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값)의 추정 처리를 행해도 된다. 이 경우, 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 계산 처리는 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 의존성 특정완료 판정에서 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) 의존성을 특정한 적이 없다고 판정된 경우에만 행한다. 또, 본 실시예에서는 대역 m의 왜곡 성분을 최소로 하는 위상값과 진폭값을 각각 계산한 후에, 상이한 대역의 왜곡 성분을 최소로 하는 위상값과 진폭값의 계산을 각각 행하고 있다. 그러나, 전력 증폭기(13)의 특성에 따라, 왜곡 성분을 최소로 하는 위상값을 1대역씩 순번대로 전대역에 대해서 계산한 후에, 왜곡 성분을 최소로 하는 진폭값을 1대역씩 순번대로 전대역에 대해서 계산해도 된다. 이 경우, 위상값과 진폭값을 계산하는 순번은 전력 증폭기(13)의 특성에 따라서 정해도 된다. 또, 본 실시예에서는 분할된 1대역씩 순번대로 왜곡 성분을 최소로 하는 위상값과 진폭값을 계산하고 있지만, 복수의 대역(예를 들어, 분할된 모든 대역, 분할된 2개의 대역 등)에 대해서 병렬로 계산해도 된다. 이 경우, 관측기(170)에서는 각 대역의 왜곡 성분을 병렬로 측정하고, 주파수 특성 보상기 제어부(283)에 있어서 병렬로 각 대역의 왜곡 성분을 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산하고, 주파수 특성 보상기 계수 도출부(284)에 있어서 주파수 특성 보상기 제어부(283)가 각 대역의 왜곡 성분을 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산할 때에 사용하는 복수의 3차 주파수 특성 보상기 계수를 병렬로 도출한다. 또, 본 실시예에서는 왜곡 성분을 최소로 하는 3차 벡터 조정기 계수를 갱신한 후, 3차 주파수 특성 보상기 계수를 갱신하고 있지만, 3차 벡터 조정기 계수를 갱신하지 않고, 3차 주파수 특성 보상기 계수만을 갱신해도 된다.
본 실시예의 입력 신호 발생기(30)에, 도시하지 않는 파일럿 신호 발생기와 전환기를 추가해도 된다. 파일럿 신호 발생기는 왜곡 성분을 최소로 하기 위한 3차 벡터 조정기에 설정하는 위상값과 진폭값의 계산 및 3차 주파수 특성 보상기(223)에 부여하는 위상값과 진폭값의 계산에 사용하는 파일럿 신호를 발생시킨다. 파일럿 신호로서는 2파 이상의 멀티톤 신호, QPSK 신호 등의 변조 신호, 또는 송신 신호 발생기(31)의 출력 신호와 동일한 신호를 적용하는 것이 생각된다. M파 이상의 멀티톤 신호를 파일럿 신호로서 사용하는 경우에는, 멀티톤 신호의 주파수 간격을 고정하여 분할한 각 대역의 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산해도 된다. 한편, M파 미만의 멀티톤 신호를 파일럿 신호로서 사용하는 경우에는, 분할한 대역마다 멀티톤 신호의 주파수 간격을 바꾸어서 각 대역의 3차 주파수 특성 보상기 계수를 계산한다. 멀티톤 신호의 주파수 간격을 바꿈으로써, 분할한 각 대역에 왜곡 성분을 발생시킨다. 전환기는 왜곡 성분을 최소로 하기 위한, 3차 벡터 조정기(122)에 부여하는 위상값과 진폭값 및 3차 주파수 특성 보상기(223)에 부여하는 위상값과 진폭값이 각각 계산될 때까지의 동안에는, 파일럿 신호 발생기로부터의 출력 신호를 입력 신호 발생기(30)로부터의 출력 신호로 하고, 그들이 계산된 후에는 송신 신호 발생기(31)로부터의 출력 신호를 입력 신호 발생기(30)로부터의 출력 신호로 하도록 전환한다.
〔실험 결과〕
실시예 3에 있어서의 실험 결과를 도 27에 나타낸다. 실험에서는 2GHz대 1W급 증폭기(출력 백오프 12.5dB)를 사용했다. 3차 주파수 특성 보상기(223)는 3차 왜곡 성분의 상측/하측 대역을 각각 등간격으로 2분할(M=4)하고, 주파수가 낮은 쪽으로부터 대역 1, 2, 3, 4로 했다.
실험에서는 우선 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값과 진폭값)를 각각 등간격으로 10점 측정하여 f1,phase(X)와 f1,amp(Y)를 구했다. 그 후, 약1시간후에 마찬가지로 10점 측정하여 f2,phase(X)와 f2,amp(Y)를 구했다. 이 때, 3차 벡터 조정기 계수는 동일하게 했다. f2,phase(X)로부터 얻어진 왜곡 성분을 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값) Xmin과, f1,phase(X)에 기초하여 종래의 방법 및 본 발명의 방법으로 계산한 위상값 Xcal의 차를 각각 계산했다. 또, f2,amp(Y)로부터 얻어진 왜곡 성분을 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값) Ymin과, f1,amp(Y)에 기초하여 종래의 방법 및 본 발명의 방법으로 계산한 진폭값 Ycal의 차를 각각 계산했다. f1,phase(X)를 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수(위상값)를 X1, f1,amp(Y)를 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수(진폭값)를 Y1로 했다. 종래의 방법에서는 ΔX(위상값)를 0.42, ΔY(진폭값)를 0.13으로 했다. 본 발명의 방법에서는 오프셋값 Pm,phase와 Pm,amp를 각각 1.5dB로 하여, X0와 X2, Y0와 Y2를 각각 도출했다. 종래의 방법과 본 발명의 방법을 사용하여, 위상값과 진폭값의 각 평가 함수 e(위상값의 경우, e=100*｜Xmin-Xcal｜/Xmin, 진폭값의 경우, e=100*｜Ymin-Ycal｜/Ymin)을 4개의 대역에 대해서 각각 계산한 결과를 도 27에 나타낸다. 막대그래프 안이 칠해져 있는 쪽이 종래의 방법에 의한 결과이며, 사선으로 되어 있는 쪽이 본 발명의 방법에 의한 결과이다. 대역 1에 있어서의 위상값의 결과에 의하면, 종래의 방법에서는 e는 20.2%인 것에 대해, 본 발명의 방법에서는 10.0%이며, 10.2% 개선되어 있다. 또, 대역 2와 대역 3의 위상값에 대해서는 본 발명의 방법과 종래의 방법의 결과는 동일한 한편, 그 이외에서는 본 발명의 방법은 종래의 방법에 비해 대체로 e를 개선하고 있다. 이상의 점에서, 이미 특정한 이차함수로 오프셋값을 부여하여, 이것에 기초하여 왜곡 성분의 측정에 사용하는 3차 주파수 특성 보상기 계수를 선택하는 본 발명의 방법은 종래의 방법에 비해 실제로 왜곡 성분을 최소로 하는 3차 주파수 특성 보상기 계수에 가까운 값을 계산할 수 있는 것을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 입력 신호를 지연 전달하는 선형 전달 경로와,
    상기 입력 신호의 N차 왜곡 성분(N은 3 이상의 홀수)을 발생시키는 N차 왜곡 발생기와, 상기 N차 왜곡 성분의 위상과 진폭을 조정하는 N차 벡터 조정기를 구비하고, 상기 N차 벡터 조정기의 출력을 왜곡 보상 성분으로서 출력하는 왜곡 발생 경로와,
    상기 선형 전달 경로로부터 출력된 상기 입력 신호에, 상기 왜곡 발생 경로로부터 출력된 상기 왜곡 보상 성분을 합성하는 합성기와,
    상기 합성기의 출력을 전력 증폭하는 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을, 미리 정한 주파수 대역마다 측정하는 관측기와,
    상기 관측기로 측정된 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 상기 왜곡 보상 성분을 생성하기 위한, N차 왜곡 성분의 위상과 진폭의 조정량을 각각 계산하고, 상기 N차 벡터 조정기에 설정하는 제어기,
    를 구비하는 멱급수형 디지털 프리디스토터로서,
    상기 제어기는,
    왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 상기 N차 벡터 조정기에 설정하고, 상기 관측기에 있어서 상기 복수의 위상값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과와 상기 복수의 진폭값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과로부터, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을 각각 특정하고, 그 특정한 각 의존성으로부터 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 위상값과 진폭값을 각각 계산하여, 상기 N차 벡터 조정기에 설정하는 벡터 조정기 제어부와,
    상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을, 상기 벡터 조정기 제어부가 특정할 때에, 이미 특정되어 있는, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성으로부터, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 도출하여 상기 벡터 조정기 제어부에 부여하는 벡터 조정기 계수 도출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 왜곡 발생 경로는,
    상기 N차 벡터 조정기의 출력을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 주파수 영역에서 상기 N차 벡터 조정기의 출력을 M개(M은 2 이상의 정수)의 대역에 분할하고, 분할한 대역마다 위상과 진폭을 조정한 다음, 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환하는 N차 주파수 특성 보상기를 또한 구비하고,
    상기 N차 주파수 특성 보상기의 출력을 상기 왜곡 보상 성분으로서 출력하고,
    상기 제어기는,
    상기 대역의 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정하고, 상기 관측기에 있어서 상기 복수의 위상값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과와 상기 복수의 진폭값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과로부터, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역에 있어서의 왜곡 성분의, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을 각각 특정하고, 그 특정한 각 의존성으로부터 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역의 왜곡 성분을 없애는 위상값과 진폭값을 각각 계산하여, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정하는 주파수 특성 보상기 제어부와,
    상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역에 있어서의 왜곡 성분의, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을, 상기 주파수 특성 보상기 제어부가 특정할 때에, 이미 특정되어 있는, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역에 있어서의 왜곡 성분의, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성으로부터, 상기 대역의 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 도출하여 상기 주파수 특성 보상기 제어부에 부여하는 주파수 특성 보상기 계수 도출부를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터.
  3. 입력 신호를 지연 전달하는 선형 전달 경로와,
    상기 입력 신호의 N차 왜곡 성분(N은 3 이상의 홀수)을 발생시키는 N차 왜곡 발생기와, 상기 N차 왜곡 성분의 위상과 진폭을 조정하는 N차 벡터 조정기를 구비하고, 상기 N차 벡터 조정기의 출력을 왜곡 보상 성분으로서 출력하는 왜곡 발생 경로와,
    상기 선형 전달 경로로부터 출력된 상기 입력 신호에, 상기 왜곡 발생 경로로부터 출력된 상기 왜곡 보상 성분을 합성하는 합성기와,
    상기 합성기의 출력을 전력 증폭하는 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을, 미리 정한 주파수 대역마다 측정하는 관측기와,
    상기 관측기로 측정된 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 상기 왜곡 보상 성분을 생성하기 위한, 상기 N차 벡터 조정기에 있어서의 N차 왜곡 성분의 위상과 진폭의 조정량을 각각 계산하여, 상기 N차 벡터 조정기에 설정하는 제어기를 구비하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법으로서,
    이미 특정되어 있는, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성으로부터, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 도출하는 벡터 조정기 계수 도출 스텝과,
    상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝에서 도출된 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 상기 N차 벡터 조정기에 설정하고, 상기 관측기에 있어서 상기 복수의 위상값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과와 상기 복수의 진폭값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과로부터, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을 각각 새롭게 특정하고, 그 새롭게 특정한 각 의존성으로부터 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 위상값과 진폭값을 각각 계산하여, 상기 N차 벡터 조정기에 설정하는 벡터 조정기 설정 스텝과,
    상기 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡 성분을 없앤 것을 나타내는 지표가 소정의 조건을 만족하는지 여부를 판정하고, 만족하는 경우는 처리를 종료하는 판단 스텝과,
    상기 판정 스텝에서 조건을 만족하지 않은 경우에, 상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝과 상기 벡터 조정기 설정 스텝의 반복 횟수가 소정의 횟수에 이르고 있는 경우에는 처리를 종료하고, 이르고 있지 않은 경우는 상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝과 상기 벡터 조정기 설정 스텝을 다시 실행하도록 제어하는 반복 제어 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법.
  4. 입력 신호를 지연 전달하는 선형 전달 경로와,
    상기 입력 신호의 N차 왜곡 성분(N은 3 이상의 홀수)을 발생시키는 N차 왜곡 발생기와, 상기 N차 왜곡 성분의 위상과 진폭을 조정하는 N차 벡터 조정기와, 상기 N차 벡터 조정기의 출력을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 주파수 영역에서 상기 N차 벡터 조정기의 출력을 M개(M은 2 이상의 정수)의 대역에 분할하고, 분할한 대역마다 위상과 진폭을 조정한 다음, 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환하는 N차 주파수 특성 보상기를 구비하고, 상기 N차 주파수 특성 보상기의 출력을 왜곡 보상 성분으로서 출력하는 왜곡 발생 경로와,
    상기 선형 전달 경로로부터 출력된 상기 입력 신호에, 상기 왜곡 발생 경로로부터 출력된 상기 왜곡 보상 성분을 합성하는 합성기와,
    상기 합성기의 출력을 전력 증폭하는 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을, 미리 정한 주파수 대역마다 측정하는 관측기와,
    상기 관측기로 측정된 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 상기 왜곡 보상 성분을 생성하기 위한, N차 왜곡 성분의 위상과 진폭의 조정량을 각각 계산하여 상기 N차 벡터 조정기에 설정하고, 상기 관측기로 측정된 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 분할된 대역의 왜곡 성분을 없애는 상기 왜곡 보상 성분을 생성하기 위한, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정하는 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 계산하여 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정하는 제어기를 구비하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법으로서,
    이미 특정되어 있는, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성으로부터, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 도출하는 벡터 조정기 계수 도출 스텝과,
    상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝에서 도출된 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 상기 N차 벡터 조정기에 설정하고, 상기 관측기에 있어서 상기 복수의 위상값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과와 상기 복수의 진폭값의 각 설정하에서 얻어진 복수의 왜곡 성분 측정 결과로부터, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성과 진폭값에 대한 의존성을 각각 새롭게 특정하고, 그 새롭게 특정한 각 의존성으로부터 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분을 없애는 위상값과 진폭값을 각각 계산하여, 상기 N차 벡터 조정기에 설정하는 벡터 조정기 설정 스텝과,
    상기 전력 증폭기에서 발생하는 왜곡 성분을 없앤 것을 나타내는 지표가 소정의 조건을 만족하는지 여부를 판정하고, 만족하는 경우는 처리를 종료하는 제1 판정 스텝과,
    상기 제1 판정 스텝에서 조건을 만족하고 있지 않다고 판정된 경우, 상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝과 상기 벡터 조정기 설정 스텝의 반복 횟수가 소정의 횟수에 이르고 있는지 여부를 판정하고, 이르고 있지 않은 경우, 상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝과 상기 벡터 조정기 설정 스텝을 다시 실행하도록 제어하는 제1 반복 제어 스텝과,
    상기 제1 반복 제어 스텝에서 소정의 횟수에 이르렀다고 판정된 경우, N차 주파수 특성 보상기 계수를 계산하는 1개의 대역을 지정하는 대역 지정 스텝과,
    이미 특정되어 있는, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역에 있어서의 왜곡 성분의 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값과 진폭값 각각 대하는 의존성으로부터, 상기 대역의 왜곡 성분을 측정하기 위한 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 도출하는 주파수 특성 보상기 계수 도출 스텝과,
    상기 주파수 특성 보상기 계수 도출 스텝에서 도출된 복수의 위상값과 복수의 진폭값을 각각 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정하고, 그 설정하에서 얻어진 상기 관측기에 있어서의 복수의 측정 결과로부터, 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역에 있어서의 왜곡 성분의, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값과 진폭값의 각각에 대한 의존성을 새롭게 특정하고, 그 새롭게 특정한 의존성으로부터 상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역의 왜곡 성분을 없애는 위상값과 진폭값을 각각 계산하여, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정하는 주파수 특성 보상기 설정 스텝과,
    상기 전력 증폭기에서 발생하는 상기 대역의 왜곡 성분을 없앤 것을 나타내는 지표가 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판정하고, 만족하는 경우는 처리를 종료하는 제2 판정 스텝과,
    상기 제2 판정 스텝에서 조건을 만족하고 있지 않다고 판정된 경우, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정하는 위상값과 진폭값을 모든 대역에 대해서 계산이 완료되었는지 여부를 판정하고, 완료되지 않은 경우, 상기 대역 지정 스텝과 상기 주파수 특성 보상기 계수 도출 스텝과 상기 주파수 특성 보상기 설정 스텝을 다시 실행하도록 제어하는 제2 반복 제어 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝은,
    상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성이, 이차함수 D=a2X2+a1X+a0(D는 왜곡 성분, X는 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값)의 계수(a2, a1, a0)로서 이미 특정되고, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 진폭값에 대한 의존성이, 이차함수 D=b2Y2+b1Y+b0(D는 왜곡 성분, Y는 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 진폭값)의 계수(b2, b1, b0)로서 이미 특정되며,
    상기 이차함수의 계수(a2, a1, a0)와 소정의 오프셋값(Pvec,phase)을 사용하여, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 위상값을 도출하는 위상값 제1 도출 서브 스텝과,
    상기 이차함수의 계수(b2, b1, b0)와 소정의 오프셋값(Pvec,amp)을 사용하여, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 진폭값을 도출하는 진폭값 제1 도출 서브 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 벡터 조정기 계수 도출 스텝은,
    상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 왜곡 성분의, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값에 대한 의존성이, 이차함수 D=a2X2+a1X+a0(D는 왜곡 성분, X는 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 위상값)의 계수(a2, a1, a0)로서 이미 특정되고, 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 진폭값에 대한 의존성이, 이차함수 D=b2Y2+b1Y+b0(D는 왜곡 성분, Y는 상기 N차 벡터 조정기에 설정된 진폭값)의 계수(b2, b1, b0)로서 이미 특정되며,
    미리 준비된, 상기 계수 a2의 크기에 따라서 복수의 오프셋값이 관련지어진 참조 테이블을 참조하여, 이미 특정되어 있는 상기 계수 a2에 대응하는 당해 복수의 오프셋값을 추출하고, 상기 계수(a2, a1, a0)와 추출한 당해 복수의 오프셋값을 사용하여, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 위상값을 도출하는 위상값 제2 도출 서브 스텝과,
    미리 준비된, 상기 계수 b2의 크기에 따라서 복수의 오프셋값이 관련지어진 참조 테이블을 참조하여, 이미 특정되어 있는 상기 계수 b2에 대응하는 당해 복수의 오프셋값을 추출하고, 상기 계수(b2, b1, b0)와 추출한 당해 복수의 오프셋값을 사용하여, 상기 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 진폭값을 도출하는 진폭값 제2 도출 서브 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 주파수 특성 보상기 계수 도출 스텝은,
    상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역내에 있어서의 왜곡 성분의, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값에 대한 의존성이, 이차함수 Dm=a2,mXm 2+a1,mXm+a0,m(Dm은 상기 대역내의 왜곡 성분, Xm은 상기 대역내의 위상을 조정하기 위해서 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값)의 계수(a2,m, a1,m, a0,m)로서 이미 특정되고, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 진폭값에 대한 의존성이, 이차함수 Dm=b2,mYm 2+b1,mYm+b0,m(Dm은 상기 대역내의 왜곡 성분, Ym은 상기 대역내의 진폭을 조정하기 위해서 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 진폭값)의 계수(b2,m, b1,m, b0,m)로서 이미 특정되며,
    상기 이차함수의 계수(a2,m, a1,m, a0,m)와 소정의 오프셋값(Pm,phase)을 사용하여, 상기 대역내의 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 위상값을 도출하는 위상값 제3 도출 서브 스텝과,
    상기 이차함수의 계수(b2,m, b1,m, b0,m)와 소정의 오프셋값(Pm,amp)을 사용하여, 상기 대역내의 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 진폭값을 도출하는 진폭값 제3 도출 서브 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 주파수 특성 보상기 계수 도출 스텝은,
    상기 전력 증폭기의 출력에 포함되는 상기 대역내에 있어서의 왜곡 성분의, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값에 대한 의존성이, 이차함수 Dm=a2,mXm 2+a1,mXm+a0,m(Dm은 상기 대역내의 왜곡 성분, Xm은 상기 대역내의 위상을 조정하기 위해서 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 위상값)의 계수(a2,m, a1,m, a0,m)로서 이미 특정되고, 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 진폭값에 대한 의존성이, 이차함수 Dm=b2,mYm 2+b1,mYm+b0,m(Dm은 상기 대역내의 왜곡 성분, Ym은 상기 대역내의 진폭을 조정하기 위해서 상기 N차 주파수 특성 보상기에 설정된 진폭값)의 계수(b2,m, b1,m, b0,m)로서 이미 특정되며,
    미리 준비된, 상기 계수 a2 ,m의 크기에 따라서 복수의 오프셋값이 관련지어진 참조 테이블을 참조하여, 이미 특정되어 있는 상기 계수 a2 ,m에 대응하는 당해 복수의 오프셋값을 추출하고, 상기 계수(a2 ,m, a1 ,m, a0 ,m)와 추출한 당해 복수의 오프셋값을 사용하여, 상기 대역내의 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 위상값을 도출하는 위상값 제4 도출 서브 스텝과,
    미리 준비된, 상기 계수 b2,m의 크기에 따라서 복수의 오프셋값이 관련지어진 참조 테이블을 참조하여, 이미 특정되어 있는 상기 계수 b2,m에 대응하는 당해 복수의 오프셋값을 추출하고, 상기 계수(b2,m, b1,m, b0,m)와 추출한 당해 복수의 오프셋값을 사용하여, 상기 대역내의 왜곡 성분을 측정하기 위한 3개 이상의 진폭값을 도출하는 진폭값 제4 도출 서브 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는 멱급수형 디지털 프리디스토터의 왜곡 보상 제어 방법.
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