WO2022176139A1

WO2022176139A1 - 歪み補償装置及び電力増幅器

Info

Publication number: WO2022176139A1
Application number: PCT/JP2021/006239
Authority: WO
Inventors: 青山下; 裕翔榊; 暢彦安藤; 英之中溝
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2022-08-25

Abstract

増幅対象の送信信号を複数の送信信号に分配し、増幅対象の送信信号における振幅の変化に伴って、互いに異なる変化を生じる複数の重み係数のそれぞれを用いて、分配後のそれぞれの送信信号に対する重み付けを実施する重み付け部（１１）と、複数の歪み補償係数のそれぞれを用いて、重み付け部（１１）による重み付け実施後のそれぞれの送信信号に対する歪み補償処理を実施する歪み補償部（１２）と、歪み補償部（１２）による歪み補償処理後の複数の送信信号を合成し、合成後の送信信号を増幅部（２）に出力する信号合成部（１３）とを備えるように、歪み補償装置（１）を構成した。

Description

歪み補償装置及び電力増幅器

　本開示は、送信信号に対する歪み補償処理を実施する歪み補償装置と、歪み補償装置を備える電力増幅器とに関するものである。

　無線送信機の送信信号を増幅する電力増幅器の利得に関する入出力特性は、一般的に、非線形性である。このため、電力増幅器による増幅後の送信信号に歪みが生じてしまい、送信信号の品質が劣化してしまうことがある。
　送信信号の歪みを補償する技術として、多項式を用いて、電力増幅器の利得に関する入出力特性から、当該入出力特性の逆特性を推定し、電力増幅器が送信信号を増幅する前に、当該逆特性を送信信号に与える技術がある。しかしながら、電力増幅器の利得に関する入出力特性が、急激に変化する点を有する入出力特性である場合、逆特性を高精度に推定することが困難であり、歪み補償精度が劣化してしまうことがある。例えば、電力増幅器が、複数の増幅回路を有し、送信信号を増幅する増幅回路が切り替わる電力増幅器である場合、送信信号を増幅する増幅回路が切り替わるときに、電力増幅器の利得に関する入出力特性が急激に変化することがある。

　歪み補償精度の劣化を防止する技術（以下「劣化防止技術」という）が、特許文献１に開示されている。
　当該劣化防止技術では、送信信号の振幅の変化範囲がＪ（Ｊは、２以上の整数）個の区間に分割され、それぞれの区間での利得に関する入出力特性から、それぞれの区間での入出力特性の逆特性が推定されている。当該劣化防止技術では、急激に変化する点が、互いに隣接している２つの区間の境界に位置するように、送信信号の振幅の変化範囲がＪ個の区間に分割されている。

国際公開第２０１６／０６５６３３号

　特許文献１に開示されている劣化防止技術では、それぞれの区間での利得に関する入出力特性から、それぞれの区間での入出力特性の逆特性が推定されている。このため、互いに隣接している２つの区間の境界において、逆特性に不連続を生じてしまうことがある。２つの区間の境界において、逆特性に不連続が生じていれば、境界付近の振幅を有する送信信号の歪みを補償できないことがあるという課題があった。

　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電力増幅器の利得に関する入出力特性が、急激に変化する点を有する入出力特性であっても、送信信号の歪みを補償することができる歪み補償装置を得ることを目的とする。

　本開示に係る歪み補償装置は、増幅対象の送信信号を複数の送信信号に分配し、増幅対象の送信信号における振幅の変化に伴って、互いに異なる変化を生じる複数の重み係数のそれぞれを用いて、分配後のそれぞれの送信信号に対する重み付けを実施する重み付け部と、複数の歪み補償係数のそれぞれを用いて、重み付け部による重み付け実施後のそれぞれの送信信号に対する歪み補償処理を実施する歪み補償部と、歪み補償部による歪み補償処理後の複数の送信信号を合成し、合成後の送信信号を増幅部に出力する信号合成部とを備えるものである。

　本開示によれば、電力増幅器の利得に関する入出力特性が、急激に変化する点を有する入出力特性であっても、送信信号の歪みを補償することができる。

実施の形態１に係る歪み補償装置１を備える電力増幅器を示す構成図である。実施の形態１に係る歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。実施の形態１に係る歪み補償装置１のハードウェアを示すハードウェア構成図である。歪み補償装置１が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。増幅部２の利得に関する入出力特性の一例を示す説明図である。増幅部２における入出力特性の逆特性の一例を示す説明図である。実施の形態１に係る歪み補償装置１の処理手順を示すフローチャートである。送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜と重み係数との関係の一例を示す説明図である。送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）及び第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）のそれぞれを記憶しているテーブルを示す説明図である。実施の形態１に係る他の歪み補償装置１を備える電力増幅器を示す構成図である。実施の形態１に係る他の歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。実施の形態２に係る歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。増幅部２の利得に関する入出力特性の一例を示す説明図である。増幅部２における入出力特性の逆特性の一例を示す説明図である。Ｊ＝３である場合の、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜と重み係数との関係の一例を示す説明図である。送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を記憶しているテーブルを示す説明図である。実施の形態２に係る他の歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。

　以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る歪み補償装置１を備える電力増幅器を示す構成図である。
　図１に示す電力増幅器は、歪み補償装置１及び増幅部２を備えている。
　図１では、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）における振幅｜ｘ（ｎ）｜の変化範囲がＪ（Ｊは、２以上の整数）個の区間に分割されている場合の電力増幅器を示している。ｎは、時系列データである送信信号ｘ（ｎ）のサンプリング番号である。

　歪み補償装置１は、重み付け部１１、歪み補償部１２、信号合成部１３及び歪み補償係数更新部１４を備えている。
　歪み補償装置１は、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）の歪みを補償し、歪み補償後の送信信号ｕ（ｎ）を増幅部２に出力する。

　増幅部２は、例えば、２つ以上の増幅回路と合成回路とを備える高効率な合成増幅器によって実現される。高効率な合成増幅器としては、ドハティ増幅器、又は、アウトフェージング増幅器等が該当する。
　増幅部２は、歪み補償装置１から出力された歪み補償後の送信信号ｕ（ｎ）を増幅する。
　増幅部２は、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）を外部に出力する。また、増幅部２は、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）を歪み補償係数更新部１４に出力する。
　図１に示す電力増幅器では、増幅部２が、高効率な合成増幅器である。しかし、増幅部２は、急激に変化する点を有する入出力特性を持つ増幅器であればよく、例えば、１つの増幅回路を備える増幅器であってもよい。
　ただし、歪み補償装置１は、急激に変化する点を有する入出力特性を持たない増幅部に対しても、適用可能である。

　重み付け部１１は、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）をＪ個の送信信号に分配する。
　重み付け部１１は、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）における振幅｜ｘ（ｎ）｜の変化に伴って、互いに異なる変化を生じるＪ個の重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）のそれぞれを用いて、分配後のそれぞれの送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。ｊ＝１，・・・，Ｊである。
　重み付け部１１は、重み付け実施後のそれぞれの送信信号ｖ_ｊ（ｎ）を歪み補償部１２に出力する。
　Ｊ個の重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）の総和は、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）における振幅｜ｘ（ｎ）｜が変化しても一定であり、Ｊ個の重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）の総和は、例えば、１である。ただし、これは一例に過ぎ、Ｊ個の重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）の総和は、１．１、又は、０．９等の１近傍の値であってもよい。
　ここでの一定は、Ｊ個の重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）の総和が厳密に一定であるものに限るものではなく、実用上問題のない範囲で、一定でないものを含む概念である。

　歪み補償部１２は、Ｊ個の歪み補償係数ｃ_ｊのそれぞれを用いて、重み付け部１１による重み付け実施後のそれぞれの送信信号ｖ_ｊ（ｎ）に対する歪み補償処理を実施する。
　歪み補償部１２は、歪み補償処理後のそれぞれの送信信号ｕ_ｊ（ｎ）を信号合成部１３に出力する。

　信号合成部１３は、歪み補償部１２による歪み補償処理後のＪ個の送信信号ｕ_１（ｎ）～ｕ_Ｊ（ｎ）を合成する。
　信号合成部１３は、合成後の送信信号ｕ（ｎ）を増幅部２及び歪み補償係数更新部１４のそれぞれに出力する。合成後の送信信号ｕ（ｎ）は、歪み補償装置１による歪み補償後の送信信号である。

　歪み補償係数更新部１４は、信号合成部１３による合成後の送信信号ｕ（ｎ）と、増幅部２による増幅後の送信信号ｙ（ｎ）とを用いて、それぞれの歪み補償係数ｃ_ｊを更新する。
　歪み補償係数更新部１４は、更新後のそれぞれの歪み補償係数ｃ_ｊを歪み補償部１２に出力する。

　図２は、実施の形態１に係る歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。
　図２では、Ｊ＝２である場合の歪み補償装置１を示している。以下、Ｊ＝２である場合の歪み補償装置１について説明する。
　重み付け部１１は、信号分配部１１ａ、第１の重み付け処理部１１－１及び第２の重み付け処理部１１－２を備えている。
　信号分配部１１ａは、例えば、電力分配器によって実現される。
　信号分配部１１ａは、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）を２つに分配する。例えば、信号分配部１１ａは、送信信号ｘ（ｎ）の電力を２つに等分配することで、送信信号ｘ（ｎ）を２つに分配する。
　信号分配部１１ａは、分配後の一方の送信信号ｘ（ｎ）を第１の重み付け処理部１１－１に出力し、分配後の他方の送信信号ｘ（ｎ）を第２の重み付け処理部１１－２に出力する。

　第１の重み付け処理部１１－１は、信号分配部１１ａから出力された一方の送信信号ｘ（ｎ）を取得する。
　第１の重み付け処理部１１－１は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜から、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する。
　第１の重み付け処理部１１－１は、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　第１の重み付け処理部１１－１は、重み付け実施後の送信信号ｖ_１（ｎ）を後述する第１の歪み補償処理部１２－１に出力する。
　第１の重み付け処理部１１－１は、後述する式（１）及び式（３）の演算を行う。このため、第１の重み付け処理部１１－１は、アナログ回路によって実現される場合、例えば、振幅｜ｘ（ｎ）｜を検出する振幅検出器と、減算器と、指数関数を演算する演算器と、加算器と、除算器と、乗算器とを備えることが想定される。

　第２の重み付け処理部１１－２は、信号分配部１１ａから出力された他方の送信信号ｘ（ｎ）を取得する。
　第２の重み付け処理部１１－２は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜から、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する。
　第２の重み付け処理部１１－２は、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　第２の重み付け処理部１１－２は、重み付け実施後の送信信号ｖ_２（ｎ）を後述する第２の歪み補償処理部１２－２に出力する。
　第２の重み付け処理部１１－２は、後述する式（２）及び式（４）の演算を行う。このため、第２の重み付け処理部１１－２は、アナログ回路によって実現される場合、例えば、振幅｜ｘ（ｎ）｜を検出する振幅検出器と、減算器と、指数関数を演算する演算器と、加算器と、除算器と、乗算器とを備えることが想定される。

　歪み補償部１２は、第１の歪み補償処理部１２－１及び第２の歪み補償処理部１２－２を備えている。
　第１の歪み補償処理部１２－１は、後述する係数更新処理部１４ａから出力された第１の歪み補償係数ｃ_１を用いて、第１の重み付け処理部１１－１から出力された重み付け実施後の送信信号ｖ_１（ｎ）に対する歪み補償処理を実施する。
　第１の歪み補償処理部１２－１は、歪み補償処理後の送信信号ｕ_１（ｎ）を信号合成部１３に出力する。
　第１の歪み補償処理部１２－１は、後述する式（５）の演算を行う。このため、第１の歪み補償処理部１２－１は、アナログ回路によって実現される場合、例えば、べき乗を演算する演算器と、乗算器と、加算器とを備えることが想定される。

　第２の歪み補償処理部１２－２は、係数更新処理部１４ａから出力された第２の歪み補償係数ｃ_２を用いて、第２の重み付け処理部１１－２から出力された重み付け実施後の送信信号ｖ_２（ｎ）に対する歪み補償処理を実施する。
　第２の歪み補償処理部１２－２は、歪み補償処理後の送信信号ｕ_２（ｎ）を信号合成部１３に出力する。
　第２の歪み補償処理部１２－２は、後述する式（７）の演算を行う。このため、第２の歪み補償処理部１２－２は、アナログ回路によって実現される場合、例えば、べき乗を演算する演算器と、乗算器と、加算器とを備えることが想定される。

　信号合成部１３は、第１の歪み補償処理部１２－１から出力された歪み補償処理後の送信信号ｕ_１（ｎ）と、第２の歪み補償処理部１２－２から出力された歪み補償処理後の送信信号ｕ_２（ｎ）とを合成する。
　信号合成部１３は、送信信号ｕ_１（ｎ）と送信信号ｕ_２（ｎ）との合成信号である送信信号ｕ（ｎ）を増幅部２及び歪み補償係数更新部１４のそれぞれに出力する。
　信号合成部１３は、後述する式（９）の演算を行う。このため、信号合成部１３は、アナログ回路によって実現される場合、例えば、加算器を備えることが想定される。

　歪み補償係数更新部１４は、第１の重み付け処理部１４－１、第２の重み付け処理部１４－２及び係数更新処理部１４ａを備えている。
　第１の重み付け処理部１４－１は、増幅部２から出力された増幅後の送信信号ｙ（ｎ）における振幅｜ｙ（ｎ）｜から、第１の重み係数ｗ_１（｜ｙ（ｎ）｜）を算出する。
　第１の重み付け処理部１４－１は、第１の重み係数ｗ_１（｜ｙ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　第１の重み付け処理部１４－１は、重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ）を係数更新処理部１４ａに出力する。
　第１の重み付け処理部１４－１は、後述する式（１０）及び式（１２）の演算を行う。このため、第１の重み付け処理部１４－１は、アナログ回路によって実現される場合、例えば、減算器と、指数関数を演算する演算器と、加算器と、除算器と、乗算器とを備えることが想定される。

　第２の重み付け処理部１４－２は、増幅部２から出力された増幅後の送信信号ｙ（ｎ）における振幅｜ｙ（ｎ）｜から、第２の重み係数ｗ_２（｜ｙ（ｎ）｜）を算出する。
　第２の重み付け処理部１４－２は、第２の重み係数ｗ_２（｜ｙ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　第２の重み付け処理部１４－２は、重み付け実施後の送信信号ｙ_２（ｎ）を係数更新処理部１４ａに出力する。
　第２の重み付け処理部１４－２は、後述する式（１１）及び式（１３）の演算を行う。このため、第２の重み付け処理部１４－２は、アナログ回路によって実現される場合、例えば、減算器と、指数関数を演算する演算器と、加算器と、除算器と、乗算器とを備えることが想定される。

　係数更新処理部１４ａは、信号合成部１３から、合成後の送信信号ｕ（ｎ）を取得する。
　また、係数更新処理部１４ａは、第１の重み付け処理部１４－１から、重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ）を取得し、第２の重み付け処理部１４－２から、重み付け実施後の送信信号ｙ_２（ｎ）を取得する。
　係数更新処理部１４ａは、合成後の送信信号ｕ（ｎ）と、重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ），ｙ_２（ｎ）とを用いて、第１の歪み補償係数ｃ_１及び第２の歪み補償係数ｃ_２のそれぞれを更新する。
　係数更新処理部１４ａは、更新後の第１の歪み補償係数ｃ_１を第１の歪み補償処理部１２－１に出力し、更新後の第２の歪み補償係数ｃ_２を第２の歪み補償処理部１２－２に出力する。
　係数更新処理部１４ａは、後述する式（１７）の演算を行う。このため、係数更新処理部１４ａは、アナログ回路によって実現される場合、例えば、式（１７）を演算する演算器を備えることが想定される。

　図１に示す電力増幅器では、歪み補償装置１の構成要素が、アナログ回路によって実現されるものを想定している。しかし、これは一例に過ぎず、歪み補償装置１の構成要素が、デジタル回路によって実現されているものであってもよい。ただし、歪み補償装置１の構成要素が、デジタル回路によって実現される場合、送信信号ｘ（ｎ）をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器が、重み付け部１１の前段に設けられている必要がある。また、歪み補償後の送信信号ｕ（ｎ）をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器が、信号合成部１３の後段に設けられている必要がある。
　歪み補償装置１の構成要素がデジタル回路によって実現される場合、歪み補償装置１の構成要素は、図３に示すようなハードウェアによって実現される。
　図３は、実施の形態１に係る歪み補償装置１のハードウェアを示すハードウェア構成図である。

　歪み補償装置１の構成要素がデジタル回路によって実現される場合、歪み補償装置１の構成要素である重み付け部１１、歪み補償部１２、信号合成部１３及び歪み補償係数更新部１４のそれぞれが、図３に示すような専用のハードウェアによって実現されるものを想定している。即ち、歪み補償装置１が、重み付け回路２１、歪み補償回路２２、信号合成回路２３及び歪み補償係数更新回路２４によって実現されるものを想定している。
　重み付け回路２１、歪み補償回路２２、信号合成回路２３及び歪み補償係数更新回路２４のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。

　歪み補償装置１の構成要素は、専用のハードウェアによって実現されるものに限るものではなく、歪み補償装置１が、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現されるものであってもよい。
　ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。
　図４は、歪み補償装置１が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。

　歪み補償装置１が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、重み付け部１１、歪み補償部１２、信号合成部１３及び歪み補償係数更新部１４におけるそれぞれの処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ３１に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ３２がメモリ３１に格納されているプログラムを実行する。
　また、図３では、歪み補償装置１の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアによって実現される例を示し、図４では、歪み補償装置１がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、歪み補償装置１における一部の構成要素が専用のハードウェアによって実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェア等によって実現されるものであってもよい。

　次に、図１に示す電力増幅器の動作について説明する。
　増幅部２は、歪み補償装置１から出力された送信信号ｕ（ｎ）を増幅し、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）を出力する。
　増幅部２の利得に関する入出力特性は、図５に示すように、急激に変化する点を有している。このような増幅部２によって生じる歪を補償するには、図６に示すように、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜が、増幅部２における入出力特性の逆特性となるように補正する必要がある。
　図５は、増幅部２の利得に関する入出力特性の一例を示す説明図である。
　図６は、増幅部２における入出力特性の逆特性の一例を示す説明図である。
　図５において、横軸は、歪み補償装置１から出力された送信信号ｕ（ｎ）の振幅｜ｕ（ｎ）｜であり、縦軸は、増幅部２の利得である。
　図６において、横軸は、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜であり、縦軸は、歪み補償装置１における増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対する送信信号ｕ（ｎ）の振幅｜ｕ（ｎ）｜の比率を利得で示している。入出力特性の逆特性は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜がαである点において、利得が急激に変化している。

　図７は、実施の形態１に係る歪み補償装置１の処理手順を示すフローチャートである。
　増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）における振幅｜ｘ（ｎ）｜の変化範囲がＪ個の区間に分割されている場合、重み付け部１１は、Ｊ個の重み付け処理部を備える。
　Ｊ＝２の場合、重み付け部１１は、図２に示すように、２個の重み付け処理部として、第１の重み付け処理部１１－１と第２の重み付け処理部１１－２とを備えている。

　信号分配部１１ａは、外部から、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）が与えられると、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）を２つの送信信号に分配する。
　信号分配部１１ａは、分配後の一方の送信信号ｘ（ｎ）を第１の重み付け処理部１１－１に出力し、分配後の他方の送信信号ｘ（ｎ）を第２の重み付け処理部１１－２に出力する。

　第１の重み付け処理部１１－１は、信号分配部１１ａから、分配後の一方の送信信号ｘ（ｎ）を取得する。
　第１の重み付け処理部１１－１は、以下の式（１）に示すように、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜から、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する（図７のステップＳＴ１）。

　式（１）において、αは、増幅部２の利得に関する入出力特性の逆特性において、利得が急激に変化する振幅｜ｘ（ｎ）｜である。βは、任意の係数である。

　第２の重み付け処理部１１－２は、信号分配部１１ａから、分配後の他方の送信信号ｘ（ｎ）を取得する。
　第２の重み付け処理部１１－２は、以下の式（２）に示すように、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜から、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する（図７のステップＳＴ２）。

　第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）及び第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）のそれぞれは、図８に示すように、変化する。即ち、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）と第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）とは、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）における振幅｜ｘ（ｎ）｜の変化に伴って、互いに異なる変化を生じる。
　図８は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜と重み係数との関係の一例を示す説明図である。
　図８において、横軸は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜を示している。送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜の変化範囲は、２つの区間（１）（２）に分割されている。区間（１）は、振幅｜ｘ（ｎ）｜が０以上α未満の区間である。区間（２）は、振幅｜ｘ（ｎ）｜がαよりも大きい区間である。
　縦軸は、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）及び第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）におけるそれぞれの値を示している。
　図８の例では、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）と第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）との総和は、送信信号ｖ_ｊ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜が変化しても、１である。即ち、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＋ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）＝１である。
　区間（１）では、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＞ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）であり、区間（２）では、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＜ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）である。
　また、区間（１）と区間（２）との境界である｜ｘ（ｎ）｜＝αでは、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＝ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）である。

　ここでは、第１の重み付け処理部１１－１が、式（１）によって、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を算出し、第２の重み付け処理部１１－２が、式（２）によって、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を算出している。しかし、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）及び第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）のそれぞれは、区間（１）では、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＞ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）となり、区間（２）では、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＜ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）となり、｜ｘ（ｎ）｜＝αでは、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＝ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）となるものであればよく、式（１）及び式（２）によって算出されるものに限るものではない。

　送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）及び第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）のそれぞれが、図９に示すようなテーブルに記憶されていてもよい。
　図９は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）及び第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）のそれぞれを記憶しているテーブルを示す説明図である。
　この場合、第１の重み付け処理部１１－１は、式（１）によって、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する代わりに、当該テーブルから、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を取得すればよい。
　第２の重み付け処理部１１－２は、式（２）によって、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する代わりに、当該テーブルから、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を取得すればよい。

　第１の重み付け処理部１１－１は、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する（図７のステップＳＴ３）。
　即ち、第１の重み付け処理部１１－１は、以下の式（３）に示すように、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）を送信信号ｘ（ｎ）に乗算することによって、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
ｖ_１（ｎ）＝ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）×ｘ（ｎ）　　　　　　（３）
　第１の重み付け処理部１１－１は、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）×ｘ（ｎ）を、重み付け実施後の送信信号ｖ_１（ｎ）として、第１の歪み補償処理部１２－１に出力する。

　第２の重み付け処理部１１－２は、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する（図７のステップＳＴ４）。
　即ち、第２の重み付け処理部１１－２は、以下の式（４）に示すように、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）を送信信号ｘ（ｎ）に乗算することによって、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
ｖ_２（ｎ）＝ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）×ｘ（ｎ）　　　　　　（４）
　第２の重み付け処理部１１－２は、ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）×ｘ（ｎ）を、重み付け実施後の送信信号ｖ_２（ｎ）として、第２の歪み補償処理部１２－２に出力する。

　増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）における振幅｜ｘ（ｎ）｜の変化範囲がＪ個の区間に分割されている場合、歪み補償部１２は、Ｊ個の歪み補償処理部を備える。
　Ｊ＝２の場合、歪み補償部１２は、図２に示すように、２個の歪み補償処理部として、第１の歪み補償処理部１２－１と第２の歪み補償処理部１２－２とを備えている。

　第１の歪み補償処理部１２－１は、第１の重み付け処理部１１－１から、重み付け実施後の送信信号ｖ_１（ｎ）を取得し、係数更新処理部１４ａから、第１の歪み補償係数ｃ_１を取得する。
　第１の歪み補償処理部１２－１は、第１の歪み補償係数ｃ_１を用いて、重み付け実施後の送信信号ｖ_１（ｎ）に対する歪み補償処理を実施する（図７のステップＳＴ５）。
　第１の歪み補償処理部１２－１は、歪み補償処理後の送信信号ｕ_１（ｎ）を信号合成部１３に出力する。

　第２の歪み補償処理部１２－２は、第２の重み付け処理部１１－２から、重み付け実施後の送信信号ｖ_２（ｎ）を取得し、係数更新処理部１４ａから、第２の歪み補償係数ｃ_２を取得する。
　第２の歪み補償処理部１２－２は、第２の歪み補償係数ｃ_２を用いて、重み付け実施後の送信信号ｖ_２（ｎ）に対する歪み補償処理を実施する（図７のステップＳＴ６）。
　第２の歪み補償処理部１２－２は、歪み補償処理後の送信信号ｕ_２（ｎ）を信号合成部１３に出力する。

　第１の歪み補償処理部１２－１における歪み補償処理は、公知の歪み補償処理であり、以下の式（５）に示すような多項式を用いて行われる。

　式（５）において、ａ_ｍｋは、歪み補償係数ｃ_１を構成する係数、Ｍ_１は、メモリ深さであり、Ｋ_１は、多項式の次数である。

　第２の歪み補償処理部１２－２における歪み補償処理は、公知の歪み補償処理であり、以下の式（７）に示すような多項式を用いて行われる。

　式（７）において、ｂ_ｍｋは、歪み補償係数ｃ_２を構成する係数、Ｍ_２は、メモリ深さであり、Ｋ_２は、多項式の次数である。
　Ｍ_１とＭ_２とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、Ｋ_１とＫ_２とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

　信号合成部１３は、歪み補償部１２から出力されたＪ個の送信信号ｕ_１（ｎ）～ｕ_Ｊ（ｎ）を合成する（図７のステップＳＴ７）。
　Ｊ＝２の場合、信号合成部１３は、以下の式（９）に示すように、第１の歪み補償処理部１２－１から出力された歪み補償処理後の送信信号ｕ_１（ｎ）と、第２の歪み補償処理部１２－２から出力された歪み補償処理後の送信信号ｕ_２（ｎ）とを合成する。
　信号合成部１３は、送信信号ｕ_１（ｎ）と送信信号ｕ_２（ｎ）との合成信号である送信信号ｕ（ｎ）を増幅部２及び係数更新処理部１４ａのそれぞれに出力する。

　特許文献１に開示されている劣化防止技術では、それぞれの区間での利得に関する入出力特性から、それぞれの区間での逆特性が推定されている。このため、互いに隣接している２つの区間の境界において、逆特性に不連続を生じてしまうことがある。また、送信信号の振幅が複数の区間を跨いで変化するとき、電力増幅器のメモリ効果を補償できないことがある。メモリ効果とは、電力増幅器に対して、過去に与えられた送信信号が、現在の送信信号の非線形歪みに影響を与える現象のことである。
　これに対して、図１に示す歪み補償装置１では、入出力特性の逆特性において、利得が急激に変化する振幅｜ｘ（ｎ）｜がαに設定されており、式（９）の右辺第一項が示す多項式と、右辺第二項が示す多項式との２つの多項式によって、利得が急激に変化する点での逆特性が表されている。このため、図１に示す歪み補償装置１では、利得が急激に変化する点での逆特性が不連続にならなくなり、高精度に表される。また、図１に示す歪み補償装置１では、入出力特性の逆特性が、送信信号ｘ（ｎ）の全区間の振幅｜ｘ（ｎ）｜を用いて表されているので、増幅部２のメモリ効果を補償することができる。

　第１の重み付け処理部１４－１は、増幅部２から、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）を取得する。
　第１の重み付け処理部１４－１は、以下の式（１０）に示すように、送信信号ｙ（ｎ）の振幅｜ｙ（ｎ）｜から、第１の重み係数ｗ_１（｜ｙ（ｎ）｜）を算出する（図７のステップＳＴ８）。

　第２の重み付け処理部１４－２は、増幅部２から、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）を取得する。
　第２の重み付け処理部１４－２は、以下の式（１１）に示すように、送信信号ｙ（ｎ）の振幅｜ｙ（ｎ）｜から、第２の重み係数ｗ_２（｜ｙ（ｎ）｜）を算出する（図７のステップＳＴ９）。

　第１の重み付け処理部１４－１は、第１の重み係数ｗ_１（｜ｙ（ｎ）｜）を用いて、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する（図７のステップＳＴ１０）。
　即ち、第１の重み付け処理部１４－１は、以下の式（１２）に示すように、第１の重み係数ｗ_１（｜ｙ（ｎ）｜）を増幅後の送信信号ｙ（ｎ）に乗算することによって、送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
ｙ_１（ｎ）＝ｗ_１（｜ｙ（ｎ）｜）×ｙ（ｎ）　　　　　　（１２）
　第１の重み付け処理部１４－１は、ｗ_１（｜ｙ（ｎ）｜）×ｙ（ｎ）を、重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ）として、係数更新処理部１４ａに出力する。

　第２の重み付け処理部１４－２は、第２の重み係数ｗ_２（｜ｙ（ｎ）｜）を用いて、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する（図７のステップＳＴ１１）。
　即ち、第２の重み付け処理部１４－２は、以下の式（１３）に示すように、第２の重み係数ｗ_２（｜ｙ（ｎ）｜）を増幅後の送信信号ｙ（ｎ）に乗算することによって、送信信号ｙ（ｎ）に対して重み付けを実施する。
ｙ_２（ｎ）＝ｗ_２（｜ｙ（ｎ）｜）×ｙ（ｎ）　　　　　　（１３）
　第２の重み付け処理部１４－２は、ｗ_２（｜ｙ（ｎ）｜）×ｙ（ｎ）を、重み付け実施後の送信信号ｙ_２（ｎ）として、係数更新処理部１４ａに出力する。

　係数更新処理部１４ａは、信号合成部１３から、合成後の送信信号ｕ（ｎ）を取得する。
　また、係数更新処理部１４ａは、第１の重み付け処理部１４－１から、重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ）を取得し、第２の重み付け処理部１４－２から、重み付け実施後の送信信号ｙ_２（ｎ）を取得する。
　係数更新処理部１４ａは、合成後の送信信号ｕ（ｎ）と、重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ），ｙ_２（ｎ）とを用いて、第１の歪み補償係数ｃ_１及び第２の歪み補償係数ｃ_２のそれぞれを更新する（図７のステップＳＴ１２）。
　係数更新処理部１４ａは、更新後の第１の歪み補償係数ｃ_１を第１の歪み補償処理部１２－１に出力し、更新後の第２の歪み補償係数ｃ_２を第２の歪み補償処理部１２－２に出力する。
　更新後の第１の歪み補償係数ｃ_１及び更新後の第２の歪み補償係数ｃ_２におけるそれぞれの算出は、ＬＳ（Ｌｅａｓｔ　Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム、又は、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム等によって行われる。

　以下、係数更新処理部１４ａが、ＬＳアルゴリズムを用いて、更新後の第１の歪み補償係数ｃ_１及び更新後の第２の歪み補償係数ｃ_２のそれぞれを算出する場合の処理を説明する。
　まず、更新後の第１の歪み補償係数ｃ_１と、更新後の第２の歪み補償係数ｃ_２とを含む行列Ｃを以下の式（１４）のように定義する。

　式（１４）において、上付きのＴは、行列の転置を表している。

　ＬＳアルゴリズムを用いる場合、行列Ｃを以下の式（１７）のように表すことができる。したがって、係数更新処理部１４ａは、式（１７）によって、更新後の第１の歪み補償係数ｃ_１及び更新後の第２の歪み補償係数ｃ_２のそれぞれを算出する。

　式（１７）において、上付きのＨは、行列の複素共役転置を表している。

　行列Ｙは、以下の式（１８）のように表され、行列Ｕは、以下の式（１９）のように表される。

　式（１８）及び式（１９）において、Ｎは、時系列データである送信信号ｙ_１（ｎ），ｙ_２（ｎ）のサンプル数、ｕ（ｎ）は、信号合成部１３から出力された送信信号である。

　式（１８）において、ｙ_１（ｎ）及びｙ_２（ｎ）のそれぞれは、行列であり、以下の式（２０）及び式（２１）のように表される。

　図１及び図２に示す歪み補償装置１では、歪み補償係数更新部１４が、信号合成部１３による合成後の送信信号ｕ（ｎ）と、増幅部２による増幅後の送信信号ｙ（ｎ）とを用いて、それぞれの歪み補償係数ｃ_ｊを更新している。しかし、これは一例に過ぎず、図１０及び図１１に示すように、歪み補償係数更新部１４が、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）と、増幅部２による増幅後の送信信号ｙ（ｎ）とを用いて、それぞれの歪み補償係数ｃ_ｊを更新するようにしてもよい。
　図１０は、実施の形態１に係る他の歪み補償装置１を備える電力増幅器を示す構成図である。
　図１１は、実施の形態１に係る他の歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。
　歪み補償係数更新部１４の係数更新処理部１４ａは、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）と、増幅部２による増幅後の送信信号ｙ（ｎ）とを用いて、歪み補償係数ｃ_１，ｃ_２を更新する場合、式（１９）に示す行列Ｕの代わりに、以下の式（２２）に示す行列Ｘを用いる。

　そして、係数更新処理部１４ａは、行列Ｕの代わりに、式（２２）に示す行列Ｘを式（１７）に代入することによって、更新後の第１の歪み補償係数ｃ_１及び更新後の第２の歪み補償係数ｃ_２のそれぞれを算出する。

　以上の実施の形態１では、増幅対象の送信信号を複数の送信信号に分配し、増幅対象の送信信号における振幅の変化に伴って、互いに異なる変化を生じる複数の重み係数のそれぞれを用いて、分配後のそれぞれの送信信号に対する重み付けを実施する重み付け部１１と、複数の歪み補償係数のそれぞれを用いて、重み付け部１１による重み付け実施後のそれぞれの送信信号に対する歪み補償処理を実施する歪み補償部１２と、歪み補償部１２による歪み補償処理後の複数の送信信号を合成し、合成後の送信信号を増幅部２に出力する信号合成部１３とを備えるように、歪み補償装置１を構成した。したがって、歪み補償装置１は、電力増幅器の利得に関する入出力特性が、急激に変化する点を有する入出力特性であっても、送信信号の歪みを補償することができる。

実施の形態２．
　実施の形態２では、Ｊ＞３である場合の電力増幅器について説明する。
　図１２は、実施の形態２に係る歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。図１２において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。

　重み付け部１１は、信号分配部１１ａと、Ｊ個の重み付け処理部を備えている。
　即ち、重み付け部１１は、信号分配部１１ａのほかに、第１の重み付け処理部１１－１、第２の重み付け処理部１１－２、・・・、第Ｊの重み付け処理部１１－Ｊを備えている。
　第Ｊの重み付け処理部１１－Ｊは、信号分配部１１ａによる分配後の送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜から、第Ｊの重み係数ｗ_Ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する。
　第Ｊの重み付け処理部１１－Ｊは、第Ｊの重み係数ｗ_Ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　第Ｊの重み付け処理部１１－Ｊは、重み付け実施後の送信信号ｖ_Ｊ（ｎ）を後述する第Ｊの歪み補償処理部１２－Ｊに出力する。
　第Ｊの重み付け処理部１１－Ｊは、アナログ回路によって実現される場合、例えば、減算器と、指数関数を演算する演算器と、加算器と、除算器と、乗算器とを備えることが想定される。

　歪み補償部１２は、Ｊ個の歪み補償処理部を備えている。
　即ち、歪み補償部１２は、第１の歪み補償処理部１２－１、第２の歪み補償処理部１２－２、・・・、第Ｊの歪み補償処理部１２－Ｊを備えている。
　第Ｊの歪み補償処理部１２－Ｊは、係数更新処理部１４ａから出力された第Ｊの歪み補償係数ｃ_Ｊを用いて、第Ｊの重み付け処理部１１－Ｊから出力された重み付け実施後の送信信号ｖ_Ｊ（ｎ）に対する歪み補償処理を実施する。
　第Ｊの歪み補償処理部１２－Ｊは、歪み補償処理後の送信信号ｕ_Ｊ（ｎ）を信号合成部１３に出力する。
　第Ｊの歪み補償処理部１２－Ｊは、アナログ回路によって実現される場合、例えば、べき乗を演算する演算器と、乗算器と、加算器とを備えることが想定される。

　歪み補償係数更新部１４は、Ｊ個の重み付け処理部と、係数更新処理部１４ａとを備えている。
　即ち、歪み補償係数更新部１４は、係数更新処理部１４ａのほかに、第１の重み付け処理部１４－１、第２の重み付け処理部１４－２、・・・、第Ｊの重み付け処理部１４－Ｊを備えている。
　第Ｊの重み付け処理部１４－Ｊは、増幅部２から出力された増幅後の送信信号ｙ（ｎ）の振幅｜ｙ（ｎ）｜から、第Ｊの重み係数ｗ_Ｊ（｜ｙ（ｎ）｜）を算出する。
　第Ｊの重み付け処理部１４－Ｊは、第Ｊの重み係数ｗ_Ｊ（｜ｙ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　第Ｊの重み付け処理部１４－Ｊは、重み付け実施後の送信信号ｙ_Ｊ（ｎ）を係数更新処理部１４ａに出力する。
　第Ｊの重み付け処理部１４－Ｊは、アナログ回路によって実現される場合、例えば、減算器と、指数関数を演算する演算器と、加算器と、除算器と、乗算器とを備えることが想定される。

　次に、図１２に示す歪み補償装置１の動作について説明する。
　増幅部２は、歪み補償装置１から出力された送信信号ｕ（ｎ）を増幅し、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）を出力する。
　増幅部２の利得に関する入出力特性は、図１３に示すように、急激に変化する点を有している。
　増幅部２における入出力特性の逆特性についても、図１４に示すように、急激に変化する点を有している。
　図１３は、増幅部２の利得に関する入出力特性の一例を示す説明図である。図１３は、Ｊ＝３である場合の入出力特性を示している。
　図１４は、増幅部２における入出力特性の逆特性の一例を示す説明図である。図１４は、Ｊ＝３である場合の逆特性を示している。
　図１３において、横軸は、歪み補償装置１から出力された送信信号ｕ（ｎ）の振幅｜ｕ（ｎ）｜であり、縦軸は、増幅部２の利得である。
　図１４において、横軸は、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜であり、縦軸は、増幅部２の利得である。
　入出力特性の逆特性は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜がα_１，α_２である点において、利得が急激に変化している。

　図１５は、Ｊ＝３である場合の、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜と重み係数との関係の一例を示す説明図である。
　図１５において、横軸は、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜を示している。送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜の変化範囲は、Ｊ＝３個の区間（１）～（３）に分割されている。区間（１）は、振幅｜ｘ（ｎ）｜が０以上α_１未満の区間である。区間（２）は、振幅｜ｘ（ｎ）｜がα_１よりも大きく、α_２未満の区間である。区間（３）は、振幅｜ｘ（ｎ）｜がα_２よりも大きい区間である。
　縦軸は、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）、第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）及び第３の重み係数ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）におけるそれぞれの値を示している。

　図１５の例では、第１の重み係数ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）と第２の重み係数ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）と第３の重み係数ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）との総和は、送信信号ｖ_ｊ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜が変化しても、１である。即ち、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＋ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）＋ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）＝１である。
　区間（１）では、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＞ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜），ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）であり、区間（２）では、ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）＞ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜），ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）である。また、区間（３）では、ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）＞ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜），ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）である。
　区間（１）と区間（２）との境界である｜ｘ（ｎ）｜＝α_１では、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＝ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）であり、ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）＝０である。
　区間（２）と区間（３）との境界である｜ｘ（ｎ）｜＝α_２では、ｗ_２（｜ｘ（ｎ）｜）＝ｗ_３（｜ｘ（ｎ）｜）であり、ｗ_１（｜ｘ（ｎ）｜）＝０である。

　第ｊの重み付け処理部１１－ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）は、式（１）、式（２）、又は、式（１）（２）に相当する式等によって、第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）を算出する。
　しかし、これは一例に過ぎず、第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）が、図１６に示すようなテーブルに記憶されていてもよい。
　図１６は、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を記憶しているテーブルを示す説明図である。
　この場合、第ｊの重み付け処理部１１－ｊは、当該テーブルから、送信信号ｘ（ｎ）の振幅｜ｘ（ｎ）｜に対応する第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）を取得すればよい。

　第ｊの重み付け処理部１１－ｊは、第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）を用いて、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　即ち、第ｊの重み付け処理部１１－ｊは、以下の式（２３）に示すように、第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）を送信信号ｘ（ｎ）に乗算することによって、送信信号ｘ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
ｖ_ｊ（ｎ）＝ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）×ｘ（ｎ）　　　　　　（２３）
　第ｊの重み付け処理部１１－ｊは、ｗ_ｊ（｜ｘ（ｎ）｜）×ｘ（ｎ）を、重み付け実施後の送信信号ｖ_ｊ（ｎ）として、第ｊの歪み補償処理部１２－ｊに出力する。

　第ｊの歪み補償処理部１２－ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）は、第ｊの重み付け処理部１１－ｊから、重み付け実施後の送信信号ｖ_ｊ（ｎ）を取得する。
　また、第ｊの歪み補償処理部１２－ｊは、係数更新処理部１４ａから、第ｊの歪み補償係数ｃ_ｊを取得する。
　第ｊの歪み補償処理部１２－ｊは、第ｊの歪み補償係数ｃ_ｊを用いて、重み付け実施後の送信信号ｖ_ｊ（ｎ）に対する歪み補償処理を実施する。
　重み付け実施後の送信信号ｖ_ｊ（ｎ）に対する歪み補償処理は、重み付け実施後の送信信号ｖ_１（ｎ），ｖ_２（ｎ）に対する歪み補償処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　第ｊの歪み補償処理部１２－ｊは、歪み補償処理後の送信信号ｕ_ｊ（ｎ）を信号合成部１３に出力する。

　信号合成部１３は、以下の式（２４）に示すように、歪み補償部１２から出力されたＪ個の送信信号ｕ_１（ｎ）～ｕ_Ｊ（ｎ）を合成する。

　信号合成部１３は、Ｊ個の送信信号ｕ_１（ｎ）～ｕ_Ｊ（ｎ）の合成信号である送信信号ｕ（ｎ）を増幅部２に出力する。

　第ｊの重み付け処理部１４－ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）は、式（１０）、式（１１）、又は、式（１０）（１１）に相当する式等によって、第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｙ（ｎ）｜）を算出する。

　第ｊの重み付け処理部１４－ｊは、第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｙ（ｎ）｜）を用いて、増幅後の送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
　即ち、第ｊの重み付け処理部１４－ｊは、以下の式（２５）に示すように、第ｊの重み係数ｗ_ｊ（｜ｙ（ｎ）｜）を増幅後の送信信号ｙ（ｎ）に乗算することによって、送信信号ｙ（ｎ）に対する重み付けを実施する。
ｙ_ｊ（ｎ）＝ｗ_ｊ（｜ｙ（ｎ）｜）×ｙ（ｎ）　　　　　　（２５）
　第ｊの重み付け処理部１４－ｊは、ｗ_ｊ（｜ｙ（ｎ）｜）×ｙ（ｎ）を、重み付け実施後の送信信号ｙ_ｊ（ｎ）として、係数更新処理部１４ａに出力する。

　係数更新処理部１４ａは、信号合成部１３から、合成後の送信信号ｕ（ｎ）を取得する。
　また、係数更新処理部１４ａは、第１の重み付け処理部１４－１～第Ｊの重み付け処理部１４－Ｊから、Ｊ個の重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ）～ｙ_Ｊ（ｎ）を取得する。
　係数更新処理部１４ａは、合成後の送信信号ｕ（ｎ）と、Ｊ個の重み付け実施後の送信信号ｙ_１（ｎ）～ｙ_Ｊ（ｎ）とを用いて、第１の歪み補償係数ｃ_１～第Ｊの歪み補償係数ｃ_Ｊのそれぞれを更新する。
　係数更新処理部１４ａは、更新後の第ｊの歪み補償係数ｃ_ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を第ｊの歪み補償処理部１２－ｊに出力する。
　更新後の第ｊの歪み補償係数ｃ_ｊの算出は、ＬＳアルゴリズム、又は、ＬＭＳアルゴリズム等によって行われる。

　係数更新処理部１４ａが、ＬＳアルゴリズムを用いて、更新後の第ｊの歪み補償係数ｃ_ｊを算出する場合、式（１４）に示す行列Ｃを、以下の式（２６）のように拡張し、式（１８）に示す行列Ｙを、以下の式（２７）のように拡張すれば、Ｊ個の第１の歪み補償係数ｃ_１～第Ｊの歪み補償係数ｃ_Ｊのそれぞれを更新することができる。

　以上より、図１２に示す歪み補償装置１は、電力増幅器の利得に関する入出力特性が、急激に変化する点を複数有する入出力特性であっても、送信信号の歪みを補償することができる。

　図１２に示す歪み補償装置１では、歪み補償係数更新部１４が、信号合成部１３による合成後の送信信号ｕ（ｎ）と、増幅部２による増幅後の送信信号ｙ（ｎ）とを用いて、それぞれの歪み補償係数ｃ_ｊを更新している。しかし、これは一例に過ぎず、図１７に示すように、歪み補償係数更新部１４が、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）と、増幅部２による増幅後の送信信号ｙ（ｎ）とを用いて、それぞれの歪み補償係数ｃ_ｊを更新するようにしてもよい。
　図１７は、実施の形態２に係る他の歪み補償装置１の詳細を示す構成図である。
　歪み補償係数更新部１４の係数更新処理部１４ａは、増幅対象の送信信号ｘ（ｎ）と、増幅部２による増幅後の送信信号ｙ（ｎ）とを用いて、それぞれの歪み補償係数ｃ_ｊを更新する場合、式（１９）に示す行列Ｕの代わりに、式（２２）に示す行列Ｘを用いる。
　そして、係数更新処理部１４ａは、行列Ｕの代わりに、式（２２）に示す行列Ｘを式（１７）に代入するとともに、式（２７）に示す行列Ｙを式（１７）に代入することによって、Ｊ個の第１の歪み補償係数ｃ_１～第Ｊの歪み補償係数ｃ_Ｊのそれぞれを算出する。

　なお、本開示は、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

　本開示は、送信信号に対する歪み補償処理を実施する歪み補償装置に適している。
　本開示は、歪み補償装置を備える電力増幅器に適している。

　１　歪み補償装置、２　増幅部、１１　重み付け部、１１ａ　信号分配部、１１－１　第１の重み付け処理部、１１－２　第２の重み付け処理部、１１－Ｊ　第Ｊの重み付け処理部、１２　歪み補償部、１２－１　第１の歪み補償処理部、１２－２　第２の歪み補償処理部、１２－Ｊ　第Ｊの歪み補償処理部、１３　信号合成部、１４　歪み補償係数更新部、１４－１　第１の重み付け処理部、１４－２　第２の重み付け処理部、１４－Ｊ　第Ｊの重み付け処理部、１４ａ　係数更新処理部、２１　重み付け回路、２２　歪み補償回路、２３　信号合成回路、２４　歪み補償係数更新回路、３１　メモリ、３２　プロセッサ。

Claims

　増幅対象の送信信号を複数の送信信号に分配し、前記増幅対象の送信信号における振幅の変化に伴って、互いに異なる変化を生じる複数の重み係数のそれぞれを用いて、分配後のそれぞれの送信信号に対する重み付けを実施する重み付け部と、
　複数の歪み補償係数のそれぞれを用いて、前記重み付け部による重み付け実施後のそれぞれの送信信号に対する歪み補償処理を実施する歪み補償部と、
　前記歪み補償部による歪み補償処理後の複数の送信信号を合成し、合成後の送信信号を増幅部に出力する信号合成部と
　を備えた歪み補償装置。
　前記増幅対象の送信信号、又は、前記信号合成部による合成後の送信信号と、前記増幅部による増幅後の送信信号とを用いて、それぞれの歪み補償係数を更新する歪み補償係数更新部を備えたことを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。
　前記重み付け部は、前記増幅対象の送信信号の振幅から、それぞれの重み係数を算出することを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。
　前記重み付け部は、前記増幅対象の送信信号の振幅に対応する重み係数を記憶しているテーブルから、前記重み付けの実施に用いるそれぞれの重み係数を取得することを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。
　前記増幅対象の送信信号における振幅の変化範囲がＪ（Ｊは、２以上の整数）個の区間に分割されており、
　前記複数の重み係数のそれぞれは、Ｊ個の区間の中のいずれかの区間において、他の重み係数よりも大きく、前記複数の重み係数の総和は、前記増幅対象の送信信号の振幅が変化しても一定であることを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。
　増幅対象の送信信号を複数の送信信号に分配し、前記増幅対象の送信信号における振幅の変化に伴って、互いに異なる変化を生じる複数の重み係数のそれぞれを用いて、分配後のそれぞれの送信信号に対する重み付けを実施する重み付け部と、
　複数の歪み補償係数のそれぞれを用いて、前記重み付け部による重み付け実施後のそれぞれの送信信号に対する歪み補償処理を実施する歪み補償部と、
　前記歪み補償部による歪み補償処理後の複数の送信信号を合成する信号合成部と、
　前記信号合成部による合成後の送信信号を増幅する増幅部と
　を備えた電力増幅器。