歪み補償回路
【課題】 任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる歪み補償回路を提供する。
【解決手段】 アンプ３からのフィードバック信号をＡＤＣ５でディジタル変換し、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有するＦＩＲフィルタ１２にＡＤＣ５からの出力を通過させて直交復調器１３に出力し、直交復調器１３で直交復調し、ＬＵＴ係数演算部１４でＬＵＴ係数を演算し、包絡線演算部１５で包絡線の値を演算し、ＬＵＴ係数設定部１６でルックアップテーブルから包絡線の値に対するＬＵＴ係数を読み出し、乗算器１７ａ，１７ｂに出力し、乗算器１７ａ，１７ｂで送信信号とＬＵＴ係数を乗算して歪み補償を行う歪み補償回路である。
【解決手段】 アンプ３からのフィードバック信号をＡＤＣ５でディジタル変換し、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有するＦＩＲフィルタ１２にＡＤＣ５からの出力を通過させて直交復調器１３に出力し、直交復調器１３で直交復調し、ＬＵＴ係数演算部１４でＬＵＴ係数を演算し、包絡線演算部１５で包絡線の値を演算し、ＬＵＴ係数設定部１６でルックアップテーブルから包絡線の値に対するＬＵＴ係数を読み出し、乗算器１７ａ，１７ｂに出力し、乗算器１７ａ，１７ｂで送信信号とＬＵＴ係数を乗算して歪み補償を行う歪み補償回路である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンプ装置における歪み補償回路に係り、特に、歪み補償の性能を向上させることができる歪み補償回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
無線通信システムにおけるアンプ装置やアナログ素子では、所望の送信信号に対して非線形歪みが発生することがある。
この発生した歪みをディジタルプリディストーション（ＤＰＤ）回路で補償することが多い。
【０００３】
［従来のＤＰＤ回路：図５］
従来のＤＰＤ回路について図５を参照しながら説明する。図５は、従来のＤＰＤ回路及び周辺回路の構成ブロック図である。
従来のＤＰＤ回路は、図５に示すように、遅延回路（遅延（１））１１と、直交復調器１３と、ＬＵＴ係数演算部１４と、包絡線演算部１５と、ＬＵＴ係数設定部１６と、乗算器１７ａ，１７ｂと、遅延回路（遅延（２））１８とを備えている。
【０００４】
そして、周辺回路として、乗算器１７ａ，１７ｂからの信号をディジタル／アナログ変換するＤＡＣ２と、ＤＡＣ２からの出力信号を増幅するアンプ３と、アンプ３からの出力を電波として送出するアンテナ４と、アンプ３の出力が分岐されてフィードバック信号として入力し、アナログ／ディジタル変換して直交復調器１３に出力するＡＤＣ５を有している。
【０００５】
従来のＤＰＤ回路の各部を説明する。
遅延回路（遅延（１））１１は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
直交復調器１３は、ＡＤＣ５からのフィードバック信号を直交復調してＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【０００６】
ＬＵＴ係数演算部１４は、フィードバック信号と遅延させた送信信号を用いてフィードバック信号の歪み成分を検出し、歪み成分に応じた歪み補償を行うためのＬＵＴ（ルックアップテーブル）の係数を演算して、ＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
包絡線演算部１５は、送信信号に対して包絡線の電力値（√（Ｉ2＋Ｑ2））を演算し、演算結果をＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
【０００７】
ＬＵＴ係数設定部１６は、ＬＵＴ係数演算部１４から入力されるＬＵＴ係数をその演算された際の包絡線の電力値に対応付けて複数記憶するルックアップテーブルを記憶しており、包絡線演算部１５から入力される包絡線の電力値に対応するＬＵＴ係数をルックアップテーブルから選択して乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
【０００８】
乗算器１７ａ，１７ｂは、遅延回路１１からの送信信号とＬＵＴ係数設定部１６からのＬＵＴ係数を乗算してＤＡＣ２に出力する。
遅延回路（遅延（２））１８は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、ＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【０００９】
ＤＰＤ回路は、フィードバック信号を参照して動作するため、フィードバック信号の特性に応じて補償されることになる。
つまり、従来のＤＰＤ回路では、送信信号の特性をフィードバック信号にそのまま反映させる構成となっており、歪み補償の結果は、自帯域の上位周波数と下位周波数で同じ程度となることが多い。
【００１０】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００８−０４８０３２号公報「歪補償装置」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］、特開２０１０−２５８９３２号公報「歪補償装置」（株式会社日立国際電気）［特許文献２］がある。
特許文献１には、異なる次数の歪補償信号を出力する歪補償発生回路を、遅延線に並列に複数接続して備え、高次の歪補償発生回路のベクトル調整器を調整して高次の歪を補償してから低次の歪補償発生回路のベクトル調整器を調整して低次の歪を補償することが示されている。
特許文献２には、プリディストーション方式の歪補償装置として、歪補償テーブルを最適に作成するための技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−０４８０３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５８９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の歪み補償回路では、自帯域の上位周波数と下位周波数における歪み補償の程度はほぼ同程度となるため、上位周波数又は下位周波数のいずれかで元々歪みが大きい場合に、両周波数でバランスのよい歪み補償を実現できないという問題点があった。
【００１３】
また、上記従来の歪み補償回路では、自帯域の上位周波数と下位周波数における歪み補償の程度はほぼ同程度となるため、周囲の電波利用状況によっては、特定の帯域の歪みを他の帯域よりも大きく改善しなければならない場合があるが、それに対応できていないという問題点があった。
【００１４】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる歪み補償回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、送信信号の歪みを補償する歪み補償回路であって、送信信号を遅延させる第１の遅延回路及び第２の遅延回路と、送信信号の包絡線の値を演算する包絡線演算部と、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有し、アンプからのフィードバック信号を通過特性に従って通過させて出力するフィルタと、フィルタからの出力を直交復調する直交復調器と、第２の遅延回路からの出力と直交復調器からの出力を基に歪み補償を行うためのルックアップテーブル係数を演算するルックアップテーブル係数演算部と、包絡線の値とルックアップテーブル係数とを対応付けてルックアップテーブルに記憶する動作を行い、ルックアップテーブルを参照して包絡線演算部で演算された包絡線の値に対応するルックアップテーブル係数を出力するルックアップテーブル係数設定部と、第１の遅延回路からの出力にルックアップテーブル係数設定部から出力されたルックアップテーブル係数を乗算してアンプに出力する乗算器とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記歪み補償回路において、フィルタが、使用周波数帯域の前又は後、若しくは前後両方の周波数の通過を制限するものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、上記歪み補償回路において、フィルタが、外部からの設定で通過特性を変更可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１の遅延回路及び第２の遅延回路が送信信号を遅延させ、包絡線演算部が送信信号の包絡線の値を演算し、フィルタが使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有し、アンプからのフィードバック信号を通過特性に従って通過させて出力し、直交復調器がフィルタからの出力を直交復調し、ルックアップテーブル係数演算部が第２の遅延回路からの出力と直交復調器からの出力を基に歪み補償を行うためのルックアップテーブル係数を演算し、ルックアップテーブル係数設定部が包絡線の値とルックアップテーブル係数とを対応付けてルックアップテーブルに記憶する動作を行い、ルックアップテーブルを参照して包絡線演算部で演算された包絡線の値に対応するルックアップテーブル係数を出力し、乗算器が第１の遅延回路からの出力にルックアップテーブル係数設定部から出力されたルックアップテーブル係数を乗算してアンプに出力する歪み補償回路としているので、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る歪み補償回路の構成ブロック図である。
【図２】第１の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【図３】第２の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【図４】第３の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【図５】従来のＤＰＤ回路及び周辺回路の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る歪み補償回路は、従来のディジタルプリディストーション回路において、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有するフィルタを設け、アンプからのフィードバック信号について当該フィルタを通過させて、ディジタルプリディストーションによる歪み補償を行うようにしているので、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができるものである。
【００２１】
［歪み補償回路：図１］
本発明の実施の形態に係る歪み補償回路（本回路）について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る歪み補償回路の構成ブロック図である。
本回路は、図１に示すように、遅延回路（遅延（１））１１と、ＦＩＲフィルタ１２と、直交復調器１３と、ＬＵＴ係数演算部１４と、包絡線演算部１５と、ＬＵＴ係数設定部１６と、乗算器１７ａ，１７ｂと、遅延回路（遅延（２））１８とを備えている。
【００２２】
そして、周辺回路として、乗算器１７ａ，１７ｂからの信号をディジタル／アナログ変換するＤＡＣ２と、ＤＡＣ２からの出力信号を増幅するアンプ３と、アンプ３からの出力を電波として送出するアンテナ４と、アンプ３の出力が分岐されてフィードバック信号として入力し、アナログ／ディジタル変換してＦＩＲフィルタ１２に出力するＡＤＣ５と、ＦＩＲフィルタ１２の特性を制御する制御部６とを有している。
【００２３】
［本回路の各部］
本回路の各部について具体的に説明する。
遅延回路（遅延（１））１１は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ１２は、入力される信号に対して特定の周波数帯域を通過させ、それ以外の帯域の通過を抑える特性を有し、当該特性に従ってＡＤＣ５からのアナログ信号を通過させて直交復調器１３に出力する。
【００２４】
尚、ＦＩＲフィルタ１２におけるフィルタ特性は、制御部６によって設定され、変更可能となっている。また、本回路では、ＦＩＲフィルタを用いたが、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）又はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）であってもよい。
直交復調器１３は、ＡＤＣ５からのフィードバック信号を直交復調してＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【００２５】
ＬＵＴ係数演算部１４は、フィードバック信号と遅延させた送信信号を用いてフィードバック信号の歪み成分を検出し、歪み成分に応じた歪み補償を行うためのＬＵＴ（ルックアップテーブル）の係数を演算して、ＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
包絡線演算部１５は、送信信号に対して包絡線の電力値（√（Ｉ2＋Ｑ2））を演算し、演算結果をＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
【００２６】
ＬＵＴ係数設定部１６は、ＬＵＴ係数演算部１４から入力されるＬＵＴ係数をその演算された際の包絡線の電力値に対応付けて複数記憶するルックアップテーブルを記憶するものであり、包絡線演算部１５から入力される包絡線の電力値に対応するＬＵＴ係数をルックアップテーブルから選択して乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
【００２７】
乗算器１７ａ，１７ｂは、遅延回路１１からの送信信号とＬＵＴ係数設定部１６からのＬＵＴ係数を乗算してＤＡＣ２に出力する。
遅延回路（遅延（２））１８は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、ＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【００２８】
［第１〜３の実施形態］
次に、本回路を用いて実現する第１〜３の実施形態について図２〜４を参照しながら説明する。図２は、第１の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図であり、図３は、第２の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図であり、図４は、第３の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【００２９】
［第１の実施形態：図２］
第１の実施形態では、図２に示すように、下側の歪み補償結果の図で、歪み補償（ＤＰＤ）前が点線に示すように、使用周波数（中央の突出した帯域）に対して、左側部分が下位周波数帯域であり、右側部分が上位周波数帯域である。
ここで、下位周波数帯域のパワーの抑制特性に比べて上位周波数帯域のパワーの抑制が不足している。つまり、下位と上位の周波数帯域はバランスがとれていない状態である。
【００３０】
そこで、ＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を上側の図に示すように、使用周波数以上の帯域を通過させ、使用周波数より低い下位の帯域での通過をやや抑える特性としたものである。
これにより、図２の下側の歪み補償結果の図に示すように、ＤＰＤ後は実線に示すように、下位及び上位の帯域でバランスのよい歪み補償特性を得ることができるものである。
【００３１】
［第２の実施形態：図３］
第２の実施形態では、図３に示すように、下側の歪み補償結果の図で、ＤＰＤ前の歪み補償特性を示し、更に参考のために、従来のＤＰＤ回路を用いて実現される歪み補償特性（ＤＰＤ後（従来））も示している。
【００３２】
従来のＤＰＤ回路では、使用周波数帯域に対して下位及び上位の周波数帯域でバランスのよい歪み補償特性を得られるが、第２の実施形態では、意図的に上位周波数帯域の歪みを抑える特性としたものである。
【００３３】
つまり、図３の上側のフィルタ特性、つまり、使用周波数以上の帯域を通過させ、使用周波数より低い下位の帯域での通過を大きく抑える特性としたものである。
これにより、図３の下側の歪み補償結果の図に示すように、ＤＰＤ後は実線に示すように、下位の帯域に比べて上位の帯域での歪みを大きく抑える歪み補償特性を得ることができるものである。
【００３４】
［第３の実施形態：図４］
第３の実施形態では、図４に示すように、下側の歪み補償結果の図で、ＤＰＤ前の歪み補償特性を示している。
第３の実施形態では、第２の実施形態とは反対に、意図的に下位周波数帯域の歪みを抑える特性としたものである。
【００３５】
つまり、図４の上側のフィルタ特性、つまり、使用周波数以下の帯域を通過させ、使用周波数より高い上位の帯域での通過を大きく抑える特性としたものである。
これにより、図４の下側の歪み補償結果の図に示すように、ＤＰＤ後は実線に示すように、上位の帯域に比べて下位の帯域での歪みを大きく抑える歪み補償特性を得ることができるものである。
【００３６】
［応用例］
次に、本回路の応用例１，２について説明する。
［応用例１］
応用例１として、ＡＤＣ５からのディジタル信号の出力を監視するモニタ装置を設け、当該モニタ装置が制御部６に対してディジタル信号の出力状態を通知し、ＡＤＣ５からの出力状態に応じて制御部６がＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を変更するものである。
従って、制御部６には、予めＡＤＣ５からの出力状態に対するフィルタ特性のパラメータを記憶している。
【００３７】
［応用例２］
応用例２として、アンプ３の近くに温度を検出する温度センサを設け、当該温度センサが検出した温度の値を制御部６に出力し、制御部６がアンプ３の近傍における温度の値に応じてＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を変更するものである。
従って、制御部６には、予めアンプ３の近傍における温度の値に対するフィルタ特性のパラメータを記憶している。
【００３８】
［実施の形態の効果］
本回路によれば、アンプ３からのフィードバック信号をＡＤＣ５でディジタル変換し、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有するＦＩＲフィルタ１２にＡＤＣ５からの出力を通過させて直交復調器１３に出力し、ＬＵＴ係数演算部１４、包絡線演算部１５、ＬＵＴ係数設定部１６、乗算器１７ａ，１７ｂにより歪み補償を行うものであり、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる効果がある。
【００３９】
また、本回路の応用例では、ＡＤＣ５からの出力又はアンプ３の近傍の温度に応じて制御部６がＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を適宜変更するようにしているので、ＡＤＣ５からの出力又はアンプ３の近傍の温度に応じた歪み補償を実現できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる歪み補償回路に好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１...歪み補償（ＤＰＤ）回路、 ２...ＤＡＣ、 ３...アンプ、 ４...アンテナ、 ５...ＡＤＣ、 ６...制御部、 １０...歪み補償（ＤＰＤ）回路、 １１...遅延回路（遅延（１））、 １２...ＦＩＲフィルタ、 １３...直交復調器、 １４...ＬＵＴ係数演算部、 １５...包絡線演算部、 １６...ＬＵＴ係数設定部、 １７ａ，１７ｂ...乗算器、 １８...遅延回路（遅延（２））
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンプ装置における歪み補償回路に係り、特に、歪み補償の性能を向上させることができる歪み補償回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
無線通信システムにおけるアンプ装置やアナログ素子では、所望の送信信号に対して非線形歪みが発生することがある。
この発生した歪みをディジタルプリディストーション（ＤＰＤ）回路で補償することが多い。
【０００３】
［従来のＤＰＤ回路：図５］
従来のＤＰＤ回路について図５を参照しながら説明する。図５は、従来のＤＰＤ回路及び周辺回路の構成ブロック図である。
従来のＤＰＤ回路は、図５に示すように、遅延回路（遅延（１））１１と、直交復調器１３と、ＬＵＴ係数演算部１４と、包絡線演算部１５と、ＬＵＴ係数設定部１６と、乗算器１７ａ，１７ｂと、遅延回路（遅延（２））１８とを備えている。
【０００４】
そして、周辺回路として、乗算器１７ａ，１７ｂからの信号をディジタル／アナログ変換するＤＡＣ２と、ＤＡＣ２からの出力信号を増幅するアンプ３と、アンプ３からの出力を電波として送出するアンテナ４と、アンプ３の出力が分岐されてフィードバック信号として入力し、アナログ／ディジタル変換して直交復調器１３に出力するＡＤＣ５を有している。
【０００５】
従来のＤＰＤ回路の各部を説明する。
遅延回路（遅延（１））１１は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
直交復調器１３は、ＡＤＣ５からのフィードバック信号を直交復調してＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【０００６】
ＬＵＴ係数演算部１４は、フィードバック信号と遅延させた送信信号を用いてフィードバック信号の歪み成分を検出し、歪み成分に応じた歪み補償を行うためのＬＵＴ（ルックアップテーブル）の係数を演算して、ＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
包絡線演算部１５は、送信信号に対して包絡線の電力値（√（Ｉ2＋Ｑ2））を演算し、演算結果をＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
【０００７】
ＬＵＴ係数設定部１６は、ＬＵＴ係数演算部１４から入力されるＬＵＴ係数をその演算された際の包絡線の電力値に対応付けて複数記憶するルックアップテーブルを記憶しており、包絡線演算部１５から入力される包絡線の電力値に対応するＬＵＴ係数をルックアップテーブルから選択して乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
【０００８】
乗算器１７ａ，１７ｂは、遅延回路１１からの送信信号とＬＵＴ係数設定部１６からのＬＵＴ係数を乗算してＤＡＣ２に出力する。
遅延回路（遅延（２））１８は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、ＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【０００９】
ＤＰＤ回路は、フィードバック信号を参照して動作するため、フィードバック信号の特性に応じて補償されることになる。
つまり、従来のＤＰＤ回路では、送信信号の特性をフィードバック信号にそのまま反映させる構成となっており、歪み補償の結果は、自帯域の上位周波数と下位周波数で同じ程度となることが多い。
【００１０】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００８−０４８０３２号公報「歪補償装置」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］、特開２０１０−２５８９３２号公報「歪補償装置」（株式会社日立国際電気）［特許文献２］がある。
特許文献１には、異なる次数の歪補償信号を出力する歪補償発生回路を、遅延線に並列に複数接続して備え、高次の歪補償発生回路のベクトル調整器を調整して高次の歪を補償してから低次の歪補償発生回路のベクトル調整器を調整して低次の歪を補償することが示されている。
特許文献２には、プリディストーション方式の歪補償装置として、歪補償テーブルを最適に作成するための技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−０４８０３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５８９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の歪み補償回路では、自帯域の上位周波数と下位周波数における歪み補償の程度はほぼ同程度となるため、上位周波数又は下位周波数のいずれかで元々歪みが大きい場合に、両周波数でバランスのよい歪み補償を実現できないという問題点があった。
【００１３】
また、上記従来の歪み補償回路では、自帯域の上位周波数と下位周波数における歪み補償の程度はほぼ同程度となるため、周囲の電波利用状況によっては、特定の帯域の歪みを他の帯域よりも大きく改善しなければならない場合があるが、それに対応できていないという問題点があった。
【００１４】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる歪み補償回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、送信信号の歪みを補償する歪み補償回路であって、送信信号を遅延させる第１の遅延回路及び第２の遅延回路と、送信信号の包絡線の値を演算する包絡線演算部と、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有し、アンプからのフィードバック信号を通過特性に従って通過させて出力するフィルタと、フィルタからの出力を直交復調する直交復調器と、第２の遅延回路からの出力と直交復調器からの出力を基に歪み補償を行うためのルックアップテーブル係数を演算するルックアップテーブル係数演算部と、包絡線の値とルックアップテーブル係数とを対応付けてルックアップテーブルに記憶する動作を行い、ルックアップテーブルを参照して包絡線演算部で演算された包絡線の値に対応するルックアップテーブル係数を出力するルックアップテーブル係数設定部と、第１の遅延回路からの出力にルックアップテーブル係数設定部から出力されたルックアップテーブル係数を乗算してアンプに出力する乗算器とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記歪み補償回路において、フィルタが、使用周波数帯域の前又は後、若しくは前後両方の周波数の通過を制限するものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、上記歪み補償回路において、フィルタが、外部からの設定で通過特性を変更可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１の遅延回路及び第２の遅延回路が送信信号を遅延させ、包絡線演算部が送信信号の包絡線の値を演算し、フィルタが使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有し、アンプからのフィードバック信号を通過特性に従って通過させて出力し、直交復調器がフィルタからの出力を直交復調し、ルックアップテーブル係数演算部が第２の遅延回路からの出力と直交復調器からの出力を基に歪み補償を行うためのルックアップテーブル係数を演算し、ルックアップテーブル係数設定部が包絡線の値とルックアップテーブル係数とを対応付けてルックアップテーブルに記憶する動作を行い、ルックアップテーブルを参照して包絡線演算部で演算された包絡線の値に対応するルックアップテーブル係数を出力し、乗算器が第１の遅延回路からの出力にルックアップテーブル係数設定部から出力されたルックアップテーブル係数を乗算してアンプに出力する歪み補償回路としているので、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る歪み補償回路の構成ブロック図である。
【図２】第１の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【図３】第２の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【図４】第３の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【図５】従来のＤＰＤ回路及び周辺回路の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る歪み補償回路は、従来のディジタルプリディストーション回路において、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有するフィルタを設け、アンプからのフィードバック信号について当該フィルタを通過させて、ディジタルプリディストーションによる歪み補償を行うようにしているので、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができるものである。
【００２１】
［歪み補償回路：図１］
本発明の実施の形態に係る歪み補償回路（本回路）について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る歪み補償回路の構成ブロック図である。
本回路は、図１に示すように、遅延回路（遅延（１））１１と、ＦＩＲフィルタ１２と、直交復調器１３と、ＬＵＴ係数演算部１４と、包絡線演算部１５と、ＬＵＴ係数設定部１６と、乗算器１７ａ，１７ｂと、遅延回路（遅延（２））１８とを備えている。
【００２２】
そして、周辺回路として、乗算器１７ａ，１７ｂからの信号をディジタル／アナログ変換するＤＡＣ２と、ＤＡＣ２からの出力信号を増幅するアンプ３と、アンプ３からの出力を電波として送出するアンテナ４と、アンプ３の出力が分岐されてフィードバック信号として入力し、アナログ／ディジタル変換してＦＩＲフィルタ１２に出力するＡＤＣ５と、ＦＩＲフィルタ１２の特性を制御する制御部６とを有している。
【００２３】
［本回路の各部］
本回路の各部について具体的に説明する。
遅延回路（遅延（１））１１は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ１２は、入力される信号に対して特定の周波数帯域を通過させ、それ以外の帯域の通過を抑える特性を有し、当該特性に従ってＡＤＣ５からのアナログ信号を通過させて直交復調器１３に出力する。
【００２４】
尚、ＦＩＲフィルタ１２におけるフィルタ特性は、制御部６によって設定され、変更可能となっている。また、本回路では、ＦＩＲフィルタを用いたが、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）又はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）であってもよい。
直交復調器１３は、ＡＤＣ５からのフィードバック信号を直交復調してＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【００２５】
ＬＵＴ係数演算部１４は、フィードバック信号と遅延させた送信信号を用いてフィードバック信号の歪み成分を検出し、歪み成分に応じた歪み補償を行うためのＬＵＴ（ルックアップテーブル）の係数を演算して、ＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
包絡線演算部１５は、送信信号に対して包絡線の電力値（√（Ｉ2＋Ｑ2））を演算し、演算結果をＬＵＴ係数設定部１６に出力する。
【００２６】
ＬＵＴ係数設定部１６は、ＬＵＴ係数演算部１４から入力されるＬＵＴ係数をその演算された際の包絡線の電力値に対応付けて複数記憶するルックアップテーブルを記憶するものであり、包絡線演算部１５から入力される包絡線の電力値に対応するＬＵＴ係数をルックアップテーブルから選択して乗算器１７ａ，１７ｂに出力する。
【００２７】
乗算器１７ａ，１７ｂは、遅延回路１１からの送信信号とＬＵＴ係数設定部１６からのＬＵＴ係数を乗算してＤＡＣ２に出力する。
遅延回路（遅延（２））１８は、送信信号の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）を入力してフィードバック信号に合わせて遅延させ、ＬＵＴ係数演算部１４に出力する。
【００２８】
［第１〜３の実施形態］
次に、本回路を用いて実現する第１〜３の実施形態について図２〜４を参照しながら説明する。図２は、第１の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図であり、図３は、第２の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図であり、図４は、第３の実施形態のＦＩＲフィルタ特性と歪み補償結果例を示す図である。
【００２９】
［第１の実施形態：図２］
第１の実施形態では、図２に示すように、下側の歪み補償結果の図で、歪み補償（ＤＰＤ）前が点線に示すように、使用周波数（中央の突出した帯域）に対して、左側部分が下位周波数帯域であり、右側部分が上位周波数帯域である。
ここで、下位周波数帯域のパワーの抑制特性に比べて上位周波数帯域のパワーの抑制が不足している。つまり、下位と上位の周波数帯域はバランスがとれていない状態である。
【００３０】
そこで、ＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を上側の図に示すように、使用周波数以上の帯域を通過させ、使用周波数より低い下位の帯域での通過をやや抑える特性としたものである。
これにより、図２の下側の歪み補償結果の図に示すように、ＤＰＤ後は実線に示すように、下位及び上位の帯域でバランスのよい歪み補償特性を得ることができるものである。
【００３１】
［第２の実施形態：図３］
第２の実施形態では、図３に示すように、下側の歪み補償結果の図で、ＤＰＤ前の歪み補償特性を示し、更に参考のために、従来のＤＰＤ回路を用いて実現される歪み補償特性（ＤＰＤ後（従来））も示している。
【００３２】
従来のＤＰＤ回路では、使用周波数帯域に対して下位及び上位の周波数帯域でバランスのよい歪み補償特性を得られるが、第２の実施形態では、意図的に上位周波数帯域の歪みを抑える特性としたものである。
【００３３】
つまり、図３の上側のフィルタ特性、つまり、使用周波数以上の帯域を通過させ、使用周波数より低い下位の帯域での通過を大きく抑える特性としたものである。
これにより、図３の下側の歪み補償結果の図に示すように、ＤＰＤ後は実線に示すように、下位の帯域に比べて上位の帯域での歪みを大きく抑える歪み補償特性を得ることができるものである。
【００３４】
［第３の実施形態：図４］
第３の実施形態では、図４に示すように、下側の歪み補償結果の図で、ＤＰＤ前の歪み補償特性を示している。
第３の実施形態では、第２の実施形態とは反対に、意図的に下位周波数帯域の歪みを抑える特性としたものである。
【００３５】
つまり、図４の上側のフィルタ特性、つまり、使用周波数以下の帯域を通過させ、使用周波数より高い上位の帯域での通過を大きく抑える特性としたものである。
これにより、図４の下側の歪み補償結果の図に示すように、ＤＰＤ後は実線に示すように、上位の帯域に比べて下位の帯域での歪みを大きく抑える歪み補償特性を得ることができるものである。
【００３６】
［応用例］
次に、本回路の応用例１，２について説明する。
［応用例１］
応用例１として、ＡＤＣ５からのディジタル信号の出力を監視するモニタ装置を設け、当該モニタ装置が制御部６に対してディジタル信号の出力状態を通知し、ＡＤＣ５からの出力状態に応じて制御部６がＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を変更するものである。
従って、制御部６には、予めＡＤＣ５からの出力状態に対するフィルタ特性のパラメータを記憶している。
【００３７】
［応用例２］
応用例２として、アンプ３の近くに温度を検出する温度センサを設け、当該温度センサが検出した温度の値を制御部６に出力し、制御部６がアンプ３の近傍における温度の値に応じてＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を変更するものである。
従って、制御部６には、予めアンプ３の近傍における温度の値に対するフィルタ特性のパラメータを記憶している。
【００３８】
［実施の形態の効果］
本回路によれば、アンプ３からのフィードバック信号をＡＤＣ５でディジタル変換し、使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有するＦＩＲフィルタ１２にＡＤＣ５からの出力を通過させて直交復調器１３に出力し、ＬＵＴ係数演算部１４、包絡線演算部１５、ＬＵＴ係数設定部１６、乗算器１７ａ，１７ｂにより歪み補償を行うものであり、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる効果がある。
【００３９】
また、本回路の応用例では、ＡＤＣ５からの出力又はアンプ３の近傍の温度に応じて制御部６がＦＩＲフィルタ１２のフィルタ特性を適宜変更するようにしているので、ＡＤＣ５からの出力又はアンプ３の近傍の温度に応じた歪み補償を実現できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、任意の周波数帯域における歪み補償の性能を向上させることができる歪み補償回路に好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１...歪み補償（ＤＰＤ）回路、 ２...ＤＡＣ、 ３...アンプ、 ４...アンテナ、 ５...ＡＤＣ、 ６...制御部、 １０...歪み補償（ＤＰＤ）回路、 １１...遅延回路（遅延（１））、 １２...ＦＩＲフィルタ、 １３...直交復調器、 １４...ＬＵＴ係数演算部、 １５...包絡線演算部、 １６...ＬＵＴ係数設定部、 １７ａ，１７ｂ...乗算器、 １８...遅延回路（遅延（２））
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号の歪みを補償する歪み補償回路であって、
送信信号を遅延させる第１の遅延回路及び第２の遅延回路と、
送信信号の包絡線の値を演算する包絡線演算部と、
使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有し、アンプからのフィードバック信号を前記通過特性に従って通過させて出力するフィルタと、
前記フィルタからの出力を直交復調する直交復調器と、
前記第２の遅延回路からの出力と前記直交復調器からの出力を基に歪み補償を行うためのルックアップテーブル係数を演算するルックアップテーブル係数演算部と、
包絡線の値と前記ルックアップテーブル係数とを対応付けてルックアップテーブルに記憶する動作を行い、前記ルックアップテーブルを参照して前記包絡線演算部で演算された包絡線の値に対応するルックアップテーブル係数を出力するルックアップテーブル係数設定部と、
前記第１の遅延回路からの出力に前記ルックアップテーブル係数設定部から出力されたルックアップテーブル係数を乗算してアンプに出力する乗算器とを有することを特徴とする歪み補償回路。
【請求項２】
フィルタは、使用周波数帯域の前又は後、若しくは前後両方の周波数の通過を制限するものであることを特徴とする請求項１記載の歪み補償回路。
【請求項３】
フィルタは、外部からの設定で通過特性を変更可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の歪み補償回路。
【請求項１】
送信信号の歪みを補償する歪み補償回路であって、
送信信号を遅延させる第１の遅延回路及び第２の遅延回路と、
送信信号の包絡線の値を演算する包絡線演算部と、
使用周波数帯域を含む特定帯域の通過特性を有し、アンプからのフィードバック信号を前記通過特性に従って通過させて出力するフィルタと、
前記フィルタからの出力を直交復調する直交復調器と、
前記第２の遅延回路からの出力と前記直交復調器からの出力を基に歪み補償を行うためのルックアップテーブル係数を演算するルックアップテーブル係数演算部と、
包絡線の値と前記ルックアップテーブル係数とを対応付けてルックアップテーブルに記憶する動作を行い、前記ルックアップテーブルを参照して前記包絡線演算部で演算された包絡線の値に対応するルックアップテーブル係数を出力するルックアップテーブル係数設定部と、
前記第１の遅延回路からの出力に前記ルックアップテーブル係数設定部から出力されたルックアップテーブル係数を乗算してアンプに出力する乗算器とを有することを特徴とする歪み補償回路。
【請求項２】
フィルタは、使用周波数帯域の前又は後、若しくは前後両方の周波数の通過を制限するものであることを特徴とする請求項１記載の歪み補償回路。
【請求項３】
フィルタは、外部からの設定で通過特性を変更可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の歪み補償回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３８７４３（Ｐ２０１２−１３８７４３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８９３９７（Ｐ２０１０−２８９３９７）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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