特開 2022-157212 歪補償装置、歪補償方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022157212

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】歪補償装置、歪補償方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H03F 1/32 20060101AFI20221006BHJP

   H03F 3/20 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H03F1/32

H03F3/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021061311

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大内 拓

(72)【発明者】

【氏名】日比野 勉

(72)【発明者】

【氏名】松嶋 禎央

【テーマコード（参考）】

5J500

【Ｆターム（参考）】

5J500AA01

5J500AA41

5J500AC21

5J500AF17

5J500AM11

5J500NG03

5J500NG06

5J500NM02

(57)【要約】

【課題】比較的少ない記憶容量にて、確度が高い歪補償特性を得る。
【解決手段】電力増幅器の非線形歪を補償する歪補償装置であって、歪補償の基準情報に基づいて入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し予歪補償信号を電力増幅器に出力し、入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し電力増幅器の出力信号を指定された条件でサンプリングして出力信号サンプル系列を生成し各サンプル系列内のピーク電力値を選別し、各サンプル系列及びピーク電力値をそれぞれ少なくとも２つ保存する保存領域を有し保存の際にはピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書し、保存された少なくとも２つの各サンプル系列のうちピーク電力値を含む所定の条件に基づいて各サンプル系列を選択し該選択した各サンプル系列に基づいて基準情報を生成し歪補償部に出力する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力増幅器の非線形歪を補償する歪補償装置であって、
歪補償の基準情報に基づいて、入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、前記予歪補償信号を前記電力増幅器に出力する歪補償部と、
前記入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し、前記電力増幅器の出力信号を指定された条件でサンプリングして出力信号サンプル系列を生成するサンプリング部と、
前記生成された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を選別する高電力選別部と、
前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ少なくとも２つ保存する保存領域を有し、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書きする保存部と、
前記保存部に保存された少なくとも２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、ピーク電力値を含む所定の条件に基づいて入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成し、前記歪補償部に出力する歪補償基準情報生成部と、
を備える歪補償装置。

【請求項2】

前記保存部は、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ２つ保存する保存領域を有し、
前記歪補償基準情報生成部は、前記保存部に保存された２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、より高いピーク電力を有する入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成する
請求項１に記載の歪補償装置。

【請求項3】

前記保存部は、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ３つ以上保存する保存領域を有し、
前記歪補償基準情報生成部は、複数の前記基準情報を生成し、生成した複数の前記基準情報のうち前記所定の条件に基づいて選択した一つを前記歪補償部に出力する
請求項１に記載の歪補償装置。

【請求項4】

前記保存部は、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ３つ以上保存する保存領域を有し、
前記保存領域に対する保存と、前記ピーク電力値の比較とを同一期間に行う
請求項１に記載の歪補償装置。

【請求項5】

前記サンプリング部は、指定された条件として、サンプリングの間隔を変更可能に構成されている
請求項１～４のいずれか一つに記載の歪補償装置。

【請求項6】

前記サンプリング部、前記高電力選別部、前記保存部、及び前記歪補償基準情報生成部のうち少なくとも一つの設定を変更する制御部を備える
請求項１～５のいずれか一つに記載の歪補償装置。

【請求項7】

電力増幅器の非線形歪を補償する歪補償方法であって、
歪補償の基準情報に基づいて、入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、前記予歪補償信号を前記電力増幅器に出力する歪補償ステップと、
前記入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し、前記電力増幅器の出力信号を指定された条件で取り込んで出力信号サンプル系列を生成するサンプリングステップと、
前記生成された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を選別する高電力選別ステップと、
前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力をそれぞれ少なくとも２つを保存領域に保存し、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書きする保存ステップと、
前記保存された少なくとも２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、ピーク電力値を含む所定の条件に基づいて入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成して出力する歪補償基準生成ステップと、
を備える歪補償方法。

【請求項8】

プロセッサに、電力増幅器の非線形歪を補償する歪補償方法を実行させるプログラムであって、
前記歪補償方法は、
歪補償の基準情報に基づいて、入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、前記予歪補償信号を前記電力増幅器に出力する歪補償ステップと、
前記入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し、前記電力増幅器の出力信号を指定された条件で取り込んで出力信号サンプル系列を生成するサンプリングステップと、
前記生成された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を選別する高電力選別ステップと、
前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力をそれぞれ少なくとも２つを保存領域に保存し、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書きする保存ステップと、
前記保存された少なくとも２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、ピーク電力値を含む所定の条件に基づいて入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成して出力する歪補償基準生成ステップと、
を備えるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歪補償装置、歪補償方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば移動通信システムにおける無線送信機では、入力信号を増幅して出力する電力増幅器が実装される。この電力増幅器は、非線形な入出力特性を持つことが知られている。電力増幅器の非線形な入出力特性は、通信品質の低下や他の通信システムへの妨害の原因になる。この対策として、入力信号にあらかじめ電力増幅器の非線形特性の逆特性を与えることで、非線形歪を補償する歪補償技術（プリディストーション）が用いられる。

【0003】

歪補償技術は、例えば、歪補償多項式の係数に基づいて、電力増幅器の入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、予歪補償信号を電力増幅器に出力することで実行される。歪補償多項式の係数は、電力増幅器への入力信号及び電力増幅器の出力信号に基づいて、電力増幅器の逆特性から生成される。入力信号の電力レベルの全範囲に適応可能な歪補償多項式の係数を正確に決定するためには、取り得る最大のピーク電力を含む入力信号及びそれに対応する出力信号が必要となる。しかし、取り得る最大のピーク電力を含む入力信号が常に通信信号に含まれているとは限らず、ランダムに発生することから、入力信号の全電力範囲を含むデータ系列を選択的に取得する方法が提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、時間的に連続したデータ系列を複数取得して保存し、その複数のサンプル系列からピーク電力が高い入力信号を含むサンプル系列を選別する手法が提案されている。また、特許文献２には、電力が閾値未満のときは歪補償の係数（例えば多項式の係数）の更新を行わず、閾値以上のときは係数の更新を行う手法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－２３１３８７号公報

【特許文献2】特開２０１６－４６７２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の手法では、時間的に連続したデータ系列を複数取得して保存するため、歪補償の係数の確度を上げるためには、大きな記憶容量が要求され、高コスト化につながるといった課題がある。また、特許文献２の手法では、電力が閾値以上であったとして抽出されたデータ系列としても、最適な歪補償の係数が得られる保証がないといった課題がある。たとえば、閾値以上の電力であったとしても、取り得る最大のピーク電力との差が大きい場合には最適な歪補償の係数が得られ難い。一方、閾値を大きく設定しすぎると、更新の頻度が下がるため、歪補償の係数の確度が低くなるおそれがある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比較的少ない記憶容量にて、確度が高い歪補償特性を得ることができる歪補償装置、歪補償方法及びプログラム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】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、電力増幅器の非線形歪を補償する歪補償装置であって、歪補償の基準情報に基づいて、入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、前記予歪補償信号を前記電力増幅器に出力する歪補償部と、前記入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し、前記電力増幅器の出力信号を指定された条件でサンプリングして出力信号サンプル系列を生成するサンプリング部と、前記生成された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を選別する高電力選別部と、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ少なくとも２つ保存する保存領域を有し、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書きする保存部と、前記保存部に保存された少なくとも２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、ピーク電力値を含む所定の条件に基づいて入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成し、前記歪補償部に出力する歪補償基準情報生成部と、を備える歪補償装置である。

【0009】

前記保存部は、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ２つ保存する保存領域を有し、前記歪補償基準情報生成部は、前記保存部に保存された２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、より高いピーク電力を有する入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成するものでもよい。

【0010】

前記保存部は、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ３つ以上保存する保存領域を有し、前記歪補償基準情報生成部は、複数の前記基準情報を生成し、生成した複数の前記基準情報のうち前記所定の条件に基づいて選択した一つを前記歪補償部に出力するものでもよい。

【0011】

前記保存部は、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ３つ以上保存する保存領域を有し、前記保存領域に対する保存と、前記ピーク電力値の比較とを同一期間に行うものでもよい。

【0012】

前記サンプリング部は、指定された条件として、サンプリングの間隔を変更可能に構成されているものでもよい。

【0013】

前記サンプリング部、前記高電力選別部、前記保存部、及び前記歪補償基準情報生成部のうち少なくとも一つの設定を変更する制御部を備えるものでもよい。

【0014】

本発明の一態様は、電力増幅器の非線形歪を補償する歪補償方法であって、歪補償の基準情報に基づいて、入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、前記予歪補償信号を前記電力増幅器に出力する歪補償ステップと、前記入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し、前記電力増幅器の出力信号を指定された条件で取り込んで出力信号サンプル系列を生成するサンプリングステップと、前記生成された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を選別する高電力選別ステップと、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力をそれぞれ少なくとも２つを保存領域に保存し、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書きする保存ステップと、前記保存された少なくとも２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、ピーク電力値を含む所定の条件に基づいて入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成して出力する歪補償基準生成ステップと、を備える歪補償方法である。

【0015】

本発明の一態様は、プロセッサに、電力増幅器の非線形歪を補償する歪補償方法を実行させるプログラムであって、前記歪補償方法は、歪補償の基準情報に基づいて、入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、前記予歪補償信号を前記電力増幅器に出力する歪補償ステップと、前記入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し、前記電力増幅器の出力信号を指定された条件で取り込んで出力信号サンプル系列を生成するサンプリングステップと、前記生成された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を選別する高電力選別ステップと、前記入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力をそれぞれ少なくとも２つを保存領域に保存し、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書きする保存ステップと、前記保存された少なくとも２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、ピーク電力値を含む所定の条件に基づいて入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、前記基準情報を生成して出力する歪補償基準生成ステップと、を備えるプログラムである。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る歪補償装置、歪補償方法及びプログラムでは、比較的少ない記憶容量にて、確度が高い歪補償多項式の係数を得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態１に係る歪補償装置の構成を説明する図である。

【図2】図２は、図１に示す歪補償装置の演算部の構成を説明する図である。

【図3】図３は、図１に示す歪補償装置における歪補償方法のデータ処理のタイミングチャートの一例を示す図である。

【図4】図４は、図１に示す歪補償装置における歪補償方法の一例を示すフロー図である。

【図5】図５は、実施形態２に係る歪補償装置における歪補償方法の一例を示すフロー図である。

【図6】図６は、実施形態３に係る歪補償装置における歪補償方法の一例を示すフロー図である。

【図7】図７は、実施形態４に係る歪補償装置における歪補償方法のデータ処理のタイミングチャートの一例を示す図である。

【図8】図８は、実施形態４に係る歪補償装置における歪補償方法の一例を示すフロー図である。

【図9】図９は、実施形態５に係る歪補償装置の構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には適宜同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略している。

【0019】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る歪補償装置の構成を説明する図である。歪補償装置１は、電力増幅器２の前段に設けられる。歪補償装置１は、通信信号である入力信号に、入力信号に応じて電力増幅器２の歪特性を減殺する補償特性を与えて予歪補償信号を生成し、電力増幅器２に出力する。これにより、歪補償装置１は、電力増幅器２の非線形歪を補償する。

【0020】

歪補償装置１は、ハードウェアとして、プロセッサとメモリとを備える。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを単独または適宜組み合わせたものであり、演算処理を行う。メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などの、プロセッサが演算処理を行う際の作業スペースを提供したりプログラムやデータを記憶したりする半導体メモリを用いて構成できる。

【0021】

歪補償装置１は、さらに、信号処理のためのアナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器、不要な周波数成分を除去するためのデジタルフィルタ、及び周波数変換処理部などを含んでいる。

【0022】

歪補償装置１の機能は、例えばプロセッサがメモリから読み出したプログラムを実行することによってハードウェアとソフトウェアとが協働して実現されてもよいし、ハードウェアの機能として実現されてもよい。

【0023】

歪補償装置１は、機能部として、歪補償部１１と、演算部１２とを備える。また、図２に示すように、演算部１２は、機能部として、サンプリング部１２１と、高電力選別部１２２と、保存部１２３と、歪補償基準情報生成部１２４とを備えている。

【0024】

歪補償部１１は、歪補償基準情報生成部１２４が生成する歪補償の基準情報に基づいて、入力信号の歪補償を実行して予歪補償信号を生成し、この予歪補償信号を電力増幅器２に出力する歪補償ステップを実行する。すなわち、歪補償部１１は、入力信号に、電力増幅器２の歪特性の逆特性を与えて予歪補償信号を生成する。

【0025】

歪補償部１１は、歪補償のための多項式を備えている。歪補償部１１は、入力信号に対して、その振幅及び位相に多項式近似による補償特性を与える。さらに、歪補償部１１は、入力信号に対して、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタまたはＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタによってメモリ効果補償用の補償特性を与えてもよい。これによって歪補償部１１は、電力増幅器２における歪を減殺し、歪補償を実行することができる。

【0026】

演算部１２は、入力信号の一部と出力信号の一部とが入力され、これらの入力に基づいて、与えた逆特性の誤差を算出し、その誤差が減るように、歪補償部１１が補償特性を算出する際に用いる歪補償の基準情報（以下、歪補償基準情報または基準情報と記載する場合がある）を出力する。

【0027】

具体的に、演算部１２では、サンプリング部１２１が、入力信号を指定された条件でサンプリングして入力信号サンプル系列を生成し、出力信号を指定された条件でサンプリングして出力信号サンプル系列を作成するサンプリングステップを実行する。

【0028】

また、高電力選別部１２２は、生成された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を検知して選別する高電力選別ステップを実行する。具体的には、例えば、高電力選別部１２２は、入力信号サンプル系列内のピーク電力値Ｖｐ１を検知して選別し、出力信号サンプル系列内のピーク電力値Ｖｐ２を検知して選別する。

【0029】

また、保存部１２３は、入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ少なくとも２つ保存する保存領域を有している。なお、本実施形態１では保存領域は２つとする。従って、例えば、保存部１２３は、１つの入力信号サンプル系列とそこから選別したピーク電力値Ｖｐ１１とその１つの入力信号サンプル系列に対応する出力信号サンプル系列とそこから選別したピーク電力値Ｖｐ２１、および、別の１つの入力信号サンプル系列とそこから選別したピーク電力値Ｖｐ２１とその別の１つの入力信号サンプル系列に対応する出力信号サンプル系列とそこから選別したピーク電力値Ｖｐ２２、を保存する。そして、保存部１２３は、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えて上書きする保存ステップを実行する。

【0030】

そして、歪補償基準情報生成部１２４は、保存部１２３に保存された２つの入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、ピーク電力値を含む所定の条件に基づいて入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、該選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて基準情報を生成し、歪補償部１１に出力する歪補償基準生成ステップを実行する。

【0031】

上記のサンプリングステップ、高電力選別ステップ、保存ステップ、及び歪補償基準生成ステップは、たとえば、プログラムが歪補償方法としてプロセッサに実行させる。

【0032】

歪補償装置１におけるデータ処理を、図３のタイミングチャート及び図４のフロー図を参照して説明する。

【0033】

図４に示すように、保存部１２３は、入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ２つ保存する保存領域を初期化する（ステップＳ１０１）。以下、ピーク電力値の２つの保存領域をＰｅａｋ＃０、Ｐｅａｋ＃１とする。以下、Ｐｅａｋ＃０、Ｐｅａｋ＃１とは、保存領域を意味する場合と、保存領域に保存されたピーク電力値自体を意味する場合とがある。初期化の際には、Ｐｅａｋ＃０、Ｐｅａｋ＃１をそれぞれ「０」とし、初回は保存番号を＃０と指定する。

【0034】

一方、サンプリング部１２１は、指定された条件として、オフセット時間（ｏｆｓ）及びデータサンプリング時間（Ｐｅｒｉｏｄ）にて、サンプリングを行う。オフセット時間（ｏｆｓ）は、サンプリングの間隔を意味する。ｏｆｓやＰｅｒｉｏｄは、例えば入力信号（例えばＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の信号）の特徴などに応じて適宜設定される。

【0035】

サンプリングは、図３に示すように、時刻ｔ１１にキャプチャプロセスがスタートし、時刻ｔ１１から時間間隔がｏｆｓで等間隔のｏｆｓ＃１、ｏｆｓ＃２、・・・、ｏｆｓ＃Ｘの時刻に、Ｐｅｒｉｏｄの時間だけ行われる。これにより、サンプリング部１２１は、入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を生成する。ここで、Ｘは、２以上の整数であるが、値が大きい方がサンプリングの回数が多くなるので補償特性の確度が高くなる。ただし、多すぎても確度は或る程度以上は高くなりにくいので、要求確度等に応じて適宜設定されるべきである。

【0036】

保存部１２３は、入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を保存領域であるｂａｓｅ ａｄｄｒ（ｂａｓｅ ａｄｄｒ＃０またはｂａｓｅ ａｄｄｒ＃１）に保存するが、指定された保存番号を有する保存領域（初回はｂａｓｅ ａｄｄｒ＃０）に保存する（ステップＳ１０２）。

【0037】

高電力選別部１２２は、保存された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を検知して選別する。

【0038】

保存部１２３は、ピーク電力値を、指定された保存番号を有する保存領域であるＰｅａｋ＃０に保存する（ステップＳ１０３）。

【0039】

保存部１２３は、Ｐｅａｋ＃０に保存されている値とＰｅａｋ＃１に保存されている値とを比較し、条件式「Ｐｅａｋ＃０＞Ｐｅａｋ＃１」が成立しているかを判定する（ステップＳ１０４）。成立しない場合（ステップＳ１０４、Ｎｏ）には、保存部１２３は保存番号を＃０と指定する（ステップＳ１０５）が、初回は必ず成立する（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）ので、保存部１２３は保存番号を＃１と指定する（ステップＳ１０６）。

【0040】

つづいて、保存部１２３は、サンプリングが既定回数（（Ｘ－１）回）以上実行されたかを判定する（ステップＳ１０７）、既定回数以上実行されていないと判定した場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、データ処理はステップＳ１０２に戻る。

【0041】

以降、ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４が繰り返し実行されるが、ステップＳ１０４では、既に保存されたピーク電力値との比較で、条件式「Ｐｅａｋ＃０＞Ｐｅａｋ＃１」に応じて保存領域を切り替えられ、低いピーク電力値が保存された領域に、新しいピーク電力値が上書きされることとなる。

【0042】

ステップＳ１０４は、図３において、「Ｌｏｗｅｓｔ Ｐｅａｋ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と記載される、ドット模様で示した時間帯に実行される。図３において、たとえば、下向きの矢印とともに示される「Ｐｅａｋ＃０ ｏｆｓ＃０」とは、時刻ｔ１１からｏｆｓ＃０のオフセット時間だけ経過した時刻から始まるデータサンプリング時間（Ｐｅｒｉｏｄ）にて、Ｐｅａｋ＃０の保存領域に保存されることを意味する。また、上向きの矢印とともに示される「ｂａｓｅ ａｄｄｒ＃１」とは、保存部１２３が保存番号を＃１に設定した場合は、次のサンプリングの際にはｂａｓｅ ａｄｄｒ＃１にサンプル系列が保存されることを意味する。

【0043】

そして、保存部１２３は、サンプリングが既定回数以上実行されたと判定した場合（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、図３のキャプチャプロセスは終了する（図３の時刻ｔ１２）。その後、データ処理はステップＳ１０８に進む。

【0044】

ステップＳ１０８では、歪補償基準情報生成部１２４は、Ｐｅａｋ＃０及びＰｅａｋ＃１のうち、より高いピーク電力値である保存番号に対応するｂａｓｅ ａｄｄｒに保存されたサンプル系列、すなわち入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、基準情報を生成し、歪補償部に出力する。より高いピーク電力を有するサンプル系列を選択することは、ピーク電力を含む所定の条件の一例である。

【0045】

以上のように構成された歪補償装置１及び歪補償方法によれば、２つという少ない保存領域よって、必要な記憶容量を最小限にしつつ、ピーク電力値の高いサンプル系列を選択することができる。その結果、比較的少ない記憶容量にて、確度が高い歪補償特性を得ることができる。

【0046】

（実施形態２）
実施形態２に係る歪補償装置は、図１、２に示す実施形態１に係る歪補償装置１と同様に構成される。ただし、実施形態１とは異なり、実施形態２に係る歪補償装置は、保存部１２３が、入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ３つ以上保存する保存領域を有し、歪補償基準情報生成部１２４が、複数の基準情報を生成し、生成した複数の基準情報のうち所定の条件に基づいて選択した一つを歪補償部１１に出力する。

【0047】

図５は、実施形態２に係る歪補償装置における歪補償方法の一例を示すフロー図である。保存部１２３は、入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ複数（（Ｎ＋１）とする）だけ保存する保存領域を初期化する（ステップＳ２０１）。初期化の際には、Ｐｅａｋ＃０～Ｐｅａｋ＃Ｎをいずれも「０」とし、初回は保存番号を＃０と指定する。

【0048】

保存部１２３は、入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を保存領域であるｂａｓｅ ａｄｄｒに保存する。このとき、複数の保存領域のうちどこに保存するかは適宜指定されるが、たとえば保存番号が小さい順に、ｂａｓｅ ａｄｄｒ＃０～ｂａｓｅ ａｄｄｒ＃Ｎに順次保存する（ステップＳ２０２）。

【0049】

高電力選別部１２２は、保存された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を検知して選別する。

【0050】

保存部１２３は、ピーク電力値を保存領域であるＰｅａｋに保存する。このとき、複数の保存領域のうちどこに保存するかは適宜指定されるが、たとえば保存番号が小さい順にＰｅａｋ＃０～Ｐｅａｋ＃Ｎに順次保存する（ステップＳ２０３）。

【0051】

保存部１２３は、Ｐｅａｋ＃０～Ｐｅａｋ＃Ｎに保存されている値を比較し、最も低いピーク電力値を判定し、そのピーク電力値が保存された保存番号を次の保存番号に指定する（ステップＳ２０４）。最も低いピーク電力値を判定し、そのピーク電力値が保存された保存番号を次の保存番号に指定することは、保存の際には、ピーク電力値同士の比較の結果を基に保存領域を切り替えることの一例である。

【0052】

つづいて、保存部１２３は、サンプリングが既定回数（たとえば（Ｘ－１）回）以上実行されたかを判定する（ステップＳ２０５）、既定回数以上実行されていないと判定した場合（ステップＳ２０５、Ｎｏ）、データ処理はステップＳ２０２に戻る。

【0053】

以降、ステップＳ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４が繰り返し実行されるが、ステップＳ２０４では、既に保存されたピーク電力値との比較で、最も低いピーク電力値が保存された保存番号の保存領域に切り替えられ、最も低いピーク電力値が保存された保存領域に新しいピーク電力値が上書きされることとなる。

【0054】

そして、保存部１２３は、サンプリングが既定回数以上実行されたと判定した場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）、データ処理はステップＳ２０６に進む。

【0055】

ステップＳ２０６では、歪補償基準情報生成部１２４は、ｂａｓｅ ａｄｄｒ＃０～ｂａｓｅ ａｄｄｒ＃Ｎに保存された全てのサンプル系列、すなわち入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、複数の基準情報を生成し、その中から所定の条件に基づいて選択した最も適切な一つを歪補償部１１に出力する。

【0056】

ここで、所定の条件は、様々な観点から設定することができる。たとえば、入力信号の電力ピーク値のみをデータ選別の基準とした場合、ある極端なデータを反映した歪補償係数になることがある（過反応と呼ぶ）。これは、サンプル系列の電力ピーク値だけでなく、サンプル系列の平均値や標準偏差なども歪補償特性の確度に影響するためである。

【0057】

そこで、所定の条件として、サンプル系列の電力ピーク値に加え、サンプル系列の平均値や標準偏差などの統計量を含めることで、より確度の高い歪補償特性を得ることができる。

【0058】

以上のように構成された実施形態２に係る歪補償装置及び歪補償方法によれば、比較的少ない記憶容量にて、より確度が高い歪補償特性を得ることができる。

【0059】

（実施形態３）
実施形態３に係る歪補償装置は、実施形態１に係る歪補償装置１と同様に構成される。ただし、実施形態１とは異なり、実施形態３に係る歪補償装置は、サンプリング部１２１が、指定された条件として、サンプリングの間隔を変更可能に構成されている。すなわち、サンプリングの間隔は、実施形態１、２では、定数のオフセット時間（ｏｆｓ）であるが、実施形態３では、変更可能であり、具体的には互いに異なる値であるｏｆｓ＿ａまたはｏｆｓ＿ｂの２つの値とすることができる。

【0060】

図６は、実施形態３に係る歪補償装置における歪補償方法の一例を示すフロー図である。保存部１２３が、入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力をそれぞれ２つ保存する保存領域を初期化するとともに、サンプリング部１２１が、オフセット時間を初期化する（ステップＳ３０１）。初期化の際には、保存部１２３は、Ｐｅａｋ＃０、Ｐｅａｋ＃１をそれぞれ「０」とし、初回は保存番号を＃０と指定する。また、サンプリング部１２１は、オフセット時間をｏｆｓ＿ａにする。

【0061】

保存部１２３は、入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を保存領域であるｂａｓｅ ａｄｄｒに保存するが、保存の際には、指定された保存番号を有する保存領域（初回はｂａｓｅ ａｄｄｒ＃０）に保存する（ステップＳ３０２）。

【0062】

高電力選別部１２２は、生成され保存された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を検知して選別する。

【0063】

保存部１２３は、ピーク電力値を、指定された保存番号を有する保存領域であるＰｅａｋ＃０に保存する（ステップＳ３０３）。

【0064】

保存部１２３は、Ｐｅａｋ＃０に保存されている値とＰｅａｋ＃１に保存されている値とを比較し、条件式「Ｐｅａｋ＃０＞Ｐｅａｋ＃１」が成立しているかを判定する（ステップＳ３０４）。成立しない場合（ステップＳ３０４、Ｎｏ）には、保存部１２３は保存番号を＃０と指定（ステップＳ３０５）が、初回は必ず成立する（ステップＳ３０４、Ｙｅｓ）ので、保存部１２３は保存番号を＃１と指定する（ステップＳ３０６）。

【0065】

つづいて、保存部１２３は、サンプリングが既定回数（たとえば（Ｘ－１）回）以上実行されたかを判定する（ステップＳ３０７）、既定回数以上実行されていないと判定した場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、データ処理はステップＳ３０２に戻る。

【0066】

以降、ステップＳ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４が繰り返し実行されるが、ステップＳ３０４では、既に保存されたピーク電力値との比較で、条件式「Ｐｅａｋ＃０＞Ｐｅａｋ＃１」に応じて保存領域を切り替えられ、低いピーク電力値が保存された保存領域に新しいピーク電力値が上書きされることとなる。

【0067】

そして、保存部１２３は、サンプリングが既定回数以上実行されたと判定した場合（ステップＳ３０７、Ｙｅｓ）、データ処理はステップＳ３０８に進む。

【0068】

ステップＳ３０８では、サンプリング部１２１は、オフセット時間がｏｆｓ＿ａかを判定する。ｏｆｓ＿ａであれば（ステップＳ３０８、Ｙｅｓ）、サンプリング部１２１は、オフセット時間をｏｆｓ＿ｂに変更する（ステップＳ３０９）。

【0069】

以降、オフセット時間がｏｆｓ＿ｂの条件にて、ステップＳ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６、及びＳ３０７が適宜実行される。そして、保存部１２３は、オフセット時間がｏｆｓ＿ｂの条件にてサンプリングが既定回数以上実行されたと判定した場合（ステップＳ３０７、Ｙｅｓ）、データ処理はステップＳ３０８に進む。

【0070】

ステップＳ３０８では、サンプリング部１２１は、オフセット時間がｏｆｓ＿ａかを判定するが、ここではｏｆｓ＿ａではないので（ステップＳ３０８、Ｎｏ）、データ処理はステップＳ３０９に進む。

【0071】

ステップＳ３０９では、歪補償基準情報生成部１２４は、Ｐｅａｋ＃０及びＰｅａｋ＃１のうち、より高いピーク電力値である保存番号に対応するｂａｓｅ ａｄｄｒに保存されたサンプル系列、すなわち入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、基準情報を生成し、歪補償部に出力する。

【0072】

ここで、入力信号に周期性がある場合、ｏｆｓと入力信号の周期とが偶然一致すると、周期性のある信号の一部しか取得できない可能性がある。これに対して、実施形態３に係る歪補償装置及び歪補償方法によれば、互いに異なるｏｆｓ＿ａ及びｏｆｓ＿ｂでサンプリングを行うため、信号の周期性に起因したデータの取得漏れが少なくなるという効果が得られる。

【0073】

また、実施形態３に係る歪補償装置及び歪補償方法によれば、上記の効果に加え、実施形態１と同様に、比較的少ない記憶容量にて、確度が高い歪補償特性を得ることができる。

【0074】

また、実施形態３に係る歪補償装置及び歪補償方法の変形例として、実施形態２と同様に保存領域の数を設定し、生成した複数の基準情報から選択した一つを歪補償部１１に出力するように構成することもできる。これにより、上記の効果に加え、比較的少ない記憶容量にて、より確度が高い歪補償特性を得ることができる。

【0075】

また、実施形態３に係る歪補償装置及び歪補償方法のさらなる変形例として、実施形態２と同様に保存領域の数を設定する場合に複数のｏｆｓ毎に保存領域を分けたり、ｏｆｓを常にランダムに変更したりするように構成することもできる。

【0076】

（実施形態４）
実施形態４に係る歪補償装置は、実施形態１に係る歪補償装置１と同様に構成される。ただし、実施形態４に係る歪補償装置は、保存部１２３がピーク電力値に基づいて保存番号を指定するタイミングが実施形態１とは異なる。具体的には、保存部１２３では、保存領域に対する保存と、ピーク電力値の比較とを同一期間に行う。したがって、サンプル系列のデータを保存する期間に、保存番号で指定された保存領域以外の保存領域に保存されているピーク電力値の比較を行い、次の保存番号を決定する。

【0077】

実施形態４に係る歪補償装置におけるデータ処理を、図７のタイミングチャート及び図８のフロー図を参照して説明する。なお、実施形態４では、保存部１２３は、入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力をそれぞれ３つ保存する保存領域を有するものとする。

【0078】

図７に示すように、保存部１２３は、入力信号サンプル系列、出力信号サンプル系列、及びピーク電力値をそれぞれ３つ保存する保存領域を初期化する（ステップＳ４０１）。以下、ピーク電力値の３つの保存領域をＰｅａｋ＃０、Ｐｅａｋ＃１、Ｐｅａｋ＃２とする。初期化の際には、Ｐｅａｋ＃０、Ｐｅａｋ＃１、及びＰｅａｋ＃２をそれぞれ「０」とし、初回は保存番号を＃０と指定する。

【0079】

一方、サンプリング部１２１は、指定された条件として、オフセット時間（ｏｆｓ）とデータサンプリング時間（Ｐｅｒｉｏｄ）にて、サンプリングを行う。サンプリングは、時刻ｔ２１にキャプチャプロセスがスタートし、時刻ｔ２１から時間間隔がｏｆｓで等間隔のｏｆｓ＃１、ｏｆｓ＃２、・・・、ｏｆｓ＃Ｘの時刻に、Ｐｅｒｉｏｄの時間だけ行われる。実施形態４の場合は、ｏｆｓとＰｅｒｉｏｄとが等しく設定されている。これにより、サンプリング部１２１は、入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を作成する。

【0080】

本実施形態４では、保存部１２３は、入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を保存領域であるｂａｓｅ ａｄｄｒに保存するが、保存の際には、指定された保存番号を有する保存領域（初回はｂａｓｅ ａｄｄｒ＃０）に保存する（ステップＳ４０２）。

【0081】

高電力選別部１２２は、保存された入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列のうち、各サンプル系列内のピーク電力値を検知して選別する。

【0082】

保存部１２３は、ピーク電力値を指定された保存番号を有する保存領域であるＰｅａｋ＃０に保存する（ステップＳ４０３）。

【0083】

保存部１２３は、ステップＳ４０２、Ｓ４０３と同じ期間に、保存番号＃０で指定された保存領域Ｐｅａｋ＃０以外の保存領域であるＰｅａｋ＃１及びＰｅａｋ＃２に保存されているピーク電力値を比較し、ピーク電力値が最小の番号（＃１または＃２）を判定し、その番号を次の保存番号として指定する（ステップＳ４０４）。

【0084】

つづいて、保存部１２３は、サンプリングが既定回数（たとえば（Ｘ－１）回）以上実行されたかを判定する（ステップＳ４０５）、既定回数以上実行されていないと判定した場合（ステップＳ４０５、Ｎｏ）、データ処理はステップＳ４０２及びＳ４０４の直前に戻る。

【0085】

以降、ステップＳ４０２、Ｓ４０３、Ｓ４０４が繰り返し実行されるが、ステップＳ４０３では、ステップＳ４０４にて保存番号が指定された、低いピーク電力値が保存された保存領域に新しいピーク電力値が上書きされることとなる。

【0086】

ステップＳ４０２、Ｓ４０３は図７における「Ｐｅｒｉｏｄ」の期間に実行され、ステップＳ４０４は「Ｌｏｗｅｓｔ Ｐｅａｋ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と記載される時間帯に実行される。そして、例えば、符号Ａで示される期間には、保存番号＃０と保存番号＃１との間でピーク電力値が比較され、保存番号＃１が最小のピーク電力値と判定されて保存番号が＃１と指定されるが、これと同時に保存番号＃２に保存される。また、例えば、符号Ａに続く符号Ｂで示される期間には、保存番号＃０と保存番号＃２との間でピーク電力値が比較され、同時に保存番号＃１に保存される。

【0087】

そして、保存部１２３は、サンプリングが既定回数以上実行されたと判定した場合（ステップＳ４０５、Ｙｅｓ）、図７のキャプチャプロセスは終了する（図３の時刻ｔ２２）。その後、データ処理はステップＳ４０５に進む。

【0088】

ステップＳ４０５では、歪補償基準情報生成部１２４は、Ｐｅａｋ＃０～Ｐｅａｋ＃２のうち、より高いピーク電力値である保存番号に対応するｂａｓｅ ａｄｄｒに保存されたサンプル系列、すなわち入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択し、選択した入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列に基づいて、基準情報を生成し、歪補償部に出力する。

【0089】

以上のように構成された実施形態４に係る歪補償装置及び歪補償方法によれば、図３と図８との比較からも分かるように、Ｐｅｒｉｏｄの期間が連続しており、時間的に連続なデータ系列の取得が可能である。その結果、データの取得漏れがなくなり、より確度が高い歪補償特性を得ることができる。

【0090】

なお、実施形態４に係る歪補償装置及び歪補償方法の変形例として、ｏｆｓがＰｅｒｉｏｄよりも大きく設定されていてもよい。この場合、データサンプリング時間の間に間隔ができるが、その間隔は図３のような場合よりも短くすることができる。その結果、データの取得漏れが少なくなり、より確度が高い歪補償特性を得ることができる。

【0091】

（実施形態５）
図９は、実施形態５に係る歪補償装置の構成を説明する図である。実施形態５に係る歪補償装置１Ａは、実施形態１に係る歪補償装置１に制御部１３を追加した構成を有する。なお、図９では歪補償部１１は図示を省略している。

【0092】

機能部としての制御部１３は、演算部１２のサンプリング部１２１、高電力選別部１２２、保存部１２３、及び歪補償基準情報生成部１２４のうち少なくとも一つの設定を変更する機能を有する。変更する設定は、例えば、サンプリング部１２１におけるオフセット時間、保存部１２３における保存領域の数、または歪補償基準情報生成部１２４の動作に関わる設定などである。歪補償基準情報生成部１２４の動作に関わる設定とは、例えば、入力信号サンプル系列及び出力信号サンプル系列を選択する際の条件の設定などである。

【0093】

歪補償装置１Ａは、設定変更によって、実施形態１～４に係る歪補償装置のいずれとしても動作可能である。その結果、歪補償装置１Ａは、例えば歪補償装置１Ａの設置される環境や入力信号の特徴に合わせて最適な動作をするように構成することができる。なお、設定の変更は随時可能であるが、例えば歪補償装置１Ａの製造、出荷時や、メインテナンス時に行われる。

【0094】

例えば、歪補償装置１Ａにおける設定変更を、歪補償装置１Ａの設置される環境に合わせて行う例としては、歪補償装置１Ａと電力増幅器２とを備える無線送信機が、建物内部における不感帯を解消するためのリピータとして利用される場合がある。例えば建物が商業用ビルである場合、建物や建物に入居する店舗の営業時間や営業日などの場合は人が多いのでデータトラフィックが多く、営業時間外であれば建物内はほぼ無人となり、データトラフィックがほとんど発生しなくなる。この場合、歪補償装置１Ａは、データトラフィックが基準よりも少ない時刻の場合は、オフセット時間を大きくする設定変更するまたはサンプリング自体を停止するなどの、歪補償装置１Ａの負荷を減らす設定をしてもよい。この設定は、例えば時間帯に応じて制御部１３が自動的に変更してもよいし、オペレーターが変更してもよい。

【0095】

また、例えば建物がオフィスビルである場合、建物に入居するオフィスに勤務する社員の出社率や出社人数に応じて、歪補償装置１Ａの設定を変更してもよい。

【0096】

歪補償装置１Ａにおける設定変更を、歪補償装置１Ａの設置される環境に合わせて行う別の例としては、歪補償装置１Ａと電力増幅器２とを備える無線送信機が、列車のトンネルの内部における不感帯を解消するためのリピータとして利用される場合がある。この場合、列車の運行状態に応じてデータトラフィックが変化をするので、歪補償装置１Ａは、データトラフィックが基準よりも少ない時刻の場合は、歪補償装置１Ａの負荷を減らす設定をしてもよい。この設定も、例えば時間帯に応じて制御部１３が自動的に変更してもよいし、オペレーターが変更してもよい。

【0097】

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0098】

１、１Ａ ：歪補償装置
２ ：電力増幅器
１１ ：歪補償部
１２ ：演算部
１３ ：制御部
１２１ ：サンプリング部
１２２ ：高電力選別部
１２３ ：保存部
１２４ ：歪補償基準情報生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】