(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】P2024141312
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】通信システム、処理方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H04B 1/04 20060101AFI20241003BHJP
H03F 1/32 20060101ALI20241003BHJP
H03F 3/24 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H04B1/04 R
H03F1/32 141
H03F3/24
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023052891
(22)【出願日】2023-03-29
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「ポスト５Ｇ情報通信システム基盤強化研究開発事業／ポスト５Ｇ情報通信システムの開発／クロスホール向け大容量固定無線伝送システムの開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100181135
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 隆史
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 治
【テーマコード（参考）】
5J500
5K060
【Ｆターム（参考）】
5J500AA01
5J500AA41
5J500AC21
5J500AF17
5J500AK34
5J500AK41
5J500AM11
5J500NG03
5J500NG05
5J500NG06
5J500NH16
5K060BB07
5K060CC04
5K060CC12
5K060FF06
5K060HH06
5K060HH11
5K060KK06
5K060LL24
(57)【要約】
【課題】非線形歪みを補償するための係数の生成に入力される変調信号を直接使用せずに、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償することのできる通信システムを提供する。
【解決手段】通信システムは、硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する第１生成手段と、前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する第２生成手段と、前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する補償手段と、を備える。
【選択図】図１３
【解決手段】通信システムは、硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する第１生成手段と、前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する第２生成手段と、前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する補償手段と、を備える。
【選択図】図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する第１生成手段と、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する第２生成手段と、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する補償手段と、
を備える通信システム。
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する第２生成手段と、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する補償手段と、
を備える通信システム。
【請求項2】
第１装置、
を備え、
前記第１生成手段、前記第２生成手段、および前記補償手段は、
前記第１装置に備えられる、
請求項１に記載の通信システム。
を備え、
前記第１生成手段、前記第２生成手段、および前記補償手段は、
前記第１装置に備えられる、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項3】
前記第１装置は、
前記送信信号を送信する自局装置または前記送信信号を受信する対向局装置である、
請求項２に記載の通信システム。
前記送信信号を送信する自局装置または前記送信信号を受信する対向局装置である、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項4】
第１装置と、
第２装置と、
を備え、
前記補償手段は、
前記第１装置に備えられ、
前記第１生成手段、および前記第２生成手段は、
前記第２装置に備えられる、
請求項１に記載の通信システム。
第２装置と、
を備え、
前記補償手段は、
前記第１装置に備えられ、
前記第１生成手段、および前記第２生成手段は、
前記第２装置に備えられる、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項5】
前記第１装置は、
前記送信信号を送信する自局装置であり、
前記第２装置は、
前記送信信号を受信する対向局装置である、
請求項４に記載の通信システム。
前記送信信号を送信する自局装置であり、
前記第２装置は、
前記送信信号を受信する対向局装置である、
請求項４に記載の通信システム。
【請求項6】
前記出力信号に基づいて前記理想信号を生成する第３生成手段、
を備える請求項１に記載の通信システム。
を備える請求項１に記載の通信システム。
【請求項7】
前記理想信号の整数乗を算出する算出手段、
を備える請求項１から請求項６の何れか一項に記載の通信システム。
を備える請求項１から請求項６の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項8】
前記理想信号の周波数帯域を制限するフィルタリング手段、
を備える請求項１に記載の通信システム。
を備える請求項１に記載の通信システム。
【請求項9】
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成し、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成し、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する、
処理方法。
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成し、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する、
処理方法。
【請求項10】
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成することと、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成することと、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償することと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成することと、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償することと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、通信システム、処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
さまざまな分野で通信技術が利用されている。特許文献１には、関連する技術として、送信信号の歪みを補償することのできる装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－１６００４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、通信システムでは、アンプが有する非線形性の特性などに起因して非線形歪みが発生する場合がある。送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償する場合、例えば、プリディストーション補償技術が用いられる。一般的なプリディストーション補償技術では、入力される変調信号を理想信号とし、その変調信号とフィードバックされた信号との差に基づいて、非線形歪みを補償するための係数が生成される。この場合、入力される変調信号とフィードバックされた信号とのタイミングの調整が必要となる。また、送信レートと受信レートとが異なる場合には、レート変換を行う必要もある。そのため、非線形歪みを補償するための係数の生成に入力される変調信号を直接使用せずに、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償することのできる技術が求められている。
【0005】
本開示の各態様は、上記の課題を解決することのできる通信システム、処理方法、およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本開示の一態様によれば、通信システムは、硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する第１生成手段と、前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する第２生成手段と、前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する補償手段と、を備える。
【0007】
上記目的を達成するために、本開示の別の態様によれば、処理方法は、硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成し、前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する。
【0008】
上記目的を達成するために、本開示の別の態様によれば、プログラムは、硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成することと、前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成することと、前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償することと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【0009】
本開示の各態様によれば、非線形歪みを補償するための係数の生成に入力される変調信号を直接使用せずに、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の第１実施形態による通信システムの構成の一例を示す図である。
【図2】本開示の第１実施形態によるデジタルプリディストーション補償部の構成の一例を示す図である。
【図3】本開示の第１実施形態における複素平面の一例を示す図である。
【図4】本開示の第１実施形態による通信システムにおける主な信号の周波数帯域の一例を示す図である。
【図5】本開示の第１実施形態による通信システムの処理フローの一例を示す図である。
【図6】本開示の第２実施形態による通信システムの構成の一例を示す図である。
【図7】本開示の第２実施形態による対向局装置の構成の一例を示す図である。
【図8】本開示の第２実施形態の変形例による通信システムの構成の一例を示す図である。
【図9】本開示の第２実施形態の変形例による対向局装置の構成の一例を示す図である。
【図10】本開示の第３実施形態による通信システムの構成の一例を示す図である。
【図11】本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）の変形例による係数更新部の構成の一例を示す図である。
【図12】本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）の変形例による係数更新部の処理を説明するための図である。
【図13】本開示の実施形態による通信システムの最小構成を示す図である。
【図14】本開示の実施形態による最小構成の通信システムの処理フローの一例を示す図である。
【図15】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
（通信システムの構成）
本開示の第１実施形態による通信システム１について図面を参照して説明する。硬判定誤差に基づいて、後述する自局装置１ａにおいて発生する非線形歪みを補償するシステムである。
＜第１実施形態＞
（通信システムの構成）
本開示の第１実施形態による通信システム１について図面を参照して説明する。硬判定誤差に基づいて、後述する自局装置１ａにおいて発生する非線形歪みを補償するシステムである。
【0012】
図１は、本開示の第１実施形態による通信システム１の構成の一例を示す図である。通信システム１は、図１に示すように、自局装置１ａを備える。自局装置１ａは、図１に示すように、送信変調器１０ａ、送信アナログ部２０ａ、フィードバック受信アナログ部３０ａ、受信復調器４０ａ、および係数更新部５０ａを備える。
【0013】
送信変調器１０ａは、自局装置１ａにおいて主に後述するアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する。送信変調器１０ａは、図１に示すように、デジタルプリディストーション補償部（以下、「ＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ－Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）補償部」と記載）１０１を備える。ＤＰＤ補償部１０１は、送信信号に対して非線形歪みを打ち消す特性（以下、「逆特性」と記載）を与えるプリディストーション技術を用いて非線形歪みを補償する。例えば、ＤＰＤ補償部１０１は、送信変調器１０ａ内で生成したデジタル信号である変調信号を受ける。ＤＰＤ補償部１０１は、係数更新部５０ａから受ける補償係数ｐに基づいて、自局装置１ａにおいて発生する非線形歪みを打ち消すための逆特性を変調信号に与える。なお、変調信号は複素数で表現される信号である。
【0014】
図２は、本開示の第１実施形態によるＤＰＤ補償部１０１の構成の一例を示す図である。ＤＰＤ補償部１０１は、図２に示すように、高調波算出部１０１ａ、乗算部１０１ｂ、および合成部１０１ｃを備える。図２は、送信信号の３次高調波および５次高調波を補償する場合のＤＰＤ補償部１０１の構成を示している。
【0015】
高調波算出部１０１ａは、図２に示すように、第１算出部１０１ａ１、および第２算出部１０１ａ２を備える。
【0016】
第１算出部１０１ａ１は、変調信号を受ける。第１算出部１０１ａ１は、受けた変調信号の３乗を算出することにより、変調信号の３次高調波を算出する。第１算出部１０１ａ１は、算出した３次高調波を乗算部１０１ｂに出力する。
【0017】
第２算出部１０１ａ２は、変調信号を受ける。第２算出部１０１ａ２は、受けた変調信号の５乗を算出することにより、変調信号の５次高調波を算出する。第２算出部１０１ａ２は、算出した５次高調波を乗算部１０１ｂに出力する。
【0018】
乗算部１０１ｂは、図２に示すように、第１乗算部１０１ｂ１、第２乗算部１０１ｂ２、および第３乗算部１０１ｂ３を備える。
【0019】
第１乗算部１０１ｂ１は、送信変調器１０ａ内で生成した変調信号を受ける。また、第１乗算部１０１ｂ１は、係数更新部５０ａから補償係数ｐの１つである変調信号を補償するための係数ｐ１を受ける。係数ｐ１の詳細については後述する。そして、第１乗算部１０１ｂ１は、送信信号と係数ｐ１とを乗算する。第１乗算部１０１ｂ１は、乗算結果を合成部１０１ｃに出力する。
【0020】
第２乗算部１０１ｂ２は、第１算出部１０１ａ１から３次高調波を受ける。また、第２乗算部１０１ｂ２は、係数更新部５０ａから補償係数ｐの１つである３次高調波用の係数ｐ３を受ける。係数ｐ３の詳細については後述する。そして、第２乗算部１０１ｂ２は、３次高調波と係数ｐ３とを乗算する。第２乗算部１０１ｂ２は、乗算結果を合成部１０１ｃに出力する。
【0021】
第３乗算部１０１ｂ３は、第２算出部１０１ａ２から５次高調波を受ける。また、第３乗算部１０１ｂ３は、係数更新部５０ａから補償係数ｐの１つである５次高調波用の係数ｐ５を受ける。係数ｐ５の詳細については後述する。そして、第３乗算部１０１ｂ３は、５次高調波と係数ｐ５とを乗算する。第３乗算部１０１ｂ３は、乗算結果を合成部１０１ｃに出力する。
【0022】
合成部１０１ｃは、第１乗算部１０１ｂ１、第２乗算部１０１ｂ２、および第３乗算部１０１ｂ３のそれぞれから乗算結果を受ける。合成部１０１ｃは、受けた３つの乗算結果を合成する。合成部１０１ｃによるこの合成の合成結果が逆特性を与えた変調信号である。合成部１０１ｃは、合成結果を送信アナログ部２０ａに出力する。
【0023】
送信アナログ部２０ａは、図１に示すように、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）コンバータ２０１、アップコンバータ２０２、およびアンプ２０３を備える。
【0024】
Ｄ／Ａコンバータ２０１は、送信変調器１０ａから変調信号を受ける。Ｄ／Ａコンバータ２０１は、受けた変調信号を、アナログ信号である変調信号に変換する。Ｄ／Ａコンバータ２０１は、変換後の変調信号をアップコンバータ２０２に出力する。
【0025】
アップコンバータ２０２は、Ｄ／Ａコンバータ２０１から変調信号を受ける。アップコンバータ２０２が受けた変調信号は、ＢＢ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）の周波数帯の信号である。アップコンバータ２０２は、変調信号の周波数帯をＢＢからＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換する。アップコンバータ２０２は、変換後の変調信号をアンプ２０３に出力する。
【0026】
アンプ２０３は、アップコンバータ２０２から変調信号を受ける。アンプ２０３は、受けた変調信号を増幅する。アンプ２０３は、増幅後の変調信号とその非線形歪み成分を含む送信信号を、外部およびフィードバック受信アナログ部３０ａへ出力する。アンプ２０３は、例えば、パワーアンプである。
【0027】
フィードバック受信アナログ部３０ａは、図１に示すように、アンプ３０１、ダウンコンバータ３０２、およびＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ３０３を備える。
【0028】
アンプ３０１は、送信アナログ部２０ａが出力する送信信号を、受信信号として受ける。アンプ３０１は、受信信号を増幅する。アンプ３０１は、増幅後の受信信号をダウンコンバータ３０２に出力する。
【0029】
ダウンコンバータ３０２は、アンプ３０１から受信信号を受ける。ダウンコンバータ３０２が受けた受信信号は、ＲＦの周波数帯の信号である。ダウンコンバータ３０２は、受信信号の周波数帯をＲＦからＢＢに変換する。ダウンコンバータ３０２は、変換後の受信信号をＡ／Ｄコンバータ３０３に出力する。
【0030】
Ａ／Ｄコンバータ３０３は、ダウンコンバータ３０２から受信信号を受ける。Ａ／Ｄコンバータ３０３が受ける受信信号は、アナログ信号である。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、受けた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ３０３が、受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する際のサンプリング周波数は、シンボルレートのｍ倍の周波数である。なお、ｍは２以上の値である。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、変換後の受信信号を受信復調器４０ａに出力する。
【0031】
受信復調器４０ａは、図１に示すように、クロック再生／等化器４０１、および硬判定部４０２を備える。
【0032】
クロック再生／等化器４０１は、フィードバック受信アナログ部３０ａから受信信号を受ける。クロック再生／等化器４０１は、受けた受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる。クロック再生／等化器４０１が、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号をシンボルクロックに同期させる処理を行うことにより、Ａ／Ｄコンバータ３０３でオーバーサンプリングされた受信信号は、シンボルレートの受信信号に変換される。クロック再生／等化器４０１は、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる処理を行った後の受信信号を硬判定部４０２および係数更新部５０ａに出力する。
【0033】
硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。硬判定部４０２は、受けた受信信号がどのような信号であるかを判定する。図３は、本開示の第１実施形態における複素平面の一例を示す図である。例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ－Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式が用いられ、図３に示すように、複素平面における第１象限に１０、第２象限に００、第３象限に０１、第４象限に１１のビットがそれぞれ割り当てられているものとする。この場合、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号を、デジタルのビットに変換する。この変換により、硬判定部４０２が出力する硬判定出力信号が００、０１、１０、１１のいずれかのデジタルのビットとなる。そして、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第１象限であれば、ビット１０と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第２象限であれば、ビット００と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第３象限であれば、ビット０１と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第４象限であれば、ビット１１と判定する。硬判定部４０２は、判定結果を係数更新部５０ａに出力する。
【0034】
係数更新部５０ａは、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数ｐを生成する。係数更新部５０ａは、図１に示すように、誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４を備える。係数更新部５０ａは、シンボルレートで動作する。
【0035】
誤差算出部５０１は、クロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。また、誤差算出部５０１は、マッピング部５０２から後述する理想信号ｄを受ける。そして、誤差算出部５０１は、理想信号ｄから受信信号を減算する。誤差算出部５０１は、減算結果を誤差信号ｅとして補償係数更新部５０４に出力する。なお、誤差信号ｅは、複素数である。
【0036】
マッピング部５０２は、受信復調器４０ａから、硬判定部４０２による判定結果を受ける。マッピング部５０２は、受けた判定結果を、変調方式に応じた信号点に置き替える。例えば、変調方式としてＱＰＳＫ変調方式が用いられる場合、マッピング部５０２は、第１象限を示すビット１０を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第１象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ１）に置き替える。また、マッピング部５０２は、第２象限を示すビット００を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第２象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ２）に置き替える。また、マッピング部５０２は、第３象限を示すビット０１を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第３象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ３）に置き替える。また、マッピング部５０２は、第４象限を示すビット１１を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第４象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ４）に置き替える。第１象限～第４象限それぞれに対応する信号点は、理想的な変調信号（すなわち、本当に送信しようとしていた振幅と位相を有する変調信号である、以下、「理想信号ｄ」と記載）に相当する。そのため、マッピング部５０２は、判定結果を、複素平面上の第１象限～第４象限のいずれかに対応する信号点に置き替える処理を行うことにより、受けた受信信号を理想信号ｄに変換したことになる。なお、この理想信号ｄは、複素数である。そして、マッピング部５０２は、理想信号ｄを誤差算出部５０１、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４に出力する。
【0037】
高調波算出部５０３は、第１算出部５０３ａ、および第２算出部５０３ｂを備える。高調波算出部５０３は、理想信号ｄをマッピング部５０２から受ける。高調波算出部５０３は、受けた理想信号ｄに基づいて、理想信号ｄの高調波を算出する。例えば、第１算出部５０３ａは、理想信号ｄの３乗を算出することにより、理想信号ｄの３次高調波を算出したことになる。また、例えば、第２算出部５０３ｂは、理想信号ｄの５乗を算出することにより、理想信号ｄの５次高調波を算出したことになる。第１算出部５０３ａ、および第２算出部５０３ｂのそれぞれは、算出した理想信号ｄの高調波を補償係数更新部５０４に出力する。
【0038】
補償係数更新部５０４は、補償係数更新部５０４は、マッピング部５０２から理想信号ｄを受ける。また、補償係数更新部５０４は、高調波算出部５０３から理想信号ｄの高調波を受ける。また、補償係数更新部５０４は、誤差算出部５０１から誤差信号ｅを受ける。補償係数更新部５０４は、受けた理想信号ｄと、受けた理想信号ｄの高調波と、受けた誤差信号ｅとに基づいて、適応アルゴリズムを用いて、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数ｐを生成する。
【0039】
例えば、適応アルゴリズムとしてＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）が用いられ、１シンボルごとに補償係数ｐが更新される場合、補償係数更新部５０４は、係数ｐ１を式（１）のように算出することにより生成する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ３を式（２）のように算出することにより算出する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ５を式（３）のように算出することにより生成する。
【0040】
【数1】
【0041】
【数2】
【0042】
【数3】
【0043】
ここで、ｋは０以上の整数である。μは下付き文字の係数に対応したステップサイズである。ｅ＊は誤差信号ｅの共役複素数である。
【0044】
また、例えば、適応アルゴリズムとしてブロックＬＭＳが用いられ、Ｌシンボルごとに補償係数ｐが更新される場合、補償係数更新部５０４は、係数ｐ１を式（４）のように算出することにより生成する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ３を式（５）のように算出することにより算出する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ５を式（６）のように算出することにより生成する。
【0045】
【数4】
【0046】
【数5】
【0047】
【数6】
【0048】
ここで、Ｌはブロック長を表す２以上の整数である。ｌはｋからｋ＋Ｌ－１までの整数である。
【0049】
そして、補償係数更新部５０４は、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、送信変調器１０ａに出力する。例えば、補償係数更新部５０４は、デジタルプリディストーションの技術を用いて処理を行う。
【0050】
図４は、本開示の第１実施形態による通信システム１における主な信号の周波数帯域の一例を示す図である。図４の（ａ）の部分は、送信アナログ部２０ａの出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図４の（ａ）の部分に示すように、送信アナログ部２０ａの出力信号は、変調信号（図４では「元の変調波」と記載）と、その変調信号よりも周波数帯域の広い非線形歪み成分とを含む。
【0051】
図４の（ｂ）の部分は、クロック再生／等化器４０１の出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図４の（ｂ）の部分に示すように、クロック再生／等化器４０１の出力信号は、変調信号と、変調信号と同程度の周波数帯域の広さの非線形歪み成分とを含む。図４の（ｃ）の部分は、マッピング部５０２の出力信号（すなわち、理想信号ｄ）の周波数帯域のイメージを示している。図４の（ｃ）の部分に示すように、マッピング部５０２の出力信号は、変調信号（すなわち、理想信号ｄ）を含む。
【0052】
図４の（ｄ）の部分は、誤差算出部５０１の出力信号（すなわち、誤差信号ｅ）の周波数帯域のイメージを示している。図４の（ｄ）の部分に示すように、誤差算出部５０１の出力信号は、変調信号（すなわち、理想信号ｄ）と同程度の周波数帯域の広さの非線形歪み成分（すなわち、誤差信号ｅ）を含む。図４の（ｅ）の部分は、第１算出部５０３ａの出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図４の（ｅ）の部分に示すように、第１算出部５０３ａの出力信号は、変調信号（すなわち、理想信号ｄ）と同程度の周波数帯域の広さの非線形歪み成分（すなわち、誤差信号ｅ）の３倍の周波数帯域の非線形歪み成分を含む。
【0053】
次に、本開示の第１実施形態による通信システム１が行う処理について説明する。図５は、本開示の第１実施形態による通信システム１の処理フローの一例を示す図である。ここでは、図５を参照して、通信システム１が行う、補償係数ｐを用いて送信アナログ部２０ａの出力信号に含まれる非線形歪み成分を補償する処理について説明する。
【0054】
アンプ２０３は、増幅後の変調信号とその非線形歪み成分を含む送信信号を、外部およびフィードバック受信アナログ部３０ａへ出力する。アンプ３０１は、送信アナログ部２０ａが出力する送信信号を、受信信号として受ける。アンプ３０１は、受信信号を増幅する。アンプ３０１は、増幅後の受信信号をダウンコンバータ３０２に出力する。
【0055】
ダウンコンバータ３０２は、アンプ３０１から受信信号を受ける。ダウンコンバータ３０２は、受信信号の周波数帯をＲＦからＢＢに変換する。ダウンコンバータ３０２は、変換後の受信信号をＡ／Ｄコンバータ３０３に出力する。
【0056】
Ａ／Ｄコンバータ３０３は、ダウンコンバータ３０２から受信信号を受ける。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、受けた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、変換後の受信信号を受信復調器４０ａに出力する。
【0057】
クロック再生／等化器４０１は、フィードバック受信アナログ部３０ａから受信信号を受ける。クロック再生／等化器４０１は、受けた受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる。クロック再生／等化器４０１は、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる処理を行った後の受信信号を硬判定部４０２および係数更新部５０ａに出力する。
【0058】
硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。硬判定部４０２は、受けた受信信号がどのような信号であるかを判定する。例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ－Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式が用いられ、図３に示すように、複素平面における第１象限に１０、第２象限に００、第３象限に０１、第４象限に１１のビットがそれぞれ割り当てられているものとする。この場合、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号を、デジタルのビットに変換する。この変換により、硬判定部４０２が出力する硬判定出力信号が００、０１、１０、１１のいずれかのデジタルのビットとなる。そして、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第１象限であれば、ビット１０と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第２象限であれば、ビット００と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第３象限であれば、ビット０１と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第４象限であれば、ビット１１と判定する。硬判定部４０２は、判定結果を係数更新部５０ａに出力する。
【0059】
マッピング部５０２は、受信復調器４０ａから、硬判定部４０２による判定結果を受ける。マッピング部５０２は、受けた判定結果を、変調方式に応じた信号点に置き替える。すなわち、マッピング部５０２は、受けた受信信号を理想信号ｄに変換する（ステップＳ１）。そして、マッピング部５０２は、理想信号ｄを、誤差算出部５０１、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４に出力する。
【0060】
誤差算出部５０１は、クロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。また、誤差算出部５０１は、マッピング部５０２から理想信号ｄを受ける。そして、誤差算出部５０１は、理想信号ｄから受信信号を減算することにより、誤差信号ｅを算出する（ステップＳ２）。誤差算出部５０１は、減算結果である誤差信号ｅを補償係数更新部５０４に出力する。
【0061】
高調波算出部５０３は、理想信号ｄをマッピング部５０２から受ける。高調波算出部５０３は、受けた理想信号ｄに基づいて、理想信号ｄの高調波を算出する（ステップＳ３）。例えば、第１算出部５０３ａは、理想信号ｄの３乗を算出することにより、理想信号ｄの３次高調波を算出したことになる。また、例えば、第２算出部５０３ｂは、理想信号ｄの５乗を算出することにより、理想信号ｄの５次高調波を算出したことになる。第１算出部５０３ａ、および第２算出部５０３ｂのそれぞれは、算出した理想信号ｄの高調波を補償係数更新部５０４に出力する。
【0062】
補償係数更新部５０４は、マッピング部５０２から理想信号ｄを受ける。また、補償係数更新部５０４は、高調波算出部５０３から理想信号ｄの高調波を受ける。また、補償係数更新部５０４は、誤差算出部５０１から誤差信号ｅを受ける。補償係数更新部５０４は、受けた理想信号ｄと、受けた理想信号ｄの高調波と、受けた誤差信号ｅとに基づいて、適応アルゴリズムを用いて、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数ｐを生成する（ステップＳ４）。そして、補償係数更新部５０４は、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、送信変調器１０ａに出力する。
【0063】
ＤＰＤ補償部１０１は、送信信号に対して非線形歪みを打ち消す特性である逆特性を与えるプリディストーション技術を用いて非線形歪みを補償する。例えば、ＤＰＤ補償部１０１は、送信変調器１０ａ内で生成したデジタル信号である変調信号を受ける。ＤＰＤ補償部１０１は、係数更新部５０ａから受ける補償係数ｐに基づいて、自局装置１ａにおいて発生する非線形歪みを打ち消すための逆特性を変調信号に与える（ステップＳ５）。
【0064】
（利点）
以上、本開示の第１実施形態による通信システム１について説明した。通信システム１において、誤差算出部５０１（第１生成手段の一例）は、硬判定を行う硬判定部４０２（判定手段の一例）の出力信号に基づいて生成した理想信号ｄと、前記硬判定部４０２の入力信号とに基づいて、誤差信号ｅを生成する。補償係数更新部５０４（第２生成手段の一例）は、前記誤差信号ｅに基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数ｐを生成する。ＤＰＤ補償部１０１（補償手段の一例）は、前記補償係数ｐに基づいて、前記非線形歪みを補償する。
以上、本開示の第１実施形態による通信システム１について説明した。通信システム１において、誤差算出部５０１（第１生成手段の一例）は、硬判定を行う硬判定部４０２（判定手段の一例）の出力信号に基づいて生成した理想信号ｄと、前記硬判定部４０２の入力信号とに基づいて、誤差信号ｅを生成する。補償係数更新部５０４（第２生成手段の一例）は、前記誤差信号ｅに基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数ｐを生成する。ＤＰＤ補償部１０１（補償手段の一例）は、前記補償係数ｐに基づいて、前記非線形歪みを補償する。
【0065】
この通信システム１により、非線形歪みを補償するための係数の生成に入力される変調信号を直接使用せずに、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償することができる。
【0066】
＜第２実施形態＞
（通信システムの構成）
次に、本開示の第２実施形態による通信システム１について説明する。図６は、本開示の第２実施形態による通信システム１の構成の一例を示す図である。通信システム１は、図６に示すように、自局装置１ａ、および対向局装置１ｂを備える。自局装置１ａは、図６に示すように、送信変調器１０ａ、送信アナログ部２０ａ、および受信機６０ａを備える。
（通信システムの構成）
次に、本開示の第２実施形態による通信システム１について説明する。図６は、本開示の第２実施形態による通信システム１の構成の一例を示す図である。通信システム１は、図６に示すように、自局装置１ａ、および対向局装置１ｂを備える。自局装置１ａは、図６に示すように、送信変調器１０ａ、送信アナログ部２０ａ、および受信機６０ａを備える。
【0067】
送信変調器１０ａは、本開示の第１実施形態による送信変調器１０ａと同様の構成である。送信アナログ部２０ａは、本開示の第１実施形態による送信アナログ部２０ａと同様の構成である。ただし、送信変調器１０ａは、受信機６０ａから補償係数ｐを受ける。また、送信アナログ部２０ａのアンプ２０３は、増幅後の変調信号とその非線形歪み成分を含む送信信号を、対向局装置１ｂへ送信する。
【0068】
受信機６０ａは、対向局装置１ｂから補償係数ｐを含む１フレームのデータを受信する。受信機６０ａは、受信した１フレームのデータにおいて補償係数ｐを特定する。受信機６０ａは、特定した補償係数ｐを送信変調器１０ａに出力する。
【0069】
【0070】
受信アナログ部３０ｂは、図７に示すように、本開示の第１実施形態によるフィードバック受信アナログ部３０ａと同様に、アンプ３０１、ダウンコンバータ３０２、およびＡ／Ｄコンバータ３０３を備える。
【0071】
アンプ３０１は、自局装置１ａが送信する送信信号（すなわち、変調信号とその変調信号の非線形歪み成分を含む信号）を、受信信号として受ける。アンプ３０１は、受信信号を増幅する。アンプ３０１は、増幅後の受信信号をダウンコンバータ３０２に出力する。
【0072】
ダウンコンバータ３０２は、アンプ３０１から受信信号を受ける。ダウンコンバータ３０２が受けた受信信号は、ＲＦの周波数帯の信号である。ダウンコンバータ３０２は、受信信号の周波数帯をＲＦからＢＢに変換する。ダウンコンバータ３０２は、変換後の受信信号をＡ／Ｄコンバータ３０３に出力する。
【0073】
Ａ／Ｄコンバータ３０３は、ダウンコンバータ３０２から受信信号を受ける。Ａ／Ｄコンバータ３０３が受ける受信信号は、アナログ信号である。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、受けた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ３０３が、受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する際のサンプリング周波数は、シンボルレートのｍ倍の周波数である。なお、ｍは２以上の値である。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、変換後の受信信号を受信復調器４０ｂに出力する。
【0074】
受信復調器４０ｂは、図７に示すように、本開示の第１実施形態による受信復調器４０ａと同様に、クロック再生／等化器４０１、および硬判定部４０２を備える。
【0075】
クロック再生／等化器４０１は、受信アナログ部３０ｂから受信信号を受ける。クロック再生／等化器４０１は、受けた受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる。クロック再生／等化器４０１が、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号をシンボルクロックに同期させる処理を行うことにより、Ａ／Ｄコンバータ３０３でオーバーサンプリングされた受信信号は、シンボルレートの受信信号に変換される。クロック再生／等化器４０１は、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる処理を行った後の受信信号を硬判定部４０２および係数更新部５０ｂに出力する。
【0076】
硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。硬判定部４０２は、受けた受信信号がどのような信号であるかを判定する。例えば、ＱＰＳＫ変調方式が用いられ、図３に示すように、複素平面における第１象限に１０、第２象限に００、第３象限に０１、第４象限に１１のビットがそれぞれ割り当てられているものとする。この場合、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号を、デジタルのビットに変換する。この変換により、硬判定部４０２が出力する硬判定出力信号が００、０１、１０、１１のいずれかのデジタルのビットとなる。そして、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第１象限であれば、ビット１０と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第２象限であれば、ビット００と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第３象限であれば、ビット０１と判定する。また、硬判定部４０２は、クロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第４象限であれば、ビット１１と判定する。硬判定部４０２は、判定結果を係数更新部５０ｂに出力する。
【0077】
係数更新部５０ｂは、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数ｐを生成する。係数更新部５０ｂは、図７に示すように、本開示の第１実施形態による係数更新部５０ａと同様に、誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４を備える。係数更新部５０ｂは、シンボルレートで動作する。
【0078】
誤差算出部５０１は、クロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。また、誤差算出部５０１は、マッピング部５０２から理想信号ｄを受ける。そして、誤差算出部５０１は、理想信号ｄから受信信号を減算する。誤差算出部５０１は、減算結果を誤差信号ｅとして補償係数更新部５０４に出力する。なお、誤差信号ｅは、複素数である。
【0079】
マッピング部５０２は、受信復調器４０ｂから、硬判定部４０２による判定結果を受ける。マッピング部５０２は、受けた判定結果を、変調方式に応じた信号点に置き替える。例えば、変調方式としてＱＰＳＫ変調方式が用いられる場合、マッピング部５０２は、第１象限を示すビット１０を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第１象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ１）に置き替える。また、マッピング部５０２は、第２象限を示すビット００を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第２象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ２）に置き替える。また、マッピング部５０２は、第３象限を示すビット０１を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第３象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ３）に置き替える。また、マッピング部５０２は、第４象限を示すビット１１を示す判定結果を受けた場合、その判定結果を第４象限に対応する信号点（例えば、図３に示す信号点Ｐｔ４）に置き替える。第１象限～第４象限それぞれに対応する信号点は、理想的な変調信号（すなわち、本当に送信しようとしていた振幅と位相を有する変調信号である理想信号ｄ）に相当する。そのため、マッピング部５０２は、判定結果を、複素平面上の第１象限～第４象限のいずれかに対応する信号点に置き替える処理を行うことにより、受けた受信信号を理想信号ｄに変換したことになる。なお、この理想信号ｄは、複素数である。そして、マッピング部５０２は、理想信号ｄを、誤差算出部５０１、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４に出力する。
【0080】
高調波算出部５０３は、第１算出部５０３ａ、および第２算出部５０３ｂを備える。高調波算出部５０３は、理想信号ｄをマッピング部５０２から受ける。高調波算出部５０３は、受けた理想信号ｄに基づいて、理想信号ｄの高調波を算出する。例えば、第１算出部５０３ａは、理想信号ｄの３乗を算出することにより、理想信号ｄの３次高調波を算出したことになる。また、例えば、第２算出部５０３ｂは、理想信号ｄの５乗を算出することにより、理想信号ｄの５次高調波を算出したことになる。第１算出部５０３ａ、および第２算出部５０３ｂのそれぞれは、算出した理想信号ｄの高調波を補償係数更新部５０４に出力する。
【0081】
補償係数更新部５０４は、マッピング部５０２から理想信号ｄを受ける。また、補償係数更新部５０４は、高調波算出部５０３から理想信号ｄの高調波を受ける。また、補償係数更新部５０４は、誤差算出部５０１から誤差信号ｅを受ける。補償係数更新部５０４は、受けた理想信号ｄと、受けた理想信号ｄの高調波と、受けた誤差信号ｅとに基づいて、適応アルゴリズムを用いて、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数ｐを生成する。
【0082】
例えば、適応アルゴリズムとしてＬＭＳが用いられ、１シンボルごとに補償係数ｐが更新される場合、補償係数更新部５０４は、係数ｐ１を式（１）のように算出することにより生成する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ３を式（２）のように算出することにより算出する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ５を式（３）のように算出することにより生成する。
【0083】
また、例えば、適応アルゴリズムとしてブロックＬＭＳが用いられ、Ｌシンボルごとに補償係数ｐが更新される場合、補償係数更新部５０４は、係数ｐ１を式（４）のように算出することにより生成する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ３を式（５）のように算出することにより算出する。また、補償係数更新部５０４は、係数ｐ５を式（６）のように算出することにより生成する。
【0084】
そして、補償係数更新部５０４は、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、送信機６０ｂに出力する。例えば、補償係数更新部５０４は、デジタルプリディストーションの技術を用いて処理を行う。
【0085】
送信機６０ｂは、係数更新部５０ｂから補償係数ｐを受ける。送信機６０ｂは、受けた補償係数ｐを含む１フレームのデータを生成する。送信機６０ｂは、生成した１フレームのデータを自局装置１ａに送信する。
【0086】
次に、本開示の第２実施形態による通信システム１が行う処理について説明する。ここでは、通信システム１が行う、補償係数ｐを用いて送信アナログ部２０ａの送信信号に含まれる非線形歪み成分を補償する処理について説明する。
【0087】
送信アナログ部２０ａのアンプ２０３は、増幅後の変調信号とその非線形歪み成分を含む送信信号を、対向局装置１ｂへ送信する。受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１は、自局装置１ａが送信した送信信号を、受信信号として受ける。受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１は、受信信号を増幅する。受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１は、増幅後の受信信号を受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２に出力する。
【0088】
受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２は、受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１から受信信号を受ける。受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２は、受信信号の周波数帯をＲＦからＢＢに変換する。受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２は、変換後の受信信号を、受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３に出力する。
【0089】
受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３は、受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２から受信信号を受ける。受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３は、受けた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３は、変換後の受信信号を受信復調器４０ｂに出力する。
【0090】
受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、受信アナログ部３０ｂから受信信号を受ける。受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、受けた受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる。受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる処理を行った後の受信信号を、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２および係数更新部５０ｂに出力する。
【0091】
受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受けた受信信号がどのような信号であるかを判定する。例えば、ＱＰＳＫ変調方式が用いられ、図３に示すように、複素平面における第１象限に１０、第２象限に００、第３象限に０１、第４象限に１１のビットがそれぞれ割り当てられているものとする。この場合、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号を、デジタルのビットに変換する。この変換により、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２が出力する硬判定出力信号が００、０１、１０、１１のいずれかのデジタルのビットとなる。そして、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第１象限であれば、ビット１０と判定する。また、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第２象限であれば、ビット００と判定する。また、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第３象限であれば、ビット０１と判定する。また、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第４象限であれば、ビット１１と判定する。受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、判定結果を係数更新部５０ｂに出力する。
【0092】
そして、係数更新部５０ｂでは、誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４が、本開示の第１実施形態による誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４と同様に、ステップＳ１～ステップＳ４の処理を行う。そして、係数更新部５０ｂの補償係数更新部５０４は、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、送信機６０ｂに出力する。
【0093】
送信機６０ｂは、係数更新部５０ｂから補償係数ｐを受ける。送信機６０ｂは、受けた補償係数ｐを含む１フレームのデータを生成する。送信機６０ｂは、生成した１フレームのデータを自局装置１ａに送信する。
【0094】
受信機６０ａは、対向局装置１ｂから補償係数ｐを含む１フレームのデータを受信する。受信機６０ａは、受信した１フレームのデータにおいて補償係数ｐを特定する。受信機６０ａは、特定した補償係数ｐを自局装置１ａに出力する。
【0095】
送信変調器１０ａのＤＰＤ補償部１０１は、送信信号に対して非線形歪みを打ち消す特性である逆特性を与えるプリディストーション技術を用いて非線形歪みを補償する。例えば、送信変調器１０ａのＤＰＤ補償部１０１は、送信変調器１０ａ内で生成したデジタル信号である変調信号を受ける。送信変調器１０ａのＤＰＤ補償部１０１は、対向局装置１ｂから受ける補償係数ｐに基づいて、自局装置１ａにおいて発生する非線形歪みを打ち消すための逆特性を変調信号に与える。
【0096】
（利点）
以上、本開示の第２実施形態による通信システム１について説明した。通信システム１の対向局装置１ｂにおいて、誤差算出部５０１（第１生成手段の一例）は、硬判定を行う硬判定部４０２（判定手段の一例）の出力信号に基づいて生成した理想信号ｄと、前記硬判定部４０２の入力信号とに基づいて、誤差信号ｅを生成する。補償係数更新部５０４（第２生成手段の一例）は、前記誤差信号ｅに基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数ｐを生成する。自局装置１ａのＤＰＤ補償部１０１（補償手段の一例）は、前記補償係数ｐに基づいて、前記非線形歪みを補償する。
以上、本開示の第２実施形態による通信システム１について説明した。通信システム１の対向局装置１ｂにおいて、誤差算出部５０１（第１生成手段の一例）は、硬判定を行う硬判定部４０２（判定手段の一例）の出力信号に基づいて生成した理想信号ｄと、前記硬判定部４０２の入力信号とに基づいて、誤差信号ｅを生成する。補償係数更新部５０４（第２生成手段の一例）は、前記誤差信号ｅに基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数ｐを生成する。自局装置１ａのＤＰＤ補償部１０１（補償手段の一例）は、前記補償係数ｐに基づいて、前記非線形歪みを補償する。
【0097】
この通信システム１により、対向局装置１ｂで生成した補償係数ｐを自局装置１ａにおいて使用することにより、非線形歪みを補償するための係数の生成に入力される変調信号を直接使用せずに、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償することができる。
【0098】
＜第２実施形態の変形例＞
（通信システムの構成）
次に、本開示の第２実施形態の変形例による通信システム１について説明する。図８は、本開示の第２実施形態の変形例による通信システム１の構成の一例を示す図である。通信システム１は、図８に示すように、自局装置１ａ、および対向局装置１ｂを備える。自局装置１ａは、図８に示すように、送信変調器１０ａ、送信アナログ部２０ａ、受信機６０ａ、およびＤＰＤ補償係数更新部７０ａを備える。
（通信システムの構成）
次に、本開示の第２実施形態の変形例による通信システム１について説明する。図８は、本開示の第２実施形態の変形例による通信システム１の構成の一例を示す図である。通信システム１は、図８に示すように、自局装置１ａ、および対向局装置１ｂを備える。自局装置１ａは、図８に示すように、送信変調器１０ａ、送信アナログ部２０ａ、受信機６０ａ、およびＤＰＤ補償係数更新部７０ａを備える。
【0099】
送信変調器１０ａは、本開示の第２実施形態による送信変調器１０ａと同様の構成である。送信アナログ部２０ａは、本開示の第２実施形態による送信アナログ部２０ａと同様の構成である。受信機６０ａは、本開示の第２実施形態による受信機６０ａと同様の構成である。ただし、送信変調器１０ａは、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａから補償係数ｐを受ける。また、受信機６０ａは、対向局装置１ｂから補償係数更新量Δｐを含む１フレームのデータを受信する。また、受信機６０ａは、受信した１フレームのデータにおいて補償係数更新量Δｐを特定する。また、受信機６０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐをＤＰＤ補償係数更新部７０ａに出力する。
【0100】
ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、受信機６０ａから補償係数更新量Δｐを含む１フレームのデータを受信する。ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、受信した１フレームのデータにおいて補償係数更新量Δｐを特定する。ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量Δｐに基づいて、補償係数ｐを生成する。
【0101】
例えば、適応アルゴリズムとしてブロックＬＭＳが用いられ、Ｌシンボルごとに補償係数更新量Δｐが更新される場合、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐのうちのΔｐ１を用いて、式（７）に示す演算を行うことにより、係数ｐ１を生成する。また、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐのうちのΔｐ３を用いて、式（８）に示す演算を行うことにより、係数ｐ３を生成する。また、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐのうちのΔｐ５を用いて、式（９）に示す演算を行うことにより、係数ｐ５を生成する。
【0102】
【数7】
【0103】
【数8】
【0104】
【数9】
【0105】
そして、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、送信変調器１０ａに出力する。
【0106】
図９は、本開示の第２実施形態の変形例による対向局装置１ｂの構成の一例を示す図である。対向局装置１ｂは、図９に示すように、受信アナログ部３０ｂ、受信復調器４０ｂ、係数更新部５０ｂ、および送信機６０ｂを備える。対向局装置１ｂは、本開示の第２実施形態による対向局装置１ｂと、係数更新部５０ｂおよび送信機６０ｂが異なる。
【0107】
係数更新部５０ｂは、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数更新量Δｐを生成する。係数更新部５０は、図９に示すように、本開示の第２実施形態による係数更新部５０ｂと同様に、誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４を備える。係数更新部５０ｂは、シンボルレートで動作する。
【0108】
誤差算出部５０１、マッピング部５０２、および高調波算出部５０３のそれぞれは、本開示の第２実施形態による誤差算出部５０１、マッピング部５０２、および高調波算出部５０３のそれぞれと同様の処理を行う。
【0109】
補償係数更新部５０４は、高調波算出部５０３から理想信号ｄの高調波を受ける。また、補償係数更新部５０４は、誤差算出部５０１から誤差信号ｅを受ける。補償係数更新部５０４は、受けた理想信号ｄの高調波と、受けた誤差信号ｅとに基づいて、適応アルゴリズムを用いて、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数更新量Δｐを生成する。
【0110】
例えば、適応アルゴリズムとしてブロックＬＭＳが用いられ、Ｌシンボルごとに補償係数更新量Δｐが更新される場合、補償係数更新部５０４は、式（１０）に示す演算を行うことにより、係数Δｐ１を生成する。また、補償係数更新部５０４は、式（１１）に示す演算を行うことにより、係数Δｐ３を生成する。また、補償係数更新部５０４は、式（１２）に示す演算を行うことにより、係数Δｐ５を生成する。そして、補償係数更新部５０４は、生成した係数Δｐ１、Δｐ３、Δｐ５を補償係数更新量Δｐとして、送信機６０ｂに出力する。例えば、補償係数更新部５０４は、デジタルプリディストーションの技術を用いて処理を行う。
【0111】
【数10】
【0112】
【数11】
【0113】
【数12】
【0114】
送信機６０ｂは、係数更新部５０ｂから補償係数更新量Δｐを受ける。送信機６０ｂは、受けた補償係数更新量Δｐを含む１フレームのデータを生成する。送信機６０ｂは、生成した１フレームのデータを自局装置１ａに送信する。
【0115】
次に、本開示の第２実施形態の変形例による通信システム１が行う処理について説明する。ここでは、通信システム１が行う、補償係数更新量Δｐを用いて送信アナログ部２０ａの送信信号に含まれる非線形歪み成分を補償する処理について説明する。
【0116】
送信アナログ部２０ａのアンプ２０３は、増幅後の変調信号とその非線形歪み成分を含む送信信号を、対向局装置１ｂへ送信する。受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１は、自局装置１ａが送信した送信信号を、受信信号として受ける。受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１は、受信信号を増幅する。受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１は、増幅後の受信信号を受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２に出力する。
【0117】
受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２は、受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１から受信信号を受ける。受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２は、受信信号の周波数帯をＲＦからＢＢに変換する。受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２は、変換後の受信信号を、受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３に出力する。
【0118】
受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３は、受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２から受信信号を受ける。受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３は、受けた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３は、変換後の受信信号を受信復調器４０ｂに出力する。
【0119】
受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、受信アナログ部３０ｂから受信信号を受ける。受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、受けた受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる。受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる処理を行った後の受信信号を、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２および係数更新部５０ｂに出力する。
【0120】
受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受けた受信信号がどのような信号であるかを判定する。例えば、ＱＰＳＫ変調方式が用いられ、図３に示すように、複素平面における第１象限に１０、第２象限に００、第３象限に０１、第４象限に１１のビットがそれぞれ割り当てられているものとする。この場合、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号を、デジタルのビットに変換する。この変換により、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２が出力する硬判定出力信号が００、０１、１０、１１のいずれかのデジタルのビットとなる。そして、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第１象限であれば、ビット１０と判定する。また、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第２象限であれば、ビット００と判定する。また、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第３象限であれば、ビット０１と判定する。また、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第４象限であれば、ビット１１と判定する。受信復調器４０ｂの硬判定部４０２は、判定結果を係数更新部５０ｂに出力する。
【0121】
そして、係数更新部５０ｂでは、誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４が、本開示の第１実施形態による誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４と同様に、ステップＳ１～ステップＳ３の処理を行う。
【0122】
補償係数更新部５０４は、高調波算出部５０３から理想信号ｄの高調波を受ける。また、補償係数更新部５０４は、誤差算出部５０１から誤差信号ｅを受ける。補償係数更新部５０４は、受けた理想信号ｄの高調波と、受けた誤差信号ｅとに基づいて、適応アルゴリズムを用いて、自局装置１ａにおいて主にアンプ２０３に起因して発生する非線形歪みを補償する際に送信変調器１０ａが用いる補償係数更新量Δｐを生成する。
【0123】
例えば、適応アルゴリズムとしてブロックＬＭＳが用いられ、Ｌシンボルごとに補償係数更新量Δｐが更新される場合、補償係数更新部５０４は、式（１０）に示す演算を行うことにより、係数Δｐ１を生成する。また、補償係数更新部５０４は、式（１１）に示す演算を行うことにより、係数Δｐ３を生成する。また、補償係数更新部５０４は、式（１２）に示す演算を行うことにより、係数Δｐ５を生成する。そして、補償係数更新部５０４は、生成した係数Δｐ１、Δｐ３、Δｐ５を補償係数更新量Δｐとして、送信機６０ｂに出力する。
【0124】
送信機６０ｂは、係数更新部５０ｂから補償係数更新量Δｐを受ける。送信機６０ｂは、受けた補償係数更新量Δｐを含む１フレームのデータを生成する。送信機６０ｂは、生成した１フレームのデータを自局装置１ａに送信する。
【0125】
受信機６０ａは、対向局装置１ｂから補償係数更新量Δｐを含む１フレームのデータを受信する。また、受信機６０ａは、受信した１フレームのデータにおいて補償係数更新量Δｐを特定する。また、受信機６０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐをＤＰＤ補償係数更新部７０ａに出力する。
【0126】
ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、受信機６０ａから補償係数更新量Δｐを含む１フレームのデータを受信する。ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、受信した１フレームのデータにおいて補償係数更新量Δｐを特定する。ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量Δｐに基づいて、補償係数ｐを生成する。
【0127】
例えば、適応アルゴリズムとしてブロックＬＭＳが用いられ、Ｌシンボルごとに補償係数更新量Δｐが更新される場合、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐのうちのΔｐ１を用いて、式（７）に示す演算を行うことにより、係数ｐ１を生成する。また、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐのうちのΔｐ３を用いて、式（８）に示す演算を行うことにより、係数ｐ３を生成する。また、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、特定した補償係数更新量ΔｐのうちのΔｐ５を用いて、式（９）に示す演算を行うことにより、係数ｐ５を生成する。
【0128】
そして、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａは、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、送信変調器１０ａに出力する。
【0129】
ＤＰＤ補償部１０１は、送信信号に対して非線形歪みを打ち消す特性である逆特性を与えるプリディストーション技術を用いて非線形歪みを補償する。例えば、ＤＰＤ補償部１０１は、送信変調器１０ａ内で生成したデジタル信号である変調信号を受ける。ＤＰＤ補償部１０１は、ＤＰＤ補償係数更新部７０ａから受ける補償係数ｐに基づいて、自局装置１ａにおいて発生する非線形歪みを打ち消すための逆特性を変調信号に与える。
【0130】
（利点）
以上、本開示の第２実施形態の変形例による通信システム１について説明した。通信システム１の対向局装置１ｂにおいて、誤差算出部５０１（第１生成手段の一例）は、硬判定を行う硬判定部４０２（判定手段の一例）の出力信号に基づいて生成した理想信号ｄと、前記硬判定部４０２の入力信号とに基づいて、誤差信号ｅを生成する。補償係数更新部５０４（第２生成手段の一例）は、前記誤差信号ｅに基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数更新量Δｐを生成する。自局装置１ａのＤＰＤ補償係数更新部７０ａ（第３生成手段の一例）は、前記補償係数更新量Δｐに基づいて、前記補償係数ｐを生成する。ＤＰＤ補償部１０１（補償手段の一例）は、前記補償係数ｐに基づいて、前記非線形歪みを補償する。
以上、本開示の第２実施形態の変形例による通信システム１について説明した。通信システム１の対向局装置１ｂにおいて、誤差算出部５０１（第１生成手段の一例）は、硬判定を行う硬判定部４０２（判定手段の一例）の出力信号に基づいて生成した理想信号ｄと、前記硬判定部４０２の入力信号とに基づいて、誤差信号ｅを生成する。補償係数更新部５０４（第２生成手段の一例）は、前記誤差信号ｅに基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数更新量Δｐを生成する。自局装置１ａのＤＰＤ補償係数更新部７０ａ（第３生成手段の一例）は、前記補償係数更新量Δｐに基づいて、前記補償係数ｐを生成する。ＤＰＤ補償部１０１（補償手段の一例）は、前記補償係数ｐに基づいて、前記非線形歪みを補償する。
【0131】
本開示の第２実施形態の通信システム１において、自局装置１ａと対向局装置１ｂとの通信が停止した場合、補償係数ｐそのものが存在しなくなるため、補償係数ｐの変化が大きい。それに比べて、この通信システム１では、前回の補償係数ｐはそのまま存在し、Δｐの変化が反映されなくなるだけである。そのため、この通信システム１により、本開示の第２実施形態の通信システム１に比べて、補償係数ｐの急激な変化を抑制することができる。
【0132】
＜第３実施形態＞
（通信システムの構成）
次に、本開示の第３実施形態による通信システム１について説明する。図１０は、本開示の第３実施形態による通信システム１の構成の一例を示す図である。通信システム１は、図１０に示すように、対向局装置１ｂを備える。対向局装置１ｂは、図１０に示すように、受信アナログ部３０ｂ、係数更新部５０ｂ、および受信復調器７０ｂを備える。
（通信システムの構成）
次に、本開示の第３実施形態による通信システム１について説明する。図１０は、本開示の第３実施形態による通信システム１の構成の一例を示す図である。通信システム１は、図１０に示すように、対向局装置１ｂを備える。対向局装置１ｂは、図１０に示すように、受信アナログ部３０ｂ、係数更新部５０ｂ、および受信復調器７０ｂを備える。
【0133】
受信アナログ部３０ｂは、本開示の第２実施形態による受信アナログ部３０ｂと同様の構成である。係数更新部５０ｂは、本開示の第２実施形態による係数更新部５０ｂと同様の構成である。ただし、受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３は、変換後の受信信号を受信復調器７０ｂに出力する。また、係数更新部５０ｂの誤差算出部５０１は、受信復調器７０ｂのクロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。また、係数更新部５０ｂのマッピング部５０２は、受信復調器７０ｂから、硬判定部４０２による判定結果を受ける。また、係数更新部５０ｂの補償係数更新部５０４は、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、受信復調器７０ｂに出力する。なお、補償係数更新部５０４は、第１実施形態および第２実施形態（変形例を含む）による補償係数更新部５０４と異なり、非線形歪みの主な原因であるアンプの後段でその非線形歪みを補償するポストディストーションの技術を用いて処理を行う。
【0134】
受信復調器７０ｂは、図１０に示すように、クロック再生／等化器４０１、硬判定部４０２、および非線形歪み補償部４０３を備える。
【0135】
クロック再生／等化器４０１は、非線形歪み補償部４０３により受信信号を受ける。クロック再生／等化器４０１は、受けた受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる。クロック再生／等化器４０１が、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号をシンボルクロックに同期させる処理を行うことにより、Ａ／Ｄコンバータ３０３でオーバーサンプリングされた受信信号は、シンボルレートの受信信号に変換される。クロック再生／等化器４０１は、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる処理を行った後の受信信号を硬判定部４０２および係数更新部５０ｂに出力する。硬判定部４０２は、本開示の第２実施形態による硬判定部４０２と同様の処理を行う。
【0136】
非線形歪み補償部４０３は、係数更新部５０ｂから補償係数ｐを受ける。非線形歪み補償部４０３は、受けた補償係数ｐに基づいて、受信信号における非線形歪みを補償する。非線形歪み補償部４０３は、補償後の受信信号をクロック再生／等化器４０１に出力する。
【0137】
次に、本開示の第３実施形態による通信システム１が行う処理について説明する。ここでは、通信システム１が行う、補償係数ｐを用いて対向局装置１ｂの受信信号に含まれる非線形歪み成分を補償する処理について説明する。
【0138】
受信アナログ部３０ｂのアンプ３０１は、外部から受信信号として受ける。アンプ３０１は、受信信号を増幅する。アンプ３０１は、増幅後の受信信号を受信アナログ部３０ｂのダウンコンバータ３０２に出力する。
【0139】
ダウンコンバータ３０２は、アンプ３０１から受信信号を受ける。ダウンコンバータ３０２は、受信信号の周波数帯をＲＦからＢＢに変換する。ダウンコンバータ３０２は、変換後の受信信号を、受信アナログ部３０ｂのＡ／Ｄコンバータ３０３に出力する。
【0140】
Ａ／Ｄコンバータ３０３は、ダウンコンバータ３０２から受信信号を受ける。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、受けた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ３０３は、変換後の受信信号を受信復調器４０ｂに出力する。
【0141】
受信復調器４０ｂの非線形歪み補償部４０３は、受信アナログ部３０ｂから受信信号を受ける。また、非線形歪み補償部４０３は、係数更新部５０ｂから補償係数ｐを受ける。非線形歪み補償部４０３は、受けた補償係数ｐに基づいて、受信信号における非線形歪みを補償する。非線形歪み補償部４０３は、補償後の受信信号をクロック再生／等化器４０１に出力する。
【0142】
受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、非線形歪み補償部４０３から受信信号を受ける。クロック再生／等化器４０１は、受けた受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる。受信復調器４０ｂのクロック再生／等化器４０１は、受信信号の周波数特性を補正し、その受信信号である変調信号をクロック信号に同期させる処理を行った後の受信信号を、受信復調器４０ｂの硬判定部４０２および係数更新部５０ｂに出力する。
【0143】
受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器７０ｂのクロック再生／等化器４０１から受信信号を受ける。受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、受けた受信信号がどのような信号であるかを判定する。例えば、ＱＰＳＫ変調方式が用いられ、図３に示すように、複素平面における第１象限に１０、第２象限に００、第３象限に０１、第４象限に１１のビットがそれぞれ割り当てられているものとする。この場合、受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器７０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号を、デジタルのビットに変換する。この変換により、受信復調器７０ｂの硬判定部４０２が出力する硬判定出力信号が００、０１、１０、１１のいずれかのデジタルのビットとなる。そして、受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器７０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第１象限であれば、ビット１０と判定する。また、受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器７０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第２象限であれば、ビット００と判定する。また、受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器７０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第３象限であれば、ビット０１と判定する。また、受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、受信復調器７０ｂのクロック再生／等化器４０１から受けた受信信号である変調信号が第４象限であれば、ビット１１と判定する。受信復調器７０ｂの硬判定部４０２は、判定結果を係数更新部５０ｂに出力する。
【0144】
そして、係数更新部５０ｂでは、誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４が、本開示の第１実施形態による誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４と同様に、ステップＳ１～ステップＳ４の処理を行う。そして、係数更新部５０ｂの補償係数更新部５０４は、生成した係数ｐ１、ｐ３、ｐ５を補償係数ｐとして、非線形歪み補償部４０３に出力する。
【0145】
（利点）
以上、本開示の第３実施形態による通信システム１について説明した。通信システム１において、非線形歪み補償部４０３は、係数更新部５０ｂが生成した補償係数ｐに基づいて、受信信号における非線形歪みを補償する。この通信システム１により、対向局装置１ｂにおける受信信号の非線形歪みを補償することができる。
以上、本開示の第３実施形態による通信システム１について説明した。通信システム１において、非線形歪み補償部４０３は、係数更新部５０ｂが生成した補償係数ｐに基づいて、受信信号における非線形歪みを補償する。この通信システム１により、対向局装置１ｂにおける受信信号の非線形歪みを補償することができる。
【0146】
＜本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）の変形例＞
本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）による係数更新部５０ａ、５０ｂでは、第１算出部５０３ａが出力する信号の周波数帯域は、シンボルレートの理想信号ｄの周波数帯域の３倍の周波数帯域となる。また、第２算出部５０３ｂが出力する信号の周波数帯域は、シンボルレートの理想信号ｄの周波数帯域の５倍の周波数帯域となる。そのため、高調波算出部５０３が出力する周波数帯域がシンボルレートの周波数帯域に収まらず（例えば、図４の（ｅ）の部分に示す周波数帯域が、シンボルレートの周波数帯域に収まらない可能性がある。
本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）による係数更新部５０ａ、５０ｂでは、第１算出部５０３ａが出力する信号の周波数帯域は、シンボルレートの理想信号ｄの周波数帯域の３倍の周波数帯域となる。また、第２算出部５０３ｂが出力する信号の周波数帯域は、シンボルレートの理想信号ｄの周波数帯域の５倍の周波数帯域となる。そのため、高調波算出部５０３が出力する周波数帯域がシンボルレートの周波数帯域に収まらず（例えば、図４の（ｅ）の部分に示す周波数帯域が、シンボルレートの周波数帯域に収まらない可能性がある。
【0147】
図１１は、本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）の変形例による係数更新部５０ａ、５０ｂの構成の一例を示す図である。本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）の変形例による係数更新部５０ａ、５０ｂのそれぞれは、図１１に示すように、誤差算出部５０１、マッピング部５０２、高調波算出部５０３、および補償係数更新部５０４を備える。また、本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）の変形例による係数更新部５０ａ、５０ｂのそれぞれは、図１１に示すように、更に、第１フィルタ部５０５、第２フィルタ部５０６、および第３フィルタ部５０７を備える。
【0148】
図１１に示す係数更新部５０ａ、５０ｂは、図１に示す係数更新部５０ａのマッピング部５０２と高調波算出部５０３との間に第１フィルタ部５０５を備える。また、図１１に示す係数更新部５０ａ、５０ｂは、図１に示す係数更新部５０ａの高調波算出部５０３と補償係数更新部５０４との間に第２フィルタ部５０６を備える。また、図１１に示す係数更新部５０ａ、５０ｂは、図１に示す係数更新部５０ａの誤差算出部５０１と補償係数更新部５０４との間に第３フィルタ部５０７を備える。
【0149】
第１フィルタ部５０５は、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５０５ａ、５０５ｂを備える。ＢＰＦ５０５ａ、５０５ｂのそれぞれは、例えば、高調波算出部５０３が処理の対象とする高調波の中で最高次の数（ここで示す例では、最高次の数５）でシンボルレートの帯域の周波数を除算した周波数帯域の信号を通過させるように設定される。ＢＰＦ５０５ａは、第１算出部５０３ａに対応するフィルタである。ＢＰＦ５０５ｂは、第２算出部５０３ｂに対応するフィルタである。
【0150】
第２フィルタ部５０６は、ＢＰＦ５０６ａ、５０６ｂを備える。ＢＰＦ５０６ａ、５０６ｂのそれぞれは、例えば、シンボルレートの周波数帯域外の信号を通過させないように設定される。ＢＰＦ５０６ａ、５０６ｂのそれぞれは、例えば、ＢＰＦ５０５ａ、５０５ｂが通過させる周波数帯域からシンボルレートの周波数帯域までの間のいずれかの周波数帯域の信号を通過させるように設定される。ＢＰＦ５０６ａは、第１算出部５０３ａに対応するフィルタである。ＢＰＦ５０６ｂは、第２算出部５０３ｂに対応するフィルタである。
【0151】
第３フィルタ部５０７は、ＢＰＦである。第３フィルタ部５０７は、例えば、ＢＰＦ５０６ａ、５０６ｂと同一の周波数帯域の信号を通過させるように設定される。第３フィルタ部５０７は、誤差算出部５０１に対応するフィルタである。
【0152】
【0153】
図１２の（ａ）の部分は、図４の（ｂ）の部分に対応し、クロック再生／等化器４０１の出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図１２の（ａ）の部分に示す信号の周波数帯域は、シンボルレートの周波数帯域と同等である。
【0154】
図１２の（ｂ）の部分は、図４の（ｃ）の部分に対応し、マッピング部５０２の出力信号（すなわち、理想信号ｄ）の周波数帯域のイメージを示している。図１２の（ｂ）の部分に示す信号の周波数帯域は、シンボルレートの周波数帯域と同等である。
【0155】
図１２の（ｃ）の部分は、図４の（ｄ）の部分に対応し、誤差算出部５０１の出力信号（すなわち、誤差信号ｅ）の周波数帯域のイメージを示している。図１２の（ｃ）の部分に示す信号の周波数帯域は、シンボルレートの周波数帯域と同等である。
【0156】
図１２の（ｄ）の部分は、第１フィルタ部５０５のＢＰＦ５０５ａの出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図１２の（ｄ）の部分に示す信号の周波数帯域は、シンボルレートの周波数帯域の５分の１程度である。
【0157】
図１２の（ｅ）の部分は、図４の（ｅ）の部分に対応し、第１算出部５０３ａの出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図１２の（ｅ）の部分に示すように、第１算出部５０３ａの出力信号は、シンボルレートの周波数帯域内に収まる。
【0158】
図１２の（ｆ）の部分は、第２フィルタ部５０６のＢＰＦ５０６ａの出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図１２の（ｆ）の部分に示す信号の周波数帯域は、図１２の（ｅ）の部分に示す第１算出部５０３ａの出力信号の周波数帯域よりも更に狭い範囲で、シンボルレートの周波数帯域内に収まる。
【0159】
図１２の（ｇ）の部分は、ＢＰＦである第３フィルタ部５０７の出力信号の周波数帯域のイメージを示している。図１２の（ｇ）の部分に示す信号の周波数帯域は、図１２の（ｂ）の部分に示すクロック再生／等化器４０１の出力信号の周波数帯域よりも更に狭い範囲で、図１２の（ｆ）の部分に示す周波数帯域と同等である。
【0160】
本開示の第１～第３実施形態（変形例を含む）の変形例による係数更新部５０ａ、５０ｂは、第１フィルタ部５０５、第２フィルタ部５０６、および第３フィルタ部５０７を備えることにより、係数更新部５０ａ、５０ｂにおけるいずれの信号もシンボルレートの周波数帯域内に収めることができる。
【0161】
なお、上述の通信システム１では、高調波算出部５０３が処理の対象とする高調波が３次高調波と５次高調波であるものとして説明した。しかしながら、本開示の別の実施形態では、高調波算出部５０３が処理の対象とする高調波は、３次高調波と５次高調波に限定されない。例えば、高調波算出部５０３が処理の対象とする高調波は、ｎ次高調波（ｎは２以上の整数）であってもよく、１つまたは複数の高調波であってもよい。
【0162】
図１３は、本開示の実施形態による通信システム１の最小構成を示す図である。通信システム１は、図１３に示すように、第１生成手段６０１、第２生成手段６０２、および補償手段６０３を備える。第１生成手段６０１は、硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する。第２生成手段６０２は、前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する。補償手段６０３は、前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する。第１生成手段６０１は、例えば、図１、図７、図９などに例示されている誤差算出部５０１が有する機能を用いて実現することができる。第２生成手段６０２は、例えば、図１、図７、図９などに例示されている補償係数更新部５０４が有する機能を用いて実現することができる。補償手段６０３は、例えば、図１に例示されているＤＰＤ補償部１０１、図１０に例示されている非線形歪み補償部４０３などが有する機能を用いて実現することができる。
【0163】
【0164】
第１生成手段６０１は、硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する（ステップＳ１０１）。第２生成手段６０２は、前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する（ステップＳ１０２）。補償手段６０３は、前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する（ステップＳ１０３）。
【0165】
以上、本開示の実施形態による最小構成の通信システム１について説明した。この通信システム１により、非線形歪みを補償するための係数の生成に入力される変調信号を直接使用せずに、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償することができる。
【0166】
なお、本開示の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
【0167】
本開示の実施形態について説明したが、上述の通信システム１、自局装置１ａ、対向局装置１ｂ、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
【0168】
図１５は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。コンピュータ５は、図１５に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
【0169】
例えば、上述の通信システム１、自局装置１ａ、対向局装置１ｂ、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。
【0170】
ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【0171】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0172】
本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、開示の範囲を限定しない。これらの実施形態は、開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。
【0173】
なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0174】
（付記１）
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する第１生成手段と、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する第２生成手段と、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する補償手段と、
を備える通信システム。
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成する第１生成手段と、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成する第２生成手段と、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する補償手段と、
を備える通信システム。
【0175】
（付記２）
第１装置、
を備え、
前記第１生成手段、前記第２生成手段、および前記補償手段は、
前記第１装置に備えられる、
付記１に記載の通信システム。
第１装置、
を備え、
前記第１生成手段、前記第２生成手段、および前記補償手段は、
前記第１装置に備えられる、
付記１に記載の通信システム。
【0176】
（付記３）
前記第１装置は、
前記送信信号を送信する自局装置または前記送信信号を受信する対向局装置である、
付記２に記載の通信システム。
前記第１装置は、
前記送信信号を送信する自局装置または前記送信信号を受信する対向局装置である、
付記２に記載の通信システム。
【0177】
（付記４）
第１装置と、
第２装置と、
を備え、
前記補償手段は、
前記第１装置に備えられ、
前記第１生成手段、および前記第２生成手段は、
前記第２装置に備えられる、
付記１に記載の通信システム。
第１装置と、
第２装置と、
を備え、
前記補償手段は、
前記第１装置に備えられ、
前記第１生成手段、および前記第２生成手段は、
前記第２装置に備えられる、
付記１に記載の通信システム。
【0178】
（付記５）
前記第１装置は、
前記送信信号を送信する自局装置であり、
前記第２装置は、
前記送信信号を受信する対向局装置である、
付記４に記載の通信システム。
前記第１装置は、
前記送信信号を送信する自局装置であり、
前記第２装置は、
前記送信信号を受信する対向局装置である、
付記４に記載の通信システム。
【0179】
（付記６）
前記出力信号に基づいて前記理想信号を生成する第３生成手段、
を備える付記１から付記５の何れか一項に記載の通信システム。
前記出力信号に基づいて前記理想信号を生成する第３生成手段、
を備える付記１から付記５の何れか一項に記載の通信システム。
【0180】
（付記７）
前記理想信号の整数乗を算出する算出手段、
を備える付記１から付記６の何れか一項に記載の通信システム。
前記理想信号の整数乗を算出する算出手段、
を備える付記１から付記６の何れか一項に記載の通信システム。
【0181】
（付記８）
前記理想信号の周波数帯域を制限するフィルタリング手段、
を備える付記１から付記７の何れか一項に記載の通信システム。
前記理想信号の周波数帯域を制限するフィルタリング手段、
を備える付記１から付記７の何れか一項に記載の通信システム。
【0182】
（付記９）
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成し、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成し、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する、
処理方法。
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成し、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成し、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償する、
処理方法。
【0183】
（付記１０）
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成することと、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成することと、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償することと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
硬判定を行う判定手段の出力信号に基づいて生成した理想信号と、前記判定手段の入力信号とに基づいて、誤差信号を生成することと、
前記誤差信号に基づいて、送信信号である変調信号に含まれる非線形歪みを補償するための補償係数を生成することと、
前記補償係数に基づいて、前記非線形歪みを補償することと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【0184】
１・・・通信システム
１ａ・・・自局装置
１ｂ・・・対向局装置
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０ａ・・・送信変調器
２０ａ・・・送信アナログ部
３０ａ・・・フィードバック受信アナログ部
３０ｂ・・・受信アナログ部
４０ａ、４０ｂ・・・受信復調器
５０ａ、５０ｂ・・・係数更新部
６０ａ・・・受信機
６０ｂ・・・送信機
１０１・・・ＤＰＤ補償部
１０１ａ、５０３・・・高調波算出部
１０１ａ１、５０３ａ・・・第１算出部
１０１ａ２、５０３ｂ・・・第２算出部
１０１ｂ・・・乗算部
１０１ｂ１・・・第１乗算部
１０１ｂ２・・・第２乗算部
１０１ｂ３・・・第３乗算部
１０１ｃ・・・合成部
２０１・・・コンバータ
２０２・・・アップコンバータ
２０３、３０１・・・アンプ
３０２・・・ダウンコンバータ
３０３・・・Ａ／Ｄコンバータ
４０１・・・クロック再生／等化器
４０２・・・硬判定部
５０１・・・誤差算出部
５０２・・・マッピング部
５０４・・・補償係数更新部
１ａ・・・自局装置
１ｂ・・・対向局装置
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０ａ・・・送信変調器
２０ａ・・・送信アナログ部
３０ａ・・・フィードバック受信アナログ部
３０ｂ・・・受信アナログ部
４０ａ、４０ｂ・・・受信復調器
５０ａ、５０ｂ・・・係数更新部
６０ａ・・・受信機
６０ｂ・・・送信機
１０１・・・ＤＰＤ補償部
１０１ａ、５０３・・・高調波算出部
１０１ａ１、５０３ａ・・・第１算出部
１０１ａ２、５０３ｂ・・・第２算出部
１０１ｂ・・・乗算部
１０１ｂ１・・・第１乗算部
１０１ｂ２・・・第２乗算部
１０１ｂ３・・・第３乗算部
１０１ｃ・・・合成部
２０１・・・コンバータ
２０２・・・アップコンバータ
２０３、３０１・・・アンプ
３０２・・・ダウンコンバータ
３０３・・・Ａ／Ｄコンバータ
４０１・・・クロック再生／等化器
４０２・・・硬判定部
５０１・・・誤差算出部
５０２・・・マッピング部
５０４・・・補償係数更新部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】