特許 7551024 歪み補償装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-05

(45)【発行日】2024-09-13

(54)【発明の名称】歪み補償装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/20 20060101AFI20240906BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20240906BHJP

   H03F 1/32 20060101ALI20240906BHJP

   H03F 3/24 20060101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

H04L27/20 Z

H04B1/04 R

H03F1/32 141

H03F3/24

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024504267

(86)(22)【出願日】2022-03-03

(86)【国際出願番号】 JP2022009143

(87)【国際公開番号】W WO2023166664

(87)【国際公開日】2023-09-07

【審査請求日】2024-02-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】柏木 僚

(72)【発明者】

【氏名】安田 武史

【審査官】齊藤 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１９０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９７８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１４１３３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１０２４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２７／２０

Ｈ０４Ｂ １／０４

Ｈ０３Ｆ １／３２

Ｈ０３Ｆ ３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信信号を生成する送信信号発生器と、
前記送信信号発生器により生成された前記送信信号をディジタル変調する変調器と、
前記変調器によりディジタル変調された前記送信信号の歪みを歪補償係数に基づいて補償する歪補償演算部と、
前記歪補償演算部により歪みが補償された前記送信信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、
前記ＤＡ変換器により変換された前記送信信号を増幅する電力増幅器と、
前記電力増幅器により増幅された前記送信信号を減衰させることで、フィードバック信号を生成する減衰器と、
前記減衰器により生成された前記フィードバック信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器によりディジタル信号に変換された前記フィードバック信号を復調する復調器と、
前記送信信号発生器により生成された前記送信信号から重複する系列を除去して得られる系列である一意系列を生成する重複系列除去部と、
前記重複系列除去部により生成された前記一意系列と前記復調器により復調された前記フィードバック信号とから、前記フィードバック信号の遅延量を推定する遅延量推定部と、
前記遅延量推定部により推定された前記フィードバック信号の前記遅延量に基づいて、前記変調器によりディジタル変調された前記送信信号を遅延させることで、ディジタル変調された前記送信信号とディジタル信号に変換された前記フィードバック信号とを同期させる遅延器と、
互いに同期されたディジタル変調された前記送信信号とディジタル信号に変換された前記フィードバック信号とから、前記歪補償係数を算出する歪補償係数算出部と、
を備える歪み補償装置。

【請求項2】

前記電力増幅器の利得および前記減衰器の減衰量を調整する利得／減衰量調整部をさらに備え、
前記利得／減衰量調整部は、
前記遅延量推定部が前記フィードバック信号の前記遅延量を推定する際は、前記電力増幅器が線形動作し、且つ、前記ＤＡ変換器が出力する前記送信信号のレベルと前記ＡＤ変換器に入力される前記フィードバック信号のレベルとが一致するように、前記電力増幅器の利得および前記減衰器の減衰量を調整し、
前記遅延量推定部が前記フィードバック信号の前記遅延量の推定を完了した後は、前記電力増幅器が非線形動作し、且つ、前記ＤＡ変換器が出力する前記送信信号のレベルと前記ＡＤ変換器に入力される前記フィードバック信号のレベルとが一致するように、前記電力増幅器の利得および前記減衰器の減衰量を調整する、
請求項１に記載の歪み補償装置。

【請求項3】

前記電力増幅器により増幅された前記送信信号を、前記送信信号を空中送信する電力線に出力するか、前記送信信号を終端する疑似負荷に出力するかを切り替える出力切替部をさらに備える、
請求項１または請求項２に記載の歪み補償装置。

【請求項4】

前記重複系列除去部により生成された前記一意系列を蓄積する系列蓄積部と、
前記系列蓄積部に蓄積された前記一意系列を、前記電力増幅器により増幅された前記送信信号が前記電力線から送信されないタイミングで、前記変調器および前記遅延量推定部へ出力する系列再生部と、
をさらに備え、
前記電力増幅器により増幅された前記送信信号が前記電力線から送信されるとき、前記変調器は、前記送信信号発生器が出力する前記送信信号をディジタル変調し、前記遅延量推定部は、前記重複系列除去部が出力する前記一意系列を用いて前記フィードバック信号の前記遅延量を推定し、
前記電力増幅器により増幅された前記送信信号が前記電力線から送信されないとき、前記変調器は、前記系列再生部が出力する前記一意系列をディジタル変調し、前記遅延量推定部は、前記系列再生部が出力する前記一意系列を用いて前記フィードバック信号の前記遅延量を推定する、
請求項３に記載の歪み補償装置。

【請求項5】

前記歪補償演算部、前記ＤＡ変換器、前記電力増幅器、前記減衰器、前記ＡＤ変換器、前記遅延器、および前記歪補償係数算出部からなる回路を２系統備え、
第１系統の前記電力増幅器により増幅された前記送信信号と第２系統の前記電力増幅器により増幅された前記送信信号とのどちらを前記送信信号を空中送信する電力線に出力するかを切り替える入力切替部をさらに備え、
前記復調器は、前記入力切替部により前記電力線に出力されていない方の前記送信信号に対応する前記フィードバック信号を復調し、
前記遅延量推定部は、前記第１系統と前記第２系統とのうち、前記入力切替部により前記送信信号が前記電力線に出力されていない方の前記遅延器における前記送信信号の遅延量を更新する、
請求項１または請求項２に記載の歪み補償装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力増幅器における歪み補償装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

無線通信システムで用いられる電力増幅器は、入力電力の増加に応じて出力電力を線形に増加させることによって、入力波形を増幅した出力波形を出力する。しかし、入力電力の増加に伴って出力電力が飽和すると、電力増幅器の非線形動作により出力波形が歪む。電力増幅器の非線形動作による歪みを補償するために、電力増幅器で発生する歪みと逆の歪みを入力波形に予め与えることで出力波形の歪みを低減させるディジタルプリディストーション（ＤＰＤ）と呼ばれる歪み補償の技術がある。

【0003】

ＤＰＤでは、電力増幅器を通過した送信信号をフィードバック信号として用い、電力増幅器通過後のフィードバック信号と電力増幅器通過前の送信信号との差から、歪補償係数を算出する。さらに、算出された歪補償係数を用いて、送信信号に電力増幅器と逆の歪みを与えることで歪みが補償される。ここで、歪補償係数の算出にあたり、電力増幅器通過前の送信信号と電力増幅器通過後のフィードバック信号とは、互いに同期する必要がある。そのため、電力増幅器通過後のフィードバック信号の遅延量に基づいて、電力増幅器通過前の送信信号を遅延させることで、電力増幅器通過前の送信信号と電力増幅器通過後のフィードバック信号とを同期させる。

【0004】

例えば、下記の特許文献１には、パイロット信号やプリアンブル信号など、送信信号に含まれる特定の信号を用いてフィードバック信号の遅延量を推定し、ＤＰＤを実現する歪み補償装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－１９１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の歪み補償装置では、フィードバック信号の遅延量を推定するために用いる特定の信号が、無線通信システムに依存して変わる。任意の信号に基づいてフィードバック信号の遅延量を推定する場合、観測された範囲内で当該信号が一意でなければ、当該信号が重複して出現することがあるため、歪み補償装置がフィードバック信号の遅延量の推定を誤る可能性がある。そのため、汎用的な無線通信システムにＤＰＤを適用するには、送信信号における特定の信号が既知でなければならない。

【0007】

本開示は以上のような課題を解決するためになされたものであり、任意の信号に基づいてフィードバック信号の遅延量を推定しても、正しい推定を行うことができる歪み補償装置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】

本開示に係る歪み補償装置は、送信信号を生成する送信信号発生器と、前記送信信号発生器により生成された前記送信信号をディジタル変調する変調器と、前記変調器によりディジタル変調された前記送信信号の歪みを歪補償係数に基づいて補償する歪補償演算部と、前記歪補償演算部により歪みが補償された前記送信信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、前記ＤＡ変換器により変換された前記送信信号を増幅する電力増幅器と、前記電力増幅器により増幅された前記送信信号を減衰させることで、フィードバック信号を生成する減衰器と、前記減衰器により生成された前記フィードバック信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記ＡＤ変換器によりディジタル信号に変換された前記フィードバック信号を復調する復調器と、前記送信信号発生器により生成された前記送信信号から重複する系列を除去して得られる系列である一意系列を生成する重複系列除去部と、前記重複系列除去部により生成された前記一意系列と前記復調器により復調された前記フィードバック信号とから、前記フィードバック信号の遅延量を推定する遅延量推定部と、前記遅延量推定部により推定された前記フィードバック信号の前記遅延量に基づいて、前記変調器によりディジタル変調された前記送信信号を遅延させることで、ディジタル変調された前記送信信号とディジタル信号に変換された前記フィードバック信号とを同期させる遅延器と、互いに同期されたディジタル変調された前記送信信号とディジタル信号に変換された前記フィードバック信号とから、前記歪補償係数を算出する歪補償係数算出部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る歪み補償装置によれば、送信信号から重複する系列を除去して得られる系列である一意系列に基づいて、フィードバック信号の遅延量が推定されるため、送信信号が任意の信号であっても、フィードバック信号の遅延量を正しく推定することができる。

【0010】

本開示の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に係る歪み補償装置のブロック図である。

【図2】送信信号の例を示す図である。

【図3】長さが１の一意系列の例を示す図である。

【図4】長さが２の一意系列の例を示す図である。

【図5】長さが２の一意系列の例を示す図である。

【図6】長さが２の一意系列の例を示す図である。

【図7】長さが２の一意系列の例を示す図である。

【図8】長さが２の一意系列の例を示す図である。

【図9】重複系列除去部の動作を示すフローチャートである。

【図10】系列計数処理を示すフローチャートである。

【図11】一意系列出力処理を示すフローチャートである。

【図12】実施の形態２に係る歪み補償装置のブロック図である。

【図13】電力増幅器の非線形特性を説明するための図である。

【図14】実施の形態３に係る歪み補償装置のブロック図である。

【図15】実施の形態４に係る歪み補償装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る歪み補償装置の構成を示すブロック図である。図１のように、実施の形態１に係る歪み補償装置は、送信信号発生器１、変調器２、歪補償演算部３、ＤＡ変換器４、電力増幅器５、出力切替部６、電力線７、疑似負荷８、減衰器９、ＡＤ変換器１０、復調器１１、重複系列除去部１２、遅延量推定部１３、遅延器１４、および歪補償係数算出部１５を備える。

【0013】

変調器２の入力は、送信信号発生器１の出力と接続される。歪補償演算部３の入力は、変調器２の出力と、歪補償係数算出部１５の出力とに接続される。ＤＡ変換器４の入力は、歪補償演算部３の出力と接続される。電力増幅器５の入力は、ＤＡ変換器４の出力と接続される。出力切替部６の入力は、電力増幅器５の出力と接続される。電力線７の入力は、出力切替部６の出力と接続される。疑似負荷８の入力は、出力切替部６の出力と接続される。減衰器９の入力は、電力増幅器５の出力と接続される。ＡＤ変換器１０の入力は、減衰器９の出力と接続される。復調器１１の入力は、ＡＤ変換器１０の出力と接続される。重複系列除去部１２の入力は、送信信号発生器１の出力と接続される。遅延量推定部１３の入力は、復調器１１の出力と、重複系列除去部１２の出力と接続される。遅延器１４の入力は、変調器２の出力と、遅延量推定部１３の出力と接続される。歪補償係数算出部１５の入力は、ＡＤ変換器１０の出力と、遅延器１４の出力と接続される。

【0014】

送信信号発生器１は、図２に例示されるような送信信号１６を発生する。送信信号１６はディジタルデータの系列で構成される。図２は送信信号１６の一例である。図２の送信信号１６は、１６進数のバイナリ系列であり、０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ｄ→１１→２２→１１→２２→０Ａ→０Ｂ→０Ｃの順に遷移する。

【0015】

変調器２は、送信信号１６をディジタル変調する。変調器２が行うディジタル変調の方式としては、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＤＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＡＰＳＫ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、１０２４ＱＡＭ、ＡＳＫ、ＯＦＤＭなどがある。

【0016】

歪補償演算部３は、歪補償係数算出部１５で算出された歪補償係数を用いて、電力増幅器５の歪みを打ち消すために送信信号１６を補償する。歪補償演算部３が送信信号１６を補償するために用いるアルゴリズムとしては、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）、ＦＩＲフィルタ、ＮＮ（ニューラルネットワーク）などがある。歪補償演算部３は、遅延量推定部１３が遅延量を推定するときにのみ、変調器２が変調した送信信号１６をＤＡ変換器４にそのまま出力する。

【0017】

ＤＡ変換器４は、歪補償演算部３で補償された送信信号１６をアナログ信号に変換する。

【0018】

電力増幅器５は、ＤＡ変換器４によりアナログ信号に変換された送信信号１６を増幅する。

【0019】

出力切替部６は、電力増幅器５により増幅された送信信号１６を電力線７に出力するか疑似負荷８に出力するかを制御する。具体的には、出力切替部６は、遅延量推定部１３が遅延量を推定するとき、送信信号１６を疑似負荷８に出力し、遅延量推定部１３が遅延量を推定しないとき、送信信号１６を電力線７に出力する。

【0020】

電力線７は、電力増幅器５により増幅された送信信号１６を空中送信する。

【0021】

疑似負荷８は、電力増幅器５により増幅された送信信号１６を終端する。

【0022】

減衰器９は、電力増幅器５により増幅された送信信号１６を、フィードバック信号としてＡＤ変換器１０に入力可能な範囲になるように減衰させる。

【0023】

ＡＤ変換器１０は、減衰器９により減衰されたフィードバック信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。

【0024】

復調器１１は、ＡＤ変換器１０によりディジタル信号に変換されたフィードバック信号を復調する。復調器１１が行う復調の方式は、変調器２と同じ方式とする。

【0025】

重複系列除去部１２は、送信信号１６から重複系列を除去することで、図３～図８に例示されるような一意系列１７を生成する。一意系列１７は、送信信号１６から一定の長さの重複した系列を排除して得られる当該一定の長さの系列と、送信開始時刻からのオフセット時刻とで構成される。一意系列１７の長さ（すなわち上記「一定の長さ」）は、任意の長さでよく、予め指定しておいてもよい。

【0026】

図３は、図２の送信信号１６から生成される長さが１の一意系列１７である。図２の送信信号１６には、長さが１の系列として、０Ａ、０Ｂ、０Ｃ、０Ｄ、１１、２２が含まれている。そのうちの０Ａ、０Ｂ、０Ｃ、１１、２２は重複が見られるため除外され、０Ｄのみが一意系列１７として残る。

【0027】

図４～図８は、図２の送信信号１６から生成される長さが２の一意系列１７である。図２の送信信号１６には、長さが２の系列として、「０Ａ→０Ｂ」、「０Ｂ→０Ｃ」、「０Ｃ→０Ａ」、「０Ｃ→０Ｄ」、「０Ｄ→１１」、「１１→２２」、「２２→１１」、「２２→０Ａ」が含まれている。そのうちの「０Ａ→０Ｂ」、「０Ｂ→０Ｃ」、「１１→２２」は重複が見られるため除外され、「０Ｃ→０Ａ」（図４）、「０Ｃ→０Ｄ」（図５）、「０Ｄ→１１」（図６）、「２２→１１」（図７）、「２２→０Ａ」（図８）が一意系列１７として残る。図４～図８のように、送信信号１６から複数の一意系列１７が得られることがあるが、遅延量推定部１３ではそのうちの１つが用いられる。

【0028】

このように、一意系列１７は、送信信号１６の観測された範囲内で重複のない（つまり、１回しか出現しない）１以上の長さを有する系統を抽出したものである。よって、一意系列１７は、送信信号１６の観測された範囲およびそれに対応するフィードバック信号に複数回現れることはなく、一意的に定まる。

【0029】

ここで、重複系列除去部１２が一意系列１７を生成する方法を図９のフローチャートを用いて説明する。

【0030】

まず、ステップＳ１の系列計数処理にて、重複系列除去部１２は、系列の重複回数を数え、ステップＳ２に進む。そして、ステップＳ２の一意系列出力処理にて、重複系列除去部１２は、ステップＳ１で数えた系列のうちから重複していない系列を抽出し、抽出した系列を一意系列１７として出力する。

【0031】

次に、上記の系列計数処理（図９のステップＳ１）について、図１０のフローチャートを用いて説明する。

【0032】

まず、ステップＳ１１にて、重複系列除去部１２は、送信信号発生器１から出力された送信信号１６を取得し、予め確保しておいた固定長のメモリ領域に送信信号１６を保存して、ステップＳ１２に進む。

【0033】

ステップＳ１２では、重複系列除去部１２は、当該メモリ領域に送信信号１６が存在するか否かを確認し、存在していればステップＳ１３に進む。

【0034】

ステップＳ１３では、重複系列除去部１２は、当該メモリ領域に存在する送信信号１６における先頭から一定の長さの系列を取得し、ステップＳ１４に進む。例えば、送信信号１６が図２に示したように０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ｄ→１１→２２→１１→２２→０Ａ→０Ｂ→０Ｃの順に遷移するものと仮定すると、先頭から長さ１の系列は「０Ａ」であり、先頭から長さ２の系列は「０Ａ→０Ｂ」である。

【0035】

ステップＳ１４では、重複系列除去部１２は、ステップＳ１３で取得した系列が辞書に登録されているか否かを確認し、ステップＳ１３で取得した系列が辞書に登録されていればステップＳ１５に進み、登録されていなければステップＳ１６に進む。

【0036】

ステップＳ１５では、重複系列除去部１２は、辞書に登録されている当該系列（ステップＳ１３で取得したものと同じ系列）の重複回数を１つ増やし、ステップＳ１８に進む。

【0037】

ステップＳ１６では、重複系列除去部１２は、ステップＳ１３で取得した系列を、その系列の時刻の情報とともに辞書に登録し、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１３で取得される系列の長さが２以上の場合は、その系列の先頭の時刻を当該系列の時刻とする。例えば、ステップＳ１３で取得される系列の長さが２であり、送信信号１６が図２に示したように０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ｄ→１１→２２→１１→２２→０Ａ→０Ｂ→０Ｃの順に遷移する場合、先頭の長さ２の系列「０Ａ→０Ｂ」の時刻は０となり、系列「０Ｄ→１１」の時刻は６となる。

【0038】

ステップＳ１７では、重複系列除去部１２は、ステップＳ１６で辞書に登録した系列の重複回数を初期値の１にして、ステップＳ１８に進む。つまり、辞書に登録されている系列の重複回数が１であることは、その系列が送信信号１６において１回出現したことを意味している。

【0039】

ステップＳ１８では、重複系列除去部１２は、送信信号１６を１シンボルだけ進め、ステップＳ１２へ戻る。送信信号１６が図２に示したように０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ｄ→１１→２２→１１→２２→０Ａ→０Ｂ→０Ｃの順に遷移すると仮定すると、１回目のステップＳ１８で送信信号１６が１シンボル進められると、先頭の０Ａが除外されて、上記の固定長のメモリ領域には、送信信号１６として、０Ｂ→０Ｃ→０Ａ→０Ｂ→０Ｃ→０Ｄ→１１→２２→１１→２２→０Ａ→０Ｂ→０Ｃが残ることになる。

【0040】

系列計数処理では、重複系列除去部１２は以上の動作を繰り返し、ステップＳ１８で送信信号１６が１シンボル進められた結果、上記の固定長のメモリ領域に残る送信信号１６が無くなると、ステップＳ１２でＮＯと判断され、系列計数処理は終了する。

【0041】

次に、上記の一意系列出力処理（図９のステップＳ２）について、図１１のフローチャートを用いて説明する。

【0042】

まず、ステップＳ２１にて、重複系列除去部１２は、辞書に系列が存在しているか否かを確認し、辞書に系列が存在すればステップＳ２２に進む。

【0043】

ステップＳ２２では、重複系列除去部１２は、辞書に存在する系列のうちの１つを取り出し、ステップＳ２３に進む。

【0044】

ステップＳ２３では、重複系列除去部１２は、ステップＳ２２で辞書から取り出した系列の重複回数が１か否かを確認し、当該系列の重複回数が１、つまり送信信号１６における当該系列の出現回数が１回だけであれば、ステップＳ２４に進む。また、当該系列の重複回数が１以外、つまり送信信号１６における当該系列の出現回数が２回以上であれば、当該系列の登録を辞書から削除して、ステップＳ２１に戻る。

【0045】

ステップＳ２４では、重複系列除去部１２は、ステップＳ２２で辞書から取り出した系列と当該系列の時刻の情報を、一意系列１７として出力する。

【0046】

なお、重複回数が１の系列が見つからず、ステップＳ２１からステップＳ２３が繰り返し実行された結果、辞書に登録された系列が無くなると、ステップＳ２１でＮＯと判断され、一意系列出力処理は終了する。

【0047】

図１に戻り、遅延量推定部１３は、重複系列除去部１２により生成された一意系列１７と、復調器１１により復調されたフィードバック信号とから、フィードバック信号の遅延量を推定する。具体的には、遅延量推定部１３は、一意系列１７と一致する系列をフィードバック信号から見付け、見つかった系列の開始時刻を取得し、その開始時刻に一意系列１７の時刻を足すことで、遅延量を推定する。遅延量推定部１３がフィードバック信号の遅延量の推定に用いる一意系列１７は、送信信号１６の観測された範囲に１回しか出現しない一意な系列であるため、遅延量推定部１３は、フィードバック信号の遅延量を正しく推定することができる。遅延量の推定が完了すると、遅延量推定部１３は、遅延量を確定して動作を停止する。

【0048】

遅延器１４は、遅延量推定部１３で推定された遅延量に基づき、復調器１１が復調した送信信号１６を遅延させることで、ＡＤ変換器１０によりディジタル信号に変換されたフィードバック信号に送信信号１６を同期させる。

【0049】

歪補償係数算出部１５は、互いに同期した、ＡＤ変換器１０によりディジタル信号に変換されたフィードバック信号と遅延器１４により遅延された送信信号１６とから、歪補償係数を算出し、算出した歪補償係数を歪補償演算部３に提供する。歪補償係数算出部１５が歪補償係数を算出するアルゴリズムとしては、例えばＬＭＳ（最小平均二乗）、ＮＬＭＳ（正規化最小平均二乗）、ＲＬＳ（再帰的最小二乗）などがある。

【0050】

このように、実施の形態１に係る歪み補償装置によれば、フィードバック信号の遅延量が、送信信号１６から重複系列を除去して得られる一意系列１７に基づいて推定されるため、フィードバック信号の遅延量を誤りなく推定できる。その結果、歪補償係数が正しく計算され、電力増幅器５の非線形動作による出力波形の補償が精度良く補償される。

【0051】

＜実施の形態２＞
実施の形態２では、電力増幅器５の利得を線形領域に調整することで、多値変調時におけるフィードバック信号のシンボル誤りを抑制し、それによって、フィードバック信号の遅延量が誤って推定されることを防止する。

【0052】

図１２は、実施の形態２に係る歪み補償装置の構成を示すブロック図である。図１２の歪み補償装置の構成は、図１の構成に対し、利得／減衰量調整部１８を追加したものである。また、電力増幅器５の入力は、ＤＡ変換器４の出力と、利得／減衰量調整部１８の出力とに接続される。減衰器９の入力は、電力増幅器５の出力と、利得／減衰量調整部１８の出力とに接続される。それ以外の構成は図１と同様である。

【0053】

本実施の形態では、電力増幅器５は、ＤＡ変換器４によりアナログ信号に変換された送信信号１６を、利得／減衰量調整部１８から出力される利得に基づいて増幅する。

【0054】

電力増幅器５が理想的な線形増幅器である場合、入力電力が増加すると出力電力が直線的に増加する。しかし、電力増幅器５が理想的な線形増幅器でない場合、入力電力が増加すると出力電力が直線的に増加することなく飽和する。図１３に、電力増幅器５における利得曲線の例を示す。図１３には、非線形領域を含む利得曲線１９と、線形領域のみの利得曲線２０とが図示されている。図１３のグラフの横軸は入力電力、縦軸は出力電力を示し、利得曲線の傾きが利得に相当する。線形領域のみの利得曲線２０は傾きが一定である。非線形領域を含む利得曲線１９は、線形領域２１では傾きが一定であるが、非線形領域２２では傾きが一定ではなく、入力電力の増加に対応して出力電力が直線的に増加しないため、出力信号に歪みが生じる。

【0055】

利得／減衰量調整部１８は、電力増幅器５の利得および減衰器９の減衰量を調整する。具体的には、利得／減衰量調整部１８は、遅延量推定部１３がフィードバック信号の遅延量を推定する際、電力増幅器５が線形動作するように、電力増幅器５の利得を予め定められた値に調整し、その上でＤＡ変換器４が出力する送信信号１６のレベルとＡＤ変換器１０に入力されるフィードバック信号のレベルとが一致するように、減衰器９の減衰量を予め定められた値に調整する。また、遅延量推定部１３でフィードバック信号の遅延量の推定が完了した後、利得／減衰量調整部１８は、電力増幅器５が非線形動作するように、電力増幅器５の利得を予め定められた値に調整し、その上でＤＡ変換器４が出力する送信信号１６のレベルとＡＤ変換器１０に入力されるフィードバック信号のレベルとが一致するように、減衰器９の減衰量を予め定められた値に調整する。

【0056】

このように、実施の形態２の歪み補償装置によれば、実施の形態１で得られる効果に加え、遅延量推定部１３がフィードバック信号の遅延量を推定する際に、電力増幅器５を線形領域で動作させて、歪みのないフィードバック信号を得ることで、多値変調時におけるフィードバック信号の遅延量を誤りなく推定することができる。

【0057】

＜実施の形態３＞
実施の形態１では、歪み補償装置を含むシステム（以下、単に「システム」という）が送信信号１６を電力線７から送信しないタイミングで、送信信号発生器１に送信信号１６を出力させ、その送信信号１６から得られる一意系列１７を用いてフィードバック信号の遅延量が推定される。実施の形態３では、送信信号発生器１が出力した送信信号１６から生成された一意系列１７を一旦蓄積し、システムが送信信号１６を電力線７から送信しないタイミングで蓄積された一意系列１７を再生し、再生された一意系列１７を用いてフィードバック信号の遅延量を推定する。

【0058】

図１４は、実施の形態３に係る歪み補償装置の構成を示すブロック図である。図１４の歪み補償装置の構成は、図１の構成に対し、系列蓄積部２３および系列再生部２４を追加したものである。また、変調器２の入力は、送信信号発生器１の出力と、系列再生部２４の出力とに接続される。遅延量推定部１３の入力は、復調器１１の出力と、重複系列除去部１２の出力と、系列再生部２４の出力とに接続される。系列蓄積部２３の入力は、重複系列除去部１２の出力と接続される。系列再生部２４の入力は、系列蓄積部２３の出力と接続される。それ以外の構成は図１と同様である。

【0059】

系列蓄積部２３は、重複系列除去部１２が発生した一意系列１７を蓄積する。系列再生部２４は、送信信号発生器１が送信信号１６の送信を行わないタイミングで、系列蓄積部２３に蓄積された一意系列１７を、変調器２および遅延量推定部１３へ出力する。

【0060】

変調器２は、送信信号発生器１から出力される送信信号１６、または、系列再生部２４から出力される一意系列１７を、ディジタル変調する。具体的には、変調器２は、システムが送信信号１６を電力線７から送信するときは、送信信号発生器１が出力する送信信号１６をディジタル変調し、システムが送信信号１６を電力線７から送信しないときは、系列再生部２４が出力する一意系列１７をディジタル変調する。

【0061】

遅延量推定部１３は、重複系列除去部１２または系列再生部２４から出力される一意系列１７と復調器１１により復調されたフィードバック信号とから、フィードバック信号の遅延量を推定する。具体的には、遅延量推定部１３は、システムが送信信号１６を送信するときは、重複系列除去部１２から出力される一意系列１７を用いてフィードバック信号の遅延量を推定し、システムが送信信号１６を送信しないときは、系列再生部２４から出力される一意系列１７を用いてフィードバック信号の遅延量を推定する。

【0062】

出力切替部６は、電力増幅器５により増幅された送信信号１６または一意系列１７を電力線７に出力するか疑似負荷８に出力するか制御する。具体的には、出力切替部６は、システムが送信信号１６を送信するとき、電力増幅器５により増幅された送信信号１６を電力線７に出力し、システムが送信信号１６を送信しないとき、電力増幅器５により増幅された一意系列１７を疑似負荷８に出力する。

【0063】

実施の形態３に係る歪み補償装置によれば、システムが送信信号１６を送信しないタイミングで送信信号発生器１に送信信号１６を出力させることなく、システムが送信信号１６を送信しないタイミングでフィードバック信号の遅延量を推定することができる。

【0064】

＜実施の形態４＞
実施の形態３では、システムが送信信号１６を送信しないタイミングでフィードバック信号の遅延量を推定したが、実施の形態３は、送信信号１６を断続的に送信するシステム（つまり、送信信号１６を送信しないタイミングが非常に短いシステム）への適用は困難である。実施の形態４では、送信信号１６を断続的に送信するシステムにも適用可能な歪み補償装置を示す。

【0065】

図１５は、実施の形態４による歪み補償装置の構成を示すブロック図である。図１５に示す歪み補償装置は、図１の構成に対し、歪補償演算部３、ＤＡ変換器４、電力増幅器５、減衰器９、ＡＤ変換器１０、遅延器１４および歪補償係数算出部１５からなる回路を冗長化して２系統にし、その２系統の回路の片方を第１系統３１、もう片方を第２系統３２としたものである。また、出力切替部６および疑似負荷８に代えて、入力切替部２５が設けられている。入力切替部２５の入力は、第１系統３１および第２系統３２の電力増幅器５の出力と接続され、電力線７の入力は、入力切替部２５の出力と接続される。それ以外の構成は図１と同様である。

【0066】

入力切替部２５は、第１系統３１の電力増幅器５により増幅された送信信号１６を電力線７に出力するか、第２系統３２の電力増幅器５により増幅された送信信号１６を電力線７に出力するかを、システムが電力線７から送信する送信信号１６に同期して切り替える。具体的には、入力切替部２５は、システムが連続した送信信号１６の電力線７からの送信を完了する毎に、第１系統３１の電力増幅器５により増幅された送信信号１６を電力線７に出力するか、第２系統３２の電力増幅器５により増幅された送信信号１６を電力線７に出力するかを切り替える。

【0067】

復調器１１は、入力切替部２５による切り替えに連動して、第１系統３１のＡＤ変換器１０によりディジタル信号に変換されたフィードバック信号と、第２系統３２のＡＤ変換器１０によりディジタル信号に変換されたフィードバック信号のうちの一方を復調する。具体的には、復調器１１は、入力切替部２５により電力線７に出力されていない方の送信信号１６に対応するフィードバック信号を復調する。

【0068】

遅延量推定部１３は、重複系列除去部１２により生成された一意系列１７と、復調器１１により復調されたフィードバック信号とから、フィードバック信号の遅延量を推定する。また、遅延量推定部１３は、入力切替部２５による切り替えに連動して、第１系統３１の遅延器１４および第２系統３２の遅延器１４のうちの一方における遅延量を更新する。具体的には、遅延量推定部１３は、第１系統３１と第２系統３２とのうち、入力切替部２５により送信信号１６が電力線７に出力されていない方の遅延器１４における送信信号１６の遅延量を更新する。

【0069】

実施の形態４に係る歪み補償装置によれば、第１系統３１と第２系統３２とが交互に送信信号１６を電力線７から送信し、第１系統３１および第２系統３２のうちの送信信号１６を送信していない方においてフィードバック信号の遅延量を推定することができる。そのため、歪み補償装置を含むシステムが送信信号１６を断続的に送信する場合であっても、フィードバック信号の遅延量を推定することができる。

【0070】

なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

【0071】

上記した説明は、すべての態様において、例示であって、例示されていない無数の変形例が想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0072】

１ 送信信号発生器、２ 変調器、３ 歪補償演算部、４ ＤＡ変換器、５ 電力増幅器、６ 出力切替部、７ 電力線、８ 疑似負荷、９ 減衰器、１０ ＡＤ変換器、１１ 復調器、１２ 重複系列除去部、１３ 遅延量推定部、１４ 遅延器、１５ 歪補償係数算出部、１６ 送信信号、１７ 一意系列、１８ 利得／減衰量調整部、１９ 非線形領域を含む利得曲線、２０ 線形領域のみの利得曲線、２１ 線形領域、２２ 非線形領域、２３ 系列蓄積部、２４ 系列再生部、２５ 入力切替部、３１ 第１系統、３２ 第２系統。

【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】