JP2000228643A - 非線形歪補償装置 - Google Patents

非線形歪補償装置

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JP2000228643A
JP2000228643A JP11029566A JP2956699A JP2000228643A JP 2000228643 A JP2000228643 A JP 2000228643A JP 11029566 A JP11029566 A JP 11029566A JP 2956699 A JP2956699 A JP 2956699A JP 2000228643 A JP2000228643 A JP 2000228643A
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nonlinear distortion
distortion compensator
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compensation coefficient
signal
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Shinichiro Takabayashi
真一郎 高林
Yutaka Murakami
豊 村上
Masayuki Orihashi
雅之 折橋
Akihiko Matsuoka
昭彦 松岡
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アダプティブ・プリディストーション方式に
よる非線形歪補償装置において、適応動作を間欠的に行
い、消費電力を低減することを目的とする。 【解決手段】 温度変動や電源電圧変動等の環境変化に
基づく制御信号114により、フィードバック系の直交
復調部110、A/D変換器111、および係数更新部
113の動作を、環境変化が激しくなった場合には常時
もしくは短い時間間隔で行い、環境変化が穏やかになっ
た場合には停止もしくは長い時間間隔で行う。このよう
に適応動作を間欠的に行うことで、消費電力を低減する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システムの
通信機に利用されるもので,送信系で発生する非線形歪
を補償する非線形歪補償装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無線通信システムにおける送信系
電力増幅器の非線形歪を補償する方法の一つとして、特
開平10−145146号公報に記載されているような
アダプティブ・プリディストーション方式が知られてい
る。これは電力増幅器で発生する非線形歪を補償するた
めの歪を、あらかじめ送信信号に与えておくプリディス
トーションと呼ばれる方式において、フィードバック系
を加えることで温度変動等の環境変化に伴う電力増幅器
の特性変化に適応的に対応できるようにした方式であ
る。
【0003】図3に、従来のアダプティブ・プリディス
トーション方式による非線形歪補償装置の構成の例を示
す。301は送信直交ベースバンド信号、302はパワ
ー計算部、303は補償係数記憶部、304は非線形歪
補償部、305はD/A変換器、306は直交変調部、
307は送信電力増幅器、308はアンテナ、309は
分配器、310は直交復調部、311はA/D変換器、
313は係数更新部である。
【0004】送信直交ベースバンド信号301のパワー
値は、パワー計算部302において計算され、そのパワ
ー値をアドレスとして補償係数記憶部303より非線形
歪を補償するための補償係数が呼び出される。非線形歪
補償部304においては、補償係数記憶部303より出
力された補償係数を用いて送信直交ベースバンド信号3
01に非線形歪を補償するための歪が付加される。非線
形歪補償された直交ベースバンド信号はD/A変換器3
05においてアナログ信号に変換され、直交変調器30
6において直交変調を行って変調信号を生成する。そし
て、送信電力増幅器307で必要なレベルに増幅され、
アンテナ308より送信される。一方、分配器309に
よって分配された送信信号は、直交復調器310におい
て直交復調され、A/D変換器311においてディジタ
ル信号に変換される。係数更新部313では、ディジタ
ル信号に変換された直交ベースバンド信号312と送信
直交ベースバンド信号301との差分に基づいて係数を
計算し、得られた係数データを補償係数記憶部303へ
出力する。
【0005】補償係数記憶部303には、RAM(Rand
om Access Memory)のような記憶テーブルが用いられ
る。また、記憶テーブルを使用せずに補償係数を求める
方法として、パワー値を用いて近似式を計算する方法も
知られており、この場合、係数更新部において更新され
るのは近似式の係数となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のようなアダプテ
ィブ・プリディストーション方式による非線形歪補償装
置では、適応動作のために必要なフィードバック復調部
および係数更新部は常時動作させておくものであった。
そのため、電力増幅器の特性変化が比較的小さく、係数
更新が必要ない場合においても適応動作を行ってしま
い、これが冗長な動作となっていた。また、フィードバ
ック系をもつ構成であるため、ハードウェアとしての規
模が大きくなってしまい、携帯機などへの応用が難しい
という課題もある。
【0007】本発明では、アダプティブ・プリディスト
ーション方式による非線形歪補償装置において、適応動
作にかかる消費電力を削減することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、アダプティブ・プリディストーション方式
による非線形歪補償装置において、その適応動作にかか
る消費電力を削減する手段として、適応動作を常時行う
のではなく、一定時間間隔で、もしくは温度変動等に対
応した制御信号に基づいて、間欠的に適応動作を行うよ
うにしたものである。
【0009】また、フィードバック系を持つ構成が消費
電力やハードウェアの制約等で利用できない場合の解決
手段として、あらかじめアダプティブ・プリディストー
ション方式による非線形歪補償装置により高精度の補償
係数を抽出しておき、その係数を構成の簡単なプリディ
ストーション方式による非線形歪補償装置の補償係数と
して利用するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、送信直交ベースバンド信号のパワー値を計算するパ
ワー計算部と、前記パワー値に基づいて読み出される補
償係数を格納する補償係数記憶部と、前記補償係数を用
いて送信直交ベースバンド信号の非線形歪補償を行う非
線形歪補償部と、前記非線形歪補償部の出力をアナログ
変換するD/A変換部と、前記D/A変換部の出力を直
交変調する直交変調部と、前記直交変調部の出力を分配
する分配器と、前記分配器の出力の一方を入力して直交
復調する直交復調部と、前記直交復調部の出力をディジ
タル変換するA/D変換器と、前記送信直交ベースバン
ド信号と前記A/D変換器の出力とを用いて補償係数の
更新を行う係数更新部とを有する非線形歪補償装置にお
いて、前記直交復調部と前記A/D変換器と前記係数更
新部の動作を一定時間間隔で行うことを特徴とする非線
形歪補償装置であり、適応動作にかかる消費電力を削減
するという作用を有する。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
非線形歪補償装置において、直交復調部とA/D変換器
と係数更新部の動作を温度変動及び/又は電源電圧変動
に対応した制御信号に基づいて動作させることを特徴と
する非線形歪補償装置であり、請求項1と同様の作用を
有する。
【0012】請求項3に記載の発明は、送信直交ベース
バンド信号のパワー値を計算するパワー計算部と、前記
パワー値に基づいて読み出される補償係数を格納する補
償係数記憶部と,前記補償係数を用いて送信直交ベース
バンド信号の非線形歪補償を行う非線形歪補償部と、前
記非線形歪補償部の出力をアナログ変換するD/A変換
部と、前記D/A変換部の出力を直交変調する直交変調
部とを有する非線形歪補償装置において、前記補償係数
は、あらかじめ請求項1または2に記載の非線形歪補償
装置を用いて抽出された係数であることを特徴とする非
線形歪補償装置であり、適応動作にかかる消費電力を削
減するとともに、高精度の非線形歪補償装置が簡易な構
成で実現できるという作用を有する。
【0013】請求項4に記載の発明は、あらかじめ補償
係数を抽出する請求項1または2に記載の非線形歪補償
装置の送信信号は、請求項3記載の非線形歪補償装置に
おける送信信号に比較して狭帯域な信号であることを特
徴とする請求項3に記載の非線形歪補償装置であり、請
求項3と同様の作用を有するとともに、アダプティブ・
プリディストーション方式による非線形歪補償装置より
も低速な処理で歪み補償を実現できるという作用を有す
る。
【0014】請求項5に記載の発明は、請求項1から4
のいずれかに記載の非線形歪補償装置を用いた無線通信
システムであり、適応動作にかかる消費電力が削減され
たシステムを構築できるという作用を有する。
【0015】以下、本発明の実施の形態について図1と
図2を用いて説明する。
【0016】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態における非線形歪補償装置の構成ブロック図である。
101は送信直交ベースバンド信号、102はパワー計
算部、103は補償係数記憶部、104は非線形歪補償
部、105はD/A変換部、106は直交変調部、10
7は送信電力増幅器、108はアンテナ、109は分配
器、110は直交復調部、111はA/D変換器、11
2は直交ベースバンド信号、113は係数更新部、11
4は制御信号である。
【0017】以上のように構成された送信装置につい
て、図1を用いてその動作を説明する。まず、送信直交
ベースバンド信号101のパワー値は、パワー計算部1
02において計算され、そのパワー値をアドレスとして
補償係数記憶部103より非線形歪を補償するための補
償係数が呼び出される。非線形歪補償部104において
は、補償係数記憶部103より出力された補償係数を用
いて送信直交ベースバンド信号101に非線形歪を補償
するための歪が付加される。非線形歪補償された直交ベ
ースバンド信号はD/A変換器105においてアナログ
信号に変換され、直交変調器106において直交変調を
行って変調信号を生成する。そして、送信電力増幅器1
07で必要なレベルに増幅され、アンテナ108より送
信される。一方、分配器109によって分配された送信
信号は、直交復調器110において直交復調され、A/
D変換器111においてディジタル信号に変換される。
係数更新部113では、ディジタル信号に変換された直
交ベースバンド信号112と送信直交ベースバンド信号
101との差分に基づいて係数を計算し、得られた係数
データを補償係数記憶部103へ出力する。また、フィ
ードバック系の直交復調器110、A/D変換器11
1、および係数更新部113は制御信号114によりそ
の動作が制御される。
【0018】制御信号114は温度変動、電源電圧変動
といった環境変化に基づいた信号で、例えば図1のよう
に外部から供給されるものである。例えば環境変化が激
しくなった場合には、制御信号114により直交復調器
110、A/D変換器111、および係数更新部113
の動作は常時もしくは短い時間間隔で行われる。また環
境変化が穏やかになった場合には、制御信号114によ
り直交復調器110、A/D変換器111、および係数
更新部113の動作は、停止もしくは長い時間間隔で行
われる。
【0019】なお、上記においては、制御信号を用いて
適応動作を間欠的に行う方法を示したが、例えばあらか
じめ環境変化がわかっているなどの場合には、一定時間
間隔で間欠的な適応動作を行っても良い。
【0020】このように本実施の形態によれば、アダプ
ティブ・プリディストーション方式による非線形歪補償
装置において、適応動作を、例えば温度変動等に対応し
た制御信号に基づくなどして、間欠的に行うことによ
り、適応動作にかかる消費電力を削減できる。
【0021】(実施の形態2)図2は、本発明の実施の
形態における非線形歪補償装置の構成ブロック図であ
る。201は送信直交ベースバンド信号、202はパワ
ー計算部、203は補償係数記憶部、204は非線形歪
補償部、205はD/A変換器、206は直交変調部、
207は送信電力増幅器、208はアンテナである。
【0022】以上のように構成された送信装置につい
て、図2を用いてその動作を説明する。まず、送信直交
ベースバンド信号201のパワー値は、パワー計算部2
02において計算され、そのパワー値をアドレスとして
補償係数記憶部203より非線形歪を補償するための補
償係数が呼び出される。非線形歪補償部204において
は、補償係数記憶部203より出力された補償係数を用
いて送信直交ベースバンド信号201に非線形歪を補償
するための歪が付加される。非線形歪補償された直交ベ
ースバンド信号はD/A変換器205においてアナログ
信号に変換され、直交変調器206において直交変調を
行って変調信号を生成する。そして、送信電力増幅器2
07で必要なレベルに増幅され、アンテナ208より送
信される。
【0023】補償係数記憶部203に格納される補償係
数には、前記実施の形態1による方法により抽出された
補償係数を用いる。ただし、フィードバック系の動作を
制御する制御信号は必ずしも必要ではない。また補償係
数を抽出する際に用いる送信信号は、図2の非線形歪補
償装置で用いる送信信号に対して狭帯域なものであって
も構わない。
【0024】このように本実施の形態によれば、あらか
じめアダプティブ・プリディストーション方式による非
線形歪補償装置を用いて抽出した高精度な補償係数を、
プリディストーション方式の非線形歪補償装置に適用す
ることにより、簡単な構成で高精度の非線形歪補償装置
が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アダプテ
ィブ・プリディストーション方式による非線形歪補償装
置において、適応動作を温度変動等に対応した制御信号
に基づくなどして間欠的に行うことにより、適応動作に
かかる消費電力を削減できる。
【0026】また、あらかじめアダプティブ・プリディ
ストーション方式による非線形歪補償装置を用いて抽出
した高精度な補償係数を、プリディストーション方式の
非線形歪補償装置に適用することにより、簡単な構成で
高精度の非線形歪補償装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による非線形歪補償装置
の構成ブロック図
【図2】本発明の一実施の形態による非線形歪補償装置
の構成ブロック図
【図3】従来の非線形歪補償装置の構成ブロック図
【符号の説明】
101 送信直交ベースバンド信号 102 パワー計算部 103 補償係数記憶部 104 非線形歪補償部 105 D/A変換器 106 直交変調部 107 送信電力増幅器 108 アンテナ 109 分配器 110 直交復調部 111 A/D変換器 112 直交ベースバンド信号 113 係数更新部 114 制御信号 201 送信直交ベースバンド信号 202 パワー計算部 203 補償係数記憶部 204 非線形歪補償部 205 D/A変換器 206 直交変調部 207 送信電力増幅器 208 アンテナ 301 送信直交ベースバンド信号 302 パワー計算部 303 補償係数記憶部 304 非線形歪補償部 305 D/A変換器 306 直交変調部 307 送信電力増幅器 308 アンテナ 309 分配器 310 直交復調部 311 A/D変換器 312 直交ベースバンド信号 313 係数更新部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折橋 雅之 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 松岡 昭彦 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 Fターム(参考) 5K046 AA05 BA01 BA04 BA07 EE32 EE51 EE59 EF21 EF23 EF46

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信直交ベースバンド信号のパワー値を
    計算するパワー計算部と、前記パワー値に基づいて読み
    出される補償係数を格納する補償係数記憶部と、前記補
    償係数を用いて送信直交ベースバンド信号の非線形歪補
    償を行う非線形歪補償部と、前記非線形歪補償部の出力
    をアナログ変換するD/A変換部と、前記D/A変換部
    の出力を直交変調する直交変調部と、前記直交変調部の
    出力を分配する分配器と、前記分配器の出力の一方を入
    力して直交復調する直交復調部と、前記直交復調部の出
    力をディジタル変換するA/D変換器と、前記送信直交
    ベースバンド信号と前記A/D変換器の出力とを用いて
    補償係数の更新を行う係数更新部とを有する非線形歪補
    償装置において、前記直交復調部と前記A/D変換器と
    前記係数更新部の動作を一定時間間隔で行うことを特徴
    とする非線形歪補償装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の非線形歪補償装置におい
    て、直交復調部とA/D変換器と係数更新部の動作を温
    度変動及び/又は電源電圧変動に対応した制御信号に基
    づいて動作させることを特徴とする非線形歪補償装置。
  3. 【請求項3】 送信直交ベースバンド信号のパワー値を
    計算するパワー計算部と、前記パワー値に基づいて読み
    出される補償係数を格納する補償係数記憶部と,前記補
    償係数を用いて送信直交ベースバンド信号の非線形歪補
    償を行う非線形歪補償部と、前記非線形歪補償部の出力
    をアナログ変換するD/A変換部と、前記D/A変換部
    の出力を直交変調する直交変調部とを有する非線形歪補
    償装置において、前記補償係数は、あらかじめ請求項1
    または2に記載の非線形歪補償装置を用いて抽出された
    係数であることを特徴とする非線形歪補償装置。
  4. 【請求項4】 あらかじめ補償係数を抽出する請求項1
    または2に記載の非線形歪補償装置の送信信号は、請求
    項3記載の非線形歪補償装置における送信信号に比較し
    て狭帯域な信号であることを特徴とする請求項3に記載
    の非線形歪補償装置。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の非線
    形歪補償装置を用いた無線通信システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7106133B2 (en) 2002-05-31 2006-09-12 Fujitsu Limited Distortion compensator
US7248644B2 (en) 2003-02-21 2007-07-24 Nec Corporation Circuit and method for compensating for nonliner distortion of power amplifier
US9473334B2 (en) 2014-03-28 2016-10-18 Fujitsu Limited Wireless transmission device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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