JP2002084146A - Predistortion type distortion compensation power amplifier - Google Patents
Predistortion type distortion compensation power amplifierInfo
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Landscapes
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- Transmitters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】プリディストーション型電力増幅器におけるD
A変換器のサンプリング周波数の制限を受けずに、広帯
域な信号の歪補償を行う。
【解決手段】広帯域な信号を周波数分割し、各周波数に
対応してディジタルプリディストーション部101〜1
04を設け、プリディストーション処理後、各変調部1
31〜134で各周波数帯域へアップコンバートし、こ
れらの信号を電力合成器51で合成して電力増幅器61
の入出力特性の逆関数特性を得る。この合成信号を電力
増幅器61で増幅する構成とする。
【効果】複数個のディジタル入力信号を合成することに
より、広帯域の信号を任意に生成することが可能とな
り、マルチキャリアを電力増幅器に入力した場合に生じ
る広帯域な歪信号の低減を可能にする。これにより広帯
域にわたって線形性の良い増幅器を形成することができ
る。
(57) [Summary] [Problem] D in a pre-distortion type power amplifier
A distortion compensation of a wideband signal is performed without being restricted by the sampling frequency of the A converter. A wideband signal is frequency-divided, and digital pre-distortion units are corresponding to each frequency.
04, and after the pre-distortion processing, each modulation unit 1
Up-converted to each frequency band at 31 to 134, these signals are combined at power combiner 51, and power amplifier 61
The inverse function characteristic of the input / output characteristic of is obtained. The combined signal is amplified by the power amplifier 61. Advantages By combining a plurality of digital input signals, a wideband signal can be arbitrarily generated, and a wideband distortion signal generated when a multicarrier is input to a power amplifier can be reduced. As a result, an amplifier having good linearity over a wide band can be formed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は歪補償電力増幅器に
係り、特に無線通信機用高周波電力増幅に好適なプリデ
ィストーション型歪補償電力増幅器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distortion-compensated power amplifier, and more particularly to a predistortion-type distortion-compensated power amplifier suitable for high-frequency power amplification for radio communication equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、移動体通信等の無線通信装置にお
いて、信号伝送の高速、高多重化が多く用いられるよう
になり、複数キャリアの信号を共通に電力増幅すること
が行われるようになった。このような電力増幅器には、
伝送特性の劣化を抑えるために特に高い線形性が要求さ
れる。2. Description of the Related Art In recent years, high-speed and high-multiplexing signal transmissions have been frequently used in wireless communication devices such as mobile communication devices, and the power of a plurality of carrier signals has been commonly amplified. Was. Such power amplifiers include:
Particularly high linearity is required to suppress deterioration of transmission characteristics.
【0003】しかし、一般に電力増幅器の入出力特性は
図2に示す特性線200のように、高出力部において非
線形性を示す。このため非線形性の強い領域において電
力増幅器を動作させると、非線形性歪が発生する。この
非線形性歪により、隣接チャンネル漏洩電力の発生や、
マルチキャリア通信においては相互変調歪が発生し、他
チャンネルの通信に妨害を与え通信品質が劣化するとい
う問題が生じる。However, generally, the input / output characteristics of a power amplifier show nonlinearity in a high-output portion as shown by a characteristic line 200 shown in FIG. Therefore, when the power amplifier is operated in a region where the nonlinearity is strong, nonlinear distortion occurs. Due to this nonlinear distortion, generation of adjacent channel leakage power,
In multi-carrier communication, intermodulation distortion occurs, causing a problem in that communication on other channels is disturbed and communication quality is degraded.
【0004】電力増幅器の非線形性を補償して歪を低減
する一つの方法として、プリディストーション方式が知
られている。プリディストーション方式では、図2の特
性線200に示すような電力増幅器の非線形入出力特性
に関して、図2の特性線202に示すような逆関数特性
を有する信号を生成し、その信号を電力増幅器に入力す
ることによって、図2に点線で示した特性線201のよ
うに電力増幅器の入出力特性を線形化する。[0004] As one method of reducing distortion by compensating for nonlinearity of a power amplifier, a pre-distortion method is known. In the predistortion method, a signal having an inverse function characteristic as shown by a characteristic line 202 in FIG. 2 is generated with respect to a nonlinear input / output characteristic of the power amplifier as shown by a characteristic line 200 in FIG. By inputting, the input / output characteristics of the power amplifier are linearized as indicated by a characteristic line 201 indicated by a dotted line in FIG.
【0005】従来、電力増幅器の逆関数特性の実現に
は、ダイオードなどの非線形素子による近似が用いられ
てきたが、近年のLSI技術の進歩によりプロセッサや
DACの性能が格段に向上したため、ディジタル信号処
理技術を利用したプリディストーション方式(ディジタ
ルプリディストーション)が適用できるようになってき
た。ディジタルプリディストーション方式は、非線形素
子を用いた方式と比べて電力増幅器の逆関数特性をより
精密に実現することが可能であるため、歪を大きく低減
することが可能である。Conventionally, an inverse function characteristic of a power amplifier has been realized by approximation using a non-linear element such as a diode. However, recent advances in LSI technology have significantly improved the performance of processors and DACs. A pre-distortion method (digital pre-distortion) using processing technology has become applicable. The digital pre-distortion method can realize the inverse function characteristic of the power amplifier more precisely than the method using a nonlinear element, and thus can greatly reduce distortion.
【0006】図3に、従来のディジタルプリディストー
ション型歪補償電力増幅器のブロック図を示す。ディジ
タルプリディストーション型歪補償電力増幅器は、入力
端子301と、演算部303と記憶部304とから成る
プリディストーション部302と、DAC305とLP
F306とミキサ307とから成る変調部310と、電
力増幅器308と、出力端子309から構成されてい
る。このような構成のディジタルプリディストーション
型歪補償電力増幅器の例としては、例えば、電子情報通
信学会英文論文誌VOL.E80-C,NO.6 (1997年6月)、第78
2−787頁(T. Matsuoka et al,“Compensation of Nonl
inear Distortion During Transmission Based on the
Adaptive Predistortion Method”IEICE TRANS. ELECTR
ON., VOL.E80-C, NO.6 JUNE 1997)に記載されたものが
挙げられる。FIG. 3 shows a block diagram of a conventional digital pre-distortion type distortion compensation power amplifier. The digital pre-distortion type distortion compensation power amplifier includes an input terminal 301, a pre-distortion section 302 including an operation section 303 and a storage section 304, a DAC 305 and an LP
The modulation section 310 includes a F306 and a mixer 307, a power amplifier 308, and an output terminal 309. An example of a digital pre-distortion type distortion compensation power amplifier having such a configuration is described in, for example, IEICE Transactions on Electronics, Vol.E80-C, NO.6 (June 1997), No. 78
2-787 (T. Matsuoka et al, “Compensation of Nonl
inear Distortion During Transmission Based on the
Adaptive Predistortion Method ”IEICE TRANS. ELECTR
ON., VOL.E80-C, NO.6 JUNE 1997).
【0007】入力ディジタル信号は、入力端子301を
通じてプリディストーション部302に入力される。プ
リディストーション部302の演算部303は、入力信
号レベルをアドレスとして記憶部304に予め格納され
た歪補償係数を読み込み、入力信号に演算処理を行うこ
とによって電力増幅器308と逆関数特性を持つディジ
タル信号を生成する。このディジタル信号はDAC30
5によりアナログ信号に変換され、不要なエイリアス成
分を阻止するLPF306を通過した後、周波数変換手
段であるミキサ307により搬送波を用いて高周波にア
ップコンバートされる。ミキサ307からの出力信号
は、電力増幅器308で所定の電力まで増幅され、出力
端子309から出力される。The input digital signal is input to a pre-distortion section 302 through an input terminal 301. The arithmetic unit 303 of the pre-distortion unit 302 reads a distortion compensation coefficient stored in the storage unit 304 in advance using the input signal level as an address, and performs an arithmetic process on the input signal to thereby obtain a digital signal having an inverse function characteristic with the power amplifier 308. Generate This digital signal is output from the DAC 30
After being converted to an analog signal by 5 and passing through an LPF 306 for blocking unnecessary alias components, the signal is up-converted to a high frequency using a carrier by a mixer 307 as frequency conversion means. The output signal from mixer 307 is amplified to a predetermined power by power amplifier 308 and output from output terminal 309.
【0008】ここで、記憶部304では、予め計測され
た電力増幅器308の非線形入出力特性に基づいて、こ
れと逆関数特性を持つ信号を演算部303で生成できる
ように、入力信号の信号レベルをアドレスとした歪補償
係数を格納しておく。これにより演算部303は、歪信
号に対して好適に補正された信号を出力することが可能
となるため、電力増幅器308の入出力特性を線形化
し、歪を低減することができる。なお、参照符号S30
7は、横軸に周波数、縦軸に電力をとり、矢印で示した
部分、すなわちミキサ307の出力信号を模式的に示し
たものである。図の中心部分が送信周波数(シングルキ
ャリア信号)の電力を示し、その両側にある斜線部分
が、発生した隣接チャネル漏洩電力を示している。同様
にS308は、矢印で示した部分、すなわち電力増幅器
308の出力信号の送信周波数と隣接チャネル漏洩電力
を模式的に示している。S307と比較してS308か
ら分かるように、電力増幅器308の出力信号では送信
周波数電力が増加し、隣接チャネル漏洩電力が減少して
いる。また、後述する実施例の各図においても、破線の
楕円形内に示した図は、同様に矢印で示した部分の各信
号の電力を模式的に示したものである。[0008] Here, based on the non-linear input / output characteristics of the power amplifier 308 measured in advance, the storage unit 304 stores a signal level of the input signal so that the arithmetic unit 303 can generate a signal having an inverse function characteristic. Is stored as an address. As a result, the arithmetic unit 303 can output a signal that is suitably corrected for the distortion signal, so that the input / output characteristics of the power amplifier 308 can be linearized and the distortion can be reduced. Note that reference numeral S30
Reference numeral 7 denotes a portion indicated by an arrow, i.e., the frequency of the horizontal axis and the power of the vertical axis, that is, the output signal of the mixer 307 schematically. The center part of the figure shows the power of the transmission frequency (single carrier signal), and the hatched parts on both sides show the generated adjacent channel leakage power. Similarly, S308 schematically shows the portion indicated by the arrow, that is, the transmission frequency of the output signal of the power amplifier 308 and the adjacent channel leakage power. As can be seen from S308 as compared with S307, in the output signal of the power amplifier 308, the transmission frequency power increases and the adjacent channel leakage power decreases. Also, in each of the drawings of the embodiments described later, the figures shown in the broken ellipse similarly schematically show the power of each signal in the portion indicated by the arrow.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術を用いたプリディストーション型歪補償電力
増幅器によれば、高速伝送を行う場合、あるいはマルチ
キャリア信号を用いる場合に、入力信号帯域がDACの
処理帯域を超過して広帯域となり、十分な歪補償が行え
ないことである。すなわち、広帯域な信号に対して歪補
償を行う場合にはDACの高速化が必要となるが、現在
実現可能なDACのサンプリング周波数は最大200M
Hz程度である。このため、サンプリング定理により処
理可能な信号帯域は、最大100MHzとなる。さら
に、エイリアス除去用LPF減衰特性の急峻さに関する
実現性を考慮すると、処理可能なアナログ信号の帯域は
最大で数十MHzに制限されてしまう。However, according to the predistortion-type distortion-compensating power amplifier using the above-mentioned conventional technique, when performing high-speed transmission or using a multi-carrier signal, the input signal band is limited to that of the DAC. That is, the processing band is exceeded and the band becomes wide, and sufficient distortion compensation cannot be performed. That is, when distortion compensation is performed on a wideband signal, it is necessary to increase the speed of the DAC.
Hz. Therefore, the signal band that can be processed by the sampling theorem is 100 MHz at the maximum. Further, considering the feasibility of the steepness of the aliasing LPF attenuation characteristic, the bandwidth of the analog signal that can be processed is limited to several tens of MHz at the maximum.
【0010】従って、従来のディジタルプリディストー
ション型電力増幅器は、高々数十MHz程度の帯域に対
する歪補償が実現可能であり、これを超える広帯域信号
に対する歪補償は未だ実用化には至っていない。Therefore, the conventional digital predistortion type power amplifier can realize distortion compensation for a band of at most several tens of MHz, and distortion compensation for a wideband signal exceeding this range has not yet been put to practical use.
【0011】そこで、本発明の目的は、高速伝送あるい
はマルチキャリア信号を用いる場合に、入力信号帯域が
DACの処理帯域を超過する広帯域な場合でも、十分な
歪補償を行うことができるプリディストーション型歪補
償電力増幅器を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a pre-distortion type which can perform sufficient distortion compensation even when the input signal band is wider than the DAC processing band when high-speed transmission or a multi-carrier signal is used. A distortion-compensating power amplifier is provided.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来のデ
ィジタルプリディストーション型電力増幅器における課
題を解決するためになされたものであり、電力増幅器か
ら出力される広帯域な信号の歪補償を行うために、電力
増幅器への入力信号を、複数個の周波数帯に分割し、そ
れぞれの周波数帯に対してディジタルプリディストーシ
ョン処理を行った後に、アナログ信号に変換してから電
力合成をする構成とすることを特徴とするものである。
すなわち、複数個のプリディストーション部と、複数個
の変調部と、全ての変調部出力を加算合成して電力増幅
器へ出力する電力合成器とを電力増幅器の前段に設けた
構成とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional digital pre-distortion type power amplifier, and is intended to perform distortion compensation of a wide band signal output from the power amplifier. In addition, the input signal to the power amplifier is divided into a plurality of frequency bands, digital pre-distortion processing is performed for each frequency band, and then converted to an analog signal before power combining. It is characterized by the following.
That is, a configuration in which a plurality of pre-distortion units, a plurality of modulation units, and a power combiner that adds and synthesizes all modulation unit outputs and outputs the combined output to the power amplifier is provided in a stage preceding the power amplifier.
【0013】これにより、DACの処理速度に起因する
アナログ信号帯域の狭さを補い、広帯域な信号を生成す
ることができるので、電力増幅器から出力される歪信号
を広帯域にわたって補償することができる。また、同時
に精密に信号を生成することが可能なため、線形性のよ
いプリディストーション型歪補償電力増幅器を提供する
ことが可能となる。[0013] This makes it possible to compensate for the narrowness of the analog signal band due to the processing speed of the DAC and to generate a wide band signal, so that the distortion signal output from the power amplifier can be compensated over a wide band. In addition, since a signal can be generated accurately at the same time, it is possible to provide a pre-distortion type distortion compensation power amplifier having good linearity.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプリディスト
ーション型歪補償電力増幅器の実施の形態について、具
体的な実施例により添付図面を参照しながら詳細に説明
する。 <実施例1>図1は本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図であり、2キャリア信号を増幅する場合に発生する
隣接チャネル漏洩電力と3次相互変調歪に対して補償を
行う場合の構成例である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of a predistortion type distortion compensation power amplifier according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by way of specific examples. <Embodiment 1> FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which compensation is made for adjacent channel leakage power and tertiary intermodulation distortion generated when a two-carrier signal is amplified. This is an example of the configuration.
【0015】端子11、12に入力されるディジタル信
号に対応する搬送波周波数をω1、ω2とすると、それ
ぞれ3次相互変調歪の発生する周波数ω3、ω4は、ω
3=2×ω1−ω2、ω4=2×ω2−ω1である。隣
接チャネル漏洩電力と3次相互変調歪に対して歪補償を
行う場合は、上記ω1〜ω4の4つの周波数帯域に応じ
た信号をそれぞれ生成すればよい。Assuming that the carrier frequencies corresponding to the digital signals input to the terminals 11 and 12 are ω1 and ω2, the frequencies ω3 and ω4 at which the third-order intermodulation distortion occurs are respectively ω1 and ω2.
3 = 2 × ω1−ω2 and ω4 = 2 × ω2−ω1. When performing distortion compensation for adjacent channel leakage power and third-order intermodulation distortion, signals corresponding to the four frequency bands ω1 to ω4 may be generated.
【0016】したがって、本実施例では、プリディスト
ーション型歪補償電力増幅器を、演算部111〜114
と記憶部121〜124とからなる4系統のプリディス
トーション部101〜104と、それに付随するDAC
21〜24、LPF31〜34、ミキサ41〜44から
なる変調部131〜134と、各変調部からの出力信号
を加算合成する電力合成器51と、電力合成器51から
の出力を所定の電力まで増幅する電力増幅器61と、電
力増幅器61からの信号を出力する出力端子99により
構成する。次に、このように構成される本実施例の歪補
償電力増幅器の動作について説明する。Therefore, in the present embodiment, the pre-distortion type distortion compensation power amplifiers are
And pre-distortion units 101-104, which are composed of
Modulators 131 to 134 comprising LPFs 21 to 24, LPFs 31 to 34, and mixers 41 to 44, a power combiner 51 for adding and combining output signals from the respective modulators, and an output from the power combiner 51 to a predetermined power. It comprises a power amplifier 61 for amplification and an output terminal 99 for outputting a signal from the power amplifier 61. Next, the operation of the distortion-compensated power amplifier according to the present embodiment thus configured will be described.
【0017】記憶部121〜124には、予め電力増幅
器61の入出力特性からその逆関数特性を計算し、入力
端子11および12から入力されるディジタル信号のレ
ベルをアドレスとして、歪補償係数を格納しておく。The storage units 121 to 124 previously calculate the inverse function characteristics from the input / output characteristics of the power amplifier 61 and store the distortion compensation coefficients using the levels of the digital signals input from the input terminals 11 and 12 as addresses. Keep it.
【0018】例えば、プリディストーション部101の
出力は、変調部131により周波数ω1の帯域へアップ
コンバートされるので、記憶部121には周波数ω1の
帯域に発生する隣接チャネル漏洩電力を相殺する歪補償
係数を格納しておく。以下、記憶部122にも周波数ω
2の帯域に発生する隣接チャネル漏洩電力を相殺するよ
うな歪補償係数を格納しておく。For example, since the output of the pre-distortion unit 101 is up-converted by the modulation unit 131 to the band of the frequency ω1, the storage unit 121 stores the distortion compensation coefficient for canceling the adjacent channel leakage power generated in the band of the frequency ω1. Is stored. Hereinafter, the frequency ω is also stored in the storage unit 122.
A distortion compensation coefficient for canceling adjacent channel leakage power generated in the second band is stored.
【0019】同様に、プリディストーション部103の
出力は、変調部133により周波数ω3の帯域へアップ
コンバートされるので、記憶部123には周波数ω3の
帯域に発生する3次相互変調歪を相殺するような歪補償
係数を格納しておく。以下、記憶部124にも周波数ω
4の帯域に発生する3次相互変調歪を相殺するような歪
補償係数を格納しておく。Similarly, since the output of the pre-distortion unit 103 is up-converted by the modulation unit 133 to the band of the frequency ω3, the storage unit 123 stores the third-order intermodulation distortion generated in the band of the frequency ω3. Various distortion compensation coefficients are stored. Hereinafter, the frequency ω is also stored in the storage unit 124.
A distortion compensation coefficient for canceling third-order intermodulation distortion occurring in the band No. 4 is stored.
【0020】入力端子11および12から入力されたデ
ィジタル信号は、それぞれ演算部111〜114に入力
され、各演算部において信号レベルをアドレスとした歪
補償係数を対応する記憶部121〜124から読み込
み、それぞれ入力デジタル信号に歪補正係数を用いた演
算処理を行うことによって、補正したディジタル信号
(プリディストーション信号)を生成する。各演算部1
11〜114から出力されるプリディストーション信号
は、それぞれDAC21〜24によりアナログ信号に変
換した後、それぞれLPF31〜34により不要なエイ
リアス成分を除去し、それぞれ搬送波周波数をω1〜ω
4とするミキサ41〜44により送信周波数ω1〜ω4
にアップコンバートされる。The digital signals input from the input terminals 11 and 12 are input to arithmetic units 111 to 114, respectively. Each arithmetic unit reads the distortion compensation coefficient with the signal level as an address from the corresponding storage unit 121 to 124. Each input digital signal is subjected to arithmetic processing using a distortion correction coefficient, thereby generating a corrected digital signal (pre-distortion signal). Each operation unit 1
The pre-distortion signals output from 11 to 114 are converted into analog signals by DACs 21 to 24, respectively, and unnecessary alias components are removed by LPFs 31 to 34, respectively.
4 and the transmission frequencies ω1 to ω4 by the mixers 41 to 44.
Upconverted to
【0021】各ミキサ41〜44から出力される信号
は、電力合成器51により合成され、電力増幅器61に
入力される。この時の入力信号は、電力増幅器61の非
線型入出力特性の逆関数特性を有する信号となっている
ため、電力増幅器61によって線形増幅され出力端子9
9から出力される。The signals output from the mixers 41 to 44 are combined by a power combiner 51 and input to a power amplifier 61. Since the input signal at this time is a signal having an inverse function characteristic of the nonlinear input / output characteristic of the power amplifier 61, the input signal is linearly amplified by the power amplifier 61 and the output terminal 9.
9 is output.
【0022】ここで、記憶部121〜124に格納する
歪補償係数の一例について説明する。電力増幅器61に
おける非線形特性の一例として、次式(1)に示す非線形
関数を仮定する。この関数は、線形利得が10倍で、3
次の非線形項を有している。Here, an example of the distortion compensation coefficient stored in the storage units 121 to 124 will be described. As an example of the non-linear characteristic in the power amplifier 61, a non-linear function represented by the following equation (1) is assumed. This function has a linear gain of 10 times and 3
It has the following nonlinear term:
【0023】Vout=10Vin−0.1Vin3 … (1) 入力端子11と12に印加される入力信号振幅のある時
点での瞬時値が、それぞれ0.4と0.5であるとす
る。もし、本実施例で説明したプリディストーションを
行わない場合、電力増幅器61への入力信号は、次式
(2)で表される。Vout = 10 Vin−0.1 Vin 3 (1) It is assumed that the instantaneous values of the amplitude of the input signal applied to the input terminals 11 and 12 at certain times are 0.4 and 0.5, respectively. If the pre-distortion described in this embodiment is not performed, the input signal to the power amplifier 61 is given by the following equation.
It is represented by (2).
【0024】 Vin =0.4cos(ω1・t)+0.5cos(ω2・t) … (2) 電力増幅器の出力は、式(2)を式(1)へ代入し整理するこ
とにより求められる。この求めた出力を、高次歪の項を
省略して近似すると、次式(3)のようになり、ω1とω
2の周波数成分の振幅が低下しているだけでなく、ω3
とω4の周波数に相互変調歪を生じている。Vin = 0.4cos (ω1 · t) + 0.5cos (ω2 · t) (2) The output of the power amplifier can be obtained by substituting equation (2) into equation (1) and rearranging it. When the obtained output is approximated by omitting the high-order distortion term, the following equation (3) is obtained.
Not only is the amplitude of the frequency component of
And ω4 have intermodulation distortion.
【0025】 Vout=3.802cos(ω1・t)+4.786cos(ω2・t)−0.06cos(ω3・t)−0.075co s(ω4・t) … (3) 一方、本実施例によるプリディストーションを行う場
合、演算部111〜114では端子11と12の入力信
号振幅を判定し、その瞬時値がそれぞれ0.4と0.5
である場合に対応する歪補償係数を記憶部121〜12
4から読み出し、出力する。ここで、歪補償係数の一例
として、記憶部にそれぞれ、図9に示した値が格納され
ているとする。Vout = 3.802cos (ω1 · t) + 4.786cos (ω2 · t) −0.06cos (ω3 · t) −0.075cos (ω4 · t) (3) On the other hand, the predistortion according to the present embodiment is When performing the calculations, the calculation units 111 to 114 determine the input signal amplitudes at the terminals 11 and 12, and the instantaneous values thereof are 0.4 and 0.5, respectively.
Are stored in the storage units 121 to 12
4 and output. Here, as an example of the distortion compensation coefficient, it is assumed that the values shown in FIG. 9 are stored in the storage units.
【0026】以上より、電力増幅器61への入力信号
は、次式(4)で表される。As described above, the input signal to the power amplifier 61 is represented by the following equation (4).
【0027】 Vin =0.423742cos(ω1・t)+0.525486cos(ω2・t)+0.00795721cos(ω3 ・t)+0.00971801cos(ω4・t) … (4) この式(4)を式(1)へ代入し、高次歪の項を省略して近似
すると、次式(5)が得られる。Vin = 0.423742cos (ω1 · t) + 0.525486cos (ω2 · t) + 0.00795721cos (ω3 · t) + 0.00971801cos (ω4 · t) (4) This equation (4) is converted into equation (1). And the approximation with the higher-order distortion term omitted, the following equation (5) is obtained.
【0028】 Vout=4.00cos(ω1・t)+5.00cos(ω2・t)+0.00012cos(ω3・t)+0.0012 cos(ω4・t) … (5) 上記式(5)と式(3)とを比較すると、ω1とω2の周波数
成分の振幅を低下させることがない上に、明らかに相互
変調歪のレベルを低減している。Vout = 4.00 cos (ω1 · t) +5.00 cos (ω2 · t) +0.00012 cos (ω3 · t) +0.0012 cos (ω4 · t) (5) The above equations (5) and (3) ), The amplitudes of the frequency components of ω1 and ω2 are not reduced, and the level of the intermodulation distortion is obviously reduced.
【0029】図9に示した値は、入力端子11と12入
力振幅が0.4と0.5である場合の一例に過ぎない
が、入力振幅が例に挙げた以外の値となるときであって
も、それぞれの入力値に対応した歪補償係数をきめこま
かく記憶部に格納しておくことにより、プリディストー
ションが可能となる。The values shown in FIG. 9 are merely examples in the case where the input amplitudes of the input terminals 11 and 12 are 0.4 and 0.5. However, the values shown in FIG. Even in this case, predistortion becomes possible by meticulously storing the distortion compensation coefficients corresponding to the respective input values in the storage unit.
【0030】なお、このような動作をするプリディスト
ーション部は、ディジタルシグナルプロセッサを用いて
実現でき、以下の実施例においても同様である。The pre-distortion section that performs such an operation can be realized using a digital signal processor, and the same applies to the following embodiments.
【0031】また、本実施例では3次相互変調歪を補償
する場合について説明したが、5次以上の高次相互変調
歪に対しても、補償する歪の次数に応じてプリディスト
ーション部、変調部を追加し、各ミキサで用いる搬送波
の周波数を高次相互変調歪信号の周波数に対応させるこ
とにより、歪補償が可能である。 <実施例2>図4は本発明の第2の実施例を示すブロッ
ク図であり、等離調3キャリア信号を増幅する場合に発
生する隣接チャネル漏洩電力と3次相互変調歪に対して
補償を行う場合の構成例である。In this embodiment, the case of compensating the third-order intermodulation distortion has been described. However, even with respect to the fifth-order or higher-order intermodulation distortion, the pre-distortion unit, the modulation unit, By adding a unit and making the frequency of the carrier used in each mixer correspond to the frequency of the higher-order intermodulation distortion signal, distortion compensation is possible. <Embodiment 2> FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, which compensates for adjacent channel leakage power and third-order intermodulation distortion generated when amplifying an equi-detuned three-carrier signal. This is a configuration example in the case of performing.
【0032】本実施例では、図1に示した実施例の構成
に対して送信周波数ω0の搬送波を1つ付加したことに
伴い、入力端子10と、演算部110および記憶部12
0からなるプリディストーション部100と、変調部1
30(DAC20、LPF30、ミキサ40で構成され
る)を追加し、ミキサ40には周波数ω0なる搬送波を
入力する。In this embodiment, an input terminal 10, an operation unit 110 and a storage unit 12 are added to the configuration of the embodiment shown in FIG.
0, a pre-distortion unit 100 and a modulation unit 1
30 (comprising the DAC 20, the LPF 30, and the mixer 40) is added, and a carrier having a frequency ω0 is input to the mixer 40.
【0033】記憶部120には、予め電力増幅器61の
入出力特性からその逆関数特性を計算し、入力端子10
〜12から入力されるディジタル信号のレベルをアドレ
スとして歪補償係数を格納しておく。すなわち、プリデ
ィストーション部100の出力は変調部130により送
信周波数ω0の帯域へアップコンバートされるので、記
憶部120にはω0の帯域に発生する隣接チャネル漏洩
電力を相殺する歪補償係数を格納しておく。In the storage unit 120, the inverse function characteristic is calculated in advance from the input / output characteristic of the power amplifier 61, and the input terminal 10
The distortion compensation coefficient is stored using the level of the digital signal input from .about.12 as an address. That is, since the output of predistortion section 100 is up-converted by modulation section 130 to the band of transmission frequency ω0, storage section 120 stores a distortion compensation coefficient for canceling adjacent channel leakage power generated in the band of ω0. deep.
【0034】以下、第1の実施例の場合と同様にして、
ミキサ40〜44から出力される信号は、電力合成器5
1により合成される。この合成信号は、電力増幅器61
の非線型入出力特性の逆関数特性を有する信号となって
いる。このため、電力増幅器61によって増幅されると
ともに線形性の高い信号となり、出力端子99から出力
される。すなわち、等離調3キャリアの通信方式におい
て、隣接チャネル漏洩電力と3次相互変調歪を補償する
ことが可能となる。Hereinafter, similarly to the case of the first embodiment,
The signals output from the mixers 40 to 44 are
1 are synthesized. This synthesized signal is supplied to the power amplifier 61
The signal has an inverse function characteristic of the nonlinear input / output characteristic of FIG. Therefore, the signal is amplified by the power amplifier 61 and becomes a signal with high linearity, and is output from the output terminal 99. That is, it is possible to compensate for adjacent channel leakage power and third-order intermodulation distortion in a three-carrier communication scheme with equal detuning.
【0035】なお、本実施例では等離調3キャリア歪補
償電力増幅器の3次相互変調歪を補償する構成例を示し
たが、4キャリア以上の等離調マルチキャリア及び5次
以上の高次相互変調歪を補償する場合であっても、送信
周波数と相互変調歪周波数それぞれに対しプリディスト
ーション部と変調部を適宜追加して、各ミキサで用いる
搬送波の周波数を送信周波数または相互変調歪周波数に
対応させることにより、歪補償が可能である。 <実施例3>図5は本発明の第3の実施例を示すブロッ
ク図であり、直交変調系2キャリア信号を増幅する場合
に発生する隣接チャネル漏洩電力と3次相互変調歪に対
して補償を行う場合の構成例である。In this embodiment, an example of a configuration for compensating for the third-order intermodulation distortion of the power amplifier with equal-tuning three-carrier distortion has been described. Even when compensating for intermodulation distortion, a pre-distortion unit and a modulation unit are appropriately added to the transmission frequency and intermodulation distortion frequency, respectively, and the carrier frequency used in each mixer is set to the transmission frequency or intermodulation distortion frequency. By making it correspond, distortion compensation is possible. <Embodiment 3> FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, which compensates for adjacent channel leakage power and third-order intermodulation distortion generated when a quadrature modulation two-carrier signal is amplified. This is a configuration example in the case of performing.
【0036】直交変調系では、1つの送信周波数信号が
互いに直交する2信号(同相信号Iと直交信号Q)から
形成されているため、それぞれのI、Q信号に対してプ
リディストーション部501〜508を設ける。さら
に、プリディストーション部501〜508の出力信号
をそれぞれアナログ信号に変換するDAC21〜28、
不要なエイリアス成分を除去するためのLPF31〜3
8と、直交変調を施すための直交変調器511〜514
から成る直交変調部531〜534を配置し、搬送波ω
1〜ω4を用いて直交変調を施すことにより、直交変調
系2キャリア信号に対する隣接チャネル漏洩電力と3次
相互変調歪の補償が可能である。In the quadrature modulation system, one transmission frequency signal is formed of two signals (in-phase signal I and quadrature signal Q) orthogonal to each other. 508 are provided. Further, DACs 21 to 28 for converting output signals of the pre-distortion units 501 to 508 into analog signals, respectively.
LPFs 31 to 3 for removing unnecessary alias components
8 and quadrature modulators 511 to 514 for performing quadrature modulation.
Are arranged, and the carrier ω
By performing quadrature modulation using 1 to ω4, it is possible to compensate for adjacent channel leakage power and third-order intermodulation distortion for a quadrature modulation system two-carrier signal.
【0037】なお、本実施例では直交変調系2キャリア
歪補償電力増幅器の3次相互変調歪を補償する構成例を
示したが、3キャリア以上の多キャリア直交変調系にお
いて5次以上の高次相互変調歪を補償する場合であって
も、送信周波数と相互変調歪周波数それぞれに対しプリ
ディストーション部と直交変調部を適宜追加して各ミキ
サで用いる搬送波の周波数を送信周波数と相互変調歪周
波数に対応させることにより、歪補償が可能である。 <実施例4>図6は本発明の第4の実施例を示すブロッ
ク図であり、2キャリア歪補償電力増幅器において電力
増幅器の特性変化が生じた場合でも、その特性変化に追
従して隣接チャネル漏洩電力と3次相互変調歪の補償を
行う場合の構成例である。In this embodiment, the configuration example for compensating the third-order intermodulation distortion of the quadrature modulation system two-carrier distortion compensating power amplifier has been shown. Even when compensating for intermodulation distortion, the pre-distortion unit and the quadrature modulation unit are added as appropriate for the transmission frequency and intermodulation distortion frequency, and the carrier frequency used in each mixer is set to the transmission frequency and intermodulation distortion frequency. By making it correspond, distortion compensation is possible. <Embodiment 4> FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. Even when a characteristic change of a power amplifier occurs in a two-carrier distortion-compensated power amplifier, an adjacent channel follows the characteristic change. It is a configuration example in the case of compensating for leakage power and third-order intermodulation distortion.
【0038】本実施例では、図1の実施例に加えて、記
憶部621〜624のそれぞれに格納される歪補償係数
を更新する係数更新部661〜664と、電力増幅器6
1の後段に信号の一部を取り出す電力分配器71およ
び、電力分配器71の出力をダウンコンバートするミキ
サ45〜48と、ミキサ45〜48の出力を帯域制限す
るLPF641〜644と、LPF641〜644の出
力をディジタル信号へ変換するADC81〜84とから
成る復調部651〜654とを設け、ミキサ45〜48
はそれぞれ搬送波ω1〜ω4を用いて、送信周波数ω1
〜ω4の帯域に属する信号成分を復調し、それぞれの係
数更新部661〜664へ帰還する構成をとる。In the present embodiment, in addition to the embodiment of FIG. 1, coefficient updating units 661 to 664 for updating distortion compensation coefficients stored in storage units 621 to 624, and power amplifier 6
1, a power divider 71 for extracting a part of the signal, mixers 45 to 48 for down-converting the output of the power divider 71, LPFs 641 to 644 for band-limiting the outputs of the mixers 45 to 48, and LPFs 641 to 644. And demodulation units 651 to 654 each including an ADC 81 to 84 for converting an output of the mixer into a digital signal.
Is the transmission frequency ω1 using the carrier waves ω1 to ω4, respectively.
The configuration is such that the signal components belonging to the band of ω4 to ω4 are demodulated and fed back to the respective coefficient update units 661 to 664.
【0039】このように構成することにより、復調部6
51、652の出力にはそれぞれ搬送波周波数ω1、ω
2に対応した復調信号が得られ、復調部653、654
の出力にはそれぞれ3次相互変調歪ω3、ω4に対応し
た復調信号が得られる。このとき、復調部651、65
2の出力信号には、希望波成分と、残留する隣接チャネ
ル漏洩電力成分が含まれているので、入力信号との差分
を求めることにより隣接チャネル漏洩電力成分を抽出す
ることができる。同様にして、復調部653、654の
出力信号から残留する3次相互変調歪を抽出することが
できる。With this configuration, the demodulation unit 6
The outputs of the carrier frequencies ω1, ω
2 are obtained, and demodulation sections 653 and 654 are obtained.
, Demodulated signals corresponding to the third-order intermodulation distortions ω3 and ω4 are obtained. At this time, the demodulation units 651, 65
Since the output signal of No. 2 includes the desired wave component and the residual adjacent channel leakage power component, the adjacent channel leakage power component can be extracted by calculating the difference between the input signal and the desired signal component. Similarly, residual third-order intermodulation distortion can be extracted from the output signals of the demodulation units 653 and 654.
【0040】このようにして抽出した残留歪み成分が零
となるように各記憶部621〜624に格納されたそれ
ぞれの歪補償係数を、各係数更新部661〜664を介
して更新し、更新された歪補償係数を用いてプリディス
トーションを行う。以後、プリディストーション、残留
歪抽出、歪補償係数更新の手順を繰返すことにより、電
力増幅器61の非線型入出力特性が時間とともに変動す
る場合であっても、出力される歪信号を増幅器の特性変
化に追従して低減することが可能となる。The respective distortion compensation coefficients stored in the respective storage units 621 to 624 are updated via the respective coefficient update units 661 to 664 so that the residual distortion components extracted as described above become zero, and are updated. Predistortion is performed using the distortion compensation coefficient thus obtained. Thereafter, by repeating the steps of predistortion, residual distortion extraction, and distortion compensation coefficient updating, even if the nonlinear input / output characteristics of the power amplifier 61 fluctuate with time, the output distortion signal is changed according to the characteristics of the amplifier. And can be reduced.
【0041】本実施例では、2キャリアの3次相互変調
歪を補償する電力増幅器の構成例を示したが、第2、第
3の実施例に準じてキャリア数及び補償する歪信号の次
数に応じて適宜プリディストーション部、変調部、復調
部を追加することにより、3キャリア以上の多キャリア
信号において5次以上の高次相互変調歪を増幅器の特性
変化に追従して補償することが可能である。 <実施例5>図7は本発明の第4の実施例を示すブロッ
ク図であり、直交変調系2キャリアの3次相互変調歪補
償を行う場合の構成例である。In this embodiment, an example of the configuration of the power amplifier for compensating for the third-order intermodulation distortion of two carriers has been described. However, the number of carriers and the order of the distortion signal to be compensated are determined according to the second and third embodiments. By appropriately adding a pre-distortion section, a modulation section, and a demodulation section, it is possible to compensate for a fifth-order or higher-order intermodulation distortion in a multi-carrier signal of three or more carriers by following the characteristic change of the amplifier. is there. <Embodiment 5> FIG. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and is an example of a configuration in which the third-order intermodulation distortion of two carriers in a quadrature modulation system is compensated.
【0042】図6の構成と異なる点は、本実施例では直
交変調信号を用いるので、それぞれの1つの帯域の信号
を生成するために図6のプリディストーション部601
〜608の代わりに、図5に示すような2系統構成、す
なわち演算部、記憶部、係数更新部をそれぞれ2組とし
た構成のプリディストーション部601’〜608’を
設け、図5と同様にI、Q信号I1’〜I4’、Q1’
〜Q4’のそれぞれに対応したDAC21〜28、LP
F31〜38と、さらにI,Q信号それぞれに対応した
信号を合成する直交変調器511〜514を設けている
ことである。The point of difference from the configuration of FIG. 6 is that the present embodiment uses a quadrature modulated signal, so that the pre-distortion section 601 of FIG.
5 are provided with pre-distortion units 601 'to 608' each having a two-system configuration as shown in FIG. 5, that is, a configuration in which a calculation unit, a storage unit, and a coefficient update unit are each two sets. I and Q signals I1 'to I4', Q1 '
DAC21-28, LP corresponding to each of ~ Q4 '
F31 to F38 and quadrature modulators 511 to 514 for synthesizing signals respectively corresponding to the I and Q signals.
【0043】またさらに、信号を復調する際に、高周波
からベースバンドにダウンコンバートするミキサ45〜
48が接続され、LPF641〜644により希望の帯
域外の信号を除去し、直交復調器711〜714により
それぞれI、Q信号I1”〜I4”、Q1”〜Q4”に
直交復調され、ADC81〜88によりそれぞれディジ
タル信号に変換される。これらADC81〜88からの
各出力信号はそれぞれプリディストーション部601〜
608に入力され、プリディストーション処理される。Further, when demodulating a signal, mixers 45 to 45 downconvert from high frequency to baseband.
48, the signals outside the desired band are removed by LPFs 641 to 644, and quadrature demodulated by quadrature demodulators 711 to 714 into I and Q signals I1 "to I4" and Q1 "to Q4", respectively. Are converted into digital signals. The output signals from the ADCs 81 to 88 are respectively supplied to the pre-distortion units 601 to
The data is input to 608 and pre-distorted.
【0044】本実施例では、2キャリアの3次相互変調
歪を補償する電力増幅器の構成例を示したが、第2、第
3の実施例に準じてキャリア数及び補償する歪信号の次
数に応じて適宜プリディストーション部、変調部、復調
部を追加することにより、3キャリア以上の多キャリア
信号において5次以上の高次相互変調歪を増幅器の特性
変化に追従して補償することが可能である。In this embodiment, an example of the configuration of a power amplifier for compensating for the third-order intermodulation distortion of two carriers has been described. However, the number of carriers and the order of the distortion signal to be compensated are determined according to the second and third embodiments. By appropriately adding a pre-distortion section, a modulation section, and a demodulation section, it is possible to compensate for a fifth-order or higher-order intermodulation distortion in a multi-carrier signal of three or more carriers by following the characteristic change of the amplifier. is there.
【0045】このように、入力ディジタル信号が直交変
調系マルチキャリア信号の場合であっても復調部に直交
復調器を適用することにより、高次の歪補償が可能であ
る。 <実施例6>図8は本発明の第6の実施例を示すブロッ
ク図であり、本実施例では、使用するDACの処理帯域
に応じてDAC以降の回路ブロックを共通化する場合の
構成例である。共通化することにより、種々の変形が可
能となる。As described above, even when the input digital signal is a quadrature modulation multi-carrier signal, higher-order distortion compensation can be performed by applying the quadrature demodulator to the demodulation unit. <Embodiment 6> FIG. 8 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a configuration example in which circuit blocks after the DAC are shared according to the processing band of the DAC to be used. It is. Various modifications are made possible by the common use.
【0046】例えば、図1において使用するDAC2
1,22がそれぞれ周波数ω1とω3、ω2とω4の両
方の帯域をカバーできるほど広帯域である場合には、図
8に示すように、プリディストーション部101、10
2からの補正された出力信号をミキサ41と42でそれ
ぞれ中間周波数(ω1−ωL1)と(ω3−ωL1)に
周波数変換する。これらの中間周波数を電力合成器52
で加算合成することによって、ω1とω3の両帯域に対
応するプリディストーション信号を生成する。For example, the DAC 2 used in FIG.
If the frequency bands 1 and 22 are wide enough to cover both the frequency bands ω1 and ω3, and both the bands ω2 and ω4, as shown in FIG.
The frequency-converted output signals from the second and third mixers are converted into intermediate frequencies (ω1-ωL1) and (ω3-ωL1) by mixers 41 and 42, respectively. These intermediate frequencies are transmitted to the power combiner 52.
To generate pre-distortion signals corresponding to both the bands ω1 and ω3.
【0047】次に、電力合成器52の出力信号は、DA
C21によりアナログ信号に変換した後、LPF31に
より不要なエイリアスを除去し、ミキサ45において搬
送波ωL1を用いてアップコンバートし、ω1とω3の
両帯域をカバーする高周波アナログ信号を生成する。Next, the output signal of the power combiner 52 is DA
After conversion into an analog signal by C21, unnecessary aliases are removed by the LPF 31 and up-converted by the mixer 45 using the carrier ωL1 to generate a high-frequency analog signal covering both the bands ω1 and ω3.
【0048】プリディストーション部103、104か
らの補正された出力信号も同様に、ミキサ43と44で
それぞれ中間周波数(ω2−ωL2)と(ω4−ωL
2)に周波数変換し、電力合成器53で合成後、DAC
22によりアナログ信号に変換し、LPF32で不要な
エイリアスを除去し、ミキサ46において搬送波ωL2
を用いてアップコンバートすることにより、周波数ω2
とω4の両帯域をカバーする高周波アナログ信号を生成
することができる。Similarly, the corrected output signals from the pre-distortion units 103 and 104 are also processed by the mixers 43 and 44 at the intermediate frequencies (ω2-ωL2) and (ω4-ωL), respectively.
2) frequency-converted and synthesized by the power synthesizer 53,
The LPF 32 converts the analog signal into an analog signal. The LPF 32 removes an unnecessary alias.
By up-conversion using the frequency ω2
Ω4 can be generated.
【0049】本実施例を適用した場合、使用するDA
C、LPF、ミキサの数を図1の実施例に比べて半分に
低減することが可能である。When this embodiment is applied, the DA used
It is possible to reduce the number of C, LPF and mixer by half compared with the embodiment of FIG.
【0050】また、本実施例では二つの帯域をカバーす
るDACについて説明したが、より広い帯域をカバーす
るDACを用いれば、使用するDAC、LPF、ミキサ
の数をその分低減することが可能である。また、図1の
実施例だけでなく、図4〜7の実施例においても本構成
は適用可能である。In this embodiment, a DAC covering two bands has been described. However, if a DAC covering a wider band is used, the number of DACs, LPFs and mixers used can be reduced accordingly. is there. Further, this configuration is applicable not only to the embodiment of FIG. 1 but also to the embodiments of FIGS.
【0051】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、種々の
設計変更をなし得ることは勿論である。The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.
【0052】[0052]
【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明によれば、複数個のプリディストーション処理され
たディジタル信号を合成することにより、DACの処理
帯域の制限をうけずに、広帯域の信号を任意に生成する
ことが可能となり、マルチキャリアを電力増幅器に入力
した場合に生じる広帯域な歪信号の低減を可能にする。
これにより電力増幅器から出力される広帯域な歪信号に
対する歪補償が可能となり、線形性の良い電力増幅器を
形成することができる。As is apparent from the above-described embodiment, according to the present invention, by combining a plurality of predistorted digital signals, a wide band signal can be obtained without being restricted by the processing band of the DAC. A signal can be arbitrarily generated, and a wideband distortion signal generated when a multicarrier is input to a power amplifier can be reduced.
As a result, distortion compensation for a wideband distortion signal output from the power amplifier becomes possible, and a power amplifier with good linearity can be formed.
【図1】本発明に係る歪補償電力増幅器の第1の実施例
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a distortion compensation power amplifier according to the present invention.
【図2】一般的な電力増幅器の入出力非線形性とその逆
関数特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating input / output nonlinearity of a general power amplifier and its inverse function characteristic.
【図3】従来のディジタルプリディスト−ション型電力
増幅器の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital predistortion type power amplifier.
【図4】本発明に係る歪補償電力増幅器の第2の実施例
を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the distortion compensation power amplifier according to the present invention.
【図5】本発明に係る歪補償電力増幅器の第3の実施例
を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the distortion-compensated power amplifier according to the present invention.
【図6】本発明に係る歪補償電力増幅器の第4の実施例
を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the distortion compensation power amplifier according to the present invention.
【図7】本発明に係る歪補償電力増幅器の第5の実施例
を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a fifth embodiment of the distortion compensation power amplifier according to the present invention.
【図8】本発明に係る歪補償電力増幅器の第6の実施例
を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a sixth embodiment of the distortion-compensated power amplifier according to the present invention.
【図9】図1の記憶部に格納される歪補償係数の一例を
示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a distortion compensation coefficient stored in a storage unit in FIG. 1;
10〜12…入力端子、20〜28…ディジタルアナロ
グコンバータ(DAC)、30〜38…低域通過フィル
タ(LPF)、40〜48…ミキサ、51〜53…電力
合成器、61…電力増幅器、71…電力分配器、81〜
88…アナログディジタルコンバータ(ADC)、99
…出力端子、100〜104…プリディストーション
部、110〜114…演算部、120〜124…記憶
部、130〜134…変調部、200〜202…特性
線、301…入力端子、302…プリディストーション
部、303…演算部、304…記憶部、305…DA
C、306…LPF、307…ミキサ、308…電力増
幅器、309…出力端子、310…変調部、501〜5
08…プリディストーション部、511〜514…直交
変調器、531〜534…直交変調部、601〜608
…プリディストーション部、611〜614…演算部、
621〜624…記憶部、631〜634…変調部、6
41〜644…LPF、651〜654…復調部、66
1〜664…係数更新部、711〜714……直交復調
器。10-12 input terminals, 20-28 digital-to-analog converter (DAC), 30-38 low-pass filter (LPF), 40-48 mixer, 51-53 power combiner, 61 power amplifier, 71 ... power distributors, 81-
88: analog-to-digital converter (ADC), 99
... Output terminals, 100-104 pre-distortion units, 110-114 arithmetic units, 120-124 storage units, 130-134 modulation units, 200-202 characteristic lines, 301 input terminals, 302 pre-distortion units , 303: arithmetic unit, 304: storage unit, 305: DA
C, 306 LPF, 307 mixer, 308 power amplifier, 309 output terminal, 310 modulation section, 501 to 5
08: Predistortion section, 511 to 514: Quadrature modulator, 531 to 534: Quadrature modulation section, 601 to 608
... Pre-distortion section, 611-614 ... Calculation section,
621 to 624: storage unit, 631 to 634: modulation unit, 6
41 to 644... LPF, 651 to 654.
1 to 664... Coefficient updating unit, 711 to 714... Quadrature demodulator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04L 27/01 H04L 27/00 K 27/22 27/22 D Fターム(参考) 5J090 AA01 AA41 CA21 CA62 FA15 GN03 HN03 HN17 KA00 KA26 KA34 KA42 KA53 KA55 SA14 TA01 TA02 TA06 5J091 AA01 AA41 CA21 CA62 FA15 KA00 KA26 KA34 KA42 KA53 KA55 SA14 TA01 TA02 TA06 5K004 AA05 FA01 FF05 5K022 AA10 AA11 5K060 BB05 FF06 HH06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) H04L 27/01 H04L 27/00 K 27/22 27/22 DF term (reference) 5J090 AA01 AA41 CA21 CA62 FA15 GN03 HN03 HN17 KA00 KA26 KA34 KA42 KA53 KA55 SA14 TA01 TA02 TA06 5J091 AA01 AA41 CA21 CA62 FA15 KA00 KA26 KA34 KA42 KA53 KA55 SA14 TA01 TA02 TA06 5K004 AA05 FA01 FF05 5K022 AA10A05 A06A05 A06A05
Claims (5)
ション処理を行う複数個のディジタルプリディストーシ
ョン部と、 プリディストーション処理した前記入力デジタル信号
を、電力増幅器が取り扱う周波数帯を複数に分割した各
周波数帯域へそれぞれアップコンバートして変調信号を
出力する複数個の変調部と、 前記アップコンバートされた各変調出力信号を加算合成
する電力合成器と、 該電力合成器の合成出力信号を所定の電力に増幅する前
記電力増幅器とからなることを特徴とするプリディスト
ーション型歪補償電力増幅器。A plurality of digital pre-distortion units for performing pre-distortion processing on an input digital signal; and converting the pre-distorted input digital signal into frequency bands obtained by dividing a frequency band handled by a power amplifier into a plurality of frequency bands. A plurality of modulating units for respectively up-converting and outputting a modulated signal; a power combiner for adding and combining the up-converted modulated output signals; and amplifying a combined output signal of the power combiner to a predetermined power. A pre-distortion type distortion compensation power amplifier, comprising: the power amplifier.
は、前記入力ディジタル信号の信号レベルをアドレスと
して歪補償係数が予め格納された記憶部と、前記入力デ
ィジタル信号の信号レベルに応じた前記歪補償係数を該
記憶部から読み込み前記入力ディジタル信号に演算処理
を行い前記電力増幅器の非線形特性に対して逆関数特性
を持つ補正したディジタル信号を生成する演算部とから
なり、 前記各変調部は、前記補正したディジタル信号をアナロ
グ信号に変換するディジタルアナログコンバータ(DA
C)と、該DACの出力信号のうち不要なエイリアス成
分を阻止する低域通過フィルタ(LPF)と、該LPF
の出力信号を搬送波を用いて高周波にアップコンバート
する周波数変換手段とからなる請求項1記載のプリディ
ストーション型歪補償電力増幅器。2. A digital pre-distortion unit comprising: a storage unit in which a distortion compensation coefficient is stored in advance using a signal level of the input digital signal as an address; and a distortion compensation coefficient corresponding to the signal level of the input digital signal. An arithmetic unit that reads from a storage unit, performs arithmetic processing on the input digital signal, and generates a corrected digital signal having an inverse function characteristic with respect to the nonlinear characteristic of the power amplifier. Digital-to-analog converter (DA) that converts signals to analog signals
C), a low-pass filter (LPF) for blocking unnecessary alias components in the output signal of the DAC, and the LPF
2. A pre-distortion type distortion-compensating power amplifier according to claim 1, further comprising frequency conversion means for up-converting the output signal of the above-mentioned signal to a high frequency using a carrier.
号と、 歪補償係数を予め格納する記憶部と、前記入力ディジタ
ル信号のそれぞれの信号レベルに応じて前記記憶部から
前記歪補償係数を読み込み、前記入力ディジタル信号に
演算処理を行い、電力増幅器の非線形入出力特性に関し
て逆関数特性を有する補正したディジタル信号を生成す
ることによりプリディストーション処理を行う演算部と
から成るプリディストーション部と、 前記演算部の補正したディジタル信号をアナログ信号に
変換するDACと、該DACの出力信号のうち不要なエ
イリアス成分を阻止するLPFと、該LPFの出力信号
を搬送波を用いて高周波にアップコンバートする周波数
変換手段とから成る複数個の変調部とを有し、 さらに、すべての前記アップコンバートする周波数変換
手段からの出力を加算合成する電力合成器と、該電力合
成器の出力を所定の電力に増幅する電力増幅器とを具備
し、 前記アップコンバートする周波数変換手段で用いるそれ
ぞれの搬送波の周波数を、電力増幅器から出力される送
信信号と相互変調歪信号とが配置される各周波数に対応
させることを特徴とするプリディストーション型歪補償
電力増幅器。3. A storage unit for storing at least one type of input digital signal and a distortion compensation coefficient in advance, and reading the distortion compensation coefficient from the storage unit according to a signal level of each of the input digital signals, A pre-distortion unit comprising an operation unit for performing a pre-distortion process by performing an operation process on an input digital signal and generating a corrected digital signal having an inverse function characteristic with respect to the nonlinear input / output characteristics of the power amplifier; and A DAC that converts the corrected digital signal into an analog signal, an LPF that blocks unnecessary alias components in the output signal of the DAC, and a frequency conversion unit that up-converts the output signal of the LPF to a high frequency using a carrier. And a plurality of modulation sections, A power combiner that adds and combines the outputs from the frequency converters to be converted, and a power amplifier that amplifies the output of the power combiner to a predetermined power. A predistortion-type distortion-compensating power amplifier, wherein a frequency is made to correspond to each frequency at which a transmission signal output from a power amplifier and an intermodulation distortion signal are arranged.
から成る、少なくとも一種類以上の入力信号と、 前記直交ディジタル信号をそれぞれの信号レベルに基づ
きプリディストーション処理を行うプリディストーショ
ン部と、 前記プリディストーション部からの出力信号をアナログ
信号に変換するDACと、該DACからの出力信号のう
ち不要なエイリアス成分を阻止するLPFと、前記直交
ディジタル信号の各々に対応する前記LPFからの出力
信号を搬送波を用いて直交変調する直交変調器とから成
る複数個の変調部と、 すべての前記直交変調器からの出力を加算合成する電力
合成器と、 該電力合成器の出力を所定の電力に増幅する電力増幅器
とを具備し、 前記直交変調器で用いるそれぞれの搬送波の周波数を、
電力増幅器から出力される送信信号と相互変調歪信号と
が配置される各周波数に対応させることを特徴とするプ
リディストーション型歪補償電力増幅器。4. A pre-distortion unit for performing a pre-distortion process based on at least one type of input signal comprising a set of orthogonal digital signals orthogonal to each other, based on respective signal levels of the orthogonal digital signal, A DAC that converts an output signal from the unit into an analog signal, an LPF that blocks unnecessary alias components in the output signal from the DAC, and a carrier wave that outputs an output signal from the LPF corresponding to each of the quadrature digital signals. A plurality of modulators each comprising: a quadrature modulator that performs quadrature modulation by using; a power combiner that adds and combines outputs from all the quadrature modulators; and a power that amplifies an output of the power combiner to a predetermined power. Comprising an amplifier, the frequency of each carrier used in the quadrature modulator,
A predistortion-type distortion-compensating power amplifier, which is adapted to correspond to each frequency at which a transmission signal output from a power amplifier and an intermodulation distortion signal are arranged.
ディストーション型歪補償電力増幅器において、 前記電力増幅器の出力信号の一部を取り出す電力分配器
と、 該電力分配器からの分配出力を搬送波を用いてベースバ
ンド帯域にダウンコンバートする周波数変換手段と、該
ダウンコンバートする周波数変換手段からの出力信号の
うち不要な高周波信号成分を阻止するLPFと、該LP
Fからの出力信号をディジタル信号に変換するアナログ
ディジタルコンバータとから成り、前記各演算部の生成
する周波数帯域の信号成分を復調する複数個の復調部と
を設け前記演算部を介して、前記復調部の出力信号に含
まれる歪信号成分が小さくなるように歪補償係数を更新
することを特徴とするプリディストーション型歪補償電
力増幅器。5. The pre-distortion type distortion-compensating power amplifier according to claim 1, wherein: a power divider for extracting a part of an output signal of the power amplifier; and a distribution from the power divider. Frequency conversion means for down-converting the output to a baseband band using a carrier, an LPF for blocking unnecessary high-frequency signal components in an output signal from the frequency conversion means for down-conversion,
And a plurality of demodulators for demodulating signal components in a frequency band generated by each of the arithmetic units. A predistortion-type distortion-compensated power amplifier for updating a distortion-compensation coefficient such that a distortion signal component included in an output signal of the unit is reduced.
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