JP2014107806A - Amplification device, distortion compensation method and distortion compensation program - Google Patents
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Abstract
【課題】DPDおよびエンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことが可能な増幅装置、歪み補償方法および歪み補償プログラムを提供する。
【解決手段】増幅装置201は、パワーアンプ121と、パワーアンプ121の歪み補償を行う歪補償部101と、パワーアンプ121に供給する電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)をベースバンド信号x[n]のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号V[n]に応じて変化させるET電源111とを備える。歪補償部101は、ベースバンド信号x[n]、および電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
【選択図】図1Provided are an amplification device, a distortion compensation method, and a distortion compensation program capable of improving the amplification efficiency of a wideband signal and appropriately performing distortion compensation with a simple configuration in a configuration employing a DPD and an envelope tracking method. To do.
An amplifier device includes a power amplifier, a distortion compensation unit that performs distortion compensation of the power amplifier, and a power supply voltage VDD (t) or a power supply current IDD (t) supplied to the power amplifier. And an ET power source 111 that changes in accordance with an envelope tracking signal V [n] that is a signal corresponding to the envelope of the signal x [n]. The distortion compensator 101 is a linear combination of a plurality of first control functions having the baseband signal x [n] and the power supply voltage VDD (t), the power supply current IDD (t), or the envelope tracking signal V [n] as variables. Based on the above, distortion compensation is performed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、増幅装置、歪み補償方法および歪み補償プログラムに関し、特に、関数を用いて歪み補償を行う増幅装置、歪み補償方法および歪み補償プログラムに関する。 The present invention relates to an amplification device, a distortion compensation method, and a distortion compensation program, and more particularly, to an amplification device, a distortion compensation method, and a distortion compensation program that perform distortion compensation using a function.
移動通信システムにおける基地局では、たとえば、RF(Radio Frequency)送信信号を増幅して出力するための高出力増幅器(HPA:High Power Amplifier)が設けられる。このHPAは、一般に、増幅効率が高い一方で入出力特性の線形性が低い。このため、HPAの出力信号の歪に起因して、所望の特性を有する送信信号が得られない場合がある。 In a base station in a mobile communication system, for example, a high power amplifier (HPA) for amplifying and outputting an RF (Radio Frequency) transmission signal is provided. This HPA generally has high amplification efficiency but low linearity of input / output characteristics. For this reason, a transmission signal having desired characteristics may not be obtained due to distortion of the output signal of the HPA.
このような増幅器の歪を補償するための歪補償方式の1つとして、DPD(Digital Pre-Distortion)が提案されている(たとえば、Lei Ding, "Digital predistortion of Power Amplifiers for Wireless Applications", Georgia Institute of Technology, March 2004.(非特許文献1)参照)。すなわち、DPDでは、増幅器の入出力特性を表すモデルを推定し、当該モデルとは逆特性のモデルをデジタル信号処理によって生成する。そして、増幅器の増幅対象となる対象信号、具体的にはアナログ変換前のデジタル信号に対して逆モデルを付加することにより、増幅器における歪を補償する。 DPD (Digital Pre-Distortion) has been proposed as one of distortion compensation methods for compensating such amplifier distortion (for example, Lei Ding, “Digital predistortion of Power Amplifiers for Wireless Applications”, Georgia Institute). of Technology, March 2004. (Non-Patent Document 1)). That is, in DPD, a model representing the input / output characteristics of an amplifier is estimated, and a model having characteristics opposite to the model is generated by digital signal processing. The distortion in the amplifier is compensated by adding an inverse model to a target signal to be amplified by the amplifier, specifically, a digital signal before analog conversion.
また、移動通信システムの高周波化および広帯域化に伴い、基地局および端末の別に関わらず無線送信増幅器の低消費電力化および高効率化のニーズは高まっている。たとえば、LTE−Advancedでは、最大100MHzまでの帯域拡張が予定されている。 In addition, with the increase in frequency and bandwidth of mobile communication systems, there is an increasing need for low power consumption and high efficiency of radio transmission amplifiers regardless of whether the base station or terminal is used. For example, in LTE-Advanced, band expansion up to a maximum of 100 MHz is scheduled.
さらに、増幅器の効率向上の方策技術として、たとえばET(Envelope Tracking)方式のドレイン変調方式またはコレクタ変調方式が開発されている。ET方式では、高周波の入力信号のエンベロープすなわち包絡線に応じて増幅器におけるFET(Field Effect Transistor)等の増幅素子の電源電圧または電源電流を変化させることにより、不要な電力消費を抑え、当該増幅素子の電力効率を向上させる。 Furthermore, for example, an ET (Envelope Tracking) drain modulation method or a collector modulation method has been developed as a technique for improving the efficiency of an amplifier. In the ET system, unnecessary power consumption is suppressed by changing the power supply voltage or power supply current of an amplification element such as an FET (Field Effect Transistor) in an amplifier in accordance with the envelope or envelope of a high-frequency input signal. Improve power efficiency.
ここで、ET方式では、増幅器に供給する電源電圧または電源電流をエンベロープ信号に応じて変化させるET電源として、一般的にスイッチング電源が用いられる。 Here, in the ET system, a switching power supply is generally used as an ET power supply that changes a power supply voltage or power supply current supplied to an amplifier in accordance with an envelope signal.
ところが、上記のような広帯域の信号を増幅する場合には、ET電源として用いられるスイッチング電源では高周波のエンベロープに追随することができず、増幅器の効率を向上させることができなくなる可能性がある。 However, when a wide-band signal as described above is amplified, a switching power supply used as an ET power supply cannot follow a high-frequency envelope, and the efficiency of the amplifier may not be improved.
このような問題点を解決するために、オリジナルのエンベロープ信号よりも狭帯域であり、かつオリジナルのエンベロープ信号の電圧レベルを下回らない信号を生成する方法が考えられる。 In order to solve such a problem, a method of generating a signal that is narrower than the original envelope signal and does not fall below the voltage level of the original envelope signal can be considered.
たとえば、米国特許出願公開第2010/0295613号明細書(特許文献1)には、以下のような方法が開示されている。すなわち、RF(Radio Frequency)アンプの入力信号のエンベロープ信号を低域フィルタリングし、フィルタ後のエンベロープ信号とオリジナルのエンベロープ信号との差を示す残信号を生成し、残信号を低域フィルタリングし、このフィルタ後の残信号をフィルタ後のエンベロープ信号に加算する。これらの動作を、当該加算結果を示す信号の電圧がオリジナルのエンベロープ信号以上になるまで繰り返す。 For example, US Patent Application Publication No. 2010/0295613 (Patent Document 1) discloses the following method. That is, the RF (Radio Frequency) amplifier input signal envelope signal is low-pass filtered to generate a residual signal indicating the difference between the filtered envelope signal and the original envelope signal, and the residual signal is low-pass filtered. The remaining signal after filtering is added to the envelope signal after filtering. These operations are repeated until the voltage of the signal indicating the addition result becomes equal to or higher than the original envelope signal.
また、上記のようなDPDおよびET方式を採用し、かつオリジナルのエンベロープ信号よりも狭帯域のエンベロープトラッキング信号を用いる場合には、以下の問題が発生する。 Further, when the DPD and ET methods as described above are employed and an envelope tracking signal having a narrower band than the original envelope signal is used, the following problems occur.
すなわち、オリジナルのエンベロープ信号は対象信号のエンベロープであるため、オリジナルのエンベロープ信号に応じた電源電圧または電源電流が増幅器に供給される場合、対象信号と電源電圧または電源電流とは一定の関係を有することになる。この場合、増幅器における歪みは、対象信号の瞬時電圧に依存するものとして扱うことができる。 That is, since the original envelope signal is the envelope of the target signal, when the power supply voltage or power supply current corresponding to the original envelope signal is supplied to the amplifier, the target signal and the power supply voltage or power supply current have a certain relationship. It will be. In this case, distortion in the amplifier can be handled as being dependent on the instantaneous voltage of the target signal.
一方、エンベロープトラッキング信号の振幅と対象信号の振幅との関係は、エンベロープトラッキング信号を生成する際の処理の内容に応じて変わる。このため、エンベロープトラッキング信号に応じた電源電圧または電源電流が増幅器に供給される場合、対象信号と電源電圧または電源電流とは一定の関係を有しないことになる。 On the other hand, the relationship between the amplitude of the envelope tracking signal and the amplitude of the target signal varies depending on the content of the processing when generating the envelope tracking signal. For this reason, when a power supply voltage or power supply current corresponding to the envelope tracking signal is supplied to the amplifier, the target signal and the power supply voltage or power supply current do not have a certain relationship.
すなわち、エンベロープトラッキング信号に応じた電源電圧または電源電流を増幅器に供給する構成では、増幅器における歪みが、対象信号の瞬時電圧だけでなく、ET電源から増幅器に供給される電源電圧または電源電流にも依存してしまう。 That is, in the configuration in which the power supply voltage or power supply current corresponding to the envelope tracking signal is supplied to the amplifier, the distortion in the amplifier is not only the instantaneous voltage of the target signal but also the power supply voltage or power supply current supplied from the ET power supply to the amplifier. It depends.
このような問題点を解決するために、ET電源から増幅器へ供給される電源電圧または電源電流と対象信号とに基づいて、増幅器へ入力する信号に対して歪み補償を行う必要がある。特許文献1に記載の技術では、RFアンプの入力信号の振幅およびET電源からの電源電圧をインデックスとした2次元ルックアップテーブル(Look Up Table, LUT)を用いて歪み補償を行っている。
In order to solve such a problem, it is necessary to perform distortion compensation on the signal input to the amplifier based on the power supply voltage or power supply current supplied from the ET power supply to the amplifier and the target signal. In the technique described in
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、高精度な歪み補償を行おうとした場合、ルックアップテーブルのメモリ量が膨大となり、回路規模が増大してしまう。
However, in the technique described in
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、DPDおよびエンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことが可能な増幅装置、歪み補償方法および歪み補償プログラムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the amplification efficiency of a wideband signal and appropriately perform distortion compensation in a simple configuration in a configuration employing a DPD and an envelope tracking method. An amplification device, a distortion compensation method, and a distortion compensation program that can be performed in the same manner are provided.
(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる増幅装置は、増幅器と、上記増幅器の歪み補償を行う歪補償部と、上記増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源とを備え、上記歪補償部は、上記対象信号と、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。 (1) In order to solve the above-described problem, an amplification device according to an aspect of the present invention includes an amplifier, a distortion compensation unit that performs distortion compensation of the amplifier, and a power supply voltage or power supply current supplied to the amplifier as a target signal. A power supply that changes in accordance with an envelope tracking signal that is a signal corresponding to the envelope tracking signal, and the distortion compensator includes a plurality of variables that use the target signal and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal as variables. The distortion compensation is performed based on the linear combination of the first control functions.
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる2次元ルックアップテーブルを用いずに増幅器の歪み補償を行うことができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。 With such a configuration, it is possible to perform amplifier distortion compensation without using a two-dimensional lookup table that requires a large storage capacity. Therefore, in the configuration employing the envelope tracking method, the amplification efficiency of the wideband signal can be improved and the distortion compensation can be appropriately performed with a simple configuration.
(2)好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号と、上記歪み補償タイミングに対応するタイミングにおける上記対象信号とを変数とする上記複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。 (2) Preferably, the distortion compensation unit includes the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal at a distortion compensation timing that is a timing for performing the distortion compensation, and the target signal at a timing corresponding to the distortion compensation timing. The distortion compensation is performed on the basis of a linear combination of the plurality of first control functions, where.
このような構成により、適切なタイミングにおける対象信号、および電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号に基づいて、増幅器の歪み補償を行うことができる。 With such a configuration, distortion compensation of the amplifier can be performed based on the target signal at an appropriate timing and the power supply voltage, power supply current, or envelope tracking signal.
(3)より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償タイミングに対応するタイミングより前のタイミングにおける上記対象信号および上記歪み補償タイミングに対応するタイミングより後のタイミングにおける上記対象信号の少なくともいずれか一方をさらに変数とする上記複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。 (3) More preferably, the distortion compensator is at least one of the target signal at a timing before the timing corresponding to the distortion compensation timing and the target signal at a timing after the timing corresponding to the distortion compensation timing. The distortion compensation is performed based on a linear combination of the plurality of first control functions, one of which is further a variable.
このような構成により、対象信号の時間的な変化の相違または方向により増幅器における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が増幅器において発生する場合においても、増幅器の歪み補償を適切に行うことができる。 With such a configuration, distortion compensation of the amplifier can be appropriately performed even in the case where a memory effect in which the amplification characteristic of the amplifier changes depending on the difference or direction of the change of the target signal with time is generated in the amplifier.
(4)より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償タイミングより前のタイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号、および上記歪み補償タイミングより後のタイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号の少なくともいずれか一方をさらに変数とする上記複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。 (4) More preferably, the distortion compensator includes the power supply voltage at a timing before the distortion compensation timing, the power supply current or the envelope tracking signal, and the power supply voltage at a timing after the distortion compensation timing, The distortion compensation is performed on the basis of a linear combination of the plurality of first control functions having at least one of a power supply current and the envelope tracking signal as a variable.
このような構成により、電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号の時間的な変化の相違または方向により増幅器における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が増幅器において発生する場合においても、増幅器の歪み補償を適切に行うことができる。 With such a configuration, even when a memory effect occurs in the amplifier in which the amplification characteristic of the amplifier changes depending on the difference or direction of the temporal change in the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal, the amplifier distortion compensation is appropriately performed. Can be done.
(5)より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償タイミングにおいて上記歪み補償を行って上記対象信号から歪み補償信号を生成し、上記歪補償部は、上記複数の第1の制御関数の線形結合と、複数の上記歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数と、上記複数の歪み補償タイミングにおける上記歪み補償信号とに基づいて上記歪み補償を行い、上記複数の第2の制御関数は、上記対象信号のタイミングに対応するタイミングで上記増幅器から出力される出力信号、および上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号を変数とする。 (5) More preferably, the distortion compensator performs the distortion compensation at the distortion compensation timing to generate a distortion compensation signal from the target signal, and the distortion compensator includes the plurality of first control functions. The distortion compensation is performed based on the linear combination, the plurality of second control functions at the plurality of distortion compensation timings, and the distortion compensation signal at the plurality of distortion compensation timings, and the plurality of second control functions are The output signal output from the amplifier at a timing corresponding to the timing of the target signal, and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal are used as variables.
このような構成により、歪み補償信号と出力信号と電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号とに基づいて増幅器の増幅の歪み特性を把握することができる。 With such a configuration, it is possible to grasp the amplification distortion characteristics of the amplifier based on the distortion compensation signal, the output signal, the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal.
これにより、増幅器の増幅の歪み特性を適切に補償することが可能な歪み補償信号を生成することができる。 Thereby, it is possible to generate a distortion compensation signal capable of appropriately compensating for the amplification distortion characteristics of the amplifier.
(6)より好ましくは、上記歪補償部は、上記歪み補償信号と上記複数の第2の制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように上記複数の第2の制御関数の線形結合における上記第2の制御関数の係数を決定し、上記係数を上記複数の第1の制御関数の線形結合における上記第1の制御関数の係数とする。 (6) More preferably, the distortion compensation unit is configured to linearly combine the plurality of second control functions such that a difference between the distortion compensation signal and the linear combination of the plurality of second control functions satisfies a predetermined condition. The coefficient of the second control function in is determined, and the coefficient is set as the coefficient of the first control function in the linear combination of the plurality of first control functions.
このような構成により、第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数を具体的かつ適切に決定することができる。 With such a configuration, the coefficient of the first control function in the linear combination of the first control functions can be specifically and appropriately determined.
(7)好ましくは、上記増幅装置は、さらに、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号と、上記複数の第1の制御関数の線形結合における上記第1の制御関数の係数との対応関係を記憶する記憶部を備え、上記歪補償部は、上記歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングにおける上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号に対応する上記係数を上記記憶部から取得し、上記係数に基づいて上記複数の第1の制御関数の線形結合を生成し、上記複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて上記歪み補償を行う。 (7) Preferably, the amplifying apparatus further includes a correspondence between the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal and a coefficient of the first control function in a linear combination of the plurality of first control functions. A storage unit that stores the relationship, and the distortion compensation unit obtains, from the storage unit, the coefficient corresponding to the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal at a distortion compensation timing that is a timing for performing the distortion compensation. Then, a linear combination of the plurality of first control functions is generated based on the coefficient, and the distortion compensation is performed based on the linear combination of the plurality of first control functions.
このような構成により、電源電圧、電源電流またはエンベロープトラッキング信号の歪み補償に対する寄与を係数に含めることができるので、歪補償部における計算処理の負荷を軽減することができる。 With such a configuration, the contribution of the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal to distortion compensation can be included in the coefficient, so the load of calculation processing in the distortion compensation unit can be reduced.
また、たとえば増幅装置の起動時において、当該増幅装置において係数を決定することなく、すぐに歪み補償を開始することができる。 Further, for example, when the amplifying apparatus is started, distortion compensation can be started immediately without determining the coefficient in the amplifying apparatus.
(8)好ましくは、上記第1の制御関数および上記第2の制御関数は、ガウス関数である。 (8) Preferably, the first control function and the second control function are Gaussian functions.
このように、ガウス関数をカーネル関数として用いる構成により、第1の制御関数および第2の制御関数が引数とする2つのベクトル間の類似の程度を適切かつ定量的に算出することができる。 As described above, the configuration using the Gaussian function as the kernel function makes it possible to appropriately and quantitatively calculate the degree of similarity between the two vectors having the first control function and the second control function as arguments.
(9)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる歪み補償方法は、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させるステップと、上記対象信号と、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて上記増幅器の歪み補償を行うステップとを含む。 (9) In order to solve the above problems, a distortion compensation method according to an aspect of the present invention changes a power supply voltage or a power supply current supplied to an amplifier according to an envelope tracking signal that is a signal corresponding to an envelope of a target signal. And a step of performing distortion compensation of the amplifier based on a linear combination of a plurality of first control functions having the target signal and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal as variables. .
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる2次元ルックアップテーブルを用いずに増幅器の歪み補償を行うことができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。 With such a configuration, it is possible to perform amplifier distortion compensation without using a two-dimensional lookup table that requires a large storage capacity. Therefore, in the configuration employing the envelope tracking method, the amplification efficiency of the wideband signal can be improved and the distortion compensation can be appropriately performed with a simple configuration.
(10)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる歪み補償プログラムは、増幅装置において用いられる歪み補償プログラムであって、コンピュータに、増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させるステップと、上記対象信号と、上記電源電圧、上記電源電流または上記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて上記増幅器の歪み補償を行うステップとを実行させるためのプログラムである。 (10) In order to solve the above-described problem, a distortion compensation program according to an aspect of the present invention is a distortion compensation program used in an amplifying apparatus, and supplies a power supply voltage or a power supply current supplied to an amplifier to a computer as a target signal. A plurality of first control functions having a variable of the target signal and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal. And a step of performing distortion compensation of the amplifier based on coupling.
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる2次元ルックアップテーブルを用いずに増幅器の歪み補償を行うことができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。 With such a configuration, it is possible to perform amplifier distortion compensation without using a two-dimensional lookup table that requires a large storage capacity. Therefore, in the configuration employing the envelope tracking method, the amplification efficiency of the wideband signal can be improved and the distortion compensation can be appropriately performed with a simple configuration.
本発明によれば、DPDおよびエンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。 According to the present invention, in the configuration employing the DPD and the envelope tracking method, the amplification efficiency of the wideband signal can be improved and the distortion compensation can be appropriately performed with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
[構成および基本動作]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置の構成を示す図である。
<First Embodiment>
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1を参照して、増幅装置201は、歪補償部101と、ET電源111と、パワーアンプ(増幅器)121と、狭帯域ET信号生成部152と、デジタルアナログコンバータ(DAC)154と、アップコンバータ155と、カプラ156と、発振器157と、ダウンコンバータ158と、アナログデジタルコンバータ(ADC)159と、減衰器160とを備える。
Referring to FIG. 1, an amplifying
狭帯域ET信号生成部152は、対象信号たとえばパワーアンプ121の増幅対象となるデジタル信号であるベースバンド信号x[n]を受けると、ベースバンド信号x[n]のエンベロープに対応するデジタル信号であるエンベロープトラッキング信号V[n]を生成する。
When the narrowband ET
ここで、信号について説明する。増幅装置201においては、デジタル信号およびアナログ信号が処理される。信号がデジタル信号である場合、以下、当該信号を*[n]と表す場合がある。*[n]におけるインデックスnは、デジタル信号のサンプリング間隔すなわちクロック周期Tに従って生成されるデジタル信号の順序を表す。具体的には、たとえば1番目に生成されたデジタル信号は、*[1]で表し、5番目に生成されたデジタル信号は、*[5]で表す。
Here, the signal will be described. In the
また、信号がアナログ信号である場合、以下、当該信号を*(t)と表す場合がある。*(t)における引数tは、時刻を表す。 Further, when the signal is an analog signal, the signal may be represented as * (t) below. * The argument t in (t) represents time.
なお、上記デジタル信号およびアナログ信号の説明における「*」は、ワイルドカードを意味し、具体的には、増幅装置201と他の装置との間、および増幅装置201における各機能ブロック間において送受信される信号を識別するための符号を表す。
Note that “*” in the description of the digital signal and the analog signal means a wild card. Specifically, it is transmitted / received between the
図2は、エンベロープ信号の広帯域化の問題点を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the problem of widening the envelope signal.
より詳細には、図2を参照して、増幅器の増幅対象である対象信号の帯域がたとえば20MHzである場合には、この信号の電圧レベルを示すエンベロープは比較的緩やかな波形となり、ET電源111はこのエンベロープに追従することができる。
More specifically, referring to FIG. 2, when the band of the target signal to be amplified by the amplifier is 20 MHz, for example, the envelope indicating the voltage level of this signal has a relatively gentle waveform, and the
ここで、ET方式を採用しない場合すなわち増幅器の電源電圧が固定される場合と比較して、ET方式を採用することにより、図の網掛け部分に相当する効率化を実現することができる。 Here, as compared with the case where the ET method is not employed, that is, the case where the power supply voltage of the amplifier is fixed, the efficiency corresponding to the shaded portion in the figure can be realized by employing the ET method.
一方、対象信号の帯域が広帯域たとえば100MHzである場合には、この信号の電圧レベルを示すエンベロープは急峻な波形となり、ET電源はこのエンベロープに追従することが困難となる。 On the other hand, when the band of the target signal is a wide band, for example, 100 MHz, the envelope indicating the voltage level of this signal has a steep waveform, and it becomes difficult for the ET power source to follow the envelope.
図3は、エンベロープ信号の狭帯域化を説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the narrowing of the envelope signal.
図3を参照して、増幅装置201では、オリジナルのエンベロープに対応する信号、より詳細には、オリジナルのエンベロープを狭帯域化したエンベロープトラッキング信号V[n]を生成することにより、ET電源111のエンベロープ追従を容易化する。
Referring to FIG. 3, amplifying
より詳細には、再び図1を参照して、増幅装置201は、ET方式を採用する。狭帯域ET信号生成部152は、対象信号たとえばベースバンド信号x[n]の振幅であるSqrt(XI[n]^2+XQ[n]^2)すなわち電圧値を検出し、検出した電圧値の時間変化であるエンベロープすなわち包絡線を示すエンベロープ信号EV[n]を生成する。ここで、「Sqrt(*)」は、*の平方根を計算することを表す。また、「*^2」は、*の二乗を計算することを表す。
More specifically, referring to FIG. 1 again, the amplifying
このエンベロープ信号EV[n]は、たとえば図3における正側のエンベロープを示す。また、エンベロープ信号EV[n]は、デジタル信号であり、かつベースバンド信号x[n]のエンベロープに等しい。 The envelope signal EV [n] indicates, for example, the positive envelope in FIG. The envelope signal EV [n] is a digital signal and is equal to the envelope of the baseband signal x [n].
そして、狭帯域ET信号生成部152は、エンベロープ信号EV[n]を狭帯域化した信号であって、かつエンベロープ信号EV[n]のレベルを下回らない信号であるエンベロープトラッキング信号V[n]を生成する。
Then, the narrowband ET
狭帯域ET信号生成部152は、生成したエンベロープトラッキング信号V[n]をET電源111および歪補償部101へ出力する。なお、狭帯域ET信号生成部152がエンベロープトラッキング信号V[n]をET電源111および歪補償部101へ出力するタイミングについては、後述する。
The narrowband ET
ET電源111は、狭帯域ET信号生成部152から受けたエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて、パワーアンプ121に電力を供給する。より詳細には、ET電源111は、エンベロープトラッキング信号V[n]に応じた電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)を、エンベロープトラッキング信号V[n]を受けたタイミングにおいて生成する。
The
この場合における電源電圧VDD(t)のレベルまたは電源電流IDD(t)のレベルは、たとえばエンベロープトラッキング信号V[n]のレベルに比例する。 In this case, the level of the power supply voltage VDD (t) or the level of the power supply current IDD (t) is proportional to the level of the envelope tracking signal V [n], for example.
ET電源111は、生成した電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)をパワーアンプ121へ供給する。
The
なお、ET電源111がエンベロープトラッキング信号V[n]を受けてから電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)をパワーアンプ121へ供給するまでに、遅延が生ずる場合がある。この場合における遅延は、上記クロック周期Tより十分に短いものとする。
There may be a delay between the time when the
以下、説明を簡単にするために、ET電源111がエンベロープトラッキング信号V[n]を受けるタイミングと、ET電源111が電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)をパワーアンプ121へ供給するタイミングとは、同じタイミングであるものとする。
Hereinafter, to simplify the description, the timing at which the
歪補償部101は、たとえばDPD(Digital Pre-Distortion)を行なうことにより、パワーアンプ121の歪み補償を行なう。より詳細には、歪補償部101は、ベースバンド信号x[n]と、狭帯域ET信号生成部152から受けるエンベロープトラッキング信号V[n]とに基づいて、歪み補償信号u[n]を生成する。
The
すなわち、歪補償部101は、ベースバンド信号x[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする2次元DPDにより、歪み補償信号u[n]を生成する。
That is, the
歪補償部101は、生成した歪み補償信号u[n]をデジタルアナログコンバータ154へ出力する。なお、歪み補償信号u[n]の詳細については後述する。
The
デジタルアナログコンバータ154は、歪補償部101から受けた歪み補償信号u[n]をアナログ信号へ変換し、当該アナログ信号をアップコンバータ155へ出力する。
The digital-
アップコンバータ155は、デジタルアナログコンバータ154から受けたアナログ信号と発振器157が生成するRF帯のローカル信号とを乗算することにより、当該アナログ信号をRF帯の信号にアップコンバートし、アップコンバートした信号をパワーアンプ121へ出力する。
The up-
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置におけるET電源による電源電圧制御を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing power supply voltage control by the ET power supply in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図4を参照して、パワーアンプ121は、たとえばNチャネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を含み、ET電源111は、狭帯域ET信号生成部152から受けたエンベロープトラッキング信号V[n]のレベルに基づいて、NチャネルMOSFETのドレインに供給する電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)を変化させる。たとえば、ET電源111は、ドレイン電圧VdのレベルをたとえばVd0〜Vd5の間で変更する。
Referring to FIG. 4,
再び図1を参照して、パワーアンプ121は、RF帯のアナログ信号に変換されたアップコンバータ155からの歪み補償信号を増幅し、増幅後のアナログ信号である信号Y(t)をカプラ156へ出力する。
Referring again to FIG. 1,
カプラ156は、パワーアンプ121から受けた信号Y(t)をたとえば図示しないアンテナへ出力する。この際、カプラ156は、結合量に応じたレベルの信号Y(t)を減衰器160へ出力する。
減衰器160は、カプラ156から受けた信号Y(t)を減衰させ、減衰させた信号をダウンコンバータ158へ出力する。この際、減衰器160は、パワーアンプ121の増幅率kの逆数である1/kの減衰率で信号Y(t)を減衰させる。すなわち、減衰器160は、カプラ156から受けた信号Y(t)を1/kに減衰させた信号をダウンコンバータ158へ出力する。
ダウンコンバータ158は、減衰器160から受けた信号Y(t)と発振器157が生成するRF帯のローカル信号とを乗算することにより、信号Y(t)をベースバンド帯のアナログ信号にダウンコンバートし、アナログデジタルコンバータ159へ出力する。
The down
アナログデジタルコンバータ159は、ダウンコンバータ158から受けたアナログ信号をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である出力信号y[n]を歪補償部101へ出力する。
The analog-
歪補償部101は、たとえばエンベロープトラッキング信号V[n]、歪み補償信号u[n]および出力信号y[n]を学習データとして蓄積する。そして、歪補償部101は、たとえば学習データに基づいて、2次元の入力に対して出力を計算する学習ネットワークすなわち2次元DPDのモデルを構築する。
The
[増幅特性について]
図5は、本発明の第1の実施の形態に係るパワーアンプにおける増幅の歪み特性の一例を示す図である。
[Amplification characteristics]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of distortion characteristics of amplification in the power amplifier according to the first embodiment of the present invention.
図5を参照して、横軸は、パワーアンプ121が受ける信号U(t)のレベルを示し、縦軸は、パワーアンプ121が出力する信号Y(t)のレベルを示す。パワーアンプ121が受ける信号U(t)がパワーアンプ121において効率よく増幅されるとき、U(t)のレベルとパワーアンプ121が出力する信号Y(t)のレベルとの関係は、一般に非線形の関係となる。
Referring to FIG. 5, the horizontal axis indicates the level of signal U (t) received by
また、この非線形の関係は、ET電源111がパワーアンプ121へ供給する電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)に応じて変化する。このため、信号Y(t)のレベルは、関数F(U(t),VDD(t))または関数F(U(t),IDD(t))により表される。
In addition, this non-linear relationship changes according to the power supply voltage VDD (t) or the power supply current IDD (t) supplied from the
以下、ET電源111がパワーアンプ121へ電源電圧VDD(t)を供給する場合について説明する。なお、ET電源111がパワーアンプ121へ電源電流IDD(t)を供給する場合についても同様の議論を適用することができる。
Hereinafter, a case where the
たとえば、電源電圧VDD(t)が20のときの、U(t)のレベルとY(t)のレベルとの関係は、図5に示す関数F(U(t),20)で表される。また、電源電圧VDD(t)が30のときの、U(t)のレベルとY(t)のレベルとの関係は、関数F(U(t),30)で表される。 For example, when the power supply voltage VDD (t) is 20, the relationship between the level of U (t) and the level of Y (t) is expressed by a function F (U (t), 20) shown in FIG. . The relationship between the level of U (t) and the level of Y (t) when the power supply voltage VDD (t) is 30 is expressed by a function F (U (t), 30).
このように、パワーアンプ121が受ける信号U(t)のレベルとパワーアンプ121が出力する信号Y(t)のレベルとの非線形の関係を、パワーアンプ121における増幅の歪み特性という。
Thus, the nonlinear relationship between the level of the signal U (t) received by the
歪補償部101は、たとえば2次元DPDを行なうことにより、パワーアンプ121における増幅の歪み特性を補償する。
The
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置における歪み補償信号u[n]のレベルと出力信号y[n]のレベルとの関係を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the level of the distortion compensation signal u [n] and the level of the output signal y [n] in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図6を参照して、出力信号y[n]は、パワーアンプ121が出力する信号Y(t)を1/k倍した信号のベースバンド帯におけるデジタル信号である。歪み補償信号u[n]は、パワーアンプ121が受ける信号U(t)の基となるベースバンド帯におけるデジタル信号である。また、エンベロープトラッキング信号V[n]は、電源電圧VDD(t)の基となるデジタル信号である。
Referring to FIG. 6, output signal y [n] is a digital signal in the baseband of a signal obtained by multiplying signal Y (t) output from
したがって、歪み補償信号u[n]のレベルと出力信号y[n]のレベルとの関係を示す関数f(u[n]、V[n])は、図5に示す関数F(U(t),VDD(t))を1/k倍した関数に相当する。 Therefore, the function f (u [n], V [n]) indicating the relationship between the level of the distortion compensation signal u [n] and the level of the output signal y [n] is the function F (U (t (t)) shown in FIG. ), VDD (t)) is equivalent to a function obtained by multiplying 1 / k.
具体的には、関数f(u[n]、20)および関数f(u[n]、30)は、関数F(U(t),20)および関数F(U(t),30)にそれぞれ相当する。 Specifically, the function f (u [n], 20) and the function f (u [n], 30) are changed into the function F (U (t), 20) and the function F (U (t), 30). Each corresponds.
歪補償部101は、たとえば関数f(u[n]、V[n])の逆の特性に基づいて、歪み補償信号u[n]を生成する。
The
図7は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置におけるベースバンド信号x[n]のレベルと歪み補償信号u[n]のレベルとの関係を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a relationship between the level of the baseband signal x [n] and the level of the distortion compensation signal u [n] in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図7を参照して、ベースバンド信号x[n]のレベルと歪み補償信号u[n]のレベルとの関係を示す関数g(x[n]、V[n])は、図6に示す関数f(u[n]、V[n])の逆関数に相当する。 Referring to FIG. 7, the function g (x [n], V [n]) indicating the relationship between the level of the baseband signal x [n] and the level of the distortion compensation signal u [n] is shown in FIG. This corresponds to the inverse function of the function f (u [n], V [n]).
具体的には、関数g(x[n]、20)および関数g(x[n]、30)は、関数f(u[n],20)および関数f(u[n],30)の逆関数にそれぞれ相当する。 Specifically, the function g (x [n], 20) and the function g (x [n], 30) are the same as the function f (u [n], 20) and the function f (u [n], 30). Each corresponds to an inverse function.
歪補償部101は、たとえばベースバンド信号x[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]を受けると、関数g(x[n]、V[n])に基づいて歪み補償信号u[n]を生成する。
For example, when receiving the baseband signal x [n] and the envelope tracking signal V [n], the
言い換えると、ベースバンド信号x[n]は、歪補償部101における2次元DPDにより、エンベロープトラッキング信号V[n]に応じた逆特性が与えられた歪み補償信号u[n]へ変換される。
In other words, the baseband signal x [n] is converted by the two-dimensional DPD in the
具体的には、インデックスnがaの場合におけるベースバンド信号x[a]は、V[a]が30のとき、歪補償部101における2次元DPDによりベースバンド信号x[a]のレベルに対してたとえば図7に示すΔuだけ大きい歪み補償信号u[a]へ変換される。
Specifically, when the index n is a, the baseband signal x [a] is compared with the level of the baseband signal x [a] by the two-dimensional DPD in the
再び図5を参照して、歪み補償信号u[a]がたとえば時刻t=bにおいてRF帯におけるアナログ信号である信号U(t=b)へ変換されると、パワーアンプ121は、信号U(b)を増幅する。
Referring to FIG. 5 again, when distortion compensation signal u [a] is converted into signal U (t = b), which is an analog signal in the RF band, at time t = b,
信号U(t=b)は、ベースバンド信号x[a]の信号のレベルに対応するレベルであるUbaseより、Δuに対応するレベルであるΔUだけ大きい。 The signal U (t = b) is larger than Ubase, which is a level corresponding to the level of the baseband signal x [a], by ΔU, which is a level corresponding to Δu.
そして、パワーアンプ121は、信号U(b)を増幅することにより信号Y(b)を生成する。信号Y(b)は、ベースバンド信号x[a]の信号のレベルに対応するレベルであるUbaseをk倍したレベルに相当する。
The
すなわち、パワーアンプ121は、歪み補償信号u[n]に対応する信号U(t)を増幅することにより、Ubaseすなわちベースバンド信号x[n]に対応する信号をk倍した信号Y(t)を生成し、生成した信号Y(t)をカプラ156へ出力する。
In other words, the
図8は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置におけるベースバンド信号x[n]のレベルと出力信号y[n]のレベルとの関係を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between the level of the baseband signal x [n] and the level of the output signal y [n] in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図8を参照して、出力信号y[n]のレベルは、Ubaseすなわちベースバンド信号x[n]に対応する信号をk倍したレベルを有する信号Y(t)を1/k倍した信号のベースバンド帯におけるデジタル信号である。したがって、ベースバンド信号x[n]のレベルと出力信号y[n]のレベルとの関係は、y[n]=x[n]すなわち線形の関係である。 Referring to FIG. 8, the level of output signal y [n] is a signal obtained by multiplying Ubase, that is, a signal Y (t) having a level obtained by multiplying a signal corresponding to baseband signal x [n] by 1 / k. It is a digital signal in the baseband. Therefore, the relationship between the level of the baseband signal x [n] and the level of the output signal y [n] is y [n] = x [n], that is, a linear relationship.
これは、ベースバンド信号x[n]が歪補償部101における2次元DPDによりエンベロープトラッキング信号V[n]に応じた逆特性が与えられた歪み補償信号u[n]へ変換されることにより、ベースバンド信号x[n]のレベルと信号Y(t)のレベルとの関係を線形の関係とすることができることを意味する。
This is because the baseband signal x [n] is converted by the two-dimensional DPD in the
[2次元ルックアップテーブルについて]
図9は、2次元ルックアップテーブルの具体的な一例を示す図である。
[About 2D lookup table]
FIG. 9 is a diagram showing a specific example of a two-dimensional lookup table.
図9を参照して、特許文献1に記載の技術では、入力信号の振幅xおよびET電源から増幅器に供給する電源電圧VDDをインデックスとした2次元ルックアップテーブルを用いて歪み補償を行っている。
Referring to FIG. 9, in the technique described in
具体的には、特許文献1に記載のプリディストーション部20は、たとえば入力信号の振幅xが3であり、ET電源からの電源電圧VDDが30ボルトであるとき、2次元ルックアップテーブルからxp23を読み出す。
Specifically, the
そして、プリディストーション部20は、読み出したxp23に基づいて、ベースバンドプロセッサ21から受けた信号を歪ませる。これにより、RFパワーアンプ10における歪み特性が補償される。
Then, the
しかしながら、このような構成では、高精度な歪み補償を行おうとした場合、2次元ルックアップテーブルのメモリ量が膨大となり、回路規模が増大してしまうという問題が発生する。 However, in such a configuration, when high-precision distortion compensation is performed, there is a problem that the memory amount of the two-dimensional lookup table becomes enormous and the circuit scale increases.
そこで、本発明の実施の形態に係る増幅装置201では、以下の構成および動作により、回路規模を増大させることなく、高精度な歪み補償を可能とする。
Therefore, the
[歪み補償信号の生成]
歪補償部101は、対象信号であるベースバンド信号x[n]、およびエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて、パワーアンプ121の歪み補償を行う。
[Generation of distortion compensation signal]
The
第1の制御関数は、たとえばガウス関数である。なお、第1の制御関数は、べき級数関数およびシグモイド関数等の線形でない関数であってもよい。また、ガウス関数の値を評価するときに、1次元のルックアップテーブルを用いて当該値を評価してもよい。これにより、当該値の評価に要する計算の負荷を軽減することができる。 The first control function is, for example, a Gaussian function. Note that the first control function may be a non-linear function such as a power series function or a sigmoid function. Further, when evaluating the value of the Gaussian function, the value may be evaluated using a one-dimensional lookup table. Thereby, the calculation load required for the evaluation of the value can be reduced.
変数であるベースバンド信号x[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]により構成される変数ベクトルx[n]をたとえば以下の式(1)により定義する。
なお、以下、ベクトルまたは行列を、式においては太字で表し、式以外の文章においては「ベクトル」または「行列」と明記する。 In the following, a vector or a matrix is indicated in bold in the expression, and “vector” or “matrix” is clearly indicated in a sentence other than the expression.
ここで、ベースバンド信号x[n]について説明する。ベースバンド信号x[n]は、たとえば複素数である。ベースバンド信号x[n]が複素数であるときは、ベースバンド信号x[n]は以下の式(2)により表される。
ここで、jは虚数単位である。また、xI[n]およびxQ[n]は、それぞれベースバンド信号におけるI成分の振幅およびQ成分の振幅である。なお、ベースバンド信号x[n]は、実数であってもよい。 Here, j is an imaginary unit. Further, xI [n] and xQ [n] are the amplitude of the I component and the Q component in the baseband signal, respectively. Note that the baseband signal x [n] may be a real number.
また、エンベロープトラッキング信号V[n]におけるインデックスnは、インデックスnを有するベースバンド信号x[n]のエンベロープを示すエンベロープ信号EV[n]に対応するエンベロープトラッキング信号であることを意味する。 The index n in the envelope tracking signal V [n] means that the envelope tracking signal corresponds to the envelope signal EV [n] indicating the envelope of the baseband signal x [n] having the index n.
変数ベクトルx[n]を変数とするたとえばKI個の第1の制御関数の線形結合は、I成分についてはたとえば以下の式(3)により表される。
ここで、ベクトルtIkは、所定のベクトルであり、かつ変数ベクトルx[n]と同じ長さおよび同じ次元を有する。ベクトルtIkの成分は、たとえば複素数である。ベクトルtIkは、当該線形結合におけるk番目の第1の制御関数を配置する位置を表す。 Here, the vector tIk is a predetermined vector and has the same length and the same dimensions as the variable vector x [n]. The component of the vector tIk is, for example, a complex number. The vector tIk represents the position where the k-th first control function in the linear combination is arranged.
ベクトルtIkは、たとえば任意のインデックスpIを有する変数ベクトルx[pI]と同じになるように設定される。また、ベクトルtIkは、任意のベクトルに設定されてもよい。 The vector tIk is set to be the same as the variable vector x [pI] having an arbitrary index pI, for example. Further, the vector tIk may be set to an arbitrary vector.
また、σIkは、所定のスカラーである。σIkに対し2Sqrt(2ln2)を乗じた値は、当該線形結合におけるk番目の第1の制御関数の半値全幅を表す。σIkは、任意の値に設定されてよい。ここで、「ln2」は、2の自然対数を表す。 ΣIk is a predetermined scalar. A value obtained by multiplying σIk by 2Sqrt (2ln2) represents the full width at half maximum of the k-th first control function in the linear combination. σIk may be set to an arbitrary value. Here, “ln2” represents the natural logarithm of 2.
また、cIkは、後述する手順により決定されるスカラーである。cIkは、当該線形結合におけるk番目の第1の制御関数の係数を表す。 CIk is a scalar determined by a procedure described later. cIk represents a coefficient of the k-th first control function in the linear combination.
変数ベクトルx[n]を変数とするたとえばKQ個の第1の制御関数の線形結合は、Q成分についてはたとえば以下の式(4)により表される。
ここで、ベクトルtQkは、所定のベクトルであり、かつ変数ベクトルx[n]と同じ長さおよび同じ次元を有する。ベクトルtQkの成分は、たとえば複素数である。ベクトルtQkは、当該線形結合におけるk番目の第1の制御関数を配置する位置を表す。 Here, the vector tQk is a predetermined vector and has the same length and the same dimension as the variable vector x [n]. The component of the vector tQk is, for example, a complex number. The vector tQk represents a position where the kth first control function in the linear combination is arranged.
ベクトルtQkは、たとえば任意のインデックスqIを有する変数ベクトルx[qI]と同じになるように設定される。また、ベクトルtQkは、任意のベクトルに設定されてもよい。 The vector tQk is set to be the same as the variable vector x [qI] having an arbitrary index qI, for example. The vector tQk may be set to an arbitrary vector.
また、σQkは、所定のスカラーである。σQkに対し2Sqrt(2ln2)を乗じた値は、当該線形結合におけるk番目の第1の制御関数の半値全幅を表す。σQkは、任意の値に設定されてよい。 ΣQk is a predetermined scalar. A value obtained by multiplying σQk by 2Sqrt (2ln2) represents the full width at half maximum of the k-th first control function in the linear combination. σQk may be set to an arbitrary value.
また、cQkは、後述する手順により決定されるスカラーである。cQkは、当該線形結合におけるk番目の第1の制御関数の係数を表す。 Further, cQk is a scalar determined by a procedure described later. cQk represents a coefficient of the kth first control function in the linear combination.
なお、第1の制御関数は、カーネル関数ともいう。カーネル関数は、2つのベクトル間の関係を定量化する。 Note that the first control function is also called a kernel function. A kernel function quantifies the relationship between two vectors.
具体的には、たとえば式(3)において、変数ベクトルx[n]およびベクトルtIkの差ベクトルの大きさの二乗がσIkに対して小さいとき、カーネル関数は1に近い値を与える。言い換えると、変数ベクトルx[n]およびベクトルtIkが類似しているとき、カーネル関数は1に近い値を与える。ここでいう「類似する」とは、2つのベクトルの向きおよび大きさが大きく異ならないことをいう。 Specifically, for example, in Equation (3), when the square of the magnitude of the difference vector between the variable vector x [n] and the vector tIk is smaller than σIk, the kernel function gives a value close to 1. In other words, the kernel function gives a value close to 1 when the variable vector x [n] and the vector tIk are similar. Here, “similar” means that the directions and sizes of two vectors are not greatly different.
また、変数ベクトルx[n]およびベクトルtIkの差ベクトルの大きさの二乗がσIkに対して大きいとき、カーネル関数は0に近い値を与える。言い換えると、変数ベクトルx[n]およびベクトルtIkが類似していないとき、カーネル関数は0に近い値を与える。ここでいう「類似していない」とは、2つのベクトルの向きおよび大きさの少なくともいずれか一方が大きく異なることをいう。 Further, when the square of the magnitude of the difference vector between the variable vector x [n] and the vector tIk is larger than σIk, the kernel function gives a value close to 0. In other words, the kernel function gives a value close to 0 when the variable vector x [n] and the vector tIk are not similar. Here, “not similar” means that at least one of the directions and sizes of two vectors is greatly different.
σIkの大きさを変化させることにより、変数ベクトルx[n]およびベクトルtIkの間の類似の程度に対するカーネル関数の値の変化を調整することができる。 By changing the magnitude of σIk, the change in the value of the kernel function with respect to the degree of similarity between the variable vector x [n] and the vector tIk can be adjusted.
歪補償部101は、変数ベクトルx[n]を変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて、歪み補償信号u[n]を生成する。歪み補償信号u[n]は、たとえば以下の式(5)で表される。
ここで、jは虚数単位である。また、式(5)の右辺における第1項および第2項は、それぞれ歪み補償信号におけるI成分の振幅およびQ成分の振幅である。なお、歪み補償信号u[n]は、実数であってもよい。 Here, j is an imaginary unit. The first and second terms on the right side of Equation (5) are the amplitude of the I component and the Q component of the distortion compensation signal, respectively. Note that the distortion compensation signal u [n] may be a real number.
歪み補償信号u[n]におけるインデックスnは、インデックスnを有する変数ベクトルx[n]に基づいて歪補償部101において歪み補償信号u[n]が生成されたことを意味する。
The index n in the distortion compensation signal u [n] means that the distortion compensation signal u [n] is generated in the
また、式(5)は、2次元DPD処理により図7に示す特性すなわちパワーアンプ121における増幅の歪み特性の逆特性を表す。 Equation (5) represents the inverse characteristic of the characteristic shown in FIG.
[信号のタイミング]
ここで、歪み補償信号u[n]、ベースバンド信号x[n]、エンベロープトラッキング信号V[n]および出力信号y[n]が生成または出力等されるタイミングについて説明する。
[Signal timing]
Here, the timing at which the distortion compensation signal u [n], the baseband signal x [n], the envelope tracking signal V [n], and the output signal y [n] are generated or output will be described.
図10は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置における各信号のタイミング関係の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a timing relationship of each signal in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図10を参照して、横軸は時刻tを示す。ベースバンド信号x[n]は、歪補償部101が受けるクロック周期Tのデータであり、ここではx[n-L2]からx[n+L1]が時系列に並んでいる。
Referring to FIG. 10, the horizontal axis indicates time t. The baseband signal x [n] is data of the clock period T received by the
歪み補償信号u[n]は、歪補償部101がパワーアンプ121へ出力するクロック周期Tのデータであり、ここではu[n-2]からu[n+2]が時系列に並んでいる。
The distortion compensation signal u [n] is data of the clock period T output from the
エンベロープトラッキング信号V[n]は、狭帯域ET信号生成部152が出力するクロック周期Tのデータであり、ここではV[n-M2]からV[n+M1]が時系列に並んでいる。
The envelope tracking signal V [n] is data of the clock period T output from the narrowband ET
出力信号y[n]は、歪補償部101がアナログデジタルコンバータ159経由で受けるクロック周期Tのデータであり、ここではy[n-2]からy[n+2]が時系列に並んでいる。
The output signal y [n] is data of the clock period T received by the
歪み補償部101は、ベースバンド信号x[n]を受けてから歪み補償信号u[n]を生成するために必要な計算時間TCalcが経過した後、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力する。
The
ここで、歪補償部101が、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力するタイミングを、歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングTCompと定義する。
Here, the timing at which the
また、歪補償部101がベースバンド信号x[n]を受けた歪み補償タイミングTComp以前のタイミングを、歪み補償タイミングに対応するタイミングすなわち歪み補償対応タイミングTCorrと定義する。
The timing before the distortion compensation timing TComp when the
狭帯域ET信号生成部152は、歪み補償タイミングTCompにおいて、エンベロープトラッキング信号V[n]をET電源111へ出力する。
The narrowband ET
ET電源111は、歪み補償タイミングTCompにおいて、狭帯域ET信号生成部152が出力するエンベロープトラッキング信号V[n]を受け、エンベロープトラッキング信号V[n]に対応する電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)をパワーアンプ121へ出力する。
The
また、狭帯域ET信号生成部152は、歪み補償タイミングTCompより前のタイミングにおいて、たとえば(n−M2)から(n+M1)までの範囲のインデックスmを有するエンベロープトラッキング信号V[m]を歪補償部101へ出力する。ここで、M1およびM2は、ゼロ以上の整数である。
In addition, the narrowband ET
歪補償部101は、歪み補償信号u[n]を生成する際に、(n−M2)から(n+M1)までの範囲のインデックスmを有するエンベロープトラッキング信号V[m]を用いる。
The
また、歪補償部101は、歪み補償タイミングTCompにおいて、パワーアンプ121が出力する信号Y(t)に対応するベースバンド帯における出力信号y[n]をアナログデジタルコンバータ159経由で受ける。
Further, the
[変数ベクトルx[n]に含まれる変数のインデックスn]
変数ベクトルx[n]は、式(1)に示す定義の他に、以下の式(6)、式(7)および式(8)に示す定義に従ってもよい。
[Index n of variable contained in variable vector x [n]]
The variable vector x [n] may follow the definitions shown in the following formulas (6), (7), and (8) in addition to the definitions shown in formula (1).
変数ベクトルx[n]において、たとえば、歪み補償対応タイミングTCorrより前の歪み補償対応前タイミングTPreCorrにおけるベースバンド信号x[m]、および歪み補償対応タイミングTcorrより後の歪み補償対応後タイミングTPostCorrにおけるベースバンド信号x[m]の少なくともいずれか一方をさらに変数とする。具体的には、変数ベクトルx[n]は、たとえば以下の式(6)により定義される。
ここで、L1およびL2は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。 Here, L1 and L2 are integers greater than or equal to zero and never become zero at the same time.
(n−1)から(n−L2)までの範囲のインデックスmを有するベースバンド信号x[m]は、図10に示すように歪み補償対応前タイミングTPreCorrにおけるベースバンド信号x[m]に対応する。 A baseband signal x [m] having an index m in the range from (n-1) to (n-L2) corresponds to the baseband signal x [m] at the timing TPreCorr before distortion compensation as shown in FIG. To do.
また、(n+1)から(n+L1)までの範囲のインデックスmを有するベースバンド信号x[m]は、図10に示すように歪み補償対応後タイミングTPostCorrにおけるベースバンド信号x[m]に対応する。 Further, the baseband signal x [m] having the index m in the range from (n + 1) to (n + L1) corresponds to the baseband signal x [m] at the timing TPostCor after distortion compensation as shown in FIG.
また、変数ベクトルx[n]において、たとえば、歪み補償タイミングTCompより前の歪み補償前タイミングTPreCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]、および歪み補償タイミングTCompより後の歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]の少なくともいずれか一方をさらに変数とする。具体的には、変数ベクトルx[n]は、たとえば以下の式(7)により定義される。
ここで、M1およびM2は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。 Here, M1 and M2 are integers greater than or equal to zero and never become zero at the same time.
(n−1)から(n−M2)までの範囲のインデックスmを有するエンベロープトラッキング信号V[m]は、図10に示すように歪み補償前タイミングTPreCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する。 The envelope tracking signal V [m] having an index m in the range from (n−1) to (n−M2) corresponds to the envelope tracking signal V [m] at the pre-distortion compensation timing TPreComp as shown in FIG. .
また、(n+1)から(n+M1)までの範囲のインデックスmを有するエンベロープトラッキング信号V[m]は、図10に示すように歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する。 Further, the envelope tracking signal V [m] having an index m in the range from (n + 1) to (n + M1) corresponds to the envelope tracking signal V [m] at the distortion-compensated timing TPostComp as shown in FIG.
また、変数ベクトルx[n]において、たとえば式(6)において追加された変数と、式(7)において追加された変数とをさらに変数とする。具体的には、変数ベクトルx[n]は、たとえば以下の式(8)により定義される。
ここで、L1およびL2は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。 Here, L1 and L2 are integers greater than or equal to zero and never become zero at the same time.
また、M1およびM2は、ゼロ以上の整数であり、かつ同時にゼロとなることはない。 Further, M1 and M2 are integers equal to or greater than zero, and never become zero at the same time.
なお、変数ベクトルx[n]の次元が大きくなると計算の負荷が増すため、たとえば主成分分析(Principal components analysis)等により次元圧縮を行ってもよい。 In addition, since the calculation load increases as the dimension of the variable vector x [n] increases, dimensional compression may be performed by, for example, principal component analysis.
また、変数ベクトルx[n]の成分を線形予測係数等に圧縮することにより、変数ベクトルx[n]の次元を下げてもよい。 Further, the dimension of the variable vector x [n] may be reduced by compressing the component of the variable vector x [n] into a linear prediction coefficient or the like.
[線形結合における第1の制御関数の係数の決定]
歪補償部101は、式(5)に示す複数の第1の制御関数の線形結合と、複数の歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数と、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号とに基づいて歪み補償を行う。
[Determination of coefficient of first control function in linear combination]
The
より詳細には、歪補償部101は、蓄積した学習データに含まれるエンベロープトラッキング信号V[n]、歪み補償信号u[n]および出力信号y[n]に基づいて以下の処理を行う。
More specifically, the
すなわち、歪補償部101は、複数の歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数と、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号とに基づいて式(5)における係数cIkおよび係数cQkを決定する。
That is, the
そして、歪補償部101は、決定された係数cIkおよび係数cQkを式(5)へ代入することにより2次元DPDのモデルを構築する。歪補償部101は、構築した2次元DPDのモデルにより歪み補償を行う。
Then, the
以下、係数cIkおよび係数cQkを決定するための手順において、係数cIkを決定するための手順について説明する。係数cQkについては、当該手順において「I」を「Q」に読み替えることにより係数cIkと同様に係数cQkを決定することができる。 Hereinafter, a procedure for determining the coefficient cIk in the procedure for determining the coefficient cIk and the coefficient cQk will be described. For the coefficient cQk, the coefficient cQk can be determined in the same manner as the coefficient cIk by replacing “I” with “Q” in the procedure.
複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号は、たとえばu[n]、u[n−1]、・・・、u[n−P]である。ここで、Pは、ゼロでない整数である。 For example, u [n], u [n−1],..., U [n−P] are distortion compensation signals at a plurality of distortion compensation timings. Here, P is a non-zero integer.
Pがたとえば正であるとき、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号は、u[n]以前の(|P|+1)個の歪み補償信号を表す。 When P is positive, for example, the distortion compensation signals at a plurality of distortion compensation timings represent (| P | +1) distortion compensation signals before u [n].
また、Pがたとえば負であるとき、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号は、u[n]以後の(|P|+1)個の歪み補償信号を表す。 When P is negative, for example, the distortion compensation signals at a plurality of distortion compensation timings represent (| P | +1) distortion compensation signals after u [n].
歪み補償信号u[n]がたとえば複素数であるとき、U[n]は、式(5)を一般化した以下の式(9)により定義される。
ここで、jは虚数単位である。また、uI[n]およびuQ[n]は、それぞれ歪み補償信号u[n]のI成分および歪み補償信号u[n]のQ成分である。 Here, j is an imaginary unit. UI [n] and uQ [n] are the I component of the distortion compensation signal u [n] and the Q component of the distortion compensation signal u [n], respectively.
(|P|+1)個の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号u[n]のI成分を成分とするベクトルuIチルダをたとえば以下の式(10)により定義する。
ここで、式(10)におけるTは、ベクトルの転置を表す。 Here, T in Equation (10) represents transposition of a vector.
複数の第2の制御関数は、第1の制御関数と同じガウス関数である。そして、複数の第2の制御関数は、変数ベクトルx[n]に含まれるベースバンド信号x[n]のタイミングに対応するタイミングでパワーアンプ121から出力される信号Y(t)に対応する出力信号y[n]、および変数ベクトルx[n]に含まれるエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする。
The plurality of second control functions are the same Gaussian functions as the first control function. The plurality of second control functions output corresponding to the signal Y (t) output from the
図11は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置における各信号のタイミング関係の他の一例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the timing relationship of each signal in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図11を参照して、横軸は時刻tを示す。ベースバンド信号x[n]、エンベロープトラッキング信号V[n]および出力信号y[n]は、図10において定義した時系列で並んでいる。 Referring to FIG. 11, the horizontal axis indicates time t. The baseband signal x [n], the envelope tracking signal V [n], and the output signal y [n] are arranged in a time series defined in FIG.
たとえば、変数ベクトルx[n]が式(8)における定義に従う場合において、変数ベクトルx[n]に含まれるベースバンド信号x[n]と、ベースバンド信号x[n]のタイミングに対応するタイミングでパワーアンプ121から出力される信号Y(t)に対応する出力信号y[n]との対応関係は、タイミングに関し以下の関係となる。
For example, when the variable vector x [n] conforms to the definition in Expression (8), the timing corresponding to the timing of the baseband signal x [n] included in the variable vector x [n] and the baseband signal x [n]. The correspondence relationship between the output signal y [n] corresponding to the signal Y (t) output from the
すなわち、たとえば歪み補償対応タイミングTCorrよりクロック周期Tの(L2)個分前のタイミングにおけるベースバンド信号x[n−L2]は、歪み補償タイミングTCompよりクロック周期Tの(L2)個分前のタイミングにおける出力信号y[n−L2]に対応する。 That is, for example, the baseband signal x [n−L2] at the timing of (L2) clock cycles T before the distortion compensation corresponding timing TCorr is the timing of (L2) clock cycles T before the distortion compensation timing TComp. Corresponds to the output signal y [n−L2].
また、たとえば歪み補償対応タイミングTCorrにおけるベースバンド信号x[n]は、歪み補償タイミングTCompにおける出力信号y[n]に対応する。 Further, for example, the baseband signal x [n] at the distortion compensation corresponding timing TCorr corresponds to the output signal y [n] at the distortion compensation timing TComp.
また、たとえば歪み補償対応タイミングTCorrよりクロック周期Tの(L1)個分後のタイミングにおけるベースバンド信号x[n+L1]は、歪み補償タイミングTCompよりクロック周期Tの(L1)個分後のタイミングにおける出力信号y[n+L1]に対応する。 Further, for example, the baseband signal x [n + L1] at a timing after (L1) clock cycles T from the distortion compensation timing TCorr is output at a timing after (L1) clock cycles T from the distortion compensation timing TComp. This corresponds to the signal y [n + L1].
また、たとえば、変数ベクトルx[n]が式(8)における定義に従う場合において、変数ベクトルx[n]に含まれるエンベロープトラッキング信号V[n]は、インデックスmが(n−M2)から(n+M1)までの(M1+M2+1)個のエンベロープトラッキング信号V[m]である。 For example, when the variable vector x [n] conforms to the definition in Expression (8), the envelope tracking signal V [n] included in the variable vector x [n] has an index m of (n−M2) to (n + M1). ) (M1 + M2 + 1) envelope tracking signals V [m].
たとえば、狭帯域ET信号生成部152がエンベロープトラッキング信号V[n−M2]をET電源111へ出力するタイミングは、歪み補償タイミングTCompよりクロック周期Tの(M2)個分前のタイミングに相当する。
For example, the timing at which the narrowband ET
また、たとえば、狭帯域ET信号生成部152がエンベロープトラッキング信号V[n]をET電源111へ出力するタイミングは、歪み補償タイミングTCompに相当する。
For example, the timing at which the narrowband ET
また、たとえば、狭帯域ET信号生成部152がエンベロープトラッキング信号V[n+M1]をET電源111へ出力するタイミングは、歪み補償タイミングTCompよりクロック周期Tの(M1)個分後のタイミングに相当する。
For example, the timing at which the narrowband ET
すなわち、複数の第2の制御関数は、上記タイミングの出力信号y[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする。 That is, the plurality of second control functions have the output signal y [n] and the envelope tracking signal V [n] at the timing as variables.
言い換えると、複数の第2の制御関数は、変数ベクトルx[n]に含まれるベースバンド信号x[n]と同じインデックスnを有する出力信号y[n]、および変数ベクトルx[n]に含まれるエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする。 In other words, the plurality of second control functions are included in the output signal y [n] having the same index n as the baseband signal x [n] included in the variable vector x [n], and the variable vector x [n]. The envelope tracking signal V [n] to be used is a variable.
具体的には、複数の第2の制御関数は、変数ベクトルx[n]が式(1)により定義される場合において、出力信号y[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする。当該変数により構成される変数ベクトルy[n]をたとえば以下の式(11)により定義する。
ここで、出力信号y[n]について説明する。出力信号y[n]は、たとえば複素数である。出力信号y[n]が複素数であるときは、出力信号y[n]は以下の式(12)により表される。
ここで、jは虚数単位である。また、yI[n]およびyQ[n]は、それぞれ出力信号におけるI成分の振幅およびQ成分の振幅である。なお、出力信号y[n]は、実数であってもよい。 Here, j is an imaginary unit. Further, yI [n] and yQ [n] are the amplitudes of the I component and Q component in the output signal, respectively. Note that the output signal y [n] may be a real number.
また、変数ベクトルx[n]が式(6)により定義される場合においては、変数ベクトルy[n]は、たとえば以下の式(13)により定義される。
ここで、L1およびL2は、式(6)における定義に従う。 Here, L1 and L2 follow the definition in Equation (6).
また、変数ベクトルx[n]が式(7)により定義される場合においては、変数ベクトルy[n]は、たとえば以下の式(14)により定義される。
ここで、M1およびM2は、式(7)における定義に従う。 Here, M1 and M2 follow the definition in Equation (7).
また、変数ベクトルx[n]が式(8)により定義される場合においては、変数ベクトルy[n]は、たとえば以下の式(15)により定義される。
ここで、L1、L2、M1およびM2は、式(8)における定義に従う。 Here, L1, L2, M1, and M2 follow the definition in Expression (8).
(|P|+1)個の歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数は、I成分についてはたとえば以下の式(16)により表される。
ここで、ベクトルtIkおよびσIkは、式(3)におけるベクトルtIkおよびσIkを用いる。なお、(|P|+1)個の歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数におけるQ成分において、ベクトルtQkおよびσQkは、式(4)におけるベクトルtQkおよびσQkを用いる。 Here, the vectors tIk and σIk in the equation (3) are used as the vectors tIk and σIk. In addition, in the Q components in the plurality of second control functions at (| P | +1) distortion compensation timings, the vectors tQk and σQk use the vectors tQk and σQk in Expression (4).
歪補償部101は、(|P|+1)個の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号と(|P|+1)個の歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように当該複数の第2の制御関数の線形結合における第2の制御関数の係数を決定する。
The
そして、歪補償部101は、決定した係数を複数の第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数とする。
Then, the
より詳細には、複数の第2の制御関数の線形結合のI成分については、たとえば以下の式(17)により表される。
ここで、KIは、式(3)におけるKIを用いる。iは、ゼロからPまでの整数である。当該線形結合における第2の制御関数の係数cIkチルダについては、後述する手順により決定される。 Here, KI in Equation (3) is used as KI. i is an integer from zero to P. The coefficient cIk tilde of the second control function in the linear combination is determined by the procedure described later.
なお、複数の第2の制御関数の線形結合のQ成分については、KQ個の第2の制御関数により構成される。この場合におけるKQは、式(4)におけるKQを用いる。 Note that the Q component of the linear combination of the plurality of second control functions is configured by KQ second control functions. As KQ in this case, KQ in Expression (4) is used.
(|P|+1)個の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号のI成分と(|P|+1)個の歪み補償タイミングにおけるKI個の第2の制御関数の線形結合のI成分との差が所定条件を満たすとは、具体的には以下の式(18)を満たすことに相当する。
ここで、上記差は、歪み補償信号のI成分であるuI[n−i]と式(17)に示す複数の第2の制御関数の線形結合のI成分との差に相当する。 Here, the difference corresponds to the difference between uI [n−i], which is the I component of the distortion compensation signal, and the I component of the linear combination of the plurality of second control functions shown in Expression (17).
式(18)において、当該差の絶対値の二乗は、二乗誤差を示し、iがゼロからPまで(|P|+1)個ある。式(18)におけるargmin cIkチルダとは、(|P|+1)個の当該差の絶対値の二乗の和が最小すなわち二乗誤差が最小となるように第2の制御関数の係数cIkチルダを決定し、決定した係数cIkチルダを成分とするベクトルcIチルダを生成することを意味する。 In Equation (18), the square of the absolute value of the difference indicates a square error, and i is (| P | +1) from zero to P. The argmin cIk tilde in equation (18) is the coefficient cIk tilde of the second control function so that the sum of the squares of the absolute values of (| P | +1) differences is minimum, that is, the square error is minimized. This means that a vector cI tilde whose components are the determined coefficient cIk tilde is generated.
ここで、ベクトルcIチルダの成分は、第1の制御関数の係数cIkである。 Here, the component of the vector cI tilde is the coefficient cIk of the first control function.
言い換えると、argmin cIkチルダとは、最小二乗法により第2の制御関数の係数cIkチルダを決定し、決定した係数cIkチルダを成分とするベクトルcIチルダを生成することを意味する。 In other words, the argmin cIk tilde means that the coefficient cIk tilde of the second control function is determined by the least square method, and a vector cI tilde whose components are the determined coefficient cIk tilde is generated.
式(18)は、以下の式(19)により計算される。
ここで、行列Kは、(|P|+1)行KI列の行列である。行列Kにおけるp行k列の成分は、以下の式(20)により表される。また、K+は、疑似逆行列である。
また、式(19)における3行目から4行目にかけての計算には、以下の意味が含まれる。すなわち、3行目において、ベクトルuIチルダと行列KおよびベクトルcIチルダの積との差であるベクトルの大きさの二乗が計算される。当該大きさの二乗は、KI個の係数cIkチルダについて2次の式により表される。 Moreover, the following meaning is included in the calculation from the third line to the fourth line in Expression (19). That is, in the third row, the square of the vector magnitude, which is the difference between the vector uI tilde and the product of the matrix K and the vector cI tilde, is calculated. The square of the magnitude is expressed by a quadratic expression for KI coefficients cIk tilde.
したがって、当該2次の式が極値を有するとき、当該大きさの二乗が最小となる。より詳細には、当該2次の式を各係数cIkチルダについて微分したKI個の式が同時にゼロとなる場合のKI個の係数cIkチルダにおいて、当該2次の式が極値を有する。具体的には、式(19)における4行目の式により、当該2次の式が極値を有するときのKI個の係数cIkチルダが線形最小二乗法により一義的に計算される。 Therefore, when the quadratic expression has an extreme value, the square of the magnitude is minimized. More specifically, in the KI coefficient cIk tilde in which KI equations obtained by differentiating the quadratic equation with respect to each coefficient cIk tilde are simultaneously zero, the quadratic equation has an extreme value. Specifically, KI coefficients cIk tilde when the quadratic expression has an extreme value is uniquely calculated by the linear least square method by the expression on the fourth line in Expression (19).
また、歪補償部101は、たとえば複数の歪み補償タイミングの数を、複数の第1の制御関数の個数より多くする。具体的には、複数の歪み補償タイミングの数である(|P|+1)を、複数の第1の制御関数の個数であるKIより大きくする。
Also, the
(|P|+1)がKIより小さい場合、既知数の個数である(|P|+1)が未知数の個数であるKIより少なくなるため、KI個の係数cIkチルダを一義的に求めることができなくなる。 When (| P | +1) is smaller than KI, (| P | +1), which is the number of known numbers, is smaller than KI, which is the number of unknowns, and therefore KI coefficient cIk tilde can be uniquely determined. Disappear.
具体的には、式(19)における4行目の行列Kの転置行列と行列Kとの積の逆行列が存在しなくなるので、KI個の係数cIkチルダを計算することができなくなる。 Specifically, since there is no inverse matrix of the product of the transposed matrix of the matrix K in the fourth row and the matrix K in Equation (19), KI coefficient cIk tildes cannot be calculated.
また、(|P|+1)とKIとが同じ値となる場合、既知数の個数である(|P|+1)と未知数の個数であるKIとが同じとなるため、KI個の係数cIkチルダを計算することができる。 When (| P | +1) and KI have the same value, the number of known numbers (| P | +1) and the number of unknown numbers KI are the same, so KI coefficient cIk tilde. Can be calculated.
この場合、式(18)における絶対値に含まれる第1項および第2項の差は、iがゼロからPまでのいずれの値をとる場合においてもゼロとなる。 In this case, the difference between the first term and the second term included in the absolute value in Equation (18) is zero when i takes any value from zero to P.
このため、既知数の個数である(|P|+1)と未知数の個数であるKIとが同じ値となる場合、二乗誤差を最小にするための最小二乗法を行う意味がなくなってしまう。 For this reason, when the number of known numbers (| P | +1) and the number of unknown numbers KI have the same value, there is no point in performing the least squares method for minimizing the square error.
したがって、複数の歪み補償タイミングの数である(|P|+1)を、複数の第1の制御関数の個数であるKIより多くすることにより、最小二乗法によりKI個の係数cIkチルダを適切に計算することができる。 Therefore, by making (| P | +1), which is the number of the plurality of distortion compensation timings, larger than KI, which is the number of the plurality of first control functions, the KI coefficient cIk tilde is appropriately set by the least square method. Can be calculated.
また、歪補償部101は、KQ個の係数cQkチルダについても同様な計算を行う。そして、歪補償部101は、KI個の係数cIkチルダおよびKQ個の係数cQkチルダを、式(5)に示すKI個の係数cIkおよびKQ個の係数cQkへそれぞれ代入する。
The
歪補償部101は、式(5)に基づいて歪み補償信号u[n]を生成し、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより、2次元のルックアップテーブルを用いることなく歪み補償を行うことができる。
The
これにより、膨大なメモリ容量を必要とする2次元のルックアップテーブルを用いない増幅装置201の構成とすることが可能となるので、増幅装置201における回路規模を小さくすることができる。
As a result, a configuration of the amplifying
また、複数の歪み補償タイミングの数である(|P|+1)と比べて、複数の第1の制御関数の個数であるKIが小さい場合、歪補償部101は、少数の第1の制御関数に基づいて歪み補償信号u[n]を生成できるので、歪み補償信号u[n]を生成する際の計算負荷を軽くすることができる。
In addition, when the KI that is the number of the plurality of first control functions is smaller than the number of the plurality of distortion compensation timings (| P | +1), the
また、式(18)は、図6に示す特性すなわちパワーアンプ121における増幅の歪み特性を2次元DPDにより表すために必要な係数の値を決定するための式である。
Expression (18) is an expression for determining a coefficient value necessary for representing the characteristic shown in FIG. 6, that is, the distortion characteristic of amplification in the
このようにして決定した係数の値が代入された式(5)は、図7に示す特性すなわちパワーアンプ121における増幅の歪み特性の逆特性を2次元DPDにより適切に表すことができる。
Expression (5) into which the value of the coefficient determined in this way is substituted can appropriately represent the characteristic shown in FIG. 7, that is, the inverse characteristic of the distortion characteristic of amplification in the
すなわち、歪補償部101は、式(19)により決定された係数を代入した式(5)に基づいて、パワーアンプ121における増幅の歪み特性を適切に補償することができる歪み補償信号u[n]を生成することができる。
That is, the
[学習フェーズにおける増幅装置の動作の一例]
本発明の実施の形態に係る増幅装置は、以下の各シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
[Example of operation of amplification device in learning phase]
The amplification device according to the embodiment of the present invention reads and executes a program including each step of the following sequences from a memory (not shown). This program can be installed externally. The installed program is distributed in a state stored in a recording medium, for example.
図12は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置が学習フェーズにおいて係数を決定する際の動作手順を定めたフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart defining an operation procedure when the amplification device according to the first embodiment of the present invention determines a coefficient in the learning phase.
図13、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置が学習フェーズにおいて蓄積する学習データの一例を示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of learning data accumulated in the learning phase by the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図12を参照して、まず、歪補償部101は、学習フェーズにおいて、式(5)に示す第1の制御関数の係数cIkおよび係数cQkを決定するために必要な学習データを蓄積する(ステップS102)。
Referring to FIG. 12, first,
具体的には、歪補償部101は、たとえば図13に示す歪み補償信号u[n]、出力信号y[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]を蓄積する。
Specifically, the
次に、歪補償部101は、蓄積した出力信号y[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて、変数ベクトルy[n]を生成する。そして、歪補償部101は、蓄積した(|P|+1)個の歪み補償信号u[n]および変数ベクトルy[n]を式(18)へ代入することにより、第2の制御関数の係数cIkチルダおよび係数cQkチルダを決定する(ステップS104)。
Next, the
次に、歪補償部101は、第2の制御関数の係数cIkチルダおよび係数cQkチルダを式(5)における第1の制御関数の係数cIkおよび係数cQkへ代入することにより、第1の制御関数の係数を更新する(ステップS106)。
Next, the
以上の動作により、歪補償部101は、学習フェーズにおいて、第1の制御関数の係数を決定する。
With the above operation, the
増幅装置201がたとえば実際に運転を行いながら係数を決定する場合、増幅装置201があまり使用しないエンベロープトラッキング信号V[n]および歪み補償信号u[n]の範囲において、適切な歪み補償信号を生成することができない場合がある。
When the
これに対して、歪補償部101は、上記ステップS102において、たとえばエンベロープトラッキング信号V[n]を所定の値に設定しておき、歪み補償信号u[n]を変化させながら対応する出力信号y[n]を受ける。
In contrast, in step S102, the
具体的には、歪補償部101は、エンベロープトラッキング信号V[n]がたとえば20に設定されているときに、歪み補償信号u[n]を1.1および2.3に変化させながら対応する出力信号y[n]である1および2を受ける。
Specifically, when the envelope tracking signal V [n] is set to 20, for example, the
次に、歪補償部101は、エンベロープトラッキング信号V[n]がたとえば30に設定されているときに、歪み補償信号u[n]を1.2および2.4に変化させながら対応する出力信号y[n]である1および2を受ける。
Next, when the envelope tracking signal V [n] is set to 30, for example, the
この際、歪補償部101は、たとえば自己の増幅装置201において使用し得る範囲のエンベロープトラッキング信号V[n]および歪み補償信号u[n]の範囲において、学習データを蓄積する。
At this time, for example, the
これにより、エンベロープトラッキング信号V[n]および歪み補償信号u[n]の値に関わらず、適切に歪み補償を行うことが可能な第1の制御関数の係数cIkおよび係数cQkを決定することができる。 Accordingly, the coefficient cIk and the coefficient cQk of the first control function that can appropriately perform distortion compensation are determined regardless of the values of the envelope tracking signal V [n] and the distortion compensation signal u [n]. it can.
[DPD計算フェーズにおける増幅装置の動作の一例]
図14は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置がDPD計算フェーズにおいて歪み補償を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
[Example of operation of amplification device in DPD calculation phase]
FIG. 14 is a flowchart defining an operation procedure when the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention performs distortion compensation in the DPD calculation phase.
図14を参照して、まず、狭帯域ET信号生成部152は、ベースバンド信号x[n]を受けると、ベースバンド信号x[n]に基づいてエンベロープトラッキング信号V[n]を生成する(ステップS202)。
Referring to FIG. 14, first, narrowband ET
次に、ET電源111は、狭帯域ET信号生成部152により生成されたエンベロープトラッキング信号V[n]に応じて、パワーアンプ121へ供給する電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)を変化させる(ステップS204)。
Next, the
次に、歪補償部101は、たとえばベースバンド信号x[n]および狭帯域ET信号生成部152により生成されたエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて、歪み補償信号u[n]を生成する(ステップS206)。
Next, the
次に、歪補償部101は、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより、歪み補償を行う(ステップS208)。
Next, the
以上の動作により、歪補償部101は、DPD計算フェーズにおいて、歪み補償を行う。
With the above operation, the
歪補償部101は、上記ステップS206において、たとえばベースバンド信号x[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]により変数ベクトルx[n]を構成し、構成した変数ベクトルx[n]すなわち式(1)に示す変数ベクトルx[n]を式(5)へ代入する。
In step S206, the
これにより、適切なタイミングにおけるベースバンド信号x[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて、歪み補償信号u[n]を生成することができる。 Thereby, the distortion compensation signal u [n] can be generated based on the baseband signal x [n] and the envelope tracking signal V [n] at appropriate timing.
また、歪補償部101は、たとえば式(6)に示す変数ベクトルx[n]を構成し、構成した変数ベクトルx[n]を式(5)へ代入する。
Further, the
これにより、ベースバンド信号x[n]の時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ121における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が発生する場合においても、パワーアンプ121を適切に補償することが可能な歪み補償信号u[n]を生成することができる。
Thereby, even when the memory effect that the amplification characteristic in the
また、歪補償部101は、たとえば式(7)に示す変数ベクトルx[n]を構成し、構成した変数ベクトルx[n]を式(5)へ代入する。
Further, the
これにより、エンベロープトラッキング信号V[n]の時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ121における増幅特性が変わってしまうメモリ効果が発生する場合においても、パワーアンプ121を適切に補償することが可能な歪み補償信号u[n]を生成することができる。
Thereby, even when the memory effect that the amplification characteristic in the
[増幅装置の動作の一例]
図15は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置が歪み補償を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
[Example of operation of amplification device]
FIG. 15 is a flowchart defining an operation procedure when the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention performs distortion compensation.
ここでは、増幅装置201が新たに起動された場合を想定する。
Here, it is assumed that the
図15を参照して、まず、歪補償部101は、学習フェーズにおいて、式(18)に基づいて第2の制御関数の係数cIkチルダおよび係数cQkチルダを決定する。そして、そして、歪補償部101は、係数cIkチルダおよび係数cQkチルダをそれぞれ式(5)における係数cIkおよび係数cQkへ代入する(ステップS302)。
Referring to FIG. 15, first,
次に、歪補償部101は、DPD計算フェーズにおいて、式(5)に基づいて歪み補償信号u[n]を生成する。そして、歪補償部101は、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより歪み補償を行う(ステップS304)。
Next, the
次に、歪補償部101は、たとえば増幅装置201の運転が継続され(ステップS306でYES)、かつ環境温度の変化がない場合(ステップS308でNO)、DPD計算フェーズにおいて、継続して歪み補償を行う(ステップS304)。
Next, for example, when the operation of the amplifying
一方、歪補償部101は、たとえば環境温度が変化した場合(ステップS308でYES)、温度変化によるパワーアンプ121の増幅特性の変化に対応するために、学習フェーズにおいて式(18)に基づいて第2の制御関数の係数cIkチルダおよび係数cQkチルダを決定する。そして、歪補償部101は、決定した係数cIkチルダおよび係数cQkチルダを式(5)における係数cIkおよび係数cQkへ代入することにより係数を更新する(ステップS310)。
On the other hand, for example, when the environmental temperature changes (YES in step S308), the
また、たとえば事業者により増幅装置201の運転の停止処理が行われた場合(ステップS306でNO)、増幅装置201は運転を終了する。
Further, for example, when the operation of the amplifying
以上の動作により、増幅装置201において、パワーアンプ121における増幅の歪み特性の補償動作が行われる。
Through the above operation, the
歪補償部101は、上記ステップS308において、環境温度が変化した場合に学習フェーズへ移って係数を更新したが、たとえば所定時間毎に学習フェーズへ移り係数を更新してもよい。
In step S308, when the environmental temperature changes, the
また、歪補償部101は、上記ステップS310において、歪み補償を行いながら係数を更新してもよい。より詳細には、歪補償部101は、更新される前の係数に基づいて歪み補償信号u[n]を生成し、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力するとともに学習データを蓄積する。
Further, the
この際、歪補償部101は、たとえばエンベロープトラッキング信号V[n]が20のときにこれに対応する学習データを蓄積し、またエンベロープトラッキング信号V[n]が30のときにこれに対応する学習データを蓄積する。
At this time, for example, when the envelope tracking signal V [n] is 20, the
そして、歪補償部101は、蓄積した学習データに基づいて、第2の制御関数の係数cIkチルダおよび係数cQkチルダを決定する。
Then, the
そして、歪補償部101は、決定した係数cIkチルダおよび係数cQkチルダを式(5)における係数cIkおよび係数cQkへ代入することにより係数を更新する。
Then, the
これにより、歪補償部101は、たとえば環境温度の変化によりパワーアンプ121の増幅特性が変化した場合においても、歪み補償を行いながら係数の更新処理を行うことができる。
As a result, the
以上、増幅装置201は、ベースバンド信号x[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて歪み補償を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。増幅装置は、以下のように歪み補償を行う構成であってもよい。
As described above, the amplifying
[電源電圧VDD(t)に基づいて歪み補償を行う場合]
図16は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
[When distortion compensation is performed based on the power supply voltage VDD (t)]
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a variation of the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図16を参照して、増幅装置202は、増幅装置201と比べて、電源電圧VDD(t)に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置201と同様である。
Referring to FIG. 16, amplifying
増幅装置202は、増幅装置201と比べて、歪補償部101の代わりに歪補償部102を備え、さらに、アナログデジタルコンバータ(ADC)171を備える。
As compared with the
アナログデジタルコンバータ171は、ET電源111から受けた電源電圧VDD(t)をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電圧信号VDD[n]を歪補償部102へ出力する。
The analog-
歪補償部102は、ベースバンド信号x[n]、電源電圧信号VDD[n]および出力信号y[n]に基づいて歪み補償信号u[n]を生成する。
The
なお、電源電圧VDD(t)は、ET電源111においてエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて生成される信号であるので、エンベロープトラッキング信号V[n]および電源電圧信号VDD[n]の間には一定の関係がある。
Since the power supply voltage VDD (t) is a signal generated based on the envelope tracking signal V [n] in the
具体的には、エンベロープトラッキング信号V[n]が狭帯域ET信号生成部152からET電源111へ出力されるタイミングと、歪補償部102が電源電圧信号VDD[n]を受けるタイミングは同じである。
Specifically, the timing at which the envelope tracking signal V [n] is output from the narrowband ET
また、エンベロープトラッキング信号V[n]の大きさと電源電圧信号VDD[n]の大きさとの間にはたとえば比例関係がある。 Further, there is a proportional relationship between the magnitude of the envelope tracking signal V [n] and the magnitude of the power supply voltage signal VDD [n], for example.
なお、歪補償部102は、図10に示す歪み補償タイミングTCompより後のタイミングにおいて、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に基づいて生成される電源電圧信号VDD[m]を受けることができる。ここで、インデックスmは、たとえば(n+1)から(n+M1)までである。
Note that the
すなわち、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する電源電圧信号VDD[m]は、変数ベクトルx[n]に含まれない。 That is, the power supply voltage signal VDD [m] corresponding to the envelope tracking signal V [m] at the distortion compensated timing TPostComp is not included in the variable vector x [n].
したがって、歪補償部102が歪み補償信号u[n]を生成するときに用いる変数ベクトルx[n]は、一般に、たとえば以下の式(21)により定義される。
ここで、L1およびL2は、ゼロ以上の整数である。また、M2は、ゼロ以上の整数である。 Here, L1 and L2 are integers of zero or more. M2 is an integer greater than or equal to zero.
そして、変数ベクトルx[n]が式(21)により定義される場合においては、変数ベクトルy[n]は、たとえば以下の式(22)により定義される。
したがって、歪補償部102は、歪補償部101が行う処理における「エンベロープトラッキング信号V[n]」を「電源電圧信号VDD[n]」に読み替えることと、上記変数ベクトルx[n]および上記変数ベクトルy[n]を用いることとにより、歪補償部101と同様の処理により歪み補償信号u[n]を生成することができる。
Therefore, the
歪補償部102は、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより歪み補償を行う。
The
以上、増幅装置202は、式(21)に示す変数ベクトルx[n]および式(22)に示す変数ベクトルy[n]に基づいて歪み補償を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。増幅装置は、以下のような歪み補償を行う構成であってもよい。
As described above, the amplifying
図17は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a modification of the amplifying device according to the first embodiment of the present invention.
図17を参照して、増幅装置205は、増幅装置202と比べて、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する電源電圧信号VDD[m]をさらに変数として含む変数ベクトルx[n]に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置202と同様である。
Referring to FIG. 17, amplifying
増幅装置205は、増幅装置202と比べて、歪補償部102の代わりに歪補償部105を備え、さらに、メモリ172と、デジタルアナログコンバータ173と、出力バッファ174とを備える。
As compared with the
ET電源111は、エンベロープトラッキング信号V[n]に対応する電源電圧VDD(t)をアナログデジタルコンバータ171へ出力する。
The
アナログデジタルコンバータ171は、ET電源111から受けた電源電圧VDD(t)をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電圧信号VDD[n]を歪補償部105およびメモリ172へ出力する。
The analog-
歪補償部105は、アナログデジタルコンバータ171から電源電圧信号VDD[n]を受けると、受けたタイミングよりたとえば(M1)個以上のクロック周期Tが経過した後のタイミングにおいて、補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力する。
When the
より詳細には、歪補償部105は、電源電圧信号VDD[n]から電源電圧信号VDD[n+M1]までをアナログデジタルコンバータ171から受ける。そして、歪補償部105は、受けたタイミングよりたとえば(M1)個以上のクロック周期Tが経過した後の歪み補償タイミングTCompにおいて、補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力する。
More specifically, the
メモリ172は、アナログデジタルコンバータ171から電源電圧信号VDD[n]を受ける。そして、メモリ172は、たとえば(M1)個以上のクロック周期Tが経過した後の歪み補償タイミングTCompにおいて、電源電圧信号VDD[n]をデジタルアナログコンバータ173へ出力する。
The
デジタルアナログコンバータ173は、メモリ172から受けた電源電圧信号VDD[n]をアナログ信号へ変換し、変換したアナログ信号を出力バッファ174へ出力する。
Digital-
出力バッファ174は、デジタルアナログコンバータ173からアナログ信号を受けると、受けたアナログ信号に対応するバッファ電源電圧BSV(t)をパワーアンプ121へ供給する。
When receiving the analog signal from the digital-
この場合におけるバッファ電源電圧BSV(t)は、たとえば電源電圧信号VDD[n]の基となった電源電圧VDD(t)と同じレベルを有している。 In this case, the buffer power supply voltage BSV (t) has the same level as the power supply voltage VDD (t) on which the power supply voltage signal VDD [n] is based, for example.
パワーアンプ121は、歪み補償タイミングTCompにおいて、補償信号u[n]およびバッファ電源電圧BSV(t)を受ける。
The
歪補償部105が歪み補償信号u[n]を生成するときに用いる変数ベクトルx[n]には、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する電源電圧信号VDD[m]が含まれる。このため、変数ベクトルx[n]は、一般に、たとえば以下の式(23)により定義される。
ここで、L1およびL2は、ゼロ以上の整数である。また、M1およびM2は、ゼロ以上の整数である。 Here, L1 and L2 are integers of zero or more. M1 and M2 are integers greater than or equal to zero.
そして、変数ベクトルx[n]が式(23)により定義される場合においては、変数ベクトルy[n]は、たとえば以下の式(24)により定義される。
したがって、歪補償部105は、上記変数ベクトルx[n]および上記変数ベクトルy[n]を用いることにより、歪補償部102と同様の処理により歪み補償信号u[n]を生成することができる。
Therefore, the
そして、歪補償部105は、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより歪み補償を行う。
Then, the
[電源電流IDD(t)に基づいて歪み補償を行う場合]
図18は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。
[When distortion compensation is performed based on the power supply current IDD (t)]
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a modification of the amplifying device according to the first embodiment of the present invention.
図18を参照して、増幅装置203は、増幅装置201と比べて、電源電流IDD(t)に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置201と同様である。
Referring to FIG. 18, amplifying
増幅装置203は、増幅装置201と比べて、歪補償部101の代わりに歪補償部103を備え、さらに、アナログデジタルコンバータ(ADC)181を備える。
Compared with the
アナログデジタルコンバータ181は、ET電源111から受けた電源電流IDD(t)をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電流信号IDD[n]を歪補償部103へ出力する。
The analog-
歪補償部103は、ベースバンド信号x[n]、電源電流信号IDD[n]および出力信号y[n]に基づいて歪み補償信号u[n]を生成する。
The
なお、電源電流IDD(t)は、ET電源111においてエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて生成される信号であるので、エンベロープトラッキング信号V[n]および電源電流信号IDD[n]の間には一定の関係がある。
Since the power supply current IDD (t) is a signal generated based on the envelope tracking signal V [n] in the
具体的には、エンベロープトラッキング信号V[n]が狭帯域ET信号生成部152からET電源111へ出力されるタイミングと、歪補償部102が電源電流信号IDD[n]を受けるタイミングは同じである。
Specifically, the timing at which the envelope tracking signal V [n] is output from the narrowband ET
また、エンベロープトラッキング信号V[n]の大きさと電源電流信号IDD[n]の大きさとの間にはたとえば比例関係がある。 Further, there is a proportional relationship between the magnitude of the envelope tracking signal V [n] and the magnitude of the power supply current signal IDD [n], for example.
なお、歪補償部103は、図10に示す歪み補償タイミングTCompより後のタイミングにおいて、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に基づいて生成される電源電流信号IDD[m]を受けることができる。ここで、インデックスmは、たとえば(n+1)から(n+M1)までである。
Note that the
すなわち、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する電源電流信号IDD[m]は、変数ベクトルx[n]に含まれない。 That is, the power supply current signal IDD [m] corresponding to the envelope tracking signal V [m] at the distortion compensated timing TPostComp is not included in the variable vector x [n].
したがって、歪補償部103が歪み補償信号u[n]を生成するときに用いる変数ベクトルx[n]は、一般に、たとえば以下の式(25)により定義される。
ここで、L1およびL2は、ゼロ以上の整数である。また、M2は、ゼロ以上の整数である。 Here, L1 and L2 are integers of zero or more. M2 is an integer greater than or equal to zero.
そして、変数ベクトルx[n]が式(25)により定義される場合においては、変数ベクトルy[n]は、たとえば以下の式(26)により定義される。
したがって、歪補償部103は、歪補償部101が行う処理における「エンベロープトラッキング信号V[n]」を「電源電流信号IDD[n]」に読み替えることと、上記変数ベクトルx[n]および上記変数ベクトルy[n]を用いることとにより、歪補償部101と同様の処理により歪み補償信号u[n]を生成することができる。
Therefore, the
歪補償部103は、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより歪み補償を行う。
The
以上、増幅装置203は、式(25)に示す変数ベクトルx[n]および式(26)に示す変数ベクトルy[n]に基づいて歪み補償を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。増幅装置は、以下のように歪み補償を行う構成であってもよい。
As described above, the amplifying
図19は、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置の変形例の構成を示す図である。 FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a modification of the amplifying device according to the first embodiment of the present invention.
図19を参照して、増幅装置206は、増幅装置203と比べて、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する電源電流信号IDD[m]をさらに変数として含む変数ベクトルx[n]に基づいて歪み補償を行う増幅装置である。以下で説明する内容以外は増幅装置203と同様である。
Referring to FIG. 19, amplifying
増幅装置206は、増幅装置203と比べて、歪補償部103の代わりに歪補償部106を備え、さらに、メモリ182と、デジタルアナログコンバータ183と、出力バッファ184とを備える。
As compared with the
ET電源111は、エンベロープトラッキング信号V[n]に対応する電源電流IDD(t)をアナログデジタルコンバータ181へ出力する。
The
アナログデジタルコンバータ181は、ET電源111から受けた電源電流IDD(t)をデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号である電源電流信号IDD[n]を歪補償部106およびメモリ182へ出力する。
The analog-
歪補償部106は、アナログデジタルコンバータ181から電源電流信号IDD[n]を受けると、受けたタイミングよりたとえば(M1)個以上のクロック周期Tが経過した後のタイミングにおいて、補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力する。
When receiving the power supply current signal IDD [n] from the analog-
より詳細には、歪補償部106は、電源電流信号IDD[n]から電源電流信号IDD[n+M1]までをアナログデジタルコンバータ181から受ける。そして、歪補償部106は、受けたタイミングよりたとえば(M1)個以上のクロック周期Tが経過した後の歪み補償タイミングTCompにおいて、補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力する。
More specifically, the
メモリ182は、アナログデジタルコンバータ181から電源電流信号IDD[n]を受ける。そして、メモリ182は、たとえば(M1)個以上のクロック周期Tが経過した後の歪み補償タイミングTCompにおいて、電源電流信号IDD[n]をデジタルアナログコンバータ183へ出力する。
The
デジタルアナログコンバータ183は、メモリ182から受けた電源電流信号IDD[n]をアナログ信号へ変換し、変換したアナログ信号を出力バッファ184へ出力する。
Digital-
出力バッファ184は、デジタルアナログコンバータ183からアナログ信号を受けると、受けたアナログ信号に対応するバッファ電源電流BSI(t)をパワーアンプ121へ供給する。
When the
この場合におけるバッファ電源電流BSI(t)は、たとえば電源電流信号IDD[n]の基となった電源電流IDD(t)と同じレベルを有している。 The buffer power supply current BSI (t) in this case has the same level as the power supply current IDD (t) on which the power supply current signal IDD [n] is based, for example.
歪補償部106が歪み補償信号u[n]を生成するときに用いる変数ベクトルx[n]には、歪み補償後タイミングTPostCompにおけるエンベロープトラッキング信号V[m]に対応する電源電流信号IDD[m]が含まれる。このため、変数ベクトルx[n]は、一般に、たとえば以下の式(27)により定義される。
ここで、L1およびL2は、ゼロ以上の整数である。また、M1およびM2は、ゼロ以上の整数である。 Here, L1 and L2 are integers of zero or more. M1 and M2 are integers greater than or equal to zero.
そして、変数ベクトルx[n]が式(27)により定義される場合においては、変数ベクトルy[n]は、たとえば以下の式(28)により定義される。
したがって、歪補償部106は、上記変数ベクトルx[n]および上記変数ベクトルy[n]を用いることにより、歪補償部103と同様の処理により歪み補償信号u[n]を生成することができる。
Therefore, the
そして、歪補償部106は、生成した歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより歪み補償を行う。
Then, the
ところで、特許文献1に記載の技術では、2次元のルックアップテーブルを用いて歪み補償を行うことから、高精度な歪み補償を行おうとした場合、ルックアップテーブルのメモリ量が膨大となり、回路規模が大きくなってしまう。
By the way, in the technique described in
これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、パワーアンプ121と、パワーアンプ121の歪み補償を行う歪補償部101、102または103と、パワーアンプ121に供給する電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)をベースバンド信号x[n]のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号V[n]に応じて変化させるET電源111とを備える。そして、歪補償部101、102または103は、ベースバンド信号x[n]と、電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
On the other hand, in the amplifying device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、多くの記憶容量が必要となる2次元ルックアップテーブルを用いずにパワーアンプ121の歪み補償を行うことができる。したがって、エンベロープトラッキング方式を採用する構成において、簡易な構成で、広帯域信号の増幅効率を向上させるとともに歪み補償を適切に行うことができる。
With such a configuration, distortion compensation of the
また、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部101、102または103は、歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングTCompにおける電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]と、歪み補償タイミングに対応するタイミングすなわち歪み補償対応タイミングTCorrにおけるベースバンド信号x[n]とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
Further, in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、適切なタイミングにおけるベースバンド信号x[n]、および電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]に基づいて、パワーアンプ121の歪み補償を行うことができる。
With such a configuration, distortion compensation of the
また、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部101、102または103は、歪み補償対応タイミングTCorrより前の歪み補償対応前タイミングTPreCorrにおけるベースバンド信号x[n]および歪み補償対応タイミングTCorrより後の歪み補償対応後タイミングTPostCorrにおけるベースバンド信号x[n]の少なくともいずれか一方をさらに変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
In the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、ベースバンド信号x[n]時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ121における増幅特性が変わってしまうメモリ効果がパワーアンプ121において発生する場合においても、パワーアンプ121の歪み補償を適切に行うことができる。
With such a configuration, even when a memory effect occurs in the
また、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部101、102または103は、歪み補償タイミングTCompより前の歪み補償前タイミングTPreCompにおける電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]、および歪み補償タイミングTCompより後の歪み補償後タイミングTPostCompにおける電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]の少なくともいずれか一方をさらに変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
In the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]の時間的な変化の相違または方向によりパワーアンプ121における増幅特性が変わってしまうメモリ効果がパワーアンプ121において発生する場合においても、パワーアンプ121の歪み補償を適切に行うことができる。
With such a configuration, there is a memory effect that the amplification characteristic in the
また、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部101、102または103は、歪み補償タイミングにおいて歪み補償を行ってベースバンド信号x[n]から歪み補償信号u[n]を生成する。歪補償部101、102または103は、複数の第1の制御関数の線形結合と、複数の歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数と、複数の歪み補償タイミングにおける歪み補償信号u[n]とに基づいて歪み補償を行う。そして、複数の第2の制御関数は、ベースバンド信号x[n]のタイミングに対応するタイミングでパワーアンプ121から出力される出力信号y[n]、および電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]を変数とする。
Further, in the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、歪み補償信号u[n]と出力信号y[n]と電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]とに基づいてパワーアンプ121の増幅の歪み特性を把握することができる。
With such a configuration, based on the distortion compensation signal u [n], the output signal y [n], the power supply voltage VDD (t), the power supply current IDD (t), or the envelope tracking signal V [n], the
これにより、パワーアンプ121の増幅の歪み特性を適切に補償できることが可能な歪み補償信号u[n]を生成することができる。
As a result, it is possible to generate a distortion compensation signal u [n] that can appropriately compensate for amplification distortion characteristics of the
また、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部101、102または103は、歪み補償信号u[n]と複数の第2の制御関数の線形結合との差が所定条件を満たすように複数の第2の制御関数の線形結合における第2の制御関数の係数を決定する。そして、歪補償部101、102または103は、当該係数を複数の第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数とする。
In the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数を具体的かつ適切に決定することができる。 With such a configuration, the coefficient of the first control function in the linear combination of the first control functions can be specifically and appropriately determined.
また、本発明の実施の形態に係る増幅装置では、歪補償部101、102または103は、複数の歪み補償タイミングの数を、複数の第1の制御関数の個数より多くする。
Further, in the amplifying apparatus according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、未知数である第1の制御関数の係数を、未知数の個数より多い既知数に基づいて適切に決定することができる。 With such a configuration, the coefficient of the first control function, which is an unknown number, can be appropriately determined based on a known number greater than the number of unknown numbers.
また、複数の歪み補償タイミングの数と比べて、複数の第1の制御関数の個数が少ない場合、歪補償部101、102または103は、少数の第1の制御関数に基づいて歪み補償信号u[n]を生成することができるので、歪み補償信号u[n]を生成する際の計算負荷を軽くすることができる。
Further, when the number of the plurality of first control functions is smaller than the number of the plurality of distortion compensation timings, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、第1の制御関数および第2の制御関数は、ガウス関数である。 In the amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention, the first control function and the second control function are Gaussian functions.
このように、ガウス関数をカーネル関数として用いる構成により、第1の制御関数および第2の制御関数が引数とする2つのベクトル間の類似の程度を適切かつ定量的に算出することができる。 As described above, the configuration using the Gaussian function as the kernel function makes it possible to appropriately and quantitatively calculate the degree of similarity between the two vectors having the first control function and the second control function as arguments.
なお、本発明の第1の実施の形態に係る増幅装置では、複数のベースバンド信号x[n]またはエンベロープトラッキング信号V[n]を変数ベクトルx[n]に含める場合において、インデックスnが連続している構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、所定間隔毎のインデックスnを有するベースバンド信号x[n]またはエンベロープトラッキング信号V[n]が変数ベクトルx[n]に含まれる構成であってもよい。この場合、変数ベクトルx[n]には、所定間隔毎にサンプリングされたデータが含まれることになる。 In the amplifying device according to the first embodiment of the present invention, when a plurality of baseband signals x [n] or envelope tracking signals V [n] are included in the variable vector x [n], the index n is continuous. However, the present invention is not limited to this. For example, the baseband signal x [n] or the envelope tracking signal V [n] having an index n for each predetermined interval may be included in the variable vector x [n]. In this case, the variable vector x [n] includes data sampled at predetermined intervals.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る増幅装置と比べて、記憶した係数に基づいて歪み補償を行う増幅装置に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る通信装置と同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to an amplifying apparatus that performs distortion compensation based on stored coefficients as compared with the amplifying apparatus according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the communication apparatus according to the first embodiment.
図20は、本発明の第2の実施の形態に係る増幅装置の構成の一例を示す図である。 FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the configuration of the amplifying apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図20を参照して、増幅装置204は、第1の実施の形態に係る増幅装置201と比べて、歪補償部101の代わりに歪補償部104を備え、さらに、カプラ156、ダウンコンバータ158、アナログデジタルコンバータ(ADC)159および減衰器160の代わりに記憶部162を備える。
Referring to FIG. 20, the amplifying
図21は、本発明の第2の実施の形態に係る増幅装置における記憶部が記憶するテーブルの一例を示す図である。 FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a table stored in the storage unit in the amplifying apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図20および図21を参照して、記憶部162は、たとえば電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]と、複数の第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数cIkおよび係数cQkとの対応関係を記憶する。
Referring to FIGS. 20 and 21,
以下、記憶部162がエンベロープトラッキング信号V[n]と、複数の第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数cIkおよび係数cQkとの対応関係を記憶する場合について説明する。
Hereinafter, a case where the
「エンベロープトラッキング信号V[n]」を「電源電圧VDD(t)」または「電源電流IDD(t)」に読み替えることにより、以下の説明は、電源電圧VDD(t)または電源電流IDD(t)の場合についても同様の議論を適用することができる。 By replacing “envelope tracking signal V [n]” with “power supply voltage VDD (t)” or “power supply current IDD (t)”, the following description will be given by the description of power supply voltage VDD (t) or power supply current IDD (t). A similar argument can be applied to this case.
より詳細には、記憶部162は、エンベロープトラッキング信号V[n]に対して最適化された複数の第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数cIkおよび係数cQkを、エンベロープトラッキング信号V[n]毎に記憶する。
More specifically, the
具体的には、記憶部162は、たとえばエンベロープトラッキング信号V[n]が20、30および40の場合において、エンベロープトラッキング信号V[n]と当該エンベロープトラッキング信号V[n]に対して最適化された係数cIkおよび係数cQkとの対応関係を含むテーブル10を記憶する。
Specifically, the
この場合において、第1の制御関数のI成分およびQ成分の個数すなわちKIおよびKQは、それぞれ5および4となる。 In this case, the numbers of I and Q components of the first control function, that is, KI and KQ are 5 and 4, respectively.
たとえば、狭帯域ET信号生成部152は、歪み補償タイミングTCompにおいて、エンベロープトラッキング信号V[n]を歪補償部104およびET電源111へ出力する。
For example, the narrowband ET
歪補償部104は、歪み補償タイミングTCompより前のタイミングにおいて、狭帯域ET信号生成部152からエンベロープトラッキング信号V[n]たとえば30を受ける。そして、歪補償部104は、V[n]が30の場合に対応する係数cIkおよび係数cQkを記憶部162におけるテーブル10から取得する。
The
この場合における係数cIkすなわちcI1、cI2、cI3、cI4およびcI5は、それぞれ1.5、0.8、1.9、0.1および3.3である。また、係数cQkすなわちcQ1、cQ2、cQ3およびcQ4は、それぞれ3.2、1.4、1.9および0.8である。 In this case, the coefficients cIk, that is, cI1, cI2, cI3, cI4, and cI5 are 1.5, 0.8, 1.9, 0.1, and 3.3, respectively. The coefficients cQk, that is, cQ1, cQ2, cQ3, and cQ4 are 3.2, 1.4, 1.9, and 0.8, respectively.
当該係数はエンベロープトラッキング信号V[n]に対して最適化された係数であるため、変数としてのエンベロープトラッキング信号V[n]は、上記係数を介して式(5)に含まれることになる。すなわち、当該係数に基づいて式(5)に示す第1の制御関数の線形結合を生成する場合、変数ベクトルx[n]にエンベロープトラッキング信号V[n]は含まれない。 Since the coefficient is a coefficient optimized with respect to the envelope tracking signal V [n], the envelope tracking signal V [n] as a variable is included in the expression (5) through the coefficient. That is, when generating a linear combination of the first control functions shown in Expression (5) based on the coefficient, the envelope tracking signal V [n] is not included in the variable vector x [n].
このように、エンベロープトラッキング信号V[n]は変数ベクトルx[n]に含まれないが、上記係数を介して複数の第1の制御関数の線形結合に含まれる。したがって、本実施の形態における演算処理は、ベースバンド信号x[n]およびエンベロープトラッキング信号V[n]すなわち変数ベクトルx[n]を変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う演算処理に相当する。 Thus, the envelope tracking signal V [n] is not included in the variable vector x [n], but is included in a linear combination of a plurality of first control functions via the coefficients. Therefore, the arithmetic processing in the present embodiment is based on a linear combination of a plurality of first control functions whose variables are the baseband signal x [n] and the envelope tracking signal V [n], that is, the variable vector x [n]. This corresponds to a calculation process for performing distortion compensation.
具体的には、歪補償部104は、たとえばエンベロープトラッキング信号V[n]を含まない式(1)、式(6)または式(7)に示す変数ベクトルx[n]を生成する。
Specifically, the
そして、歪補償部104は、変数ベクトルx[n]および上記係数に基づいて式(5)に示す第1の制御関数の線形結合を生成し、生成した第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償信号u[n]を生成する。歪補償部104は、歪み補償タイミングTCompにおいて、歪み補償信号u[n]をパワーアンプ121へ出力することにより歪み補償を行う。
Then, the
これにより、歪補償部104は、上記係数に含まれるエンベロープトラッキング信号V[n]および変数ベクトルx[n]に含まれるベースバンド信号x[n]に基づいて2次元DPDを行うことにより、適切な歪み補償信号を生成することができる。
Thereby, the
また、変数ベクトルx[n]の次元を小さくするすなわち歪補償部104において処理しなければならないデータ量を減らすことができるので、歪補償部104における計算処理の負荷を軽くすることができる。
In addition, since the dimension of the variable vector x [n] can be reduced, that is, the amount of data that must be processed in the
なお、テーブル10には、たとえばパワーアンプ121の特性に応じて工場出荷時に生成されたエンベロープトラッキング信号V[n]と係数cIkおよび係数cQkとの対応関係が記憶される。
The table 10 stores a correspondence relationship between the envelope tracking signal V [n] generated at the time of factory shipment according to the characteristics of the
また、テーブル10には、たとえば他の装置たとえばコンピュータが生成したエンベロープトラッキング信号V[n]と係数cIkおよび係数cQkとの対応関係が記憶されてもよい。 Further, the table 10 may store, for example, a correspondence relationship between the envelope tracking signal V [n] generated by another device such as a computer, the coefficient cIk, and the coefficient cQk.
また、歪補償部104は、たとえばエンベロープトラッキング信号V[n]と係数cIkおよび係数cQkとの対応関係を他の装置から通信により取得してもよい。
Further, the
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る増幅装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the amplification device according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
以上のように、本発明の第2の実施の形態に係る増幅装置では、記憶部162は、電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]と、複数の第1の制御関数の線形結合における第1の制御関数の係数cIkおよび係数cQkとの対応関係を記憶する。歪補償部104は、歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングTCompにおける電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]に対応する係数cIkおよび係数cQkを記憶部162から取得する。そして、歪補償部104は、当該係数に基づいて複数の第1の制御関数の線形結合を生成し、複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて歪み補償を行う。
As described above, in the amplifying apparatus according to the second embodiment of the present invention, the
このような構成により、電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)またはエンベロープトラッキング信号V[n]の歪み補償に対する寄与を係数に含めることができるので、歪補償部104における計算処理の負荷を軽減することができる。
With such a configuration, the contribution of the power supply voltage VDD (t), the power supply current IDD (t) or the envelope tracking signal V [n] to the distortion compensation can be included in the coefficient, so that the calculation processing load in the
また、たとえば増幅装置204の起動時において、増幅装置204において係数cIkおよび係数cQkを決定することなく、すぐに歪み補償を開始することができる。
Further, for example, when the
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
101,102,103,104 歪補償部
111 ET電源
121 パワーアンプ(増幅器)
152 狭帯域ET信号生成部
159,171,181 アナログデジタルコンバータ(ADC)
154,173,183 デジタルアナログコンバータ(DAC)
155 アップコンバータ
156 カプラ
157 発振器
158 ダウンコンバータ
160 減衰器
162 記憶部
174,184 出力バッファ
201,202,203,204 増幅装置
101, 102, 103, 104
152 Narrowband ET signal generator 159,171,181 Analog to digital converter (ADC)
154,173,183 Digital-to-analog converter (DAC)
Claims (10)
前記増幅器の歪み補償を行う歪補償部と、
前記増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させる電源とを備え、
前記歪補償部は、前記対象信号と、前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて前記歪み補償を行う、増幅装置。 An amplifier;
A distortion compensation unit that performs distortion compensation of the amplifier;
A power supply that changes a power supply voltage or a power supply current supplied to the amplifier according to an envelope tracking signal that is a signal corresponding to an envelope of a target signal;
The amplification device, wherein the distortion compensation unit performs the distortion compensation based on a linear combination of a plurality of first control functions having the target signal and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal as variables.
前記歪補償部は、前記複数の第1の制御関数の線形結合と、複数の前記歪み補償タイミングにおける複数の第2の制御関数と、前記複数の歪み補償タイミングにおける前記歪み補償信号とに基づいて前記歪み補償を行い、
前記複数の第2の制御関数は、前記対象信号のタイミングに対応するタイミングで前記増幅器から出力される出力信号、および前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号を変数とする、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の増幅装置。 The distortion compensation unit generates the distortion compensation signal from the target signal by performing the distortion compensation at the distortion compensation timing,
The distortion compensator is based on a linear combination of the plurality of first control functions, a plurality of second control functions at the plurality of distortion compensation timings, and the distortion compensation signals at the plurality of distortion compensation timings. Performing the distortion compensation,
3. The plurality of second control functions have an output signal output from the amplifier at a timing corresponding to a timing of the target signal, and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal as variables. The amplification device according to any one of claims 1 to 4.
前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号と、前記複数の第1の制御関数の線形結合における前記第1の制御関数の係数との対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記歪補償部は、前記歪み補償を行うタイミングである歪み補償タイミングにおける前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号に対応する前記係数を前記記憶部から取得し、前記係数に基づいて前記複数の第1の制御関数の線形結合を生成し、前記複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて前記歪み補償を行う、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の増幅装置。 The amplification device further includes:
A storage unit that stores a correspondence relationship between the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal and a coefficient of the first control function in a linear combination of the plurality of first control functions;
The distortion compensation unit acquires the coefficient corresponding to the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal at a distortion compensation timing that is a timing for performing the distortion compensation from the storage unit, and based on the coefficient, 4. The amplification device according to claim 1, wherein a linear combination of the first control functions is generated, and the distortion compensation is performed based on the linear combination of the plurality of first control functions. 5. .
前記対象信号と、前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて前記増幅器の歪み補償を行うステップとを含む、歪み補償方法。 Changing the power supply voltage or power supply current supplied to the amplifier in accordance with an envelope tracking signal that is a signal corresponding to the envelope of the target signal;
A distortion compensation method comprising: compensating distortion of the amplifier based on a linear combination of a plurality of first control functions having the target signal and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal as variables. .
増幅器に供給する電源電圧または電源電流を対象信号のエンベロープに対応する信号であるエンベロープトラッキング信号に応じて変化させるステップと、
前記対象信号と、前記電源電圧、前記電源電流または前記エンベロープトラッキング信号とを変数とする複数の第1の制御関数の線形結合に基づいて前記増幅器の歪み補償を行うステップとを実行させるための、歪み補償プログラム。
A distortion compensation program used in an amplification device,
Changing the power supply voltage or power supply current supplied to the amplifier in accordance with an envelope tracking signal that is a signal corresponding to the envelope of the target signal;
Performing the distortion compensation of the amplifier based on a linear combination of a plurality of first control functions using the target signal and the power supply voltage, the power supply current, or the envelope tracking signal as variables. Distortion compensation program.
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