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JP4939281B2 - Amplifier - Google Patents

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Description

本発明は、増幅器の歪を補償する増幅装置に関し、特に、複数のキャリアの信号の離調周波数が大きい場合においても、良好な歪補償量を実現することができる増幅装置に関する。   The present invention relates to an amplifying apparatus that compensates for distortion of an amplifier, and more particularly to an amplifying apparatus that can realize a good distortion compensation amount even when the detuning frequency of signals of a plurality of carriers is large.

例えば、W−CDMA(Wide−band Code Division Multiple Access:広帯域符号分割多元接続)方式を移動通信方式として採用する移動通信システムに備えられた基地局装置では、物理的に遠く離れた移動局装置の所まで無線信号を到達させる必要があるため、信号を増幅器で大幅に増幅することが必要となる。
しかしながら、増幅器はアナログデバイスであるため、その入出力特性は非線形な関数となる。特に、飽和点と呼ばれる増幅限界以降では、増幅器に入力される電力が増大しても出力電力がほぼ一定となる。そして、この非線形な出力によって非線形歪が発生させられる。
For example, in a base station device provided in a mobile communication system that employs a W-CDMA (Wide-Band Code Division Multiple Access) method as a mobile communication method, Since it is necessary to make the wireless signal reach the place, it is necessary to amplify the signal with an amplifier.
However, since the amplifier is an analog device, its input / output characteristics are nonlinear functions. In particular, after the amplification limit called the saturation point, the output power is almost constant even if the power input to the amplifier is increased. Then, nonlinear distortion is generated by this nonlinear output.

増幅前の送信信号は希望信号帯域外の信号成分が帯域制限フィルタによって低レベルに抑えられるが、増幅器通過後の信号では非線形歪が発生して希望信号帯域外(隣接チャネル)へ信号成分が漏洩する。例えば、基地局装置では上記したように送信電力が高いため、このような隣接チャネルヘの漏洩電力の大きさは厳しく規定されており、このような隣接チャネル漏洩電力をいかにして削減するかが大きな問題となっている。   The signal component outside the desired signal band of the transmitted signal before amplification is suppressed to a low level by the band limiting filter, but the signal component leaks outside the desired signal band (adjacent channel) due to nonlinear distortion in the signal after passing through the amplifier. To do. For example, since the transmission power is high as described above in the base station apparatus, the magnitude of the leakage power to such an adjacent channel is strictly defined, and how to reduce such adjacent channel leakage power is large. It is a problem.

歪補償方式の一つにプリディストーション方式がある。
プリディストーション方式は、増幅器の非線形特性であるAM−AM(振幅)変換、AM−PM(位相)変換の逆特性を増幅器の入力信号に予め与えることにより、増幅器の出力信号の歪を補償する方式である。
One distortion compensation method is a predistortion method.
The predistortion method is a method of compensating for distortion of an output signal of an amplifier by giving in advance an amplifier input signal with inverse characteristics of AM-AM (amplitude) conversion and AM-PM (phase) conversion which are nonlinear characteristics of the amplifier. It is.

ここで、増幅器はアナログデバイスであるため、環境変化、経年変化により増幅器の入出力特性が変化する。このため、プリディストータで入力信号に与えるべき予歪も変化する。このような環境変化、経年変化に対応するために、歪補償テーブルを更新し、プリディストータで送信データに施している予歪を変化後の増幅器の入出力特性に適応させる必要がある。
予歪の更新手段の一つとして、送信信号を帰還して、その帰還信号を用いて、プリディストータで送信データに施している予歪を更新するという方法がある。
Here, since the amplifier is an analog device, the input / output characteristics of the amplifier change due to environmental changes and secular changes. For this reason, the predistortion to be applied to the input signal by the predistorter also changes. In order to cope with such environmental changes and aging changes, it is necessary to update the distortion compensation table and adapt the predistortion applied to the transmission data by the predistorter to the input / output characteristics of the amplifier after the change.
As one of the means for updating the predistortion, there is a method in which the transmission signal is fed back and the predistortion applied to the transmission data by the predistorter is updated using the feedback signal.

図5には、帰還信号を用いたプリディストーション方式の増幅装置(歪補償増幅器)の構成例を示してある。
本例の増幅装置は、例えば基地局装置の送信機に設けられており、送信対象となる信号を入力する。
本例の増幅装置は、プリディストータ101と、増幅部102と、電力検出部103と、歪補償テーブル104と、データ変換部105と、歪電力算出部106と、制御部107と、方向性結合器108を備えている。
FIG. 5 shows a configuration example of a predistortion type amplification device (distortion compensation amplifier) using a feedback signal.
The amplification device of this example is provided, for example, in a transmitter of a base station device, and inputs a signal to be transmitted.
The amplification device of this example includes a predistorter 101, an amplification unit 102, a power detection unit 103, a distortion compensation table 104, a data conversion unit 105, a distortion power calculation unit 106, a control unit 107, and a directionality. A coupler 108 is provided.

本例の増幅装置において行われる動作の一例を示す。
入力信号が、プリディストータ101及び電力検出部103に入力される。
電力検出部103は、入力信号の電力(又は、振幅)を検出し、その検出値を歪補償テーブル104へ出力する。
歪補償テーブル104はメモリなどを用いて構成されており、歪補償テーブル104には、プリディストーション方式で歪補償を行うためのテーブルが格納されている。このテーブルは、補償対象となる増幅部(増幅器)102の非線形特性の逆特性を規定しており、一般に、入力信号の電力(又は、振幅)を指標とするAM−AM特性、AM−PM特性が用いられる。
歪補償テーブル104は、そのテーブルの内容に基づいて、電力検出部103から入力された電力値(又は、振幅値)を参照引数として、その値に対応付けられた制御値をプリディストータ101へ出力する。
An example of the operation performed in the amplifying apparatus of this example is shown.
An input signal is input to the predistorter 101 and the power detection unit 103.
The power detection unit 103 detects the power (or amplitude) of the input signal and outputs the detected value to the distortion compensation table 104.
The distortion compensation table 104 is configured using a memory or the like, and the distortion compensation table 104 stores a table for performing distortion compensation by a predistortion method. This table defines the inverse characteristic of the nonlinear characteristic of the amplifying unit (amplifier) 102 to be compensated. In general, the AM-AM characteristic and the AM-PM characteristic using the power (or amplitude) of the input signal as an index. Is used.
Based on the contents of the table, the distortion compensation table 104 uses the power value (or amplitude value) input from the power detection unit 103 as a reference argument, and sends a control value associated with the value to the predistorter 101. Output.

プリディストータ101は、歪補償テーブル104から入力された制御値(歪補償テーブル104における参照結果)に従って、入力信号の振幅、位相を制御することにより、入力信号に対して予歪を与え、その結果の信号を増幅部102へ出力する。
増幅部102は、プリディストータ101から入力された信号を増幅して出力する。
ここで、増幅部102に入力される信号はプリディストーション方式で予め歪を与えられた信号であるため、増幅部102により増幅された出力信号は(理想的には)歪の無い信号となる。
The predistorter 101 predistorts the input signal by controlling the amplitude and phase of the input signal according to the control value (reference result in the distortion compensation table 104) input from the distortion compensation table 104. The resulting signal is output to the amplification unit 102.
The amplifying unit 102 amplifies the signal input from the predistorter 101 and outputs the amplified signal.
Here, since the signal input to the amplification unit 102 is a signal that has been previously distorted by the predistortion method, the output signal amplified by the amplification unit 102 is (ideally) a signal without distortion.

増幅部102からの出力信号の一部が、例えば、方向性結合器108により取得されて、帰還信号としてデータ変換部105に入力される。
データ変換部105は、増幅部102からの帰還信号のデータを時間軸データから周波数軸データへ変換して、その結果の周波数軸データを歪電力算出部106へ出力する。
歪電力算出部106は、データ変換部105から入力された周波数軸データに基づいて、相互変調歪が発生する周波数帯域の電力を算出し、その結果の情報を制御部107へ出力する。
制御部107は、歪電力算出部106により算出された電力(歪電力)に基づいて、予歪の算出や、歪補償テーブル104のテーブル内容の更新等を行う。一例として、制御部107は、摂動法を用いて、歪補償テーブル104のテーブル内容を適応制御することができる。
A part of the output signal from the amplification unit 102 is acquired by, for example, the directional coupler 108 and input to the data conversion unit 105 as a feedback signal.
The data conversion unit 105 converts the data of the feedback signal from the amplification unit 102 from time axis data to frequency axis data, and outputs the resulting frequency axis data to the distortion power calculation unit 106.
The distortion power calculation unit 106 calculates the power of the frequency band in which the intermodulation distortion occurs based on the frequency axis data input from the data conversion unit 105, and outputs the result information to the control unit 107.
The control unit 107 calculates predistortion, updates the contents of the distortion compensation table 104, and the like based on the power (distorted power) calculated by the distortion power calculation unit 106. As an example, the control unit 107 can adaptively control the contents of the distortion compensation table 104 using a perturbation method.

特開2003−078451号公報JP 2003-078451 A

しかしながら、上述のように、相互変調歪が発生する周波数帯域の電力を評価値として摂動法を用いて歪補償テーブル104の更新を行う増幅装置では、複数のキャリアの信号を送信する時の離調周波数が大きい場合には、歪補償量が低下してしまうといった問題があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、複数のキャリアの信号の離調周波数が大きい場合においても、良好な歪補償量を実現することができる増幅装置を提供することを目的とする。
However, as described above, in an amplifying apparatus that updates the distortion compensation table 104 using the perturbation method using power in a frequency band in which intermodulation distortion occurs as an evaluation value, detuning when transmitting signals of a plurality of carriers is performed. When the frequency is large, there is a problem that the amount of distortion compensation decreases.
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an amplification device capable of realizing a good distortion compensation amount even when the detuning frequency of signals of a plurality of carriers is large. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明では、増幅器の歪を補償する増幅装置において、次のような構成とした。
すなわち、プリディストータ手段が、前記増幅器により増幅する対象の信号に対して、歪補償のための歪を与える。歪電力検出手段が、前記増幅器から出力された信号に基づいて、前記増幅器により増幅する対象の信号が複数のキャリアの信号を含み且つその離調周波数が所定の閾値以上である(又は、所定の閾値を超える)場合には相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力とキャリア周波数の近傍の周波数の帯域の電力を合わせたものを歪電力として検出する一方、他の場合(つまり、前記増幅器により増幅する対象の信号が複数のキャリアの信号を含まない場合や、或いは、含んでも、その離調周波数が所定の閾値未満である(又は、所定の閾値以下である)場合)には相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力を歪電力として検出する。制御手段が、前記歪電力検出手段により検出された歪電力に基づいて、前記プリディストータ手段による歪補償の態様を制御する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an amplifier that compensates for distortion of an amplifier has the following configuration.
That is, the predistorter means applies distortion for distortion compensation to the signal to be amplified by the amplifier. Based on the signal output from the amplifier, the distortion power detection means includes a signal to be amplified by the amplifier including signals of a plurality of carriers, and the detuning frequency is equal to or higher than a predetermined threshold (or a predetermined value) In the case of exceeding the threshold), the combination of the power of the frequency band where the intermodulation distortion occurs and the power of the frequency band near the carrier frequency is detected as the distortion power, while in other cases (that is, by the amplifier) Intermodulation distortion when the signal to be amplified does not include signals of a plurality of carriers, or when included, but the detuning frequency is lower than a predetermined threshold (or lower than the predetermined threshold). Is detected as distortion power. The control means controls the distortion compensation mode by the predistorter means based on the distortion power detected by the distortion power detection means.

従って、増幅器による増幅後における相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力を歪電力として歪補償の態様を制御するに際して、増幅器により増幅する対象の信号が複数のキャリアの信号を含み且つその離調周波数が所定の閾値以上である(又は、所定の閾値を超える)場合には、相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力とキャリア周波数の近傍の周波数の帯域の電力を合わせたものを歪電力として、歪補償の態様を制御することにより、例えば、複数のキャリアの信号の離調周波数が大きい場合においても、歪補償の態様の制御にとって有効な歪電力を参照して、良好な歪補償量を実現することができる。   Therefore, when controlling the distortion compensation mode using the power of the frequency band where the intermodulation distortion occurs after amplification by the amplifier as distortion power, the signal to be amplified by the amplifier includes signals of a plurality of carriers and the detuning thereof. When the frequency is equal to or higher than a predetermined threshold (or exceeds the predetermined threshold), the distortion power is obtained by combining the power of the frequency band where the intermodulation distortion occurs and the power of the frequency band near the carrier frequency. By controlling the distortion compensation mode, for example, even when the detuning frequency of the signals of a plurality of carriers is large, referring to the distortion power effective for controlling the distortion compensation mode, a good distortion compensation amount can be obtained. Can be realized.

ここで、複数のキャリアの信号としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、2つのキャリアの信号、又は、等しい周波数間隔で並べられた3つ以上のキャリアの信号を用いることができる。
また、複数のキャリアの信号の離調周波数に関する所定の閾値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力を歪電力として用いるよりも、相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力とキャリア周波数の近傍の周波数の帯域の電力を合わせたものを歪電力として用いた方が歪補償量が良好となる(或いは、その方が実用上で好ましい)ような境界値を設定することができる。
Here, various signals may be used as the signals of the plurality of carriers. For example, signals of two carriers or signals of three or more carriers arranged at equal frequency intervals can be used. .
In addition, various values may be used as the predetermined threshold regarding the detuning frequency of the signals of a plurality of carriers. For example, mutual power is used rather than using power in a frequency band in which intermodulation distortion occurs as distortion power. It is better to use distortion power as a combination of power in the frequency band where modulation distortion occurs and power in the frequency band near the carrier frequency (or that is preferable in practice) ) Can be set.

また、相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、相互変調歪が発生する周波数を中心として所定の幅を有する周波数帯域の電力を用いることができる。また、相互変調歪の次数やその数としては、種々な態様を用いることができ、一例として、3次、5次、7次、・・・といった奇数次の歪のうちのm(mは3以上の任意の奇数)次以下の全ての相互変調歪についての電力の総和を用いることができる。また、通常、相互変調歪は、上側(高い周波数側)と下側(低い周波数側)に発生し、これら両側の電力の総和が用いられる、或いは、片側のみの電力が用いられる。   Various powers may be used in the frequency band where the intermodulation distortion occurs. For example, the power in the frequency band having a predetermined width centered on the frequency where the intermodulation distortion occurs is used. Can do. In addition, various modes can be used as the order of the intermodulation distortion and the number thereof. As an example, m (m is 3 of the odd-order distortions such as third order, fifth order, seventh order,...). It is possible to use the sum of powers for all the intermodulation distortions below the above (arbitrary odd) order. In general, intermodulation distortion occurs on the upper side (high frequency side) and the lower side (low frequency side), and the sum of the powers on both sides is used, or the power on only one side is used.

また、キャリア周波数の近傍の周波数の帯域の電力としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、各キャリア毎に、そのキャリアの上側(高い周波数側)の所定の帯域の電力と、そのキャリアの下側(低い周波数側)の所定の帯域の電力について、これら両側の電力の総和が用いられる、或いは、片側のみの電力が用いられる。また、キャリア周波数の近傍の周波数の帯域の電力としては、例えば、複数のキャリアの信号について、各キャリア毎に得られる電力を総和したものが用いられる。ここで、各キャリア毎の近傍の周波数の帯域(電力を検出する帯域)としては、例えば、予め設定された一定の幅を有する周波数帯域が用いられてもよく、或いは、各キャリア毎や、同一のキャリアにおいても上側と下側とで、異なる幅の周波数帯域が用いられてもよい。   Various powers may be used as the power of the frequency band in the vicinity of the carrier frequency. For example, for each carrier, the power of a predetermined band on the upper side (high frequency side) of the carrier, For the power in a predetermined band on the lower side (lower frequency side) of the carrier, the sum of the powers on both sides is used, or the power on only one side is used. In addition, as the power in the frequency band near the carrier frequency, for example, the sum of the power obtained for each carrier for the signals of a plurality of carriers is used. Here, as a frequency band in the vicinity of each carrier (band for detecting power), for example, a frequency band having a preset fixed width may be used, or for each carrier, the same frequency band may be used. Also in this carrier, frequency bands having different widths may be used on the upper side and the lower side.

また、歪電力に基づいて歪補償の態様を制御する手法としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、検出される歪電力が小さくなるように歪補償の態様を制御する手法を用いることができ、一例として、歪補償の態様(例えば、制御値)をある方向にずらした場合に、検出される歪電力が小さくなれば更にその方向にずらす一方、検出される歪電力が大きくなれば逆の方向にずらすことを繰り返して実行するような摂動法の手法を用いることができる。   Various methods may be used as a method of controlling the distortion compensation mode based on the distortion power. For example, a method of controlling the distortion compensation mode so as to reduce the detected distortion power is used. As an example, when the distortion compensation mode (for example, control value) is shifted in a certain direction, if the detected distortion power is reduced, the distortion power is further increased while the detected distortion power is increased. For example, a perturbation method that repeatedly executes shifting in the opposite direction can be used.

一例として、増幅器により増幅する対象の信号のレベル(例えば、電力或いは振幅のレベル)と歪補償の態様を特定する制御値との対応を歪補償テーブルに記憶させて、当該歪補償テーブルの内容に基づいて、増幅器により増幅する対象の信号のレベル(検出値)に応じた制御値を用いて歪補償を制御する場合に、歪電力が小さくなるように、歪補償テーブルの内容(歪補償の態様)を制御(例えば、更新)するような態様を用いることができる。
他の一例として、プリディストータにより信号に対して与える歪(振幅歪や位相歪)を(歪補償テーブルから制御値を読み出す方法ではなく)所定の演算式により演算して、その歪が実現される制御値をプリディストータに対して与える場合に、歪電力が小さくなるように、その演算式或いはその制御値など(歪補償の態様)を制御(例えば、書き換え)するような態様を用いることができる。
As an example, the correspondence between the level of the signal to be amplified by the amplifier (for example, the power or amplitude level) and the control value specifying the distortion compensation mode is stored in the distortion compensation table, and the content of the distortion compensation table is stored. Based on this, when distortion compensation is controlled using a control value corresponding to the level (detection value) of the signal to be amplified by the amplifier, the contents of the distortion compensation table (distortion compensation mode) so that the distortion power is reduced. ) Can be used (for example, updating).
As another example, distortion (amplitude distortion and phase distortion) applied to a signal by a predistorter is calculated by a predetermined arithmetic expression (not a method of reading a control value from a distortion compensation table), and the distortion is realized. When a control value is given to the predistorter, a mode is used that controls (for example, rewrites) the arithmetic expression or the control value (distortion compensation mode) so that the distortion power is reduced. Can do.

以上説明したように、本発明に係る増幅装置によると、増幅器により増幅する対象の信号が複数のキャリアの信号を含み且つその離調周波数が所定の閾値以上である(又は、所定の閾値を超える)場合には、相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力とキャリア周波数の近傍の周波数の帯域の電力を合わせたものを歪電力として、歪補償の態様を制御するようにしたため、例えば、複数のキャリアの信号の離調周波数が大きい場合においても、良好な歪補償量を実現することができる。   As described above, according to the amplifying apparatus of the present invention, the signal to be amplified by the amplifier includes a plurality of carrier signals, and the detuning frequency is equal to or higher than a predetermined threshold (or exceeds the predetermined threshold). ) In this case, the distortion compensation mode is controlled by using a combination of the power of the frequency band in which the intermodulation distortion occurs and the power of the frequency band near the carrier frequency as distortion power. Even when the detuning frequency of the carrier signal is large, a good distortion compensation amount can be realized.

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施例に係る帰還信号を用いたプリディストーション方式の増幅装置(歪補償増幅器)の構成例を示してある。
本例の増幅装置は、例えば基地局装置の送信機に設けられており、送信対象となる信号を入力する。
本例の増幅装置は、プリディストータ(例えば、DPD:デジタルプリディストータ)1と、増幅部2と、データ変換部3と、歪電力算出部4と、制御部5と、方向性結合器6を備えている。
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration example of a predistortion type amplification device (distortion compensation amplifier) using a feedback signal according to an embodiment of the present invention.
The amplification device of this example is provided, for example, in a transmitter of a base station device, and inputs a signal to be transmitted.
The amplifying apparatus of this example includes a predistorter (for example, DPD: digital predistorter) 1, an amplifying unit 2, a data converting unit 3, a distortion power calculating unit 4, a control unit 5, and a directional coupler. 6 is provided.

本例の増幅装置において行われる動作の一例を示す。
入力信号が、プリディストータ1に入力される。
プリディストータ1は、制御部5から入力された制御信号に従って、入力信号の振幅、位相を制御することにより、入力信号に対して予歪を与え、その結果の信号を増幅部2へ出力する。
増幅部2は、プリディストータ1から入力された信号を増幅して出力する。
ここで、増幅部2に入力される信号はプリディストーション方式で予め歪を与えられた信号であるため、増幅部2により増幅された出力信号は(理想的には)歪の無い信号となる。
An example of the operation performed in the amplifying apparatus of this example is shown.
An input signal is input to the predistorter 1.
The predistorter 1 predistorts the input signal by controlling the amplitude and phase of the input signal in accordance with the control signal input from the control unit 5, and outputs the resulting signal to the amplification unit 2. .
The amplifying unit 2 amplifies the signal input from the predistorter 1 and outputs the amplified signal.
Here, since the signal input to the amplification unit 2 is a signal that has been previously distorted by the predistortion method, the output signal amplified by the amplification unit 2 is (ideally) a signal without distortion.

増幅部2からの出力信号の一部が、例えば、方向性結合器6により取得されて、帰還信号としてデータ変換部3に入力される。
データ変換部3は、増幅部2からの帰還信号のデータを時間軸データから周波数軸データへ変換して、その結果の周波数軸データを歪電力算出部4へ出力する。なお、時間軸のデータから周波数軸のデータへの変換は、例えば、高速フーリエ変換(FFT)を用いて行うことができる。
歪電力算出部4は、データ変換部3から入力された周波数軸データに基づいて、相互変調歪が発生する周波数帯域の電力や、送信キャリア近傍の周波数帯域の電力を算出し、その結果の情報(歪電力の情報)を制御部5へ出力する。
A part of the output signal from the amplification unit 2 is acquired by, for example, the directional coupler 6 and input to the data conversion unit 3 as a feedback signal.
The data conversion unit 3 converts the data of the feedback signal from the amplification unit 2 from time axis data to frequency axis data, and outputs the resulting frequency axis data to the distortion power calculation unit 4. Note that conversion from time-axis data to frequency-axis data can be performed using, for example, fast Fourier transform (FFT).
Based on the frequency axis data input from the data converter 3, the distortion power calculation unit 4 calculates the power in the frequency band in which the intermodulation distortion occurs and the power in the frequency band near the transmission carrier, and information on the result (Distortion power information) is output to the control unit 5.

制御部5は、歪電力算出部4により算出された電力(歪電力)に基づいて、プリディストータ1に対して制御信号を出力することにより、プリディストータ1を適応的に制御する。具体的には、制御部5は、摂動法を用いて、歪電力が小さくなるように、プリディストータ1による歪補償の態様(予歪)を制御する。
なお、制御部5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)或いはDSP(Digital Signal Processor)を用いて構成されている。
The control unit 5 adaptively controls the predistorter 1 by outputting a control signal to the predistorter 1 based on the power (distorted power) calculated by the distortion power calculating unit 4. Specifically, the control unit 5 uses a perturbation method to control the distortion compensation mode (predistortion) by the predistorter 1 so that the distortion power is reduced.
The control unit 5 is configured by using, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor).

以下で、更に説明する。
本例では、複数のキャリアの信号を送信し、且つ、その送信キャリアの離調周波数が所定の閾値以上である場合には、相互変調歪が発生する周波数帯域の電力と送信キャリア近傍の周波数帯域の電力を加算した電力を歪電力として、制御部5により摂動法を用いた制御を行う際の評価値とする。
ここで、入力されるキャリアの周波数を認識する手法としては、例えば、入力キャリアの周波数は基地局装置側から指定されるため、その周波数の情報をプリディストータ1の制御部5や歪電力算出部4に設定することで、入力キャリアの周波数を認識する。なお、その周波数の情報は、例えば、キャリアの中心周波数を示しており、減算することでキャリアの離調周波数が算出される。
Further description will be given below.
In this example, when signals of a plurality of carriers are transmitted and the detuning frequency of the transmission carriers is equal to or higher than a predetermined threshold, the power of the frequency band in which intermodulation distortion occurs and the frequency band near the transmission carrier The power obtained by adding the two powers is used as the distortion power, and is used as an evaluation value when the control unit 5 performs control using the perturbation method.
Here, as a method for recognizing the frequency of the input carrier, for example, since the frequency of the input carrier is designated from the base station apparatus side, the information on the frequency is used as the control unit 5 of the predistorter 1 or distortion power calculation. By setting in the unit 4, the frequency of the input carrier is recognized. The frequency information indicates, for example, the center frequency of the carrier, and the carrier detuning frequency is calculated by subtraction.

図2には、本例の歪電力算出部4により歪電力を算出する処理の手順の一例を示してある。
本例の歪電力算出部4では、相互変調歪の発生帯域の歪電力aを算出する(ステップS1)。また、キャリアの離調周波数が所定の閾値以上であるか否かを判定して(ステップS2)、そうである場合には、キャリア近傍の帯域の歪電力bを算出する(ステップS3)。そして、これら2つの歪電力a、bを加算して、その加算結果を最終的な歪電力の値(a+b)として取得する(ステップS4)。なお、キャリアの離調周波数が所定の閾値未満である場合には(ステップS2)、キャリア近傍の帯域の歪電力bは算出されず、その値bはゼロ(0)とする。
FIG. 2 shows an example of a processing procedure for calculating distortion power by the distortion power calculation unit 4 of this example.
The distortion power calculation unit 4 of this example calculates the distortion power a in the generation band of intermodulation distortion (step S1). Further, it is determined whether or not the carrier detuning frequency is equal to or higher than a predetermined threshold (step S2). If so, the distortion power b in the band near the carrier is calculated (step S3). Then, these two distortion powers a and b are added, and the addition result is acquired as the final distortion power value (a + b) (step S4). When the carrier detuning frequency is less than the predetermined threshold (step S2), the distortion power b in the band near the carrier is not calculated, and the value b is set to zero (0).

本例のような歪電力を算出する構成では、例えば、送信キャリアの離調周波数が大きく、相互変調歪が発生する帯域がキャリア周波数から大きく離れてしまう場合においても、常に、キャリア近傍の歪電力を摂動法によるプリディストータ1の制御態様の更新に反映させることで、相互変調歪が発生する帯域のみで歪電力を算出する構成と比べて、歪補償量を向上させることができる。なお、プリディストータ1の制御態様としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、歪補償テーブルを用いてプリディストータ1を制御する構成では、キャリア近傍の歪電力が、摂動法による歪補償テーブルのテーブル内容の更新に反映させられる。   In the configuration for calculating the distortion power as in this example, for example, even when the detuning frequency of the transmission carrier is large and the band where the intermodulation distortion occurs is far away from the carrier frequency, the distortion power in the vicinity of the carrier is always maintained. Is reflected in the update of the control mode of the predistorter 1 by the perturbation method, the distortion compensation amount can be improved as compared with the configuration in which the distortion power is calculated only in the band where the intermodulation distortion occurs. Various control modes of the predistorter 1 may be used. For example, in the configuration in which the predistorter 1 is controlled using a distortion compensation table, the distortion power near the carrier is determined by the perturbation method. This is reflected in the update of the table contents of the distortion compensation table.

ここで、キャリアの離調周波数に関する所定の閾値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、相互変調歪が発生する周波数帯域と送信キャリア近傍の周波数帯域とが重ならないような値に設定することが好ましい。   Here, various values may be used as the predetermined threshold related to the carrier detuning frequency. For example, the frequency band where the intermodulation distortion occurs and the frequency band near the transmission carrier do not overlap. It is preferable to set.

以下で、(具体例1)〜(具体例2)を示す。
本例では、相互変調歪が発生する周波数帯域の電力と送信キャリア近傍の周波数帯域の電力を加算した電力を歪電力とする送信キャリアの離調周波数の閾値を9MHzとし、歪電力を算出する帯域幅を5MHzとし、5次相互変調歪まで(本例では、3次及び5次)の帯域の電力を歪電力とする。また、処理対象の信号が、W−CDMA波であり、2キャリア送信(周波数C0[MHz]、C1[MHz]:C0<C1)の場合を示す。
Hereinafter, (Specific Example 1) to (Specific Example 2) will be described.
In this example, the threshold of the detuning frequency of the transmission carrier is set to 9 MHz with the power obtained by adding the power of the frequency band in which the intermodulation distortion occurs and the power of the frequency band near the transmission carrier as the distortion power. The width is 5 MHz, and the power in the band up to the fifth order intermodulation distortion (third order and fifth order in this example) is the distortion power. In addition, a case where the signal to be processed is a W-CDMA wave and 2-carrier transmission (frequency C0 [MHz], C1 [MHz]: C0 <C1) is shown.

(具体例1)
図3には、離調周波数が閾値未満である場合におけるスペクトルの一例を示してある。
例えば、離調周波数が5MHzである場合には、閾値未満(|C1−C0|<9MHz)であり、歪電力の算出においては、相互変調歪が発生する帯域(1)、(2)のみの電力を歪電力として用いる。
本例では、相互変調歪が発生する帯域(周波数)は、(C0−n×5MHz、C1+n×5MHz)(n=1、2)となり、それぞれについて5MHzの帯域幅で電力を検出する。
(Specific example 1)
FIG. 3 shows an example of a spectrum when the detuning frequency is less than the threshold value.
For example, when the detuning frequency is 5 MHz, it is less than the threshold (| C1-C0 | <9 MHz), and in the calculation of the distortion power, only the bands (1) and (2) where the intermodulation distortion occurs are included. Electric power is used as distortion power.
In this example, the band (frequency) in which the intermodulation distortion occurs is (C0−n × 5 MHz, C1 + n × 5 MHz) (n = 1, 2), and the power is detected with a bandwidth of 5 MHz for each.

(具体例2)
図4には、離調周波数が閾値以上である場合におけるスペクトルの一例を示してある。
例えば、離調周波数が15MHzである場合には、閾値以上(|C1−C0|≧9MHz)であり、歪電力の算出においては、相互変調歪が発生する帯域(1)、(2)の電力と、キャリア近傍の周波数の帯域(3)の電力とを加算した値を歪電力として用いる。
(Specific example 2)
FIG. 4 shows an example of a spectrum when the detuning frequency is equal to or higher than a threshold value.
For example, when the detuning frequency is 15 MHz, it is equal to or higher than the threshold (| C1-C0 | ≧ 9 MHz), and in the calculation of distortion power, the power in the bands (1) and (2) where the intermodulation distortion occurs And a value obtained by adding the power of the frequency band (3) in the vicinity of the carrier is used as the distortion power.

本例では、相互変調歪が発生する帯域(周波数)は、(C0−n×15MHz、C1+n×15MHz)(n=1、2)となり、それぞれについて5MHzの帯域幅で電力を検出する。
また、キャリア近傍の周波数は、例えば、(C0−5MHz、C0+5MHz、C1−5MHz、C1+5MHz)となり、それぞれについて5MHzの帯域幅で電力を検出する。
In this example, the band (frequency) in which the intermodulation distortion occurs is (C0−n × 15 MHz, C1 + n × 15 MHz) (n = 1, 2), and the power is detected with a bandwidth of 5 MHz for each.
The frequencies near the carrier are, for example, (C0-5 MHz, C0 + 5 MHz, C1-5 MHz, C1 + 5 MHz), and the power is detected with a bandwidth of 5 MHz for each.

以上のように、本例の増幅装置では、歪補償を行うためのプリディストータ1と、送信信号を増幅する増幅部2と、増幅部2からの帰還信号を時間軸のデータから周波数軸のデータへ変換するデータ変換部3と、データ変換部3により変換された帰還信号を用いて相互変調歪が発生する周波数帯域の電力や送信周波数近傍の帯域の電力を算出する歪電力算出部4と、歪電力算出部4により算出された歪電力に基づいてプリディストータ1を制御する制御部5を備えた。
また、本例の増幅装置では、送信キャリアの離調周波数がある閾値以上のときにのみ、相互変調歪が発生する周波数帯域と送信周波数近傍の帯域の歪電力を歪電力算出部4により算出する。
As described above, in the amplifying apparatus of this example, the predistorter 1 for performing distortion compensation, the amplifying unit 2 for amplifying the transmission signal, and the feedback signal from the amplifying unit 2 are converted from the time axis data to the frequency axis. A data converter 3 for converting to data, and a distortion power calculator 4 for calculating power in a frequency band where intermodulation distortion occurs and power in a band near the transmission frequency using the feedback signal converted by the data converter 3 The control unit 5 controls the predistorter 1 based on the distortion power calculated by the distortion power calculation unit 4.
In the amplification device of this example, the distortion power calculation unit 4 calculates the distortion power in the frequency band in which the intermodulation distortion occurs and the band in the vicinity of the transmission frequency only when the detuning frequency of the transmission carrier is greater than or equal to a certain threshold value. .

従って、本例の増幅装置では、増幅器(本例では、増幅部2の増幅器)の非線形特性の逆特性を信号に与えて、当該増幅器で生じる歪を補償するプリディストーション方式の歪補償を行うに際して、複数のキャリアを送信し、且つ、その送信キャリアの離調周波数が大きい場合には、相互変調歪が発生する周波数帯域の電力と送信周波数近傍の帯域の電力の両方を合わせた歪電力に基づいてプリディストータ1の制御に用いる制御値(例えば、歪補償テーブルのテーブル内容)を算出や更新するようにしたため、例えば、相互変調歪が発生する周波数帯域の電力のみを評価値として摂動法を用いて歪補償テーブルの更新を行うような構成と比べて、歪補償量を向上させることができる。   Therefore, in the amplifying apparatus of this example, when performing distortion compensation of a predistortion system in which the inverse characteristic of the nonlinear characteristic of the amplifier (in this example, the amplifier of the amplifying unit 2) is given to the signal to compensate for distortion generated by the amplifier. When a plurality of carriers are transmitted and the detuning frequency of the transmission carrier is large, based on the distortion power that combines both the power in the frequency band where the intermodulation distortion occurs and the power in the band near the transmission frequency. Since the control value (for example, the table contents of the distortion compensation table) used for the control of the predistorter 1 is calculated or updated, for example, the perturbation method is performed using only the power in the frequency band where the intermodulation distortion occurs as the evaluation value. Compared to a configuration in which the distortion compensation table is updated by using the distortion compensation amount, the distortion compensation amount can be improved.

なお、本例の増幅装置(歪補償増幅器)では、プリディストータ1の機能によりプリディストータ手段が構成されており、増幅部(増幅器)2が歪補償の対象であり、方向性結合器6やデータ変換部3や歪電力算出部4が増幅対象の信号の状態に応じて所定の歪電力を検出する機能により歪電力検出手段が構成されており、制御部5が歪電力に基づいてプリディストータ1による歪補償の態様を制御する機能により制御手段が構成されている。   In the amplification device (distortion compensation amplifier) of this example, the predistorter means is configured by the function of the predistorter 1, the amplification unit (amplifier) 2 is a distortion compensation target, and the directional coupler 6 The data converter 3 and the distortion power calculation unit 4 constitute a distortion power detection means by the function of detecting a predetermined distortion power according to the state of the signal to be amplified, and the control unit 5 performs preprocessing based on the distortion power. The control means is constituted by the function of controlling the mode of distortion compensation by the distorter 1.

ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Here, the configuration of the system and apparatus according to the present invention is not necessarily limited to the configuration described above, and various configurations may be used. The present invention can also be provided as, for example, a method or method for executing the processing according to the present invention, a program for realizing such a method or method, or a recording medium for recording the program. It is also possible to provide various systems and devices.
The application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields.
In addition, as various processes performed in the system and apparatus according to the present invention, for example, the processor executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) in hardware resources including a processor and a memory. A controlled configuration may be used, and for example, each functional unit for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit.
The present invention can also be understood as a computer-readable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD (Compact Disc) -ROM storing the control program, and the program (itself). The processing according to the present invention can be performed by inputting the program from the recording medium to the computer and causing the processor to execute the program.

本発明の一実施例に係る増幅装置(歪補償増幅器)の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the amplifier (distortion compensation amplifier) which concerns on one Example of this invention. 歪電力を算出する処理の手順の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the procedure of the process which calculates distortion electric power. 具体例1に係るスペクトルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the spectrum which concerns on the specific example 1. FIG. 具体例2に係るスペクトルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the spectrum which concerns on the specific example 2. FIG. 増幅装置(歪補償増幅器)の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an amplifier (distortion compensation amplifier).

符号の説明Explanation of symbols

1、101・・プリディストータ、 2、102・・増幅部、 3、105・・データ変換部、 4、106・・歪電力算出部、 5、107・・制御部、 6、108・・方向性結合器、 103・・電力検出部、 104・・歪補償テーブル、   1, 101... Predistorter 2, 102... Amplifier section 3, 105 Data converter 4, 106 Distortion power calculation section 5 107 Control section 6 108 Direction Sex coupler, 103.. Power detector 104, distortion compensation table,

Claims (1)

増幅器の歪を補償する増幅装置において、
前記増幅器により増幅する対象の信号に対して歪補償のための歪を与えるプリディストータ手段と、
前記増幅器から出力された信号に基づいて、前記増幅器により増幅する対象の信号が複数のキャリアの信号を含み且つその離調周波数が所定の閾値以上である又は所定の閾値を超える場合には相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力とキャリア周波数に隣接する周波数の帯域の電力を合わせたものを歪電力として検出する一方、他の場合には相互変調歪が発生する周波数の帯域の電力を歪電力として検出する歪電力検出手段と、
前記歪電力検出手段により検出された歪電力に基づいて前記プリディストータ手段による歪補償の態様を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする増幅装置。
In an amplifying apparatus that compensates for distortion of an amplifier,
Predistorter means for applying distortion for distortion compensation to a signal to be amplified by the amplifier;
Based on the signal output from the amplifier, when the signal to be amplified by the amplifier includes a plurality of carrier signals and the detuning frequency is equal to or higher than a predetermined threshold or exceeds a predetermined threshold, intermodulation is performed. The power of the frequency band where distortion occurs and the power of the frequency band adjacent to the carrier frequency are detected as distortion power, while in other cases, the power of the frequency band where intermodulation distortion occurs is distorted. Distortion power detection means for detecting as power;
Control means for controlling an aspect of distortion compensation by the predistorter means based on the distortion power detected by the distortion power detection means;
An amplifying apparatus comprising:
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