專利名稱：失真補(bǔ)償電路、功率放大器和失真補(bǔ)償信號(hào)生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非線性失真補(bǔ)償(distortion compensation)技術(shù)，其用于減少?gòu)睦霉β史糯笃鬟M(jìn)行無(wú)線電波發(fā)射的發(fā)射裝置輸出的非線性失真成分。
過(guò)去的非線性失真補(bǔ)償技術(shù)，尤其預(yù)失真補(bǔ)償方式技術(shù)的例子，如映情報(bào)技報(bào)第24卷、第79期BCS2000-92、“適應(yīng)預(yù)失真電路型失真補(bǔ)償功率放大器”(文獻(xiàn)1)所述。在此，現(xiàn)有技術(shù)的包括功率放大器在內(nèi)的發(fā)射裝置的方框結(jié)構(gòu)例示于圖7內(nèi)，以下用圖7來(lái)說(shuō)明該技術(shù)。
在圖7中，作為應(yīng)發(fā)射信號(hào)的輸入信號(hào)通過(guò)分配器51、延遲元件52、相位調(diào)節(jié)器53、增益調(diào)節(jié)器54，由功率放大器55進(jìn)行放大，通過(guò)定向耦合器56，被作為輸出信號(hào)輸出。另一方面，在分配器51中對(duì)輸入信號(hào)的一部分進(jìn)行分配，該被分配的輸入信號(hào)的一部分由檢波器57、A/D轉(zhuǎn)換器58轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
再者，在定向耦合器56分配被放大功率的信號(hào)的一部分，分配的輸出信號(hào)的一部分通過(guò)混頻器59和合成器60而轉(zhuǎn)換成中頻，利用BPF(帶通濾波器)61來(lái)抽出在功率放大器55中發(fā)生的帶外失真功率，通過(guò)檢波器62由A/D轉(zhuǎn)換器68轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
以下說(shuō)明非線性失真補(bǔ)償動(dòng)作的控制方法。作為相位調(diào)節(jié)器53、增益調(diào)節(jié)器54的動(dòng)作，記錄在表64、65內(nèi)的內(nèi)容分別由DA轉(zhuǎn)換器66、67轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，利用這些已轉(zhuǎn)換的信號(hào)來(lái)控制各調(diào)節(jié)器的動(dòng)作。在該相位調(diào)節(jié)器53和增益調(diào)節(jié)器54中，生成其振幅與功率放大器55中發(fā)生的失真相同、且相位與其相反的失真，由此來(lái)抵消在功率放大器55中發(fā)生的失真，進(jìn)行非線性補(bǔ)償。
表64、65中，對(duì)利用檢波器57進(jìn)行檢波并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器58取得的包絡(luò)線信號(hào)分別分配地址。并且，在運(yùn)算部63中用擾動(dòng)法(perturbationmethod)進(jìn)行學(xué)習(xí)，以減小由檢波器62檢測(cè)出的失真的功率，利用該學(xué)習(xí)結(jié)果來(lái)更新表64、65的內(nèi)容，依次改寫成失真最小的最佳值。
而且，作為表的更新方法，如上述文獻(xiàn)1所述，使表的地址變成一個(gè)標(biāo)記(刻み)，用擾動(dòng)法來(lái)求出全部地址的值的方法的情況下，該更新需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，因此是很不實(shí)用的方法。所以，表的全部值不是用擾動(dòng)法求出，而是對(duì)于求取規(guī)定的代表點(diǎn)，例如8個(gè)代表點(diǎn)的值的情況下，采用擾動(dòng)法更為實(shí)用。
圖8表示這種情況的表地址和代表點(diǎn)的關(guān)系。在此，把表的地址假定為1～1024進(jìn)行說(shuō)明。首先，用8點(diǎn)來(lái)表示地址1～1024。在圖8中，用大黑點(diǎn)來(lái)表示8點(diǎn)的代表點(diǎn)及該代表點(diǎn)地址的表值。
這里，對(duì)該8個(gè)代表點(diǎn)地址的值(用大黑點(diǎn)的高度方向的位置來(lái)表示的值)，一邊觀察失真功率，一邊放大(圖中上箭頭方向)或減小(圖中下箭頭方向)，更新成失真變小的值。之后對(duì)其他代表點(diǎn)也反復(fù)進(jìn)行同樣的操作，對(duì)表的值進(jìn)行最優(yōu)化。對(duì)于8個(gè)代表點(diǎn)以外的地址的值，將用FIR濾波器進(jìn)行內(nèi)插后的值作為更新值使用。
一邊監(jiān)視失真功率，一邊對(duì)相位調(diào)節(jié)器的表、增益調(diào)節(jié)器的表進(jìn)行該8個(gè)代表點(diǎn)值的更新控制，對(duì)合計(jì)16個(gè)點(diǎn)用擾動(dòng)法進(jìn)行最優(yōu)化。
并且，作為別的現(xiàn)有技術(shù)，在特開2001-168774號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)2)中敘述了抽出RF放大器的RF輸入和RF輸出的數(shù)字基帶信號(hào)，并對(duì)兩信號(hào)的時(shí)間差、相位差進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)兩者進(jìn)行同步調(diào)整和相位調(diào)整。
即，求出兩信號(hào)的振幅誤差和相位誤差，并從在初始階段登錄而適應(yīng)性地更新后的補(bǔ)償量中依次選出對(duì)振幅值的振幅、相位的補(bǔ)償量，把該補(bǔ)償量加到上述RF輸入的數(shù)字基帶信號(hào)上，來(lái)補(bǔ)償失真成分。
在上述文獻(xiàn)1所述的技術(shù)中，對(duì)失真功率進(jìn)行監(jiān)視，并用擾動(dòng)法進(jìn)行最優(yōu)化處理，使該功率變小，對(duì)振幅失真成分和相位失真成分進(jìn)行非線性補(bǔ)償。但是，在該方式中，不能區(qū)分振幅失真的大小、k、相位失真的大小。并且，不能夠區(qū)分在振幅失真中分別包含多少3次失真成分、5次失真成分和7次失真成分，并且也不能夠區(qū)分在相位失真中分別包含多少3次失真成分、5次失真成分和7次失真成分。所以很明顯，用該方式不僅降低補(bǔ)償精度，而且也嚴(yán)重影響補(bǔ)償速度(收斂時(shí)間)。
并且，用功率放大器產(chǎn)生的失真成分，隨著構(gòu)成功率放大器的半導(dǎo)體器件的特性誤差的不同而異，所以，希望根據(jù)功率放大器的特性來(lái)進(jìn)行調(diào)整，以進(jìn)一步減小在該功率放大器所產(chǎn)生的失真成分。但在上述文獻(xiàn)1的技術(shù)中沒有論述這一問題。
并且，在上述文獻(xiàn)2中所述的技術(shù)中，單純地僅取差分，所以在輸入信號(hào)的振幅小的情況下，不能忽略該差分值的誤差，不能進(jìn)行失真補(bǔ)償。
并且，希望功率放大器的輸入信號(hào)對(duì)輸出信號(hào)的頻率特性是線性的。但是由于構(gòu)成功率放大器的半導(dǎo)體器件的特性有誤差，同樣很難使其全部成為線性，上述文獻(xiàn)1所述的技術(shù)沒有闡述這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種失真補(bǔ)償電路，在補(bǔ)償功率放大器的失真時(shí)，能夠準(zhǔn)確而快速地生成失真補(bǔ)償信號(hào)，從而提高了失真補(bǔ)償?shù)木榷铱s短了失真的收斂時(shí)間時(shí)間，并且能夠根據(jù)功率放大器的特性來(lái)調(diào)整，使在該功率放大器所產(chǎn)生的失真成分進(jìn)一步減小。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠?qū)斎胄盘?hào)振幅小的電平進(jìn)行失真補(bǔ)償?shù)氖д嫜a(bǔ)償電路。
本發(fā)明的再另一目的在于提供一種失真補(bǔ)償電路，能夠使進(jìn)行功率放大器失真補(bǔ)償?shù)那闆r下的、與功率放大器的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的頻率特性成為線性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，失真補(bǔ)償電路根據(jù)對(duì)高頻段輸入信號(hào)進(jìn)行放大功率的功率放大電路的輸出信號(hào)和上述輸入信號(hào)，檢測(cè)出在上述功率放大電路所產(chǎn)生的失真成分，并生成與該檢測(cè)出的失真成分相對(duì)應(yīng)的失真補(bǔ)償信號(hào)，其特征在于，包括調(diào)整電路，進(jìn)行調(diào)整，以消除上述輸入信號(hào)及上述輸出信號(hào)相互間的電平誤差、相位誤差和延遲誤差；系數(shù)計(jì)算電路，計(jì)算出表示該被調(diào)整的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的差分的誤差信號(hào)，并根據(jù)該計(jì)算出的誤差信號(hào)和上述輸入信號(hào)，在作為與上述功率放大電路相對(duì)應(yīng)的系數(shù)的、構(gòu)成上述失真成分的涉及3次相互調(diào)制失真的系數(shù)、構(gòu)成上述失真成分的涉及5次相互調(diào)制失真的系數(shù)、以及構(gòu)成上述失真成分的涉及7次相互調(diào)制失真的系數(shù)中，至少計(jì)算出涉及上述3相互調(diào)制失真的系數(shù)；第1失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路，根據(jù)該計(jì)算出的系數(shù)，生成與上述相互調(diào)制失真的相位和增益形成反向特性的失真補(bǔ)償信號(hào)；可變延遲濾波器，使該生成的失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的一個(gè)通過(guò)；以及第1乘法器，將通過(guò)該可變延遲濾波器的信號(hào)，與上述失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的另一個(gè)相加之后，輸出到上述功率放大電路。
本發(fā)明中，失真補(bǔ)償電路最好還具有第2失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路，在上述輸入信號(hào)的振幅小于等于規(guī)定值時(shí)，產(chǎn)生固定的失真補(bǔ)償信號(hào)；以及，第2乘法器，設(shè)置在上述第1乘法器和上述功率放大電路之間，該第2乘法器對(duì)上述第1乘法器的輸出加上在該第2失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路中產(chǎn)生的上述固定的失真補(bǔ)償信號(hào)之后，輸出到上述功率放大電路。
本發(fā)明中，最好還具有設(shè)置在上述第2乘法器和上述功率放大電路之間的頻率特性調(diào)整電路，把上述第2乘法器的輸出經(jīng)該頻率特性調(diào)整電路輸出到上述功率放大電路。
并且，本發(fā)明中，最好還具有設(shè)置在上述第1乘法器和上述功率放大電路之間的頻率特性調(diào)整電路；把上述第1乘法器的輸出經(jīng)該頻率特性調(diào)整電路輸出到上述功率放大電路。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供這樣一種失真補(bǔ)償電路，在補(bǔ)償功率放大器失真時(shí)，能夠準(zhǔn)確而快速地生成失真補(bǔ)償信號(hào)，從而提高了失真補(bǔ)償?shù)木龋铱s短了失真的收斂時(shí)間，并且能夠根據(jù)功率放大器的特性來(lái)調(diào)整，使在該功率放大器所發(fā)生的失真成分進(jìn)一步減小。并且，本發(fā)明還能夠獲得一種能夠?qū)斎胄盘?hào)振幅小的電平進(jìn)行失真補(bǔ)償?shù)氖д嫜a(bǔ)償電路。再者，本發(fā)明能夠獲得這樣一種失真補(bǔ)償電路，能夠使與進(jìn)行功率放大器失真補(bǔ)償時(shí)的功率放大器的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的頻率特性成為線性。


圖1是表示本發(fā)明的包含功率放大器和失真補(bǔ)償電路的實(shí)施方式的發(fā)射裝置的模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示圖1的失真補(bǔ)償電路的失真系數(shù)檢測(cè)電路的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示圖1的失真補(bǔ)償電路的失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4A～4C是關(guān)于交叉失真的減小的說(shuō)明圖。
圖5是表示圖1的功率放大器的輸出信號(hào)的頻譜的圖。
圖6是表示本發(fā)明的功率放大器和失真補(bǔ)償電路的變形例的發(fā)射裝置的模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示現(xiàn)有技術(shù)的包括功率放大器的發(fā)射裝置的模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示在圖7中利用擾動(dòng)法來(lái)求出代表點(diǎn)值時(shí)的表地址和代表點(diǎn)的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，作為失真補(bǔ)償信號(hào)，生成并使用與輸入信號(hào)電平相對(duì)應(yīng)的2種失真補(bǔ)償信號(hào)。一種失真補(bǔ)償信號(hào)是與輸入信號(hào)的振幅電平比較大的電平對(duì)應(yīng)的自動(dòng)補(bǔ)償用失真補(bǔ)償信號(hào)；另一種失真補(bǔ)償信號(hào)是與輸入信號(hào)振幅小的電平對(duì)應(yīng)的固定的失真補(bǔ)償信號(hào)。
首先說(shuō)明自動(dòng)補(bǔ)償用失真補(bǔ)償信號(hào)。
首先，說(shuō)明為了生成相反特性的失真補(bǔ)償信號(hào)，而取得在功率放大器中產(chǎn)生的失真值的原理。一般來(lái)說(shuō)，若設(shè)輸入信號(hào)為Vin，輸出信號(hào)為Vout，則功率放大器的特性可以表現(xiàn)為(1)式所示的展開式。
Vout＝α0+α1·Vin+α2·Vin2+α3·Vin3+α4·Vin4+α5·Vin5+α6·Vin6+α7·Vin7…(1)式中，α0～α7是各次數(shù)項(xiàng)中的系數(shù)，表示與功率放大器相對(duì)應(yīng)的值。而且這些系數(shù)也可能隨經(jīng)過(guò)的時(shí)間的變化等而變動(dòng)。
但是，在無(wú)失真的信號(hào)利用具有式(1)所示的特性的功率放大器放大功率的情況下，其輸出信號(hào)Vout變成為隨α0～α7的值而失真的信號(hào)。式中，在奇數(shù)次的項(xiàng)中，對(duì)3次項(xiàng)和5次項(xiàng)及7次項(xiàng)，生成3次相互調(diào)制失真(IM3)和5次相互調(diào)制失真(IM5)及7次相互調(diào)制失真(IM7)。
關(guān)于這些奇數(shù)次的項(xiàng)生成的失真落入到作為只有輸入信號(hào)的頻帶的希望頻帶內(nèi)，所以，必須用預(yù)失真補(bǔ)償?shù)鹊氖д嫜a(bǔ)償電路來(lái)除去失真。但是，關(guān)于7次以上的奇數(shù)次的項(xiàng)生成的失真，變成為本實(shí)施方式能夠忽略不計(jì)的小數(shù)值，所以不會(huì)構(gòu)成除去的對(duì)象。
另一方面，關(guān)于偶數(shù)次的項(xiàng)生成的失真落入到脫離希望頻帶的頻率成分內(nèi)，所以能夠很容易地用濾波器等將其除去，而不構(gòu)成本發(fā)明的失真補(bǔ)償?shù)膶?duì)象。
所以，關(guān)于對(duì)本實(shí)施方式的失真補(bǔ)償技術(shù)的說(shuō)明，僅考慮奇數(shù)次的項(xiàng)即可，尤其著重說(shuō)明3次、5次和7次。
首先，輸入到功率放大器內(nèi)的輸入信號(hào)，采用OFDM調(diào)制波。若用振幅和相位的函數(shù)來(lái)表示所輸入的OFDM調(diào)制波信號(hào)Vin，則如式(2)所示。
Vin(t)＝A(t)·exp(i·θ(t)) …(2)式中，A(t)振幅的瞬時(shí)值；θ(t)相位的瞬時(shí)值。
另一方面，已知，振幅的瞬時(shí)值A(chǔ)(t)的概率密度函數(shù)PA(A(t))為瑞利分布，用式(3)表示。
PA(A(t))＝(2A(t)/σ2)·exp(-A(t)2/σ2) …(3)式中，σ是信號(hào)的分散值。
并且，相位的概率密度函數(shù)Pθ(θ(t))是一樣的分布，變成下式(4)。
Pθ(θ(t))＝1/2π；-π＜θ＜π …(4)現(xiàn)在，為了簡(jiǎn)化，若假定信號(hào)的分散σ＝1，則從式(3)可以獲得下列式(5)。
PA(A(t))＝2A(t)·exp(-A(t)2) …(5)從該式5中求出σ＝1時(shí)的A(t)的平均值，該值由下列式(6)表示。
A‾=∫-∞+∞A(t)·PA(A(t))·dA=π2···(6)]]>同樣地計(jì)算出An的平均值，即下列式(7)。
An‾=∫-∞+∞An(t)·PA(A(t))·dA···(7)]]>其結(jié)果如下列表1所示。
表1 那么，如上所述，在上述式(1)中發(fā)生IM3和IM5及IM7的是3次項(xiàng)、5次項(xiàng)和7次項(xiàng)。但是，在這些項(xiàng)中也還分別包含涉及輸入信號(hào)的成分和其他次數(shù)成分。所以，從3次項(xiàng)中扣除與其輸入信號(hào)有關(guān)的成分；并且也從5次項(xiàng)中扣除與其輸入信號(hào)有關(guān)的成分和與3次項(xiàng)有關(guān)的成分；從7次項(xiàng)中扣除與其輸入信號(hào)有關(guān)的成分和與3次項(xiàng)有關(guān)的成分以及與5次項(xiàng)有關(guān)的成分，這些被扣除后的部分成為各次數(shù)的相互調(diào)制失真成分。
因此，在OFDM調(diào)制波中，為了求出上述式(1)中的3次項(xiàng)中所包含的與輸入信號(hào)有關(guān)的成分的大小，首先如下式(8)所示求出相互相關(guān)系數(shù)η31。
η31=A3(t)·exp(iθt(t))·A(t)·exp(i·θ(t))‾=A4(t))‾=2···(8)]]>從該式(8)中可以看出，在3次項(xiàng)內(nèi)所包含的信號(hào)中包含大小2的輸入信號(hào)。因此，從對(duì)輸入信號(hào)3次方后的值中減掉把該輸入信號(hào)2倍后的值的剩余值變成3次相互調(diào)制失真。將其示于下式(9)中。
3次相互調(diào)制失真＝(A3(t)-2A(t))·exp(iθ(t)) …(9)式中，若對(duì)式(9)2次方求出其平均值，則參照表1進(jìn)行計(jì)算，這樣，其2次方平均值成為“2”。因此，用式(9)表示的3次相互調(diào)制失真的分散值成為 若由此求得分散為1時(shí)的3次相互調(diào)制失真IM3，則變成下式(10)。
IM3=A(t)·(A2(t)-2)2·exp(iθt(t))···(10)]]>同樣地，若求取分散為1時(shí)的5次相互調(diào)制失真IM5，則變成下式(11)。
IM5=A(t)·(A4(t)-6A2(t)+6)12·exp(iθt(t))···(11)]]>并且，同樣，若求取分散1時(shí)的7次相互調(diào)制失真IM7，則變成下式(12)IM7＝(A(t)·(A6(t)-12A4(t)+36A2(t)-24)/12)·exp(iθ(t))…(12)其中A3(t)=(A2(t)-2)/2···(13)]]>A5(t)=(A4(t)-6A2(t)+6)/12···(14)]]>A7(t)＝(A6(t)-12A4(t)+36A2(t)-24)/12 …(15)那么，包括功率放大器中發(fā)生的IM3和IM5及IM7在內(nèi)的輸出信號(hào)Vout可用下式(16)表示。
Vout(t)＝A(t)·exp(iθ(t))(1+α3·A3(t)+α5·A5(t)+α7·A7(t)) …(16)以下說(shuō)明求取作為失真系數(shù)的α3、α5和α7的方法。在此，若從包含失真的式(16)中減去無(wú)失真的式(2)，求出誤差信號(hào)err，則變成下式(17)。
err(t)＝A(t)·exp(iθ(t))(α3·A3(t)+α5·A5(t)+α7·A7(t)) …(17)再有，若取該式(17)的誤差信號(hào)err和式(2)的復(fù)共軛的積u，則變成下式(18)u(t)＝A(t)2(α3·A3(t)+α5·A5(t)+α7·A7(t))…(18)再者，若求取該式(18)的誤差相關(guān)信號(hào)u(t)和式(13)的A3的積的平均值xcor3，則變成下式(19)xcor3(t)=α3·A(t)2·A3(t)2‾+α5·A(t)2·A3(t)·A5(t)‾···(19)]]>+α7·A(t)2·A3(t)·A7(t)‾=α3]]>通過(guò)以上的計(jì)算，能夠檢測(cè)出3次諧波的系數(shù)α3。
同樣，若求取式(18)的誤差相關(guān)信號(hào)u(t)和式(14)的積的平均值xcor5，則變成下式(20)。
xcor5(t)=α3·A(t)2·A3(t)·A5(t)‾+α5·A(t)2·A5(t)2‾···(20)]]>+α7·A(t)2·A5(t)·A7(t)‾=α5]]>這樣，能夠檢測(cè)出5次諧波的系數(shù)α5。
同樣，若求取式(18)的誤差相關(guān)信號(hào)u(t)和式(15)的積的平均值xcor7，則變成下式(21)。
xcor7(t)=α3·A(t)2·A3(t)·A7(t)‾+α5·A(t)2·A5(t)·A7(t)‾···(21)]]>+α7·A(t)2·A7(t)2‾=α7]]>這樣，能夠檢測(cè)出7次諧波的系數(shù)α7。
按以上說(shuō)明，從輸入信號(hào)Vin中計(jì)算出A3(t)、A5(t)和A7(t)，計(jì)算出從輸入信號(hào)Vin和輸出信號(hào)Vout中取差分的誤差信號(hào)，從已計(jì)算出的誤差信號(hào)和輸入信號(hào)Vin中計(jì)算出誤差相關(guān)信號(hào)u(t)，并從A3(t)、A5(t)和A7(t)與誤差相關(guān)信號(hào)u(t)中，能夠獨(dú)立地求出3次諧波的系數(shù)α3和5次諧波的系數(shù)α5、和7次諧波的系數(shù)α7；之后，從其中獨(dú)立地求出構(gòu)成各諧波系數(shù)的振幅失真和相位失真。
所以，若根據(jù)這該獨(dú)立求出的構(gòu)成各諧波的系數(shù)的振幅失真和相位失真，生成其相反特性的失真補(bǔ)償信號(hào)，并加到輸入信號(hào)內(nèi)，則能夠減小輸出信號(hào)中的失真。
由于功率放大器中發(fā)生的失真成分隨構(gòu)成功率放大器的半導(dǎo)體器件的特性的誤差不同而異，所以該輸出信號(hào)中減小的失真不一定能夠減小到所需的失真。在此，在將所生成的失真補(bǔ)償信號(hào)和輸入信號(hào)中的至少一個(gè)通過(guò)可變延遲濾波器之后，由乘法器進(jìn)行加法運(yùn)算后，由功率放大器進(jìn)行功率放大，由此，一邊觀看功率放大器的輸出信號(hào)，一邊調(diào)整可變延遲濾波器的值，這樣能夠把失真減小到所需值。
所以，能夠提供這樣一種失真補(bǔ)償電路，該失真補(bǔ)償電路在進(jìn)行功率放大器失真補(bǔ)償時(shí)，能夠準(zhǔn)確而快速地生成失真補(bǔ)償信號(hào)，從而提高失真補(bǔ)償?shù)木?，而且縮短了失真的收斂時(shí)間，并且能夠根據(jù)功率放大器的特性，來(lái)將該功率放大器所發(fā)生的失真成分調(diào)整成進(jìn)一步變小。
以下，說(shuō)明另一個(gè)輸入信號(hào)的振幅小的電平的固定失真補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。而且，在此，所謂輸入信號(hào)振幅小的電平，是指輸入信號(hào)的振幅與輸入信號(hào)的平均功率相比實(shí)質(zhì)上降低了約10dB以上的電平。
功率放大器通常由推挽式功率放大器構(gòu)成，輸入信號(hào)被輸入變壓器從不平衡轉(zhuǎn)換成平衡，輸入到按180度相位差而配成對(duì)的FET的(多晶硅發(fā)射極晶體管)的柵極內(nèi)，進(jìn)行放大，由輸出變壓器從平衡轉(zhuǎn)換成不平衡進(jìn)行輸出。在此情況下，對(duì)一個(gè)FET的柵偏置電壓的漏電流，在柵偏壓小的電壓部分，幾乎沒有漏電流流過(guò)，所以，在從一個(gè)FET向另一個(gè)FET以推挽方式切換的區(qū)域內(nèi)，漏電流幾乎不流動(dòng)的部分是連續(xù)的，其結(jié)果，漏電流流動(dòng)而漏電流變化的部分變成失真特性。該失真通常稱為交叉失真。
在這種交叉失真部分，漏電流流動(dòng)，不容易檢測(cè)出電平變化，所以，很難使用以上說(shuō)明的自動(dòng)補(bǔ)償用失真補(bǔ)償信號(hào)。然而，考慮到在幾乎沒有信號(hào)電平的部分，反倒幾乎沒有信號(hào)電平變化的這一點(diǎn)，準(zhǔn)備補(bǔ)償部，用于預(yù)先生成保持反向特性的固定失真補(bǔ)償信號(hào)。若把反向特性的固定的失真補(bǔ)償信號(hào)加到輸入信號(hào)上，則能夠減小輸出信號(hào)的失真。
圖4A-4C是減小交叉失真的說(shuō)明圖，圖4A放大表示輸入信號(hào)71中的幾乎沒有信號(hào)電平的部分，功率放大器的輸出信號(hào)72的信號(hào)電平下降，幾乎沒有信號(hào)電平。但是該信號(hào)電平幾乎沒有變化，所以生成并準(zhǔn)備一特性與輸出信號(hào)72相反特性的固定失真補(bǔ)償信號(hào)73，與輸入信號(hào)相加。在此，生成并準(zhǔn)備圖4B所示的振幅失真補(bǔ)償信號(hào)74和圖4C所示的相位失真補(bǔ)償信號(hào)75，作為與輸出信號(hào)72相反特性的固定失真補(bǔ)償信號(hào)73，并與輸入信號(hào)相加。由此，能夠基本上與無(wú)失真的輸入信號(hào)71相同，能夠減小輸出信號(hào)的失真。
這樣，能夠獲得這樣的失真補(bǔ)償電路，在進(jìn)行功率放大器失真補(bǔ)償時(shí)，準(zhǔn)確而快速地生成失真補(bǔ)償信號(hào)，由此能夠提高失真補(bǔ)償精度且縮短失真收斂時(shí)間，并能夠根據(jù)功率放大器的特性進(jìn)行調(diào)整，使該功率放大器所發(fā)生的失真成分變得更小。并且，能夠?qū)斎胄盘?hào)振幅小的電平進(jìn)行失真補(bǔ)償。
以下，最好使有關(guān)于功率放大器的輸入信號(hào)的輸出信號(hào)的頻率特性為線性，但是由于構(gòu)成功率放大器的半導(dǎo)體器件的特性存在誤差，所以同樣很難使其完全成為線性。因此，在進(jìn)行失真補(bǔ)償時(shí)，通過(guò)頻率特性調(diào)整電路后，用功率放大器進(jìn)行功率放大，由此，一邊觀察功率放大器的輸出信號(hào)一邊用頻率特性調(diào)整電路來(lái)調(diào)整頻率特性，這樣能夠使功率放大器的頻率特性成為線性。
用附圖，具體說(shuō)明以上說(shuō)明的實(shí)施方式。
圖1表示采用本發(fā)明的功率放大器和失真補(bǔ)償電路的實(shí)施方式的發(fā)射裝置的模塊結(jié)構(gòu)圖。
在圖1中，從OFDM調(diào)制器1中輸出的輸入信號(hào)被輸入到本發(fā)明的失真補(bǔ)償電路2。該輸入信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器21而轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)通在AGC22進(jìn)行增益調(diào)整，變成適當(dāng)電平的信號(hào)，再通過(guò)正交解調(diào)器23而轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)。該基帶信號(hào)分別輸入到自動(dòng)延遲調(diào)節(jié)器24和延遲元件34。由自動(dòng)延遲調(diào)節(jié)器24進(jìn)行適當(dāng)延遲調(diào)整的輸入信號(hào)，輸入到失真補(bǔ)償運(yùn)算電路3的失真系數(shù)檢測(cè)電路32。
延遲元件34的輸出信號(hào)通過(guò)乘法器25、39，由頻率特性調(diào)整電路40進(jìn)行調(diào)整，由正交調(diào)制器26進(jìn)行調(diào)制，由D/A轉(zhuǎn)換器27轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后，從失真補(bǔ)償電路2中輸出，再輸入到向上變頻器8。由向上變頻器8將其轉(zhuǎn)換成RF段頻率，再由功率放大器9放大到規(guī)定的電平。在此，作為包含失真成分的信號(hào)從功率放大器9輸出。從功率放大器9輸出的輸出信號(hào)通過(guò)定向耦合器10、BPF11，由天線12發(fā)射電波。
另一方面，經(jīng)定向耦合器10分配，由向下變頻器7轉(zhuǎn)換成IF頻帶后的輸出信號(hào)被輸入到失真補(bǔ)償電路2。該輸出信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換器28轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)由AGC29調(diào)整為適當(dāng)電平，并由正交解調(diào)器30轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)。
該基帶信號(hào)由自動(dòng)相位調(diào)節(jié)器31調(diào)整成適當(dāng)相位，輸入到失真補(bǔ)償運(yùn)算電路3的失真系數(shù)檢測(cè)電路32。
向失真系數(shù)檢測(cè)電路32輸入這樣的信號(hào)正交解調(diào)器23輸出的基帶信號(hào)被自動(dòng)延遲調(diào)節(jié)器24進(jìn)行適當(dāng)延遲調(diào)整后而形成的信號(hào)、以及正交解調(diào)器30輸出的基帶信號(hào)被自動(dòng)相位調(diào)節(jié)器31調(diào)整到適當(dāng)相位后而形成的信號(hào)。這兩種基帶信號(hào)在失真系數(shù)檢測(cè)電路32的輸入中，分別由自動(dòng)延遲調(diào)節(jié)器24和自動(dòng)相位調(diào)節(jié)器31進(jìn)行調(diào)整，以使延遲和相位相一致。
利用該調(diào)整后的2個(gè)輸入的信號(hào)，由失真系數(shù)檢測(cè)電路32分別獨(dú)立地計(jì)算和檢測(cè)出振幅3次失真、相位3次失真、振幅5次失真、相位5次失真、振幅7次失真、相位7次失真這6種失真，根據(jù)這6種不同的失真，在失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33生成失真補(bǔ)償信號(hào)。該失真補(bǔ)償信號(hào)經(jīng)過(guò)可變延遲濾波器35，由乘法器25進(jìn)行加法運(yùn)算，將其與從正交解調(diào)器23經(jīng)由延遲元件34的信號(hào)相加，由此對(duì)輸入信號(hào)的振幅電平比較大的電平實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確而且高速的預(yù)失真補(bǔ)償動(dòng)作。
以下利用附圖，詳細(xì)說(shuō)明圖1的失真補(bǔ)償電路2的失真系數(shù)檢測(cè)電路32和失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33的實(shí)施例。圖2表示圖1的失真補(bǔ)償電路2的失真系數(shù)檢測(cè)電路32的一實(shí)施例的構(gòu)成。圖3表示圖1的失真補(bǔ)償電路2的失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33的一實(shí)施例的構(gòu)成。利用失真系數(shù)檢測(cè)電路32和失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33，生成自動(dòng)補(bǔ)償用失真補(bǔ)償信號(hào)供使用。
在圖2中，作為圖1的失真系數(shù)檢測(cè)電路32，把來(lái)自圖1的自動(dòng)延遲調(diào)節(jié)器24的輸出信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入到端子41；并且，把來(lái)自自動(dòng)相位調(diào)節(jié)器31的輸出信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入到端子42。輸入到端子41的輸入信號(hào)，如圖所示輸入到模塊(以下亦稱為塊)90的絕對(duì)值電路80，轉(zhuǎn)換成組合信號(hào)絕對(duì)值的實(shí)信號(hào)(real signal)。該實(shí)信號(hào)輸入到乘法器84，變成平方值的信號(hào)從模塊90輸出，輸入到模塊91、模塊92和模塊93。
在此，模塊91是用于根據(jù)上述式(13)來(lái)輸出A3(t)的值的模塊。并且模塊92是用于根據(jù)上述式(14)來(lái)輸出A5(t)的值的模塊。并且，模塊93是用于根據(jù)式(15)來(lái)輸出A7(t)的值的電路模塊。
另一方面，輸入到端子42的輸入信號(hào)和輸入到端子41的輸入信號(hào)一起被輸入到模塊94。這里，模塊94是這樣的電路模塊計(jì)算出根據(jù)輸入到端子41的輸入信號(hào)和輸入端子42的輸入信號(hào)提取差分的誤差信號(hào)，并根據(jù)所計(jì)算出的誤差信號(hào)和輸入到端子41的輸入信號(hào)，計(jì)算出基于上述式(18)的誤差相關(guān)信號(hào)u(t)值，并進(jìn)行輸出。
來(lái)自模塊94的誤差相關(guān)信號(hào)u(t)，利用乘法器84分別乘到信號(hào)A3(t)，信號(hào)A5(t)和信號(hào)A7(t)上，再利用平均化電路85分別進(jìn)行平均化，輸出具有上述α3、α5和α7值的復(fù)數(shù)信號(hào)。
并且，該信號(hào)α3、信號(hào)α5和信號(hào)α7，利用real電路86、和imag電路87，分別變成作為具有3次虛部和實(shí)部的值的系數(shù)信號(hào)的、3次振幅失真系數(shù)信號(hào)、3次相位失真系數(shù)信號(hào)、5次振幅失真系數(shù)信號(hào)、5次相位失真系數(shù)信號(hào)、7次振幅失真系數(shù)信號(hào)、7次相位失真系數(shù)信號(hào)，從端子43-1～端子43-6向失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33輸出。
圖1的失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33如圖3所示，向端子45-1～端子45-6輸入上述3次振幅失真系數(shù)信號(hào)、3次相位失真系數(shù)信號(hào)、5次振幅失真系數(shù)信號(hào)、5次相位失真系數(shù)信號(hào)、7次振幅失真系數(shù)信號(hào)、7次相位失真系數(shù)信號(hào)。并且，來(lái)自圖1的正交解調(diào)器23的輸入信號(hào)輸入到端子44。輸入到端子44的輸入信號(hào)如圖所示，分別輸入到模塊96和模塊97。而且模塊97的電路結(jié)構(gòu)與模塊96相同。
模塊96利用來(lái)自端子44的輸入信號(hào)、來(lái)自端子45-1的3次振幅失真系數(shù)信號(hào)、來(lái)自端子45-3的5次振幅失真系數(shù)信號(hào)、來(lái)自端子45-5的7次振幅失真系數(shù)信號(hào)，輸出上述式(17)的err(t)的實(shí)部值信號(hào)。并且，模塊97利用來(lái)自端子44的輸入信號(hào)、來(lái)自端子45-2的3次相位失真系數(shù)信號(hào)、來(lái)自端子45-4的5次相位失真系數(shù)信號(hào)、來(lái)自端子45-6的7次相位失真系數(shù)信號(hào)，輸出上述式(17)的err(t)的虛部值信號(hào)。
從模塊96輸出的、α3A3(t)+α5A5(t)+α7A7(t)的實(shí)部值信號(hào)由加法器83從值1的信號(hào)中進(jìn)行減法運(yùn)算。并且，利用加法器83從值O的信號(hào)中，減去從模塊97輸出的、α3A3(t)+α5A5(t)+α7A7(t)的虛部值信號(hào)。這些減法運(yùn)算后所得的信號(hào)從端子46-1和端子46-2中分別輸出到圖1的乘法器25，與輸入信號(hào)相乘而校正輸入信號(hào)。該乘法器25可以作為能夠利用實(shí)部的信號(hào)和虛部的信號(hào)進(jìn)行乘法運(yùn)算的向量乘法器。
這里，對(duì)α3A3(t)+α5A5(t)+α7A7(t)的虛部值信號(hào)和實(shí)部值信號(hào)進(jìn)行減法運(yùn)算，由此，這些減法運(yùn)算所得的信號(hào)作為失真補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行輸出。而且，用加法器83從值1的信號(hào)中減去α3A3(t)+α5A5(t)+α7A7(t)的實(shí)部值信號(hào)，是因?yàn)橹?可使后級(jí)的乘法器25保持來(lái)自正交解調(diào)器23的輸入信號(hào)、并形成與功率放大器中產(chǎn)生的振幅失真相反的特性。并且，0中減去虛部的值是為了形成與功率放大器中產(chǎn)生的相位失真相反的特性。
如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，不使用擾動(dòng)方式，而是用運(yùn)算裝置來(lái)進(jìn)行失真補(bǔ)償，縮短失真的收斂時(shí)間。也就是說(shuō)，從功率放大器的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)中，用失真系數(shù)檢測(cè)電路32分別檢測(cè)出振幅3次失真、相位3次失真、振幅5次失真、相位5次失真、振幅7次失真和相位7次失真。并根據(jù)檢測(cè)出的振幅3次失真、相位3次失真、振幅5次失真、相位5次失真、振幅7次失真和相位7次失真，用失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33生成失真補(bǔ)償信號(hào)。這樣，能夠準(zhǔn)確而快速地檢測(cè)出失真系數(shù)，并且能夠用它們來(lái)準(zhǔn)確而快速地生成失真補(bǔ)償信號(hào)，所以能夠大大提高失真補(bǔ)償?shù)木?，并且能夠大大縮短失真的收斂時(shí)間。
這里，所謂失真的收斂時(shí)間，是指在下述圖5中以欲電波發(fā)射的信號(hào)電平5A為基準(zhǔn)把IMD(互調(diào)制失真)從-33dB減小到-50dB所需的時(shí)間。
在圖3和圖1的失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33中生成的失真補(bǔ)償信號(hào)，通過(guò)可變延遲濾波器35之后，在乘法器25進(jìn)行加法運(yùn)算，與從正交解調(diào)器23通過(guò)延遲元件34的信號(hào)相加。所以，假定從正交解調(diào)器23通過(guò)延遲元件34到在乘法器25內(nèi)進(jìn)行加法運(yùn)算為止所需的時(shí)間為t1，假定從正交解調(diào)器23起通過(guò)失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33和可變延遲濾波器35到在乘法器25進(jìn)行加法運(yùn)算為止所需的時(shí)間為t2，那么，通過(guò)調(diào)整可變延遲濾波器35的值，來(lái)調(diào)整t2與t1之比。也就是說(shuō)，能夠一邊用無(wú)圖示的監(jiān)視器來(lái)觀看功率放大器的輸出信號(hào)，一邊用可變延遲濾波器35的值來(lái)進(jìn)行調(diào)整，使功率放大器9的輸出信號(hào)中出現(xiàn)的失真成為需要的程度。
圖5表示圖1的功率放大器9的輸出信號(hào)的頻譜。橫坐標(biāo)表示頻率，縱坐標(biāo)表示振幅電平dB，圖中央的5A是欲發(fā)射電波的信號(hào)，與此相比，兩側(cè)的頻率上重疊了失真成分5B的輸出信號(hào)從功率放大器9中送出。該失真成分5B通過(guò)本發(fā)明的失真補(bǔ)償電路2像失真成分5C或5D那樣減少，能夠大大改善輸出信號(hào)和失真的S/N(信噪比)。
但是，在功率放大器9中產(chǎn)生的失真成分，由于構(gòu)成功率放大器的半導(dǎo)體器件的特性不一致而產(chǎn)生差異，所以，由本發(fā)明的失真補(bǔ)償電路2取得的失真成分也如5C或5D那樣不一致。所以，例如在變成失真成分5C的情況下，出現(xiàn)所需信噪比稍微不夠的現(xiàn)象。
在這樣情況下，通過(guò)調(diào)整可變延遲濾波器35的值，例如能夠像失真成分5D那樣，稍稍降低，把信噪比調(diào)整到所需的值。
圖5表示，例如在失真成分5C為t1＝t2的情況下，對(duì)此調(diào)整可變延遲濾波器35的值，設(shè)定為t1＞t2，由此設(shè)定為失真成分5D。但是不言而喻，由于功率放大器9中產(chǎn)生的失真成分不同，有時(shí)需要有時(shí)而不需要調(diào)整可變延遲濾波器35的值。并且，例如也可以改換可變延遲濾波器35和延遲元件34在正交解調(diào)器23側(cè)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)設(shè)置可變延遲濾波器35，即可調(diào)整功率放大器9內(nèi)產(chǎn)生的最終失真成分。
如上所述，關(guān)于失真成分的減少，首先可以利用失真系數(shù)檢測(cè)電路32和失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33來(lái)減少失真成分。
在利用失真系數(shù)檢測(cè)電路32和失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33不能把IMD從-33dB減少到-50dB的情況下，通過(guò)調(diào)整可變延遲濾波器35的值來(lái)調(diào)整時(shí)間t2。再者，即使調(diào)整時(shí)間t2仍不能使IMD從-33dB減少到-50dB的情況下，用頻率特性調(diào)整電路40進(jìn)行調(diào)整。
而且，通過(guò)把頻率特性調(diào)整電路40設(shè)置在失真補(bǔ)償裝置的后級(jí)，即乘法器25和正交調(diào)制器26之間(省去乘法器39)(參見圖6)，或者，設(shè)置在與乘法器25相連接的乘法器39和正交調(diào)制器26之間，同樣能夠除去失真成分。
再者，頻率特性調(diào)整電路40能夠使信號(hào)5A部分的振幅電平變平。
這里，頻率特性調(diào)整電路40的結(jié)構(gòu)是已知的，例如可以是社團(tuán)法人圖像信息媒體學(xué)會(huì)技術(shù)報(bào)告(2001年6月22日發(fā)行)“自動(dòng)跟蹤型數(shù)字線性補(bǔ)償器的開發(fā)”中所公開的頻率特性調(diào)整電路。也就是說(shuō)，頻率特性調(diào)整電路例如是線性補(bǔ)償(頻率特性補(bǔ)償)電路，用復(fù)數(shù)數(shù)字FIR濾波器，對(duì)振幅頻率特性、相位頻率特性(群延遲特性)進(jìn)行補(bǔ)償。
并且，失真的收斂時(shí)間的縮短，通過(guò)失真系數(shù)檢測(cè)電路32和失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，由失真系數(shù)檢測(cè)電路32檢測(cè)出的振幅3次失真、振幅5次失真、振幅7次失真、相位3次失真、相位5次失真、相位7次失真互相獨(dú)立，所以，在失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路33中生成失真補(bǔ)償信號(hào)時(shí)不會(huì)互相影響，因此使收斂時(shí)間縮短。在此能夠使失真的收斂時(shí)間與上述文獻(xiàn)1相比綜縮短到1/6000。也就是說(shuō)，例如失真的收斂時(shí)間，與上述文獻(xiàn)1的約1分相比，能夠縮短到約10毫秒。
以下說(shuō)明固定的失真補(bǔ)償信號(hào)。固定失真補(bǔ)償信號(hào)生成并保存在固定補(bǔ)償用ROM38中，固定補(bǔ)償用ROM38由具有圖4B所示的振幅失真補(bǔ)償信號(hào)74的振幅失真用ROM、以及具有圖4C所示的相位失真補(bǔ)償信號(hào)75的相位失真用ROM構(gòu)成，對(duì)正交解調(diào)器23的輸出信號(hào)的振幅分配地址。
正交解調(diào)器23的輸出信號(hào)通過(guò)延遲元件36、振幅平方電路37來(lái)指定固定補(bǔ)償用ROM38的地址。從固定補(bǔ)償用ROM38中讀出被指定的地址(振幅平方電路輸出)本身，用乘法器39將其加到乘法器25的輸出信號(hào)上。這樣利用固定的失真補(bǔ)償信號(hào)能夠除去振幅電平小時(shí)產(chǎn)生的交叉失真。
并且，能夠獲得這樣的失真補(bǔ)償電路，通過(guò)用自動(dòng)補(bǔ)償用失真補(bǔ)償信號(hào)和固定的失真補(bǔ)償信號(hào)，對(duì)輸入信號(hào)在乘法器25和乘法器39中進(jìn)行校正，在從振幅電平小時(shí)產(chǎn)生的交叉失真起到振幅電平比較大時(shí)產(chǎn)生的失真止的大范圍的振幅電平下，通過(guò)準(zhǔn)確而快速地生成失真補(bǔ)償信號(hào)，能夠提高失真補(bǔ)償?shù)木惹铱s短失真的收斂時(shí)間，并且能夠根據(jù)功率放大器的特性進(jìn)行調(diào)整，使該功率放大器內(nèi)發(fā)生的失真成分更小。
然后，已進(jìn)行失真補(bǔ)償?shù)妮斎胄盘?hào)被輸入到頻率特性調(diào)整電路40，通過(guò)使與功率放大器9的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的頻率特性成為線性的頻率特性調(diào)整電路40，在后級(jí)輸入到功率放大器9內(nèi)進(jìn)行功率放大。這樣，即使與功率放大器9的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的頻率特性不能預(yù)先設(shè)定成線性，也能夠一邊觀察功率放大器的輸出信號(hào)，一邊用頻率特性調(diào)整電路來(lái)調(diào)整頻率特性，使功率放大器的頻率特性成為線性。
以上以本申請(qǐng)的發(fā)明為例，說(shuō)明了適用于OFDM調(diào)制方式的情況。但本申請(qǐng)的發(fā)明同樣也能夠適用于其他調(diào)制方式，例如QPSK(移相鍵控)調(diào)制方式、CDMA(碼分多路存取)調(diào)制方式、16QAM(正交調(diào)幅)調(diào)制方式、64QAM(正交調(diào)幅)調(diào)制方式等。
權(quán)利要求
1.一種失真補(bǔ)償電路，根據(jù)對(duì)高頻段輸入信號(hào)進(jìn)行放大功率的功率放大電路的輸出信號(hào)和上述輸入信號(hào)，檢測(cè)出在上述功率放大電路產(chǎn)生的失真成分，并生成與該檢測(cè)出的失真成分相對(duì)應(yīng)的失真補(bǔ)償信號(hào)，其特征在于，包括調(diào)整電路，進(jìn)行調(diào)整，以消除上述輸入信號(hào)及上述輸出信號(hào)相互間的電平誤差、相位誤差和延遲誤差；系數(shù)計(jì)算電路，計(jì)算出表示該被調(diào)整的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的差分的誤差信號(hào)，并根據(jù)該計(jì)算出的誤差信號(hào)和上述輸入信號(hào)，在作為與上述功率放大電路相對(duì)應(yīng)的系數(shù)的、構(gòu)成上述失真成分的涉及3次相互調(diào)制失真的系數(shù)、構(gòu)成上述失真成分的涉及5次相互調(diào)制失真的系數(shù)、以及構(gòu)成上述失真成分的涉及7次相互調(diào)制失真的系數(shù)中，至少計(jì)算出涉及上述3相互調(diào)制失真的系數(shù)；第1失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路，根據(jù)該計(jì)算出的系數(shù)，生成與上述相互調(diào)制失真的相位和增益形成反向特性的失真補(bǔ)償信號(hào)；可變延遲濾波器，使該生成的失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的一個(gè)通過(guò)；以及第1乘法器，將通過(guò)該可變延遲濾波器的信號(hào)，與上述失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的另一個(gè)相加之后，輸出到上述功率放大電路。
2.如權(quán)利要求1所述的失真補(bǔ)償電路，其特征在于，還具有第2失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路，在上述輸入信號(hào)的振幅小于等于規(guī)定值時(shí)，產(chǎn)生固定的失真補(bǔ)償信號(hào)；以及，第2乘法器，設(shè)置在上述第1乘法器和上述功率放大電路之間，該第2乘法器對(duì)上述第1乘法器的輸出加上在該第2失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路中產(chǎn)生的上述固定的失真補(bǔ)償信號(hào)之后，輸出到上述功率放大電路。
3.如權(quán)利要求2所述的失真補(bǔ)償電路，其特征在于，還具有設(shè)置在上述第2乘法器和上述功率放大電路之間的頻率特性調(diào)整電路，把上述第2乘法器的輸出經(jīng)該頻率特性調(diào)整電路輸出到上述功率放大電路。
4.如權(quán)利要求1所述的失真補(bǔ)償電路，其特征在于，還具有設(shè)置在上述第1乘法器和上述功率放大電路之間的頻率特性調(diào)整電路；把上述第1乘法器的輸出經(jīng)該頻率特性調(diào)整電路輸出到上述功率放大電路。
5.一種失真補(bǔ)償信號(hào)生成方法，根據(jù)對(duì)高頻段輸出信號(hào)進(jìn)行放大功率的功率放大電路的輸出信號(hào)和上述輸入信號(hào)，檢測(cè)出在上述功率放大電路產(chǎn)生的失真成分，并生成與該檢測(cè)出的失真成分相對(duì)應(yīng)的失真補(bǔ)償信號(hào)，其特征在于，包括以下步驟進(jìn)行調(diào)整，以消除上述輸入信號(hào)和上述輸出信號(hào)相互間的電平誤差、相位誤差和延遲誤差；計(jì)算出取該被調(diào)整的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的差分的誤差信號(hào)；根據(jù)該計(jì)算出的誤差信號(hào)和上述輸入信號(hào)，在作為與上述功率放大電路相對(duì)應(yīng)的系數(shù)的、構(gòu)成上述失真成分的涉及3次相互調(diào)制失真的系數(shù)、構(gòu)成上述失真成分的涉及5次相互調(diào)制失真的系數(shù)、以及構(gòu)成上述失真成分的涉及7次相互調(diào)制失真的系數(shù)中，至少計(jì)算出涉及上述3次相互調(diào)制失真的系數(shù)；根據(jù)該計(jì)算出的系數(shù)，生成對(duì)上述相互調(diào)制失真的相位和增益形成反向特性的失真補(bǔ)償信號(hào)；使該生成的失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的一個(gè)通過(guò)可變延遲濾波器，并將通過(guò)了該可變延遲濾波器的信號(hào)，與上述失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的另一個(gè)相加之后，供給到上述功率放大電路。
6.如權(quán)利要求5所述的失真補(bǔ)償信號(hào)生成方法，其特征在于，還具有以下步驟將在上述輸入信號(hào)的振幅小于等于規(guī)定值的情況下所產(chǎn)生的固定的失真補(bǔ)償信號(hào)，與上述被加法運(yùn)算后的信號(hào)相加之后，供給到上述功率放大器。
7.一種功率放大器，具有功率放大電路，對(duì)高頻段的輸入信號(hào)進(jìn)行放大功率；失真補(bǔ)償電路，根據(jù)上述輸出信號(hào)和上述輸入信號(hào)，檢測(cè)出在上述功率放大電路中產(chǎn)生的失真成分，并生成與該檢測(cè)出的失真成分相對(duì)應(yīng)的失真補(bǔ)償信號(hào)；以及，加法運(yùn)算電路，將上述生成的失真補(bǔ)償信號(hào)與上述輸入信號(hào)相加，上述失真補(bǔ)償電路具有調(diào)整電路，進(jìn)行調(diào)整，以消除上述輸入信號(hào)和上述輸出信號(hào)相互間的電平誤差、相位誤差和延遲誤差；系數(shù)計(jì)算電路，計(jì)算出取該被調(diào)整的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的差分的誤差信號(hào)，并根據(jù)該計(jì)算出的誤差信號(hào)和上述輸入信號(hào)，在作為與上述功率放大電路相對(duì)應(yīng)的系數(shù)的、構(gòu)成上述失真成分的涉及3次相互調(diào)制失真的系數(shù)、構(gòu)成上述失真成分的涉及5次相互調(diào)制失真的系數(shù)、以及構(gòu)成上述失真成分的涉及7次相互調(diào)制失真的系數(shù)中，至少計(jì)算出涉及上述3相互調(diào)制失真的系數(shù)；第1失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路，根據(jù)該計(jì)算出的系數(shù)，生成對(duì)上述相互調(diào)制失真的相位和增益形成反向特性的失真補(bǔ)償信號(hào)；可變延遲濾波器，使該生成的失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的一個(gè)通過(guò)；以及第1乘法器，將通過(guò)該可變延遲濾波器的信號(hào)，與上述失真補(bǔ)償信號(hào)和上述輸入信號(hào)中的另一個(gè)相加之后，輸出到上述功率放大電路。
8.如權(quán)利要求7所述的功率放大器，其特征在于，失真補(bǔ)償電路還具有第2失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路，在上述輸入信號(hào)的振幅小于等于規(guī)定值以下的情況下，產(chǎn)生固定的失真補(bǔ)償信號(hào)；以及，設(shè)置在上述第1乘法器和上述功率放大電路之間的第2乘法器，該第2乘法器對(duì)上述第1乘法器的輸出加上在該第2失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路中產(chǎn)生的上述固定的失真補(bǔ)償信號(hào)之后，輸出到上述功率放大電路。
9.如權(quán)利要求8所述的功率放大器，其特征在于，失真補(bǔ)償電路還具有設(shè)置在上述第2乘法器和上述功率放大電路之間的頻率特性調(diào)整電路，把上述第2乘法器的輸出經(jīng)該頻率特性調(diào)整電路輸出到上述功率放大電路。
10.如權(quán)利要求7所述的功率放大器，其特征在于，失真補(bǔ)償電路還具有設(shè)置在上述第1乘法器和上述功率放大電路之間的頻率特性調(diào)整電路；把上述第1乘法器的輸出經(jīng)該頻率特性調(diào)整電路輸出到上述功率放大電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)斎胄盘?hào)振幅小的電平進(jìn)行失真補(bǔ)償?shù)氖д嫜a(bǔ)償電路。該失真補(bǔ)償電路根據(jù)功率放大器的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)，由功率放大器發(fā)生的失真成分中的與3次相互調(diào)制失真有關(guān)的系數(shù)和5次相互調(diào)制失真有關(guān)的系數(shù)、以及和7次相互調(diào)制失真有關(guān)的系數(shù)中，至少構(gòu)成與3次相互調(diào)制失真有關(guān)的系數(shù)的振幅3次失真和相位3次失真分別由失真系數(shù)檢測(cè)電路獨(dú)立地進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)已檢測(cè)出的至少振幅3次失真、相位3次失真，由失真補(bǔ)償信號(hào)生成電路來(lái)生成失真補(bǔ)償信號(hào)，已生成的失真補(bǔ)償信號(hào)和輸入信號(hào)中的一個(gè)通過(guò)可變延遲濾波器后，用乘法器進(jìn)行加法運(yùn)算。
文檔編號(hào)H04B1/04GK1661928SQ20051005217
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者廣瀨伸郎, 村田宣男, 多田康利, 本信夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立國(guó)際電氣