失真补偿装置的制作方法

专利名称：失真补偿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对例如由具有不同频率的多个载波信号构成的发射信号进行放大的放大器中发生的失真进行补偿的失真补偿装置、具有这样的失真补偿装置的放大装置、以及具有这样的放大装置的基站装置和中继放大装置等。本发明特别涉及通过减小与具有各个频率的载波信号对应的频率特性的影响而实现提高失真补偿精度等的技术。
但是，由于放大器是模拟装置，其输入输出特性为非线性函数。特别是，在称为饱和点的放大极限以下，即使输入放大器的信号的功率增大，但输出信号的功率也基本是一定的。因此，由于这种非线性的输出而产生非线性失真。
因此，在放大前的发射信号中，虽然理想信号频带外的信号成分通过带限滤波器而被抑制到低电平，但在通过放大器后的信号中产生非线性失真，例如向相邻信道等的理想信号频带外的信号成分泄漏。例如，在基站装置中由于如上述那样发射功率高，因此向这样的相邻信道泄漏功率的大小有严格的规定，从而降低这样的相邻信道泄漏功率(ACPAdjacent Channel leak Power)成为大问题。
下面，作为降低上述这样的相邻信道泄漏功率的技术，说明带有失真补偿功能的发射功率放大单元的构成的例子及其操作，该失真补偿使用以往基站装置中所具有的预失真技术。
图13～图16中分别显示了带有失真补偿功能的发射功率放大单元的构成的例子，该失真补偿是通过预失真来进行的。以下分别对这些图加以说明。
在图13所示的发射功率放大单元中，首先，把成为放大对象的发射信号输入至失真补偿单元41，通过该失真补偿单元41通过预失真对该信号施加失真补偿特性的失真，然后，通过发射功率放大单元42对该信号进行放大和输出。
其中，作为失真补偿特性，使用例如在放大单元42中放大信号时产生的振幅-相位平面中的非线性特性的逆特性，一般地，使用以输入信号的功率为指标产生的AM(Amplitude Modulation)-AM变换及AM-PM(Phase Modulation)变换的逆特性。这样，通过失真补偿单元41对输入至放大单元42的发射信号预先赋予具有该放大单元42非线性特性的逆特性失真，因此可以补偿该发射信号在放大单元42中放大时产生的失真，从而使从放大单元42输出的信号成为把无失真的输入信号放大了的信号。
还有，失真补偿单元41例如由具有失真补偿特性的二极管等构成。
在图14所示的发射功率放大单元中，将成为放大对象的发射信号输入至失真补偿单元51和功率检测单元53中，该信号的功率通过功率检测单元53被检测出，把该检测结果输出到控制单元54，控制单元54对该失真补偿单元51进行这样的控制，即根据该检测结果，通过失真补偿单元51对该信号加上失真补偿特性的失真。此外，由失真补偿单元51根据来自该控制单元54的控制信号而对该信号加上失真后，该信号通过放大单元52放大输出。
其中，失真补偿单元51例如在输入信号为模拟信号的情况下，由使信号衰减的衰减器(attenuatorATT)和使信号的相位变化的移移器构成。而在输入信号为数字信号的情况下，由使数字信号的振幅和相位变化的矢量运算器构成。
此外，作为通过功率检测单元53检测信号功率的方法，可以使用例如包络线检波的方法、在进行与包络线检波同等的处理的处理器中所实现的方法等各种方法。
此外，控制单元54例如用DSP(Digital Signal Processor数字信号处理器)构成，具有与用于赋予失真补偿特性的失真的AM-AM变换及AM-PM变换有关的参照表(LUTLook Up Table)。控制单元54例如在本图中所示的发射功率放大单元的输入信号为模拟信号的情况下，向失真补偿单元51输出与该输入信号的功率对应的衰减器控制信息和移相器的控制信息等，此外，在该信号为数字信号的情况下，向失真补偿单元51输出与该输入信号的功率对应的补偿矢量信息等。
此外，控制单元54例如在本图中所示的发射功率放大单元的输入信号为模拟信号的情况下，具有将从功率检测单元53作为模拟信号输入的功率检测结果数字化的A/D(Analog to Digital模拟-数字)变换器、和将对失真补偿单元51数字控制信号进行模拟化处理并向失真补偿单元51输出的D/A(Digital to Analog数字-模拟)变换器。
图15所示的发射功率放大单元中，在具有与上述图14所示同样的功能的失真补偿单元61、放大单元62、功率检测单元63、控制单元65所形成的结构中，具有形成反馈环的解调单元64。在该发射功率放大单元中，输入到失真补偿单元61和功率检测单元63中的发射信号也输入控制单元65，而且，从放大单元62输出的信号的一部分输入解调单元64，该信号的一部分通过解调单元64进行正交解调，将该正交解调结果输入至控制单元65。
此外，在该发射功率放大单元中，在该控制单元65中对输入到控制单元65中的发射信号和正交解调结果进行比较，检测在放大单元62中发生的失真成分，由该控制单元65来更新参照表的内容，以使该检测的失真成分变小。通过这样来更新参照表，可以适应例如老化和温度变化带来的放大单元62的非线性特性的变化。即，可以进行自适应的预失真处理。
在图16所示的发射功率放大单元中，在具有与上述图14所示同样的功能的由失真补偿单元71、放大单元72、功率检测单元73、控制单元75所形成的结构中，具有形成反馈环的滤波单元74。在该发射功率放大单元中，在从放大单元72输出的信号的一部分输入到滤波单元74的情况下，由该滤波单元74从该信号的一部分只取出在放大单元72中发生的失真成分泄漏的频带信号，将该提取的失真成分输入至控制单元75中。
而且，在该发射功率放大单元中，由该控制单元75来更新参照表的内容，以使输入到控制单元75中的失真成分成分变小。通过这样来更新参照表，可以适应例如老化和温度变化带来的放大单元72的非线性特性的变化。即，可以进行自适应的预失真处理。
其中，滤波单元74例如用带通滤波器(BPFBand Pass Filter)和混频器以及可变频率振荡器等构成。
以下介绍与宽带信号的失真补偿有关的现有技术例子。
例如，在特公平7-101819号公报(称为文献1)记载的“多频同时放大器中的失真补偿电路”中，在将频率不同的多个无线频率的输入信号合成的合成信号通过宽带信号低失真放大器放大时，从放大信号中检测出所算出的寄生成分的频率中的失真成分，对上述合成信号中发生的失真成分进行控制，以使检测的失真成分最小。
与后述的本发明的一个差异是，该文献1中，没有记载任何关于根据输入信号的电平来控制失真的补偿的结构。
此外，例如特开2000-223961号公报(称为文献2)中记载的“前馈放大器及其放大方法”中，通过各预失真电路对各频带的信号进行失真补偿，将失真补偿后的各频带的信号进行合成，在由主放大器将合成的信号放大时，通过前馈方式检测出在主放大器中发生的失真成分，从放大信号中除去检测出的失真成分。
与上述同样，与后述的本发明的一个差异是，该文献2中，没有记载任何关于根据输入信号的电平来控制失真的补偿的结构。
如上述现有例中所示的那样，在过去，对施加失真补偿的功率放大单元的各种结构进行了探讨。
但是，在例如上述图14-图16中所示那样的失真补偿的构成中，其不足之处是，作为输入信号在通过失真补偿单元到从放大单元输出之间所具有的频率特性与功率检测单元所具有的频率特性之间的差异的原因，对失真补偿特性即输入信号的功率进行AM-AM变换及AM-PM变换不能唯一确定，因此制约了失真补偿性能的界限。
此处，参考图17，对这种不足之处进行具体地说明。
在该图中，作为上述那样频率特性的例子，输入到失真补偿单元中的信号的振幅的频率特性的一例示于(a)，该情况下放大单元(AMP)输出的信号的振幅的频率特性的一例示于(b)。该图中图线的横轴表示频率，纵轴表示振幅的增益。
如该图所示的那样，例如输入至失真补偿单元的信号的振幅的频率特性即使为直线的，从放大单元输出的信号的振幅的频率特性也不是直线的而是非线性的。这种非线性按照具有例如放大单元的驱动放大器和功率放大器等那样的各种构成要素的频率特性来发生。由于这样的非线性原因，输入到失真补偿单元的发射信号的功率与输入至例如发生失真的功率放大器的信号功率不同，可以改善失真补偿的精度。
特别是，在采用W-CDMA方式的基站装置等中，存在包含具有与放大单元中放大的发射信号不同的频率的多个载波信号的情况，在这种情况下，由于成为放大对象的信号的频带更宽，频率特性的表现显著，存在不能除去该频率特性的影响以改善精度的不足。
另外，在该图中，尽管显示了振幅的频率特性，但是相位的频率特性同样也会发生非线性情况。
此外，在上述文献2所记载的“前馈放大器及其放大方法”中，知道通过各预失真电路对各频带的信号进行失真补偿，但在该文献2中，没有记载这样的失真补偿用怎样的控制才好，为了使这样的失真补偿在实际中有效地工作，有必要探讨与该控制有关的构成等。
总之，根据文献2，可知考虑通过各个预失真单元对例如每个在宽带信号中包含的各频带信号进行失真补偿的情况，但在该情况下，没有对怎样控制各预失真单元才好进行探讨。因此，在后述的本发明中，通过对这些点进行探讨，同例如与各预失真单元对应的各频带信号的每个信号中的功率电平进行检测和控制相比，检测和控制这些多个频带信号所合成的信号即成为放大对象的信号的总功率电平，可以使例如与控制有关的结构简易，能够使与控制有关的结构的实现容易，达到还能提高例如控制精度等目的。
本发明之目的在于，为了解决这样的以往课题，提供一种失真补偿装置等，在补偿放大信号的放大器中发生的失真时，在根据成为放大对象的信号的电平进行控制的构成中，减小制约失真补偿性能极限的频率特性的影响、并可以提高失真补偿性能。
即，信号电平检测装置检测成为放大对象的信号的电平，失真补偿装置根据该检测结果对该信号中包含的多个频带的信号的各频带中每个信号进行失真补偿。
因此，为了对成为放大对象的信号所包含的各频带中每个信号的失真进行补偿，即使例如成为放大对象的信号为宽带信号，可以减小频率特性的影响，进行失真补偿，并且，由于根据成为放大对象的信号的总电平对各频带信号的每一个进行失真补偿，所以例如能够通过简易的构成确保失真的补偿精度。这样，能够提高失真补偿性能。
例如，在成为放大对象的信号中包含多个频带的信号时，考虑到检测个别频带信号的每个信号中的功率等电平和进行失真补偿在现实中非常困难，这样，在本发明中，根据与这些多个频带的合成功率等电平即成为放大对象的信号全体的电平，可以对个别频带的每一个的失真进行补偿。在这样构成的本发明中，考虑到放大器的放大是对成为放大对象的信号全体，可以充分地实现提高失真补偿的性能。
此处，作为频带，也可以使用例如没有带宽的频带域即表示某一点的值的频率。
此外，成为放大对象的信号可以用各种信号，本发明适合于使用例如多载波的发射信号那样的宽带信号。
此外，作为成为放大对象的信号，在使用多载波的信号这样的情况下，最好例如按各载波的频率逐个地对该多载波信号的频带分割、对各分割频带每个的失真进行补偿。但是，在例如分割的1个频带中可包含多个载波。重要的是，可以对把成为放大对象的信号的频带分割后的各频带的每一个进行失真补偿。在本发明中，以成为放大对象的信号的总功率电平这样的不进行频带分割状态时的信号的电平作为指标，在按2以上分割的各频带的每一个中进行失真补偿。
此外，作为输入到失真补偿装置中的成为放大对象的信号的频带，没有特别的限定，例如可以采用射频(RFRadio Frequency)频带的信号、中频(IFIntermediate Frequency)频带的信号、基带(BBBase Band)频带的信号等任意频带的信号。
此外，作为输入到失真补偿装置中的成为放大对象的信号，可以使用例如已施加或要施加正交调制等的模拟信号、或者使用例如I成分及Q成分的复数信号形成的那样的数字信号。此外，与此对应，作为失真补偿，例如可以使用模拟预失真那样的模拟处理，或者使用例如数字预失真那样的数字处理。
此外，作为进行失真补偿的方法，可以使用各种方法，例如可以用衰减器(ATT)和移相器对模拟信号赋予振幅失真和相位失真的方法、例如可以用复数乘法器对数字信号乘上具有失真逆特性的矢量之类的方法，此外，例如使用将用于控制失真补偿处理的信息固定地存储的固定表的方法、或者例如可以使用执行具有用于将控制失真补偿处理的信息更新的反馈环等的自适应预失真的方法等。
此外，作为放大器，可以使用各种放大器，例如可以使用单个的放大器，或者也可以使用多个放大器。
此外，作为对放大器发生的失真的补偿程度，最好将该失真减小至零，但如果在实用上有效，也可以使用各种失真的补偿精度。
此外，作为通过信号电平检测装置检测的电平，可以使用各种电平，例如可以使用功率电平和振幅电平。
此外，作为通过信号电平检测装置进行的检测，可以使用各种频带状态的信号进行，例如可以使用RF频带和IF频以及BB频带等任意的频带的信号检测电平。
此外，如上所述，在本发明中，在成为放大对象的信号中含有多个频带的信号，对这各频带的信号的每一个失真补偿。因此，与例如成为放大对象的信号全体一齐进行失真补偿的情况相比，一齐失真补偿的频带的范围要小，可以减小失真补偿中的频率特性的影响。
此外，在放大信号的放大器中发生的失真通常根据该信号的电平而变化，因此在本发明中，根据该电平的检测结果进行失真补偿，这样来提高失真补偿的精度。
此外，在与本发明有关的失真补偿装置中，作为一构成例，进行如下的失真补偿。
即，频带分割装置将成为放大对象的输入信号分割为多个频带的信号，信号电平检测装置检测成为放大对象的输入信号的电平，失真补偿装置用多个预失真装置和预失真控制装置而构成，多个预失真装置使通过频带分割装置分割的各频带的信号逐个地发生失真，在此时预失真控制装置根据信号电平检测装置的检测结果，对通过预失真装置产生的失真进行控制，另外，频带合成装置将通过失真补偿装置失真补偿后的多个频带的信号合成，将该合成结果输出至放大器。
因此，在作为放大对象的输入信号中所包含的各频带的信号每个都可通过预失真进行失真补偿，而且，经该失真补偿后，可以将这些多个频带的信号合成，并将该合成信号输出至放大器。再有，在放大器中将输入的合成信号放大，通过预失真装置产生的失真(预失真的失真)同该放大器发生的失真相互抵消，从而可以将全体的失真减小至零或较小。
其中，关于在分割为多个频带的信号的情况下的数量，可以使用各种数，通常认为，该数越大失真补偿中的频率特性的影响越小。
此外，作为分割为多个频带的信号的方法，例如可以使用分别地分割为有相同带宽的多个频带的信号的方法等。
此外，在本发明中，例如，将这些分割的多个信号合成，恢复为具有与分割前相同的频带的信号。
此外，关于多个预失真装置的数量并没有特别的限制，例如可使用与上述分割数相同的数。
此外，作为从频带合成装置输出至放大器的合成信号，例如可以使用作为成为放大对象的信号的来自天线的发射信号，在这种情况下，通常使用RF频带的组合信号。
此外，在上述那样的本发明的失真补偿装置中，可以是例如将频带合成装置中成为处理对象的信号的频带进行变换的构成。这样，可以把各处理单元中成为处理对象的信号作为适用于分别处理的频带的信号进行处理。
作为一例，在本发明的失真补偿装置中，在上述那样的构成中，频带合成装置通过失真补偿后信号频带变换装置，把通过失真补偿装置失真补偿的各频带信号变换为各不相同的频带信号，从而，将通过该变换得到的多个频带的信号合成，将该合成结果输出至放大器。
作为其它的例子，在本发明的失真补偿装置中，在上述那样的构成中，频带合成装置将通过失真补偿装置失真补偿的多个频带的信号合成，从而，通过失真补偿后信号频带变换装置，把该合成结果变换为各不相同的频带信号，然后将通过该变换得到的信号输出至放大器。
此外，在本发明的失真补偿装置中，作为其它的构成，进行如下的失真补偿。
即，输入信号合成装置将与作为放大对象而输入的多个频带对应的多个信号合成，信号电平检测装置检测通过输入信号合成装置合成的结果信号的电平，失真补偿装置用多个预失真装置和预失真控制装置来构成，多个预失真装置使与作为放大对象输入的各频带对应的信号每一个都发生失真，在此时预失真控制装置根据信号电平检测装置的检测结果，对通过各预失真装置的失真产生进行控制，另外，频带合成装置将与通过失真补偿装置失真补偿的多个频带对应的信号合成，将该合成结果输出至放大器。
从而，在把与多个频带对应的多个信号作为放大对象输入的情况下，可以根据将这样的多个信号合成的合成信号的电平，对失真的补偿进行控制，进一步地，可以将该失真补偿后的这些多个信号合成，将该合成信号输出至放大器。
此处，作为与多个频带对应的多个信号，例如可以使用频带互不相同的信号，或者如以下所示那样的例如在输入阶段中使用同一频带的信号。
即，在本发明的失真补偿装置中，在把与作为放大对象输入的多个频带对应的多个信号作为同一频带的信号输入的情况下，输入信号合成装置将输入的与各频带对应的信号通过输入信号频带变换装置变换为频带互不相同的信号，然后将该变换所得到的多个频带的信号合成，进一地，频带合成装置通过失真补偿后信号频带变换装置，将与通过失真补偿装置失真补偿的各频带所对应的信号变换为频带互不相同的信号，然后，将经该变换得到的多个频带信号合成，将该合成结果输出至放大器。
从而，由于例如信号处理的适合等，在把与多个频带对应的多个信号作为同一频带的信号输入的情况中，可根据将这些多个信号合成的合成信号的电平进行失真的补偿，而且，将失真补偿后的多个信号合成的合成信号输出至放大器。
另外，说明在使用频带相互不同的信号作为与多个频带对应的多个信号时，在频带合成装置中将信号的频带增频等的构成例。
作为一例，在本发明的失真补偿装置中，在把与作为放大对象而输入的多个频带对应的多个信号作为各不相同的频带信号而输入的情况下，频带合成装置通过失真补偿后信号频带变换装置，将通过失真补偿装置失真补偿的各频带所对应的信号变换为频带互不相同的信号，然后，将该变换得到的多个频带的信号合成，将该合成结果输出至放大器。
作为其它的例子，在本发明的失真补偿装置中，在把与作为放大对象而输入的多个频带对应的多个信号作为各不相同的频带信号而输入的情况下，频带合成装置将通过失真补偿装置失真补偿的多个频带的信号合成，之后，通过失真补偿后信号频带变换装置，把该合成结果变换为各不相同的频带信号，然后将通过该变换得到的信号输出至放大器。
此外，本发明的失真补偿装置还进行如下的数字处理。
即，各预失真装置输出I成分的数字信号和Q成分的数字信号，作为产生失真的信号，正交调制装置从各预失真装置输出的I成分的数字信号和Q成分的数字信号中生成作为正交调制结果的模拟信号，频带合成装置取得关于通过正交调制装置所生成的与多个预失真装置对应的多个预失真信号的合成结果，将该合成结果输出至放大器。
从而，即使是在例如作为放大对象而输入的信号是由I成分的数字信号和Q成分的数字信号构成的情况下，在通过数字处理进行了失真补偿后，可以将该失真补偿后的合成信号作为模拟信号而输出至放大器。
此外，本发明的构成是与例如成本和电路规模等的实现性方面有关的，特别是，其有效地实现了构成进行数字预失真等的失真补偿装置。
其中，作为由I成分的数字信号和Q成分的数字信号生成作为正交调制结果所形成的模拟信号的方法，例如可以使用将I成分的数字信号和Q成分的数字信号模拟化之后进行模拟正交调制的方法、或者是例如在将I成分的数字信号和Q成分的数字信号进行数字正交调制之后再将该数字正交调制结果模拟化的方法。
此外，在本发明的失真补偿装置中，作为自适应预失真的一个构成例，进行如下的失真补偿。
即，信号解调装置从放大器的输出信号中解调出与成为放大对象的信号对应的信号，此外，预失真控制装置具有使信号电平和预失真装置的控制形式相对应地保存的控制形式存储装置，根据该控制形式存储装置的存储内容，按照与信号电平检测装置的检测结果对应的控制形式，对由各预失真装置产生的失真进行控制，此外，该预失真控制装置具有失真检测装置和控制形式存储内容变更装置，失真检测装置从成为放大对象的信号和信号解调装置所解调的信号检测出放大器所产生的失真，控制形式存储内容变更装置变更控制形式存储装置的内容，以使通过该失真检测装置所检测的失真变小。
从而，在根据成为放大对象的信号全体的电平对该信号中所包含的各频带信号的每一个进行失真补偿的构成中，为把信号电平和控制形式相对应的内容变更，以使从放大器输出的信号中所包含的失真变小，因此，即使在例如老化和温度变化等带来的放大器等的非线性特性的变化的情况下，也可以保证进行精度好的失真补偿。
其中，作为在信号解调中使用的放大器所输出的信号，通常分配从放大器输出的信号的一部分来使用，该信号的其它部分作为放大信号向后级的处理装置等输出。
此外，作为与成为放大对象的信号对应的信号，解调例如与成为放大对象的信号相同频带的信号，在此情况下，该解调信号中包含放大器产生的失真，另一方面，放大器中放大的前面的成为放大对象的信号中不包含该失真，因此可以基于这一点检测在放大器中产生的失真。
此外，作为控制形式的存储装置，例如用存储信息的存储器。
此外，关于使信号电平和预失真装置的控制形式对应，例如采用使信号电平检测装置检测的信号电平和在检测出该信号电平的情况下控制预失真控制装置时使用的控制形式相对应的方式。
此外，作为使通过失真检测装置检测的失真小的形式，最好是使该失真变为最小，但如果考虑实用的有效性，也可以使用其它的形式。
此外，关于变更控制形式存储装置的存储内容的方法，例如使用替换存储器中保存的信息内容的方式。
此外，作为这种信息内容的替换形式，例如可以采用将该信息内容全部替换的形式或者是将该信息内容的一部分替换的形式。
作为一例，在本发明的失真补偿装置中，信号解调装置对与各预失真装置对应的各频带的信号进行每个信号的解调，失真检测装置与信号解调装置解调的各频带的每个信号相关地检测出放大器中产生的失真，控制形式存储内容变更装置将控制形式存储装置中的与信号解调装置解调的各频带每一个信号对应的存储内容部分进行变更。
这样，对与各预失真装置对应的各频带的每一个相对应的控制形式存储装置的存储内容部分进行变更，从而可以实现更高精度的失真补偿。
这里，关于对与各预失真装置对应的各频带的每个信号进行解调的方法，例如可以采用使用多个解调器同时解调各频带的每个信号的方法，或者采用例如用一个解调器按时分方式解调各频带的每个信号的方法。
此外，作为与各预失真装置对应的各频带的每一个信号，例如最好解调具有与各预失真装置处理的频带相同频带的信号。
即，失真提取装置从放大器输出的信号中提取出在该放大器所发生的失真，再有，预失真控制装置具有使信号电平与预失真装置的控制形式对应存储的控制形式存储装置，根据该控制形式存储装置的存储内容，通过与信号电平检测装置检测结果对应的控制形式来控制各预失真装置的失真发生。此外，该预失真控制装置具有控制形式存储内容变更装置，该控制形式存储内容变更装置对该控制形式存储装置的存储内容进行变更，以使失真提取装置提取出的失真小。
从而，在根据成为放大对象的信号全体的电平对该信号中所包含的各频带的每一个信号进行失真补偿的构成中，使信号电平和控制形式相对应的内容变更，以使从放大器输出的信号中所包含的失真小，因此，即使在例如老化和温度变化等带来的放大器等的非线性特性的变化的情况下，也可以保证进行精度好的失真补偿。
其中，作为在失真提取中使用的放大器输出的信号，通常分配从放大器输出的信号的一部分来使用，该信号的其它部分作为放大信号向后级的处理单元等输出。
此外，作为失真提取装置，例如可以使用提取预定的频带信号的滤波器。
此外，与上述同样，作为变更控制形式存储装置的存储内容的形式，例如可以采用将该存储内容全部替换的形式，或者是将该存储内容的一部分变更的形式。
作为一例，在本发明的失真补偿装置中，失真提取装置提取与各预失真装置相对应的各频带的每一个失真，控制形式存储内容变更装置对控制形式存储装置中的与各频带的每一个失真相对应的存储内容部分进行变更，以使通过失真提取装置所提取的各频带的每一个失真变小。
因而，由于与各预失真装置中对应的各频带的每一个对应地来变更控制形式存储装置的存储内容部分，从而可以实现更高的失真补偿精度。
其中，作为提取与各预失真装置对应的各频带的每一个失真的方法，例如可以使用采用多个滤波器，将各频带的每一个失真同时提取的方法、或者是例如用一个滤波器，按时分方式提取各频带的每个失真的方法。
此外，作为与各预失真装置对应的各频带的每个失真，例如，在与各预失真装置中处理的频带中，可以提取与成为放大对象的信号相比在低频带侧存在的失真成分多的频带的失真、或者与该信号相比在高频带侧存在的失真成分多的频带的失真。
此外，以上所示的那样的失真补偿装置优选适用于在例如移动电话系统和简易型移动电话系统(PHSPersonal Handy Phone System)等移动通信系统中所使用的基站装置和中继放大装置等中所配备的发射机。
作为一例，本发明的发射机在移动通信系统中使用，具有以上所示那样的失真补偿装置，通过该失真补偿装置将用于对成为发射对象的多载波信号进行放大的放大器中所产生的失真进行失真补偿。
作为使用这样的发射机的通信方式，可以使用各种通信方式，本发明例如不仅在W-CDMA方式等CDMA方式中、而且在TDMA(TimeDivision Multiple Access)方式和FDMA(Frequency Division MultipleAccess)方式等中也适用。
图2是表示本发明第二实施例的放大装置构成例的图。
图3是表示本发明第三实施例的放大装置构成例的图。
图4是表示本发明第四实施例的放大装置构成例的图。
图5是表示本发明第五实施例的放大装置构成例的图。
图6是表示本发明第六实施例的放大装置构成例的图。
图7是表示本发明第七实施例中为进行数字预失真情况下所配备的处理单元的一个构成例的图。
图8是表示本发明第七实施例中为进行数字预失真情况下所配备的处理单元的另一个构成例的图。
图9是表示本发明第八实施例的放大装置构成例的图。
图10是表示本发明第九实施例的放大装置构成例的图。
图11显示了具有失真逆特性的AM-AM变换的一例。
图12是用于说明增频器一例的图。
图13是表示现有技术例子的通过带有预失真来失真补偿的发射功率放大单元构成例的图。
图14是表示现有技术例子的通过带有预失真来失真补偿的发射功率放大单元构成例的图。
图15是表示现有技术例子的通过带有预失真来失真补偿的发射功率放大单元构成例的图。
图16是表示现有技术例子的通过带有预失真来失真补偿的发射功率放大单元构成例的图。
图17是表示失真补偿单元的输入和放大单元输出的频率特性一例的图。
下面，参照图11，具体地说明本发明中各频带的每一个失真补偿的一个例子。
此处，以例如上述图14等所示那样的带有失真补偿的发射功率放大单元中适用本发明的情况为例。
在此情况下，在本发明中，例如，测量或计算带有失真补偿的发射功率放大单元中放大的发射信号的瞬时的总功率的电平，根据频带分割的各信号每一个的失真补偿特性，按照用于对与所取得的该总功率电平所对应的失真进行补偿的控制量，对该频带分割的各信号的每一个用衰减器及移相器组或矢量运算器等，而施加失真补偿特性(失真逆特性)的失真，然后，将赋予该失真补偿特性的失真的多个信号合成，向放大单元输出。于是，在放大单元的输出中，使在该放大单元中发生的非线性失真和上述失真补偿特性的失真相互抵消，减小了该放大单元中发生的失真。
这样，在本发明中，将发射信号进行频带分割，在各个频带的每一个信号中个别地失真补偿，因此可使各频带的每一个中不同的振幅特性、相位特性和相互调制特性等频率特性的影响减少，更理想地是完全消除。这样就可提高失真补偿的精度。
作为具体的例子，在图1中，在放大单元4输出之前的频率特性可视为直线的情况下，失真补偿特性在各个分割的频带中相等，并且，由于与多个频带信号相关的加法则成立，将各频带的每一个中失真补偿的信号合成，输入至图1的放大单元4中的信号与输入至图14的放大单元52中的信号相等。
另一方面，作为具体的其它例子，在图1中，放大单元4的输出之前的频率特性不是直线而为非直线的情况下，由于进行各个分割频带的失真补偿的功能之间在相位和增益的特性上产生差异，因此在对每个进行各分割频带的失真补偿的功能中用个别的AM-AM变换及AM-PM变换的逆特性作为补偿特性。
图11(a)～11(d)中，关于进行各不相同的分割频带f1、f2、f3、fn(这里n表示4以上的多数。并且f1～fn表示各分割频带的中心频率值。)的失真补偿功能，显示了与AM-AM变换有关的失真逆特性的一例。该图(a)～(d)中，曲线的横轴表示成为放大对象的发射信号的总功率的电平，纵轴表示振幅的控制量。如该图(a)～(d)所示那样，各频带f1、f2、f3、fn的每个中失真补偿所用的失真补偿特性(失真补偿逆特性)是不同的，采用适合于在各频带f1、f2、f3、fn的每个中减小频率特性影响的补偿特性。
在多载波传送中，发射将与多个频率对应的多个载波的信号合成后的信号，将该合成信号作为放大对象，将该合成信号的功率电平示于上述图11(a)～11(d)中曲线横轴上。从而根据这样的合成信号的功率，对该合成信号在放大器中放大时产生的失真进行补偿，从而对各分割频带的每一个进行失真补偿。
下面，参照图12，说明输入到本发明的失真补偿装置中的信号在输入时频带的形态例。
首先，在检测成为放大对象的信号全体的功率电平的情况下，在失真补偿后的信号向放大器输出的情况下，例如该图(a)中所示的信号那样，与多个频带对应的多个信号必须具有各不相同的频带f1、f2、…、fm(其中，m为3以上的多数，f1～fm表示各频带的中心频率值)在该图(a)～(d)中曲线的横轴表示频率(f)，各曲线显示了信号的频谱的例子。
与上述有关地，例如在把与该图(b)所示那样的多个频带所对应的多个信号作为相互不同的频带f1、f2、f3、…的信号而输入的情况下，可将这些多个信号合成而得到该图(a)所示的信号，例如在把与该图(c)中所示的与多个频带相对应的多个信号作为同一频带f1’(其中f1’表示频带中心频率值)的信号输入的情况下，只要原样地合成就可得到图(a)所示那样的信号了。
其中，在该图(c)中所示那样的信号被输入的情况下，例如该图(d)所示的那样，每个与各频带对应的信号增频至不同频带，需要将与该各频带对应的信号的频带变频为各不相同的频带f1’、f2’、f3’、…(其中，f2’、f3’、…与f1’同样，表示频带中心频率值)。例如在输入作为成为放大对象的信号的IF频带的信号和BB频带的信号的情况下，这样的可能性就比较高。此外，作为各不相同的频带f1’、f2’、f3’、…，可以用各种频带，例如以0、5、10、15…[MHz]的频率作为中心频率的频带、例如以90、95、100、105…[MHz]的频率作为中心频率的频带、例如以2.1125、2.1175、2.1225、2.1275…[MHz]的频率作为中心频率的频带等任意的频带都可以使用。
还有，在将与多个频带对应的多个信号以同一频带的状态原样地合成的情况下所检测的该合成信号的功率电平、与上述那样变换为各不相同的频带之后合成的情况下所检测的该合成信号的功率电平通常是不同的。
这样，在本来不同的频带f1～fm的信号在失真补偿的阶段作为同一频带的信号输入的情况下，上述那样的输入信号合成装置和频带合成装置中不需要配备频带变换装置，相反，在不同频带f1～fm的信号作为不同频带的信号而原样输入的情况下，不必需要这样的频带变换装置。发明的实施例参考


本发明的实施例。
在以下的实施例中，以具有本发明的失真补偿装置的放大装置为例来说明。此外，在以下的实施例中所示的放大装置例如是在采用W-CDMA方式进行无线通信的基站装置等中配备的、通过放大单元对多载波的发射信号放大，并在此时补偿由该放大单元所产生的失真。
另外，以下的实施例中n为2以上的数。
首先，说明本发明第一实施例的放大装置。
在图1中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，包括频带分割单元1、具有n个预失真单元PD1～PDm的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5和控制单元6。
在本例中，成为放大对象的多载波的发射信号被输入到频带分割单元1和功率检测单元5中。
频带分割单元1将输入的发射信号分割为n个频带f1～fn(其中f1～fn表示各分割频带的中心频率值，以下相同)的信号，将所分割的各频带f1～fn的信号输出至与该各频带f1～fn对应的各预失真单元(PD)单元PD1～PDn。其中频带分割单元1例如用提取各频带f1～fn的信号的带通滤波器、或者通过信号处理实现与其具有同等功能的处理器等来构成。此外，作为优选的形式，n个频带f1～fn例如是与在多载波的发射信号中所包含的各载波的频率相对应。
在失真补偿单元2中所具有的各预失真单元PD1～PDn根据从后述的控制单元6输入的控制信号，对每个由频带分割单元1输入的各分割频带f1～fn的信号施加失真，由此通过预失真来进行失真补偿，将该失真补偿后的各分割频带f1～fn的每个信号向频带合成单元3输出。
频带合成单元3将从失真补偿单元2中所具有的各预失真单元PD1～PDn输入的多个信号合成，将该合成信号输出至放大单元4。另外，具体地说，合成信号例如与输入至频带分割单元1的信号的频带具有相同的频带、在本例中，则具有将各分割频带f1～fn合成的频带。其中频带合成单元3例如由耦合器或者通过信号处理实现与其同等功能的处理器等来构成。
放大单元4将从频带合成单元3所输入的合成信号放大，将该放大信号对天线系统等输出。
此外，功率检测单元5例如通过包络线检波来检测输入的发射信号的功率电平，将该检测结果输出至控制单元6。
控制单元6例如把参照表存储在存储器中，该参照表使从功率检测单元5输入的信号功率检测结果和用于控制各预失真单元PD1～PDn的控制信息对应地存放，从该参照表中读出与从功率检测单元5输入的检测结果对应的控制信息，将该控制信息的内容所表示的控制信号输出至各预失真单元PD1～PDn。其中，把作为控制信息设定成这样的信息，例如与该控制信息对应的功率的信号在输入的情况下，能够通过各预失真单元PD1～PDn对该信号施加放大器所产生失真的逆特性的失真。
在本例和上述图1中，为了说明的方便，尽管控制单元6的构成是把与频带分割数n相同数量的n个控制信号的每一个对各预失真单元PD1～PDn输出，但是也可以采用其它的构成，例如把表示用于控制例如n个的预失真单元PD1～PDn的信息的一个控制信号从控制单元6输出到失真补偿单元2中等。
如以上那样，本例的放大装置中，在以具有不同的频率的多个载波信号作为发射信号输入的情况下，在对放大该发射信号的放大单元4中发生的失真进行补偿时，以该发射信号的功率作为指标，对该发射信号按2以上的数分割的各频带的每个频带进行失真补偿。
从而，在本例的放大装置中，根据发射信号的功率通过对各分割的频带的每个信号进行失真补偿，可以提高失真补偿的精度，减小频率特性的影响，来进行失真补偿。
其中，在本例中，构成放大单元4的放大器相当于成为失真补偿对象的放大器，此外，由功率检测单元5的功能构成信号电平检测装置，用具有失真补偿单元2的多个预失真单元PD1～PDn的功能和控制单元6的功能构成失真补偿装置。
此外，在本例中，由频带分割单元1的功能构成频带分割装置，用频带合成单元3的功能构成频带合成装置，用多个预失真单元PD1～PDn的功能构成多个预失真装置，由控制单元6的功能构成预失真控制装置。
下面，说明本发明的第二实施例的放大装置。
在图2中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，与上述第一实施例的图1所示的部分有同样功能的构成部分包括具有多个预失真(PD)单元PD1～PDn的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5和控制单元6。此外，在本例中，具有输入信号合成单元11。在本例的放大装置中，没有上述第一实施例的图1所示的频带分割单元1的功能。此外，为了说明上的方便，与上述第一实施例的图1所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图1所示的部分相同的标号。此外，图2中的“a1”和“b1”在后面的其它实施例的说明中使用。
在本例的放大装置中的构成是，把成为放大对象的多载波的发射信号各自的载波信号每一个都独立地输入。具体地说，例如各频带f1～fn的每个信号被输入至与该各频带f1～fn对应的各预失真单元PD1～PDn中，此外，这些多个输入信号还被输入至输入信号合成单元11中。
输入信号合成单元11例如具有与频带合成单元3同样的功能，其将输入的全部信号合成，将该合成信号输出至功率检测单元5。其中输入信号合成单元11例如由耦合器或者通过信号处理实现与其同等功能的处理器等来构成。
此外，本例的功率检测单元5检测从输入信号合成单元11输入的合成信号的功率电平，将该检测结果输出至控制单元6。
此外，在本例那样的将与各预失真单元PD1～PDn对应的n个信号输入的构成中，失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4和控制单元6的构成和动作例如与上述第一实施例所示的单元相同。
如上所述，在本例的放大装置中，即使把成为放大对象的信号作为与多个频带对应的多个信号而输入的情况，也可得到例如上述第一实施例中所述的同样的效果。
其中，在本例中，由输入信号合成单元的功能构成输入信号合成装置。
下面说明本发明的第三实施例的放大装置。
在图3中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，与上述第一实施例的图1所示的部分有同样功能的构成部分包括频带分割单元1、具有多个预失真单元PD1～PDn的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5。此外，在本例中，还设置有解调单元12、和具有进行反馈控制功能的控制单元13。此外，为了说明上的方便，与上述第一实施例的图1所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图1所示的部分相同的标号。
在本例的放大装置中，成为放大对象的多载波的发射信号被输入至频带分割单元1和功率检测单元5中，同时还被输入至控制单元13中。
此外，从放大单元4取出输出的信号的一部分，输入至解调单元12中。
解调单元12对输入的信号进行解调，将例如与成为放大对象的多载波信号f1～fn的频带相对应的信号解调，将该结果输出至控制单元13。
控制单元13例如与上述第一实施例所描述的相同，在存储器中存储参照表，该参照表使由功率检测单元5通知的信号电平和各预失真单元PD1～PDn的控制形式之间建立对应关系，利用基于该参照表内容的控制形式来控制各预失真单元PD1～PDn。
此外，控制单元13具有如下的功能将从本例的放大装置的输入单元输入的成为放大对象的多载波信号和从解调单元12输入的解调信号进行比较，例如将这两个信号的差分作为放大单元4中产生的失真成分而检测出来，通过更新参照表而使这样检测出的失真成分小，从而进行利用反馈的自适应预失真。
此外，频带分割单元1、失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5的构成和动作例如与上述第一实施例中所示的相同。
如以上那样，在本例的放大装置中，可以得到例如与上述第一实施例中所述的同样的效果，同时可以适应例如老化和温度变化带来的各处理单元非线性特性的变化。
这里，在本例中，以解调单元12的功能而构成信号解调装置，控制单元13以将参照表存储的功能而构成控制形式存储装置，控制单元13通过检测放大单元4所产生的失真的功能而构成失真检测装置，控制单元13基于该失真检测结果通过变更参照表的内容而构成控制形式存储内容变更装置。
下面说明本发明的第四实施例的放大装置。
在图4中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，与上述第三实施例的图3所示的部分有同样功能的构成部分包括具有多个预失真单元PD1～PDn的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5、解调单元12和控制单元13。此外，在本例中，还设置有输入信号合成单元14。此外，在本例的放大装置中，不具备上述第三实施例的图3中所示的频带分割单元1的功能。另外，为了说明上的方便，与上述第三实施例的图3所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图3所示的部分相同的标号。图4中的“a2”和“b2”在后面的其它实施例的说明中使用。
在本例的放大装置中，成为放大对象的多载波的发射信号各自的载波信号每一个都独立地输入。具体地说，例如各频带f1～fn的每个信号被输入至与该各频带f1～fn对应的各预失真单元PD1～PDn中，此外，这些多个输入信号还被输入至输入信号合成单元14中。
输入信号合成单元14例如具有与频带合成单元3同样的功能，其将输入的全部信号合成，将该合成信号输出至功率检测单元5和控制单元13。其中输入信号合成单元14例如由耦合器或者通过信号处理实现与其同等功能的处理器等来构成。
此外，本例的功率检测单元5检测从输入信号合成单元14输入的合成信号的功率电平，将该检测结果输出至控制单元13。
此外，本例的控制单元13基于从输入信号合成单元14输入的合成信号和从解调单元12输入的解调信号来检测放大单元4中产生的失真。
此外，在如本例那样的将与各预失真单元PD1～PDn对应的n个信号输入的构成中，失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4和解调单元12的构成和动作例如都与上述的第三实施例所描述的部分相同。
如以上所述，在本例的放大装置中，即使是在成为放大对象的信号作为与多个频带对应的多个信号而输入的情况下，也可以得到例如与上述第三实施例中所述的同样的效果。
下面说明本发明的第五实施例的放大装置。
在图5中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，与上述第一实施例的图1所示的部分有同样功能的构成部分包括频带分割单元1、具有多个预失真单元PD1～PDn的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5。此外，在本例中，还设置有滤波器单元15、具有进行反馈控制功能的控制单元16。此外，为了说明上的方便，与上述第一实施例的图1所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图1所示的部分相同的标号。
在本例的放大装置中，从由放大单元4取得输出信号的一部分，输入至滤波器单元15。
滤波器单元15从输入的信号中只提取出放大器中产生的失真成分所泄漏的频带信号，将提取的信号输出至控制单元16。
控制单元16例如与上述第一实施例所描述的相同，在存储器中存储参照表，该参照表使从功率检测单元5通知的信号电平和各预失真单元PD1～PDn的控制形式之间建立对应关系，利用基于该参照表内容的控制形式来控制各预失真单元PD1～PDn。
此外，控制单元16具有如下的功能将从滤波单元15输入的信号看作是失真成分的信号，来更新参照表的内容，以使该信号小，从而进行利用反馈的自适应预失真。
此外，频带分割单元1、失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5的构成和动作例如与上述第一实施例中所示的相同。
如以上那样，在本例的放大装置中，可以得到例如与上述第一实施例中所述的同样的效果，同时可以适应例如老化和温度变化带来的各处理单元非线性特性的变化。
在本例中，滤波器单元15通过将包含有放大单元4中产生的失真成分的频带的信号提取出来的功能而构成失真提取装置，控制单元16通过存储参照表的功能而构成控制形式存储装置，控制单元16通过变更参照表的内容而使得由滤波器单元15所提取出的失真小的功能来构成控制形式存储内容变更装置。
下面说明本发明的第六实施例的放大装置。
在图6中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，与上述第五实施例的图5所示的部分有同样功能的构成部分包括具有多个预失真单元PD1～PDn的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5、滤波器单元15、控制单元16。此外，在本例中，还设置有输入信号合成单元11，作为具有与上述第二实施例中所示的同样功能的构成部分。
此外，在本例的放大装置中，不具备上述第五实施例的图5中所示的频带分割单元1的功能。另外，为了说明上的方便，与上述第五实施例的图5所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图5所示的部分相同的标号。与上述第二实施例的图2所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图2所示的部分相同的标号。图6中的“a3”和“b3”在后面的其它实施例的说明中使用。
在本例的放大装置中，成为放大对象的多载波的发射信号各自的载波信号每一个都独立地输入。具体地说，例如各频带f1～fn的每个信号被输入至与该各频带f1～fn对应的各预失真单元PD1～PDn中，此外，这些多个输入信号还被输入至输入信号合成单元11中。
输入信号合成单元11例如具有与频带合成单元3同样的功能，其将输入的全部信号合成，将该合成信号输出至功率检测单元5。
此外，本例的功率检测单元5检测从输入信号合成单元11输入的合成信号的功率电平，将该检测结果输出至控制单元16。
此外，在如本例那样的将与各预失真单元PD1～PDn对应的n个信号输入的构成中，失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4滤波器单元15、控制单元16的构成和动作例如与上述第五实施例所示的部分相同。
如以上所述，在本例的放大装置中，即使是在成为放大对象的信号作为与多个频带对应的多个信号而输入的情况下，也可以得到例如与上述第五实施例中所述的同样的效果。
下面说明本发明的第七实施例的放大装置。
在本例中，显示了在通过数字预失真进行失真补偿的情况下，放大装置中所设置的构成部分的构成例。另外，本例的构成也可适用于其它任意实施例中所示的放大装置。
在图7中，显示了本例子的放大装置中所设置的失真补偿单元与频带合成单元之间的构成部分的一个构成例。在该构成部分中，在各个预失真单元A1～An与频带合成单元21之间，分别地设置有用于处理I成分的数字信号的D/A变换器B1I～BnI、用于处理Q成分的数字信号的D/A变换器B1Q～BnQ、以及处理模拟信号的正交调制单元C1～Cn。
各预失真单元A1～An通过数字处理对输入的各频带f1～fn的数字信号赋予失真补偿特性的失真，作为赋予该失真的数字信号，I成分的数字信号向I成分用的D/A变换器B1I～BnI输出，而Q成分的数字信号向Q成分用的D/A变换器B1Q～BnQ输出。
I成分用的D/A变换器B1I～BnI将从各预失真单元A1～An输入的I成分的数字信号变换为I成分的模拟信号，向各正交调制单元C1～Cn输出。
同样，Q成分用的D/A变换器B1Q～BnQ将从各预失真单元A1～An输入的Q成分的数字信号变换为Q成分的模拟信号，向各正交调制单元C1～Cn输出。
各正交调制单元C1～Cn将从I成分用的D/A变换器B1I～BnI输入的I成分的模拟信号及从Q成分用的D/A变换器B1Q～BnQ输入的Q成分的模拟信号进行正交调制，将该正交调制结果的模拟信号合成，输出至频带合成单元21。
频带合成单元21将从多个正交调制单元C1～Cn输入的模拟信号合成，将该合成结果输出至放大单元(图中未示出)。
此外，在图8中，显示了本例的放大装置中所设置的失真补偿单元与频带合成单元之间的构成部分的另一构成例。在该构成部分中，各预失真单元A1～An与频带合成单元21之间分别地设置有数字正交调制单元D1～Dn、D/A变换器E1～En。另外，各预失真单元A1～An和频带合成单元21的构成和动作例如与上述图7所示的相同，在图8中，为了说明的方便，与上述图7采用相同的标号。
各预失真单元A1～An通过数字处理对输入的各频带f1～fn的数字信号赋予失真补偿特性的失真，作为赋予该失真的数字信号，将I成分的数字信号和Q成分的数字信号向各数字正交调制单元D1～Dn输出。
各数字正交调制单元D1～Dn将从各预失真单元A1～An输入的I成分的数字信号和Q成分的数字信号进行数字正交调制，将该正交调制结果的数字信号输出至各D/A变换器E1～En。
各D/A变换器E1～En将从各数字正交调制单元D1～Dn输入的正交调制结果的数字信号变换为正交调制结果的模拟信号，输出至频带合成单元21。
频带合成单元21将从多个D/A变换器E1～En输入的模拟信号合成，将该合成结果输出至放大单元(未图示)。
如以上那样，通过使用上述图7和上述图8所示的构成，可以通过数字预失真实现失真补偿。
其中，在本例中，例如在上述图7所示的构成中，以I成分用的D/A变换器B1I～BnI的功能、Q成分用的D/A变换器B1Q～BnQ的功能、以及正交调制单元C1～Cn的功能而构成正交调制装置。另外，例如在上述图8所示的构成中，以数字正交调制单元D1～Dn的功能和D/A变换器E1～En的功能而构成了正交调制装置。
下面说明本发明的第八实施例的放大装置。
在图9中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，与上述第一实施例的图1所示的部分有同样功能的构成部分包括具有多个预失真单元PD1～PDn的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5。此外，在本例中，还设置有向失真补偿单元2和控制单元33输出的频带分割单元31、可对各频带进行解调的解调单元32、具有反馈控制功能的控制单元33。此外，为了说明上的方便，与上述第一实施例的图1所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图1所示的部分相同的标号。
频带分割单元31将输入的发射信号分割为n个频带f1～fn，将所分割的各频带f1～fn的信号输出至与该各频带f1～fn对应的各预失真单元PD1～PDn，同时向控制单元33输出这些多个频带f1～fn的分割信号。
此外，从放大单元4取得输出的信号的一部分，输入到解调单元32中。
解调单元32具有例如在与各预失真单元PD1～PDn的频带f1～fn相同的每个频带中将输入的信号解调的功能。各频带f1～fn的每一个的该解调结果被输出至控制单元33。另外，作为解调单元32的构成，可以是例如配备与各频带f1～fn对应的多个解调器，通过该多个解调器将与多个频带f1～fn对应的信号同时解调，将该解调结果输出至控制单元33；或者例如设置一个解调器，把通过该解调器解调的频带在规定的每个时间间隔中切换到各频带f1～fn，将该解调结果输出至控制单元33。
控制单元33例如与上述第一实施例所述的相同，在存储器中存储参照表，该参照表使从功率检测单元5通知的信号电平和各预失真单元PD1～PDn的控制形式之间建立对应关系，利用基于该参照表内容的控制形式来控制各预失真单元PD1～PDn。
另外，控制单元33具有如下的功能，例如在各频带f1～fn的每一个中将从频带分割单元31输入的成为放大对象的信号与从解调单元32输入的解调信号进行比较，例如将这两个信号的差分作为在放大单元4中产生的各频带f1～fn的失真成分而检测出来，通过更新与该各频带f1～fn对应的参照表的内容部分而使这样检测出的失真成分小，从而进行利用反馈的自适应预失真。
另外，失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5的构成和动作与例如上述第一实施例中所示的相同。
如以上那样，在本例的放大装置中，可以得到例如与上述第一实施例所述的同样的效果，同时可以适应例如老化和温度变化带来的各处理单元非线性特性的变化。另外，与在各频带f1～fn的每个中通过预失真进行失真补偿相对应，通过解调单元32对该频带f1～fn的每个信号进行解调，通过控制单元33检测该各该各频带f1～fn的每个失真，基于该检测结果更新与该各频带f1～fn的每一个对应的参照表的内容部分，因此可以进一步提高失真补偿的精度。
下面说明本发明的第九实施例的放大装置。
在图10中，显示了本例的放大装置的构成例，在该放大装置中，与上述第八实施例的图9所示的部分有同样功能的构成部分包括具有多个预失真单元PD1～PDn的失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5、解调单元32和控制单元33。此外，在本例中，还设置有输入信号合成单元14，作为与上述第四实施例的图4所示同样功能的构成部分。
在本例的放大装置中，不具备与上述第八实施例的图9所示的频带分割单元31的功能。此外，为了说明上的方便，与上述第八实施例的图9所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图9所示的部分相同的标号。与上述第四实施例的图4所示的部分具有相同功能的构成部分采用与该图4所示的部分相同的标号。此外，图10)中的“a4”和“b4”在后面的其它实施例的说明中使用。
在本例的放大装置中，成为放大对象的多载波的发射信号的构成是载波信号的每一个分别独立地输入。具体地说，例如各频带f1～fn的每个信号被输入到与该频带f1～fn对应的各预失真单元PD1～PDn中，另外，还将这些多个的输入信号输入到输入信号合成单元14和控制单元33。
输入信号合成单元14例如与频带合成单元3有同样的功能，将输入的全部信号合成、将该合成信号输出至功率检测单元5和控制单元33。
另外，本例的功率检测单元5检测从输入信号合成单元14输入的合成信号的功率电平，将该检测结果输出至控制单元33。
另外，本例的控制单元33根据本例中放大装置的输入单元所输入的各频带f1～fn的每个信号和从解调单元32输入的各频带f1～fn的每个解调信号，检测在放大单元4中所产生的各频带f1～fn的每个失真。
另外，在如本例那样的将与各预失真单元PD1～PDn对应的n个信号输入的构成中，失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、解调单元32的构成和动作与例如上述第八实施例中所示的相同。
如以上那样，在本例的放大装置中，即使在成为放大对象的信号作为与多个频带对应的多个信号而输入的情况下，也可以得到与例如上述第八实施例所述同样的效果。
下面说明本发明的第十实施例的放大装置。
本例的放大装置的大致构成例如与第五实施例的图5所示的构成相同。在本例中，为了方便说明，采用与该图5所示的相同的标号，详细说明与上述第5实施例的情况不同的构成和动作。
本例的滤波器单元15在与各预失真单元PD1～PDn的频带f1～fn对应的每个频带中，从输入的信号中提取在放大单元4产生的失真成分，将提取的各频带的每个失真成分输出至控制单元16。另外，作为滤波器单元15的构成，可以是例如与配备与各频带f1～fn对应的多个滤波器、通过这些滤波器将多个频带f1～fn对应的失真成分同时的提取出来，并将该提取的结果输出至控制单元16的构成，或者是例如设置一个滤波器，并通过该滤波器提取的频带(例如通频带)按每规定的时间间隔切换为各频带f1～fn、将该提取结果输出至控制单元16的构成。
另外，作为与各预失真单元PD1～PDn的频带f1～fn对应的每个频带，例如比各载波信号频带低的一侧的失真成分多的频带、例如比各载波信号频带高的一侧的失真成分多的频带都可以。具体地说，可以使用例如在各预失真单元PD1～PDn的频带f1～fn中该频带f1～fn包含的成为放大对象的信号(在本例中为载波信号)的频带部分以外的相邻的频带部分等。
控制单元16例如与上述第五实施例所述的相同，在存储器中存储参照表，该参照表使从功率检测单元5通知的信号电平和各预失真单元PD1～PDn的控制形式之间建立对应关系，利用基于该参照表内容的控制形式来控制各预失真单元PD1～PDn。
此外，控制单元16例如具有如下的功能例如通过对参照表的与该各频带f1～fn对应的内容部分进行更新，使在各频带f1～fn的每个的从滤波器单元15输入的失真成分变小，从而进行利用反馈的自适应预失真。此外，具体地说，本例的控制单元16根据例如通过滤波器单元15的某一通频带所得到的失真成分的提取结果，来变更参照表中与包含该通频带的频带f1～fn所对应的预失真单元PD1～PDn相关的内容部分，或者更新参照表中与该通频带附近的频带对应的内容部分等。
此外，频带分割单元1、失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5的构成和动作与例如上述第五实施例中所示的相同。
如以上所述的那样，在本例的放大装置中，可以取得与上述第一实施例中所介绍的同样的效果，并且能够适应例如老化和温度变化所带来的各处理单元非线性特性的变化。另外，与在各频带f1～fn的每一个通过预失真进行失真补偿相对应，通过滤波器单元15提取该各频带f1～fn每一个所对应的失真成分、并根据该提取结果更新参照表中与该各频带f1～fn每一个对应的内容部分，从而能够提高失真补偿的精度。
下面说明本发明的第十一实施例的放大装置。
本例的放大装置的大致构成例如与第六实施例的图6所示的构成相同。在本例中，为了方便说明，采用与该图6所示的相同的标号，详细说明与上述第6实施例的情况不同的构成和动作。
在本例中，与上述第十实施例所示的相同，通过滤波器单元15和控制单元16，对通过各预失真单元PD1～PDn进行的失真补偿进行控制，以使与各预失真单元PD1～PDn对应的各频带的每一失真成分变小。
此外，失真补偿单元2、频带合成单元3、放大单元4、功率检测单元5和输入信号合成单元11的构成和动作与例如上述第六实施例中所示的相同。
如以上那样，在本例的放大装置中，即使成为放大对象的信号作为与多个频带对应的多个信号而输入的情况下，也可以得到与例如上述第十实施例所述同样的效果。
下面说明本发明的第十二实施例的放大装置。
在本例中显示了在例如上述第二实施例、第四实施例、第六实施例、第九实施例和第十一实施例所示的放大装置中，与多个频带f1～fn对应的多个信号作为同一频带信号输入那样的情况的构成例。此外，考虑到例如在输入IF频带的信号和BB频带的信号，并进行失真补偿时易于发生上述情况，所以在本例中，要输入IF频带的信号和BB频带的信号。
在本例中，具有如上述第二实施例的图2、第四实施例的图4、第六实施例的图6、第九实施例的图10和第十一实施例的图6所示的各自的输入信号合成单元11、14及频带合成单元3以及将输入的IF或BB频带的信号的频带变换为RF频带的增频单元。其中，作为增频单元，例如，可以用产生预定频率的信号的振荡器、将该预定的频率的信号和成为增频对象的信号混合的混频器、从该混合结果提取出必要的频带信号作为增频结果的带通滤波器来构成。
另外，如本例那样把与多个频带f1～fn对应的多个信号作为同一频带的信号输入的情况下，例如用上述图12说明的那样，在上述增频单元中具有将这些信号的频带变换为相互不同的频带的功能。
具体地说，上述图2中所示的“a1”的点的信号和“b1”的点的信号、上述图4中所示的“a2”的点的信号和“b2”的点的信号、上述图6中所示的“a3”的点的信号和“b3”的点的信号、上述图10中所示的“a4”的点的信号和“b4”的点的信号需要是例如在上述图12(a)所示那样的频谱的信号，需要由功率检测单元5检测出例如放大单元4中放大的信号的包络线的功率。
另外，在本例中，由于与多个频带f1～fn对应的多个信号作为同一频带的信号输入，因此作为上述的增频单元，使用可以将这些信号个别地进行频率变换的构成。从而，使用将该频率变换后的信号合成的构成，例如在与多个频带f1～fn对应的多个信号作为具有相互不同频带的IF频带或BB频带的信号而输入的情况下，则不必仅限于这样的构成，例如也可以采用在将这些多个信号合成后将该合成信号一起进行频带变换这样的增频单元的构成。
另外，作为另一种构成，例如在上述第一实施例的图1、上述第三实施例的图3、第五实施例的图5、第八实施例的图9和第十实施例的图5中，在输入IF频带和BB频带的信号作为成为放大对象的信号那样的情况下，例如在这些图中所示的频带合成单元3中具有将输入的多个信号变换为RF频带信号的增频单元，将用该增频单元取得的RF频带的合成信号输出至放大单元4。
如以上那样，在本例的放大装置中，在例如与多个频带对应的多个信号作为同一频带的信号输入的情况下、或者即使在成为放大对象的信号作为IF频带和BB频带的信号输入这样的情况下，也可以通过预失真实现失真补偿。另外，一旦将RF信号降频为IF频带的信号和BB频带的信号之后，即使在将该IF频的信号和该BB频带的信号作为放大对象输入至本例的放大装置中处理的这样情况下，也能够适用本例的构成。
其中，在本例中，利用输入信号合成单元所设的增频单元的功能，构成输入信号频带变换装置。利用在频带合成单元中所设增频单元的功能构成失真补偿后信号频带变换装置。
此外，作为本发明所涉及的补偿装置等的构成，不必限于以上所示的内容，可以使用各种构成。
另外，作为本发明的适用领域，也不必限于以上所示的情况，本发明可适用于各种领域。
另外，作为在本发明所涉及的补偿装置等中进行的各种处理，在例如具有处理器和存储器等的硬件资源中，可以使用通过处理器执行在ROM(只读存储器)中存储的控制程序而进行控制的构成，此外，也可以将用于例如实行该处理的各种功能装置作为独立的硬件电路而构成。
另外，本发明也可以作为存储上述控制程序的软盘(注册商标)和CD(Compact Disc)-ROM等计算机可读的记录介质和该程序(自身)来把握。通过在处理器中将该控制程序从记录介质输入至计算机中，可以进行与本发明相关的处理。
发明的效果如以上所说明的那样，通过本发明的失真补偿装置等，在补偿放大信号的放大器中所产生的失真时，检测成为放大对象的信号的电平，根据该检测结果来补偿在该信号中所包含的多个频带的信号的各频带的每个信号的失真，因此，即使例如成为放大对象的信号为宽带的信号，也可以减小频率特性的影响而失真补偿，并且，根据成为放大对象的信号全体的电平，补偿各频带信号的每一个的失真，因此例如可以通过简易的构成确保失真补偿的精度，这样，可以提高对失真的补偿性能。
此外，在本发明所涉及的补偿装置中，在根据上述那样成为放大对象的信号全体的电平，对该信号中所包含的各频带的每个信号进行失真补偿的构成中，例如通过使用反馈的自适应预失真，将使信号电平与失真补偿的控制形式对应的内容变更，以使从放大器输出的信号中包含的失真变小，因此即使在例如老化和温度变化带来的非线性特性的变化那样的情况下，也能够保证进行精度好的失真补偿。
此外，在本发明所涉及的补偿装置中，在进行上述那样的自适应预失真的构成中，由于例如通过使将信号电平与失真补偿的控制形式对应的内容变更，以使与各预失真单元对应的各频带所对应的每个失真成分变小，所以可以实现精度更高的失真补偿。
权利要求
1.一种失真补偿装置，用于对放大信号的信号放大器中所产生的失真进行补偿，其特征在于，包括信号电平检测装置，用于检测成为放大对象的信号的电平；和失真补偿装置，根据所述检测结果，对在该信号中包含的多个频带信号中各频带的每个信号进行失真补偿。
2.如权利要求1所述的失真补偿装置，其特征在于，包括频带分割装置，用于将作为放大对象输入的信号分割为多个频带的信号；频带合成装置，将由失真补偿装置所补偿的多个频带的信号合成，并将该合成结果输出至放大器；其中，信号电平检测装置检测作为放大对象的信号的电平，失真补偿装置由如下装置构成多个预失真装置，使由频带分割装置所分割的多个频带中的每个信号发生失真；和预失真控制装置，根据信号电平检测装置的检测结果，控制通过各预失真装置所发生的失真。
3.如权利要求2所述的失真补偿装置，其特征在于，所述频带合成装置包含失真补偿后信号频带变换装置，用于将通过失真补偿装置失真补偿后的各频带的信号分别变换为不同的频带信号，并将通过该变换所得的多个频带的信号合成，将该合成结果输出至放大器。
4.如权利要求2所述的失真补偿装置，其特征在于，所述频带合成装置具有失真补偿后信号频带变换装置，用于将通过失真补偿装置进行失真补偿后的多个频带的信号合成，并将该合成结果变换为不同频带信号；并且将通过该变换所得到的信号输出至放大器。
5.如权利要求1所述的失真补偿装置，其特征在于，包括输入信号合成装置，将与作为放大对象输入的与多个频带对应的多个信号合成；频带合成装置，将通过失真补偿装置进行失真补偿后的与多个频带对应的多个信号合成，将该合成结果输出至放大器；其中所述信号电平检测装置对输入信号合成装置所合成的结果信号的电平进行检测；所述失真补偿装置由如下装置构成多个预失真装置，使作为放大对象输入的与多个频带对应的每个信号发生失真；预失真控制装置，根据信号电平检测装置的检测结果，控制通过各预失真装置所发生的失真。
6.如权利要求5所述的失真补偿装置，其特征在于，作为放大对象输入的与多个频带对应的多个信号是作为同频带的信号而输入的；所述输入信号合成装置具有输入信号频带变换装置，用于将作为放大对象输入的与多个频带对应的信号分别变换为各不相同的频带信号，并且将通过该变换得到的多个频带的信号合成；所述频带合成装置具有失真补偿后信号频带变换装置，用于将与通过失真补偿装置失真补偿后的各频带的对应信号分别变换为不同频带信号，并且将通过该变换得到的信号进行合成，将该合成结果输出至放大器。
7.如权利要求5所述的失真补偿装置，其特征在于，作为放大对象输入的与多个频带对应的多个信号是作为同频带的信号而输入的；所述频带合成装置具有失真补偿后信号频带变换装置，用于将与通过失真补偿装置失真补偿后的与各频带对应的信号分别变换为不同频带信号，并且所述频带合成装置将通过该变换得到的多个频带的信号合成，将该合成结果输出至放大器。
8.如权利要求5所述的失真补偿装置，其特征在于，作为放大对象输入的与多个频带对应的多个信号是作为频带各不相同的信号而输入的；所述频带合成装置具有失真补偿后的信号频带变换装置，用于将通过失真补偿装置补偿失真后的与各频带对应的信号合成，并且所述频带合成装置将该合成结果变换为不同频带的信号，并将该变换得到的信号输出至放大器。
9.如权利要求2至8任一项所述的失真补偿装置，其特征在于，I成分的数字信号和Q成分的数字信号从所述各预失真装置中输出，作为发生失真的信号；还具有正交调制装置，从各预失真装置输出的I成分的数字信号和Q成分的数字信号中，生成成为正交调制结果的模拟信号；所述频带合成装置取得通过正交调制装置生成的与多个预失真装置对应的多个模拟信号有关的合成结果，并将该合成结果输出至放大器。
10.如权利要求2至8任一项所述的失真补偿装置，其特征在于，具有信号解调装置，用于从放大器输出的信号中解调与成为放大对象的信号对应的信号；所述预失真控制装置具有控制形式存储装置，用于将信号电平与预失真装置的控制形式对应存储；并且根据该控制形式存储装置的存储内容，通过与信号电平检测装置的检测结果对应的控制形式，来控制各预失真装置发生的失真，而且，该预失真控制装置具有失真检测装置，从成为放大对象的信号和信号解调装置解调的信号中检测出放大器所产生的失真；和控制形式存储内容变更装置，变更控制形式存储装置的存储内容，使得通过该失真检测装置检测出的失真小。
11.如权利要求10所述的失真补偿装置，其特征在于，所述信号解调装置对每个与各预失真装置对应的各频带的每一信号进行解调；所述失真检测装置检测出与由信号解调装置解调的各频带的每个信号相关的放大器中产生的失真；所述控制形式存储内容变更装置将控制形式存储装置中与由信号解调装置解调的各频带的每个信号对应的存储内容部分进行变更。
12.如权利要求2至8任一项所述的失真补偿装置，其特征在于，具有失真提取装置，用于从放大器输出的信号中提取在该放大器产生的失真；所述预失真控制装置具有控制形式存储装置，用于使信号电平与预失真装置的控制形式对应存储；并且根据该控制形式存储装置的存储内容，通过与信号电平检测装置的检测结果对应的控制形式，来控制各预失真装置发生的失真；而且，所述预失真控制装置具有控制形式存储内容变更装置，用于变更控制形式存储装置的存储内容，使得通过该失真提取装置提取的失真小。
13.如权利要求12所述的失真补偿装置，其特征在于，所述失真提取装置提取与各预失真装置相对应的各个频带的每个失真；所述控制形式存储内容变更装置对控制形式存储装置中与该各频段的每个失真对应的存储内容部分进行变更，以使失真提取装置所提取的各频带的每个失真小。
14.一种在移动通信系统中使用的发射机，其特征在于，具有如权利要求1至8任一项所述的失真补偿装置，通过该失真补偿装置，对在用于成为发射对象的多载波信号进行放大的放大器所产生的失真进行失真补偿。
全文摘要
在对信号放大的放大器中产生的失真进行补偿的失真补偿装置中，根据该信号的电平进行控制，限制失真补偿性能的临界值、减小频率特性的影响、提高失真补偿的性能。频带分割装置1将放大对象输入的信号分割成多个频带f1～fn的信号，信号电平检测装置5检测输入信号的电平，在失真补偿装置中预失真装置PD1～PDn使分割的各频带f1～fn的每个信号发生失真、预失真控制装置6根据上述检测结果控制失真的发生，从而补偿各频带f1～fn的每个信号的失真，频带合成装置3将进行失真补偿的多个频带f1～fn的信号合成，将合成结果输出至放大器4。
文档编号H04J1/00GK1409497SQ02143109
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月13日 优先权日2001年9月18日
发明者本江直树, 大久保阳一, 须藤雅树, 洞口正人, 高田寿雄 申请人:株式会社日立国际电气