JP5142542B2

JP5142542B2 - 歪み補償装置

Info

Publication number: JP5142542B2
Application number: JP2007024375A
Authority: JP
Inventors: 賢一松下
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: JP2008193323A

Description

この発明は、例えばデジタル無線通信・放送システムの送信装置に用いられ、例えば送信装置の電力増幅器で生じる非線形歪みやバンドパスフィルタで生じる線形歪みを補償する歪み補償装置に関する。

近年、地上波放送システムにおいては、デジタル放送が開始されている。このようなデジタル放送では、日本において標準方式（ＩＳＤＢ−Ｔ）が決定されている。なお、日本以外の国では、ＤＶＢ−ＴやＡＴＳＣを採用しているところもある。

ところで、地上デジタル放送における送信装置から送出される伝送信号は、電力増幅器により非線形歪みの影響を受け、その出力段のバンドパスフィルタにより線形歪みの影響を受ける。そこで、この送信装置にあっては、非線形歪み及び線形歪みを検出して補正する補償器を備えることで、これら非線形歪み及び線形歪みを抑圧するプリディストーション方式の歪み補償方式が考えられている（例えば、特許文献１）。
特表２００３−５００８７６号公報。

ところで、上記方式において、電力増幅器で生じる非線形成分はチャンネル帯域外にも発生するが、バンドパスフィルタの出力信号をフィードバックして歪み補償を行っているため、チャンネル帯域外の信号が除去された信号を元に非線形歪み補償を行わなければならない。このため、非線形歪み補償能力に制限がかかる。

そこで、この発明の目的は、線形歪み補償及び非線形歪み補償を精度良く行い得る歪み補償装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明に係わる歪み補償装置は、変調部にて変調された信号を入力信号として電力増幅する電力増幅部と、この電力増幅部の出力を帯域制限して伝送路へ送出するバンドパスフィルタと、電力増幅部とバンドパスフィルタとの間の信号線路に接続され、電力増幅部の出力信号を電力増幅部の入力側へフィードバックさせる第１のフィードバック線路と、電力増幅部の前段に設けられ、電力増幅部の入力信号と第１のフィードバック線路を介して供給された電力増幅部の出力信号とを比較して電力増幅部の非線形歪み補償量を生成し、この非線形歪み補償量で電力増幅部の入力信号を補償する非線形補償部と、バンドパスフィルタの出力端に接続され、第１のフィードバック線路とは別に形成され、バンドパスフィルタの出力信号を非線形補償部の入力側へフィードバックさせる第２のフィードバック線路と、この非線形補償部の前段に設けられ、変調部からの出力信号と第２のフィードバック線路を介して供給されたバンドパスフィルタの出力信号とを比較してバンドパスフィルタの線形歪み補償量を生成し、この線形歪み補償量で変調部からの出力信号を補償して、補償後の信号を非線形補償部に出力する線形補償部とを備えるようにしたものである。

この構成によれば、非線形歪み補償を行う場合には、バンドパスフィルタの入力信号を使用し、線形歪み補償を行う場合には、バンドパスフィルタの出力信号を使用して非線形歪みの補償ループと線形歪みの補償ループとを別々に形成しているので、チャンネル帯域外の信号も利用して非線形歪み補償の能力を高めることができる。また、伝送路側から入力されるノイズがバンドパスフィルタによって除去されるため、非線形歪み補償を精度良く行うことができる。

以上詳述したようにこの発明によれば、線形歪み補償及び非線形歪み補償を精度良く行い得る歪み補償装置を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明に係わる歪み補償装置を用いたデジタル送信装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。

図１に示す送信装置は、入力されたＴＳ（Transport Stream）信号をＥＸＣＩＴＥＲ１１においてＡＴＳＣ放送形式の信号に変調し、指定のチャンネルに周波数変換する。そして、本発明に係わる線形補償器１２及び非線形補償器１３を通過したＥＸＣＩＴＥＲ１１の出力信号を電力増幅部（ＰＡ）１４にて電力増幅し、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５にて指定チャンネルに帯域制限を行って、アンテナ１６により送信信号として送出する。

一方、上記電力増幅部１４の出力信号は、非線形補償器１３に供給される。非線形補償器１３は、上記電力増幅部１４の入力信号と出力信号とを比較して非線形歪み成分として検出し、この非線形歪み成分の逆特性を非線形歪み補償量として求め、非線形歪み補償量を線形補償器１２の出力信号に加算することで非線形歪み成分を補償して電力増幅器１４へ出力する。これにより、電力増幅器１４の持つ非線形特性と逆の特性を持たせてＥＸＣＩＴＥＲ１１の出力信号を電力増幅器１４に入力することができ、その増幅出力の非線形特性による歪み成分を補償することができる。

また、バンドパスフィルタ１５の出力信号は、フィードバック信号として線形補償器１２に供給される。線形補償器１２は、上記ＴＳ信号とフィードバック信号とを比較して線形歪み成分を検出し、この線形歪み成分の逆特性を線形歪み補償量として求め、線形歪み補償量をＴＳ信号に加算することで線形歪み成分を補償して非線形補償器１３へ出力する。これにより、バンドパスフィルタ１５の出力信号の線形特性による歪み成分を補償することができる。

次に、上記構成における運用について説明する。
以前は、図２に示す歪み補償装置が考えられていた。なお、図２において、上記図１と同一部分には同一符号を付す。

この図２に示す歪み補償装置は、送信機の最終出力より信号をフィードバックし、線形補償器１２および非線形補償器１３において、それぞれ線形歪、非線形歪を検出し各歪みの前置補償を行っていた。

送信機で使用するバンドパスフィルタ１５は指定の１チャンネルに帯域制限を行うためのもので、電力増幅器１４で生じる非線形成分はチャンネル帯域外にも発生するが、バンドパスフィルタ１５の出力信号をフィードバックして歪み補償を行っているため、チャンネル帯域外の信号が除去された信号を元に非線形歪み補償を行わなければならない。そのため、非線形歪み補償能力に制限がかかる問題があった。

そこで、本実施形態では、電力増幅器１４の非線形歪み補償をバンドパスフィルタ１５の入力信号をフィードバックして前置歪み補償を行う。バンドパスフィルタ１５の線形歪み補償は従来通りバンドパスフィルタ１５の出力信号をフィードバックして前置歪み補償を行う。

このことにより、電力増幅器１４の歪み補償はバンドパスフィルタ１５で信号の帯域制限を受けずに演算を行えるため、歪み補償機能の制限を受けることが無くなる。また、非線形フィードバックループに関してはアンテナ１６側から逆に入力されるノイズに対してバンドパスフィルタ１５が帯域制限を掛けるため、外来ノイズに対して影響を受けにくい回路構成となる。

以上のように上記実施形態では、非線形補償器１３により非線形歪み補償を行う場合には、バンドパスフィルタ１５の入力信号を使用し、線形補償器１２により線形歪み補償を行う場合には、バンドパスフィルタ１５の出力信号を使用して非線形歪みの補償ループと線形歪みの補償ループとを別々に形成している。従って、チャンネル帯域外の信号も利用して非線形歪み補償の能力を高めることができる。また、伝送路側から入力される外来ノイズがバンドパスフィルタ１５によって除去されるため、非線形歪み補償を精度良く行うことができる。

なお、上記実施形態では、ＡＴＳＣ方式の送信装置に適用した場合であるが、この発明はこれに限定されるものではなく、他の方式もしくは通信系の伝送装置における線形歪み及び非線形歪みの補正についても適用可能である。また、バンドパスフィルタ１５の出力端子にアンテナ１６を直接接続した例について説明したが、チャンネルコンバイナーを介してアンテナ１６を接続したものについても同様に実施できる。

その他、歪み補償装置の構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

この発明に係わる歪み補償装置を用いたデジタル送信装置の一実施形態の構成を示すブロック図。以前に考えられていた歪み補償装置を用いたデジタル送信装置の構成を示すブロック図。

符号の説明

１１…ＥＸＣＩＴＥＲ、１２…線形補償器、１３…非線形補償器、１４…電力増幅器、１５…バンドパスフィルタ、１６…アンテナ。

Claims

変調部にて変調され、指定のチャンネルに周波数変換された信号を入力信号として電力増幅する電力増幅部と、
この電力増幅部の出力を帯域制限して伝送路へ送出するバンドパスフィルタと、
前記電力増幅部と前記バンドパスフィルタとの間の信号線路に接続され、前記電力増幅部の出力信号を前記電力増幅部の入力側へフィードバックさせる第１のフィードバック線路と、
前記電力増幅部の前段に設けられ、前記電力増幅部の入力信号と前記第１のフィードバック線路を介して供給された前記電力増幅部の出力信号とを比較して前記電力増幅部の非線形歪み補償量を生成し、この非線形歪み補償量で前記電力増幅部の入力信号を補償して前記電力増幅部に出力する非線形補償部と、
前記バンドパスフィルタの出力端に接続され、前記第１のフィードバック線路とは別に形成され、前記バンドパスフィルタの出力信号を前記非線形補償部の入力側へフィードバックさせる第２のフィードバック線路と、
この非線形補償部の前段に設けられ、変調部からの出力信号と前記第２のフィードバック線路を介して供給された前記バンドパスフィルタの出力信号とを比較して前記バンドパスフィルタの線形歪み補償量を生成し、この線形歪み補償量で変調部からの出力信号を補償して、補償後の信号を前記非線形補償部に出力する線形補償部とを具備することを特徴とする歪み補償装置。
前記バンドパスフィルタの出力側は、アンテナに直接またはチャンネルコンバイナーを介して接続されることを特徴とする請求項１記載の歪み補償装置。