JP7619437B2 - 信号処理装置、無線通信装置、信号処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は信号処理装置、無線通信装置、信号処理方法及びプログラムに関する。

携帯電話の基地局装置は、デジタルビームフォーミングと呼ばれる技術を用いて、デジタル回路を用いてアンテナごとの送信系統における信号の位相及び振幅を調整する。アンテナから所望の方向に出力するビームを形成するために、各アンテナ端における位相及び振幅が、所定の値に合わせ込まれる。そのため、各アンテナに対応する送信系統におけるキャリブレーションが必要となる。

各アンテナ間において送信されるＤＬ信号レベルが異なる場合、ＤＬキャリブレーション信号がＤＬ信号レベルに依存して非線形歪およびメモリ効果による歪が表れ、キャリブレーションの精度が各アンテナ間において異なる問題が発生する。そのため、ディジタルプリディストーション（ＤＰＤ；Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ－Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を行う基地局装置が増えている。ＤＰＤとは、パワーアンプによる歪特性を改善するために、パワーアンプに入力される前の送信信号に対して、パワーアンプによる歪特性とは逆特性の歪み成分を重畳する処理である。この送信信号に逆特性の歪み成分を重畳することによって、パワーアンプを通過した送信信号の歪みが抑制され、パワーアンプによる歪特性が補正される。ところが、ＤＰＤを有効にした場合及び無効にした場合のいずれにおいても、キャリブレーションの精度が異なり、ＤＬキャリブレーション信号に影響を与える増幅器の非線形歪およびＤＰＤ補償処理の影響を明確化する必要がある。

特許文献１において、無線通信システムにおいて、増幅器の前段にＤＰＤを設けることにより、増幅器により生じる非線形歪みを抑圧する技術が開示されている。

特開２００９－１１１９５８号公報

増幅器によっては、その入出力特性に、増幅器の出力信号が過去の入力信号の履歴に依存することにより生じるメモリ効果を生じさせる場合がある。メモリ効果により入力信号に対する出力信号が定まらず、過去の入力信号に依存する場合がある。このメモリ効果により無線通信設定のキャリブレーション動作時にＤＬキャリブレーション信号が増幅器に入力される場合、増幅器によって増幅され、出力されるＤＬキャリブレーション信号はメモリ効果が反映される。

特許文献１において開示された技術では、ＤＰＤによるメモリ効果の抑圧はＤＬ信号に対して実施される。そのためＤＬキャリブレーション信号には送信増幅器のメモリ効果および非線形歪みが残り、正確なキャリブレーションが実行できない可能性がある。

本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであり、キャリブレーション信号における、増幅器による非線形歪及び増幅器のメモリ効果による歪を抑制する信号処理装置、無線通信装置、信号処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本開示にかかる信号処理装置は、入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整部と、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償部と、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅器と、前記調整部により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力部とを備える。

本開示にかかる無線通信装置は、入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整手段と、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償手段と、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅器と、前記調整部により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力手段とを備える。

本開示にかかる信号処理方法は、入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整ステップと、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償ステップと、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅ステップと、前記調整部により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力ステップとを備える。

本開示にかかるプログラムは、入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整処理と、前記調整部により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、増幅器に対して出力する出力処理を信号処理装置に実行させる。

本開示によれば、キャリブレーション信号における、増幅器による非線形歪及び増幅器のメモリ効果による歪を抑制する信号処理装置、無線通信装置、信号処理方法及びプログラムを提供することができる。

本開示における実施形態１にかかる信号処理装置の構成図である。 本開示における実施形態２にかかる信号処理装置の概念構成図である。 本開示における実施形態２にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。 本開示における実施形態２にかかるＢＢユニットの構成を示すブロック図である。 本開示における実施形態２にかかるＦＥユニットの構成を示すブロック図である。 本開示における実施形態２にかかるＤＬ及びＵＬの各タイミングにおける無線通信装置のパワーレベルを示す図である。 本開示における実施形態２にかかるＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置の一例を示す図である。 関連するアンテナ配置の一例を示す図である。 関連する送信増幅器のＡＭ－ＡＭ特性の一例を示す図である。 関連する各アンテナ間の位相差の一例を示す図である。 関連するデータビームフォーミングに係る無線信号出力時の水平方向放射パターンの角度スペクトラムを示す図である。 関連する増幅器が信号に与えるＡＭ－ＡＭ特性の一例を示す図である。 関連する増幅器が信号に与えるＡＭ－ＰＭ特性の一例を示す図である。 本開示における実施形態２にかかるＤＰＤ補償処理後のＡＭ－ＡＭ特性の一例を示す図である。 本開示における実施形態２にかかるＤＰＤ補償処理後のＡＭ－ＰＭ特性の一例を示す図である。 本開示における実施形態３にかかるＤＬ信号の周波数帯域幅の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

＜実施形態１＞
本実施形態について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかる信号処理装置１０の構成図である。

本実施形態における信号処理装置１０は、調整部１１、補償部１２、増幅器１３及び出力部１４を備える。

調整部１１は、入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、入力信号とキャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する。補償部１２は、入力信号と、キャリブレーション信号との歪補償を行う。増幅器１３は、入力信号と、キャリブレーション信号とを増幅する。出力部１４は、調整部１１により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、増幅器１３に対して出力する。

本実施形態における信号処理装置１０によれば、キャリブレーション信号における、増幅器による非線形歪及び増幅器のメモリ効果による歪を抑制することができる。

＜実施形態２＞
本実施形態の信号処理装置１００について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態にかかる信号処理装置１００の概念構成図である。

本実施形態における信号処理装置１００の構成について、図２を用いて説明する。図２は本実施形態における信号処理装置１００の構成図である。信号処理装置１００は、ＤＬ信号モニタ部１０１、ＣＡＬ－ＴＲＸ１０２、歪補償部１０３及び増幅器１０４を備える。なお、図２において信号処理装置１００を１系のみ図示するが、これを２系以上備えてもよい。

ＤＬ信号モニタ部１０１は、入力信号であるＤＬ信号を入力してＤＬ信号に対して、ＤＬキャリブレーション信号を生成するための演算を実行する。ＤＬ信号モニタ部１０１が演算した結果はＣＡＬ－ＴＲＸ１０２及び歪補償部１０３に入力される。ＤＬ信号モニタ部１０１において実行される演算の具体的な例として、ＤＬ信号の平均電力値を算出する。ＤＬ信号の任意の時間においてＩ及びＱに対して以下の式１の演算を行うことにより平均電力値を算出することができる。Ｉ及びＱは、それぞれＤＬ信号のｓｉｎ軸及びｃｏｓ軸における信号電力を示す。

平均電力値の算出は、少なくとも信号処理装置１００のキャリブレーション動作時に実行される。キャリブレーション動作については後に説明する。

ＣＡＬ－ＴＲＸ１０２は、ＤＬ信号モニタ部１０１が演算した結果に基づいて、ＤＬキャリブレーション信号を生成する。ＣＡＬ－ＴＲＸ１０２はキャリブレーション動作時に、ＤＬキャリブレーション信号を歪補償部１０３に入力する。

歪補償部１０３は、受信したＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号が入力され、各信号に対して増幅器１０４より生じる非線形歪およびメモリ効果を補償する歪補償処理を行う。歪補償処理は、ＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を用いて行われるものとする。ＤＬキャリブレーション信号は、歪補償部１０３において、格納するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を用いてＤＰＤ補償処理を実行する。歪補償部１０３から出力されたＤＬキャリブレーション信号は増幅器１０４に入力される。

より具体的には、歪補償部１０３は、増幅器１０４が入力信号に対して与える非線形歪およびメモリ効果の影響を抑圧するため、増幅器１０４から出力される信号をＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に入力される信号と等しくする処理を行う。ＤＰＤの内部には、振幅および位相に関する歪補償のためのＤＰＤ補償係数が格納される。歪補償部１０３は、選択したＤＰＤ補償係数を用いて、入力信号にＤＰＤ補償処理を実行する。例えば歪補償部１０３には、入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）の値と、その値に対応するＤＰＤ補償係数が関連付けられたＬＵＴが格納されている。歪補償部１０３は入力信号の値を判定し、ＤＰＤ補償処理を実行する。このＤＰＤ補償処理はＤＰＤ補償係数を適宜更新する。ＤＰＤ補償係数は、増幅器１０４の非線形歪の原因となる非線形ＡＭ－ＡＭ／ＡＭ－ＰＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｅｌａｔｉｏｎ）を補償するための係数である。歪補償部１０３は、入力信号の特性に基づいて、振幅および位相に関する適切なＤＰＤ補償係数を選択する。

増幅器１０４は、歪補償部１０３から入力されたＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号を増幅して出力する。増幅器１０４から出力されたＤＬキャリブレーション信号はＣＡＬ－ＴＲＸ１０２に入力され、歪補償部１０３に入力したＤＬキャリブレーション信号と増幅器１０４から出力されたＤＬキャリブレーション信号を比較することによってＤＬ－ＣＡＬを算出する。ここで、歪補償部１０３に入力するＤＬキャリブレーション信号の平均電力値はＤＬ信号モニタ部１０１から受け取った平均電力値の値に基づいて、ＤＬ信号の平均電力値と同じ値になるように演算した信号とする。

上述の処理により、ＤＬ信号とＤＬキャリブレーション信号は増幅器１０４から受ける非線形歪およびメモリ効果の影響が同等になり、同じＤＰＤ補償係数を用いて非線形歪およびメモリ効果の影響を抑圧するこができる。

ここで、本実施形態における無線通信装置２００について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における無線通信装置２００の構成を示すブロック図である。無線通信装置２００は、図２において示した信号処理装置１００を、無線通信装置２００として用いた場合の例である。

無線通信装置２００は、５Ｇ用超多素子ＡＡＳ（Ａｃｔｉｖｅ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載し、例えば、基地局装置に設けられる装置である。図３に示すように、無線通信装置２００は、ＢＦ－ＢＢ部２２０と、ＡＡＳ部２１０とを備える。

ここで、ＡＡＳ部２１０は、光トランシーバ２０１、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３、送受信機を含む３２個のアンテナ２０４、分配合成器２０５、ＳＷ（Ｓｗｉｔｃｈ）２０６及びＣＡＬ－ＴＲＸ（キャリブレーション用送受信機）２０７を備える。なお、本実施形態においてアンテナ２０４は３２個のアンテナ及び送受信機を備えることとしたが、アンテナ２０４及び送受信機は、同数以外の配列及び数を備えてもよい。また、これらの各部を制御する図示しない制御部を備えてもよい。なお、以下に示すアップリンク（ＵＬ）とは、図示しないＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｍｅｎｔ：端末）から無線通信装置２００への通信路を意味し、ダウンリンク（ＤＬ）とは、無線通信装置２００からＵＥへの通信路を意味する。

ＢＦ－ＢＢ部２２０は、ビームフォーミング信号を生成する機能を有するベースバンド部である。ＢＦ－ＢＢ部２２０は、予め設定された受信系特性［ＣＡＬ－ＲＸ（固定）］を、内部に格納する。また、ＢＦ－ＢＢ部２２０は、無線通信装置２００が起動した場合及び周期的に、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２が動作することにより取得した、各信号チャネルの特性ＴＸ＃ｎ＊［ＣＡＬ－ＲＸ］を内部に格納し、新たな値が得られる度に更新する。ＢＦ－ＢＢ部２２０は、これらの値を利用し、通信用の通信信号をＡＡＳ２１０に出力することによって、ＤＬ方向の通信を行う。

次に、ＡＡＳ部２１０が備える各部について説明する。光トランシーバ２０１は、ＢＦ－ＢＢ部２２０とＴＲＸ－ＢＢ部２０２との間において送受信される信号（例えば、複数レイヤ信号）の光電変換及びその逆の変換を行う。光トランシーバ２０１とＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３との間において、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２が、送受信される通信信号を媒介する。

ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、ＤＬキャリブレーション動作時に、ＩＱ信号であるＤＬキャリブレーション信号を生成し、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３、分配合成器２０５及びＳＷ２０６を介してＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に出力する。さらに、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、ＵＬキャリブレーション動作時に、ＩＱ信号であるＵＬキャリブレーション信号を生成し、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に直接出力する。このように、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、送受信機ベースバンド部として機能する。

ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、光トランシーバ２０１とＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３との間において、送受信される通信信号を媒介するユニットであり、３２個のＢＢユニット３００＃０～＃３１を備える。以下、ＢＢユニット３００＃０～＃３１を区別する必要がない場合は、単にＢＢユニット３００と記載する。

ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、無線通信装置２００が起動した場合及び周期的に、ＤＬ又はＵＬキャリブレーション動作を実行することにより、キャリブレーションウェイト（以下、ＣＡＬウェイトと記載）を、入力信号であるＤＬ信号又はＵＬ信号について決定し、記憶する。このＤＬ／ＵＬ―ＣＡＬウェイトは、後述の各ＴＸ又はＲＸの振幅及び位相のばらつきを補正するための値であり、ＤＬ／ＵＬ―ＣＡＬ信号に基づいて、ＤＬ／ＵＬキャリブレーション動作により決定される。

データビームフォーミングによる複数レイヤから成る空間多重信号を無線通信装置２００が送信する際、無線通信装置２００が通信するＵＥに出力する電波のビームが、無線通信装置２００が通信しないＵＥ（他のＵＥ）に干渉を与えることがあるため、その干渉を軽減することが好ましい。そのため、無線通信装置２００から、あるＵＥの方向にデータを送信するためのビームパターンを形成してビームを放射する際、他のＵＥの方向には、放射されるビームのパターンとしてヌル（Ｎｕｌｌ）が形成される。ＤＬキャリブレーションは、ヌルの所望の角度及び深さを確保するためになされるものである。

ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、ＤＬキャリブレーションを実行する場合、ＤＬキャリブレーション信号を生成し、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３、分配合成器２０５及びＳＷ２０６を介して、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に送信する。ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は、内部を通過したＤＬキャリブレーション信号をＴＲＸ－ＢＢ部２０２に出力する。ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、元のＤＬキャリブレーション信号と、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７が受信したＤＬキャリブレーション信号との振幅及び位相の差分を測定することにより、その差分を逆補正すべく、各信号チャネルに適用するＤＬ－ＣＡＬウェイトを決定する。

また、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、ＵＬキャリブレーションを実行する場合、ＵＬ―ＣＡＬ信号を生成し、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に入力する。ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は、ＣＡＬネットワーク内部を通過したＵＬ―ＣＡＬ信号を、ＳＷ２０６、分配合成器２０５を介して、ＦＥユニット４００に入力する。受信機ＲＸは、ＵＬ―ＣＡＬ信号をＴＲＸ－ＢＢ部２０２に入力する。ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、元のＵＬ―ＣＡＬ信号と、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７が送信したＵＬ―ＣＡＬ信号との振幅及び位相の差分を測定する。ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、振幅及び位相の差分を用いて逆補正すべく、各ＦＥユニット４００のＴＲＸ４０１の受信機ＲＸに適用するＵＬ－ＣＡＬウェイトを決定する。このようにして、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、送受信機ベースバンド部として機能する。

ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３は、３２個のＦＥユニット４００＃０～＃３１を備える。以下、ＦＥユニット４００＃０～＃３１を特に区別する必要がない場合は、単にＦＥユニット４００と記載する。

アンテナ２０４は、各ＴＲＸ４０１、各送信増幅器４０２及び各受信増幅器４０６に対応して設けられるアンテナである。アンテナ２０４は、＋４５度と－４５度の互いに直交する偏波を有する偏波供用アンテナであって、例えば８セットのものが４個、つまり合計３２個設けられている。このとき、１つのアンテナ素子において２偏波供用となるため、アンテナは６４個に相当する。各アンテナ２０４は、各ＦＥユニット４００から受信したＲＦ信号を、無線信号によって１又は複数のＵＥに送信する。なお、各アンテナ２０４の前段側に、フィルタ及びデュプレクサの少なくともいずれかが設けられていても良い。

分配合成器２０５は、無線通信装置２００がＤＬキャリブレーションを実行する場合に、各ＳＷ４０４から出力されたＤＬ－ＣＡＬ信号を合成し、合成されたＤＬ－ＣＡＬ信号をＳＷ２０６に出力する。また、分配合成器２０５は、ＵＬキャリブレーションを実行する場合は、ＳＷ２０６から出力されたＵＬ－ＣＡＬ信号を分配し、分配されたＵＬ－ＣＡＬ信号を各ＳＷ４０４に出力する。

ＳＷ２０６は、信号方向を切り替えるスイッチである。ＳＷ２０６は、無線通信装置２００がＤＬキャリブレーションを実行する場合は、分配合成器２０５から出力されたＤＬ－ＣＡＬ信号をＳＷ２０６に出力させる。また、ＳＷ２０６は、無線通信装置２００がＵＬキャリブレーションを実行する場合は、ＳＷ２０６から出力されたＵＬ－ＣＡＬ信号を分配合成器２０５に出力させる。

ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は、無線通信装置２００がＤＬキャリブレーションを実行する場合に、ＳＷ２０６から出力されたＤＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）をＤＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）に変換する。そして、変換したＤＬ－ＣＡＬ信号をＴＲＸ－ＢＢ部２０２に出力する。

また、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は、無線通信装置２００がＵＬキャリブレーションを実行する場合に、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２から出力されたＵＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）をＵＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）に変換し、変換したＵＬ－ＣＡＬ信号をＳＷ２０６に出力する。なお、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は、ＴＲＸ４０１と同様に、図示しない送信機及び受信機を備えてもよい。

ここで、ＢＢユニット３００の構成について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態におけるＢＢユニット３００の構成を示すブロック図である。

ＢＢユニット３００は、ＤＬ信号モニタ部３０１、ＣＦＲ処理部３０２及びＤＰＤ処理部３０３を備える。なお、ＢＢユニット３００＃０～＃３１の各々は、図４に示したＢＢユニット３００と同じ構成を有する。

ＣＦＲ処理部３０２は、ＢＦ－ＢＢ部２２０から出力され、光トランシーバ２０１を介して入力されたＩＱ信号（複数レイヤ信号）の最大電力成分を抑圧するための閾値であるＣＦＲ閾値によって制限する。具体的に、ＣＦＲ処理部３０２は、入力された複数レイヤ信号における振幅成分のうち、ＣＦＲ閾値によって設定された電力のピークレベルを超えた信号振幅成分を、ＣＦＲ閾値以下である最大電力成分を抑圧して、ＤＰＤ処理部３０３に出力する。

なお、ＣＦＲ処理部３０２においてピークレベルを抑圧する理由は次のとおりである。ピークレベルが抑圧されない場合、高いピークレベルを有する送信信号が、ＣＦＲ処理部３０２の後段の送信増幅器４０２に出力される可能性がある。その場合、送信増幅器４０２の飽和出力レベルにおいてハードクリッピングが生じることによって、高次の混変調の非線形歪成分が発生し、ＤＰＤ処理部３０３が、この非線形歪成分を十分に歪補償できない状態となることがある。この状態を回避するため、ＣＦＲ処理部３０２は、送信増幅器４０２に入力される送信信号のピークレベルを制限し、送信増幅器４０２の出力レベルが飽和レベルを超過しないように、送信信号を調整している。

ＤＰＤ処理部３０３は、各ＣＦＲ処理部３０２と、各ＴＲＸ４０１との間に設けられる。ＤＰＤ処理部３０３は、ＣＦＲ処理部３０２から出力されたＩＱ信号（複数レイヤ信号）と、ＦＢ（Ｆｅｅｄｂａｃｋ）パスを介して戻され、送信増幅器４０２の非線形度に基づく非線形歪みが加わったＩＲ信号（複数レイヤ信号）とを比較する。ＤＰＤ処理部３０３は、この比較によって、送信増幅器４０２において生じるＡＭ－ＡＭ／ＡＭ－ＰＭの入出力特性における非線形の歪みを補償すべく、入力信号に非線形度を逆補正した重み付けを与える補償を行う。

ＤＰＤ処理部３０３は、後段の増幅器３０２の入出力特性と逆の特性を表すＤＰＤ補償係数に基づいて、ＣＦＲ処理部３０２から出力された無線通信用のＩＱ信号の振幅及び位相を補償するＤＰＤ補償処理を行い、ＤＰＤ補償処理がなされた信号をＴＲ信号としてＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３に出力する。ＤＰＤ処理部３０３がＴＲＸ４０１毎に設けられることによって、個別のＴＲＸ４０１の特性に基づいたＤＰＤ補償処理を実行することができる。このＤＰＤ補償処理は、非線形歪放射を抑圧し、ＤＬ信号のＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）性能を向上するために行われる。なお、ＤＰＤ補償処理によって、送信増幅器４０２のＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）やＡＣＬＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｌｅａｋａｇｅ Ｒａｔｉｏ）を改善することもできる。

以下、ＦＥユニット４００の構成について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態におけるＦＥユニット４００の構成を示すブロック図である。

ＦＥユニット４００は、ＴＲＸ４０１、送信増幅器４０２、方向性結合器４０３、ＳＷ４０４、ＯＲＸ（Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）４０５及び受信増幅器４０６を備える。なお、ＦＥユニット４００＃０～＃３１の各々は、図５に示したＦＥユニット４００と同じ構成を有する。

ＴＲＸ４０１は、送受信機であり、不図示の送信機ＴＸ及び受信機ＲＸを備えている。送信機ＴＸは、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２から受信したＩＱ信号をＲＦ信号に変換し、アンテナ２０４又はＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に出力する。無線通信装置２００が無線信号を送信する場合には、送信機ＴＸはＲＦ信号をアンテナ２０４に出力し、ＤＬキャリブレーションを実行する場合には、送信機ＴＸは分配合成器２０５を介してＣＡＬ－ＴＲＸ２０７にＤＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）を出力する。

受信機ＴＸは、アンテナ２０４又はＣＡＬ－ＴＲＸ２０７から受信したＲＦ信号をＩＱ信号に変換し、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２に出力する。無線通信装置２００がＵＥから無線信号を受信する場合には、ＴＲＸ４０１はＲＦ信号をアンテナ２０４から受信する。ＵＬキャリブレーションが実行される場合には、ＴＲＸ４０１はＣＡＬ－ＴＲＸ２０７から分配合成器２０５を介してＵＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）を受信する。そして、受信したＵＬ－ＣＡＬ信号をＵＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）に変換し、変換したＵＬ－ＣＡＬ信号を、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２を介してＢＦ－ＢＢ部２２０に出力する。

各送信増幅器４０２は、各アンテナ２０４と、各アンテナ２０４に対応して設けられたＴＲＸ４０１との間に配置される。送信増幅器４０２は、ＴＲＸ４０１から出力されたＲＦ信号（無線通信用の信号又はＤＬ－ＣＡＬ信号）を増幅して、方向性結合器４０３に出力する。

各方向性結合器４０３は、各送信増幅器４０２と各アンテナ２０４との間に設けられたカプラである。方向性結合器４０３は、各送信増幅器４０２から出力されたＲＦ信号をアンテナ２０４に出力すると共に、対応するＯＲＸ４０５に出力する。ＯＲＸ４０５は、出力されたＲＦ信号をＦＢパスによってＤＰＤ処理部３０３に出力し、ＤＰＤ処理部３０３は、出力されたＲＦ信号を受信して、上述の処理を行う。

ＳＷ４０４は、ＡＡＳ部２１０の制御部からの制御信号に基づいて、ＴＲＸ４０１に入力又は出力される信号を切り替えるスイッチである。すなわち、ＡＡＳ部２１０の制御によって、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３の接続先が切り替えられる。具体的には、無線通信装置２００が無線通信中の場合には、各信号チャネル０～＃３１において、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３とアンテナ２０４が接続され、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３とＣＡＬ－ＴＲＸ２０７とは接続されないよう、ＳＷ４０４が制御される。これにより、データ送信時には、ＴＲＸ４０１からのＲＦ信号をアンテナ２０４に出力される一方、データ受信時には、ＳＷ４０４は、アンテナ２０４からのＲＦ信号をＴＲＸ４０１に出力させる。

これに対し、無線通信装置２００がＤＬ／ＵＬキャリブレーションを実行する場合、各信号チャネル＃０～＃３１において、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３とＣＡＬ－ＴＲＸ２０７が接続され、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３とアンテナ２０４とは接続されないよう、ＳＷ４０４が制御される。換言すると、ＴＲＸ４０１と、分配合成器２０５とが接続される一方、アンテナ２０４とＴＲＸ４０１との接続は解除される。なお、無線通信装置２００がＤＬキャリブレーションを実行する場合は、送信増幅器４０２から出力されたＤＬ－ＣＡＬ信号が分配合成器２０５に入力される。また、無線通信装置２００がＵＬキャリブレーションを実行する場合は、分配合成器２０５から出力されたＵＬ－ＣＡＬ信号が受信増幅器４０６に入力される。

無線通信装置２００は、各ＳＷ４０４を制御することにより、各ＴＲＸ４０１において処理するＤＬ／ＵＬ－ＣＡＬ信号が、他システムからの干渉の影響を受けることを回避する。すなわち、各ＴＲＸ４０１において処理するＤＬ／ＵＬ－ＣＡＬ信号に干渉成分が含まれなくなるので、ＡＡＳ部２１０は、各ＴＲＸ４０１に適用するＣＡＬウェイトを正確に決定することが可能である。また、ＤＬ／ＵＬキャリブレーションが完了すると、ＡＡＳ部２１０の制御部は、各ＴＲＸ４０１と、各アンテナ２０４とが接続されるように、各ＳＷ４０４を制御する。

各受信増幅器４０６は、入力されたＲＦ信号（無線通信用の信号又はＵＬ－ＣＡＬ信号）を増幅して、対応するＴＲＸ４０１に出力する。

＜ＤＬキャリブレーション動作について＞
ここで、無線通信装置２００のＤＬキャリブレーション動作について説明する。

まず、ＤＬキャリブレーション動作について説明する。まず、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、予め設定されたＤＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）をＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３に出力する。ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３内の各ＴＲＸ４０１（の送信機ＴＸ）は、ＤＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）をＤＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）に変換する。各ＴＲＸ４０１において変換されたＤＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）は、送信増幅器４０２及びＳＷ４０４を介して、分配合成器２０５に出力され、分配合成器２０５において合成される。分配合成器２０５において合成されたＤＬ－ＣＡＬ信号は、ＳＷ２０６を介してＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に入力される。なお、ＡＡＳ部２１０は、信号チャネル毎にタイミングを分けてＤＬ－ＣＡＬ信号を出力しても良い。

ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は、受信したＤＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）をＤＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）に変換して、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２に出力する。ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７から送出されたＤＬ－ＣＡＬ信号は、各ＴＲＸ４０１＃ｎから送出されたＤＬ－ＣＡＬ信号が周波数多重により合成された状態になっている。そのため、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７から送出されたＤＬ－ＣＡＬ信号を、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により周波数分離する。その上で、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、信号チャネル＃０～＃３１毎に、ＤＬ－ＣＡＬ信号を抽出し、ＤＬ－ＣＡＬウェイトを計算する。

具体的には、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、信号チャネル毎に送信されたＤＬ－ＣＡＬ信号のＤＬ－ＣＡＬ信号と、元の（すなわち送信前の）ＤＬ－ＣＡＬ信号との振幅及び位相の差分を測定することにより、信号チャネル毎のＤＬ－ＣＡＬ信号の振幅及び位相のばらつきを学習する。ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、その学習結果を基に、各ＴＲＸ４０１＃ｎのＤＬ－ＣＡＬウェイトを計算する。

ここで、各ＴＲＸ４０１＃ｎのＤＬ－ＣＡＬウェイトは、以下の式２によって表されるように、ＴＲＸ４０１＃ｎの送信系特性（振幅及び位相特性）［ＴＸ＃ｎ］と、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７の受信系特性（振幅及び位相特性）［ＣＡＬ－ＲＸ］とが乗算されたものになる。

以上の処理において、ＤＬキャリブレーション学習が終了する。ＢＦ－ＢＢ部２２０は、このＤＬ－ＣＡＬウェイトを内部に格納する。以降、通常のＤＬに係る無線通信時には、ＢＦ－ＢＢ部２２０は、各ＴＲＸ４０１に対し、その各ＴＲＸ４０１について、上述のＤＬ－ＣＡＬウェイトを用いて重み付けしたＤＬ信号を出力することになる。

＜ＤＬ動作の動作例について＞
続いて、ＡＡＳ部２１０のＤＬ動作の動作例について説明する。ＢＦ－ＢＢ部２２０は、ＢＦ信号（ＩＱ信号）を内部の回路においてで生成する。そして、生成したＢＦ信号を、信号チャネル＃０～＃３１の各々について、上述のＤＬ－ＣＡＬウェイトを用いて補正した上で、光トランシーバ２０１を介してＴＲＸ－ＢＢ部２０２に出力する。なお、ＢＦ－ＢＢ部２２０とＴＲＸ－ＢＢ部２０２との間に光トランシーバ２０１を設けず、ＢＦ－ＢＢ部２２０とＴＲＸ－ＢＢ部２０２とが直結した構成であっても良い。この場合、ＢＦ－ＢＢ部２２０は、外部のＤＵ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）と、光トランシーバ２０１を介して接続される構成となる。

具体的には、ＢＦ－ＢＢ部２２０は、ＤＬ－ＣＡＬウェイトを分母に、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７の固定の受信系特性［ＣＡＬ－ＲＸ（固定）］を分子に持つ分数を、ＢＦ信号に乗算する。補正後のＢＦ信号は、以下の式３のように表される。なお、［ＣＡＬ－ＲＸ（固定）］は、ＢＦ－ＢＢ部２２０の記憶部（不図示）に予め格納されている。

補正後のＢＦ信号は、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２の各ＴＲＸ４０１＃ｎにおいてＩＱ信号からＲＦ信号に変換されて送信され、各送信増幅器４０２＃ｎにおいて増幅され、ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３から出力される。ＦＲＯＮＴ－ＥＮＤ部２０３から出力されたＢＦ信号は、各ＴＲＸ４０１＃ｎを通過し、以下の式４のように表される。

式４は、［ＴＸ＃ｎ］を消去して簡単に表現すると、以下の式５のように表される。

式５において、［ＣＡＬ－ＲＸ（固定）］＝［ＣＡＬ－ＲＸ］であれば、ＢＦ信号は理想状態になり、理想状態のＢＦ信号が各アンテナ２０４＃ｎから送信されることになる。なお、［ＣＡＬ－ＲＸ（固定）］＝［ＣＡＬ－ＲＸ］となるには、ＣＡＬ－ＲＸの安定性が重要となる。

以上の動作を行うことにより、各送信機ＴＸ＃ｎの振幅及び位相特定のばらつきを補償することが可能となる。このＤＬキャリブレーション動作により、データビームフォーミングによって複数レイヤの空間多重無線信号を送信する際に、他のＵＥ方向に形成されるヌルの角度及び深さを精度良く設定することができる。また、空間の各方向における３次相互変調歪み起因の非線形歪放射が生ずることも抑制することができる。

なお、以上に示したＤＬ－ＣＡＬウェイトの更新は、後述のとおり、ファンビームフォーミング（Ｏｍｎｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｂｒｏａｄ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ相当のＢｅａｍ Ｐａｔｔｅｒｎ形状）による無線信号の送信と、データビームフォーミングによる無線信号の送信間になされても良い。また、ＤＬ－ＣＡＬウェイトの更新は、定期的になされても良い。さらに、環境変化（例えば温度変化）や信号の経時変化が生じたことを、無線通信装置２００のセンサが検知したことをトリガとして、無線通信装置２００がＤＬ－ＣＡＬウェイトを更新しても良い。この場合の更新周期は、例えば１分以上の周期としてもよいがこれに限らない。

＜ＵＬキャリブレーション動作について＞
次に、ＵＬ信号を入力信号とする場合におけるＵＬキャリブレーション動作について説明する。ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、予め設定されたＵＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）を、直接ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に出力する。ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は、ＵＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）をＵＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）に変換する。ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７において変換されたＵＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）は、ＳＷ２０６を介して、分配合成器２０５に出力され、分配合成器２０５において分配される。分配合成器２０５において分配されたＵＬ－ＣＡＬ信号は、各ＳＷ４０４及び受信増幅器４０６を介して、各ＴＲＸ４０１に出力される。各ＴＲＸ４０１は、ＵＬ－ＣＡＬ信号（ＲＦ信号）をＵＬ－ＣＡＬ信号（ＩＱ信号）に変換して、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２に出力する。

ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、各ＴＲＸ４０１が受信したＵＬ－ＣＡＬ信号のＵＬ－ＣＡＬ信号と、元のＵＬ－ＣＡＬ信号との振幅及び位相の差分を測定し、ＵＬ－ＣＡＬ信号の振幅及び位相のばらつきを学習する。ＴＲＸ－ＢＢ部２０２は、学習結果に基づいて、各ＴＲＸ４０１のＵＬ－ＣＡＬウェイトを計算する。

以上の処理によって、ＵＬキャリブレーション動作が終了する。ＢＦ－ＢＢ部２２０は、このＵＬ－ＣＡＬウェイトを内部に格納する。以降、通常のＵＬに係る無線通信時には、ＢＦ－ＢＢ部２２０は、各ＴＲＸ４０１に対し、その各ＴＲＸ４０１について、上述のＵＬ－ＣＡＬウェイトを用いて重み付けしたＵＬ信号を出力することになる。

＜キャリブレーション実行タイミングについて＞
次に、ＤＬ及びＵＬキャリブレーション実行タイミングについて説明する。上述のとおり、無線通信装置２００は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：ＴＤＤ通信方式）モードによる無線通信を行う無線通信装置であってもよい。ＴＤＤモードは、上下リンク（ＵＬ／ＤＬ）において同一周波数を用いて、時間的にＤＬ通信及びＵＬ通信を切り替えて送受信を行う通信方式である。ＤＬ通信にはＤＬサブフレームが伝送され、ＵＬ通信にはＵＬサブフレームが伝送される。また、ＤＬ通信からＵＬ通信に切り替わるタイミングにおいては、スペシャルサブフレームが伝送される。スペシャルサブフレームは、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、ＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）及びＧＰ（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）により構成されるサブフレームである。ＤｗＰＴＳはＤＬ通信のためにリザーブされるフィールドであり、ＵｐＰＴＳはＵＬ通信のためにリザーブされるフィールドであり、ＧＰはＤＬ通信及びＵＬ通信が行なわれないフィールドである。

無線通信装置２００において、ＤＬ通信及びＵＬ通信が行われないＧＰ（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）の時間区間においては、ＴＲＸ４０１における送信機ＴＸ及び受信機ＲＸは共に排他的にＯＦＦ／ＯＮ状態となる。無線通信装置２００は、例えば、スペシャルサブフレームのＧＰの時間区間にＤＬキャリブレーション及びＵＬキャリブレーションの少なくともいずれかを実行する。

ここで、キャリブレーション実行時の送信機パワーレベルについて図６を用いて説明する。図６は、ＤＬ及びＵＬの各タイミングにおける無線通信装置２００のパワーレベルを示す図である。図６の横軸は時間を示し、縦軸はパワーレベルを示す。図６の実線Ｌ１は無線通信装置２００の送信機ＴＸの送信パワーレベルの遷移を示している。

図６によれば、当初のトランスミッタオフ区間においてオフパワーレベルであった送信パワーレベルが、トランスミッタ遷移区間を経てトランスミッタオン区間においてオンパワーレベルとなり、再度のトランスミッタ遷移区間を経てトランスミッタオフ区間においてオフパワーレベルとなることがわかる。

なお、図６において、ＵＬトランスミッションと記載されている時間区間は、ＵＬ通信の時間区間であることを示す。また、ＤＬトランスミッションと記載されている時間区間は、ＤＬ通信の時間区間であることを示している。また、ＧＰ又はＵＬトランスミッションと記載されている時間区間は、ＧＰ又はＵＬ通信の時間区間であることを示している。

無線通信装置２００は、スペシャルサブフレームのＧＰの時間区間（トランスミッタ遷移区間）にＤＬキャリブレーション又はＵＬキャリブレーションを実行する。この時間区間は、アップリンク－ダウンリンクフレームタイミングの区間内に含まれる。図６に示すように、ＧＰ内において、図６の（ａ）送信機ＴＸがＯＦＦからＯＮの状態に遷移する時間区間、及び図６の（ｂ）ＯＮからＯＦＦの状態に遷移する時間区間は、例えば１０μｓである。無線通信装置２００は、図６の（ａ）又は（ｂ）の少なくともいずれかの区間において、上述のＤＬキャリブレーション又はＵＬキャリブレーションを実行することができる。つまり、この例において、ＤＬ／ＵＬ－ＣＡＬ信号の出力時間は、１０μｓ以内であれば良い。また、キャリブレーションの主目的は、３２個のＴＲＸ４０１間の線形域における、振幅及び位相の周波数特性の一元化にある。そのため、ＤＬ／ＵＬ－ＣＡＬ信号のパワーを、ＤＬ／ＵＬ－ＣＡＬ信号が非線形劣化を受けない様、最大定格以下であって、必要なＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を確保できるレベルまで下げる事が重要である。このようにして、各ＴＸ又はＲＸの振幅及び位相のばらつきを補正するための値であるＤＬ－ＣＡＬウェイトは、ＧＰの時間区間において周期的に算出され、ＢＦ－ＢＢ部２２０内部に格納される。

＜ＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置について＞
ここで、ＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置について説明する。ここでは、各ＴＲＸ＃ｎ毎に周波数直交させたＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置の例を用いて説明する。図３に示したとおり、３２個のＴＲＸ＃ｎが設けられている場合における、各送信機ＴＸ＃ｎ用のＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置の例について説明する。

図７を参照して、各送信機ＴＸ＃ｎ用のＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置の例について説明する。図７は、ＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置の一例を示す図である。

図７において、１つの送信機ＴＸ＃ｎのＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置において、ＤＬ－ＣＡＬ信号の送出に用いるサブキャリアが、Ｘ［ＭＨｚ］の間隔によって配置されている。そして、隣接する送信機ＴＸ＃ｎ同士では、ＤＬ－ＣＡＬ信号の周波数配置が、周波数方向にＹ［ＭＨｚ］だけシフトされている。なお、ｆｓｃ０［ＭＨｚ］は、基準となる周波数である。

図７に示される例においては、以下の２つの周波数配置条件Ａ１，Ａ２を満たす必要がある。
周波数配置条件Ａ１： Ｘ［ＭＨｚ］＞Ｙ［ＭＨｚ］×（送信機ＴＸ＃ｎの数－１） を満たす。
周波数配置条件Ａ２： 信号帯域幅の範囲内に、送信機ＴＸ＃１用のＤＬ－ＣＡＬ信号の最下限のサブキャリアｓｃ０の周波数"ｓｃ０＝ｆｓｃ０［ＭＨｚ］"から、送信機ＴＸ＃３１用のＤＬ－ＣＡＬ信号の最上限のサブキャリアｓｃｋの周波数"ｓｃｋ＝ｆｓｃ０＋３１Ｙ＋ｋＸ［ＭＨｚ］"が入っている。

＜関連技術にかかる課題について＞
次に、関連技術に係る課題について説明する。図８は、関連技術におけるアンテナ２０４＃０～＃３１の配置例を示す。図８に示す数字はアンテナ２０４の番号を示すものであって、例えば「１」は「♯１」のアンテナが配置されていることを示す。図８の例では、アンテナ２０４は、８個のアンテナが４列並んで配置されており、同じ列にあるアンテナ２０４は、同じ無線信号を出力する。例えば、図８における（ａ１）、（ａ２）、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｃ１）、（ｃ２）、（ｄ１）、（ｄ２）のそれぞれに属する４個のアンテナは、同じ無線信号を出力する。したがって、これらの列における４個のアンテナの電波強度は略同一となる。

アンテナ２０４＃０～＃３１は、例えば、ファンビームフォーミングによる無線信号の送信と、データビームフォーミングによる無線信号の送信をすることができる。ここで、ファンビームフォーミングによる無線信号の送信とは、無線通信装置２００の正面及び正面から水平方向において所定の角度分の範囲に対して、略一定の強度の無線信号を送信することを意味し、例えばブロードキャストなデータ送信に用いられる。これに対し、データビームフォーミングによる無線信号の送信とは、無線通信装置２００の正面や水平方向のある一定の角度方向に対して強度が強い無線信号を送信する一方、別のＵＥ方向にはヌルを形成し、強度が低い無線信号を送信することを意味する。この無線信号の送信方法は、特定のＵＥに対するデータ通信に用いられる。

アンテナ２０４＃０～＃３１が、ファンビームフォーミングによって無線信号を送信する場合に、例えば、（ａ１）及び（ａ２）は最大定格の無線信号を出力し、（ｂ１）及び（ｂ２）、（ｃ１）及び（ｃ２）、（ｄ１）及び（ｄ２）の順に電波強度が高い無線信号を出力する。つまり、図８に示すアンテナの中央部分から外側になるにつれて、出力する無線信号の強度が下がる。一例として、ＢＦ－ＢＢ部２２０は、（ａ１）、（ａ２）に対応する送信増幅器４０２に、最大－１４ｄＢＦＳ（平均）の入力信号を出力し、（ｂ１）、（ｂ２）に対応する送信増幅器４０２には、最大－２４ｄＢＦＳ（平均）の入力信号を出力する。

なお、（ａ１）、（ａ２）及び（ｃ１）、（ｃ２）に対応する送信増幅器４０２の入力信号の位相は同じであり、（ｂ１）、（ｂ２）及び（ｄ１）、（ｄ２）に対応する送信増幅器４０２の入力信号の位相は、（ａ１）、（ａ２）及び（ｃ１）、（ｃ２）に対応する送信増幅器４０２の位相を反転したものである。

図９は、図８の（ａ１）、（ａ２）、（ｂ１）、（ｂ２）のアンテナ２０４に対応する送信増幅器４０２のＡＭ－ＡＭ入出力特性の一例を示すグラフである。図９の横軸は、入力信号の振幅であり、図９の縦軸は、出力信号の振幅である。（ａ１）、（ａ２）に対応する送信増幅器４０２の入出力特性は、図９の（ａ）のように表され、（ｂ１）、（ｂ２）に対応する送信増幅器４０２の入出力特性は、図９の（ｂ）のように表される。また、送信増幅器４０２の理想的な入出力特性は線形であり、図９の（ｅ）のように表される。なお、送信増幅器４０２の入出力特性（ａ）、（ｂ）は、各ＤＰＤ処理部３０３による補償がなされていないものである。

また、送信増幅器４０２のＡＭ－ＡＭ特性やＡＭ－ＰＭ特性にメモリ効果、すなわち過去の時間帯において送信増幅器４０２を通過した入出力レベルに応じてＡＭ－ＡＭ特性やＡＭ－ＰＭ特性が変化し、時間的に一定期間保持されてしまう現象が発生した場合を考える。このとき、入力信号として、ＤＬ－ＣＡＬ信号として－３７ｄＢＦＳ（平均）の信号が送信増幅器４０２に入力された場合、入出力特性（ａ）、（ｂ）において該当する出力信号を示す点は（ｃ）、（ｄ）となる。

図９において示すとおり、入出力特性（ａ）、（ｂ）は、理想的な入出力特性からずれた非線形性を有する。特に、入出力特性（ａ）は（ｂ）に比較して、非線形性が大きい。そして、各送信増幅器４０２には、小さい振幅（強度）を有するＤＬ－ＣＡＬ信号が入力される。

また、送信増幅器４０２の入力信号－出力信号間の位相差（ＡＭ－ＰＭ入出力特性）も、ＡＭ－ＡＭ入出力特性と同様に、理想的な入出力特性（位相差が０になる特性）と比較すると、有意な差が生じる。この差分は、（ａ１）及び（ａ２）、（ｂ１）及び（ｂ２）、（ｃ１）及び（ｃ２）、（ｄ１）及び（ｄ２）の順に大きくなる。

以上説明した非線形性に基づく歪みは、送信増幅器４０２への入力信号を補償することによって、解消されるとも思える。しかしながら、送信増幅器４０２が、例えば窒化ガリウム増幅器であるドハティ増幅器である場合、ＡＭ－ＡＭ入出力特性及びＡＭ－ＰＭ入出力特性にメモリ効果が生ずる場合がある。この場合、入力信号が変化した補償されたにもかかわらず、送信増幅器４０２は、自身に生じたメモリ効果によって、しばらくの期間、補償前の入力信号に係る入出力特性に基づいた出力信号を出力するという問題がある。

特に、無線通信装置２００がファンビームフォーミングによって無線信号を送信後、ＤＬキャリブレーションを実行し、その後データビームフォーミングによる無線信号を送信する場合に、以下の課題が生じる。

ファンビームフォーミングによる無線信号の送信時、送信増幅器４０２の出力は、最大定格のものから低い信号強度のものまで、強度にばらつきがある。なお、この段階における各送信増幅器４０２の非線形性による歪みは、対応するＤＰＤ処理部３０３によって補償される。

データビームフォーミングによる無線電波を放射した後、ＤＬキャリブレーションを実行する場合、ＢＦ－ＢＢ部２２０が出力するＤＬ－ＣＡＬ信号は、ファンビームフォーミングの場合と異なり、各送信機ＴＸ間における出力レベルは概ね同一となる。しかし、送信増幅器４０２のメモリ効果により、各送信増幅器４０２を通過する際、ファンビームフォーミング時の入出力特性によって決まるＡＭ－ＡＭ及びＡＭ－ＰＭの特性が、各送信機から出力されるＤＬ－ＣＡＬ信号に影響を及ぼす事になる。

一例として、ＤＬ－ＣＡＬ信号として、平均レベルが－３７ｄＢＦＳの信号を想定する。なお、０ｄＢＦＳは送信ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の最大出力レベルに相当する。上述のとおり、メモリ効果が発生した状態においてＤＬ－ＣＡＬ信号が送信増幅器４０２に入力された場合、図９において、入出力特性（ａ）、（ｂ）について該当する出力信号を示す点は（ｃ）、（ｄ）となる。そのため、メモリ効果が発生した状態におけるＤＬ－ＣＡＬ信号は、理想的な入出力特性と比較して、利得の差が生じる。また、ＤＬ－ＣＡＬ信号を用いるＤＬキャリブレーション動作時、無線通信装置２００が、非線形を伴わない線形域における各送信機の振幅及び位相の周波数特性を学習し、各周波数特性の差分を一元化して補正する事が前提となる。したがって、ＤＰＤ処理部３０３はオフとなっているので、各送信増幅器４０２の非線形性による歪みは、対応するＤＰＤ処理部３０３によって補償されない。そのため、ＤＬキャリブレーション動作時には、このメモリ効果によって生じる各送信機ＴＸ間の振幅及び位相の差分を補償するように、ＤＬ－ＣＡＬウェイトが設定される。

次のデータスロットにおいて、無線通信装置２００がデータビームフォーミングによる無線信号を送信するとき、各送信増幅器４０２の出力は、ＵＥとデータを送信するために最大定格となる。つまり、ＢＦ－ＢＢ部２２０が出力する無線信号は、各信号チャネルについて略同一の振幅である。また、データビームフォーミングによる無線信号が送信されるとき、各ＤＰＤ処理部３０３はオンになっているため、各ＤＰＤ処理部３０３は、対応する送信増幅器４０２の非線形性による歪みを補償しようとする。

しかしながら、上述のとおり、先のＤＬキャリブレーションにおいて設定されたのは、ファンビームフォーミングの履歴が反映されたＤＬ－ＣＡＬウェイトである。したがって、各送信増幅器４０２における出力信号は、本来、略同一の振幅を有するはずだったのが、不必要なＤＬ－ＣＡＬウェイトによって、送信増幅器４０２毎に異なる振幅となってしまう。また、送信増幅器４０２毎に、本来存在しないはずの位相差も生じてしまう。このようにして、データビームフォーミングによる無線信号の振幅及び位相に、過補償又は補償不足が生じる。この現象は、ＤＬ－ＣＡＬウェイトが更新されるまで続くことになる。

図１０は、各アンテナ間の位相差の一例を示す図である。図１０のグラフ横軸は、送信増幅器４０２の番号を示し、グラフ縦軸は、送信増幅器４０２＃３、＃４、＃１１、＃１２（図８の（ａ１）、（ａ２）に相当）からの位相差量を示す。図１０は、図８に示すアンテナ２０４の構成において、上述の処理により、不必要なＤＬ－ＣＡＬウェイトによる補正がなされた状態における無線信号を送信する場合、送信増幅器４０２が出力するデータビームフォーミングの無線信号間の位相ずれ量を示す。なお、図１０は、送信増幅器４０２＃０～＃１５までの位相差量を示しているが、送信増幅器４０２＃１６～＃３１の位相差量（送信増幅器４０２＃１９、＃２０、＃２７、＃２８からの位相差量）についても、図１０と同じグラフとなる。

図１０は、統計上、標準偏差をσとしたときの±３σの範囲内において、前記のメモリ効果が存在する場合、各送信機間の位相差が、（１）の場合は最大１１．６度ｐ－ｐ（ｐｈａｓｅ－ｐｈａｓｅ）、（２）の場合は最大２３．１度ｐ－ｐ、（３）の場合は最大３４．６度ｐ－ｐとなる場合を示している。この位相差がデータビームフォーミング時に及ぼす影響を、次の計算により検証した。図９に示すように、図８において（ｄ１）及び（ｄ２）のアンテナ２０４に対応する送信増幅器４０２の位相差量が最大であり、（ｃ１）及び（ｃ２）、（ｂ１）及び（ｂ２）に対応する送信増幅器４０２となるに従い、位相差量が小さくなる。

図１１は、関連するデータビームフォーミングに係る無線信号出力時の水平方向放射パターンの角度スペクトラムを示す図である。図１１のグラフ横軸は、無線通信装置２００の正面からの水平方向（左右方向）の角度を示し、グラフ縦軸は、無線通信装置２００の正面からの出力信号を基準としたときの、正規化された放射パワーレベルを示す。図１１の（１）～（３）が、図１０の（１）～（３）の位相差がある場合の角度スペクトラムを示すグラフであり、図１１の（０）は、不必要なＤＬ－ＣＡＬウェイトがない、本来の角度スペクトラムを示す。

図１１を参照すると理解できるように、無線通信装置２００の正面に最も近接して存在するヌルポイントの深さ（第１のヌル深さ）は、（０）の場合は４６ｄＢだが、（１）の場合は２７ｄＢ、（２）の場合は２１ｄＢ、（３）の場合は１７ｄＢとなる。つまり、位相差が大きいほど、ヌル深さが浅くなる。すなわち、空間多重信号送信時の各ＵＥ方向におけるＤＬ ＳＩＮＲが、この浅いヌル、すなわち他ＵＥへのビームフォーミングにおける妨害波によって劣化する事になる。ヌル深さは、無線通信装置２００のＭＵ－ＭＩＭＯ性能を決定する。そのため、無線通信装置２００が基地局として機能するときのセルのスループットが向上せず、通信品質が劣化してしまう。

本実施形態における無線通信装置２００は、増幅器の非線形特性にメモリ効果がある場合、メモリ効果がキャリブレーションの精度を劣化させ、これにより空間多重信号送信時の各端末への信号のＳＩＮＲ劣化が生じてしまわない様に、ＳＩＮＲ劣化を抑制可能な構成を示す。

＜本実施形態における信号処理装置の動作の説明＞
ここで、本実施形態における信号処理装置１００の動作の説明をする。信号処理装置１００は、増幅器１０４の非線形歪およびメモリ効果があるときに、これらがＤＬキャリブレーション信号に与える影響をＤＰＤにより抑制する。

増幅器１０４が入力された信号に与える非線形歪およびメモリ効果について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、関連する増幅器が信号に与えるＡＭ－ＡＭ特性の一例を示す図である。図１３は、関連する増幅器が信号に与えるＡＭ－ＰＭ特性の一例を示す図である。

図１２の横軸は入力レベルを表し、縦軸は入力レベルによって出力レベルを除算した値を示す。そのため縦軸の値が低いほど増幅器１０４により増幅される値が低いことを示す。図１３の横軸は入力レベルを表し、横軸は出力信号の位相から入力信号の位相を減算した値を示す。このため、ＤＰＤ補償係数は増幅器１０４に入力されるＤＬ信号の平均レベルにより異なり、ＤＬ信号の平均レベルは随時変動する。そのため、Ｄｌキャリブレーション信号が固定レベルの場合は、ＤＰＤによりＤＬキャリブレーション信号の補償ができず、キャリブレーションの精度を劣化させる。図１２および図１３に示すように、ＡＭ－ＡＭ／ＡＭ－ＰＭ特性は、入力される平均電力値に応じて非線形歪およびメモリ効果の影響が異なるため、それぞれ異なる。

平均電力値の演算は、ＤＬ信号モニタ部３０１はＤＬ信号を入力することによって行われる。演算した平均電力値の値は、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７から出力されるＤＬキャリブレーション信号を、ＤＬ信号モニタ部３０１から受け取った値と等しくなるように演算される。これによりＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号が同じ平均電力値になる。

ＣＦＲ処理部３０２は入力されたＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号に対してピークレベルを設定した閾値によって制限し、ＤＰＤ処理部３０３に入力する。ＤＰＤ処理部３０３に入力されたＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号は歪補償処理を実行し、ＴＲＸ４０１に入力され、ＩＱ信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｅｎｃｙ）信号に変換され、送信増幅器４０２に入力される。送信増幅器４０２によって増幅された信号は方向性結合器４０３を通してＯＲＸ４０５に入力され、ＤＰＤ処理部３０３に帰還される。ＤＰＤ処理部３０３は、帰還されたＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号に基づいて送信増幅器４０２の非線形歪およびメモリ効果の影響を抑圧するためのＤＰＤ補償係数を演算し、ＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号を補償する。

このような処理を行うことによって、ＤＬ信号およびＤＬキャリブレーション信号は、図１４および図１５に示すようなＡＭ－ＡＭ／ＡＭ－ＰＭ特性となり、非線形歪およびメモリ効果の影響を抑制できる。

上述のとおり、無線通信装置２００は、ＤＬ信号モニタ部３０１をＢＢユニット３００に追加し、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７と接続することによって、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７から出力されるＤＬキャリブレーション信号のレベルをＤＬ信号に応じて変更ができる。そのため、本実施形態における無線通信装置２００、すなわち信号処理装置１００は、キャリブレーション信号における、増幅器による非線形歪及び増幅器のメモリ効果による歪を抑制することができる。

本実施形態における無線通信装置２００によれば、キャリブレーション信号における、増幅器による非線形歪及び増幅器のメモリ効果による歪を抑制することができる。

＜実施形態３＞
実施形態２において、ＤＬ信号モニタ部３０１において行われる演算は、式１に示すように平均レベルとしたが、本実施形態おいては平均レベル以外の任意の電力値とする。

ＤＬ信号モニタ部３０１は入力されたＤＬ信号に基づいてキャリブレーション信号生成のための演算を行い、演算の結果をＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に入力する。以下に説明するように、ＤＬ信号モニタ部３０１による演算は、平均電力値以外に、ＤＬ信号から演算が可能な任意の電力値にすることが可能である。

具体例として、ＤＬ信号モニタ部３０１に入力されたＤＬ信号から帯域幅を演算する方法について図１６を参照して説明する。図１６は本実施形態にかかるＤＬ信号の周波数帯域幅の一例を示す図である。ＤＬ信号モニタ部３０１に入力されたＤｌ信号が図１６に示すように無線通信装置２００の信号帯域幅に対して一部しか存在しない場合、この帯域幅をＤＬ信号のＩＱ値からＦＦＴ（Ｆｗａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することによって算出する。演算した帯域幅はＣＡＬ－ＴＲＸ２０７に入力し、ＣＡＬ－ＴＲＸ２０７は受信信号の帯域幅と共通するＤＬ ＣＡＬ信号を図７から選択し、ＴＲＸ－ＢＢ部２０２に入力する。

送信増幅器４０２のＡＭ－ＡＭおよびＡＭ－ＰＭ特性は周波数により異なる特性を持つ。すなわち、ＡＭ－ＡＭおよびＡＭ－ＰＭ特性は、送信増幅器４０２の入力レベルだけでなく、入力する周波数帯域幅によっても変化する。

そのため、本実施形態における無線通信装置２００によれば、ＤＬ信号と同じ帯域幅にＤＬ－ＣＡＬ信号の帯域幅を制限することによって、キャリブレーションの精度を向上させることができる。

＜その他の実施形態＞
本開示における信号処理装置１０は、例えば、信号処理方法としての実施形態を備える。すなわち信号処理方法は、入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整ステップと、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償ステップと、前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅ステップと、前記調整部により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力ステップを備える。

上記の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリを含む。半導体メモリは、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）などである。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

上記プログラムは、入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整処理と、前記調整部により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、増幅器に対して出力する出力処理を信号処理装置１０に実行させるプログラムである。

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）
入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整部と、
前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償部と、
前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅器と、
前記調整部により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力部と、
を備えた信号処理装置。
（付記２）
前記調整部は、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
付記１に記載の信号処理装置。
（付記３）
前記調整部は、前記入力信号及び前記キャリブレーション信号それぞれの平均電力値に基づいて、前記キャリブレーション信号を調整する、
付記２に記載の信号処理装置。
（付記４）
前記調整部は、前記入力信号の周波数帯域幅を、前記入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値に基づくＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により算出することによって、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
付記２に記載の信号処理装置。
（付記５）
前記信号処理装置は、
前記増幅器によって増幅された信号を前記調整部に帰還させる方向性結合器と、
をさらに備え、
前記調整部は、帰還されたキャリブレーション信号の電力に基づいて前記キャリブレーション信号を調整する、
付記２～４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記６）
前記調整部は、前記キャリブレーション信号の最大電力成分を閾値以下となるように抑制する、
付記１～５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記７）
前記調整部は、前記入力信号のチャネルごとに前記キャリブレーション信号を調整する、
付記２～６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記８）
前記補償部は、前記増幅器による歪特性及びメモリ効果を補償するＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ－Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を実行する、
付記１～７のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記９）
前記補償部は、入力された前記キャリブレーション信号を、格納するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を用いて補償する処理を行う、
付記２～８のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記１０）
前記ＬＵＴは、入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値と、前記ＩＱ値に対応するＤＰＤ補償係数が関連付けられたものである、
付記９に記載の信号処理装置。
（付記１１）
前記ＤＰＤ補償係数は、増幅器の非線形歪の原因となる非線形ＡＭ－ＡＭ／ＡＭ－ＰＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｅｌａｔｉｏｎ）を補償するための係数である、
付記１０に記載の信号処理装置。
（付記１２）
前記補償部は、入力信号及びキャリブレーション信号の振幅および位相に基づいてＤＰＤ補償係数を選択する、
付記１０又は１１に記載の信号処理装置。
（付記１３）
入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整手段と、
前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償手段と、
前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅器と、
前記調整手段により調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力手段と、
を備えた無線通信装置。
（付記１４）
前記無線通信装置は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）モードによる無線通信を行う、
付記１３に記載の無線通信装置。
（付記１５）
前記調整手段は、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
付記１３又は１４に記載の無線通信装置。
（付記１６）
前記調整手段は、前記入力信号及び前記キャリブレーション信号それぞれの平均電力値に基づいて、前記キャリブレーション信号を調整する、
付記１４又は１５に記載の無線通信装置。
（付記１７）
前記調整手段は、前記入力信号の周波数帯域幅を、前記入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値に基づくＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により算出することによって、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
付記１５又は１６に記載の無線通信装置。
（付記１８）
前記無線通信装置は、
前記増幅器によって増幅された信号を前記調整手段に帰還させる方向性結合器と、
をさらに備え、
前記調整手段は、帰還されたキャリブレーション信号の電力に基づいて前記キャリブレーション信号を調整する、
付記１５～１７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記１９）
前記調整手段は、前記キャリブレーション信号の最大電力成分を閾値以下となるように抑制する、
付記１３～１８のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記２０）
前記調整手段は、前記入力信号のチャネルごとに前記キャリブレーション信号を調整する、
付記１５～１９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記２１）
前記補償手段は、前記増幅器による歪特性及びメモリ効果を補償するＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ－Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を実行する、
付記１３～２０いずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記２２）
前記補償手段は、入力された前記キャリブレーション信号を、格納するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を用いて補償する処理を行う、
付記１５～２１のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記２３）
前記ＬＵＴは、入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値と、前記ＩＱ値に対応するＤＰＤ補償係数が関連付けられたものである、
付記２２に記載の無線通信装置。
（付記２４）
前記ＤＰＤ補償係数は、増幅器の非線形歪の原因となる非線形ＡＭ－ＡＭ／ＡＭ－ＰＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｅｌａｔｉｏｎ）を補償するための係数である、
付記２３に記載の無線通信装置。
（付記２５）
前記補償手段は、入力信号及びキャリブレーション信号の振幅および位相に基づいてＤＰＤ補償係数を選択する、
付記２３又は２４に記載の無線通信装置。
（付記２６）
入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整ステップと、
前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償ステップと、
前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅ステップと、
前記調整ステップにより調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、前記増幅ステップに対して出力する出力ステップと、
を備えた信号処理方法。
（付記２７）
前記調整ステップは、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
付記２６に記載の信号処理方法。
（付記２８）
前記調整ステップは、前記入力信号及び前記キャリブレーション信号それぞれの平均電力値に基づいて、前記キャリブレーション信号を調整する、
付記２７に記載の信号処理方法。
（付記２９）
前記調整ステップは、前記入力信号の周波数帯域幅を、前記入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値に基づくＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により算出することによって、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
付記２７に記載の信号処理方法。
（付記３０）
前記調整ステップは、前記キャリブレーション信号の最大電力成分を閾値以下となるように抑制する、
付記２６～２９のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記３１）
前記調整ステップは、前記入力信号のチャネルごとに前記キャリブレーション信号を調整する、
付記２７～３０のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記３２）
前記補償ステップは、前記増幅ステップによる歪特性及びメモリ効果を補償するＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ－Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を実行する、
付記２６～３１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記３３）
前記補償ステップは、入力された前記キャリブレーション信号を、格納するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を用いて補償する処理を行う、
付記２７～３２のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記３４）
前記ＬＵＴは、入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値と、前記ＩＱ値に対応するＤＰＤ補償係数が関連付けられたものである、
付記３３に記載の信号処理方法。
（付記３５）
前記ＤＰＤ補償係数は、増幅ステップの非線形歪の原因となる非線形ＡＭ－ＡＭ／ＡＭ－ＰＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｅｌａｔｉｏｎ）を補償するための係数である、
付記３４に記載の信号処理方法。
（付記３６）
前記補償ステップは、入力信号及びキャリブレーション信号の振幅および位相に基づいてＤＰＤ補償係数を選択する、
付記３４又は３５に記載の信号処理方法。
（付記３７）
入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記入力信号と前記キャリブレーション信号のいずれか一方又は双方の信号を調整する調整処理と、
前記調整処理において調整された入力信号及びキャリブレーション信号を、増幅器に対して出力する出力処理と、
を信号処理装置に実行させるプログラム。
（付記３８）
前記調整処理は、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する処理を行う、
付記３７に記載のプログラム。
（付記３９）
前記調整処理は、前記入力信号及び前記キャリブレーション信号それぞれの平均電力値に基づいて、前記キャリブレーション信号を調整する処理を行う、
付記３８に記載のプログラム。
（付記４０）
前記調整処理は、前記入力信号の周波数帯域幅を、前記入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値に基づくＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により算出することによって、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する処理を行う、
付記３８に記載のプログラム。
（付記４１）
前記調整処理は、前記キャリブレーション信号の最大電力成分を閾値以下となるように抑制する処理を行う、
付記３７～４０のいずれか１項に記載のプログラム。
（付記４２）
前記調整処理は、前記入力信号のチャネルごとに前記キャリブレーション信号を調整する処理を行う、
付記３８～４１のいずれか１項に記載のプログラム。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０２１年３月２２日に出願された日本出願特願２０２１－０４６７２５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０、１００ 信号処理装置
１１ 調整部
１２ 補償部
１３ 増幅器
１４ 出力部
１０１ ＤＬ信号モニタ部
１０２ ＣＡＬ－ＴＲＸ
１０３ 歪補償部
１０４ 増幅器

Claims (10)

1. 入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記キャリブレーション信号を調整する調整手段と、
   前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償手段と、
   前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅器と、
   前記調整手段により調整された前記キャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力手段と、
   を備えた信号処理装置。
2. 前記調整手段は、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
   請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記調整手段は、前記入力信号及び前記キャリブレーション信号それぞれの平均電力値に基づいて、前記キャリブレーション信号を調整する、
   請求項２に記載の信号処理装置。
4. 前記調整手段は、前記入力信号の周波数帯域幅を、前記入力信号のＩＱ（Ｉｎ－Ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－Ｐｈａｓｅ）値に基づくＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により算出することによって、前記キャリブレーション信号の信号電力を調整する、
   請求項２に記載の信号処理装置。
5. 前記信号処理装置は、
   前記増幅器によって増幅された信号を前記調整手段に帰還させる方向性結合器と、
   をさらに備え、
   前記調整手段は、帰還されたキャリブレーション信号の電力に基づいて前記キャリブレーション信号を調整する、
   請求項２～４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
6. 前記調整手段は、前記キャリブレーション信号の最大電力成分を閾値以下となるように抑制する、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
7. 前記調整手段は、前記入力信号のチャネルごとに前記キャリブレーション信号を調整する、
   請求項２～６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
8. 入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記キャリブレーション信号を調整する調整手段と、
   前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償手段と、
   前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅器と、
   前記調整手段により調整された前記キャリブレーション信号を、前記増幅器に対して出力する出力手段と、
   を備えた無線通信装置。
9. 入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記キャリブレーション信号を調整する調整ステップと、
   前記入力信号と、前記キャリブレーション信号との歪補償を行う補償ステップと、
   前記入力信号と、前記キャリブレーション信号とを増幅する増幅ステップと、
   前記調整ステップにより調整された前記キャリブレーション信号を、前記増幅ステップに対して出力する出力ステップと、
   を備えた信号処理方法。
10. 入力信号の信号電力と、送信系統間のキャリブレーションを行うキャリブレーション信号の信号電力との差が小さくなるように、前記キャリブレーション信号を調整する調整処理と、
    前記調整処理において調整された前記キャリブレーション信号を、増幅器に対して出力する出力処理と、
    を信号処理装置に実行させるプログラム。

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