專利名稱：發(fā)送裝置和在該發(fā)送裝置中使用的失真補償方法
技術領域：
本發(fā)明的實施方式涉及例如能夠在地面數(shù)字廣播系統(tǒng)中使用的發(fā)送裝置和在該發(fā)送裝置中使用的失真補償方法。
背景技術：
在數(shù)字廣播系統(tǒng)中，關鍵點在于補償廣播波的發(fā)送裝置中的功率放大部的非線性特性。大功率發(fā)送機專門采用預失真(predistortion)方式。預失真方式是,將功率放大部的輸出與輸入信號比較，得到關于非線性特性的認知，通過將其結果加到功率放大部的輸入信號中來補償失真。 發(fā)送裝置具備稱作激勵器(exciter)的裝置的情況較多。激勵器在采用預失真方式的發(fā)送系統(tǒng)中承擔重要的作用。即，在預失真方式中，總是將分配功率放大部的輸出而得到的反饋信號與輸入信號比較，使補償處理追隨于功率放大部的非線性特性的變動。該補償處理通常由生成向功率放大部的輸入信號的激勵器實施。為了上述比較而回到激勵器中的信號也在用來將發(fā)送裝置的輸出功率保持為一定的自動增益控制(Automatic GainControl)功能中使用。另外，存在為了提高裝置的可靠性而將激勵器二重化(或多重化)的發(fā)送系統(tǒng)。在有各種二重化方式中，僅將激勵器二重化的優(yōu)點主要是抑制成本。當然，還有對于發(fā)送裝置整體確?；诙鼗娜哂嘞到y(tǒng)的情形。在預失真方式的發(fā)送裝置中，如果將激勵器二重化，則需要將分支功率放大部的輸出而得到的反饋信號分配給多個激勵器、或切換反饋信號而至少輸入到實際使用激勵器中。此時，與非線性特性沒有任何關系的、分配器或切換器的特性被疊加到反饋信號中。這樣的發(fā)送裝置從非線性性補償?shù)挠^點看并不優(yōu)選。總之，失真補償?shù)木攘踊４送?，在將反饋信號用于自動增益控制的情形中，如果不嚴格進行包括分配器或切換器的劣化的電平管理，則在切換激勵器時發(fā)生電平變動。因而，在反饋路徑中包含分配器或切換器并不優(yōu)選。進而,在ATSC (Advanced Television System Committee :先進電視系統(tǒng)委員會)調制方式等、需要補償在功率放大部的輸出的后段連接的帶通濾波器的失真成分(線性失真成分、群延遲等)的方式中，反饋信號的分配、切換系統(tǒng)變得更復雜，從噪聲抑制、系統(tǒng)實現(xiàn)的觀點等看期待改善。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供ー種能夠以簡單的結構高精度地補償失真的發(fā)送裝置和在該發(fā)送裝置中使用的失真補償方法。
根據(jù)實施方式，發(fā)送裝置具備冗余化后的多個激勵器，各激勵器具備將輸入的輸入信號的特性變形的補償部；放大部，將來自多個激勵器中的作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器的輸出信號放大到發(fā)送電平；分支部，將放大部的輸出分支而生成分支信號；以及解析部，基于輸入信號和分支信號生成反映放大器的増益特性的信息，基于信息生成補償數(shù)據(jù)，向作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器賦予補償數(shù)據(jù)。作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器的補償部基于補償數(shù)據(jù)使輸入信號的特性變形為與放大部的増益特性相反的特性，來補償放大部中發(fā)生的失真。根據(jù)技術方案的發(fā)送裝置，能夠以簡單的結構高精度地補償失真。


圖I是表示有關第一實施方式的發(fā)送裝置的功能塊圖。圖2是表示已有的一例的發(fā)送裝置的功能塊圖。
圖3是表示已有的其他發(fā)送裝置的功能塊圖。圖4是表示有關第二實施方式的發(fā)送裝置的功能塊圖。圖5是表示有關第三實施方式的發(fā)送裝置的功能塊圖。圖6是表示有關第四實施方式的發(fā)送裝置的功能塊圖。
具體實施例方式[第一實施方式]圖I是表示有關第一實施方式的發(fā)送裝置的一例的功能塊圖。未圖示的輸入信號被輸入到冗余化后的激勵器21、22中。其中的激勵器21作為實際使用激勵器發(fā)揮功能，激勵器22作為待機激勵器發(fā)揮功能。激勵器21、22的輸出經(jīng)由切換器30被輸入到發(fā)送放大器40中。即，在穩(wěn)定時，激勵器21的輸出被賦予發(fā)送放大器40，在激勵器21故障時，通過冗余切換而將切換器30切換，激勵器22的輸出被輸入到發(fā)送放大器40中。有關激勵器2U22的冗余切換的控制被發(fā)送控制部10控制。控制部10、激勵器21、22及切換器30經(jīng)由內部總線200連接。發(fā)送控制部10的主要功能是發(fā)送裝置的控制、監(jiān)視等。例如在實際使用激勵器中發(fā)生故障吋，發(fā)送控制部10執(zhí)行冗余切換以切換到待機激勵器。在冗余切換完成后，激勵器22作為實際使用激勵器發(fā)揮功能。進而，如果實施從該狀態(tài)向原來的狀態(tài)的返回，則激勵器21恢復為實際使用激勵器，激勵器22恢復為待機激勵器。將這樣隨著冗余切換而激勵器的動作狀態(tài)切換為實際使用激勵器、待機激勵器稱作模式切換。發(fā)送放大器40具備例如并聯(lián)連接的多個功率放大器。通過改變功率放大器的數(shù)量及功率放大器自身的輸出，能夠將發(fā)送放大器40的輸出電平從例如100W級別的小功率到IOkW級別的大功率各種各樣地改變。在許多情況下，發(fā)送放大器40使用AB級的放大器，所以需要針對非線性失真的某些處置。發(fā)送放大器40將來自激勵器21 (或22)的輸出信號放大為發(fā)送電平。發(fā)送放大器40的輸出被分支部50部分分支，分支信號被反饋給激勵器21。在該反饋路徑中設有模擬/數(shù)字變換部90，將分支信號數(shù)字化而反饋數(shù)字數(shù)據(jù)。激勵器21具備用于信號的波形整形的補償部21a。激勵器22也同樣具備補償部22a。補償部21a、22a基于補償數(shù)據(jù)將輸入信號的特性變形。補償部21a、22a例如通過將輸入信號的特性變形為與發(fā)送放大器40的増益特性相反的特性，將在發(fā)送放大器40中發(fā)生的非線性失真補償。將該方式稱作所謂的預失真型。進而，激勵器21具備解析部21b。解析部21b通過針對輸入信號和反饋的數(shù)字數(shù)據(jù)的運算、解析處理，生成反映發(fā)送放大器40的増益特性的信息，再基于該信息生成補償數(shù)據(jù)。將該補償數(shù)據(jù)經(jīng)由內部總線200賦予實際使用激勵器(21或22)。進而，解析部21b將補償數(shù)據(jù)經(jīng)由內部總線200也賦予待機激勵器(22或21)。待機激勵器將補償數(shù)據(jù)存儲到內部存儲器(未圖示)等中，用于伴隨著冗余切換的向實際使用激勵器的模式切換。接著，說明上述結構的作用。在圖I中，將從發(fā)送放大器40分支的分支信號進行數(shù)字數(shù)據(jù)化后，輸入到激勵器21中。激勵器21的解析部21b將該數(shù)字數(shù)據(jù)的波形與輸入信號比較，檢測在發(fā)送放大器40中發(fā)生的非線性失真成分、即發(fā)送放大器40的増益特性。解析部21b基于檢測到的非線性 失真成分生成補償數(shù)據(jù)，將補償數(shù)據(jù)向補償部21a發(fā)送。補償部21a基于補償數(shù)據(jù)，將與失真成分的特性相反的特性的成分添加到輸入信號中，朝向發(fā)送放大器40輸出。通過這樣，對輸入信號賦予前置失真，放大后的輸出保持線性。即，將發(fā)送放大器40的輸出中的非線性失真成分補償。進而，在實施方式中，對于待機激勵器22也賦予補償數(shù)據(jù)，待機激勵器22保持補償數(shù)據(jù)。具體而言，在發(fā)送控制部10的控制下，將由解析部21生成的補償數(shù)據(jù)經(jīng)由內部總線200也賦予激勵器22。通過這樣，即使在進行了從激勵器21向激勵器22的冗余切換的情況下，也能夠維持非線性補償特性。自動增益控制回路也能夠維持控制特性。關于從激勵器21向激勵器22的數(shù)據(jù)轉送，能夠如上述那樣通過發(fā)送控制部10的中介、或者使用上位的監(jiān)視控制裝置等已有的處理塊的數(shù)據(jù)通信功能。通過這樣，能夠不追加新的硬件塊而實現(xiàn)上述功能。接著，為了比較而表示已有的發(fā)送裝置的一例。圖2是表示已有的發(fā)送裝置的一例的功能塊圖。在圖2中，發(fā)送裝置在從分支部50反饋的信號線的中途具有分配器60。分配器60將分支信號分配給2系統(tǒng)，輸入到激勵器21、22兩者中。該發(fā)送裝置的分配器60的結構變得復雜，有安裝方面的困難。進而，需要考慮在分配器60中發(fā)生的失真，在失真補償?shù)木确矫娲嬖诟纳频挠嗟?。也可以代替分配?0而使用切換器，但切換器具有與使用分配器60的情況同樣的問題。進而，在圖2中，激勵器21、22兩者都具備補償部及解析部，所以在安裝方面更花費工夫。圖3是表示已有的其他發(fā)送裝置的功能塊圖。圖3的發(fā)送裝置采用ATSC方式，具備限制發(fā)送放大器40的輸出的頻帶的帶通濾波器70。為了實施非線性補償及線性補償兩者，具備兩個反饋系統(tǒng)。即，帶通濾波器70的輸出被分支部80分支，該分支信號與來自分支部50的分支信號一起反饋給激勵器21、22。來自分支部50的反饋信號和來自分支部80的反饋信號都被賦予分配器6(V，在其內部被分配而輸入到激勵器21、22兩者中。在分配器60'的輸出側至少連接著4個系統(tǒng)的信號線，結構進一步復雜化。相對于此,在第一實施方式中，來自發(fā)送放大器40的輸出的反饋信號被輸入多個激勵器21、22中的激勵器21中，解析部21b計算在非線性補償或自動增益控制等中需要的數(shù)據(jù)。通過將該數(shù)據(jù)經(jīng)由內部總線200等的數(shù)字數(shù)據(jù)接ロ、例如控制監(jiān)視端ロ傳遞給待機激勵器，在激勵器的冗余切換時，發(fā)送裝置也能夠繼續(xù)發(fā)揮非線性補償功能。通過上述結構，不需要反饋信號的切換及分配功能，所以能夠使發(fā)送裝置的結構變得簡單?？偨Y以上，發(fā)送裝置具備多個激勵器，其中的I臺作為實際使用激勵器、其他作為待機激勵器發(fā)揮功能。當進行發(fā)送放大部的非線性補償時，解析部根據(jù)從發(fā)送放大部的輸出分支的分支信號和輸入信號，生成失真補償用的補償數(shù)據(jù)，將其通知給實際使用激勵器及待機激勵器。由于這樣，所以不再需要將反饋信號分配或分支為多個，所以能夠提供能夠以簡單的結構高精度地補償失真的發(fā)送裝置和在該發(fā)送裝置中使用的失真補償方法。[第二實施方式] 圖4是表示有關第二實施方式的發(fā)送裝置的一例的功能塊圖。在圖4中，對于與圖3共通的部分賦予相同的標號，并省略重復的說明。在該實施方式中，補償部21a、22a補償發(fā)送放大部的非線性失真和帶通濾波器的線性失真兩者。在圖4中，發(fā)送放大器40的輸出的一部分被分支部50分支，分支后的信號被模擬/數(shù)字變換部90變換為數(shù)字數(shù)據(jù)，對激勵器21反饋。帶通濾波器70的輸出的一部分被分支部80分支，分支后的信號被模擬/數(shù)字變換部100變換為數(shù)字數(shù)據(jù)，對激勵器21反饋。激勵器21的解析部21b根據(jù)反饋的兩數(shù)據(jù)計算并制作反映帶通濾波器70的線性失真的信息，此外根據(jù)從模擬/數(shù)字變換部90輸出的數(shù)據(jù)及向激勵器的輸入信號，計算并制作反映發(fā)送放大器40的非線性失真的信息。進而，解析部21b基于這些信息計算用來補償線性失真及非線性失真的補償數(shù)據(jù)。該補償數(shù)據(jù)被補償部21a用于波形整形處理，并且經(jīng)由內部總線200被傳送給激勵器22。根據(jù)上述結構的發(fā)送裝置，在ATSC方式的發(fā)送裝置中，也能夠以簡單的結構高精度地補償失真。[第三實施方式]圖5是表示有關第三實施方式的發(fā)送裝置的一例的功能塊圖。在圖5中，對于與圖I共通的部分賦予相同的標號，并省略重復的說明。在圖5中，來自分支部50的分支信號被模擬/數(shù)字變換部90變換為數(shù)字數(shù)據(jù)，分支信號的數(shù)字數(shù)據(jù)被輸入到激勵器21中。解析部21b運算并解析分支信號的數(shù)據(jù)和輸入到第一激勵器21中的輸入信號，生成反映由發(fā)送放大器40發(fā)生的非線性失真的信息，基于該信息計算失真補償用的補償數(shù)據(jù)。將補償數(shù)據(jù)經(jīng)由補償部21a和內部總線200賦予激勵器22。進而，激勵器21在內部中具備與切換器30同樣的功能。即，激勵器22的輸出被輸入到激勵器21中，經(jīng)過激勵器21內的切換器被輸入到發(fā)送放大器40中。根據(jù)上述結構的發(fā)送裝置，能夠通過簡單的結構高精度地補償失真。此外，由于是將切換功能內置在激勵器21中的結構，所以能夠有效地利用發(fā)送裝置的內部空間，還能夠促進發(fā)送裝置的小型化。[第四實施方式]圖6是表示有關第四實施方式的發(fā)送裝置的一例的功能塊圖。在圖6中，對于與圖I共通的部分賦予相同的標號，并省略重復的說明。在圖6的實施方式中，發(fā)送控制部10具有解析部10a。即，分支信號被模擬/數(shù)字變換部90變換為數(shù)字數(shù)據(jù)。分支信號的數(shù)字數(shù)據(jù)經(jīng)由或穿過激勵器21、或經(jīng)由內部總線200被傳遞給發(fā)送控制部10。發(fā)送控制部10的解析部IOa基于分支信號的數(shù)據(jù)和輸入到激勵器21中的輸入信號，生成反映發(fā)送放大器40増益特性的信息，基于該信息生成失真補償用的補償數(shù)據(jù)。將補償數(shù)據(jù)經(jīng)由內部總線200向激勵器21、22兩者通知。根據(jù)上述結構的發(fā)送裝置，能夠通過簡單的結構高精度地補償失真。根據(jù)以上敘述的至少ー個實施方式的發(fā)送裝置和失真補償方法，能夠通過簡單的結構高精度地補償失真。另外，該發(fā)明并不限定于上述實施方式。在上述實施方式中，將由解析部生成的補償數(shù)據(jù)也賦予實際使用激勵器及待機激勵器。但是，并不一定需要總是將補償數(shù)據(jù)賦予待機激勵器。只要能夠對執(zhí)行失真補償功能過程中的實際使用激勵器通知補償數(shù)據(jù)就可以。由此，即使不對待機激勵器傳遞補償 數(shù)據(jù)傳遞、僅對在該時刻作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器賦予補償數(shù)據(jù)，也能夠達到本發(fā)明的目的。說明了本發(fā)明的一些實施方式，但這些實施方式是作為例子提示的，并不意味著限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種形態(tài)實施，在不脫離發(fā)明的主g的范圍中能夠進行各種省略、替代、變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中，并且包含在權利要求書所記載的發(fā)明和其等價的范圍中。
權利要求
1.一種發(fā)送裝置，其特征在干， 具備 冗余化后的多個激勵器，各上述激勵器具備將輸入的輸入信號的特性變形的補償部；放大部，將來自多個上述激勵器中的作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器的輸出信號放大到發(fā)送電平； 分支部，將上述放大部的輸出分支而生成分支信號；以及 解析部，基于上述輸入信號和上述分支信號，生成反映上述放大器的増益特性的信息，基于上述信息生成補償數(shù)據(jù)，向作為上述實際使用激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器賦予上述補償數(shù)據(jù)； 作為上述實際使用激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器的上述補償部基于上述補償數(shù)據(jù)，使上述輸入信號的特性變形為與上述放大部的増益特性相反的特性，來補償上述放大部中發(fā)生的失真。
2.如權利要求I所述的發(fā)送裝置，其特征在干， 還具備限制上述放大部的輸出的頻帶的濾波器和將上述濾波器的輸出分支而生成第二分支信號的第二分支部； 上述解析部基于上述分支信號和上述第二分支信號，生成反映上述濾波器的失真特性的第二信息，基于上述信息和上述第二信息生成補償數(shù)據(jù)，將上述補償數(shù)據(jù)賦予作為上述實際使用激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器； 作為上述實際使用激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器的上述補償部根據(jù)基于上述信息和上述第二信息生成的上述補償數(shù)據(jù)，將上述輸入信號的特性變形為與上述放大部的上述增益特性相反的特性，并且使上述輸入信號的特性變形為與上述濾波器的失真特性相反的特性。
3.如權利要求I所述的發(fā)送裝置，其特征在干， 還具備將上述分支信號數(shù)字化而生成第一數(shù)字數(shù)據(jù)的第一模擬/數(shù)字變換部； 上述解析部將上述輸入信號和上述第一數(shù)字數(shù)據(jù)解析，生成上述信息。
4.如權利要求2所述的發(fā)送裝置，其特征在干， 還具備將上述分支信號數(shù)字化而生成第一數(shù)字數(shù)據(jù)的第一模擬/數(shù)字變換部、和將上述第二分支信號數(shù)字化而生成第二數(shù)字數(shù)據(jù)的第二模擬/數(shù)字變換部； 上述解析部將上述第一數(shù)字數(shù)據(jù)和上述第二數(shù)字數(shù)據(jù)解析，生成反映上述濾波器的失真特性的上述第二信息。
5.如權利要求I所述的發(fā)送裝置，其特征在干， 還具備控制上述多個激勵器的冗余切換的控制部； 上述控制部具備上述解析部。
6.如權利要求I所述的發(fā)送裝置，其特征在干， 上述多個激勵器中的ー個激勵器具備上述解析部。
7.如權利要求I所述的發(fā)送裝置，其特征在干， 上述解析部對多個上述激勵器的全部賦予上述補償數(shù)據(jù)； 多個上述激勵器中的作為待機激勵器發(fā)揮功能的激勵器存儲上述被賦予的上述補償數(shù)據(jù)。
8.如權利要求I所述的發(fā)送裝置，其特征在干， 多個上述激勵器中的ー個激勵器具備切換器，該切換器切換多個上述激勵器的輸出而輸出到上述放大部。
9.ー種失真補償方法，在發(fā)送裝置中使用，該發(fā)送裝置具備冗余化后的多個激勵器以及放大部，該放大部將來自多個上述激勵器中的作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器的輸出信號放大為發(fā)送電平，其特征在于，上述失真補償方法包括 將上述放大部的輸出分支，生成分支信號的エ序； 基于輸入到多個上述激勵器中的輸入信號和上述分支信號，生成反映上述放大部的增益特性的信息的エ序； 基于上述信息生成補償數(shù)據(jù)的エ序；以及 基于上述補償數(shù)據(jù)，將輸入到作為上述實際使用激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器中的上述輸入信號的特性變形為與上述放大部的増益特性相反的特性的變形エ序。
10.如權利要求9所述的失真補償方法，其特征在干， 上述發(fā)送裝置還具備限制上述放大部的輸出的頻帶的濾波器； 上述失真補償方法還具備 將上述濾波器的輸出分支，生成第二分支信號的エ序；以及 基于上述分支信號和上述第二分支信號，生成反映上述濾波器的失真特性的第二信息的エ序； 生成上述補償數(shù)據(jù)的エ序中，基于上述信息和上述第二信息生成補償數(shù)據(jù)； 上述變形エ序中，根據(jù)基于上述信息和上述第二信息生成的上述補償數(shù)據(jù)，將輸入到作為上述實際使用激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器中的上述輸入信號的特性變形為與上述放大部的増益特性相反的特性，并且將上述輸入信號的特性變形為與上述失真特性相反的特性。
11.如權利要求9所述的失真補償方法，其特征在干， 還將上述分支信號數(shù)字化，生成第一數(shù)字數(shù)據(jù)； 生成上述信息的エ序中，將上述輸入信號和上述第一數(shù)字數(shù)據(jù)解析而生成上述信息。
12.如權利要求10所述的失真補償方法，其特征在干， 還具備將上述分支信號數(shù)字化而生成第一數(shù)字數(shù)據(jù)的エ序、和將上述第二分支信號數(shù)字化而生成第二數(shù)字數(shù)據(jù)的エ序； 生成上述第二信息的エ序中，將上述第一數(shù)字數(shù)據(jù)和上述第二數(shù)字數(shù)據(jù)解析，生成反映上述濾波器的失真特性的信息。
13.如權利要求9所述的失真補償方法，其特征在干， 還具備 對多個上述激勵器中的作為待機激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器賦予上述補償數(shù)據(jù)的ェ序； 作為上述待機激勵器發(fā)揮功能的上述激勵器存儲上述補償數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種能夠以簡單的結構高精度地補償失真的發(fā)送裝置和在該發(fā)送裝置中使用的失真補償方法。根據(jù)實施方式，發(fā)送裝置具備冗余化后的多個激勵器、將來自作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器的輸出信號放大為發(fā)送電平的放大部、和將放大部的輸出分支而生成分支信號的分支部。多個激勵器分別具備補償部。進而，發(fā)送裝置具備解析部，基于輸入到激勵器中的輸入信號和分支信號生成反映放大部的增益特性的信息，將該信息賦予作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器。作為實際使用激勵器發(fā)揮功能的激勵器的補償部將輸入到激勵器中的輸入信號的特性變形為與放大部的增益特性相反的特性。
文檔編號H04L27/36GK102857451SQ20121002499
公開日2013年1月2日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者大塚國明 申請人:株式會社東芝