专利名称：逆特性测量装置以及失真补偿装置、方法、程序、记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及非线性失真的补偿。
背景技术：
当将输入信号给予放大器时，输入信号就被放大后输出。当将输出信号设为y、将输入信号设为x时，则y＝al·x。可是，在通过放大器进行放大时，会产生失真，并附加在输出信号y中。该失真是非线性的，可以表示为a2·x2+a3·x3+a4·x4+…。利用现有技术测量该非线性失真(例如，参照专利文献1(特开平11-118873号公报))。此外，不仅限于放大器、在一般的电子设备中也出现这样的非线性失真。
但是，即使可以测定到非线性失真，但决定如何对非线性失真进行补偿，并非易事。
因此，本发明以基于与被测量物的特性相关联的特性来补偿非线性失真作为课题。
发明内容
在本发明一方式中的逆特性测量装置，被构成为具有信号测量单元，其作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得单元，其根据输入信号，在被测量物是理想的被测量物时，取得从被测量物输出的理想信号；和逆特性取得单元，其取得作为针对输出信号的理想信号的关系的逆特性。
根据如上所述构成的逆特性测量装置，信号测量单元，作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号。理想信号取得单元，根据输入信号，在被测量物是理想的被测量物时，取得从被测量物输出的理想信号。逆特性取得单元，取得作为针对输出信号的理想信号的关系的逆特性。
另外，本发明的逆特性测量装置，也可以做成具有测量输入信号的输入信号测量单元，理想信号取得单元，根据测量后的输入信号来取得理想信号。
另外，本发明的逆特性测量装置，也可以做成根据记录了输入信号的波形的波形记录单元的记录内容来生成输入信号；理想信号取得单元，根据记录到波形记录单元的波形，取得理想信号。
本发明其它方式的逆特性测量装置，被构成为具有输入信号测量单元，其测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得单元，其将波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得单元，其取得作为针对被测量的输入信号的理想信号的关系的逆特性。
根据如上所述构成的逆特性测量装置，输入信号测量单元，测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号。理想信号取得单元，将波形记录单元的记录内容作为理想信号。逆特性取得单元，取得作为针对被测量的输入信号的理想信号的关系的逆特性。
本发明失真补偿装置，被构成为从逆特性测量装置中取得逆特性，并将通过逆特性把输入信号转换过的信号给予被测量物。
本发明的失真补偿装置，是从逆特性测量装置中取得逆特性并通过逆特性来转换在波形记录单元中记录的波形的失真补偿装置，被构成为根据失真补偿装置的转换结果生成输入信号。
本发明其它方式的逆特性测量方法，被构成为具有以下步骤信号测量步骤，其作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得步骤，其根据输入信号，在被测量物是理想的被测量物时，取得从被测量物输出的理想信号；和逆特性取得步骤，其取得作为针对输出信号的理想信号的关系的逆特性。
本发明其它方式的逆特性测量方法，被构成为具有以下步骤输入信号测量步骤，其测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得步骤，其将波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得步骤，其取得作为针对测量后的输入信号的理想信号的关系的逆特性。
本发明其它方式的程序，是用于使计算机执行以下处理的程序信号测量处理，作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得处理，根据输入信号，在被测量物是理想的被测量物时，取得从被测量物输出的理想信号；和逆特性取得处理，取得作为针对输出信号的理想信号的关系的逆特性。
本发明其它方式的程序，是用于使计算机执行以下处理的程序输入信号测量处理，测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得处理，将波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得处理，取得作为针对测量后的输入信号的理想信号的关系的逆特性。
本发明其它方式的记录介质，是记录了用于使计算机执行以下处理的程序的、由计算机可读取的记录介质信号测量处理，作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得处理，其根据输入信号，在被测量物是理想的被测量物时，取得从被测量物输出的理想信号；和逆特性取得处理，其取得作为针对输出信号的理想信号的关系的逆特性。
本发明其它方式的记录介质，是记录了用于使计算机执行以下处理的程序的、由计算机可读取的记录介质输入信号测量处理，测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得处理，其将波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得处理，其取得作为针对测量后的输入信号的理想信号的关系的逆特性。
第1图是表示本发明第一实施方式的发送系统1的结构的功能方框图。
第2图是用于说明在被测量物30是放大器时的输入信号X与输出信号Y的关系的图。
第3图是表示函数f、g、h的关系的图。
第4图是表示第一实施方式的逆特性测量器40的结构的功能方框图。
第5图是表示在测量输出信号Y时的开关22、24、26、28的连接状态图。
第6图是表示在测量输入信号X时的开关22、24、26、28的连接状态图。
第7图是表示在利用失真补偿器50来进行失真补偿时的开关22、24、26、28的连接状态图。
第8图是用于说明信号Y′的概念图。
第9图是表示本发明第二实施方式的发送系统1的结构的功能方框图。
第10图是表示第二实施方式的逆特性测量器40的结构的功能方框图。
第11图是表示在测量输出信号Y时的开关72、74、76的连接状态图。
第12图是表示在利用失真补偿器50来进行失真补偿时的开关72、74、76的连接状态图。
具体实施例方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。
第一实施方式第1图是表示本发明第一实施方式的发送系统1的结构的功能方框图。发送系统1具有信号源10，开关22、24、26、28，被测量物(DUTDeviceUnder Test)30，逆特性测量器40，失真补偿器50，天线60。
信号源10生成给予到被测量物30的输入信号。
开关22将信号源10生成的输入信号导入到失真补偿器50或者开关24。开关22，具有输入端子22a；输出端子22p、22q。输入端子22a连接到信号源10上。输出端子22p连接到开关24上。输出端子22q连接到失真补偿器50上。开关22，将输入端子22a连接在输出端子22p或者输出端子22q上。
开关24将信号源10生成的输入信号导入到被测量物30或者开关28上。或者开关24将失真补偿器50的输出导入到被测量物30上。开关24具有输入端子24a、24b；输出端子24p、24q。输入端子24a与开关的输出端子22p连接。输入端子24b与失真补偿器50连接。输出端子24p与开关28连接。输出端子24q与被测量物30连接。开关24将输入端子24a或连接在输出端子24p或者输出端子24q上、或置为非连接状态。或者开关24将输入端子24b或连接在输出端子24q上、或置为非连接状态。
开关26将从被测量物30输出的输出信号导入到天线60或者开关28上。开关26具有输入端子26a；输出端子26p、26q。输入端子26a与被测量物30连接。输出端子26p与开关28连接。输出端子26q与天线60连接。开关26，将输入端子26a连接在输出端子26p或者输出端子26q上。
开关28将从被测量物30输出的输出信号或者信号源10生成的输入信号导入到逆特性测量器40中。开关28具有输入端子28a、28b；输出端子28p。输入端子28a与开关24的输出端子24p连接。输入端子28b与开关26的输出端子26p连接。输出端子28p与逆特性测量器40连接。开关28将输入端子28a或者输入端子28b连接在输出端子28p上。
被测量物(DUTDevice Under Test)30接受来自开关24的输出端子24q的信号源10生成的输入信号、或者通过失真补偿器50进行了失真补偿的输入信号，向开关26的输入端子26a输出输出信号。被测量物30例如是放大器。
第2图是用于对被测量物30是放大器时的输入信号X与输出信号Y的关系进行说明的图。当设Y＝f(X)时，在输出信号Y中附加被测量物30的失真。例如，函数f表示AM/AM特性或者AM/PM特性。如果将函数f设定为8次的偶函数(a0+a2X2+a4X4+a6X6+a8X8)则可以近似AM/AM特性。如果将函数f设定为9次的多项式(a0+a1X+a2X2+…+a9X9)则可以近似AM/PM特性。此外，将函数f设定为其它多项式或指数函数这样的公式，也可以表示AM/AM特性或者AM/PM特性。这里，在被测量物30是理想的被测量物时(即，在输出信号Y中没有附加失真)，将从被测量物30输出的信号称为理想信号Yt。设为Yt＝g(X)。这里，设为Y＝h(Yt)。
第3图是表示函数f、g、h的关系图。从第3图可知Yt＝h-1(Y)＝g(X)＝g(f1(Y))。
第4图是表示第一实施方式的逆特性测量器40的结构的功能方框图。逆特性测量器40具有信号测量部41、输入信号记录部42a、失真信号记录部42b、理想信号取得部44、理想信号记录部46、逆特性取得部48。逆特性测量器40用于求函数h-1即针对输出信号Y的理想信号Yt的关系。将函数h-1称为逆特性。
信号测量部41测量从开关28的输出端子28p接收到的信号。例如，测量信号的功率以及相位。从输出端子28p接收到的信号是从被侧物30输出的输出信号或者信号源10生成的输入信号。因此，信号测量部41测量输出信号或者输入信号。
输入信号记录部42a，从信号测量部41接收输入信号的测量结果并进行记录。
失真信号记录部42b，从信号测量部41接收输出信号的测量结果并进行记录。输出信号受被测量物30的影响产生失真。
理想信号取得部44在对理想的被测量物30给予了记录到输入信号记录部42a中的输入信号时，求从理想的被测量物30输出的理想信号。例如，在理想信号Yt＝g(X)的情况下，如果将记录到输入信号记录部42a中的输入信号代入到X中，则可以求出理想信号Yt。
理想信号记录部46，接收理想信号取得部44输出的理想信号Yt并进行记录。
逆特性取得部48求出函数h-1即针对输出信号Y的理想信号Yt的关系。对失真补偿器50给予函数h-1。此外，输出信号Y从失真信号记录部42b中取得，理想信号Yt从理想信号记录部46中取得。
失真补偿器50从开关22的输出端子22q接收信号源10生成的输入信号X，通过函数h-1进行转换，将失真补偿后的输入信号函数h-1(X)输出到开关24的输入端子24b上。
天线60从开关26的输出端子26q接收被测量物30的输出信号来进行发送。
接着，参照第5图～第8图对第一实施方式的动作进行说明。其中，第5图是表示测量输出信号Y时的开关22、24、26、28的连接状态图。第6图是表示测量输入信号X时的开关22、24、26、28的连接状态图。第7图是表示在通过失真补偿器50进行失真补偿时的开关22、24、26、28的连接状态图。
首先，参照第5图，连接开关22的输入端子22a和输出端子22p，连接开关24的输入端子24a和输出端子24q，连接开关26的输入端子26a和输出端子26p，连接开关28的输入端子28b和输出端子28p。
信号源10生成的输入信号X经由开关22、24被给予被测量物30。被测量物30输出输出信号Y。输出信号Y，经由开关26、28被给予逆特性测量器40。逆特性测量器40的信号测量部41测量输出信号Y，并将测量结果记录在失真信号记录部42b中。
接着，参照第6图，连接开关22的输入端子22a和输出端子22p，连接开关24的输入端子24a和输出端子24p，连接开关28的输入端子28a和输出端子28p。
信号源10生成的输入信号X经由开关22、24、28被给予到逆特性测量器40上。逆特性测量器40的信号测量部41测量输入信号X，并将测量结果记录在输入信号记录部42a中。
根据在输入信号记录部42a中记录的输入信号X，理想信号取得部44取得理想信号Yt(Yt＝g(X))。理想信号Yt记录在理想信号记录部46中。
逆特性取得部48从失真信号记录部42b中取得输出信号Y，从理想信号记录部46中取得理想信号Yt。逆特性取得部48求出函数h-1即针对输出信号Y的理想信号Yt的关系。函数h-1被给予到失真补偿器50中。
此外，参照第7图，连接开关22的输入端子22a和输出端子22q，连接开关24的输入端子24b和输出端子24q，连接开关26的输入端子26a和输出端子26q。
信号源10生成的输入信号X，经由开关22被给予到逆补偿器50上。逆补偿器50接收输入信号X，通过函数h-1进行转换，输出被失真补偿后的输入信号h-1(X)。被失真补偿后的输入信号h-1(X)，经由开关24被给予到被测量物30上。被测量物30放大失真补偿后的输入信号h-1(X)，输出信号Y′。通过天线60发送信号Y′。
第8图是用于说明信号Y′的概念图。失真补偿器50输出被失真补偿后的输入信号h-1(X)。被测量物30输出的信号Y′＝f(h-1(X))。这里，因为h-1(Y)＝g(f1(Y))，所以信号Y′＝f(g(f1(X)))。因为函数f与函数f1互相抵消，所以成为信号Y′＝g(X)。因为理想信号Yt＝g(X)，所以被测量物30输出的信号Y′成为理想信号Yt。即，被测量物30输出的信号通过失真补偿器50成为理想信号Yt。
根据第一实施方式，基于与被测量物30的特性关联的逆特性h-1，可以补偿被测量物30的非线性失真。即，失真补偿器50根据逆特性h-1来转换信号源10生成的输入信号X，输出h-1(X)。当将h-1(X)给予被测量物30时，输出理想信号Yt。
第二实施方式第二实施方式，在将信号源10生成的输入信号的波形记录在波形记录部80中等这点与第一实施方式不同。
第9图是表示本发明第二实施方式的发送系统1的结构的功能方框图。发送系统1具有信号源10，被测量物30，逆特性测量器40，失真补偿器50，天线60，开关72、74、76，波形记录部80。以下，与第一实施方式相同的部分标注相同的符号，故此省略说明。
被测量物30以及天线60与第一实施方式相同，故此省略说明。
信号源10生成给予到被测量物30的输入信号。但是，输入信号的波形是基于波形记录部80的记录内容的波形。更详细地说，信号源10生成的输入信号的波形，是作为波形记录部80的记录内容的输入信号的波形、或者失真补偿器50输出的被失真补偿后的输入信号的波形。
波形记录部80记录输入信号的波形。例如，波形记录部80的记录内容是AWG(Arbitrary Waveform Generator)的数字数据。
开关72将波形记录部80的记录内容导入到失真补偿器50或者开关74上。开关72具有输入端子72a；输出端子72p、72q。输入端子72a与波形记录部80连接。输出端子72p与开关74连接。输出端子72q与失真补偿器50连接。开关72中将输入端子72a连接到输出端子72p或者输出端子72q上。
开关74将作为波形记录部80的记录内容的输入信号的波形或者失真补偿器50输出的失真补偿后的输入信号的波形导入到信号源10中。开关74具有输入端子74a、74b；输出端子74p。输入端子74a与开关72的输出端子72p连接。输入端子74b与失真补偿器50连接。输出端子74p与信号源10连接。开关74将输入端子74a或者输入端子74b连接到输出端子74p上。
开关76将从被测量物30中输出的输出信号导入到天线60或者逆特性测量器40上。开关76具有输入端子76a、输出端子76p、76q。输入端子76a与被测量物30连接。输出端子76p与逆特性测量器40连接。输出端子76q与天线60连接。开关76将输入端子76a连接到输出端子76p或者输出端子76q上。
第10图是表示第二实施方式的逆特性测量器40的结构的功能方框图。逆特性测量器40具有信号测量部41、失真信号记录部42b、理想信号取得部44、理想信号记录部46、逆特性取得部48。逆特性测量器40用于求出函数h-1即针对输出信号Y的理想信号Yt的关系。
信号测量部41测量从开关76的输出端子76p接收到的信号。例如，测量信号的功率以及相位。从输出端子76p接收到信号是从被测量物30输出的输出信号。因此信号测量部41测量输出信号。
理想信号取得部44读出在波形记录部80中记录的波形。理想信号取得部44在将具有记录在波形记录部80上的波形的输入信号给予了理想的被测量物30时，求出从理想的被测量物30输出的理想信号。例如，在理想信号Yt＝g(X)的情况下，如果将在波形记录部80中记录的波形代入到X中，则求出理想信号Yt。
失真信号记录部42b、理想信号记录部46以及逆特性取得部48与第一实施方式相同，省略说明。
失真补偿器50从开关72的输出端子72q接收在波形记录部80中记录的波形，通过函数h-1进行转换。并且将通过函数h-1转换后的波形输出到开关74的输入端子74b上。
接着，参照第11图以及第12图对第二实施方式的动作进行说明。其中，第11图是表示在测量输出信号Y时的开关72、74、76的连接状态图。
首先，参照第11图连接开关72的输入端子72a和输出端子72p，连接开关74的输入端子74a和输出端子74p，连接开关76的输入端子76a和输出端子76p。
在波形记录部80中记录的波形经由开关72、74被给予到信号源10中。信号源10生成具有在波形记录部80中记录的波形的输入信号。将信号源10生成的输入信号X给予被测量物30。被测量物30输出输出信号Y。输出信号Y经由开关76被给予到逆特性测量器40。逆特性测量器40的信号测量部41测量输出信号Y，将测量结果记录在信号记录部42b中。
接着，理想信号取得部44读出在波形记录部80中记录的波形。理想信号取得部44在将具有记录在波形记录部80上的波形的输入信号给予了理想的被测量物30时，求出从理想的被测量物30输出的理想信号Yt。理想信号Yt记录在理想信号记录部46中。
逆特性取得部48从失真信号记录部42b中取得输出信号Y，从理想信号记录部46中取得理想信号Yt。逆特性取得部48求出函数h-1即针对输出信号Y的理想信号Yt的关系。将函数h-1给予失真补偿器50。
此外，参照第12图，连接开关72的输入端子72a和输出端子72q，连接开关74的输入端子74b和输出端子74p，连接开关76的输入端子76a和输出端子76q。
在波形记录部80中记录的波形，经由开关72被给予到失真补偿器50中。失真补偿器50接收波形并通过函数h-1进行转换。通过函数h-1转换后的波形经由开关74被给予到信号源10中。信号源10生成具有利用函数h-1转换过的波形的输入信号。信号源10生成的输入信号，是函数h-1(X)，将其给予到被测量物30上。被测量物30输出输出信号Y′。输出信号Y′经由开关76通过天线60进行发送。此外，信号Y′与第一实施方式相同，成为理想信号Yt。
根据第二实施方式，与第一实施方式相同，基于与被测量物30的特性关联的逆特性h-1可以补偿被测量物30的非线性失真。即，失真补偿器50根据逆特性h-1转换在波形记录部80中记录的波形，并给予到信号源10。于是，信号源10生成的输入信号成为h-1(X)。当将h-1(X)给予被测量物30时，输出理想信号Yt。
此外，在第二实施方式中，可以去掉被测量物30直接连接信号源10与开关76的输入端子76a。此时，信号测量部41测量信号源10生成的输入信号。逆特性取得部48求出函数h-1即针对测量后的输入信号的理想信号Yt的关系。失真补偿器50根据逆特性h-1来转换在波形记录部80中记录的波形并给予到信号源10，由此可以补偿从信号源10到天线60的信号传送时的失真。
另外，上述的实施方式可以如以下这样来实现。使具有CPU、硬盘、介质(CD-ROM等)读取装置的计算机的介质读取装置，读取记录了实现上述各部分程序的介质，并将其安装在硬盘上。用这样的方法也可以实现上述的实施方式。
权利要求
1.一种逆特性测量装置，其特征在于，具有信号测量单元，其作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得单元，其根据所述输入信号，在所述被测量物是理想的被测量物时，取得从所述被测量物输出的理想信号；和逆特性取得单元，其取得作为针对所述输出信号的所述理想信号的关系的逆特性。
2.根据权利要求1所述的逆特性测量装置，其特征在于，具有测量所述输入信号的输入信号测量单元，所述理想信号取得单元，根据测量的所述输入信号取得所述理想信号。
3.根据权利要求1所述的逆特性测量装置，其特征在于，根据记录了所述输入信号的波形的波形记录单元的记录内容，生成所述输入信号，所述理想信号取得单元，根据记录到所述波形记录单元的所述波形，取得所述理想信号。
4.一种逆特性测量装置，其特征在于，具有输入信号测量单元，其测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得单元，其将所述波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得单元，其取得作为针对测量后的所述输入信号的所述理想信号的关系的逆特性。
5.一种失真补偿装置，其特征在于，从权利要求1或者2所述的逆特性测量装置取得所述逆特性，并将通过所述逆特性对所述输入信号进行转换过的信号给予所述被测量物。
6.一种失真补偿装置，其从权利要求3或者4所述的逆特性测量装置取得所述逆特性，通过所述逆特性对在所述波形记录单元中记录的所述波形进行转换，其特征在于，根据所述失真补偿装置的转换结果生成所述输入信号。
7.一种逆特性测量方法，其特征在于，具有以下步骤信号测量步骤，作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得步骤，其根据所述输入信号，在所述被测量物是理想的被测量物时，取得从所述被测量物输出的理想信号；和逆特性取得步骤，其取得作为针对所述输出信号的所述理想信号的关系的逆特性。
8.一种逆特性测量方法，其特征在于，具有以下步骤输入信号测量步骤，其测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得步骤，其将所述波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得步骤，其取得作为针对测量后的所述输入信号的所述理想信号的关系的逆特性。
9.一种程序，用于使计算机执行以下处理信号测量处理，作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得处理，其根据所述输入信号，在所述被测量物是理想的被测量物时，取得从所述被测量物输出的理想信号；和逆特性取得处理，其取得作为针对所述输出信号的所述理想信号的关系的逆特性。
10.一种程序，用于使计算机执行以下处理输入信号测量处理，其测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得处理，其将所述波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得处理，其取得作为针对测量后的所述输入信号的所述理想信号的关系的逆特性。
11.一种记录介质，其是记录了用于使计算机执行以下处理的程序的、由计算机可读取的记录介质，信号测量处理，作为将输入信号给予了被测量物的结果，测量从被测量物输出的输出信号；理想信号取得处理，其根据所述输入信号，在所述被测量物是理想的被测量物时，取得从所述被测量物输出的理想信号；和逆特性取得处理，其取得作为针对所述输出信号的所述理想信号的关系的逆特性。
12.一种记录介质，其是记录了用于使计算机执行以下处理的程序的、由计算机可读取的记录介质，输入信号测量处理，其测量根据记录了波形的波形记录单元的记录内容而生成的输入信号；理想信号取得处理，其将所述波形记录单元的记录内容作为理想信号；和逆特性取得处理，其取得作为针对测量后的所述输入信号的所述理想信号的关系的逆特性。
全文摘要
根据与被测量物特性关联的特性来补偿非线性失真。逆特性测量器40，作为给予了被测量物30信号源10生成的输入信号的结果，测量从被测量物30输出的输出信号。再者，根据输入信号，在被测量物30是理想的被测量物时，取得从被测量物30输出的理想信号；并且，取得针对输出信号的作为理想信号的关系的逆特性。将该逆特性给予失真补偿器50。失真补偿器50，给予被测量物30通过逆特性转换了输入信号的信号。由此，从被测量物30输出的信号就成为补偿了被测量物30的失真的理想信号。
文档编号G01R31/26GK101014867SQ20058002792
公开日2007年8月8日 申请日期2005年9月12日 优先权日2004年9月15日
发明者黑泽诚 申请人:株式会社爱德万测试