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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-07 11:45 無線回路における多項式回帰を用いたIQインバランスと非線形増幅器の補償技術 ○島田敬伍・府川和彦（Science Tokyo）  RCS2024-293 |
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| 抄録 | （和） | 無線回路の不完全性によるIQインバランスと非線形増幅による非線形歪みを補償するため，ディジタル・プリディストーション (Digital Predistortion: DPD)が検討されており，近年，ニューラルネットワーク(NN)を用いたDPDが新たに提案されている．このNNに基づくDPDの補償性能を改善するため，非線形増幅器の出力を送信ベースバンド信号の多項式で近似し，その近似誤差を用いるDPDを提案する．具体的には，多項式近似の係数を最小2乗法により推定する多項式回帰を用い，その近似誤差をk-means法により各クラスターに分類する．まず，多項式回帰に基づくDPDを行った後，分類された近似誤差から残差誤差を推定し付加することで，DPDの性能を更に高める．計算機シミュレーションにより，非線形増幅のAM-AM特性が入力振幅の3次関数の場合及びRappモデルについて，提案方式はNNに基づく従来のDPDを，補償精度と学習効率の点で凌駕することを明らかにする． |
| （英） | To compensate for both IQ imbalance caused by imperfection of wireless circuits and nonlinear distortion due to nonlinear amplifiers, digital predistortors (DPDs) have been investigated. Recently, neural networks (NNs) have been applied to DPDs. For the purpose of improving performance of the NN-based DPD, this report proposes a new DPD that approximates nonlinear amplifier outputs as polynomials of baseband transmitted signals and that exploits the approximation error. Specifically, the proposed scheme estimates coefficients of the polynomial under the minimum mean square error (MMSE) criterion, which can be regarded as a kind of polynomial regression. Then, it classifies the approximation error into clusters by k-means clustering. After the first DPD process is based on the polynomial regression, the second one estimates a proper residual error from the results of the k-means clustering and adds the residual error. On the assumption that AM-AM characteristics of the nonlinear amplifier can be modeled as both the third order function of the amplifier input and the Rapp model, computer simulations with the IQ imbalance demonstrate that the proposed scheme is superior to the NN-based DPD in terms of both the compensation accuracy and learning efficiency. | |
| キーワード | （和） | IQインバランス / 非線形増幅 / ディジタル・プリディストーション / 多項式回帰 / 最小2乗法 / 残差誤差 / k-means 法 / |
| （英） | IQ Imbalance / nonlinear amplification / digital predistortion / polynomial regression / minimum mean square error / residual errors / k-means clustering / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 409, RCS2024-293, pp. 181-186, 2025年3月. | |
| 資料番号 | RCS2024-293 | |
| 発行日 | 2025-02-26 (RCS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | RCS2024-293 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS SR SRW |
| 開催期間 | 2025-03-05 - 2025-03-07 |
| 開催地（和） | 京都工芸繊維大学 |
| 開催地（英） | Kyoto Institute of Technology |
| テーマ（和） | 移動通信ワークショップ |
| テーマ（英） | Mobile Communication Workshop |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2025-03-RCS-SR-SRW |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 無線回路における多項式回帰を用いたIQインバランスと非線形増幅器の補償技術 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | IQ imbalance and nonlinear amplifier compensation techniques based on polynomial regression for wireless circuits |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | IQインバランス / IQ Imbalance |
| キーワード(2)（和/英） | 非線形増幅 / nonlinear amplification |
| キーワード(3)（和/英） | ディジタル・プリディストーション / digital predistortion |
| キーワード(4)（和/英） | 多項式回帰 / polynomial regression |
| キーワード(5)（和/英） | 最小2乗法 / minimum mean square error |
| キーワード(6)（和/英） | 残差誤差 / residual errors |
| キーワード(7)（和/英） | k-means 法 / k-means clustering |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 島田 敬伍 / Keigo Shimada / 島田 敬伍 |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： Science Tokyo) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa / フカワ カズヒコ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： Science Tokyo) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-07 11:45:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2024-293 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.409 |
| ページ範囲 | pp.181-186 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-02-26 (RCS) |
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