拓海先生、最近、無線送信機の話で現場から「ILCを使えば歪みが減る」と聞きましたが、最新の論文で何か変わったことがあるのでしょうか。うちでもWiFiの帯域が広がってきており気になります。
素晴らしい着眼点ですね！大丈夫、結論から言うと、測定器側の参照レベルを下げるだけでILCの効果が大幅に上がるんですよ。一緒に仕組みを噛み砕いて説明できますよ。
参照レベルを下げるって、測定器のダイヤルをちょっと回すだけの話ですか。そんなので本当に結果が変わるのですか。投資対効果でいうと、費用は掛けずに効果が得られるなら即やりたいです。
その通りです。まず簡単に現象を整理しますね。測定器の参照レベルを下げると、信号はアナログ／デジタル変換前に対数的な振る舞いを経て実質的に非一様量子化されます。これが低振幅成分の量子化雑音を減らし、ILCの更新に良い影響を与えるのです。要点は三つです、順を追って説明できますよ。
三つですね。まず一つ目は何でしょうか。すみません、ILCって何でしたっけ。名前だけは聞いたことがあります。
素晴らしい着眼点ですね！ILCはIterative Learning Control (ILC) — 反復学習制御のことで、繰り返し動作を通じて誤差を学習・修正する手法です。一つ目の要点は、測定された出力の雑音が少ないほど、ILCの更新が安定して正確になるということです。
雑音が少ないといいのは何となく分かります。二つ目と三つ目はどんなことですか。これって要するに測定の精度を上げれば良いということ？
素晴らしい着眼点ですね！二つ目は、OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) — 直交周波数分割多重のような広帯域信号では低振幅の周波数成分が多数を占める点です。三つ目は、参照レベルを下げることで結果的に低振幅成分の量子化ステップが細かくなり、これらの成分の誤差が減る点です。つまり単に『精度を上げる』というよりも、『低振幅部分を重点的に良くする』のがポイントです。
なるほど。現場目線で言うと、測定器の設定だけで低コストで結果が出るなら導入しやすいです。実際の効果はどれくらい出るのですか。うちの技術担当にも説明しやすい数値が欲しいです。
大丈夫、数値で示されており、例えば160〜320 MHzのWiFi OFDM信号で、NMSE (Normalized Mean Square Error, 正規化二乗誤差)が約15 dB改善し、EVM (Error Vector Magnitude, 誤差ベクトル振幅)が約3 dB改善しています。これらはDPD (Digital Pre-distortion, デジタルプレ歪み補正)の性能にも直結しますから、実務的な効果は明確です。
それは現実的ですね。最後に、経営判断として現場に指示を出すなら何を優先すべきでしょう。コストゼロでできることから進めたいのですが。
大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。現場にはまずVSA (Vector Signal Analyzer, ベクトル信号アナライザ)の参照レベルを段階的に下げて試験すること、結果をNMSEとEVMで比較すること、そしてILCを10回程度回して収束を見ることを指示してください。要点は三つで、低コスト試験、数値での評価、段階的運用です。
分かりました。では、私の言葉で確認します。参照レベルを下げると、測定器が低振幅を細かく見るようになり、その結果ILCの学習が良く働いてDPDの効果が上がる、ということですね。
素晴らしい着眼点ですね！その理解で合っていますよ。現場での小さな設定変更が大きな効果に繋がることはよくあります。大丈夫、共に進めていけますよ。
