KR101169880B1 - Digital predistortion method, system and computer-readable recording medium for compensating nonlinear power amplifier which receives ofdm signal - Google Patents

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정진호
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Abstract

PURPOSE: A digital predistortion method, a system, and a computer-readable recording medium for compensating nonlinear power amplifier which receives OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal are provided to obtain the degree of frequency dependent phase shift of the OFDM input signal by using the AM-PM distortion of the power amplifier. CONSTITUTION: A power amplifier feature acquisition unit(210) obtains the frequency dependent phase shift degree of OFDM input signal frequency band by the AM-PM distortion feature of a power amplifier. By the obtained phase shift degree, a first compensation unit(220) compensates phase shift about a complex signal corresponding to one of sub input signal carrier frequencies. A second compensation unit(230) compensates the distorted wave length and phase of the output signal which is converted by the degree of the input signal about the compensated signal.

Description

OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡 방법, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 {DIGITAL PREDISTORTION METHOD, SYSTEM AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR COMPENSATING NONLINEAR POWER AMPLIFIER WHICH RECEIVES OFDM SIGNAL}DIGITAL PREDISTORTION METHOD, SYSTEM AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR COMPENSATING NONLINEAR POWER AMPLIFIER WHICH RECEIVES OFDM SIGNAL}

본 발명은 OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡 방법, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 비선형 특성을 가지는 전력 증폭기에 OFDM 신호가 입력된 경우의 왜곡을 보다 효과적으로 보상하기 위하여, 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여 주파수에 따른 위상 편이 정도를 추출하여 전력 증폭기의 위상 편이 특성을 보상하는 제1 보상 단계를 거친 후 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여 전치 왜곡 기법을 적용하는 제2 보상 단계를 거침으로써 전력 증폭기의 비선형 특성을 보다 완벽하게 보상하는 방법, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a digital predistortion method, a system, and a computer-readable recording medium for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal. More particularly, an OFDM signal is input to a power amplifier having a nonlinear characteristic. In order to more effectively compensate for the distortion of the case, the power amplifier is subjected to a first compensation step of compensating for the phase shift characteristic of the power amplifier by extracting the degree of phase shift according to frequency with reference to the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier. A method, system and computer readable recording medium for more fully compensating for the nonlinear characteristics of a power amplifier by undergoing a second compensation step of applying a predistortion technique with reference to AM-AM and AM-PM distortion characteristics of .

최근 이동 통신 서비스는 많은 데이터량을 처리할 수 있는 시스템의 개발에 힘입어 광대역 채널 대역폭과 디지털화된 고주파 신호를 증폭할 수 있는 전력 증폭기를 요구하게 되었다.Recently, the mobile communication service has been demanded by a power amplifier capable of amplifying a wideband channel bandwidth and a digitized high frequency signal due to the development of a system capable of processing a large amount of data.

최대 전력 효율을 얻기 위하여 전력 증폭기는 트랜지스터의 포화 영역 근처에서까지 사용될 수 있는데, 이 경우 전력 증폭기의 비선형 특성에 의해 왜곡 신호가 발생할 수도 있게 된다. 비선형 전력 증폭기의 왜곡 신호는 인접한 채널 사이의 간섭을 일으키고 잡음원으로 작용하며 주어진 대역 내에서 사용할 수 있는 자원을 감소시키게 되는바 이를 제거해야 하지만 주 신호에 근접하여 발생하므로 필터와 같은 회로를 이용하여 제거하기 어렵다.In order to achieve maximum power efficiency, the power amplifier may be used up to near the saturation region of the transistor, in which case the distortion signal may be generated by the nonlinear nature of the power amplifier. Distortion signals in nonlinear power amplifiers cause interference between adjacent channels, act as noise sources, and reduce the resources available within a given band. They must be removed, but because they occur close to the main signal, they can be removed using circuits such as filters. Difficult to do

이와 같은 전력 증폭기의 문제점을 해결하기 위해 선형화 기법이 사용되고 있으며, 선형화 기법에는 피드백(Feedback). 피드포워드(Feedforward), 전치 왜곡 방식 등이 사용되고 있다. 이 중 가장 널리 사용되고 있는 방식은 피드포워드 방식과 전치 왜곡 방식인데, 피드포워드 방식은 오차 신호를 추출하기 위한 신호 제거 루프와 주 증폭기에서 발생한 오차 신호를 제거하기 위한 오차 제거 루프로 구성된다. 피드포워드 방식은 선형성 개선효과가 크고, 대역폭이 넓지만 지연선 손실 및 추가되는 회로로 인하여 효율이 낮다.In order to solve such a problem of the power amplifier, a linearization technique is used, and the linearization technique is fed back. Feedforward, predistortion, and the like are used. The most widely used methods are the feed forward method and the predistortion method. The feed forward method includes a signal cancellation loop for extracting an error signal and an error cancellation loop for removing an error signal generated by the main amplifier. The feedforward method has a large linearity improvement effect and a wide bandwidth but low efficiency due to delay line loss and additional circuitry.

전치 왜곡 방식은 선형화시킬 전력 증폭기의 비선형 특성을 추출하여 전력 증폭기의 비선형성과 반대의 특성을 가지는 비선형적 알고리즘을 적용하여 전력 증폭기에 입력되는 신호를 변환함으로써, 미리 전력 증폭기의 입력 신호를 왜곡하여 전체 시스템의 특성을 선형화하는 방법이다.The predistortion method extracts the nonlinear characteristics of the power amplifier to be linearized and applies a nonlinear algorithm having characteristics opposite to the nonlinearity of the power amplifier to convert the input signal to the power amplifier, thereby distorting the input signal of the power amplifier in advance. A method of linearizing the characteristics of a system.

전력 증폭기의 비선형적 특징은 여러 가지 형태로 정의 가능하다. 먼저 입력 신호 전압의 크기가 증가함에 따라 출력 전압의 이득이 감소하는 특성을 AM-AM 왜곡(Amplitude Modulation to Amplitude Modulation) 특성이라 한다. 또한, 비선형 전력 증폭기에 인가된 신호 전압의 크기가 증가함에 따라 출력 신호의 위상이 변화하는 특성을 AM-PM 왜곡(Amplitude Modulation to Phase Modulation) 특성이라 하며, 이 왜곡 현상은 신호의 위상이 중요한 위상 변환 변조 방식에 특히 중요하다.The nonlinear characteristics of a power amplifier can be defined in many forms. First, the characteristic that the gain of the output voltage decreases as the magnitude of the input signal voltage increases is referred to as AM-AM distortion (Amplitude Modulation to Amplitude Modulation). In addition, the characteristic that the phase of the output signal changes as the magnitude of the signal voltage applied to the nonlinear power amplifier increases is referred to as AM-PM distortion (Amplitude Modulation to Phase Modulation) characteristic. Particularly important for the conversion modulation scheme.

한편, 한정된 주파수를 보다 효율적으로 사용하기 위하여, 디지털 통신 방식은 신호 변조 기법을 사용한다. 이들 변조 기법은 반송파에 의해 상승변환(up-conversion)되기 이전의 기저대역 신호를 펄스형 필터에 통과시켜, 기저대역 신호가 변조된 후에 높은 주파수 대역을 가지도록 한다. 대표적인 변조 기법으로는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM) 방식이 있다. OFDM 방식은 전송하려는 데이터를 복수 개의 서브 캐리어로 나누어 변조한 후 병렬로 전송하는 다중 반송파 기술이다. OFDM 방식은 서브 캐리어간의 직교성을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송 시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다는 특징을 갖는다. 이러한 장점으로 인해 OFDM 방식은 LTE, WiBro, WLAN, digital audio broadcasting (DAB), digital video broadcasting (DVB)과 같은 다양한 광대역 통신에 적용되고 있다.On the other hand, in order to use the limited frequency more efficiently, the digital communication method uses a signal modulation technique. These modulation schemes pass the baseband signal before being up-converted by the carrier through a pulsed filter to have a high frequency band after the baseband signal is modulated. A typical modulation technique is orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM). The OFDM scheme is a multi-carrier technology in which data to be transmitted is divided into a plurality of subcarriers, modulated, and then transmitted in parallel. The OFDM scheme is characterized in that optimal transmission efficiency can be obtained in high-speed data transmission by maintaining orthogonality between subcarriers. Due to these advantages, the OFDM scheme is applied to various broadband communications such as LTE, WiBro, WLAN, digital audio broadcasting (DAB), and digital video broadcasting (DVB).

OFDM 신호는 일반적으로 넓은 주파수 대역을 가지므로 비선형 전력 증폭기에 신호를 인가할 경우 주파수에 따라 위상 편이 정도가 달라지므로, 기존의 전치 왜곡 기법으로는 AM-PM 왜곡 정도 및 AM-AM 왜곡 정도를 올바르게 보상하지 못하는 문제점이 있었다.Since OFDM signals generally have a wide frequency band, when the signal is applied to a nonlinear power amplifier, the degree of phase shift varies depending on the frequency. Therefore, the pre-distortion technique accurately corrects the AM-PM distortion and the AM-AM distortion. There was a problem that could not be compensated.

따라서, 본 출원인은 비선형적 특징을 가지는 전력 증폭기에 OFDM 신호가 인가될 경우, 주파수 의존적 위상 편이를 미리 보상함으로써 전력 증폭기의 비선형성을 보다 완벽하게 보상할 수 있는 디지털 전치 왜곡 방법을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have developed a digital predistortion method capable of more completely compensating for the nonlinearity of the power amplifier by compensating for the frequency dependent phase shift in advance when the OFDM signal is applied to the power amplifier having the nonlinear characteristic. .

본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve all the problems described above.

또한, 본 발명은 전력 증폭기에 OFDM 신호가 입력될 경우 주파수 의존적 위상 편이 특성을 미리 보상함으로써 AM-AM 왜곡 및 AM-PM 왜곡을 최소화하는 전치 왜곡 방법을 제시하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a predistortion method for minimizing AM-AM distortion and AM-PM distortion by compensating for frequency dependent phase shift characteristics in advance when an OFDM signal is input to a power amplifier.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a representative structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 태양에 따르면, OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 방법에 있어서, (a) 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여, 상기 전력 증폭기에 입력될 OFDM 입력 신호의 주파수 대역에서의 주파수 의존적 위상 편이 정도를 획득하는 단계, (b) 상기 획득된 위상 편이 정도를 참조로 하여, 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 대한 위상 편이를 미리 보상하여 OFDM 변조하는 제1 보상 단계, 및 (c) 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성에 기초하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상 단계를 포함하는 디지털 전치 왜곡 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, in the digital predistortion method for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal, (a) the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier with reference to the Obtaining a frequency dependent phase shift degree in a frequency band of an OFDM input signal to be input to a power amplifier, (b) corresponding to any one of the subcarrier frequencies of the input signal with reference to the obtained phase shift degree A first compensation step of pre-compensating and OFDM-modulating the phase shift with respect to the complex signal X (k), and (c) the phase shift-compensated signal based on the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier The digital predistortion method includes a second compensation step of precompensating the distortion degree of the amplitude and phase of the output signal according to the change in the voltage magnitude of the input signal with respect to / RTI >

본 발명의 다른 일 태양에 따르면, OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 방법에 있어서, (a) 서브 캐리어의 수가 Nc인 OFDM 입력 신호의 중심 주파수를 A Hz라고 하고, 상기 입력 신호의 주파수 대역을 A-a Hz에서 A+a Hz라고 하고, 상기 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성 상, A+a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 지연되고(lagging) A-a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 앞설 때(leading), 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 exp(jΦ(k))를 곱하여 OFDM 변조함으로써 위상 편이를 미리 보상하는 제1 보상 단계 - Φ(k)는 (2kΦd/Nc)임 -; 및 (b) 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성에 기초하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상 단계를 포함하는 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the digital predistortion method for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal, (a) the center frequency of the OFDM input signal having the number of subcarriers Nc The frequency band of the input signal is referred to as A Hz, and the frequency band of the input signal is referred to as A + a Hz, and the phase according to the change of the voltage of the input signal at A + a Hz is due to the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier. Of the subcarrier frequency of the input signal when lagging Φ d above the phase at A Hz and leading to a change in voltage of the input signal at A a Hz leading Φ d above the phase at A Hz A first compensation step of precompensating the phase shift by OFDM modulation by multiplying the complex signal X (k) corresponding to either by exp (jΦ (k)), where Φ (k) is (2kΦ d / Nc); And (b) a distortion degree of an amplitude and a phase of an output signal according to a change in voltage magnitude of the input signal with respect to the signal whose phase shift is compensated based on AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier. There is provided a method comprising a second compensation step of compensating for in advance.

본 발명의 또 다른 일 태양에 따르면, OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 시스템에 있어서, 상기 전력증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여, 상기 전력 증폭기에 입력될 OFDM 입력 신호의 주파수 대역에서의 주파수 의존적 위상 편이 정도를 획득하고, 상기 획득된 위상 편이 정도를 참조로 하여, 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 대한 위상 편이를 미리 보상하여 OFDM 변조하는 제1 보상부, 및 상기 전력증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상부를 포함하는 디지털 전치 왜곡 시스템이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, in a digital predistortion system for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal, the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier is referred to as follows. Obtain a frequency dependent phase shift degree in the frequency band of the OFDM input signal to be input to the power amplifier, and with reference to the obtained phase shift degree, a complex signal X (corresponding to any one of the subcarrier frequencies of the input signal) a first compensator for OFDM modulation by compensating for the phase shift with respect to k) in advance, and the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, and the phase shift compensated signal Digital predistortion system including a second compensation unit for compensating in advance the distortion degree of the amplitude and phase of the output signal according to the change in voltage magnitude It is a ball.

본 발명의 또 다른 일 태양에 따르면, OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 시스템에 있어서, 서브 캐리어의 수가 Nc인 OFDM 입력 신호의 중심 주파수를 A Hz라고 하고, 상기 입력 신호의 주파수 대역을 A-a Hz에서 A+a Hz라고 하고, 상기 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성 상, A+a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 지연되고(lagging) A-a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 앞설 때(leading), 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 exp(jΦ(k))를 곱하여 OFDM 변조함으로써 위상 편이를 미리 보상하는 제1 보상부 - Φ(k)는 (2kΦd/Nc)임 -; 및 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성에 기초하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상부를 포함하는 디지털 전치 왜곡 시스템이 제공된다. According to yet another aspect of the present invention, in a digital predistortion system for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal, a center frequency of an OFDM input signal in which the number of subcarriers is Nc is A Hz. The frequency band of the input signal is Aa Hz to A + a Hz, and the phase according to the change of the voltage of the input signal at A + a Hz is A Hz due to the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier. Corresponds to any one of the subcarrier frequencies of the input signal when the phase is delayed Φd and the phase according to the change in the voltage of the input signal at A Hz is Φd ahead of the phase at A Hz. A first compensator for compensating for the phase shift in advance by multiplying the complex signal X (k) by exp (jΦ (k)) by OFDM modulation, where Φ (k) is (2kΦd / Nc); And based on the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, the amplitude of the output signal and the degree of distortion of the phase according to the change in the voltage magnitude of the input signal are compensated in advance for the signal whose phase shift is compensated. A digital predistortion system is provided that includes a second compensator.

본 발명에 의하면, 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여 OFDM 입력 신호의 주파수 의존적 위상 편이 정도를 획득하고 이를 참조로 하여 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 대한 위상 편이를 미리 보상함으로써 비선형적 전력 증폭기의 AM-AM 왜곡 및 AM-PM 왜곡을 최소화하도록 할 수 있다.According to the present invention, a frequency dependent phase shift degree of an OFDM input signal is obtained with reference to AM-PM distortion characteristics of a power amplifier, and a complex signal X (k) corresponding to any one of subcarrier frequencies of the input signal is referred to as a reference. By precompensating for the phase shifts, the AM-AM distortion and AM-PM distortion of the nonlinear power amplifier can be minimized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하는 디지털 전치 왜곡 방법을 위한 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하는 디지털 전치 왜곡 방법을 수행하기 위한 시스템의 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 3은 전력 증폭기에 OFDM 신호를 인가하는 시뮬레이션을 실시한 경우의 AM-PM 왜곡과 AM-AM 왜곡 특성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 각기 다른 보상을 수행하는 입력 신호가 전력 증폭기에 인가된 경우의 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 보상 전의 입력 신호와 본 발명을 적용한 입력 신호를 전력 증폭기에 인가한 경우의 출력 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 6은 각기 다른 보상을 수행하는 입력 신호가 전력 증폭기에 인가된 경우의 IQ분산도에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.
1 is a diagram illustrating a configuration of a system for a digital predistortion method for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a system for performing a digital predistortion method for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier in accordance with one embodiment of the present invention.
3 is a graph showing AM-PM distortion and AM-AM distortion characteristics when a simulation is applied to an OFDM signal to a power amplifier.
4 is a graph illustrating simulation results when an input signal for performing different compensation is applied to a power amplifier.
5 is a graph showing an output spectrum when an input signal before compensation and an input signal to which the present invention is applied are applied to a power amplifier.
FIG. 6 is a graph illustrating simulation results of an IQ variance when an input signal performing different compensation is applied to a power amplifier.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

본 발명은 OFDM 신호에 적용되는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, OFDM 신호는 기저 대역의 신호를 수 GHz의 높은 주파수 대역의 신호로 변조하며, 변조 대역은 채널 조건에 따라 수십 MHz로 다양하는 경우를 상정할 수 있다.The present invention is characterized in that it is applied to an OFDM signal. For example, an OFDM signal may modulate a baseband signal into a signal of a high frequency band of several GHz, and the modulation band may vary from several tens of MHz depending on channel conditions.

또한, 본 발명의 도 1에서 도시된 바와 같은 시스템은 하나의 예에 불과한 것으로서, 전력 증폭기 특성 획득부(210)는 시스템 외부에 존재하고 본 시스템에는 제1 보상부(220) 및 제2 보상부(230)만이 포함되도록 구성할 수도 있는 등 다양한 변형예를 상정할 수 있을 것이다.In addition, the system as shown in FIG. 1 of the present invention is only one example, and the power amplifier characteristic acquisition unit 210 exists outside the system, and the first compensation unit 220 and the second compensation unit are present in the system. Various modifications may be envisioned, such that only 230 may be configured to be included.

또한, 본 발명에서는 추후 살펴볼 도 3에서와 같이 중심 주파수(도 3에서는 2.14 GHz)와 양쪽 경계 주파수(2.13 GHz와 2.15 GHz)에서의 출력 신호의 위상 값이 상이한 것을 알 수 있는데, 이와 같이 주파수마다 출력 신호의 위상 값이 다르게 나타나는 것을 주파수 의존적 위상 편이라 일컫기로 한다.In addition, in the present invention, as shown in FIG. 3, the phase values of the output signals at the center frequency (2.14 GHz in FIG. 3) and the boundary frequencies (2.13 GHz and 2.15 GHz) are different from each other. Different phase values of the output signal are referred to as frequency dependent phase shifts.

이하에서는 OFDM 신호가 인가되는 경우, 주파수 의존적 위상 편이 정도를 참조로 하여 전력 증폭기의 비선형적 특징을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡 방법, 시스템, 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 설명한다.Hereinafter, a digital predistortion method, a system, and a computer-readable recording medium for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier with reference to a frequency dependent phase shift degree when an OFDM signal is applied will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력 증폭기의 비선형적 특징을 보상하는 디지털 전치 왜곡 방법을 수행하기 위한 위한 시스템(200)의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a system 200 for performing a digital predistortion method for compensating for nonlinear features of a power amplifier in accordance with one embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전치 왜곡 방법을 수행하기 위한 시스템(200)은 전력 증폭기 특성 획득부(210), 제1 보상부(220), 제2 보상부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, a system 200 for performing a digital predistortion method according to an embodiment of the present invention includes a power amplifier characteristic acquirer 210, a first compensator 220, and a second compensator. 230 and the controller 240.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 증폭기 특성 획득부(100)는 전력 증폭기의 AM-PM 및 AM-AM 왜곡 특성에 관한 정보를 획득하는 기능을 수행할 수 있다.First, according to an embodiment of the present invention, the power amplifier characteristic acquisition unit 100 may perform a function of acquiring information regarding AM-PM and AM-AM distortion characteristics of the power amplifier.

구체적으로, 전력 증폭기 특성 획득부(100)는 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성(즉, 전력 증폭기에 인가될 입력 신호의 전압의 크기가 변하는 경우 출력 신호의 위상 값의 변화 정도에 대한 특성 및 입력 신호의 주파수 값이 변화함에 따라 출력 신호의 위상 값이 변화하는 정도에 대한 특성)을 직접 산출하는 기능 또는 이미 산출된 특성 정보를 간접적으로 획득하는 기능을 수행할 수 있다.In detail, the power amplifier characteristic obtaining unit 100 may include an AM-PM distortion characteristic of the power amplifier (that is, characteristics and input of the degree of change in the phase value of the output signal when the magnitude of the voltage of the input signal to be applied to the power amplifier changes). As the frequency value of the signal changes, it is possible to directly calculate the characteristic of the degree of change in the phase value of the output signal) or to indirectly obtain the characteristic information already calculated.

여기서, 입력 신호의 주파수 값이 변화함에 따라 출력 신호의 위상 값이 변화하는 정도에 대한 특성을 주파수 의존적 위상 편이 특성이라고 하며, 구체적으로 추후 살펴볼 도 3의 왼쪽 그래프에서와 같이, 주파수 의존적 위상 편이 정도는 OFDM 입력 신호의 주파수 대역의 중심 주파수에서의 출력 신호의 위상 값과 주파수 대역 내의 임의의 주파수에서의 출력 신호의 위상 값의 차로 표현될 수 있다.Here, the characteristic of the degree of change in the phase value of the output signal as the frequency value of the input signal changes is called a frequency dependent phase shift characteristic. As shown in the left graph of FIG. May be expressed as the difference between the phase value of the output signal at the center frequency of the frequency band of the OFDM input signal and the phase value of the output signal at any frequency within the frequency band.

또한, 전력 증폭기에 인가될 입력 신호의 전압의 크기가 변하는 경우 출력 신호의 위상 값의 변화 정도에 대한 왜곡 특성은 추후 살펴볼 도 3의 왼쪽 그래프에서와 같이 입력 신호의 전압의 크기가 증가함에 따라 출력 신호의 위상 값이 차츰 증가하는 왜곡 특성에 대한 것을 가리킨다.In addition, when the magnitude of the voltage of the input signal to be applied to the power amplifier changes, the distortion characteristic of the degree of change in the phase value of the output signal is output as the magnitude of the voltage of the input signal increases as shown in the left graph of FIG. Indicates the distortion characteristic that the phase value of the signal gradually increases.

한편, 전력 증폭기 특성 획득부(100)는 전력 증폭기의 AM-AM 왜곡 특성을 직접 산출하는 기능 또는 이미 산출된 특성 정보를 간접적으로 획득하는 기능을 수행할 수 있는데, 구체적으로 추후 살펴볼 도 3의 오른쪽 그래프에서와 같이, 전력 증폭기에 인가될 입력 신호의 전압의 크기가 변함에 따른 출력 신호의 전압의 크기 값의 변화 정도에 대한 특성을 가리킨다.Meanwhile, the power amplifier characteristic acquisition unit 100 may perform a function of directly calculating AM-AM distortion characteristics of a power amplifier or indirectly acquiring already calculated characteristic information. Specifically, the right side of FIG. 3 will be described later. As in the graph, it indicates the characteristics of the degree of change in the magnitude value of the voltage of the output signal as the magnitude of the voltage of the input signal to be applied to the power amplifier changes.

이하에서는 시뮬레이션을 통해 비선형적 특징을 가지는 전력 증폭기의 위상 편이 정도를 획득하기 위한 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for obtaining a phase shift degree of a power amplifier having a nonlinear characteristic through simulation will be described.

도 3은 전력 증폭기에 OFDM 신호를 인가하는 경우의 시뮬레이션을 실시한 경우의 AM-PM 왜곡과 AM-AM 왜곡 특성을 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 중심 주파수가 2.14 GHz이고 변조 대역폭이 20MHz인 OFDM 신호를 전치 왜곡과 같은 선형화 처리 없이 전력 증폭기에 인가한 경우의 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.3 is a graph showing AM-PM distortion and AM-AM distortion characteristics when a simulation is performed when an OFDM signal is applied to a power amplifier. Specifically, it is a graph showing a simulation result when an OFDM signal having a center frequency of 2.14 GHz and a modulation bandwidth of 20 MHz is applied to a power amplifier without linearization processing such as predistortion.

본 시뮬레이션에서 사용된 전력 증폭기는 150W-class-AB GaN 전력 증폭기로서, W-CDMA 기지국을 위하여 설계된 모델이며 OFDM 입력 신호에 적용할 수 있다. 본 전력 증폭기는 2.14 GHz의 중심 주파수와 28V의 드레인 바이어스 전압을 가지도록 설계되었다.The power amplifier used in this simulation is a 150W-class-AB GaN power amplifier that is designed for W-CDMA base stations and can be applied to OFDM input signals. The power amplifier is designed to have a center frequency of 2.14 GHz and a drain bias voltage of 28V.

도 3의 좌측 그래프는 입력 전압의 크기가 증가함에 따른 출력 신호의 AM-PM 왜곡 특성을 나타낸 것이다. 도 3의 좌측 그래프를 참조하면, 실선은 중심 주파수인 2.14 GHz에 대한 출력 신호의 위상 값을 도시한 선이고, 실선 상측의 파선은 2.13 GHz, 실선 하측의 점선은 2.15 GHz에 대한 출력 신호의 위상 값을 도시한 선이다. 가령, 양쪽 경계 주파수(2.13 GHz, 2.15 GHz)에서의 출력 신호의 위상 값을 중심 주파수의 그것과 비교하여 볼 때, OFDM 신호가 인가될 전력 증폭기는 출력 신호의 위상 값이 주파수 의존적 위상 편이 특성을 가진다는 것을 알 수 있다.3 shows the AM-PM distortion characteristic of the output signal as the magnitude of the input voltage increases. Referring to the left graph of Fig. 3, the solid line is a line showing the phase value of the output signal with respect to the center frequency of 2.14 GHz, the dashed line above the solid line is 2.13 GHz, and the dotted line under the solid line is the phase of the output signal with 2.15 GHz. Line showing the value. For example, when comparing the phase value of the output signal at both boundary frequencies (2.13 GHz, 2.15 GHz) with that of the center frequency, the power amplifier to which the OFDM signal is applied has a frequency dependent phase shift characteristic of the output signal. It can be seen that.

또한, 도 3을 참조하면, 입력 신호가 2.13 GHz인 경우 출력 신호의 위상 값은 중심 주파수에서의 출력 신호의 위상 값보다 일정 각도 앞서고(leading), 입력 신호가 2.15 GHz인 경우 출력 위상 출력값은 중심 주파수의 출력 위상 출력값보다 일정 각도 뒤쳐진다(lagging)는 것을 알 수 있다. 도 3의 시뮬레이션 결과를 참조하면, 본 시뮬레이션에서는 중심 주파수와 양쪽의 경계 주파수에서의 출력 신호의 위상 값의 차, 즉 위상 편이 값은 4.3° 인 것을 알 수 있다.3, when the input signal is 2.13 GHz, the phase value of the output signal is at an angle leading the phase value of the output signal at the center frequency, and when the input signal is 2.15 GHz, the output phase output value is the center. It can be seen that the lagging of the output phase of the frequency by an angle. Referring to the simulation result of FIG. 3, it can be seen that in this simulation, the difference between the phase value of the output signal at the center frequency and the boundary frequencies of both sides, that is, the phase shift value, is 4.3 °.

따라서, 도 3의 그래프와 같은 시뮬레이션에서 위상 편이 정도는 4.3° 라고 할 수 있다. 이 값은 전력 증폭기의 종류나 시뮬레이션 환경에 의해 변화될 수 있음은 물론이라 할 것이다.Accordingly, the degree of phase shift in the simulation as shown in the graph of FIG. 3 may be 4.3 °. Of course, this value can be changed depending on the type of power amplifier or the simulation environment.

다시 도 1을 참조하면, 제1 보상부(220)는 전력 증폭기 특성 획득부(210)에서 획득한 주파수 의존적 위상 편이 정도를 참조로 하여, 위상 편이가 보상된 OFDM 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제1 보상부(220)는 OFDM 신호를 생성하기 위해 입력 복소 신호에 후술할 주파수 의존적 위상 편이 보상 함수를 곱한 후, 고속 푸리에 변환에 의해 주파수 영역에서 직교성을 가지는 서로 다른 서브 캐리어에 실을 수 있다.Referring back to FIG. 1, the first compensator 220 may generate an OFDM signal compensated for the phase shift with reference to the frequency dependent phase shift degree obtained by the power amplifier characteristic acquirer 210. In detail, the first compensator 220 multiplies an input complex signal by a frequency dependent phase shift compensation function to be described later to generate an OFDM signal, and then performs a realization on different subcarriers having orthogonality in the frequency domain by fast Fourier transform. Can be.

제1 보상부(220)가 입력 신호의 주파수 의존적 위상 편이를 보상하여 변조하는 단계는 다음의 수학식 1에서와 같이 표현될 수 있다.Compensating and modulating the frequency dependent phase shift of the input signal by the first compensator 220 may be expressed as in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112011027256839-pat00001
Figure 112011027256839-pat00001

수학식 1에서 X(k)는 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호, Nc는 OFDM 신호 변조에서 서브 캐리어의 수, NFFT는 Fast Fourier Transform 크기를 나타낸다. 일반적인 OFDM 변조 과정과는 달리, 제1 보상부(220)는 복소수로 표현된 입력 신호 X(k)에 exp(jΦ(k)) 항을 곱하여 미리 주파수 의존적 위상 편이를 보상한 후, OFDM 변조 신호를 생성할 수 있다. 위상 편이 보상 함수 exp(jΦ(k))는 주파수 의존적 위상 편이를 보상하기 위해 상기 도 3을 참조로 살펴본 위상 편이 정도를 참조하여 생성된 함수이다. 이에 따르면, Φ(k)는 다음과 같은 수학식 2로 표현될 수 있다.In Equation 1, X (k) represents a complex signal corresponding to any one of subcarrier frequencies of the input signal, Nc represents the number of subcarriers in OFDM signal modulation, and NFFT represents the Fast Fourier Transform magnitude. Unlike the general OFDM modulation process, the first compensator 220 compensates the frequency dependent phase shift in advance by multiplying the exp (jΦ (k)) term by the input signal X (k) expressed as a complex number, and then performing the OFDM modulation signal. Can be generated. The phase shift compensation function exp (jΦ (k)) is a function generated by referring to the degree of phase shift described with reference to FIG. 3 to compensate for the frequency dependent phase shift. According to this, Φ (k) can be represented by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112011027256839-pat00002
Figure 112011027256839-pat00002

수학식 2에서 Φd 는 OFDM 입력 신호의 주파수 대역의 중심 주파수에서의 출력 신호의 위상 값과 양쪽 경계 주파수에서의 출력 신호의 위상 값의 차, 즉 위상 편이 정도(즉, 4.3°)를 나타낸다.Φ d in Equation 2 represents the difference between the phase value of the output signal at the center frequency of the frequency band of the OFDM input signal and the phase value of the output signal at both boundary frequencies, that is, the degree of phase shift (ie, 4.3 °).

본 발명의 일 실시예에 따라 복소 신호 X(k)는 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호이므로, 각각의 서브 캐리어 주파수에 대한 주파수 의존적 위상 편이는 상기 위상 편이 보상 함수를 곱함으로써 보상될 수 있다. 여기서, 전력 증폭기는 주파수 대역 내에서의 주파수의 변화에 따라 선형적인 위상 시프트(linear phase shift) 특성을 가진다고 가정하였다.Since the complex signal X (k) is a complex signal corresponding to any one of the subcarrier frequencies according to an embodiment of the present invention, the frequency dependent phase shift for each subcarrier frequency is compensated by multiplying the phase shift compensation function. Can be. Here, it is assumed that the power amplifier has a linear phase shift characteristic according to the change of frequency in the frequency band.

다만, 수학식 2에서의 Φ(k)는 선형적인 위상 시프트를 가정한 것이지만, 반드시 이에 한정될 필요는 없으며, 가령, 룩업테이블(lookup table) 등에 의하여 정해진 Φ(k)가 결정되도록 할 수도 있는 등 다양한 변형예를 상정할 수 있을 것이다. However, Φ (k) in Equation 2 assumes a linear phase shift, but is not necessarily limited thereto, and for example, Φ (k) determined by a lookup table may be determined. Various modifications can be envisioned.

한편, 제2 보상부(230)는 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여 주파수 의존적 위상 편이가 보상된 신호에 대해 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 기능을 수행할 수 있다. Meanwhile, the second compensator 230 refers to the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, and the amplitude of the output signal according to the change in the voltage magnitude of the input signal with respect to the signal whose frequency dependent phase shift is compensated for. And a function of compensating for the degree of distortion of the phase in advance.

보다 상세하게는, 제2 보상부(230)는 제1 보상부(220)의 출력 신호 x(n)에 AM-AM 왜곡 특성을 표현하는 함수 f(|x|) 및 AM-PM 왜곡 정도를 표현하는 함수 g(|x(n)|)를 참조로 하여 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 정도를 보상한 신호 xd(n)을 생성할 수 있다.More specifically, the second compensator 230 may calculate a function f (| x |) and an AM-PM distortion degree that express AM-AM distortion characteristics in the output signal x (n) of the first compensator 220. With reference to the function g (| x (n) |), the signal x d (n) that compensates for the AM-AM and AM-PM distortion of the power amplifier may be generated.

이때, 신호 xd(n)의 진폭을 산출하는 과정은 다음과 같은 [수학식 3]으로 설명될 수 있다.At this time, the process of calculating the amplitude of the signal x d (n) can be described by Equation 3 as follows.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112011027256839-pat00003
Figure 112011027256839-pat00003

여기서, f- 1(|x|)는 f(|x|)의 역함수, Av는 목표 전압 이득, xc는 f(xc)=Av*xc를 만족시키는 값이다. 수학식 3을 살펴보면, 제2 보상부(230)는 입력 신호 x(n)의 값이 xc 이하일 때 Av의 비율로 출력 신호의 크기가 선형 증가하고 xc 이상일 경우 출력 신호가 일정 값을 유지하도록 보상하고 있다. Av는 입력 전력이 기설정된 값 이하일 때의 전력 증폭기의 원래의 이득보다 작도록 설정되어 선형성을 유지하는 입력 전압의 구간을 넓힐 수 있다. 또한, 신호 xd(n)은 상기 수학식 3으로부터 구한 xd(n)의 진폭을 참고로 하여 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.Here, f - 1 (| x |) is an inverse function of f (| x |), Av is a target voltage gain, and x c is a value satisfying f (x c ) = Av * x c . Referring to Equation 3, when the value of the input signal x (n) is less than or equal to x c , the second compensation unit 230 linearly increases the magnitude of the output signal at an Av ratio and maintains the output signal at a constant value greater than or equal to x c. To compensate. Av can be set to be less than the original gain of the power amplifier when the input power is below a predetermined value to widen the interval of the input voltage to maintain linearity. In addition, the signal x d (n) may be expressed by Equation 4 below with reference to the amplitude of x d (n) obtained from Equation 3 above.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112011027256839-pat00004
Figure 112011027256839-pat00004

수학식 4를 살펴보면, 제2 보상부(230)는 AM-PM 왜곡(즉, 입력 전압의 크기에 따른 출력 신호의 위상 왜곡)에 해당되는 g(|x(n)|)만큼을 보상하여 줌으로써 신호 xd(n)을 생성하는 것을 알 수 있다.Referring to Equation 4, the second compensator 230 compensates for g (| x (n) |) corresponding to AM-PM distortion (that is, phase distortion of the output signal according to the magnitude of the input voltage). It can be seen that the signal x d (n) is generated.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(240)는, 전력 증폭기 특성 획득부(210), 제1 보상부(220) 및 제2 보상부(230) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(240)는 외부 신호로부터의/로의 또는 전치 왜곡 시스템(200)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써 전력 증폭기 특성 획득부(210), 제1 보상부(220) 및 제2 보상부(230)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어한다. 또한, 제어부(240)는 제2 보상부(230)에서 출력된 신호를 OFDM 입력 신호로서 전력 증폭기에 제공하는 기능을 수행할 수도 있다.Next, the control unit 240 according to an embodiment of the present invention, the function of controlling the flow of data between the power amplifier characteristic acquisition unit 210, the first compensation unit 220 and the second compensation unit 230. To perform. That is, the controller 240 according to the present invention controls the flow of data from / to an external signal or between components of the predistortion system 200, thereby obtaining the power amplifier characteristic obtaining unit 210 and the first compensating unit 220. ) And the second compensation unit 230 control to perform a unique function. In addition, the controller 240 may perform a function of providing a signal output from the second compensator 230 to the power amplifier as an OFDM input signal.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하는 디지털 전치 왜곡 방법을 수행하기 위한 시스템의 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면 “비교” 블록은 두 개가 있는데 각각의 "비교" 블록은 제1 보상부(220) 또는 제2 보상부(230)의 입력 신호와 전력 증폭기의 출력 신호를 비교하여 전력 증폭기의 특성을 획득하는 기능을 수행하는 것으로, 상기에서 살펴본 전력 증폭기 특성 획득부(210)에 의해 수행될 수 있다.2 is a block diagram of a system for performing a digital predistortion method for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier in accordance with one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, there are two “comparison” blocks. Each “comparison” block compares the input signal of the first compensator 220 or the second compensator 230 with the output signal of the power amplifier. The function of acquiring the characteristic may be performed by the power amplifier characteristic acquiring unit 210 described above.

도 2를 참조하면, 제1 보상부(220)에는 OFDM 입력 신호와 상기 입력 신호가 입력될 전력 증폭기의 주파수 의존적 위상 편이 값이 각각 입력된다. 이때, 제1 보상부(220)에 입력되는 주파수 의존적 위상 편이 값은 원래의 OFDM 입력 신호의 위상과 상기 전력 증폭기의 출력 신호를 down-convert 한 신호의 위상을 비교하여 추출한 값일 수 있다. Referring to FIG. 2, an OFDM input signal and a frequency dependent phase shift value of a power amplifier to which the input signal is input are respectively input to the first compensator 220. In this case, the frequency dependent phase shift value input to the first compensator 220 may be a value obtained by comparing a phase of an original OFDM input signal with a phase of a signal down-converting the output signal of the power amplifier.

또한, 제2 보상부(230)에는 제1 보상부(220)의 출력 신호 x(n)과 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성을 참조하여 얻은 값이 입력될 수 있다. 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성은 전력 증폭기 특성 획득부(210)가 상기 전력 증폭기의 출력 신호를 down-convert한 신호와 x(n)을 비교하여 얻은 특성일 수 있다.In addition, a value obtained by referring to the output signal x (n) of the first compensator 220 and the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier may be input to the second compensator 230. The AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier may be obtained by comparing the signal obtained by the power amplifier characteristic obtaining unit 210 with the down-converted output signal of the power amplifier and x (n).

또한, 제2 보상부(230)의 출력 신호 xd(n)은 up-converter를 이용하여 RF(Radio frequency) 신호로 변환되고, 변환된 RF 신호는 RF PA(Power Amplifier), 즉 전력 증폭기에 인가될 수 있다. 전력증폭기에서 출력된 신호는 부하에 전달되거나, 앞서 언급하였듯이 down-converter에 의해 기저대역의 신호로 변환되어 각각의 “비교” 블록, 가령 전력 증폭기 특성 획득부(210)에 전달될 수 있다.In addition, the output signal x d (n) of the second compensator 230 is converted into a radio frequency (RF) signal using an up-converter, and the converted RF signal is converted into an RF PA, that is, a power amplifier. Can be applied. The signal output from the power amplifier may be transmitted to the load, or may be converted to a baseband signal by a down-converter and transmitted to each “comparison” block, for example, the power amplifier characteristic acquirer 210, as described above.

이하에서는 본 발명의 디지털 전치 왜곡 방법을 적용한 입력 신호를 전력 증폭기에 인가하는 경우의 시뮬레이션 결과를 이용하여, 본 발명의 효과를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the effects of the present invention will be described in detail using simulation results when the input signal to which the digital predistortion method of the present invention is applied is applied to a power amplifier.

먼저, 도 4는 각기 다른 보상을 수행하는 입력 신호가 전력 증폭기에 인가된 경우의 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.First, FIG. 4 is a graph illustrating simulation results when an input signal for performing different compensation is applied to a power amplifier.

도 4의 (a)는 아무 보상도 수행하지 않은 입력 신호를 인가한 경우, (b)는 주파수 의존적 위상 편이는 보상하지 않고 일반적인 AM-AM 및 AM-PM 왜곡만을 보상한 입력 신호를 인가한 경우, (c)는 주파수 의존적 위상 편이를 보상하는 제1 보상 단계를 거친 후 AM-AM 및 AM-PM 왜곡을 보상하는 제2 보상 단계를 거친 입력 신호를 인가한 경우의 진폭 출력 및 위상 출력을 나타낸 그래프이다. 정확한 비교를 위하여, (a) 내지 (c) 경우의 시뮬레이션에 모두 동일한 평균 출력 전압과 평균 효율을 적용하였다.(A) of FIG. 4 applies an input signal that does not perform any compensation, and (b) applies an input signal that compensates only general AM-AM and AM-PM distortions without compensating for frequency dependent phase shift. , (c) shows the amplitude output and the phase output when the input signal is subjected to the first compensation step of compensating for frequency dependent phase shift and then to the second compensation step of compensating for AM-AM and AM-PM distortion. It is a graph. For accurate comparison, the same average output voltage and average efficiency were applied to the simulations in cases (a) to (c).

도 4를 참조하면, (a)와 (b)를 비교하여 볼 때, 일반적인 AM-AM 및 AM-PM 왜곡만을 보상한 입력 신호를 전력 증폭기에 인가하는 경우 비선형적 특징을 갖는 전력 증폭기의 왜곡 특성은 어느 정도 효과적으로 보정되고 있다는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 진폭 출력과 위상 출력을 표시한 점 집단이 (a) 그래프에서는 입력 전압이 증가함에 아래 혹은 위로 휘어지는 경향, 즉 왜곡의 특성을 보이지만, (b) 그래프에서는 휘어지는 정도가 상당히 감소하는 것을 볼 수 있다. 하지만, (b)의 경우 점 집단의 흩어짐(scattering)이 상당한 편이라는 단점이 있었는데, 이러한 단점은 본 발명을 적용함으로써 (c)에서와 같이 개선될 수 있다. 즉, (c)를 참조하면, (b)의 경우보다 점 집단의 흩어짐(scattering)이 훨씬 감소하는 것을 알 수 있다. 따라서, 주파수 의존적 위상 편이를 보상하는 제1 보상 단계 및 AM-AM 및 AM-PM 왜곡을 보상하는 제2 보상 단계를 모두 거친 경우에는 전력 증폭기 출력 신호의 위상 편이 및 왜곡 정도를 가장 감소시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, when comparing (a) and (b), a distortion characteristic of a power amplifier having a non-linear characteristic when an input signal that compensates for only general AM-AM and AM-PM distortion is applied to the power amplifier It can be seen that is effectively corrected to some extent. Specifically, the point group showing the amplitude output and the phase output shows a tendency to bend down or up, i.e., distortion, as the input voltage increases in the graph (a), but (b) the degree of bending decreases considerably in the graph. Can be. However, in the case of (b), there was a disadvantage that scattering of the point group is considerable, and this disadvantage can be improved as in (c) by applying the present invention. That is, referring to (c), the scattering of the point group is much reduced than in the case of (b). Therefore, when both the first compensation step for compensating for frequency dependent phase shift and the second compensation step for compensating for AM-AM and AM-PM distortion, the phase shift and the degree of distortion of the power amplifier output signal can be reduced the most. It can be seen that.

도 5는 보상 전의 입력 신호와 본 발명을 적용한 입력 신호를 전력 증폭기에 인가한 경우의 출력 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing an output spectrum when an input signal before compensation and an input signal to which the present invention is applied are applied to a power amplifier.

도 5를 참조하면, (a)는 보상되지 않은 입력 신호를 인가한 경우, (b)는 본 발명을 적용한 입력 신호를 전력 증폭기에 인가한 경우의 출력 스펙트럼을 나타낸 것으로서, (b)의 경우 인접 채널 전력이 낮춰지고 spectral regrowth의 확대가 감소된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, when (a) applies an uncompensated input signal, (b) shows an output spectrum when the input signal according to the present invention is applied to a power amplifier, and (b) shows an output spectrum. It can be seen that the channel power is lowered and the enlargement of the spectral regrowth is reduced.

도 6은 각기 다른 보상을 수행하는 입력 신호가 전력 증폭기에 인가된 경우의 IQ분산도에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating simulation results of an IQ variance when an input signal performing different compensation is applied to a power amplifier.

도 6을 참조하면, 좌측의 그래프는 아무 전처리도 수행하지 않은 입력 신호를 인가한 경우, 중간의 그래프는 일반적인 AM-AM 및 AM-PM 왜곡만을 보상한 입력 신호를 인가한 경우, 우측의 그래프는 주파수 의존적 위상 편이를 보상한 제1 보상 단계를 거친 후 AM-AM 및 AM-PM 왜곡을 보상하는 제2 보상 단계를 거친 입력 신호를 인가하는 경우의 에러 벡터 크기(error vector magnitude)를 분석하기 위한 IQ분산도를 나타낸 그래프이다. 에러 벡터 크기가 좌측 그래프의 경우 -24.7 dB, 중간 그래프의 경우 -26.1 dB, 우측 그래프의 경우 -32.9 dB로, 본 발명과 같이 제1 보상 단계 및 제2 보상 단계를 거친 입력 신호를 인가한 경우의 오차가 가장 작다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, the graph on the left side applies an input signal in which no preprocessing is performed, and the graph on the middle side applies an input signal that compensates for only general AM-AM and AM-PM distortion. For analyzing an error vector magnitude when applying an input signal after a first compensation step that compensates for frequency dependent phase shift and after a second compensation step that compensates for AM-AM and AM-PM distortion. A graph showing IQ dispersion. When the error vector magnitude is -24.7 dB for the left graph, -26.1 dB for the middle graph, and -32.9 dB for the right graph, when the input signal through the first and second compensation steps is applied as in the present invention. It can be seen that the error of is the smallest.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments of the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.Although the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments and the drawings are provided to assist in a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations can be made from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the appended claims, fall within the scope of the spirit of the present invention. I will say.

200: 디지털 전치 왜곡 방법을 수행하기 위한 시스템
210: 전력 증폭기 특성 획득부
220: 제1 보상부
230: 제2 보상부
240: 제어부
200: system for performing the digital predistortion method
210: power amplifier characteristic acquisition unit
220: first compensation unit
230: second compensation unit
240:

Claims (16)

OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 방법에 있어서,
(a) 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여, 상기 전력 증폭기에 입력될 OFDM 입력 신호의 주파수 대역에서의 주파수 의존적 위상 편이 정도를 획득하는 단계,
(b) 상기 획득된 위상 편이 정도를 참조로 하여, 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 대한 위상 편이를 미리 보상하여 OFDM 변조하는 제1 보상 단계, 및
(c) 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성에 기초하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상 단계
를 포함하는 디지털 전치 왜곡 방법.
A digital predistortion method for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal,
(a) obtaining a frequency dependent phase shift degree in a frequency band of an OFDM input signal to be input to the power amplifier with reference to the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier,
(b) a first compensation step of pre-compensating and OFDM-modulating a phase shift with respect to a complex signal X (k) corresponding to any one of subcarrier frequencies of the input signal with reference to the obtained degree of phase shift, and
(c) based on the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, for the signal whose phase shift is compensated, the degree of distortion of the amplitude and phase of the output signal according to the change of the voltage magnitude of the input signal; Second compensation step to compensate in advance
Digital predistortion method comprising a.
제1항에 있어서,
(d) 상기 제2 보상 단계를 거친 신호를 상기 OFDM 입력 신호로서 상기 전력 증폭기에 제공하는 단계를 더 포함하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 1,
and (d) providing the signal subjected to the second compensation step as the OFDM input signal to the power amplifier.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 위상 편이가 보상된 신호 x(n)은
Figure 112011027256839-pat00005

(exp(jΦ(k))는 위상 편이 보상 함수, Nc는 서브 캐리어의 수, NFFT는 Fast Fourier Transform 크기임)
의 식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 1,
In the step (b)
The signal x (n) whose phase shift is compensated for
Figure 112011027256839-pat00005

(exp (jΦ (k)) is the phase shift compensation function, Nc is the number of subcarriers, and NFFT is the Fast Fourier Transform magnitude.
Digital predistortion method characterized in that the expression.
제3항에 있어서,
상기 주파수 의존적 위상 편이 정도를 Φd 라고 할 때,
상기 Φ(k)는
Figure 112011027256839-pat00006

의 식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 3,
When the frequency dependent phase shift degree is Φ d ,
Φ (k) is
Figure 112011027256839-pat00006

Digital predistortion method characterized in that the expression.
제4항에 있어서,
상기 Φd는 상기 OFDM 입력 신호의 주파수 대역의 중심 주파수에서의 출력 신호의 위상 값과 양쪽 경계 주파수에서의 출력 신호의 위상 값의 차인 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 4, wherein
And φ d is a difference between the phase value of the output signal at the center frequency of the frequency band of the OFDM input signal and the phase value of the output signal at both boundary frequencies.
제1항에 있어서,
상기 제2 보상 단계에 의해 보상된 신호를 xd(n)이라 할 때,
Figure 112011027256839-pat00007

(x(n)은 상기 제1 보상 단계에 의해 위상 편이가 보상된 신호, g(|x(n)|)는 상기 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 표현하는 함수임)
로 표현되는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 1,
When the signal compensated by the second compensation step is x d (n),
Figure 112011027256839-pat00007

(x (n) is a signal whose phase shift is compensated by the first compensation step, and g (| x (n) |) is a function representing the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier)
Digital predistortion method characterized in that represented by.
제6항에 있어서,
상기 | xd(n)|은
Figure 112011027256839-pat00008

(f(|x|)는 상기 전력 증폭기의 AM-AM 왜곡 특성을 표현하는 함수, f- 1(|x|)는 f(|x|)의 역함수, Av는 선형화 후의 목표 전압 이득, xc는 f(xc)=Av*xc를 만족시키는 값임)
으로 표현되는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 6,
Remind | x d (n) |
Figure 112011027256839-pat00008

(f (| x |) is a function expressing AM-AM distortion characteristic of the power amplifier, f 1 (| x |) is an inverse function of f (| x |), Av is a target voltage gain after linearization, x c Is a value satisfying f (x c ) = Av * x c )
Digital predistortion method characterized in that represented by.
제7항에 있어서,
상기 Av는 입력 전력이 기설정된 값 이하일 때의 상기 전력 증폭기의 원래의 이득보다 작도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 7, wherein
And wherein Av is set to be less than the original gain of the power amplifier when the input power is below a predetermined value.
OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 방법에 있어서,
(a) 서브 캐리어의 수가 Nc인 OFDM 입력 신호의 중심 주파수를 A Hz라고 하고, 상기 입력 신호의 주파수 대역을 A-a Hz에서 A+a Hz라고 하고, 상기 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성 상, A+a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 지연되고(lagging) A-a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 앞설 때(leading), 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 exp(jΦ(k))를 곱하여 OFDM 변조함으로써 위상 편이를 미리 보상하는 제1 보상 단계 - Φ(k)는 (2kΦd/Nc)임 -; 및
(b) 상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성에 기초하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상 단계
를 포함하는 방법.
A digital predistortion method for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal,
(a) A center frequency of an OFDM input signal having the number of subcarriers Nc is called A Hz, and a frequency band of the input signal is called Aa Hz to A + a Hz, and according to AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, A The phase according to the change of the voltage of the input signal at + a Hz is lagging Φ d than the phase at A Hz and the phase according to the change of voltage of the input signal at Aa Hz is higher than the phase at A Hz A first compensation step of precompensating the phase shift by leading OFDM modulation by multiplying the complex signal X (k) corresponding to any one of the subcarrier frequencies of the input signal by exp (jΦ (k)) when Φ d is leading. Φ (k) is (2kΦ d / Nc); And
(b) based on the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, for the signal whose phase shift is compensated, the degree of distortion of the amplitude and phase of the output signal according to the change of the voltage magnitude of the input signal; Second compensation step to compensate in advance
≪ / RTI >
제8항에 있어서,
상기 제2 보상 단계에 의해 보상된 신호를 xd(n)이라 할 때,
Figure 112011027256839-pat00009

(x(n)은 상기 제1 보상 단계에 의해 위상 편이가 보상된 신호, g(|x(n)|)는 상기 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 표현하는 함수임)
로 표현되는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 8,
When the signal compensated by the second compensation step is x d (n),
Figure 112011027256839-pat00009

(x (n) is a signal whose phase shift is compensated by the first compensation step, and g (| x (n) |) is a function representing the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier)
Digital predistortion method characterized in that represented by.
제10항에 있어서,
상기 | xd(n)|은
Figure 112011027256839-pat00010

(f(|x|)는 상기 전력 증폭기의 AM-AM 왜곡 특성을 표현하는 함수, f- 1(|x|)는 f(|x|)의 역함수, Av는 선형화 후의 목표 전압 이득, xc는 f(xc)=Av*xc를 만족시키는 값임)
으로 표현되는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡 방법.
The method of claim 10,
Remind | x d (n) |
Figure 112011027256839-pat00010

(f (| x |) is a function expressing AM-AM distortion characteristic of the power amplifier, f 1 (| x |) is an inverse function of f (| x |), Av is a target voltage gain after linearization, x c Is a value satisfying f (x c ) = Av * x c )
Digital predistortion method characterized in that represented by.
OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형적 특징을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 시스템에 있어서,
상기 전력증폭기의 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여, 상기 전력 증폭기에 입력될 OFDM 입력 신호의 주파수 대역에서의 주파수 의존적 위상 편이 정도를 획득하고, 상기 획득된 위상 편이 정도를 참조로 하여, 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 대한 위상 편이를 미리 보상하여 OFDM 변조하는 제1 보상부, 및
상기 전력증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성을 참조로 하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상부
를 포함하는 디지털 전치 왜곡 시스템.
A digital predistortion system for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal,
With reference to the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier, a frequency dependent phase shift degree in a frequency band of the OFDM input signal to be input to the power amplifier is obtained, and with reference to the obtained phase shift degree, the input is obtained. A first compensator for OFDM-modulating the phase shift with respect to the complex signal X (k) corresponding to any one of the subcarrier frequencies of the signal in advance, and
With reference to the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, the amplitude of the output signal and the degree of distortion of the phase according to the change in the voltage magnitude of the input signal are compensated in advance for the signal whose phase shift is compensated. Second compensation part to say
Digital predistortion system comprising a.
제12항에 있어서,
상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성을 획득하는 전력증폭기 특성 획득부를 더 포함하는 디지털 전치 왜곡 시스템.
The method of claim 12,
And a power amplifier characteristic acquisition unit for acquiring AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier.
제12항에 있어서,
상기 제2 보상부로부터 출력되는 상기 OFDM 입력 신호를 수신하는 전력 증폭기를 더 포함하는 디지털 전치 왜곡 시스템.
The method of claim 12,
And a power amplifier receiving the OFDM input signal output from the second compensator.
OFDM 신호를 수신하는 전력 증폭기의 비선형적 특징을 보상하기 위한 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 시스템에 있어서,
서브 캐리어의 수가 Nc인 OFDM 입력 신호의 중심 주파수를 A Hz라고 하고, 상기 입력 신호의 주파수 대역을 A-a Hz에서 A+a Hz라고 하고, 상기 전력 증폭기의 AM-PM 왜곡 특성 상, A+a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 지연되고(lagging) A-a Hz에서의 상기 입력 신호의 전압의 변화에 따른 위상이 A Hz에서의 위상보다 Φd 앞설 때(leading), 상기 입력 신호의 서브 캐리어 주파수 중 어느 하나에 대응되는 복소 신호 X(k)에 exp(jΦ(k))를 곱하여 OFDM 변조함으로써 위상 편이를 미리 보상하는 제1 보상부 - Φ(k)는 (2kΦd/Nc)임 -; 및
상기 전력 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡 특성에 기초하여, 상기 위상 편이가 보상된 신호에 대해 상기 입력 신호의 전압 크기의 변화에 따른 출력 신호의 진폭 및 위상의 왜곡된 정도를 미리 보상하는 제2 보상부
를 포함하는 디지털 전치 왜곡 시스템.
A digital predistortion system for compensating for nonlinear characteristics of a power amplifier receiving an OFDM signal,
The center frequency of the OFDM input signal having the number of subcarriers Nc is called A Hz, the frequency band of the input signal is called Aa Hz to A + a Hz, and A + a Hz due to the AM-PM distortion characteristic of the power amplifier. delay than Φ d phase at the phase of change in the voltage of the input signal a Hz in and (lagging) Aa Hz phase than Φ d ahead in the a Hz phase according to a change in voltage on the input signal at A first compensator for compensating for phase shift in advance by OFDM modulation by multiplying the complex signal X (k) corresponding to any one of the subcarrier frequencies of the input signal by exp (jΦ (k)). k) is (2kΦ d / Nc); And
On the basis of the AM-AM and AM-PM distortion characteristics of the power amplifier, for the signal compensated for the phase shift in advance to compensate for the distortion of the amplitude and phase of the output signal according to the change in the voltage magnitude of the input signal Second Compensation Unit
Digital predistortion system comprising a.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능 매체.A computer-readable medium for recording a computer program for executing the method according to any one of claims 1 to 11.
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