KR100283598B1 - 적응형 증폭기 왜곡 보상회로 - Google Patents

적응형 증폭기 왜곡 보상회로 Download PDF

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Abstract

복수의 서로 다른 일함수 표시 신호로부터 유도한 전치보정 신호(112)를 도출하기 위해, RF 전력 증폭기(116)의 왜곡 도입 거동에 대한 엔벨로프 의존성이 사용된다. 한편, 일함수 신호 각각은 RF 전력 증폭기(116)에 대한 입력신호의 엔벨로프에 근거를 두고 있다. 일함수 신호가 전치보정 제어신호로 합성되기 이전에, 일함수 신호 각각은 비교기(180)에 의한 증폭기의 입력신호와 증폭기의 출력신호의 오차 측정값 비교에 따라 제어가능하게 가중치가 설정된다. 오차측정 함수는 증폭기의 출력신호에 포함된 오차의 측정값을 생성하여, 가중치 조정 제어장치(135)를 구동하고, 이 가중치 조정 제어장치는 측정된 오차를 최소화하도록 각각의 서로 다른 신호 함수의 동위상 및 직교위상 성분 각각에 대해 일련의 가중치를 제어가능하게 변경한다.

Description

적응형 증폭기 왜곡 보상회로
발명의 분야
본 발명은, 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 각각의 서로 다른 일함수(work function) 신호로부터 도출된 전치보정(predistortion) 신호, 즉 RF 증폭기에 대한 입력신호의 입력 엔벨로프(envelope)로부터 유도된 신호를 주입함으로써, 마이크로파 및 RF 전력 증폭기의 진폭 및 위상 왜곡을 줄일 수 있도록 동작하는 적응형(adaptive) 증폭기 왜곡 보상장치에 관한 것이다.
발명의 배경
무선통신 시장의 확대에 수반된 수용용량 증가에 대한 필요성에 따라, 주파수 변조(FM)와 같은 아날로그 변조 기술로부터, 시분할 다중접속(TDMA) 및 코드분할 다중접속(CDMA)과 같은 디지탈 변조 포맷으로의 변환이 요구되고 있다. 상기한 TDMA 및 CDMA의 양자의 변조방식은 교정되지 않은 고효율의 (클래스 AB의) RF 전력 증폭기에서 통상적으로 얻어질 수 있는 것보다 더 큰 선형성을 필요로 하기 때문에, 특정한 형태의 증폭기 왜곡 교정장치를 증폭기에 이르는 신호흐름의 경로 내부에 설치할 필요가 있다. 더구나, 이와 관련된 시장도 다수의 협대역 신호를 동시에 취급할 수 있는 증폭기를 필요로 하여, 선형성에 대한 요구가 증대하고 있다.
증폭기에 의해 도입된 왜곡은 출력신호의 위상과 진폭을 입력신호의 위상과 진폭 각각으로부터 벗어나게 하여, 이것은 입력신호에 대한 부수적인 (그리고 원치않는) 증폭기 자체에 기인한 변조로 간주될 수 있다. 본 발명자에 의해 이와 같은 RF 전력 증폭기의 왜곡 도입에 대한 거동을 관찰 및 분석한 결과, 상기한 왜곡은 주로 입력신호의 엔벨로프(순시 진폭)에 의해 조종된다는 결론에 이르렀다. 예를 들어, 입력신호의 진폭이 변화함에 따라, 증폭기 출력신호의 형태가 입력신호의 형태를 정확히 따르지 않는다. 또한, 증폭기를 (신호의 피크값에 의해) 구동하기가 더 어려울수록, 증폭기를 통한 위상 지연이 더 커지게 된다.
발명의 요약
본 발명에 따르면, RF 전력 증폭기의 왜곡 도입 거동에 대한 이러한 엔벨로프 의존성이 전치보정 신호를 유도하는데 사용되며, 이 전치보정 신호는 증폭기에 대한 입력신호의 경로에 배치된 입력신호 전치보정부에 인가된다. 상기한 전치보정부는, RF 증폭기의 입력에 대한 신호경로 내에 각각 직렬 접속된 고속의 가변 감쇠기와 고속의 이상기(phase shifter) 등과 같은 한쌍의 이득 및 위상 조정회로를 구비할 수 있다. 전술한 것과 같이, 이들 이득 및 위상 조정회로는, RF 전력 증폭기에 대한 입력신호의 순시 진폭의 각각 서로 다른 일함수로부터 유도된 전치보정 제어신호에 따라, RF 증폭기에 대한 입력신호의 위상 및 진폭 성분을 전치보정하도록 동작한다.
상기한 일함수 각각은, 증폭기의 출력신호에 대해 처리된 오차 측정값에 따라, 가중치 계수 발생기에 의해 생성된 진폭 및 위상 성분과 관련된 가중치 계수 각각에 의해, 가중치 계수 승산부 내부에서 제어가능하게 가중치가 설정된다. 상기한 오차 측정은, 증폭기의 입력 및 출력 신호를 비교하는 코히어런트(coherent) 수신기를 통해 시간영역(time domain)에서 수행되어, 진폭 및 위상 오차신호 각각을 유도할 수 있다.
이와 달리, 상기한 오차 측정은, 증폭기의 출력신호의 주파수 스펙트럼에 대한 소정 부분에 에너지가 존재하는지를 검색하여, 상기 출력신호의 주파수 스펙트럼이 입력신호의 주파수 스펙트럼을 벗어나는지 여부를 판정하는 스펙트럼 측정부에 의해 주파수 영역(frequency domain)에서 수행될 수 있다. 스펙트럼 측정시에 사용된 대역필터 내부의 에너지 양은, 원하는 신호라기 보다는 오히려 스펙트럼의 왜곡을 나타내므로, 오차를 표시한다. 그후, 상기한 오차 측정값은 가중치 계수 발생기에 결합되어, 측정된 오차를 최소화하도록 가중치 계수를 조정한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적응형 왜곡 교정장치를 구비한 RF 전력 증폭기 회로에 대한 개략도이고,
도 2는 도 1의 일함수 발생부(130)에 의해 발생될 수 있는 순시 진폭에 근거한 일함수의 형태에 대한 예를 개략적으로 나타낸 것이며,
도 3은 도 1의 가중치 계수 승산부(135)에 대한 개략도이고,
도 4는 도 1의 신호 비교기(180)의 기능을 수행하는데 사용되는 코히어런트 수신기의 일례를 개략적으로 나타낸 것이며,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 적응형 왜곡 교정장치를 구비한 RF 전력 증폭기의 회로에 대한 개략도이고,
도 6은 도 5의 스펙트럼 측정부(28)에 대한 상세도이다.
상세한 설명
본 발명에 따른 적응형 증폭기 왜곡 보상장치를 상세히 설명하기 이전에, 본 발명은 주로, 어떠한 구성이 (함수발생기 회로와 같은) 관련된 신호처리 구성요소와 이와 같은 관련된 신호처리 구성요소의 동작을 제어하는 이에 수반하는 감시 제어회로와 함께, 종래의 RF 증폭기 회로 구성요소에 대한 소정의 배치에 대해 효과적인지를 주로 다룬다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 이와 같은 회로 및 구성요소의 배치와 이들 요소가 다른 통신장치와 인터페이스로 접속되는 방식에 대해서는 그 대부분을, 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 자명한 기술내용으로 인해 본 발명내용을 불명료하게 하지 않기 위해, 본 발명이 속하는 특정한 발명내용 만을 도시한 용이하게 이해할 수 있는 블록도를 사용하여 도면에 나타내었다. 따라서, 이와 같은 블록도는, 본 발명을 더욱 용이하게 이해할 수 있도록, 간편한 기능별 그룹화를 사용하여 왜곡 보상장치의 주요 구성요소를 주로 나타내기 위한 것이다.
이하, 도 1을 참조하면, 본 발명의 적응형 왜곡 보정장치를 구비한 RF 전력 증폭기 회로의 일례가 개략적으로 도시되어 있는데, 이 전력 증폭기 회로는 입력단자(103)에 인가된 입력신호 Sin(t)를 2개의 신호경로(105, 107)로 나누거나 분할하는 입력 전력 분할기(101)를 구비하고 있다. RF 증폭기(116)를 통하는 제 1, 즉 주 신호경로(105)는 입력신호 Sin(t)에 대해 τ초의 삽입 지연을 제공한다. 상기한 제 1 신호경로(105)는 또 다른 전력 분할기(108)를 구비하고, 이 전력 분할기의 제 1 출력(121)은 일함수 발생부(130)의 입력(131)에 접속되어 있다. 또한, 이 전력 분할기(108)의 제 2 출력(122)은 입력신호 전치보정부(110)의 입력(111)에 접속되어 있다. 또한, 상기한 입력신호 전치보정부(110)의 출력(112)은 RF 전력 증폭기(116)의 입력(114)에 접속되어 있다. 그것으로부터 출력신호 Sout(t)가 도출되는 RF 전력 증폭기(116)의 출력(118)은, 방향성 결합기(122)를 거쳐 RF 출력단자(124)에 접속되어 있다. 이러한 방향성 결합기(122)는 출력신호의 일부를 신호 비교기(180)의 제 1 입력(181)에 공급하는데, 이에 대해서는 후술한다.
일 실시예에 있어서는, 상기한 입력신호 전치보정부(110)는, RF 증폭기의 입력에 대한 신호경로(105) 내부에서 직렬 접속된 고속 가변 감쇠기 및 고속 이상기 등과 같은 한쌍의 이득 및 위상 조정회로를 구비할 수 있다. 후술하는 것과 같이, 이들 이득 및 위상 조정회로는, RF 전력 증폭기에 대한 입력신호의 순시 진폭의 각각 서로 다른 일함수로부터 유도된 전치보정 제어신호에 따라, RF 증폭기(116)에 대한 입력신호 Sin(t)의 위상 및 진폭 성분을 전치보정하도록 동작한다. 이들 일함수 신호는 (가중치 계수 WCi의 프로세서 제어에 의해) 적응적으로 조정되어, 신호 비교기(180)에 의해 측정된 오차를 최소화하게 되는데, 이때, 상기한 오차는 RF 증폭기에 의해 도입된 왜곡을 나타낸다.
상기한 일함수 발생부(130)는, RF 전력 증폭기(116)에 의해 증폭될 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭의 함수에 해당하는 복수의 서로 다른 일함수 표시 신호 WF1(t), WF2(t), …, WFn(t)를 발생하도록 동작한다. 전술한 것과 같이, RF 전력 증폭기에 의해 도입된 신호 왜곡을 관측 및 분석한 결과, 본 발명자는, 상기한 왜곡이 주로 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭(엔벨로프)에 의존한다는 결론을 내렸다. 이 입력신호의 순시 진폭이 변화함에 따라, 증폭기 출력신호의 형태가 입력신호의 형태로부터 벗어난다. 또한, 증폭기를 구동하기가 더 어려울수록, 증폭기를 통한 위상 지연이 더 커지게 된다.
상기 일함수 발생부에 의해 발생될 수 있는 순시 진폭에 근거한 다양한 형태의 일함수에 대한 일례가, 입력(131)에 접속된 엔벨로프 검출기(132)로부터 도출된 제 1 일함수 신호 WF1(t)를 포함하는 것으로 도 2의 회로도에 개략적으로 도시되어 있다. 이때, 엔벨로프 검출기(132)의 출력은 입력신호 Sin(t)의 엔벨로프, 즉 순시 진폭 A(t)에 직접 비례한다. 상기 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭에 대한 미분값 A'(t)에 비례하는 제 2 일함수 신호 WF2(t)는, 엔벨로프 검출기(132)의 출력 A(t)를 수신하도록 접속된 미분회로(133)에 의해 발생된다. 또한, 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭의 제곱에 직접 비례하는 제 3 일함수 신호 WF3(t)가, 마찬가지로 엔벨로프 검출기(132)의 출력 A(t)를 수신하도록 접속된 제곱회로(squaring circuit)(134)로부터 도출된다.
이때, 상기한 일함수 발생부(130)에 의해 발생된 각각의 일함수 신호 WFi(t)는 도 2에 도시된 전술한 2가지 형태의 신호에 한정되지 않으며, 본 발명의 적응형 왜곡 보상기능을 제공하기 위해 상기한 일함수 발생기가 이와 같은 신호를 반드시 포함할 필요는 없다는 점에 유의해야 한다. 다른 예로서, 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭 A(t)의 미분의 미분값(2차 미분)에 비례하는 신호 A″(t)와, 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭 A(t)의 3제곱에 비례하는 신호 A3(t)와, 상수 K에서 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭 A(t)를 뺀 값에 비례하는 신호 (K-A(t))와 같은 다양한 형태의 신호가 사용될 수 있다.
도 1에 추가로 도시된 것과 같이, 각각의 일함수 신호가 합성되어 전치보정부(110) 내부의 이득 및 위상 조정회로에 인가되는 각각의 진폭 및 위상 전치보정 제어신호를 형성하기 이전에, 일함수 신호 WFi(t) 각각은 가중치 계수 승산부(135)에서 제어가능하게 가중치가 설정되거나 일정한 비율로 만들어지는데, 이때 상기한 가중치 계수 승산부는 각각의 일함수 신호를 오차 측정신호 비교기(180)애 의해 생성된 오차 측정 출력값에 따라 가중치 계수 발생기(140)에 의해 발생된 각각의 진폭 및 위상 관련 가중치 계수 WCAi및 WCφi로 곱한다. 그후, (진폭 및 위상 관련 가중치 계수에 일함수 신호를 곱한) 각각의 곱은 진폭 및 위상 왜곡 제어신호로 각각 합산된다. 이들 진폭 및 위상 왜곡 제어신호는 라인(113A, 113φ)를 통해 전치보정부(110)에 인가되어, 입력신호에 대한 RF 증폭기(116)의 왜곡효과의 보상값을 도입하도록 입력신호 Sin(t)의 진폭 및 위상을 변조한다.
일함수 신호에 제어가능하게 가중치를 설정하고 합성하여 입력신호를 전치증폭하는 상기한 신호처리 메카니즘은, 신호 전파경로 내부에 도입된 왜곡을 줄이거나 소멸시키기 위해 적응형 등화기의 지연선 필터(transversal filter) 구조에 사용되는 기술과 유사하다. 그러나, 본 발명에서는, 일함수 신호를 지연선의 연속적인 탭으로부터 도출하기 보다는, 전술한 것과 같이 일함수 신호 WFi(t) 각각은 입력신호 Sin(t)의 순시 진폭/엔벨로프 A(t)의 각각의 서로 다른 함수 F(A(t))로서 발생된다.
특히, 도 3에 도시된 것 같이, 일함수 발생부(130)에 의해 발생된 각각의 서로 다른 일함수 표시 신호 WF1(t), WF2(t), …, WFn(t)는, 각 쌍의 동위상 및 직교 가중치 계수 승산기(150-1I/150-1Q, 150-2I/150-2Q, …, 150-nI/150-nQ)의 제 1 입력으로 주어진다. 각각의 동위상 가중치 계수 승산기(150-iI)는 가중치 계수 발생기(140)로부터 출력된 각각의 진폭 가중치 계수 WCAi를 수신하도록 접속된 제 2 입력을 갖고, 각각의 직교위상 가중치 계수 승산기(150-iQ)는 가중치 계수 발생기(140)로부터 출력된 각각의 위상 가중치 계수 WCφi를 수신하도록 접속된 제 2 입력을 갖는다. 이에 따라, 복수의 승산기(150)의 출력은 각각의 서로 다른 일함수 표시 신호 WF1(t), WF2(t), …, WFn(t)의 복합적으로 일정한 비율로 만들어지거나 가중치가 설정된 신호가 된다.
상기한 가중치 계수 승산기(150)에 의해 수행되는 승산과정에 덧붙여, 가중치 계수 승산부(135)는, ΣI가산부(155) 및 ΣQ가산부(157)에 도시된 것 같이, 각각의 동위상(I), 즉 진폭(A) 관련 신호의 곱과, 직교위상(Q), 즉 위상(φ) 관련 신호의 곱에 대한 출력을 합산하도록 동작한다. 상기한 가산부 155에 의해 생성된 (합산된) 합성 진폭신호는 라인 113A를 통해 전치보정부(110) 내부의 이득 조정회로에 주어져, 입력신호 Sin(t) 내부에의 전치보정 진폭 신호성분의 주입을 제어한다. 마찬가지로, 가산부 157에 의해 생성된 (합산된) 합성 위상신호는 라인 113φ를 통해 전치보정부(110) 내부의 위상 조정회로에 주어져, 입력신호 Sin(t) 내부에의 전치보정 위상 신호성분의 주입을 제어한다.
상기한 가중치 계수 발생기(140)는, 디지탈 신호처리기와, 상기 신호처리기의 입력 포트를 신호 비교기(180)와 인터페이스로 접속하는 이와 관련된 아날로그-디지탈 변환회로(ADC)와, 상기한 신호처리기를 도 3에 도시된 전술한 가중치 계수 승산부(135) 내부의 각각의 가중치 계수 승산기(150)와 인터페이스로 접속하는 디지탈-아날로그 변환회로(DAC)를 구비할 수 있다. 가중치 계수 발생기(140)에 의해 사용되는 상기한 신호처리기는, 통상적인 오차 최소화 알고리즘을 실행하도록 프로그램되어, 회귀적으로 조정가능한 가중치 계수 WC1, WC2, …, WCn각각의 크기 및 극성을 교란시키거나 반복적으로 갱신하도록 동작함으로써, 신호 비교기(180)에 의해 주어진 진폭 및 위상차 신호 δA(t) 및 δφ(t)를 최소화한다. 이와 같은 목적을 위해 실행될 수 있는 오차 최소화 알고리즘의 예로는, 최소평균자승(least mean squares: LMS) 알고리즘, 최대경사(steepest decent)(경사도 추종) 알고리즘, 교란 상관(perturbation correlation) 알고리즘, 다양한 (무작위) 수치검색법 등과, 그것의 동등물을 들 수 있다.
본 실시예에 있어서, 증폭기의 출력신호 Sout(t)에 존재하는 오차의 측정은, 시간영역 장치인 신호 비교기(180)에 의해 달성된다. 이러한 시간영역 장치의 일례는 코히어런트 수신기로서, 이에 대한 실시예를 도 4에 개략적으로 나타내었으며, 이에 대해서는 후술한다. 상기한 코히어런트 수신기는, 지연된 입력신호 Sin(t)와 출력신호 Sout(t)에 대해 기저대역 신호처리를 수행하여, 입력 181 및 182에 인가된 신호의 진폭 및 위상 성분의 차이를 각각 나타내는 진폭 및 위상차 신호값 δA(t)와 δφ(t)를 발생한다. 이들 진폭 및 위상차 신호값 δA(t) 및 δφ(t)는 입력 라인(183, 184)을 통해 가중치 계수 발생기(140)로 주어진다.
특히, 도 4에 도시된 것 같이, 전력 분할기(101)로부터 지연선(107)을 통해 압력신호 Sin(t)가 인가되는 신호 입력(182)은 전력 분할기(200)의 입력(201)에 접속되고, 이 전력 분할기의 제 1 출력(202)은 라인(204)을 통해 벡터 합성기(210)의 제 1 입력(211)에 접속된다. 벡터 합성기(210)의 제 2 입력(212)은 방향성 결합기(122)로부터의 입력단자(181)에 접속되어, 그 입력신호로부터 증폭기의 출력신호에 원하는 신호 내부에 도입된 오차가 더해진 것을 수신한다. 벡터 합성기(210)애 대한 입력 181의 신호성분은 이상적으로는 입력 182에 존재하는 신호와 동일한 진폭을 갖지만 180°위상이 다르므로, 벡터 합성기(210)의 출력(213)은 오차 항 만을 포함하게 된다.
상기한 벡터 합성기의 출력(213)은 증폭기 회로(215)를 통해 접속되어, 전력 분할기(220)의 입력(221)으로 인가된다. 이 전력 분할기(220)는 믹서(230)의 제 1 포트(231)에 접속된 제 1 출력(222)을 갖는다. 또한, 전력 분할기(220)는 믹서(240)의 제 1 포트(241)에 접속된 제 2 출력(223)을 갖는다. 믹서 230에 대한 제 2 입력(232)은 직교 전력 분할기(250)의 제 1 출력(252)으로부터 발생되고, 이 직교 전력 분할기의 제 2 출력(253)은 제 1 출력(252)과 90°의 위상차를 갖고 믹서 240의 제 2 입력(242)에 접속된다. 상기한 직교 전력 분할기(250)는 90°이상기/지연선과 접속된 직교 하이브리드(quadrature hybrid) 또는 전력 분할기나 이것의 동등물을 구비할 수 있다. 이 직교 전력 분할기(250)는 감쇠기(261)와 딜레이(263)를 통해 증폭기(265)의 출력에 접속된 입력(251)을 갖고, 상기한 증폭기의 입력은 전력 분할기(200)의 제 2 출력(203)에 접속된다. 상기한 믹서(230, 240)의 출력(233, 243) 각각은 적분회로(271, 272)와 버퍼회로(281. 282)를 통해 출력 라인(183, 184)에 접속된다.
믹서 230의 2개의 입력(231, 232)이 유효한 동위상의 신호성분이기 때문에, 믹서(230) 내부에서의 이들 2가지 성분의 곱은 그것의 출력 곱[왜곡되지 않은 신호와 기준신호 S(t)와 동위상을 이루는 오차 성분 부분을 곱한 것]이 진폭 오차량을 나타내도록 한다. 이와는 반대로, 믹서 240의 2개의 입력(241, 242)이 서로 유효하게 90°위상이 다르기 때문에, 믹서(240) 내부에서의 이들 2가지 성분의 곱은 그것의 출력 곱(왜곡되지 않은 신호의 90°지연된 신호와 기준신호 S(t)와 위상이 다른 오차성분 부분, 즉 위상오차 성분을 곱한 것)이 위상 오차량을 표시하도록 한다.
도 5 및 도 6에 개략적으로 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서는, 증폭기 출력신호 Sout(t)의 오차 측정이 주파수 영역 장치에 의해 달성된다. 도 5에 도시된 개략도에 있어서, 오차측정은 후술하는 도 6에 상세히 도시된 스펙트럼 측정부(280)에 의해 수행되는데, 이 스펙트럼 측정부는 증폭기 출력신호의 주파수 스펙트럼의 소정 부분에 대한 에너지의 존재를 검색하여, 출력신호의 주파수 스펙트럼이 입력신호의 주파수 스펙트럼을 벗어났는지 여부를 판정한다. 이때, 스펙트럼 측정장치 내부의 저주파 (기저대역) 필터에 존재하는 에너지의 양은, 원하는 신호라기 보다는, 오프셋 주파수에서의 스펙트럼 왜곡에 해당한다. 이러한 원치않는 에너지 측정값은 라인 285를 통해 가중치 계수 발생기(140)로 주어진다. 이와 같은 에너지 값에 응답하여, 가중치 계수 발생기(140)에 의해 발생되고 가중치 계수 승산부(135)에 공급된 가중치 계수가 조정되어, RF 증폭기(116)의 출력에 존재하는 스펙트럼 재발생 성분(spectral regrowth component)을 최소화하게 된다.
도 6에 도시된 것 같이, 스펙트럼 측정부(28)는 RF 증폭기의 출력에 위치한 방향성 결합기(122)에 접속된 이득제어 증폭회로(300)를 구비한다. 이 이득제어 증폭기(300)의 출력은 자동이득제어 AGC 회로(302)와 접속되며, 이 자동이득제어 회로는 증폭기(300)를 통한 이득을 유지하여, 신호처리된 신호 내부의 피크가 하향측에 위치한 제곱회로(320)의 동작을 포화시키지 않도록 동작한다. AGC 회로(302)의 출력은 전력레벨 설정패드(pad)(304)를 통해 접속되고, 이 설정패드의 출력은 전력 분할기(312)에 접속된다. 상기한 전력 분할기(312)의 2개의 출력(314, 316)은 믹서(승산기)(320)로 구성된 제곱회로의 입력에 접속되고, 이 믹서의 출력은 전력레벨 설정패드(324)를 통해 접속되어 대역필터(330)로 주어진다. 이때, 필터(330)의 통과 대역폭은 원치않는 스펙트럼 재발생 대역(원치않은 신호 에너지)에 있는 주파수를 통과하도록 설정된다. 이 대역필터(330)에 의해 통과된 에너지는 피크 검출기 회로(340)에 접속되며, 피크 검출기 회로의 출력(342)은 상기한 가중치 계수 발생기(140)에 접속된다. (RF 증폭기 출력신호에 존재하는 원치않은 에너지를 나타내는) 이와 같은 피크값은 라인 285를 거쳐 가중치 계수 발생기(140)에 접속된다. 대역필터에 의해 통과된 에너지는 원치않은 신호와 관련되므로, 그것은 증폭기 출력에 존재하는 오차를 나타낸다. 가중치 계수 발생기는, 전술한 오차 최소화 알고리즘 중 한가지와 같은 오차 최소화 알고리즘을 실행하여, 가중치 계수 승산부(135)로 공급되는 가중치 계수를 조정하여, 스펙트럼 재발생 성분을 최소화함으로써, RF 증폭기의 출력에 존재하는 오차를 최소화한다.
전술한 발명내용으로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 적응형 입력신호 전치보정 장치는, 증폭기의 왜곡 도입 거동에 대한 엔벨로프 의존성과 증폭기 출력의 양자를 모니터링함으로써, RF 증폭기에 대한 입력신호의 위상 및 진폭 성분을 제어가능하게 왜곡시키는 일함수에 근거한 전치보정 신호를 발생하여 반복적으로 조정할 수 있으므로, 증폭기 출력에 존재하는 오차를 최소화함으로써, 증폭기 고유의 왜곡 거동을 효과적으로 보상할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 다양한 실시예를 예시하고 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어서 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있으므로, 본 발명은 본 명세서에 예시되고 설명된 발명내용에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 자명한 모든 변화 및 변형을 포함한다는 것은 자명하다.

Claims (27)

  1. RF 전력 증폭기의 왜곡을 보정하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 RF 전력 증폭기에 인가된 입력신호를 모니터링하는 단계와,
    (b) 상기 RF 전력 증폭기로부터 도출된 출력신호를 모니터링하는 단계와,
    (c) 상기 출력신호에 포함된 오차를 측정하는 단계와,
    (d) 상기 단계 (a)에서 모니터링된 입력신호의 복수의 서로 다른 신호 함수를 발생하는 단계와,
    (e) 상기 출력신호에서 측정된 오차에 따라, 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서로 다른 신호 함수를 제어가능하게 조정하는 단계와,
    (f) 상기 단계 (e)에서 제어가능하게 조정된, 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서도 다른 신호 함수의 조합에 따라 상기 입력신호를 변형하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 상기 입력신호의 순시 진폭을 모니터링하는 단계를 구비하고, 상기 단계 (d)는 상기 입력신호의 순시진폭에 대한 복수의 서로 다른 신호 함수를 발생하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는 상기 입력신호와 상기 출력신호를 비교하여 상기 출력신호에 포함된 상기 오차의 측정값을 도출하는 단계를 구비하고, 상기 단계 (e)는 상기 오차를 줄이도록 동작하는 오차 최소화 메카니즘에 따라 복수의 가중치를 발생하여, 상기 복수의 가중치에 따라 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서로 다른 신호 함수를 조정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는 상기 입력신호와 상기 출력신호를 코히어런트 수신기에 인가하여 상기 출력신호에 포함된 상기 오차의 측정값을 도출하는 단계를 구비하고, 상기 단계 (e)는 오차 최소화 메카니즘을 사용하여 상기 코히어런트 수신기의 출력을 신호처리하여 상기 복수의 가중치를 발생하여, 상기 가중치에 따라 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서로 다른 신호 함수를 조정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 증폭하려는 입력신호가 인가되는 RF 전력 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부에 도입되는 왜곡성분을 줄이는 방법에 있어서,
    (a) 상기 RF 증폭기에 인가되는 상기 입력신호의 순시 진폭을 모니터링하는 단계와,
    (b) 상기 RF 전력 증폭기에 의해 발생된 상기 출력신호를 모니터링하는 단계와,
    (c) 상기 출력신호에 포함된 오차를 측정하는 단계와,
    (d) 상기 단계 (a)에서 모니터링된 입력신호의 복수의 서로 다른 신호 함수를 발생하는 단계와,
    (e) 상기 출력신호에서 측정된 오차에 따라 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서로 다른 신호 함수를 제어가능하게 변형하는 단계와,
    (f) 상기 단계 (e)에서 제어가능하게 변형된, 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서로 다른 신호 함수의 조합에 따라 상기 입력신호를 변형하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는 상기 입력신호와 상기 출력신호를 비교하여 상기 출력신호에 포함된 상기 오차의 측정값을 도출하는 단계를 구비하고, 상기 단계 (e)는 상기 오차를 줄이도록 동작하는 오차 최소화 메카니즘에 따라 복수의 가중치를 발생하여, 상기 복수의 가중치에 따라 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서로 다른 신호 함수를 조정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는 상기 입력신호와 상기 출력신호를 시간영역에서 신호처리하여 상기 출력신호에 포함된 상기 오차의 측정값을 발생하고, 상기 단계 (e)는 오차 최소화 메카니즘에 따라 상기 오차의 측정값을 신호처리하여 상기 복수의 가중치를 발생하고, 상기 복수의 가중치에 따라 상기 단계 (d)에서 발생된 상기 복수의 서로 다른 신호 함수를 조정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호의 소정의 스펙트럼 부분에 존재하는 에너지를 측정하여, 상기 RF 증폭기의 출력신호에 포함된 오차의 주파수 영역 측정값을 도출하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 출력신호의 원하는 주파수 성분을 제외한 주파수 통과 대역폭을 갖고 상기 RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부에 오차를 나타내는 상기 통과 대역폭에 포함된 에너지의 측정값을 제공하도록 동작하는 대역필터를 통해 상기 증폭기의 출력을 접속하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 증폭하려는 입력신호가 인가되는 RF 전력 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부에 도입되는 왜곡성분을 줄이기 위한 신호처리장치에 있어서,
    RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부의 오차를 측정하도록 동작하는 오차 측정부와,
    RF 증폭기에 대한 입력신호에 근거하여 복수의 서로 다른 일함수 신호를 발생하도록 동작하는 일함수 신호 발생기와,
    상기 오차 측정부에 의해 측정된 오차에 따라 상기 일함수 신호 발생기에 의해 발생된 복수의 서로 다른 일함수 신호를 제어가능하게 조정하도록 동작하는 일함수 신호 조정부와,
    일함수 신호 조정부에 의해 제어가능하게 조정된 복수의 서로 다른 일함수 신호에 따라 RF 증폭기에 대한 입력신호를 변형하도록 동작하는 입력신호 전치보정부를 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 일함수 신호 발생기는 상기 입력신호의 순시 진폭에 따라 상기 복수의 서로 다른 일함수 신호를 발생하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는 상기 입력신호와 상기 출력신호를 비교하여 상기 출력신호에 존재하는 진폭 및 위상 오차의 측정값을 도출하도록 동작하고, 상기 일함수 신호 조정부는 오차 측정부에 의해 측정된 진폭 및 위상 오차에 따라 복수의 가중치를 발생하여, 상기 복수의 가중치에 따라 상기 일함수 신호 발생기에 의해 발생된 복수의 서로 다른 일함수 신호를 제어가능하게 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는 상기 입력신호와 상기 출력신호를 비교하여 상기 출력신호에 포함된 상기 오차의 측정값을 도출하도록 동작하고, 상기 일함수 신호 조정부는 오차 측정부에 의해 측정된 오차에 따라 복수의 가중치를 발생하여, 상기 복수의 가중치에 따라 상기 일함수 신호 발생기에 의해 발생된 복수의 서로 다른 일함수 신호를 제어가능하게 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는 코히어런트 수신기를 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 입력신호 전치보정부는, 일함수 신호 조정부에 의해 제어가능하게 조정된 복수의 일함수 신호에 따라 RF 증폭기에 대한 입력신호의 진폭 및 위상 조정을 수행하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는, RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호의 소정의 스펙트럼 부분에 존재하는 에너지를 측정하여, 상기 RF 증폭기의 출력신호에 포함된 오차의 주파수 영역 측정값을 도출하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는, 상기 출력신호의 원하는 주파수 성분을 제외한 주파수 통과 대역폭을 갖고 있으며 RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부의 오차를 나타내는 상기 통과 대역폭에 포함된 에너지의 측정값을 제공하도록 동작하는 대역필터를 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  18. 증폭하려는 입력신호가 인가되는 RF 전력 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부에 도입되는 왜곡성분을 줄이기 위한 신호처리장치에 있어서,
    RF 증폭기에 대한 입력신호의 순시 진폭의 함수로써 적어도 한 개의 일함수 신호를 발생하도록 동작하는 일함수 신호 발생기와,
    RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부의 오차를 측정하도록 동작하는 오차 측정부와,
    상기 오차 측정부에 의해 측정된 오차에 따라 상기 일함수 신호 발생기에 의해 발생된 적어도 한 개의 일함수 신호를 제어가능하게 조정하도록 동작하는 일함수 신호 조정부와,
    일함수 신호 조정부에 의해 제어가능하게 조정된 적어도 한 개의 일함수 신호에 따라 RF 증폭기에 대한 입력신호를 변형하도록 동작하는 입력신호 전치보정부를 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는 RF 증폭기에 대한 입력신호를 발생된 출력신호와 비교하여, 출력신호 내부의 진폭 및 위상 오차의 측정값을 도출하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 일함수 신호 조정부는, 오차 측정부에 의해 측정된 진폭 및 위상 오차에 따라 적어도 한 개의 가중치 계수를 발생하여, 상기 적어도 한 개의 가중치 계수에 따라 상기 일함수 신호 발생기에 의해 발생된 상기 적어도 한 개의 일함수 신호를 제어가능하게 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 일함수 신호 발생기는, 상기 입력신호의 순시 진폭에 따라 복수의 서로 다른 일함수 신호를 발생하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    성가 오차 측정부는, 상기 RF 증폭기에 대한 입력신호를 상기 RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호와 비교하여, 출력신호에 포함된 오차의 시간영역 측정값을 도출하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는 코히어런트 수신기를 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 일함수 신호 조정부는, 오차 측정부에 의해 측정된 오차에 따라 복수의 가중치 계수를 발생하여, 상기 복수의 가중치 계수에 따라 상기 일함수 신호 발생기에 의해 발생된 복수의 서로 다른 일함수 신호를 제어가능하게 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 입력신호 전치보정부는, 일함수 신호 조정부에 의해 제어가능하게 조정된 복수의 일함수 신호에 따라 RF 증폭기에 대한 입력신호의 진폭 및 위상 조정을 수행하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는, RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호의 소정의 스펙트럼 부분에 존재하는 에너지를 측정하여, 상기 RF 증폭기의 출력신호에 포함된 오차의 주파수 영역 측정값을 도출하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 오차 측정부는, 상기 출력신호의 원하는 주파수 성분을 제외한 주파수 통과 대역폭을 갖고 RF 증폭기에 의해 발생된 출력신호 내부의 오차를 나타내는 상기 통과 대역폭에 포함된 에너지의 측정값을 제공하도록 동작하는 대역필터를 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
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