KR100326176B1 - 이동통신시스템의전력증폭장치및방법 - Google Patents

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Abstract

이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 장치가, 궤환되는 출력 신호와 입력신호를 비교하여 입출력 신호간의 에러를 검출하는 에러검출기와, 전치왜곡 데이터를 저장하는 룩업테이블과, 에러 데이터와 전치왜곡 룩업테이블의 출력을 가산하여 현 입력 데이터 위치에 대응되는 전치왜곡 룩업테이블의 데이터를 갱신하는 전치왜곡 룩업테이블 제어기와, 피드포워드 제어 데이터를 저장하는 피드포워드 룩업테이블과, 에러 데이터의 크기를 검출하여 피드포워드 룩업테이블의 대응되는 피드포워드 제어 데이터를 출력하는 피드포워드 룩업테이블 제어기와, 입력신호를 전치왜곡 데이터에 의해 왜곡시킨 후 피드포워드 제어 데이터에 의해 입력신호의 이득을 제어하는 선형화기와, 선형화기의 출력을 전력 증폭하는 전력증폭기로 구성된다.

Description

이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LINEARIZING POWER AMPLIFICATION USING PREDISTORTION AND FEEDFOWARD METHOD IN RF COMMUNICAITON}
본 발명은 무선 통신 시스템의 전력증폭 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 송신단에 포함된 능동소자의 비선형 특성을 보상하여 전력 증폭기 특성을 선형화할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동통신과 같은 무선 통신 시스템에서 아날로그 데이터나 디지털 데이터를 전송하기 위해 사용하는 고전력 증폭기는 높은 전력효율과 함께 스펙트럼 효율을 높일 수 있는 방식을 요구한다. 이는 제한된 주파수 대역 내에서 적은 전력 소모로시스템을 구성하기 위함이다. 상기와 같은 이동통신 시스템의 일반적인 요구사항을 만족하기 위한 기저대역 데이터의 변조방식은 QPSK 나 QAM과 같은 스펙트럼 효율이 놓은 방식을 사용한다. 또한 송신기의 전력 효율을 높이기 위하여 C급(Class C)과 같은 고효율 전력증폭기를 사용하는데, 이러한 고효율증폭기는 일반적으로 비선형 특성이 매우 강하며, 특히 QPSK나 QAM과 같은 일정한 인벨로프(constant envelope) 특성을 가지지 않는 변조신호가 비선형 특성을 가지는 전력증폭기를 통과할 때는 출력스펙트럼에서 사이드로브(sidelobe) 재생과 같은 왜곡현상을 일으킨다.
이러한 전력증폭기의 비선형 특성에 의한 출력 스펙트럼의 왜곡을 방지하기 위한 방법으로 여러 가지 방법이 있는데, 그 중에 하나가 전력증폭기의 비선형 특성을 적응적으로 추적하여 기저대역의 데이터를 전력증폭기의 비선형 특성에 의해 왜곡되는 것과 반대되는 방식으로 미리 사전 왜곡하여 전송하여 고전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하는 방법이다.
도 1은 전치 왜곡(Adaptive Predistortion) 방식을 채용한 종래의 전력증폭기 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 도시하지 않은 부호기(Encoder)에서 인코딩된 K bit의 데이터는 쉬프트 레지스터(10)와 변조선택 메모리(modulation select ROM)(52)로 입력된다. 상기 쉬프트 레지스터(10)는 L-심볼(L-symbol span)의 길이를 가지고 있으며, 출력은 LK 비트의 크기를 가진다. 이때 시스템 필터링이 없으면, 상기 쉬프트 레지스터(10)의 길이 L은 1 심볼의 길이로 충분하지만, 만약 시스템 내에 존재하는 필터링에 의한 선형 왜곡이 있으면 상기 쉬프트 레지스터(10)의 길이는 1 심볼보다 더 길어야 한다.
상기 쉬프트 레지스터(10)의 LK 비트 출력은 RF 전송부로 전송하기 위한 사전 왜곡된 데이터를 출력하는 전치왜곡 메모리(Predistort RAM)(12)에 입력된다. 상기 전치왜곡 메모리(12)의 출력은 전송을 위해 각각 I채널 D/A변환기(I channel Digital to Analog Converter)(14) 및 Q 채널 D/A변환기(16)에 인가되어 아날로그 신호로 변환된다. 상기 D/A 변환기(14) 및 D/A 변환기(16)에 의해 변환된 신호는 저역통과 필터인 LPF(18),LPF(20)에서 각각 저역 여파된 후 변조기(Quadrature modulator)(22)에서 제1발진기(32)의 출력과 혼합하여 중간주파수 신호로 변조한다. 상기 변조기(22)의 중간 주파수는 발진기(Intermediate Frequency Oscillator)(32)에 의해 결정되며, 혼합기(mixer)(24)에서 제2발진기(28)의 출력과 혼합되어 최종 RF 전송주파수로 변환된다. 상기 혼합기(24)에서 출력되는 RF신호는 전력증폭기(power amplifier)(26)에서 최종 증폭된 후 안테나를 통하여 전송된다.
상기 전력증폭기(26)의 출력의 일부는 신호 커플러(coupler)(54)에 의해 다시 피드백(feed back)되어 혼합기(30)에 인가되며, 상기 혼합기(30)는 상기 궤환된 출력신호와 상기 제2발진기(28)의 출력을 혼합하여 제1중간주파수 신호로 변환 출력한다. 상기와 같이 중간 주파수로 변환된 신호는 복조기(Quadrature Demodulator)(34)에서 기저대역 데이터로 변환되는데, 이때 사용하는 국부발진 신호는 상기 IF OSC(32)이다.
상기 Quadrature Demod(34)에 의해 기저대역으로 변환된 신호는 아날로그 가산기(Adder)(40) 및(42)에서 에러 신호를 발생시키기 위한 기준신호로 사용되는 D/A 변환기(48) 및 (50)의 출력신호와 비교된다. 여기서 상기 D/A 변환기(48) 및 (50)의 입력신호는 상기 변조선택 메모리(52)의 출력이 되며, 이는 전치왜곡 메모리(12)의 값을 갱신(update)하기 위해 피드백 되는 신호와 비교하기 위한 기준신호로 사용된다. 상기 아날로그 가산기(40) 및 (42)에서 더해진 기준신호와 피드백 신호는 상기 전치왜곡 메모리(12)의 값을 갱신하기 위해 디지털 가산기(36) 및(46)에서 상기 전치왜곡 메모리(12)의 디지털 출력과 더해지는데, 이를 위해 A/D변환기(38) 및 (44)에 의해 각각 디지털 신호로 변환된다. 상기 디지털 가산기(36) 및(46)의 출력은 상기 전치왜곡 메모리(12)의 데이터버스로 입력되며 상기 쉬프트 레지스터(10)에 의해 결정된 어드레스 위치에 저장되어 최종적으로 기저대역 데이터에 대한 사전왜곡처리가 완료되게된다.
그러나 상기 도 1과 같은 전치왜곡 방법은 어드레스 발생을 위해 상기 쉬프트 레지스터(10)를 사용하여야 하고, 에러 데이터를 발생시키기 위한 기준신호를 얻기 위해서 변조선택 메모리(52)가 필요하게 된다. 또한, 상기 전치왜곡 메모리(12)의 값을 갱신하기 위하여 에러 데이터를 얻기 위한 고정밀도의 가산기 (40),(42)이 필요하게 되며, 이를 아날로그회로로 구성하는 것은 까다로운 문제이고 정확성에 있어서도 한계가 있게된다. 또한, 일반적으로 전치왜곡 알고리즘에 의해 얻을 수 있는 성능향상은 피드포워드(Feedforward) 방식에 의해 얻을 수 있는 성능향상보다 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템의 송신단에 포함된 능동소자의 비선형 특성을 보상하여 전력증폭기의 특성을 선형화할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 전치왜곡 및 피드포워드 방식을 이용하여 전력증폭기의 비선형 특성을 보상할 수 있는 전력증폭기의 선형화 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 장치가, 궤환되는 출력 신호와 입력신호를 비교하여 입출력 신호간의 에러를 검출하는 에러검출기와, 전치왜곡 데이터를 저장하는 룩업테이블과, 상기 에러 데이터와 상기 전치왜곡 룩업테이블의 출력을 가산하여 현 입력 데이터 위치에 대응되는 상기 전치왜곡 룩업테이블의 데이터를 갱신하는 전치왜곡 룩업테이블 제어기와, 피드포워드 제어 데이터를 저장하는 피드포워드 룩업테이블과, 상기 에러 데이터의 크기를 검출하여 상기 피드포워드 룩업테이블의 대응되는 피드포워드 제어 데이터를 출력하는 피드포워드 룩업테이블과, 상기 입력신호를 전치왜곡 데이터에 의해 왜곡시킨 후 상기 피드포워드 제어 데이터에 의해 입력신호의 이득을 제어하는 선형화기와, 상기 선형화기의 출력을 전력 증폭하는 전력증폭기로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 전력증폭기 구성을 도시하는 도면
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력증폭기의 선형화 장치 및 방법
본 발명의 실시 예에 따라 이동통신 시스템의 송신단에 포함된 능동소자의 비선형 특성을 보상하여 전력 증폭기 특성을 선형화 하는 장치는 기저대역에서의 사전왜곡 알고리즘과 RF 변조된 신호에 대해서 피드포워드 방식을 이용함으로써, 전력증폭기와 같은 능동소자의 비선형성으로 인해 발생하는 RF 신호의 출력 스펙트럼의 왜곡현상을 감축한다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예에서는 전치 왜곡된 데이터를 발생시키기 위한 룩업 테이블(lookup table)의 어드레스를 입력되는 디지털 데이터의 크기로부터 직접 발생시킨다. 또한 피드백 되는 신호와 비교하기 위한 기준신호를 발생시키기 위하여 입력되는 디지털 데이터를 알고리듬적인 지연을 사용하여 지연시간을 조정함으로써 피드백 되는 수신신호와 동기를 맞추어 처리하는 방식을 취한다. 또한, 변조된 신호에 대해서 피드포워드 방식을 이용함으로써, 전치왜곡 알고리즘에 의해 얻을 수 있는 성능 향상 외에 부가적인 성능향상을 얻을 수 있다. 즉, 이는 기저대역에서의 데이터 전치 왜곡 알고리즘만을 이용하는 방식에 비해 변조된 신호에 대해서 피드포워드 방식을 사용하여 한번 더 송신신호의 출력 스펙트럼 왜곡현상을 줄여줌으로써 시스템의 성능을 더 향상 시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 전력증폭기 선형화 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 2와 같은 구성을 살펴보면, 디지털 파형정형 여파기(digital shaping filter)(100)는 신호를 입력하여 기저대역의 I 및 Q 신호를 발생한다. 곱셈기(102) 및 (104)은 각각 상기 디지털 파형정형 여파기(100)에서 출력되는 대응되는 기저대역 신호와 전치왜곡 룩업 테이블(Predistortion Lookup Table)(170)에서 출력되는 대응되는 신호를 곱하여 출력한다. D/A변환기(106) 및 (108)은 각각 대응되는 상기 곱셈기(102) 및 (104)에서 출력되는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 저역여파기(110) 및 (112)은 각각 대응되는 상기 D/A 변환기(106) 및 (108)의 출력에서 불필요한 고주파 성분을 제거하여 출력한다. 변조기(Quadrature Modulator)(114)는 상기 저역여파기(110) 및 (112)에서 출력되는 신호를 발진기(132)에서 출력되는 발진 주파수를 이용하여 변조(Quadrature Modulation) 출력한다. 상기 발진기(132)는 상기 변조기(114)와 복조기(Quadrature Demdulator)(144)에 국부발진 주파수를 발생한다.
제1방향성 결합기(directional coupler)(116)는 상기 변조기(114)에서 출력되는 변조신호의 일부를 커플링하여 위상천이기(Phase Shifter)(126) 에 인가하고, 일부는 송신 대역 내의 신호만 통과시키는 대역여파기(Band Pass Filter)(118)로 출력한다. 상기 대역여파기(118)는 상기 방향성 결합기(116)의 출력 중에서 송신 대역 내의 신호만 통과시킨다. 상기 대역여파기(118)의 출력은 지연기(176)에서 피드포워드 회로 부분에 해당되는 지연시간을 고려하여 위상을 맞추고, 지연기(176)를 거쳐서 전치증폭기(174)로 입력된다. 상기 전치증폭기(pre-amplifier)(174)는 상기 지연기(176)의 출력을 전력 증폭하여 출력한다. 제2방향성 결합기(120)는 상기 전치증폭기(174)의 출력에 후술하는 자동이득조절 증폭기(130)의 출력을 결합하여 출력한다. 전력증폭기(power amplifier)(122)는 상기 제2방향성 결합기(120)의 출력을 최종적으로 전력 증폭하여 출력한다.
제3방향성 결합기(124)는 상기 전력 증폭기(122)의 출력 중에서 일부를 피드백 하여 출력한다. 감쇄기(attenuator)(142)는 상기 방향성 결합기(124)의 출력을 적절한 레벨로 감쇄시킨다. 복조기(144)는 상기 감쇄기(142)의 출력을 상기 발진기(132)의 출력을 이용하여 복조(Quadrature Demodulation)한다. 저역여파기(146) 및 (148)은 상기 복조기의 I 및 Q 신호를 각각 저역 여파한다. A/D변환기(150) 및 (152)은 상기 저역여파기(146) 및 (148)에서 출력되는 아날로그 출력을 디지털 출력으로 변환한다.
지연기(delay)(158)는 상기 디지털 파형정형 여파기(100)의 I 및 Q신호 각각을 지연한다. 비교기(154) 및 (156)은 상기 지연기(158)에서 출력되는 입력신호의 I 및 Q신호와 상기 A/D 변환기(150) 및 (152)에서 출력되는 궤환된 출력신호의 I 및 Q신호를 각각 입력하여 비교 출력한다. 곱셈기(160) 및 (162)은 각각 대응되는 상기 비교기(154) 및 (156)의 출력과 적응 상수(Adaptation Constant) μi 및 μq를 곱한다. 가산기(164) 및 (166)은 각각 대응되는 상기 곱셈기 (160) 및 (162)의 출력과 상기 전치왜곡 룩업테이블(Predistortion Lookup Table)(170)의 I 및 Q 신호를 가산하여 전치왜곡 룩업테이블(170)에 출력한다. 어드레스 발생기(address generator)(168)는 상기 디지털 파형정형 여파기(100)의 각각의 I 및 Q신호 출력을 이용하여 상기 전치왜곡 룩업테이블(170)의 어드레스를 발생한다.
제곱기(square block)(140)는 상기 비교기(154) 및 (156)의 출력을 각각을 제곱하여 더한 후 출력한다. 상기 정규화기(normalize block)(172)는 상기 제곱기(140)에서 출력되는 신호의 크기를 후술하는 피드포워드룩업테이블(Feedforward Lookup Table)(138)의 어드레스 범위로 조정하기 위해 정규화하는 기능을 수행한다. 상기 피드포워드 룩업테이블(138)은 상기 정규화기(172)의 출력을 어드레스로 입력하여 피드포워드 보상 데이터를 발생한다. D/A변환기(136)는 상기 피드포워드 룩업테이블에서 출력되는 보상 데이터를 아날로그 신호로 변환한다. 레벨쉬프터(level shifter)(134)는 상기 D/A 변환기(136)의 출력을 입력하여 후술하는 자동이득조절 증폭기(130)의 이득제어 전압범위로 변환시킨다. 대역제거기(Band Rejection Filter: BRF)(128)는 상기 위상천이기(126)의 출력 신호 중에서 송신대역 신호내의 신호를 제거한다. 자동이득조절 증폭기(130)는 상기 대역 제거기(128)의 출력을 입력으로 하여 상기 레벨쉬프터(134)의 이득제어 전압에 따라 결정된 이득에 의해 증폭된 신호를 출력하여 상기 제2방향성 결합기(120)로 입력한다.
상기 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전력증폭기의 선형화장치의 동작을 구체적으로 살펴본다. 상기 디지털 파형정형 여파기(100)는 기저대역의 I 및 Q 채널 각각의 디지털 신호를 펄스 성형하는 기능을 수행한다. 상기 디지털 파형정형 여파기(100)에 의해 펄스 정형된 신호들은 각각 대응되는 곱셈기(102) 및(104)으로 입력되어 상기 전치왜곡 룩업 테이블(170)의 각각의 출력과 곱해진다. 또한, 상기 디지털 파형정형 여파기 (100)의 출력 신호는 어드레스 발생기(168)로 입력되어 상기 전치왜곡 룩업테이블(170)의 어드레스를 발생시키기 위해 이용된다.
또한, 상기 디지털 파형정형 여파기(100)의 출력은 피드백 되는 신호와 비교하기 위한 기준신호를 만들기 위해 사용된다. 이때 송신한 데이터와 같은 수신데이터에 대해서 전치왜곡 알고리듬(Predistortion Algorithm)을 적용하기 위해서는 송신한 데이터와 수신한 데이터의 비교 시점이 일치해야 하는데 이를 위해 송수신단에서 발생된 지연을 보상해주는 역할을 하는 적절한 지연시간이 필요하다. 이를 위하여 지연기(158)는 상기 디지털 파형정형 여파기100에서 출력되는 신호를 지연하며, DSP를 이용하는 경우에는 알고리듬에 의해 구현이 가능하다.
상기 지연기(158)에서 출력되는 I 및 Q 채널 신호는 상기 전치왜곡 룩업테이블(170)의 값을 갱신하기 위하여, 비교기(154) 및 (156)에서 상기 A/D 변환기 (150) 및(152)의 출력과 비교하여 에러 데이터를 계산한다. 그리고 곱셈기(160) 및 (162)에서 알고리즘의 수렴속도와 안정성을 결정하는 적응 상수(Adapation Constant) μi 및 μq에 의해 곱해진다. 이후 상기 신호들은 각각 가산기(164) 및 (166)에서 이전의 전치왜곡 룩업테이블(170)에 저장되어 있는 값과 더해져서 상기 어드레스 발생기(168)에 의해 결정된 어드레스 위치의 전치왜곡 테이블(170)에 저장된다. 상기 곱셈기(102) 및 (104)에 곱해지는 신호는 전치왜곡 룩업테이블(170)이 갱신되기 전에 값이 되므로, 결국 1 샘플전의 입력 데이터의 성질에 의해 다음 데이터에 가해지는 사전 왜곡양이 결정되게 된다. 상기 곱셈기(102) 및(104)의 출력 신호는 상기 D/A 변환기(106) 및(108)에 의해 아날로그 신호로 변환된 후, 불필요한 고주파 성분을 제거하는 저역여파기(110) 및 (112)을 거쳐서 변조기(114)에 가해지게 된다.
상기 변조기(114)의 출력은 상기 제1방향성 결합기(116)에서 일부는 상기 대역여파기(118)로 입력되고, 일부는 상기 위상천이기(126)로 입력된다. 이때 상기위상천이기(126)의 역할은 변조된 신호의 위상을 180도 변환시키는 역할을 하는 것으로, 이것은 피드포워드 방식을 사용하기 위해 왜곡신호를 만들기 위해 필요한 과정이다. 상기 위상천이기(126)에 의해 위상이 반전된 신호는 상기 대역제거기(128)에서 송신신호 대역 내의 신호는 제거한 후, 송신 대역 외의 신호만 통과시켜서 상기 자동 이득조절 증폭기(130)의 입력에 가해지게 된다. 상기 제1방향성 결합기(116)의 출력은 다시 송신 대역 내의 신호만 통과시키는 대역여파기(118)에 의해 여파된 후, 피드포워드 회로에 의한 지연을 보상하는 지연기(176)를 거치며, 전치증폭기(174)에서 증폭된 후 다시 제2방향성 결합기(120)에서 상기 자동 이득조절 증폭기(130)의 출력과 합해져서 최종적으로 전력증폭기(122)에 가해진다.
상기 전력증폭기(122)의 일부는 제3방향성 결합기(124)에 의해 일부 신호가 커플링된 후 감쇄기(142)를 통하여 적절히 감쇄된 후 상기 복조기(144)에서 복조된 후, 저역여파기(146) 및 (148)에서 각각 여파된 후, A/D 변환기(150) 및 (152)에 의해 각각 디지털 신호로 변환된다. 상기 A/D 변환기(150) 및 (152)의 출력은 비교기 (154) 및 (156)에서 상기 지연기(158)에서 출력되는 지연된 입력신호들과 각각 비교되어 에러 데이터를 발생하게 된다. 상기 에러 데이터는 상기 전치왜곡 룩업테이블(170)의 값을 갱신하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 피드포워드 회로의 입력신호로도 이용된다. 즉, 상기 비교기 (154) 및 (156)의 출력은 두 신호를 제곱하여 더하는 제곱기(140)로 입력되며, 상기 제곱기(140)의 출력은 그 크기를 상기 피드포워드 룩업테이블(138)의 어드레스 범위 내로 하기 위해 정규화기(172)에 의해 크기가 조정된 후, 피드포워드 룩업테이블(138)의 어드레스로 인가된다.
상기 피드포워드 룩업테이블(138)의 출력은 D/A 변환기(136)에서 아날로그 신호로 변환된 후, 레벨쉬프터(134)로 입력된다. 이는 상기 D/A 변환기(136)의 출력 전압을 상기 자동 이득조절 증폭기(130)의 이득제어전압 범위로 맞추기 위해 필요하다. 상기 레벨 쉬프터(134)의 출력인 자동 이득조절 증폭기(130)의 제어전압은 상기 자동 이득조절 증폭기(130)의 이득을 조절하므로 써, 피드백 되어 입력되는 신호의 왜곡 정도에 따라 역위상으로 증폭되는 송신신호의 크기를 조절한다. 즉, 송신신호와 피드백된 신호의 에러가 큰 경우에는 왜곡 신호가 큰 경우이므로, 송신 대역 밖에 있는 역위상 신호의 크기를 크게 해야 하므로 상기 자동 이득조절 증폭기(130)의 이득을 크게 하여야 한다. 그리고 상기 송신신호와 피드백된 신호의 에러가 작은 경우에는 왜곡신호가 작은 경우이므로, 송신대역밖에 있는 역위상 신호의 크기는 작게 되어 상기 자동 이득조절 증폭기(130)의 이득이 줄어들게 된다.
상술한 원리에 의해 상기 자동 이득조절 증폭기(130)에서 출력되는 위상 반전된 송신 대역 외의 불요파 신호는 상기 제2방향성 결합기(120)에서 원래의 송신신호와 결합된 후, 최종적으로 전력증폭기(122)를 통하여 방사되게된다. 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 기저대역에서 데이터를 전치 왜곡하여 전력증폭기(122)의 비선형 특성을 보상하는 동시에 변조된 신호를 이용하여 피드포워드 방식을 사용하여 한번 더 스펙트럼 왜곡 현상을 보상한다. 따라서 데이터 전치 왜곡 알고리즘만을 사용하여 전력증폭기를 선형화하는 시스템에 비해 시스템의 성능을 더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 전력증폭기의 선형화 장치는 전치 왜곡된 데이터를 발생시키기 위한 룩업테이블의 어드레스를 입력되는 디지털 데이터의 크기로부터 직접 구한다. 그리고 피드백 되는 신호와 비교하기 위한 기준신호를 발생시키기 위하여 입력되는 디지털 데이터를 알고리듬적인 지연을 사용하여 지연 시간을 조정함으로써, 피드백 되는 수신신호와 동기를 맞추어 처리하는 방식을 사용한다. 또한, 변조된 신호에 대해서 피드포워드 방식을 이용함으로써, 전치 왜곡 알고리즘에 의해 얻을 수 있는 성능 향상 외에 부가적인 성능향상을 얻을 수 있다. 즉, 기저대역에서의 데이터 전치 왜곡 알고리즘만을 이용하는 방식에 비해 변조된 신호에 대해서 피드포워드 방식을 사용하여 한번 더 송신신호의 출력 스펙트럼 왜곡현상을 줄여줌으로써 시스템의 성능을 더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (13)

  1. 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 장치에 있어서,
    궤환되는 출력 신호를 디지털 변환한 제1디지털 신호와 입력되는 제2디지털 신호를 비교하여 입출력 신호간의 에러 데이터를 검출하는 에러검출기와
    전치왜곡 데이터를 저장하는 룩업테이블과,
    상기 에러데이터와 상기 전치왜곡 룩업테이블의 출력을 가산하여 현 입력 데이터 위치에 대응되는 상기 전치왜곡 룩업테이블의 데이터를 갱신하는 전치왜곡 룩업테이블 제어기와,
    피드포워드 제어 데이터를 저장하는 피드포워드 룩업테이블과,
    상기 에러 데이터의 크기를 검출하여 상기 피드포워드 룩업테이블의 대응되는 피드포워드 제어 데이터를 출력하는 피드포워드 룩업테이블 제어기와,
    상기 제2디지털 신호를 전치왜곡 데이터에 의해 왜곡시킨 후 상기 피드포워드 제어 데이터에 의해 입력신호의 이득을 제어하는 선형화기와,
    상기 선형화기의 출력을 전력 증폭하는 전력증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에러검출기가,
    상기 제2디지털신호를 지연하는 지연기와,
    상기 전력증폭기의 출력을 궤환시켜 감쇄하고 상기 제2디지털 신호로 변환하는 궤환기와,
    상기 궤환기의 출력과 상기 지연기의 신호를 비교하여 에러를 검출하여 에러 데이터를 출력하는 비교기와,
    상기 비교기의 출력을 적응상수와 곱하여 출력하는 곱셈기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전치왜곡 룩업테이블 제어기가,
    상기 제2디지털신호로부터 상기 전치왜곡 룩업테이블의 어드레스를 발생하는 어드레스 발생기와,
    상기 에러데이터와 상기 룩업테이블의 출력을 가산하여 갱신된 전치왜곡 데이터를 상기 어드레스에 대응되는 전치왜곡 룩어테이블에 저장하는 가산기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화장치.
  4. 제1항에 있어서, 피드포워드 룩업테이블 제어기가,
    상기 에러 데이터를 제곱하여 에러데이터의 크기를 구하는 제곱기와,
    상기 제곱기의 출력을 정규화시켜 상기 피드포워드 룩업테이블에 출력하는 정규화기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선형화기가,
    상기 제2디지털신호와 상기 전치왜곡 왜곡 데이터를 곱하여 전치 왜곡하여 상기 전력증폭기에 출력하는 곱셈기와,
    상기 곱셈기의 출력을 위상 천이하는 위상천이기와,
    상기 위상천이기 출력에서 신호 대역을 제거하는 대역제거기와,
    상기 대역제거기의 출력을 상기 피드포워드 제어데이터에 의해 이득을 조정한 후 상기 전력증폭기의 입력신호에 결합하는 자동 이득조절 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 장치.
  6. 전치왜곡 데이터 및 피드포워드 제어 데이터를 저장하는 룩업테이블을 구비하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 방법에 있어서,
    입력되는 제2디지털신호를 상기 전치왜곡 데이터에 의해 왜곡하고, 상기 전치 왜곡된 신호를 피드포워드 제어데이터에 의해 이득을 조정하는 선형화 과정과,
    상기 선형화된 신호를 전력 증폭하여 출력하는 과정과,
    상기 출력신호를 궤환하여 디지털 형태의 제1디지털 신호로 변환시킨 신호와 상기 지연된 제2디지털신호를 비교하여 에러 데이터를 발생하는 과정과,
    상기 에러 데이터와 상기 전치왜곡 데이터를 가산한 후 상기 입력 제1디지털 신호가 지정하는 전치왜곡 룩업테이블에 저장하여 갱신하고, 상기 에러 데이터를 상기 피드포워드 룩업테이블의 어드레스로 인가하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 선형화 과정이,
    상기 제2디지털 신호와 상기 전치왜곡 왜곡 데이터를 곱하여 전치 왜곡된 신호를 발생하는 과정과,
    상기 전치왜곡 신호를 위상 천이하는 과정과,
    상기 위상천이된 신호에서 신호 대역을 제거하는 과정과,
    상기 대역제거된 신호를 상기 피드포워드 제어데이터에 의해 이득을 조정한 후 상기 전치왜곡된 신호에 결합하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 에러 데이터를 발생하는 과정이,
    상기 제2디지털 신호를 지연하는 과정과,
    상기 제1디지털 신호와 상기 지연된 제2디지털 신호를 비교하여 에러를 검출하는 과정과,
    상기 검출된 에러 데이터를 적응상수와 곱하여 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신시스템의 전력증폭 선형화방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 전치왜곡 데이터를 갱신하는 과정이,
    상기 에러 데이터와 상기 룩업테이블의 출력을 가산하여 갱신된 전치왜곡 데이터를 상기 어드레스에 대응되는 전치왜곡 룩어테이블에 저장함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화방법.
  10. 제6항에 있어서, 피드포워드 제어데이터를 발생하는 과정이,
    상기 에러 데이터를 제곱하여 에러 데이터의 크기를 구하는 과정과,
    상기 에러 데이터의 크기를 정규화시켜 상기 피드포워드 룩업테이블에 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화방법.
  11. 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화 장치에 있어서,
    전치왜곡 데이터를 저장하는 전치왜곡 룩업테이블과,
    피드포워드 제어데이터를 저장하는 피드포워드 룩업테이블과,
    입력되는 디지털 형태의 제2디지털 신호로부터 상기 전치왜곡 룩업테이블의 어드레스를 발생하는 어드레스 발생기와,
    상기 제2 디지털 신호를 전치왜곡 데이터에 의해 왜곡하는 수단과,
    상기 전치왜곡된 신호를 변조하는 변조기와,
    상기 변조신호를 지연하는 지연기와,
    상기 지연된 신호를 결합하여 신호 대역을 제거한 후 상기 피드포워드 제어 데이터에 의해 이득을 조절한 후 상기 변조기의 출력에 결합하는 선형화기와,
    상기 선형화기의 출력을 전력증폭하는 전력증폭기와,
    상기 전력증폭된 신호를 궤환하여 복조하는 복조기와,
    상기 복조기의 출력을 디지털 신호로 변환하여 제1디지털 신호를 출력하는 아날로그/디지털 컨버터와,
    상기 제1디지털 신호와 상기 제2디지털 신호를 지연한 신호를 비교하여 입출력 신호간의 에러를 검출하여 에러검출기와,
    상기 검출된 에러 데이터와 상기 전치왜곡 룩업테이블의 출력을 가산하여 현 입력 데이터 위치에 대응되는 상기 전치왜곡 룩업테이블의 데이터를 갱신하는 전치왜곡 룩업테이블 제어기와,
    상기 에러 데이터의 크기를 검출하여 상기 피드포워드 룩업테이블의 대응되는 피드포워드 제어 데이터를 출력하도록 제어하는 피드포워드 룩업테이블 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 에러검출기가,
    상기 제2디지털 신호를 지연하는 지연기와,
    상기 전력증폭기의 출력과 상기 지연기의 신호를 비교하여 에러를 검출하는 비교기와,
    상기 비교기의 출력을 적응상수와 곱하여 에러 데이터를 발생하는 곱셈기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화장치.
  13. 제11항에 있어서, 피드포워드 룩업테이블 제어기가,
    상기 에러 데이터를 제곱하여 에러 데이터의 크기를 구하는 제곱기와,
    상기 제곱기의 출력을 정규화시켜 상기 피드포워드 룩업테이블에 출력하는 정규화기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 전력증폭 선형화장치.
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