KR101095936B1 - 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법 - Google Patents

증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 사전에 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보(증폭 특성 정보)를 전력 증폭 장치 내부의 저장 장치에 저장하여, 디지털 전치 왜곡 시스템에서 상기 저장된 증폭 특성 정보를 바탕으로 전력 증폭 장치의 비선형성을 보상함으로써, 전력 증폭 장치의 출력 신호에 대하여 선형 특성을 보장하고 디지털 전치 왜곡 시스템의 설비의 간소화 및 비용 절감을 위한, 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 전력 증폭 장치에 있어서, 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 아날로그-디지털 변환부; 상기 아날로그 입력 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭부; 상기 전력 증폭부에서 증폭된 신호를 감쇠시키기 위한 감쇠부; 상기 감쇠부에서 감쇠된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 2 아날로그-디지털 변환부; 상기 제 1 아날로그-디지털 변환부로부터의 신호에서 상기 전력 증폭 장치의 입력 특성을 추출하고 상기 제 2 아날로그-디지털 변환부로부터의 신호에서 상기 전력 증폭 장치의 출력 특성을 추출하여 증폭 특성 정보를 전달하기 위한 특성 추출부; 및 상기 특성 추출부로부터 전달받은 증폭 특성 정보를 저장하기 위한 전력 증폭 제어부를 포함하되, 상기 전력 증폭 제어부는, 상기 특성 추출부로부터 전달받은 상기 전력 증폭 장치의 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 상기 전력 증폭 장치의 온도에 따라 저장한다.

Description

증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법{Power Amplifier with Amplifying Characteristic Data and its Method, and Predistorter and Method using that}
본 발명은 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사전에 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보(증폭 특성 정보)를 전력 증폭 장치 내부의 저장 장치에 저장하여, 디지털 전치 왜곡 시스템에서 상기 저장된 증폭 특성 정보를 바탕으로 전력 증폭 장치의 비선형성을 보상함으로써, 전력 증폭 장치의 출력 신호에 대하여 선형 특성을 보장하고 디지털 전치 왜곡 시스템의 설비의 간소화 및 비용 절감을 위한, 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
전력 증폭 장치는 내부의 비선형적인 소자(예 : 트랜지스터 등)의 영향으로 크기가 큰 신호를 입력받게 될 경우 비선형적인 왜곡 특성을 갖는 신호를 출력하게 된다. 오늘날의 디지털 통신에 있어서 전력 증폭 장치의 비선형적인 왜곡 특성은 인접 채널 간의 간섭(adjacent channel interference)의 결과를 가져오게 되어 통신 시스템에 큰 문제가 되고 있다.
이러한 비선형적인 왜곡 특성을 줄이기 위해 백 오프(Back off), 피드백(Feedback), 피드포워드(FeedForward), 및 전치 왜곡(Predistortion) 등 여러 가지 방법이 사용되어왔다. 특히, 전치 왜곡 방법은 설비의 복잡도 및 비용이 낮고, 디지털 방식의 구현으로 더욱 정밀하게 비선형적인 왜곡 특성을 보상할 수 있다.
일반적으로 전치 왜곡 방법은 전력 증폭 장치의 비선형적인 왜곡 특성을 이용하여, 전력 증폭 장치의 전단에서 전력 증폭 장치의 비선형적인 왜곡 특성과 반대되는 특성으로 입력 신호를 왜곡시켜 전력 증폭 장치에 전달함으로써, 전력 증폭 장치의 출력을 선형화하는 방법이다.
도 1은 일반적인 전치 왜곡 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전치 왜곡 계산부(105)는 제 1 아날로그-디지털 변환부(100)에서 디지털 신호로 변환된 입력 신호와 전력 증폭 장치(103)로부터 커플링부(104) 및 감쇠부(107)를 거쳐 제 2 아날로그-디지털 변환부(106)에서 디지털 신호로 변환된 출력 신호를 입력받아 전력 증폭 장치(103)의 비선형적인 왜곡 특성(AM/AM, AM/PM)의 역을 계산한다.
이를 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 커플링부(104)는 전력 증폭 장치(103)로부터 출력되는 출력 신호를 일부 커플링(Coupling)하여 감쇠부(106)로 전달한다.
그러면, 상기 감쇠부(107)는 상기 커플링부(104)로부터 전달받은 전력 증폭된 출력 신호를 감쇠시켜 제 2 아날로그-디지털 변환부(105)로 전달한다.
그러면, 상기 제 2 아날로그-디지털 변환부(106)는 상기 감쇠부(107)로부터 전달받은 감쇠된 아날로그 출력 신호를 디지털 출력 신호로 변환하여 상기 전치 왜곡 계산부(105)로 전달한다.
상기 전치 왜곡 계산부(105)에서 계산된 전력 증폭 장치(103)의 비선형적인 왜곡 특성(AM/AM, AM/PM)의 역은 적응 알고리즘이나 기타 알고리즘을 이용하여 왜곡 정보(Mapping table, Coefficients)를 얻게 되며, 이렇게 획득된 왜곡 정보는 전치 왜곡부(101)로 전달된다.
그러면, 전치 왜곡부(101)는 상기 전치 왜곡 계산부(105)로부터 전달받은 왜곡 정보를 이용하여 순람표(LUT : Look Up Table) 방식 또는 다항식(Polynomial) 방식 등을 이용하여 상기 제 1 아날로그-디지털 변환부(100)로부터의 입력 신호를 전치 왜곡시킨다.
상기 전치 왜곡부(101)에서 왜곡된 디지털 입력 신호는 디지털-아날로그 변환부(102)에서 아날로그 입력 신호로 변환되어 전력 증폭 장치(103)로 전달된다.
그에 따라, 상기 전치 왜곡부(101)의 전치 왜곡 특성과 상기 전력 증폭 장치(103)의 비선형적인 왜곡 특성이 서로 상쇄되어, 상기 전력 증폭 장치(103)의 출력 신호는 선형적 특성을 가지게 된다.
상기와 같이 동작하는 일반적인 전치 왜곡 시스템은 반드시 전력 증폭 장치의 출력 신호(궤환 신호)를 필요로 하는 메커니즘이다.
따라서 전치 왜곡 시스템의 구성에 있어 전력 증폭 장치의 출력 신호를 커플링(Coupling)하고, 커플링된 출력 신호를 감쇠시키고, 감쇠된 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 등과 같은 동작을 수행하기 위한 여러 복잡한 설비(커플링부, 감쇠부, 제 2 아날로그-디지털 변환부 등)가 필요하고, 그에 따른 비용도 추가적으로 소요되는 문제가 있다.
전술한 바와 같이, 상기와 같은 종래 기술은 반드시 전력 증폭 장치의 출력 신호(궤환 신호)를 필요로 하기 때문에 여러 복잡한 설비가 필요하고, 그에 따른 비용도 추가적으로 소요되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 사전에 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보(증폭 특성 정보)를 전력 증폭 장치 내부의 저장 장치에 저장하여, 디지털 전치 왜곡 시스템에서 상기 저장된 증폭 특성 정보를 바탕으로 전력 증폭 장치의 비선형성을 보상함으로써, 전력 증폭 장치의 출력 신호에 대하여 선형 특성을 보장하고 디지털 전치 왜곡 시스템의 설비의 간소화 및 비용 절감을 위한, 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치 및 그 방법과 그를 이용한 전치 왜곡 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 전력 증폭 장치에 있어서, 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 아날로그-디지털 변환부; 상기 아날로그 입력 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭부; 상기 전력 증폭부에서 증폭된 신호를 감쇠시키기 위한 감쇠부; 상기 감쇠부에서 감쇠된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 2 아날로그-디지털 변환부; 상기 제 1 아날로그-디지털 변환부로부터의 신호에서 상기 전력 증폭 장치의 입력 특성을 추출하고 상기 제 2 아날로그-디지털 변환부로부터의 신호에서 상기 전력 증폭 장치의 출력 특성을 추출하여 증폭 특성 정보를 전달하기 위한 특성 추출부; 및 상기 특성 추출부로부터 전달받은 증폭 특성 정보를 저장하기 위한 전력 증폭 제어부를 포함하되, 상기 전력 증폭 제어부는, 상기 특성 추출부로부터 전달받은 상기 전력 증폭 장치의 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 상기 전력 증폭 장치의 온도에 따라 저장한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 전력 증폭 장치 구현 방법에 있어서, 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 1 신호 변환 단계; 상기 아날로그 입력 신호를 전력 증폭하고, 상기 전력 증폭된 아날로그 신호를 감쇠시키며, 상기 감쇠된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2 신호 변환 단계; 상기 제 1 신호 변환 단계에서 변환된 신호로부터 상기 전력 증폭 장치의 입력 특성을 추출하고 상기 제 2 신호 변환 단계에서 변환된 신호로부터 상기 전력 증폭 장치의 출력 특성을 추출하여 증폭 특성 정보를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 증폭 특성 정보를 저장하는 저장 단계를 포함하되, 상기 저장 단계는, 상기 검출된 상기 전력 증폭 장치의 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 상기 전력 증폭 장치의 온도에 따라 저장한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 전치 왜곡 시스템에 있어서, 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환부; 전력 증폭 장치로부터의 증폭 특성 정보를 전치 왜곡 계산부로 전달하기 위한 통신 제어부; 상기 통신 제어부로부터의 증폭 특성 정보와 상기 아날로그-디지털 변환부로부터의 입력 신호를 바탕으로 상기 증폭 특성 정보의 역 증폭 특성 정보를 계산하기 위한 상기 전치 왜곡 계산부; 상기 전치 왜곡 계산부로부터의 역 증폭 특성 정보에 따라 상기 아날로그-디지털 변환부로부터의 디지털 입력 신호를 전치 왜곡시키기 위한 전치 왜곡부; 상기 전치 왜곡부로부터의 디지털 입력 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그 변환부; 및 상기 디지털-아날로그 변환부로부터의 신호를 전력 증폭하여 출력하고 상기 통신 제어부로 상기 증폭 특성 정보를 전달하기 위한 상기 전력 증폭 장치를 포함하되, 상기 전력 증폭 장치는, 상기 디지털-아날로그 변환부로부터의 전치 왜곡된 입력 신호를 전력 증폭하여 출력하기 위한 전력 증폭부; 및 기 저장되어 있는 상기 전력 증폭 장치의 증폭 특성 정보(입출력 특성 정보)를 상기 통신 제어부로 전달하기 위한 전력 증폭 제어부를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 전치 왜곡 방법에 있어서, 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 기 저장되어 있는 전력 증폭 장치의 증폭 특성 정보를 전달받는 단계; 상기 전달받은 증폭 특성 정보와 상기 디지털 신호로 변환된 입력 신호를 바탕으로 상기 증폭 특성 정보의 역 증폭 특성 정보를 계산하는 단계; 상기 디지털 신호로 변환된 입력 신호를 상기 계산된 역 증폭 특성 정보에 따라 전치 왜곡시키는 단계; 상기 전치 왜곡된 디지털 입력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계; 및 상기 아날로그 신호로 변환된 신호를 전력 증폭하여 출력하고 상기 증폭 특성 정보를 전달하는 단계를 포함하되, 상기 증폭 특성 정보는, 상기 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은, 사전에 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM, AM/PM 특성 정보(증폭 특성 정보)를 전력 증폭 장치 내부의 저장 장치에 저장하여, 디지털 전치 왜곡 시스템에서 상기 저장된 증폭 특성 정보를 바탕으로 전력 증폭 장치의 비선형성을 보상함으로써, 전력 증폭 장치의 출력 신호에 대하여 선형 특성을 보장할 수 있고, 또한 디지털 전치 왜곡 시스템의 설비를 간소화할 수 있으며, 그에 따라 설비 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 사전에 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 전력 증폭 장치의 내부 저장장치에 저장하여, 전치 왜곡 동작 시 증폭 특성 정보를 전력 증폭 장치의 내부 저장장치로부터 읽어들여 전치 왜곡을 동작시킴으로써, 기존의 전치 왜곡 동작 시 필요한 전력 증폭 장치의 출력 신호를 커플링하는 커플러(Coupler), 커플링된 신호를 감쇠시키는 감쇠기(Attenuator), 감쇠된 신호를 디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC : Analog to Digital Converter) 등의 복잡한 설비를 하지 않고 간단하게 디지털 전치 왜곡 시스템(Digital Predistorter)을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 비선형적 왜곡 특성을 보상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 전치 왜곡 시스템의 일실시예 구성도,
도 2는 일반적인 전력 증폭 장치의 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치의 일실시예 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치의 구현 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 전력 증폭 장치의 궤환 신호를 사용하지 않는 전치 왜곡 시스템의 일실시예 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 전력 증폭 장치의 궤환 신호를 사용하지 않는 전치 왜곡 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 일반적인 전력 증폭 장치의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 전력 증폭 장치는, 입력 신호를 증폭하여 신호를 출력하기 위한 증폭부(200), 및 상기 증폭부(200)의 증폭 동작을 제어하고 감시하며, 데이터 저장 기능을 가지는 전력 증폭 제어부(201)를 포함한다.
여기서, 상기 전력 증폭 제어부(201)의 기능을 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 전력 증폭 제어부(201)는 증폭부(200)의 입/출력 신호 감시, 증폭부(200)의 온/오프(on/off) 제어, 전원 구동, 플래시 메모리(flash memory)를 사용한 데이터 저장, 증폭부(200)의 온도 감시 등의 기능을 수행하는 주 제어 장치(MCU : Main Control Unit)라 할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치는, 아날로그 입력 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭부(311), 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 아날로그-디지털 변환부(330), 상기 전력 증폭부(311)에서 증폭된 신호를 감쇠시키기 위한 감쇠부(320), 상기 감쇠부(320)에서 감쇠된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 2 아날로그-디지털 변환부(350), 상기 제 1 아날로그-디지털 변환부(330)로부터의 신호에서 전력 증폭 장치의 입력 특성을 추출하고 상기 제 2 아날로그-디지털 변환부(350)로부터의 신호에서 전력 증폭 장치의 출력 특성을 추출하여 전력 증폭 장치(310)의 전력 증폭 제어부(312)로 증폭 특성 정보를 전달하기 위한 특성 추출부(340), 및 상기 특성 추출부(340)로부터 전달받은 증폭 특성 정보를 저장하기 위한 전력 증폭 제어부(312)를 포함한다.
여기서, 상기 전력 증폭 제어부(312)는 상기 특성 추출부(340)로부터 전달받은 상기 전력 증폭 장치(310)의 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 전력 증폭 장치(310)의 온도에 따라 저장한다. 즉, 상기 전력 증폭 제어부(312)는 전력 증폭 장치(310)의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보(증폭 특성 정보)를 저장한다. 이때, 온도 변화에 따른 저장 주기나 방법(sampling, interpolation, 기타) 및 저장부(예 : 플래시 메모리)의 용량 등에 따라 그 구현 예는 여러 가지 변형이나 변경이 가능하다.
상기와 같이 구현된 전력 증폭 장치(310)는 증폭 특성 정보를 내부 저장부에 가지게 된다. 이처럼 사전에 증폭 특성 정보를 저장하고 있는 전력 증폭 장치(310)를 이용하여 후술되는 도 5의 "전력 증폭 장치의 궤환 신호를 사용하지 않는 전치 왜곡 시스템"을 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 증폭 특성 정보를 가지는 전력 증폭 장치의 구현 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 제 1 아날로그-디지털 변환부(330)가 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환한다(401).
그리고 전력 증폭부(311)가 상기 아날로그 입력 신호를 전력 증폭하고(402), 감쇠부(320)가 상기 전력 증폭부(311)에서 증폭된 신호를 감쇠시키며(403), 제 2 아날로그-디지털 변환부(350)가 상기 감쇠부(320)에서 감쇠된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다(404).
이후, 특성 추출부(340)가 상기 제 1 아날로그-디지털 변환부(330)로부터의 신호에서 전력 증폭 장치의 입력 특성을 추출하고 상기 제 2 아날로그-디지털 변환부(350)로부터의 신호에서 전력 증폭 장치의 출력 특성을 추출하여 전력 증폭 장치(310)의 전력 증폭 제어부(312)로 증폭 특성 정보를 전달한다(405).
그러면, 전력 증폭 제어부(312)가 상기 특성 추출부(340)로부터 전달받은 증폭 특성 정보를 저장한다(406). 이때, 상기 전력 증폭 제어부(312)는 상기 특성 추출부(340)로부터 전달받은 상기 전력 증폭 장치(310)의 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 전력 증폭 장치(310)의 온도에 따라 저장한다. 즉, 상기 전력 증폭 제어부(312)는 전력 증폭 장치(310)의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보(증폭 특성 정보)를 저장한다.
도 5는 본 발명에 따른 전력 증폭 장치의 궤환 신호를 사용하지 않는 전치 왜곡 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 증폭 장치의 궤환 신호를 사용하지 않는 전치 왜곡 시스템은, 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환부(510), 전력 증폭 장치(540)의 전력 증폭 제어부(542)로부터 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보를 전달받아 전치 왜곡 계산부(560)로 전달하기 위한 통신 제어부(550), 상기 통신 제어부(550)로부터 전달받은 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보와 상기 아날로그-디지털 변환부(510)에서 디지털 신호로 변환된 입력 신호를 바탕으로 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보의 역 증폭 특성 정보를 계산하기 위한 전치 왜곡 계산부(560), 상기 전치 왜곡 계산부(560)로부터의 역 증폭 특성 정보에 따라 상기 아날로그-디지털 변환부(510)로부터의 디지털 입력 신호를 전치 왜곡시키기 위한 전치 왜곡부(520), 상기 전치 왜곡부(520)에서 전치 왜곡된 디지털 입력 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그 변환부(530), 및 상기 디지털-아날로그 변환부(530)로부터의 전치 왜곡된 입력 신호를 전력 증폭하여 출력 신호로 전달하고 상기 통신 제어부(550)로 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보(입출력 특성 정보)를 전달하기 위한 전력 증폭 장치(540)를 포함한다.
여기서, 상기 전치 왜곡 계산부(560)는 디지털 신호로 변환된 입력 신호와 사전에 전력 증폭 장치(540)의 전력 증폭 제어부(542)에 저장되어 있는 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보(입출력 특성 정보)를 바탕으로 적응 알고리즘(예 : RLS, LMS 등), 기타 알고리즘 등을 이용하여 역 증폭 특성 정보, 즉 왜곡 정보(Mapping table, Coefficients)를 얻게 된다.
상기 디지털 신호로 변환된 입력 신호를, 순람표(LUT), 다항식(Polynomial) 등의 기술을 적용하여 전치 왜곡부(520)에서 상기 역 증폭 특성 정보(왜곡 정보)에 따라 전치 왜곡시켜 전력 증폭 장치(540)의 비선형적 왜곡 특성을 보상하여 선형화된 출력을 보장한다.
그리고 전력 증폭 장치(540)는, 상기 디지털-아날로그 변환부(530)로부터의 전치 왜곡된 입력 신호를 전력 증폭하여 출력하기 위한 전력 증폭부(541), 및 기 저장되어 있는 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보(입출력 특성 정보)를 상기 통신 제어부(550)로 전달하기 위한 전력 증폭 제어부(542)를 포함한다.
상기와 같은 동작은 전치 왜곡 동작에 있어 기존의 전치 왜곡 계산을 위한 훈련 모드(Training Mode)가 필요하지 않게 된다.
그리고 전력 증폭 장치(540)의 온도 변화에 따른 증폭 특성 정보를 상기 전력 증폭 제어부(542)로부터 가져와 상기 전치 왜곡 계산부(560)가 전력 증폭 장치(540)의 비선형 왜곡 특성의 역을 계산하기에, 전력 증폭 장치(540)의 온도 보상을 적절히 할 수 있으며, 적응 알고리즘을 사용할 경우 빠른 수렴을 예상할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 전력 증폭 장치의 궤환 신호를 사용하지 않는 전치 왜곡 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 아날로그-디지털 변환부(510)가 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환한다(601).
그리고 통신 제어부(550)가 전력 증폭 장치(540)의 전력 증폭 제어부(542)로부터 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보를 전달받아 전치 왜곡 계산부(560)로 전달한다(602).
그러면, 전치 왜곡 계산부(560)가 상기 통신 제어부(550)로부터 전달받은 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보와 상기 아날로그-디지털 변환부(510)에서 디지털 신호로 변환된 입력 신호를 바탕으로 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보의 역 증폭 특성 정보를 계산한다(603).
이후, 전치 왜곡부(520)가 상기 전치 왜곡 계산부(560)로부터의 역 증폭 특성 정보에 따라 상기 아날로그-디지털 변환부(510)로부터의 디지털 입력 신호를 전치 왜곡시킨다(604).
이후, 디지털-아날로그 변환부(530)가 상기 전치 왜곡부(520)에서 전치 왜곡된 디지털 입력 신호를 아날로그 신호로 변환한다(605).
이후, 전력 증폭 장치(540)가 상기 디지털-아날로그 변환부(530)로부터의 전치 왜곡된 입력 신호를 전력 증폭하여 출력 신호로 전달하고 상기 통신 제어부(550)로 전력 증폭 장치(540)의 증폭 특성 정보(입출력 특성 정보)를 전달한다(606).
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 무선통신 시스템 등에 이용될 수 있다.
510 : 아날로그-디지털 변환부 520 : 전치 왜곡부
530 : 디지털-아날로그 변환부 540 : 전력 증폭 장치
550 : 통신 제어부 560 : 전치 왜곡 계산부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 전력 증폭 장치에 있어서,
    아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 아날로그-디지털 변환부;
    상기 아날로그 입력 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭부;
    상기 전력 증폭부에서 증폭된 신호를 감쇠시키기 위한 감쇠부;
    상기 감쇠부에서 감쇠된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 2 아날로그-디지털 변환부;
    상기 제 1 아날로그-디지털 변환부로부터의 신호에서 상기 전력 증폭 장치의 입력 특성을 추출하고 상기 제 2 아날로그-디지털 변환부로부터의 신호에서 상기 전력 증폭 장치의 출력 특성을 추출하여 증폭 특성 정보를 전달하기 위한 특성 추출부; 및
    상기 특성 추출부로부터 전달받은 증폭 특성 정보를 저장하기 위한 전력 증폭 제어부를 포함하되,
    상기 전력 증폭 제어부는,
    상기 특성 추출부로부터 전달받은 상기 전력 증폭 장치의 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 상기 전력 증폭 장치의 온도에 따라 저장하는, 전력 증폭 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 증폭 제어부는,
    상기 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보(증폭 특성 정보)를 저장하는, 전력 증폭 장치.
  4. 삭제
  5. 전력 증폭 장치 구현 방법에 있어서,
    아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 1 신호 변환 단계;
    상기 아날로그 입력 신호를 전력 증폭하고, 상기 전력 증폭된 아날로그 신호를 감쇠시키며, 상기 감쇠된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2 신호 변환 단계;
    상기 제 1 신호 변환 단계에서 변환된 신호로부터 상기 전력 증폭 장치의 입력 특성을 추출하고 상기 제 2 신호 변환 단계에서 변환된 신호로부터 상기 전력 증폭 장치의 출력 특성을 추출하여 증폭 특성 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 증폭 특성 정보를 저장하는 저장 단계를 포함하되,
    상기 저장 단계는,
    상기 검출된 상기 전력 증폭 장치의 입출력 특성 정보(증폭 특성 정보)를 상기 전력 증폭 장치의 온도에 따라 저장하는, 전력 증폭 장치 구현 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저장 단계는,
    상기 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보(증폭 특성 정보)를 저장하는, 전력 증폭 장치 구현 방법.
  7. 삭제
  8. 전치 왜곡 시스템에 있어서,
    아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환부;
    전력 증폭 장치로부터의 증폭 특성 정보를 전치 왜곡 계산부로 전달하기 위한 통신 제어부;
    상기 통신 제어부로부터의 증폭 특성 정보와 상기 아날로그-디지털 변환부로부터의 입력 신호를 바탕으로 상기 증폭 특성 정보의 역 증폭 특성 정보를 계산하기 위한 상기 전치 왜곡 계산부;
    상기 전치 왜곡 계산부로부터의 역 증폭 특성 정보에 따라 상기 아날로그-디지털 변환부로부터의 디지털 입력 신호를 전치 왜곡시키기 위한 전치 왜곡부;
    상기 전치 왜곡부로부터의 디지털 입력 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그 변환부; 및
    상기 디지털-아날로그 변환부로부터의 신호를 전력 증폭하여 출력하고 상기 통신 제어부로 상기 증폭 특성 정보를 전달하기 위한 상기 전력 증폭 장치를 포함하되,
    상기 전력 증폭 장치는,
    상기 디지털-아날로그 변환부로부터의 전치 왜곡된 입력 신호를 전력 증폭하여 출력하기 위한 전력 증폭부; 및
    기 저장되어 있는 상기 전력 증폭 장치의 증폭 특성 정보(입출력 특성 정보)를 상기 통신 제어부로 전달하기 위한 전력 증폭 제어부
    를 포함하는 전치 왜곡 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 증폭 특성 정보는,
    상기 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보인 것을 특징으로 하는 전치 왜곡 시스템.
  10. 삭제
  11. 전치 왜곡 방법에 있어서,
    아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    기 저장되어 있는 전력 증폭 장치의 증폭 특성 정보를 전달받는 단계;
    상기 전달받은 증폭 특성 정보와 상기 디지털 신호로 변환된 입력 신호를 바탕으로 상기 증폭 특성 정보의 역 증폭 특성 정보를 계산하는 단계;
    상기 디지털 신호로 변환된 입력 신호를 상기 계산된 역 증폭 특성 정보에 따라 전치 왜곡시키는 단계;
    상기 전치 왜곡된 디지털 입력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 아날로그 신호로 변환된 신호를 전력 증폭하여 출력하고 상기 증폭 특성 정보를 전달하는 단계를 포함하되,
    상기 증폭 특성 정보는,
    상기 전력 증폭 장치의 온도 변화에 따른 입출력 신호의 AM/AM(Amplitude Modulation/Amplitude Modulation), AM/PM(Amplitude Modulation/Phase Modulation) 특성 정보인 것을 특징으로 하는 전치 왜곡 방법.
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