KR101105903B1 - 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법 - Google Patents

전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

적응적 노이즈 제거 장치에 관한 것으로서, 고출력 증폭기의 피드백 신호에서 노이즈 성분의 영향을 줄여 전치 왜곡기의 성능을 개선하고, 피드백 신호가 노이즈의 영향으로 양호하지 못한 경우에도 피드백 신호 품질을 높이고, 추가적인 왜곡보상 이득을 획득하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법을 제공한다. 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치는 전치 왜곡기로부터 출력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하여 제1 피드백 신호를 생성하는 역 전치 왜곡부, 상기 제1 피드백 신호와 고출력 증폭기에서 출력된 제2 피드백 신호를 비교하여 노이즈를 추정하는 노이즈 추정부, 상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈를 제거하는 적응적 처리부 및 상기 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호에 기초하여 상기 역 전치 왜곡부의 룩업테이블(LUT)를 업데이트하는 적응적 업데이트부를 포함한다.

Description

전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIGITAL PREDISTORTION USING ADAPTIVE NOISE CANCELATION}
본 발명은 고출력 증폭기의 비선형 특성을 보상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
고출력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)는 통신 신호를 송신하기 전에 출력을 증폭하기 위한 장치로 입력신호를 선형적으로 증폭하지 않고 비선형적으로 증폭하는 특성을 가진다. 비선형 효과는 전송신호를 왜곡시키고 대역폭을 넓혀 인접 채널 간섭 문제를 야기하는데, 이 문제를 해결하는 방법 중 하나가 HPA의 비선형 증폭 특성을 선형화시키는 전치 왜곡 기술이다. 따라서, 전치 왜곡기(PD; Predistorter)는 고출력 증폭기 전단에 위치하여 통신 신호의 최종 출력 값이 선형성을 가지도록 사전에 신호를 변형시키는 역할을 한다.
고출력 증폭기의 입력 값에 대한 출력 값을 크기(Magnitude)에 대한 함수로 모델링 할 수 있다. 이 때, 전치 왜곡기는 고출력 증폭기에 입력된 값이 왜곡 없이 선형적인 출력 값으로 나오도록 고출력 증폭기 특성의 역인 왜곡을 미리 줌으로써 고출력 증폭기의 비선형 특성을 선형화하는 것이다. 역함수 관계의 함수가 서로 통과하면 항등 함수가 되는 원리를 적용한 것이다.
따라서, 고출력 증폭기의 특성을 먼저 파악하는 것이 중요하다. 고출력 증폭기의 특성은 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 알 수 있으며, 입력 신호를 기준 신호로, 피드백 신호를 비교 신호라고 생각할 수 있다.
비선형 왜곡을 보상하기 위해서는 고출력 증폭기로부터 정확한 피드백 신호를 획득하는 것이 중요하다. 그런데 하드웨어의 신호처리 과정에서는 노이즈(Noise)의 영향을 받는다. 비선형 왜곡을 보상하는 종래 기술은 피드백 신호에 대한 노이즈의 영향을 효과적으로 제거하는 기술이 반영되지 않았다.
따라서, 고출력 증폭기로부터 정확한 피드백 신호를 획득하기 위해, 노이즈의 영향을 고려한 피드백 신호를 추정하여 비선형 왜곡을 보상하는 것과 같은 기술들이 계속적으로 연구되어야 한다.
본 발명은 고출력 증폭기의 피드백 신호에서 노이즈 성분의 영향을 줄여 전치 왜곡기의 성능을 개선하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 피드백 신호가 노이즈의 영향으로 양호하지 못한 경우에도 피드백 신호 품질을 높이고, 추가적인 왜곡보상 이득을 획득하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치는 전치 왜곡기로부터 출력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하여 노이즈가 포함되지 않은 제1 피드백 신호를 생성하는 역 전치 왜곡부, 상기 제1 피드백 신호와 고출력 증폭기에서 출력된 노이즈를 포함하는 제2 피드백 신호를 비교하여 상기 제2 피드백 신호에 포함된 노이즈를 추정하는 노이즈 추정부, 상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈를 제거하는 적응적 처리부 및 상기 추정된 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호에 기초하여 상기 역 전치 왜곡부의 룩업테이블(LUT)를 업데이트하는 적응적 업데이트부를 포함하고, 상기 역 전치 왜곡부는 상기 왜곡 신호를 상기 업데이트 된 역 전치 왜곡부의 룩업테이블을 통해 역 전치 왜곡 변환하여 제3 피드백 신호를 생성할 수 있다.
삭제
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치는 상기 노이즈를 추정하는 횟수가 m(m=1, 2,,,n)를 만족하면, m번째 추정된 노이즈를 상기 제2 피드백 신호에 포함된 최종 노이즈로 확정하는 추정 노이즈 확정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 역 전치 왜곡부의 초기 룩업테이블은 상기 전치 왜곡기의 인버스(inverse) 룩업테이블일 수 있다.
또한, 상기 적응적 처리부는 상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈에 가중치를 곱한 값을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 전치 왜곡기로부터 출력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하여 노이즈가 포함되지 않은 제1 피드백 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 피드백 신호와 고출력 증폭기에서 출력된 노이즈를 포함하는 제2 피드백 신호를 비교하여 상기 제2 피드백 신호에 포함된 노이즈를 추정하는 단계, 상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈를 제거하는 단계 및 상기 추정된 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호에 기초하여 상기 역 전치 왜곡부의 룩업테이블(LUT)를 업데이트하는 단계를 포함하고, 상기 제1 피드백 신호를 생성하는 단계는 상기 왜곡 신호를 상기 업데이트 된 룩업테이블을 통해 역 전치 왜곡 변환하여 제3 피드백 신호를 생성할 수 있다.
삭제
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 상기 노이즈를 추정하는 횟수가 m(m=1, 2,,,n)를 만족하면, m번째 추정된 노이즈를 상기 제2 피드백 신호에 포함된 최종 추정 노이즈로 확정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈를 제거하는 단계는 상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈에 가중치를 곱한 값을 제거할 수 있다.
본 발명은 고출력 증폭기의 피드백 신호에서 노이즈 성분의 영향을 줄여 전치 왜곡기의 성능을 개선하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 피드백 신호가 노이즈의 영향으로 양호하지 못한 경우에도 피드백 신호 품질을 높이고, 추가적인 왜곡보상 이득을 획득하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 전치 왜곡기를 이용한 고출력 증폭기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치를 포함하는 전치 왜곡기를 이용한 고출력 증폭기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 전치 왜곡기를 이용한 고출력 증폭기를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신신호를 송신하는 송신단은 전치 왜곡기(110), 고출력 증폭기(120), 적응적 알고리즘(130)을 포함할 수 있다.
전치 왜곡기(110)는 고출력 증폭기에서 출력되는 신호의 비선형성을 제거하기 위해 고출력 증폭기에 입력되는 신호를 미리 왜곡시킨다. 전치 왜곡기(110)는 고출력 증폭기에서 출력되는 신호의 비선형 특징을 알아야 입력되는 신호의 왜곡 정도를 조절할 수 있으므로 고출력 증폭기의 특성을 파악하여야 한다. 고출력 증폭기의 특성은 고출력 증폭기에 입력되는 신호와 출력되는 신호 중 일부 피드백 받는 신호를 비교하여 알 수 있다. 이때, 고출력 증폭기에 입력되는 신호는 고출력 증폭기의 특성을 파악하기 위한 기준 신호가 되고, 피드백 신호는 비교 신호가 된다. 따라서, 전치 왜곡기(110)는 입력신호와 피드백 신호를 비교하여 파악된 고출력 증폭기의 특성에 대하여 역의 특성을 가지도록 신호를 왜곡한다.
또한, 고출력 증폭기(120)는 전치 왜곡된 신호가 디지털 또는 아날로그 신호에서 직교변조를 통해 아날로그 신호로 변조되면 변조된 신호를 고출력으로 증폭시킨다. 고출력 증폭기(120)는 신호를 증폭함으로써 송신 거리를 확장시키고, 수신기의 수신율을 높일 수 있다. 그런데 고출력 증폭기(120)는 진폭변조/진폭변조(AM/AM) 및 진폭변조/위상변조(AM/PM) 특성을 가지고 있어서 송신 신호를 왜곡시킬 수 있다.
또한, 적응적 알고리즘 수행부(130)는 고출력 증폭기에 입력되는 신호와 입력 신호와 동일한 종류의 신호로 직교 복조된 피드백 신호를 비교하여 고출력 증폭기의 특성을 파악한다. 적응적 알고리즘 수행부(130)는 파악된 특성에 기초하여 전치 왜곡기가 고출력 증폭기에 대한 역의 특성을 가지도록 계수를 업데이트한다. 예를 들면, 기존에 메모리에 저장되어 있던 룩업 테이블(Lookup table: LUT)을 업데이트 한다. 또한, 적응적 알고리즘 수행부(130)는 전치 왜곡기에 입력되는 통신 신호에 대하여 계속하여 적응적으로 고출력 증폭기의 특성을 파악하고, 역의 특성에 해당하는 계수를 업데이트한다.
상기 전치 왜곡기(110)는 입력되는 신호에 따라 적응적 알고리즘 수행부(130)를 통해 고출력 증폭기(120)에 대한 역의 특성을 추정하여 고출력 증폭기(120)의 비선형성을 보상한다. 다만, 종래 전치 왜곡기는 고출력 증폭기에서 출력된 피드백신호에 있어서, 하드웨어 구현상 발생하는 노이즈(변조, 복조, 시스템 등을 통과하면서 발생하는)를 고려하지 않았다. 따라서, 이러한 노이즈를 구별하여 피드백 신호로부터 제거할 수 있다면 보다 정확하게 고출력 증폭기로 인한 비선형성을 보상할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치를 포함하는 전치 왜곡기를 이용한 고출력 증폭기를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 송신부는 도 1에 전치 왜곡을 위한 노이즈 제거 장치(240) 및 노이즈(230)를 더 포함한다.
전치 왜곡기(210)의 특성은 F(·)이고, 특성 F(·)는 고출력 증폭기(220)의 특성 G(·)로부터 도출된다. 정상 상태에서는 통상 F(·)는 기준 신호와 비교 신호의 비교추정을 통해 획득된 G(·)의 역의 형태를 가진다. 즉, 정상 상태에서는 F(·)는 G-1(·)이다. 기준 신호는 x(n)으로 전치 왜곡기(210)에 입력되고, 전치 왜곡기(210)를 통과한 신호는 y(n)이 된다. 즉, y(n) = F(x(n))이다. 전치 왜곡기(210)를 통과한 신호는 직교 변조되어 아날로그 신호로 변조되고, 고출력 증폭기에 입력된다.
고출력 증폭기(220)의 특성은 G(·)인데, G(·)는 고정된 값이다. 다만, G(·)의 비선형 특성을 처음부터 알지 못하므로 적응적 추정과정을 통해 G(·)의 특성을 정확하게 파악하는 것이 본 발명의 목적이다. 직교 변조된 신호 y(n)은 고출력 증폭기(220)를 통과하여 G(y(n))이 된다. 이론상으로는 G(y(n))이 피드백 신호가 되어야 하지만 전체 시스템, 변조, 복조과정을 구현함에 있어서, 현실적으로는 노이즈(230)가 존재한다.
따라서, 피드백 신호(z(n))는 고출력 증폭기의 출력신호(G(y(n)))에 노이즈(v(n))를 추가한 신호이다. 즉, 피드백 신호 z(n) = G(y(n)) + v(n)이다.
피드백 신호(z(n))는 직교 복조되어 전치 왜곡을 위한 노이즈 제거 장치(240)에 입력되고, 적응적으로 고출력 증폭기의 특성(G(n))을 추정하기 위해 전치 왜곡을 위한 노이즈 제거 장치(240)에서 최종 확정된 노이즈(v(n,m))를 제거하는데 제공된다.
전치 왜곡을 위한 노이즈 제거 장치(240)는 기준 신호(y(n))와 비교 신호(z(n))를 통하여 피드백 신호에 포함되어 있는 노이즈를 적응적으로 추정한다. 이에 대해서는 도 3에서 상세히 설명하도록 한다. 전치 왜곡을 위한 노이즈 제거 장치(240)에서 최종 추정된 노이즈(v(n,m))는 피드백 신호(z(n))에서 제거되고, 제거된 값(z′(n))은 적응적 알고리즘 수행부(250)에 제공된다.
적응적 알고리즘 수행부(250)는 기준 신호(y(n))와 최종 추정 노이즈(v(n,m))가 제거된 피드백 신호(z′(n))를 비교하여 고출력 증폭기(220)의 특성을 파악하고, 그 역에 대한 특성을 추정하여 전치 왜곡기(210)의 특성 F(·)을 업데이트한다. 전치 왜곡기(210)에 입력되는 또 다른 신호 x′(n)은 업데이트 된 F′(·)을 통과하여 다시 고출력 증폭기(220)의 특성을 적응적으로 추정하는데 사용된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치는 역 전치 왜곡부(310), 노이즈 추정부(320), 적응적 처리부(330), 적응적 업데이트부(340)를 포함한다.
역 전치 왜곡부(310)는 전치 왜곡기로부터 입력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하여 제1 피드백 신호를 생성한다. 전치 왜곡기는 고출력 증폭기의 비선형 왜곡을 보상하기 위해 입력 신호를 왜곡시키므로 고출력 증폭기에 대해 역의 특성을 가지도록 입력 신호를 왜곡시킨다. 따라서, 전치 왜곡기로부터 출력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하는 것은 정상 상태에서 고출력 증폭기를 통과한 것과 같고, 역 전치 왜곡부(310)는 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호를 생성한다. 여기서 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호를 제1 피드백 신호라고 한다.
도 3에서, 역 전치 왜곡부(310)는 전치 왜곡부에서 왜곡된 신호(y(n))를 역 전치 왜곡하여 제1 피드백 신호(z(n,k))를 생성한다. 역 전치 왜곡부(310)는 T(·)의 특성을 가지므로 z(n,k) = T(y(n))이 된다.
역 전치 왜곡부(310)의 특성 T(·)의 초기 값은 전치 왜곡부의 특성 F(·)에 대해 역의 특성을 가진다. 즉, T(·) = F-1(·)이다. T(·)의 초기 값만 전치 왜곡부의 특성으로부터 추정하고, 최종 노이즈가 확정될 때까지는 적응적 노이즈 제거 장치를 통하여 T(·)는 업데이트 된다. 이에 대해서는 적응적 업데이트부(340)에서 상세히 설명한다.
또한, 노이즈 추정부(320)는 제1 피드백 신호와 고출력 증폭기에서 출력된 제2 피드백 신호를 비교하여 노이즈를 추정한다. 제1 피드백 신호는 역 전치 왜곡부(310)로부터 역 전치 왜곡된 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호이고, 고출력 증폭기에서 출력된 제2 피드백 신호는 변조, 복조, 시스템 등에서 발생하는 노이즈를 포함하는 피드백 신호이다. 따라서, 제2 피드백 신호에서 제1 피드백 신호를 제거하면 노이즈를 추정할 수 있다.
도 3에서, 노이즈 추정부(320)는 제2 피드백 신호(z(n))에서 제1 피드백 신호(z(n, k))를 제거하면 노이즈(v(n, k))를 추정할 수 있다. 즉, v(n, k)
Figure 112010027183130-pat00001
z(n) - z(n, k)이다. 이 때, z(n)값은 최종 노이즈가 확정되기 전까지는 고정된 값이다. z(n, k)는 k 번째의 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호이고, v(n, k)는 k 번째 추정된 노이즈이다. 따라서, 제2 피드백 신호는 고정되어 있고, 제1 피드백 신호가 새로운 역 전치 왜곡부의 특성에 의해 갱신되어 기 설정된 횟수(k=1,2,…,m)만큼 노이즈를 추정한다.
또한, 적응적 처리부(330)는 제2 피드백 신호에서 추정된 노이즈를 제거한다. 제2 피드백 신호는 노이즈를 포함하는 피드백 신호로서 노이즈 추정부(320)에서 추정된 노이즈를 제거하면 노이즈가 제거된 피드백 신호를 생성할 수 있다. 다만, 정확한 노이즈의 추정 및 추정된 노이즈가 제거된 피드백 신호를 생성하기 위해 적응적으로 기 설정된 횟수만큼 반복한다.
도 3에서, 적응적 처리부(330)는 제2 피드백 신호(z(n))에서 추정된 노이즈(v(n, k))를 제거한다. 즉, z(n) = G(y(n)) + v(n) 이므로 추정된 노이즈(v(n, k))를 제거하면 z(n) - (v(n, k)) ≒ G(y(n)) = z(n, k+1)이다. G(y(n))은 고출력 증폭기를 통과한 신호이고, v(n)은 노이즈이다. z(n, k+1)은 노이즈가 제거된 k+1번째 피드백 신호이다. 적응적 처리부(330)는 제2 피드백 신호에서 추정된 노이즈를 제거하므로 한 번에 노이즈를 완전히 제거할 수는 없고, 고출력 증폭기의 특성에 가깝게 추정할 수 있다. 따라서, 적응적으로 노이즈를 추정함으로써 보다 정확하게 피드백 신호를 추정할 수 있고, 고출력 증폭기의 특성을 정확하게 파악할 수 있다.
또한, 적응적 처리부(330)는 제2 피드백 신호에서 추정된 노이즈를 제거할 때 스텝 사이즈(μ)를 사용할 수 있다. 즉, z(n, k+1) = z(n) - μ*v(n, k)일 수 있다. 이 때, 스텝 사이즈(μ)는 0보다 크고 1보다 작은 상수로, 추정되는 노이즈를 고려하여 추정되는 노이즈 값이 정확하다고 판단되면 스텝 사이즈를 크게 할 수 있고, 추정되는 노이즈 값이 덜 정확하다고 판단되면 스텝 사이즈를 작게 할 수 있다. 스텝 사이즈는 노이즈 추정 횟수 및 노이즈 추정 연산량을 고려하여 결정할 수 있다. 또한, 스텝 사이즈와 노이즈 추정 반복 횟수는 서로 반비례하여 스텝 사이즈가 크면 노이즈를 추정하는 반복 횟수를 적게 할 수 있고, 스텝 사이즈가 작으면 노이즈를 추정하는 반복 횟수를 많게 할 수 있다. 예를 들면, 스텝 사이즈를 0.01로 정하면 추정 반복 횟수는 100 번으로, 스텝 사이즈를 0.5로 정하면 추정 반복 횟수는 2 번으로 할 수 있다.
또한, 적응적 업데이트부(340)는 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호에 기초하여 역 전치 왜곡부(310)의 룩업테이블(LUT)을 업데이트한다. 적응적 업데이트부(340)는 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호로부터 새롭게 역 전치 왜곡부(310)의 특성을 업데이트한다. 역 전치 왜곡부(310)의 특성은 고출력 증폭기의 특성에 대응하므로 업데이트 된 역 전치 왜곡부(310)의 특성을 통하여 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호를 새롭게 생성할 수 있다.
도 3에서, 적응적 업데이트부(340)는 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호(z(n, k+1)) 및 전치 왜곡기로부터 입력되는 신호(y(n))에 기초하여 역 전치 왜곡부의 룩업테이블(Lookup table: LUT)을 업데이트한다. 룩업테이블을 업데이트하는 방식은 기존의 방식을 따른다. 따라서, 역 전치 왜곡부의 룩업테이블이 업데이트 되면 특성 T(·)는 T′(·)로 업데이트 된다.
또한, 역 전치 왜곡부(310)는 적응적 업데이트부(340)에 의하여 룩업 테이블이 업데이트 되면 전치 왜곡기에서 왜곡된 신호(y(n))를 업데이트 된 특성 (T′(·))을 통해 역 전치 왜곡 변환하여 제3 피드백 신호를 생성할 수 있다. 제3 피드백 신호는 업데이트 된 역 전치 왜곡부의 특성(T′(·))을 통해 생성된 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치는 업데이트 된 역 전치 왜곡부(310)의 특성을 통해 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호를 생성하고, 다시 노이즈 추정부(320)를 통해 노이즈를 추정하며, 적응적 처리부(330)에서 추정된 노이즈를 적용하여 노이즈가 제거된 피드백 신호를 생성한다. 즉, 다시 한 번 노이즈가 좀 더 정확하게 제거된 피드백 신호(비교 신호)를 생성한다. 기 설정된 횟수만큼 상기 절차를 반복함으로써 피드백 신호에서 노이즈를 정확하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치는 노이즈를 추정하는 횟수가 m(m=1, 2,,,n)를 만족하면, m번째 추정된 노이즈를 최종 노이즈로 확정하는 추정 노이즈 확정부를 더 포함할 수 있다. 노이즈 추정의 반복은 기 설정된 횟수만큼 이루어진다. 추정 반복 횟수의 설정은 스텝 사이즈를 고려하여 스텝 사이즈가 작으면 반복 횟수를 크게, 스텝 사이즈가 크면 반복 횟수를 적게할 수 있다. 기 설정된 횟수의 추정 반복 횟수를 만족시키면 추정 노이즈 확정부는 이미 추정된 노이즈를 최종 노이즈로 확정한다. 확정된 노이즈는 노이즈가 포함된 피드백 신호에서 제거되어 적응적 알고리즘을 통해 전치 왜곡기의 특성을 업데이트 하는데 반영된다.
또한, 역 전치 왜곡부(310)의 초기 룩업 테이블은 전치 왜곡기의 인버스(inverse) 룩업 테이블일 수 있다. 즉, 역 전치 왜곡부(310)의 초기 룩업 테이블은 전치 왜곡기 특성의 역에 해당하는 룩업 테이블로 구성된다.
고출력 증폭기로부터 획득하는 피드백 신호의 노이즈를 반복적으로 제거함으로써, 노이즈가 없는 전력 증폭기의 출력신호가 재구성된다. 또한, 노이즈는 재구성된 출력 신호와 피드백 신호의 차이에서 알 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치는 추가적인 LUT 방식, Polynomial 방식 등 기존 전치 왜곡기를 통한 고출력 증폭기의 비선형 왜곡을 보상하는 방식에 쉽게 접목하여 활용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법의 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈 추정 횟수를 초기화한다(410). 적응적으로 노이즈를 제거하기 위해 노이즈 추정을 기 설정된 횟수만큼 반복하므로, 노이즈 추정을 처음 시작할 때 추정 횟수를 초기화 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환한다(420). 적응적 노이즈 제거 방법은 전치 왜곡기로부터 출력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하여 제1 피드백 신호를 생성한다. 노이즈를 추정하기 위해서는 기준 신호와 비교 신호가 필요하다. 기준 신호는 피드백 신호 중 노이즈의 영향을 받지 않는 신호로서, 전치 왜곡된 신호를 역 전치 왜곡함으로써 얻을 수 있다. 여기서 노이즈의 영향을 받지 않는 피드백 신호를 제1 피드백 신호라고 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈를 추정한다(430). 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈의 영향을 받지 않는 제1 피드백 신호와 고출력 증폭기에서 출력된 제2 피드백 신호를 비교하여 노이즈를 추정한다. 제2 피드백 신호는 변조, 고출력 증폭기, 복조 등의 과정을 통해 발생한 노이즈를 포함하는 피드백 신호이다. 따라서, 제2 피드백 신호에서 제1 피드백 신호를 제거하면 노이즈를 추정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 추정된 노이즈를 제거한다(440). 적응적 노이즈 제거 방법은 제2 피드백 신호에서 추정된 노이즈를 제거한다. 제2 피드백 신호는 노이즈를 포함하는 피드백 신호로서 추정된 노이즈를 제거하면 노이즈가 제거된 피드백 신호를 생성할 수 있다. 다만, 정확한 노이즈의 추정 및 추정된 노이즈가 제거된 피드백 신호를 생성하기 위해 적응적으로 기 설정된 횟수만큼 반복한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 룩업 테이블을 업데이트한다(450). 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호에 기초하여 역 전치왜곡 변환 시에 사용하는 룩업테이블(LUT)를 업데이트한다.
발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈 추정 횟수를 1만큼 증가한다(460).
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈 추정 횟수가 기 설정된 추정 횟수 m을 만족하는지 여부를 판단한다(470). 적응적으로 노이즈를 추정하는 것이므로 기 설정된 추정 횟수만큼 노이즈 추정이 이루어졌는지를 판단한다. 추정 횟수의 설정은 추정되는 노이즈의 값을 고려하여 설정할 수 있다. 즉, 추정되는 노이즈 값이 정확하다고 생각되면 추정 횟수를 줄일 수 있고, 추정되는 노이즈 값이 덜 정확하다고 생각되면 추정 횟수를 늘릴 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈 추정 횟수가 기 설정된 추정 횟수 m보다 크거나 같으면 현재 추정된 노이즈를 최종 추정 노이즈로 확정한다(480). 노이즈 추정 횟수가 기 설정된 추정 횟수 m을 만족시키면 m단계에서 추정된 노이즈가 최종 추정 노이즈로 확정된다. 최종 추정된 노이즈는 노이즈가 포함된 피드백 신호에서 제거되어 적응적 알고리즘에 비교 신호로 입력된다.
본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 노이즈 추정 횟수가 기 설정된 추정 횟수 m보다 작으면 다시 왜곡 신호를 업데이트된 룩업 테이블을 이용하여 역 전치 왜곡 변환한다. 다시 반복하여 노이즈를 추정하고, 기 설정된 추정 횟수 m이 될 때까지 추정을 반복한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전치왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법은 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 고출력 증폭기의 특성을 파악함에 있어서, 피드백 신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거 함으로써, 고출력 증폭기의 비선형성을 보다 정확하게 보상할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 전치 왜곡기로부터 출력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하여 노이즈가 포함되지 않은 제1 피드백 신호를 생성하는 역 전치 왜곡부;
    상기 제1 피드백 신호와 고출력 증폭기에서 출력된 노이즈를 포함하는 제2 피드백 신호를 비교하여 상기 제2 피드백 신호에 포함된 노이즈를 추정하는 노이즈 추정부;
    상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈를 제거하는 적응적 처리부; 및
    상기 추정된 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호에 기초하여 상기 역 전치 왜곡부의 룩업테이블(LUT)을 업데이트하는 적응적 업데이트부를 포함하고,
    상기 역 전치 왜곡부는 상기 왜곡 신호를 상기 업데이트 된 역 전치 왜곡부의 룩업테이블을 통해 역 전치 왜곡 변환하여 제3 피드백 신호를 생성하는
    전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈를 추정하는 횟수가 m(m=1, 2,,,n)를 만족하면, m번째 추정된 노이즈를 상기 제2 피드백 신호에 포함된 최종 노이즈로 확정하는 추정 노이즈 확정부
    를 더 포함하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 역 전치 왜곡부의 초기 룩업 테이블은 상기 전치 왜곡기의 인버스(inverse) 룩업 테이블인 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적응적 처리부는,
    상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈에 스텝 사이즈를 곱한 값을 제거하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 장치.
  5. 전치 왜곡기로부터 출력된 왜곡 신호를 역 전치 왜곡 변환하여 노이즈가 포함되지 않은 제1 피드백 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 피드백 신호와 고출력 증폭기에서 출력된 노이즈를 포함하는 제2 피드백 신호를 비교하여 상기 제2 피드백 신호에 포함된 노이즈를 추정하는 단계;
    상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈를 제거하는 단계; 및
    상기 추정된 노이즈가 제거된 제2 피드백 신호에 기초하여 상기 역 전치 왜곡 변환 시에 사용하는 룩업테이블(LUT)을 업데이트하는 단계를 포함하고,상기 제1 피드백 신호를 생성하는 단계는 상기 왜곡 신호를 상기 업데이트 된 룩업테이블을 통해 역 전치 왜곡 변환하여 제3 피드백 신호를 생성하는
    전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노이즈를 추정하는 횟수가 m(m=1, 2,,,n)를 만족하면, m번째 추정된 노이즈를 상기 제2 피드백 신호에 포함된 최종 추정 노이즈로 확정하는 단계
    를 더 포함하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 역 전치 왜곡부의 초기 룩업 테이블은 상기 전치 왜곡기의 인버스(inverse) 룩업 테이블인 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈를 제거하는 단계는,
    상기 제2 피드백 신호에서 상기 추정된 노이즈에 스텝 사이즈를 곱한 값을 제거하는 전치 왜곡을 위한 적응적 노이즈 제거 방법.
  9. 삭제
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