KR19990043668A - Apparatus and method for linearizing power amplifier of wireless communication system by adaptive predistortion method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신시스템의 전력증폭기에 관한 것으로, 적응적 사전왜곡 방식에 의해 비선형 특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시킬 시 그 장치의 구성을 간단화시키고 잡음의 영향 및 정확도가 향상되도록 하기 위한 것이다. 본 발명은 무선 통신시스템에서 디지털 기저대역신호를 아날로그 고주파신호로 변환하여 송신할 시 상기 디지털 기저대역신호와 상기 아날로그 고주파신호를 복조한 디지털신호를 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 생성하고, 이 에러신호를 상기 디지털 기저대역신호에 곱한 후 그 곱셈결과를 아날로그 기저대역신호로 변환하고, 상기 아날로그 기저대역신호를 아날로그 고주파신호로서 변환하여 외부로 방사함으로써 상기 아날로그 고주파신호가 전력증폭기를 통과할 때 갖게 되는 비선형 특성을 제거하는 선형화 장치를 제안한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifier for a wireless communication system, and to linearize a power amplifier having a nonlinear characteristic by an adaptive predistortion scheme to simplify the configuration of the device and to improve the influence and accuracy of noise. The present invention compares the digital baseband signal and the digital signal demodulated from the analog high frequency signal when the digital baseband signal is converted into an analog high frequency signal in a wireless communication system, and generates an error signal according to the comparison result. This error signal is multiplied by the digital baseband signal, and then the multiplication result is converted into an analog baseband signal, and the analog baseband signal is converted into an analog high frequency signal and radiated to the outside so that the analog high frequency signal can pass through a power amplifier. We propose a linearization device that eliminates the nonlinear characteristics that are inherent in the process.

Description

무선 통신시스템의 전력증폭기를 적응적 사전왜곡 방식에 의해 선형화시키기 위한 장치 및 방법Apparatus and method for linearizing power amplifier of wireless communication system by adaptive predistortion method

본 발명은 무선 통신시스템의 전력증폭기에 관한 것으로, 특히 적응적 사전왜곡 방식에 의해 비선형 특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power amplifier in a wireless communication system, and more particularly, to an apparatus and method for linearizing a power amplifier having a nonlinear characteristic by an adaptive predistortion scheme.

이동 통신시스템과 같은 무선 통신시스템의 송신단에는 아날로그 데이터나 디지털 데이터를 전송하기 위한 전력증폭기가 구비된다. 통상 이 전력증폭기를 구현함에 있어서는 높은 전력효율과 함께 스펙트럼 효율을 높일 수 있는 방식이 요구되는데, 이것은 제한된 주파수 대역내에서 적은 전력을 소모하는 무선 통신시스템을 구성하기 위함이다. 이러한 일반적인 요구사항을 만족하기 위해 일반적인 무선 통신시스템에서는 스펙트럼 효율이 높은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)나 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)과 같은 기저대역 데이터 변조방식이 사용되고 있으며, 또한 전력효율을 높이기 위해 C급 증폭기를 전력증폭기로 사용하고 있는 추세에 있다.The transmitting end of a wireless communication system such as a mobile communication system is provided with a power amplifier for transmitting analog data or digital data. In general, in implementing the power amplifier, a method of increasing spectral efficiency with high power efficiency is required, which is to construct a wireless communication system consuming less power in a limited frequency band. In order to satisfy these general requirements, the general wireless communication system uses baseband data modulation such as spectral efficiency, Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) or Quadrature Amplitude Modulation (QAM). The trend is to use amplifiers as power amplifiers.

한편 QPSK나 QAM과 같은 방식에 따른 변조신호가 C급 증폭기로서 구현된 전력증폭기를 통과할 때는 출력스펙트럼에서 사이드 로브(sidelobe) 재생과 같은 왜곡현상이 야기되는 문제점이 있다. 이러한 현상은 C급 증폭기가 비선형 특성이 강하며, QPSK나 QAM과 같은 방식에 따른 변조신호가 콘스탄트(constant)한 엔벨로프(envelope) 특성을 가지지 않기 때문에 기인하는 것이다.On the other hand, when a modulated signal according to a method such as QPSK or QAM passes through a power amplifier implemented as a class C amplifier, there is a problem that distortion such as side lobe reproduction is caused in the output spectrum. This is because Class C amplifiers have strong nonlinear characteristics, and modulation signals according to methods such as QPSK and QAM do not have constant envelope characteristics.

이러한 전력증폭기의 비선형 특성에 의한 출력스펙트럼의 왜곡을 방지하기 위한 여러 가지 방법들이 고안된 바 있다. 예컨대, 1981년 9월 22일자로 특허허여된 미합중국 특허번호 4,291,277호, 제목 "ADAPTIVE PREDISTORTION TECHNIQUE FOR LINEARIZING A POWER AMPLIFIER FOR DIGITAL DATA SYSTEMS"하에는 출력스펙트럼의 왜곡을 방지하기 위한 방법이 개시되어 있다. 상기 특허에 의해 제시된 전력증폭기는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되며, 이 전력증폭기는 전력증폭기의 비선형특성을 적응적으로 추적하여 전력증폭기의 비선형특성에 의해 왜곡되는 것에 반대 방향으로 기저대역의 데이터를 미리 사전왜곡시켜 전송함으로써 고전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하게 된다. 즉, 전력증폭기를 선형화시키게 된다.Various methods have been devised to prevent distortion of the output spectrum due to the nonlinear characteristics of the power amplifier. For example, a method for preventing distortion of an output spectrum is disclosed under US Patent No. 4,291,277, entitled "ADAPTIVE PREDISTORTION TECHNIQUE FOR LINE ARISING A POWER AMPLIFIER FOR DIGITAL DATA SYSTEMS," issued September 22, 1981. The power amplifier proposed by the patent is configured as shown in FIG. 1, which adaptively tracks the nonlinear characteristics of the power amplifier and displaces the baseband data in a direction opposite to that distorted by the nonlinear characteristics of the power amplifier. By pre-distorting and transmitting, the nonlinear characteristics of the high power amplifier are compensated for. That is, the power amplifier is linearized.

그런데, 상기 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 전력증폭기는 왜곡현상 제거를 위한 동작을 아날로그 영역에서 처리하기 때문에 잡음의 영향이나 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다. 예컨대, 사전왜곡 램(PREDISTORT RAM) 21의 값을 업데이트시키기 위해 에러신호를 사용하는데, 이때 필요한 에러신호의 발생에는 아날로그 신호(D/A변환기 15I,15Q의 출력신호와, 직각위상복조기 29의 출력신호)가 사용된다. 그러므로 잡음의 영향이나 정확도가 떨어지게 될 우려가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 고정밀도의 가산기 17I,17Q를 사용하여야만 한다. 그러나 이러한 아날로그 회로를 구성하는 것은 매우 까다로운 문제가 아닐 수 없으며, 또한 정확도에 있어서도 한계가 있다.However, the power amplifier having the configuration as shown in FIG. 1 has a problem in that the influence of noise or accuracy is lowered since the operation for removing the distortion phenomenon is processed in the analog domain. For example, an error signal is used to update the value of PREDISTORT RAM 21. At this time, the necessary error signal is generated by analog signals (outputs of the D / A converters 15I and 15Q and outputs of the quadrature phase demodulator 29). Signal) is used. Therefore, there is a fear that the influence or accuracy of noise may be reduced. To solve this problem, high precision adders 17I and 17Q must be used. However, constructing such an analog circuit is a very difficult problem and also has a limitation in accuracy.

또한 상기 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 전력증폭기는 하드웨어의 구성 측면에서 많은 소자들이 요구된다는 문제점이 있다. 예를 들어, 어드레스 발생을 위한 쉬프트 레지스터(SHIFT REGISTER) 21과, 에러신호를 발생시키기 위한 기준신호(I-REFERENCE, Q-REFERENCE)를 얻기 위한 변조신호 선택 롬(MODULATION SELECT ROM) 13과, 많은 수의 D/A변환기 15I,15Q,23I,23Q가 요구된다.In addition, the power amplifier having the configuration as shown in FIG. 1 has a problem in that many elements are required in terms of hardware configuration. For example, a shift register 21 for generating an address, a modulation signal selection ROM 13 for obtaining a reference signal (I-REFERENCE, Q-REFERENCE) for generating an error signal, and many A number of D / A converters 15I, 15Q, 23I, 23Q are required.

그리고 또한 상기 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 전력증폭기를 요즈음 상용화된 고속의 데이터 처리가 요구되는 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신시스템에는 적용시키기가 곤란하다는 문제점이 있다. 예를 들어, IS-95 CDMA 시스템의 경우에는 1.228Mbps로 데이터를 처리할 것이 요구되지만, 상기 도 1에 도시된 고전력 증폭기는 이러한 속도로 데이터를 처리할 수 없다.In addition, there is a problem that it is difficult to apply a power amplifier having the configuration as shown in FIG. 1 to a code division multiple access (CDMA) communication system requiring high speed data processing commercialized these days. For example, an IS-95 CDMA system is required to process data at 1.228 Mbps, but the high power amplifier shown in FIG. 1 cannot process data at this rate.

따라서 본 발명의 목적은 무선 통신시스템에서 전력증폭기의 비선형 특성에 의해 발생되는 왜곡을 보다 정확하게 제거하여 상기 전력증폭기가 보다 정확한 선형화 특성을 가지도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for more accurately eliminating distortion caused by a nonlinear characteristic of a power amplifier in a wireless communication system so that the power amplifier has a more accurate linearization characteristic.

본 발명의 다른 목적은 무선 통신시스템에서 전력증폭기를 선형화시킬 시 요구되는 회로소자들의 수를 간단화시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for simplifying the number of circuit elements required when linearizing a power amplifier in a wireless communication system.

본 발명의 또다른 목적은 선형화 특성을 가지는 전력증폭기가 고속의 데이터 처리를 가능하게 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for allowing a power amplifier having a linearization characteristic to enable high speed data processing.

본 발명의 또다른 목적은 CDMA 통신시스템에 사용될 수 있는 전력증폭기를 구현하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for implementing a power amplifier that can be used in a CDMA communication system.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신시스템에서 디지털 기저대역신호를 아날로그 고주파신호로 변환하여 송신할 시 상기 디지털 기저대역신호와 상기 아날로그 고주파신호를 복조한 디지털신호를 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 생성하고, 이 에러신호를 상기 디지털 기저대역신호에 곱한 후 그 곱셈결과를 아날로그 기저대역신호로 변환하고, 상기 아날로그 기저대역신호를 아날로그 고주파신호로서 변환하여 외부로 방사함으로써 상기 아날로그 고주파신호가 전력증폭기를 통과할 때 갖게 되는 비선형 특성을 제거하는 선형화 장치를 제안한다.The present invention for achieving the above object is to compare the digital baseband signal and the digital signal demodulated the analog high frequency signal when the digital baseband signal is converted to an analog high frequency signal in a wireless communication system and transmitted according to the comparison result. Generating an error signal, multiplying the error signal by the digital baseband signal, converting the multiplication result into an analog baseband signal, converting the analog baseband signal as an analog high frequency signal, and radiating the analog signal to the outside We propose a linearization device that eliminates the nonlinear characteristics that are obtained when a power amplifier passes through a power amplifier.

본 발명에 제1견지(Aspect)에 따라 비선형 특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시키기 위한 장치는, 디지털 기저대역신호를 아날로그 기저대역신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기와, 상기 아날로그 기저대역신호를 직각위상 변조하여 변조된 고주파신호를 출력하는 직각위상 변조기와, 비선형 특성을 가지며 상기 고주파신호를 전력증폭하여 출력하는 전력증폭기와, 상기 전력증폭기의 출력을 외부로 방사하는 안테나와, 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 커플링하는 커플러와, 상기 커플러에 의해 커플링된 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 직각위상 복조하여 아날로그 기저대역신호를 출력하는 직각위상 복조기와, 상기 직각위상 복조기로부터 출력된 아날로그 기저대역신호를 디지털 기저대역신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와, 상기 디지털 기저대역신호를 지연시켜 출력하는 지연부와, 상기 지연부의 출력과 상기 아날로그/디지털 변환기의 출력을 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 생성하는 비교기와, 디지털 기저대역신호가 상기 전력증폭기를 통과할 때 갖게되는 비선형 특성을 상기 에러신호를 이용하여 보상하는 보상기를 적어도 포함하여 이루어진다.According to a first aspect of the present invention, an apparatus for linearizing a power amplifier having a nonlinear characteristic includes a digital / analog converter for converting a digital baseband signal into an analog baseband signal, and a quadrature phase of the analog baseband signal. A quadrature phase modulator for modulating and outputting a modulated high frequency signal, a power amplifier having a nonlinear characteristic and amplifying and outputting the high frequency signal, an antenna radiating the output of the power amplifier to the outside, and an output of the power amplifier A quadrature demodulator for outputting an analog baseband signal by quadrature demodulating a portion of a coupler coupling a part, an output of the power amplifier coupled by the coupler, and an analog baseband signal output from the quadrature demodulator An analog-to-digital converter for converting the signal into a digital baseband signal; A delay unit for delaying and outputting the digital baseband signal, a comparator for comparing the output of the delay unit and the output of the analog-to-digital converter and generating an error signal according to the comparison result; And at least a compensator for compensating for the nonlinear characteristics of the non-linear characteristic obtained when passing through the error signal.

본 발명의 제2견지에 따라 비선형 특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시키기 위한 장치는, 인가되는 디지털 기저대역신호를 아날로그 기저대역신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기와, 상기 아날로그 기저대역신호를 직각위상 변조하여 변조된 고주파신호를 출력하는 직각위상 변조기와, 비선형 특성을 가지며 상기 직각위상 변조기에 의해 생성된 고주파신호를 전력증폭하여 출력하는 전력증폭기와, 상기 전력증폭기로부터 출력되는 신호를 외부로 방사하는 안테나와, 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 커플링하는 커플러와, 상기 커플러에 의해 커플링된 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 직각위상 복조하여 복조된 아날로그 기저대역신호로 출력하는 직각위상 복조기와, 상기 직각위상 복조기로부터 출력된 아날로그 기저대역신호를 디지털 기저대역신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와, 송신을 위한 신호를 디지털 성형필터링하여 디지털 기저대역신호로 출력하는 디지털 성형필터와, 상기 디지털 성형필터의 출력을 역다중화하여 출력하는 제1역다중화기와, 상기 아날로그/디지털 변환기의 출력을 역다중화하여 출력하는 제2역다중화기와, 상기 제1역다중화기의 출력을 지연시켜 출력하는 지연부와, 상기 지연부의 출력과 상기 제2역다중화기의 출력을 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 출력하는 비교기와, 상기 제1역다중화기의 출력을 입력으로 하는 다수의 디지털신호프로세서들이 병렬로 연결되어 있으며 각각이 상기 제1역다중화기의 출력을 상기 에러신호에 따라 사전왜곡시켜 출력함으로써 상기 직각위상 변조기에 의해 생성된 고주파신호가 상기 전력증폭기를 통과할 때 갖게 되는 비선형 특성을 제거하는 하나의 디지털신호프로세서 블록과, 상기 디지털신호프로세서 블록의 출력을 다중화하는 다중화기와, 상기 다중화기의 출력과 상기 디지털 성형필터의 출력을 벡터적으로 곱하여 그 곱셈결과를 상기 디지털/아날로그 변환기로 출력하는 벡터 곱셈기로 이루어진다.According to a second aspect of the present invention, an apparatus for linearizing a power amplifier having a nonlinear characteristic includes a digital / analog converter for converting an applied digital baseband signal into an analog baseband signal, and quadrature phase modulation of the analog baseband signal. A quadrature phase modulator for outputting a modulated high frequency signal, a power amplifier having a nonlinear characteristic and amplifying and outputting a high frequency signal generated by the quadrature phase modulator, and an antenna radiating a signal output from the power amplifier to the outside And a quadrature demodulator for coupling a portion of the output of the power amplifier, a quadrature demodulator for quadrature demodulating the output of the power amplifier coupled by the coupler as a demodulated analog baseband signal; Analog baseband signal output from quadrature demodulator An analog / digital converter for converting a low band signal, a digital shaping filter for digital shaping filtering a signal for transmission, and a digital baseband signal, a first demultiplexer for demultiplexing and outputting the output of the digital shaping filter; And a second demultiplexer for demultiplexing and outputting the output of the analog / digital converter, a delay unit for delaying and outputting the output of the first demultiplexer, an output of the delay unit and an output of the second demultiplexer. And a comparator for outputting an error signal according to the comparison result, and a plurality of digital signal processors for inputting the output of the first demultiplexer are connected in parallel, each of which outputs the output of the first demultiplexer to the error signal. The high frequency signal generated by the quadrature modulator passes through the power amplifier. A digital signal processor block for removing nonlinear characteristics, a multiplexer for multiplexing the output of the digital signal processor block, and a multiplying result of the output of the multiplexer and the output of the digital shaping filter. It consists of a vector multiplier output to the digital to analog converter.

도 1은 종래 기술에 따른 전력증폭기의 구성을 보여주는 도면.1 is a view showing the configuration of a power amplifier according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 전력증폭기의 구성을 보여주는 도면.2 is a view showing the configuration of a power amplifier according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력증폭기의 구성을 보여주는 도면.3 is a view showing the configuration of a power amplifier according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION A detailed description of preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or chip designer, and the definitions should be made based on the contents throughout the present specification.

본 발명에 따라 비선형 특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시키기 위한 장치는 2가지의 실시 예에 따라 구현될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따라 구현된 선형화 장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 구현된 선형화 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 상기 도 2에 도시된 장치는 DSP로 입력되는 데이터속도가 DSP 하나가 처리할 정도로 충분히 낮은 경우에 적용시키기에 적합한 장치이다. 이와 달리 도 3에 도시된 장치는 고속의 데이터 처리가 요구되는 무선 통신시스템(예: IS-95 CDMA 통신시스템)에 적용시키기에 적합한 장치이다.According to the present invention, an apparatus for linearizing a power amplifier having a nonlinear characteristic may be implemented according to two embodiments. 2 is a diagram illustrating a configuration of a linearization device implemented according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a linearization device implemented according to another embodiment of the present invention. The apparatus shown in FIG. 2 is suitable for application when the data rate input to the DSP is low enough for one DSP to process. 3 is a device suitable for application to a wireless communication system (eg, IS-95 CDMA communication system) requiring high speed data processing.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 선형화 장치는 크게 디지털 성형필터 100과, 디지털신호프로세서(DSP; Digital Signal Processor) 110과, D/A변환기 131,132와, LPF 133,134,141,142와, 주파수발진기 135과, 직각위상 변조기 136과, 전력증폭기 137과, 커플러 138과, 직각위상 복조기 140과, A/D변환기 143, 144와, 안테나 139를 포함하여 이루어진다. 여기서 DSP 110은 곱셈기 111,112,117, 118과, 어드레스 생성기 122와, 사전왜곡 룩업테이블 124와, 가산기 119,120과, 지연부 113,114와, 비교기 115,116으로 이루어진다. 이때 곱셈기 111,112,117, 118과, 어드레스 생성기 122와, 사전왜곡 룩업테이블 124와, 가산기 119,120은 디지털 기저대역신호에 대응하는 RF신호가 전력증폭기 137에 의해 전력증폭될 때 갖게되는 비선형 특성을 보상하는 역할을 수행한다.Referring to FIG. 2, a linearization apparatus according to an embodiment of the present invention includes a digital molding filter 100, a digital signal processor (DSP) 110, a D / A converter 131, 132, an LPF 133, 134, 141, 142, and a frequency oscillator. 135, quadrature modulator 136, power amplifier 137, coupler 138, quadrature demodulator 140, A / D converters 143, 144, and antenna 139. The DSP 110 includes a multiplier 111, 112, 117, 118, an address generator 122, a predistortion lookup table 124, an adder 119, 120, a delay unit 113, 114, and a comparator 115,116. The multipliers 111, 112, 117, 118, the address generator 122, the predistortion lookup table 124, and the adders 119, 120 serve to compensate for the nonlinear characteristics of the RF signal corresponding to the digital baseband signal when the power amplifier 137 is powered. Perform.

도 2에서 디지털 성형필터(Digital Shaping Filter) 100은 기저대역의 디지털 데이터(IN-I,IN-Q)를 펄스성형하고 대역제한하여 I1,Q1신호를 출력한다. 곱셈기(Multiplier) 111,112는 상기 디지털 성형필터 100으로부터 출력된 I1,Q1신호와 사전왜곡 룩업테이블 124에 의해 결정된 사전왜곡값 WEIGHT-I,WEIGHT-Q를 각각 곱하여 그 결과를 I6,Q6신호로서 출력한다. 디지털/아날로그(D/A; Digital/Analog) 변환기 131,132은 상기 곱셈기 111,112의 출력값인 I6.Q6신호를 아날로그의 신호로 변환하여 출력한다. 저역통과필터(LPF; Low Pass Filter) 133,134는 상기 D/A변환기 131,132의 각 출력을 저역통과필터링한다. 주파수발진기 135는 직각위상 변조기 136 및 직각위상 복조기 140의 변조동작 및 복조동작을 위한 기준주파수를 발진한다.In FIG. 2, the digital shaping filter 100 pulses the baseband digital data IN-I and IN-Q and outputs I1 and Q1 signals by band-limiting. The multipliers 111 and 112 multiply the I1 and Q1 signals output from the digital shaping filter 100 and the predistortion values WEIGHT-I and WEIGHT-Q determined by the predistortion lookup table 124, respectively, and output the result as I6 and Q6 signals. . The digital / analog (D / A) converters 131 and 132 convert the I6.Q6 signals, which are output values of the multipliers 111 and 112, into analog signals. A low pass filter (LPF) 133,134 low-pass filters each output of the D / A converters 131,132. The frequency oscillator 135 oscillates reference frequencies for the modulation and demodulation operations of the quadrature modulator 136 and the quadrature demodulator 140.

직각위상 변조기(Quadrature Modulator) 136은 상기 저역통과필터 133,134의 각 출력을 입력하여 변조한 후 변조된 고주파(RF; Radio Frequency)신호로서 출력한다. 전력증폭기(PWR AMP; Power Amplifier) 137은 직각위상 변조기 136으로부터의 RF신호를 최종적으로 전력증폭한다. 안테나(ANT; Antenna) 139는 상기 전력증폭기 137에 의해 전력증폭된 후 출력된 RF신호를 공기중으로 방사한다. 커플러(Coupler) 138은 상기 전력증폭기 137에 의해 전력증폭된 후 출력되는 RF신호의 일부를 수신단으로 피드백시킨다.The quadrature modulator 136 inputs and modulates the outputs of the low pass filters 133 and 134 and outputs the modulated radio frequency (RF) signals. The power amplifier (PWR AMP) 137 finally amplifies the RF signal from the quadrature modulator 136. The antenna 139 radiates the RF signal output after being amplified by the power amplifier 137 into the air. The coupler 138 feeds back a portion of the RF signal output after being amplified by the power amplifier 137 to the receiver.

직각위상 복조기(Quadrature Demodulator) 140은 상기 커플러 138을 거쳐 피드백되는 RF신호를 복조한다. 저역통과필터 141,142는 상기 직각위상 복조기 140에 의해 복조된 후 출력되는 I,Q신호를 각각 저역통과필터링하여 원하는 기저대역의 아날로그신호로서 출력한다. 아날로그/디지털(A/D; Analog/Digital) 변환기 143, 144는 상기 저역통과필터 141,142로부터 출력되는 기저대역의 아날로그신호를 디지털신호로서 변환하여 각각 I3,Q3신호로서 출력한다.The quadrature demodulator 140 demodulates the RF signal fed back through the coupler 138. The low pass filters 141 and 142 low pass filter the I and Q signals which are output after being demodulated by the quadrature demodulator 140 and output as an analog signal of a desired baseband. The analog / digital (A / D) converters 143 and 144 convert baseband analog signals output from the low pass filters 141 and 142 as digital signals and output them as I3 and Q3 signals, respectively.

비교기(Comparator) 115,116은 상기 A/D변환기 143,144의 출력인 I3,Q3신호와 디지털 성형필터 100으로부터 출력된 후 지연부 113,114를 거친 I2,Q2신호를 비교한 후 그들의 차이를 에러신호 ERR-I,ERR-Q로서 출력한다. 곱셈기 117,118은 상기 비교기 115,116의 출력인 에러신호 ERR-I,ERR-Q와 에러보정계수 μi,μq를 곱하여 그 곱셈결과를 I4,Q4신호로서 출력한다. 이때 곱셈기 117,118의 한 입력으로 인가되는 에러보정계수 μi,μq는 적응알고리즘(Adaptive Algorithm)에 의해 계산되어 인가되는 값으로, 안정도(stability) 및 데이터 수렴(convergence)속도가 고려되어 결정되게 된다. 예를 들어, 에러보정계수 μi,μq의 값을 증가시키게 되면 데이터 수렴속도는 빨라지지만 안정도가 저하되고, 에러보정계수 μi,μq의 값을 감소시키게 되면 안정도는 증가하지만 데이터 수렴속도가 느려지게 된다. 가산기 119,120은 상기 곱셈기 117,118의 출력인 I4,Q4신호와 사전왜곡 룩업테이블 124에서 이전에 결정되어 출력된 신호들을 각각 가산하여 그 가산결과를 I5,Q5신호로서 출력한다.Comparator 115,116 compares the I3, Q3 signals output from the A / D converter 143,144 with the I2, Q2 signals passed through the delay section 113,114 after being output from the digital shaping filter 100, and compares them with the error signals ERR-I, Output as ERR-Q. The multipliers 117 and 118 multiply the error signals ERR-I and ERR-Q, which are the outputs of the comparators 115 and 116, with the error correction coefficients mu i and mu q, and output the multiplication results as I 4 and Q 4 signals. In this case, the error correction coefficients μi and μq applied to one input of the multipliers 117 and 118 are calculated and applied by an adaptive algorithm, and the stability and data convergence speed are taken into consideration. For example, increasing the value of the error correction coefficient μi, μq increases the data convergence speed, but decreases the stability.Decreasing the value of the error correction coefficient μi, μq increases the stability, but slows down the data convergence speed. . The adders 119 and 120 add the I4 and Q4 signals, which are the outputs of the multipliers 117 and 118, and the signals previously determined and output from the predistortion lookup table 124, respectively, and output the addition result as the I5 and Q5 signals.

어드레스생성기(Address Generator) 122는 상기 디지털 성형필터 100의 출력인 I1,Q1신호를 입력하여 상기 사전왜곡 룩업테이블 124의 출력값을 결정하기 위한 어드레스를 결정한다. 지연부(Delay Unit) 113,114는 디지털 성형필터 100의 출력인 I1,Q1신호와 커플러 138로부터 피드백된 I3,Q3신호의 동기를 맞추기 위한 지연시간을 제공한다.An address generator 122 inputs I1 and Q1 signals, which are outputs of the digital shaping filter 100, to determine an address for determining an output value of the predistortion lookup table 124. Delay units 113 and 114 provide a delay time for synchronizing the I1 and Q1 signals output from the digital shaping filter 100 with the I3 and Q3 signals fed back from the coupler 138.

지금, 도 2에 도시된 디지털 성형필터 100으로부터 송신을 위한 디지털 기저대역신호 I1,Q1이 출력된다고 가정한다. 이 디지털 기저대역신호 I1,Q1은 D/A변환기 131,132를 거쳐 아날로그 기저대역신호로서 출력된 후 LPF 133,134에 의해 저역통과필터링된다. 상기 저역통과필터링된 아날로그 기저대역신호는 직각위상 변조기 136에 의해 직각위상 변조된 후 RF신호로서 출력된다. 전력증폭기 137은 상기 변조된 RF신호를 전력증폭하여 출력하고, 안테나 139는 이 전력증폭된 RF신호를 외부로 방사시킨다. 이때 전력증폭기 137의 출력의 일부는 커플러 138에 의해 커플링된 후 피드백되어 직각위상 복조기 140으로 인가된다.Now, it is assumed that digital baseband signals I1 and Q1 for transmission are output from the digital shaping filter 100 shown in FIG. The digital baseband signals I1 and Q1 are output as analog baseband signals via the D / A converters 131 and 132 and then low pass filtered by the LPFs 133 and 134. The low pass filtered analog baseband signal is quadrature phase modulated by the quadrature modulator 136 and then output as an RF signal. The power amplifier 137 power-amplifies and outputs the modulated RF signal, and the antenna 139 radiates the power-amplified RF signal to the outside. At this time, a part of the output of the power amplifier 137 is coupled by the coupler 138 and then fed back to the quadrature demodulator 140.

직각위상 복조기 140은 상기 커플러 138에 의해 커플링된 후 피드백된 RF신호를 복조하여 복조된 아날로그 기저대역신호로서 출력한다. 이 복조된 아날로그 기저대역신호는 LPF 141,142에 저역통과필터링된 후 A/D변환기 143,144에 의해 디지털 기저대역신호로서 변환된 후 비교기 115,116으로 인가된다.The quadrature demodulator 140 demodulates the fed back RF signal coupled by the coupler 138 and outputs the demodulated analog baseband signal. The demodulated analog baseband signal is lowpass filtered to the LPFs 141,142 and then converted to a digital baseband signal by the A / D converters 143,144 and then applied to the comparators 115,116.

이때 비교기 115,116의 다른 한 입력으로는 지연부 113,114에 의해 지연된 디지털 성형필터 100의 출력인 디지털 기저대역신호가 인가된다. 그러면 비교기 115,116은 상기 지연부 113,114의 출력과 A/D변환기 143,144의 출력을 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호 ERR-I,ERR-Q를 생성하여 출력한다. 이렇게 생성된 에러신호 ERR-I,ERR-Q는 곱셈기 117,118로 인가되어 에러보정계수 μI,μQ와 각각 곱해진 후 가산기 119,120으로 인가된다. 가산기 119,120은 상기 곱셈기 117,118로부터 출력되는 I1,Q4신호를 입력받아 이전에 사전왜곡 룩업테이블 124상에서 결정된 사전왜곡값 WEIGHT-I,WEIGHT-Q와 각각 더하여 그 곱셈결과를 I5,Q5신호로서 사전왜곡 룩업테이블 124로 인가한다.At this time, a digital baseband signal, which is an output of the digital shaping filter 100 delayed by the delay units 113 and 114, is applied to the other input of the comparator 115,116. The comparators 115 and 116 compare the outputs of the delay units 113 and 114 with the outputs of the A / D converters 143 and 144 to generate and output error signals ERR-I and ERR-Q according to the comparison result. The error signals ERR-I and ERR-Q generated in this way are applied to the multipliers 117 and 118, multiplied by the error correction coefficients μI and μQ, respectively, and then to the adders 119 and 120. The adders 119 and 120 receive the I1 and Q4 signals output from the multipliers 117 and 118, and add the predistortion values WEIGHT-I and WEIGHT-Q previously determined on the predistortion lookup table 124, respectively, and add the multiplying results as I5 and Q5 signals. Apply to table 124.

그러면 사전왜곡 룩업테이블 124는 어드레스 생성기 122에 의해 결정되는 어드레스가 나타내는 어드레스 영역에 상기 덧셈결과인 I5,Q5신호를 사전왜곡값으로서 결정하여 저장한다. 이렇게 결정되어 저장된 사전왜곡값은 디지털 성형필터 100으로부터 디지털 기저대역신호 I1,Q1이 출력될 시 그 신호들과 각각 곱셈기 111,112에 의해 곱해진 후 I6,Q6신호로서 D/A변환기 131,132로 인가된다. 이때 상기 곱셈기 111,112의 출력은 디지털 기저대역신호 I1,Q1에 대응하는 RF신호가 전력증폭기 137에 의해 전력증폭될 시 비선형 특성이 제거되도록 하는 사전왜곡된 신호이다. 그러므로 상기 곱셈기 111,112의 출력이 LPF 133,134에 의해 저역통과필터링되고, 직각위상 변조기 136에 의해 직각위상 변조된 후 RF신호로서 전력증폭기 137에 인가되어 전력증폭된 후 출력되더라도 전력증폭기 137에 의한 비선형 특성은 제거되게 된다. 이에 따라 결과적으로 안테나 139로는 전력증폭기 137에 의한 비선형 특성이 제거된 RF신호가 방사되게 되는 것이다.The predistortion lookup table 124 then determines and stores the I5 and Q5 signals as the predistortion values in the address region indicated by the address generator 122 as the predistortion value. The predetermined and stored predistortion values are multiplied by the multipliers 111 and 112 when the digital baseband signals I1 and Q1 are output from the digital shaping filter 100 and then applied to the D / A converters 131 and 132 as I6 and Q6 signals. In this case, the outputs of the multipliers 111 and 112 are pre-distorted signals to remove the nonlinear characteristics when the RF signals corresponding to the digital baseband signals I1 and Q1 are amplified by the power amplifier 137. Therefore, even though the outputs of the multipliers 111 and 112 are lowpass filtered by the LPF 133 and 134, the quadrature phase modulated by the quadrature modulator 136, and then applied to the power amplifier 137 as an RF signal and then amplified and output, the nonlinear characteristics of the multiplier 137 are Will be removed. As a result, the RF signal from which the nonlinear characteristic by the power amplifier 137 is removed is radiated to the antenna 139.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선형화 장치는 디지털 성형필터 101,102와, 1×4 역다중화기(DEMUX; Demultiplexer) 151,152,161,162와, 지연부 153,154와, 비교기 155,156과, 1×4 다중화기(MUX; Multiplexer) 159,160과, 다중 DSP블록 157,158과, 벡터곱셈기 163과, D/A변환기 131,132와, A/D변환기 143,144와, 클럭발생기 164를 적어도 포함하여 이루어진다. 이때 D/A변환기 131, 132의 출력단은 도 2에 도시된 LPF 133,134의 입력단에 연결되고, A/D변환기 143, 144의 입력단은 LPF 141,142의 출력단에 연결된다. 그리고 도시하지는 않았지만, 도 2에 도시된 직각위상 변조기 136과, 주파수발진기 135과, 직각위상 복조기 140과, 전력증폭기 137과, 커플러 138과, 안테나 139도 동일하게 연결된다. 이러한 구조에 따른 선형화 장치는 입력데이터의 속도가 하나의 DSP가 처리하지 못할 정도로 높은 CDMA와 같은 시스템에 적용시키기에 적합한 예로서, 다중(Multiple) DSP블록 개념을 사용하여 구현되었다.Referring to FIG. 3, a linearization apparatus according to another embodiment of the present invention includes a digital shaping filter 101, 102, a 1 × 4 demultiplexer (DEMUX) 151, 152, 161, 162, a delay unit 153, 154, a comparator 155, 156, and a 1 × 4 multiplexer. (MUX; Multiplexer) 159,160, multiple DSP blocks 157, 158, vector multiplier 163, D / A converters 131, 132, A / D converters 143, 144, and a clock generator 164. In this case, the output terminals of the D / A converters 131 and 132 are connected to the input terminals of the LPFs 133 and 134 shown in FIG. 2, and the input terminals of the A / D converters 143 and 144 are connected to the output terminals of the LPFs 141 and 142. Although not shown, the quadrature phase modulator 136, the frequency oscillator 135, the quadrature demodulator 140, the power amplifier 137, the coupler 138, and the antenna 139 are also connected in the same manner. The linearization device according to this structure is implemented using the concept of a multiple DSP block, which is an example suitable for applying to a system such as CDMA where the speed of input data is so high that one DSP cannot handle it.

도 3에서 디지털 성형필터 101,102는 기저대역의 I,Q 채널 데이터를 입력하여 펄스성형한 후 출력한다. 1×4 DEMUX 151,152는 상기 디지털 성형필터 101,102로부터 출력되는 고속의 I,Q채널 데이터를 역다중화하여 그 데이터의 속도를 1/4로 낮추어 출력한다. 다중 DSP 블록 157,158은 상기 1×4 DEMUX 151,152의 출력과 비교기 155,156의 출력을 이용하여 적응적 사전왜곡 알고리즘을 수행한다. 4×1 MUX 159,160은 상기 다중 DSP 블록 157,158의 출력을 다중화한다.In FIG. 3, the digital shaping filters 101 and 102 input and output baseband I, Q channel data after pulse shaping. The 1x4 DEMUX 151,152 demultiplexes the high-speed I, Q channel data output from the digital shaping filter 101,102, and lowers the data rate to 1/4 to output the same. The multiple DSP blocks 157,158 perform an adaptive predistortion algorithm using the outputs of the 1 × 4 DEMUX 151,152 and the outputs of the comparators 155,156. 4 × 1 MUX 159,160 multiplexes the output of the multiple DSP blocks 157,158.

상기 다중 DSP 블록 157,158에 포함되어 병렬로 연결된 다수의 DSP 각각은 도 2에 도시된 DSP 110의 구성요소들과 유사하게 이루어진다. 보다 구체적으로 말하면, 다수의 DSP 각각은 도 2에 도시된 DSP 110의 구성요소들중에서 어드레스생성기 122와, 사전왜곡 룩업테이블 124와, 곱셈기 111,112,117,118과, 가산기 119,120을 포함하여 이루어진다. 이때 도 2에 도시된 DSP 110에 포함된 지연부 113,114 및 비교기 115,116을 구비되지 않는데, 이는 지연부 153,154와, 비교기 155,156이 이들의 역할을 수행하기 때문이다.Each of the plurality of DSPs included in the multiple DSP blocks 157 and 158 connected in parallel is similar to the elements of the DSP 110 illustrated in FIG. 2. More specifically, each of the plurality of DSPs includes an address generator 122, a predistortion lookup table 124, a multiplier 111, 112, 117, 118, and an adder 119, 120 among the components of the DSP 110 shown in FIG. In this case, the delay units 113 and 114 and the comparators 115 and 116 included in the DSP 110 shown in FIG. 2 are not provided because the delay units 153 and 154 and the comparators 155 and 156 perform their roles.

A/D변환기 143,144는 도2의 커플러 138로부터 피드백되어 LPF 141,142에 의해 저역통과필터링된 후 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환한다. 1×4 DEMUX 161,162는 상기 A/D변환기 144,143의 출력을 역다중화한다. 비교기 155,156은 상기 1×4 DEMUX 151,152의 출력과 1×4 DEMUX 161,162의 출력을 비교한다. 벡터곱셈기(Vector Multiplier) 163은 상기 4×1 MUX 159,160의 출력과 디지털 성형필터 101,102의 출력을 각각 벡터적으로 곱하여 출력한다.The A / D converters 143 and 144 are fed back from the coupler 138 of FIG. 2 and low-pass filtered by the LPF 141 and 142 to convert the output analog signal into a digital signal. The 1 × 4 DEMUX 161,162 demultiplexes the outputs of the A / D converters 144,143. Comparators 155 and 156 compare the outputs of the 1 × 4 DEMUX 151 and 152 with the outputs of the 1 × 4 DEMUX 161 and 162. The vector multiplier 163 vectorly multiplies the output of the 4 × 1 MUX 159,160 and the output of the digital shaping filter 101,102 by vector.

D/A변환기 131은 벡터곱셈기 163에 의해 곱하여진 4×1 MUX 159의 출력과 디지털 성형필터 101의 출력을 아날로그신호로 변환하여 출력한다. D/A변환기 132는 벡터곱셈기 163에 의해 곱하여진 4×1 MUX 160의 출력과 디지털 성형필터 102의 출력을 아날로그신호로 변환하여 출력한다. 지연부 153,154는 송신을 위한 신호인 1×4 DEMUX 151,152로부터 출력되는 신호와 피드백되어 수신되는 신호인 1×4 DEMUX 161,162로부터 출력되는 신호의 동기를 맞추기 위해 1×4 DEMUX 151,152로부터 출력되는 신호를 지연시켜 출력한다. 클럭발생기(Clock Generator) 164는 1×4 DEMUX 151,152,161,162와 4×1 MUX 159,160에 클럭을 제공한다.The D / A converter 131 converts the output of the 4x1 MUX 159 multiplied by the vector multiplier 163 and the output of the digital shaping filter 101 into analog signals. The D / A converter 132 converts the output of the 4x1 MUX 160 multiplied by the vector multiplier 163 and the output of the digital shaping filter 102 into analog signals and outputs the analog signals. Delay units 153 and 154 delay the signal output from 1x4 DEMUX 151,152 to synchronize the signal output from 1x4 DEMUX 151,152, which is a signal for transmission, with the signal output from 1x4 DEMUX 161,162, which is received and fed back. And print it out. Clock Generator 164 provides clocks for 1x4 DEMUX 151,152,161,162 and 4x1 MUX 159,160.

상기 도 3에 도시된 선형화 장치에 있어서 전력증폭기의 비선형 특성을 제거시키는 동작은 도 2에 도시된 선형화 장치와 동일하게 수행된다. 그러므로 여기서는 그 구체적인 동작에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the linearization apparatus illustrated in FIG. 3, the operation of removing the nonlinear characteristic of the power amplifier is performed in the same manner as the linearization apparatus illustrated in FIG. 2. Therefore, a description of the specific operation will be omitted here.

상술한 바와 같이 본 발명은 기존의 방식에 비해 하드웨어 구성면에서 필요한 소자의 개수(쉬프트레지스터 제거, D/A변환기 개수 절감)를 줄이면서 DSP를 이용하여 처리함으로써 시스템의 구성을 간단화시키는 이점이 있다. 또한 전력증폭기의 비선형 특성 제거를 위한 사전왜곡값 처리 동작을 디지털 기저대역신호 영역에서 행하므로 잡음의 영향이나 정확도에 있어서도 기존의 방식에 비해 유리한 이점이 있다. 그리고 또한 CDMA와 같은 고속 데이터 처리가 요구되는 경우에도 다수의 DSP를 병렬로 접속하여 다중화시켜 사용함으로써 고속의 데이터 처리가 가능한 이점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of simplifying the configuration of the system by processing using a DSP while reducing the number of elements (shift register removal, D / A converter number reduction) required in terms of hardware configuration in comparison with the conventional method. In addition, since the predistortion processing operation for removing the nonlinear characteristics of the power amplifier is performed in the digital baseband signal region, there is an advantage over the conventional method in terms of noise effect and accuracy. In addition, when high-speed data processing such as CDMA is required, high-speed data processing is possible by multiplexing multiple DSPs in parallel.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

Claims (12)

무선 통신시스템에서 비선형특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시키기 위한 방법에 있어서,A method for linearizing a power amplifier having a nonlinear characteristic in a wireless communication system, 디지털 기저대역신호를 아날로그 고주파신호로 변환하여 송신할 시 상기 디지털 기저대역신호와 상기 아날로그 고주파신호를 복조한 디지털신호를 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 생성하고, 이 에러신호를 상기 디지털 기저대역신호에 곱한 후 그 곱셈결과를 아날로그 기저대역신호로 변환하고, 상기 아날로그 기저대역신호를 아날로그 고주파신호로서 변환하여 외부로 방사하는 것을 특징으로 하는 방법.When converting and transmitting a digital baseband signal to an analog high frequency signal, the digital baseband signal is compared with a digital signal demodulated from the analog high frequency signal to generate an error signal according to the comparison result, and the error signal is converted into the digital baseband signal. And multiplying the band signal by converting the result of the multiplication into an analog baseband signal, and converting the analog baseband signal as an analog high frequency signal to radiate to the outside. 무선 통신시스템에서 비선형특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시키기 위한 방법에 있어서,A method for linearizing a power amplifier having a nonlinear characteristic in a wireless communication system, 디지털 기저대역신호를 아날로그 기저대역신호로 변환하는 제1과정과,A first step of converting the digital baseband signal into an analog baseband signal; 상기 아날로그 기저대역신호를 직각위상 변조하여 변조된 고주파신호를 출력하는 제2과정과,A second process of outputting a modulated high frequency signal by performing quadrature phase modulation on the analog baseband signal; 상기 디지털 기저대역신호와 상기 고주파신호를 복조한 디지털신호를 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 생성하는 제3과정과,A third step of comparing the digital baseband signal and the digital signal demodulated from the high frequency signal and generating an error signal according to the comparison result; 상기 디지털 기저대역신호와 상기 에러신호를 곱하여 그 곱셈결과를 아날로그 기저대역신호로 변환하는 제4과정과,A fourth step of multiplying the digital baseband signal by the error signal and converting the multiplication result into an analog baseband signal; 상기 제4과정에서 얻어진 아날로그 기저대역신호에 대해 상기 제2과정을 수행한 후 그 수행결과에 따른 고주파신호를 안테나를 통해 외부로 방사하는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.And performing a second process on the analog baseband signal obtained in the fourth process, and then radiating a high frequency signal to the outside through an antenna. 무선 통신시스템의 전력증폭기를 선형화시키기 위한 장치에 있어서,An apparatus for linearizing a power amplifier of a wireless communication system, 디지털 기저대역신호를 아날로그 기저대역신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기와,A digital to analog converter for converting a digital baseband signal into an analog baseband signal; 상기 아날로그 기저대역신호를 직각위상 변조하여 변조된 고주파신호를 출력하는 직각위상 변조기와,A quadrature phase modulator configured to quadrature phase modulate the analog baseband signal to output a modulated high frequency signal; 비선형 특성을 가지며 상기 고주파신호를 전력증폭하여 출력하는 전력증폭기와,A power amplifier having a nonlinear characteristic and amplifying and outputting the high frequency signal; 상기 전력증폭기의 출력을 외부로 방사하는 안테나와,An antenna radiating the output of the power amplifier to the outside; 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 커플링하는 커플러와,A coupler coupling a portion of the output of the power amplifier, 상기 커플러에 의해 커플링된 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 직각위상 복조하여 아날로그 기저대역신호를 출력하는 직각위상 복조기와,A quadrature phase demodulator for quadrature demodulating a part of the output of the power amplifier coupled by the coupler to output an analog baseband signal; 상기 직각위상 복조기로부터 출력된 아날로그 기저대역신호를 디지털 기저대역신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와,An analog / digital converter for converting the analog baseband signal output from the quadrature demodulator into a digital baseband signal; 상기 디지털 기저대역신호를 지연시켜 출력하는 지연부와,A delay unit for delaying and outputting the digital baseband signal; 상기 지연부의 출력과 상기 아날로그/디지털 변환기의 출력을 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 생성하는 비교기와,A comparator for comparing an output of the delay unit and an output of the analog / digital converter and generating an error signal according to the comparison result; 상기 디지털 기저대역신호가 상기 전력증폭기를 통과할 때 갖게되는 비선형 특성을 상기 에러신호를 이용하여 보상하는 보상기를 적어도 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.And at least a compensator for compensating for the nonlinear characteristic of the digital baseband signal when the digital baseband signal passes through the power amplifier using the error signal. 제3항에 있어서, 상기 보상기는,The method of claim 3, wherein the compensator, 다수의 어드레스를 가지고 있으며 상기 디지털 기저대역신호에 의해 결정되는 어드레스 영역에 상기 비교기의 출력을 상기 디지털 기저대역신호를 사전왜곡시키기 위한 사전왜곡값으로 저장하는 사전왜곡 룩업테이블과,A predistortion lookup table having a plurality of addresses and storing the output of the comparator in a predistortion value for predistorting the digital baseband signal in an address region determined by the digital baseband signal; 상기 디지털 기저대역신호와 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장된 사전왜곡값을 곱하여 그 곱셈결과를 상기 디지털/아날로그 변환기로 인가하는 곱셈기를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.And a multiplier for multiplying the digital baseband signal by a predistortion value stored in the predistortion lookup table and applying the multiplication result to the digital / analog converter. 제4항에 있어서, 상기 보상기는, 이전에 결정되어 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장된 사전왜곡값과 상기 비교기의 출력을 가산하여 그 가산결과를 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장될 에러신호의 값으로 출력하는 가산기를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.The compensator of claim 4, wherein the compensator adds the predistortion value previously determined and stored in the predistortion lookup table and the output of the comparator, and outputs the addition result as a value of an error signal to be stored in the predistortion lookup table. Linearizer, characterized in that further comprises an adder. 제5항에 있어서, 상기 보상기는, 상기 비교기의 출력과 미리 결정되는 에러보정계수를 곱하여 그 곱셈결과를 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장될 에러신호의 값으로 출력하는 곱셈기를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the compensator further comprises a multiplier that multiplies the output of the comparator by a predetermined error correction coefficient and outputs a multiplication result as a value of an error signal to be stored in the predistortion lookup table. Linearization device. 제4항 내지 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디지털 기저대역신호를 사전왜곡시키기 위한 사전왜곡값을 상기 사전왜곡 룩업테이블로부터 결정할 시 상기 디지털 기저대역신호를 상기 사전왜곡값을 결정할 상기 사전왜곡 룩업테이블의 어드레스 영역을 나타내는 어드레스로서 생성하는 어드레스 생성기를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.The dictionary according to any one of claims 4 to 6, wherein the pre-distortion value for determining the predistortion value is determined when the predistortion value for predistorting the digital baseband signal is determined from the predistortion lookup table. And an address generator for generating as an address indicating an address area of the distortion lookup table. 무선 통신시스템에서 비선형 특성을 가지는 전력증폭기를 선형화시키기 위한 장치에 있어서,An apparatus for linearizing a power amplifier having a nonlinear characteristic in a wireless communication system, 인가되는 디지털 기저대역신호를 아날로그 기저대역신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기와,A digital to analog converter for converting an applied digital baseband signal into an analog baseband signal; 상기 아날로그 기저대역신호를 직각위상 변조하여 변조된 고주파신호를 출력하는 직각위상 변조기와,A quadrature phase modulator configured to quadrature phase modulate the analog baseband signal to output a modulated high frequency signal; 비선형 특성을 가지며 상기 직각위상 변조기에 의해 생성된 고주파신호를 전력증폭하여 출력하는 전력증폭기와,A power amplifier having a nonlinear characteristic and amplifying and outputting a high frequency signal generated by the quadrature modulator; 상기 전력증폭기로부터 출력되는 신호를 외부로 방사하는 안테나와,An antenna radiating the signal output from the power amplifier to the outside; 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 커플링하는 커플러와,A coupler coupling a portion of the output of the power amplifier, 상기 커플러에 의해 커플링된 상기 전력증폭기의 출력의 일부를 직각위상 복조하여 복조된 아날로그 기저대역신호로 출력하는 직각위상 복조기와,A quadrature phase demodulator configured to quadrature demodulate a part of an output of the power amplifier coupled by the coupler to output a demodulated analog baseband signal; 상기 직각위상 복조기로부터 출력된 아날로그 기저대역신호를 디지털 기저대역신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와,An analog / digital converter for converting the analog baseband signal output from the quadrature demodulator into a digital baseband signal; 송신을 위한 신호를 디지털 성형필터링하여 디지털 기저대역신호로 출력하는 디지털 성형필터와,A digital shaping filter for digitally filtering the signal for transmission and outputting the digital baseband signal; 상기 디지털 성형필터의 출력을 역다중화하여 출력하는 제1역다중화기와,A first demultiplexer for demultiplexing and outputting the output of the digital shaping filter; 상기 아날로그/디지털 변환기의 출력을 역다중화하여 출력하는 제2역다중화기와,A second demultiplexer for demultiplexing and outputting the output of the analog / digital converter; 상기 제1역다중화기의 출력을 지연시켜 출력하는 지연부와,A delay unit for delaying and outputting the output of the first demultiplexer; 상기 지연부의 출력과 상기 제2역다중화기의 출력을 비교하여 그 비교결과에 따른 에러신호를 출력하는 비교기와,A comparator for comparing the output of the delay unit with the output of the second demultiplexer and outputting an error signal according to the comparison result; 상기 제1역다중화기의 출력을 입력으로 하는 다수의 디지털신호프로세서들이 병렬로 연결되어 있으며 각각이 상기 제1역다중화기의 출력을 상기 에러신호에 따라 사전왜곡시켜 출력함으로써 상기 직각위상 변조기에 의해 생성된 고주파신호가 상기 전력증폭기를 통과할 때 갖게 되는 비선형 특성을 제거하는 하나의 디지털신호프로세서 블록과,A plurality of digital signal processors having an output of the first demultiplexer are connected in parallel, each of which is generated by the quadrature phase modulator by predistorting and outputting the output of the first demultiplexer according to the error signal. A digital signal processor block for removing the nonlinear characteristics that a high frequency signal has when passing through the power amplifier; 상기 디지털신호프로세서 블록의 출력을 다중화하는 다중화기와,A multiplexer for multiplexing the output of the digital signal processor block; 상기 다중화기의 출력과 상기 디지털 성형필터의 출력을 벡터적으로 곱하여 그 곱셈결과를 상기 디지털/아날로그 변환기로 출력하는 벡터 곱셈기로 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.And a vector multiplier for multiplying the output of the multiplexer by the output of the digital shaping filter and outputting the multiplication result to the digital / analog converter. 제8항에 있어서, 상기 각 디지털신호프로세서는,The method of claim 8, wherein each of the digital signal processor, 다수의 어드레스를 가지고 있으며 상기 디지털 기저대역신호에 의해 결정되는 어드레스 영역에 상기 비교기의 출력을 상기 디지털 기저대역신호를 사전왜곡시키기 위한 사전왜곡값으로 저장하는 사전왜곡 룩업테이블과,A predistortion lookup table having a plurality of addresses and storing the output of the comparator in a predistortion value for predistorting the digital baseband signal in an address region determined by the digital baseband signal; 상기 디지털 기저대역신호와 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장된 사전왜곡값을 곱하여 그 곱셈결과를 상기 디지털/아날로그 변환기로 인가하는 곱셈기를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.And a multiplier for multiplying the digital baseband signal by a predistortion value stored in the predistortion lookup table and applying the multiplication result to the digital / analog converter. 제9항에 있어서, 상기 각 디지털신호프로세서는, 이전에 결정되어 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장된 사전왜곡값과 상기 비교기의 출력을 가산하여 그 가산결과를 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장될 에러신호의 값으로 출력하는 가산기를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.10. The digital signal processor of claim 9, wherein each digital signal processor adds an output of the comparator and a predistortion value previously determined and stored in the predistortion lookup table, and adds the result of the error signal to be stored in the predistortion lookup table. And an adder for outputting the value. 제10항에 있어서, 상기 각 디지털신호프로세서는, 상기 비교기의 출력과 미리 결정되는 에러보정계수를 곱하여 그 곱셈결과를 상기 사전왜곡 룩업테이블에 저장될 에러신호의 값으로 출력하는 곱셈기를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.11. The digital signal processor of claim 10, wherein each digital signal processor further includes a multiplier that multiplies an output of the comparator by a predetermined error correction coefficient and outputs a multiplication result as a value of an error signal to be stored in the predistortion lookup table. Linearization device, characterized in that made. 제9항 내지 제11항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디지털 기저대역신호를 사전왜곡시키기 위한 사전왜곡값을 상기 사전왜곡 룩업테이블로부터 결정할 시 상기 디지털 기저대역신호를 상기 사전왜곡값을 결정할 상기 사전왜곡 룩업테이블의 어드레스 영역을 나타내는 어드레스로서 생성하는 어드레스 생성기를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 선형화 장치.The dictionary according to any one of claims 9 to 11, wherein the predetermined value for determining the predistortion value is determined when the predistortion value for predistorting the digital baseband signal is determined from the predistortion lookup table. And an address generator for generating as an address indicating an address area of the distortion lookup table.
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