KR20010021357A - 자동 프리디스토션 시스템을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

자동 프리디스토션 시스템을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

처리 회로에 의해 발생된 왜곡을 실질적으로 제거하기 위한 방법 및 장치는 상기 왜곡들이 상기 처리 회로와 유사한 특성들을 가진 제 1회로에 의해 발생되는 곳에서 변경되고, 상기 변경된 왜곡은 상기 처리 회로에 인가된다. 제 1 회로에 의해 발생된 상기 왜곡은 상기 처리 회로에 의해 발생된 왜곡으로부터 얻은 정보를 바탕으로 하여 변경된다. 상기 변경된 왜곡은, 처리 회로에 인가될 때, 처리 회로에 의해 발생된 왜곡들과 파괴적으로 결합한다.

Description

자동 프리디스토션 시스템을 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for an automatic predistortion system}
본 발명은 일반적으로 프리디스토션에 관한 것으로서, 특히, 처리 회로를 위한 자동 프리디스토션 시스템에 관한 것이다. 신호들이 (예를 들어, 전기의, 광학의) 회로들에 적용될 때, 그 회로들에 의해 처리되는 결과로서, 종종 왜곡된다. 상기 왜곡은 어떻게든 상기 인가된 신호들에 추가되거나 결합된 이들 처리 회로들에 의해 발생되는 어떤 원하지 않는 신호들을 포함한다. 처리 회로에 의해 발생된 왜곡을 실질적으로 상쇄하기 위한 잘 알려진 기술은 처리 회로에 의해 발생된 왜곡을 실질적으로 줄이기 위해 상기 처리 회로에 연결된 적어도 두 개의 피드포워드 루프들(feedforward loop)을 가지는 피드포워드 제어 시스템이다. 상기 기술에 대한 주요 문제는 피드포워드 제어 루프들의 자신의 분리 세트를 요구하며, 그러므로, 상기 제어 시스템의 복잡성이 다수의 처리 회로들을 요구하는 어플리케이션을 위해 현저하게 증가한다는 것이다. 게다가, 상기 피드포워드 시스템들은 회로들이 회로가 처리회로에 의해 발생되는 왜곡을 줄이기 위해 상기 피드포워드 루프들의 제어 신호들과 정보를 제공하는 각각의 피드포워드 루프들을 위해 결합된 회로를 종종 필요로 한다. 즉, 이것은 상기 제어 시스템의 복잡성을 증가시킨다. 또한, 상기 결합된 회로는 종종 상기 처리 회로에 인가된 안내 신호들을 이용하고, 상기 정보가 상기 처리된 안내 신호로부터 얻어진다. 상기 안내 신호는 종종 상기 처리 회로에 인가된 신호들을 방해하며, 그러므로, 훨씬 더 많은 회로들이 상기 안내 신호의 발생(generation)과 적절한 인가(application)를 제어하는데 필요된다.
그러므로, 필요 되는 것은 상대적으로 낮은 복잡성이며, 하나 또는 다수의 처리 회로들에 의해서 발생되는 왜곡을 실질적으로 줄일수 있는 시스템이다.
본 발명은 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생되는 왜곡을 실질적으로 줄이기 위한 방법과 장치를 제공한다. 본 발명은 상기 적어도 하나의 처리 회로와 실질적으로 같은 물리적 특성들을 가지도록 형성되는 제 1회로를 포함하는 자동 프리디스토션 시스템으로 형성된다. 그러므로, 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생되는 왜곡에 매우 유사한 제 1회로에 의해 발생된 왜곡은 제 1회로에 연결된 제 1피드포워드 루프에 의해 고립된다. 제 1피드포워드 루프, 제 1회로, 및 상기 적어도 하나의 처리 회로와 연결된 제 2피드포워드 루프는 상기 고립된 왜곡을 변경하는데 사용된다. 제 1회로, 상기 피드포워드 루프들, 및 적어도 하나의 처리 회로와 연결된 스캐닝(scanning) 회로는 상기 고립된 왜곡을 변경하는데 이용되는 정보를 획득하도록 형성된다. 상기 변경 및 고립된 왜곡이 상기 적어도 하나의 처리 회로에 인가될 때, 상기 변경 및 고립된 왜곡은 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생된 왜곡과 파괴적으로 결합하여, 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생되는 왜곡을 실질적으로 줄이도록, 상기 정보는 상기 자동 프리디스토션 시스템에 인가된 신호의 사이드 밴드(side band)로부터 획득되고, 상기 프리디스토션 시스템의 출력에 나타난다.
도 1은 본 발명의 자동 프리디스토션 시스템을 보여주는 도.
도 2A는 본 발명의 상기 자동 프리디스토션 시스템에 인가된 신호의 스펙트럼(spetrum)을 도시하는 도.
도 2B는 본 발명의 상기 프리디스토션 시스템의 출력에 상기 인가된 신호의 스펙트럼을 도시하는 도.
도 2C는 도 2B의 좌측 사이드 밴드, 스캐닝 회로의 스캐닝 경로, 및 귀환 경로를 도시하는 도.
도 2D는 도 2B의 우측 사이드 밴드, 스캐닝 회로의 스캐닝 경로, 및 귀환 경로를 도시하는 도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
104 : 이득/위상 회로 1 110 : 널 회로
111 : 로그 증폭기 182 : 스프리터 회로
130A-130H : 병렬 처리 회로들
도 1에 관해 설명하면, 본 발명의 자동 프리디스토션 시스템을 보여준다. 처리 회로들(130A-130H)은 병렬로 연결된 증폭기들로 보여진다. 상기 처리 회로 및 여기에서 설명된 모든 다른 회로들은 어떤 한가지 또는 다양한 기술들(예를 들어, 전기적, 전자적, 광학적)의 조합으로부터 회로의 어떤 형태(어떤 방법으로 결합된)가 될 수 있다는 것은 쉽사리 이해될 것이다. 설명의 용이함을 위해, 처리 회로들(130A-130H)은 무선 통신 시스템들과 같이 통신 시스템에서 예로 사용되어지는 무선 주파수(RF) 전기 증폭기들이다. 또한, 토론의 용이함을 위해, 제 1회로(108) 또한, RF 증폭기 회로이다. 제 1회로(108)에 의해 발생된 상기 왜곡은 루프 1에 의해 점 A에 고립된다. 상기 고립된 왜곡은 상기 처리 회로들에 인가되는 신호의 사이드 밴드로부터 수신된 정보에 바탕을 둔 그러한 고립된 왜곡을 변경하는 루프 2에 인가된다. 변경 및 고립된 왜곡이 처리 회로들(130A-130H)에 연결된 상기 병렬 회로에 인가될 때, 그것은 상기 처리 회로들에 의해서 발생되는 왜곡과 파괴적으로 결합하여, 처리 회로들에 의해 발생된 상기 왜곡을 실질적으로 줄인다.
제 1회로(108)는 각각의 상기 처리 회로들(130A-130H)과 같은 물리적 특성들을 가진다. 즉, 제 1회로(108)는 상기 처리 회로들을 디자인하는데 사용되는 요소들에 대한 동작과 물리적 구성 면에서 실질적으로 동일한 요소들로 구성된다. 예를 들어, 반도체 회로 제조를 위해, 제 1회로(108)와 처리 회로들(130A-130H)은 같은 반도체 판 재료로부터 구성된다. 이 회로들의 거의 동일한 물리학적 및 동작상의 특성들 때문에, 그들은 매우 유사한 왜곡 신호들을 발생할 것이다.
루프 1은 다음 방법으로 제 1회로(108)에 의해 발생되는 상기 왜곡을 고립시킨다. 스프리터(splitter)(102)에 인가된 신호는 경로(103 및 127)에서 복제된다. 스프리터(102)는 루프 1로 불리는 피드포워드 루프의 일부이며, 이는 스프리터(102) 외에도 이득/위상 회로(104), 증폭기(106), 제 1회로(108), 커플러(coupler)(124), 커플러(112), 및 지연(delay) 회로(126)를 포함한다. 이득/위상 회로(104)는 이득/위상 회로의 제어 입력들에 인가되는 제어 신호들에 바탕을 둔 입력에 인가되는 신호의 진폭 및 위상을 변경하고, 적어도 하나의 입력, 제어 입력들, 및 적어도 하나의 출력을 갖는 임의의 잘 알려진 회로이다. 커플러들(112 및 124)은 적어도 하나의 입력과 적어도 하나의 출력을 가지며, 출력이 적어도 하나의 입력에 인가되는 신호들의 대수적 조합의 적어도 일부분인 임의의 잘 알려진 회로이다. 지연 회로(126)는 적어도 하나의 입력 및 적어도 하나의 출력을 가지고, 적어도 하나의 입력에 인가되는 신호들이 어떤 양만큼의 시간에 의해 지연되는 적어도 하나의 출력에 나타나는 임의의 잘 알려진 회로이다.
경로(103)의 입력 신호는 이득/위상 회로(104)에 인가된다. 이득/위상 회로(104)의 출력은 출력이 제 1회로(108)에 인가되는 증폭기(106)에 인가된다. 제 1회로(108)의 출력의 일부분(상기 인가된 신호와 제 1 회로(108)에 의해 발생된 왜곡을 포함하는)은 커플러(112)로부터 얻어지고, 커플러(124)에서 입력 신호(경로 (125)에서의 신호)의 지연된 신호와 결합된다. 경로(127)에서의 입력 신호(커플러(124)에 대한)는 경로(125)에서의 입력 신호가 경로(113)에서의 입력 신호와 실질적으로 같은 지연을 겪도록 지연 회로(126)에 의해 지연된다. 커플러(124)의 출력의 한 부분은 커플러(116)를 경유하여 획득되고, 로그(Log) 증폭기(111)에서 제공된다. 로그 증폭기(111)은 신호의 상기 진폭의 평균치를 제공하는 임의의 잘 알려진 회로이다. 로그 증폭기(111)의 상기 출력은 이득 위상 회로(104)를 위해 제어 신호를 발생시키는 널(Null) 회로(110)에 인가된다. 널 회로(110)는 신호의 특성들을 이득 위상 회로(104)에 인가되는 제어 신호들로 변환시키는 임의의 잘 알려진 회로이다. 널 회로(110)에 의해 발생된 제어 신호들은 경로(113)에 나타난 입력 신호가 실질적으로 경로(125)에 나타난 상기 입력 신호의 역(실질적으로, 진폭은 동일하지만, 180°+/-1°의 위상 차가 있음)이 되도록 이득/위상 회로(104)로 하여금 상기 인가된 입력 신호를 변경하게 한다. 상기 두 입력 신호들이 커플러(124)에 의해 결합될 때, 그들은 서로 실질적으로 상쇄하여 점 A에서 제 1회로(108)에 의해 발생된 어떤 왜곡 신호들을 남긴다. 그러므로, 루프 1은 점 A에서 제 1회로(108)에 의해 발생된 왜곡을 고립시키는데 이바지한다. 점 A에서 고립된 왜곡은 경로(117)에 나타난 왜곡이 처리 회로들에 의해 발생된 왜곡과 파괴적으로 결합하도록 이득/위상 회로(112)와 증폭기(120)에 의해 변경된다. 이득/위상 회로(112)와 증폭기(120)는 본 발명의 자동 프리디스토션 시스템에 인가되는 신호들로부터의 정보에 바탕을 둔 고립된 왜곡을 변경시킨다.
처리 회로들(130A-130H)에 의한 처리를 위해 상기 자동 프리디스토션 시스템에 인가된 신호는 어떤 대역폭을 갖는다. 상기 신호의 대역폭은 상기 신호의 주파수 성분들이 위치된 주파수 범위로 정의된다. 도 2A을 참조하면, 본 발명의 자동 프리디스토션 시스템에 대한 입력 신호(즉, 스프리터(182)에 대한 입력)의 스펙트럼 또는 주파수 응답을 보여준다. 도 2A로부터 상기 대역폭은 진폭 A를 갖는 신호의 주파수 성분들 내에 하위 주파수 fL과 상위 주파수 fU사이의 주파수들의 범위에 있다. fO는 중심 주파수로 알려져 있다. 그러므로, 상기 신호의 대역폭은 fU부터 fL까지이다. 병렬 연결된 증폭기들에 의해 처리된 후의 신호는 도 2B에 의해 묘사된 스펙트럼을 갖는다.
도 2B에서, 상기 프리디스토션 시스템의 출력에 상기 신호의 스펙트럼은 세 부분, 즉, 상기 신호 스펙트럼(200)과 사이드 밴드(204 및 202)들을 가진다. 각 사이드 밴드는 상기 인가된 신호의 대역폭 외부에 위치된 스펙트럼이다. 상기 사이드 밴드들이, 그러한 왜곡이 도 2A에 보여지는 원래 신호에 존재하지 않았던 것과 같이, 상기 처리 회로들에 의해 발생된 왜곡의 명시라는 것은 잘 알려져 있다. 그러므로, 상기 처리 회로들에 의해 발생된 왜곡에 대한 정보는 상기 사이드 밴드들로부터 획득되어질 수 있다. 게다가, 상기 왜곡이 대칭이라는 것도 알려져 있다. 즉, 사이드 밴드(204)는 사이드 밴드(202)와 같은 왜곡 정보를 갖는다.
도 1로 되돌아가서 설명하면, 병렬 연결된 처리 회로들(130A-130H)의 출력 신호는 경로(135)에 나타나고, 도 2B에 의해 묘사되는 스펙트럼을 갖는다. 주파수들 f1및 f2에 의해 경계된 더 넓은 대역폭이 처리 회로들(130A-130H)의 대역폭 및 제 1회로(108)의 대역폭을 나타내는 것이 주목되어야 한다. 본 발명의 프리디스토션 시스템은 게다가 상기 처리 회로에 의해 발생되는 왜곡에 관한 정보를 획득하는데 사용되는 스캐닝 회로를 포함한다. 상기 스캐닝 회로의 성분들 및 그들의 상호 관계들은 아래에서 토의된다. 스캐닝 회로의 동작은 도 2C 및 2D을 참조하여 가장 잘 묘사된다.
이제, 도 2C에 관해 설명하면, 상기 스캐닝 회로는 주파수들 f1및 f2에 의해 경계된 주파수 범위를 스캔한다. 상기 주파수 범위(f1-f2)는 세 영역, 즉, 영역 x, 영역 y, 영역 z를 갖는다. 영역 x는 주파수들 f1및 fL에 의해 경계된다. 영역 y는 주파수들 fL및 fU에 의해 경계된다. 영역 z는 주파수들 fU및 f2에 의해 경계된다. 상기 스캐닝 회로는 경로(208)에 의해 보여지는 방법으로 상기 세 영역들을 스캔한다. 특히, 상기 스캐닝 회로는 경로(208)에 의해 보여지는 것처럼 f1에서 출발하여, 영역 x, 영역 y, 최종적으로 영역 z를 통해 우측 방향으로 스캔한다. 상기 스캔 회로가 주파수 f2에 도달했을 때, 같은 순서로 다시 세 영역들을 스캔하기 위해서 f1으로 리셋(reset)한다. 귀환 경로(206)는 세 영역을 스캔한 후, 상기 스캐닝 회로들은 f1에 자체적으로 리셋한다는 것을 가리키는 파선으로 보여진다. 상기 스캐닝 회로는 신호가 상기 프리디스토션 시스템에 인가될 때까지, 위에서 설명된 방법으로 스캔한다.
대역폭 fU-fL을 가지는 신호가 상기 프리디스토션 시스템에 인가될 때, 상기 스캐닝 회로는 신호의 존재를 탐지하고, 정해진 양의 시간동안 백워드(역방향)으로 스캔하며, 스윕 수신기(Sweep receiver)(138)에 의해 받은 신호들의 평균치를(타이머 인티그레이터(Timer Integrator)(142)를 사용하여) 취한다. 그리고 나서, 상기 스캐닝 회로는 fL을 향해 포워드 스캔하고, 만일 상기 인가된 회로가 여전히 존재한다면, 상기 스캐닝 회로는 사이드 밴드의 전체 또는 일부를 스캐닝 할 정해진 양의 시간동안 fL로부터 거꾸로 스캔한다. 상기 스캔된 사이드 밴드(204)의 양은 스윕 율에 의존한다. 스캐닝 사이드 밴드(204)는 상기 스캐닝 회로가 왜곡 정보를 획득하는 것을 허용한다. 이제 도 2D에 관해 설명하면, 상기 스캐닝 회로는 또한 경로(212)에서 보여지는 것처럼 주파수 f2를 출발하여, 영역 z, 영역 y, 최종적으로 영역 x를 통해 오른쪽에서 왼쪽으로 스캔하기 위해 디자인 될 수 있다. 귀환 경로(210)는 상기 스캐닝 회로가 상기 세 영역들을 스캔한 후, f2후에 자체적으로 리셋한다는 것을 나타내는 파선으로 보여진다. 신호가 상기 자동 프리디스토션에 인가될 때, 상기 스캐닝 회로는 신호의 존재를 탐지하고, 타이머 인티그레이터(142)를 가지는 스윕 수신기(138)에 의해 수용되는 신호들의 평균치를 취하는 정해진 양의 시간동안 포워드(역방향) 스캔한다. 그리고 나서, 만일 상기 인가된 신호가 여전히 존재한다면, 스캐닝 회로는 상기 fU로 백워드하고, 상기 스캐닝 회로가 일부 또는 전체 사이드 밴드(202)를 스캔하여 정해진 양의 시간동안 포워드로 스캔한다. 상기 스캔된 사이드 밴드(202)의 양은 스윕 율에 의존한다. 스캐닝 사이드 밴드(202)는 상기 스캐닝 회로가 왜곡 정보를 획득하는 것을 허용한다. 상기 사이드 밴드들(202 및 204)은 대칭적이며, 같은 왜곡 정보를 포함하기 때문에, 상기 스캐닝 회로는 상기 왜곡 정보를 획득하기 위해 상기 사이드 밴드들 중 단지 하나만을 스캔할 필요가 있다는 것이 주목되어야 한다.
도 1로 되돌아가서 설명하면, 상기 스캐닝 회로는 스윕 수신기들(146 및 138)에 연결된 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator(VCO))(144)를 포함한다. 게다가, 상기 스캐닝 회로는 로그 증폭기들(138, 140), 신호 탐지기(150), 및 타이머 인티그레이터(142)를 포함한다. VCO(144)는 인가된 여러 가지 전압에 비례하는 발진 주파수를 가지는 표준 변화 전압 제어형 발진기이다. 통상적으로, 램프(ramp) 신호 발생기(보여지지 않음)가 VCO에 적용되어 그러한 회로로 하여금 연속적인 방법으로 주파수들의 범위를 출력하고, 그리고, 어떤 말단 주파수에 도달할 때, 그것의 출발 주파수로 돌아가게 한다. 상기 스윕 수신기들은 중심 주파수들이 발진 회로의 출력에 바탕을 두고 변경될 수 있는 전형적인 필터들이다. 전체 주파수 스윕 범위(즉, f1에서 f2)를 통한 스윕 수신기들의 대역폭은 6kHz가 바람직하다. 상기 스윕 타임은 가급적으로 1 msec. 내지 10 msec.의 범위에 있다. 그러므로, 상기 스캐닝 회로는 특정한 스윕 율에서 f1에서 f2까지 스캔하는 6kHz 윈도우(window)를 갖는다. 상기 스윕 율(통상적으로 Hz/sec.로 측정되는)은 스캔된 주파수들의 범위와 그러한 주파수 범위를 스캔하는데 걸리는 시간의 양의 비로써 정의된다. 스윕 수신기(146)는 상기 프리디스토션 시스템의 입력(즉, 스프리터(182)의 입력)을 스윕하고, 스윕 수신기(138)는 상기 프리디스토션 시스템(즉, 경로(135))의 출력을 스윕한다.
단지 토의를 위하여, 상기 스캐닝 회로는 신호가 본 발명 상기 프리디스토션 시스템의 입력에 인가될 때, 처리 회로들(130A-130H)에 의해 발생된 왜곡에 대한 정보를 수신하는 동안 영역 x를 스캔하기 위해 디자인 되는 것으로 가정한다. 상기 스캐닝 회로는 도 2C에 보여진 것처럼, 경로(208)를 따라 주파수 f1에서 스캔하기 시작한다. 다시 도 1에 관해 설명하면, 상기 스캐닝 동작은 발진 주파수가 연속적인 패션(fashion)에서, 그리고, 특정한 스윕 율에서 증가되는 주파수 f1에서 발진하는 VCO(144)를 포함한다. 스윕 수신기들(146 및 138)은 그들이 VCO(144)의 발진 주파수에 동조되도록 VCO(144)에 연결된다. 그러므로, VCO(144)가 그것의 발진 주파수(주파수 f1에서 시작하는)를 증가시키는 비율은 스윕 수신기들(146 및 138)이 본 발명의 상기 자동 프리디스토션 시스템의 상기 입력 및 출력 각각을 스윕(또는 스캔)하는 비율이다.
스윕 수신기들이 상기 주파수 영역들을 가로지를 때, 그들은 스윕되고 있는 주파수 영역에 존재하는 신호들을 수신한다. 스윕 수신기(146)를 위해, 본 발명 상기 프리디스토션 시스템의 입력에서 탐지된 신호들은 로그 증폭기(148)에 인가된다. 스윕 수신기(138)를 위해, 본 발명 프리디스토션 시스템의 출력에서 탐지된 신호들은 로그 증폭기(140)에 인가된다. 로그 증폭기(148)의 출력은 입력 신호가 어떤 임계값보다 높다는 것을 지시하기 위한 '탐지 에너지' 신호를 발생시키는 신호 탐지기(150)에 인가된다. 상기 임계값은 신호의 특정 레벨 또는 진폭이 상기 프리디스토션 시스템의 입력에 존재할 때, 상기 신호는 스윕 수신기(146)에 의해 수신되고, 로그 증폭기(146)에 의해 처리되며, 타이머 인티그레이터(142)에 '탐지 에너지' 신호를 보내는 신호 탐지기(152)에 의해 탐지되도록 설정된다.
신호 탐지기(150)은 또한 경로(154)를 경유하여 VCO(144)에 또 다른 '탐지 에너지' 신호(경로(152)상의 상기 신호처럼 같은 포맷(format)으로 될 수 있거나 또는 그렇지않은)를 보내 VCO 발진 주파수로 하여금 정해진 양의 시간동안 역방향으로 스윕핑하기 시작하게 한다. 신호 탐지기(150)로부터 상기 '탐지 에너지' 신호 수신에서, 타이머 인티그레이터(142)는 VCO(144)에 경로(156)를 경유하여 '스윕율/범위' 신호를 발생시킨다. 상기 스윕 율/범위 신호는 VCO(144)(그리고, 스윕 여과기(138))로 하여금 어떤 스윕 율에서 영역 x 또는 그것의 일부분을 스윕 또는 스캔하게 한다. 이 점에서, 스윕 수신기(138)는 본 발명 상기 프리디스토션 시스템의 출력(즉, 경로(135))에 존재하는 신호들을 수신한다. 상기 수신된 신호들은 출력이 타이머 인티그레이터(142)에 인가된 로그 증폭기(140)에 인가된다. 타이머 인티그레이터(142)는 잘 알려진 방법으로 실행된 평균 회로이다. 즉, 타이머 인티그레이터(142)는 그것의 입력의 특성들(예를 들어, 진폭, 위상)의 상기 평균(예를 들어, 통계 평균, 가중 평균, 대수 평균)을 취한다. 타이머 인티그레이터(142)의 상기 출력은 널 회로(119)에 인가된다.
널 회로(119)는 이득 위상 회로(122)에 인가된 신호들을 제어하기 위한 그것의 입력에 인가된 신호의 특성들을 전환하는 어떤 잘 알려진 회로이다. 이득 위상 회로(122)는 그것의 입력에 나타나는 신호의 이득 및/또는 위상을 변경하기 위해 형성된다. 그러므로, 점 A에 상기 고립된 왜곡 신호가 널 회로(119)에 의해 발생된 제어 신호들대로 변경된다.
널 회로(119)는 점 A에서의 상기 왜곡이 이득 위상 회로(122), 증폭기(120)에 의해 처리되고, 경로(115)에 나타난 신호와 결합된(결합기(130)로) 후, 경로(117)에서 왜곡 신호의 결과가 실질적으로 병렬 연결된 처리 회로들(130A-130H)(결합기 (130) 및 스프리터(128)를 경유하여)에 의해 발생된 왜곡의 역(즉, 실질적으로 진폭은 동일하지만, 180°+/-1°의 위상 차가 있음)이 되기 위해서 변경되도록 제어 신호들을 발생시키기 위해 구성된다. 그러므로, 상기 변경 및 고립된 왜곡이 병렬 연결된 처리 회로들(130A-130H)에 인가될 때, 경로(135)에 나타난 상기 처리 회로 왜곡이 실질적으로 감소되기 위해서 그러한 처리 회로들에 의해 발생된 상기 왜곡과 파괴적으로 결합한다.
병렬 연결된 처리 회로들에 의해 발생된 상기 왜곡들이 전체적으로 제거되지는 않기 때문에, 경로(135)에 나타나는 상기 신호는 몇몇 잔여 처리 회로 왜곡을 포함한다. 경로(135)에 나타난 신호의 일부분(즉, 잔여 처리 회로 왜곡을 포함하는 상기 프리디스토션 시스템의 출력 신호 및 입력 신호)은 경로(166)를 경유하여 디퍼런스(difference) 회로(136)에 연결된다. 경로(162)에 나타난 상기 신호가 지연 회로(160)에 의해 지연된 입력 신호(스프리터(182), 경로(174), 스프리터(172) 및 경로(170)를 통해)의 복제라는 것에 주목하라. 지연 회로(160)에 의해 제공된 지연은 스프리터(182), 이득 위상 회로(180), 루프 1, 루프 2, 스프리터(128), 병렬 연결된 처리 회로들(130A-130H), 결합기(132), 커플러(134), 경로(166)를 통해 전파된 후의 입력 신호에 의해 경험된 지연이 실질적으로 스프리터(182), 경로(174), 스프리터(172), 경로(170) 및 경로(162)를 통한 입력 신호에 의해 경험된 상기 지연과 동일하도록 한 것이다. 결합기들(130 및 132)이 그것의 출력에 나타난 신호가 그것의 입력들에 인가된 신호들의 조합(예를 들어, 대수적 합)인 어떤 잘 알려진 회로라는 것에 주목하라.
차(difference) 회로(136)는 경로(166)(입력 신호 + 잔여 왜곡)에서의 상기 신호와 경로(162)(입력 신호)에서의 상기 신호 사이의 차이(즉, 대수적 차이)를 발생시킨다. 상기 차 신호의 결과는 경로(137)을 경유하여 스윕 수신기(138)에 인가되고, 경로(158)에 나타난다. 대수적 항으로 나타내면: 경로들(166 및 162)에서의 입력 신호들이 진폭 및 위상에서 동일하다고 가정될 때, (경로(166)에서의 입력 신호 + 잔여 왜곡) - (경로(162)에서의 입력 신호) = 잔여 왜곡. 실제적인 회로들에서는, 경로들(137 및 158)에서의 잔여 입력 신호 또한 있다. 경로(137)에서의 잔여 입력 신호는 수신기가 영역 x를 스캐닝 하기 때문에, 스윕 수신기(138)에 의해 여과되며, 영역 x는 인가된 입력 신호의 상기 주파수 밴드 외부에 있다. 스윕 수신기(138), 및 로그 증폭기(140), 타이머 인티그레이터(142), 및 경로(137)에서의 상기 잔여 왜곡은 상기 잔여 왜곡을 감소시키기 위한 제어 회로들을 발생시키는 널 회로(119)에 의해 탐지된다.
경로(158)(즉, 잔여 왜곡 및 잔여 입력 신호)에서의 상기 신호는 로그 증폭기(176), 널 회로(178), 및 이득 위상 회로(180)에 인가된다. 경로(158)에 나타난 상기 잔여 왜곡이 진폭 면에서 상기 잔여 입력 신호보다 상대적으로 상당히 작기 때문에, 로그 증폭기(176)는 사실상 단지 상기 잔여 입력 신호만 탐지할 것이다. 상기 잔여 입력 신호는 처리 회로들에 대한 인가 이전의 입력 신호와 상기 처리 회로들에 의해 처리된 후의 입력 신호 사이의 차이를 나타낸다. 널 회로(178)에 의해 발생된 제어 신호들은 이득 위상 회로(180)가 스프리터(102)에 인가된 신호의 상기 진폭이 상대적으로 일정하게 남아있도록 경로(175)를 경유하여 인가된 상기 입력 신호의 진폭 및 위상을 조정하도록 한다. 그러므로, 경로(166)을 거쳐 경로(158)(디퍼런스 회로(136)을 경유한)을 거쳐 로그 증폭기(176)을 거치는 널 회로(178)는 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, AGC) 회로를 나타낸다. 상기 AGC 회로는 루프 1에 인가된 상기 신호의 진폭을 조정함에 의해 상기 출력 신호의 진폭을 상대적으로 일정하게 유지하려고 시도한다.
감쇠기(109)(예를 들면, 가변 저항)는 입력 신호가 병렬 연결된 회로들 (130A-130H)에 인가되도록 제 1회로(108)의 출력부에 제공된다. 감쇠기(109)가 경로(117)에서의 상기 입력 신호를 감소시키기 위해 작동될 때, 본 발명의 상기 프리디스토션 시스템의 AGC 회로는, 일정 레벨에서 출력 신호의 진폭을 유지하기 위하여, 이득 위상 회로(180)를 경유하여 상기 인가된 입력 신호를 증폭하여, 그 결과 제 1회로에서 상대적으로 더 큰 에너지 또는 힘으로 신호를 처리한다. 제 1회로(108)에 인가된 상기 입력 신호의 상대적으로 더 큰 에너지 때문에, 제 1회로(108)에 의해 발생된 왜곡은 병렬 연결된 처리 회로들(130A-130H)에 의해 발생된 왜곡에 더 근접하여 관련되거나 더 근접하여 추적할 것이다. 그러므로, 처리 회로들(130A-130H)과 제 1회로(108)에 의해 발생된 각각의 왜곡들이 더 근접하여 관련될 것이기 때문에, 그러한 왜곡들은 위에서 설명되어진 것처럼 실제적으로 서로서로 상쇄시키는데 사용될 수 있다. 그러므로, 감쇠기(108)는 상기 처리 회로들에 의해 발생된 상기 왜곡들을 감소시키는데 사용된다.
본 발명은 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생되는 왜곡을 실질적으로 줄이기 위한 방법과 장치를 제공한다. 본 발명은 상기 적어도 하나의 처리 회로와 실질적으로 같은 물리적 특성들을 가지도록 형성되는 제 1회로를 포함하는 자동 프리디스토션 시스템으로 형성된다. 그러므로, 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생되는 왜곡에 매우 유사한 제 1회로에 의해 발생된 왜곡은 제 1회로에 연결된 제 1피드포워드 루프에 의해 고립된다. 제 1피드포워드 루프, 제 1회로, 및 상기 적어도 하나의 처리 회로와 연결된 제 2피드포워드 루프는 상기 고립된 왜곡을 변경하는데 사용된다. 제 1회로, 상기 피드포워드 루프들, 및 적어도 하나의 처리 회로와 연결된 스캐닝(scanning) 회로는 상기 고립된 왜곡을 변경하는데 이용되는 정보를 획득하도록 형성된다. 상기 변경 및 고립된 왜곡이 상기 적어도 하나의 처리 회로에 인가될 때, 상기 변경 및 고립된 왜곡은 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생된 왜곡과 파괴적으로 결합하여, 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생되는 왜곡을 실질적으로 줄이도록, 상기 정보는 상기 자동 프리디스토션 시스템에 인가된 신호의 사이드 밴드(side band)로부터 획득되고, 상기 프리디스토션 시스템의 출력에 나타난다.

Claims (17)

  1. 자동 프리디스토션 시스템에 있어서,
    제 1 회로와,
    적어도 하나의 입력 및 적어도 하나의 출력을 가지며, 상기 제 1 회로에 연결된 적어도 하나의 처리 회로와,
    상기 적어도 하나의 처리 회로 및 상기 제 1 회로에 연결되며, 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생된 왜곡에 대한 정보를 획득하기 위해, 그리고, 상기 제 1 회로에 의해 발생된 왜곡을 변경하기 위한 정보를 사용하기 위해 상기 적어도 하나의 처리 회로의 적어도 하나의 출력에 나타나는 상기 자동 프리디스토션 시스템에 인가된 신호들의 사이드 밴드를 스캔하는 스캐닝 회로로서, 상기 변경된 왜곡은 실질적으로 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생된 왜곡을 실질적으로 감소시키기 위해 상기 적어도 하나의 처리 회로의 상기 적어도 하나의 입력에 인가되는, 상기 스캐닝 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 회로는 제 1 피드포워드 루프 및 제 2 피드포워드 루프에 연결되며, 상기 제 1 피드포워드 루프는 상기 제 1 회로에 의해 발생된 왜곡을 고립시키는데 사용되고, 상기 제 2 피드포워드 루프는 상기 고립된 왜곡을 변경시키는데 사용되는 자동 프리디스토션 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 피드포워드 루프는 상기 스캐닝 회로에 의해 제공된 정보를 기초로 하는 상기 고립된 왜곡의 위상 및 진폭 특성을 변경시키기 위한 회로를 가지며, 상기 변경 및 고립된 왜곡은 상기 처리 회로의 적어도 하나의 입력으로 전달되는 자동 프리디스토션 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, AGC 회로가 상기 제 1 피드포워드 루프 및 상기 적어도 하나의 처리 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 정보가 상기 적어도 하나의 처리 회로에 의해 발생된 왜곡을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 감쇠기는 제 1 회로의 출력에 연결되고, 상기 감쇠기의 동작은 제 1 회로에 의해 발생된 상기 왜곡이 처리 회로에 의해 발생된 왜곡에 더 가깝게 매치되도록 허용하는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 제 1 회로 및 상기 처리 회로가 그들이 실질적으로 동일한 특성을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 제 1 회로 및 처리 회로가 파워 증폭기들인 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리 회로가 다수의 병렬 연결된 회로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 스캐닝 회로는
    상기 시스템에 인가된 신호들을 스캔하는 제 1 스윕 수신기(sweep receiver)와,
    상기 처리 회로의 상기 적어도 하나의 출력에 인가된 신호들의 사이드 밴드를 스캔하는 제 2 스윕 수신기, 및
    상기 제 1 및 제 2 스윕 수신기들에 연결된 스윕핑 오실레이터(sweeping oscillator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 인가된 신호들은 대역폭을 갖고, 상기 제 2 스윕 수신기가 상기 정보를 획득하기 위해 상기 인가된 신호들의 대역폭 외부에 스펙트럼이 위치된 주파수들의 범위를 스캔하는 점을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 스캐닝 회로가
    제 1 로그 증폭기를 경유하여 제 1 스윕 수신기에 연결된 신호 탐지기 회로, 및
    제 2로그 증폭기를 경유하여 제 2스윕 수신기에 연결된 타이머 인티그레이터 회로를 더 포함하며, 상기 타이머 인티그레이터 및 상기 신호 탐지기가 둘 다 상기 스윕 오실레이터에 연결된 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 신호 탐지기에 의해 상기 인가된 신호의 탐지시에, 상기 타이머 인티그레이터는 제 2 스윕 수신기로 하여금 상기 자동 프리디스토션 시스템에 인가된 신호의 사이드 밴드를 스캔하도록 하는 스윕 율/범위 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 스윕 수신기는 출력을 갖고, 상기 출력은 상기 신호 탐지기에 인가되어 상기 신호 탐지기가 상기 인가된 신호들을 탐지하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 자동 프리디스토션 시스템.
  15. 처리 회로에 연결된 제 1 회로 및 스캐닝 회로를 포함하는 프리디스토션 시스템의 부분인 상기 처리 회로에 의해 발생된 왜곡을 실질적으로 감소시키는 방법에 있어서,
    상기 제 1 회로에 의해 발생된 왜곡을 고립시키는 단계와,
    상기 스캐닝 회로로부터의 정보를 기초로 하여 상기 고립된 왜곡을 변경시키는 단계, 및
    상기 처리 회로에 상기 변경 및 고립된 왜곡을 인가하는 단계를 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 변경의 기초가 되는 정보가 상기 처리 회로에 의해 발생된 왜곡을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 고립된 왜곡을 변경시키는 단계는,
    상기 처리 회로에 의해 발생된 상기 왜곡이 위치되는 스펙트럼을 연속적으로 스캐닝 하는 단계와,
    상기 스캔된 스펙트럼으로부터 왜곡 정보를 획득하는 단계, 및
    상기 고립된 왜곡을 변경시키기 위해 상기 왜곡 정보를 사용하는 단계를 특징으로 하는 방법.
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