KR20030055003A

KR20030055003A - Ａｑｍ의 에러보상장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030055003A
Application number: KR1020010085444A
Authority: KR
Inventors: 문진섭; 김우식
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-02
Also published as: KR100429981B1; US7130357B2; CN1316807C; CN1430390A; US20030118126A1

Abstract

본 발명은 AQM 에러 보상장치 및 방법에 관한 것으로, 피이드백되는 I/Q디지탈데이터만으로 간편하게 에러를 측정하여 그 에러를 효율적으로 보상하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 디지털 입력 신호의 비선형 왜곡 특성과 반대의 특성을 가지도록 왜곡하는 전치 왜곡기(Predistorter)와; 상기 전치왜곡기에서 출력되는 I/Q디지탈신호를 입력받아 이를 에러보정신호만큼 미리 보상하여 출력하는 에러보상부와; 상기 에러보상부의 I/Q디지탈신호를 각기 I/Q아나로그신호로 변환하는 제1,제2 디지탈/아날로그변환기와; 상기 제1,제2 디지탈/아날로그변환기에서 출력되는 I/Q아나로그신호를 반송파의 주파수로 변조하는 변조부와; 상기 변조부의 출력신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력신호를 주파수 하향 변환하는 다운컨버터와; 상기 다운컨버터의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기와; 상기 아날로그/디지탈변환기의 디지탈신호를 복조하여 I/Q디지탈신호로 출력하는 복조기와; 상기 복조기의 I/Q디지탈신호를 이용하여 AQM에러보정신호를 계산한후,그 에러보정신호를 상기 에러보상부에 인가하는 디지탈신호처리부를 포함하여 구성한다.

Description

ＡＱＭ의 에러보상장치 및 방법{AQM ERROR COMPENSATION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 AQM의 에러보상장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 피이드백되는 I/Q디지탈데이터만으로 간편하게 에러를 측정하여 그 에러를 효율적으로 보상하도록 한 AQM에러 보상장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 대전력증폭기는 고주파신호를 증폭하여 기지국으로부터 공중으로 전달하는 중요한 부분으로, 전체 시스템의 비선형성에 가장 크게 영향을 미치는 부분이다.

이러한 전력증폭기의 비선형 특성을 개선시키는 방법에는 피드 포워드(Feed Forward)방식, 엔벌로프 피드백(Envelope Feedback)방식, 전치왜곡(Predistortion)방식등이 있는데, 이 중에서 성능에 비해 가격이 가장 저렴하고 보다 넓은 대역폭에서도 동작하는 선형화방식인 전치 왜곡 방식이 많이 사용된다.

상기 전치왜곡방식은, 전력증폭기의 비선형 왜곡특성과 반대로 입력신호를 미리 왜곡시켜 대전력증폭기의 입력으로 제공함으로서 선형성을 개선시킨다.

도1은 종래 AQM 에러보상장치의 구성을 보인 블록도로서,이에 도시된 바와같이, 디지털 입력 신호의 비선형 왜곡 특성과 반대의 특성을 가지도록 왜곡하는 전치 왜곡기(Predistorter)(1)와; 상기 전치왜곡기(1)에서 출력되는 I/Q디지탈신호를 입력받아 이를 에러보정신호만큼 미리 보상하여 출력하는 에러보상부(100)와; 상기 에러보상부(100)의 I/Q디지탈신호를 각기 I/Q아나로그신호로 변환하는 제1,제2 디지탈/아날로그변환기(2),(3)와; 상기 제1,제2 디지탈/아날로그변환기 (2),(3)에서 출력되는 I/Q아나로그신호를 반송파의 주파수로 변조하는 변조부(10)와; 상기 변조부(10)의 출력신호를 증폭하는 대전력증폭기(HPA)와; 상기 대전력증폭기(HPA)의 출력신호를 주파수 하향 변환하는 다운컨버터(300)와; 상기 다운컨버터(300)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기(203)와; 상기 아날로그/디지탈변환기(203)의 출력신호(Vfb)와 상기 전치왜곡기(1)에서 입력되는 I/Q기준신호 (Vref)를 이용하여 에러보정값을 추출한후, 그에 따른 에러보정신호를 상기 에러보상부(100)에 인가하는 제어부(204)로 구성한다.

상기 변조부(10)는 제1 디지털/아날로그 변환기(2)에서 출력되는 기저 대역의 I-신호를 국부발진기(LO)에서 출력되는 국부발진주파수신호와 곱셈하는 제1 곱셈기(11)와; 상기 국부발진기(LO)에서 출력되는 90도 위상변환된 국부발진주파수신호와 상기 제2 디지털/아날로그변환기(3)에서 출력되는 기저대역의 Q-신호를 곱셈하는 제2 곱셈기(12)와; 상기 제1,제2 곱셈기(1,2)의 출력신호를 합성하여 그에 따른 고주파신호를 출력하는 합성기(13)로 구성한다.

상기 에러보상부(100)는, 전치왜곡된 I-디지탈신호 (Id)를, 제1 이득보정신호(α)에 의해 이득 제어하는 제1 오피앰프 (101)와; 전치왜곡된 Q-디지탈신호(Qd)를, 제2 이득보정신호(β)에 의해 이득제어하는 제2 오피앰프(102)와; 상기 제2 오피앰프(102)의 출력신호를, 제1 위상보정신호(sinφ)에 의해 이득제어하는 제3 오피앰프(103)와; 상기 제2 오피앰프(102)의 출력신호를 제2 위상보정신호(cosφ)에 의해 이득제어하는 제4 오피앰프(105)와; 상기 제1 오피앰프(101)와 제3 오피앰프(103)의 출력신호를 덧셈하는 제1 덧셈기(104)와; 상기 제1 덧셈기(101)의 출력신호와 제1 오프셋신호(C1)를 덧셈하는 제2 덧셈기(106)와; 상기 제4 오피앰프(105)의 출력신호와 제2 오프셋신호(C2)를 덧셈하는 제3 덧셈기(107)로 구성하며, 이와같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 전치왜곡기(1)는, 디지털 입력 신호의 레벨을 조절하고, 그 레벨 조절된 디지털 입력 신호를 대전력 증폭기(HPA)의 비선형 왜곡 특성과 반대의 특성을 가지도록 왜곡하는 I/Q디지탈신호(Id)(Qd)를 에러보상부(100)에서 에러를 보정하여 제1,제2 디지털/아날로그변환기(2),(3)에 인가하는데, 상기 에러보상부(100)의 동작은 후술한다.

그러면, 제1 디지탈/아날로그변환기(2)는, 상기 I-디지탈신호(Id)를 입력받아 I-아나로그신호로 변환하여 변조부(10)에 인가하고, 제2 디지탈/아날로그변환기 (3)도 상기 Q-디지탈신호(Qd)를 입력받아 Q-아나로그신호로 변환하여 상기 변조부 (10)에 인가한다.

이에 따라, 상기 변조부(10)는 상기 제1,제2 디지탈/아날로그변환기(2),(3)에서 출력되는 I/Q 아나로그신호를 입력받아 이를 AQM 변조하여 반송파의 고주파신호로 출력한다.

즉, 상기 변조부(10)의 제1 곱셈기(11)는 상기 제1 디지털/아날로그 변환기에서 출력되는 기저 대역(baseband)의 I-신호를 국부발진기(LO)에서 출력되는 국부발진주파수신호와 곱셈하여 주파수 상향 변환한후, 이를 합성기(13)에 인가하고, 상기 변조부(10)의 제2 곱셈기(12)도 제2 디지탈/아날로그변환기(3)에서 출력되는기저대역의 Q-신호와 상기 국부발진주파수에 대하여 90도 위상차를 가진 신호를 곱셈하여 주파수 상향변환한후, 이를 변조부(10)의 합성기(13)에 인가하며, 이에 의해 상기 변조부(10)의 합성기(13)는 상기 제1 곱셈기(11)와 제2 곱셈기(12)의 출력신호를 합성하여 그에 따른 고주파신호를 대전력증폭기(HPA)에 인가한다.

이때, 다운 컨버터(300)는 상기 대전력 증폭기(HPA)의 출력신호를 방향성 결합기를 통해 입력받아 이를 주파수 하향변환하여 아날로그/디지탈변환기(203)에 인가하고, 이에 따라 상기 아날로그/디지탈변환기(203)는 상기 다운컨버터(300)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 그에 따른 I/Q디지탈신호를 제어부(204)에 인가한다.

이에 따라, 상기 제어부(2040는 상기 전치왜곡기(1)의 I/Q기준신호(Vref)와 상기 I/Q디지탈신호(Vfb)를 입력받아 이를 소정 연산하여 그에 따른 에러값을 측정한후,그 에러값을 보정하기 위한 에러보정신호를 에러보상부(100)에 인가하고, 이에 따라 상기 에러보상부(100)는 상기 에러보정신호에 의해, I/Q디지탈신호의 에러를 보상하여 출력한다.

여기서, 상기 에러보상부(100)는, 상기 에러보정신호를 입력받아 그에 따라 에러를 보상하여 출력하는데, 이를 상세히 설명한다.

우선, 제1 오피앰프(101)는, 전치왜곡된 I-디지탈신호를 보상하기 위하여, 제1 이득보정신호(α)에 의해 이득 제어하여 출력하고, 제2 오피앰프(102)는 전치왜곡된 Q-디지탈신호(Qd)를 보상하기 위하여, 제2 이득보정신호(β)에 의해 이득제어하여 출력한다.

그리고, I/Q채널의 위상을 보정하기 위하여, 제3 오피앰프(103)는, 상기 제2 오피앰프(102)의 출력신호를, 제1 위상보정신호(sinφ)에 의해 이득제어하여 출력하고, 제4 오피앰프(105)는 상기 제2 오피앰프(102)의 출력신호를 제2 위상보정신호 (cosφ)에 의해 이득제어하여 출력한다.

이후, 제1 덧셈기(104)는 상기 제1 오피앰프(101)와 제3 오피앰프(103)의 출력신호를 덧셈하여 출력하고, 제2 덧셈기(106)는 상기 제1 덧셈기(104)의 출력신호와 제1 오프셋신호(C1)를 덧셈하여 I채널에 대한 에러를 보상하여 출력하며, 제3 덧셈기(107)는 상기 제4 오피앰프(105)의 출력신호와 제2 오프셋신호(C2)를 덧셈하여 Q채널에 대한 에러를 보상하여 출력한다.

상기 에러보상부(100)를 수학식으로 유도하여 표현하면 아래와 같다.

[수학식]

상술한 바와같이 동작하는 장치는, AQM 에러 측정시, I/Q기준신호(Vref)와 상기 I/Q디지탈신호(Vfb)가 필요하게 되므로, 저장메모리가 많아지며, AQM에러값을 계산하기전에 시간지연을 정확히 동기시켜야 하는 문제점이 발생한다.

이 시간지연의 오차는 이득 및 위상에러값에 반영되므로 시간 지연의 오차를정확히 구현하여야 하나 실제 구현하기에는 어려운 문제점이있다.

또한, 위상 에러를 계산할 때는 인터폴레이션(Interpolation)의 갯수를 많이 가져야만 보다 정호가한 계수값을 구할 수있는데, 제어기의 메모리 한계로 인해 인터폴레이션(Interpolation)의 갯수를 많이 취할 수없는 문제점이 있다.

또한, AQM에러 보상시, 게인보상값이 위상보상값보다 앞에 위치하므로 게인과 위상간의 독립적인 역활이 수행되지 못하여 보상기능의 정확도를 감소시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 피이드백되는 I/Q디지탈데이터만으로 간편하게 에러를 측정하여 그 에러를 효율적으로 보상하도록 한 AQM에러 보상장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 AQM의 에러보상장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 AQM의 에러보상장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도3은, 도2에 있어서, 제1,제2 오프셋신호를 검출하는 동작을 보인 흐름도.

도4는 도2에 있어서, 제1,제2 이득보정신호를 검출하는 동작을 보인 흐름도.

도5는 도2에 있어서, 위상보정신호를 검출하는 동작을 보인 흐름도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1:전치왜곡기2,3:디지탈/아날로그변환기

10:변조부11,12:곱셈기

13:합성부100:에러보상부

203:아날로그/디지탈변환기204:복조기

205:디지탈신호처리부300:다운컨버터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디지털 입력 신호의 비선형 왜곡 특성과 반대의 특성을 가지도록 왜곡하는 전치 왜곡기(Predistorter)와; 상기 전치왜곡기에서 출력되는 I/Q디지탈신호를 입력받아 이를 에러보정신호만큼 미리 보상하여 출력하는 에러보상부와; 상기 에러보상부의 I/Q디지탈신호를 각기 I/Q아나로그신호로 변환하는 제1,제2 디지탈/아날로그변환기와; 상기 제1,제2 디지탈/아날로그변환기에서 출력되는 I/Q아나로그신호를 반송파의 주파수로 변조하는 변조부와; 상기 변조부의 출력신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력신호를 주파수 하향 변환하는 다운컨버터와; 상기 다운컨버터의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기와; 상기 아날로그/디지탈변환기의 디지탈신호를 복조하여 I/Q디지탈신호로 출력하는 복조기와; 상기 복조기의 I/Q디지탈신호를 이용하여 AQM에러보정신호를 계산한후,그 에러보정신호를 상기 에러보상부에 인가하는 디지탈신호처리부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피이드백된 I/Q디지탈신호의 샘플링 값을 평균하여 이를 직류오프셋으로 검출하는 제1 과정과; 상기 직류오프셋이 제거된 I/Q디지탈신호의 한 주기 동안의 최대값을 검출하여 이득 보정값을 검출한후, 그 이득보정값을 이용하여 이득을 보상하는 제2 과정과; 상기 이득보상된 I디지탈신호 또는 Q디지탈신호의 절대값의 차이를 합한 값을 기준으로 하여 피드백된 I/Q디지탈신호의 위상에러보정값을 검출하는 제3 과정과; 상기 위상 에러 보정값으로 위상 에러를 보상한후, 이득 에러 보상 및 직류오프셋을 제거하여 AQM에러를 보상하는 제4 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 AQM 에러 보상장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 AQM에러 보상장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 디지털 입력 신호의 비선형 왜곡 특성과 반대의 특성을 가지도록 왜곡하는 전치 왜곡기(Predistorter)(1)와; 상기 전치왜곡기(1)에서 출력되는 I/Q디지탈신호를 입력받아 이를 에러보정신호만큼 미리 보상하여 출력하는 에러보상부 (100)와; 상기 에러보상부(100)의 I/Q디지탈신호를 각기 I/Q아나로그신호로 변환하는 제1,제2 디지탈/아날로그변환기(2),(3)와; 상기 제1,제2 디지탈/아날로그변환기(2),(3)에서 출력되는 I/Q아나로그신호를 반송파의 주파수로 변조하는 변조부(10)와; 상기 변조부(10)의 출력신호를 증폭하는 대전력증폭기(HPA)와; 상기 대전력증폭기(HPA)의 출력신호를 주파수 하향 변환하는 다운컨버터(300)와; 상기 다운컨버터(300)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기(203)와; 상기 아날로그/디지탈변환기(203)의 디지탈신호를 복조하여 I/Q디지탈신호(Vfb_I/Vfb_Q)로 출력하는 복조기(204)와; 상기 복조기(204)의 I/Q디지탈신호(Vfb_I/Vfb_Q)를 이용하여 AQM에러보정신호를 계산한후,그 에러보정신호를 상기 에러보상부(100)에 인가하는 디지탈신호처리부 (205)로 구성한다.

상기 에러보상부(100)는, 전치왜곡된 Q-디지탈신호(Qd)를,제1 위상보정신호 (sinφ)에 의해 이득제어하는 제1 오피앰프(101)와; 전치왜곡된 Q-디지탈신호(Qd)를, 제2 위상보정신호(cosφ)에 의해 이득제어하는 제2 오피앰프(102)와; 전치왜곡된 I-디지탈신호 (Id)를, 상기 제1 오프앰프의 출력신호와 덧셈하는 제1 덧셈기 (103)와; 상기 제1 덧셈기(103)의 출력신호를, 제1 이득보정신호(α)에 의해 이득 제어하는 제3 오피앰프(104)와; 상기 제2 오피앰프(102)의 출력신호를, 제2 이득보정신호(β)에 의해 이득제어하는 제4 오피앰프(105)와; 상기 제3 오피앰프(104)의 출력신호와 제1 오프셋신호(C1)를 덧셈하는 제2 덧셈기(106)와; 상기 제4 오피앰프 (105)의 출력신호와 제2 오프셋신호(C2)를 덧셈하는 제3 덧셈기(107)로 구성한다.

도3은 본 발명 AQM 에러 보상방법의 직류오프셋 보상에 대한 동작 흐름도로서, 각각 피이드백된 I/Q디지탈신호(Vfb_I/Vfb_Q)의 샘플링 값을 평균하여 이를 직류오프셋(C1,C2)으로 검출한다.

도4는 본 발명 AQM에러보상방법의 이득보상에 대한 동작흐름도로서, I/Q디지탈신호(Vfb_I/Vfb_Q)에서 각각 한주기 동안의 최대값을 검출하는 제1 단계와; 상기 I디지탈신호(Vfb_I)의 최대값과 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 최대값을 소정 연산하여 이득 에러(ε)를 검출하는 제2 단계와; 상기 이득에러(ε)를 이용하여 이득보정계수(α,β)를 산출하는 제3 단계로 이루어진다.

도5는 본 발명 AQM에러보상방법의 위상보상에 대한 동작흐름도로서, 두신호의 위상차가 90도인, I디지탈신호(Vfb_I)와 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 차이값을 구한후, 그 차이값들의 합을 기준합(Sref)으로 설정하는 제1 단계와; 두신호의 위상차가 90도 보다 작은 경우에 대하여, I디지탈신호(Vfb_I)와 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 차이값에 대한 절대값 구한후, 그 절대값들의 합을 제1 기본합(S1)으로 설정하는 제2 단계와; 상기 제1 기본합(S1)이 기준합보다 작으면, 그 제1 기본합(S1)을 제1 비교합(SC1)과 비교하여 그 제1 기본합(S1)이 최소가 되는 주기의 전체 샘플링수를 이용하여 위상보정각(Φ)을 추출하는 제3 단계와; 상기 제1 기본합(S1)이 기준합 (Sref)보다 크면, 두신호의 위상차가 90도 보다 큰 경우에 대하여, I디지탈신호 (Vfb_I)와 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 차이값에 대한 절대값을 구한후, 그 절대값들의 합을 제2 기본합(S2)으로 설정하는 제4 단계와; 상기 제2 기본합(S2)을 제2 비교합 (SC2)과 비교하여, 그 제2 기본합(S2)이 최소가 되는 주기의 전체 샘플링수를 이용하여 위상보정각(Φ)을 추출하는 제5 단계로 이루어지며,이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 전치왜곡기(1)는, 디지털 입력 신호의 레벨을 조절하고, 그 레벨 조절된 디지털 입력 신호를 대전력 증폭기(HPA)의 비선형 왜곡 특성과 반대의 특성을 가지도록 왜곡하는 I/Q디지탈신호(Id)(Qd)를 에러보상부(100)에서 에러를 보정하여 제1,제2 디지털/아날로그변환기(2),(3)에 인가한다.

이에 따라, 상기 변조부(10)는 상기 제1,제2 디지탈/아날로그변환기(2),(3)에서 출력되는 I/Q아나로그신호를 입력받아 이를 AQM변조하여 반송파의 고주파신호로 출력한다.

즉, 상기 변조부(10)의 제1 곱셈기(11)는 상기 제1 디지털/아날로그 변환기에서 출력되는 기저 대역(baseband)의 I-신호를 국부발진기(LO)에서 출력되는 국부발진주파수신호와 곱셈하여 주파수 상향 변환한후, 이를 합성기(13)에 인가하고, 상기 변조부(10)의 제2 곱셈기(12)도 제2 디지탈/아날로그변환기(3)에서 출력되는 기저대역의 Q-신호와 상기 국부발진주파수에 대하여 90도 위상차를 가진 신호를 곱셈하여 주파수 상향변환한후, 이를 변조부(10)의 합성기(13)에 인가하며, 이에 의해 상기 변조부(10)의 합성기(13)는 상기 제1 곱셈기(11)와 제2 곱셈기(12)의 출력신호를 합성하여 그에 따른 고주파신호를 대전력증폭기(HPA)에 인가한다.

이때, 다운 컨버터(300)는 상기 대전력 증폭기(HPA)의 출력신호를 방향성 결합기를 통해 입력받아 이를 주파수 하향변환하여 아날로그/디지탈변환기(203)에 인가하고, 이에 따라 상기 아날로그/디지탈변환기(203)는 상기 다운컨버터(300)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 복조기(204)에 인가하며, 그 복조기(204)는 상기 아날로그/디지탈변환기(203)의 디지탈신호를 복조하여 I/Q디지탈신호(Vfb_I/Vfb_Q)로 출력한다.

그러면, 디지탈신호처리부(205)는 상기 복조기(204)의 I/Q디지탈신호 (Vfb_I/Vfb_Q)를 이용하여 AQM에러보정신호를 계산한후,그 에러보정신호를 상기 에러보상부(100)에 인가한다.

이때, 상기 에러보정신호는 I/Q채널신호의 에러를 보정하기 위한 제1,제2 이득보정신호(α),(β)와, I/Q채널신호의 직류오프셋을 보정하기 위한 제1,제2 오프셋신호(C1,C2)와, I/Q채널신호의 위상 에러를 보정하기 위한 위상보정신호(φ)로 이루어진다.

우선, 제1 오피앰프(101)는 전치왜곡된 Q-디지탈신호(Qd)를,제1 위상보정신호 (sinφ)에 의해 이득제어하고, 제2 오피앰프(102)는 전치왜곡된 Q-디지탈신호 (Qd)를, 제2 위상보정신호(cosφ)에 의해 이득제어하여 출력한다.

그러면, 제1 덧셈기(103)는 전치왜곡된 I-디지탈신호 (Id)를, 상기 제1 오프앰프의 출력신호와 덧셈하고, 제3 오피앰프(104)는 상기 제1 덧셈기(103)의 출력신호를, 제1 이득보정신호(α)에 의해 이득 제어하여 출력하며, 제4 오피앰프(105)는 상기 제2 오피앰프(102)의 출력신호를, 제2 이득보정신호(β)에 의해 이득제어하여출력한다.

이후, 제2 덧셈기(106)는 상기 제3 오피앰프(104)의 출력신호와 제1 오프셋신호(C1)를 덧셈하여 그에 따른 I디지탈신호를 출력하고, 제3 덧셈기(107)는 상기 제4 오피앰프(105)의 출력신호와 제2 오프셋신호(C2)를 덧셈하여 그에 따른 Q디지탈신호를 출력한다.

여기서, 본 발명 AQM 에러보상방법을 설명하면, 우선, 피이드백된 I/Q디지탈신호(Vfb_1,Vfb_Q)의 일정 갯수의 샘플링 값을 평균하여 이를 직류오프셋(C1,C2)으로 검출하는데, 이때, 상기 샘플갯수는 반드시 주기단위로 추출한다.

그 다음, 상기 직류오프셋(C1,C2)이 제거된 I/Q디지탈신호(Vfb_1,Vfb_Q)의 한 주기 동안의 최대값을 검출하여 이득 보정값(α,β)을 검출한후, 그 이득보정값 (α,β)을 이용하여 이득을 보상한다.

즉, I/Q디지탈신호(Vfb_1,Vfb_Q)에서 각각 한주기 동안의 최대값을 검출한후,그 I디지탈신호(Vfb_1)의 최대값과 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 최대값을 소정 연산하여 이득 에러(ε)를 검출하여, 그 이득에러(ε)로 이득보정계수(α,β)를 산출한다.

상기 이득 에러(ε)는, 아래의 수학식으로 구현된다.

[수학식]

ε=(I디지탈 최대값/Q디지탈 최대값)-1

여기서, ε는 이득에러

상기 이득보정계수(α,β)는, 아래의 수학식으로 구현한다.

[수학식]

여기서, ε는 이득에러

그 다음, 상기 이득 보상된 I디지탈신호(Vfb_1) 또는 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 절대값의 차이를 합한 값을 기준으로하여 피드백된 I/Q디지탈신호(Vfb_1,Vfb_Q)의 위상에러보정값(Φ)을 검출한다.

즉, 두신호의 위상차가 90도인, I디지탈신호((Vfb_1)와 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 차이값을 구한후, 그 차이값들의 합을 기준합(Sref)으로 설정한다.

상기 기준합(Sref)은, 아래의 수학식으로 구현한다.

[수학식]

Sref=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수

그 다음, 두신호의 위상차가 90도 보다 작은 경우에 대하여, I디지탈신호 (Vfb_1)와 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 차이값에 대한 절대값 구한후, 그 절대값들의 합을 제1 기본합(S1)으로 설정하는데, 그 제1 기본합(S1)은 아래의 수학식으로 구현한다.

[수학식]

S1=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수

그 다음, 상기 제1 기본합(S1)이 기준합(Sref)보다 작으면, 그 제1 기본합 (S1)을 제1 비교합(SC1)과 비교하여 그 제1 기본합(S1)이 최소가 되는 주기의 전체 샘플링수를 이용하여 위상보정각(Φ)을 추출한다.

상기 제1 비교합(SC1)은 아래의 수학식으로 구현한다.

[수학식]

상기 위상보정각(Φ)은 아래의 수학식으로 구현한다.

φ=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수

그 다음, 상기 제1 기본합(S1)이 기준합(Sref)보다 크면, 두신호의 위상차가 90도 보다 큰 경우에 대하여, I디지탈신호(Vfb_1)와 Q디지탈신호(Vfb_Q)의 차이값에 대한 절대값을 구한후, 그 절대값들의 합을 제2 기본합(S2)으로 설정한다.

상기 제2 기본합(S2)은 아래의 수학식으로 구현한다.

[수학식]

S2=

이후, 상기 제2 기본합(S2)을 제2 비교합(SC2)과 비교하여, 그 제2기본합(S2)이 최소가 되는 주기의 전체 샘플링수를 이용하여 위상보정각(Φ)을 추출한다.

상기 제2 비교합(SC2)은 아래의 수학식으로 구현한다.

[수학식]

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수, s는 샘플링 간격

상기 위상보정각(Φ)은 아래의 수학식으로 구현한다.

[수학식]

φ=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수

이후, 상기에서 검출된 상기 위상 에러 보정값(Φ)으로 위상 에러를 보상한후, 이득 에러 보상과 직류오프셋의 제거순으로 AQM에러를 보상한다.

상기 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, AQM 에러 측정시, 피이드백되는 I/Q디지탈데이터만으로 간편하게 에러를 측정하여 그 에러를 효율적으로 보상하는 효과가 있다.

Claims

디지털 입력 신호의 비선형 왜곡 특성과 반대의 특성을 가지도록 왜곡하는 전치 왜곡기(Predistorter)와; 상기 전치왜곡기에서 출력되는 I/Q디지탈신호를 입력받아 이를 에러보정신호만큼 미리 보상하여 출력하는 에러보상부와; 상기 에러보상부의 I/Q디지탈신호를 각기 I/Q아나로그신호로 변환하는 제1,제2 디지탈/아날로그변환기와; 상기 제1,제2 디지탈/아날로그변환기에서 출력되는 I/Q아나로그신호를 반송파의 주파수로 변조하는 변조부와; 상기 변조부의 출력신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력신호를 주파수 하향 변환하는 다운컨버터와; 상기 다운컨버터의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기와; 상기 아날로그/디지탈변환기의 디지탈신호를 복조하여 I/Q디지탈신호로 출력하는 복조기와; 상기 복조기의 I/Q디지탈신호를 이용하여 AQM에러보정신호를 계산한후,그 에러보정신호를 상기 에러보상부에 인가하는 디지탈신호처리부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 AQM에러 보상장치.
제1 항에 있어서, 에러보상부는,

전치왜곡된 Q-디지탈신호(Qd)를,제1 위상보정신호(sinφ)에 의해 이득제어하는 제1 오피앰프와; 전치왜곡된 Q-디지탈신호(Qd)를, 제2 위상보정신호(cosφ)에 의해 이득제어하는 제2 오피앰프와; 전치왜곡된 I-디지탈신호 (Id)를, 상기 제1 오프앰프의 출력신호와 덧셈하는 제1 덧셈기와; 상기 제1 덧셈기의 출력신호를, 제1이득보정신호(α)에 의해 이득 제어하는 제3 오피앰프와; 상기 제2 오피앰프의 출력신호를, 제2 이득보정신호(β)에 의해 이득제어하는 제4 오피앰프와; 상기 제3 오피앰프의 출력신호와 제1 오프셋신호(C1)를 덧셈하는 제2 덧셈기와; 상기 제4 오피앰프의 출력신호와 제2 오프셋신호(C2)를 덧셈하는 제3 덧셈기로 구성한 것을 특징으로 하는 AQM 에러 보상장치.
피이드백된 I/Q디지탈신호의 샘플링 값을 평균하여 이를 직류오프셋으로 검출하는 제1 과정과;

상기 직류오프셋이 제거된 I/Q디지탈신호의 한 주기 동안의 최대값을 검출하여 이득 보정값을 검출한후, 그 이득보정값을 이용하여 이득을 보상하는 제2 과정과;

상기 이득보상된 I디지탈신호 또는 Q디지탈신호의 절대값의 차이를 합한 값을 기준으로 하여 피드백된 I/Q디지탈신호의 위상에러보정값을 검출하는 제3 과정과;

상기 위상 에러 보정값으로 위상 에러를 보상한후, 이득 에러 보상 및 직류오프셋을 제거하여 AQM에러를 보상하는 제4 과정으로 수행함을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.
제3 항에 있어서, 제2 과정은,

I/Q디지탈신호에서 각각 한주기 동안의 최대값을 검출하는 제1 단계와;

상기 I디지탈신호의 최대값과 Q디지탈신호의 최대값을 소정 연산하여 이득 에러를 검출하는 제2 단계와;

상기 이득에러를 이용하여 이득보정계수를 산출하는 제3 단계를 포함하는것을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.
제3 항에 있어서, 이득에러는, 아래의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.

[수학식]

ε=(I디지탈 최대값/Q디지탈 최대값)-1

여기서, ε는 이득에러
제 4항에 있어서, 이득보정계수(α,β)는, 아래의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 AQM 에러 보상방법.

[수학식]
제3 항에 있어서, 제3 과정은,

두신호의 위상차가 90도인, I디지탈신호와 Q디지탈신호의 차이값을 구한후,그 차이값들의 합을 기준합으로 설정하는 제1 단계와;

두신호의 위상차가 90도 보다 작은 경우에 대하여, I디지탈신호와 Q디지탈신호의 차이값에 대한 절대값 구한후, 그 절대값들의 합을 제1 기본합으로 설정하는 제2 단계와;

상기 제1 기본합이 기준합보다 작으면, 그 제1 기본합을 제1 비교합과 비교하여 그 제1 기본합이 최소가 되는 주기의 전체 샘플링수를 이용하여 위상보정각을 추출하는 제3 단계와;

상기 제1 기본합이 기준합보다 크면, 두신호의 위상차가 90도 보다 큰 경우에 대하여, I디지탈신호와 Q디지탈신호의 차이값에 대한 절대값을 구한후, 그 절대값들의 합을 제2 기본합으로 설정하는 제4 단계와;

상기 제2 기본합을 제2 비교합과 비교하여, 그 제2 기본합이 최소가 되는 주기의 전체 샘플링수를 이용하여 위상보정각을 추출하는 제5 단계로 수행함을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.
제7 항에 있어서, 기준합은, 아래의 수학식으로 구현하는것을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.

[수학식]

Sref=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수
제7 항에 있어서, 제1 기본합은, 아래의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.

[수학식]

S1=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수
제7 항에 있어서, 제2 기본합은, 아래의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.

[수학식]

S2=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수
제7 항에 있어서, 제1 비교합은, 아래의 수학식으로 구현하는것을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.

[수학식]

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수, s는 샘플링 간격
제7 항에 있어서, 제2 비교합은, 아래의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 AQM에러 보상방법.

[수학식]

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수, s는 샘플링 간격
제7 항에 있어서, 제3 단계의 위상보정각은, 아래의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 AQM에러보상방법.

[수학식]

φ=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수
제7 항에 있어서, 제5 단계의 위상보정각은, 아래의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 AQM에러보상방법.

[수학식]

φ=

여기서, k는 한주기 동안의 샘플링수