KR20080087634A - Method and apparatus for correcting phase errors in power amplifiers - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 특히 무선통신을 위한 파워 증폭기의 위상오차 보상 방법 및 장치에 관련된다. 무선통신을 위한 송신장치에 사용될 수 있다.The present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for compensating phase error of a power amplifier for wireless communication. It can be used in a transmitter for wireless communication.
무선통신 시스템은 대부분 장거리 통신을 위하여 신호가 특정 파워를 가져야 한다. 이를 위하여 전기신호의 파워 증폭기가 무선통신 시스템에 적용된다. Most wireless communication systems require a signal to have a certain power for long distance communication. To this end, an electric signal power amplifier is applied to a wireless communication system.
신호의 증폭 과정은 종종 위상(phase) 특성의 왜곡을 수반한다. 이는 파워 증폭기의 전송특성으로 인하여 공급전압과 증폭된 신호의 위상 간에 비선형성이 존재하기 때문이다. 또한, 파워 증폭기의 위상 오차는 파워 증폭기에서 발생하는 바이어스 전압이 파워 증폭기의 출력신호에 더해져서 발생한다.The process of amplifying a signal often involves distortion of the phase characteristic. This is because nonlinearity exists between the supply voltage and the phase of the amplified signal due to the transmission characteristics of the power amplifier. In addition, the phase error of the power amplifier is generated by adding the bias voltage generated in the power amplifier to the output signal of the power amplifier.
따라서, 이러한 파워 증폭기의 위상 오차를 제거하여 파워 증폭기의 전송 특성을 안정화할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to stabilize the transmission characteristics of the power amplifier by removing the phase error of the power amplifier.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 위상오차를 제거하여 파워 증폭기의 전송 특성을 효과적으로 안정시키는 무선통신을 위한 파워 증폭기의 위상오차 보상 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for compensating for a phase error of a power amplifier for wireless communication which effectively stabilizes transmission characteristics of a power amplifier by removing a phase error. .
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 파워 증폭기의 전송특성에 따른 위상 오차에 대응하는 스칼라 값을 이용하여 위상 오차를 보상하는 방법 및 장치를 제안한다.In order to achieve the above object, the present invention proposes a method and apparatus for compensating for phase error by using a scalar value corresponding to a phase error according to a transmission characteristic of a power amplifier.
보다 구체적으로 본 발명의 일 양상에 따르면 전술한 목적은, 무선통신을 위한 파워 증폭기의 위상 오차 보상 방법에 있어서, (a) 파워 증폭기의 IQ 복조기와 입력신호의 평균값을 이용하여 파워 증폭기의 전송특성에 따른 위상 오차에 대응하는 스칼라 값을 구하는 단계; (b) 스칼라 값을 이용하여 파워 증폭기의 전송특성에 따른 위상 오차를 보상하는 위상 시프트 각도를 결정하는 단계; 를 포함하는 위상 오차 보상 방법에 의해 달성된다.More specifically, according to an aspect of the present invention, in the method for compensating the phase error of a power amplifier for wireless communication, (a) the transmission characteristics of the power amplifier using the average value of the input signal and the IQ demodulator of the power amplifier Obtaining a scalar value corresponding to a phase error according to; (b) determining a phase shift angle that compensates for a phase error according to a transmission characteristic of a power amplifier using a scalar value; It is achieved by a phase error compensation method comprising a.
여기서, (a) 단계는, 파워 증폭기의 입력신호 및 입력신호에 대한 직각 위상 신호에 대한 IQ 복조기의 헤테로다인(heterodyne)을 이용하여 스칼라 값을 구하는 것이 바람직하며,Here, in the step (a), it is preferable to obtain a scalar value using a heterodyne of an IQ demodulator for an input signal of a power amplifier and a quadrature phase signal with respect to the input signal.
상기 IQ 복조기의 벡터 특성을 이용하여 스칼라 값을 구하는 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferable to obtain a scalar value using the vector characteristic of the IQ demodulator.
한편, 본 발명의 다른 양상에 따르면 전술한 목적은, 무선통신을 위한 파워 증폭기의 위상 오차 보상 방법에 있어서, (a) 파워 증폭기의 입력신호를 증폭한 출 력신호의 평균 벡터와 평균 벡터에 대한 직교 벡터를 이용하여 증폭 과정에서 발생하는 위상 오차에 대응하는 스칼라 값을 구하는 단계; (b) 스칼라 값을 이용하여 출력신호의 위상 오차 보상 각도를 추정하는 단계; 및 (c) 추정된 위상 오차 보상 각도를 이용하여 위상 오차 보상 신호를 상기 파워 증폭기의 입력신호에 더하는 단계;를 포함하는 위상 오차 보상 방법에 의해 달성된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention, in the method for compensating the phase error of the power amplifier for wireless communication, (a) for the average vector and the average vector of the output signal amplified the input signal of the power amplifier Obtaining a scalar value corresponding to a phase error occurring in the amplification process using an orthogonal vector; (b) estimating a phase error compensation angle of the output signal using the scalar value; And (c) adding a phase error compensation signal to the input signal of the power amplifier using the estimated phase error compensation angle.
여기서, (a) 단계는, (a1) 출력신호를 진폭에 대하여 정규화하는 단계; (a2) 정규화된 출력신호의 평균 벡터를 구하는 단계; (a3) 정규화된 출력신호의 평균 벡터에 대한 직교 벡터를 구하는 단계; 및 (a4) 직교 벡터에 대하여 정규화된 출력신호의 위상 오차에 비례하는 프로젝션 크기를 구하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, step (a) comprises: (a1) normalizing the output signal with respect to amplitude; (a2) obtaining an average vector of normalized output signals; (a3) obtaining an orthogonal vector with respect to an average vector of the normalized output signal; And (a4) obtaining a projection size proportional to the phase error of the normalized output signal with respect to the orthogonal vector.
또한, (b) 단계는, 프로젝션 크기를 이용하여 정규화된 출력신호의 위상 오차 보상 각도를 추정하는 것이 바람직하다.Also, in step (b), it is preferable to estimate the phase error compensation angle of the normalized output signal using the projection magnitude.
한편, 본 발명의 또 다른 양상에 따르면 전술한 목적은, 무선통신을 위한 파워 증폭기의 위상 오차 보상 장치에 있어서, 입력신호를 증폭하여 출력하는 파워 증폭부; 파워 증폭부의 출력신호에 대한 평균 벡터와 평균 벡터에 대한 직교 벡터를 이용하여 증폭 과정에서 발생하는 위상 오차에 대한 스칼라 값을 구하는 스칼라 값 계산부; 스칼라 값을 이용하여 출력신호의 위상 오차 보상 각도를 결정하는 위상오차보상각도 결정부; 및 결정된 위상 오차 보상 각도를 파워 증폭부의 입력신호에 더하는 위상오차 보상부;를 포함하는 위상 오차 보상 장치에 의해 달성된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention, the above object, a phase error compensation device of a power amplifier for wireless communication, a power amplifier for amplifying and outputting an input signal; A scalar value calculator for calculating a scalar value of a phase error generated in the amplification process by using an average vector of the output signal of the power amplifier and an orthogonal vector of the average vector; A phase error compensation angle determiner configured to determine a phase error compensation angle of the output signal using a scalar value; And a phase error compensator for adding the determined phase error compensation angle to an input signal of the power amplifier.
여기서, 스칼라 값 계산부는, 출력신호를 진폭에 대하여 정규화하고, 정규화 된 출력신호의 평균 벡터를 구하며, 정규화된 출력신호의 평균 벡터에 대한 직교 벡터를 구하고, 직교 벡터에 대하여 정규화된 출력신호의 위상 오차에 비례하는 프로젝션 크기를 구하는 것이 바람직하다.Here, the scalar value calculating unit normalizes the output signal with respect to amplitude, obtains an average vector of the normalized output signal, obtains an orthogonal vector with respect to the average vector of the normalized output signal, and phases the normalized output signal with respect to the orthogonal vector. It is desirable to find a projection size that is proportional to the error.
또한, 위상보상각도 결정부는, 프로젝션 크기를 이용하여 정규화된 출력신호의 위상 오차 보상 각도를 결정하는 것이 특히 바람직하다.In addition, it is particularly preferable that the phase compensation angle determiner determines the phase error compensation angle of the normalized output signal using the projection size.
나아가, 위상오차 보상부는, 결정된 위상 오차 보상 각도를 파워 증폭부의 입력신호에 더하는 것이 바람직하다.Further, the phase error compensator preferably adds the determined phase error compensation angle to the input signal of the power amplifier.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 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. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention; In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related well-known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상오차 보상장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a phase error compensator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 위상오차 보상장치는 파워 증폭부(10), 스칼라값 계산부(20), 위상오차보상각도 결정부(30), 및 위상오차 보상부(40)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the phase error compensator according to the present invention includes a
파워 증폭부(10)는, 입력신호를 증폭하여 출력한다. 즉, 파워 전압 또는 바이어스 전압을 이용하여 진폭에 의해 신호가 변조된다. 이때 위상 오차와 함께 신호가 증폭되며, 진폭 변조된 신호가 출력된다. The
스칼라 값 계산부(20)는, 파워 증폭부(10)의 출력신호에 대한 평균 벡터와 평균 벡터에 대한 직교 벡터를 이용하여 증폭 과정에서 발생하는 위상 오차에 대한 스칼라 값을 구한다. 여기서, 스칼라 값은 위상 오차의 크기에 비례하는 값을 가진다. 구체적으로 스칼라 값 계산부(20)는 위상 오차의 크기에 비례하는 스칼라 값을 구하기 위하여, 파워 증폭기(10)의 출력신호를 진폭에 대하여 정규화하고, 정규화된 출력신호의 평균 벡터를 구하며, 정규화된 출력신호의 평균 벡터에 대한 직교 벡터를 구하고, 직교 벡터에 대하여 정규화된 출력신호의 위상 오차에 비례하는 스칼라 값, 즉 프로젝션 값(projection value)을 구한다.The
위상오차보상각도 결정부(30)는, 위상 오차의 크기에 비례하는 스칼라 값, 즉 프로젝션 값을 이용하여 정규화된 출력신호의 위상 오차 보상 각도를 결정한다.The phase error compensation angle determiner 30 determines a phase error compensation angle of the normalized output signal by using a scalar value that is proportional to the magnitude of the phase error, that is, the projection value.
위상오차 보상부(40)는, 결정된 위상 오차 보상 각도, 즉 위상 시프트 각도(phase shift angle)를 이용하여 위상 오차 보상 신호를 파워 증폭부(10)의 입력신호에 더한다. 파워 증폭부(10)의 입력신호에 위상 오차에 비례하는 스칼라 값을 이용한 위상 오차 보상 신호가 더해져 파워 증폭부(10)로 입력된다. The phase
이에 따라 위상오차를 제거하여 파워 증폭기의 전송 특성을 효과적으로 안정시킬 수 있다. 특히, 룩업테이블(Look-up table)을 사용할 필요 없이 위상 오차를 실시간 측정하여 후술하는 간단한 계산을 통해 실시간으로 위상 오차를 보상할 수 있다.Accordingly, it is possible to effectively stabilize the transmission characteristics of the power amplifier by eliminating the phase error. In particular, the phase error can be compensated in real time through a simple calculation described later by measuring the phase error in real time without using a look-up table.
이하에서는 본 발명에 따른 위상 오차 보상 장치의 상세 구성과 그 구체적인 동작을 살펴본다.Hereinafter, a detailed configuration of the phase error compensator and the detailed operation thereof will be described.
도 2는 위상 오차의 크기에 비례하는 스칼라 값을 구하는 스칼라 값 계산부(20)의 상세 구성의 예를 도시한다. 스칼라 값 계산부(20)는, 정규화부(202), 평균계산부(204), 직교화부(206), 및 프로젝션값 산출부(208)를 구비한다.2 shows an example of a detailed configuration of a
정규화부(202)는, 파워 증폭기(10)의 출력신호를 진폭에 대하여 정규화하여 상수 진폭을 갖는 신호()를 생성한다. 평균계산부(204)는, 단위 시간 내에 정규화된 출력신호들의 평균 벡터()를 구한다. 직교화부(206)는, 정규화된 출력신호의 평균 벡터에 대한 직교 벡터()를 구한다. 프로젝션값 산출부(208)는, 직교 벡터에 대하여 정규화된 출력신호의 위상 오차에 비례하는 프로젝션 크기()를 구한다. The normalization unit 202 normalizes the output signal of the
도 3을 참조하면, 파워 증폭기 출력단에서 파워 공급 전압과 무선 주파수 신호와의 관계가 도시된다. 즉, 시간에 따른 파워 공급 전압 또는 입력 신호 진폭의 변화에 대응하는 무선 신호의 진폭 및 위상 변조 신호가 비선형적으로 증가하는 것을 알 수 있다. 이에 따라 위상 오차가 발생하며, 본 발명은 이러한 위상 오차를 보상하기 위한 효과적인 방법과 장치를 제안한다.Referring to Figure 3, the relationship between the power supply voltage and the radio frequency signal at the power amplifier output stage is shown. That is, it can be seen that the amplitude and phase modulated signal of the wireless signal corresponding to the change of the power supply voltage or the amplitude of the input signal with time increases nonlinearly. Accordingly, a phase error occurs, and the present invention proposes an effective method and apparatus for compensating for this phase error.
도 4는 본 발명에 따라 평균신호와 평균신호의 직교화된 신호를 구하는 과정 을 도시한다. 4 illustrates a process of obtaining an average signal and an orthogonalized signal of the average signal according to the present invention.
도 4를 참조하면, 1 내지 4의 번호가 붙여진 벡터값은 도 3에 도시된 바와 같이 시간에 따른 파워 공급 전압의 변화에 대응하는 파워 증폭부(10)의 출력신호를 나타낸다. Referring to FIG. 4, numbered
먼저, 정규화부(202)는 파워 증폭부(10)의 출력신호를 진폭에 대하여 정규화하여 상수 진폭을 갖는 신호()를 생성한다. 이를 다음과 같은 수학식으로 표시할 수 있다. First, the normalization unit 202 normalizes the output signal of the
평균계산부(204)는 단위 시간 내에 정규화된 출력신호들의 평균 벡터()를 구한다. 평균 벡터는 다음 수학식 2를 통해 간단히 구할 수 있다.The average calculating
이제 직교화부(206)는 정규화된 출력신호의 평균 벡터에 대한 직교 벡 터()를 구한다. 다음 수학식 3에 표시된 바와 같이 X 좌표의 부호를 바꿔 줌으로써 간단히 직교벡터를 계산할 수 있다. Orthogonalization unit 206 now orthogonal vector (mean vector of the average vector of the normalized output signal) ) As shown in
한편, 도 5를 참조하면 본 발명에 따라 위상오차를 보상하는 과정이 도시된다. 이해를 돕기 위해 도 4에서 점선으로 표시된 영역을 확대하여 도 5에 도시하였다. Meanwhile, referring to FIG. 5, a process of compensating for phase error according to the present invention is illustrated. For ease of understanding, the area indicated by the dotted line in FIG. 4 is enlarged and shown in FIG. 5.
프로젝션값 산출부(208)는, 직교 벡터(Vave_orthog)에 대하여 정규화된 출력신호의 위상 오차에 비례하는 스칼라 값으로서 프로젝션 크기()를 구한다. 시간에 따라 변화하는 정규화된 각 신호들()로부터 평균 벡터의 직교 벡터()에 대하여 수선을 그렸을 때의 밑변의 길이()가 평균 벡터로부터 얼마만큼의 위상 오차를 갖는지를 나타내게 된다. 즉, 프로젝션 값은 정규화된 각 신호들의 위상 오차의 크기에 비례하게 된다. 결국 프로젝션 값을 이용하면 위상 오차에 비례하는 위상오차보상 각도()를 구할 수 있게 된다. 프로젝션 값은 다음 수학식 4를 통해 구할 수 있다.The projection value calculator 208 is a scalar value proportional to the phase error of the output signal normalized with respect to the orthogonal vector Vave_orthog. ) Each normalized signal that changes over time ( From the orthogonal vector of the mean vectors ( Length of the base when the line is drawn ) Represents how much phase error from the mean vector. That is, the projection value is proportional to the magnitude of the phase error of each normalized signal. In the end, using the projection value, the phase error compensation angle proportional to the phase error ( ) Will be available. The projection value can be obtained through
위상보상각도 결정부(30)는 정규화된 각 신호의 위상 오차에 비례하는 프로젝션 값을 이용하여 출력신호의 위상 오차 보상 각도를 추정한다. 즉, 위상오차보상각도 결정부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 프로젝션 값을 파워 증폭부(10)로 입력되는 새로운 입력신호()의 직각위상 신호()와 곱함으로써, 위상오차 보상신호()의 벡터값을 구할 수 있다. 다음 수학식 5에 표시된 바와 같이, 본 발명에 따라 위상오차가 보상된 입력신호()는 파워 증폭부(10)로 입력되는 새로운 입력신호의 직각위상 신호()에 프로젝션 값을 곱한 신호 결과값을 파워 증폭부(10)로 입력되는 새로운 입력신호()에 더하여 얻을 수 있다. The phase compensation angle determiner 30 estimates the phase error compensation angle of the output signal using a projection value proportional to the phase error of each normalized signal. That is, as shown in FIG. 5, the phase error compensation angle determiner 30 inputs a projection value to the
또한, 위상보상각도()는 새로운 입력신호에 프로젝션 값을 곱한 위상오차 보상신호값을 이용하여 다음 수학식 6과 같이 구할 수 있다.Also, the phase compensation angle ( ) Can be obtained as shown in Equation 6 using the phase error compensation signal value multiplied by the projection value to the new input signal.
이제, 위상오차 보상부(40)는 전술한 방법을 통해 구해진 위상오차 보상각도를 이용하여 파워 증폭부(10)로 입력되는 새로운 입력신호()에 위상오차 보상신호()를 더한다.Now, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상오차 보상 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a phase error compensation method according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 전술한 위상 오차 보상 방법은 먼저, 파워 증폭부(10)에서 증폭된 출력신호를 진폭에 대하여 정규화하며(S800), 정규화된 각 신호의 평균을 계산한다(S810). 평균벡터의 직교벡터를 구하고(S820), 정규화된 각 신호들의 직교벡터에 대한 프로젝션 값을 계산한다(S830). 여기서 프로젝션 값은 정규화된 각 신호들의 위상오차에 비례한다. 이제 프로젝션 값을 이용하여 위상보상각도를 결정하고(S840) 위상보상각도를 이용하여 입력신호에 위상보상신호를 더한다(S850). 이에 따라 별도의 룩업테이블을 이용하지 않고 실시간으로 입력되는 신호들에 대하여 간단한 계산을 통해 위상오차를 효과적으로 보상할 수 있다.Referring to FIG. 6, the above-described phase error compensation method first normalizes an output signal amplified by the
이상에서 상술한 본 발명에 따른 위상오차 보상 장치는 다양한 실시 형태로 변경가능하다. 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 위상오차 보상장치의 다양한 실시예들을 도시한다.The phase error compensator according to the present invention described above can be changed to various embodiments. 7A and 7B illustrate various embodiments of the phase error compensator according to the present invention.
본 발명의 일 실시예로서 도 7a를 참조하면, 파워 증폭부(510)는 두개의 위상 변조된 신호를 상수 진폭과 함께 입력받는다. 제로 위상(동위상: in-phase) 신호와 이에 대한 직각 위상 (qudrature phase) 신호가 그것이다. 제로 위상 신호는 파워 증폭부(510)를 동작시키기 위하여 사용되며, 이를 위해 제로 위상 신호는 직각 위상 신호가 더해지는 덧셈기(509)로 전달된다. 덧셈기(509)는 직각 위상 신호를 제로 위상 신호와 섞는다. 덧셈기(509)에서 출력된 신호는 파워 증폭부(510)로 전달되며, 파워 증폭부(510)에서는 파워 전압 또는 바이어스 전압을 이용하여 진폭에 의해 신호가 변조된다. 이때 위상 오차와 함께 신호가 증폭되며, 진폭 변조된 신호가 출력된다. Referring to FIG. 7A as an embodiment of the present invention, the
출력신호는 제한기(limiter)(501)로 전달된다. 제한기(501)에서 상수 진폭을 갖는 신호, 즉 정규화된 출력신호()가 생성되어(수학식 1 참조) IQ 복조기(502.1 및 502.2)의 첫번째 입력으로 전달된다. The output signal is passed to a
IQ 복조기(502.1 및 502.2)는 헤테로다인 신호로서 파워 증폭부(10)의 입력신호의 동위상 신호(0°)와 직각 위상 신호(90°)을 두번째 입력으로 입력받아 사용한다. IQ 복조기는 파워 증폭부(10)의 입력신호()와 제한기(501)를 통해 정규화된 출력신호()에 비례한 두 개의 신호를 생성한다. 프로젝션 값 계산부(20)는 생성된 두 개의 신호를 이용하여 정규화된 출력신호()에 비례하는 프로젝션 값을 계산한다(수학식 4 참조).The IQ demodulators 502.1 and 502.2 receive heterophase signals (0 °) and quadrature phase signals (90 °) of the input signal of the
계산된 프로젝션 값은 오피엠프(507)를 거쳐 증폭되고 곱셈기(508)를 통해 파워 증폭부(10)의 입력신호의 직각 위상 신호(90°)와 곱하여져 덧셈기(509)를 통해 파워 증폭부(10)의 입력으로 투입된다(수학식 5 참조).The calculated projection value is amplified by the
한편, 본 발명의 다른 실시예로서 도 7b를 살펴본다. 파워 증폭부(10)가 입력신호를 진폭에 의해 변조하면, 진폭 변조된 출력신호는 제한기(limiter)(501)로 전달된다. 제한기(501)에서 상수 진폭을 갖는 신호, 즉 정규화된 출력신호()가 생성되어 IQ 복조기(502.1 및 502.2)로 전달된다(수학식 1 참조). On the other hand, looks at Figure 7b as another embodiment of the present invention. When the
IQ 복조기(502.1 및 502.2)는 정규화된 출력신호와, 헤테로다인 신호로서 파워 증폭부(10)의 입력신호의 동위상 신호(0°)와 직각 위상 신호(90°)을 입력받아 사용한다. IQ 복조기는 파워 증폭부(10)의 입력신호()와 제한기(501)를 통해 정규화된 출력신호()에 비례한 두 개의 신호를 생성한다.The IQ demodulators 502.1 and 502.2 receive a normalized output signal and an in-phase signal (0 °) and a quadrature phase signal (90 °) of the input signal of the
평균 계산부(503)는 고정 시간 간격 내에서의 정규화된 출력신호의 평균을 계산한다(수학식 2 참조). 직교화부(504)는 평균 벡터의 직교 벡터()를 구한다(수학식 3 참조). 저장부(505)는 다음에 입력되는 신호의 위상 오차 보상 을 위해 평균 벡터를 저장해 둔다. The
이제 IQ 복조기의 곱셈기(506.1 및 506.2)는 직교 벡터와 정규화된 출력신호를 이용하여 위상 오차의 크기에 비례하는 프로젝션 값을 계산한다(수학식 4 참조).The multipliers 506.1 and 506.2 of the IQ demodulator now calculate the projection value proportional to the magnitude of the phase error using the orthogonal vector and the normalized output signal (see Equation 4).
계산된 프로젝션 값은 오피엠프(507)를 거쳐 음(-)의 이득으로 증폭되어 -|projection| 값을 형성하고 곱셈기(508)를 통해 파워 증폭부(10)의 입력신호의 직각 위상 신호(90°)와 곱하여져 덧셈기(509)를 통해 파워 증폭부(10)의 입력으로 투입된다(수학식 5 및 수학식 6 참조). 프로젝션 값은 위상오차 보상각도에 비례하므로, 곱셈기(508)는 프로젝션 값을 이용하여 위상오차를 보정할 수 있다. 즉, 파워 증폭부(510)로 입력되는 직각위상 전압(90°)을 위한 제어각으로 사용된다. The calculated projection value is amplified to negative gain through the
전술한 발명의 일 실시예에 따르면, 파워 공급 전압의 변화로부터 기인하는 위상 변조의 왜곡을 줄일 수 있다. 이에 따라 위상오차를 제거하여 파워 증폭기의 전송 특성을 효과적으로 안정시킬 수 있다. 특히, 룩업테이블(Look-up table)을 사용할 필요 없이 위상 오차를 실시간 측정하여 후술하는 간단한 계산을 통해 실시간으로 위상 오차를 보상할 수 있다.According to one embodiment of the invention described above, the distortion of the phase modulation resulting from the change in the power supply voltage can be reduced. Accordingly, it is possible to effectively stabilize the transmission characteristics of the power amplifier by eliminating the phase error. In particular, the phase error can be compensated in real time through a simple calculation described later by measuring the phase error in real time without using a look-up table.
한편, 본 발명에 따른 위상 오차 보상 방법 및 장치는 일반 파워 증폭기와 폴라 전송 방식(polar tx)의 파워 증폭기에 모두 적용할 수 있다. 또한, 모든 비선형 장치의 위상 오차 보정에 적용할 수 있다.On the other hand, the phase error compensation method and apparatus according to the present invention can be applied to both a general power amplifier and a power amplifier of a polar transmission (polar tx). It can also be applied to phase error correction of all nonlinear devices.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상오차 보상장치의 블록도,1 is a block diagram of a phase error compensator according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상오차 보상장치의 상세 블록도,2 is a detailed block diagram of a phase error compensator according to an embodiment of the present invention;
도 3 내지 도 5은 본 발명에 따른 위상오차 보상 방법을 상세히 설명하기 위한 참고도,3 to 5 is a reference diagram for explaining in detail the phase error compensation method according to the present invention,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상오차 보상 방법의 흐름도,6 is a flowchart of a phase error compensation method according to an embodiment of the present invention;
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 위상오차 보상장치의 다양한 실시예들을 도시한다.7A and 7B illustrate various embodiments of the phase error compensator according to the present invention.
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