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KR100625445B1 - 가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법 Download PDF

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Publication number
KR100625445B1
KR100625445B1 KR1019990059258A KR19990059258A KR100625445B1 KR 100625445 B1 KR100625445 B1 KR 100625445B1 KR 1019990059258 A KR1019990059258 A KR 1019990059258A KR 19990059258 A KR19990059258 A KR 19990059258A KR 100625445 B1 KR100625445 B1 KR 100625445B1
Authority
KR
South Korea
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order
power amplifier
coefficient
input
error
Prior art date
Application number
KR1019990059258A
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KR20010064880A (ko
Inventor
김연수
정부영
전찬호
정제민
Original Assignee
주식회사 케이티
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Publication date
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    • H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기의 입출력 특성이 선형성을 갖도록 비선형 차수와 계수를 제어하기 위한 가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기에 대한 계수적응기능을 통해 전력증폭기의 입출력특성을 선형화시키는 전치왜곡장치에 있어서, 상기 전력증폭기의 고차성분에 의한 비선형 특성에 대해, 비선형소자의 초기화 계수를 결정하여 상기 비선형소자의 차수를 가변적으로 조정하기 위한 가변차수조정수단; 및 상기 가변차수조정수단에서 조정된 차수에 대해, 상기 전치왜곡장치의 입력단과 상기 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호의 차와 오차 임계치를 비교하여 차수변경과 상기 비선형소자의 계수를 갱신하기 위한 계수갱신수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신시스템 등에 이용됨.
전치왜곡장치, 가변차수, 계수, 차수 조정, 오차, 허용 오차, 오차 임계치

Description

가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법{PREDICTION APPARATUS WITH A VARYING ORDER AND ITS CONTROL METHOD}
도 1 은 종래의 전치왜곡장치에 대한 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 가변차수 전치왜곡장치의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 가변차수 전치왜곡장치를 제어하기 위한 방법의 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 저역통과필터 22 : 전치왜곡기
23 : 전력증폭기 24 : 차수조정기
25 : 계수적응기
본 발명은 가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기의 입출력 특성이 선형성을 갖도록 비선형 차수와 계수를 제어하기 위한 가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신시스템에서 사용되는 전력증폭기는 입출력 특성으로서 허용가능한 최대출력에 따라 선형성과 비선형성을 각각 가지고 있다. 일반적으로 고출력의 전력증폭기는 대체로 비선형 특성을 나타내는 반면에, 중 또는 저출력의 전력증폭기는 선형성을 나타낸다. 이들 전력증폭기는 장시간 사용할 때 그의 입출력 특성이 열화되어 본래의 특성과는 다른 특성을 나타내게 되고, 선형 전력증폭기의 경우 점차 비선형 특성을 나타내게 된다. 전력증폭기에 대한 입출력 특성의 고유한 비선형 특성이나 열화에 의한 비선형 특성은 낮은 전력효율과 증가된 상호변조왜곡과 제어 불능의 증가된 간섭을 야기시켜 통신시스템의 성능을 떨어뜨리는 결과를 가져온다. 따라서, 전력증폭기의 이와 같은 비선형 특성을 다루기 위해 전치왜곡기가 전력증폭기의 전단에서 사용된다. 선형화기로도 불리는 전치왜곡기는 전력증폭기의 특성과 반대의 입출력 특성인 비선형 특성을 가지고 있어서 전치왜곡기와 직렬결합된 전력증폭기의 합성 입출력 특성이 선형성으로서 나타나게 된다. 전력증폭기 특성의 비선형성이 거의 모든 차수의 성분을 포함하고 있지만 유한차수의 다항식으로서 충분히 근사적으로 나타낼 수 있기 때문에 그의 반대 특성을 갖는 전치왜곡장치도 하드웨어 상의 제한사항을 고려하더라도 유한개의 고차 성분 즉, 유한차수의 다항식으로서 근사적으로 구성할 수 있다.
따라서, 전치왜곡장치의 구조는 일반적으로 모든 차수 성분의 가중합으로 이루어지는 형태를 가지며, 그의 비선형성은 차수와 그의 계수에 의해 결정된다. 즉, 고차성분의 각 계수를 조정하거나 차수를 변경함으로써, 다양한 형태의 비선형성을 얻을 수 있다.
도 1 은 종래의 전치왜곡장치에 대한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전치왜곡장치는, 외부로부터 전달받은 전송신호를 필터링하여 잡음을 제거하기 위한 저역통과필터(11)와, 상기 저역통과필터(11)에서 필터링된 신호를 선형화시키기 위한 전치왜곡기(12)와, 상기 전치왜곡기(12)에서 선형화된 신호를 충분히 증폭하기 위한 전력증폭기(13)와, 상기 전치왜곡기(12)로 입력되는 신호와 상기 전력증폭기(13)로부터 출력되는 신호를 이용하여 적응적으로 상기 전치왜곡기(12)의 계수를 갱신하기 위한 계수적응기(14)를 구비한다.
여기서, 상기 전치왜곡기(12)는 고정 차수의 구조를 가지고 있거나 또는 고정차수의 구조를 갖되 각 계수를 가변시킬 수 있는 구조를 가지고 있다. 후자의 경우에는 전치왜곡기(12)의 입력신호와 전력증폭기(13)의 출력신호를 이용하여 적응적으로 전치왜곡기(12)의 계수를 갱신할 수 있도록 계수적응기(14)를 사용한다. 여기서, 도 1 은 후자에 대해 도시하였고, 전송신호는 복소 기저대역 신호나 대역통과 신호의 복소 포락선 등을 포함하는 의미이다.
또한, 상기 전치왜곡기(12)는 자승검출기(121)와 비선형부(122)와 승산기(123)를 포함한다. 상기 자승검출기(121)는 상기 저역통과필터(11)로부터 상기 전치왜곡기(12)로 입력되는 신호(x)에 대한 크기의 제곱 즉, 그의 전력 레벨을 검출하고, 비선형부(122)는 |x|2을 입력으로 하여 다음의 [수학식1]과 같은 입출력 특성의 유한 차수 다항식을 갖는다.
Figure 112006048945730-pat00001
여기서, x는 입력신호, an은 2n+1차 성분의 계수, N은 다항식을 구성하는 고차성분의 갯수이며 설정초기에 결정된 고정값이다. 상기의 [수학식1]에 의해 표현된 비선형 특성은 전력증폭기(13)의 입출력 특성과 역의 관계를 갖는다.
따라서, 종래의 전치왜곡장치는 제한적인 범위의 비선형특성에만 적응할 수 있는 고정차수의 비선형 소자를 가지고 있기 때문에 보다 고차성분에 의한 비선형성에 대해서 적응할 수 없었고, 충분한 수명을 갖는 전력증폭기가 심하게 열화되거나 또는 비정상적인 특성을 나타내는 경우 전치왜곡기의 동작범위를 벗어난 전력증폭기의 특성을 충분히 추적할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기의 입출력 특성이 선형성을 갖도록 비선형 차수와 계수를 제어하기 위한 가변차수 전치왜곡장치 및 그의 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기에 대한 계수적응기능을 통해 전력증폭기의 입출력특성을 선형화시키는 전치왜곡장치에 있어서, 상기 전력증폭기의 고차성분에 의한 비선형 특성에 대해, 비선형소자의 초기화 계수를 결정하여 상기 비선형소자의 차수를 가변적으로 조정하기 위한 가변차수조정수단; 및 상기 가변차수조정수단에서 조정된 차수에 대해, 상기 전치왜곡장치의 입력단과 상기 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호의 차와 오차 임계치를 비교하여 차수변경과 상기 비선형소자의 계수를 갱신하기 위한 계수갱신수단을 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기에 대한 계수적응기능을 통해 전력증폭기의 입출력특성을 선형화시키는 전치왜곡장치 제어방법에 있어서, 상기 전치왜곡장치의 입력단과 상기 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호의 오차와 오차임계치를 비교하여 차수변경을 판정하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판정 결과에 따라, 유한 차수로 근사화된 상기 전력증폭기의 계수결정에 필요한 입출력 기준신호를 기 정해진 시험패턴으로 생성하는 제 2 단계; 상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전력증폭기의 계수를 결정하는 제 3 단계; 상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전치왜곡장치의 차수를 변경하는 제 4 단계; 및 상기 전치왜곡장치의 출력이 상기 전력증폭기의 입력으로 사용되는 합성특성으로부터 고차성분에 대한 모든 비선형계수를 제거하여 상기 전치왜곡장치의 계수를 결정하는 제 5 단계를 포함한다.
한편, 본 발명은, 프로세스를 구비한 무선통신시스템의 전치왜곡장치에, 상기 전치왜곡장치의 입력단과 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호의 오차와 오차임계치를 비교하여 차수변경을 판정하는 제 1 기능; 상기 제 1 기능에서의 판정 결과에 따라, 유한 차수로 근사화된 상기 전력증폭기의 계수결정에 필요한 입출력 기준신호를 기 정해진 시험패턴으로 생성하는 제 2 기능; 상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전력증폭기의 계수를 결정하는 제 3 기능; 상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전치왜곡장치의 차수를 변경하는 제 4 기능; 및 상기 전치왜곡장치의 출력이 상기 전력증폭기의 입력으로 사용되는 합성특성으로부터 고차성분에 대한 모든 비선형계수를 제거하여 상기 전치왜곡장치의 계수를 결정하는 제 5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 가변차수 전치왜곡장치의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변차수 전치왜곡장치는, 외부로부터 전달받은 전송신호를 필터링하여 잡음을 제거하기 위한 저역통과필터(21)와, 상기 저역통과필터(21)에서 필터링된 신호를 선형화시키기 위한 전치왜곡기(22)와, 상기 전치왜곡기(22)로부터 전달받은 신호와 차수조정기(24)로부터 전달받은 신호의 전력을 증폭하기 위한 전력증폭기(23)와, 상기 전력증폭기(23)로부터 출력된 신호를 입력받아 차수를 조정하기 위한 차수조정기(24)와, 상기 차수조정기(24)에서 조정된 차수에 대해, 상기 전치왜곡기(22)로 입력되는 신호와 상기 전력증폭기(23)로부터 출력되는 신호를 이용하여 적응적으로 상기 전치왜곡기(22)의 계수를 갱신하기 위한 계수적응기(25)를 구비한다. 단, 신호 및 계수는 모두 복소수이다.
여기서, 상기 전치왜곡기(22)는 상기 저역통과필터(21)로부터 상기 전치왜곡기(22)로 입력되는 신호(x)에 대한 크기의 제곱, 즉 그의 전력 레벨을 검출하기 위한 자승검출기(221)와, 상기 자승검출기(221)로부터 출력되는 |x|2을 입력으로 하여 입출력 특성의 유한 차수 다항식을 갖되, 상기 차수조정기(24)로부터의 차수 조정 값과 상기 계수 적응기(25)로부터의 계수 갱신 값에 따라 차수와 계수가 갱신되는 비선형부(222)와, 상기 저역통과필터(21)로부터 전달받은 신호와 상기 비선형부(222)로부터 출력되는 신호를 승산하기 위한 승산기(223)를 포함한다.
또한, 상기 계수적응기(25)는 갱신되는 비선형소자의 계수를 계산한다. 먼저, 전치왜곡기(22)로 입력되는 신호(x)에 대한 |x|2과 전력증폭기(23)의 출력신호에 대한 |z|2를 이용하여 전치왜곡기(22)와 전력증폭기(23)의 합성특성에 대한 입출력간의 오차를 다음의 [수학식2]와 같이 계산한다.
Figure 111999017536608-pat00002
여기서, G는 전치왜곡기(22)와 전력증폭기(23)의 합성 특성에 대한 복소이득이다. 상기 [수학식2]의 결과는 다음 시점에서 사용될 계수를 얻기 위해 다음의 [수학식3]에 적용된다.
Figure 111999017536608-pat00003
여기서, A = [a1, a2, ....., aN]T는 복소계수 벡터, 첨자 T는 행과 열의 상호 교환, μ는 수렴속도를 결정하는 갱신스텝의 복소 크기이다.
상기의 [수학식2]와 [수학식3]에서의 신호(i)는 각각 i번째 신호를 나타낸다. 또한, 계수적응기(25)에서 i에 따라 계산된 오차가 허용가능오차 ε를 벗어나면 상기의 [수학식3]과 같이 계산을 수행하고, 그 결과를 비선형부(222)로 전달하며, 허용가능오차 내에 존재하면 갱신되는 비선형부(222)의 계수는 계산되지 않는다. 이 과정을 통해서 합성 특성이 선형특성을 나타낼 수 있도록 비선형부(222)는 점차 열화되는 전력증폭기(23)의 특성에 적응하게 되고 결과적으로 전송된 입력신호는 비선형적인 왜곡없이 선형증폭된 신호로서 출력된다.
상기의 기능 외에 오차에 대한 임계치 eT를 더 갖는다. 이 오차 임계치는 두 입력신호의 차에 대하여 비선형소자의 비선형 계수 및 차수를 갱신해야 할 것인지를 결정하기 위한 것이다. 오차 임계치는 최적화된 값으로서 설정되며 별도의 최적화 과정을 통해 구한다.
또한, 계수적응기(25)는 전치왜곡기(22)의 입력단과 전력증폭기(23)의 출력단으로부터 입력되는 두 신호 간의 차가 허용오차 et를 벗어나면 오차 임계치와의 비교를 통해 계수를 갱신할 것인지 또는 비선형부(222)의 차수를 갱신할 것인지를 결정한다.
한편, 차수조정기(24)는 비선형부(222)의 차수와 그의 초기화 계수를 결정한다. 이를 위해 차수조정기(24)는 기준입출력생성 기능, 증폭기계수결정 기능, 전치왜곡기차수변경 기능 및 비선형소자계수결정 기능을 갖는데, 이에 대해 상세히 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 기준입출력생성 기능은 운용중인 전력증폭기의 현재 특성을 얻기 위해 일정한 신호집합을 이용한다. 그 신호집합은 전력증폭기(23)의 최대동작 범위에 존재하는 신호를 고루 이용하기 위하여 입력신호의 최대범위에서의 등간격 신호로 정의된다. 즉, 0<ρ1<ρ2<....<ρNs와 같은 집합의 신호들이 각각 전력증폭기(23)에 입력되면 전력증폭기(23)의 현재특성의 영향을 받은 신호가 입력신호에 대한 응답으로서 출력된다. 이 과정을 통해서 기준입력신호 집합에 대한 완전한 출력신호집합이 얻어진다.
둘째, 증폭기계수결정 기능은 차수로서, 2Nmax+1를 갖는 전력증폭기(23)의 근사다항식의 각 계수를 결정하는 기능이다. 이를 위해 앞서 생성된 기준신호, 즉 기준 입출력 신호집합, 계수결정절차 그리고 측정오차가 사용된다. 측정오차는 사용되는 계수결정 절차에 알맞는 값으로서 결정되고, 계수결정 절차는 다음과 같다.
전력증폭기의 입출력 특성은 근사다항식으로서 다음과 같이 주어진다.
Figure 111999017536608-pat00004
여기서, y는 전력증폭기의 입력신호, 2Nmax+1은 근사화된 전력증폭기의 다항식 차수, bn은 2n+1차 성분의 계수이다.
기준입력신호 집합과 기준출력신호 집합을 각각 ρ(=ρ1,ρ2,...ρN)와 γ(=γ1, γ2,...γN)라고 하면, 기준입력에 대한 상기의 [수학식4]의 출력과 기준출력 신호 간의 측정오차 E는 다음의 [수학식5]와 같다.
Figure 111999017536608-pat00005
여기서, Ns는 기준신호의 갯수이다. 따라서, 결정되어야 할 계수가 포함되도록 하기 위해서는 [수학식4]를 [수학식5]에 대입한다. 이는 다음의 [수학식6]과 같다.
Figure 111999017536608-pat00006
즉, 측정오차 E가 0일 때 상기의 [수학식6]에서 대괄호 내의 오른쪽 합산항을 구성하는 계수가 정확히 구해진다. 그러나, 상기의 [수학식6]은 얼마간의 오차 E를 가지고 있다. 따라서, 전력증폭기 다항식의 각 계수 bn은 상기의 [수학식6]을 최소로 하는 값으로 결정된다.
셋째, 전치왜곡기의 차수변경 기능은 근사화 증폭기 특성을 바탕으로 전치왜곡기(22)의 차수를 결정하기 위한 것이다. 전치왜곡기(22)의 특성이 전력증폭기(23)의 특성에 대한 역의 관계에 있기 때문에 비선형부(222)의 새로운 차수는 전력증폭기(23)의 근사한 차수로부터 결정될 수 있다. 그리고, 운용중인 전력증폭기(23)의 연속적인 특성은 이산적인 특성다항식으로 변환될 때 무수히 많은 고차성분을 포함하기 때문에 그것을 바탕으로 하는 비선형부(222)의 차수 결정은 하드웨어 복잡도의 증가를 초래한다. 그러므로, 전치왜곡기(22)의 특성으로서 제한된 유한 차수의 비선형성이 고려될 필요가 있다. 전치왜곡기(22)의 초기 운용을 위한 차수결정은 구현시에 권고된 최적값을 적용하거나 또는 전력증폭기(23)의 특성을 고려하여 설정된다. 초기설정 이후 적용을 위한 전치왜곡기(22)의 차수는 현재의 차수보다 2차 높은 차수로 변경 설정된다. 이렇게, 증가된 값으로의 차수 변경은 전력증폭기(23)의 특성다항식이 기수차항으로 구성되어 있고, 또한 비선형성의 증가가 비선형성의 차수 증가를 의미하는 것에 따른 결과이다.
마지막으로, 비선형소자계수결정 기능은 상기 [수학식6]으로부터 결정된 계수를 갖는 전력증폭기(23)의 특성다항식으로부터 그에 대해 역의 특성을 갖는 비선형부(222)의 계수를 결정하는 기능이다. 위에서 결정된 차수를 갖기 위한 전치왜곡기(22)는 다음의 [수학식7]과 같이 표현된다.
Figure 111999017536608-pat00007
여기서, an은 결정되어야 할 전치왜곡장치의 계수이고, 2N+1은 그의 차수이다. 상기 [수학식6]으로부터 결정된 계수를 갖는 비선형특성의 전력증폭기(23)는 다음의 [수학식8]과 같다.
Figure 111999017536608-pat00008
전치왜곡기(22)의 출력이 전력증폭기(23)의 입력으로 사용되고, 그의 합성 특성이 선형특성을 유지하게 되면 [수학식8]에 [수학식7]을 대입하고, 그 결과식에 대한 출력은 상기 [수학식7]의 입력신호 x와 같아진다. 따라서, 합성 특성의 고차성분에 대한 계수는 모두 0이 되고, an은 b와의 관계로 얻어진다. 결정된 새로운 차수에 해당하는 N+1개의 계수 an, n = 0, 1, 2, ..., N은 다음 운용을 위해 각각 비선형부(222)와 계수적응기(25)에 전달된다.
도 3 은 본 발명에 따른 가변차수 전치왜곡장치를 제어하기 위한 방법의 일실시예 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 계수적응기(25)는 상기의 [수학식2]를 바탕으로 두 입력신호에 대한 오차(e)를 검출한다(301).
이어서, 오차(e)가 허용오차(et)보다 큰지를 비교하여(302) 오차(e)가 허용오차(et)보다 크지 않으면 오차가 검출될 때까지 '301' 과정을 반복 수행하고, 크면 다시 오차(e)와 오차에 대한 임계치(eT)를 비교한다(303).
상기 비교 결과(303), 오차(e)가 오차에 대한 임계치(eT)보다 크지 않으면 비선형소자의 계수를 갱신하고(도 2에서 설명한 [수학식3])(304), 오차(e)가 오차에 대한 임계치(eT)보다 크면 제한 차수를 초과하는지를 확인한다(305). 단, 판정기준은 비선형부(222)를 위한 가변차수의 최대값(2Nmax+1)에 따른다.
한편, 상기 확인 결과(305), 초과하면(즉, 차수변경이 불가능하면) 종료하고, 초과하지 않았으면(즉, 차수변경이 가능하면) 차수를 변경하기 위한 다음 과정(306 내지 310)을 수행한다.
즉, 기준입출력 신호를 생성하기 위해서는 정해진 신호집합으로부터 그에 대응하는 전력증폭기(23)의 출력 신호집합을 생성시키고(306), 전력증폭기(23)의 특성다항식 계수를 결정한다(307). 여기서, 전력증폭기(23)는 그의 입출력 특성으로 2Nmax+1차 다항식으로 근사화된 특성함수에 의해서 제공된다. 따라서, 전력증폭기(23)의 계수는 상기 도 2에서 설명한 [수학식6]을 통해 결정된다.
이어서, 전치왜곡기(22)의 차수를 변경한다(308). 이때, 현재 사용되고 있는 차수보다 2차 높게 결정한다.
그리고, 전치왜곡기(22)의 계수를 결정한다(309). 이때, 전력증폭기(23)의 계수를 결정하는 과정(307)에서 얻은 계수를 전력증폭기(23)의 특성다항식, 즉 상기 도 2에서 설명한 [수학식8]을 이용하여 구한다. 또한, 전치왜곡기(22)의 계수를 결정하기 위해서는 차수조정기(24)의 비선형소자계수결정 기능을 이용한다.
한편, 결정된 계수는 다음 운용을 위해 각각 비선형부(222)와 계수적응기(25)에 전달하여 설정한다(310).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 적응기능을 통해 전력증폭기의 입출력특성을 선형화시키기 위해서, 전치왜곡기의 비선형 계수 및 차수를 가변시킬 수 있기 때문에 전력증폭기보다 높은 차수의 비선형성에 대해서도 충분히 적응적으로 추적할 수 있고, 또한 충분한 수명을 갖는 전력증폭기가 심하게 열화되거나 또는 비정상적인 특성을 나타내더라도 전치왜곡장치의 동작범위를 벗어난 전력증폭기의 특성에 대한 선형화 특성을 충분히 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기에 대한 계수적응기능을 통해 전력증폭기의 입출력특성을 선형화시키는 전치왜곡장치에 있어서,
    상기 전력증폭기의 고차성분에 의한 비선형 특성에 대해, 비선형소자의 초기화 계수를 결정하여 상기 비선형소자의 차수를 가변적으로 조정하기 위한 가변차수조정수단; 및
    상기 가변차수조정수단에서 조정된 차수에 대해, 상기 전치왜곡장치의 입력단과 상기 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호의 차와 오차 임계치를 비교하여 차수변경과 상기 비선형소자의 계수를 갱신하기 위한 계수갱신수단
    을 포함하여 이루어진 가변차수 전치왜곡장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변차수조정수단은,
    상기 전력증폭기의 고차성분에 의한 비선형 특성에 대해, 상기 비선형소자의 초기화 계수를 결정하여 상기 비선형소자의 차수를 조정하기 위해, 기준신호생성기능, 전력증폭기계수결정기능, 전치왜곡장치차수변경기능, 비선형소자계수결정기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가변차수 전치왜곡장치.
  3. 무선통신시스템에서 비선형 전력증폭기 또는 열화된 특성을 갖는 전력증폭기에 대한 계수적응기능을 통해 전력증폭기의 입출력특성을 선형화시키는 전치왜곡장치 제어방법에 있어서,
    상기 전치왜곡장치의 입력단과 상기 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호의 오차와 오차임계치를 비교하여 차수변경을 판정하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계의 판정 결과에 따라, 유한 차수로 근사화된 상기 전력증폭기의 계수결정에 필요한 입출력 기준신호를 기 정해진 시험패턴으로 생성하는 제 2 단계;
    상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전력증폭기의 계수를 결정하는 제 3 단계;
    상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전치왜곡장치의 차수를 변경하는 제 4 단계; 및
    상기 전치왜곡장치의 출력이 상기 전력증폭기의 입력으로 사용되는 합성특성으로부터 고차성분에 대한 모든 비선형계수를 제거하여 상기 전치왜곡장치의 계수를 결정하는 제 5 단계
    를 포함하여 이루어진 가변차수 전치왜곡장치 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 전치왜곡장치의 입력단과 상기 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호에 대한 오차(e)를 검출하는 제 6 단계;
    상기 검출한 오차가 허용오차(et)보다 큰지를 비교하여 상기 검출한 오차(e)가 크지 않으면 상기 제 6 단계부터 반복 수행하고, 상기 검출한 오차(e)가 크면 다시 오차(e)와 오차에 대한 임계치(eT)를 비교하는 제 7 단계; 및
    상기 제 7 단계의 비교 결과, 오차(e)가 오차에 대한 임계치(eT) 보다 크지 않으면 비선형소자의 계수를 갱신하고, 오차(e)가 오차에 대한 임계치(eT)보다 크면 제한 차수의 초과 여부를 확인하는 제 8 단계
    를 포함하여 이루어진 가변차수 전치왜곡장치 제어방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    운용중인 상기 전력증폭기의 현재 특성을 얻기 위해 일정한 신호집합을 이용하되, 상기 전력증폭기의 최대 동작 범위에 존재하는 신호를 이용하기 위해 입력신호의 최대 범위에서 등간격으로 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 가변차수 전치왜곡장치 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    차수로서 2Nmax+1을 갖는 상기 전력증폭기의 입출력 특성을 나타내기 위해 하기의 수학식과 같이 근사다항식의 각 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는 가변차수 전치왜곡장치 제어방법.
    Figure 112006048945730-pat00009
    (여기서, E는 측정오차, bn은 2n+1차 성분의 계수, ρ(=ρ1,ρ2,...ρN)는 기준입력신호 집합, γ(=γ1, γ2,...γN)는 기준출력신호 집합, Ns는 기준신호의 갯수를 각각 나타냄)
  7. 프로세스를 구비한 무선통신시스템의 전치왜곡장치에,
    상기 전치왜곡장치의 입력단과 전력증폭기의 출력단으로부터 입력되는 두 신호의 오차와 오차임계치를 비교하여 차수변경을 판정하는 제 1 기능;
    상기 제 1 기능에서의 판정 결과에 따라, 유한 차수로 근사화된 상기 전력증폭기의 계수결정에 필요한 입출력 기준신호를 기 정해진 시험패턴으로 생성하는 제 2 기능;
    상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전력증폭기의 계수를 결정하는 제 3 기능;
    상기 입출력 기준신호를 바탕으로 상기 전치왜곡장치의 차수를 변경하는 제 4 기능; 및
    상기 전치왜곡장치의 출력이 상기 전력증폭기의 입력으로 사용되는 합성특성으로부터 고차성분에 대한 모든 비선형계수를 제거하여 상기 전치왜곡장치의 계수를 결정하는 제 5 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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