Predistorter Design for a Memory-less Nonlinear High Power Amplifier Using the th-Order Inverse Method for OFDM Systems

In this paper, we propose a method to implement a predistorter of the $rho$-th order inverse filter structure to prevent signal distortion and spectral re-growth due to the high PAPR (peak-to-average ratio) of the OFDM signals and the non-linearity of high-power amplifiers. We model the memory-less non-linearity of the high-power amplifier with a polynomial model and utilize the inverse of the model, the $rho$-th order inverse filter, for the predistorter. Once the non-linearity is modeled with a polynomial, since we can determine the $rho$-th order inverse filter only with the coefficients of the polynomial, large memory is not required. To update the coefficients of the non-linear high-power amplifier model, we can use LMS or RLS algorithms. The convergence speed is high since the number of coefficients is small, and the computation is simple since manipulation of complex numbers is not necessary.

차 역필터 기법을 이용한 OFDM 시스템의 메모리가 없는 비선형 고전력 증폭기의 전치 보상기 설계

본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR과 전력 증폭기의 비선형성에 의한 신호의 왜곡과 스펙트럼의 확산을 방지하기 위하여 $rho$차 역필터 구조를 사용하는 전치 보상기를 구현하는 방안을 제시한다. 메모리가 없는 고전력 증폭기를 다항식으로 모델링 하고 전치 보상기로써 비선형 증폭기 특성의 역모델인 $rho$차 역필터 구조를 이용한다. $rho$차 역필터 구조는 비선형 시스템이 다항식으로 모델링 된다면 다항식의 계수만으로 구현될 수 있으므로 많은 메모리가 필요 없다. 비선형 전력 증폭기 모델의 계수 갱신을 위하여는 LMS, RLS 알고리듬을 모두 사용할 수 있으며 계수의 개수가 적어 수렴 속도가 빠르고 복소 계산이 필요 없으므로 계산도 간단하다.