• 제목/요약/키워드: Digital Predistortion

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DPD를 적용한 TDD 방식의 통신 시스템 구조 (TDD Communication System Architecture implementing Digital Predistortion scheme)

  • 김정휘;류규태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.181-182
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    • 2008
  • In this paper, an cost-effective system architecture is proposed to implement digital predistortion scheme for linearizing the PA amplifing TDD wideband signal. To make digital predistorted signal for compensating nonlinearity of PA, a dedicated ADC and a frequency-down converter are necessary. Proposed scheme is based on the TDD feature that the RF receiver frontend is idle state during the downlink signal processing time and utilize them to make the digital predistorted signal for PA.

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60 GHz 대역 전력 증폭기를 위한 구간별 차등 다항식 모델 기반의 디지털 사전왜곡기 설계 (Design of A Piecewise Polynomial Model Based Digital Predistortion for 60 GHz Power Amplifier)

  • 김민호;이진구;김대현;김영록
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권5호
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    • pp.3-12
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    • 2016
  • 최근 들어, 밀리미터파 대역을 활용하는 5세대 이동 통신 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 밀리미터파 대역의 전파 감쇠 특성으로 인하여 전력 증폭기의 비선형성을 완화시키는 방법의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 전력 증폭기의 특성을 선형구간과 비선형구간을 구분하여 구간별 계수를 사용하는 구간별 차등 다항식 모델을 제안하였다. 또한, 제안된 모델과 직접 학습 방식을 이용하여 디지털 사전왜곡기 구현 방안을 제시하였다. 제안된 모델의 성능을 검증하기 위하여 LTE 신호를 인가한 60 GHz 대역 전력증폭기를 위한 제안된 모델과 직접 학습 방식에 기반한 디지털 사전왜곡기를 FPGA로 구현하였고 하드웨어 테스트벤치를 통하여 성능 및 연산 복잡도를 비교 검증하였다. 제안된 모델은 기존 단일 다항식 모델 대비 ACLR 측면에서는 3.3 dB 개선됨을 보였으며 연산 복잡도 측면에서는 7.5 % 감소됨을 보여주었다

디지털 사전왜곡을 이용한 마이크로파 E급 증폭기의 선형성 개선 (Linearity Improvement of Class E Amplifier Using Digital Predistortion)

  • 박찬혁;구경헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.92-97
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    • 2007
  • 스위칭 모우드 증폭기를 마이크로파 대역에서 이용하고자 하는 많은 연구가 있으며, 이러한 증폭기 중 E급 증폭기는 이론적으로 스위칭 동작을 통해 100%의 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 2.4GHz 대역 마이크로파 E급 증폭기로 출력 전력이 17.6dBm, 66%의 전력부가효율을 갖는 설계된 증폭기를 무선 랜 송신부에서 사용하기 위해 증폭기의 비선형 왜곡을 보상하고자 테이블 참조기법(Look Up Table)을 이용한 기저대역 사전왜곡 기법을 적용하였다. 설계된 증폭기는 -3dBm의 입력 무선랜신호를 인가하였을 때 출력스펙트럼 측정 결과가 IEEE 무선랜 스펙트럼 마스크 표준규격을 만족하며, 기저대역 사전왜곡을 적용하였을 때 중심주파수에서 20MHz offset인 주파수에서 최대 5dB의 ACPR 특성이 향상되었다.

비선형 앰프의 선형화를 위한 다항식 기반 직접 학습 방식의 디지털 사전왜곡 기법 (A New Polynomial Digital Predistortion Method Based on Direct Learning for Linearizing Nonlinear Power Amplifier)

  • 정의림
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.2382-2390
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비선형 앰프를 선형화 하는 다항식에 기반한 사전왜곡 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 기존의 다항식 기반 방식과는 다르게 사후왜곡기의 도움 없이 직접 학습 방식으로 사전왜곡 계수를 추정한다. 먼저 앰프의 특성이 부분 선형으로 가정하여 알고리즘이 유도되고, 다음에 이 알고리즘을 앰프에 대한 어떠한 가정이 필요없는 구조로 변경한다. 제안된 사전왜곡기는 복소 계수를 가지는 다항식으로 구성되며 다항식의 계수는 RLS(recursive least squares)에 기반하여 찾게 된다. 컴퓨터 모의실험에 의하면 제안된 직접방식의 알고리즘이 기존의 간접 학습 방식에 비해 앰프의 초기 계수나 포화 영역에서 강인한 특성을 보인다.

비선형 인덱싱 함수 Tanh로 구현한 디지털 전치 왜곡을 이용한 RF 전력증폭기의 선형성 향상 (Linearity Enhancement of RF Power Amplifier Using Digital Predistortion with Tanh as a Nonlinear Indexing Function)

  • 성연중;조춘식;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.430-439
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    • 2011
  • 본 논문에서는 900 MHz 대역에서 동작하는 RF 전력증폭기의 선형성 향상을 위한 디지털 전치 왜곡을 구현하였다. 비선형 인덱싱 함수로 tanh를 사용하여 디지털 전치 왜곡을 구현하여, 신호 진폭에 비례하는 인덱싱 함수로 구현하기 이전의 디지털 전치 왜곡과 비교하여 선형성 향상을 검증하였다. 디지털 전치 왜곡은 Look-up Table(LUT) 방식으로 구현하였으며, 시뮬레이션을 위하여 전력증폭기의 모델링은 Saleh 모델을 적용하였고, 실제 측정을 위하여 상용 증폭기를 사용하였다. LUT의 크기는 256개의 Table로 구현하였으며, 추정을 위한 적응형 알고리즘으로는 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘을 사용하였다. 제안한 방법을 사용하여 인접 채널 누설비(ACLR)를 15 dB까지 개선시킬 수 있었다.

A Novel Digital Feedback Predistortion Technique with Memory Lookup Table

  • Moon, Jung-Hwan;Kim, Jang-Heon;Kim, Bum-Man
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권3호
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    • pp.152-158
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    • 2009
  • We have developed a novel digital feedback predistortion(DFBPD) linearization based on RF feedback PD for the wide bandwidth modulated signals. The wideband PD operation is carried out by combining the DFBPD and memory lookup table(LUT). To experimentally demonstrate the linearization performance of the proposed PD technique for wideband signal, a class-AB amplifier using an LDMOSFET MRF6S23140 with 140-W peak envelope power is employed at 2.345 GHz. For a forward-link 2FA wideband code-division multiple-access signal with 10 MHz carrier spacing, the proposed DFBPD with memory LUT delivers the adjacent channel leakage ratio at an 10 MHz offset of -56.8 dBc, while those of the amplifier with and without DFBPD are -43.2 dBc and -41.9 dBc, respectively, at an average output power of 40 dBm. The experimental result shows that the new DFBPD with memory LUT provides a good linearization performance for the signal with wide bandwidth.

MIMO 송신기에서 결합한 되먹임 신호에 기반한 디지털 전치왜곡 기법 (Digital Predistortion Technique for MIMO Transmitters)

  • 정의림
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권12호
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    • pp.1289-1295
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    • 2012
  • 본고에서는 MIMO 송신기에서 비선형 전력증폭기를 선형화하기 위한 디지털 전치왜곡 기법을 제안한다. 기존의 시스템에서는 각 전력증폭기에 한 개씩 되먹임 회로가 필요한 반면 본고에서 제안하는 전치왜곡 시스템은 전력증폭기 출력 신호를 모두 결합하여 한 개의 되먹임 회로만 가지는 특징이 있다. 따라서 기존 시스템에 비해 훨씬 간단한 구조를 가진다. 이러한 구조를 바탕으로 결합된 피드백 신호로부터 각 전력증폭기를 선형화하는 전치왜곡 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과에 의하면 제안된 방식은 각 전력증폭기에 하나씩 되먹임 회로를 구성한 기존 방식과 거의 동일한 선형화 특성을 보임을 확인하였다.

기지국용 이중 대역 전치 왜곡 선형 전력 증폭기 (Dual-band Predistortion Linear Power Amplifier for Base-station Application)

  • 최흥재;정용채;김철동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.959-966
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    • 2006
  • 본 논문은 다이플렉서를 이용하여 디지털 셀룰라 대역($f_o$=880 MHz)과 IMT-2000 대역($f_o$=2,140 MHz) 기지국에서 동시에 사용 가능한 이중 대역 전치 왜곡 선형 전력 증폭기(Predistortion Linear Power Amplifier: PD LPA)의 설계 방법을 제시하였다. 입 출력단에 사용된 다이플렉서는 결함 접지 구조(Defected Ground Structure: DGS)를 이용한 저역 통과 여파기와 높은 Q값을 갖는 캐패시터와 마이크로 스트립 스터브를 이용한 고역 통과 여파기로 이루어져 있다. 입출력 반사 계수 특성을 좋게 하기 위하여 3 dB 하이브리드 결합기를 이용한 반사형 타입의 전치 왜곡 선형화기를 설계하였다. IS-95 CDMA IFA 신호와 WCDMA IFA 신호를 이용하여 각 대역에서 제작된 이중 대역 전치 왜곡 선형 전력 증폭기의 인접 채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR) 개선 정도를 측정한 결과 880 MHz 대역에서 약 10 dB, 2,140 MHz 대역에서 약 9.36 dB 개선되었다.

온도보상 기법을 적용한 디지털 방식의 사전 왜곡제거기 알고리듬 (Digital Predistortion Algorithm using Techniques of Temperature Compensation)

  • 고영은;방성일
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권9호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • 본 논문에서는 디지털 방식으로 온도에 의한 왜곡을 보상할 수 있는 사전왜곡제거기 알고리듬을 제안하였다. 사전왜곡제거 알고리듬은 입력레벨에 따른 시스템 비선형 왜곡뿐만 아니라 온도에 따른 왜곡의 보상성분을 산출하여 베이스밴드 영역의 디지털 신호를 사전 왜곡함으로써 발생하는 왜곡을 상쇄시키는 알고리듬이다. 이와 같은 알고리듬의 우수성을 증명하기 위해 Saleh의 고출력 증폭기 모델에 적용하여 컴퓨터 모의실험을 한 결과, 기존의 A&P PD 방식보다 P1dB는 약 0.5dBm 증가하였고, 위상천이는 약 $0.8^{o}$ 감소하였으며, 온도보상 기법을 적용한 사전왜곡제거기 로 증폭기의 PldB를 약 2dBm 개선하였고, 위상천이는 약$0.1^{o}$ 이하로 안정시켰다. 또한 이 증폭기에 UMTS 신호 샘플을 인가 시 온도보상 기법을 적용한 사전왜곡 제거기의 IMD3가 온도보상 기법을 적용하지 않은 경우보다 10dBm 감소하였으며, 왜곡제거기가 없는 신호보다 19dBm 감소시킴으로써 우수한 선형성을 보였다.