Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Compensation of the Nonlinearity of the High-Power Amplifiers with Memory Using a Digital Feedforward Scheme

디지털 피드포워드 방식을 이용한 메모리 효과가 있는 전력 증폭기의 비선형성 보상

  • Received : 2012.02.17
  • Accepted : 2012.04.17
  • Published : 2012.04.25
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Abstract

In this paper, we show the memory effect of the high-power amplifiers for wied-band signals, present a compensation method for the nonlinearity combined with memory effect, and analyze its performance. For the modeling and the compensation of the nonlinear high-power amplifier with memory effect, we investigate the Volterra series model, the Wiener model, and the Hammerstein model. As a compensator scheme, we propose a digital feedforward technique. Compared to analog feed-forward scheme, the proposed scheme has better stability and adaptability to the environmental changes. It has a simpler structure than the conventional digital nonlinear compensation schemes. The result of computer simulations using ADS of the Agilent shows that spectral re-growth is suppressed by more than 20 dB, which amounts to at least 10 dB back-off. Considering the compensation performance, implementation complexity, and convergence rate, we could conclude the Wiener model is most suitable for the proposed scheme.

이 논문에서는 광대역 신호에 대한 전력 증폭기의 메모리 효과를 보이고, 메모리 효과와 결합된 비선형성의 보상 방법을 제시하고 그 성능을 분석한다. 메모리 효과와 결합된 전력 증폭기의 모델링과 보상을 위해 볼테라 급수 모델, 위너 모델, 그리고 해머스타인 모델을 검토하였다. 보상 방법으로는 디지털 피드포워드 기술을 제안하였다. 이 방식은 아날로그 방식의 피드포워드 방식에 비해 안정성과 환경 적응성 등이 우수하고, 기존의 디지털 비선형 보상 방식들에 비해 구조가 간단하다. 애질런트사의 ADS를 이용한 모의실험을 통하여 성능을 살펴본 결과 주파수대역 재성장이 20 dB 이상 억압되었으며, 최소한 10 dB 정도의 백-오프 효과가 있음을 확인하였다. 보상 성능, 구현의 복잡도, 수렴 속도 등을 고려할 때 위너 모델이 제안하는 방식에 가장 적합하다는 결론을 내릴 수 있다.

Keywords

References

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