• 전자통신동향분석
• /
• 제18권2호통권80호
• /
• pp.53-66
• /
• 2003

고출력 증폭기(HPA)는 위성통신 등 무선통신 시스템의 송신단에서 필수적으로 요구되는 요소 중의 하나이다. 그러나, 대부분의 HPA들은 비선형적인 출력 특성을 가지고 있으므로 이로 인한 신호의 왜곡으로 전송 손실을 야기하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 HPA를 선형화하는 가장 효율적인 방법으로 제안되어온 것이 사전왜곡(predistortion) 기법이다. 본 고에서는 고출력 증폭기의 비선형성을 보상하기 위한 사전왜곡 방식의 기본 개념과 다양한 사전왜곡 방식에는 어떤한 것들이 있는지 그 기본 원리 및 기술 개발 동향에 관하여 고찰한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
• /
• pp.51-54
• /
• 2000

차세대 초고속 무선 전송을 위한 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 방식에서는 전송 신호의 진폭이 큰 PAPR (peak-to-average power ratio)을 갖게 되어 송신기에서 사용되는 고출력 증폭기의 비선형성에 의해 큰 왜곡을 받게 된다. 이러한 왜곡의 보상을 위하여 우리는 고정점 반복 (fixed point iteration)에 기반한 사전왜곡기 (predistorter)를 제안하였으나, 이는 고출력 증폭기의 특성이 변화하지 않는다는 가정에서 구현되었다. 본 논문에서는 구간 선형 근사에 기반하여 고출력 증폭기의 시변 특성을 추종하는 새로운 기법과 이렇게 근사된 고출력 증폭기 특성을 이용하는 적응적인 고정점 반복 사전왜곡기의 구현을 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 고출력 증폭기 근사 방법은 랜덤한 증폭기 특성 변화를 매우 효과적으로 추종하며 이러한 근사 결과를 이용한 고정점 반복 사전왜곡기는 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
• /
• pp.573-576
• /
• 2000

현재 사용되고 있는 CDMA 시스템에서는 기지국 내에 사용되는 고출력 증폭기(high power. amplifier)의 비선형 특성으로 인해, 시스템의 송신 신호는 심각한 비선형 왜곡을 겪게되고 이는 결국 시스템의 성능을 크게 악화시키는 요인으로 작용한다. 이러한 고출력 증폭기의 비선형성은 출력 신호 레벨을 선형 영역으로 충분히 backing-off 시킴으로써 감소시킬 수 있으나, 이는 송신 신호의 출력을 과도하게 감소시키게 되어 결국 fade margin을 감소시키는 결과를 가져온다. 본 논문에서는 이러한 고출력 증폭기에서 발생하는 비선형 왜곡을 보상할 수 있는 디지털 사전왜곡기를 하드웨어적으로 직접 구현하여 고출력 증폭기의 특성이 변할 때,LMS 알고리듬을 이용하여 LUT의 값을 갱신함으로써 보다 효과적인 적응 사전왜곡기를 설계하는데 목적이 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
• /
• pp.601-604
• /
• 2001

본 논문에서는 고출력 증폭기와 송신 펄스 성형 필터로서 Raised Cosine filter (RCF)를 사용하는 OFDM 시스템에서 비선형 왜곡 보상을 위한 고정점 반복 사전왜곡기를 제안하고 이의 성능을 검증하였다. 제안된 사전왜곡기는 RCF 전단에 위치하나 이의 Zero-Intersymbol Interference 성질을 이용하여 단지 고출력 증폭기에 의한 기억성이 없는 비선형 왜곡만을 보상하는 효율적인 구조이다. 또한 성능 검증을 위해 필터 전단에 위치하는 사전왜곡기와 증폭기 전단에 위치하여 증폭기의 비선형 왜곡만을 보상하는 사전왜곡기를 비교하여, 필터에서 ISI를 제거한 경우에는 사전왜곡기의 위치에 관계없이 비선형 왜곡을 효과적으로 보상할 수 있다는 점을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제26권6A호
• /
• pp.965-979
• /
• 2001

본 논문에서는 OFDM 시스템의 송신기에서 사용되는 선형 필터와 고출력 증폭기의 결합에 의한 \"기억성을 갖는 비선형 왜곡\"을 실제 하드웨어 구현에 적합하게 적은 계산량으로 보상할 수 있는 참조 테이블(look up table; LUT) 기반의 사전왜곡기를 제안한다. LUT를 이용하는 사전왜곡기들은 이미 많이 연구되었으나, 본 논문에서는 다중 입력/단일 출력 형태의 기억성을 갖는 비선형 왜곡을 작은 크기의 LUT를 이용하여 효율적으로 보상한다는 점에서 큰 차이가 있다. 제안 방법에서는 먼저 기억성이 없는 고출력 증폭기만이 존재할 때의 사전왜곡기를 우리가 이미 제안한 고정점 반복 사전왜곡기 알고리즘에 기반하여 LUT로 구현하고, 여기에 선형 역 시스템을 결합하여 기억성을 갖는 비선형 왜곡을 보상한다. 실제 구현 가능성 검토를 위해 제안된 사전왜곡기와 16-QAM, 256-IFFT/FFT OFDM 시스템 기저대역 모뎀을 TMS320C30 DSP를 이용하여 구현하였으며, 실험 결과 작은 크기의 LUT를 이용하여도 원래의 고정점 반복 사전왜곡기에 비해 매우 적은 계산량을 요구하면서 동일한 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.39-40
• /
• 2015

산업용 인버터에서 출력전압은 소자의 전압강하와 데드타임에 의해 왜곡이 발생되며, 이로 인해 출력 전류의 품질을 저하시키고 전동기 축 토크의 진동을 유발한다. 이러한 현상을 방지하기 위해서는 출력전류에 따라 출력전압을 보상하여야 한다. 하지만 임의의 스위칭 주파수에서 측정된 전압왜곡량으로 보상량을 결정할 경우, 스위칭 주파수가 변경되면 전압 왜곡이 커지게 된다. 따라서, 소자의 전압강하와 데드타임에 의한 전압 왜곡은 스위칭 주파수에 따라 적절히 변경되어야 한다. 본 연구에서는 인버터 전력소자의 전압강하량과 데드타임량을 개별 측정하여 보상하는 방법을 제시하였고, 그 유효성을 실험을 통해 검증하였다.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제9B권4호
• /
• pp.429-436
• /
• 2002

인공 신경망을 실제적인 응용 분야에 적용하기 위하여 하드웨어 시스템으로 구현하는 것이 필요하다. 하드웨어로 구현하는 방법에는 현재 하이브리드 VLSI 신경망 칩으로 구현하는 것이 가장 유망하다. 이미 학습된 신경망을 하이브리드 신경망 칩을 사용하여 구현하는 경우 뉴런 출력과 가중치 값의 양자화 과정이 필수적이다. 이러한 과정은 신경망의 출력층 뉴런의 이미 학습된 출력에 비해 왜곡을 야기한다. 본 논문에서는 이러한 신경망의 출력 왜곡에 대한 통계적 특성을 자세하게 분석하였다. 분석 결과는 신경망의 출력 왜곡을 줄이기 위해서는 입력 벡터의 정규화와 가중치 값들이 작아야 한다는 사실을 보여 주었다. 시계열 데이터에 대한 실험 결과는 분석 결과를 고려하여 학습된 신경망들의 경우 실제로 뉴런 출력 및 가중치 값의 양자화로 인한 출력층 뉴런의 출력 왜곡이 상당히 줄어들 수 있음을 명확히 보여 주었다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
• /
• pp.62-66
• /
• 2006

본 논문은 도허티 증폭기 및 포락선 전치 왜곡기를 이용한 전력 증폭기의 효율 및 선형성 개선에 관한 것이다. 전력 증폭기의 효율을 개선하기 위하여 도허티 증폭기를 제작하여 효율 특성을 개선하였으며, 포락선 전치 왜곡기를 이용하여 도허티 증폭기의 선형성 개선량에 대하여 조사하였다. 제작된 도허티 증폭기는 AB 급으로 동작시킨 전력 증폭기와 비교하여 출력 전력 10W에서 8.5%의 효율 개선 효과를 보였으며, 출력 전력 40W에서 12.6%의 효율 개선 특성을 나타내었다. 포락선 전치 왜곡기를 이용한도 허티 증폭기는 출력 전력 10W에서 7dB의 선 형성 개선 효과를 나타내었다. IMT-2000 주파수 대역에서 WCDMA down-link 4 carrier 신호를 이용하여 출력 전력 10W에서 측정한 결과 AB 급으로 동작하는 전력 증폭기와 비교하여 4.2%의 효율 개선 및 6.3dB의 선형성 개선 효과를 나타내었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
• /
• pp.221-222
• /
• 2011

본 논문은 인버터의 PWM구동 시 출력 전류에 발생하는 DC offset을 제거 하는 방법을 제안한다. 인버터의 PWM구동 시 소자 단락을 막기 위해 필수적으로 적용하는 deadtime과 각 스위치 소자의 voltage drop으로 인해 출력에 왜곡이 발생한다. 이상적인 스위치인 경우에는 이 두 가지의 왜곡을 feedforward로 보상하면 된다. 하지만 스위치 소자가 이상적이지 않기 때문에 각 스위치 소자의 voltage drop의 차이와 on & off time delay의 차이는 출력 전류에 DC offset을 발생시킨다. 따라서 deadtime과 스위치 voltage drop에 대한 보상과 함께 출력 전류의 DC offset을 feedback으로 하여 보상되지 못한 왜곡을 추가적으로 보상하여 결론적으로 출력 전류의 DC offset을 제거할 수 있게 하였다. 제안된 기법은 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.976-987
• /
• 1998

본 논문에서는 고출력 증폭기(HPA: high-power amplifier)를 사용하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서의 비선형 왜곡이 수신단에 미치는 영향에 대해서 분석한다. 메모리 없는 Volterra 시스템으로 모델링 되는 고출력 증폭기는 OFDM 신호를 비선형적으로 왜곡시키므로 각 부채널에서의 OFDM 심볼은 1차의 곱셈 왜곡과 고차의 가산성 비선형 왜곡을 포함하게 된다. 이 비선형 왜곡항은 현재의 부채널에 영향을 미치는 모든 다른 부채널들의 harmonic왜곡과 intermodulation 왜곡으로 구성되어 있기 때문에 이는 비선형 인접 부채널간 간섭(NICI:nonlinear interchannel interference)으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 NICI의 분산을 고출력 증폭기의 Volterra 모델과 입력 신호의 평균 전력을 통해 해석적으로 구하고 이를 이용하여 OFDM 시스템의 비트 오류율 성능을 계산한다. 또한 고출력 증폭기를 갖는 OFDM 시스템의 위상 왜곡을 수신단에서 보상하기 위한 간단한 방법을 제시하고 이 경우의 비트 오류율을 계산한다. 제안된 분석 방법이 타당함을 16-QAM 방식을 사용하는 OFDM 시스템에 대해 컴퓨터 모의 실험을 수행함으로써 입증한다.