• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.153-156
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• 2002

An adaptive predistorr is proposed to compensate for the nonlinear distortion of a high power amplifier (HPA) in 16 QAM system. It fumed out that the proposed predistorter using a variable step-size least mean square (VSSLMS) algorithm is stable and can reduce the Total Distortion (TD) to 0. 1dB at the HPA output backoff=0.0 dB.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.685-691
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• 2004

본 논문에서는 Multi-code CDMA(code division multiple access) 시스템에서 발생하는 높은 PAPR(Peak to average power ratio)을 저감하고, 신호가 HPA에서 비선형 왜곡을 감소시키기 위한 방법으로, SLM(Selected Mapping) 및 PTS(Partial Transmit Sequence) 기법과 함께 전치왜곡 기법의 혼합 기법을 제안한다. 제안된 기법에서 SLM 및 PTS 방법을 위해 사용된 위상 회전 정보는 별도의 채널을 통해 전송되고, 이러한 위상 회전 정보의 채널 통과에 따른 에러율은 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 논문에서는 위상 회전 정보의 에러율을 고려한 이론적인 BER 수식을 제시하며, 이는 시뮬레이션을 통해 나타난 시스템의 BER 성능과 거의 같게 나타난다. 결국 PTS 및 SLM 방법을 전치왜곡기와 병행한 제안된 혼합 기법은 신호의 PAPR을 줄이고, HPA의 비선형 특성을 보상함으로써 시스템의 BER 성능을 향상시킨다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.256-259
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• 2000

The OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) systems are based en the transmission of a given set of signals on multiple orthogonal subcarriers, resulting in large variation in amplitude of transmit signals, and severe distortion by nonlinear characteristic of a high power amplifier (HPA) is unavoidable. We propose in this paper a computationally efficient structure of a baseband predistorter for compensation of nonlinear distortion by the HPA. Moreover, a predistorter which can be utilized in high speed transmission systems such as wireless ATM based on the proposed structure is designed using VHDL, and synthesized by the Synopsys tool.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권10호
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• pp.827-833
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• 2012

고전력 증폭기의 비선형 특성은 통신 시스템의 성능을 저하시키는 주요한 요인이다. 일반적인 전치왜곡기는 고전력 증폭기의 비선형 문제를 효과적으로 보상가능 하다. 그러나 고속 데이터 전송 시에 발생되는 메모리 효과는 보상하지 못하는 문제점이 있다. 메모리 효과를 효과적으로 보상하기 위해서 송신 단에서 다양한 적응형 전치왜곡기 방식이 제안되었다. 위성 통신 시스템에서는 기존의 적응형 전치왜곡기를 사용하기 위해서는 위성에 적응형 회로를 설계해야 되는 부담이 있다. 본 논문에서는 메모리 효과를 가진 고전력 증폭기의 비선형 문제를 보상하기 위해서 수신기 포함 폐루프 전치왜곡기를 제안한다. 제안한 시스템은 위성에서 전치왜곡기를 사용하지 않고 지상국에서만 전치왜곡기를 사용함으로써 위성의 복잡도와 설계비용을 낮출 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.696-705
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• 1997

This paper presents an efficient adaptive predistortion technique compensating linear and nonlinear distortions caused by high-power amplifier (HPA) with memory in OFDM systems. The efficient adaptive data predistortion techniques proposed for compensation of HPA with memory in single carrier systems cannot be applied to OFDM systems since the possible input levels for HPA is infinite in OFDM systems. Also, previous adaptive predistortion techniques, based on Volterra series modeling, are not suitable for real-time implementation due to high computational burden and slow convergence rate. In the proposed approach, the memoryless HPA preceded by a linear filter in OFDM systems is modeled by the Wiener system which is then precompensated by the proposed adaptive predistorter with a minimum number of filter taps. An adaptive algorithm for adjusting the proposed adaptive predistorter is derived using the stochastic gradient method. It is demonstrated by computer simulation that the performance of OFDM system suffering from nonlinear distortion can be greatly improved by the proposed efficient adaptive predistorter using a small number of filter taps.

• ETRI Journal
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• 제41권4호
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• pp.426-436
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• 2019

In time division duplex (TDD)-based multiuser massive multiple input multiple output (MIMO) systems, the uplink channel is estimated and the results are used in downlink for signal detection. Owing to noisy uplink channel estimation, the downlink channel should also be estimated for accurate signal detection. Therefore, recently, a blind method was developed, which assumes the use of a linear high-power amplifier (HPA) in the base station (BS). In this study, we extend this method to a scenario with a nonlinear HPA in the BS, where the Bussgang decomposition is used for HPA modeling. In the proposed method, the average power of the received signal for each user is a function of channel gain, large-scale fading, and nonlinear distortion variance. Therefore, the channel gain is estimated, which is required for signal detection. The performance of the proposed method is analyzed theoretically. The simulation results show superior performance of the proposed method compared to that of the other methods in the literature.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.8-16
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• 2010

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문에 차세대 무선 광대역 통신 시스템의 전송 방식으로 큰 관성을 받고 있다. 하지만 출력 신호의 크기가 Rayleigh 분포를 갖기 때문에 무선 통신 환경에서 TWTA (Traveling Wave Tube Amplifier)와 같은 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인하여 단일 반송파 전송 방식보다 심각한 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 논문에서는 HPA의 비선형성에 의한 비선형 왜곡을 보상하기 위해 SCPWL (Simplicial Canonical Piecewise-Linear) 모델 기반의 새로운 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 제안된 사전왜곡기의 성능평가를 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널 하에서 16-QAM과 64-QAM 변조 방식을 이용하고, 1024-point FFT/IFFT로 구현된 OFDM 시스템에서 다양한 실험을 실시하였다. 모의실험 결과, HPA에 의해 발생하는 비선형 왜곡을 효과적으로 보상함으로써 우수한 성능 향상이 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권7A호
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• pp.668-675
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• 2002

본 논문은 OFDM 시스템에서 발생하는 높은 PAPR의 신호가 HPA를 통과할 때 발생하는 비선형 왜곡을 보상하고, 시간에 따른 HPA의 특성변화를 짧은 시간에 모델링하는 2ι분할보간을 적용한 전치왜곡방법을 제안한다. 제안한 전치왜곡방법은 HPA의 AM/AM 특성과 AM/PM 특성으로 구성한 LUT을 이용하여 전치왜곡이득 및 위상을 구하며, HPA 변화량을 반영하여 LUT을 갱신한다. 그리고, 전치왜곡이득과 위상을 정확히 구하기 위해서 LUT의 크기를 확장하는 대신에 비트천이와 덧셈소자를 이용하여 LUT 엔트리 사이값을 구하는 2ι분할보간을 적용함으로써 LUT의 크기를 확장하는 효과를 달성하여 계산량의 증가없이 SER 성능을 향상시키며, LUT의 갱신시간을 감소시킨다. AM/AM 선형 및 AM/PM 위상 차, 성상도, 심벌에러율 (SER) 그리고 평균제곱에러 (MSE) 관점에서 실험한 결과 16-QAM일 때 LUT 크기 32, 64-QAM일 때 LUT 크기 64에서 비선형 왜곡을 효과적으로 감소시킬 수 있었고, LUT 엔트리값을 신속히 갱신할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.389-396
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• 2005

본 논문에서는 OFDM 통신 시스템에서 발생하는 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 문제를 해결하기 위해 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 전치왜곡 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기본적으로, HPA(High Power Amplifier)치 비선형 왜곡 특성을 추정하고, HPA에 그와 반대되는 특성으로 신호를 변환하여 입력함으로써 비선형 왜곡에 대한 보상이 이루어진다. 뿐만 아니라, NLMS 알고리즘을 통하여 전치 왜곡기의 특성이 자동적으로 갱신되므로 HPA의 비선형 왜곡 특성의 변화에도 그에 맞는 정확한 보상이 이루어질 수 있다. 성능분석 결과, 제안된 NLMS 전치 왜곡기는 IBO(Input Back Off)가 $0\;\cal{dB}$일 경우, 기존의 적응성이 없는 수식적인 전치 왜곡기보다 약 $0.5\;\cal{dB}$의 SNR 손실을 보인다. 하지만 IBO가 $3\;\cal{dB}$ 이상에서 이들의 성능의 거의 같아지며, 제안된 전치 왜곡기는 HPA의 특성 변화에 적응성을 가지므로 실제 시스템에서 기존의 수식적인 전치 왜곡기보다 매우 효과적이라 할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.948-953
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• 2017

초고속 통신을 위해 HPA(High Power Amplifier)를 사용할 때, HPA의 비선형 특성은 전력 효율 및 BER(Bit Error Rate) 성능 및 스펙트럼 효율 등을 열화시키는 원인이 된다. 초고속 통신을 위한 충분한 송신 전력을 얻기 위해서는 HPA의 사용이 불가피하므로 사전왜곡기를 사용하여 HPA의 비선형성을 보상시켜줄 필요가 있다. 본 논문에서는 HPA의 비선형성을 보상해주기 위한 용도의 사전왜곡기를 HPA의 앞단에 사용하여 비선형 왜곡을 보상하여, 이를 성좌도, 스펙트럼, BER 성능 등으로 비교하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 사전왜곡기를 사용하여 HPA의 비선형성을 보상해줌으로써 이상적인 선형 증폭기와 비슷한 수준의 BER 성능을 얻을 수 있었으며 스펙트럼 마스크도 충족하는 것을 확인할 수 있었다.