A new digital predistortion (PD) technique based on envelope feedback is proposed for linearization of power amplifiers (PAs). Unlike conventional DPD techniques that need frequency down converters (FDCs) in the feedback path to recover the complex envelope of the PA output, the proposed technique does not need an FDC. Instead it employs two envelope detectors, estimating the envelopes of the difference between the PA input and output signals, and the difference between the PA input`s complex conjugate and PA output signals. Based on those two envelope feedbacks and the piecewise constant PA mode, it is shown that the PA identification can be accomplished. Simulation results show that the performance of the proposed DPD is comparable to the conventional DPD employing a complete FDC.
전력 증폭기는 통신 시스템의 전송단에서 필수적인 장치이다. 인접 채널간 간섭을 유발하는 spectral regrowth와 수신단에서의 BER 성능 저하를 유발하는 inband distortion은 주로 전력 증폭기의 비선형성에서 온다. 이러한 비선형성을 보상하기 위하여, 다양한 선형화 기술들이 제안되어 왔다. 그 중 디지털 전치왜곡 기법은 간단한 구조와 적은 구성요소, 적은 비용으로 구현이 가능하다는 장점을 가지고 있어, 전력 증폭기의 선형화에 많이 쓰이고 있다. 하지만 전력 증폭기의 역 특성을 가지는 전치왜곡기를 기저대역에서 디지털로 구현하여 전치왜곡기를 통해 왜곡된 신호가 전력 증폭기의 비선형 특성을 거치면서 전체적으로 선형특성을 가지도록 하는 것이다. 하지만 기존 전치왜곡 기술은 전력 증폭기의 비선형 왜곡 특성을 추정하기 위해 증폭기 출력 신호를 디지털 기저대역 신호로 변환하기 위한 궤환 루프를 필요로 하며, 이 때 아날로그 믹서와 필터가 요구된다. 이는 구현 복잡도 및 구현 비용을 높여 단말 등과 같이 공간상의 제약이 있는 시스템에서는 적용하기 어려운 단점이 있었다.
본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 아날로그 믹서와 필터 대신 구현이 훨씬 용이한 포락선 검출기를 궤환루프에 이용하는 전치왜곡 기법을 제안하였다. 두 개의 포락선 검출신호를 궤환받아 전력 증폭기의 출력을 추정하는 알고리즘을 제시하였고, 컴퓨터 모의실험을 통해 기존의 기술의 성능과 거의 차이가 없음을 보였다. 즉, 기존의 전치왜곡 기술과 비교했을 때, 보다 적은 구현 복잡도 및 비용을 사용하여 비슷한 성능을 보이는 구조 및 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 기법이 특별한 전제 조건 없이 동작하며, 메모리 효과가 있는 전력 증폭기에도 잘 동작함을 보임으로써, 단말 등과 같이 공간상의 제약이 있는 시스템에서 효과적인 대안이 될 것이라고 기대된다.
