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최근 들어, 차세대 무선 광대역 통신 시스템의 전송 방식으로 큰 관심을 받고 있는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 볼 수 있으며 하나의 데이터열이 보다 낮은 데이터 전송률을 갖는 부반송파를 통해 전송된다. OFDM을 사용하는 중요한 이유 중 하나는 OFDM을 사용하면 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문이다. 하지만 출력 신호의 크기가 Rayleigh 분포를 갖기 때문에 무선 통신 환경에서 SSPA (Solid State Power Amplifier)와 같은 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인하여 단일 반송파 전송 방식보다 심각한 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)과 HPA의 비선형성에 의한 신호의 왜곡과 스펙트럼의 확산을 방지하기 위해 canonical piecewise-linear (PWL) 모델 기반의 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 제안된 사전왜곡기의 성능평가를 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널 하에서 QPSK, 16-QAM, 64-QAM 변조 방식을 이용하고, 1024-point FFT/IFFT로 구현된 OFDM 시스템에 대한 모의실험을 실시한 결과, 비트오율과 비선형성 개선측면에서 우수한 성능을 나타내었다.

Recently, there has been much interest in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) for next generation wireless wideband communication systems. OFDM is a special case of multicarrier transmission, where a single data stream is transmitted over a number of lower-rate subcarriers. One of the main reasons to use OFDM is to increase robustness against frequency-selective fading or narrowband interference. However, in the radio systems it is also important to distortion introduced by high power amplifiers (HPA’s) such as solid state power amplifier (SSPA) considered in this paper. Since the signal amplitude of the OFDM system is Rayleigh-distributed, the performance of the OFDM system is significantly degraded by the nonlinearity of the HPA in the OFDM transmitter. In this paper, we propose a canonical piecewise-linear (PWL) model based digital predistorter to prevent signal distortion and spectral re-growth due to the high peak-to-average power ratio (PAPR) of OFDM signal and the nonlinearity of HPA’s. Computer simulation on an OFDM system under additive white Gaussian noise (AWGN) channels with QPSK, 16-QAM and 64-QAM modulation schemes and modulator/demodulator implemented with 1024-point FFT/IFFT, demonstrate that the proposed predistorter achieves significant performance improvement by effectively compensating for the nonlinearity introduced by the SSPA.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
IEEE 802.16e 링크에서 시공간 블록 부호의 연판정 검출에 따른 터보 부호의 성능평가 김영민 ;김수영 ;임광재 pp.1-8

전력 증폭기의 선형화를 위한 Canonical Piecewise-Linear 모델 기반의 디지털 사전왜곡기 서만중 ;심희성 ;임성빈 ;홍승모 pp.9-17

정규 구간선형 모델과 볼테라 모델을 기반한 Super-RENS 시스템 모델링 및 등화 서만중 ;심희성 ;임성빈 pp.18-24

사용자 제한을 이용한 양자화된 채널 상태 정보를 갖는 공간 분할 다중 접속 방식의 되먹임 감소 기법 서우현 ;박성수 ;민현기 ;홍대식 pp.25-33

이종 OS로 구동되는 Dual CPU 기반에서의 S/W Watch-Dog 기법 유영일 ;전병실 pp.34-39

영점 강제 다중 사용자 MIMO 전송 시 셀 간 정보 교환을 활용한 협력적 PF 스케쥴러의 성능 평가 이지원 ;성원진 pp.40-46

전력선 채널의 주기적 잡음 적응형 DS/SS 시스템의 구현 방법 정광현 ;박종연 pp.47-55

Single FET와 CRLH 전송선을 이용한 이중대역 고효율 전력증폭기 설계 김선숙 ;서철헌 pp.56-61

이중 H자 메타 전자파구조를 이용한 저위상잡음 발진기 이종민 ;서철헌 pp.62-66

반사판을 이용한 밀리미터파 수동 이미징 시스템 연구 임현준 ;채연식 ;정경권 ;김미라 ;이진구 pp.67-73

혼 배열 안테나를 이용한 밀리미터파 수동 이미징 센서 연구 임현준 ;채연식 ;김미라 ;이진구 pp.74-79

EER 및 메타구조를 이용한 전력증폭기의 선형성 및 효율 개선 정두원 ;서철헌 pp.80-85

MIH 기반의 이기종 네트워크 환경에서 대리 서명을 이용한 인증 연동 프로토콜 노효선 ;정수환 pp.86-94

확장 화이트리스트 기법을 이용한 SPIT 대응 프레임워크 배광용 ;채강석 ;김영범 pp.95-102

센서 네트워크에서 복원력을 지닌 키갱신 방안 왕기철 ;조기환 pp.103-112

상호인증을 제공하는 개선된 RFID 인증 프로토콜 전서관 ;은선기 ;오수현 pp.113-120

참고문헌 (15건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Ramjee Prasad, OFDM for Wireless Communications Systems, Artech House, 2004. 미소장
2 Analysis and Simulation of a Digital Mobile Channel Using Orthogonal Frequency Division Multiplexing 네이버 미소장
3 M. Alard and R. Lassalle, "Principles of modulation and channel coding for digital broadcasting for mobile receivers," EBU Review Technical, no. 224, pp. 168-190, Aug. 1987. 미소장
4 L. O. Chua and A. C. Deng, "Canonical Piecewise-Linear Modeling," IEEE Trans. Circuits Syst., vol. CAS-33, no. 5, pp. 511-525, May 1986. 미소장
5 Frequency-Independent and Frequency-Dependent Nonlinear Models of TWT Amplifiers 네이버 미소장
6 C. Rapp, "Effects of HPA-nonlinearity on a 4-DPSK/OFDM-signal for a digital sound broadcasting signal," Proc. ECSC-2, Liege, Belgium, pp. 179-184. Oct. 1991. 미소장
7 S. C. Cripps, RF Power Amplifiers for Wireless Communications, Northwood, MA: Artech House, 1999. 미소장
8 Experimental performance of an adaptive digital linearized power amplifier (for cellular telephony) 네이버 미소장
9 Look-up table techniques for adaptive digital predistortion: a development and comparison 네이버 미소장
10 Efficient digital predistortion in radio delay links with nonlinear power amplifiers 네이버 미소장
11 D. R. Morgan, Z. Ma, J. Kim, M. G. Zierdt, and J. Pastalan, "A Generalized Memory Polynomial Model for Digital Predistortion of RF Power Amplifiers." IEEE Trans. Signal Process., vol. 54, no. 10, pp. 3852-3860, Oct. 2006. 미소장
12 L. O. Chua and R. Ying, "Canonical Piecewise-Linear Analysis," IEEE Trans. Circuits Syst., vol. CAS-30, no. 3, pp. 125-140, Mar. 1983. 미소장
13 C. Kahlert and L. O. Chua, "A Generalized Canonical Piecewise-Linear Representation," IEEE Trans. Circuits Syst., vol. 37, no. 3, pp. 373-383, Mar. 1990. 미소장
14 Neural network models of list learning 네이버 미소장
15 M. Ghaderi, "Adaptive predistortion lineariser using polynomial functions," IEEE Proc. Commun., vol. 141, no. 2, pp. 49-55, Apr. 1994. 미소장

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