Performance analysis of Non-linear Power Amplifier on The DS-CDMA Systems

비선형 전력증폭기로인한 DS-CDMA 통신시스템의 성능분석

In this paper the system performance degradation resulting from nonlinear transmitter power amplifier which is essential to increase the efficiency is analysed in a CDMA system. The power amplifier is modeled by its AM-AM, AM-PM characteristics. The effects of power amplifier's nonlinearity such as intersymbol interference, phase distonion on the RF system performance were visualized by examining the distorted time domain waveforms, signal vector constellation. And through the investigation of the power spectrum density of the transmitted signal, spectral regrowth or sideband regrowth which is result from amplitude distortion can be seen. All these characteristics result in BER performance degradation due to other user interferences and intersymbol interference. The analysis technique described here applies not only to power amplifier but also to any other nonlinear components such as mixers and switches. Also the effects of adjacent channel interference and supurious emission can be analysed between different systems.

본 논문에서는 CDMA시스템의 성능분석시 이동 무선 단말기의 RF 측면에서 요구 사항인 낮은 전력소비, 단말기의 소형화 등을 만족시키기 위해 증폭기의 효율을 높혀주기 위한 비선형 전력 증폭기를 사용함에 있어서 증폭기의 비선형성 즉 AM-AM, AM-PM의 특성으로 인한 시스템의 성능저하에 대한 분석을 하였다. CDMA 송수신기를 구성하여 시간영역에서의 왜곡된 신호의 파형, 신호성좌(signal vector constellation) 특성을 통해 증폭기의 진폭, 위상 비선형성으로 인해 심볼간 간섭이나 위상 왜곡등의 현상이 나타남을 알 수 있었다. 또한 주파수 영역에서의 전력스펙트럼밀도의 분석을 통해 진폭특성의 비선형성으로 인해 측대파 재생의 현상이 두드러짐을 볼 수 있었다. 이러한 현상으로 인해 타 사용자와 이웃채널사용자의 간섭전력의 증가로 인해 BER성능 이 저하됨을 볼 수 있었다. 이러한 분석방법은 전력증폭기의 비선형성뿐만 아니라 혼합기나 스위치 등과 같은 다른 비선형 부품의 특성으로 인한 성능분석에도 적용할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 서로 다른 시스템상 호간의 이웃채널간섭이나 불요파 방사등의 영향을 분석하는데도 도움이 될 것으로 생각된다.