JPH0197038A - ディジタル受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はディジタル受信装置に係り、特に他変調方式に
基づく伝送信号が干渉波として共存する直交振幅変調信
号からその干渉波を除去して復調動作をなし得るディジ
タル受信装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、ディジタル無線通信では、高能率伝送の
目的から１６　ＱＡＭ　（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍ
ｐｉｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４　ＱＡ
Ｍ　、　２５６　ＱＡＭ等の多値直交振幅変調方式の開
発実用化が進められているが、このような多値直交振幅
変調方式に基づく伝送信号は併存する他の変調方式に基
づく伝送信号の影響を受は易く、その干渉の除去方式が
問題となっている。

従来の干渉除去方式としては、例えば特開昭５８−１３
１８５３号公報記載のものが知られている。この従来の
干渉波除去装置は、干渉波の共存する入力信号から狭帯
域ろ波器によって干渉波信号を取り出し、その取り出し
た干渉波信号の振幅および位相を制御し、斯く制御した
干渉波信号を入力信号から減算し、その減算した信号と
先に取り出した干渉波信号とを直交乗算して得た同相成
分および直交成分を前記振幅制御および位相制御の信号
に用いることによって、前記減算出力が入力信号から干
渉波の除去された信号となるようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来の干渉波除去方式にあっては、干渉波は
入力信号の帯域中に埋もれているという観点から狭帯域
ろ波器を用いるが、取り出した干渉波信号のＣ／Ｎ　（
搬送波対雑音電力比）を改善するためには狭帯域ろ波器
の通過帯域幅を十分に狭くする必要がある。そうすると
、干渉波信号はその周波数成分のうち狭帯域ろ波器を通
過する成分のみしか除去し得ないということになる。

故に、従来の干渉波除去装置を付加した受信装置では、
例えば狭帯域ＦＭ（周波数変調）波のように搬送波成分
が支配的である干渉波の影響を十分に除去して信号再生
をなし得るが、例えば側帯波を有するＦＭ波、ＦＳＸ（
周波数シフトキーイング）波やＰＳＫ　（位相シフトキ
ーイング）波のように広い帯域幅に渡って無視し得ない
周波数成分を有する干渉波はその影響を除去できず信号
再生に支障を来たすという本質的な問題点がある。

また、従来の受信装置は、符号間干渉や交差偏波間干渉
の除去をなし得るように構成され、これは多くの場合Ｉ
Ｆ帯で処理するのが通例で、回路要素はアナログ回路で
ある。このような受信装置において、新たに前述した干
渉除去機能を付加する場合、回路要素の調整作業の便宜
を考慮すれば、付加装置は受信装置とは別体の装置であ
る方が都合が良い、そこで、干渉波除去のみを目的とし
た前記干渉波除去装置が提案されたのであるが、再装置
ともアナログ回路を多用していることもあって、この干
渉波除去装置を付加することによって従来の受信装置は
装置規模が増大するという問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、符号間干渉や交差偏波間干渉の除去に加えて
、広い帯域幅に渡って無視し得ない周波数成分を有する
他変調方式に基づく干渉波の除去を装置規模を増大させ
ずに行うことができるディジタル受信装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明のディジタル受信装
置は次の如き構成を有する。

即ち、本発明のディジタル受信装置は、符号間干渉が存
在するとともに他変調方式に基づく伝送信号が干渉信号
として存在する中間周波帯のディジタル変調信号を復調
しベースバンドの復調信号である第１の複数列ディジタ
ル信号を形成する復調回路と；　前記第１の複数列ディ
ジタル信号について符号間干渉補償処理をディジタル処
理によって行い第２の複数列ディジタル信号を形成する
符号間干渉補償回路と；　前記第２の複数列ディジタル
信号について前記干渉信号の補償処理をディジタル処理
によって行い主データ信号を形成するものであつぞ、第
２の複数列ディジタル信号からろ波処理によって干渉信
号を抽出し、その抽出した干渉信号の大きさに応じた干
渉除去信号を形成し、適宜遅延させた第２の複数列ディ
ジタル信号から斯く形成した干渉除去信号によって干渉
信号を除去する他方式干渉補償回路と；　を備えたこと
を特徴とするものである。

（作　用） 次に、前記の如く構成される本発明のディジタル受信装
置の作用を説明する。

復調回路は、符号間干渉が存在するとともに他変調方式
に基づく伝送信号が干渉信号として存在する中間周波帯
のディジタル変調信号を復調しベースバンドの復調信号
である第１の複数列ディジタル信号を形成する。

符号間干渉補償回路は、前記第１の複数列ディジタル信
号について符号間干渉補償処理をディジタル処理によっ
て行い第２の複数列ディジタル信号を形成する。

他方式干渉補償回路は、ディジタル処理によって、前記
第２の複数列ディジタル信号からろ波処理によって干渉
信号を抽出し、その抽出した干渉信号の大きさに応じた
干渉除去信号を形成し、適宜遅延させた第２の複数列デ
ィジタル信号から斯く形成した干渉除去信号によって干
渉信号を除去するとともに、主データ信号を形成する。

抽出帯域幅ろ波特性によって適宜に設定できる。

そして、周知のように、無線通信では、周波数の有効利
用等の見地から互いに直交する２Ｍ波を利用し、受信側
ではこれを１つのアンテナで受信する場合がある。この
場合にはその２偏波のそれぞれを独立に受信処理するの
であるが、この受信処理においては新たに交差偏波器干
渉が問題となる。そこで、互いに直交する２（Ｉ波を利
用する無線通信システムに適用する場合には、前記中間
周波帯のディジタル変調信号は異偏波からの干渉信号を
含むことになるので、その異偏波からの干渉信号の補償
処理をディジタル処理によって行う交差偏波干渉補償回
路を前記復調回路と前記他方式干渉補償回路間において
前記符号間干渉補償回路と並列にあるいは直列に設ける
のである。

以上説明したように、本発明のディジタル受信装置によ
れば、従来の干渉波除去装置の如く別体の別機能の装置
としてではなく、他変調方式に基づく干渉信号の除去に
加えて主データ信号の形成がなし得、受信装置の一部機
能を実現できる他方式干渉補償′回路を設け、かつその
補償方式は符号間干渉補償や交差偏波間補償と同様にデ
ィジタル処理によって行うようにしたので、装置規模が
増大することはない、他方式干渉補償回路では、干渉信
号の帯域幅に応じて抽出すべき所定帯域幅を設定でき、
また、干渉信号の除去に必要な遅延時間を適宜に設定し
うるので、広い帯域を有する干渉信号でも除去すること
ができる。そして、他方式干渉補償回路における遅延処
理はディジタル回路によって行うから、アナログ的遅延
処理に比して主データ信号の劣化を小さくできる、等の
効果がある。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るディジタル受信装置を
示す。本実施例における無線通信方式は互いに直交する
２偏波を利用するもので、第１図はその一方の偏波（以
下、これを「自信波」という〉についての受信系を示し
、他方の偏波（以下、これを「異偏波」という）につい
ての受信系は同様構成なので図示省略した。

第１図において、１は復調回路、２は符号間干渉補償回
路、３は交差偏波干渉補償回路、４は他方式干渉補償回
路であって、交差偏波干渉補償回路３は符号間干渉補償
回路２に対し並列的に設けた場合を示す。

入力信号は、符号間干渉、異偏波からの干渉信号、ＦＭ
信号等の他変調方式に基づく干渉信号が含まれる中間周
波帯のディジタル変調信号、例えば１６ＱＡＭ（直交振
幅変調）信号であり、この入力信号はまず復調回路１へ
入力する。

復調回路１は、直交検波器５と、Ａ／ＤｙＲ換器６と、
同７とを基本的に備える。直交検波器５は入力信号につ
いて位相検波をし互いに直交する４値のベースバンド信
号Ｐおよび同Ｑを形成する。

Ａ／Ｄ変換器６および同７は４値のベースバンド信号を
多値識別しそれを６ビツトの２値デ一タ信号（Ｐ＋〜Ｐ
６）、同（Ｑｔ〜Ｑ６）へ変換する。

この６ビツトの２値デ一タ信号（Ｐ１〜Ｐ６）と同（Ｑ
ｌ〜Ｑ６）は符号間干渉補償回路２へ与えられ、またこ
の符号間干渉補償回路２を介して交差偏波干渉補償回路
３へ自信波からの２値デ一タ信号（ｐ、〜Ｐ　ａ、Ｑ　
＋＝　Ｑ　ａ）として与えられる。

なお、２値デ一タ信号（Ｐｌ〜Ｐ６．Ｑｌ〜Ｑａ）のう
ち最上位ビットから２ビツト目までの２値デー夕信号（
Ｐ　１１　Ｐ　２およびＱｌ、Ｑ２）は主データ信号に
相当することは良く知られている通りである。

符号間干渉補償回路２は、２値デ一タ信号（Ｐ＋〜Ｐ　
６＊　Ｑ　ｔ〜Ｑ　ａ　）を受けて、装置の不完全性や
伝搬路で発生するマルチパスフェージング等による線形
歪によって発生し入力信号に含まれる符号間干渉をディ
ジタル処理によって補償する。その補償動作は、文献「
ディジタル化トランスバーサル等化器の構成と特性」　
（昭和６１年度電子通信学会通信部門全国大会Ｎａ４１
９）に記載されている通りである。

交差偏波干渉補償回路３は、自信波からの２値デ一タ信
号（Ｐ□〜Ｐｂ、Ｑ１〜Ｑａ＞と異偏波入力信号の復調
回路出力、即ち異偏波からの２値デ一タ信号（ｐｓ〜Ｐ
ａ、Ｑｔ〜Ｑ６）とを受けて、自信波入力信号に含まれ
ている異偏波干渉信号と同一振幅特性で、かつ逆位相の
異偏波干渉除去信号をデイ′　ジタル処理によって形成
し、それを符号間干渉補償回路２へ与える。なお、この
交差偏波干渉補償回路３の動作は、文献「シフトビット
セレクト制御偏波干渉補償器の特性」（昭和６１年度電
子通信学会総合全国大会Ｎ１１２３０１　）に詳述され
ており、その説明を省略する。

符号間干渉補償回路２では、自ら符号間干渉補償処理を
した２値デ一タ信号に前記異偏波干渉除去信号をディジ
タル加算し、その結果符号間干渉と異偏波干渉の除去さ
れた２値デ一タ信号（Ｐ　ｌ’〜Ｐ６′）および同（Ｑ
！’〜Ｑ６′）が他方式干渉補償回路４へ与えられる。

他方式干渉補償回路４は２値デ一タ信号（Ｐ１′〜Ｐ６
′）に対する第１の他方式干渉補償回路８と、２値デ一
タ信号（Ｑ！′〜Ｑ６′）に対する第２の他方式干渉補
償回路９とからなり、両者は同一構成であって、後述す
る如くして他変調方式に基づく干渉信号を除去した主デ
ータ信号（Ｐｌ“〜Ｐ　２”　）および同（Ｑ１〜〜Ｑ
２″）を形成する。

第２図は第１の他方式干渉補償回路８を示し、以下同図
に従って説明する。この他方式干渉補償回路は干渉波抽
出回路１０と、遅延回路１４と、加算器１５と、ディジ
タル乗算器１６と、ディジタル相関器１７とを基本的に
備える。

入力信号である２値デ一タ信号Ｐ１′〜同Ｐ６′のうち
最上位ビット（ＭＳＢ）から第２ビツト目までのデータ
信号（Ｐｌ′、Ｐ２′）は主データ信号に相当し、第３
ビツト目から第６ビツトまでのデータ信号（Ｐ３′〜Ｐ
６′）は４値のベースバンド信号Ｐが本来あるべきレベ
ルからどの程度ずれているかを示すものであり、この中
に干渉信号が含まれている。それ故、２値デ一タ信号（
Ｐ　ｌ’〜Ｐ６′）は遅延回路１４へ与えられるととも
に、その一部である２値デ一タ信号（Ｐ３′〜Ｐ６′）
は干渉波抽出回路１０へ与えられている。

干渉波抽出回路１０は、本実施例では、Ｄ／Ａ変換器１
１と、帯域ろ波器１２と、Ａ／Ｄ変換器１３とで構成し
である。Ｄ／Ａ変換器１１は２値デ一タ信号（Ｐ３′〜
Ｐ６′）をアナログ信号へ変換し、それを帯域ろ波器１
２へ与える。帯域ろ波器１２はＤ／Ａ変換器１１の出力
に含まれる各種雑音を抑圧し干渉信号成分を取り出し、
それをＡ／Ｄ変換器１３へ与える。なお、帯域ろ波器１
２は、その通過中心周波数および通過帯域は干渉信号に
よって種々に設定されるが、干渉信号の帯域が狭い場合
には位相同期回路を用いたトラッキングフィルタを用い
ることができる。最後に、Ａ／Ｄ変換器１３は、前記取
り出された干渉信号を２微傷号へ変換する。この２微傷
号の必要ビット数は最低３ビツトであって、本実施例で
は３ビツトのデータ信号（Ｕｌ〜Ｕ３）を形成し、それ
をディジタル乗算器１６とディジタル相関器１７へ与え
る。

ここで、干渉波抽出回路１０の構成方式であるが、基本
的にはＤ／Ａ変換器１１は省略でき、この場合には２値
デ一タ信号（Ｐ３′〜Ｐ６′）のうちの第１列目の信号
Ｐ３′を帯域ろ波器１２へ直接入力すれば良い、この方
式では抽出干渉波信号のＳ／Ｎ値は若干劣化するが、回
路規模を小さくできる。

なお、干渉波抽出回路１０は、ディジタルフィルタで代
用できるが、干渉信号の周波数成分が低周波付近にある
ときは、干渉波抽出回路１０における帯域ろ波器１２は
低域通過ろ波器で代用できる。そして、干渉信号の周波
数成分が低周波付近にあるときは、干渉波抽出回路１０
は所定数のタイムスロットについてその積分値（平均値
）を求める回路で代用できる。このときには、積分する
タイムスロット数は干渉信号の帯域によって定まるが、
干渉信号の帯域が狭い場合にはタイムスロット数を大き
くとることができ、抽出干渉信号のＳ／Ｎを良くするこ
とができる。

遅延回路１４は、例えばシフトレジスタからなり、２値
デ一タ信号（Ｐｌ’、　Ｐ２’）と同（２３′〜Ｐ６′
）について、干渉波抽出回路１０からディジタル乗算器
１６を経由する信号路の時間遅延（ビットずれ）を補償
するための遅延処理を施し、その遅延した信号を加算器
１５へ与える。

加算器１５は、この遅延信号とディジタル乗算器１６が
後述する如くして出力する干渉除去信号とを加算し、主
データ信号（Ｐｒ″、Ｐｚ”）を再生データとして図外
へ送出する一方、２値デ一タ信号（Ｐ３″〜Ｐ６″）を
ディジタル相関器１７へ与える。

ディジタル相関器１７は、２値デ一タ信号（Ｕｌ〜Ｕ３
）と２値デ一タ信号（Ｐ３″〜Ｐ６″）についてディジ
タル相関処理をして多ビットの制御信号を形成し、それ
をディジタル乗算器１６へ与える。

ディジタル乗算器１６は、その多ビットの制御信号に応
答して２値デ一タ信号（Ｕｌ〜Ｕ３）に重み付けを行い
、それを前記干渉除去信号として加算器１５へ与える。

即ち、乗算器出力（干渉除去信号）は、遅延信号に含ま
れる干渉信号と同一振幅レベルで、かつ逆極性の信号と
なるように制御信号によって制御されるのである。

その結果、加算器１５では、遅延信号に含まれる干渉信
号を除去した主データ信号（ＰＩ”、Ｐ２″′）および
２値デ一タ信号（Ｐｓ″〜Ｐ６″″）を出力することと
なる。

なお、ディジタル相関器１７では、２値デ一タ信号（Ｐ
ｓ−〜Ｐ６”）中の誤差信号と呼ばれている２値デ一タ
信号Ｐ、“のみを用いても良い。

次に、遅延回路１４に関しては、干渉信号が比較的広い
帯域を有している場合に、特に顕著な効果を発揮する０
例えば、１タイムスロツトが４０ｎｓ、ビットずれが２
タイムスロツト、干渉波信号の帯域が±ＩＭＩＩ２だと
すると、干渉波抽出回路１０．ディジタル乗算器１６を
経由して加算器１５へ入力する干渉信号は、その帯域端
（即ち帯域中心からＩ　ＭＨ２離隔した端部）における
位相ずれが ３６０°Ｘ４０Ｘ　１０−９Ｘ２Ｘ　Ｉ　Ｘ　１０６＝
２ａ８゜となる。従って、遅延回路１４が存在しない場
合には、乗算器出力（干渉除去信号）が干渉信号と同一
レベルで、かつ逆極性で加算されても、干渉信号の帯域
端では２８８度の位相ずれが生じているので完全な逆極
性にはならない、つまり、干渉信号の完全除去ができず
、干渉信号が残留することになる。そして、遅延補償す
べき時間は相当に大きくなることがあり、これをアナロ
グ的に補償すると主データ信号の特性を劣化させるので
あるが、本発明ではシフトレジスタ等のディジタル回路
を用いるので、主データ信号の特性を劣化させることが
ないばかりか、任意の遅延時間を簡単に設定できる。

ところで、他方式干渉補償回路４における干渉波抽出回
路１０においてＳ／Ｈの良い干渉信号を抽出できるため
には、２値デ一タ信号（Ｐ３′〜Ｐ６’ｌＱ３’〜Ｑ６
′）には抽出対象となる干渉信号以外の干渉信号、即ち
主データ信号の符号間干渉あるいは異偏′波干渉に基づ
く干渉信号が含まれていないことが必要である。それ故
、本発明では符号間干渉補償回路２や交差偏波干渉補償
回路３を前置するのである。そして、このように構成す
ることによって、ディジタル処理による干渉補償回路で
ある符号間干渉補償回路２、交差偏波干渉補償回路３や
他方式干渉補償回路４のそれぞれに個別に必要となる多
値識別器（Ａ／Ｄ変換器６．同７）を互いに共用でき、
装置規模の低減が図れ、また他変調方式に基づく干渉信
号を主データ信号を劣化させることなく効率的に補償で
きることになる。

なお、以上説明した実施例では、交差偏波干渉補償回路
３は符号間干渉補償回路２と並列的に設けた場合を説明
したが、例えば符号間干渉補償回路２と他方式干渉補償
回路４間に設ける如く直列的に配置しても良い。

また、入力信号であるディジタル変調信号は、ＱＡＭ方
式によるものに限定されず、多相ＰＳＫ方式によるもの
であっても良い、さらに、他変調方式による干渉信号は
アナログ信号であってもディジタル信号であっても良い
。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のディジタル受信装置によ
れば、従来の干渉波除去装置の如く別体の別機能の装置
としてではなく、他変調方式に基づく干渉信号の除去に
加えて主データ信号の形成がなし得、受信装置の一部機
能を実現できる他方式干渉補償回路を設け、かつその補
償方式は符号間干渉補償や交差偏波間補償と同様にディ
ジタル処理によって行うようにしたので、装置規模が増
大することはない、他方式干渉補償回路では、干渉信号
の帯域幅に応じて抽出すべき所定帯域幅を設定でき、ま
た、干渉信号の除去に必要な遅延時間を適宜に設定しう
るので、広い帯域を有する干渉信号でも除去することが
できる。そして、他方式干渉補償回路における遅延処理
はディジタル回路によって行うから、アナログ的遅延処
理に比して主データ信号の劣化を小さくできる、等の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るディジタル受信装置の
構成ブロック図、第２図は他方式干渉補償回路の構成ブ
ロック図である。 １・・・・・・復調回路、　２・・・・・・ディジタル
形の符号間干渉補償回路、　３・・・・・・ディジタル
形の交差偏波干渉補償回路、　４・・・・・・他方式干
渉補償回路、５・・・・・・直交検波器、　６，７・・
・・・・Ａ／Ｄ変換器、８・・・・・・第１の他方式干
渉補償回路、　９・・・・・・第２の他方式干渉補償回
路、　１０・・・・・・干渉波抽出回路、　１１・・・
・・・Ｄ／Ａ変換器、　１２・・・・・・帯域ろ波器、
　１３・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、　１４・・・・・・
遅延回路、　１５・・・・・・加算器、　１６・・・・
・・ディジタル乗算器、　１７・・・・・・ディジタル
相関器。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 本茫ｇＡ／）グコジタル受傅装這の、消本捌猶　／　図 第　２　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）符号間干渉が存在するとともに他変調方式に基づ
   く伝送信号が干渉信号として存在する中間周波帯のディ
   ジタル変調信号を復調しベースバンドの復調信号である
   第１の複数列ディジタル信号を形成する復調回路と；前
   記第１の複数列ディジタル信号について符号間干渉補償
   処理をディジタル処理によって行い第２の複数列ディジ
   タル信号を形成する符号間干渉補償回路と；前記第２の
   複数列ディジタル信号について前記干渉信号の補償処理
   をディジタル処理によって行い主データ信号を形成する
   ものであって、第２の複数列ディジタル信号からろ波処
   理によって干渉信号を抽出し、その抽出した干渉信号の
   大きさに応じた干渉除去信号を形成し、適宜遅延させた
   第２の複数列ディジタル信号から斯く形成した干渉除去
   信号によって干渉信号を除去する他方式干渉補償回路と
   ；を備えたことを特徴とするディジタル受信装置。
2. （２）前記中間周波帯のディジタル変調信号は異偏波か
   らの干渉信号を含み、その異偏波からの干渉信号の補償
   処理をディジタル処理によって行う交差偏波干渉補償回
   路を前記復調回路と前記他方式干渉補償回路間において
   前記符号間干渉補償回路と並列にあるいは直列に設けて
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   ディジタル受信装置。