JPH0284835A - 交差偏波間干渉補償装置 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第７図、第８図） 発明が解決しようとする問題点 （第９図、第１Ｏ図） 問題点を解決するための手段（第１図）作用 実施例（第２図、第３図） 変形例（第４図〜第５図） 発明の効果 干渉信号を打ち消す補償信号をトランスバーサルフィル
タを用いて発生する補償信号発生回路と。

補償信号発生回路の補償信号を用いて主偏波中の干渉信
号を除去する合成回路と、補償信号発生回路のタップ係
数に基づき干渉信号の抑圧効果が大となるようにクロッ
ク発生回路のクロックの位相を制御する位相制御回路と
を具備してなる。

〔概要〕

交差偏波共用伝送方式の受信機における交差偏波間干渉
補償装置に関し。

伝送路でのフェージング等により生じる主偏波と交差偏
波間の遅延差に対してこれを適応的に補償して交差偏波
間干渉補償能力の低下が生じることを防ぎ、かつ符号速
度で動作する干渉補償装置を提供することを目的とし。

交差偏波の信号を識別し復調する交差偏波復調回路と、
交差偏波復調回路での信号識別のタイミング決定に用い
るクロックを発生するクロック発生回路と、交差偏波復
調回路の復調信号に基づき〔産業上の利用分野〕 本発明は交差偏波共用伝送方式の受信機における交差偏
波間干渉補償装置に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル無線通信システムでは２周波数利用効率改善
のため、多値化が進められており、現状では２５６ＱＡ
Ｍ方式が実用化のため試験回線に導入されるまでに至っ
ている。この多値化と共に。

主偏波と交差偏波の偏波面共用により同一周波数帯にお
ける伝送容量を従来の片側偏波伝送方式に比べて単純に
２倍にする試みも行われている。

この交差偏波共用伝送方式による通信システムが第７図
に示される０図中、２０．３０はそれぞれ垂直偏波■用
と水平偏波Ｈ用の送信機、２１〜２７は垂直偏波Ｖ側受
信装置、３１〜３７は水平偏波Ｈ側受信装置である。

２１．３１は受信部、２２．３２は復調回路。

２３．３３は主偏波の信号識別を行う識別器、２４．３
４は交差偏波側の信号識別を行う識別器。

２５．３５は主偏波の復調信号を等化するトランスバー
サル形等化器、２６．３６は主偏波中の干渉信号を除去
するための補償信号を発生する補償信号発生回路、２７
．３７は主偏波から補償信号を差し引くことによって干
渉信号を除去する合成回路である。ここで補償信号発生
回路２６．３６としてはトランスバーサルフィルタを用
いたものが一般的である。

このシステムは、無線伝送路で垂直偏波■と水平偏波Ｈ
間で干渉が起こり、一方の偏波（主偏波）に他方の偏波
（交差偏波）が干渉波として漏れ込んだ場合に、その主
偏波側の受信装置において。

主偏波中の干渉信号と逆周波数特性の補償信号を交差偏
波を波形成形して作り、この補償信号によって干渉信号
を打ち消して交差偏波間干渉を補償するものである。こ
の互いの偏波間の干渉を抑圧するために交差偏波間干渉
補償装置が用いられる。

第８図には垂直偏波Ｖを主偏波とした場合についての交
差偏波間干渉補償装置が示される０図示の如く、識別器
２３．２４はＡ／Ｄ変換器で構成されており、このＡ／
Ｄ変換器２３．２４のタイミングクロックとしては、ク
ロック再生回路２８において復調回路２２からデータ信
号のクロック周期が抽出再生されたものが用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の交差偏波間干渉補償装置では、主偏波中に含まれ
る干渉信号と、受信側で作られた干渉波補償用の補償信
号との間に遅延差があると補償能力が低下する。この遅
延差は無線伝送路におけるマルチパスフェージング等に
よる主偏波と交差偏波の伝搬距離差等に基づき生じるも
のである。

上述の補償能力の低下は以下のように説明することがで
きる。第９図には伝送路において交差偏波間干渉が起こ
る直前の主偏波と交差偏波との位相関係が示される。こ
こで、主偏波への干渉波は当然交差偏波と同位相である
。

一方５伝送路において主偏波と交差偏波との間に伝搬径
路差があった状態で受信装置に受信されると、主偏波と
交差偏波との位相関係は例えば第１０図に示されるよう
に、第９図での位相関係よりも交差偏波の位相がτ遅れ
たものとなる。受信装置の復調回路の識別器では＊　　
ｔｌ　　、’２の時刻に主偏波と交差偏波を共に識別す
る。

ここで主偏波中に漏れ込んだ干渉信号の抑制は。

この干渉信号に特性が等しくなるように交差偏波を波形
成形した補償信号を主偏波から差し引くことによって行
われる。ところが、補償信号は、主偏波中の干渉信号の
位相とは異なる位相で識別された交差偏波に基づき生成
されているので、補償信号と干渉信号との誤差が大きく
なり、このため補償能力が低下するものである。

このように主偏波と交差偏波間に伝搬遅延差がある場合
、従来は例えば第８図に示されるように。

識別器２３と２４の入力側のＡとＡ′で遅延差を合わせ
ることにより主偏波側に含まれる干渉信号と補償信号と
の位相が最適な状態になるように設定している。

しかしながら、伝送路でのマルチパスフェージング等に
より主偏波と交差偏波間にランダムな遅延差が生じるよ
うな場合にはこれを補償することができず、交差偏波量
子８−補償装置の干渉補償能力が著しく劣化することを
避けられない。

この対策として、補償信号発生回路に用いられている′
ｒススペース形トランスバーサルフィルタの代わりに、
遅延差の影響を受けないフラクショナルスペース形のト
ランスバーサルフィルタ、例えばＴ／２スペース形トシ
トランスバーサルフィルタいて装置を構成すればよい。

しかしこの場合には、識別器の動作クロックがＴスペー
ス形に比べて２倍となり、使用するＡ／Ｄ変換器に２倍
の動作速度のものが要求される。

したがって本発明の目的は、伝送路でのフェージング等
により生じる主偏波と交差偏波間の遅延差に対してもこ
れを適応的に補償して交差偏波間干渉補償能力の低下を
防ぎ、かつ符号速度で動作する干渉補償装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明に係る原理ブロック図である。

本発明に係る交差偏波間干渉補償装置は、交差偏波の信
号を識別し復調する交差偏波復調回路４１と、交差偏波
復調回路４１での信号識別のタイミング決定に用いるク
ロックを発生するクロック発生回路４２と、交差偏波１
１！１回路４１の復調信号に基づき干渉信号を打ち消す
補償信号をトランスバーサルフィルタを用いて発生する
補償信号発生回路４３と、補償信号発生回路４３の補償
信号を用いて主偏波中の干渉信号を除去する合成回路４
４と、補償信号発生回路４３のタップ係数に基づき干渉
信号の抑圧効果が大となるようにクロ７り発生回路４２
のクロックの位相を制御する位相制御回路４５とを具備
してなる。

〔作用〕

位相制御回路４５は補償信号発生回路４３のタップ係数
から、タイミングクロックの位相を進み／遅れの何れの
方向に調節することが最適な干渉効果を得るのに良いか
を中１定し、交差偏波復調回路４１に供給されるタイミ
ングクロックの位相をその方向に調節する。このように
して識別タイミングが最適となった復調信号に基づき補
償信号発生回路４３で補償信号を発生し、これを用いて
主偏波中の干渉信号を抑圧する。

〔実施例〕

以下２図面を参照して本発明の詳細な説明する。第２図
は本発明の一実施例としての交差偏波間干渉補償装置を
示すブロック図である。この実施例装置は６４値ＱＡＭ
方式受信機に本発明を通用したものであるが１図面簡明
化のため図中にはＩチャネルのみの回路が示されている
。またＩチャネルとＱチャネル間の干渉はここでは無視
している。

第２図において、受信された主偏波は復調回路ｌで復調
され、その出力信号はＡ／Ｄ変換器からなる識別器２で
信号レベルを識別される。この実施例では６４値ＱＡＭ
であるので、主偏波の復調信号のレベル数（多値数）は
８であり２．識別器２からは３ビツト（Ｐｌ、Ｐ２．Ｐ
３　）のデータ信号の他に２ビツト（Ｐ４．Ｐｓ）の誤
差信号を加えた合計５ピントの信号が出力されるものと
する。

識別器２からの出力信号は等化器３で歪を等化された後
に、減算器９で干渉波成分を除去され。

出力データＤｏとして出力される。

一方、交差偏波は復調回路６で復調されてＡ／Ｄ変換器
からなる識別器７に入力され、ここでレベル識別された
後にＴスペース形トランスバーサルフィルタからなる補
償信号発生回路８に入力される。補償信号発生回路８は
主偏波中の干渉波信号を打ち消すための補償信号を、識
別器７の出力信号に基づき発生し、これを減算器９に送
出する。

この補償信号発生回路８の概略的な構成例が第３図に示
される０図示の如く、５タツプの１次元構成のＴスペー
ス形トランスバーサルフィルタからなり、縦続制御され
た４つの遅延器８１．〜８１４と、それらの入出力にタ
ップ係数Ｃ−２〜Ｃ２を乗じる重み付は回路と、その出
力を加算して補償信号ｙＫを生成する合成器８３とを含
み構成される。ここでタップ係数ｃｏが中央タップＴｏ
の係数となる。

４はクロック再生回路であり、主偏波の復調信号から情
報シンボルの周期のクロックを抽出再生する。このクロ
ックは識別器２に供給されて信号識別用のタイミングク
ロックとされると共に、移相器５を介して成る位相量だ
け偏移されて識別器７にも供給され、信号識別タイミン
グ用のクロックとされる。

移相器５の位相量は制御回路１０によって適応的に制御
される。制御回路１０は比較器１１．１２．１５と、ア
ンドゲート１３，１４と、アップ／ダウンカウンタ１６
とを含み構成される。

比較器１１には減算器９からの出力データＤ。

中の誤差信号εｌ　（下位２ピントのＰａ、Ｐｓ）が入
力されており、比較器１１はこれを所定のしきい値ＴＨ
１と比較して誤差信号ｔ１が大きければ“ｌ”を、小さ
ければ“０”をアンドゲート１３に出力する。

また比較器１２には補償信号ｙｇが入力されており、こ
の比較器１２もまたこの補償信号ｙにを所定のしきい値
ＴＨ２と比較して補償信号ｙにが大きければ“ｌ゛を、
小さければ０”をアンドゲート１３に出力する。

アンドゲート１４は一方の入力端子にアントゲ−１１３
からの出力信号が、また他方の入力端子に一定周期のク
ロックＣＬにが入力されており、その出力信号はアップ
／ダウンカウンタ１６のクロック入力端子に入力される
。

比較器１５には補償信号発生回路８中のトランスバーサ
ルフィルタの中央タップＴｏの前後のタップＴ−１とＴ
、の係数Ｃ−１と０１が入力されており、比較器１５は
この両者の大小を比較してその比較結果をカウンタ１６
のカウントアツプとカウントダウンのモード切換制御端
子に出力する。カウンタ１６はそのカウント値を位相制
御量θｄとして移相器５に出力する。

実施例装置の動作が以下に説明される。主偏波中に含ま
れた干渉波信号は補償信号発生回路８で発生された補償
信号で半ヤンセルされることによって干渉補償がなされ
る。この際、干渉波信号と補償信号との誤差が小さいこ
とが干渉補償効果を上げるために必要であり、誤差を小
さくするには識別器７における交差偏波の信号識別タイ
ミングクロックの位相を移相器５によって適切なものに
調節することが必要である。

この位相調節方法は以下のようにして行われる。

トランスバーサルフィルタを用いて波形等化を行う場合
、タップ係数Ｃ−２〜Ｃ２をモニタすることにより波形
歪が生じているか否かが分かる。歪がｗｉｎｉｍｕｓｅ
　ｆａｄｅ（最小位相推移形フェージング）によるもの
か、あるいはｎｏｎ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｆａｄｅ　（非
最小位相推移形フェージング）によるものかは中央タッ
プの前後のどちらのタップ係数が大きく制御されている
かを知ることによる判定できる。

そこで補償信号発生回路８におけるトランスバーサルフ
ィルタの中央タップの前後にあるタップの係数Ｃ司とＣ
１の大小を比較することにより。

進み側符号間干渉量が大きいか遅れ側符号間干渉量が大
きいかを判定することができ、それにより識別タイミン
グクロックの位相が最適なものより進んでいるか遅れて
いるかを判定できる。

この判定は比較器１５において行われ、その結果、タイ
ミングクロックの位相を進める場合にはカウンタ１６の
モードをアップカウントモードにするように出力信号を
送出し、一方１位相の遅らす場合にはカウンタ１６をダ
ウンカウントモードとするように出力信号を送出する。

カウンタ１６は比較器１５からの出力信号に基づきアン
ドゲート１４からのカウント用クロックＣＬＫをカウン
トアンプあるいはカウントダウンし。

その結果のカウント値を位相量制御信号θｄとして位相
器５に送出する。これにより移相器５はクロック再生回
路４からのクロックをθｄだけ偏移させる。

干渉補償を行った結果、出力データＤ、の誤差信号ε２
が所定の値Ｔ　Ｈ１よりも小さくなった場合、あるいは
補償信号ｙＫが所定の値ＴＨ２よりも小さいくすなわち
干渉が小さい）場合には移相器５の位相制御を行う必要
はない。そこで比較器１１．１２はこれらの状態を判定
し、アンドゲート１３によってアンドゲート１４を閉じ
てカウンタ１６に供給されるクロックＣＬにをしゃ断し
、それにより位相制御動作を停止させる。

本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
０ｇ４４図はかかる変形例を示すブロック図であり、移
相器へ位相制御量θｄを送出する制御回路部分の構成を
示している。この制御回路には補償信号ｙｇと誤差信号
ε２が入力されており。

これらから補償信号発生回路８内のトランスバーサルフ
ィルタのタップ係数Ｃ−＋、Ｃｏ、Ｃ，を算出する係数
算出回路５０と、これら係数から位相制御量θｄを計算
する位相量算出回路６０とからなる。

係数算出回路５０は補償信号発生回路８内のトランスバ
ーサルフィルタ係数制御回路と同じ構成の公知のもので
あり、それと共用することも可能である。この係数算出
回路５０はフリップフロップ５１．排他的論理和回路５
２〜５４．アップダウンカウンタ５５〜５７を含み構成
されており。

その動作は、フリップフロップ５１と排４に的論理和回
路５２〜５３によりそれぞれ中央タップＴ。

とその前後のタップ’ｒ−１，’ｒ、の相関をとり、カ
ウンタ５５〜５７で積分し、それによりカウンタ５５〜
５７の出力にそれぞれタップ係数Ｃ−１゜Ｇｏ、Ｃ，を
得る。

位相量算出回路６０は係数Ｃ−＋とＣ，が入力される排
他的論理和回路６１．係数ｃｏと０１が入力される排他
的論理和回路６２．排他的論理和回路６１と６″１の出
力信号が入力される排他的論理和回路６３．アップ／ダ
ウンカウンタ６４．一方に排他的論理和回路６３の出力
信号が入力され他方にカウント用クロックＣＬＫが入力
されるアンド回路６５を含み構成される。カウンタ６４
は排他的論理和回路６１の出力信号によってアップ／ダ
ウンのモードが設定される。

この変形例装置の動作が以下に説明される。

干渉波と補償波の時間が一致している場合、第５図（Ａ
）に示されるように補償信号発生回路８内のトランスバ
ーサルフィルタは中央タップＴ。

のみが出力される。一方、同１ｆｆｉ　（Ｂ）に示され
るように干渉波に対して補償波が時間遅延を生じている
場合には、中央タップＴｏの前後のタップＴ−１とＴ１
は正負逆の信号を出力する。そこで。

これを利用し、中央タップＴｏと間じ方向の制御信号（
タップ係数）を出力しているタップの側に。

識別器７に供給されるクロックの位相を移相器５で動か
すことによって、最適な識別タイミングを見つけること
ができる。

この’ＨＡ＠方向の判定は排他的論理和回路６１〜６３
によって行われ、排他的論理和回路６１と６２の出力信
号が同じ場合にはアンド回路６５を閉じてカウンタ６４
を停止し、排他的論理和回路６１の出力信号が６１″の
時にカウンタ６４をカウントアツプモードに設定し、“
０°の時にカウントダウンモードに設定する。そしてこ
のカウンタ６４の出力信号をクロック位相制御量θｄと
して使用し、移相器５に送出する。

以上の実施例は１次元構成のトランスバーサルフィルタ
によるものであったが、勿論これに限らず１例えば多値
ＱＡＭ方式の通信装置では■チャネルとＱチャネル間で
の干渉も考慮して直交２次元構成のトランスバーサルフ
ィルタを用いて本発明を実施することができる。第６図
は係る２次元構成の場合の補償信号発生回路部分の構成
を示す図であり、！チャネルとＱチャネル間の干渉も補
償するように補償信号発生回路に４つのトランスバーサ
ルフィルタ部が用意される。

また上述の実施例では干渉波成分をベースバンド帯で補
償信号によってキャンセルするように構成したが、これ
に限らずＩＦ帯でキャンセルする構成とすることもでき
る。

さらに本発明はアナログ形またはディジタル形の何れの
回路にも通用できるものであることは明白である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、主偏波と交差偏波の遅延差がフェージ
ング等によりランダムに変化しても、交差偏波側の信号
識別タオミングが適応的に制御されることによってこれ
が補償されて遅延差が吸収される。これにより偏波間の
遅延差の発生によって交差偏波間干渉補償能力が低下す
ることを防止できる。しかも補償信号発生に用いるトラ
ンスバーサルフィルタとしてはＴスペース形のものでよ
く、結果としてフラグシラナルスペース形のものに比べ
て符号速度を高めた場合、使用する素子の周波数の上限
に対する制限を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原理ブロック図。 第２図は本発明の一実施例としの交差偏波間干渉補償装
置を示すブロック図。 第３図は実施例装置における補償信号発生回路のトラン
スバーサルフィルタ部の構成例を示すブロック図。 第４図は本発明の変形例の構成を示すブロック図。 第５図は変形例装置の動作を説明するための図。 第６図は本発明を２次元構成の交差偏波間干渉補償装置
に通用する場合の変形例のブロック図。 第７図は従来の偏波共用システムの概略構成例を示すブ
ロック図。 第８図は従来の交差偏波間干渉補償装置を示すブロック
図、および。 第９図と第１Ｏ図は偏波間の遅延差による干渉補償能力
の低下原因を説明する図である。 図において。 １、　６．　２２．　３２・−・・復調回路２．７．２
３，２４，３３，３４−識別器３．２５．３６−・−等
化器 ２８−・クロック再生回路 移相器 ２６．３６〜補償信号発生回路 減算器 制御回路 １２、ｉ５−ｍ−比較器 １４．６５・・・アンドゲート ５５〜５７．ｅ＋４−・−アップ／ダウンカウンタ ８゜ １１゜ １３゜ １６゜ フリツブフロップ ５２〜５４．６１〜６３−排他的論理和回路／ｊ−腿ｅ
月じイ爪る屑、理フ゛ロック図第 図 補イ懺イ名Ｊ５発１回路４」蒸成金１１第３ 図 一精１０家 一一一一子渉ス づ耽、形４列才転、Ｘの′重力４乍説日月図第５図 直交２ス元１（板によろ史形蒲１１ 第６図 ４ｓ浪共用システムの構成例 第７図 千３＄補゛イ寛夢、星の従来ダ１１ 第８図 干渉時の侃相関イ爪 第９図 受信機入力吟のイ立相関イへ 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交差偏波共用伝送方式の受信機における交差偏波か
   ら漏れ込んだ主偏波中の干渉波の影響を抑圧する交差偏
   波間干渉補償装置であって、交差偏波の信号を識別し復
   調する交差偏波復調回路（４１）、 該交差偏波復調回路での信号識別のタイミング決定に用
   いるクロックを発生するクロック発生回路（４２）、 該交差偏波復調回路の復調信号に基づき干渉信号を打ち
   消す補償信号をトランスバーサルフィルタを用いて発生
   する補償信号発生回路（４３）、該補償信号発生回路の
   補償信号を用いて該主偏波中の干渉信号を除去する合成
   回路（４４）、および 該補償信号発生回路のタップ係数に基づき該干渉信号の
   抑圧効果が大となるように該クロック発生回路のクロッ
   クの位相を制御する位相制御回路（４５） を具備してなる交差偏波間干渉補償装置。 ２、該制御回路は該補償波発生回路のタップ係数から求
   まる進み側符号間干渉量と遅れ側符号間干渉量の大小関
   係に基づき該クロック発生回路の位相量を制御するよう
   に構成された請求項１記載の交差偏波間干渉補償装置。 ３、該制御回路は該補償波発生回路のメインタップの前
   後のタップのうち、該メインタップのタップ係数と同じ
   極性を持つタップ側へ該クロック発生回路の制御位相量
   を変化させるように構成された請求項１記載の交差偏波
   間干渉補償装置。