JPH04211549A - 高容量ディジタルラジオ波伝送用のトランスミッタを初期化する方法及びその装置 - Google Patents
高容量ディジタルラジオ波伝送用のトランスミッタを初期化する方法及びその装置Info
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- JPH04211549A JPH04211549A JP2412652A JP41265290A JPH04211549A JP H04211549 A JPH04211549 A JP H04211549A JP 2412652 A JP2412652 A JP 2412652A JP 41265290 A JP41265290 A JP 41265290A JP H04211549 A JPH04211549 A JP H04211549A
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- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
- H04L27/362—Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、マルチレベル直角
振幅変調(QAM)ディジタル信号が搬送波に送られる
高容量ディジタルラジオ回路にトランスミッタを構成す
るシステムに関するものである。システム前記構成は、
外部でトランスミッタに対して発生された電力増幅器の
非直線性の影響下で展開する奇数位の相互変調成分を補
正するための複数の正弦波信号(トーン)によって実行
される。
振幅変調(QAM)ディジタル信号が搬送波に送られる
高容量ディジタルラジオ回路にトランスミッタを構成す
るシステムに関するものである。システム前記構成は、
外部でトランスミッタに対して発生された電力増幅器の
非直線性の影響下で展開する奇数位の相互変調成分を補
正するための複数の正弦波信号(トーン)によって実行
される。
【0002】
【従来の技術】トランスミッタの直線性は、高容量ディ
ジタルラジオ回路では重要な品質パラメータであり、特
に変調レベルの高い数(例えば64あるいは256QA
M)の場合におけるマルチレベル直角振幅変調に適用さ
れたときにいえることである。トランスミッタに使用さ
れた終段電力増幅器は本質的に偶数位と奇数位の両方の
非直線性よってもたらされる歪の影響を受ける。この終
段の非直線性は特にそれが相互変調成分に影響を及ぼす
ことから危険であり、伝送されたディジタル信号帯にま
で入り込み、簡単なフィルタ作用では除去できないもの
である。
ジタルラジオ回路では重要な品質パラメータであり、特
に変調レベルの高い数(例えば64あるいは256QA
M)の場合におけるマルチレベル直角振幅変調に適用さ
れたときにいえることである。トランスミッタに使用さ
れた終段電力増幅器は本質的に偶数位と奇数位の両方の
非直線性よってもたらされる歪の影響を受ける。この終
段の非直線性は特にそれが相互変調成分に影響を及ぼす
ことから危険であり、伝送されたディジタル信号帯にま
で入り込み、簡単なフィルタ作用では除去できないもの
である。
【0003】奇数位の、特に第3位の増幅器非直線性の
作用を補正するために、I.F(中間周波数)の逆歪技
術がしばしば用いられる。この技術では電力増幅器によ
ってもたらされる歪を補完する振幅と位相歪成分を発生
させて、歪を補正除去する。アライメントは逆歪回路に
おいて、振幅と位相調節の作用をする。
作用を補正するために、I.F(中間周波数)の逆歪技
術がしばしば用いられる。この技術では電力増幅器によ
ってもたらされる歪を補完する振幅と位相歪成分を発生
させて、歪を補正除去する。アライメントは逆歪回路に
おいて、振幅と位相調節の作用をする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】第1図はトランスミッ
タの原理図である。PD(1)は歪補正するための逆歪
発生器によって正確に形成されたIFリニアライザを示
す。R1とR2は逆歪発生器によってもたらされた歪の
振幅と位相調節信号を示す。OLは局部発振器によって
発生された搬送波で、この搬送波がコンバータX(2)
に加えられて、逆歪発生器のIF信号を伝送周波数に変
換する。PA(3)は終段電力増幅器である。前述の補
正が正常化される基準はきわめて限界的なのが特徴であ
る。この課題は一般的に認められ、世界的に容認される
べく考慮されるまでには至っていない。
タの原理図である。PD(1)は歪補正するための逆歪
発生器によって正確に形成されたIFリニアライザを示
す。R1とR2は逆歪発生器によってもたらされた歪の
振幅と位相調節信号を示す。OLは局部発振器によって
発生された搬送波で、この搬送波がコンバータX(2)
に加えられて、逆歪発生器のIF信号を伝送周波数に変
換する。PA(3)は終段電力増幅器である。前述の補
正が正常化される基準はきわめて限界的なのが特徴であ
る。この課題は一般的に認められ、世界的に容認される
べく考慮されるまでには至っていない。
【0005】使用されている最も共通の基準においては
、電力増幅器の出力で測定された相互変調成分を最小に
するものがある。第2図は関連する測定ベンチを示し、
このベンチの試験信号SPの発生器GSP(4)を示す
。試験信号SPがPD(1)に送られ、第1図に示すよ
うに直線化回路がPD(1)、X(2)およびPA(3
)によって形成される。スペクトルアナライザAS(5
)では、相互変調歪の付加によって増幅された試験信号
SPの特性が表示されている。
、電力増幅器の出力で測定された相互変調成分を最小に
するものがある。第2図は関連する測定ベンチを示し、
このベンチの試験信号SPの発生器GSP(4)を示す
。試験信号SPがPD(1)に送られ、第1図に示すよ
うに直線化回路がPD(1)、X(2)およびPA(3
)によって形成される。スペクトルアナライザAS(5
)では、相互変調歪の付加によって増幅された試験信号
SPの特性が表示されている。
【0006】この方法を用いることによって、解決され
るべき問題は試験信号SPを選択しこれをシステムの機
能を最適にするように用いることである。この信号はデ
ジタル信号の特性と同様の特性を有している必要がある
。すなわち、アナログバンド幅と平均出力とダイナミッ
ク増幅度の点で同じでなければならない。この最後のパ
ラメータは非常に重要であるが、これまで十分な注意が
払われてきていない。実際に、QAM信号はPp /P
m (Pp =最大出力;Pm =平均出力)を表わし
、変調レベル数とフィルタ方式とロールオフファクタと
に依存している。
るべき問題は試験信号SPを選択しこれをシステムの機
能を最適にするように用いることである。この信号はデ
ジタル信号の特性と同様の特性を有している必要がある
。すなわち、アナログバンド幅と平均出力とダイナミッ
ク増幅度の点で同じでなければならない。この最後のパ
ラメータは非常に重要であるが、これまで十分な注意が
払われてきていない。実際に、QAM信号はPp /P
m (Pp =最大出力;Pm =平均出力)を表わし
、変調レベル数とフィルタ方式とロールオフファクタと
に依存している。
【0007】黒点(第3図参照)のある状態から他の状
態に移るときに生じる過大伸張が伝送信号の幾何的軌跡
を表わしているために、得られた瞬時出力値は平均出力
値よりも相当大きくなる。
態に移るときに生じる過大伸張が伝送信号の幾何的軌跡
を表わしているために、得られた瞬時出力値は平均出力
値よりも相当大きくなる。
【0008】例えば、
変調(QAM)レベル数64、
(余乗余弦)−2ファイル方式
ロールオフファクタ=0.35
とすると、比(Pp /Pm )dB 8dBとなる
。
。
【0009】電力増幅器(第4図参照)の入力と出力間
に典型的に存在する結合性を試験すると、最高Pp に
近い歪がより低い出力値に対応する歪とはとは異なる関
連した状態で発生する。換言すれば、出力信号のスペク
トルの読み、特に相互変調成分の振幅は同じ信号のダイ
ナミック振幅に依存している。従って、試験信号SPは
ディジタル信号と同様にして分布された瞬時出力で電力
PA(3)の特性をカバーする必要がある。すなわち、
同じ比Pp /Pm を有していなければならない。試
験信号SPは現在まで使用されてきている。
に典型的に存在する結合性を試験すると、最高Pp に
近い歪がより低い出力値に対応する歪とはとは異なる関
連した状態で発生する。換言すれば、出力信号のスペク
トルの読み、特に相互変調成分の振幅は同じ信号のダイ
ナミック振幅に依存している。従って、試験信号SPは
ディジタル信号と同様にして分布された瞬時出力で電力
PA(3)の特性をカバーする必要がある。すなわち、
同じ比Pp /Pm を有していなければならない。試
験信号SPは現在まで使用されてきている。
【0010】
1)デイジタル信号
これは伝送されなければならない信号である。スペクト
ルアナライザAS(5)を参照すると、相互変調PA(
3)による横方向ローブが現れている。従って、この種
の相互変調の補正はこのローブに関連する出力を最小に
することである。従って、結論として、増幅器PA(3
)は実際の作動状態で充電されること、所望の最小条件
(スペクトルアナライザの表示を観察する)を見つける
のは困難であること、動作は概して不満足なものあると
いうことになる。
ルアナライザAS(5)を参照すると、相互変調PA(
3)による横方向ローブが現れている。従って、この種
の相互変調の補正はこのローブに関連する出力を最小に
することである。従って、結論として、増幅器PA(3
)は実際の作動状態で充電されること、所望の最小条件
(スペクトルアナライザの表示を観察する)を見つける
のは困難であること、動作は概して不満足なものあると
いうことになる。
【0011】
2)ディジタル信号の平均値に等しい平均値を有するマ
ルチトーン信号この信号は異なる周波数における正弦波
信号を総計して得られ、かつ次の条件のときに発生する
。
ルチトーン信号この信号は異なる周波数における正弦波
信号を総計して得られ、かつ次の条件のときに発生する
。
【0012】Pp /Pm がトーン数Nに伴って大き
くなる。
くなる。
【0013】振幅の分布が制御不能である(Nが増大し
たときに、瞬時振幅が最大値Pp に近似している間の
時間百分率が小さくなる)。
たときに、瞬時振幅が最大値Pp に近似している間の
時間百分率が小さくなる)。
【0014】高いレベル数を有する変調機能が不満足で
ある。
ある。
【0015】
2a)ディジタル信号の平均出力に等しい平均出力を有
する2トーンこれらのトーンは異なる周波数における二
つの正弦波信号(トーン)を総計して得られ、かつ、次
の条件のときに発生する。
する2トーンこれらのトーンは異なる周波数における二
つの正弦波信号(トーン)を総計して得られ、かつ、次
の条件のときに発生する。
【0016】Pp /Pm =3dB
機能が高いレベル数における変調がダメになる。
【0017】
2b)ディジタル信号の平均出力に等しい平均出力を有
する4トーン。
する4トーン。
【0018】これらのトーンは異なる周波数における四
つの正弦波信号を総計して得られ、かつ、次の特性のと
きに発生する。
つの正弦波信号を総計して得られ、かつ、次の特性のと
きに発生する。
【0019】Pp /Pm =6dB
機能が16QAM変調で最高である。
【0020】より高いレベル数での変調機能が不満足で
ある。
ある。
【0021】
2c)[(Pp /Pm )dB−6]dB(ここにP
p は最大出力であり、Pm はディジタル信号の平均
出力)だけディジタル信号の平均出力とは異なる平均出
力を有する4トーン。
p は最大出力であり、Pm はディジタル信号の平均
出力)だけディジタル信号の平均出力とは異なる平均出
力を有する4トーン。
【0022】この信号は異なる周波数における四つのト
ーンの総計から得られ、かつ、次の条件のとき発生する
。
ーンの総計から得られ、かつ、次の条件のとき発生する
。
【0023】高いレベル数での変調にとって優れた機能
を発揮する。
を発揮する。
【0024】複雑な高い実行性を示す(全ての考えられ
る伝送システムは自動レベル制御で行なわれており、伝
送された信号の平均値が時間に対して一定に維持される
)。この種の試験信号を用いるのは、トランスミッタが
主動制御されるようになっており、相互変調成分を最小
にするように調整され、さらに再び自動制御操作される
ことが必要である。従って、この操作方法は複雑で工場
での使用は薦められない。
る伝送システムは自動レベル制御で行なわれており、伝
送された信号の平均値が時間に対して一定に維持される
)。この種の試験信号を用いるのは、トランスミッタが
主動制御されるようになっており、相互変調成分を最小
にするように調整され、さらに再び自動制御操作される
ことが必要である。従って、この操作方法は複雑で工場
での使用は薦められない。
【0025】
【実施例】本発明による振幅変調マルチ信号の主な特性
。
。
【0026】第5図は本発明の試験信号SPTの発生器
GSPT(6)のブロック図を示す。本発明によれば、
異なる周波数(ただし中間周波数域を含む)の四つの正
弦波発信器T1 (7)、T2 (8)、T3 (9)
、T4 (10)を備えており、スイッチによって単独
に切換えられるようになっている。発生されたトーンは
加算器S(11)で合成され、第6a図に示す方形波(
デューティサイクルとレベルが調節可能)OQM(13
)によってMA(12)で振幅変調され、方形波発生器
GOQM(14)によって方形波が発生される。振幅変
調のために、信号SPTの出力電力は第6b図に示すよ
うな時間特性となる。ここにPm は伝送される平均出
力であり、P1 とP2 は各周期T1,T2 におけ
る状態1、2に関する平均出力であり、T=T1 +T
2 が方形波OQM(13)の周期になる周期Tの選択
は、方形波1/Tの周波数が信号周波数fIFよりもず
っと弱くなるようになされ、これと同時に、トランスミ
ッタ内の自動レベル制御回路が状態に1,2を越える出
力変化を感知せず、単独の平均出力値Pm を感知する
のに十分な早さになされる。OQM(13)のレベルV
1 とV2 で作動されると、r=P2 /P1 に調
節可能であり、他方、OQM(13)のディーティサイ
クルで作動させると、d=T1 /Tに調節可能である
。従って、これらのパラメータを考慮して、次のように
書くことができる: 伝送される平均出力Pmean
=(P1 T1 +P2 T2 )/T
=[d+r(
1−d)]P1 =(1/k)P1
K=1/[d+r(
1−d)]相互関係にないN個の正弦波トーンの和によ
って形成された信号について思い出すと、(Ppeak
/Pmean)dB=10Log N=(N)dBとな
り、N個の変調トーンの瞬時信号最大出力は、これまで
に数的に特定したようにN個のトーンの位相の(瞬時的
な)結合に関係して増大する出力を総計した状態1に関
する平均出力に等しいと仮定することができ、(Ppe
ak)dBm =(P1 )dBm +(N)dBとな
る。最終的に(Ppeak/伝送されるPmean)d
B=(N)dB+(K)dBが得られる。
GSPT(6)のブロック図を示す。本発明によれば、
異なる周波数(ただし中間周波数域を含む)の四つの正
弦波発信器T1 (7)、T2 (8)、T3 (9)
、T4 (10)を備えており、スイッチによって単独
に切換えられるようになっている。発生されたトーンは
加算器S(11)で合成され、第6a図に示す方形波(
デューティサイクルとレベルが調節可能)OQM(13
)によってMA(12)で振幅変調され、方形波発生器
GOQM(14)によって方形波が発生される。振幅変
調のために、信号SPTの出力電力は第6b図に示すよ
うな時間特性となる。ここにPm は伝送される平均出
力であり、P1 とP2 は各周期T1,T2 におけ
る状態1、2に関する平均出力であり、T=T1 +T
2 が方形波OQM(13)の周期になる周期Tの選択
は、方形波1/Tの周波数が信号周波数fIFよりもず
っと弱くなるようになされ、これと同時に、トランスミ
ッタ内の自動レベル制御回路が状態に1,2を越える出
力変化を感知せず、単独の平均出力値Pm を感知する
のに十分な早さになされる。OQM(13)のレベルV
1 とV2 で作動されると、r=P2 /P1 に調
節可能であり、他方、OQM(13)のディーティサイ
クルで作動させると、d=T1 /Tに調節可能である
。従って、これらのパラメータを考慮して、次のように
書くことができる: 伝送される平均出力Pmean
=(P1 T1 +P2 T2 )/T
=[d+r(
1−d)]P1 =(1/k)P1
K=1/[d+r(
1−d)]相互関係にないN個の正弦波トーンの和によ
って形成された信号について思い出すと、(Ppeak
/Pmean)dB=10Log N=(N)dBとな
り、N個の変調トーンの瞬時信号最大出力は、これまで
に数的に特定したようにN個のトーンの位相の(瞬時的
な)結合に関係して増大する出力を総計した状態1に関
する平均出力に等しいと仮定することができ、(Ppe
ak)dBm =(P1 )dBm +(N)dBとな
る。最終的に(Ppeak/伝送されるPmean)d
B=(N)dB+(K)dBが得られる。
【0027】説明したようなシステムを用いて、伝送さ
れる平均出力を一定に維持すると、瞬時振幅出力がN,
r,dの値を単に選ぶだけで制御できると結論できる。
れる平均出力を一定に維持すると、瞬時振幅出力がN,
r,dの値を単に選ぶだけで制御できると結論できる。
【0028】本発明を用いると、発生器GSPT(6)
の構造のため、Nは1、2、3あるいは4に等しいもの
を選ぶことができる。N=4(高レベル数、例えば64
、256QAMにおける変調において)の場合、(Pp
eak/伝送されるPmean)dBm =6dB+(
K)dBとなる。
の構造のため、Nは1、2、3あるいは4に等しいもの
を選ぶことができる。N=4(高レベル数、例えば64
、256QAMにおける変調において)の場合、(Pp
eak/伝送されるPmean)dBm =6dB+(
K)dBとなる。
【0029】本発明のシステムは第7図に示すように概
略示できる。SPTは上述した試験信号で、GSPT(
6)は対応する発生器である。伝送ディジタル信号の特
性(レベル数、フィルタ形式、ロールオフファクタおよ
びPp /Pm )を知ることによって、rとdの値を
設定でき、これによって、この試験信号SPTがディジ
タル信号と非常に近接した方法でシミュレートし、同じ
Pp /Pm になる。
略示できる。SPTは上述した試験信号で、GSPT(
6)は対応する発生器である。伝送ディジタル信号の特
性(レベル数、フィルタ形式、ロールオフファクタおよ
びPp /Pm )を知ることによって、rとdの値を
設定でき、これによって、この試験信号SPTがディジ
タル信号と非常に近接した方法でシミュレートし、同じ
Pp /Pm になる。
【0030】試験信号SPTがトランスミッタに送られ
、トランスミッタが逆歪発生器の調節(信号)R1 と
R2 へ作用するように活用されるPA(3)の出力に
おいて相互変調成分の出力が最小にされる。この条件は
、対応するスペクトル成分の最小振幅によってスペクト
ルアナライザAS(5)上に表わされる。最後に、本発
明の主な特性と利点について要約すると次のようになる
。
、トランスミッタが逆歪発生器の調節(信号)R1 と
R2 へ作用するように活用されるPA(3)の出力に
おいて相互変調成分の出力が最小にされる。この条件は
、対応するスペクトル成分の最小振幅によってスペクト
ルアナライザAS(5)上に表わされる。最後に、本発
明の主な特性と利点について要約すると次のようになる
。
【0031】試験信号SPTは、最後の信号の特性を適
用できるので、ディジタル信号の瞬時特性と同様にシュ
ミレートする。
用できるので、ディジタル信号の瞬時特性と同様にシュ
ミレートする。
【0032】試験信号SPTは非常に簡単な方法で発生
される。
される。
【0033】試験信号SPTはディジタル信号の出力に
等しい平均出力を有している。トランスミッタに沿って
分布された自動レベル制御システムが短時出力変化(第
6b図のP1 とP2 を参照する)で伝送されるので
、トランスミッタのアライメントは自動レベル制御モー
ドで行うことができる。前述の点で特定した理由により
、本発明の装置は非常に簡単で高速であり、トランスミ
ッタの介在を要せずに、ディジタル信号の出力よりも大
きい平均出力でマルチトーン信号を用いた場合に発生で
きる。
等しい平均出力を有している。トランスミッタに沿って
分布された自動レベル制御システムが短時出力変化(第
6b図のP1 とP2 を参照する)で伝送されるので
、トランスミッタのアライメントは自動レベル制御モー
ドで行うことができる。前述の点で特定した理由により
、本発明の装置は非常に簡単で高速であり、トランスミ
ッタの介在を要せずに、ディジタル信号の出力よりも大
きい平均出力でマルチトーン信号を用いた場合に発生で
きる。
【0034】求めている適当な条件が非常に簡単にスペ
クトルの読みから見つけられる。
クトルの読みから見つけられる。
【0035】本発明の装置に必要とする測定ベンチは外
部からのトランスミッタと、単独の発生器GSPTとス
ペクトルマルチアナライザを用いるだけでよい。
部からのトランスミッタと、単独の発生器GSPTとス
ペクトルマルチアナライザを用いるだけでよい。
【0036】このタイプのアライメントを実行するシス
テムは特に高い変調レベル数に有利である。
テムは特に高い変調レベル数に有利である。
【図1】トランスミッタの原理図。
【図2】広範囲に使用されている方法によるトランスミ
ッタ構成のための測定ベンチを示す図。
ッタ構成のための測定ベンチを示す図。
【図3】変調16QAMでシステムに伝送された信号を
符号で示した図。円弧A−Bは信号のAからBへび伝送
を示す可能な軌跡を示す。
符号で示した図。円弧A−Bは信号のAからBへび伝送
を示す可能な軌跡を示す。
【図4】電力増幅器における出力電力対入力電力特性を
示す図。
示す図。
【図5】本発明による試験信号の発生器GSPT(6)
のブロック図。
のブロック図。
【図6】時間に対する変調方式波OQM(a)と対応す
る信号出力SPT(b)の特性を示す図。
る信号出力SPT(b)の特性を示す図。
【図7】本発明によるトランスミッタを構成する測定ベ
ンチを示す図。
ンチを示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】 マルチレベル直角振幅変調ディジタル
信号が搬送波に送られる高容量ディジタルラジオ回路に
トランスミッタを構成するシステムにおいて、このシス
テムの構成が、外部でトランスミッタに対して発生され
電力増幅器の非直線性の影響下で展開する奇数位の相互
変調成分を補正するための複数の正弦波信号(トーン)
によって実行されるものであって、四つの正弦波トーン
が方形波(調節可能なデュ・ティサイクル「反復」とレ
ベルを有する)によって振幅変調され、これによって、
使用されたディジタル信号の平均出力に等しい平均出力
を有することを特徴とする。 - 【請求項2】 シミュレートされなければならないデ
ィジタル信号の最大出力対平均出力比と等しい比を有す
るように方形波レベルと対応する接続時間が調節される
請求項1記載のシステム。 - 【請求項3】 試験信号発生器と前置補償器とコンバ
ータと電力増幅器とスペクトルアナライザとを有し、前
記試験信号発振器が四つの正弦波発振器(T1〜T4
)と加算器S(11)と振幅変調器MA(12)振幅と
持続時間を調節可能な方形波発生器GOQM(14)と
を備えていること特徴とする請求項1または2に記載の
システムを実行する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT02277189A IT1236905B (it) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Sistema per la messa a punto dei trasmettitori nei ponti radio digitali a grande capacita' |
| IT22771A/89 | 1989-12-21 |
Publications (2)
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