JPH0683178B2 - 交差偏波干渉除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、互いに直交する２つの偏波を使用する直交偏
波ディジタル無線通信方式において用いられる交差偏波
干渉除去装置に係り、特に当該装置の構成要素である交
差偏波干渉除去器のリセット方式に関する。

（従来の技術） 周知のように、ディジタル無線通信では、周波数の利用
効率を高めるために同一周波数の互いに直交する２偏波
（例えば水平偏波と垂直偏波、右旋円偏波と左旋円偏波
等）を使用する直交偏波通信方式が実用化されている。
そして、直交偏波を用いる場合、降雨時の雨滴など媒質
の異方性に起因して交差偏波干渉が発生すると、回線品
質が著しく劣化するので、この交差偏波干渉を除去する
交差偏波干渉除去装置が開発され実用に供されている。

交差偏波干渉除去装置は、トランスバーサルフィルタを
主体とする交差偏波干渉除去器を用いて構成される。周
知のように、トランスバーサルフィルタには中間周波数
（IF）帯で構成されるものと、ベースバンドで構成され
るものとがある。また、ベースバンドで構成されるトラ
ンスバーサルフィルタには、アナログ遅延線とアナログ
積分器を用いるアナログ形と、遅延回路にシフトレジス
タを用い積分器としてアップダウンカウンタを用いるデ
ィジタル形とがある。従って、交差偏波干渉除去器には
IF形とベースバンド形とがあり、ベースバンド形にはア
ナログ形とディジタル形とがある。第４図は、ベースバ
ンド・ディジタル形の交差偏波干渉除去器を用いた交差
偏波干渉除去装置の構成例を示す。

第４図において、この交差偏波干渉除去装置は、基本的
には、自偏波側復調系（入力端子１、復調器101およびA
/D変換器103）と、異偏波側復調系（入力端子２、復調
器102およびA/D変換器104）と、交差偏波干渉除去器11
と、出力端子３とで構成される。交差偏波干渉除去器11
は、減算器105とトランスバーサルフィルタ106とタップ
係数制御器107とで基本的に構成され、ディジタル信号
処理によって除去操作を行うようになっている。

まず、上記基本構成についての動作を概略説明する。自
偏波側IF信号は入力端子１を介した復調器101にて同期
検波されてアナログベースバンド信号となり、さらにA/
D変換器103にて標本・量子化されて復調ディジタル信号
となり、減算器105の一方の入力となる。

また、異偏波側IF信号は入力端子２を介した復調器102
にて同期検波されてアナログベースバンド信号となり、
さらにA/D変換器104にて標本・量子化されて復調ディジ
タル信号となり、トランスバーサルフィルタ106および
タップ係数制御器107に制御信号として供給される。

タップ係数制御器107では、減算器105の出力ディジタル
信号のうちの誤差情報信号と、異偏波側のA/D変換器104
の出力ディジタル信号のうちの識別情報信号（極性信
号）とを受けて、両信号の相関をとることによってタッ
プ係数制御信号を発生し、トランスバーサルフィルタ10
6のタップ係数を制御する。

トランスバーサルフィルタ106では、異偏波側のA/D変換
器104の出力ディジタル信号とタップ係数制御器107の出
力タップ係数制御信号とを受けて、自偏波側に漏れ込ん
だ異偏波側の信号成分と同一の振幅・位相特性をもつ交
差偏波干渉補償信号を生成し、それを減算器105の他方
の入力に与える。

減算器105では、両入力信号間でのディジタル減算処理
をし、交差偏波干渉を除去した自偏波側復調データ信号
を出力端子３に出力する。

なお、以上説明したディジタル形の交差偏波干渉除去器
11の動作については、文献（例えば「超多値変調用ディ
ジタル交差偏波干渉補償器」（電子通信学会論文誌B Vo
l.J70-B No.8 pp.977〜986）、「特開昭 62−269429号
公報」等）に詳述されているので、参照されたい。

以上要するに、交差偏波干渉除去装置では、交差偏波干
渉の補償信号源として自偏波側信号に干渉を与えている
異偏波側信号（IF形では変調波、ベースバンド形では復
調ベースバンド信号）を用い、自偏波側に漏れ込んだ異
偏波側の信号を除去するように構成される。

そうすると、例えばマイクロ波帯受信器の故障で異偏波
側信号の供給が断たれると、交差偏波干渉除去器は正し
い補償動作が不可能となり、自偏波側に符号誤りを与
え、また甚だしい場合は制御が発散して自偏波側に同期
外れを起こさせる等の悪影響を及ぼすことになる。

そこで、従来では、第４図に示すように、異偏波側の復
調器102の搬送波同期・非同期状態を監視する搬送波非
同期検出器121を設け、異偏波側信号入力が断となり、
復調器102が搬送波同期状態から非同期状態になったと
き、これを検出してリセット信号をタップ係数制御器10
7に出力し、トランスバーサルフィルタ106に与える各タ
ップ係数を初期化して初期値（通常は零）に固定させ
る。そして、復調器102が非同期状態から同期状態に復
帰すると、搬送波非同期検出器121は前記リセット信号
の出力を停止し、タップ係数制御器107の動作規制を解
除する。その結果、前述した補償動作が再開されること
になる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の交差偏波干渉除去器のリセット方式は、
異偏波側復調器の搬送波同期・非同期状態を監視し、そ
の搬送波非同期信号によってトランスバーサルフィルタ
に与えるタップ制御信号の初期化（リセット）の発動お
よびその解除を行っているので、次のような理由によっ
て自偏波側に符号誤り等の悪影響を与えるという問題が
ある。

まず、リセットの発動に関しては、異偏波の送信側が変
調を停止し受信信号が搬送波のみとなった場合、あるい
は、受信信号は変調波であるがフェージング等によって
著しく劣化している場合、異偏波側復調器は同期状態を
維持するので、リセットの発動がなされない。その結
果、交差偏波干渉除去器は、その異偏波側入力データが
異常であるにも拘らず、補償動作を行うべく誤ったタッ
プ制御信号がトランスバーサルフィルタに与えられるの
で、誤った補償動作が行われ、符号誤り等を引き起こす
ことになる。

また、リセットの解除に関しては、異偏波側復調器の搬
送波同期が回復しても、当該復調器内の他の制御（例え
ば自動利得制御やDCオフセット制御）の回復が完了して
いない場合は、交差偏波干渉除去器の異偏波側入力デー
タは異常なものとなる。このような状態で交差偏波干渉
除去器がリセット状態を解除され補償動作を再開する
と、上述したリセット発動時と同様に誤った補償動作が
行われ、自偏波側に符号誤り等の悪影響を与えることに
なる。特に、全ディジタル形のトランスバーサルフィル
タは、タップ係数の乗算および乗算出力の加算等の演算
にパイプライン方式を用いるので、入出力間の遅延が大
きい。そのため、搬送波同期の回復によってリセットが
解除されタップ制御信号が入力しても、トランスバーサ
ルフィルタは前記遅延時間に相当する一定時間は正しい
補償信号を減算器105に供給できず、上記問題が生ず
る。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、その
目的は、自偏波側に符号誤り等の悪影響を与えることな
く、交差偏波交渉除去器のリセットの発動およびその解
除を安定的になし得る交差偏波干渉除去装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の交差偏波干渉除去
装置は次の如き構成を有する。

即ち、本発明の交差偏波干渉除去装置は、直交２偏波そ
れぞれの受信信号についての復調ベースバンド信号をそ
れぞれ受けて一方の信号（自偏波側復調信号）に漏れ込
んだ他方の信号（異偏波側復調信号）の除去操作をトラ
ンスバーサルフィルタを中心として行うように構成され
るベースバンド・ディジタル形の交差偏波干渉除去器
と；前記異偏波側受信信号に対する復調器の入力信号の
状態を監視し、その入力信号が「断」または「無変調信
号」であるとき第１のリセット発動信号を出力し、いず
れの状態でもないとき第１のリセット解除信号を出力す
る前記交差偏波干渉除去器に前置される入力状態検出器
と；前記異偏波側復調信号を受けて回線品質を監視し、
その回線品質が所定値以下のとき第２のリセット発動信
号を出力し、前記所定値以上のとき第２のリセット解除
信号を出力する品質監視器と；前記第１および第２のリ
セット発動信号のいずれか先に入力したリセット発動信
号に応答して前記トランスバーサルフィルタの各タップ
係数を初期化（リセット）させてそのリセット状態を保
持させること、および、前記第１および第２のリセット
解除信号が共に入力したとき前記リセット状態を解除さ
せトランスバーサルフィルタの各タップ係数の制御を適
応制御に復帰させることを行うリセット制御回路と；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交差偏波干渉除去
装置の作用を第１図を参照して説明する。

第１図は本発明装置の原理的構成図である。第１図にお
いて、交差偏波干渉除去器Ａは、所謂ベースバンド・デ
ィジタル形であって、自偏波側復調信号11と異偏波側復
調信号12の両信号を入力とし、中心的な構成要素である
トランスバーサルフィルタの各タップ係数を異偏波側復
調信号12に基づき適応的に制御し、以て自偏波側に漏れ
込んだ異偏波側の信号の除去された交差偏波干渉除去信
号15を出力する。

このような周知の動作過程において、入力状態検出器Ｂ
は異偏波側復調器の入力信号13の信号状態を常時監視
し、また、品質監視器Ｃは異偏波側復調信号14に基づき
回線品質を常時監視し、両監視結果がリセット制御回路
Ｄに通知される。

即ち、リセット制御回路Ｄは、第１および第２のリセッ
ト発動信号のいずれかによってトランスバーサルフィル
タの各タップ係数を初期化させ、そのリセット状態を保
持させる。つまり、異偏波側復調器の入力が失われた場
合は勿論のこと、その入力が無変調信号となった場合、
さらには、フェージング等で回線品質が劣化した場合等
において迅速かつ確実に交差偏波干渉除去器Ａをリセッ
トし、自偏波側への悪影響を防止するのである。

そして、リセット制御回路Ｄは、その後に第１および第
２のリセット解除信号が共に入力したとき前記リセット
状態を解除させトランスバーサルフィルタの各タップ係
数の制御を前記適応制御に復帰させる。つまり、異偏波
側復調器の入力が正常の変調波信号に復帰し、かつ、そ
れについての復調信号から得られる回線品質が所定値に
達したときリセット状態を解除するのである。その結
果、交差偏波干渉除去器Ａでは、自偏波側へ悪影響を及
ぼすことなく円滑に正規の交差偏波干渉除去動作への復
帰をなし得ることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第２図は本発明の一実施例に係る交差偏波干渉除去装置
を示す。本実施例装置は、基本的構成に関しては第４図
に示した従来例装置と同様である。従って、その部分に
は同一符号名称を付しその説明を省略し、以下本発明に
係る部分である交差偏波干渉除去器11のリセット方式に
ついて説明する。

異偏波側IF信号は入力端子２を介した復調器102にて同
期検波されアナログベースバンド信号となる。これはA/
D変換器104の入力となると共に、本実施例では入力状態
検出器108の入力となっている。

入力状態検出器108は、このアナログベースバンド信号
の入力有無から復調器102の入力有無、即ち、入力断の
発生有無を判定し、またそのアナログベースバンド信号
の信号状態から復調器102の入力信号が変調波／無変調
波のいずれであるかを判定する。この判定結果はリセッ
ト制御回路110に出力される。即ち、復調器102の入力信
号が「断」または「無変調信号」であると判定したとき
は出力を例えば“1"レベルにし（第１のリセット発動信
号の出力）、いずれの状態でもないとき、つまり変調波
信号の入力があると判定したときは出力を“0"レベル
（第１のリセット解除信号の出力）にする。なお、この
入力状態検出器108の入力信号は、図示例では実線で示
すようにA/D変換器104の入力信号と同一としたが、破線
で示すように、復調器102の検波器出力段または入力段
等の信号であっても良いことは勿論である。

また、A/D変換器104の出力たる復調ディジタル信号（異
偏波側復調信号）はトランスバーサルフィルタ106およ
びタップ係数制御器107に制御信号として供給されると
共に、品質監視器109の入力となる。

品質監視器109は、入力された復調ディジタル信号にお
けるパリティ情報、誤り訂正のためのシンドローム情
報、フレーム同期信号等から回線品質の良否を判定す
る。この判定結果はリセット制御回路110に出力され
る。即ち、回線品質の判定基準は予め設定してあり、例
えばフレーム同期が外れている場合、あるいは、誤り率
＞10^-3である場合には、回線品質が悪いと判定し、出力
を例えば“1"レベルにする（第２のリセット発動信号の
出力）。また、フレーム同期が取れており、かつ、誤り
率≦10^−３である場合には、回線品質は良好と判定し、
出力を“0"レベルにする（第２のリセット解除信号の出
力）。

次に、リセット制御回路110は、例えば第３図に示すよ
うに論理和回路201で構成され、一方の入力端子21には
入力状態検出器108の出力が印加され、他方の入力端子2
2には品質監視器109の出力が印加され、出力端子23はタ
ップ係数制御器107のリセット信号入力端子に接続され
る。つまり、入力端子21と同22のいずれかの印加信号レ
ベルが“1"レベルであれば、出力端子23の信号レベルは
“1"レベルとなり、また、入力端子21と同22の印加信号
レベルが共に“0"レベルのとき出力端子23の信号レベル
は“0"レベルとなる。

要するに、本実施例では、タップ係数制御器107は出力
端子23の信号レベルが“1"レベルのときトランスバーサ
ルフィルタのタップ係数を初期化してその状態を保持
し、また出力端子23の信号レベルが“0"レベルになると
前記リセット状態を解除し交差偏波干渉除去器11の自動
補償動作を再開するようになっている。

ここで、交差偏波干渉除去器11がリセットされるのは、
入力状態検出器108の出力が“1"レベルのとき（即ち、
復調器102の入力信号が無いとき、または、無変調信号
であるとき）、あるいは、品質監視器109の出力が“1"
レベルのとき（即ち、フェージング等による波形劣化が
著しいとき）である。従来のリセット方式は、「入力
断」のみを対象としていたのであるが、本発明によれ
ば、その他に、無変調信号の入力時、回線品質劣化時に
おいても交差偏波干渉除去器11を確実にリセットできる
のである。

また、リセット状態が解除されるのは、入力状態検出器
108の出力が“0"レベルとなったとき（即ち、復調器102
の入力信号が正常な変調波信号となったとき）で、か
つ、品質監視器109の出力が“0"レベルとなったとき
（即ち、復調器102内の他の制御の回復が完了し、復調
ディジタル信号の品質が一定の水準以上となったとき）
である。

従って、本発明のリセット方式によれば、従来のリセッ
ト方式で生じていた「誤った補償信号が自偏波側復調信
号に減算されて起こる符号誤りや同期外れ等の悪影響」
を排除することができる。

なお、復調器102の入力状態異常の場合には、入力状態
検出器108と品質監視器109は共に出力を“1"レベルにす
るので、品質監視器109の出力のみでリセットすること
は可能である。しかし、入力状態の異常時に品質監視器
109の出力でリセットすることにすると、入力状態が異
常となった時からリセット発動信号の出力までの時間が
長く、A/D変換器104の誤った出力を受けたトランスバー
サルフィルタ106が誤った補償信号を生成し、自偏波側
復調信号に従来と同様に悪影響を及ぼすこととなり好ま
しくない。この点に関し、入力状態検出器108の方が品
質監視器109よりも先に出力を“1"レベルにするので、
本発明によればトランスバーサルフィルタ106の出力に
誤った補償信号が現れることはない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明はの交差偏波干渉除去装置
によれば、異偏波側復調器の入力が失われた場合は勿論
のこと、その入力が無変調信号となった場合、さらに
は、フェージング等で回線品質が劣化した場合等におい
て迅速かつ確実にベースバンド・ディジタル形の交差偏
波干渉除去器をリセットし、異偏波側復調器の入力が正
常の変調波信号に復したときは、異偏波側復調信号から
得られる回線品質が一定水準に達するまでリセット状態
を解除しないようにしたので、トランスバーサルフィル
タが誤った補償信号を生成しこれにより自偏波側復調信
号に符号誤りや同期外れ等の悪影響を起こさせることを
排除できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の交差偏波干渉除去装置の原理的構成ブ
ロック図、第２図は本発明の一実施例に係る交差偏波干
渉除去装置の構成ブロック図、第３図はリセット制御回
路110の構成例の図、第４図は従来の交差偏波干渉除去
装置の構成ブロック図である。 1,2,21,22……入力端子、3,23……出力端子、11,A……
交差偏波干渉除去器、101……自偏波側復調器、102……
異偏波側復調器、103……自偏波側A/D変換器、104……
異偏波側A/D変換器、105……減算器、106……トランス
バーサルフィルタ、107……タップ係数制御器、108,B…
…入力状態検出器、109,C……品質監視器、110,D……リ
セット制御回路、121……搬送波非同期検出器、201……
論理和回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直交２偏波それぞれの受信信号についての
   復調ベースバンド信号をそれぞれ受けて一方の信号（自
   偏波側復調信号）に漏れ込んだ他方の信号（異偏波側復
   調信号）の除去操作をトランスバーサルフィルタを中心
   として行うように構成されるベースバンド・ディジタル
   形の交差偏波干渉除去器と；前記異偏波側受信信号に対
   する復調器の入力信号の状態を監視し、その入力信号が
   「断」または「無変調信号」であるとき第１のリセット
   発動信号を出力し、いずれの状態でもないとき第１のリ
   セット解除信号を出力する前記交差偏波干渉除去器に前
   置される入力状態検出器と；前記異偏波側復調信号を受
   けて回線品質を監視し、その回線品質が所定値以下のと
   き第２のリセット発動信号を出力し、前記所定値以上の
   とき第２のリセット解除信号を出力する品質監視器と；
   前記第１および第２のリセット発動信号のいずれか先に
   入力したリセット発動信号に応答して前記トランスバー
   サルフィルタの各タップ係数を初期化（リセット）させ
   てそのリセット状態を保持させること、および、前記第
   １および第２のリセット解除信号が共に入力したとき前
   記リセット状態を解除させトランスバーサルフィルタの
   各タップ係数の制御を適応制御に復帰させることを行う
   リセット制御回路と；を備えたことを特徴とする交差偏
   波干渉除去装置。