JPH10271045A - 非線形歪低減回路 - Google Patents
非線形歪低減回路Info
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- JPH10271045A JPH10271045A JP9084661A JP8466197A JPH10271045A JP H10271045 A JPH10271045 A JP H10271045A JP 9084661 A JP9084661 A JP 9084661A JP 8466197 A JP8466197 A JP 8466197A JP H10271045 A JPH10271045 A JP H10271045A
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- amplitude
- output
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Abstract
(57)【要約】
【課題】補償対象である伝送系の入出力非線形性とその
歪み発生機構が不明瞭であっても、その伝送系の出力側
で非線形歪成分を効果的に低減して伝送特性の改善と伝
送容量の増大を図ることができる非線形歪低減回路を提
供する。 【解決手段】補償対象である伝送系で発生した非線形歪
成分を含む伝送信号を補償対象である伝送系の出力側で
非線形回路に加えて、信号成分と非線形歪成分との振幅
比を異ならせた補償用信号を作成し、この補償用信号を
伝送信号に合成することにより、非線形歪成分を低減す
るように構成されている。
歪み発生機構が不明瞭であっても、その伝送系の出力側
で非線形歪成分を効果的に低減して伝送特性の改善と伝
送容量の増大を図ることができる非線形歪低減回路を提
供する。 【解決手段】補償対象である伝送系で発生した非線形歪
成分を含む伝送信号を補償対象である伝送系の出力側で
非線形回路に加えて、信号成分と非線形歪成分との振幅
比を異ならせた補償用信号を作成し、この補償用信号を
伝送信号に合成することにより、非線形歪成分を低減す
るように構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線信号を光信号に
変換する電気／光（E/O ）変換器，光信号を電気信号に
変換する光／電気（O/E ）変換器の非線形性および高周
波増幅器の如く入出力非線形特性を示す伝送系によって
発生した非線形歪出力を低減する非線形歪低減回路に関
するものである。
変換する電気／光（E/O ）変換器，光信号を電気信号に
変換する光／電気（O/E ）変換器の非線形性および高周
波増幅器の如く入出力非線形特性を示す伝送系によって
発生した非線形歪出力を低減する非線形歪低減回路に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】無線信号をサブキャリアとして光信号で
伝送するSCM (Subcarrier Multiplexing) 伝送技術、す
なわち、光を搬送波として無線信号を光ファイバでアナ
ログ伝送する方式が、低価格で柔軟性に富んだ広帯域伝
送路を構築できることから、各方面で開発が進められて
いる。無線信号を光信号に変換する手段として、光波の
振幅，周波数あるいは位相を無線信号で変調する方法が
ある。これらの中で光発振器の出力を無線周波信号でア
ナログ強度変調する振幅変調方式が変復調装置としての
E/O 変換器，O/E 変換器を簡単な回路で構成できるとい
う特長がある。しかし、振幅変調方式は、送信側のE/O
変換器，変調信号の励振用高周波増幅器、受信側のO/E
変換器等の非線形性によって伝送特性が劣化する欠点を
有する。アナログ光伝送システムにおける非線形性を補
償するため、プリデストーション法、フィードバック法
およびフィードフォーワード法等の外部回路による非線
形補償方式が提案されている。
伝送するSCM (Subcarrier Multiplexing) 伝送技術、す
なわち、光を搬送波として無線信号を光ファイバでアナ
ログ伝送する方式が、低価格で柔軟性に富んだ広帯域伝
送路を構築できることから、各方面で開発が進められて
いる。無線信号を光信号に変換する手段として、光波の
振幅，周波数あるいは位相を無線信号で変調する方法が
ある。これらの中で光発振器の出力を無線周波信号でア
ナログ強度変調する振幅変調方式が変復調装置としての
E/O 変換器，O/E 変換器を簡単な回路で構成できるとい
う特長がある。しかし、振幅変調方式は、送信側のE/O
変換器，変調信号の励振用高周波増幅器、受信側のO/E
変換器等の非線形性によって伝送特性が劣化する欠点を
有する。アナログ光伝送システムにおける非線形性を補
償するため、プリデストーション法、フィードバック法
およびフィードフォーワード法等の外部回路による非線
形補償方式が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら非線形補償方式
の中でフィードバック法は、遅延時間の問題があるため
補償可能帯域が狭いという欠点がある。一方、フィード
フォワード法は、被補償系で発生した歪成分を用いて被
補償系の歪出力成分を相殺する方法であり、遅延時間が
問題にならない優れた補償方法であるが、光信号の分岐
器，合成器，O/E変換器，E/O 変換器等の光回路が必要
になるため、回路構成が複雑で規模も大きくコストの点
で問題がある。また、被補償系と補償回路で使用される
E/O 変換器の光源に波長差があると、２つの光波の群速
度差によって非線形歪の改善特性が劣化する欠点があ
る。また、プリデストーション法は、被補償系と逆特性
の入出力非線形特性を有する電気回路で構成したプリデ
ストーション回路を非補償系と縦続接続して総合の入出
力特性を線形にする方法であり、回路構成が簡単である
ため、マイクロ波帯電力増幅器等の非線形補償回路とし
て実用されている。しかし、プリデストーション法は補
償回路と被補償回路の二組の非線形性がうまく適合しな
ければ補償が完全に行えないことと、これらの回路の経
時変化等により補償特性が劣化する欠点がある。特に、
レーザーダイオード(LD)の直接変調器や電気光学効果を
利用したMZ型変調器は、比較的大きな温度特性を有する
ため十分な温度補償が必要になる。また、構造が簡単で
コストの低いFabry-Perot 構造のFP-LD 直接変調器は、
変調信号の入力電力に対する非線形歪出力特性が線形の
関係でない場合が多く、逆特性の非線形性を有するプリ
デストーション回路を構成することが難しい。更に、LD
直接変調器の非線形歪出力は、伝送路の不整合による反
射波の影響を受けて変動することもある。そのため、あ
る一定の非線形性を示すプリデストーション回路では、
良好な非線形歪改善特性を維持できない欠点がある。
の中でフィードバック法は、遅延時間の問題があるため
補償可能帯域が狭いという欠点がある。一方、フィード
フォワード法は、被補償系で発生した歪成分を用いて被
補償系の歪出力成分を相殺する方法であり、遅延時間が
問題にならない優れた補償方法であるが、光信号の分岐
器，合成器，O/E変換器，E/O 変換器等の光回路が必要
になるため、回路構成が複雑で規模も大きくコストの点
で問題がある。また、被補償系と補償回路で使用される
E/O 変換器の光源に波長差があると、２つの光波の群速
度差によって非線形歪の改善特性が劣化する欠点があ
る。また、プリデストーション法は、被補償系と逆特性
の入出力非線形特性を有する電気回路で構成したプリデ
ストーション回路を非補償系と縦続接続して総合の入出
力特性を線形にする方法であり、回路構成が簡単である
ため、マイクロ波帯電力増幅器等の非線形補償回路とし
て実用されている。しかし、プリデストーション法は補
償回路と被補償回路の二組の非線形性がうまく適合しな
ければ補償が完全に行えないことと、これらの回路の経
時変化等により補償特性が劣化する欠点がある。特に、
レーザーダイオード(LD)の直接変調器や電気光学効果を
利用したMZ型変調器は、比較的大きな温度特性を有する
ため十分な温度補償が必要になる。また、構造が簡単で
コストの低いFabry-Perot 構造のFP-LD 直接変調器は、
変調信号の入力電力に対する非線形歪出力特性が線形の
関係でない場合が多く、逆特性の非線形性を有するプリ
デストーション回路を構成することが難しい。更に、LD
直接変調器の非線形歪出力は、伝送路の不整合による反
射波の影響を受けて変動することもある。そのため、あ
る一定の非線形性を示すプリデストーション回路では、
良好な非線形歪改善特性を維持できない欠点がある。
【０００４】送信側の入出力特性と逆特性の入出力特性
を有するポストデストーション回路を受信側に付加し、
総合の入出力特性を線形にするポストデストーション法
は、受信側で非線形歪出力を観測しながらこれを最小に
するように調整できるため、プリデストーション法に比
較すると特性変動による補償特性の劣化に対処しやすい
特長がある。しかし、ポストデストーション法は、衛星
通信やマイクロ波中継システムのような伝搬損失が大き
く、伝送路で加わる雑音の影響によって送信側と受信側
の搬送波電力対雑音電力比(C/N) が大きく異なる伝送シ
ステムに対しては改善効果が期待できない。一方、数十
キロメートルの比較的短距離を伝送するアナログ光伝送
システムの場合には、光ファイバの伝送損失が小さく伝
送路で加わる雑音の影響が少ないためポストデストーシ
ョン法の適用が考えられるが、送信側にある被補償系の
入出力非線形特性と一致した逆特性の非線形性を受信側
で実現することは困難である。また、送受信間の伝送路
を含む被補償系全体としての特性が変動している場合に
は、プリデストーション法の場合と同様にポストデスト
ーション回路の入出力非線形特性を固定すると、非線形
歪出力を低減することは困難になる。
を有するポストデストーション回路を受信側に付加し、
総合の入出力特性を線形にするポストデストーション法
は、受信側で非線形歪出力を観測しながらこれを最小に
するように調整できるため、プリデストーション法に比
較すると特性変動による補償特性の劣化に対処しやすい
特長がある。しかし、ポストデストーション法は、衛星
通信やマイクロ波中継システムのような伝搬損失が大き
く、伝送路で加わる雑音の影響によって送信側と受信側
の搬送波電力対雑音電力比(C/N) が大きく異なる伝送シ
ステムに対しては改善効果が期待できない。一方、数十
キロメートルの比較的短距離を伝送するアナログ光伝送
システムの場合には、光ファイバの伝送損失が小さく伝
送路で加わる雑音の影響が少ないためポストデストーシ
ョン法の適用が考えられるが、送信側にある被補償系の
入出力非線形特性と一致した逆特性の非線形性を受信側
で実現することは困難である。また、送受信間の伝送路
を含む被補償系全体としての特性が変動している場合に
は、プリデストーション法の場合と同様にポストデスト
ーション回路の入出力非線形特性を固定すると、非線形
歪出力を低減することは困難になる。
【０００５】本発明の目的は、補償対象である伝送系の
入出力非線形性とその歪み発生機構が不明瞭であって
も、その伝送系の出力側で非線形歪成分を効果的に低減
して伝送特性の改善と伝送容量の増大を図ることができ
る非線形歪低減回路を提供することにある。
入出力非線形性とその歪み発生機構が不明瞭であって
も、その伝送系の出力側で非線形歪成分を効果的に低減
して伝送特性の改善と伝送容量の増大を図ることができ
る非線形歪低減回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の非線形歪低減回路は、補償対象である伝送
系で発生した非線形歪成分を含む伝送信号を補償対象で
ある伝送系の出力側で非線形回路に加えて、信号成分と
非線形歪成分との振幅比を異ならせた補償用信号を作成
し、この補償用信号を伝送信号に合成することにより、
非線形歪成分を低減するように構成されている。
に、本発明の非線形歪低減回路は、補償対象である伝送
系で発生した非線形歪成分を含む伝送信号を補償対象で
ある伝送系の出力側で非線形回路に加えて、信号成分と
非線形歪成分との振幅比を異ならせた補償用信号を作成
し、この補償用信号を伝送信号に合成することにより、
非線形歪成分を低減するように構成されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、次のような態様により
実施することができる。 （１）第１通路と、ほぼ均等な電気特性を有する第２通
路，第３通路の並行通路と、入力信号を受けとる入力端
子と、該入力端子への前記入力信号を三つの信号成分に
分岐して前記第１通路，第２通路，第３通路にそれぞれ
加えるための第１の分岐器と、前記第２，第３の並行通
路の出力を合成する第１の合成器と、該第１の合成器の
出力に接続された第４通路と、前記第１通路と前記第４
通路との出力を合成する第２の合成器と、該第２の合成
器の合成出力信号を取り出す出力端子とを備え、前記第
１通路と前記第２通路とに遅延線が備えられ、前記第３
通路に非線形回路が備えられるとともに、前記第４通路
に遅延線が備えられ、さらに、前記第２通路と前記第３
通路の少なくとも一方には第一の振幅位相制御回路が備
えられるとともに前記第１通路と前記第４通路の少なく
とも一方には第二の振幅位相制御回路が備えられ、前記
第３通路を通過した前記入力信号の信号成分と該入力信
号に含まれる非線形歪成分との振幅比が、前記第２通路
を通過した前記入力信号の信号成分と該入力信号に含ま
れる非線形歪成分との振幅比と異なり、かつ、前記第３
通路の電気長が前記第２通路の電気長とπラジアンだけ
異なるように前記第一の振幅位相制御回路が調整された
とき、前記第１の合成器の出力では前記入力信号の信号
成分が相殺されて前記入力信号に含まれる非線形歪成分
が取り出され、該非線形歪成分の位相とレベルとが前記
第二の振幅位相制御回路により調整されることにより、
前記第２の合成器の出力では前記入力信号に含まれる前
記非線形歪成分が低減されるように構成された非線形歪
低減回路。 （２）前記第一の振幅位相制御回路と前記第二の振幅位
相制御回路には、前記第２通路と前記第３通路の少なく
とも一方の出力レベルと前記第１通路と前記第４通路の
少なくとも一方の出力レベルと前記電気長とを個別にそ
れぞれ手動調整するレベル調整器と位相調整器とが備え
られていることを特徴とする第（１）項に記載の非線形
歪低減回路。 （３）前記第一の振幅位相制御回路と前記第二の振幅位
相制御回路には、前記第２通路と前記第３通路の少なく
とも一方の出力レベルと前記第１通路と前記第４通路の
少なくとも一方の出力レベルと前記電気長とを個別にそ
れぞれ調整するレベル調整器と位相調整器とが備えられ
ており、前記出力端子から前記合成出力信号に含まれる
前記入力信号の前記非線形歪成分を検出して検出非線形
歪成分を出力する歪検出回路と、該検出非線形歪成分に
従って該検出非線形歪成分が最小になるように前記第一
の振幅位相制御回路と前記第二の振幅位相制御回路との
前記レベル調整器と位相調整器とを自動制御する制御回
路とを備えたことを特徴とする第（１）項に記載の非線
形歪低減回路。 （４）前記歪検出回路は、前記入力信号の信号周波数と
は異なる中心周波数を有する複数の帯域通過フィルタ
と、該複数の帯域通過フィルタの各出力を検波してディ
ジタル電圧値に変換する回路とを備えたことを特徴とす
る第（３）項に記載の非線形歪低減回路。
実施することができる。 （１）第１通路と、ほぼ均等な電気特性を有する第２通
路，第３通路の並行通路と、入力信号を受けとる入力端
子と、該入力端子への前記入力信号を三つの信号成分に
分岐して前記第１通路，第２通路，第３通路にそれぞれ
加えるための第１の分岐器と、前記第２，第３の並行通
路の出力を合成する第１の合成器と、該第１の合成器の
出力に接続された第４通路と、前記第１通路と前記第４
通路との出力を合成する第２の合成器と、該第２の合成
器の合成出力信号を取り出す出力端子とを備え、前記第
１通路と前記第２通路とに遅延線が備えられ、前記第３
通路に非線形回路が備えられるとともに、前記第４通路
に遅延線が備えられ、さらに、前記第２通路と前記第３
通路の少なくとも一方には第一の振幅位相制御回路が備
えられるとともに前記第１通路と前記第４通路の少なく
とも一方には第二の振幅位相制御回路が備えられ、前記
第３通路を通過した前記入力信号の信号成分と該入力信
号に含まれる非線形歪成分との振幅比が、前記第２通路
を通過した前記入力信号の信号成分と該入力信号に含ま
れる非線形歪成分との振幅比と異なり、かつ、前記第３
通路の電気長が前記第２通路の電気長とπラジアンだけ
異なるように前記第一の振幅位相制御回路が調整された
とき、前記第１の合成器の出力では前記入力信号の信号
成分が相殺されて前記入力信号に含まれる非線形歪成分
が取り出され、該非線形歪成分の位相とレベルとが前記
第二の振幅位相制御回路により調整されることにより、
前記第２の合成器の出力では前記入力信号に含まれる前
記非線形歪成分が低減されるように構成された非線形歪
低減回路。 （２）前記第一の振幅位相制御回路と前記第二の振幅位
相制御回路には、前記第２通路と前記第３通路の少なく
とも一方の出力レベルと前記第１通路と前記第４通路の
少なくとも一方の出力レベルと前記電気長とを個別にそ
れぞれ手動調整するレベル調整器と位相調整器とが備え
られていることを特徴とする第（１）項に記載の非線形
歪低減回路。 （３）前記第一の振幅位相制御回路と前記第二の振幅位
相制御回路には、前記第２通路と前記第３通路の少なく
とも一方の出力レベルと前記第１通路と前記第４通路の
少なくとも一方の出力レベルと前記電気長とを個別にそ
れぞれ調整するレベル調整器と位相調整器とが備えられ
ており、前記出力端子から前記合成出力信号に含まれる
前記入力信号の前記非線形歪成分を検出して検出非線形
歪成分を出力する歪検出回路と、該検出非線形歪成分に
従って該検出非線形歪成分が最小になるように前記第一
の振幅位相制御回路と前記第二の振幅位相制御回路との
前記レベル調整器と位相調整器とを自動制御する制御回
路とを備えたことを特徴とする第（１）項に記載の非線
形歪低減回路。 （４）前記歪検出回路は、前記入力信号の信号周波数と
は異なる中心周波数を有する複数の帯域通過フィルタ
と、該複数の帯域通過フィルタの各出力を検波してディ
ジタル電圧値に変換する回路とを備えたことを特徴とす
る第（３）項に記載の非線形歪低減回路。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１は、本発明による非線形歪低減回路の第一の実
施例を示すものであり、１は入力端子、２は分岐器、３
と４は遅延線、５は非線形回路、６と８は可変減衰器と
可変位相器で構成した振幅位相制御回路、７と９は合成
器、１０は出力端子である。本実施例は、第１通路が遅
延線３、第２通路が遅延線４、第３通路が非線形回路５
と振幅位相制御回路６、第４通路が振幅位相制御回路８
から成り、入力端子１に加わる入力信号を３つの信号成
分に分岐して第１通路，第２通路および第３通路に加え
るための分岐器２と、これら第２，第３の並行通路の出
力を合成して第４通路に加える合成器７と、第４通路の
出力と第１通路の出力信号を合成する合成器９を備えた
非線形歪低減回路である。
る。図１は、本発明による非線形歪低減回路の第一の実
施例を示すものであり、１は入力端子、２は分岐器、３
と４は遅延線、５は非線形回路、６と８は可変減衰器と
可変位相器で構成した振幅位相制御回路、７と９は合成
器、１０は出力端子である。本実施例は、第１通路が遅
延線３、第２通路が遅延線４、第３通路が非線形回路５
と振幅位相制御回路６、第４通路が振幅位相制御回路８
から成り、入力端子１に加わる入力信号を３つの信号成
分に分岐して第１通路，第２通路および第３通路に加え
るための分岐器２と、これら第２，第３の並行通路の出
力を合成して第４通路に加える合成器７と、第４通路の
出力と第１通路の出力信号を合成する合成器９を備えた
非線形歪低減回路である。
【０００９】本実施例では、送信側で発生した非線形歪
成分を含む入力信号を非線形回路５に加えてその信号成
分と非線形歪成分の振幅比を入力信号と異ならせ、これ
と線形回路である遅延線４を経由してきた入力信号成分
の信号成分と非線形歪成分の振幅比の差異を利用して送
信側で発生した非線形歪成分を抽出し、抽出した非線形
歪成分と入力信号成分に含まれる非線形歪成分が打ち消
しあうように合成器９で合成することによって非線形歪
成分を低減させている。以下、本回路の動作原理を、非
線形回路５として高周波帯増幅器あるいはダイオード等
の非線形素子を使用した場合について、等振幅２周波伝
送を例にして説明する。
成分を含む入力信号を非線形回路５に加えてその信号成
分と非線形歪成分の振幅比を入力信号と異ならせ、これ
と線形回路である遅延線４を経由してきた入力信号成分
の信号成分と非線形歪成分の振幅比の差異を利用して送
信側で発生した非線形歪成分を抽出し、抽出した非線形
歪成分と入力信号成分に含まれる非線形歪成分が打ち消
しあうように合成器９で合成することによって非線形歪
成分を低減させている。以下、本回路の動作原理を、非
線形回路５として高周波帯増幅器あるいはダイオード等
の非線形素子を使用した場合について、等振幅２周波伝
送を例にして説明する。
【００１０】図４（ａ）は、入力端子１に加えられる入
力信号の周波数スペクトラムを示すものであり、C1，C2
が無線周波数帯の搬送波（信号）成分、I1，I2が光アナ
ログ伝送系の非線形性によって生じた３次混変調積（I
M）成分を表している。この入力信号を非線形回路５に
加えると３次IM成分が増加し、その出力信号は図４(b)
に示すように搬送波成分がC'1 ，C'2 、３次IM成分がI'
1 ，I'2 となる。従って、入力信号と非線形回路５の出
力の C／I 比は、（C1／I1）＞（ C'1／I'1 ）、（C2／
I2）＞（ C'2／I'2 ）の関係になる。そこで、合成器７
の出力に現れる遅延線４と非線形回路５の出力信号成分
C1，C2とC'1 ，C'2 の振幅が等しく、これらの位相差を
πラジアン異なるように振幅位相制御回路６を調整する
と、図４(a) ，(b) に示すように３次IM成分I1とI'1 、
I2とI'2 の振幅は異なるので、合成器７の出力端子には
搬送波（信号) 成分が相殺されて図４(c) に示すように
３次IM成分I'01，I'02のみが生じ, 非線形歪成分を抽出
することができる。次に、図４(d) ，(e) に示すように
抽出した３次IM成分I'01，I'02を入力信号に含まれる３
次IM成分I1とI2の振幅と等しく、且つこれらの位相差を
πラジアン異なるように振幅位相制御回路８を調整する
と、出力端子１０には３次IM成分が相殺されて搬送波
（信号) 成分C01 ，C02 のみが生じることになる。本発
明による非線形歪低減回路を構成するために使用される
分岐／合成器としては広帯域特性を有するものが容易に
得られるので、本回路の動作帯域幅は非線形回路の特性
によって制約されることになる。従って、非線形回路と
して高周波増幅器およびダイオード等の広帯域で動作す
る非線形素子を用いると、広帯域な非線形歪低減回路を
容易に実現することができる。
力信号の周波数スペクトラムを示すものであり、C1，C2
が無線周波数帯の搬送波（信号）成分、I1，I2が光アナ
ログ伝送系の非線形性によって生じた３次混変調積（I
M）成分を表している。この入力信号を非線形回路５に
加えると３次IM成分が増加し、その出力信号は図４(b)
に示すように搬送波成分がC'1 ，C'2 、３次IM成分がI'
1 ，I'2 となる。従って、入力信号と非線形回路５の出
力の C／I 比は、（C1／I1）＞（ C'1／I'1 ）、（C2／
I2）＞（ C'2／I'2 ）の関係になる。そこで、合成器７
の出力に現れる遅延線４と非線形回路５の出力信号成分
C1，C2とC'1 ，C'2 の振幅が等しく、これらの位相差を
πラジアン異なるように振幅位相制御回路６を調整する
と、図４(a) ，(b) に示すように３次IM成分I1とI'1 、
I2とI'2 の振幅は異なるので、合成器７の出力端子には
搬送波（信号) 成分が相殺されて図４(c) に示すように
３次IM成分I'01，I'02のみが生じ, 非線形歪成分を抽出
することができる。次に、図４(d) ，(e) に示すように
抽出した３次IM成分I'01，I'02を入力信号に含まれる３
次IM成分I1とI2の振幅と等しく、且つこれらの位相差を
πラジアン異なるように振幅位相制御回路８を調整する
と、出力端子１０には３次IM成分が相殺されて搬送波
（信号) 成分C01 ，C02 のみが生じることになる。本発
明による非線形歪低減回路を構成するために使用される
分岐／合成器としては広帯域特性を有するものが容易に
得られるので、本回路の動作帯域幅は非線形回路の特性
によって制約されることになる。従って、非線形回路と
して高周波増幅器およびダイオード等の広帯域で動作す
る非線形素子を用いると、広帯域な非線形歪低減回路を
容易に実現することができる。
【００１１】送受信間の伝送路を含む被補償系が不均一
な振幅周波数特性や遅延周波数特性を有している場合に
は、本発明による非線形歪低減回路の入力側にその振幅
・遅延周波数特性の等化器を挿入すると、歪特性の低減
効果を改善することができる。また、非線形回路５の入
力側と出力側の一方または双方に振幅・位相周波数特性
の補正器を挿入すると、振幅・位相周波数特性を有する
非線形歪出力を発生させることができ、被補償系の非線
形歪発生機構が不均一な周波数特性を有しているため非
線形歪成分が振幅・位相周波数特性を有している場合に
も、対処することができる特徴を有している。
な振幅周波数特性や遅延周波数特性を有している場合に
は、本発明による非線形歪低減回路の入力側にその振幅
・遅延周波数特性の等化器を挿入すると、歪特性の低減
効果を改善することができる。また、非線形回路５の入
力側と出力側の一方または双方に振幅・位相周波数特性
の補正器を挿入すると、振幅・位相周波数特性を有する
非線形歪出力を発生させることができ、被補償系の非線
形歪発生機構が不均一な周波数特性を有しているため非
線形歪成分が振幅・位相周波数特性を有している場合に
も、対処することができる特徴を有している。
【００１２】本発明による非線形歪低減回路の第二の実
施例を図２に示す。ここで、１は入力端子、２と１１は
分岐器、３と４は遅延線、５は非線形回路、６と８は可
変減衰器と可変位相器で構成した振幅位相制御回路、７
と９は合成器、１０は出力端子、１２は歪検出回路、１
３は制御回路である。本実施例は、被補償系の特性変動
に応じて第一の実施例で示した非線形歪低減回路の補償
特性を適応的に制御することによって、出力端子１０に
おける非線形歪成分を最小に維持するように制御するこ
とを特徴とする非線形歪低減回路である。すなわち、合
成器９の出力の一部を分岐器１１で取り出して歪検出回
路１２に加え、検出された非線形歪成分の出力が最小に
なるように制御回路１３からの制御信号によって振幅位
相制御回路６と８の一方あるいは双方を制御する構成で
ある。
施例を図２に示す。ここで、１は入力端子、２と１１は
分岐器、３と４は遅延線、５は非線形回路、６と８は可
変減衰器と可変位相器で構成した振幅位相制御回路、７
と９は合成器、１０は出力端子、１２は歪検出回路、１
３は制御回路である。本実施例は、被補償系の特性変動
に応じて第一の実施例で示した非線形歪低減回路の補償
特性を適応的に制御することによって、出力端子１０に
おける非線形歪成分を最小に維持するように制御するこ
とを特徴とする非線形歪低減回路である。すなわち、合
成器９の出力の一部を分岐器１１で取り出して歪検出回
路１２に加え、検出された非線形歪成分の出力が最小に
なるように制御回路１３からの制御信号によって振幅位
相制御回路６と８の一方あるいは双方を制御する構成で
ある。
【００１３】本発明による非線形歪低減回路の第三の実
施例を図３に示す。ここで、１は入力端子、２と１１と
１４は分岐器、３と４は遅延線、５は非線形回路、６と
８は可変減衰器と可変位相器で構成した振幅位相制御回
路、７と９は合成器、１０は出力端子、１２は歪検出回
路、１３と１６は制御回路、１５は検波器である。本実
施例は、第一の実施例で示した非線形歪低減回路の補償
特性を適応的に制御することによって、出力端子１０に
おける非線形歪成分を最小に維持するように制御するこ
とを特徴とする非線形歪低減回路である。すなわち、合
成器７の出力の一部を分岐器１４で取り出して検波器１
５に加え、検波出力が最小になるよう制御回路１６から
の制御信号によって振幅位相制御回路６を制御すると、
検波出力は信号成分によって支配されているので非線形
歪成分が合成器７の出力端に抽出される。更に、合成器
９の出力の一部を分岐器１１で取り出して歪検出回路１
２に加え、検出された非線形歪成分の出力が最小になる
ように制御回路１３からの制御信号によって振幅位相制
御回路８を制御する構成である。
施例を図３に示す。ここで、１は入力端子、２と１１と
１４は分岐器、３と４は遅延線、５は非線形回路、６と
８は可変減衰器と可変位相器で構成した振幅位相制御回
路、７と９は合成器、１０は出力端子、１２は歪検出回
路、１３と１６は制御回路、１５は検波器である。本実
施例は、第一の実施例で示した非線形歪低減回路の補償
特性を適応的に制御することによって、出力端子１０に
おける非線形歪成分を最小に維持するように制御するこ
とを特徴とする非線形歪低減回路である。すなわち、合
成器７の出力の一部を分岐器１４で取り出して検波器１
５に加え、検波出力が最小になるよう制御回路１６から
の制御信号によって振幅位相制御回路６を制御すると、
検波出力は信号成分によって支配されているので非線形
歪成分が合成器７の出力端に抽出される。更に、合成器
９の出力の一部を分岐器１１で取り出して歪検出回路１
２に加え、検出された非線形歪成分の出力が最小になる
ように制御回路１３からの制御信号によって振幅位相制
御回路８を制御する構成である。
【００１４】図５は第二および第三の実施例の歪検出回
路１２の動作を説明するための図で、同図に示すように
アナログ光伝送システムの伝送帯域内の特定の周波数帯
域、例えば図５の周波数スロットＡ、周波数スロット
Ｂ、周波数スロットＣには搬送波を割り当てないで空け
ておき、そこに落ち込んでくる非線形歪成分を検出す
る。この検出された非線形歪成分の出力を検波してディ
ジタル値に変換して演算処理を行うことによって、合成
器９の出力における信号成分が最小になるように制御回
路１３からの制御信号によって振幅位相制御回路８を制
御する。本実施例における歪検出法は、アナログ光伝送
システムのように伝送帯域幅に余裕があり、且つTV配信
システム、CATVおよび移動体通信システムのように搬送
周波数の割当、伝送容量および電力レベルが事前に定め
られているシステムに対しては非常に有効である。
路１２の動作を説明するための図で、同図に示すように
アナログ光伝送システムの伝送帯域内の特定の周波数帯
域、例えば図５の周波数スロットＡ、周波数スロット
Ｂ、周波数スロットＣには搬送波を割り当てないで空け
ておき、そこに落ち込んでくる非線形歪成分を検出す
る。この検出された非線形歪成分の出力を検波してディ
ジタル値に変換して演算処理を行うことによって、合成
器９の出力における信号成分が最小になるように制御回
路１３からの制御信号によって振幅位相制御回路８を制
御する。本実施例における歪検出法は、アナログ光伝送
システムのように伝送帯域幅に余裕があり、且つTV配信
システム、CATVおよび移動体通信システムのように搬送
周波数の割当、伝送容量および電力レベルが事前に定め
られているシステムに対しては非常に有効である。
【００１５】図１，図２，図３の実施例において、振幅
位相制御回路６は第３通路に備えられているが、第３通
路の代わりに第２通路のみに備えるか又は第２通路と第
３通路の双方に振幅位相制御回路６を備えることができ
る。また、これらの実施例において、振幅位相制御回路
８は第４通路に備えられているが、第４通路の代わりに
第１通路のみに備えるか又は第１通路と第４通路の双方
に振幅位相制御回路８を備えることができる。
位相制御回路６は第３通路に備えられているが、第３通
路の代わりに第２通路のみに備えるか又は第２通路と第
３通路の双方に振幅位相制御回路６を備えることができ
る。また、これらの実施例において、振幅位相制御回路
８は第４通路に備えられているが、第４通路の代わりに
第１通路のみに備えるか又は第１通路と第４通路の双方
に振幅位相制御回路８を備えることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るアナログ光伝送系の非線形性によって生じた非線形歪
成分を低減する非線形歪低減回路は、被補償系で発生し
た非線形歪成分を含む入力信号を非線形回路に加えて信
号成分と非線形歪成分の割合を変え、これらの信号を合
成することによって非線形歪成分を抽出しこれを用いて
入力信号に含まれる非線形歪成分を相殺する方法であ
り、非線形歪低減に伴う信号成分の変動が生じなく、且
つ送信側の非線形性とその歪発生機構が不明確でも、受
信側で非線形歪成分を効果的に低減することができると
いう特徴を有している。
るアナログ光伝送系の非線形性によって生じた非線形歪
成分を低減する非線形歪低減回路は、被補償系で発生し
た非線形歪成分を含む入力信号を非線形回路に加えて信
号成分と非線形歪成分の割合を変え、これらの信号を合
成することによって非線形歪成分を抽出しこれを用いて
入力信号に含まれる非線形歪成分を相殺する方法であ
り、非線形歪低減に伴う信号成分の変動が生じなく、且
つ送信側の非線形性とその歪発生機構が不明確でも、受
信側で非線形歪成分を効果的に低減することができると
いう特徴を有している。
【図１】本発明による非線形歪低減回路の一実施例の構
成を示したブロック図である。
成を示したブロック図である。
【図２】補償特性を適応的に制御する本発明による非線
形歪低減回路の実施例を示すブロック図である。
形歪低減回路の実施例を示すブロック図である。
【図３】補償特性を適応的に制御する本発明による非線
形歪低減回路の実施例を示すブロック図である。
形歪低減回路の実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明に用いる非線形歪低減回路の動作原理を
説明するための周波数配列図である。
説明するための周波数配列図である。
【図５】本発明に用いる非線形歪検出回路の動作説明用
周波数配列である。
周波数配列である。
１ 入力端子 ２，７，９ 分岐器 ３，４ 遅延線 ５ 非線形回路 ６，８ 振幅位相制御回路 ７，９ 合成器 １０ 歪検出回路 １１，１６ 制御回路 １５ 検波器
Claims (4)
- 【請求項１】 第１通路と、ほぼ均等な電気特性を有す
る第２通路，第３通路の並行通路と、入力信号を受けと
る入力端子と、該入力端子への前記入力信号を三つの信
号成分に分岐して前記第１通路，第２通路，第３通路に
それぞれ加えるための第１の分岐器と、前記第２，第３
の並行通路の出力を合成する第１の合成器と、該第１の
合成器の出力に接続された第４通路と、前記第１通路と
前記第４通路との出力を合成する第２の合成器と、該第
２の合成器の合成出力信号を取り出す出力端子とを備
え、 前記第１通路と前記第２通路とに遅延線が備えられ、前
記第３通路に非線形回路が備えられるとともに、前記第
４通路に遅延線が備えられ、さらに、前記第２通路と前
記第３通路の少なくとも一方には第一の振幅位相制御回
路が備えられるとともに前記第１通路と前記第４通路の
少なくとも一方には第二の振幅位相制御回路が備えら
れ、 前記第３通路を通過した前記入力信号の信号成分と該入
力信号に含まれる非線形歪成分との振幅比が、前記第２
通路を通過した前記入力信号の信号成分と該入力信号に
含まれる非線形歪成分との振幅比と異なり、かつ、前記
第３通路の電気長が前記第２通路の電気長とπラジアン
だけ異なるように前記第一の振幅位相制御回路が調整さ
れたとき、前記第１の合成器の出力では前記入力信号の
信号成分が相殺されて前記入力信号に含まれる非線形歪
成分が取り出され、該非線形歪成分の位相とレベルとが
前記第二の振幅位相制御回路により調整されることによ
り、前記第２の合成器の出力では前記入力信号に含まれ
る前記非線形歪成分が低減されるように構成された非線
形歪低減回路。 - 【請求項２】 前記第一の振幅位相制御回路と前記第二
の振幅位相制御回路には、前記第２通路と前記第３通路
の少なくとも一方の出力レベルと前記第１通路と前記第
４通路の少なくとも一方の出力レベルと前記電気長とを
個別にそれぞれ手動調整するレベル調整器と位相調整器
とが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の
非線形歪低減回路。 - 【請求項３】 前記第一の振幅位相制御回路と前記第二
の振幅位相制御回路には、前記第２通路と前記第３通路
の少なくとも一方の出力レベルと前記第１通路と前記第
４通路の少なくとも一方の出力レベルと前記電気長とを
個別にそれぞれ調整するレベル調整器と位相調整器とが
備えられており、 前記出力端子から前記合成出力信号に含まれる前記入力
信号の前記非線形歪成分を検出して検出非線形歪成分を
出力する歪検出回路と、該検出非線形歪成分に従って該
検出非線形歪成分が最小になるように前記第一の振幅位
相制御回路と前記第二の振幅位相制御回路との前記レベ
ル調整器と位相調整器とを自動制御する制御回路とを備
えたことを特徴とする請求項１に記載の非線形歪低減回
路。 - 【請求項４】 前記歪検出回路は、前記入力信号の信号
周波数とは異なる中心周波数を有する複数の帯域通過フ
ィルタと、該複数の帯域通過フィルタの各出力を検波し
てディジタル電圧値に変換する回路とを備えたことを特
徴とする請求項３に記載の非線形歪低減回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9084661A JPH10271045A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 非線形歪低減回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9084661A JPH10271045A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 非線形歪低減回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271045A true JPH10271045A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13836917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9084661A Pending JPH10271045A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 非線形歪低減回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10271045A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114138052A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 中国计量科学研究院 | 基于非线性失真抵消的双通道信号源及波形合成方法 |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP9084661A patent/JPH10271045A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114138052A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 中国计量科学研究院 | 基于非线性失真抵消的双通道信号源及波形合成方法 |
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