JPS5856544A - 偏波干渉除去回路 - 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】 この発明は、無線伝送の直交偏波共用にともない生じる
交差偏波干渉補償技術に関する。

マイクロ波帯の無線通信は地上通信並びに衛星通信を中
心に急速に発展している。無線通信の需要は今後移動通
信サービスの拡大等の理由で更に増大していくことが予
想され、準ｔす波以上の周波数帯開拓と共Ｋ、実用的価
値の＾い現用の周波数帯のいわゆる周波数再利用の考え
が高まっている。

本来、自由空間は直交する２偏波に対して独立で、両偏
波を同時に伝送できる伝送線路であるが、＊ＷＡの伝搬
路には降雨などの媒質の異方性が存在し、直交偏波共用
方式を採用すると、交差偏波の発生による偏波間の結合
が異偏波チャンネル干渉を起すととになる。

従って、直交偏波共用化の達成には、アンテナや給電装
置などめ偏波特性の改善と共に降雨などＫよる電波伝搬
上の偏波特性の劣化を補償する交差偏波補償回路の開発
も重要な課題となっている。

交差偏波補償技術は、かかる偏波間の結合をアンテナ給
電装置や無＊＊器内に補償回路を設けて自動的な補償を
行なうものである。

従来、！イタ０Ｒ帯通信はＦＭを中心とするアナログ伝
送が中心であり九が、近年、マイクロ波帯においても、
ディジタル伝送が使用される様になシ交差偏波補償方弐
（ついてもディジタル伝送の特徴を生かし九より効率の
良い方式の提案が要請されている。

従来、この種の回路は、相互に直交する２つの偏波を受
信し、一方（干渉側）の受信信号に補償係数を乗じて他
方（受信希望側）の受信信号から滅することＫよって干
渉成分を除去するようＫしている０例えば、水平偏波と
垂直偏波とを考え、各々に独立なデータＨ，Ｖを乗せる
と、伝播中に生じた偏波干渉αＶ、βＨＫより、水平−
波の受信信号Ｈ０および垂直偏波の受信信号Ｖ・は、鴇
＝Ｈ＋αｖ　　　　　　　　　　　−−−−−−−−−
（１）■、−Ｖ＋／Ｈ・・・・・・・・・（７）となる
、今、データＨを受信したい場合を考えると、垂直−波
の受信信号ＶｏＫ補償係数Ωを乗じて水平受信信号Ｈ８
に加えて干渉除去信号ルを得るようにするのが一般的で
ある。すなわち、Ｈｅ　＝＝　Ｈ，＋ΩＶ、　　　　　
　　　　　　−・叩−・（３）従って、 Ｈｅ＝Ｈ＋αＶ＋Ω（Ｖ＋βＨ） ＝Ｈ十（α＋Ω）Ｖ＋Ω・β・Ｈ キＨ−）（α十Ω）Ｖ　　　　　　　　　・・・・・・
・・・（４）すなわち、α＝−ΩとすることＫよってＨ
ｅ中Ｈ山・・・・・・　（５） となり、偏波干渉が除去される。このときΩの制御は、
一般に Ω□ｉ＋１＞＝ｉ′＞−ｈｖニー＜ｋｌｅ−Ｆｂ）　　
　、−、、−、、、Ｈ）となるように制御される。ここ
にＨｅは服Ｏ鐵別値であり、Ｈｅ　−Ｈｅ　ｉｊ　識別
誤差ｅであってｆｌＩｊｌＬ偏波からの干渉が含まれて
いる。従ってＣとＶ・との相関を最小化する方向にΩを
制御すれば、α＝−Ω　となり、干渉が除去されること
になる。

しかし、Ｖｏ−ｅは複素乗算であって、高価なアナログ
乗算器を必要とし、特に伝送レートが高速の場合は非常
に高−である。

本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、複本乗算
器を使用しないで、上記Ｖ・・Ｃに比例する値を得るこ
とができる安価な偏波干渉除去回路を提供することにあ
る。

本発明の干渉除去回路は、相互に直交する２つの偏波を
受信し、一方の受信信号に補償係数を乗じて他方の受信
信号に加えることＫより偏波干渉成分を除去する偏波干
渉除去回路において、補償後の受信信号とその識別値と
の誤差を検出する識別誤差検出器と、干渉側受信信号の
実数成分と虚数成分がいずれも正であって大きさが等し
いときに出力する干渉側識別器と、前記識別誤差検出器
の出力値の実数成分と虚数成分との和および差を出力す
る加算器および減算器と、該加算器および減算器の出力
を前記干渉側識別器の出力によって導通させる開閉器と
、該開閉器の出力を平滑して前記補償係数を出力する低
域Ｐ＃Ｌ器とを備えたことを特徴とする。

次に、本発明について、図面を参照して詳ＭＫ説明する
。

先ず、本発明の原理について説明する。今、受信信号■
０の実数部を■８．虚数部をＶｌ　、識知」誤差信号Ｃ
の実数部をｅＲ＋虚数部をＣＩとすると、篤＝Ｖ、→−
ｊＶｒ　　　　　　　　　　　・−・・・・−・（７）
ｅ＝ｅＢ＋ノｅ■　　　　　　　　　　　　　　　・・
・・・・・・・　（８）でおるから、 Ｖ−ｅ＝（Ｖ鼠−）°ＶＩ）（ｅ凰＋）ｅｌ）＝（Ｖｇ
ｅｉｚ＋ＶＩ　ｅｌ） −１−）（ＶｌｃＩ　　Ｖｌｅｔ） である。ここで、 ■凰＝Ｖｘ＞０　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　・・・・・・・・・　（９）の時は、 Ｖ−ｅ　ｏｃ　（ｅｌ＋ｅ■）＋ｊ（ｅＩ　　ｅｌＬ）
　　　・・・・・・・・・（１１となるから、上記傾式
は加算器のみで求めることができる。すなわち、本発明
は、（９）式を満足する時にのみ（１１式の値を出力さ
せ、これによって補償係数を制御することにより干渉波
成分を除去するものである。

例えば、第１図に示すような１６値振幅位相変ｍｌ（１
６ＱＡＭ）の信号のうち、黒丸印の信号は（９）式を満
足している。

第２図は、（９）式を満足するとき出力信号を出すよう
Ｋし九干渉側織別器の一例を示す回路図である。すなわ
ち、端子３００，３０１へは、干渉側受信信号の実数ｓ
ｖｌおよび虚数部ｖ■がそれぞれ入力し、減算器３１で
減算し、折返し回路３２で差の絶対値を出力し、比較回
路３３で比較することＫよ）ｌ　ｖ凰１　＊　ｌ　Ｖ　
Ｉ　ｌ　カ検出すレｂ　−Ｖ３Ｂ　＞　Ｏｎ　比較１ｍ
　３０で検出される。比較器３０と３４の両出力はアン
ド囲路３４で論理積がとられて出力端子３０２に出力さ
れる。

菖３図社、本発明の一実施例を示すブロック図である。

すなわち、偏波干渉減算回路６０入力端子６００Ｋ例え
ば水平偏波受信信号搗を入力させ、入力端子６０１に＃
ｉ垂直偏波受信信号ｖｏを入力させる。乗値偏波受信信
号ｖ０は乗算器６１で補償係数Ωが乗ぜられて加算器６
０において水平偏波受信信号Ｈ６に加えられる。従って
出力端子６０２には、干渉除去信号Ｈｅが出力する。す
なわち（３）式が実現される。干渉除去信号Ｈｅは、識
別誤差検出器１０入力端子１００に接続され、識別器１
０によって識別値Ｈｅが出力され、減算器１１によって
前記ルとの差がとられて識別誤差Ｃが端子１０１から出
力する。識別−差Ｃの実数部ｅＢと虚数部ｅｌは、相関
器２の内蔵する加算器２２によって加算され、減算器２
３によって減算される。加算器２２の出力は、Ｈ式右辺
の（ｅｉ＋ｅｒ）を与え、減算器２３の出力はａＱ式右
辺の（ｅ、　ｅＨ）を与えている。これらの出力は開閉
器４（スイレチ４０，４１）が閉じたときにそれぞれ積
分器５０および５１に供給され、（６）弐に示した積分
動作が行なわれ、平滑化される。開閉器４は干渉側識別
器３の出力によって閉じる開閉器でおり、干渉ａｍ別器
３＃ｉ、前述の第２図に示すように構成されていて、（
９）式を満足するときのみ出力を出す、従って、開閉器
４は（９）式が満足されるときだけ導通するから、この
ときの相関器２の出力は、１呻式によシ前記Ｖｏ　ｅ　
Ｋ比例する。加算器２２の出力は積分器５０によって平
滑化されて補償係数Ωの実数部Ω翼とされ、減算器２３
の出力は、積分器５１によって平滑化されて補償係数Ω
の虚数部Ω！とされる。積分器５０゜５１で複素低域Ｖ
波器５０を構成している。すなわち、（６）式のΩを乗
算器を用いないで得ることができる。上記補償係数Ωは
前述の通り乗算器６１によって垂直偏波受信信号ｖ、に
乗ぜられて水平偏波受信信号搗に加えることにより偏波
干渉が打消される。補償残りは、識別誤差１６号Ｃとな
って上述の動作によシ次の補償係数を修正する。

また、干渉側識別器の出力する条件は（９）式に限らず
、１Ｖｉｔ　Ｉ　＝　ＩＶｔ　ｌを満足する信号の検出
を行ない、ｖｏの属する象限によって相関器の極性を変
えるようにしても成い。

以上のように、本発明においては、干＃Ｉ＠偏波信号に
補償係数を乗じて受信希望側の信号に加えることＫよっ
て干渉除去信号を得、該干渉除去信号と識別信号との差
、すなわち識別誤差信号の実数部と虚数部の和および差
の信号によって、干渉側信号が一定の条件を満足すると
きにのみ補償係数を修正するように構成されているから
、乗算器を用いないで補償係数を鍛適、かつ自動的に変
化させることができる。すなわち、良好な干渉波除去信
号を得ることができ受信データ品質が向上するという効
果がある。本発明によれば、衛星通信における宇宙空間
のファラデー・ローテーションによる偏波干渉変化に対
しても迅速かつ精確に追従できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｆｉ１６値振輻位相変′＃Ｉ４信号の各信号点お
よび特定の条件を満たす信号点を示す図、第２図は本発
明に使用する干渉側識別器の一例を示す回路図、第３図
は本発明の一実施例を示すブロック図である。 −において、１・・・嫌別職差検出器、２・・・相関器
。 ３・・・干渉側識別器、４・・・開閉器、５・・・低域
ν波器、６・・・偏波干渉減算回路、１０・・・識別器
、１１・・・減算器、２２・・−加算器、２３・・・減
算器、３０．３３・−・比較器、３１・・・減算器、３
２・・・折返し回路、３４・・・アンド回路、４０．４
１・・・開閉器、５０゜５５１・・・積分器、６０・・
・加算器、６１・・・乗算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相互に直交する２つの偏波を受信し、一方の受信信号に
   補償係数を乗じて他方の受信信号に加えることＫより偏
   波干渉成分を除去する偏波干渉除去回路において、補償
   後の受信信号とその識別値との誤差を検出する識別誤差
   検出器と、干渉側受信信号の実数成分と虚数成分がいず
   れも正であって大きさが等しいときに出力する干渉側識
   別器と、前記識別誤差検出器の出力値の実数成分と虚数
   成分との和および差を出力する加算器および減算器と、
   皺加算器および減算器の出力を前記干渉側識別器Ｏ出力
   によって導通させる開閉器と、該開閉器の出力を平滑し
   て前記補償係数を出力する低域ｐ波器とを備え九ことを
   特徴とする偏波干渉除去回路。