JPS5856545A - 偏波干渉除去回路 - Google Patents

偏波干渉除去回路

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JPS5856545A
JPS5856545A JP56153971A JP15397181A JPS5856545A JP S5856545 A JPS5856545 A JP S5856545A JP 56153971 A JP56153971 A JP 56153971A JP 15397181 A JP15397181 A JP 15397181A JP S5856545 A JPS5856545 A JP S5856545A
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interference
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switch
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Junji Namiki
並木 淳治
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/002Reducing depolarization effects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/02Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/06Demodulator circuits; Receiver circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (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。

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忙関する。
マイクロ波帯の無−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、準ミリ波以上の周波数帯開拓と共に、実用的価
値の高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。すてにCCIR(国際無線通信諮問委
員会)の4〜6GH2のFM無線周波数配置に関する勧
告には、直交偏波を使用することが明記されている。
また、衛星通イ=においてもIN置5AT(国際電気通
信衛星機構)は、V傍系衛星で単一偏波で用いられてき
た4〜6GH,帯での直交偏波共用技術を実用化する模
様である。
本来、自由空間は直交する2偏皮に対して独立で、両偏
波を同時に伝送できる伝送線路であるが、実際の伝搬路
には降雨を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ことになる。
これら直交偏波共用化の達成には、アンテナや給電装置
などの偏波特性の改善と共に降雨などによる電波伝搬上
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
電装置や無線機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、マイクロ波帯通信はFMを中心とするアナログ伝
送が中心であったが近年、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り交差偏波補償方式に
ついてもディジタル伝送の特徴を生かしたより効率の良
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@)の受信信号に補償係数を乗じて他
方(受信希望1111 )の受信信号から減することに
よって干渉成分を除去するようにしている。例えば、水
平偏波と垂面偏波とを考え、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、βHにより
、水平偏波の受信信号ルおよび季直偏阪の受信信号V@
は、Ho二H+αV     ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(1)■・=V+βH・−・・・・・・
・・・−・・・−・・・(2)となる。今、データHを
受信したい場合を考えると、垂直偏波の受信信号va 
K ’mi慣係数Ωをを乗じて水平受信信号烏に加えて
干渉除去信号H・を得るようにするのが一般的である。
すなわち、He = Ha+ΩVo      ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)従って、 He=H+αV十Ω(V+βH) =H+(α+Ω)V+Ω・β・H キH+−(α+Ω)V   ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(4)すなわち、α=−Ωとすることに
よってHe:H・・・・・・・・・・・・・−・・・・
・・・(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向1)−Ω” −kV@ ・(He −’Ae )−
−= (6)となるように制御される。ここに9・はH
・の識別値であり、He−介eは識別誤差eであって垂
直偏波からの干渉が含まれている。従って8と7番との
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、■−・・ 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
常に高価である。
本発明の目的は、上述の従来の入力を解決し、複素乗算
器を使用しないで、上記■♂・e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
信号に加えることに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イ1
との誤差を検出する識別誤差検出器と、該誤差検出器の
出力する識別誤差信号の実数部と虚数部との和および差
を出力する加算器および減算器と、干渉偏波側受信信号
の実数部と虚数部の絶体値が等しいことを検出しかつど
の象限に属するかに従って制御信号を出す干渉側識別器
と、該干渉9JA識別器の出力する制御信号に対応して
前記加算器と減算器の出力信号の符号組合せを変えて出
力する開閉器と、該開閉器の出力を平滑する低域P波器
とを備えて、該低域p波器の出力により前記補償係数を
得るようにしたことを特徴とする。
次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明する
先ず、本発明の沖理について説明する。今、受信信号■
。の実数部をVR、虚数部を■I、識別績差信号eの実
数部をeB 、虚数部を61とすると、Vo −VR+
 ノV!        ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ (7)6=el+ノ゛e1・・・・・
・・・・・・・・・・−・・・(8)であるから、 v:e ” (VB−)Vl ) (15R+7’@I
)−(VRe R+ VIe 1 ) 十 ノ’   (Vuet        VIeR)
である。ここで、 V鼠−Vx>0          ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ (9)の時は、 Ve   eoc(sB+eH)  +)  (el 
  eB)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・a・となるから、上記α1式は加算器のみで求めるこ
とができる。従って、(9)式を満足する時にのみu(
1式の値を出力させ、これによって補償係数を制御する
ととKよシ干渉波成分を祿去することができる。
例えば、第1図に示すよう′&16値振幅位相変lli
m(16QAM)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した干渉側識別器の一列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部
vRおよび虚数部vlがそれぞれ入力し、減算器31で
減算し、折返し回路32で差の絶体値を出力し、比較回
路33で比較するととKよりl Va l中lVt1が
検出される。vR〉0は比較器30で検出される。比較
器30と34の両出力はアンド回路34で論理積がとら
れて出力端子302に出力される。
嬉3図は、上述の回路を使用した偏波干渉除去回路の一
例を示すブロック図である。すなわち、偏波干渉減算回
路6の入力端子600に例えば水平偏波受信信号Haを
入力させ、入力端子601には垂直偏波受信信号Vaを
入力させる。垂直偏波受信信号■・は乗算器61で補償
係数Ωが乗ぜられて加算器60において水平偏波受信信
号ルに加えられる。従って出力端子CO2には、干渉除
去信号H6が出力する。すなわち(3)式が実現される
。干渉除去信号HeFi、識別誤差検出器1の入力端子
100に接続され、識別器10によって識別値介。が出
力され、減算器11によって前記H,との差がとられて
識別誤差eが端子101から出力する。識別誤差eの実
数部@Rと虚数部e!は、相関器2の内蔵する加算器2
2によって加算され、減算器23によって減算される。
加算器22の出力は、(11式右辺の(eB + el
 )を与え、減算器23の出力は(11式右辺の(e、
−el)を与えている。これらの出力は開閉器4(スイ
ッチ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)式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、歩測識別器3の出力によって閉じる開閉
器であり、干渉側識別器3は、前述の第2図に示すよう
K14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
だ妙導通するから、このときの相関器2の出力は、顛式
によシ前記−41eに比例する。
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冨とされ、減算器23の出力性、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 ; s 1で複素低板p波器5
会を構成している。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は前述の通シ乗算器61によって垂直偏
波受信信号ve K乗ぜられて水平偏波受信信号山に加
えることKより偏波干渉が打消される。
補償残りは、識別誤差信号eとなって上述の動作によシ
次の補償係数を修正する。
しかし、上述では、例えば第1図に示した16値振幅位
相変[(16QAM)の信号のうち、わずか2点しか利
用していないので制御スピードが遅い。制御スピードを
上げる為にはよシ多くの信号を利用する必要がある。そ
こで、本発明においては1Viz I = lVx I
を満足する信号点群をすべて利用することにより制御ス
ピードの上昇を図った。例えば16QAMの場合には、
第4図に・、ム、gig、マで示した8点(4組)を使
用する。・印の信号は前記(9)式を満足し、OI式右
辺によって入1eに比例した信号が得られることは前述
し九−印の信号は、実数が負で虚数が正であるから、 Vo’el (X: −(’ea  el)−) (@
m +”1)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・αυとなり、マ印の信号は、 −1oc −(@冨+61 )十ノ (e鼠−eり・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・αりム印の信
号は Vo”e ” Cen  ew) + ) (el 6
1 )・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・I
となる。式01〜u3が成立する信号点群の検出は例え
ば第5図に示すような干渉gJA識別器によって行なう
ことができる。すなわち、例えば垂直偏波受信信号部の
実数部vRを端子300に入力させ、虚数部V!を端子
301に入力させる。正負比較器35゜36で実数部V
Rと虚数部v1の符号を判定し、その出力をアンド回路
39a〜39、dに入力させる。
アンド回路39mは、第1象限の信号に対してノ・イレ
ペルを出力し、アンド回路39b〜39dijそれぞれ
第2〜第4象限の信号に対してノ・イレベルを出力する
。一方実数部vR,虚数部v■を折返し回路37.38
に入力させ、それらの出力を減算器31に入力させて減
算する。減算器31の出力を折返し回路32を介して比
較器33によって一定レベルと比較し、IVRIキ!V
Xl を判定し、比較器33の出力はアンド回路34凰
〜34dの一方の入力とする。アンド回路34a〜34
dのもう一方の入力KH1それぞれ前記アンド回路39
1〜39dの出力が接続されている。従って、第4図に
・印で示した信号に対してはアンド回路34aがハイレ
ベルを出力し、アンド回路34b〜34dはそれぞれ■
印、マ印、ム印で示した信号に対してハイレベルを出力
する。従って、これらの出力を制御信号として、識別誤
差信号を組合わせることにより式(1(妙〜(1,1の
右辺を作成することができる。
第6図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
すなわち、水平偏波受信信号山は端子600に:入力さ
せ、垂直偏波受信信号VDは端子601.603を介し
て干渉側誠別器3′に入カバさせる。干渉側識別冊子は
第5図に示した構成であり、入力信号の条件に応じた制
御信号を出力して開閉器4′の開閉を制御する。
一方、垂直偏波受信信号Veは偏波干渉除去回路6内で
端子604から入力した補償係数Ωと乗ぜられたのち水
平偏波受信信号H9に加えられ、干渉波除去信号Heが
端子602から出力される。干渉波除去信号1(6ij
: #別誤差検出器1の端子100に入力させ、端子1
01から識別誤差信号Cが出力する。識別誤差信号eの
寿数部eBおよび虚数部e1はそれぞれ相関器2.Z、
2’、2”内において(eR+ ex )および(ei
t   6r)  が算出され、各相関器からはそれぞ
れ式0I−00右辺に相当する信号が出力する。開閉器
4′は前記干渉側識別器rの出力する制御信号に対応し
て上記各相関器の出力を択一的に選択して低域p波器5
の入力端子500に入力させる。低域p波器5は入力信
号を平滑化して出力端子501から補償係数Ωとして出
力する。
本実施例では、第4図に示した16個の信号中8個の信
号を係数Ωの制御に利用することができるため、迅速な
制御が可能である。すなわち、干渉偏波の変動がはげし
い場合にも応動することが可能であり、第3図の構成に
よる場合に比して約4倍の制御スピードが得られる。従
って、例え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も迅速、精確に追
従することが可能である。
なお、上述では、相関器2 、2’ 、!、2′内にお
いてそれぞれ加算器と減算器′ft設けて、各相関器内
で式鱒〜u3の右辺を求めたが、例えば相関器202個
の出力(昨+ el )および(eB  el)を開閉
器4′内において制御信号に応じて加算又は減算するよ
うに構成すれば相関器z、!、γは省略することができ
る。
以上のように、本発明においては、識別誤差信号の実数
部と虚数部とを加算する加算器と、減算する減算器を設
けて、干渉偏波受信信号の実数部と虚数部の大きさが等
しいとき、その属する象限に対応して前記7J[] X
器および減算器の出力組合せを変化させることより補償
係数を制御するように構成したから、補償係数制御に利
用できる信号点数が多くなり迅速な制御スピードを得る
ことができる。゛また、乗算器を使用しないで補償係数
を最適かつ自動的に変化させることができるから構成が
簡単である。
【図面の簡単な説明】
第1図は16値蚕幅位相変調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図は上記特定の条
件を検出する干渉1111#に別器の一例を示す回路図
、第3図は上記特定の粂件時に補償係数を変化させるよ
うにした偏波干渉除去回路の−例を示すブロック図、第
4図tilS値振幅位相変調信号のうち実数部と虚数部
の大きさが等しい信号点群を示す図、第5図は本発明に
使用するための上記条件を検出する干渉側識別器の一例
を示す回路図、第6図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図である。 図において、1−・・・・・識別誤差検出器、212Z
z、r・・・−相関器、3 、3’・・・・・・干渉@
識別器、4゜4′・・・・・・開閉器、5・−・・・低
域Pt&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゜
35.36・・・・・・比較器、32,37,38・・
・・・・折返し回路、34.34a 〜34d 、39
a 〜39d・・・・−アンド回路、40.41・・・
・・・開閉器、50゜51・−・・−積分器、60−・
・・・・加算器、61・・・・・・乗算器。 代理人 弁理士 住 1)債 寒 第1図 第2図

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により偏
    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、該誤差検出話の出力する識別誤差信号の実数
    部と虚数部との和および差を出力する加算器および減算
    器と、干渉偏波側受信信号の実数部と虚数部の給体値が
    等しhことを検出しかつどの象限に属するかに従って制
    御信号を出す干渉側識別器と、該干渉側識別器の出力す
    る制御信号に対応して前記加算器と減算器の出力信号の
    符号組合せを変えて出力する開閉器と、#開閉器の出力
    を平滑する低域P波器とを備えて、該低域P波器の出力
    により前記補償係数を得るようにしたことt%倖とする
    偏波干渉除去回路。
JP56153971A 1981-09-30 1981-09-30 偏波干渉除去回路 Granted JPS5856545A (ja)

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JP56153971A JPS5856545A (ja) 1981-09-30 1981-09-30 偏波干渉除去回路
US06/416,112 US4479258A (en) 1981-09-30 1982-09-09 Cross-polarization crosstalk canceller

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JP56153971A JPS5856545A (ja) 1981-09-30 1981-09-30 偏波干渉除去回路

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JPS6239861B2 JPS6239861B2 (ja) 1987-08-25

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004057783A1 (ja) * 2002-12-19 2004-07-08 Fujitsu Limited Ofdm送受信装置
US7551678B2 (en) 2002-12-19 2009-06-23 Fujitsu Limited OFDM transceiver apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004057783A1 (ja) * 2002-12-19 2004-07-08 Fujitsu Limited Ofdm送受信装置
US7551678B2 (en) 2002-12-19 2009-06-23 Fujitsu Limited OFDM transceiver apparatus

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