JPS6043694B2 - 干渉信号検出除去方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通信回線において干渉信号が存在する場合、
干渉源の信号を用いて干渉信号の振幅、位相を検出して
除去する干渉信号の除去方式に関するものである。

通信における干渉妨害を避けるための方式としては、搬
送周波数の間隔を伝送信号占有帯域幅に比較して大きく
取り、淵波回路によつて干渉信号を除去する方式、アン
テナの指向性を十分大きくとる方式、電波の偏波識別度
を必要値以上に保持．する方式等が実施されて来た。

通信の発達に伴ない周波数の利用効率を向上するため、
周波数間隔、アンテナ指向性の交叉角などが狭くなり、
また特に電波の偏波識別度は強い降雨時に大きく劣化す
る電波の散乱強度が大きく．なるなど気象条件により干
渉強度が強くなる。

また、周波数領域でも周波数有効利用を計る通信方式が
利用されることが多くなつた。この為、通信中に干渉信
号を検出し、これを補償し除去する必要性が増大した。
一般に、同一周波数帯域で交叉偏波の２つの搬送波を使
用して２つの別個の通信信号を変調して通信する場合、
２つの通信路の相互間の干渉を検出するため、受信波を
復調し、搬送波を変調してこれを受信波から差引くこと
により干渉波成分のみを取出し、この干渉波成分を干渉
源の受信波を用いて同期検波し干渉情報を得ようとする
提案がある（特願昭５１−７８０３惨照）。

この方法は、通常、干渉波の検出回路入力が干渉補償を
行なつた後の希望受信波より相当低いレベルであるから
、この干渉波成分のみを取り出すための復調、変調を行
なつた後差分する回路の精度をレベル差に比し無視でき
る程度に保持するこ”とは困難であり、またこれが可能
になつたとしても希望波、干渉波が広い占有帯域幅を有
し、また、それぞれ雑音、ひずみスペクトルを有してい
るため、これらを用いて干渉検出することはまた困難で
ある。

本発明の目的はこれら干渉を検出できなかつた除去する
無線通信方式を提供することにある。

次に図面により本発明を説明する。第１図は干渉径路を
説明するブロック図で、１，２，３および４はそれぞれ
送受信装置であり、３，４は同一の場所にある装置であ
る。

５，６，７，８はそれぞれ１，２，３，４の送受信端子
であり、伝送路５−７，６−８が異なる方向である場合
と同一方向である場合がある。

７，８は無線通信では異なる空中線の場合と同一空中線
の場合がある。

以下の説明は装置１からの送信信号が送信端子５より送
出され、受信端子７を経て装置３の受信装置に受信する
正規受信信号が、端子５より送出された信号が受信端子
８を経て装置４の受信装置に干渉信号として妨害受信す
る場合について述べる。

この場合装置４の受信装置の正規受信信号は、装置２の
送信信号が６−８を経て受信される信号である。伝送路
５−７，６−８が同一方向の場合には端子５と６も同一
空中線である場合が多い。このような干渉を発生する場
合には、一般に端子６より送出された信号も端子７を経
て受信装置３に干渉信号を加わる。第２図は本発明の実
施例の除去回路のブロック図である。

受信装置３に受信された信号が端子１０に加えられ、受
信装置４の受信信号が端子１１に加えられる。この楊合
、端子１０，１１に加えられる正規受信信号と干渉信号
との相関関係は、端子７，８における関係を損なわれて
いないものとする。端子１２，１３はそれぞれ端子１０
，１１に受信した信号に対応する出力端子、１４は１つ
の局部発振器の出力を局発入力とするそれぞれの受信信
号に対する周波数変換器で構成されるもの（または増幅
器、減衰器などで構成されるもの）で、その出力側に得
られる信号がその入力側．の信号と同一の相関関係を保
持する緩衝回路である。１５は本発明による干渉信号検
出のための回路で、１６は回路１５の出力で制御される
干渉信号除去回路である。

１７，１８は、周波数変換器、１９は発振周波数が制御
できる局部発振器、２０，２１は枦波器、２２，２３は
周波数変換器、２４，２５は戸波器、２６は振幅一定化
回路、２７は角度変調分だけを検出する復調器（ＤＥＭ
）、２８は戸波器、２９は角度変調器（ＭＯＤ）、３０
，３１は同一特性を有する狭帯域戸波器、３９は周波数
位相変化検出器であり、発振器１９と共にＭ℃回路を構
成する。

３４は入力３２の信号で入力３３の信号を同期検波し、
出力端子３５に入力３２に対する＝入力３３の振幅比、
出力３６に同じく位相差の情報を取出す回路である。

これらの信号を干渉除去回路１６に加え、１６では信号
３７を分岐し、その振幅、位相を調整して干渉信号を打
消すように信号３８に加える。周波数変換器２２，２３
の入力信号をＳｌ，Ｓ２とすれば、これらは端子１０，
１１の入力信号と同一状態を保持しており、Ｓ１＝Ｙ１
＋Ｙ２、Ｓ２＝Ｙ２＋ｙ１である。

Ｙｌ，Ｙ２はそれぞれ受信装置３，４の正規受信信号で
、Ｙｌ，ｙ２はそれぞれ径路５−８，６一７による装置
４，３への干渉信号である。Ｙ１＝Ａｅｊθ１、ｙ１：
Ａｅｊ（θ１＋０１２）、Ｙ２ェＢｅｊＯ２、Ｙ２：１
１１ｅｊＣθ２＋０２１）、また、周波数変換器２２，
２３への他の入力すなわちＭＯＤ２９の出力をＬ＝ＦＪ
ＯＬ．．沖波器２４，２５の出力をそれぞれＳ３＝Ｓ３
ｅｊＯ３、Ｓ４＝Ｓ４ｅｊＯ４とする。またＤＥＭ２７
の復調感度をＤ．ＭＯＤ２９の変調感度をβとし、ｄβ
〉〉１とする。振幅一定化回路２６により振幅変化を取
除き、復調器２７で角度変調分のみを復調し、枦波器２
８により必要な信号のみを取出し、Ｙ１＋Ｙ２の高次混
変調成分は沖波して取除いた後ＭＯＤ２９により局部発
振周波数を角度変調する。周波数変換器２２の入力信号
Ｓ１はＳ１：Ｙ１＋Ｙ２：Ａｅｊθ１＋Ｂｅｊ（０２＋
θ２１）但し、と表わせる。

なお、この式の算出については、菅原編ＲＦＭ無線工学
ョ日刊工業新聞社刊、第５２６頁〜第５６６頁、昭和３
咋７月４日発行を参照のこと。戸波器２４の出力信号Ｓ
３は となる。

ＭＯＤ２９の出力Ｌ＝ＬｅＪＯＬ＝Ｌｅｊ（ωＬｔ＋Ｍ
ム）とし、また回路２２−２４−２６−２７−２８一２
９−２２は角度変調の帰還ループを形成しており、回路
２２−２４の角度変調は一定、回路２６一２７−２８−
２９の回路の角度変調はｄβとすると、こ）で、ω０１
＝ω１−ωし、Δω＝ω２−ω１、ω１はθ１、ω２は
θ２、ω，はθ，のそれぞれの搬送角周波数、Ｍ１およ
びＭ２はそれぞれＹ１およびＹ２の角度変調信号、］１
Ｍ１の変調信号に対応する必要最小限の帯域幅で制限し
、変調信号の周波数帯域以外の混変調成分を除去するこ
とを示す。

（４）式で示されるごとく変調を１／（１＋ｄβ）に圧
縮した後、ω０１成分のみを取出す淵波器３０に加えれ
ば、その出力には、第１項のω。

１成分と、ほか一し−Ｍ１のω．近傍の側帯波だけが雑
１＋ｄβ音として取出される。

この信号３２は相関検出回路３４の基準信号として供給
される。このように回路２６〜２９は周波数変換器２２
の出力の角度変調成分を最小にするような、周波数変換
器２２の局発周波数（信号）を発注する。周波数変換器
２３および戸波器２５の出力Ｓ４はこ）でω。

＝ω２−ω５を示す。（６）式の信号を３０と同一特性
を有する炉波器３１に加えれば、その出力には、第１項
は除去され、第２項の（ω０１ｔ−θ１２）成分とω。

１近傍の僅少の混変調波成分が雑音として取出される。

第１項と第２項の振幅比はＢ／ａであり第１項が大であ
るが、第１項は（Ｍ２−Ｍ１）で変調を受けており側帯
波が拡がつている。第２項は（ω０１ｔ−θ１２）に集
中しており側帯波は雑音成分だけである。従つて淵波器
３１の出力では第２項のうちが支配的である。

これの信号３３を相関検出回路３４に加える。回路３４
において信号３２を基準とし、その振幅、位相の雑音成
分を除去した信号により、信号３３の振幅および位相を
検出する。

このようにして回路３４の出力端子３５および３６にｙ
１の振幅ａおよび位相θ１。

の情報を取出すことができる。ω０１成分のみを枦波す
る泊波器３０，３１は極めて狭帯域であるために、ω．
をそれらの中心に−設定するごとく検出器３９を通じて
局部発振器１９の発振周波数を制御する。

第３図は、干渉信号の振幅ａおよび位相θ１２の情報を
検出する他の実施例のブロック図を示す。

図において、正規受信信号Ｙ１の変調Ｍ１を圧縮してそ
の搬送波成分を取出す周波数変換器２２の局部発振入力
のための、振幅一定化回路２６、復調器２７、淵波器２
８、変調器２９の代りに、炉波器２０の出力を分岐し周
波数変換回路４１、および淵波器４２を用いたものであ
る。この回路４１は電圧制御発振器（ＶＣＯ）と、この
ＶＣＯの出力と戸波器２０の出力の位相を比較しこの比
較出力によりＶＣＯを制御する位相比フ較器よりなる位
相引込発振器で構成され、■ＣＯの出力はＳ１と同じ角
度変調を受け周波数変換器２２の局発として必要な周波
数を有している。

またこの回路４１は、周波数変換器と振幅制限器であつ
てもよい。回路４１の出力を帯域制限戸波器４７２を通
して周波数変換器２２，２３に加える。このような回路
を用いても酒波器２４，２５の出力は第２図の場合とほ
ぼ同様になる。このように回路４１，４２は、第２図と
同様に、周波数変換器２２の角度変調を最小にするよう
な、周波数変換）器２２の局発周波数（信号）を発生す
るものであればよい。狭帯域ｐ波器３０の中心に入力の
周波数ω。

１を合せるためのＡＦ′Ｃは周波数基準を含む周波数変
換回路４５と、周波数変換器（ＭＩＸ）４３とで構・成
する。

この場合他方の系にも周波数変換器４３と同様の周波数
変換器４４の回路を用いる。Ｎ℃は周波数変換回路４１
に含まれる発振器または局部発振器４０の周波数を制御
して構成してもよい。第２図および第３図に設けたＡＦ
Ｃは、″ω０，を中心周波数とする極めて狭い？波器３
０，３１により変調を圧縮されたＹ１の搬送波成分およ
びｙ１の搬送波成分のみを選択して取出すために重要な
役割りを果たす。一般に干渉信号強度は正規受信信号強
度に比して十分小さいので、泪波器３１の出力に取出す
干渉信号の強度、（６）式のＬａは、戸波器３１で除去
すべきＬＢに比して十分小さい。

狭帯域沖波器３１によりＬＢの成分を有効に除去してそ
の出力にｈ成分だけを得るためにω。とω。１の差（Δ
ω）を３０および３１の通過帯域幅に比して大きく選定
しω。

成分が３１の帯域外になるごとくすると一層有効である
。このように送信側の５，６の出力搬送周波数を選定す
ることて本発明は一層効果を発揮できる。このようにす
れば（４）、（５）式の第２項および第３項、（６）式
の第１項と第２項の干渉雑音成分も除去でき、正規受信
信号に比し干渉信号の強度が非常に低い場合に有効にな
る。上記の如く干渉信号の正規受信信号に対する振幅お
よび位相の関係を検出する手段が得られるので、この情
報を用いれば正規受信信号を一部分岐し、その信号を該
情報を用いて制御し、干渉した信号を打消すごとく加え
ることにより干渉信号を消去できる。

第２図および第３図において、回路１６は出力信号３５
，３６で制御される干渉信号除去のための信号を作成す
る回路である。

すなわち、回路１６は振幅および位相可変回路を有し、
信号３５および３６により信号３７の振幅および位相を
制御して制御された信号３５を信号３８に加え、Ｙ２＋
ｙ１のｙ１を打消す。干渉信号の除去の総合回路の例を
第４図に示す。

第４図において、５０，５１は除去信号作成回路であり
、１５−１，１５−２は入力端子１１，１０に受信され
た干渉信号Ｙｌ，ｙ２をそれぞれ検出する１５と同様の
回路である。５２，５３および５４，５５はそれぞれｙ
１のＹ１に対する、Ｙ２のＹ２に対する振幅、位相の情
報を与える出力であり、第２図および第３図の信号３５
，３６に相当する。

入力側において受信端子１０，１１に受信した信号を分
岐して回路５０，５１に加え、これらの情報を用いて制
御した後、受信端子１１，１０に受信した信号に加える
。

このようにすれば、端子１２，１３に取出す信号に含ま
れるＹ２，ｙｌの成分を最少になるよう安定した動作を
行なう。第５図は受信人力端子６０，６１に、例えば複
数の搬送波の通信回線信号を受信し、かつ端子６０と６
１とは異なつた電波偏波の同一周波数帯の電波を受信す
る場合のブロック図である。

この場合端子６０に受信する複数の通信回線は同じ伝搬
特性を有し、また端子６１に受信する回線も同じ特性を
持つものとする。６２は受信回線の分岐および、干渉除
去のための回路。

６３，６４はそれぞれ端子６０，６１で受信した信号群
に対応した分岐受信出力端子群である。１５−１は６０
に受信した受信信号の１つから分岐した信号を入力とし
、１５−２は６１に受信した１５−１の入力と同一周波
数占有帯域を有する受信信号を分岐した信号を入力とす
る。

１５−１および１５−２は第４図に述べた回路と同一で
ある。

１５−１，１５−２の出力５２，５３および５４，５５
をそれぞれ６５，６６で表わす。

６５，６６を用いて回路６２に含まれる干渉除去回路を
制御する。

６５，６６は６０，６１に受信した回線群のなかのそれ
ぞれ１つの受信信号とその中に含まれる相対応する干渉
信号との関係を示す情報である。

これらの情報を用いて６０，６１の受信信号群の干渉除
去回路を制御する。このようにすれば前述のごとく６０
と６１とで伝播特性が同じ場合には６３，６４に得られ
る受信信号群から干渉信号を除去することができ経済的
に除去が実施できる。第６図は受信信号から送信信号の
間で発生する干渉信号が予測できる場合の送信信号予干
渉除去を行なうブロック図である。回路１５−１，１５
一２はそれぞれ受信信号から干渉情報を検出する第４図
のような回路であり、この受信信号と同じ伝送特性を有
する伝送路に送信信号を送出する第２の送信装置からの
第２の送信信号に、伝送路で発生する干渉信号を補償す
るごとく予め干渉を与える回路７２を設ける。端子７０
，７１からは、例えば、同一周波数帯で異なる電波の偏
波面を使用して複数の通信信号を送信する。７３，７４
はそれぞれ７０，７１に接続される第２の送信装置から
の第２の送信信号の接続端子である。

１５−１と１５−２、６５と６６は第５図におけるそれ
ぞれを示す。

７２は送信予干渉と送信信・号合成を行なう回路である
。

７０と７１とから送信される信号群がそれぞれ同一の伝
ぱん特性を有する場合、７３の送信信号群と７４のそれ
とが互に干渉する干渉信号を、受信信号から検出した６
５，６６の情報を用いて予・め干渉を加えこれが伝ぱん
路で発生する干渉と補償し合い打消ごとく制御する。

このようにすれば送信側で効果的な干渉除去が可能であ
る。以上説明したごとく、受信信号の角度変調分のみを
復調して帯域制限沖波器に加え干渉妨害成分ノを除去し
た後変調器に加え、これを受信信号および干渉信号に変
調を圧縮するごとく差動的に加え、その出力を同一特性
の狭帯域戸波器に加えることで安定に干渉信号情報が得
られる。

この情報を用いて干渉を除去することが可能となり、周
波数の効果的な利用、密度の高い通信回線網の実現を可
能とする利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は通信回線の干渉径路のブロック図、第２図は本
発明の除去方式の第一の実施例のブロック図、第３図は
本発明の第２の実施例のブロック図、第４図〜第６図は
本発明の第３〜第５の実施例のブロック図である。 図において、２，３，４・・・・・・送受信装置、５，
６，７，８・・・・・・送受信端子、１０，１１，６０
，６１・・・・受信端子、】２，１３，３５，３６，５
２〜５５，６３〜６６・・・・・・出力端子、１４・・
・・・・緩衝回路、１５・・・・干渉信号検出回路、１
６，６２・・・・・・干渉除去回路、１７，１８，２２
，２３，４３，４４・・周波数変換器、１９・・・・・
局部発振器（ＶＣＯ）、２０，２１，２４，２５，２８
，３０，３１・・・・・・戸波器、２６・・・・・・振
幅一定化回路、２７・・・・角度復調器、２９・・・・
・・角度変調器、３２，３３・・・・・・入力端子、３
４，５０，５１・・・・・・相関検出回路（除去信号作
成回路）、３７・・・・・・分岐信号、３８・・・・・
・除去信号、３９・・・・・・周波数位相変化検出器、
４０・・・・・局部発振器、４１・ ・・周波数変換器
、、４２・・・・・振幅制限枦波器、４５・・・・・・
周波数偏移回路、７０，７１・・・・送信端子、７２・
・・・・予干渉回路、７３，７４・・・・・・送信接続
端子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の送信および受信装置からなり、第１の送信装
   置からの送信信号が正規の第１の受信装置に正規に受信
   されるほか、別の第２の受信装置に干渉信号として受信
   される無線通信方式において、前記第１の受信装置の第
   １の受信信号を入力する第１の周波数変換器と、前記第
   １の受信信号あるいは前記第１の周波数変換器の出力に
   応答し前記第１の周波数変換器の出力の角度変調成分を
   最小にする、前記第１の周波数変換器のための局発周波
   数を発生させる第１の手段と、前記第１の周波数変換器
   の出力から正規受信信号の搬送波成分をとり出す第１の
   狭帯域濾波器を含んだ正規受信信号検出回路と、前記第
   ２の受信装置の第２の受信信号および前記第１の手段の
   出力を入力する第２の周波数変換器と、前記第２の周波
   数変換器の出力から干渉信号の搬送波成分をとり出す前
   記第１の濾波器と同等の特性をもつ第２の狭帯域濾波器
   を含んだ干渉信号検出回路と、前記正規受信信号検出回
   路の出力と前記干渉信号回路の出力とから干渉信号の正
   規受信信号に対する振幅比および位相差を出力する相関
   検出回路と、前記相関検出回路の出力により前記第１の
   受信信号の振幅、位相を制御して前記第２の受信信号に
   含まれる干渉信号を除去する回路とから構成される干渉
   信号検出除去方式。 ２ 同一周波数帯の複数の送信信号が正規の第１の受信
   装置に正規に受信されるほか、別の第２の受信装置に干
   渉信号として受信される無線通信方式において、前記第
   １の受信装置の第１の受信信号を入力する第１の周波数
   変換器と、前記第１の受信信号あるいは前記第１の周波
   数変換器の出力に応答し前記第１の周波数変換器の出力
   の角度変調成分を最小にする。 前記第１の周波数変換器のための局発周波数を発生させ
   る第１の手段と、前記第１の周波数変換器の出力から正
   規受信信号の搬送波成分をとり出す第１の狭帯濾波器を
   含んだ正規受信信号検出回路と、前記第２の受信装置の
   第２の受信信号および前記第１の手段の出力を入力する
   第２の周波数変換器と、前記第２の周波数変換器の出力
   から干渉信号の搬送波成分をとり出す前記第１の濾波器
   と同等の特性をもつ第２の狭帯域濾波器を含んだ干渉信
   号検出回路と、前記正規受信信号検出回路の出力と前記
   干渉信号検出回路の出面とから干渉信号の正規受信信号
   に対する振幅比および位相差を出力する相関検出回路と
   、前記相関検出回路の出力により、前記第２の受信装置
   の他の受信信号の振幅、位相を制御して前記他の受信信
   号が干渉している受信信号に含まれる干渉信号を除去す
   る回路とから構成される干渉信号検出除去方式。３ 複
   数の送信および受信装置からなり、第１の送信装置から
   の第１の送信信号が正規の第１の受信装置に正規に受信
   されるほか、別の第２の受信装置に干渉信号として受信
   される無線通信方式において、前記第１の受信装置の第
   １の受信信号を入力する第１の周波数変換器と、前記第
   １の受信信号あるいは前記第１の周波数変換器の出力に
   応答し前記第１の周波数変換器の出力の角度変調成分を
   最小にする、前記第１の周波数変換器のための局発周波
   数を発生させる第１の手段と、前記第１の周波数変換器
   の出力から正規受信信号の搬送波成分をとり出す第１の
   狭帯域濾波器を含んだ正規受信信号検出回路と、前記第
   ２の受信装置の第２の受信信号および前記第１の手段の
   出力を入力する第２の周波数変換器と、前記第２の周波
   数変換器の出力から干渉信号の搬送波成分をとり出す前
   記第１の濾波器と同等の特性をもつ第２の狭帯域濾波器
   を含んだ干渉信号検出回路と、前記正規受信信号検出回
   路の出力と前記干渉信号検出回路の出力とから干渉信号
   の正規受信信号に対する振幅比および位相差を出力する
   相関検出回路と、前記相関検出回路の出力により第２の
   送信装置の第２の送信信号の振幅、位相を制御して前記
   第２の送信信号に干渉信号を与える予干渉回路とから構
   成される干渉信号検出除去方式。