JPS6412136B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交差偏波干渉除去回路、特にデイジタ
ル無線通信に適用され、一方の偏波に異常が発生
したとき他方の偏波への波及を防止し、異常が回
復したとき復旧を促進させる手段を備えた交差偏
波干渉除去回路に関する。

近年、マイクロ波無線通信では、同じ周波数の
直交した２偏波（垂直と水平または左旋円偏波と
右旋円偏波）を用いて周波数を有効に利用する直
交偏波通信方式が注目されている。このような直
交する２偏波は降雨などによる媒質の異方性のた
め交差偏波を発生し、両偏波間に交差偏波干渉が
生ずる。従来、デイジタル無線通信に適した交差
偏波干渉除去回路として、例えば特開昭55−
133156号公報に、復調されたベースバンド信号情
報に基づきトランスバーサルフイルタを制御して
交差偏波干渉を除去する回路が提案されている。
しかしながら、このような従来の回路は、受信入
力がある値以上で復調器が正常に動作している場
合には期待する効果が得られるが、後述するよう
に、一方の偏差例えば垂直Ｖ偏波がフエージング
などによる極端なレベル低下や雑音増などによつ
て、復調器の搬送波同期外れを起こし復調出力に
異常が発生すると、干渉波除去回路は正常に動作
しなくなり、逆に水平Ｈ偏波に干渉を注入してＨ
偏波の符号誤りを増大させたり、又はＨ偏波から
Ｖ偏波への干渉の流入によりＶ偏波の異常が回復
したときの制御動作の収れんを遅らせるなどの欠
点がある。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、少なく
とも一方の偏波の異常により他方の偏波を逆に劣
化させることがなく、更に異常が回復したときに
速やかに正常動作に復帰する交差偏波干渉除去回
路を提供することである。

本発明の交差偏波干渉除去回路は、同一周波数
で互いに直交した２つの偏波を使用する直交偏波
通信方式のデイジタル変調された受信信号を復調
する少なくとも１つのデイジタル復調器と、この
デイジタル復調器の前または後に設けられ一方の
偏波の信号を他方の偏波に結合しその結合量を制
御信号によつて制御できる少なくとも１つの可変
結合器と、前記デイジタル復調器および前記可変
結合器の後に設けられ復調されたベースバンド信
号を基にして前記可変結合器の前記制御信号を発
生する制御信号発生器とを備えた交差偏波干渉除
去回路において、前記デイジタル復調器の復調出
力の異常を検出する少なくとも１つの異異常検出
手段と、この異常検出手段の出力により前記可変
結合器の少なくとも１つの出力をあらかじめ定め
た値に設定するリセツト手段を備えて構成され
る。

次に図面を参照しつつ本発明について詳細に説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例のブロツク図
で、Ｖ、Ｈそれぞれの偏波の中間周波IF出力に
接続され波形等化を行うIF帯トランスバーサル
フイルタから成る適応型の波形等化器１，１′と、
Ｖ，ＨのIF出力を分岐しそれぞれ逆偏波の波形
等化器出力に結合しその結合量が制御可能なIF
帯トランスバーサルフイルタから成る可変結合器
２，２′と、波形等化器１，１′の出力に接続され
デイジタル信号を復調する同期検波方式のデイジ
タル復調器３，３′と、復調されたベースバンド
信号１００，１００′を基に波形等化器１，１′及
び可変結合器２，２′の制御信号１０１，１０
１′及び１０２，１０２′を発生する制御信号発生
器４と、デイジタル復調器１，１′の同期外れを
検出する同期外れ検出器５，５′とから構成され
ている。制御信号発生器４は制御信号発生部６と
４組のリセツト回路７，７′，８，８′とから構成
されており、制御信号発生部６はベースバンド帯
の入力信号１００，１００′を識別判定して送信
側の信号を推定し再生信号出力１０３，１０３′
を再生する再生機能と、入力信号１００，１０
０′と出力信号１０３，１０３′の差から誤差信号
を発生する誤差信号発生機能と、この誤差信号と
入力信号との相関を求めて各制御信号を逐次修正
する修正信号１０４，１０４′，１０５，１０
５′を発生する機能を備えている。リセツト回路
７，７′及び８，８′はそれぞれ修正信号１０４，
１０４′及び１０５，１０５′を積分して波形等化
器および可変結合器の制御信号を発生し、同期外
れ検出器５，５′の異常信号１０６，１０６′を受
けると制御信号をあらかじめ定めた初期値に設定
する回路である。波形等化器の修正信号１０４，
１０４′はそれぞれＶ，Ｈの同一偏波の入力信号
と誤差信号の相関を求めて発生され、可変結合器
の修正信号１０５，１０５′はそれぞれＶ、Ｈの
入力信号と逆偏波Ｈ、Ｖの誤差信号の相関を求め
て発生される。波形等化器１，１′および可変結
合器２，２′が例えば先行、中間、後続の３つの
タツプを有する３タツプのトランスバーサルフイ
ルタで構成されているときは、各制御信号１０
１，１０１′，１０２，１０２′はそれぞれ３つの
タツプのタツプ係数を制御する３つの制御信号を
含んでおり、先行、後続各タツプ制御信号はそれ
ぞれ誤差信号と相関をとる入力信号１００又は１
００′を１ビツト前後にシフトして求められる。
リセツト回路、７，７′はそれぞれ異常信号１０
６，１０６′によつて中間タツプのタツプ係数を
１に、先行、後続タツプのタツプ係数を０に設定
し、リセツト回路８，８′は異常信号１０６及び
１０６′によつてすべてのタツプ係数を０に設定
する。

上述した第１図の回路は、同期外れ検出器５，
５′と各リセツト回路の異常信号１０６，１０
６′によるリセツト機能とを除けば従来型の交差
偏波干渉除去回路である。すなわち、波形等化器
および可変結合器にIF帯のトランスバーサルフ
イルタを用いているが特開昭55−133156号公報記
載のものと同じ技術思想によるものであつて、そ
の制御方法は全く同じであり、トランスバーサル
フイルタを用いた適応型等化器の制御方法として
知られているZF（ゼロフオーシング）法の制御ア
ルゴリズムを適用したものであつて、実際の制御
回路はすべてデイジタル処理するよう構成されて
いる。復調されたベースバンド信号を用いたこの
制御アルゴリズムを、中間周波数cを必ずしも変
調周波数sの整数倍に選定できない一般のマイク
ロ波帯通信において、IF帯トランスバーサルフ
イルタを用いた適応型波形等化器に適用する方法
が特願昭56−215217号に提案されており、この方
法はIF帯トランスバーサルフイルタを用いた交
差偏波干渉除去回路にも同様に適用することがで
きる。この方法は本特許と直接関係を有するもの
でないので省略するが、必要あれば前記特願昭56
−215271号を参照されたい。なお、第１図におい
てＶ，Ｈ偏波の両入力は、同一ビツトレートで変
調された同一またはほぼ同一周波数の無線信号を
同じ局部発振器によつて中間周波数に変換した信
号である。

いま、Ｖ偏波のデイジタル復調器３の搬送波同
期が外れたとすると、復調出力１００には、たと
えビツト同期がＨ偏波の復調器出力によつて保た
れたとしても、もはやＶ偏波で送信されたベース
バンド信号情報を含まない。従つて、信号１００
とＨ偏波の信号１００′から得られる誤差信号と
の相関を求めてＨ偏波に含まれるＶ偏波の干渉を
最少に制御する可変結合器２の制御ループは正常
に動作せず、制御信号１０２は不定となつて、た
またま修正信号１０５として現れる無意味なじよ
う乱情報のままに変動することとなり、可変結合
器２の出力１０７にはＨ偏波の干渉を相殺するど
ころか、逆に干渉を増大させる信号が出力される
可能性があり、Ｖ偏波の再生出力１０３′の符号
誤りを大きくする原因となる。同様に、Ｖ偏波の
復調された信号１００から得られる誤差信号とＨ
偏波の信号１００′との相関を求めて制御される
可変結合器２′の出力１０７′も不安となり、Ｖ偏
波への干渉を増大させデイジタル復調器３の搬送
波同期の回復および可変結合器２′の正常動作へ
の復帰を遅らせる原因となる。第１図に示す本発
明の第１の実施例の回路では、同期外れ検出器５
によつて同期外れを検出し異常信号１０６によつ
てリセツト回路８，８′の積分器を放電し、トラ
ンスバーサルフイルムの各タツプ係数を０として
可変結合器２，２′の出力１０７，１０７′がすべ
て０となるよう構成されているので上述した欠点
を除くことができる。なお、波形等化器１は従来
の波形等化器で既に行われているように中間タツ
プのタツプ係数が１となり、先行および後続のタ
ツプ係数が０となるよう制御されている。Ｈ偏波
の搬送波同期外れに対しても同様であり、可変結
合器２，２′が異常信号１０６′によりリセツトさ
れる。

第２図は第１図のリセツト回路７，７′，８，
８′の各タツプを制御する要素回路の一実施例の
ブロツク図で、AND／NANDゲート６１および
６３、ANDゲート６２、ORゲート６４、積分回
路６５レベルシフト回路６６で構成され、異常信
号１０６，１０６′が“１”のとき（同期状態）
修正信号１０４，１０４′，１０５，１０５′は積
分回路６５で通常の積分が行われるが、異常信号
が“０”のとき積分回路６５の出力を放電し
AND／NANDゲート６３のしきい値に固定され
るようになつている。レベルシフト回路６６は、
このしきい値と異る制御信号１０１，１０１′，
１０２，１０２′の初期値を与えるために用いら
れる。この回路の詳細は特願昭56−215271号に述
べられているので参照されたい。又、同期外れ検
出回路としては、特開昭48−17661号公報記載の
各回路を使用することができる。

第３図は本発明の第２の実施例のブロツク図で
あり、ベースバンド帯のトランスバーサルフイル
タを用いた実施例である。各偏波の信号を復調す
るデイジタル復調器１３，１３′の後に、ベース
バンド帯のトランスバーサルフイルタから成る波
形等化器１１，１１′と可変結合器１２，１２′と
が接続され、第１図と同様なリセツト機能を有す
る制御信号発生器１４により制御される。この第
３図の回路の動作原理は、デイジタル復調器と可
変結合器および波形等化器と位置が入れ替わつて
いるが第１図の場合と何ら変りなく、本発明によ
り第１図の場合と同等の効果が得られる。

第４図は本発明の第３の実施例のブロツク図で
あり、干渉性のフエージングが少ない衛星通信方
式を対象とし、摂動法による制御（特願昭56−
055530）を用いた実施例である。第４図におい
て、可変結合器２２，２２′は１つの可変重み付
け回路から構成され、Ｖ偏波の干渉を除去する可
変結合器２２′の制御信号１２２′はＨ偏波の復調
出力１２０′とは無関係で、Ｖ偏波の復調出力１
２０と制御信号１２２′に重畳して送出される摂
動信号とから制御信号発生部２６で発生される。
同様にＨ偏波の干渉を除去する可変結合器２２の
制御信号１２２は、制御信号発生部２６′でＶ偏
波の復調出力１２０と無関係に発生される。従つ
て、Ｖ偏波の復調器２３の同期外れはＨ偏波の干
渉を増大させる恐れは無く、同期外れ検出器２５
の出力１２６は同期回復時の正常状態復帰の目的
で制御信号発生部２６に加えられ制御信号１２
２′を初期値にリセツトするよう構成されている。
同様にＨ偏波の同期外れ検出器２３′の出力１２
６′はＨ偏波側の制御信号発生部２６′に加えられ
制御信号１２２をリセツトする。なお、１２３，
１２３′は再生出力信号である。

第５図は第４図の制御信号発生部２６，２６′
の一実施例のブロツク図で、復調信号１２０を識
別再生し誤差信号を検出する信号識別・誤差検出
器７０と、制御信号１２２′に重畳される摂動信
号を発生する発振器７１と、誤差信号と摂動信号
との相関を求める相関器７２と、相関器７２の出
力を積分するリセツト機能を有する積分器７３
と、その出力を反転し制御信号を作成するインバ
ータ７４と、制御信号に摂動信号を重畳する加算
器７５と、重畳される摂動信号の大きさを制御す
る減衰器７６と、減衰器７６を制御する誤差信号
の平均値を求める低域フイルタ７７とから構成さ
れている。この回路によれば可変結合器２２，２
２′の出力に摂動が加えられ、誤差信号に含まれ
る摂動成分を相関器７２で検出して逐次制御の方
向を決定し、相手偏波の復調信号情報を用いずに
交差偏波干渉波除去ができる。なお、動作原理お
よび回路の詳細については前記特願昭56−055530
を参照されたい。

上述した第１図および第３図の実施例では可変
結合器は波形等化器の前から分岐しているが、波
形等化器の後で分岐し主偏波側に遅延回路を挿入
して時間合わせを行う交差偏波干渉除去回路に適
用しても同様な効果が得られる。又、一方の偏波
の同期外れ検出器の異常信号によつて、両方の可
変結合器をリセツトする様に構成されているが、
異常の発生した偏波側から正常な相手偏波側に与
える影響のみを重視し、復帰促進のためのリセツ
トを省略しても相応の効果が得られる。なお、制
御信号の発生方法はZF法アルゴリズムによると
したが第３図のベースバンド帯の場合は、ZF法
と共に公知のME法（自乗平均等化法）のアルゴ
リズムを用いても同様な効果が期待できる。又、
第４図の実施例では可変結合器を１つの可変重み
付け回路から成るものとしたが、第１図、第３図
と同じトランスバーサルフイルタで構成すること
もできるし、波形等化器を備えても同様な効果が
ある。更に、上述の各実施例はすべてデイジタル
復調器の同期外れを検出してリセツトを行うよう
構成されているが、デイジタル復調器の出力に符
号誤り検出器を設け、送信側から周期的に送られ
てくる既知の符号の誤りを検出することによつて
復調出力の異常を検出し、この誤りが一定の値を
越えて劣化したときに可変結合器をリセツトする
ようにしてもよい。この場合には遅延検波型のデ
イジタル復調器を使用することができる。又、リ
セツト方式も第２図の実施例の回路に限らず、初
期値設定用電源と切換回路を用いたより一般的な
回路を使用することもでき、設定値も必ずしも結
合０でなくてもよい。なお、これまでの説明は受
信局が復調されたＶ，Ｈ両偏波の信号を利用する
ものと考えたが、衛星通信の地上局等では一局で
必ずしも両偏波の信号を使用しない場合も考えら
れ、上述の実施例の構成の一部を省略することが
できる。例えば、第４図において、Ｖ偏波のみを
使用する場合は、可変結合器２２、デイジタル復
調器２３′同期外れ検出器２５′及び制御信号発生
部２６′は省略可能であり、これを省略しても本
発明の効果は発揮される。又、各偏波が直交変調
された場合でも本発明は適用が可能である。

以上詳細に説明したように、本発明の交差偏波
干渉除去回路によれば、直交する２つの偏波を用
いてデイジタル通信を行う直交偏波通信方式にお
いて、一方の偏波の復調器の復調出力に異常が発
生したとき、少なくとも他方の偏波の復調出力を
劣化させないか又は異常が回復したときの正常状
態への復帰を早めるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロツク図、
第２図は第１図のリセツト回路の一実施例のブロ
ツク図、第３図は本発明の第２の実施例のブロツ
ク図、第４図は本発明の第３の実施例のブロツク
図、第５図は第４図の制御信号発生部の一実施例
のブロツク図である。 １，１′，１１，１１′……波形等化器、２，
２′，１２，１２′，２２，２２′……可変結合器、
３，３′，１３，１３′，２３，２３′……デイジ
タル復調器、４，１４……制御信号発生器、５，
５′，１５，１５′，２５，２５′……同期外れ検
出器、６，２６，２６′……制御信号発生部、７，
７′，８，８′……リセツト回路、６１，６３……
AND／NANDゲート、６２……ANDゲート、
６４……ORゲート、６５……積分回路、６６…
…レベルシフト回路、７０……信号識別・誤差検
出器、７１……発振器、７２……相関器、７３…
…積分器、７４……インバータ、７５……加算
器、７６……減衰器、７７……低域フイルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一周波数で互いに直交した２つの偏波を使
   用する直交偏波通信方式のデイジタル変調された
   受信信号を復調する少なくとも１つのデイジタル
   復調器と、このデイジタル復調器の前または後に
   設けられ一方の偏波の信号を他方の偏波に結合し
   その結合量を制御信号によつて制御できる少なく
   とも１つの可変結合器と、前記デイジタル復調器
   および前記可変結合器の後に設けられ復調された
   ベースバンド信号を基にして前記可変結合器の前
   記制御信号を発生する制御信号発生器とを備えた
   交差偏波干渉除去回路において、前記デイジタル
   復調器の復調出力の異常を検出する少なくとも１
   つの異常検出手段と、この異常検出手段の出力に
   より前記可変結合器の少なくとも１つの出力をあ
   らかじめ定めた値に設定するリセツト手段とを有
   することを特徴とする交差偏波干渉除去回路。