JP2002538712A - 周波数多重トランシーバー及び漏話の消去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明によると、周波数多重全２重モードにより作動されるトランシーバーでの漏話を消去する技術が提供される。その際、この技術は、殊に、所謂ソフトウェア−定義されたテレコミュニケーション装置用に適している。その際、本発明の周波数多重トランシーバーは、ベースバンドブロック（１８）、送信分路（Ｓ１）及び受信分路（Ｅ１）を有しており、送信分路（Ｓ１）及び受信分路（Ｅ１）は、相互に種々異なる周波数で同時に送受信されるように相互に接続されている（全２重作動）。更に、補助送信分路（Ｓ２）が設けられており、補助送信分路（Ｓ２）は、第１の受信分路（Ｅ１）と接続されていて、受信信号（Ｅ１）に対して信号を加算し、該信号の位相は、第１の受信分路（Ｅ１）内の漏話成分の位相に対して、加算乃至重畳点で１８０°だけずらされている。補助送信分路（Ｓ２）は、第１の送信分路（Ｓ１）とは独立して、ベースバンドブロック（１８）によって検出された漏話が最小になるように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１乃至９の上位概念に記載の周波数多重トランシーバー及び
周波数多重トランシーバーでの漏話の消去方法に関する。

【０００２】 モービル無線装置の構成の際、ＨＦ段を強い干渉信号又は他の不所望な信号に
よる過負荷から保護する手段を設ける必要がある。干渉信号の電位源は、トラン
シーバーが所謂全２重周波数多重モードで作動される場合に、トランシーバーの
送信分路によって発生される漏話である。この作動モードで、送信分路によって
形成された漏話が非常に強い場合、トランシーバーの受信分路は、殊に、比較的
弱い受信信号レベルの場合には十分に作動しないことがある。

【０００３】 他方、所謂ソフトウェアにより定義されたモービル無線装置又は同様のテレコ
ミュニケーション装置では、ＨＦ段によって非常に広幅な（例えば、数百メガヘ
ルツ領域〜ギガヘルツ領域）周波数スペクトルがカバーされる。その理由は、モ
ービル無線装置は、将来場合によっては複数の基準（ＧＳＭ，ＤＥＣＴ，ＵＭＴ
Ｓ等）もカバーする必要がある点にある。

【０００４】 更に、ソフトウェアにより定義されたモービル無線装置により、２重通信の間
隔を可変且つフレキシブルに調整することができる。従って、この場合に、送信
分路からの漏話が特に臨界点であり、この臨界点は、検出される必要がある。

【０００５】 理論的には、送信分路によって発生される漏話の、その種の消去に関しては、
フィルタのように作用する送受切替器、帯域通過フィルタ、又は、帯域遮断フィ
ルタを使用して、受信分路内の漏話を低減することができる。この技術思想は、
当然、ソフトウェアにより定義されたテレコミュニケーション無線装置でも使用
することができる。しかし、それに対して、一般的にソフトウェアにより定義さ
れた装置では、このことは該当しない。つまり、この場合には、例えば、フィル
タ又は送受切替器を同調可能に構成して、可変の周波数帯域又は送受切替器間隔
を使用することができるようにする必要がある。その種の同調可能なフィルタ、
送受切替器等は、しかし構成するのが難しく、今のところ、大きさ、重量、エネ
ルギ消費及び直線性の要求に起因して、モービル無線装置等の製品用には使用で
きない。

【０００６】 要するに、漏話を消去するのを困難にしている２つの基本的な問題点がある： ａ）殊に、複数の基準（ＤＥＣＴ，ＵＭＴＳ，ＧＳＭ）に従って作動するモービ
ル無線装置によってカバーされる必要がある大きな送信／受信周波数領域、及び
ｂ）伝送帯域幅自体内での漏話の周波数依存性（周波数特性） 漂遊電磁界の影響を低減するための別の公知の技術は、ＨＦ段での漏話のアナ
ログ消去である。この技術によると、送信分路の送信電力の一部分が消去信号と
して分岐され、送信信号に関して１８０°位相シフトされて、受信分岐内の送信
信号と同じ周波数と結合される。そのために、減衰素子及び移相器が設けられる
。しかし、伝送帯域幅自体内で漏話の周波数依存性（周波数特性）がある場合に
は、所要の１８０°移相は殆ど達成できない。と言うのは、減衰素子及び移相器
は、一般に平坦な伝送曲線を有しているからである。

【０００７】 従って、本発明が基づく課題は、伝送帯域幅自体内での漏話及び／又は複数基
準をカバーするモービル無線装置での漏話の周波数依存性（周波数特性）の場合
でも十分に満足できる結果が達成できる、周波数多重トランシーバーでの漏話を
消去するための技術を提供することである。

【０００８】 本発明によると、この課題は、独立請求項記載の要件により解決される。本発
明の核心的な技術思想の特に有利な実施例は、従属請求項から得られる。

【０００９】 本発明によると、周波数多重トランシーバーが設けられており、周波数多重ト
ランシーバーは、ベースバンドブロック、局部発振器を有する送信分路及び第１
の受信分路を有している。送信分路及び第１の受信分路は、相互に種々異なる周
波数で同時に送受信する（全２重技術）。更に、局部発振器に依存して制御され
る混合器を有する所謂補助送信分路が設けられており、その際、この補助送信分
路は、第１の受信分路と接続されていて、受信信号に対して信号を加算し、該信
号の位相は、受信分路内の漏話成分の位相に対して、加算乃至重畳点で１８０°
だけずらされており、その際、この信号は、送信信号と同じ周波数領域を有して
いる。つまり、漏話のアクティブ消去が行われている。本発明によると、補助送
信分路は、送信分路とは独立して、ベースバンドブロックによって制御可能であ
る。

【００１０】 ベースバンドブロックは、送信分路の漏話を検出して、それから、補助送信分
路を漏話の検出に依存して制御することができる。

【００１１】 ベースバンドブロックは、送信分路の漏話の振幅及び位相を、送信周波数の関
数として検出することができる。

【００１２】 送信分路の漏話の検出のために、有利には、受信信号及び漏話は、フィルタリ
ングされずにベースバンドブロックに供給されるようにすることができる。

【００１３】 送信分路の漏話の検出のために、第２の受信分路が設けられており、該第２の
受信分路は、別の混合器を有しており、該別の混合器は、丁度使用されている送
信周波数に基づいて漏話をダウンコンバートするようにすることができる。

【００１４】 ベースバンドブロックは、送信分路の、検出される漏話が最小になるように、
補助送信分路を制御することができる。

【００１５】 ベースバンドブロックは、周波数領域内で、反転された送信信号と乗算された
漏話の伝達関数を用いて、補助送信分路を制御することができる。

【００１６】 時間領域内で、ベースバンドブロックは、補助送信分路の制御のために、送信
信号で漏話を折り返し計算することができる。

【００１７】 本発明によると、更に、周波数多重トランシーバーでの漏話の消去方法が提案
されている。周波数多重トランシーバーは、ベースバンドブロック、送信分路及
び第１の受信分路を有しており、相互に種々異なる周波数で同時に送受信する。
更に、補助送信分路が設けられており、この補助送信分路は、第１の受信分路と
接続されていて、受信信号に対して信号を加算し、該信号の位相を、漏話成分の
位相に対して、加算乃至重畳点で１８０°だけずらし、その際、信号を、送信信
号と同じ周波数乃至同じ周波数領域を有しているようにし、その結果、漏話をア
クティブに消去することができる。その際、ベースバンドブロックは、補助送信
分路を、送信分路とは独立に制御して、漏話を最小にする。

【００１８】 ベースバンドブロックによって、送信分路の漏話を検出し、補助送信分路を漏
話の検出に依存して制御することができる。

【００１９】 ベースバンドブロックによって、送信分路の漏話の振幅及び位相を、送信周波
数の関数として検出することができる。

【００２０】 送信分路の漏話の検出のために、受信信号及び漏話を、フィルタリングせずに
ベースバンドブロックに供給することができる。

【００２１】 送信分路の漏話の検出のために、第２の受信分路を用いることができ、該第２
の受信分路で、丁度使用されている、送信分路の送信周波数に基づいて漏話を低
減することができる。

【００２２】 ベースバンドブロックにより、周波数領域内で、反転された送信信号と乗算さ
れた漏話の伝達関数を用いて、補助送信分路を制御することができる。

【００２３】 ベースバンドブロックにより、時間領域内での補助送信分路の制御のために、
送信信号で漏話を折り返し計算することができる。

【００２４】 以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。それにより、本
発明の別の特徴、特性及び利点が明らかとなる。

【００２５】 その際、図には、本発明の周波数多重トランシーバーの実施例のブロック図が
示されている。

【００２６】 図から分かるように、電力増幅器３乃至ノイズの少ない受信増幅器４とベース
バンドブロック１８との間に全部で４つの送受信分路が設けられており、即ち： −信号の読み出しのために使用される本来の送信分路Ｓ１、 −信号の受信のために使用される本来の第１の受信分路Ｅ１、 −本来の送信機能はないが、第１の送信分路Ｓ１の漏話のアクティブな消去のた
めだけに使用される所謂補助送信分路Ｓ２、 −第１の受信分路Ｅ１と異なって本来の受信機能はないが、全２重（デユプレッ
クス）作動での送信分路Ｓ１によって生じる漏話の検出のためだけに使用される
第２の受信分路Ｅ２が設けられている。

【００２７】 以下、図示の本発明の、全２重方式で作動される周波数多重トランシーバーの
個別分路について、詳細に説明する。

【００２８】 先ず、その際、送信分路Ｓ１について説明する。送信すべきデータは、ベース
バンドブロック１８から、例えば、第１の中間周波数ＴＸ１でデジタル／アナロ
グ変換器８に供給される。このデジタル／アナログ変換器８は、それから、デー
タのＩ成分とＱ成分とを混合器７に供給し、混合器７は、周波数ＴＸＬＯの局部
発振器６と接続されており、従って、送信すべきデータを送信周波数領域に変換
する。混合器７の出力信号は、電力増幅器３に出力され、この電力増幅器は、送
受切替器２を用いてアンテナ１と接続されている。送受信作動のために、種々異
なる２つのアンテナが用いられている場合、当然、送受切替器２は必要ない。

【００２９】 次に、第１の受信分路Ｅ１について説明する。全２重作動では、第１の送信分
路Ｓ１での送信作動と同時に、信号がアンテナ１によって受信され、送受切替器
２を用いてノイズの少ない受信増幅器（ＬＮＡ，Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌ
ｉｆｉｅｒ）に供給される。受信増幅器４の出力信号は、混合器１０に出力され
、混合器は、受信周波数ＲＸＬＯの局部発振器９と接続されている。従って、受
信信号は、中間周波数ＲＸ１にダウンコンバートされ、受信信号のＩ成分及びＱ
成分が検出され、第１のフィルタ１３を用いてＡＤ変換器１６に供給され、ＡＤ
変換器は、そのようにしてデジタル化されたデータを、それから、ベースバンド
ブロックに供給する。

【００３０】 次に、補助送信分路Ｓ２について説明する。この補助送信分路Ｓ２は、送信分
路Ｓ１から独立してベースバンドブロック１８によって制御され、即ち、相応の
ベースバンド信号がＤＡ変換器１４に出力され、このＤＡ変換器は、それから、
相応のＩ′／Ｑ′成分を第２の中間周波数ＴＸ２で混合器１１に供給する。混合
器１１は、供給されたデータ、即ち、Ｉ′／Ｑ′成分を送信周波数ＴＸＬ０に変
換し、この送信周波数は、送信分路Ｓ１で丁度使用されている単数乃至複数の周
波数乃至周波数帯域に丁度相応する。その際、ベースバンドブロック１８によっ
て制御されるが、その際、補助送信分路Ｓ２内の信号の位相が、第１の受信分路
Ｅ１での漏話成分に対して正確に１８０°だけ偏移されるように制御される。

【００３１】 補助送信分路Ｓ２の混合器１１の出力信号は、更に増幅器５によって電力増幅
され、それから、カップラ１９に供給されて、そのようにして増幅された信号が
第１の受信分路Ｅ１内で入力結合される。ベースバンドブロック１８によって、
補助送信分路Ｓ２が制御されるが、その際、補助送信分路Ｓ２の出力信号がカッ
プラ１９によって第１の受信分路Ｅ１内に入力結合され、それにより、全２重作
動中送信分路Ｓ１によって生じる漏話が消去又は少なくとも明らかに低減される
ように制御される。

【００３２】 次に、第２の受信分路Ｅ２について説明する。この受信分路は、以下更に詳細
に説明されるように、単にオプションであり、どうしても設けなければならない
というわけではない。第２の受信分路Ｅ２で、第１の受信分路Ｅ１の受信増幅器
４の出力信号が混合器１２に供給され、混合器は、周波数ＴＸＬ０の送信局部発
振器６と接続され、従って、第１の受信分路Ｅ１から取り出された信号が、中間
周波数ＲＸ２にダウンコンバートされる。第１の受信分路１の受信増幅器４の出
力信号は、本来の受信信号の他に、当然重畳していて全２重作動時の第１の送信
分路Ｓ１の漏話を有している点に注意する必要がある。第２の受信分路Ｅ２の混
合器１２の出力信号は、フィルタ回路１５を介してＡ／Ｄ変換器１７に供給され
、このＡ／Ｄ変換器は、更に、そのようにデジタル化されたデータをベースバン
ドブロック１８に供給する。既述のように、第２の受信分路Ｅ２は、単にオプシ
ョナルに設けられ、この場合、第１の送信分路Ｓ１の、ことにより周波数に依存
する漏話がある場所を検出するために使用される。

【００３３】 次に、図示の全２重（周波数多重）トランシーバーの作動について説明する。
本発明によると、漏話成分の消去のために、以下のステップが実施される： 本発明によると、補助送信分路Ｓ２が設けられており、この補助送信分路は、
送信分路Ｓ１とは別個にベースバンドブロック１８によって制御されるようにす
ることができる。この補助送信分路Ｓ２の出力電力、即ち、増幅器５の相応の増
幅度は、本来の送信分路Ｓ１の電力増幅器３によって形成される出力電力に較べ
て著しく小さい。その理由は、カップラが使用されているか、又は、送信信号乃
至受信信号の分離のために２つのアンテナが使用されている場合、漏話は、送信
分路電力以下の一般的に少なくとも１５ｄＢであるからである。従って、補助送
信分路Ｓ２内でのエネルギ消費は、殊に、補助送信増幅器５によるエネルギ消費
は、本来の送信分路Ｓ１でのエネルギ消費に較べて非常に小さい。

【００３４】 直ぐ次のステップとして、ベースバンドブロック１８での漏話が検出される。
従って、漏話の位相及び振幅が検出される。そのための前提条件は、ベースバン
ド内でのチャネル選択が行われるという点にある。つまり、漏話が本来の受信信
号に重畳されて、ベースバンドブロック１８にプリフィルタリングなしに出力さ
れる。図示の場合のように、本来の受信信号に重畳された漏話が第１の受信分路
Ｅ１でフィルタリングされて（フィルタ１３）ベースバンドブロック１８に供給
される場合、付加的な中間周波数回路（混合器１２）を有する第２の受信分路Ｅ
２が設けられる。従って、漏話を別個に検出することができる。

【００３５】 直ぐ次のステップとして、漏話の検出後、正確に言うと、漏話の位相も振幅も
検出された後、ベースバンドブロック１８内で、アルゴリズムが実行されて、補
助送信分路Ｓ２の出力信号の位相及び振幅が、ベースバンドブロック１８による
相応の制御によって、漏話がアクティブに補償される（カップラ１９）ように調
整される。ベースバンドブロック１８による補助送信分路Ｓ２の制御は、連続的
に検出された漏話が受容可能な所定の限界レベル以下に低下するように行われる
。ベースバンドブロック１８で連続的に検出された漏話が、前述の限界レベル以
下に低下すると即座に、トランシーバー、即ち、正確に言うと、受信分路Ｅ１が
作動され、その際、受信分路Ｅ１の作動が、送信分路Ｓ１からの漏話によって妨
げられない。

【００３６】 送信分路Ｓ１の送信帯域幅内の漏話が強い周波数依存度を有している場合、漏
話の、この周波数依存度がベースバンドブロック１８内で検出され、評価され、
場合によっては、漏話の位相及び振幅が、送信周波数領域内の周波数に依存して
ベースバンドブロック１８内に記憶される。補助送信分路Ｓ２は、送信帯域幅内
での漏話の強い周波数依存度の場合に、漏話の伝達関数と重畳されて、反転送信
信号（周波数領域内）で制御される。つまり、ソフトウェアにより定義された、
時間領域内で作動するテレコミュニケーション無線装置の場合、ベースバンドブ
ロック１８内で、そのために折り返し計算が実行される。

【００３７】 本発明によると、殊にソフトウェア定義テレコミュニケーション無線装置の場
合、送信分路からの漏話がアクティブに消去され、即ち、所定の限界レベル以下
にされ、その結果、受信分路は、漏話によって最早妨害されない。その際、本発
明は、従来技術に対して、送信発振器の側波帯ノイズを抑圧できるという別の利
点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の周波数多重トランシーバーの実施例のブロック図

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 送受切替器 ３ 送信電力増幅器 ４ 受信増幅器 ５ 補助送信増幅器 ６ 局部発振器（送信分路Ｓ１） ７ 混合器 ８ Ｄ／Ａ変換器 ９ 受信局部発振器 １０ 混合器 １１ 混合器 １２ 混合器 １３ フィルタ １４ Ｄ／Ａ変換器 １５ フィルタ １６ Ａ／Ｄ変換器 １７ Ａ／Ｄ変換器 １８ ベースバンドブロック １９ カップラ Ｓ１： 送信分路 Ｓ２： 補助送信分路 Ｅ１： 第１の受信分路 Ｅ２： 第２の受信分路

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数多重トランシーバーにおいて、 ベースバンドブロック（１８）、局部発振器（６）を有する送信分路（Ｓ１）及
   び第１の受信分路（Ｅ１）は、相互に種々異なる周波数で同時に送受信されるよ
   うに相互に接続されており、 前記局部発振器（６）によって供給される混合器（１１）を有する補助送信分路
   （Ｓ２）は、前記第１の受信分路（Ｅ１）と接続されていて、前記受信信号（Ｅ
   １）に対して信号を加算し、該信号の位相は、前記第１の受信分路（Ｅ１）内の
   漏話成分の位相に対して、加算乃至重畳点で１８０°だけずらされ、且つ、送信
   信号と同じ周波数領域を有しており、 前記補助送信分路（Ｓ２）は、前記第１の送信分路（Ｓ１）とは独立して、前記
   ベースバンドブロック（１８）によって、前記混合器（１１）の出力側に補償信
   号が出力されるように制御可能である ことを特徴とする周波数多重トランシーバー。
2. 【請求項２】 ベースバンドブロック（１８）は、送信分路（Ｓ１）の漏話
   を検出して、補助送信分路（Ｓ２）を漏話の検出に依存して制御する請求項１記
   載の周波数多重トランシーバー。
3. 【請求項３】 ベースバンドブロック（１８）は、送信分路（Ｓ１）の漏話
   の振幅及び位相を、送信周波数の関数として検出する請求項２記載の周波数多重
   トランシーバー。
4. 【請求項４】 送信分路（Ｓ１）の漏話の検出のために、受信信号及び漏話
   は、フィルタリングされずにベースバンドブロック（１８）に供給される請求項
   ２又は３記載の周波数多重トランシーバー。
5. 【請求項５】 送信分路（Ｓ１）の漏話の検出のために、第２の受信分路（
   Ｅ２）が設けられており、該第２の受信分路は、別の混合器（１２）を有してお
   り、該別の混合器は、丁度使用されている送信周波数に基づいて前記漏話をダウ
   ンコンバートする請求項２又は３記載の周波数多重トランシーバー。
6. 【請求項６】 ベースバンドブロック（１８）は、送信分路（Ｓ１）の、検
   出される漏話が最小になるように、補助送信分路（Ｓ２）を制御する請求項１か
   ら５迄の何れか１記載の周波数多重トランシーバー。
7. 【請求項７】 ベースバンドブロック（１８）は、周波数領域内で、反転さ
   れた送信信号と乗算された漏話の伝達関数を用いて、補助送信分路（Ｓ２）を制
   御する請求項１から６迄の何れか１記載の周波数多重トランシーバー。
8. 【請求項８】 ベースバンドブロック（１８）は、時間領域内での補助送信
   分路（Ｓ２）の制御のために、送信信号で漏話を折り返し計算する請求項１から
   ７迄の何れか１記載の周波数多重トランシーバー。
9. 【請求項９】 周波数多重トランシーバーでの漏話の消去方法において、 ベースバンドブロック（１８）、送信分路（Ｓ１）及び第１の受信分路（Ｅ１）
   を、相互に種々異なる周波数で同時に送受信し、 前記第１の受信分路（Ｅ１）と接続されている補助送信分路（Ｓ２）により、前
   記受信信号（Ｅ１）に対して信号を加算し、該信号の位相を、前記第１の受信分
   路（Ｅ１）内の漏話成分の位相に対して、加算乃至重畳点で１８０°だけずらし
   、その際、前記信号を、送信信号と同じ周波数領域を有しているようにし、 前記ベースバンドブロック（１８）によって、前記補助送信分路（Ｓ２）を、前
   記送信分路（Ｓ１）とは独立に制御して、漏話を最小にする ことを特徴とする周波数多重トランシーバーでの漏話の消去方法。
10. 【請求項１０】 ベースバンドブロック（１８）によって、送信分路（Ｓ１
    ）の漏話を検出し、補助送信分路（Ｓ２）を漏話の検出に依存して制御する請求
    項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 ベースバンドブロック（１８）によって、送信分路（Ｓ１
    ）の漏話の振幅及び位相を、送信周波数の関数として検出する請求項１０記載の
    方法。
12. 【請求項１２】 送信分路（Ｓ１）の漏話の検出のために、受信信号及び漏
    話を、フィルタリングせずにベースバンドブロック（１８）に供給する請求項１
    ０又は１１記載の方法。
13. 【請求項１３】 送信分路（Ｓ１）の漏話の検出のために、第２の受信分路
    （Ｅ２）を設け、該第２の受信分路に、別の混合器（１２）を設け、該別の混合
    器により、丁度使用されている送信周波数に基づいて前記漏話をダウンコンバー
    トする請求項１０又は１１記載の方法。
14. 【請求項１４】 ベースバンドブロック（１８）により、周波数領域内で、
    反転された送信信号と乗算された漏話の伝達関数を用いて、補助送信分路（Ｓ２
    ）を制御する請求項９から１３迄の何れか１記載の方法。
15. 【請求項１５】 ベースバンドブロック（１８）により、時間領域内での補
    助送信分路（Ｓ２）の制御のために、送信信号で漏話を折り返し計算する請求項
    ９から１４迄の何れか１記載の方法。