JP2008072522A

JP2008072522A - ループバック遅延補正装置及びループバック遅延補正方法

Info

Publication number: JP2008072522A
Application number: JP2006250073A
Authority: JP
Inventors: Ippei Shimizu; 逸平清水
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-03-27

Abstract

【課題】サンプリングしたＩＦ周波数と離散周波数ポイントとのずれをなくしてループバック信号の位相遅延を補正することができ、これにより伝送信号の変調時に生じる歪みに対する補償精度を向上し得るループバック遅延補正装置を提供する。
【解決手段】ループバック信号のＩＦ周波数をサンプリングした周波数ポイントが整数となるようなΔｋIF、ｋ_IF ^intを上位制御のＣＰＵ２１で計算してパラメータ発生部１５に予め登録しておき、運用時に、周波数シフト信号演算部１４において、パラメータ発生部１５で発生されるΔｋIF、ｋ_IF ^intを用いて周波数シフト信号を生成し、この周波数シフト信号を乗算部１２，１３でループバック信号に乗算することで変調器の出力信号に対する位相ずれを補正するようにしている。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば中波、短波、地上波・衛星・ケーブルテレビ等の伝送系における送信装置に用いられ、送信装置のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）変調器に対する補償器に用いられるループバック遅延補正装置及びループバック遅延補正方法に関する。

現在、地上波放送システムにおいては、デジタル放送が開始されている。このようなデジタル放送では、日本において標準方式（ＩＳＤＢ−Ｔ）が決定されている。このＩＳＤＢ−Ｔ方式では、ＯＦＤＭ等を用いた方式が規定されている。

ＯＦＤＭ方式は、広帯域信号を互いに直交する多数の搬送波で伝送することにより、地上デジタル放送において必須の伝送条件であるマルチパス伝搬路における耐遅延干渉特性を改善できる等の特徴がある。

ところで、地上デジタル放送における送信装置から送出される送信信号は、直交変調時に振幅誤差、位相誤差、ＤＣオフセットといった歪みの影響を受ける。そこで、送信装置にあっては、変調時に生じる歪みを検出して補正する補償器を備えることで、変調時に生じる歪みを抑圧することが考えられている。

上記補償器では、ＩＦ信号をループバックし補償制御をかける際に、元信号とループバック信号（ＩＦ信号）を比較し補償量を求めるが、比較するためにはループバック信号の位相遅延を補正する必要がある。ここで、位相遅延のあるＩＦ信号は以下のように表すことができる。

ベースバンド信号ｘ（ｎ）、ＩＦ周波数ｆ_IF、サンプリング間隔Ｔs（サンプリング周波数ｆs）、時間シフトτとすると次式となる。

ここで、ｘ_IF（ｎ）を周期ＮＴsの信号とし、

と定義すると、式（１）は次式のようになる。

式（３）で表すＩＦ信号を元信号と比較すればよいが、式（２）で求めるｋ_IFは通常は整数にならず、サンプリングしたＩＦ信号の周波数と離散周波数のポイントとはずれが生じ、ループ遅延を正しく補正できなくなる。

なお、従来では、周波数オフセットの変化量を考慮してオフセット補正値を求め、ループバック信号の位相をオフセット補正値に合わせてずらすことで、ループ遅延を補正する手法も考えられている（例えば、特許文献１）。
特開２００４−２０１２６０号公報。

しかし、上記手法では、サンプリングしたＩＦ信号の周波数と離散周波数のポイントとのずれまでを考慮したオフセット補正値の演算までは行っていない。

そこで、この発明の目的は、サンプリングしたＩＦ周波数と離散周波数ポイントとのずれをなくしてループバック信号の位相遅延を補正することができ、これにより伝送信号の変調時に生じる歪みに対する補償精度を向上し得るループバック遅延補正装置及びループバック遅延補正方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明に係るループバック遅延補正装置は、伝送信号を扱う被補償機器の入力信号と当該被補償機器の出力信号となるループバック信号とを比較し、この比較結果に基づいて伝送信号の振幅及び位相補償を行う補償器に用いられ、ループバック信号のＩＦ（中間）周波数をサンプリングした周波数ポイントが整数となるようにループバック信号に対する位相補正値を求める演算手段と、この演算手段により求められた位相補正値に基づいて、ループバック信号及び被補償機器の入力信号の位相合わせを行う補正手段とを備えるようにしたものである。

この構成によれば、ループバック信号のＩＦ周波数をサンプリングした周波数ポイントが整数となるようにループバック信号に対する位相補正値を予め求めるようにし、この位相補正値に基づいて、ループバック信号の位相を被補償機器の入力信号の位相に合わせるようにしている。

従って、ループ遅延を正しく補正できるようになり、伝送信号の変調時に生じる歪みに対する補償精度を向上させることができる。

以上詳述したようにこの発明によれば、サンプリングしたＩＦ周波数と離散周波数ポイントとのずれをなくしてループバック信号の位相遅延を補正することができ、これにより伝送信号の変調時に生じる歪みに対する補償精度を向上し得るループバック遅延補正装置及びループバック遅延補正方法を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明に係わるループバック遅延補正装置が適用されるＯＦＤＭ送信装置の構成を示すもので、本装置に入力されるベースバンドＯＦＤＭ信号は変調器１でＩＦ周波数帯のＯＦＤＭ信号に変換され、直交変調器２で直交変調されてＲＦ（Radio Frequency）周波数に変換され、ＲＦ増幅器３にて電力増幅され、送信機４により送信信号として出力される。

一方、直交変調器２の出力は、ダウンコンバータ５によりＩＦ周波数に変換され、ループバック信号として補償器６に供給される。補償器６は、変調器１から出力されるＩＦ周波数のＯＦＤＭ信号とダウンコンバータ５からのループバック信号とを比較して直交変調器２の出力信号の歪み特性を求め、その歪み特性が許容範囲となるように変調器１を補償制御するものである。

また、上記補償器６には、この発明に係わるループバック遅延補正装置１０が設けられている。

図２は、上記ループバック遅延補正装置１０の要部構成を示すブロック図である。

図２において、サンプリング処理が施されたループバック信号は、ループバック遅延補正装置１０の振幅制御部（Gain Control）１１で所定の振幅レベルに制御された後、乗算部１２,１３にそれぞれ供給される。乗算部１２,１３は、それぞれ入力されたループバック信号に対し周波数シフト信号演算部１４で生成される位相補正値としての周波数シフト信号を乗算することで、変調器１の出力信号に対するループバック信号の位相遅延を補正し、複素形式のループバック信号（Ｉ（ｎ），Ｑ（ｎ））として出力する。

次に、上記構成における動作について説明する。
周波数シフト信号演算部１４では、サンプリングされたループバック信号に対して次式で与えられる周波数シフトの処理を行い、ｋ_IFを整数にする。Ｎはサンプリング数、ｆsはサンプリング周波数とし、Δｋ_IFはｋ_IFを四捨五入して整数値としたものをｋ_IF ^intとして

で与えられる。

実際には式（６）で与えられるΔｆ_IFを用いて、NCO(Numerically Controlled Oscillator)回路１４１で周波数シフト用の信号を生成する。

まず、上位制御のＣＰＵ２１では、上記Δｋ_IFを計算し、パラメータ発生部１５にΔｋ_IFを登録しておく。また、パラメータ発生部１５には、上記ｋ_IF ^intが登録されている。

上記パラメータ発生部１５では、運用時において、上記Δｋ_IF、ｋ_IF ^intを上記周波数シフト信号演算部１４のφinc生成器１４２に出力する。

オフセットするべき周波数Δｆ_IFはΔｋ_IFを用いて、式（６）によって決まる。Δｆ_IFを用いてφinc生成器１４２でＮＣＯ回路１４１に入力するφincを生成する。

そして、ＮＣＯ回路１４１の出力は、乗算部１２,１３にてループバック信号に乗算される。よって、周波数シフトが実行される。

以上のように上記実施形態では、ループバック信号のＩＦ周波数をサンプリングした周波数ポイントが整数となるようなΔｋ_IF、ｋ_IF ^intを上位制御のＣＰＵ２１で計算してパラメータ発生部１５に予め登録しておき、運用時に、上記周波数シフト信号演算部１４において、パラメータ発生部１５で発生されるΔｋ_IF、ｋ_IF ^intを用いて周波数シフト信号を生成し、この周波数シフト信号を乗算部１２，１３でループバック信号に乗算することで変調器１の出力信号に対する位相ずれを補正するようにしている。

従って、ループ遅延を補正してループバック信号を補償器６に入力することができ、これにより直交変調器２の直交変調時に生じる歪みに対する補償精度を向上させることができる。

なお、上記実施形態はＯＦＤＭ送信装置に適用した場合であるが、この発明はこれに限定されるものではなく、他のデジタル通信系の電子回路における変調時の歪み補償についても適用可能である。

この発明に係わるループバック遅延補正装置が適用されるＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図。上記図１に示した補償器で使用されるループバック遅延補正装置の要部構成を示すブロック図。

符号の説明

１…変調器、２…直交変調器、３…ＲＦ増幅器、４…送信機、５…ダウンコンバータ、６…補償器、１０…ループバック遅延補正装置、１１…振幅制御部、１２，１３…乗算部、１４…周波数シフト信号演算部、１５…パラメータ発生部、２１…ＣＰＵ、１４１…ＮＣＯ回路、１４２…φinc生成器。

Claims

伝送信号を扱う被補償機器の入力信号と当該被補償機器の出力信号となるループバック信号とを比較し、この比較結果に基づいて前記伝送信号の振幅及び位相補償を行う補償器に用いられ、
前記ループバック信号のＩＦ（中間）周波数をサンプリングした周波数ポイントが整数となるように前記ループバック信号に対する位相補正値を求める演算手段と、
この演算手段により求められた位相補正値に基づいて、前記ループバック信号及び前記被補償機器の入力信号の位相合わせを行う補正手段とを具備したことを特徴とするループバック遅延補正装置。
前記補正手段は、前記演算手段で求められた位相補正値に相当する位相量を前記ループバック信号に与えることを特徴とする請求項１記載のループバック遅延補正装置。
伝送信号を扱う被補償機器の入力信号と当該被補償機器の出力信号となるループバック信号とを比較し、この比較結果に基づいて前記伝送信号の振幅及び位相補償を行う補償器に用いられ、
前記ループバック信号のＩＦ（中間）周波数をサンプリングした周波数ポイントが整数となるように前記ループバック信号に対する位相補正値を求め、
この位相補正値に基づいて、前記ループバック信号及び前記被補償機器の入力信号の位相合わせを行うことを特徴とするループバック遅延補正方法。