JPH01174038A

JPH01174038A - 交差偏波受信機

Info

Publication number: JPH01174038A
Application number: JP33210487A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Otsuka; 裕幸大塚; Yoichi Saito; 洋一斉藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-10

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】〔産業上の利用分野〕本発明は互いに直交する二つの偏波を同一周波数帯で使
用するディジタル無線通信に利用する。

特に、二つの偏波の一方または双方の信号を受信する交
差偏波受信機に関する。さらに詳しくは、交差偏波受信
機における交差偏波干渉の除去に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル無線通信の分野、特に７１？星通信の分野で
は、周波数を有効に利用するために、互いに直交する二
つの偏波を同一周波数帯で使用してそれぞれ異なる情報
を伝送する通信方式が利用されている。このような通信
方式では、伝送中に二つの偏波間で干渉が生じるため、
受信機に、交差偏波干渉を補償する回路が設けられてい
る。

第５図はこのような通信方式で用いられる交差偏波受信
機の第一の従来例を示すブロック構成図である。この交
差偏波受信機は、ベースバンド段の信号を結合させて交
差偏波干渉を補正する回路を備える。

ミキサ１には、受信しようとする偏波（水平偏波または
垂直偏波、以下「主偏波」という）により伝送された信
号（以下「主偏波信号」という）の受信信号と、局部発
振器３からの局部発振信号とが入力される。ミキサ２に
は、主偏波に干渉を与えている主偏波と直交する（垂直
偏波または垂直偏波、以下「異偏波」という）により伝
送された信号（以下「異偏波信号」という）の受信信号
と、局部発振器４からの局部発振信号とが入力される。

これによりミキサ１．２は、それぞれの受信信号を中間
周波数信号に変換する。復調器５．６はこの中間周波数
信号を復調し、それぞれトランスバーサル波形等化量７
．８を介してベースバンド信号を出力する。

トランスバーサル波形等化器７．８は、伝搬路のフェー
ジングその他により生じる自偏波の波形歪を等化するも
のであり、複数の遅延線と重み付は回路とを含むトラン
スバーサルフィルタにより構成される。

この交差偏波受信機には、主偏波信号に漏れ込んだ異偏
波信号からの干渉成分を除去するために、可変結合器５
１、減算器５２、および制御回路５３により構成される
交差偏波干渉補償回路が設けられている。

可変結合器５１は、異偏波信号のベースバンド信号につ
いてその振幅および位相を調整し、主偏波信号のベース
バンド信号に含まれる異偏波信号からの干渉成分と同相
でしかも等振幅となる補償信号を出力する。この補償信
号は、減算器５２により、主偏波信号から得られたベー
スバンド信号から減算される（逆相で加算される）。制
御回路５３は、減算器５２の出力を誤差信号とし、この
誤差信号と異偏波信号から得られたベースバンド信号と
の相関をとり、その壜が最小となるように可変結合器５
１を制御する。これにより、主偏波信号のベースバンド
信号から干渉成分が除去される。

可変結合器５１としては、任意の周波数特性を実現でき
るトランスバ−サルフィルタが用いられている。

第６図は交差偏波受信機の第二の従来例を示すブロック
構成図である。この交差偏波受信機は、中間周波数段の
信号を結合させて交差偏波干渉を補償する回路を備える
。

ミキサ１には主偏波信号の受信信号が入力され、ミキサ
２には異偏波信号の受信信号が入力される。

ミキサ１．２にはさらに、共通の局部発振器６１から局
部発振信号が入力される。これによりミキサ１．２は、
それぞれの偏波についての受信信号を中間周波数信号に
変換する。ミキサ１の出力は、トランスバーサル波形等
化器６２および減算器５２を介して復調器５に入力され
る。復調器５はこの受信信号を復調してベースバンド信
号を出力する。

ミキサ２の出力は、トランスバーサル波形等化器６３を
介して復調器６および可変結合器５１に入力される。

この従来例の場合にも、可変結合器５１、減算器５２、
および制御回路５３により交差偏波干渉補償回路が構成
されているが、その配置が第一の従来例と異なる。

可変結合器５１は、異偏波信号から得られた中間周波数
信号の振幅および位相を調整し、主偏波信号から得られ
た中間周波数信号に含まれる異偏波信号の干渉成分と同
相でしかも等振幅となる補償信号を出力する。この補償
信号は、減算器５２により主偏波信号の中間周波数信号
に結合される。したがって復調器５には、干渉成分が除
去された中間周波数信号が入力される。制御回路５３は
、復調器５の出力を誤差信号とし、この誤差信号と復調
器６の出力との相聞をとり、その量が最小となるように
可変結合器５１を制御する。

トランスバーサル波形等化器６２．６３は、第一の従来
例と同様に自偏波の波形歪を等化するものであり、トラ
ンスバーサルフィルタにより構成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、ベースバンド段または中間周波数段のどちらで
交差偏波干渉を補償する場合でも、異偏波信号から得ら
れた補償信号と異偏波信号から漏れ込んだ主偏波信号の
干渉成分とのタイミング位相が変動すると、干渉成分の
補償特性が大きく劣化する欠点があった。このようなタ
イミング位相変動は、伝搬路における位相推移の変動が
偏波面方向により異なる場合や、干渉条件が変化した場
合その他により生じる。

第７図に補償信号と干渉成分とのタイミング差に対する
補償特性を示す。補償信号と干渉成分とのタイミングが
クロック周期Ｔの半分だけずれると、改善結果が最も劣
化する。

本発明は、以上の問題点を解決し、交差偏波干渉を良好
に除去できる交差偏波受信機を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の交差偏波受信機は、第二の復調器の出力から減
算器に至る信号通路に可変遅延回路が挿入され、この可
変遅延回路の遅延量を制御する遅延設定回路を備えたこ
とを特徴とする。

可変結合器および第二の波形等化器はひとつのトランス
バーサルフィルタにより構成されることが望ましい。

第二の波形等化器はトランスバーサルフィルタであり、
遅延設定回路は、上記トランスバーサルフィルタのタッ
プ係数にしたがって遅延量を制御する手段を含むことが
望ましい。さらに、第二の波形等化器もトランスバーサ
ルフィルタであり、遅延設定回路は、第一および第二の
トランスバーサルフィルタのタップ係数にしたがって遅
延量を制御する手段を含む構成とすることもできる。

〔作　用〕

本発明の交差偏波受信機は、伝搬路における主偏波信号
の干渉成分とこの干渉成分の発生源である異偏波信号と
のタイミング位相変動を可変遅延回路により補償する。

特に可変遅延回路をトランスバーサルフィルタのタップ
係数により制御する場合には、タイミング変動を高精度
に補償することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例交差偏波受信機のブロック構成図
を示す。

この交差偏波受信機は、互いに直交する第一および第二
の偏波（主偏波および異偏波）を用いて伝送された同一
周波数帯の信号（主偏波信号および異偏波信号）をそれ
ぞれ復調する第一および第二の復調器５．６と、この第
一および第二の復調器５．６の各出力信号通路に挿入さ
れた第一および第二の波形等化器と、この第二の波形等
化器の出力信号通路に挿入された可変結合器と、この可
変結合器の出力信号と上記第一の波形等化器の出力信号
とがそれぞれ入力する減算器１３とを備え、第二の復調
器６の出力から減算器１３に至る信号通路に可変遅延回
路１１が挿入され、この可変遅延回路１１の遅延量を制
御する遅延設定回路１０を備える。

第一の波形等化器はトランスバーサル波形等化器７であ
り、可変結合器および第二の波形等化器はひとつのトラ
ンスバーサルフィルタ１２により構成される。遅延設定
回路１０は、トランスバーサル波形等化器７およびトラ
ンスバーサルフィルタ１２のタップ係数にしたがって遅
延量を制御する手段を含む。

復調器５の入力回路には、主偏波信号の受信信号が入力
されるミキサ１およびこのミキサ１に局部発振信号を供
給する局部発振器３を備え、復調器６の入力回路には、
異偏波信号の受信信号が供給されるミキサ２およびこの
ミキサ２に局部発振信号を供給する局部発振器４を備え
る。これらのミキサ１．２はそれぞれ復調器５．６に中
間周波数信号を供給する。

トランスバーサル波形等化量７は、伝搬路のフェージン
グその他により生じる自偏波の波形歪を等化するもので
あり、複数の遅延線および重み付は回路を含むトランス
バーサルフィルタにより構成される。

遅延設定回路１０、可変遅延回路１１、トランスバーサ
ルフィルタ１２、減算器１３および制御回路１４は交差
偏波干渉補償回路９を構成する。

遅延設定回路１０は、トランスバーサル波形等化器７お
よびトランスバーサルフィルタ１２のタップ係数から、
異偏波から主偏波に漏れ込んだ干渉成分と、異偏波信号
とのそれぞれの伝搬状態を検知し、可変遅延回路１１の
遅延量を設定してタイミング位相ずれを初期設定状態に
近づける。ここで初期設定状態とは、定常的に主偏波信
号の送信を停止し、復調器６における異偏波を復調した
アイパターンと、異偏波信号を主偏波側の復調器５によ
り観察したアイパターンとの比較を行い、減算器１３に
入力される補償信号と干渉成分とのタイミングを一致さ
せた状態をいう。

トランスバーサルフィルタ１２は、可変遅延回路１１の
出力の振幅および位相を調整し、トランスバーサル波形
等化器７の出力に含まれる異偏波信号からの干渉成分と
同相でしかも等振幅となる補償信号を出力し、これを減
算器１３によりトランスバーサル波形等化器７の出力か
ら減算する（逆相で加算する）。

制御回路１４は、減算器１３の出力を誤差信号とし、こ
の誤差信号と可変遅延回路１１の出力信号との相関をと
り、その量が最小となるようにトランスバーサルフィル
タ１２のタップ係数を制御する。

第２図は可変遅延回路１１の一例を示すブロック構成図
である。

最も簡単な場合には、可変遅延回路１１による遅延量と
して、補償信号と干渉成分とのタイミング位相のずれを
Ｔ／２から離すことができる値を選択すればよい。ここ
でＴはクロック周期である。

第２図に示した可変遅延回路１１はこのような例を示す
ものであり、高速スイッチ２１が、無遅延回路２２、Ｔ
／２の遅延を導入する遅延回路２３またはＴの遅延を導
入する遅延回路２４のいずれかを選択して、復調器６と
トランスバーサルフィルタ１２との間を接続する。

この可変遅延回路１１において、初期設定状態では遅延
回路２３が選択されるものとする。この場合に、例えば
、異偏波の経路においてフェージングが生じ、このため
補償信号が干渉成分よりＴ／２遅れたとすると、高速ス
イッチ２１により無遅延回路２２を選択する。これによ
り、補償信号をＴ／２進めることができる。

第３図は遅延設定回路１０の一例を示すブロック構成図
である。

入力端子３１にはトランスバーサルフィルタ１２のタッ
プ係数が入力される。このタップ係数は加算器３２によ
り加算され、比較器３３に入力される。比較器３３は、
この加算された値と、基準値入力端子３４から入力され
る可変遅延回路１１の遅延量を設定するための基準値と
を比較し、可変遅延回路１１に出力信号を供給する。さ
らに比較器３３には、入力端子３５から入力されたトラ
ンスバーサル波形等化器７のタップ係数が、加算器５２
により加算されて入力される。

トランスバーサルフィルタ１２のタップ係数の和ｙｃは
、異偏波信号の受信信号と、主偏波信号に含まれる異偏
波からの干渉成分との伝搬特性が異なるほど大きな値と
なる。そこで、Ｔ／２の位相変動が生じたときのタップ
係数の和をαとし、所望の改善量を得るための値をβ（
ただしα）β）とするとき、ｙｃ≧α−β の場合に可変遅延回路１１の遅延量をＴ／２だけ変化さ
せる。

この場合にはトランスバーサル波形等化器７のタップ係
数を考慮する必要はない。すなわち、トランスバーサル
波形等化層７のタップ係数を遅延設定回路１０に入力し
なくとも本発明を実施できる。

しかし、最も交差偏波干渉が大きくしかもタイミング位
相変動が大きくなる条件が、主偏波信号および異偏波信
号の受信レベルが周波数選択性のフェージングにより低
レベルとなりしかも干渉成分がフラットで高レベルに漏
れ込んだ場合であることから、主偏波信号の伝搬特性も
考慮することが望ましい。すなわち、主偏波信号の伝搬
特性が定常時には、トランスバーサルフィルタ１２のタ
ップ係数の和ｙ。が変化しても、可変遅延回路１１の遅
延量は変化させなくてよい。主偏波信号にフェージング
が生じたときには、和３’ｃの値により遅延量の設定を
行う。

第４図は本発明第二実施例交差偏波受信機のブロック構
成図を示す。この実施例は直交する二つの偏波により伝
送された二つの信号を双方共に受信する受信機であり、
第一実施例が対称に配置された構成である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の交差偏波受信機は、伝搬
路のフェージングその他に起因する主偏波信号の干渉成
分とこの干渉成分の発生源である異偏波信号とのタイミ
ング位相変動を補償できる。

トランスバーサルフィルタのタップ係数からタイミング
位相変動を推定して可変遅延回路を制御する場合には、
さらに高精度にタイミング変動を補償する。したがって
、受信信号に含まれる交差偏波干渉を大きく削減するこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第一実施例交差偏波受信機のブロック構
成図。第２図は可変遅延回路の一例を示すブロック構成図。第３図は遅延設定回路の一例を示すブロック構成図。第４図は本発明第二実施例交差偏波受信機のブロック構
成図。第５図は第一の従来例交差偏波受信機のブロック構成図
。第６図に第二の従来例交差偏波受信機のブロック構成図
。第７図は補償信号と干渉成分とのタイミング差に対する
補償特性を示す図。１．２・・・ミキサ、３．４・・・局部発振器、５．６
・・・復調器、７．８・・・トランスバーサル波形等化
器、９・・・交差偏波干渉補償回路、１０・・・遅延設
定回路、１１・・・可変遅延回路、１２・・・トランス
バーサルフィルタ、Ｉ３・・・減算器、１４・・・制御
回路、２１・・・高速スイッチ、２２・・・無遅延回路
、２３．２４・・・遅延回路、３１・・・入力端子、３
２・・・加算器、３３・・・比較器、３４・・・基準値
入力端子、３５・・・入力端子、３６・・・加算器。特許出願人　日本電信電話株式会社、：Ｃ−代理人　弁
理士　井　出　直　孝ｌ馬−の従来例篤　５　回第二〇従来ｆ９’１肩　６　口

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに直交する第一および第二の偏波を用いて伝
送された同一周波数帯の信号をそれぞれ復調する第一お
よび第二の復調器と、この第一および第二の復調器の各出力信号通路に挿入さ
れた第一および第二の波形等化器と、この第二の波形等
化器の出力信号通路に挿入された可変結合器と、この可変結合器の出力信号と上記第一の波形等化器の出
力信号とがそれぞれ入力する減算器とを備えた交差偏波
受信機において、上記第二の復調器の出力から上記減算器に至る信号通路
に可変遅延回路が挿入され、この可変遅延回路の遅延量を制御する遅延設定回路を備
えたことを特徴とする交差偏波受信機。
（２）可変結合器および第二の波形等化器はひとつのト
ランスバーサルフィルタにより構成された特許請求の範
囲第（１）項に記載の交差偏波受信機。
（３）第二の波形等化器はトランスバーサルフィルタで
あり、遅延設定回路は、上記トランスバーサルフィルタのタッ
プ係数にしたがって遅延量を制御する手段を含む特許請求の範囲第（１）項または第（２）項に記載の交
差偏波受信機。
（４）第一および第二の波形等化器はトランスバーサル
フィルタであり、遅延設定回路は、第一および第二のトランスバーサルフ
ィルタのタップ係数にしたがって遅延量を制御する手段
を含む特許請求の範囲第（１）項または第（２）項に記載の交
差偏波受信機。