JPH0279632A - 交差偏波間干渉補償装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 交差偏波共用伝送方式の受信機における交差偏波間干渉
補償装置に関し。

伝送路でのフェージング等により生じる主偏波と交差偏
波間の遅延差を適応的に補償して交差部波間干渉補償能
力の低下が生じることを防ぎ、かつ高速のデバイスを必
要としないようにすることを目的とし。

交差偏波の信号を識別し復調する交差偏波復調回路と、
交差偏波復調回路での信号識別のタイミング決定に用い
るクロックを発生するクロック発生回路と、交差偏波復
調回路の復調信号に基づき干渉信号を打ち消す補償信号
を発生する補償信号発生回路と、補償信号発生回路の補
償信号を用いて主偏波中の干渉波信号を除去する合成回
路と。

干ｆｊＦ禎償後の主偏波復調信号の誤差の大小に基づき
発生される擬似誤り信号の発生頻度が小となる方向に該
クロック発生回路のクロックの位相を制御する位相制御
回路とを具備してなる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は交差偏波共用伝送方式の受信機における交差偏
波間干渉補償装置に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル無線通信システムでは９周波数利用効率改善
のため、多値化が進められており、現状では２５６ＱＡ
Ｍ方式が実用化のため試験回線に導入されるまでに至っ
ている。この多値化と共に。

主偏波と交差偏波の偏波面共用により同一周波数帯にお
ける伝送容量を従来の片側偏波伝送方式に比べて単純に
２倍にする試みも行われている。

この交差偏波共用伝送方式による通信システムが第５図
に示される。図中、２０．３０はそれぞれ垂直偏波Ｖ用
と水平偏波Ｈ用の送信機、２１〜２７は垂直偏波■側受
信装置、３１〜３７は水平偏波Ｈ側受信装置である。

２１．３１は受信部、２２．３２は復調回路。

２３．３３は主偏波の信号識別を行う識別器、２４．３
４は交差偏波側の信号識別を行う識別器。

２５．３５は主偏波の復調信号を等化するトランスバー
サル形等化器、２６．３６は主偏波中の干渉信号を除去
するための補償信号を発生する補償信号発生回路、２７
．３７は主偏波から補償信号を差し引くことによって干
渉信号を除去する合成回路である。ここで補償信号発生
回路２６．３６としてはトランスバーサルフィルタを用
いたものが一般的である。

このシステムは、無線伝送路で垂直偏波Ｖと水平偏波Ｈ
間で干渉が起こり、一方の偏波（主偏波）に他方の偏波
（交差偏波）が干渉波として漏れ込んだ場合に、その主
偏波側の受信装置において５主偏波中の干渉信号と逆周
波数特性の補償信号を交差偏波を波形成形して作り、こ
の補償信号によって干渉信号を打ち消して交差部波間干
渉を補償するものである。この互いの偏波間の干渉を抑
圧するために交差偏波間干渉補償装置が用いられる。

第６図には垂直偏波Ｖを主偏波とした場合についての交
差偏波間干渉補償装置が示される０図示の如く、識別器
２３．２４はＡ／Ｄ変換器で構成されており、このＡ／
Ｄ変換器２３．２４のタイミングクロックとしては、ク
ロック再生回路２８において復調回路２２からデータ信
号のクロック周期が抽出再生されたものが用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の交差偏波間干渉補償装置では、主偏波中に含まれ
る干渉信号と、受信側で作られた干渉波補償用の補償信
号との間に遅延差があると補償能力が低下する。この遅
延差は無線伝送路におけるマルチパスフェージング等に
よる主偏波と交差偏波の伝搬距離差等に基づき生じるも
のである。

上述の補償能力の低下は以下のように説明することがで
きる。第７図には伝送路において交差部波間干渉が起こ
る直前の主偏波と交差偏波との位相関係が示される。こ
こで、主偏波への干渉波は当然交差偏波と同位相である
。

一方、伝送路において主偏波と交差偏波との間に伝搬径
路差があった状態で受信装置に受信されると、主偏波と
交差偏波との位相関係は例えば第８図に示されるように
、第７図での位相関係よりも交差偏波の位相がτ遅れた
ものとなる。受信装置の復調回路の識別器では＋　　Ｌ
１’　＋　　ｔ２”−の時刻に主偏波と交差偏波を共に
識別する。

ここで主偏波中に漏れ込んだ干渉信号の抑制は。

この干渉信号に特性が等しくなるように交差偏波を波形
成形した補償信号を主偏波から差し引くことによって行
われる。ところが、補償信号は、主偏波中の干渉信号の
位相とは異なる位相で識別された交差偏波に基づき生成
されているので、補償信号と干渉信号との誤差が大きく
なり、このため補償能力が低下するものである。

このように主偏波と交差偏波間に伝搬遅延差がある場合
、従来は例えば第６図に示されるように。

識別器２３と２４の入力側の°Ａ、！＝Ａ’で遅延差を
合わせることにより主偏波側に含まれる干渉信号と補償
信号との位相が最適な状態になるように設定している。

しかしながら、伝送路でのマルチパスフェージング等に
より主偏波と交差偏波間にランダムな遅延差が生じるよ
うな場合にはこれを補償することができず、交差偏波間
干渉補償装置の干渉補償能力が著しく劣化することを避
けられない。

この対策として、補償信号発生回路に用いられているＴ
スペース形のトランスバーサルフィルタの代わりに、遅
延差の影響を受けないフラグシワナルスペース形のトラ
ンスバーサルフィルタ、例、ｔ　ハＴ　／　２スペース
形トランスバーサルフイルタ２を用いて装置を構成すれ
ばよい。しかしこの場合には、識別器の動作クロックが
Ｔスペース形に比べて２倍となり、使用するＡ／Ｄ変換
器および周辺回路に２倍の動作速度のものが要求される
。

したがって本発明の目的は、伝送路でのフェージング等
により生じる主偏波と交差偏波間の遅延差に対してもこ
れを適応的に補償して交差部波間干渉補償能力の低下を
防ぎ、かつ高速のＡ／Ｄ変換器等のデバイスを必要とし
ないようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明に係る原理ブロック図である。

本発明に係る交差偏波間干渉補償装置は、交差偏波の信
号を識別し復調する交差偏波復調回路４１゜交差偏波復
調回路４Ｉでの信号識別のタイミング決定に用いるクロ
ックを発生するクロック発生回路４２．交差偏波復調回
路４１の復調信号に基づき干渉信号を打ち消す補償信号
を発生する補償信号発生回路４３．補償信号発生回路４
３の補償信号を用いて主偏波中の干渉信号を除去する合
成回路４４．および、干渉補償後の主偏波復調信号の誤
差の大小に基づき発生される擬似誤り信号の発生頻度が
小となる方向にクロック発生回路４２のクロック位相を
′ｇｉ御する位相制御回路４５を具備してなる。

〔作用〕 位相制御回路４５は干渉補償後の主偏波復調信号の誤差
の大小に基づいて擬似誤り信号を発生する。そしてこの
擬似誤り信号の発生頻度が小さくなる方向へ、クロック
発生回路４２から交差偏波復調回路４１に供給される信
号識別用のタイミングクロックの位相を制御する。この
ようにして識別タイミングが最適となった復調信号に基
づき補償信号発生回路４３で補償信号を発生し、これを
用いて主偏波中の干渉信号を抑圧する。

〔実施例〕

以下２図面を参照して本発明の詳細な説明する。第２図
は本発明の一実施例としての交差偏波間干渉補償装置を
示すブロック図である。この実施例装置は６４値ＱＡＭ
方式受信機に本発明を適用したものであるが９図面簡明
化のため図中にはＩチャネルのみの回路が示されている
。またＩチャネルとＱチャネル間の干渉はここでは無視
している。

第２図において９受信された主偏波は復調回路ｌで復調
され、その出力信号はＡ／Ｄ変換器からなる識別器２で
信号レベルを識別される。この実施例では６４値ＱＡＭ
であるので、主偏波の復調信号のレベル数（多値数）は
８であり１．識別器２からは３ビツト（Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ
ａ）のデータ信号の他に２ピツ）（Ｐａ、Ｐｓ）の誤差
信号を加えた合計５ピントの信号が出力されるものとす
る。

識別器２からの出力信号は等花器３で歪を等化された後
に、減算器９で干渉波成分を除去され。

出力データＤｏとして出力される。

一方、交差偏波は復調回路６で復調されてＡ／Ｄ変換器
からなる識別器７に入力され、ここでレベル識別された
後にＴスペース形トランスバーサルフィルタからなる補
償信号発生回路８に入力される。補償信号発生回路８は
主偏波中の干渉波信号を打ち消すための補償信号を、識
別器７の出力信号に基づき発生し、これを減算器９に送
出する。

４はクロック再生回路であり、主偏波の復調信号から情
報シンボルの周期のクロックを抽出再生する。このクロ
ックは識別器２に供給されて信号識別用のタイミングク
ロックとされると共に、移相器５を介して成る位相量だ
け偏移されて識別器７にも供給され、信号識別タイミン
グ用のクロックとされる。

移相器５の位相量は制御回路１０によって適応的に制御
される。制御回路１０は擬似誤り判定器１１、ｎビット
カウンタ１２．ｎビットレジスタ１３、比較器１４．フ
リップフロップ１５．位相方向反転器１６を含み構成さ
れる。

擬似誤り判定器１１は出力が反転された排他的論理和回
路からなり、出力データＤｏ中の誤差信号（下位２ビツ
トのＰａ、Ｐｓ）の相関（排他的論理和）を求めて、そ
の結果から誤りに近い状態が発生したと判定された場合
に擬似誤りパルスを発生し、それをｎビットカウンタ１
２に送出する。

カウンタ１２のデータのリセント、カウンタ１２からレ
ジスタ１３へのデータの読み込み、比較器１４によるカ
ウンタ１２のレジスタ１３の内容の比較、フリップフロ
ップ１５のデータ保持の各動作はｍクロックを１サイク
ルとして各サイクル毎に行われるよう構成される。ここ
でｍａｎである。移相器５はフリップフロップ１５のデ
ータに基づき位相方向判定器１６が決定した位相偏移方
向に２位相を各サイクル毎に僅かずっシフトさせるよう
に制御される。

実施例装置の動作が以下に説明される。主偏波中に含ま
れた干渉波信号は補償信号発生回路８で発生された補償
信号でキャンセルされることによって干渉補償がなされ
る。この際、干渉波信号と補償信号との誤差が小さいこ
とが干渉補償効果を上げるために必要であり、誤差を小
さくするには識別器７における交差偏波の信号識別タイ
ミングクロックの位相を移相器５によって適切なものに
調節することが必要である。

この位相調節方法は、まず一方向に移相器５の位相量を
僅かに動かし、その結果、誤差が大きくなったか小さく
なったかを判定してさらに動かす方向を決定し、最終的
に誤差が小となる方向に位相量を徐々に偏移させるもの
である。

この位相調節方法は詳細には以下のようにして行われる
。識別器２における信号識別判定のしきい値が第３図に
示される０図示の如く、復調信号は（Ｐ、）、　　（Ｐ
２）、　　（Ｐａ）の各しきい値で８レベルＬ１〜Ｌ８
に識別区分される。各しきい値（Ｐｌ）〜（Ｐａ）は、
アイダイヤグラムのアイの中央部に位置する。したがっ
て各しきい値（Ｐｓ）〜（Ｐａ）にレベルが近い信号は
誤差が大きい信号であり、信号点が本来入るべきでない
部分に落ち込んだ信号であると言え、この場合は誤りに
近い状態（すなわち擬似誤り）が発生していると判定す
ることができる。

この擬似誤りの発生は出力データＤｏの下位２ピントの
誤差信号Ｐ４．Ｐ５の相関を排他的論理和で求めること
により判定できる。すなわち第３図に図示の如く、誤差
Ｐ４とＰｓの排他的論理和が０”である場合には各しき
い値（Ｐｌ）〜（Ｐａ）に近い位置に信号点があるため
擬似誤りが発生していると判定でき、そこでこの“０”
を反転した“ｌ”を擬僚誤すパルスとしてカウンタ１２
に送出する。

移相器５におけるクロック位相の偏移方向はこの擬似誤
りパルスの発生頻度が小さくなる方向である、そこでｍ
２０７２時間を１サイクルにして各サイクル毎に擬似誤
り判定器１１で発生した擬似誤りパルスの数をカウンタ
Ｉ２によってカウントシ、そのカウント結果をレジスタ
１３に移す。

このようにするとカウンタ１２には現サイクルでの擬似
誤り発生数が保持され、一方、レジスタ１３には前サイ
クルでの擬似誤り発生数が保持される。

したがって比較器１４で１サイクル毎にカウンタ１２と
レジスタ１３の内容を比較すれば、移相器４の位相量を
動かした結果として誤差が増大したか減少したかを判定
することができる。この判定結果はフリップフロップ１
５に保持され、このフリップフロップ１５の内容に従っ
て位相方向判定器１６は誤差を減少させるには次のサイ
クルで何れの方向に移相器５の位相を動かすべきかを決
定し、その方向を移相器５に伝える。それにより移相器
５はその方向に位相を僅かに偏移させる。

このような動作を繰り返すことによって識別器７のクロ
ックは理想とされるクロック位置に徐々に近づく。

本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
。例えば、上述の実施例では擬似誤り判定方法として出
力データの誤差ビットＰ４．Ｐ５の排他的論理和を求め
ているが、これに限られるものではなく９例えば出力デ
ータの誤り訂正を行う場合には誤り訂正を行う毎に発生
される訂正パルスで擬似誤り発生を判定してもよい。

また上述の実施例は１次元構成のトランスバーサルフィ
ルタによるものであったが、勿論これに限らず１例えば
多値ＱＡＭ方式の通信装置ではＩチャネルとＱチャネル
間での干渉も考慮して直交２次元構成のトランスバーサ
ルフィルタを用いて本発明を実施することができる。第
４図は係る２次元構成の場合の補償信号発生回路部分の
構成を示す図であり、■チャネルとＱチャネル間の干渉
も補償するように補償信号発生回路に４つのトランスバ
ーサルフィルタ部が用意される。

また上述の実施例では干渉波成分をベースバンド帯で補
償信号によってキャンセルするように構成したが、これ
に限らずＩＦ帯でキャンセルする構成とすることもでき
る。

さらに本発明はアナログ形またはディジタル形の何れの
回路にも適用できるものであることは明白である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、主偏波と交差偏波の遅延差がフェージ
ング等によりランダムに変化しても、交差偏波側の信号
識別タイミングが適応的に制御されることによってこれ
が補償されて遅延差が吸収される。これにより偏波間の
遅延差の発生によって交差偏波間干渉補償能力が低下す
ることを防止できる。しかも補償信号発生に用いるトラ
ンスバーサルフィルタとしてはＴスペース形のものでよ
く、結果としてフラクショナルスペース形のものに比べ
て高速のデバイスを必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原理ブロック図。 第２図は本発明の一実施例としの交差偏波間干渉補償装
置を示すブロック図。 第３図は実施例装置の擬似誤り判定動作の説明図。 第４図は本発明を２次元構成の交差偏波間干渉補償装置
に通用する場合の変形例のブロック図。 第５図は従来の偏波共用システムの概略構成例を示すブ
ロック図。 第６図は従来の交差偏波間干渉補償装置を示すブロック
図、および。 第７図と第８図は偏波間の遅延差による干渉補償能力の
低下原因を説明する図である。 図において８ １．６．２２．３２−一復調回路 ２．７，２３，２４，３３．３４・−・識別器３．２５
．３６−・−等花器 ４．２８−−−クロック再生回路 ５・・−移相器 ８．２６．３６−・補償信号発生回路 ９−減算器 ｌ〇−制御回路 １１−擬偵誤り判定器 １２−ｎビットカウンタ １３−・ｎビットレジスタ １４−・−比較器 １５−　フリップフロップ １６−−−一位相方向反転器 本発明１てイ糸ろ厘、環ブロック図 第１図 銘号焦　　　　　　Ｐ４０Ｐ５ ↓ １衣人誤１ノ伯１定ｊ防４乍の説」珂 第３回 」１交２ス元４褒１万叉１３シ〉づ（形ＡりＪ１第４図 膿浪共用システムの桶−成分１１ 第５図 千渉補イ寛表１のく味拶Ｊ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交差偏波共用伝送方式の受信機における交差偏波か
   ら漏れ込んだ主偏波中の干渉波の影響を抑圧する交差偏
   波間干渉補償装置であって、交差偏波の信号を識別し復
   調する交差偏波復調回路（４１）、 該交差偏波復調回路での信号識別のタイミング決定に用
   いるクロックを発生するクロック発生回路（４２）、 該交差偏波復調回路の復調信号に基づき干渉信号を打ち
   消す補償信号を発生する補償信号発生回路（４３）、 該補償信号発生回路の補償信号を用いて該主偏波中の干
   渉信号を除去する合成回路（４４）、および 干渉補償後の主偏波復調信号の誤差の大小に基づき発生
   される擬似誤り信号の発生頻度が小となる方向に該クロ
   ック発生回路のクロック位相を制御する位相制御回路（
   ４５） を具備してなる交差偏波間干渉補償装置。 ２、位相制御回路（４５）は、主偏波復調信号の誤り訂
   正の頻度により主偏波復調信号の誤差の大小を検出する
   ように構成された請求項１記載の交差偏波間干渉補償装
   置。 ３、交差偏波共用伝送方式の受信機における、交差偏波
   から漏れ込んだ主偏波中の干渉波の影響を抑圧する交差
   偏波間干渉補償装置であって、干渉波成分を打ち消す補
   償信号を発生するための交差偏波復調信号を生成する復
   調回路の信号識別タイミング用クロックの位相を、干渉
   補償後の主偏波復調信号の誤差の大小に基づき発生され
   る擬似誤り信号の発生頻度が小となる方向に偏移させる
   ように構成された交差偏波間干渉補償装置。