JPH0372732A

JPH0372732A - 交差偏波干渉補償回路

Info

Publication number: JPH0372732A
Application number: JP20877989A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiko Hatano; 畑野　清彦; Kakushi Baba; 覚志馬場; Hideaki Matsue; 英明松江
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1991-03-27

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、ディジタル無線通信において、互いに直交す
る偏波面（垂直偏波と水平偏波）を用いて信号を伝送す
る直交偏波共用通信方式に利用される。特に、雨漏波間
の分離度を劣化させる交差偏波干渉を除去する交差偏波
干渉補償回路に関する。

〔従来の技術〕

直交偏波共用通信方式は、単一偏波で伝送する通信方式
に比べて２倍の伝送容量を得ることができ、周波数の有
効利用が容易になっている。

ところが、伝搬路においては二つの偏波間に干渉が生じ
、例えばマイクロ波帯ではマルチパスフェージングが原
因となって両端波間の分離度の劣化が避けられなかった
。したがって、受信側ではこの交差偏波干渉を除去する
ための補償回路が不可欠になっている。

第３図は、従来の交差偏波干渉補償回路の構成例を示す
ブロック図である。

なお、ここでは垂直偏波信号から水平偏波信号の干渉量
を除去する交差偏波干渉補償回路の構成を示すが、その
逆の場合においても同様に構成される。

受信アンテナ３１に受信された垂直（Ｖ）偏波信号およ
び水平（Ｈ）偏波信号は、偏波分波器（Ｖ／Ｈ）３３を
介して分波され、それぞれ垂直偏波用受信機（Ｒ，）３
５および水平偏波用受信機（ＲＨ）　３７に入力される
。各受信機では、共通の局部発振器３９から出力される
局発信号と各偏波信号とを混合し、各偏波信号がそれぞ
れ中間周波数帯に変換される。

中間周波数帯に変換された水平偏波信号は、交差偏波干
渉補償器（ＸＰＩＣ）４１に入力され、垂直偏波信号内
にもれ込んだ水平偏波信号（水平偏波干渉成分）と等振
幅および逆位相の関係になるようにその振幅および位相
が制御され、中間周波数帯に変換された垂直偏波信号に
加算されて補償が行われる。交差偏波干渉補償器４１か
ら出力される垂直偏波信号は、垂直偏波用復調器４３に
人力されて同期検波され、同相（Ｐ）チャネルおよび直
交（Ｑ）チャネルに各復調信号が出力される。また、水
平偏波用受信機３７から出力される水平偏波信号は水平
偏波用復調器４５に人力されて同期検波され、同相（Ｐ
）チャネルおよび直交（Ｑ）チャネルに各復調信号が出
力される。

垂直偏波用復調器４３は、位相検波器４７．４８に、そ
れぞれ垂直偏波信号と、基準再生搬送波発生器４９から
出力される基準再生搬送波およびそのπ／２移相基準再
生搬送波とを入力し、出力される同相成分および直交成
分の各信号をアナログ・ディジクル変換器（Ａ／Ｄ）５
１．５２を介してディジタル信号に変換し出力する構成
である。

水平偏波用復調器４５についても同様に基準再生搬送波
発生器４９′を有し、水平偏波信号は位相検波器４７’
、４Ｂ’およびアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）
５１’　、５２’を介してディジタル信号に変換される
。

ところで、交差偏波干渉補償器４１に設定される水平偏
波信号の振幅および位相の制御量は、水平偏波信号と垂
直偏波信号内にもれ込んだ水平偏波信号との相関検出を
行うＸＰＩＣ制御回路５５から出力され、干渉量が最小
になるように制御される。

なお、ＸＰＩＣ制御回路５５で相関検出を行うための水
平偏波信号成分（識別信号）は、水平偏波用復調器４３
から出力される同相（Ｐ）チャネルおよび直交（Ｑ）チ
ャネルの各復調信号り２、Ｄｏの最上位ビット（以下、
識別信号Ｄ＋”、Ｄ０′という。）から得られる。また
、同様に垂直偏波信号内にもれ込んだ水平偏波信号（水
平偏波干渉成分）は、垂直偏波復調器４５から出力され
る同相（Ｐ）チャネルおよび直交（Ｑ）チャネルの各誤
斧信号Ｆ、、、、Ｐ、、とじて得られる。この誤差信号
Ｅ、、Ｅ、は、垂直偏波復調信号のアナログ・ディジタ
ル変換出力の下位ビットであり、例えば復調データが４
値の場合には、その上位２ビツトが識別再生データを示
し、下位２ビツトがその識別基準電圧との誤差データと
なっている。

ところが、垂直偏波用復調器４３と水平偏波用復調器４
５の各基準再生搬送波の位相は、各偏波対応の受信信号
から独立に再生されるために必ずしも一致していないこ
とがある。その場合には、各チャネルの水平偏波復調信
号から得られる識別信号ＤＰ′、ＤＯ’と、垂直偏波信
号内にもれ込んだ水平偏波信号の干渉成分に対応する誤
差信号ＥＰ、Ｅｏとの位相が合わず、有効な相関検出が
困難となって干渉補償機能が低下していた。

したがって、その位相誤差を検出し、識別信号Ｄ？’、
Ｄ　Ｑ’と誤差信号ＥＰ、Ｅ、との位相を合わせる必要
があり、第３図に示す従来例構成では、各基準再生搬送
波発生器４９．４９′の位相検波を行う位相検波器５７
、およびその出力制御信号に応して誤差信号Ｅｒ　Ｅ　
ｒ　、Ｅｏの位相を切り特える誤差信号切替器５８が設
けられている。

ここで、誤差信号切替器５８の動作について第４図を参
照して説明する。

例えば、変調方式に４相ＰＳＫを用いた変調信号を復調
するためには、基準再生搬送波の位相が０、π／２、π
、３π／２のうちのいずれか一つに一致する必要があり
、垂直偏波復調器側および水平偏波復調器側では、それ
ぞれそのいずれかに−致はしているが非同期の状態にあ
る。

第４図（ａ）、（ｂ）は、水平偏波信号から得られる識
別信号ＤＰ’、ＤＱ’と、垂直偏波信号内にもれ込んだ
水平偏波信号の干渉成分に対応する誤差信号Ｅ　Ｐ、Ｅ
ｏとの位相が１８０°ずれている場合を示し、このよう
な位相関係ではＸＰＩＣ制御回路５５で各信号の相関検
出を効果的に行うことができなかった。

したがって、識別信号Ｄ？’、Ｄｏ′の位相に誤差信号
Ｅｒ　、Ｂｏの位相を合わせるために、誤差信号切替器
５８で誤差信号の位相の切り替え（士符号の変換による
象限の切り替え）が行われる。

なお、この誤差信号切替器５８に入力される制御信号は
、各復調器４３．４５の各基準再生搬送波が人力さる位
相検波器５７の位相検波出力である。また、基準再生搬
送波発生器４９と位相検波器５７との間に挿入される初
期設定用移相器５９は、誤差信号切替器５８の切り替え
動作を初期設定するための構成であり、手動で識別信号
と誤差信号の位相を合わせた後には、位相検波器５７が
出力する制御信号に応じて自動的に切り替え動作が連動
する構成になっている。

第５図は、ＸＰＩＣ制御回路５５の構成例を示す図であ
る。

ＸＰＩＣ制御回路５５は、同相成分および直交成分対応
に、誤差信号（垂直偏波復調信号の下位ピッＮ　ＥＰ、
　Ｅｏと識別信号（水平偏波復調信号の最上位ピッ））
Ｄ、’、Ｄ　ｏ’との排他的論理和をとる排他的論理和
回路６１．６２と、各排他的論理和出力を積分する積分
回路６３．６４とにより構成され、交差偏波干渉補償器
４１で垂直偏波信号に加算されるべき水平偏波信号の振
幅と位相の制御量が決定される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、各基準再生搬送波の位相が非同期であると同
時に、各復調器４３．４５のアナログ・ディジタル変換
器５１．５２．５１’、５２’に供給されるクロック信
号も独立である。

すなわち、垂直偏波信号中に含まれる水平偏波干渉成分
（誤差信号）のサンプリングタイごングは、垂直偏波信
号から再生されるクロックＣＬＫｖが用いられ、一方、
水平偏波復調信号は水平偏波信号から再生されるクロッ
クＣＬＫ、によりサンプリングされる。したがって、第
６図（ａ）、（ｂ）に示すように、垂直偏波信号中に含
まれる水平偏波干渉成分（誤差信号）は垂直偏波信号の
クロックＣＬＫｖでサンプリングされ、クロックＣＬＫ
、でサンプリングされる水平偏波復調信号（識別信号）
とは異なったタイミングでサンプリングされるために、
干渉の加わったタイ多ングと異なった時点で誤差信号を
取り出すことになり、そのタイごング差が大きくなるほ
ど誤差信号と識別信号との相関が小さくなり、交差偏波
干渉補償器４１の制御能力が低下していた。

また、垂直偏波信号および水平偏波信号のクロック周波
数が異なっている場合には、干渉成分である誤差信号と
もとの信号との相関検出するタイミングが常時変わり、
ＸＰＩＣｉＩＪ御回路５５では平均的な値の制御信号を
出力するために、交差偏波干渉補償器４１の制御能力が
十分に発揮されないことがあった。

本発明は、垂直偏波信号および水平偏波信号の各受信信
号から再生されるクロックに位相のずれ、あるいは周波
数差があっても交差偏波干渉補償の制御能力を最大限に
引き出すことが可能な交差偏０波干渉補償回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明方式の原理構成を示すブロック図であ
る。

本発明は、互いに直交する偏波を用いて伝送された水平
偏波信号および垂直偏波信号を受信する受信手段と、水
平偏波信号にもれ込んだ垂直偏波信号の干渉成分に対応
する誤差信号と垂直偏波信号から得られる識別信号との
相関検出を行い、第一の干渉補償信号を出力する第一の
交差偏波干渉補償制御手段と、第一の干渉補償信号に応
して、水平偏波信号から垂直偏波信号の干渉成分を除去
する第一の交差偏波干渉補償手段と、垂直偏波信号にも
れ込んだ水平偏波信号の干渉成分に対応する誤差信号と
水平偏波信号から得られる識別信号との相関検出を行い
、第二の干渉補償信号を出力する第二の交差偏波干渉補
償制御手段と、第二の干渉補償信号に応して、垂直偏波
信号から水平偏波信号の干渉成分を除去する第二の交差
偏波干渉補償手段とを備えた交差偏波干渉補償回路にお
いて、誤差信号を得る−・方の偏波信号と、識別信号を
得る他方の偏波信号とを共通のクロック信号によりサン
プリングし、各交差偏波干渉補償制御手段に供給するサ
ンプリングタイミング調整手段を備えて構成される。

〔作　用〕

本発明は、サンプリングタイミング調整手段により、一
方の偏波側にもれ込んだ他方の偏波信号の干渉成分に対
応する誤差信号と、基準となる一方の偏波信号から得ら
れる識別信号のサンプリングタイミングを等価的に一致
さセることかできるので、両者の間の相関検出を効果的
に行うことができ、干渉補償の制御能力を最大限に引き
出すことが可能になる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

１２第２図は、本発明回路の一実施例構成を示すブロック図
である。

なお、第３図に示す従来例構成と同一のものは同一番号
により示す。すなわち、受信アンテナ３１、偏波分波器
（Ｖ／Ｈ）３３、垂直偏波用受信機（Ｒｖ）３５、水平
偏波用受信機（Ｒ，）３７、局部発振器３９、交差偏波
干渉補償器（ＸＰＩＣ）４１、垂直偏波用復調器４３、
水平偏波用復調器４５、位相検波器４７．４８．４７’
、４８’基準再生搬送波発生器４９．４９′、アナログ
・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）５１．５２．５１′５２
’　、ＸＰＩＣ制御回路５５、位相検波器５７、誤差信
号切替器５８および初期設定用移相器５９の構成は従来
と同様である。

また、本実施例においても、垂直偏波信号から水平偏波
信号の干渉用を除去する交差偏波干渉補償回路の構成を
示すが、その逆の場合においても同様である。

本発明の特徴とするところは、本実施例では、ＸＰＩＣ
制御回路５５に入力される識別信号ＤＰ′、Ｄ０′とし
て、水平偏波用復調器４５の位相検波出力を垂直偏波用
復調器４３で得られる再生クロックＣＬＫｖでサンプリ
ングし、２値化された信号を用いる構成にある。

すなわち、水平偏波用復調器４５の一方の位相検出器４
７’　（４８’）から得られる水平偏波復調信号をフリ
ップフロップ回路（ＦＦ）２１に取／り込み、そのクロ
ック端子に垂直偏波用復調器４３で得られる再生クロッ
クＣＬＫｖをクロック位相調整器２３を介して取り込み
、フリップフロップ回路２１の出力をＸＰＩＣ制御回路
５５に識別信号Ｄ？’（ＤＱ’）として送出する。なお
、本実施例では、同期検波される一方のチャネル側から
識別信号を取り出す構成を示すが、各チャネルからそれ
ぞれの識別信号を取り出す構成としてもよい。

また、上述したように当初の識別信号ＤＰ′、Ｄ　ｏ’
は、アナログ・ディジタル変換器５１’、５２’から出
力される各復調信号Ｄｒ、Ｄｏの最上位ビットであるの
で、本実施例に示すフリップフロップ回路２１の出力と
等価である。したがって、フ３４リップフロップ回路に代わるアナログ・ディジタル変換
器を備え、その出力の最上位ビットを取り出す構成とし
ても同様である。

このような構成により、垂直偏波信号中にもれ込んだ水
平偏波信号（垂直偏波用復調器４３から得られる誤差信
号）と、水平偏波信号から得られる識別信号とは、同一
の再生クロックＣＬＫｖによりサンプリングされるため
に、両者は相対的に常に所定のタイミング関係を保持す
ることができる。

さらに、クロック位相調整器２３によりフリップフロッ
プ回路２１のラッチタイミングを調整することにより、
第６図に示した干渉の加わったタイごングである誤差信
号と識別信号とのタイミングを一致させることができる
。したがって、誤差信号と識別信号との相関検出を効果
的に行うことができ、交差偏波干渉補償器４１の制御能
力を最大限に発揮させることができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明は、交差偏波干渉補償器を制御
するための誤差信号と基準となる識別信号のザンプリン
グタイ旦ングが、干渉の加わったタイごングと常に一致
することができるので、誤差信号切替回路の動作ととも
に、干渉補償の制御能力を十分に引き出すことが可能に
なり、交差偏波干渉補償性能の向上を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図。第２図は本発明の一実施例構成を示すブロック図。第３図は従来の交差偏波干渉補償回路の構成例を示すブ
ロック図。第４図は誤差信号切替器の動作を説明する図。第５図はＸＰＩＣ制御回路の構成例を示す図。第６図は従来の交差偏波干渉補償回路の課題を説明する
タイムチャート。２１・・・フリップフロップ回路（ＦＦ）、２３・・・
５６クロック位相調整器、３１・・・受信アンテナ、３３・
・・偏波分波器（Ｖ／Ｈ）、３５・・・垂直偏波用受信
機（Ｒｖ）、３７・・・水平偏波用受信機（Ｒ１＋）、
３９・・・局部発振器、４１・・・交差偏波干渉補償器
（ＸＰＩＣ）、４３・・・垂直偏波用復調器、４５・・
・水平偏波用復調器、４７．４８．４７′、４８′・・
・位相検波器、４９．４９′・・・基準再生搬送波発生
器、５Ｌ５２．５１’、５２’・・・アナログ・ディジ
タル変換器（Ａ／Ｄ）　、５５・・・ＸＰＩＣ制御回路
、５７・・・位相検波器、５８・・・誤差信号切替器、
５９・・・初期設定用移相器、６１．６２・・・排他的
論理和回路、６３．６４・・・積分回路。７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに直交する偏波を用いて伝送された水平偏波
信号および垂直偏波信号を受信する受信手段と、前記水平偏波信号にもれ込んだ前記垂直偏波信号の干渉
成分に対応する誤差信号と前記垂直偏波信号から得られ
る識別信号との相関検出を行い、第一の干渉補償信号を
出力する第一の交差偏波干渉補償制御手段と、第一の干渉補償信号に応じて、前記水平偏波信号から前
記垂直偏波信号の干渉成分を除去する第一の交差偏波干
渉補償手段と、前記垂直偏波信号にもれ込んだ前記水平偏波信号の干渉
成分に対応する誤差信号と前記水平偏波信号から得られ
る識別信号との相関検出を行い、第二の干渉補償信号を
出力する第二の交差偏波干渉補償制御手段と、第二の干渉補償信号に応じて、前記垂直偏波信号から前
記水平偏波信号の干渉成分を除去する第二の交差偏波干
渉補償手段とを備えた交差偏波干渉補償回路において、前記誤差信号を得る一方の偏波信号と、前記識別信号を
得る他方の偏波信号とを共通のクロック信号によりサン
プリングし、前記各交差偏波干渉補償制御手段に供給す
るサンプリングタイミング調整手段を備えたことを特徴とする交差偏波干渉補償回路。