JPH0611127B2

JPH0611127B2 - 交差偏波間干渉除去システム

Info

Publication number: JPH0611127B2
Application number: JP23745089A
Authority: JP
Inventors: 松浦　　徹
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPH0399537A

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２つの偏波を用いたディジタル
無線通信方式における交差偏波間干渉除去システムに係
り、特に中間周波数（ＩＦ）タイプの交差偏波間干渉除
去回路を備える交差偏波間干渉除去システムに関する。

（従来の技術）近年マイクロ波無線通信では、互いに直交した２偏波
（垂直偏波と水平偏波、または左旋円偏波と右旋円偏
波）に別々の情報を伝送し、周波数を有効に利用する直
交偏波ディジタル無線通信方式が注目されている。この
ような直交偏波を用いる場合、降雨などにより生ずる媒
質の異方性により、例えば垂直偏波から水平偏波に干渉
を与える交差偏波間干渉を生ずる。この交差偏波間干渉
を除去するために種々の交差偏波間干渉除去方式が提案
されているが、ＩＦタイプの交差偏波間干渉除去回路を
備える交差偏波間干渉除去システムとしては、従来、例
えば第７図に示すものが知られている。

第７図において、この交差偏波間干渉除去システムは、
直交２偏波（例えば垂直偏波と水平偏波）それぞれの受
信信号（ＩＦ変調波）がそれぞれ入力する同一構成の交
差偏波間干渉除去回路600aおよび同600bと、交差偏波間
干渉除去回路（600a,600b）の対応するものの出力を受
ける同一構成の復調回路700aおよび同700bとを基本的に
備え、直交２偏波それぞれについて交差偏波間干渉を除
去すべく構成される。

交差偏波間干渉除去回路（600a,600b）では、一方の入
力信号であるＩＦ変調波信号（即ち、交差偏波間干渉を
受けた信号：自偏波信号）が遅延回路601にて所定時間
の遅延操作を受けて加算器602の一方の入力となる。遅
延回路601はトランスバーサルフィルタ603における遅延
を補償するために設けられる。

また、他方の入力信号であるＩＦ変調波信号（即ち、交
差偏波間干渉源の信号：異偏波信号）はトランスバーサ
ルフィルタ603に入力し、その出力が加算器602の他方の
入力となる。

トランスバーサルフィルタ603は、例えば３タップのも
のが図示されている。入力回路たる遅延回路６１、同６
２はその遅延時間Ｔが異偏波信号のクロック信号の１周
期と等しい時間となっている。この遅延回路（６１，６
２）の各タップ出力は重み付け回路（６３〜６８）の対
応するものの一方は入力となる。重み付け回路（６３〜
６８）は他方の入力に制御信号（Ｒ_-1，Ｒ_０，Ｒ₊₁，Ｉ
_-1，Ｉ_０，Ｉ₊₁）の対応するものが制御信号発生回路60
4から与えられ、その制御信号に比例して重み付けされ
た信号を合成器（（605,606）の対応するものに出力す
る。そして、合成器605と同606の各合成出力は直交合成
器607にて９０°の位相差をもって合成される。即ち、
自偏波信号に漏れ込んだ異偏波信号と等振幅、逆位相の
信号が直交合成器607から加算器602の他方の入力に出力
される。

その結果、加算器602からは、交差偏波間干渉の除去さ
れた自偏波信号（ＩＦ変調波信号）が対応する復調回路
（700a,700b）に出力される。

復調回路（700a,700b）では、入力されたＩＦ変調波信
号は、まず、同期検波回路701にて同期検波される。同
期検波回路701は、搬送波再生回路７１と、再生搬送波
信号の位相をπ／２移相するπ／２移相器７２と、入力
ＩＦ変調波信号と搬送波再生回路７１の出力とを乗算す
る乗算器７３と、入力ＩＦ変調波信号とπ／２移相器７
２の出力とを乗算する乗算器７４とで構成される。乗算
器７３の出力たる復調ベースバンド信号Ｐは識別再生回
路たるＡ／Ｄ変換器702と象限判定回路たるＦ・Ｆ（フ
リップフロップ）回路703とに与えられ、また乗算器７
４の出力たる復調ベースバンド信号Ｑは識別再生回路た
るＡ／Ｄ変換器704と象限判定回路たるＦ・Ｆ回路705と
に与えられる。

そして、Ａ／Ｄ変換器702と同704は、自偏波側のクロッ
ク信号再生回路707の出力に従って対応する復調ベース
バンド信号（Ｐ，Ｑ）を識別しデータ信号と誤差信号(E
_P,E_Q)を再生出力する。誤差信号(E_P,E_Q)は再生データ信
号の次位ビットであって交差偏波間干渉成分を含む２値
信号である。この自偏波信号に基づき生成された誤差信
号(E_P,E_Q)は自偏波側の交差偏波間干渉除去回路の制御
信号発生回路604に自偏波側の再生クロック信号ＣＬＫ
とともに供給される。

一方、Ｆ・Ｆ回路703と同705は、異偏波側のクロック信
号発生回路707の出力に従って対応する復調ベースバン
ド信号（Ｐ，Ｑ）を識別し最上位ビットである象限判定
信号(D_P,D_Q)を出力する。第７図から明らかなように、
自偏波側の交差偏波間干渉除去器の制御信号発生回路60
4には、異偏波側の復調回路のＦ・Ｆ回路(703,705)で識
別再生された象限判定信号(D_P,D_Q)が入力される。

なお、制御信号発生回路604は、例えば第２図に示すよ
うに構成される。第２図において、入力された象限判定
信号(D_P,D_Q)および誤差信号(E_P,E_Q)は、再生されたクロ
ック信号ＣＬＫに従って対応するＦ・Ｆ回路２５に取り
込まれる。そして、各Ｆ・Ｆ回路２５の出力（Ｄ_PO，Ｄ
_QO，Ｅ_PO，Ｅ_P+1，Ｅ_QO，Ｅ_Q+1）および入力（Ｅ_P-1，
Ｅ_Q-1）は対応する排他的論理和回路（ＥＸ−ＯＲ）２
１にて相関がとられ、加算器２３および減算器２４にて
和または差がとられ、それが積分器２２にて積分される
ことによって前記制御信号（Ｒ_±1，Ｉ_±1，Ｒ₀，Ｉ₀)
が得られる。

これにより、加算器602の出力は、交差偏波間干渉によ
る誤差が最小となるように補償されることは前述した通
りである。

（発明が解決しようとする課題）前述した従来の交差偏波間干渉除去システムでは、トラ
ンスバーサルフィルタの遅延回路が異偏波信号のクロッ
ク信号の周期と等しい周期Ｔで構成され、象限判定信号
および誤差信号を周期Ｔで検出しているため、改善度特
性は例えば第３図の実線で示すようになり、交差偏波間
干渉成分と補償するための信号との遅延時間差はＴ／２
の時、交差偏波間干渉除去能力が著しく劣化するという
問題がある。

そこで、この問題を解決するために、遅延回路をＴ／２
で構成したトランスバーサルフィルタを用いた交差偏波
間干渉除去システムが、例えば文献“ＣＲＯＳＳ−ＰＯ
ＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮＩＮＴＥＲＦＥＲＥＮＣＥＣ
ＡＮＣＥＬＬＡＴＩＯＮＩＮＴＨＥＰＲＥＳＥＮ
ＣＥＯＦＤＥＬＡＹＥＦＦＥＣＴＳ”（B.Lankl,
J.A.No-ssek and G.Sebald 1988 IEEE pp.1355-1361）
にて提案されている。本システムの具体的構成例は、同
文献のFig.４に示されている。ここでの再掲はしない
が、本システムはベースバンドタイプであって、同相側
および直交側に交差偏波間干渉除去のためのトランスバ
ーサルフィルタをそれぞれ設けてある。そして、同Fig.
４中、ＣＯＲＲ_VH（ＣＯＲＲ_HV）は制御信号発生回路60
4に相当するものであるが、識別再生回路（即ち、Ａ／
Ｄ変換器）を２系統設け、一方を周波数ｆ_Ｖ(f_H)のクロ
ック信号で動作させ得られた再生データ信号の最上位ビ
ットを象限判定信号とし、他方を周波数２ｆ_Ｖ(2f_H)の
クロック信号で動作させ得られた再生データ信号の次位
ビットを誤差信号として用いるようにしている。

しかし、上記文献に示されているシステムには、次のよ
うな問題がある。

まず、同期検波出力を２倍の周波数（２ｆ_Ｖ，２ｆ_H)の
クロック信号で識別再生して誤差信号を得るようにして
いるので、同期検波出力の偏移点の情報を誤差信号とす
ることとなり、量子化誤差を含めた誤った情報を得る確
率が高く、動作が不安定となる。

また、各受信信号について２系統の識別再生回路を設け
たので、回路規模が複雑化・大型化し、小型化が困難で
ある。

さらに、誤差信号を得るための識別再生回路は高い周波
数で利用するので、クロック信号の周波数として選択の
余地が狭くなる。また、この識別再生回路は誤差信号を
得るためのものであるが、不要なビットも識別再生する
ので、無駄な電力消費がある。

加えて、本システムはベースバンドタイプであるから、
同相側と直交側それぞれにトランスバーサルフィルタを
設ける必要があり、回路規模が増大し、この点からも小
型化が困難である。

本発明は、このよな問題を鑑みなされたもので、その目
的は、自偏波信号と異偏波信号の位相差がクロック信号
の1/2周期となったときの特性劣化を改善でき、かつ、
動作が安定で、小型化低消費電力化を図ることのできる
交差偏波間干渉除去システムを提供することにある。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明の交差偏波間干渉除
去システムは次の如き構成を有する。

即ち、本発明の交差偏波間干渉除去システムは、直交２
偏波それぞれの受信信号において一方を自偏波信号他方
を異偏波信号としたとき、自偏波信号または異偏波信号
のいずれか一方の再生クロック信号を２倍の周波数のク
ロック信号へ変換する２逓倍回路と；前記自偏波信号と
前記異偏波信号とをそれぞれ受けて自偏波信号に漏れ込
んだ異偏波信号の除去操作を、トランスバーサルフィル
タの各タップの重み付けを誤差信号と象限判定信号とに
基づき制御することによって行うように構成される交差
偏波間干渉除去回路であって、前記トランスバーサルフ
ィルタはその遅延回路が入力信号である前記異偏波信号
のクロック信号の1/2周期を遅延時間の単位として構成
され、かつ前記重み付け制御が前記２逓倍回路の出力信
号に従って行われるようにした交差偏波間干渉除去回路
と；前記交差偏波間干渉除去回路の出力を再生搬送波信
号にて周期検波する自偏波側同期検波回路、および、前
記異偏波信号を再生搬送波信号にて同期検波する異偏波
側同期検波回路と；前記自偏波側同期検波回路の出力を
自偏波再生クロック信号に従って識別してデータ信号と
前記誤差信号とを再生出力する識別再生回路と；前記異
偏波側同期検波回路の出力を前記２逓倍回路の出力信号
に従って識別し前記象限判定信号を再生出力する象限判
定回路と；を備えたことを特徴とするものである。

（作用）次に、前記の如く構成される本発明の交差偏波間干渉除
去システムの作用を説明する。

本発明では、交差偏波間干渉の除去操作をＩＦ帯におい
て行う。従って、トランスバーサルフィルタは各受信信
号について１つ宛設ければ良く、回路規模の小型化に資
することができる。そして、トランスバーサルフィルタ
は異偏波信号のクロック信号の1/2周期を遅延時間の単
位とする遅延回路を備えたものとし、重み付け制御を２
倍周波数のクロック信号に従って行うようにし、自偏波
信号と異偏波信号の位相差が1/2周期となったときの特
性劣化を改善する。

このとき、誤差信号と象限判定信号の少なくとも一方は
２倍周波数のクロック信号で識別再生することになる
が、本発明では象限判定信号のみを２倍周波数で識別す
る。象限判定信号は最上位の１ビットであり、誤差信号
を得るときのように全データを再生する必要がない。つ
まり、同期検波回路出力の偏移点の情報でも量子化誤差
による誤る確率は零であるから安定な動作が得られる、
また無駄な電力消費がない。そして、象限判定回路は周
知のフリップフロップ回路で構成できるので、使用動作
周波数の選択の余地を広くでき、また小型化を図ること
が容易となる。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る交差偏波間干渉除去
システムを示す。なお、第７図に示す従来例システムと
同一構成部分には同一符号名称を付してその説明を省略
する。

第１図において、交差偏波間干渉除去回路（100a,100
b）では、トランスバーサルフィルタ１は、遅延回路１
２と同１３が異偏波信号のクロック信号（周期Ｔ）の1/
2周期（Ｔ／２）を遅延時間の単位として構成され、ま
た制御信号発生回路１４が２倍周波数のクロック信号Ｃ
ＬＫ（２ｆ）に従って制御信号（Ｒ_０，Ｒ_±1，Ｉ_０，
Ｉ_±1）を生成するようになっている。この制御信号発
生回路１４は、従来例回路604と同様に第２図の如く構
成される。クロック信号ＣＬＫが２倍周波数（２ｆ）で
あること、象限判定信号(D_P,D_Q)がこの２倍周波数のク
ロック信号ＣＬＫ（２ｆ）で識別されたものであること
の２点が従来例回路604と異なるのみである。

また、復調回路（200a,200b）では、異偏波側で再生さ
れたクロック信号を２逓倍する２逓倍回路１５をそれぞ
れ設け、Ｆ・Ｆ回路（１６，１７）がその２倍周波数の
クロック信号ＣＬＫ（２ｆ）で自偏波側の同期検波回路
701の出力（Ｐ，Ｑ）を識別するようにしてある。

以上のように構成したので、重み付け回路（６３，６
８）、同（６４，６７）、同（６５，６６）の各入力信
号間の位相差がそれぞれ１８０°となる。その結果、交
差偏波間干渉成分（干渉波）に対する補償信号の遅延時
間差がＴ／２秒（の整数倍）となったときの改善特性
は、例えば第３図中破線で示す如くになり、±Ｔ／２、
±３Ｔ／２での改善度劣化が著しく改善され、位相差に
関係なく一定の改善度が得られる。

以上の構成から明らかなように、象限判定回路は最上位
ビットを識別すれば良いからＦ・Ｆ回路（１６，１７）
で構成でき、回路が簡単で、小規模となり、不要ビット
を識別しないので消費電力も小さい。そして、Ｆ・Ｆ回
路は識別再生回路たるＡ／Ｄ変換器に比して充分高い周
波数で使用可能であり、前掲文献における如き制約がな
く、動作周波数を格段に広くすることができる。

また、象限判定信号は、最上位の１ビットであるから、
同期検波回路701の出力の偏移点の情報でも量子化誤差
による誤る確率は零であり、安定な動作を期待できる。

さらに、交差偏波間干渉の除去操作は、ＩＦ帯で行うの
で、トランスバーサルフィルタは、各受信信号について
１つ設ければ良く、この点からも小型化に好適な構成で
あることが解る。

なお、象限判定信号(D_P,D_Q)の生成方式には、上述した
第１実施例システムの他に、第４図乃至第６図に示す各
種の態様が考えられる。

第４図に示す第２実施例システムでは、復調回路（300
a,300b）において、２逓倍回路１５は自偏波側で再生さ
れたクロック信号ＣＬＫを２逓倍するように配置し、Ｆ
・Ｆ回路（１６，１７）は異偏波側の復調ベースバンド
信号（Ｐ，Ｑ）を識別するようにしてある。従って、復
調回路300a(300b)において生成された象限判定信号(D_P,
D_Q)が自偏波側の交差偏波間干渉除去器100a(100b)の制
御信号発生回路１４へ与えられることになる。

また、第５図に示す第３実施例システムでは、復調回路
（400a,400b）において、再生搬送波信号を共用する同
期検波回路４０１を新設し、この同期検波回路401の入
力ＩＦ変調波信号を遅延回路（２，３）の中央タップか
ら得、同期検波回路701の入力ＩＦ変調波信号と同相と
なるようにしてある。そして、この同期検波回路401の
出力（Ｐ，Ｑ）をＦ・Ｆ回路（１６，１７）が識別する
のである。２逓倍回路１５の配置は第１実施例システム
と同様であるが、これを第２実施例システムと同様にし
たのが第６図に示す第４実施例システムである。

なお、念のため付記すれば、２逓倍回路１５の逓倍対象
を自偏波側と異偏波側の２通りとしたのは、両者のクロ
ック信号の周波数が一般に異なることによる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の交差偏波間干渉除去シス
テムによれば、ＩＦ帯にて交差偏波間干渉の除去操作を
行うシステムにおいて、トランスバーサルフィルタは異
偏波信号のクロック信号の1/2周期を遅延時間の単位と
する遅延回路を備えたものとし、重み付け制御を２倍周
波数のクロック信号に従って行うようにしたので、自偏
波信号と異偏波信号の位相差が1/2周期となったときの
特性劣化を改善できる。

このとき、誤差信号は通常のクロック信号によって得、
象限判定信号を２倍周波数のクロック信号で得るように
したので、動作が安定で、小型化低消費電力化が図れ、
しかも使用動作周波数を広くすることのできる交差偏波
間干渉除去システムを提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る交差偏波間干渉除去
システムの構成ブロック図、第２図は制御信号発生回路
の構成ブロック図、第３図は改善度の比較図、第４図は
本発明の第２実施例システムの構成ブロック図、第５図
は本発明の第３実施例システムの構成ブロック図、第６
図は本発明の第４実施例システムの構成ブロック図、第
７図は従来例システムの構成ブロック図である。１……トランスバーサルフィルタ、１２，１３……遅延
回路、１４……制御信号発生回路、１５……２逓倍回
路、１６，１７……フリップフロップ（Ｆ・Ｆ）回路
（象限判定回路）、１８，１９，７３，７４……乗算器、２０，７２……π
／２移相器、６３〜６８……重み付け回路、７１……搬
送波再生回路、100a,100b……交差偏波間干渉除去回
路、200a,200b,300a,300b,400a,400b,600a,600b……復
調回路、601……遅延回路、602……加算器、605,606…
…合成器、607……直交合成器、701,401……同期検波回
路、702,704……Ａ／Ｄ変換器（識別再生回路）、707…
…クロック再生回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直交２偏波それぞれの受信信号において一
方を自偏波信号他方を異偏波信号としたとき、自偏波信
号または異偏波信号のいずれか一方の再生クロック信号
を２倍の周波数のクロック信号へ変換する２逓倍回路
と；前記自偏波信号と前記異偏波信号とをそれぞれ受け
て自偏波信号に漏れ込んだ異偏波信号の除去操作を、ト
ランスバーサルフィルタの各タップの重み付けを誤差信
号と象限判定信号とに基づき制御することによって行う
ように構成される交差偏波間干渉除去回路であって、前
記トランスバーサルフィルタはその遅延回路が入力信号
である前記異偏波信号のクロック信号の1/2周期を遅延
時間の単位として構成され、かつ、前記重み付け制御が
前記２逓倍回路の出力信号に従って行われるようにした
交差偏波間干渉除去回路と；前記交差偏波間干渉除去回
路の出力を再生搬送波信号にて周期検波する自偏波側同
期検波回路、および、前記異偏波信号を再生搬送波信号
にて同期検波する異偏波側同期検波回路と；前記自偏波
側同期検波回路の出力を自偏波再生クロック信号に従っ
て識別してデータ信号と前記誤差信号とを再生出力する
識別再生回路と；前記異偏波側同期検波回路の出力を前
記２逓倍回路の出力信号に従って識別し前記象限判定信
号を再生出力する象限判定回路と；を備えたことを特徴
とする交差偏波間干渉除去システム。