JPH0810850B2 - 移動通信における干渉量測定方法 - Google Patents

移動通信における干渉量測定方法

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JPH0810850B2
JPH0810850B2 JP62063956A JP6395687A JPH0810850B2 JP H0810850 B2 JPH0810850 B2 JP H0810850B2 JP 62063956 A JP62063956 A JP 62063956A JP 6395687 A JP6395687 A JP 6395687A JP H0810850 B2 JPH0810850 B2 JP H0810850B2
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interference wave
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動通信方式におけるチャネル間の干渉を
測定する方法に関するもので、特に、インタリーブチャ
ネルからの干渉量を測定する干渉量測定方法に係る。
〔従来の技術〕
移動通信における干渉量の測定方法としては、希望波
と干渉波が合成されたとき、その包絡線上にビートが生
じることから、このビートの大きさを検出し、これによ
り干渉量を求める方法がある(電子通信学会論文誌
(B),vol.J68−B,No1,pp109−116,1985年1月,「移
動通信における同一チャネル干渉量の測定」)。
ところで、FMまたはPM変調を用いる移動通信方式にお
いては、1チャネル当たりの占有周波数帯幅をできるだ
け小さくし、一定帯域幅で利用できるチャネル数を大き
くするため、瞬時周波数偏移が一定値以内となるよう制
限して送信するのが一般的である。
第1図はPM変調方式における信号伝送系の構成例を示
すブロック図であって、端子1から入力された信号は微
分回路2で微分され、リミッタ3で一定値を越えないよ
う振幅制限されたのちFM変調器4、送信機5、アンテナ
6を経て送出される。
受信系では、アンテナ7、受信機8を経て周波数検波
器9で周波数検波されたのち、積分回路10で積分されて
出力端子11に出力される。4はFM変調器であるから、3
の振幅制限は、変調による最大周波数偏移量を一定値以
内に保っていることになる。
ところで、チャネル間隔は第2図(a)に示すよう
に、隣接チャネルどうしのスペクトル12と13が重ならな
いようなチャネル間隔14を選ぶのが通常の方法である
が、特に周波数利用率を上げるため(b)に示すように
従来のチャネル間隔の中間にインタリーブチャネルと呼
ばれるチャネルを設ける方法がある(同図においてはイ
ンタリーブチャネルをスペクトル15として示してい
る)。これをインタリーブチャネル配置という。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このようなインタリーブチャネル波からの干渉は、同
一チャネルからの干渉に比較して中心周波数が異なるた
めに、PMやFMでは同一レベルの干渉波であっても、それ
らが与える品質劣化の度合は大きく異なる。
このため、それぞれ品質劣化度合に応じた最適な制御
を可能とするために、同一チャネル干渉とインタリーブ
チャネル干渉を別個に測定する必要があったが、従来、
インタリーブチャネル干渉だけを測定する方法はなかっ
た。
本発明は、インタリーブチャネルからの干渉に代表さ
れるような中心周波数が異なる他のチャネルからの干渉
量を簡易な装置で、かつ干渉波レベルの方が高くなった
場合にもこれを検出し得る干渉量測定方法を提供するこ
とを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば、上記目的は特許請求の範囲に記載し
た手段により達成される。
すなわち、インタリーブチャネル配置においてフェー
ジングがある場合には、受信機IF回路での受信波形は第
3図に示すように希望波18とインタリーブチャネルの干
渉波17との合成になる。
ただし、同一チャネルの干渉がさらに加わることがあ
る。図では省略している。
同図において、横軸は時間を表わし、縦軸は受信波の
受信レベルと復調後の振幅(図においては希望波につい
ては20、干渉波については19として示している)を表わ
している。
受信波形を瞬時ごとに見た場合、希望波と干渉波の強
度が反転している時間があり、この時間ではFMのキャプ
チャ効果により干渉波の変調成分が復調されることにな
る。ところで干渉波はインタリーブチャネルであるか
ら、希望波と干渉波の強度が反転した瞬間、周波数領域
での復調信号(第1図における周波数検波器9の出力)
はインタリーブチャネル間隔16に相当する周波数だけジ
ャンプする。
逆に希望波18が干渉波17の強度より大きくなる瞬間に
は、スプリットチャネル間隔に相当する逆方向の周波数
ジャンプが生じる。フェージングで希望波18と干渉波17
の反転正転が起こるたびに上記周波数ジャンプが生ず
る。
例えば、チャネル間隔が25kHzの場合の例では、通常
最大周波数偏移は5kHzにとられ、またインタリーブチャ
ネル間隔は12.5kHzとなる。
また通常は、受信機にはIF帯にBPFが挿入されてお
り、これによって帯域外の熱雑音をカットしてS/Nを向
上させていて、この帯域幅は±8kHzである。従って、中
心周波数から8kHz以上離れた干渉波の影響を受けないの
が普通であるが、送信機や受信機の局発の周波数安定度
等を考慮すると3kHz程度の周波数ずれが起こる可能性が
あるため、インタリーブチャネルの変調スペクトルの一
部が漏れ込むことがある。
また、例えこの周波数ずれが小さくて、干渉波も例え
ばFM波ならばスペクトラムが広がりを有しているためス
ペクトルの一部が漏れ込むこともある。
インタリーブは間隔を1/2でなく任意に1/n(nは2以
上の整数)倍にとることが可能であるが、ここでは簡単
のため1/2倍の間隔の場合について説明する。
即ち、第3図において信号の周波数偏移は最大でも5k
Hzであるのにインタリーブチャネル干渉がある場合に
は、漏れ込んだakHzの大きさに相当するクリックが生ず
る。aは、送信側では、インタリーブチャネルだから、
12.5kHzであるが、伝送途中の送信機、受信機等の局発
の周波数変動によって受信側IF、BPFを通過できるまで
周波数変化したときの値である。
本発明は、この干渉量を測定する方法に関するもので
ある。
〔実施例〕
第4図は、本発明の第1の実施例を実現する回路の構
成を示す図であって、21はアンテナ、22は受信機、23は
周波数検波器、24は積分回路、25はレベル判定回路、26
は処理回路、27は出力端子、28は干渉量判定結果の出力
端子を表わしている。
第5図はこの回路の動作を説明する図であって、29は
インタリーブ干渉波、30は希望波、31は干渉波の復調信
号、32は希望波の復調信号を表わしている。
レベル判定回路25には、周波数領域での復調信号であ
る周波数検波器23の出力が、信号の最大周波数偏移、ま
たはこれに若干の余裕を持たせて定めた値以上であるか
否かを判定する。処理回路26は判定回路25の判定結果を
もとに、一定時間内に判定レベル以上となる回数、また
は一定時間内に判定レベルとなっている時間t1,t2,…
…の平均値、もしくは一定時間内に判定レベル以上とな
っている時間率を求めて出力端子28に出力する。
前述のように、信号の最大周波数偏移は一定値以内に
制限されているから、周波数領域での復調信号が、この
一定値を上回るのは、インタリーブチャネル干渉波のレ
ベルが希望波レベルを上回った場合だけであるから、上
述の回数、時間率等は、インタリーブチャネル干渉波レ
ベルが希望波レベルを上回る回数、時間率等を測定して
いることになる。
ただし熱雑音によるクリックを上述の周波数ジャンプ
と誤認する恐れがある場合には、次の方法により対処が
可能である。
熱雑音によるクリックはIFにおける信号と雑音の合成
ベクトルが雑音によって原点の回りを急速に回転し、そ
れがFM検波されるために生じるものであるから、周波数
領域での復調波形が数kHz相当の大きさにまで達する場
合のその時間幅は極めて小さい。
これに対して、インタリーブチャネル干渉波の変化速
度はフェージングの速度と同じであり、高々100Hz以下
であるから、このクリックの時間幅を検出して一定時間
幅以下の時間で判定レベルを越えるものは熱雑音クリッ
クによるものと見なし、レベル判定回路25が判定結果を
出力しないことにより熱雑音誤動作を避けることが可能
である。
ところで、移動通信のフェージングは、殆どの場合レ
イリー変動に従う。従って、希望波、インタリーブチャ
ネル干渉波ともレイリー変動している。
このように、レイリー変動する希望波及び干渉波に対
しては、希望波対干渉波が逆転する平均回数、逆転継続
時間の平均値、逆転時間率は希望波対干渉波比の平均値
を与えれば一義的に定まるものである。
すなわち、希望波および(インタリーブ)干渉波が各
々独立なレイリー変動をする場合、両者の平均レベルの
比をr(電圧比)、フェージングの最大ドップラー周波
数をFdとすると干渉波レベルが希望波レベルを上回る時
間率は、公知のように1/(1+r2)である。
また、干渉波が希望波を上回る1秒当たりの平均回
数、つまり、平均逆転回数は、 である。
また、平均の逆転継続時間は である。
従って、第4図の構成により、入力信号の希望波対イ
ンタリーブチャネル干渉波比の平均値、即ち、干渉量を
求めることができる。
第6図は本発明の第2の実施例を実現する回路の構成
を示す図である。同図において、受信機22の出力は3分
岐されて周波数検波器23、フィルタ・レベル測定回路3
3、および、フィルタ・レベル測定回路34に入力され
る。周波数領域での復調信号である周波数検波器23の出
力は積分回路24に入力される。
フィルタ・レベル測定回路33は希望波信号を取り出
し、インタリーブチャネル干渉波を排除するフィルタと
フィルタ出力のレベル測定回路とからなる。フィルタ・
レベル測定回路34は希望波信号を排除し、インタリーブ
チャネル干渉波を取り出すフィルタとフィルタ出力のレ
ベル測定回路とからなる。
フィルタ・レベル測定回路33と34をこのように構成す
るには、信号の最大周波数偏移よりは大きく、希望波と
インタリーブチャネル波の周波数差より小さい周波数を
選び(以下これを境界周波数という)、フィルタ・レベ
ル測定回路33はIF中心周波数から境界周波数以内離れた
周波数成分を通過させ、フィルタ・レベル測定回路34は
IF中心周波数から境界周波数以上離れた周波数成分を通
過させるようにする。
従って、フィルタ・レベル測定回路33および34の測定
レベルは希望波およびインタリーブチャネル干渉波レベ
ルを示す。処理回路35でこれらの比をとる等により干渉
量の測定が可能である。
なお、第2図に示したように希望波とインタリーブチ
ャネル干渉波は若干スペクトルが重なっており、従って
フィルタ・レベル測定回路33および34で厳密に希望波レ
ベルおよびインタリーブチャネル干渉波レベルを分けて
測定することはできないが、側帯波の主成分は分離でき
るため、実用的には十分な精度で測定することができ
る。
すなわち、例えば1kHzのトーン信号により最大周波数
偏移Δf=±5kHzでFM変調したときのスペクトルは第8
図のようになる。ここで良好な品質で復調するために
は、5kHzまでの離間成分だけでなく、それ以上の8kHzま
での側帯波までを取り出して復調する必要がある。しか
し、本発明で必要な受信レベルの測定には搬送波40およ
び5kHz離調成分までをとればほぼ測定可能となる。
またここでは、干渉波42のスペクトルの様子と境界周
波数の一例41をも示している。干渉波も希望波と同じ変
調度でのFM波を想定している。aが8kHz以上でも干渉波
はスペクトルの広がりをもっているため、その一部が流
れ込むのがわかる。境界周波数は5kHz以上の任意の周波
数でよい。
第7図は本発明の第3の実施例を実現する回路の構成
を示す図であって、37は周波数カウンタ、38は制御・処
理回路である。受信機22のIF出力は2分岐されてその一
方が周波数カウンタ37に入力される。該周波数カウンタ
37は制御・処理回路38の制御により一定時間内のIF周波
数(一定時間内のIFサイクル数)をカウントする。制御
・処理回路38は、この結果により、次のように干渉量を
求める。
すなわち、ここではIF帯で希望波と干渉波の周波数を
測定するものである。周波数測定は一種のFM検波だか
ら、この周波数測定に対しても、キャプチュア効果はあ
る。従って希望波のレベルが大きいときは希望波の、干
渉波のレベルが大きいときは干渉波の周波数が測定でき
る。
IF中心周波数差をf0、希望波とインタリーブチャネル
干渉波との搬送波周波数差をaとし、測定時間をTとす
る。干渉波の方が希望波よりも高いレベルである時間率
をPとすると、TにおけるIF周波数のカウント数Nは N=〔f0×(1−P)+(f0+a)P〕・T =〔f0+a・p〕・T となる。
干渉波がない場合のNは、N=f0・Tであるから、a
・P・Tが干渉波があるために生じる差となる。この値
から直接時間率Pを求めることができるから、実施例2
の場合と同様に干渉量を求めることができる。
IFでの周波数が設計値からずれる原因は、変調信号そ
のものによる場合(FMだから)や送信機の周波数ドリフ
ト、受信機の局部発振器の周波数ドリフトがある。この
うち、変調信号そのものによる信号は、変調信号は、0.
3〜3kHzで直流成分をもたないから、長時間をかけて平
均周波数を測定すれば変調の影響を除くことができる。
ここで長時間では、変調信号の最低周波数の逆数より
十分長い時間のことである。
局部発振器の周波数ずれに対しては、周波数ずれの規
格とaのかねあいの問題であり、周波数ずれの規格が小
さい場合、またはaが大きい場合には問題なく本発明を
適用することができる。
以上の説明では干渉波として、インタリーブチャネル
干渉波で説明したが、これに限らず、最大周波数偏移よ
り大きい周波数差を持ち、かつ上記の干渉波と同様な条
件のスペクトルを有する外来雑音、外来干渉信号に対し
ても本発明は適用可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によればインタリーブチ
ャネル干渉波レベルが希望波レベルより大きくなったと
きの周波数領域復調レベルが希望波とインタリーブチャ
ネル干渉波の周波数差だけジャンプし、しかもこの周波
数差が信号の最大周波数偏移より十分大きいこと、また
はIF帯で希望波とインタリーブ波がほぼ分離できること
を利用して、干渉量を測定するから、簡単な回路で、同
一チャネル干渉とは独立にインタリーブチャネル干渉量
を測定できる利点がある。
また、実施例3では、干渉波レベルが希望波より大き
い場合にもこれを検出できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はPM変調方式における信号伝送系の構成例を示す
ブロック図、第2図はインタリーブチャネル配置を説明
する図、第3図はインタリーブチャネル干渉波が加わっ
た場合の周波数領域復調信号を説明する図、第4図は本
発明の第1の実施例を実現する回路の構成を示す図、第
5図は第4図に示した回路の動作を説明する図、第6図
は本発明の第2の実施例を実現する回路の構成を示す
図、第7図は本発明の第3の実施例を実現する回路の構
成を示す図、第8図はFM変調波のスペクトルの例を示す
図である。 1……入力端子、2……微分回路、3……リミッタ、4
……FM変調器、5……送信機、6……アンテナ、7,21…
…アンテナ、8,22……受信機、9,23……周波数検波器、
10,24……積分回路、11,14,27,28,36,39……出力端子、
25……レベル判定回路、26……処理回路、29……インタ
リーブ干渉波、30……希望波、31……干渉波復調信号、
32……希望波復調信号、33,34……フィルタ・レベル測
定回路、35……処理回路、37……周波数カウンタ、38…
…制御・処理回路、40……搬送波、41……境界周波数、
42……干渉波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 充 神奈川県横須賀市武1丁目2356番地 日本 電信電話株式会社通信網第二研究所内 審査官 伊藤 寿郎 (56)参考文献 特開 昭48−79914(JP,A) 特開 昭59−194542(JP,A) 特開 昭60−52136(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周波数偏移を一定値以内に制限して信号を
    伝送する角度変調方式の移動通信系において、希望波と
    該希望波と中心周波数が異なる干渉波の電界が変動して
    その強度が反転したときの受信側におけるキャプチャ効
    果による復調信号の急激なレベル変化を検出して、その
    ときの、復調信号の周波数偏移が上記一定値より大きい
    予め定めた値より大きくなる頻度、またはその継続時
    間、もしくは、時間率を用いて干渉波の干渉量を測定す
    ることを特徴とする移動通信における干渉量測定方法。
  2. 【請求項2】周波数偏移を一定値以内に制限して信号を
    伝送する角度変調方式の移動通信系において、希望波と
    該希望波と中心周波数が異なる干渉波の電界が変動して
    その強度が反転したときの受信側における検出レベルの
    大なる方の周波数によって希望波と干渉波を識別してこ
    れにより干渉波の干渉量を測定することを特徴とする移
    動通信における干渉量測定方法。
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JPS59194542A (ja) * 1983-04-20 1984-11-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 同一周波干渉量検出方式
JPS6052136A (ja) * 1983-09-01 1985-03-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受信レベルの検出・判定回路

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