JPH08511395A - 受信回路用の自動利得制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本方法は、その振幅が伝送される有効信号の減衰に関係し、かつ自動利得制御により、受信機の増幅回路内で、有効信号と同じ増幅法則に従い、この信号の増幅されたレベルの関数として、これらの回路の利得制御を推測する受信機内に基準信号を生成することにある。これを行うために、装置は、受信される信号の直流成分によってパイロット信号（６）を振幅変調する振幅変調器（５）と、この変調された信号を有効信号に加算して、得られた信号を増幅回路（７）に伝送する加算器（３）と、パイロット信号のフィルタ（８）と、そこからこれらの増幅回路（７）の利得制御レベルを抽出するためのフィルタの出力における同期検波（９、１０）を含む。光ファイバおよび同軸ケーブルによる伝送に応用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 受信回路用の自動利得制御方法および装置 本発明は、信号受信の分野に属し、受信回路用の自動利得制御方法および装置 に関する。 本発明は、伝送される信号の直流成分と有効信号に相対的に影響を及ぼす、伝 送路を介して伝送される信号に関する。光ファイバによる伝送を使用する画像通 信網の分野では特にそうである。 伝送機器の受信回路用の自動利得制御方法では、機器の出力において信号のレ ベルを監視することによって、伝送路の損失を克服できる。したがって、系全体 の利得は一定と考えられる。これらの方法は、通常、これらの受信回路からの出 力信号の測定に基づいて、伝送路の損失による信号の変動を補償するように、こ れらの受信回路を構成する増幅器の利得制御を実施する。したがって、受信され る信号において測定可能かつ認識可能な、伝送される信号の安定であると想定さ れる特性と基準値との比較によって得られる誤り信号によって、利得の制御が達 成できる。これらの特性は、例えば、同期パルスの振幅や伝送信号のピーク・ピ ーク振幅である。伝送する有効信号がそのような特性を有していない場合は、そ れらを伝送中の信号に人工的に付加できる。したがって、有効信号、例えば、パ イロット信号と呼ばれる、振幅が既知でありかつその周波数が有効信号の周波数 域外にある信号に基 準信号を重ねることができる。本出願人のフランス特許第２６２１７５３号に記 載されているように、伝送する信号に直流成分がない場合は、伝送する信号に一 定の明確な直流成分を追加し、またもとの直流成分が明確でないまたは安定でな い場合は、まず第１に、伝送する信号を廃棄することも考えられる。 しかしながら、これらの基準信号の測定は困難であり、それらの固有特性の抽 出や測定は、リンクの雑音によって妨害されることが多い。利得制御の精度は、 伝送品質に左右される。伝送回路にパイロット信号を重ねる場合、パイロット信 号の振幅を大きくすれば、信号対雑音比の改善が確実に得られるが、伝送路の有 効ダイナミック・レンジが小さくなり、浮遊相互変調信号も増大する。受信回路 のろ波を改善すれば、信号対雑音比の向上も得られるが、フィルタの設計の問題 およびパイロット周波数の安定性の問題が生じる。さらに、受信回路は、その利 得制御が伝送される信号のレベルの測定に基づいており、これらの受信機の感度 を減じるジャミングその他の妨害に特に敏感である。結局、基準信号は、それら の特性のために、有効信号を受信する回路の通過帯域外にあることが多い。した がって、これらの信号に基づくこれらの回路の利得の閉ループ制御は達成できな い。 本発明の主題は、伝送される信号の直流成分の振幅と有効信号の振幅に相対的 に影響を及ぼす、伝送路を介して伝送される信号の受信機の自動利得制御方法に おいて、伝送される信号の、受信機によって受信される直流成分によって、その 周波数が、受信機の利得制御増幅回路の通過帯域内にあるが、伝送される有効信 号の周波数域外にあるパイロット信号を振幅変調する段階と、これらの増幅回路 を通過するように、この変調された信号を有効信号に追加する段階と、増幅回路 の利得を制御するために、これらの回路の出力においてろ過することによって抽 出される変調されたパイロット信号を振幅復調する段階とからなる方法である。 本発明では、受信回路の利得の自動閉ループ制御が達成できる。受信回路は、 容量性リンクを有する場合がある。有効信号が利用できる伝送路のダイナミック ・レンジは、本発明の影響を受けない。例えば、光ファイバによって信号を伝送 する際、伝送される信号が直流成分を有している場合、本発明では、伝送回路を 変調する必要がなく、したがって既存の送信機との互換性が得られる。同期検波 回路を使用すると、良好な制御精度およびリンクの雑音の非常に良好な除去が可 能になる。ジャミングその他の浮遊信号に関しては、良好な保護が得られる。 本発明の特徴および利点は、例を用い、本発明による受信機の自動利得制御装 置を表す添付の単一の図面を参照して行う以下の説明からより明らかとなろう。 本発明による方法を、単一の図面に示す装置の図を用いて以下に説明する。 この自動利得制御装置は、受信機を構成する受信回路に組み込まれている。こ れらの回路の入力に現れる信号は、直流成分を含み、かつ伝送路を介して送信機 から発信される電気 信号である。したがって、信号は、光ファイバによる伝送の場合は、受信機の入 力においてフォトダイオードによって検出される電流であり、同軸リンクの場合 は、受信機の入力において直接検出される信号である。高域通過形または帯域通 過形の第１のフィルタ１は、この電気信号を受信し、有効信号の周波数外の浮遊 信号、特に受信される信号の直流成分を除去する。 次いで、ろ過された信号は、この信号を事前増幅する役目をする低雑音前置増 幅器２に供給される。前置増幅器の出力は、加算器３の第１の入力に結合されて いる。 受信回路の入力にある低域通過形の第２のフィルタ４も、フィルタ１の入力に 現れる電気信号を受信し、この信号の直流成分のみを乗算器５の第１の入力に伝 送する。この乗算器５の第２の入力には、パイロット信号発生回路６から発信さ れるパイロット信号が供給される。 乗算器５は、第１の入力に現れる直流成分によって、パイロット信号の振幅変 調を行う。また、変調される信号の必要なろ過も行う。この乗算器の出力は、加 算器３の第２の入力に結合されており、加算器３の出力は、利得制御増幅回路７ の入力に結合されている。したがって、増幅される信号は、有効信号に、振幅変 調されたパイロット信号が加算されたものから構成される。これは、このパイロ ット信号を伝送回路内の有効信号に加算したのとまったく同じであり、その減衰 は、伝送される信号の直流成分の減衰によって特徴づけられる伝送の減衰に一致 する。パイロット信号の周波数に関する 限り、２つの条件を考慮する必要がある。すなわち、この周波数は、利得制御増 幅回路７の通過帯域内にあり、かつ有効信号の周波数域外にあるように選択する 必要がある。したがって、変調されたパイロット信号は、有効信号と同様に増幅 され、増幅回路７の出力においてそれを抽出できる。これを行うために、利得制 御増幅回路７の出力であるこれらの受信回路の利用される出力も、パイロット信 号の周波数を中心とする帯域通過前置選択フィルタ８に送られ、次いで乗算器９ の第１の入力に送られる。乗算器９の第２の入力は、パイロット信号発生器６か ら発信されるパイロット信号を受信する。乗算器９と、乗算器９の出力が結合さ れている低域通過形のフィルタ１０は、振幅復調を行う。 変調される信号の搬送波と同じ周波数の周期補助信号によって変調された信号 の乗算と、乗算器の出力において得られる信号のろ過は、同期検波に対応する。 フィルタ１０の出力において得られる信号は、振幅変調信号の包絡線であり、受 信機によって受信される信号の直流成分に対応する。この同期検波では、検出さ れる信号の信号対雑音比の向上が可能になり、したがって信号を測定する際の精 度の改善が可能になる。この検波器の通過帯域は、低域通過フィルタ１０によっ て決定され、非常に制限的であり、したがって良好な雑音除去が達成できる。フ ィルタ１０の出力において検出される信号は、直流電圧発生回路１１の発生する 基準電圧と比較され、この比較は、一方のチャネルで検出される信号を受信し、 他方のチャネルで基準電圧を受信する比較器１２が行う。オ フセット電圧に比例する比較器の出力は、増幅回路７の増幅を制御するために、 増幅回路７の利得制御入力に結合されている。 したがって、回路８、９、１０、１１、１２から構成される制御ループでは、 受信回路の入力において受信される直流信号のレベルと、例えば反比例の関係に ある増幅利得を画定できる。 本発明の場合、伝送される信号の直流成分の減衰は、有効信号の減衰と一致す る必要はない。直流成分について測定した減衰から、有効信号の減衰を推測し、 結果として利得を訂正するためには、関係が、減衰の範囲にわたってこれら２つ の減衰を結合すれば充分である。この関係は、数学上の関数であるか、または校 正によって画定され、次いで校正曲線が索表メモリ内に記憶される。したがって 、その伝達関数がこの数学上の関数を表す専用回路、またはメモリに記憶される 校正値を供給する専用回路により、フィルタ１０の出力において検出される信号 を、比較器１２の入力に送られる比較する信号に変換できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．伝送される信号の直流成分の振幅と有効信号の振幅に相対的に影響を及ぼす 、伝送路を介して伝送される信号の受信機の自動利得制御方法において、伝送さ れる信号の、受信機によって受信される直流成分によって、その周波数が、受信 機（７）の利得制御増幅回路の通過帯域内にあるが、伝送される有効信号の周波 数域外にあるパイロット信号（６）を振幅変調する段階（５）と、これらの増幅 回路（７）を通過するように、この変調された信号を有効信号に追加する段階と 、増幅回路（７）の利得を制御するために、これらの増幅回路（７）の出力にお いてろ過する（８）ことによって抽出される変調されたパイロット信号を振幅復 調（９、１０）する段階とからなる方法。 ２．変調されたパイロット信号の振幅復調（９、１０）が同期検波であることを 特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．同期検波（９、１０）が、復調信号に、振幅変調（５）に使用されるパイロ ット信号（６）を使用することを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の方法。 ４．振幅復調回路の出力において検出される電圧が、有効信号と直列成分の間の 伝送の減衰の不一致に応じて訂正されることを特徴とする、請求の範囲第１項か ら第３項のいずれか一項に記載の方法。 ５．伝送される信号の直流成分の振幅と有効信号の振幅に相 対的に影響を及ぼす、伝送路を介して伝送される信号の受信機の自動利得制御装 置において、その周波数が、受信機（７）の利得制御増幅回路の通過帯域内にあ るが、伝送される有効信号の周波数域外にあるパイロット信号発生器（６）と、 このパイロット信号を伝送される信号の直流成分に比例する信号によって変調す る振幅変調器（５）と、変調されたパイロット信号を有効信号に加算して、得ら れた信号を増幅回路（７）の入力に伝送する加算器（３）と、増幅回路（７）の 出力に結合された変調されたパイロット信号を選択するフィルタ（８）を含む制 御ループと、増幅回路（７）の利得を制御するようにフィルタに結合された同期 検波回路（９、１０）とを含む装置。 ６．制御ループが、増幅回路（７）の利得を制御するために、同期検波回路（９ 、１０）の出力における電圧と基準電圧（１１）とを比較する電圧比較器（１２ ）を含むことを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。 ７．同期検波回路の出力が、増幅回路（７）の利得を制御するレベル訂正回路に 結合されていることを特徴とする、請求の範囲第５項または第６項に記載の装置 。 ８．レベル訂正回路が、有効信号の振幅を直流成分の振幅に結合する関係から計 算される伝達関数を有することを特徴とする、請求の範囲第７項に記載の装置。 ９．レベル訂正回路が、その内容が受信される直流成分のレベルから有効信号の 減衰を較正することによって得られるメモリ回路を含むことを特徴とする、請求 の範囲第７項に記載 の装置。 １０．伝送路が光ファイバであることを特徴とする、請求の範囲第５項から第９ 項のいずれか一項に記載の装置。