JPS58123251A - 妨害波除去機能を備えたパスバンド最適比合成受信方式 - Google Patents

妨害波除去機能を備えたパスバンド最適比合成受信方式

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JPS58123251A
JPS58123251A JP57005410A JP541082A JPS58123251A JP S58123251 A JPS58123251 A JP S58123251A JP 57005410 A JP57005410 A JP 57005410A JP 541082 A JP541082 A JP 541082A JP S58123251 A JPS58123251 A JP S58123251A
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Motoyasu Tanaka
基康 田中
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NEC Corp
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
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  • Radio Transmission System (AREA)

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】 本発明は、デジタルデータ伝送に用いられる無線通信方
式において、スペースダイバーシチ合成受信と妨害波除
去の両方の機能を備えたパスバンド最適比合成受信方式
に関するものである。
近年、特に防衛通信においては、妨害に強い受信方式が
求められている。しかも、適用される防衛回線には、中
継局数を極少化する必要性から。
見通し外通信方式が用いられる場合が多く、ダイところ
で、妨害に強い受信方式として適用の対象になる従来技
術を挙げると、概略(1) 5S(Spreadするこ
とができる。このうち、(1)は耐妨害性を増すために
通信方式自体を変える方法であシ、原理的にはすぐれて
いるが、既存方式及び既存ハードウェア技術との両立性
に欠ける点が多く、実用性にとほしい。(2)は受信方
式を工夫することによって適応的に妨害波を除去しよう
とするものであシ。
限界はちるが、実用的にはすぐれている。また。
スペースダイバーシチ合成受信に関する従来技術は数多
く存在するが2合成方式としては最適比合成(最大比合
成、′又は自乗合成ともいわれる)が最もすぐれておシ
、さらにベースバンドで合成するよシバスパント1(帯
域通過帯)で合成する方法が有利であるとされている。
そこで1本発明の目的は2以上の考察にもとづいて、ツ
クスパント最適比合成方式によるスペースダイバーシチ
合成受(の機能とAIC(適応妨害波消去)方式による
妨害波除去機能とを併わせ備えることによって、妨害に
強く、かつ中継回線に適した信頼性の高いノスバンド最
適比合成受信方式を提供するにある。
本発明によれば、スペースダイバーシチ受信機の中間周
波段において、一方のアンテナで受信した信号を受は一
定レベルに増幅した第1の出力信号を発する第1の自動
利得制御手段と、他方のアンテナで受信した信号を受は
一定レベルに増幅した第2の出力信号を発する第2の自
動利得制御手段と、前記第1及び第2の自動利得制御手
段を共通モード又は独立モードに切替える第1のスイッ
チと、前誓己第1及び第2の出力信号の振幅と位相をそ
れぞれ第1及び第2の制御信号によシ制御して第3及び
第4の出力信号を発する第1及び第2の振幅位相制御手
段と、前記第3及び第4の出力信号を合成する合成手段
と、前記合成された信号を一定レベルに増幅する第3の
自動利得制御手段と、前記合成された信号として前記第
3の自動利得制御手段を通すか1通さないかを切替える
第2のスイッチと、前記合成された信号を同期検波して
ベースバンド信号に変換する復調手段と、前記ベースバ
ンド信号を判定して第5の出力信号を発する判定手段と
、前記ベースバンド信号から前記第5の出力信号を差し
引いたベースバンドの誤差信号を発する減算手段と、前
記ベースバンドの誤差信号をパスバンドの誤差信号に変
換する変調手段と、前記第1及び第2の出力信号と前記
パスバンドの誤差信号との相関を計算し、積分・増幅し
てそれぞれ第1及び第2の相関出力信号を発する第1及
び第2の相関演算手段と、基準信号を発する基準信号発
生手段と、前記第1及び第2の制御信□号としてそれぞ
れ前記基準信号又は前記第1の相関出力信号及び前記基
準信号又は前記第2の相関出力信号を選択する第3及び
第4のスイッチを有し、ツクスパント最適比合成モード
で動作させるときには、前記第1のスイッチを前記共通
モードに、前記第2のスイッチを前記合成信号として前
記第3の自動利得制御手段を通さない方に、前記第3及
び第4のスイッチを前記第1及び第2の制御信号として
前記第1及び第2の相関出力信号を選択する側に、それ
ぞれ切替え、又妨害波除去モードで動作させるときには
、前記第1のスイッチを前記独立モードに、前記第2の
スイッチを前記合成信号として前記第3の自動利得制御
手段を通す方に切替え、かつ前記第3と第4のスイッチ
は。
妨害状況に応じてどちらか一方のスイッチを、前記基準
信号を選択する側に切替え、前記第5の出力信号を装置
のデータ出力とする妨害波除去機能を備えたパスバンド
最適比合成受信方式が得られる。
次に図面を参照して詳細に説明する。
図面は本発明による妨害波除去機能を備えたパスバンド
最適比合成受信方式の中間周波段以降のブロック図であ
る。以下図面にもとづいて2本方式の基本的な構成と動
作について説明する。図において、10及び20は中間
周波可変利得増幅器である。そして11及び21は共通
自動利得制御を行なうことができるAGC増幅器であシ
、それらの出力は、系が最適比合成モードで動作する場
合には、11′及び21′のダイオードを通してスイ。
チS1によって結合され(Slは■側に倒される)中間
周波可変利得増幅器10及び20に共通に加えられ、父
系が妨害波除去モードで動作する場合には、スイッチS
1は開放され(Slは■側に倒される)、それぞれ独立
に中間周波可変利得増幅器10及び20に加えられる。
これら自動利得制御回路は受信入力レベルの変動に対し
て、後段の信号処理回路のダイナミックレンジを確保す
るために用いられる。
また、12及び22は遅延回路、13及び23は複素共
役回路、14及び24は乗算回路(・Pスパントメパス
バンド)、15及び25はケ8−ト回路又はサンプル・
ホールド回路、16及び26は低周波p波器、17及び
27は直流増幅器、18及び28は基準電圧発生器、1
9及び29(λ検素′11 4象限乗算器(低周波成分を含む直流信Σ×・Pスパン
ト)、S3及びS4はスイッチである。ここで、遅延回
路12〜複素4象限乗算器19.スイッチS3はダイバ
ーシチ・/ぐスー1に、また遅延回路22〜複素4象限
乗算器29.スイッチS4はダイパーシチ・/−’スー
2に用いられるそれぞれ同じ機能を有する回路であシ、
・クスノ々ンド信号の振幅と位相を制御して最適比合成
又は妨害波除去の動作を可能とさせる信号処理回路の主
要部分である。そして中間周波可変利得増幅器10及び
20のそれぞれの出力信号は、最適比合成モードの場合
にはスイッチS3及びS4は共に■側に倒され直流増幅
器17及び27の制御信号によって振幅と位相が制御さ
れ、また妨害波除去モードの場合にはスイッチS3が■
側でS4が■側、又はS3が■側でS4が■側に倒され
基準電圧発生器18と直流増幅器27又は直流増幅器1
7と基準電圧発生器28の制御信号によって、振幅と位
相が制御される。
さらに30は加算器、31は中間周波可変利得増幅器、
32はAGC増幅器、33は同期検波方式の復調部(キ
ャリア再生回路、クロック再生回路及びベースバンド変
換器等を含む)、34は判定器(スライサー)、35は
減算器、36は線形変Fill(ベースバンドX)ぐス
ノぐンドの複i4象限乗算器)、S2はスイッチである
。そして複素4象限乗算器19及び29の出力信号は加
算器30で合成され、最適比合成モードの場合にはスイ
ッチS2は■側に倒され復調部33に加えられるが。
妨害波除去モードの場合にはスイッチS2は■側に倒さ
れ中間周波可変利得増幅器31及びAGC増幅器32で
出力レベル一定に増幅されてから復調部33に加えられ
復調される。復調部33の出力信号は判定器34で判定
された出力信号となり。
前記信号処理を適応的に行なうだめの誤差信号は減算器
35によって作られ、線形変調器36で・ぐスパント帯
に再変調され2乗算回路14及び24に共通に加えられ
る。また乗算回路14及び24の相関出力信号は、復調
部33で再生されだクロックから作られるゲートパルス
によって動作するゲート回路(又はサンプル・ホールド
回路)15及び25で、送信データの中央に和尚するタ
イミングでサンプル(ホールド)される。
最適比合成モードの1作は以下のとおシである。
そのときスイッチS1〜S4はすべて■側に倒された状
態にある。中間周波可変利得増幅器10及び20の出力
信号をそれぞれX、(nT)、X2(nT)とし。
と表わす。信号はt = nT(nは整数、Tは送信デ
ータ間隔)のサンプル値をもって、解析信号で表現され
ている。また式(1ンにおいて、α、はX 1(nT 
)の振幅(正の実数)、C2はX2 (nT )の振幅
(正の実(本は複素共役を、<〉は平均値を示す)ω。
は搬送波の角周波数、θ1はX 1(nT )の位相、
θ2はX2 (nT )の位相とする。直流増幅器17
及び2・7の制御信号をそれぞれC1及びC2とし、複
素4象限乗算器・、′:1 19及び29の出力信号をそれぞれYl (”T) s
Y2 (nT)とすると となる。加算器30の出力信号をY(nT)とするとY
(nT)=Y1(nT)+Y2(nT)=(C1・α、
、ejθ1+C2・C2・eJθす41 ’e””””
(3)となる。復調部33の動作はe−jQICnTを
乗算してベースバンドに変換することであるから、復調
部33の出力は (C1・α、・ej  1 +C2・C2・ejθ2)
・An    ・・・・・・・・・・・・・・  (4
)とな91判定器34はこれを公。と判定する。Anは
送信データの推定値中らシ、系が収束するときには、は
とんどすべてのnについて分。=Anが成立する。した
がって減算器35の誤差信号出力E(nT)は E(nT)=(C1・C1・ej””2”fej02)
An ’Kn (=An)k(C1−α、、ejθ1+
C2’−α2・ejθ21)An    −−−(s)
        ゛となる。線形変調器36の動作ばe
 J”’ c n Tを乗7JシてE(nT)をノ々ス
パント帯に変換するものであシ。
線形変調器36の出力は。
E(nT)e”CnT=(’1 ・C1・ej 1+C
2・C2・ejθ2  1)、ノー、・ejoCnT 
・・・(6)となる。定常状態におけるC7.C2の値
は、直流増幅器17及び276利得をGとすると。
C1=(G’X、*(nT)E(nT)・ej(cnT
>== G’−% 、e−J”1 (C,−α、ejθ
1+C2・へ・ejθ2fl)   −・・・・・−・
(7)C,、=<G−’X:(nT)・E(nT)・e
j″′c”>−jθ =”も””(C1”C1,ejθ1+C2・C2・ej
θ2−1)   −・−・・−(8) 。
式(7)と式(8)の連立方程式をC4,C2について
解くととなり、G〉1であれば 以下金目 と定ま92式αQを式(2)へ代入してみれば、最適比
合成に必要な振幅と位相の制御が行なわれることが理解
できる。
妨害波除去モードの動作は以下のとおりである。
スイッチSl及びS2は■側に、スイッチS3及びS4
は片方が■側の場合にはもう片方は■側に倒される。ス
イッチ81〜S4は図の判定器34以降に接続される符
号誤シ監視回路(図には示されていない)等の制御信号
によって制御されることを前提とするが、妨害波の存在
を検出し制御信号を作り出す方法は数多くあシ2本発明
とは直接 ゛関係がないので省略する。妨害波除去動作
を確実にするためには、スイッチS3と84の状態を。
強い妨害を受けたダイバージチンスを■側に9弱い妨害
を受けたダイバーシチ/、oスを■側(力率信号とする
)に倒す必要があるが、簡便的には、切替えてみて良好
な状態を選択する方法でもよい。
例として、スイッチS3が■側、スイッチS4が■側に
倒された場合、すなわち入力−1の方が入力−2よシ妨
害の受は方が弱いと仮定して説明する。はじめに複素4
象限乗算器29と加算器30■側に倒されているため、
複素4象限乗算器19で(1+ jO)を乗算されるだ
けで振幅と位相は変化せずに加算器30に加えられ、さ
らにスイッチS2は■側に倒されているので中間周波可
変利得増幅器31 、 AGC増幅器32によ゛って一
定しペルまて増幅されたのち、復調部33で復調され判
定器34で判定されデータを出力する。このとき減算器
35から出力される誤差信号は、入力−1に妨害波が存
在しなければ0であるが、妨害波が存在する場合(ただ
し復調部33で同期はずれを起さない程度とする)には
−−スz? 7ドに変換された妨害波成分となシ、線形
変調器36によシバスパントに再変換され推定再生妨害
波となる。この推定再生妨害波は乗算回路24に加えら
れ、入力−2(正確には中間周波可変利得増幅器20゜
AGC増幅器21によって一定レベルまで増幅された信
号)との相関(複素数)を計算され、その平均値によシ
複素4象限乗算器29で中間周波可変利得増幅器20の
出力信号の振幅と位相を制御する。ここではじめに仮定
したA点の接続を元にもどすと、減算器35の誤差信号
出力が0になる方向に、すなわち入力−1に含まれる妨
害波が除去されるように負帰還ループが形成され、収束
した状態では入力−1に含まれる妨害波の犬ささに対応
した制御が行なわれるため、前記の′韮調533で同期
はずれを起さない程度”の仮定も不要となる。以上が妨
害波除去モードにおける動作の定性的説明であるが、定
量的説明の詳細(−i:特願昭55−188705を参
照されたい。
以上説明したように2本発明による受信方式を用いるこ
とによって、見通し外通信方式を用いた防衛回線等にお
いて、妨害波が無視できる通常時には、スペースダイバ
ーシチ合成受信を行ない。
妨害波の強度が無視できなくなった場合には、妨害波除
去受信を行なって2本方式を適用しない受信方式と比較
して1通信不能となる確率を飛躍的に減少させたデジタ
ルデータ伝送が可能となる。
また本方式は最適比合成スペースダイバーシチ受信と妨
害波除去受信の2つの信号処理をスイッチの切替だけで
回路を共用して行なうことができ。
従来の同種の方式と比較して経済的にもすぐれている。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による妨害波除去機能を備えたパスバンド最
適比合成受信方式の中間周波段以降のブロック図である
。 記号の説明: 10は中間周波可変利得増幅器、11はAGc増幅器2
11′はダイオード、12は遅延回路、13は複素共役
回路、14は乗算回路、15はダート回路又はサンプル
・ホールド回路、16は低周波F波器、17は直流増幅
器、18は基準電圧発生器、19は複素4象限乗算器、
20は中間周波可変利得増幅器、21はAGC増幅器、
 21’Uダイオード、22は遅延回路、23は複素共
役回路。 24は乗算回路、25はダート回路又はサンプル・ホー
ルド回路、26は低周波炉波器、27は直流増幅器、2
8は基準電圧発生器、29は複素4象限乗算器、30は
加°算器、31は中間周波可変利得増幅器、32はAG
C増幅器、33は復調部。 34は判定器、35は減算器、36は線形変調器。 81〜S4はスイッチをそれぞれあられしている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 スペースダイバーシチ受信機の中間周波段におい
    て、一方のアンテナで受信した信号を受は一定レベルに
    増幅した第1の出力信号を発する第1の自動利得制御手
    段と、他方のアンテナで受信した信号を受は一定レベル
    に増幅した第2の出力信号を発する第2の自動利得制御
    手段と、前記第1及び第2の自動利得制御手段を共通モ
    ード又は独立モードに切替える第1のスイッチと、前記
    第1及び第2の出力信号の振幅と位相をそれぞれ第1及
    び第2の制御信号によシ制御して第3及び第4の出力信
    号を発する第1及び第2の振幅位相制御手段と、前記第
    3及び第4の出力信号を合成する合成手段と、前記合成
    された信号を一定レベルに増幅する第3の自動利得制御
    手段と、前記合成された信号として前記第3の自動利得
    制御手段を通すか2通さないかを切替える第2のスイッ
    チと。 前記合成信号を同期検波してベースバンド信号に変換す
    る復調手段と、前記ベースバンド信号を判定して第5の
    出力信号を発する判定手段と、前記ベースバンド信号か
    ら前記第5の出力信号を差し ′1引いたベースバンド
    の誤差信号を発する減算手段ト、前記ベースバンドの誤
    差信号をパスバンドの誤差信号に変換する変調手段と、
    前記第1及び第2の出力信号と前記パスバンドの誤差信
    号との相関を計算し、積分・増幅してそれぞれ第1及び
    第2の相関出力信号を発する第1及び第2の相関演算手
    段と、基準信号を発する基準信号発生手段と。 前記第1及び第2の制御信号としてそれぞれ前記基準信
    号又は前記第1の相関出力信号及び前記基準信号又は前
    記第2の相関出力信号を選択する第3及び第4のスイッ
    チを有し、パスバンド最適比合成モードで動作させると
    きには、前記第1のスイッチを前記共通モードに、前記
    第2のスイッチを前記合成信号として前記第3の自動利
    得制御手段を通さない方に、前記第3及び第4のスイッ
    チを前記第1及び第2の制御信号として前記第1及び第
    2の相関出力信号を選択する側に、それぞれ切替え、又
    妨害波除去モードで動作させるときには、前記第1のス
    イッチを前記独立モードに、前記第2のスイッチを前記
    合成信号として前記第3の自動利得制御手段を通す方に
    切替え、かつ前記第3と第4のスイッチは、妨害状況に
    応じてどちらか一方のスイッチを、前記基準信号を選択
    する側に切替え、前記第5の出力信号を装置のデータ出
    力とする妨害波除去機能を備えたパスバンド最適比合成
    受信方式。
JP57005410A 1982-01-19 1982-01-19 妨害波除去機能を備えたパスバンド最適比合成受信方式 Granted JPS58123251A (ja)

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JPS6342445B2 (ja) 1988-08-23

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