JPS5821461B2 - 交差偏波識別度補償方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直交偏波を利用した無線通信において、フェ
ージング及び降雨減衰による交差偏波識別度の劣化を補
償する方式に関するものである。

従来のこの種の装置は第１図に示すように構成され、１
は水平偏波入力端、２は垂直偏波入力端、３は水平偏波
用受信機、４は水平偏波用補償回路、５は干渉量検出回
路、６は水平偏波出力端、７は垂直偏波用受信機、８は
４と５の回路構成と同一の垂直偏波用補償回路、９は垂
直偏波出力端であり、以下第１図を用いて説明する。

アンテナで受信された２つの直交偏波（水平偏波と垂直
偏波または左旋偏波と右旋偏波であり、以下水平偏波と
垂直偏波を用いて説明する）は、偏分波器により水平偏
波と垂直偏波に分離され、水平偏波は水平偏波入力端１
に、垂直偏波は垂直偏波入力端２に導かれる。

水平偏波は水平偏波用受信機３を経て、水平偏波用補償
回路４に導かれ、その出力の一方は干渉量検出回路５に
送られ、他の一方は水平偏波出力端６に導かれる。

干渉量検出回路５では、異偏波側のパイロット信号の洩
れ込みを検出することにより異偏波からの干渉量が検出
され、その出力信号は水平偏波用補償回路４へ導かれる
。

また、入力端２からの垂直偏波は垂直偏波用受信機７を
経て分岐され、その一方は水平偏波用補償回路４へ導か
れる。

水平偏波用補償回路４に導かれた水平偏波は、干渉量検
出回路５の出力信号により振巾及び位相が制御された垂
直偏波と合成され、交差偏波識別度が補償され、水平偏
波出力端６へ導かれる。

垂直偏波用補償回路８へ導かれた垂直信号は、同様に交
差偏波識別度が補償され、垂直偏波出力端９へ送られる
。

このような構成においては、干渉量検出のため送信側に
おいてパイロット信号の挿入が必要となること、また補
償回路は無線周波数帯または中間周波数帯に挿入される
ことになるため振巾及び位相制御回路が必要になるなど
構成上複雑となる欠点があった。

本発明は、これらの欠点を除去するため、同一周波数の
直交偏波を用いて伝送された伝送波を９０度位相の異な
る基準搬送波を用いて復調する際に、干渉を与えている
偏波側のベースバンド信号の振巾のみを制御することに
より交差偏波識別度の劣化による波形歪を自動補償する
ようにした交差偏波識別度補償方式を提供するものであ
る。

以下、本発明を直交振幅変調方式を用いた例により図面
を用いて説明する。

第２図は直交振幅変調方式の送信側の構成例であって、
２１は水平偏波用局部発振器、２２は水平偏波用直交振
幅変調回路、２３は水平偏波用第１系列ベースバンド信
号入力端、２４は水平偏波用第２系列ベースバンド信号
入力端、２５は水平偏波出力端、２６は水平偏波用とほ
ぼ等しい周波数をもつ垂直偏波用局部発振器、２７は垂
直偏波用直交振幅変調回路、２８は垂直偏波用第１系列
ベースバンド信号入力端、２９は垂直偏波用第２系列ベ
ースバンド信号入力端、３０は垂直偏波出力端である。

この実施例の動作は次の通りである。

水平偏波用局部発振器２１からの搬送波は水平偏波用直
交振幅変調回路２２に導かへ水平偏波ベースバンド信号
入力端２３．２４からの２系列の多値ディジタル信号で
直交振幅変調され、水平偏波出力端２５に導かれる。

垂直偏波用局部発振器２６からの搬送波は、垂直偏波用
直交振幅変調回路２７に導かれ、垂直偏波ベースバンド
信号入力端２８゜２９からの２系列のディジタル信号で
直交振幅変調され、垂直偏波出力端３０に導かれる。

出力端２５．３０からの信号は偏分波器により水平偏波
及び垂直偏波にそれぞれ変換されアンテナから送出され
る。

第３図は本発明の受信側の実施例であって、４１は水平
偏波入力端、４２は垂直偏波入力端、４３は水平偏波用
局部発振器、４４は水平偏波用周波数変換器、４５は垂
直偏波用局部発振器、４６は垂直偏波用周波数変換器、
４７は主中間周波増幅器、４８は搬送波再生回路、４９
は９０度移相器、５０．５１は位相検波器、５２は４７
から５１までの回路構成と同じものからなる垂直偏波用
の復調部、５３，５４，５５は５６から６２までの回路
構成と同じもの、５６は合成回路、５７．５８は相関器
、５９．６０は低域ｒ波器、６１，６２は振幅制御回路
、６３は水平偏波第１系列信号出力端、６４は水平偏波
第２系列信号出力端、６５は垂直偏波第１系列信号出力
端、６６は垂直偏波第２系列信号出力端である。

搬送波再生回路４８は入力側及び出力側から信号をうけ
て搬送波を再生するものであるが、周知であるので簡単
のためこれらの接続を省略して示しである。

この回路の動作は次の通りである。

アンテナで受信され偏分波器を経た水平偏波信号は水平
偏波入力端４１に、また垂直偏波信号は垂直偏波入力端
４２に導かれる。

入力端４１に導かれた水平偏波信号は、水平偏波用周波
数変換器４４で局部発１振器４３からの局部発振周波数
波により中間周波数に変換され、帯域Ｐ波を受け、自動
利得制御回路を有する主中間周波増幅器４７により一定
レベルまで増幅された後、２分岐される。

搬送波再生回路４８の一方の出力を移相器４９により９
０度移相し、互いに９０度の位相差を有する基準搬送波
を得て位相検波器５０．５１で主中間周波増幅器４７か
ら分岐された水平偏波の被変調波をそれぞれ復調する。

これにより、搬送波再生回路４８の基準搬送波によって
直接復調された水平偏波復調第１系列信号及び移相器４
９を通過した基準搬送波によって復調された水平偏波復
調第２系列信号を得る。

同様に垂直偏波用周波数変換器４６の出力は、水平偏波
信号について示す４７から５１までの回路構成と同一の
ものである垂直偏波用復調回路５２に導かれ、垂直偏波
復調第１系列信号と垂直偏波復調第２系列信号に変換さ
れる。

５３゜５４及び５５はそれぞれ水平偏波復調第２系列信
号、垂直偏波復調第１系列信号及び垂直偏波復調第２系
列信号の回路であり、水平偏波復調第１系列信号に示す
５６から６２までの回路構成と同一のものである。

位相検波器５０の出力は、合成回路５６に導かれ、この
出力は垂直偏波復調第１系列信号の回路５４の出力から
分岐された垂直偏波第１系列信号及び垂直偏波復調第２
系列信号の回路５５の出力から分岐された垂直偏波第２
系列信号と相関器５７．５８でそれぞれ相関がとられる
。

相関器５７．５８の出力はそれぞれの低域沖波器５９．
６０でｐ波された後、振幅制御回路６１゜６２の制御信
号となる。

この制御信号により回路５４の出力から分岐された垂直
偏波第１系列信号は振幅制御回路６１で、回路５５の出
力から分岐された垂直偏波第２系列信号は振幅制御回路
６２においてそれぞれ振幅制御され、合成回路５６に送
られる。

合成回路５６で、それぞれの振幅制御された垂直偏波第
１系列及び第２系列信号と水平偏波復調第１系列信号が
合成され、出力端６３に垂直偏波成分のない水平偏波第
」系列ベースバンド信号が得られる。

このような構成により、交差偏波補償が実現できる理由
を水平偏波第１系列信号について以下で説明する。

水平偏波信号入力端４１からの水平偏波信号には、伝搬
路のフェージング、降雨及び偏分波器の不完全性のため
垂直偏波信号が洩れ込んでおり、位相検波器５０の出力
信号である水平偏波復調第１系列信号には希望する水平
偏波第１系列信号のほかに、水平偏波第１系列用基準搬
送波によって位相検波された垂直偏波第１系列並びに第
２系列の信号が含まれている。

本発明では、変調方式として直交振幅変調を用いている
ことを利用して、水平偏波復調第４系列信号と別途受信
した干渉波成分のない垂直偏波第４系列信号及び垂直偏
波第２系列信号吉をそれぞれの相関器５１゜５８並びに
、低域泥波器５９，６０により相関検出を行えば、相関
性の低い信号が除去できるので、水平偏波復調第１系列
信号に含まれている垂直偏波成分（第１系列信号および
第２系列信号）の洩れ込み量を検出できる。

即ち、水平偏波復調第１系列信号と垂直偏波第１系列ベ
ースバンド信号からの検出量は、位相検波前の垂直偏波
成分のベクトルの同相成分に対応するものであり、垂直
偏波第１系列信号からの洩れ込み量を表わし、水平偏波
復調第１系列信号と垂直偏波第２系列ベースバンド信号
からの検出量は位相検波前の干渉成分ベクトルの直角成
分に対応するものであり、垂直偏。

波第２系列信号からの洩れ込み量を表わすことになる。

これらの二つの検出量の大きさに比例する様に垂直偏波
第１系列及び第２系列ベースバンド信号の振幅を制御し
、合成器５６において極性を反転させ、水平偏波復調第
１系列信号と加えあわＪせれば、水平偏波第１系列信号
に含まれる２系列の垂直偏波成分を打消すことが可能で
あり、合成器５６の出力には垂直波成分のない水平偏波
第１系列ベースバンド信号が得られる。

同様に位相検波器５１の出力は水平偏波復調筒・２系列
信号の回路５３に導かれる。

この回路５３には垂直偏波第１系列及び第２系列ベース
バンド信号が加えられ、５１から６２までと同様な処理
を経て垂直偏波成分のない水平偏波第２系列ベースバン
ド信号が出力端６４へ送出される。

垂直偏波用回路５２の出力である垂直偏波復調第１系列
信号及び垂直偏波復調第２系列信号は、それぞれの垂直
偏波用第１系列信号の回路５４と垂直偏波用第２系列信
号の回路５５へ導かれる。

これらの垂直偏波信号については、水平偏波第１系列及
び第２系列ベースバンド信号を用い、５７から６２まで
と同様な処理を経て、水平偏波成分のない垂直偏波第１
系列ベースバンド信号及び垂ビ７ ン直偏波第２系列ベースバンド信号が得られ、それぞれ
出力端６５及び６６へ送出される。

このようにして、交差偏波成分が消去された出力端６３
，６４，６５及び６６からの４系列のベースバンド信号
は、それぞれの識別再生回路へ送：られ、良好な復調出
力を得ることができる。

さらに、本発明の実姉例の第２図及び第３図に示す二つ
の局部発振器は、水平偏波と垂直偏波に共用することも
可能である。

また、本発明の適用できる変調方式は、たとえばディジ
タル信号及び□アナログ信号を用いた直交振幅変調方式
とディジタル信号を用いた４相位相変調方式がある。

以上説明したように、本発明によればベースバンド帯域
で相関器、低域Ｐ波器、振幅制御回路及び合成回路を付
加するのみで、交差偏波識別度の補償が行えることから
、方式構成上容易に直交偏波（水平偏波と垂直偏波ある
いは左旋偏波と右旋偏波）の共用が可能となる。

本発明により、フェージング時や降雨による交差偏波識
別度の劣化による影響を取り除くことが可能になり、デ
ィジタル無線伝送における偏波共用による大幅な周波数
有効利用、伝送路の経済化が実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のこの種の装置の原理を示すブロック図、
第２図は直交振幅変調方式の送信側の構成例を示すブロ
ック図、第３図は本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。 １・・・・・・水平偏波入力端、２・・・・・・垂直偏
波入力端、３・・・・・・水平偏波用受信機、４・・・
・・・水平偏波用補償回路、５・・・・・・干渉量検出
回路、６・・・・・・水平偏波出力端、７・・・・・・
垂直偏波用受信機、８・・・・・・４と５の回路構成と
同一のもの、９・・・・・・垂直偏波出力端、２１・・
・・・・水平偏波用局部発振器、２２・・・・・・水平
偏波用直交振幅変調回路、２３・・・・・・水平偏波用
第１系列ベースバンド信号入力端、２４・・・・・・水
平偏波用第２系列ベースバンド信号入力端、２５・・・
・・・水平偏波出力端、２６・・・・・・垂直偏波用局
部発振器、２γ・・・・・・垂直偏波用直交振幅変調回
路、２８・・・・・・垂直偏波用第１系列ベースバンド
信号入力端、２９・・・・・・垂直偏波用第２系列ベー
スバンド信号入力端、３０・・・・・・垂直偏波出力端
、４１・・・・・・水平偏波入力端、４２・・・・・・
垂直偏波入力端、４３・・・・・・水平偏波用局部発振
器、４４・・・・・・水平偏波用周波数変換器、４５・
・・・・・垂直偏波用局部発振器、４６・・・・・・垂
直偏波用周波数変換器、４７・・・・・・主中間周波増
幅器、４８・・・・・・搬送波再生回路、４９・・・・
・・９０度移相器、５０．５１・・・・・・位相検波器
、５２・・・・・・４７から５１までの回路構成と同じ
もの、５３゜５４ 、５５・・・・・・５６から６２ま
での回路構成と同じもの、５６・・・・・・合成回路、
５７，５８・・・・・・相関器、５９．６０・・・・・
・低域沖波器、６１，６２・・・・・・振幅制御回路、
６３・・・・・・水平偏波第１系列信号出力端、６４・
・・・・・水平偏波第２系列信号出力端、６５・・・・
・・垂直偏波第１系列信号出力端、６６・・・・・・垂
直偏波第２系列信号出力端。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一の搬送波を２系列のベースバンド信号を用いて
   直交偏波になるように変調された伝送波を位相が９０度
   異なる二つの基準搬送波を用いて復調する方式において
   、希望偏波側の復調されたベースバンド信号と干渉を与
   えている異偏波側の２系列のベースバンド信号とでそれ
   ぞれ相関をとることにより干渉量を検出し、その検出信
   号により干渉を与えている異偏波側の二つのベースバン
   ド信号系列の振巾を制御して希望偏波成分と合成するこ
   とにより、異偏波干渉成分を消去することを特徴とする
   交差偏波補償方式。