JPS5854536B2 - 歪補償方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアナログ信号の光伝送系による線形歪、非線形
歪の時間的変化をも補償する歪補償方式に関する。

従来、歪補償方式として、伝送系の損失が時間と共に変
化するような場合には、送信信号に一定振巾、一定周波
数のパイロット信号を重畳し、受信時には、受信パイロ
ット信号を抽出し、パイロット信号の振巾が一定になる
ように受信増巾器の利得を制御する方式（パイロットＡ
ＧＣ方式）や、非線形性が時間的に不変の場合にはダイ
オードのような非線形素子を用いて固定的に歪補償を行
う方式が知られている。

しかし従来の方式では伝送損失が時間的に変化する場合
や、非線形歪量が時間的に不変の場合には適応できるが
、実際の光伝送路のように損失のみならず、非線形歪量
も時間的に変化する場合には、歪を補正することが困難
である。

このことを図を用いて詳述する。第１図は従来のパイロ
ン）ＡＧＣ方式の構成例である。

第１図において１のパイロット信号発生器から得られる
一定振巾、一定周波数のパイロット信号は２のパイロッ
ト信号重畳装置により入力アナログ信号して重畳される
。

この信号は光送信機３に入力され、強度変調された光信
号が光伝送路４に送出される。

光受信機５では光信号を電気信号に変換する。

この電気信号はパイロット信号を主信号と分離するため
に、パイロット信号の周波数と同一の中心周波数をもつ
帯域除去濾波器６と帯域濾波器７を設ける。

帯域濾波器７によって抽出されたパイロット信号は光伝
送路４の損失に応じて減衰をうける。

すなわち受信されたパイロット信号のレベルをレベル検
出器９により監視することにより光伝送路の損失がわか
る。

一方、帯域除去濾波器６でパイロット信号を除去された
主信号は利得可変回路８に入力される。

利得可変回路８の利得を受信されたパイロツク信号のレ
ベルが大きい時は小さく、小さい時は大きくなるように
して制御することにより、伝送路の損失変動に対して補
償することができる。

伝送路の損失変動を補償された信号は増巾器１０により
所要のレベルまで増巾される。

ここで第１図に示されるパイロン１−ＡＧＣ方式の伝送
系において、伝送路に入出力時性が第２図に示されるよ
うに非線形性をもつ場合を考える。

主信号としてはアナログ信号であればよいが、説明容易
の為三角波を想定しパイロフトを重畳した光入力を第２
図の非線形伝送路に通すと、第３図に示されるように歪
んだ光出力が得られる。

第３図に示される歪波形出力を帯域濾波器、帯域除去濾
波器により主信号とパイロット信号として分離すると第
４図のような出力が得られる。

パイロット信号はレベルが犬（レベルａ）→レベルが小
（レベルｂ）→レベルが大（レベルａ）というように時
間的に変化する。

従来のパイロットＡＧＣ方式では受信パイロットレベル
と回路利得との積が一定となるように制御を行う。

したがってレベルａに対応して利得Ａ（利得小）、レベ
ルｂに対して利得Ｂ（利得大）となるように制御される
。

第５図はこのような制御を行った場合の制御の様子およ
び出力信号を示したものである。

同図かられかるように利得の変化時点で出力信号のレベ
ルがジャンプし正しい再生波形が得られない。

この現象は伝送路に非線形性が存在することに起因し従
来のパイロットＡＧＣ方式では補償しきれないものであ
る。

本発明はこのような従来の問題点を解決することを目的
としてなされたものである。

本発明は主信号にパイロット信号を重畳して送信し、受
信側において受信信号の微分をとり、その微分をとられ
た主信号を受信パイロット信号のレベルにより利得制御
し、利得制御を受けた微分または差分をとった主信号を
積分することによって主信号の歪補償を可能とし、時間
的に変化する伝送路の損失、非線形性を補償するように
した歪補償方式である。

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第６図は本発明をアナログ信号光伝送システムに適用し
た一実施例を示したもので、第１図と同一部分は同一符
号で示す。

第１図に示した従来のパイロットＡＧＣ方式と異なり、
受信側で、Ｎ。

イロット信号を除去するための帯域除去濾波器６と可変
利得回路８との間に微分をとる回路１１（以下微分器と
呼ぶ）を設け、さらに可変利得回路８の後段に積分器１
２を設ける。

主信号としては画像信号、音声信号或いは正弦波信号等
のアナログ信号であればよいが、従来のパイロットＡＧ
Ｃ方式の説明に用いた時と同じく本実施例では説明容易
の為三角波を想定し、第２図に示される非線形伝送路に
パイロット信号が重畳した三角波を伝送する場合を考え
る。

このとき帯域除去濾波器６と帯域濾波器７とにより、第
４図に示される主信号とパイロット信号が分離して得ら
れる。

ここで、受信主信号に対して微分器１１を通す。

第７図を参照しながら説明を行うと、第４図に示される
主信号を微分することにより、第７図に示されるように
階段的に時間変化する受信主信号の微分波形Ｃが得られ
る。

一方、受信パイロット信号ハ時間的にレベルａ→レベル
ｂ→レベルａと変化を受けている。

第６図の可変利得回路８は受信パイロット信号のレベル
に対応して利得Ａ→利得Ｂ→利得Ａとなるように制御を
受ける。

第６図の微分器１１を通って得られた第７図に示される
受信主信号の微分波形Ｃを第６図の可変利得回路８に入
力することにより第７図に示される可変利得回路出力波
形ｄが得られる。

可変利得回路出力波形ｄは時間的な変化点が１つであり
、これは送信三角波を微分した形となっている。

したがって可変利得回路出力波形ｄを第６図の積分器１
２に入力することにより、第７図に示されるように送信
波形を忠実に再生した積分器出力波形ｅが得られる。

以上をまとめると、非線形性をもつ伝送路は、微分利得
が有限な値をもつことに着目し、ノクイロットＡＧＣに
より利得を制御する場合に、入力信号としては、一度微
分をとった信号を用い、ＡＧＣをかけた後に積分して再
生することにより、非線形性を完全に補償することがで
きる。

ここで本発明の歪補償方式は適応形であるため、伝送路
の非線形性が時間的に変化する場合にも補償が完全に行
われる特長をもつ。

また、伝送路の損失が時間的に変化する場合に対しても
、本発明による歪補償方式により、損失の時間的変動を
補償できることは言うまでもない。

また利得の制御方法としてフィード・フォワード法によ
る場合について説明を行ったが、フィードバック法によ
る利得制御の方法が可能であることも明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパイ四ツ１−ＡＧＣ方式を示す構成例を
示す図、第２図は非線形性を有する伝送路の入出力特性
を示す図、第３図はパイロット信号を重畳した光入力波
形を非線形性を有する伝送路に通した場合に得られる光
出力波形を説明するための図、第４図は非線形性を有す
る伝送路を通した場合のパイロット信号と主信号の波形
図、第５図は従来のパイロットＡＧＣ方式により、非線
形性を有する伝送路を通った信号を制御した場合の出力
波形を説明するための図、第６図は本発明による歪補償
方式を実現するための一実施例を示す構成図、第７図は
本発明による歪補償の動作を説明するための図である。 １・・・・・・パイロット信号発生器、２・・・・・・
パイロット信号重畳装置、３・・・・・・光送信機、４
・・・・・・光伝送路、５・・・・・・光受信機、６・
・・・・・帯域除去濾波器、７・・・・・・帯域濾波器
、８・・・・・・パイロット信号レベル検出器、９・・
・・・・利得可変回路、１０・・・・・・増巾器、１１
・・・・・・微分器、１２・・・・・・積分器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 伝送すべき信号に一定振巾、一定周波数のパイロッ
   ト信号を重畳した信号を送出する手段と、受信した信号
   からパイロット信号と主信号とを分離する手段と、この
   手段によって得られた主信号の微分をとる手段と、微分
   をとった後の信号を入力とし、前記パイロット信号の振
   巾に応じて利得を変化させる手段と、この手段によって
   利得制御された信号を積分する手段とを有することを特
   徴とする歪補償方式。