JPS5923657B2 - 通信回線の歪雑音抑圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は無線または有線の多中継通信系に使用される雑
音抑圧装置に関する。

特に、各中継装置が発生する非線形歪雑音を相互に打ち
消すように相加して、総合的な雑音を抑圧させる装置に
関するものである。従来、多中継通信回線の中継装置送
信用増幅器としては、負帰還増幅器が広＜用いられてい
る。

この場合に各中継装置の特性がほぼ同一となるため、受
信端局で検出される信号帯域内の奇数次歪雑音は、各中
継装置で発生する歪雑音の電圧和となることが知られて
いる。第１図は多中継通信系の残音負荷試験を行う場合
の構成図である。

多中継通信系の送信端局１の入力に雑音負荷試験装置送
信部２が結合されている。３は中継装置、４は伝送路で
、これが交互に多数個接続され受信端局装置５に与えら
れる。

この出力には雑音負荷試験装置受信物６が接続されてい
る。雑音負荷試験は公知のように、送信部２から伝送帯
域全体に拡がる白色雑音をごく一部の狭い帯域だけ除い
て送出し、受信側でこの狭い帯域に落ち込む雑音を検出
するものである。

この試験は多 ・中継通信系の雑音特性を総合的に正し
く測定することができる優れた方法であるが、この方法
は多中継通信系に近年使用されるようになつた非線形歪
補償回路の調整を行うために必ずしも適さない。例えば
、プリデストーシヨン回路またはポストデストーシヨン
回路などの非線形歪補償回路は、系で発生する非線形歪
を相互に相殺するように構成されたもので、これを適正
に調整するには、これを使用する各中継装置毎に歪雑音
を監視する必要があり、雑音負荷試験装置による総合的
な測定のみでは不十分である。〔発明の目的〕 本発明は、このような背景に行われたものであり、中継
装置の非線形歪を打ち消し補償により個別に調整する場
合に、適正な調整を行うことができ、総合的な回線歪雑
音を抑圧することができる装置を提供することを目的と
する。

〔発明の特徴〕

本発明は、送信端局装置または中継装置のうちの１以上
には、伝送路に送出される非線形歪の大きさおよび位相
を制御信号に応じて可変に制御す中噛神；￥＃π＝＝：
：が配置された位置のうちの一つには上記非線形歪可変
手段に上記制御信号を与える制御手段を備え、上記送信
端局装置にはＶ．一人力信号として、伝送周波数帯域幅
に含まれる特定周波数の狭い帯域を除きその周波数帯域
幅以上の全帯域に白色雑音を与える手段を備え、上記受
信端局装置または上記中継装置のうちの１以上には、上
記特定周波数の狭い帯域の雑音レベルを検出する雑音検
出手段と、この雑音検出手段により検出された上記雑音
レベルに対応する信号を上記制御手段に伝送する手段と
を備え、上記制御手段は、上記検出手段に検出される上
記特定周波数の狭い帯域の雑音が小さく （なるように
上記非線形歪町変手段に制御信号を与えるように構成さ
れたことを特徴とする。

〔実施例による説明〕

第２，図は本発明実施例装置の要部構成図である。

送信端局装置１の入力には、通信信号を遮断して、４代
わりに雑音負荷試験装置の送信部２が接続される。この
送信部２は、この通信装置が伝送する信号周波数帯域幅
にわたり、その帯域幅に含まれる特定周波数の狭い帯域
を除いて一定レベルの白色フ雑音を送信する。

送信端局装置１の出力には、雑音検出器７が接続される
。この雑音検出器７は、上記雑音負荷試験装置の送信部
２に対向する装置で、送信端局装置１の出力をそのまま
通過させて伝送路４に結合するとともに、上記特定周波
数の狭い帯域の信号を分岐し、その狭い帯域に落ち込む
雑音のレベルを測定する装置である。伝送路４に結合さ
れた通信信号は長い伝送路４を経由して中継装置３の入
力に接続される。中継装置３では伝送路４に到来する入
力信号を増幅して、次の区間の伝送路４に送信する。

この中継装置３の出力と伝送路４との結合点にも、同様
に雑音検出器７が接続される。この装置も、中継装置３
の出力をそのまま次の伝送路４に結合するとともに、上
記特定周波数の狭い帯域の信号を分岐し、その狭い帯域
にある雑音レベルを測定する装置である。このように、
通信信号は申継装置３と伝送路４とに繰り返し中継伝送
されて、図外の受信端局装置に到達する。ここで本発明
の特徴とするところは、上記送信端局装置１および中継
装置３には、それぞれ伝送路４に送信する信号の非線形
歪の大きさおよび位相を制御信号に応じて町変に制御す
ることができるように構成された非線形歪司変回路を備
え、この制御信号を上記雑音検出器７の出力に応じて与
えるように構成されたところにある。

すなわち、各雑音検出器７の検出出力は監視回線８を介
して送信端局装置１の位置に配置された監視制御装置９
に伝送される。この監視制御装置９は、各雑音検出器７
の検出出力に応じてそれぞれ制御信号を発生し、この制
御信号は、送信装置１に、また監視回線８を介して各中
継装置３に伝送される。第３図により中継装置３の周辺
についてさらに詳しく説明する。伝送路４に到来する信
号は非線形歪司変回路１１を介して中継増幅器１２の入
力に接続され、その出力は上記雑音検出器７を介して次
の区間の伝送路４に導かれている。この雑音検出器７の
検出出力は変調器１４により、公知の手段により一例と
してＦＳパルス信号に変換され、監視回線８を通じて監
視制御装置９に与えられる。また、監視制御装置９より
送出される制御信号は同様にＦＳ変調されて監視回線８
に送信されて復調器１６に達し、復調されてアナログ電
圧信号に変換され、非線形歪司変回路１１に制御信号と
して入力する。非線形歪町変回路１１は、与えられる制
御信号に基づき中継増幅器１２が発生する非線形歪の大
きさおよび位相を制御する装置であつて、既にいくつか
の公知回路がある。

その原理を簡単に説明すると、入力信号の一部を分岐し
、その振幅を増幅して中継増幅器１２で発生する非線形
歪と同様の歪をあらかじめ発生させ、それを適当なレベ
ルに減衰させる。その非線形歪を発生させた信号を司変
移相器を経由して、中継増幅器１２の入力に合成してこ
の中継増幅器１２で増幅すると、これが中継増幅器１２
の出力点では、この中継増幅器１２で発生する非線形歪
と合成されることになる。このあらかじめ発生させた非
線形歪が、その中継増幅器１２で発生した非線形歪と振
幅が等しく位相が逆であれば、非線形歪は互いに打ち消
されることになる。一般に奇数次の非線形歪はこのよう
に振幅が等しく位相が逆であれば互いに打ち消すことが
できるが、偶数次の非線形歪は打ち消すことができない
。

また、中継増幅器１２で発生する歪を近似させてあらか
じめ発生すること、その振幅および位相を歪が打ち消さ
れるように完全に制御することは困難であり、中継増幅
器１２の出力点には必ず非線形歪が残る。かりに、非線
形歪可変回路１１が中継増幅器１２の発生する非線形歪
と同位相の歪を発生ずれば、中継増幅器１２の出力点で
は非線形歪が増大する。したがつて、非線形歪町変回路
１１に与える制御信号により、あらかじめ発生する非線
形歪の位相および振幅を制御することにより、中継増幅
器１２の出力点の非線形歪の大きさを司変に制御するこ
とができる。この実施例装置では、非線形歪司変回路１
１として、本願出願人と同一の出願人にかかる特許出願
（特願昭５２−０９２７０４、特開昭５４一２７３４号
公報参照、以下「先願」という。

）に開示されたものが使用された。この回路の基本的な
原理は上述のとおりであるが、この特許出願に開示され
た回路は、奇数次の非線形歪をそれぞれ３次および５次
に分別して、予め発生させるように構成されたものであ
る。監視制御装置９について説明すると、この装置は各
雑音検出器７の検出出力に得られる上記特定周波数の狭
い帯域の雑音レベルを入力として取込）み、その雑音レ
ベルが少さくなるように制御信号を送出する装置である
。

これは操作者が雑音レベルを監視しながら、制御信号電
圧を手操作により変更する装置を使用してもよいが、そ
の装置はマはマイクロプロセツサを含む情報処理装置を
使用して、自動的に雑音レベルが小さくなる点を探索し
ながら制御するように構成することができる。このよう
に構成された装置の動作を説明すると、雑音負荷試験装
置の送信部２より、伝送帯域内の特定の狭い帯域を除く
全帯域幅に、白色雑音が送出される。各中継装置ではこ
の白色雑音により非線形歪雑音が発生し、これが雑音の
除かれた上記特定の狭い帯域にも落ち込む。いま、送信
端局装置１の入力にはこの特定の狭い帯域には信号また
は雑音がないのであるから、送信端局装置１の出力に接
続された雑音検出器７でこの帯域に検出される雑音は、
この送信端局装置１の内部で発生したものである。詳し
くはこの送信端局装置１の内部で発生する非線形歪雑音
と熱雑音の合成された雑音が検出される。この雑音検出
器７の検出出力は監視制御装置９に送られ、この検出出
力の雑音レベルが最も小さくなるように、送信端局装置
１の内部の非線形歪司変回路に与える制御信号の値を変
化させる。つぎの中継装置３では、その入力には送信端
局装置１の出力から白色雑音が送られて来るが、その白
色雑音の中の上記特定の狭い帯域には、送信端局装置１
で発生した非線形歪雑音のみが、さらに正確には送信端
局装置１の非線形歪可変回路で制御しても打ち消すこと
ができなかつた送信端局装置１の雑音が到来する。

これが中継装置３で中継増幅されると、中継装置３の内
部で発生する雑音と合成されてその出力点に現れる。こ
の特定の狭い帯域の雑音レベルが、中継装置３の出力に
接続された雑音検出器７で検出される。この検出された
雑音レベルは、上述のように監視制御装置９に伝送され
、この雑音レベルが最小になるように、中継装置３の非
線形歪司変回路に与える制御信号の値を変更する。この
ときには、はじめに中継装置３の非線形歪可変回路に与
える制御信号を変更して、中継装置３の出力点の特定の
狭い帯域の雑音レベルが最小になるように制御するが、
つぎに、送信端局装置１の非線形歪町変回路に与える制
御信号の値を変化させて、さらに中継装置３の出力点の
雑音レベルが小さくなるように制御することができる。

すなわち、送信端局装置１で発生した非線形歪のうち、
中継装置３で打ち消される成分もあるので、中継装置３
の出力点の雑音レベルの最小点は、中継装置３の非線形
歪司変回路および送信端局装置１の非線形歪司変回路の
両者を制御することにより決定されることになる。この
ように、さらにつぎの中継装置３に信号が伝送されると
、その中継装置３でも同様にその非線形歪町変回路に制
御信号を与えて、その中継装置３の出力点の非線形歪雑
音のレベルが最小になるように制御する。

このときには、送信端局装置１と、前段の中継装置３と
、その中継装置３と三者の非線形歪町変回路を制御する
ことになる。この制御を中継毎に繰り返してゆくことに
より、総ての中継装置の制御を行い、最後に受信端局装
置６の制御を行うと、送信端局装置１、各中継装置３お
よび受信端局装置５は、その系で発生する非線形歪の相
互打ち消しが最良の状態に設定されることになる。この
制御の原理および方法についてさらに詳しく説明する。

非線形歪補償法の原理は、被補償増幅器で発生する非線
形歪雑音を相殺するような非線形歪成分を非線形歪司変
回路で発生させ、これを被補償増幅器の入力信号または
出力信号に注入することにある。

ここでは入力信号に注入するプリデストーシヨン回路を
例に述べる。第４図はプリデストーシヨン形の非線形歪
円変回路１１および中継増幅器１２と、その信号ベクト
ルを示す。

ベクトル官および′Ｉｊ仇は、それぞれ線形信号成分（
非線形歪雑音を除いた信号成分）および注入された非線
形歪雑音成分をベクトル的に表示したものである。Ａは
中継増幅器１２の増幅率である。中継増幅器１２の入力
には、なる信号が入力し、中継増幅器１２の出力では、
線形信号成分ＳがＡ倍に増幅された信号Ａマ、この中継
増幅器１２で発生した非線形歪雑音成分君、および非線
形歪可変回路１１で発生しこの中継増幅器１２でＡ倍に
増幅された非線形歪雑音成分官５が第４図に示すように
存在する。

非線形歪町変回路１１ではその発生する非線形歪雑音の
振幅および位相を最適に制御すると、となる。

第５図は非線形歪呵変回路を備えた二つの中継装置３お
よび３′と伝送路４からなる通信系を示→す図である。

第５図に併記したベクトルε１およ→びε２は、それぞ
れ非線形歪呵変回路による歪補償が不足または過剰とな
つて、中継装置３および３′の出力点で残留した非線形
歪雑音を表す。

このとき、この第５図に示す通信系全体としての非線形
歪雑音は、となる。

非線形歪町変回路１１では発生する非線形歪雑音の振幅
と位相を制御することができるので（先願参照）、中継
装置３′の非線形歪可変回路を制御することにより、と
することができる。

すなわち、継続接続された２個の中継装置では、前段の
中継装置の残留歪雑音を後段の中継装置の残留歪雑音で
相殺することができる。このような中継装置の残留歪雑
音に関する相殺条件は、２つ以上の中継装置で構成され
る通信系においても成立するので、縦続接続されたｎ個
の中継装置の残裏歪雑音をｎ＋１番目の中継装置の残留
歪雑音で相殺することも可能で半る。

これにより、通信系全体としての歪雑音は、各中継装置
の残留歪雑音が単純に電圧相加する場合と比較すれは、
大幅に減少させることができる。本発明による歪雑音抑
圧は、伝送路の信号を停止して、代わりに雑音負荷試験
装置を接続して行うものであるから、伝送路の初期設定
でこれを行うほか、定期的モード定常的にこれを行うこ
とがよい。

この装置によれは、同時に歪雑音を監視することができ
るので、各中継装置の中継増幅器に関する障害検知を行
うことができる。なお、上記の説明はプリデストーシヨ
ンによる非線形歪町変回路について述べたが、非線形歪
可変回路を中継増幅器に並列または後置接続するポスト
デストーシヨンによる非線形歪司変回路を用いる場合に
も、同様に本発明を実施することができる。

上記説明では、監視制御装置を送信端局装置の位置に配
置するように述べたが、これは、中継装置の位置その他
の位置に配置することができる。

また、上記例では総ての中継装置で雑音の検出および非
線形歪町変回路による非線形歪雑音の制御を行うように
説明したが、これは１中継おき、あるいは数中継おきに
行つてもよく、この場合に必ずしも雑音の検出位置と非
線形歪司変回路の挿入位置とが一致しなくともよい。上
記例では、雑音検出器の出力および非線形歪司変回路の
制御信号をＦＳ変調して伝送するように述べたが、これ
は他のさまざまな手段で伝送することができ、これらに
よつても同様に本発明を実施することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、多中継通信系に
おける各中継装置の発生する非線計歪雑音量を監視しな
がら、非線形歪可変回路による非線形歪雑音補償特件と
各中継装置の残留歪雑音の振幅および位相を調整するこ
とができるので、非線形歪雑音の打ち消しを最適の点に
設定することができ、非線形歪雑音を合理的に抑圧する
ことができる利点がある。

さらに、本発明の装置は各中継装置の異常動作、障害な
どを監視する回線監視装置としても利用できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来用いられている雑音負荷試験の測定構成図
、第２図は本発明実施例装置の要部構成図、第３図は中
継装置およびその周辺の構成図、第４図は非線形歪町変
回路を備えた中継装置の構成図および信号ベクトル図、
第５図は縦続接続された二つの中継装置の残留歪雑音打
ち消しを示す構成図および信号ベクトル図。 １・・・・・・送信端局装置、２・・・・・・雑音負荷
試験装置の送信部、３・・・・・・中継装置、４・・・
・・・伝送路、５・・・・・・受信端局装置、６・・・
・・・雑音負荷試験装置の受信部、７・・・・・・雑音
検出器、８・・・・・・監視回線、９・・・・・・監視
制御装置、１１・・・・・・非線形歪司変回路、１２・
・・・・・中継増幅器、１４・・・・・・変調器、１６
・・・・・・復調器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の周波数帯域幅の入力信号を伝送路に送信する
   送信端局装置と、この送信端局装置から上記伝送路に伝
   送された信号を受信して上記入力信号の周波数帯域幅の
   出力信号を再生する受信端局装置と、上記伝送路に挿入
   されその伝送路に上記送信端局装置の側から到来する信
   号を受信し増幅して上記受信端局装置の側に送信する１
   以上の中継装置とを備えた通信回線において、 上記送信端局装置または上記中継装置のうちの１以上に
   は、伝送路に送出される非線形歪の大きさおよび位相を
   制御信号に応じて可変に制御することができるように構
   成された非線形歪可変手段を備え、上記送信端局装置ま
   たは上記中継装置が配置された位置のうちの一つには上
   記非線形歪可変手段に上記制御信号を与える制御手段を
   備え、上記送信端局装置には、上記入力信号として、上
   記周波数帯域幅に含まれる特定周波数の狭い帯域を除き
   その周波数帯域幅の全帯域に白色雑音を与える手段を備
   え、上記受信端局装置または上記中継装置のうちの１以
   上には、上記特定周波数の狭い帯域の雑音レベルを検出
   する雑音検出手段と、この雑音検出手段により検出され
   た上記雑音レベルに対応する信号を上記制御手段に伝送
   する手段とを備え、上記制御手段は、上記検出手段に検
   出される上記特定周波数の狭い帯域の雑音が小さくなる
   ように上記非線形歪可変手段に制御信号を与えるように
   構成されたことを特徴とする通信回線の歪雑音抑圧装置
   。