JPS61105132A

JPS61105132A - 妨害波除去受信装置

Info

Publication number: JPS61105132A
Application number: JP59225661A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takano; 高野　好一; Kenji Oumaru; 王丸　謙治
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1984-10-29
Publication date: 1986-05-23
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: JPH0750867B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、テレビジョン放送波の受信において、スポ
ラ１４１７８層の伝搬等によって所望のテレビジョン放
送波帯域内に混入した妨害波を除去して受信する妨害波
除去受信装置に関するものである。

（従来の技術）従来、スポラディックＥ層伝撤による受信障害の軽減方
法として、複数のアンテナ出力を合成して妨害波の到来
方向に指向性のヌルを形成する方法がある。しかし、こ
の方法では希望波と妨害波の到来方向が同一か極めて近
い場合には改善が期待できないし、妨害波の到来方向が
時間的に変化するスポラディ１フ８層伝搬では、これに
ヌルの方向に合やせるための計算機処理を行う必要があ
るなど、そのために変化の速い妨害波に対しては十分な
改善効果が得られないという欠点があった。

この欠点を除去するため、本願人は先に昭和５９年３月
２７日付にて実願昭５９−４２６７３号「妨害波除去装
置」を考案出願した。本考案はサービス領域内における
テレビジョン放送波（希望波）。

は、はとんど直接波による伝搬であるため、送信時の偏
波面がほぼ保持されているのに対し、スポラディ１フ８
層伝搬により遠方より到来する電波（妨害波）の偏波面
は、たとえ送信時に水平偏波で送信しても受信地点への
到来時には、スポラディックＥ層反射時の偏波面の回転
により垂直偏波成分が強く混在したものとなることに着
目し、例えば、第３図のごとく互いに直交する偏波面を
有する２基の受信アンテナにより、希望波、妨害波それ
ぞれの直交する２偏波底分を受信し、それぞれの受信出
力の位相と振幅を、スポラディ１フ８層伝搬による妨害
波成分について互いに打ち消すように調整することによ
り、希望波のレベルをほとんど低下させないでスポラデ
ィ１フ８層伝搬による妨害波を除去している。

第４図は上記考案装置による動作の概要を偏波面内の受
信波のベクトル図として示している。この場合希望波は
ほぼ水平偏波であると仮定し、２基の受信アンテナそれ
ぞれの受信偏波面のなす角を９０°としている。第４図
（ａ）　　は水平偏波受信アンテナ１からの受信出力Ｅ
、に含まれる希望波（６Ｈ）とスポラディ１フ８層伝搬
による妨害波（ｔｉ、、　＞　　のベクトル図であり、
第４図（ｂ）　　は垂直偏波受信アンテナ２からの受信
出力Ｅ、に含まれる希望波（６ｖ）と妨害波＜０ｖ＞　
　のベクトル図である。

ベクトル（ｉｖを、第３図の可変位相器３．および可変
振幅調整器４．を使って、゛ベクトル方向ｖ　からベク
トルｉと絶対値が等しくベクトル方向が逆方向の一〇（
破線）を作ることは容易で、第４図（ｃ）のごとき合成
器５１（第３図参照）からの出力Ｂ。

を妨害波については０．希望波については６ｏ＝６、−
６　とすることができる。合成器５Ｉからの出力Ｂｏ　
はノイズ検出制御回路６．により前記可変位相器３１と
可変振幅調整器４、にそれぞれの制御信号として帰還さ
れている。

以上説明したように本願人により先に出願した考案装置
では、スポラディ１フ８層伝搬による混入妨害波の到来
方向が変化しても、２基の偏波面の異なるアンテナで受
信し、これらからの受信出力を用いて妨害波を装置内で
演算処理（演算はノイズ検′出制御回路６１で行う）し
て打ち消すように構成している。従って、上記考案装置
によれば到来妨害波が単数の場合にはその目的は十分達
成されるが、妨害波が複数となり、それらが時間的に相
関なく変化する時は、それら妨害波の総体に対して妨害
波を打ち消すように演算処理が行われるので、妨害波除
去の追従が不完全になり、たとえ追従できたとしても、
ある程度の演算時間を要するためその追従速度がおそく
なる欠点があった。

また、この演算時間を要するために追従速度がおそくな
る欠点は妨害波が１波だけのときも避けられなかった。

（発明が解決しようとする問題点）以上（従来の技術）の項で述べてきたような欠点を除去
し、スポラ１４１７８層の伝搬などによって所望のテレ
ビジョン放送波帯域内に混入′した妨害波が、たとえ希
望波と同一方向から到来しても、また妨害波が複数あっ
たり、それらの到来方向や振幅が時間的に変動していて
も、十分に速い速度（はぼ実時間）で追従し、妨害波を
高精度に打ち消すことのできる妨害波除去受信装置を提
供することを本発明は目的とするものであ、る。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明妨害波除去受信装置
は、送信されてくる希望波の偏波面とほぼ同じ偏波面を
有する第１の受信アンテナと、当該希望波の偏波面とは
異なる偏波面を有す名第２の受信アンテナとを用いて、
希望波に混入する妨害波を除去して受信する妨害波除去
受信装置において、前記妨害波が複数ある場合において
も、特定の妨害波成分だけを前記第１および第２の受信
アンテナ系統からそれぞれ抽出する手段と、それら手段
により抽出した両妨害波成分間の位相差を自動的に特定
の関係にする手段と、その手段により位相が特定された
前記第２の受信アンテナ系統の前記特定の妨害波成分を
、前記第１の受信アンテナ系統に含まれる前記特定の妨
害波成分の位相に対し逆相にするとともに、自動的に同
振幅になるよう制御する手段とを具えたことを特徴とす
るものである。

（作　　用）本発明は基本的には、上述した本願人の出願に係わる実
願昭５９−４２６７３号と同様に偏波面の異なる２基の
受信アンテナを用意し、希望波の偏波面とほぼ同じ偏波
面を有する受信アンテナの受信出力中の妨害波成分を、
もう一方の受信アンテナの受信出力中に含まれる妨害波
成分の位相、振幅を調整することにより合成して打ち消
すものであるが、妨害波が複数あっても確実にそれらの
うちの１波についての打ち消しが行われるように、狭帯
域帯域通過フィルタにより特定の妨害波成分だけを抽出
し、そのうえで第１および第２の受信アンテナ系統間で
妨害波成分の打ち消しをおこなってし、する点に特徴が
ある。また、このように特定の妨害波成分だけを本発明
装置により完全に打ち消すことができれば、本発明の装
置を第５図のごとく縦続接続して複数の妨害波成分を順
次に打ち消して最終的に妨害波のすべてを除去すること
ができる。

第１図は本発明装置の概要を示すブロック線図であり、
図中の自動位相調整回路７〜２０（この符号は本発明装
置の実施例を示す第２図中の該当するブロックの符号に
一致する）において、アンテナ°１およびアンテナ２の
それぞれから抽出した両妨害波成分間の位相差を自動的
に特定の関係にする回路で、この回路は両妨害波成分を
抽出するための狭帯域帯域通過フィルタを含んでいて、
アンテナ２の系統の妨害波出力は、この回路の出力端で
アンテナｌの系統の出力に含まれる妨害波の位相に対し
逆相となっている。このように本発明においては、まず
両妨害波間の位相を逆相にし、次いでアンテナＩの系統
の出力はそのまま、アンテナ２の系統の妨害波は振幅制
御器２１を介してそれぞれ合成器２４に供給し、合成器
２４の出力信号から狭帯域帯域通過フィルタ（図示せず
）を通して取り出した妨害波と、前述のアンテナ２の系
統の妨害波とについて相関器２６により相関の大小を検
出し、その検出された相関が小さくなるよう振幅制御器
２１を制御している。

以上のように、本発明では、妨害波が複数ある場合でも
狭帯域帯域通過フィルタを用いて、それらのうちの１波
を確実に打ち消し除去している点に特徴があり、また、
制御回路に演算手段（計算機など）を使用していないの
できわめて高速な応答かえられるため、速い速度（短周
期）で変化しているスポラディックＥ層伝搬による妨害
に対してもその妨害波除去が可能となる。

なお、第１図において両アンテナによる受信出力を自動
位相調整回路７〜２０に供給するに先だって、アンテナ
２の出力から希望波を除去している　・（符号３〜５で
示す希望波キャンセル）のは、本発明を実施するにあた
って、より確実に妨害波が除去されるようにするためで
ある。

（実施例）以下、水平偏波のテレビジョン放送波を希望波、および
帯域内に混入するスポラディックＥ層伝搬による外国の
ＦＭ放送波を妨害波として、図面を参照し一実施例につ
き本発明の詳細な説明する。

第２図の入力端子１には水平偏波アンテナからの出力信
号Δが加えられ、これは希望波であるテレビジョン信号
成分Ａ１と妨害波の水平偏波成分Ａ２とからなる。入力
端子２には、垂直偏波アンテナからの出力信号Ｂが加え
られる。信号Ｂは妨害波の成分日、と希望波であるテレ
ビジョン信号成分Ｂ２（受信アンテナの偏波分離特性の
ずれにより若干の直交偏波成分がある。）の各垂直偏波
成分からなる。信号への一部を可変減衰器３、位相調整
器４を介して減算器５に供給して信号Ｂと合成し、減算
器５の出力が完全に妨害波成分Ｂ１だけとなるよう調整
する。

信号Ａは周波数変換器７とローカル発振器８からのロー
カル信号Ｄ！により所定の周波数に変換し、その変換出
力を周波数変換後の上下いずれかの側帯波を取り出すた
めの広帯域帯域通過フィルタ９、および妨害波成分だけ
を抽出する狭帯域帯域通過フィルタ１０に通し、妨害波
の１波（妨害波が複数ある場合はそれらのうちの１波）
を選択する。得られた妨害波をＡＧＣ増幅器１１により
増幅して一部レベルの信号Ｆとなし位相弁別器１２に加
える。

一方、垂直偏波アンテナからの妨害波成分Ｂ、に。

ついても、同様に周波数変換器１３により、上記の場合
と同じ周波数の信号に周波数変換する。この場合、ロー
カル信号Ｄ１は可変移相器１４により移相シフトを−受
け、周波数変換器１３のローカル信号入力はＤ２となっ
ている。この周波数変換出力は広帯域帯域通過フィルタ
１５、狭帯域帯域通過フィルタ１６を通過して妨害波の
１波（８、）が選択され、ＡＧＣ増幅器１７により一部
レベルまで増幅され信号Ｇとして位相弁別器１２に加え
られる。位相弁別器１２の出力を低域フィルタ１８を介
して直流増幅器１９に供給し、所定レベルまで増幅した
のち可変移相器１４に加え、前記のローカル信号Ｄ１の
位相をシフトしてローカルイー号Ｄ２を得る。この動作
により図示のループＩは位相同期回路として働き、信号
Ｇの位相は信号Ｆに比べ例えば９０度遅れた状態に制御
される（位相弁別器１２を、信号Ｇと信号Ｆとの位相器
が９０度のとき出力零となるように設計しである）。以
上により、この回路は妨害波の水平偏波と垂直偏波成分
の間の位相変化に追従して信号Ｇ。

Ｆ間の位相差を常に、例えば９０度一定に保つ働きをす
る。

信号Ｇは妨害波成分に関し、水平偏波成分に対し逆相と
なるよう位相調整器２０により位相をさらに９０度だけ
遅らされ、２分された信号について一方は狭帯域帯域通
過フィルタ２２に加えられ、もう一方は平衡変調器２１
、バッファ増幅器２３を経て合成器２４に加えられる。

合成器２４のもう一方の入力端子には広帯域帯域通過フ
ィルタ９の出力信号Ｉが加えられていて、その出力側か
ら合成信号Ｊが得られる。

信号Ｊに含まれる妨害波成分を狭帯域帯域通過フィルタ
２５（このフィルタ２５は妨害波信号成分を抽出するた
めのものである）により抽出し、狭帯域帯域通過フィル
タ２２の出力信号との相関を相関器２６で検出する。相
関器２６の出力は低域フィルり２７を介し直流増幅器２
８で増幅した後事゛衡変調器２１に供給される。この平
衡変調器２１は合成器２４（こおいて信号Ｉと合成する
妨害波成分信号の極性、減衰量を制御するためのもので
ある。

ループ■は、狭帯域帯域通過フィルり２２および。

２５の両出力信号の相関が零になるように構成しである
ので、合成器２４の出力信号Ｊは妨害波を含まない希望
波成分（テレビジョン信号）だけになる。

信号Ｊは、周波数変換器２９とローカル発振器８からの
ローカル信号Ｄ１により周波数が変換されて、もとの周
波数の信号Ａ１になって妨害波が除去されたテレビジョ
ン信号が出力端子３０から得られる。

アンロック検出回路３１は、入力端子１，２のどちらか
一方の妨害波成分Ａ２．８１　が低下または零となった
場合にループ■が位相同期を保持できなくなると、この
状態を検出して直流増幅器２８の出力レベルを制御し、
平衡変調器２１による妨害波の減衰量を最大にしてルー
プ■の動イ乍を抑制する（スケルチ動作）。

なお以上の説明においては２基の受信アンテナの偏波面
を水平及び垂直の直交としたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、異なった方向の偏波面を有する電波
をそれぞれ受信する２基のアンテナであれば効果を奏す
るもので、必ずしも直交であるを要しない。

（発明の効果〉本発明によれば、スポラディックＥ相伝部等で所望のテ
レビジョン帯域内に混入して妨害波をそれとは異なった
（直交する）偏波成分の妨害波を使って打ち消すように
しているため、妨害波の到来方向と希望波の到来方向と
が一致した場合でも改善効果が得られる。また、本発明
によれば妨害波除去に伴う希望波の画質劣化も生じない
。・また、スポラディックＥ相伝部では、水平偏波受信
出力に混入した妨害波成分に対して、それと異なった例
えば直交偏波受信妨害波成分の位相、振幅は不規則に変
動するので妨害波の打ち消し方法が有効であるためには
、両妨害波成分について位相が常に逆相、振幅が常に一
致するように制御することが必要である。本発明によれ
ば、位相同期ループを用いて両者の位相をまず逆相にし
、次に平衡変調器を含む負帰還ループにより振幅を一致
させて打ち消しており、比較的速い変動に対しても追従
できる特長を有している。

さらに、本発明によれば、テレビジョン信号中から妨害
波だけを取り出すための狭帯域帯域通過、フィルタ及び
妨害波同志の相関を検出する相関器を使用しているため
打ち消し信号が希望波によって乱されることがない。

さらにまた、本発明によれば同時に複数の妨害波がある
場合にも、それぞれの妨害波周波数に対応して第５図に
示すように本発明の装置を複数個縦続する（一点鎖線部
）ことにより妨害波の除去を行うことができる。

この場合、縦続するものは第２図の構成中に一点鎖線で
囲んで示す妨害波除去ユニットであめ、符号３〜５で示
す部分はこれら縦続段の前段に設けるだけでよい。　、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概要を示すブロック線図、第２図
は本発明装置の１実施例を示すブロック線図、第３図、第４図は従来装置の概要及び動作を示すそれぞ
れブロック線図、およびベクトル図、第５図は本発明装
置の他の実施例を示すブロック線図である。１．２・・・入力端子　　　３・・・可変減衰器４．２
０・・・位相調整器　　　５・・・減算器６、６．、６
２．６３・・・妨害波除去ユニット７、１３．２９・・
・周波数変換器８・・ローカル発振器９．１５・・・広帯域帯域通過フィルタ１０、１６．２
２．２５・・・狭帯域帯域通過フィルタ１１、１７・・
・Ａ　Ｇ　Ｃ増幅器　　　１２・・・位相弁別器１４・
・・可変位相器　　　　　１８．２７・・・低域フィル
タ１９、２８・・・直流増幅器　　　２１・・・平衡変
調器２３・・・バッファ増幅器　　　２４・・・合成器
２６・・相関器　　　　　　　３０・・・出力端子３１
・・・アンロツタ検出回路第５図

Claims

【特許請求の範囲】１、送信されてくる希望波の偏波面とほぼ同じ偏波面を
有する第１の受信アンテナと、当該希望波の偏波面とは
異なる偏波面を有する第２の受信アンテナとを用いて、
希望波に混入する妨害波を除去して受信する妨害波除去
受信装置において、前記妨害波が複数ある場合において
も、特定の妨害波成分だけを前記第１および第２の受信
アンテナ系統からそれぞれ抽出する手段と、それら手段
により抽出した両妨害波成分間の位相差を自動的に特定
の関係にする手段と、その手段により位相が特定された
前記第２の受信アンテナ系統の前記特定の妨害波成分を
、前記第１の受信アンテナ系統に含まれる前記特定の妨
害波成分の位相に対し逆相にするとともに、自動的に同
振幅になるよう制御する手段とを具えたことを特徴とす
る妨害波除去受信装置。２、前記抽出した両妨害波成分間の位相差を自動的に特
定の関係にするにあたり、位相同期ループを使用するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の妨害波除去受信装置。３、前記第２の受信アンテナ系統の前記特定の妨害波成
分の振幅を、前記第１の受信アンテナ系統に含まれる前
記特定の妨害波成分の振幅に対し自動的に同振幅になる
よう制御する手段として、相関器ならびに平衡変調器を
含む自動制御ループを使用するようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の妨害波
除去受信装置。４、前記第１の受信アンテナの偏波面と前記第２の受信
アンテナの偏波面とを互いに直交するように構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項の何れ
かに記載の妨害波除去受信装置。