JPS62130035A - 交差偏波干渉補償方式 - Google Patents

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】 〔概　要〕 同一周波数の互いに直交する２つの偏波を用いたディジ
タル信号伝送システムにおいて、両部波間の相関を示す
同相および直交成分の信号によって、第２の偏波信号の
同相および直交成分を制御して得られた信号と、第１の
偏波信号とを合成する。これによって第１の偏波信号中
にお４Ｊる、第２の偏波信号に基づく干渉波が除去され
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は垂直偏波と水平偏波あるいは右円偏波と左円偏
彼等互いに直交した２つの偏波を使用する多値ディジタ
ル無線伝送システムにおいて、フェージング時発生ずる
交差識別特性の劣化を補償するための交差偏波干渉補償
方式に関するものである。

同一周波数で垂直、水平両部波を同時に伝送し、それぞ
れの偏波を用いてそれぞれ別個の多値ディジタル信号を
伝送するディジタル無線伝送方式においては、伝送路の
状態の変化に基づいて周波数選択性のフェージングが住
じて垂直、水平円偏波間における干渉が増加し、これに
よって交差識別特性が劣化する。そのため両部波間の干
渉を極カ袖償できるようにすることが要望される。

〔従来の技術〕

直交偏波共用伝送方式における垂直、水平円偏波間の干
渉を補償する方式としては、両偏波信号におけるパイロ
ット信号のレベルのみを検出して補償する方式が既に知
られている。

第５図は従来の交差偏波干渉補償方式を示したものであ
って、１．２はそれぞれ垂直偏波多値ディジタル信号■
、水平偏波多値ディジタル信号１■を復調する復調器、
３は干渉波成分のレベルを検出する検出回路、４ば干渉
波を補償するための補償信号を発生する制御回路、５は
加算器である。

同図においては垂直偏波信号を主信号、水平偏波信号を
干渉波とした場合の、垂直偏波信号に含まれる干渉波を
打ち消す場合を例示しているが、水平偏波信号を主信号
としてこれに干渉波として含まれる垂直偏波信号を打ち
消す場合は、第５図において垂直偏波信号Ｖと水平偏波
信号Ｈの関係および垂直偏波復調信号■、と水平偏波復
調信号Ｈつの関係を入れ変える。

第５図において、復調器１．２はキャリア再生手段、復
調手段等を含み、それぞれ垂直偏波信号■および水平偏
波信号Ｈを復調して、垂直偏波復調信号ＶＤおよび水平
偏波復調信号Ｈ９を生じる。

垂直および水平偏波信号にはそれぞれのスペクトラムの
ほぼ中央部に一定Ｊｉ　ＩＩ＠のパイロットキャリアが
挿入されており、検出回路３では復調器２で再生された
水平偏波信号のパイロットキャリアを用いて、垂直（扁
′ｅＬ信号を検波することによって、垂直偏波信号中に
含まれる水手偏波信号のパイロットキャリアのレベルを
検出する。制御回路４においては、検出した水平偏波信
号のパイロットキャリアに基づいて、干渉波と逆位相、
同振幅の補償信号を水平偏波信号から作成し、加算器５
においてこれを入力垂直偏波信号に加えることによって
、垂直偏波信号中の干渉波成分が打ら消される。

第６図はこの場合の主信号へと干渉波Ｉ３および補償信
号Ｃとの関係を示したものであって、補償信号Ｃば干渉
波Ｂと同振幅、逆位相であり、また各信号においてその
スペクトラム・とパイロットキャリアの振幅関係は同一
であるが、主信号と干渉波とのパイロットキャリアａ、
ｂの位置関係は若干ずれていることが示されている。こ
れは垂直。

水平両偏波信号のパイロットキャリアの周波数を相違さ
せて相互間の干渉を防止し、両パイロットキートリアを
分離可能にするためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来の補償方式における干渉波の除去は、
必ずしも完全には行われなかった。ずなわちフェージン
グに基づく選択的歪は周波数についても生じ、干渉波に
周波数歪があったときは、従来の方式ではその補償が行
われていないため、十分な干渉波補償を行うことができ
ないという問題があった。

第６図によりいてＢ′は周波数歪を有゛Ｊ−る干渉波を
示し、これを周波数歪を有しない補（５に、信号Ｃを用
いて補償しようとしても、完全な補償を行うことはでき
ないことは明らかである。

〔問題点をｈｌ−決するための手段〕 本発明においてはこのような問題点を）Ｗ決するため、
同一周波数の垂直および水平偏波によって異なる多値デ
ィジタル信号を同時に伝送し、両偏波信号をそれぞれ識
別手段に加えてそれぞれ同相データと直交データとを得
るシステムにおいて、第１図に示すような各手段を具え
る。

１０１は相関検出手段であって、第１の偏波信号を識別
して得られた同相データおよび直交データに対するそれ
ぞれの誤差信号に対して、第２の偏波信号を識別して得
られた同相データを遅延した信号を乗算して両（にｌ６
ＪＬ信号間の相関を示す同相および直交成分の制御信号
を得る。

１０２は補償用信号発生手段であって、第２の偏波信号
を同相成分と直交成分とに分解した信号に相関検出手段
１０１の同相および直交成分の制御信号をそれぞれ乗算
するとともに、第２の偏波信号または乗算結果の出力を
遅延し、この乗算結果の出力と第２の偏波信号とを合成
して補償用信号の出力を１写る。

１０３は検出手段であって、第１の偏波信号中における
第２の偏波信号のパイロットキャリアレベルを検出する
。

１０４は制御手段であって、検出手段１０３の検出レベ
ルに応じて補償用信号を制御して出力する。

１０５は合成手段であって、制御手段１０４の出力を第
２のＢ波信号に逆向きに合成して第１の偏波信号におけ
る干渉波を補償する。

〔作　用〕

本発明の交差偏波干渉補償方式においては、垂直、水平
両部波間の相関を示す同相およ直交成分の信号を、第２
の偏波信号を同相および直交成分に分解した信号に乗算
して得られた信号と、第２の偏波信号とを合成すること
によって補償用信号を得る。この際第２の偏波信号また
は乗算結果の出力を遅延することによって、補償用信号
の特性を変化させることができる。補償用信号は、第１
の偏波信号中における第２の偏波信号のパイロットキャ
リアレベルを検出した信号によってその大きさを制御さ
れ、制御された信号は第１の偏波信号表合成される。こ
れによって第１の偏波信号中における、第２の偏波信号
に基づく干渉波が除去されて、フェージング等による伝
搬歪が補償される。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示したものであって、第５
図におけると同じ部分を同じ番号で示し、６．７は識別
器、８は相関検出部、９は補償用信号発生部である。ま
た相関検出部８において、８１は遅延回路、８２．８３
は乗算器を示し、補償用信号発生部９において、９１は
９０°ハイブリツド、９２゜９３は乗算器、９４は遅延
回路、９５は加算器である。

第２図においては、垂直偏波多値ディジタル信号■を主
信号、水平偏波多値ディジタル信号１１を干渉波とした
場合の、垂直偏波信号■に含まれる水平偏波信号Ｈの干
渉波を打ち消す場合を例示しており、主信号と干渉波の
関係が逆のときは、第２図において垂直偏波信号と水平
偏波信号およびそれぞれに栽づく出力データの関係を入
れ変えればよい。

第２図において、識別器６，７は所定闇値によるレベル
識別手段を含み、それぞれ直交変調波からなる垂直偏波
信号■、水平偏波信号■］を、それぞれの同相再生キャ
リアと直交再生キャリアによって復調して得られた同相
信号と直交信号とを所定闇値によって識別して、垂直偏
波信号に対して同相データ１１．直交データＱｖを生し
、水平偏波信号に対して同相データＩＨ９直交データＱ
□を生じる。また識別器６における識別の過程で、同相
データと直交データとの、それぞれの正規のレベルに対
する誤差を示す誤差信号８丁　、εαを生じる。

相関検出部８において、遅延回路８１ば識別器７の同相
データＩ？ｌ　を１シンボル分遅延させて出力し、乗算
器８２．８３においてこの遅延出力にそれぞれ誤差信号
ε１　、ε８が乗算されて、同相および直交成分の制御
信号ＶＬ、　　Ｖ、を生しる。制御信号Ｖ、　　、　　
Ｖ、は、両偏波信号間における相関を表す同相成分およ
び直交成分である。

補償用信号発生部９において、ハイブリッド９１は水平
偏波信号ＨをＯｏの位相差を有する成分と、９０゛の位
相差を有する成分に分配して出力を生じ、乗算器９２．
９３はこの両成分に対してそれぞれ制御信号■エ　、■
αを乗算し、各乗算出力は遅延回路９４を経て遅延され
たのら、加算器９５において水平偏波信号■と合成され
て補償用信号を生じる。

この補償用信号は、垂直偏波信号Ｖ中に含まれる水平偏
波成分に基づく干渉波成分と同位相で、同じスペクトラ
ムを有している。

一方、検出回路３ではｉＭ調′Ｉ５２で再生された水平
偏波信号のパイロットキャリアを用いて垂直偏波信号を
検波して、垂直偏波信号中に含まれる水平偏波信号のパ
イロットキャリアのレベルを検出する。制御回路４にお
いては検出した水平偏波信号のパイロワｌ−キャリアの
レベルに基づいて、補１１１用信号発生部９の補償用信
号を加算″Ｉ５５において、干渉波と同振幅で逆向きに
入力信号に加える。

これによって垂直偏波信号中の干渉波成分が周波数歪を
有する場合でも、干渉波は完全に打ち消される。

この場合、補償用信号発生部９の７ｄｉ償用信号が干渉
波成分と同じスペクトラムを有しているようにすること
ができるのは、次のような理由によるものである。

いま垂直偏波信号■の伝送路における干渉波の伝送特性
は、直接波に対する干渉波の伝搬遅延時間を１１位相差
をφ、振幅比をρとすると、Ｈ（ω、　＝　１＋ρ、　
ｅ−Ｊｏｕｖ＋ｐ＞で表される。従って（１）式の伝送
特性Ｈ（ω）の逆特性を有する歪補償回路によって作成
した補償用信号を用いれば、周波数歪を伴う干渉波を補
償することができる。すなわち補償用信号発生部９の伝
送特性としては、 を有するようにすればよい。

補償用信号発生部９においては、その伝送特性Ｔ（ω）
において振幅比ρを調整することによってフェージング
によるレベル変化を補償し、位相差φを調整することに
よってフェージングのディップの位置を？ｄｉ償するこ
とができる。

さらに前述の制御信号■□　、Ｖよのそれぞれの大きさ
の関係によって、スペクトラム帯域内におけるピークの
位置が変化する。ずなわち誤差信号ε１　が０であって
、制御信号Ｖ□　−Ｖ、、Ｖ、−〇のときは、乗算器９
２の出力は０であるから、乗算器９３の出力のみが加算
器９５に加えられる。この場合に、スペクトラム帯域の
中心周波数〔０の位置にピークが生しるように、遅延回
路９４の遅延時間ｒを調整すれば、誤差信号ε、がＯで
あって制御信号Ｖ丁　−Ｑ、Ｖ、＝Ｖ、のときは、乗算
器９３の出力は０であるから、乗算器９２の出力のみが
加算器９５に加えられる。この場合にはスペクトラムの
ピークは中心周波数ｆｏからずれた位置に生じて、帯域
内では一次（頃斜の特性となる。

なお第２図において、遅延回路９４は乗算器９２゜９４
の出力側に設ける代りに、ハイブリッド９１の入力側に
挿入しても同一のＱ〕果を得ることができる。

このような相関検出部および？ｌＩｉ償用信号発住部に
ついては、本出願人による特）幀昭５９−１３０９０６
号に８’Ｐ細に記載されている。

なおこの実施例では、相関をとるための水平偏波のデー
タとして同相データを用いたが、直交データを用いても
よい。

第３図は垂直偏波信号および水平偏波信号における、中
間周波帯の信号スペクトラムの一例を示したものであっ
て、ｆｏは中心周波数、Ｗはナイキスト帯域、ΔＷはロ
ールオフの帯域を示し、ロールオフ率はα＝ΔＷ／Ｗで
表される。

また第４図は補償用信号の周波数特性の例を示したもの
である。同図（ａｌは、遅延時間τの調整によって制御
信号がｙ、　　＝ｖ　ｌ＋　　ｖ、　　＝ｏのとき中心
周波数ｆｏの位置にピークが生しるようにした場合の特
性例を示し、（ｂ）はこのように遅延時間を調整した状
態で制御信号がｖ、　　＝ｏ、　　ｖ、　＝ｖ。

となったときの特性例を示したものであって、理心的に
は図示のように中心周波数ｆＯから１／４τの位置にピ
ークが生して、帯域内で一次１頃斜の特性が得られる。

〔発明のすＪ果〕

以上説明したように本発明の交差偏波干渉波補償方式に
よれば、垂直、水平円偏波間の相関に基づいて一方の偏
波信号中に含まれている他方の偏波信号による干渉波と
同じ周波数スペクトラムを有する補償用信号を得、此の
補償用信号の特性を干渉波を対応じて変化させ、一方の
偏波信号中における他方の偏波信号のパイロットキャリ
アレベルに応じてその大きさを制御して一方の偏波信号
と合成するので、一方の偏波信号中における、他方の偏
波信号に基づく干渉波を除去してフェージング等による
伝搬歪を補償することができる。

本発明の方式によれば、干渉波に周波数歪がある場合で
も、有効に干渉波の補償を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図は本発明
の一実施例の構成を示す図、第３図は中間周波帯の信号
スペクトラムを示す図、 第４図は補償用信号の周波数特性の例を示す図、第５図
は従来の交差偏波干渉波補償方式を示す図、 第６図は主信号と干渉波および補償信号とを示す図であ
る。 １．２・−復調器（ＯＥＭ）、 ３−検出回路、 ４−・−制御回路、 ５−加算器、 ６．７・−識別器、 ８−相関検出部、 ９・・−補償用信号発生部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同一周波数の互いに直交する第１および第２の偏波によ
   つて異なる多値ディジタル信号を同時に伝送し、両偏波
   信号をそれぞれ識別手段に加えてそれぞれ同相データと
   直交データとを得るシステムにおいて、 第２の偏波信号を識別して得られたデータと、第１の偏
   波信号を識別して得られた同相データおよび直交データ
   に対するそれぞれの誤差信号との相関を示す同相および
   直交成分の制御信号を得る相関検出手段（１０１）と、 該相関検出手段（１０１）の同相および直交成分の制御
   信号によつてそれぞれ第２の偏波信号の同相成分と直交
   成分とを制御する手段と、該第２の偏波信号または該制
   御結果の出力を遅延する手段とを具え、該制御結果の出
   力と第２の偏波信号とを合成して出力を得る補償用信号
   発生手段（１０２）と、 第１の偏波信号中における第２の偏波信号のパイロット
   キャリアレベルを検出する検出手段（１０３）と、 該検出手段（１０３）の検出レベルに応じて前記補償用
   信号発生手段（１０２）の出力を制御する制御手段（１
   ０４）と、 該制御手段（１０４）の出力を第２の偏波信号に逆向き
   に合成する合成手段（１０５）とを具えたことを特徴と
   する交差偏波干渉補償方式。