JPS6343032B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、振幅位相変調された搬送波多値デイ
ジタル信号を非線形な入出力特性を有する伝送路
によつて伝送する通信系において、上記非線形伝
送特性によるデイジタル信号特性の劣化を防止し
た非線形歪補償装置に関するものである。

一般に、多相多値デイジタル通信系のデイジタ
ル伝送方式はデータ伝送の一方式として実用化さ
れている。最近では通信伝送路における周波数有
効利用の観点から単位周波数あたりの伝送容量の
大きな変調方式が研究されており、その結果とし
て多相多値変調方式が有効であり、実際の装置に
も応用されている。しかしながら、この方式は従
来の多相変調方式が信号を位相情報として伝送す
るに加えて、振幅情報をも情報伝送に使用してい
る為に、非線形歪に対しては大きな影響を受け、
信号品質が劣化する。特に、無線伝送方式におい
ては無線周波帯で信号送出するにあたり電力の有
効利用という観点から無線周波帯の増幅器の出力
電力を最大限に利用している。しかしながら、多
相多値変調信号を増幅器にて増幅する場合に、そ
の増幅器の飽和現象によつて生じる非線形の為に
所謂振幅―位相変換歪（AM―PM変換歪）又は
振幅―振幅変換歪（AM―AM変換歪）が発生し
て信号品質が劣化する。勿論、多相多値変調信号
のうち最大振幅をとる信号の劣化が著しいことは
言うまでもない。

この非線形歪を補償する方法として、従来、変
調信号のうち最大振幅となる信号を変調前のベー
スバンド信号からデイジタル的に検出して、ベー
スバンド信号の段階でAM―AM変換歪のみを、
またはAM―PM及びAM―AM変換歪の双方を
補正するように、ベースバンド信号を加算してい
た。しかしながら、この方法ではAM―AM変換
歪補償のみの場合においては補償が不十分であつ
た。また、AM―AM、AM―PM変換歪補償両
方を行う場合に加算回路が必要となる。また他の
方法としては、上記方法と同様に最大振幅をベー
スバンド信号からデイジタル的に検出し、デイジ
タル的に中間周波搬送波の段階でAM―AM変換
及びAM―PM変換による双方の歪を補償する方
法が考えられている。また他の例として、無線周
波帯で発生する非線形歪と等価な歪発生回路を中
間周波帯に有し、これに依つて逆特性の歪を予め
変調信号に加算する方法が考えられているが、こ
の方法は上記歪発生回路にて発生する歪が無線周
波帯で発生する歪と同一ではなく、広範囲な入力
振幅に対して歪を発生させる手段が難しい欠点を
もつている。

本発明は従来の技術に内在する上記欠点を解消
する為になされたものであり、従つて本発明の目
的は、上記非線形歪の補償を連続的に且つ自動的
に行なうことにより、送信側出力の非線形歪を常
時最小に抑圧することができる新規な補償回路を
提供することにある。

本発明の上記目的は、振幅変調を伴なう多相多
値デイジタル変調信号送出装置において、送信出
力を有効に使用する為に送信装置内に設置される
高出力増幅器の出力飽和特性によつて生ずる信号
品質の劣化を補償するように非線形歪を受けた信
号を検波する復調器と、該復調器の出力信号と変
調入力信号との位相及び振幅を比較する比較手段
と、該比較手段により比較され得られた振幅歪及
び位相歪の各々を補償する手段とを具備し、連続
的且つ自動的に非線形歪を補償することを特徴と
する非線形歪補償回路、によつて達成される。

本発明によれば、無線周波帯増幅器にて発生す
る非線形歪の大きさに対して自動追従性がある為
に、送信側出力における非線形歪は常に最少に抑
圧される利点が与えられる。

次に本発明をその良好な一実施例について図面
を参照しながら具体的に説明する。ここでは多相
多値変調方式の一つとして、直交変調方式の一つ
である16QAM（直交振幅変調方式）を例にとり
説明を行なう。

第１図は本発明に係る歪補償回路の一実施例を
示すブロツク構成図である。また第２図は本発明
の方式によつて得られた信号配置を位相平面の直
交座標で第１象限のみを示す図である。

第１図において、ベースバンド４系列の信号が
入力端子１に加えられる。この信号は、１０１の
歪補償回路を通り（初期時の補償量は零とする）
１０２の低域濾波器にて適宜なる帯域制限を受
け、直交振幅変調器１０３に入り、その出力が第
２図に示す信号配置をもつ振幅変調を受ける。こ
の直交振幅変調器１０３から出力された変調波は
非線形回路１０５を通り、非線形歪を受け、分岐
回路１０６にて二分岐されて一方は搬送波信号と
して送出される。他方は直交振幅（位相）復調器
１０９に入り同期検波され、非線形歪を含んだ信
号が抽出される。

一方、入力信号は分岐されて信号パターン検出
回路１１０によつて非線形歪を受ける信号の組合
せが検出されて制御信号として出力される。また
上記の直交振幅変調器１０９により抽出された非
線形歪を含んだ信号は遅延回路１０７を通して与
えられる入力信号と比較回路１０８に入り比較さ
れる。よつて非線形歪を受けた大きさをその出力
に得ることができる。これを標本化保持回路１１
１に入力すれば、結果として、第２図に示す信号
配置の中で非線形歪を受ける特定の信号につい
て、実際に受けた非線形歪の大きさが認識でき
る。従つて、これを歪補償回路１０１に入力すれ
ば、第２図のａ，ｂ，ｃ，ｄ点を変調器出力信号
として得ることができ、送出信号としては非線形
歪の無い信号が得られることとなる。

次に、本発明で対象となる非線形歪、特に、増
幅器によつて生じる非線形歪の信号配置に与える
影響について並びに本発明の動作原理を第２図を
参照して説明する。

直交振幅変調された16QAMの信号配置は一般
に16点であるが、第２図にはその第１象限の信号
配置のみを示した。この信号が増幅器等の非線形
な伝送路を通ることにより、信号はそのレベルが
大きい程増幅器の飽和点に近づき、その振幅は圧
縮され位相も変化する。いま第１図に示す非線形
回路１０５を通ることにより、振幅の最大のａ点
が非線形歪を受けてa′点に移動すると仮定する。
これを補償するには、この点を歪を受けた時ａ点
になるように予めa″点に配置しておけば、非線形
な伝送路を信号が通つた後にはa′点は望まれるａ
点に配置されることになる。従つて、非線形回路
１０５を通つた後の信号を復調することでa′点の
振幅と位相を検出し、これを基準となるａ点の振
幅と位相と比較すれば、補償すべき振幅の量並び
に位相の量が決定できる。又、非線形歪を受ける
最大振幅をとる点（ａ点）は予め入力信号から検
出が可能であり、その信号に対してのみ補償を行
なうように第１図の標本化保持回路１１１にて操
作を行なう。従つて、第１図の歪補償回路１０１
はa′点とａ点の振幅の差、a′点とａ点の位相差の
負の量を補償すれば済み、送出信号は非線形歪が
無いａ点を得ることができる。尚、本発明によれ
ば、環境条件等の変動により上記非線形歪の大き
さが変動しても送出信号は常に第２図ａ点を保持
するよう追従する為に、常に上記非線形歪は最少
に抑圧される利点をもつ。

以上説明したように、本発明によれば、非線形
によつて生ずる信号の特性劣化を前置補償するこ
とができる。又、従来例のように歪発生回路にて
発生する歪と実際に信号が受ける非線形歪との差
が無く、補償回路としての適合性に優れている。
更に補償すべき歪の量を固定的に付加することを
避け、追従性を持つ為に環境条件の変動及び使用
回路の変更等に対して優れた補償回路が実現でき
る。

以上本発明をその良好な一実施例について説明
したが、それは単なる例示的なものであり、ここ
で説明された実施例によつてのみ本願発明が限定
されるものでないことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク構成
図、第２図は出力の信号配置を位相平面上で示し
た図（但し、第１象限のみを示している）であ
る。 １０１…歪補償回路、１０２…低域濾波器、１
０３…直交振幅変調器、１０４…局部発振器、１
０５…非線形回路、１０６…分岐回路、１０７…
遅延回路、１０８…比較回路、１０９…直交振幅
復調器、１１０…信号パターン検出回路、１１１
…標本化保持回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 振幅変調を伴なう多相多値デイジタル変調信
   号送出装置において、送信出力を有効に使用する
   為に送信装置内に設置される高出力増幅器の出力
   飽和特性によつて生ずる信号品質の劣化を補償す
   るように非線形歪を受けた信号を検波する復調器
   と、復調器の出力信号と変調入力信号との位相及
   び振幅を比較する比較手段と、該比較手段により
   比較され得られた振幅歪及び位相歪の各々を補償
   する手段とを具備し、連続的且つ自動的に非線形
   歪を補償することを特徴とする非線形歪補償回
   路。