JPWO2005018118A1 - 歪み発生回路およびプリディストーション回路、並びにこれを用いた光信号送信機および光信号伝送システム - Google Patents
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Abstract
本願発明は、広い周波数範囲にわたる入力電気信号をFM一括変換回路により周波数変調する場合であっても、当該FM一括変換回路の歪みとほぼ等しい歪みを発生する歪み発生回路を提供することを目的とする。また、この歪み発生回路を用いたFM一括変換回路の歪みを補償するプリディストーション回路、歪みの少ない光信号送信機、および光信号伝送システムを提供することを目的とする。本願発明の歪み発生回路は、入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配回路(21)と、分配回路からの一方の出力を周波数変調して出力するFM一括変換回路(12)と、FM一括変換回路の出力を周波数復調して出力するFM復調回路(92)と、分配回路からの他方の出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する振幅遅延調整回路(38,39)と、FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成回路(37)とを備える。
Description
本発明は、広帯域信号の光信号伝送に使用する歪み発生回路、およびプリディストーション回路、並びに、当該プリディストーション回路を用いた光信号送信機および当該光信号送信機を利用した光信号伝送システムに関する。より詳細には、周波数多重分割されている振幅変調(AM:Amplitude Modulation)、または直交振幅変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)された多チャンネル映像信号の光信号伝送に使用する歪み発生回路、およびプリディストーション回路、並びに、当該プリディストーション回路を用いた光信号送信機および当該光信号送信機を利用した光信号伝送システムに関する。
従来、周波数分割多重されている振幅変調、若しくは直交振幅変調された多チャンネル映像信号を光伝送する光信号送信機および光信号伝送システムとして、周波数分割多重された映像信号を一括して周波数変調するFM一括変換方式を用いた光信号送信機および光信号伝送システムが知られている。
このFM一括変換方式を用いた光信号送信機および光信号伝送システムは、国際標準ITU−T J.185「Transmission equipment for transferring multi−channel television signals over optical access networks by FM conversion」に採用されている(非特許文献1参照)。
図1に、FM一括変換方式を用いた従来の光信号送信機および光信号伝送システムの構成を示す。図2A、2B、2Cに、図1のA、B、Cの箇所における信号形式を示す。図1に示す光信号伝送システムは、FM一括変換回路81、光源82、および光増幅回路83を備えた光信号送信機80と、光伝送路85と、光電変換回路91およびFM復調回路92を備えた光信号受信機90と、セットトップボックス93と、テレビ受像機94とを備えている。図2A、図2Bおよび図2Cは、それぞれ図1におけるA、B、Cの信号スペクトルを表す。以後の各図におけるA、B、C、についても同様である。
図1に示された光信号送信機80内では、図2Aに示すような周波数多重された映像信号がFM一括変換回路81により、図2Bに示すような1つの広帯域な周波数変調信号に変換される。周波数変調信号は、光源82で強度変調され、さらに、光増幅回路83で光増幅されて光伝送路85に送信される。光信号受信機90内において、強度変調された周波数変調信号は、光電変換回路91で光電変換され、電気信号に戻される。この電気信号は広帯域な周波数変調信号であり、FM復調回路92で周波数復調されて、図2Cに示すような、周波数多重された映像信号が復調される。復調された映像信号は、セットトップボックス93を介して、受像機94により、適当な映像チャンネルが選択される。
このFM一括変換方式に適用できるFM一括変換回路を実現するには、光ヘテロダイン検波を用いる方法と、電圧制御発振器(VCO:Voltage Control Oscilator)を用いる方法が提案されている(例えば、特許文献1、非特許文献2、非特許文献3参照。)。これらの提案では、従来のAM映像信号と64QAM映像信号を周波数多重し直接光伝送するSCM(Sub−Carrier Multiplex)方式に比べて、最小受光電力を小さくできるという利点がある。
光信号受信機90に適用できるFM復調回路の構成を図3に示す。図3に示すFM復調回路92は、遅延線検波によるFM復調回路であって、リミッター増幅器76と、遅延線77と、ANDゲート78と、ローパスフィルタ79とを備える。
FM復調回路92内では、入力された周波数変調光信号は、リミッター増幅器76で方形波に整形される。リミッター増幅器76の出力は2分岐され、一方はANDゲート78の入力端子に入力され、他方は極性が反転された後、遅延線77により時間τだけ遅延されてからANDゲート78の入力端子に入力される。このANDゲート78の出力がローパスフィルタ79により平滑されると周波数復調出力となる(例えば、非特許文献2参照。)。
なお、FM復調回路の回路形式としては、ここで述べた遅延線検波によるFM復調回路のほかにも、共振回路を用いた2同調型周波数弁別器、フォスターシーリー型周波数弁別器、比率検波型FM復調器がある。
FM一括変換方式を用いた光信号送信機および光信号伝送システムにおいては、低歪みが要求される。例えば、非特許文献2に記載されたFM一括変換方式を用いた光信号送信機および光信号伝送システムにおいては、CNR(Carrier−to−Noise Ratio)は42dB以上、CSO(Composite Second−Order Distortion)とCTB(Composite Triple Beat)は−54dB以下に設定されている。
これまで、歪みの低減を目的とした技術として、プリディストーション回路が知られている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2には、プリディストーション回路をFM一括変換回路の歪み補償に適用する構成が記載されている。この構成では、ダイオード、FET、またはトランジスタのような非線形性を持つ素子による歪み発生回路を用いてプリディストーション回路を構成し、FM一括変換回路の歪みを補償するものである。
しかし、ダイオード等の非線形性を持つ素子による歪み発生回路を用いてプリディストーション回路を構成して、FM一括変換回路の歪みを補償しようとしても、入力される周波数多重されたAM映像およびQAM映像信号の信号周波数が、例えば、93MHzから747MHzと広帯域であるため、この広い帯域にわたってFM一括変換回路の歪みを総て補償することは困難であった。
本発明は、広い周波数範囲にわたる入力電気信号をFM一括変換回路により周波数変調する場合であっても、当該FM一括変換回路の歪みとほぼ等しい歪みを発生する歪み発生回路を提供することを目的とする。また、この歪み発生回路を用いて、FM一括変換回路の歪みを補償するプリディストーション回路を提供することも目的とする。さらに、このプリディストーション回路を用いて、歪みの少ない光信号送信機を提供することも目的とする。さらに、この光信号送信機を用いて、歪みの少ない映像信号等の広帯域信号の伝送を実現する光信号伝送システムを提供することを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明の歪み発生回路は、FM一括変換回路の歪みとほぼ等しい歪みを発生する歪み発生回路であって、入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配回路と、前記分配回路からの一方の出力を周波数変調して出力するFM一括変換回路と、前記FM一括変換回路の出力を周波数復調して出力するFM復調回路と、前記分配回路からの他方の出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する振幅遅延調整回路と、前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成回路とを備える。
また、本発明の歪み発生回路は、前記分配回路は入力する電気信号を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配回路であり、かつ前記合成回路は前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを同相合成して出力する同相合成回路、または前記分配回路は入力する電気信号を2つの電気信号に分配する同相分配回路であり、かつ前記合成回路は前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを差動合成して出力する差動合成回路とすることができる。
また、本発明の歪み発生回路は、前記FM一括変換回路の出力を強度変調した光信号を出力する光源と、前記光源からの光信号出力を電気信号に変換して出力する光電変換回路とをさらに備えることができる。
また、本発明の歪み発生回路は、前記振幅遅延調整回路が外部からの制御により振幅調整する振幅制御端子および外部からの制御により遅延調整する遅延制御端子を備えることができる。
本発明のプリディストーション回路は、入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配器と、前記分配器からの一方の出力を遅延させて出力する遅延線と、上記の歪み発生回路と、前記歪み発生回路からの出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する第2の振幅遅延調整回路と、前記遅延線からの出力と前記第2の振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成器とを備え、前記プリディストーション回路の出力の電気信号の位相が、前記プリディストーション回路の入力の電気信号の位相と同相である。
また、本発明のプリディストーション回路は、前記分配器としての差動分配器または同相分配器、および、前記合成器としての差動合成器または同相合成器を備えることがでる。
さらに、本発明の光信号送信機は、本発明の歪み発生回路または本発明のプリディストーション回路を備える。
また、本発明の光信号送信システムは、本発明の歪み発生回路を備える。
本発明の歪み発生回路は、広い周波数範囲にわたる入力電気信号をFM一括変換回路によって周波数変調する場合であっても、当該FM一括変換回路とほぼ等しい歪みを発生することができる。また、本発明のプリディストーション回路は、この歪み発生回路を用いて、FM一括変換回路の歪みを補償する逆歪みを出力ことができる。さらに、本発明の光信号送信機は、このプリディストーション回路を用いて、歪みの少ない光信号を送信することができる。さらに、本発明の光信号伝送システムは、この光信号送信機を用いて、歪みの少ない映像信号等の広帯域信号の伝送を実現することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図中、図面を通じて同様の要素には同様の参照符号を付す。
(実施の形態1)
(実施の形態1)
本実施の形態は、歪み発生回路の実施形態である。図4および図20に本実施の形態の歪み発生回路の構成を示す。図4に示す歪み発生回路16は、FM一括変換回路12と、差動分配回路21と、同相合成回路37と、振幅調整回路38と、遅延調整回路39と、FM復調回路92とを備える。図20に示す歪み発生回路16は、振幅調整回路38の出力の振幅量を調整する振幅制御端子101と、遅延調整回路39の出力の遅延量を調整する遅延制御端子102とを更に備える。
図4および図20において、差動分配回路21に入力した電気信号は位相が互いに反転した0相とπ相の2つの電気信号に分配される。分配された電気信号の一方はFM一括変換回路12に入力され、他方は振幅調整回路38に入力される。FM一括変換回路12は、差動分配回路21からの一方の出力を周波数変調して、FM復調回路92に出力する。FM復調回路92は周波数変調された電気信号を周波数復調して同相合成回路37に出力する。振幅調整回路38と遅延調整回路39は、同相合成回路37でFM復調回路92と遅延調整回路39とからの電気信号の振幅と遅延が一致するように、差動分配回路21からの他方の出力を振幅調整および遅延調整して同相合成回路37に出力する。同相合成回路37はFM復調回路92からの出力と遅延調整回路39からの出力とを同相合成して出力する。
同相合成回路37では、差動分配回路21で逆相にした後、同一振幅と同一遅延量で合成するので、2つの入力電気信号は互いに相殺される。しかし、FM一括変換回路12およびFM復調回路92の両方またはいずれかに歪みがあれば、同相合成回路37はその歪みを出力することになる。
位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配回路21の出力の位相を0相とπ相としたときに、FM一括変換回路12への出力を0相、振幅調整回路38への出力をπ相とすると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12とFM復調回路92とが発生する歪みと同相の歪みを出力する。FM一括変換回路12への出力をπ相、振幅調整回路38への出力を0相とすると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12とFM復調回路92とが発生する歪みと逆相の歪みを出力する。
図20に示す歪み発生回路16では、振幅調整回路38は出力の振幅量を調整する振幅制御端子101を備え、遅延調整回路39は出力の遅延量を調整する遅延制御端子102を備え、外部入力により振幅量と遅延量を調整することができる。
ここで、図4および図20において、使用するFM一括変換回路12およびFM復調回路92は、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路、FM復調回路と同じか近い歪み特性であることが好ましい。
振幅調整回路38と遅延調整回路39はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路38と遅延調整回路39は、同相合成回路37に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらをFM一括変換回路12の側に配置してもよい。
従って、本実施の形態の歪み発生回路16では、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと同等の歪みを出力することができる。
(実施の形態2)
(実施の形態2)
本実施の形態は、歪み発生回路の他の実施形態である。図5および図21に本実施の形態の歪み発生回路の構成を示す。図5に示す歪み発生回路16は、FM一括変換回路12と、振幅調整回路38と、遅延調整回路39と、同相分配回路48と、差動合成回路49と、FM復調回路92とを備える。図21に示す歪み発生回路16は、振幅調整回路38の出力の振幅量を調整する振幅制御端子101と、遅延調整回路39の出力の遅延量を調整する遅延制御端子102とをさらに備える。
図5および図21において、同相分配回路48に入力した電気信号は同じ位相の2つの電気信号に分配される。分配された電気信号の一方はFM一括変換回路12に入力され、他方は振幅調整回路38に入力される。FM一括変換回路12は、同相分配回路48からの一方の出力を周波数変調して、FM復調回路92に出力する。FM復調回路92は周波数変調された電気信号を周波数復調して差動合成回路49に出力する。振幅調整回路38と遅延調整回路39は、差動合成回路49でFM復調回路92と遅延調整回路39とからの電気信号の振幅と遅延が一致するように、同相分配回路48からの他方の出力を振幅調整および遅延調整して差動合成回路49に出力する。差動合成回路49はFM復調回路92からの出力と遅延調整回路39からの出力とを差動合成して出力する。
差動合成回路49では、同相分配回路48で分配した後、同一振幅と同一遅延量で、かつ逆相で合成するので、2つの入力電気信号は互いに相殺される。しかし、FM一括変換回路12およびFM復調回路92の両方またはいずれかに歪みがあれば、差動合成回路49はその歪みを出力することになる。
FM復調回路92からの出力と遅延調整回路39からの出力とを差動合成して出力する差動合成回路49の入力の位相を0相とπ相としたときに、FM復調回路92からの出力を0相、遅延調整回路39からの出力をπ相として差動合成すると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12とFM復調回路92とが発生する歪みと同相の歪みを出力する。FM復調回路92からの出力をπ相、遅延調整回路39からの出力を0相として差動合成すると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12とFM復調回路92とが発生する歪みと逆相の歪みを出力する。
図21に示す歪み発生回路16では、振幅調整回路38は出力の振幅量を調整する振幅制御端子101を備え、遅延調整回路39は出力の遅延量を調整する遅延制御端子102を備え、外部入力により振幅量と遅延量を調整することができる。
ここで、図5および図21において、使用するFM一括変換回路12およびFM復調回路92は、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路、FM復調回路と同じか近い歪み特性であることが好ましい。
振幅調整回路38と遅延調整回路39はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路38と遅延調整回路39は、差動合成回路49に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらをFM一括変換回路12の側に配置してもよい。
従って、本実施の形態の歪み発生回路16では、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと同等の歪みを出力することができる。
(実施の形態3)
(実施の形態3)
本実施の形態は、歪み発生回路の他の実施形態である。図6および図22に本実施の形態の歪み発生回路の構成を示す。図6に示す歪み発生回路16は、FM一括変換回路12と、差動分配回路21と、同相合成回路37と、振幅調整回路38と、遅延調整回路39と、光源82と、光電変換回路91と、FM復調回路92とを備える。図22に示す歪み発生回路16は、振幅調整回路38の出力の振幅量を調整する振幅制御端子101と遅延調整回路39の出力の遅延量を調整する遅延制御端子102とを更に備える。
実施の形態1との違いは、光源82および光電変換回路91が追加され、周波数変調と周波数復調の間に光信号への変換と逆変換が行われることである。即ち、図6、図22において、差動分配回路21に入力した電気信号は位相が互いに反転した0相とπ相の2つの電気信号に分配される。分配された電気信号の一方はFM一括変換回路12に入力され、他方は振幅調整回路38に入力される。FM一括変換回路12は、差動分配回路21からの一方の出力を周波数変調して、光源82に出力する。光源82は周波数変調された電気信号を光信号に変換して光電変換回路91に出力する。光電変換回路91は、光信号を電気信号に変換してFM復調回路92に出力する。FM復調回路92は周波数変調された電気信号を周波数復調して同相合成回路37に出力する。振幅調整回路38と遅延調整回路39は、同相合成回路37でFM復調回路92と遅延調整回路39とからの電気信号の振幅と遅延が一致するように、差動分配回路21からの他方の出力を振幅調整および遅延調整して同相合成回路37に出力する。同相合成回路37はFM復調回路92からの出力と遅延調整回路39からの出力とを同相合成して出力する。
同相合成回路37では、差動分配回路21で逆相にした後、同一振幅と同一遅延量で合成するので、2つの入力電気信号は互いに相殺される。しかし、FM一括変換回路12、光源82、光電変換回路91、およびFM復調回路92の総てまたはいずれかに歪みがあれば、同相合成回路37はその歪みを出力することになる。
位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配回路21の出力の位相を0相とπ相としたときに、FM一括変換回路12への出力を0相、振幅調整回路38への出力をπ相とすると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12と光源82と光電変換回路91とFM復調回路92とが発生する歪みと同相の歪みを出力する。FM一括変換回路12への出力をπ相、振幅調整回路38への出力を0相とすると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12と光源82と光電変換回路91とFM復調回路92とが発生する歪みと逆相の歪みを出力する。
図22に示す歪み発生回路16では、振幅調整回路38は出力の振幅量を調整する振幅制御端子101を備え、遅延調整回路39は出力の遅延量を調整する遅延制御端子102を備え、外部入力により振幅量と遅延量を調整することができる。
ここで、図6および図22において、使用するFM一括変換回路12、光源82、光電変換回路91、およびFM復調回路92は、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路、送信回路としての光源、光電変換回路、およびFM復調回路と同じか近い歪み特性であることが好ましい。
振幅調整回路38と遅延調整回路39はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路38と遅延調整回路39は、同相合成回路37に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらをFM一括変換回路12の側に配置してもよい。
従って、本実施の形態の歪み発生回路16では、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと同等の歪みを出力することができる。
(実施の形態4)
(実施の形態4)
本実施の形態は、歪み発生回路の他の実施形態である。図7および図23に本実施の形態の歪み発生回路の構成を示す。図7に示す歪み発生回路16は、FM一括変換回路12と、振幅調整回路38と、遅延調整回路39と、同相分配回路48と、差動合成回路49と、光源82と、光電変換回路91と、FM復調回路92とを備える。図23に示す歪み発生回路16は、振幅調整回路38の出力の振幅量を調整する振幅制御端子101と、遅延調整回路39の出力の遅延量を調整する遅延制御端子102とを更に備える。
実施の形態2との違いは、光源82および光電変換回路91が追加され、周波数変調と周波数復調の間に光信号への変換と逆変換が行われることである。即ち、図7および図23において、同相分配回路48に入力した電気信号は位相の同じ2つの電気信号に分配される。
分配された電気信号の一方はFM一括変換回路12に入力され、他方は振幅調整回路38に入力される。FM一括変換回路12は、同相分配回路48からの一方の出力を周波数変調して、光源82に出力する。光源82は周波数変調された電気信号を光信号に変換して光電変換回路91に出力する。光電変換回路91は、光信号を電気信号に変換してFM復調回路92に出力する。FM復調回路92は周波数変調された電気信号を周波数復調して差動合成回路49に出力する。振幅調整回路38と遅延調整回路39は、差動合成回路49でFM復調回路92と遅延調整回路39とからの電気信号の振幅と遅延が一致するように、同相分配回路48からの他方の出力を振幅調整および遅延調整して差動合成回路49に出力する。差動合成回路49はFM復調回路92からの出力と遅延調整回路39からの出力とを差動合成して出力する。
差動合成回路49では、同相分配回路48で分配した後、同一振幅と同一遅延量で、かつ逆相で合成するので、2つの入力電気信号は互いに相殺される。しかし、FM一括変換回路12、光源82、光電変換回路91、およびFM復調回路92の総てまたはいずれかに歪みがあれば、差動合成回路49はその歪みを出力することになる。
FM復調回路92からの出力と遅延調整回路39からの出力とを差動合成して出力する差動合成回路49の入力の位相を0相とπ相としたときに、FM復調回路92からの出力を0相、遅延調整回路39からの出力をπ相として差動合成すると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12と光源82と光電変換回路91とFM復調回路92とが発生する歪みと同相の歪みを出力する。FM復調回路92からの出力をπ相、遅延調整回路39からの出力を0相として差動合成すると、歪み発生回路16の出力はFM一括変換回路12と光源82と光電変換回路91とFM復調回路92とが発生する歪みと逆相の歪みを出力する。
図23に示す歪み発生回路16では、振幅調整回路38は出力の振幅量を調整する振幅制御端子101を備え、遅延調整回路39は出力の遅延量を調整する遅延制御端子102を備え、外部入力により振幅量と遅延量を調整することができる。
ここで、図7および図23において、使用するFM一括変換回路12、光源82、光電変換回路91およびFM復調回路92は、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路、送信回路としての光源、光電変換回路およびFM復調回路と同じか近い歪み特性であることが好ましい。
振幅調整回路38と遅延調整回路39はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路38と遅延調整回路39は、差動合成回路49に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらをFM一括変換回路12の側に配置してもよい。
従って、本実施の形態の歪み発生回路16では、歪み発生回路16を適用する光信号送信機、光信号受信機のFM一括変換回路と送信回路としての光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと同等の歪みを出力することができる。
(実施の形態5)
(実施の形態5)
本実施の形態は、実施の形態1から4の歪み発生回路に用いることができるFM一括変換回路、即ち図4から図7、または図20から図23における歪み発生回路16に用いることができるFM一括変換回路12の実施の形態である。
図8に、光周波数変調部と光周波数局部発振部を用いたFM一括変換回路を示す。図8に示すFM一括変換回路12は、光周波数変調部22と、光合波器23と、光検波器24と、光周波数局部発振部32とを備える。FM一括変換回路12では、光周波数変調部22において光周波数foのキャリア光源を用いて周波数fsで周波数変調すると、光周波数変調部22の出力における光信号の光周波数Ffmldは、周波数偏移をδfとすると、
Ffmld=fo+δf・sin(2π・fs・t) (1)
となる。光周波数変調部22のキャリア光源としてはDFB−LD(Distributed Feed−Back Laser Diode、分布帰還型半導体レーザ)を使用することができる。
Ffmld=fo+δf・sin(2π・fs・t) (1)
となる。光周波数変調部22のキャリア光源としてはDFB−LD(Distributed Feed−Back Laser Diode、分布帰還型半導体レーザ)を使用することができる。
光周波数局部発振部32において、光周波数flの発振光源を用いて発振させ、光周波数変調部22からの光信号と光合波器23で合波する。光周波数局部発振部32の発振光源としてはDFB−LDを使用することができる。光合波器23で合波された2つの光信号が光ヘテロダイン検波器24であるフォトダイオードで検波される。検波された電気信号の周波数fは、
f=fo−fl+δf・sin(2π・fs・t) (2)
となる。ここで、光周波数変調部22のキャリア光源と光周波数局部発振部32の発振光源の光周波数を近接させれば、図2Bに示すような、中間周波数fi=fo−flが、数GHzで周波数偏移δfの周波数変調された電気信号を得ることができる。
f=fo−fl+δf・sin(2π・fs・t) (2)
となる。ここで、光周波数変調部22のキャリア光源と光周波数局部発振部32の発振光源の光周波数を近接させれば、図2Bに示すような、中間周波数fi=fo−flが、数GHzで周波数偏移δfの周波数変調された電気信号を得ることができる。
一般にDFB−LDは注入電流で変調することにより、その光周波数が注入電流に伴って数GHzの幅で変動するので、周波数偏移δfとしては、数GHzの値を得ることができる。例えば、約90MHzから約750MHzの周波数幅に周波数多重された多チャンネルのAM映像信号またはQAM映像信号をFM一括変換回路により、図2Bに示すような中間周波数fi=fo−flを約3GHzとする、帯域約6GHzの周波数変調信号に変換できる。
従って、光周波数変調部と光周波数局部発振部を用いたFM一括変換回路により、FM一括変換回路等で発生する歪みと同等の歪みを発生することのできる歪み発生回路を構成することができる。
(実施の形態6)
(実施の形態6)
本実施の形態は、実施の形態1から4の歪み発生回路に用いることができるFM一括変換回路、即ち図4から図7、または図20から図23における歪み発生回路16に用いることができるFM一括変換回路12の実施の形態である。
図9に2つの光周波数変調部をプッシュプル構成に用いたFM一括変換回路を示す。図9に示すFM一括変換回路12は、差動分配部25と、光周波数変調部22−1と、光周波数変調部22−2と、光合波器23と、光検波器24とを備える。
FM一括変換回路12では、図2Aに示すような周波数多重された映像信号が差動分配部25で、位相が互いに反転した0相とπ相の2つの電気信号として分配される。差動分配部25からの2つの電気信号のうちの0相の電気信号を変調入力とし、光周波数変調部22−1において光周波数fo1のキャリア光源を用いて周波数変調すると、周波数偏移をδf/2のとき、光周波数変調部22−1の出力における光信号の光周波数Ffmld1は、
Ffmld1=fo1+(δf/2)・sin(2π・fs・t) (3)
が得られる。但し、変調信号を周波数fsの信号としている。差動分配器からの2つの電気信号のうちのπ相の電気信号を変調入力とし、光周波数変調部22−2において周波数fo2のキャリア光源を用いて周波数変調すると、周波数偏移がδf/2のとき、光周波数変調部22−2の出力における光信号の光周波数をFfmld2は、
Ffmld2=fo2−(δf/2)・sin(2π・fs・t) (4)
が得られる。光周波数変調部22−1、22−2のキャリア光源としてはDFB−LD(Distributed Feed−Back Laser Diode、分布帰還型半導体レーザ)を使用することができる。
Ffmld1=fo1+(δf/2)・sin(2π・fs・t) (3)
が得られる。但し、変調信号を周波数fsの信号としている。差動分配器からの2つの電気信号のうちのπ相の電気信号を変調入力とし、光周波数変調部22−2において周波数fo2のキャリア光源を用いて周波数変調すると、周波数偏移がδf/2のとき、光周波数変調部22−2の出力における光信号の光周波数をFfmld2は、
Ffmld2=fo2−(δf/2)・sin(2π・fs・t) (4)
が得られる。光周波数変調部22−1、22−2のキャリア光源としてはDFB−LD(Distributed Feed−Back Laser Diode、分布帰還型半導体レーザ)を使用することができる。
光周波数変調部22−1、22−2からの出力は光合波器23で合波され、光合波器23で合波された2つの光信号が光検波器23でヘテロダイン検波される。光検波器としては、ヘテロダイン検波器として機能するフォトダイオードを使用することができる。光検波器24でヘテロダイン検波された電気信号の周波数fは、前記(3)式と前記(4)式で表される値の差の周波数の電気信号が得られる。即ち、
f=fo1−fo2+δf・sin(2π・fs・t) (5)
となる。ここで、光周波数変調部22−1のキャリア光源の光周波数と光周波数変調部22−2のキャリア光源の光周波数とを近接させれば、図2Bに示すような、中間周波数fi=fo−flが数GHzで、周波数偏移δfの周波数変調された電気信号を得ることができる。
f=fo1−fo2+δf・sin(2π・fs・t) (5)
となる。ここで、光周波数変調部22−1のキャリア光源の光周波数と光周波数変調部22−2のキャリア光源の光周波数とを近接させれば、図2Bに示すような、中間周波数fi=fo−flが数GHzで、周波数偏移δfの周波数変調された電気信号を得ることができる。
一般にDFB−LDは注入電流で変調することにより、その光周波数が注入電流に伴って数GHzの幅で変動するので、周波数偏移δfとしては、数GHzの値を得ることができる。例えば、約90MHzから約750MHzの周波数幅に周波数多重された多チャンネルのAM映像信号またはQAM映像信号をFM一括変換回路により、中間周波数fi=fo−flを約3GHzとする図2Bに示すような、帯域約6GHzの周波数変調信号に変換できる。
従って、2つの光周波数変調部をプッシュプル構成に用いたFM一括変換回路により、FM一括変換回路等で発生する歪みと同等の歪みを発生することのできる歪み発生回路を構成することができる。
(実施の形態7)
(実施の形態7)
本実施の形態は、実施の形態1から4の歪み発生回路に用いることができるFM一括変換回路、即ち図4から図7、または図20から図23における歪み発生回路16に用いることができるFM一括変換回路12の実施の形態である。
図10に、電圧制御発振器を用いたFM一括変換回路を示す。図10に示すFM一括変換回路12は、電圧制御発振器26を備える。
FM一括変換回路12では、図2Aに示すような周波数多重された映像信号を電圧制御発振器26において周波数foを中心周波数として周波数変調すると、出力の電気信号の周波数fvは、周波数偏移がδdのとき、
fv=fo+δf・sin(2π・fs・t) (6)
となり、中間周波数fi=fo、周波数偏移δfの周波数変調信号が得られる。但し、(6)式では、変調信号を周波数fsの信号としている。
fv=fo+δf・sin(2π・fs・t) (6)
となり、中間周波数fi=fo、周波数偏移δfの周波数変調信号が得られる。但し、(6)式では、変調信号を周波数fsの信号としている。
例えば、約90MHzから約750MHzの周波数幅に周波数多重された多チャンネルのAM映像信号またはQAM映像信号をFM一括変換回路により、中間周波数fi=foを約3GHzとする、図2Bに示すような帯域約6GHzの周波数変調信号に変換できる。
従って、電圧制御発振器を用いたFM一括変換回路により、FM一括変換回路等で発生する歪みと同等の歪みを発生することのできる歪み発生回路を構成することができる。
(実施の形態8)
(実施の形態8)
本実施の形態は、実施の形態1から4の歪み発生回路に用いることができるFM一括変換回路、即ち図4から図7、または図20から図23における歪み発生回路16に用いることができるFM一括変換回路12の実施の形態である。
図11に、2つの電圧制御発振器をプッシュプル構成に用いたFM一括変換回路の構成を示す。図11に示すFM一括変換回路12は、差動分配部25と、電圧制御発振器28−1と、電圧制御発振器28−2と、ミキサー29と、ローパスフィルタ30とを備える。
FM一括変換回路12では、図2Aに示すような周波数多重された映像信号が差動分配部25で、位相が互いに反転した2つの電気信号に分配される。差動分配部25からの位相が互いに反転した2つの電気信号のうちの0相の電気信号を、電圧制御発振器28−1において周波数foを中心周波数とする周波数変調すると、出力の電気信号の周波数fv1は、周波数偏移がδf/2のとき、
fv1=fo1+(δf/2)・sin(2π・fs・t) (7)
となり、中間周波数fi=fo1、周波数偏移δf/2の周波数変調信号が得られる。但し、変調信号を周波数fsの信号としている。差動分配部25からの位相が互いに反転した2つの電気信号のうちのπ相の電気信号を変調入力とし、電圧制御発振器28−2において周波数fo1を中心周波数として周波数変調すると、出力の電気信号の周波数fv2は、周波数偏移がδf/2のとき、
fv2=fo2−(δf/2)・sin(2π・fs・t) (8)
となり、中間周波数fi=fo2、周波数偏移δf/2の周波数変調信号が得られる。
fv1=fo1+(δf/2)・sin(2π・fs・t) (7)
となり、中間周波数fi=fo1、周波数偏移δf/2の周波数変調信号が得られる。但し、変調信号を周波数fsの信号としている。差動分配部25からの位相が互いに反転した2つの電気信号のうちのπ相の電気信号を変調入力とし、電圧制御発振器28−2において周波数fo1を中心周波数として周波数変調すると、出力の電気信号の周波数fv2は、周波数偏移がδf/2のとき、
fv2=fo2−(δf/2)・sin(2π・fs・t) (8)
となり、中間周波数fi=fo2、周波数偏移δf/2の周波数変調信号が得られる。
電圧制御発振器28−1、28−2からの出力をミキサー29でミキシングし、ミキサー29でミキシングされた2つの電気信号がローパスフィルタ30で平滑化される。中間周波数fo1と中間周波数fo2の差に等しい周波数の電気信号を通過させるローパスフィルタ30で平滑化された電気信号の周波数fは、前記(7)式と前記(8)式で表される値の差の周波数の電気信号が得られる。即ち、
f=fo1−fo2+δf・sin(2π・fs・t) (9)
となる。ここで、図2Bに示すような、中間周波数fi=fo1−fo2が数GHzで、周波数偏移δfの周波数変調された電気信号を得ることができる。
f=fo1−fo2+δf・sin(2π・fs・t) (9)
となる。ここで、図2Bに示すような、中間周波数fi=fo1−fo2が数GHzで、周波数偏移δfの周波数変調された電気信号を得ることができる。
例えば、約90MHzから約750MHzの周波数幅に周波数多重された多チャンネルのAM映像信号またはQAM映像信号をFM一括変換回路により、中間周波数fi=fo−flを約3GHzとする図2Bに示すような、帯域約6GHzの周波数変調信号に変換できる。
従って、2つの電圧制御発振器をプッシュプル構成に用いたFM一括変換回路により、FM一括変換回路等で発生する歪みと同等の歪みを発生することのできる歪み発生回路を構成することができる。
(実施の形態9)
(実施の形態9)
本実施の形態は、実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路を用いたプリディストーション回路である。図12に、本実施の形態のプリディストーション回路の構成を示す。
図12に示すプリディストーション回路41は、歪み発生回路16と、差動分配器18と、差動合成器40と、遅延線43と、振幅調整回路45と、遅延調整回路46を備える。
図12において、差動分配器18は入力する電気信号を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配して、遅延線43と歪み発生回路16に出力する。本実施の形態の歪み発生回路16は実施の形態1から8で説明した歪み発生回路のうち、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みを出力する歪み発生回路である。遅延線43は差動分配器18からの一方の出力を遅延させて差動合成器40に出力する。歪み発生回路16は差動分配器18からの他方の出力から歪みを振幅調整回路45に出力する。振幅調整回路45と遅延調整回路46では、プリディストーション回路を接続するFM一括変換回路等で発生する歪みが最小になるように、歪み発生回路16からの出力を振幅調整および遅延調整して差動合成器40に出力する。差動合成器40はプリディストーション回路41を接続する回路の歪みを打ち消す位相で、遅延線43からの出力と該遅延調整回路46からの出力とを差動合成して出力する。
位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配器18の出力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43への出力を0相、歪み発生回路16への出力をπ相とし、遅延線43からの出力と遅延調整回路46からの出力とを差動合成して出力する差動合成器40の入力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43からの出力を0相、遅延調整回路46からの出力をπ相とすると、プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相が、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
また、位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配器18の出力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43への出力をπ相、歪み発生回路16への出力を0相とし、遅延線43からの出力と遅延調整回路46からの出力とを差動合成して出力する差動合成器40の入力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43からの出力をπ相、遅延調整回路46からの出力を0相とすると、プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相が、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
このように動作すると、プリディストーション回路41では、入力する映像信号等の広帯域信号に、プリディストーション回路41を接続するFM一括変換回路等で発生する当該広帯域信号の歪みを打ち消すような逆相の歪みを予め付加して出力することができる。
振幅調整回路45と遅延調整回路46はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路45と遅延調整回路46は、差動合成器40に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらを遅延線43の側に配置して、遅延線43と機能を縮退させてもよい。
従って、本実施の形態のプリディストーション回路41では、プリディストーション回路41の後段に接続されるFM一括変換回路等で発生する歪みと逆相の歪みを付加した広帯域信号を出力することができる。
(実施の形態10)
(実施の形態10)
本実施の形態は、実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路を用いたプリディストーション回路である。図13に、本実施の形態のプリディストーション回路の構成を示す。図13に示すプリディストーション回路41は、歪み発生回路16と、差動分配器18と、遅延線43と、振幅調整回路45と、遅延調整回路46と、同相合成器50とを備える。
図13において、差動分配器18は入力する電気信号を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配して、遅延線43と歪み発生回路16に出力する。本実施の形態の歪み発生回路16は実施の形態1から8で説明した歪み発生回路のうち、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと同相の歪みを出力する歪み発生回路である。遅延線43は差動分配器18からの一方の出力を遅延させて同相合成器50に出力する。歪み発生回路16は差動分配器18からの他方の出力から歪みを振幅調整回路45に出力する。振幅調整回路45と遅延調整回路46では、プリディストーション回路を接続するFM一括変換回路等で発生する歪みが最小になるように、歪み発生回路16からの出力を振幅調整および遅延調整して同相合成器50に出力する。同相合成器50はプリディストーション回路41を接続する回路の歪みを打ち消す位相で、遅延線43からの出力と該遅延調整回路46からの出力とを同相合成して出力する。
位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配器18の出力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43への出力を0相、歪み発生回路16への出力をπ相とすると、プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相が、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
また、位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配器18の出力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43への出力をπ相、歪み発生回路16への出力を0相とし、遅延線43からの出力と遅延調整回路46からの出力とを同相合成して出力する同相合成器50の入力の位相を両方ともπ相、即ち反転型の同相合成器とすると、プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相が、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
このように動作すると、プリディストーション回路41では、入力する映像信号等の広帯域信号に、プリディストーション回路41を接続するFM一括変換回路等で発生する当該広帯域信号の歪みを打ち消すような逆相の歪みを予め付加して出力することができる。
振幅調整回路45と遅延調整回路46はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路45と遅延調整回路46は、差動合成器40に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらを遅延線43の側に配置して、遅延線43と機能を縮退させてもよい。
従って、本実施の形態のプリディストーション回路41では、プリディストーション回路41の後段に接続されるFM一括変換回路等で発生する歪みと逆相の歪みを付加した広帯域信号を出力することができる。
(実施の形態11)
(実施の形態11)
本実施の形態は、実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路を用いたプリディストーション回路である。図14に、本実施の形態のプリディストーション回路の構成を示す。図14に示すプリディストーション回路41は、歪み発生回路16と、同相分配器19と、差動合成器40と、遅延線43と、振幅調整回路45と、遅延調整回路46とを備える。
図14において、同相分配器19は入力する電気信号を2つの電気信号に分配して、遅延線43と歪み発生回路16に出力する。本実施の形態の歪み発生回路16は実施の形態1から8で説明した歪み発生回路のうち、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと同相の歪みを出力する歪み発生回路である。遅延線43は差動分配器18からの一方の出力を遅延させて差動合成器40に出力する。歪み発生回路16は同相分配器19からの他方の出力から歪みを振幅調整回路45に出力する。振幅調整回路45と遅延調整回路46では、プリディストーション回路を接続するFM一括変換回路等で発生する歪みが最小になるように、歪み発生回路16からの出力を振幅調整および遅延調整して差動合成器40に出力する。差動合成器40はプリディストーション回路41を接続する回路の歪みを打ち消す位相で、遅延線43からの出力と該遅延調整回路46からの出力とを差動合成して出力する。
遅延線43からの出力と遅延調整回路46からの出力とを差動合成して出力する差動合成器40の入力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43からの出力を0相、遅延調整回路46からの出力をπ相とすると、プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相が、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
また、2つの電気信号に分配する同相分配器19の出力の位相を両方ともπ相、即ち反転型の同相分配器とし、遅延線43からの出力と遅延調整回路46からの出力とを差動合成して出力する差動合成器40の入力の位相を0相とπ相としたときに、遅延線43からの出力をπ相、遅延調整回路46からの出力を0相とすると、プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相が、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
このように動作すると、プリディストーション回路41では、入力する映像信号等の広帯域信号に、プリディストーション回路41を接続するFM一括変換回路等で発生する当該広帯域信号の歪みを打ち消すような逆相の歪みを予め付加して出力することができる。
振幅調整回路45と遅延調整回路46はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路45と遅延調整回路46は、差動合成器40に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらを遅延線43の側に配置して、遅延線43と機能を縮退させてもよい。
従って、本実施の形態のプリディストーション回路41では、プリディストーション回路41の後段に接続されるFM一括変換回路等で発生する歪みと逆相の歪みを付加した広帯域信号を出力することができる。
(実施の形態12)
(実施の形態12)
本実施の形態は、実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路を用いたプリディストーション回路である。図15に、本実施の形態のプリディストーション回路の構成を示す。図15に示すプリディストーション回路41は、歪み発生回路16と、同相分配器19と、遅延線43と、振幅調整回路45と、遅延調整回路46と、同相合成器50とを備える。
図15において、同相分配器19は入力する電気信号を2つの電気信号に分配して、遅延線43と歪み発生回路16に出力する。本実施の形態の歪み発生回路16は実施の形態1から8で説明した歪み発生回路のうち、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みを出力する歪み発生回路である。遅延線43は同相分配器19からの一方の出力を遅延させて同相合成器50に出力する。歪み発生回路16は同相分配器19からの他方の出力から実施の形態1から8で説明した歪みを発生させ、振幅調整回路45に出力する。振幅調整回路45と遅延調整回路46では、プリディストーション回路を接続するFM一括変換回路等で発生する歪みが最小になるように、歪み発生回路16からの出力を振幅調整および遅延調整して同相合成器50に出力する。同相合成器50はプリディストーション回路41を接続する回路の歪みを打ち消す位相で、遅延線43からの出力と該遅延調整回路46からの出力とを同相合成して出力する。
プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相は、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
また、2つの電気信号に分配する同相分配器19の出力の位相を両方ともπ相、即ち反転型の同相分配器とし、遅延線43からの出力と遅延調整回路46からの出力とを同相合成して出力する同相合成器50の入力の位相を両方ともπ相、即ち反転型の同相合成器としたときに、遅延線43からの出力をπ相、遅延調整回路46からの出力を0相とすると、プリディストーション回路41の出力の電気信号の位相が、プリディストーション回路41の入力の電気信号の位相と同相となり、プリディストーション回路41の出力における歪みは、歪み発生回路16のFM一括変換回路とFM復調回路とが発生する歪み、またはFM一括変換回路と光源と光電変換回路とFM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みとなる。
このように動作すると、プリディストーション回路41では、入力する映像信号等の広帯域信号に、プリディストーション回路41を接続するFM一括変換回路等で発生する当該広帯域信号の歪みを打ち消すような逆相の歪みを予め付加して出力することができる。
振幅調整回路45と遅延調整回路46はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整回路45と遅延調整回路46は、同相合成器50に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらを遅延線43の側に配置して、遅延線43と機能を縮退させてもよい。
従って、本実施の形態のプリディストーション回路41では、プリディストーション回路41の後段に接続されるFM一括変換回路等で発生する歪みと逆相の歪みを付加した広帯域信号を出力することができる。
(実施の形態13)
(実施の形態13)
本実施の形態は、実施の形態9から12で説明したプリディストーション回路を用いた光信号送信機である。より詳細には、実施の形態1から8で説明した歪み発生回路を含むプリディストーション回路を用いた光信号送信機である。図16に、本実施の形態の光信号送信機の構成を示す。図16に示す光信号送信機10は、プリディストーション回路41と、第二のFM一括変換回路42と、送信回路としての光源14と、光増幅回路15とを備え光伝送路85に光信号を送信する。
図16において、映像信号等の広帯域信号がプリディストーション回路41に入力されると、プリディストーション回路は、FM一括変換回路等で発生する歪みと逆相の歪みを付加して第二のFM一括変換回路42に出力する。第二のFM一括変換回路42はプリディストーション回路41からの出力を周波数変調して出力する。送信回路としての光源14は、FM一括変換回路からの出力を強度変調して光信号を出力する。光源としてはDFB−LDを使用することができる。光源からの送出光電力が不十分な場合は、送信回路に光増幅回路15が付加される。送信回路からの光信号は光伝送路85に送信される。
光伝送路85の他端には光信号受信機が接続され、光信号を受信するが、光信号送信機10に備えられたプリディストーション回路41は、FM一括変換回路等で発生する歪みを打ち消すような逆相の歪みを予め付加するため、光信号送信機に接続される光信号受信機で、映像信号等の広帯域信号を周波数復調すると、歪みの少ない広帯域信号が得られる。
(実施の形態14)
(実施の形態14)
本実施の形態は、実施の形態1から8で説明した歪み発生回路を用いた光信号送信機である。図17に、本実施の形態の光信号送信機の構成を示す。図17に示す光信号送信機10は、送信回路としての光源14と、光増幅回路15と、実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路16と、第二のFM一括変換回路42と、入力端子51と、合成分配器52と、パイロット信号発振器53と、遅延線54と、第一の制御回路としての制御回路56と、第一の分配器としての分配器57と、振幅遅延調整器の一部としての振幅調整器58と、振幅遅延調整器の一部としての遅延調整器59と、差動合成器60と、第二の制御回路としての制御回路61と、第一のバンドパスフィルタとしてのバンドパスフィルタ62と、第一のレベル検出器としてのレベル検出器63と、第二のレベル検出器としてのレベル検出器64−1と、第三のレベル検出器としてのレベル検出器64−2と、第二のバンドパスフィルタとしてのバンドパスフィルタ65−1と、第三のバンドパスフィルタとしてのバンドパスフィルタ65−2と、第二の分配器としての分配器67と、出力端子68と、第二のFM復調回路95とを備え、光伝送路85へ光信号を送信する。
図17において、パイロット信号発振器53は周波数foのパイロット信号を出力する。周波数foは映像チャネルとして使用されていない周波数に設定する。即ち、入力信号の周波数多重されたAM映像信号およびQAM映像信号の周波数範囲ではあるものの、これらの映像信号が配置されていない周波数チャネルの周波数に設定する。また、周波数foの3倍高調波である3×foもAM映像信号およびQAM映像信号の周波数範囲に収まるよう、例えば、入力信号の周波数多重されたAM映像信号およびQAM映像信号の周波数範囲である93MHzから747MHzに収まるように設定する。
映像信号等の広帯域信号が入力端子51を経て、合成分配器52に入力する。合成分配器52は、入力する電気信号および該パイロット信号発振器からのパイロット信号を合成し、さらに2つの電気信号に分配して、歪み発生回路16と遅延線54に出力する。遅延線54は合成分配器52からの他方の出力を遅延させ、差動合成器60に出力する。一方、歪み発生回路16は実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路である。歪み発生回路16は入力信号から歪みを発生し、分配器57に出力する。分配器57は歪み発生回路からの出力を2つの電気信号に分配して、振幅調整器58とバンドパスフィルタ62に出力する。バンドパスフィルタ62は分配器57の一方の出力から周波数foの電気信号を通過させ、レベル検出器63に出力する。レベル検出器63はバンドパスフィルタ62の出力から信号レベルを検出して、制御回路56に出力する。
制御回路56はレベル検出器63からの出力が最小になるように、歪み発生回路16の有する振幅遅延調整回路を制御する。歪み発生回路16の有する振幅遅延調整回路の制御には、図20から図23に示す歪み発生回路16の振幅調整回路38の備える振幅制御端子101、遅延調整回路39の備える遅延制御端子102に対する外部入力として、制御回路56から振幅量または遅延量を制御する調整量をそれぞれ入力する。この制御方法としては、当該歪み発生回路16の有する振幅遅延調整回路の振幅量の設定点と遅延量の設定点を交互に僅かずつ変化させ、レベル検出器63からの出力が最小となるように振幅量の設定点と遅延量の設定点を制御する。この制御を常時、または間欠的に実行すると、歪み発生回路16の出力から、周波数foの成分が除去される。このように制御すると、歪み発生回路では、FM一括変換回路等で発生する歪みを打ち消すような最適量の逆の歪みを発生させることができる。
分配器57の他方の出力を振幅調整器58に入力する。振幅調整器58は振幅量を調整して遅延調整器59に出力する。遅延調整器59は遅延量を調整して差動合成器60に出力する。振幅調整器58と遅延調整器59はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整器58と遅延調整器59は、差動合成器60に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらを遅延線54の側に配置して、遅延線54と機能を縮退させてもよい。
差動合成器60は、遅延線54からの出力と遅延調整器59からの出力とを逆相で合成して第二のFM一括変換回路42に出力する。第二のFM一括変換回路42は差動合成器60からの出力を周波数変調して分配器67に出力する。分配器67は第二のFM一括変換回路42からの出力を2つの電気信号に分配して、送信回路としての光源14と第二のFM復調回路95とに出力する。第二のFM復調回路95は分配器67の一方の出力から周波数復調した電気信号を2つ出力する。第二のFM復調回路95からの2つの出力は、それぞれバンドパスフィルタ65−1、65−2に入力される。バンドパスフィルタ65−1は周波数2×foの電気信号を通過させ、バンドパスフィルタ65−2は周波数3×foの電気信号を通過させる。バンドパスフィルタ65−1、65−2からの出力はそれぞれレベル検出器64−1、64−2に入力され、レベル検出器64−1、64−2はそれぞれ周波数2×fo、周波数3×foの信号レベルを検出して、制御回路61に出力する。
制御回路61はレベル検出器64−1、64−2からの出力が最小になるように、振幅調整回路58、遅延調整回路59を制御する。この制御方法としては、当該振幅調整回路58の振幅量の設定点と当該遅延調整回路59の遅延量の設定点を交互に僅かずつ変化させ、レベル検出器64−1からの出力が最小となるように振幅量の設定点と遅延量の設定点を制御した後、再度、当該振幅調整回路58の振幅量の設定点と当該遅延調整回路59の遅延量の設定点を交互に僅かずつ変化させ、レベル検出器64−2からの出力が最小となるように振幅量の設定点と遅延量の設定点を制御する。この制御を常時、または間欠的に実行すると、光信号送信機10に接続される光信号受信機でのFM復調回路からの出力における周波数2×foと周波数3×foの成分が最小になる。このように制御すると、FM一括変換回路等で発生する歪みを打ち消すよう制御することができる。即ち、この制御方法によりプリディストーションによる歪み補償ができるように自動制御できる。
送信回路としての光源14は、分配器67からの出力により強度変調して光信号を出力する。光源としてはDFB−LDを使用することができる。光源からの送出光電力が不十分な場合は、送信回路に光増幅回路15が付加される。送信回路からの光信号は出力端子68を経て光伝送路85に送信される。
光伝送路85の他端には光信号受信機が接続され、当該光信号受信機で光信号が受信される。光信号送信機10は、FM一括変換回路等で発生する歪みを打ち消すような逆の歪みを予め付加するため、光信号送信機に接続される光信号受信機で、映像信号等の広帯域信号を周波数復調すると、歪みの少ない広帯域信号が得られる。
ここで、歪み発生回路16、合成分配器52、分配器57、差動合成器60、分配器67、第二のFM復調回路95等での電気信号や歪みの位相については、制御回路56や制御回路61によって歪みを少なくするような帰還制御の動作をするように設定してあればよく、前述した位相に限るものではない。
(実施の形態15)
(実施の形態15)
本実施の形態は、実施の形態1から8で説明した歪み発生回路を用いた光信号送信機である。図18に、本実施の形態の光信号送信機の構成を示す。図18に示す光信号送信機10は、送信回路としての光源14と、光増幅回路15と、実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路16と、第二のFM一括変換回路42と、入力端子51と、合成分配器52と、パイロット信号発振器53と、遅延線54と、第一の制御回路としての制御回路56と、第一の分配器としての分配器57と、振幅遅延調整器の一部としての振幅調整器58と、振幅遅延調整器の一部としての遅延調整器59と、差動合成器60と、第二の制御回路としての制御回路61と、第一のバンドパスフィルタとしてのバンドパスフィルタ62と、第一のレベル検出器としてのレベル検出器63と、第二のレベル検出器としてのレベル検出器64−1と、第三のレベル検出器としてのレベル検出器64−2と、第二のバンドパスフィルタとしてのバンドパスフィルタ65−1と、第三のバンドパスフィルタとしてのバンドパスフィルタ65−2と、出力端子68と、光スプリッタ69と、光電変換回路91と、FM復調回路95とを備え、光伝送路85へ光信号を送信する。
図18において、パイロット信号発振器53は周波数foのパイロット信号を出力する。周波数foは映像チャネルとして使用されていない周波数に設定する。即ち、入力信号の周波数多重されたAM映像信号およびQAM映像信号の周波数範囲ではあるものの、これらの映像信号が配置されていない周波数チャネルの周波数に設定する。また、周波数foの3倍高調波である3×foもAM映像信号およびQAM映像信号の周波数範囲に収まるよう、例えば、入力信号の周波数多重されたAM映像信号およびQAM映像信号の周波数範囲である93MHzから747MHzに収まるように設定する。
映像信号等の広帯域信号が入力端子51を経て、合成分配器52に入力する。合成分配器52は、入力する電気信号および該パイロット信号発振器からのパイロット信号を合成し、さらに2つの電気信号に分配して、歪み発生回路16と遅延線54に出力する。遅延線54は合成分配器52からの他方の出力を遅延させ、差動合成器60に出力する。一方、歪み発生回路16は実施の形態1から8で説明したいずれかの歪み発生回路である。歪み発生回路16は入力信号から歪みを発生し、分配器57に出力する。分配器57は歪み発生回路からの出力を2つの電気信号に分配して、振幅調整器58とバンドパスフィルタ62に出力する。バンドパスフィルタ62は分配器57の一方の出力から周波数foの電気信号を通過させ、レベル検出器63に出力する。レベル検出器63はバンドパスフィルタ62の出力から信号レベルを検出して、制御回路56に出力する。
制御回路56はレベル検出器63からの出力が最小になるように、歪み発生回路16の有する振幅遅延調整回路を制御する。歪み発生回路16の有する振幅遅延調整回路の制御には、図20から図23に示す歪み発生回路16の振幅調整回路38の備える振幅制御端子101、遅延調整回路39の備える遅延制御端子102に対する外部入力として、制御回路56から振幅量または遅延量を制御する調整量をそれぞれ入力する。この制御方法としては、当該歪み発生回路16の有する振幅遅延調整回路の振幅量の設定点と遅延量の設定点を交互に僅かずつ変化させ、レベル検出器63からの出力が最小となるように振幅量の設定点と遅延量の設定点を制御する。この制御を常時、または間欠的に実行すると、歪み発生回路16の出力から、周波数foの成分が除去される。このように制御すると、歪み発生回路では、FM一括変換回路等で発生する歪みを打ち消すような最適量の逆の歪みを発生させることができる。
分配器57の他方の出力を振幅調整器58に入力する。振幅調整器58は振幅量を調整して遅延調整器59に出力する。遅延調整器59は遅延量を調整して差動合成器60に出力する。振幅調整器58と遅延調整器59はいずれも線形回路であるため、順番を逆にしてもよい。また、振幅調整器58と遅延調整器59は、差動合成器60に対する入力の振幅と遅延を調整するため、これらを遅延線54の側に配置して、遅延線54と機能を縮退させてもよい。
差動合成器60は、遅延線54からの出力と遅延調整器59からの出力とを逆相で合成して第二のFM一括変換回路42に出力する。第二のFM一括変換回路42は差動合成器60からの出力を周波数変調して送信回路としての光源14に出力する。送信回路としての光源14は、第二のFM一括変換回路42からの出力により強度変調して光信号を出力する。光源としてはDFB−LDを使用することができる。光源からの送出光電力が不十分な場合は、送信回路に光増幅回路15が付加される。送信回路からの光信号は光スプリッタ69に出力され、一部は出力端子68を経て光伝送路85に送信される。
光スプリッタ69からの他の光信号は、光電変換回路91に入力され電気信号に変換される。光電変換回路91は変換された電気信号を第二のFM復調回路95に出力する。第二のFM復調回路95は入力した電気信号を周波数復調し、周波数復調した電気信号を2つ出力する。第二のFM復調回路95からの2つの出力は、それぞれバンドパスフィルタ65−1、65−2に入力される。バンドパスフィルタ65−1は周波数2×foの電気信号を通過させ、バンドパスフィルタ65−2は周波数3×foの電気信号を通過させる。バンドパスフィルタ65−1、65−2からの出力はそれぞれレベル検出器64−1、64−2に入力され、レベル検出器64−1、64−2はそれぞれ周波数2×fo、周波数3×foの信号レベルを検出して、制御回路61に出力する。
制御回路61はレベル検出器64−1、64−2からの出力が最小になるように、振幅調整回路58、遅延調整回路59を制御する。この制御方法としては、当該振幅調整回路58の振幅量の設定点と当該遅延調整回路59の遅延量の設定点を交互に僅かずつ変化させ、レベル検出器64−1からの出力が最小となるように振幅量の設定点と遅延量の設定点を制御した後、再度、当該振幅調整回路58の振幅量の設定点と当該遅延調整回路59の遅延量の設定点を交互に僅かずつ変化させ、レベル検出器64−2からの出力が最小となるように振幅量の設定点と遅延量の設定点を制御する。この制御を常時、または間欠的に実行すると、光信号送信機10に接続される光信号受信機でのFM復調回路からの出力における周波数2×foと周波数3×foの成分が最小になる。このように制御すると、FM一括変換回路等で発生する歪みを打ち消すような最適量の逆の歪みを持った映像信号等の広帯域信号を出力することができる。即ち、この制御方法によりプリディストーションによる歪み補償ができるように自動制御できる。
光伝送路85の他端には光信号受信機が接続され、当該光信号受信で光信号が受信される。光信号送信機10は、FM一括変換回路等で発生する歪みを打ち消すような逆の歪みを予め付加するため、光信号送信機に接続される光信号受信機で、映像信号等の広帯域信号を周波数復調すると、歪みの少ない広帯域信号が得られる。
ここで、歪み発生回路16、合成分配器52、分配器57、差動合成器60、第二のFM復調回路95等での電気信号や歪みの位相については、制御回路56や制御回路61によって歪みを少なくするような帰還制御の動作をするように設定してあればよく、前述した位相に限るものではない。
(実施の形態16)
(実施の形態16)
本実施の形態は、実施の形態13、14、15で説明したいずれかの光信号送信機と、その光信号送信機に光伝送路を介して接続される光電変換回路、および該光電変換回路からの出力を周波数復調するFM復調回路を有する光信号受信機と、を備える光信号伝送システムである。
図19は、前述の実施の形態で説明したプリディストーション回路を有する光信号送信機と、その光信号送信機に光伝送路を介して接続される光電変換回路、および該光電変換回路からの出力を周波数復調するFM復調回路を有する光信号受信機と、を備える光信号伝送システムの構成を説明する図である。
図19に示す光伝送システムは、第二のFM一括変換回路42、送信回路としての光源14、光増幅回路15およびプリディストーション回路41を備えた光信号送信機10と、光伝送路85と、光電変換回路91および第二のFM復調回路95を備えた光信号受信機90と、セットトップボックス93と、テレビ受像機94とを備える。
映像信号等の広帯域信号がプリディストーション回路41に入力されると、第二のFM一括変換回路42等で生じる歪みと逆の歪みが予め付加される。逆の歪みが付加された広帯域信号が第二のFM一括変換回路42、送信回路としての光源14、必要に応じて設置される光増幅回路15を通過し、光信号として光伝送路85に送信される。
光受信機90の光電変換回路91では光伝送路85からの光信号を受信し、第二のFM復調回路95で周波数復調される。一連の信号の伝搬の中で、予め逆の歪みが付加された広帯域信号に歪みが加わり、歪みがキャンセルされる。
従って、本実施の形態で説明した光信号伝送システムでは、歪みの少ない広帯域信号を伝送することができる。
図19の光信号送信機に替えて、実施の形態14または15で説明した光信号送信機を適用しても同様の効果が得られる。
以上、説明したように、本願明細書で説明した歪み発生回路、プリディストーション回路、光信号送信機、および光信号伝送システムによれば、広帯域信号の伝送で歪み特性を改善することができ、映像信号の受信品質を向上させることが可能になる。さらに、歪み特性で最小受信レベルが制限されていた場合は、歪み特性の改善により、伝送距離の長大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大が可能になる。
本発明の歪み発生回路およびプリディストーション回路は光信号送信機に適用することができ、本発明の光信号送信機および光伝送システムは、光伝送路の網形態がシングルスター(SS:Single Star)形式のトポロジである場合のみならず、パッシブダブルスター(PDS:Passive Double Star)形式のトポロジである場合にも適用することができる。
Claims (21)
- FM一括変換回路の歪みとほぼ等しい歪みを発生する歪み発生回路であって、
入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配回路と、
前記分配回路からの一方の出力を周波数変調して出力するFM一括変換回路と、
前記FM一括変換回路の出力を周波数復調して出力するFM復調回路と、
前記分配回路からの他方の出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する振幅遅延調整回路と、
前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成回路と
を備えたことを特徴とする歪み発生回路。 - 前記分配回路は入力する電気信号を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配回路であり、かつ
前記合成回路は前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを同相合成して出力する同相合成回路である
ことを特徴とする請求項1に記載の歪み発生回路。 - 前記分配回路は入力する電気信号を2つの電気信号に分配する同相分配回路であり、かつ
前記合成回路は前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを差動合成して出力する差動合成回路である
ことを特徴とする請求項1に記載の歪み発生回路。 - 前記FM一括変換回路の出力を強度変調した光信号を出力する光源と、
前記光源からの光信号出力を電気信号に変換して出力する光電変換回路と
をさらに備え、
前記分配回路は入力する電気信号を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配回路であり、
前記FM復調回路は前記光電変換回路の出力を周波数復調して出力し、
前記合成回路は前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを同相合成して出力する同相合成回路である
ことを特徴とする請求項1に記載の歪み発生回路。 - 前記FM一括変換回路の出力を強度変調した光信号を出力する光源と、
前記光源からの光信号出力を電気信号に変換して出力する光電変換回路と
をさらに備え、
前記分配回路は入力する電気信号を2つの電気信号に分配する同相分配回路であり、
前記FM復調回路は前記光電変換回路の出力を周波数復調して出力し、
前記合成回路は前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを差動合成して出力する差動合成回路である
ことを特徴とする請求項1に記載の歪み発生回路。 - 前記振幅遅延調整回路は外部からの制御により振幅調整する振幅制御端子および外部からの制御により遅延調整する遅延制御端子を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の歪み発生回路。
- 前記FM一括変換回路は、前記差動分配回路または前記同相分配回路からの出力を変調入力とし周波数変調された周波数変調光信号を出力する光周波数変調部と、
該光周波数変調部の出力する周波数変調光信号の中心光周波数から所定の中間周波数に略等しい周波数だけ離れた光周波数の局部発振光信号を出力する光周波数局部発振部と、
該周波数変調光信号および該局部発振光信号を合波し合波光信号を出力する光合波器と、
該光合波器からの合波光信号をヘテロダイン検波して該周波数変調光信号の光周波数と該局部発振光信号との光周波数との差に等しい周波数の電気信号を出力する光検波器と
を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の歪み発生回路。 - 前記FM一括変換回路は、前記差動分配回路または前記同相分配回路からの出力を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配部と、
該差動分配部からの位相が互いに反転した2つの電気信号のうちの0相の電気信号を変調入力とし周波数変調された第一の周波数変調光信号を出力する第一の光周波数変調部と、
該第一の周波数変調光信号の中心光周波数から所定の中間周波数に略等しい周波数だけ離れた中心光周波数の第二の周波数変調光信号であって、かつ該差動分配部からの位相が互いに反転した2つの電気信号のうちのπ相の電気信号を変調入力とし周波数変調された第二の周波数変調光信号を出力する第二の光周波数変調部と、
該第一の周波数変調光信号および該第二の周波数変調光信号を合波して合波光信号を出力する光合波器と、
該光合波器からの合波光信号をヘテロダイン検波して該第一の周波数変調光信号の光周波数と該第二の周波数変調光信号の光周波数との差に等しい周波数の電気信号を出力する光検波器と
を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の歪み発生回路。 - 前記FM一括変換回路は、所定の中間周波数を中心周波数として前記差動分配回路または前記同相分配回路からの出力をその電圧に応じた周波数に変換して出力する電圧制御発振器を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の歪み発生回路。
- 前記FM一括変換回路は、前記差動分配回路または前記同相分配回路からの出力を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配部と、
該差動分配部からの2つの電気信号のうちの一方の電気信号をその電圧に応じた周波数に変換した第一の周波数変調信号を出力する第一の電圧制御発振器と、
該第一の周波数変調信号の中心周波数から所定の中間周波数に略等しい周波数だけ離れた周波数を中心周波数として、該差動分配部からの2つの電気信号のうちの他方の電気信号をその電圧に応じた周波数に変換した第二の周波数変調信号を出力する第二の電圧制御発振器と、
該第一の電圧制御発振器の出力する第一の周波数変調信号および該第二の電圧制御発振器の出力する第二の周波数変調信号を混合するミキサーと、
該ミキサーの出力から該第一の周波数変調信号と該第二の周波数変調信号の周波数の差に等しい周波数の電気信号を通過させるローパスフィルタと
を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の歪み発生回路。 - FM一括変換回路歪みを補償するプリディストーション回路であって、
入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配器と、
前記分配器からの一方の出力を遅延させて出力する遅延線と、
前記分配器からの他方の出力を入力とする電気信号を2つの電気信号に分配する分配回路と、前記分配回路からの一方の出力を周波数変調して出力するFM一括変換回路と、前記FM一括変換回路の出力を周波数復調して出力するFM復調回路と、前記分配回路からの他方の出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する振幅遅延調整回路と、前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成回路とを有する歪み発生回路と
前記歪み発生回路からの出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する第2の振幅遅延調整回路と、
前記遅延線からの出力と前記第2の振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成器と
を備え、
前記プリディストーション回路の出力の電気信号の位相が、前記プリディストーション回路の入力の電気信号の位相と同相であることを特徴とするプリディストーション回路。 - 前記分配器は、入力する電気信号を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配器であって、
前記歪み発生回路は、前記FM一括変換回路と前記FM復調回路とが発生する歪みと逆相の歪みを出力し、
前記合成器は、前記遅延線からの出力と前記第2の振幅遅延調整回路からの出力とを差動合成して出力する差動合成器である
ことを特徴とする請求項11に記載のプリディストーション回路。 - 前記分配器は、入力する電気信号を位相が互いに反転した2つの電気信号に分配する差動分配器であって、
前記歪み発生回路は、前記FM一括変換回路と前記FM復調回路とが発生する歪みと同相の歪みを出力し、
前記合成器は、前記遅延線からの出力と前記第2の振幅遅延調整回路からの出力とを同相合成して出力する同相合成器である
ことを特徴とする請求項11に記載のプリディストーション回路。 - 前記分配器は、入力する電気信号を2つの電気信号に分配する同相分配器であって、
前記歪み発生回路は、前記FM一括変換回路と前記FM復調回路とが発生する歪みと同相の歪みを出力し、
前記合成器は、前記遅延線からの出力と前記第2の振幅遅延調整回路からの出力とを差動合成して出力する差動合成器である
ことを特徴とする請求項11に記載のプリディストーション回路。 - 前記分配器は、入力する電気信号を2つの電気信号に分配する同相分配器であって、
前記歪み発生回路は、前記FM一括変換回路と前記FM復調回路とが発生する歪みと逆送の歪みを出力し、
前記合成器は、前記遅延線からの出力と前記第2の振幅遅延調整回路からの出力とを同相合成して出力する同相合成器である
ことを特徴とする請求項11に記載のプリディストーション回路。 - 前記歪み発生回路は、
前記FM一括変換回路の出力を強度変調した光信号を出力する光源と、
前記光源からの光信号出力を電気信号に変換して出力する光電変換回路と
をさらに備え
前記FM復調回路は前記光電変換回路の出力を周波数復調して出力する
ことを特徴とする請求項11に記載のプリディストーション回路。 - FM一括変換回路歪みを補償する光信号送信機であって、
入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配器と、前記分配器からの一方の出力を遅延させて出力する遅延線と、前記分配器からの他方の出力を入力とする電気信号を2つの電気信号に分配する分配回路と、前記分配回路からの一方の出力を周波数変調して出力するFM一括変換回路と、前記FM一括変換回路の出力を周波数復調して出力するFM復調回路と、前記分配回路からの他方の出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する振幅遅延調整回路と、前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成回路とを有する歪み発生回路とを含むプリディストーション手段と、
前記プリディストーション手段からの出力を周波数変調して出力する第二のFM一括変換回路と、
前記第二のFM一括変換回路からの出力により強度変調して光信号を光伝送路に送信する光送信回路と
を備えたことを特徴とする光信号送信機。 - 前記プリディストーション手段は、
入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配器と、
前記分配器からの一方の出力を遅延させて出力する遅延線と、
前記分配器からの他方の出力を入力とする前記歪み発生回路からの出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する第2の振幅遅延調整回路と、
前記遅延線からの出力と前記第2の振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成器と
をさらに備え、
前記プリディストーション手段の出力の電気信号の位相が、前記プリディストーション手段の入力の電気信号の位相と同相である
ことを特徴とする請求項17に記載の光信号送信機。 - 前記プリディストーション手段は、
周波数foのパイロット信号を出力するパイロット信号発振器と、
入力する電気信号および前記パイロット信号発振器からのパイロット信号を合成し、2つの電気信号に分配する合成分配器と、
前記合成分配器の一方の出力から所定の歪みを発生させる前記歪み発生回路からの出力を2つの電気信号に分配する第一の分配器と、
前記第一の分配器の一方の出力から周波数foの電気信号を通過させる第一のバンドパスフィルタと、
前記第一のバンドパスフィルタの出力から信号レベルを検出する第一のレベル検出器と、
前記第一の
レベル検出器からの出力が最小になるように、前記歪み発生回路の有する振幅遅延調整回路を制御する第一の制御回路と
前記第一の分配器の他方の出力を振幅調整および遅延調整して出力する振幅遅延調整器と、
前記合成分配器の他方の出力を遅延させる遅延線と、
前記振幅遅延調整器からの出力および該遅延線からの出力を逆相で合成して出力する差動合成器と、
該差動合成器からの出力を周波数変調して出力する前記第二のFM一括変換回からの出力を2つの電気信号に分配する第二の分配器と、
前記第二の分配器の一方の出力から周波数復調した電気信号を2つ出力する第二のFM復調回路と、
前記第二のFM復調回路の一方の出力から周波数2×foの電気信号を通過させる第二のバンドパスフィルタと、
前記第二のバンドパスフィルタの出力から信号レベルを検出する第二のレベル検出器と、
前記第二のFM復調回路の他方の出力から周波数3×foの電気信号を通過させる第三のバンドパスフィルタと、
前記第三のバンドパスフィルタの出力から信号レベルを検出する第三のレベル検出器と、
前記第二のレベル検出器からの出力および/または該第三のレベル検出器からの出力がそれぞれ最小になるように、該振幅遅延調整器を制御する第二の制御回路と
をさらに備えたことを特徴とする請求項17に記載の光信号送信機。 - 前記プリディストーション手段は、
周波数foのパイロット信号を出力するパイロット信号発振器と、
入力する電気信号および前記パイロット信号発振器からのパイロット信号を合成し、2つの電気信号に分配する合成分配器と、
前記合成分配器の一方の出力から所定の歪みを発生させる前記歪み発生回路からの出力を2つの電気信号に分配する第一の分配器と、
前記第一の分配器の一方の出力から周波数foの電気信号を通過させる第一のバンドパスフィルタと、
前記第一のバンドパスフィルの出力から信号レベルを検出する第一のレベル検出器と、
前記第一のレベル検出器からの出力が最小になるように、該歪み発生回路の有する振幅遅延調整回路を制御する第一の制御回路と
前記第一の分配器の他方の出力を振幅調整および遅延調整して出力する振幅遅延調整器と、
前記合成分配器の他方の出力を遅延させる遅延線と、
前記振幅遅延調整器からの出力および前記遅延線からの出力を逆相で合成して出力する差動合成器と、
前記差動合成器からの出力を周波数変調して出力する第二のFM一括変換器と、
前記第二のFM一括変換器の出力により強度変調して光信号を出力する光送信回路と、
前記光送信回路からの光信号出力を2分岐して一方を光伝送路に送信する光スプリッタと、
前記光スプリッタからの他方の光信号出力を電気信号に変換して出力する光電変換回路と、
前記光電変換回路の出力から周波数復調した電気信号を2つ出力する第二のFM復調回路と、
前記第二のFM復調回路の一方の出力から周波数2×foの電気信号を通過させる第二のバンドパスフィルタと、
前記第二のバンドパスフィルタの出力から信号レベルを検出する第二のレベル検出器と、
前記第二のFM復調回路の他方の出力から周波数3×foの電気信号を通過させる第三のバンドパスフィルタと、
前記第三のバンドパスフィルタの出力から信号レベルを検出する第三のレベル検出器と、
前記第二のレベル検出器からの出力および/または前記第三のレベル検出器からの出力がそれぞれ最小になるように、前記振幅遅延調整器を制御する第二の制御回路と
をさらに備えたことを特徴とする請求項17に記載の光信号送信機。 - 周波数多重分割されている振幅変調された多チャンネル映像信号の光信号を伝送するための光信号伝送システムであって、
入力する電気信号を2つの電気信号に分配する分配器と、前記分配器からの一方の出力を遅延させて出力する遅延線と、前記分配器からの他方の出力を入力とする電気信号を2つの電気信号に分配する分配回路と、前記分配回路からの一方の出力を周波数変調して出力するFM一括変換回路と、前記FM一括変換回路の出力を周波数復調して出力するFM復調回路と、前記分配回路からの他方の出力を振幅調整及びおよび遅延調整して出力する振幅遅延調整回路と、前記FM復調回路からの出力と前記振幅遅延調整回路からの出力とを合成して出力する合成回路とを有する歪み発生回路を含むプリディストーション手段と、
前記プリディストーション手段からの出力を周波数変調して出力する第二のFM一括変換回路と、
前記第二のFM一括変換回路からの出力により強度変調して光信号を光伝送路に送信する光送信回路と
を含む光信号送信機、
前記光信号送信機に光伝送路を介して接続される光電変換回路、および
前記光電変換回路からの出力を周波数復調するFM復調回路を有する光信号受信機
を備える光信号伝送システム。
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