JP2932380B1 - 干渉波検出回路 - Google Patents
干渉波検出回路Info
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Abstract
路を提供する。 【解決手段】 入力端子1から入力される同相信号RD
´と誤差信号REとの相関を出力する排他的論理和10
〜14と、入力端子2から入力される逆相信号ID´と
誤差信号REとの相関を出力する排他的論理和15〜1
9と、排他的論理和10〜14の出力を積分してタップ
係数に変換する積分器20〜24と、排他的論理和15
〜19の出力を積分してタップ係数に変換する積分器2
5〜29と、積分器20〜24および25〜29から出
力される時間的に同一の同相側のタップ係数の絶対値と
逆相側のタップ係数の絶対値との加算値をそれぞれ算出
する加算器40〜44と、各加算値を比較する比較器4
5とを含んでなり、これら加算値の比較結果に基づいて
干渉波における干渉の中心を判別する。
Description
関し、特に、ディジタル無線通信機器の復調デジタル信
号の干渉を補償する干渉補償器で利用される干渉波検出
回路に関するものである。
を構成する主要な伝送方式として、地上通信や衛星通
信、あるいは移動体通信などにおいて使用されており、
また、近年では、デジタル方式のものが広く用いられて
いる。このようなディジタル方式のマイクロ波通信で
は、周波数を有効利用する目的で、送信と受信に同じ搬
送周波数を用いた単一周波数中継方式が用いられ、例え
ばQAM(Quadrature Amplitude Modulation )変調信
号(直交振幅変調信号)のような直交デジタル信号(直
交変調信号)が使用されている。
った場合、中継局を飛び越したオーバーリーチ干渉や自
局内アンテナの結合などによる自局内干渉、あるいはビ
ル反射などによる遅れ干渉などが生じてしまう。ここ
で、オーバーリーチ干渉は、希望する信号よりも早く到
着する進み干渉を、自局内干渉は干渉波の伝搬距離が短
い遅れ干渉を、ビル反射などによる遅れ干渉は干渉波の
伝搬距離が長くて遅れが大きい干渉を、それぞれ意味す
る。
ば、トランスバーサル型等化器からなる干渉補償器が用
いられる。このトランスバーサル型等化器では、所定の
時間間隔で遅延させるタップ付き遅延線の各タップ出力
によって入力信号に重み付けを行うとともに、ZF(Ze
ro-Forcing)法などによって重み付けを調整することで
伝送路の逆特性の等化信号をつくり、この等化信号を復
調されたデジタル信号に合成することにより、干渉波に
よる波形歪を補償する構成としている。
等化器の入力における信号速度が15MHzであり、±
4μSの範囲の干渉を補償する場合について考察すれ
ば、タップ間隔が信号間隔と同じT間隔であれば120
タップが、また、タップ間隔が補償劣化のないT/2間
隔とすれば240タップの数のタップが、それぞれ必要
となり、多数のタップを設けなければならないという欠
点がある。このような欠点を解消しタップ数を削減する
ための提案が種々なされている。
る。すなわち、図4(a)は、従来の干渉補償器に使用
されるトランスバーサル型等化器である。そして、干渉
補償器は、図4(b)に示したように、このトランスバ
ーサル型等化器の出力を全てモニタするともに、この出
力の最大値を検索し、この最大値を出力するタップを干
渉の中心としていた。この場合、最大値の検索は、タッ
プ係数出力30〜39を比較器45に入力し、各タップ
係数の大きさを比較することで行っている。このような
干渉の中心に位置するタップ(センタータップ)を検出
することで、多くの波形歪はセンタータップ周辺の数タ
ップにより等化できることから、適切な位置にタップを
位置させることができ、不要タップ数の削減を図ること
が可能となる。
来技術では、タップ係数の大きさを単に比較することで
干渉波の中心を検出する構成であることから、例えば干
渉波の位置(位相)がずれた場合、このずれによってタ
ップ係数が変動することから、干渉の中心を正確に判別
できないという問題があった。
ンピュータを用いてソフト的に行う手法が採られる場合
もある。ところが、この手法では、例えば干渉波検出回
路がハード的に大きな構成である場合には、変動に対す
る補償の応答時間が遅くなってしまう。このため、干渉
波における遅延が高速に変化する場合には適用すること
ができない。また、このように応答時間が遅いことか
ら、例えば、干渉波検出回路を移動体に使用される干渉
補償器に適用することが困難であった。
位置ずれに拘らず干渉の中心を確実に判別することがで
きる、干渉波検出回路を提供することを課題とする。
は、同相信号と直交信号とから構成される直交デジタル
信号内の干渉波を検出する干渉波検出回路において、前
記同相信号に基いて発生され所定の時間間隔を有する複
数の同相側のタップ係数からなる第1のタップ係数群
と、前記逆相信号に基いて発生され所定の時間間隔を有
する複数の逆相側のタップ係数からなる第2のタップ係
数群とを出力する複数のタップ係数出力手段と、前記第
1のタップ係数群と前記第2のタップ係数群を構成する
時間的に同一の同相側のタップ係数の絶対値と逆相側の
タップ係数の絶対値との加算値をそれぞれ算出する加算
手段と、前記算出された各加算値を比較する比較手段と
を含んでなることを特徴とする。
果に基づいて干渉波における干渉の中心を判別する判別
手段をさらに含ませる構成とすることもできる。ここ
で、より具体的には、判別手段は、各加算値が最大であ
るタップ係数を干渉の中心と判別する。またタップ係数
は、例えば、同相信号あるいは逆相信号と所定の誤差信
号との相関値信号として得られるものである。
合わせ補償器のタップ位置を変更する干渉補償器に使用
される干渉波検出回路において、誤差信号入力端子より
入力された誤差信号をタップ間隔分だけ遅延させた信号
と同相信号入力端子から入力された復調デジタル信号を
可変遅延素子であるシフトレジスタにより遅延させた信
号とを入力とし各タップに対応する排他的論理和を用い
た同相相関検出器と、前記タップ間隔分だけ遅延した誤
差信号と直交信号入力端子から入力された復調デジタル
信号を可変遅延素子であるシフトレジスタにより遅延さ
せた信号とを入力とし各タップに対応する排他的論理和
を用いた直交相関検出器と、各相関検出器の出力を積分
してタップ制御信号にそれぞれ変換する積分器と、同相
側のタップ制御信号と直交側のタップ制御信号の同一時
間タップ同士をそれぞれ加算する加算器と、前記各加算
器の出力を比較する比較器とを備えて構成される、干渉
波検出回路が得られる。
の実施の形態を説明する。図1に、実施の形態の干渉波
検出回路を示した。この干渉波検出回路は、遅延合わせ
用のシフトレジスタ4、5、フリップフロップ6〜9、
誤差信号REと同相信号RD´あるいは逆相信号ID´
との相関検出用の排他的論理和10〜14あるいは15
〜19、これら相関出力を積分してタップ係数にそれぞ
れ変換するための積分器20〜24および25〜29、
絶対値加算器40〜44、並びに比較器45などから構
成される。
入力端子、2は直交信号ID´の入力端子、3は誤差信
号REの入力端子、30〜39は所定の時間間隔を有す
るタップ係数出力、46は比較出力である。また、同相
側のタップ係数出力30〜34により第1のタップ係数
群が、逆相側のタップ係数出力35〜39により第2の
タップ係数群が、それぞれ構成されており、これら第1
および第2のタップ係数群は、図2の干渉補償器に入力
される。さらに、積分器20〜29はタップ係数出力手
段を構成し、また、絶対値加算器40〜44は加算手段
を構成している。
渉補償器を構成するトランスバーサル型等化器を示した
ものである。このトランスバーサル型等化器は、干渉補
償器のタップ位置移動用のシフトレジスタ(S/R)1
03、104、フリップフロップ105〜112、乗算
器113〜122、加算器123などから構成される。
尚、図2において、101は同相信号RDの入力端子、
102は直交信号IDの入力端子、124は干渉補償器
の出力である。
1より入力された同相信号RDはシフトレジスタ103
を通り、またフリップフロップ105〜108を通っ
て、乗算器113〜117にそれぞれ入力される。乗算
器113〜117の他方の入力には、タップ係数出力3
0〜34が入力される。乗算器113〜117の出力は
加算器123にそれぞれ入力される。
信号IDは、シフトレジスタ104を通り、またフリッ
プフロップ109〜112を通って、乗算器118〜1
22に入力される。乗算器118〜122の他方の入力
にはタップ係数出力35〜39がそれぞれ入力される。
乗算器118〜122の出力はそれぞれ加算器123の
他方の入力となる。
入力端子102に干渉波が重畳された信号がそれぞれ入
力された場合を考察する。この場合、トランスバーサル
型等化器で構成されるこの干渉補償器において、各タッ
プには干渉を除去するために干渉の大きさ、あるいは位
相に合わせたタップ係数がそれぞれ乗算される。
数E・Xを、直交も含めた2次元モデルである数式、E
・X=epdp+eqdq+epdq+epdpにおい
て、Pchにかかる干渉波の大きさは、各タップ係数に
比例するので、epdp+epdq(Pch同相+Pc
h直交)となる。また、Qch(Quad chann
nel)にかかる干渉波の大きさは、eqdq+eqd
p(Qch同相+Qch直交)となる。尚、epdpは
Pch同相のタップ係数、eqdqはQch同相のタッ
プ係数、epdqはPch直交のタップ係数、epdp
はQch直交のタップ係数である。
プが干渉の中心に対応するタップであるが、QAM変調
信号のような直交デジタル信号の場合には、直交伝送し
ているために、干渉波の位相が信号の位相に対し変動し
た場合において、同相成分と直交成分との干渉の比率が
変化する。よって、タップ係数の大きさも変動する。し
かしながら、位相が変動しても干渉の大きさは何等変化
したわけではない。
た。すなわち、位相変化により同相から直交に干渉の大
きさを示すベクトルVが移動した場合においてもベクト
ル自体の大きさに変化はない。よって、同相側のタップ
係数と直交側のタップ係数の絶対値を加算することで、
ベクトルVの絶対値を検出することができ、各タップに
かかる干渉の大きさ(つまり、同相側タップと直交側タ
ップの合計の干渉の大きさ)が検出できる。
は、絶対値加算器40〜44において、上記第1および
第2のタップ係数群を構成する時間的に同一の同相側の
タップ係数の絶対値と逆相側のタップ係数の絶対値との
加算値をそれぞれ算出するとともに、これら算出された
各加算値を比較器45により比較している。そして、例
えば図示しないコンピュータなどの判別手段により比較
結果に基づいて干渉が最も大きい個所を判別する。具体
的には、上記の加算値が最大であるタップ係数を干渉の
中心と判別し、このタップ係数を出力するタップが中央
のタップとなるように、つまり加算器42の出力が最も
大きくなるように、シフトレジスタ103、104を操
作する。これにより、干渉が干渉補償器の中央に来たこ
とになり、このため、最も効率の良い干渉補償ができ
る。
中心に位置させることで、干渉波の位置、つまり干渉の
到着時間が多少変化した場合でも中央のタップの前後の
タップにより干渉波を確実に等化することが出来るし、
また、上記の同様にしてシフトレジスタ103、104
を操作してこの干渉波の干渉の中心を干渉補償器の中央
に持ってくることができる。なお、PchとQchとの
間の直交誤差は、通常の反射波の場合には非常に小さい
ので、PchまたはQchのどちらか一方のタップ係数
のみを比較器に入力してもほぼ同様の結果が得られる。
よれば、干渉波の位置を簡単にかつ高速に検出すること
ができることから、適切な位置にタップを配置すること
で、干渉補償器における不要なタップの削減が可能とな
り、また、広範囲な等化および干渉波の遅延が高速に変
化した場合への対応を容易に行うことができる。
の干渉波検出回路の実施例の構成を示す説明図である。
渉補償器の説明図である。
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 同相信号と直交信号とから構成される直
交デジタル信号内の干渉波を検出する干渉波検出回路に
おいて、 前記同相信号に基いて発生され所定の時間間隔を有する
複数の同相側のタップ係数からなる第1のタップ係数群
と、前記逆相信号に基いて発生され所定の時間間隔を有
する複数の逆相側のタップ係数からなる第2のタップ係
数群とを出力する複数のタップ係数出力手段と、 前記第1のタップ係数群と前記第2のタップ係数群を構
成する時間的に同一の同相側のタップ係数の絶対値と逆
相側のタップ係数の絶対値との加算値をそれぞれ算出す
る加算手段と、 前記算出された各加算値を比較する比較手段とを含んで
なることを特徴とする干渉波検出回路。 - 【請求項2】 前記加算値の比較結果に基づいて干渉波
における干渉の中心を判別する判別手段をさらに含んで
なることを特徴とする請求項1記載の干渉波検出回路。 - 【請求項3】 前記判別手段は、前記各加算値が最大で
あるタップ係数を干渉の中心と判別することを特徴とす
る請求項2記載の干渉波検出回路。 - 【請求項4】 前記タップ係数は、前記同相信号あるい
は前記逆相信号と所定の誤差信号との相関値信号として
得られるものであることを特徴とする請求項1、2また
は3記載の干渉波検出回路。
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