JP2984686B2 - 不要信号スペクトルをキャンセルする方法および装置 - Google Patents

不要信号スペクトルをキャンセルする方法および装置

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JP2984686B2
JP2984686B2 JP5323365A JP32336593A JP2984686B2 JP 2984686 B2 JP2984686 B2 JP 2984686B2 JP 5323365 A JP5323365 A JP 5323365A JP 32336593 A JP32336593 A JP 32336593A JP 2984686 B2 JP2984686 B2 JP 2984686B2
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • H04B1/123Neutralising, balancing, or compensation arrangements using adaptive balancing or compensation means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超高周波(超短波)の
信号スペクトルを効果的にフィルタリングするためにそ
のスペクトルの不要な部分をキャンセルする方法および
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】無線周波数信号、特に、超短波(すなわ
ち、800MHz以上)で伝送される無線周波数信号が
無線受信器で受信されると、その信号には電気的ノイズ
および干渉信号を伴うことが多い。無線受信器内でこの
ような干渉を除去する従来の方法は、受信信号路に高Q
値フィルタ要素を入れることである。超短波受信器で
は、干渉のフィルタリングは困難である。スペクトル間
隔、すなわち、必要な信号周波数と干渉信号周波数の差
は非常に小さいことが多いため、フィルタ要素の必要な
スカート選択性は非常に鋭くなければならない。残念な
がら、このようなフィルタのスカート選択性が高くなる
と、線内損失が増大し、受信器の感度が劣化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この干渉を除去すると
いう問題を解決する1つの可能な方法は、適応キャンセ
リングを使用することである。これにより、干渉信号と
位相が180度ずれたキャンセル信号が、干渉をキャン
セルするために信号スペクトルに注入される。この方法
の効果は、キャンセル信号が干渉と完全に位相がずれて
いる程度に依存する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、第1
に、中間周波数(IF)サンプルを取得するために一般
的にはスペクトルを下方変換することによって、スペク
トルをサンプリングすることから開始する。その後、こ
の第1サンプルがフィルタリングされる。次に、フィル
タリングされた第1サンプルは、信号スペクトルと同一
の振幅を有し、位相は異なるキャンセル信号を発生する
ように処理される。次に、このキャンセル信号が信号ス
ペクトルに注入される。キャンセル信号が信号スペクト
ルに注入された後に残っている不要な信号スペクトルの
部分を含む第2のサンプルを取得するために、信号スペ
クトルは再びサンプリングされる。この第2サンプルと
キャンセル信号の相関がとられ、キャンセル信号の位相
は、信号スペクトルの不要部分が実質的にキャンセルさ
れるまで、この相関に従って調整される。
【0005】
【実施例】図1に、本発明によって、超短波受信器(図
示せず)内のアンテナ14と前置増幅器16の間を走る
信号線12に存在する信号スペクトルの不要部分を適応
的にキャンセルする回路10を示す。好ましい実施例で
は、関心のある周波数スペクトルは800〜900MH
zの範囲にあるが、本発明のキャンセル技術旗の周波数
帯域にも適用可能である。キャンセル回路10は、主信
号線12にゆるく結合した、線上に存在する信号スペク
トルの不要部分をサンプリングする第1方向性カプラ1
8を有する。カプラ18の出力信号を「第1サンプル」
と定義する。
【0006】第1サンプルは、取得されると、後続のフ
ィルタリング作用中に不要なノイズを付加することを避
けるために、下方変換される。このような帯域外フィル
タリングを実行するため、第1サンプルは、ミキサ20
で、第1サンプルを中間周波数(IF)に効果的に変換
するために発振器22からスプリッタ24を通して供給
される信号と、混合される。一般的に、発振器22は、
800〜900MHz領域の低パワー無線周波数信号を
発生する。異なる周波数スペクトルに対しては、発振器
22の周波数も同様に異なることになる。次に、「下方
変換された」第1サンプルを表す、ミキサ20の出力信
号は、IF増幅器28によって増幅される前に、低域フ
ィルタ26によって低域フィルタリングされる。IF増
幅器28の出力信号は、スペクトルの不要部分を強調す
るために、IFフィルタ30によってフィルタリングさ
れる。不要なノイズおよび信号損失を避けることに加え
て、フィルタリングのために第1サンプルを中間周波数
に下方変換することは、フィルタ26および30が、R
F(無線周波数)でフィルタリングするのに要するより
も安価になるという利点がある。
【0007】IFフィルタ30の出力に現れる、下方変
換された第1サンプルは、発振器22のサンプルと第2
ミキサ32で混合され、第1サンプルとは位相の異なる
キャンセル信号を生成する。このキャンセル信号を発生
するために、発振器22の出力信号(スプリッタ24に
よって分割される)は、カプラ33に供給される。カプ
ラ33は一般的に3dBカプラであり、発振器22の出
力信号とは位相が0°および90°がずれた信号の対を
発生する。位相が0°および90°ずれた信号は、それ
ぞれ、可変減衰器34および36の対のうちの一方によ
って減衰される。第3ミキサ38は、それぞれ減衰器3
4および36によって減衰された、位相が0°および9
0°ずれた信号を混合し、ミキサ32に供給されるこれ
ら2つの信号の混合信号を生成する。可変減衰器34お
よび36を別個に調整することによって、位相が0°お
よび90°ずれた信号の大きさをそれぞれ調整すること
ができ、それによって、ミキサ38の出力で生成される
信号の位相および振幅を効果的に制御することができ
る。
【0008】キャンセル信号を表す、ミキサ32の出力
信号は、方向性カプラ42を通して主信号線12に注入
される前に、第2低域フィルタ40によってフィルタリ
ングされる。キャンセル信号が、信号スペクトルの不要
部分に対して位相反転される範囲で、信号スペクトルの
不要部分はキャンセルされる。このキャンセルの程度
は、2つの信号間の位相反転およびそれらの大きさの等
しさに依存する。位相反転が良好になるほど、結果のキ
ャンセルの程度は良くなる。最大のキャンセルは、スペ
クトルの不要部分とキャンセル信号が、位相が180°
ずれ、大きさが等しいときになされる。
【0009】本発明によれば、キャンセル信号の位相
は、信号スペクトルの不要部分のキャンセルの程度を最
大にするように自動的かつ適応的に変化する。キャンセ
ルの程度を最大にするようにキャンセル信号の位相を自
動的に調整するため、図1のキャンセル回路は、前置増
幅器16の出力にゆるく結合した第3の方向性カプラ4
6を有する。カプラ46は、信号スペクトルの不要部分
の第2サンプルを提供する。方向性カプラ46から取得
される第2サンプルは、カプラ48に入力され、カプラ
48は信号の対を生成する。
【0010】相関器50および52の対はそれぞれ、カ
プラ48によって生成された信号のうちの一方と、ミキ
サ32からのキャンセル信号との相関をとる。相関器5
0および52の出力信号は、演算増幅器54および56
の対の一方によってそれぞれ増幅された後、積分器58
および60の対の一方によって積分される。各積分器5
8および60は、それぞれ可変減衰器34および36の
うちの一方を制御する出力信号を生成する。
【0011】第2サンプルとキャンセル信号の2つの成
分のそれぞれの相関に従って可変減衰器34および36
をそれぞれ制御することは、信号スペクトルの不要部分
のキャンセルの程度を最大化するのに有用である。これ
は次のように理解することができる。キャンセル信号が
信号線12に注入されると、キャンセル信号は、信号線
12上の信号と位相がずれており、従って信号スペクト
ルの不要部分であるため、信号スペクトルの不要部分の
一部または全部をキャンセルする。キャンセルの程度
は、位相反転の程度に依存する。
【0012】第2サンプルは、スペクトルの不要部分を
含む可能性もある。第2サンプルとキャンセル信号の相
関をとると、それらの間の相関の程度は、キャンセル信
号が信号スペクトルの不要部分をキャンセルした程度と
反対に変化する。キャンセルの程度が大きい場合は相関
結果は低く、キャンセルの程度が小さい場合は相関結果
は高い。第2サンプルとキャンセル信号の2つの成分の
それぞれの相関に従って減衰器34および36をそれぞ
れ制御することによって、信号スペクトルの不要部分の
キャンセルの程度は適応的に最大化される。
【0013】方向性カプラ18と方向性カプラ42の間
のパス内の各線は、図では実線で表し、方向性カプラ4
6と可変減衰器34の間のパス内の各線は破線で表す。
実線のほうは信号を伝送し、ずっと厳しいシールド条件
を有する。破線のほうは、制御情報を伝送し、干渉の許
容度は高い。
【0014】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、信
号スペクトルの不要部分を適応的にキャンセルする回路
が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、信号スペクトルの不要部分を適
応的にキャンセルする回路のブロック図である。
【符号の説明】
10 キャンセル回路 12 主信号線 14 アンテナ 16 前置増幅器 18 第1方向性カプラ 20 ミキサ 22 発振器 24 スプリッタ 26 低域フィルタ 28 IF増幅器 30 IFフィルタ 32 第2ミキサ 33 カプラ 34 可変減衰器 36 可変減衰器 38 第3ミキサ 40 第2低域フィルタ 42 方向性カプラ 46 第3方向性カプラ 48 カプラ 50 相関器 52 相関器 54 演算増幅器 56 演算増幅器 58 積分器 60 積分器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 1/10

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号スペクトルをサンプリングして、そ
    のスペクトルの不要部分を含む第1サンプルを取得する
    ステップと、 第1サンプルをフィルタリングするステップと、 フィルタリング後の第1サンプルを処理して、信号スペ
    クトルと振幅は等しいが位相は異なるキャンセル信号を
    発生するステップと、 キャンセル信号を信号スペクトルに注入するステップ
    と、 キャンセル信号をスペクトルに注入した後の信号スペク
    トルをサンプリングして第2サンプルを取得するステッ
    プと、 第2サンプルとキャンセル信号の相関をとるステップ
    と、 信号スペクトルの不要部分が実質的にキャンセルされる
    まで、第2サンプルとキャンセル信号の間の相関に従っ
    てキャンセル信号の位相および振幅を調整するステップ
    とからなることを特徴とする、信号スペクトルの不要部
    分を実質的にキャンセルする方法。
  2. 【請求項2】 第1サンプルが、 発振器出力信号を発生するステップと、 発振器出力信号をカプラに通過させ、発振器出力信号と
    0°および90°位相がずれた第1信号および第2信号
    をそれぞれ取得するステップと、 第1信号と第2信号を混合するステップと、 混合した信号を第1サンプルと混合するステップとによ
    って処理されることを特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 キャンセル信号の位相が、第1信号およ
    び第2信号のうちの少なくとも1つを減衰させることに
    よって調整されることを特徴とする請求項2の方法。
  4. 【請求項4】 フィルタリングステップが、 第1サンプルを中間周波数に下方変換するステップと、 下方変換した第1サンプルを低域フィルタに通過させる
    ステップと、 下方変換し低域フィルタリングした第1サンプルを増幅
    するステップと、 下方変換し低域フィルタリングし増幅した第1サンプル
    を中間周波数フィルタでフィルタリングするステップと
    からなることを特徴とする請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 相関をとるステップが、 第2サンプルを第1部分と第2部分に分割するステップ
    と、 第2サンプルの第1部分および第2部分と、キャンセル
    信号との相関を別個にとるステップとを有することを特
    徴とする請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 信号線に結合され、信号スペクトルの不
    要部分の第1サンプルを取得する手段(18)と、 第1サンプルをフィルタリングする手段(20、26)
    と、 信号スペクトルと振幅は等しいが位相は異なるキャンセ
    ル信号を発生するように第1サンプルを処理する手段
    (22、32、33、38)と、 キャンセル信号を信号線に注入する手段(48)と、 キャンセル信号を信号線に注入した後、信号スペクトル
    の不要部分の第2サンプルを取得する手段(46)と、 第2サンプルとキャンセル信号の相関をとる手段(4
    8、50、52)と、 相関をとる手段に応答して、第2サンプルとキャンセル
    信号の間の相関が最小になるように、キャンセル信号の
    位相を調整する手段(34、36)とからなることを特
    徴とする、信号線上に現れる信号スペクトルの不要部分
    を適応的にキャンセルする装置。
  7. 【請求項7】 フィルタリングした第1サンプルを処理
    する手段が、 無線周波数信号を発生する発振器手段(22)と、 発振器出力信号を、発振器出力信号と位相が0°および
    90°ずれた信号の対に分離するカプラ(33)と、 位相が0°および90°ずれた信号を混合する第1ミキ
    サ(38)と、 第1ミキサの出力信号を第1サンプルと混合する第2ミ
    キサ(32)とからなることを特徴とする請求項6の装
    置。
  8. 【請求項8】 キャンセル信号の位相を調整する手段
    が、 位相が0°ずれた信号を減衰させる第1可変減衰器(3
    4)と、 位相が90°ずれた信号を減衰させる第2可変減衰器
    (36)とからなることを特徴とする請求項6の装置。
  9. 【請求項9】 第1サンプルをフィルタリングする手段
    が、 第1サンプルを中間周波数に下方変換する手段(20)
    と、 下方変換した第1サンプルを低域フィルタリングする低
    域フィルタ(26)と、 下方変換し低域フィルタリングした第1サンプルを増幅
    する中間周波数増幅器(28)と、 中間周波数増幅器によって増幅された第1サンプルをフ
    ィルタリングする中間周波数フィルタ(30)とからな
    ることを特徴とする請求項6の装置。
JP5323365A 1992-11-30 1993-11-30 不要信号スペクトルをキャンセルする方法および装置 Expired - Lifetime JP2984686B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US983141 1992-11-30
US07/983,141 US5396655A (en) 1992-11-30 1992-11-30 Adaptive canceler for contiguous band filtering

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JPH06232772A JPH06232772A (ja) 1994-08-19
JP2984686B2 true JP2984686B2 (ja) 1999-11-29

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US (1) US5396655A (ja)
EP (1) EP0600641B1 (ja)
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DE (1) DE69325560T2 (ja)

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Publication number Publication date
DE69325560D1 (de) 1999-08-12
JPH06232772A (ja) 1994-08-19
DE69325560T2 (de) 1999-12-23
US5396655A (en) 1995-03-07
EP0600641B1 (en) 1999-07-07
EP0600641A1 (en) 1994-06-08

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