JP4533468B2 - 逆偏波干渉打ち消し機能を有するシステム - Google Patents
逆偏波干渉打ち消し機能を有するシステム Download PDFInfo
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Description
本発明は、偏波されたチャネル中の、逆偏波のチャネルの隣接するか又は重なり合う周波数によって生ずる干渉を打ち消すシステムに関する。
発明の背景
衛星伝送システムでは、衛星上の複数のトランスポンダは、周波数の帯域の中に配置される対応する複数の夫々の搬送周波数を伝送するよう同調される。トランスポンダ間の干渉を最小化するため、各トランスポンダは偏波されたアンテナ上で伝送する。例えば直接衛星システム(DSS)といった1つの衛星システムでは、トランスポンダは他の全てのトランスポンダとは相互に異なる周波数で搬送波を伝送する。各トランスポンダは、円偏波されたアンテナを通じて伝送する。隣接する周波数を有する搬送波を伝送するトランスポンダは逆に偏波されている。例えば、1つのトランスポンダが1つの搬送周波数で伝送し、右円偏波(RHCP)されたアンテナを通じて伝送する場合、次の隣接する搬送周波数で伝送するトランスポンダは左円偏波(LHCP)されている。他の衛星システムでは、2つのトランスポンダは単一の周波数で伝送する。1つのトランスポンダはRHCPアンテナ上で伝送し、第2のトランスポンダはLHCPアンテナ上で伝送する。
理想的な実施では、専門家向け受信アンテナを用いると、30dBの逆偏波除去率が達成されうる。消費者向け受信アンテナを用いると、逆偏波除去は20dBへ低下する。更に、逆に偏波された信号を別個に受信するよう適合されたアンテナは、概して周波数の帯域の中間の単一の周波数での性能のために最適化され、従って周波数の範囲に亘っては最適以下で動作する。更に、大気条件は信号の偏波をシフトさせ、システムの性能を更に低下させうる。
現時の衛星システムは、上述のように、伝送システムの条件下で許容可能に機能することが可能であるよう、変調及び符号化技術を使用し、スループットを調整する。例えばDSSシステムは、既知の方法で、同相及び直角位相の搬送成分を所定のシンボルレートで符号化されたデータで変調するために、四相位相変移変調(QPSK)を使用する。しかしながら、通信システムにおいてスループットを増加させることは常に望まれている。増加されたスループットは、衛星を通じて伝送されうるチャネルの数を増加させるため、及び/又はより高い鮮明度の画像といった追加的な特性を与えるために既存のチャネル上に余分の情報を伝送するために使用されうる。例えばDSSシステムといった消費者用伝送システムにおいて、新しい特性を組み込んだ新しい受信器のためのスループットを増加する一方で、既存の消費者用受信器との逆行互換性を維持することが更に望ましい。
スループットを増加させるために、逆に偏波された信号の隣接又は重なりあう周波数の除去を20dBのレベルを越えて増加させることが必要である。しかしながら、これは、トランスポンダのパワー出力を増加させること、又は衛星の中の送信アンテナの性能を改善すること、又は消費者に対してアンテナの費用を許容可能でないほど増加させつつ受信アンテナの性能を改善すること、又は衛星上のトランスポンダのパワー出力を増加させることでは可能ではない。
発明の概要
本発明の原理によれば、異なる偏波で伝送される複数の放送チャネルを受信するシステムは、第1の復調されたチャネル信号を生成するよう、第1の偏波を有する第1のチャネルを復調する第1の復調器と、第2の復調されたチャネル信号を生成するよう、第1の偏波とは逆の第2の偏波を有する第2のチャネルを復調する第2の復調器とを含む。第1及び第2の復調器に結合された適応干渉打消し回路は、受信された信号を生成するよう、第2のチャネルから得られる干渉を第1の復調されたチャネル信号から打ち消す。
逆に偏波された放送チャネルに隣接するか又は重なり合う周波数からの干渉を打ち消すために電子的な適応干渉打消し技術を使用することにより、これらのチャネルの除去は所望のチャネルのスループットが増加されうるよう十分に増加されうる。例えば、伝送された搬送波の階層的直角振幅変調(QAM)は、逆方向の互換性を維持しつつチャネルのビットレートを増加させるために使用されうる。特に、QPSK変調の代わりに、各伝送されたシンボル中で搬送されるデータビットの数を2倍又は3倍するために、階層的な16QAM又は64QAMが使用されうる。現時のQPSK受信器は、かかるチャネル上に第1のレベルのQPSK信号を受信しうる一方で、階層的QAM受信器を伴うより新しい受信器は、周波数が隣接するチャネルからの逆の偏波の干渉が本発明によるシステムを用いて十分に減少されるとすると、完全なQAM信号を受信しうる。
【図面の簡単な説明】
図中、
図1は本発明による伝送システムを示すブロック図であり、
図2及び3は、2つの異なる伝送システムのスペクトルレイアウトを示すスペクトル図であり、
図4及び5は、図1に示される受信システムの一部をより詳細に示すブロック図であり、
図6は、図1に示される伝送システムで使用されうる適応組合せ装置を示すブロック図であり、
図7は、図6に示される適応組合せ装置において使用されうる適応FIRフィルタを示すブロック図である。
発明の詳細な説明
図1は、本発明による伝送システムを示すブロック図である。図1中、入力端子5は、伝送されるべきチャネル信号の1組の源(図示せず)に結合される。例えば、チャネル信号源は夫々、ビデオ及びオーディオ成分を含むテレビ信号を生成しうる。入力端子5は、送信器10の入力端子に結合される。送信器10は既知の方法で、各チャネル信号を圧縮し符号化し、それらをRF搬送波信号上で変調し、次に変調された搬送波を送信器アンテナ12を通じて衛星20へ伝送するよう動作する。衛星20はチャネル信号を受信し、それらを別個のトランスポンダ上で再送信する。トランスポンダは異なる周波数に同調され、衛星20の中の夫々の偏波されたアンテナに結合される。
図2及び3は、2つの異なる伝送システムのスペクトルレイアウトを図示するスペクトル図である。図2及び3中、搬送周波数は周波数軸に沿って矢印によって示され、チャネル信号情報を搬送する側波帯は搬送周波数の付近の台形によって図示されている。上方の周波数軸はRHCPアンテナによって伝送されるチャネル信号を示し、下方の周波数軸はLHCPアンテナによって伝送されるチャネル信号を示す。
図2はDSS周波数スペクトルを示す図であり、第1のトランスポンダは、第1のチャネルを伝送し、第1の周波数Xp1に同調され、RHCPアンテナに結合される。第2のトランスポンダは、第2のチャネルを伝送し、第1の周波数Xp1に隣接する第2の周波数Xp2に同調され、LHCPアンテナに結合される。第3のトランスポンダは、第3のチャネルを伝送し、第2の周波数Xp2に隣接する第3の周波数Xp3に同調され、RHCPアンテナに結合される。第4のトランスポンダ以降についても同様である。図示されるように、周波数が隣接する搬送波の側波帯には重なりがありうるが、搬送波は周波数に関しては重なりあわない。周波数に関して隣接する搬送波は、逆に偏波されたアンテナによって伝送される。
図3中、第1のトランスポンダは第1のチャネルを伝送し周波数Xp1に同調され、第2のトランスポンダは第2のチャネルを伝送しXp1と同じ周波数Xp2に同調される。第1のトランスポンダはRHCPアンテナに結合され、第2のトランスポンダはLHCPアンテナに結合される。第3のトランスポンダは第3のチャネルを伝送し第3の周波数Xp3に同調され、第4のトランスポンダは第4のチャネルを伝送しXp3と同じ周波数Xp4に同調される。このシステムは、同じ位置に配置されるが逆に偏波されたアンテナ上で伝送される搬送波を含む。
衛星20は、図2又は3に図示されるスペクトルを、受信アンテナ32を通じて受信システム15へ伝送する。受信アンテナ32は、RHCP及びLHCPアンテナ部分を両方含み、受信器30に結合される。受信器30は、第1の復調器42に結合された第1の出力端子と、第2の復調器44に結合された第2の出力端子とを有する。第1の復調器42の出力端子は干渉打消し回路50の第1の入力端子に結合され、第2の復調器44の出力端子は干渉打消し回路50の第2の入力端子に結合される。
干渉打消し回路50の出力端子はチャネル復調器60の入力端子に結合される。チャネル復調器60の出力端子は受信されたチャネル信号を生成し、利用回路(図示せず)に結合される。利用回路は、例えば、受信されたチャネル信号からテレビ信号を抽出し、テレビ信号のビデオ成分を表わす画像を表示装置上に生成し、テレビ信号のオーディオ成分を表わすサウンドをスピーカ上に生成するための回路を含みうる。
動作上、送信器10は、複数の放送チャネルを、衛星20のリンクを通じて多数の受信器15のうちの1つへ伝送する。現時のDSS伝送システムは、消費者向け受信アンテナ32で満足に動作するQPSK変調技術を使用する。しかしながら、より多くの情報を搬送するより高次のQAM変調された信号を満足に受信するためには、上述の隣接する周波数を有するチャネルからの干渉が抑制されねばならない。受信器30は、ユーザの制御下で、所望のチャネルを搬送する搬送波を選択する。選択された搬送波は抽出され、更に処理される。例えば、DSSシステムでは、その搬送波は、その搬送波によって搬送されるチャネル上で伝送されるテレビ番組を抽出し、テレビ受像機上に番組を表示するよう、処理される。
本発明によれば、隣接するチャネルからの干渉は受信器15において電子的に抑制される。まず、図3に図示される逆に偏波されたアンテナ上で伝送される同じ位置に配置された搬送波を有するスペクトルを参照するに、第1の復調器42は選択されたチャネル、例えばXp3、を伝搬する周波数及びアンテナ偏波に調整され、一方、第2の復調器44は同じ周波数に同調されるが、逆に偏波されたアンテナ、例えばXp4、から信号を受信する。
第1の復調器42からの選択された変調されたチャネルXp3及び第2の復調器44からの逆に偏波された変調されたチャネルXp4は、干渉打消し回路50の中で処理される。干渉打消し回路50は逆に偏波された変調されたチャネルXp4から選択された変調されたチャネルXP3の中の干渉成分を得て、選択された変調されたチャネルの中のその干渉成分を以下詳述するように抑制する。
ここで、図2に示される隣接する搬送波が周波数に関して重なり合っていないDSSスペクトルを参照するに、2つの周波数が隣接する信号から選択された変調されたチャネルの中の干渉成分を得ることが必要である。即ち、第1の復調器42は、選択されたチャネル、例えばXp3、を伝搬する周波数及び対応するアンテナ偏波に調整される。第2の復調器44は2つの隣接する周波数のうちの1つ、及び第1の隣接するチャネル、例えばXp2を伝搬する対応するアンテナ偏波に同調される。この配置では、しかしながら、図1中に波線によって示される第3の復調器46は、第2の復調器44と同様に、受信器30と干渉打消し回路50との間に結合される。第3の復調器46は、2つの隣接する周波数の他方及び第2の隣接するチャネル、例えばXp4を伝搬する対応するアンテナ偏波へ調整される。
第1の復調器42からの選択された復調されたチャネルと、第2の復調器44及び第3の復調器46からの2つの周波数が隣接する逆に偏波された復調されたチャネルは、干渉打消し回路50の中で処理される。干渉打消し回路50は、2つの逆に偏波された復調されたチャネルから選択された復調されたチャネルの中の干渉成分を得て、選択された復調されたチャネルからの干渉成分を以下詳述されるように抑制する。
当業者によれば、より高次のQAM変調技術が使用されうるよう逆に偏波されたチャネルの干渉を十分に抑制するためには、干渉打消し回路50の中で追加的な隣接するチャネルを処理することが必要でありうることが理解されよう。上述の図2を参照した例に続き、受信器30と干渉打消し回路50との間に結合される追加的な復調器は、周波数に関してその次に隣接するチャネル、例えばXp1及びXp5に同調されうる。干渉打消し回路50は、干渉成分を得るために、選択されたチャネルXp3と、全ての隣接するチャネルXp1、Xp2、Xp4及びXp5とを処理し、選択されたチャネルXp3の中の干渉成分を抑制する。図3の例では、干渉打消し回路50は選択されたチャネルXp3を処理し、干渉成分を得るために同じ位置に配置されるが逆に偏波されたチャネルXp4を処理し、選択されたチャネルXp3の中の干渉成分を抑制する。
いずれの配置でも、干渉打消し回路50によって生成される信号は逆偏波の干渉が打ち消された選択されたチャネルである。この信号は次にチャネル信号を生成するためにチャネル復調器60によって変調される。チャネル信号は次に、上述のように利用回路(図示せず)によって処理される。
当業者によれば、チャネル復調器60は復調器42の中に組み込まれてもよく、図1に示されるように、別個の要素の中になくともよいことが理解されよう。或いは、復調器42は、別個の要素としてでなく、チャネル復調器60の中に組み込まれれても良い。本例では、受信器30の出力は、干渉打消し回路50に直接に結合される。
図4及び5は、図1に示される受信システムの一部をより詳細に示す図である。図4は、本発明によるDSSシステム(図2)の更なる細部を図示する。図4中、図1と同じ要素は、同じ参照番号を付され、以下詳述しない。図4中、受信アンテナ32はRHCP部分及びLHCP部分を含み、(図1の)衛星20によって伝送された複数のチャネルを受信するよう配置される。受信アンテナ32は、全て受信器30(図1)の中に含まれる第1のチューナ34、第2のチューナ35、及び第3のチューナ36の夫々の入力端子に結合される。第2のチューナ35の出力端子は第1の復調器44の入力端子に結合され、第3のチューナ36の出力端子は第2の復調器46の入力端子に結合される。
第1のチューナ34の出力端子は、遅延回路570の入力端子に結合される。遅延回路570の出力端子は、適応組合せ装置552の第1の入力端子に結合される。第1の復調器44の出力端子は、第1の復調器542の入力端子に結合される。第1の復号化器542の出力端子は、第1の符号化器546の入力端子に結合される。第1の符号化器546の出力端子は、第1のミクサ548の第1の入力端子に結合される。第1の数値制御発振器(NCO)550の出力端子は、第1のミクサの第2の入力端子に結合される。第1のミクサの出力端子は、適応組合せ装置552の第2の入力端子に結合される。
第2の復調器46の出力端子は、第2の復号化器562の入力端子に結合される。第2の復号化器652の出力端子は、第2の符号化器566の入力端子に結合される。第2の符号化器566の出力端子は、第2のミクサ568の第1の入力端子に結合される。第2のNCO570の出力端子は、第2のミクサ568の第2の入力端子に結合される。第2のミクサ568の出力端子は、適応組合せ装置552の第3の入力端子に結合される。適応組合せ装置552の出力端子は、階層的QAM復調器/復号化器60の入力端子に結合される。階層的QAM復調器/復号化器60の出力端子は、復号化されたチャネルデータを発生し、上述のように利用回路(図示せず)に結合される。
既知の階層的QAM符号化では、第1の符号化レベルは、受信された信号のある象限が伝送されたシンボルの最初の2ビット(即ち、4つの可能な象限のうちの1つ)を与えるようなQPSK符号によって表わされる。これは、標準DSS受信器で行われる復号化に対応する。受信された最初の2ビットを表わす理想的なQPSK信号は、再び形成され、6dB下方の信号強度を有する第2の符号化レベル信号を表わす異なる信号を発生するよう、受信された信号から差し引かれる。同じ処理は第2のレベル符号化信号について繰り返され、即ち、シンボルの中の更なる2つのビットを決定するためにQPSK符号化によっても表わされる第2のレベル符号化信号のある象限を検出し、信号強度で12dB下方の第3のレベル符号化信号を表わす信号を発生するようこれらの2つのビットを表わす再形成された理想的な信号を差し引き、これは、階層的QAM信号の全てのレベルが復号化されるまで繰り返される。
動作上、チューナ34は、選択されたチャネル信号を生成し、一方、チューナ35及び36は周波数が隣接する逆に偏波されたチャネル信号を与える。復号化器542及び562は既知のビタビ復号化器であってもよく、既知のように第1のレベルのQAM復号化機能を与える。(上述のように)消費者向けアンテナによって与えられる20dBの信号帯雑音比は、現在のQPSK信号を正確に復号化するのに十分であるため、復号化器542及び562によって与えられる第1のレベルの復号化はかなり正確である。実際、復号化器542及び566のために、ビタビ復号化器の代わりに、ハードデシジョン方式を用いることが可能である。符号化器546及び566は夫々、復号化器542及び562からの復号化された信号を表わす理想的なQPSK信号を再生する。ミクサ548及びNCO550並びにミクサ568及びNCO570は、隣接するチャネルの信号をXp3で選択された信号の周波数に再変調する。
ミクサ548及び568からの周波数隣接チャネルからの再変調された理想的なQPSK信号及びチューナ34からの遅延された変調された所望のチャネルは、適応組合せ装置552において処理される。遅延回路570は、復号化器542及び562、符号化器546及び566、並びに、ミクサ548及び568を夫々通ることによって生じた処理遅延を補償し、時間的に整列された3つの信号を適応組合せ装置へ供給するために設けられる。適応組合せ装置552は、ミクサ548及び568の夫々からの信号を解析し、以下詳述するように、遅延570からの所望のチャネルの中にある各チャネルからの干渉成分を推定する。これらの干渉成分は、適応組合せ装置552の出力端子において、逆に偏波された干渉が抑制されている所望のチャネル信号を発生するよう所望のチャネル信号から差し引かれる。逆に偏波された干渉を抑制することにより、所望のチャネル信号の信号対雑音比は十分に上昇され、それにより階層的QAM復調器/復号化器60の中で階層的QAM変調がうまく復調され復号化されうる。
図5は、本発明による同じ位置に配置された搬送波システム(図3)をより詳細に示す図である。図5中、受信アンテナ32は、第1のチューナ33及び第2のチューナ34の夫々の入力端子に結合される。第1のチューナ33の出力端子は、第1の復調器42の入力端子に結合される。第1の復調器42の出力端子は、第1の復号化器502及び第1の遅延回路504の夫々の入力端子に結合される。第1の復号化器502の出力端子は、第1の符号化器506の入力端子に結合される。第1の符号化器506の第1の出力端子は、第1の適応組合せ装置508の第1の入力端子に結合される。第1の遅延回路504の出力端子は、第1の適応組合せ装置508の第2の入力端子に結合される。
第2のチューナ34の出力端子は、第2の復調器44の入力端子に結合される。第2の復調器44の出力端子は、第2の復号化器522及び第2の遅延回路524の夫々の入力端子に結合される。第2の復号化器522の出力端子は、第2の符号化器526の入力端子に結合される。第2の符号化器526の第1の出力端子は、第2の適応組合せ装置510の第1の入力端子に結合される。第2の遅延回路524の出力端子は、適応組合せ装置510の第2の入力端子に結合される。第1の符号化器506の第2の出力端子は、第2の適応組合せ装置510の第3の入力端子に結合され、第2の符号化器526の第2の出力端子は、第1の適応組合せ装置508の第3の入力端子に結合される。
第1の適応組合せ装置508の出力端子は、第3の復号化器512及び第3の遅延回路514の夫々の入力端子に結合される。第3の復号化器512の出力端子は、第3の符号化器516の入力端子に結合される。第3の符号化器516の出力端子は、第3の適応組合せ装置518の第1の入力端子に結合される。第3の遅延回路514の出力端子は、マルチプレクサ(MUX)520の第1の入力端子に結合される。マルチプレクサ520の出力端子は、第3の適応組合せ装置518の第2の入力端子に結合される。
第2の適応組合せ装置の出力端子は、第4の復号化器532及び第4の遅延回路534の夫々の入力端子に結合される。第4の復号化器の出力端子は、第4の符号化器536の入力端子に結合される。第4の符号化器536の出力端子は、第3の適応組合せ装置518の第3の入力端子に結合される。第4の遅延回路534の出力端子は、マルチプレクサ520の第2の入力端子に結合される。第3の適応組合せ装置518の出力端子は、階層的QAM復調器/復号化器60の入力端子に結合される。階層的QAM復調器/復号化器60の出力端子は、復号化されたチャネルデータを生成し、上述のように利用回路(図示せず)に結合される。
動作上、図5のシステムは所望のチャネル信号の2レベル階層的QAM復号化を行う。チューナ33及び34は同じ周波数に同調されるが、夫々アンテナ32のRHCP及びLHCP部分に結合される。チューナ33から受信された信号は復調器42によって復調され、チューナ34から受信された信号は復調器44によって復調される。
復調器42からの信号は復号化器502によってQPSK復号化される。図4に示されるように、信号の信号対雑音比が十分であるため、ビタビ復号化器又はハードデシジョン復号化器が使用されうる。復号化器502は、チューナ33によって受信された階層的QAM信号の外側レベル復号化の結果を表わす2ビット信号を生成する。この信号はその階層的QAM信号の他のレベルの復号化の結果と組み合わされ、受信されたシンボルを表わすその組み合わせは利用回路(図示せず)へ供給される。符号化器506は、受信された信号から復号化された2ビットを表わす理想的なQPSK信号を生成する。この理想的なQPSK信号は第1の適応組合せ装置508へ供給される。復調器42から受信された信号は、復号化器502及び符号化器506の処理を補償するために適当な遅延を導入する遅延回路504を通ってやはり第1の適応組合せ装置508へ供給される。
同時に、復号化器522は復調器44からの他の受信された信号を復号化し、チューナ34によって受信された階層的QAM信号の外側レベル復号化の結果を表わす2ビット信号を生成する。この信号はチューナ34によって受信されたその階層的QAM信号の他のレベルの復号化の結果と組み合わされ、受信されたシンボルを表わすその組み合わせは利用回路へ供給される。これらの2つのビットを表わす理想的なQPSK信号は、符号化器526によって生成される。この信号はまた第1の適応組合せ装置508へ供給される。
外側のレベルのQAM復号化を完了するために、第1の適応組合せ装置508は、遅延回路504からの受信された信号から復号化器506からの理想的なQPSK信号を差し引き、既知の方法で、第2のレベルの階層的QAM符号化を含む信号を生成する。第1の適応組合せ装置508はまた、符号化器526からの同じ位置に配置される逆に偏波されたチャネルから理想的なQPSK信号を解析し、その信号から遅延回路504からの受信された信号の中に存在する干渉成分を推定する。第1の適応組合せ装置508は次に、他の受信された信号からの逆の偏波干渉が抑制されており第2のレベルの階層的QAM信号を含む信号を生成するよう、遅延回路504から受信された信号から干渉成分を差し引く。第2の適応組合せ装置510は、同様に、他の受信された信号からの逆の偏波干渉が抑制されており第2のレベルのQAM信号を含む信号を生成する。
マルチプレクサ520は、(遅延回路514を通じて)第1の適応組合せ装置508から又は(遅延回路534を通じて)第2の適応組合せ装置510から第2のレベルの階層的QAM干渉打消しされた信号のうちの1つを選択する。第2のレベルのQAM復号化は、第1のレベルのQAM復号化について上述されるのと同様に、第1の受信された信号に対して、第3の復号化器523、第3の符号化器526、第4の復号化器532、第4の符号化器536、及び第3の適応組合せ装置518によって行われる。即ち、選択された第2のレベルの階層的QAM符号化された信号は、受信されたシンボルの階層的QAM信号の第2のレベルの復号化を表わす2つの更なるビットを生成するよう、その関連する復号化器(512又は532)によって復号化される。これらのビットは、上述のように、外側のレベルの階層的QAM復号化から生ずる2つのビット、及び他のレベルの復号化から生ずるビットと組み合わされる。次に、関連する復号化器(526又は536)によってこれらの2つのビットを表わす理想的なQPSK信号が生成される。関連する復号化器からの理想的な信号は、第3のレベルのQAM符号化された信号を生成するよう、選択された第2のレベルのQAM符号化された信号から差し引かれる。同時に、他の符号化器からの理想的な信号は、その信号からの逆に偏波された干渉成分を決定するよう、選択された信号の中で解析される。その干渉成分は、第3の適応組合せ装置518の出力端子において干渉が打ち消された第3のレベルの階層的QAM信号を生成するよう、選択された第2のレベルの階層的QAM信号から差し引かれる。更なるレベルの階層的QAM復号化は、階層的QAM復調器/復号化器60によって、上述と同様に行われうる。
図5は、階層的QAM復号化されたシステムにおける使用について説明されてきた。しかしながら、同じ干渉打消し技術は標準(即ち階層的でない)QAM符号化されたシステムにおいて使用されうる。かかる。かかるシステムでは、QAM復調器/復号化器60の中で信号を復号化するために完全な信号点配置が必要とされるため、外側のレベルの信号点配置のハード復号化が必要とされる。更に、第2のレベルのQAM信号を生成するために、受信されたQAM信号から外側のレベルの階層的QAM信号を差し引くこと、又は第3のレベルのQAM信号を形成するために、受信されたQAM信号から第2のレベルの階層的QAM信号を差し引くこと等は可能ではない。
このように、符号化器506を第1の適応組合せ装置508に結合すること、又は符号化器526を第2の適応組合せ装置510に結合することは必要ではない。従って、信号線507及び527はかかるシステムから省かれる。この場合、第2の適応組合せ装置508及び第2の適応組合せ装置510の夫々の出力端子における信号は、完全なQAM信号点配置を含む。逆偏波干渉を表わす信号は、逆偏波された受信された信号を処理する復調器(42,44)に結合されたハード復号化器(502,522)及び復号化器(506,526)の直列接続によって生成される。この逆偏波干渉信号は、選択された信号を処理する復調器(42,44)に結合された適応組合せ装置(508,510)の中で選択された信号から打ち消される。
この配置では、適応組合せ装置508及び510は、2つの入力端子のみを含み、1つの端子は受信された信号用であり、もう1つの端子は、同じ位置に配置された逆に偏波された信号からの逆偏波干渉を表わす信号用である。同じ理由により、適応組合せ装置518は、3つの入力信号のうちの2つのみに応答する。1つの入力信号は選択された信号を表わすマルチプレクサ520からであり、第2の入力信号は逆に偏波された信号を表わす信号を生成する符号化器(516又は536)からである。
例えば、1つの実施例では、復号化器502及び522は、4シンボルQAMを復号化するためのハード復号化器でありえ、復号化器512及び532は、16シンボルQAMを復号化するためのハード復号化器でありうる。或いは、干渉が制限されておりSNRが十分であれば、復号化器502及び522は16シンボルQAMを復号化するためのハード復号化器でありうる。この実施例では、段の数は減少されうる。
図4中に要素552として示され、図5中に要素508、510及び518として示される適応組合せ装置は、全て同様に構成されている。適応組合せ装置522の典型的な配置は、図6に示されている。図6中、(例えば、図4中の遅延回路570からの)選択された信号は、遅延回路106の入力端子に結合される。遅延回路106は、図4及び5中に示される遅延回路と共に、適当な遅延を有する単一の遅延回路へと統合されうる。遅延回路106の出力端子は、加算器108の第1の正の入力端子に結合される。第1の再符号化された信号は第1のFIRフィルタ102の入力端子に結合され、第2の再符号化された信号は第2のFIRフィルタ104の入力端子に結合される。
例えば、図4中、第1の再符号化された信号はミクサ548から得られ、一方、第2の再復調された信号はミクサ568から得られる。図5中、適応組合せ装置508を参照するに、第1の再復調された信号は選択された信号から得られ、第1の符号化器506によって生成され、一方、第2の再復調された信号は同じ位置に配置され逆に偏波されたチャネル信号から得られ、第2の符号化器526によって生成される。
第1の適応FIRフィルタ102の出力端子は、加算器108の第2の負の入力端子に結合され、第2の適応FIRフィルタ104の出力端子は、加算器108の第3の負の入力端子に結合される。第1の適応FIRフィルタ102及び第2の適応FIRフィルタ104からの信号は、遅延回路106からの遅延された選択された信号から差し引かれる。加算器108の出力端子は、逆偏波干渉が抑制されており第1及び第2の適応FIRフィルタの夫々の制御入力端子に結合された選択された信号を生成する。
動作上、各適応FIRフィルタは、その制御入力端子に供給される制御信号に応じて、その入力端子に結合される逆に偏波された信号によって表わされる干渉成分を表わす信号を発生し、これらは全て公知の方法によって行われる。制御信号は、加算器108によって生成される干渉が抑制されたチャネル信号から得られる。
図7は、図6中に示される適応組合せ装置において使用されうる適応FIRフィルタを示すブロック図である。図7中、入力端子205は、図6中に示されるように再変調されたチャネル信号を受信するよう結合される。入力端子205は、第1の乗算器202、第2の乗算器204、及び第3の乗算器206の夫々の第1の入力端子と、第1の遅延回路208の入力端子とに結合される。第1の遅延回路208の出力端子は、第2の遅延回路210の入力と、第4の乗算器212の第1の入力端子とに結合される。第4の乗算器212の出力端子は、第1の加算器214の第1の入力端子に結合される。第1の加算器214の出力端子は、第3の遅延回路216の入力端子に結合される。第3の遅延回路216の出力端子は、第3の乗算器206の第2の入力端子と、第1の加算器214の第2の入力端子とに結合される。
第2の遅延回路210の出力端子は、第4の遅延回路218の入力端子と、第5の乗算器220の第1の入力端子とに結合される。第5の乗算器220の出力端子は、第2の加算器222の第1の入力端子に結合される。第2の加算器222の出力端子は、第5の遅延回路224の入力端子に結合される。第5の遅延回路224の出力端子は、第2の乗算器204の第2の入力端子と、第2の加算器222の第2の入力端子とに結合される。
第4の遅延回路218の出力端子は、第6の乗算器226の第1の入力端子に結合される。第6の乗算器226の出力端子は、第3の加算器228の第1の入力端子に結合される。第3の加算器228の出力端子は、第6の遅延回路230入力端子に結合される。第6の遅延回路230の出力端子は、第1の乗算器202の第2の入力端子と、第3の加算器228の第2の入力端子とに結合される。
第1の乗算器202の出力端子は、第7の遅延回路232の入力端子に結合される。第7の遅延回路の出力端子は、第4の加算器234の第1の入力端子に結合される。第2の乗算器204の出力端子は、第4の加算器234の第2の入力端子に結合される。第4の加算器234の出力端子は、第8の遅延回路236の入力端子に結合される。第8の遅延回路236の出力端子は、第5の加算器238の第1の入力端子に結合される。第3の乗算器206の出力端子は、第5の加算器238の第2の入力端子に結合される。第5の加算器238の出力端子は、第9の遅延回路240の入力端子に結合される。第9の遅延回路240の出力端子は、フィルタリングされた出力信号を生成し、例えば、図6に示される適応組合せ回路552の加算器108に結合される。
入力端子215は、例えば図6に示される適応組合せ回路552の加算器108の出力からの誤り信号εを受信するよう結合される。入力端子215は、第7の乗算器242の第1の入力端子に結合される。一定の信号μの源(図示せず)は、第7の乗算器242の第2の入力端子に結合される。第7の乗算器242の出力端子は、第4の乗算器212、第5の乗算器220、及び第6の乗算器226の夫々の第2の入力端子に結合される。
図7のFIRフィルタは、最小平均二乗(LMS)適応FIRフィルタの転置された形状の配置であり、公知の方法で動作する。直接的な形状のLMSFIRフィルタもまた図6に示される適応組合せ装置552の中で使用されうる。図7に示されるLMS FIRフィルタは誤り信号εを最小化するよう公知の方法で動作する。更に、図示されるLMSFIRフィルタの代わりに、やはり公知の設計及び動作の、より洗練された反復最小二乗(RLS)FIRフィルタが使用されうる。直接的な形状のフィルタもまた許容可能な性能を与える。
Claims (10)
- 異なる偏波で伝送される複数の放送チャネルを受信するシステムであって、
第1の偏波の第1のチャネルを復調し、第1の復調されたチャネル信号を生成する第1の復調器と、
前記第1の偏波とは逆の第2の偏波の第2のチャネルを復調し、第2の復調されたチャネル信号を生成する第2の復調器と、
前記第1及び第2の復調器に結合された適応干渉打消回路と、
を有し、前記適応干渉打消回路は、前記第1及び第2の復調されたチャネル信号の一方における干渉を打ち消す際、前記復調されたチャネル信号の他方から復号されたシンボルデータを生成する復号器と、該復号器から導出されたシンボルデータを再符号化し、受信した信号における干渉の打ち消しに使用する理想的な信号を生成する符号器とを利用するシステム。 - 前記複数の放送チャネルは、2つのチャネルが相互に逆の偏波を利用する各周波数上で放送される周波数ブロック中の夫々の周波数上で伝送され、
前記第1及び第2のチャネルは同じ周波数で伝送される
ようにした請求項1記載のシステム。 - 各放送チャネル信号は順次のシンボルに符号化され、適応干渉打消回路は、
前記第2の復調器に結合され、前記第2のチャネルにおける復号化された順次のシンボルを表わす信号を発生する復号化器と、
前記復号化器に結合され、前記第2のチャネルにおける復号化された順次のシンボルを表わす理想的な信号を発生する符号化器と、
前記第1の復調器及び前記符号化器に結合され、前記第2のチャネルを表わす前記理想的な信号から前記第1のチャネルにおける干渉成分を推定し、前記第1のチャネルから前記干渉成分を打ち消す適応組合装置と
を含む請求項2記載のシステム。 - 前記適応組合装置は、
前記符号化器に結合され、制御信号に応答する適応フィルタと、
前記第1の復調器及び前記適応フィルタに結合され、前記制御信号を発生する加算器と
を含む請求項3記載のシステム。 - 前記第1の復調器に結合され、前記第1のチャネルにおける復号化された順次のシンボルを表わす信号を発生する第2の復号化器を更に含む請求項3記載のシステム。
- 前記複数の放送チャネルは、異なる周波数のチャネルが相互に逆の偏波の周波数ブロック中の夫々の周波数上で伝送され、
前記第1及び第2のチャネルは隣接する周波数で伝送される
ようにした請求項1記載のシステム。 - 前記第1のチャネルに隣接し、前記第1の偏波に対して逆の偏波の第2の偏波の第3のチャネル周波数を復調し、第3の復調されたチャネル信号を生成する第3の復調器を更に有し、
前記適応干渉打消回路は、前記第3の復調器に更に結合され、該第2及び第3のチャネルから得られる干渉を該第1の復調されたチャネル信号から打ち消し、受信信号を生成するようにした請求項6記載のシステム。 - 各放送チャネル信号は順次のシンボルに符号化され、前記適応干渉打消回路は、
前記第2の復調器に結合され、前記第2のチャネルにおける復号化された順次のシンボルを表わす信号を発生する第1の復号化器と、
前記第1の復号化器に結合され、前記第2のチャネルにおける復号化された順次のシンボルを表わす理想的な信号を発生する第1の符号化器と、
前記第3の復調器に結合され、前記第3のチャネルにおける復号化された順次のシンボルを表わす信号を発生する第2の復号化器と、
前記第2の復号化器に結合され、前記第3のチャネルにおける復号化された順次的なシンボルを表わす理想的な信号を発生する第2の符号化器と、
前記第1の復調器並びに前記第1及び第2の符号化器に結合され、前記第2及び第3のチャネルを表わす夫々の理想的な信号から前記第1のチャネルにおける干渉成分を推定し、前記第1のチャネルから前記干渉成分を打ち消す適応組合装置と
を含む請求項7記載のシステム。 - 前記適応組合装置は、
前記第1の符号化器に結合され、制御信号に応答する第1の適応フィルタと、
前記第2の符号化器に結合され、前記制御信号に応答する第2の適応フィルタと、
前記第1の復調器並びに前記第1及び第2の適応フィルタに結合され、前記制御信号を発生する加算器と
を含む請求項8記載のシステム。 - 前記第1の復調器に結合され、前記第1のチャネルにおける復号化された順次のシンボルを表わす信号を発生する第3の復号化器を更に含む請求項8記載のシステム。
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