KR100332607B1 - 랜덤fm잡음제거회로 - Google Patents

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니뽄 덴신 덴와 가부시키가이샤
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Abstract

피변조파와 동시에 수신한 파일럿신호의 진폭을 일정치로 진폭 제한하여 피변조파에 혼합하고, 그 핀변조파에 포함되는 랜덤 FM 잡음을 파일럿신호에 포함되는 랜덤 FM 잡음으로 상쇄하는 회로에 있어서, 고주파대의 입력신호로 부터 수신해야할 주파수를 끄집어내고, 이 출력을 주파수 변환기에 의해 저주파수대의 신호로 변환하고, 파일럿신호의 추출 및 랜덤 FM 잡음의 상쇄를 저주파수대에서 행함으로서, 고주파대의 대역통과필터에 요구되는 특성을 완화한다.

Description

랜덤 FM 잡음제거회로{CIRCUIT FOR REMOVING RANDOM FM NOISE}
제 1도는 본발명의 제 1실시예의 랜덤 FM 잡음제거회로를 나타내는 블록 구성도,
제 2도는 본발명의 제 2실시예의 랜덤 FM 잡음제거회로를 나타내는 블록 구성도,
제 3도는 본발명의 이용예를 나타내는 블록 구성도이며, 2 브랜치 등이득 (等利得) 합성 다이버시티회로의 구성도,
제 4도는 본발명의 이용예를 나타내는 블록 구성도이며, n 브랜치 등이득합성 다이버시티회로의 구성도,
제 5도는 본발명의 이용예를 나타내는 블록 구성도이며, n 브랜치 최대비합성 다이버시티회로의 구성도,
제 6도는 본발명의 또다른 이용예를 나타내는 블록 구성도이며, n 브랜치 선택합성 다이버시티회로를 예시하는 도면,
제 7도는 디지탈신호 처리회로를 사용한 실시예를 나타내는 블록 구성도,
제 8도는 디지탈신호 처리회로에 의한 처리순서를 나타내는 도면,
제 9도는 랜덤 FM 잡음제거 특성을 측정하기 위한 실내실험장치를 나타내는 블록 구성도,
제10도는 얻어진 특성을 나타내는 도면.
(기술분야)
본발명은 무선통신의 품질개선에 이용된다. 특히, 심한 페이딩이 항상 발생하는 것과 같은 이동전반로에서도 품질이 양호한 신호수신을 행할 수 있는 무선통신 장치에 관한 것이다.
(배경기술)
이동통신 전반로에서 발생하는 랜덤 FM 잡음을 제거하는 방법으로서, 피변조파의 근방에 삽입된 파일럿신호를 이용하는 방법이 알려져 있다.
이 방법에서는, 랜덤 FM잡음에 오염된 파일럿신호를 협대역 필터로 추출하고, 국부발진기의 출력신호와 혼합하여 주파수 변환한 후, 그 진폭을 진폭 제한기로 일정하게하고, 이 신호와 랜덤 FM 잡음에 오염된 파일럿신호를 포함하는 피변조파를 주파수변환기로 차주파수 혼합함으로서 랜덤 FM 잡음을 제거한다. 이 때문에 피드포워드회로 구성을 사용한다.
종래 문헌으로서는 본원 발명자들에 의한 것으로서, (1) 일본국 특개평 1-21022호 공보, (2) 일본국 특개평 3-268616호 공보, (3) US 특허 제 4803739호, 및 (4) 케이. 다이코쿠 및 케이, 스와의 "속도 및 데이타 전송을 위해 등이득 합성기준 갖춘 RZ SSB 트랜시버"(IEEE 글로벌 텔레커뮤니케이션 콘퍼런스, p.26.4.1, 플로리다, 홀리우드, 1988. 11. 28~12.1)가 있다. 또, 다른 기관의 것으로서는, (5) 조셉 피. 맥기한 및 앤드류 제이. 베이트맨의 "파일럿 신호에 근거된 SSB 이동무선시스템에서 다중경로 전파효과를 컴배팅하는 수단으로써의 피드포워드신호 재생의 이론 및 실제" (IEEE 트랜스 온 비히클러 테크놀로지, Vol. VT-32, No.1, pp. 106-120, 1983, 2.), (6) 일본국 특공평 1-42535호 공보 (국제공개 W081/00495), (7) 윌리엄 씨. 제이크스 주니어의 "마이크로웨이브 이동통신" (뉴욕, 존 윌리 & 손즈 인코퍼레이티드(1974), Ch.5의 다이버시티 시스템의 원리, Ch.6의 다이버시티 기법)등이 있다.
(1)에 개시된 기술은 랜덤 FM 잡음 제거회로와 선택증폭회로가 일체화되어 있지 않으므로 부품수가 많다는 등의 결점이 있다. (2)는 이 결점을 개선한 것이며, 랜덤 FM 잡음제거회로와 선택증폭회로를 일체화하고 있다. (3) 은 RZ SSB 방식의 기본적인 특허이며, SSB 신호를 종래와 방법과는 다른 방법, 즉 진폭제한기, 주파수 변별기 및 적분기로 이루어지는 PM 복조기와 리니어라이저로 복조할 수 있음을 개시한 것이다. (4) 는 채널간격이 5㎑로 300㎐ 내지 3.4㎑의 전화와 같은 정보대역을 확보하고, 항상 심한 페이딩이 발생하는 이동전반로에서 우수한 전송특성이 얻어진다는 것을 보고하고, 특히 RZ SSB 방식의 기본 특성으로 부터 데이타 신호 전송특성에 대하여 보고한 것이다.
(5) 는 영국 브리스톨 대학의 연구이며, 파일럿신호를 정보신호 대역내에 배치하는 것을 특징의 하나로 하고 있는 SSB방식이다. 이 때문에 이 방식은 TTIB (Transparent Tone In Band) 방식이라 불린다. 수신기에서는 이동전반로에서 받은 페이딩으로 열화된 수신신호를 FFSR (Feedforward Signal Regeneration)로 명명된 AGC (Automatic Gain Control)와 AFC (Automatic Frequency Control) 의 기능을 갖는 회로로 회복하는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, FFSR부에서는 랜덤 FM 잡음을 피드포워드회로 형식으로 제거하고 있다.
(6) 에 개시된 기술에서는 (5)의 문헌에 있는 FFSR과 유사한 처리를 행하고 있다.
(7) 에서는 랜덤 FM 잡음제거 기술을 포함하여 다이버시티 기술전반에 대하여 상세하게 기술하고 있다.
그러나, 종래의 피드포워드 구성의 회로에서는 파일럿신호를 추출파는 협대역 필터의 지연특성이 충분히 등화 (等化) 되어 있지 않는 등의 문제가 있고, 랜덤 FM 잡음의 제거를 충분히 할수 없는 문제가 있었다.
이와같은 문제를 해결하고, 협대역 필터의 지연시간을 등화하여 랜덤 FM 잡음을 제거할 수 있도록 하는 것도 생각할 수 있으나, 이용하는 주파수 영역에서는 파일럿신호를 추출하는 협대역 필터의 지연특성을 평탄하게 등화하는 것이 곤란한 경우가 많다.
또한, 이용하는 주파수 영역에서는 넓은 온도범위에 걸쳐서 진폭특성이 변화하지 않는 소형으로 염가인 파일럿신호 추출용의 협대역 필터를 실현하는 것이 곤란한 경우가 많다.
또, 이동통신장치에서는 자기 채널 이외의 신호를 급준한 수신필터로 제거할 필요가 있으나, 협대역 이동통신방식에 적합한 필터로서 넓은 온도범위에 걸쳐서 그 진폭특성이 변화하지 않는 소형으로 염가인 필터를 확보하기가 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
본발명은 이와같은 문제점을 해결하고 페이딩 주파수가 높은 랜덤 FM 잡음을 충분히 제거할 수 있는 동시에, 자기 채널 이외의 신호를 충분히 제거하여 품질이 높은 수신 신호를 얻을 수 있는 무선통신방법 및 장치를 제공하고, 또한 등이득 합성 다이버시티, 최대비합성 다이버시티 혹은 선택 다이버시티회로에 이용되는 랜덤 FM 잡음 제거회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(발명의 개시)
본발명의 랜덤 FM 잡음제거회로는 고주파대(RF 대 또는 IF 대)의 입력신호로 부터 파일럿 신호를 포함하는 피변조파를 추출하는 제 1필터수단과, 이 제 1필터수단의 출력으로 부터 파일럿신호를 추출하는 제 2필터수단과, 추출된 파일럿신호의 진폭을 실질적으로 일정한 값으로 진폭제한하는 진폭제한수단과, 이 진폭제한수단의 출력을 제 1필터수단에 의해 추출된 신호에 주파수 혼합함으로써 피변조파 및 파일럿신호에 각각 포함되어 있던 랜덤 FM 잡음 성분을 상쇄하는 잡음상쇄수단과, 이 잡음상쇄수단에 입력되는 2개의 신호의 지연시간을 등화하는 지연등화수단을 구비한 랜덤 FM 잡음제거회로에 있어서, 제 1필터수단은 고주파대의 입력신호로 부터 수신해야할 주파수를 끄집어내는 제 1대역통과 수단과, 이 제 1대역통과 수단의 출력을 저주파대(AF 대) 의 신호로 주파수 변환하는 입력주파수 변환수단과, 파일럿 신호를 포함하는 피변조파를 이 저주파수대의 신호로 추출하는 제 2대역통과수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
잡음상쇄수단의 입력에 있어서 (파일럿신호를 포함한다)피변조파와 파일럿신호와의 반송파가 다른 바와같이 어느 한쪽을 주파수 변환할 필요가 있다. 통상은파일럿신호를 주파수 변환한다. 즉, 추출된 파일럿신호를 주파수 변환하여 진폭제한수단으로 공급하는 수단을 구비하는 것이 좋다.
입력신호에 포함되는 파일럿신호로서는 피변조파의 반송파주파수에 근접한 주파수로 송신측으로 부터 무변조로 송신된 신호라도 좋고, 반송파 그 자체라도 무방하다.
입력신호에 포함되는 피변조파가 체감반송파 단축대파 신호로 RZ SSB 복조방식을 사용하는 경우에는 추출된 파일럿신호를 증폭하는 수단과, 증폭된 파일럿신호를 저주파대의 피변조파에 가산하는 수단을 구비하고, 지연등화수단에는 제 2필터수단 및 증폭하는 수단에 의한 지연을 등화하는 지연회로를 포함하는 것이 무방하다.
고주파대의 입력신호로 부터 소망의 주파수를 끄집어내어 저주파대의 신호로 주파수 변환하고, 그 주파수로 파일럿신호가 부가된 피변조파를 추출한다. 대역 제한을 무선 주파수단 (段) 만으로 행하는 것은 아니므로, 무선주파수단의 대역통과 필터에 요구되는 대역제한의 요구조건이 완화되고, 또한, 동작온도 영역에서의 요구조건도 완화된다. 저주파대의 대역통과 필터의 경우에는 전체 동작온도 영역에 걸쳐서 변동이 없는 대역 특성이 용이하게 얻어진다.
(발명을 실시하기 위한 최상의 형태)
제 1도는 본발명의 제 1실시예의 랜덤 FM 잡음제거회로를 나타내는 블록 구성도이다.
이 장치는 파일럿신호를 포함히는 피변조파로 부터 파일럿신호를 추출하는제 2필터수단으로서 대역통과 필터(14)를 구비하고, 추출된 파일럿신호의 진폭을 실질적으로 일정한 값으로 진폭 제한하는 진폭제한수단으로서 진폭제한회로(17)를 구비하고, 이 진폭제한회로(17)의 출력을 파일럿신호를 포함하는 변조파에 주파수 혼합함으로서 피변조파 및 파일럿신호에 각각 포함되어 있던 램덤 FM 잡음성분을 상쇄하는 잡음상쇄수단으로서 주파수변환기(19) 및 대역통과필터(20)를 구비하고,이 잡음상쇄수단에 입력되는 2개의 신호의 지연시간을 등화하는 지연등화수단으로서 지연회로(18)를 구비한다.
여기서, 본 실시예와 특징으로 하는 바는 고주파대의 입력신호로 부터 수신해야할 주파수를 끄집어내는 제 1대역통과수단으로서 대역통과필터(10)를 구비하고, 이 대역통과필터(10)의 출력을 저주파대의 신호로 주파수 변환하는 입력주파수 변환수단으로서 주파수 변환기(11) 및 국부발진기(12)를 구비하고, 파일럿신호를 포함하는 피변조파를 이 저주파수대의 신호로 추출하는 제 2대역통과수단으로서 대역통과필터(13)를 구비한 것에 있다.
또, 대역통과필터(14)에 의해 추출된 파일럿신호를 주파수 변환하여 진폭제한회로(17)에 공급하는 수단으로서 주파수변환기(15) 및 대역통과필터(16)를 구비한다.
이 실시예의 동작에 대하여 피변조파의 반송파주파수에 근접한 주파수의 파일럿신호가 송신측으로 부터 무변조로 송신되고 있는 경우에 대하여 설명한다.
대역통과필터(10)에는 파일럿신호와 피변조파가 입력된다. 대역통과필터(10)는 자기 채널에 감쇠를 부여하지 않고 인접채널의 신호를 어느정도 제거한다. 주파수변환기(11)는 대역통과필터(10)의 출력신호를 국부발진기(12)의 출력신호에 의해 저주파대로 주파수변환한다. 대역통과필터(13)는 주파수변환후의 신호로 부터 자기채널 이외의 신호를 시스템에서 요구되는 레벨까지 제거한다. 대역통과필터(14)는 주파수변한된 파일럿신호를 추출한다. 주파수변환기(15)는 대역통과필터(14)의 출력신호를 국부발진기(12)의 출력신호에 의해 주파수변환하고, 대역통과필터(16)는 불필요한 파를 제거한다.
이것에 의해 고주파대의 파일럿신호가 얻어진다. 진폭제한회로(17)는 진폭이 일정한 신호를 생성하고, 의사로컬신호로써 주파수변환기(19)에 공급한다.
대역통과필터(13)의 출력은 대역통과필터(14 및 16)로 발생하는 지연시간에 대등한 시간만큼 지연회로(18)로 지연되고, 주파수변환기(19)에 공급된다. 주파수변환기(19)는 진폭제한회로(17)로 부터의 의사로컬신호와 지연회로(18)를 경유한 신호와의 차주파수가 얻어지도록 주파수변환을 행한다. 이것에 의해 랜덤 FM 잡음이 제거된다. 대역통과필터(20)는 주파수변환기(19)의 출력에 포함되는 불필요한 파를 제거한다.
이와같이하여 대역통과필터(20)의 출력에는 랜덤 FM 잡음이 제거된 파일럿신호를 포함하는 피변조파가 생성된다.
본 실시예에서는 2개의 대역통과필터(10, 13)에 의해 통신장치에서 요구되는 주대역 제한을 행하고 있다. 종래의 장치에서는 고주파대의 하나의 대역통과필터로 주대역 제한하는 것이 많다. 그리고 그 경우에는 전체 동작온도 영역에 걸쳐서 통신장치로 부터 요구되는 대역특성을 지닌 필터가 요구된다. 그러나, 협대역통신 방식을 사용하는 수신기에서는 이것을 확보하는 것이 곤란하다. 그래서, 본 실시예에서는 고주파대의 대역통과필터(10)로 우선, 인접채널로 부터의 신호등의 불필요한 파에 대하여 저주파대의 대역통과필터(13)의 다이나믹레인지가 확보될 수 있도록 대역제한하고, 그후에 대역통과필터(13)로 통신장치에 요구되는 주대역제한을 정확하게 행한다. 이와같이하면, 첫째로, 고주파대의 대역통과필터(10)에 대한 동작온도 영역에서의 요구조건이 완화되고, 필요한 특성을 비교적 쉽게 실현할 수 있다. 둘째로, 저주파대의 대역통과필터(13)에서는 그 대역특성을 전체 동작온도 영역에 걸쳐서 변동없이 확보할 수 있으므로, 정확한 주대역제한이 실현될 수 있는 동시에 집적회로를 사용하여 쉽게 실현할 수 있으므로, 소형화할 수 있는 등의 이점이 있다.
또, 대역통과필터(14)에 대해서도 저주파대에서 동작하므로 지연특성도 충분히 평탄하게 되는 것이 설계, 제조될 수 있고, 지연회로(18)로 충분히 등화할 수 있다.
제 1실시예의 동작을 수식을 사용하여 설명한다. 먼저, 송신신호(S(t))는
이라고 한다. 제1항이 파일럿신호, 제 2항이 피변조파이다. 이 신호가 이동전반로를 전달운반하고, 제 1도의 회로에 입력할 때에는,
로 된다. 여기서, R(t)은 레이리 페이딩잡음, δω(t) 는 랜덤 FM 잡음, α는 위상을 나타낸다.
국부발진기(12)의 발진각 주파수를 ωo, 그 위상을 간단히 하기 위하여 0으로하면, 주파수변환기(11)에 의해 주파수 변환된 신호는,
으로 된다. 대역통과필터(14)로 추출되는 신호는,
로 된다. τ1은 대역통과필터(14)의 지연시간이며, 평탄하게 등화된 바와 지연시간이다. 또한 주파수변환기(15)로 주파수변환하고, 대역통과필터(16)로 불필요한 파를 제거하고, 진폭제한회로(17)로 진폭을 일정하게 한 신호는
로 된다. τ2는 대역통과필터(16)의 지연시간이다. 또, 간단히하기 위하여 진폭제한회로(17)의 출력신호와 긴폭은 「1」로 하였다.
대역통과필터(13)로 부터 지연회로(18)에 입력된 신호는 대역통과필터(14)및 (16)에 의한 지연시간 τ1+ τ2가 등화되고,
로 된다. 이 신호에 대하여, (4) 식에 도시한 진폭제한회로(17)의 출력을 의사로컬신호로서 사용하고, 주파수변환기(19)에 의해 주파수변환을 행하여 차주파를 생성한다. 이것에 의해,
가 얻어진다. 즉, 랜덤 FM 잡음 (δω(t - τ1- τ2))과 입력의 위상 (α) 이 제거된다.
제 2도는 본발명의 제 2실시예의 랜덤 FM 잡음제거회로를 예시하는 블록구성도이다.
이 실시예는 본발명을 RZ SSB수신기로 실시한 것이다. 즉, 입력신호가 체감반송파단측 대파이며, 파일럿신호로서 피변조파의 반송파를 사용하는 경우와 구성을 나타낸다.
제 2도에는 입력신호가 IF대 신호의 경우에 대하여 각부에 있어서의 피변조파와 파일럿신호(반송파) 와의 스펙트럼을 랜덤 FM 잡음성분을 포함하여 간략화하여 나타낸다. RZ SSB의 경우에는 대역통과필터(14)에 의해 추출된 파일럿신호를 피변조파에 가산하여 전반송파 단측대파로 할 필요가 있다.
그래서 본 실시예에서는 대역통과필터(14)에 의해 추출된 파일럿신호를 증폭하는 증폭기(22)와 증폭된 파일럿신호를 저주파대의 피변조파에 가산하는 가산기(23)를 구비한다. 증폭기(22)의 증폭도는 파일럿신호 성분이 피변조파 성분에 비하여 커지도록 설정된다. 지연회로(18) 대신에 대역통과필터(14) 및 증폭기(22)에 의한 지연을 등화하는 지연회로(21)를 구비한다. 가산기(23)의 출력에는 대역통과필터(24)가 접속되고, 대역통과필터(16)에 의한 지연은 등화한다.
이 실시예의 동작은 실질적으로 제 1실시예의 동작과 동등하며, 대역통과필터(20)의 출력에는 랜덤 FM 잡음이 제거되어 체감반송파 단측대파가 전반송파 단측대파로 변환된 신호가 얻어진다.
이 실시예의 파일럿신호에 관한 동작은 ωp = ωc인 것을 제외하여 제 1실시예와 동등하며, 여기서는 피반송파측의 동작에 대하여 수식을 사용하여 설명한다.
가산기(23)로 생성되는 신호는 대역통과필터(14)의 지연시간이 지연회로(21)로 등화되어 있으므로,
로 된다. 여기서, 간단하게 하기 위하여 반송파성분을 「1」로 하였다.
전반송파 단측대파가 생성되기 위해서는 증폭기(22)의 증폭도는 1 > max |A(t)|로 되도록 조정한다. 이것에 의해 대역통과필터(24)의 출력에는 제 1실시예에서 설명한 (5) 식으로 표시되는 신호가 얻어지고, 대역통과필터(20)의 출력에는
가 얻어진다.
제 3도는 본발명의 이용예를 예시하는 블록구성도이며, 2 브랜치 등이득 합성 다이버시티회로를 예시한다. 여기서, 각 브랜치의 안테나로 부터 램덤 FM 잡음제거회로 까지의 이득을 동등하게 되도록 구성한다.
이 회로는 제 1실시예 또는 제 2실시예에 예시한 회로를 램덤잡음제거회로(30, 31)로서 2개 구비하고, 다시, 이 2개의 램덤잡음제거회로(30, 31)의 각각의 출력신호를 동상 (同相)가산하는 동상가산회로(32)와 대역통과필터(33)를 구비한다. 랜덤잡음제거회로(30, 31)의 출력에는 각각 랜덤 FM 잡음과 입력의 위상이 제거된 신호가 얻어진다.
그래서, 이들의 신호의 위상은 수신기내에서 발생하는 위상만에 의거하고 있으므로, 동상가산회로(32)에 의해 동상 (코히어런트) 가산할 수 있다. 가산된 신호에 포함되는 불필요한 파에 대해서는 대역통과필터(33)에 의해 제거된다. 따라서, 대역통과필터(33)의 출력에는 등이득합성된 신호가 얻어진다.
제 4도는 제 3도의 이용예에 있어서의 브랜치수를 증가한 n 브랜치 등이득합성 다이버시티회로를 예시한다. 이 회로는 제 1실시예 또는 제 2실시예에 예시한 회로를 랜덤잡음제거회로(40-1 ~ 40-n)로서 n 개 구비하고, 다시 이들의 랜덤잡음제거회로(40-1 ~ 40-n)의 각각의 출력신호를 동상가산하는 동상가산회로(41)와 대역통과필터(42)를 구비한다.
랜덤잡음제거회로(40-1 ~ 40-n)의 출력에는 각각 랜덤 FM 잡음이 제거된 신호가 얻어지므로, 이들을 병렬로 배치하고, 모든 신호를 동상가산회로(41)에 의해 동상 (코히어런트) 가산한다.
가산된 신호에 포함되는 불필요한 파에 대해서는 대역통과필터(42)에 의해 제거한다.
이것에 의해 등이득 합성된 신호가 얻어진다.
제 5도는 본발명의 별도 이용예를 예시하는 블록구성도이며, n 브랜치 최대비합성 다이버시티회로를 나타낸다.
이 회로는 제 1실시예 또는 제 2실시예에 예시한 회로를 랜덤 FM 잡음 제거회로(50-1 ~ 50-n)로서 n개 구비하고, 각각의 랜덤 FM 잡음제거회로로 추출된 파일럿신호의 신호레벨에 의거하여 그 랜덤 FM 잡음제거회로의 출력신호를 증폭하는 수단으로서 포락선 검파회로(51-1 ~ 51-n) 및 이득가변증폭기(52-1 ~ 52-n)를 구비하고, 이득가변증폭기(52-1 ∼ 52-n)의 출력틀 동상가산하는 동상가산회로(53)를 구비하고, 다시 동상가산회로(53)의 출력으로 부터 불필요한 파를 제거하기 위한 대역통과필터(54)를 구비한다.
포락선 검파회로(51-i(i = 1 ∼ n))는 랜덤 FM 잡음제거회로(50-i)내의 대역통과필터(14 또는 16) 로 부터 출력되는 파일럿신호의 레벨을 검출한다. 이득가변증폭기(52-i)는 포락선 검파회로(51-i)의 출력신호레벨에 비례하여 증폭도가 변화하고, 랜덤 FM 잡음제거회로(50-i)의 출력레벨을 조정한다. 동상가산회로(53)는 이득가변증폭기(50-1 ∼ 50-n)의 출력을 가산합성한다. 브랜치 수(n) 로서는 통상은 n = 2가 사용된다.
이 예에서는 포락선 검파회로를 랜덤 FM 잡음제거회로와는 별도로 설치한 예를 예시하였으나, 진폭제한 회로 (제 1도, 제 2도에 있어서의 17)에 포락선 검파회로가 구비되어 있는 경우에는 그것을 이용해도 무방하다.
제 6도는 본발명의 또다른 이용예를 예시하는 블록구성도이며, n 브랜치 선택합성 다이버시티회로를 예시한다.
이 회로는 제 1실시예 또는 제 2실시예에 예시한 회로를 랜덤 FM 잡음제거회로(60-1 ~ 60-n) 로서 n 개 구비하고, 각각의 랜덤 FM 잡음제거회로로 추출된 파일럿신호의 신호레벨을 비교하여 그 최대의 것을 검출하는 수단으로서 포락선 검파회로(61-1 ∼ 61-n) 및 최대치 검출회로(62)를 구비하고, 이 최대치 검출회로(62)의 출력에 의거하여 복수의 랜덤 FM 잡음제거회로(60-1 ~ 60-n)의 어느 하나의 출력신호를 선택하여 출력하는 수단으로서 전환회로(63)를 구비하고, 다시, 전환회로(63)의 출력으로 부터 불필요한 파를 제거하기 위한 대역통과필터 (64)를 구비한다.
포락선 검파회로(61-i (i = 1-n)) 는 랜덤 FM 잡음제거회로(60-i)내의 대역통과필터(14 또는 16) 로 부터 출력되는 파일럿신호의 레벨을 검출한다. 최대치 검출회로(62)는 포락선 검파회로(61-1 ~ 61-n)의 출력신호로 부터 최대치를 나타내는브랜치가 어느것 인가를 판정하고, 그 판정결과를 전환회로(63)에 출력한다. 전환회로(63)는 그 판정 결과에 따라 브랜치를 전환하여 랜덤 FM 잡음제거회로(60-1 ~ 60-n)의 어느 하나의 출력을 선택한다. 이 경우에도 통상은 n = 2 가 사용된다.
이 예의 경우도 제5도의 예와 같이, 포락선 검파회로(61-1 ~ 61-n)로서 진폭제한회로 내의 포락선 검파회로를 이용할 수 있다.
이상의 실시예 및 이용예에 있어서, 랜덤 FM 잡음제거회로 및 그것을 이용한 다이버시티 회로의 적어도 일부를 디지탈회로로 실현할 수도 있다. 즉, 상기한 회로중 필요한 회로에 대하여 디지탈신호처리회로(DSP)의 소프트웨어로서 설정해 두고 입력신호를 A/D 변환기에 의해 디지탈신호로 변환하여 디지탈신호처리회로에 의해 디지탈연산하고, 그것을 D/A 변환기에 의해 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
이 경우, 입력신호의 주파수는 디지탈신호처리회로가 동작하는 주파수 영역, 예컨대 수십 ㎑ 까지 내려둔다. 이와같이 디지탈신호처리회로로 본발명을 실시하면, 회로 전체가 LSI 화되어, 저렴화되는 동시에, 항상 정확한 처리를 할수 있는 이점이 있다.
제 7도 및 제 8도는 제 2도에 도시한 제 2실시예와 같은 랜덤 FM 잡음제거회로를 디지탈신호처리회로를 사용하여 실현한 예를 예시하는 도면이며, 제 7도는 회로구성, 제 8도는 디지탈신호처리회로에 의한 처리순서를 도시한다. 이 예에서는 중심주파수가 15㎑ 로 되도록 수신기로 주파수변환하고, 불필요한 파를 제거한 후에 샘플링 주파수 50kHz, 16비트 정밀도의 A/D 변환기(71)로 디지탈신호로 변환하고, 디지탈신호처리회로(72)에 입력한다.
16비트 정밀도의 디지탈신호를 사용하면, 신호의 다이나믹디비는 20log21 6= 96dB 가 확보된다. 또한 주파수변환등의 곱셈이 있어도 충분한 정밀도를 확보할 수 있다.
디지탈신호처리회로(72)에서는 제 1도에 있어서의 대역통과필터(13)의 중심주파수가 5㎑로 되도록 설정한다.
이와같이 주파수 배치를 결정하면, 제 1도에 도시한 실시예로 개별회로에 의해 실현한 랜덤 FM 제거회로가 메모리(73)에 기술된 시퀀스에 따르는 디지탈신호처리회로(72)의 디지탈연산에 의해 실현된다. 연산결과는 D/A 변환기(74)로 아날로그신호로 변환한다.
메모리(73)에 기술된 시퀀스를 변경하면, 제 2도에 도시한 제 2실시예와 같은 회로를 디지탈처리로 실현할 수 있다. 또, 제 3도 내지 제 6도에 도시한 이용예에 대해서도 동일하게 디지탈처리로 실현할 수 있다.
제 9도는 랜덤 FM 잡음제거 특성을 측정하기 위한 실내실힘장치를 나타내는 구성도이며, 제10도는 얻어진 특성을 나타낸다.
이 측정에서는 이동전반로를 페이딩 시뮬레이터(93)와 감쇠기(94)로 시뮬레이팅하였다.
감쇠기(94)는 기지국으로 부터의 거리에 따라 신호가 감쇠하는 상태를 시뮬레이팅하기 위한 것이다. 측정에서는 톤신호발생기(91)에 의해 1㎑의 톤신호를 발생하고, 그것을 송신기(92)로 부터 송신하고, 페이딩 시뮬레이터(93) 및 감쇠기(94)를 통하여 수신기(95)에 입력하고, 복조된 톤신호를 SINAD 측정기(96)로 측정하였다. SINAD 특성은 신호전력(S), 잡음전력(N), 왜곡전력(D) 을 사용하여,
로 정의되는 값이다. 이 측정결과를 제10도에 도시한다. 수신기(95)내에 본발명의 실기예의 랜덤 FM 잡음제거회로를 설정한 경우에는 페이딩하의 특성이 현저하게 개선되었다.
이상 설명한 바와같이, 본발명의 랜덤 FM 잡음제거회로는 회로의 구성부품중에서 전송품질에 가장 영향을 미치는 대역통과필터에 요구되는 조건을 완화할 수 있고, 비교적 염가의 회로를 사용하여 온도특성에 우수한 랜덤 FM 잡음제거화로를 실현할 수 있다.
또 지연변동도 적으므로, 지연량의 등화도 용이하다. 또, 넓은 온도에 걸쳐 진폭특성이 변화하지 않는 소형으로 염가인 필터를 사용하여 자기채널 이외의 신호를 제거할 수 있다.
본 발명의 랜덤 FM 잡음제거회로는 1 브랜치의 통상의 수신시, 즉, 다이버시티를 이용하지 않는 경우라도 지연특성을 충분히 고려하여 랜덤 FM 잡음이 제거가능하므로 품질이 높은 수신 신호가 얻어진다.
또, 2 브랜치 이상의 다이버시티에서는 각 브랜치의 신호가 각각 랜덤 FM 잡음을 제거하고 있으므로, 예컨대 이들을 모두 통상으로 합성하는 회로구성을 사용하여 품질이 높은 등이득 합성 다이버시티 수신신호가 얻어진다.

Claims (12)

  1. 고주파대의 입력신호로 부터 파일럿신호를 포함하는 피변조파를 추출하는 제 1필터수단과, 이 제 1필터수단의 출력으로 부터 파일럿신호를 추출하는 제 2필터수단과, 추출된 파일럿 신호의 진폭을 실질적으로 일정한 값으로 진폭제한하는 진폭제한수단과, 이 진폭 제한수단의 출력을 상기 제 1필터수단에 의해 추출된 신호에 주파수 혼합함으로서 피변 조파 및 파일럿신호에 각각 포함되어 있던 랜덤 FM 잡음성분을 상쇄하는 잡음상쇄수단과, 이 잡음 상쇄수단에 입력되는 2개의 신호의 지연시간을 등화하는 지연등화수단을 구비한 랜덤 FM 잡음제거회로에 있어서,
    상기 제 1필터수단은 상기 고주파대의 입력신호로 부터 수신해야할 주파수를 끄집어내는 제 1대역통과수단과, 이 제 1대역통과수단의 출력을 저주파대의 신호로 주파수 변환하는 입력주파수 변환수단과, 상기 파일럿신호를 포함하는 피변조파를 이 저주파수대의 신호로 추출하는 제 2대역통과수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 FM 잡음제거회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2대역통과필터에 의해 추출된 파일럿신호를 주파수 변환하여 상기 진폭제한수단에 공급하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 랜덤 FM 잡음제거회로.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 입력신호에 포함되는 파일럿신호는 피변조파에 근접한 주파수로 송신측으로 부터 무변조로 송신된 신호인 것을 특징으로 하는 랜덤 FM 잡음제거회로.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 입력신호에 포함되는 파일럿신호는 피변조파의 반송파인 것을 특징으로 하는 랜덤 FM 잡음제거회로.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 입력신호에 포함되는 피변조파는 체감반송파 단측대파 신호이며,
    상기 제 2필터수단에 의해 추출된 파일럿신호를 증폭하는 수단과, 증폭된 파일럿신호를
    상기 제 2대역통과수단에 의해 추출된 신호에 가산하는 수단과, 이 가산하는 수단에 입력되는 2개의 신호의 지연시간을 등화하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 랜덤 FM 잡음제거회로.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한항에 기재된 랜덤 FM 잡음제거회로에 있어서, 이 랜덤 FM 잡음제거회로를 구성하는 상기 수단들 중 적어도 하나이상이 디지털회로로 구현되는 것을 특징으로 하는 랜덤 FM잡음제거회로.
  7. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한항에 기재된 랜덤 FM 잡음제거회로를 복수개 구비하고, 이 복수의 랜덤 FM 잡음제거회로의 각각의 출력신호를 동상가산하는 동상가산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 등이득 합성 다이버시티회로.
  8. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한항에 기재된 랜덤 FM 잡음제거회로를 복수개 구비하고,
    각각의 랜덤 FM 잡음제거회로에서 추출된 파일럿신호의 신호레벨에 의거하여 그 랜덤 FM 잡음제거회로의 출력신호를 증폭하는 수단과, 이 증폭하는 수단의 출력을 동상가산하는 동상가산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 최대비합성 다이버시티회로.
  9. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한항에 기재된 랜덤 FM 잡음제거회로를 복수개 구비하고, 각각의 랜덤 FM 잡음제거회로에서 추출된 파일럿신호의 신호레벨을 비교하여 그 최대의 것을 검출하는 수단과, 이 검출하는 수단의 출력에 의거하여 상기 복수의 랜덤 FM 잡음제거회로중 어느 하나의 출력신호를 선택하여 출력하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 선택합성 다이버시티회로.
  10. 제 6항에 기재된 랜덤 FM 잡음제거회로를 복수개 구비하고, 이 복수의 랜덤 FM 잡음제거회로의 각각의 출력신호를 동상가산하는 동상가산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 등이득 합성 다이버시티회로.
  11. 제 6항에 기재된 랜덤 FM 잡음제거회로를 복수개 구비하고,
    각각의 랜덤 FM 잡음제거회로에서 추출된 파일럿신호의 신호레벨에 의거하여 그 랜덤 FM 잡음제거회로의 출력신호를 증폭하는 수단과, 이 증폭하는 수단의 출력을 동상가산하는 동상가산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 최대비합성 다이버시티회로.
  12. 제 6항에 기재된 랜덤 FM 잡음제거회로를 복수개 구비하고, 각각의 랜덤 FM 잡음제거회로에서 추출된 파일럿신호의 신호레벨을 비교하여 그 최대의 것을 검출하는 수단과, 이 검출하는 수단의 출력에 의거하여 상기 복수의 랜덤 FM 잡음제거회로중 어느 하나의 출력신호를 선택하여 출력하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 선택합성 다이버시티회로.
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