JP2738353B2

JP2738353B2 - スペクトラム抑圧方法及び装置

Info

Publication number: JP2738353B2
Application number: JP7195053A
Authority: JP
Inventors: 裕一添田
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0946308A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチキャリア伝
送を行なう非再生中継方式のマイクロ波通信に関し、特
に、非再生中継局における制御信号等を抑圧するスペク
トラム抑圧装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチキャリア伝送を行う非再生中継方
式のマイクロ波通信においては、伝送すべき情報は、中
間周波数（ＩＦ）領域の複数のキャリア（マルチキャリ
ア）で伝送され（以下、伝送すべき情報によって変調
（通常は位相変調または周波数変調）されたマルチキャ
リアを主信号と記す）、例えば監視制御信号等の各中継
局に必要な所定の信号は、隣接キャリア周波数の隙間の
周波数を搬送周波数とするキャリア（以下、制御信号用
キャリアと記す）を当該所定の信号で変調して伝送され
る。以下、この所定の信号によって変調された変調波を
制御信号と記す。従って、ＩＦ受信入力信号は、主信号
と、制御信号との複合信号である。非再生中継方式
は、主信号によって伝送される情報を再生しないで中継
する方式であるが、この方式においても、監視制御信号
等の前記所定の信号は再生され、例えば所定の信号が監
視制御信号である場合には、中継局は、その監視制御結
果を監視制御信号の所定のフィールドに書き込み、その
監視制御結果が書き込まれている新たな監視制御信号に
よって元の制御信号用キャリアを変調し（キャリアを立
て直し）、その新たな制御信号を主信号と複合して次局
に送信する。したがって、非再生中継局は、前局から受
信したＩＦ受信入力信号から制御信号を削除（スペクト
ラム抑圧）し、新たに立て直した制御信号を主信号と複
合して次局に送信する。

【０００３】従来のスペクトラム抑圧装置においては、
図３に示す様に、マルチキャリア方式にて伝送されたＩ
Ｆ受信入力信号は、帯域消去フィルタ（以下、ＢＥＦと
記す）３２により制御信号が抑圧された後、ＩＦ受信出
力端子に出力される。このとき使用されるＢＥＦ３２
は、例えばノッチフィルタ等である。

【０００４】特開昭６０ー１０６２４１号にこの種のス
ペクトラム抑圧装置の一例が記載されている。図４は、
このスペクトラム抑圧装置の要部を示すブロック図であ
る。この装置は、伝送すべき情報のベースバンド信号を
ＩＦ領域の周波数に周波数変換して生成された主信号
と、主信号が使用していないＩＦ帯域に中心周波数を有
する、打合せ信号で周波数変調された信号とを複合して
マイクロ波周波数に周波数変換しで送信する。

【０００５】中間中継局は、アンテナ３５によってマイ
クロ波信号を受信すると、受信信号をマイクロ波受信器
（Ｒ）３６によってＩＦ信号に変換する。マイクロ波受
信器３６の出力信号は、ハイブリッド回路（Ｈ）３７に
よって２分岐される。ハイブリッド回路３７の一方の出
力は周波数復調器（ＦＤ）４１に加えられて打合せ信号
が復調され、出力端子４３より出力される。ハイブリッ
ド回路３７の他方の出力は、ＢＥＦ（Ｆ）４０に加えら
れ、受信打ち合せ信号（周波数変調された打合せ信号）
は除去され、ＢＥＦ４０の出力信号はハイブリッド回路
（Ｈ）３８の一方の入力に加えられる。入力端子４４に
は新たなデータが書き込まれた打ち合せ信号が印加さ
れ、周波数変調器（ＦＭ）４２は、この新たな打ち合せ
信号によって受信打ち合せ信号と同じ周波数のキャリア
を変調してハイブリッド回路３８の他方の入力に供給す
る。ハイブリッド回路３８は、この２つの入力を合成す
る。ハイブリッド回路３８から出力されるＩＦ信号はマ
イクロ波送信器（Ｔ）３９によってマイクロ波周波数に
変換され電力増幅された後、アンテナ３５’から次局に
送信される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この従来のスペクトラ
ム抑圧装置は構成は簡単であるが、主信号以外の信号、
すなわち制御信号を抑圧するために、狭帯域のＢＥＦ
（３２または４０）が用いられている。そのため、ＢＥ
Ｆの帯域外特性により、次局にとって必要な隣接チャネ
ル（隣接するマルチキャリア信号）に対する周波数特性
及び遅延特性が劣化し、結果として伝送品質を劣化させ
るという問題点がある。

【０００７】この問題を解決するために、等化器等を用
いて帯域外特性を平坦にし、隣接するマルチキャリア信
号に対する特性劣化を防ぐ方法が考えられるが、等化器
等の遅延特性のばらつきによる劣化を防ぐことはでき
ず、特に、非再生中継区間が多ホップに渡る場合には劣
化が相加される。

【０００８】また、狭帯域のＢＥＦは製造及び調整が難
しく、さらに等化器等を使用する場合には個別調整が必
要なため、構成が簡単な割りには製造コストがかかると
いう問題点がある。

【０００９】本発明の目的は、隣接チャネルに対する伝
送特性の劣化を生ずることがなく、構成が簡単で製造コ
ストが安価なスペクトラム抑圧方法およびその装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスペクトラム抑
圧方法は、マルチキャリア伝送を用いて伝送すべき情報
によって変調されたマルチキャリア主信号と、キャリア
間周波数間隙にある周波数を搬送周波数として所定の信
号を伝送する特定信号とから成る複合信号を非再生中継
方式で伝送するマイクロ波通信のための非再生中継局に
適用される。

【００１１】本発明のスペクトラム抑圧方法は、非再生
中継局に受信された複合信号を２分岐して第１、第２の
複合信号を生成し、第１の複合信号から特定信号を抽出
し、該特定信号を第１の特定信号と定め、第２の複合
信号内に含まれている特定信号を第２の特定信号と定
め、第１の特定信号と第２の特定信号との位相差を検出
し、第１の特定信号を第２の特定信号に対して逆位相、
かつ同一振幅にした後に第１の特定信号と第２の複合信
号とを合成する。

【００１２】このように、第２の複合信号と、該複合信
号に含まれている特定信号と逆位相、同一振幅の第１の
特定信号を重畳することによって、第２の複合信号に含
まれている特定信号（第２の特定信号）をスペクトラム
抑圧することができる。この方法においては、第２の複
合信号の特定信号を抑圧するためにＢＥＦを用いていな
いので、隣接チャネルに対する周波数特性および遅延特
性の劣化を防止することができる。

【００１３】第１の特定信号と第２の特定信号との位相
差を検出する過程は、第２の複合信号から第２の特定信
号を抽出し、抽出された第２の特定信号と第１の特定信
号とから、第２の特定信号に対する第１の特定信号の位
相進みおよび位相遅れを示す位相差信号を抽出する過程
を含んでいる。この過程は、第２の特定信号に対して、
第１の特定信号の位相が進んでいるか、遅れているか、
または、逆位相であるかを識別するのみであるから、簡
単な回路で容易に実現することができる。

【００１４】前記第１の特定信号を第２の特定信号に対
して逆位相にする過程は、第１の特定信号の位相が第２
の特定信号の位相より進んでいることを位相差信号が示
している時には、その位相差が１８０度になるまで、第
１の特定信号の位相を進め、第１の特定信号の位相が第
２の特定信号の位相より遅れていることを前記位相差信
号が示している時には、その位相差が１８０度になるま
で、第１の特定信号の位相を遅らせる過程を含んでい
る。このように、単純な手続きで、第１、第２の特定信
号を相互に逆位相にすることができる。

【００１５】本発明のスペクトラム抑止装置は、上記の
スペクトラム抑止方法を実施する装置であって、分岐手
段、抽出手段、移相手段、合成手段を備えている。

【００１６】分岐手段は、受信された複合信号を入力
し、入力信号を２分岐して第１、第２の複合信号として
出力する。抽出手段は、第１の複合信号から特定信号を
抽出し、抽出した特定信号を第１の特定信号として出力
する。移相手段は、第１の特定信号と第２の特定信号と
の位相差を検出し、第１の特定信号が第２の特定信号に
対して逆位相になるように、第１の特定信号の位相を回
転する。合成手段は、位相が回転された第１の特定信号
と、第２の複合信号とを合成し、その合成結果をスペク
トラム抑圧装置の出力として出力する。

【００１７】移相手段は、第２の複合信号から第２の特
定信号を抽出する帯域通過フィルタ手段と、帯域通過フ
ィルタ手段によって抽出された第２の特定信号と第１の
特定信号とを線形的に合成し、その合成結果から高周波
成分を除去するミキサ手段と、ミキサ手段の出力を入力
し、第２の特定信号に対する第１の特定信号の位相進み
および位相遅れを示す位相差信号を生成する位相検出手
段を有する。

【００１８】移相手段は、さらに、移相制御手段と移相
器とを備えている。移相制御手段は、第１の特定信号の
位相が第２の特定信号の位相より進んでいることを位相
差信号が示している時には、その位相差が１８０度にな
るまで、第１の特定信号の位相を進め、第１の特定信号
の位相が第２の特定信号の位相より遅れていることを前
記位相差信号が示している時には、その位相差が１８０
度になるまで、第１の特定信号の位相を遅らせる移相制
御信号を生成する。移相器は移相制御信号に応答して第
１の特定信号の位相を変化させる。

【００１９】移相手段は、第１の特定信号を入力するベ
クトル合成型移相回路であり、該第１の特定信号から生
成された同相成分と直交成分のレベルをそれぞれ連続可
変に制御して合成する。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明について図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。図１においてマルチキャリア方式にて伝送された
ＩＦ受信入力信号はハイブリッド（Ｈ）１に入力され
る。本実施例においては、特定信号は中継局の監視制御
を行うための制御信号である。したがって、ＩＦ受信入
力信号は主信号と制御信号である複合信号である。ＩＦ
受信入力信号は、ハイブリット１で第１、第２の複合信
号に２分岐される。このうち、一方の複合信号Ｓ₁は、
ＢＰＦ６、移相回路１２、ハイブリッド４₁を有する第
１の回路に入力され、他方の複合信号Ｓ₂は遅延回路
（Ｄ）２、減衰器３およびハイブリッド４₂を有する第
２の回路に入力される。ＢＰＦ６は信号Ｓ₁から制御信
号（第１の特定信号）Ｓ_cを抽出し、移相回路１２はハ
イブリッド４₁、４₂の第１の出力Ｓ'_R、Ｓ'_Dを入力し、
ハイブリッド４₂の第２の出力Ｓ"_Dに含まれている制御
信号成分に対してハイブリッド４₁の第２の出力Ｓ"_Rが
逆位相になるように、制御信号Ｓ_cの位相を回転させ
る。以下の記述において、移相回路１２の出力をＳ_Rと
記す。遅延回路２は、ハイブリッド１からＢＰＦ６、移
相回路１２を通り、ハイブリッド４₁に到る第１の回路
の、制御信号に対する伝達遅延時間と、ハイブリッド１
から遅延回路２、減衰器３を通りハイブリッド４₂に到
る第２の回路の、制御信号に対する伝達遅延時間とが等
しくなるように、第２の回路の遅延時間を調節する。減
衰器３は、制御信号に対する前記第１の回路の減衰量
と、制御信号に対する第２の回路の減衰量とが等しくな
るように、第２の回路の減衰特性を調節する。ハイブリ
ッド５は、ハイブリッド４₁の第２の出力Ｓ"_Rと、ハイ
ブリッド４₂の第２の出力Ｓ"_Dとを合成してＩＦ受信出
力として出力する。

【００２１】次に、本発明の動作を説明する。ＩＦ受信
入力信号は、ハイブリッド１で信号Ｓ₁、Ｓ₂に分岐され
る。本実施例では、簡単のために、ハイブリッド１は同
一位相、同一振幅の分岐信号Ｓ₁、Ｓ₂を生成するものと
する。第１の回路を伝送される信号Ｓ₁は制御信号Ｓ_cの
みが抽出され、移相回路１２によって移相され、移相さ
れた信号Ｓ_Rはハイブリッド４₁に入力される。一方、第
２の回路を伝送される、主信号と制御信号で成る信号Ｓ
₂は遅延回路２、減衰器３を経てハイブリッド４₂に入力
される。第１の回路と第２の回路とは、制御信号に関し
て遅延特性および減衰特性が同一であるから、信号Ｓ₁
から抽出された制御信号Ｓ_cと、信号Ｓ₂に含まれている
制御信号は、それぞれ第１、第２の回路によって同一の
遅延と同一の減衰を受けてそれぞれハイブリッド４₁、
４₂に入力する。更に、制御信号Ｓ_cは、その、ハイブリ
ッド４₁によって分岐された信号成分Ｓ"_Rがハイブリッ
ド４₂によって分岐された信号成分Ｓ" _Dと逆位相になる
ように、移相回路１２によって移相処理を受ける。した
がって、信号Ｓ"_Rと信号Ｓ"_Dとをハイブリッド５によっ
て合成するとき、信号Ｓ"_D中の制御信号は、移相された
制御信号Ｓ"_Rによって消去（スペクトラム抑圧）され、
主信号のみがハイブリッド５から出力される。

【００２２】本実施例においては、簡単のために、ハイ
ブリッド１は同一位相、同一振幅の分岐信号Ｓ₁、Ｓ₂を
生成するものとしたけれど、２つの信号Ｓ₁、Ｓ₂は必ず
しも同一位相、同一振幅である必要はない。その理由
は、信号Ｓ"_D中の制御信号と信号Ｓ"_Rとが逆位相で同一
振幅であることが本発明の必須要件であるからである。
このうち、逆位相の要件は、ハイブリッド１で分岐され
た信号Ｓ₁、Ｓ₂が同一位相でなくても、移相回路１２に
よって達成される。また、信号Ｓ"_D中の制御信号と信号
Ｓ"_Rとが同一振幅であるという要件は、ハイブリッド１
で分岐された信号Ｓ₁、Ｓ₂が同一振幅でなくても、減衰
器３を調節することによって達成される。図１の回路に
おいては、第１の回路の入力段、ＢＰＦ６の後段、遅延
回路２の後段、及びハイブリッド４₁、４₂の後段に増幅
器が配置されている。これらの増幅器は、第１、第２の
回路が適正な信号レベルを維持しながら所望の遅延特
性、減衰特性で動作し、また、位相回路１２の入力回路
が、適正な信号レベルを維持しながら、ミキサ９に関し
て対称な特性をもつように適宜に配置される。

【００２３】

【実施例】図２は本発明スペクトラム抑圧装置の実施例
を示すブロック図である。図中、図１と同一のブロック
には同一の参照番号を付し、このブロックについては、
説明を省略する。

【００２４】本実施例の移相回路１２はＢＰＦ８₁、
８₂、ミキサ９、位相検出器１０₁、１０₂、無限移相器
（ＥＰＳ）制御部１１、無限移相器７を備えている。Ｂ
ＰＦ８₁、８₂はいずれもＢＰＦ６と同一の中心周波数を
有するバンドパスフィルタでＢＰＦ８₂はハイブリッド
４₂の出力Ｓ'_Dから制御信号を抽出する。以下、ＢＰＦ
８ ₁、８₂の出力信号をそれぞれＦ₁、Ｆ₂と記す。ＢＰＦ
８₁はミキサ９に関して回路を対称化して、回路の非対
称構造によって位相差が生じるのを防止するために接続
されたものである。ミキサ９はＢＰＦ８₁、８₂の出力を
入力し、入力信号を合成して高周波成分を除去しｋｓｉ
ｎθを生成する。ここで、ｋは定数、θは２つの入力信
号の位相差である。ミキサ９の出力は位相検出器１
０₁、１０₂に入力される。位相検出器１０₁、１０₂は、
信号Ｆ₁の位相が信号Ｆ₂の位相より進んでいるか否かの
応じて、すなわち、ｓｉｎθの正負に応じていずれか一
方が動作状態にされる。本実施例では、信号Ｆ₁の位相
が信号Ｆ₂の位相より進んでいるときには、すなわちθ
が正のときには、位相検出器１０₁が動作状態にされ、
信号Ｆ₁の位相が信号Ｆ₂の位相より遅れているときに
は、すなわちθが負のときには、位相検出器１０₂が動
作状態にされる。また、信号Ｆ₁と信号Ｆ₂が逆位相のと
きには、位相検出器１０₁、１０₂はいずれも非動作状態
にされる。

【００２５】無限移相器制御部１１は位相検出器１
０₁、１０₂ の出力を入力し、θが正のときには、ｓｉ
ｎθが０になるまで（θ＝１８０度になるまで）信号Ｆ
¹の位相が進むように制御信号ｘ、ｙを生成する。無限
移相器制御部１１は、また、θが負のときには、ｓｉｎ
θが０になるまで（θ＝ー１８０度になるまで）信号Ｆ
₁の位相が遅れるように、制御信号ｘ、ｙを生成する。
無限移相器制御部１１は、位相検出器１０₁、１０₂がい
ずれも非動作状態のときには、制御信号Ｓ_c、したがっ
て、信号Ｆ₁の現在の位相を変化させないで維持する。

【００２６】無限移相器７は、周知のベクトル合成型移
相器で、直交する２つのベクトルのレベルを、前記制御
信号ｘ、ｙによって連続可変にして合成することによっ
て、位相回転を行う。本実施例では、前記の直交する２
つのベクトルは、制御信号Ｓ _cをハイブリッドによって
同相成分と直交成分に分割することによって生成され
る。このようにして、制御信号Ｓ_cの位相は、信号Ｆ₁、
Ｆ₂が逆位相になるように移相される。

【００２７】本実施例は、ハイブリッド４₁が信号Ｓ_Rを
同相の信号Ｓ'_R、Ｓ"_Rに分岐し、ハイブリッド４₂が信
号Ｓ_Dを同相の信号Ｓ'_D、Ｓ"_Dに分岐することを前提に
した例であるが、信号Ｓ'_R、Ｓ"_Rは相互に直交してもよ
く、また、信号Ｓ'_D、Ｓ"_Dも相互に直交してもよい。こ
の場合には、それに対応して無限移相器７が制御信号Ｓ
_cの位相を進め、または遅らせる角度が変更される。こ
の場合においても、前記したように、信号Ｓ"_D中の制御
信号と信号Ｓ"_Rとが逆位相で同一振幅であるという本発
明の必須要件が満たされるならば、信号Ｓ'_R、Ｓ"_R間の
位相関係、信号Ｓ'_D、Ｓ"_D間の位相関係は任意に設定す
ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、主信号と
特定信号との複合信号に、該特定信号に対して逆位相、
同一振幅の信号を重畳することにより、ＢＥＦを用いる
ことなく特定信号を抑圧することができ、その結果、Ｂ
ＥＦを用いた従来のスペクトラム抑圧装置のように、Ｂ
ＥＦによって、隣接キャリアに対する伝送特性や遅延特
性の劣化が生じることを防止することができ、次局に必
要な信号の伝送品質を向上させることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図

【図２】図１の実施例の更に詳細なブロック図である。

【図３】スペクトラム抑圧装置の従来例の原理を表すブ
ロック図である。

【図４】スペクトラム抑圧装置の従来例のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１，４₁，４₂，５ハイブリット（Ｈ）２遅延回路（Ｄ）３減衰器６，８₁，８₂ ＢＰＦ７無限移相器９ミキサ１０₁，１０₂ 位相検出器１１無限移相器（ＥＰＳ）制御部１２移相回路３２ＢＥＦ３５アンテナ（受信用）３５’アンテナ（送信用）３６マイクロ波受信器（Ｒ）３７、３８ハイブリッド（Ｈ）３９マイクロ波送信器（Ｔ）４０ＢＥＦ（Ｆ）４１周波数復調器（ＦＤ）４２周波数変調器（ＦＭ）４３出力端子４４入力端子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】マルチキャリア伝送を用いて伝送すべき
情報によって変調されたマルチキャリア主信号と、キャ
リア間周波数間隙にある周波数を搬送周波数として所定
の信号を伝送する特定信号とから成る複合信号を非再生
中継方式で伝送するマイクロ波通信の、前記特定信号の
スペクトラムを抑圧するスペクトラム抑圧方法におい
て、受信された複合信号を２分岐して第１、第２の複合信号
を生成し、第１の複合信号から前記特定信号を抽出し、該特定信号
を第１の特定信号と定め、第２の複合信号内に含まれている前記特定信号を第２の
特定信号と定め、第１の特定信号と第２の特定信号との
位相差を検出し、前記第１の特定信号を第２の特定信号に対して逆位相、
かつ同一振幅にした後に、第１の特定信号と第２の複合
信号とを合成することを特徴とするスペクトラム抑圧方
法。
【請求項２】前記第１の特定信号と第２の特定信号と
の位相差を検出する過程は、第２の複合信号から第２の
特定信号を抽出し、抽出された第２の特定信号と第１の
特定信号とから、第２の特定信号に対する第１の特定信
号の位相進みおよび位相遅れを示す位相差信号を抽出す
る過程を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記第１の特定信号を第２の特定信号に
対して逆位相にする過程は、第１の特定信号の位相が第
２の特定信号の位相より進んでいることを前記位相差信
号が示している時には、その位相差が１８０度になるま
で、第１の特定信号の位相を進め、第１の特定信号の位
相が第２の特定信号の位相より遅れていることを前記位
相差信号が示している時には、その位相差が１８０度に
なるまで、第１の特定信号の位相を遅らせる過程を含ん
でいる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】マルチキャリア伝送を用いて伝送すべき
情報によって変調されたマルチキャリア主信号と、キャ
リア間周波数間隙にある周波数を搬送周波数として所定
の信号を伝送する特定信号とから成る複合信号を非再生
中継方式で伝送するマイクロ波通信の前記特定信号のス
ペクトラムを抑圧するスペクトラム抑圧装置において、受信された複合信号を入力し、入力信号を２分岐して第
１、第２の複合信号として出力する分岐手段と、第１の複合信号から前記特定信号を抽出し、抽出した特
定信号を第１の特定信号として出力する抽出手段と、第２の複合信号内に含まれている前記特定信号を第２の
特定信号として、第１の特定信号と第２の特定信号との
位相差を検出し、第１の特定信号が第２の特定信号に対
して逆位相になるように、第１の特定信号の位相を回転
する移相手段と、位相が回転された第１の特定信号
と、第２の複合信号とを同一振幅で合成し、その合成結
果をスペクトラム抑圧装置の出力として出力する合成手
段とを有することを特徴とするスペクトラム抑圧装置。
【請求項５】前記移相手段は、第２の複合信号から第
２の特定信号を抽出する帯域通過フィルタ手段と、帯域
通過フィルタ手段によって抽出された第２の特定信号と
第１の特定信号とを線形的に合成し、その合成結果から
高周波成分を除去するミキサ手段と、ミキサ手段の出力
を入力し、第２の特定信号に対する第１の特定信号の１
８０度以下の位相進みおよび１８０度以下の位相遅れを
示す位相差信号を生成する位相検出手段を有する、請求
項４に記載の装置。
【請求項６】前記移相手段は、第１の特定信号の位相
が第２の特定信号の位相より進んでいることを前記位相
差信号が示している時には、その位相差が１８０度にな
るまで、第１の特定信号の位相を進め、第１の特定信号
の位相が第２の特定信号の位相より遅れていることを前
記位相差信号が示している時には、その位相差が１８０
度になるまで、第１の特定信号の位相を遅らせる移相制
御信号を生成する移相制御手段と、移相制御信号に応答
して第１の特定信号の位相を変化させる移相器を含んで
いる、請求項５に記載の装置。
【請求項７】前記移相手段は、第１の特定信号を入力
するベクトル合成型移相回路であり、該第１の特定信号
から生成された同相成分と直交成分のレベルをそれぞれ
連続可変に制御して合成する請求項６に記載の装置。