JPS61105933A - サ−ビスチヤンネル信号抽出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディジタルマイクロ波方式で伝送された複合変
調波からサービスチャンネル信号を抽出するサービスチ
ャンネル信号抽出方式に関するものである。

最近、フレキシビリティ等に冨むディジタル回線の構築
が進められているが、これに対応して周波数利用効率の
良い多値ＱＡＭ例えば１６値ＱＡＭ方式を用いたディジ
タルマイクロ方式の開発が行なわれた。

第２図は１６値ＱＡＭ方式を用いた変復調器の概略の機
能図である。

図において、変調器に入力されたａＩ、　　ａｌ及びｂ
ｌ。

ｂ、の４チヤンネルの２値信号は２／４値変換器Ｉ。

２でそれぞれ４値信号に変換された後、ロウパス・フィ
ルタ３．４を通って振幅変調器５．６に加えられる。

この振幅変調器５，６には音声信号等のサービスチャン
ネル信号（以下ＳＣ信号と省略する）でＨ（周波数変調
）され、互いに直交する成分に分割された発振器７の出
力波も加えられているので、前記の４値信号で振幅変調
を受け、合成器８で合成され複合変調波として送信部（
図示せず）を通って外部に送出される。

一方、受信側では受信部（図示せず）で中間周波信号に
変換された後、復調器に加えられる。

復調器では中間周波信号を２分割して検波器９゜１０に
加える。この検波器９，１０には電圧制御発振器（以下
ＶＣＯと云う）　１６の出力を分割し、一方のみ９０度
移相鮪を通して得られた互に直交する搬送波成分が加え
られているので、Ｉｃｈ及びＱｃｈの４値ベ一スバンド
信号が得られる。

この４値ベ一スバンド信号はロウパス・フィルタ１１．
１２を通り、４値識別回路１３．１４で元のａＨ。

ａ、及びす、、　　ｂ、の４チヤンネルの２値復調デー
タが得られる。

又、ロウバス・フィルタ１１．１２を通った信号の一部
は搬送波再生回路１５に加えられＶＣＯ制御電圧を出力
するが、この信号にはＳＣ信号が含まれているのでＳＣ
信号の抽出と、ＶＣＯ１６の制御の為に利用されていた
。

しかし、この復調器は例えば遅延時間差の太きいり７プ
ル状のフェージングや、海上区間で多発する遅延特性が
反転するフェージングによって生ずる伝搬歪により搬送
波再生回路１５が同期外れを起こした時は、識別回路１
３及び１４の入力端に接続されたトランスバーサル等化
器は等化する事ができない。

そこで、検波器及び搬送波再生回路のループ内にトラン
スバーサル等化器を含ませる適応形復調器の構成を取る
事により、フェージングによって発生する伝搬歪を等化
しつつ復調動作が行える復調器が提案され使用されてい
る。

しかし、この復調器を使用するとＳＣ信号に対して多重
ループが構成されるので、ＳＣ信号を安定に抽出する事
が難しい。

そこで、この適応形復調器でも安定にＳＣ信号が抽出で
きるＳＣ信号抽出方式が必要である。

〔従来の技術〕

第３図は適応形復調器の従来例のブロック図を示す。

図において、中間周波信号に変換された複合変調波は自
動利得制御増幅器１Ｇを通り直交検波器１７で同期検波
されＩｃｈ、　Ｑｃｈのベースバンド信号が得られる。

この信号はトランスバーサル・フィルタ１８に加えられ
時間軸上での波形等化が行われた後、識別器１９及び２
０で瞬時識別が行われ、復調データが得られる。

次に、復調されたベースバンド信号からクロック再生回
路２１で得られた再生クロックは、識別器１９、２０、
搬送波再生回路２１及びタップ係数制御回路２２にそれ
ぞれ分配される。

一方、搬送波再生回路２１は等化波形及び識別器出力信
号によりＶＣＯ２３を制御する信号を出力する。

又、タップ係数制御回路２２は識別器１９．２０よりの
識別データ及び誤差信号によって得られた重み付は信号
でトランスバーサル・フィルタ１８を制御する。

尚、トランスバーサル・フィルタとタップ係数制御回路
を含めてトランスバーサル等化器と云う。

第４図はトランスバーサル・フィルタのブロック図を示
す。

図において、入力されたＩｃｈのベースバンド信号は遅
延！２５−１．・・・で一定量の遅延量が与えられる度
にタップ出力として取出され、重み付は信号で制御され
た重み付は回路２３−１．・・・及び２４−１．・・・
で係数を乗算された後、加算回路２６又は２７で加算さ
れる。

又、入力されたＱｃｈのベースバンド信号に対しても、
上記と同様に処理され加算回路２８．２９で加算される
。

ここで、伝送路に線形歪があると、上記のＩｃｈ又はＱ
ｃｈのベースバンド信号の中にＱｃｈ又はＩｃｈのベー
スバンド信号成分（直交干渉成分）が含まれるので、こ
の成分を除去して歪のない［ｃｈ又はＱｃｈのベースバ
ンド信号を取出す為に、Ｑｃｈ又はＩｃｈの直交側成分
である加算回路２８又は２７の出力と、加算回路２６又
は２９の出力とを加算回路３０又は３１で加算している
。

第５図（ａｌはＰＬＬループの線図である。

同図において、位相検波器３２．ロウバスーフイルタ３
３及びＶＣＯ３４から構成されるＰＬＬ回路ではループ
・フィルタ３３の出力電圧から、入力電圧Ｖｉｎ（１）
に含まれるＦＭ変調信号を抽出できる事は良く知られて
おり、この場合の抽出電圧Ｖｃ　（ｓ　）は下記の式で
与えられる。

〔Ｓ　θ４　　（ｓ）　　　・　ＫｄｌＣｓ））　　　
／　　　（ｓ　　　＋Ｋｏ　　・　Ｋｄ　　４（ｓ））
＝（ｓθ、（ｓ）・Ｈ（ｓ））　／Ｋｏ　　・・・（１
）ここで、 にｄ：位相検波器の利得係数（ｒａｄ　／Ｖ　）にｏ　
：　ＶＣＯの利得係数（ｒａｄ　／ｓｅｃ　−Ｖ）θ１
（ｓ）　　：信号によって変調された位相変調成分第２
図に示した復調器は第５図（ａ）に示す方法によってＳ
Ｃ信号を抽出している。

第５図（ｂｌはＰＬＬループとトランスバーサル等化器
とを同時に動作させた時の線図で、第３図に示した復調
器のＳＣ信号に対する動作を示している。

図に示す様に、トランスバーサル・フィルタ３５゜識別
器３６．積分器３７から構成されるトランスバーサル等
化器のループ■と、位相検波器３２．トランスバーサル
・フィルタ３５．識別器３６．ロウパス・フィルタ３３
．　ＶＣＯ３４から構成されるＰＬＬのループ■の２つ
のループから構成される。

此の様なループにＳＣ信号でＦＭされた波が入力された
場合、変調周波数に応じた位相回転が発生ずる。

公知のＺｅｒｏ　Ｆｏｃｉｎｇ法を用いて直交タップの
制御電圧をＩｃｈ及びＱｃｈについて求めると下記の様
になる。

東１＋Ｉ　　表 ＤＱ、　＝　Ｄ、。−Ｂ−幡・εＩ（ｋＴ）そして、こ
の差を求めると、 となるが、これは公知の様にＰＬＬの制御信号となる。

尚、ｋ　：サンプリング点のＮＯ，， １、Ｑ：Ｉｃｈ又はＱｃｈでの識別結果、ε工、εａ：
Ｉｃｈ又はＱｃｈでの誤差信号、Ｂ　：重み付は係数を
示す。

４＠　　　　４ｒｌ そこで、り又はＤａ６を用いてＰＬＬループの場合の出
力電圧は前記の様に、 Ｖｐ　（ｓ　）　　＝　（ｓ　　θ１（ｓ）　ｍ　Ｈｐ
　（ｓ　）　）　／Ｋ。

となる。

一方、トランスバーサル・フィルタの直交メインタップ
（第４図のａ及びｂの部分）の位相誤差に対する伝達関
数を求めると下記の様になる。

Ｖ７（ｓ　）　＝　（ｓ　θＬ　（ｓ　）　　・Ｈ７（
ｓ　）　）　／Ｋｗここで、 Ｈ−ｒ（Ｓ）ニドランスバーサル−巡伝達関数、Ｋ鍔：
タップ係数器の制御電圧感度、 従って、共に入力位相誤差に対応した出力電圧が得られ
るのでＳＣ信号としては、 Ｖｃ　＝Ｖｐ　（ｓ　）　＋ＶＴ　（Ｓ　）となる。

実際は、ＰＬＬのループフィルタもタップ係数制御回路
３の内にあるトランスバーサル積分器もそれぞれ１次又
は２次の積分器で構成される。

この積分器の時定数はＰＬＬループは数１００　Ｋｌ（
ｚ、トランスバーサル等化器ループは数１００　Ｈｚと
約１／１０００であるが、ＳＣ信号は数１００　Ｈｚ以
上の周波数から使用されるので、主としてＳＣ信号の低
周波部分ではトランスバー等化層ループも充分応答可能
であり１種の２重ループが構成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このループは共に識別器出力のパルス極性信号、誤差信
号により制御され、位相回転に対しては共に応答する為
に下記の問題点が発生する。

■　負帰還ループの制御位相の相対関係によっては、互
いに発振ループを形成する場合がある。

■　従来の様にｖＣＯ制御信号のみからＳＣ信号を抽出
すると、トランスバーサル等化器で等化されされた分が
ＶＣＯ側のＳＣ出力に含まれないのでＳＣ信号の周波数
特性が不安定となる。

■　直交側タップの両側へＳＣ信号が出力される為にＤ
工、ＤＱ及びＰＬＬループの３個所から出力される信号
を加算する方法が難しい。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点は、受信側は電圧制御発進器からの再生搬
送波により直交検波した２つの信号のそれぞれの及び相
互の符号間干渉をトランスバーサルフィルタで等化し、
等化された信号を識別したデータの少なくとも一部を用
いて該電圧制御発振器と該トランスバーサルフィルタの
タップ係数を制御し、該電圧制御発振器の制御電圧によ
り前記ＳＣ信号を抽出し、該トランスバーサルフィルタ
の直交の中心タップは該ＳＣ信号が抽出され易くなる様
に弱く制御される本発明により解決する事ができる。

〔作用〕

本発明は３個所より出力されるＳＣ信号のうち、２個所
の直交タップのループを例えば断にすると共に、ＳＣ信
号はＰＬＬループから取出す様にした。

又、直交タップのループが行っている機能はＰＬＬルー
プのループ・ゲインを高くする事によって補うことがで
きる。

即ち、直交メインタップなしでも復調動作上は問題なく
ＳＣ信号を抽出する事ができる。

〔実施例〕

一般に、多相ＰＳＫ又は多値ＱＡＨの復調器で直交する
２つの検波軸１　ｃｈ、　Ｑｃｈの片側の検波パルス情
報が他方の検波情報に影響を与える直交歪の発生原因は
直交変調器又は直交検波器のＩｃｈ及びＱｃｈＯ間の角
度ずれ、又は復調器で入力の中間周波数と搬送波再生回
路のＶＣＯのフリーラン周波数のずれによる定常位相誤
差が主なものと考えらでいる。

この様な直交歪に対してＰＬＬループでは、９０度の座
標が回転した場合にはこれに追随する能力はあるが、９
０度の角度ずれに対しては平均的な安定位相に引込むだ
けで９０度のずれは補正できない。

しかし、トランスバーサル等化器の直交タップを用いれ
ばＩｃｈ及びＱｃｈの任意の角度ずれに対して追随し補
正する。

即ち、直交変調器又は直交復調器の角度ずれがある場合
にＩｃｈからＱｃｈ又はＱｃｈからＩｃｈへの直交干渉
が発生するが、これはＩｃｈの検波結果を逆極性にして
Ｑｃｈに加えれば直交歪を除去できる（第４図に示すト
ランスバーサル・フィルタの直交側成分を直交する同相
側成分に加算する）。

しかし、４相ＰＳＫ方式及び１６値ＱＡＭ方式等に用い
られる変復調器はこの角度をかなり正確に合わせている
ので、（ｃｈからＱｃｈ、　ＱｃｈからＩｃｈへの直交
干渉は定常状態で特に問題にはならない。

又、伝送路で発生するフェージングによって生ずる伝送
歪がある場合にも角度回転は発生するが直交軸が９０度
よりずれると云う事はない。

従って、直交タップの動作は主としてＰＬＬループで完
全に追随できなかった位相誤差の補正が主たる動作とな
る。

しかし、この位相誤差の補正はＰＬＬループゲインを高
くする事で解決出来る。

即ち、トランスバーサル・フィルタの直交中心タップを
除去してもＰＬＬループゲインを高くすれば復調器とし
ての動作は問題なく、しかもＳＣ信号は従来同様にＰＬ
Ｌ制御信号から抽出する事ができる。

第１図は本発明の１実施例のブロック図を示す。

尚、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

図において、上記に詳細に説明した様にトランスバーサ
ル・フィルタのＩｃｈ側及びＱｃｈ側の直交中心タップ
（第４図のａ及びｂ）を例えば除去してＳＣ信号に対す
るループを１つにすると共に、ＰＬ　　。

しループゲインを高くして復調動作に支障ない様にした
。

尚、上記の除去の外に例えば、直交中心タップを含むル
ープゲインを低くするか、このループの周波数特性をＳ
Ｃ信号の周波数帯域と重ならない様に設定すればよい。

〔発明の効果〕 以上詳細に説明した様に、ＳＣ信号に対するループを１
つにすると共に、ＰＬＬのループゲインを高くしたので
、ＳＣ信号の安定な抽出ができるのみならず復調動作も
従来どおりに行う事ができると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のブロック図、第２図は従来
の変復調器のブロック図、第３図は別の従来例の復調器
のブロック図、第４図はトランスバーサル・フィルタの
従来例のブロック図、 第５図（ａ）はＰＬＬループの線図、 第５図（ｂ）は第３図のループの線図を示す。 図において、 ２３、２４はタップ係数器、 ２５はアナログ遅延線、 ２６〜３１は加算器を示す。 ￥−ｔ　＠ 拳３ｒＸＪ 奈４唄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主信号を搬送する搬送波をサービスチャンネル信号で周
   波数変調する通信方式において、受信側は電圧制御発進
   器からの再生搬送波により直交検波した２つの信号のそ
   れぞれの及び相互の符号間干渉をトランスバーサルフィ
   ルタで等化し、等化された信号を識別したデータの少な
   くとも１部を用いて該電圧制御発振器と該トランスバー
   サルフィルタのタップ係数を制御し、該電圧制御発進器
   の制御電圧により前記サービスチャンネル信号を抽出し
   、該トランスバーサルフィルタの直交の中心タップは該
   サービスチャンネル信号が抽出され易くなる様に弱く制
   御される事を特徴とするサービスチャンネル信号抽出方
   式。