(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工衛星に搭載した中継器を介在して通信を行なう通信システムにおける該中継器の通信歪み補償装置において，
該通信歪み補償装置は地上局に備えられるものであり，
該通信歪み補償装置は，中継器の線形歪みを補償するタップドディレイラインにより構成される線形周波数特性同定部と，中継器の非線形歪み特性と入力と出力の関係が逆特性をもち，非線形歪みを補償するニューラルネットワークにより構成される非線形歪み同定・補償部により構成され，
非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星への送信信号と人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換える切り換え部を備え，
学習過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換え，補償過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星に送信するための理想信号に切り換えるものであり，
該非線形歪み同定・補償部は学習過程において人工衛星から送信される前記中継器の非線形歪みを含む信号を入力することにより中継器の非線形歪み特性の逆特性をもつように特性を調整するものであり，
補償過程において理想信号を入力して中継器の非線形歪み特性の前記逆特性により理想信号を補償し，出力することを特徴とする通信歪み補償装置。
【請求項２】
前記非線形歪み同定・補償部は，線形周波数特性同定部から出力される信号を振幅と位相に分解する複素信号分解部と人工衛星から送信される非線形歪みを含む信号を振幅と位相に分解する複素信号分解部と，振幅信号を処理するニューラルネットワークと位相信号を処理するニューラルネットワークにより構成され，各ニューラルネットワークから出力される信号を合成する複素信号合成部を備え，
補償過程において線形周波数特性同定部の信号を振幅信号と複素信号に分解し，それぞれの信号を非線形歪み同定・補償部において補償し，補償された振幅信号と位相信号を合成し，出力するものであり，
学習過程において，線形周波数特性同定部の信号および人工衛星から送信される非線形歪みを含む信号をそれぞれ振幅と位相に分解し，人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号を非線形歪み同定・補償部に入力し，振幅および位相についてそれぞれのニューラルネットワークを逆特性に同定することを特徴とする請求項１に記載の通信歪み補償装置。
【請求項３】
人工衛星の中継器を介在して通信を行なう通信システムにおける該中継器の通信歪み補償方法において，
該通信歪み補償装置は地上局に備えられるものであり，学習過程において線形周波数特性同定部で中継器出力の線形周波数歪みが最小になるようにその特性を同定し，非線形歪み同定・補償部において中継器出力の非線形歪みが最小になるようにその特性を同定する方法であって，
該線形周波数特性同定部はタップドディレイラインにより構成し，該非線形歪み同定・補償部はニューラルネットワークにより構成されるものであって，
非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星への送信信号と人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換える切り換え部を備え，
学習過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換え，補償過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星へ送信するための理想信号に切り換え，
該非線形歪み同定・補償部は，学習過程において，前記線形周波数特性同定部の出力と人工衛星から送信される前記中継器の非線形歪みを含む信号を入力することにより中継器の非線形歪み特性の逆特性をもつように特性を調整し，補償過程において理想信号を入力して中継器の非線形歪み特性の前記逆特性により理想信号を補償し，出力することを特徴とする通信歪み補償方法。
【請求項４】
前記非線形歪み同定・補償部は，線形周波数特性同定部から出力される信号を振幅と位相に分解する複素信号分解部と人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号を振幅と位相に分解する複素信号分解部と，振幅信号を処理するニューラルネットワークと位相信号を処理するニューラルネットワークにより構成され，各ニューラルネットワークから出力される信号を合成する複素信号合成部を備え，
補償過程において線形周波数特性同定部の信号を振幅信号と複素信号に分解し，それぞれの信号に基づいて非線形歪み同定・補償部において補償し，補償された振幅信号と位相信号を合成し，出力し，
学習過程において，線形周波数特性同定部の信号および人工衛星の中継器の非線形歪みを含む信号をそれぞれ振幅と位相に分解し，非線形歪み同定・補償部の補償過程に入力し，振幅および位相についてそれぞれのニューラルネットワークを逆特性に同定することを特徴とする請求項３に記載の通信歪み補償方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，中継器を介在して通信を行なう通信システムにおける送信局の通信歪み補償装置および方法に関する。特にデジタル放送における衛星中継増幅器の周波数特性および非線形特性による信号歪みを補償する通信歪み補償装置および補償方法に関するものである。
【０００２】
人工衛星の送受信機（中継器）は大量の情報を送るように大きいパワーを必要とされる。そのような中継器ではＴＷＴＡ（進行波管）が使用されている。ＴＷＴＡは，人工衛星の限られた電力で最大限に効率をあげるために，最大出力で動作するように動作条件が求められる。そのため，中継器は，増幅特性（ＡＭ／ＡＭ変換およびＡＭ／ＰＭ変換）の非線形，および広帯域信号伝送における周波数特性が平坦でない等の問題を生じる。そのため，衛星で中継されて地上で受けた受信信号は非線形性と周波数特性の歪みを持つので信号品質が低下する。
【０００３】
【従来の技術】
現在使用されている衛星放送システムでは，衛星に搭載されている中継器の増幅器で発生する歪みを補償するため，地上局において中継器の非線形特性と逆特性の歪みを入力信号に与えて，中継器を通過して受信側で復調される信号が送信側で搬送した信号と同じになるように歪み補償をしている。そのような伝送路の歪み特性の補償は，従来イコライザー，リニアライザー等の固定的なハードウェアで実現していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような通信システムは，動作点の変更，経年変化による伝送路特性の変化，あるいは中継器自体の変更により伝送路特性が変わることがある。そのような場合，ハードウェアによる歪み補償では，伝送路の特性変化に対して柔軟に追従することは不可能である。また，固定的なハードウェアでは，線形周波数特性の精度の良い等化および非線形歪み補償を行なうことは困難である。
【０００５】
本発明は，このような伝送路特性の歪み補償を地上局において適応的に最適な受信信号が得られるように，ソフトウェア的な構成で実現した通信歪み補償装置および補償方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
人工衛星に搭載した中継器を介在して通信を行なう通信システムにおける該中継器の通信歪み補償装置において，
該通信歪み補償装置は地上局に備えられるものであり，
該通信歪み補償装置は，中継器の線形歪みを補償するタップドディレイラインにより構成される線形周波数特性同定部と，中継器の非線形歪み特性と入力と出力の関係が逆特性をもち，非線形歪みを補償するニューラルネットワークにより構成される非線形歪み同定・補償部により構成され，
非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星への送信信号と人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換える切り換え部を備え，
学習過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換え，補償過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星に送信するための理想信号に切り換えるものであり，
該非線形歪み同定・補償部は学習過程において人工衛星から送信される前記中継器の非線形歪みを含む信号を入力することにより中継器の非線形歪み特性の逆特性をもつように特性を調整するものであり，
補償過程において理想信号を入力して中継器の非線形歪み特性の前記逆特性により理想信号を補償し，出力するようにした。
【０００７】
人工衛星の中継器を介在して通信を行なう通信システムにおける該中継器の通信歪み補償方法において，
該通信歪み補償装置は地上局に備えられるものであり，学習過程において線形周波数特性同定部で中継器出力の線形周波数歪みが最小になるようにその特性を同定し，非線形歪み同定・補償部において中継器出力の非線形歪みが最小になるようにその特性を同定する方法であって，
該線形周波数特性同定部はタップドディレイラインにより構成し，該非線形歪み同定・補償部はニューラルネットワークにより構成されるものであって，
非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星への送信信号と人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換える切り換え部を備え，
学習過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星から送信される中継器の非線形歪みを含む信号に切り換え，補償過程において，前記切り換えスイッチを非線形歪み同定・補償部の入力を人工衛星へ送信するための理想信号に切り換え，
該非線形歪み同定・補償部は，学習過程において，前記線形周波数特性同定部の出力と人工衛星から送信される前記中継器の非線形歪みを含む信号を入力することにより中継器の非線形歪み特性の逆特性をもつように特性を調整し，補償過程において理想信号を入力して中継器の非線形歪み特性の前記逆特性により理想信号を補償し，出力することを特徴とするようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はデジタル衛星放送システムであり，本発明を適用する通信システムの例として示すものである。図１において，１は地上放送局である。２は人工衛星である。３は中継器である。地上放送局１において，８は入力信号であって，送信データ等の送信信号に搬送する信号である。９は通信歪み補償装置である。１０は歪み補償設定部であって，送信する信号に歪み補償するものである。１２は送信機であって，人工衛星２に送信信号を電波として出力するものである。１３は受信機Ｍであって，人工衛星２で中継されて地上に送信される電波を受信するものである。
【０００９】
２１，２２，２３はそれぞれ受信機Ａ，受信機Ｂ，受信機Ｃであって，ユーザの受信機である。２５，２６，２７はそれぞれ受信信号出力部である。
【００１０】
図１の構成において，歪み補償設定部１０は，人工衛星２から送信される信号を受信し，入力信号（理想信号）と比較して歪み補償をする。即ち，線形周波数特性とＴＷＴＡの非線形特性のような人工衛星の中継器の特性に対して，線形周波数特性を同定し，さらに非線形特性を求めてその非線形特性の逆特性を求める。そして，中継器を介して受信側で受信され，復調された信号が送信側で搬送した入力信号と同じになるように，その逆特性に従って歪みを与える。その歪み補償された信号は送信機１２から人工衛星２に送信される。さらに中継器３で中継されてユーザに受信される。
【００１１】
図２は，本発明を適用する通信システムの伝送特性のモデルを表す図である。図２において，３は中継器である。３０はエラー検出部であって，入力信号と受信信号を比較し，エラーを検出するものである。３１は入力信号である。３２は変調装置であって，例えば，ＴＣ８ＰＳＫ変調装置である。３３はフィルタであって，例えば，ロールオフフィルタである。
【００１２】
中継器３において，４１は増幅器の線形周波数特性を表し，周波数対振幅特性，群遅延特性を含むものである。４２は増幅器の非線形特性を表し，特にＴＷＴＡ増幅の入力信号と出力信号の関係の非線形特性を表すものであり，ＡＭ／ＰＭ変換，ＡＭ／ＡＭ変換の歪み等を含むものである。
【００１３】
４４は伝送路で発生するガウス雑音を表す。４５は中継器３の出力信号とガウス雑音４４の合成を表す。５１はフィルタであって，ロールオフフィルタである。５２は復調装置であり，例えば，ＴＣ８ＰＳＫ復調装置である。５３は受信信号であって，地上局における受信信号を表す。
【００１４】
図３はＴＷＴＡ非線形特性を表すものである。図３においてＡは、ＡＭ／ＡＭ変換に対する入力パワーと出力パワーの関係を示す。この特性はＡＭ／ＡＭ変換に対する歪みに影響する。図３においてＢは、ＡＭ／ＰＭ変換に対する入力パワーと出力信号の位相差（入力信号と出力信号の差）の関係を示す。この特性は、ＡＭ／ＰＭ変換に対する歪みに影響する。
【００１５】
図４は中継器の周波数特性を表す。Ａは電力の周波数依存特性を表し，Ｂは群遅延の周波数依存特性を表す。図３，図４は補償対象の例として技術試験衛星ＣＯＭＥＴＳ中継器の地上試験で測定した測定値から導いたものを示す。
【００１６】
図５は、本発明の実施の形態１のブロックダイアグラムである。図５において，１０は歪み補償設定部である。６１は線形周波数特性同定部であって，タップドディレイラインとＬＭＳアルゴリズムにより構成されるものである。６２は非線形歪み同定・補償部であって，ニューラルネットワークにより構成されるものである。６３は非線形歪み同定・補償部６２に入力する入力信号に対するディレイ調整を表す（タップドディレイラインの信号遅延に入力信号の時間を合わせる）。６４は中継器を含む伝送路の線形周波数特性を表すものである。６５は中継器を含む伝送路の非線形特性を表すものである。６６は理想伝送特性を表し，歪み補償する対象の入力信号を理想伝送特性にすることを表す。６７，６８はスイッチである。初期設定として線形周波数特性同定部６１により中継器の線形周波数特性を同定する時，および非線形歪み同定・補償部６２により中継器の非線形特性の逆特性を同定する時は，スイッチ６７，６８を▲２▼の側に接続する。また，中継器に送信する時は，スイッチ６７，６８を▲１▼の側に接続する。７１は合成部１であって，合成部３の出力に対応するようにディレイライン調整された入力信号と，合成部３の出力を合成するものである。７２は合成部２であって，受信信号と線形周波数特性同定部６１の出力の差をとり，誤差として線形周波数特性同定部６１にフィードバックするものである。７３は合成部３であって，理想伝送特性の入力信号と線形周波数特性同定部６１の出力の差をとるものである。
【００１７】
図５の構成において，初期設定として線形周波数特性同定部６１により中継器の線形周波数特性を同定する時，および非線形歪み同定・補償部６２により中継器の非線形特性の逆特性を同定する時の動作（学習過程）を説明する。スイッチ６７，６８は▲２▼の側に接続する。地上局から送信された送信信号は，中継器に入力され，線形周波数特性６４および非線形特性６５に従って受信信号が生成され，地上局に送られる。地上局において，入力信号は線形周波数特性同定部６１に入力される。線形周波数特性同定部６１の出力と受信信号との差が合成部２で求められ，誤差として線形周波数特性同定部６１にフィードバックされ，タップ係数が更新される。タップ係数は誤差が評価値以下に収束するようにＬＭＳアルゴリズムに従って求められる。非線形歪み同定・補償部６２は，受信信号と線形周波数特性同定部６１の出力を入力し，誤差伝搬法（バックプロパゲーション法）により中継器の入出力の非線形特性と入力と出力の関係が逆である逆特性が得られるようにニューラルネットワークの重み，オフセットを定める（この点については図６で詳細に説明する）。
【００１８】
次に入力信号に歪みを与える補償過程の動作を説明する。線形周波数特性同定部６１のタップ係数および非線形歪み同定・補償部６２の重み係数，オフセットは学習過程で求まった値に固定する。衛星に送信するため入力信号に補償歪みを与える補償過程では，スイッチ６７，６８を▲１▼に切替える。入力信号は線形周波数特性同定部６１に入力され，学習過程で同定された線形周波数特性が与えられ，合成部３に入力される。一方，入力信号は理想伝送特性６６を通過し，線形周波数特性同定部６１の出力との差が合成部３で求められる。合成部３で出力する差分は，その差分に対応するように入力信号をディレイ調整した信号との和が合成部１で取られ，非線形歪み同定・補償部６２に入力される。非線形歪み補償過程の入力と出力の関係は，学習過程で求められた中継器の伝送路の特性の逆特性であるので，非線形歪み同定・補償部６２は非線形歪み同定・補償部６２の入力をその逆特性に従って歪み補償する。非線形歪み同定・補償部６２の出力は，送信信号とされて衛星に送信される。
【００１９】
図６と図７は本発明の実施の形態１の歪み補償設定部の学習過程の構成を示す図である。線形周波数特性同定部をタップドディレイラインとＬＭＳアルゴリズムにより構成し，非線形歪み同定・補償部はニューラルネットワークにより構成したものである。図６は学習過程の構成であり，図５の構成においてスイッチを▲２▼に接続して使用する場合の構成を示す。図７は補償過程の構成であり，図５の構成において，スイッチを▲１▼に接続した場合の構成である。
【００２０】
図６において，８１はタップドディレイラインであり，図５における線形周波数特性同定部６１に対応するものである。６２は非線形歪み同定・補償部であって，ニューラルネットワークにより構成されるものである。７２は合成部２である。
【００２１】
非線形歪み同定・補償部６２において，８２はニューラルネットワークＡであって，ニューロンにより構成されるものである。ニューラルネットワークＡは学習過程においては，中継器のＡＭ／ＡＭ変換の非線形特性（図３参照）の逆特性になるように重み係数，オフセットをもつようにするものである。８３はニューラルネットワークＢであって，ニューロンにより構成されるものである。ニューラルネットワークＢは，学習過程において，中継器のＡＭ／ＰＭ変換の非線形特性と同じ特性になるように重み係数，オフセットをもつようにするものである。８４は合成部４，８５は合成部５，８６は合成部６である。８７は複素信号分解部Ａであって，タップドディレイライン８１の出力する複素信号を振幅と位相のスカラ信号に分解するものである。８８は複素信号分解部Ｂであって，複素信号の受信信号を振幅と位相のスカラ信号に分解するものである。
【００２２】
図６の構成の動作を説明する。タップドディレイライン８１は，入力信号を入力する。合成部２はタップドディレイラインの出力と受信信号を入力して，その差ｅを誤差として求め，タップドディレイライン８１にフィードバックする。タップドディレイライン８１は，ＬＭＳアルゴリズムに従って誤差ｅが評価値μ以下に収束するまで，同様のフィードバック動作を繰り返し，タップ係数を更新する。タップドディレイライン８１の出力が所定の評価値以下になったらタップ係数を固定する。タップドディレイライン８１の出力は，複素信号分解部Ａで振幅と位相に分解される。振幅は教師信号として合成部４に入力される。ニューラルネットワークＡは受信信号の振幅成分を入力する。そして，合成部４はニューラルネットワークＡの出力と複素信号分解部Ａの出力する振幅の教師信号を入力して差を求め，誤差ｅとしてニューラルネットワークＡにバックプロパゲーション法に従って誤差逆伝搬させる。ニューラルネットワークＡは，例えば最急降下法により重み係数，オフセットを更新し，誤差ｅが評価値μ以下に収束するまで，同様のフィードバックを繰り返す。そして，誤差ｅが評価値μ以下に収束したら重み係数，オフセットを固定する。
【００２３】
また，ニューラルネットワークＢは複素信号分解部Ａの出力する振幅成分を入力する。一方，合成部５は複素信号分解部Ａの出力する位相成分と受信信号の位相成分（複素信号分解部Ｂの出力する位相成分）の差を求め，位相差の教師信号として合成部６に入力する。合成部６はニューラルネットワークＢの出力と合成部５の出力する位相差を教師信号として入力し，誤差ｅを求め，バックプロパゲーション法に従って誤差をニューラルネットワークＢに逆伝搬させる。そして，最急降下法によりニューラルネットワークＢの重み係数，オフセットを更新する。誤差ｅが評価基準μ以下に収束するまで同様の動作を繰り返し，ニューラルネットワークＢの出力が収束したら，その時点の重み係数，オフセットを固定する。
【００２４】
図７は補償過程の構成であり，図５の構成のスイッチを（１）に接続した場合の構成である。図７において，図５と図６と共通の番号は共通部分を示す。８７’は合成部７であって，複素信号分解部Ａの出力する位相成分とニューラルネットワークＢ８３の出力の差を求め，出力位相とするものである。９０は複素信号合成部Ａであって，スカラーの振幅と位相を合成し，複素信号に合成するものである。
【００２５】
図７の構成において，タップドディレイライン８１のタップ係数は学習過程で設定した係数に固定する。ニューラルネットワーク８２，８３の各層の重みも学習過程で設定したものに固定する。
【００２６】
入力信号はタップドディレイライン８１に入力される。タップドディレイライン８１は中継器の線形周波数特性を同定しているので，その出力は中継器の線形周波数特性を与えられている。その出力は合成部３に入力する。一方，入力信号の理想伝送特性の信号が合成部３に入力され，合成部３はタップドディレイライン８１の出力と理想伝送特性との差を求め，合成部１に入力する。合成部１はディレイ調整された入力信号と合成部３の出力を合成し，線形周波数特性を等化した信号を得る。合成部１の出力する複素信号は，複素信号分解部Ａに入力され，振幅成分と位相成分に分解される。
【００２７】
複素信号分解部Ａで分解された振幅成分はニューラルネットワークＡに入力される。ニューラルネットワークＡの入力対出力特性は中継器の振幅に対する非線形特性に対して逆特性の関係にあるので，ニューラルネットワークＡに入力された信号は，ニューラルネットワークＡを通過して中継器の非線形特性の逆特性をもつように歪み補償される。さらに，歪み補償されたニューラルネットワークＡの出力はニューラルネットワークＢに入力される。ニューラルネットワークＢは，中継器の入力と出力の位相差の非線形特性を同定しているので，ニューラルネットワークＢにおいて，ニューラルネットワークＡの出力は中継器の位相差の非線形特性に従う位相差に等しくされる。合成部７はニューラルネットワークＢの出力する位相差と複素信号分解部Ａで分解した位相との差をとることにより，ニューラルネットワークＡの出力する振幅に対する位相を求める。ニューラルネットワークＡの出力する振幅成分の補償信号とニューラルネットワークＢの出力する位相成分は複素信号合成部Ａで合成され，複素信号とされる。その複素信号は送信信号として衛星に送信される。
【００２８】
図８，図９は，本発明の歪み補償設定部のフローチャートであり，図５，図６，図７の構成のフローチャートである（図９は図８に続くフローチャートを示す）。Ｓ１でタップドディレイラインの線形周波数特性の同定を始動する。Ｓ２で最急降下アルゴリズムによりタップ係数を更新する。Ｓ３で収束を確認する。
【００２９】
Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７はニューラルネットワークＡ，Ｂの処理である。Ｓ４において，ニューラルネットワークＡの出力振幅対入力振幅（逆特性）の同定を始動する（この時，スイッチは▲２▼の側に接続する）。Ｓ５でニューラルネットワークＢの入力振幅対入出力位相差の同定を始動する。Ｓ６でニューラルネットワークＡおよびＢの重み係数，オフセットをバックプロパゲーションアルゴリズムにより更新する。Ｓ７で収束を確認する。
【００３０】
Ｓ８で補償経路にスイッチを切り替える（スイッチを（１）の側に接続する）。Ｓ９でタップドディレイラインを通過した受信信号と理想信号との差分を導出する（タップドディレイラインのタップ係数は固定されている）。Ｓ１０で送信信号に差分補償する（線形周波数特性補償）。Ｓ１１で固定された重み係数とオフセットをもつニューラルネットワークＡ，Ｂに送信信号を通過させる。Ｓ１２で歪み補償された送信信号を送出をする。
【００３１】
図１０は本発明の実施の形態２のブロックダイアグラムである。本発明の実施の形態２は，図５の非線形歪み同定・補償部の学習過程における構成と補償過程における構成をそれぞれ別個のニューラルネットワークにより構成するようにしたものである。
【００３２】
図１０の構成において，図５と共通部分は同じ番号で表す。１０は歪み補償設定部である。９４は非線形歪み同定部であって，ニューラルネットワークにより構成されるものである。９５は非線形歪み補償部であって，ニューラルネットワークにより構成されるものである。非線形歪み同定部９４の構成は，非線形歪みを同定するための図６の学習過程のニューラルネットワークの構成と同じである。非線形歪み補償部９５の構成は，非線形歪みを補償するための図７の補償過程のニューラルネットワークの構成と同じである。
【００３３】
図１０の構成において，初期状態としてスイッチを▲２▼の側に接続して，線形周波数特性同定部６１において線形周波数特性を同定し，および非線形歪み同定部９４の非線形特性の逆特性を同定する（学習過程）。この動作は図５，図６の構成の学習過程の動作と同じである。
【００３４】
即ち，学習過程では，線形周波数特性同定部６１（タップドディレイラインにより構成される）に入力信号を入力し，線形周波数特性同定部６１の出力と受信信号との差を合成部２で求めて，誤差ｅを生成し，線形周波数特性同定部６１にフィードトバックする。ＬＭＳアルゴリズムにより線形周波数特性同定部６１のタップ係数を更新し，出力が評価値μ以下に収束するまでこの動作を繰り返す。このようにして中継器の線形周波数特性に線形周波数特性同定部６１の特性を同定し，タップ係数を固定する。非線形歪み同定部９４は，線形周波数特性同定部６１の出力を入力信号として，バックプロパゲーション法によりその振幅成分について中継器の非線形特性と逆特性となるように重み係数，オフセットを設定する。また，位相差についても図６において説明したのと同様にバックプロパゲーション法により中継器の振幅対位相差特性を同定した重み係数，オフセットを設定する。
【００３５】
人工衛星に信号を送信する時は，スイッチを▲１▼の側に接続する。線形周波数特性同定部６１のタップドディレイラインの係数は，学習過程で求めた係数に固定し，非更新にする。非線形歪み補償部９５の重み係数，オフセットは，学習過程で非線形歪み同定部９４が求めた重み係数，オフセットの値に設定し，固定にする。入力信号は線形周波数特性同定部６１に入力され，その特性に従って出力される。その出力は，合成部３に入力される。一方，入力信号は理想伝送特性とされ，線形周波数特性同定部６１の出力との差が合成部３で求められる。合成部３で出力する差分は，その差分に対応するように入力信号をディレイ調整した信号との和が合成部１で取られ，中継器の線形周波数特性を等化し，非線形歪み補償部９５に入力される。非線形歪み補償部９５は，振幅に対して中継器の伝送路の非線形特性の逆特性に歪み補償し，さらにその歪み補償した振幅に対して中継器の入力振幅と入出力位相差の非線形特性に従って位相を設定する。そして，その振幅と位相を合成した複素信号を中継器に送信する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば，中継器を介在して通信を行なう通信システムの送信器において，中継器の非線形特性に基づく歪みに対する補償を，地上送信局において適応的に行なうことができる。そのため，増幅器を最大効率で動作させるために歪みの大きい中継器を介して通信を行なう場合にも常に送信信号に適正な歪み補償を与え，受信側での受信信号の歪みを抑制することができる。あるいは増幅器の変更等で伝送路の歪み特性が変化した場合にも適応的に柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する通信システムの例を示す図である。
【図２】本発明を適用する通信システムの伝送特性のモデルを示す図である。
【図３】中継器におけるＴＷＴＡ非線形特性を示す図である。
【図４】中継器における周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１のブロックダイアグラムである。
【図６】本発明の実施の形態１の歪み補償設定部の学習過程の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の歪み補償設定部の補償過程の構成を示す図である。
【図８】本発明の歪み補償設定部のフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の歪み補償設定部のフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２のブロックダイアグラムを示す図である。
【符号の説明】
１：地上放送局
２：人工衛星
３：中継器
８；入力信号
９：通信歪み補償装置
１０：歪み補償設定部
１２：送信機
１３：受信機Ｍ
２１：受信機Ａ
２２：受信機Ｂ
２３：受信機Ｃ
２５，２６，２７：受信信号出力部
６１：線形周波数特性同定部
６２：非線形歪み同定・補償部
６３：ディレイ調整
６４：線形周波数特性
６５：非線形特性
６７，６８：スイッチ
７１：合成部１
７２：合成部２
７３：合成部３
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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