(57)【要約】交差偏波干渉補償装置は、同一周波数で互いに位相が直交した自偏波と異偏波とを用いて無線通信を行うコチャンネル方式の無線通信装置に適用される。交差偏波干渉補償装置は、自偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第１のフィルタと、異偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第２のフィルタと、第２のフィルタに接続され、自偏波側信号に重畳されて交差偏波干渉成分となる異偏波側信号を除去する交差偏波干渉補償信号を生成する交差偏波干渉補償部と、第１のフィルタを通過した自偏波側信号から交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側信号を補償する演算部とを具備する。ここで、第２のフィルタの周波数帯域に第１のフィルタの周波数帯域を含めるものとする。また、干渉補償ゲイン調整部を交差偏波干渉補償部の前後に配置してもよい。
2012169492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一周波数で互いに位相が直交した自偏波と異偏波とを用いたコチャンネル伝送方式の無線通信装置に適用される交差偏波干渉補償装置であって、
自偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第１のフィルタと、
異偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第２のフィルタと、
前記第２のフィルタに接続され、自偏波側信号に重畳されて交差偏波干渉成分となる異偏波側信号を除去する交差偏波干渉補償信号を生成する交差偏波干渉補償部と、
前記第１のフィルタを通過した自偏波側信号から交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側信号を補償する演算部を具備し、
前記第２のフィルタの周波数帯域に前記第１のフィルタの周波数帯域を含めるようにした交差偏波干渉補償装置。
【請求項２】
前記第１のフィルタの周波数帯域は、前記第２の周波数帯域と同一である請求項１記載の交差偏波干渉補償装置。
【請求項３】
自偏波側信号を増幅する第１のゲイン調整部と、異偏波側信号を増幅する第２のゲイン調整部とを更に具備した請求項１記載の交差偏波干渉補償装置。
【請求項４】
前記第２のフィルタに接続され、前記第２のフィルタを通過した異偏波側信号を増幅する干渉補償ゲイン調整部を更に具備した請求項１又は請求項３記載の交差偏波干渉補償装置。
【請求項５】
前記交差偏波干渉補償部に接続され、交差偏波干渉補償信号を増幅する干渉補償ゲイン調整部を更に具備した請求項１又は請求項３記載の交差偏波干渉補償装置。
【請求項６】
前記第１のフィルタに接続され、前記第１のフィルタを通過した自偏波側信号を増幅する第１のゲイン調整部と、前記第２のフィルタに接続され、前記第２のフィルタを通過した異偏波側信号を増幅する第２のゲイン調整部とを更に具備した請求項１記載の交差偏波干渉補償装置。
【請求項７】
同一周波数で互いに位相が直交した自偏波と異偏波とを用いたコチャンネル伝送方式の無線通信に適用される交差偏波干渉補償方法であって、
自偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第１のフィルタ処理と、
異偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第２のフィルタ処理と、
前記第２のフィルタ処理後の異偏波側信号に基づいて、自偏波側信号に重畳されて交差偏波干渉成分となる異偏波側信号を除去する交差偏波干渉補償信号を生成する交差偏波干渉補償処理と、
前記第１のフィルタ処理を通過した自偏波側信号から交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側信号を補償する演算処理を具備し、
前記第２のフィルタ処理の周波数帯域に前記第１のフィルタ処理の周波数帯域を含めるようにした交差偏波干渉補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一周波数のＶ偏波及びＨ偏波に互いに異なる信号を載せて無線通信を行うコチャンネル伝送方式の無線通信装置に適用される交差偏波干渉補償装置及び交差偏波干渉補償方法に関する。
本願は、２０１１年６月７日に日本国に出願された特願２０１１−１２７１４０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電波の周波数資源の有効利用を目的とした多重無線通信方式として、同一周波数のＶ偏波及びＨ偏波に互いに異なる信号を載せて無線通信を行うコチャンネル方式の無線通信装置が用いられている。
コチャンネル伝送方式では、同一周波数のＶ偏波及びＨ偏波間に干渉が生じるため、コチャンネル伝送方式の受信装置には、偏波干渉を補償するために交差偏波干渉補償装置（ＸＰＩＣ：Ｃｒｏｓｓ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）が設けられている。例えば、特許文献１には交差偏波干渉補償方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１４８９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される交差偏波干渉補償方式は、水平偏波と垂直偏波とが同一の変調速度であるという前提で構成されていた。
図１１は、インタリーブ伝送方式を説明する図である。図１１に示すように信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置することを要件として無線通信の免許を配布する国や地域がある。隣接する周波数帯間の隣接チャンネル干渉の耐力が低い無線通信装置でも信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置することが可能である。【０００５】
しかし、水平偏波と垂直偏波を用いたインタリーブ配置を実施したコチャンネル伝送方式において水平及び垂直偏波を最大の帯域幅で送信すると、隣接チャンネルを使用している無線通信装置間に干渉を生じて、無線通信上の悪影響を及ぼす可能性がある。
特許文献１の交差偏波干渉補償方式では、隣接チャンネルを使用する無線通信装置への干渉を抑制するために、コチャンネル伝送方式における水平及び垂直偏波の周波数帯域幅を制限して、水平及び垂直偏波の周波数帯域幅を統一して無線通信を行う必要がある。
このような周波数帯域幅の制限のため、水平及び垂直偏波によるインタリーブ配置を要件として無線通信の免許を配布する国や地域においては、水平及び垂直偏波に許容された周波数帯域を最大限利用したコチャンネル伝送方式の無線通信を実現することができない。【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、コチャンネル伝送方式において自偏波と異偏波との周波数帯域幅が異なっている場合でも交差偏波干渉補償処理を実行することが可能な交差偏波干渉補償装置及び交差偏波干渉補償方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、同一周波数で互いに位相が直交した自偏波と異偏波とを用いたコチャンネル伝送方式の無線通信装置に適用される交差偏波干渉補償装置を提供する。交差偏波干渉補償装置は、自偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第１のフィルタと、異偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第２のフィルタと、第２のフィルタに接続され、自偏波側信号に重畳されて交差偏波干渉成分となる異偏波側信号を除去する交差偏波干渉補償信号を生成する交差偏波干渉補償部と、第１のフィルタを通過した自偏波側信号から交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側信号を補償する演算部を具備する。ここで、第２のフィルタの周波数帯域に第１のフィルタの周波数帯域を含めるものとする。【０００８】
本発明は、同一周波数で互いに位相が直交した自偏波と異偏波とを用いたコチャンネル伝送方式の無線通信に適用される交差偏波干渉補償方法を提供する。交差偏波干渉補償方法は、自偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第１のフィルタ処理と、異偏波側信号から所定の周波数帯域外の成分を取り除く第２のフィルタ処理と、第２のフィルタ処理後の異偏波側信号に基づいて、自偏波側信号に重畳されて交差偏波干渉成分となる異偏波側信号を除去する交差偏波干渉補償信号を生成する交差偏波干渉補償処理と、第１のフィルタ処理を通過した自偏波側信号から交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側信号を補償する演算処理を具備する。ここで、第２のフィルタ処理の周波数帯域に第１のフィルタ処理の周波数帯域を含めるものとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、周波数帯域幅が異なる自偏波と異偏波とを用いたコチャンネル伝送方式の無線通信においても、交差偏波干渉補償処理を実行することができる。即ち、本発明は水平偏波の周波数帯域幅が垂直偏波の周波数帯域幅より広い場合や水平偏波の周波数帯域幅が垂直偏波の周波数帯域幅より狭い場合において交差偏波干渉補償処理を実行することができる。
換言すれば、信号伝搬周波数帯域を自偏波及び異偏波（例えば、水平偏波及び垂直偏波）にインタリーブ配置した場合、自偏波と異偏波との周波数帯域側信号ずれていても、交差偏波干渉補償処理を実行することにより、無線通信に使用される周波数帯域を有効利用するコチャンネル伝送方式を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る受信装置側に設けられる交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図であり、水平偏波に比べて垂直偏波の周波数帯域幅が狭い場合の交差偏波干渉補償処理を示す。
【図２】本発明の実施例１に係る受信装置側に設けられる交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図であり、水平偏波に比べて垂直偏波の周波数帯域幅が広い場合の交差偏波干渉処理を示す。
【図３】インタリーブ配置において任意の垂直偏波の周波数帯域に含まれる周波数帯域を有する水平偏波を送信するコチャンネル伝送方式を示す概念図である。
【図４】本発明の実施例２に係る受信装置側に設けられる交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図であり、水平偏波に比べて垂直偏波の周波数帯域幅が狭い場合の交差偏波干渉補償処理を示す。
【図５】本発明の実施例２に係る受信装置側に設けられる交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図であり、水平偏波に比べて垂直偏波の周波数帯域幅が広い場合の交差偏波干渉処理を示す。
【図６】自偏波側受信信号の周波数帯域幅が異偏波側受信信号の周波数帯域幅より広い場合、ＸＰＩＣ部において小さなタップ係数が設定されることを説明する概念図である。
【図７】自偏波側受信信号の周波数帯域幅が異偏波側受信信号の周波数帯域幅より狭い場合、ＸＰＩＣ部において大きなタップ係数が設定されることを説明する概念図である。
【図８】自偏波側受信信号の周波数帯域幅が異偏波側受信信号の周波数帯域幅より狭い場合であっても、干渉ゲイン調整部により異偏波側受信信号が増幅されるため、ＸＰＩＣ部において小さなタップ係数が設定されることを説明する概念図である。
【図９】本発明の実施例３に係る交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施例４に係る交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置したコチャンネル伝送方式を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号における周波数帯域が同一でなくとも良い。即ち、本発明は自偏波側受信信号と異偏波側受信信号における周波数帯域幅を独立に可変して設定可能なコチャンネル伝送方式における交差偏波干渉補償処理を実行するものである。
即ち、本発明はコチャンネル伝送方式において自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との変調速度が異なるか、或いは、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との周波数帯域幅が異なっていても、換言すれば、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との周波数帯域幅の一部のみが重複して相互にずれたり、時間的に相互の周波数帯域幅が変化する場合においても、交差偏波干渉補償処理を実行するこができる交差偏波干渉補償装置に関するものである。以下、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１及び図２は、本発明の実施例１に係る受信装置側に設けられる交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図である。
実施例１に係る受信装置は、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号における周波数帯域幅を可変するよう構成されており、信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置するものである。インタリーブ配置において周波数帯域が空いている偏波を用いてコチャンネル伝送方法を実施する場合、水平偏波と垂直偏波では変調速度が異なっているため、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号の周波数帯域幅が異なる。この場合、異偏波側受信信号は自偏波側受信信号に対して干渉波となるため、前述したように、コチャンネル伝送方式では自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との周波数帯域幅が異なる場合がある。
尚、実施例１では、水平偏波を自偏波とし垂直偏波を異偏波として構成しているが、逆に、垂直偏波を自偏波とし水平偏波を異偏波として構成してもよい。【００１３】
図１において、交差偏波干渉補償装置はゲイン調整部１＿１、１＿２、フィルタ２＿１、２＿２、ＸＰＩＣ（Ｃｒｏｓｓ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）部３、及び演算部４を具備する。図１の交差偏波干渉補償装置は、クロック同期及び受信信号同期を確立する手段（不図示）を備えている。水平偏波を自偏波とする交差偏波干渉補償装置では、受信信号の水平偏波成分が自偏波側受信信号となり、受信信号の垂直偏波成分が異偏波側受信信号となる。一方、垂直偏波を自偏波とする交差偏波干渉補償装置では、受信信号の垂直偏波成分が自偏波側受信信号となり、受信信号の水平偏波成分が異偏波側受信信号となる。【００１４】
ゲイン調整部１＿１は、自偏波側受信信号の電力を一定とすべく自偏波側受信信号のレベル調整を行なう。ゲイン調整部１＿２は、異偏波側受信信号の電力を一定とすべく異偏波側受信信号のレベル調整を行なう。【００１５】
フィルタ２＿１は、予め設定された所望周波数帯域以外の周波数帯域の信号成分を除去するものであり、ゲイン調整部１＿１で電力調整された自偏波側受信信号から所望の周波数帯域のみの自偏波側受信信号を通過させる。
フィルタ２＿２は、予め設定された所望周波数帯域以外の周波数帯域の信号成分を除去するものであり、ゲイン調整部１＿２で電力調整された異偏波側受信信号から所望の周波数帯域のみの異偏波側受信信号を通過させる。
ここで、フィルタ２＿１、２＿２は自偏波側受信信号に相当する水平偏波の周波数帯域が含まれるような周波数帯域幅に設定する必要がある。実施例１では、フィルタ２＿１、２＿２の周波数帯域幅に水平偏波の周波数帯域が含まれるように設定している。【００１６】
ＸＰＩＣ（交差偏波干渉補償）部３は、フィルタ２＿１の後段に設置され、自偏波側受信信号に漏れ込んだ異偏波側受信信号を打ち消す交差偏波干渉補償信号を生成する。
例えば、ＸＰＩＣ部３は自偏波側受信信号における交差偏波干渉成分を打ち消す交差偏波干渉信号を生成するトランスバーサルフィルタと、この交差偏波干渉補償信号により自偏波側受信信号の交差偏波干渉成分を打ち消すことができるようなタップ係数を生成するタップ係数生成回路とを具備する。【００１７】
また、ＸＰＩＣ部３は加算器を具備しており、トランスバーサルフィルタのタップ毎にタップ出力信号を取り出し、当該タップ出力信号に予め設定されたタップ係数を乗算したものを加算して、その加算結果を交差偏波干渉補償信号として出力する。
即ち、ＸＰＩＣ部３においてタップ係数生成回路がトランスバーサルフィルタのタップ係数を適応的に制御することにより、自偏波側受信信号に含まれる異偏波側受信信号成分に相当する交差偏波干渉成分の逆特性成分として交差偏波干渉補償信号が生成される。【００１８】
演算部４は、フィルタ２＿１で帯域制限された自偏波側受信信号からＸＰＩＣ部３の交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側受信信号から異偏波側受信信号成分を除去し、その後、当該自偏波側受信信号を後段に接続される信号処理回路に出力する。この信号処理回路は復号処理を実行する。【００１９】
次に、図１及び図２を参照して実施例１に係る交差偏波干渉補償装置の動作について説明する。図２は、図１と同様に、受信装置側に設けられる交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図である。図１の構成に比べて、図２の構成では垂直偏波の周波数が異なっている。
図１は、水平偏波の周波数帯域が垂直偏波の周波数帯域を包含するものであり、水平偏波の周波数帯域幅が垂直偏波の周波数帯域幅よりも広い場合を示している。一方、図２は垂直偏波の周波数帯域が水平偏波の周波数帯域を包含するものであり、垂直偏波の周波数帯域幅が水平偏波の周波数帯域幅よりも広い場合を示している。【００２０】
まず、図１に示すように水平偏波の周波数帯域幅が垂直偏波の周波数帯域幅よりも広い場合の交差偏波干渉補償処理について説明する。
図３は、インタリーブ配置において任意の垂直偏波の周波数帯域（点線で囲まれた領域Ｓ）に含まれる周波数帯域を有する水平偏波を送信するコチャンネル伝送方式を示す概念図である。図３において、ｘ軸は周波数を示し、ｙ軸は水平偏波を示し、ｚ軸は垂直偏波を示す。以下、水平偏波に重畳する垂直偏波の干渉信号である交差干渉信号成分を除去する交差偏波干渉補償処理について説明する。【００２１】
図１に戻り、グラフｇ１に示すように水平偏波の周波数帯域に相当する自偏波側受信信号に対して、水平偏波の周波数帯域幅より狭い周波数帯域幅の交差偏波干渉成分（即ち、垂直偏波成分）が重畳している。グラフｇ１（グラフｇ２〜ｇ７も同様）において、縦軸は信号強度ｐを示し、横軸は周波数ｆを示している。グラフｇ２は異偏波側受信信号に相当する垂直偏波成分を示している。【００２２】
ゲイン調整部１＿１は、後段の処理におけるレベルダイヤグラムを一定に保つため、自偏波側受信信号に対して電力調整（即ちレベル調整）を行なう。このレベル調整により、自偏波側受信信号がグラフｇ１に示す信号強度からグラフｇ３に示す信号強度に変更される。この際、ゲイン調整部１＿１は周波数帯域幅に拘らず、自偏波側受信信号の電力を一定に保つように作動する。このため、レベル調整された自偏波側受信信号を周波数スペクトルで見ると、グラフｇ３に示すように干渉波を含めた変調波成分（自偏波側受信信号成分）の面積が一定となる。【００２３】
同様に、ゲイン調整部１＿２は、後段の処理におけるレベルダイヤグラムを一定に保つため、異偏波側受信信号に対して電力調整（即ちレベル調整）を行なう。このレベル調整により、異偏波側受信信号がグラフｇ２に示す信号強度からグラフｇ４に示す信号強度に変更される。この際、ゲイン調整部１＿２は周波数帯域幅に拘らず、異偏波側受信信号の電力を一定に保つように作動する。このため、レベル調整された異偏波側受信信号を周波数スペクトルで見ると、グラフｇ４に示すように変調波成分（異偏波側受信信号成分）の面積が一定となる。【００２４】
次に、フィルタ２＿１は電力調整された自偏波側受信信号をゲイン調整部１＿１から入力して、所望の周波数帯域以外の周波数帯域の信号成分を除去するため、所望の周波数帯域の信号成分のみを通過させるフィルタ処理を行なう。これにより、自偏波側受信信号がグラフｇ３に示す帯域幅からグラフｇ５に示す帯域幅に変更される。【００２５】
また、フィルタ２＿２は電力調整された異偏波側受信信号をゲイン調整部１＿２から入力して、所望の周波数帯域以外の周波数帯域の信号成分を除去するため、所望の周波数帯域の信号成分のみを通過させるフィルタ処理を行なう。これにより、異偏波側受信信号がグラフｇ４に示す帯域幅からグラフｇ６に示す帯域幅に変更される。
このようにして、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号に対する波形整形処理が完了する。【００２６】
図１に示すように、自偏波側受信信号の周波数帯域幅が交差偏波干渉補償信号となる異偏波側受信信号の周波数帯域幅より広い場合、自偏波側受信信号における交差偏波干渉成分を十分に補償するため、自偏波側受信信号の周波数帯域において少なくとも異偏波側受信信号成分が存在する必要がある。このため、実施例１においては、異偏波側受信信号のフィルタ処理に用いるフィルタ２＿２の通過帯域は自偏波側受信信号のフィルタ処理に用いるフィルタ２＿１の通過帯域と同一に設定されている。【００２７】
ＸＰＩＣ部３は、フィルタ２＿２の異偏波側受信信号に基づいてグラフｇ７に示す交差偏波干渉補償信号を生成する。この交差偏波干渉補償信号は自偏波側受信信号に含まれる交差偏波干渉成分と高い相関性を有する。ＸＰＩＣ部３における交差偏波干渉補償信号の生成処理は、前述したトランスバーサルフィルタを用いた周知技術により実施されるものであるため、その詳細な説明を省略する。【００２８】
演算部４は、フィルタ２＿１の自偏波側受信信号からＸＰＩＣ部３の交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側受信信号に含まれる交差偏波干渉成分を補償する。これにより、演算部４は交差偏波干渉成分が除去された自偏波側受信信号を次段の回路に出力する。【００２９】
上述したように、実施例１では自偏波側受信信号に重畳されている交差偏波干渉成分の情報を正確に取り込む必要がある。このため、異偏波側受信信号をフィルタ処理するフィルタ２＿２の周波数帯域は、自偏波側受信信号をフィルタ処理するフィルタ２＿１の周波数帯域と同等以上に設定される。これにより、自偏波側受信信号に重畳された交差偏波干渉成分を除去した交差偏波干渉補償信号を生成することができる。【００３０】
上記の構成により、水平偏波の周波数帯域幅が垂直偏波の周波数帯域幅より広い場合において交差偏波干渉補償処理を実行することが可能となり、信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置して無線通信に使用される周波数帯域を有効利用するコチャンネル伝送方式を実施することができる。【００３１】
次に、図２に示すように水平偏波の周波数帯域が垂直偏波の周波数帯域幅より狭い場合の交差偏波干渉補償処理について説明する。
グラフｇ１１に示すように、水平偏波の周波数帯域における自偏波側受信信号に対して、当該水平偏波の周波数帯域幅より広い周波数帯域幅の交差偏波干渉成分（即ち、垂直偏波成分）が重畳している。グラフｇ１１（グラフｇ１２〜ｇ１７も同様）において、縦軸は信号強度ｐを示し、横軸は周波数を示している。グラフｇ１２は、垂直偏波における異偏波側受信信号を示している。グラフｇ１２から判るように、異偏波側受信信号の周波数帯域幅は自偏波側受信信号の周波数帯域幅よりも広い。【００３２】
ゲイン調整部１＿１は、後段の処理におけるレベルダイヤグラムを一定に保つため、自偏波側受信信号に対して電力調整（即ちレベル調整）を行なう。このレベル調整により、自偏波側受信信号がグラフｇ１１に示す信号強度からグラフｇ１３に示す信号強度に変更される。この際、ゲイン調整部１＿１は周波数帯域幅に拘らず、自偏波側受信信号の電力を一定に保つように作動する。このため、レベル調整された自偏波側受信信号を周波数スペクトルで見ると、グラフｇ１３に示すように干渉波を含めた変調波成分（自偏波側受信信号成分）の面積が一定となる。【００３３】
同様に、ゲイン調整部１＿２は、後段の処理におけるレベルダイヤグラムを一定に保つため、異偏波側受信信号に対して電力調整（即ちレベル調整）を行なう。このレベル調整により、異偏波側受信信号がグラフｇ１２に示す信号強度からグラフｇ１４に示す信号強度に変更される。この際、ゲイン調整部１＿２は周波数帯域幅に拘らず、異偏波側受信信号の電力を一定に保つように作動する。このため、レベル調整された異偏波側受信信号を周波数スペクトルで見ると、グラフｇ１４に示すように変調波成分（異偏波側受信信号成分）の面積が一定となる。グラフｇ１４において、点線は自偏波側受信信号の周波数帯域幅に相当する異偏波側受信信号成分を示している。【００３４】
次に、フィルタ２＿１は電力調整された自偏波側受信信号をゲイン調整部１＿１から入力して、所望の周波数帯域以外の周波数帯域の信号成分を除去するため、所望の周波数帯域の信号成分のみを通過させるフィルタ処理を行なう。これにより、自偏波側受信信号がグラフｇ１３に示す帯域幅からグラフｇ１５に示す帯域幅に変更される。グラフｇ１５に示すように、自偏波側受信信号に重畳された交差偏波干渉成分から自偏波側受信信号の周波数帯域外に存在する交差偏波干渉成分が除去される。【００３５】
また、フィルタ２＿２は電力調整された異偏波側受信信号をゲイン調整部１＿２から入力して、所望の周波数帯域以外の周波数帯域の信号成分を除去するため、所望の周波数帯域の信号成分のみを通過させるフィルタ処理を行なう。これにより、異偏波側受信信号がグラフｇ１４に示す帯域幅からグラフｇ１６に示す帯域幅に変更される。グラフｇ１６に示すように、異偏波側受信信号から自偏波側受信信号の周波数帯域外に存在する異偏波側受信信号成分が除去される。即ち、自偏波側受信信号の周波数帯域に存在する異偏波側受信信号成分のみが抽出されることとなる。抽出された異偏波側受信信号成分の周波数帯域は自偏波側受信信号に重畳された交差偏波干渉成分の周波数帯域と同一となる。
このようにして、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号に対する波形整形処理が完了する。【００３６】
図２に示すように、自偏波側受信信号の周波数帯域幅が交差偏波干渉補償信号となる異偏波側受信信号の周波数帯域幅より狭い場合、自偏波側受信信号における交差偏波干渉成分を十分に補償するため、自偏波側受信信号の周波数帯域において少なくとも異偏波側受信信号成分が存在する必要がある。このため、実施例１においては、異偏波側受信信号のフィルタ処理に用いるフィルタ２＿２の通過帯域は自偏波側受信信号のフィルタ処理に用いるフィルタ２＿１の通過帯域と同一に設定されている。【００３７】
ＸＰＩＣ部３は、フィルタ２＿２の異偏波側受信信号に基づいてグラフｇ１７に示す交差偏波干渉補償信号を生成する。この交差偏波干渉補償信号は自偏波側受信信号に含まれる交差偏波干渉成分と高い相関性を有する。【００３８】
演算部４は、フィルタ２＿１の自偏波側受信信号からＸＰＩＣ部３の交差偏波干渉補償信号を減算して、自偏波側受信信号に含まれる交差偏波干渉成分を補償する。これにより、演算部４は交差偏波干渉成分が除去された自偏波側受信信号を次段の回路に出力する。【００３９】
上述したように、実施例１では自偏波側受信信号に重畳されている交差偏波干渉成分の情報を正確に取り込む必要がある。このため、異偏波側受信信号をフィルタ処理するフィルタ２＿２の周波数帯域は、自偏波側受信信号をフィルタ処理するフィルタ２＿１の周波数帯域と同等以上に設定される。これにより、自偏波側受信信号に重畳された交差偏波干渉成分を除去した交差偏波干渉補償信号を生成することができる。【００４０】
上記の構成により、水平偏波の周波数帯域幅が垂直偏波の周波数帯域幅より広い場合に加えて水平偏波の周波数帯域幅が垂直偏波の周波数帯域幅より狭い場合おいても交差偏波干渉補償処理を実行することが可能となり、信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置して無線通信に用いる周波数帯域を有効利用するコチャンネル伝送方式を実施することができる。【００４１】
上述したように、実施例１では自偏波側受信信号の周波数帯域を含み、自偏波側受信信号の周波数帯域より広い通過帯域を有するフィルタ２＿２を用いるか、或いは自偏波側受信信号のフィルタ２＿１と異偏波側受信信号のフィルタ２＿２との通過帯域を同一としている。これにより、自偏波側受信信号と当該自偏波側受信信号に交差干渉する異偏波側受信信号との周波数帯域幅が異なっている場合においても、交差偏波干渉補償処理を実行することが可能である。このように、実施例１では信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置して無線通信に用いる周波数帯域を有効利用するコチャンネル伝送方式を実施することが可能となる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図４乃至図８を参照して本発明の実施例２について詳細に説明する。図４及び図５は、本発明の実施例２に係る交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図である。実施例１と同様に、実施例２においても自偏波を水平偏波とし、異偏波を垂直偏波としているが、これに限定される必要はない。即ち、自偏波を垂直偏波とし、異偏波を水平偏波とするよう構成してもよい。【００４３】
図４及び図５に示すように、実施例２に係る交差偏波干渉補償装置はゲイン調整部１＿１、１＿２、フィルタ２＿１、２＿２、ＸＰＩＣ部３、演算部４、及び干渉ゲイン調整部５を具備する。【００４４】
実施例２は実施例１と重複した構成であるため、両者の異なる構成要素のみについて説明する。実施例１に係る交差偏波干渉補償装置に比べて、実施例２に係る交差偏波干渉補償装置は干渉補償ゲイン調整部５を具備した点で異なる。干渉補償ゲイン調整部５は、フィルタ２＿２でフィルタ処理された異偏波側受信信号の信号強度を増加する（即ち、ゲイン調整する）。【００４５】
次に、交差偏波干渉補償装置に干渉補償ゲイン調整部５を設けた理由について説明する。ＸＰＩＣ部３のトランスバーサルフィルタは、自偏波側受信信号の誤差成分（即ち、交差偏波干渉成分）と交差偏波干渉補償信号との相関を取る処理をタップ数とタップ係数により実行している。ここで、タップ数は一定であるため、タップ係数がゼロから最大設定可能値までの間で調整される。【００４６】
図６及び図７は、フィルタ２＿２の異偏波側受信信号に基づいて交差偏波干渉補償信号を生成する際に用いられるタップ係数の設定方法の概念を示す。図６は、自偏波側受信信号の周波数帯域幅が異偏波側受信信号の周波数帯域幅より広い場合におけるタップ係数を示す。図７は、自偏波側受信信号の周波数帯域幅が異偏波側受信信号の周波数帯域幅より狭い場合におけるタップ係数を示す。【００４７】
図６の場合、ゲイン調整部１＿１とゲイン調整部１＿２により自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との電力を示すグラフ上の面積を同一としており、異偏波側受信信号の周波数帯域が自偏波側受信信号の周波数帯域に含まれる。異偏波側受信信号がフィルタ２＿２を通過する際、異偏波側受信信号の信号成分は除去されずそのままフィルタ２＿２を通過する。即ち、異偏波側受信信号の電力はフィルタ２＿２の前後で変化しない。異偏波側受信信号の電力が十分維持されているため、ＸＰＩＣ部３においてフィルタ２＿２の異偏波側受信信号に基づいて交差偏波干渉補償信号を生成する際に必要となるタップ係数は小さくてもよい。【００４８】
一方、図７の場合、ゲイン調整部１＿１とゲイン調整部１＿２により自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との電力を示すグラフ上の面積を同一としており、異偏波側受信信号の周波数帯域が自偏波側受信信号の周波数帯域に含まれない。異偏波側受信信号がフィルタ２＿２を通過する際、所望の周波数帯域（即ち、自偏波側受信信号の周波数帯域）外に存在する異偏波側受信信号成分が除去される。フィルタ２＿２を通過した異偏波側受信信号の電力は、異偏波側受信信号の周波数帯域幅と自偏波側受信信号の周波数帯域幅との比に応じて減少することになる。このため、異偏波側受信信号の電力が不十分なため、ＸＰＩＣ部３においてフィルタ２＿２の異偏波側受信信号に基づいて交差偏波干渉補償信号を生成する際に必要となるタップ係数を大きくする必要がある。【００４９】
図７に示すように、異偏波側受信信号の周波数帯域が自偏波側受信信号の周波数帯域より広い場合、フィルタ２＿２を通過することにより異偏波側受信信号の電力が減少してしまい、異偏波側受信信号の電力は自偏波側受信信号の電力と大きく異なることとなる。換言すれば、ゲイン調整部１＿１、１＿２により自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との電力（即ち、グラフ上の面積）を同一としたにも拘らず、フィルタ２＿２を通過することにより異偏波側受信信号の電力が自偏波側受信信号の電力よりも小さくなる。自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との間の電力差を補償するため、ＸＰＩＣ部３のタップ係数を大きくして異偏波側受信信号の電力を自偏波側受信信号に含まれる交差偏波干渉成分の電力と同等とする。【００５０】
上記の場合、ＸＰＩＣ部３の出力信号（即ち、異偏波側受信信号にタップ係数を乗算した結果）について大きなビット数を確保する必要がある。しかし、回路規模の制約により、ＸＰＩＣ部３の出力信号のビット数を十分に確保することができず、自偏波・異偏波間に大きな干渉が発生した場合、自偏波側受信信号に重畳した交差偏波干渉成分を除去することが可能な交差偏波干渉補償信号を生成することができない。自偏波・異偏波間に大きな干渉が生じた場合でも、異偏波側受信信号にタップ係数を乗算したＸＰＩＣ部３の出力信号のビット数を増加することなく、自偏波側受信信号に重畳した交差偏波干渉成分を除去することが可能な交差偏波干渉補償信号を生成する必要性から、実施例２に係る交差偏波干渉補償装置では干渉補償ゲイン調整部５を設けた。【００５１】
図８は、フィルタ２＿２によりフィルタ処理され、かつ、干渉補償ゲイン調整部５により増幅された異偏波側受信信号に基づいて交差偏波干渉補償信号を生成する際のタップ係数の設定方法の概念を示す。図８は、異偏波側受信信号の周波数帯域幅が自偏波側受信信号の周波数帯域幅よりも広い場合を示している。前述したように、異偏波側受信信号の周波数帯域幅が自偏波側受信信号の周波数帯域幅よりも狭い場合には、ＸＰＩＣ部３の出力信号のビット数を増大しなくとも、異偏波側受信信号成分の電力が交差偏波干渉補償信号の生成に必要な大きさであるため、その説明を割愛する。【００５２】
ゲイン調整部１＿１、１＿２により自偏波側受信信号と異偏波側受信信号とのグラフ上の面積を同一とした場合、異偏波側受信信号の周波数帯域が自偏波側受信信号の周波数帯域に含まれないため、異偏波側受信信号がフィルタ２＿２を通過する際、所望の周波数帯域（即ち、自偏波側受信信号の周波数帯域）外に存在する異偏波側受信信号成分が除去される。このため、フィルタ２＿２を通過後、異偏波側受信信号の電力は異偏波側受信信号の周波数帯域幅と自偏波側受信信号の周波数帯域幅との比に応じて減少する。【００５３】
実施例２においては、干渉補償ゲイン調整部５がフィルタ２＿２を通過した異偏波側受信信号を増幅するため、フィルタ２＿２で除去された異偏波側受信信号成分に相当する電力が補償される。即ち、ＸＰＩＣ部３には十分な電力を有する異偏波側受信信号が供給されるため、当該異偏波側受信信号に基づいて交差偏波干渉補償信号を生成する際にその出力信号のビット数を増加させる必要がなくなる。【００５４】
図４は、自偏波側受信信号の周波数帯域が異偏波側受信信号の周波数帯域より広い場合の交差偏波干渉補償信号の生成処理を示している。このため、図４においてグラフｇ１〜ｇ５に示す自偏波側受信信号の処理及びグラフｇ２〜ｇ６に示す異偏波側受信信号の処理は図１に示した実施例１と同一である。
図４において、干渉補償ゲイン調整部５はフィルタ２＿２より異偏波側受信信号を入力してグラフｇ６に示す電力をグラフｇ８に示す電力に増幅する。干渉補償ゲイン調整部５により増幅された異偏波側受信信号は、次段のＸＰＩＣ部３に供給される。この結果、ＸＰＩＣ部３はグラフｇ８に示す異偏波側受信信号に基づいてグラフｇ７に示す交差偏波干渉補償信号を生成する。【００５５】
図５は、自偏波側受信信号の周波数帯域が異偏波側受信信号の周波数帯域より狭い場合の交差偏波干渉補償信号の処理を示している。図５において、グラフｇ１１〜ｇ１５に示す自偏波側受信信号の処理及びグラフｇ１２〜ｇ１６に示す異偏波側受信信号の処理は、図２に示した実施例１と同一である。図５において、干渉補償ゲイン調整部５はフィルタ２＿２から異偏波側受信信号を入力し、グラフｇ１６に示す電力をグラフｇ１８に示す電力に増幅する。
干渉補償ゲイン調整部５により増幅された異偏波側受信信号は次段のＸＰＩＣ部３に供給される。この結果、ＸＰＩＣ部３は干渉補償ゲイン調整部５により増幅された異偏波側受信信号に基づいてグラフｇ１７に示す交差偏波干渉補償信号を生成する。【００５６】
実施例２によれば、信号伝搬周波数を水平偏波及び垂直偏波にインタリーブ配置して周波数帯域を有効利用するコチャンネル伝送方式を実施することができるという実施例１の効果に加えて、異偏波側受信信号の周波数帯域幅が自偏波側受信信号の周波数帯域幅より広い場合において交差偏波間に大きな干渉が生じた際にも、ＸＰＩＣ部３の出力信号のビット数を増加させることなく、自偏波側受信信号に重畳した交差偏波干渉成分を除去する交差偏波干渉補償信号を生成することができるという効果を奏する。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明の実施例３について図９を参照して説明する。図９は、実施例３に係る交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図である。実施例３の交差偏波干渉補償装置の構成要素は、実施例２の交差偏波干渉補償装置（図５、図６）の構成要素と同一である。実施例２と比較して、実施例３ではＸＰＩＣ部３と干渉補償ゲイン部５との接続順序が逆となっている。この構成により、実施例３ではフィルタ２＿２を通過した異偏波側受信信号に基づいてＸＰＩＣ部３により生成された交差偏波干渉補償信号の電力を干渉補償ゲイン調整部５により増幅することができる。このため、実施例２と同様に、実施例３でも自偏波側受信信号に重畳された交差偏波干渉成分を除去して、自偏波側受信信号の補償を十分に行なうことができる。
【実施例４】
【００５８】
次に、本発明の実施例４について図１０を参照して説明する。図１０は、実施例４に係る交差偏波干渉補償装置の構成を示すブロック図である。実施例４の交差偏波干渉補償装置の構成要素は実施例１（図１、図２）の交差偏波干渉補償装置の構成要素と同一である。実施例１に比べて、実施例４ではゲイン調整部１＿１とフィルタ２＿１の接続順序が逆となっており、かつ、ゲイン調整部１＿２とフィルタ２＿２の接続順序が逆となっている。この構成により、実施例４では自偏波側受信信号と異偏波側受信信号との周波数帯域を同一とした後、両者の電力を同一とするゲイン調整を実施するため、自偏波側受信信号と異偏波側受信信号とがフィルタを通過する際の電力低下を補償することができ、実施例３のような干渉補償ゲイン調整部５を設ける必要がない。また、前述の実施例と同様に、実施例４でも自偏波側受信信号に重畳している交差偏波干渉成分を除去して、自偏波側受信信号の補償を十分に行なうことができる。【００５９】
前述の実施例（図１、図２、図４、図５、図９及び図１０）に係る交差偏波干渉補償装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録してもよい。この記録媒体からプログラムを読み出してコンピュータシステムに実行させることにより前述の交差偏波干渉補償処理を行なってもよい。ここで、「コンピュータシステム」とはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などのソフトウェアや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。「コンピュータシステム」にＷＷＷシステムを利用する場合、ホームページ提供環境（或いは、ホームページ表示環境）を含めることができる。【００６０】
上述の「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、フレキシブルディスク、光磁気センサディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬記録媒体、或いは、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記録媒体が含まれる。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、プログラムを送信するのに使用されるインターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線のように短時間に動的にプログラムを保持する伝送媒体を含めてもよい。更に、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、プログラムを伝送媒体を介して送信する際のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリなどのように、一定時間プログラムを保持する記録媒体を含めてもよい。上記のプログラムは、本発明に係る交差偏波干渉補償処理の一部を実現するものであってもよい。また、上記のプログラムは、コンピュータシステムに既に搭載されているプログラムと組み合わせて交差偏波干渉補償処理を実現するものであってもよい。【００６１】
本発明に係る交差偏波干渉補償装置及び方法について添付図面を参照して所述したが、その具体的な構成及び処理は前述の実施例に限定されるものではなく、添付した請求の範囲に規定される範囲内で種々の変形例や設計変更も包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、同一周波数の水平・垂直偏波に無線信号を載せてインタリーブ配置したコチャンネル伝送方式において交差偏波干渉補償処理を実行するものであり、種々の無線装置や無線機能を搭載した情報処理装置などに適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１＿１、１＿２  ゲイン調整部
２＿１、２＿２  フィルタ
３    ＸＰＩＣ部
４    演算部
５    干渉補償ゲイン調整部
【図１】
2012169492.tif 000003
【図２】
2012169492.tif 000004
【図３】
2012169492.tif 000005
【図４】
2012169492.tif 000006
【図５】
2012169492.tif 000007
【図６】
2012169492.tif 000008
【図７】
2012169492.tif 000009
【図８】
2012169492.tif 000010
【図９】
2012169492.tif 000011
【図１０】
2012169492.tif 000012
【図１１】
2012169492.tif 000013
【国際調査報告】
2012169492.tif 000014
2012169492.tif 000015