(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差偏波間干渉量を測定する交差偏波間干渉量測定回路であって、直交偏波間に発生するクロストークを補償する交差偏波間干渉補償器の入力信号と出力信号との差分を求める減算手段と、減算手段の出力を平均化する平均化回路とを備え、平均化回路の出力に基づく値を交差偏波間干渉量とすることを特徴とする交差偏波間干渉量測定回路。
【請求項２】
交差偏波間干渉量を測定する交差偏波間干渉量測定回路であって、適応トランスバーサルフィルタからなり、かつ直交偏波間に発生するクロストークを補償する交差偏波間干渉補償器におけるセンタタップのタップ係数値を平均化する平均化回路を備え、平均化回路の出力に基づく値を交差偏波間干渉量とすることを特徴とする交差偏波間干渉量測定回路。
【請求項３】
請求項１または２記載の交差偏波間干渉量測定回路において、平均化回路は入力を互いに異なる所定期間にわたって移動平均する第１および第２の移動平均回路であることを特徴とする交差偏波間干渉量測定回路。
【請求項４】
交差偏波間干渉量を測定する交差偏波間干渉量測定回路であって、直交偏波間に発生するクロストークを補償する交差偏波間干渉補償器の入力信号と出力信号との差分を求める減算手段と、減算手段の出力を計測した交差偏波間干渉量として定期的に記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶した複数の交差偏波間干渉量を読み出し、読み出した複数の交差偏波間干渉量に基づき近似曲線を算出する算出手段とを備え、算出した近似曲線から所定の時期における交差偏波間干渉量を推定することを特徴とする交差偏波間干渉量測定回路。
【請求項５】
交差偏波間干渉量を測定する交差偏波間干渉量測定回路であって、適応トランスバーサルフィルタからなり、かつ直交偏波間に発生するクロストークを補償する交差偏波間干渉補償器におけるセンタタップのタップ係数値を計測した交差偏波間干渉量として定期的に記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶した複数の交差偏波間干渉量を読み出し、読み出した複数の交差偏波間干渉量に基づき近似曲線を算出する算出手段とを備え、算出した近似曲線から所定の時期における交差偏波間干渉量を推定することを特徴とする交差偏波間干渉量測定回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルマイクロ波多重無線回線などに用いられて交差偏波間干渉量を測定する交差偏波間干渉量測定回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルマイクロ波多重無線回線は、所要の伝送品質（稼動率）を得るために、適当な雑音配分を行い品質を確保している。具体的には、フェージングによる熱雑音劣化量、他の回線からの干渉量、自回線の交差偏波間干渉量などを適切に配分し、所要の伝送品質になるよう配分（設計配分値）を定めている。
【０００３】
この設計配分値により、各回線毎の送信電力や受信電力の設計値を計算して、伝送品質の規格値（電波法の基準）に適合していることの検査を受検し、合格により免許を得て運用している。
【０００４】
この伝送品質確認のための測定を行う場合、前記の熱雑音、他の回線からの干渉、交差偏波などの回線品質劣化要因の全てを含めた符号誤り率特性およびその特性の時間率による回線稼動率で品質を評価している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した品質評価はマイクロ波多重無線回線の設置時に行われるのみであり、更に、上記した評価ではどの要因が全体の特性の劣化にどの程度影響しているのかを分離して知ることができない。
【０００６】
このために、デジタルマイクロ波無線回線に問題が生じたとき、その原因が機器の故障か、フェージングによるものか、交差偏波識別度の劣化によるものかなどの区別ができない。
【０００７】
一方、直交偏波間に発生するクロストークを補償する補償器として、交差偏波間干渉量を補償するタップ係数可変のＦＩＲフィルタを用いたトランスバーサル形交差偏波間干渉補償器が知られている。
【０００８】
しかしながら、上記した従来のトランスバーサル形交差偏波間干渉補償器においても、交差偏波間干渉量を実質的に測定することができず、例えば、アンテナが受ける風圧荷重などによる経時的なアンテナや鉄塔等の支持物などの歪みの増大により、交差偏波間干渉量がすでに設計限界値に達しているかなどを判断することができないという問題点があった。
【０００９】
さらに、アンテナや鉄塔等の支持物などの歪みが限界値に達する時期を予測することができないという問題点もあった。
【００１０】
本発明は、交差偏波間干渉量の測定をする交差偏波間干渉量測定回路を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる交差偏波間干渉量測定回路は、交差偏波間干渉量を測定する交差偏波間干渉量測定回路であって、直交偏波間に発生するクロストークを補償する交差偏波間干渉補償器の入力信号と出力信号との差分を求める減算手段と、減算手段の出力を平均化する平均化回路とを備え、平均化回路の出力に基づく値を交差偏波間干渉量とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項１にかかる交差偏波間干渉量測定回路によれば、直交偏波間に発生するクロストークを補償する交差偏波間干渉補償器の入力信号と出力信号との差分が減算手段によって求められ、減算手段の出力が平均化回路によって平均化され、平均化回路の出力に基づく値が交差偏波間干渉量とされる。
【００１３】
しかるに、減算手段の一方の入力信号は干渉波補償がなされていない信号であり、減算手段の他方の入力信号は干渉波補償がなされた信号であって、減算手段によって求められた差分は干渉波による交差偏波間干渉量に対応しており、減算手段の出力を平均化することにより交差偏波間干渉量に比例した値を求めることができる。
【００１４】
本発明の請求項２にかかる交差偏波間干渉量測定回路は、交差偏波間干渉量を測定する交差偏波間干渉量測定回路であって、適応トランスバーサルフィルタからなり、かつ直交偏波間に発生するクロストークを補償する交差偏波間干渉補償器におけるセンタタップのタップ係数値を平均化する平均化回路を備え、平均化回路の出力に基づく値を交差偏波間干渉量とすることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２にかかる交差偏波間干渉量測定回路によれば、交差偏波間干渉補償器におけるセンタタップのタップ係数値の大きさが、干渉波の強さにほぼ比例しており、センタタップのタップ係数値を平均化することによって交差偏波間干渉量を測定することができる。
【００１６】
また、平均化回路は、入力を互いに異なる所定期間にわたって移動平均する第１および第２の移動平均回路であってもよい。このようにしたときは、移動平均期間が短く設定されている方の移動平均回路によって、フェージングによる交差偏波間干渉量や、強風などによるアンテナの一時的な歪みなどの比較的に短期間に生ずる交差偏波間干渉量を検出することができ、移動平均期間が長く設定されている方の移動平均回路によって、アンテナや支持物等の機械的な歪みなどの固定歪みにより生ずる交差偏波間干渉量を検出することができる。
【００１７】
また、前記減算手段の出力または前記センタタップのタップ係数値を、計測した交差偏波間干渉量として定期的に記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶した複数の交差偏波間干渉量を読み出し、読み出した複数の交差偏波間干渉量に基づき近似曲線を算出する算出手段とを備え、算出した近似曲線から所定の時期における交差偏波間干渉量を推定するようにしてもよい。
【００１８】
このようにしたときは、記憶手段に記憶した計測交差偏波間測定量を読み出し、読み出された複数の交差偏波間測定量に基づきその変動の近似曲線が算出され、この算出された近似曲線から所望の時期における交差偏波間干渉量の推定が行えて、アンテナや支持物等の機械的な歪みなどが設計限界値に至る予測時期を事前に推定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる交差偏波間干渉量測定回路を実施の形態により説明する。
【００２０】
図１は本発明にかかる交差偏波間干渉量測定回路の原理説明に供するブロック図である。
【００２１】
アンテナ４０から出力される垂直偏波はアンテナ共用器４１を介してリニア増幅器４２に供給され、リニア増幅器４２により増幅され、増幅出力はバンドパスフィルタ４３にて帯域制限され、バンドパスフィルタ４３からの出力は局部発振器５０の発振周波数とミキサ４４にて周波数混合されて中間周波信号に変換され、中間周波増幅器４５にて増幅され、増幅出力はＡＧＣ回路４６において利得制御されて、図示しないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、垂直偏波復調器４７に供給されて、復調される。
【００２２】
同様に、アンテナ４０から出力される水平偏波はアンテナ共用器４１を介してリニア増幅器５２に供給され、リニア増幅器５２により増幅され、増幅出力はバンドパスフィルタ５３にて帯域制限され、バンドパスフィルタ５３からの出力は局部発振器５０の発振周波数とミキサ５４にて周波数混合されて中間周波信号に変換され、中間周波増幅器５５にて増幅され、増幅出力はＡＧＣ回路５６において利得制御されて、図示しないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、水平偏波復調器５７に供給されて、復調される。
【００２３】
垂直偏波復調器４７に入力された希望受信波は、図示しない希望受信波復調回路にて復調され、復調出力は希望受信波波形歪等化回路２にて波形等化処理が行われ、希望受信波波形歪等化回路２からの出力は干渉波による干渉を補償するための交差偏波間干渉補償器４に供給されて復調された干渉波に対する干渉補償がなされて復調出力として送出される。一方、交差偏波間干渉補償器４と協働する交差偏波間干渉量測定回路６によって交差偏波間干渉量が検出されて図示しないモニタ、例えばカウンタに供給されて交差偏波間干渉量として計数される。この場合は垂直偏波成分は希望受信波であり、水平偏波成分が干渉波である。
【００２４】
同様に、水平偏波復調器５７に入力された希望受信波は、図示しない希望受信波復調回路にて復調され、復調出力は希望受信波波形歪等化回路２１にて波形等化処理が行われ、希望受信波波形歪等化回路２１からの出力は干渉波による干渉を補償するための交差偏波間干渉補償器４９に供給されて復調された干渉波に対する干渉補償がなされて復調出力として送出される。一方、交差偏波間干渉補償器４９と協働する交差偏波間干渉量測定回路６１によって交差偏波間干渉量が検出されて図示しないモニタ、例えばカウンタに供給されて交差偏波間干渉量として計数される。この場合は水平偏波成分は希望受信波であり、垂直偏波成分が干渉波である。
【００２５】
次に、垂直偏波復調器４７側を例に、交差偏波間干渉量測定回路６について説明する。
【００２６】
図２は本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路６の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図２は、本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路６と協働する垂直偏波復調器４７と共に示してある。
【００２８】
垂直偏波復調器４７は、希望受信波復調回路１、希望受信波波形歪等化回路２、干渉受信波復調回路３、交差偏波間干渉補償器４および信号処理回路５から構成され、交差偏波間干渉量測定回路６は交差偏波間干渉補償器４の入力信号と出力信号との差分を求める減算回路７と、所定期間にわたる減算回路７の出力を移動平均する平均化回路８と、平均化回路８からの出力を表示する表示器１０とを備えている。
【００２９】
平均化回路８は減算回路７の出力を第１の期間、例えば、１００ｍｓ〜数秒程度の予め定めた期間、移動平均する移動平均回路８ａと減算回路７の出力を第２の期間、例えば、数時間の期間、移動平均する移動平均回路８ｂとを備え、表示器１０は移動平均回路８ａ、８ｂの移動平均値を各別に表示するようにしてある。
【００３０】
交差偏波間干渉量測定回路６には、さらに、計測した交差偏波間干渉量である減算回路７の出力を予め定めた所定期間毎に、たとえば、２４時間毎に格納するメモリ１１と、メモリ１１から読み出した複数の記憶内容、すなわち減算回路７から出力される複数の経時的に引き続く出力に基づき、最小二乗近似によりｍ次の近似式を算出する近似式算出回路１２とを備えている。
【００３１】
ここで、希望受信波波形歪等化回路２および交差偏波間干渉補償器４はタップ係数可変の適応形ＦＩＲフィルタから構成される適応トランスバーサルフィルタから構成されている。この例では交差偏波間干渉補償器４は３タップの適応トランスバーサル形交差偏波間干渉補償器の場合を例示している。
【００３２】
すなわち、交差偏波間干渉補償器４は単位時間遅延回路３１ａ、３１ｂ、係数乗算器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、加算器３３を備えた３タップのタップ係数可変の適応形ＦＩＲフィルタを備え、加算器３３の出力を希望受信波波形歪等化回路２の出力信号から減算器３４にて減算して、デマッピング処理等を行う信号処理回路５へ送出し、復調出力とする。
【００３３】
交差偏波間干渉補償器４では、干渉受信波復調回路３からの出力を単位時間遅延回路３１ａ、３１ｂに供給して単位時間遅延回路３１ａ、３１ｂにてそれぞれ遅延させ、干渉受信波復調回路３からの出力と復調出力信号があるべき本来の振幅からどれだけずれているかの誤差信号、すなわち図示しない識別回路から出力される誤差信号の２乗を最小とするＬＭＳ法により求めたタップ係数とを係数乗算器３２ａにて乗算し、単位時間遅延回路３１ａの出力と識別回路から出力される誤差信号の２乗を最小とするＬＭＳ法により求めたタップ係数とを係数乗算器３２ｂにて乗算し、単位時間遅延回路３１ｂの出力と識別回路から出力される誤差信号の２乗を最小とするＬＭＳ法により求めたタップ係数とを係数乗算器３２ｃにて乗算し、係数乗算器３２ａの出力と係数乗算器３２ｂの出力と係数乗算器３２ｃの出力とを加算器３３にて加算し、希望受信波波形歪等化回路２の出力から加算器３３の出力を減算器３４にて減算し、信号処理回路５にて信号処理のうえ送出する。タップ係数はＬＭＳ法に代わってＺＦ法等に基づいて求めてもよい。
【００３４】
上記のように構成した交差偏波間干渉量測定回路６の作用について説明する。
【００３５】
交差偏波間干渉が発生すると、希望受信波に交差偏波間干渉成分が含まれて、希望受信波復調回路１に入力されて復調され、復調後に希望受信波波形歪等化回路２でフェージング等により伝搬路中で発生する波形歪み成分が除去される。フェージング等により伝搬路中で発生する波形歪み成分は自己の信号と相関があるために希望受信波波形歪等化回路２で除去されるが、交差偏波間干渉成分は自己の信号と相関がないため希望受信波波形歪等化回路２においては除去されない。
【００３６】
一方、干渉波は干渉受信波復調回路３に供給されて復調され、干渉受信波復調回路３から出力される干渉受信波の復調信号に基づく成分は交差偏波間干渉補償器４に供給され、タップ係数に基づいて交差偏波間干渉補償器４にて希望受信波波形歪等化回路２の出力から差し引くための干渉受信波の成分が加算器３３において定められる。
【００３７】
すなわち、加算器３３からの出力は干渉波に対する補償信号であり、希望受信波波形歪等化回路２からの出力信号から加算器３３の出力信号である干渉受信波の成分が減算器３４にて減算されて、希望受信波波形歪等化回路２の出力信号から干渉波成分が除去される交差偏波間干渉の補償が行われる。
【００３８】
したがって、減算器３４の入力信号は干渉波補償がなされていない復調信号であり、減算器３４の出力信号は干渉波補償がなされた復調信号である。
【００３９】
この結果、減算回路７にて求められた減算器３４の入力信号と出力信号との差分、すなわち交差偏波間干渉補償器４の入力信号と出力信号の差分が干渉波による交差偏波間干渉量に対応していることになる。
【００４０】
減算回路７にて求められた減算器３４の入力信号と出力信号との差分は移動平均回路８ａにおいて第１の期間にわたり移動平均がとられ、移動平均回路８ｂにおいて第２の期間にわたり移動平均がとられ、移動平均回路８ａ、８ｂの出力が表示器１０に表示されて、表示器１０の表示から交差偏波間干渉量が測定されることになり、干渉量をモニタすることができる。
【００４１】
この場合に、第１の期間は第２の期間に対し短く、例えば、１００ｍｓ〜数秒程度の期間に設定してあるため、移動平均回路８ａによってフェージングによる交差偏波間干渉量が検出される。第２の期間は長く、例えば、数時間程度の期間に設定してあるため、移動平均回路８ｂによって、風圧によるアンテナや支持物等の機械的な歪みなどの固定歪みにより生ずる交差偏波間干渉量が検出される。
【００４２】
また、メモリ１１に減算回路７の出力が定期的に、例えば、２４時間毎に格納され、メモリ１１に格納された減算回路７から出力される複数の経時的に引き続く出力に基づき、近似式が近似式算出回路１２にて算出される。したがって、この算出された近似式により、アンテナや支持物等の機械的な歪みによる交差偏波間干渉量が設定限界値に達する時期を早期に推定することができる。
【００４３】
なお、近似式算出回路１２において線形予測法を用いて線形予測係数を計算し、それに基づき将来の交差偏波間干渉量の予測値を推定してもよい。
【００４４】
本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路６では、交差偏波間干渉補償器４の入出力信号そのものの差分を取り出すため、干渉量を精度よくモニタすることができる。なお、本実施の形態ではデジタル的な処理により、モニタ値を演算しているが、アナログ回路での実施も可能である。
【００４５】
このように、本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路６は、交差偏波間干渉補償器４を用いてその入出力信号の差から交差偏波間干渉量を測定しているために、その構成も簡単で済む。
【００４６】
本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路６１も交差偏波間干渉量測定回路６と同様に構成され、水平偏波復調器５７と協働して交差偏波間干渉量を測定することができる。この場合にも交差偏波間干渉量測定回路６と同様の効果が得られる。
【００４７】
次に、本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路の変形例について説明する。
【００４８】
図３は本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路の変形例の構成を示すブロック図である。
【００４９】
本発明の実施の一形態の変形例にかかる交差偏波間干渉量測定回路６ａでは、交差偏波間干渉補償器４のセンタタップのタップ係数値を、移動平均回路８ａと同様の移動平均回路９ａと、移動平均回路８ｂと同様の移動平均回路９ｂとからなる平均化回路９において所定期間毎の移動平均を取って、移動平均回路９ａ、９ｂの出力を表示器１０にて表示する。
【００５０】
交差偏波間干渉量測定回路６ａでは、さらに、計測した交差偏波間干渉量であるセンタタップのタップ係数値を予め定めた所定期間毎に、たとえば、２４時間毎に格納するメモリ１１ａと、メモリ１１ａから複数の記憶内容、すなわちメモリ１１ａから出力される複数の経時的に引き続くタップ係数値に基づき、最小二乗近似によりｍ次の近似式を算出する近似式算出回路１２ａとを備えている。
【００５１】
交差偏波間干渉補償器４における交差偏波間干渉の補償は、交差偏波間干渉補償器４におけるタップ係数値を制御することにより行われることは前記したとおりである。
【００５２】
ここで、交差偏波間干渉補償器４のセンタタップのタップ係数値を取って平均化することによって交差偏波間干渉量の測定を行うのは、干渉波の強度と交差偏波間干渉補償器４におけるタップ係数値とがほぼ比例することから、タップ係数値を常時モニタすることで干渉波のレベルを知ることができ、この場合に、交差偏波間干渉補償器４は数タップのＦＩＲフィルタで構成されているが、このうち１番影響の大きいセンタタップのタップ係数値をモニタすることによって精度よく干渉量を推定することができるためである。
【００５３】
このように、表示器１０の表示からフェージングによる交差偏波間干渉量およびアンテナや支持物等の機械的な固定歪みによる交差偏波間干渉量が測定されることになり、干渉量を精度よくモニタすることができる。
【００５４】
また、メモリ１１ａにセンタタップの係数値が定期的に、例えば、２４時間毎に格納され、メモリ１１ａに格納された複数の経時的に引き続くセンタタップの係数値に基づき、近似式が近似式算出回路１２ａにて算出される。したがって、この算出された近似式により、アンテナや支持物等の機械的な歪みによる交差偏波間干渉量が設定限界値に達する時期を早期に推定することができる。
【００５５】
なお、受信装置の製造時のばらつきなどによる、希望波用アンテナから希望受信波復調器までの遅延時間と交差偏波（干渉波）用アンテナから干渉受信波復調回路３までの遅延時間に差がある場合や両者の伝搬路に遅延時間差がある場合は、センタタップとセンタタップの前後にオフセットしたタップのタップ係数値をとってモニタすることによって感度よく干渉量を推定できる場合もあり、このような場合には、感度のよいタップのタップ係数値を選択してモニタしてもよい。
【００５６】
この場合は３タップ中の最大の係数値を選んでそのタップ係数値を所定期間毎にわたって移動平均してもよく、または３タップのタップ係数値を加算し、加算結果を所定期間毎にわたって移動平均してもよい。同様にメモリ１１ａへの入力を変更してもよい。
【００５７】
以上説明したように、交差偏波間干渉量測定回路６および６ａによれば、表示器１０の表示から、アンテナや支持物等の機械的な歪みなどによる経年的変化を監視することができて、交差波干渉により故障の早期の発見が可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる交差偏波間干渉量測定回路によれば、簡単な構成で、フェージングなどの短期的な劣化やアンテナや支持物等の歪みなどの経年変化的な劣化等のように要因別の交差偏波間干渉量を区別して測定することができ、回線品質劣化時の原因の特定が迅速に行え、また、交差偏波間干渉量による回線品質劣化がどの程度あるのかが推定可能となる。さらに、予測による未来の推定交差偏波間干渉量により、事前に劣化を予測することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる交差偏波間干渉量測定回路の原理説明に供するブロック図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる交差偏波間干渉量測定回路の変形例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…希望受信波復調回路              ２…希望受信波波形歪等化回路
３…干渉受信波復調回路              ４…交差偏波間干渉補償器
６、６ａ…交差偏波間干渉量測定回路  ７…減算回路
８、９…平均化回路
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ…移動平均回路
１０…表示器                        １１、１１ａ…メモリ
１２、１２ａ…近似式算出回路
【図１】
0004246895.tif 000002
【図２】
0004246895.tif 000003
【図３】
0004246895.tif 000004