專利名稱：正交極化干擾補(bǔ)償設(shè)備、解調(diào)器、接收站、及補(bǔ)償正交極化干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備或交叉極化干擾消除器(XP工C)、解調(diào)器、接收站、以及補(bǔ)償交叉極化干擾的方法，更具體地，涉及在無線通信設(shè)備中使用同信道傳輸?shù)恼唤徊鏄O化干擾補(bǔ)償設(shè)備或交叉極化干擾消除器(XPIC)、解調(diào)器、接收站、以及補(bǔ)償交叉極化干擾的方法。
技術(shù)背景最近，無線通信設(shè)備使用同信道傳輸模式，在所述同信道傳輸模 式下，在具有相同頻率不同相位的兩個極化信號上發(fā)送不同的信息片。這兩個極化信號指的是垂直極化信號和水平極化信號，有時稱作v極化信號和H極化信號。在V極化信號與H極化信號之間可能發(fā)生干擾，該干 擾稱作正交交叉極化干擾或交叉極化干擾。相應(yīng)地，使用同信道傳輸 模式的無線通信設(shè)備具有正交交叉極化干擾補(bǔ)償器，所述正交交叉極 化干擾補(bǔ)償器對正交交叉極化干擾進(jìn)行補(bǔ)償。為了使用正交交叉極化干擾補(bǔ)償器來補(bǔ)償正交交叉極化干擾，需 要使對自極化造成干擾的其它極化分量(即，干擾分量)與其它輸入 至正交交叉極化干擾補(bǔ)償器作為干擾信號的其它極化分量的載波分量(即，載波頻率)同步。在同步這些分量的情況下，接收本地同步， 其中，將接收的本地信號同步到各個極化信號在子同步檢測模式下是 合適的。接收本地同步包括本地劃分和參考同步。在本地劃分中，將來 自RF振蕩器的輸出信號分成兩個信號，每個信號是相應(yīng)極化信號的本 地信號。此外，在參考同步中，為相應(yīng)的極化信號提供本地振蕩器， 在與一個參考信號同步之后，從本地振蕩器輸出的信號分別用作極化5信號的本地信號。
在本地劃分中，由于極化信號的本地信號是相同的信號，所以對 自極化信號造成干擾的其它極化信號分量與其它輸入至正交極化干擾 補(bǔ)償器的其它極化信號的載波分量(即，參考信號)完全同步。因此， 本地振蕩器的相位噪聲并不對正交交叉極化干擾補(bǔ)償器的補(bǔ)償特性造 成影響。然而，本地劃分在通信路徑的可靠性方面是不利的，因?yàn)槿?果本地振蕩器損壞，則兩個極化信號都被斷開。
在參考同步中，即使一個振蕩器損壞，在另一振蕩器正在工作的 情況下也確保一條通信路徑。在該模式下，與本地劃分相比，在通信 路徑的可靠性方面有了改進(jìn)。此外，在參考同步中，由于本地振蕩器 的輸出信號與一個參考信號同步，所以其它極化信號的頻率與自極化 信號的頻率一致。
然而，由于來自一個振蕩器的相位噪聲與來自另一振蕩器的噪聲 無關(guān)，所以在對其自極化造成干擾的其它極化分量與其它輸入至正交 交叉極化干擾補(bǔ)償器的其它極化分量的載波分量之間出現(xiàn)因相位噪聲 而引起的相位差。當(dāng)相位差或相位差的變化速率增大時，正交交叉極 化干擾補(bǔ)償器的輸入/輸出特性變差。
能夠?qū)σ蛳辔辉肼暥鸬南辔徊罴右砸种频南辔恍Ｕ魇侨?br> 圖1所示的相位校正器113。相位校正器113基于誤差信號來檢測自極化
輸入的本地信號與其它極化輸入的本地信號之間的相位差，所述誤差 信號是通過對正交交叉極化干擾補(bǔ)償器112的輸出信號和主信號(即，
自極化輸入)進(jìn)行解調(diào)而得到的。此外，相位校正器133通過基于相位 差對正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12的輸出信號的相位進(jìn)行調(diào)整，來抑制
因相位噪聲而引起的相位差。 在專利文獻(xiàn)l中公開了這種技術(shù)。
專利文獻(xiàn)l:日本專利公開No. 2000-165339

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
圖1所示的相位校正器113通過形成第一控制回路，來補(bǔ)償相位噪聲對正交交叉極化干擾補(bǔ)償器112的輸出信號造成的干擾。可以使用第
二控制回路來增大補(bǔ)償能力和用于設(shè)置參數(shù)的自由度。然而，在不存 在正交交叉極化干擾的正常狀態(tài)下，第二控制回路處于斷開的狀態(tài)。 在第二控制回路中，由于積分電路位于回路內(nèi)，所以當(dāng)控制回路斷開 時，積分電路的積分結(jié)果變得不確定。盡管在控制能力和選擇參數(shù)的 自由度方面優(yōu)選第二或更高的控制回路，然而到目前為止由于上述問 題使用第一回路。
本發(fā)明的目的是提供一種正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備、解調(diào)器、 接收站、以及補(bǔ)償正交交叉極化干擾的方法，它們可以解決現(xiàn)有技術(shù) 中的上述問題當(dāng)控制回路斷開時積分電路的積分結(jié)果變得不確定。 解決問題的手段
在本發(fā)明的一方面，補(bǔ)償其它極化信號對自極化信號造成的正交 交叉極化干擾的正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備可以包括補(bǔ)償器，產(chǎn)生 對自極化信號中包含的相位噪聲進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償信號；解調(diào)器，通過 基于所述補(bǔ)償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補(bǔ)償其它極 化信號對自極化信號造成的正交極化干擾；誤差檢測器，產(chǎn)生誤差信 號，所述誤差信號指示由解調(diào)器補(bǔ)償?shù)淖詷O化信號與固有的自極化信 號之間的相位差；相位檢測器，基于所述補(bǔ)償信號和所述誤差信號來
產(chǎn)生差分信號，所述差分信號指示自極化信號與其它極化信號之間的
相位差；積分器，通過對相位檢測器所產(chǎn)生的差分信號進(jìn)行積分來產(chǎn) 生積分信號；移相器，基于積分器所產(chǎn)生的積分信號來對補(bǔ)償信號進(jìn) 行調(diào)整；以及控制器，基于移相器所調(diào)整的補(bǔ)償信號來確定是否存在 正交極化干擾，如果不存在正交極化干擾，則將積分信號所指示的積 分值調(diào)整到預(yù)定的值。
在本發(fā)明的另一方面，解調(diào)器可以包括上述正交交叉極化干擾 補(bǔ)償設(shè)備；第一振蕩器，產(chǎn)生第一本地信號；第一乘法器，通過將第 一振蕩器所產(chǎn)生的第一本地信號與自極化信號中頻信號相混頻來產(chǎn)生 自極化基帶信號，并將所述自極化基帶信號作為自極化信號輸入至正 交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備；以及第二乘法器，通過將第一振蕩器所產(chǎn) 生的第一本地信號與其它極化中頻信號相混頻來產(chǎn)生其它極化基帶信號，并將所述其它極化基帶信號作為其它極化信號輸入至正交極化干 擾補(bǔ)償設(shè)備。
在本發(fā)明的另一方面，接收站可以包括上述解調(diào)器；參考振蕩 器，產(chǎn)生參考信號；第二振蕩器，產(chǎn)生與參考振蕩器所產(chǎn)生的參考信 號同步的第二本地信號；第三振蕩器，產(chǎn)生與參考振蕩器所產(chǎn)生的參 考信號同步的第三本地信號；第三乘法器，通過將第二振蕩器所產(chǎn)生 的第二本地信號與自極化射頻信號相混頻，來產(chǎn)生自極化中頻信號； 以及第四乘法器，通過將第三振蕩器所產(chǎn)生的第三本地信號與其它極 化射頻信號相混合來產(chǎn)生其它極化中頻信號。 '
在本發(fā)明的另一方面， 一種補(bǔ)償正交交叉極化干擾的方法，補(bǔ)償 其它極化信號對自極化信號造成的正交交叉極化干擾，該方法可以包 括產(chǎn)生對自極化信號中包含的相位噪聲進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償信號；通過 基于所述補(bǔ)償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補(bǔ)償其它極 化信號對自極化信號造成的正交極化干擾；產(chǎn)生誤差信號，所述誤差 信號指示在所補(bǔ)償?shù)淖詷O化信號與正確的自極化信號之間的相位差； 基于所述補(bǔ)償信號和所述誤差信號來產(chǎn)生差分信號，所述差分信號指 示自極化信號與其它極化信號之間的相位差；通過對所產(chǎn)生的差分信 號進(jìn)行積分來產(chǎn)生積分信號；基于所產(chǎn)生的積分信號對補(bǔ)償信號進(jìn)行 調(diào)整；以及基于所調(diào)整的補(bǔ)償信號來確定是否存在正交極化干擾，如 果不存在正交極化干擾，則將積分信號所指示的積分值調(diào)整到預(yù)定的 值。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中在控制回路斷開時積分電路的 積分結(jié)果變得不確定的這一問題。


圖l是示出了現(xiàn)有技術(shù)正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備(即，第一控 制回路)的配置的框圖2是根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的同信道傳輸?shù)膱D； 圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的正交交叉極化干擾補(bǔ)
8償設(shè)備(即，第二控制回路)的配置的框圖； 圖4是示出了滯后-超前濾波器的電路圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的控制電路的配置的框
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的積分電路的配置的框
圖7是示出了通過在出現(xiàn)少量干擾時停止積分電路而對主信號造 成的干擾的配置視圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例實(shí)施例的正交交叉極化干擾補(bǔ)
償設(shè)備的配置的框圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例實(shí)施例的控制電路的配置的框
圖；以及
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第三示例實(shí)施例的積分電路的配置的 框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考圖2至10來描述本發(fā)明的示例實(shí)施例。
第一示例實(shí)施例
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的同信道傳輸?shù)膱D，圖3是示出 了根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備的配置的 框圖。參考圖3，正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備包括解調(diào)器ll、正交交 叉極化干擾補(bǔ)償器12、相位校正器13、以及無限移相器14。
以下將更全面地描述該示例實(shí)施例的正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備。
正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12產(chǎn)生補(bǔ)償信號，以對包含于自極化信 號(即，自極化輸入)中的相位噪聲進(jìn)行補(bǔ)償。解調(diào)器ll通過基于正 交交叉極化干擾補(bǔ)償器12所產(chǎn)生的補(bǔ)償信號對其自極化信號的相位噪 聲進(jìn)行抑制，來補(bǔ)償其它極化信號對其自極化信號造成的正交交叉極 化干擾。
相位補(bǔ)償器13的誤差檢測器21產(chǎn)生誤差信號，所述誤差信號指示由解調(diào)器ll產(chǎn)生的自極化信號與固有的自極化信號之間的相位差。相 位噪聲-相位檢測器22基于補(bǔ)償信號和誤差信號來產(chǎn)生差分信號，所述
差分信號指示自極化信號與其它極化信號之間的相位差。同時，相位 差是因自極化信號的相位噪聲和其它極化信號的相位噪聲而引起的。
積分電路26通過對相位噪聲-相位檢測器22所產(chǎn)生的差分信號進(jìn)行積
分來產(chǎn)生差分信號。無限移相器14基于積分電路26所產(chǎn)生的積分信號
來調(diào)整補(bǔ)償信號。
根據(jù)本示例實(shí)施例的正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備的特性，控制電
路23基于無限移相器14所調(diào)節(jié)的補(bǔ)償信號來確定是否存在正交交叉極
化干擾，如果不存在正交交叉極化干擾，則將積分電路26所產(chǎn)生的積
分信號調(diào)整為預(yù)定的值。所述預(yù)定的值是0或接近0。更具體地，所述
預(yù)定的值的范圍是0±5%滿刻度積分值。
在第一示例實(shí)施例中，控制信號23通過將與積分信號極性相同或 相反的微弱信號添加到積分信號，來將積分信號設(shè)置為預(yù)定的值。同 時，在以下第二示例實(shí)施例中，控制電路36減小積分信號，直到該積 分信號達(dá)到預(yù)定的值為止。在以下的第三示例實(shí)施例中，控制電路23 將積分信號重置為預(yù)定的值。
下文中，將給出同信道傳輸?shù)脑敿?xì)描述。
參考圖2，在發(fā)送站中包括乘法器l和l'，本地振蕩器2和2'，以 及天線3和3'。此外，在接收站中包括乘法器5、 5'、 8、 8'、 10和10'， 本地振蕩器6和6'，參考振蕩器7，振蕩器9和9'，解調(diào)器ll和ir，正 交交叉極化干擾補(bǔ)償器12和12'，相位校正器13和13'，以及無限移相 器14和14'。
在發(fā)送站中，將兩個中頻(IF)信號分別輸入至乘法器i和r。乘 法器1通過將輸入IF信號與本地振蕩器2所產(chǎn)生的本地信號相混頻，來 產(chǎn)生射頻(RF)信號。乘法器1經(jīng)由天線3發(fā)送該RF信號作為V極化信號。 乘法器1，通過將輸入IF信號與本地振蕩器2，產(chǎn)生的本地信號相混頻來 產(chǎn)生RF信號?；祛l器1'經(jīng)由天線3'來發(fā)送該RF信號作為H極化信號。
同時，即使為了易于說明在圖2中示出了兩個天線，然而實(shí)際上 使用了一個天線。即，V極化信號H極化信號都是經(jīng)由一個天線來發(fā)送的。
接收站的天線4和4'從發(fā)送站接收RF信號。同時，即使為了易于說
明示出了兩個天線，然而與在發(fā)送站中的情況相同，實(shí)際上在接收站
中也使用了一個天線。即，V極化信號和H極化信號都是經(jīng)由一個天線 接收的。
將天線4中接收到的V極化信號輸入至乘法器5，將天線4'中接收到 的H極化信號輸入至乘法器5'。
乘法器5通過將V極化信號與本地振蕩器6產(chǎn)生的本地信號相混頻 來產(chǎn)生V極化IF信號。乘法器5'通過將H極化信號與本地振蕩器6'產(chǎn)生 的本地信號相混頻來產(chǎn)生H極化IF信號。在這種情況下，參考振蕩器7 與本地振蕩器6和6'相連接。利用參考振蕩器所產(chǎn)生的低頻參考信號， 本地振蕩器6和6'所產(chǎn)生的本地信號的各個頻率彼此同步。
乘法器5和5'將IP信號均輸入V極化解調(diào)設(shè)備和H極化解調(diào)設(shè)備。
V極化解調(diào)設(shè)備包括乘法器8和10、振蕩器9、解調(diào)器ll、正交 交叉極化干擾補(bǔ)償器12、相位校正器13、以及無限移相器14。同時，H 極化解調(diào)設(shè)備包括乘法器8'和10'、振蕩器9、解調(diào)器11'、正交極化 千擾補(bǔ)償器12'、相位校正器13'、以及無限移相器14'。
由于實(shí)質(zhì)上配置了兩個相同的解調(diào)設(shè)備，所以下文中將作為示例 來描述V極化解調(diào)設(shè)備的配置。
將乘法器5所產(chǎn)生的IF信號作為自極化IF信號輸入至乘法器8，將 乘法器5'所產(chǎn)生的IF信號作為其它極化IF信號輸入至乘法器10。
乘法器8和10與振蕩器9相連接。乘法器8通過將自極化IF信號與 振蕩器9所產(chǎn)生的本地信號相混頻來產(chǎn)生自極化基帶信號。此外，乘法 器10通過將其它極化IF信號與振蕩器9所產(chǎn)生的本地信號相混頻來產(chǎn) 生其它極化基帶信號。
在該示例實(shí)施例中，將假定使用子同步檢測作為檢測方法。為此， 在這一時間點(diǎn)上沒有建立基帶信號的載波同步，然而在后面的點(diǎn)處將 由解調(diào)器ll來建立基帶信號的載波同步。
乘法器8將自極化基帶信號作為自極化信號輸入至解調(diào)器ll 。解 調(diào)器ll建立該自極化信號的載波同步和時鐘同步。此外，解調(diào)器在必
ii要時對該自極化信號執(zhí)行碼間干擾均衡。
解調(diào)器ll輸出被執(zhí)行碼間干擾均衡后的自極化信號，作為指示v 極化信號解調(diào)結(jié)果的解調(diào)信號。
同時，乘法器10將其它極化基帶信號作為極化信號輸入至正交交 叉極化干擾補(bǔ)償器12。基于該極化信號，正交極化交叉干擾補(bǔ)償器12 產(chǎn)生補(bǔ)償信號以去除其對自極化信號造成干擾的極化信號分量。從正 交交叉極化干擾補(bǔ)償器12產(chǎn)生的補(bǔ)償信號被輸入至無限移相器14。無
限移相器14還接收從相位校正器13產(chǎn)生的補(bǔ)償信號。無限移相器14通
過基于相位校正信號來對補(bǔ)償信號的相位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來調(diào)整補(bǔ)償信號。
相位校正器13從解調(diào)器11接收用于建立載波同步的相位旋轉(zhuǎn)信 號以及來自解調(diào)器ll的解調(diào)信號，并接收來自無限移相器14的補(bǔ)償信 號。相位校正器13根據(jù)這些信號來產(chǎn)生相位校正信號，并將該相位校 正信號輸出至無限移相器14。
以下將參考圖3給出正交極化干擾補(bǔ)償設(shè)備的更詳細(xì)描述。 解調(diào)器11包括復(fù)數(shù)乘法器14、加法器16、載波相位檢測器17、環(huán) 路濾波器18、累加器19、只讀存儲器(ROM) 20。相位校正器13包括誤 差檢測器21、相位噪聲-相位檢測器22、控制電路23、乘法器24和25、 積分電路26、加法器27和29、以及累加器28。此外，無限移相器14包 括復(fù)數(shù)乘法器15，和R0M 20，。
復(fù)數(shù)乘法器15通過將從乘法器8輸入的自極化信號與R0M 20所產(chǎn) 生的本地信號相乘，來對自極化信號的載波相位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。加法器16 通過將從無限移相器14輸出的補(bǔ)償信號與被復(fù)數(shù)乘法器15旋轉(zhuǎn)了載波 相位的自極化基帶信號相加，來補(bǔ)償其它極化信號對自極化基帶信號 造成的正交交叉極化干擾。加法器16輸出補(bǔ)償后的自極化信號作為解 調(diào)信號。
從加法器16輸出的補(bǔ)償信號被輸入至載波相位檢測器17。載波相
位檢測器17對解調(diào)信號的載波相位的任何滯后或超前進(jìn)行檢測。環(huán)路 濾波器18從載波相位檢測器17的檢測結(jié)果中去除高頻分量。
環(huán)路濾波器18的輸出信號被輸入至累加器19。累加器19通過對環(huán) 路濾波器18的輸出信號進(jìn)行積分(即，累積相加)將環(huán)路濾波器18的
12輸出信號轉(zhuǎn)換成角信號。累加器19將該角信號輸出至R0M 20。
ROM 20根據(jù)角信號預(yù)先存儲正弦和余弦值。此外，ROM 20根據(jù)從
累加器19輸入的角信號來計(jì)算正弦和余弦值，并將計(jì)算出的正弦和余
弦值作為本地信號輸出至復(fù)數(shù)乘法器15。
在這種情況下，包括復(fù)數(shù)乘法器15、載波相位檢測器17、環(huán)路濾
波器18、累加器19、以及ROM 20在內(nèi)的控制回路組成了載波恢復(fù)鎖相
環(huán)(PLL)電路。
正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12基于從加法器10輸出的其它極化信 號(即，其它極化輸入)來產(chǎn)生補(bǔ)償信號。
從正交極化干擾補(bǔ)償器12輸出的補(bǔ)償信號以及從ROM 20'輸出的 本地信號被輸入至復(fù)數(shù)乘法器15'。復(fù)數(shù)乘法器15'對補(bǔ)償信號和本地 信號的復(fù)數(shù)執(zhí)行加法。來自復(fù)數(shù)乘法器15，的輸出信號被輸入至加法器 16、相位噪聲-相位檢測器22、以及控制電路23。
誤差檢測器21對于從加法器16輸出的解調(diào)信號與固有的信號點(diǎn) (即，正交幅度調(diào)制格點(diǎn))之間的差異進(jìn)行檢測。完成檢測器21產(chǎn)生 檢測結(jié)果作為誤差信號，所述誤差信號指示了解調(diào)信號與固有解調(diào)信 號之間的相位差。誤差檢測器21將該誤差信號輸出至相位噪聲-相位檢 測器22。
相位噪聲-相位檢測器22將從誤差檢測器21輸出的誤差信號與從 無限移相器14輸出的補(bǔ)償信號相比較，并計(jì)算出二者之間的相位差。 相位噪聲-相位檢測器22將指示該相位差的相位角信號輸出至包括乘 法器24、乘法器25、積分電路26、以及加法器27在內(nèi)的第二環(huán)路濾波 器。
第二環(huán)路濾波器的作用就像包括加法器16、相位校正器13、以及 無限移相器14在內(nèi)的控制回路的環(huán)路濾波器。該環(huán)路濾波器是通過使 用數(shù)字電路來構(gòu)造如圖4所示的、稱作滯后超前濾波器的模擬電路來實(shí) 現(xiàn)的。
乘法器24將調(diào)整信號a添加到從相位噪聲-相位檢測器22輸出的 相位角信號。此外，乘法器將調(diào)整信號p添加到從相位噪聲-相位檢測 器22輸出的相位角信號。當(dāng)使用如圖4所示的滯后-超前濾波器的電阻和電容時，由以下等式l來表示調(diào)整信號a,由以下等式2來表示調(diào)整 信號卩。
<formula>formula see original document page 14</formula>
這里，,指示QAM調(diào)制波的符號頻率?；谡{(diào)整信號a和P來確定 環(huán)路濾波器的輸入和輸出特性。
積分電路26對來自乘法器24的輸出信號執(zhí)行積分(即，累積相 加)，并將指示積分結(jié)果的積分信號輸出至加法器33。
加法器30通過將存儲于觸發(fā)電路31中的積分信號與從乘法器24 輸出的信號相加，來產(chǎn)生新的積分信號。此外，觸發(fā)電路31存儲由加 法器30產(chǎn)生的積分信號。
當(dāng)從控制電路23輸入的收斂信號指示收斂操作時，收斂器32基于 收斂信號的極性將從觸發(fā)電路31輸出的積分信號調(diào)整為預(yù)定的值。
更具體地，收斂器32對從加法器30輸出的積分信號進(jìn)行監(jiān)控，并 向加法器33輸出與該積分信號極性相同或相反的微弱信號。加法器33 通過將該微弱的信號與積分信號相加，將觸發(fā)電路31輸出的積分信號 調(diào)整到預(yù)定的值。
將微弱信號的幅度設(shè)置為較小，使得該微弱信號不影響正交極化 信號干擾的補(bǔ)償。例如，微弱信號的幅度大約為調(diào)整信號a或P的1/100。
返回圖3，加法器27將積分電路26的輸出信號與乘法器25的輸出 信號相加，并輸出指示相加結(jié)果的信號。累加器28通過對加法器27的 輸出信號執(zhí)行積分(即，累積相加)來產(chǎn)生角信號，并將該角信號輸 出至加法器29。
加法器29將從累加器19和28輸出的角信號相加，并將相加結(jié)果輸 出至無限移相器14。
圖6是示出了控制電路23的示例配置的框圖。參考圖6，控制電路 23包括功率計(jì)算器34和比較器35。
功率計(jì)算器34接收從無限移相器14輸出的補(bǔ)償信號(即，XPIC輸出信號)。功率計(jì)算器34計(jì)算補(bǔ)償信號的功率，并向比較器35輸出對 計(jì)算出的功率加以指示的功率信號。在這種情況下，補(bǔ)償信號的功率 反映了正交交叉極化干擾的量。
比較器35將功率信號所指示的功率與預(yù)先設(shè)置的閾值相比較。如 果功率至少為閾值，則比較器35確定正交交叉極化干擾存在，如果功 率在閾值以下，則比較器35確定正交交叉極化干擾不存在。
如果不存在正交交叉極化干擾，則比較器35向積分電路26輸出指 示收斂操作的收斂信號，以便將積分電路產(chǎn)生的積分信號調(diào)整為預(yù)定 的值。
同時，如果存在正交交叉極化干擾，則比較器35向積分電路輸出 指示正常操作的收斂信號，使得積分電路26以正常模式操作。
接下來，將對本實(shí)施例的正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備的操作進(jìn)行 描述。
載波相位檢測器17向環(huán)路濾波器18輸入相位誤差信號，所述相位 誤差信號指示在加法器16所產(chǎn)生的解調(diào)信號的載波相位與固有解調(diào)信 號的相位之間的誤差。環(huán)路濾波器18從該相位誤差信號中去除高頻分 量，并將該相位誤差信號轉(zhuǎn)換成頻率信號。
如果載波相位檢測器17確定相位是超前的，則在延遲載波相位 (即，延遲頻率)的方向上調(diào)整復(fù)數(shù)乘法器15中頻率信號的相位旋轉(zhuǎn) 速度。從而建立載波同步。
正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12基于其它極化信號產(chǎn)生補(bǔ)償信號，所
述補(bǔ)償信號對干擾自極化信號的其它極化信號進(jìn)行補(bǔ)償。例如，在專 利文獻(xiàn)1中公開了正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12的操作，以下將省略對其
的詳細(xì)描述。
誤差檢測器21檢測在加法器16所產(chǎn)生的解調(diào)信號的信號點(diǎn)與固 有解調(diào)信號之間的誤差矢量。相位噪聲-相位檢測器22對誤差檢測器21 所產(chǎn)生的誤差矢量與從復(fù)數(shù)乘法器15'輸入的正交交叉極化干擾信號 之間的角度差進(jìn)行計(jì)算，并輸出指示該角度差的差分信號。該差分信 號反映了自極化信號與其它極化信號之間的相位噪聲差。
包括乘法器24和25、積分電路26以及加法器27在內(nèi)的環(huán)路濾波器
15在從相位噪聲-相位檢測器22輸出的差分信號中去除高頻分量。累加器 28將去除了高頻分量后的信號轉(zhuǎn)換成相位校正角。此外，ROM20'和 復(fù)數(shù)乘法器15'根據(jù)該相位校正角對從正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12輸 出的補(bǔ)償信號的相位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。從而，這減小了因自極化信號和正交 極化干擾補(bǔ)償信號的載波分量所具有的相位噪聲而引起的相位差。
控制電路23對從正交交叉極化干擾補(bǔ)償器輸出的補(bǔ)償信號的功 率進(jìn)行計(jì)算，如果該功率小于閾值，則確定不存在正交交叉極化干擾。 如果確定不存在正交極化干擾，則控制電路23輸出用于將積分電路26 所產(chǎn)生的積分信號維持在預(yù)定值處的收斂信號，并將從積分電路26輸 出的積分信號的值(下文中還稱作積分值)收斂到預(yù)定的值。因此， 這使得可以防止在不存在正交交叉極化干擾時積分電路26的值的不確 定。相應(yīng)地，可以在確保穩(wěn)定性的同時因第二控制回路而改進(jìn)補(bǔ)償特 性。
接下來將描述效果。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的配置，由于控制回路由第一控制回路構(gòu)成，所以 如果在自極化信號與其它極化信號之間存在載波頻率差，則會因相位 噪聲而導(dǎo)致出現(xiàn)依賴于回路增益的常規(guī)相位誤差。因此，如果存在大 量的正交交叉極化干擾，則自極化信號的干擾分量的矢量方向與補(bǔ)償 信號的矢量方向不一致。相應(yīng)地，當(dāng)在載波頻率方面存在差異時，存 在并未得到完全補(bǔ)償?shù)母蓴_分量。
當(dāng)控制回路由第二回路構(gòu)成時，即使存在載波頻率差，也會抑制 常規(guī)相位誤差。為此，即使因自極化信號與其它極化信號之間的相位 噪聲而出現(xiàn)載波頻率差，干擾分量的矢量方向也可以被設(shè)置為與補(bǔ)償 信號的矢量方向一致，從而防止補(bǔ)償特性變差。
在這種情況下仍然存在問題。如果不存在正交交叉極化干擾，則 正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12不輸出任何信號。此外，從誤差檢測器21 輸出的誤差信號并不依賴于其它極化信號。那么，控制回路損壞，并 且積分電路26所維持的值并不被設(shè)置為唯一。
即使積分電路26正在輸出與積分信號一樣大的值，積分信號也不 會在不存在正交交叉極化干擾的情況下對解調(diào)信號的質(zhì)量造成影響。說明書第13/16頁
然而，如果存在正交交叉極化干擾并且需要補(bǔ)償該正交交叉極化干擾，
則需要在無限移相器14中根據(jù)積分電路26所維持的大值對從正交極化
干擾補(bǔ)償器12輸出的補(bǔ)償信號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。否則，得不到適當(dāng)?shù)难a(bǔ) 償效果。
在該示例實(shí)施例中，當(dāng)不存在正交交叉極化干擾時，將積分電路
26的值轉(zhuǎn)換成0左右。因此，即使不存在正交極化干擾，積分電路26 的值也不增大。此外，當(dāng)存在正交交叉極化干擾時，根據(jù)正交交叉極 化干擾補(bǔ)償器12的輸出信號的功率來禁用積分電路26的收斂操作。相
應(yīng)地，即使存在大量的正交交叉極化干擾，也可以正確地補(bǔ)償該正交 交叉極化干擾。
參考圖7，將描述由于在存在少量干擾時停止積分電路26而對自 極化信號造成的影響。利用D矢量來指示自極化信號，利用I矢量來指
示正交交叉極化千擾的干擾波，利用r矢量來指示由正交交叉極化千
擾補(bǔ)償器12產(chǎn)生的補(bǔ)償信號。當(dāng)完全補(bǔ)償了正交交叉極化千擾時，圖7
中的e是o， i和r矢量彼此抵消，使得僅留下指示自極化信號的D矢量。
如果在本地振蕩器6和6'中均存在相位噪聲，并且如果相位旋轉(zhuǎn)超
過了干擾補(bǔ)償器i2的相位跟蹤能力，貝ije是非零值。如果假定i矢量和r
矢量大小相同，則將此時出現(xiàn)的相位誤差表示為2rsin(e/2)。換言之， 如果e小于;r/3，則補(bǔ)償誤差小于I矢量的值。
實(shí)際上，即使停止積分電路26，第一控制回路也執(zhí)行控制以減小
e，并且正交交叉極化干擾補(bǔ)償器i2進(jìn)行操作以或多或少地減小e。相 應(yīng)地，e可以變成大值的可能性很低，正交交叉極化干擾補(bǔ)償器i2的補(bǔ) 償特性將不會變差。
如果將控制電路23的補(bǔ)償器35的閾值(即，在相位校正的情況下 使用的閾值)設(shè)置為相對于調(diào)制模式所確定的信號點(diǎn)間隔而言足夠小 的值，則可以在干擾波增大到相對于信號點(diǎn)間隔而言不可忽略之前開 始進(jìn)行相位校正。相應(yīng)地，可以穩(wěn)定地使用第二控制回路，而不使正 交交叉極化干擾補(bǔ)償器12的補(bǔ)償特性變差。
同時，假定該示例實(shí)施例使用參考同步。相應(yīng)地，自極化信號和 其它極化信號經(jīng)歷頻率同步，即使控制電路23正在工作，積分電路26將積分值維持在0左右。即使積分電路26在少量干擾的情況下將積分值 維持在O左右，然而當(dāng)極化信號出現(xiàn)干擾時，積分電路26可以維持在自 極化信號與其它極化信號之差左右的值。相應(yīng)地，即使在極化信號之 間出現(xiàn)干擾，也可以開始平滑校正。 第二示例實(shí)施例
根據(jù)該示例實(shí)施例，積分電路26在存在少量正交交叉極化干擾的 情況下減小其輸出的增益。圖8是示出了根據(jù)該示例實(shí)施例的正交交叉 極化干擾補(bǔ)償設(shè)備的配置的框圖。
參考圖8，除了圖3所示的配置之外，正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備 還包括乘法器37。此外，正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備包括替代了控制 電路23的控制電路36。
控制電路36基于無限移相器14所調(diào)整的補(bǔ)償信號來確定是否存 在正交交叉極化干擾，如果不存在正交交叉極化干擾，則將從積分電 路26輸出的積分信號減少到預(yù)定的值。
圖9是示出了控制電路36的配置的框圖。參考圖9，控制電路36包 括功率計(jì)算器34和放大計(jì)算器38。
功率計(jì)算器34計(jì)算從正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12輸出的補(bǔ)償信 號的功率，并將指示計(jì)算的功率的功率信號輸入至放大計(jì)算器38。放 大計(jì)算器38基于該功率信號來確定乘法器37的放大率，并相對于累加 器28確定反射比，累加器28對于從積分電路26輸出的積分信號進(jìn)行累 加。
具體地，在功率信號的值為O時，即，不存在來自正交交叉極化 干擾補(bǔ)償器12的輸出時，放大計(jì)算器38通過將放大率設(shè)置為0來將反射 比設(shè)置為O。如果功率信號的值不為O，即，如果存在從正交極化干擾 補(bǔ)償器12的輸出，則放大計(jì)算器38根據(jù)該功率信號的值，通過改變放 大率來確定反射比。更具體地，放大計(jì)算器38增大放大率作為功率信 號的值，g卩，隨著正交交叉極化干擾的量的增大而增大放大率。同時， 例如，功率信號的值與乘法器37的放大率之間的關(guān)系是成比例的。然 而，這種關(guān)系是可以根據(jù)相位矯正器13的特性而適當(dāng)?shù)馗淖兊摹?br> 同時，控制電路36向乘法器37輸出放大信號，所述放大信號指示所確定的放大率。乘法器37通過將積分電路26的輸出信號與從控制信
號36輸出的放大率信號相乘來改變積分電路26的輸出信號的增益，從 而相對于累加器28改變輸出信號的反射比。
如果不存在正交極化干擾，則乘法器37的放大率很小，因?yàn)檎?交叉極化干擾補(bǔ)償器12的輸出信號很小。為此，存在非常少量的相位 校正，而與積分電路26所維持的值無關(guān)。如果存在正交交叉極化干擾 并且正交交叉極化干擾補(bǔ)償器12的輸出信號的值增大，則乘法器37的 放大率增大，并且建立使用積分電路的控制回路。
然而，在該時間點(diǎn)，因?yàn)闇p小了大量的從積分電路26輸出的積分
信號，則輸出信號對正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備有很小的影響。由于 根據(jù)當(dāng)前積分信號值的放大信號被輸入至了積分電路26，正在被減小
的積分信號的量逐漸減少并且收斂至O左右。相應(yīng)地，第二控制回路可
以顯示出隨著時間過去的充分的補(bǔ)償特性。
因此，如果不存在正交交叉極化干擾，則積分電路26所維持的積 分值減小至預(yù)定的值。因此，這使得可以防止積分電路26所產(chǎn)生的積 分信號的值的不確定。
第三示例實(shí)施例
根據(jù)該示例實(shí)施例，如果存在少量的正交交叉極化干擾，則重置 從積分電路26輸出的積分信號的值。正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備的配 置實(shí)質(zhì)上與圖2所示的相同，差別在于積分電路26的內(nèi)部配置。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例實(shí)施例的積分電路26的配置 的框圖。參考圖IO，積分電路26包括加法器30和觸發(fā)電路31。
在不存在正交交叉極化干擾的情況下，控制電路23通過將觸發(fā)電 路31所維持的值清除到預(yù)定的值，來清除積分信號的值。同時，控制 電路23可以使用收斂信號作為用于清除積分信號值的清除信號，所述 收斂信號指示先前在第一示例實(shí)施例中描述的收斂操作。
此外，如果存在正交交叉極化干擾，控制電路23斷開積分信號的 清除。同時，控制電路23可以使用收斂信號作為用于斷開積分信號清 除的清除斷開信號，所述收斂信號指示先前在第一示例實(shí)施例中描述 的收斂操作。
19相應(yīng)地，如果不存在正交交叉極化干擾，則將積分電路26所維持 的積分值清除。因此，這使得可以防止積分電路26所產(chǎn)生的積分信號 的值的不確定。
本發(fā)明要求于2007年4月11日提交的編號為2007-103900的日本專 利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部公開一并在此作為參考。 工業(yè)應(yīng)用性
如上所述，本發(fā)明可以提供一種具有卓越性能的正交交叉極化干 擾補(bǔ)償設(shè)備，該補(bǔ)償設(shè)備可以用于使用同信道傳輸模式改進(jìn)無線通信 設(shè)備(例如，固定微波通信設(shè)備)中的通信質(zhì)量。
20
權(quán)利要求
1、一種正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備，補(bǔ)償其它極化信號對自極化信號造成的正交交叉極化干擾，包括補(bǔ)償器，產(chǎn)生對自極化信號中包含的相位噪聲進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償信號；解調(diào)器，通過基于所述補(bǔ)償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補(bǔ)償其它極化信號對自極化信號造成的正交交叉極化干擾；誤差檢測器，產(chǎn)生誤差信號，所述誤差信號指示由解調(diào)器補(bǔ)償?shù)淖詷O化信號與固有的自極化信號之間的相位差；相位檢測器，基于所述補(bǔ)償信號和所述誤差信號產(chǎn)生差分信號，所述差分信號指示自極化信號與其它極化信號之間的相位差；積分器，通過對相位檢測器所產(chǎn)生的差分信號進(jìn)行積分來產(chǎn)生積分信號；相移器，基于積分器所產(chǎn)生的積分信號來對補(bǔ)償信號進(jìn)行調(diào)整；以及控制器，基于相移器所調(diào)整的補(bǔ)償信號來確定是否存在正交交叉極化干擾，如果不存在正交交叉極化干擾，則將積分信號所指示的積分值調(diào)整到預(yù)定的值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備，其中，所 述控制器在不存在正交極化干擾的情況下，通過將極性與積分信號相 同或相反的微弱信號添加到積分信號來將積分信號設(shè)置為預(yù)定的值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的正交極化干擾補(bǔ)償設(shè)備，其中，所述控 制器在不存在正交交叉極化干擾的情況下，將積分信號減小至預(yù)定的 值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的正交極化干擾補(bǔ)償設(shè)備，其中，所述控 制器在不存在正交交叉極化干擾的情況下，將積分信號重置為預(yù)定的 值。
5、 一種解調(diào)器，包括如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備；第一振蕩器，產(chǎn)生第一本地信號；第一乘法器，通過將第一振蕩器所產(chǎn)生的第一本地信號與自極化 信號中頻信號相混頻來產(chǎn)生自極化基帶信號，并將所述自極化基帶信 號作為自極化信號輸入至正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備；以及第二乘法器，通過將第一振蕩器所產(chǎn)生的第一本地信號與其它極 化中頻信號相混頻來產(chǎn)生其它極化基帶信號，并將所述其它極化基帶 信號作為其它極化信號輸入至正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備。
6、 一種接收站，包括 如權(quán)利要求5所述的解調(diào)器； 參考振蕩器，產(chǎn)生參考信號；第二振蕩器，產(chǎn)生與參考振蕩器所產(chǎn)生的參考信號同步的第二本地信號；第三振蕩器，產(chǎn)生與參考振蕩器所產(chǎn)生的參考信號同步的第三本 地信號；第三乘法器，通過將第二振蕩器所產(chǎn)生的第二本地信號與自極化 射頻信號相混頻，來產(chǎn)生自極化中頻信號；以及第四乘法器，通過將第三振蕩器所產(chǎn)生的第三本地信號與其它極 化射頻信號相混頻來產(chǎn)生其它極化中頻信號。
7、 一種補(bǔ)償正交交叉極化干擾的方法，補(bǔ)償其它極化信號對自 極化信號造成的正交交叉極化干擾，方法包括產(chǎn)生對自極化信號中包含的相位噪聲進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償信號； 通過基于所述補(bǔ)償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補(bǔ)償其它極化信號對自極化信號造成的正交交叉極化干擾；產(chǎn)生誤差信號，所述誤差信號指示在所補(bǔ)償?shù)淖詷O化信號與固有的自極化信號之間的相位差；基于所述補(bǔ)償信號和所述誤差信號來產(chǎn)生差分信號，所述差分信號指示自極化信號與其它極化信號之間的相位差；通過對所產(chǎn)生的差分信號進(jìn)行積分來產(chǎn)生積分信號； 基于所產(chǎn)生的積分信號對補(bǔ)償信號進(jìn)行調(diào)整；以及 基于所調(diào)整的補(bǔ)償信號來確定是否存在正交交叉極化干擾，如果不存在正交交叉極化干擾，則將積分信號所指示的積分值調(diào)整到預(yù)定 的值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括在不存在正交極化干擾的 情況下，通過將極性與積分信號相同或相反的微弱信號添加到積分信 號，來將積分信號設(shè)置為預(yù)定的值。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括在不存在正交極化干擾的 情況下，將積分信號減小至預(yù)定的值。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括在不存在正交極化干擾的情況下，將積分信號重置為預(yù)定的值。
全文摘要
一種正交交叉極化干擾補(bǔ)償設(shè)備，用于解決在控制回路斷開時積分電路的積分內(nèi)容變得不確定的這一問題。正交交叉極化干擾補(bǔ)償器產(chǎn)生用于對自極化信號中包含的相位噪聲進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償信號。解調(diào)器通過針對自極化信號中包含的相位噪聲，基于補(bǔ)償信號來補(bǔ)償正交交叉極化干擾。誤差檢測器產(chǎn)生誤差信號，所述誤差信號指示由解調(diào)器補(bǔ)償?shù)淖詷O化信號與固有的自極化信號之間的相位差。相位噪聲-相位檢測器基于所述補(bǔ)償信號和所述誤差信號來產(chǎn)生差分信號，所述差分信號指示自極化信號與其它極化信號之間的相位差。積分電路對差分信號進(jìn)行積分并產(chǎn)生積分信號。無限移相器基于積分信號來對補(bǔ)償信號進(jìn)行調(diào)整?？刂齐娐坊跓o限移相器所調(diào)整的補(bǔ)償信號來確定是否存在正交交叉極化干擾，在不存在正交交叉極化干擾的情況下，將積分信號所指示的積分值調(diào)整到預(yù)定的值。
文檔編號H04L27/22GK101652970SQ200880011445
公開日2010年2月17日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者川合雅浩 申請人:日本電氣株式會社