JPS5836858B2 - Automatic phase equalization method in FM line - Google Patents
Automatic phase equalization method in FM lineInfo
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- JPS5836858B2 JPS5836858B2 JP5713078A JP5713078A JPS5836858B2 JP S5836858 B2 JPS5836858 B2 JP S5836858B2 JP 5713078 A JP5713078 A JP 5713078A JP 5713078 A JP5713078 A JP 5713078A JP S5836858 B2 JPS5836858 B2 JP S5836858B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はFM回線における位相歪を抑圧するための自動
位相等化方式に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic phase equalization method for suppressing phase distortion in an FM line.
FM回線では、電波伝搬路や導波管系あるいはFM信号
の増幅系等における直線歪、特に位相歪により準漏話雑
音が発生し、信号品質を劣化させることが知られている
。In FM lines, it is known that quasi-crosstalk noise is generated due to linear distortion, especially phase distortion, in radio wave propagation paths, waveguide systems, FM signal amplification systems, etc., and degrades signal quality.
導波管系や増幅系においてはエコーが発生しないように
導波管系の整合や増幅系の位相等化器を調整することに
よって、この直線歪を少なくすることが出来る。This linear distortion can be reduced by adjusting the matching of the waveguide system and the phase equalizer of the amplification system so that no echo occurs in the waveguide system or the amplification system.
しかし、マルチパスのある伝搬路、特に見通し外散乱伝
搬路や海上伝搬路あるいは山岳回折伝搬路等においては
フエージングも伴うことが多いことから通常、2重乃至
4重のダイバーシティ受信が行なわれており、極めて不
経済である。However, since fading is often accompanied by multipath propagation paths, especially non-line-of-sight scattering propagation paths, marine propagation paths, and mountain diffraction propagation paths, double to quadruple diversity reception is usually performed. This is extremely uneconomical.
本発明はこの点に鑑みてなされたものであって、ベース
バンド信号(復調された信号)中に含まれている各種パ
イロット信号の高次歪波より位相歪を検出し、その出力
で位相等化器を自動制御することによって、総合の位相
特性を常にほゾ直線に維持し、準漏話雑音の抑圧をはか
ることのできるFM回線における自動位相等化方式を提
供するものである。The present invention has been made in view of this point, and detects phase distortion from high-order distorted waves of various pilot signals contained in a baseband signal (demodulated signal), and uses the output to detect phase distortion. The present invention provides an automatic phase equalization method in an FM line that can always maintain a flat overall phase characteristic and suppress quasi-crosstalk noise by automatically controlling the equalizer.
従って、本発明によれば位相歪補正用としてのダイバー
シティ受信は不要となり、同時にコヒーレント帯域幅バ
ンドも拡げることが出来るので、通話路数を増大させる
ことも可能となる。Therefore, according to the present invention, diversity reception for phase distortion correction is no longer necessary, and at the same time, the coherent bandwidth band can be expanded, so it is also possible to increase the number of communication paths.
先ず、本発明の原理について説明する。First, the principle of the present invention will be explained.
FM多重電話回線等におけるFM信号の伝送特性と高次
歪に関しては種々解析がなされており、例えば桑原著「
フーリエ法による雑音装荷されたFMあるいはPM波の
漏話量の解析」(電気通信学会雑誌、昭和34年7月)
によると、伝送路の振幅特性ρ,位相特性θが周波数F
のべき級数として
であることが示されており、通常、2次と3次の結合波
が支配的であることが述べられている。Various analyzes have been conducted regarding the transmission characteristics and high-order distortion of FM signals in FM multiplex telephone lines, etc., such as the one by Kuwabara.
"Analysis of the amount of crosstalk in noise-loaded FM or PM waves using the Fourier method" (Journal of the Institute of Electrical Communication Engineers, July 1960)
According to
as a power series, and it is said that the combined waves of second and third orders are usually dominant.
振幅特性の影響はリミツタで除去できるので、これを除
外すると2次準漏話雑音量はべき級数の偶数次数項で、
3次準漏話雑音量は奇数次数項で決まることになる。The influence of amplitude characteristics can be removed by a limiter, so if this is excluded, the second-order quasi-crosstalk noise amount is an even-order term in a power series,
The amount of third-order quasi-crosstalk noise is determined by the odd-order terms.
この関係を理解するためにcos波を例にとり、その高
次歪を考えれば次式のように示され、2次歪は偶数項で
決まり、3次歪は奇数項で決ることがわかる。In order to understand this relationship, we will take a cosine wave as an example, and if we consider its high-order distortion, it can be expressed as shown in the following equation, and it can be seen that the second-order distortion is determined by the even-numbered terms, and the third-order distortion is determined by the odd-numbered terms.
従って、各次数毎の位相等化器を復調手段以前に設け、
ベースバンド信号中の各次数毎の歪波を抽出し、この歪
波が無くなるように各次数に対応する位相等化器を制御
すれば、FM回線の位相特性の補正が出来ることになる
。Therefore, a phase equalizer for each order is provided before the demodulation means,
By extracting the distorted waves of each order in the baseband signal and controlling the phase equalizer corresponding to each order so as to eliminate the distorted waves, it is possible to correct the phase characteristics of the FM line.
たゾし、2次および3次位相等化器のみを備えた場合で
あっても、2次歪は4次,6次等の高次の項からも、3
次歪は5次,7次等の高次の項からも発生するから、高
次項から生じる等価的な2次,3次歪を補正することに
なる。However, even if only 2nd and 3rd order phase equalizers are provided, the 2nd order distortion is caused by 3rd order distortion from higher order terms such as 4th order, 6th order etc.
Since second-order distortion also occurs from higher-order terms such as fifth-order and seventh-order terms, equivalent second-order and third-order distortions generated from higher-order terms are corrected.
以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FM多重電話回線等においては、通常、位相歪としては
2次,3次歪が決定的要素であり、通話路数が犬となる
につれて更に高次の歪も考慮する必要がある。In FM multiplex telephone lines, etc., second-order and third-order distortions are usually the determining factors for phase distortion, and as the number of communication channels increases, it is necessary to consider even higher-order distortions.
本実施例では5次歪までを自動位相等化する場合につい
て説明する。In this embodiment, a case will be described in which automatic phase equalization is performed for up to fifth-order distortion.
第1図はこの場合の系統図である。FIG. 1 is a system diagram in this case.
端子1に加えられた受信中間周波信号は2次,3次,4
次,5次の位相等化器、すなわち中心周波数を原点とす
る位相特性が夫々周波数の2乗,3乗,4乗,5乗に比
例する特性を有する位相等化器2,3,4,5を通過さ
せることによって、各次数毎に位相等化が行なわれる。The received intermediate frequency signal applied to terminal 1 is of secondary, tertiary, and 4th order.
Phase equalizers 2, 3, and 4 of the second and fifth orders, that is, phase equalizers 2, 3, and 4, whose phase characteristics with the center frequency as the origin are proportional to the square, cube, fourth, and fifth powers of the frequency, respectively; 5, phase equalization is performed for each order.
これらの位相等化器2,3,4,5の位相特性の自動制
御については後述する。Automatic control of the phase characteristics of these phase equalizers 2, 3, 4, and 5 will be described later.
12,13,14,15は夫々位相等化器2,3,4,
5に所望の特性を与えるためのタップ重み発生器であっ
て、位相等化器およびタップ重み発生器(第1図点線枠
内)の構成例を第2図に示す。12, 13, 14, 15 are phase equalizers 2, 3, 4, respectively.
FIG. 2 shows an example of the configuration of a phase equalizer and a tap weight generator (within the dotted line frame in FIG. 1), which are tap weight generators for giving desired characteristics to the circuit 5.
第2図では、第1図の2次、4次位相等化器2,4を一
体化し、かつその合成位相をフーリエ展開した各項毎の
特性を分担するトランスバーサルフィルタの縦続と、3
次,5次位相等化器3,5に対して同様に分解したトラ
ンスバーサルフィルタの縦続により構成してある。In FIG. 2, the second-order and fourth-order phase equalizers 2 and 4 of FIG.
The second and fifth-order phase equalizers 3 and 5 are constructed by cascading transversal filters that are similarly decomposed.
すなわち、トランスバーサルフィルタ241 ,242
,243,・・・・・・はαI COSωτ,α2co
s2ωτ,α3 cos 3ωτ,・・・・・・の位相
特性を有し、トランスバーサルフィルタ35L352,
353,−−−−・・はAsinωτ,β’2 sin
2ωτ,β3Sin3ωτ,・・・・・・の位相特性を
有するように構或してある。That is, transversal filters 241 and 242
,243,... is αI COSωτ, α2co
It has a phase characteristic of s2ωτ, α3 cos 3ωτ, ..., and the transversal filter 35L352,
353,----... is Asinωτ, β'2 sin
It is constructed to have phase characteristics of 2ωτ, β3Sin3ωτ, . . . .
τはトランスバーサルフィルタを構成する遅延素子の単
位遅延時間である。τ is a unit delay time of a delay element constituting the transversal filter.
伝送路の位相特性θ(ω)および位相等化器の位相特性
φ(一を夫々
π2 π4n
3弓は定数であるから除外でき、他の項を正弦,余弦項
でまとめると、前述の2次と4次,3次と5次をまとめ
たことになり、次式が得られる。The phase characteristic θ (ω) of the transmission line and the phase characteristic φ (1) of the phase equalizer are respectively π2 π4n 3 Since the bow is a constant, it can be excluded, and if the other terms are summarized by sine and cosine terms, the above-mentioned quadratic This means that the 4th, 3rd, and 5th orders are combined, and the following equation is obtained.
ただし、実際には、h2,h3,l14,h,には後述
のように微少振幅の低周波の参照信号が重畳されている
が、ここでは説明を簡単にするため省略する。However, in reality, low-frequency reference signals with very small amplitudes are superimposed on h2, h3, l14, and h, as will be described later, but they will be omitted here to simplify the explanation.
従って、第2図に示す如く、端子27より加えられh2
に比例した信号と、端子47より加えられるh4に比例
した信号に対して上式の重みづけを重み回路271 ,
272 ,273 ,・・・・・・および2812B2
,283,・・・・・・で行ない、これらを加算器26
1,262,263,・・・・・・で加算することによ
ってαを作成し、ベツセル関数発生器251,252,
253,・・・・・・によって前記トランスバーサルフ
ィルタ241 ,242,243,・・・・・・のタツ
プ重みを決定し、これによってα cos nωτの位
相特性を得る。Therefore, as shown in FIG. 2, h2 is applied from the terminal 27.
The weighting circuit 271 performs weighting according to the above formula for the signal proportional to h4 and the signal proportional to h4 applied from the terminal 47.
272, 273, ... and 2812B2
, 283, . . . and these are added to the adder 26.
Create α by adding 1, 262, 263, . . ., Betzel function generator 251, 252,
253, . . . to determine the tap weights of the transversal filters 241, 242, 243, . . . , thereby obtaining a phase characteristic of α cos nωτ.
端子37より加えられるh3の信号と、端子57より加
えられる塊の信号に対しても同様の演算を行なうこ(5
によってβ。Similar calculations can be performed for the h3 signal applied from terminal 37 and the bulk signal applied from terminal 57 (5
β by.
sin一τ?位相特性を得ることが出来る。Sin one τ? Phase characteristics can be obtained.
なお、381,382,383,・・・・・・と391
,392,393,・・・・・・は重み回路であり、
371 ,372,373,・・・・・・は加算器、3
61 ,362,363,・・・・・・はベツセル関数
発生器である。In addition, 381, 382, 383, ... and 391
, 392, 393, ... are weight circuits,
371, 372, 373, ... are adders, 3
61, 362, 363, . . . are Betzel function generators.
n = 1の場合の具体例を挙げれば次のようである。A specific example when n = 1 is as follows.
すなわち、n=1の場合の位相特性は前式より
φ(o)= − ( 4h2 +8h4( π2−6
) ) cos ωr+( 2 h3( yr’ −
6) +2h5{? − 2o(d−6刃)8nωτ
帥
となる。In other words, the phase characteristic in the case of n=1 is φ(o)=−(4h2 +8h4(π2−6
) ) cos ωr+( 2 h3( yr' −
6) +2h5{? -2o (d-6 blade) 8nωτ
Become the commander.
重み回路271で−4,281で−8(7I2−6),
3 8 1 テ2 ( yr2−6 ) , 3 9
1 テ2 {π4−20(J−6))の重みづけが行な
われ、加算器261で上式第1項の重みが、加算器37
1で上式第2項の重みが求められる。-4 for weight circuit 271, -8 for 281 (7I2-6),
3 8 1 Te2 (yr2-6), 39
1 Te2 {π4-20(J-6)) weighting is performed, and the weight of the first term in the above equation is applied to the adder 37 by the adder 261.
1, the weight of the second term in the above equation can be found.
各次数毎のベツセル関数発生器及びトランスバーサルフ
ィルタは夫々同一基本構戒であって、nの値に応じて遅
延素子の単位遅延時間がnτとなるのみであるから、例
としてn = 1の場合について説明する。The Betzel function generator and transversal filter for each order have the same basic structure, and the unit delay time of the delay element only becomes nτ depending on the value of n. For example, when n = 1. I will explain about it.
ベツセル関数発生器(この例では25L361)とトラ
ンスバーサルフィルタ(この例では241,351)の
関係は第3図の如くであって、同図(a)ではα1 c
osωτの余弦特性が得られ、同図(b)ではβ!,s
inωτの正弦特性が得られる。The relationship between the Betzel function generator (25L361 in this example) and the transversal filter (241,351 in this example) is as shown in Figure 3, and in Figure 3(a), α1 c
The cosine characteristic of osωτ is obtained, and in the same figure (b), β! ,s
A sine characteristic of inωτ is obtained.
この関係は次に示すような伝達関数の変形から明らかで
ある。This relationship is clear from the transformation of the transfer function as shown below.
上式の指数関数部は位相推移量を表わしているので、遅
延素子Q単位遅延時間をτとした時、2m及び(2m+
1)は中心タップからのタップ番号となり、ベツセル関
数値はそのタップ重みを表わしている。The exponential part of the above equation represents the amount of phase shift, so when the delay element Q unit delay time is τ, 2m and (2m+
1) is the tap number from the center tap, and the Betzel function value represents the tap weight.
従ってこれらの式から直ちにトランスバーサルフィルタ
を構成することが出来、余弦特性を得る場合には、第3
図aに示す如く、遅延素子121,122,・・・・・
・128の各タップ出力に重み回路131,132,・
・・・・・139でベッセル関数値の重みづけをした後
、中心タップから数えて奇数番目のタップ出力に対して
は加算器140で加算のうえ移相器141でπ/2ラジ
アン移相した後、偶数番目のものはそのままで加算器1
42で加算すればよい。Therefore, a transversal filter can be constructed immediately from these equations, and when obtaining cosine characteristics, the third
As shown in Figure a, delay elements 121, 122,...
・Weighting circuits 131, 132, ・128 tap outputs each have weighting circuits 131, 132,
After weighting the Bessel function values in step 139, the outputs of odd-numbered taps counting from the center tap are added in adder 140, and the phase is shifted by π/2 radians in phase shifter 141. After that, adder 1 leaves the even number as it is.
Just add 42.
また、正弦特性を得る場合には、第3図bに示すごとく
、遅延素子151,152,・・・・・・158の各タ
ップ出力に重み回路161,162,・・・・・・16
9でベツセル関数値の重みづけをした後加算器143で
加算すればよい。In addition, when obtaining a sine characteristic, as shown in FIG. 3b, weighting circuits 161, 162, . . . 16
The Betzel function values may be weighted in step 9 and then added in adder 143.
中心周波数とωτの選び方によっては、余弦と正弦の特
性および第3図a,bの関係が逆になる事があり、また
、トランスバーサルフィルタ242,352では遅延素
子の単位遅延時間を2τに、トランスバーサルフィルタ
243,353では3τに選べばよいことは勿論である
。Depending on how the center frequency and ωτ are selected, the characteristics of cosine and sine and the relationships shown in FIG. Of course, 3τ may be selected for the transversal filters 243 and 353.
このようにトランスバーサルフィルタを多段に縦続接続
する場合には、周知のように、各トランスバーサルフィ
ルタのタップ重み出力のコンポリューションを求めて、
トランスバーサルフィルタの一体化をはかることも可能
である。When transversal filters are connected in cascade in multiple stages in this way, as is well known, the convolution of the tap weight outputs of each transversal filter is calculated.
It is also possible to integrate a transversal filter.
さらにフーリエ展開の式において、2次,4次の項のフ
ーリエ係数はnの大きいところではほゾ1/n2で減少
するから、あまりnの大きいところまで、すなわち多段
のトランスバーサルフィルタを必要としないが、3次,
5次の項のフーリエ係数はほ”; 1 / nで減少す
るので、かなり多段のトランスバーサルフィルタを必要
とすることから、次のような変形が考えられる。Furthermore, in the Fourier expansion formula, the Fourier coefficients of the second-order and fourth-order terms decrease by 1/n2 when n is large, so it is not necessary to use a multi-stage transversal filter until n is large. But the third order,
Since the Fourier coefficient of the fifth-order term decreases by 1/n, a fairly multi-stage transversal filter is required, so the following modification can be considered.
この変形は3次,5次のみでなく、2次,4次の一層の
簡単化のためにも有効であるので、この方法について、
以下にまとめて説明する。This transformation is effective not only for 3rd and 5th orders, but also for further simplification of 2nd and 4th orders, so regarding this method,
A summary will be given below.
2次,3次,4次,5次のフーリエ展開係数は前述のよ
うに、夫々以下の如くであり、夫々のnの大きい所での
係数も併せて示すと
となるので、これらのフィルタでnの大きい所の特性を
受け持たせ、トランスバーサルフィルタ自体は本来の係
数とこれの差の値に縮少できる。As mentioned above, the 2nd, 3rd, 4th, and 5th order Fourier expansion coefficients are as follows, and the coefficients for each large n are also shown, so with these filters, By taking charge of the characteristics where n is large, the transversal filter itself can be reduced to the value of the original coefficient and the difference thereof.
従って(7)式と(15)式から次のようになる。Therefore, from equations (7) and (15), we get the following.
(たゾし定常項は除外)
(16)式はさらに(8)式で行なったように、正弦項
、余弦項どうしでまとめられるので、
従って等化器の構成は第2図に代って第4図のようにな
る。(Excluding the stationary term) Equation (16) can be further combined into sine terms and cosine terms, as was done in equation (8), so the equalizer configuration can be changed to the one shown in Figure 2. It will look like Figure 4.
第4図において、240,241,242 ,2 4
3 ,−−−゜−゜は夫々γ4cos T , γlc
OsG)Tt 7’2CO82G)T ,γ3 cos
3ωτ,・・・・・・の特性を持つ位相等化器、35
0 ,351 ,352,353,・−・−・−は夫々
δ1Sln−ti2
δIS1nωτ,δ2S1n2ωτ,δ3 sin 3
ωτ2゜゜聞の特性を持つ位相等化器であり、250,
251,252,253,・・・・・・,360 ,3
61 ,362 ,363 ,・・・・・・は夫々それ
らの位相特性を持たせるための重みであるベツセル関数
発生器である。In Figure 4, 240, 241, 242, 2 4
3,---゜-゜ are γ4cos T and γlc, respectively
OsG)Tt 7'2CO82G)T, γ3 cos
Phase equalizer with characteristics of 3ωτ, 35
0 , 351 , 352, 353, ... - - are respectively δ1Sln-ti2 δIS1nωτ, δ2S1n2ωτ, δ3 sin 3
It is a phase equalizer with a characteristic of ωτ2°, 250,
251,252,253,...,360,3
61, 362, 363, . . . are Betzel function generators which are weights for providing the respective phase characteristics.
3 1 0 ,320は夫々(19)式の係数An及び
Bnを発生する重み発生器、330,340は夫々(1
9)式の係数Cn及びD。3 1 0 and 320 are weight generators that generate the coefficients An and Bn of equation (19), respectively, and 330 and 340 are weight generators that generate the coefficients An and Bn of equation (19), respectively.
9) Coefficients Cn and D of Eq.
を発生する重み発生器である。This is a weight generator that generates .
第1図の入力端子1に加えられた中間周波信号は、前述
のようにして構成された2次,3次,4次,5次特性の
位相等化器2,3,4,5を通り、リミツタ6を経てF
M復調器7でベースバンド信号に復調され、出力端子8
に出力される。The intermediate frequency signal applied to the input terminal 1 in FIG. , F after Limittsuta 6
It is demodulated into a baseband signal by the M demodulator 7 and sent to the output terminal 8.
is output to.
位相等化器2,3,4.5を含めたFM信号伝送系の位
相特性に非直線性があれば、ベースバンド信号内の各種
信号間の結合波が発生する。If there is nonlinearity in the phase characteristics of the FM signal transmission system including the phase equalizers 2, 3, 4.5, coupled waves between various signals in the baseband signal will occur.
これらの結合波の中からパイロット信号が2つ以上ある
場合に発生するパイロット信号相互の2次,3次,4次
5次結合波であって互いに周波数の異なる結合波を選定
し、これらを夫々各次数毎に結合波抽出帯域フィルタ2
0,30,40,50で抽出する。From these combined waves, select the combined waves of 2nd, 3rd, 4th, and 5th combined waves of pilot signals that occur when there are two or more pilot signals and have different frequencies, and Combined wave extraction band filter 2 for each order
Extract at 0, 30, 40, 50.
これら帯域フィルタ20 ,30 ,40 ,50の出
力の結合波は、加算器26 , 36 , 46 .
56を通じてタップ重み制御電圧に重畳して加えられる
矩形波発生器9からの矩形波(参照信号)により、位相
等化器2,3,4.5の位相特性を夫々微少変化させて
いるため、位相等化器2,3.45を含めたFM信号伝
送系の位相非直線性により決まる結合波振幅を平均振幅
として、この矩形波により微少振幅変調を受けている。The combined waves of the outputs of these bandpass filters 20 , 30 , 40 , 50 are sent to adders 26 , 36 , 46 .
The rectangular wave (reference signal) from the rectangular wave generator 9 superimposed on the tap weight control voltage through 56 slightly changes the phase characteristics of the phase equalizers 2, 3, and 4.5, respectively. The combined wave amplitude determined by the phase nonlinearity of the FM signal transmission system including the phase equalizers 2 and 3.45 is taken as the average amplitude, and is subjected to minute amplitude modulation by this rectangular wave.
これらの状況を第5図で説明する。These situations will be explained with reference to FIG.
第5図は例えば2次位相特性等化器を制御する2次歪制
御ループ(他の高次歪制御ループにおいても状況はほマ
同じ)の各部時間波形を示し、同図aは位相等化器2,
3.45を含めたFM信号伝送系の位相特性の2次成分
の係数が正の場合、すなわち(5)式と(6)式よりf
2+h2〉0の場合、bは負の場合、すなわちf2+h
2〉0の場合、Cは零の場合、すなわちf2+h2−0
の場合を示す。Figure 5 shows the time waveforms of various parts of a second-order distortion control loop that controls, for example, a second-order phase characteristic equalizer (the situation is almost the same in other higher-order distortion control loops); Vessel 2,
If the coefficient of the second-order component of the phase characteristic of the FM signal transmission system including 3.45 is positive, that is, from equations (5) and (6), f
If 2+h2>0, b is negative, i.e. f2+h
If 2〉0, C is zero, i.e. f2+h2-0
The case is shown below.
つまりCが完全に等化されている場合に相当する。In other words, this corresponds to the case where C is completely equalized.
a,b,cの各場合ともS1は参照信号として低周波微
少振幅で加えられる矩形波発生器9の出力波形、S2は
総合特性における2次の係数、すなわちf2+h2+参
照信号であって実際の歪戒分としての2次結合波レベル
はこれの絶対値に比例する。In each case of a, b, and c, S1 is the output waveform of the rectangular wave generator 9 that is added as a reference signal with low frequency and minute amplitude, and S2 is the second-order coefficient in the overall characteristic, that is, f2 + h2 + reference signal, which is the actual distortion. The secondary coupled wave level as a precept is proportional to its absolute value.
これは(3)式,(4)式から明らかである。This is clear from equations (3) and (4).
従って2次結合波の抽出レベル(゛包絡線検波器21の
出力波形、3次,4次,5次については31,41,5
1)はS3のようになり、直流阻止回路22(3次,4
次,5次については32,42.52)の出力はS4
のようになる。Therefore, the extraction level of the secondary coupled wave (the output waveform of the envelope detector 21, 31, 41, 5 for the 3rd, 4th, and 5th orders)
1) becomes like S3, and the DC blocking circuit 22 (3rd, 4th order)
For the next and fifth orders, the output of 32, 42.52) is S4
become that way.
第5図の81と84の波形を比較すれば明らかなように
、参照番号S1と検出波形S4の関係はf2+h2〉0
のaの場合は同相、f2+h2〈0のbの場合は逆相で
あり、f2+h2−0のCの場合は零である。As is clear from comparing the waveforms 81 and 84 in FIG. 5, the relationship between the reference number S1 and the detected waveform S4 is f2+h2>0
In the case of a, the phase is in-phase, in the case of b in f2+h2<0, it is in reverse phase, and in the case of C in f2+h2-0, it is zero.
従って位相検波器23(3次,4次,5次については3
3.43.53)の出力において夫々正,負,零の電圧
が得られる。Therefore, the phase detector 23 (for 3rd, 4th, and 5th order
Positive, negative, and zero voltages are obtained at the outputs of 3.43.53), respectively.
これらの極性の電圧は極性反転回路24(3次,4次,
5次については34,44.54)を通じて極性反転さ
れ、積分器25(3次,4次,5次については35,4
5.55)及び加算器26(3次,4次,5次について
は36,46.56)を通じて負帰還され、結合波レベ
ルが小さくなるように自動制御される。These polarity voltages are transferred to the polarity inversion circuit 24 (third, fourth,
The polarity is inverted through the integrator 25 (35, 4 for the 3rd, 4th, and 5th orders).
5.55) and the adder 26 (36, 46.56 for the 3rd, 4th, and 5th orders) and is automatically controlled so that the combined wave level is reduced.
積分器25は帰還系の動作の安定化のためのものであっ
て、低域フィルタで代用することもできる。The integrator 25 is for stabilizing the operation of the feedback system, and may be replaced by a low-pass filter.
3次,4次,5次の制御系の動作についても基本的には
2次の場合と同様である。The operations of the third-order, fourth-order, and fifth-order control systems are basically the same as in the second-order case.
しかし、前述のように、5次位相歪からは5次結合波と
ともに3次結合波も生じ、4次位相歪からは4次結合波
とともに2次結合波も生じる。However, as described above, the fifth-order phase distortion produces a fifth-order coupled wave and a third-order coupled wave, and the fourth-order phase distortion produces a fourth-order coupled wave and a second-order coupled wave.
従って最初は各次数の等化器が一斉に動作し始めるが、
5次,4次歪の制御ループの動作が優先し、その動作に
ともなって3次,2次歪制御ループが付随して動作する
ことになる。Therefore, at first, the equalizers of each order start operating at the same time,
The operation of the 5th and 4th order distortion control loops takes priority, and the 3rd and 2nd order distortion control loops operate accordingly.
本実施例では5次歪までを自動等化し補正する場合につ
いて説明したが、通常は3次までゾ充分であり、さらに
高次戒分までの等化が必要な場合も、本実施例から容易
に拡張することが出来る。In this embodiment, we have explained the case of automatically equalizing and correcting distortion up to the 5th order, but it is usually sufficient up to the 3rd order, and even if it is necessary to equalize up to a higher order distortion, it is easy to use this embodiment. It can be expanded to.
2次,3次戒分のみの等化で充分な場合には、第6図に
示すような簡易化も可能である。If it is sufficient to equalize only the second and third order precepts, simplification as shown in FIG. 6 is also possible.
第6図において第1図と同一番号のものは同一回路素子
であり、19は正弦波発生器、18はπ/2ラジアン移
相器である。In FIG. 6, the same numbers as in FIG. 1 are the same circuit elements, 19 is a sine wave generator, and 18 is a π/2 radian phase shifter.
第1図の矩形波発生器9は、第4図の波形図から明らか
なように、正弦波発生器に変更しても全制御ループは動
作する。As is clear from the waveform diagram of FIG. 4, even if the rectangular wave generator 9 in FIG. 1 is changed to a sine wave generator, the entire control loop will still operate.
そこで第6図では正弦波発生器を使用し、2次歪制御ル
ープと3次歪制御ループとを、この正弦波に関して直交
関係で動作させれば、2次結合波と3次結合波が同じ周
波数で発生する周波数帯を選定しても、互いに独立に制
御ループを動作させることが出来る。Therefore, in Figure 6, if a sine wave generator is used and the second-order distortion control loop and third-order distortion control loop are operated in orthogonal relation with respect to this sine wave, the second-order combined wave and the third-order combined wave will be the same. Even if the frequency bands that occur in the frequency range are selected, the control loops can be operated independently of each other.
このため、第6図では結合波抽出フィルタ20、包絡線
検波器21、直流阻止回路22は2つの制御ループに対
して共用してある。For this reason, in FIG. 6, the coupled wave extraction filter 20, envelope detector 21, and DC blocking circuit 22 are shared by the two control loops.
すなわち、このようにすれば、結合波の抽出周波数とし
て2次結合波と3次結合波が同一周波数で発生する周波
数帯でも、この結合波の検出に利用することが可能とな
るので、結合波抽出周波数の選定が容易となる。In other words, in this way, even if the frequency band in which the secondary combined wave and the tertiary combined wave occur at the same frequency as the combined wave extraction frequency can be used to detect the combined wave, the combined wave Selection of extraction frequency becomes easy.
また、第7図に示すような構成も可能である。Further, a configuration as shown in FIG. 7 is also possible.
第7図の場合、第6図と異なるのは2次歪制御ループと
3次歪制御ループに対して別々の正弦波発生器29,3
9を用いて夫々異なる周波数で駆動することである。In the case of FIG. 7, the difference from FIG. 6 is that separate sine wave generators 29 and 3 are provided for the secondary distortion control loop and the tertiary distortion control loop.
9 and drive them at different frequencies.
この周波数が異なるため、夫々の周波数成分を抽出する
帯域フィルタ28 . 38が位相検波器の前に挿入さ
れ、直流阻止回路は不要となる。Since these frequencies are different, bandpass filters 28 . 38 is inserted before the phase detector, eliminating the need for a DC blocking circuit.
この構成は更に高次歪を補正する場合にも適用すること
が出来る。This configuration can also be applied to the case of correcting higher-order distortion.
以上、詳細に説明したように、本発明によればFM信号
伝送系において選択性フエージングの影響を回避でき、
コヒーレントバンドの拡張が可能であり、しかも伝送機
器内で発生する反射や帯域制限による位相歪も一括して
等化することが出来るので、ダイバーシティ受信は不要
となり、広帯域,高品質回線を経済的に実現することが
出来る効果がある。As described above in detail, according to the present invention, the influence of selective fading can be avoided in an FM signal transmission system,
It is possible to expand the coherent band, and also equalize the phase distortion caused by reflections and band limitations that occur within the transmission equipment, eliminating the need for diversity reception and making wideband, high-quality lines economical. There are effects that can be achieved.
第1図は本発明の一実施例を説明するための系統図、第
2図は本発明に用いる2次,4次位相等化器と3次,5
次位相等化器及びそのタップ重み制御回路の系統図、第
3図は本発明において各次数の位相特性を形成するため
の基本となる余弦、正弦位相特性のトランスバーサルフ
ィルタ構成図、第4図は第2図のトランスバーサルフィ
ルタの段数を少なくするための構成図、第5図は第1図
の実施例の動作を説明するための波形図、第6図および
第7図はいずれも2次,3次歪のみの等化を行なう場合
の本発明の他の実施例を示す系統図である。
1・・・・・・入力端子、2・・・・・・2次位相特性
等化器、3・・・・・・3次位相特性等化器、4・・・
・・・4次位相特性等化器、5・・・・・・5次位相特
性等化器、6・・・・・・リミツタ、7・・・・・・F
M復調器、8・・・・・・出力端子、9・・・・・・矩
形波発生器、10・・・・・・端子、12,13,14
,15・・・・・・タップ重み発生器、18・・・・・
・π/2移相器、19・・・・・・正弦波発生器、20
,30,40 ,50・・・・・・2次,3次,4次,
5次結合波抽出帯域フィルタ、21 ,31 ,41
,51・・・・・・包絡線検波器、22,32,42,
52・・・・・・直流阻止回路、23,33,43,5
3・1・・・・位相検波器、24,34,44,54・
・・・・・極性反転回路、25 , 35 ,45,5
5・・・・・・積分器、26 , 36 , 46 ,
56・・・・・・加算器、27,37,47,57・
・・・・・端子、28,38・・・・・・帯域フィルタ
、29,39・・・・・・正弦波発生器、121 ,1
22,123,124,125,126,127,12
8・・・・・・遅延素子、13L132,133,13
4 ,135,136,137,138,139・・・
・・・重み回路、140・・・・・・加算器、141・
・・・・・移相器、142,143・・・・・・加算器
、151,152,153,154,155,156,
157,158・・・・・・遅延素子、16L162,
163,164,165,166,167,168,1
69・・・・・・重み回路、241,242,243,
244・・・・・・トランスバーサルフィルタ、251
,252 ,253 ,254・・・・・・ベツセル
関数発生器、26L262,263,264・・・・・
・加算器、271 ,272 ,273,274,28
1 ,282,283,284・・・・・・重み回路、
350・・・・・・トランスバーサルフィルタ、35i
,352 ,353 ,354・・・・・・トランス
バーサルフィルタ、360・・・・・・タップ重み発生
器、361 ,362 ,363,364・・・・・・
ベツセル関数発生器、371 ,372 ,373,3
74・・・・・・加算器、38L382,383 3
84,391,392,393,394・・・・・・重
み回路、330,331 ,332,333・・・・・
・加算器、340,341 ,342 ,343 .3
81 3 ,3823 .3833・・・・・・重み回
路。FIG. 1 is a system diagram for explaining one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a system diagram for explaining an embodiment of the present invention.
A system diagram of an order phase equalizer and its tap weight control circuit; FIG. 3 is a configuration diagram of a transversal filter with cosine and sine phase characteristics, which is the basis for forming the phase characteristics of each order in the present invention; FIG. is a configuration diagram for reducing the number of stages of the transversal filter in Figure 2, Figure 5 is a waveform diagram to explain the operation of the embodiment in Figure 1, and Figures 6 and 7 are both secondary , is a system diagram showing another embodiment of the present invention in which only third-order distortion is equalized. 1...Input terminal, 2...Second-order phase characteristic equalizer, 3...Third-order phase characteristic equalizer, 4...
...Fourth-order phase characteristic equalizer, 5...Fifth-order phase characteristic equalizer, 6...Limiter, 7...F
M demodulator, 8...output terminal, 9...square wave generator, 10...terminal, 12, 13, 14
, 15...Tap weight generator, 18...
・π/2 phase shifter, 19...Sine wave generator, 20
,30,40,50...2nd order, 3rd order, 4th order,
Fifth-order coupled wave extraction bandpass filter, 21 , 31 , 41
, 51... Envelope detector, 22, 32, 42,
52...DC blocking circuit, 23, 33, 43, 5
3.1... Phase detector, 24, 34, 44, 54.
...Polarity inversion circuit, 25, 35, 45, 5
5...Integrator, 26, 36, 46,
56... Adder, 27, 37, 47, 57.
...terminal, 28,38...bandpass filter, 29,39...sine wave generator, 121,1
22, 123, 124, 125, 126, 127, 12
8... Delay element, 13L132, 133, 13
4, 135, 136, 137, 138, 139...
... Weight circuit, 140 ... Adder, 141.
... Phase shifter, 142, 143 ... Adder, 151, 152, 153, 154, 155, 156,
157, 158...delay element, 16L162,
163, 164, 165, 166, 167, 168, 1
69... Weight circuit, 241, 242, 243,
244...Transversal filter, 251
,252,253,254... Betzel function generator, 26L262,263,264...
・Adder, 271, 272, 273, 274, 28
1, 282, 283, 284... weight circuit,
350...Transversal filter, 35i
, 352 , 353 , 354 ... Transversal filter, 360 ... Tap weight generator, 361 , 362 , 363, 364 ...
Betzel function generator, 371, 372, 373, 3
74...Adder, 38L382,383 3
84, 391, 392, 393, 394... Weight circuit, 330, 331, 332, 333...
- Adder, 340, 341, 342, 343. 3
81 3, 3823. 3833...Weight circuit.
Claims (1)
べき級数特性の次数のうち所要の次数ごとの係数が制御
できる可変位相等化器を備え、前記復調手段によって得
られたベースバンド信号中に含まれるパイ(ット信号の
高次歪波を前記所望の次数ごとに抽出し、前記可変位相
等化器の係数を低周波の参照信号で微少量変化させ、該
変化により生じる前記パイロット信号の高次歪波の包絡
線振幅の振幅変化を各次数毎に求め、該振幅変化より各
次数毎の前記可変位和等化器の係数の補正方向及び補正
量を検出し、該検出結果に基づいて前記可変位相等化器
の各次数の係数を制御することにより、該可変位相等化
器と前記伝送路を含めた伝送系の周波数対位相特性が直
線状をなすように構成したことを特徴とするFM回線に
おける自動位相等化方式。1. A variable phase equalizer that can control coefficients for each required order among the orders of the power series characteristic is provided in front of the demodulation means for the FM signal transmitted through the transmission line, and the baseband signal obtained by the demodulation means is provided. The high-order distorted wave of the pilot signal contained in the pilot signal is extracted for each desired order, and the coefficients of the variable phase equalizer are slightly changed using a low-frequency reference signal, and the pilot signal generated by the change is Find the amplitude change in the envelope amplitude of the high-order distortion wave of the signal for each order, detect the correction direction and correction amount of the coefficient of the variable-potential equalizer for each order from the amplitude change, and calculate the detection result. By controlling the coefficients of each order of the variable phase equalizer based on the above, the frequency versus phase characteristic of the transmission system including the variable phase equalizer and the transmission line is configured to be linear. An automatic phase equalization method in an FM line characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5713078A JPS5836858B2 (en) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Automatic phase equalization method in FM line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5713078A JPS5836858B2 (en) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Automatic phase equalization method in FM line |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54149411A JPS54149411A (en) | 1979-11-22 |
| JPS5836858B2 true JPS5836858B2 (en) | 1983-08-12 |
Family
ID=13046968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5713078A Expired JPS5836858B2 (en) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Automatic phase equalization method in FM line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836858B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635866U (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 |
-
1978
- 1978-05-16 JP JP5713078A patent/JPS5836858B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635866U (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54149411A (en) | 1979-11-22 |
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