正交極化干擾補償設備、解調器、接收站、及補償正交極化干擾的方法

專利名稱：正交極化干擾補償設備、解調器、接收站、及補償正交極化干擾的方法
技術領域：
本發明涉及正交交叉極化干擾補償設備或交叉極化干擾消除器(XP工C)、解調器、接收站、以及補償交叉極化干擾的方法，更具體地，涉及在無線通信設備中使用同信道傳輸的正交交叉極化干擾補償設備或交叉極化干擾消除器(XPIC)、解調器、接收站、以及補償交叉極化干擾的方法。
技術背景最近，無線通信設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。相應地，使用同信道傳輸 模式的無線通信設備具有正交交叉極化干擾補償器，所述正交交叉極 化干擾補償器對正交交叉極化干擾進行補償。為了使用正交交叉極化干擾補償器來補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，每個信號是相應極化信號的本 地信號。此外，在參考同步中，為相應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償器的補償特性造 成影響。然而，本地劃分在通信路徑的可靠性方面是不利的，因為如 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。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，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 交叉極化干擾補償器的其它極化分量的載波分量之間出現因相位噪聲 而引起的相位差。當相位差或相位差的變化速率增大時，正交交叉極 化干擾補償器的輸入/輸出特性變差。
能夠對因相位噪聲而引起的相位差加以抑制的相位校正器是如
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償器112的輸出信號和主信號(即，
自極化輸入)進行解調而得到的。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償器12的輸出信號的相位進行調整，來抑制
因相位噪聲而引起的相位差。 在專利文獻l中公開了這種技術。
專利文獻l:日本專利公開No. 2000-165339

發明內容
本發明要解決的技術問題
圖1所示的相位校正器113通過形成第一控制回路，來補償相位噪聲對正交交叉極化干擾補償器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償能力和用于設置參數的自由度。然而，在不存 在正交交叉極化干擾的正常狀態下，第二控制回路處于斷開的狀態。 在第二控制回路中，由于積分電路位于回路內，所以當控制回路斷開 時，積分電路的積分結果變得不確定。盡管在控制能力和選擇參數的 自由度方面優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。
本發明的目的是提供一種正交交叉極化干擾補償設備、解調器、 接收站、以及補償正交交叉極化干擾的方法，它們可以解決現有技術 中的上述問題當控制回路斷開時積分電路的積分結果變得不確定。 解決問題的手段
在本發明的一方面，補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償設備可以包括補償器，產生 對自極化信號中包含的相位噪聲進行補償的補償信號；解調器，通過 基于所述補償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補償其它極 化信號對自極化信號造成的正交極化干擾；誤差檢測器，產生誤差信 號，所述誤差信號指示由解調器補償的自極化信號與固有的自極化信 號之間的相位差；相位檢測器，基于所述補償信號和所述誤差信號來
產生差分信號，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生的差分信號進行積分來產 生積分信號；移相器，基于積分器所產生的積分信號來對補償信號進 行調整；以及控制器，基于移相器所調整的補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 分值調整到預定的值。
在本發明的另一方面，解調器可以包括上述正交交叉極化干擾 補償設備；第一振蕩器，產生第一本地信號；第一乘法器，通過將第 一振蕩器所產生的第一本地信號與自極化信號中頻信號相混頻來產生 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 交交叉極化干擾補償設備；以及第二乘法器，通過將第一振蕩器所產 生的第一本地信號與其它極化中頻信號相混頻來產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 擾補償設備。
在本發明的另一方面，接收站可以包括上述解調器；參考振蕩 器，產生參考信號；第二振蕩器，產生與參考振蕩器所產生的參考信 號同步的第二本地信號；第三振蕩器，產生與參考振蕩器所產生的參 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生 的第二本地信號與自極化射頻信號相混頻，來產生自極化中頻信號； 以及第四乘法器，通過將第三振蕩器所產生的第三本地信號與其它極 化射頻信號相混合來產生其它極化中頻信號。 '
在本發明的另一方面， 一種補償正交交叉極化干擾的方法，補償 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 括產生對自極化信號中包含的相位噪聲進行補償的補償信號；通過 基于所述補償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補償其它極 化信號對自極化信號造成的正交極化干擾；產生誤差信號，所述誤差 信號指示在所補償的自極化信號與正確的自極化信號之間的相位差； 基于所述補償信號和所述誤差信號來產生差分信號，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；通過對所產生的差分信 號進行積分來產生積分信號；基于所產生的積分信號對補償信號進行 調整；以及基于所調整的補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整到預定的 值。
本發明的效果
根據本發明，可以解決現有技術中在控制回路斷開時積分電路的 積分結果變得不確定的這一問題。


圖l是示出了現有技術正交交叉極化干擾補償設備(即，第一控 制回路)的配置的框圖2是根據本發明第一示例實施例的同信道傳輸的圖； 圖3是示出了根據本發明第一示例實施例的正交交叉極化干擾補
8償設備(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是示出了根據本發明第一示例實施例的控制電路的配置的框
圖6是示出了根據本發明第一示例實施例的積分電路的配置的框
圖7是示出了通過在出現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是示出了根據本發明第二示例實施例的正交交叉極化干擾補
償設備的配置的框圖9是示出了根據本發明第二示例實施例的控制電路的配置的框
圖；以及
圖10是示出了根據本發明第三示例實施例的積分電路的配置的 框圖。
具體實施例方式
現在將參考圖2至10來描述本發明的示例實施例。
第一示例實施例
圖2是根據本發明第一示例實施例的同信道傳輸的圖，圖3是示出 了根據本發明第一示例實施例的正交交叉極化干擾補償設備的配置的 框圖。參考圖3，正交交叉極化干擾補償設備包括解調器ll、正交交 叉極化干擾補償器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施例的正交交叉極化干擾補償設備。
正交交叉極化干擾補償器12產生補償信號，以對包含于自極化信 號(即，自極化輸入)中的相位噪聲進行補償。解調器ll通過基于正 交交叉極化干擾補償器12所產生的補償信號對其自極化信號的相位噪 聲進行抑制，來補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。
相位補償器13的誤差檢測器21產生誤差信號，所述誤差信號指示由解調器ll產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基于補償信號和誤差信號來產生差分信號，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所產生的差分信號進行積
分來產生差分信號。無限移相器14基于積分電路26所產生的積分信號
來調整補償信號。
根據本示例實施例的正交交叉極化干擾補償設備的特性，控制電
路23基于無限移相器14所調節的補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所產生的積
分信號調整為預定的值。所述預定的值是0或接近0。更具體地，所述
預定的值的范圍是0±5%滿刻度積分值。
在第一示例實施例中，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，來將積分信號設置為預定的值。同 時，在以下第二示例實施例中，控制電路36減小積分信號，直到該積 分信號達到預定的值為止。在以下的第三示例實施例中，控制電路23 將積分信號重置為預定的值。
下文中，將給出同信道傳輸的詳細描述。
參考圖2，在發送站中包括乘法器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'，解調器ll和ir，正 交交叉極化干擾補償器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所產生的本地信號相混頻，來 產生射頻(RF)信號。乘法器1經由天線3發送該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，產生的本地信號相混頻來 產生RF信號。混頻器1'經由天線3'來發送該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，然而實際上 使用了一個天線。即，V極化信號H極化信號都是經由一個天線來發送的。
接收站的天線4和4'從發送站接收RF信號。同時，即使為了易于說
明示出了兩個天線，然而與在發送站中的情況相同，實際上在接收站
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產生的本地信號相混頻 來產生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'產生 的本地信號相混頻來產生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生的低頻參考信號， 本地振蕩器6和6'所產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極化解調設備和H極化解調設備。
V極化解調設備包括乘法器8和10、振蕩器9、解調器ll、正交 交叉極化干擾補償器12、相位校正器13、以及無限移相器14。同時，H 極化解調設備包括乘法器8'和10'、振蕩器9、解調器11'、正交極化 千擾補償器12'、相位校正器13'、以及無限移相器14'。
由于實質上配置了兩個相同的解調設備，所以下文中將作為示例 來描述V極化解調設備的配置。
將乘法器5所產生的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所產生的本地信號相混頻來產生自極化基帶信號。此外，乘法 器10通過將其它極化IF信號與振蕩器9所產生的本地信號相混頻來產 生其它極化基帶信號。
在該示例實施例中，將假定使用子同步檢測作為檢測方法。為此， 在這一時間點上沒有建立基帶信號的載波同步，然而在后面的點處將 由解調器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器ll 。解 調器ll建立該自極化信號的載波同步和時鐘同步。此外，解調器在必
ii要時對該自極化信號執行碼間干擾均衡。
解調器ll輸出被執行碼間干擾均衡后的自極化信號，作為指示v 極化信號解調結果的解調信號。
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 叉極化干擾補償器12。基于該極化信號，正交極化交叉干擾補償器12 產生補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 交交叉極化干擾補償器12產生的補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產生的補償信號。無限移相器14通
過基于相位校正信號來對補償信號的相位進行旋轉來調整補償信號。
相位校正器13從解調器11接收用于建立載波同步的相位旋轉信 號以及來自解調器ll的解調信號，并接收來自無限移相器14的補償信 號。相位校正器13根據這些信號來產生相位校正信號，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償設備的更詳細描述。 解調器11包括復數乘法器14、加法器16、載波相位檢測器17、環 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 括復數乘法器15，和R0M 20，。
復數乘法器15通過將從乘法器8輸入的自極化信號與R0M 20所產 生的本地信號相乘，來對自極化信號的載波相位進行旋轉。加法器16 通過將從無限移相器14輸出的補償信號與被復數乘法器15旋轉了載波 相位的自極化基帶信號相加，來補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輸出補償后的自極化信號作為解 調信號。
從加法器16輸出的補償信號被輸入至載波相位檢測器17。載波相
位檢測器17對解調信號的載波相位的任何滯后或超前進行檢測。環路 濾波器18從載波相位檢測器17的檢測結果中去除高頻分量。
環路濾波器18的輸出信號被輸入至累加器19。累加器19通過對環 路濾波器18的輸出信號進行積分(即，累積相加)將環路濾波器18的
12輸出信號轉換成角信號。累加器19將該角信號輸出至R0M 20。
ROM 20根據角信號預先存儲正弦和余弦值。此外，ROM 20根據從
累加器19輸入的角信號來計算正弦和余弦值，并將計算出的正弦和余
弦值作為本地信號輸出至復數乘法器15。
在這種情況下，包括復數乘法器15、載波相位檢測器17、環路濾
波器18、累加器19、以及ROM 20在內的控制回路組成了載波恢復鎖相
環(PLL)電路。
正交交叉極化干擾補償器12基于從加法器10輸出的其它極化信 號(即，其它極化輸入)來產生補償信號。
從正交極化干擾補償器12輸出的補償信號以及從ROM 20'輸出的 本地信號被輸入至復數乘法器15'。復數乘法器15'對補償信號和本地 信號的復數執行加法。來自復數乘法器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輸出的解調信號與固有的信號點 (即，正交幅度調制格點)之間的差異進行檢測。完成檢測器21產生 檢測結果作為誤差信號，所述誤差信號指示了解調信號與固有解調信 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輸出的補償信號相比較，并計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在內的第二環路濾波 器。
第二環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在內的控制回路的環路濾波器。該環路濾波器是通過使 用數字電路來構造如圖4所示的、稱作滯后超前濾波器的模擬電路來實 現的。
乘法器24將調整信號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來表示調整信號a,由以下等式2來表示調整 信號卩。
<formula>formula see original document page 14</formula>
這里，,指示QAM調制波的符號頻率。基于調整信號a和P來確定 環路濾波器的輸入和輸出特性。
積分電路26對來自乘法器24的輸出信號執行積分(即，累積相 加)，并將指示積分結果的積分信號輸出至加法器33。
加法器30通過將存儲于觸發電路31中的積分信號與從乘法器24 輸出的信號相加，來產生新的積分信號。此外，觸發電路31存儲由加 法器30產生的積分信號。
當從控制電路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電路31輸出的積分信號調整為預定的值。
更具體地，收斂器32對從加法器30輸出的積分信號進行監控，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，將觸發電路31輸出的積分信號 調整到預定的值。
將微弱信號的幅度設置為較小，使得該微弱信號不影響正交極化 信號干擾的補償。例如，微弱信號的幅度大約為調整信號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，并輸出指示相加結果的信號。累加器28通過對加法器27的 輸出信號執行積分(即，累積相加)來產生角信號，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包括功率計算器34和比較器35。
功率計算器34接收從無限移相器14輸出的補償信號(即，XPIC輸出信號)。功率計算器34計算補償信號的功率，并向比較器35輸出對 計算出的功率加以指示的功率信號。在這種情況下，補償信號的功率 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先設置的閾值相比較。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，以便將積分電路產生的積分信號調整為預定 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，將對本實施例的正交交叉極化干擾補償設備的操作進行 描述。
載波相位檢測器17向環路濾波器18輸入相位誤差信號，所述相位 誤差信號指示在加法器16所產生的解調信號的載波相位與固有解調信 號的相位之間的誤差。環路濾波器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)的方向上調整復數乘法器15中頻率信號的相位旋轉 速度。從而建立載波同步。
正交交叉極化干擾補償器12基于其它極化信號產生補償信號，所
述補償信號對干擾自極化信號的其它極化信號進行補償。例如，在專 利文獻1中公開了正交交叉極化干擾補償器12的操作，以下將省略對其
的詳細描述。
誤差檢測器21檢測在加法器16所產生的解調信號的信號點與固 有解調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 所產生的誤差矢量與從復數乘法器15'輸入的正交交叉極化干擾信號 之間的角度差進行計算，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在內的環路濾波器
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換成相位校正角。此外，ROM20'和 復數乘法器15'根據該相位校正角對從正交交叉極化干擾補償器12輸 出的補償信號的相位進行旋轉。從而，這減小了因自極化信號和正交 極化干擾補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償器輸出的補償信號的功 率進行計算，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 所產生的積分信號維持在預定值處的收斂信號，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。相應地，可以在確保穩定性的同時因第二控制回路而改進補償特 性。
接下來將描述效果。
根據現有技術的配置，由于控制回路由第一控制回路構成，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 噪聲而導致出現依賴于回路增益的常規相位誤差。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償 信號的矢量方向不一致。相應地，當在載波頻率方面存在差異時，存 在并未得到完全補償的干擾分量。
當控制回路由第二回路構成時，即使存在載波頻率差，也會抑制 常規相位誤差。為此，即使因自極化信號與其它極化信號之間的相位 噪聲而出現載波頻率差，干擾分量的矢量方向也可以被設置為與補償 信號的矢量方向一致，從而防止補償特性變差。
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信號的質量造成影響。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償該正交交叉極化干擾，
則需要在無限移相器14中根據積分電路26所維持的大值對從正交極化
干擾補償器12輸出的補償信號進行相位旋轉。否則，得不到適當的補 償效果。
在該示例實施例中，當不存在正交交叉極化干擾時，將積分電路
26的值轉換成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，當存在正交交叉極化干擾時，根據正交交叉極 化干擾補償器12的輸出信號的功率來禁用積分電路26的收斂操作。相
應地，即使存在大量的正交交叉極化干擾，也可以正確地補償該正交 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
擾補償器12產生的補償信號。當完全補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，并且如果相位旋轉超
過了干擾補償器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，則將此時出現的相位誤差表示為2rsin(e/2)。換言之， 如果e小于;r/3，則補償誤差小于I矢量的值。
實際上，即使停止積分電路26，第一控制回路也執行控制以減小
e，并且正交交叉極化干擾補償器i2進行操作以或多或少地減小e。相 應地，e可以變成大值的可能性很低，正交交叉極化干擾補償器i2的補 償特性將不會變差。
如果將控制電路23的補償器35的閾值(即，在相位校正的情況下 使用的閾值)設置為相對于調制模式所確定的信號點間隔而言足夠小 的值，則可以在干擾波增大到相對于信號點間隔而言不可忽略之前開 始進行相位校正。相應地，可以穩定地使用第二控制回路，而不使正 交交叉極化干擾補償器12的補償特性變差。
同時，假定該示例實施例使用參考同步。相應地，自極化信號和 其它極化信號經歷頻率同步，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，然而當極化信號出現干擾時，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。相應地，即使在極化信號之 間出現干擾，也可以開始平滑校正。 第二示例實施例
根據該示例實施例，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是示出了根據該示例實施例的正交交叉 極化干擾補償設備的配置的框圖。
參考圖8，除了圖3所示的配置之外，正交交叉極化干擾補償設備 還包括乘法器37。此外，正交交叉極化干擾補償設備包括替代了控制 電路23的控制電路36。
控制電路36基于無限移相器14所調整的補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 括功率計算器34和放大計算器38。
功率計算器34計算從正交交叉極化干擾補償器12輸出的補償信 號的功率，并將指示計算的功率的功率信號輸入至放大計算器38。放 大計算器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 干擾補償器12的輸出時，放大計算器38通過將放大率設置為0來將反射 比設置為O。如果功率信號的值不為O，即，如果存在從正交極化干擾 補償器12的輸出，則放大計算器38根據該功率信號的值，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的放大率之間的關系是成比例的。然 而，這種關系是可以根據相位矯正器13的特性而適當地改變的。
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，因為正交 交叉極化干擾補償器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。如果存在正交交叉極化干擾 并且正交交叉極化干擾補償器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，因為減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償設備有很小的影響。由于 根據當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。相應地，第二控制回路可
以顯示出隨著時間過去的充分的補償特性。
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 分值減小至預定的值。因此，這使得可以防止積分電路26所產生的積 分信號的值的不確定。
第三示例實施例
根據該示例實施例，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償設備的配 置實質上與圖2所示的相同，差別在于積分電路26的內部配置。
圖10是示出了根據本發明第二示例實施例的積分電路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通過將觸發電 路31所維持的值清除到預定的值，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施例中描述 的收斂操作。
19相應地，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所產生的積分信號 的值的不確定。
本發明要求于2007年4月11日提交的編號為2007-103900的日本專 利申請的優先權，其全部公開一并在此作為參考。 工業應用性
如上所述，本發明可以提供一種具有卓越性能的正交交叉極化干 擾補償設備，該補償設備可以用于使用同信道傳輸模式改進無線通信 設備(例如，固定微波通信設備)中的通信質量。
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權利要求
1、一種正交交叉極化干擾補償設備，補償其它極化信號對自極化信號造成的正交交叉極化干擾，包括補償器，產生對自極化信號中包含的相位噪聲進行補償的補償信號；解調器，通過基于所述補償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補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，產生誤差信號，所述誤差信號指示由解調器補償的自極化信號與固有的自極化信號之間的相位差；相位檢測器，基于所述補償信號和所述誤差信號產生差分信號，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生的差分信號進行積分來產生積分信號；相移器，基于積分器所產生的積分信號來對補償信號進行調整；以及控制器，基于相移器所調整的補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整到預定的值。
2、 根據權利要求l所述的正交交叉極化干擾補償設備，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置為預定的值。
3、 根據權利要求l所述的正交極化干擾補償設備，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定的 值。
4、 根據權利要求l所述的正交極化干擾補償設備，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定的 值。
5、 一種解調器，包括如權利要求1至4中任一項所述的正交交叉極化干擾補償設備；第一振蕩器，產生第一本地信號；第一乘法器，通過將第一振蕩器所產生的第一本地信號與自極化 信號中頻信號相混頻來產生自極化基帶信號，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償設備；以及第二乘法器，通過將第一振蕩器所產生的第一本地信號與其它極 化中頻信號相混頻來產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償設備。
6、 一種接收站，包括 如權利要求5所述的解調器； 參考振蕩器，產生參考信號；第二振蕩器，產生與參考振蕩器所產生的參考信號同步的第二本地信號；第三振蕩器，產生與參考振蕩器所產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生的第二本地信號與自極化 射頻信號相混頻，來產生自極化中頻信號；以及第四乘法器，通過將第三振蕩器所產生的第三本地信號與其它極 化射頻信號相混頻來產生其它極化中頻信號。
7、 一種補償正交交叉極化干擾的方法，補償其它極化信號對自 極化信號造成的正交交叉極化干擾，方法包括產生對自極化信號中包含的相位噪聲進行補償的補償信號； 通過基于所述補償信號抑制自極化信號中包含的相位噪聲，來補償其它極化信號對自極化信號造成的正交交叉極化干擾；產生誤差信號，所述誤差信號指示在所補償的自極化信號與固有的自極化信號之間的相位差；基于所述補償信號和所述誤差信號來產生差分信號，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；通過對所產生的差分信號進行積分來產生積分信號； 基于所產生的積分信號對補償信號進行調整；以及 基于所調整的補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整到預定 的值。
8、 根據權利要求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，來將積分信號設置為預定的值。
9、 根據權利要求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定的值。
10、 根據權利要求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定的值。
全文摘要
一種正交交叉極化干擾補償設備，用于解決在控制回路斷開時積分電路的積分內容變得不確定的這一問題。正交交叉極化干擾補償器產生用于對自極化信號中包含的相位噪聲進行補償的補償信號。解調器通過針對自極化信號中包含的相位噪聲，基于補償信號來補償正交交叉極化干擾。誤差檢測器產生誤差信號，所述誤差信號指示由解調器補償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-相位檢測器基于所述補償信號和所述誤差信號來產生差分信號，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行積分并產生積分信號。無限移相器基于積分信號來對補償信號進行調整。控制電路基于無限移相器所調整的補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整到預定的值。
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 優先權日2007年4月11日
發明者川合雅浩 申請人:日本電氣株式會社