JP2008219364A - Microwave relay receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
放送用マイクロ波中継装置(FPU)の受信装置に係り、特に、隣接チャンネル信号波の干渉による伝送品質の劣化を改善したFPU受信装置に関する。 The present invention relates to a broadcast microwave repeater (FPU) receiver, and more particularly to an FPU receiver improved in transmission quality deterioration due to interference of adjacent channel signal waves.
従来、放送波用マイクロ波中継装置の受信装置では、受信入力電界値およびビット誤り率(BER:Bit Error Rate)の値を操作パネル上に表示し、これらの情報から伝送状態の状況を判断するだけであった。また、受信したRF(高周波)信号を復調器に入力するまでの、高周波レベルダイアは、利得可変回路を使用し、自動的に制御しているが、受信電界により固定的に一意に定められたものであった。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a receiving device of a broadcast wave microwave relay device, a received input electric field value and a bit error rate (BER) value are displayed on an operation panel, and the state of a transmission state is determined from these information. It was only. The high frequency level diagram until the received RF (high frequency) signal is input to the demodulator is automatically controlled using a gain variable circuit, but is fixedly and uniquely determined by the received electric field. It was a thing.
なお、隣接チャンネル信号波干渉を低減する従来例としては、例えば、特許文献1に、チャンネル間の周波数スペースを広げるようにして、隣接チャンネル信号波による妨害の充分な抑圧を、帯域通過フィルタにより得られるように構成したデジタル伝送装置が提案されている。 In addition, as a conventional example for reducing adjacent channel signal wave interference, for example, Patent Document 1 obtains sufficient suppression of interference caused by adjacent channel signal waves by using a band pass filter so as to widen the frequency space between channels. There has been proposed a digital transmission apparatus configured as described above.
FPU受信装置で利用可能な周波数は、チャンネル間隔が18MHzであり、変調波の占有帯域も、ほぼこれに準じている。隣接チャンネル信号波の影響は、希望波受信電界、変調方式に加え、伝送品質を決定する一つの要因となる。 The frequency that can be used in the FPU receiver is that the channel interval is 18 MHz, and the occupied band of the modulated wave is substantially the same. The influence of the adjacent channel signal wave is one factor that determines the transmission quality in addition to the desired wave receiving electric field and modulation method.
前述した従来技術では、受信チャンネル(希望波)のみに特化し、増幅段を十分にリニアな領域で動作させようとした場合、希望波対妨害波比(D/U比)が、−数十dBの隣接チャンネル信号波が存在するため、これを受信した場合、隣接波の干渉による隣接チャンネル妨害が発生して歪量が過大となり、復調不能なスペクトラムをFPU受信制御部に伝送することになる。このため、伝送途中で放送が中断する等の問題が発生する場合がある。 In the above-described prior art, when it is intended to operate only in the reception channel (desired wave) and the amplification stage is operated in a sufficiently linear region, the desired wave to disturbing wave ratio (D / U ratio) is −several tens. Since there is an adjacent channel signal wave of dB, when it is received, adjacent channel interference occurs due to adjacent wave interference, the amount of distortion becomes excessive, and a spectrum that cannot be demodulated is transmitted to the FPU reception control unit. . For this reason, problems such as interruption of broadcasting during transmission may occur.
この問題に対応するため、D/U比を大きくとったとしても、伝送可能な内部高周波信号のレベルダイアを組むと、隣接チャンネル信号波が存在しない場合には、過補償なレベルダイアとなる結果、非線形な領域での動作が比較的多くなるという問題がある。 In order to cope with this problem, even if the D / U ratio is increased, if a level diagram of the internal high-frequency signal that can be transmitted is assembled, if there is no adjacent channel signal wave, the result is an overcompensated level diagram. There is a problem that the operation in a non-linear region becomes relatively large.
また、FPU利用者は、FPU受信装置の受信電界値およびBER値の表示により、伝送状態の状況を判断する。隣接チャンネル信号波の影響を受けた場合、この受信電界値から推測されるBER値に相違が現れ、伝送品質が劣化したものとなるが、機器の特性劣化によるものなのか、否かは、直ぐには判断が得られないという問題もある。 Further, the FPU user determines the state of the transmission state by displaying the received electric field value and the BER value of the FPU receiver. When affected by the adjacent channel signal wave, a difference appears in the BER value estimated from the received electric field value, and the transmission quality is deteriorated. However, whether or not it is due to the deterioration of the characteristics of the device is immediately determined. There is also a problem that judgment cannot be obtained.
そこで、本発明の目的は、伝送状態を定量的に判断可能にし、隣接チャンネル信号波の干渉による伝送品質の劣化であることが即座に判断できると共に、隣接チャンネル信号波の干渉による伝送品質の劣化の低減を可能とするFPU受信装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to quantitatively determine the transmission state, to immediately determine that the transmission quality is deteriorated due to the interference of the adjacent channel signal wave, and to deteriorate the transmission quality due to the interference of the adjacent channel signal wave. It is an object of the present invention to provide an FPU receiving apparatus that can reduce the noise.
前記課題を解決するため、本発明に係るマイクロ波中継受信装置は、利得可変形低雑音増幅器と、希望波用の帯域通過フィルタと、隣接波用の帯域通過フィルタと、前記希望波用の帯域通過フィルタ出力を検波する希望波用検波器と、前記隣接波用の帯域通過フィルタ出力を検波する隣接波用検波器と、受信電界表示用演算回路と、表示部を含む操作パネルとを具備し、
前記受信電界表示用演算回路は、前記希望波用検波器出力と前記隣接波用検波器出力に基づいて前記希望波と前記隣接波の受信電界レベルを算出し、少なくとも前記隣接波の受信電界レベルを、前記操作パネル上に表示すると共に、前記利得可変形低雑音増幅器の減衰量を、前記算出した受信電界レベルのうちの最大値に応じて決定することを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a microwave relay receiver according to the present invention includes a variable gain low noise amplifier, a bandpass filter for a desired wave, a bandpass filter for an adjacent wave, and a band for the desired wave. A desired wave detector for detecting a pass filter output; an adjacent wave detector for detecting the band pass filter output for the adjacent wave; a reception electric field display arithmetic circuit; and an operation panel including a display unit. ,
The received electric field display arithmetic circuit calculates the received electric field level of the desired wave and the adjacent wave based on the desired wave detector output and the adjacent wave detector output, and at least the received electric field level of the adjacent wave Is displayed on the operation panel, and the attenuation amount of the variable gain low noise amplifier is determined according to the maximum value of the calculated received electric field levels.
本発明によれば、定量的に隣接チャンネル信号波の電力レベルを検知し、この情報に基づいて隣接チャンネル信号波による干渉が発生する場合にだけ有効なAGC(Automatic Gain Control)回路を設けたことにより、過補償を無くし、線形領域での動作を確保することができる。 According to the present invention, an AGC (Automatic Gain Control) circuit that is effective only when the power level of an adjacent channel signal wave is quantitatively detected and interference occurs due to the adjacent channel signal wave based on this information is provided. Therefore, overcompensation can be eliminated and operation in the linear region can be ensured.
本発明に係るFPU受信装置の実施の形態について、添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。 Embodiments of an FPU receiving apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態のFPU受信装置の構成を示すブロック図である。FPU受信装置において、受信アンテナANTで受信したRF(高周波)信号は、端子T1に接続されたRF帯の帯域通過フィルタBPF1を介して、利得可変機能を持つ利得可変型低雑音増幅器10に入力される。利得可変型低雑音増幅器10の出力は、RF帯の帯域通過フィルタBPF2を介して周波数変換器11の一方の入力端子に入力され、他方の入力端子には、局部発振器13の発振周波数が入力される。ここで、局部発振器13は、発振出力を検出器16により検出してPLL(Phase Locked Loop)回路により所定の周波数で安定した発振が得られる構成の発振器を用いている。RF信号は、周波数変換器11において局部発振器13の発振出力と混合され、第1中間周波数の信号に周波数変換される。第1中間周波数に変換された信号は、さらに、第1中間周波数帯の帯域通過フィルタBPF3を介して周波数変換器12に入力され、局部発振器14の発振出力と混合され、第2中間周波数の信号に周波数変換される。第2中間周波数の信号は、第2中間周波数帯域の利得可変回路1、低雑音増幅器用AGC回路15を経由して利得可変形低雑音増幅器10にフィードバックされ、概略一定の電力レベルに利得補正される。利得補正された第2中間周波数の変調波は、利得可変回路1の出力端子T2に接続された同軸ケーブル21を介してFPU受信制御部(復調部)22に伝送される。このとき、利用体系により同軸ケーブルは、数m〜約300mの範囲の長さで使用される。受信制御部22では、この同軸ケーブル21でレベル低下した電力レベルを利得補正し、復調器23に印加する。復調器23は復調処理後、受信した映像・音声などの情報信号を出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the FPU receiving apparatus of this embodiment. In the FPU receiver, an RF (high frequency) signal received by the receiving antenna ANT is input to a variable gain
本発明に係るFPU受信装置では、図1に示した利得可変回路1は、図2に示すブロック図のように構成され、これにより隣接チャンネル信号波の干渉を軽減するものである。 In the FPU receiver according to the present invention, the variable gain circuit 1 shown in FIG. 1 is configured as shown in the block diagram of FIG. 2, thereby reducing the interference of adjacent channel signal waves.
図2において、図1の周波数変換器12で周波数変換された第2中間周波数の信号は、端子Tに接続された分配器24により分配され、分配された信号は、前置増幅器25と分配器29に入力される。分配器29で分配された第2中間周波数の一方の信号は、帯域通過フィルタBPF3Aおよび検波回路3を介して演算回路1へ入力される。分配器29で分配された他方の信号は、帯域通過フィルタBPF4Aおよび検波回路4を介して演算回路1へ入力される。
In FIG. 2, the second intermediate frequency signal frequency-converted by the
前置増幅器25で増幅された第2中間周波数は、SAWフィルタ(Surface Acoustic Wave Filter)26を介して分配器27で分配され、分配された第2中間周波数の一方は、利得可変回路2に入力され、他方は帯域通過フィルタBPF2Aに入力される。利得可変回路2に入力された第2中間周波数は、さらに分配器28で分配されて第2中間周波数帯の帯域通過フィルタBPF4を介して検波回路1で検波される。この検波出力が利得可変回路2へフィードバックされ、利得可変回路2の利得が検波出力に対応して決められた利得に自動調整された後、増幅器30を介して、図1に示したように、出力端子T2に接続された同軸ケーブル21を介してFPU受信制御部22へ入力される。
The second intermediate frequency amplified by the
一方、帯域通過フィルタBPF2Aに入力された第2中間周波数は、検波回路2で検波され、検波出力は演算回路1へ入力される。演算回路1の出力は、図1の受信電界表示用演算回路17へ入力されると共に、図1の低雑音増幅器用AGC回路15へフィードバックされる。
On the other hand, the second intermediate frequency input to the band pass filter BPF2A is detected by the detection circuit 2, and the detection output is input to the arithmetic circuit 1. The output of the arithmetic circuit 1 is input to the reception electric field display
なお、前置増幅器25で増幅された第2中間周波数は、第2中間周波数帯のSAWフィルタ26により希望波のみを取り出すため、これより前段では、隣接チャンネル波の影響を受けやすいが、デジタル変調方式では、直交変調、誤り訂正等の技術により、RF受信電界が空中線のノイズフロア付近まで低下したものでも、RF信号をリニアに利得補正ができれば、復調可能となる。
Note that the second intermediate frequency amplified by the
また、FPU受信装置は可搬型であり、使用状況には近距離伝送も考えられるので、受信電界が−10dBm〜−20dBmであっても受信可能な実力を持つが、D/U比が−数十dB以上となるような電波環境も少なくない。このため、受信高周波部のトータルゲインは、概算10dB〜100dB程度の可変が必要となる。 In addition, since the FPU receiver is portable and can be used for short-distance transmission in the usage situation, it has the ability to receive even if the received electric field is -10 dBm to -20 dBm, but the D / U ratio is -several There are not a few radio wave environments that are over 10 dB. For this reason, the total gain of the reception high-frequency unit needs to be varied by approximately 10 dB to 100 dB.
受信可能な受信電力範囲において、受信電界が比較的大きい場合は、信号対雑音比(S/N比)が良いため、図1の利得可変形低雑音増幅器10で受信RF帯を減衰させ、周波数変換器21〜第2中間周波数帯SAWフィルタ42までの経路で、各素子の飽和レベルからバックオフ、すなわち、各素子の飽和レベルと最大受信電界レベルとの差をとり、線形領域での動作を確保する。この減衰量を大きくとれば、D/U比も大きく取れるが、過補償になれば、U波が存在しない場合での伝送品質が劣化する可能性もある。このため、第2中間周波数帯において、希望波(D波)もしくは、隣接チャンネル信号波のうち、受信電界の高い信号波に合わせて減衰量を決定することにより、この問題を解決できる。
When the received electric field is relatively large within the receivable received power range, the signal-to-noise ratio (S / N ratio) is good. Therefore, the received RF band is attenuated by the variable gain
しかし、この減衰量は、図1の受信電界表示用演算回路17で希望波受信電界を算出する要素の一つとしているため、希望波受信電界表示用メータの指示値に差異が発生する問題が生じる。
However, since this attenuation is one of the elements for calculating the desired wave received electric field by the received electric field display
そこで、図3に示すように、第2中間周波数帯の帯域通過フィルタBPF2Aは、中心周波数f0の希望波チャンネル信号のみ通過させる帯域通過フィルタ、第2中間周波数帯域通過フィルタBPF3Aは、f0−Δfを中心周波数とする下隣接チャンネル信号のみを通過させる帯域通過フィルタ、第2中間周波数帯の帯域通過フィルタBPF4Aは、f0+Δfを中心周波数とする上隣接チャンネル信号のみを通過させる帯域通過フィルタとし、図2に示すように、各々の信号波を検波回路2〜4で検波する構成とする。これにより定量的に希望波、隣接波の受信電界値を算出でき、これらの電界値は図1の受信電界表示用演算回路17を介してCPUに入力され、操作パネル19の受信電界表示用メータ画面20に、現在の受信電波環境を表示することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the band pass filter BPF2A of the second intermediate frequency band, the band pass filter for passing only a desired wave channel signal having a center frequency f 0, the second intermediate frequency band-pass filter BPF3A is f 0 - The bandpass filter that passes only the lower adjacent channel signal having Δf as the center frequency and the bandpass filter BPF4A in the second intermediate frequency band are bandpass filters that pass only the upper adjacent channel signal having the center frequency of f 0 + Δf. As shown in FIG. 2, each signal wave is detected by detection circuits 2-4. As a result, the received electric field values of the desired wave and the adjacent wave can be calculated quantitatively, and these electric field values are input to the CPU via the received electric field display
更に、隣接チャンネル波信号の影響による伝送品質の劣化であることを表示画面上に警告することも可能となる。なお、希望波受信電界表示用メータ画面20の縦軸Eは受信電界レベルを示し、横軸tは時間を示している。
Furthermore, it is possible to warn on the display screen that the transmission quality is deteriorated due to the influence of the adjacent channel wave signal. The vertical axis E of the desired wave received electric field
第2中間周波数帯の帯域通過フィルタBPF2A、BPF3A、およびBPF4Aで取り出した信号を各々検波器で検波した出力は、演算回路1において比較され、最大のものを選択し、この結果を、低雑音増幅器用AGC回路15へ出力する。受信電界表示用演算回路17では、利得可変形低雑音増幅器10の減衰量、更に第2中間周波数帯SAWフィルタ26の後段での低雑音増幅器用AGC回路15における利得を換算し、受信電界を求めている。隣接波が希望波に対してその電力レベルが高い場合、すなわち、隣接波が受信され、隣接波チャンネル信号波による干渉が発生する場合に、受信電界表示用演算回路17に出力することで、希望波受信電界の補正を行うことが可能となり、前述した希望波受信電界表示用メータの指示値に差異が発生するという問題を解消できる。
Outputs obtained by detecting the signals extracted by the bandpass filters BPF2A, BPF3A, and BPF4A in the second intermediate frequency band by the detectors are compared in the arithmetic circuit 1, and the maximum one is selected. Output to the
例えば、希望波受信電界が−40dBm、妨害波受信電界が−30dBmであった場合、利得可変形低雑音増幅器10では、妨害波受信電界に対応する利得となるように、利得を可変するが、希望波の検波出力では、−40dBm以下の受信電界として検波されてしまう。このため、希望波と妨害波の検出レベル差分を希望波検波出力に加算することで、受信電界表示用演算回路17には、希望波受信電界は、−40dBmとして処理可能となる。
For example, when the desired wave reception electric field is −40 dBm and the interference wave reception electric field is −30 dBm, the variable gain
以上、本発明に係るFPU受信装置の好適な実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定するものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、種々の変更を成し得ることは勿論である。例えば、実施の形態では、隣接波の電界レベルだけを操作パネル上に表示したが、希望波と隣接波の電界レベル、およびBER値を表示してもよいし、復調した映像信号に隣接波の電力レベル情報を重畳した映像モニタ出力機能を持たせ、伝送状態を定量的に判断できるようにしてもよいことは言うまでもない。 The preferred embodiment of the FPU receiving apparatus according to the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course. For example, in the embodiment, only the electric field level of the adjacent wave is displayed on the operation panel. However, the electric field level of the desired wave and the adjacent wave, and the BER value may be displayed. It goes without saying that a video monitor output function on which power level information is superimposed may be provided so that the transmission state can be determined quantitatively.
10…利得可変形低雑音増幅器、11,12…周波数変換器、13,14…発振器、15…低雑音増幅器用AGC回路、16…検出器、17…受信電界表示用演算回路、18…CPU、19…操作パネル、20…受信電界表示用メータ画面、21…同軸ケーブル、22…FPU受信制御部、23…復調器、24…分配器、25…前置増幅器、26…SAWフィルタ、27〜29…分配器、30…増幅器、ANT…アンテナ、T,BPF1〜BPF4…帯域通過フィルタ、BPF2A,BPF3A,BPF4A…帯域通過フィルタ、T1,T2…端子。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記受信電界表示用演算回路は、前記希望波用検波器出力と前記隣接波用検波器出力に基づいて前記希望波と前記隣接波の受信電界レベルを算出し、少なくとも前記隣接波の受信電界レベルを前記操作パネル上に表示すると共に、前記利得可変形低雑音増幅器の減衰量を、前記算出した受信電界レベルのうちの最大値に応じて決定することを特徴とするマイクロ波中継受信装置。 Variable gain low noise amplifier, bandpass filter for desired wave, bandpass filter for adjacent wave, desired wave detector for detecting bandpass filter output for desired wave, and for adjacent wave An adjacent wave detector for detecting the band-pass filter output, a reception electric field display arithmetic circuit, and an operation panel including a display unit;
The received electric field display arithmetic circuit calculates the received electric field level of the desired wave and the adjacent wave based on the desired wave detector output and the adjacent wave detector output, and at least the received electric field level of the adjacent wave Is displayed on the operation panel, and the attenuation amount of the variable gain low noise amplifier is determined according to the maximum value of the calculated received electric field levels.
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