JP2022136738A - Fm relay device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、FM放送システムの放送波を中継する技術に関する。 The present disclosure relates to technology for relaying broadcast waves of an FM broadcasting system.
周波数変調された同一周波数かつ同一プログラムの音声放送波を、複数の送信所から送信するFM同期放送が知られている。FMは、frequency Modulationの略である。一般に放送システムでは、受信エリアを拡大するために中継所が設けられる。既存のFM放送で用いられる中継所は、複数周波数ネットワーク(MFN)を構築する。すなわち、MFNに属する各中継所は、親局となる送信所から受信した放送波(以下、親局波)とは異なる周波数の放送波(以下、中継波)を再送信する。 FM synchronous broadcasting is known in which frequency-modulated audio broadcast waves of the same frequency and the same program are transmitted from a plurality of transmitting stations. FM is an abbreviation for frequency modulation. Broadcasting systems are generally provided with repeaters in order to expand the reception area. Existing repeater stations used in FM broadcasting build a multi-frequency network (MFN). That is, each relay station belonging to the MFN retransmits a broadcast wave (hereinafter referred to as relay wave) having a frequency different from that of the broadcast wave received from the transmission station serving as the master station (hereinafter referred to as master station wave).
これに対して、FM同期放送で用いられる中継所は、親局波と同一周波数の中継波を用いる単一周波数ネットワーク(以下、SFN)を構築する。すなわち、SFNに属する各中継所は、親局波と同一周波数の中継波を再送信する。そして、SFNに属する中継所では、受信アンテナに親局波より強いレベルの中継波が回り込む、いわゆるマイナスD/Uの状態になると回り込み発振を起こすため、回り込み発振への対策が必要となる。 On the other hand, a relay station used for FM synchronous broadcasting constructs a single frequency network (hereinafter referred to as SFN) using relay waves having the same frequency as the master station wave. That is, each relay station belonging to the SFN retransmits a relay wave having the same frequency as the master station wave. In a repeater station belonging to SFN, when a repeater wave of a level stronger than that of a parent station wave enters the receiving antenna, that is, in a so-called minus D/U state, loop loop oscillation occurs, and countermeasures against loop loop oscillation are required.
特許文献1には、SFNを採用する地上デジタル放送システムにおいて、中継所で生じる回り込み波をキャンセルする技術が記載されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200001 describes a technique for canceling a loop interference wave generated at a repeater station in a terrestrial digital broadcasting system that employs SFN.
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、OFDM信号を用いる地上デジタル放送を前提とするものであり、使用する放送信号の形式が全く異なるアナログ変調方式のFM放送に適用することができないという問題があった。
However, the technology described in
本開示の1つの局面は、単一周波数ネットワークを構成するFM放送システムの中継所において、回り込み波等の不要波を抑制する技術を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a technology for suppressing unwanted waves such as loop interference waves at a repeater station of an FM broadcasting system that configures a single frequency network.
本開示の一態様は、FM中継装置であって、受信部(3,3A,3B)と、信号再生部(41)と、送信部(5)と、第1プロファイル生成部(432)と、第1抑制部(433,434)と、親局波抽出部(441)と、第2プロファイル生成部(442)と、第2抑制部(443,444)と、を備える。 One aspect of the present disclosure is an FM relay device comprising a receiver (3, 3A, 3B), a signal reproducer (41), a transmitter (5), a first profile generator (432), It comprises a first suppression unit (433, 434), a master station wave extraction unit (441), a second profile generation unit (442), and a second suppression unit (443, 444).
受信部は、FM放送の放送波を、受信アンテナ(2,2A,2B)を介して受信するように構成される。信号再生部は、受信部からの受信信号を復調し、復調した信号を再変調することで送信信号を生成するように構成される。送信部は、信号再生部にて生成された送信信号を用いて放送波を再現した中継波を、送信アンテナ(7)を介して送信するように構成される。 The receiving section is configured to receive broadcast waves of FM broadcasting via receiving antennas (2, 2A, 2B). The signal regenerator is configured to demodulate the received signal from the receiver and remodulate the demodulated signal to generate a transmission signal. The transmitting section is configured to transmit, via a transmitting antenna (7), a relay wave obtained by reproducing a broadcast wave using the transmission signal generated by the signal reproducing section.
第1プロファイル生成部は、信号再生部にて生成された送信信号と、回り込み波探査期間に受信される受信信号とを用いて時間軸相関を算出し、時間軸相関の最大値である最大相関値、及び最大相関値が得られるときの受信信号に対する送信信号の遅延時間を含んだ情報である第1遅延プロファイルを生成するように構成される。第1抑制部は、信号再生部にて生成された送信信号を、第1遅延プロファイルに従って、遅延時間だけ遅延させ且つ最大相関値に応じた強度と位相に調整することで第1レプリカ信号を生成し、信号再生部に入力される受信信号から第1レプリカ信号を減じるように構成される。 The first profile generation unit calculates a time axis correlation using the transmission signal generated by the signal reproduction unit and the reception signal received during the loop interference wave search period, and calculates the maximum correlation, which is the maximum value of the time axis correlation. and a delay time of the transmitted signal with respect to the received signal when the maximum correlation value is obtained. The first suppressing unit delays the transmission signal generated by the signal reproducing unit by a delay time according to the first delay profile and adjusts the intensity and phase according to the maximum correlation value to generate the first replica signal. and the first replica signal is subtracted from the received signal input to the signal regenerator.
親局波抽出部は、放送波の送信元である親局からの直達波を親局波として、受信信号から親局波に基づく信号成分である親局信号を抽出するように構成される。第2プロファイル生成部は、親局波抽出部にて抽出された親局信号と、マルチパス波探査期間に受信される受信信号とを用いて時間軸相関を算出し、時間軸相関の最大値である最大相関値、及び最大相関値が得られるときの親局信号に対する送信信号の遅延時間を含んだ情報である第2遅延プロファイルを生成するように構成される。第2抑制部は、親局波抽出部にて抽出された親局信号を、第2遅延プロファイルに従って、遅延時間だけ遅延させ且つ最大相関値に応じた強度と位相に調整することで第2レプリカ信号を生成し、信号再生部に入力される受信信号から第2レプリカ信号を減じるように構成される。 The parent station wave extracting unit is configured to extract a parent station signal, which is a signal component based on the parent station wave, from the received signal, using the direct wave from the parent station, which is the transmission source of the broadcast wave, as the parent station wave. The second profile generation unit calculates the time axis correlation using the master station signal extracted by the master station wave extraction unit and the received signal received during the multipath wave search period, and finds the maximum value of the time axis correlation. and a second delay profile that is information including the delay time of the transmission signal with respect to the master station signal when the maximum correlation value is obtained. The second suppressing unit delays the master station signal extracted by the master station wave extracting unit by the delay time according to the second delay profile and adjusts the intensity and phase according to the maximum correlation value to obtain the second replica. It is configured to generate a signal and subtract the second replica signal from the received signal that is input to the signal regenerator.
回り込み波探査期間は、送信アンテナから送信された中継波が回り込み波として受信アンテナにて受信されるまでに要する時間に基づいて設定される回込設定時間(ΔTr)を用いて、信号再生部にて送信信号が生成されてから回込設定時間が経過するまでの期間に設定される。マルチパス波探査期間は、受信部にて受信された放送波が送信部から中継波として送信されるまでに要する再送遅延時間(Tr)を用いて、親局波抽出部にて親局信号が抽出されてから再送遅延時間が経過するまでの期間に設定される。 In the loopback wave search period, the loopback set time (ΔTr) is set based on the time required for the relay wave transmitted from the transmitting antenna to be received by the receiving antenna as a loopback wave. is set to the period from when the transmission signal is generated until the wrap-around set time elapses. During the multipath wave search period, the master station signal is detected by the master station wave extractor using the retransmission delay time (Tr) required for the broadcast wave received by the receiver to be transmitted as a relay wave from the transmitter. It is set to a period from extraction to elapse of the retransmission delay time.
このように構成されたFM中継装置によれば、受信信号を時間的に区分けして、第1探索期間では、送信信号(すなわち、中継波)と同じ波形を有する回り込み波を抽出し、第2探索期間では、親局信号(すなわち、放送波)と同じ波形を有するマルチパス波を抽出する。したがって、回り込み波及びマルチパス波を、いずれも的確に抽出できる。 According to the FM repeater configured in this way, the received signal is divided in terms of time, and in the first search period, a loop interference wave having the same waveform as the transmitted signal (that is, the relay wave) is extracted, and in the second search period, In the search period, multipath waves having the same waveform as the parent station signal (that is, broadcast waves) are extracted. Therefore, both the loop interference wave and the multipath wave can be accurately extracted.
FM中継装置では、第1レプリカ信号は、回り込み波と同じ波形を有するため、発振の原因となる回り込み波に基づく信号成分を的確に抑制できる。
FM中継装置では、回り込み波及びマルチパス波の影響を抑制する処理を、アナログ的な波形レベルで行っているため、回り込み波及びマルチパス波が有する遅延時間に関する情報と位相に関する情報とを、別個に分離することなく同時に処理でき、装置構成を簡略化できる。
In the FM repeater, since the first replica signal has the same waveform as the loop interference wave, it is possible to appropriately suppress signal components based on the loop interference wave that cause oscillation.
In the FM repeater, the processing for suppressing the effects of loop interference waves and multipath waves is performed at the analog waveform level. can be processed at the same time without being separated into two, and the device configuration can be simplified.
FM中継装置では、処理を繰り返すことで、強度の大きい回り込み波及びマルチパス波から順番に処理されるため、回り込み波の数及びマルチパス波の数に関わらず、全ての回り込み波及びマルチパス波に対処できる。 In the FM repeater, by repeating the processing, all the loop interference waves and multipath waves are processed in order from the one with the largest intensity, regardless of the number of the loop interference waves and the number of the multipath waves. can deal with
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.第1実施形態]
[1-1.同一周波数FM放送システム]
まず、本開示に係るFM中継装置1が適用される同一周波数FM放送システム100について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
[1-1. Same frequency FM broadcasting system]
First, a same-frequency
同一周波数FM放送システム100は、図1に示すように、配信局101と一つ以上の送信所102,103と、一つ以上の中継所105とを備える。配信局101は、同一の音声信号を、所定の伝送網104を介して各送信所102,103に配信する。送信所102,103は、それぞれの放送エリアA1,A2の少なくとも一部が、互いに重なり合うように配置される。以下では、重なり合う放送エリアを重複エリアAdという。送信所102,103は、伝送網104を介して配信局101から受信した同一の音声信号により、同一周波数の搬送波を周波数変調した放送波を送信することで、FM同期放送(以下、単に同期放送)を行う。また、送信所102,103では、GPSを利用して取得される1秒パルス信号(以下、1pps)に同期したクロックを用いてFM変調のタイミングを含むFM変調特性が、両送信所間で同一となるように制御される。GPSは、Global Positioning Systemの略である。
The same-frequency
音声信号の配信に用いる伝送網104は、送信所102,103毎に異なっていてもよいし、同じでもよい。また、伝送網104は、例えば無線伝送網やIP伝送網などで構成されるが、これらに限定されるものではない。
The
中継所105は、地勢的な影響で送信所102,103ではカバーできない地域(以下、難聴地域)A3での番組聴取を可能とするために設けられ、親局(図1では、送信所102)から受信し、同一周波数にて再送信することで中継放送を実現する。
The
[1-2.FM中継装置の構成]
中継所105を構成するFM中継装置1について説明する。
図2に示すように、FM中継装置1は、受信アンテナ2と、受信部3と、中継処理部4と、送信部5と、パワーアンプ6と、送信アンテナ7と、を備える。
[1-2. Configuration of FM relay device]
The
As shown in FIG. 2, the
以下では、図3に示すように、親局となる送信所102から受信アンテナ2に直接到来する放送波を親局波D、送信アンテナ7から送信される再現された放送波を中継波Drという。また、親局から送信され何らかの物体に反射して間接的に受信アンテナ2に到達する親局波Dをマルチパス波M0~Mm、送信アンテナ7から受信アンテナ2に回り込む中継波Drを回り込み波U0~Unという。回り込み波U0~Unは、受信アンテナ2での受信強度が大きい順に番号が付与されるものとする。通常、受信強度が最大となる回り込み波U0は、送信アンテナ7から受信アンテナ2に直接到達する直達波である。その他の回り込み波U1~Unは、何らかの物体に反射して間接的到達する反射波である。回り込み波U0~Unは、いずれも中継波Drを減衰かつ遅延させた波形を有する。
In the following, as shown in FIG. 3, the broadcast wave directly arriving at the
また、FM中継装置1は、中継波Drが親局波Dから再送遅延時間Trだけ遅延して送信されるように設計される。再送遅延時間Trは、親局波Dと中継波Drとの干渉によって後述するステレオコンポジット信号Scにおける19KHzのパイロット信号の歪を低減するために、パイロット信号の1周期(すなわち、52.6μs)の整数倍に設定される。具体的には、例えば、パイロット信号の周期の6倍、即ち、Tr=315.8μsに設定される。但し、回り込み波を十分に除去できる運用条件においては、干渉によるパイロット信号の歪みも低減されることから、パイロット信号周期の整数倍に限定する必要はない。
The
図2に戻り、受信アンテナ2は、親局波Dを少なくとも受信するように配置される。受信アンテナ2は、無指向性アンテナでも指向性アンテナでもよい。親局波Dは、FM変調波であり、その中心周波数をfcとする。
Returning to FIG. 2, the receiving
受信部3は、増幅器31と、ローカル信号生成器32と、ミキサ33と、A/D変換器34と、直交復調器35と、帯域制限フィルタ36とを備える。
増幅器31は、受信アンテナ2からの受信信号を増幅する。
The
ローカル信号生成器32は、受信アンテナ2から供給される受信信号の周波数をダウンコンバートするためのローカル信号LOを生成する。以下では、ローカル信号LOの周波数をflとする。
A
ミキサ33は、増幅器31にて増幅された受信信号に、ローカル信号生成器32から供給されるローカル信号LOを混合することで、受信信号の周波数をfc-flにダウンコンバートする。
The
A/D変換器34は、ミキサ33にてダウンコンバートされた受信信号を予め設定されたサンプリング周波数Fadにてサンプリングする。なお、A/D変換器34より上流の処理に関する説明では、「信号」はアナログ信号を意味し、A/D変換器34より下流の処理に関する説明では、「信号」はデジタル値の系列を意味する。A/D変換器34のサンプリング周波数Fadは、所望するチャンネル(すなわち、放送波Dに割り当てられた周波数帯)以外の広帯域のノイズ成分(あるいは別チャンネルの放送波)を除去するために、数十MHz程度に設定される。具体的には、信号処理用のサンプリング周波数の整数倍、例えば、49.152MHzに設定される。また、信号処理用のサンプリング周波数の整数倍に設定することで、後述のダウンサンプリングを簡潔に行うことができる。
The A/
直交復調器35は、受信信号にヒルベルト変換を施すことで受信信号のサンプル値毎に同相成分及び直交成分を求めることで、受信信号を複素化する。具体的には、互いに直交する(即ち、位相が90°異なる)二つの搬送波信号を、受信信号に乗じることで同相成分を表すI信号及び直交成分を表すQ信号を生成する。I信号及びQ信号はベースバンド信号である。I信号及びQ信号はFM変調信号の2倍以上の帯域をカバーする周波数、例えば768kHzまでダウンサンプリングすることでデータ数を減らし、以降の中継処理部4での演算負荷を軽減してもよい。この信号処理用のサンプリング周波数Fsは、FM変調信号の帯域を十分カバーすることができればよく、768kHz以外に設定されてもよい。
The
帯域制限フィルタ36は、直交復調器35にて生成されるI信号及びQ信号から、FM変調された搬送波がとり得る周波数範囲の信号を抽出する。
以下では、受信部3で生成されるI信号及びQ信号を総称して、受信IQ信号という。
A band-limiting
Hereinafter, the I signal and the Q signal generated by the
中継処理部4は、受信部3にて生成された受信IQ信号をFM復調し、再度、FM変調することで一定の振幅となるI信号及びQ信号を再生する。なお、中継処理部4の詳細は、後述する。以下では、中継処理部4で再生されるI信号及びQ信号を総称して、送信IQ信号という。
The relay processing unit 4 FM-demodulates the received IQ signal generated by the receiving
送信部5は、直交変調器51と、D/A変換器52と、ローカル信号生成器53と、ミキサ54と、増幅器55とを備える。
直交変調器51は、中継処理部4にて再生された送信IQ信号に、互いに直交する二つの搬送波信号を乗じて加算することで、FM変調された送信信号を生成する。
The
The
D/A変換器52は、デジタル値の系列で表された送信信号をアナログ信号に変換する。D/A変換器52より下流の処理に関する説明では、「信号」はアナログ信号を意味する。
The D/
ローカル信号生成器53は、送信信号の周波数をアップコンバートするためのローカル信号LOを生成する。ローカル信号生成器53は、受信部3のローカル信号生成器32と共通の装置であってもよい。
A
ミキサ54は、D/A変換器52にて生成された送信信号と、ローカル信号生成器53にて生成されたローカル信号LOとを混合して、送信信号の周波数をアップコンバートする。アップコンバートされた送信信号の中心周波数は、親局波Dの中心周波数fcと同じである。
The
増幅器55は、ミキサ54にてアップコンバートされた送信信号を増幅する。この増幅された送信信号を中継信号という。
パワーアンプ6は、送信部5にて生成された中継信号を、更に増幅して送信アンテナ7に供給する。なお、パワーアンプ6は、中継所105がカバーする中継エリアの大きさに応じて設定される増幅器であり、多段接続されてもよいし、省略されてもよい。
The
The
送信アンテナ7は、中継信号に応じた中継波Drを中継エリアに向けて送信する。
[1-3.中継処理部]
中継処理部4は、信号再生部41と、発振検知部42と、回り込み波除去部43と、マルチパス波除去部44と、無音検知部45とを備える。
The transmitting
[1-3. Relay processing section]
The relay processing unit 4 includes a
中継処理部4の機能は、全てハードウェアによって実現されてもよいし、少なくとも一部が、プロセッサ及び非遷移的実体的記録媒体であるメモリを有するマイクロコンピュータが実行する処理によって実現されてもよい。この場合、マイクロコンピュータによって実現される各種機能は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。 All the functions of the relay processing unit 4 may be realized by hardware, or at least part of them may be realized by processing executed by a microcomputer having a processor and a memory that is a non-transitional substantive recording medium. . In this case, various functions implemented by the microcomputer are implemented by the processor executing programs stored in the memory.
[1-3-1.信号再生部]
信号再生部41は、帯域制限フィルタ411と、FM復調部412と、コンポジットフィルタ413と、FM変調部414と、を備える。
[1-3-1. Signal reproduction section]
The
帯域制限フィルタ411は、回り込み波除去部43及びマルチパス波除去部44を介して受信部3から供給される受信IQ信号から、FM変調された搬送波がとり得る周波数範囲の信号を抽出する。帯域制限フィルタ411は、前述した帯域制限フィルタ36と同様のフィルタである。
The band-limiting
FM復調部412は、帯域制限フィルタ411で不要成分が除去された受信IQ信号を用いて、予め設定された単位期間Δt毎に、受信信号の位相を算出すると共に、直前の単位期間Δtに算出された位相との差分である瞬時位相変化分Δθを算出する。なお、単位期間Δtは、信号処理用のサンプリング周期Fsの逆数であるサンプリング周期Ts=1/Fs又はその整数倍に設定される。そして、算出した瞬時位相変化分Δθを、予め用意された変換テーブル又は変換式を用いてFM変調度に置き換えるΔf検波を行うことで、音声信号を生成する。FM変調度は、無変調時にゼロとなり、正負の符号を有した値をとる。音声信号は、ステレオ放送の場合はステレオコンポジット信号Scであり、モノラル放送の場合はモノラル音声信号である。
ステレオコンポジット信号Scは、図4に示すように、19kHzのパイロット信号と、15kHz以下の周波数成分を有するL+R信号と、38kHzを中心に±15kHzの周波数成分を有するL-R信号とを有する。なお、L+R信号は、ステレオ音声信号を表すL信号及びR信号を加算した信号である。L-R信号は、L信号からR信号を減算した信号によって、パイロット信号の2倍の周波数(即ち、38kHz)を有する搬送波をAM変調した信号である。モノラル音声信号は、15kHz以下の周波数成分を有する信号である。 The stereo composite signal Sc, as shown in FIG. 4, has a pilot signal of 19 kHz, an L+R signal having frequency components of 15 kHz or less, and an LR signal having frequency components of ±15 kHz around 38 kHz. Note that the L+R signal is a signal obtained by adding the L signal and the R signal representing the stereo audio signal. The LR signal is a signal obtained by AM-modulating a carrier having a frequency twice that of the pilot signal (that is, 38 kHz) with a signal obtained by subtracting the R signal from the L signal. A monaural audio signal is a signal having frequency components of 15 kHz or less.
図2に戻り、コンポジットフィルタ413は、ステレオ放送の場合、FM復調部412にて復調されたステレオコンポジット信号Scから、パイロット信号、L+R信号、及びL-R信号以外の不要成分を除去する。コンポジットフィルタ413は、各信号を個別に抽出する3つのバンドパスフィルタで構成されてもよいし、各信号を一括して抽出する1つのバンドパスフィルタで構成されてもよい。コンポジットフィルタ413は、モノラル放送の場合、モノラル音声信号を通過させるバンドパスフィルタで構成する。なお、コンポジット信号に57kHzや76kHzを中心とする有効な信号がある場合は、必要に応じてフィルタの帯域を変更してもよい。
Returning to FIG. 2, the
FM変調部414は、FM復調部412で復調された信号を再変調する。具体的には、FM変調部414は、コンポジットフィルタ413を通過した音声信号(すなわち、ステレオコンポジット信号Sc又はモノラル音声信号)について単位期間Δt毎にFM変調度Δfを算出し、FM復調部412で用いる同じ変換テーブルを用いて、FM変調度Δfから瞬時位相変化分Δθを算出する。そして、FM変調部414は、この瞬時位相変化分Δθから、送信信号の同相成分を表すI信号及び直交成分を表すQ信号、すなわち、送信IQ信号を生成する。
FM変調部414は、生成した送信IQ信号の出力レベルを複数段階で制御できるように構成される。そして、FM中継装置1の起動時、又は発振検知部42から出力される発振検知信号Soがアクティブレベルになったときに、FM変調部414の出力レベルは最小レベルに初期設定される。発振検知信号Soのアクティブレベルは、回り込み発振が検知されたことを表す。その後、FM変調部414は、予め設定された起動時間をかけて回り込み波Uを順次除去しながら出力レベルを最大レベルまで段階的に増大させる。なお、最小レベルは、受信アンテナ2で直接受信される送信アンテナ7からの回り込み波UOの受信強度が、親局波Dの受信強度より十分に小さくなるように設定される。最大レベルは、送信部5での処理によって信号の飽和が発生しない大きさに設定される。
The
[1-3-2.発振検知部/無音検知部]
発振検知部42は、受信IQ信号の振幅を監視し、振幅の変動が予め設定された閾値を超えている場合、又は飽和している場合に、アクティブレベルに設定した発振検知信号Soを出力する。つまり、発振検知部42では、FM変調波を表す受信IQ信号は、理想的には振幅が一定となるが、FM変調波に、遅延が異なる信号(すなわち、回り込み波U0~Un)が重畳されている場合には、振幅が変動することを利用して、発振を検知している。なお、振幅の変動幅が一定値を超えるFM変調波は、正しく復調することが困難となる。また、監視対象となる受信IQ信号は、帯域制限フィルタ411の入力側の信号でも出力側の信号でもよい。無音検知信号Ssは、後述する回り込み波除去部43の相関解析部432及びマルチパス波除去部44の相関解析部442、並びにFM変調部414に入力される。
[1-3-2. Oscillation detector/Silence detector]
The
無音検知部45は、FM復調部412で生成される瞬時位相変化分Δθを監視し、瞬時位相変化分Δθの絶対値が閾値以下である状態が一定時間以上継続した場合に、アクティブレベルに設定した無音検知信号Ssを出力する。つまり、無音検知部45では、無音時には、パイロット信号以外の瞬時位相変化分Δθがゼロになることを利用して、無音状態を検知する。閾値は、Δθに含まれる検出誤差程度の大きさに設定される。無音検知信号Ssは、後述する回り込み波除去部43の相関解析部432に入力される。
The
[1-3-3.回り込み波除去部]
回り込み波除去部43は、帯域制限フィルタ431と、相関解析部432と、適応フィルタ433と、減算器434とを備える。
[1-3-3. Loop Wave Eliminator]
The interference
帯域制限フィルタ431は、信号再生部41にて再生された送信IQ信号から、FM変調された搬送波がとり得る周波数範囲の信号を抽出する。帯域制限フィルタ431は、前述した帯域制限フィルタ36,411と同様のフィルタである。
The band-limiting
相関解析部432は、回り込み探査期間に当該回り込み波除去部43から出力される受信IQ信号と、帯域制限フィルタ431から供給される送信IQ信号との時間軸相関を算出する。回り込み探査期間は、送信IQ信号に対する遅延時間が0~ΔTrとなる期間である。ΔTrは、送信アンテナ7から送信された中継波Drが回り込み波Uとして受信アンテナ2にて受信されるまでに要する時間の最大値より大きな値に設定される回込設定時間である。回込設定時間ΔTrは、適応フィルタ433のタップ数を調整することで設定され、例えば、45μs程度に設定される。但し、図6では、親局波D(すなわち、受信IQ信号)の受信タイミングを基準にして記載されており、親局波Dに対して中継波Dr(すなわち、送信IQ信号)は再送遅延時間Trだけ遅延するため、回り込み波探索期間は、Tr~Tr+ΔTrで表される。
The
相関解析部432は、具体的には、あらかじめ設定された畳み込み演算時間To(<ΔTr)毎に受信IQ信号及び送信IQ信号を切り取る。そして、回り込み波探査期間Tr~Tr+ΔTrにおいて、サンプリング周期Tsの時間ずつ、送信IQ信号を順次遅延させながら、畳み込み演算時間To分の受信IQ信号と送信IQ信号の複素共役信号を乗算して畳み込み演算を行う。畳み込み演算時間Toは、信号の波形が十分識別できる時間、例えば、100Hz~数kHzの周波数が主となる音声信号を識別するには10ms程度に設定する。
Specifically, the
相関解析部432は、畳み込み演算の結果である時間軸相関に基づき、相関係数の最大値である最大相関値と、その最大相関値が得られる遅延時間DL(但し、DL≠0)とを抽出する。そして、相関解析部432は、抽出結果から推定される遅延波の信号強度Aと位相θと遅延時間DLとを遅延プロファイルとして記憶する。遅延プロファイルは、記憶内容を書き換え可能なメモリに記憶される。以下、相関解析部432にて生成される遅延プロファイルを、回り込み波用遅延プロファイルという。
The
ここで、相関解析部432での処理の流れを、図5に示すフローチャートに沿って説明する。
相関解析部432での処理は、FM中継装置1が起動すると開始される。
Here, the flow of processing in the
Processing in the
S110では、相関解析部432は、回り込み波用遅延プロファイルの記憶内容を初期化(例えば、ゼロクリア)する。
S120では、相関解析部432は、発振検知部42にて発振が検知されたか否か、即ち、発振検知信号Soがアクティブレベルになったか否かを判定する。相関解析部432は、発振が検知されたと判定した場合、処理をS130に移行し、発振が検知されていないと判定した場合、処理をS140に移行する。
In S110, the
In S120, the
S130では、相関解析部432は、回り込み波用遅延プロファイルの記憶内容を再設定(例えば、ゼロクリア)して、処理をS120に戻す。
S140では、相関解析部432は、無音検知部45にて無音状態が検知されたか否か、即ち、無音検知信号Ssがアクティブレベルになったか否かを判定する。相関解析部432は、無音状態が検知されたと判定した場合、処理をS120に戻し、無音状態が検知されていないと判定した場合、処理をS150に移行する。
In S130, the
In S140, the
S150では、相関解析部432は、送信IQ信号と受信IQ信号との畳み込み演算を実行することで時間軸相関を算出する。なお、送信IQ信号及び受信IQ信号は、いずれもI信号とQ信号とで表現される複素平面上のベクトルとして扱われ、畳み込み演算は、送信IQ信号の複素共役信号と受信IQ信号の複素信号とを乗算することで行われる。
In S150, the
続くS160では、相関解析部432は、畳み込み演算の演算結果である時間軸相関に基づいて回り込み波用遅延プロファイルを作成する。以下では、S160にて畳み込み演算時間To毎に生成される回り込み波用遅延プロファイルを生成プロファイルとし、既に記憶されている回り込み波用遅延プロファイルを既存プロファイルという。
In subsequent S160, the
続くS170では、相関解析部432は、遅延時間DLが生成プロファイルと一致する既存プロファイルが存在するか否かを判定する。相関解析部432は、一致する既存プロファイルが存在しないと判定した場合、処理をS180に移行し、一致する既存プロファイルが存在すると判定した場合、処理をS190に移行する。
In subsequent S170, the
S180では、相関解析部432は、生成プロファイルを追加でメモリに記憶させて、処理をS120に戻す。
S190では、相関解析部432は、一致する既存プロファイルについて記憶されている信号強度Aと位相θに、生成プロファイルの信号強度Aと位相θを加えることで既存プロファイルの内容を更新して、処理をS120に戻す。
In S180, the
In S190, the
相関解析部432での処理の結果、回り込み波探査期間Tr~Tr+ΔTrにおいて畳み込み演算時間To毎に遅延プロファイルが生成され、回り込み波用遅延プロファイルを記憶するメモリには、図6に示すように、遅延時間DLの異なる複数の回り込み波用遅延プロファイルが蓄積される。回り込み波用遅延プロファイルは、受信アンテナ2にて受信される回り込み波U0~Unの状態を表す情報である。
As a result of the processing in the
図2に戻り、適応フィルタ433は、相関解析部432にて生成されメモリに記憶された回り込み波用遅延プロファイルのそれぞれに基づき、レプリカIQ信号を生成する。レプリカIQ信号は、回り込み波用遅延プロファイルに示された遅延時間DL、信号強度A、位相θに基づき、送信IQ信号を遅延時間DLだけ遅延させ、信号強度Aに基づいて振幅を調整し、位相θに基づいて位相を調整した信号である。レプリカIQ信号は、レプリカI信号、及びレプリカI信号とは位相が90°異なるレプリカQ信号の総称である。以下、適応フィルタ433で生成されるレプリカIQ信号を、回り込み波用レプリカIQ信号という。適応フィルタ433は、回り込み波用遅延プロファイルの数と同数の回り込み波用レプリカIQ信号を生成する。
Returning to FIG. 2, the
減算器434は、受信部3から供給される受信IQ信号から、適応フィルタ433にて生成された回り込み波用レプリカIQ信号を減じた結果を、マルチパス波除去部44に供給する。
The
[1-3-4.マルチパス波除去部]
マルチパス波除去部44は、親局波抽出部441と、相関解析部442と、適応フィルタ443と、減算器444とを備える。
[1-3-4. Multipath wave removal section]
The multipath
親局波抽出部441は、当該マルチパス波除去部44が出力する(すなわち、信号再生部41に入力される)受信IQ信号から、親局からの直達波である親局波を抽出する。親局波の抽出には、干渉を受けていないFM変調波は振幅が一定となり、干渉を受けているFM変調波は振幅が変動するという特性を利用する。つまり、一定振幅の信号が親局波に基づく信号(以下、親局信号)であると推定する。
The parent station
相関解析部442は、マルチパス探査期間に当該マルチパス波除去部44から出力される受信IQ信号と、親局波抽出部441にて抽出された親局信号との時間軸相関を算出する。マルチパス波探査期間は、図6に示すように、親局信号に対する遅延時間が0~Trとなる期間である。
The
相関解析部442は、具体的には、畳み込み演算時間To毎に受信IQ信号及び親局信号を切り取る。そして、マルチパス波探査期間0~Trにおいて、サンプリング周期Tsの時間ずつ、親局信号を順次遅延させながら、畳み込み演算時間To分の受信IQ信号と親局信号の複素共役信号を乗算して畳み込み演算を行う。
Specifically, the
相関解析部442は、畳み込み演算の結果である時間軸相関に基づき、相関解析部432での処理と同様に、遅延プロファイルを作成して記憶する。以下、相関解析部442にて生成される遅延プロファイルを、マルチパス波用遅延プロファイルという。
相関解析部442での処理の流れは、図5に示すフローチャートを用いて説明した相関解析部432での処理の流れと同様である。処理の説明において、「回り込み波」は「マルチパス波」に読み替え、「送信IQ信号」は「親局信号」に読み替える。
The flow of processing in the
相関解析部442での処理の結果、マルチパス波探査期間内において畳み込み演算時間To毎にマルチパス波用遅延プロファイルが生成され、マルチパス波用遅延プロファイルを記憶するメモリには、図6に示すように、遅延時間DLの異なる複数のマルチパス波用遅延プロファイルが蓄積される。マルチパス波用遅延プロファイルは、受信アンテナ2にて受信されるマルチパス波M0~Mmの状態を表す情報である。
As a result of the processing in the
図2に戻り、適応フィルタ443は、相関解析部442にて生成されメモリに記憶されたマルチパス波用遅延プロファイルのそれぞれに基づき、レプリカIQ信号を生成する。レプリカIQ信号は、マルチパス波用遅延プロファイルに示された遅延時間DL、信号強度A、位相θに基づき、親局信号を遅延時間DLだけ遅延させ、信号強度Aに基づいて振幅を調整し、位相θに基づいて位相を調整した信号である。以下、適応フィルタ443で生成されるレプリカIQ信号を、マルチパス波用レプリカIQ信号という。適応フィルタ443は、マルチパス波用遅延プロファイルの数と同数のマルチパス波用レプリカIQ信号を生成する。
Returning to FIG. 2, the
減算器444は、回り込み波除去部43から供給される受信IQ信号から、適応フィルタ443にて生成されたマルチパス波用レプリカIQ信号を減じた結果を、信号再生部41に供給する。
The
[1-4.動作]
システムの動作について説明する。
FM中継装置1の起動直後では、中継処理部4で再生される送信IQ信号は、最低強度で出力される。これにより、受信アンテナ2で受信される回り込み波U0~Unの強度が十分に小さくなるため、回り込み波U0~Unによる発振が抑制される。
[1-4. motion]
The operation of the system will be explained.
Immediately after the
回り込み波除去部43において、相関解析部432は、処理を行う時点で、受信IQ信号に含まれる最も強度が強い回り込み波Ui(i=0,1,…,n)についての遅延プロファイル(すなわち、回り込み波用遅延プロファイル)を生成する。従って、最初は、直達波U0についての回り込み波用遅延プロファイルが生成されて、メモリに記憶される。適応フィルタ433は、メモリに記憶された回り込み波用遅延プロファイルに従って直達波U0についての回り込み波用レプリカIQ信号を生成する。減算器434が、回り込み波用レプリカIQ信号を受信IQ信号から減じることで、直達波U0に基づく信号成分が受信IQ信号から除去される。
In the loop
引き続き、回り込み波除去部43では、直達波U0の影響が除去された受信IQ信号について、同様の処理が行われることにより、直達波U0を除いて最大強度となる反射波U1についての回り込み波用遅延プロファイルが新たに生成され、メモリに記憶された回り込み波用遅延プロファイルの内容が更新される。適応フィルタ433は、メモリに記憶された回り込み波用遅延プロファイルに従って、直達波U0,反射波U1についての回り込み波用レプリカIQ信号を生成する。減算器434が、回り込み波用レプリカIQ信号を受信IQ信号から減じることで、直達波U0及び反射波U1に基づく信号成分が受信IQ信号から除去される。
Subsequently, in the loop
以下、同様の処理を繰り返すことで、回り込み波U0~Unに基づく信号成分が受信強度の大きい順に、受信IQ信号から順次除去される。また、起動時等には、前述した回り込み波U0~Unを除去する処理の進捗に伴い、送信IQ信号(ひいては、中継波Dr)の出力レベルが徐々に大きくなる。 By repeating the same processing, the signal components based on the loop interference waves U0 to Un are sequentially removed from the received IQ signal in descending order of received strength. Also, at the time of start-up, etc., the output level of the transmission IQ signal (and thus the relay wave Dr) gradually increases as the process of removing the loop interference waves U0 to Un described above progresses.
マルチパス波除去部44において相関解析部442は、処理を行う時点で、受信IQ信号に含まれる最も強度が強いマルチパス波Mj(j=0,1,…,m)についての遅延プロファイル(すなわち、マルチパス波用遅延プロファイル)を生成して、順次、メモリに記憶する。つまり、最初は、マルチパス波M0についてのマルチパス波用遅延プロファイルが生成される。適応フィルタ443は、メモリに記憶されたマルチパス波用遅延プロファイルに従って、マルチパス波M0についてのマルチパス波用レプリカIQ信号を生成する。減算器444が、マルチパス波用レプリカIQ信号を受信IQ信号から減じることで、マルチパス波M0に基づく信号成分が受信IQ信号から除去される。
At the time of processing, the
引き続き、マルチパス波除去部44では、マルチパス波M0の影響が除去された受信IQ信号について、同様の処理が行われる。つまり、マルチパス波M0を除いて最大強度となるマルチパス波M1についてのマルチパス波用遅延プロファイルが新たに生成され、メモリに記憶されたマルチパス波用遅延プロファイルの内容が更新される。適応フィルタ443は、メモリに記憶されたマルチパス波用遅延プロファイルに従って、マルチパス波M0,M1についてのマルチパス波用レプリカIQ信号を生成する。減算器444が、マルチパス波用レプリカIQ信号を受信IQ信号から減じることで、マルチパス波M0,M1に基づく信号成分が受信IQ信号から除去される。
Subsequently, the multipath
以下、同様の処理を繰り返すことで、マルチパス波M0~Mmに基づく信号成分が受信強度の大きい順に、受信IQ信号から順次除去される。
[1-5.用語の対応]
本実施形態において、相関解析部432が第1プロファイル生成部に相当し、適応フィルタ433及び減算器434が第1抑制部に相当し、相関解析部442が第2プロファイル生成部に相当し、適応フィルタ443及び減算器444が第2抑制部に相当する。FM変調部414において出力レベルを調整する機能を実現するための構成が出力調整部に相当し、S140での処理が再設定処理に相当する。回り込み波用遅延プロファイルが第1遅延プロファイルに相当し、回り込み波用レプリカ信号が第1レプリカ信号に相当する。マルチパス波探査期間がマルチパス波探査期間に相当し、マルチパス波用遅延プロファイルが第2遅延プロファイルに相当し、マルチパス波用レプリカ信号が第2レプリカ信号に相当する。
[1-6.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
By repeating the same processing, the signal components based on the multipath waves M0 to Mm are sequentially removed from the received IQ signal in descending order of received strength.
[1-5. Correspondence of terms]
In this embodiment, the
[1-6. effect]
According to the embodiment detailed above, the following effects are obtained.
(1a)FM中継装置1では、親局波Dを受信してから再送遅延時間Trが経過するまでの期間をマルチパス波探索期間とし、中継波Drを送信してから所定時間ΔTrが経過するまでの期間を回り込み波探索期間として、マルチパス波M0~Mmと、回り込み波U0~Unとを区別して抽出する。したがって、マルチパス波及び回り込み波を、いずれも的確に抽出できる。
(1a) In the
すなわち、FM放送波は、音声信号の変化を中心周波数からの周波数偏移に変換して伝送するアナログ変調信号であり、地上デジタル放送波とは異なり、回り込み波Uを推定するための情報は重畳されていない。FM中継装置1では、回り込み波U及びマルチパス波Mを、期間を区切って探査することで、FM放送波に特別な信号を重畳することなく、親局波Dと同一周波数の回り込み波U及びマルチパス波Mの推定を可能としている。
That is, the FM broadcast wave is an analog modulation signal that converts the change in the audio signal into a frequency shift from the center frequency and transmits it. It has not been. In the
(1b)FM中継装置1では、回り込み波U0~Unに基づく信号成分を受信IQ信号から除去するために用いる回り込み波用レプリカIQ信号を、中継波Drの生成に用いる送信IQ信号、即ち、回り込み波U0~Unの元となる信号から生成する。このため、FM中継装置1によれば、発振の原因となる回り込み波U0~Unに基づく成分を的確に抑制できる。
(1b) In the
(1c)FM中継装置1では、マルチパス波M0~Mmに基づく信号成分を受信IQ信号から除去するために用いるマルチパス波用レプリカIQ信号を、受信IQ信号から抽出された親局信号、すなわち、マルチパス波M0~Mmの元となる信号から生成する。このため、FM中継装置1によれば、マルチパス波M0~Mmに基づく成分を的確に抑制できる。
(1c) In the
(1d)FM中継装置1において、回り込み波除去部43及びマルチパス波除去部44は、いずれも処理の時点で受信IQ信号に含まれる受信強度が最も大きい1つの回り込み波U及びマルチパス波Mについての遅延プロファイルを生成する。従って、処理を繰り返す毎に、回り込み波U及びマルチパス波Mの影響は、いずれも信号強度の大きい順に抑制される。このため、適応フィルタ433,443で生成可能なレプリカIQ信号の最大数を超えない限り、任意の数の回り込み波U及びマルチパス波Mに対処できる。
(1d) In the
(1e)FM中継装置1では、起動時及び発振検知時には、中継波Drの出力レベルを最小レベルに設定し、時間の経過(すなわち、回り込み波U0~Unを除去する処理の進捗)に伴って、出力レベルを徐々に増大させる。このため、FM中継装置1によれば、図7に示すように、回り込み波U0~Unの元となる中継波Drの最終的な出力信号が、親局波Dより大きいレベルで受信アンテナ2に回り込んでも、回り込み発振の発生を抑制できる。なお、回り込み波U0~Unを除去する処理の進捗は、時間の経過によって判定する以外に、遅延プロファイルの生成状況等によって判定してもよい。
(1e) The
(1f)FM中継装置1では、無音状態の検知時には、遅延プロファイルの更新を停止する。したがって、無音状態の影響で遅延プロファイルの精度、ひいてはレプリカIQ信号による回り込み波U及びマルチパス波Mの抑制精度が低下することを抑制できる。
(1f) The
(1g)FM中継装置1では、受信信号をヒルベルト変換することで生成される受信IQ信号から、レプリカIQ信号を減じること、すなわち、アナログ的な波形レベルで回り込み波U及びマルチパス波Mの影響を抑制する処理を行う。このため、FM中継装置1によれば、回り込み波U及びマルチパス波Mが有する遅延時間DLに関する情報と、強度A及び位相θに関する情報とを、別個に分離することなく同時に処理できるため、装置構成を簡略化できる。
(1g) In the
[2.第2実施形態]
[2-1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Differences from First Embodiment]
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, differences will be described below. Note that the same reference numerals as in the first embodiment indicate the same configurations, and refer to the preceding description.
前述した第1実施形態では、1つの受信アンテナ2で受信される信号に基づいて処理を実行する。これに対し、第2実施形態では、2つの受信アンテナ2A,2Bで受信される信号に基づいて処理を実行する点で、第1実施形態と相違する。
In the first embodiment described above, processing is performed based on the signal received by one receiving
[2-2.構成]
図8に示すように、第2実施形態のFM中継装置1Aは、二つの受信アンテナ2A,2Bと、二つの受信部3A,3Bと、中継処理部4Aと、送信部5と、パワーアンプ6と、送信アンテナ7と、を備える。
[2-2. Constitution]
As shown in FIG. 8, the
受信アンテナ2A,2Bは、理想的には、親局波Dが同相で受信され、かつ、回り込み波U0が逆相(すなわち、180°の位相差)で受信されるように配置される。実際には、受信アンテナ2A,2Bでそれぞれ受信される親局波Dと回り込み波U0の位相差は、正確に逆相である必要はなく、回り込み波U0を逆位相、かつ同レベルで合成したとき、親局波Dが残るように設定されていればよい。つまり、受信アンテナ2A,2Bは、後述する信号合成部40で生成される信号に、親局波Dに基づく信号成分である親局波成分が、信号再生部41での処理に必要な信号強度で含まれるように配置される。
Receiving
具体的には、受信アンテナ2A,2Bは、(1)(2)式のうち、少なくとも一方を満たすように配置されていればよい。但し、受信アンテナ2A,2Bで受信される親局波Dの位相差をΔθp、レベル差をΔPp、回り込み波U0の位相差をΔθr、レベル差をΔPrとする。また、THθ,THPは、信号再生部41での処理に必要な信号強度に応じて設定される下限閾値であり、例えば、THθ=10°、THP=3dBに設定される。
Specifically, the receiving
|Δθp-Δθr|≧THθ (1)
ΔPp-ΔPr≧THP (2)
受信アンテナ2A,2Bは、無指向性アンテナでも指向性アンテナでもよい。親局波Dは、FM変調波であり、その中心周波数をfcとする。
|Δθp−Δθr|≧THθ (1)
ΔPp−ΔPr≧THP (2)
The receiving
受信部3Aは、受信アンテナ2Aに接続され、受信部3Bは、受信アンテナ2Bに接続される。
受信部3A,3Bは、いずれも第1実施形態の受信部3と同様に構成される。なお、ローカル信号生成器32は、受信部3A,3Bで共通の構成とされてもよい。
The receiving section 3A is connected to the receiving
Both of the receivers 3A and 3B are configured in the same manner as the
以下では、受信部3Aにて生成されるI信号及びQ信号を総称して、第1受信IQ信号と呼び、受信部3Bにて生成されるI信号及びQ信号を総称して、第2受信IQ信号と呼ぶ。 Hereinafter, the I signal and the Q signal generated by the receiving section 3A are collectively referred to as the first received IQ signal, and the I signal and the Q signal generated by the receiving section 3B are collectively referred to as the second received signal. It is called an IQ signal.
中継処理部4Aは、受信部3A,3Bにて生成された第1受信IQ信号と第2受信IQ信号とを合成した合成IQ信号をFM復調し、再度、FM変調することで一定の振幅となるI信号及びQ信号を再生する。以下では、中継処理部4Aで再生されるI信号及びQ信号を総称して、送信IQ信号という。
The
送信部5、パワーアンプ6、送信アンテナ7は、第1実施形態の場合と同様である。
[2-3.中継処理部]
中継処理部4Aは、信号合成部40と、信号再生部41と、発振検知部42と、回り込み波除去部43と、マルチパス波除去部44と、無音検知部45とを備える。
The
[2-3. Relay processing section]
The
中継処理部4Aの機能は、中継処理部4の機能と同様に、全てハードウェアによって実現されてもよいし、少なくとも一部が、プロセッサ及び非遷移的実体的記録媒体であるメモリを有するマイクロコンピュータが実行する処理によって実現されてもよい。
Like the functions of the relay processing unit 4, the functions of the
なお、中継処理部4Aにおいて、信号合成部40以外の構成は、第1実施形態の中継処理部4と同様である。
[2-3-1.信号合成部]
信号合成部40は、干渉波逆相合成部401と、合成誤差解析部402と、差分検出部403と、係数調整部404とを備える。
In addition, in the
[2-3-1. signal synthesizing unit]
The
図9に示すように、干渉波逆相合成部401は、信号調整器81と、加算器82とを備える。信号調整器81は、係数調整部404によって設定される合成係数(φ,A)に従って、第2受信IQ信号の位相及び信号強度を調整する。φは位相調整量であり、Aはレベル調整量である。ここで、第1受信IQ信号に含まれる最大の回り込み波U0をUA0とし、第2受信IQ信号に含まれる最大の回り込み波U0をUB0とする。係数調整部404により、信号調整器81の位相調整量φは、回り込み波UB0の位相が、回り込み波UA0とは逆相となるように設定される。また、信号調整器81のレベル調整量Aは、回り込み波UB0の信号強度が、回り込み波UA0の信号強度と一致するように設定される。ここでは、レベル調整量Aとして、回り込み波UA0の信号強度を回り込み波UB0の信号強度で除した値をデシベルで表したものが用いられる。
As shown in FIG. 9 , the interference wave
加算器82は、信号調整器81で、位相及び信号強度が調整された第2受信IQ信号と、第1受信IQ信号とを加算することで合成IQ信号を生成する。これにより、回り込み波UA0,UB0が打消し合い、親局波DA,DBが同相に近い状態で合成された合成IQ信号が生成される。つまり、回り込み波UA0,UB0が干渉波成分に相当し、親局波DA,DBが放送波成分に相当する。
The
合成誤差解析部402は、合成IQ信号の信号品質を検出する品質検出器930を有する。信号品質は、例えば、エラー量を用いることができる。エラー量は、FM変調信号の場合、単位時間当たりの振幅のばらつき(例えば、分散値)で表すことができる。
The synthesis
合成誤差解析部402は、更に、5個の処理ブロックB1~B5を有する。各処理ブロックBi(但し、i=1~5)は、信号調整器91iと、加算器92iと、品質検出器93iとを有する。
The synthetic
信号調整器91iは、信号調整器81と同様に構成され、加算器92iは、加算器82と同様に構成され、品質検出器93iは、品質検出器930と同様に構成される。但し、係数調整部404によって信号調整器911~915に設定される合成係数がそれぞれ異なっている。
Signal conditioner 91 i is configured similarly to signal
具体的には、信号調整器81に設定される合成係数(φ,A)に基づいて、信号調整器911には、合成係数(φ,A-dA)が設定される。信号調整器912には、合成係数(φ,A+dA)が設定される。信号調整器913には、合成係数(φ-dφ,A)が設定される。信号調整器914には、合成係数(φ+dφ,A)が設定される。信号調整器915には、合成係数(φs,A)が設定される。但し、dAは微少な強度偏移量を表し、dφは微少な位相偏移量を表す。φsは、位相調整量を360°スキャンすることを意味する。
Specifically, the synthesis coefficient (φ, AdA) is set in the
各処理ブロックBiは、信号調整器91iに設定された合成係数に従って、位相及び信号強度が調整された第2受信IQ信号と、第1受信IQ信号とを加算することで制御用合成信号を生成し、生成された制御用合成信号の信号品質を検出する。 Each processing block Bi adds the second received IQ signal whose phase and signal strength have been adjusted according to the combining coefficient set in the signal adjuster 91i and the first received IQ signal to generate a control combined signal. and detects the signal quality of the generated control synthesized signal.
つまり、合成誤差解析部402は、6種類の合成信号(すなわち、合成IQ信号、及び5種類の制御用合成信号)のそれぞれについて、信号品質を検出して、係数調整部404に供給する。
That is, the synthesis
差分検出部403は、第1受信IQ信号及び第2受信IQ信号のそれぞれについて、予め設定された計測時間毎に、位相差の平均値及びレベル差の平均値を算出し、係数調整部404に供給する。計測時間は、例えば、10ms(100Hzの逆数)が用いられるが、これに限定されるものではない。
The
係数調整部404は、品質検出器930及び処理ブロックB1~B4にて検出された信号品質の検出結果に基づいて、信号品質を指標として、信号品質が最も良くなる(すなわち、エラー量が最小となる)ように、合成係数(φ,A)を生成する。
Based on the signal quality detection results detected by the
ここで、合成係数が(φ,A-dA)、(φ,A)、(φ,A+dA)であるとき、すなわち、位相調整量φを固定してレベル調整量Aを微小に変化させたときの信号品質の検出結果の一例を、図10の上段に示す。また、合成係数が(φ-dφ,A)、(φ,A)、(φ+dφ,A)であるとき、すなわち、レベル調整量Aを固定して位相調整量φを微少に変化させたときの信号品質の検出結果の一例を、図10の下段に示す。これら二つのグラフを参照し、現在の合成係数(φ,A)に対して、マイナス側に変化させた合成係数(φ,A-dA)、(φ-dφ,A)の信号品質が良好(すなわち、エラー量が小)であれば、調整量φ,Aをマイナス側に微調整する。現在の合成係数(φ,A)に対して、プラス側に変化させた合成係数(φ,A+dA)、(φ+dφ,A)の信号品質が良好であれば、調整量φ,Aをプラス側に微調整する。位相調整量φの微調整量Δφ、及びレベル調整量Aの微調整量ΔAは、固定値であってもよいし、マイナス側の信号品質とプラス側の信号品質との差又は比に応じて設定される可変値であってもよい。そして、合成係数(φ,A-d1)及び(φ,A+dA)での信号品質が等しくなり、かつ、合成係数(φ-dφ,A)及び(φ+dφ,A)での信号品質が等しくなるように微調整を繰り返すことで、信号品質が最も良好となる合成係数(φ,A)が得られる。 Here, when the synthesis coefficients are (φ, A−dA), (φ, A), and (φ, A+dA), that is, when the phase adjustment amount φ is fixed and the level adjustment amount A is slightly changed. An example of the signal quality detection result of is shown in the upper part of FIG. Further, when the synthesis coefficients are (φ−dφ, A), (φ, A), and (φ+dφ, A), that is, when the level adjustment amount A is fixed and the phase adjustment amount φ is slightly changed, An example of signal quality detection results is shown in the lower part of FIG. With reference to these two graphs, the signal quality of the synthesis coefficients (φ, AdA) and (φ-dφ, A) changed to the negative side with respect to the current synthesis coefficient (φ, A) is good ( That is, if the error amount is small), the adjustment amounts φ and A are finely adjusted to the negative side. If the signal quality of the synthesis coefficients (φ, A + dA) and (φ + dφ, A) changed to the positive side relative to the current synthesis coefficient (φ, A) is good, the adjustment amount φ, A is increased to the positive side. Fine tune. The fine adjustment amount Δφ of the phase adjustment amount φ and the fine adjustment amount ΔA of the level adjustment amount A may be fixed values, or may be set according to the difference or ratio between the signal quality on the minus side and the signal quality on the plus side. It may be a variable value that is set. Then, the signal qualities at the synthesis coefficients (φ, A−d1) and (φ, A+dA) are equal, and the signal qualities at the synthesis coefficients (φ−dφ, A) and (φ+dφ, A) are equal. By repeating the fine adjustment, the synthesis coefficient (φ, A) with the best signal quality is obtained.
但し、係数調整部404は、受信アンテナ2A,2Bで受信される回り込み波Uの受信強度が親局波Dの受信強度より高くなる、いわゆるマイナスD/Uとなっている場合は、差分検出部403で検出された位相差φAV及び強度差AAVを利用して、(3)(4)式を満たすように、合成係数(φ,A)を設定する。
However, the
φAV+φ=180° (3)
AAV+A=0dB (4)
位相差φAVは、第1受信IQ信号の位相の平均値から、第2受信IQ信号の位相の平均値を減算した結果である。強度差AAVは、第1受信IQ信号の強度の平均値を、第2受信IQ信号の強度の平均値で除した結果であり、単位はデシベルである。
φ AV + φ = 180° (3)
AAV +A=0dB (4)
The phase difference φ AV is the result of subtracting the average phase value of the second received IQ signal from the average phase value of the first received IQ signal. The intensity difference A AV is the result of dividing the average intensity of the first received IQ signal by the average intensity of the second received IQ signal, and the unit is decibel.
すなわち、マイナスD/Uの場合は、差分検出部403では、レベルが最も大きい回り込み波U0についての位相差φAV及び強度差AAVが検出されるため、この値を、合成係数(φ,A)として用いてもよい。
That is, in the case of minus D/U, the
受信アンテナ2A,2Bの配置により、信号合成部40に入力される、第1受信IQ信号に含まれる親局波成分DAと、第2受信IQ信号に含まれる親局波成分DBとは、図11に示すように、略同位相となる。また、第1受信IQ信号に含まれる回り込み波成分UAと、第2受信IQ信号に含まれる回り込み波成分UBとは、180°に近い位相差を有するのが望ましいが、親局波成分の位相差と異なればよい。信号合成部40では、回り込み波成分UA,UBが、逆位相、且つ同じ信号強度となるように合成係数(φ,A)で調整された第2受信IQ信号と、第1受信IQ信号とが加算合成される。その結果、合成された回り込み波成分UA,UBは互いに打消し合い、親局波成分UA,UBは、元からの位相ずれ量に位相調整量φだけ加わった位相差を有した状態で合成される。
The parent station wave component DA included in the first received IQ signal and the parent station wave component DB included in the second received IQ signal, which are input to the
係数調整部404は、処理ブロックB5での検出結果、すなわち、合成係数(φs,A)で合成された制御用合成信号の信号品質の検出結果に基づいて、図12に示すような、位相合成パターングラフを生成する。位相合成パターングラフは、親局波Dの位相を0°として、合成時に加える位相調整量を0~360°変化させたときに各位相で検出される回り込み波U0の信号強度を表したものである。位相合成パターングラフの凹みに対応する位相が、親局波Dに対する回り込み波U0の位相差を表す。つまり、係数調整部404は、この位相差を有する信号(すなわち、回り込み波U0)の到来方向にアンテナ合成ヌルを形成することで、回り込み波U0を除去する。従って、合成係数の初期値は、位相合成パターンフラフから読みとられる位相差を用いて設定されてもよい。
[2-4.動作]
システムの動作について説明する。
FM中継装置1Aの起動直後では、中継処理部4で再生される送信IQ信号は、最低強度で出力される。これにより、受信アンテナ2A,2Bで受信される回り込み波U0~Unの強度が十分に小さくなるため、回り込み波U0~Unによる発振が抑制される。
[2-4. motion]
The operation of the system will be explained.
Immediately after the
信号合成部40は、受信アンテナ2A,2Bで受信される回り込み波U0が逆相となり、信号強度が等しくなるように、第1受信IQ信号と第2受信IQ信号との間の位相差及びレベル差を調整して合成する。このため、図13に示すように、合成IQ信号では、最大の回り込み波U0が抑圧される。
The
回り込み波除去部43は、信号合成部40にて除去することができない回り込み波U1~Unを、受信強度の大きい順に、遅延プロファイルを用いて除去する。仮に、信号合成部40にて、回り込み波U0の抑圧が不十分であった場合には、合成IQ信号において、抑圧された回り込み波U0の強度が最大強度となった時点で遅延プロファイルが生成される。このため、信号合成部40で除去し切れずに残った回り込み波U0も合成IQ信号から除去される。
The loop interference
マルチパス波除去部44は、マルチパス波M0~Mmを、受信強度の大きい順に、遅延プロファイルを用いて除去する。
また、起動時等には、前述した回り込み波U0~Unを除去する処理の進捗に伴い、送信IQ信号(ひいては、中継波Dr)の出力レベルが徐々に大きくなる。
The multipath
Also, at the time of start-up, etc., the output level of the transmission IQ signal (and thus the relay wave Dr) gradually increases as the process of removing the loop interference waves U0 to Un described above progresses.
[2-5.用語の対応]
本実施形態において、合成誤差解析部402及び係数調整部404が係数設定部に相当する。
[2-5. Correspondence of terms]
In this embodiment, the synthetic
[2-6.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)~(1g)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
[2-6. effect]
According to the second embodiment described in detail above, the effects (1a) to (1g) of the first embodiment described above are obtained, and the following effects are also obtained.
(2a)FM中継装置1Aでは、最大強度の干渉波(例えば、回り込み波U0)を、二つの受信アンテナ2A,2Bから得られる信号の合成によって除去するため、回り込み波Uの全体レベルを速やかに低下させることができる。その結果、回り込み波Uによる発振が抑制され、動作の安定性を向上させることができる。
(2a) In the
(2b)FM中継装置1Aでは、信号合成部40は、二つの受信アンテナ2A,2Bから得られる信号を合成することで、干渉波を除去するため、最大強度の干渉波が、中継波Drとは異なる波形を有する場合でも、この干渉波を有効に除去できる。例えば、同一チャンネルで異種プログラム放送が混信する場合においても、アンテナの合成によって異種プログラム放送の位相差が逆位相になるように制御され、混信を除去できる。この場合、最大強度の回り込み波U0は、遅延プロファイルを用いた処理で除去される。
(2b) In the
(2c)FM中継装置1Aでは、最大強度の干渉波が抑圧された合成IQ信号に対して遅延プロファイルを用いた回り込み波Uの除去を行うため、回り込み波除去部43が扱う信号強度のレンジを狭めることができ、回り込み波除去部43の構成を簡略化できる。
(2c) In the
[3.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[3. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modifications.
(3a)本開示では、メモリに記憶される遅延プロファイルは、FM中継装置1,1Aの起動時に初期化(すなわち、S110)され、発振検知時に再設定(すなわち、S140)される。そして、初期化及び再設定時には、記憶内容をゼロクリアするように構成されているが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、メモリに、遅延プロファイルの更新履歴を記憶させ、相関解析部432,442は、発振検知時に、遅延プロファイルが記憶されたメモリの記憶内容をゼロクリアする代わりに、更新履歴に基づいて、遅延プロファイルの内容を発振検知前の状態に戻してもよい。このような構成によれば、発振検知後、回り込み波U0~Unの影響が十分に抑制された状態に、速やかに復帰させることができる。
(3a) In the present disclosure, the delay profile stored in the memory is initialized (that is, S110) when the
(3b)本開示では、起動時及び発振検知時における中継波Drの出力レベルの制御を、FM変調部414で行っているが、増幅器55や、パワーアンプ6の増幅率を変化させることで行ってもよいし、別途設けた減衰器によって行ってもよい。
(3b) In the present disclosure, the control of the output level of the relay wave Dr at startup and at the time of oscillation detection is performed by the
(3c)本開示では、FM中継装置1,1Aを、SFNを用いるFM同期放送システムにおいて放送エリアを拡張する場合について例示したが、これに限定されるものではなく、FM同期放送ではない通常のFM放送システムにおいて放送エリアを拡張する場合に適用してもよい。
(3c) In the present disclosure, the
(3d)FM中継装置1,1Aは、受信IQ信号(FM中継装置1Aの場合は、第1受信IQ信号、第2受信IQ信号、及び合成IQ信号のうち少なくとも一つ)の状態や、合成誤差解析部402による信号品質の検出結果(FM中継装置1Aの場合のみ)を表示するための構成を備えてもよい。具体的には、FM中継装置1,1Aは、受信IQ信号を複素平面上にプロットした画像、信号品質をグラフ化した画像(FM中継装置1Aの場合のみ)を表す画像信号を生成する画像信号生成部と、画像信号を出力する画像出力端子とを備えてもよい。更に、画像出力端子に接続される表示装置や、画像信号を外部の表示装置(例えば、携帯電話等)に送信する無線通信器等を備えてもよい。
(3d) The
受信IQ信号を複素平面上にプロットした画像は、図14に示すように、回り込み波やマルチパス波あるいは異種プログラム混信波による干渉がない場合と、干渉がある場合とで、異なる画像が得られるため、干渉の有無を視覚的に確認できる。信号品質をグラフ化した画像(例えば、図10及び図12を参照)は、例えば、合成係数を(φ=180°,A=1)に固定して表示させることで、受信アンテナ2A,2Bの設置時に状態を確認しながら作業を進めることができる。
The image obtained by plotting the received IQ signal on the complex plane, as shown in FIG. 14, is different depending on whether there is interference due to loop interference waves, multipath waves, or heterogeneous program interference waves, and when there is interference. Therefore, the presence or absence of interference can be visually confirmed. An image (see, for example, FIGS. 10 and 12) in which the signal quality is graphed is displayed with the synthesis coefficient fixed to (φ=180°, A=1), for example, so that the receiving
(3e)FM中継装置1,1Aでは、親局波Dに用いる受信IQ信号と、中継波Dr(ひいては、送信IQ信号)とで、搬送波の中心周波数が同一に設定されているが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、中継波Drの搬送波の中心周波数を、親局波Dの搬送波の中心周波数から、オフセット周波数Δfoだけ異ならせてもよい。この場合、オフセット周波数Δfoは、FM放送波において許容される中心周波数偏差(20ppm)の範囲内で設定され、例えば、100Hz(搬送波信号の周波数が80MHzなら1.25ppm)程度に設定されてもよい。
(3e) In the
また、この場合、受信IQ信号又は合成IQ信号と、送信IQ信号との時間軸相関を算出する際に、畳み込み演算を行う区間の長さを、オフセット周波数Δfoの逆数であるオフセット時間Toに設定してもよい。これにより、受信IQ信号又は合成IQ信号に含まれる親局波Dに基づく信号成分は、送信IQ信号との相関が弱くなり、相関解析部432での計算上では一種のノイズとして検出される。従って、親局波Dに基づく信号成分が、回り込み波Uの検出において妨害となることを抑制できる。つまり、中継波Drと親局波Dとで搬送波の中心周波数をオフセット周波数Δfoだけ異ならせることで、FM放送波に特別な信号を重畳することなく回り込み波の推定を可能としてもよい。
Also, in this case, when calculating the time-axis correlation between the received IQ signal or combined IQ signal and the transmitted IQ signal, the length of the section for performing the convolution operation is set to the offset time To, which is the reciprocal of the offset frequency Δfo. You may As a result, the signal component based on the parent station wave D contained in the received IQ signal or combined IQ signal has a weak correlation with the transmitted IQ signal, and is detected as a kind of noise in the calculation of the
(3f)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。 (3f) A plurality of functions possessed by one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or a function possessed by one component may be realized by a plurality of components. . Also, a plurality of functions possessed by a plurality of components may be realized by a single component, or a function realized by a plurality of components may be realized by a single component. Also, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Moreover, at least part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with respect to the configuration of the other above embodiment.
(3g)前述したFM中継装置1,1Aの他、当該FM中継装置1,1Aとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、遅延プロファイル生成方法など、様々な形態で本開示を実現することもできる。
(3g) In addition to the
1,1A…FM中継装置、2,2A,2B…受信アンテナ、3,3A,3B…受信部、4,4A…中継処理部、5…送信部、6…パワーアンプ、7…送信アンテナ、40…信号合成部、41…信号再生部、42…発振検知部、43…回り込み波除去部、44…マルチパス波除去部、45…無音検知部、401…干渉波逆相合成部、402…合成誤差解析部、403…差分検出部、404…係数調整部、431…帯域制限フィルタ、432,442…相関解析部、433,443…適応フィルタ、434,444…減算器、441…親局波抽出部。
1, 1A... FM repeater, 2, 2A, 2B... receiving antenna, 3, 3A, 3B... receiving section, 4, 4A... relay processing section, 5... transmitting section, 6... power amplifier, 7... transmitting antenna, 40
Claims (12)
前記受信部からの受信信号を復調し、復調した信号を再変調することで送信信号を生成するように構成された信号再生部(41)と、
前記信号再生部にて生成された前記送信信号を用いて前記放送波を再現した中継波を、送信アンテナ(7)を介して送信するように構成された送信部(5)と、
前記信号再生部にて生成された前記送信信号と、回り込み波探査期間に受信される前記受信信号とを用いて時間軸相関を算出し、前記時間軸相関の最大値である最大相関値、及び該最大相関値が得られるときの前記受信信号に対する前記送信信号の遅延時間を含んだ情報である第1遅延プロファイルを生成するように構成された第1プロファイル生成部(432)と、
前記信号再生部にて生成された前記送信信号を、前記第1遅延プロファイルに従って、前記遅延時間だけ遅延させ且つ前記最大相関値に応じた強度と位相に調整することで第1レプリカ信号を生成し、前記信号再生部に入力される前記受信信号から前記第1レプリカ信号を減じるように構成された第1抑制部(433,434)と、
前記放送波の送信元である親局からの直達波を親局波として、前記受信信号から前記親局波に基づく信号成分である親局信号を抽出するように構成された親局波抽出部(441)と、
前記親局波抽出部にて抽出された前記親局信号と、マルチパス波探査期間に受信される前記受信信号とを用いて時間軸相関を算出し、前記時間軸相関の最大値である最大相関値、及び該最大相関値が得られるときの前記親局信号に対する前記送信信号の遅延時間を含んだ情報である第2遅延プロファイルを生成するように構成された第2プロファイル生成部(442)と、
前記親局波抽出部にて抽出された前記親局信号を、前記第2遅延プロファイルに従って、前記遅延時間だけ遅延させ且つ前記最大相関値に応じた強度と位相に調整することで第2レプリカ信号を生成し、前記信号再生部に入力される前記受信信号から前記第2レプリカ信号を減じるように構成された第2抑制部(443,444)と、
を備え、
前記回り込み波探査期間は、前記送信アンテナから送信された前記中継波が回り込み波として前記受信アンテナにて受信されるまでに要する時間に基づいて設定される回込設定時間(ΔTr)を用いて、前記信号再生部にて前記送信信号が生成されてから前記回込設定時間が経過するまでの期間に設定され、
前記マルチパス波探査期間は、前記受信部にて受信された前記放送波が前記送信部から前記中継波として送信されるまでに要する再送遅延時間(Tr)を用いて、前記親局波抽出部にて前記親局信号が抽出されてから前記再送遅延時間が経過するまでの期間に設定された、
FM中継装置。 a receiver (3, 3A, 3B) configured to receive an FM broadcast wave via a receiving antenna (2, 2A, 2B);
a signal regeneration unit (41) configured to generate a transmission signal by demodulating the received signal from the receiving unit and re-modulating the demodulated signal;
a transmission unit (5) configured to transmit, through a transmission antenna (7), a relay wave obtained by reproducing the broadcast wave using the transmission signal generated by the signal reproduction unit;
calculating a time-axis correlation using the transmission signal generated by the signal reproduction unit and the reception signal received during a loop interference wave search period, and calculating a maximum correlation value that is the maximum value of the time-axis correlation; a first profile generation unit (432) configured to generate a first delay profile that is information including the delay time of the transmission signal with respect to the reception signal when the maximum correlation value is obtained;
generating a first replica signal by delaying the transmission signal generated by the signal reproduction unit by the delay time according to the first delay profile and adjusting the strength and phase according to the maximum correlation value; , a first suppressing unit (433, 434) configured to subtract the first replica signal from the received signal input to the signal reproducing unit;
A parent station wave extraction unit configured to extract a parent station signal, which is a signal component based on the parent station wave, from the received signal, using a direct wave from the parent station, which is the transmission source of the broadcast wave, as the parent station wave. (441) and
A time-axis correlation is calculated using the master station signal extracted by the master station wave extraction unit and the received signal received during the multipath wave search period, and the maximum value of the time-axis correlation is calculated. A second profile generation unit (442) configured to generate a second delay profile that is information including a correlation value and a delay time of the transmission signal with respect to the master station signal when the maximum correlation value is obtained. When,
a second replica signal by delaying the master station signal extracted by the master station wave extracting unit by the delay time according to the second delay profile and adjusting the strength and phase according to the maximum correlation value; and subtracting the second replica signal from the received signal input to the signal regeneration unit;
with
The loopback wave search period is set based on the time required for the relay wave transmitted from the transmitting antenna to be received by the receiving antenna as a loopback wave, using a wraparound set time (ΔTr), is set to a period from when the transmission signal is generated by the signal reproduction unit until the wrap-around set time elapses,
In the multipath wave search period, the parent station wave extracting unit uses a retransmission delay time (Tr) required for the broadcast wave received by the receiving unit to be transmitted as the relay wave from the transmitting unit. set to a period from the extraction of the parent station signal to the elapse of the retransmission delay time in
FM repeater.
当該FM中継装置の起動時に、前記送信アンテナが送信する前記中継波の出力レベルを、予め設定された最小レベルに設定し、前記中継波の出力レベルを予め設定された最大レベルまで回り込み波除去の進捗に応じて段階的に調整するように構成された出力調整部(414)
を更に備えるFM中継装置。 The FM relay device according to claim 1,
When the FM repeater is activated, the output level of the relay wave transmitted by the transmitting antenna is set to a preset minimum level, and the output level of the relay wave is set to a preset maximum level to eliminate interference waves. A power adjustment unit (414) configured to adjust step by step according to progress
FM relay device further comprising:
当該FM中継装置の発振を検知するように構成された発振検知部(42)と、
を更に備え、
前記第1プロファイル生成部は、生成した前記第1遅延プロファイルを記憶し、前記第2プロファイル生成部は、生成した前記第2遅延プロファイルを記憶するように構成され、
前記第1抑制部は、前記第1プロファイル生成部に記憶された前記第1遅延プロファイルに従って前記第1レプリカ信号を生成し、前記第2抑制部は、前記第2プロファイル生成部に記憶された前記第2遅延プロファイルに従って前記第2レプリカ信号を生成するように構成され、
前記第1プロファイル生成部及び前記第2プロファイル生成部は、前記発振検知部による発振検知時に、前記第1遅延プロファイル及び前記第2遅延プロファイルの記憶内容を再設定する再設定処理を行うように構成された、
前記出力調整部は、前記起動時に加え、前記発振検知部による発振検知時にも、前記中継波の出力レベルを調整するように構成された、
FM中継装置。 The FM relay device according to claim 2,
an oscillation detector (42) configured to detect oscillation of the FM repeater;
further comprising
The first profile generator is configured to store the generated first delay profile, and the second profile generator is configured to store the generated second delay profile,
The first suppressing unit generates the first replica signal according to the first delay profile stored in the first profile generating unit, and the second suppressing unit generates the delay profile stored in the second profile generating unit. configured to generate the second replica signal according to a second delay profile;
The first profile generation unit and the second profile generation unit are configured to perform a resetting process of resetting the stored contents of the first delay profile and the second delay profile when the oscillation is detected by the oscillation detection unit. was
The output adjustment unit is configured to adjust the output level of the relay wave not only at the time of startup but also at the time of oscillation detection by the oscillation detection unit.
FM repeater.
前記再設定処理として、前記第1プロファイル生成部は前記第1遅延プロファイルの記憶内容を消去し、前記第2プロファイル生成部は前記第2遅延プロファイルの記憶内容を消去するように構成された
FM中継装置。 The FM relay device according to claim 3,
As the resetting process, the first profile generator erases the stored contents of the first delay profile, and the second profile generator erases the stored contents of the second delay profile. FM relay Device.
前記第1プロファイル生成部は、前記第1遅延プロファイルの履歴を更に記憶し、前記第2プロファイル生成部は、前記第2遅延プロファイルの履歴を更に記憶するように構成され、
前記第1プロファイル生成部は、前記再設定処理として、前記第1遅延プロファイルの記憶内容を、前記第1遅延プロファイルの履歴を用いて発振検知前の状態に戻し、前記第2プロファイル生成部は、前記再設定処理として、前記第2遅延プロファイルの記憶内容を、前記第2遅延プロファイルの履歴を用いて発振検知前の状態に戻すように構成された、
FM中継装置。 The FM relay device according to claim 3,
The first profile generator is configured to further store a history of the first delay profile, and the second profile generator is configured to further store a history of the second delay profile,
As the resetting process, the first profile generation unit restores the stored contents of the first delay profile to the state before oscillation detection using the history of the first delay profile, and the second profile generation unit The resetting process is configured to return the stored contents of the second delay profile to the state before oscillation detection using the history of the second delay profile.
FM repeater.
前記放送波の無音状態を検知する無音検知部(45)を更に備え、
前記第1プロファイル生成部及び前記第2プロファイル生成部は、前記無音検知部にて前記無音状態が検知されている間、前記第1遅延プロファイル及び前記第2遅延プロファイルの生成を停止するように構成された
FM中継装置。 The FM relay device according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a silence detection unit (45) for detecting a silence state of the broadcast wave,
The first profile generation unit and the second profile generation unit are configured to stop generating the first delay profile and the second delay profile while the silence detection unit detects the silence state. FM repeater.
前記受信部は、前記受信信号を、同相成分を表すI信号及び直交成分を表すQ信号に変換して出力し、
前記送信部は、前記I信号及び前記Q信号で表された前記送信信号を直交復調して送信するように構成された
FM中継装置。 The FM relay device according to any one of claims 1 to 6,
The receiving unit converts the received signal into an I signal representing an in-phase component and a Q signal representing a quadrature component and outputs the signal;
The FM repeater, wherein the transmission section is configured to orthogonally demodulate the transmission signal represented by the I signal and the Q signal, and transmit the transmission signal.
前記受信部は、前記放送波を、二つの受信アンテナ(2A,2B)を用いて受信するように構成され、
前記受信部から得られる二つの受信信号を、干渉波に基づく信号成分である干渉波成分の位相が逆相となり、かつ、前記干渉波成分の信号強度が一致するように合成するように構成された信号合成部(40)を更に備え、
前記信号再生部及び前記第1プロファイル生成部、前記第1抑制部、前記親局波抽出部、前記第2プロファイル生成部、前記第2抑制部は、処理対象となる前記受信信号として、前記信号合成部にて合成された合成信号を用いるように構成された、
を備えるFM中継装置。 The FM relay device according to any one of claims 1 to 7,
The receiving unit is configured to receive the broadcast wave using two receiving antennas (2A, 2B),
The two received signals obtained from the receiving unit are combined so that the phases of the interference wave components, which are signal components based on the interference waves, are opposite to each other and the signal strengths of the interference wave components match. further comprising a signal synthesizing unit (40),
The signal reproducing unit, the first profile generating unit, the first suppressing unit, the parent station wave extracting unit, the second profile generating unit, and the second suppressing unit, as the received signal to be processed, the signal configured to use the synthesized signal synthesized by the synthesizing unit,
FM repeater.
前記二つの受信アンテナは、前記放送波に基づく信号成分である放送波成分が、前記信号再生部での処理に必要な信号強度で前記合成信号に含まれるように配置された
FM中継装置。 The FM relay device according to claim 8,
The two receiving antennas are arranged so that a broadcast wave component, which is a signal component based on the broadcast wave, is included in the combined signal with signal strength necessary for processing in the signal reproducing unit.
前記二つの受信アンテナで受信される前記放送波の位相差をΔθp、前記放送波のレベル差をΔPp、前記干渉波の位相差をΔθr、前記干渉波のレベル差をΔPr、前記信号再生部での処理に必要な信号強度に応じて設定される下限閾値をTHθ、THpとして、
前記二つの受信アンテナは、|Δθp-Δθr|≧THθ、及びΔPp-ΔPr≧THPのうち、少なくとも一方を満たすように配置された
FM中継装置。 The FM relay device according to claim 9,
Δθp is the phase difference of the broadcast waves received by the two receiving antennas, ΔPp is the level difference of the broadcast waves, Δθr is the phase difference of the interference waves, ΔPr is the level difference of the interference waves, and the signal reproduction unit Let THθ and THp be the lower thresholds set according to the signal strength required for the processing of
The two receiving antennas are arranged to satisfy at least one of |Δθp-Δθr|≧THθ and ΔPp-ΔPr≧THP.
前記信号合成部は、
前記受信部から得られる前記二つの受信信号を、設定された合成係数に従って位相差及びレベル差が調整された状態で合成することで前記合成信号を生成するように構成された干渉波逆相合成部(401)と、
前記合成信号の信号品質を指標として前記合成係数を設定するように構成された係数設定部(402,404)と、
を備えるFM中継装置。 The FM relay device according to any one of claims 8 to 10,
The signal synthesizing unit
Interference wave anti-phase synthesis configured to generate the synthesized signal by synthesizing the two received signals obtained from the receiving unit with the phase difference and level difference adjusted according to a set synthesis coefficient. a part (401);
a coefficient setting unit (402, 404) configured to set the synthesis coefficient using the signal quality of the synthesized signal as an index;
FM repeater.
前記信号合成部は、予め設定された計測時間毎に、前記二つの受信信号の位相差の平均値及びレベル差の平均値を算出するように構成された差分検出部(403)を更に備え、
前記係数設定部は、前記干渉波が前記放送波より受信強度が大きい状態のときに、前記差分検出部での検出結果に従って前記合成係数を設定するように構成された
FM中継装置。 The FM relay device according to claim 11,
The signal synthesis unit further comprises a difference detection unit (403) configured to calculate the average value of the phase difference and the average value of the level difference between the two received signals for each preset measurement time,
The FM repeater, wherein the coefficient setting unit is configured to set the synthesis coefficient according to the detection result of the difference detection unit when the received intensity of the interference wave is greater than that of the broadcast wave.
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