JP6912701B2 - Transmission system, transmission method, and compression processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、伝送システム、伝送方法、及び圧縮処理装置に関する。 The present invention relates to a transmission system, a transmission method, and a compression processing apparatus.

ＦＴＴＨ（Fiber-To-The-Home；光ファイバーによる家庭向けのデータ通信サービス）におけるＤＴＴ（Digital Terrestrial Television；地上デジタル放送）信号を伝送する伝送方式の１つとして、ＤＲｏＦ（Digitized Radio over Fiber；光ファイバー無線）方式がある。ＤＲｏＦ方式は、地上デジタル放送受信用アンテナによって受信した無線信号であるＲＦ（Radio frequency；高周波）のＤＴＴ信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、変換された信号を視聴端末設置場所へ光伝送する（例えば、非特許文献１参照）。 DRoF (Digitized Radio over Fiber) is one of the transmission methods for transmitting DTT (Digital Terrestrial Television) signals in FTTH (Fiber-To-The-Home). ) There is a method. The DRoF method converts an RF (Radio frequency) DTT signal, which is a radio signal received by a terrestrial digital broadcast receiving antenna, into A / D (Analog to Digital), and transmits the converted signal to the viewing terminal installation location. Transmit (see, for example, Non-Patent Document 1).

図８に、地上デジタル放送を視聴する場合おける、２種類の視聴方法を示す。２種類の視聴方法とは、図示するように、１つは、視聴端末設置場所において無線信号であるＤＴＴ信号を直接受信して視聴する通常の視聴方法（図８、（Ａ））であり、もう１つは、事業者ビルにおいて受信したＤＴＴ信号を光デジタルネットワーク（以下、「光デジタルＮＷ」と称する）を介して視聴端末設置場所へ伝送するＤＲｏＦ方式を用いた視聴方法（図８、（Ｂ））である。 FIG. 8 shows two types of viewing methods for viewing terrestrial digital broadcasting. As shown in the figure, one of the two types of viewing methods is a normal viewing method (FIG. 8, (A)) in which a DTT signal, which is a wireless signal, is directly received and viewed at a viewing terminal installation location. The other is a viewing method using a DRoF method in which a DTT signal received in a business building is transmitted to a viewing terminal installation location via an optical digital network (hereinafter referred to as "optical digital NW") (FIG. 8, (FIG. 8). B)).

ＤＲｏＦ方式を用いた視聴方法（図８、（Ｂ））の場合、事業者ビルの地上デジタル放送受信用アンテナ６１によって受信されたＤＴＴ信号は、当該事業者ビルに設置されたＤＲｏＦ送信機１５によってＡ／Ｄ変換等のデジタル化処理が施された後、光デジタルＮＷ５０を介して視聴端末設置場所へ伝送される。視聴端末設置場所にはＤＲｏＦ受信機２５が設置されており、デジタル化されたＤＴＴ信号は当該ＤＲｏＦ受信機２５によってアナログ形式の信号に復調され、視聴端末２９−２へ出力される。通常の視聴方法の場合において視聴端末２９−１に入力される信号（図８における「ＤＴＴ信号Ａ」）と、ＤＲｏＦ方式を利用して視聴する場合において視聴端末２９−２に入力される信号（図８における「地上デジタル放送信号Ｂ」）とは、同様のＲＦ信号である。 In the case of the viewing method using the DRoF method (FIGS. 8 and 8B), the DTT signal received by the terrestrial digital broadcast receiving antenna 61 of the business operator building is transmitted by the DRoF transmitter 15 installed in the business operator building. After being subjected to digitization processing such as A / D conversion, it is transmitted to the viewing terminal installation location via the optical digital NW50. A DRoF receiver 25 is installed at the viewing terminal installation location, and the digitized DTT signal is demodulated into an analog format signal by the DRoF receiver 25 and output to the viewing terminal 29-2. A signal input to the viewing terminal 29-1 in the case of a normal viewing method (“DTT signal A” in FIG. 8) and a signal input to the viewing terminal 29-2 in the case of viewing using the DRoF method (“DTT signal A”). The “terrestrial digital broadcasting signal B”) in FIG. 8 is a similar RF signal.

図９に、従来のＤＲｏＦ方式による伝送システム２の構成を示す。図示するように、伝送システム２は、ＤＲｏＦ送信機１５と、ＤＲｏＦ受信機２５と、光デジタルＮＷ５０と、を含んで構成される。ＤＲｏＦ送信機１５は、周波数変換部１６と、Ａ／Ｄ変換部１７と、フレーム処理部１８と、を含んで構成される。また、図示するように、ＤＲｏＦ受信機２５は、デフレーム処理部２６と、Ｄ／Ａ変換部２７と、周波数変換部２８と、を含んで構成される。また、図示するように、ＤＲｏＦ送信機１５とＤＲｏＦ受信機２５とは、光デジタルＮＷ５０によって通信接続される。 FIG. 9 shows the configuration of the transmission system 2 by the conventional DRoF method. As shown in the figure, the transmission system 2 includes a DRoF transmitter 15, a DRoF receiver 25, and an optical digital NW 50. The DRoF transmitter 15 includes a frequency conversion unit 16, an A / D conversion unit 17, and a frame processing unit 18. Further, as shown in the figure, the DRoF receiver 25 includes a deframe processing unit 26, a D / A conversion unit 27, and a frequency conversion unit 28. Further, as shown in the figure, the DRoF transmitter 15 and the DRoF receiver 25 are communicated and connected by an optical digital NW50.

ＤＲｏＦ方式では、ＤＲｏＦ送信機１５は、地上デジタル放送受信用アンテナ６１によって受信されたＲＦのＤＴＴ信号に対して、周波数変換部１６により周波数変換を行い、Ａ／Ｄ変換部１７によりＡ／Ｄ変換を行い、フレーム処理部１８によりフレーム処理を行う。そして、ＤＲｏＦ送信機１５は、デジタル化されたＤＴＴ信号を、光デジタルＮＷ５０を介してＤＲｏＦ受信機２５へデジタル伝送する。 In the DRoF system, the DRoF transmitter 15 performs frequency conversion on the RF DTT signal received by the terrestrial digital broadcast receiving antenna 61 by the frequency conversion unit 16 and A / D conversion by the A / D conversion unit 17. Is performed, and the frame processing unit 18 performs frame processing. Then, the DRoF transmitter 15 digitally transmits the digitized DTT signal to the DRoF receiver 25 via the optical digital NW50.

ＤＲｏＦ受信機２５は、ＤＲｏＦ送信機１５からデジタル伝送されたデジタル化されたＤＴＴ信号に対して、デフレーム処理部２６によりデフレーム処理を行い、Ｄ／Ａ変換部２７によりＤ／Ａ（Digital to Analog)変換を行い、周波数変換部２８により元の周波数帯域へ周波数変換を行う。そして、ＤＲｏＦ受信機２５は、元の周波数帯域へ変換されたＤＴＴ信号を視聴端末２９−２へ出力する。
このように、テレビ受像機等の視聴端末２９−２には、ＤＲｏＦ方式を用いた視聴方法（図８、（Ｂ））の場合であっても、通常の視聴方法（図８、（Ａ））の場合に入力されるＲＦ信号と同様なＲＦ信号が入力される。 The DRoF receiver 25 deframes the digitized DTT signal digitally transmitted from the DRoF transmitter 15 by the deframe processing unit 26, and D / A (Digital to) by the D / A conversion unit 27. Analog) conversion is performed, and the frequency conversion unit 28 performs frequency conversion to the original frequency band. Then, the DRoF receiver 25 outputs the DTT signal converted to the original frequency band to the viewing terminal 29-2.
As described above, even in the case of the viewing method using the DRoF method (FIG. 8, (B)), the viewing terminal 29-2 such as the television receiver has a normal viewing method (FIG. 8, (A)). An RF signal similar to the RF signal input in the case of) is input.

また、日本における地上デジタル放送は、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）方式を用いてＤＴＴ信号の伝送を行っている（非特許文献２参照）。このＩＳＤＢ−Ｔ方式の特徴の１つとして、周波数帯域の有効利用を目的として、キャリア間干渉のない最小の周波数間隔の周波数分割多重が可能なＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing；直交周波数分割多重）方式が採用されている点が挙げられる。ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３１（２．２版）に定められた標準規格によれば、このＯＦＤＭ方式では、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）を行い、１チャネルあたり５６１７のサブキャリアを周波数多重しているため、信号のＰＡＰＲ（Power Architecture Platform Reference；ピーク対平均電力比）が、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation；直交振幅変調）などのシングルキャリア変調信号と比較して大きくなる。 In addition, terrestrial digital broadcasting in Japan uses the ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) method to transmit DTT signals (see Non-Patent Document 2). One of the features of this ISDB-T method is OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), which enables frequency division multiplexing with the minimum frequency interval without inter-carrier interference for the purpose of effective use of the frequency band. The point that the method is adopted is mentioned. According to the standard defined in ARIB STD-B31 (2.2th edition), in this OFDM method, FFT (Fast Fourier Transform) is performed and 5617 subcarriers are frequency-multiplexed per channel. Therefore, the PAPR (Power Architecture Platform Reference; peak to average power ratio) of the signal is larger than that of a single carrier modulation signal such as QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

特許第５６１８５９１号公報Japanese Patent No. 5618591

A. Nirmalathas et al., “Digitized RF Transmission over Fiber”, IEEE Microwave Magazine, vol.10, pp.75-81, 2009A. Nirmalathas et al., “Digitized RF Transmission over Fiber”, IEEE Microwave Magazine, vol.10, pp.75-81, 2009 M. Takada and M. Saito, “Transmission System for ISDB-T” Proceedings of the IEEE, vol.94, No.1, pp.251-256, 2006M. Takada and M. Saito, “Transmission System for ISDB-T” Proceedings of the IEEE, vol.94, No.1, pp.251-256, 2006 R. W. Bauml et al., "Reducing the Peak-to-Average Power Ratio of Multicarrier Modulation by Selected Mapping", Electronics letters, vol.32, pp.2056-2057, 1996R. W. Bauml et al., "Reducing the Peak-to-Average Power Ratio of Multicarrier Modulation by Selected Mapping", Electronics letters, vol.32, pp.2056-2057, 1996

ＤＲｏＦ方式では無線信号であるＲＦの時間軸信号に対してＡ／Ｄ変換を行うことから、サンプリングや量子化処理により信号の伝送レートは増大する。本発明が対象とするＤＴＴ信号では、周波数帯域６０ＭＨｚの１０チャネル分のＤＴＴ信号に一括でＡ／Ｄ変換を施す場合、仮にサンプリング周波数１２０ＭＨｚ、量子化数１５ｂｉｔとすると、その伝送レートは１．８Ｇｂｐｓとなる。これは、１０チャネル分合計のＴＳ（Transport Stream）での伝送レート１６８．５Ｍｂｐｓと比べて１０倍以上の伝送レートとなる。従って、ＤＲｏＦ方式は、ＴＳを直接ベースバンド信号で伝送するときに比べて、ネットワークへの要求速度が大幅に高くなり、経済性を低下させる場合がある。そのため、ＤＴＴ信号をＤＲｏＦ伝送する場合には、大幅な伝送レートの削減が求められる。そして、伝送レートの削減ためには、伝送レートを決定するパラメータの一つである、Ａ／Ｄ変換時やＤ／Ａ変換時の量子化数を、極力低減させる必要がある。 In the DRoF method, since A / D conversion is performed on the RF time axis signal which is a radio signal, the transmission rate of the signal is increased by sampling and quantization processing. In the DTT signal targeted by the present invention, when A / D conversion is performed on 10 channels of DTT signals having a frequency band of 60 MHz in a batch, assuming that the sampling frequency is 120 MHz and the quantization number is 15 bits, the transmission rate is 1.8 Gbps. It becomes. This is 10 times or more the transmission rate of 168.5 Mbps in TS (Transport Stream), which is the total of 10 channels. Therefore, in the DRoF method, the required speed for the network becomes significantly higher than when the TS is directly transmitted as a baseband signal, which may reduce the economic efficiency. Therefore, when the DTT signal is DRoF transmitted, a significant reduction in transmission rate is required. Then, in order to reduce the transmission rate, it is necessary to reduce the number of quantizations at the time of A / D conversion and D / A conversion, which is one of the parameters for determining the transmission rate, as much as possible.

量子化数を低減させる手法の１つとして、時間軸領域において信号の振幅をクリップした後に量子化するクリッピング手法がある（特許文献１参照）。クリッピング手法では、一定値以上の信号の振幅をクリップすることにより、信号のダイナミックレンジを小さくし、量子化誤差を小さくすることにより、信号のＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio；信号対雑音比）を向上させ、結果として所要量子化数が低減される。一方、ＤＴＴ信号はＯＦＤＭ方式が用いられ多数のサブキャリアにより構成されるため、当該ＤＴＴ信号の瞬時電圧の統計的性質はガウス分布に従うことが知られている（非文献文献３参照）。
従来のクリッピング手法では、クリッピング後に量子化間隔が均一な線形量子化を行っているため、瞬時電圧の統計的性質を考慮した量子化方法とはなっていない（特許文献１参照）。そのため、従来のクリッピング手法では、更なる量子化数の低減には限界があり、大幅な伝送レートの削減が難しいという課題がある。 As one of the methods for reducing the number of quantizations, there is a clipping method in which the amplitude of a signal is clipped in the time axis region and then quantized (see Patent Document 1). In the clipping method, the dynamic range of the signal is reduced by clipping the amplitude of the signal above a certain value, and the quantization error is reduced to reduce the signal-to-noise ratio (SNR) of the signal. As a result, the required quantization number is reduced. On the other hand, since the DTT signal uses the OFDM method and is composed of a large number of subcarriers, it is known that the statistical property of the instantaneous voltage of the DTT signal follows a Gaussian distribution (see Non-Reference Document 3).
In the conventional clipping method, since linear quantization with a uniform quantization interval is performed after clipping, the quantization method does not take into consideration the statistical properties of the instantaneous voltage (see Patent Document 1). Therefore, with the conventional clipping method, there is a limit to further reduction of the number of quantizations, and there is a problem that it is difficult to significantly reduce the transmission rate.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＤＲｏＦ方式での信号の伝送において光伝送区間における伝送レートを削減する伝送システム、伝送方法、及び圧縮処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a transmission system, a transmission method, and a compression processing apparatus that reduce a transmission rate in an optical transmission section in signal transmission in the DRoF system. do.

本発明の一態様は、圧縮処理装置と伸張処理装置とを有する伝送システムであって、前記圧縮処理装置は、入力された信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理部と、クリップされた前記信号を非線形関数により非線形変換処理を行う非線形変換処理部と、非線形変換された前記信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理部と、を備え、前記伸張処理装置は、前記圧縮処理装置から入力された信号に対して、前記非線形関数の逆変換関数を用いて逆変換を行う非線形逆変換処理部、を備える伝送システムである。 One aspect of the present invention is a transmission system having a compression processing device and a decompression processing device, wherein the compression processing device includes a clip processing unit that clips the amplitude of an input signal at a predetermined value, and the clipped said. The decompression processing apparatus includes a non-linear conversion processing unit that performs non-linear conversion processing of a signal by a non-linear function and a thin-down processing unit that performs thin-down processing for reducing the number of quantizations of the non-linearly converted signal. This is a transmission system including a non-linear inverse conversion processing unit that performs inverse conversion using the inverse conversion function of the non-linear function with respect to a signal input from the apparatus.

本発明の一態様は、圧縮処理装置と伸張処理装置とを有する伝送システムであって、前記圧縮処理装置は、周波数多重された信号をチャネルごとに分離するチャネル分離部と、前記チャネルごとに分離された前記信号を、ＩＦ帯域からベースバンド帯域へ周波数変換する第１周波数変換部と、前記チャネルごとの前記信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理部と、クリップされた前記チャネルごとの前記信号を非線形関数により非線形変換処理を行う非線形変換処理部と、前記非線形変換処理がなされた前記チャネルごとの前記信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理部と、前記間引き処理がなされた前記チャネルごとの前記信号を時分割多重する多重化部と、を備え、前記伸張処理装置は、前記圧縮処理装置から入力された時分割多重された信号に対して、前記チャネルごとに信号分離する分離部と、前記チャネルごとに信号分離された信号に対して、前記非線形関数の逆変換関数を用いて逆変換を行う非線形逆変換処理部と、前記チャネルごとの前記信号を、ベースバンド帯域からＩＦ帯域へ周波数変換する第２周波数変換部と、周波数変換された前記チャネルごとの前記信号を周波数多重する周波数多重化部と、を備える伝送システムである。 One aspect of the present invention is a transmission system including a compression processing device and a decompression processing device, wherein the compression processing device separates a channel separation unit that separates frequency-multiplexed signals for each channel and each channel. A first frequency conversion unit that frequency-converts the signal from the IF band to the base band band, a clip processing unit that clips the amplitude of the signal for each channel at a predetermined value, and the clipped channel for each. A non-linear conversion processing unit that performs non-linear conversion processing of a signal by a non-linear function, a thin-down processing unit that performs thin-down processing for reducing the number of quantizations of the signal for each channel for which the non-linear conversion processing has been performed, and the thin-out processing are performed. The decompression processing apparatus includes a multiplexing unit that time-divides and multiplexes the signal for each of the channels, and the decompression processing apparatus separates signals for each of the channels with respect to the time-division-multiplexed signal input from the compression processing apparatus. The separation unit, the non-linear inverse conversion processing unit that performs inverse conversion using the inverse conversion function of the non-linear function for the signal separated for each channel, and the signal for each channel in the base band band. It is a transmission system including a second frequency conversion unit that performs frequency conversion from to the IF band, and a frequency multiplexing unit that frequency-multiplexes the signal for each of the frequency-converted channels.

本発明の一態様は、上記の伝送システムであって、前記圧縮処理装置は、前記間引き処理において発生する固定遅延量だけ信号を遅延させる遅延部と、前記遅延部から出力された信号と前記間引き処理部から出力された信号とに基づいて、量子化誤差を最小にする非線形変換処理における非線形パラメータを算出する最適化処理部と、をさらに備え、前記最適化処理部は、入力信号又はクリップレベルの変更に対して、前記量子化誤差を最小にするように前記非線形パラメータを算出し、前記非線形変換処理部は、前記最適化処理部によって算出された前記非線形パラメータに基づいて前記非線形変換処理を行い、前記非線形逆変換処理部は、前記最適化処理部によって算出された前記非線形パラメータに基づいて前記逆変換を行うである。 One aspect of the present invention is the transmission system, wherein the compression processing device delays a signal by a fixed delay amount generated in the thinning process, a signal output from the delay section, and the thinning. The optimization processing unit further includes an optimization processing unit that calculates nonlinear parameters in the nonlinear conversion processing that minimizes the quantization error based on the signal output from the processing unit, and the optimization processing unit is an input signal or clip level. The non-linear parameter is calculated so as to minimize the quantization error, and the non-linear conversion processing unit performs the non-linear conversion processing based on the non-linear parameter calculated by the optimization processing unit. Then, the non-linear inverse conversion processing unit performs the inverse conversion based on the non-linear parameter calculated by the optimization processing unit.

本発明の一態様は、圧縮処理装置と伸張処理装置とを有する伝送システムのコンピュータによる伝送方法であって、クリップ処理部が、入力された信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理ステップと、非線形変換処理部が、クリップされた前記信号を非線形関数により非線形変換処理を行う非線形変換処理ステップと、間引き処理部が、非線形変換された前記信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理ステップと、非線形逆変換処理部が、前記圧縮処理装置から入力された信号に対して、前記非線形関数の逆変換関数を用いて逆変換を行う非線形逆変換処理ステップと、を有する伝送方法である。 One aspect of the present invention is a computer-based transmission method of a transmission system having a compression processing device and a decompression processing device, wherein the clip processing unit clips the amplitude of the input signal by a predetermined value, and a clip processing step. A non-linear conversion processing step in which the non-linear conversion processing unit performs non-linear conversion processing on the clipped signal by a non-linear function, and a thin-out processing in which the thin-down processing unit performs thin-down processing for reducing the quantization number of the non-linearly converted signal. This is a transmission method including a step and a non-linear inverse conversion processing step in which a non-linear inverse conversion processing unit performs an inverse conversion of a signal input from the compression processing device by using the inverse conversion function of the non-linear function. ..

本発明の一態様は、圧縮処理装置と伸張処理装置とを有する伝送システムのコンピュータによる伝送方法であって、チャネル分離部が、周波数多重された信号をチャネルごとに分離するチャネル分離ステップと、第１周波数変換部が、前記チャネルごとに分離された前記信号を、ＩＦ帯域からベースバンド帯域へ周波数変換する第１周波数変換ステップと、クリップ処理部が、前記チャネルごとの前記信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理ステップと、非線形変換処理部が、クリップされた前記チャネルごとの前記信号を非線形関数により非線形変換処理を行う非線形変換処理ステップと、間引き処理部が、前記非線形変換処理がなされた前記チャネルごとの前記信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理ステップと、多重化部が、前記間引き処理がなされた前記チャネルごとの前記信号を時分割多重する多重化ステップと、分離部が、前記圧縮処理装置から入力された時分割多重された信号に対して、前記チャネルごとに信号分離する分離ステップと、非線形逆変換処理部が、前記チャネルごとに信号分離された信号に対して、前記非線形関数の逆変換関数を用いて逆変換を行う非線形逆変換処理ステップと、第２周波数変換部が、前記チャネルごとの前記信号を、ベースバンド帯域からＩＦ帯域へ周波数変換する第２周波数変換ステップと、周波数多重化部が、周波数変換された前記チャネルごとの前記信号を周波数多重する周波数多重化ステップと、を有する伝送方法である。 One aspect of the present invention is a computer-based transmission method of a transmission system having a compression processing device and a decompression processing device, wherein the channel separation unit separates frequency-multiplexed signals for each channel, and a channel separation step. A first frequency conversion step in which one frequency conversion unit frequency-converts the signal separated for each channel from an IF band to a base band band, and a clip processing unit sets an amplitude of the signal for each channel to a predetermined value. The clip processing step of clipping in, the non-linear conversion processing step in which the non-linear conversion processing unit performs the non-linear conversion processing of the signal for each of the clipped channels by the non-linear function, and the non-linear conversion processing in the thinning processing unit are performed. Separation from a thinning process step of performing a thinning process for reducing the number of quantizations of the signal for each channel and a multiplexing step in which the multiplexing unit time-divides and multiplexes the signal for each of the channels for which the thinning process has been performed. The separation step in which the unit separates the time-divided and multiplexed signal input from the compression processing apparatus for each channel, and the non-linear inverse conversion processing unit for the signal separated for each channel. Then, a non-linear inverse conversion processing step of performing inverse conversion using the inverse conversion function of the non-linear function, and a second frequency conversion unit frequency-converting the signal for each channel from the base band band to the IF band. It is a transmission method including a frequency conversion step and a frequency multiplexing step in which the frequency multiplexing unit frequency-multiplexes the signal for each of the frequency-converted channels.

本発明の一態様は、入力された信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理部と、クリップされた前記信号を非線形関数により非線形変換処理を行う非線形変換処理部と、非線形変換された前記信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理部と、を備える圧縮処理装置である。 One aspect of the present invention includes a clip processing unit that clips the amplitude of an input signal at a predetermined value, a non-linear conversion processing unit that performs non-linear conversion processing of the clipped signal by a non-linear function, and the non-linearly converted signal. It is a compression processing apparatus including a thinning processing unit that performs thinning processing for reducing the number of quantizations in the above.

本発明の一態様は、周波数多重された信号をチャネルごとに分離するチャネル分離部と、前記チャネルごとに分離された前記信号を、ＩＦ帯域からベースバンド帯域へ周波数変換する第１周波数変換部と、前記チャネルごとの前記信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理部と、クリップされた前記チャネルごとの前記信号を非線形関数により非線形変換処理を行う非線形変換処理部と、前記非線形変換処理がなされた前記チャネルごとの前記信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理部と、前記間引き処理がなされた前記チャネルごとの前記信号を時分割多重する多重化部と、を備える圧縮処理装置である。 One aspect of the present invention includes a channel separation unit that separates frequency-multiplexed signals for each channel, and a first frequency conversion unit that frequency-converts the signal separated for each channel from the IF band to the base band band. A clip processing unit that clips the amplitude of the signal for each channel at a predetermined value, a non-linear conversion processing unit that performs non-linear conversion processing on the clipped signal for each channel by a non-linear function, and the non-linear conversion processing are performed. A compression processing apparatus including a thinning processing unit that performs thinning processing for reducing the number of quantizations of the signal for each channel, and a multiplexing unit for time-dividing and multiplexing the signal for each channel that has been subjected to the thinning processing. Is.

本発明によれば、ＤＲｏＦ方式での信号の伝送において光伝送区間における伝送レートを削減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the transmission rate in the optical transmission section in the transmission of signals in the DRoF system.

本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission system 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１による信号処理過程における信号の周波数配置を示す概略図である。It is the schematic which shows the frequency arrangement of the signal in the signal processing process by the transmission system 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of the structure of the transmission system 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of the structure of the transmission system 1 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of the structure of the transmission system 1 which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る伝送システム１による信号処理過程における信号の周波数配置を示す概略図である。It is the schematic which shows the frequency arrangement of the signal in the signal processing process by the transmission system 1 which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of the structure of the transmission system 1 which concerns on 4th Embodiment of this invention. 地上デジタル放送を視聴する場合における通常の視聴方法とＤＲｏＦ方式を用いた視聴方法とを示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the normal viewing method and the viewing method using the DRoF method in the case of viewing terrestrial digital broadcasting. 従来のＤＲｏＦ方式による伝送システム２の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission system 2 by the conventional DRoF system.

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。
本発明は、ＤＲｏＦ（Digital Radio on Fiber）方式での信号の伝送における送信装置（ＤＲｏＦ送信機）において送信信号である地上デジタル放送（ＤＴＴ；Digital Terrestrial Television）信号の伝送レートを圧縮して当該ＤＴＴ信号の光伝送を行い、受信装置（ＤＲｏＦ受信機）において伝送レートを伸張することにより、光伝送区間における伝送レートを削減させるものである。 <First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described.
The present invention compresses the transmission rate of a terrestrial digital broadcasting (DTT) signal, which is a transmission signal in a transmitter (DRoF transmitter) in transmitting a signal by the DRoF (Digital Radio on Fiber) method, to compress the DTT. By performing optical transmission of signals and extending the transmission rate in the receiving device (DRoF receiver), the transmission rate in the optical transmission section is reduced.

ＤＲｏＦ送信機は、送信信号を時間軸領域においてクリップ処理することにより、信号のＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）を低減させ、クリップした信号を非線形変換した後、量子化数を低減する間引き処理を行うことにより、伝送レートを削減する。また、ＤＲｏＦ受信機は、ＤＲｏＦ送信機によって行われた非線形変換の逆変換を行う非線形逆変換処理を行うことにより、伸張処理を行う。 The DRoF transmitter reduces the PAPR (peak to average power ratio) of the signal by clipping the transmitted signal in the time axis region, performs non-linear conversion of the clipped signal, and then performs thinning processing to reduce the number of quantizations. By doing so, the transmission rate is reduced. Further, the DRoF receiver performs the decompression processing by performing the nonlinear inverse transformation processing that performs the inverse transformation of the nonlinear transformation performed by the DRoF transmitter.

本発明では、まず、ＤＲｏＦ送信機において、ＤＴＴ信号の振幅を所定の電圧値でクリップし、信号のＰＡＰＲを低減する。クリップしたＤＴＴ信号に対して、非線形変換を実施した後に線形量子化することによって、非線形量子化を実施する。この非線形量子化では、ＤＴＴ信号の瞬時電圧の統計的性質がガウス分布であることを考慮し、振幅の中心領域を密に、振幅の中心から離れた領域を疎に、量子化する。 In the present invention, first, in the DRoF transmitter, the amplitude of the DTT signal is clipped at a predetermined voltage value to reduce the PAPR of the signal. Non-linear quantization is performed by linearly quantizing the clipped DTT signal after performing non-linear conversion. In this nonlinear quantization, considering that the statistical property of the instantaneous voltage of the DTT signal is a Gaussian distribution, the central region of the amplitude is densely quantized, and the region away from the center of the amplitude is sparsely quantized.

これにより、クリッピング手法と非線形量子化手法とを組み合わせることで、信号のダイナミックレンジを小さくし、量子化誤差を小さくすることにより、信号のＳＮＲを向上させ、結果として所要量子化数を低減することが可能となる。所要量子化数を低減することにより、光伝送区間における伝送レートが削減される。
そして、ＤＲｏＦ受信機において、伝送区間（以下、「光デジタルＮＷ」ともいう）を介して伝送されたＤＴＴ信号に対して非線形変換の逆変換が行うことにより、圧縮された信号を伸張する。 As a result, by combining the clipping method and the non-linear quantization method, the dynamic range of the signal is reduced and the quantization error is reduced, thereby improving the SNR of the signal and, as a result, reducing the required number of quantizations. Is possible. By reducing the required number of quantizations, the transmission rate in the optical transmission section is reduced.
Then, in the DRoF receiver, the compressed signal is decompressed by performing the inverse transformation of the nonlinear transformation on the DTT signal transmitted via the transmission section (hereinafter, also referred to as “optical digital NW”).

以下に、本発明の信号変換処理を、ＤＲｏＦ送信機１０、及びＤＲｏＦ受信機２０へ適用した場合の伝送システム１の構成について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成を示すブロック図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１による信号処理過程における信号の周波数配置を示す概略図である。 Hereinafter, the configuration of the transmission system 1 when the signal conversion process of the present invention is applied to the DRoF transmitter 10 and the DRoF receiver 20 will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission system 1 according to a first embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a schematic diagram showing a frequency arrangement of signals in a signal processing process by the transmission system 1 according to the first embodiment of the present invention.

図１に図示するように、伝送システム１は、ＤＲｏＦ送信機１０と、ＤＲｏＦ受信機２０と、光デジタルＮＷ５０と、を含んで構成される。ＤＲｏＦ送信機１０とＤＲｏＦ受信機２０とは、光デジタルＮＷ５０を介して通信接続されている。ＤＲｏＦ送信機１０は、周波数変換部１１と、高ｂｉｔＡ／Ｄ変換部１２と、圧縮処理部１３と、を含んで構成される。また、ＤＲｏＦ受信機２０は、伸張処理部２１と、Ｄ／Ａ変換部２２と、周波数変換部２３と、を含んで構成される。 As illustrated in FIG. 1, the transmission system 1 includes a DRoF transmitter 10, a DRoF receiver 20, and an optical digital NW50. The DRoF transmitter 10 and the DRoF receiver 20 are communicated and connected via the optical digital NW50. The DRoF transmitter 10 includes a frequency conversion unit 11, a high bit A / D conversion unit 12, and a compression processing unit 13. Further, the DRoF receiver 20 includes a decompression processing unit 21, a D / A conversion unit 22, and a frequency conversion unit 23.

ＤＲｏＦ送信機１０の周波数変換部１１には、地上デジタル放送受信用アンテナ６１によって受信された、Ｎチャネル周波数多重されたＤＴＴ信号が入力される。入力されるＤＴＴ信号は、図２（１）に示すように、ＲＦ信号である。入力されたＤＴＴ信号は周波数変換部１１により、ＲＦ（高周波）から図２（２）に示すようなＩＦ（Intermediate Frequency；中間周波数）へ周波数変換される。ＩＦへ周波数変換されたＤＴＴ信号は、高ｂｉｔＡ／Ｄ変換部１２に入力され、デジタル化される。デジタル化されたＤＴＴ信号は、圧縮処理部１３に入力され、クリップ処理や非線形量子化がなされることによって伝送レートが削減された後、光デジタルＮＷ５０へ伝送される。 The N-channel frequency-multiplexed DTT signal received by the terrestrial digital broadcast receiving antenna 61 is input to the frequency conversion unit 11 of the DRoF transmitter 10. The input DTT signal is an RF signal as shown in FIG. 2 (1). The input DTT signal is frequency-converted from RF (high frequency) to IF (Intermediate Frequency) as shown in FIG. 2 (2) by the frequency conversion unit 11. The DTT signal frequency-converted to IF is input to the high bit A / D conversion unit 12 and digitized. The digitized DTT signal is input to the compression processing unit 13, and is transmitted to the optical digital NW50 after the transmission rate is reduced by performing clipping processing and non-linear quantization.

光デジタルＮＷ５０へ伝送されたデジタル化されたＤＴＴ信号は、ＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１へ入力され、伸張される。伸張されたＤＴＴ信号は、Ｄ／Ａ変換部２２へ入力され、アナログ化される。アナログ化されたＤＴＴ信号は、周波数変換部２３へ入力され、ＩＦからＲＦへ周波数変換される。ＲＦへ周波数変換されたＤＴＴ信号は、同軸配線等を経由して、視聴端末２９−２（例えば、テレビ受像機）へ送信される。 The digitized DTT signal transmitted to the optical digital NW50 is input to the decompression processing unit 21 of the DRoF receiver 20 and decompressed. The extended DTT signal is input to the D / A conversion unit 22 and converted into analog. The analogized DTT signal is input to the frequency conversion unit 23, and the frequency is converted from IF to RF. The DTT signal frequency-converted to RF is transmitted to the viewing terminal 29-2 (for example, a television receiver) via coaxial wiring or the like.

周波数変換部２３へ入力されるＤＴＴ信号のスペクトル、及び周波数変換部２３から視聴端末２９−２へ出力されるＤＴＴ信号のスペクトルを、それぞれ図２（３）、及び図２（４）に示す。図２（３）は、ＩＦ信号のスペクトルを表し、図２（４）は、ＲＦ信号のスペクトルを表す。 The spectrum of the DTT signal input to the frequency conversion unit 23 and the spectrum of the DTT signal output from the frequency conversion unit 23 to the viewing terminal 29-2 are shown in FIGS. 2 (3) and 2 (4), respectively. FIG. 2 (3) represents the spectrum of the IF signal, and FIG. 2 (4) represents the spectrum of the RF signal.

第１の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法は、上述したように、Ｎチャネル多重されたＤＴＴ信号に対して、ＤＲｏＦ送信機１０において圧縮処理を行って伝送レートを削減し、ＤＲｏＦ受信機２０において伸張処理を行う信号変換方法である。
以下、第１の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法について、図面を参照しながら説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。 In the signal conversion method by the transmission system 1 according to the first embodiment, as described above, the N-channel multiplexed DTT signal is compressed by the DRoF transmitter 10 to reduce the transmission rate and receive the DRoF. This is a signal conversion method for performing decompression processing on the machine 20.
Hereinafter, the signal conversion method by the transmission system 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmission system 1 according to the first embodiment of the present invention.

図示するように、図３は、図１に示した伝送システム１のＤＲｏＦ送信機１０の圧縮処理部１３、及びＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１の機能構成をさらに詳細に示したものである。以下、第１の実施形態に係る圧縮処理部１３及び伸張処理部２１を、それぞれ圧縮処理部１３ａ及び伸張処理部２１ａと記載する。 As shown in the figure, FIG. 3 shows in more detail the functional configurations of the compression processing unit 13 of the DRoF transmitter 10 of the transmission system 1 and the decompression processing unit 21 of the DRoF receiver 20 shown in FIG. .. Hereinafter, the compression processing unit 13 and the decompression processing unit 21 according to the first embodiment will be referred to as a compression processing unit 13a and a decompression processing unit 21a, respectively.

図示するように、圧縮処理部１３ａ（圧縮処理装置）は、クリップ処理部１３２ａと、非線形変換処理部１３４ａと、間引き処理部１３５ａと、を含んで構成される。また、伸張処理部２１ａ（伸張処理装置）は、非線形逆変換処理部２１１ａを含んで構成される。 As shown in the figure, the compression processing unit 13a (compression processing apparatus) includes a clip processing unit 132a, a non-linear conversion processing unit 134a, and a thinning processing unit 135a. Further, the decompression processing unit 21a (stretching processing device) includes a non-linear inverse conversion processing unit 211a.

クリップ処理部１３２ａは、図１に示した高ｂｉｔＡ／Ｄ変換部１２から入力されたＤＴＴ信号の振幅を、所定の閾値（所定値）において一括でクリップする（所定の閾値を超えた値をその閾値に置換する）クリップ処理を行う。クリップ処理部１３２ａは、クリップ処理したＤＴＴ信号を、非線形変換処理部１３４ａへ出力する。 The clip processing unit 132a collectively clips the amplitude of the DTT signal input from the high bit A / D conversion unit 12 shown in FIG. 1 at a predetermined threshold value (predetermined value) (a value exceeding a predetermined threshold value is used as the clip processing unit 132a). Perform clip processing (replace with threshold value). The clip processing unit 132a outputs the clip-processed DTT signal to the non-linear conversion processing unit 134a.

非線形変換処理部１３４ａは、入力されたＤＴＴ信号を、非線形関数により非線形変換する。非線形変換処理部１３４ａは、非線形変換したＤＴＴ信号を、間引き処理部１３５ａへ出力する。 The non-linear conversion processing unit 134a non-linearly converts the input DTT signal by a non-linear function. The non-linear conversion processing unit 134a outputs the non-linearly converted DTT signal to the thinning processing unit 135a.

非線形変換関数とは、例えば、以下の式（１）に示す非線形関数ｕである。 The non-linear conversion function is, for example, the non-linear function u shown in the following equation (1).

ｕ（ｓ）＝ｓｇｎ（ｓ）ｌｏｇ（１＋β｜ｓ｜）／ｌｏｇ（１＋β） ・・・式（１）
［−Ａｍａｘ≦ｓ≦Ａｍａｘ］ u (s) = sgn (s) log (1 + β | s |) / log (1 + β) ... Equation (1)
[-A max ≤ s ≤ A max ]

ここで、ｓは入力信号であり、Ａｍａｘはクリッピング電圧値である。また、βは非線形パラメータであり、所定の定数である。 Here, s is an input signal and Amax is a clipping voltage value. Further, β is a non-linear parameter and is a predetermined constant.

このように、本実施形態に係る伝送システム１は、ＤＴＴ信号の瞬時電圧のガウス分布の裾にあたる電圧値を、クリップ処理により除いたうえで非線形処理を施すことよって、ＳＮＲの向上を図ることができる。 As described above, the transmission system 1 according to the present embodiment can improve the SNR by removing the voltage value corresponding to the tail of the Gaussian distribution of the instantaneous voltage of the DTT signal by the clip processing and then performing the non-linear processing. can.

間引き処理部１３５ａは、入力されたＤＴＴ信号を、量子化数を低減する間引き処理を行うことにより圧縮する。間引き処理部１３５ａにより量子化数が低減されることによって、伝送レートが削減される。間引き処理部１３５ａは、圧縮したＤＴＴ信号を、光デジタルＮＷ５０を介して、ＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１ａの非線形逆変換処理部２１１ａへ伝送する。 The thinning processing unit 135a compresses the input DTT signal by performing thinning processing for reducing the number of quantizations. The transmission rate is reduced by reducing the number of quantizations by the thinning processing unit 135a. The thinning processing unit 135a transmits the compressed DTT signal to the non-linear inverse conversion processing unit 211a of the decompression processing unit 21a of the DRoF receiver 20 via the optical digital NW50.

非線形逆変換処理部２１１ａは、入力されたＤＴＴ信号を、上述した式（１）の逆変換関数によって逆変換し、図１に示したＤ／Ａ変換部２２へ出力する。この逆変換が、伸張処理となる。 The nonlinear inverse transformation processing unit 211a inversely transforms the input DTT signal by the inverse transformation function of the above equation (1), and outputs it to the D / A conversion unit 22 shown in FIG. This inverse transformation is the decompression process.

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法は、第１の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法に加え、入力信号の多重チャネル数の変更やそれに伴うクリップレベルの変更に対して量子化誤差を最小にするように、非線形変換処理において用いる非線形パラメータを自動的に最適化する信号変換方法である。 <Second embodiment>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
The signal conversion method by the transmission system 1 according to the second embodiment is, in addition to the signal conversion method by the transmission system 1 according to the first embodiment, for a change in the number of multiple channels of the input signal and a change in the clip level accompanying the change. This is a signal conversion method that automatically optimizes the non-linear parameters used in the non-linear conversion processing so as to minimize the quantization error.

以下、第２の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法について、図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。 Hereinafter, the signal conversion method by the transmission system 1 according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmission system 1 according to the second embodiment of the present invention.

図示するように、図４は、図１に示した伝送システム１のＤＲｏＦ送信機１０の圧縮処理部１３、及びＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１の機能構成をさらに詳細に示したものである。以下、第２の実施形態に係る圧縮処理部１３及び伸張処理部２１を、それぞれ圧縮処理部１３ｂ及び伸張処理部２１ｂと記載する。 As shown in the figure, FIG. 4 shows in more detail the functional configurations of the compression processing unit 13 of the DRoF transmitter 10 of the transmission system 1 and the decompression processing unit 21 of the DRoF receiver 20 shown in FIG. .. Hereinafter, the compression processing unit 13 and the decompression processing unit 21 according to the second embodiment will be referred to as a compression processing unit 13b and a decompression processing unit 21b, respectively.

図示するように、圧縮処理部１３ｂは、クリップ処理部１３２ｂと、非線形変換処理部１３４ｂと、間引き処理部１３５ｂと、遅延部１３６ｂと、最適化処理部１３７ｂと、を含んで構成される。また、伸張処理部２１ｂは、非線形逆変換処理部２１１ｂを含んで構成される。 As shown in the figure, the compression processing unit 13b includes a clip processing unit 132b, a non-linear conversion processing unit 134b, a thinning processing unit 135b, a delay processing unit 136b, and an optimization processing unit 137b. Further, the decompression processing unit 21b includes a non-linear inverse conversion processing unit 211b.

クリップ処理部１３２ｂは、図１に示した高ｂｉｔＡ／Ｄ変換部１２から入力されたＤＴＴ信号の振幅を、所定の閾値において一括でクリップするクリップ処理を行う。クリップ処理部１３２ｂは、クリップ処理したＤＴＴ信号を、非線形変換処理部１３４ｂへ出力する。 The clip processing unit 132b performs clip processing for collectively clipping the amplitude of the DTT signal input from the high bit A / D conversion unit 12 shown in FIG. 1 at a predetermined threshold value. The clip processing unit 132b outputs the clip-processed DTT signal to the non-linear conversion processing unit 134b.

非線形変換処理部１３４ｂは、入力されたＤＴＴ信号を、上述した非線形関数ｕ（式（１））により非線形変換する。非線形変換処理部１３４ｂは、非線形変換したＤＴＴ信号を、間引き処理部１３５ｂ、及び遅延部１３６ｂへ出力する。 The non-linear conversion processing unit 134b non-linearly converts the input DTT signal by the above-mentioned non-linear function u (equation (1)). The non-linear conversion processing unit 134b outputs the non-linearly converted DTT signal to the thinning processing unit 135b and the delay unit 136b.

間引き処理部１３５ｂは、入力されたＤＴＴ信号を、量子化数を低減する間引き処理を行うことにより圧縮する。間引き処理部１３５ｂは、圧縮したＤＴＴ信号を最適化処理部１３７ｂへ出力する。また、間引き処理部１３５ｂは、圧縮したＤＴＴ信号を、光デジタルＮＷ５０を介して、ＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１ａの非線形逆変換処理部２１１ａへ伝送する。 The thinning processing unit 135b compresses the input DTT signal by performing thinning processing for reducing the number of quantizations. The thinning processing unit 135b outputs the compressed DTT signal to the optimization processing unit 137b. Further, the thinning processing unit 135b transmits the compressed DTT signal to the non-linear inverse conversion processing unit 211a of the decompression processing unit 21a of the DRoF receiver 20 via the optical digital NW50.

遅延部１３６ｂは、入力されたＤＴＴ信号に基づいて、間引き処理に発生する固定遅延量分を遅延させる。遅延部１３６ｂは、ＤＴＴ信号を最適化処理部１３７ｂへ出力する。 The delay unit 136b delays a fixed delay amount generated in the thinning process based on the input DTT signal. The delay unit 136b outputs the DTT signal to the optimization processing unit 137b.

最適化処理部１３７ｂは、間引き処理部１３５ｂ及び遅延部１３６ｂからそれぞれ入力される２つの信号に対して、電力値の差分（量子化誤差電力値）が最小となるような非線形パラメータβを算出する。最適化処理部１３７ｂは、当該非線形パラメータβに基づく制御情報を、非線形変換処理部１３４ｂへ出力する。 The optimization processing unit 137b calculates a non-linear parameter β that minimizes the difference in power value (quantization error power value) for the two signals input from the thinning processing unit 135b and the delay unit 136b, respectively. .. The optimization processing unit 137b outputs control information based on the non-linear parameter β to the non-linear conversion processing unit 134b.

また、最適化処理部１３７ｂは、当該非線形パラメータβに基づく制御情報を、光デジタルＮＷ５０を介して、ＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１ｂの非線形逆変換処理部２１１ｂへ伝送する。これは、入力信号の多重チャネル数の変更やクリップレベルの変更により信号振幅の確率分布も変化することによって最適な非線形パラメータβが変化し、非線形パラメータβの再設定が必要となるためである。 Further, the optimization processing unit 137b transmits the control information based on the non-linear parameter β to the non-linear inverse conversion processing unit 211b of the decompression processing unit 21b of the DRoF receiver 20 via the optical digital NW50. This is because the optimum nonlinear parameter β changes by changing the probability distribution of the signal amplitude by changing the number of multiple channels of the input signal or changing the clip level, and it is necessary to reset the nonlinear parameter β.

非線形変換処理部１３４ｂは、入力された制御情報に基づいて非線形パラメータβを再設定して、ＤＴＴ信号を間引き処理部１３５ｂへ出力する。
ＤＲｏＦ送信機１０は、上述した最適化処理を複数回繰り返すことにより、非線形パラメータを最適化する。本実施形態に係る伝送システム１は、最適化された非線形パラメータを用いることによって間引き処理部１３５ｂにおいて発生する量子化誤差を小さくするため、最適化処理を行わない場合と比べて、ＳＮＲの向上を図ることができる。これにより、本実施形態に係る伝送システム１によれば、必要となる量子化数が低減されることによって、伝送レートが削減される。 The nonlinear conversion processing unit 134b resets the nonlinear parameter β based on the input control information, and outputs the DTT signal to the thinning processing unit 135b.
The DRoF transmitter 10 optimizes the non-linear parameters by repeating the above-mentioned optimization process a plurality of times. In the transmission system 1 according to the present embodiment, the quantization error generated in the thinning processing unit 135b is reduced by using the optimized nonlinear parameters, so that the SNR is improved as compared with the case where the optimization processing is not performed. Can be planned. As a result, according to the transmission system 1 according to the present embodiment, the transmission rate is reduced by reducing the required number of quantizations.

非線形逆変換処理部２１１ｂは、伝送された制御情報に基づいて非線形パラメータβを再設定し、非線形変換処理部１３４ｂによる非線形変換処理に対して、非線形逆変換処理を行い、伝送されたＤＴＴ信号を伸張する。非線形逆変換処理部２１１ｂは、伸張したＤＴＴ信号を、図１に示したＤ／Ａ変換部２２へ出力する。 The non-linear inverse conversion processing unit 211b resets the non-linear parameter β based on the transmitted control information, performs the non-linear transformation processing on the non-linear transformation processing by the non-linear transformation processing unit 134b, and transmits the transmitted DTT signal. Stretch. The non-linear inverse conversion processing unit 211b outputs the stretched DTT signal to the D / A conversion unit 22 shown in FIG.

なお、光デジタルＮＷ５０を介した制御情報の送受信は、例えば、ＤＴＴ信号におけるガードバンド等の空き周波数帯域を利用した周波数多重によって実現することができる。 The transmission and reception of control information via the optical digital NW50 can be realized, for example, by frequency multiplexing using an empty frequency band such as a guard band in the DTT signal.

＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法は、第１の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法に加え、入力信号の多重チャネル数の変更やそれに伴うクリップレベルの変更に対して量子化誤差を最小にするように、非線形変換処理において用いる非線形パラメータを、各チャネル単位で、自動的に最適化する信号変換装置である。 <Third embodiment>
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.
The signal conversion method by the transmission system 1 according to the second embodiment is, in addition to the signal conversion method by the transmission system 1 according to the first embodiment, for a change in the number of multiple channels of the input signal and a change in the clip level accompanying the change. This is a signal conversion device that automatically optimizes the non-linear parameters used in the non-linear conversion processing for each channel so as to minimize the quantization error.

以下、第３の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法について、図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。また、図６は、本発明の第３の実施形態に係る伝送システム１による信号処理過程における信号の周波数配置を示す概略図である。 Hereinafter, the signal conversion method by the transmission system 1 according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmission system 1 according to the third embodiment of the present invention. Further, FIG. 6 is a schematic diagram showing the frequency arrangement of signals in the signal processing process by the transmission system 1 according to the third embodiment of the present invention.

図示するように、図５は、図１に示した伝送システム１のＤＲｏＦ送信機１０の圧縮処理部１３、及びＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１の機能構成をさらに詳細に示したものである。以下、第３の実施形態に係る圧縮処理部１３及び伸張処理部２１を、それぞれ圧縮処理部１３ｃ及び伸張処理部２１ｃと記載する。 As shown in the figure, FIG. 5 shows in more detail the functional configurations of the compression processing unit 13 of the DRoF transmitter 10 of the transmission system 1 and the decompression processing unit 21 of the DRoF receiver 20 shown in FIG. .. Hereinafter, the compression processing unit 13 and the decompression processing unit 21 according to the third embodiment will be referred to as a compression processing unit 13c and a decompression processing unit 21c, respectively.

図示するように、圧縮処理部１３ｃは、チャネル分離部１３０ｃと、第１周波数変換部１３１ｃ−１〜第１周波数変換部１３１ｃ−ｎと、クリップ処理部１３２ｃ−１〜クリップ処理部１３２ｃ−ｎと、非線形変換処理部１３４ｃ−１〜非線形変換処理部１３４ｃ−ｎと、間引き処理部１３５ｃ−１〜間引き処理部１３５ｃ−ｎと、遅延部１３６ｃ−１〜遅延部１３６ｃ−ｎと、最適化処理部１３７ｃ−１〜最適化処理部１３７ｃ−ｎと、多重化部１３８ｃと、を含んで構成される。 As shown in the figure, the compression processing unit 13c includes a channel separation unit 130c, a first frequency conversion unit 131c-1 to a first frequency conversion unit 131c-n, and a clip processing unit 132c-1 to a clip processing unit 132c-n. , Non-linear conversion processing unit 134c-1 to non-linear conversion processing unit 134c-n, thinning processing unit 135c-1 to thinning processing unit 135c-n, delay unit 136c-1 to delay unit 136c-n, and optimization processing unit It is configured to include 137c-1 to an optimization processing unit 137c-n and a multiplexing unit 138c.

また、伸張処理部２１ｃは、分離部２１０ｃと、非線形逆変換処理部２１１ｃ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｃ−ｎと、第２周波数変換部２１２ｃ−１〜第２周波数変換部２１２ｃ−ｎと、周波数多重化部２１３ｃと、を含んで構成される。 Further, the decompression processing unit 21c includes a separation unit 210c, a non-linear inverse conversion processing unit 211c-1 to a non-linear inverse conversion processing unit 211c-n, and a second frequency conversion unit 212c-1 to a second frequency conversion unit 212c-n. , And a frequency multiplexing unit 213c.

チャネル分離部１３０ｃは、図１に示した高ｂｉｔＡ／Ｄ変換部１２から入力されたＮチャネル分のＤＴＴ信号を、チャネルごとに周波数分離する。チャネル分離部１３０ｃは、周波数分離したＤＴＴ信号を、第１周波数変換部１３１ｃ−１〜第１周波数変換部１３１ｃ−ｎへそれぞれ出力する。 The channel separation unit 130c frequency-separates the DTT signals for N channels input from the high bit A / D conversion unit 12 shown in FIG. 1 for each channel. The channel separation unit 130c outputs the frequency-separated DTT signal to the first frequency conversion unit 131c-1 to the first frequency conversion unit 131c-n, respectively.

チャネル分離部１３０ｃに入力されるＤＴＴ信号のスペクトルを、図６（１）に示す。また、第１周波数変換部１３１ｃ−１、第１周波数変換部１３１ｃ−２、及び第１周波数変換部１３１ｃ−ｎに入力されるＤＴＴ信号のスペクトルを、それぞれ図６（２）、図６（３）、及び図６（４）に示す。また、第１周波数変換部１３１ｃ−１、第１周波数変換部１３１ｃ−２、及び第１周波数変換部１３１ｃ−ｎから、クリップ処理部１３２ｃ−１、クリップ処理部１３２ｃ−２、及びクリップ処理部１３２ｃ−ｎへそれぞれ出力されるＤＴＴ信号のスペクトルを、それぞれ図６（５）、図６（６）、及び図６（７）に示す。 The spectrum of the DTT signal input to the channel separation unit 130c is shown in FIG. 6 (1). Further, the spectra of the DTT signals input to the first frequency conversion unit 131c-1, the first frequency conversion unit 131c-2, and the first frequency conversion unit 131c-n are shown in FIGS. 6 (2) and 6 (3, respectively). ), And FIG. 6 (4). Further, from the first frequency conversion unit 131c-1, the first frequency conversion unit 131c-2, and the first frequency conversion unit 131c-n, the clip processing unit 132c-1, the clip processing unit 132c-2, and the clip processing unit 132c The spectra of the DTT signals output to −n are shown in FIGS. 6 (5), 6 (6), and 6 (7), respectively.

第１周波数変換部１３１ｃ−１〜第１周波数変換部１３１ｃ−ｎは、ＩＦの周波数帯域からベースバンド信号へ、チャネルごとにそれぞれ周波数変換する。そして、第１周波数変換部１３１ｃ−１〜第１周波数変換部１３１ｃ−ｎは、周波数変換したＤＴＴ信号を、クリップ処理部１３２ｃ−１〜１３２ｃ−ｎへそれぞれ出力する。 The first frequency conversion unit 131c-1 to the first frequency conversion unit 131c-n perform frequency conversion from the IF frequency band to the baseband signal for each channel. Then, the first frequency conversion unit 131c-1 to the first frequency conversion unit 131c-n output the frequency-converted DTT signal to the clip processing units 132c-1 to 132c-n, respectively.

クリップ処理部１３２ｃ−１〜１３２ｃ−ｎは、それぞれ、ＤＴＴ信号の振幅を所定の信号電圧値にクリップするクリップ処理を行う。クリップ処理部１３２ｃ−１〜１３２ｃ−ｎは、クリップ処理したＤＴＴ信号を、非線形変換処理部１３４ｃ−１〜非線形変換処理部１３４ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。 Each of the clip processing units 132c-1 to 132c-n performs clip processing for clipping the amplitude of the DTT signal to a predetermined signal voltage value. The clip processing units 132c-1 to 132c-n output the clip-processed DTT signal to the non-linear conversion processing unit 134c-1 to the non-linear conversion processing unit 134c-n, respectively.

非線形変換処理部１３４ｃ−１〜非線形変換処理部１３４ｃ−ｎは、入力されたＤＴＴ信号を、上述した非線形関数ｕ（式（１））により、それぞれ非線形変換する。非線形変換処理部１３４ｃは、非線形変換したＤＴＴ信号一部を間引き処理部１３５ｃ−１〜間引き処理部１３５ｃ−ｎへ、及び非線形変換したＤＴＴ信号一部を遅延部１３６ｃ−１〜遅延部１３６ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。 The non-linear conversion processing unit 134c-1 to the non-linear conversion processing unit 134c-n perform non-linear conversion of the input DTT signal by the non-linear function u (equation (1)) described above. The non-linear conversion processing unit 134c transfers a part of the non-linearly converted DTT signal to the thinning processing unit 135c-1 to the thinning processing unit 135c-n, and a part of the non-linearly converted DTT signal to the delay unit 136c-1 to the delay unit 136c-n. Output to each.

間引き処理部１３５ｃ−１〜間引き処理部１３５ｃ−ｎは、それぞれ、入力されたＤＴＴ信号を、量子化数を低減する間引き処理を行うことにより圧縮する。間引き処理部１３５ｃ−１〜間引き処理部１３５ｃ−ｎは、圧縮したＤＴＴ信号の一部を最適化処理部１３７ｃ−１〜最適化処理部１３７ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。また、間引き処理部１３５ｃ−１〜間引き処理部１３５ｃ−ｎは、圧縮したＤＴＴ信号の一部を多重化部１３８ｃへ、それぞれ出力する。 The thinning processing unit 135c-1 to the thinning processing unit 135c-n each compress the input DTT signal by performing a thinning process for reducing the number of quantizations. The thinning processing unit 135c-1 to the thinning processing unit 135c-n output a part of the compressed DTT signal to the optimization processing unit 137c-1 to the optimization processing unit 137c-n, respectively. Further, the thinning processing unit 135c-1 to the thinning processing unit 135c-n output a part of the compressed DTT signal to the multiplexing unit 138c, respectively.

遅延部１３６ｃ−１〜遅延部１３６ｃ−ｎは、入力されたＤＴＴ信号に基づいて、間引き処理に発生する固定遅延量分を遅延させる。遅延部１３６ｃ−１〜遅延部１３６ｃ−ｎは、ＤＴＴ信号を最適化処理部１３７ｃ−１〜最適化処理部１３７ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。 The delay units 136c-1 to the delay units 136c-n delay the fixed delay amount generated in the thinning process based on the input DTT signal. The delay units 136c-1 to the delay unit 136c-n output the DTT signal to the optimization processing unit 137c-1 to the optimization processing unit 137c-n, respectively.

最適化処理部１３７ｃ−１〜最適化処理部１３７ｃ−ｎは、間引き処理部１３５ｃ−１〜間引き処理部１３５ｃ−ｎ及び遅延部１３６ｃ−１〜遅延部１３６ｃ−ｎからそれぞれ入力される２つの信号に対して、電力値の差分（量子化誤差電力値）が最小となるような非線形パラメータβを算出する。最適化処理部１３７ｃ−１〜最適化処理部１３７ｃ−ｎは、当該非線形パラメータβに基づく制御情報を、非線形変換処理部１３４ｃ−１〜非線形変換処理部１３４ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。また、最適化処理部１３７ｃ−１〜最適化処理部１３７ｃ−ｎは、当該非線形パラメータβに基づく制御情報を、多重化部１３８ｃへ、それぞれ出力する。 The optimization processing unit 137c-1 to the optimization processing unit 137c-n are two signals input from the thinning processing unit 135c-1 to the thinning processing unit 135c-n and the delay unit 136c-1 to the delay unit 136c-n, respectively. On the other hand, the non-linear parameter β that minimizes the difference in power value (quantization error power value) is calculated. The optimization processing unit 137c-1 to the optimization processing unit 137c-n output control information based on the non-linear parameter β to the non-linear conversion processing unit 134c-1 to the non-linear conversion processing unit 134cn, respectively. Further, the optimization processing unit 137c-1 to the optimization processing unit 137c-n output control information based on the non-linear parameter β to the multiplexing unit 138c, respectively.

非線形変換処理部１３４ｃ−１〜非線形変換処理部１３４ｃ−ｎは、入力された制御情報に基づいて非線形パラメータβを再設定して、ＤＴＴ信号を間引き処理部１３５ｃ−１〜間引き処理部１３５ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。
ＤＲｏＦ送信機１０は、上述した最適化処理を複数回繰り返すことにより、非線形パラメータを最適化する。 The non-linear conversion processing unit 134c-1 to the non-linear conversion processing unit 134c-n reset the non-linear parameter β based on the input control information, and thin out the DTT signal from the thinning processing unit 135c-1 to the thinning processing unit 135c-n. Output to each.
The DRoF transmitter 10 optimizes the non-linear parameters by repeating the above-mentioned optimization process a plurality of times.

多重化部１３８ｃは、入力されたチャネルごとのＤＴＴ信号を、時分割多重方式により多重化し、光デジタルＮＷ５０を介して、ＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１ｃの分離部２１０ｃへ伝送する。 The multiplexing unit 138c multiplexes the DTT signal for each input channel by a time division multiplexing method, and transmits the DTT signal to the separation unit 210c of the decompression processing unit 21c of the DRoF receiver 20 via the optical digital NW50.

分離部２１０ｃは、時分割多重されたＤＴＴ信号を、チャネルごとに分離（信号分離）する。分離部２１０ｃは、チャネルごとに分離したＤＴＴ信号を、非線形逆変換処理部２１１ｃ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。 The separation unit 210c separates (signal separation) the time-division-multiplexed DTT signal for each channel. The separation unit 210c outputs the DTT signal separated for each channel to the non-linear inverse conversion processing unit 211c-1 to the non-linear inverse conversion processing unit 211c-n, respectively.

非線形逆変換処理部２１１ｃ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｃ−ｎは、それぞれ、伝送された制御情報に基づいて非線形パラメータβを再設定し、非線形変換処理部１３４ｃ−１〜非線形変換処理部１３４ｃ−ｎによる非線形変換処理に対して、それぞれ非線形逆変換処理を行い、伝送されたＤＴＴ信号を伸張する。非線形逆変換処理部２１１ｃ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｃ−ｎは、伸張したＤＴＴ信号を、第２周波数変換部２１２ｃ−１〜第２周波数変換部２１２ｃ−ｎへ、それぞれ出力する。 The non-linear inverse conversion processing unit 211c-1 to the non-linear inverse conversion processing unit 211c-n reset the non-linear parameter β based on the transmitted control information, respectively, and the non-linear transformation processing unit 134c-1 to the non-linear transformation processing unit 134c. For each of the nonlinear transformation processes by −n, the nonlinear inverse transformation processing is performed to extend the transmitted DTT signal. The non-linear inverse conversion processing unit 211c-1 to the non-linear inverse conversion processing unit 211c-n output the stretched DTT signal to the second frequency conversion unit 212c-1 to the second frequency conversion unit 212cn, respectively.

第２周波数変換部２１２ｃ−１〜第２周波数変換部２１２ｃ−ｎは、入力されたＤＴＴ信号に対し、ベースバンド帯域からＩＦ帯域へ、チャネルごとにそれぞれ周波数変換する。そして、第２周波数変換部２１２ｃ−１〜第２周波数変換部２１２ｃ−ｎは、周波数変換したＤＴＴ信号を、周波数多重化部２１３ｃへそれぞれ出力する。 The second frequency conversion unit 212c-1 to the second frequency conversion unit 212c-n perform frequency conversion of the input DTT signal from the baseband band to the IF band for each channel. Then, the second frequency conversion unit 212c-1 to the second frequency conversion unit 212c-n output the frequency-converted DTT signal to the frequency multiplexing unit 213c, respectively.

周波数多重化部２１３ｃは、入力されたＤＴＴ信号を周波数多重し、図１に示したＤ／Ａ変換部２２へ出力する。 The frequency multiplexing unit 213c frequency-multiplexes the input DTT signal and outputs it to the D / A conversion unit 22 shown in FIG.

第２周波数変換部２１２ｃ−１、第２周波数変換部２１２ｃ−２、及び第２周波数変換部２１２ｃ−ｎに入力されるＤＴＴ信号のスペクトルを、それぞれ図６（８）、図６（９）、及び図６（１０）に示す。また、第２周波数変換部２１２ｃ−１、第２周波数変換部２１２ｃ−２、及び第２周波数変換部２１２ｃ−ｎから、周波数多重化部２１３ｃへ、それぞれ出力されるＤＴＴ信号のスペクトルを、それぞれ図６（１１）、図６（１２）、及び図６（１３）に示す。また、周波数多重化部２１３ｃから図１に示すＤ／Ａ変換部２２へ出力されるＤＴＴ信号のスペクトルを、図６（１４）に示す。
このように、圧縮処理部１３ｃへ入力されたＤＴＴ信号のスペクトルと同一のスペクトルが、伸張処理部２１ｃから出力される。 The spectra of the DTT signals input to the second frequency conversion unit 212c-1, the second frequency conversion unit 212c-2, and the second frequency conversion unit 212cn are shown in FIGS. 6 (8) and 6 (9), respectively. And FIG. 6 (10). Further, the spectra of the DTT signals output from the second frequency conversion unit 212c-1, the second frequency conversion unit 212c-2, and the second frequency conversion unit 212c-n to the frequency multiplexing unit 213c are shown in the figure. 6 (11), FIG. 6 (12), and FIG. 6 (13). Further, the spectrum of the DTT signal output from the frequency multiplexing unit 213c to the D / A conversion unit 22 shown in FIG. 1 is shown in FIG. 6 (14).
In this way, the same spectrum as the spectrum of the DTT signal input to the compression processing unit 13c is output from the decompression processing unit 21c.

＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態について説明する。
第１乃至第３の実施形態に係る伝送システム１においては、図１に示すように、圧縮処理部１３による信号変換を実施する前に、高ｂｉｔＡ／Ｄ変換部１２により高ｂｉｔＡ／Ｄ変換を行う。そのため、圧縮処理部１３による信号変換は、デジタル信号処理である。一方、第４の実施形態に係る伝送システム１においては、ＤＲｏＦ送信機１０は、高ｂｉｔＡ／Ｄ変換処理を行わない。そのため、本実施形態においては、圧縮処理部１３へのＤＴＴ信号の入力はアナログ入力である。 <Fourth Embodiment>
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the transmission system 1 according to the first to third embodiments, as shown in FIG. 1, high bit A / D conversion is performed by the high bit A / D conversion unit 12 before the signal conversion is performed by the compression processing unit 13. conduct. Therefore, the signal conversion by the compression processing unit 13 is digital signal processing. On the other hand, in the transmission system 1 according to the fourth embodiment, the DRoF transmitter 10 does not perform the high bit A / D conversion process. Therefore, in the present embodiment, the input of the DTT signal to the compression processing unit 13 is an analog input.

以下、第４の実施形態に係る伝送システム１による信号変換方法について、図面を参照しながら説明する。図７は、本発明の第４の実施形態に係る伝送システム１の構成の一部を示すブロック図である。 Hereinafter, the signal conversion method by the transmission system 1 according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmission system 1 according to the fourth embodiment of the present invention.

図示するように、図７は、図１に示した伝送システム１のＤＲｏＦ送信機１０の圧縮処理部１３、及びＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１の機能構成をさらに詳細に示したものである。但し、上述したように、本実施形態においては、ＤＲｏＦ送信機１０は、高ｂｉｔＡ／Ｄ変換処理を行わない。
以下、第４の実施形態に係る圧縮処理部１３及び伸張処理部２１を、それぞれ圧縮処理部１３ｄ及び伸張処理部２１ｄと記載する。 As shown in the figure, FIG. 7 shows in more detail the functional configurations of the compression processing unit 13 of the DRoF transmitter 10 of the transmission system 1 and the decompression processing unit 21 of the DRoF receiver 20 shown in FIG. .. However, as described above, in the present embodiment, the DRoF transmitter 10 does not perform the high bit A / D conversion process.
Hereinafter, the compression processing unit 13 and the decompression processing unit 21 according to the fourth embodiment will be referred to as a compression processing unit 13d and a decompression processing unit 21d, respectively.

図示するように、圧縮処理部１３ｄは、チャネル分離部１３０ｄと、第１周波数変換部１３１ｄ−１〜第１周波数変換部１３１ｄ−ｎと、クリップ処理部１３２ｄ−１〜クリップ処理部１３２ｄ−ｎと、Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−１〜Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−ｎと、非線形変換処理部１３４ｄ−１〜非線形変換処理部１３４ｄ−ｎと、間引き処理部１３５ｄ−１〜間引き処理部１３５ｄ−ｎと、遅延部１３６ｄ−１〜遅延部１３６ｄ−ｎと、最適化処理部１３７ｄ−１〜最適化処理部１３７ｄ−ｎと、多重化部１３８ｄと、を含んで構成される。 As shown in the figure, the compression processing unit 13d includes a channel separation unit 130d, a first frequency conversion unit 131d-1 to a first frequency conversion unit 131dn, and a clip processing unit 132d-1 to a clip processing unit 132dn. , A / D conversion unit 133d-1 to A / D conversion unit 133dn, non-linear conversion processing unit 134d-1 to non-linear conversion processing unit 134dn, thinning processing unit 135d-1 to thinning processing unit 135dn A delay unit 136d-1 to a delay unit 136dn, an optimization processing unit 137d-1 to an optimization processing unit 137dn, and a multiplexing unit 138d.

また、伸張処理部２１ｄは、分離部２１０ｄと、非線形逆変換処理部２１１ｄ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｄ−ｎと、第２周波数変換部２１２ｄ−１〜第２周波数変換部２１２ｄ−ｎと、周波数多重化部２１３ｄと、を含んで構成される。 Further, the decompression processing unit 21d includes a separation unit 210d, a non-linear inverse conversion processing unit 211d-1 to a non-linear inverse conversion processing unit 211d-n, and a second frequency conversion unit 212d-1 to a second frequency conversion unit 212dn. , And a frequency multiplexing unit 213d.

チャネル分離部１３０ｄは、周波数変換部１１から入力されたＮチャネル分のＤＴＴ信号（デジタル化処理されていないアナログ信号）を、チャネルごとに周波数分離する。チャネル分離部１３０ｄは、周波数分離したＤＴＴ信号を、第１周波数変換部１３１ｄ−１〜第１周波数変換部１３１ｄ−ｎへそれぞれ出力する。 The channel separation unit 130d frequency-separates the DTT signals (analog signals that have not been digitized) for N channels input from the frequency conversion unit 11 for each channel. The channel separation unit 130d outputs the frequency-separated DTT signals to the first frequency conversion unit 131d-1 to the first frequency conversion unit 131d-n, respectively.

なお、第３の実施形態と同様に、チャネル分離部１３０ｄに入力されるＤＴＴ信号のスペクトルは、図６（１）に示すスペクトルである。また、第１周波数変換部１３１ｄ−１、第１周波数変換部１３１ｄ−２、及び第１周波数変換部１３１ｄ−ｎに入力されるＤＴＴ信号のスペクトルは、それぞれ図６（２）、図６（３）、及び図６（４）に示すスペクトルである。また、第１周波数変換部１３１ｄ−１、第１周波数変換部１３１ｄ−２、及び第１周波数変換部１３１ｄ−ｎから、クリップ処理部１３２ｄ−１、クリップ処理部１３２ｄ−２、及びクリップ処理部１３２ｄ−ｎへそれぞれ出力されるＤＴＴ信号のスペクトルは、それぞれ図６（５）、図６（６）、及び図６（７）に示すスペクトルである。 As in the third embodiment, the spectrum of the DTT signal input to the channel separation unit 130d is the spectrum shown in FIG. 6 (1). Further, the spectra of the DTT signals input to the first frequency conversion unit 131d-1, the first frequency conversion unit 131d-2, and the first frequency conversion unit 131dn are shown in FIGS. 6 (2) and 6 (3), respectively. ), And the spectrum shown in FIG. 6 (4). Further, from the first frequency conversion unit 131d-1, the first frequency conversion unit 131d-2, and the first frequency conversion unit 131dn, the clip processing unit 132d-1, the clip processing unit 132d-2, and the clip processing unit 132d The spectra of the DTT signals output to −n are the spectra shown in FIGS. 6 (5), 6 (6), and 6 (7), respectively.

第１周波数変換部１３１ｄ−１〜第１周波数変換部１３１ｄ−ｎは、ＩＦの周波数帯域からベースバンド信号へ、チャネルごとにそれぞれ周波数変換する。そして、第１周波数変換部１３１ｄ−１〜第１周波数変換部１３１ｄ−ｎは、周波数変換したＤＴＴ信号を、クリップ処理部１３２ｄ−１〜１３２ｄ−ｎへそれぞれ出力する。 The first frequency conversion unit 131d-1 to the first frequency conversion unit 131d-n perform frequency conversion from the IF frequency band to the baseband signal for each channel. Then, the first frequency conversion unit 131d-1 to the first frequency conversion unit 131d-n output the frequency-converted DTT signal to the clip processing units 132d-1 to 132d-n, respectively.

クリップ処理部１３２ｄ−１〜１３２ｄ−ｎは、それぞれ、ＤＴＴ信号の振幅を所定の信号電圧値にクリップするクリップ処理を行う。クリップ処理部１３２ｃ−１〜１３２ｃ−ｎは、クリップ処理したＤＴＴ信号を、Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−１〜Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。 Each of the clip processing units 132d-1 to 132d-n performs clip processing for clipping the amplitude of the DTT signal to a predetermined signal voltage value. The clip processing units 132c-1 to 132c-n output the clip-processed DTT signal to the A / D conversion unit 133d-1 to the A / D conversion unit 133d-n, respectively.

Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−１〜Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−ｎは、入力されたＤＴＴ信号を、アナログ信号からデジタル信号へ、それぞれ信号変換する。Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−１〜Ａ／Ｄ変換部１３３ｄ−ｎは、デジタル信号へ信号変換したＤＴＴ信号を、非線形変換処理部１３４ｄ−１〜非線形変換処理部１３４ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。 The A / D conversion unit 133d-1 to the A / D conversion unit 133dn convert the input DTT signal from an analog signal to a digital signal, respectively. The A / D conversion unit 133d-1 to the A / D conversion unit 133d-n output the DTT signal converted into a digital signal to the non-linear conversion processing unit 134d-1 to the non-linear conversion processing unit 134dn, respectively.

なお、Ａ／Ｄ変換処理は、１チャネルごとのＤＴＴ信号に対して実施されるため、１０チャネルまとめてＡ／Ｄ変換処理を行う場合と比べて、Ａ／Ｄ変換器の所要量子化数やサンプリング周波数を低減することができる。 Since the A / D conversion process is performed on the DTT signal for each channel, the required number of quantizations of the A / D converter and the required number of quantizations of the A / D converter are compared with the case where the A / D conversion process is performed collectively for 10 channels. The sampling frequency can be reduced.

非線形変換処理部１３４ｄ−１〜非線形変換処理部１３４ｄ−ｎは、入力されたＤＴＴ信号を、上述した非線形関数ｕ（式（１））により、それぞれ非線形変換する。非線形変換処理部１３４ｄは、非線形変換したＤＴＴ信号の一部を間引き処理部１３５ｄ−１〜間引き処理部１３５ｄ−ｎへ、及び非線形変換したＤＴＴ信号の一部を遅延部１３６ｄ−１〜遅延部１３６ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。 The non-linear conversion processing unit 134d-1 to the non-linear conversion processing unit 134dn each perform non-linear conversion of the input DTT signal by the non-linear function u (equation (1)) described above. The non-linear conversion processing unit 134d transfers a part of the non-linearly converted DTT signal to the thinning processing unit 135d-1 to the thinning processing unit 135dn, and a part of the non-linearly converted DTT signal to the delay unit 136d-1 to the delay unit 136d. Output to −n respectively.

間引き処理部１３５ｄ−１〜間引き処理部１３５ｄ−ｎは、それぞれ、入力されたＤＴＴ信号を、量子化数を低減する間引き処理を行うことにより圧縮する。間引き処理部１３５ｄ−１〜間引き処理部１３５ｄ−ｎは、圧縮したＤＴＴ信号の一部を最適化処理部１３７ｄ−１〜最適化処理部１３７ｄ−ｎへそれぞれ出力する。また、間引き処理部１３５ｄ−１〜間引き処理部１３５ｄ−ｎは、圧縮したＤＴＴ信号の一部を多重化部１３８ｄへそれぞれ出力する。 The thinning processing unit 135d-1 to the thinning processing unit 135dn respectively compress the input DTT signal by performing a thinning process for reducing the number of quantizations. The thinning processing unit 135d-1 to the thinning processing unit 135d-n output a part of the compressed DTT signal to the optimization processing unit 137d-1 to the optimization processing unit 137dn, respectively. Further, the thinning processing unit 135d-1 to the thinning processing unit 135dn output a part of the compressed DTT signal to the multiplexing unit 138d, respectively.

遅延部１３６ｄ−１〜遅延部１３６ｄ−ｎは、入力されたＤＴＴ信号に基づいて、間引き処理に発生する固定遅延量分を遅延させる。遅延部１３６ｄ−１〜遅延部１３６ｄ−ｎは、ＤＴＴ信号を最適化処理部１３７ｄ−１〜最適化処理部１３７ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。 The delay units 136d-1 to the delay units 136dn delay the fixed delay amount generated in the thinning process based on the input DTT signal. The delay units 136d-1 to the delay units 136d-n output the DTT signal to the optimization processing unit 137d-1 to the optimization processing unit 137dn, respectively.

最適化処理部１３７ｄ−１〜最適化処理部１３７ｄ−ｎは、間引き処理部１３５ｄ−１〜間引き処理部１３５ｄ−ｎ及び遅延部１３６ｄ−１〜遅延部１３６ｄ−ｎからそれぞれ入力される２つの信号に対して、電力値の差分（量子化誤差電力値）が最小となるような非線形パラメータβを算出する。最適化処理部１３７ｄ−１〜最適化処理部１３７ｄ−ｎは、当該非線形パラメータβに基づく制御情報を、非線形変換処理部１３４ｄ−１〜非線形変換処理部１３４ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。また、最適化処理部１３７ｄ−１〜最適化処理部１３７ｄ−ｎは、当該非線形パラメータβに基づく制御情報を、多重化部１３８ｄへ、それぞれ出力する。 The optimization processing unit 137d-1 to the optimization processing unit 137dn are two signals input from the thinning processing unit 135d-1 to the thinning processing unit 135dn and the delay unit 136d-1 to the delay unit 136dn, respectively. On the other hand, the non-linear parameter β that minimizes the difference in power value (quantization error power value) is calculated. The optimization processing unit 137d-1 to the optimization processing unit 137dn output control information based on the non-linear parameter β to the non-linear conversion processing unit 134d-1 to the non-linear conversion processing unit 134dn, respectively. Further, the optimization processing unit 137d-1 to the optimization processing unit 137d-n output control information based on the non-linear parameter β to the multiplexing unit 138d, respectively.

非線形変換処理部１３４ｄ−１〜非線形変換処理部１３４ｄ−ｎは、入力された制御情報に基づいて非線形パラメータβを再設定して、ＤＴＴ信号を、間引き処理部１３５ｄ−１〜間引き処理部１３５ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。
ＤＲｏＦ送信機１０は、上述した最適化処理を複数回繰り返すことにより、非線形パラメータを最適化する。 The non-linear conversion processing unit 134d-1 to the non-linear conversion processing unit 134dn reset the non-linear parameter β based on the input control information, and send the DTT signal to the thinning processing unit 135d-1 to the thinning processing unit 135d-. Output to n respectively.
The DRoF transmitter 10 optimizes the non-linear parameters by repeating the above-mentioned optimization process a plurality of times.

多重化部１３８ｄは、入力されたチャネルごとのＤＴＴ信号を、時分割多重方式により多重化し、光デジタルＮＷ５０を介して、ＤＲｏＦ受信機２０の伸張処理部２１ｄの分離部２１０ｄへ伝送する。 The multiplexing unit 138d multiplexes the DTT signal for each input channel by a time division multiplexing method, and transmits the DTT signal to the separation unit 210d of the decompression processing unit 21d of the DRoF receiver 20 via the optical digital NW50.

分離部２１０ｄは、時分割多重されたＤＴＴ信号を、チャネルごとに分離する。分離部２１０ｄは、チャネルごとに分離したＤＴＴ信号を、非線形逆変換処理部２１１ｄ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。 The separation unit 210d separates the time-division-multiplexed DTT signal for each channel. The separation unit 210d outputs the DTT signal separated for each channel to the non-linear inverse conversion processing unit 211d-1 to the non-linear inverse conversion processing unit 211d-n, respectively.

非線形逆変換処理部２１１ｄ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｄ−ｎは、それぞれ、伝送された制御情報に基づいて非線形パラメータβを再設定し、非線形変換処理部１３４ｄ−１〜非線形変換処理部１３４ｄ−ｎによる非線形変換処理に対して、それぞれ非線形逆変換処理を行い、伝送されたＤＴＴ信号を伸張する。非線形逆変換処理部２１１ｄ−１〜非線形逆変換処理部２１１ｄ−ｎは、伸張したＤＴＴ信号を、第２周波数変換部２１２ｄ−１〜第２周波数変換部２１２ｄ−ｎへ、それぞれ出力する。 The non-linear inverse conversion processing unit 211d-1 to the non-linear inverse conversion processing unit 211d-n reset the non-linear parameter β based on the transmitted control information, respectively, and the non-linear transformation processing unit 134d-1 to the non-linear transformation processing unit 134d. For each of the nonlinear transformation processes by −n, the nonlinear inverse transformation processing is performed to extend the transmitted DTT signal. The non-linear inverse conversion processing unit 211d-1 to the non-linear inverse conversion processing unit 211d-n output the stretched DTT signal to the second frequency conversion unit 212d-1 to the second frequency conversion unit 212dn, respectively.

第２周波数変換部２１２ｄ−１〜第２周波数変換部２１２ｄ−ｎは、入力されたＤＴＴ信号に対し、ベースバンド帯域からＩＦ帯域へ、チャネルごとにそれぞれ周波数変換する。そして、第２周波数変換部２１２ｄ−１〜第２周波数変換部２１２ｄ−ｎは、周波数変換したＤＴＴ信号を、周波数多重化部２１３ｄへそれぞれ出力する。 The second frequency conversion unit 212d-1 to the second frequency conversion unit 212d-n perform frequency conversion of the input DTT signal from the baseband band to the IF band for each channel. Then, the second frequency conversion unit 212d-1 to the second frequency conversion unit 212dn output the frequency-converted DTT signal to the frequency multiplexing unit 213d, respectively.

周波数多重化部２１３ｄは、入力されたＤＴＴ信号を周波数多重し、図１に示したＤ／Ａ変換部２２へ出力する。 The frequency multiplexing unit 213d frequency-multiplexes the input DTT signal and outputs it to the D / A conversion unit 22 shown in FIG.

なお、第３の実施形態と同様、第２周波数変換部２１２ｄ−１、第２周波数変換部２１２ｄ−２、及び第２周波数変換部２１２ｄ−ｎに入力されるＤＴＴ信号のスペクトルは、それぞれ図６（８）、図６（９）、及び図６（１０）に示すスペクトルである。また、第２周波数変換部２１２ｄ−１、第２周波数変換部２１２ｄ−２、及び第２周波数変換部２１２ｄ−ｎから、周波数多重化部２１３ｄへ、それぞれ出力されるＤＴＴ信号のスペクトルは、それぞれ図６（１１）、図６（１２）、及び図６（１３）に示すスペクトルである。また、周波数多重化部２１３ｄから図１に示すＤ／Ａ変換部２２へ出力されるＤＴＴ信号のスペクトルは、図６（１４）に示すスペクトルである。
このように、圧縮処理部１３ｄへ入力されたＤＴＴ信号のスペクトルと同一のスペクトルが、伸張処理部２１ｄから出力される。 As in the third embodiment, the spectra of the DTT signals input to the second frequency conversion unit 212d-1, the second frequency conversion unit 212d-2, and the second frequency conversion unit 212dn are shown in FIG. 6, respectively. It is a spectrum shown in (8), FIG. 6 (9), and FIG. 6 (10). The spectra of the DTT signals output from the second frequency conversion unit 212d-1, the second frequency conversion unit 212d-2, and the second frequency conversion unit 212dn to the frequency multiplexing unit 213d are shown in FIG. 6 (11), 6 (12), and 6 (13). The spectrum of the DTT signal output from the frequency multiplexing unit 213d to the D / A conversion unit 22 shown in FIG. 1 is the spectrum shown in FIG. 6 (14).
In this way, the same spectrum as the spectrum of the DTT signal input to the compression processing unit 13d is output from the decompression processing unit 21d.

以上説明したように、本発明の第１乃至第４の実施形態に係る伝送システム１のＤＲｏＦ送信機１０の圧縮処理部１３は、信号電圧をクリップ処理した後に線形量子化によりデジタル化する従来のクリッピング手法とは異なり、クリップ処理した信号を非線形量子化するため、従来のクリッピング手法よりも量子化誤差を小さくし、ＳＮＲを向上させ、所要量子化数を低減させることができる。 As described above, the compression processing unit 13 of the DRoF transmitter 10 of the transmission system 1 according to the first to fourth embodiments of the present invention is a conventional method in which the signal voltage is clip-processed and then digitized by linear quantization. Unlike the clipping method, since the clipped signal is non-linearly quantized, the quantization error can be made smaller, the SNR can be improved, and the required number of quantizations can be reduced as compared with the conventional clipping method.

ＤＴＴ信号はＯＦＤＭ方式が用いられ多数のサブキャリアにより構成されるため、当該ＤＴＴ信号の瞬時電圧の統計的性質はガウス分布に従う。従来のクリッピング手法では、クリッピング後に量子化間隔が均一な線形量子化を行っているため、瞬時電圧の統計的性質を考慮した量子化方法とはなっていない。これに対し、本発明の第１乃至第４の実施形態に係る伝送システム１のＤＲｏＦ送信機１０の圧縮処理部１３は、ＤＴＴ信号の瞬時電圧の統計的性質がガウス分布であることを考慮し、確率分布において確率が低い領域の振幅をクリップ処理し、さらに量子化においては、振幅の中心領域を密に、振幅の中心から離れた領域を疎に、量子化する。 Since the DTT signal uses the OFDM method and is composed of a large number of subcarriers, the statistical property of the instantaneous voltage of the DTT signal follows a Gaussian distribution. In the conventional clipping method, since linear quantization with a uniform quantization interval is performed after clipping, the quantization method does not take into consideration the statistical properties of the instantaneous voltage. On the other hand, the compression processing unit 13 of the DRoF transmitter 10 of the transmission system 1 according to the first to fourth embodiments of the present invention considers that the statistical property of the instantaneous voltage of the DTT signal is a Gaussian distribution. , The amplitude of the region with low probability in the probability distribution is clipped, and in the quantization, the central region of the amplitude is densely quantized and the region away from the center of the amplitude is sparsely quantized.

このように、クリッピング手法と非線形量子化手法とを組み合わせることにより、ＤＴＴ信号のダイナミックレンジを小さくし、量子化誤差を小さくすることにより、ＤＴＴ信号の伝送におけるＳＮＲを向上させ、結果として所要量子化数を低減させることができる。所要量子化数を低減させることにより、光伝送区間における伝送レートを削減することができる。 In this way, by combining the clipping method and the non-linear quantization method, the dynamic range of the DTT signal is reduced and the quantization error is reduced, thereby improving the SNR in the transmission of the DTT signal, and as a result, the required quantization. The number can be reduced. By reducing the required number of quantizations, the transmission rate in the optical transmission section can be reduced.

また、信号多重数の増減や、クリッピングレベルの変更に応じて、信号振幅の確率分布が変化することにより、最適な非線形パラメータβの値も変化する。そのため、信号多重数の増減や、クリッピングレベルの変更の度に最適なパラメータ設計を行わなければならない。しかしながら、本発明の第２乃至第４の実施形態に係る伝送システム１を用いることで、非線形パラメータβの再設定をより簡易に実現することが可能になる。 In addition, the value of the optimum nonlinear parameter β also changes as the probability distribution of the signal amplitude changes according to the increase or decrease in the number of signal multiplexes and the change in the clipping level. Therefore, it is necessary to design the optimum parameters every time the number of signal multiplex is increased or decreased or the clipping level is changed. However, by using the transmission system 1 according to the second to fourth embodiments of the present invention, it becomes possible to more easily realize the resetting of the nonlinear parameter β.

以上、説明したように、本発明によれば、ＤＲｏＦ方式での信号の伝送において光伝送区間における伝送レートを削減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the transmission rate in the optical transmission section in the transmission of signals in the DRoF system.

上述した実施形態におけるＤＲｏＦ送信機１０及びＤＲｏＦ受信機２０の少なくとも１部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 At least one part of the DRoF transmitter 10 and the DRoF receiver 20 in the above-described embodiment may be realized by a computer. In that case, the program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by the computer system and executed. The term "computer system" as used herein includes hardware such as an OS and peripheral devices. Further, the "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, a "computer-readable recording medium" is a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and dynamically holds the program for a short period of time. It may also include a program that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or a client in that case. Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and may be further realized for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized by using a programmable logic device such as FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.

１・・・伝送システム、１０・・・ＤＲｏＦ送信機、１１・・・周波数変換部、１２・・・高ｂｉｔＡ／Ｄ変換部、１３・・・圧縮処理部、１５・・・ＤＲｏＦ送信機、１６・・・周波数変換部、１７・・・Ａ／Ｄ変換部、１８・・・フレーム処理部、２０・・・ＤＲｏＦ受信機、２１・・・伸張処理部、２２・・・Ｄ／Ａ変換部、２３・・・周波数変換部、２５・・・ＤＲｏＦ受信機、２６・・・デフレーム処理部、２７・・・Ｄ／Ａ変換部、２８・・・周波数変換部、２９・・・視聴端末、５０・・・光デジタルＮＷ、６０・・・地上デジタル放送送信用アンテナ、６１・・・地上デジタル放送受信用アンテナ、１３０・・・チャネル分離部、１３１・・・第１周波数変換部、１３２・・・クリップ処理部、１３３・・・Ａ／Ｄ変換部、１３４・・・非線形変換処理部、１３５・・・間引き圧縮部、１３６・・・遅延部、１３７・・・最適化処理部、１３８・・・多重化部、２１０・・・分離部、２１１・・・非線形逆変換処理部、２１２・・・第２周波数変換部、２１３・・・周波数多重化部 1 ... Transmission system, 10 ... DRoF transmitter, 11 ... Frequency converter, 12 ... High bit A / D converter, 13 ... Compression processing unit, 15 ... DRoF transmitter, 16 ... frequency conversion unit, 17 ... A / D conversion unit, 18 ... frame processing unit, 20 ... DRoF receiver, 21 ... expansion processing unit, 22 ... D / A conversion Unit, 23 ... Frequency conversion unit, 25 ... DRoF receiver, 26 ... Deframe processing unit, 27 ... D / A conversion unit, 28 ... Frequency conversion unit, 29 ... Viewing Terminal, 50 ... Optical digital NW, 60 ... Antenna for transmitting terrestrial digital broadcasting, 61 ... Antenna for receiving terrestrial digital broadcasting, 130 ... Channel separator, 131 ... First frequency converter, 132 ... Clip processing unit, 133 ... A / D conversion unit, 134 ... Non-linear conversion processing unit, 135 ... Thinning compression unit, 136 ... Delay unit, 137 ... Optimization processing unit 138 ... Multiplexing unit, 210 ... Separation unit, 211 ... Non-linear inverse conversion processing unit, 212 ... Second frequency conversion unit, 213 ... Frequency multiplexing unit

Claims (4)

圧縮処理装置と伸張処理装置とを有する伝送システムであって、
前記圧縮処理装置は、
周波数多重されたアナログ信号をチャネルごとに分離するチャネル分離部と、
前記チャネルごとに分離された前記アナログ信号を、ＩＦ帯域からベースバンド帯域へ周波数変換する第１周波数変換部と、
周波数変換された前記チャネルごとの前記アナログ信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理部と、
クリップされた前記チャネルごとの前記アナログ信号をデジタル信号に変換する、前記チャネルごとに設けられたアナログデジタル変換部と、
前記チャネルごとの前記デジタル信号に対して、非線形関数による非線形変換処理を行う非線形変換処理部と、
前記非線形変換処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号を時分割多重する多重化部と、
を備え、
前記伸張処理装置は、
前記圧縮処理装置から入力された時分割多重されたデジタル信号を前記チャネルごとに信号分離する分離部と、
前記チャネルごとに信号分離されたデジタル信号に対して、前記非線形関数の逆変換関数を用いた非線形逆変換処理を行う非線形逆変換処理部と、
前記非線形逆変換処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号を、ベースバンド帯域からＩＦ帯域へ周波数変換する第２周波数変換部と、
周波数変換された前記チャネルごとの前記デジタル信号を周波数多重する周波数多重化部と、
を備える伝送システム。 A transmission system having a compression processing device and a decompression processing device.
The compression processing device is
A channel separator that separates frequency-multiplexed analog signals for each channel,
A first frequency conversion unit that frequency-converts the analog signal separated for each channel from the IF band to the baseband band, and
A clip processing unit that clips the amplitude of the analog signal for each frequency-converted channel at a predetermined value, and
An analog-to-digital conversion unit provided for each channel that converts the clipped analog signal for each channel into a digital signal,
A non-linear conversion processing unit that performs non-linear conversion processing by a non-linear function on the digital signal for each channel,
A thinning processing unit that performs thinning processing that reduces the number of quantizations of the digital signal for each channel that has undergone the nonlinear conversion processing, and a thinning processing unit.
A multiplexing unit that time-division-multiplexes the digital signal for each channel that has undergone the thinning process,
With
The decompression processing device is
A separation unit that separates the time-division-multiplexed digital signal input from the compression processing device for each channel, and a separation unit.
A nonlinear inverse transformation processing unit that performs nonlinear inverse transformation processing using the inverse transformation function of the nonlinear function on a digital signal signal separated for each channel.
A second frequency conversion unit that frequency-converts the digital signal for each channel subjected to the non-linear inverse conversion process from the baseband band to the IF band, and the like.
A frequency multiplexing unit that frequency-multiplexes the digital signal for each frequency-converted channel, and
Transmission system with. 前記圧縮処理装置は、
前記間引き処理において発生する固定遅延量だけ、前記非線形変換処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号を遅延させる遅延部と、
前記遅延部から出力された前記チャネルごとの前記デジタル信号と前記間引き処理部から出力された前記チャネルごとの前記デジタル信号とに基づいて、量子化誤差を最小にする非線形変換処理における非線形パラメータを算出する最適化処理部と、
をさらに備え、
前記最適化処理部は、入力信号又はクリップレベルの変更に対して、前記量子化誤差を最小にするように前記非線形パラメータを算出し、
前記非線形変換処理部は、前記最適化処理部によって算出された前記非線形パラメータに基づいて前記非線形変換処理を行い、
前記非線形逆変換処理部は、前記最適化処理部によって算出された前記非線形パラメータに基づいて前記非線形逆変換処理を行う
請求項１に記載の伝送システム。 The compression processing device is
A delay unit that delays the digital signal for each channel to which the non-linear conversion processing has been performed by a fixed delay amount generated in the thinning process.
Based on the digital signal for each channel output from the delay unit and the digital signal for each channel output from the thinning processing unit, the nonlinear parameter in the nonlinear conversion process that minimizes the quantization error is calculated. Optimization processing unit and
With more
The optimization processing unit calculates the non-linear parameter so as to minimize the quantization error with respect to a change in the input signal or the clip level.
The non-linear conversion processing unit performs the non-linear conversion processing based on the non-linear parameter calculated by the optimization processing unit.
The transmission system according to claim 1, wherein the nonlinear inverse transformation processing unit performs the nonlinear inverse transformation processing based on the nonlinear parameters calculated by the optimization processing unit. 圧縮処理装置と伸張処理装置とを有する伝送システムの伝送方法であって、
前記圧縮処理装置のチャネル分離部が、周波数多重されたアナログ信号をチャネルごとに分離するチャネル分離ステップと、
前記圧縮処理装置の第１周波数変換部が、前記チャネルごとに分離された前記アナログ信号を、ＩＦ帯域からベースバンド帯域へ周波数変換する第１周波数変換ステップと、
前記圧縮処理装置のクリップ処理部が、周波数変換された前記チャネルごとの前記アナログ信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理ステップと、
前記圧縮処理装置の前記チャネルごとに設けられたアナログデジタル変換部が、クリップされた前記チャネルごとの前記アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換ステップと、
前記圧縮処理装置の非線形変換処理部が、前記チャネルごとの前記デジタル信号に対して、非線形関数による非線形変換処理を行う非線形変換処理ステップと、
前記圧縮処理装置の間引き処理部が、前記非線形変換処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理ステップと、
前記圧縮処理装置の多重化部が、前記間引き処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号を時分割多重する多重化ステップと、
前記伸張処理装置の分離部が、前記圧縮処理装置から入力された時分割多重されたデジタル信号を前記チャネルごとに信号分離する分離ステップと、
前記伸張処理装置の非線形逆変換処理部が、前記チャネルごとに信号分離されたデジタル信号に対して、前記非線形関数の逆変換関数を用いた非線形逆変換処理を行う非線形逆変換処理ステップと、
前記伸張処理装置の第２周波数変換部が、前記非線形逆変換処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号を、ベースバンド帯域からＩＦ帯域へ周波数変換する第２周波数変換ステップと、
前記伸張処理装置の周波数多重化部が、周波数変換された前記チャネルごとの前記デジタル信号を周波数多重する周波数多重化ステップと、
を有する伝送方法。 A transmission method for a transmission system having a compression processing device and a decompression processing device.
A channel separation step in which the channel separation unit of the compression processing device separates frequency-multiplexed analog signals for each channel, and
The first frequency conversion unit of the compression processing apparatus performs a first frequency conversion step of frequency-converting the analog signal separated for each channel from the IF band to the baseband band.
A clip processing step in which the clip processing unit of the compression processing device clips the amplitude of the analog signal for each frequency-converted channel at a predetermined value,
An analog-to-digital conversion step in which an analog-digital conversion unit provided for each channel of the compression processing device converts the clipped analog signal for each channel into a digital signal, and
A non-linear conversion processing step in which the non-linear conversion processing unit of the compression processing device performs non-linear conversion processing by a non-linear function on the digital signal for each channel.
A thinning processing step in which the thinning processing unit of the compression processing apparatus performs a thinning processing for reducing the number of quantizations of the digital signal for each of the channels subjected to the non-linear conversion processing.
A multiplexing step in which the multiplexing unit of the compression processing apparatus time-division-multiplexes the digital signal for each of the channels subjected to the thinning process.
A separation step in which the separation unit of the decompression processing device separates the time-division-multiplexed digital signal input from the compression processing device for each channel.
A nonlinear inverse transformation processing step in which the nonlinear inverse transformation processing unit of the expansion processing apparatus performs a nonlinear inverse transformation processing using the inverse transformation function of the nonlinear function on the digital signal signal separated for each channel.
A second frequency conversion step in which the second frequency conversion unit of the decompression processing device frequency-converts the digital signal for each channel subjected to the non-linear inverse conversion process from the baseband band to the IF band.
A frequency multiplexing step in which the frequency multiplexing unit of the decompression processing apparatus frequency-multiplexes the digital signal for each of the frequency-converted channels,
Transmission method with. 周波数多重されたアナログ信号をチャネルごとに分離するチャネル分離部と、
前記チャネルごとに分離された前記アナログ信号を、ＩＦ帯域からベースバンド帯域へ周波数変換する第１周波数変換部と、
周波数変換された前記チャネルごとの前記アナログ信号の振幅を所定値でクリップするクリップ処理部と、
クリップされた前記チャネルごとの前記アナログ信号をデジタル信号に変換する、前記チャネルごとに設けられたアナログデジタル変換部と、
前記チャネルごとの前記デジタル信号に対して、非線形関数による非線形変換処理を行う非線形変換処理部と、
前記非線形変換処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号の量子化数を低減する間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理がなされた前記チャネルごとの前記デジタル信号を時分割多重する多重化部と、
を備える圧縮処理装置。 A channel separator that separates frequency-multiplexed analog signals for each channel,
A first frequency conversion unit that frequency-converts the analog signal separated for each channel from the IF band to the baseband band, and
A clip processing unit that clips the amplitude of the analog signal for each frequency-converted channel at a predetermined value, and
An analog-to-digital conversion unit provided for each channel that converts the clipped analog signal for each channel into a digital signal,
A non-linear conversion processing unit that performs non-linear conversion processing by a non-linear function on the digital signal for each channel,
A thinning processing unit that performs thinning processing that reduces the number of quantizations of the digital signal for each channel that has undergone the nonlinear conversion processing, and a thinning processing unit.
A multiplexing unit that time-division-multiplexes the digital signal for each channel that has undergone the thinning process,
A compression processing device including.
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