JP2004228973A

JP2004228973A - High-speed ber measuring instrument and automatic monitor device constituted by using same

Info

Publication number: JP2004228973A
Application number: JP2003014945A
Authority: JP
Inventors: Toru Abe; 徹阿部; Yasuhiro Takeuchi; 安弘竹内; Kazuhisa Ikuiwa; 量久生岩
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-speed BER measuring instrument which is quickly operated for digital waves of the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system which are encoded and modulated by using outer signals and inner signals, such as ISDB-T signals and to provide an automatic monitor device constituted by using the same. <P>SOLUTION: The high-speed BER measuring instrument comprises a decoding circuit 5 for decoding a measurement object signal; an RS error correction circuit 5 for correcting RS errors of the signal decoded by the decoding circuit; a delay circuit 7 for delaying the output signal of the decoding circuit by a time spent on error correction in the RS error correction circuit; a bit error counting circuit 6 for comparing the output signal of the delay circuit and the output signal of the RS error correction circuit with each other and repeating the action of incrementing a counted value by one at each time of finding a difference between bits of both output signals, after the reset time; and a BER management lower limit value comparison circuit 9 for comparing the output counted value of the bit error counting circuit with a preliminarily determined value (BER management lower limit value) and outputting a BER management lower limit value detection signal in response to arrival at the preliminarily determined value of the output counted value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上デジタルテレビ放送の放送波であるＩＳＤＢ−Ｔ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＢｒｏａｒｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）信号等デジタル波の高速ＢＥＲ測定装置およびそれを用いて構成した自動モニタ装置に関し、特に、ＩＳＤＢ−Ｔ信号を増幅して送信するデジタル送信機や、デジタル中継送信機等の動作状態のモニタに使用して有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号のようなデジタル波の質は、最終的に信号の状態はＢＥＲ（ビット誤り率）で決定される。特に、ＢＥＲがある値を越えるとまったく受信できなくなる、いわゆるクリフエフェクト（ＣｌｉｆｆＥｆｆｅｃｔ）現象があり、ＢＥＲの管理は、安定な放送サービスを行う上で必要不可欠である。
【０００３】
また、デジタル波の等価Ｃ／Ｎと所要Ｃ／Ｎの差であるＣ／Ｎマージンは、クリフエフェクト現象に至るまでのデジタル波の質を表し、デジタル送信機が異常状態に達するのを予防保全する上で重要である。
【０００４】
また、デジタル波を生成するデジタル送信機は、送信出力の低下だけでなく、ＢＥＲの劣化を検知し、ＢＥＲがあらかじめ定めた値を越えたとき送信機に異常があると判断して、予備の送信機に切り替えることが必要になるほか、Ｃ／Ｎマージンの低下を検出して警報（アラーム）を送出する必要があり、安定な放送サービスを提供するには、これらの動作を高速に終える必要がある。
なお、デジタル波のＢＥＲを測定してＣ／Ｎに換算することが記載されているものとして特許文献１がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１９７０１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ＢＥＲを管理するものに、被監視機器への入力信号あるいは放送波等の出力信号を基準信号として行うもの（例えば、本発明者らの発明に係る特願２００１−３４０８１４号「モニタ装置」）があるが、この装置では、ＢＥＲの異常を高速に検知できないため、ＢＥＲがある値以上になっても速やかに予備の送信機に切り替えることが困難であるほか、Ｃ／Ｎマージンの測定ができなかった。
また、上記特許文献１に記載の方法は、Ｃ／Ｎを測定する方法として有効であるが、１つの測定値を得るのに２回の測定操作を行う必要があり、送信機のＣ／Ｎ監視など、高速、かつ常に連続してＣ／Ｎの測定、監視を必要とする用途には適しない。
【０００７】
すなわち、従来のＢＥＲ測定装置においては、ビット誤り計数回路の計数出力を一定時間間隔で読み出すとともにリセットする、という方法が採られていたため、読み出す以前にＢＥＲ値がすでに高い値になっていたということもあり得て、予備の送信機に高速で切り替えるなどの対応がとり得なかった。これについては、図３（ｂ）を用いて後述する。
【０００８】
本発明の目的は、ＩＳＤＢ−Ｔ信号のような外符号と内符号を用いて符号化変調されたＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式のデジタル波に対して、高速で動作する高速ＢＥＲ測定装置およびそれを用いて構成した自動モニタ装置を提供することにある。
【０００９】
このような高速ＢＥＲ測定装置および自動モニタ装置を具えることにより、
１．送信機入力は正常であるが、送信機出力が異常のときに警報を出すとともに、予備系に切り換える機能を具えたデジタル送信機の自動モニタ
２．１．のデジタル送信機の自動モニタ機能に加え、中継送信機の入力が異常のときに警報を出すとともに、予備の送信機に切り換える機能を具えたデジタル中継送信機の自動モニタ
３．デジタル送信機への入力信号、出力信号、および放送波についてＣ／Ｎマージンの監視
等が可能になる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明高速ＢＥＲ測定装置は、被測定信号を復号する復号回路、該復号回路により復号された信号をＲＳ誤り訂正するＲＳ誤り訂正回路、前記復号回路の出力信号を前記ＲＳ誤り訂正回路での誤り訂正に要した時間だけ遅延させる遅延回路、該遅延回路の出力信号と前記ＲＳ誤り訂正回路の出力信号とを比較し両出力信号のビツト間に相違があるごとに計数値を１増加することを、リセット時点から繰り返し行うビット誤り計数回路、および該ビット誤り計数回路の出力計数値とあらかじめ定めた値（ＢＥＲ管理下限値）とを比較し、前記出力計数値が前記あらかじめ定めた値に達したときＢＥＲ管理下限値検出信号を出力するＢＥＲ管理下限値比較回路を具えてなることを特徴とするするものである。
【００１１】
また、本発明高速ＢＥＲ測定装置は、前記被測定信号がＩＳＤＢ−Ｔ信号であり、前記復号回路がビタビ復号回路であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明高速ＢＥＲ測定装置は、被測定信号を内符号訂正する第１の誤り訂正回路、該第１の誤り訂正回路により内符号訂正された信号を外符号訂正する第２の誤り訂正回路、前記第１の誤り訂正回路の出力信号を前記第２の誤り訂正回路での誤り訂正に要した時間だけ遅延させる遅延回路、該遅延回路の出力信号と前記第２の誤り訂正回路の出力信号とを比較し、両出力信号のビツト間に相違があるごとに計数値を１増加することを、リセット時点から繰り返し行うビット誤り計数回路、および該ビット誤り計数回路の出力計数値とあらかじめ定めた値（ＢＥＲ管理下限値）とを比較し、前記出力計数値が前記あらかじめ定めた値に達したときＢＥＲ管理下限値検出信号を出力するＢＥＲ管理下限値比較回路を具えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明高速ＢＥＲ測定装置は、さらに、前記ビタビ復号回路または前記第１の誤り訂正回路より前段に被測定信号を任意の時間だけ遅延する遅延回路、該遅延回路の出力信号を任意のレベルに調整するレベル調整回路、および前記被測定信号と前記レベル調整回路の出力信号とを加算する加算器を具えなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明高速ＢＥＲ測定装置は、さらに、ＢＥＲ値を出力するＢＥＲ換算回路、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンを計算する等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージン計算回路、および前記ＢＥＲ換算回路の出力信号および前記等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージン計算回路の出力信号を表示する表示部を具えてなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明による自動モニタ装置は、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した自動モニタ装置であって、送信機または中継送信機から送信空中線への給電線に電磁結合させて取り出した被測定信号を前記高速ＢＥＲ測定装置に入力し、送信出力のＢＥＲ値、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンを表示させ、異常時には、アラームを送出するとともに、予備機がある場合には該予備機に高速で切換えるようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明による自動モニタ装置は、前記予備機がある場合には、該予備機にも、ＢＥＲ値、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンを表示させるとともに、異常時には、アラームを送出するための前記高速ＢＥＲ測定装置が配置されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明による自動モニタ装置は、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した自動モニタ装置であって、中継送信機の受信空中線から分岐して取り出した被測定信号を前記高速ＢＥＲ測定装置に入力し、受信デジタル波のＣ／Ｎマージンを表示させ、異常時には、アラームを送出するとともに、予備の受信空中線がある場合には該予備の受信空中線に高速で切換えるようにしたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明による自動モニタ装置は、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した自動モニタ装置であって、中継送信機の受信部および送信部からそれぞれ取り出した被測定信号を個別の高速ＢＥＲ測定装置に入力し、それぞれＢＥＲ値、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンを表示させることにより、中継送信機の異常箇所がどこであるかを見分け得るようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明による自動モニタ装置は、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した自動モニタ装置であって、中継送信機の受信ルートを異にする現用および予備の受信空中線からそれぞれ分岐して取り出した被測定信号を個別の高速ＢＥＲ測定装置に入力し、それぞれ受信デジタル波のＣ／Ｎマージンを表示させ、異常時には、アラームを送出するとともに、予備または現用の受信空中線に高速で切換えるようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明による自動モニタ装置は、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した自動モニタ装置であって、放送波の受信信号を前記高速ＢＥＲ測定装置に入力し、ＢＥＲ値、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンを表示させるとともに、異常時には、アラームを送出することにより、送信機または中継送信機の異常を高速に検出し得るようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明高速ＢＥＲ測定装置の第１の実施形態のブロツク図である。
図１において、１はＡ／Ｄ変換器、２は遅延回路、３はデジタル加算器、４はレベル調整回路、５はＩＳＤＢ−Ｔ復調回路、６はビット誤り計数回路、７は遅延回路、８はＴＳ同期計数回路、９はＢＥＲ換算回路、１０は表示部、１１はＢＥＲ管理下限値比較回路、１２は等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージン計算回路、および１３はリレーである。
【００２２】
動作につき説明する。
まず、端子ｃからＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号が供給され、Ａ／Ｄ変換器１においてデジタル化される。デジタル化されたＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号は２分岐され、遅延回路２とデジタル加算器３に供給される。遅延回路２では、デジタル化されたＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号に対しガードインターバル時間を大きく超えて遅延させ、その遅延させた信号をさらにレベル調整回路４でレベル調整したうえで加算器３においてＡ／Ｄ変換器１の出力信号に加算される。
【００２３】
上記において、遅延回路２およびレベル調整回路４からなる信号ルートを設けた理由は、このルートを通った信号をデジタル加算器３で元のＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号に加算（雑音加算）することで、ビット誤りが多くなり、ＢＥＲ測定時間の短縮が可能になるからである。なお、遅延回路２の遅延時間は端子ｄを介して遅延時間設定で任意の時間に設定され、レベル調整回路３のレベル調整は端子ｅを介してレベル調整設定で任意のレベルに設定される。
【００２４】
デジタル加算器３の出力信号はＩＳＤＢ−Ｔ復調回路５に供給される。ＩＳＤＢ−Ｔ復調回路５では、ＩＳＤＢ−Ｔ信号はビタビ復号され、ＴＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍ）信号となって出力される。ビタビ復号されて得られたＴＳ信号は、さらに、ＲＳ（ＲｅａｄＳｏｌｏｍｏｎ）符号などの外符号により誤り訂正され、誤り訂正されたＴＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍ）信号となって出力される。
【００２５】
ＲＳ符号により誤り訂正された信号は殆ど誤りがない状態になるので、これをビット誤りを検出するための基準ＴＳ信号として用いることができる。一方、誤り訂正されないＴＳ信号は、誤り訂正された基準ＴＳ信号に時間を合わせのための遅延回路７（遅延時間は、ＲＳ符号による誤り訂正に要する時間）を通したのち、ＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号のビット誤りをそのまま有している比較ＴＳ信号として使用する。
この部分の構成は、上述した本発明者らの発明に係る特願２００１−３４０８１４号「モニタ装置」の出願明細書の第５の実施形態と同じであるので参考にされたい。
【００２６】
上述の基準ＴＳ信号と比較ＴＳ信号は、それぞれビット誤り計数回路６の基準信号入力端子および比較信号入力端子に供給される。ビット誤り計数回路６においては、それら供給された基準ＴＳ信号と比較ＴＳ信号の両信号のビット間に相違があるごとに計数値を１増加してビット誤り計数値として出力する。また、基準ＴＳ信号はＴＳ同期を計数するＴＳ同期計数回路８にも供給される。そして同回路がＴＳ同期を計数する際に、その計数値が端子ｂを介して供給されるＴＳＰ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ）連続測定数（Ｎ）設定であらかじめ定めた値（Ｎ）に一致しときリセット信号を出力する。このリセット信号はビット誤り計数回路６とＢＥＲ換算回路９に供給される。
【００２７】
このようにして、ビット誤り計数回路６はビット誤りを計数する毎に計数値を１増加するが、増加の途中で上記のリセット信号を受信することにより計数値をゼロにリセットし、以降、これを繰り返す。
なお、本実施形態では、デジタル波のベースバンド信号伝送方式としてＭＰＥＧ−２Ｓｙｓｔｅｍを想定しているため、リセット信号を生成するタイミング基準として固定パケット長のＴＳＰに着目し、ＴＳＰ同期の検出タイミングと検出数を利用したが、他のパケット分割伝送方式であっても同様な方法を適用することが可能である。
【００２８】
ビット誤り計数回路６の出力信号であるビット誤り計数値は、一方では、ＢＥＲ換算回路９に供給され、ＢＥＲ値に換算されたうえで表示部１０に表示される。このとき、ＴＳ同期計数回路８からのリセット信号を受信すると、増加中のＢＥＲ値がゼロにリセットされる。また、ＢＥＲ値は等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージン計算回路１２にも供給される。
【００２９】
ビット誤り計数回路６の出力信号であるビット誤り計数値は、他方で、管理下限値比較回路１１にも供給され、その供給された計数値は、端子ａを介して供給され、あらかじめ定めたＢＥＲ管理下限値と比較される。この比較は常時行われ、計数中のビット誤り計数値がＢＥＲ管理下限値に達したときＢＥＲ管理下限値検出信号が出力される。
【００３０】
ＢＥＲ管理下限値検出信号が出力されるということは、ビット誤りが多い、すなわち、送信機の動作状態が異常であることを意味し、出力されたＢＥＲ管理下限値検出信号を、送信機を現用系から予備系に切換えるための制御信号として使用する（図１参照）。また、このＢＥＲ管理下限値検出信号は送信機が異常であることを知らせるためのアラームを送出するリレー１３にも供給される（図１参照）。
【００３１】
また、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージン計算回路１２は、ＢＥＲ換算回路９において得られたＢＥＲ値と、ＩＳＤＢ−Ｔ復調回路５から得られた変調情報信号と、端子ｅを介して供給される任意のレベルとを受信し、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンを計算して出力する。ここで、Ｃ／Ｎマージンとは、等価Ｃ／Ｎと所要Ｃ／Ｎの差のことである。
出力された等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンは表示部１０に供給され、それらの値が表示される。
【００３２】
以上説明した本発明の第１の実施形態の変形例として、ＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号の遅延信号（遅延回路２の出力信号）に雑音を加算して故意にビット誤りを多くすることにより、高い等価Ｃ／ＮのＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号について、上述例では検出できないＣ／Ｎの微少な変動を、ビット誤りとして検出できるようにできるほか、同じ方法（ＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号の遅延信号に雑音を加算する方法）により、高い等価Ｃ／ＮのＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号についてのＣ／Ｎマージンの算出も可能となり、高精度なデジタル波の品質管理が可能となる。
【００３３】
図２は、本発明高速ＢＥＲ測定装置の第２の実施形態のブロツク図である。
図２において、１４はアナログ遅延回路、１５はアナログ加算器、１６はレベル調整回路、１７はＡ／Ｄ変換器、１８はＩＳＤＢ−Ｔ復調回路、および１９はパケット検出計数回路であり、それ以外の回路要素は図１と変わらないので同じ符号が付されている。
図１と図２の実施形態で異なる点は、図１において、ＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号の遅延処理はデジタル処理としたが、これをアナログ処理としたこと、およびＩＳＤＢ−Ｔ復調回路の出力がＴＳ信号でなくビットストリーム信号になった点である。
【００３４】
図２中、図１と異なる部分についてのみ説明する。
端子ｃから供給されたＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号（アナログ信号）は２分岐され、アナログ遅延回路１４とアナログ加算器１５に供給される。アナログ遅延回路１４で遅延された信号はレベル調整回路１６でレベル調整される。
【００３５】
レベル調整回路１６の出力信号は、アナログ加算器１５でＩＳＤＢ−Ｔ被測定信号と加算される。アナログ加算器１５の出力信号はＡ／Ｄ変換器１７でデジタル信号に変換された後、ＩＳＤＢ−Ｔ復調回路１８に供給される。ＩＳＤＢ−Ｔ復調回路１８からは、図１のＩＳＤＢ−Ｔ復調回路５の場合と異なり、内符号訂正された比較ビットストリーム信号と、外符号訂正された基準ビットストリーム信号が出力される。
【００３６】
そして、比較ビットストリーム信号はビット誤り計数回路６の比較信号入力端子に、基準ビットストリーム信号はビット誤り計数回路６の基準信号入力端子とパケット検出計数回路１９に、それぞれ供給される。
上記以外の回路および回路動作は、図１の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【００３７】
図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明と従来とでＢＥＲ測定開始（時刻リセット）からＢＥＲ管理下限値が検出されるまでに要する時間の違いを比較して示す図である。
まず、本発明では、上述したように、ビット誤り計数回路６から計数中のビット誤り数が管理下限値比較回路１１に供給され、供給されたビット誤り数があらかじめ定めたＢＥＲ管理下限値に達した時点でＢＥＲ管理下限値検出信号を出力するように構成している。
【００３８】
従って、本発明では、図３（ａ）に示すように、時刻リセットから次のリセット（時点Ｔ）までの期間である測定区間Ｌｂｉｔ中、Ｔ′で示す現時点でＡｂｉｔのビット誤りがあり、この時点でＢＥＲ管理下限値（すなわち、Ａｂｉｔ）に達したとすると、時点Ｔ′でＢＥＲ管理下限値検出信号が出力される。
【００３９】
一方、従来のＢＥＲモニタにおいては、ビット誤り計数回路の計数出力を一定時間間隔で読み出すようにしている。従って、図３（ｂ）に示すように、測定区間Ｌｂｉｔの途中でビット誤りがＡｂｉｔになっても、残りの時間を含めた全体のビット誤りを求め、これがＢＥＲ管理下限値を超えているか否かを調べたうえでＢＥＲ管理下限値検出信号を出力するようにしている。従って、時点Ｔ（Ｔ≧Ｔ′）にならないとＢＥＲ管理下限値検出信号は出力されず、高速のＢＥＲ測定はできないことになる。
【００４０】
次に、本発明のように、入力信号を遅延させた信号を雑音として元の入力信号に加算（以下、雑音加算と言う）する方式の高速ＢＥＲ測定装置を用いた等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンの求め方について説明する。
始めに、本発明装置の特性例１として、本発明装置の入力信号であるＩＳＤＢ−Ｔ信号の等価Ｃ／Ｎに対する本発明装置の復調器入力への等価Ｃ／Ｎ、本発明装置の装置劣化［ｄＢ］、ビタビ復号後のビットエラーレート（ＢＥＲ）およびリードソロモン（ＲＳ：ＲＳ［２０４，１８８］）訂正後のＢＥＲ特性の例を表１に示す。
【００４１】
【表１】

【００４２】
なお、表１においては、本発明装置の入力ＩＳＤＢ−Ｔ信号の等価Ｃ／Ｎに対するビタビ復号後のＢＥＲの特性は、電気通信技術審議会「地上デジタルテレビジョン放送方式の技術的条件」（平成１１年５月２４日）の参考資料３に記載された室内実験結果の図Ａ３−２−７の内符号訂正後のガウス雑音特性から読み取った値を用いており、ＩＳＤＢ−Ｔ波の変調条件は、ＭＯＤＥ３、６４ＱＡＭ、符号化率＝７／８、ガードインターバル（ＧＩ）＝１／８、時間インターリーブ（Ｉ）＝０である。
【００４３】
また、図４は、本発明装置の特性例２として、本発明装置におけるビタビ復号後およびＲＳ訂正後のガウス雑音Ｃ／Ｎに対するＢＥＲ特性を示す図である。
【００４４】
上記特性例１から、後の説明で使用する数値を抜き出し、予め説明しておく。
本発明装置の雑音加算器（図１では、遅延回路２、レベル調整回路４およびデジタル加算器３からなる部分、図２では，アナログ遅延回路１４、レベル調整回路１６およびアナログ加算器１５からなる部分）で雑音を加算しない場合において、入力端から復調器出力までを総合した信号劣化をガウス雑音量に置換した量を装置劣化と定義する。この定義により、本発明装置は復調器など各部で信号劣化しない理想回路、装置劣化に相当するガウス雑音発生器とその雑音加算回路により表現することができる。
【００４５】
本発明装置の雑音加算器出力のＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎが２３．７ｄＢのとき、装置劣化は３０．５ｄＢであり、復調器入力のＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎは２２．８ｄＢ、被測定信号であるビタビ復号後のＴＳ信号のＢＥＲは約５．００Ｅ−５である。このとき、基準信号となるＲＳ訂正後のＴＳ信号のＢＥＲは約１．９２Ｅ−１８で、実用上エラーフリー（疑似エラーフリー）のため、被測定信号と基準信号を１Ｅ＋６ビット比較した場合の誤りビット数は約５０ビットである。この状態を状態１と言う。
【００４６】
同様に、本発明装置の雑音加算器出力のＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎが２３．０ｄＢのとき、装置劣化は２９．０ｄＢであり、復調器入力のＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎは２２．０ｄＢ、ビタビ復号後のＴＳ信号のＢＥＲは約２．００Ｅ−４である。この場合も、ＲＳ訂正後のＴＳ信号のＢＥＲは約４．００Ｅ−１３で疑似エラーフリーであり、被測定信号と基準信号を１Ｅ＋６ビット比較した場合の誤りビット数は約２００ビットである。この状態を状態２と言う。
【００４７】
次に、本発明装置の雑音加算機能を動作させ、装置の入力信号であるＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎの劣化を高速に検出する例について説明する。
図５は、等価Ｃ／Ｎ３５．０ｄＢのＩＳＤＢ−Ｔ波入力時の本発明装置の動作状態を示す図である。なお、図５は、表示の仕方において図１と異なっているが、実質、図１と同じである。
図５において、２０は遅延波雑音源、２１は装置内部の信号劣化、２２は加算器、２３は復調器、および２４はＲＳ［２０４，１８８］訂正器であり、それ以外は、図１と同じ符号を付して示してある。
なお、図１のＩＳＤＢ−Ｔ復調回路５は、図５の復調器２３とＲＳ［２０４，１８８］訂正器２４の両機能を含み、図１のＩＳＤＢ−Ｔ復調回路５を示すブロックの右側からＲＳ訂正出力が、下右側からビタビ復号出力がそれぞれ得られている。
【００４８】
図５に示すように、本例は、本発明装置において入力信号との電力比で−２４．０ｄＢの雑音加算を行うように雑音加算器（遅延波雑音源２０と加算器２１からなる部分）を調整し、等価Ｃ／Ｎ３５．０ｄＢのＩＳＤＢ−Ｔ波を入力した場合で、このとき、本発明装置は入力信号に対して前述の状態１の動作状態になり、１Ｅ＋６ビット毎に約５０ビットの誤りを検出する。
【００４９】
次に、入力ＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎが３０．０ｄＢに低下した場合の動作状態について説明する。
図６は、本動作状態を示す図である。なお、図６の回路構成は、図５のそれと同じで、動作状態が変わっているだけである。
このとき、本発明装置は前述の状態２の動作状態になり、ビット誤りの計数値は１Ｅ＋６ビット毎に約２００ビットに増加する。従って、ビット誤り警報の計数しきい値を２００ビット未満（例えば、１９０ビット）に設定すれば、入力ＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎが３０．０ｄＢ以下になったことが検出できる。
【００５０】
ここで、本発明装置の雑音加算器で雑音加算しない場合のビット誤り検出について考察する。
これは、復調器入力（図６参照）信号の等価Ｃ／Ｎに対するビツト誤りそのものの測定である。表１から、本発明装置の装置劣化は概ね３０ｄＢであり、入力信号の等価Ｃ／Ｎが３０ｄＢ以上における装置劣化を３０ｄＢに仮定すると、復調器への入力ＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎは２７ｄＢ以上になる。図５から、本発明装置への入力信号の等価Ｃ／Ｎが２７ｄＢ以上ならば、ビタビ復号後のＢＥＲは１Ｅ−６未満であると予想されるため、１Ｅ＋６ビット期間の誤り計数では殆どの場合は全く計数されない。Ｅ−７の精度で信頼できる誤り計数値を安定して得るには、少なくとも、１Ｅ＋８ビット期間で誤り計数が必要となる。
【００５１】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号は、１３セグメントを利用して最大３階層（Ａ，Ｂ，Ｃ）を用いてそれぞれ独立してＴＳ信号の伝送が可能である。以下では、変調方式を、ＭＯＤＥ３、ＧＩ＝１／８、Ｉ＝０、全セグメントともに６４ＱＡＭ、符号化率７／８とし、Ａ階層に１２セグメントを割り当て、Ｂ階層に１セグメントを割り当てた場合について詳細な検討を行う。
【００５２】
この場合のＯＦＤＭフレーム長は２３１．３３６ミリ秒であり、１フレームで伝送できるトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）の数は、Ａ階層、Ｂ階層でそれぞれ３，０２４ＴＳＰ、２５２ＴＳＰである。１ＴＳＰは２０４バイトで構成されるため、Ａ階層の伝送ビットレートは、３，０２４×２０４×８／０．２３１３３６（ｂｐｓ）、Ｂ階層の伝送ビットレートは、２５２×２０４×８／０．２３１３３６（ｂｐｓ）である。
【００５３】
本発明装置におけるビット誤りの測定区間はＴＳＰビット長の整数倍を基本とし、ビット誤りの高速検出を用いない場合はＴＳＰ末端毎に誤り計数値を出力し、測定最終ＴＳＰ末端を含む各計数値を合算する。雑音加算せずに１Ｅ＋８ビットの測定で１Ｅ−７精度のビット誤りを計数するには、６１２７５個のＴＳＰについて連続測定が必要である。
【００５４】
Ａ階層について６１２７５個のＴＳＰを測定するに要する時間は、（６１２７５／３０２４）×０．２３１３３６＝約４．７秒が必要で、Ｂ階層では、同様に（６１２７５／２５２）×０．２３１３３６＝約５６．３秒が必要で、階層の伝送ビットレートが低くなるほど長時間の測定が必要である。さらに、等価Ｃ／Ｎが高い入力信号の等価Ｃ／Ｎを検出したい場合には、さらに長時間の測定が必要になり、送信機の特性劣化や異常監視の用途には不適当である。
【００５５】
一方、本発明装置において、図６に示した例において雑音加算を行った場合、等価Ｃ／Ｎ３０．０ｄＢの入力ＩＳＤＢ−Ｔ波は、雑音加算によって復調器２３（図６参照）入力で状態２に示した２２．０ｄＢの等価Ｃ／Ｎの信号に変換され、１Ｅ＋６ビットの期間中で約２００ビットのビット誤りとして安定に検出することができる。１Ｅ＋６ビット期間を満足するＴＳＰ数は６１３であるため、Ａ階層の測定時間は（６１３／３０２４）×０．２３１３３６×１０００＝約４６．９ミリ秒、Ｂ階層は（６１３／２５２）×０．２３１３３６×１０００＝約５６３ミリ秒となり、いずれ場合にも、約１／１００に高速化される。
さらに、本発明装置では、雑音加算量を任意に設定することができるため、任意の等価Ｃ／Ｎを設定してＢＥＲを検出し得る。それ故、本発明装置による雑音加算方式は送信機の特性劣化や異常監視の用途などに、極めて優れた方式である。
【００５６】
次に、入力ＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎが２７．８ｄＢに低下した場合の動作状態について説明する。
図７は、本動作状態を示す図である。なお、図７の回路構成は、図５のそれと同じで、動作状態が変わっているだけである。
【００５７】
本例の場合、装置劣化は２９．０ｄＢ、復調器入力のＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎは２１．６ｄＢである。ビタビ復号後のＴＳ信号のＢＥＲは約６．００−４となり、概ね１ＴＳＰに１個のビツト誤りが含まれる。この誤りの大半はＲＳ訂正され、疑似エラーフリーには達しないがＲＳ訂正後のＴＳ信号のＢＥＲは約４．５０Ｅ−９となり、被測定信号と基準信号を上述と同様に６１３ＴＳＰ個連続比較すれば、ほぼ安定して約６００個のビット誤りを計数することができる。入力信号の等価Ｃ／Ｎが、送信装置の増幅器における非直線性歪みに起因した相互変調（ＩｎｔｅｒＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の増加などガウス雑音性の要因で劣化した場合には、このビット誤りは測定区間に均等に分散する。
【００５８】
ビット誤りの高速検出は、ビット誤り測定区間中においても、図３に示したように、ビット誤り計数しきい値を越えた時点で警報を出力するものである。いま、しきい値を前述の説明に合わせ、２００ビット未満（例えば、１９０）とした場合、測定開始から約２００ＴＳＰで警報出力を行うことができ、本発明による高速検出を用いない場合に比べて警報出力までの時間をさらに１／３に低減することができる。Ａ階層は約１５．６ミリ秒、Ｂ階層は約１８８ミリ秒で検出可能であり、送信機の異常を極めて高速に検出して予備系に自動切替制御するなどの応用が期待できる。
【００５９】
以下に、本発明高速ＢＥＲ測定装置の応用例について説明する。
図８は、送信機の出力を監視するのに、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
図８において、２５は送信機、２６は本発明高速ＢＥＲ測定装置である。
なお、図８ないし図１２では、本発明高速ＢＥＲ測定装置に被測定高周波信号を直接供給しているように見えるが、実際には、ＢＥＲ測定装置の入力側に高周波／中間周波変換器を配置して中間周波信号（ＩＦ信号）に変換して供給するものとする。
【００６０】
本実施形態においては、送信機２５から送信空中線系への給電線に電磁結合させてモニタされるべき信号を取り出し、本発明高速ＢＥＲ測定装置２６に供給している。すなわち、送信機２５が地上デジタルテレビ放送のＩＳＤＢ−Ｔ信号を増幅する送信機であるとすると、高速ＢＥＲ測定装置２６には送信機出力のＩＳＤＢ−Ｔ信号が入力される。
【００６１】
高速ＢＥＲ測定装置２６は、常時、送信機出力のＢＥＲ値、等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージンを表示部１０に表示し（図１，２参照）、送信機２５の動作状態の微少な変化を監視するようにしている。もし、モニタされるべき信号のＢＥＲ値がクリフエフェクトに到る以前のあらかじめ定めた値に達した場合、送信機の動作が異常であると判断し、予備機の送信機への切換えや、リレー１３を動作させて異常であることを知らせるアラームを送出する（図１，２参照）。
【００６２】
図９は、中継送信機の受信部等の受信デジタル波のＣ／Ｎマージン測定に、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
図９において、２７は受信空中線である。
本実施形態は、放送エリア内の電波の状態を測定するフィールドチェック、あるいは中継放送局における受信信号の異常検出等を行うのに適している。また、中継放送局において受信信号の異常を検出した場合には、アラームを送出する。
【００６３】
図１０は、中継送信機の入力側と出力側に、本発明高速ＢＥＲ測定装置をそれぞれ使用して構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
図１０において、２６−１，２６−２は本発明高速ＢＥＲ測定装置、２８は受信空中線、２９は分配器、３０は現用受信部、３１は現用送信機、３２は切換器、および３３は送信空中線である。
本実施形態は、高速ＢＥＲ測定装置２６−１で受信電波の質を、高速ＢＥＲ測定装置２６−２で現用送信機の送信出力をそれぞれ監視することで、現用送信機３１の送信出力が低下した場合、障害が当該中継放送局以前の上位局に起因するものか、当該中継放送局の設備（現用受信部３０、現用送信機３１を含む）に起因するものかを切り分けるのに適している。
【００６４】
図１１は、現用、予備の送信機の出力を監視するのに本発明高速ＢＥＲ測定装置をそれぞれ使用して構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
図１１において、２６−３，２６−４は本発明高速ＢＥＲ測定装置、３４は現用送信機、３５は予備送信機であり、それ以外の回路要素には図１０におけると同じ符号が付されている。
このように高速ＢＥＲ測定装置２６−３，２６−４を現用、予備の送信機３４，３５ごとにそれぞれ配置することにより、現用送信機３４を使用して放送中に同送信機が異常状態になり、ＢＥＲ値が大幅に劣化した場合、これを高速ＢＥＲ測定装置２６−３で高速に検出し、予備送信機３５に瞬時に切換えることが可能になる。また、予備送信機３５に切換えた後には、高速ＢＥＲ測定装置２６−４で予備機の系統に異常がないかをＢＥＲ値その他により確認する。
【００６５】
図１２は、中継送信機の受信回線に冗長系（例えば、上位局放送波など）がある場合に、現用および予備の受信回線の状態を監視するのに本発明高速ＢＥＲ測定装置をそれぞれ使用して構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
図１２において、２６−５，２６−６は本発明高速ＢＥＲ測定装置、３６は現用回線の受信アンテナ、３７は分配器、３８は現用受信部、３９は予備回線の受信アンテナ、４０は分配器、４１は予備受信部、および４２は切換器である。
【００６６】
マイクロ波の固定無線回線（上位局番組回線）で構成される現用回線および上位放送局の電波そのものを受信する予備回線の両方を具えた中継送信機において、現用回線の受信アンテナ３６で受信され、中間周波信号に変換された信号は分配器３７で２分配され、一方は現用受信部３８へ、他方は高速ＢＥＲ測定装置２６−５にそれぞれ供給される。また、予備回線の受信アンテナ３９で受信された信号は分配器４０で２分配され、一方は予備受信部４１へ、他方は高速ＢＥＲ測定装置２６−６にそれぞれ供給される。
【００６７】
上記において、高速ＢＥＲ測定装置２６−５は現用回線の受信信号のＣ／Ｎマージンを、高速ＢＥＲ測定装置２６−６は予備回線の受信信号のＣ／Ｎマージンを常時それぞれ測定している。いま、現用回線の障害で受信信号のＣ／Ｎマージンが大幅に低下したとすると、高速ＢＥＲ測定装置２６−５はアラームを送出するとともに、高速ＢＥＲ測定装置２６−６で予備回線の受信信号のＣ／Ｎマージンが異常でないことを確認したうえで、予備受信部を使用するように切換信号を出力して切換器４２を作動させ、瞬時に冗長系に切換える。
【００６８】
このようなシステムを使用することにより、現用、予備の各受信部が相互に異なる固定無線回線、上位局放送波等を受信して、一方が受信障害となったときには、速やかにかつ自動的に良好な受信系を選択するルートダイバーシチ受信機を実現することができる。
【００６９】
以上説明した本発明による自動モニタ装置は、入力信号としてのモニタ入力信号を地上デジタルテレビ放送波のＩＳＤＢ−Ｔ信号としたが、これは必ずしもＩＳＤＢ−Ｔ信号に限られるものでなく、外符号と内符号を用いて符号化変調された全てのデジタル波に対して、それらをモニタすべき信号として適用可能である。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、運用中の送信機について異常の有無を簡易にモニタすることができ、異常時には、速やかに予備機へ切換えることができる。加えて、本発明装置は、送信機出力のＢＥＲとＣ／Ｎマージンを常時監視することができ、送信機がどういう状態にあるかを即座に判断することが可能になる。また、受信したデジタル波の状態についても即座に判断することが可能になる。
【００７１】
また、送信機の周波数特性の劣化、相互変調量の増加、出力低下、および位相雑音（局部発振器の）などはすべてＢＥＲの劣化として検出される。このため、ＢＥＲ値そのものとＢＥＲの劣化、およびＣ／Ｎマージンを高速かつ確実に監視できる本発明装置はＩＳＤＢ−Ｔ信号のモニタとして大いに有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明高速ＢＥＲ測定装置の第１の実施形態のブロツク図である。
【図２】本発明高速ＢＥＲ測定装置の第２の実施形態のブロツク図である。
【図３】本発明と従来とでＢＥＲ測定開始（時刻リセット）からＢＥＲ管理下限値が検出されるまでに要する時間の違いを比較して示す図である。
【図４】本発明装置におけるビタビ復号後およびＲＳ訂正後のガウス雑音Ｃ／Ｎに対するＢＥＲ特性を示す図である。
【図５】等価Ｃ／Ｎ３５．０ｄＢのＩＳＤＢ−Ｔ波入力時の本発明装置の動作状態を示す図である。
【図６】入力ＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎが３０．０ｄＢに低下した場合の動作状態を示す図である。
【図７】入力ＩＳＤＢ−Ｔ波の等価Ｃ／Ｎが２７．８ｄＢに低下した場合の動作状態を示す図である。
【図８】送信機の出力を監視するのに、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
【図９】中継送信機の受信部等の受信デジタル波のＣ／Ｎマージン測定に、本発明高速ＢＥＲ測定装置を用いて構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
【図１０】中継送信機の入力側と出力側に、本発明高速ＢＥＲ測定装置をそれぞれ使用して構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
【図１１】現用、予備の送信機の出力を監視するのに本発明高速ＢＥＲ測定装置をそれぞれ使用して構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
【図１２】中継送信機の受信回線に冗長系がある場合に、現用および予備の受信回線の状態を監視するのに本発明高速ＢＥＲ測定装置をそれぞれ使用して構成した本発明による自動モニタの一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ／Ｄ変換器
２遅延回路
３デジタル加算器
４レベル調整回路
５ＩＳＤＢ−Ｔ復調回路
６ビット誤り計数回路
７遅延回路
８ＴＳ同期計数回路
９ＢＥＲ換算回路
１０表示部
１１管理下限値比較回路
１２等価Ｃ／ＮおよびＣ／Ｎマージン計算回路
１３リレー
１４アナログ遅延回路
１５アナログ加算器
１６レベル調整回路
１７Ａ／Ｄ変換器
１８ＩＳＤＢ−Ｔ復調回路
１９パケット検出計数回路
２０遅延波雑音源
２１装置内部の信号劣化
２２加算器
２３復調器
２４ＲＳ［２０４，１８８］訂正器
２５送信機
２６２６−１，２６−２，２６−３，２６−４，２６−５，２６−６高速ＢＥＲ測定装置
２７受信空中線
２８受信空中線
２９分配器
３０現用受信部
３１現用送信機
３２切換器
３３送信空中線
３４現用送信機
３５予備送信機
３６現用回線の受信アンテナ
３７，４０分配器
３８現用受信部
３９予備回線の受信アンテナ
４１予備受信部
４２切換器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-speed BER measuring device for digital waves such as ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) signals, which are broadcast waves of terrestrial digital television broadcasting, and an automatic monitoring device configured using the same, and more particularly to an ISDB-T signal. And a digital transmitter for amplifying and transmitting the signal, and a monitor for monitoring the operation state of a digital relay transmitter or the like.
[0002]
[Prior art]
The quality of a digital wave such as an ISDB-T signal is ultimately determined by the bit error rate (BER). In particular, there is a so-called Cliff Effect phenomenon in which reception cannot be performed at all when the BER exceeds a certain value, and management of the BER is indispensable for providing a stable broadcasting service.
[0003]
The C / N margin, which is the difference between the equivalent C / N of the digital wave and the required C / N, represents the quality of the digital wave up to the cliff effect phenomenon, and prevents the digital transmitter from reaching an abnormal state. It is important in doing.
[0004]
In addition, the digital transmitter that generates a digital wave detects not only a decrease in the transmission output but also the deterioration of the BER, and when the BER exceeds a predetermined value, determines that the transmitter has an abnormality and performs a backup operation. In addition to switching to a transmitter, it is necessary to detect a decrease in the C / N margin and to send out an alarm, and to provide a stable broadcasting service, it is necessary to end these operations at high speed. There is.
Patent Document 1 describes that the BER of a digital wave is measured and converted into C / N.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-197016 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, a device that manages a BER includes a device that performs an input signal to a monitored device or an output signal such as a broadcast wave as a reference signal (for example, Japanese Patent Application No. 2001-340814 “Monitor device” according to the present inventors' invention). However, since this apparatus cannot detect a BER abnormality at high speed, it is difficult to quickly switch to a spare transmitter even if the BER exceeds a certain value, and the C / N margin measurement is difficult. could not.
The method described in Patent Document 1 is effective as a method of measuring C / N, but it is necessary to perform two measurement operations to obtain one measurement value, and the C / N of the transmitter is required. It is not suitable for applications requiring high-speed and continuous C / N measurement and monitoring, such as monitoring.
[0007]
In other words, the conventional BER measuring device employs a method of reading out and resetting the count output of the bit error counting circuit at fixed time intervals, and thus the BER value has already become high before reading out. It was not possible to take measures such as switching to a spare transmitter at high speed. This will be described later with reference to FIG.
[0008]
An object of the present invention is to operate at high speed with respect to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) digital wave encoded and modulated using an outer code and an inner code such as an ISDB-T signal. An object of the present invention is to provide a high-speed BER measuring device and an automatic monitoring device configured using the device.
[0009]
By providing such a high-speed BER measuring device and an automatic monitoring device,
1. Automatic monitoring of a digital transmitter with a function to issue an alarm when the transmitter input is normal but the transmitter output is abnormal and to switch to the standby system
2.1. In addition to the automatic monitoring function of the digital transmitter, the automatic monitoring of the digital relay transmitter has a function to issue an alarm when the input of the relay transmitter is abnormal and to switch to the spare transmitter.
3. Monitor C / N margin for input signal, output signal, and broadcast wave to digital transmitter
Etc. become possible.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a high-speed BER measuring apparatus according to the present invention includes a decoding circuit for decoding a signal under measurement, an RS error correction circuit for correcting an RS error of a signal decoded by the decoding circuit, and an output signal of the decoding circuit. A delay circuit for delaying the time required for error correction in the RS error correction circuit, comparing the output signal of the delay circuit with the output signal of the RS error correction circuit, and counting each time there is a difference between the bits of both output signals; A bit error counting circuit for repeatedly incrementing the numerical value from the reset point, and comparing the output count value of the bit error count circuit with a predetermined value (BER management lower limit value), A BER control lower limit comparing circuit for outputting a BER control lower limit detection signal when a predetermined value is reached is provided.
[0011]
In the high-speed BER measuring apparatus according to the present invention, the signal under measurement is an ISDB-T signal, and the decoding circuit is a Viterbi decoding circuit.
[0012]
Further, the high-speed BER measuring apparatus according to the present invention comprises a first error correction circuit for correcting an inner code of a signal under test, and a second error correction circuit for correcting an outer code of a signal whose inner code has been corrected by the first error correction circuit. A delay circuit for delaying an output signal of the first error correction circuit by a time required for error correction in the second error correction circuit, an output signal of the delay circuit, and an output signal of the second error correction circuit And a bit error counting circuit for repeatedly increasing the count value by one each time there is a difference between the bits of the two output signals from the time of reset, and an output count value of the bit error counting circuit. A BER control lower limit comparing circuit for comparing the output count value with the predetermined value (BER control lower limit value) and outputting a BER control lower limit detection signal when the output count value reaches the predetermined value. Is shall.
[0013]
Further, the high-speed BER measuring apparatus of the present invention further comprises a delay circuit for delaying the signal under test by an arbitrary time before the Viterbi decoding circuit or the first error correction circuit, and an output signal of the delay circuit having an arbitrary level. , And an adder for adding the signal to be measured and the output signal of the level adjustment circuit.
[0014]
Further, the high-speed BER measuring apparatus of the present invention further includes a BER conversion circuit for outputting a BER value, an equivalent C / N and C / N margin calculation circuit for calculating an equivalent C / N and a C / N margin, and the BER conversion circuit. And a display unit for displaying the output signal of the equivalent C / N and C / N margin calculation circuit.
[0015]
An automatic monitoring device according to the present invention is an automatic monitoring device configured by using the high-speed BER measuring device according to the present invention, wherein a measured device that is electromagnetically coupled to a power supply line from a transmitter or a relay transmitter to a transmission antenna and taken out. A signal is input to the high-speed BER measuring device, and a BER value of transmission output, an equivalent C / N and a C / N margin are displayed. When an abnormality occurs, an alarm is sent out. It is characterized by switching at high speed.
[0016]
In addition, the automatic monitoring device according to the present invention displays the BER value, the equivalent C / N and the C / N margin on the spare device, if any, and sends an alarm when an abnormality occurs. Wherein the high-speed BER measuring device is arranged.
[0017]
An automatic monitoring device according to the present invention is an automatic monitoring device configured using the high-speed BER measuring device according to the present invention, wherein a signal to be measured branched out from a receiving antenna of a relay transmitter and taken out is sent to the high-speed BER measuring device. The C / N margin of a received digital wave is displayed, an alarm is sent out in the event of an abnormality, and if there is a spare receiving antenna, switching to the spare receiving antenna is performed at a high speed. Things.
[0018]
An automatic monitoring device according to the present invention is an automatic monitoring device configured using the high-speed BER measuring device according to the present invention, wherein each of the signals to be measured extracted from the receiving unit and the transmitting unit of the relay transmitter is individually subjected to high-speed BER measurement. By inputting the BER value, the equivalent C / N, and the C / N margin to the apparatus, it is possible to identify the location of the abnormality in the relay transmitter.
[0019]
The automatic monitoring device according to the present invention is an automatic monitoring device configured by using the high-speed BER measuring device according to the present invention. The automatic monitoring device branches out from the working and standby receiving antennas having different receiving routes of the relay transmitter. The measured signal is input to an individual high-speed BER measuring device, and the C / N margin of the received digital wave is displayed. In the event of an abnormality, an alarm is sent out, and at the same time, switching to a standby or working receiving antenna is performed at high speed. It is characterized by the following.
[0020]
Also, an automatic monitoring device according to the present invention is an automatic monitoring device configured using the high-speed BER measuring device of the present invention, wherein a received signal of a broadcast wave is input to the high-speed BER measuring device, and a BER value, equivalent C / N And a C / N margin are displayed, and in the event of an abnormality, an alarm is sent out so that an abnormality in the transmitter or the relay transmitter can be detected at high speed.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the high-speed BER measuring device of the present invention.
In FIG. 1, 1 is an A / D converter, 2 is a delay circuit, 3 is a digital adder, 4 is a level adjustment circuit, 5 is an ISDB-T demodulation circuit, 6 is a bit error counting circuit, 7 is a delay circuit, 8 Is a TS synchronous counting circuit, 9 is a BER conversion circuit, 10 is a display unit, 11 is a BER management lower limit comparison circuit, 12 is an equivalent C / N and C / N margin calculation circuit, and 13 is a relay.
[0022]
The operation will be described.
First, an ISDB-T signal to be measured is supplied from a terminal c and digitized in the A / D converter 1. The digitized ISDB-T signal under test is branched into two and supplied to the delay circuit 2 and the digital adder 3. In the delay circuit 2, the digitized ISDB-T signal under test is greatly delayed beyond the guard interval time, and the level of the delayed signal is further adjusted by the level adjustment circuit 4, and the A / A signal is added by the adder 3. It is added to the output signal of the D converter 1.
[0023]
In the above, the reason why the signal route including the delay circuit 2 and the level adjustment circuit 4 is provided is that the signal passing through this route is added to the original ISDB-T signal under measurement by the digital adder 3 (noise addition). This is because bit errors increase and the BER measurement time can be reduced. Note that the delay time of the delay circuit 2 is set to an arbitrary time by setting the delay time via the terminal d, and the level adjustment of the level adjustment circuit 3 is set to an arbitrary level by the level adjustment setting via the terminal e.
[0024]
The output signal of the digital adder 3 is supplied to the ISDB-T demodulation circuit 5. In the ISDB-T demodulation circuit 5, the ISDB-T signal is Viterbi-decoded and output as a TS (Transport Stream) signal. The TS signal obtained by the Viterbi decoding is further error-corrected by an outer code such as an RS (Read Solomon) code, and output as an error-corrected TS (Transport Stream) signal.
[0025]
Since the signal corrected by the RS code has almost no error, it can be used as a reference TS signal for detecting a bit error. On the other hand, the TS signal that is not error-corrected passes through a delay circuit 7 (the delay time is the time required for error correction by the RS code) for time adjustment with the error-corrected reference TS signal. It is used as a comparison TS signal having the bit error of the signal as it is.
The configuration of this part is the same as that of the fifth embodiment of the specification of Japanese Patent Application No. 2001-340814 “Monitoring Apparatus” according to the invention of the present inventors described above, and therefore, is referred to.
[0026]
The above-described reference TS signal and comparison TS signal are supplied to a reference signal input terminal and a comparison signal input terminal of the bit error counting circuit 6, respectively. The bit error counting circuit 6 increments the count value by one each time there is a difference between the two bits of the supplied reference TS signal and comparison TS signal and outputs the result as a bit error count value. The reference TS signal is also supplied to a TS synchronization counting circuit 8 that counts TS synchronization. When the circuit counts the TS synchronization, the count value is reset when the count value matches a value (N) determined in advance in the TSP (Transport Stream Packet) continuous measurement number (N) setting supplied via the terminal b. Output a signal. This reset signal is supplied to the bit error counting circuit 6 and the BER conversion circuit 9.
[0027]
In this way, the bit error counting circuit 6 increments the count value by 1 each time a bit error is counted, but resets the count value to zero by receiving the above reset signal during the increase, and thereafter, repeat.
In the present embodiment, since the MPEG-2 System is assumed as a digital wave baseband signal transmission method, attention is paid to a fixed packet length TSP as a timing reference for generating a reset signal. Although the number of detections is used, a similar method can be applied to other packet division transmission systems.
[0028]
On the other hand, the bit error count value which is the output signal of the bit error count circuit 6 is supplied to a BER conversion circuit 9, converted into a BER value, and displayed on the display unit 10. At this time, when a reset signal is received from the TS synchronization counting circuit 8, the increasing BER value is reset to zero. The BER value is also supplied to the equivalent C / N and C / N margin calculation circuit 12.
[0029]
On the other hand, the bit error count value which is the output signal of the bit error count circuit 6 is also supplied to the control lower limit value comparison circuit 11, and the supplied count value is supplied via a terminal a to determine a predetermined BER. It is compared with the lower control limit. This comparison is always performed, and when the bit error count value during counting reaches the BER management lower limit, a BER management lower limit detection signal is output.
[0030]
The output of the BER management lower limit detection signal means that there are many bit errors, that is, the operation state of the transmitter is abnormal. Used as a control signal for switching from the system to the standby system (see FIG. 1). The BER control lower limit detection signal is also supplied to a relay 13 for sending out an alarm for notifying that the transmitter is abnormal (see FIG. 1).
[0031]
The equivalent C / N and C / N margin calculating circuit 12 is supplied via a terminal e with the BER value obtained by the BER conversion circuit 9 and the modulation information signal obtained from the ISDB-T demodulation circuit 5. , And calculates and outputs equivalent C / N and C / N margin. Here, the C / N margin is the difference between the equivalent C / N and the required C / N.
The output equivalent C / N and C / N margin are supplied to the display unit 10 and their values are displayed.
[0032]
As a modified example of the first embodiment of the present invention described above, a bit error is intentionally increased by adding noise to a delay signal (output signal of the delay circuit 2) of the ISDB-T signal under measurement, thereby increasing the bit error. With respect to an ISDB-T signal under measurement having an equivalent C / N, a small change in C / N that cannot be detected in the above-described example can be detected as a bit error. The method of adding noise) also enables the calculation of the C / N margin for the ISDB-T signal under measurement having a high equivalent C / N, and enables highly accurate digital wave quality control.
[0033]
FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the high-speed BER measuring apparatus according to the present invention.
In FIG. 2, 14 is an analog delay circuit, 15 is an analog adder, 16 is a level adjustment circuit, 17 is an A / D converter, 18 is an ISDB-T demodulation circuit, and 19 is a packet detection and counting circuit. Are the same as those shown in FIG.
The difference between the embodiments of FIGS. 1 and 2 is that, in FIG. 1, the delay processing of the ISDB-T measured signal is digital processing, but this processing is analog processing, and the output of the ISDB-T demodulation circuit is This is a point that the signal becomes a bit stream signal instead of a TS signal.
[0034]
In FIG. 2, only parts different from FIG. 1 will be described.
The ISDB-T signal under measurement (analog signal) supplied from the terminal c is branched into two and supplied to the analog delay circuit 14 and the analog adder 15. The level of the signal delayed by the analog delay circuit 14 is adjusted by a level adjustment circuit 16.
[0035]
The output signal of the level adjustment circuit 16 is added to the ISDB-T signal under measurement by the analog adder 15. The output signal of the analog adder 15 is converted into a digital signal by an A / D converter 17 and then supplied to an ISDB-T demodulation circuit 18. Unlike the case of the ISDB-T demodulation circuit 5 of FIG. 1, the ISDB-T demodulation circuit 18 outputs a comparison bit stream signal whose inner code has been corrected and a reference bit stream signal whose outer code has been corrected.
[0036]
Then, the comparison bit stream signal is supplied to the comparison signal input terminal of the bit error counting circuit 6, and the reference bit stream signal is supplied to the reference signal input terminal of the bit error counting circuit 6 and the packet detection counting circuit 19, respectively.
The other circuits and circuit operations are the same as those in FIG.
[0037]
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are diagrams showing a comparison of the difference in time required from the start of BER measurement (time reset) to the detection of a BER management lower limit value in the present invention and the conventional method.
First, in the present invention, as described above, the number of bit errors being counted is supplied from the bit error counting circuit 6 to the management lower limit comparison circuit 11, and the supplied bit error number reaches a predetermined BER management lower limit. The BER control lower limit value detection signal is output at the point in time.
[0038]
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3A, in the measurement section Lbit which is a period from the time reset to the next reset (time T), there is a bit error of Abit at the present time indicated by T ′. Assuming that the BER management lower limit (that is, Abit) has been reached at the time, a BER management lower limit detection signal is output at the time T '.
[0039]
On the other hand, in the conventional BER monitor, the count output of the bit error counting circuit is read out at fixed time intervals. Therefore, as shown in FIG. 3B, even if the bit error becomes Abit in the middle of the measurement section Lbit, the entire bit error including the remaining time is obtained, and whether or not this exceeds the BER management lower limit value is determined. The BER control lower limit detection signal is output after checking the above. Therefore, unless the time T (T ≧ T ′) is reached, the BER management lower limit detection signal is not output, and high-speed BER measurement cannot be performed.
[0040]
Next, as in the present invention, the equivalent C / N and C / N using a high-speed BER measuring apparatus of a system in which a signal obtained by delaying an input signal is added to the original input signal as noise (hereinafter referred to as noise addition). A method for obtaining the N margin will be described.
First, as a characteristic example 1 of the device of the present invention, the equivalent C / N to the demodulator input of the device of the present invention with respect to the equivalent C / N of the ISDB-T signal which is the input signal of the device of the present invention, the device degradation of the device of the present invention Table 1 shows examples of [dB], bit error rate (BER) after Viterbi decoding, and BER characteristics after Reed-Solomon (RS: RS [204, 188]) correction.
[0041]
[Table 1]

[0042]
In Table 1, the characteristics of the BER after Viterbi decoding with respect to the equivalent C / N of the input ISDB-T signal of the apparatus of the present invention are described in the Telecommunications Technology Council “Technical conditions of terrestrial digital television broadcasting system” (Heisei Heisei). The value read from the Gaussian noise characteristic after the inner code correction in FIG. A3-2-7 of the results of the laboratory experiment described in Reference Material 3 on May 24, 2011) was used, and the ISDB-T wave modulation condition was used. Is MODE3, 64QAM, coding rate = 7/8, guard interval (GI) = 1/8, and time interleave (I) = 0.
[0043]
FIG. 4 is a diagram illustrating, as characteristic example 2 of the device of the present invention, BER characteristics with respect to Gaussian noise C / N after Viterbi decoding and after RS correction in the device of the present invention.
[0044]
Numerical values used in the following description are extracted from the characteristic example 1 and described in advance.
The noise adder of the device of the present invention (FIG. 1 shows a portion including a delay circuit 2, a level adjusting circuit 4 and a digital adder 3, and FIG. 2 shows a portion including an analog delay circuit 14, a level adjusting circuit 16 and an analog adder 15). In the case where the noise is not added in step (1), the amount of signal degradation obtained by integrating the signal degradation from the input end to the demodulator output is replaced by the Gaussian noise amount, which is defined as device degradation. According to this definition, the device of the present invention can be expressed by an ideal circuit that does not cause signal degradation in each section such as a demodulator, a Gaussian noise generator corresponding to device degradation, and a noise adding circuit thereof.
[0045]
When the equivalent C / N of the ISDB-T wave output from the noise adder of the device of the present invention is 23.7 dB, the device degradation is 30.5 dB, and the equivalent C / N of the ISDB-T wave input to the demodulator is 22.2 dB. The BER of the TS signal after Viterbi decoding, which is 8 dB, is about 5.00E-5. At this time, the BER of the TS signal after the RS correction as the reference signal is about 1.92E-18, which is practically error-free (pseudo error-free), so that the error when comparing the measured signal and the reference signal by 1E + 6 bits is obtained. The number of bits is about 50 bits. This state is called state 1.
[0046]
Similarly, when the equivalent C / N of the ISDB-T wave of the noise adder output of the device of the present invention is 23.0 dB, the device degradation is 29.0 dB, and the equivalent C / N of the ISDB-T wave of the demodulator input. Is 22.0 dB, and the BER of the TS signal after Viterbi decoding is about 2.00E-4. Also in this case, the BER of the TS signal after the RS correction is about 4.00E-13, which is pseudo error free, and the number of error bits when comparing the measured signal and the reference signal by 1E + 6 bits is about 200 bits. This state is called state 2.
[0047]
Next, an example will be described in which the noise addition function of the apparatus of the present invention is operated to quickly detect the deterioration of the equivalent C / N of the ISDB-T wave which is the input signal of the apparatus.
FIG. 5 is a diagram showing an operation state of the device of the present invention when an ISDB-T wave having an equivalent C / N of 35.0 dB is input. FIG. 5 differs from FIG. 1 in the manner of display, but is substantially the same as FIG.
In FIG. 5, reference numeral 20 denotes a delayed wave noise source, 21 denotes signal degradation inside the apparatus, 22 denotes an adder, 23 denotes a demodulator, and 24 denotes an RS [204,188] corrector. The same reference numerals are given.
The ISDB-T demodulation circuit 5 of FIG. 1 includes both functions of the demodulator 23 and the RS [204,188] corrector 24 of FIG. 5, and is shown from the right side of the block showing the ISDB-T demodulation circuit 5 of FIG. An RS correction output and a Viterbi decoding output are obtained from the lower right.
[0048]
As shown in FIG. 5, in the present example, a noise adder (a portion composed of a delayed wave noise source 20 and an adder 21) is used in the device of the present invention so as to add a noise of −24.0 dB with a power ratio to an input signal. Is adjusted, and an ISDB-T wave having an equivalent C / N of 35.0 dB is input. At this time, the device of the present invention operates in the above-described state 1 with respect to the input signal, and about 50 bits are generated every 1E + 6 bits. Detect an error.
[0049]
Next, an operation state when the equivalent C / N of the input ISDB-T wave is reduced to 30.0 dB will be described.
FIG. 6 is a diagram showing this operation state. The circuit configuration in FIG. 6 is the same as that in FIG. 5 except that the operation state is changed.
At this time, the apparatus of the present invention is in the operation state of the above-described state 2, and the count value of the bit error is increased to about 200 bits every 1E + 6 bits. Therefore, if the counting threshold value of the bit error warning is set to less than 200 bits (for example, 190 bits), it can be detected that the equivalent C / N of the input ISDB-T wave has become 30.0 dB or less.
[0050]
Here, consideration will be given to bit error detection when noise is not added by the noise adder of the apparatus of the present invention.
This is a measurement of the bit error itself with respect to the equivalent C / N of the demodulator input (see FIG. 6) signal. From Table 1, the device degradation of the device of the present invention is approximately 30 dB. Assuming that the device degradation is 30 dB when the equivalent C / N of the input signal is 30 dB or more, the equivalent C / N of the ISDB-T wave input to the demodulator is It becomes 27 dB or more. From FIG. 5, if the equivalent C / N of the input signal to the device of the present invention is 27 dB or more, the BER after Viterbi decoding is expected to be less than 1E-6. Are not counted at all. In order to stably obtain a reliable error count value with the accuracy of E-7, the error count is required at least in the 1E + 8 bit period.
[0051]
The ISDB-T signal can independently transmit a TS signal using up to three layers (A, B, and C) using 13 segments. In the following, a case where the modulation method is MODE3, GI = 1/8, I = 0, all segments are 64 QAM, the coding rate is 7/8, 12 segments are assigned to the A layer, and 1 segment is assigned to the B layer Perform a detailed study.
[0052]
In this case, the OFDM frame length is 231.336 milliseconds, and the number of transport stream packets (TSP) that can be transmitted in one frame is 3,024 TSP and 252 TSP for the A layer and the B layer, respectively. Since one TSP is composed of 204 bytes, the transmission bit rate of the A layer is 3,024 × 204 × 8 / 0.231336 (bps), and the transmission bit rate of the B layer is 252 × 204 × 8 / 0.231336. (Bps).
[0053]
The measurement interval of the bit error in the device of the present invention is based on an integral multiple of the TSP bit length. When high-speed bit error detection is not used, an error count value is output for each TSP end, and each count value including the final TSP end of the measurement is output. Are added up. To count bit errors with 1E-7 precision in 1E + 8 bit measurement without adding noise, continuous measurement is required for 61275 TSPs.
[0054]
The time required to measure 61275 TSPs for the A layer is (61275/3024) × 0.231336 = approximately 4.7 seconds, and for the B layer, (61275/252) × 0.231336 = Approximately 56.3 seconds are required, and the lower the transmission bit rate of the layer, the longer the measurement is required. Furthermore, when it is desired to detect an equivalent C / N of an input signal having a high equivalent C / N, a longer time measurement is required, which is not suitable for use in monitoring characteristics deterioration of a transmitter or abnormality.
[0055]
On the other hand, in the apparatus of the present invention, when noise addition is performed in the example shown in FIG. 6, an input ISDB-T wave having an equivalent C / N of 30.0 dB is input to the demodulator 23 (see FIG. 6) by noise addition and is in the state 2 The signal is converted into a signal having an equivalent C / N of 22.0 dB shown in (1) and can be stably detected as a bit error of about 200 bits in a period of 1E + 6 bits. Since the number of TSPs satisfying the 1E + 6 bit period is 613, the measurement time of the A layer is (613/3024) × 0.231336 × 1000 = about 46.9 milliseconds, and the measurement time of the B layer is (613/252) × 0. 231336 × 1000 = approximately 563 milliseconds, and in each case, the speed is increased to approximately 1/100.
Further, in the apparatus of the present invention, since the noise addition amount can be set arbitrarily, the BER can be detected by setting an arbitrary equivalent C / N. Therefore, the noise addition method according to the apparatus of the present invention is a very excellent method for use in monitoring characteristics deterioration and abnormality of a transmitter.
[0056]
Next, an operation state when the equivalent C / N of the input ISDB-T wave is reduced to 27.8 dB will be described.
FIG. 7 is a diagram showing this operation state. Note that the circuit configuration of FIG. 7 is the same as that of FIG. 5 except that the operation state has changed.
[0057]
In the case of this example, the device degradation is 29.0 dB, and the equivalent C / N of the ISDB-T wave input to the demodulator is 21.6 dB. The BER of the TS signal after Viterbi decoding is approximately 6.00-4, and one bit error is generally included in one TSP. Most of these errors are RS-corrected and do not reach pseudo error-free, but the BER of the TS signal after RS correction is about 4.50E-9, and 613 TSP of the signal under test and the reference signal are continuously compared in the same manner as described above. For example, approximately 600 bit errors can be counted almost stably. If the equivalent C / N of the input signal is degraded due to a Gaussian noise factor such as an increase in intermodulation (Inter Modulation) due to non-linear distortion in the amplifier of the transmission device, the bit error is equal to the measurement interval. Disperse in.
[0058]
In the high-speed bit error detection, as shown in FIG. 3, an alarm is output when the bit error count threshold is exceeded even during the bit error measurement section. Now, when the threshold value is set to less than 200 bits (for example, 190) according to the above description, an alarm can be output at about 200 TSP from the start of measurement, and compared with the case where the high-speed detection according to the present invention is not used. The time until an alarm is output can be further reduced to 1/3. The layer A can be detected in about 15.6 milliseconds, and the layer B can be detected in about 188 milliseconds, and applications such as detecting the abnormality of the transmitter at a very high speed and automatically switching to the standby system can be expected.
[0059]
Hereinafter, an application example of the high-speed BER measurement device of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the automatic monitor according to the present invention configured to monitor the output of the transmitter using the high-speed BER measuring device of the present invention.
In FIG. 8, 25 is a transmitter, and 26 is a high-speed BER measuring device of the present invention.
In FIGS. 8 to 12, it seems that the high-frequency signal to be measured is directly supplied to the high-speed BER measuring apparatus of the present invention. However, a high-frequency / intermediate frequency converter is actually arranged on the input side of the BER measuring apparatus. Then, it is converted into an intermediate frequency signal (IF signal) and supplied.
[0060]
In the present embodiment, a signal to be monitored is extracted by electromagnetically coupling the power supply line from the transmitter 25 to the transmission antenna system, and supplied to the high-speed BER measurement device 26 of the present invention. That is, if the transmitter 25 is a transmitter that amplifies the ISDB-T signal of the terrestrial digital television broadcast, the ISDB-T signal output from the transmitter is input to the high-speed BER measuring device 26.
[0061]
The high-speed BER measuring device 26 always displays the BER value of the transmitter output, the equivalent C / N and the C / N margin on the display unit 10 (see FIGS. 1 and 2), and a slight change in the operation state of the transmitter 25. To monitor. If the BER value of the signal to be monitored reaches a predetermined value before reaching the cliff effect, it is determined that the operation of the transmitter is abnormal, and the switching of the standby unit to the transmitter and the relay are performed. 13 is operated to send out an alarm notifying that it is abnormal (see FIGS. 1 and 2).
[0062]
FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of the automatic monitor according to the present invention configured using the high-speed BER measuring device of the present invention for measuring the C / N margin of the received digital wave of the receiving unit or the like of the relay transmitter.
In FIG. 9, 27 is a receiving antenna.
The present embodiment is suitable for performing a field check for measuring the state of a radio wave in a broadcast area, detecting an abnormality in a received signal in a relay broadcast station, and the like. When the relay broadcast station detects an abnormality in the received signal, it sends out an alarm.
[0063]
FIG. 10 is a diagram showing an embodiment of the automatic monitor according to the present invention configured using the high-speed BER measuring device of the present invention on the input side and the output side of the relay transmitter.
10, reference numerals 26-1 and 26-2 denote the high-speed BER measuring apparatus of the present invention, 28 denotes a reception antenna, 29 denotes a distributor, 30 denotes an active receiver, 31 denotes an active transmitter, 32 denotes a switch, and 33 denotes a transmission. It is an aerial.
In the present embodiment, the transmission output of the active transmitter 31 is reduced by monitoring the quality of the received radio wave by the high-speed BER measurement device 26-1 and monitoring the transmission output of the active transmitter by the high-speed BER measurement device 26-2. In this case, it is suitable to determine whether the failure is caused by a higher station before the relay broadcasting station or by equipment of the relay broadcasting station (including the working receiver 30 and the working transmitter 31).
[0064]
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment of the automatic monitor according to the present invention configured to use the high-speed BER measuring device of the present invention to monitor the outputs of the working and backup transmitters, respectively.
In FIG. 11, reference numerals 26-3 and 26-4 denote the high-speed BER measuring devices of the present invention, reference numeral 34 denotes an active transmitter, and reference numeral 35 denotes a standby transmitter, and other circuit elements are denoted by the same reference numerals as in FIG. I have.
By arranging the high-speed BER measuring devices 26-3 and 26-4 for each of the active and

standby transmitters

34 and 35 in this way, the active transmitter 34 becomes abnormal during broadcasting using the active transmitter 34. When the BER value is significantly deteriorated, the BER value can be detected at high speed by the high-speed BER measuring device 26-3 and can be instantaneously switched to the backup transmitter 35. After switching to the backup transmitter 35, the high-speed BER measuring device 26-4 checks whether there is any abnormality in the system of the backup device, based on the BER value and the like.
[0065]
FIG. 12 shows a case where the high-speed BER measuring apparatus of the present invention is used to monitor the states of the working and standby receiving lines when there is a redundant system (for example, an upper station broadcast wave) in the receiving line of the relay transmitter. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an automatic monitor according to the present invention configured as described above.
In FIG. 12, reference numerals 26-5 and 26-6 denote the high-speed BER measuring apparatus of the present invention, 36 denotes a working line receiving antenna, 37 denotes a distributor, 38 denotes an active receiving unit, 39 denotes a protection line receiving antenna, and 40 denotes a distributor. , 41 is a spare receiving unit, and 42 is a switch.
[0066]
In a relay transmitter having both a working line constituted by a fixed microwave radio line (higher station program line) and a protection line for receiving the radio wave itself of the upper broadcasting station, the signal is received by the receiving antenna 36 of the working line, The signal converted into the intermediate frequency signal is split into two by a splitter 37, one of which is supplied to a working receiver 38 and the other is supplied to a high-speed BER measuring device 26-5. The signal received by the receiving antenna 39 of the protection channel is split into two by the splitter 40, one of which is supplied to the protection receiving unit 41 and the other is supplied to the high-speed BER measuring device 26-6.
[0067]
In the above description, the high-speed BER measuring device 26-5 constantly measures the C / N margin of the received signal of the working line, and the high-speed BER measuring device 26-6 always measures the C / N margin of the received signal of the protection line. Now, assuming that the C / N margin of the received signal is greatly reduced due to the failure of the working line, the high-speed BER measuring device 26-5 sends an alarm, and the high-speed BER measuring device 26-6 outputs the received signal of the protection line. After confirming that the C / N margin is not abnormal, a switching signal is output so as to use the spare receiving section, and the switch 42 is operated, thereby instantaneously switching to the redundant system.
[0068]
By using such a system, each of the active and standby receiving units receives a different fixed wireless line, a higher station broadcast wave, etc., and when one of the receiving units fails to receive the signal, it is promptly and automatically. A route diversity receiver that selects a good receiving system can be realized.
[0069]
In the automatic monitoring device according to the present invention described above, the monitor input signal as the input signal is the ISDB-T signal of the terrestrial digital television broadcast wave, but this is not necessarily limited to the ISDB-T signal. The present invention can be applied to all digital waves coded and modulated using the inner code as signals to be monitored.
[0070]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the presence or absence of an abnormality can be easily monitored about the operating transmitter, and when an abnormality occurs, it can be switched to a spare machine promptly. In addition, the apparatus of the present invention can constantly monitor the BER and C / N margin of the transmitter output, and can immediately determine what state the transmitter is in. Further, it is possible to immediately determine the state of the received digital wave.
[0071]
Further, deterioration of the frequency characteristics of the transmitter, increase of the intermodulation amount, decrease of the output, and phase noise (of the local oscillator) are all detected as deterioration of the BER. For this reason, the apparatus of the present invention, which can monitor the BER value itself, the deterioration of the BER, and the C / N margin at high speed and reliably, is very effective as a monitor of the ISDB-T signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a high-speed BER measuring device of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the high-speed BER measuring device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a comparison between the present invention and a conventional device in the time required from the start of BER measurement (time reset) to the detection of a BER management lower limit value.
FIG. 4 is a diagram showing BER characteristics with respect to Gaussian noise C / N after Viterbi decoding and after RS correction in the device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an operation state of the device of the present invention when an ISDB-T wave having an equivalent C / N of 35.0 dB is input.
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation state when the equivalent C / N of the input ISDB-T wave is reduced to 30.0 dB.
FIG. 7 is a diagram illustrating an operation state when the equivalent C / N of the input ISDB-T wave is reduced to 27.8 dB.
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of an automatic monitor according to the present invention configured to monitor the output of a transmitter using the high-speed BER measuring device of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of an automatic monitor according to the present invention configured using the high-speed BER measuring device of the present invention for measuring a C / N margin of a received digital wave of a receiving unit or the like of a relay transmitter.
FIG. 10 is a diagram showing an embodiment of the automatic monitor according to the present invention configured using the high-speed BER measuring device of the present invention on the input side and the output side of the relay transmitter.
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment of an automatic monitor according to the present invention configured to use the high-speed BER measuring device of the present invention to monitor the outputs of the working and backup transmitters, respectively.
FIG. 12 shows an automatic monitor according to the present invention configured using the high-speed BER measuring device according to the present invention for monitoring the states of the working and standby receiving lines, respectively, when the receiving line of the relay transmitter has a redundant system. It is a figure showing one embodiment.
[Explanation of symbols]
1 A / D converter
2 Delay circuit
3 Digital adder
4 Level adjustment circuit
5 ISDB-T demodulation circuit
6-bit error counting circuit
7 Delay circuit
8 TS synchronous counting circuit
9 BER conversion circuit
10 Display
11 Control lower limit comparison circuit
12. Equivalent C / N and C / N margin calculation circuit
13 Relay
14. Analog delay circuit
15 Analog adder
16 Level adjustment circuit
17 A / D converter
18 ISDB-T demodulation circuit
19 Packet detection and counting circuit
20 Delay wave noise source
21 Signal degradation inside equipment
22 Adder
23 Demodulator
24 RS [204,188] corrector
25 transmitter
26 26-1, 26-2, 26-3, 26-4, 26-5, 26-6 High-speed BER measurement device
27 receiving antenna
28 receiving antenna
29 distributor
30 Active receiver
31 Working transmitter
32 switch
33 Transmission Antenna
34 Working transmitter
35 Spare transmitter
36 Working line receiving antenna
37, 40 distributor
38 Active receiver
39 Spare line receiving antenna
41 Spare receiver
42 switch

Claims

A decoding circuit for decoding the signal under measurement,
An RS error correction circuit for correcting an RS error of the signal decoded by the decoding circuit;
A delay circuit for delaying an output signal of the decoding circuit by a time required for error correction in the RS error correction circuit;
A bit error counting circuit for repeatedly comparing the output signal of the delay circuit with the output signal of the RS error correction circuit and incrementing the count value by one each time there is a difference between the bits of both output signals from the reset time; And a BER for comparing the output count value of the bit error counting circuit with a predetermined value (BER control lower limit value) and outputting a BER control lower limit value detection signal when the output count value reaches the predetermined value. A high-speed BER measuring device comprising a control lower limit comparing circuit.

The high-speed BER measuring device according to claim 1,
The high-speed BER measuring device according to claim 1, wherein the signal under measurement is an ISDB-T signal, and the decoding circuit is a Viterbi decoding circuit.

A first error correction circuit for correcting an inner code of the signal under test;
A second error correction circuit for correcting an outer code of the signal whose inner code has been corrected by the first error correction circuit;
A delay circuit for delaying an output signal of the first error correction circuit by a time required for error correction in the second error correction circuit;
A bit error counter for repeatedly comparing the output signal of the delay circuit and the output signal of the second error correction circuit and incrementing the count value by one every time there is a difference between the bits of both output signals from the reset point. Circuit, and comparing the output count value of the bit error count circuit with a predetermined value (BER management lower limit value), and outputs a BER management lower limit detection signal when the output count value reaches the predetermined value. A high-speed BER measuring device comprising a BER control lower limit comparing circuit.

The high-speed BER measuring device according to claim 1, further comprising:
A delay circuit that delays the signal under test by an arbitrary time before the Viterbi decoding circuit or the first error correction circuit;
A high-speed BER measuring device comprising: a level adjusting circuit for adjusting an output signal of the delay circuit to an arbitrary level; and an adder for adding the signal to be measured and an output signal of the level adjusting circuit.

The high-speed BER measurement device according to any one of claims 1 to 4, wherein the device further comprises:
A BER conversion circuit that outputs a BER value,
The equivalent C / N and C / N margin calculation circuit for calculating the equivalent C / N and C / N margin, the output signal of the BER conversion circuit and the output signal of the equivalent C / N and C / N margin calculation circuit are displayed. A high-speed BER measuring device comprising a display unit that performs the operation.

An automatic monitoring device comprising the high-speed BER measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the device to be measured is electromagnetically coupled to a power supply line from a transmitter or a relay transmitter to a transmission antenna and taken out. A signal is input to the high-speed BER measuring device, and a BER value of transmission output, an equivalent C / N and a C / N margin are displayed. When an abnormality occurs, an alarm is sent out. An automatic monitoring device characterized by switching at high speed.

7. The automatic monitoring apparatus according to claim 6, wherein, when the spare unit is provided, the spare unit also displays a BER value, an equivalent C / N and a C / N margin, and sends an alarm when an abnormality occurs. An automatic monitoring device, wherein the high-speed BER measuring device is arranged.

An automatic monitoring device configured by using the high-speed BER measuring device according to claim 1, wherein a signal to be measured that is branched and taken out from a receiving antenna of a relay transmitter is output to the high-speed BER measuring device. The C / N margin of the received digital wave is displayed, an alarm is sent out in the event of an abnormality, and if there is a spare receiving antenna, it is switched to the spare receiving antenna at a high speed. Automatic monitoring device.

6. An automatic monitoring device configured using the high-speed BER measuring device according to claim 1, wherein the measured signals respectively extracted from the receiving unit and the transmitting unit of the relay transmitter are individually measured at high speed. An automatic monitoring apparatus characterized in that it is possible to identify the location of an abnormality in a relay transmitter by inputting to a device and displaying a BER value, an equivalent C / N and a C / N margin, respectively.

6. An automatic monitoring apparatus comprising the high-speed BER measuring apparatus according to claim 1, wherein the automatic monitoring apparatus branches from a working antenna and a spare receiving antenna having different receiving routes of a relay transmitter. The measured signal is input to an individual high-speed BER measuring device, and the C / N margin of the received digital wave is displayed. In the event of an abnormality, an alarm is sent out, and at the same time, switching to a standby or working receiving antenna is performed at high speed. An automatic monitoring device, characterized in that:

6. An automatic monitoring device configured using the high-speed BER measuring device according to claim 1, wherein a received signal of a broadcast wave is input to the high-speed BER measuring device, and a BER value and an equivalent C / N are inputted. And a C / N margin, and at the time of an abnormality, an alarm is sent out so that an abnormality of the transmitter or the relay transmitter can be detected at a high speed.