JP2004260552A - 可搬型受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナより受信したSHF波信号を、減衰しないで通過させるか、若しくは所定の周波数帯を減衰して通過させるフィルタ4〜7によるフィルタ手段と、該フィルタ手段の出力を増幅する低雑音増幅器8と、増幅器8の出力を所定の周波数で帯域制限する帯域通過フィルタ11又は12と、帯域制限フィルタ11又は12を通過し、ダウンコンバータ14を通過した出力を復調する復調器15と、復調器15の出力より回線品質データを検出する回線品質データ検出器16と、回線品質データ検出器16による回線品質データに基づいて、フィルタ手段を選択する第1切換制御器17とを備えた可搬型受信装置である。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波帯の電波を用いて伝送される放送番組等の信号を受信する可搬型受信装置に関し、特に干渉波の影響が軽減できるとともに、異なる使用周波数帯域に対応し得る可搬型受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
放送番組等の信号をマイクロ波帯の電波を用いて通信を行う装置がある。この種の装置には、固定局で行うものと移動中継が可能な可搬型の装置がある。特に可搬型の受信装置では、割り与えられた通信帯域を複数の周波数帯域に分割し、通信用チャンネルとして使用しており、近傍の通信帯域で使用される他のシステムからの干渉波による影響を受け易く、混信したり、妨害波による中継伝送が途絶える等の問題点があった。
【0003】
従来、干渉波の影響を軽減する対策としては、受信装置の入力段にフィルタを挿入するのが一般的であった。図5は、このような対策がなされた従来例の帯域外干渉波除去装置20を備える受信装置のブロック図である。同図において、アンテナ受信21で受信された信号はトランスファースイッチ22に加えられる。干渉波が混入しないときは、スイッチ22の接続状態をa−b間オン,c−d間オンとすることにより、アンテナ装置21で受信された信号はRF線路26を通って低雑音増幅器(LNA)27に加えられる。低雑音増幅器27の出力はダウンコンバータ(D/C)28を通じて中間周波に変換され、復調器(DEM)29へ加えられる。干渉波が混入したときは、スイッチ22の接続状態をa−c間オン,b−d間オンに切り替えることにより、アンテナ装置21より受信された信号は、RF線路23、干渉波成分除去用フィルタ(FLT)24及びRF線路25を経て再びスイッチ22を通り、RF線路26を通じて低雑音増幅器27に加えられる。これにより、干渉波成分は、フィルタ24により充分減衰を受けるため、所望の通信チャンネルの信号を低雑音増幅器27、ダウンコンバータ28、復調器29により干渉波成分による妨害を除去して安定した受信ができる(例えば、特許文献1を参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−132838号公報(明細書の段落番号〔0007〕,図面の図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の可搬型受信装置では、信号線路に挿入したフィルタの挿入損失により受信装置の雑音指数が劣化する欠点があり、上記従来例の帯域外干渉波除去装置では、干渉波による影響を受けていない場合、受信された信号がフィルタをバイパスするように制御されている。可搬型受信装置では、このような制御により受信感度の劣化を回避することが不可欠である。
【0006】
また、マイクロ波による通信においては、干渉状況に応じて送信する電波を変更する必要があり、受信装置では、中間周波数帯への周波数変換前にその電波の周波数に応じた帯域フィルタをその都度装備する必要があった。したがって、異なった帯域フィルタにより構成された受信装置を生産する必要があり、生産性が悪い欠点があった。また、故障時に予備機として使用したい場合、帯域フィルタ等の構成が異なるために相互に転用ができず、通信システムとしては、結果としてコスト的に高いものとなる問題点があった。
【0007】
本発明は、上述のような課題に鑑みなされたものであり、干渉が存在しない場合、受信装置の雑音指数の劣化を極力抑えるとともに、回線品質データによって、任意の帯域制限により干渉波の影響を除去することができる可搬型受信装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
また、本発明は、上記目的に加えて、受信装置の故障に対して即座に対応できる可搬型受信装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するためなされたものであり、請求項1の発明は、アンテナより受信したSHF波信号を減衰しないで通過させるか、若しくは所定の周波数帯を減衰して通過させるフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力を増幅する低雑音増幅手段と、
該増幅手段の出力を所定の周波数で帯域制限する帯域通過フィルタと、
該帯域制限フィルタの出力を復調する復調手段と、
該復調手段の出力より回線品質データを検出する検出手段と、
該検出手段による回線品質データに基づいて、前記フィルタ手段を選択する切換制御手段とを備えることを特徴とする可搬型受信装置である。
【0010】
請求項1の発明では、アンテナより受信したSHF波信号を減衰しないで通過させるか、若しくは所定の周波数帯を減衰して通過させるフィルタ手段が備えられ、該フィルタ手段の出力を低雑音増幅手段で増幅し、該増幅手段の出力を所定の周波数の帯域通過フィルタを通して帯域制限し、該帯域制限フィルタの出力を復調手段により復調し、該復調手段の出力信号の特定部分から検出手段により回線品質データ(例えば、ビット誤り率)を検出し、該検出手段に基づく回線品質データによって、選択制御手段により前記フィルタ手段を切換制御して最適な回線品質を確保するようにした可搬型受信装置であり、検出手段による回線品質データは、ビット誤り率等に基づいて、SHF波信号の何れの周波数域が干渉波の影響を受けているか否かを検出して、選択制御手段によりフィルタ手段を切り替え制御して、干渉波の影響を排除するようにしたものである。回線品質データはビット誤り率のデータを利用するものであって、ビット誤り率が所定値より高い値であるか否かを検出手段で検出することにより、干渉波の影響を受けているか否かを判定しており、干渉波の影響を受けていると判断された場合、その周波数域を除去してSHF波信号を後段に送るようにし、SHF波信号が干渉波の影響を受けていない場合にはフィルタを通過させることなく、バイパスするようにフィルタ手段を制御することによって、雑音指数の劣化を抑制することができる作用を有する。
【0011】
また、請求項2の発明は、前記フィルタ手段が、SHF波信号を減衰しない信号線路と並列に、帯域通過フィルタ(BPF)、帯域除去フィルタ(BEF)、低域通過フィルタ(LPF)または高域通過フィルタ(HPF)の総て含むかまたは組み合わせによるフィルタが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の可搬型受信装置である。
【0012】
請求項2の発明では、フィルタ手段が、SHF波信号を減衰しない信号線路と並列に、帯域通過フィルタ(BPF)、帯域除去フィルタ(BEF)、低域通過フィルタ(LPF)または高域通過フィルタ(HPF)の総てを含むかまたは組み合わせによるフィルタが設けられており、SHF波信号に干渉波が混入しているか否かによって、最適な信号線路を選択してSHF波信号を出力し得るようにしたものであり、また、使用周波数帯域が異なる場合であっても、フィルタ手段による最適な条件の信号路を選択できる作用を有する。なお、フィルタ手段は上記のフィルタの総てを備えるものであっても、上記フィルタから選択されたフィルタを備えるものであってもよいし、かつ選択されるフィルタが複合的な組み合わせによるフィルタであってもよく、これらを含むものである。
【0013】
また、請求項3の発明は、前記帯域通過フィルタが低群の通過帯域フィルタと高群の通過帯域フィルタとを備えることを特徴とする請求項1に記載の可搬型受信装置である。
【0014】
請求項3の発明では、帯域通過フィルタが低群の通過帯域フィルタ(BPF−L)と高群の通過帯域フィルタ(BPF−H)とを備えており、使用周波数帯域に応じて第2の切換制御手段により選択できるようにして、例えば、何れの受信装置にも帯域通過フィルタを選択するのみで対応することができるようにして、使用周波数に対応した専用の受信装置を予備として準備することなく、故障時であっても即座に転用できる作用を有する。
【0015】
また、請求項4の発明は、前記検出手段はビット誤り率を算出する算出手段と、
該ビット誤り率を所定の値と比較する比較手段と、
該比較手段の結果により前記フィルタ手段の通過帯域を選択する帯域通過選択手段とからなり、
該帯域通過選択手段の結果によって、切替制御手段から制御信号を出力して、該フィルタ手段を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の可搬型受信装置である。
【0016】
請求項4の発明では、回線品質データの検出手段が、算出手段によりビット誤り率(BER:Bit Error Rate)の値を算出し、比較手段によりビット誤り率を所定の値と比較し、該比較手段の結果に基づいて帯域通過選択手段により、前記フィルタ手段の通過帯域を選択し、該帯域通過選択手段の結果により前記フィルタ手段を切替制御手段からの切換制御信号によって、該フィルタ手段を切換制御して最適なフィルタ若しくはバイパスラインを選択し、干渉波の影響を受けた周波数帯を排除することができ、雑音指数の劣化を抑制できる可搬型受信装置である。なお、BER値の算出手段は、誤り受信ビット数を送信ビット数で除する手段により算出することができ、既存の技術が適用できる。
【0017】
また、干渉波による影響は、例えば、各周波数に対応してBER値を算出し、算出されたBER値と許容されるBER値(干渉が存在しない場合のBER値又は許容される値)とを比較手段により比較することによって、回線品質データを検出することができ、帯域通過選択手段により、干渉波が何れの周波数に混入されているかを判定し、干渉波を除去するのに最も適したフィルタを選択するようにして、干渉波の影響を軽減している。BER値は、信号対雑音電力比(C/N比)に依存する値であって、干渉波が入力信号に影響を与えてC/N比が悪化することにより、BER値が急激に上昇する特性を利用して、干渉波の影響を検出するものである。なお、許容されるBER値は、その都度記憶装置に記憶して、比較検出に利用するようにする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図1を参照して説明する。同図において、入力端子1にはアンテナ(図示なし)により受信したSHF波信号が入力される。第1切換器2には入力端子2aと出力端子2b〜2fとが設けられ、第2切換器3には入力端子3b〜3fと出力端子3aとが設けられている。入力端子1は第1切換器2の入力端子2aに接続され、第1切換器2の出力端子2bは信号線路を介して第2切換器3の入力端子3bに接続されている。出力端子2cと入力端子3c間には第1フィルタ4が接続され、出力端子2dと入力端子3d間には第2フィルタ5が接続され、出力端子2eと入力端子3e間には第3フィルタ6が接続され、出力端子2fと入力端子3f間には第4フィルタ7が接続されている。第2切換器3の出力端子3aは低雑音増幅器(LNA)8の入力端に接続されている。出力端子2bと入力端子3b間の信号線路はバイパスラインであり、このバイパスラインに対して、第1〜第4フィルタ4〜7が並列に設けられている。第1切換器2と第2切換器3とは第1切換制御器17の切換制御信号により制御され、バイパスライン或いは第1〜第4フィルタ4〜7の何れかが選択される。
【0019】
なお、第1〜第4フィルタ4〜7は、帯域通過フィルタ(BPF)、帯域除去フィルタ(BEF)、低域通過フィルタ(LPF)および高域通過フィルタ(HPF)であり、選択されたフィルタがこれらの組み合わせによるフィルタであってもよい。
【0020】
低雑音増幅器(LNA)8はSHF波信号を低雑音で増幅する増幅器であって、その出力端は第3切換器9の入力端子に接続されている。第3切換器9の第1出力端はバンドパスフィルタL(BPF−L)(低群の帯域通過フィルタ)11の一端に接続され、第2の出力端がバンドパスフィルタH(BPF−H)(高群の帯域通過フィルタ)12の一端に接続されている。バンドパスフィルタL(BPF−L)11の他端は第4切換器10の第1入力端に接続され、バンドパスフィルタH(BPF−H)12の他端が第4切換器10の第2入力端に接続されている。第3切換器9と第4切換器10は、第2切換制御器13の切換制御信号により制御され、バンドパスフィルタL(BPF−L)11とバンドパスフィルタH(BPF−H)12との何れかが選択される。第4切換器10の出力端はダウンコンバータ(D/C)14を介して復調器(DEM)15に接続され、その出力が出力端子18に接続されている。SHF波信号は、ダウンコンバータ(D/C)14により中間周波に変換され、復調器15により復調されて出力端子18から出力される。
【0021】
一方、復調器15の出力端からの信号は回線品質データ検出器16に入力され、回線品質データ検出器16の出力は第1切換制御器17に入力されるように構成されている。回線品質データ検出器16は、復調器15の出力信号から回線のビット誤り率を算出して、ビット誤り率により干渉波による影響の有無を検出し、干渉波周波数を特定することができる。この回線品質データは第1切換制御器17に入力され、第1切換制御器17の切換制御信号に基づいて、第1切換器2及び第2切換器3が切換制御されて、バイパスライン、或いは第1〜第4フィルタ4〜7の何れかが選択される。なお、回線品質データ検出器16によるBER値の算出は、既存の技術を適用して実行することができる。
【0022】
次に、本実施形態の動作について、図1〜図4を参照して説明する。アンテナ(図示なし)より受信したSHF波信号は入力端子1に入力され、第1切換器2及び第2切換器3により選択されたバイパスライン、第1フィルタ4、第2フィルタ5、第3フィルタ6及び第4フィルタ7の何れかを通して低雑音増幅器8に入力される。第1切換器2及び第2切換器3は、SHF波信号の干渉波による影響の有無に基づく、第1切換制御器17からの切換制御信号による第1切換器2及び第2切換器3の切換制御によって、バイパスライン、第1フィルタ4、第2フィルタ5、第3フィルタ6及び第4フィルタ7の何れかが選択される。低雑音増幅器8の出力は、第3切換器9及び第4切換器10で選択されたバンドパスフィルタ(バンドパスフィルタL11又はバンドパスフィルタH12)を通って、ダウンコンバータ(D/C)14に入力される。ダウンコンバータ(D/C)14では、SHF波信号が中間周波に変換されて、復調器15へと入力される。第2切換制御器13は、使用位置に応じた所定の使用周波数帯域に基づき、第3切換器9及び第4切換器10を切換制御して、受信機の使用周波数帯域が設定される。復調器15で復調された信号は出力端子18より出力される。
【0023】
一方、復調器15の出力信号は回線品質データ検出器16に入力されて信号処理され、回線品質データが検出される。回線品質データ検出器16では、ビット誤り率が上昇している周波数域(干渉波周波数)を特定して、干渉波の影響を検出する。その処理結果は、第1切換制御器17で利用され、干渉波の影響を受けた周波数を除去するように切換制御信号が出力されている。
【0024】
先ず、第1切換制御器17は、回線品質データ検出器16(検出手段)で求められた回線品質データに基づいて、第1切換器2及び第2切換器3に切換制御信号を出力する。回線品質データ検出器16は、ビット誤り率を算出する算出手段と、ビット誤り率を所定の値と比較する比較手段と、比較手段の結果により前記フィルタ手段の通過帯域を選択する帯域通過選択手段とからなる。
【0025】
これらの算出手段、比較手段、帯域通過選択手段は、CPU(中央処理装置)の演算処理により実行することができ、CPU(中央処理装置)には、ビット誤り率の過去のデータを蓄積する記憶装置が設けられている。比較手段は、これらの過去の蓄積データと現在のビット誤り率とを比較し、干渉波による影響の有無を検出して回線品質データとする。帯域通過選択手段は、回線品質データに基づいて切換制御信号を出力し、干渉波の影響を受けている周波数(干渉波周波数)を除去するように、フィルタ手段を切換制御している。
【0026】
図2及び図3は、干渉波による影響を受けた入力波形を示したものであり、図2は干渉波が入力周波数の高い周波数域に存在し、図3は干渉波が入力周波数の低い周波数域に存在する場合を図示している。図2のように、高い周波数域に干渉波が存在する場合、第1〜第4フィルタ4〜7の内のバンドパスフィルタ(BPF)又はローパスフィルタ(LPF)を使用することにより干渉波を除去することができる。また、図3のように、低い周波数域に干渉波が存在する場合、第1〜第4フィルタ4〜7の内のバンドパスフィルタ(BPF)又はハイパスフィルタ(HPF)を使用することにより干渉波を除去することができる。干渉波が入力周波数の何れの周波数域に存在するかは、回線品質データ検出器16で検出することができるので、回線品質データ検出器16の回線品質データに基づいて、第1切替制御器17により第1〜第4フィルタ4〜7の内から最適なフィルタを選択して、入力信号から干渉波周波数を除去することができる。
【0027】
さらに、回線品質データ検出器16について説明すると、復調器15の出力に干渉波が混入している場合、入力端子1には、図2又は図3のような波形の信号が入力される。回線品質データ検出器16は、CPUによる演算処理によりビット誤り率が算出され、干渉波周波数とビット誤り率の関係を前もって測定したデータが記憶装置に保存されている。記憶装置に保存されたデータを読み出して、測定されたビット誤り率とを比較することによって、算出されたビット誤り率により干渉波周波数を直ちに特定することができる。
【0028】
なお、ビット誤り率は復調器15の出力信号の特定部分から算出することができる。ビット誤り率と干渉波周波数との関係のデータよりどの周波数帯域のフィルタを使用するかも前もって測定したデータより算出して、切換選択信号を記憶装置に保存する。記憶装置から切換制御信号を瞬時に読み出して、干渉波が最小となるフィルタの周波数帯域を選択するようにする。
【0029】
図4は、第3切換器9及び第4切換器10で選択されるバンドパスフィルタ(BPF)の周波数帯域を図示したものである。受信装置は、第3切換器9及び第4切換器10によって、使用周波数帯域に合わせて、バンドパスフィルタ(BPF−L:低群の帯域通過フィルタ)11,バンドパスフィルタ(BPF−H:高群の帯域通過フィルタ)12を選択し得るように構成されている。
【0030】
本実施形態の受信装置は、使用周波数帯域に応じて選択できるよう、2つの周波数帯域が設定されており、図4に示したように、低い領域のバンドパスフィルタを持つ低群と、高い領域のバンドパスフィルタを持つ高群との何れか一方を第2切換制御器13により選択し得るように構成されている。このように、二つの使用周波数帯域を設けることによって、同一の受信装置で任意の周波数を設定することが可能となる。
【0031】
また、本実施形態では、第1〜第4フィルタ4〜7として、帯域通過フィルタや帯域除去フィルタ(BEF)等を用いたが、通過帯域や除去帯域を複合的に組み合わせたフィルタであってもよいし、通過或いは除去帯域を可変するようにしてもよい。このように、干渉波周波数に応じて、入力信号の通過或いは除去帯域が可変可能なものとすることによって、干渉波周波数を一層効果に除去することができる。
【0032】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、干渉波の有無や干渉波周波数によって、SHF波信号に混入した干渉波を除去するのに最適なフィルタを選択するようにしたことにより、干渉波混入を軽減するとともに、干渉が存在しない場合には、受信装置の雑音指数の劣化を極力抑えることが可能となり、受信状態が良好な受信装置を提供できる利点がある。
【0033】
また、請求項2の発明によれば、干渉波周波数を除去するのに最適な帯域通過フィルタまたは帯域除去フィルタ等を選択的に使用することができるので、干渉波混入を軽減するとともに、干渉が存在しない場合には、雑音指数を劣化させることなく、受信状態が良好な受信装置を得ることができる利点がある。
【0034】
また、請求項3の発明によれば、帯域通過フィルタが低群の帯域通過フィルタ(BPF−L)と高群の帯域通過フィルタ(BPF−H)とを備えており、使用周波数帯域に応じて選択できるようにして、帯域通過フィルタを選択するのみで各周波数に対応することにより、各周波数専用の受信装置を予備として準備する必要がなく、故障時であっても他の受信機の使用周波数帯域を切り替えることによって、故障に即座に対応して回線の維持が可能となり、予備の送受信機として準備する受信機の台数を低減できる利点がある。
【0035】
また、請求項4の発明によれば、既存の技術を利用して、ビット誤り率(BER値)が算出することが可能であり、BER値によりフィルタ手段を最適なフィルタに切り換えることができるので、デジタル放送や通信には好適な受信装置を提供できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可搬型受信装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】干渉波周波数が高い周波数域に存在するSHF波の波形図である。
【図3】干渉波周波数が低い周波数域に存在するSHF波の波形図である。
【図4】本実施形態の帯域制限を説明するための説明図である。
【図5】従来の帯域外干渉波除去装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 入力端子
2 第1切換器
3 第2切換器
4 第1フィルタ
5 第2フィルタ
6 第3フィルタ
7 第4フィルタ
8 低雑音増幅器
9 第3切換器
10 第4切換器
11 バンドパスフィルタL(BPF−L:低群の帯域通過フィルタ)
12 バンドパスフィルタH(BPF−H:高群の帯域通過フィルタ)
13 第2切換制御器
14 ダウンコンバータ
15 復調器
16 回線品質データ検出器
17 第1切換制御器
18 出力端子
Claims (4)
- アンテナより受信したSHF波信号を減衰しないで通過させるか、若しくは所定の周波数帯を減衰して通過させるフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力を増幅する低雑音増幅手段と、
該増幅手段の出力を所定の周波数で帯域制限する帯域通過フィルタと、
該帯域制限フィルタの出力を復調する復調手段と、
該復調手段の出力より回線品質データを検出する検出手段と、
該検出手段による回線品質データに基づいて、前記フィルタ手段を選択する切換制御手段とを備えることを特徴とする可搬型受信装置。 - 前記フィルタ手段は、SHF波信号を減衰しない信号線路と並列に、帯域通過フィルタ(BPF)、帯域除去フィルタ(BEF)、低域通過フィルタ(LPF)または高域通過フィルタ(HPF)の総て含むかまたは組み合わせによるフィルタが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の可搬型受信装置。
- 前記帯域通過フィルタが低群の通過帯域フィルタと高群の通過帯域フィルタとを備えることを特徴とする請求項1に記載の可搬型受信装置。
- 前記検出手段は、ビット誤り率を算出する算出手段と、
該ビット誤り率を所定の値と比較する比較手段と、
該比較手段の結果により前記フィルタ手段の通過帯域を選択する帯域通過選択手段とからなり、
該帯域通過選択手段の結果によって、前記切替制御手段から制御信号を出力して、該フィルタ手段を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の可搬型受信装置。
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