JP2006121450A - ディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置 - Google Patents

ディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】受信信号の瞬断又は復帰の際に復調部が再引き込み動作をしないようにしたディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置を提供する。
【解決手段】入力部111は情報信号を圧縮符号化して得た第1のパケットのストリームであるTSと同期信号FSYNCとに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する。この第2のパケットは、64QAM変調部113で変調され、周波数変換部114で周波数変換され、PA115を介して無線送信される。受信側では周波数変換部122で受信信号を中間周波数に変換し、64QAM復調部123で復調して出力部で元の転送レートに速度変換してTSとFSYNCを出力する。
【選択図】図1

Description

本発明はディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置に係り、特に情報信号をトランスポートストリーム(TS)の信号形態で送受信する地上波ディジタル放送などのディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置に関する。
情報信号をトランスポートストリーム(TS)の信号形態で送受信するディジタル信号送受信システムとして、例えば、地上波ディジタル放送システムがある。この地上波ディジタル放送システムでは、映像及び音声などの情報信号をMPEG(Moving Picture Experts Group)方式により高能率圧縮符号化して得られたトランスポートストリーム(TS)パケットを、STL(Studio to Transmitter Link)で規定される伝送パケットに変換し、更に64QAM(直交振幅変調)などの変調方式により変調した後、アナログ放送波ではなく、マイクロ波回線、光回線などの別回線(STL回線)を利用して伝送する。
このような地上波ディジタル放送システムにおいて、受信装置では受信信号を64QAM復調器により復調するが、何らかの理由により受信信号に、ごく短時間、不連続となる瞬断が発生した場合、瞬断から正規の信号レベルに復帰するときに64QAM復調器が再引き込み動作を行うと、後段の回路部のクロックに与える影響が大きく、システム全体の復旧時間がかかってしまう。
そこで、受信信号の瞬断があっても、不連続を意識せずに瞬間的サービス断の影響を最小限にした受信装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1記載の従来の受信装置では、ディジタル放送波における瞬断を同期コードの欠落や多重化された伝送制御信号で検知したときは、チューナの同調用情報を保持する手段、復調部のキャリア及びクロックの閉ループ伝達関数を制御する手段、PCRによるディジタルPLLの位相誤差情報を保持する手段、映像復号の提示更新を停止し直前の映像信号を提示する手段、PTSの検出及び更新を停止する手段及びPCRの検出及び更新を停止しPCRに対するジッターレンジを変化させる手段のうちの少なくとも一つの手段を制御し、瞬断時の受信機の正常動作への移行を行うようにした構成である。
また、クロックの異常に関しては、被検査クロックを1周期分遅延させる遅延手段と、その遅延手段の出力と被検査クロックとを比較して不一致の場合のみ不一致期間に出力を出すクロック比較手段と、上記不一致期間が予め定められた許容範囲を超えたときに異常検出信号を出力する異常検出手段とを含む構成のクロック異常検出回路が従来より知られている(例えば、特許文献2参照)。このクロック異常検出回路によれば、不連続的にクロック周期やデューティ比が変化した場合にも、クロック異常として検出できる。
特開2000−138874号公報 特開平10−240374号公報
しかしながら、特許文献1記載の従来の受信装置は、瞬断が発生した場合に、例えば復調部のキャリア及びクロックの閉ループ伝達関数を制御して受信機の正常動作への移行を行うようにしたものであり、瞬断が発生した場合に復調部が再引き込みを行わないようにする手段については全く言及していない。また、特許文献2記載のクロック異常検出回路は、不連続的にクロック周期やデューティ比が変化したような場合にクロック(周期)異常として検出する回路であり、復調部の再引き込み動作によるクロックの異常を検出するものではない。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、受信信号の瞬断又は復帰の際に復調部が再引き込み動作をしないようにしたディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、第1の発明のディジタル信号送受信システムは、情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力手段と、入力手段から出力された第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調手段と、変調手段から出力された変調波を、予め定められた送信周波数帯に変換して無線送信する無線送信手段と、無線送信手段から無線送信された変調波を受信して中間周波数に変換する受信手段と、受信手段から出力される中間周波数の変調波を、第2のパケットのストリームに復調する復調手段と、復調手段から出力される復調された第2のパケットのストリームの速度変換を行って第1のパケットのストリームと、同期信号とを出力すると共に、同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部とを有することを特徴とする。
また、上記の目的を達成するため、第2の発明のディジタル信号送受信システムは、情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力手段と、入力手段から出力された第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調手段と、変調手段から出力された変調波を光信号に変換して送信する光送信手段と、光送信手段から送信された光信号を受信して電気信号である変調波に変換する光−電気変換手段と、光−電気変換手段から出力される変調波を、第2のパケットのストリームに復調する復調手段と、復調手段から出力される復調された第2のパケットのストリームの速度変換を行って第1のパケットのストリームと、同期信号とを出力すると共に、同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部とを有することを特徴とする。
上記の第1及び第2の発明では、入力手段が第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき第2のパケットのストリームに速度変換する際に、入力される第1のパケットのストリームをすべて用いるのではなく、出力する第2のパケットの先頭データは規格により定められた所定値に付替えるようにしたため、第1のパケットのストリームが断から正常に復旧した際にも、第2のパケットの先頭データは常に所定値で出力することができる。また、上記の第1及び第2の発明では、出力手段が同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力するようにしたため、同期信号の異常による後段の装置への影響を無くすことができる。
また、上記の目的を達成するため、第3の発明は、第1の発明のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号送信装置であって、情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力部と、入力部から出力された第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調部と、変調部から出力された変調波を、予め定められた送信周波数帯に変換して無線送信する無線送信部とを有することを特徴とする。
また、上記の目的を達成するため、第4の発明は、第2の発明のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号送信装置であって、情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力部と、入力部から出力された第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調部と、変調部から出力された変調波を光信号に変換して送信する光送信部とを有することを特徴とする。
第3及び第4の発明では、入力部が第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき第2のパケットのストリームに速度変換する際に、入力される第1のパケットのストリームをすべて用いるのではなく、出力する第2のパケットの先頭データは規格により定められた所定値に付替えるようにしたため、第1のパケットのストリームが断から正常に復旧した際にも、第2のパケットの先頭データは常に所定値で出力することができる。
また、上記の目的を達成するため、第5の発明は、第1の発明のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号受信装置であって、無線送信された変調波を受信して中間周波数に変換する受信部と、受信部から出力される中間周波数の変調波を、第2のパケットのストリームに復調する復調部と、復調部から出力される復調された第2のパケットのストリームの速度変換を行って第1のパケットのストリームと、同期信号とを出力すると共に、同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部とを有することを特徴とする。
また、上記の目的を達成するため、第6の発明は、第2の発明のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号受信装置であって、送信された光信号を受信して電気信号である変調波に変換する光−電気変換部と、光−電気変換部から出力される変調波を、第2のパケットのストリームに復調する復調部と、復調部から出力される復調された第2のパケットのストリームの速度変換を行って第1のパケットのストリームと、同期信号とを出力すると共に、同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部とを有することを特徴とする。
第5及び第6の発明では、出力部が同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力するようにしたため、同期信号の異常による後段の装置への影響を無くすことができる。
本発明によれば、伝送される第2のパケットの先頭データは規格により定められた所定値に付替えるようにしたため、第1のパケットのストリームが断から正常に復旧した際にも、第2のパケットの先頭データは常に所定値で出力するようにしたため、復調に必要な信号の位相が一定となるため、第1のパケットの断時または復帰の際に復調手段又は復調部が再引き込みを行なわないようにできる。
また、本発明によれば、復調手段又は復調部が再引き込みを行なわないことにより、後段の装置のクロック発生部に与える影響が無くなるため、送信システム全体の復帰時間が早くなる。
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図1は本発明になるディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置の第1の実施の形態のブロック図を示す。同図において、本実施の形態のディジタル信号送受信システムは、無線信号を送信するディジタル信号送信装置110と、無線信号を受信するディジタル信号受信装置120とより構成される。
ディジタル信号送信装置110は、入力部111、伝送路符号化部112、64QAM変調部113、周波数変換部114及びパワーアンプ(PA)115から構成されている。一方、ディジタル信号受信装置120は、ローノイズアンプ(LNA)121、周波数変換部122、64QAM復調部123、伝送路復号部124及び出力部125から構成されている。
次に、本実施の形態の動作について説明する。スタジオにおいて、送信すべき情報信号として映像・音声信号をMPEG方式で高能率圧縮符号化して得られたTS信号と、このTS信号に同期した周波数10MHzの基準信号と、このTS信号に同期した同期信号であるFSYNC信号とが、それぞれ入力部111に供給される。入力部111は、後に詳述するように、10MHzの基準信号を基に後述する64QAM変調部113のクロックを生成すると共に、入力されたTS信号を270MHzからSTLで規定される帯域内で伝送するための伝送パケットの32(=2048/63)MHzに速度変換する。
速度変換されたデータは、伝送路符号化部112で誤り訂正符号が付加されてパケットデータに生成された後、誤り訂正付加後のパケットデータは、64QAM変調部113に供給され、ここで前記入力部111で生成されたクロックに基づき64QAM変調される。64QAM変調部113から出力された64QAM変調波は、周波数変換部114にてSHF帯の周波数に変換された後、PA115に供給されて電力増幅されてから、空中線ANT1を介して無線送信される。
ディジタル信号受信装置120は、空中線ANT2によりディジタル信号送信装置110から無線送信されたSHF帯の信号を受信し、LNA121にて低雑音増幅した後、周波数変換部122にて中間周波数(IF周波数)に変換する。周波数変換部122から出力されたIF周波数信号は、64QAM復調部123に供給されて復調される。復調されたパケットデータは伝送路復号部124にて伝送路での誤りが誤り訂正符号を用いて訂正された後、出力部125にて32MHzから270MHzに速度変換を行われてTS信号が生成されると共に、これに同期した10MHzの基準信号とFSYNC信号が出力される。
次に、本発明の要部の構成及び動作について説明する。図2は図1中の入力部111の一実施の形態のブロック図を示す。図2において、スタジオから入力されるTS信号は、メモリ201、パケット番号デコーダ202及び27M生成部204にそれぞれ供給される。また、スタジオから入力される10MHzの基準信号は、32M生成部206に供給され、同期信号FSYNCは、読出アドレス発生器205に供給される。
メモリ201は、速度変換のためのものであり、スタジオからシリアルに入力される270MHzのTS信号を図示しないシリアル/パラレル変換器により変換された10ビットパラレルデータが供給され、ここで27M生成部204により生成した27MHzの書き込みパルスによりTS信号が書き込まれる。
また、パケット番号デコーダ202は、入力されるTS信号のダミーバイト部に含まれるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)フレーム内のパケット番号をデコードする。書き込みアドレス発生器203は、パケット番号デコーダ202でデコードされたパケット番号を基に、TSパケットの先頭データ(47H)が固定のアドレスになるような書き込みアドレスを発生してメモリ201に供給する。これにより、メモリ201は、27M生成部204からの27MHzの書き込みパルスに基づいて、TSパケットをその先頭データ(47H)がメモリ201の所定の固定アドレスに書き込まれるように書き込み制御される。
続いて、メモリ201は、書き込んだTS信号を、入力されるFSYNC信号に基づいて読出アドレス発生器205で発生された読み出しアドレスから、32M生成部206にて10MHzの基準信号に同期して生成された32MHzの読み出しパルスにより8ビットパラレルに読み出される。これはメモリ201に入力される10ビットのパラレルデータのうち、2ビットは無効データであり、8ビットが有効データであるため、8ビットの有効データのみが4MHz(=32MHz/8)でパラレルに読み出される。この読み出しにより速度変換されたTSパケットデータは、47付替回路207に供給される。47付替回路207には、読出アドレス発生器205から読出しアドレスも供給される。
ここで、メモリ201には前述したように、所定の固定アドレスにTSパケットの先頭データ(47H)が書き込まれているので、47付替回路207は、読出アドレス発生器205からの読出しアドレスが上記の所定の固定アドレスになった時には、メモリ201からの読出しパケットデータに関係なく、強制的に47Hを読み込むように(付け替えるように)動作する。これにより、47付替回路207からは、速度変換されたTSパケットデータの先頭データが必ず所定の値47Hに付け替えられたTS信号が32MHzでシリアルに取り出され、図1に示した伝送路符号化部112に供給される。
ここで、入力部111に入力されるTSの瞬断が発生したとしても、47付替回路207からは、速度変換されたTSパケットデータの先頭データが必ず所定の値47Hに付け替えられて取り出されるため、ディジタル信号受信装置120内の64QAM復調部123で必要な先頭データの位相は一定となり、TSの断時又は復帰の際に、64QAM復調部123が再引き込み動作を行わない。
次に、ディジタル信号受信装置120の出力部125の動作について説明する。出力部125は、伝送路復号部124にて伝送路での誤りが訂正された復調パケットデータを、32MHzから270MHzの転送レートに速度変換を行って得たTS信号をシリアル出力すると共に、これに同期した10MHzの基準信号とFSYNC信号を出力する。
ただし、出力部125は、FSYNC信号の周期異常が1回でも発生すると、直ちに異常とみなし、FSYNC信号出力端子をハイレベルに固定し、パケット番号の連続性とFSYNC信号の周期が2回以上正常であることを確認したときは、復帰と判定してFSYNC信号出力端子へローパルスを出力する。このように、出力部125は同期信号FSYNCの周期異常が1回でも発生した時には、ローレベルの異常検出信号を出力するようにしたため、同期信号の異常による後段の装置への影響を無くすことができる。
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。図3は本発明になるディジタル信号送受信システム、並びにそれに用いるディジタル信号送信装置及びディジタル信号受信装置の第2の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図3に示す第2の実施の形態のディジタル信号送受信システムは、光信号を送信するディジタル信号送信装置150と、光信号を受信するディジタル信号受信装置160とより構成される。
ディジタル信号送信装置150は、入力部111、伝送路符号化部112、64QAM変調部113、及び電気−光変換部(E/O部)151から構成されている。一方、ディジタル信号受信装置160は、光−電気変換部(O/E部)161、64QAM復調部123、伝送路復号部124及び出力部125から構成されている。
次に、本実施の形態の動作について説明する。スタジオにおいて、送信すべき情報信号として映像・音声信号をMPEG方式で高能率圧縮符号化して得られたTS信号と、このTS信号に同期した周波数10MHzの基準信号と、このTS信号に同期した同期信号であるFSYNC信号とが、それぞれ入力部111に供給される。入力部111で速度変換されたデータは、伝送路符号化部112で誤り訂正符号が付加されてパケットデータに生成された後、誤り訂正付加後のパケットデータは、64QAM変調部113に供給され、ここで前記入力部111で生成されたクロックに基づき64QAM変調される。
64QAM変調部113から出力された64QAM変調波は、E/O部151により光信号に変換されてから送信される。送信された光信号は、光伝送路を経てディジタル信号受信装置160のO/E部161により受光され、ここで光−電気変換されて所定周波数の64QAM変調波とされる。
この64QAM変調波は、64QAM復調部123に供給されて復調され、伝送路復号部124にて伝送路での誤りが誤り訂正符号を用いて訂正された後、出力部125にて32MHzから270MHzに速度変換を行われてTS信号が生成されると共に、これに同期した10MHzの基準信号とFSYNC信号が出力される。
本実施の形態も、入力部111は第1の実施の形態と同一構成であり、入力部111に入力されるTSの瞬断が発生したとしても、速度変換されたTSパケットデータの先頭データが必ず所定の値47Hに付け替えられて取り出されるため、ディジタル信号受信装置160内の64QAM復調部123で必要な先頭データの位相は一定となり、TSの断時又は復帰の際に、64QAM復調部123が再引き込み動作を行わない。
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば変調方式は64QAMに限定されるものではない。
本発明の第1の実施の形態のブロック図である。 本発明の要部の入力部の一実施の形態のブロック図である。 本発明の第2の実施の形態のブロック図である。
符号の説明
110、150 ディジタル信号送信装置
111 入力部
112 伝送路符号化部
113 64QAM変調部
114 周波数変換部
115 PA
120、160 ディジタル信号受信装置
121 LNA
122 周波数変換部
123 64QAM復調部
124 伝送路復号部
125 出力部
211 入力部
151 E/O部
161 O/E部
201 メモリ
202 パケット番号デコーダ
203 書込アドレス発生器
204 27M生成部
205 読出アドレス発生器
206 32M生成部
207 47付替回路





Claims (6)

  1. 情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力手段と、
    前記入力手段から出力された前記第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調手段と、
    前記変調手段から出力された変調波を、予め定められた送信周波数帯に変換して無線送信する無線送信手段と、
    前記無線送信手段から無線送信された前記変調波を受信して中間周波数に変換する受信手段と、
    前記受信手段から出力される前記中間周波数の変調波を、前記第2のパケットのストリームに復調する復調手段と、
    前記復調手段から出力される復調された第2のパケットのストリームの速度変換を行って前記第1のパケットのストリームと、前記同期信号とを出力すると共に、該同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部と
    を有することを特徴とするディジタル信号送受信システム。
  2. 情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力手段と、
    前記入力手段から出力された前記第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調手段と、
    前記変調手段から出力された変調波を光信号に変換して送信する光送信手段と、
    前記光送信手段から送信された前記光信号を受信して電気信号である前記変調波に変換する光−電気変換手段と、
    前記光−電気変換手段から出力される前記変調波を、前記第2のパケットのストリームに復調する復調手段と、
    前記復調手段から出力される復調された前記第2のパケットのストリームの速度変換を行って前記第1のパケットのストリームと、前記同期信号とを出力すると共に、該同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部と
    を有することを特徴とするディジタル信号送受信システム。
  3. 請求項1記載のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号送信装置であって、
    情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力部と、
    前記入力部から出力された前記第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調部と、
    前記変調部から出力された変調波を、予め定められた送信周波数帯に変換して無線送信する無線送信部と
    を有することを特徴とするディジタル信号送信装置。
  4. 請求項2記載のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号送信装置であって、
    情報信号を圧縮符号化して得たディジタル信号である第1のパケットのストリームと同期信号とに基づき、所定の転送レートに速度変換され、かつ、パケットの先頭データが規格により定められた所定値に付替えられた第2のパケットのストリームを生成する入力部と、
    前記入力部から出力された前記第2のパケットのストリームを、予め定められた変調方式で変調する変調部と、
    前記変調部から出力された変調波を光信号に変換して送信する光送信部と
    を有することを特徴とするディジタル信号送信装置。
  5. 請求項1記載のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号受信装置であって、
    無線送信された変調波を受信して中間周波数に変換する受信部と、
    前記受信部から出力される前記中間周波数の変調波を、前記第2のパケットのストリームに復調する復調部と、
    前記復調部から出力される復調された第2のパケットのストリームの速度変換を行って前記第1のパケットのストリームと、前記同期信号とを出力すると共に、該同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部と
    を有することを特徴とするディジタル信号受信装置。
  6. 請求項2記載のディジタル信号送受信システムに用いるディジタル信号受信装置であって、
    送信された光信号を受信して電気信号である変調波に変換する光−電気変換部と、
    前記光−電気変換部から出力される前記変調波を、前記第2のパケットのストリームに復調する復調部と、
    前記復調部から出力される復調された前記第2のパケットのストリームの速度変換を行って前記第1のパケットのストリームと、前記同期信号とを出力すると共に、該同期信号の周期異常が1回でも発生した時には異常検出信号を出力する出力部と
    を有することを特徴とするディジタル信号受信装置。

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