JP2006287390A - 切替方式 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘリコプターを使用した中継システムにおいて、２基の受信アンテナを切り替えるため、切替タイミング信号を同期用基準信号と一致するように、伝播路長から伝播遅延時間を算出し、装置毎に設定する必要があった。
【解決手段】試験信号を用いて制御部から高周波部間の信号の伝播遅延時間を自動で測定する。アンテナ切替機は高周波部近傍に実装されるため、制御部から高周波部間と切替機間の伝播時間はほぼ等しい。試験信号により測定した伝播遅延時間を使用して切替タイミング信号を生成する。
【選択図】図２

Description

本発明はヘリコプターを使用した無線中継方式において、アンテナ切替機を具備する無線中継装置に関するものである。

ヘリコプターを使用した中継システムにおいては、地上の送信点より送信された無線信号をヘリコプターで受信し、ヘリコプターから地上の基地局に向けて再送信する。ヘリコプターが旋回した場合においても安定した受信信号を得るため、受信アンテナを２基設け、ヘリコプターからの旋廻情報（ヘリコプターの向きが反対になったか否かの情報）から送信点に近いアンテナ入力を切り替え選択する。アンテナを切り替えるタイミングを、伝送の目的とする素材の情報は含まず、送信信号に周期的に挿入された同期用基準信号期間中とすることにより、画像などの素材信号に影響を及ぼさずに切り替えることが可能である。

従来は、制御部から出力したアンテナ切り替えに用いる切替タイミング信号を同期用基準信号期間と一致させるため、制御部から切替機間の信号の伝播遅延時間を測定し、切替タイミング信号を設定し、出力していた。
発見されていない。

前述の従来技術では、制御部から切替機間のケーブル長が実装箇所により異なるため、装置毎に個別に切替タイミング信号の出力設定を行わなければならない。また、一度設定した装置を別の環境にて使用する場合など、その都度設定する必要がある。

本発明の目的は実装環境によらず、自動で切替タイミング信号の遅延時間を測定し、出力することを可能とすることにある。

本発明では上記の目的を達成するため、制御部と高周波部間の通信処理を利用して遅延時間測定信号を送受信することにより、擬似的に制御部から切替機間の遅延時間を測定し、その処理時間によって切替タイミング信号の出力位相を設定する。

本発明により、ヘリコプターを使用した中継システムにおいて受信機の実装環境によらず、自動で切替タイミング信号の遅延時間を測定し、出力することが可能である。

以下、この発明の構成を図１により説明する。ヘリコプターの受信機は２基のアンテナ４−１、４−２、アンテナ切替機３、高周波部２および制御部１で構成され、地上の送信点より送信された無線信号を２基の受信アンテナで受信し、切替機３でどちらか一方の受信アンテナを選択し、高周波部２に受信信号を入力する。ここで、高周波部２と切替機３間のケーブル長は、制御部１と高周波部２間のケーブル長と比較して十分に短い。また、切替機３と受信アンテナ４−１、４−２間のケーブル長は同長である。高周波部２の周波数変換部１２では、受信信号をマイクロ波帯からＩＦ帯に周波数変換し、制御部１へ入力する。また、制御部１から高周波部２のモード設定を行ったり、あるいは、高周波部の状態監視を行うために、制御部１から高周波部２それぞれに実装したＣＰＵ８およびＣＰＵ９間で通信を行っている。通信信号はＩＦ帯の受信信号伝送線に重畳して送受信する。通信信号の周波数は、上り回線、下り回線共に、ＩＦ帯の周波数と重ならない周波数に設定する。制御部１では、ＩＦ用ＢＰＦ７で受信信号のみ通過させ、ベースバンド復調部６でベースバンド信号に復調する。制御部１から出力した信号は送信機で地上の基地局へ向けて再送信される。また、制御部ＣＰＵ８と高周波部ＣＰＵ９間で通信を行うため、通信信号のみ通過させる通信用ＢＰＦ１０−１、１０−２を使用する。この通信信号において、切替タイミングを測定する試験信号の送受信を行う。この結果から、制御部ＣＰＵ８は切替タイミングを測定し、切替機３に切替タイミング信号を出力し、受信アンテナ４−１、４−２を切り替える。

ここで、送信点より受信する伝送信号には、制御部１で信号を復調するため受信信号に同期させる処理が必要であるが、容易に同期させるために、同期用基準信号が周期的に含まれる。同期用基準信号には、伝送の目的とする素材の情報は含まない。また、制御部１では、同期用基準信号により同期を確立する処理および、検出できなくなった場合に再同期に移行する処理を、同期用基準信号を数回連続して検出を行った結果から判断するような保護処理を施している。これにより、切替機３が同期用基準信号期間中に受信アンテナを切り替えても、素材情報が途切れることなく伝送可能である。なお、従来の構成においては試験信号を用いず、制御部１から高周波部２までのケーブル長から信号の伝播遅延時間を算出するなどして切替タイミングを設定していた。

図２により、本発明の切替タイミング信号の出力方法を説明する。制御部側ＣＰＵ８では、遅延時間測定信号生成部１４にて切替タイミング信号の到達時間を測定するための試験信号を出力する。出力した試験信号は、制御部ＣＰＵの通信回路１６−１と高周波部ＣＰＵ１６−２間の通信機能を使用して高周波部ＣＰＵ９に送信される。試験信号を受信した高周波部ＣＰＵ９は制御部８に対して到達時間測定用信号を返信する。制御部ＣＰＵ８では遅延時間測定信号検出部１５にて高周波部ＣＰＵ９からの返信信号を検出し、遅延時間測定信号を出力してから検出するまでのタイマークロックにより、高周波部２までの切替タイミング信号の到達時間を算出する。

ここで、制御部ＣＰＵ８および高周波部ＣＰＵ９は、発振周波数が固定の発振器１７−１、１７−２を動作クロックとしており、また、高周波部ＣＰＵ９が到達時間測定信号を受信してから制御部ＣＰＵ８へ返信するまでに要する時間はＣＰＵの処理クロック数により一定である。更に、高周波部２と切替器３間のケーブル長が十分に短く、信号の伝播時間は無視できる程度に小さく、同期用基準信号期間に比較して十分小さい。従って、制御部ＣＰＵ８は到達時間測定信号を送信した後に、高周波部２からの到達時間測定信号を受信するまでの時間を測定することにより、高周波部２までの切替タイミング信号の到達時間を算出することが可能である。

高周波部２までの切替タイミング信号到達時間を算出した制御部ＣＰＵ８は、受信信号中に周期的に出現する同期用基準信号期間と切替タイミング信号の到達時間から、切替機３への切替タイミング信号が、同期用基準信号と一致するように切替タイミング出力回路１８にて位相調整をして出力する。これにより、切替機３への切替タイミング信号の出力位相を自動で設定することが可能となる。

本発明の一実施例である受信機の構成を示すブロック図。 本発明の一実施例である受信機の制御部、高周波部の構成を示すブロック図。

符号の説明

１：制御部 ２：高周波部
３：切替機 ４−１、４−２：受信アンテナ
５：切替タイミング信号 ６：ベースバンド復調部
７：ＩＦ用ＢＰＦ ８：制御部ＣＰＵ
９：高周波部ＣＰＵ １０−１、１０−２：通信用ＢＰＦ
１１：タイマー １２：周波数変換部
１３：遅延時間算出回路 １４：遅延時間測定信号生成部
１５：遅延時間測定信号検出部 １６−１、１６−２：通信回路
１７−１、１７−２：クロック発振器 １８：切替タイミング信号出力回路

Claims (2)

1. 受信アンテナ、アンテナ切替機、高周波部および制御部により構成され、２基以上のアンテナにより受信信号を切替選択する無線中継装置の受信機において、遅延時間測定信号を用いて制御部からアンテナ切替機への伝播遅延時間を測定する方式。
2. 前記受信機において、測定した伝播遅延時間を用いてアンテナの切替タイミング信号の出力位相を設定する機能を具備する無線中継装置。