JP2007129422A - 中継送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小規模な構成で実現することが可能であると共に、ディジタル変調信号の周波数配列に応じて伝送特性を最適に設計することが可能な中継送信装置を提供する。
【解決手段】周波数変換器１６ａは、受信アンテナ１０および受信増幅器１４を介して受信された信号の周波数帯域を変換し、アナログ入出力フィルタ１８ａに入力する。アナログ入出力フィルタ１８ａは、ディジタル変調信号を通過させアナログ変調信号を減衰させる。アナログ入出力フィルタ１８ａは帯域制限を施した信号を周波数変換器２２ａに入力する。周波数変換器２２ａは入力された信号の周波数帯域を変換する。周波数帯域が変換された信号は、送信増幅器２４、送信フィルタ２６、および送信アンテナ２８を介して送信される。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の単位ディジタル信号を含む複合ディジタル信号を中継送信する装置に関する。

テレビ放送システム等の放送システムにおいては、放送局から電磁波として信号が送信される。受信機は、放送局から送信された信号を受信し、受信した信号から画像情報、音声情報等を取得する。

放送局が送信する信号については、放送局が放送圏とする地域に存在する受信機において所定の品質の情報が得られるよう、送信電力、所望信号対妨害波比等の規定が定められている。しかし、放送局がその規定を満足する信号を送信したとしても、放送圏内において電磁波の障害物等が存在すると、受信機において受信される信号の電界強度が不十分となり、放送圏内において所定の品質の情報が得られない地域が生じる。そこで、このような品質劣化地域を減少させるため、放送局から送信された信号を受信し、増幅して送信する中継送信を行う中継送信装置が放送圏内に設置される。

図１１に複数のチャネル周波数帯域を占有する複数のアナログ変調信号を受信し、増幅して中継送信する中継送信装置９の構成を示す。複数のチャネル周波数帯域は、それぞれ１つの放送局に割り当てられているものとする。中継送信装置９は、受信アンテナ１０、分波器６０、チャネル帯域内増幅部７０−１〜７０−ｎ、合波器６２、送信アンテナ２８を備えて構成される。

受信アンテナ１０で受信された信号は分波器６０に入力される。分波器６０は、１個の入力端子Ｄ₀とｎ個の出力端子Ｄ₁〜Ｄ_nを備える。出力端子Ｄ₁〜Ｄ_nには、それぞれ１つのチャネル周波数帯域が割り当てられている。出力端子Ｄ₁〜Ｄ_nのそれぞれは、入力端子Ｄ₀から入力された信号に含まれるチャネル周波数帯域外の周波数帯域の信号を減衰させた信号を出力する。

分波器６０の出力端子Ｄ₁〜Ｄ_nから出力された信号は、チャネル帯域内増幅部７０−１〜７０−ｎにそれぞれ入力される。チャネル帯域内増幅部７０−１〜７０−ｎのそれぞれは、入力された放送周波数帯域の信号を増幅した後、中間周波数帯域の信号に変換する。そして、所望周波数帯域外の信号を減衰させる帯域制限を行った後、中間周波数増幅を行い、再び放送周波数帯域に変換し、増幅して出力する。チャネル帯域内増幅部７０−１〜７０−ｎから出力された信号は、合波器６２が備える入力端子Ｃ₁〜Ｃ_nにそれぞれ入力される。入力端子Ｃ₁〜Ｃ_nのそれぞれには、１つのチャネル周波数帯域が割り当てられている。合波器６２は、入力端子Ｃ₁〜Ｃ_nから入力された信号を合成して出力する。合波器６２が入力端子Ｃ₁〜Ｃ_nから入力された信号を合成する際には、入力端子Ｃ₁〜Ｃ_nから入力された信号に含まれる、チャネル周波数帯域外の周波数帯域の信号を低減させる。また、入力端子Ｃ_i（ｉは１からｎまでのいずれかの整数）から他の入力端子Ｃ_j（ｊはｉとは異なる１からｎまでのいずれかの整数）へ回り込んで出力される信号を減衰させる。合波器６２が出力する信号は送信アンテナ２８を介して電磁波として送信される。

このように、図１１の中継送信装置９は、入力される信号を複数の放送局のそれぞれに割り当てられた互いに異なるチャネル周波数帯域に分離し、それぞれのチャネル周波数帯域に対し個別に帯域制限および増幅等を行う。これは、互いに異なる複数のチャネル周波数帯域のアナログ変調信号が互いに影響し合って発生する相互変調による妨害波、または、各チャネル周波数帯域に近い周波数帯域に重畳するノイズによって発生する妨害波をできるだけ低減させるためである。

近年、ディジタル変調された信号を用いて情報を送受信するディジタル通信が利用されるようになっており、アナログ変調信号とディジタル変調信号とが混在する状況となっている。このような状況下においても、それぞれのチャネル周波数帯域を分離して、各周波数帯域をそれぞれ別個に増幅して中継する中継送信装置が用いられている。

しかしながら、このような構成では、中継送信を行うチャネル周波数帯域の数ｎだけチャネル帯域内増幅部７０−１〜７０−ｎが必要となり、チャネル数が増加するにつれて回路が大規模な構成となり、製造コストが増大するという問題があった。

さらに、近年のディジタル通信においては、信号の周波数配列が複雑になっているため、周波数配列に応じて送信電力や歪み特性等の中継送信に関する伝送特性を最適に設計することが困難となっている。

本発明はこのような課題に対してなされたものであり、小規模な構成で実現することが可能であると共に、ディジタル変調信号の周波数配列に応じて伝送特性を最適に設計することが可能な中継送信装置を提供する。

本発明は、占有する周波数帯域が互いに異なる複数の単位ディジタル信号を含む複合ディジタル信号を受信する受信部と、前記複合ディジタル信号から前記単位ディジタル信号を抽出する信号抽出部と、前記信号抽出部が抽出した前記単位ディジタル信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された信号を送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る中継送信装置においては、前記信号抽出部は、抽出する前記単位ディジタル信号が占有する周波数帯域とは異なる周波数帯域を占有する不要信号の振幅を低減する不要信号低減手段を備える構成とすることが好適である。

また、本発明に係る中継送信装置においては、前記不要信号は、抽出する前記単位ディジタル信号が占有する周波数帯域とは異なる周波数帯域を占有する前記単位ディジタル信号を含む構成とすることが好適である。

また、本発明に係る中継送信装置においては、前記不要信号は、前記中継送信装置が設置される地域を送信圏としない送信装置から送信された前記複合ディジタル信号を含む構成とすることが好適である。

また、本発明に係る中継送信装置においては、前記不要信号は、アナログ変調信号を含む構成とすることが好適である。

また、本発明に係る中継送信装置においては、前記不要信号低減手段は、振幅を低減する信号の周波数帯域を規定する特性情報を取得し、当該特性情報に基づいて規定した周波数帯域に基づいて前記不要信号を低減する構成とすることが好適である。

また、本発明に係る中継送信装置においては、前記不要信号低減手段は、前記特性情報に基づいて定まるタップ係数によってフィルタ特性が規定されるディジタルフィルタを備える構成とすることが好適である。

また、本発明に係る中継送信装置においては、前記増幅部は、単一の増幅手段によって構成されるものとすることが好適である。

本発明によれば、小規模であると共に、ディジタル変調信号の周波数配列に応じて伝送特性を最適に設計することが可能な中継送信装置を実現することができる。

図１に本発明の第１の実施形態に係る中継送信装置１の構成を示す。中継送信装置１は、受信アンテナ１０、分波器６４、ディジタル帯域増幅器７２ａ、アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍ、合波器６６、送信アンテナ２８、局部発振器３０および３２を備えて構成される。

中継送信装置１は、ディジタル変調信号およびアナログ変調信号を送信する放送システムに適用される。中継送信装置１は、放送局から送信されたディジタル変調信号およびアナログ変調信号を受信し、不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し、必要な信号を増幅して送信する中継送信を行う。

受信アンテナ１０で受信された信号は分波器６４の入力端子Ｄｃに入力される。

分波器６４は、入力端子Ｄｃ、出力端子Ｄａおよび出力端子Ｄｂ１〜Ｄｂｍを備える。出力端子Ｄａにはディジタル変調信号の複数のチャネル周波数帯域が割り当てられており、出力端子Ｄｂ１〜Ｄｂｍのそれぞれには１つのアナログ変調信号のチャネル周波数帯域が割り当てられている。出力端子Ｄａおよび出力端子Ｄｂ１〜Ｄｂｍは、入力端子Ｄｃから入力された信号に含まれる割り当てられたチャネル周波数帯域外の周波数帯域の信号を減衰させた信号を出力する。

分波器６４の出力端子Ｄａから出力された信号は、ディジタル帯域増幅器７２ａに入力される。ディジタル帯域増幅器７２ａは、ディジタル変調信号に対して不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し、必要な信号を増幅して合波器６６の入力端子Ｃａに入力する。また、分波器６４の出力端子Ｄｂ１〜Ｄｂｍから出力された信号は、アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍのそれぞれに入力される。アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍは、アナログ変調信号に対して不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し、必要な信号を増幅して合波器６６の入力端子Ｃｂ１〜Ｃｂｍのそれぞれに入力する。

ディジタル帯域増幅器７２ａは、受信増幅器１４ａ、周波数変換器１６ａ、アナログ入出力フィルタ１８ａ、中間周波数増幅器２０ａ、周波数変換器２２ａ、送信増幅器２４ａを備えて構成される。受信増幅器１４ａは、放送周波数帯域の信号を増幅し、周波数変換器１６ａに入力する。周波数変換器１６ａは、放送周波数帯域の信号を、それより低い周波数帯域である中間放送周波数帯域の信号に変換し、アナログ入出力フィルタ１８ａに入力する。中間放送周波数帯域は、その周波数帯域幅が放送周波数帯域のそれと同一であり、その周波数が放送周波数帯域の周波数より低い周波数帯域である。周波数変換器１６ａには、分波器６４が出力する放送周波数帯域の信号の他、局部発振器３０が出力する局部発振器信号Ｌ₁が入力される。周波数変換器１６ａは、放送周波数帯域の信号に局部発振器信号Ｌ₁を乗じて放送周波数帯域の信号を中間放送周波数帯域の信号に変換する。

具体的には、局部発振器信号Ｌ₁の周波数をｆ_osc1とし、放送周波数帯域を周波数ｆ₁から周波数ｆ₂までの周波数帯域とすれば、中間放送周波数帯域は、周波数ｆ₁−ｆ_osc1から周波数ｆ₂−ｆ_osc1までの周波数帯域となる。ただし、ここではｆ_osc1＜ｆ₁＜ｆ₂の関係があるものとする。なお、周波数変換器１６ａによる処理によって、周波数ｆ₁＋ｆ_osc1から周波数ｆ₂＋ｆ_osc1までの周波数帯域に不要なイメージ信号が発生するが、このイメージ信号は周波数変換器１６ａより後段の構成部によって減衰する。

アナログ入出力フィルタ１８ａは、ディジタル放送システムのディジタル変調信号を通過させ、アナログ放送システムのアナログ変調信号を減衰させる。アナログ入出力フィルタ１８ａの特性によって、ディジタル帯域増幅器７２ａが周波数帯域制限および増幅を行う周波数帯域が定まる。ディジタル放送システムおよびアナログ放送システムでは、地域ごとに放送局が割り当てられるため、中継送信装置１が設置される地域を指定すれば、その地域を放送圏とする放送局を割り出すことができる。そして、割り出した放送局に割り当てられているチャネル周波数帯域に基づいて、ディジタル帯域増幅器７２ａが周波数帯域制限および増幅を行うべきディジタル変調信号のチャネル周波数帯域が定まる。

例として、アナログ放送システムにおける２つの放送局、およびディジタル放送システムにおける３つの放送局に対し、チャネル周波数帯域が図２（ａ）のように割り当てられている場合をとりあげる。

図２（ａ）ではチャネル周波数帯域９１および９４がアナログ放送システムの放送局に対して割り当てられており、チャネル周波数帯域９０，９２および９３がディジタル放送システムの放送局に対して割り当てられている。アナログ入出力フィルタ１８ａには、チャネル周波数帯域９０，９２および９３に含まれる信号を通過させ、チャネル周波数帯域９１および９４に含まれる信号を減衰させる図２（ｂ）のような特性を持たせることが好適である。ここでは、特性を透過係数の真数を以て表し、１を減衰がない値、０を無限の減衰を与える値としている。このような特性によって、ディジタル放送システムにおける放送局から送信されたディジタル変調信号を通過させ、アナログ放送システムにおける放送局から送信されたアナログ変調信号を減衰させることができる。また、チャネル周波数帯域９３より高域側の周波数帯域に含まれる信号を減衰させる特性により、不測の妨害波および周波数変換器１６ａで発生したイメージ信号を減衰させることができる。さらに、チャネル周波数帯域９０より低域側の周波数帯域に含まれる信号を減衰させる特性により、不測の妨害波を低減させることができる。アナログ入出力フィルタ１８ａは、ＬＣ回路、オペアンプを用いたフィルタ回路、誘電体共振器、弾性表面波共振器等によって構成することができる。

アナログ入出力フィルタ１８ａは、帯域制限を施した中間放送周波数帯域の信号を中間周波数増幅器２０ａに入力する。中間周波数増幅器２０ａは信号を増幅し周波数変換器２２ａに入力する。周波数変換器２２ａには、中間周波数増幅器２０ａが出力する中間放送周波数帯域の信号の他、局部発振器３２が出力する局部発振器信号Ｌ₂が入力される。周波数変換器２２ａは、中間放送周波数帯域の信号に局部発振器信号Ｌ₂を乗じて中間放送周波数帯域の信号を放送周波数帯域の信号に変換し送信増幅器２４ａに入力する。

具体的には、中間放送周波数帯域を周波数ｆ₁−ｆ_osc1から周波数ｆ₂−ｆ_osc1までの周波数帯域とし、局部発振器信号Ｌ₂の周波数をｆ_osc2とすれば、周波数ｆ₁−ｆ_osc1＋ｆ_osc2から周波数ｆ₂−ｆ_osc1＋ｆ_osc2までの放送周波数帯域の信号が得られる。この場合、周波数変換器２２ａからは、周波数｜ｆ₂−ｆ_osc1−ｆ_osc2｜から周波数｜ｆ₁−ｆ_osc1−ｆ_osc2｜までの周波数帯域にイメージ信号が発生するが、このイメージ信号は周波数変換器２２ａより後段の構成部によって減衰する。

送信増幅器２４ａは、放送周波数帯域の信号を増幅し合波器６６の入力端子Ｃａに入力する。

次に、アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍのうちの１つであるアナログ帯域増幅器７２ｂｋについて説明する。アナログ帯域増幅器７２ｂｋは、受信増幅器１４ｂｋ、周波数変換器１６ｂｋ、アナログ入出力フィルタ１８ｂｋ、中間周波数増幅器２０ｂｋ、周波数変換器２２ｂｋ、送信増幅器２４ｂｋを備えて構成される。ここで、ｋは１からｍまでのいずれかの整数である。ディジタル帯域増幅器７２ａが、ディジタル変調信号に対して不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し増幅するのに対し、アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍは、アナログ変調信号に対して不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し増幅する。ディジタル帯域増幅器７２ａおよびアナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍが周波数帯域制限および増幅を行う周波数帯域は、それぞれアナログ入出力フィルタ１８ａおよび１８ｂ１〜１８ｂｍのフィルタ特性によって定まる。したがって、アナログ入出力フィルタ１８ａおよびアナログ入出力フィルタ１８ｂ１〜１８ｂｍのそれぞれのフィルタ特性が異なることを除いて、アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍのそれぞれは、ディジタル帯域増幅器７２ａと同一の構成とすることができる。そこで、図１ではアナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍのそれぞれが備える各構成部にディジタル帯域増幅器７２ａが備える各構成部と同一の符号を付し、末尾の符号「ｂ１〜ｂｍ」を以て、ディジタル帯域増幅器７２ａが備える構成部であるかアナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍが備える構成部であるかを区別するものとし、以下の説明を簡略に行う。

受信増幅器１４ｂｋは、放送周波数帯域の信号を増幅し、周波数変換器１６ｂｋに入力する。周波数変換器１６ｂｋは、放送周波数帯域の信号を、それより低い周波数帯域である中間放送周波数帯域の信号に変換し、アナログ入出力フィルタ１８ｂｋに入力する。周波数変換器１６ｂｋには、分波器６４の出力端子Ｄｂｋから出力される放送周波数帯域の信号の他、局部発振器３０が出力する局部発振器信号Ｌ₁が入力される。周波数変換器１６ｂｋは、放送周波数帯域の信号に局部発振器信号Ｌ₁を乗じて放送周波数帯域の信号を中間放送周波数帯域の信号に変換する。

アナログ入出力フィルタ１８ｂｋは、アナログ放送システムのアナログ変調信号を通過させ、ディジタル放送システムのディジタル変調信号を減衰させる。アナログ入出力フィルタ１８ｂｋの特性によって、アナログ帯域増幅器７２ｂｋが周波数帯域制限および増幅を行う周波数帯域が定まる。

図２（ａ）に示す例ではチャネル周波数帯域９１および９４がアナログ放送システムの放送局に対して割り当てられており、チャネル周波数帯域９０，９２および９３がディジタル放送システムの放送局に対して割り当てられている。したがって、この場合はｍ＝２であり、アナログ入出力フィルタ１８ｂ１にチャネル周波数帯域９１に含まれる信号を通過させ、チャネル周波数帯域９０，９２，９３および９４に含まれる信号を減衰させる特性を、アナログ入出力フィルタ１８ｂ２にチャネル周波数帯域９４に含まれる信号を通過させ、チャネル周波数帯域９０，９１，９２および９３に含まれる信号を減衰させる特性を持たせることが好適である。この場合、アナログ入出力フィルタ１８ｂ１および１８ｂ２の特性はそれぞれ図２（ｃ）および（ｄ）のようになる。このような特性によって、アナログ放送システムにおける放送局から送信されたアナログ変調信号を通過させ、ディジタル放送システムにおける放送局から送信されたディジタル変調信号を減衰させることができる。また、アナログ入出力フィルタ１８ｂ１および１８ｂ２の通過周波数帯域より高域側の周波数帯域に含まれる信号を減衰させる特性によって、不測の妨害波および周波数変換器１６ｂ１および１６ｂ２のそれぞれで発生したイメージ信号を減衰させることができる。さらに、アナログ入出力フィルタ１８ｂ１および１８ｂ２の通過周波数帯域より低域側の周波数帯域に含まれる信号を減衰させる特性によって、不測の妨害波を低減させることができる。

アナログ入出力フィルタ１８ｂｋは、帯域制限を施した中間放送周波数帯域の信号を中間周波数増幅器２０ｂｋに入力する。中間周波数増幅器２０ｂｋは信号を増幅し周波数変換器２２ｂｋに入力する。周波数変換器２２ｂｋには、中間周波数増幅器２０ｂｋが出力する中間放送周波数帯域の信号の他、局部発振器３２が出力する局部発振器信号Ｌ₂が入力される。周波数変換器２２ｂｋは、中間放送周波数帯域の信号に局部発振器信号Ｌ₂を乗じて中間放送周波数帯域の信号を放送周波数帯域の信号に変換し、送信増幅器２４ｂｋに入力する。送信増幅器２４ｂｋは、放送周波数帯域の信号を増幅し合波器６６の入力端子Ｃｂｋに入力する。

合波器６６は、入力端子Ｃａ、入力端子Ｃｂ１〜Ｃｂｍ、および出力端子Ｃｃを備える。入力端子Ｃａにはディジタル変調信号の複数のチャネル周波数帯域が割り当てられており、入力端子Ｃｂ１からＣｂｍのそれぞれには１つのアナログ変調信号のチャネル周波数帯域が割り当てられている。合波器６６は、入力端子Ｃａおよび入力端子Ｃｂ１〜Ｃｂｍのそれぞれから入力された信号を合成して出力端子Ｃｃから出力する。また、合波器６６は、入力端子Ｃａおよび入力端子Ｃｂ１〜Ｃｂｍのそれぞれから入力された信号に含まれる割り当てられたチャネル周波数帯域外の周波数帯域の信号を減衰させて出力端子Ｃｃから出力する。さらに、合波器６６は、入力端子Ｃａから入力端子Ｃｂ１〜Ｃｂｍのそれぞれに回り込んで出力される信号、および入力端子Ｃｂｋから入力端子Ｃａおよび入力端子Ｃｂｐ（ｐはｋとは異なる１からｍまでのいずれかの整数）のそれぞれに回り込んで出力される信号を減衰させる。合波器６６が出力する信号は送信アンテナ２８を介して電磁波として送信される。

本実施形態に係る中継送信装置１では、複数のディジタル変調信号のチャネル周波数帯域に対して周波数帯域制限を施し必要な信号を増幅する手段を、１つのディジタル帯域増幅器７２ａを以て実現している。このように、１系統の構成で複数のディジタル変調信号に対する処理を行う構成が可能であるのは、ディジタル変調信号について次のような性質があるためである。

近隣のチャネル周波数帯域内に発生させる相互変調信号の影響は、その相互変調信号がアナログ変調信号によるものである場合に比してディジタル変調信号によるものである場合の方が小さい。また、周波数変換の際に近隣のチャネル周波数帯域内に発生する妨害波等、各チャネル周波数帯域に近い周波数帯域に重畳するノイズによって発生する妨害波の影響もまた、その妨害波がアナログ変調信号によるものである場合に比してディジタル変調信号によるものである場合の方が小さい。これは、アナログ変調信号が、狭い周波数帯域内に大きな電力が集中している信号であるのに対し、ディジタル変調信号は占有周波数帯域内で一様な密度を以て電力が分布している信号であることによるものである。

したがって、近隣の複数のチャネル周波数帯域の信号のいずれもがディジタル変調信号である場合や、中継送信の処理の過程でアナログ変調信号を分離した場合には、必ずしも図１１の中継送信装置９のように複数のチャネル周波数帯域をチャネル周波数帯域ごとに分離する構成とする必要はない。本実施形態に係る中継送信装置１は、このようなディジタル変調信号の性質に鑑みて、中継送信装置９に比して構成を単純化したものである。

図３に本発明の第２の実施形態に係る中継送信装置２の構成を示す。中継送信装置２は、中継送信装置１が中継送信する信号の電力よりも小さい電力の信号の中継送信を行うものとして好適である。中継送信装置１と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。中継送信装置２は、受信アンテナ１０と分波器６５の入力端子Ｄｃとの間に、受信フィルタ１２および受信増幅器１４を備え、合波器６７の出力端子Ｃｃと送信アンテナ２８との間に送信増幅器２４および送信フィルタ２６を備える。

ディジタル帯域増幅器７３ａは、ディジタル帯域増幅器７２ａから受信増幅器１４ａおよび送信増幅器２４ａを取り除き、アナログ帯域増幅器７３ｂｋは、アナログ帯域増幅器７２ｂｋから受信増幅器１４ｂｋおよび送信増幅器２４ｂｋを取り除いた構成となっている。

なお、受信増幅器１４は、受信増幅器１４ａおよび１４ｂ１〜１４ｂｍと同一のものであり、送信増幅器２４は、送信増幅器２４ａおよび２４ｂ１〜２４ｂｍと同一のものであるが、適用される周波数帯域が異なるため、末尾の符号「ａ，ｂ１〜ｂｍ」を以て適用されるチャネル周波数帯域を区別する。

受信アンテナ１０で受信された信号は受信フィルタ１２に入力される。受信フィルタ１２は、それぞれ１つの放送局に割り当てられている複数のチャネル周波数帯域を含む放送周波数帯域を通過周波数帯域とする。受信フィルタ１２は、入力された信号に含まれる放送周波数帯域外の信号を減衰させて受信増幅器１４に入力する。受信増幅器１４は信号を増幅して分波器６５の入力端子Ｄｃに入力する。

ディジタル帯域増幅器７３ａの周波数変換器１６ａ、アナログ入出力フィルタ１８ａ、中間周波数増幅器２０ａ、および周波数変換器２２ａが行う処理、ならびにアナログ帯域増幅器７３ｂｋの周波数変換器１６ｂｋ、アナログ入出力フィルタ１８ｂｋ、中間周波数増幅器２０ｂｋ、および周波数変換器２２ｂｋが行う処理は、第１の実施形態に係る中継送信装置１と同一である。

合波器６７の出力端子Ｃｃから出力される信号は送信増幅器２４に入力される。送信増幅器２４は信号を増幅し送信フィルタ２６に入力する。送信フィルタ２６は、送信増幅器２４の非線形性によって発生する高次調波信号等の放送周波数帯域外の信号を減衰させる。送信フィルタ２６が出力する信号は送信アンテナ２８を介して電磁波として送信される。

この構成では、受信増幅器１４および送信増幅器２４が、ディジタル変調信号が占有するチャネル周波帯域およびアナログ変調信号が占有する周波数帯域の両者に対して適用される。そのため、第１の実施形態に係る中継送信装置１に比して構成が単純化される。このような構成は、中継送信する信号の電力が比較的小さく、受信増幅器１４、送信増幅器２４等の非線形性が問題とならない場合に好適である。

なお、中継送信装置１および中継送信装置２は、放送周波数帯域の信号を中間放送周波数帯域に変換した上で、帯域制限および中間周波数増幅を行う構成となっている。これは、アナログ入出力フィルタ１８ａおよび１８ｂ１〜１８ｂｍのフィルタ特性の実現が容易になるという観点、中間周波数増幅器２０ａおよび２０ｂ１〜２０ｂｍに送信増幅器２４より大きい増幅利得を配分し、異常発振等の不安定動作を回避するという観点等に基づくものである。しかし、アナログ入出力フィルタ１８ａおよび１８ｂ１〜１８ｂｍに要求されるフィルタ特性が放送周波数帯域で容易に実現することができる、中継送信に要求される増幅利得が小さい、送信増幅器２４ａおよび２４ｂｋ、または送信増幅器２４に十分な異常発振対策を施すことができる等の場合には、必ずしも放送周波数帯域の信号を中間放送周波数帯域に変換する必要はない。この場合、周波数変換器１６ａ，１６ｂ１〜１６ｂｍ，２２ａ，２２ｂ１〜２２ｂｍ、中間周波数増幅器２０ａ，２０ｂ１〜２０ｂｍ、局部発振器３０および３２は不要となり、中継送信装置の構成を簡略化することができる。

また、中継送信装置１は分波器６４を設け、分波器６４の出力端子Ｄａおよび出力端子Ｄｂ１〜Ｄｂｍは、入力端子Ｄｃから入力された信号に含まれる割り当てられたチャネル周波数帯域外の周波数帯域の信号を減衰させた信号を出力する構成となっている。このように、分波器６４において各チャネル周波数帯域ごとの周波数帯域制限を行う構成の他、分波器６４を周波数帯域制限を行わずに信号を分配する分配器に置き換え、当該分配器とディジタル帯域増幅器７２ａとの間、および当該分配器とアナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍとの間のそれぞれに分波器６４と同等の周波数帯域制限を行うフィルタを設ける構成とすることも可能である。同様に、合波器６６において各チャネル周波数帯域ごとの周波数帯域制限を行う構成の他、合波器６６を周波数帯域制限を行わずに信号を合成する合成器に置き換え、ディジタル帯域増幅器７２ａと当該合波器との間、およびアナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍと当該合波器との間のそれぞれに合波器６６と同等の周波数帯域制限を行うフィルタを設ける構成とすることも可能である。

さらに、中継送信装置１と同様、中継送信装置２においても、分波器６５を周波数帯域制限を行わずに信号を分配する分配器に置き換え、当該分配器とディジタル帯域増幅器７３ａとの間、および当該分配器とアナログ帯域増幅器７３ｂ１〜７３ｂｍとの間のそれぞれに分波器６５と同等の周波数帯域制限を行うフィルタを設ける構成とすることが可能である。同様に、合波器６７において各チャネル周波数帯域ごとの周波数帯域制限を行う構成の他、合波器６７を周波数帯域制限を行わずに信号を合成する合成器に置き換え、ディジタル帯域増幅器７３ａと当該合波器との間、およびアナログ帯域増幅器７３ｂ１〜７３ｂｍと当該合波器との間のそれぞれに合波器６７と同等の周波数帯域制限を行うフィルタを設ける構成とすることが可能である。

第１の実施形態に係る中継送信装置１は、放送局から送信されたディジタル変調信号およびアナログ変調信号の両者に対して中継送信を行うため、ディジタル帯域増幅器７２ａに加えてアナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍを備える。しかし、アナログ変調信号に対して中継送信を行う必要がない場合には、アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍを設ける必要はないため、次に説明する第３の実施形態に係る中継送信装置３のように構成を簡略化することができる。

図４に本発明の第３の実施形態に係る中継送信装置３の構成を示す。中継送信装置３は、ディジタル変調信号を適用するディジタル放送システムに適用され、専らディジタル変調信号の中継送信を行う。第１の実施形態に係る中継送信装置１または第２の実施形態に係る中継送信装置２と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。

中継送信装置３は、中継送信装置１から分波器６４、アナログ帯域増幅器７２ｂ１〜７２ｂｍ、合波器６６、および局部発振器３２を取り除き、受信増幅器１４と周波数変換器１６ａとの間、および周波数変換器２２ａと送信増幅器２４との間を直接接続した構成となっている。また、周波数変換器１６ａおよび２２ａには、同一の局部発振器信号Ｌ₁が入力される。

中継送信装置３では、アナログ入出力フィルタ１８ａにおいてアナログ変調信号を減衰させている。これによって、アナログ変調信号とそのアナログ変調信号の周波数近傍に存在する妨害波による相互変調信号による悪影響や、各チャネル周波数帯域に近い周波数帯域に重畳するノイズによって発生する妨害波による悪影響を回避することができる。

ディジタル放送システムにおける中継送信装置では、周波数有効利用を図るため、受信する信号の周波数と送信する信号の周波数とを一致させるＳＦＮ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式を採用することが多い。中継送信装置３では、周波数変換器１６ａおよび２２ａに同一の局部発振器信号Ｌ₁を入力することにより、受信する放送周波数帯域の周波数と送信する放送周波数帯域の周波数とを一致させ、ＳＦＮ方式に対応している。この方式では、ＯＦＤＭ変調方式等、干渉波を検出可能なディジタル変調方式を採用することで、中継送信装置３を介して送信される信号と、放送局から直接送信される信号との間の干渉による影響を受信機において低減する。

また、アナログ入出力フィルタ１８ａにおいてアナログ変調信号を減衰させることで、ディジタル放送システムにおいて同一の周波数で信号の中継送信を行うことによる既存のアナログ放送システムへの影響を小さく抑えることができる。

ＳＦＮ方式を採用する中継送信装置が、アナログ変調信号を減衰させることなく中継送信を行うこととすると、アナログ変調信号を受信する受信機が取得する情報の品質が劣化してしまう。それは、一般にアナログ放送システムではそのような干渉による影響を低減する手段を備えていないためである。本実施形態に係る中継送信装置３では、アナログ入出力フィルタ１８ａにおいてアナログ変調信号を減衰させるため、直接到来するアナログ変調信号と中継送信装置３を介して到来するアナログ変調信号との間で干渉を引き起こすことがなく、既存のアナログ放送システムへの影響を小さく抑えることができる。

なお、アナログ入出力フィルタ１８ａに要求されるフィルタ特性が放送周波数帯域で容易に実現することができる、中継送信に要求される増幅利得が小さい、送信増幅器２４に十分な異常発振対策を施すことができる等の場合、周波数変換器１６ａおよび２２ａ、中間周波数増幅器２０ａ、ならびに局部発振器３０は不要となり、中継送信装置３の構成を簡略化することができる点については第１の実施形態に係る中継送信装置１または第２の実施形態に係る中継送信装置２と同様である。

第１〜第３の実施形態に係る中継送信装置１〜３は、１つのディジタル変調信号を周波数領域で分割して利用する分割ディジタル放送システムに適用することが可能である。

分割ディジタル放送システムは、ディジタル放送システムの一態様である。分割ディジタル放送システムでは、１つのディジタル変調信号を周波数領域において複数のセグメント信号に分割し、１つのディジタル変調信号を構成する複数のセグメント信号のうちいずれかによって１つの放送サービスを提供する。図５に分割ディジタル放送システムにおける１つのチャネル周波数帯域を占有するディジタル変調信号の構成を示す。以下、このディジタル変調信号を複合ディジタル変調信号Ｃｓと称する。

複合ディジタル変調信号ＣｓはＮ個のセグメント信号Ｓｅｇ１〜ＳｅｇＮを含んで構成される。複合ディジタル変調信号Ｃｓでは、セグメント信号Ｓｅｇ１〜ＳｅｇＮのそれぞれについて個別に変調方式や誤り訂正符号の種類が決定されている。

分割ディジタル放送システムでは、セグメント信号Ｓｅｇ１〜ＳｅｇＮのうちＪ個のセグメント信号ＳｅｇＩ〜ＳｅｇＩ＋Ｊ−１（ＪはＮ未満の自然数、Ｉは１〜Ｎ−Ｊ＋１までの任意の整数）を移動受信向け放送等に使用し、残りのセグメント信号の集合Ｓｅｇは固定受信向け放送に使用する。

このような構成では、固定受信向け放送に用いられるセグメント信号の集合Ｓｅｇに対して情報伝送レートが大きいＱＡＭ変調方式等の変調方式を適用することで、ハイビジョン放送等の固定受信向けの高品質な放送サービスを提供することができる。一方、移動受信向け放送に使用するセグメント信号ＳｅｇＩ〜ＳｅｇＩ＋Ｊ−１に対して、フェージングやマルチパス等に対する耐性の強いＰＳＫ変調方式等の変調方式、誤り訂正符号等を適用することで、伝搬路特性の影響を受け難い安定した移動受信向けの放送サービスを提供することができる。

固定受信向け放送では、セグメント信号の集合Ｓｅｇを復調する固定受信機が中継送信装置から送信された信号を受信して、高品質な画像、音声等を再生する。一方、移動受信向け放送では、携帯型の受信機が中継送信装置から送信された信号を受信し、画像、音声等を再生する。視聴者は携帯型の受信機を携行することにより、屋外においても放送サービスを受けることができる。

分割ディジタル放送システムでは、周波数帯域制限を行う中継送信装置を配置することにより、移動受信向け放送の放送圏の地理的分布と固定受信向け放送の放送圏の地理的分布とをそれぞれ調整することが好ましい。例えば、中継送信装置１のアナログ入出力フィルタ１８ａを、移動受信向け放送に使用するセグメント信号の周波数帯域を通過させ、それ以外の周波数帯域の信号を減衰させるものとすれば、当該中継送信装置１が移動受信向け放送について中継送信を行うことによって、その放送圏を拡張することができる。

例として、中継送信装置１〜３が、図２のチャネル周波数帯域９０，９２および９３が割り当てられている分割ディジタル放送システムの放送局から送信された信号を中継送信する場合について図６（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）に示す、それぞれチャネル周波数帯域９０，９２および９３が割り当てられた複合ディジタル変調信号９０Ｃ，９２Ｃおよび９３Ｃは、移動受信用信号９０Ｓ，９２Ｓ，および９３Ｓを含む。移動受信用信号９０Ｓ，９２Ｓ，および９３ＳはＪ個のセグメント信号から構成され移動受信向けに送信される信号である。また、移動受信用信号９０Ｓ，９２Ｓ，および９３Ｓに含まれる、移動受信用信号９０Ｓ，９２Ｓ，および９３Ｓを構成しないセグメント信号の集合を、それぞれ固定受信用信号９０Ｆ，９２Ｆおよび９３Ｆとする。

この場合、アナログ入出力フィルタ１８ａには、移動受信用信号９０Ｓ，９２Ｓ、および９３Ｓを通過させ、それ以外の信号を減衰させる図６（ｂ）のような特性を持たせることが好適である。なお、中継送信装置１および中継送信装置２にあっては、アナログ帯域増幅器７２ｂ１，７２ｂ２，７３ｂ１、および７３ｂ２は、アナログ変調信号に対して不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し増幅するものであるため、アナログ入出力フィルタ１８ｂ１および１８ｂ２の特性は、図２（ｃ）および（ｄ）のように設定すればよい。

分割ディジタル放送システムに適用可能な構成とした中継送信装置１〜３によって、移動受信向け放送についての放送圏を容易に拡張することができる。この場合、中継送信装置１〜３が送信する移動受信用信号はそれぞれＪ個のセグメント信号から構成されるため、１つの移動受信用信号は複合ディジタル信号に対して占有周波数帯域幅がＮ分のＪとなる。これによって、送信増幅器２４ａに要求される最大出力電力を低減することができるため、送信増幅器２４ａを小規模なものとすることができる。また、固定受信用信号を構成するセグメント信号は、アナログ入出力フィルタ１８ａによって減衰するため、固定受信用信号による混変調歪を回避することができ、送信増幅器２４ａの歪みについての設計仕様を緩和させることができる。これによって、送信増幅器２４ａの設計製造コストを低減することができる。

さらに、固定受信用信号は送信せず移動受信用信号のみを送信する場合、送信増幅器２４ａが増幅すべき信号の全電力は、移動受信用信号を固定受信用信号と共に送信する場合に比してＮ分のＪ倍となる。そのため、移動受信用信号のみを送信する場合、移動受信用信号を固定受信用信号と共に送信する場合に比して移動受信信号の電力をＪ分のＮ倍とすることが可能となる。これによって、図２（ｂ）に示される特性を有するアナログ入出力フィルタ１８ａを適用して設計された中継装置１〜３について、アナログ入出力フィルタ１８ａを図６（ｂ）に示される特性を有するものに変更した場合、図２（ｂ）に示される特性を有するアナログ入出力フィルタ１８ａを適用した場合に比して移動受信用信号の電力をＪ分のＮ倍とすることができ、移動受信向け放送の放送圏を拡大することができる。

第１から第３の実施形態では、周波数帯域制限および増幅を行う周波数帯域を定める手段としてアナログ入出力フィルタを適用するものとした。アナログ入出力フィルタは、安価な素子で実現することができるという利点がある。しかし、ディジタル放送システムの放送周波数帯域が、非常に広い周波数帯域にわたって存在している場合、アナログ放送システムにおける複数のチャネル周波数帯域がディジタル放送システムにおける複数のチャネル周波数帯域の間に交互に現れる場合、分割ディジタル放送システムに適用する場合等、要求されるフィルタ特性が複雑である場合、フィルタ特性を実現することが困難となる。また、中継送信装置１または中継送信装置３を設置する地域によって要求されるフィルタ特性が異なるため、地域ごとにアナログ入出力フィルタ１８ａを設計し直さなければならないという問題がある。次に説明する第４の実施形態に係る中継送信装置５は、このような問題を解決するものである。

図７に本発明の第４の実施形態に係る中継送信装置５の構成を示す。中継送信装置１〜３と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を簡略に行う。中継送信装置５は、受信アンテナ１０、受信フィルタ１２、受信増幅器１４、周波数変換器１６ａ、Ａ／Ｄ変換器４０、ディジタル入出力フィルタ４２、Ｄ／Ａ変換器４４、周波数変換器２２ａ、送信増幅器２４、送信フィルタ２６、送信アンテナ２８、帯域制限タップ係数設定部４８、局部発振器４６を備えて構成される。

受信アンテナ１０で受信された信号は受信フィルタ１２を介して受信増幅器１４に入力される。受信増幅器１４は信号を増幅して周波数変換器１６ａに入力する。

周波数変換器１６ａは、放送周波数帯域の信号を、それより低い周波数帯域である中間放送周波数帯域の信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器４０に入力する。周波数変換器１６ａには、受信増幅器１４から入力された放送周波数帯域の信号の他、局部発振器４６が出力する局部発振器信号Ｌ₁が入力される。周波数変換器１６ａは、放送周波数帯域の信号に局部発振器信号Ｌ₁を乗じて放送周波数帯域の信号を中間放送周波数帯域の信号に変換する。

Ａ／Ｄ変換器４０は、中間放送周波数帯域の信号をディジタル信号に変換し、ディジタル入出力フィルタ４２に入力する。

ディジタル入出力フィルタ４２は、帯域制限タップ係数が入力されることによりフィルタ特性が定まる。本実施形態では、帯域制限タップ係数は、帯域制限タップ係数設定部４８から入力される。

帯域制限タップ係数設定部４８は、チャネル入力部４８ａ、特性算出部４８ｂ、タップ係数算出部４８ｃを備えて構成される。帯域制限タップ係数設定部４８は、中継送信装置５を設置する地域を放送圏とする放送局のチャネル番号の入力に基づいて、帯域制限タップ係数を算出する。

ここでは、図８（ａ）に示すようにチャネル周波数帯域９８がアナログ放送システムの放送局に対して割り当てられており、チャネル周波数帯域９４，９５，９７および９９が分割ディジタル放送システムの放送局に対して割り当てられている場合において、中継送信装置５が移動受信用信号の中継送信を行う場合を例としてとりあげる。なお、チャネル周波数帯域９６は、中継送信装置５を設置する地域を放送圏としない分割ディジタル放送システムの放送局に割り当てられているものとする。各チャネル周波数帯域には周波数の低い順序でチャネル番号が付されているものとし、チャネル周波数帯域９４から９９のそれぞれのチャネル番号をそれぞれ９４から９９とする。また、分割ディジタル放送システムにおける複合ディジタル変調信号には、それに割り当てられているチャネル周波数帯域の符号の末尾に「Ｃ」を付し、移動受信用信号には、それを含む複合ディジタル変調信号に割り当てられているチャネル周波数帯域の符号の末尾に「Ｓ」を付するものとする。また、固定受信用信号には、それを含む複合ディジタル変調信号に割り当てられているチャネル周波数帯域の符号の末尾に「Ｆ」を付するものとする。

帯域制限タップ係数設定部４８は次の（１）から（４）に示す処理に従い帯域制限タップ係数を算出し、ディジタル入出力フィルタ４２に入力する。
（１）チャネル入力部４８ａには、分割ディジタル放送システムの放送局のチャネル番号が入力される。図８（ａ）の例では、チャネル番号９４，９５，９７および９９が分割ディジタル放送システムのチャネル番号として入力され、チャネル番号９８がアナログ放送システムのチャネル番号として入力される。チャネル入力部４８ａは、入力されたチャネル番号を特性算出部４８ｂに入力する。
（２）特性算出部４８ｂは、チャネル番号に対応する移動受信用信号が占有する周波数帯域を予め記憶している。そして、移動受信用信号が占有する周波数帯域と予め定められた中間放送周波数帯域との関係から、局部発振器信号Ｌ₁の周波数を決定し、局部発振器４６が出力する局部発振器信号Ｌ₁の周波数を設定する。
（３）特性算出部４８ｂは、移動受信用信号が占有する周波数帯域に基づいて、ディジタル入出力フィルタ４２の特性を表す特性関数を算出しタップ係数算出部４８ｃに入力する。この関数は、周波数領域表現の関数であるものとし、図８（ａ）の例では、移動受信用信号９４Ｓ，９５Ｓ，９７Ｓおよび９９Ｓが占有する周波数帯域を通過周波数帯域とするため特性関数は図８（ｂ）のようになる。
（４）タップ係数算出部４８ｃは、特性関数に逆フーリエ変換を施して時間領域表現の特性関数を算出し、これを離散化することで帯域制限タップ係数を算出し、ディジタル入出力フィルタ４２に入力する。

なお、上記（３）の処理においては、周波数領域表現の特性関数を算出する場合を想定したが、時間領域表現の関数を算出する構成とすることも可能である。この場合、特性関数に逆フーリエ変換を施すことなく直接離散化することで帯域制限タップ係数を算出すればよい。

ディジタル入出力フィルタ４２は、帯域制限を施した中間放送周波数帯域の信号をＤ／Ａ変換器４４に入力する。Ｄ／Ａ変換器４４は、入力された信号をアナログ信号に変換し周波数変換器２２ａに入力する。周波数変換器２２ａは、中間放送周波数帯域の信号を放送周波数帯域の信号に変換し、送信増幅器２４に入力する。周波数変換器２２ａは、中間放送周波数帯域の信号に局部発振器信号Ｌ₁を乗じて中間放送周波数帯域の信号を放送周波数帯域の信号に変換する。

送信増幅器２４は、放送周波数帯域の信号を増幅し、送信フィルタ２６に入力する。送信フィルタ２６は、入力された信号の放送周波数帯域外に含まれるイメージ信号、送信増幅器２４の非線形性による高次調波信号等を減衰し、送信アンテナ２８に入力する。送信アンテナ２８は、入力された信号を電磁波として送信する。

本実施形態に係る中継送信装置５では、チャネル番号の入力に基づいて所望のフィルタ特性を表す特性関数を算出し、その特性関数から帯域制限タップ係数を求めてディジタル入出力フィルタ４２の特性を定める。これによって、中継送信装置５を設置する地域を放送圏とするアナログ放送システムの放送局が存在する場合、分割ディジタル放送システムに適用する場合等、要求されるフィルタ特性が複雑な場合であっても、中継送信を行う信号の周波数帯域を容易に設定することができる。また、中継送信装置５を設置する地域を放送圏としない放送局から送信される信号を中継送信しないよう、ディジタル入出力フィルタ４２の特性を定めることも容易となる。

さらに、チャネル番号の入力のみで中継送信装置５が中継送信を行う信号の周波数帯域を設定することができるため、中継送信装置５を設置する地域によってハードウエアの設計変更を行う必要がないという利点がある。

なお、ここでは１つの複合ディジタル変調信号を構成する複数のセグメント信号のうち、連続して配列されるセグメント信号から構成される移動受信用信号を中継送信する場合についてとりあげた。しかし、中継送信装置５はこのような構成に限られるものではない。すなわち、特性算出部４８ｂを、複合ディジタル変調信号Ｃｓを構成する複数のセグメント信号のうち、離散的に選択した複数のセグメント信号を通過させる特性関数を算出する構成とすることにより、当該離散的に選択した複数のセグメント信号を中継送信する構成とすることが可能である。

第４の実施形態に係る中継送信装置５は、放送周波数帯域内に含まれる中継送信を行う信号に対しては、同一の利得を以て増幅を行い送信する構成となっている。このような構成では、中継送信装置５で受信される信号の電界強度が放送局ごとに異なる場合、中継送信装置５が送信する信号の電界強度もまた放送局ごとに異なることとなる。その結果、中継送信装置５を設置したとしても、全ての放送局に対して品質劣化地域を減少させる効果を得ることが困難となる。また、放送局から送信される電磁波の伝播環境が時間と共に変化するのに伴って、中継送信装置５で受信される信号の電界強度の放送局ごとの差異が変動し、受信機で取得される情報品質が不安定なものとなる。次に説明する第５の実施形態に係る中継送信装置７は、このような問題を解決するものである。

図９に本発明の第５の実施形態に係る中継送信装置７の構成を示す。第４の実施形態に係る中継送信装置５と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を簡略化する。中継送信装置７は、ディジタル入出力フィルタ４２とＤ／Ａ変換器４４との間に振幅等化器５０を設けた点が中継送信装置５と異なる。

振幅等化器５０はディジタルフィルタ５０ａ、電界強度特性推定部５０ｂを備えて構成される。ディジタルフィルタ５０ａは、電界強度特性推定部５０ｂから入力される振幅等化タップ係数によってフィルタ特性が定まる。

電界強度特性推定部５０ｂは次の（１）から（４）に示す処理に従い振幅等化タップ係数を算出し、ディジタルフィルタ５０ａに入力する。
（１）電界強度特性推定部５０ｂは、ディジタルフィルタ５０ａが出力する中間放送周波数帯域の信号をフーリエ変換し、周波数領域表現の中間放送周波数帯域の信号、すなわち中間放送周波数帯域の信号の周波数スペクトラム信号を生成する。
（２）電界強度特性推定部５０ｂは、周波数スペクトラム信号の包絡線を表す周波数スペクトラム包絡線関数を算出する。
（３）電界強度特性推定部５０ｂは、周波数スペクトラム包絡線関数を予め定められた基準値で規格化した規格化周波数スペクトラム包絡線関数を算出する。当該基準値としては、周波数スペクトラム包絡線関数の最大値が好適である。
（４）電界強度特性推定部５０ｂは、規格化周波数スペクトラム包絡線関数の逆数を算出し、これを離散化することで振幅等化タップ係数を算出し、ディジタルフィルタ５０ａに入力する。

振幅等化タップ係数の更新周期は、放送局から送信される電磁波の伝播環境の変動周期に応じて決定することが好適である。

ここで、図８（ａ）のように分割ディジタル放送システムのチャネル番号およびアナログ放送システムのチャネル番号が割り当てられており、ディジタルフィルタ５０ａの出力における振幅レベルの分布が図１０（ａ）のように示される場合についてとりあげる。この場合、電界強度特性推定部５０ｂが算出する周波数スペクトラム包絡線関数８０、規格化周波数スペクトラム包絡線関数８２、および規格化周波数スペクトラム包絡線関数の逆数８４の様子は図１０（ａ）および（ｂ）のようになる。図１０（ａ）ではチャネル番号９７のチャネル周波数帯域での電界強度が最小となり、周波数スペクトラム包絡線関数８０は曲線Ａのようになる。曲線Ｂは周波数スペクトラム包絡線関数８０の最大値を基準として規格化した規格化周波数スペクトラム包絡線関数８２を、曲線Ｃはその逆数を示す。ただし、関数値は対数スケールで表しており基準値を０ｄＢとしている。

ディジタルフィルタ５０ａは、電界強度特性推定部５０ｂから入力される振幅等化タップ係数に基づいて定まる特性に基づいて、入力された信号の振幅を変化させ、Ｄ／Ａ変換器４４に入力する。

本実施形態によれば、受信される信号の振幅の放送局ごとの偏差が振幅等化器５０によって等化されるため、中継送信によって品質劣化地域を減少させる効果を確実なものとすることができる。また、振幅等化タップ係数は、所定の周期で更新されるので、電磁波の伝播環境の変化に対し、適応的に振幅等化器５０の振幅等化特性を変化させることができる。そのため、放送局から送信される電磁波の伝播環境が時間と共に変化するのに伴って、中継送信装置７で受信される信号の電界強度の放送局ごとの差異が変動し、受信機で取得される情報品質が不安定となるという問題を回避することができる。

なお、上述の中継送信装置５および７は、放送周波数帯域の信号を中間放送周波数帯域に変換し、ディジタル信号に変換した上で帯域制限を行う構成となっている。これは、放送周波数帯域の信号をそのままディジタル信号に変換する構成とした場合、ディジタル入出力フィルタ４２にディジタル信号の高速な処理が要求され、ディジタル入出力フィルタ４２の設計製造コストがかさむという問題等に基づくものである。しかし、ディジタル信号の処理速度を十分高速にすることができる場合には、必ずしも放送周波数帯域の信号を中間放送周波数帯域に変換する必要はない。この場合、周波数変換器１６ａ，２２ａ、局部発振器４６は不要となり、中継送信装置５および７の構成を簡略化することができる。

また、上述の中継送信装置３，５および７は、周波数変換器１６ａおよび周波数変換器２２ａには同一の周波数の局部発振器信号を入力する構成となっているが、中継送信装置１および２と同様、周波数変換器１６ａと周波数変換器２２ａにそれぞれ異なる周波数の局部発振器信号を入力する構成とすることも可能である。このような構成によれば、複数のチャネル周波数帯域を含む放送周波数帯域の信号を、当該複数のチャネル周波数帯域の周波数間隔および周波数配列に変更を与えることなく、別の周波数帯域に移動させつつ中継送信を行うことができる。例えば、中継送信装置が受信した複数のチャネル周波数帯域の信号を、周波数割り当てが疎である周波数帯域に移動させることで、周波数の有効利用を図ることができる。また、信号を送信する送信アンテナ２８の代わりに伝送ケーブルを接続することで、ＣＡＴＶ等の他のシステムへ接続するための周波数変換装置として利用することも可能である。

本発明の実施形態に係る中継送信装置では、複数のシステムに対する中継送信を１台の中継送信装置で行う構成とすることも可能である。例えば、ディジタルテレビ放送システムで使用されるディジタル変調信号と、ディジタル携帯電話システム、ディジタル移動体通信システム等のディジタルデータ通信システムで使用されるディジタル変調信号の両者を同時に中継送信する構成等が考えられる。この場合には、これら複数のシステムで使用されている無線周波数帯域外に存在する信号は、中継送信装置において減衰させ中継送信を行わないこととすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る中継送信装置の構成を示す図である。 チャネル周波数帯域の割り当ておよびアナログ入出力フィルタのフィルタ特性を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る中継送信装置の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る中継送信装置の構成を示す図である。 複合ディジタル変調信号の構成を示す図である。 分割ディジタル放送システムおよびアナログ放送システムに対するチャネル周波数帯域の割り当てを示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る中継送信装置の構成を示す図である。 チャネル周波数帯域の割り当て、特性関数を算出する過程およびディジタル入出力フィルタのフィルタ特性を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る中継送信装置の構成を示す図である。 電界強度分布、周波数スペクトラム包絡線関数、規格化周波数スペクトラム包絡線関数、および規格化周波数スペクトラム包絡線関数の逆数を示す図である。 複数のチャネル周波数帯域を占有する複数のアナログ変調信号を中継送信する中継送信装置の構成を示す図である。

符号の説明

１，２，３，５，７，９ 中継送信装置、１０ 受信アンテナ、１２ 受信フィルタ、１４，１４ａ，１４ｂ１〜１４ｂｍ 受信増幅器、１６ａ，１６ｂ，２２ａ，２２ｂ 周波数変換器、１８ａ，１８ｂ アナログ入出力フィルタ、２０ａ，２０ｂ 中間周波数増幅器、２４，２４ａ，２４ｂ１〜２４ｂｍ 送信増幅器、２６ 送信フィルタ、２８ 送信アンテナ、３０，３２，４６ 局部発振器、４０ Ａ／Ｄ変換器、４２ ディジタル入出力フィルタ、４４ Ｄ／Ａ変換器、４８ 帯域制限タップ係数設定部、４８ａ チャネル入力部、４８ｂ 特性算出部、４８ｃ タップ係数算出部、５０ 振幅等化器、５０ａ ディジタルフィルタ、５０ｂ 電界強度特性推定部、６０，６４，６５ 分波器、６２，６６，６７ 合波器、７０−１〜７０−ｎ チャネル帯域内増幅部、７２ａ，７３ａ ディジタル帯域増幅器、７２ｂ１〜７２ｂｍ，７３ｂ１〜７３ｂｍ アナログ帯域増幅器、８０ 周波数スペクトラム包絡線関数、８２ 規格化周波数スペクトラム包絡線関数、８４ 規格化周波数スペクトラム包絡線関数の逆数、９０〜９９ チャネル周波数帯域。

Claims (8)

1. 占有する周波数帯域が互いに異なる複数の単位ディジタル信号を含む複合ディジタル信号を受信する受信部と、
   前記複合ディジタル信号から前記単位ディジタル信号を抽出する信号抽出部と、
   前記信号抽出部が抽出した前記単位ディジタル信号を増幅する増幅部と、
   前記増幅部で増幅された信号を送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする中継送信装置。
2. 請求項１に記載の中継送信装置であって、
   前記信号抽出部は、抽出する前記単位ディジタル信号が占有する周波数帯域とは異なる周波数帯域を占有する不要信号の振幅を低減する不要信号低減手段を備えることを特徴とする中継送信装置。
3. 請求項２に記載の中継送信装置であって、
   前記不要信号は、抽出する前記単位ディジタル信号が占有する周波数帯域とは異なる周波数帯域を占有する前記単位ディジタル信号を含むことを特徴とする中継送信装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の中継送信装置であって、
   前記不要信号は、前記中継送信装置が設置される地域を送信圏としない送信装置から送信された前記複合ディジタル信号を含むことを特徴とする中継送信装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の中継送信装置であって、
   前記不要信号は、アナログ変調信号を含むことを特徴とする中継送信装置。
6. 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の中継送信装置であって、
   前記不要信号低減手段は、
   振幅を低減する信号の周波数帯域を規定する特性情報を取得し、当該特性情報に基づいて規定した周波数帯域に基づいて前記不要信号を低減することを特徴とする中継送信装置。
7. 請求項２から請求項６に記載の中継送信装置であって、
   前記不要信号低減手段は、
   前記特性情報に基づいて定まるタップ係数によってフィルタ特性が規定されるディジタルフィルタを備えることを特徴とする中継送信装置。
8. 請求項１から請求項７に記載の中継送信装置であって、
   前記増幅部は、単一の増幅手段によって構成されることを特徴とする中継送信装置。

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