JP2007166424A - Repeating device, relay method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信分野で用いられる周波数多重分割された信号(周波数多重信号)に対する信号処理技術に関し、特に、周波数多重信号から所望の帯域幅の信号をフィルタリングする技術に関する。 The present invention relates to a signal processing technique for a frequency-multiplexed signal (frequency multiplexed signal) used in the communication field, and more particularly to a technique for filtering a signal of a desired bandwidth from a frequency multiplexed signal.
無線通信および有線通信では、通信資源の有効活用のために、様々な多元接続方式が用いられている。例えば、周波数多元接続方式(FDMA)は、周波数軸方向に複数のユーザ(情報・チャネル)が互いに重ならない様に配置される。このような周波数多元接続方式を採用する送信装置や受信装置、中継装置などでは、各チャネルの信号を合成・分離するため、周波数変換およびフィルタが重要な役割を担っている。 In wireless communication and wired communication, various multiple access methods are used for effective use of communication resources. For example, the frequency multiple access method (FDMA) is arranged such that a plurality of users (information / channels) do not overlap each other in the frequency axis direction. In a transmission apparatus, a reception apparatus, a relay apparatus, and the like that employ such a frequency multiple access method, frequency conversion and a filter play an important role in order to synthesize and separate signals of each channel.
ところで、周波数多元接続方式の中継装置などにおいては、チャネルの多重数が増えるに従い、それに対応する数の周波数変換器およびフィルタを用意する必要がある(例えば特許文献1参照)。そのため、チャネル数の増加に伴って回路構成部品が増加し、チャネル数に比例してコストが増加するという問題があった。また、周波数多元接続方式の信号について、チャネル単位での周波数帯域幅の変更が必要となる場合、複雑な回路構成が要求され、中継装置の大型化やコスト増を招くという問題があった。
このように、従来の中継装置、中継方法、コンピュータプログラムでは、チャネルの多重数が増えるに従って回路構成が複雑化し、装置の大型化およびコスト増を招くという問題がある。 As described above, the conventional relay apparatus, relay method, and computer program have a problem that the circuit configuration becomes complicated as the number of multiplexed channels increases, resulting in an increase in the size and cost of the apparatus.
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、周波数多元接続方式において、簡単な構成と高い性能とを両立させた中継装置、中継方法、コンピュータプログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a relay device, a relay method, and a computer program that achieve both a simple configuration and high performance in a frequency multiple access method. .
上記した目的を達成するために、本発明の中継装置は、複数のチャネルが周波数多重されたアナログの受信信号を受信して該受信信号の周波数帯域を制限するフィルタと、周波数帯域の制限されたアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換するA/D変換部と、デジタルの受信信号をチャネル単位で複数の信号に分割する帯域分割部と、分割されたチャネル単位の複数の信号を周波数多重されたデジタルの送信信号に合成する帯域合成部と、合成されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換するD/A変換部とを具備している。 In order to achieve the above-described object, the relay apparatus of the present invention includes a filter that receives an analog reception signal in which a plurality of channels are frequency-multiplexed and limits the frequency band of the reception signal, and the frequency band is limited. An A / D converter that converts an analog received signal into a digital received signal, a band dividing unit that divides the digital received signal into a plurality of signals in units of channels, and a frequency multiplex of the plurality of signals in the divided channels A band synthesizing unit that synthesizes the synthesized digital transmission signal, and a D / A conversion unit that converts the synthesized digital transmission signal into an analog transmission signal.
また、本発明の中継方法は、複数のチャネルが周波数多重されたアナログの受信信号を受信して該受信信号の周波数帯域を制限するステップと、周波数帯域の制限されたアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換するステップと、デジタルの受信信号をチャネル単位の複数の信号に分割するステップと、チャネル単位に分割された複数の信号に対して該チャネル単位で所定の信号演算処理を実行するステップと、信号演算処理が実行されたチャネル単位の複数の信号を周波数多重されたデジタルの送信信号に合成するステップと、合成されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換するステップとを有している。 The relay method of the present invention also includes a step of receiving an analog reception signal in which a plurality of channels are frequency-multiplexed and limiting the frequency band of the reception signal, and a digital reception of the analog reception signal having a limited frequency band. A step of converting the received signal into a signal; a step of dividing the digital received signal into a plurality of signals in units of channels; and a step of executing predetermined signal arithmetic processing in units of the channels on the plurality of signals divided in units of channels And a step of synthesizing a plurality of signals for each channel on which signal arithmetic processing has been performed into a frequency-multiplexed digital transmission signal, and a step of converting the synthesized digital transmission signal into an analog transmission signal. ing.
さらに、本発明のコンピュータプログラムは、コンピュータを、複数のチャネルが周波数多重されたアナログの受信信号を受信して該受信信号の周波数帯域を制限する第1のフィルタと、周波数帯域の制限されたアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換するA/D変換部と、デジタルの受信信号をチャネル単位で複数の信号に分割する帯域分割部と、チャネル単位に分割された複数の信号に対して該チャネル単位で所定の信号演算処理を実行する信号演算部と、信号演算処理が実行されたチャネル単位の複数の信号を周波数多重されたデジタルの送信信号に合成する帯域合成部と、合成されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換するD/A変換部とを具備する中継装置として機能させる。 Furthermore, the computer program of the present invention includes a first filter that receives an analog reception signal in which a plurality of channels are frequency-multiplexed and limits the frequency band of the reception signal, and an analog having a limited frequency band. An A / D converter that converts the received signal into a digital received signal, a band divider that divides the digital received signal into a plurality of signals in units of channels, and a plurality of signals divided in units of channels A signal calculation unit that performs predetermined signal calculation processing in units of channels, a band combination unit that combines a plurality of signals in units of channels for which signal calculation processing has been performed, into a frequency-multiplexed digital transmission signal, and combined digital And a D / A converter that converts the transmission signal into an analog transmission signal.
本発明によれば、周波数多元接続方式の通信装置において、簡単な構成と高い性能とを両立することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a communication apparatus of a frequency multiple access system, simple structure and high performance can be reconciled.
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係る中継装置の構成を示すブロック図である。以下の説明においては、チャネル数Mの周波数多重信号を中継するものとして説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a relay apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the following description, it is assumed that a frequency multiplexed signal having M channels is relayed.
図1に示すように、この実施形態の中継装置1は、アンテナANT1と接続されたフロントエンド部11、ローパスフィルタ(LPF)部12、A/D変換(ADC)部13、第1のフィルタバンク部14、信号演算部15、第2のフィルタバンク部16、D/A変換(DAC)部17、LPF部18、およびアンテナANT2と接続された終段部19とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
フロントエンド部11は、アンテナANT1から取り込まれた信号から周波数多重された高周波信号を受信する受信手段である。フロントエンド部11は、イメージ周波数成分を除去し所望の周波数帯域の周波数多重信号を通過させるフィルタ(ハイパスフィルタ・バンドパスフィルタ)や、当該周波数多重信号を所定のレベルまで増幅する高周波増幅器などを備えている。また、アンテナから取り込まれた信号を中間周波数等に変換する周波数変換部を備えていてもよい。
The
LPF部12は、A/D変換のためのアンチエイリアシングフィルタである。LPF部12は、フロントエンド部11により受信された周波数多重信号から、後段のA/D変換のナイキスト周波数以上の信号を除去する作用をする。
The
ADC部13は、LPF部12を通過したアナログの周波数多重信号をデジタル信号に変換するA/D変換器である。ADC部13は、所望の周波数多重信号全域(フロントエンド部11およびLPF部12を通過した信号全域)をそのまま一括してデジタル信号に変換する作用をする。
The
第1のフィルタバンク部14は、ADC部13から出力されたデジタル信号に対して逆フーリエ変換を用いて所定のチャネル数M(N≧M)の帯域に分割された時系列信号に変換するデジタルフィルタである。第1のフィルタバンク部14の構成は、後段の信号演算部15の内容等に応じて最適な手法を選択することができ、例えば、DFT(Discrete Fourier Transform)やFFT(Fast Fourier Transform)を用いた構成をとることができる(「マルチレート信号処理技術」、昭晃堂発行、貴家仁志著 参照)。なお、直交基底が存在する変換であれば、用途に応じてDFTやFFT以外の変換も適用することができる。
The first
信号演算部15は、第1のフィルタバンク部14により帯域分割された時系列信号それぞれについて、それぞれ別個に所定の演算処理を行うデジタル信号処理手段である。信号演算部15に入力される信号は帯域分割(チャネル分割)されたデジタル信号であるから、信号演算部15は、所定の数値演算処理により、チャネルごとにさまざまな信号演算処理を実現する。
The
第2のフィルタバンク部16は、信号演算部15により信号処理されたチャネル単位のデジタル信号それぞれについてフーリエ変換して帯域合成し、さらに全てのチャネルを周波数多重されたデジタル信号に合成するデジタルフィルタである。第2のフィルタバンク部16は、第1のフィルタバンク部14と対応した構成を有している。
The second
DAC部17は、第2のフィルタバンク部16から出力されたデジタルの周波数多重信号を一括してアナログの周波数多重信号に変換するD/A変換器である。DAC部17は、ADC部13と対応し、デジタルの周波数多重信号全域について一括してアナログに変換する。
The
LPF部18は、DAC部17から出力されたアナログの周波数多重信号について、ナイキスト周波数以上の高調波等を除去するフィルタである。
The
終段部19は、LPF部18を通過した周波数多重信号を所定の電力まで増幅してアンテナANT2を通じて送信する送信手段である。終段部19は、周波数多重アナログ信号の全域をカバーする広帯域電力増幅器や、増幅された高周波信号からスプリアス信号等を除去するフィルタ(ローパスフィルタ・バンドパスフィルタ)などを備えている。なお、終段部19は、中間周波数から所定の送信周波数へ周波数変換する周波数変換手段を有していてもよい。
The
続いて、図2および図3を参照して、この実施形態の中継装置1における第1のフィルタバンク部14および第2のフィルタバンク部16について詳細に説明する。図2は、この実施形態の第1のフィルタバンク部14の構成を示すブロック図、図3は、この実施形態の第2のフィルタバンク部16の構成を示すブロック図である。この実施形態の中継装置1では帯域分割数(チャネル数)をM(N≧M)としているが、図2および図3では一部省略して4系統のみ示している。図2に示すように、この実施形態の第1のフィルタバンク部14は、遅延素子21ないし23、デシメータ31ないし34、フィルタ41ないし44、IFFT部51を備えている。また、図3に示すように、この実施形態の第2のフィルタバンク部16は、FFT部52、フィルタ61ないし64、インタポレータ71ないし74、遅延素子81ないし83、加算器91ないし93を備えている。
Next, the first
遅延素子21ないし23は、互いに直列接続され一端がADC部13の出力に接続された信号遅延手段である。遅延素子21ないし23それぞれの両端には、デシメータ31ないし34の入力がそれぞれ接続されている。遅延素子21ないし23は、ADC部13から入力されたデジタル信号を段階的に遅延させてシリアルからN列のパラレルへ直並変換(直列−並列変換)する作用をする。
The
デシメータ31ないし34は、入力が遅延素子21ないし23のいずれか一端と接続され、出力がそれぞれフィルタ41ないし44と接続されたダウンサンプラ素子である。デシメータ31ないし34は、入力されたデジタル信号から所定のサンプル数を間引く作用をする。デシメータ31ないし34は、例えばカットオフフィルタとダウンサンプラとを備えている。デシメータ31ないし34は、ADC部13の出力信号および遅延素子21ないし23を通過して遅延された信号について、それぞれ独立して所定のサンプル数を間引いてフィルタ41ないし44に出力する。
フィルタ41ないし44は、それぞれの入力が対応するデシメータ31ないし34の出力に接続された、帯域制限を行うフィルタ群である。図2に示す例では、フィルタ41ないし44は、フィルタ関数がH(z)であるものとして示している。フィルタ41ないし44は、デシメータ31ないし34により所定のサンプル数が間引かれた信号について、それぞれ独立してフィルタリングする作用をする。
The
IFFT51は、入力にフィルタ41ないし44の出力が接続された高速逆フーリエ変換器である。IFFT51は、直列−並列変換され、間引き処理され、フィルタリングされたそれぞれの信号について、逆フーリエ変換処理する。その結果、IFFT51は、チャネルごとに分割されたM個のデジタルの時系列信号を信号演算部15に出力する。
The IFFT 51 is a fast inverse Fourier transformer in which the outputs of the
次に第2のフィルタバンク部16について説明する。
Next, the second
FFT部52は、信号演算部15の出力をフーリエ変換処理する高速フーリエ変換器である。FFT部52は、チャネルごとに信号演算処理された信号それぞれについて、フーリエ変換処理する。その結果、FFT部52は、帯域合成されたN列の信号をフィルタ61ないし64に出力する。
The
フィルタ61ないし64は、それぞれ入力がFFT部52の出力と接続され、それぞれの出力がインタポレータ71ないし74の入力と接続されたフィルタ群である。フィルタ61ないし64は、FFT部52から出力されたチャネルごとの信号をそれぞれチャネル単位の信号に合成する作用をする。
The
インタポレータ71ないし74は、それぞれ入力がフィルタ61ないし64の出力と接続され、出力が遅延素子81の入力および加算器91ないし93の一方の入力と接続されたアップサンプラ素子である。インタポレータ71ないし74は、入力されたデジタル信号のサンプル間に所定サンプル数の補間をする作用をする。インタポレータ71ないし74は、例えばアップサンプラとイメージング除去フィルタとを備えている。インタポレータ71ないし74は、フィルタ61ないし64それぞれから出力されたデジタル信号について、それぞれ独立して所定のサンプル数を補間して出力する。
遅延素子81ないし83は、入力がインタポレータ71の出力または加算器91および92の出力と接続され、他端が加算器91ないし93の一方の入力と接続された信号遅延手段である。加算器91ないし93は、一方の入力が遅延素子81ないし83の出力と接続され、他方の入力がインタポレータ72ないし74の出力と接続され、出力が遅延素子82および83ならびに出力先としてのDAC部17の入力に接続された加算器である。すなわち、遅延素子81ないし83および加算器91ないし93は、それぞれ交互に直列接続され、遅延素子81の入力および加算器91ないし93の一方の入力にそれぞれインタポレータ71ないし74の出力が接続され、加算器93の出力にDAC部17の入力が接続されている。遅延素子81ないし83および加算器91ないし93は、インタポレータ71ないし74から出力されたチャネル単位の並列信号を段階的に遅延させて直列信号に変換する作用をする。
The delay elements 81 to 83 are signal delay means whose input is connected to the output of the
ここで、この実施形態の中継装置1の動作について説明する。
Here, the operation of the
アンテナANT1で受信された信号は、フロントエンド部11で所望の周波数帯に変換され、帯域制限されてLPF部12に入力される。フロントエンド部11から信号を受けると、LPF部12は、後段のADC部13におけるエイリアシングを防止するため、ナイキスト周波数以上の周波数成分を除去するフィルタリングを行う。ADC部13は、入力された信号(周波数多重された信号)の全域を一括してアナログ・デジタル変換してフィルタバンク部14に入力する。
A signal received by the antenna ANT1 is converted into a desired frequency band by the
第1のフィルタバンク部14は、入力されたデジタル信号をチャネル単位に帯域分割された時系列信号に変換して信号演算部15に出力する。具体的には、ADC部13から出力された信号は、直列接続された遅延素子21ないし23に入力され、ADC部13の出力および遅延素子21ないし23の出力から、シリアル・パラレル変換されたN列の信号として出力される。シリアル・パラレル変換された信号は、デシメータ31ないし34に入力される。デシメータは31ないし34は、一般に「↓N」のようにあらわさる。すなわち、「↓N」であらわされるデシメータは、デシメーションレートがNであり、入力サンプルNに対して1サンプル出力される。言い換えれば、Nサンプル単位の間引きが行われることになる。このデシメーションされた信号は、フィルタ41ないし44に入力されて帯域制限され、次いでIFFT処理によりM(N≧M)個のチャネルに分割された時系列信号となって信号演算部15に出力される。信号演算部15は、所定の信号処理を行う。
The first
信号演算部15から出力されたチャネルごとのM(N≧M)個の時系列信号は、FFT部52でのFFT処理により帯域合成された後、N列の信号としてフィルタ61ないし64に入力される。フィルタ61ないし64に入力された信号は、インタポレータ71ないし74によりインタポレータ処理が施される。インタポレータ71ないし74は、一般に「↑N」のようにあらわされる。すなわち、「↑N」であらわされるインタポレータは、インタポレーションレートがNであり、出力サンプル数1に対してNサンプルが出力される。言い換えれば、Nサンプル単位の補間がなされることになる。このインタポレーションされた信号は、遅延素子81および加算器91ないし93の一方の入力に入力されてパラレル・シリアル変換され、周波数多重されて加算器93の出力からDAC部17に入力される。
M (N ≧ M) time-series signals for each channel output from the
DAC部17は、入力されたデジタルの周波数多重信号を一括してアナログの周波数多重信号に変換する。アナログ化された信号は、LPF部18によりナイキスト周波数以上の繰返し成分が取り除かれる。LPF部18を通過した信号は、終段部19により所望の周波数に変換・増幅された後、アンテナANT2から送信される。
The
ここで、図4Aないし図4Dを参照して、この実施形態の中継装置1のフィルタ特性について説明する。図4Aないし図4Dは、この実施形態のフィルタ機能を示す概念図である。
Here, with reference to FIG. 4A thru | or FIG. 4D, the filter characteristic of the
この実施形態の中継装置1においては、フロントエンド部11は、増幅や周波数変換などのいわゆる受信機能を担っている。このような受信部では、ローカル発振周波数などの飛込みを防ぐため、所望の受信帯域の周波数帯のみを受信するように設計される。具体的には、バンドパスフィルタやハイパスフィルタにより、イメージ周波数がカットされるように設計される。図4Aに、受信信号がフロントエンド部を通過した結果、イメージ周波数に相当する低い周波数成分がカットされた様子を示す。
In the
次に、LPF部12は、いわゆる折り返し雑音を防ぐため、アンチエイリアシングフィルタとして機能する。したがって、受信信号の高い周波数成分がカットされる。図4Bに、高い周波数成分がカットされた様子を示す。図4Bでは、フロントエンド部11によりカット仕切れなかったイメージ成分が折り返されて残留している様子も示されている。ここまでの動作はアナログフィルタとしての動作である。
Next, the
LPF部12を通過した信号がADC部13によりデジタル信号に変換されると、サンプリング周波数fs以上の周波数は折り返されてエイリアス成分となる。図4Cに、サンプリング周波数fs以下に折り返された受信信号の様子を示す。
When the signal that has passed through the
フィルタバンク部14は、デジタルの周波数多重信号が入力されると、チャネル単位に帯域分割を行う。図4Dに、細長い矩形状に帯域分割された出力の様子を示す。ここで、イメージ成分およびエイリアス成分の信号を除去すれば、フィルタバンク部14での帯域分割のフィルタ特性により、方形型のフィルタリング特性を得ることが可能となる。図4Dにおいて、フィルタバンク部14の出力として最終的に得られるフィルタ特性を太線にて示した。
When a digital frequency multiplexed signal is input, the
このように、この実施形態の中継装置1によれば、アナログフィルタリングを行うフロントエンド部11、LPF部12と、デジタルフィルタリングを行うADC部13、第1のフィルタバンク部14との相互作用により、優れたフィルタ特性(チャネル選択特性)を得ることが可能になる。
Thus, according to the
また、この実施形態の中継装置1によれば、第1および第2のフィルタバンク部14および16により帯域分割および帯域合成を行うので、チャネルの数が増加しても信号演算部15での処理量が変化せず、信号演算部15の構成をシンプルにすることができる。
Further, according to the
続いて、図5ないし7を参照して、この実施形態の信号演算部15について詳細に説明する。図5は、この実施形態の信号演算部15の構成を示すブロック図、図6は、この実施形態の中継装置1における利得制御機能を示す模式図、図7は、この実施形態の周波数変換機能を示す模式図である。この実施形態の信号演算部15は、チャネル間のレベル調整(電力レベルの調整)を実現する。
Subsequently, the
図5に示すように、この実施形態の信号演算部15は、チャネルごと(サブチャネルごと)に個別に用意された電力測定部121ないし124と、レベル調整部131と、マトリクス型周波数変換部132と、制御部133とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
電力測定部121ないし124は、チャネルごとに備えられ、それぞれの入力は第1のフィルタバンク部14の各出力、それぞれの出力はレベル調整部131の各入力と接続された、チャネル信号の電力レベルを測定する信号検知手段である。電力測定部121ないし124は、それぞれの検知結果を制御部133に渡す。チャネルごとの電力レベルの算出は、チャネルの出力信号の受信強度からの推定値を基準にする方法や、チャネル信号の電力スペクトラムの最大値を基準にする方法などを用いることができる。
The
レベル調整部131は、入力がそれぞれ電力測定部121ないし124の出力と接続され、チャネルごとの電力レベルの調整を行う信号制御手段である。レベル調整部131は、電力レベルの調整が行われたチャネルごとの信号を、それぞれマトリクス型周波数変換部132の各入力に出力する。レベル調整部131は、フェージングや伝搬路の行路差などによるチャネル間のレベル差の調整を行う作用をする。電力レベルの調整は、増幅器の利得を制御する方法や、減衰器の減推量を制御する方法などを用いることができる。
The
マトリクス型周波数変換部132は、入力がそれぞれレベル調整部131の出力と接続され、チャネルの周波数軸上の配置を変換する信号変換手段である。マトリクス型周波数変換部132は、変換したチャネルごとの信号を第2のフィルタバンク部16の入力にそれぞれ出力する。
The matrix type
制御部133は、電力測定部121ないし124が検知した電力レベルに基づいて、チャネル単位で電力レベルの調整量を求めてレベル調整部131に調整を指示する信号制御指示手段である。
The
続いて、図6および図7を参照して、この実施形態の信号演算部15の動作を説明する。第1のフィルタバンク部14からチャネル単位の信号を受けると、電力測定部121ないし124は、チャネルごとの電力レベル(受信電力)を測定・算出する。例えば、アンテナANT1へ到達するまでに生ずるフェージングなどによりチャネル単位で受信レベルが異なったりすると、第1のフィルタバンク部14が帯域分割した時点でチャネルごとに電力レベルが相違することがある(図6の破線で示す波形)。電力測定部121ないし124は、チャネルごとの電力レベル情報を制御部133に渡す。制御部133は、渡された電力レベル情報に基づいて、電力レベルを上げるべきチャネル(あるいは下げるべきチャネル)を特定してそれぞれの増幅量(減衰量)を計算し、チャネルごとの電力レベル制御をレベル調整部131に指示する。レベル調整部131は、制御部133の指示に基づいてチャネルごとの増幅レベル(減衰レベル)を調整して、それぞれマトリクス型周波数変換部132に出力する。
Next, the operation of the
マトリクス型周波数変換部132は、入力されたチャネルの配置を変換する。例えば、マトリクス型周波数変換部132は、図7に示すように、第5チャネルと第Mチャネルとを入れ替える変換を行う。この変換は、あらかじめマトリクス型周波数変換部132に記憶していてもよいし、制御部133などからの指示に基づいてなされてもよい。周波数変換がなされたチャネルごとの信号は、それぞれ第2のフィルタバンク部16のそれぞれの入力に出力される。
The matrix
マトリクス型周波数変換部132の周波数変換は、行列演算により実現される。例えば、チャネルの出力信号をSk(n)とする(ただし、kはチャネルの番号、nはサンプル番号)。また、マトリクス型周波数変換部132により周波数変換された出力信号をYk(n)とし、マトリックス型周波数変換部132の周波数変換を示す行列をMとすると、マトリックス型周波数変換部132の入出力は、次の通りあらわすことができる。
なお、周波数変換行列Mの性質として、要素は{0,1}であり、行方向と列方向に対して同時に1は1つしか入らず、これ以外は0である。Mが単位行列であれば、周波数変換を行わないことを意味する Note that, as a property of the frequency conversion matrix M, the elements are {0, 1}, and only one 1 can be entered at the same time in the row direction and the column direction, and the other is 0. If M is a unit matrix, it means that frequency conversion is not performed.
この実施形態の中継装置1によれば、信号演算部15は、図6に示すような電力レベルの調整を行い、チャネル間の電力レベルを均一にする。これにより、後段のDAC部17のダイナミックレンジを有効活用することができる。また、アナログ信号処理の観点では、チャネル間の電力レベルを均一に調整することにより、相互変調(IM:Intermodulation)による信号劣化を抑えることができる。
According to the
また、この実施形態の中継装置1によれば、第1のフィルタバンク部14により帯域分割されたデジタル信号を演算処理するので、チャネル数に依存することなく、1系統の演算処理手段で全ての演算を実現することができる。このことは、処理対象とするチャネル数が増加した場合でも、ハードウェアのコスト増加を抑えることを可能とする。
Also, according to the
さらに、この実施形態の中継装置1によれば、チャネルの周波数変換をデジタル信号上のマトリクス型周波数変換部により実現したので、シンプルな構成で複雑な周波数変換を行うことができる。
Furthermore, according to the
次に、図8ないし図10を参照して、本発明の第2の実施形態に係る中継装置について説明する。図8は、本発明の第2の実施形態の中継装置2における信号演算部215の構成を示すブロック図、図9は、この実施形態の不要波識別部の機能を説明する電力スペクトラムを示す模式図、図10は、この実施形態の不要波除去機能を示す概念図である。
Next, a relay device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the
第2の実施形態の中継装置2は、図1ないし図3に示す第1の実施形態の中継装置1の信号演算部15のみを図8に示す信号演算部215に置き換えたものである。そこで、図8ないし図10において、第1の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。この実施形態の信号演算部215は、チャネルを個々に識別して不要なチャネルの除去を実現する。
In the
図8に示すように、この実施形態の信号演算部215は、チャネルごとに個別に用意された不要波識別部221ないし224と、不要波除去部231と、マトリクス型周波数変換部132と、制御部233とを備えている。
As shown in FIG. 8, the
不要波識別部221ないし224は、チャネルごとに備えられ、それぞれの入力は第1のフィルタバンク部14の各出力、それぞれの出力は不要波除去部231の各入力と接続された、放送方式を識別する信号検知手段である。具体的な例としては、不要波識別部221ないし224は、チャネルの信号が地上デジタル放送の放送波か従来のアナログ方式のテレビ放送波かを識別し、それぞれの結果を制御部233に渡す。チャネルの識別は、さまざまな方法が考えられる。具体的には、キャリアのピーク数を検出する方法や、デジタル方式での復調に成功するかを検出する方法などを用いることができる。
The unnecessary
不要波除去部231は、入力がそれぞれ不要波識別部221ないし224の出力と接続され、チャネル単位で信号除去を行う信号制御手段である。不要波除去部231は、所定のチャネル除去が行われたチャネルごとの信号を、それぞれマトリクス型周波数変換部132の各入力に出力する。チャネル単位の信号除去は、例えばデジタル信号のシンボル値を全てゼロにする方法などを用いることができる。
The unnecessary
制御部233は、不要波識別部221ないし224が検知した識別結果に基づいて、チャネルがアナログ放送波である場合に当該チャネルの除去を不要波除去部231に指示する信号制御指示手段である。
The
ここで、不要波識別部221による不要波識別の方法について説明する。図9に示すように、地上デジタルTV放送信号の電力スペクトラムとアナログTV放送信号の電力スペクトラムとは、それぞれ異なるスペクトラム波形を有している。すなわち、アナログTV放送信号の電力スペクトラムでは、映像信号、カラー信号および音声信号に対応する周波数領域で電力スペクトラムのピークが現れる。一方、地上デジタルTV放送信号の電力スペクトラムでは、波形が台形状の形状となって現れる。したがって、チャネルごとの電力スペクトラム波形の特徴を識別することでデジタル放送波・アナログ放送波の識別が可能となる。具体的には、帯域内にピークが3本存在し、かつ、帯域内の電力変動が所定の値以上となるものがアナログTV放送として定義可能である。一方、帯域内の電力変動が所定値以下となるものを地上デジタル放送と定義可能となる。
Here, a method of unnecessary wave identification by the unnecessary
なお、不要波識別の他の方法として、時間軸上で信号処理を行うことも可能である。すなわち、振幅の分布が近似的にガウス分布に従う場合には、地上デジタルTV放送として定義可能であり、そうでない場合にはアナログTV放送と定義できる。その他、時間軸上の信号からアナログTV放送の同期信号が検出された場合には、アナログTV放送、そうでない場合には地上デジタルTV放送と定義することもできる。さらに、復調まで処理を進めることにより、MER特性が所定値以下であれば、地上デジタルTV放送であり、そうでない場合にはアナログTV放送と識別することもできる。また、地上デジタルTV放送のTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)を検出して識別することでも可能である。このような不要波識別は、個々の識別情報を用いて総合的に判断することにより識別精度を向上することができる。 As another method for identifying unnecessary waves, signal processing can be performed on the time axis. That is, when the amplitude distribution approximately follows a Gaussian distribution, it can be defined as a terrestrial digital TV broadcast, and otherwise it can be defined as an analog TV broadcast. In addition, when an analog TV broadcast synchronization signal is detected from a signal on the time axis, it can be defined as an analog TV broadcast, otherwise it can be defined as a terrestrial digital TV broadcast. Further, by proceeding to the demodulation, if the MER characteristic is equal to or less than a predetermined value, it can be identified as a terrestrial digital TV broadcast, otherwise it can be identified as an analog TV broadcast. It is also possible to detect and identify TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) of terrestrial digital TV broadcasting. Such unnecessary wave identification can improve identification accuracy by making a comprehensive judgment using individual identification information.
続いて、図9および図10を参照して、この実施形態の信号演算部215の動作について説明する。ここでは、一例として地上デジタルTV放送とアナログTV放送のうち、アナログTV放送の放送波を不要波であるものとして説明する。
Subsequently, the operation of the
第1のフィルタバンク部14の出力は、不要波識別部221ないし224に入力される。不要波識別部221ないし224は、入力されたチャネル単位の信号が、中継装置2の中継対象であるか否かの識別を行う。不要波識別部221ないし224により識別された信号の種別は、制御部233に伝達される。制御部233は、受け取ったチャネルごとの種別に基づき、不要なチャネルの除去を不要波除去部231に指示する。不要波除去部231は、不要波と識別された信号をチャネル単位で除去する。この結果、不要波と識別された信号データは、0に置換されることになる。不要波が除去された信号は、マトリックス型周波数変換部132に入力されて所定の周波数変換等が行われる。周波数変換等が行われた信号は、第2のフィルタバンク部16に入力される。
The output of the first
ここで、この実施形態による不要波除去の様子を図10に示す。図10に示すように、不要波除去部231により不要波(破線部)が除去されると、その部分の周波数スペクトルが除去されて出力される。この実施形態の中継装置2によれば、不要波を識別して中継するので、不要な電波の放射を防止することができる。具体的には、地上デジタル放送の放送波のみを中継する場合に、アナログ放送の放送波がフロントエンド部11により受信されたとしても、当該アナログ放送波のみを除去して中継することができる。これにより、受信側でのゴースト現象の防止や受信側の信号品質の維持を図ることが可能になる。
Here, FIG. 10 shows how unnecessary waves are removed according to this embodiment. As shown in FIG. 10, when the unnecessary wave (broken line part) is removed by the unnecessary
次に、図11および図12を参照して、本発明の第3の実施形態に係る中継装置について説明する。図11は、本発明の第3の実施形態の中継装置3における信号演算部315の構成を示すブロック図、図12は、この実施形態のチャネル識別機能を説明する模式図である。
Next, with reference to FIG. 11 and FIG. 12, a relay device according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the signal calculation unit 315 in the
第3の実施形態の中継装置3は、図1ないし図3に示す第1の実施形態の中継装置1の信号演算部15のみを図11に示す信号演算部315に置き換えたものである。そこで、図11および図12において、第1および第2の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。この実施形態の信号演算部315は、チャネルごとの回りこみ除去を実現する。
In the
図11に示すように、この実施形態の信号演算部315は、チャネルごとに個別に用意されたチャネル推定部321ないし324と、総合チャネル推定部331と、チャネルごとに個別に用意された回込みキャンセラ341ないし344と、マトリクス型周波数変換部132と、制御部333とを備えている。
As shown in FIG. 11, the signal calculation unit 315 of this embodiment includes
チャネル推定部321ないし324は、チャネルごとに備えられ、それぞれの入力は第1のフィルタバンク部14の各出力、それぞれの出力は総合チャネル推定部331の各入力と接続された、チャネルごとのチャネルを推定(伝送路を推定)する信号検知手段である。チャネル推定部321ないし324は、それぞれの検知結果を制御部333に渡す。
チャネル推定部321ないし324におけるチャネル推定方式としては、例えば次のような方式を用いることができる。すなわち、第1のチャネル推定方式は、直交分割多重(OFDM)などを採用する通信システムにおいて、送信信号の所定のキャリア位置にパイロット信号を挿入しておき、受信信号からパイロット信号を抽出して伝搬路の伝達関数を推定し、当該伝達関数から伝搬路のインパルス応答を推定する手法である。第2のチャネル推定方式は、直交分割多重(OFDM)などを採用する通信システムにおいて、いわゆるガードインターバルを利用する手法である。この方法では、受信信号を時間信号のまま一定時間保持しておき、この保持された信号と受信信号との相関演算を行うことによりチャネル推定を実現する。第3のチャネル推定方式は、受信信号の電力スペクトラムを時間平均化し、次いで逆フーリエ変換処理を行うことで遅延プロファイルを推定する手法である。この方法では、遅延波のレベルと遅延波の間隔は確定しているが、各遅延波の位相が確定していないため、最小位相条件の下に遅延波の位相の推定を行う。第4のチャネル推定方式は、予め定められた既知の信号系列を使用し、この既知の進行系列と損演算を行うことにより推定する手法である。
As a channel estimation method in the
総合チャネル推定部331は、入力がそれぞれチャネル推定部321ないし324の出力と接続され、チャネル単位のチャネル推定の補正を行う信号制御手段である。総合チャネル推定部331は、チャネル推定の補正が行われたチャネルごとの信号を、それぞれ対応する回込みキャンセラ341ないし344の各入力に出力する。総合チャネル推定部331は、独立した個々のチャネル推定部321ないし324により推定されたチャネル応答を利用して補正を行うことで、チャネル推定精度を向上する作用をする。
The total
制御部333は、チャネル推定部321ないし324が推定したチャネル推定結果に基づいて、総合チャネル推定部331にチャネル推定の補正を指示するとともに、回り込みキャンセラ341ないし344にチャネルごとの回込み信号の除去を指示する信号制御指示手段である。
The
回込みキャンセラ341ないし344は、制御部333からの指示に基づいて、チャネルごとの信号それぞれについて独立して回り込み信号の除去を行う信号制御手段である。回込みキャンセラ341ないし344は、回り込み信号を除去した信号それぞれをマトリクス型周波数変換部132に入力する。
The
続いて、図12を参照して、この実施形態の信号演算部315の動作について説明する。 Next, the operation of the signal calculation unit 315 of this embodiment will be described with reference to FIG.
第1のフィルタバンク部14は、チャネルごとIFFT処理を行い、チャネル推定部321ないし324に出力する。チャネル推定部321ないし324は、チャネルごとにチャネル推定処理を行い、推定結果を制御部333に渡す。具体的には、チャネル推定部321ないし324は、IFFT処理された信号から、複素インパルス応答(伝送路の伝達関数)を算出する。制御部333は、チャネルごとのチャネル推定結果(伝達関数)に基づいて、総合チャネル推定部331に推定結果の補正を指示する。
The first
総合チャネル推定部331は、補正されたチャネルの複素インパルス応答を総合して補正処理し、チャネルの複素インパルス応答の推定精度を改善する。例えば、伝搬路が周波数に依存しないか、あるいは隣接チャネル間での依存性がない場合または無視できる程度の場合、全てのチャネルの複素インパルス応答は、同じものとなる。このような伝搬路においては、総合チャネル推定部331は、全てのチャネルの複素インパルスに対して平均化の補正処理を施し、この平均化された複素インパルス応答を回込みキャンセラ341ないし344での回り込みキャンセル処理に利用する。
The total
また、直交周波数分割(OFDM)システムにおいては、信号帯域外のサイドローブのチャネル推定をパイロット信号に基づいて行うことが原理的に困難となる。そこで、チャネルの両端部(エッジ部)を利用した補間処理なども補正処理として有効となる。 Also, in an orthogonal frequency division (OFDM) system, it is theoretically difficult to perform channel estimation of side lobes outside the signal band based on pilot signals. Therefore, interpolation processing using both end portions (edge portions) of the channel is also effective as the correction processing.
総合チャネル推定部331から出力されたチャネル信号は、回込みキャンセラ341ないし344に入力され、補正された複素インパルス応答は制御部333を介して回込みキャンセラ341ないし344に入力される。回込みキャンセラ341ないし344は、総合チャネル推定部331により補正された複素インパルス応答に基づいて、入力されたチャネル信号から、中継器の送信アンテナ(アンテナANT2)から直接的に中継器の受信アンテナ(アンテナANT1)に回り込む成分を抑圧処理する。回り込み信号が抑圧された信号は、チャネルごとにマトリックス型周波数変換部16に入力される。
具体的な回込みキャンセラ341ないし344の動作について説明する。親の送信機側と本中継器間の伝搬路の複素インパルス応答と、本中継器の送信アンテナから受信アンテナの戻る経路の複素インパルス応答とが総合チャネル推定部331から出力される。つまり、これらの伝搬路の複素インパルス応答は、一般的な周波数選択性フェージングの伝搬路応答と、回り込みによる伝搬路応答とが重畳されている。したがって、回込みキャンセラ341ないし344は、一般的な周波数選択性フェージングの伝搬路応答と回り込みによる伝搬路応答の分離を行う。次に、回込みキャンセラ341ないし344は、回り込みによる伝搬路応答である複素インパルス応答から回り込みキャンセル用のフィルタタップ係数を算出する。回込みキャンセラ341ないし344は、この回り込みキャンセル用のフィルタタップ係数を、第1のフィルタバンク部14の各出力の時系列信号に対して畳み込みを行い、第1のフィルタバンク部14の各出力の時系列信号から回り込み成分を抑圧する(例えば特開平11−35160号公報参照)。
The channel signal output from the overall
A specific operation of the
なお、回り込みキャンセラが必要となるのは、中継器3の受信周波数と送信周波数が同一となる場合であるから、マトリクス型周波数変換部132は、基本的に何も変換せず信号を出力することになる(スルーパスで出力される)。したがって、マトリクス型周波数変換部132を省略してもよい。
Note that the wraparound canceller is required when the reception frequency and transmission frequency of the
この実施形態の中継装置3によれば、複数のチャネルを利用してチャネル推定を補正するので、回り込みキャンセルの性能を改善することができる。
According to the
次に、図13および図14Aないし図14Cを参照して、本発明の第4の実施形態に係る中継装置4について説明する。図13は、本発明の第4の実施形態の中継装置4における信号演算部415の構成を示すブロック図、図14Aないし図14Cは、第4の実施形態の周波数再分配機能を示す模式図である。
Next, a
第4の実施形態の中継装置4は、図1ないし図3に示す第1の実施形態の中継装置1の信号演算部15のみを図13に示す信号演算部415に置き換えたものである。そこで、図13および図14Aないし図14Cにおいて、第1ないし第3の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。この実施形態の信号演算部415は、チャネルごとのセグメント(当該チャネル内での情報単位)の周波数軸上の配置変更を実現する。
The
図13に示すように、この実施形態の信号演算部415は、チャネルごとに個別に用意された信号選択部421ないし424と、マトリクス型周波数変換部132と、制御部433とを備えている。
As illustrated in FIG. 13, the
信号選択部421ないし424は、チャネルごとに備えられ、それぞれの入力は第1のフィルタバンク部14の各出力、それぞれの出力はマトリクス型周波数変換部132の入力と接続された、周波数変換の対象となるチャネルおよびチャネルごとのセグメントを選択する信号選択手段である。信号選択部421ないし424は、それぞれの識別結果を制御部433に渡す。
The
信号選択部421ないし424が選択するセグメントは、チャネル内でさらに細かく周波数単位に分割された情報単位(信号単位)である。地上デジタルTV放送を例にとると、地上デジタルTV放送は、一つのチャネル(サブチャネル)が13セグメントに分割される直交周波数分割(OFDM)方式を採用している。この場合、伝送対象の情報量等に応じて当該伝送対象が占有するセグメント数を自由に規定することができる。例えば、地上デジタルTV放送のアプリケーションとしては、13セグメントの中の中心の1セグメントのみを利用したサービスの提供が予定されている。ここで、1セグメントのみの伝送対象がビルや地下街などの閉所空間に限定した情報であるとすると、当該閉所空間内では残りの12セグメント分の周波数帯域が有効に活用されなくなってしまう。この実施形態の信号演算部415は、このような場合を想定し、任意のセグメントのみの伝送や、任意のセグメントの開放を可能とするものである。
The segments selected by the
マトリクス型周波数変換部432は、第1の実施形態のマトリクス型周波数変換部132と対応し、入力されたチャネルの配置を変換する。加えて、この実施形態のマトリクス型周波数変換部432は、チャネル内のセグメント単位での周波数変換(周波数位置の変換)をも行う作用をする。周波数変換がなされたチャネルごとの信号は、それぞれ第2のフィルタバンク部16のそれぞれの入力に出力される。
The matrix type
制御部433は、信号選択部421ないし424が識別した結果に基づいて、所定のチャネルおよび所定のセグメントの周波数変換をマトリクス型周波数変換部132に指示する信号制御指示手段である。
The
次に、図14Aないし図14Cを参照してこの実施形態の信号演算部415の動作について説明する。第1のフィルタバンク部14の出力は、信号選択部421ないし424に入力される。
Next, the operation of the
信号選択部421ないし424は、第1のフィルタバンク部14の出力のチャネルの信号の中で、所望の帯域幅の信号成分(セグメント)のみの抽出を行う。図14Aは、チャネルごとに1セグメント分の周波数帯域のみを選択した様子を表している。信号選択部421ないし424は、信号選択処理の結果を制御部433に渡す。
The
制御部433は、所定の周波数再配置処理の実行をマトリクス型周波数変換部432に指示する。制御部433が、選択されたセグメントのみをそのままの周波数配置で出力させるよう指示した場合、マトリクス型周波数変換部432は特段の周波数変換を行わず、入力された信号をそのまま出力する。その結果、図14Bに示すように、選択されたセグメント間の周波数領域が空き周波数として開放される。他の例として、制御部433が、選択されたセグメントを周波数軸上に隙間なく寄せ集めて配置するよう指示した場合、マトリクス型周波数変換部432は、当該セグメントの周波数帯をそれぞれ変換して出力する。その結果、図14Cに示すように、寄せ集められたセグメント以外の周波数領域が空き周波数として開放される。
The
マトリクス型周波数変換部132により所定の周波数変換が行われると、チャネル単位の信号は第2のフィルタバンク部16にそれぞれ入力される。
When predetermined frequency conversion is performed by the matrix type
この実施形態の中継装置4によれば、周波数の帯域分割を行う第1のフィルタバンク部と、チャネル内の所定のセグメントを選択する信号選択部を備えたので、セグメント単位の任意の周波数変換(周波数再配置)を行うことができる。これにより、周波数資源の有効活用を図ることができる。
According to the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
上記実施形態では、中継装置を無線システムの中継手段として説明しているが、これには限定されない。すなわち、CATVなどの有線システムの中継手段として適用してもよい。また、上記実施形態では、フロントエンド部および終段部において周波数変換をするものとしているが、これにも限定されない。すなわち、ローカル信号への周波数変換をせずに処理を行うこととしてもよい。 In the above embodiment, the relay device is described as a relay unit of the wireless system, but the present invention is not limited to this. In other words, it may be applied as a relay means for a wired system such as CATV. In the above embodiment, the frequency conversion is performed in the front end part and the final stage part, but the present invention is not limited to this. That is, processing may be performed without frequency conversion to a local signal.
さらに、上記実施形態では、中継装置をハードウェアにより実現するものとして説明しているが、コンピュータやPICなどにインストールされたコンピュータプログラムにより実現してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the relay apparatus is described as being realized by hardware, but may be realized by a computer program installed in a computer, a PIC, or the like.
本発明は、周波数分割多重方式の中継システムの関する技術であり、周波数分割多重方式を採用している地上デジタルTV放送、アナログTV放送、CATV放送などの中継装置の小型化・低価格化・低消費電力化を目指す技術として広範囲に適用可能である。 The present invention relates to a frequency division multiplexing relay system, and is capable of reducing the size, price, and cost of relay devices such as terrestrial digital TV broadcasting, analog TV broadcasting, and CATV broadcasting that employ frequency division multiplexing. It can be widely applied as a technology aiming at power consumption.
11…フロントエンド部、12…LPF部、13…ADC部、14…第1のフィルタバンク部、15…信号演算部、16…第2のフィルタバンク部、17…DAC部、18…LPF部、19…終段部、21ないし23…遅延素子、31ないし34…デシメータ、41ないし44…フィルタ、51…IFFT部、52…FFT部、61ないし64…フィルタ、71ないし74…インタポレータ、81ないし83…遅延素子、91ないし93…加算器。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記周波数帯域の制限されたアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換するA/D変換部と、
前記デジタルの受信信号を前記チャネル単位で複数の信号に分割する帯域分割部と、
前記分割されたチャネル単位の複数の信号を周波数多重されたデジタルの送信信号に合成する帯域合成部と、
前記合成されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換するD/A変換部と
を具備したことを特徴とする中継装置。 A filter that receives an analog reception signal in which a plurality of channels are frequency-multiplexed and limits the frequency band of the reception signal;
An A / D converter that converts an analog received signal having a limited frequency band into a digital received signal;
A band dividing unit that divides the digital received signal into a plurality of signals in units of channels;
A band synthesizing unit that synthesizes a plurality of divided channel unit signals into a frequency-multiplexed digital transmission signal;
A relay apparatus comprising: a D / A converter that converts the synthesized digital transmission signal into an analog transmission signal.
前記周波数帯域の制限されたアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換するA/D変換部と、
前記デジタルの受信信号を前記チャネル単位で複数の信号に分割する帯域分割部と、
前記チャネル単位に分割された複数の信号に対して該チャネル単位で所定の信号演算処理を実行する信号演算部と、
前記信号演算処理が実行されたチャネル単位の複数の信号を周波数多重されたデジタルの送信信号に合成する帯域合成部と、
前記合成されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換するD/A変換部と
を具備したことを特徴とする中継装置。 A first filter that receives an analog reception signal in which a plurality of channels are frequency-multiplexed and limits the frequency band of the reception signal;
An A / D converter that converts an analog received signal having a limited frequency band into a digital received signal;
A band dividing unit that divides the digital received signal into a plurality of signals in units of channels;
A signal calculation unit that performs predetermined signal calculation processing in units of the channels on the plurality of signals divided in units of the channels;
A band synthesizing unit that synthesizes a plurality of signals in units of channels on which the signal calculation processing has been performed into a digital transmission signal that is frequency-multiplexed;
A relay apparatus comprising: a D / A converter that converts the synthesized digital transmission signal into an analog transmission signal.
前記デジタルの受信信号を遅延させて直列−並列変換する第1の遅延部と、
前記直列−並列変換された複数の信号それぞれを間引き処理するデシメータ部と、
前記間引き処理された複数の信号それぞれを所定の周波数帯域に制限する第2のフィルタ部と、
前記周波数帯域の制限された複数の信号を高速逆フーリエ変換するIFFT部とを備えた第1のフィルタバンクからなり、
前記帯域合成部は、
前記信号演算処理が実行された複数の信号を高速フーリエ変換するFFT部と、
前記高速フーリエ変換された複数の信号を所定の帯域に制限する第3のフィルタ部と、
前記周波数の帯域が制限された複数の信号それぞれを補間処理するインタポレータ部と、
前記補間処理された複数の信号を遅延させて合成する第2の遅延部とを備えた第2のフィルタバンクからなること
を特徴とする請求項2記載の中継装置。 The band dividing unit includes:
A first delay unit that delays the digital reception signal to perform serial-parallel conversion;
A decimator for thinning each of the plurality of serial-parallel converted signals;
A second filter unit that limits each of the plurality of thinned-out signals to a predetermined frequency band;
A first filter bank including an IFFT unit that performs a fast inverse Fourier transform on the plurality of signals having the frequency bands limited;
The band synthesizing unit
An FFT unit that performs a fast Fourier transform on the plurality of signals that have undergone the signal arithmetic processing;
A third filter unit for limiting the plurality of fast Fourier transformed signals to a predetermined band;
An interpolator for interpolating each of the plurality of signals having a limited frequency band;
3. The relay apparatus according to claim 2, further comprising a second filter bank including a second delay unit that delays and combines the plurality of interpolated signals.
前記分割された複数の信号それぞれから、所定の信号を検知する信号検知部と、
前記検知された所定の信号について所定の信号処理を実行する信号処理部と
を具備したことを特徴とする請求項2ないし4記載のいずれか1項に記載の中継装置。 The signal calculation unit is
A signal detector for detecting a predetermined signal from each of the plurality of divided signals;
5. The relay device according to claim 2, further comprising a signal processing unit that performs predetermined signal processing on the detected predetermined signal. 6.
前記信号処理部は、前記選択された信号の電力レベルが前記基準値を満たすように該選択された信号を増幅処理すること
を特徴とする請求項5記載の中継装置。 The signal detection unit selects a signal whose power level does not satisfy a predetermined reference value from among the plurality of divided signals,
The relay apparatus according to claim 5, wherein the signal processing unit amplifies the selected signal so that a power level of the selected signal satisfies the reference value.
前記信号処理部は、前記選択された信号を抑圧処理すること
を特徴とする請求項5記載の中継装置。 The signal detection unit selects a signal of a predetermined broadcasting system from each of the plurality of divided signals,
The relay apparatus according to claim 5, wherein the signal processing unit performs a suppression process on the selected signal.
を特徴とする請求項4記載の中継装置。 The relay apparatus according to claim 4, wherein the signal calculation unit further changes a frequency arrangement of a predetermined frequency segment constituting each of the plurality of divided signals.
前記アナログの受信信号に含まれる前記アナログの送信信号の回り込み成分を、前記分割された複数の信号単位で推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部の推定結果に基づいて、前記分割された複数の信号それぞれから前記回り込み成分を抑圧する回り込みキャンセラと
を具備したことを特徴とする請求項2ないし4記載のいずれか1項に記載の中継装置。 The signal calculation unit is
A channel estimation unit that estimates a sneak component of the analog transmission signal included in the analog reception signal in units of the plurality of divided signals;
5. The wraparound canceller that suppresses the wraparound component from each of the plurality of divided signals based on an estimation result of the channel estimation unit. 6. Relay device.
前記周波数帯域の制限されたアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換するステップと、
前記デジタルの受信信号を前記チャネル単位の複数の信号に分割するステップと、
前記チャネル単位に分割された複数の信号に対して該チャネル単位で所定の信号演算処理を実行するステップと、
前記信号演算処理が実行されたチャネル単位の複数の信号を周波数多重されたデジタルの送信信号に合成するステップと、
前記合成されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換するステップと
を有することを特徴とする中継方法。 Receiving an analog reception signal in which a plurality of channels are frequency-multiplexed and limiting the frequency band of the reception signal;
Converting the analog reception signal having a limited frequency band into a digital reception signal;
Dividing the digital received signal into a plurality of signals per channel;
Executing a predetermined signal calculation process in units of channels on the plurality of signals divided in units of channels;
Synthesizing a plurality of signals for each channel on which the signal calculation processing has been performed into a frequency-multiplexed digital transmission signal;
Converting the synthesized digital transmission signal into an analog transmission signal.
複数のチャネルが周波数多重されたアナログの受信信号を受信して該受信信号の周波数帯域を制限する第1のフィルタと、
前記周波数帯域の制限されたアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換するA/D変換部と、
前記デジタルの受信信号を前記チャネル単位で複数の信号に分割する帯域分割部と、
前記チャネル単位に分割された複数の信号に対して該チャネル単位で所定の信号演算処理を実行する信号演算部と、
前記信号演算処理が実行されたチャネル単位の複数の信号を周波数多重されたデジタルの送信信号に合成する帯域合成部と、
前記合成されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号に変換するD/A変換部と
を具備する中継装置として機能させるコンピュータプログラム。 Computer
A first filter that receives an analog reception signal in which a plurality of channels are frequency-multiplexed and limits the frequency band of the reception signal;
An A / D converter that converts an analog received signal having a limited frequency band into a digital received signal;
A band dividing unit that divides the digital received signal into a plurality of signals in units of channels;
A signal calculation unit that performs predetermined signal calculation processing in units of the channels on the plurality of signals divided in units of the channels;
A band synthesizing unit that synthesizes a plurality of signals in units of channels on which the signal calculation processing has been performed into a digital transmission signal that is frequency-multiplexed;
A computer program that functions as a relay device including a D / A converter that converts the combined digital transmission signal into an analog transmission signal.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009017426A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | National Institute Of Information & Communication Technology | Measuring device, measuring method, and program |
JP2010251845A (en) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Hochiki Corp | Broadcasting signal level adjustment device |
JP2014023116A (en) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Lapis Semiconductor Co Ltd | Noise elimination circuit, receiver, and noise elimination method |
-
2005
- 2005-12-15 JP JP2005362335A patent/JP2007166424A/en active Pending
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