JP2009105910A

JP2009105910A - 回り込み低減装置および中継放送装置

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Publication number: JP2009105910A
Application number: JP2008302125A
Authority: JP
Inventors: Shingo Ueda; 真碁上田; Takeshi Nukanobu; 武志糠信; Masatoshi Magabuchi; 正敏曲渕
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2025-11-22
Also published as: JP4719264B2

Abstract

【課題】送信アンテナの接続を現用送受信機から予備送受信機へ切り換えた場合においても、発振現象が惹き起こされることのない中継放送装置、および、そのような中継放送装置を実現するための回り込み低減装置を提供することを目的とする。
【解決手段】中継放送装置１は、第１の送受信機４２と第２の送受信機４３とを備える。中継放送装置１は、第１の送受信機４２と第２の送受信機４３のうちいずれか一方を現用受信機、他方を予備送受信機とする。スイッチ９８は、第１の送受信機４２と第２の送受信機４３のいずれを現用送受信機とするかを選択する。第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおいては、第２の送受信機４３のタップ係数算出部２０ｂは値が零であるタップ係数をＦＩＲフィルタ５２ｂに出力して待機する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減する回り込み低減装置、そのような回り込み低減装置を適用した中継放送装置に関する。

地上波テレビ放送システムにおいてネットワークを構築する方式として、放送波中継方式がある。この方式は、上位局から送信される無線信号を受信して下位局に送信する中継放送局を設け、サービスエリアを拡大するものである。ここで上位局とは、放送信号を送信する放送局あるいは他の中継放送局等をいい、下位局とは、放送信号を受信する放送局、他の中継放送局あるいは一般家庭用受信機等をいう。放送波中継方式では、中継回線毎に割り当てられた数種の周波数を繰り返し利用することとすれば、周波数有効利用の観点から有利となる。また、さらなる周波数有効利用を図るために、上位局から送信された無線信号に対して単一の周波数で中継を行うＳＦＮ（ＳｉｎｇｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＮｅｔｗｏｒｋ）方式がある。この方式は、地上波ディジタル放送システムにおいて採用されているものであり、ゴースト耐性、隣接エリア間の干渉耐性に余裕を持たせるため、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式等が採用される。

ＳＦＮ方式の中継放送局に設けられる中継放送装置は、上位局から送信される無線信号を受信する受信機と、それを下位局に送信する送信機とから構成される送受信機を備える。ここで、送受信機では送信信号と受信信号で同一の周波数を用いるため、送信系統と受信系統との間の信号のアイソレーションが十分に確保されない場合にはループ発振を起こすおそれがある。そのため中継放送装置の送受信機には、送信系統から受信系統へ回り込む信号を低減する回り込み低減器を設けることが好ましい。

特開２００１−２８５６２号公報には、回り込み信号と同振幅逆位相の関係にある相殺信号を生成し、これを回り込み信号に加算することで回り込み信号を消去する回り込みキャンセラの構成が開示されている。この構成では、回り込み信号によって干渉を受けた中継放送装置の出力信号を周波数解析し、その結果についてフーリエ変換による波形解析を行う。そして、その波形解析から知ることができる回り込み信号成分が消去されるよう、相殺信号を生成する際の回路の減衰量や遅延時間を決定しテーブルを作成する。回り込みキャンセラが動作する際にはそのテーブルを参照することで回路の応答性を向上させている。

特開２００２−２７１２９５号公報および特開２００２−２９０３７０号公報には、回り込み信号によって干渉を受けた中継放送装置の出力信号を周波数解析し、当該周波数解析によって求めた周波数スペクトラムの逆数から回り込み伝達関数を算出し、その回り込み伝達関数に基づいて相殺信号を生成する回り込みキャンセラの構成が開示されている。ここで、回り込み伝達関数とは、中継放送装置の受信アンテナから中継放送装置内部回路を経て中継放送装置の送信アンテナへ至り、さらに中継放送装置の送信アンテナから中継放送装置外部の空間を経て中継放送装置の受信アンテナへ至るまでの伝搬路の伝達関数をいう。

中継放送装置は、故障時あるいは点検や調整等を行う際には非稼働状態とされる。しかしながら、中継放送装置の点検や調整等のために放送サービスを停止するのは好ましくない。そこで、一般に中継放送装置は２台方式で構成されることが多い。これは、アンテナ等から構成される入力系統を共有した２台の送受信機を並列に稼働させ、送信アンテナを選択スイッチを介して片方の送受信機に接続し、一方の送受信機を非稼働状態とする必要が生じた場合には、選択スイッチを切り換えることで送信アンテナをもう片方の送受信機に接続するものである。以下、稼働状態から非稼働状態とすべき送受信機を現用送受信機と、もう片方の送受信機を予備送受信機と称する。

特開２００１−２８５６２号公報特開２００２−２７１２９５号公報特開２００２−２９０３７０号公報

２台方式で構成された中継放送装置の送受信機に、回り込み低減器を設けた場合の一般的な構成を図１０に示す。図１０の中継放送装置は、受信アンテナ９０、分配器９４、第１の送受信機４０、第２の送受信機４１、スイッチ９８、送信アンテナ９２を備えて構成される。また、第１の送受信機４０は、受信機１２ａ、回り込み低減器７０ａ、送信機１４ａを備えて構成され、第２の送受信機４１は、受信機１２ｂ、回り込み低減器７０ｂ、送信機１４ｂを備えて構成される。第１の送受信機４０と第２の送受信機４１は同一の構成部を有するため、末尾の符号ａまたはｂによって第１の送受信機４０に属する構成部であるか第２の送受信機４１に属する構成部であるかを区別する。

受信アンテナ９０を介して受信された信号は、分配器９４によって第１の送受信機４０および第２の送受信機４１へと分配される。

分配器９４から第１の送受信機４０に入力された信号は、受信機１２ａで中間周波数帯の信号への変換、中間周波数帯での増幅が行われた後、ディジタル信号へ変換されて回り込み低減器７０ａに入力される。回り込み低減器７０ａは送信アンテナ９２から受信アンテナ９０への電磁波の回り込みによる信号等、受信アンテナ９０に直接到来する電磁波による直接波信号以外の信号を低減して送信機１４ａに入力する。送信機１４ａは、入力された信号をアナログ信号に変換し、さらに無線周波数帯の信号に変換し、アンテナ送信に必要な電力まで増幅を行って送受信機４０から出力する。また、同様に分配器９４から第２の送受信機４１に入力された信号は、受信機１２ｂで中間周波数帯の信号への変換、中間周波数帯での増幅が行われた後、ディジタル信号へ変換されて回り込み低減器７０ｂに入力される。回り込み低減器７０ｂは直接波信号以外の信号を低減して送信機１４ｂに入力する。送信機１４ｂは、入力された信号をアナログ信号に変換し、さらに無線周波数帯の信号に変換し、アンテナ送信に必要な電力まで増幅を行って送受信機４１から出力する。

スイッチ９８は、第１の送受信機４０が出力する信号と第２の送受信機４１が出力する信号のいずれかを選択し、選択した信号を送信アンテナ９２に入力する。送信アンテナ９２はスイッチ９８から入力された信号を電磁波として送信する。

現用送受信機を第１の送受信機４０、予備送受信機を第２の送受信機４１とし、スイッチ９８が第１の送受信機４０の出力側に接続されている状態について説明する。この場合、予備送受信機としての第２の送受信機４１は現用送受信機として選択されるのを待機している状態にあるが、第２の送受信機４１が有する回路を定常状態とし、スイッチ９８の切り換え時に迅速に動作を開始することを可能とするために、電源が投入された状態となっている。そこで、第１の送受信機４０および第２の送受信機４１は、いずれも電源が投入された状態としておく。

送信波は所望の下位局のみに向けて放射されることが理想的であるが、送信アンテナ９２と受信アンテナ９０との間のアイソレーションを無限に大きく設計することは困難である。そのため、仮に回り込み低減器７０ａが設けられておらず、この部分が短絡されているものとすれば、送信波の一部が回り込み信号として受信アンテナ９０で受信され、再び送受信機４０を介して送信アンテナ９２から送信されるという回り込み経路が形成され、この経路を多重に帰還した多重回り込み信号が直接波信号に加わる。この多重回り込み信号が直接波信号に対して振幅を増大するように作用すると、送受信機４０において発振現象が惹き起こされるおそれがある。

回り込み低減器７０ａは、低減信号生成部７０ａ−１および加算器７０ａ−２を備えて構成される。低減信号生成部７０ａ−１は、中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信されるという回り込み過程を１回だけ経た１回の回り込み信号と極性の異なる低減信号Ｒａを、回り込み低減器７０ａが出力する出力信号Ｏａに基づいて生成し、加算器７０ａ−２に出力する。加算器７０ａ−２は、回り込み低減器７０ａに入力された入力信号Ｉａに低減信号Ｒａを加算することで１回の回り込み信号を低減する。これによって、多重回り込み信号が直接波信号に加わり、多重回り込み信号が直接波信号に対して振幅を増大するように作用することが回避され、送受信機４０における発振現象が回避される。

一方、第２の送受信機４１には、第１の送受信機４０と同一の信号が入力されるが、出力端には送信アンテナ９２が接続されていないため第２の送受信機４１から出力される信号による回り込み信号は発生しない。回り込み低減器７０ｂの低減信号生成部７０ｂ−１は、回り込み低減器７０ａの低減信号生成部７０ａ−１と同一の処理によって低減信号Ｒｂを生成する。すなわち、低減信号生成部７０ａ−１が回り込み低減器７０ａが出力する出力信号Ｏａに基づいて低減信号Ｒａを生成する処理と同様にして、低減信号生成部７０ｂ−１は、回り込み低減器７０ｂが出力する出力信号Ｏｂに基づいて低減信号Ｒｂを生成する。ところが、１回の回り込み信号が回り込み低減器７０ａによって既に低減されており、第２の送受信機４１から出力される信号による回り込み信号は発生しないにもかかかわらず、低減信号生成部７０ｂ−１は低減信号生成部７０ａ−１と同一の処理を行うため、低減信号Ｒｂは低減信号Ｒａと振幅および極性が異なる信号となる。

次に、スイッチ９８が第１の送受信機４０の出力側に接続されている状態からスイッチ９８を第２の送受信機４１の出力側に接続する場合について説明する。上述のように、スイッチ９８が第１の送受信機４０の出力側に接続されている状態においては、低減信号生成部７０ａ−１が生成する低減信号Ｒａと、低減信号生成部７０ｂ−１が生成する低減信号Ｒｂとでは振幅および極性が異なる。したがって、スイッチ９８を第２の送受信機４１の出力側に接続したときには、回り込み低減器７０ｂは１回の回り込み信号を低減可能な状態とはなっていないため、発振現象が引き起こされる危険性が高い。

一般に、このような中継放送装置は発振現象を回避するため、回り込み低減器７０ｂが回り込み信号を低減可能な状態に収束するまでの間は、送信波の出力を低減し、収束と共に徐々に出力を増大するよう設計されることが多い。この場合、放送が一時的に中断されてしまう蓋然性が高い。

本発明は、このような課題に対してなされたものである。すなわち、送信アンテナの接続を現用送受信機から予備送受信機へ切り換えた場合においても、発振現象が惹き起こされることのない中継放送装置、および、そのような中継放送装置を実現するための回り込み低減装置を提供することを目的とする。

本発明は、共通の受信アンテナで信号を受信し、受信した信号の周波数と同一周波数の信号を送信用信号としてそれぞれが出力する第１の送受信機および第２の送受信機と、前記第１の送受信機の出力信号または前記第２の送受信機の出力信号のいずれかを選択して送信アンテナを介して送信する選択送信手段と、を備える中継放送装置に備えられ、前記中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減する、前記第２の送受信機に備えられる回り込み低減装置であって、前記第１の送受信機は、前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記回り込み信号を低減する第１の送受信機用回り込み低減手段を備え、前記回り込み信号が低減された信号を出力し、前記回り込み低減装置は、前記回り込み低減装置の出力信号に含まれる回り込み信号成分を推定する推定処理を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に実行し、推定回り込み信号と逆極性の関係にある低減信号を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に出力する信号生成手段と、前記中継放送装置が受信した信号に前記信号生成手段が出力する信号を加算し、加算結果を前記回り込み低減装置の出力信号として出力する加算手段と、を備え、前記信号生成手段は、与えられたタップ係数と前記加算手段が出力する信号との間の畳み込み演算を行うＦＩＲフィルタを備え、前記加算手段の出力信号に対し、当該ＦＩＲフィルタの特性に基づく特性変化処理を施して処理後の信号を出力するフィルタ処理手段と、前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記フィルタ処理手段から前記低減信号を出力させるタップ係数を加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて算出し前記ＦＩＲフィルタに出力するタップ係数算出手段と、を備え、前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に前記タップ係数算出手段は、値が零であるタップ係数を前記ＦＩＲフィルタに出力し、前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に前記タップ係数算出手段は、先のタップ係数に応じた加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて後のタップ係数を算出し前記ＦＩＲフィルタに出力することを特徴とする。

また、本発明は、共通の受信アンテナで信号を受信し、受信した信号の周波数と同一周波数の信号を送信用信号としてそれぞれが出力する第１の送受信機および第２の送受信機と、前記第１の送受信機の出力信号または前記第２の送受信機の出力信号のいずれかを選択して送信アンテナを介して送信する選択送信手段と、を備える中継放送装置に備えられ、前記中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減する、前記第２の送受信機に備えられる回り込み低減装置であって、前記第１の送受信機は、前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記回り込み信号を低減する第１の送受信機用回り込み低減手段を備え、前記回り込み信号が低減された信号を出力し、前記回り込み低減装置は、前記回り込み低減装置の出力信号に含まれる回り込み信号成分を推定する推定処理を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に実行し、推定回り込み信号と逆極性の関係にある低減信号を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に出力する信号生成手段と、前記中継放送装置が受信した信号に前記信号生成手段が出力する信号を加算し、加算結果を前記回り込み低減装置の出力信号として出力する加算手段と、を備え、前記信号生成手段は、縦続に接続された可変減衰器、可変遅延器、および可変位相器を備え、前記加算手段の出力信号に対し、当該縦続接続に基づく特性変化処理を施して処理後の信号を出力する信号特性調整手段と、前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に、加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて推定回り込み信号経路の回り込み伝達関数を算出し、前記信号特性調整手段の伝達関数が前記回り込み伝達関数の逆極性値となるよう、前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記可変減衰器、前記可変遅延器、および前記可変位相器を制御する制御手段と、を備え、前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に前記制御手段は、前記可変減衰器の減衰量をその出力信号振幅を零とする無限減衰量とし、前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に前記制御手段は、前記信号特性調整手段の先の制御状態に応じた加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて、後の回り込み伝達関数を算出し、当該後の回り込み伝達関数に基づく制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、送信アンテナの接続を現用送受信機から予備送受信機へ切り換えた場合においても、発振現象が惹き起こされることがなく、送信波の出力を低減する必要のない中継放送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放送装置１の構成を示す。中継放送装置１は、受信アンテナ９０、分配器９４、第１の送受信機４２、第２の送受信機４３、スイッチ９８、送信アンテナ９２を備えて構成される。また、第１の送受信機４２は、受信機１２ａ、フィルタ型回り込み低減器５０ａ、送信機１４ａを備えて構成され、第２の送受信機４３は、受信機１２ｂ、フィルタ型回り込み低減器５０ｂ、送信機１４ｂを備えて構成される。

受信アンテナ９０を介して受信された信号は、分配器９４によって第１の送受信機４２および第２の送受信機４３へと分配される。

分配器９４から第１の送受信機４２に入力された信号は、受信機１２ａで中間周波数帯への変換、中間周波数帯での増幅が行われた後、ディジタル信号に変換されてフィルタ型回り込み低減器５０ａに入力される。フィルタ型回り込み低減器５０ａは直接波信号以外の信号を低減し、送信機１４ａに入力する。送信機１４ａは、入力された信号をアナログ信号に変換し、さらに無線周波数帯の信号に変換し、アンテナ送信に必要な電力まで増幅を行って第１の送受信機４２から出力する。また、同様に分配器９４から第２の送受信機４３に入力された信号は、受信機１２ｂで中間周波数帯への変換、中間周波数帯での増幅が行われた後、ディジタル信号に変換されてフィルタ型回り込み低減器５０ｂに入力される。フィルタ型回り込み低減器５０ｂは直接波信号以外の信号を低減し、送信機１４ｂに入力する。送信機１４ｂは、入力された信号をアナログ信号に変換し、さらに無線周波数帯の信号に変換し、アンテナ送信に必要な電力まで増幅を行って第２の送受信機４３から出力する。

スイッチ９８は、第１の送受信機４２が出力する信号と第２の送受信機４３が出力する信号のいずれかを選択し、選択した信号を送信アンテナ９２に入力する。送信アンテナ９２は、スイッチ９８から入力された信号を電磁波として送信する。

なお、本実施形態においては、受信機１２ａおよび１２ｂがアナログ信号をディジタル信号に変換する手段を備え、送信機１４ａおよび１４ｂがディジタル信号をアナログ信号に変換する手段を備える構成としている。これは、フィルタ型回り込み低減器５０ａおよび５０ｂが直接波信号以外の信号を低減する処理をディジタル信号処理によって行うことに基づくものである。しかし、アナログ信号をディジタル信号に変換する手段は、必ずしも受信機１２ａおよび１２ｂに設ける必要はなく、フィルタ型回り込み低減器５０ａおよび５０ｂがその入力側にアナログ信号をディジタル信号に変換する手段を備える構成も可能である。また、同様に、フィルタ型回り込み低減器５０ａおよび５０ｂがその出力側にディジタル信号をアナログ信号に変換する手段を備える構成も可能である。

また、本実施形態においては、送信機１４ａおよび１４ｂがアンテナ送信に必要な電力まで増幅を行うこととしているが、送信機１４ａおよび１４ｂの増幅利得配分を低減し、スイッチ９８と送信アンテナ９２との間にパワーアンプを挿入する構成とすることも可能である。アンテナ送信に必要な電力まで増幅を行う増幅器には消費電力が大きい、大型であるため設置するための広い空間を要する、設計製造コストが高い等の問題がある。そこで、第１の送受信機４２と第２の送受信機４３とでパワーアンプを共用することで、このような問題を回避することができる。

フィルタ型回り込み低減器５０ａは、加算器５４ａ、ＦＩＲフィルタ（ＦｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅＦｉｌｔｅｒ）５２ａを備えて構成される。加算器５４ａでは、フィルタ型回り込み低減器５０ａに入力された入力信号ＩａとＦＩＲフィルタ５２ａが出力する低減信号Ｒａが加算され、その出力はフィルタ型回り込み低減器５０ａから出力信号Ｏａとして出力される。出力信号Ｏａは、送信機１４ａおよびＦＩＲフィルタ５２ａに入力される。

ＦＩＲフィルタ５２ａは、タップ係数と出力信号Ｏａとの畳み込み演算をディジタル信号処理によって行うものである。ここでは、１回の回り込み信号と逆極性の関係にある低減信号ＲａがＦＩＲフィルタ５２ａから出力されるようタップ係数が決定される。このタップ係数は、タップ係数算出部２０ａから入力される。

タップ係数算出部２０ａは、フィルタ型回り込み低減器５０ａが出力する出力信号Ｏａに基づいて、周波数領域における回り込み伝達関数（中継放送装置１の受信アンテナ９０から中継放送装置１の内部回路を経て中継放送装置１の送信アンテナ９２へ至り、さらに送信アンテナ９２から中継放送装置１の外部の空間を経て受信アンテナ９０へ至るまでの伝搬路の伝達関数）を算出する。そして、周波数領域における回り込み伝達関数を時間領域に変換して離散化することにより、タップ係数を算出する。

タップ係数は、特開２００２−２７１２９５号公報および特開２００２−２９０３７０号公報に記載されている処理に従って算出することが好適である。この処理では、回り込み信号によって干渉を受けた中継放送装置の出力信号を周波数解析し、当該周波数解析によって求めた周波数スペクトラムの逆数から回り込み伝達関数を算出する。その具体的な処理の例について次に説明する。

いま、低減信号Ｒａはその値が零であるものとする。このときフィルタ型回り込み低減器５０ａからタップ係数算出部２０ａに入力される出力信号Ｏａは、周波数領域において次の（１）式のように表される。

ここに、Ｃ（ω）は周波数領域における回り込み伝達関数を示す。Ｈは振幅係数であり、フィルタ型回り込み低減器５０ａの出力信号Ｏａの振幅に比例する定数である。中央の式は、１回の回り込みにつきＣ（ω）が１回だけ掛け合わされることにより、多重回り込み信号が重畳された信号が公比をＣ（ω）とする等比級数の和で表されることを意味する。右辺はそれをシグマ記号を用いない形で表現したものであり数学公式から導かれる。

ＦＩＲフィルタ５２ａから出力される低減信号Ｒａをフィルタ型回り込み低減器５０ａに入力される入力信号Ｉａに加算することで、多重回り込み信号を相殺するためには、ＦＩＲフィルタ５２ａが１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の関係にある低減信号Ｒａを出力すればよい。すなわち、回り込み伝達関数Ｃ（ω）に基づいて、ＦＩＲフィルタ５２ａの周波数特性が−Ｃ（ω）となるようなタップ係数を算出し、これをＦＩＲフィルタ５２ａに入力すればよい。

タップ係数算出部２０ａは、フィルタ型回り込み低減器５０ａの出力信号Ｏａの周波数スペクトラムが（１）式のようにＣ（ω）を含む式で表されることに基づいてタップ係数を算出する。タップ係数算出部２０ａは、（１）式で表される信号の平均値からＨの値を算出し、（１）式の逆数にＨを乗じて次の（２）式で表される信号Ｓ₂を算出する。

タップ係数算出部２０ａは、（２）式で表される信号Ｓ₂に逆フーリエ変換を施し、次の（３）式で表される信号Ｓ₃を算出する。逆フーリエ変換の方法としては、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）等を適用することが好適である。

ここで、δ（ｔ）は時間ｔについてのδ関数であり、ｔ＝０にインパルスが現れる関数である。ｃ（ｔ）は周波数領域における回り込み関数Ｃ（ω）を、時間領域の関数に変換したものである。

タップ係数算出部２０ａは、（３）式におけるｔ＝０の値を除外し、所定の離散化時間間隔ｄで−ｃ（ｔ）の値を離散化した値、すなわち、次の（４）式に従ってタップ係数を算出し、ＦＩＲフィルタ５２ａに入力する。

ここで、ｉは０からｍ−１までの整数である。ｍはＦＩＲフィルタ５２ａが演算に用いる離散化された値の数、ｉはＦＩＲフィルタ５２ａのｉ−１番目の係数であることを示す。

図２にＦＩＲフィルタ５２ａの具体的な構成例を示す。ＦＩＲフィルタ５２ａは、乗算器５２ｅ１〜５２ｅｍ、遅延器５２ｆ１〜５２ｆｍ−１、加算合計器５２ｇを備えて構成される。ＦＩＲフィルタ５２ａに入力される信号Ｉ（１）は、乗算器５２ｅ１および遅延器５２ｆ１に入力される。遅延器５２ｆ１〜５２ｆｍ−１は、それぞれ入力される信号Ｉ（１）〜Ｉ（ｍ−１）を遅延時間ｄだけ遅延させて、それぞれ信号Ｉ（２）〜Ｉ（ｍ）として出力する。乗算器５２ｅ１〜５２ｅｍには、それぞれ信号Ｉ（１）〜Ｉ（ｍ）およびタップ係数−ｃ（０）〜−ｃ（（ｍ−１）ｄ）が入力される。乗算器５２ｅ１〜５２ｅｍは、信号Ｉ（１）〜Ｉ（ｍ）にそれぞれタップ係数−ｃ（０）〜−ｃ（（ｍ−１）ｄ）を乗じて加算合計器５２ｇに入力する。加算合計器５２ｇは、乗算器５２ｅ１〜５２ｅｍから出力された信号を加算合計して低減信号Ｒａとして出力する。

このような処理によって、ＦＩＲフィルタ５２ａは、（４）式によって規定されるタップ係数と、フィルタ型回り込み低減器５０ａが出力する出力信号Ｏａとの畳み込み演算によって低減信号Ｒａを生成して出力する。ここではこれを低減信号Ｒａ１とする。（１）式〜（４）式に基づく処理に従えば、理論的には１回の処理によって、１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の関係にある低減信号Ｒａ１がＦＩＲフィルタ５２ａから出力される。しかしながら、実際には演算誤差が生じるため、１回の処理によって１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の関係にある低減信号Ｒａ１を出力するためのタップ係数を算出することは困難である。

そこで、タップ係数算出部２０ａは、（４）式で表されるタップ係数を算出してから所定時間経過後、フィルタ型回り込み低減器５０ａに入力された入力信号Ｉａと低減信号Ｒａ１とが加算器５４ａにおいて加算された出力信号Ｏａ１に基づいて、（４）式のタップ係数に対して修正を加えるための修正タップ係数を算出する。

出力信号Ｏａ１は、（１）式と同様、周波数領域において次の（５）式のように表される。

ここで、ΔＣ（ω）は低減信号Ｒａ１によって低減しきれず残留した回り込み信号の係数である修正回り込み関数（周波数領域での表現）である。Ｈ１は振幅係数であり、フィルタ型回り込み低減器５０ａの出力信号Ｏａ１の振幅に比例する定数である。

タップ係数算出部２０ａは、（５）式に基づいて修正回り込み伝達関数ΔＣ（ω）を算出し、これを時間領域に変換して離散化し、修正タップ係数−Δｃ（ｉｄ）を算出する。そして、修正タップ係数−Δｃ（ｉｄ）を（４）式に基づいて算出されたタップ係数−ｃ（ｉｄ）に加算し、新たなタップ係数を算出する。すなわち、新たに算出されるタップ係数は、次の（６）式にようになる。

タップ係数算出部２０ａは、（６）式に基づいて算出されたタップ係数をＦＩＲフィルタ５２ａに入力する。タップ係数算出部２０ａは、（６）式によって規定されるフィルタ特性によって、フィルタ型回り込み低減器５０ａが出力する出力信号Ｏａ１から、低減信号Ｒａ２を生成して出力する。

タップ係数算出部２０ａは、さらに、入力信号Ｉａと低減信号Ｒａ２とが加算器５４ａにおいて加算され出力された出力信号Ｏａ２に基づいて、修正タップ係数を算出し、（６）式によって算出されたタップ係数に加算する。

このようにして、タップ係数算出部２０ａは、所定時間間隔で修正タップ係数を算出し、先に算出されたタップ係数に加算する。すなわち、先に算出されたタップ係数を−ｃ_j（ｉｄ）、これに対する修正タップ係数を−Δｃ_j（ｉｄ）とすれば、新たなタップ係数ｃ_j+1（ｉｄ）は次の（７）式のようになる。

ｊは修正タップ係数を算出する処理のステップを示す整数である。このような処理を繰り返すことにより修正タップ係数は零に収束し、１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の関係にある低減信号ＲａがＦＩＲフィルタ５２ａから出力される状態に収束する。

なお、ここで説明したタップ係数を算出する処理は一つの例であり、その他様々な処理が考えられる。すなわち、（１）式を回り込みのない値Ｈに収束させるような処理であれば適用可能である。例えば、回り込みに基づく出力信号Ｏａの干渉波形を観測し、干渉波形が観測されなくなるようタップ係数を更新していく処理が考えられる。

第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおける、フィルタ型回り込み低減器５０ａに入力される入力信号Ｉａ、ＦＩＲフィルタ５２ａが加算器５４ａに出力する低減信号Ｒａ、およびフィルタ型回り込み低減器５０ａから出力される出力信号Ｏａの相互の関係について図３を参照して説明する。

受信アンテナ９０で受信される信号は、ＯＦＤＭ変調信号等の時間的に連続した信号である。このような時間連続信号は、時間領域におけるインパルス波形信号の集合と考えることができるため、中継放送装置１の時間連続信号に対する動作は、複数のインパルス波形信号に対する動作の重ね合わせとして考えることができる。このことは、一般に、ある電気回路のインパルス応答と入力信号との畳み込み積分によって、当該電気回路の時間領域における動作が把握できることからも明らかである。

そこで、ここでは図３に示すように、入力信号Ｉａとして、時刻ｔ＝０においてインパルス波形信号の直接波信号Ａが入力されているものとする。直接波信号Ａが入力された時から時間τ経過後には、１回の回り込み信号Ａ１が入力信号Ｉａとして入力される。低減信号Ｒａとしては、時刻ｔ＝τに入力信号Ｉａの１回の回り込み信号Ａ１と大きさが同一で極性が異なる信号Ｂが加算器５４ａに出力される。出力信号Ｏａは、入力信号Ｉａと低減信号Ｒａとが加算された信号である。したがって、１回の回り込み信号Ａ１は信号Ｂによって相殺され、出力信号Ｏａとしては１回の回り込み信号Ａ１が相殺された信号が出力される。これによって、多重回り込みによる発振現象が回避される。

本実施形態に係る中継放送装置１では、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおいては、第２の送受信機４３はタップ係数算出部２０ｂが値が零であるタップ係数をＦＩＲフィルタ５２ｂに出力した状態で待機する。すなわち、第２の送受信機４３はＦＩＲフィルタ５２ｂから加算器５４ｂへ信号を出力しない状態で待機する。

この状態は、ＦＩＲフィルタ５２ｂがフィルタ型回り込み低減器５０ｂから出力される出力信号Ｏｂに基づいて生成された低減信号Ｒｂを出力して待機しているという従来の構成における状態とは異なる。

次に、スイッチ９８が第１の送受信機４２の出力側に接続され第１の送受信機４２が現用送受信機として動作している状態において、スイッチ９８を第２の送受信機４３の出力側に接続した場合の動作について説明する。スイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続されることにより、第２の送受信機４３が出力する信号は、送信アンテナ９２を介して送信される。

タップ係数算出部２０ｂは、タップ係数の初期値を零として、フィルタ型回り込み低減器５０ｂから出力される出力信号Ｏｂに基づくタップ係数の算出を開始する。ここで、タップ係数算出部２０ｂがタップ係数を順次算出し、ＦＩＲフィルタ５２ｂに入力するタップ係数を順次更新していく過程における、フィルタ型回り込み低減器５０ｂに入力される入力信号Ｉｂ、ＦＩＲフィルタ５２ｂが加算器５４ｂに出力する低減信号Ｒｂ、およびフィルタ型回り込み低減器５０ｂから出力される出力信号Ｏｂの相互の関係について説明する。

ここでは、説明の便宜上、図４（ａ）に示すように時間間隔Ｔで到来するインパルス波形信号Ｐ１〜Ｐｎが、受信アンテナ９０で受信されるものとする。実際の動作は、インパルス波形信号Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれに対する動作を重ね合わせたものとなるが、説明の容易化のためそれぞれに対する動作を別個独立に説明する。また、説明の便宜上、時間間隔Ｔは、タップ係数が更新される時間間隔より長いものとする。タップ係数の更新は上記（５）式〜（７）式に従って行われることが好適である。

インパルス波形信号Ｐ１が受信されてから、インパルス波形信号Ｐ２が受信される直前までの間、スイッチ９８が第１の送受信機４２の出力側に接続されており、インパルス波形信号Ｐ２が時刻ｔ０＋Ｔに受信されると同時にスイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続されるものとする。このとき、インパルス波形信号Ｐ２が受信された以後の入力信号Ｉｂ、低減信号Ｒｂ、および出力信号Ｏｂは図４（ｂ）のようになる。入力信号Ｉｂとしては、インパルス波形信号Ｐ２が受信されると共に、インパルス波形信号Ｐ２の直接波信号Ｘが入力される。それ以後、時間間隔τで、１回の回り込み信号Ｘ１、２回の回り込み信号Ｘ２、３回の回り込み信号Ｘ３・・・というように回り込みによるインパルス波形信号が入力される。スイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続された当初においては、タップ係数算出部２０ｂがタップ係数の初期値を零としていることから低減信号Ｒｂの値は零となる。出力信号Ｏｂは、入力信号Ｉｂと低減信号Ｒｂとが加算された信号である。したがって、出力信号Ｏｂは、入力信号Ｉｂと同一の信号となる。

タップ係数算出部２０ｂは、図４（ｂ）の出力信号Ｏｂに基づいて、先に算出されたタップ係数に修正タップ係数を加算し、新たなタップ係数をＦＩＲフィルタ５２ｂに入力する。この処理は、上記（５）式および（６）式に従って行われることが好適である。このようにしてタップ係数が算出された後、インパルス波形信号Ｐ３が時刻ｔ０＋２Ｔに受信された以後の入力信号Ｉｂ、低減信号Ｒｂ、および出力信号Ｏｂは図４（ｃ）のようになる。ＦＩＲフィルタ５２ｂは、当該タップ係数に従う特性によって、直接波信号Ｙに基づいて、直接波信号Ｙが入力されてから時間τだけ経過した後に加算器５４ｂに出力される信号Ｑを生成し、低減信号Ｒｂとして出力する。図４（ｃ）における２回の回り込み信号Ｙ２は、低減信号Ｒｂとしての信号Ｑによってその値の大きさが低減されたものである。入力信号Ｉｂとしては、それ以後、時間間隔τで、３回の回り込み信号Ｙ３、４回の回り込み信号Ｙ４・・・というように回り込みによるインパルス波形信号が入力される。１回の回り込み信号が低減信号Ｒｂによって既に低減されたものであることにより、２回以降の回り込み信号は、低減信号Ｒｂによって低減されたものとなる。

タップ係数算出部２０ｂは、図４（ｃ）の出力信号Ｏｂに基づいて、先に算出されたタップ係数に修正タップ係数を加算し、新たなタップ係数をＦＩＲフィルタ５２ｂに入力する。この処理は、上記（５）式〜（７）式に従って行われることが好適である。このようなタップ係数の更新を繰り返し、インパルス波形信号Ｐ２が受信されてから充分時間が経過して到来するインパルス波形信号Ｐｎが受信された以後には、入力信号Ｉｂ、低減信号Ｒｂ、および出力信号Ｏｂは図４（ｄ）のようになる。この状態では、直接波信号Ｚが入力された時間からτ経過後に、１回の回り込み信号Ｚ１が入力信号Ｉｂとして入力される。低減信号Ｒｂとしては、直接波信号Ｚが入力された時間からτ経過後に、１回の回り込み信号Ｚ１と大きさが同一で極性が異なる信号Ｑが加算器５４ｂに出力される。出力信号Ｏｂは、入力信号Ｉｂと低減信号Ｒｂとが加算された信号であるため、１回の回り込み信号Ｚ１は信号Ｑによって相殺され、出力信号Ｏｂとしては１回の回り込み信号Ｚ１が相殺された信号が出力される。

従来の構成において行われていた処理に従えば、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおいては、ＦＩＲフィルタ５２ｂがフィルタ型回り込み低減器５０ｂから出力される出力信号Ｏｂに基づいて生成された低減信号Ｒｂを出力して待機する。そのため、スイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続された当初では、スイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続される前の状態で生成された低減信号Ｒｂが加算器５４ｂに出力される。この場合、低減信号Ｒｂは、収束の過程で１回の回り込み信号と同一の極性の信号となることがあり、低減信号Ｒｂが１回の回り込み信号を増大させるように作用し、第２の送受信機４３が発振現象を惹き起こすことがあった。

一方、本実施形態に係るタップ係数算出部２０ｂは、タップ係数の初期値を零とし、スイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続された後の出力信号Ｏｂに基づいてタップ係数を更新する。これによって、低減信号Ｒｂは、１回の回り込み信号と逆極性の信号となる。したがって、低減信号Ｒｂが零である図４（ｂ）に示す状態から、低減信号Ｒｂとして１回の回り込み信号Ｚ１と大きさが同一で極性が異なる信号Ｑが出力される図４（ｄ）に示す状態となるまでの間、出力信号Ｏｂが増大する過程は存在しない。そのため、第２の送受信機４３が発振現象を惹き起こすことはない。

図５の線ｗは、従来の構成と同様の処理を採用した場合において、スイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続された時刻以降における、１回の回り込み信号と同時に加算器５４ｂに低減信号Ｒｂとして入力される信号Ｗの様子を概念的に示したものである。信号Ｗは離散的に算出されるが、図５では離散的に得られた値を線で結んで連続的に表現している。縦軸は信号の値を表し、横軸はタップ係数を算出する処理のステップを表す番号ｊ（（７）式と同様の定義である。）を表す。図５の縦軸は１回の回り込み信号と同一の極性を正とする。発振閾値Ｏｓｃは、信号Ｗの値がこの値を超えると第２の送受信機４３が発振するおそれがあることを意味する。

図５が示すように、信号Ｗは、番号ｊの増加と共に一旦正方向に振れながら１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の値−Ｃｏｎｖに収束していく。信号Ｗが、図５の発振閾値Ｏｓｃを超えるｊ＝１〜４の間では、第２の送受信機４３が発振するおそれがある。線ｗは説明のために概念的に示したものであるため、実際には様々な態様をとりうるが、番号ｊの増加と共に振動する現象は従来の構成における処理に見られる一般的な傾向である。

一方、図５の線ｑは、本実施形態において、スイッチ９８が第２の送受信機４３の出力側に接続された時刻以降における、１回の回り込み信号と同時に加算器５４ｂに低減信号Ｒｂとして入力される信号Ｑの様子を概念的に示したものである。図５に示されるように、信号Ｑは、番号ｊの増加と共に単調に１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の値−Ｃｏｎｖに収束していく。図５に示されるように信号Ｑは発振閾値Ｏｓｃを超えることがないため第２の送受信機４３が発振するおそれはない。

なお、ここでは、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおいては、第２の送受信機４３はタップ係数算出部２０ｂが値が零であるタップ係数をＦＩＲフィルタ５２ｂに出力した状態で待機する場合について説明した。しかし、このような待機状態においてタップ係数算出部２０ｂは必ずしも値が零であるタップ係数を出力する必要はなく、信号Ｑが発振閾値Ｏｓｃを超えることなく１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の値−Ｃｏｎｖに収束していくことが保証される零でない定数をタップ係数として出力して待機すればよい。

次に、本発明の第１の応用例に係る中継放送装置２について、図６を参照して説明する。中継放送装置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。中継放送装置２では、タップ係数算出部２０ａとＦＩＲフィルタ５２ａとの間、およびタップ係数算出部２０ｂとＦＩＲフィルタ５２ｂとの間に、それぞれタップ係数抑圧部２２ａおよび２２ｂを挿入している。

タップ係数算出部２０ａおよび２０ｂは、算出したタップ係数を、それぞれタップ係数抑圧部２２ａおよび２２ｂに出力する。タップ係数抑圧部２２ａおよび２２ｂは、タップ係数に抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を乗じて出力する。抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）は、ｊ≧０において定義される関数である。抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）は、ｊ＝０において０以上１未満の値を示し、ｊが増加するに従って１に収束する関数であればどのようなものであってもよい。例えば、抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）としては次の（８）式が考えられる。

ここでｅは、自然対数の底である。Ｃｏｎｓｔ１およびＣｏｎｓｔ２は、主に１に収束する速さを決定する正の数、μは主にｊ＝０における抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値を決定する定数である。図７に示すように、抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）は第１の送受信機４２または第２の送受信機４３が現用送受信機として動作を開始するｊ＝０以降において、ｊが増加するに従って１に漸近していく。ただし、μは１に比して充分小さい値であるものとしている。

第１の送受信機４２または第２の送受信機４３が予備送受信機として動作しているときは、タップ係数抑圧部２２ａまたは２２ｂが抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）に代えてタップ係数に乗じる値は任意である。

本応用例に係る中継放送装置２では、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作を開始してから充分な時間が経過しているときにおいては、タップ係数抑圧部２２ａは、１に収束した抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）をタップ係数算出部２０ａが出力するタップ係数に乗じてＦＩＲフィルタ５２ａに出力する。また、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおいては、第２の送受信機４３のタップ係数算出部２０ｂはタップ係数算出部２０ａと同様の処理を行って算出したタップ係数をタップ係数抑圧部２２ｂに出力する。タップ係数抑圧部２２ｂは抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）に代えて任意の値をタップ係数算出部２０ｂが出力するタップ係数に乗じてＦＩＲフィルタ５２ｂに出力する。

そして、第２の送受信機４３を現用送受信機として動作させるために、スイッチ９８を第２の送受信機４３の出力側に接続したとき以降は、タップ係数抑圧部２２ｂは抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）をタップ係数算出部２０ｂが出力するタップ係数に乗じてＦＩＲフィルタ５２ｂに出力する。

このような構成によれば、第２の送受信機４３を現用送受信機として動作させるために、スイッチ９８を第２の送受信機４３の出力側に接続したとき以降は、タップ係数算出部２０ｂが出力するタップ係数に抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）が乗ぜられる。そのため、低減信号Ｒｂとして加算器５４ｂに入力される信号Ｗの値が発振閾値Ｏｓｃを超えないようにすることができ、第２の送受信機４３が発振現象を惹き起こすことを回避することができる。

第１の応用例に係る中継放送装置２では、第２の送受信機４３が予備送受信機として動作しているときにおいては、タップ係数算出部２０ｂは従来の構成における処理と同様の処理を行う。そして、第２の送受信機４３が現用送受信機としての動作を開始した以降は、タップ係数算出部２０ｂが出力するタップ係数の値の調整により、１回の回り込み信号と同時に加算器５４ｂに低減信号Ｒｂとして入力される信号Ｗの値を抑圧する。この調整は、タップ係数抑圧部２２ｂが行う処理によって可能となる。このような構成に代えて、タップ係数算出部２０ｂにおける（７）式に従う処理を変更することで信号Ｗの値を抑圧する構成としたものが次に説明する本発明の第２の応用例に係る中継放送装置３である。

図８に中継放送装置３の構成を示す。中継放送装置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。中継放送装置３では、抑圧関数生成部２４ａおよび２４ｂを設けている点が中継放送装置１と異なる。また、タップ係数算出部２０ａおよび２０ｂに代えて、それぞれタップ係数算出部２０ａＳおよび２０ｂＳを備える。

抑圧関数生成部２４ａおよび２４ｂは、それぞれ抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値を生成し、タップ係数算出部２０ａＳおよび２０ｂＳに出力する。タップ係数算出部２０ａＳまたは２０ｂＳは、上記（７）式に代えて、次の（９）式に基づいてタップ係数を更新する。

なお、第１の送受信機４２または第２の送受信機４３が予備送受信機として動作しているときは、タップ係数算出部２０ａＳおよび２０ｂＳが抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を適用する。

すなわち、本応用例に係る中継放送装置３では、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作を開始してから充分な時間が経過しているときにおいては、タップ係数算出部２０ａＳは、１に収束した抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を（９）式に適用する。また、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおいては、第２の送受信機４３のタップ係数算出部２０ｂＳは抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を（９）式に適用する。

そして、第２の送受信機４３を現用送受信機として動作させるために、スイッチ９８を第２の送受信機４３の出力側に接続したとき以降は、タップ係数算出部２０ａＳは、抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を（９）式に適用し、タップ係数算出部２０ｂＳは抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を（９）式に適用する。

さらに、上記（７）式に代えて、次の（１０）式に基づいてタップ係数を更新することも可能である。

なお、（９）式を適用する場合と同様、第１の送受信機４２または第２の送受信機４３が予備送受信機として動作しているときは、タップ係数算出部２０ａＳおよび２０ｂＳが抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を適用することとする。

すなわち、本応用例に係る中継放送装置３では、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作を開始してから充分な時間が経過しているときにおいては、タップ係数算出部２０ａＳは、１に収束した抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を（１０）式に適用する。また、第１の送受信機４２が現用送受信機として動作しているときにおいては、第２の送受信機４３のタップ係数算出部２０ｂＳは抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を（１０）式に適用する。

そして、第２の送受信機４３を現用送受信機として動作させるために、スイッチ９８を第２の送受信機４３の出力側に接続したとき以降は、タップ係数算出部２０ａＳは、抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を（１０）式に適用し、タップ係数算出部２０ｂＳは抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を（１０）式に適用する。

（９）式または（１０）式に従う処理によれば、第２の送受信機４３を現用送受信機として動作させるために、スイッチ９８を第２の送受信機４３の出力側にしたとき以降は、タップ係数算出部２０ｂＳが出力するタップ係数に抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）が乗ぜられる。そのため、低減信号Ｒｂとして加算器５４ｂに入力される信号Ｗの値が発振閾値Ｏｓｃを超えないようにすることができ、第２の送受信機４３が発振現象を惹き起こすことを回避することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る中継放送装置４について、図９を参照して説明する。図１の中継放送装置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。第１の送受信機４４は、受信機１２ａ、伝送パラメータ制御型回り込み低減器６０ａ、送信機１４ａを備えて構成され、図１の第１の送受信機４２におけるフィルタ型回り込み低減器５０ａを伝送パラメータ制御型回り込み低減器６０ａに置き換えた構成となっている。伝送パラメータ制御型回り込み低減器６０ａは、加算器５４ａ、可変遅延器６２ａ、可変位相器６４ａ、可変減衰器６６ａを備えて構成される。また、第２の送受信機４５の構成は、第１の送受信機４４と同一である。第２の送受信機４５が備える構成部であって第１の送受信機４４が備える構成部と同一のものについては末尾の符号ａをｂに変更した符号を付し、説明を簡略に行う。なお、本実施形態についても、第１の実施形態と同様、送信機１４ａおよび１４ｂの増幅利得配分を低減し、スイッチ９８と送信アンテナ９２との間にパワーアンプを挿入する構成とすることが可能である。

制御部８０は、制御信号Ｃｏによって可変遅延器６２ａおよび６２ｂの遅延時間、可変位相器６４ａおよび６４ｂの位相推移量、可変減衰器６６ａおよび６６ｂの減衰量を制御する。ここで、位相推移量とは変調信号の搬送波に対する位相推移量をいい、遅延時間とは変調信号の情報伝送にもたらされる伝送遅延時間をいう。

本実施形態に係る中継放送装置４は、第１の送受信機４４については、第１の実施形態においてＦＩＲフィルタ５２ａを用いて低減信号Ｒａを生成していたのに代えて、可変遅延器６２ａ、可変位相器６４ａ、可変減衰器６６ａによって低減信号Ｒａを生成する。可変遅延器６２ａは、伝送パラメータ制御型回り込み低減器６０ａの出力信号Ｏａの遅延時間を調整して可変位相器６４ａに入力する。可変位相器６４ａは、可変遅延器６２ａから入力された信号の搬送波の位相を調整して可変減衰器６６ａに入力する。可変減衰器６６ａは、可変位相器６４ａから入力された信号の振幅を調整して低減信号Ｒａとして加算器５４ａに入力する。可変遅延器６２ａの遅延時間、可変位相器６４ａの位相推移量、および可変減衰器６６ａでの減衰量は、制御部８０から出力される制御信号Ｃｏに従って調整される。

制御部８０から出力される制御信号Ｃｏに従って、可変遅延器６２ａの遅延時間、可変位相器６４ａの位相推移量、および可変減衰器６６ａでの減衰量がそれぞれ調整されることによって、加算器５４ａには１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性（同振幅逆位相）の関係にある低減信号Ｒａが入力される。遅延時間、位相推移量、および減衰量の調整は、可変遅延器６２ａ、可変位相器６４ａ、および可変減衰器６６ａが縦続接続されることによる伝送特性が周波数領域の回り込み伝達関数の逆位相値−Ｃｐ（ω）と一致するよう行われる。すなわち、制御部８０は、伝送パラメータ制御型回り込み低減器６０ａの出力信号Ｏａに基づき、修正回り込み伝達関数によって修正された周波数領域の回り込み伝達関数Ｃｐ（ω）を算出する。この処理は、上記（１）式、（２）式、および（５）に従って行うことが好適である。そして、可変遅延器６２ａ、可変位相器６４ａ、および可変減衰器６６ａが縦続接続されることによる伝送特性が周波数領域の回り込み伝達関数の逆位相値−Ｃｐ（ω）と一致するよう、可変遅延器６２ａ、可変位相器６４ａ、および可変減衰器６６ａを制御する。これによって、受信機１２ａから入力された入力信号Ｉａに含まれる１回の回り込み信号は、加算器５４ａにおいて低減信号Ｒａが加算されることによって低減される。

本実施形態に係る中継放送装置４では、第１の送受信機４４が現用送受信機として動作しているときにおいては、第２の送受信機４５は、可変遅延器６２ｂの遅延時間が零、可変位相器６４ｂの位相推移量が零、および可変減衰器６６ｂでの減衰量が無限大である状態で待機する。すなわち、制御部８０は、可変遅延器６２ｂの遅延時間が零、可変位相器６４ｂの位相推移量が零、および可変減衰器６６ｂでの減衰量が無限大となる状態に、可変遅延器６２ｂ、可変位相器６４ｂ、および可変減衰器６６ｂを制御して待機する。

スイッチ９８が第１の送受信機４４の出力側に接続され第１の送受信機４４が現用送受信機として動作している状態において、スイッチ９８を第２の送受信機４５の出力側に接続した場合の動作は、第１の実施形態に係る中継装置１と同様にして説明することができる。

まず、スイッチ９８が第２の送受信機４５の出力側に接続された当初においては、制御部８０が可変減衰器６６ｂの減衰量を無限大としていることから低減信号Ｒｂの値は零となる。制御部８０は、伝送パラメータ制御型回り込み低減器６０ｂの出力信号Ｏｂに基づいて、１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の関係にある信号に低減信号Ｒｂが漸近していくよう、可変遅延器６２ｂ、可変位相器６４ｂ、および可変減衰器６６ｂを制御する。

すなわち、制御部８０は、上記（１）式および（２）式に従う処理等に基づいて回り込み伝達関数Ｃ（ω）を算出する。そして、修正回り込み伝達関数ΔＣ（ω）を算出し、先に算出した回り込み伝達関数に加算するという処理を所定時間間隔で繰り返す。修正回り込み伝達関数ΔＣ（ω）の算出は上記（５）式に従うことが好適である。すなわち、先に算出された回り込み伝達関数をＣ_j（ω）、これに対する修正回り込み伝達関数をΔＣ_j（ω）とすれば、新たな回り込み伝達関数Ｃ_j+1（ω）は次の（１１）式のようになる。

このように回り込み伝達関数を更新し、可変遅延器６２ｂ、可変位相器６４ｂ、および可変減衰器６６ｂが縦続接続されることによる伝送特性を、更新された回り込み伝達関数の逆位相値と一致させる処理を繰り返すことにより、１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の関係にある低減信号Ｒｂが加算器５４ｂに入力される状態に収束する。

このような処理によれば、低減信号Ｒｂが零である状態から、低減信号Ｒｂとして１回の回り込み信号と大きさが同一で極性が異なる信号が出力されるまでの間、出力信号Ｏｂが増大する過程は存在しない。そのため、第２の送受信機４５が発振現象を惹き起こすことはない。

なお、（１１）式に代えて、上記（８）式に定義した抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を適用した次の（１２）式または（１３）式に従って新たな回り込み伝達関数Ｃ_j+1（ω）を算出する構成とすることも可能である。この場合、中継放送装置４には、中継放送装置３に適用されているものと同一の抑圧関数生成部２４ａおよび２４ｂをさらに設ける。そして、抑圧関数生成部２４ａおよび２４ｂが、制御部８０に抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値を出力する構成とする。

（１２）式または（１３）式に従って新たな回り込み伝達関数Ｃ_j+1（ω）を算出する場合、第１の送受信機４４が現用送受信機として動作を開始してから充分な時間が経過しているときにおいては、制御部８０は、１に収束した抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を（１２）式または（１３）式に適用し、可変遅延器６２ａ、可変位相器６４ａ、および可変減衰器６６ａを制御する。また、制御部８０は、抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を（１２）式または（１３）式に適用し、可変遅延器６２ｂ、可変位相器６４ｂ、および可変減衰器６６ｂを制御する。

そして、第２の送受信機４５を現用送受信機として動作させるために、スイッチ９８を第２の送受信機４５の出力側に接続したとき以降は、制御部８０は、抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）の値に代えて任意の値を（１２）式または（１３）式に適用し、可変遅延器６２ａ、可変位相器６４ａ、および可変減衰器６６ａを制御する。また、制御部８０は、抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）を（１２）式または（１３）式に適用し、可変遅延器６２ｂ、可変位相器６４ｂ、および可変減衰器６６ｂを制御する。

（１２）式または（１３）式に従う処理によれば、第２の送受信機４５を現用送受信機として動作させるために、スイッチ９８を第２の送受信機４５の出力側に接続したとき以降は、制御部８０が算出する回り込み伝達関数に抑圧関数Ｓｕｐｐ（ｊ）が乗ぜられる。そのため、低減信号Ｒｂとして加算器５４ｂに入力される信号Ｗの値が、発振閾値Ｏｓｃを超えないようにすることができ、第２の送受信機４３が発振現象を惹き起こすことを回避することができる。

以上では、第１の送受信機４２または４４を現用送受信機とし、第２の送受信機４３または４５を予備送受信機とした場合の動作について説明したが、第２の送受信機４３または４５を現用送受信機とし、第１の送受信機４２または４４を予備送受信機とした場合についても全く同様の動作を行うことは明らかである。

第１の実施形態に係る中継放送装置の構成を示す図である。ＦＩＲフィルタの構成を示す図である。入力信号Ｉａ、低減信号Ｒａ、および出力信号Ｏａの相互の関係について説明する図である。受信アンテナで受信されるインパルス波形信号について、ならびに入力信号Ｉｂ、低減信号Ｒｂ、および出力信号Ｏｂの相互間の関係について説明する図である。信号Ｑおよび信号Ｗの変化の様子を示す図である。第１の応用例に係る中継放送装置の構成を示す図である。抑圧関数の変化の様子を示す図である。第２の応用例に係る中継放送装置の構成を示す図である。第２の実施形態に係る中継放送装置の構成を示す図である。中継放送装置の構成を示す図である。

符号の説明

１，２，３，４中継放送装置、１２ａ，１２ｂ受信機、１４ａ，１４ｂ送信機、２０ａ，２０ｂ，２０ａＳ，２０ｂＳタップ係数算出部、２２ａ，２２ｂタップ係数抑圧部、２４ａ，２４ｂ抑圧関数生成部、５０ａ，５０ｂフィルタ型回り込み低減器、５２ａ，５２ｂＦＩＲフィルタ、５２ｅ１〜５２ｅｍ乗算器、５２ｆ１〜５２ｆｍ−１遅延器、５２ｇ加算合計器、５４ａ，５４ｂ，７０ａ−２，７０ｂ−２加算器、６０ａ，６０ｂ伝送パラメータ制御型回り込み低減器、６２ａ，６２ｂ可変遅延器、４０，４４第１の送受信機、４１，４５第２の送受信機、６４ａ，６４ｂ可変位相器、６６ａ，６６ｂ可変減衰器、７０ａ，７０ｂ回り込み低減器、７０ａ−１，７０ｂ−１低減信号生成部、８０制御部、９０受信アンテナ、９２送信アンテナ、９４分配器、９８スイッチ。

Claims

共通の受信アンテナで信号を受信し、受信した信号の周波数と同一周波数の信号を送信用信号としてそれぞれが出力する第１の送受信機および第２の送受信機と、
前記第１の送受信機の出力信号または前記第２の送受信機の出力信号のいずれかを選択して送信アンテナを介して送信する選択送信手段と、
を備える中継放送装置に備えられ、
前記中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減する、前記第２の送受信機に備えられる回り込み低減装置であって、
前記第１の送受信機は、
前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記回り込み信号を低減する第１の送受信機用回り込み低減手段を備え、前記回り込み信号が低減された信号を出力し、
前記回り込み低減装置は、
前記回り込み低減装置の出力信号に含まれる回り込み信号成分を推定する推定処理を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に実行し、推定回り込み信号と逆極性の関係にある低減信号を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に出力する信号生成手段と、
前記中継放送装置が受信した信号に前記信号生成手段が出力する信号を加算し、加算結果を前記回り込み低減装置の出力信号として出力する加算手段と、
を備え、
前記信号生成手段は、
与えられたタップ係数と前記加算手段が出力する信号との間の畳み込み演算を行うＦＩＲフィルタを備え、前記加算手段の出力信号に対し、当該ＦＩＲフィルタの特性に基づく特性変化処理を施して処理後の信号を出力するフィルタ処理手段と、
前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記フィルタ処理手段から前記低減信号を出力させるタップ係数を加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて算出し前記ＦＩＲフィルタに出力するタップ係数算出手段と、
を備え、
前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に前記タップ係数算出手段は、
値が零であるタップ係数を前記ＦＩＲフィルタに出力し、
前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に前記タップ係数算出手段は、
先のタップ係数に応じた加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて後のタップ係数を算出し前記ＦＩＲフィルタに出力することを特徴とする回り込み低減装置。
共通の受信アンテナで信号を受信し、受信した信号の周波数と同一周波数の信号を送信用信号としてそれぞれが出力する第１の送受信機および第２の送受信機と、
前記第１の送受信機の出力信号または前記第２の送受信機の出力信号のいずれかを選択して送信アンテナを介して送信する選択送信手段と、
を備える中継放送装置に備えられ、
前記中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減する、前記第２の送受信機に備えられる回り込み低減装置であって、
前記第１の送受信機は、
前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記回り込み信号を低減する第１の送受信機用回り込み低減手段を備え、前記回り込み信号が低減された信号を出力し、
前記回り込み低減装置は、
前記回り込み低減装置の出力信号に含まれる回り込み信号成分を推定する推定処理を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に実行し、推定回り込み信号と逆極性の関係にある低減信号を前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に出力する信号生成手段と、
前記中継放送装置が受信した信号に前記信号生成手段が出力する信号を加算し、加算結果を前記回り込み低減装置の出力信号として出力する加算手段と、
を備え、
前記信号生成手段は、
縦続に接続された可変減衰器、可変遅延器、および可変位相器を備え、前記加算手段の出力信号に対し、当該縦続接続に基づく特性変化処理を施して処理後の信号を出力する信号特性調整手段と、
前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に、加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて推定回り込み信号経路の回り込み伝達関数を算出し、前記信号特性調整手段の伝達関数が前記回り込み伝達関数の逆極性値となるよう、前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に、前記可変減衰器、前記可変遅延器、および前記可変位相器を制御する制御手段と、
を備え、
前記選択送信手段が前記第１の送受信機の出力信号を選択している場合に前記制御手段は、
前記可変減衰器の減衰量をその出力信号振幅を零とする無限減衰量とし、
前記選択送信手段が前記第２の送受信機の出力信号を選択している場合に前記制御手段は、
前記信号特性調整手段の先の制御状態に応じた加算手段出力信号に対する推定処理に基づいて、後の回り込み伝達関数を算出し、当該後の回り込み伝達関数に基づく制御を行うことを特徴とする回り込み低減装置。