JP2009253757A

JP2009253757A - 中継放送装置及び放送波中継方法

Info

Publication number: JP2009253757A
Application number: JP2008100661A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Murakami; 康村上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2009-10-29

Abstract

【課題】装置の小型化が可能であり、周波数精度を向上させることが可能な中継放送装置及びその放送波中継方法を提供する。
【解決手段】中継放送装置は、信号処理部４０における等化部４２の後段にクロック変換部４３を備えている。このクロック変換部４３は、補償処理後の信号をインターポレーション部４３１で再生クロックの逓倍にアップサンプリングしてローパスフィルタ処理した後、再サンプリング部４３３で外部クロックで再サンプリングするようにしている。これにより、クロック変換部４３においてデータの過不足を発生させることなく、クロックの載せ替えが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば地上デジタル放送システムにおいて放送波を中継伝送する中継放送装置及びその放送波中継方法に関する。

一般に中継放送装置は、受信した放送波をマルチパスの等化又は復調・再変調等の補償処理を行ったのち再送信することで、放送波を中継している。

この種の中継放送装置は、受信信号の補償処理及び補償処理後の直交変調処理を、放送波の受信信号から抽出される再生クロックを用いて行っていた。これは、中継放送装置で受信される信号は、演奏所又は送信所といった上位局の基準信号に同期した信号であるため、上位局の基準信号に従属同期させて信号処理を行う必要があるからである。

これに対し、直交変調後の信号処理は、中継放送装置の外部基準信号に同期した外部クロックを用いて行われる。これは、再生クロックを用いた処理では周波数精度が十分でないため、送信される放送波の周波数の安定度が悪いためである。しかしながら外部基準信号は、演奏所または送信所といった上位局の基準信号と同期して動いていないため、デジタル信号のままで信号の受け渡しが困難であるという問題がある。そのため、従来の中継放送装置では、デジタル−アナログ変換部でベースバンド信号又は低いＩＦ周波数（ＬｏｗＩＦ周波数）のアナログ信号に変換したのち、周波数精度のよい外部基準信号に同期した局部発振装置を用いたアナログ周波数変換部でアナログＩＦ信号に変換するようにしている。このアナログ周波数変換部は、周波数変換後に生じるアナログ形式の局部信号を抑圧するためのフィルタを備えており、このフィルタにより外部クロックに同期したアナログＩＦ信号を抽出している。

ところで、近年、中継放送装置は小型化が望まれている。しかしながら、アナログ周波数変換部に設置されるフィルタには高精度な信号除去が要求されるため、小型化が困難であり、中継放送装置の小型化を妨げている。また、アナログ信号を外部クロックを用いて周波数変換するためには、外部基準信号に同期したアナログ局部発振装置を設置する必要がある。このアナログ局部発振装置は大型であり、中継装置の小型化を妨げている。さらに、従来の中継放送装置では、補償処理後の直交変調を再生クロックを用いて行っていたため、周波数精度が十分でないという問題があった。

なお、送信側と受信側のサンプリング周期が異なる場合、両側のサンプリングタイミングのずれを検出し、このずれがなくなるように補間することでタイミングのずれを補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−６０６２９号公報

以上のように、従来の中継放送装置では、アナログ信号を外部クロックを用いて周波数変換していたため、装置の小型化が困難であった。また、補償処理後の直交変調を再生クロックを用いて行っていたため、周波数精度が十分でないという問題があった。

本発明は上記事情によりなされたものであり、その目的は、装置の小型化が可能であり、周波数精度を向上させることが可能な中継放送装置及びその放送波中継方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る中継放送装置は、受信した放送波信号から再生クロックを抽出し、この再生クロックにより前記受信した放送波信号をデジタル形式のベースバンドＩＱ信号に変換する受信処理手段と、前記受信処理手段からのベースバンドＩＱ信号を等化処理する等化処理手段と、外部基準信号に同期した外部クロックを生成する外部クロック生成手段と、前記等化処理された信号の同期クロックを、前記再生クロックから前記外部クロックに変換するクロック変換手段と、前記クロック変換された信号を放送周波数帯のアナログ信号に変換して送信する送信処理手段とを具備する。

また、本発明に係る放送波中継方法は、放送波信号を受信し、前記受信した放送波信号から再生クロックを抽出し、前記再生クロックにより前記受信した放送波信号をデジタル形式のベースバンドＩＱ信号に変換し、前記ベースバンドＩＱ信号を等化処理し、外部基準信号に同期した外部クロックを生成し、前記等化処理された信号の同期クロックを、前記再生クロックから前記外部クロックに変換し、前記クロック変換された信号に送信処理を施して放送周波数帯のアナログ信号に変換し、前記送信処理を施した信号を送信することを特徴とする。

したがって、上記構成の中継放送装置及び放送波中継方法は、クロック変換手段により、再生クロックに同期した信号を外部クロックに同期した信号に変換することが可能となる。これにより、信号を外部クロックに同期させる際の、再生クロックとの間における周波数精度の調整を行う必要が無いため、従来の中継放送装置で必要とされていたアナログ周波数変換部及びアナログ局部発振装置が不要となる。つまり、中継放送装置の小型化が可能となる。また、等化処理後の信号に対してクロック変換処理を行うため、等化処理後の信号の処理は全て外部クロックに同期させて行うことが可能となり、周波数精度を向上させることが可能となる。

本発明によれば、装置の小型化が可能であり、周波数精度を向上させることが可能な中継放送装置及びその放送波中継方法を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明に係る中継放送装置及びその放送波中継方法を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る中継放送装置の機能構成を示すブロック図である。地上デジタル放送システムにおいて、上位局より放射された放送波は、受信アンテナ１０で受信され、受信変換部２０で所定の中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）帯域の信号に変換される。そして、アナログ−デジタル変換部（Ａ／Ｄ）３０でデジタルＩＦ信号に変換され、信号処理部４０に供給される。デジタルＩＦ信号は、信号処理部４０で補償処理が施され、同期するクロックを外部基準信号に同期した外部クロックへ変換されたのち、デジタル−アナログ変換部（Ｄ／Ａ）６０に供給される。また、中継放送装置は、外部基準信号から外部クロックを生成する外部クロック生成部５０を備えている。外部クロック生成部５０は、生成した外部クロックを信号処理部４０及びデジタル−アナログ変換部６０に供給する。

信号処理部４０から出力された信号は、デジタル−アナログ変換部６０で外部クロックに基づいてアナログＩＦ信号に変換され、送信変換部７０で所定の放送波周波数（ＲＦ：Radio Frequency）帯の信号に変換され送信アンテナ８０から送信される。

上記信号処理部４０は、直交復調部（Ｑ−ＤＥＭ）４１、等化部４２、クロック変換部４３、直交変調部（Ｑ−ＭＯＤ）４４及び再生クロック生成部４５を備える。
アナログ−デジタル変換部３０から出力されたデジタルＩＦ信号は、直交復調部４１と再生クロック生成部４５に供給される。再生クロック生成部４５は、デジタルＩＦ信号から、例えばパイロット信号を抽出することにより、再生クロックを生成する。再生クロック生成部４５は、この再生クロックをアナログ−デジタル変換部３０、直交復調部４１、等化部４２及びクロック変換部４３に供給する。

直交復調部４１は、再生クロックを用いてデジタルＩＦ信号をベースバンドＩＱ信号に変換し、このベースバンドＩＱ信号を等化部４２に供給する。

等化部４２は、再生クロックを用いてベースバンドＩＱ信号にマルチパス等化、判定等化及び復調・再変調を施すことで、信号の補償処理を行う。そして、補償処理後の信号をクロック変換部４３に供給する。

直交変調部４４は、クロック変換部４３からの信号を外部クロックを用いて直交変調し、デジタル−アナログ変換部６０に供給する。

クロック変換部４３は、信号の同期クロックを再生クロックから外部クロックに変換するもので、以下のように構成される。図２は、クロック変換部４３の機能構成を示すブロック図である。

逓倍クロック生成部４３２は、再生クロック生成部４５からの再生クロックを受け取り、そのサンプリング周波数を整数倍してインターポレーションフィルタ部４３１に供給する。

インターポレーションフィルタ部４３１は、補償処理された信号と、再生クロックと、この再生クロックのサンプリング周波数が整数倍された逓倍クロックとを受け取り、再生クロックに同期した補償処理後の信号を、逓倍クロックにアップサンプリングする。そして、インターポレーションフィルタ部４３１は、アップサンプリングされた信号から不要な周波数成分を除去するローパスフィルタ処理を行う。

再サンプリング部４３３は、外部クロックを用いて、インターポレーションフィルタ部４３１からの信号を再サンプリングして直交変調部４４に供給する。

以下では、上記構成の中継放送装置におけるクロック変換部４３の処理を詳細に説明する。図３はクロック変換部４３の処理フローを示すフローチャートであり、図４（ａ）〜（ｄ）はクロック変換部４３の処理により生成される信号を示す。なお、図３におけるフローチャートでは、逓倍クロック生成部４３２が再生クロックの周波数を８倍にする例について説明する。

信号処理部４０は、受信信号を等化又は再変調して、図４（ａ）に示される信号をクロック変換部４３に供給する。この信号は再生クロックに基づいてサンプリングされており、白点で示す値をとっている。なお、図中の点線は、アナログ信号の際の信号を示している。

クロック変換部４３は、この信号を受け取り、インターポレーションフィルタ部４３１で８倍クロックによりアップサンプリングする（ステップ３ａ）。このアップサンプリングにより、クロック変換部４３は、図４（ａ）の信号間に８−１個の零値を挿入し、図４（ｂ）に示すように出力信号のサンプリングレートを増加させる。そして、クロック変換部４３は、インターポレーションフィルタ部４３１で、アップサンプリングされた信号から不要な周波数成分を除去するローパスフィルタ処理を行う（ステップ３ｂ）。これにより、信号は図４（ｃ）に示すようになる。

続いて、クロック変換部４３は、外部クロックに基づいて再サンプリング処理を行う（ステップ３ｃ）。これにより、信号は図４（ｄ）に示すようになる。このとき、図４（ｄ）中の黒点が外部クロックによる再サンプリングの値を示す。

以上のように、本実施形態の中継放送装置は、信号処理部４０における等化部４２の後段にクロック変換部４３を備えている。このクロック変換部４３は、補償処理後の信号をインターポレーション部４３１で再生クロックの逓倍にアップサンプリングしてローパスフィルタ処理した後、再サンプリング部４３３で外部クロックで再サンプリングするようにしている。これにより、クロック変換部４３においてデータの過不足を発生させることなく、クロックの載せ替えが可能となる。

また、クロック変換部４３より後段では外部クロックを用いて信号処理を行うことが可能となるため、従来の中継放送装置で必要とされていたアナログ周波数変換部及びアナログ局部発振装置が不要となり、中継放送装置の小型化が可能となる。

また、従来の中継放送装置とは異なり、直交変調部４４においても外部クロックを用いて信号の処理をすることができるため、補償処理後の信号を再生クロックを用いて処理することが無くなり、周波数精度を向上させることが可能となる。

したがって、本発明に係る中継放送装置及びその放送波中継方法は、装置を小型化でき、また、周波数精度を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、逓倍クロック生成部４３２が再生クロックのサンプリング周波数を８倍にする例について説明したが、この倍率は２以上の整数倍であるならば同様に実施可能である。

さらに、本発明は、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。

本発明の一実施形態に係る中継放送装置の機能構成を示すブロック図である。上記実施形態のクロック変換部の機能構成を示すブロック図である。上記実施形態のクロック変換部の処理フローを示すフローチャートである。上記実施形態のクロック変換部の処理により生成される信号の模式図である。

符号の説明

１０…受信アンテナ
２０…受信変換部
３０…Ａ／Ｄ
４０…信号処理部
４１…Ｑ−ＤＥＭ
４２…等化部
４３…クロック変換部
４３１…インターポレーション部
４３２…逓倍クロック生成部
４３３…再生サンプリング部
４４…Ｑ−ＭＯＤ
４５…再生クロック生成部
５０…外部クロック生成部
６０…Ｄ／Ａ
７０…送信変換部
８０…送信アンテナ

Claims

受信した放送波信号から再生クロックを抽出し、この再生クロックにより前記受信した放送波信号をデジタル形式のベースバンドＩＱ信号に変換する受信処理手段と、
前記受信処理手段からのベースバンドＩＱ信号を等化処理する等化処理手段と、
外部基準信号に同期した外部クロックを生成する外部クロック生成手段と、
前記等化処理された信号の同期クロックを、前記再生クロックから前記外部クロックに変換するクロック変換手段と、
前記クロック変換された信号を放送周波数帯のアナログ信号に変換して送信する送信処理手段と
を具備することを特徴とする中継放送装置。
前記クロック変換手段は、
前記再生クロックのサンプリング周波数を予め設定された整数で逓倍したクロックで、前記等化処理された信号をアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
前記アップサンプリングされた信号から不要な周波数成分を除去するローパスフィルタ処理手段と、
前記ローパスフィルタ処理された信号を前記外部クロックで再サンプリングする再サンプリング手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の中継放送装置。
前記受信手段は、
放送波を受信する受信アンテナと、
前記放送波を中間周波数帯の信号に変換する受信変換部と、
前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記デジタル信号をベースバンドＩＱ信号に変換する直交復調部と
を備え、
前記送信手段は、
前記クロック変換された信号を直交変調する直交変調部と、
前記直交変調された信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換部と、
前記アナログ信号を放送周波数帯の信号に変換する送信変換部と、
前記放送周波数帯の信号を送信する送信アンテナと
を備え、
前記再生クロック抽出手段は、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号から前記再生クロックを抽出することを特徴とする請求項１記載の中継放送装置。
前記アナログ−デジタル変換部は、前記再生クロックに基づいてアナログ−デジタル変換を行い、
前記直交復調部は、前記再生クロックに基づいて直交復調を行い、
前記等化処理部は、前記再生クロックに基づいて等化処理を行い、
前記直交変調部は、前記外部クロックに基づいて直交変調を行い、
前記デジタル−アナログ変換部は、前記外部クロックに基づいてデジタル−アナログ変換を行うことを特徴とする請求項３記載の中継放送装置。
放送波信号を受信し、
前記受信した放送波信号から再生クロックを抽出し、
前記再生クロックにより前記受信した放送波信号をデジタル形式のベースバンドＩＱ信号に変換し、
前記ベースバンドＩＱ信号を等化処理し、
外部基準信号に同期した外部クロックを生成し、
前記等化処理された信号の同期クロックを、前記再生クロックから前記外部クロックに変換し、
前記クロック変換された信号に送信処理を施して放送周波数帯のアナログ信号に変換し、
前記送信処理を施した信号を送信することを特徴とする放送波中継方法。
前記同期クロックの変換は、
前記再生クロックのサンプリング周波数を予め設定された整数で逓倍したクロックで、前記等化処理された信号をアップサンプリングし、
前記アップサンプリングされた信号から不要な周波数成分を除去するローパスフィルタ処理をし、
前記ローパスフィルタ処理された信号を前記外部クロックで再サンプリングすることを特徴とする請求項５記載の放送波中継方法。
前記受信処理及び前記等化処理は、前記再生クロックに基づいて行われ、
前記送信処理は、前記外部クロックに基づいて行われることを特徴とする請求項５記載の放送波中継方法。