JP2016116038A - Transmitter and transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、送信装置及び送信方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a transmission apparatus and a transmission method.
FM(Frequency Modulation)放送では、放送サービスエリアを拡大するため、複数の送信所から同じ番組を放送する場合がある。このような放送形態では、各送信所から同一周波数で同一番組を放送すると、複数の送信所の放送サービスエリアの境界領域付近において、各送信所から送信された放送波が相互に干渉し合い、その位相の違いにより相殺し合う場合が起こり得る。この場合、境界領域付近において、放送を受信することが困難になるため、各送信所から同一周波数では放送していない。 In FM (Frequency Modulation) broadcasting, the same program may be broadcast from a plurality of transmitting stations in order to expand the broadcasting service area. In such a broadcasting mode, when the same program is broadcast from each transmitting station at the same frequency, the broadcast waves transmitted from each transmitting station interfere with each other in the vicinity of the boundary area of the broadcasting service area of the plurality of transmitting stations, There may be cases where they cancel each other due to the difference in phase. In this case, since it is difficult to receive broadcasts in the vicinity of the boundary region, broadcasting is not performed at the same frequency from each transmitting station.
本発明が解決しようとする課題は、複数の送信所から同一周波数で放送したとしても、複数の放送サービスエリアの境界領域における放送波の相互干渉を抑制することができる送信装置及び送信方法を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a transmission apparatus and a transmission method capable of suppressing mutual interference of broadcast waves in a boundary area between a plurality of broadcast service areas even when broadcast from a plurality of transmission stations at the same frequency. It is to be.
実施形態の送信装置は、信号抽出部、クロック発生部、送信部を持つ。信号抽出部は、入力される放送信号から、前記放送信号に同期した位相を有する同期信号を抽出する。クロック発生部は、前記同期信号と所定周波数を有する基準信号とから、前記同期信号に同期し、且つ、前記所定周波数を有するクロック信号を発生させる。送信部は、前記クロック信号に基づいて前記放送信号の変調処理を実施し、前記変調処理が施された信号を送信する。 The transmission apparatus according to the embodiment includes a signal extraction unit, a clock generation unit, and a transmission unit. The signal extraction unit extracts a synchronization signal having a phase synchronized with the broadcast signal from the input broadcast signal. The clock generator generates a clock signal that is synchronized with the synchronization signal and has the predetermined frequency from the synchronization signal and a reference signal having a predetermined frequency. The transmission unit performs modulation processing of the broadcast signal based on the clock signal, and transmits the signal subjected to the modulation processing.
以下、実施形態の送信装置を図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1を参照して、第1の実施形態の送信装置10の構成例を説明する。
図1は、第1の実施形態の送信装置10の構成例を示すブロック図である。
送信装置10は、受信部11、送信部12、クロック発生部13を備える。このうち、受信部11は、入力される放送信号DBSを復号するための要素である。放送信号DBSは、AES(Audio Engineering Society)規格のFM放送用のデジタルオーディオ信号であり、符号化された信号である。ただし、この例に限定されず、放送信号DBSは任意の形式の信号であり得る。第1の実施形態では、受信部11は、入力される放送信号DBSから、放送信号DBSのクロックに同期した位相を有する同期信号SYCと所定の基準周波数を有する基準信号REFとを抽出する信号抽出部としての機能を有している。基準信号REFは、放送信号DBSに含まれるデータ信号の変化点を検出することにより、放送信号DBSから抽出された信号であり、その詳細は後述する。受信部11は、放送信号DBSを復号して得られた右チャネル(R)の信号と左チャネル(L)の信号とからなるステレオ放送信号DSTを出力する。
Hereinafter, a transmission apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the structural example of the
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the
The
送信部12は、クロック発生部13から出力される後述のクロック信号φに基づいて、ステレオ放送信号DSTの変調処理を実施し、上記変調処理が施された放送信号を送信するための要素である。送信部12は、ステレオ変調部121、FM変調部122、アップコンバータ123、アンプ124、バンドパスフィルタ125、アンテナ126を備える。このうち、ステレオ変調部121は、例えば、受信部11から入力されるステレオ放送信号DSTの右チャネルと左チャネルの和差信号からステレオコンポジット信号を生成する要素である。
The
FM変調部は、上記ステレオコンポジット信号を用いて所定の搬送波をFM変調してFM変調信号を生成するための要素である。アップコンバータ123は、上記FM変調信号の周波数を指定送信周波数に周波数変換するための要素である。アンプ124は、上記周波数変換されたFM変調信号を電力増幅するための要素である。アンテナ126は、上記電力増幅された放送信号を放送波(電波)として空間に放射するための要素である。
The FM modulation unit is an element for generating an FM modulated signal by FM modulating a predetermined carrier wave using the stereo composite signal. The up-
クロック発生部13は、受信部11により抽出された同期信号SYCおよび基準信号REFから、上記同期信号SYCに同期した位相を有し、且つ、上記基準信号REFの所定の基準周波数を有するクロック信号φを発生させるための要素である。第1の実施形態では、受信部11により抽出された基準信号REFがクロック発生部13に入力される構成となっているが、クロック発生部13に入力される基準信号REFは、必ずしも受信部11により抽出された信号である必要はなく、送信部12による変調に用いることができることを限度に、任意の信号を用いることができる。
The
クロック発生部13は、PLL(Phase Locked Loop)回路131、電圧制御発振器(VCXO)132、クロック同期部133を備える。このうち、PLL回路131は、受信部11から入力される基準信号REFと、電圧制御発振器132から出力される基準クロック信号φRとの間の位相差が小さくなるように、電圧制御発振器132に入力される制御電圧信号CRの電圧レベルを調整するための要素である。電圧制御発振器132は、PLL回路131によって調整された制御電圧信号CRの信号レベルに応じた周波数を有する基準クロック信号φRを発生させるための要素である。
The
クロック同期部133は、電圧制御発振器132から入力される基準クロック信号φRの位相を受信部11から入力される同期信号SYCに同期させてクロック信号φを発生させるための要素である。クロック信号φは、基準クロック信号φRの基準周波数を有すると共に、同期信号SYCに同期した位相を有している。クロック信号φは、送信部12を構成するステレオ変調部121、FM変調部122、アップコンバータ123に供給され、送信部12において実施される変調処理に用いられる。
The
次に、図2を参照して、第1の実施形態の送信装置10の動作例を説明する。
図2は、第1の実施形態の送信装置10の動作例を説明するためのタイミング図である。図2の最上段に例示するように、AES規格のデジタルオーディオ信号である放送信号DBSは、時系列順に交互に配列された左チャネルのサブフレームSF(L)と右チャネルのサブフレームSF(R)とから構成される。1個の左チャネルのサブフレームSF(L)と1個の右チャネルのサブフレームSF(R)とから1フレームが構成され、192個のフレームFL0〜FL191から1ブロックが構成される。各サブフレームは、例えば、所定周期(一定周期)で配列された32ビットのタイムスロットから構成される。また、放送信号DBSには、各ブロックBKの開始位置を規定するブロックフレーム信号(図示なし)が含まれている。
Next, an operation example of the
FIG. 2 is a timing diagram for explaining an operation example of the
受信部11は、符号化された放送信号DBSを復号して、図2の最上段に例示するデータフォーマットのステレオ放送信号DST(L,R)を生成して出力する。このとき、受信部11は、例えば、ブロックBKの開始位置を規定するブロックフレーム信号を同期信号SYCとして抽出して出力する。従って、同期信号SYCは、1ブロックBKの周期Tを1周期とした信号であり、例えば250Hzの周波数を有する信号である。
The
また、受信部11は、例えば、放送信号DBSに含まれる所定周期(一定周期)の1フレーム(64ビット)のデータ信号の変化点を検出することにより、放送信号DBSから所定周波数の基準信号REFを抽出して出力する。従って、基準信号REFは、例えば1フレームを1周期とした信号であり、例えば12.288MHz(=48kHz×256)の所定周波数を有する信号である。基準信号REFの所定周波数は、上記放送信号DBSに含まれるデータ信号の所定周期に対応している。ただし、この例に限定されず、受信部11は、放送信号DBSに含まれる各サブフレームの所定周期(一定周期)のタイムスロットのデータ信号(ビット信号)の変化点を検出することにより基準信号REFを抽出してもよい。
In addition, the
送信部12は、受信部11から入力されるステレオ放送信号DSTを変調して送信する。送信部12は、ステレオ放送信号DSTを変調する場合、ステレオ変調部121、FM変調部122、アップコンバータ123において、次に説明するクロック発生部13によって発生されたクロック信号φを用いる。
The
クロック発生部13は、受信部11から入力される同期信号SYCおよび基準信号REFを用いてクロック信号φを発生させて送信部12に供給する。具体的には、PLL回路131は、このPLL回路131と電圧制御発振器132とから形成されるフィードバックループにおいて、基準信号REFと基準クロック信号φRとの間の位相差が小さくなるように制御電圧信号CRの電圧レベルを変化させる。電圧制御発振器132は、制御電圧信号CRの電圧レベルに応じた周波数の基準クロック信号φRを発生させる。これにより、基準信号REFに同期した基準クロック信号φRが得られる。基準クロック信号φRは、クロック同期部133に供給される。
The
クロック同期部133は、基準クロック信号φRの位相を同期信号SYCの位相に合わせる。例えば、クロック同期部133は、同期信号SYCと基準クロック信号φRとの間の位相差が小さくなるように基準クロック信号φRを遅延させる。そして、クロック同期部133は、基準クロック信号φRを遅延させて得られる信号をクロック信号φとして出力する。
The
従って、クロック信号φの位相は、同期信号SYCの原信号であるブロックフレーム信号によって規定されるブロックBKの開始位置と同期し、クロック信号φの周波数は、基準クロック信号φRを与える基準信号REFの所定周波数、即ち、ステレオ放送信号DSTに含まれるフレームの周波数と一致する。即ち、クロック信号φは、AES規格の放送信号DBSのクロックを基準としたクロック信号になる。 Therefore, the phase of the clock signal φ is synchronized with the start position of the block BK defined by the block frame signal that is the original signal of the synchronization signal SYC, and the frequency of the clock signal φ is the frequency of the reference signal REF that provides the reference clock signal φR. It matches the predetermined frequency, that is, the frequency of the frame included in the stereo broadcast signal DST. That is, the clock signal φ is a clock signal based on the clock of the AES standard broadcast signal DBS.
送信部12のステレオ変調部121、FM変調部122、アップコンバータ123は、クロック発生部13において発生されたクロック信号φに基づいて、受信部11から入力されるステレオ放送信号DSTの変調処理を実施する。送信部12による変調処理は、放送信号DBSのフレームに同期したタイミングで実施される。変調処理された放送信号は、アンテナ126から、放送信号DBSのフレームに同期したタイミングで放送サービスエリアに送信される。
The
上述のように、第1の実施形態の送信装置10は、放送信号DBSから抽出された同期信号SYCおよび基準信号REFからクロック信号φを発生させる。このため、クロック信号φの位相と周波数は、放送信号DBSのクロックを基準として設定され、送信装置10から送信される放送波の出力タイミングと周波数は、放送信号DBSのクロックを基準として設定される。
As described above, the
従って、例えば、放送サービスエリアを拡大するために、複数の送信装置10を分散設置してSFN(Single Frequency Networ)を構築した場合、放送信号DBSが共通に入力される複数の送信装置10のそれぞれにおける信号処理の遅延量を合わせれば、複数の送信装置10におけるクロック信号φの位相は、単一の放送信号DBSのクロックを基準として相互に一致し、これにより複数の送信装置10からそれぞれ出力される放送波の位相も相互に一致する。加えて、複数の送信装置10におけるクロック信号φの周波数も相互に一致し、これにより複数の送信装置10のそれぞれから出力される放送波の周波数も相互に一致する。このため、複数の送信装置10からそれぞれ出力される放送波の出力タイミングが揃い、各送信装置10から出力される放送波の位相および周波数が揃う。
Therefore, for example, when the SFN (Single Frequency Network) is constructed by distributing a plurality of
従って、第1の実施形態によれば、分散配置された複数の送信装置10の各放送サービスエリアの境界領域における放送波の相互干渉を低減することができる。このため、複数の送信装置10に対応した複数の放送サービスエリアの全領域において、放送波の相互干渉に起因したフェージングや雑音等の少ない放送を受信することが可能になる。よって、放送サービスエリアの境界領域付近での相互干渉を回避するために、送信装置ごとに送信周波数を変える必要がなく、周波数の有効利用が可能になる。
Therefore, according to the first embodiment, it is possible to reduce the mutual interference of broadcast waves in the boundary areas of the broadcast service areas of the plurality of
なお、第1の実施形態では、受信部11においてAES規格の放送信号DBSから同期信号SYCを抽出するものとしたが、この例に限定されず、複数の送信装置10に共通に入力することができ、且つ、各送信装置における変調処理に適合する信号であることを限度に、任意の信号を同期信号SYCとして用いることができる。基準信号REFについても同様である。
In the first embodiment, the receiving
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を説明する。
図3は、第2の実施形態の送信装置20の構成例を示すブロック図である。
送信装置20は、図1に示す第1の実施形態の送信装置10の構成において、クロック発生部13に代えてクロック発生部23を備える。クロック発生部23は、基本的には、第1の実施形態のクロック発生部13と同様の構成を有しているが、PLL回路131に入力される基準信号REFは、GPS(Global Positioning System)衛星(図示なし)衛星から受信されたGPS信号である。GPS信号の周波数は、例えば10MHzである。図4の例では、GPS信号である基準信号REFの波形は模式的に示されている。その他は、第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
The
図4は、第2の実施形態の送信装置20の動作例を説明するためのタイミング図である。第2の実施形態では、クロック発生部23は、受信部11から入力される同期信号SYCと、GPS信号である基準信号REFとを用いてクロック信号φを発生させる。具体的には、PLL回路131は、基準信号REF(GPS信号)と基準クロック信号φRとの位相差が小さくなるように制御電圧信号CRの電圧レベルを変化させる。そして、電圧制御発振器132は、制御電圧信号CRの電圧レベルに応じた周波数の基準クロック信号φRを発生させる。これにより、GPS信号に同期した基準クロック信号φRが得られる。
FIG. 4 is a timing diagram for explaining an operation example of the
クロック同期部133は、第1の実施形態と同様に、基準クロック信号φRの位相を同期信号SYCの位相に合わせることによりクロック信号φを発生させる。クロック信号φの位相は、同期信号SYCの原信号であるブロックフレーム信号によって規定されるブロックBKの開始位置と同期した位相となる。これに対し、第2の実施形態における基準クロック信号φRは、GPS信号に同期した信号であるから、クロック信号φの周波数は、GPS信号の周波数(例えば、10MHz)になる。このため、クロック信号φは放送信号DBSのクロックと同期しない。
As in the first embodiment, the
しかしながら、クロック同期部133は、同期信号SYCの位相にクロック信号φの位相を合わせるため、クロック信号φは放送信号DBSのフレームに同期する。従って、第2の実施形態においても、クロック信号φは、AES規格の放送信号DBSのクロックを基準としたクロック信号になる。このため、第1の実施形態と同様に、送信部12による変調処理は、放送信号DBSのフレームに同期したタイミングで実施され、変調処理された放送信号は、アンテナ126から、放送信号DBSのフレームに同期したタイミングで放送サービスエリアに送信される。
However, since the
第2の実施形態では、上述したように、送信装置20は、放送信号DBSのフレームに同期したタイミングで放送波を出力するので、放送サービスエリアを拡大するために複数の送信装置20を分散配置した場合、第1の実施形態と同様に、各送信装置の放送サービスエリアの境界領域における放送波の相互干渉を低減させる効果を得ることができる。
In the second embodiment, as described above, the
上述した実施形態の送信装置10の動作は送信方法として表現することもできる。この場合、送信方法は、入力される放送信号に同期した位相を有する同期信号を抽出する第1段階と、前記同期信号と所定周波数を有する基準信号とから、前記同期信号に同期し、且つ、前記所定周波数を有するクロック信号を発生させる第2段階と、前記クロック信号に基づいて前記放送信号の変調処理を実施し、前記変調処理が施された信号を送信する第3段階と、を含む。ここで、前記第1段階での処理の内容は、受信部11の動作の内容と同様である。また、前記第2段階での処理の内容は、クロック発生部13またはクロック発生部23の動作の内容と同様である。また、前記第3段階での処理の内容は、送信部12の動作の内容と同様である。
The operation of the
以上述べた少なくともひとつの実施形態の送信装置または送信方法によれば、複数の送信所から同一周波数で放送したとしても、複数の放送サービスエリアの境界領域における放送波の相互干渉を抑制することができる。 According to the transmission apparatus or the transmission method of at least one embodiment described above, even if broadcasting is performed from a plurality of transmitting stations at the same frequency, it is possible to suppress the mutual interference of broadcast waves in the boundary areas of the plurality of broadcasting service areas. it can.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…送信装置、11…受信部、12…送信部、13,23…クロック発生部、121…ステレオ変調部、122…FM変調部、123…アップコンバータ、124…アンプ、125…バンドパスフィルタ、126…アンテナ、131…PLL回路、132…電圧制御発振器。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記同期信号と所定周波数を有する基準信号とから、前記同期信号に同期し、且つ、前記所定周波数を有するクロック信号を発生させるクロック発生部と、
前記クロック信号に基づいて前記放送信号の変調処理を実施し、前記変調処理が施された信号を送信する送信部と、
を備えた送信装置。 A signal extraction unit that extracts a synchronization signal having a phase synchronized with the broadcast signal from an input broadcast signal;
A clock generator that generates a clock signal that is synchronized with the synchronization signal and has the predetermined frequency from the synchronization signal and a reference signal having a predetermined frequency;
A transmitter that performs modulation processing of the broadcast signal based on the clock signal and transmits the signal subjected to the modulation processing;
A transmission device comprising:
前記同期信号は、前記放送信号に含まれるブロックの開始位置を規定する信号である、請求項1に記載の送信装置。 The broadcast signal is an AES (Advanced Encryption Standars) standard signal,
The transmission device according to claim 1, wherein the synchronization signal is a signal that defines a start position of a block included in the broadcast signal.
前記同期信号と所定周波数を有する基準信号とから、前記同期信号に同期し、且つ、前記所定周波数を有するクロック信号を発生させる段階と、
前記クロック信号に基づいて前記放送信号の変調処理を実施し、前記変調処理が施された信号を送信する段階と、
を含む送信方法。 Extracting a synchronization signal having a phase synchronized with an input broadcast signal;
Generating a clock signal having the predetermined frequency in synchronization with the synchronous signal from the synchronous signal and a reference signal having the predetermined frequency;
Performing a modulation process of the broadcast signal based on the clock signal, and transmitting the signal subjected to the modulation process;
Including sending method.
前記同期信号は、前記放送信号に含まれるブロックの開始位置を規定する信号である、請求項5に記載の送信方法。 The broadcast signal is an AES (Advanced Encryption Standars) standard signal,
The transmission method according to claim 5, wherein the synchronization signal is a signal that defines a start position of a block included in the broadcast signal.
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