JP4018925B2 - 信号構成および送信装置ならびに受信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと主データの設定情報を示すビットパターンと、余剰部分を有するTMCCから構成される信号構成および送信装置ならびに受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
放送事業者に映像中継用として割り当てられている電波は、7GHz帯や10GHz帯であり、全部で「40ch」程度ある。同一地方においては、チャネル割り当てが重複しないよう配慮されている。従って、別地方の放送事業者には同一チャネルが割り当てられているので通常の使用であれば、特段問題はない。
【0003】
しかし、各種イベントや事故等の中継のため、隣接地方に近い地域において映像中継を行う機会もある。
そのような状態で中継回線を確保しようとする際、その地域もしくは近隣地域で同一チャネルの電波が既に使用されていないかを、確認しなければならない。その電波発信源が、同じ放送局の他の中継作業班が送信している電波であれば、使用チャネルの変更等で回避できる。
しかし、その電波発信源が他局であり、既に本番の放送で使用していると、他局の中継に障害を与えることになる。
以上述べたように、このチャネル使用状況の確認は非常に重要である。
【0004】
ところで、従来のアナログ方式であれば、受信電波が弱くても、砂嵐状態の画面ではあるが、かろうじて判別できる映像を得られることが多かった。そのため、受信したチャネルの番組内容から使用局、また本番での使用中等を確認することができた。
【0005】
しかし、デジタル化されると、エラー訂正の限界点までは全く劣化のない映像が得られる反面、エラー訂正限界点を越えた状態では、全く映像として再生できない。この様な場合、上記のようなチャネル使用状況確認ができない。
【0006】
代表的なデジタル伝送として、変調方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた構成を述べる。OFDM変調は、多数のキャリアを用いた伝送であり、主データの他に補助データ情報を送るTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)と呼ばれるキャリアを持つ。
主データとは、映像や音声信号等をMPEG処理で圧縮したトランスポートストリーム(以後TSと呼ぶ)のことである。
【0007】
数年前はアナログFMによる方法で映像や音声を伝送していた。アナログFMは、受信電界レベルによって映像や音声のSNが変化する。電界レベルの変化が激しいマラソン等の移動伝送においては、中継された映像は、ノイズや乱れの多い品位の低い信号となり易かった。
【0008】
OFDM等のデジタル伝送は、情報をデジタル化し、かつ、エラー訂正処理を併用する。そのため、受信電界レベルが変化する状態でも、エラー訂正が働く範囲であれば、同一品位の映像を中継伝送できる。電界レベルが限界値を下回る状態にまで低下するとエラー訂正不能となり、画像伝送も不可能となる。
【0009】
この限界値は、伝送するデータ量と相反する関係にある。
伝送量60Mbpsと多い、64QAM、畳み込み訂正5/6モードであれば、限界CNは22dB程度であり、受信電界の限界は約−75dBm以上が必要になる。伝送量12Mbpsと小さい、QPSK、畳み込み訂正1/2モードであれば、限界CNは6dB程度であり、受信電界の限界は約−89dBm以上で映像を伝送できる。なお、伝送レートが低い場合は、MPEG処理にて圧縮率を高める結果、画質が低下する現象も生じる。
【0010】
映像伝送する環境は、伝送距離や移動もしくは固定であるかによって、様々に変化する。使用ユーザは、伝送する環境に応じて、伝送量を重視したり、伝送限界を重視するかを決定し、使用モードを決定する。
【0011】
デジタルFPUは、このような要求に応じるため、64QAM、32QAM、16QAM、QPSKと4種の変調設定を持つ。また、エラー訂正の強さも関連する畳み込み比率も、なし、5/6、3/4、2/3、1/2等の5種の訂正設定を持つ。
この設定モードは、送信側と受信側とで、同一に設定する必要がある。
なお、これらの送信側設定情報は、受信側に送れば、自動設定も可能となり、復調のモードを逐一設定が不要となる。
【0012】
この設定を手動でなく自動設定させるための、設定情報をTMCCと呼ぶキャリアを用いて伝送する。
この設定情報は、全てにおいて、基本となるモードに関する情報であるため、伝送耐力の高いBPSK変調されて伝送される。
【0013】
受信側はTMCCキャリアの復調を行い、設定情報を再生して、主データのモードを求め、主データ受信部のモードを設定する。この機能を用いれば、送信側の設定を変更するのみで受信側のモード状態を自動設定できる。
【0014】
64QAM〜QPSK、訂正等の概要を記載した参照資料として、映像情報メディア学会誌(Vol.52 No11 1988)のP32〜36等がある。
【0015】
図22に、従来の信号構成を示す。フレーム単位で、主データDとTMCCから構成され、TMCCは、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと主データの設定情報を示すビットパターンと余剰部分を有する。
【0016】
図23に、図22の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置10の構成を示す。映像入力は、MPEG−2エンコーダ11に入力され圧縮データDataとなる。この圧縮データが主データとなる。変調モード等の設定情報が補助データとなる。
【0017】
圧縮データDataは、伝送路符号化器12によりデータDsとなる。
伝送路符号化器12では、204W(ワード)周期に存在するコード47hを検出し、8周期毎に47hをB8hに置換するとともに、特定のパターンで信号を反転するエネルギー拡散処理を行い、データ順を並べ替えるインタリーブを行い、訂正用のパリティを付加しデータDsを作る。1Wは8ビットであるから、13056ビット毎にB8hが存在することになる。
【0018】
データDsは、主データ変調器13に入力される。例えば所定データ毎にマッピングされ主データDとなる。
【0019】
主データDを作成する条件である設定情報(正しくは設定情報を示すビットパターン)が、主データ変調器13のモード設定端子とTMCC発生器14へ入力される。主データ変調器13は、TMCC発生器14からのフレームパルスに応じて変調動作を行う。主データ変調器13で変調された出力主データDとTMCC発生器14で変調された出力TMCCは、フレームパルスを基準に動作する統合器15によって合成された後にOFDM変調され、130MHzを中心とした帯域約17MHzのマルチキャリアからなるIF信号となる。
【0020】
統合器15で生成されたIF信号は、送信高周波部16に送られて、マイクロ波の信号に周波数変換され電力増幅されて、RF信号となる。そしてアンテナ17から電波として送信する。
【0021】
図24に、図23の送信装置における主データ変調器13の構成を示す。
設定情報は、時間軸変換器13−1、エラー訂正符号付加器13−2、符号化器13−3に入力され、各部の動作モードを決定する。
【0022】
時間軸変換器13−1は、入力されたデータDsに、後段処理において作成されるパリティ、追加されるTMCC、CP(パイロット信号)を挿入するための時間スペースを空ける時間軸変換を行う。本動作は、フレーム信号を基準として、クロック発振器13−4からのクロックに従い行われる。空き時間スペース確保のため、入力の速度よりも部分的に早い速度で動作する。
【0023】
エラー訂正符号付加器13−2は、入力されたデータから演算を行いパリティ信号を作成し付加する。本動作は、フレーム信号を基準として、クロック発振器134からのクロックに従い行われる。パリティは、前段で空けた時間スペースに付加される。
なお、前段の時間軸変換処理の処理遅延時間分を考慮し、フレーム信号入力後所定時間経過後処理を開始する。以降の処理も前段での処理遅延を考慮の上フレーム信号を基準として動作を開始する。
【0024】
符号化器13−3は、設定情報で指示された変調モードに応じ、入力データビットをまとめ、I軸とQ軸にマッピングする。64QAMモードであれば、入力された6ビットをひとまとめとし、8×8の64点の何れかに相当する信号に変換する。この6ビットのまとめ処理も、フレーム信号を基準として行う。
16QAMモードが指定されていたら、4ビットを一まとめにして4×4の16点の何れかに相当する信号に変換して、図22に示す主データDを、フレーム単位で出力する。
クロック発振器13−4は、前述の各処理器に動作用の一定周波数CKを与える。
【0025】
図25に、図23の送信装置におけるTMCC発生器14の構成を示す。
外部からの設定情報は、設定情報発生器14−2に入力される。フレーム信号は、MUX14−6に入力される。MUX14−6には、SYNC発生器14−1、設定情報発生器14−2からの出力が、入力される。
MUX14−6は、入力されるフレーム信号に従い、フレーム単位で、入力されているSYNCコード、設定情報を順次切り替えて、図22に示すTMCCを構成するSYNCコード、設定情報、余剰部分を、フレーム単位で出力する。
【0026】
図26に、図23の送信装置における統合器15の構成を示す。
SEL/CP挿入器15−1は、フレーム信号を基準として、入力である主データD、もうひとつの入力であるTMCC、自己で発生する基準パイロットであるCPとを、フレーム信号を基準タイミングとして選択する。
【0027】
その動作を図27に示す。主データ変換器13からの主データDには、TMCC、CPの時間スペースを空けてあるため、その空き期間にTMCCとCPを選択し、挿入する。
【0028】
図26の統合器15の次段のIFFT器15−2に入力される信号は、例えば8データ毎にCPが挿入され、TMCCも予め指定した空き時間スペースに割り当てられる。
【0029】
引き続き各部の動作を説明する。
IFFT器15−2は、例えば1024ヶのデータを周波数成分とみなして、約50μs時間分の波形を作成することで、マルチキャリア変調を行う。最初に入力されたデータは、最も低いキャリアの変調を決定し、次に入力されたデータは2番目に低い周波数のキャリアの変調を決定する。以後これを1024回続ける。この結果、1シンボルと呼ぶ約50μs時間分の波形が作成出力される。なお、この動作もフレーム信号を基準に開始される。
【0030】
ガード付加器15−3は、入力信号の終了部分の1/16シンボル期間相当の波形をシンボルの時間空きスペースに配置し、17/16シンボル期間の波形を作成する。1シンボルの信号の一部分1/16期間は、2回出力されることになる。なおこの期間をガードインターバルと呼ぶ。なお、この動作もフレーム信号を基準に開始される。
【0031】
直交変調器15−4は、入力信号をDAコンバータ15−41でDA変換によりベースバンドのアナログ信号に変換し、ローカル発振器15−43からのローカル周波数相当分にミキサー15−42で周波数変換してIF信号を出力する。
【0032】
統合器15の出力であるIF信号は図23の送信高周波部16に入力され、RF信号となる。
【0033】
図28に、図23の送信装置における送信高周波部16の出力であるOFDM変調波の概念図を示す。
全キャリアのイメージを上図に示す。
多数の搬送波のマルチキャリアから構成される。
【0034】
搬送波の内訳は、その大多数が白で示す、データキャリアであり、Data情報を基に変調されている。符号化が64QAMの場合、ある1キャリアは6ビットの情報で決定される。
【0035】
またドットで示す、ローカル発振器15−43(図26)の周波数ズレ及び位相振幅のズレを測定するためのCPキャリアが、一定間隔毎に挿入される。通常は一定値で変調されている。
【0036】
さらに斜線で示す、TMCC情報を送るためのTMCCキャリアが存在する。これは1ビットのBPSKで符号化される。
この搬送波は、1シンボル期間毎に次の情報に変更される。
なお、これらの周波数配置は時間によらず一定である。
【0037】
ここで、CPキャリアは一定振幅かつ位相で変調されているため、その振幅&位相のズレを所定の一定値に戻す位相振幅の逆補正を全キャリアに対して後述の受信装置における図30の分離部23における補正部23−7で行う。これによりデータキャリアを含め送信時の状態に近い振幅と位相とする。
【0038】
なお、データキャリアは符号化された6ビットの組み合わせによって、振幅位相ともに変化するため、伝送路の歪み補正に用いることは困難であり、一定情報で変調されているCPキャリアが不可欠である。
【0039】
図29に、図22の信号構成の伝送信号を受信する受信装置20の構成を示す。受信アンテナ21に到達した電波のRF信号は、受信高周波部22に入力される。受信高周波部22は微弱な信号を増幅し、130MHz帯の中間周波信号IFに変換する。このIF信号は分離部23に入力される。
【0040】
このIF信号は、分離部23によって、主データDとTMCCとに分離復調される。それぞれの信号は主データ復調器24とTMCC再生器25に入力される。なおTMCC再生器25が入力データから抽出した情報を基に再生したフレームパルスを、主データ復調器24に送る。
【0041】
分離部23、主データ復調器24は、フレームパルスを基準として復調を行う。
さらに、TMCC再生器25が抽出した各種設定情報は、主データ復調器24のモード設定端子に接続され、出力データDsを作成する条件を決定する。主データ復調器24の出力データDsは、伝送路復号化器26に入力される。
【0042】
この伝送路復号化器26は、例えば13056ビット周期に存在するB8hのコードを検出し、この位置を基準に発生したパルスより、逆エネルギー拡散のパターンを発生させる。次に、この逆エネルギー拡散のパターン信号を用いて、データDsの逆処理を行い、かつエラー訂正を行い、Dataを復元して、MPEG−2デコーダ27に送る。
【0043】
MPEG−2デコーダ27では、復元したDataをデータ伸長し、送信装置10での圧縮前のデータに戻す。
【0044】
図30に、図29の受信装置における分離部23の構成を示す。
図29の受信装置における受信高周波部22の出力信号IFは、直交復調器23−1に入力され、ベースバンド帯域に周波数変換された後、デジタル信号となる。この出力はFFT器23−2に入力され、周波数成分が変換され、低い周波数の成分から順番に出力される。なお、フレーム信号を基に作成したFSTvcパルスと、CKを基準に変換が行われる。
【0045】
同期再生部23−3は、フレーム信号と自己発生しているFSTvcパルスの位相差に基づいて、CKの周波数を制御する。また、各部へ動作の基準とするFSTvcパルスを供給する。
【0046】
補正器23―7は、入力されたCPの位相と振幅から、伝送路で生じた歪みを全帯域の信号に対し補正する。また、直交復調器23−1内の発振器23−13の周波数と位相を制御して、歪みを除去する。
なお、これらの動作は、フレーム信号を基に作成したFSTvcパルスと、CKを基準に行われる。
【0047】
補正器23―7の出力は、D選択器23−5とTMCC選択器23−6に入力される。D選択器23−5は、フレーム信号を基に作成したFSTvcパルスと、CKを基準に、データDに相当する部分のみをゲートして出力する変換が行われる。
TMCC選択器23−6も、フレーム信号を基に作成したFSTvcパルスと、CKを基準に動作し、TMCCに相当する部分のみをゲートして出力する。
【0048】
図31に、図29の受信装置における主データ復調器24の構成を示す。
設定情報は、復号化器24―1、エラー訂正器24−2、時間軸変換器24−3に入力され、各部の動作モードを決定する。
【0049】
復号化器24−1は、入力されたデータDのマッピング点を基に、送られたデータ値を識別する。対象とする信号の有無については、フレーム信号を元に作成したFSTvcパルスと、CKを基準に処理のタイミングが決定される。
【0050】
エラー訂正器24−2は、識別された信号のパリティ情報を基に、エラー訂正を行う。なお、この変換も、フレーム信号を元に作成したFSTvcパルスと、CKを基準に行われる。
【0051】
時間軸変換器24−3は、エラー訂正され間欠的に存在する信号を連続データに変換する。なお、この変換も、フレーム信号を元に作成したFSTcパルスと、CKを基準に行われる。
なお1フレームは、204シンボルから構成されるものとして説明する。
【0052】
図32に、図29の受信装置におけるTMCC再生器25の構成を示す。
入力されたTMCCは、SYNC検出25−3、シリパラ変換器25−1に入力される。SYNC検出器25−3の出力は、フレームカウンタ25−4のリセット端子、遅延器25−14に入力される、フレームカウンタ25−4からは、所定のタイミングでパラレル化された情報を捕捉するためのラッチ信号が出力される。送信側から送られた設定情報は、このラッチ25−2で捕捉され、出力される。
遅延器25−14はSYNC抽出信号を1フレーム期間遅延させ、フレーム信号として出力する。
【0053】
【発明が解決しようとする課題】
以上に記載したように、デジタル情報の伝送にあって、主データは、64QAM、32QAM、16QAM、QPSK変調されて伝送されるが、伝送状態が悪いと、主データを再生することができない。
【0054】
ただしTMCCの伝送は、エラー耐性の高いBPSKもしくはDBPSKと呼ばれるモードで変調されているので、主データを再生できなくとも、TMCCは再生可能で、主データの伝送と比べて、非常に高い信頼性を持っている。
【0055】
ここで他局との干渉について、説明する。
図20を用いて、本来B局に優先権のあるMチャンネル(主データ)を、A局が予定に反して使用しているケースについて説明する。ただし、B本局受信機20rxBとA局出先送信機10txAからの距離が近い場合とする。
B局はMチャンネルの使用を調査する。ただし、B本局受信機20rxBとA局出先送信機10txAからの距離が近いので、B局出先送信機10txA以外からの電波レベルの方が強い。そのため伝送内容はエラー無く伝わり、後段のコーデックは正常なデコード処理を行い、映像Aの内容がB本局受信機20rxBでも判る。
従って、B局はMチャンネルの使用者を特定でき、優先権をA局に連絡することで、A局の使用を停止させ、Mチャンネルを使用できる。
なお、A局がMチャンネルの使用を中止しない状態で仮にB局がMチャンネルを強行使用しても、A局出先送信機からの電波が強く、干渉により伝送は困難である。
【0056】
次に、図21を用いて、D本局受信機20rxDとC局出先送信機10txCからの距離が遠い場合を説明する。
D局はNチャンネル(主データ)の使用を調査する。ただし、D本局受信機20rxDとC局出先送信機10txCからの距離が遠いため、C局出先送信機10txCからNチャンネルに電波が出されていることは受信電界メータ等によって、かろうじて判る。しかし、電波レベルが弱いと伝送内容にエラーが多く、後段のコーデックは正常なデコード処理を行えず、映像Cの内容は判らない。
従って、D局はNチャンネルの使用者を特定できないので、優先権を連絡する相手局の送信装置が判らず、Nチャンネルを使用できない。
仮にNチャンネルを強行使用しても、D局出先送信機からの伝播状態が低下した場合、C局出先送信機からの干渉により安定な伝送回線を保てない等の問題も生じる。
【0057】
一般に、定期的に放映された番組である、ドラマやバラエティであれば、映像内容から、局を容易に推定できる。しかし、事件等の場合、現場の映像からでは使用している局の特定は至難の技となる。
しかし、伝送耐性の高い部分に、局名をコード化した値を予め挿入してあれば、そのコードに従った局名を表示することで、容易に使用している相手局の送信装置を特定できる。
【0058】
また、特段優先権のないチャネル(主データ)を用いて事前に伝送テストを行う場合、仮に他局が本番で使用している状態では、万が一にも干渉を与えると一大事であるため、伝送テストを控える必要がある。
しかし、本番もしくはテストであることを示す識別情報が入っていれば、本番であるかないかが明確になり、伝送テストを控えなくても済む。
【0059】
一定地点に装置を据え付けて伝送する半固定と呼ばれるケースでは、他局から届く電波の強弱は殆ど一定となる。従って、一度干渉を受けないことを確認すれば、しばらくの期間は干渉状態の大幅な変化は無いと推測できる。しかし、送信地点が時々刻々変化する移動の場合、送信点が近づき他局からの電波が強くなるケースもある。そのため、一度干渉を受けないことを確認しても、数分後には干渉状態の大幅な変化が生じることもあり得る。
しかし、移動伝送もしくは半固定であることを示す識別情報が入っていれば、短期間での干渉状態の大幅な変化有無を容易に推定できる。
したがって、以上の情報判定は、耐性の高いTMCCを用い、かつ、できれば情報挿入頻度を多くすれば、図21のように、電波状態が弱い場合でも、所定チャネルの内容を把握することが可能となる。
【0060】
本発明の目的は、主データが再生できなくとも主データを送信している送信装置を認識することが可能な信号構成および送信装置ならびに受信装置を提供することにある。
【0061】
本発明の他の目的は、主データが再生できなくとも主データを送信している送信装置を、より電波状態の悪い状況でも、より確実に認識することが可能な信号構成および送信装置ならびに受信装置を提供することにある。
【0062】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを配置したことを特徴とする信号構成である。
【0063】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成を送信する送信装置において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを配置する手段を備えたことを特徴とする送信装置である。
【0064】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成され、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンが配置された信号構成の伝送信号を受信し、受信した前記伝送信号より前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを抽出する手段を備えたことを特徴とする受信装置である。
【0065】
本発明は、さらに、抽出した前記識別情報を示すビットパターンより前記識別情報を再生して表示する手段を備えたことを特徴とする受信装置である。
【0066】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを複数回配置したことを特徴とする信号構成である。
【0067】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成を送信する送信装置において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを複数回配置する手段を備えたことを特徴とする送信装置である。
【0068】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成され、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンが複数回配置された信号構成の伝送信号を受信し、受信した前記伝送信号より前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを抽出し前記複数回のうちの多数回が検出されたとき前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンとして抽出する手段を備えたことを特徴とする受信装置である。
【0069】
本発明は、さらに、抽出した前記識別情報を示すビットパターンより前記識別情報を再生して表示する手段を備えたことを特徴とする受信装置である。
【0070】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成において、送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置したことを特徴とする信号構成である。
【0071】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成を送信する送信装置において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置する手段を備えたことを特徴とする送信装置である。
【0072】
本発明は、フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成され、送信装置固有の識別情報を示すビットパターンが、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置された信号構成の伝送信号を受信し、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置された前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを抽出し前記複数のうちの多数が検出されたとき前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンとして抽出する手段を備えたことを特徴とする受信装置である。
【0073】
本発明は、さらに、抽出した前記識別情報を示すビットパターンより前記識別情報を再生して表示する手段を備えたことを特徴とする受信装置である。
【0074】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明の信号構成の第1の実施の形態を示す。
信号構成は、フレーム単位で、主データDと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと主データDの設定情報を示すビットパターンと、余剰部分を有するTMCCから構成されるTMCC1と、TMCC1の中の余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを配置のTMCC2からなるTMCCから構成される。
【0075】
図2に、図1の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置10の構成を示す。従来の図22の構成と比べた相違点は、識別情報発生器14cを追加し、TMCC発生器14の出力を従来の図22のTMCCからTMCC1に表示を変え、統合器を15から15cに変えた点にある。
【0076】
識別情報発生器14cの出力TMCC2は統合器3cに入力される。
TMCC発生器14からのフレームパルスは、識別情報発生器14cに入力される。
伝送路符号化器12からの出力データDsは、主データ変調器13に入力される。
【0077】
統合器15cで生成されたIF信号は、送信高周波部16に送られて、マイクロ波の信号に周波数変換され、そして電力増幅されて、送信アンテナ17から電波RFとなり送信される。
【0078】
ここで、識別情報発生器14cでは、フレームパルスに基づき、主データDとTMCC1とのタイミングに合わせたシンボルに、識別情報を挿入したキャリアを発生する。そして、伝送路符号化器12のPNリセット信号に同期したフレーム信号を発生する。
【0079】
TMCC発生器14は、フレーム信号に同期して、図21に示したようなTMCC1を発生しており、余剰部分の期間に、識別情報(正しくは識別情報を示すビットパターン)を含むTMCC2が挿入されるように動作する。統合する信号系統数を1ヶ増した統合器15cを経由し、変調処理された出力データDと一致した変調波となる。
【0080】
図3に、図2の送信装置における識別情報発生器14cの構成を示す。識別情報器14c−20は、nビットの識別情報をMUX14c−6に出力する。MUX14c−6は、タイミング発生器14c−5からのフレーム信号に同期して、識別情報のビットを1ビットずつ選択し、TMCC2を発生する。
【0081】
次に、図1を用いて、図3の識別情報発生器14cの動作を示す。
図1の時刻t01からt02の期間は、図2のTMCC発生器14がSYNCと設定情報で変調したTMCC1を出力する。
図1の時刻t02からt03の期間は識別情報発生器14cが識別情報で変調したTMCC2を出力する。
図1の時刻03以降t10までは余剰部分用データで変調されたTMCC1がTMCC発生器14から出力される。
【0082】
図4に、図2の送信装置における統合器15cの構成を示す。従来の図25の構成と比べた相違点は、SCL/CP挿入器15−1を15c−1に変え、TMCC2を入力して、図1の信号構成とした点にある。
【0083】
SEL/CP挿入器15c−1は、フレーム信号を基準として、入力である主データD、第2の入力であるTMCC1、第3の入力であるTMCC2、自己で発生する基準パイロットであるCPとを、フレーム信号を基準タイミングとして選択する。
【0084】
主データ変換器13からの主データDには、TMCC1、TMCC2、CPの時間スペースを空けてあるため、その空き期間にTMCC1とTMCC2とCPを選択し、挿入する。
【0085】
図5に、図1の信号構成の伝送信号を受信する受信装置20の構成を示す。従来の図29の構成と比べた相違点は、識別情報再生器25cと局名変換器28と表示器29を追加した点にある。
【0086】
受信アンテナ21に到達した電波のRF信号は、受信高周波部22に入力され、130MHz帯の中間周波信号IFに変換される。このIF信号は分離部23に入力される。分離部23からのTMCC信号は、TMCC再生器25と識別情報再生器25cに入力される。識別情報再生器25cは、TMCCの後半にある識別情報を再生し出力する。
【0087】
識別情報再生器25cからの識別情報は、局名変換器28に入力され、局名に変換される。変換された局名は、表示器29に入力され、局名として文字化され、表示される。具体的には、アルファベット3文字程度からなるTBS、NHK、NTV等である。
【0088】
図6に、図5の受信装置における識別情報再生器25cの構成を示す。入力TMCCは、シリパラ変換器25c−1、SYNC検出器25c−3に入力される。シリパラ変換器25c−1の出力はラッチ25c−2に入力される。SYNC検出器25c−3の出力は、フレームカウンタ25c−4のリセット端子に入力される。フレームカウンタ25c−4は、シリパラ変換器25c−1へのタイミング信号と、ラッチ25c−2へのタイミング信号を出力する。
【0089】
次に、動作について述べる。フレームカウンタ25c−4は、図1の時刻02から時刻t03にシリアル化され変調されている識別情報を、所定のタイミングでパラレル化し、そのパラレル情報をラッチ25c−2で捕捉し、識別情報として出力する。
【0090】
図7に、本発明の信号構成の第2の実施の形態を示す。
信号構成は、フレーム単位で、主データDと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと主データDの設定情報を示すビットパターンと、余剰部分を有するTMCCから構成されるTMCC1と、TMCC1の中の余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを複数回配置のTMCC2からなるTMCCから構成される。この図7では、送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを、3回配置した例である。
【0091】
図8に、図7の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置10の構成を示す。図2の構成と比べた相違点は、識別情報発生器を14cから14dに変えた点にある。
【0092】
図9に、図8の送信装置における識別情報発生器14dの構成を示す。
識別情報器14d−20は、nビットの識別情報を第1の情報としてMUX14d−6に入力する。識別情報器14d−21は、nビットの識別情報を第2の情報としてMUX14d−6に入力する。識別情報器14d−22は、nビットの識別情報を第3の情報としてMUX14d−6に入力する。MUX14d−6は、タイミング発生器14d−5からのフレーム信号に同期して、識別情報のビットを1ビットずつ選択し、TMCC2を発生して出力する。
【0093】
次に、図9の識別情報発生器14dの動作を示す。
図7の時刻t01からt02の期間は、図8のTMCC発生器14がSYNCと設定情報で変調したTMCC1キャリアを出力するため、変調処理は停止する。
図7の時刻t02からt03の期間は、第1の識別情報が、MUX14d−6によって変調されて、TMCC2を出力する。
図7の時刻t03からt04の期間は第2の識別情報が、MUX14d−6によって変調されて、TMCC2を出力する。
図7の時刻t04からt10の期間は第3の識別情報が、MUX14d−6によって変調されて、TMCC2を出力する。
なお、第1から第3の識別情報は同一であるため、識別情報がTMCC2キャリアとして変調された3回繰り返して出力される。
図7の時刻t10以降は、上記t01からt10と同じ情報が繰り返えされる。
【0094】
図10に、図7の信号構成の伝送信号を受信する受信装置20の構成を示す。図5の構成と比べた相違点は、識別情報再生器を25cから25dに変えた点にある。
【0095】
図11に、図10の受信装置における識別情報再生器25dの構成を示す。入力TMCCは、シリパラ変換器25d−1、SYNC検出器25d−3に入力される。シリパラ変換器25d−1の出力はラッチ25d−2とラッチ25d−2bとラッチ25d−2cに入力される。SYNC検出器25d−3の出力は、フレームカウンタ25d−4のリセット端子に入力される。
【0096】
フレームカウンタ25d−4は、シリパラ変換器25d−1へのタイミング信号と、ラッチ25d−2へのタイミング信号、ラッチ25d−2bへのタイミング信号、ラッチ25d−2cへのタイミング信号を出力する。
【0097】
ラッチ25d−2とラッチ25d−2bとラッチ25d−2cの出力は、多数決器25d−5に入力される。多数決器25d−5の出力は識別情報として出力される。
【0098】
次に、動作について述べる。フレームカウンタ25d−4は、図7の時刻t02からt03に相当する期間に変調され時分割化(シリアル化)されている識別情報を1ビットずつ集めパラレル化した後、その情報をラッチ25d−2で捕捉する。さらに図7の時刻t03からt04に相当する期間にシリアル化されている第2の識別情報をパラレル化し、その情報をラッチ25d−2bで捕捉する。続いて図7の時刻t04からt10に相当する期間にシリアル化されている第3の識別情報をパラレル化し、その情報をラッチ25d−2cで捕捉する。
【0099】
捕捉された3つの識別情報は、多数決器25d−5において多数決判定され、識別情報として出力する。これは伝送状態が悪く、何れか1つの識別情報に誤りがあっても多数決によって正常な情報を得られる。
【0100】
識別情報再生器25dからの識別情報は、図10の受信装置における局名変換器28に入力され、局名に変換される。変換された局名は、表示器29に入力され、局名として文字化され、表示される。
【0101】
図12に、本発明の信号構成の第3の実施の形態を示す。
信号構成は、フレーム単位で、主データDと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと主データDの設定情報を示すビットパターンと、余剰部分を有するTMCCから構成されるTMCC1と、TMCC1の中の余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを、複数フレームの余剰部分に亘り配置したTMCC2からなるTMCCから構成される。この図12では、フレーム単位で識別情報を1ビットずつ配置した例である。
【0102】
図13に、図12の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置10の構成を示す。図2の構成と比べた相違点は、識別情報発生器を14cから14eに変えた点にある。
【0103】
図14に、図13の送信装置における識別情報発生器14eの構成を示す。
識別情報器14e−20は、nビットの識別情報をシリパラ変換器14e−31に入力する。シリパラ変換器14e−31の出力はMUX14e−6に入力する。タイミング発生器14e−5からのタイミング信号は、シリパラ変換器14e−31へ入力される。タイミング発生器14e−5からのフレーム信号は、MUX14e―6へ入力される。
【0104】
次に、図14の送信装置における識別情報発生器14eの動作を示す。
シリパラ変換器14e−31は、タイミング発生器14e−5からのタイミング信号によって、識別情報のビットを1ビットずつ出力する。本例では1フレーム毎に1ビットずつ切り替えていく。
【0105】
MUX14e−6は、タイミング発生器14e−5からの信号に同期して、識別情報のビットによって変調されたTMCC2を発生し、出力する。
【0106】
その結果、図12の時刻t01からt02の期間は、図13のTMCC発生14がSYNCと設定情報で変調したTMCC1キャリアを出力するため、変調処理は停止する。
図12の時刻t02からt10の期間は、識別情報を構成する1ビットが、MUX14e−6によって変調されて、TMCC2が出力される。
識別情報をnビットとすれば、nフレーム期間を要して識別情報がTMCC2で変調され出力される。
なお、識別情報の開始点を把握するための、開始パターンをmビット追加し、m+nフレームをかけて、全ビットの変調TMCC2が出力される構成でも良い。
【0107】
図15に、図12の信号構成の伝送信号を受信する受信装置20の構成を示す。図5の構成と比べた相違点は、識別情報再生器を25cから25eに変えた点にある。
【0108】
図16に、図15の受信装置における識別情報再生器25eの構成を示す。入力TMCCは、判定器25e−20、SYNC検出器25e−3に入力される。判定器25e−20の出力は、シリパラ変換器25e−1に入力される。シリパラ変換器25e−1の出力はラッチ25e−2に入力される。SYNC検出器25e−3の出力は、フレームカウンタ25e−4のリセット端子に入力される。フレームカウンタ25e−4は、判定器25e−20へのタイミング信号と、シリパラ変換器25e−1にタイミング信号を、ラッチ25e−2へのタイミング信号を出力する。ラッチ25e−2の出力は識別情報として出力される。
【0109】
次に、図17を用いて、図16の識別情報再生器25eの動作について述べる。フレームカウンタ25e−4は、図17の毎フレームの時刻t1に、判定器25e−20へタイミング信号を出力する。時刻t1から時刻t3にかけて、多数回であるK回伝送された識別情報のビットが、半数以上1であるか0であるかを1の数を積算し、例えばK/2回以上発生したか否かを調べ、1か0を決定する。シリパラ変換器25e−1は、時刻t4において、識別情報のビット1をタイミングパルスに従い取り込む。以後は上記の動作を識別情報を構成するビット数であるn回行い、1フレームに1ビットずつ決まる計nビットをパラレル化する。
【0110】
次に、複数のフレームに渡る全体の動作について図18を用い、nビットを3ビットとした例で説明する。
【0111】
時刻t00からのフレームにおいて、識別情報の第0ビット目が時刻t02からt10までで伝送される。時刻t03にて判定が終了し、判定器25e−20から結果が出力される。シリパラ変換器25e−1は第0ビット目を取り込む。
【0112】
同様に時刻t10からの次フレームで送られ、判定された第1ビットを時刻t13にシリパラ変換器25e−1は取り込む。さらに時刻t20からの次々フレームで送られ、判定された第2ビットを時刻t23にシリパラ変換器25e−1は取り込む。
【0113】
識別情報を構成する全3ビットの判定結果がパラレル化された3フレーム後のt33において、ラッチ25e−2は、シリパラ変換器25e−1に並ぶデータを捕捉し、識別情報とする。
【0114】
これによって、伝送状態が非常に悪く、1フレーム当たりK回伝送した識別情報ビットに数多くの誤りがあっても、その数がK/2未満であれば、判定によって正常な情報を得られる。
【0115】
識別情報再生器25eからの識別情報は、図15の受信装置における局名変換器28に入力され、局名に変換される。変換された局名は、表示器29に入力され、局名として文字化され、表示される。
【0116】
図19に、識別情報を含むTMCCの例を示す。
【0117】
以上述べた発明の実施の形態では、主データ変調器と、識別情報発生器、TMCC発生器が個別に変調動作を行うとして説明したが、主データ変調器、識別情報発生器、TMCC発生器は、変調されるデータ成分の生成のみで、統合器がIFFT処理を行う構成であっても良い。
【0118】
また以上述べた発明の実施の形態では、TMCC1とTMCC2は別個の処理ブロックで生成する条件で説明を行なったが、SYNC、設定情報、識別情報、余剰部分を順次切り換えて行く構成とした、一つの処理ブロックでも良い。また識別情報発生器、TMCC発生器を一緒にして、一つのTMCC発生器で、信号構成を生成するようにしても良い。
【0119】
【発明の効果】
本発明によれば、主データが再生できなくとも主データを送信している送信装置を認識することが可能な信号構成および送信装置ならびに受信装置を得ることができる。また本発明によれば、主データが再生できなくとも主データを送信している送信装置を、より電波状態の悪い状況でも、より確実に認識することが可能な信号構成および送信装置ならびに受信装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の信号構成の第1の実施の形態を示す図である。
【図2】図1の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置の構成を示す図である。
【図3】図2の送信装置における識別情報発生器の構成を示す図である。
【図4】図2の送信装置における統合器の構成を示す図である。
【図5】図1の信号構成の伝送信号を受信する受信装置の構成を示す図である。
【図6】図5の受信装置における識別情報再生器の構成を示す図である。
【図7】本発明の信号構成の第2の実施の形態を示す図である。
【図8】図7の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置の構成を示す図である。
【図9】図8の送信装置における識別情報発生器の構成を示す図である。
【図10】図7の信号構成の伝送信号を受信する受信装置の構成を示す図である。
【図11】図10の受信装置における識別情報再生器の構成を示す図である。
【図12】本発明の信号構成の第3の実施の形態を示す図である。
【図13】図12の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置の構成を示す図である。
【図14】図13の送信装置における識別情報発生器の構成を示す図である。
【図15】図12の信号構成の伝送信号を受信する受信装置の構成を示す図である。
【図16】図15の受信装置における識別情報再生器の構成を示す図である。
【図17】図16の識別情報再生器の動作を示す図である。
【図18】図16の識別情報再生器の複数のフレームに渡る全体の動作を示す図である。
【図19】識別情報を含むTMCCの例を示す図である。
【図20】他局との干渉を示す第1の場合の説明図である。
【図21】他局との干渉を示す第2の場合の説明図である。
【図22】従来の信号構成を示す図である。
【図23】図22の信号構成の伝送信号を生成して送信する送信装置の構成を示す図である。
【図24】図23の送信装置における主データ変調器の構成を示す図である。
【図25】図23の送信装置におけるTMCC発生器の構成を示す図である。
【図26】図23の送信装置における統合器の構成を示す図である。
【図27】図23の送信装置の動作を示す図である。
【図28】OFDM変調波の概念図を示す図である。
【図29】図22の信号構成の伝送信号を受信する受信装置の構成を示す図である。
【図30】図29の受信装置における分離部の構成を示す図である。
【図31】図29の受信装置における主データ復調器の構成を示す図である。
【図32】図29の受信装置におけるTMCC再生器の構成を示す図である。
【符号の説明】
10:送信装置、11:MPEGー2エンコーダ、12:伝送路符号化器、13:主データ変調器、13−1:時間軸変換器、13−2:エラー訂正符号付加器、13−3:符号化器、13−4:クロック発振器、14:TMCC発生器、14c,14d,14e:識別情報発生器、14−1:SYNC発生器、14−2:設定情報発生器、14−5:フレーム発生器、14−6,14c−6,14d−6,14e−6:MUX、14c−5,14d−5,14e−5:タイミング発生器、14c−20,14d−20,14d−21,14d−22,14e−20:識別情報器、14e−31:シリパラ変換器、15,15c:統合器、15−1,15c−1:SEL/CP挿入器、15−2:IFFT器、15−3:ガード付加器、15−4:直交変調処理器、15−41:DAコンバータ、15−42:ミキサー、15−43:ローカル発振器、16:送信高周波器、17:送信アンテナ、20:受信装置、21:受信アンテナ、22:受信高周波部、23:分離部、23−1:直交復調器、23−2:FFT器、23−3:同期再生器、23−4:電圧制御CK発生器、23−5:D選択器、23−6:TMCC選択器、23−7:補正器、24:主データ復調器、24−1:復号化器、24−2:エラー訂正器、24−3:時間軸変換器、25:TMCC再生器、25c,25d,25e:識別情報再生器、25−1,25c−1,25d−1,25e−1:シリパラ変換器、25−2,25c−2,25d−2,25d−2b,25d−2c,25e−2:ラッチ、25−3,25c−3,25d−3,25e−3:SYNC検出器、25−4,25c−4,25d−4,25e−4:フレームカウンタ、25−14:遅延器、25d−5:多数決器、25e−20:判定器、26:伝送路復号化器、27:MPEG−2デコーダ、28:局名変換器、29:表示器。
Claims (12)
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを配置したことを特徴とする信号構成。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成を送信する送信装置において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを配置する手段を備えたことを特徴とする送信装置。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成され、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンが配置された信号構成の伝送信号を受信し、受信した前記伝送信号より前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを抽出する手段を備えたことを特徴とする受信装置。
- 請求項3記載の受信装置において、さらに、抽出した前記識別情報を示すビットパターンより前記識別情報を再生して表示する手段を備えたことを特徴とする受信装置。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを複数回配置したことを特徴とする信号構成。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成を送信する送信装置において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを複数回配置する手段を備えたことを特徴とする送信装置。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成され、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンが複数回配置された信号構成の伝送信号を受信し、受信した前記伝送信号より前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを抽出し前記複数回のうちの多数回が検出されたとき前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンとして抽出する手段を備えたことを特徴とする受信装置。
- 請求項7記載の受信装置において、さらに、抽出した前記識別情報を示すビットパターンより前記識別情報を再生して表示する手段を備えたことを特徴とする受信装置。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成において、送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置したことを特徴とする信号構成。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成される信号構成を送信する送信装置において、前記TMCCの中の前記余剰部分に送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置する手段を備えたことを特徴とする送信装置。
- フレーム単位で、主データと、ヘッダ部分を示すSYNCパターンと前記主データの設定情報を示すビットパターンおよび余剰部分を有するTMCCとから構成され、送信装置固有の識別情報を示すビットパターンが、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置された信号構成の伝送信号を受信し、複数フレームの前記余剰部分に亘り配置された前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンを抽出し前記複数のうちの多数が検出されたとき前記送信装置固有の識別情報を示すビットパターンとして抽出する手段を備えたことを特徴とする受信装置。
- 請求項11記載の受信装置において、さらに、抽出した前記識別情報を示すビットパターンより前記識別情報を再生して表示する手段を備えたことを特徴とする受信装置。
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