JP4213999B2 - Digital transmission equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル伝送装置において特に伝送状態を可視化するディジタル伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディジタル伝送の変調方式としてQAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式やOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が用いられ始めている。
【0003】
データは、映像や音声信号を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)等である。
【0004】
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。受信電界レベルの変化が激しいマラソン中継等の移動体伝送においては、中継された映像信号が、ノイズや乱れの多い品位の低い信号となり易かった。
【0005】
ディジタル伝送では、情報をディジタル化し、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。この限界は、復調後の信号状態によって、ある程度把握可能である。
【0006】
例えば、伝送量60Mbpsと多い、64QAMモードであれば、限界CNは27dB程度であり、受信電界の限界は約−70dBm以上が必要になる。伝送量35Mbpsと小さい、16QAM2モードであれば、限界CNは18dB程度であり、受信電界の限界は約−80dBm以上で映像を伝送できる。
【0007】
図14は、従来のディジタル伝送装置の全体構成図である。図14において、映像信号は、MPEGエンコーダ1に入力され圧縮データTSとなる。圧縮データTSは、変調モードを決めるマッピング回路2によって、2次元のデータDmとなる。
【0008】
データDmは、変調部(MOD)3により変調され、例えば、130MHz帯の中間周波信号であるDmodとなり、送信高周波部(Th)4−1へ送られる。
【0009】
送信高周波部(Th)4−1は、中間周波信号Dmodをマイクロ波帯の信号に周波数変換し、電力増幅して、アンテナ4−2から送信する。
【0010】
伝送路5を経由して受信用のアンテナ6−1に届いた電波は、受信高周波部(Rh)6−2に入力される。受信高周波部(Rh)6−2は、微弱な信号を増幅し、130MHz帯の中間周波信号Ddemに変換する。
【0011】
このDdem信号は、復調部(DEM)7によって、時間タイミング再生や周波数再生が行なわれ、2次元のデータDdとなる。データDdは識別判定器8に送られ、再生圧縮データTSrに戻される。再生圧縮データTSrは、MPEGデコーダ9に入力され、映像信号に伸張される。
【0012】
ここで、伝送状態や同期再生状態の良否を把握するため、通常は復調部(DEM)7の出力I,Qデータを、オシロスコープ10のX−Y入力に接続し、観測する。伝送状態が良ければ、受信信号の各マッピング点(信号点)は図15の(a)のように小さく纏まる。しかし、伝送状態が悪いと、各マッピング点は図15の(b)のように大きくなり、散らばる。
【0013】
なお、OFDM方式で変調された変調(伝送)信号を受信し復調して、オシロスコープに表示することにより、各データを観測することは、例えば特許文献1で公知である。
【0014】
【特許文献1】
特開2002−340937号公報(第2−3頁)
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オシロスコープ10のX軸の周波数応答は通常1MHz未満であり、高速な信号点変化には追従できないため、通常は観測用に専用の間引きした信号を用意しなければならない。
【0016】
また、伝送路5の状態は、常に一定ではなく、伝送路途中にある、川や海または水田の水位等によって時々刻々変化する。従って、時々刻々変化するディジタル伝送の回線状況の変化を記録保存することは困難である。
【0017】
また、上記OFDM方式のように、多数キャリアのディジタル変調方式により変調された変調(伝送)信号を受信した際に、特定キャリアの劣化状況の把握が困難である。
【0018】
本発明の目的は、ディジタル変調方式により変調された伝送信号を送受信するディジタル伝送装置において、特定キャリアの劣化状況の把握が可能で、またそれを記録保存の容易な映像信号に変換するディジタル伝送装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディジタル変調方式により変調され、2次元にマッピングされた伝送信号を送信し、受信した2次元のデータを識別することで伝送信号を再生するディジタル伝送装置において、受信装置側に、受信した前記伝送信号を復調する復調部に接続され、X軸方向に周波数成分,Y軸方向に復調した信号成分を出力する2次元表示用出力装置を備えたことを特徴とする。
【0020】
また本発明は、ディジタル変調方式により変調され、2次元にマッピングされた伝送信号を送信し、受信した2次元のデータを識別することで伝送信号を再生するディジタル伝送装置において、受信装置側に、受信した前記伝送信号を復調する復調部に接続され、該復調部で前記伝送信号を復調する復調処理のタイミングに応じて復調後のデータをホールドしたホールド信号、および前記タイミングに応じて一定にレベル増加するレベル増加信号とを出力する出力部と、該出力部に接続され、前記ホールド信号および前記レベル増加信号から、X軸方向に周波数成分,Y軸方向に復調した信号成分を出力するビデオ化処理器を備えたことを特徴とする。
【0021】
また本発明は、ディジタル変調方式により変調され、2次元にマッピングされた伝送信号を送信し、受信した2次元のデータを識別することで伝送信号を再生するディジタル伝送装置において、受信装置側に、受信した前記伝送信号を復調する復調部に接続され、該復調部での復調後のデータから、該復調部で前記伝送信号を復調する復調処理のタイミングに応じて一定にレベル増加するレベル増加信号を発生し、前記復調後のデータおよび前記レベル増加信号から、X軸方向に周波数成分,Y軸方向に復調した信号成分を出力するビデオ化処理器を備えたことを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。図1は、図14の従来のディジタル伝送装置の全体構成を示す図において、オシロスコープ10を取り去り、タイミングコントローラ(以下CNTという)11とサンプリングホールド器(以下SHという)12とを付加し、さらにビデオ化処理器13を付加した。
【0023】
このことにより、図1のMPEGデコーダ9の出力に接続された図示していないモニタ画面には、例えば図2の(a)に示すように、画像9aが表示されるが、ビデオ化処理器13の出力に接続された図示していないモニタ画面には、例えば図2の(b)に示すように、上記画像9aに、X軸方向に周波数成分,Y軸方向に復調した信号成分からなる2次元表示画像13aを重畳した重畳画像が表示される。
【0024】
図1において、復調部(DEM)7からのFST(フレーム・スタート・パルス)信号は、CNT11に入力される。
【0025】
CNT11は、sp信号(サンプリングパルス)をSH12に出力するとともに、Ys信号(Y成分のこぎり波)を出力し、Ys信号はビデオ化処理器13に入力される。
【0026】
SH12は、復調部(DEM)7の出力Iデータを入力とする。SH12の出力Xh(I)信号(IデータのX成分サンプルホールド)は、ビデオ化処理器13のもう一方の端子に入力される。
【0027】
図3は、図1におけるタイミングコントローラCNT11とサンプリングホールド器SH12の動作を示すタイミング図である。
【0028】
復調部(DEM)7からのFST(フレーム・スタート・パルス)信号に応じて、CNT11は、1シンボル期間(周期)毎に、FFT処理期間×Nずつ位相をずらしたsp信号を出力する。これにより、SH12は、I信号の1FFT期間毎に並んだ各キャリアのレベルを1シンボル期間毎に低い周波数成分のデータから順次サンプルしたXh(I)信号を出力する。
【0029】
また、CNT11は、1シンボル期間毎に一定にレベル増加するYs信号を作成して出力する。Ys信号の増加回数Nは、キャリア本数分と同一値でも良い。または、FFT処理の最大数(例えば1024)等でも良い。
【0030】
図4は、図1におけるビデオ化処理器13の構成図である。ビデオ化処理器13は、図1におけるSH12の出力であるXh(I)信号と、CNT11の出力であるYs信号とが入力信号である。
【0031】
入力信号であるXh(I)信号とYs信号は、各々A/D変換器14iと14qに入力される。A/D変換器14iと14qの出力は、各々変化点検出器15iと15qに入力されるとともに、書き込み部16に入力される。変化点検出器15iと15qの出力は、書き込み部16に入力される。
【0032】
書き込み部16のアドレス出力、データ出力、書き込みイネーブル(WE)出力は、コントロール部19に入力される。初期化部17のアドレス出力、データ出力、WE出力は、コントロール部19に入力される。読出し表示部18のアドレス出力、読出しイネーブル(RE)出力は、コントロール部19に入力される。
【0033】
コントロール部19は、図1のMPEGデコーダ9の出力である映像信号に基づき、書き込み部16、初期化部17、読出し表示部18に、動作を許可するイネーブル(EN)信号を出力する。また書き込み部16、初期化部17、読出し表示部18のアドレス出力、データ出力、コントロール信号であるWEやREを、メモリ20aとメモリ20bに切換え選択して出力する。更にメモリ20aと20bから読出したデータを加算器21に出力する。
【0034】
加算器21は、メモリ20aと20bから読出したデータを、図1のMPEGデコーダ9の出力である映像信号に重畳して映像化XY信号として出力する。
【0035】
図5は、図4における変化点検出器15i,15qの構成図である(変化点検出器15iと15qは同じ構成である)。また図6は、変化点検出と次に説明する書き込み処理の動作を説明する図である。
【0036】
図1の復調部(DEM)7の出力であるI,Qデータは、8サンプル周期で変化するものとする。この場合、ビデオ化処理器13の入力信号であるXh(I)信号,Ys信号は、ラッチ15−1に入力され、14.3MHzでサンプリング(図6の▲1▼)される。ラッチ15−1の出力信号は、ラッチ15−2と減算器15−3に入力される。ラッチ15−2の出力信号は、減算器15−3のもう一方に入力される。減算器15−3の出力信号、つまり、入力の微分信号は絶対値化器15−4に入力され、正負の成分が絶対値化される。絶対値化器15−4の出力信号は判定器15−5に入力され、判定器15−5で基準値Thと比較され、基準値Th以上の成分を変化分とみなした“henka”を示す変化点パルス(図6の▲2▼)が出力される。
【0037】
図7は、図4における書き込み部16の構成図である。Xh(I)信号とYs信号は、合成器16−1により、表示空間の2次元アドレスに変換される。その変換結果は、WE発生器16−2(EN入力に応じて、動作もしくは停止する)からのS1パルスによってホールドされ、アドレスを出力する。ゲート16−3は、Xh(I)信号とYs信号の“henka”を示す変化点パルス(図6の▲2▼)の論理和をとったパルスh1を出力する。
【0038】
このパルスh1は、ゲート16−4とゲート16−5に入力される。
【0039】
ゲート16−4はWEパルスの源である。ゲート16−4には、WE発生器16−2からのW1パルス(14.3MHzを10分周して作成したサンプリングパルスW1(図6の▲3▼))が入力され、サンプリングパルスW1の発生タイミングが、変化点パルス(図6の▲2▼)の論理和をとったパルスh1と一致するかを調べる。不一致の場合(図6の▲4▼)はそのままサンプルして(SRAMアドレスに“1”と書き込む)、WEパルスを出力し、一致する場合(図6の▲5▼)は、サンプルを取り止めて、WEをOFFする。この場合は次回サンプルも変化点に当たる確立が高いため、サンプル位相をずらす(図6の▲6▼)。また書き込み部16はデータHを常に出力する。結果的に、I,Qデータの値に応じたメモリ空間にレベル“H”のデータが書き込まれる。
【0040】
ここで、書き込み部16の動作を図6を用いてもう一度説明する。図1の復調部(DEM)7の出力であるI,Qデータは、8サンプル周期で変化するものとする。この場合、ビデオ化処理器13の入力信号であるXh(I)信号,Ys信号は、また、I,Qデータの値は、4,10,16,…,(6n+4)番目のサンプルパルス、即ち、6サンプル周期のタイミングで書き込み部16に取り込まれるものとする。
【0041】
このような場合、16番目のサンプルパルスタイミングでは、“henka”とサンプルパルスのタイミングが一致してしまう(図6の▲5▼)。そのため、この16番目のサンプル点で、I,Q値の取り込みを行うと、本来は図15(a)の正規の信号点イから別の正規の信号点ロに過渡的に移動しつつある軌跡の中間点の値を取り込んでしまうことになる。このような軌跡の中間点を多数取り込むと、受信状態が良いのにもかかわらず、図15(b)のように信号点が散乱した状態に見えてしまう。
【0042】
そこで、本発明の実施の形態では、“henka”とサンプルパルスのタイミングが一致するサンプル点でのXh(I)信号,Ys信号値の取り込みを休止する。更に、次回のサンプルタイミングも変化点に当る確率が高いため、サンプルパルスの発生タイミングを変更する(図6の▲6▼)。そして、上記タイミングが一致しないサンプル点のXh(I)信号,Ys信号値は、そのまま書き込み部16に取り込む。
【0043】
図8は、図4における初期化部17の構成図である。アドレス発生器17−1とWE発生器17−2は、EN入力に応じて動作もしくは停止する。アドレス発生器17−1はEN入力に対応するアドレスを出力する。WE発生器17−2はEN入力に対応するWEを出力する。またデータとしては“L”を出力する。全体的な動作としては、EN入力に従い、アドレス発生器17−1に応じたメモリアドレス空間にデータ“L”を書き込む。具体的には、コンスタレーションを累積した表示空間を黒とする形で初期化する。
【0044】
図9は、図4におけるコントロール部19の動作を説明する図である。まず、入力された映像信号からフレーム周期のタイミングとしてFパルスを内部で生成する。そして、そのFパルスに応じて、2面のメモリ20a,20bに対して、表示(読出し)、消去(初期化)、コンスタレーション書き込み(書き込み)を行う。
【0045】
具体的には、メモリ20aが表示(読出し)、消去(初期化)の場合、メモリ20bはコンスタレーション書き込み(書き込み)を行う。またメモリ20aが▲1▼コンスタレーション書き込み(書き込み)の場合、メモリ20bはフィールド1の▲2▼表示(読出し)、▲3▼消去(初期化)およびフィールド2の▲4▼表示(読出し)、▲5▼消去(初期化)を行う。
【0046】
ここで、上記▲1▼コンスタレーション書き込みでは、サンプルしたXh(I),Ys値に対応したSRAMアドレスに、“1”を書き込む(1フレーム期間(周期)行う)。上記▲2▼表示(フィールド1)では、走査線に対応した上記SRAMアドレスのデータを、1画素毎に読み出す。対応するXh(I),Ys値が存在していれば読み出し値が“1”となり、NTSC画面の1画素を白く表示する。上記▲3▼消去(フィールド1)では、上記▲2▼で読み出したアドレスに“0”を書き込む(メモリを初期化し、表示済み画素エリアのメモリ内容を黒に戻しておく)。上記▲4▼表示(フィールド2)では、上記▲2▼表示(フィールド1)と同様の動作をする。上記▲5▼消去(フィールド2)では、上記▲3▼消去(フィールド1)と同様の動作をする。
【0047】
また、メモリ20aが表示(読出し)、消去(初期化)をし、メモリ20bがコンスタレーション書き込み(書き込み)を行う場合は、下記を繰り返す。
・フレーム1のフィールド1の前半:メモリ20aの偶数アドレスの読出し。
・フレーム1のフィールド1の後半:メモリ20aの偶数アドレスの消去。
・フレーム1のフィールド2の前半:メモリ20aの奇数アドレスの読出し。
・フレーム1のフィールド2の後半:メモリ20aの奇数アドレスの消去。
・フレーム2のフィールド1:メモリ20aへXh(I),Ys信号対応アドレスに書き込み。
・フレーム2のフィールド2:メモリ20aへXh(I),Ys信号対応アドレスに書き込み。
・フレーム3のフィールド1の前半:メモリ20aの偶数アドレス読出し。
・フレーム3のフィールド1の後半:メモリ20aの偶数アドレス消去。
以後、上記動作を繰り返す。
【0048】
逆に、メモリ20bが表示(読出し)、消去(初期化)をし、メモリ20bがコンスタ書き込み(書き込み) を行う場合は、下記を繰り返す。
・フレーム1のフィールド1:メモリ20bへXh(I),Ys信号対応アドレスに書き込み。
・フレーム1のフィールド2:メモリ20bへXh(I),Ys信号対応アドレスに書き込み。
・フレーム2のフィールド1の前半:メモリ20bの偶数アドレスの読出し。
・フレーム2のフィールド1の後半:メモリ20bの偶数アドレスの消去。
・フレーム2のフィールド2の前半:メモリ20bの奇数アドレスの読出し。
・フレーム2のフィールド2の後半:メモリ20bの奇数アドレスの消去。
以後、上記動作を繰り返す。
【0049】
これにより、復調部(DEM)7からのIデータの値は対応するメモリアドレス空間に変換され、メモリ20aもしくはメモリ20bにレベル“H”が書き込まれる。各メモリ20a,20bは、読出し期間において、相当するメモリアドレスから、レベル“H”が読み出される。対応しないメモリアドレスの内容は、“L”のままとなる。読出し完了後に行われる消去(初期化)は、読出しに対応するアドレス空間に、“L”を書き込むことで、マッピング点の累積内容を初期化する。
【0050】
図10は、図4における読出し表示部18の構成図である。アドレス発生器18−1とRE発生器18−2の動作は、EN入力に応じて動作もしくは停止する。アドレス発生器18−1は表示画面に応じたアドレスを出力する。RE発生器18−2はREを出力する。全体的な動作としては、EN入力に従い、表示用のアドレス発生器18−1に応じたメモリアドレス空間のデータを読み出す。即ち、コンスタレーションを累積した表示空間を、表示用の走査線タイミングに応じて出力する。
【0051】
読み出されたコンスタレーションの空間は、加算器21によって、図1のMPEGデコーダ9の出力である映像信号に重畳され、映像化XY信号として出力される。
【0052】
ビデオ化処理器13の出力に接続された図示していないモニタ画面には、例えば図2の(b)に示すように、MPEGデコーダ9の出力に接続された図示していないモニタ画面に表示される画像9aに、X軸方向に周波数成分,Y軸方向に復調した信号成分および該復調信号の変化を示すずれ成分からなる2次元表示画像13aを重畳した重畳画像が表示される。
【0053】
本実施の形態では、書き込みに関して、帯域制限が無いため、従来のオシロスコープ等で生じるような表示が歪む等の問題が無い。
【0054】
また、本実施の形態によれば、図2の表示画面における2次元表示信号13aにおいて、劣化した帯域のキャリアは雑音成分が増加するため、2次元表示すると、状態の良い帯域と比べ、横線が太く表示される。また、その劣化の程度に応じて太さも変化する。このため、使用している帯域に周波数選択性フェージングが生じて部分的に劣化しているのか、または、帯域全体に劣化が生じ改善が困難であるかを容易に判別することができる。
【0055】
なお周波数選択性フェージングであれば、受信アンテナの方向を変更すること等により、悪影響を生じる原因であるマルチパス波のレベルを低減し、結果的に周波数選択性フェージングを回避できる可能性がある。
【0056】
図11は、本発明によるディジタル伝送装置の第2の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。図12は、図11におけるビデオ化処理器13Aの構成図である。
【0057】
図11は、図14の従来のディジタル伝送装置の全体構成を示す図において、オシロスコープ10を取り去り、ビデオ化処理器13Aを付加した。ビデオ化処理器13Aは、復調部(DEM)7の出力Iデータを入力とする。図12に示すビデオ化処理器13Aは、図4のビデオ化処理器13におけるA/D変換器14qと変化点検出器15qを取り去り、変化なし期間検出器22とSAW(のこぎり波)発生器23を付加した。図13は、図12のビデオ化処理器13Aにおける動作を示すタイミング図である。
【0058】
復調部(DEM)7からのIデータは、AD変換器14iに入力される。AD変換器14iの出力は、変化点検出器15iと書き込み部16とに入力される。変化点検出器15iの出力henkaは、書き込み部16および変化なし検出器22に入力される。変化なし検出器22の出力nasi信号は、SAW発生器23に入力される。SAW発生器23の出力Ys信号は、書き込み部16に入力される。
【0059】
変化点検出器15iは、Iデータにレベル変化があったタイミングをhenkaとして出力する。
【0060】
変化なし期間検出器22は、一定期間henkaの無い状態を検知して、その期間がレベルHとなるnasi信号を出力する。
【0061】
SAW発生器23は、nasi信号が立ち下がるタイミングから1シンボル期間毎に一定にレベル増幅するSAW波を発生し、再度nasiが立ち下がると当初のレベルから再度SAW波を出力するYs信号を出力する。
【0062】
書き込み部16のアドレス出力、データ出力、WE出力は、コントロール部19に入力される。
【0063】
初期化部17のアドレス出力、データ出力、WE出力は、コントロール部19に入力される。
【0064】
読出し表示部18のアドレス出力、RE出力は、コントロール部19に入力される。
【0065】
コントロール部19は、図11のMPEGデコーダ9の出力である映像信号に基づいて、書き込み部16、初期化部17、読出し表示部18に、動作を許可する2つのEN信号を出力する。また、書き込み部16、初期化部17、読出し表示部18のアドレス出力、データ出力、コントロール信号であるWEやREを、メモリ20aとメモリ20bに切換選択して出力する。さらにメモリ20a,20bから読出したデータを加算器21に出力する。
【0066】
加算器21は、メモリ20aと20bから読出したデータを、図11のMPEGデコーダ9の出力である映像信号に重畳して映像化XY信号として出力する。
【0067】
これにより、復調部(DEM)7からのI,Qデータの値は相当するメモリアドレス空間に変換され、メモリ20aもしくはメモリ20bにレベルHが書き込まれる。各メモリ20a,20bは、読出し期間において、相当するメモリアドレスは、レベル“H”が読み出される。相当しないメモリアドレスの内容は、“L”のままとなる。読出し完了後に行なわれる、消去(初期化)は読出しに相当するアドレス空間に、“L”を書き込みことで、マッピング点の累積内容を初期化する。
【0068】
読み出されたコンスタレーションの空間は、加算器21によって、図11のMPEGデコーダ9の出力である映像信号に重畳され、映像化XY信号として出力される。
【0069】
ビデオ化処理器13Aの出力に接続された図示していないモニタ画面には、例えば図2の(b)に示すように、MPEGデコーダ9の出力に接続された図示していないモニタ画面に表示される画像9aに、X軸方向に周波数成分,Y軸方向に復調した信号成分からなる2次元表示画像13aを重畳した重畳画像が表示される。
【0070】
本実施の形態でも、書き込みに関しても、帯域制限が無いため、オシロで生じるような表示が歪む等の問題も無い。
【0071】
また、本実施の形態においても、図2の表示画面における2次元表示信号13aにおいて、劣化した帯域のキャリアは雑音成分が増加するため、2次元表示すると、状態の良い帯域と比べ、横線が太く表示される。また、その劣化の程度に応じて太さも変化する。このため、使用している帯域に周波数選択性フェージングが生じて部分的に劣化しているのまたは、帯域全体に劣化が生じ改善が困難であるかを容易に判別することができる。
【0072】
なお、以上の本発明の実施の形態においては、2次元のI,Qデータの表示についてのみで説明したが、重畳される映像信号は、遅延プロファイルや、ビットエラー、入力電界に関連した情報、伝送装置の同期状態、MPEGコーデックの伸張状態が、含まれた映像信号でも良い。
【0073】
【発明の効果】
本発明によれば、ディジタル変調方式により変調された伝送信号を送受信するディジタル伝送装置において、特定キャリアの劣化状況の把握が可能で、またそれを記録保存の容易な映像信号に変換するディジタル伝送装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるディジタル伝送装置の第1の実施の形態を示す全体構成図である。
【図2】(a)はモニタ画面に表示される画像の例、(b)はモニタ画面に表示される画像および2次元表示画像の例を示す図である。
【図3】図1におけるタイミングコントローラCNTとサンプリングホールド器の動作を示すタイミング図である。
【図4】図1におけるビデオ化処理器の構成図である。
【図5】図4における変化点検出器の構成図である。
【図6】変化点検出と書き込み処理の動作を説明する図である。
【図7】図4における書き込み部の構成図である。
【図8】図4における初期化部の構成図である。
【図9】図4におけるコントロールの動作を説明する図である。
【図10】図4における読出し表示部の構成図である。
【図11】本発明によるディジタル伝送装置の第2の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。
【図12】図11におけるビデオ化処理器の構成図である。
【図13】図12のビデオ化処理器における動作を示すタイミング図である。
【図14】従来のディジタル伝送装置の全体構成図である。
【図15】図14のオシロスコープで観測される、受信信号の各マッピング点(信号点)を示す図で、(a)は伝送状態が良い場合、(b)は伝送状態が悪い場合の図である。
【符号の説明】
1:MPEGエンコーダ、2:マッピング回路、3:変調部(MOD、4−1:送信高周波部(Th)、4−2:アンテナ、5:伝送路、6−1:アンテナ、6−2:受信高周波部(Rh)、7:復調部(DEM)、8:識別判定器、9:MPEGデコーダ、9a:MPEGデコーダの出力に接続された図示していないモニタ画面に表示される画像、10:オシロスコープ、11:タイミングコントローラ(CNT)、12:サンプリングホールド器(SH)、13,13A:ビデオ化処理器、13a:2次元表示画像、14i,14q:A/D変換器、15i,15q:変化点検出器、16:書き込み部、17:初期化部、18:読出し表示部、19:コントロール部、20a,20b:メモリ、21:加算器、22:変化なし期間検出器、23:SAW発生器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital transmission apparatus that visualizes a transmission state in a digital transmission apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) have begun to be used as modulation schemes for digital transmission.
[0003]
The data is a transport stream (hereinafter referred to as TS) in which video and audio signals are compressed by MPEG processing.
[0004]
Several years ago, video and audio were transmitted by analog FM. In analog FM, the SN of video and audio changes depending on the received electric field level. In mobile transmission such as a marathon relay where the received electric field level changes drastically, the relayed video signal tends to be a low-quality signal with a lot of noise and disturbance.
[0005]
In digital transmission, information is digitized and error correction processing is used together. Therefore, even when the received electric field level changes, the same quality video can be relayed and transmitted as long as error correction is possible. If the electric field level falls below the limit value, error correction becomes impossible and image transmission becomes impossible. This limit can be grasped to some extent by the signal state after demodulation.
[0006]
For example, in the 64QAM mode with a large transmission amount of 60 Mbps, the limit CN is about 27 dB, and the limit of the reception electric field needs to be about -70 dBm or more. In the 16QAM2 mode with a small transmission amount of 35 Mbps, the limit CN is about 18 dB, and the limit of the reception electric field is about −80 dBm or more so that video can be transmitted.
[0007]
FIG. 14 is an overall configuration diagram of a conventional digital transmission apparatus. In FIG. 14, a video signal is input to the
[0008]
The data Dm is modulated by the modulation unit (MOD) 3 and becomes, for example, Dmod, which is an intermediate frequency signal in the 130 MHz band, and is sent to the transmission high frequency unit (Th) 4-1.
[0009]
The transmission high frequency unit (Th) 4-1 converts the frequency of the intermediate frequency signal Dmod into a signal in the microwave band, amplifies the power, and transmits the signal from the antenna 4-2.
[0010]
The radio wave that reaches the receiving antenna 6-1 via the
[0011]
This Ddem signal is subjected to time timing reproduction and frequency reproduction by a demodulator (DEM) 7 and becomes two-dimensional data Dd. The data Dd is sent to the discrimination /
[0012]
Here, in order to grasp the quality of the transmission state and the synchronous reproduction state, the output I and Q data of the demodulator (DEM) 7 is normally connected to the XY input of the
[0013]
For example,
[0014]
[Patent Document 1]
JP 2002-340937 A (page 2-3)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the frequency response of the
[0016]
Further, the state of the
[0017]
Further, when receiving a modulation (transmission) signal modulated by a multi-carrier digital modulation method as in the OFDM method, it is difficult to grasp the deterioration state of a specific carrier.
[0018]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a digital transmission apparatus for transmitting and receiving a transmission signal modulated by a digital modulation method, and capable of grasping a deterioration state of a specific carrier and converting it into a video signal that can be easily recorded and stored. Is to provide.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a digital transmission device that transmits a transmission signal modulated by a digital modulation method and mapped in two dimensions, and reproduces the transmission signal by identifying the received two-dimensional data. And a two-dimensional display output device for outputting a frequency component in the X-axis direction and a signal component demodulated in the Y-axis direction, connected to a demodulator that demodulates the transmission signal.
[0020]
The present invention also relates to a digital transmission apparatus that transmits a transmission signal modulated by a digital modulation method and mapped in two dimensions, and reproduces the transmission signal by identifying the received two-dimensional data. A hold signal that is connected to a demodulator that demodulates the received transmission signal, holds the demodulated data according to the timing of the demodulating process that demodulates the transmission signal at the demodulator, and has a constant level according to the timing An output unit that outputs an increasing level increase signal, and a video unit that is connected to the output unit and that outputs a frequency component in the X-axis direction and a signal component demodulated in the Y-axis direction from the hold signal and the level increase signal A processor is provided.
[0021]
The present invention also relates to a digital transmission apparatus that transmits a transmission signal modulated by a digital modulation method and mapped in two dimensions, and reproduces the transmission signal by identifying the received two-dimensional data. A level increasing signal that is connected to a demodulating unit that demodulates the received transmission signal, and that increases from the data demodulated by the demodulating unit at a constant level according to the timing of the demodulating process that demodulates the transmission signal by the demodulating unit And a video processor for outputting a frequency component in the X-axis direction and a signal component demodulated in the Y-axis direction from the demodulated data and the level increase signal.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the conventional digital transmission apparatus of FIG. 14, in which an
[0023]
As a result, an
[0024]
In FIG. 1, an FST (frame start pulse) signal from the demodulator (DEM) 7 is input to the CNT 11.
[0025]
The CNT 11 outputs an sp signal (sampling pulse) to the
[0026]
The
[0027]
FIG. 3 is a timing chart showing operations of the timing controller CNT11 and the sampling and holding device SH12 in FIG.
[0028]
In response to the FST (frame start pulse) signal from the demodulator (DEM) 7, the CNT 11 outputs an sp signal whose phase is shifted by FFT processing period × N for each symbol period (cycle). As a result, the
[0029]
In addition, the CNT 11 creates and outputs a Ys signal whose level is constantly increased every symbol period. The number of increases N of the Ys signal may be the same value as the number of carriers. Alternatively, the maximum number of FFT processes (for example, 1024) may be used.
[0030]
FIG. 4 is a block diagram of the
[0031]
Input signals Xh (I) and Ys are input to A / D converters 14i and 14q, respectively. The outputs of the A / D converters 14i and 14q are input to the
[0032]
The address output, data output, and write enable (WE) output of the
[0033]
The
[0034]
The adder 21 superimposes the data read from the
[0035]
FIG. 5 is a configuration diagram of the
[0036]
It is assumed that the I and Q data that are the output of the demodulator (DEM) 7 in FIG. In this case, the Xh (I) signal and the Ys signal, which are input signals to the
[0037]
FIG. 7 is a configuration diagram of the
[0038]
This pulse h1 is input to the gates 16-4 and 16-5.
[0039]
Gate 16-4 is the source of the WE pulse. The gate 16-4 receives the W1 pulse from the WE generator 16-2 (a sampling pulse W1 (1) in FIG. 6 generated by dividing 14.3 MHz by 10) to generate the sampling pulse W1. It is checked whether the timing coincides with the pulse h1 obtained by ORing the change point pulses ((2) in FIG. 6). If they do not match ((4) in FIG. 6), they are sampled as they are (write “1” to the SRAM address), and a WE pulse is output. If they match ((5) in FIG. 6), the sample is canceled. , WE is turned off. In this case, since it is highly probable that the next sample will be a change point, the sample phase is shifted ((6) in FIG. 6). The
[0040]
Here, the operation of the
[0041]
In such a case, at the 16th sample pulse timing, “henka” and the sample pulse timing coincide ((5) in FIG. 6). Therefore, when the I and Q values are taken in at the 16th sample point, the locus that is moving transiently from the normal signal point A in FIG. 15A to another normal signal point B. The midpoint value of is taken in. If a large number of such intermediate points of the trajectory are captured, the signal points appear to be scattered as shown in FIG.
[0042]
Therefore, in the embodiment of the present invention, the capturing of the Xh (I) signal and the Ys signal value at the sample point where “henka” and the timing of the sample pulse coincide with each other is paused. Further, since there is a high probability that the next sample timing will also be a change point, the sample pulse generation timing is changed ((6) in FIG. 6). Then, the Xh (I) signal and the Ys signal value at the sample points whose timings do not match are taken into the
[0043]
FIG. 8 is a block diagram of the
[0044]
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the
[0045]
Specifically, when the
[0046]
Here, in (1) constellation writing, “1” is written to the SRAM address corresponding to the sampled Xh (I) and Ys values (performed for one frame period (cycle)). In the above (2) display (field 1), the SRAM address data corresponding to the scanning line is read out for each pixel. If the corresponding Xh (I), Ys value exists, the read value becomes “1”, and one pixel of the NTSC screen is displayed in white. In (3) erasure (field 1), “0” is written to the address read in (2) above (the memory is initialized and the memory contents of the displayed pixel area are returned to black). In the display (4) (field 2), the same operation as the display (2) (field 1) is performed. In (5) erasure (field 2), the same operation as in (3) erasure (field 1) is performed.
[0047]
When the
First half of
Second half of
First half of
Second half of
First half of
Second half of
Thereafter, the above operation is repeated.
[0048]
On the other hand, when the
First half of
Second half of
First half of
Second half of
Thereafter, the above operation is repeated.
[0049]
As a result, the value of the I data from the demodulator (DEM) 7 is converted into the corresponding memory address space, and the level “H” is written into the
[0050]
FIG. 10 is a configuration diagram of the
[0051]
The read constellation space is superimposed on the video signal which is the output of the
[0052]
A monitor screen (not shown) connected to the output of the
[0053]
In this embodiment, since there is no band limitation for writing, there is no problem such as distorted display that occurs in a conventional oscilloscope or the like.
[0054]
In addition, according to the present embodiment, in the two-
[0055]
In the case of frequency selective fading, there is a possibility that the level of the multipath wave that causes an adverse effect is reduced by changing the direction of the receiving antenna, and as a result, frequency selective fading can be avoided.
[0056]
FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of the second embodiment of the digital transmission apparatus according to the present invention. FIG. 12 is a block diagram of the
[0057]
FIG. 11 is a diagram showing the overall configuration of the conventional digital transmission apparatus of FIG. 14, in which the
[0058]
The I data from the demodulator (DEM) 7 is input to the AD converter 14i. The output of the AD converter 14 i is input to the
[0059]
The
[0060]
The no-
[0061]
The
[0062]
The address output, data output, and WE output of the
[0063]
The address output, data output, and WE output of the
[0064]
The address output and RE output of the
[0065]
The
[0066]
The adder 21 superimposes the data read from the
[0067]
As a result, the values of the I and Q data from the demodulator (DEM) 7 are converted into the corresponding memory address space, and the level H is written into the
[0068]
The read constellation space is superimposed by the adder 21 on the video signal that is the output of the
[0069]
A monitor screen (not shown) connected to the output of the
[0070]
Even in this embodiment mode, there is no problem such as distorted display that occurs in an oscilloscope because there is no band limitation for writing.
[0071]
Also in the present embodiment, in the two-
[0072]
In the above-described embodiment of the present invention, only the display of two-dimensional I and Q data has been described. However, the superimposed video signal includes information related to a delay profile, bit error, and input electric field, The video signal including the synchronization state of the transmission apparatus and the decompression state of the MPEG codec may be included.
[0073]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a digital transmission apparatus that transmits and receives a transmission signal modulated by a digital modulation system, the digital transmission apparatus that can grasp a deterioration state of a specific carrier and converts it into a video signal that can be easily recorded and stored. Can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a digital transmission apparatus according to the present invention;
2A is a diagram illustrating an example of an image displayed on a monitor screen, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of an image displayed on a monitor screen and a two-dimensional display image.
FIG. 3 is a timing diagram showing operations of the timing controller CNT and the sampling and holding device in FIG. 1;
4 is a block diagram of the video processing unit in FIG. 1. FIG.
5 is a configuration diagram of a change point detector in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining operation of change point detection and writing processing;
7 is a configuration diagram of a writing unit in FIG. 4. FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram of an initialization unit in FIG. 4;
FIG. 9 is a diagram for explaining the control operation in FIG. 4;
10 is a configuration diagram of a readout display unit in FIG. 4;
FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration of a second embodiment of the digital transmission apparatus according to the present invention.
12 is a block diagram of the video processing unit in FIG. 11. FIG.
FIG. 13 is a timing chart showing an operation in the video processing unit of FIG. 12;
FIG. 14 is an overall configuration diagram of a conventional digital transmission apparatus.
FIGS. 15A and 15B are diagrams showing received signal mapping points (signal points) observed by the oscilloscope in FIG. 14, where FIG. 15A shows a case where the transmission state is good, and FIG. 15B shows a case where the transmission state is bad. is there.
[Explanation of symbols]
1: MPEG encoder, 2: Mapping circuit, 3: Modulation unit (MOD, 4-1: Transmission high frequency unit (Th), 4-2: Antenna, 5: Transmission path, 6-1: Antenna, 6-2: Reception High-frequency unit (Rh), 7: Demodulation unit (DEM), 8: Discriminator / determiner, 9: MPEG decoder, 9a: Image displayed on monitor screen (not shown) connected to the output of MPEG decoder, 10: Oscilloscope 11: Timing controller (CNT), 12: Sampling hold device (SH), 13, 13A: Video processing unit, 13a: Two-dimensional display image, 14i, 14q: A / D converter, 15i, 15q: Change inspection Decoder, 16: writing unit, 17: initialization unit, 18: reading display unit, 19: control unit, 20a, 20b: memory, 21: adder, 22: no change period detector 23: SAW generator.
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