JP4230634B2

JP4230634B2 - Ｄ／ｕ検知方法及び回路並びにこれらを応用した装置

Info

Publication number: JP4230634B2
Application number: JP2000053061A
Authority: JP
Inventors: 正人曾根; 幸彦中川; 靖司北島; 和茂唐澤; 高志丸山
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP2001060924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信信号における希望波不要波比（以下「Ｄ／Ｕ」）を検知するためのＤ／Ｕ検知方法及び回路並びにその応用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン放送では、放送波を送信する親局放送機だけでなく、放送波を無線受信しこれを増幅して無線送信する中継放送機が用いられる。従来から実施されているアナログ方式の地上波テレビジョン放送では、視聴者装置におけるゴーストの発生等、信号干渉の問題を避けるため中継放送の際に周波数変換を行い、受信時とは異なる周波数（チャネル）にて送信を行っている。これに対し、実施が予定されているディジタル方式の地上波テレビジョン放送では、いわゆる単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ:Single Frequency Network）を実現すべく、受信チャネルと同一チャネルで送信を行う中継放送機がのぞまれている。即ち、受信チャネルと送信チャネルが同一であるにもかかわらず、視聴者装置でもまた中継放送機でも信号干渉の問題が現れない中継放送機を実現することが、期待されている。
【０００３】
本願出願人は、この期待に応えるべく、中継放送機に関する各種の技術的改良を提案している。例えば、特開平１１−１１２４００号公報にて実施形態として開示されている中継放送機は、図１に示すように、可変減衰器（ＡＴＴ）１０における信号減衰量を受信信号に応じて制御する減衰量制御回路１２を有している。これら可変ＡＴＴ１０及び減衰量制御回路１２は、回り込み波の干渉による中継放送機の発振を防止するため等に、使用できる。
【０００４】
まず、図示しない設備から無線送信された放送波は受信アンテナ１４により受信され、受信信号は受信機１６にて高周波増幅される。受信機１６から出力された受信信号は自動利得制御（ＡＧＣ）回路１８及び可変ＡＴＴ１０を介して送信機２０に供給される。送信機２０は、この信号を電力増幅し送信アンテナ２２により無線送信する。受信機１６にて中間周波数へのダウンコンバートを実行し送信機２２にて無線周波数へのアップコンバートを行うようにしてもよい。但し、中間周波数に一旦変換する場合であってもしない場合であっても、受信機１６における受信信号と同一の無線周波数（チャネル）にて、送信機２０及び送信アンテナ２２による無線送信を実行する。また、中継放送に際しては、受信信号入力レベルが多少変動してもその無線送信出力が変化しないように、利得制御を施す必要がある。ＡＧＣ回路１８はそのための回路であり、所定レベルを目標として受信信号のレベルを自動調整する。
【０００５】
このように受信と送信を同一無線周波数とする中継放送機では、回り込みによる発振を防止するための回路上の工夫が必要である。ここでいう回り込みは、送信アンテナ２２から無線送信された信号が同じ中継放送機の受信アンテナ１４により受信されることである。仮に、受信アンテナ１４から受信機１６、ＡＧＣ回路１８、送信機２０、送信アンテナ２２及び無線伝搬路を経て受信アンテナ１４に戻るループの利得が０（ｄＢ）を上回ってしまうと、このループが発振し、正常な中継を行えなくなる。
【０００６】
そのため、上掲公報に実施形態として記載した中継放送機では、図１中で可変ＡＴＴ１０及び減衰量制御回路１２として表されている回路を設けている。減衰量制御回路１２は、放送波に予め挿入されているヌルシンボルの期間を利用して、受信信号に現れている回り込み波のレベルをＡＧＣ回路１８の出力から検知する。即ち、放送波のレベルが低下するため、ヌルシンボル期間においては遅延波である回り込み波のレベルを検知できる。回り込み波のレベルが所定レベルを上回ると、減衰量制御回路１２は、可変ＡＴＴ１０における信号減衰量を増大させることにより送信機２０の出力を低下させ、回り込み波のレベルを抑える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヌルシンボル期間を必須としているため、この方法には、ヌルシンボル期間にしか実行できずそれ以外の期間では必ずしも最適の制御状態にならない、ヌルシンボルが挿入されていない信号の中継に適用できない等の問題がある。また、所定レベルとの比較により回り込み波のレベル上昇を検知しているため、ＡＧＣ回路１８から出力され可変ＡＴＴ１０に入力される受信信号、即ちそのレベルが一定でありかつ減衰量制御の影響を受けない信号を、減衰量制御回路１２に入力する必要があり、これは中継放送機内回路の設計及び配置にとって制約となっている。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、例えば回り込み波やマルチパス波が受信信号にもたらす歪、より一般には不要波が入力信号にもたらす歪を利用し、またヌルシンボル期間を利用せずに、入力信号におけるＤ／Ｕを検知するＤ／Ｕ検知方法及び回路を提供することを目的とする。本発明は、更に、このＤ／Ｕ検知方法及び回路を用い減衰量制御回路や異常時処理回路を構成することにより、中継放送機等の無線中継機や親局放送機等の無線送信機、より一般には送信機能を備えた無線機における不要輻射の低減やＤ／Ｕ改善及び回り込み発振防止を実現し、またこれを簡素な構成の回路で実現することを目的とする。本発明は、また、無線機内部回路の設計及び配置上の制約を緩和し、減衰量制御を高速化し、回り込み波とマルチパス波とを弁別できるようにし、或いは中継開始時等における劣化した信号の送信を回避できるようにすることを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係るＤ／Ｕ検知方法は、（１）入力信号の周波数スペクトルに現れる歪波形を周波数領域における波形から時間領域における波形に変換し、（２）時間領域に変換された歪波形を平滑することにより、（３）入力信号におけるＤ／Ｕに対応する検知電圧を生成することを特徴とする。また、本発明に係るＤ／Ｕ検知回路は、（１）所定のトレース帯域内にて掃引発振するスイープオシレータと、（２）このスイープオシレータの出力との混合により入力信号を周波数変換するミキサと、（３）このミキサの出力をミキサへの入力信号の占有帯域及びスイープオシレータにおけるトレース帯域に比べ狭い通過帯域を以て帯域通過濾波する狭帯域ＢＰＦと、（４）狭帯域ＢＰＦにより濾波された信号を検波する検波器と、（５）検波器の出力たる検波電圧を平滑して検知電圧を生成する平滑回路と、を備え、（６）ミキサへの入力信号スペクトルに生じている歪波形を周波数領域から時間領域に変換しさらに平滑することにより、入力信号におけるＤ／Ｕに対応する検知電圧を生成することを特徴とする。
【００１０】
このように、本発明におけるＤ／Ｕの検知は、入力信号の周波数スペクトルに現れる歪波形に着目した手法によるものである。ここでいう入力信号は、例えば、中継放送機等の無線中継機により受信された信号であり、当該受信信号の周波数スペクトルに歪波形が現れるのは、例えば回り込み波、マルチパス波等の遅延干渉波或いは不要波が、中継すべき信号である希望波に干渉しているときである。例えば、日本におけるディジタル地上波テレビジョン放送で採用予定のＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式では、隣接するキャリアが相直交するよう多数のキャリアを周波数軸上に密に並べているため、遅延干渉波が到来しているときにはその周波数スペクトル（の包絡線）にリプル波形が現れる。また、中継放送機、視聴者装置等に放送波を送信する装置即ち親局放送機には、ＯＦＤＭ変調器から、或いはＳＴＬ(Studio-Transmitter Link)、ＴＴＬ(Transmitter-Transmitter Link)等の回線を通じて、ＯＦＤＭ変調された信号が入力される。その際、ＯＦＤＭ変調器から出力され或いはＳＴＬ等の回線から得られ、親局放送機の送信機に入力される信号の周波数スペクトルには、装置故障や回線不調等が原因で、歪が現れることがある。更に、携帯電話等で採用されている多元接続方式であるＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式でも、有意な幅を有する無線周波数帯域内に多数の信号が分布するため、送信時或いは中継時に、ＯＦＤＭ波の放送や中継の際に生じた歪波形と類似した歪波形が生じうる。
【００１１】
本発明においては、この歪波形或いはその一形態であるリプル波形を、周波数帯域における波形から時間領域における波形へと、変換する。この変換は、スイープオシレータの出力をミキサにおいて入力信号（中継の場合には受信信号）と混合し、ミキサの出力から狭帯域ＢＰＦにて任意の狭帯域を取り出し、更に検波器にて検波することにより、実現できる。本発明においては、更に、時間領域に変換された歪波形を平滑することにより、入力信号への歪波形の寄与分ひいては入力信号におけるＤ／Ｕを示す検知電圧を、生成する。従って、本発明によれば、ヌルシンボル期間を利用する必要がなくなる。特に、スイープオシレータにより掃引される周波数帯域即ちトレース帯域を十分狭くすることにより、周波数領域から時間領域への波形変換処理を高速化できる。
【００１２】
また、本発明に係るレベル調整回路は、（１）信号を無線送信する送信機並びに送信機からの送信レベルを変化させるレベル調整回路を備える無線機にて使用され、上記レベルの変化量を制御する送信レベル制御回路において、（２）送信機の前段、後段又は内部から信号の一部を取り出してそのミキサに入力し上記検知電圧を生成する本発明のＤ／Ｕ検知回路と、（３）検知電圧が所定の検知限を上回らないよう当該検知電圧に応じて上記レベル調整回路を制御する回路と、（４）を有し、上記検知電圧に基づく送信レベルの可変制御により、送信機への入力信号における希望波不要波比を上記検知限に対応する下限値以上とすることを特徴とする。ここでいうレベル調整回路は、例えば、送信機に前置された可変減衰器により実現できる。即ち、本発明の一実施形態に係る減衰量制御回路は、（１）入力信号に増幅処理を施して無線送信する送信機並びに送信機への入力信号を減衰させる可変ＡＴＴを備える無線機にて使用され、（２）上記可変ＡＴＴにおける信号減衰量を制御する減衰量制御回路において、（３）送信機への又は可変ＡＴＴへの入力信号の一部をそのミキサに入力して上記検知電圧を生成する本発明に係るＤ／Ｕ検知回路と、（４）検知電圧が所定の検知限を上回らないよう当該検知電圧に応じて上記可変ＡＴＴにおける信号減衰量を変化させる回路例えば比較器と、を有し、（５）上記検知電圧に基づく減衰量の可変制御により、送信機への入力信号におけるＤ／Ｕを上記検知限に対応する下限値以上とすることを特徴とする。また、本発明に係る無線機、例えば中継放送機等の無線中継機は、（１）中継すべき信号を無線受信する受信機と、（２）受信機における受信信号に増幅処理を施して無線送信する送信機と、（３）受信機から送信機に入力される受信信号を減衰させる可変ＡＴＴと、を備え、（４）信号の無線中継に用いられる無線機において、（５）マルチパス波又は回り込み波の受信により生ずるＤ／Ｕの劣化を防止抑圧すべく、本発明に係る減衰量制御回路を備えることを特徴とする。更に、本発明に係る異常時処理回路は、（１）前段の回路から供給を受けた信号に増幅処理を施して無線送信する送信機を備える無線機にて使用され、（２）送信機への入力信号の一部をそのミキサに入力して上記検知電圧を生成する本発明のＤ／Ｕ検知回路と、（３）検知電圧が所定の検知限を上回った場合に、送信機に対して信号を供給する上記前段の回路又はその回路に信号を供給する回路若しくは回線にて信号品質劣化につながる状態が生じていると判別し、所定の異常時処理（例えば、上記前段の回路を予備の回路に切り換える現用予備切換処理及び無線機の使用者若しくは関連する他の装置に対し現状を示す情報を提供する警報処理のうち、少なくとも一方を含む）を起動する回路と、を有することを特徴とする。本発明に係る無線機、例えば親局放送機等の無線送信機は、（１）送信すべき信号に増幅処理を施して無線送信する送信機を備える無線機において、（２）上記前段の回路にて又はその回路に信号を供給する回路若しくは回線にて信号品質劣化につながる状態が生じているときにその品質が劣化している又はその恐れのある信号を送信することを防ぐべく、本発明の異常時処理回路を備えることを特徴とする。
特徴とする無線機。
【００１３】
このように、本発明に係るＤ／Ｕ検知方法及び回路を利用して無線機やその送信レベル調整回路、減衰量制御回路又は異常時処理回路を構成することにより、マルチパス波による発振が生じないように無線中継機の送信出力を自動調整することや、受信信号のＤ／Ｕが所定限界を超えて劣化しないように無線中継機の送信出力を自動調整することや、無線中継機又は無線送信機からの送信出力の品質を自動的に所定水準以上に維持することが、可能になる。信号の復調（例えばＯＦＤＭ波の復調）等の処理を行わなくともこれらの機能を実現でき、本発明の実施に必要なハードウエアは小規模かつ安価で済む。更に、平滑に先立ち検波電圧を対数化しその直流分をカットする回路をＤ／Ｕ検知回路内に設けることにより、そのミキサへの信号入力端を可変ＡＴＴから見て送信機寄りにある位置に置くことが可能になるため、無線機内部回路の設計及び配置上の制約を緩和できる。逆に、可変ＡＴＴへの入力信号のレベルを所定のレベルを目標として自動制御するＡＧＣ回路が可変ＡＴＴの前段に設けられている場合には、可変ＡＴＴから見てＡＧＣ回路寄りの位置からＤ／Ｕ検知回路のミキサへと信号を入力するようにすれば、対数化及び直流カットのための回路を省略でき、回路構成が簡素になる。また、特に無線中継機への応用に際しては、平滑に先立ち検波電圧中の歪波形を反転させる機能をＤ／Ｕ検知回路に持たせることにより、回り込みにより生じた歪波形による検知電圧値がマルチパス波により生じた歪波形による検知電圧値より高くなるため、回り込み波をマルチパス波から弁別し、専ら回り込み量に応じて可変ＡＴＴにおける信号減衰量を自動制御することが可能になる。そして、特に無線中継機への応用に際しては、可変ＡＴＴへの入力信号のレベルが上昇するにつれ当該上昇よりもゆっくりと当該可変ＡＴＴにおける信号減衰量が小さくなっていくよう、検知電圧の値を変化させる回路（スロースタート回路）を設けることによって、中継開始時又はその直後に劣化した信号を送信してしまうことがなくなる。このスロースタート回路を設けた場合、Ｄ／Ｕが顕著に劣化したときでも、通常の状態に自動復帰させることができる。
【００１４】
なお、先に示唆した如く、本発明は、ディジタル地上波テレビジョン放送向けの中継放送機のみならず、同放送向けの親局放送機や、ＣＤＭＡ方式携帯電話向けの基地局、ブースタ等、様々な無線中継機或いは無線送信機に適用できる。本発明は、更に、無線機における減衰量制御にその用途が限定されるものではない。例えば、Ｄ／Ｕメータを実現する、回り込みマルチパス識別装置を実現する、変調器故障検出装置を実現する等の目的で本発明を実施することもできる。本発明は、そして、時間領域への変換及びその検波によるＤ／Ｕ検知が可能である限り、他種の歪波形を対象として実施することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。なお、図１に示した先提案の技術と同様の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１６】
図２に、本発明の一実施形態に係る中継放送機の構成を示す。この図に示す中継放送機は、ＯＦＤＭ方式を採用するディジタル地上波テレビジョン放送において放送波の無線中継に使用可能な装置である。この実施形態においては、可変ＡＴＴ１０における信号減衰量を制御する減衰量制御回路１２が、ＡＧＣ回路１８の出力から受信信号におけるＤ／Ｕを検知しその結果を示す検知電圧を出力するＤ／Ｕ検知回路２４と、この検知電圧と所定の検知限を比較して可変ＡＴＴ１０に対する信号減衰量制御信号を発生させる比較器２６とを有している。更に、図３に示すように、Ｄ／Ｕ検知回路２４はトレース回路２８、対数化回路３０、ＤＣカット回路３２及び平滑回路３４を有しており、トレース回路２８はスイープオシレータ３６、ミキサ３８、狭帯域ＢＰＦ４０及び検波器４２を有している。
【００１７】
回り込みやマルチパス等の遅延波乃至不要波による干渉を受けていないときには、ＯＦＤＭ方式における放送波の周波数スペクトルは、放送に使用する周波数帯域（受信信号占有帯域）内に多数の変調されたキャリアが密に分布するスペクトルとなり、周波数軸に沿ったその包絡線は略方形となる。回り込みによる受信波への干渉が生じると、図４に示すように、受信信号占有帯域内に歪波形であるリプル波形が現れる。このリプル波形は、中継すべき放送波（直接波）に対する回り込み波の相対的な量が増大すればするほど、顕著になる。マルチパスによる干渉が生じているときも、後述のように相違はあるものの、リプル波形が生じる。
【００１８】
トレース回路２８は、図３中のＡ点に入力される受信信号に現れるこのようなリプル波形を、周波数領域における波形から時間領域における波形に変換する回路である。具体的には、所定のトレース帯域内を掃引するようスイープオシレータ３６が掃引発振し、スイープオシレータ３６の掃引発振出力をミキサ３８にて受信信号と混合させ、これにより受信信号をダウンコンバートする。ダウンコンバートされた受信信号中の各周波数成分は、受信信号の周波数スペクトルに現れているリプル波形と相似した時間波形により包絡される。従って、受信信号占有帯域及びトレース帯域に比べ十分狭い通過帯域を有する狭帯域ＢＰＦ４０によりミキサ３８の出力を帯域通過濾波し、更に検波器４２により検波することにより、図５（Ｂ）に示すように、図４中のリプル波形を時間領域に変換して取り出すことができる。特に、トレース帯域を受信信号占有帯域に比べ狭くし、リプル波形の一部（高々数繰返し周期程度）とすることにより、トレース回路２８の動作を高速化できる。
【００１９】
対数化回路３０は、時間領域に変換されたリプル波形を対数に変換し（図５（Ｃ））、ＤＣカット回路３２は、対数化されたリプル波形から直流分をカットする（図５（Ｄ））。平滑回路３４は、所定の時定数を以てこの入力を整流することにより、リプル波形を平滑し、Ｄ／Ｕに対応する検知電圧を生成する（図５（Ｅ））。検知電圧値が検知限より高くなると、比較器２６出力による可変ＡＴＴ１０の制御の結果、送信機２０への入力ひいては出力レベルが低下するため（図６）、回り込み波のレベルが低下しリプル波形の波高値ひいては検知電圧値が低下する。これによって、回り込み発振が防止されると共に、受信信号におけるＤ／Ｕを、検知限に応じて定まるＤ／Ｕ下限値以上に保つことができる。回路構成も簡素かつ安価である。
【００２０】
また、中継放送機に到来しうる遅延干渉波乃至不要波としては、図７に示すように、その中継放送機４４の送信アンテナ２２から受信アンテナ１４への回り込みの他、他の設備４６から送信された放送波のマルチパス伝搬に係る遅延波もある。この遅延波即ちマルチパス波は、可変ＡＴＴ１０等によるレベル調整動作の影響を受ける回り込み波と異なり、中継放送機４４内部の可変ＡＴＴ１０等によるレベル調整動作の影響を受けない。従って、Ｄ／Ｕ検知回路２４に入力される受信信号の周波数スペクトルに、マルチパス波による歪波形が現れているときは、回り込み波による歪波形（図４参照）が現れているときと異なり、可変ＡＴＴ１０における減衰量制御によりＤ／Ｕを改善することはできない。可変ＡＴＴ１０における減衰量を増大方向に制御すると、却って、Ｄ／Ｕの改善を伴わない送信出力低下、という問題が生じる。
【００２１】
反面、回り込み波が無限インパルス応答型のモデルにより表現される遅延波であるのに対し、マルチパス波は有限インパルス応答型のモデルにより表現される遅延波であるから、受信信号の周波数スペクトルにおける歪波形の現れ方は逆の傾向となる。即ち、検波器４２の出力電圧は、回り込み発生時に図８（１）（ａ）の如き波形になるのに対し、マルチパス発生時には図８（１）（ｂ）の如き波形即ち回り込み発生時に対し上下反転した波形になる。従って、これらの波形を検波器４２或いは平滑回路３４において上下反転し（図８（２）中の実線）、更に平滑回路３４において比較的小さな時定数を以て上下反転後の検波電圧を平滑することにより（図８（２）中の破線）、回り込みによるＤ／Ｕ劣化を検知しマルチパスによるＤ／Ｕ劣化は検知しないような回路動作とすることができる。このようにすれば、回り込み発生時には減衰量制御による発振防止・Ｄ／Ｕ確保機能を発揮させる一方、マルチパス発生時における送信出力低下を防ぐことが、可能になる（図６中の一点鎖線）。
【００２２】
更に、図３では、前述の如く対数化回路３０及びＤＣカット回路３２を設けている。従って、図９に示すように、可変ＡＴＴ１０から見て送信機２０寄りの位置からＤ／Ｕ検知回路２４へ受信信号を入力する使用形態も、可能になる。即ち、可変ＡＴＴの動作に伴いレベルが変動する信号を入力する使用形態が可能になる。逆に言えば、図２に示した使用形態であれば、対数化回路３０及びＤＣカット回路３２を省略してより簡素な回路構成とすることができる。なお、対数化回路３０における対数化は、ＤＣカット回路３２の前処理というだけでなく、小振幅のリプル波形を強調しより精密な制御に資するという作用効果をも有している。
【００２３】
図１０に、本発明の更に他の実施形態に係る中継放送機の構成を示す。この図に示す実施形態においては、減衰量制御回路１２が、更に入力検知回路４８、スロースタート回路５０及び加算器５２を有している。入力検知回路４８はＡＧＣ回路１８から可変ＡＴＴ１０に入力される信号のレベルを検知し、その結果を示す電圧をスロースタート回路５０に供給する。入力検知回路４８は、例えばダイオードを用いて信号を検波する回路として、構成できる。スロースタート回路５０は例えばＣＲ時定数回路を有しており、入力検知回路４８の検波出力電圧が上昇する際にその上昇の速度よりもゆっくりとスロースタート回路５０の出力が上昇するよう、設計されている。加算器５２は、スロースタート回路５０の出力を比較器２６の出力に加算し、信号減衰量の制御電圧として可変ＡＴＴ１０に供給する。図中、ＳＷ１は受信機１６と送信機２０への信号伝送路を開閉するスイッチであり、入力検知回路４８及びＤ／Ｕ検知回路２４から見てＡＧＣ回路１８寄りに設けられている。
【００２４】
本実施形態においては、放送開始時における劣化出力を防止できる。即ち、放送開始前の時点では受信信号レベルが低いため入力検知回路４８の検波出力電圧が低く保たれ、その結果スロースタート回路５０の出力も低く保たれるため、可変ＡＴＴ１０の信号減衰量は最大値で維持される。放送開始に伴い、即ちスイッチＳＷ１がオンされ受信機１６により受信された放送波が後段に供給され始めるのに伴い、入力検知回路４８の検波出力電圧は上昇し始める。入力検知回路４８の後段に設けられているスロースタート回路５０によって上昇が“なまされる”ため、可変ＡＴＴ１０に供給される制御電圧の変化は、入力検知回路４８の検波出力電圧の変化に比べてゆっくりになる。従って、送信機２０からの送信出力は暫時比較的低いレベルに抑えられ、その間は回り込みが生じないためＤ／Ｕも良好になる。これと並行して、Ｄ／Ｕ検知回路２４及び比較器２６も動作しているため、本実施形態によれば、放送開始直後から、劣化していない放送波の中継送信を開始することができる。また、入力検知回路４８及びスロースタート回路５０は、このように受信レベル低下時に信号減衰量を増加させる機能及び受信レベルが増加しつつあるとき送信出力を徐々に立ち上げる機能を提供しているため、本実施形態においては、Ｄ／Ｕ劣化時に送信出力を徐々に立ち上げ通常の状態に復帰させる、といった動作も実行され、従来に比べ信頼性の良い中継放送機が得られる。なお、可変ＡＴＴ１０と直列に又はこれに代え、図示しないスイッチを設け、制御電圧の値が低いときにはこのスイッチを閉じておき十分高くなったときに開くようにしても、送信機２０からの送信出力を暫時低いレベルに抑えることができる。
【００２５】
以上の説明中、入力検知回路４８及びスロースタート回路５０の具体的な構成については、特願平９−２６４７４３号をも参照されたい。その際には、当該出願において無線周波数（放送周波数）にて処理が実行されているのに対し、本願では中間周波数にて処理を実行していること、従って回路定数の設定等は相違していることに、留意されたい。
【００２６】
図１１（ａ）に、本発明の更に他の実施形態に係る親局放送機の構成を示す。この図に示す親局放送機は、例えばＯＦＤＭ変調器５４Ａから出力される中間周波数（ＩＦ）のＯＦＤＭ波をアップコンバータ５６により無線周波数に変換し、電力増幅器５８により増幅し、ＢＰＦ６０により帯域制限した上で、送信アンテナ６２から無線送信している。無線送信されたＯＦＤＭ波は、視聴者装置や中継放送機等により受信される。更に、本実施形態においては、例えばアップコンバータ５６の前段にて周波数スペクトル歪を検知しその結果に応じて現用予備切換や警報動作を起動する異常時処理回路１２Ａを設けている。異常時処理回路１２Ａは、図２或いは図９に示した減衰量制御回路１２と同様の構成であり、Ｄ／Ｕ検知回路２４及び比較器２６から構成されている。比較器２６の出力は、現用のＯＦＤＭ変調器５４Ａから予備のＯＦＤＭ変調器５４Ｂへの切換のためのスイッチＳＷ２に供給されており、スイッチＳＷ２が図中のａ側即ち現用側に接続されている状態でＤ／Ｕの劣化が生じた場合には、Ｄ／Ｕ検知回路２４の出力が所定の検知限を上回ったことを示す比較器２６の出力に応じ、スイッチＳＷ２がｂ側即ち予備側に切り換わる。また、この図では、比較器２６の出力は警報装置７０にも供給されている。警報装置７０は、比較器２６からＤ／Ｕの劣化を示す信号が供給されたとき、これに応じ、親局放送機の維持管理に当たっている人間に対して文字・映像・音響・音声等でその旨を知らせ、或いは、親局放送機の状態に関する情報を収集する装置等にその旨を示す情報を提供する。なお、図１１（ａ）中で符号６８Ａで示されている部分は２個（３個以上でも構わない）のＯＦＤＭ変調器５４Ａ及び５４Ｂ並びにスイッチＳＷ２から構成されているが、本実施形態は、この部分を、図１１（ｂ）中に符号６８Ｂで示すように、２個（３個以上でも構わない）のＳＴＬ／ＴＴＬ受信機６６Ａ及び６６Ｂ並びにスイッチＳＷ２を有する構成に置き換えた構成とすることもできる。ＳＴＬ／ＴＴＬ受信機６６Ａ及び６６Ｂは、ＳＴＬ、ＴＴＬ等の無線回線から受信した信号を増幅、周波数変換等してＩＦのＯＦＤＭ波を出力する受信機である。ＳＴＬ／ＴＴＬ受信機６６Ａ及び６６Ｂは、対応する受信アンテナ６４Ａ又は６４Ｂを用いてＳＴＬ、ＴＴＬ等の無線回線に接続する。スイッチＳＷ２の動作及び制御方法は図１１（ａ）と同様である。
【００２７】
このように異常時処理回路１２Ａを設け現用予備切換を行うのは、ＯＦＤＭ変調器５４Ａ、ＳＴＬ／ＴＴＬ受信機６６Ａ等からのＩＦのＯＦＤＭ波に、回路の不正常動作その他の原因で周波数スペクトル歪が現れていることがあるためである。例えば、ＯＦＤＭ変調器５４Ａの出力を放送に使用しているときに、ＯＦＤＭ変調器５４Ａの動作タイミングを決める同期クロックが断たれてしまった場合、ＯＦＤＭ変調器５４Ａ内部でデータ同士の同期が十分にとれなくなり、その結果、ＯＦＤＭ変調器５４Ａ出力の周波数スペクトルに歪波形が現れる。また、ＳＴＬ／ＴＴＬ受信機６６Ａの出力を放送に使用しているときに、ＳＴＬ／ＴＴＬ受信機６６Ａの内部で例えばそのＢＰＦ（図示せず）で故障が発生した場合や、ＳＴＬ等の無線回線で帯域性フェージングが発生した場合、細部は異なるものの、ＳＴＬ／ＴＴＬ受信機６６Ａ出力の周波数スペクトルに歪波形が現れる。本実施形態においては、このような歪波形による信号の劣化を検出して現用予備切換を行っているため、信号が良好な状態に自動復帰させることができる。また、警報動作によって、ＯＦＤＭ変調器５４Ａ等に異常が生じた可能性があることを報知することができる。その際に、ＯＦＤＭ復調が必要でないため回路構成が小さくまた安価である。なお、必要がない場合、現用予備切換及び警報のうち一方を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】先に提案されている中継放送機の一例構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る中継放送機の構成を示すブロック図である。
【図３】この実施形態におけるＤ／Ｕ検知回路の構成を示すブロック図である。
【図４】回り込みにより発生する周波数スペクトル上のリプル波形を示す図である。
【図５】図３中の各点における波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】検知電圧と可変ＡＴＴ出力との関係を示す図である。
【図７】回り込みとマルチパスを示す図である。
【図８】波形の上下反転処理を示す図であり、特に（１）は検波器の出力電圧を、（２）は波形反転後の電圧及び平滑値を、（ａ）は回り込み発生時を、（ｂ）はマルチパス発生時を、それぞれ示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る中継放送機の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態に係る中継放送機の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態に係る親局放送機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，６８可変ＡＴＴ、１２減衰量制御回路、１２Ａ異常時処理回路、２４Ｄ／Ｕ検知回路、２６比較器、２８トレース回路、３０対数化回路、３２ＤＣカット回路、３４平滑回路、４４中継放送機、４８入力検知回路、５０スロースタート回路、５２加算器。

Claims

入力信号の周波数スペクトルに現れる歪波形を周波数領域における波形から時間領域における波形に変換し、
時間領域に変換された歪波形を平滑することにより、
入力信号における希望波不要波比に対応する検知電圧を生成することを特徴とするＤ／Ｕ検知方法。
所定のトレース帯域内にて掃引発振するスイープオシレータと、このスイープオシレータの出力との混合により入力信号を周波数変換するミキサと、このミキサの出力をミキサへの入力信号の占有帯域及びスイープオシレータにおけるトレース帯域に比べ狭い通過帯域を以て帯域通過濾波する狭帯域ＢＰＦと、狭帯域ＢＰＦにより濾波された信号を検波する検波器と、検波器の出力たる検波電圧を平滑して検知電圧を生成する平滑回路と、を備え、
ミキサへの入力信号スペクトルに生じている歪波形を周波数領域から時間領域に変換しさらに平滑することにより、入力信号における希望波不要波比に対応する検知電圧を生成することを特徴とするＤ／Ｕ検知回路。
信号を無線送信する送信機並びに送信機からの送信レベルを変化させるレベル調整回路を備える無線機にて使用され、上記レベルの変化量を制御する送信レベル制御回路において、
送信機の前段、後段又は内部から信号の一部を取り出してそのミキサに入力し上記検知電圧を生成する請求項２記載のＤ／Ｕ検知回路と、
検知電圧が所定の検知限を上回らないよう当該検知電圧に応じて上記レベル調整回路を制御する回路と、
を有し、上記検知電圧に基づく送信レベルの可変制御により、送信機への入力信号における希望波不要波比を上記検知限に対応する下限値以上とすることを特徴とする送信レベル調整回路。
入力信号に増幅処理を施して無線送信する送信機並びに送信機への入力信号を減衰させる可変減衰器を備える無線機にて使用され、上記可変減衰器における信号減衰量を制御する減衰量制御回路において、
送信機への又は可変減衰器への入力信号の一部をそのミキサに入力して上記検知電圧を生成する請求項２記載のＤ／Ｕ検知回路と、
検知電圧が所定の検知限を上回らないよう当該検知電圧に応じて上記可変減衰器における信号減衰量を変化させる回路と、
を有し、上記検知電圧に基づく減衰量の可変制御により、送信機への入力信号における希望波不要波比を上記検知限に対応する下限値以上とすることを特徴とする減衰量制御回路。
請求項４記載の減衰量制御回路において、
Ｄ／Ｕ検知回路が、可変減衰器から送信機への入力信号の一部をそのミキサに入力して検知電圧を生成することを特徴とする減衰量制御回路。
請求項４に記載の減衰量制御回路において、
Ｄ／Ｕ検知回路が、上記可変減衰器への入力信号のレベルを所定のレベルを目標として自動制御する自動利得制御回路から、その後段に設けられている上記可変減衰器へと入力される信号の一部を、そのミキサに入力して、検知電圧を生成することを特徴とする減衰量制御回路。
請求項５又は６記載の減衰量制御回路において、
Ｄ／Ｕ検知回路が、検波電圧を対数化する対数化回路及び対数化された検波電圧から直流分を除去して平滑回路に供給するＤＣカット回路を備えることを特徴とする減衰量制御回路。
中継すべき信号を無線受信する受信機と、受信機における受信信号に増幅処理を施して無線送信する送信機と、受信機から送信機に入力される受信信号を減衰させる可変減衰器と、を備え、信号の無線中継に用いられる無線機において、
マルチパス波又は回り込み波の受信により生ずる希望波不要波比の劣化を防止抑圧すべく、請求項４乃至７のいずれか記載の減衰量制御回路を備えることを特徴とする無線機。
請求項８記載の無線機において、
Ｄ／Ｕ検知回路が、平滑に先立ち検波電圧中の歪波形を反転させることを特徴とする無線機。
請求項８又は９記載の無線機において、
減衰量制御回路が、可変減衰器への入力信号のレベルが上昇するにつれ当該上昇よりもゆっくりと上記可変減衰器における信号減衰量が小さくなっていくよう、上記検知電圧の値を変化させる回路を有することを特徴とする無線機。
前段の回路から供給を受けた信号に増幅処理を施して無線送信する送信機を備える無線機にて使用され、
送信機への入力信号の一部をそのミキサに入力して上記検知電圧を生成する請求項２記載のＤ／Ｕ検知回路と、
検知電圧が所定の検知限を上回った場合に、送信機に対して信号を供給する上記前段の回路又はその回路に信号を供給する回路若しくは回線にて信号品質劣化につながる状態が生じていると判別し、所定の異常時処理を起動する回路と、
を有することを特徴とする異常時処理回路。
請求項１１記載の異常時処理回路において、
上記所定の異常時処理が、上記前段の回路を予備の回路に切り換える現用予備切換処理及び無線機の使用者若しくは関連する他の装置に対し現状を示す情報を提供する警報処理のうち、少なくとも一方を含むことを特徴とする異常時処理回路。
送信すべき信号に増幅処理を施して無線送信する送信機を備える無線機において、
上記前段の回路にて又はその回路に信号を供給する回路若しくは回線にて信号品質劣化につながる状態が生じているときにその品質が劣化している又はその恐れのある信号を送信することを防ぐべく、請求項１１又は１２記載の異常時処理回路を備えることを特徴とする無線機。