JP4351223B2

JP4351223B2 - 回り込み低減装置および回り込み低減機能付き中継放送装置

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Publication number: JP4351223B2
Application number: JP2006096565A
Authority: JP
Inventors: 真碁上田; 武志糠信
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007274277A

Description

本発明は、中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減する回り込み低減装置、および、そのような回り込み低減装置を適用した中継放送装置に関する。

テレビ放送システム等においてネットワークを構築する方式として、受信した無線信号の周波数と同一の周波数の無線信号を送信する中継放送局を配置したＳＦＮ（ＳｉｎｇｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＮｅｔｗｏｒｋ）方式が広く用いられる。この方式では、ゴースト耐性、隣接エリア間の干渉耐性に余裕を持たせるため、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号が採用される。

ＳＦＮ方式の中継放送局に設けられる中継放送装置は、送信局から送信される無線信号を受信する受信機と、それを受信局に送信する送信機とを含んで構成される送受信機を備える。送受信機では送信信号と受信信号で同一の周波数を用いるため、送信系統と受信系統との間の信号のアイソレーションが十分に確保されない場合には発振を起こすおそれがある。そのため中継放送装置の送受信機には、送信系統から受信系統へ回り込む信号を低減する回り込み低減器を設けることが多い。回り込み低減器については、例えば、特開２００２−２７１２９５号公報、特開２００２−２９０３７０号公報に記載されている。

中継放送装置は、点検や調整等を行う際には非稼働状態とされる。しかし、中継放送装置の点検や調整等のために放送サービスを停止するのは好ましくない。そこで、一般に中継放送装置は２台方式で構成されることが多い。これは、受信アンテナ等から構成される入力系統を共有した２台の送受信機を同時に稼働させ、送信アンテナを選択スイッチを介して片方の送受信機に接続し、一方の送受信機を非稼働状態とする必要が生じた場合には、選択スイッチを切り換えることで送信アンテナをもう片方の送受信機に接続するものである。以下、動作状態にある送受信機を現用送受信機と、もう片方の送受信機を予備送受信機と称する。

２台方式の中継放送装置１０４の構成を図５に示す。中継放送装置１０４は、受信アンテナ１０、分配器１２、第１の送受信機６２ａ、第２の送受信機６２ｂ、送受信機切り換えスイッチ３４、送信アンテナ３６を備えて構成される。また、第１の送受信機６２ａは、受信機１６ａ、回り込み低減器６４ａ、送信機２０ａを備えて構成され、第２の送受信機６２ｂは、受信機１６ｂ、回り込み低減器６４ｂ、送信機２０ｂを備えて構成される。第１の送受信機６２ａと第２の送受信機６２ｂは同一の構成部を有するため、末尾の符号ａまたはｂによって第１の送受信機６２ａに属する構成部であるか第２の送受信機６２ｂに属する構成部であるかを区別する。

分配器１２は、受信アンテナ１０を介して受信された信号を２分配し、第１の送受信機６２ａおよび第２の送受信機６２ｂへと出力する。

受信機１６ａは、第１の送受信機６２ａに入力された信号を中間周波数帯の信号に変換して増幅し、ディジタル信号に変換して回り込み低減器６４ａに出力する。回り込み低減器６４ａは送信アンテナ３６から受信アンテナ１０への電磁波の回り込みによる信号等、受信アンテナ１０に直接到来する電磁波による直接波信号以外の信号を低減するための処理を、入力された信号に対して施して送信機２０ａに入力する。送信機２０ａは、信号をアナログ信号に変換し、さらに無線周波数帯の信号に変換し、アンテナ送信に必要な電力まで増幅を行って第１の送受信機６２ａから出力する。また、第２の送受信機６２ｂは、分配器１２が出力する信号に対し、第１の送受信機６２ａが行う処理と同様の処理を施して出力する。

送受信機切り換えスイッチ３４は、第１の送受信機６２ａが出力する信号と第２の送受信機６２ｂが出力する信号のいずれかを選択し、選択した信号を送信アンテナ３６に入力する。送信アンテナ３６は送受信機切り換えスイッチ３４から入力された信号を電磁波として送信する。

特開２００１−２８５６２号公報特開２００２−２７１２９５号公報特開２００２−２９０３７０号公報

一般に、中継放送装置では、送信波の一部が回り込み信号として受信アンテナで受信され、再び中継放送装置を介して送信アンテナから送信されるという回り込み経路が形成されると、この経路を多重に帰還した多重回り込み信号が直接波信号に加わる。この多重回り込み信号が直接波信号に対して振幅を増大するように作用すると、中継放送装置において発振現象が惹き起こされるおそれがある。

回り込み低減器６４ａまたは６４ｂは、中継放送装置１０４から送信され当該中継放送装置１０４で受信されるという回り込み過程を１回だけ経た１回の回り込み信号の値を低減する。そのため、中継放送装置１０４では、このような多重回り込み信号による発振が回避される。

回り込み低減器６４ａは、第１の送受信機６２ａが現用送受信機として動作しているときには、受信機１６ａが出力する信号Ｉａの信号成分のうちの直接波信号に基づいて同期信号を生成し、同期信号が示すタイミングに基づいて直接波信号以外の信号を低減して出力する。

ところが、第１の送受信機６２ａが予備送受信機として待機している状態から現用送受信機として動作を開始した直後では、受信機１６ａが出力する信号Ｉａに含まれる１回の回り込み信号の絶対値が、当該信号Ｉａに含まれる直接波信号の絶対値より大きくなることがある。この場合、回り込み低減器６４ａは、受信機１６ａが出力する信号Ｉａの信号成分のうちの直接波信号に基づいて同期信号を生成することが不可能となり、回り込み信号の値を低減することが不可能となる。これによって、回り込み低減器６４ａが出力する信号には、十分にその値が低減されていない１回の回り込み信号が含まれることとなり、第１の送受信機６２ａが多重回り込み信号による発振を惹き起こすおそれが生じる。これは、第２の送受信機６２ｂが予備送受信機として待機している状態から現用送受信機として動作を開始した場合についても同様である。

本発明は、このような課題に対してなされたものである。すなわち、送信アンテナの接続を現用送受信機から予備送受信機へ切り換えた場合においても、発振現象が惹き起こされることのない中継放送装置、および、そのような中継放送装置を実現するための回り込み低減装置を提供することを目的とする。

本発明は、共通の受信アンテナで信号を受信し、受信した信号の周波数と同一周波数の信号を送信用信号としてそれぞれが出力する第１および第２の送受信機と、前記第１の送受信機の出力信号または前記第２の送受信機の出力信号のいずれかを選択して送信アンテナを介して送信する選択送信手段と、を備える中継放送装置であって、送信局から送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、受信したＯＦＤＭ信号の周波数と同一周波数のＯＦＤＭ信号を受信局に送信する中継放送装置、に備えられ、前記中継放送装置の受信信号に含まれる前記中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減し、回り込み低減処理を施した信号を送信用信号として出力する、前記第１および第２の送受信機のそれぞれに備えられる回り込み低減装置であって、当該回り込み低減装置のＯＦＤＭ出力信号のガードインターバルに基づいて、当該ＯＦＤＭ出力信号に対する同期信号を生成し出力する同期信号生成手段と、当該回り込み低減装置のＯＦＤＭ出力信号の回り込み信号成分を推定する処理を実行し、推定回り込み信号を生成する回り込み信号推定手段と、前記中継放送装置の受信信号に前記推定回り込み信号を逆極性とした信号を加算して出力する加算手段と、を備え、前記回り込み信号推定手段は、前記選択送信手段が、当該回り込み信号推定手段を備える方の自送受信機とは異なる方の他送受信機の出力信号を選択する状態から、当該自送受信機の出力信号を選択する状態となる前に、当該他送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成し、前記選択送信手段が、当該他送受信機の出力信号を選択する状態から、当該自送受信機の出力信号を選択する状態となった後に、当該自送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成することを特徴とする。

また、本発明に係る回り込み低減装置においては、前記回り込み信号推定手段は、前記選択送信手段が前記他送受信機の出力信号を選択する状態から前記自送受信機の出力信号を選択する状態となる切り換え時刻より所定時間前から所定時間が経過するまでの間、前記他送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成し、当該切り換え時刻を経過して当該所定時間が経過した後に、前記自送受信機が備える同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成し、前記他送受信機の回り込み信号推定手段が、前記自送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成している間、前記自送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成することが好適である。

また、本発明に係る回り込み低減機能付き中継放送装置は、前記回り込み低減装置を備える前記第１および第２の送受信機と、前記選択送信手段と、を備え、送信局から送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、受信したＯＦＤＭ信号の周波数と同一周波数のＯＦＤＭ信号を受信局に送信することを特徴とする。

本発明によれば、送信アンテナの接続を現用送受信機から予備送受信機へ切り換えた場合においても、発振現象が惹き起こされることがない中継放送装置を実現することができる。

図１に本発明の第１の実施形態に係る中継放送装置１００の構成を示す。中継放送装置１００はＯＦＤＭ信号を中継送信するものである。中継放送装置１００は、受信アンテナ１０、分配器１２、第１の送受信機１４ａ、第２の送受信機１４ｂ、送受信機切り換えスイッチ３４、送信アンテナ３６、制御部３８を備えて構成される。また、第１の送受信機１４ａは、受信機１６ａ、フィルタ型回り込み低減器１８ａ、送信機２０ａ、タップ係数生成部２２ａを備えて構成され、第２の送受信機１４ｂは、受信機１６ｂ、フィルタ型回り込み低減器１８ｂ、送信機２０ｂ、タップ係数生成部２２ｂを備えて構成される。第１の送受信機１４ａと第２の送受信機１４ｂは同一の構成部を有するため、末尾の符号ａまたはｂによって第１の送受信機１４ａに属する構成部であるか第２の送受信機１４ｂに属する構成部であるかを区別し、重複する説明を省略する。

分配器１２は、受信アンテナ１０を介して受信された信号を２分配し、第１の送受信機１４ａおよび第２の送受信機１４ｂへと出力する。

受信機１６ａは、第１の送受信機１４ａに入力された信号を中間周波数帯の信号に変換して増幅し、ディジタル信号に変換してフィルタ型回り込み低減器１８ａに出力する。フィルタ型回り込み低減器１８ａは、入力された信号に対し直接波信号以外の信号を低減するための処理を施して送信機２０ａに出力する。送信機２０ａは、信号をアナログ信号に変換し、さらに無線周波数帯の信号に変換し、アンテナ送信に必要な電力まで増幅を行って第１の送受信機１４ａから出力する。また、第２の送受信機１４ｂは、第１の送受信機１４ａが行う処理と同一の処理を分配器１２が出力する信号に施して出力する。

送受信機切り換えスイッチ３４は、制御部３８が出力するスイッチ制御信号Ｓｃに従い、第１の送受信機１４ａが出力する信号と第２の送受信機１４ｂが出力する信号のいずれかを選択し、選択した信号を送信アンテナ３６に入力する。送信アンテナ３６は、送受信機切り換えスイッチ３４から入力された信号を電磁波として送信する。

まず、送受信機切り換えスイッチ３４が第１の送受信機１４ａの出力端子Ｔｘａを選択し、第１の送受信機１４ａが現用送受信機として動作している場合のフィルタ型回り込み低減器１８ａおよびタップ係数生成部２２ａの動作について説明する。

フィルタ型回り込み低減器１８ａは、加算器２４ａ、ＦＩＲフィルタ（ＦｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅＦｉｌｔｅｒ）２６ａを備えて構成される。加算器２４ａでは、フィルタ型回り込み低減器１８ａに入力された入力信号ＩａとＦＩＲフィルタ２６ａが出力する低減信号Ｒａが加算され、その信号はフィルタ型回り込み低減器１８ａから出力信号Ｏａとして出力される。出力信号Ｏａは、送信機２０ａ、同期信号生成部２８ａ、特性解析信号抽出部３０ａおよびＦＩＲフィルタ２６ａに入力される。

ＦＩＲフィルタ２６ａは、タップ係数生成部２２ａが出力するタップ係数に基づいて規定される特性に基づいて出力信号Ｏａに対する処理を施し、低減信号Ｒａとして加算器２４ａに出力する。

タップ係数生成部２２ａは、同期信号生成部２８ａ、同期信号選択スイッチＳＷａ、特性解析信号抽出部３０ａ、タップ係数算出部３２ａを備えて構成される。

一般に、ＯＦＤＭ信号は図２に示すように、所定の情報を示す期間である伝送シンボル４０が、時系列において複数個連なった情報単位であるフレーム４６を一単位として伝送される。伝送シンボル４０は、有効シンボル期間４４とガードインターバル４２とから構成される。有効シンボル期間４４は情報伝送のために必要な情報を含む信号の期間である。ガードインターバル４２は、有効シンボル期間４４の一部の時間波形を摘出し、それと同一の時間波形を有する信号の一期間として有効シンボル期間４４に前置したものである。

同期信号生成部２８ａは、ガードインターバル４２の時間長と同一の時間長ＴＧの信号を先摘出信号として出力信号Ｏａから摘出する。また、先摘出信号の摘出開始時刻から所定時間経過後における時間長ＴＧの信号を後摘出信号として出力信号Ｏａから摘出する。同期信号生成部２８ａは、先摘出信号と後摘出信号との間の波形相関をとった信号を同期信号Ｇａとして同期信号選択スイッチＳＷａおよびＳＷｂに出力する。

波形相関値は、先摘出信号の波形と後摘出信号の波形とが一致するタイミングで最大値をとるため、同期信号Ｇａは有効シンボル期間４４のうちガードインターバル４２と一致する部分（摘出部分）がフィルタ型回り込み低減器１８ａから出力されるタイミングでパルス波形を示す信号となる。

同期信号選択スイッチＳＷａは、端子ｅａを選択しているときは同期信号生成部２８ａが出力する同期信号Ｇａを特性解析信号抽出部３０ａに入力し、端子ｆａを選択しているときは同期信号生成部２８ｂが出力する同期信号Ｇｂを特性解析信号抽出部３０ａに入力する。同期信号選択スイッチＳＷａは、第１の送受信機１４ａが現用送受信機として動作しているときに端子ｅａを選択した状態となるよう、制御部３８が出力するスイッチ制御信号Ｓａに基づいて制御される。

特性解析信号抽出部３０ａは、第１の送受信機１４ａが現用送受信機として動作しているときは、同期信号Ｇａが示すタイミングに基づいて、出力信号Ｏａに含まれる有効シンボル期間４４から、回り込み伝達関数Ｃを算出するための特性解析信号を抽出し、タップ係数算出部３２ａに出力する。ここで、回り込み伝達関数Ｃとは、中継放送装置１００の受信アンテナ１０から中継放送装置１００の内部回路を経て中継放送装置１００の送信アンテナ３６へ至り、さらに送信アンテナ３６から中継放送装置１００の外部の空間を経て受信アンテナ１０へ至るまでの伝搬路の伝達関数をいう。

タップ係数算出部３２ａは、特性解析信号に基づいてタップ係数を算出し、ＦＩＲフィルタ２６ａに出力する。タップ係数は、特開２００２−２７１２９５号公報または特開２００２−２９０３７０号公報に記載されている処理に従って算出することが好適である。

この処理は、（ａ）特性解析信号の逆数を算出する処理、（ｂ）特性解析信号の逆数の値を規格化する処理、（ｃ）特性解析信号の逆数の値を規格化した信号に対して逆フーリエ変換を施す処理、（ｄ）当該逆フーリエ変換を施すことによって得られた信号から、時刻初期値におけるインパルスを除外し離散化する処理を含む。タップ係数算出部はこの処理によって、特性解析信号からタップ係数を算出する。

具体的な処理の例について次に説明する。いま、低減信号Ｒａはその値が零であるものとする。このとき特性解析信号は、周波数領域において次の（１）式のＳ₁のように表される。

ここに、Ｃ（ω）は周波数領域における回り込み伝達関数を示す。ωは角周波数を示す変数である。Ｈは振幅係数であり、特性解析信号の振幅に比例する定数である。中央の式は、１回の回り込みにつきＣ（ω）が１回だけ掛け合わされることにより、多重回り込み信号が重畳された信号が公比をＣ（ω）とする等比級数の和で表されることを意味する。右辺はそれをシグマ記号を用いない形で表現したものであり数学公式から導かれる。

タップ係数算出部３２ａは、（１）式で表される信号Ｓ₁の平均値等からＨの値を算出し、（１）式の逆数にＨを乗じて次の（２）式で表される信号Ｓ２を算出する。

タップ係数算出部３２ａは、（２）式で表される信号Ｓ２に逆フーリエ変換を施し、次の（３）式で表される信号Ｓ３を算出する。逆フーリエ変換の方法としては、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）等を適用することが好適である。

ここで、δ（ｔ）は時間ｔについてのδ関数であり、ｔ＝０にインパルスが現れる関数である。ｃ（ｔ）は周波数領域における回り込み関数Ｃ（ω）を、時間領域の関数に変換したものである。

タップ係数算出部３２ａは、（３）式におけるｔ＝０の値を除外し、所定の離散化時間間隔で−ｃ（ｔ）の値を離散化した値に従ってタップ係数を算出し、ＦＩＲフィルタ２６ａに出力する。

このようにして算出されたタップ係数をＦＩＲフィルタ２６ａに出力することによって、ＦＩＲフィルタ２６ａの周波数特性は−Ｃ（ω）となる。これによって、ＦＩＲフィルタ２６ａが出力する低減信号Ｒａは、１回の回り込み信号と大きさが同一で逆極性の関係にある信号となる。低減信号Ｒａが加算器２４ａにおいて入力信号Ｉａに加算されることで１回の回り込み信号が低減される。これによって、多重回り込み信号による中継放送装置１００の発振が回避される。

なお、ここで説明したタップ係数を算出する処理は一つの例であり、その他様々な処理が考えられる。すなわち、（１）式を回り込みのない値Ｈに収束させるような処理であれば適用可能である。例えば、回り込みに基づく特性解析信号の波形を取得し、取得した波形に干渉波形が含まれなくなるようタップ係数を更新していく処理が考えられる。

なお、第２の送受信機１４ｂは第１の送受信機１４ａと同一の構成であるため、第２の送受信機１４ｂを現用送受信機として使用している場合の動作については、第１の送受信機１４ａを現用送受信機として使用している場合の動作と同様に説明することができる。

次に、送受信機切り換えスイッチ３４が第１の送受信機１４ａの出力端子Ｔｘａを選択し第１の送受信機１４ａが現用送受信機として動作している状態において、送受信機切り換えスイッチ３４が第２の送受信機１４ｂの出力端子Ｔｘｂを選択した場合の動作について説明する。送受信機切り換えスイッチ３４が第２の送受信機１４ｂの出力端子Ｔｘｂを選択することにより、第２の送受信機１４ｂが出力する信号は、送信アンテナ３６を介して送信される。

図３に、スイッチ制御信号Ｓｃ、Ｓｂ、およびＳａの時間波形を示す。スイッチ制御信号Ｓｃが低電位ＶＬを示すときは、送受信機切り換えスイッチ３４は第１の送受信機１４ａの出力端子Ｔｘａを選択し、スイッチ制御信号Ｓｃが高電位ＶＨを示すときは、送受信機切り換えスイッチ３４は第２の送受信機１４ｂの出力端子Ｔｘｂを選択するものとする。また、スイッチ制御信号Ｓｂが低電位ＶＬを示すときは同期信号選択スイッチＳＷｂは端子ｅｂを選択した状態となり、スイッチ制御信号Ｓｂが高電位ＶＨを示すときは同期信号選択スイッチＳＷｂは端子ｆｂを選択した状態となるものとする。同様に、スイッチ制御信号Ｓａが低電位ＶＬを示すときは同期信号選択スイッチＳＷａは端子ｅａを選択した状態となり、スイッチ制御信号Ｓａが高電位ＶＨを示すときは同期信号選択スイッチＳＷａは端子ｆａを選択した状態となるものとする。

スイッチ制御信号Ｓｃは、時刻ｔｊで低電位ＶＬから高電位ＶＨに変化する。これによって、送受信機切り換えスイッチ３４は時刻ｔｊに第２の送受信機１４ｂの出力端子Ｔｘｂを選択し、第２の送受信機１４ｂが出力する信号は、時刻ｔｊ以降は送信アンテナ３６を介して送信される。

スイッチ制御信号Ｓｂは、時刻ｔｊより時間ｔ１だけ前の時刻ｔｉに低電位ＶＬから高電位ＶＨに変化し、時刻ｔｉより時間ｔ２だけ後の時刻ｔｋに高電位ＶＨから低電位ＶＬに変化する。これによって、同期信号選択スイッチＳＷｂは時刻ｔｉに端子ｆｂを選択した状態となり時刻ｔｋに端子ｅｂを選択した状態となるため、時刻ｔｉから時刻ｔｋまでの間は、第１の送受信機１４ａの同期信号生成部２８ａが出力する同期信号Ｇａが特性解析信号抽出部３０ｂに出力される。時刻ｔｉから時刻ｔｋまでの間、特性解析信号抽出部３０ｂは、同期信号Ｇａが示すタイミングに従って、フィルタ型回り込み低減器１８ｂの出力信号Ｏｂから特性解析信号を抽出しタップ係数算出部３２ｂに出力する。タップ係数算出部３２ｂは特性解析信号に従ったタップ係数を算出し、ＦＩＲフィルタ２６ｂに出力する。

時刻ｔｉから時刻ｔｋまでの間に、同期信号生成部２８ｂは、フィルタ型回り込み低減器１８ｂの出力信号Ｏｂに含まれる直接波信号に基づく同期信号Ｇｂを生成する状態となる。そして、時刻ｔｋには、同期信号選択スイッチＳＷｂは端子ｅｂを選択した状態となり、特性解析信号抽出部３０ｂは、同期信号生成部２８ｂが出力する同期信号Ｇｂが示すタイミングに従って、フィルタ型回り込み低減器１８ｂの出力信号Ｏｂから特性解析信号を抽出しタップ係数算出部３２ｂに出力する。時刻ｔｋ以降、第２の送受信機１４ｂは現用送受信機として動作する。

なお、図３ではスイッチ制御信号Ｓａは、低電位ＶＬを維持しているが、時刻ｔｊ以降は、低電位ＶＬとなっても高電位ＶＨとなってもよい。また、ここでは、スイッチ制御信号Ｓｂが時刻ｔｊより時間ｔ１だけ前の時刻ｔｉに低電位ＶＬから高電位ＶＨに変化する場合について示したが、第２の送受信機１４ｂが予備送受信機として動作している間、スイッチ制御信号Ｓｂを高電位ＶＨとしておき、時刻ｔｋに低電位ＶＬとしてもよい。

このような制御によれば、特性解析信号抽出部３０ｂは、送受信機切り換えスイッチ３４が第２の送受信機１４ｂの出力端子Ｔｘｂを選択する時刻ｔｊより時間ｔ１だけ先立って、第１の送受信機１４ａの同期信号生成部２８ａが出力する同期信号Ｇａが示すタイミングに従った動作を開始する。これによって第２の送受信機１４ｂに入力される１回の回りこみ信号の絶対値が直接波信号の絶対値を超えている場合であっても、特性解析信号抽出部３０ｂは、直接波信号に基づいて生成された同期信号Ｇａが示すタイミングに基づいて、出力信号Ｏｂから直接波信号の特性解析信号を抽出する。そして、ＦＩＲフィルタ２６ｂからは、１回の回りこみ信号と大きさが等しく逆極性である低減信号Ｒｂが出力される。したがって、第２の送受信機１４ｂに入力される１回の回りこみ信号の絶対値が、直接波信号の絶対値を超えている場合であっても、ＦＩＲフィルタ２６ｂが出力する低減信号Ｒｂによって１回の回り込み信号を低減することができ、多重回り込みによる発振を回避することができる。

図４に第２の実施形態に係る中継放送装置１０２の構成を示す。中継放送装置１０２はＯＦＤＭ信号を中継送信するものである。中継放送装置１０２は、受信アンテナ１０、分配器１２、第１の送受信機４８ａ、第２の送受信機４８ｂ、送受信機切り換えスイッチ３４、送信アンテナ３６、制御部３８を備えて構成される。また、第１の送受信機４８ａは、受信機１６ａ、送信機２０ａ、伝送定数制御型回り込み低減器５０ａ、伝送定数制御部６０ａを備えて構成され、第２の送受信機４８ｂは、受信機１６ｂ、送信機２０ｂ、伝送定数制御型回り込み低減器５０ｂ、伝送定数制御部６０ｂを備えて構成される。第１の送受信機４８ａと第２の送受信機４８ｂは同一の構成部を有するため、末尾の符号ａまたはｂによって第１の送受信機４８ａに属する構成部であるか第２の送受信機４８ｂに属する構成部であるかを区別し、重複する説明を省略する。また、第１の実施形態に係る中継放送装置１００と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。

中継放送装置１０２は、中継放送装置１００に対し、フィルタ型回り込み低減器１８ａおよび１８ｂをそれぞれ伝送定数制御型回りこみ低減部５０ａおよび５０ｂに、タップ係数生成部２２ａおよび２２ｂをそれぞれ伝送定数制御部６０ａおよび６０ｂに置き換えたものである。

伝送定数制御型回り込み低減器５０ａは、加算器２４ａ、可変遅延器５２ａ、可変位相器５４ａ、可変減衰器５６ａを備えて構成される。可変遅延器５２ａは、伝送定数制御型回り込み低減器５０ａの出力信号Ｏａの遅延時間を調整して可変位相器５４ａに入力する。可変位相器５４ａは、可変遅延器５２ａから入力された信号の搬送波の位相を調整して可変減衰器５６ａに入力する。可変減衰器５６ａは、可変位相器５４ａから入力された信号の振幅を調整して低減信号Ｒａとして加算器２４ａに入力する。ここで、位相推移量とは変調信号の搬送波に対する位相推移量をいい、遅延時間とは変調信号の情報伝送にもたらされる伝送遅延時間をいう。可変遅延器５２ａでの遅延時間、可変位相器５４ａでの位相推移量、および可変減衰器５６ａでの減衰量は、伝送定数制御部６０ａから出力される定数制御信号Ｃｏに従って調整される。

伝送定数制御部６０ａは、同期信号生成部２８ａ、同期信号選択スイッチＳＷａ、特性解析信号抽出部３０ａ、定数制御信号生成部５８ａを備えて構成される。特性解析信号抽出部３０ａは、同期信号選択スイッチＳＷａが端子ｅａを選択しているときには同期信号Ｇａが示すタイミングに基づいて、同期信号選択スイッチＳＷａが端子ｆａを選択しているときには同期信号Ｇｂが示すタイミングに基づいて、出力信号Ｏａに含まれる有効シンボル期間４４から特性解析信号を抽出し、定数制御信号生成部５８ａに出力する。

定数制御信号生成部５８ａは、特性解析信号に対して（ａ）特性解析信号の逆数を算出する処理、および（ｂ）特性解析信号の逆数の値を規格化する処理を施し、このような処理によって得られた関数から１を減算した関数Ｔ（ω）を算出する。送受信機４８ａが現用送受信機として動作しているときは、関数Ｔ（ω）は回り込み伝達関数Ｃ（ω）に一致する。このことは上記（２）式から明らかである。そして、可変遅延器５２ａ、可変位相器５４ａ、および可変減衰器５６ａが縦続接続されることによる伝送特性が関数Ｔ（ω）の逆位相値−Ｔ（ω）となるような定数制御信号Ｃｏを生成し、可変遅延器５２ａ、可変位相器５４ａ、および可変減衰器５６ａに出力する。

伝送定数制御部６０ａから出力される定数制御信号Ｃｏに従って、可変遅延器５２ａでの遅延時間、可変位相器５４ａでの位相推移量、および可変減衰器５６ａでの減衰量がそれぞれ調整されることによって、可変遅延器５２ａ、可変位相器５４ａ、および可変減衰器５６ａが縦続接続されることによる伝送特性は−Ｔ（ω）となる。

制御部３８は、第２の送受信機４８ｂが予備送受信機として動作している状態において現用送受信機としての動作を開始させるときには、スイッチ制御信号Ｓｃ、Ｓｂ、およびＳａの値を図３に示すように制御する。このような制御によれば、特性解析信号抽出部３０ｂは、送受信機切り換えスイッチ３４が第２の送受信機４８ｂの出力端子Ｔｘｂを選択する時刻ｔｊより時間ｔ１だけ先立って、第１の送受信機４８ａの同期信号生成部２８ａが出力する同期信号Ｇａが示すタイミングに従った動作を開始する。

これによって、第２の送受信機４８ｂに入力される１回の回りこみ信号の絶対値が直接波信号の絶対値を超えている場合であっても、特性解析信号抽出部３０ｂは、直接波信号に基づいて生成された同期信号Ｇａが示すタイミングに基づいて、出力信号Ｏｂから直接波信号の特性解析信号を抽出する。そして、伝送定数制御型回り込み低減器５０ａの可変減衰器５６ｂからは、１回の回りこみ信号と大きさが等しく逆極性である低減信号Ｒｂが出力される。したがって、第２の送受信機４８ｂに入力される１回の回りこみ信号の絶対値が、直接波信号の絶対値を超えている場合であっても、可変減衰器５６ｂが出力する低減信号Ｒｂによって１回の回り込み信号を低減することができ、多重回り込みによる発振を回避することができる。

第１の実施形態に係る中継放送装置の構成を示す図である。ＯＦＤＭ信号の構成を示す図である。スイッチ制御信号Ｓｃ、Ｓｂ、およびＳａの時間波形を示す図である。第２の実施形態に係る中継放送装置の構成を示す図である。中継放送装置の構成を示す図である。

符号の説明

１００，１０２，１０４中継放送装置、１０受信アンテナ、１２分配器、１４ａ，４８ａ，６２ａ第１の送受信機、１４ｂ，４８ｂ，６２ｂ第２の送受信機、１６ａ，１６ｂ受信機、１８ａ，１８ｂフィルタ型回り込み低減器、２０ａ，２０ｂ送信機、２２ａ，２２ｂタップ係数生成部、２４ａ，２４ｂ加算器、２６ａ，２６ｂＦＩＲフィルタ、２８ａ，２８ｂ同期信号生成部、３０ａ，３０ｂ特性解析信号抽出部、３２ａ，３２ｂタップ係数算出部、３４送受信機切り換えスイッチ、３６送信アンテナ、３８制御部、４０伝送シンボル、４２ガードインターバル、４４有効シンボル期間、４６フレーム、５０ａ，５０ｂ伝送定数制御型回り込み低減器、５２ａ，５２ｂ可変遅延器、５４ａ，５４ｂ可変位相器、５６ａ，５６ｂ可変減衰器、５８ａ，５８ｂ定数制御信号生成部、６０ａ，６０ｂ伝送定数制御部、６４ａ，６４ｂ回り込み低減器、ＳＷａ，ＳＷｂ同期信号選択スイッチ、Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃスイッチ制御信号。

Claims

共通の受信アンテナで信号を受信し、受信した信号の周波数と同一周波数の信号を送信用信号としてそれぞれが出力する第１および第２の送受信機と、
前記第１の送受信機の出力信号または前記第２の送受信機の出力信号のいずれかを選択して送信アンテナを介して送信する選択送信手段と、
を備える中継放送装置であって、送信局から送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、受信したＯＦＤＭ信号の周波数と同一周波数のＯＦＤＭ信号を受信局に送信する中継放送装置、
に備えられ、
前記中継放送装置の受信信号に含まれる前記中継放送装置から送信され当該中継放送装置で受信された回り込み信号を低減し、回り込み低減処理を施した信号を送信用信号として出力する、前記第１および第２の送受信機のそれぞれに備えられる回り込み低減装置であって、
当該回り込み低減装置のＯＦＤＭ出力信号のガードインターバルに基づいて、当該ＯＦＤＭ出力信号に対する同期信号を生成し出力する同期信号生成手段と、
当該回り込み低減装置のＯＦＤＭ出力信号の回り込み信号成分を推定する処理を実行し、推定回り込み信号を生成する回り込み信号推定手段と、
前記中継放送装置の受信信号に前記推定回り込み信号を逆極性とした信号を加算して出力する加算手段と、
を備え、
前記回り込み信号推定手段は、
前記選択送信手段が、当該回り込み信号推定手段を備える方の自送受信機とは異なる方の他送受信機の出力信号を選択する状態から、当該自送受信機の出力信号を選択する状態となる前に、当該他送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成し、
前記選択送信手段が、当該他送受信機の出力信号を選択する状態から、当該自送受信機の出力信号を選択する状態となった後に、当該自送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成することを特徴とする回り込み低減装置。
請求項１に記載の回り込み低減装置であって、
前記回り込み信号推定手段は、
前記選択送信手段が前記他送受信機の出力信号を選択する状態から前記自送受信機の出力信号を選択する状態となる切り換え時刻より所定時間前から所定時間が経過するまでの間、前記他送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成し、当該切り換え時刻を経過して当該所定時間が経過した後に、前記自送受信機が備える同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成し、
前記他送受信機の回り込み信号推定手段が、前記自送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成している間、前記自送受信機の同期信号生成手段が出力する同期信号に従って前記推定回り込み信号を生成することを特徴とする回り込み低減装置。
請求項１または請求項２に記載の回り込み低減装置を備える前記第１および第２の送受信機と、
前記選択送信手段と、
を備え、
送信局から送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、受信したＯＦＤＭ信号の周波数と同一周波数のＯＦＤＭ信号を受信局に送信することを特徴とする回り込み低減機能付き中継放送装置。