JP4435628B2 - 地上デジタル放送再送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、CATVや共同受信等において地上デジタル放送を再送信する地上デジタル放送再送信装置に関するものである。

地上デジタル放送再送信装置は、地上デジタルシグナルプロセッサ、地上デジタルチャンネルプロパーアンプ（参考 日本ＣＡＴＶ技術協会ＪＣＴＥＡ ＳＴＤ−０１１）等からなり、アンテナで受信した地上デジタル放送波を同軸ケーブル等の伝送線路に送出する装置である。地上デジタル放送波は受信点の位置によって、受信できる信号レベル等の信号品質が異なり、時間や季節によっても変化する。このため、地上デジタル放送再送信装置はオートゲインコントロール回路（ＡＧＣ）や出力レベル調整回路、周波数変換回路等の様々な機能の回路を備えている。また、地上デジタル放送再送信装置の信号処理は、局部発振器からの局発信号により、中間周波数に変換して信号処理する事が一般的とされ、信号処理後、入力されたチャンネルと同じチャンネルで出力する場合は同じ局発信号を用いてアップコンバートされる。また、入力されたチャンネルと異なるチャンネルで出力する場合は別の局部発振器からの局発信号を用いてアップコンバートされ、異なるチャンネルの地上デジタル放送信号として出力している。

地上デジタル放送は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が採用されている。一般に、ＯＦＤＭの信号は帯域幅の狭いキャリアが多数集まって信号が構成されており、矩形状のスペクトルを有している。時間波形としては、マルチパスの影響を受けにくくするために有効シンボルの後部をコピーして有効シンボルの前に貼りつけてガードインターバルとしている。これにより、ガードインターバル以下の遅延時間のマルチパスによる妨害の影響を受けにくくなる。なお、ＯＦＤＭは単一キャリア変調に比べてシンボル長が長く、ガードインターバルを長く取れるためマルチパス妨害の耐性が高くなるが、多数のキャリアを用いているため伝送路等の非線形によりキャリア間で相互変調歪みが発生する非線形歪の影響を受けやすいという特徴がある。

このような地上デジタル放送を再送信する地上デジタル放送再送信装置の例として、従来の地上デジタルシグナルプロセッサの構成を図１０に示す。
図１０に示す地上デジタルシグナルプロセッサ１００には、地上デジタル放送信号がＲＦ入力として供給されている。このＲＦ入力は、ＲＦ増幅部１１０に印加されて高周波増幅され第１ミキサ（ＭＩＸａ）に印加される。ＭＩＸ１には第１局部発振器（ＯＳＣ１）１１１からの局発信号が供給されており、この局発信号によりＲＦ入力の内の所定チャンネルが周波数変換されてＭＩＸ１から中間周波信号とされて出力される。この中間周波信号は、ＩＦ信号処理部１１２において信号処理が行われると共に、出力される中間周波信号の出力レベルがＡＧＣ回路１１４により規定されたレベルになるよう制御される。なお、ＡＧＣ回路１１４はＩＦ信号処理部１１２から出力される中間周波信号のレベルを検出し、検出したレベルに応じてＲＦ増幅部１１０の増幅度、及び、ＩＦ信号処理部１１２の増幅度を制御している。

ＩＦ信号処理部１１２から出力された中間周波信号は第２のミキサ（ＭＩＸ２）に印加され供給されている局発信号によりアップコンバートされて、所定のチャンネルの地上デジタル放送信号とされてＲＦレベル調整部１１６に供給される。ＭＩＸ２には、スイッチＳＷを介して局発信号が供給されており、入力されたチャンネルと同じチャンネルで出力する場合は第１局部発振器１１１側の接点ｂにスイッチＳＷの接点ａが切り換えられ、入力されたチャンネルと異なるチャンネルで出力する場合は第２局部発振器（ＯＳＣ２）１１７側への接点ｃにスイッチＳＷの接点ａが切り換えられる。ＲＦレベル調整部１１６では、ＲＦ出力である地上デジタル放送信号のレベルが定められた出力レベルになるようレベル調整されて、地上デジタルシグナルプロセッサ１００から再送信される地上デジタル放送信号が出力される。

地上デジタルシグナルプロセッサ１００において、ＲＦ出力の出力レベルは所定の定められた出力レベルとされる。図１０に示す地上デジタルシグナルプロセッサ１００は１チャンネル分であり、一般に地上デジタル放送は複数チャンネルから構成されることから、地上デジタルシグナルプロセッサ１００には図１０に示す所定チャンネルのレベルを独立して調整することにより所定の定められた出力レベルで出力する構成が、地上デジタル放送のチャンネル数分設けられる。これにより、地上デジタル放送の各チャンネルのレベルが地上デジタルシグナルプロセッサ１００によりそれぞれ揃えられて出力されるようになる。

このように、地上デジタルシグナルプロセッサ１００において各チャンネルのレベルを揃えているのは、次の理由による。地上デジタル放送等のテレビ放送波は受信点の位置によって、受信できる信号レベル等の信号品質が異なり、時間や季節によっても変化する。この場合、チャンネル間にレベル差を生じている場合もある。このレベル差が大きい場合は、非線形歪の影響を受けやすくなり、特に増幅器を用いる受信システムではその影響が大きくなる。このため、チャンネル毎にレベル調整できる装置、すなわち地上デジタルシグナルプロセッサ１００が必要となるのである。

この地上デジタルシグナルプロセッサ１００は、地上デジタル放送のチャンネル毎の出力レベルを中間周波信号に変換して調整していることから、８チャンネルの地上デジタル放送とされている場合は８チャンネル分の図１０に示す構成を備えていなければならず、大型化することになる。また、地上デジタルシグナルプロセッサ１００はＡＧＣや出力レベル調整、周波数変換等の様々な機能を備えており、図１０に示すように中間周波数に変換して信号処理を行っている。このように、中間周波数に変換することにより、急峻なバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を容易に実現することができ、目的とするチャンネルのみの中間周波信号を抽出することができる。しかし、中間周波数に変換すると回路規模が大きくなり、さらに高性能の局部発振器が必要となるため、非常に高価な製品になっていた。
そこで、地上デジタルシグナルプロセッサ１００を小型化して安価にするべくその構成を簡略化することが要望されている。地上デジタルシグナルプロセッサ１００の構成を簡略化するには、図１０に示すように中間周波数に一端ダウンコンバートしてレベル調整する代わりに、各チャンネルの高周波信号を中間周波に変換することなく直接高周波信号をレベル調整することが考えられる。高周波信号のレベルを直接調整するには、各チャンネルの信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）によりＵＨＦ等の高周波帯域において抽出することが必要となる。

ところで、従来の地上アナログ放送の場合は、周波数軸上に配列されたチャンネルのうち少なくとも１つおきのチャンネルが放送局に割り当てられて送信されている。このため、各チャンネルの高周波信号をＢＰＦで取り出す際に隣接するチャンネル成分がないことから、ＢＰＦの通過域特性を急峻な周波数特性とする必要がなく比較的簡易な構成によりＢＰＦを構成することができる。

しかしながら、地上デジタル放送の場合、周波数帯域の有効利用の観点から隣接チャンネルが他の放送局に割り当てられて送信されることが多くされている。このため、各チャンネルの高周波信号を取り出すＢＰＦには、隣接するチャンネルの成分を阻止する急峻な周波数特性が必要とされる。例えば、地上デジタル放送が２０チャンネルから２７チャンネルの８チャンネルで構成されていると、その周波数帯域は５１２〜５６０ＭＨｚのＵＨＦの周波数帯域になり、各チャンネルの帯域幅が６ＭＨｚとされ両側のガードバンドの帯域幅が約４３０ｋＨｚとされて、各チャンネルを通過させるＢＰＦの通過域特性が次のように規定されている。中心周波数から±２．７９ＭＨｚの帯域においては減衰量が０ｄＢ、中心周波数から±２．８６ＭＨｚの帯域においては減衰量が−２０ｄＢ以下、中心周波数から±３ＭＨｚの帯域においては減衰量が−２７ｄＢ以下、中心周波数から±４．９５ＭＨｚの帯域においては減衰量が−５０ｄＢ以下、中心周波数から±９ＭＨｚの帯域においては減衰量が−５０ｄＢ以下とされている。このような通過域特性のＢＰＦでは、急峻な遮断特性の減衰傾度が必要とされＢＰＦの構成が複雑になって大型化するため高価となってしまい、地上デジタルシグナルプロセッサを小型化かつ安価に提供することができないという問題点があった。

そこで、本発明は地上デジタル放送における各チャンネルの出力レベルを簡易な構成で調整することのできる地上デジタル放送再送信装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の地上デジタル放送再送信装置は、複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号からレベルを調整すべきチャンネルの高周波信号を抽出するバンドパスフィルタ部の遮断特性の減衰傾度が、当該チャンネルに隣接するチャンネルの成分も通過する緩やかさとされており、混合部において、当該チャンネルの高周波レベル調整ユニットからの出力に、他のチャンネルの高周波レベル調整ユニットを通過した当該チャンネルの成分が合成されても、ガードインターバルの作用によりサブキャリア間の直交性が維持されることを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号からレベルを調整すべきチャンネルの高周波信号を抽出するバンドパスフィルタ部の遮断特性の減衰傾度が、当該チャンネルに隣接するチャンネルの成分も通過する緩やかさとされており、混合部において、当該チャンネルの高周波レベル調整ユニットからの出力に、他のチャンネルの高周波レベル調整ユニットを通過した当該チャンネルの成分が合成されても、ガードインターバルの作用によりサブキャリア間の直交性が維持されることから、バンドパスフィルタの構成を簡易化することができ、地上デジタル放送再送信装置の構成が簡易化されるようになる。このため、地上デジタル放送再送信装置を小型化して安価とすることができるようになる。なお、バンドパスフィルタ部の通過域が、当該チャンネルに隣接するチャンネルの周波数帯域内にわたっていても、ＯＦＤＭにおけるガードインターバルの作用によりサブキャリア間の直交性が維持されることから悪影響を防止することができる。

地上デジタル放送における各チャンネルの出力レベルを簡易な構成で調整することのできる地上デジタル放送再送信装置を提供するという目的を、複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号からレベルを調整すべきチャンネルの高周波信号を抽出するバンドパスフィルタ部の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされて、当該チャンネルに隣接するチャンネルの成分も通過することで実現した。

本発明の地上デジタル放送再送信装置である地上デジタルシグナルプロセッサの構成を示す回路ブロック図を図１に示す。ただし、図１に示す地上デジタルシグナルプロセッサ１は８チャンネルまでからなる地上デジタル放送に対応する構成とされている。
図１に示すように、本発明にかかる第１の実施例の地上デジタルシグナルプロセッサ１は、複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号がＲＦ入力として供給されている。このＲＦ入力は、分配器１１により例えば８分配されてそれぞれの分配出力が８つのＲＦレベル調整ユニットａ，ＲＦレベル調整ユニットｂ，ＲＦレベル調整ユニットｃ，ＲＦレベル調整ユニットｄ，ＲＦレベル調整ユニットｅ，ＲＦレベル調整ユニットｆ，ＲＦレベル調整ユニットｇ，ＲＦレベル調整ユニットｈにそれぞれ供給されている。
ＲＦレベル調整ユニットａ〜ＲＦレベル調整ユニットｈは、地上デジタル放送を構成している各チャンネルの高周波レベルを各チャンネル毎に調整して、所定の出力レベルで出力している。ＲＦレベル調整ユニットａ〜ＲＦレベル調整ユニットｈから出力された、所定の出力レベルとされたそれぞれのチャンネルの高周波信号は、混合器１２で混合されて地上デジタルシグナルプロセッサ１から各チャンネルのレベルが揃えられたＲＦ出力として出力される。

ＲＦレベル調整ユニットａ〜ＲＦレベル調整ユニットｈは同様の構成とされており、その第１の構成例を示す回路ブロック図を図２に示している。
図２に示すＲＦレベル調整ユニット１０は、第１ＲＦ増幅部２０とバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１と第２ＲＦ増幅部２２とから構成されている。第１ＲＦ増幅部２０には、地上デジタル放送信号がＲＦ入力として供給されており、第１ＲＦ増幅部２０はＲＦ入力を所定レベル増幅してＢＰＦ２１に出力している。この場合、ＲＦ増幅部２０は固定増幅度のＲＦ増幅器とされている。ＢＰＦ２１は、ＲＦレベル調整ユニット１０に割り当てられたチャンネルの高周波信号を抽出するフィルタであるが、当該チャンネルの周波数帯域を中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされている通過域を有している。

このようにして、ＢＰＦ２１から隣接するチャンネルの成分を含んで抽出された当該チャンネルの高周波信号が第２ＲＦ増幅部２２に供給される。第２ＲＦ増幅部２２は可変増幅器とされ、供給された高周波信号のレベルを調整して、ＲＦ出力のレベルが規定された所定のレベルになるように増幅および出力レベルの自動調整を行っている。さらに、当該チャンネルが放送されていない時（入力がない時）にＲＦレベル調整ユニット１０からの出力を断にするスケルチを備えている。なお、ＢＰＦ２１の通過域はＲＦレベル調整ユニット１０に割り当てられたチャンネルに応じた通過域とされており、当該チャンネルの周波数帯域を中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされている通過域とされていることから、ＢＰＦ２１の構成を簡易化することができる。

次に、ＲＦレベル調整ユニットａ〜ＲＦレベル調整ユニットｈの第２の構成例を示す回路ブロック図を図３に示す。
図３に示すＲＦレベル調整ユニット１０’は、第１ＲＦ増幅部２０’とバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１’と第２ＲＦ増幅部２２’と制御部（ＡＧＣ回路）２３とから構成されている。第１ＲＦ増幅部２０’には、地上デジタル放送信号がＲＦ入力として供給されており、第１ＲＦ増幅部２０はＲＦ入力を所定レベル増幅してＢＰＦ２１’に出力している。この場合、ＲＦ増幅部２０’は制御部２３により増幅度が制御される可変増幅器とされている。ＢＰＦ２１’は、ＲＦレベル調整ユニット１０’に割り当てられたチャンネルの高周波信号を抽出するフィルタであるが、当該チャンネルの周波数帯域を中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされている通過域を有している。

このようにして、ＢＰＦ２１’から隣接するチャンネルの成分を含んで抽出された当該チャンネルの高周波信号が可変増幅器である第２ＲＦ増幅部２２’に供給されると共に、制御部２３に供給される。制御部２３では、ＢＰＦ２１’から供給された高周波信号のレベルが所定のレベルになるように、第１ＲＦ増幅部２０’および第２ＲＦ増幅部２２’の増幅度の制御を行っている。これにより、第２ＲＦ増幅部２２’から出力されるＲＦ出力のレベルが規定された所定のレベルとなる。さらに、第２ＲＦ増幅部２２’は当該チャンネルが放送されていない時（入力がない時）にＲＦレベル調整ユニット１０’からの出力を断にするスケルチを備えている。なお、ＢＰＦ２１’の通過域はＲＦレベル調整ユニット１０’に割り当てられたチャンネルに応じて変更されており、当該チャンネルの周波数帯域を中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされている通過域とされていることから、ＢＰＦ２１’の構成を簡易化することができる。

次に、ＲＦレベル調整ユニット１０，１０’におけるＢＰＦ２１，２１’の通過域特性の一例を図４を参照して説明する。
図４（ａ）は、地上デジタルシグナルプロセッサ１に入力されるＲＦ入力であり、地上デジタル放送の複数のチャンネルの高周波信号から構成されている。図示する例では、チャンネルａ（ＣＨａ）〜チャンネルｈ（ＣＨｈ）の８チャンネルから地上デジタル放送が構成されており、各チャンネルのレベルは図示するようにレベル差が生じている。図４（ｂ）は、チャンネルａが割り当てられたＲＦレベル調整ユニットａにおけるＢＰＦａの通過域特性と通過したチャンネルの信号成分を示す図である。図示するように、ＢＰＦａの通過域はチャンネルａを中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされているため、チャンネルａの信号成分ａ１に加えて、隣接するチャンネルｂの一部の信号成分ｂ１もＢＰＦａから出力されるようになる。

また、図４（ｃ）は、チャンネルｂが割り当てられたＲＦレベル調整ユニットｂにおけるＢＰＦｂの通過域特性と通過したチャンネルの信号成分を示す図である。図示するように、ＢＰＦｂの通過域はチャンネルｂを中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされているため、チャンネルｂの信号成分ｂ２に加えて、隣接するチャンネルａの一部の信号成分ａ２およびチャンネルｃの信号成分ｃ２もＢＰＦｂから出力されるようになる。
さらに、図４（ｄ）は、チャンネルｃが割り当てられたＲＦレベル調整ユニットｃにおけるＢＰＦｃの通過域特性と通過したチャンネルの信号成分を示す図である。図示するように、ＢＰＦｃの通過域はチャンネルｃを中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされているため、チャンネルｃの信号成分ｃ３に加えて、隣接するチャンネルｂの一部の信号成分ｂ３およびチャンネルｄの信号成分ｄ３もＢＰＦｃから出力されるようになる。

さらにまた、図４（ｅ）は、チャンネルｄが割り当てられたＲＦレベル調整ユニットｄにおけるＢＰＦｄの通過域特性と通過したチャンネルの信号成分を示す図である。図示するように、ＢＰＦｄの通過域はチャンネルｄを中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされているため、チャンネルｄの信号成分ｄ４に加えて、隣接するチャンネルｃの一部の信号成分ｃ４およびチャンネルｅの信号成分ｅ４もＢＰＦｄから出力されるようになる。
さらにまた、図４（ｆ）は、チャンネルｅが割り当てられたＲＦレベル調整ユニットｅにおけるＢＰＦｅの通過域特性と通過したチャンネルの信号成分を示す図である。図示するように、ＢＰＦｅの通過域はチャンネルｅを中心として両側の遮断特性の減衰傾度が緩やかとされているため、チャンネルｅの信号成分ｅ５に加えて、隣接するチャンネルｄの一部の信号成分ｄ５およびチャンネルｆの信号成分ｆ５もＢＰＦｅから出力されるようになる。
チャンネルｆ〜ｈが割り当てられたＲＦレベル調整ユニットｆ〜ｈも同様に動作するが、図４では省略している。

これらのＢＰＦａ〜ＢＰＦｈを通過した高周波信号は、それぞれ規定されたレベルにレベル調整されて混合器１２により混合されるようになる。これにより、混合器１２からはレベルの揃えられたチャンネルａないしチャンネルｈからなる図４（ｇ）に示す地上デジタル放送のＲＦ出力が出力されるようになる。
ここで、チャンネルｂに着目すると、チャンネルｂの成分はＢＰＦｂから出力されるメインの信号成分ｂ２に、一部通過したＢＰＦａから出力される信号成分ｂ１とＢＰＦｃから出力される信号成分ｂ３とが合成されて出力されるようになる。ここで、ＲＦレベル調整ユニットａ、ＲＦレベル調整ユニットｂ、ＲＦレベル調整ユニットｃの信号の遅延時間は通常は一致しないことから出力されるチャンネルｂ１，ｂ２，ｂ３の成分も互いに遅延時間がずれているようになる。この場合、アナログ放送とされている場合は遅延時間がずれている３つの成分を合成するとゴーストが発生するようになる。しかし、地上デジタル放送はガードインターバルを有する直交周波数分割多重通信方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）とされているため、遅延時間がずれている３つの成分を合成してもゴーストが発生しないようになる。このことを図７ないし図９を参照して説明する。

図７はＯＦＤＭ信号の概要を示す図であり、図８、図９はガードインターバル（ＧＩ）の作用を示す図である。
ＯＦＤＭ信号は互いに直交関係にある多数のキャリアから構成されている。例えば、図７に示すように互いに直交関係にあるキャリア０，キャリア１，・・・，キャリアｋの（ｋ＋１）個のキャリアを加算することによりＯＦＤＭ信号を形成している。この（ｋ＋１）個のキャリアは、それぞれ異なる送信データで変調されている。図７の左側に示す波形は、キャリア０，キャリア１，・・・，キャリアｋの各スペクトルと（ｋ＋１）個のキャリアを加算したＯＦＤＭ信号のスペクトルであり横軸は周波数とされている。また、図７の右側に示す波形は、キャリア０，キャリア１，・・・，キャリアｋの各波形と（ｋ＋１）個のキャリアを加算したＯＦＤＭ信号の波形であり横軸は時間とされている。

このようなＯＦＤＭ信号では、シンボル期間Ｔｓの前に期間Ｔｇのガードインターバル（ＧＩ：Guard Intarval）を付加している。このＧＩの期間Ｔｇには、シンボル期間Ｔｓにおける終わりの期間Ｔｇ’の波形がコピーされる。これにより、ＧＩの波形とシンボルの波形との位相が連続するようになり、ＧＩを付加しても波形の直交性を維持することができるようになる。このように、ＯＦＤＭでは、情報データ系列を互いに直交する多数のサブキャリアを用いて伝送するようにしている。この場合、シンボル期間Ｔｓを長くすることができることから、ゴースト妨害を軽減することができるようになる。さらに、ガードインターバルを設けることにより周波数選択性フェージングに強くなる。また、各サブキャリアのスペクトルを密に配置することができ、周波数利用効率を高めることができる。さらにまた、各サブキャリアへの情報を任意に割り当てることができるため、干渉が予想されるサブキャリアは使用しない等の柔軟な情報伝送を可能とすることができる。

次に、ガードインターバルの作用を説明するが、図８にガードインターバルを設けないＯＦＤＭにおいてマルチパス伝搬が生じた場合を示している。
この場合、マルチパス伝搬が生じると、主波と、主波が遅延された遅延波とが受信側に到来し、その合成波が受信されるようになる。ここでは、遅延波は主波より遅延時間ｔｄだけ遅延している。すると、合成波におけるシンボル期間Ｔｓ１において遅延波には１つ前のシンボルＳｎ−１のシンボル期間が一部含まれるようになるため、遅延時間ｔｄ内において合成波の直交性が乱れるようになる。このため、シンボル期間Ｔｓ１におけるシンボルＳｎを復調することができないことになる。シンボルＳｎ＋１についても同様であり、遅延時間ｔｄ内において合成波の直交性が１つ前のシンボルＳｎのシンボル期間により乱され、シンボル期間Ｔｓ２におけるシンボルＳｎ＋１を復調することができないことになる。

そこで、図９にガードインターバルを設けたＯＦＤＭにおいてマルチパス伝搬が生じた場合を示している。
この場合、マルチパス伝搬が生じると、主波と、主波が遅延された遅延波とが受信側に到来し、その合成波が受信されるようになる。ここでは、遅延波は主波より遅延時間ｔｄだけ遅延している。ただし、遅延時間ｔｄはガードインターバル（ＧＩ）以内の時間とされている。すると、合成波におけるシンボル期間Ｔｓ１において遅延波にはシンボルＳｎのガードインターバル期間が一部含まれるようになるため、遅延時間ｔｄ内においても合成波の直交性が乱れることがなくなる。このため、遅延波の影響を受けることなくシンボル期間Ｔｓ１におけるシンボルＳｎを復調することができるようになる。シンボルＳｎ＋１についても同様であり、遅延時間ｔｄ内において合成波の直交性はシンボルＳｎ＋１のガードインターバル期間により乱されることはなく、シンボル期間Ｔｓ２におけるシンボルＳｎ＋１を復調することができるようになる。このように、遅延波がガードインターバルの期間よりも小さい遅延時間だけ遅延している場合は、マルチパス伝搬が生じてもＯＦＤＭにおけるサブキャリア間の直交性が維持され、伝送特性の劣化を防止することができる。

ここで、図４に戻りチャンネルｂに着目すると、チャンネルｂの成分はＢＰＦｂから出力されるメインの信号成分ｂ２に、ＢＰＦａから出力される信号成分ｂ１とＢＰＦｃから出力される信号成分ｂ３とが合成されて出力されるようになる。そして、ＲＦレベル調整ユニットａ、ＲＦレベル調整ユニットｂ、ＲＦレベル調整ユニットｃの信号の遅延時間は通常は一致していないことから出力されるチャンネルｂ１，ｂ２，ｂ３の成分も互いに遅延時間がずれているようになる。しかし、地上デジタル放送がＯＦＤＭとされてガードインターバルを有していることから、図９で説明したガードインターバルの作用により互いに異なる遅延時間の成分ｂ１，成分ｂ２，成分ｂ３が合成されてもＯＦＤＭにおけるサブキャリア間の直交性が維持されるようになり、ゴーストを発生しないようになる。かえって、チャンネルのレベルは各成分ｂ１，ｂ２，ｂ３が合成されて大きくなる。これは、チャンネルｂ以外のチャンネルについても同様である。

なお、両端のチャンネルａおよびチャンネルｈについては合成される成分が２つとなり合成した際のレベルが他のチャンネルより若干低下するようになるので、ＲＦレベル調整ユニットａおよびＲＦレベル調整ユニットｈにおいては出力レベルを若干大きくしておくことが好適である。
このように、ＲＦレベル調整ユニット１０，１０’が備えるＢＰＦ２１，２１’の遮断特性の減衰傾度を緩やかとしても、ゴーストを発生することなく地上デジタル放送の各チャンネルのレベルを揃えることができるようになる。したがって、簡易な構成のＢＰＦ２１，ＢＰＦ２１’を採用することができ、地上デジタルシグナルプロセッサ１を小型化かつ安価にすることができるようになる。

ＲＦレベル調整ユニット１０が備えるＢＰＦ２１，２１’の通過域特性は図４に示す通過域特性に限らず、図５に示す遮断特性の減衰傾度がより緩やかとされている通過域特性としてもよい。
図５（ａ）ないし図５（ｇ）は、それぞれ図４（ａ）ないし図４（ｇ）に対応しており、図５（ａ）に示すＲＦ入力がＲＦレベル調整ユニットａないしＲＦレベル調整ユニットｈに入力され、図５（ｂ）ないし図５（ｆ）に示す通過域特性のＢＰＦａ’〜ＢＰＦｈ’により各チャンネルの高周波信号が抽出される。この場合、図５（ｂ）ないし図５（ｆ）に示すようにＢＰＦａ’〜ＢＰＦｈ’の通過域特性は、図４に示す通過域特性よりさらに両側の遮断特性の減衰傾度がより緩やかとされた通過域特性とされている。これにより、図示するように両側に位置する隣接するチャンネルの成分がより通過されるようになる。これらのＢＰＦａ’〜ＢＰＦｈ’を通過した高周波信号は、それぞれ規定されたレベルにレベル調整されて混合器１２により混合されるようになる。これにより、混合器１２からはレベルの揃えられたチャンネルａないしチャンネルｈからなる図５（ｇ）に示す地上デジタル放送のＲＦ出力が出力されるようになる。

ここで、チャンネルｂに着目すると、チャンネルｂの成分はＢＰＦｂ’から出力されるメインの信号成分ｂ２’に、ＢＰＦａ’から出力される信号成分ｂ１’とＢＰＦｃ’から出力される信号成分ｂ３’とが合波されて出力されるようになる。ここで、ＲＦレベル調整ユニットａ、ＲＦレベル調整ユニットｂ、ＲＦレベル調整ユニットｃの信号の遅延時間は通常は一致していないことから出力されるチャンネルｂの成分も互いに遅延時間がずれているようになる。しかし、地上デジタル放送がＯＦＤＭとされてガードインターバルを有していることから、図９で説明したガードインターバルの作用により互いに異なる遅延時間の成分ｂ１’，成分ｂ２’，成分ｂ３’が合成されてもＯＦＤＭにおけるサブキャリア間の直交性が維持されるようになり、ゴーストを発生しないようになる。かえって、チャンネルのレベルは各成分ｂ１’，ｂ２’，ｂ３’が合成されて大きくなる。これは、チャンネルｂ以外のチャンネルについても同様である。

このように、ＲＦレベル調整ユニット１０，１０’が備えるＢＰＦ２１，２１’の遮断特性の減衰傾度を図５に示すようにより緩やかにしても、ゴーストを発生することなく地上デジタル放送の各チャンネルのレベルを揃えることができるようになる。したがって、簡易な構成のＢＰＦ２１，ＢＰＦ２１’を採用することができ、地上デジタルシグナルプロセッサ１を小型化かつ安価にすることができるようになる。
なお、両端のチャンネルａおよびチャンネルｈについては合成される成分が２つとなり合成した際のレベルが他のチャンネルより若干低下するようになるので、ＲＦレベル調整ユニットａおよびＲＦレベル調整ユニットｈにおいては出力レベルを若干大きくしておくことが好適である。

通過域特性の具体例について説明すると、図４に示すＲＦレベル調整ユニット１０が備えるＢＰＦ２１，２１’の通過域特性では、中心周波数から±２．８ＭＨｚの帯域においては減衰量が０ｄＢ、中心周波数から±３．２ＭＨｚの帯域においては減衰量が−２０ｄＢ以下とされる緩やかな減衰傾度とされている。そして、帯域が増加するに伴い減衰量も増加していく通過域特性とされている。また、図５に示すＲＦレベル調整ユニット１０が備えるＢＰＦ２１，２１’の通過域特性では、通過帯域が若干広くされており遮断特性の減衰傾度が４００ｋＨｚの帯域幅で−２０ｄＢ以上減衰する緩やかな減衰傾度とされている。そして、帯域が増加するに伴い減衰量も増加していく通過域特性とされている。
なお、従来において規定されている減衰傾度は、前述したように遮断特性の減衰傾度が１３０ｋＨｚの帯域幅で−２０ｄＢ以上減衰する急峻な減衰傾度とされている。

ＲＦレベル調整ユニット１０が備えるＢＰＦ２１，２１’の通過域特性を、さらに図６に示すように通過域に対する阻止域の減衰量が小さくされた通過域特性としてもよい。
図６（ａ）ないし図６（ｇ）は、それぞれ図４（ａ）ないし図４（ｇ）に対応しており、図６（ａ）に示すＲＦ入力がＲＦレベル調整ユニットａないしＲＦレベル調整ユニットｈに入力され、図６（ｂ）ないし図５（ｆ）に示す通過域特性のＢＰＦａ”〜ＢＰＦｈ”により各チャンネルの高周波信号が抽出される。この場合、図６（ｂ）ないし図６（ｆ）に示すようにＢＰＦａ”〜ＢＰＦｈ”の通過域特性は、図４に示す通過域特性に比べて通過域に対する阻止域の減衰量が小さくされた通過域特性とされている。これにより、図示するように通過させるチャンネル以外のチャンネルの成分も通過されるようになる。これらのＢＰＦａ”〜ＢＰＦｈ”を通過した高周波信号は、それぞれ規定されたレベルにレベル調整されて混合器１２により混合されるようになる。これにより、混合器１２からはレベルの揃えられたチャンネルａないしチャンネルｈからなる図６（ｇ）に示す地上デジタル放送のＲＦ出力が出力されるようになる。

ここで、チャンネルｂに着目すると、チャンネルｂの成分はＢＰＦｂ”から出力されるメインの信号成分ｂ２”に、ＢＰＦａ”から出力される信号成分ｂ１”と、ＢＰＦｃ”から出力される信号成分ｂ３”と、ＢＰＦｄ”から出力される信号成分ｂ４”と、ＢＰＦｅ”から出力される信号成分ｂ５”と、図示しないＢＰＦｆ”から出力される信号成分ｂ６”と、ＢＰＦｇ”から出力される信号成分ｂ７”と、ＢＰＦｈ”から出力される信号成分ｂ８”とが合波されて出力されるようになる。ここで、ＲＦレベル調整ユニットａないしＲＦレベル調整ユニットｈの信号の遅延時間は通常はそれぞれ一致していないことから、ＲＦレベル調整ユニットａないしＲＦレベル調整ユニットｈから出力されるそれぞれのチャンネルｂの成分も互いに遅延時間がずれているようになる。しかし、地上デジタル放送がＯＦＤＭとされてガードインターバルを有していることから、図９で説明したガードインターバルの作用により互いに異なる遅延時間の成分ｂ１”，成分ｂ２”，成分ｂ３”，成分ｂ４”，成分ｂ５”，成分ｂ６”，成分ｂ７”，成分ｂ８”が合成されてもＯＦＤＭにおけるサブキャリア間の直交性が維持されるようになり、ゴーストを発生しないようになる。かえって、チャンネルのレベルは各成分ｂ１”ないし成分ｂ８”が合成されて大きくなる。これは、チャンネルｂ以外のチャンネルについても同様である。

このように、ＲＦレベル調整ユニット１０，１０’が備えるＢＰＦ２１，２１’の通過域に対する阻止域の減衰量を図６に示すように小さくしても、ゴーストを発生することなく地上デジタル放送の各チャンネルのレベルを揃えることができるようになる。したがって、簡易な構成のＢＰＦ２１，ＢＰＦ２１’を採用することができ、地上デジタルシグナルプロセッサ１を小型化かつ安価にすることができるようになる。この場合のＲＦレベル調整ユニット１０，１０’が備えるＢＰＦ２１，２１’の通過域特性の具体例をあげると、中心周波数から±２．８ＭＨｚの帯域においては減衰量が０ｄＢ、中心周波数から±３．２ＭＨｚの帯域においては減衰量が−２０ｄＢ以下とされる緩やかな減衰傾度とされている。そして、帯域が増加しても減衰量は増加せず−２０ｄＢ以下を維持する通過域特性とされている。
以上説明した本発明にかかるＲＦレベル調整ユニット１０，１０’が備えるＢＰＦ２１，２１’は、ヘリカルフィルタや表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタあるいは誘電体フィルタにより構成することができる。

なお、以上の説明では地上デジタル放送再送信装置としたが、本発明は、これに限るものではなくＯＦＤＭの複数チャンネルを備える通信装置に適用することができる。

本発明の地上デジタル放送再送信装置である地上デジタルシグナルプロセッサの構成を示す回路ブロック図である。 本発明にかかる地上デジタルシグナルプロセッサにおけるＲＦレベル調整ユニットの第１の構成例を示す回路ブロック図である。 本発明にかかる地上デジタルシグナルプロセッサにおけるＲＦレベル調整ユニットの第２の構成例を示す回路ブロック図である。 本発明にかかる地上デジタルシグナルプロセッサにおけるＲＦレベル調整ユニットのＢＰＦの通過域特性の一例を示す図である。 本発明にかかる地上デジタルシグナルプロセッサにおけるＲＦレベル調整ユニットのＢＰＦの通過域特性の他の例を示す図である。 本発明にかかる地上デジタルシグナルプロセッサにおけるＲＦレベル調整ユニットのＢＰＦの通過域特性のさらに他の例を示す図である。 ＯＦＤＭ信号の概要を示す図である。 ガードインターバルを設けないＯＦＤＭにおいてマルチパス伝搬が生じた場合を示す図である。 ガードインターバルを設けたＯＦＤＭにおいてマルチパス伝搬が生じた場合を示す図である。 従来の地上デジタルシグナルプロセッサの構成を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１ 地上デジタルシグナルプロセッサ
１０，１０’ レベル調整ユニット
１１ 分配器
１２ 混合器
２０，２０’ 第１ＲＦ増幅部
２１，２１’ ＢＰＦ
２２，２２’ 第２ＲＦ増幅部
２３ 制御部（ＡＧＣ回路）
１００ 地上デジタルシグナルプロセッサ
１１０ ＲＦ増幅部
１１１ 第１局部発振器
１１２ 信号処理部
１１４ ＡＧＣ回路
１１６ レベル調整部
１１７ 第２局部発振器
ＳＷ スイッチ

Claims (4)

1. ガードインターバルを有する直交周波数分割多重通信方式（ＯＦＤＭ）とされた複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号の各チャンネルのレベルを揃えて出力する地上デジタル放送再送信装置であって、
   入力された複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号からレベルを調整すべきチャンネルの高周波信号を抽出するバンドパスフィルタ部と、該バンドパスフィルタ部から出力された高周波信号のレベルが所定のレベルになるよう調整する高周波レベル調整部とからなり、入力されたチャンネルの高周波信号のレベルを、所定のレベルになるよう調整する各チャンネル毎に設けられた高周波レベル調整ユニットと、
   各チャンネル毎に設けられた前記高周波レベル調整ユニットから出力された各チャンネルの高周波信号を混合して出力する混合部とを備え、
   前記高周波レベル調整ユニットにおける前記バンドパスフィルタ部の遮断特性の減衰傾度が、当該チャンネルに隣接するチャンネルの成分も通過する緩やかさとされており、前記混合部において、当該チャンネルの前記高周波レベル調整ユニットからの出力に、他のチャンネルの前記高周波レベル調整ユニットを通過した当該チャンネルの成分が合成されても、前記ガードインターバルの作用によりサブキャリア間の直交性が維持されることを特徴とする地上デジタル放送再送信装置。
2. ガードインターバルを有する直交周波数分割多重通信方式（ＯＦＤＭ）とされた複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号の各チャンネルのレベルを揃えて出力する地上デジタル放送再送信装置であって、
   入力された複数チャンネルからなる地上デジタル放送信号からレベルを調整すべきチャンネルの高周波信号を抽出するバンドパスフィルタ部と、該バンドパスフィルタ部から出力された高周波信号のレベルが所定のレベルになるよう調整する高周波レベル調整部とからなり、入力されたチャンネルの高周波信号のレベルを、所定のレベルになるよう調整する各チャンネル毎に設けられた高周波レベル調整ユニットと、
   該高周波レベル調整ユニットから出力された各チャンネルの高周波信号を混合して出力する混合部とを備え、
   前記高周波レベル調整ユニットにおける前記バンドパスフィルタ部の通過域に対する阻止域の減衰量が、当該チャンネル以外の他のチャンネルの成分も通過する小ささとされており、前記混合部において、当該チャンネルの前記高周波レベル調整ユニットからの出力に、他のチャンネルの前記高周波レベル調整ユニットを通過した当該チャンネルの成分が合成されても、前記ガードインターバルの作用によりサブキャリア間の直交性が維持されることを特徴とする地上デジタル放送再送信装置。
3. 前記高周波レベル調整ユニットは、入力された地上デジタル放送信号を増幅する高周波増幅器と、該高周波増幅器で増幅された地上デジタル放送信号からレベルを調整すべきチャンネルの高周波信号を抽出する前記バンドパスフィルタ部と、該バンドパスフィルタ部から出力された高周波信号のレベルが所定のレベルになるよう調整する高周波可変増幅器とから構成されていることを特徴とする請求項１あるいは２記載の地上デジタル放送再送信装置。
4. 前記高周波レベル調整ユニットは、入力された地上デジタル放送信号を増幅する第１高周波可変増幅器と、該高周波可変増幅器で増幅された地上デジタル放送信号からレベルを調整すべきチャンネルの高周波信号を抽出する前記バンドパスフィルタ部と、該バンドパスフィルタ部から出力された高周波信号を増幅する第２高周波可変増幅器と、該第２高周波可変増幅器から出力される高周波信号のレベルが所定のレベルになるよう前記第１高周波可変増幅器および前記第２高周波可変増幅器を自動制御する制御部とから構成されていることを特徴とする請求項１あるいは２記載の地上デジタル放送再送信装置。

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