JP4560103B2 - Relay device - Google Patents

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この発明は、主にマイクロ波によりOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)信号のようなマルチキャリア信号を伝送するシステムに用いられる中継装置に関する。 The present invention relates to a relay apparatus used in a system for transmitting a multicarrier signal such as an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal mainly by a microwave.

一般に、信号伝送装置には、信号を変調して送信し、受信時に復調してもとの信号を得る方式の装置と、既に変調された信号を復調することなくそのまま伝送する方式の装置とがある。   In general, signal transmission devices include a device that modulates a signal, transmits the signal, and obtains a signal that is demodulated at the time of reception, and a device that transmits a signal that has already been modulated without being demodulated. is there.

従来のマイクロ波による後者の方式の信号伝送装置は、図2に示すように、送信変換装置によって、例えば50MHz以下の周波数帯のIF信号「IF(IN)」とマイクロ波帯のローカル発振器「LO1」からの局部発振信号を周波数混合器「MIX」に与えて、ヘテロダイン変換されて得られたマイクロ波帯の信号を直線電力増幅器「PA」で増幅して送信アンテナより送信する。そして、一方の受信変換装置によって、受信アンテナからのマイクロ波受信信号を低雑音増幅器で増幅し、マイクロ波帯のローカル発振器「LO1」の局部発振周波数を用いて、同様にIF周波数に変換するように構成されている。   As shown in FIG. 2, a conventional microwave signal transmission apparatus using a conventional microwave has an IF signal “IF (IN)” of a frequency band of, for example, 50 MHz or less and a local oscillator “LO1” of a microwave band by a transmission conversion device. Is supplied to a frequency mixer “MIX”, and a microwave band signal obtained by heterodyne conversion is amplified by a linear power amplifier “PA” and transmitted from a transmission antenna. Then, with one reception conversion device, the microwave reception signal from the reception antenna is amplified by the low noise amplifier, and similarly converted to the IF frequency using the local oscillation frequency of the local oscillator “LO1” in the microwave band. It is configured.

このような構成の信号伝送装置では、特にローカル発振器の周波数変動および位相ノイズにより、伝送して得られるIF信号の周波数偏差が大きくなり、位相雑音の影響を大きく受けてしまうという欠点があった。   The signal transmission device having such a configuration has a drawback that the frequency deviation of the IF signal obtained by transmission increases due to frequency fluctuation and phase noise of the local oscillator, and is greatly affected by the phase noise.

従来より、ローカル発振器そのものの周波数変動および位相ノイズを低下させる手法や低ノイズの局部発振周波数生成手段について検討がなされている。例えばディジタル伝送用の中継装置としてのFPU装置の場合についての低位相雑音のマイクロ波帯周波数シンセサイザを使用した例が、特開平10−247851号公報「フラクショナル−N方式の周波数シンセサイザおよびそれを使用した中継装置」に開示されている。   Conventionally, a technique for reducing frequency fluctuation and phase noise of a local oscillator itself and a low noise local oscillation frequency generating means have been studied. For example, an example of using a low-frequency-noise microwave band frequency synthesizer in the case of an FPU device as a relay device for digital transmission is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-247851 “Fractional-N frequency synthesizer and using it” It is disclosed in “Relay Device”.

また、地上ディジタル放送方式として、欧州、国内で検討されているOFDM方式では、帯域内に多数の互いに直交した搬送波を多重するため、帯域の位相特性及び振幅特性の平坦度が重要である。さらに、伝送装置で位相雑音が重畳されると、搬送波間の直交性がくずれ、誤り率が劣化するため、受信装置の低位相雑音化が重要な課題であり、特開平10−65563号公報「可変周波数発振器及びOFDM受信装置」には、受信装置の場合に必要となる低位相雑音化を実現した広帯域な可変周波数発振器について開示されている。   Further, in the OFDM system studied in Europe and Japan as a terrestrial digital broadcasting system, since a large number of mutually orthogonal carriers are multiplexed in the band, the flatness of the band phase characteristics and amplitude characteristics is important. Further, when phase noise is superimposed in the transmission apparatus, orthogonality between the carriers is lost and the error rate is deteriorated. Therefore, it is important to reduce the phase noise of the reception apparatus. "Variable Frequency Oscillator and OFDM Receiver" discloses a wideband variable frequency oscillator that achieves the low phase noise required for a receiver.

しかしながら、地上波ディジタルテレビ放送の送信所への放送波信号の伝送装置の場合には、上記IF信号がOFDM信号であること、またOFDMの特長を生かしてSFN(Single Frequency Network:単一周波数網)で放送波として送信することが想定され、上記IF信号の周波数変動および位相雑音が致命的な欠点となることが予想される。   However, in the case of an apparatus for transmitting a broadcast wave signal to a transmitting station for terrestrial digital television broadcasting, the IF signal is an OFDM signal, and the SFN (Single Frequency Network) is utilized by taking advantage of OFDM. ) Is assumed to be transmitted as a broadcast wave, and the frequency fluctuation and phase noise of the IF signal are expected to be fatal defects.

すなわち、まず周波数変動に関しては、地上波ディジタルテレビ放送において、複数の送信所から同一番組のOFDM放送波を送信するSFN(単一周波数網:Single Frequency Network)の場合、複数の送信所からの放送波が受信される地点においては、約6MHzの帯域に数千の搬送波を有するOFDM信号の搬送波間隔が1KHzであるとすると、各搬送にとってはその周波数偏差が0.1%以内であることが必要とされていると考えられるので、送信所間での送信周波数偏差は1Hz以下でなければならない。この周波数精度の要求を実現するためには、送信所への放送波信号の伝送装置に許容される周波数偏差の配分は更に小さくなり、しかも多段中継される場合には更にその要求が厳しくなる。例えば、放送機と伝送装置の規格配分が50%・50%であるとしても、5段中継する場合は1段当たりに許容される周波数偏差は0.1Hz以下となる。   That is, regarding frequency fluctuations, in the case of SFN (Single Frequency Network) that transmits OFDM broadcast waves of the same program from a plurality of transmitting stations in terrestrial digital television broadcasting, broadcasting from a plurality of transmitting stations is performed. At a point where a wave is received, assuming that the carrier interval of an OFDM signal having several thousand carriers in a band of about 6 MHz is 1 KHz, the frequency deviation must be within 0.1% for each carrier. Therefore, the transmission frequency deviation between transmission stations must be 1 Hz or less. In order to realize this frequency accuracy requirement, the distribution of frequency deviations allowed to the transmission device of the broadcast wave signal to the transmitting station is further reduced, and the requirement becomes more severe when it is relayed in multiple stages. For example, even if the standard distribution between the broadcaster and the transmission device is 50% and 50%, when relaying five stages, the frequency deviation allowed per stage is 0.1 Hz or less.

従来構成の伝送装置で伝送されたIF信号の周波数偏差を0.1Hz以下にするためには、伝送装置の送信変換(アップコンバージョン)および受信変換(ダウンコンバージョン)総合で許される周波数変動分は±0.05Hz以下となり、送信変換または受信変換のローカル発振器に許容される周波数変動は±0.025Hzとなる。これは、7GHz帯のマイクロ波伝送装置の場合、そのローカル発振器には“±3.5×10-12” 程度の周波数安定度が要求されることになってしまう。 In order to reduce the frequency deviation of the IF signal transmitted by the transmission apparatus of the conventional configuration to 0.1 Hz or less, the frequency fluctuation allowed in the transmission conversion (up conversion) and reception conversion (down conversion) of the transmission apparatus is ± The frequency fluctuation is 0.05 Hz or less, and the frequency variation allowed for the local oscillator for transmission conversion or reception conversion is ± 0.025 Hz. In the case of a 7 GHz band microwave transmission device, the local oscillator is required to have a frequency stability of about “± 3.5 × 10 −12 ”.

次に位相雑音に関しても、上記構成の伝送装置の場合には、上記文献における課題と同様のローカル発振器の位相雑音が、送信変換においても受信変換においても付加される上、ローカル発振器の周波数帯がマイクロ波帯であることからローカル発振器に要求される位相雑音特性は非常に厳しいものとなり、送信変換装置におけるローカル発振器および受信変換装置のローカル発振器の位相雑音を現在入手できる最高性能の低雑音発振器を用いても、多段中継によって劣化が加算されていくことから十分ではないといった欠点と、各受信変換後のIF周波数変動を防ぐためには、例えばルビジウム発振器のような高精度かつ高安定の基準信号発振器を必要とするか、GPSを利用するなどの同期手段が必要となり、特に多段中継を行う場合においてはルビジウム発振器やGPS同期によってすら十分な性能が実現できないという欠点とがあった。   Next, regarding the phase noise, in the case of the transmission device having the above-described configuration, the phase noise of the local oscillator similar to the problem in the above document is added in both the transmission conversion and the reception conversion, and the frequency band of the local oscillator is Due to the microwave band, the phase noise characteristics required for local oscillators are extremely severe, and the highest-performance low-noise oscillator that can currently obtain the phase noise of the local oscillator of the transmission converter and the local oscillator of the reception converter Even if it is used, a high-precision and high-stability reference signal oscillator such as a rubidium oscillator is used in order to prevent the disadvantage that deterioration is added by multi-stage relay and is not sufficient, and to prevent fluctuations in IF frequency after each reception conversion. Or synchronization means such as using GPS, especially when multistage relay is used Iterator had the disadvantage that sufficient performance even rubidium oscillator or a GPS synchronization can not be realized.

また、たとえローカル発振器の周波数安定度が静的には所要の性能を満足し得たとしても、発振回路素子等に機械的・音響的振動を与えた場合に生じるマイクロフォニック雑音と呼ばれる、主に発振周波数が機械的振動に起因したFM変調を受ける問題を完全に解決することはほとんど不可能であった。   Also, even if the frequency stability of the local oscillator can satisfy the required performance statically, it is called microphonic noise that occurs when mechanical and acoustic vibrations are applied to the oscillation circuit elements, etc. It has been almost impossible to completely solve the problem that the oscillation frequency is subjected to FM modulation due to mechanical vibration.

上述する課題を解決するため、この発明においては、送信側においてIF(中間周波)帯の主信号を伝送周波数帯に変換して送信し、受信側において受信した伝送周波数帯の信号をIF帯に周波数変換して上記主信号を得る信号伝送システムに用いられる中継装置において、上記システムの送信側が、基準周波数信号に基づいて互いに一定の周波数差を有する第1及び第2のパイロット信号を生成し、これら第1及び第2のパイロット信号を上記主信号の下側帯、上側帯の両方に振り分けてまたはいずれか一方にまとめて配置して合成することで伝送信号を生成し、この伝送信号を上記伝送周波数帯に周波数変換して送信し、上記システムの受信側が、上記伝送周波数帯の信号を受信し、この受信信号を上記IF帯に周波数変換して上記合成信号を得て、この合成信号を上記主信号と上記第1及び第2のパイロット信号とに分離し、分離された第1及び第2のパイロット信号の周波数差を求め、この周波数差を基準にして上記送信側の基準周波数信号と同じ周波数の信号を再生し、この再生された基準周波数信号に基づいて上記受信信号の周波数変換を行うとき、上記伝送周波数帯の信号を受信し、この受信信号を上記IF帯に周波数変換して上記合成信号を得て、この合成信号を上記主信号と上記第1及び第2のパイロット信号とに分離し、分離された第1及び第2のパイロット信号の周波数差を求め、この周波数差を基準にして上記送信側の基準周波数信号と同じ周波数の信号を再生し、この再生された基準周波数信号に基づいて上記受信信号の周波数変換を行う受信部と、内部で上記基準周波数信号を発生し、この基準周波数信号に基づいて、互いに一定の周波数差を有し、かつ上記主信号の下側帯、上側帯の両方に振り分けてまたはいずれか一方にまとめて配置される第1及び第2のパイロット信号を生成し、これら第1及び第2のパイロット信号を上記主信号と合成して伝送信号を生成し、この伝送信号を上記伝送周波数帯に周波数変換して送信する送信部とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a main signal in the IF (intermediate frequency) band is converted into a transmission frequency band on the transmission side and transmitted, and a signal in the transmission frequency band received on the reception side is converted into an IF band. In a relay apparatus used in a signal transmission system that obtains the main signal by frequency conversion, the transmission side of the system generates first and second pilot signals having a certain frequency difference from each other based on a reference frequency signal, The first and second pilot signals are distributed to both the lower band and the upper band of the main signal or arranged together in either one to generate a transmission signal. The frequency is converted into a frequency band and transmitted. The receiving side of the system receives the signal in the transmission frequency band, converts the frequency of the received signal into the IF band, and combines the signals. The synthesized signal is separated into the main signal and the first and second pilot signals, the frequency difference between the separated first and second pilot signals is obtained, and the frequency difference is used as a reference. When the signal having the same frequency as the reference frequency signal on the transmitting side is reproduced and the received signal is converted based on the reproduced reference frequency signal, the signal in the transmission frequency band is received and the received signal Is converted to the IF band to obtain the synthesized signal, the synthesized signal is separated into the main signal and the first and second pilot signals, and the separated first and second pilot signals are separated. A receiver that obtains a frequency difference, reproduces a signal having the same frequency as the reference frequency signal on the transmission side on the basis of the frequency difference, and performs frequency conversion of the received signal based on the reproduced reference frequency signal; Inside The reference frequency signal is generated in accordance with the reference frequency signal, and the reference frequency signal has a certain frequency difference from each other and is distributed to both the lower band and the upper band of the main signal or arranged in one of them. First and second pilot signals are generated, the first and second pilot signals are combined with the main signal to generate a transmission signal, and the transmission signal is frequency-converted to the transmission frequency band and transmitted. And a transmitting unit.

上述した構成により、この発明においては、送信側からは、主信号に加えて周波数の差が基準信号と等しくなるように生成された2種類のパイロット信号とが、変調されて送信される。   With the configuration described above, in the present invention, in addition to the main signal, two types of pilot signals generated so that the frequency difference is equal to the reference signal are modulated and transmitted from the transmission side.

一方、受信側では、受信した信号を主信号と2種類のパイロット信号とに分波して、パイロット信号どうしの周波数の差をもとに、基準信号を生成する。   On the other hand, the receiving side demultiplexes the received signal into a main signal and two types of pilot signals, and generates a reference signal based on the frequency difference between the pilot signals.

これと同時に、パイロット信号どうしの周波数の差をもとに、パイロット信号の一方の変動分を示す信号を生成して、この変動分を示す信号をもとに分波された主信号に残っていたパイロット信号の変動の影響を主信号から除去して、乱れのない主信号の出力を得るものである。
上記のシステムにおいて、本発明では、多段伝送を実現するため、上記受信側と同じ構成の受信部と、上記送信側と同じ構成の送信部を備える中継装置を提供する。
At the same time, a signal indicating one variation of the pilot signal is generated based on the frequency difference between the pilot signals, and remains in the main signal demultiplexed based on the signal indicating the variation. The influence of the fluctuation of the pilot signal is removed from the main signal, and the main signal output without disturbance is obtained.
In the above system, the present invention provides a relay device including a receiving unit having the same configuration as the receiving side and a transmitting unit having the same configuration as the transmitting side in order to realize multistage transmission.

図1はこの発明の第1の実施例を示すブロック図である。図1において、送信変換は送信側に設置される送信変換装置であり、受信変換は、受信側即ち、伝送距離だけ離れた受信地点に設置される受信変換装置である。   FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, transmission conversion is a transmission conversion device installed on the transmission side, and reception conversion is a reception conversion device installed on the reception side, that is, a reception point separated by a transmission distance.

IF信号入力端子1は、主に図示されないOFDM変調器のIF出力に接続され、IF周波数帯のOFDM信号が入力される。基準信号入力端子2は、図示されない基準信号源に接続され、高安定の基準周波数が入力される。この実施例では、基準周波数は10MHzである。図1の構成においては、上記の2種類の信号、即ち、IF信号および基準信号を受けて上記IF信号をマイクロ波帯の信号に変換して、マイクロ波出力端子3より送信アンテナを介して送信する送信変換装置および上記マイクロ波帯信号を受信アンテナを介してマイクロ波入力端子4で受けて再びIF信号に変換して、IF信号出力端子5より出力する受信変換装置の、2つの装置から構成される。   The IF signal input terminal 1 is mainly connected to an IF output of an OFDM modulator (not shown), and receives an OFDM signal in the IF frequency band. The reference signal input terminal 2 is connected to a reference signal source (not shown) and receives a highly stable reference frequency. In this embodiment, the reference frequency is 10 MHz. In the configuration of FIG. 1, the above two types of signals, that is, the IF signal and the reference signal are received, the IF signal is converted into a microwave band signal, and transmitted from the microwave output terminal 3 via the transmission antenna. A transmission conversion apparatus that receives the microwave band signal through the reception antenna at the microwave input terminal 4, converts the signal again into an IF signal, and outputs the IF signal from the IF signal output terminal 5. Is done.

送信変換装置のマイクロ波出力端子3、受信変換装置のマイクロ波入力端子4間の破線SHFはマイクロ波伝送路であり、上記アンテナの他に電力増幅器やフィルタ類が挿入されることがあるが、本発明の説明には直接関係が無いので図示を省略する。尚、図1のブロック図においては、送信変換装置、受信変換装置とも、本発明の説明に直接関係しない場合は、実際には必要な増幅器やフィルタの図示を省略している。   A broken line SHF between the microwave output terminal 3 of the transmission conversion device and the microwave input terminal 4 of the reception conversion device is a microwave transmission path, and a power amplifier and filters may be inserted in addition to the antenna. Since the description of the present invention is not directly related, the illustration is omitted. In the block diagram of FIG. 1, in the case where neither the transmission conversion apparatus nor the reception conversion apparatus is directly related to the description of the present invention, illustration of actually required amplifiers and filters is omitted.

送信変換装置は、合波回路(合波)、周波数生成回路(Synthesizer)、マイクロ波帯の第2ローカル発振器LO12および2つのミキサー回路M1、M2より構成され、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子15には、上記基準信号入力端子2からの基準信号周波数信号fREF1が接続され、該基準信号周波数信号fREF1を基準として3種類の周波数fp1s 、fp2s 、fL11 を生成して上記周波数生成回路(Synthesizer)の入力端子11、入力端子12および出力端子13より出力するとともに、その入力端子11、入力端子12からの2波と上記IF信号入力端子1からのIF信号とを上記合波回路(合波)のIF信号入力端子22、入力端子21および入力端子23から入力し、上記合波回路(合波)の出力端子「out」から合波して得られる複数波の信号出力と、上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子13からの第3の出力信号とを上記ミキサー回路M1によりヘテロダイン変換して得られる変換信号を、更にもう一つのミキサー回路M2により、上記第2ローカル発振器LO12によりマイクロ波帯に周波数変換して上記マイクロ波出力端子3より出力するように構成される。 The transmission conversion apparatus includes a multiplexing circuit (multiplexing), a frequency generation circuit (Synthesizer), a second local oscillator LO12 in the microwave band, and two mixer circuits M1 and M2, and is a terminal of the frequency generation circuit (Synthesizer). 15 is connected to the reference signal frequency signal f REF1 from the reference signal input terminal 2, and generates three types of frequencies f p1s , f p2s and f L11 using the reference signal frequency signal f REF1 as a reference. Output from the input terminal 11, input terminal 12 and output terminal 13 of the generation circuit (Synthesizer), and the two waves from the input terminal 11 and input terminal 12 and the IF signal from the IF signal input terminal 1 are combined. Multiple-wave signals obtained by inputting from the IF signal input terminal 22, the input terminal 21 and the input terminal 23 of the circuit (combining) and combining from the output terminal “out” of the combining circuit (combining) And a third output signal from the output terminal 13 of the frequency generation circuit (Synthesizer) are subjected to heterodyne conversion by the mixer circuit M1, and the second mixer circuit M2 further converts the second conversion signal to the second output signal. The frequency is converted into a microwave band by the local oscillator LO12 and output from the microwave output terminal 3.

受信変換装置は、分波回路(分波)、周波数生成回路(Synthesizer)、マイクロ波帯の第2ローカル発振器LO22、4つのミキサー回路M3、M4、M5、M6、バンドパスフィルタBPF1およびバンドパスフィルタBPF2より構成され、上記マイクロ波入力端子4からの受信マイクロ波信号と上記ローカル発振器LO22とは、上記ミキサー回路M3に接続され、該ミキサー回路M3の出力は分波回路(分波)の入力端子「in」に接続される。   The reception conversion apparatus includes a demultiplexing circuit (demultiplexing), a frequency generation circuit (Synthesizer), a second local oscillator LO22 in the microwave band, four mixer circuits M3, M4, M5, and M6, a bandpass filter BPF1, and a bandpass filter. The received microwave signal from the microwave input terminal 4 and the local oscillator LO22 are connected to the mixer circuit M3, and the output of the mixer circuit M3 is an input terminal of a branching circuit (demultiplexing). Connected to “in”.

分波回路(分波)の出力IF信号入力端子41および43より、分波された3出力の内の2波がミキサー回路M6へ入力され、該ミキサー回路M6の出力が、BPF2を介して上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子33へ、更に上記分波回路(分波)の出力端子43からの信号(周波数はfp2r')と、上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子31からの生成周波数fp2rとは上記ミキサー回路M5により混合されてその差の周波数fp2r' - fp2rの信号の出力と分波の出力端子42からの出力とが上記ミキサー回路M4に接続され、該ミキサー回路M4出力は上記バンドパスフィルタBPF1を介してIF信号出力端子5へ出力されるように構成される。さらに、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子34から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子6へ出力されるように構成される。 Two of the three demultiplexed outputs are input to the mixer circuit M6 from the output IF signal input terminals 41 and 43 of the demultiplexing circuit (demultiplexing), and the output of the mixer circuit M6 passes through the BPF 2 above. A signal (frequency is f p2r ′) from the output terminal 43 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) to the terminal 33 of the frequency generation circuit (Synthesizer) and generation from the output terminal 31 of the frequency generation circuit (Synthesizer) The frequency f p2r is mixed by the mixer circuit M5, and the output of the difference frequency f p2r '-f p2r and the output from the demultiplexing output terminal 42 are connected to the mixer circuit M4. The M4 output is configured to be output to the IF signal output terminal 5 via the bandpass filter BPF1. Further, the reference frequency f REF2 is output from the terminal 34 of the frequency generation circuit (Synthesizer) to the reference frequency output terminal 6.

次に、送信変換装置および受信変換装置を構成する周波数生成回路(Synthesizer)について、その一例を図7により説明する。送信変換装置に使用される周波数生成回路(Synthesizer)も、受信変換装置に使用される周波数生成回路(Synthesizer)も、上記実施例においては同一の構成である。   Next, an example of the frequency generation circuit (Synthesizer) constituting the transmission conversion device and the reception conversion device will be described with reference to FIG. The frequency generation circuit (Synthesizer) used in the transmission conversion device and the frequency generation circuit (Synthesizer) used in the reception conversion device have the same configuration in the above embodiment.

図7において、先ず入出力端子の説明を以下に示す。   In FIG. 7, the description of the input / output terminals is shown below first.

端子101:パイロット信号P1用出力端子(周波数 32.15MHz)
端子102:パイロット信号P2用出力端子(周波数 42.15MHz)
端子103:第2ローカル発振用出力端子(周波数 115.85MHz)
端子104:マイクロ波ローカル発振器制御用出力端子(周波数 10MHz)
端子105:外部基準信号入力用端子(周波数 10MHz)
端子108:外部基準信号出力用端子(周波数 10MHz)
端子105からの信号と高安定水晶発振器(10MHz)の出力とを切替スイッチSWにより選択して、どちらかの信号がフェーズロック回路PLL1に入力される。電圧制御水晶発振器VCXO1の電圧・周波数制御端子「vt」には、上記フェーズロック回路PLL1から制御信号が接続される。圧制御水晶発振器VCXO1の発振出力は、上記フェーズロック回路PLL1への比較周波数、フェーズロック回路PLL2への基準周波数、フェーズロック回路PLL3への基準周波数、位相比較器PCへの基準周波数として接続されると共に、バッファアンプBA1およびBA2を介してそれぞれ端子108および104より出力される。
Terminal 101: Output terminal for pilot signal P1 (frequency 32.15 MHz)
Terminal 102: Output terminal for pilot signal P2 (frequency 42.15 MHz)
Terminal 103: Output terminal for second local oscillation (frequency 115.85 MHz)
Terminal 104: Microwave local oscillator control output terminal (frequency 10 MHz)
Terminal 105: External reference signal input terminal (frequency 10 MHz)
Terminal 108: External reference signal output terminal (frequency 10 MHz)
The signal from the terminal 105 and the output of the high stability crystal oscillator (10 MHz) are selected by the change-over switch SW, and one of the signals is input to the phase lock circuit PLL1. A control signal from the phase lock circuit PLL1 is connected to the voltage / frequency control terminal “vt” of the voltage controlled crystal oscillator VCXO1. The oscillation output of the pressure controlled crystal oscillator VCXO1 is connected as a comparison frequency to the phase lock circuit PLL1, a reference frequency to the phase lock circuit PLL2, a reference frequency to the phase lock circuit PLL3, and a reference frequency to the phase comparator PC. At the same time, the signals are output from the terminals 108 and 104 through the buffer amplifiers BA1 and BA2, respectively.

上記フェーズロック回路PLL2出力は電圧制御水晶発振器VCXO3の電圧・周波数制御端子「vt」に、上記フェーズロック回路PLL3出力は電圧制御水晶発振器VCXO4の電圧・周波数制御端子「vt」にそれぞれ接続され、上記電圧制御水晶発振器VCXO3および電圧制御水晶発振器VCXO4はそれぞれフェーズロック発振出力を端子102および端子103より出力する。   The output of the phase lock circuit PLL2 is connected to the voltage / frequency control terminal “vt” of the voltage controlled crystal oscillator VCXO3, and the output of the phase lock circuit PLL3 is connected to the voltage / frequency control terminal “vt” of the voltage controlled crystal oscillator VCXO4. Voltage controlled crystal oscillator VCXO3 and voltage controlled crystal oscillator VCXO4 output phase-locked oscillation outputs from terminals 102 and 103, respectively.

電圧制御水晶発振器VCXO2の電圧・周波数制御端子「vt」には、上記位相比較器PCの制御電圧が接続され、上記位相比較器PCの比較周波数入力としては、10MHzのバンドパスフィルタBPFの出力信号が接続され、該バンドパスフィルタBPFの入力には、上記電圧制御水晶発振器VCXO2出力および上記電圧制御水晶発振器VCXO3出力が入力信号として接続されたミキサー回路Mからの出力が接続されるように構成されている。   The control voltage of the phase comparator PC is connected to the voltage / frequency control terminal “vt” of the voltage controlled crystal oscillator VCXO2, and the output signal of the 10 MHz bandpass filter BPF is used as the comparison frequency input of the phase comparator PC. And the output of the voltage controlled crystal oscillator VCXO2 and the output from the mixer circuit M to which the voltage controlled crystal oscillator VCXO3 output is connected as an input signal are connected to the input of the bandpass filter BPF. ing.

次に、かかる構成の周波数生成回路の動作を説明する。   Next, the operation of the frequency generation circuit having such a configuration will be described.

まず、上記切替スイッチSWにより、通常は端子101からの外部基準信号(10MHz)を選択するが、外部からの基準信号が利用できない場合に限り、内部に備えられた上記高安定水晶発振器出力(10MHz)が選択される。上記フェーズロック回路PLL1により上記切替スイッチSWにより選択された基準信号にロックするように上記電圧制御水晶発振器VCXO1が制御され、該電圧制御水晶発振器VCXO1が基準周波数に同期した基準となる10MHzの信号を供給する。(以下この供給される10MHzの基準信号の周波数を単に基準周波数と呼ぶ。)
次に、上記フェーズロック回路PLL2において、上記電圧制御水晶発振器VCXO3の出力(42.15MHz)の1/281の周波数、即ち、42.15÷281=0.15(MHz)を比較周波数として、上記基準周波数を基準とする0.15MHzと比較することにより基準周波数にロックした42.15MHzを発生するように電圧制御水晶発振器VCXO3の電圧・周波数制御端子「vt」を制御するように上記フェーズロック回路PLL2が動作する。
First, although the external reference signal (10 MHz) from the terminal 101 is normally selected by the changeover switch SW, the output of the high-stable crystal oscillator (10 MHz) provided therein is only provided when the reference signal from the outside cannot be used. ) Is selected. The voltage controlled crystal oscillator VCXO1 is controlled by the phase lock circuit PLL1 so as to lock to the reference signal selected by the changeover switch SW, and the voltage controlled crystal oscillator VCXO1 generates a reference 10 MHz signal synchronized with the reference frequency. Supply. (Hereinafter, the frequency of the supplied 10 MHz reference signal is simply referred to as a reference frequency.)
Next, in the phase lock circuit PLL2, the frequency of 1/281 of the output (42.15 MHz) of the voltage controlled crystal oscillator VCXO3, that is, 42.15 ÷ 281 = 0.15 (MHz) is used as a comparison frequency. The phase lock circuit is configured to control the voltage / frequency control terminal “vt” of the voltage controlled crystal oscillator VCXO3 so as to generate 42.15 MHz locked to the reference frequency by comparing with the reference frequency of 0.15 MHz. PLL2 operates.

同様に、電圧制御水晶発振器VCXO4とフェーズロック回路PLL3による回路により、上記VCXO4の出力(115.85MHz)の1/331の周波数、即ち、115.85÷331=0.35(MHz)を比較周波数として、上記基準周波数を基準とする0.35MHzと比較することにより基準周波数にロックした115.85MHzを発生するように電圧制御水晶発振器VCXO4の電圧・周波数制御端子「vt」を制御するように上記フェーズロック回路PLL3 が動作するのである。   Similarly, the voltage control crystal oscillator VCXO4 and the phase lock circuit PLL3 are used to compare the frequency of 1/331 of the output of the VCXO4 (115.85 MHz), that is, 115.85 ÷ 331 = 0.35 (MHz) as the comparison frequency. As described above, the voltage / frequency control terminal “vt” of the voltage controlled crystal oscillator VCXO4 is controlled so as to generate 115.85 MHz locked to the reference frequency by comparing with the reference frequency of 0.35 MHz. The phase lock circuit PLL3 operates.

一方、電圧制御水晶発振器VCXO4は、上記電圧制御水晶発振器VCXO3の周波数より、正確に10MHz低い32.15MHzにおいて、ミキサーMにより両者の周波数の差の周波数成分を発生させ、差の周波数のみを10MHzのバンドパスフィルタBPFで抽出して上記位相比較器PCに与えるので、上記電圧制御水晶発振器VCXO2は、10MHz低い32.15MHzになるように正確に制御された上記電圧制御水晶発振器VCXO2出力が端子101より出力される。   On the other hand, the voltage controlled crystal oscillator VCXO4 generates a frequency component of the difference between the two frequencies by the mixer M at 32.15 MHz, which is exactly 10 MHz lower than the frequency of the voltage controlled crystal oscillator VCXO3. Since it is extracted by the band pass filter BPF and supplied to the phase comparator PC, the voltage controlled crystal oscillator VCXO2 output from the terminal 101 is accurately controlled so that the voltage controlled crystal oscillator VCXO2 becomes 32.15 MHz which is 10 MHz lower. Is output.

こうして、外部基準信号に同期した基準周波数を発生させて、端子108より出力すると共に、基準周波数に同期した3種類の信号が生成され、それぞれ端子101、102および103より出力されるのである。   Thus, a reference frequency synchronized with the external reference signal is generated and output from the terminal 108, and three types of signals synchronized with the reference frequency are generated and output from the terminals 101, 102 and 103, respectively.

図1に示す送信変換装置においては、まず、合波回路(合波)において、IF信号入力端子1から入力端子22へ入力した主信号(OFDM変調波、中心周波数:fIF11、IF帯に挿入されたパイロット信号を含まない部分を以後IF主信号と呼ぶ)および周波数生成回路(Synthesizer)で生成され、それぞれ入力端子21,23から入力した2波のパイロット信号P1、P2(周波数:fp1s 、fp2s )の3系統の信号が合成され、合成信号を出力端子「out」より出力する。この合成信号は、ミキサー回路M1により一括して周波数変換される。 In the transmission conversion apparatus shown in FIG. 1, first, in a multiplexing circuit (multiplexing), a main signal (OFDM modulated wave, center frequency: f IF11 , which is input from the IF signal input terminal 1 to the input terminal 22 is inserted into the IF band. The portion that does not include the pilot signal is hereinafter referred to as an IF main signal) and a frequency generation circuit (Synthesizer), and two-wave pilot signals P1 and P2 (frequency: f p1s ) input from the input terminals 21 and 23, respectively. f p2s ) of the three systems of signals are combined, and the combined signal is output from the output terminal “out”. The synthesized signal is frequency-converted at once by the mixer circuit M1.

図3は、上記IF主信号およびパイロット信号P1、P2の周波数関係の例を示すパイロット信号の周波数配置図である。この例では、上記IF主信号の中心周波数:fIF11を37.15MHz、パイロット信号P1、P2の周波数をそれぞれ32.15MHz、42.15MHzとし、パイロット信号P1、P2の周波数差を10MHzとし、基準信号周波数(周波数:fREF1=10MHz)と全く同一の周波数になるように上記周波数生成回路(Synthesizer)により生成される。 FIG. 3 is a pilot signal frequency allocation diagram showing an example of the frequency relationship between the IF main signal and the pilot signals P1 and P2. In this example, the center frequency of the IF main signal: the f IF11 37.15MHz, respectively the frequency of the pilot signal P1, P2 32.15MHz, and 42.15MHz, and 10MHz frequency difference of the pilot signals P1, P2, reference It is generated by the frequency generation circuit (Synthesizer) so as to be exactly the same frequency as the signal frequency (frequency: f REF1 = 10 MHz).

上記周波数変換のための上記合成信号をミキサー回路M1において生成するためにミキサー回路M1に供給されるローカル周波数(fL11)は、送信側の上記周波数生成回路(Synthesizer)により生成される。周波数生成回路(Synthesizer)からの上記3信号(周波数:fp1s 、fp2s 、fL11 )は、基準信号(fREF1)を基準に生成されるため、基準信号と同期している。 The local frequency (f L11 ) supplied to the mixer circuit M1 in order to generate the synthesized signal for frequency conversion in the mixer circuit M1 is generated by the frequency generator circuit (Synthesizer) on the transmission side. The three signals (frequency: f p1s , f p2s , f L11 ) from the frequency generation circuit (Synthesizer) are generated based on the reference signal (f REF1 ), and thus are synchronized with the reference signal.

上記ミキサー回路M1の出力には、ローカル周波数(fL11)により一括して周波数変換(アップ・コンバージョン)して得られる第2の中間周波数帯の主信号(IF信号の中心周波数:fIF12 )が得られる。上記ミキサー回路M1には、第2の中間周波数帯の信号をのみを選択するバンドパスフィルタ機能(図示せず)を出力回路に有する。更に、上記第2の中間周波数帯の信号は、ミキサー回路M2に入力され、第2のローカル発振器LO12によりマイクロ波帯へ周波数変換(アップ・コンバージョン)され、図示されない送信周波数帯のBPFを介して、図示されない送信アンテナより送信される。 At the output of the mixer circuit M1, the main signal (the center frequency of the IF signal: f IF12 ) in the second intermediate frequency band obtained by performing frequency conversion (up-conversion) all at once with the local frequency (f L11 ). can get. The mixer circuit M1 has a band-pass filter function (not shown) for selecting only a signal in the second intermediate frequency band in the output circuit. Further, the signal of the second intermediate frequency band is input to the mixer circuit M2, and is frequency-converted (up-conversion) to the microwave band by the second local oscillator LO12, and then via the BPF of the transmission frequency band (not shown). Are transmitted from a transmission antenna (not shown).

上記ローカル発振器LO12は、上記基準信号(fREF1)の周波数によりロックされるが、該ロック機能は本発明によりIF周波数同期(fIF11 = fIF21)を実現するための必須の条件ではないので、上記周波数生成回路(Synthesizer)からの矢印を点線で示している。 It said local oscillator LO12 is locked by the frequency of the reference signal (f REF1), since the lock function is not an essential condition for realizing the IF frequency synchronization (f IF11 = f IF21) by the present invention, An arrow from the frequency generation circuit (Synthesizer) is indicated by a dotted line.

次に、受信変換装置においては、マイクロ波伝送路SHFにより伝送されてきた送信変換装置からのマイクロ波信号を、図示されないアンテナおよび入力フィルタを介して受信し、マイクロ波入力端子4よりミキサー回路M3に入力され、さらに、上記ミキサー回路M3に接続されたローカル発振器LO22のローカル周波数fL22により周波数変換(ダウン・コンバージョン)されて、該ミキサー回路M3の出力より分波回路(分波)の入力端子「in」に入力され、上記分波回路(分波)の出力端子42より、その中心周波数がfIF22なる主信号が出力されてミキサー回路M4に入力され、分波回路(分波)の出力端子41および43より、その周波数がfP1r'およびfP2r'なる2波のパイロット信号P1、P2が分波されて抽出される。抽出された該2波のパイロット信号P1、P2はミキサー回路M6により2波の差の周波数を発生させ、該差の周波数のみを上記BPF2により抽出し、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子33に基準信号入力として与えることにより、該周波数生成回路(Synthesizer)は上記差の周波数を基準に出力端子31の出力信号(周波数:fP2r)および出力端子34への力基準周波数fREF2(この実施例では10MHz)を生成する。 Next, in the reception conversion device, the microwave signal from the transmission conversion device transmitted through the microwave transmission path SHF is received via an antenna and an input filter (not shown), and the mixer circuit M3 is received from the microwave input terminal 4. Is further frequency-converted (down-converted) by the local frequency f L22 of the local oscillator LO22 connected to the mixer circuit M3, and an input terminal of a demultiplexing circuit (demultiplexing) from the output of the mixer circuit M3 The main signal whose center frequency is f IF22 is output from the output terminal 42 of the branching circuit (demultiplexing) and input to the mixer circuit M4 and output from the branching circuit (demultiplexing). From the terminals 41 and 43, two pilot signals P1 and P2 whose frequencies are f P1r ′ and f P2r ′ are demultiplexed and extracted. The extracted pilot signals P1 and P2 of the two waves are generated by the mixer circuit M6 so as to generate a frequency difference of the two waves, and only the frequency of the difference is extracted by the BPF 2, and is supplied to the terminal 33 of the frequency generation circuit (Synthesizer). By giving as a reference signal input, the frequency generation circuit (Synthesizer) outputs the output signal (frequency: f P2r ) from the output terminal 31 and the force reference frequency f REF2 to the output terminal 34 based on the difference frequency (this embodiment) Is 10 MHz).

更に、上記分波回路(分波)の出力マイクロ波出力端子43からの信号(周波数はfp2r')は、上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子31からの生成周波数fp2rとともに上記ミキサー回路M5にも接続され、上記ミキサー回路M5において混合されて、上記ミキサー回路M5出力には、その差の周波数fp2r' - fp2rなる周波数の信号が得られる。上記ミキサー回路M4においては、その中心周波数がfIF22なる主信号が、上記ミキサー回路M5の出力をローカル信号として、その中心周波数がfIF21に周波数変換され、さらに上記バンドパスフィルタBPF1により、送信側でIF信号に付加されたすべてのパイロット信号成分を除去され、元のIF信号のみがIF信号出力端子5へ出力される。 Further, a signal (frequency is f p2r ′) from the output microwave output terminal 43 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) is combined with the mixer circuit together with the generated frequency f p2r from the output terminal 31 of the frequency generating circuit (Synthesizer). M5 is also connected to and mixed in the mixer circuit M5, to the mixer circuit M5 output frequency f P2R of the difference '- f P2R become the frequency signal is obtained. In the mixer circuit M4, main signal whose center frequency is f IF 22 is an output of the mixer circuit M5 as a local signal, the center frequency is frequency-converted to f IF 21, further by the band-pass filter BPF1, sender Thus, all pilot signal components added to the IF signal are removed, and only the original IF signal is output to the IF signal output terminal 5.

以上のようにして、受信変換装置の出力のIF信号出力端子5には、4回の周波数変換をうけて得られたIF信号が得られるのであるが、以下に示すように、送信変換装置出力において、主信号の中心周波数、P1およびP2の周波数は、
送信変換出力主信号 :fIF11 + fL11 + fL12
送信変換出力P1信号:fP1s + fL11 + fL12
送信変換出力P2信号:fP2s + fL11 + fL12
となる。
As described above, the IF signal output terminal 5 of the output of the reception conversion apparatus can obtain the IF signal obtained by performing the frequency conversion four times. As shown below, the output of the transmission conversion apparatus is obtained. , The center frequency of the main signal, the frequencies of P1 and P2, are
Transmission conversion output main signal: f IF11 + f L11 + f L12
Transmission conversion output P1 signal: f P1s + f L11 + f L12
Transmission conversion output P2 signal: f P2s + f L11 + f L12
It becomes.

受信変換装置においては、最初の周波数変換による中間の周波数は、
受信中間変換主信号 :fIF22 = fIF11 + fL11 + fL12 - fL22
受信中間出力P1信号:fP1r' = fP1s + fL11 + fL12 - fL22
受信中間出力P2信号:fP2r' = fP2s + fL11 + fL12 - fL22
となる。
In the receiving conversion device, the intermediate frequency by the first frequency conversion is
Receiving intermediate converted main signal: f IF22 = f IF11 + f L11 + f L12 - f L22
Received intermediate output P1 signal: f P1r '= f P1s + f L11 + f L12 -f L22
Received intermediate output P2 signal: f P2r '= f P2s + f L11 + f L12 -f L22
It becomes.

また、
受信最終変換主信号 :fIF21 = fIF22 - (fP2r'- fP2r)
= fIF11+ fL11 + fL12 - fL22 - (fP2s + fL11 + fL12 -fL22
- fP2r)
= fIF11 - (fP2s - fP2r)
となり、送信側で基準周波数に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数fP2sと、受信側での基準周波数に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数fP2rが全く同一周波数であれば、受信最終変換主信号の中心周波数fIF21は、送信変換装置のIF信号入力端子1からの主信号の中心周波数fIF11と完全に一致し、伝送による主信号の周波数ずれが生じないことが分かる。
Also,
Received final conversion main signal: f IF21 = f IF22- (f P2r '-f P2r )
= F IF11 + f L11 + f L12 - f L22 - (f P2s + f L11 + f L12 -f L22
-f P2r )
= F IF11 - (f P2s - f P2r)
If the frequency f P2s of the pilot signal P2 generated based on the reference frequency on the transmission side and the frequency f P2r of the pilot signal P2 generated based on the reference frequency on the reception side are exactly the same frequency, the final reception conversion center frequency f IF 21 of the main signal is completely coincident with the center frequency f IF 11 of the main signal from the IF signal input terminal 1 of the transmission converter, it can be seen that no frequency deviation of the main signal due to transmission.

一方、さらに、パイロット信号P1およびP2については、
受信中間出力P1信号:fP1r' = fP1s + fL11 + fL12 - fL22
受信中間出力P2信号:fP2r' = fP2s + fL11 + fL12 - fL22
より、受信側においても、抽出された2波のパイロット信号の周波数の差(fP2r' - fP1r')を求めると、
fP2r' - fP1r' = fP2s + fL11 + fL12 - fL22- (fP1s + fL11 + fL12 - fL22)
= fP2s - fP1s
となり、送信変換装置および受信変換装置のすべての周波数変換に用いられたローカル発振周波数( fL11 、fL12 、fL22 )の変動に関わらず、送信変換装置での2波のパイロット信号の周波数差は、受信変換装置で抽出した2波のパイロット信号の周波数差と同一となる。
On the other hand, for pilot signals P1 and P2,
Received intermediate output P1 signal: f P1r '= f P1s + f L11 + f L12 -f L22
Received intermediate output P2 signal: f P2r '= f P2s + f L11 + f L12 -f L22
Therefore , on the receiving side as well, when the difference in frequency between the extracted two pilot signals (f P2r '-f P1r ') is obtained,
f P2r '- f P1r' = f P2s + f L11 + f L12 - f L22 - (f P1s + f L11 + f L12 - f L22)
= f P2s -f P1s
Regardless of fluctuations in the local oscillation frequencies (f L11 , f L12 , f L22 ) used for all the frequency conversions of the transmission conversion device and the reception conversion device, the frequency difference between the two pilot signals in the transmission conversion device Is the same as the frequency difference between the two pilot signals extracted by the reception converter.

すなわち、上記受信変換装置の基準信号周波数 fREF2を、受信側において抽出された2波のパイロット信号の周波数の差(fP2r' - fP1r')の周波数を基準に生成することにより、fREF1 = fREF2が実現され、上記受信変換装置の基準信号周波数 fREF2 を基準に生成したパイロット信号P2の周波数 fP2r を、送信側で基準周波数 fREF1 に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数 fP2s と全く同一周波数にすることができる。 That is, f REF1 is generated by generating the reference signal frequency f REF2 of the reception conversion device based on the frequency difference (f P2r ′ −f P1r ′) of the two pilot signals extracted on the receiving side. = f REF2 is achieved, the frequency f P2s of the pilot signal P2 frequency f P2r, generated based on the reference frequency f REF1 at the transmission side of the pilot signal P2 generated based on the reference signal frequency f REF2 of the reception converter And the same frequency.

このようにして、上記の条件、すなわち、fP2s = fP2r を満たすことができて、受信最終変換主信号の中心周波数:fIF21は、
fIF21 = fIF11 - (fP2s - fP2r)
より、
fIF21 = fIF11
となり、送信変換装置および受信変換装置の周波数変換に用いられたマイクロ波帯のローカル発振周波数(fL12 、fL22)の変動に関わらず、伝送された主信号の周波数ずれは生じない伝送装置が実現されるのである。
In this way, the above condition, that is, f P2s = f P2r can be satisfied, and the center frequency of the received final converted main signal: f IF21 is
f IF21 = f IF11 - (f P2s - f P2r)
Than,
f IF21 = f IF11
Therefore , there is a transmission device that does not cause a frequency shift of the transmitted main signal regardless of fluctuations in the local oscillation frequency (f L12 , f L22 ) of the microwave band used for frequency conversion of the transmission conversion device and the reception conversion device. It is realized.

尚、送信変換装置の基準周波数は、基準信号入力端子2からの基準信号を基準にして生成させることにより、外部からの基準信号に周波数ロックさせることができ、更に、受信変換側においては、送信側と同一周波数で再生された基準周波数fREF2を基準周波数出力端子6より出力することができるのである。 The reference frequency of the transmission conversion device can be locked to the reference signal from the outside by generating the reference signal from the reference signal input terminal 2 as a reference. The reference frequency f REF2 reproduced at the same frequency as the side can be output from the reference frequency output terminal 6.

以上のように、送信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器LO12および受信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器LO22の周波数変動/位相変動の影響を受けることなく、全く周波数のずれのないIF主信号および全く周波数のずれのない基準信号を安定に伝送することができるのである。   As described above, the IF main signal has no frequency deviation without being affected by the frequency fluctuation / phase fluctuation of the microwave band local oscillator LO12 of the transmission conversion apparatus and the microwave band local oscillator LO22 of the reception conversion apparatus. In addition, it is possible to stably transmit a reference signal having no frequency shift.

このことにより、
(1)従来技術では最大の課題であったマイクロ波ローカル発振器の性能すなわち周波数精度、周波数安定度、周波数・位相雑音およびマイクロフォニック雑音に対する要求が極度に緩和され、現在の確立された技術範囲で経済的に実現できる。
As a result,
(1) The requirements for the performance of the microwave local oscillator, that is, the frequency accuracy, the frequency stability, the frequency / phase noise, and the microphonic noise, which were the biggest problems in the prior art, are extremely relaxed, and within the currently established technical scope. Can be realized economically.

(2)地上波ディジタルテレビ放送システムにおいて、同じスタジオからのOFDM変調されたIF信号を本実施例の信号伝送装置により、各放送所の放送装置に分配することにより、各局放送波の周波数を一致させることができるので、容易にSFN(単一周波数網)による地上波ディジタルテレビ放送が実現されるというすぐれた効果が期待できる。 (2) In a terrestrial digital television broadcasting system, the frequency of each station's broadcast wave is matched by distributing the OFDM modulated IF signal from the same studio to the broadcasting device of each broadcasting station by the signal transmission device of this embodiment. Therefore, it is possible to expect an excellent effect that terrestrial digital television broadcasting by SFN (single frequency network) can be easily realized.

図4はこの発明の第2の実施例を示すブロック図であって、送信変換は送信側に設置される送信変換装置であり、受信変換は、受信側即ち、伝送距離だけ離れた受信地点に設置される受信変換装置であり、送信変換における周波数変換が1回であることと、受信変換における2回目の変換用ローカル発振信号の処理・発生方法が異なること、および受信変換装置の基準周波数制御用の2波のパイロット信号抽出が2回目の周波数変換の後であることとを除いては、第1の実施例と同様である。   FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which transmission conversion is a transmission conversion apparatus installed on the transmission side, and reception conversion is performed on the reception side, that is, at a reception point separated by a transmission distance. It is a reception conversion device installed, the frequency conversion in the transmission conversion is one time, the processing / generation method of the second conversion local oscillation signal in the reception conversion is different, and the reference frequency control of the reception conversion device The second embodiment is the same as the first embodiment except that the two-wave pilot signal extraction is after the second frequency conversion.

IF信号入力端子1は、送信装置へのIF信号の入力端子であって、合波回路の一つの入力端子62に接続される。基準信号入力端子2は、周波数生成回路(Synthesizer)の端子55へ接続され、外部の基準信号源からの基準信号が入力される。尚、図4のブロック図においても第1の実施例の説明同様、送信変換装、受信変換装置とも、本発明の説明に直接関係しない場合は、実際には必要な増幅器やフィルタの図示を省略している。   The IF signal input terminal 1 is an input terminal for an IF signal to the transmission device, and is connected to one input terminal 62 of the multiplexing circuit. The reference signal input terminal 2 is connected to a terminal 55 of a frequency generation circuit (Synthesizer), and receives a reference signal from an external reference signal source. In the block diagram of FIG. 4 as well, in the same way as in the description of the first embodiment, if neither the transmission converter nor the reception converter is directly related to the description of the present invention, the illustration of actually required amplifiers and filters is omitted. is doing.

送信変換装置は、合波回路(合波)、周波数生成回路(Synthesizer)、マイクロ波帯の第2ローカル発振器LO112、フェーズロックループ発振器PLL−OSCおよびミキサー回路M12より構成され、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子55には、上記基準信号入力端子2からの基準信号周波数信号fREF1が接続され、該基準信号周波数信号fREF1を基準として2種類の周波数fp1s、fp2sを生成して上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子51および52より出力するとともに、その出力端子51、出力端子52からの2波と上記IF信号入力端子1からのIF信号とをそれぞれ上記合波回路(合波)の入力端子62、61、および63から入力し、上記合波回路(合波)の出力端子「out」から合波して得られる複数波の信号出力を、ミキサー回路M12により、上記ローカル発振器LO112によりマイクロ波帯に周波数変換して上記マイクロ波出力端子3より出力するように構成される。 The transmission conversion device includes a multiplexing circuit (multiplexing), a frequency generation circuit (Synthesizer), a second local oscillator LO112 in the microwave band, a phase-locked loop oscillator PLL-OSC, and a mixer circuit M12, and the frequency generation circuit ( The reference signal frequency signal f REF1 from the reference signal input terminal 2 is connected to the terminal 55 of the Synthesizer), and two types of frequencies f p1s and f p2s are generated using the reference signal frequency signal f REF1 as a reference. Output from the output terminals 51 and 52 of the frequency generation circuit (Synthesizer), and the two waves from the output terminal 51 and the output terminal 52 and the IF signal from the IF signal input terminal 1 are respectively combined with the multiplexing circuit (multiplexing). ) Input terminals 62, 61, and 63, and a plurality of signal outputs obtained by combining from the output terminal “out” of the combining circuit (combining), The Kisa circuit M12, and to output from the microwave output terminal 3 and the frequency converting the microwave band by the local oscillator LO112.

受信変換装置は、分波回路(分波)1、分波回路(分波)2、周波数生成回路(Synthesizer)、マイクロ波帯の第2ローカル発振器LO22、4つのミキサー回路M3、M4、M6、M25、バンドパスフィルタBPF1、バンドパスフィルタBPF2およびバンドパスフィルタBPF3より構成され、上記マイクロ波入力端子4からの受信マイクロ波信号と上記ローカル発振器LO22とは、上記ミキサー回路M3に接続され、該ミキサー回路M3出力は分波回路(分波)1の入力端子「in」に接続され、分波回路(分波)1の出力端子83よりのパイロット信号の1波がミキサー回路M25の入力へ、周波数生成回路(Synthesizer)出力71から上記ミキサー回路M25の別の入力へ、上記ミキサー回路M25の出力はバンドパスフィルタBPF3の入力へ、該バンドパスフィルタBPF3の出力はフェーズロックループ発振器PLL−OSCの基準信号として入力される。   The reception conversion device includes a demultiplexing circuit (demultiplexing) 1, a demultiplexing circuit (demultiplexing) 2, a frequency generation circuit (Synthesizer), a second local oscillator LO22 in the microwave band, four mixer circuits M3, M4, M6, M25, a bandpass filter BPF1, a bandpass filter BPF2, and a bandpass filter BPF3. The received microwave signal from the microwave input terminal 4 and the local oscillator LO22 are connected to the mixer circuit M3, and the mixer The output of the circuit M3 is connected to the input terminal “in” of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 1, and one wave of the pilot signal from the output terminal 83 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 1 is input to the input of the mixer circuit M25. The output of the mixer circuit M25 from the generation circuit (Synthesizer) output 71 to another input of the mixer circuit M25 is a bandpass filter BP. 3 to the input, the output of the band pass filter BPF3 is input as a reference signal for phase-locked loop oscillator PLL-OSC.

更に、上記ミキサー回路M4には、上記フェーズロックループ発振器PLL−OSCの発振出力および上記分波回路(分波)1の出力端子82からの出力が接続され、該ミキサー回路M4の出力は、更にもう一つの分波回路(分波)2に入力される。   Further, the mixer circuit M4 is connected to the oscillation output of the phase-locked loop oscillator PLL-OSC and the output from the output terminal 82 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 1, and the output of the mixer circuit M4 is further It is input to another demultiplexing circuit (demultiplexing) 2.

上記分波回路(分波)2の出力91および93は、上記ミキサー回路M6に入力され、上記ミキサー回路M6の出力は上記BPF2を介して上記周波数生成回路(Synthesizer)の入力端子73へ、上記分波回路(分波)2の出力92は上記バンドパスフィルタBPF1を介してIF信号出力端子5へ出力されるように、更に、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子74から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子6へ出力される。 The outputs 91 and 93 of the branching circuit (demultiplexing) 2 are input to the mixer circuit M6, and the output of the mixer circuit M6 is supplied to the input terminal 73 of the frequency generation circuit (Synthesizer) via the BPF2. Further, the output 92 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 2 is output to the IF signal output terminal 5 via the bandpass filter BPF1, and the reference frequency f REF2 is further supplied from the terminal 74 of the frequency generating circuit (Synthesizer). It is output to the reference frequency output terminal 6.

送信変換装置においては、まず、合波回路(合波)において、IF信号入力端子1からの主信号(OFDM変調波、中心周波数:fIF11、IF帯に挿入されたパイロット信号を含まない部分を以後IF主信号と呼ぶ)および周波数生成回路(Synthesizer)で生成した2波のパイロット信号P1、P2(周波数:fp1s 、fp2s )の3系統の信号が合成され、合成信号をミキサー回路M1により一括して、ローカル発振器LO12のローカル発振周波数により、マイクロ波帯へ周波数変換(アップ・コンバージョン)され、図示されない送信周波数帯のBPFを介して、図示されない送信アンテナより送信される。 In the transmission conversion device, first, in the multiplexing circuit (multiplexing), the main signal from the IF signal input terminal 1 (OFDM modulated wave, center frequency: f IF11 , the portion not including the pilot signal inserted in the IF band) (Hereinafter referred to as the IF main signal) and the three signals of the two-wave pilot signals P1 and P2 (frequency: f p1s and f p2s ) generated by the frequency generation circuit (Synthesizer) are synthesized, and the synthesized signal is synthesized by the mixer circuit M1. Collectively, the frequency is converted (up-conversion) to the microwave band by the local oscillation frequency of the local oscillator LO12, and is transmitted from a transmission antenna (not shown) via a BPF in a transmission frequency band (not shown).

上記ローカル発振器 LO12は、上記基準周波数(fREF1)によりロックされるが、該ロック機能は本発明によりIF周波数同期(fIF11 = fIF21)を実現するための必須の条件ではないので、上記周波数生成回路(Synthesizer)からの矢印を点線で示している。 It said local oscillator LO12 is locked by the reference frequency (f REF1), since the lock function is not an essential condition for realizing the IF frequency synchronization (f IF11 = f IF21) by the present invention, the frequency An arrow from the generation circuit (Synthesizer) is indicated by a dotted line.

次に、受信変換装置においては、マイクロ波伝送路SHFにより伝送されてきた送信変換装置からのマイクロ波信号を、図示されないアンテナおよび入力フィルタを介して受信し、マイクロ波入力端子4よりミキサー回路M3に入力され、さらに、上記ミキサー回路M3に接続されたローカル発振器LO22のローカル周波数fL22により周波数変換(ダウン・コンバージョン)されて、該ミキサー回路M3出力より分波回路(分波)1の入力端子「in」に入力され、上記分波回路(分波)1の出力端子82より、その中心周波数がfIF22rなる主信号、パイロット信号P2およびパイロット信号P2を含むIF信号が出力されて、ミキサー回路M4に入力され、同時に分波回路(分波)1の出力端子83より、その周波数がfP2rr'なるパイロット信号P2が分波されて抽出される。 Next, in the reception conversion device, the microwave signal from the transmission conversion device transmitted through the microwave transmission path SHF is received via an antenna and an input filter (not shown), and the mixer circuit M3 is received from the microwave input terminal 4. Is further frequency-converted (down-converted) by the local frequency f L22 of the local oscillator LO22 connected to the mixer circuit M3, and an input terminal of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 1 from the output of the mixer circuit M3 The IF signal including the main signal having the center frequency f IF22r , the pilot signal P2, and the pilot signal P2 is output from the output terminal 82 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 1 and input to “in”. A pilot signal P whose frequency is f P2rr ′ is input to M4 and simultaneously from the output terminal 83 of the branching circuit (demultiplexing) 1 2 is demultiplexed and extracted.

上記分波回路(分波)1の出力端子83からの信号(周波数はfp2rr')は、上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子71からの生成周波数fp2rrとともに上記ミキサー回路M25にも接続され、上記ミキサー回路M25において混合される。上記ミキサー回路M25の出力には、その差の周波数fp2rr' - fp2rrなる周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタBPF3が挿入されているので、上記差の周波数fp2rr' - fp2rrが得られる。 The signal (frequency is f p2rr ') from the output terminal 83 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 1 is connected to the mixer circuit M25 together with the generation frequency f p2rr from the output terminal 71 of the frequency generation circuit (Synthesizer). And mixed in the mixer circuit M25. Since the band-pass filter BPF3 that passes the signal having the difference frequency f p2rr '-f p2rr is inserted in the output of the mixer circuit M25, the difference frequency f p2rr ' -f p2rr is obtained. .

上記BPF3出力に得られたfp2rr' - fp2rrなる周波数の信号が、フェーズロックループ発振器 PLL−OSC の基準信号として入力されるので、該フェーズロックループ発振器 PLL−OSCの発振出力として、周波数fp2rr' - fp2rrの信号が得られるのであるが、上記フェーズロックループ発振器PLL−OSCのループ帯域および上記BPF3の通過帯域を所与の大きさに設定されているとすると、上記フェーズロックループ発振器 PLL−OSC出力の周波数および位相は、その帯域内の周波数成分においては、入力の基準信号の周波数・位相変動に追従する。 The BPF 3 f P2rr resulting in the output '- f p2rr comprising frequency signal is, since the input as a reference signal for phase-locked loop oscillator PLL-OSC, the oscillation output of the phase locked loop oscillator PLL-OSC, the frequency f p2rr′− f p2rr can be obtained. If the loop band of the phase-locked loop oscillator PLL-OSC and the pass band of the BPF 3 are set to given magnitudes, the phase-locked loop oscillator The frequency and phase of the PLL-OSC output follows the frequency and phase fluctuations of the input reference signal in the frequency component within the band.

一方、上記ミキサー回路M4の出力には、上記フェーズロックループ発振器PLL−OSCの発振出力により一括して周波数変換された、IF主信号および2波のパイロット信号が含まれるが、もう一つの分波回路(分波)2によって3波に分波され、上記分波回路(分波)2の出力91および93からは、2波のパイロット信号(その周波数はfP1rr およびfP2rr)が上記ミキサー回路M6に入力されるので、上記ミキサー回路M6の出力にはその差の周波数成分が得られ、上記BPF2によりその差の周波数成分即ち10MHzのみを抽出され、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子73への基準信号として入力されるので、第1の実施例と同様に、上記周波数生成回路(Synthesizer)はその差の周波数「fP2rr - fP1rr」を基準として受信変換装置側での基準周波数を発生させる。 On the other hand, the output of the mixer circuit M4 includes the IF main signal and the two pilot signals that are collectively frequency-converted by the oscillation output of the phase-locked loop oscillator PLL-OSC. The signal is demultiplexed into three waves by the circuit (demultiplexing) 2, and two pilot signals (having frequencies f P1rr and f P2rr ) are output from the outputs 91 and 93 of the demultiplexing circuit (demultiplexing) 2 in the mixer circuit. Since the difference frequency component is obtained at the output of the mixer circuit M6, only the difference frequency component, that is, 10 MHz, is extracted by the BPF 2 and supplied to the terminal 73 of the frequency generation circuit (Synthesizer). since the input as the reference signal, as in the first embodiment, the frequency generation circuit (Synthesizer) the frequency of the difference - receiving convert "f P2rr f P1rr" as a reference Generating a reference frequency at 置側.

上記分波回路(分波)2の出力端子92には、上記2波のパイロット信号の通過を阻止し、IF主信号のみを通過させるバンドパスフィルタBPF1が挿入されるので、IF信号出力端子5には2波のパイロット信号が除去されたIF主信号(その中心周波数はfIF21)が出力され、更に、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子74から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子6へ出力されるのである。 Since the band-pass filter BPF1 that blocks the passage of the pilot signal of the two waves and passes only the IF main signal is inserted into the output terminal 92 of the branching circuit (demultiplexing) 2, the IF signal output terminal 5 2 outputs an IF main signal from which two pilot signals have been removed (its center frequency is f IF21 ), and the reference frequency f REF2 is supplied from the terminal 74 of the frequency generator (Synthesizer) to the reference frequency output terminal 6. It is output.

以上のようにして、受信変換装置の出力のIF信号出力端子5には、3回の周波数変換をうけて得られたIF信号が得られるのであるが、以下に示すように、送信変換装置出力において、主信号の中心周波数、P1およびP2の周波数は、
送信変換出力主信号 :fIF11 + fL12
送信変換出力P1信号:fP1s + fL12
送信変換出力P2信号:fP2s + fL12
となる。
As described above, the IF signal output terminal 5 of the output of the reception conversion device can obtain the IF signal obtained by performing the frequency conversion three times. , The center frequency of the main signal, the frequencies of P1 and P2, are
Transmission conversion output main signal: f IF11 + f L12
Transmission conversion output P1 signal: f P1s + f L12
Transmission conversion output P2 signal: f P2s + f L12
It becomes.

受信変換装置においては、最初の周波数変換による中間の周波数は、
受信中間変換主信号 :fIF22r = fIF11 + fL12 - fL22
受信中間出力P1信号:fP1rr' = fP1s + fL12 - fL22
受信中間出力P2信号:fP2rr' = fP2s + fL12 - fL22
となる。
In the receiving conversion device, the intermediate frequency by the first frequency conversion is
Receiving intermediate converted main signal: f IF22r = f IF11 + f L12 - f L22
Received intermediate output P1 signal: f P1rr '= f P1s + f L12 -f L22
Received intermediate output P2 signal: f P2rr '= f P2s + f L12 -f L22
It becomes.

受信最終変換主信号 :fIF21 = fIF22r - (fP2rr'- fP2rr)
= fIF11 + fL12 - fL22 - (fP2s + fL12 - fL22 - fP2rr)
= fIF11 - (fP2s - fP2rr)
となり、送信側で基準周波数に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数fP2sと、受信側での基準周波数に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数fP2rrが全く同一周波数であれば、受信最終変換主信号の中心周波数fIF21は、送信変換装置のIF信号入力端子1からの主信号の中心周波数fIF11と完全に一致し、伝送による主信号の周波数ずれが生じないことが分かる。
Received final conversion main signal: f IF21 = f IF22r- (f P2rr '-f P2rr )
= F IF11 + f L12 - f L22 - (f P2s + f L12 - f L22 - f P2rr)
= F IF11 - (f P2s - f P2rr)
Next, the frequency f P2s of the pilot signal P2 generated based on the reference frequency on the transmission side, if exactly the same frequency is the frequency f P2rr pilot signal P2 generated based on the reference frequency at the receiving side, the receiving end converts center frequency f IF 21 of the main signal is completely coincident with the center frequency f IF 11 of the main signal from the IF signal input terminal 1 of the transmission converter, it can be seen that no frequency deviation of the main signal due to transmission.

一方、さらに、パイロット信号P1およびP2について、
受信中間出力P1信号:fP1rr' = fP1s + fL12 - fL22
受信中間出力P2信号:fP2rr' = fP2s + fL12 - fL22
であり、さらに上記ミキサー回路M4のローカル周波数(fP2rr' - fP2rr)により変換されるので、受信側においても、抽出された2波のパイロット信号の周波数の差(fP2rrx - fP1rrx)を求めると、
fP2rrx - fP1rrx = fP2s + fL11 + fL12 - fL22 - (fP2rr'- fP2rr)
- (fP1s + fL11 + fL12 - fL22 - (fP2rr'- fP2rr))
= fP2s - fP1s
となり、送信変換装置および受信変換装置のすべての周波数変換に用いられたローカル発振周波数( fL11 、fL12 、fL22 )の変動に関わらず、送信変換装置での2波のパイロット信号の周波数差は、受信変換装置で抽出した2波のパイロット信号の周波数差と同一となり、上記受信変換装置の基準信号周波数fREF2を、受信側において抽出された2波のパイロット信号の周波数の差(fP2r' - fP1r')の周波数を基準に生成することにより、fREF1 = fREF2 が安定的に実現される。
On the other hand, for pilot signals P1 and P2,
Received intermediate output P1 signal: f P1rr '= f P1s + f L12 -f L22
Received intermediate output P2 signal: f P2rr '= f P2s + f L12 -f L22
Furthermore, since it is converted by the local frequency (f P2rr ′ −f P2rr ) of the mixer circuit M4, the frequency difference (f P2rrx −f P1rrx ) of the extracted two pilot signals is also obtained on the receiving side. When asked
f P2rrx - f P1rrx = f P2s + f L11 + f L12 - f L22 - (f P2rr '- f P2rr)
- (f P1s + f L11 + f L12 - f L22 - (f P2rr '- f P2rr))
= f P2s -f P1s
Regardless of fluctuations in the local oscillation frequencies (f L11 , f L12 , f L22 ) used for all the frequency conversions of the transmission conversion device and the reception conversion device, the frequency difference between the two pilot signals in the transmission conversion device Is the same as the frequency difference between the two pilot signals extracted by the reception conversion device, and the reference signal frequency f REF2 of the reception conversion device is set to the difference between the frequencies of the two pilot signals extracted at the reception side (f P2r By generating based on the frequency of “− f P1r ”), f REF1 = f REF2 is stably realized.

このように、上記受信変換装置の基準信号周波数fREF2を基準に生成したパイロット信号P2の周波数fP2rを、送信側で基準周波数fREF1に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数fP2sと全く同一周波数にすることができるので、上記の条件、すなわち、fP2s = fP2rを満たすことができる。よって、受信最終変換主信号の中心周波数:fIF21は、
fIF21 = fIF11 - (fP2s - fP2r)
より、
fIF21 = fIF11
となり、送信変換装置および受信変換装置の周波数変換に用いられたマイクロ波帯のローカル発振周波数(fL12、fL22)の変動に関わらず、伝送された主信号の周波数ずれは生じない伝送装置が実現されるのである。
In this way, the frequency f P2r of the pilot signal P2 generated based on the reference signal frequency f REF2 of the reception conversion device is exactly the same as the frequency f P2s of the pilot signal P2 generated based on the reference frequency f REF1 on the transmission side. Since the frequency can be set, the above condition, that is, f P2s = f P2r can be satisfied. Therefore, the center frequency of the received final converted main signal: f IF21 is
f IF21 = f IF11 - (f P2s - f P2r)
Than,
f IF21 = f IF11
Therefore , there is a transmission device that does not cause a frequency shift of the transmitted main signal regardless of fluctuations in the local oscillation frequency (f L12 , f L22 ) of the microwave band used for frequency conversion of the transmission conversion device and the reception conversion device. It is realized.

尚、送信変換装置の基準周波数は、基準信号入力端子2からの基準信号を基準にして生成させることにより、外部からの基準信号に周波数ロックさせることができ、更に、受信変換側においては、送信側と同一周波数で再生された基準周波数fREF2を基準周波数出力端子6より出力することができるのである。 The reference frequency of the transmission conversion device can be locked to the reference signal from the outside by generating the reference signal from the reference signal input terminal 2 as a reference. The reference frequency f REF2 reproduced at the same frequency as the side can be output from the reference frequency output terminal 6.

以上のように、送信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器LO12および受信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器LO22の周波数変動/位相変動の影響を受けること無く、全く周波数のずれのないIF主信号および全く周波数のずれのない基準信号を安定に伝送することができるのである。   As described above, the IF main signal has no frequency deviation without being affected by the frequency fluctuation / phase fluctuation of the microwave band local oscillator LO12 of the transmission conversion apparatus and the microwave band local oscillator LO22 of the reception conversion apparatus. In addition, it is possible to stably transmit a reference signal having no frequency shift.

このことは、第1の実施例の場合同様に
(1)従来技術では最大の課題であったマイクロ波ローカル発振器の性能すなわち周波数精度、周波数安定度、周波数・位相雑音およびマイクロフォニック雑音に対する要求が極度に緩和され、現在の確立された技術範囲で経済的に実現できる。
As in the case of the first embodiment, this is because (1) there is a demand for the performance of the microwave local oscillator, that is, the frequency accuracy, the frequency stability, the frequency / phase noise and the microphonic noise, which were the biggest problems in the prior art. Extremely relaxed and economically feasible with the current established technology range.

(2)地上波ディジタルテレビ放送システムにおいて、同じスタジオからのOFDM変調されたIF信号を本実施例の信号伝送装置により、各放送所の放送装置に分配することにより、各局放送波の周波数を一致させることができるので、容易にSFN(単一周波数網)による地上波ディジタルテレビ放送が実現されるというすぐれた効果が期待できる。 (2) In a terrestrial digital television broadcasting system, the frequency of each station's broadcast wave is matched by distributing the OFDM modulated IF signal from the same studio to the broadcasting device of each broadcasting station by the signal transmission device of this embodiment. Therefore, it is possible to expect an excellent effect that terrestrial digital television broadcasting by SFN (single frequency network) can be easily realized.

第1の実施例および第2の実施例においては、2地点間の信号伝送装置として説明したが、図5に示すように本発明の伝送装置を多段に接続して、IF信号と基準周波数を放送所に中継する装置として用いると、すべての中継所におけるIF信号周波数と基準信号周波数が同一となるため、この同一周波数のIF信号を周波数変換して得られるOFDM信号の放送波を送信する放送用送信機のローカル周波数の基準信号として、全く同一周波数の上記基準周波数を用いることにより完全な、SFN(単一周波数網)の方送システムを実現することができる。   In the first embodiment and the second embodiment, the signal transmission apparatus between two points has been described. However, as shown in FIG. 5, the transmission apparatus of the present invention is connected in multiple stages, and the IF signal and the reference frequency are set. When used as a device that relays to a broadcast station, the IF signal frequency and the reference signal frequency at all relay stations are the same, so a broadcast that transmits a broadcast wave of an OFDM signal obtained by frequency-converting the IF signal of this same frequency A complete SFN (single frequency network) transmission system can be realized by using the same reference frequency as the reference signal of the local frequency of the transmitter.

また、第1及び第2の実施例では、基準周波数の伝送に2波のパイロット周波数の差を利用したが、2波の内の一波は第1及び第2の実施例のパイロット信号P2同様に、周波数・位相変動吸収に用い、もう1波のパイロット信号を伝送すべき基準周波数で変調して、受信側で復調して得られる基準周波数により、送受の基準周波数の同一化を行うことができること、あるいは、2波のパイロットの内の少なくても1波に本発明の目的を損なわないレベルの変調をかけることが可能であり、補助信号の伝送に利用することもできる。   In the first and second embodiments, the difference between the two pilot frequencies is used for transmission of the reference frequency, but one of the two waves is the same as the pilot signal P2 in the first and second embodiments. In addition, the reference frequency for transmission and reception can be made identical by using the reference frequency obtained by modulating the other pilot signal with the reference frequency to be transmitted and demodulating on the receiving side, which is used for frequency / phase fluctuation absorption. It is possible to apply a level of modulation that does not impair the object of the present invention to at least one of the two-wave pilots, and it can be used for transmission of auxiliary signals.

第1および第2の実施例においては、マイクロ波帯に変換した信号を無線伝送する例で説明したが、E/O変換によりマイクロ波帯の伝送信号を光信号に直線変換し、光ファイバーで伝送し、受信側でO/E変換により、再び電気信号に変換するような構成であっても、同様の効果が実現される。   In the first and second embodiments, the example in which the signal converted into the microwave band is wirelessly transmitted has been described. However, the transmission signal in the microwave band is linearly converted into an optical signal by E / O conversion and transmitted through the optical fiber. However, the same effect can be realized even if the receiving side is configured to convert it again into an electrical signal by O / E conversion.

これらの実施例においては、ローカル発振器の位相雑音や周波数変動の影響の大きいマイクロ波帯に変換しての伝送について説明したが、マイクロ波帯に限ったものではなく、どんな周波数帯に変換した場合でも、すべて同様の効果が実現されることは明らかである。   In these embodiments, transmission was described after being converted to a microwave band that is greatly affected by the phase noise and frequency fluctuation of the local oscillator. However, the transmission is not limited to the microwave band, and any frequency band is used for conversion. However, it is clear that all the same effects can be realized.

信号伝送に光ファイバーを用いる実施例の構成を図6に示す。図6においても第1の実施例同様、送信変換は送信側に設置される送信変換装置であり、受信変換は、受信側即ち、伝送距離だけ離れた受信地点に設置される受信変換装置である。   The configuration of an embodiment using an optical fiber for signal transmission is shown in FIG. In FIG. 6, as in the first embodiment, the transmission conversion is a transmission conversion apparatus installed on the transmission side, and the reception conversion is a reception conversion apparatus installed on the reception side, that is, a reception point separated by a transmission distance. .

IF信号入力端子1は、主に図示されないOFDM変調器のIF出力に接続され、IF周波数帯のOFDM信号が入力される。基準信号入力端子2は、図示されない基準信号源に接続され、高安定の基準周波数が入力される。この実施例では、基準周波数は10MHzである。図6の構成においては、上記の2種類の信号、即ち、IF信号および基準信号を受けて上記IF信号をマイクロ波帯の信号に変換して、さらにE/O変換器により光信号にし、光信号出力端子3より光ファイバーを介して送信する送信変換装置および上記光信号を光ファイバーを介して光信号入力端子4により受けて、O/E変換器により電気信号にし、再びIF信号に変換して、IF信号出力端子5より出力する受信変換装置の2つの装置で構成される。図6のブロック図においては、送信変換装、受信変換装置とも、本発明の説明に直接関係しない場合は、実際には必要な増幅器やフィルタの図示を省略している。   The IF signal input terminal 1 is mainly connected to an IF output of an OFDM modulator (not shown), and receives an OFDM signal in the IF frequency band. The reference signal input terminal 2 is connected to a reference signal source (not shown) and receives a highly stable reference frequency. In this embodiment, the reference frequency is 10 MHz. In the configuration of FIG. 6, the above two types of signals, that is, the IF signal and the reference signal are received, the IF signal is converted into a microwave band signal, and further converted into an optical signal by an E / O converter. A transmission converter for transmitting from the signal output terminal 3 via an optical fiber and the optical signal received by the optical signal input terminal 4 via an optical fiber, converted into an electrical signal by an O / E converter, and converted back to an IF signal, It is composed of two devices, a receiving conversion device that outputs from the IF signal output terminal 5. In the block diagram of FIG. 6, in the case where neither the transmission conversion device nor the reception conversion device is directly related to the description of the present invention, illustration of actually required amplifiers and filters is omitted.

送信変換装置は、合波回路(合波)、周波数生成回路(Synthesizer)、マイクロ波帯の第2ローカル発振器LO12および2つのミキサー回路M1、M2に加えて、補助信号入力端子7、補助信号符号化器COD、パイロット信号変調器MOD、送信フィルタBPF−TおよびE/O変換器(E/O)により構成され、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子5bには、上記基準信号入力端子2からの基準信号周波数信号fREF1が接続され、該基準信号周波数信号fREF1を基準として3種類の周波数fp1s、fp2s、fL11を生成して上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子1b、出力端子2bおよびマイクロ波発振器制御出力端子4bより出力する。 The transmission conversion device includes an auxiliary signal input terminal 7, an auxiliary signal code, in addition to a multiplexing circuit (multiplexing), a frequency generation circuit (Synthesizer), a second local oscillator LO12 in the microwave band, and two mixer circuits M1 and M2. The COD, the pilot signal modulator MOD, the transmission filter BPF-T, and the E / O converter (E / O) are connected to the terminal 5b of the frequency generation circuit (Synthesizer) from the reference signal input terminal 2. The reference signal frequency signal f REF1 is connected, and three types of frequencies f p1s , f p2s , and f L11 are generated using the reference signal frequency signal f REF1 as a reference, and the output terminal 1b of the frequency generation circuit (Synthesizer) is output. Output from terminal 2b and microwave oscillator control output terminal 4b.

これととともに、その出力端子1bからのパイロット信号P1sを上記合波のIF信号入力端子1aへ、端子2bからのパイロット信号P2sを上記パイロット信号変調器MODの端子1eへ、上記パイロット信号変調器の出力端子2eからの被変調信号と上記出力端子1からのIF信号とを上記合波回路(合波)の入力端子3aおよび入力端子2aから入力する。そして、上記合波回路(合波)の出力端子「out」から合波して得られる複数波の信号出力と、上記周波数生成回路(Synthesizer)3bからの第3の出力信号とを上記ミキサー回路M1によりヘテロダイン変換する。こうして得られる変換信号を、更にもう一つのミキサー回路M2にて上記第2ローカル発振器LO12によりマイクロ波帯に周波数変換し、このマイクロ波信号を送信フィルタBPF−Tを介して送信周波数のみのマイクロ波電気信号を得た後、E/O変換器によって光信号に変換して光信号出力端子3より出力するように構成される。   At the same time, the pilot signal P1s from the output terminal 1b is sent to the IF signal input terminal 1a for the multiplexing, the pilot signal P2s from the terminal 2b is sent to the terminal 1e of the pilot signal modulator MOD, and the pilot signal modulator The modulated signal from the output terminal 2e and the IF signal from the output terminal 1 are input from the input terminal 3a and the input terminal 2a of the multiplexing circuit (multiplexing). Then, a signal output of a plurality of waves obtained by combining from the output terminal “out” of the combining circuit (combining) and a third output signal from the frequency generating circuit (Synthesizer) 3b are combined with the mixer circuit. Heterodyne conversion is performed by M1. The converted signal thus obtained is frequency-converted into a microwave band by the second local oscillator LO12 in yet another mixer circuit M2, and this microwave signal is converted to a microwave having only the transmission frequency via the transmission filter BPF-T. After the electrical signal is obtained, it is configured to be converted into an optical signal by an E / O converter and output from the optical signal output terminal 3.

受信変換装置は、分波回路(分波)、周波数生成回路(Synthesizer)、マイクロ波帯の第2ローカル発振器LO22、3つのミキサー回路M3、M4、M5、バンドパスフィルタBPF1、バンドパスフィルタBPF2、O/E変換器O/E、受信フィルタBPF−R、パイロット信号復調器DEMO1、パイロット信号復調器DEMO2、補助信号復号器DECおよび補助信号出力端子8より構成され、上記光信号入力端子4からの光信号はO/E変換器O/Eにより電気信号に変換されたマイクロ波帯信号と、上記ローカル発振器LO22とは、上記ミキサー回路M3に接続され、該ミキサー回路M3出力は分波回路(分波)の入力端子「in」に接続され、分波回路(分波)のマイクロ波出力端子1cからのパイロット信号はパイロット信号復調器DEMO1およびパイロット信号復調器DEMO2に接続され、該パイロット信号復調器DEMO1出力が、BPF2を介して上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子5dへ、更に該パイロット信号復調器DEMO1出力は上記補助信号復号器DECに接続され、復号出力は補助信号出力端子8に接続される。上記分波回路(分波)の出力端子1cからの信号(周波数はfp1r')と、上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子1dからの生成周波数fp1rとは上記ミキサー回路M5により混合されてその差の周波数fp1r' - fp1rの信号の出力と分波の出力端子2cからの出力とが上記ミキサー回路M4に接続され、該ミキサー回路M4出力は上記バンドパスフィルタBPF1を介してIF信号出力端子5へ出力されるように構成される。 The reception conversion device includes a demultiplexing circuit (demultiplexing), a frequency generation circuit (Synthesizer), a second local oscillator LO22 in the microwave band, three mixer circuits M3, M4, and M5, a bandpass filter BPF1, a bandpass filter BPF2, The optical signal input terminal 4 includes an O / E converter O / E, a reception filter BPF-R, a pilot signal demodulator DEMO1, a pilot signal demodulator DEMO2, an auxiliary signal decoder DEC, and an auxiliary signal output terminal 8. The optical signal is a microwave band signal converted into an electric signal by the O / E converter O / E, and the local oscillator LO22 is connected to the mixer circuit M3. The pilot signal from the microwave output terminal 1c of the demultiplexing circuit (demultiplexing) is a pilot signal. The pilot signal demodulator DEMO1 is connected to the demodulator DEMO1 and the pilot signal demodulator DEMO2, the output of the pilot signal demodulator DEMO1 is supplied to the terminal 5d of the frequency generation circuit (Synthesizer) via the BPF 2, and the pilot signal demodulator DEMO1 output is further connected to the auxiliary signal. Connected to the decoder DEC, the decoded output is connected to the auxiliary signal output terminal 8. The signal (frequency is f p1r ′) from the output terminal 1c of the branching circuit (demultiplexing) and the generation frequency f p1r from the output terminal 1d of the frequency generation circuit (Synthesizer) are mixed by the mixer circuit M5. The output of the difference frequency f p1r ′ −f p1r and the output from the demultiplexing output terminal 2c are connected to the mixer circuit M4, and the output of the mixer circuit M4 is IF through the band-pass filter BPF1. It is configured to be output to the signal output terminal 5.

さらに、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子「8」から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子6より出力されるように構成される。 Further, the reference frequency f REF2 is output from the reference frequency output terminal 6 from the terminal “8” of the frequency generation circuit (Synthesizer).

なお、この第3の実施例の回路の動作に関して、以下の点が第1の実施例と異なる。   The operation of the circuit of the third embodiment differs from the first embodiment in the following points.

送信変換装置においては、
(1)まず、基準信号の伝送方法が、2波のパイロット信号の差の周波数から、パイロット信号の変調周波数にした点であり、パイロット信号変調器MODにおいて、上記周波数生成回路(Synthesizer)の端子6bより基準周波数の整数分の1の周波数を変調信号とし、上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子2bからのパイロット信号P2を搬送波とした、例えばFM変調された被変調信号を上記合波回路(合波)の入力端子3aより入力し、パイロット信号P1と共にIF信号に付加したこと。
In the transmission converter,
(1) First, the transmission method of the reference signal is that the frequency of the difference between the two pilot signals is changed to the modulation frequency of the pilot signal. In the pilot signal modulator MOD, the terminal of the frequency generation circuit (Synthesizer) 6b, for example, an FM-modulated modulated signal using, as a modulation signal, a frequency that is an integer of the reference frequency and a pilot signal P2 from the output terminal 2b of the frequency generation circuit (Synthesizer) as a carrier wave. (Multiplexing) input from the input terminal 3a and added to the IF signal together with the pilot signal P1.

(2)更に、上記パイロット信号変調器は、別の変調入力端子4eによるAM変調機能を備え、リモコン信号等の低速補助信号を入力する上記補助信号入力端子7からの補助信号を受けて、上記補助信号符号化器によりAM変調入力としてのコードに変換され、低速のAM変調を行う。この補助信号とは例えば制御や監視用のオン・オフ信号である。 (2) Further, the pilot signal modulator has an AM modulation function by another modulation input terminal 4e, receives an auxiliary signal from the auxiliary signal input terminal 7 for inputting a low-speed auxiliary signal such as a remote control signal, and the like. It is converted into a code as an AM modulation input by an auxiliary signal encoder, and low-speed AM modulation is performed. The auxiliary signal is, for example, an on / off signal for control or monitoring.

(3)上記ミキサー回路M2の出力の中から、送信フィルタBPF−Tにより、送信すべき周波数帯のマイクロ波信号を選択し、上記E/O変換器E/Oにより、電気信号を光信号に直線変換して、上記光信号出力端子3より出力する。 (3) A microwave signal in a frequency band to be transmitted is selected from the output of the mixer circuit M2 by the transmission filter BPF-T, and an electrical signal is converted into an optical signal by the E / O converter E / O. A straight line is converted and output from the optical signal output terminal 3.

受信変換装置においては、
(1)光信号入力端子4からの光信号が、上記O/E変換器O/Eによりマイクロ波帯の電気信号に変換され、受信フィルタBPF−Rを介して、必要な帯域のマイクロ波受信信号が上記ミキサー回路M3に入力される。
In the receiving conversion device,
(1) An optical signal from the optical signal input terminal 4 is converted into an electric signal of a microwave band by the O / E converter O / E, and a microwave reception of a necessary band is received via the reception filter BPF-R. A signal is input to the mixer circuit M3.

(2)上記分波回路(分波)のIF信号入力端子1cより分波抽出されたパイロット信号P1の周波数fp1r'および上記周波数生成回路(Synthesizer)の出力端子1cからの生成周波数fp1rとは上記ミキサー回路M5により混合されてその差の周波数fp1r' - fp1rの信号をローカル信号として、上記ミキサー回路M4に与えられる。(実施例1とは逆に主信号よりも低い側に付加されたパイロット信号P1を第2の受信変換におけるローカル信号処理のため、即ち、周波数・位相変動キャンセル用に用いたこと。)
(3)上記分波回路(分波)のマイクロ波出力端子3cより分波抽出された変調されたパイロット信号P2は、第一のパイロット信号復調器DEMO1によりFM復調され、その復調信号よりバンドパスフィルタBPF2により変調周波数成分のみを抽出し、得られた単一周波数信号を上記周波数生成回路(Synthesizer)の基準周波数入力として与え、上記周波数生成回路(Synthesizer)を送信側と同一の基準周波数に基づく動作を実現する。
(2) The frequency f p1r ′ of the pilot signal P1 demultiplexed and extracted from the IF signal input terminal 1c of the demultiplexing circuit (demultiplexing) and the generation frequency f p1r from the output terminal 1c of the frequency generation circuit (Synthesizer) Are mixed by the mixer circuit M5 and given to the mixer circuit M4 as a local signal of the difference frequency f p1r ′ −f p1r . (Contrary to the first embodiment, the pilot signal P1 added to the lower side of the main signal is used for local signal processing in the second reception conversion, that is, for frequency / phase fluctuation cancellation.)
(3) The modulated pilot signal P2 demultiplexed and extracted from the microwave output terminal 3c of the demultiplexing circuit (demultiplexing) is FM demodulated by the first pilot signal demodulator DEMO1, and bandpass from the demodulated signal. Only the modulation frequency component is extracted by the filter BPF2, the obtained single frequency signal is given as a reference frequency input of the frequency generation circuit (Synthesizer), and the frequency generation circuit (Synthesizer) is based on the same reference frequency as the transmission side. Realize operation.

(4)上記分波回路(分波)のマイクロ波出力端子3cより分波抽出された変調されたパイロット信号P2は、第二のパイロット信号復調器DEMO2によりAM復調され、補助信号復号器により復調信号コードから補助信号を得る。     (4) The modulated pilot signal P2 demultiplexed and extracted from the microwave output terminal 3c of the demultiplexing circuit (demultiplexing) is AM demodulated by the second pilot signal demodulator DEMO2 and demodulated by the auxiliary signal decoder. An auxiliary signal is obtained from the signal code.

第1の実施例とは上記の7点が異なるが、先ず、伝送路がマイクロ波無線回線ではなく、光ファイバーにより伝送することが、マイクロ波の電気信号を直線的に即ちアナログ的に光信号に変換するE/O変換器および、受信側で再び直線的に電気信号に変換するO/E変換器を備えることにより可能となる。   Although the above seven points are different from the first embodiment, first, the transmission path is not a microwave radio line, but is transmitted by an optical fiber. This is possible by providing an E / O converter for conversion and an O / E converter for linearly converting again to an electric signal on the receiving side.

次に、送信側でパイロット信号P2にFM変調した変調信号が送信側の基準周波数fREF1を基準に生成されているので、受信側でFM復調して得られた復調信号は送信側と変調周波数と同一であること、また被変調信号が周波数変換されても周波数変換前後の被変調信号の変調信号の周波数は変動しないことは周知であり、この復調信号を基準信号として受信側の基準信号周波数fREF2を生成することにより、送信側の基準周波数fREF1と受信側の基準信号周波数fREF2とを全く同一にすることが可能である。 Next, since the modulation signal FM-modulated to the pilot signal P2 on the transmission side is generated based on the reference frequency f REF1 on the transmission side, the demodulated signal obtained by FM demodulation on the reception side is the same as the modulation frequency between the transmission side and the modulation frequency. It is well known that the frequency of the modulated signal of the modulated signal before and after frequency conversion does not fluctuate even if the modulated signal is frequency-converted, and the reference signal frequency on the receiving side using this demodulated signal as a reference signal By generating f REF2 , the reference frequency f REF1 on the transmission side and the reference signal frequency f REF2 on the reception side can be made exactly the same.

周波数・位相変動をキャンセルさせるためのパイロット信号は、第1、第2の実施例の場合のように必ずしも主信号よりも周波数が高い側のパイロット信号P2である必要はなく、更に2波とも高い側にあっても、低い側にあってもよいことは、特に第1の実施例の効果の説明においてパイロット信号周波数の高低関係の制限のある要素が存在しなかったことからも分かる。それゆえ第3の実施例においては、IF周波数安定化の処理回路のためには、あえて、主信号よりも周波数が低い側のパイロット信号P1を用いる構成となっている。   The pilot signal for canceling the frequency / phase fluctuation does not necessarily need to be the pilot signal P2 on the higher frequency side than the main signal as in the first and second embodiments. It can be understood from the fact that there may be no restriction on the pilot signal frequency in the explanation of the effect of the first embodiment, in particular, in the explanation of the effect of the first embodiment. Therefore, in the third embodiment, for the IF frequency stabilization processing circuit, the pilot signal P1 having a frequency lower than that of the main signal is used.

こうして送信側および受信側で全く同一の基準周波数を生成することが可能となるので、パイロット信号P1を用いた場合でも、パイロット信号P1は、送信変換装置において主信号と共に一括で変換され、受信装置においてもM3において主信号と共に一括で変換され、分波回路(分波)から分波抽出されたパイロット信号P1は主信号が上記周波数変換で受けた周波数・位相変動分と同じ変動を受けているので、第1の実施例と全く同様にIF信号の周波数・位相変動をキャンセルするためのローカル信号即ちM5出力を生成するために用いることができ、さらに上記で説明したように送信側および受信側で全く同一の基準周波数を生成することが可能となるので、第1の実施例同様に全く同一周波数のIF出力と基準周波数を出力する信号伝送装置が実現される。   Thus, since it is possible to generate exactly the same reference frequency on the transmission side and the reception side, even when the pilot signal P1 is used, the pilot signal P1 is converted together with the main signal in the transmission conversion apparatus, and the reception apparatus The pilot signal P1 that is converted together with the main signal in M3 and extracted from the branching circuit (demultiplexing) is subjected to the same fluctuation as the frequency and phase fluctuations that the main signal has received by the frequency conversion. Therefore, it can be used to generate a local signal for canceling the frequency / phase fluctuation of the IF signal, that is, the M5 output, exactly as in the first embodiment, and further, as described above, the transmitting side and the receiving side Since it is possible to generate the same reference frequency, the IF output and the reference frequency of the same frequency are output as in the first embodiment. No. transmission device can be realized.

さらに、この実施例では、上記パイロット信号変調器MODには、変調入力端子4eによるAM変調機能が備えられているので、上記補助信号入力端子7からのリモコン信号等の低速補助信号が、上記補助信号符号化器によりAM変調入力としてのコードに変換され、低速のAM変調信号として、上記変調入力端子「4」与えられると、上記パイロット信号P2はFM変調に加えて、浅いAM変調を受ける。しかしながら、このAM変調は低速かつ低変調度のゆえに、上記FM復調による基準周波数成分抽出には影響を与えない。こうして補助信号の伝送が可能になるわけであるが、この補助信号とは例えば制御や監視用のオン・オフ信号の伝送に用いることができる。   Further, in this embodiment, since the pilot signal modulator MOD has an AM modulation function by the modulation input terminal 4e, a low-speed auxiliary signal such as a remote control signal from the auxiliary signal input terminal 7 is supplied to the auxiliary signal input terminal 7e. When converted into a code as an AM modulation input by a signal encoder and given to the modulation input terminal “4” as a low-speed AM modulation signal, the pilot signal P2 undergoes shallow AM modulation in addition to FM modulation. However, since this AM modulation has a low speed and a low modulation degree, it does not affect the reference frequency component extraction by the FM demodulation. Thus, the auxiliary signal can be transmitted. The auxiliary signal can be used, for example, for transmitting an on / off signal for control or monitoring.

補助信号の伝送のためにこの実施例では基準周波数伝送用のパイロット信号にAM変調を行う例を示したが、第1及び第2の実施例のいずれのパイロット信号に対して、低速かつ低変調度のAM変調を行っても、周波数同期や周波数・位相変動除去機能を損なうことなく補助信号の伝送が可能となる。   In this embodiment, for the transmission of the auxiliary signal, an example in which AM modulation is performed on the pilot signal for reference frequency transmission has been shown. However, the pilot signal of the first and second embodiments is low in speed and low modulation. Even if AM modulation is performed, auxiliary signals can be transmitted without impairing frequency synchronization and frequency / phase fluctuation removal functions.

尚、どの実施例においても図示されていないが、これらの実施例で付加したパイロット信号の少なくともいずれか一波を抽出して検波することにより、信号伝送装置のAGC機能実現のための信号レベル検出が容易に実現される。   Although not shown in any of the embodiments, signal level detection for realizing the AGC function of the signal transmission apparatus is performed by extracting and detecting at least one of the pilot signals added in these embodiments. Is easily realized.

以上説明したように、マイクロ波を光信号に直線変換して伝送する装置においても、本発明の周波数・位相雑音低減とIF周波数および基準周波数の正確な伝送が可能になり、光ファイバー伝送網を用いたSFN放送システムの構築が容易に実現できる優れた信号伝送装置を提供することができる。   As described above, even in an apparatus that converts microwaves into optical signals by linear conversion, the frequency / phase noise reduction of the present invention and accurate transmission of IF and reference frequencies are possible, and an optical fiber transmission network is used. Thus, it is possible to provide an excellent signal transmission apparatus that can easily realize the construction of the existing SFN broadcasting system.

また、受信変換装置の出力のIF信号出力端子5には、4回の周波数変換をうけて得られたIF信号が得られるのであるが、以下に示すように、送信変換装置出力において、主信号の中心周波数、P1およびP2の周波数は、
送信変換出力主信号 :fIF11 + fL11 + fL12
送信変換出力P1信号:fP1s + fL11 + fL12
送信変換出力P2信号:fP2s + fL11 + fL12
となる。
Further, the IF signal output terminal 5 of the output of the reception conversion device can obtain an IF signal obtained through four frequency conversions. As shown below, at the output of the transmission conversion device, the main signal The center frequencies of P1 and P2 are
Transmission conversion output main signal: f IF11 + f L11 + f L12
Transmission conversion output P1 signal: f P1s + f L11 + f L12
Transmission conversion output P2 signal: f P2s + f L11 + f L12
It becomes.

受信変換装置においては、最初の周波数変換による中間の周波数は、
受信中間変換主信号 :fIF22 = fIF11 + fL11 + fL12 - fL22
受信中間出力P1信号:fP1r' = fP1s + fL11 + fL12 - fL22
受信中間出力P2信号:fP2r' = fP2s + fL11 + fL12 - fL22
となる。
In the receiving conversion device, the intermediate frequency by the first frequency conversion is
Receiving intermediate converted main signal: f IF22 = f IF11 + f L11 + f L12 - f L22
Received intermediate output P1 signal: f P1r '= f P1s + f L11 + f L12 -f L22
Received intermediate output P2 signal: f P2r '= f P2s + f L11 + f L12 -f L22
It becomes.

この結果、
受信最終変換主信号 :fIF21 = fIF22 - (fP1r'- fP1r)
= fIF11 + fL11 + fL12 - fL22 - (fP1s + fL11 + fL12 - fL22
- fP1r)
= fIF11 - (fP1s - fP1r)
となり、送信側で基準周波数に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数fP2sと、受信側での基準周波数に基づいて生成したパイロット信号P2の周波数fP2rが全く同一周波数であれば、受信最終変換主信号の中心周波数fIF21は、送信変換装置のIF信号入力端子1からの主信号の中心周波数fIF11と完全に一致し、伝送による主信号の周波数ずれが生じないことが分かる。
As a result,
Received final conversion main signal: f IF21 = f IF22- (f P1r '-f P1r )
= F IF11 + f L11 + f L12 - f L22 - (f P1s + f L11 + f L12 - f L22
-f P1r )
= F IF11 - (f P1s - f P1r)
If the frequency f P2s of the pilot signal P2 generated based on the reference frequency on the transmission side and the frequency f P2r of the pilot signal P2 generated based on the reference frequency on the reception side are exactly the same frequency, the final reception conversion center frequency f IF 21 of the main signal is completely coincident with the center frequency f IF 11 of the main signal from the IF signal input terminal 1 of the transmission converter, it can be seen that no frequency deviation of the main signal due to transmission.

このことは、第1、第2の実施例同様に、送信変換装置および受信変換装置の周波数変換に用いられたマイクロ波帯のローカル発振周波数( fL12 、fL22 )の変動に関わらず、伝送された主信号の周波数ずれは生じない伝送装置が実現されるのである。 This is the same as in the first and second embodiments, regardless of fluctuations in the local oscillation frequency (f L12 , f L22 ) of the microwave band used for frequency conversion of the transmission conversion device and the reception conversion device. Thus, a transmission device that does not cause a frequency shift of the main signal is realized.

尚、送信変換装置の基準周波数は、基準信号入力端子2からの基準信号を基準にして生成させることにより、外部からの基準信号に周波数ロックさせることができ、更に、受信変換側においては、送信側と同一周波数で再生された基準周波数fREF2を基準周波数出力端子6より出力することができるのである。 The reference frequency of the transmission conversion device can be locked to the reference signal from the outside by generating the reference signal from the reference signal input terminal 2 as a reference. The reference frequency f REF2 reproduced at the same frequency as the side can be output from the reference frequency output terminal 6.

以上のように、送信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器LO12および受信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器LO22の周波数変動/位相変動の影響を受けること無く、全く周波数のずれのないIF主信号および全く周波数のずれのない基準信号を安定に伝送することができるのである。   As described above, the IF main signal has no frequency deviation without being affected by the frequency fluctuation / phase fluctuation of the microwave band local oscillator LO12 of the transmission conversion apparatus and the microwave band local oscillator LO22 of the reception conversion apparatus. In addition, it is possible to stably transmit a reference signal having no frequency shift.

以上説明したように、この実施例の信号伝送装置においても、
(1)従来技術では最大の課題であったマイクロ波ローカル発振器の性能すなわち周波数精度、周波数安定度、周波数・位相雑音およびマイクロフォニック雑音に対する要求が極度に緩和され、現在の確立された技術範囲で経済的に実現できる。
As explained above, also in the signal transmission device of this embodiment,
(1) The requirements for the performance of the microwave local oscillator, that is, the frequency accuracy, the frequency stability, the frequency / phase noise, and the microphonic noise, which were the biggest problems in the prior art, are extremely relaxed, and within the currently established technical scope. Can be realized economically.

(2)地上波ディジタルテレビ放送システムにおいて、同じスタジオからのOFDM変調されたIF信号を本実施例の信号伝送装置により、各放送所の放送装置に分配することにより、各局放送波の周波数を一致させることができるので、容易にSFN(単一周波数網)による地上波ディジタルテレビ放送が実現されるというすぐれた効果が期待できる。     (2) In a terrestrial digital television broadcasting system, the frequency of each station's broadcast wave is matched by distributing the OFDM modulated IF signal from the same studio to the broadcasting device of each broadcasting station by the signal transmission device of this embodiment. Therefore, it is possible to expect an excellent effect that terrestrial digital television broadcasting by SFN (single frequency network) can be easily realized.

(3)さらに、補助信号の伝送が可能なため、スタジオから各放送所へ放送波を分配するごとき中継装置に用いる場合は、リモコン制御や監視用の信号のために別回線を設ける必要が無い。     (3) Furthermore, since auxiliary signals can be transmitted, there is no need to provide a separate line for remote control or monitoring signals when used in a relay device for distributing broadcast waves from the studio to each broadcasting station. .

といった優れた伝送装置が実現される。 Such an excellent transmission device is realized.

本発明の第1の実施例の信号伝送装置ブロック図1 is a block diagram of a signal transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. 従来の信号伝送装置ブロック図Conventional signal transmission device block diagram パイロット信号と主信号の配置例Example of pilot signal and main signal arrangement 本発明の第2の実施例の信号伝送装置ブロック図Block diagram of signal transmission apparatus according to second embodiment of the present invention 本発明の伝送装置を用いたSFN放送システムのブロック図Block diagram of an SFN broadcasting system using the transmission apparatus of the present invention 本発明の信号伝送装置の他の利用形態を説明するブロック図The block diagram explaining the other utilization form of the signal transmission apparatus of this invention 周波数生成装置の構成を説明するブロック図Block diagram explaining the configuration of the frequency generator

符号の説明Explanation of symbols

1 IF信号入力端子
2 基準信号入力端子
3 マイクロ波出力端子
4 マイクロ波入力端子
5 IF信号出力端子
6 基準周波数出力端子
7 補助信号入力端子
1 IF signal input terminal 2 Reference signal input terminal 3 Microwave output terminal 4 Microwave input terminal 5 IF signal output terminal 6 Reference frequency output terminal 7 Auxiliary signal input terminal

Claims (4)

送信側においてIF(中間周波)帯の主信号を伝送周波数帯に変換して送信し、受信側において受信した伝送周波数帯の信号をIF帯に周波数変換して上記主信号を得る信号伝送システムに用いられる中継装置において、
上記システムの送信側が、基準周波数信号に基づいて互いに一定の周波数差を有する第1及び第2のパイロット信号を生成し、これら第1及び第2のパイロット信号を上記主信号の下側帯、上側帯の両方に振り分けてまたはいずれか一方にまとめて配置して合成することで伝送信号を生成し、この伝送信号を上記伝送周波数帯に周波数変換して送信し、
上記システムの受信側が、上記伝送周波数帯の信号を受信し、この受信信号を上記IF帯に周波数変換して上記合成信号を得て、この合成信号を上記主信号と上記第1及び第2のパイロット信号とに分離し、分離された第1及び第2のパイロット信号の周波数差を求め、この周波数差を基準にして上記送信側の基準周波数信号と同じ周波数の信号を再生し、この再生された基準周波数信号に基づいて上記受信信号の周波数変換を行うとき、
上記伝送周波数帯の信号を受信し、この受信信号を上記IF帯に周波数変換して上記合成信号を得て、この合成信号を上記主信号と上記第1及び第2のパイロット信号とに分離し、分離された第1及び第2のパイロット信号の周波数差を求め、この周波数差を基準にして上記送信側の基準周波数信号と同じ周波数の信号を再生し、この再生された基準周波数信号に基づいて上記受信信号の周波数変換を行う受信部と、
内部で上記基準周波数信号を発生し、この基準周波数信号に基づいて、互いに一定の周波数差を有し、かつ上記主信号の下側帯、上側帯の両方に振り分けてまたはいずれか一方にまとめて配置される第1及び第2のパイロット信号を生成し、これら第1及び第2のパイロット信号を上記主信号と合成して伝送信号を生成し、この伝送信号を上記伝送周波数帯に周波数変換して送信する送信部とを具備することを特徴とする中継装置。
A signal transmission system for converting a main signal in an IF (intermediate frequency) band to a transmission frequency band on the transmission side and transmitting the signal and converting a received transmission frequency band signal to an IF band on the reception side to obtain the main signal. In the relay device used,
The transmission side of the system generates first and second pilot signals having a certain frequency difference from each other based on the reference frequency signal, and the first and second pilot signals are used as the lower band and the upper band of the main signal. A transmission signal is generated by allocating to both or arranging and synthesizing the signals together in either one, and frequency-converting this transmission signal to the transmission frequency band and transmitting it,
The receiving side of the system receives the signal in the transmission frequency band, converts the frequency of the received signal to the IF band to obtain the combined signal, and combines the combined signal with the main signal and the first and second signals. A pilot signal is separated, a frequency difference between the separated first and second pilot signals is obtained, a signal having the same frequency as the reference frequency signal on the transmission side is reproduced based on the frequency difference, and the reproduced signal is reproduced. When performing the frequency conversion of the received signal based on the reference frequency signal
A signal in the transmission frequency band is received, the received signal is frequency converted to the IF band to obtain the synthesized signal, and the synthesized signal is separated into the main signal and the first and second pilot signals. Then, a frequency difference between the separated first and second pilot signals is obtained, a signal having the same frequency as the reference frequency signal on the transmission side is reproduced based on the frequency difference, and based on the reproduced reference frequency signal A receiving unit for performing frequency conversion of the received signal;
Generates the reference frequency signal internally, has a certain frequency difference from each other based on the reference frequency signal, and distributes to both the lower band and the upper band of the main signal or arranges them together First and second pilot signals are generated, a transmission signal is generated by combining the first and second pilot signals with the main signal, and the transmission signal is frequency-converted to the transmission frequency band. A relay apparatus comprising: a transmitting unit that transmits the data.
前記第1及び第2のパイロット信号は、その周波数差が前記基準周波数信号の周波数に等しくなる周波数とすることを特徴とする請求項記載の中継装置。 It said first and second pilot signals, the relay apparatus according to claim 1, characterized in that the frequency of the frequency difference is equal to the frequency of the reference frequency signal. 上記送信部は、上記第1及び第2のパイロット信号を変調して上記主信号と合成し、上記受信部は、上記合成信号を上記主信号と上記第1及び第2のパイロット変調信号とに分離し、分離された第1及び第2のパイロット変調信号を復調し、これら復調された第1及び第2のパイロット信号の周波数差を求め、この周波数差を基準にして上記基準周波数信号を再生することを特徴とする請求項記載の中継装置。 The transmitting unit modulates the first and second pilot signals and combines them with the main signal, and the receiving unit converts the combined signals into the main signal and the first and second pilot modulation signals. Separating, demodulating the separated first and second pilot modulation signals, obtaining a frequency difference between the demodulated first and second pilot signals, and reproducing the reference frequency signal based on the frequency difference The relay apparatus according to claim 1, wherein: 上記送信部は、補助信号を入力して上記第1及び第2のパイロット信号を変調し、前記受信部は上記第1及び第2のパイロット変調信号から上記補助信号を復調することを特徴とする請求項記載の中継装置。 The transmitting unit receives an auxiliary signal and modulates the first and second pilot signals, and the receiving unit demodulates the auxiliary signal from the first and second pilot modulation signals. The relay device according to claim 3 .
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