JP4612479B2 - 送受信システム及び受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、受信装置に送信すべき伝送信号を送信装置側でアップコンバートして無線送信し、受信装置側ではその送信電波を受信し、受信信号をダウンコンバートすることにより元の伝送信号を復元する送受信システム、及び、このシステムを構築するのに好適な受信装置に関する。

従来、広帯域な信号を高品質に無線伝送するために、送信装置側では、受信装置側に伝送すべき伝送信号を、局部発振器で生成した局発信号を用いて、ＳＨＦ（センチ波）、ＥＨＦ（ミリ波）等のマイクロ波帯にアップコンバートし、そのアップコンバートした信号を送信アンテナから放射し、受信装置側では、送信アンテナからの送信電波を受信アンテナにて受信し、その受信信号を、送信装置側と同じ周波数の局発信号を用いて周波数変換することにより、元の伝送信号を復元するよう構成された送受信システムが知られている。

ところで、この種の送受信システムでは、送信装置側及び受信装置側で周波数変換に用いる局発信号の周波数が数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚとなるため、その周波数が安定せず、受信装置側で元の伝送信号を正確に復元するのは難しいという問題があった。

つまり、送信装置側及び受信装置側の局発信号の周波数差によって、受信装置側で周波数変換した伝送信号にも周波数のズレが生じてしまい、伝送品質が低下するのである。
そこで、従来より、こうした問題を解決するために、送信装置側からは、周波数変換後の伝送信号と、その伝送信号の周波数変換に用いた局発信号とを同時に送信し、受信装置側では、送信装置側から送信されてきた局発信号を用いて受信信号をダウンコンバートすることにより伝送信号を復元する、所謂自己へテロダイン方式の送受信システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−５３６４０号公報

しかしながら、上記提案の技術では、送信装置側と受信装置側とで局発信号の周波数を一致させることができるので、受信装置側で元の伝送信号を正確に復元することができるものの、受信装置側では、受信信号の中から局発信号を抽出する必要があることから、現在の技術では実用化が難しいという問題があった。

つまり、送信装置側及び受信装置側で周波数変換に用いる局発信号は、送信信号と同じミリ波帯であることから、受信装置側で受信信号の中から送信側局発信号を抽出するには、周波数特性が安定したミリ波帯用の狭帯域フィルタが必要となるが、こうしたフィルタを製造するのは極めて難しく、また、製造できても極めて高価であるため、上記提案の技術でミリ波送受信システムを実際に構築するのは難しいのである。

また、受信装置側で元の伝送信号を復元するには、受信信号から抽出した局発信号の信号レベルを充分高くする必要があり、そのためには、局発信号専用の増幅回路が必要となるが、この増幅回路には、ミリ波帯の信号を増幅可能な高価な増幅回路を用いなければならないため、受信装置のコストアップを招く、という問題も生じる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、送信装置側では、伝送信号をアップコンバートした信号を送信し、受信装置側では、受信信号をダウンコンバートすることにより元の伝送信号を復元する送受信システムにおいて、送信装置側から受信装置側に周波数変換用の局発信号を送信することなく、受信装置側で元の伝送信号を正確に復元できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、
送信すべき伝送信号を送信側局発信号を用いてアップコンバートし、該アップコンバート後の信号を送信アンテナから放射する送信装置と、
前記送信アンテナからの送信電波を受信アンテナにて受信し、該受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートすることにより、前記伝送信号を復元する受信装置と、
を備えた送受信システムであって、
前記送信装置は、前記アップコンバートによって送信信号の伝送帯域内となる一定周波数のパイロット信号を一つ生成して、該パイロット信号と前記伝送信号とを前記送信側局発信号を用いてアップコンバートすることにより、前記伝送信号と前記パイロット信号とを同時に無線送信し、
前記受信装置は、前記受信信号をダウンコンバートすることにより得られた信号を、前記伝送信号に対応した受信伝送信号と前記パイロット信号に対応した受信パイロット信号とに分離し、該分離した受信パイロット信号を補正信号生成手段にて周波数変換することにより補正信号を生成し、該生成した補正信号と前記受信伝送信号とを混合することにより前記受信伝送信号を周波数変換し、該周波数変換後の信号から前記送信装置が送信してきた元の伝送信号を抽出するよう構成され、
しかも、前記受信装置において、前記補正信号生成手段は、
互いに周波数が異なる第１基準信号と第２基準信号とを各々生成し、該第１基準信号と前記受信パイロット信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有し、且つ、前記送信装置にてアップコンバートされる前のパイロット信号よりも周波数が低い第１中間信号を生成すると共に、前記第１基準信号と前記第２基準信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有する第２中間信号を生成し、更に、該第２中間信号と前記第１中間信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の和の周波数を有する信号を前記補正信号として生成することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の送受信システムにおいて、前記送信装置は、テレビ放送信号をマイクロ波帯にアップコンバートして送信し、前記受信装置は受信信号をダウンコンバートすることによりテレビ放送信号を復元することを特徴とする。

一方、請求項３に記載の発明は、送信すべき伝送信号と一定周波数で一つのパイロット信号とを送信側局発信号を用いてアップコンバートし、該アップコンバート後の信号を送信アンテナから無線にて送信してくる送信装置からの送信電波を受信アンテナにて受信し、該受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートすることにより、前記伝送信号を復元する受信装置であって、
前記受信側局発信号を発生する受信側局発信号発生手段と、
該受信側局発信号発生手段が発生した受信側局発信号を用いて前記受信アンテナからの受信信号をダウンコンバートする周波数変換手段と、
該周波数変換手段にてダウンコンバートされた信号を、前記伝送信号に対応する受信伝送信号と前記パイロット信号に対応した受信パイロット信号とに分離する信号分離手段と、
該信号分離手段にて分離された受信パイロット信号を周波数変換することにより、前記受信伝送信号から元の伝送信号を復元するための補正信号を生成する補正信号生成手段と、
該補正信号生成手段にて生成された補正信号と前記受信伝送信号とを混合することにより、前記受信伝送信号を周波数変換し、該周波数変換後の信号から前記送信装置が送信してきた元の伝送信号を抽出する信号抽出手段と、
を備え、更に、前記補正信号生成手段は、
第１基準信号を発生する第１基準信号発生手段と、
前記第１基準信号とは周波数が異なる第２基準信号を発生する第２基準信号発生手段と、
前記第１基準信号発生手段が発生した第１基準信号と前記受信パイロット信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有し、且つ、前記送信装置にてアップコンバートされる前のパイロット信号よりも周波数が低い第１中間信号を生成する第１混合手段と、
前記第１基準信号発生手段が発生した第１基準信号と前記第２基準信号発生手段が発生した第２基準信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有する第２中間信号を生成する第２混合手段と、
前記第１混合手段及び第２混合手段にて各々生成された前記第１中間信号と前記第２中間信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の和の周波数を有する信号を前記補正信号として生成する第３混合手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の送受信システムにおいては、送信装置が、伝送信号と一つのパイロット信号とを送信側局発信号を用いてアップコンバートすることにより、伝送信号とパイロット信号とを同時に無線送信し、受信装置側では、受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートし、そのダウンコンバート後の信号を、受信伝送信号と受信パイロット信号とに分離して、その分離した受信パイロット信号から補正信号を生成し、この補正信号と受信伝送信号とを混合することにより受信伝送信号を周波数変換して、元の伝送信号を抽出する。

すなわち、送信側局発信号の周波数がｆｔで、その変動成分が△ｆｔであり、受信側局発信号の周波数がｆｒで、その変動成分が△ｆｒであるとすると、受信装置側で受信信号をダウンコンバートすることにより得られる受信伝送信号は、送信装置側で生成された元の伝送信号の周波数に対して、「（ｆｔ−ｆｒ）＋△ｆｔ＋△ｆｒ」だけ周波数がずれることになるが、この周波数のずれ（以下、周波数誤差という）は、ダウンコンバートによって受信装置側で得られた受信パイロット信号にも生じることになる。

そこで本発明では、受信装置において、ダウンコンバート後の信号から抽出した受信パイロット信号を受信装置側で生成した基準信号を用いて周波数変換することにより、受信伝送信号と同じ周波数誤差成分を有する補正信号を生成し、この補正信号にて受信伝送信号の周波数を補正することにより、元の伝送信号を復元するようにしているのである。

従って、本発明によれば、送信装置から受信装置に送信側局発信号を送信することなく、受信装置側で、送信装置が送信してくる元の伝送信号を正確に復元することができる。
また、受信装置は、単に一つの基準信号を用いて受信パイロット信号を周波数変換することにより補正信号を生成するのではなく、まず、第１基準信号と受信パイロット信号との周波数の差の周波数を有し、且つ、前記送信装置にてアップコンバートされる前のパイロット信号よりも周波数が低い第１中間信号と、第１基準信号と第２基準信号との周波数の差の周波数を有する第２中間信号との２つの中間信号を生成し、その生成した２つの中間信号を混合することにより、これら両信号の周波数の和の周波数を有する信号を生成し、この信号を補正信号として用いる。

これは、本発明のように補正信号を生成するようにすれば、一つの基準信号を用いて受信パイロット信号を周波数変換（ダウンコンバート）することにより補正信号を生成するようにした場合に比べて、受信パイロット信号から周波数誤差成分を抽出するのに用いるバンドパスフィルタの通過信号周波数を低くすることができ、補正信号を比較的安価なバンドパスフィルタを使って精度よく生成できるようになるためである。

つまり、まず本発明では、２つの基準信号を使用するが、このうち、第１基準信号は、第１中間信号の生成にも、第２中間信号の生成にも利用されることから、これら両中間信号を混合して補正信号を生成する際には、第１基準信号の周波数変動が相殺される。このため、２つの基準信号に周波数変動があったとしても、最終的に得られる補正信号は、第２中間信号を生成するのに用いた第２基準信号の周波数変動の影響を受けるだけであり、補正信号の周波数変動の精度は、一つの基準信号を用いて補正信号を生成した場合と同等となる。
なお、本発明では、第２基準信号の周波数変動により補正信号の周波数が変動して、伝送信号の復元精度が低下することが考えられる。しかし、この問題は、例えば、第２基準信号を発生する発振器をルビジューム発振器等で構成して、第２基準信号の周波数を安定化させることにより、容易に解決することができる。

一方、補正信号は、受信伝送信号から、伝送信号のアップ・ダウンコンバートで生じた周波数誤差成分を除去するための信号であることから、補正信号の生成時には、受信パイロット信号を周波数変換（ダウンコンバート）することによって得られる第１中間信号からパイロット信号成分のみを正確に抽出する必要がある。

そして、このように第１中間信号からパイロット信号成分のみを選択的に抽出する際、第１中間信号の周波数が高い場合（例えば数百ＭＨｚの場合）には、一般的なアナログフィルタでは不要信号成分を充分除去することができないことから、所望の周波数成分のみを選択的に抽出し得るＳＡＷフィルタ等の高価なフィルタが必要になる。

また、第１中間信号からパイロット信号成分を抽出するのに、ＳＡＷフィルタを使用すると、ＳＡＷフィルタでは群遅延時間が大きくなることから、最終的に得られる補正信号と受信伝送信号とに時間差が生じ、受信伝送信号から周波数誤差成分を除去することができなくなることも考えられる。

しかし、本発明では、第１中間信号の周波数が、前記送信装置にてアップコンバートされる前のパイロット信号の周波数よりも低くなり、第１中間信号から受信パイロット信号成分（換言すれば周波数誤差成分）を抽出するのに、一般的なアナログフィルタを用いるようにすることができることから、受信伝送信号に対して時間差を生じることなく補正信号を生成することができ、しかも、受信装置を低コストで実現することができるようになるのである。

次に、請求項２に記載の送受信システムによれば、送信装置は、テレビ放送信号をマイクロ波帯にアップコンバートして送信し、受信装置は受信信号をダウンコンバートすることによりテレビ放送信号を復元する。

これは、従来より、テレビ放送の送信所間でテレビ放送信号を送受信する際には、マイクロ波が利用されており、受信装置側では、受信信号の中からテレビ放送信号を正確に復元することが要求されているためである。

つまり、請求項２に記載の送受信システムは、こうしたテレビ放送信号の中継システムに本発明を適用することにより、上述した効果をより有効に発揮できるようにしているのである。

次に、請求項３に記載の受信装置においては、周波数変換手段が、受信側局発信号発生手段が発生した受信側局発信号を用いて受信信号をダウンコンバートし、信号分離手段が、そのダウンコンバート後の受信信号を、受信伝送信号と受信パイロット信号とに分離し、補正信号生成手段が、その分離された受信パイロット信号を周波数変換することにより、受信伝送信号から元の伝送信号を復元するための補正信号を生成し、信号抽出手段が、その生成された補正信号と受信伝送信号とを混合することにより、受信伝送信号を周波数変換して、送信装置が送信してきた元の伝送信号を抽出する。

また、補正信号生成手段においては、第１混合手段が、第１基準信号と受信パイロット信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有し、且つ、前記送信装置にてアップコンバートされる前のパイロット信号よりも周波数が低い第１中間信号を生成し、第２混合手段が、第１基準信号と第２基準信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有する第２中間信号を生成し、第３混合手段が、第１混合手段及び第２混合手段にて各々生成された第１中間信号と第２中間信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の和の周波数を有する信号を補正信号として生成する。

従って、この受信装置を用いれば、本発明の送受信システムを構築することが可能となる。

以下に本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
［実施形態］
図１は、本発明（請求項１〜３）が適用された実施形態の送受信システム全体の構成を表すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の送受信システムは、地上波デジタル放送用テレビ放送信号の中間周波信号（地上波デジタルＩＦ信号：中心周波数３７．１５ＭＨｚ）を、テレビ放送局の送信所間で送受信するのに使用されるものであり、その地上波デジタルＩＦ信号をマイクロ波帯にアップコンバートして送信する送信装置３０と、この送信装置３０からの送信電波を受信してダウンコンバートすることにより地上波デジタルＩＦ信号を復元する受信装置５０とから構成されている。

図２は、送信装置３０及び受信装置５０の構成を表すブロック図である。
図２に示すように、送信装置３０には、地上波デジタルＩＦ信号を入力するための入力端子Ｔ１と、この入力端子Ｔ１からの入力信号の内、地上波デジタルＩＦ信号のみを選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２と、このＢＰＦ３２を通過した地上波デジタルＩＦ信号を増幅する増幅回路３４とが備えられている。

また、送信装置３０には、地上波デジタルＩＦ信号とほぼ同じ周波数帯で一定周波数ｆｐ（例えば、３３．１５ＭＨｚ）のパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を発生する発振器３６と、地上波デジタルＩＦ信号及びパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）をＶＨＦ帯にアップコンバートするのに必要な所定周波数ｆｕ（例えば２６０ＭＨｚ）の送信側第１局発信号を発生する発振器３８と、この送信側第１局発信号を用いてＶＨＦ帯にアップコンバートされた地上波デジタルＩＦ信号及びパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を送信用のマイクロ波帯にアップコンバートするのに必要な所定周波数ｆｔ（例えば、６ＧＨｚ）の送信側第２局発信号を発生する発振器４０とが設けられている。

そして、発振器３６が発生したパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、方向性結合器３７を介して、増幅回路３４にて増幅された地上波デジタルＩＦ信号に重畳される。また、このように地上波デジタルＩＦ信号にパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を重畳した伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号＋ＰＩＬＯＴ）は、ミキサ３９に入力され、このミキサ３９にて、発振器３８が発生した第１局発信号と混合されることにより、ＶＨＦ帯の伝送信号にアップコンバートされる。また更に、このアップコンバート後の伝送信号は、ミキサ４１に入力され、このミキサ４１にて、発振器４０が発生した第２局発信号と混合されることにより、マイクロ波帯の伝送信号にアップコンバートされる。

また、ミキサ４１の出力側にはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４２が設けられており、このＢＰＦ４２では、ミキサ３９、４１にて順にアップコンバートされたマイクロ波帯の伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号＋ＰＩＬＯＴ）のみが選択的に抽出される。そして、ＢＰＦ４２にて選択的に抽出されたアップコンバート後の伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号＋ＰＩＬＯＴ）は、マイクロ波用の増幅回路４４に入力され、この増幅回路４４にて所定レベルまで増幅された後、送信アンテナ４６から受信装置５０に向けて送信される。

一方、受信装置５０には、受信アンテナ５１からの受信信号を増幅するマイクロ波用の増幅回路５２と、この増幅回路５２にて増幅された受信信号をダウンコンバートするのに必要な所定周波数ｆｒ（例えば、６ＧＨｚ）の受信側局発信号を発生する発振器５４と、この発振器５４が発生した受信側局発信号と増幅回路５２にて増幅された受信信号とを混合することにより、受信信号をダウンコンバートするミキサ５６と、このミキサ５６にてダウンコンバートされた受信信号を２分配する分配器５８とが備えられている。なお、本実施形態では、受信側局発信号の周波数ｆｒは、送信側第２局発信号と同じ周波数ｆｔに設定されている。

そして、この分配器５８にて２分配された一方の受信信号は、地上波デジタルＩＦ信号に対応した信号成分のみを受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′、中心周波数：２９７．１５ＭＨｚ）として選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６０を介して、ミキサ８２に入力される。

一方、分配器５８にて２分配された他方の受信信号は、送信装置３０側でミリ波帯にアップコンバートされる前のパイロット信号（ＰＩＬＯＴ′、周波数；２９３．１５ＭＨｚ）のみを選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６２を介して、ミキサ７２に入力される。

また、受信装置５０には、このＢＰＦ６２を通過したパイロット信号を第１中間信号（例えば、周波数：１０．７ＭＨｚ）に周波数変換（ダウンコンバート）するのに必要な所定周波数ｆｓ１（例えば、２８２．４５ＭＨｚ）の第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）を発生する発振器６４と、送信装置３０側でアップコンバートされる前のパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）と同じ周波数ｆｓ２（＝ｆｐ＝３３．１５ＭＨｚ）の第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）を発生する発振器６８とが設けられており、発振器６４が発生した第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）は、分配器７０を介して、ミキサ７２に入力される。

この結果、ミキサ７２では、受信側局発信号を用いてダウンコンバートした受信信号に含まれる受信パイロット信号（周波数；２９３．１５ＭＨｚ）と第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）とが混合される。そして、このようにミキサ７２にて混合された信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７４に入力され、このＢＰＦ７４にて、受信パイロット信号と第１基準信号との差の周波数（例えば、１０．７ＭＨｚ）を有する信号成分が、第１中間信号として選択的に抽出される。

また、発振器６４が発生した第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）は、分配器７０を介して、ミキサ７６にも入力され、このミキサ７６にて、発振器６８が発生した第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）と混合される。そして、このようにミキサ７６にて混合された信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７８に入力され、このＢＰＦ７８にて、各基準信号（ＳＢＡＳＥ１、ＳＢＡＳＥ２）の差の周波数（例えば、２４９．３ＭＨｚ）を有する信号成分が、第２中間信号として選択的に抽出される。

また、ＢＰＦ７４及びＢＰＦ７８にて選択的に抽出された第１中間信号と第２中間信号とは、それぞれ、ミキサ８０に入力され、このミキサ８０にて混合されることにより、送信装置３０側の第１局発信号と同じ周波数ｆｈ（＝ｆｕ＝２６０ＭＨｚ）を有する補正信号に変換される。

そして、この補正信号は、ミキサ８２に入力され、このミキサ８２にて、ＢＰＦ６０により抽出された受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′、中心周波数：２９７．１５ＭＨｚ）と混合される。この結果、ミキサ８２では、受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′）が、送信装置３０側でアップコンバートされる前の元の地上波デジタルＩＦ信号（中心周波数：３７．１５ＭＨｚ）に周波数変換（ダウンコンバート）されることになる。

そして、このようにミキサ８２で周波数変換（ダウンコンバート）された地上波デジタルＩＦ信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８４を介して、増幅回路８６に入力され、増幅回路８６にて所定レベルまで増幅された後、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８８、出力端子Ｔ２を介して、所定の放送機器に出力される。

以上説明したように、本実施形態の送受信システムにおいては、まず、送信装置３０側にて、地上波デジタルＩＦ信号と、この地上波デジタルＩＦ信号と略同じ周波数帯で一定周波数のパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）とを、周波数ｆｕの送信側第１局発信号及び周波数ｆｔの送信側第２局発信号を用いてマイクロ波帯へアップコンバートし、そのアップコンバート後の伝送信号を無線にて送信する。

一方、受信装置５０側では、送信装置３０からの送信電波を受信アンテナ５１にて受信し、その受信信号を、送信側第２局発信号と同じ周波数ｆｒ（＝ｆｔ）の受信側局発信号を用いてダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を、地上波デジタルＩＦ信号に対応した受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′）と、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）に対応した受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）とに分離する。

また、受信装置５０側では、受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）を第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）と第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）とを用いて２段階に周波数変換することにより、送信側第１局発信号と同じ周波数ｆｈ（＝ｆｔ）を有する補正信号を生成し、この補正信号と受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′）とを混合することにより、受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ′）を周波数変換し、その周波数変換後の信号の中から、送信装置３０がアップコンバートする前の元の地上波デジタルＩＦ信号を抽出する。

従って、本実施形態の送受信システムによれば、送信側局発信号や受信側局発信号に周波数変動が生じたとしても、受信装置５０側では、その周波数変動の影響を受けることなく伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号）を正確に復元できる。

つまり、送信側第１局発信号の周波変動を△ｆｕ、送信側第２局発信号の周波数変動を△ｆｔ、受信側局発信号の周波変動を△ｆｒ、とした場合、受信装置５０側で受信信号をダウンコンバートすることにより得られる受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′）は、送信装置３０側でアップコンバートされる前の地上波デジタルＩＦ信号に対して、「△ｆｕ＋△ｆｔ＋△ｆｒ」だけ周波数がずれることになるが、この周波数誤差は、受信装置５０側で受信信号をダウンコンバートすることにより得られた受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）にも生じる。

そして、本実施形態では、この受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）を周波数変換することにより、補正信号を生成することから、この補正信号には、受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′）と同様の周波数誤差「△ｆｕ＋△ｆｔ＋△ｆｒ」が生じることになる。

よって、ミキサ８２及びＢＰＦ８４を介して最終的に得られる地上波デジタルＩＦ信号は、周波数誤差「△ｆｕ＋△ｆｔ＋△ｆｒ」分を除去した正規の地上波デジタルＩＦ信号となり、受信装置５０では、送信装置３０がアップコンバートする前の地上波デジタルＩＦ信号を正確に復元できるようになるのである。

また、本実施形態では、受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）から補正信号を生成する際には、まず、第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）と受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）とを混合することにより、これらの信号の周波数の差の周波数（１０．７ＭＨｚ）を有する第１中間信号を生成すると共に、第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）と第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）とを混合することにより、これらの信号の周波数の差の周波数（２４９．３ＭＨｚ）を有する第２中間信号を生成し、その生成した２つの中間信号を混合することにより、これら両信号の周波数の和の周波数（２６０ＭＨｚ）を有する補正信号を生成するようにしている。

これは、一つの基準信号を用いて受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）を周波数変換することにより補正信号を生成するようにすると、周波数変換後の信号から補正信号となる信号成分を抽出するためのバンドパスフィルタには、通過信号周波数が高く（２６０ＭＨｚ）、通過信号帯域幅が狭いバンドパスフィルタを用いる必要があるためである。

つまり、補正信号は、地上波デジタルＩＦ信号を復元するのに用いられるものであるため、受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）を周波数変換した信号から補正信号となる信号成分を抽出する際には、不要なノイズが混入することのないように極めて狭い信号通過帯域幅を有するバンドパスフィルタを用いる必要があるが、この種のバンドパスフィルタは、周波数が高くなる程、実現が難しく、実現できたとしても高価になる。

そこで、本実施形態では、受信パイロット信号（ＰＩＬＯＴ′）を第１基準信号を用いて、一旦、低周波数（１０、７ＭＨｚ）の第１中間信号に変換し、これをＢＰＦ７４に通すことで、補正信号となる信号成分を、比較的安価なバンドパスフィルタを用いて抽出し、その後、第１中間信号を第２中間信号を用いてアップコンバートすることにより、所望周波数（２６０ＭＨｚ）の補正信号を生成するようにしているのである。

従って、本実施形態の受信装置５０によれば、高価なバンドパスフィルタを用いることなく、補正信号を生成することができるようになり、受信装置５０を低コストで実現することが可能となる。

なお、本実施形態の受信装置５０において、発振器５４は、本発明の受信側局発信号発生手段に相当し、ミキサ５６は、本発明の周波数変換手段に相当し、分配器５８及びＢＰＦ６０、６２は、本発明の信号分離手段に相当し、ミキサ８２及びＢＰＦ８４は、本発明の信号抽出手段に相当する。

また、発振器６４は、第１基準信号発生手段に相当し、発振器６８は、第２基準信号発生手段に相当し、ミキサ７２及びＢＰＦ７４は、本発明の第１混合手段に相当し、ミキサ７６及びＢＰＦ７８は、本発明の第２混合手段に相当し、ミキサ８０は、本発明の第３混合手段に相当し、本発明の補正信号生成手段としての機能は、これら各部によって実現される。
［参考例］
次に、本発明に類似した参考例の送受信システムについて説明する。

図３は、この送受信システムで用いられる送信装置３０及び受信装置５０の構成を表すブロック図である。
なお、これら各装置３０、５０は、基本的には、図２に示した実施形態のものと同様に構成されており、実施形態のものに一部構成を追加したものであることから、以下の説明では、実施形態と同様の部分については説明を省略し、実施形態と異なる点についてのみ説明する。

図３に示すように、本参考例の送信装置３０には、パイロット信号として、周波数が異なる２種類のパイロット信号（第１パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１）、第２パイロット信号（ＰＩＬＯＴ２））を発生する２つの発振器３６ａ、３６ｂが設けられており、これら各発振器３６ａ、３６ｂが発生したパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）を、方向性結合器３７ａ、３７ｂを介して、地上波デジタルＩＦ信号に重畳するようにされている。

このため、本参考例の送信装置３０からは、地上波デジタルＩＦ信号と第１パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１）と第２パイロット信号（ＰＩＬＯＴ２）とがマイクロ波帯の伝送信号にアップコンバートされて、送信されることになる。

なお、第１パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１）の周波数ｆｐ１は、例えば、３３．１５ＭＨｚに設定され、第２パイロット信号（ＰＩＬＯＴ２）の周波数ｆｐ２は、例えば、４１．１５ＭＨｚに設定される。

一方、受信装置５０においては、分配器５８にて２分配された受信信号の一方をミキサ８２側に伝送するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６０ａが、地上波デジタルＩＦ信号に対応した受信伝送信号のみを通過させる実施形態のものから、地上波デジタルＩＦ信号、第１パイロット信号及び第２パイロット信号に対応した全ての受信伝送信号（地上波デジタルＩＦ信号′、受信第１パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１′）、受信第２パイロット信号（ＰＩＬＯＴ２′）を選択的に通過させるものに変更されている。

また、受信装置５０においては、ミキサ８２にて周波数変換された信号を通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８４ａが、地上波デジタルＩＦ信号のみを通過させる実施形態のものから、地上波デジタルＩＦ信号と第１パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１）と第２パイロット信号（ＰＩＬＯＴ２）とを選択的に通過させるものに変更されている。

また、受信装置５０において、第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）を発生する発振器６８ａは、発振周波数が固定された実施形態のものから、発振周波数を制御可能な可変発振器に変更されており、この発振器６８ａの発振周波数を制御するためのＰＬＬ回路９８が設けられている。

そして、受信装置５０には、このＰＬＬ回路９８が発振器６８ａの発振周波数を制御するのに用いる基準周波数ｆｓ０を設定する回路として、ＢＰＦ８４ａを通過し増幅回路８６にて増幅された信号の中から、第１パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１）及び第２パイロット信号（ＰＩＬＯＴ２）をそれぞれ選択するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９０、９２と、これら各ＢＰＦ９０、９２を通過した第１パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１）と第２パイロット信号（ＰＩＬＯＴ２）とを混合するミキサ９４と、このミキサ９４からの出力の中から、上記２つのパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）の周波数の差の周波数を有する信号成分のみを通過させるＢＰＦ９６とが備えられており、このＢＰＦ９６を通過した一定周波数ｆｓ０（例えば、８ＭＨｚ）の信号（ＳＢＡＳＥ０）をＰＬＬ回路９８に入力するようにされている。

この結果、ＰＬＬ回路９８は、ＢＰＦ９６を介して入力される信号（ＳＢＡＳＥ０）の周波数（例えば、８ＭＨｚ）を基準周波数として、発振器６８ａが発生する第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）の周波数をフィードバック制御することになり、第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）は、２つのパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）の周波数の差で決定される一定周波数（３３．１５ＭＨｚ）に制御されることになる。

つまり、第１基準信号（ＳＢＡＳＥ１）の周波数変動は、ミキサ８０にて第１中間信号と第２中間信号とを混合することにより相殺されるが、第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）の周波数変動は、ミキサ８０から出力される補正信号に重畳される。このため、実施形態の受信装置５０において、発振器６８の発振周波数が温度等の影響を受けて変動すると、補正信号の周波数も変動してしまい、補正信号を用いて元の伝送信号を正確に復元することができなくなる。そして、この問題を防止するには、例えば、発振器６８をルビジューム発振器等で構成することにより、発振器６８の発振周波数を安定化させればよいが、このような対策では受信装置５０のコストアップを招く。

そこで、本参考例では、送信装置３０から受信装置５０に所定の周波数差（例えば、８ＭＨｚ）を有する２つのパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）を送信し、受信装置５０側では、この２つのパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）の周波数差を利用して第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）を生成することで、第２基準信号（ＳＢＡＳＥ２）の周波数を所定の一定周波数に制御できるようにしているのである。

従って、本参考例の受信装置によれば、伝送信号をより正確に復元することが可能となる。
以上、本発明の実施形態及び参考例について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様を採ることができる。

例えば、上記実施形態では、テレビ放送の送信所間で地上波デジタルＩＦ信号をマイクロ波に周波数変換して無線伝送する送受信システムについて説明したが、本発明において、伝送信号としては、地上波デジタルＩＦ信号に限定されるものではなく、また、その伝送信号を無線伝送する周波数としても、マイクロ波に限定されるものではない。つまり、任意の信号を任意の周波数に周波数変換する場合でも、同様の効果を得ることができる。

実施形態の送受信システム全体の構成を表す構成図である。 実施形態の送受信システムを構成する送信装置及び受信装置の回路構成を表すブロック図である。 参考例の送受信システムを構成する送信装置及び受信装置の回路構成を表すブロック図である。

符号の説明

３０…送信装置、Ｔ１…入力端子、３２，４２…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、３４，４４…増幅回路、３６，３６ａ，３６ｂ，３８，４０…発振器、３７，３７ａ，３７ｂ…方向性結合器、３９，４１…ミキサ、４６…送信アンテナ、５０…受信装置、５１…受信アンテナ、５２，８６…増幅回路、５４，６４，６８，６８ａ…発振器、５６，７２，７６，８０，８２，９４…ミキサ、５８，７０…分配器、６０，６０ａ，６２，７４，７８，８４，８４ａ，８８，９０，９２，９６…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、９８…ＰＬＬ回路、Ｔ２…出力端子。

Claims (3)

1. 送信すべき伝送信号を送信側局発信号を用いてアップコンバートし、該アップコンバート後の信号を送信アンテナから放射する送信装置と、
   前記送信アンテナからの送信電波を受信アンテナにて受信し、該受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートすることにより、前記伝送信号を復元する受信装置と、
   を備えた送受信システムであって、
   前記送信装置は、前記アップコンバートによって送信信号の伝送帯域内となる一定周波数のパイロット信号を一つ生成して、該パイロット信号と前記伝送信号とを前記送信側局発信号を用いてアップコンバートすることにより、前記伝送信号と前記パイロット信号とを同時に無線送信し、
   前記受信装置は、前記受信信号をダウンコンバートすることにより得られた信号を、前記伝送信号に対応した受信伝送信号と前記パイロット信号に対応した受信パイロット信号とに分離し、該分離した受信パイロット信号を補正信号生成手段にて周波数変換することにより補正信号を生成し、該生成した補正信号と前記受信伝送信号とを混合することにより前記受信伝送信号を周波数変換し、該周波数変換後の信号から前記送信装置が送信してきた元の伝送信号を抽出するよう構成され、
   しかも、前記受信装置において、前記補正信号生成手段は、
   互いに周波数が異なる第１基準信号と第２基準信号とを各々生成し、該第１基準信号と前記受信パイロット信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有し、且つ、前記送信装置にてアップコンバートされる前のパイロット信号よりも周波数が低い第１中間信号を生成すると共に、前記第１基準信号と前記第２基準信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有する第２中間信号を生成し、更に、該第２中間信号と前記第１中間信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の和の周波数を有する信号を前記補正信号として生成することを特徴とする送受信システム。
2. 前記送信装置は、テレビ放送信号をマイクロ波帯にアップコンバートして送信し、前記受信装置は受信信号をダウンコンバートすることによりテレビ放送信号を復元することを特徴とする請求項１に記載の送受信システム。
3. 送信すべき伝送信号と一定周波数で一つのパイロット信号とを送信側局発信号を用いてアップコンバートし、該アップコンバート後の信号を送信アンテナから無線にて送信してくる送信装置からの送信電波を受信アンテナにて受信し、該受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートすることにより、前記伝送信号を復元する受信装置であって、
   前記受信側局発信号を発生する受信側局発信号発生手段と、
   該受信側局発信号発生手段が発生した受信側局発信号を用いて前記受信アンテナからの受信信号をダウンコンバートする周波数変換手段と、
   該周波数変換手段にてダウンコンバートされた信号を、前記伝送信号に対応する受信伝送信号と前記パイロット信号に対応した受信パイロット信号とに分離する信号分離手段と、
   該信号分離手段にて分離された受信パイロット信号を周波数変換することにより、前記受信伝送信号から元の伝送信号を復元するための補正信号を生成する補正信号生成手段と、
   該補正信号生成手段にて生成された補正信号と前記受信伝送信号とを混合することにより、前記受信伝送信号を周波数変換し、該周波数変換後の信号から前記送信装置が送信してきた元の伝送信号を抽出する信号抽出手段と、
   を備え、更に、前記補正信号生成手段は、
   第１基準信号を発生する第１基準信号発生手段と、
   前記第１基準信号とは周波数が異なる第２基準信号を発生する第２基準信号発生手段と、
   前記第１基準信号発生手段が発生した第１基準信号と前記受信パイロット信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有し、且つ、前記送信装置にてアップコンバートされる前のパイロット信号よりも周波数が低い第１中間信号を生成する第１混合手段と、
   前記第１基準信号発生手段が発生した第１基準信号と前記第２基準信号発生手段が発生した第２基準信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の差の周波数を有する第２中間信号を生成する第２混合手段と、
   前記第１混合手段及び第２混合手段にて各々生成された前記第１中間信号と前記第２中間信号とを混合することにより、これら両信号の周波数の和の周波数を有する信号を前記補正信号として生成する第３混合手段と、
   を備えたことを特徴とする受信装置。

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