JP4914048B2 - 中継放送装置 - Google Patents
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Description
上位局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号の周波数と同一周波数の無線信号を下位局に送信する第Mの送受信機と、同じく上位局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号の周波数と同一周波数の無線信号を下位局に送信する第Nの送受信機とから成る中継放送装置である。
前記選択手段を切換制御する選択制御手段と、
前記選択手段と出力増幅器の間に設置し、上位局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号と同一周波数の無線信号を下位局に送信するか停止するかを制御するスイッチ、もしくは減衰器からなる送信出力制御手段と、
を有し、第Mの送受信器は、
第Mの回り込みキャンセラと、
前記第Mの回り込みキャンセラが備え、第MのFIRフィルタを有する第Mのキャンセル波生成手段と、
前記送信出力制御手段により第Mの送受信機からの信号の再送信を停止、あるいは減衰させた状態において、前記第Mのキャンセル波生成手段の任意のタップ位置にインパルスを挿入して遅延波を生成するための第Mの回り込みキャンセラが備える第Mの回り込み波検出手段と、
前記第Mの回り込み波検出手段により検出された遅延プロファイル(インパルス応答値)に基づいてフィルタタップ係数を算出する第Mのタップ係数算出手段と、
前記第Mのキャンセル波生成手段に与えたインパルスのタップ位置に対応する遅延時間と前記第Mの回り込み波検出手段が算出した遅延プロファイルにおけるインパルスのタップ位置に対応する遅延時間とを比較して、装置の製造段階で生じる部品の特性誤差に起因する遅延時間誤差を補正する遅延時間補正値を算出する第Mの遅延時間補正値算出部と、
前記遅延時間補正値を用いて前記第Mのタップ係数算出部が算出した前記第Mのキャンセル波生成手段のタップ係数の時間的な位置(遅延器番号)を補正する第Mの遅延器番号補正手段と、
前記第Mのキャンセル波生成手段の前、後、又は前及び後に挿入され、前記第Mの遅延時間補正値算出部によって算出された遅延時間補正値のうち、前記第Mのキャンセル波生成手段を構成する遅延器1つあたりの遅延時間よりも小さい遅延時間を設定する第Mの可変遅延手段と、
をそれぞれ比較して、装置の製造段階で生じる部品の特性誤差に起因する位相値、および振幅値(または、対応する実数部と虚数部を持つ複素数値)の誤差をそれぞれ補正する位相・振幅補正値(または、対応する実数部と虚数部を持つ複素数値)を算出する第Mの位・振幅補正値算出手段と、
前記第Mのタップ係数算出手段が算出したタップ係数値の位相値、および振幅値の誤差を、前記第Mの位相・振幅補正値算出手段が算出した補正値を用いて補正したタップ係数値を前記第Mのキャンセル波生成手段に与える第Mのフィルタ補正手段と、
前記第Mのフィルタ補正手段にタップ係数の補正値を与える第Mのフィルタ補正値設定手段と、
前記第Mのタップ係数算出手段が算出した第Mのキャンセル波生成手段のタップ係数値を用いて第Nのキャンセル波生成手段のタップ係数値を算出する第Nの切り換えタップ係数算出手段と、
からなる中継放送装置である。
(1)第1の送受信機110の回り込み波検出・タップ係数算出部127から入力されたタップ係数をそのまま第2の送受信機160の回り込み波検出・タップ係数算出部127へ入力するタップ係数とする
(2)第1の送受信機110の回り込み波検出・タップ係数算出部127から入力されたタップ係数と第2の送受信機160の回り込み波検出・タップ係数算出部127から入力されたタップ係数との平均値を算出し第2の送受信機の回り込み波検出・タップ係数算出部127へ入力するタップ係数とする
(3)第1の送受信機110の回り込み波検出・タップ係数算出部127から入力されたタップ係数を離散フーリエ変換して得た伝達関数の振幅特性を第2の送受信機160の回り込み波検出・タップ係数算出部127から入力されたタップ係数を離散フーリエ変換して得た伝達関数の振幅特性とし逆離散フーリエ変換して得たインパルス応答を第2の送受信機の回り込み波検出・タップ係数算出部127へ入力するタップ係数とする
(4)第2の送受信機160の回り込み波検出・タップ係数算出部127から入力されたタップ係数をそのまま第2の送受信機の回り込み波検出・タップ係数算出部127へ入力するタップ係数とする(第2の送受信機160の回り込み波検出・タップ係数算出部127のタップ係数をそのまま用いる)
となる。但し、第1の送受信機210の受信機205、送信機211を含めた回り込みの伝達関数は
であり、B1(ω)、B2(ω)はそれぞれ受信機、送信機の伝達関数であり、R(ω)は回り込み伝送路の伝達関数である。回り込み波を十分にキャンセルするまでFIRフィルタ221のタップ係数が収束しているとき、FIRフィルタ221の伝達関数は
であり、加算器207の出力における伝達関数は
となる。
となる。但し、第2の送受信機260の受信機205、送信機211を含めた回り込みの伝達関数は
であり、B3(ω)、B4(ω)はそれぞれ受信機、送信機の伝達関数であり、R(ω)は回り込み伝送路の伝達関数である。また、第1の送受信機と第2の送受信機を同じ回路で構成した場合、回り込み伝送路に与える受信機と送信機の個体差による影響は十分に小さいのでB1(ω)=B3(ω)、B2(ω)=B4(ω)としてある。回り込み波を十分にキャンセルするまでFIRフィルタ221のタップ係数が収束しているとき、FIRフィルタ221の伝達関数は
となり、加算器207の出力における伝達関数は
となる。
となる。従って、予備送受信機では回り込み波が十分にキャンセルされず、発振する恐れがある。
となる。但し、ここで第1の送受信機110のFIRフィルタ121が実際に与えている伝達関数F1(ω)は、第1の送受信機110の回り込み波検出・タップ係数算出部127が与えるタップ係数に対応する伝達関数G1(ω)に、第1の送受信機110の可変遅延器119により設定された遅延時間と、第1の送受信機110の遅延器番号・位相・振幅値制御部125により与えられる補正値に対応する伝達関数P(ω)を乗じて得られる
である。但し、
である。
となる。但し、ここで第2の送受信機160のFIRフィルタ121が与えている伝達関数F2(ω)は、第2の送受信機160の回り込み波検出・タップ係数算出部127が与えるタップ係数に対応する伝達関数G2(ω)に、第2の送受信機160の可変遅延器119により設定された遅延時間と、遅延器番号・位相・振幅値御部125により与えられる補正値に対応するQ(ω)を乗じて得られる。
但し、
である。
となり、加算器107の出力における伝達関数は
となる。
となる。従って、本発明の実施形態(図1)では、補正値算出、補正値設定されていて、かつ現用送受信機の補正前のタップ係数を予備送受信機のタップ係数でそのまま用いることができる。また、各送受信では、個別に補正値算出、補正値設定できる。個別に補正値算出、補正値設定できることより、中継放送を開始した後に第1の送受信機110、第2の送受信機160のうち中継放送を維持ながら、非稼働状態の送受信機を別の送受信機に入れ換えることが可能である。すなわち中継放送を開始した後に第1の送受信機、第2の送受信機のいずれかが故障したとしても、故障していない送受信機を稼働し中継放送を維持ながら、故障した送受信機を別の送受信機に入れ換えることができる。
103・・・分配器
105・・・受信機
107・・・加算器
109・・・スイッチ
110・・・第1の送受信器
111・・・送信機
113・・・選択スイッチ
115・・・増幅器
117・・・送信アンテナ
119・・・可変遅延器
121・・・FIRフィルタ
123・・・遅延時間制御部
125・・・遅延器番号、位相、および振幅値制御部
127・・・回り込み波検出、タップ係数算出部
129・・・補正値算出、補正値設定部
131・・・切り換えタップ係数算出部
133・・・切り換え制御部
135・・・スイッチ
140・・・回り込みキャンセラ
160・・・第2の送受信器
201・・・受信アンテナ
203・・・分配器
205・・・受信器
207・・・加算器
210・・・第1の送受信器
211・・・送信機
213・・・スイッチ
215・・・増幅器
217・・・送信アンテナ
221・・・FIRフィルタ
227・・・回り込み波検出、タップ係数算出部
240・・・回り込みキャンセラ
260・・・第2の送受信器
301・・・受信アンテナ
303・・・受信機
305・・・加算器
307・・・送信機
309・・・増幅器
311・・・送信アンテナ
321・・・FIRフィルタ
323・・・回り込み波検出、タップ係数算出部
340・・・回り込みキャンセラ
401・・・受信アンテナ
403・・・受信機
405・・・加算器
407・・・送信機
409・・・増幅器
411・・・送信アンテナ
413・・・減衰器
415・・・移相器
417・・・遅延器
419・・・回り込み波検出、タップ係数算出部
421・・・FIRフィルタ
423・・・回り込みキャンセラ
501・・・受信アンテナ
503・・・受信機
505・・・加算器
507・・・スイッチ
509・・・送信機
511・・・増幅器
513・・・送信アンテナ
515・・・可変遅延器
517・・・FIRフィルタ
519・・・遅延時間制御部
521・・・遅延器番号、位相、振幅値制御部
523・・・回り込み波検出、タップ係数算出部
525・・・補正値算出、補正値設定部
540・・・回り込みキャンセラ
601・・・受信アンテナ
603・・・受信機
605・・・加算器
607・・・スイッチ
609・・・送信機
611・・・増幅器
613・・・送信アンテナ
615・・・可変遅延器
617・・・FIRフィルタ
619・・・遅延時間制御部
621・・・遅延器番号、位相、振幅値制御部
623・・・回り込み波検出、タップ係数算出部
627・・・補正値算出、補正値設定部
640・・・回り込みキャンセラ
701・・・受信アンテナ
703・・・受信機
705・・・加算器
707・・・スイッチ
709・・・送信機
711・・・増幅器
713・・・送信アンテナ
715・・・可変遅延器
717・・・FIRフィルタ
719・・・可変遅延器
721・・・遅延時間制御部
723・・・回り込み波検出、タップ係数算出部
725・・・補正値算出、補正値設定部
727・・・遅延時間制御部
729・・・遅延器番号、位相、振幅値制御部
740・・・回り込みキャンセラ
Claims (12)
- Mは1又は2であり、NはMが1であれば2でありMが2であれば1である場合に、
上位局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号の周波数と同一周波数の無線信号を下位局に送信する第Mの送受信機と、同じく上位局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号の周波数と同一周波数の無線信号を下位局に送信する第Nの送受信機と、
前記第Mの送受信機または前記第Nの送受信機のどちらで中継放送するかを選択する選択手段と、
前記選択手段を切換制御する選択制御手段と、
前記選択手段と出力増幅器の間に設置し、上位局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号と同一周波数の無線信号を下位局に送信するか停止するかを制御するスイッチ、もしくは減衰器からなる送信出力制御手段と、
を有し、第Mの送受信器は、
第Mの回り込みキャンセラと、
前記第Mの回り込みキャンセラが備え、第MのFIRフィルタを有する第Mのキャンセル波生成手段と、
前記送信出力制御手段により第Mの送受信機からの信号の再送信を停止、あるいは減衰させた状態において、前記第Mのキャンセル波生成手段の任意のタップ位置にインパルスを挿入して遅延波を生成するための第Mの回り込みキャンセラが備える第Mの回り込み波検出手段と、
前記第Mの回り込み波検出手段により検出された遅延プロファイル(インパルス応答値)に基づいてフィルタタップ係数を算出する第Mのタップ係数算出手段と、
前記第Mのキャンセル波生成手段に与えたインパルスのタップ位置に対応する遅延時間と前記第Mの回り込み波検出手段が算出した遅延プロファイルにおけるインパルスのタップ位置に対応する遅延時間とを比較して、装置の製造段階で生じる部品の特性誤差に起因する遅延時間誤差を補正する遅延時間補正値を算出する第Mの遅延時間補正値算出部と、
前記遅延時間補正値を用いて前記第Mのタップ係数算出部が算出した前記第Mのキャンセル波生成手段のタップ係数の時間的な位置(遅延器番号)を補正する第Mの遅延器番号補正手段と、
前記第Mのキャンセル波生成手段の前、後、又は前及び後に挿入され、前記第Mの遅延時間補正値算出部によって算出された遅延時間補正値のうち、前記第Mのキャンセル波生成手段を構成する遅延器1つあたりの遅延時間よりも小さい遅延時間を設定する第Mの可変遅延手段と、
前記第Mのキャンセル波生成手段に与えたインパルスの位相値,および振幅値(または、対応する実数部と虚数部を持つ複素数値)と前記第Mの回り込み波検出手段が算出した遅延プロファイルにおけるインパルスの位相値,および振幅値(または、対応する実数部と虚数部を持つ複素数値)と、
をそれぞれ比較して、装置の製造段階で生じる部品の特性誤差に起因する位相値、および振幅値(または、対応する実数部と虚数部を持つ複素数値)の誤差をそれぞれ補正する位相・振幅補正値(または、対応する実数部と虚数部を持つ複素数値)を算出する第Mの位・振幅補正値算出手段と、
前記第Mのタップ係数算出手段が算出したタップ係数値の位相値、および振幅値の誤差を、前記第Mの位相・振幅補正値算出手段が算出した補正値を用いて補正したタップ係数値を前記第Mのキャンセル波生成手段に与える第Mのフィルタ補正手段と、
前記第Mのフィルタ補正手段にタップ係数の補正値を与える第Mのフィルタ補正値設定手段と、
前記第Mのタップ係数算出手段が算出した第Mのキャンセル波生成手段のタップ係数値を用いて第Nのキャンセル波生成手段のタップ係数値を算出する第Nの切り換えタップ係数算出手段と、
からなる中継放送装置。 - 前記選択制御手段は、送受信機の異常動作を検知する異常動作検知手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の中継放送装置。
- 前記異常動作検知手段は、回り込み波をキャンセルした後の受信波の遅延プロファイル値(インパルス応答値)の総和あるいはタップ係数値の総和のいずれかが、それぞれに対して予め定めた閾値を超えた場合に、前記第Mの送受信機が異常動作していると検知することを特徴とする請求項1乃至請求項2に記載の中継放送装置。
- 前記異常動作検知手段は、前記第Mの送受信機が再送信する信号の振幅値、または電力値が予め定めた値の範囲を逸脱した場合に、当該第Mの送受信機が異常動作していると検知することを特徴とする請求項1乃至請求項2に記載の中継放送装置。
- 前記異常動作検知手段は、前記第Mの送受信機に供給される電圧値、電流値、および当該第Mの送受信機の温度を測定し、いずれかの測定値が予め定めた値の範囲を逸脱した場合に、当該第Mの送受信機が異常動作したことを検知することを特徴とする前記請求項1乃至請求項2に記載の中継放送装置。
- 前記選択制御手段は、外部からの指示または、前記第Mの送受信機が異常動作した場合に、前記第Nの送受信機を選択するよう選択手段を制御する手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5に記載の中継放送装置。
- 前記選択制御手段は、前記第Mの送受信機および前記第Nの送受信機の両方が異常動作した場合に、送信を停止する送信停止手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5に記載の中継放送装置。
- 前記第Nのキャンセル波生成手段は、選択手段が前記第Nの送受信機を選択する場合に、選択に先だって、前記第Mのキャンセル波生成手段が生成していたキャンセル波と同一のキャンセル波を生成することを特徴とする請求項1に記載の中継放送装置。
- 前記第Mの可変遅延手段は、前記第MのFIRフィルタの前、後、または前と後に、当該第MのFIRフィルタを構成する遅延器1つあたりの遅延時間よりも小さい遅延時間を生成することが可能であることを特徴とする請求項1に記載の中継放送装置。
- 前記第Mのフィルタ補正手段は、前記第MのFIRフィルタの遅延器番号、位相値、および振幅値を補正することを特徴とする請求項1に記載の中継放送装置。
- 前記第Mのフィルタ補正値設定手段は、前記第Mの遅延時間補正値算出部および前記第Mのフィルタ補正手段を制御し、補正値を算出し、前記第MのFIRフィルタのタップ係数の遅延器番号、位相、および振幅値を補正することを特徴とする請求項1に記載の中継放送装置。
- 前記第Nの切り換えタップ係数算出手段は、前記選択手段が前記第Mの送受信機へと切り換えた場合に、前記第MのFIRフィルタのタップ係数と前記第MのFIRフィルタのタップ係数を用いて、その直後の前記第MのFIRフィルタのタップ係数を算出することを特徴とする請求項1に記載の中継放送装置。
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