JP6043156B2 - Frequency deviation compensation device - Google Patents
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Description
本発明は、出力から入力に至る何らかの経路を介して回り込みが生じ得る系において、特性や性能の低下の要因となる周波数偏差を是正する周波数偏差補償装置に関する。 The present invention relates to a frequency deviation compensator that corrects a frequency deviation that causes a reduction in characteristics and performance in a system in which a sneak path may occur via some path from an output to an input.
ＡＭ方式のラジオ放送波をトンネル等の内部に再送信する中継装置には、再送信された放送波の回り込みに起因する種々の問題を解決するために、回り込みキャンセラが搭載される。
図４は、回り込みキャンセラが搭載された中継装置の構成例を示す図である。
In order to solve various problems caused by wraparound of a retransmitted broadcast wave, a wraparound canceller is mounted on a relay apparatus that retransmits an AM radio broadcast wave inside a tunnel or the like.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a relay apparatus equipped with a wraparound canceller.
図において、放送局からアンテナ４１に到来した放送波は、局部発振器４２が生成する局発信号（周波数＝ｆＬｒ）に基づいて周波数変換器４３が行う周波数変換の下で、ベースバンド信号に変換される。 In the figure, a broadcast wave arriving at an antenna 41 from a broadcast station is converted into a baseband signal under frequency conversion performed by a frequency converter 43 based on a local oscillation signal (frequency = f Lr ) generated by a local oscillator 42. Is done.
このようなベースバンド信号は、後述する回り込み経路の伝送路推定の下でその回り込み経路の遅延時間、並びに振幅、および位相量に基づいた回り込み波の除去が加算器４４によって施された回り込み補償波となる。このような回り込み補償波は、局部発振器４６によって生成された局発信号（周波数＝ｆＬｔ）に基づいて周波数変換器４７が行う周波数変換の下で、所望の周波数（以下、放送波の周波数と同じであると仮定する。）の再放送波に変換され、さらに、アンテナ４８からトンネル等の内部に放射される。 Such a baseband signal is a sneak compensation wave obtained by removing the sneak wave based on the delay time, amplitude, and phase amount of the sneak path under estimation of a sneak path transmission path to be described later. It becomes. Such a sneak compensation wave is generated under a frequency conversion performed by a frequency converter 47 based on a local oscillation signal (frequency = f Lt ) generated by the local oscillator 46 (hereinafter referred to as a broadcast wave frequency). It is assumed that they are the same.) And is radiated from the antenna 48 to the inside of a tunnel or the like.
一方、制御部４９は、以下の処理を行う。
(1) 配下の局部発振器４６によって生成される局発信号の周波数ｆＬｔを所定のアルゴリズムに基づいて設定したり切り替える。
(2) このような周波数ｆＬｔの設定や切り替えに応じて、ＤＦＴ部５１、５２、５３を介してそれぞれ得られるベースバンド信号、回り込み補償波および再放送波を示す既知の式の組み合わせからなる連立方程式の解として、アンテナ４８からアンテナ４１に至る回り込み経路の伝送路推定を行う。
On the other hand, the control unit 49 performs the following processing.
(1) The frequency f Lt of the local oscillation signal generated by the subordinate local oscillator 46 is set or switched based on a predetermined algorithm.
(2) Composed of a combination of known expressions indicating baseband signals, sneak compensation waves, and rebroadcast waves respectively obtained via the DFT units 51, 52, and 53 according to the setting and switching of the frequency fLt. As a solution to the simultaneous equations, the transmission path of the wraparound path from the antenna 48 to the antenna 41 is estimated.
(3) このような伝送路推定の結果として得られた上記回り込み経路の遅延時間、並びに振幅、および位相量が相殺される係数をトランスバーサルフィルタ５０に設定する。 (3) A coefficient for canceling the delay time, amplitude, and phase amount of the wraparound path obtained as a result of such transmission path estimation is set in the transversal filter 50.
トランスバーサルフィルタ５０は、アンテナ４８に給電される再放送波の一部に上記係数に基づく濾波処理を施すことによって、既述の回り込み経路で生じる歪みと逆位相の帰還信号を生成する。 The transversal filter 50 performs a filtering process based on the coefficient on a part of the rebroadcast wave fed to the antenna 48 to generate a feedback signal having a phase opposite to that of the distortion generated in the above-described wraparound path.
加算器４４は、上記ベースバンド信号にこのような帰還信号を加算することによって、回り込みの相殺を図る。 The adder 44 attempts to cancel the wraparound by adding such a feedback signal to the baseband signal.
なお、本発明に関連する先行技術としては、以下に列記する特許文献１および特許文献２があった。
(1) 「入力された信号に対して所定個数の単位に分類されたＰＮシーケンスを利用して、相関値を各々計算する複数の相関器と、該複数の相関器の出力値を各々入力して、前記入力値に対する共役複素数値を生成する少なくとも１つの共役信号生成部と、該少なくとも１つの共役信号生成部の各出力値を、前記共役信号生成部に出力値を入力する前記相関器と隣接した前記相関器の出力値に各々乗算する少なくとも１つの乗算器と、該少なくとも１つの乗算器の出力値を加算する加算器と、該加算器の出力値から位相成分を抽出して、搬送波周波数オフセットに出力する位相抽出部とを備える」ことによって、「デジタル受信システムにおいて、ノンコヒーレントチャネルプロフィールと交差相関とを利用してシンボルタイミングオフセットと関係なく搬送波周波数オフセットを検出する」点に特徴がある搬送波周波数のオフセット検出装置…特許文献１
(2) 「移動局との間で無線波を送受信する基地局装置であって、前記基地局装置における基準周波数と前記移動局からの受信波の周波数との誤差である周波数オフセットを検出する検出手段と、前記基準周波数から前記周波数オフセットの２分の１を減算した周波数である下りリンク周波数を前記移動局へ送信することで、前記検出手段により検出された周波数オフセットに基づいて、前記移動局への無線リンクにおいて発生するドップラーシフトをキャンセルするように、前記移動局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段を有する」ことによって、「高速移動環境においても、送信局および受信局双方の受信品質を改善できる。これにより、上りリンク及び下りリンク共に安定した通信品質を実現する」点に特徴がある基地局装置…特許文献２
In addition, there existed patent document 1 and patent document 2 which are listed below as prior art relevant to this invention.
(1) “Using a PN sequence classified into a predetermined number of units with respect to an input signal, a plurality of correlators for calculating correlation values and output values of the plurality of correlators are respectively input. And at least one conjugate signal generation unit that generates a conjugate complex value for the input value, and each correlator that inputs each output value of the at least one conjugate signal generation unit to the conjugate signal generation unit; At least one multiplier that respectively multiplies the output values of the adjacent correlators, an adder that adds the output values of the at least one multiplier, and a phase component extracted from the output value of the adder, By providing a phase extraction unit that outputs to a frequency offset ”, a symbol timing offset using a non-coherent channel profile and cross-correlation in a digital reception system A carrier frequency offset detecting device characterized in that the carrier frequency offset is detected regardless of ... Patent Document 1
(2) “Detection for detecting a frequency offset which is an error between a reference frequency in the base station device and a frequency of a received wave from the mobile station, which transmits and receives radio waves to and from the mobile station. And, based on the frequency offset detected by the detecting means, by transmitting a downlink frequency, which is a frequency obtained by subtracting one half of the frequency offset from the reference frequency, to the mobile station, By having a frequency control means for controlling a transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the mobile station so as to cancel a Doppler shift occurring in a radio link to the mobile station The reception quality of both the receiving station and the receiving station can be improved, thereby realizing stable communication quality in both uplink and downlink. " Characteristic base station device ... Patent Literature 2
ところで、上述した従来例では、回り込み経路の伝送路推定の精度は、一般に、既述の局発信号の周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの偏差によって大きく左右される。
このような伝送路推定の精度の確保は、例えば、局部発振器４２、４６の源振の共通化や安定化により実現可能である。
しかし、再放送が行われるべきトンネル周辺の地形等の条件によっては、中継装置の受信部と送信部とが地理的に分離されて設置されなければならないため、上述した源振の共通化および安定化が阻まれる場合が多かった。
By the way, in the conventional example described above, the accuracy of the estimation of the transmission path of the sneak path is generally greatly influenced by the deviation of the frequencies f Lr and f Lt of the local oscillation signal described above.
Ensuring the accuracy of such transmission path estimation can be realized by, for example, sharing or stabilizing the source oscillation of the local oscillators 42 and 46.
However, depending on the conditions such as the terrain around the tunnel where rebroadcasting should be performed, the receiving unit and the transmitting unit of the relay device must be installed geographically separated. In many cases, it was blocked.
本発明は、適用される系の構成に大幅な変更が伴うことなく、多様な地理的条件および環境において精度よく安定に作動する周波数偏差補償装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a frequency deviation compensator that operates accurately and stably in various geographical conditions and environments without significant changes in the configuration of the applied system.
請求項１に記載の発明では、位相差変化率監視手段は、入力信号の搬送波の成分と、前記入力信号に所定の処理が施されることによって生成された出力信号の成分の内、前記搬送波と周波数が同じある特定の成分との位相差の変化率を監視する。周波数変換手段は、前記位相差の変化率が減少する方向に、前記入力信号または前記出力信号を周波数変換する。 In the first aspect of the present invention, the phase difference change rate monitoring means includes the carrier component of the input signal and the carrier signal among the components of the output signal generated by performing predetermined processing on the input signal. And the rate of change of the phase difference with a specific component having the same frequency. The frequency converting means frequency converts the input signal or the output signal in a direction in which the rate of change of the phase difference decreases.
すなわち、入力信号と出力信号との間における周波数の偏差は、これらの入力信号または出力信号が共通の１つの周波数の成分の位相差の変化率が減少する方向に周波数変換されることによって、圧縮される。 In other words, the frequency deviation between the input signal and the output signal is compressed by converting the frequency of the input signal or the output signal in a direction in which the rate of change of the phase difference of one common frequency component decreases. Is done.
請求項２に記載の発明では、位相差変化率監視手段は、入力信号の搬送波の成分と、前記入力信号に所定の処理が施されることによって生成された出力信号の成分の内、前記搬送波と周波数が同じある特定の成分との位相差の変化率を監視する。周波数変換手段は、前記位相差の変動が減少しあるいは抑圧される値に、前記入力信号または前記出力信号を周波数変換する。 According to a second aspect of the present invention, the phase difference change rate monitoring means includes the carrier wave component of the input signal and the carrier wave component of the output signal component generated by performing predetermined processing on the input signal. And the rate of change of the phase difference with a specific component having the same frequency. The frequency conversion means converts the frequency of the input signal or the output signal to a value that reduces or suppresses variation in the phase difference.
すなわち、入力信号と出力信号との間における周波数の偏差は、これらの入力信号または出力信号が共通の１つの周波数の成分の位相差の変化率が減少しあるいは抑圧される値に、周波数変換されることによって、圧縮される。 That is, the frequency deviation between the input signal and the output signal is frequency-converted to a value that reduces or suppresses the rate of change of the phase difference of one frequency component common to these input signals or output signals. Is compressed.
請求項３に記載の発明では、位相差変化率監視手段は、入力信号の搬送波の成分と、前記入力信号に周波数変換を含む処理が施されることによって生成された出力信号の成分の内、前記搬送波と周波数が同じある特定の成分との位相差の変化率を監視する。周波数変換手段は、前記位相差の変化率が減少する方向に、前記周波数変換に供される局発信号の周波数を可変する。 In the third aspect of the invention, the phase difference change rate monitoring means includes a carrier component of the input signal and an output signal component generated by performing processing including frequency conversion on the input signal. The rate of change in phase difference between the carrier wave and a specific component having the same frequency is monitored. The frequency conversion means varies the frequency of the local oscillation signal used for the frequency conversion in a direction in which the rate of change of the phase difference decreases.
すなわち、入力信号と出力信号との間における周波数の偏差は、これらの入力信号または出力信号が共通の１つの周波数の成分の位相差の変化率が減少する方向に周波数変換に供される局発信号の周波数が可変されることによって、圧縮される。 That is, the frequency deviation between the input signal and the output signal is a local oscillation signal that is subjected to frequency conversion in a direction in which the change rate of the phase difference of one frequency component common to these input signals or output signals decreases. The signal is compressed by changing the frequency of the signal.
請求項４に記載の発明では、位相差変化率監視手段は、入力信号の搬送波の成分と、前記入力信号に周波数変換を含む処理が施されることによって生成された出力信号の成分の内、前記搬送波と周波数が同じある特定の成分との位相差の変化率を監視する。周波数変換手段は、前記位相差の変動が減少しあるいは抑圧される値に亘って、前記周波数変換に供される局発信号の周波数を可変する。 In the invention according to claim 4, the phase difference change rate monitoring means includes a carrier component of the input signal and an output signal component generated by performing processing including frequency conversion on the input signal. The rate of change in phase difference between the carrier wave and a specific component having the same frequency is monitored. The frequency conversion means varies the frequency of the local signal used for the frequency conversion over a value where the variation in the phase difference is reduced or suppressed.
すなわち、入力信号と出力信号との間における周波数の偏差は、これらの入力信号または出力信号が共通の１つの周波数の成分の位相差の変化率が減少しあるいは抑圧される値に亘って、周波数変換に供される局発信号の周波数が可変されることによって、圧縮される。 That is, the frequency deviation between the input signal and the output signal is the frequency over the value at which the rate of change of the phase difference of one frequency component common to these input signal or output signal is reduced or suppressed. Compression is performed by changing the frequency of the local oscillation signal used for conversion.
本発明によれば、入力信号に所定の処理を施して出力信号を生成する系は、その系の入力端と出力端との間に地理的な隔たりや環境条件の格差がある場合であっても、これらの入力信号と出力信号との間における周波数の偏差に起因する性能および特性の劣化から解放される。
したがって、本発明が適用された装置や系では、その構成だけではなく、設置、運用、保守の多様な形態に柔軟に適応して所望の性能や機能を安定に果たすことができる。
According to the present invention, a system that generates an output signal by performing predetermined processing on an input signal is a case where there is a geographical distance between the input end and the output end of the system and a difference in environmental conditions. Are also freed from performance and characteristic degradation due to frequency deviations between these input and output signals.
Therefore, the apparatus and system to which the present invention is applied can stably achieve desired performance and functions by flexibly adapting to various forms of installation, operation, and maintenance as well as its configuration.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
図１において、図４に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
1, components having the same functions and configurations as those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
本実施形態と、図４に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
（１）周波数変換器４７の出力は、周波数変換器１１を介してアンテナ４８の給電点に接続される。
（２）ＤＦＴ部５１、５２の入力がそれぞれＤＦＴ部５５，５４の入力に接続される。
（３）これらのＤＦＴ部５５，５４の出力が周波数オフセット検出部１２の対応する入力に接続され、その周波数オフセット検出部１２の出力が周波数変換器１１の局発入力に接続される。
The difference between the present embodiment and the conventional example shown in FIG. 4 is as follows.
(1) The output of the frequency converter 47 is connected to the feeding point of the antenna 48 via the frequency converter 11.
(2) The inputs of the DFT units 51 and 52 are connected to the inputs of the DFT units 55 and 54, respectively.
(3) The outputs of these DFT units 55 and 54 are connected to the corresponding inputs of the frequency offset detector 12, and the outputs of the frequency offset detector 12 are connected to the local oscillator input of the frequency converter 11.
〔本実施形態の原理〕
図２は、本実施形態の原理を説明する図である。
以下、図１および図２を参照して本実施形態の原理を説明する。
以下では、周波数軸上で放送波と再送信波との占有帯域（搬送波の周波数を含む）が同じであることを前提とする。
[Principle of this embodiment]
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the present embodiment.
Hereinafter, the principle of this embodiment will be described with reference to FIGS.
In the following, it is assumed that the occupied band (including the frequency of the carrier wave) is the same between the broadcast wave and the retransmission wave on the frequency axis.
(1) 局発信号の周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの間に偏差がない場合
放送波および回り込み波の合成波と、再送信波との周波数は高い精度で同じとなり、これらの搬送波の成分の位相の差は、図２(a) に示すように、アンテナ４８からアンテナ４１に至る回り込み経路の位相量θ，および局部発振器４２と４６の位相差θd（＝θｆＬｔ−θｆＬｒ）に相当する一定の値φとなる。
φ＝θ＋（θＬｔ−θＬｒ）＝θ＋θｄ
(1) When there is no deviation between the frequencies f Lr and f Lt of the local oscillation signal The frequency of the composite wave of the broadcast wave and the sneak wave and the retransmit wave are the same with high accuracy, and the phase of these carrier wave components 2 corresponds to the phase amount θ of the sneak path from the antenna 48 to the antenna 41 and the phase difference θ d (= θ fLt −θ fLr ) between the local oscillators 42 and 46, as shown in FIG. It becomes a constant value φ.
φ = θ + (θ Lt −θ Lr ) = θ + θ d
(2) 局発信号の周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの間に偏差がある場合
(2-1) 合成波と再送信波との搬送波の周波数は共に周波数軸上で異なる周波数の成分となり（図２(b)(1),(2))
、再送信波の搬送波周波数と同じ周波数における合成波の周波数成分の位相は、これらの周波数の差δ（＝ｆＬｔ−ｆＬｒ）と伝搬遅延時間τとに相当する位相と、周波数の差δと位相差を算出する時刻ｔにより時間変化する位相と、既述の一定の値φとの和Φとして与えられる（図２(b)(3))
。
Φ(ｔ)＝φ−２π(ｆＬｔ−ｆＬｒ)τ−２π(ｆＬｔ−ｆＬｒ)ｔ＝φ−２πδτ−２πδｔ
(2) When there is a deviation between the frequencies f Lr and f Lt of the local oscillation signal
(2-1) The carrier wave frequencies of the synthesized wave and the retransmitted wave are both different frequency components on the frequency axis (Fig. 2 (b) (1), (2))
The phase of the frequency component of the synthesized wave at the same frequency as the carrier frequency of the retransmitted wave is the phase corresponding to the difference δ (= f Lt −f Lr ) between these frequencies and the propagation delay time τ, and the frequency difference δ. And the phase Φ that changes with time t at which the phase difference is calculated, and the constant Φ described above are given as the sum Φ (FIG. 2 (b) (3)).
.
Φ (t) = φ−2π (f Lt −f Lr ) τ−2π (f Lt −f Lr ) t = φ−2πδτ−2πδt
(2-2) したがって、このΦ（ｔ）における位相差を算出する時刻ｔによる位相変化量（−２πδｔ）から
(2-3) 局発信号の周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの間に偏差がある場合には、所定の周期（頻度）およびアルゴリズムに基づいてこれらの周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの何れか一方を可変し、かつ上記周波数の差δ算出処理を適宜行うことにより、局発信号の周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの間の偏差を圧縮して許容可能な限度内に抑えることができる。以下、このように局発信号の周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの間の偏差を圧縮する処理については、「圧縮処理」という。 (2-3) When there is a deviation between the frequencies f Lr and f Lt of the local oscillation signal, one of these frequencies f Lr and f Lt can be varied based on a predetermined period (frequency) and algorithm. In addition, by appropriately performing the above-described frequency difference δ calculation process, it is possible to compress the deviation between the frequencies f Lr and f Lt of the local oscillation signal and keep it within an allowable limit. Hereinafter, the process of compressing the deviation between the frequencies f Lr and f Lt of the local oscillation signal in this way is referred to as “compression process”.
(2-4) ところで、周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの間における偏差は、再送信波の占有帯域が周波数軸上でシフトする要因である。したがって、上記「圧縮処理」は、図１に示すように、周波数変換器４７の出力とアンテナ４８の給電点との間に配置された周波数変換器１１と、これに連係する周波数オフセット検出部１２とによって代行可能である。 (2-4) By the way, the deviation between the frequencies f Lr and f Lt is a factor that shifts the occupied band of the retransmitted wave on the frequency axis. Therefore, as shown in FIG. 1, the “compression process” includes the frequency converter 11 disposed between the output of the frequency converter 47 and the feeding point of the antenna 48, and the frequency offset detector 12 linked thereto. And can be substituted.
〔本実施形態の動作〕
図３は、本実施形態における周波数オフセット検出部の動作フローチャートである。
以下、図１ないし図３を参照して本実施形態の動作を説明する。
本発明の特徴は、本実施形態では、周波数オフセット検出部１２および周波数変換器１１が後述するように連係して行う処理の手順にある。
[Operation of this embodiment]
FIG. 3 is an operation flowchart of the frequency offset detection unit in the present embodiment.
The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS.
In the present embodiment, the feature of the present invention resides in the procedure of processing performed by the frequency offset detector 12 and the frequency converter 11 in cooperation with each other as will be described later.
周波数オフセット検出部１２は、後述するようにその周波数オフセット検出部１２によって設定され、かつ適宜更新される周波数の局発信号ＳＬ を生成する。 Frequency offset detector 12 is set by the frequency offset detector 12 as described later, and generates a local oscillation signal S L of frequencies appropriately updated.
周波数変換器１１は、周波数変換器４７によって生成された再送信波を上記局発信号に基づいて周波数変換することによって、アンテナ４８から放射されるべき再送信波の周波数を補正する。 The frequency converter 11 corrects the frequency of the retransmission wave to be radiated from the antenna 48 by frequency-converting the retransmission wave generated by the frequency converter 47 based on the local oscillation signal.
一方、ＤＦＴ部５４、５５は、それぞれ既述のベースバンド信号と再放送波とをオーバーサンプリングの下で離散フーリエ変換することによって、正規化周波数の列からなる周波数軸上の線スペクトルの組み合わせとして、これらのベースバンド信号(既述の合成波に相当する。）と再放送波との周波数スペクトルを求める。 On the other hand, each of the DFT units 54 and 55 performs a discrete Fourier transform on the baseband signal and the rebroadcast wave described above under oversampling, thereby obtaining a combination of line spectra on the frequency axis composed of a sequence of normalized frequencies. Then, the frequency spectrum of these baseband signals (corresponding to the above-described synthesized wave) and the rebroadcast wave is obtained.
周波数オフセット検出部１２は、以下の処理を行う。
(1) このようにして求められた線スペクトルの内、再放送波の搬送波の周波数に相当する正規化周波数の線スペクトルと、その正規化周波数におけるベースバンド信号の線スペクトルとの位相差Φ(ｂＮ)、およびΦ((ｂ＋Ｂ)Ｎ)を算出する（図３ステップＳ１）。但し、Ｎは離散フーリエ変換のポイント数であり、整数ｂ、およびＢは位相差の取得タイミングを表す。ここで、サンプリング周波数をＦｓとすると、位相の差Φ(ｂＮ)、およびΦ((ｂ＋Ｂ)Ｎ)はそれぞれ、
(1) Of the line spectra thus determined, the phase difference Φ () between the line spectrum of the normalized frequency corresponding to the carrier frequency of the rebroadcast wave and the line spectrum of the baseband signal at the normalized frequency bN) and Φ ((b + B) N) are calculated (step S1 in FIG. 3). However, N is the number of points of the discrete Fourier transform, and the integers b and B represent the acquisition timing of the phase difference. Here, when the sampling frequency is Fs, the phase differences Φ (bN) and Φ ((b + B) N) are respectively
(2) その位相差Φ(ｂＮ)とΦ((ｂ＋Ｂ)Ｎ)との位相変化量ΔΦ（＝Φ((ｂ＋Ｂ)Ｎ)−Φ(ｂＮ)
）を算出し、位相変化量の有無を判定する（図３ステップＳ２）。
(2) Phase change amount ΔΦ (= Φ ((b + B) N) −Φ (bN)) between the phase differences Φ (bN) and Φ ((b + B) N)
) And the presence / absence of a phase change amount is determined (step S2 in FIG. 3).
(3) 位相変化量ΔΦが一定と見なし得る場合には、局発信号ＳＬ の周波数ｆＬ を更新することなく、上記(1) 以降の処理をサイクリックに反復する。 (3) when the phase variation ΔΦ may regarded as constant, without updating the frequency f L of the local oscillation signal S L, repeated cyclically above (1) and the subsequent processing.
(4) 反対に、位相変化量ΔΦが変動していると見なされる場合には、以下の処理(4-1)，(4-2)を行う。 (4) On the contrary, when it is considered that the phase change amount ΔΦ is fluctuating, the following processes (4-1) and (4-2) are performed.
(4-1) 搬送波の周波数差δを
(4-2) 上記(1) 以降の処理をサイクリックに反復する。
(4-1) Carrier frequency difference δ
(4-2) Repeat the process from (1) above cyclically.
すなわち、周波数オフセット検出部１２によって既述の「判定処理」が主導的に行われ、その「判定処理」の結果に応じて、再送信波の周波数を調整する周波数変換器１１によって「圧縮処理」が行われる。 That is, the above-described “determination process” is mainly performed by the frequency offset detection unit 12, and “compression process” is performed by the frequency converter 11 that adjusts the frequency of the retransmitted wave according to the result of the “determination process”. Is done.
しかも、放送波に再放送波の回り込み波が重畳する状態では、その再放送波の搬送波の周波数における放送波の線スペクトルのみの位相差の位相変化量の有無に基づいて再放送波の周波数が適切に補正され、かつ維持される。 In addition, in the state in which the wraparound wave of the rebroadcast wave is superimposed on the broadcast wave, the frequency of the rebroadcast wave is based on the presence or absence of the phase change amount of the phase difference of only the broadcast wave line spectrum at the carrier frequency of the rebroadcast wave Corrected and maintained appropriately.
また、図４に示す従来例に比べて、ハードウェアの構成が大幅に変更されることなく、かつ「判定処理」や「圧縮処理」に要する処理量が極めて少なく抑えられる。 Compared to the conventional example shown in FIG. 4, the hardware configuration is not significantly changed, and the processing amount required for the “determination process” and the “compression process” can be suppressed to an extremely low level.
したがって、本実施形態によれば、局発信号の周波数ｆＬｒ、ｆＬｔの間における偏差に起因する回り込みキャンセラの性能や応答性の低下が回避され、このような回り込みキャンセラが搭載された再放送装置が設置されるサイトにおける地理的条件および環境に対する柔軟な適応が可能となる。 Therefore, according to the present embodiment, degradation of the performance and responsiveness of the sneak canceller due to the deviation between the frequencies f Lr and f Lt of the local oscillation signal is avoided, and rebroadcasting equipped with such a sneak canceller is mounted. Allows flexible adaptation to the geographical conditions and environment at the site where the device is installed.
さらに、本実施形態は、どのような方式の回り込みキャンセラが備えられた系であっても、既存の放送波や再放送波の方式に変更が加えられることなく適用可能である。 Furthermore, this embodiment can be applied to any system provided with any type of sneak canceller without changing the existing broadcast wave or rebroadcast wave system.
なお、本実施形態は、トンネル内にＡＭ方式のラジオ放送波を再送信する中継装置に適用されている。 Note that the present embodiment is applied to a relay apparatus that retransmits AM radio broadcast waves in a tunnel.
しかし、本発明は、このような用途に限定されず、例えば、所望の変調波（無変調波であってもよい。）の周波数変換を望ましい形態で実現する装置にも、同様に適用可能である。 However, the present invention is not limited to such an application, and can be similarly applied to, for example, an apparatus that realizes frequency conversion of a desired modulated wave (which may be a non-modulated wave) in a desirable form. is there.
また、本実施形態では、既述の回り込みキャンセラの方式は、如何なるものであってもよい。 In the present embodiment, any wraparound canceller may be used.
さらに、本実施形態では、周波数変換器４３には、アンテナ４１に到来した放送波が入力されている。 Further, in this embodiment, the broadcast wave that has arrived at the antenna 41 is input to the frequency converter 43.
しかし、このような放送波は、メタリックなケーブルや光伝送路を介して与えられてもよく、かつ周波数変調波や位相変調波だけではなく、搬送波抑圧型のＡＭ変調方式あるいは拡散符号との乗算（実質的な振幅変調）に基づいて生成された信号であってもよい。 However, such a broadcast wave may be given through a metallic cable or an optical transmission line, and not only a frequency modulation wave and a phase modulation wave but also a multiplication with a carrier-suppression AM modulation system or a spread code. It may be a signal generated based on (substantial amplitude modulation).
また、本実施形態では、周波数変換器１１は、既述の周波数変換器４３（４７）で兼用され、かつ周波数オフセット検出部１２が局発信号ＳＬ の周波数を求めて局部発振器４２（４６）と連係することにより、代替されてもよい。 In the present embodiment, the frequency converter 11 is also used as the above-described frequency converter 43 (47), and the frequency offset detector 12 obtains the frequency of the local oscillation signal SL, and the local oscillator 42 (46). It may be replaced by coordinating with.
さらに、本実施形態では、再送信波は、回り込み補償波が周波数変換器４７によって周波数変換されることによって生成されている。
しかし、このような再送信波は、回り込み補償波に周波数変換以外の処理（回り込み波のキャンセルを図る処理に限定されない。）が施され、あるいは特段の処理が施されることなく生成されてもよい。
Furthermore, in this embodiment, the retransmitted wave is generated by frequency-converting the sneak compensation wave by the frequency converter 47.
However, such a retransmitted wave may be generated without being subjected to processing other than frequency conversion on the sneak compensation wave (not limited to the process for canceling the sneak wave) or without being subjected to special processing. Good.
また、本実施形態では、アンテナ４１に到来した放送波をベースバンド信号に変換するために行われる周波数変換用の局発信号の偏差に適応可能に構成されている。
しかし、本発明は、このような構成に限定されず、例えば、周波数変換器４３が備えられるか否かにかかわらず、放送波そのものに周波数偏差を伴い得る場合にも同様に適用可能である。
Further, the present embodiment is configured to be adaptable to the deviation of the frequency conversion local oscillation signal that is performed to convert the broadcast wave arriving at the antenna 41 into a baseband signal.
However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, the present invention can be similarly applied to a case where the broadcast wave itself can be accompanied by a frequency deviation regardless of whether the frequency converter 43 is provided.
さらに、本実施形態では、局発信号ＳＬ の周波数ｆＬ は、位相変化量ΔΦが有る場合には、搬送波の周波数差δを
ここに、上式の右辺にある項は、以下の通りである。
(1) ＤＦＴ部５４が行う離散フーリエ変換の結果として得られ、かつ再送信波の搬送波周波数と同じ周波数における回り込み波（放送波）の成分の位相差φ（離散的な時間軸上で隣接する線スペクトルの間について求められる。）
(2) 本実施形態の各部が行うディジタル信号処理に適用されるサンプリング周波数ＦＳ
(3) ＤＦＴ部５４、５５が離散フーリエ変換のために参照するサンプル値の数Ｎ
Here, the terms on the right side of the above equation are as follows.
(1) A phase difference φ (adjacent on the discrete time axis) obtained as a result of the discrete Fourier transform performed by the DFT unit 54 and the component of the sneak wave (broadcast wave) at the same frequency as the carrier frequency of the retransmitted wave Calculated between line spectra.)
(2) Sampling frequency F S applied to digital signal processing performed by each unit of this embodiment
(3) The number N of sample values that the DFT units 54 and 55 refer to for the discrete Fourier transform
また、本実施形態では、ベースバンド信号および再送信波の離散フーリエ変換は、周波数オフセット検出部１２によって既述の通りに行われる処理の応答性や精度に関する要求によっては、以下の何れの形態で行われてもよい。 Further, in the present embodiment, the discrete Fourier transform of the baseband signal and the retransmitted wave is performed in any of the following forms depending on the request regarding the responsiveness and accuracy of the processing performed by the frequency offset detection unit 12 as described above. It may be done.
(1) ＤＦＴ部５４、５５ではなく、それぞれＤＦＴ部５１、５３において、所望の契機やサンプリング周波数で行われる。
(2) ＤＦＴ部５４、５５と周波数オフセット検出部１２との段間でリタイミングが別途図られる。
(1) The DFT units 51 and 53, not the DFT units 54 and 55, respectively, perform the desired trigger or sampling frequency.
(2) Retiming is separately performed between the stages of the DFT units 54 and 55 and the frequency offset detection unit 12.
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be made within the scope of the present invention, and any improvement may be applied to all or some of the components.
１１，４３，４７，５０ 周波数変換器
１２ 周波数オフセット検出部
４１，４８ アンテナ
４２，４６ 局部発振器
４４ 加算器
４９ 制御部
５０ トランスバーサルフィルタ
５１，５２，５３ ＤＦＴ部
11, 43, 47, 50 Frequency converter 12 Frequency offset detection unit 41, 48 Antenna 42, 46 Local oscillator 44 Adder 49 Control unit 50 Transversal filter 51, 52, 53 DFT unit
Claims (4)
前記放送波及び回り込み波を含むベースバンド領域の入力信号の内、前記回り込み波の搬送周波数成分と、前記入力信号に所定の処理が施されることによって生成された再放送波を含むベースバンド領域の出力信号の内、前記放送波についての前記再放送波の搬送周波数成分と、の位相差の変化率を監視する位相差変化率監視手段と、
前記位相差の変化率が減少しあるいは抑圧される方向に、前記入力信号または前記出力信号を周波数変換する周波数変換手段と
を備えたことを特徴とする周波数偏差補償装置。 A frequency deviation compensation device for rebroadcasting of an AM broadcast wave,
Of the input signal in the baseband region including the broadcast wave and the sneak wave, the baseband region including the carrier frequency component of the sneak wave and the rebroadcast wave generated by performing predetermined processing on the input signal of the output signal, the carrier frequency component of the re-broadcast wave for the broadcast wave, a phase difference change rate monitoring means for monitoring the rate of change of phase difference,
Wherein the direction in which the rate of change of the phase difference Ru is reduced or suppressed, the frequency deviation compensation apparatus characterized by comprising a frequency converting means for frequency converting the input signal or the output signal.
前記放送波及び回り込み波を含むラジオ周波数領域の入力信号の内、前記放送波の搬送周波数成分と、前記入力信号に所定の処理が施されることによって生成された再放送波を含むラジオ周波数領域の出力信号の内、前記放送波についての前記再放送波の搬送周波数成分と、の位相差の変化率を監視する位相差変化率監視手段と、
前記位相差の変化率が減少しあるいは抑圧される方向に、前記入力信号または前記出力信号を周波数変換する周波数変換手段と
を備えたことを特徴とする周波数偏差補償装置。 A frequency deviation compensation device for rebroadcasting of an AM broadcast wave,
Of the input signal in the radio frequency region including the broadcast wave and the sneak wave, the radio frequency region including the carrier frequency component of the broadcast wave and the rebroadcast wave generated by performing predetermined processing on the input signal of the output signal, the carrier frequency component of the re-broadcast wave for the broadcast wave, a phase difference change rate monitoring means for monitoring the rate of change of phase difference,
A frequency deviation compensator comprising frequency conversion means for frequency-converting the input signal or the output signal in a direction in which the rate of change of the phase difference is reduced or suppressed.
前記放送波及び回り込み波を含むベースバンド領域の入力信号の内、前記回り込み波の搬送周波数成分と、前記入力信号に周波数変換を含む処理が施されることによって生成された再放送波を含むベースバンド領域の出力信号の内、前記放送波についての前記再放送波の搬送周波数成分と、の位相差の変化率を監視する位相差変化率監視手段と、
前記位相差の変化率が減少しあるいは抑圧される方向に、前記周波数変換に供される局発信号の周波数を可変する周波数変換手段と
を備えたことを特徴とする周波数偏差補償装置。 A frequency deviation compensation device for rebroadcasting of an AM broadcast wave,
Of the input signal in the baseband region including the broadcast wave and the sneak wave, a base including a carrier frequency component of the sneak wave and a rebroadcast wave generated by performing processing including frequency conversion on the input signal. of the output signal of the band area, and the carrier frequency component of the re-broadcast wave for the broadcast wave, a phase difference change rate monitoring means for monitoring the rate of change of phase difference,
Wherein the direction in which the rate of change of the phase difference Ru is reduced or suppressed, the frequency deviation compensation apparatus characterized by comprising a frequency converting means for varying the frequency of the local oscillation signal which is subjected to the frequency conversion.
前記放送波及び回り込み波を含むラジオ周波数領域の入力信号の内、前記放送波の搬送周波数成分と、前記入力信号に周波数変換を含む処理が施されることによって生成された再放送波を含むラジオ周波数領域の出力信号の内、前記放送波についての前記再放送波の搬送周波数成分と、の位相差の変化率を監視する位相差変化率監視手段と、
前記位相差の変化率が減少しあるいは抑圧される方向に、前記周波数変換に供される局発信号の周波数を可変する周波数変換手段と
を備えたことを特徴とする周波数偏差補償装置。 A frequency deviation compensation device for rebroadcasting of an AM broadcast wave,
Of the radio frequency domain input signal including the broadcast wave and the sneak wave, a radio including a carrier frequency component of the broadcast wave and a rebroadcast wave generated by performing processing including frequency conversion on the input signal. of the output signal of the frequency domain, and the carrier frequency component of the re-broadcast wave for the broadcast wave, a phase difference change rate monitoring means for monitoring the rate of change of phase difference,
A frequency deviation compensator comprising: frequency conversion means for varying a frequency of a local oscillation signal used for the frequency conversion in a direction in which the rate of change of the phase difference is reduced or suppressed.
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