JP6325244B2 - 信号処理装置及び測定システム - Google Patents

Description

本発明は、放送信号の受信レベル測定を行うための信号処理装置及び測定システムに関する。

従来、衛星放送では、円偏波が用いられている。現状、衛星基幹放送、いわゆるＢＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）及び東経１１０度ＣＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）は、共に右旋円偏波を用いている。右旋円偏波と左旋円偏波とは共用可能なため、各衛星は、同一周波数で異なる番組の送信が可能である。
また、衛星放送用として割り当てがある２１ＧＨｚ帯（２１．４ＧＨｚ〜２２．０ＧＨｚ）を用いれば、スーパーハイビジョン等の新たな規格の放送が可能である。

衛星放送で用いられる１２ＧＨｚ帯又は２１ＧＨｚ帯の電波は、周波数が高いため、宅内配線での減衰が大きい。そこで、受信アンテナで受信された放送波は、中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換され、同軸ケーブルにより受信機まで伝送される。

現在のＢＳ及びＣＳでは、放送用周波数として１１．７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚが使用され、右旋円偏波用のＩＦ（以下、既存ＩＦ）として１０３２ＭＨｚ〜２０７１ＭＨｚが使用されている。
また、地上デジタルテレビ放送（地上ＴＶ）も、衛星放送と同一の同軸ケーブルにより宅内伝送することが一般的である。地上ＴＶの周波数は、４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚである。ケーブルテレビ（ケーブルＴＶ）の信号と衛星放送のＩＦとを混合し、同一の同軸ケーブルで宅内伝送する視聴形態もある。ケーブルＴＶの周波数は、１０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚである。

よって、新たに左旋円偏波又は２１ＧＨｚ帯による放送を開始する場合、これら既存の周波数（地上ＴＶ、ＢＳ及びＣＳの右旋円偏波用ＩＦ、ケーブルＴＶ）と重ならないＩＦに変換する必要がある。
１２ＧＨｚ帯の左旋円偏波による衛星放送に必要な周波数帯域幅は、右旋円偏波と同様に約１ＧＨｚである。また、２１ＧＨｚ帯の衛星放送に必要な周波数帯域幅は、約６００ＭＨｚである。したがって、将来の衛星放送（１２ＧＨｚ帯の左旋円偏波による衛星放送、又は２１ＧＨｚ帯の衛星放送）用のＩＦ（以下、新規ＩＦ）として、例えば、２１２０ＭＨｚ〜３１５９ＭＨｚの帯域幅が割り当てられればよい。

ところで、放送信号が伝送された宅内のアンテナ端子における出力電力は、規定の出力レベルとなるように、専用の測定装置（レベルチェッカー）を用いて調整される。
例えば、特許文献１に、アンテナからの受信信号を測定し解析する信号レベル測定装置が示されている。

特許第４８４２５０６号公報

しかしながら、レベルチェッカーが測定できるのは、実際に放送が行われている、すなわち電波が受信できるチャンネルのみである。例えば、衛星放送の場合、既存ＩＦの１０３２ＭＨｚ〜２０７１ＭＨｚは測定可能であるが、放送が開始されていない新規ＩＦの測定はできない。

したがって、将来の衛星放送に対応した衛星放送受信アンテナ及び分配器等により放送受信環境を整えたとしても、レベル測定を行うことができない。特に、大規模集合住宅等、受信設備の設計及び工事に時間を要する環境においては、新規衛星放送サービスが開始される前に対応機器を導入し調整すべきであるが、レベル測定ができないため適切な調整ができなかった。

本発明は、将来の衛星放送に対応した受信設備について、放送サービス開始前でも信号レベルを測定し調整を行うための信号処理装置及び測定システムを提供することを目的とする。

本発明に係る信号処理装置は、放送信号の第１中間周波を分配する分配器と、前記第１中間周波を、所定の周波数帯の第２中間周波へ周波数変換する周波数変換器と、前記第１中間周波及び前記第２中間周波を合成する合成器と、を備える。

この構成によれば、信号処理装置は、現行の第１中間周波を２分配し、一方は第２中間周波に周波数変換し、他方は周波数変換せずに両者を合成して出力する。
したがって、信号処理装置は、サービス開始前の衛星放送の中間周波を擬似的に生成できるので、将来の衛星放送に対応した受信設備について、放送サービス開始前でも信号レベルを測定し調整を行うことができる。

前記信号処理装置は、前記第１中間周波及び前記第２中間周波を増幅する増幅器を備えてもよい。

この構成によれば、信号処理装置は、増幅器を備えることにより、分配及び周波数変換に伴う信号レベルの低下を補い、放送サービス開始後の信号レベルに相当する中間周波を出力できる。

前記周波数変換器は、複数回の変換演算により前記周波数変換を行ってもよい。

この構成によれば、信号処理装置は、複数回の変換演算により周波数変換を行うので、使用する局部発振周波数を小さくできる。これにより、局部発振周波数の第１中間周波への干渉が回避されるとともに、ハイパスフィルタによって、この局部発振周波数及び周波数変換により生じる不要波を除去できる。

前記周波数変換器は、前記複数回の変換演算に対して共通の局部発振周波数を用いてもよい。

この構成によれば、信号処理装置は、複数回の変換演算のそれぞれで使用する局部発振周波数を共通化するので、単一の発振器により周波数変換を行える。

本発明に係る測定システムは、放送信号の第１中間周波を信号処理して送信する送信部と、送信された信号のレベル測定を行う測定部と、を有し、前記送信部は、前記第１中間周波を分配する分配器と、前記第１中間周波を、所定の周波数帯の第２中間周波へ周波数変換する周波数変換器と、前記第１中間周波及び前記第２中間周波を合成する合成器と、を備える。

本発明によれば、将来の衛星放送に対応した受信設備について、放送サービス開始前でも信号レベルを測定し調整を行うことができる。

実施形態に係る測定システムを含む衛星放送の受信設備の構成を示す図である。 実施形態に係る送信部の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る周波数変換器の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る送信部の出力である既存ＩＦ及び新規ＩＦの周波数配置を示す図である。

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係る測定システム１を含む衛星放送の受信設備の構成を示す図である。
衛星放送の受信設備は、衛星放送受信アンテナ２により受信した放送波を、受信装置３により既存ＩＦに変換し、ブースター４により増幅して宅内の複数の端子５に伝送する。

本実施形態の測定システム１は、送信部１０（信号処理装置）と測定部２０とを備える。
送信部１０は、受信装置３の出力である既存ＩＦを周波数変換して、この既存ＩＦとは異なる周波数帯の新規ＩＦを生成し、宅内配線により端子５へ伝送する。なお、生成された新規ＩＦの放送信号は、既存ＩＦのものと同一であり、所定のチューナにより復調可能である。

測定部２０は、信号レベルの測定が可能な周波数帯を、既存ＩＦより高域側の新規ＩＦまで拡大したレベルチェッカーであり、既存ＩＦ及び新規ＩＦの各チャンネルの周波数に同調し、受信レベルを測定する。新規ＩＦの帯域には周波数変換した衛星放送信号が送られているため、レベル測定が可能である。

図２は、本実施形態に係る送信部１０の構成を示すブロック図である。
送信部１０は、分配器１１と、周波数変換器１２と、第１増幅器１３と、第２増幅器１４と、合成器１５とを備える。

分配器１１は、既存ＩＦ（第１中間周波）を２分配する。分配出力の一方は、既存ＩＦのまま第１増幅器１３に入力される。他方の分配出力は、周波数変換器１２に入力される。

周波数変換器１２は、既存ＩＦを、新たな放送波のＩＦとして割り当てられている新規ＩＦ（第２中間周波）へ周波数変換する。
このとき、既存ＩＦ（１０３２ＭＨｚ〜２０７１ＭＨｚ）を新規ＩＦ（２１２０ＭＨｚ〜３１５９ＭＨｚ）に周波数変換するためには、１０８８ＭＨｚのローカル信号（局部発振周波数）を用いることになるが、この局部発振周波数は既存ＩＦの帯域内なので、既存の放送信号に干渉してしまう。そこで、周波数変換器１２は、以下の構成を備える。

図３は、本実施形態に係る周波数変換器１２の構成を示すブロック図である。
周波数変換器１２は、２個のミキサ１２１及び１２２と、２個のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１２３及び１２４とを備える。

周波数変換器１２は、２個のミキサ１２１及び１２２を用いて、２段階の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１２１は、入力周波数（ｆｉ）に対して局部発振周波数（ＬＯ＝５４４ＭＨｚ）を加算する変換演算（ｆｉ＋ＬＯ）を行い、ミキサ１２２は、変換後の周波数に対して更にＬＯを加算する変換演算（ｆｉ＋ＬＯ＋ＬＯ）を行う。すなわち、周波数変換器１２の出力周波数（ｆｏ）は、「ｆｏ＝ｆｉ＋２×ＬＯ」となる。

ここで、２個のミキサ１２１及び１２２に供給する局部発振周波数（ＬＯ＝５４４ＭＨｚ）は共通なので、１個の局部発振器から分配されてもよい。このＬＯは既存ＩＦの帯域外のため、前述の干渉が回避される。

周波数変換器１２は、２段階の周波数変換を行うことで、ＬＯを従来技術の１／２の周波数にできる。
そして、周波数変換器１２は、２個のミキサ１２１及び１２２からの出力に、それぞれハイパスフィルタ１２３及び１２４を配置し、それぞれの変換後の周波数帯よりも低域側のＬＯ及びイメージ（それぞれ、「ｆｉ−ＬＯ」及び「（ｆｉ＋ＬＯ）−ＬＯ」）を除去する。
このように、周波数変換器１２の出力は、既存ＩＦの信号を新規ＩＦに周波数変換したものとなる。この新規ＩＦは、第２増幅器１４に入力される。

第１増幅器１３は、分配器１１により低下した信号レベルを補うように増幅する。
第２増幅器１４は、分配器１１及び周波数変換器１２により低下した信号レベルを補うように増幅する。

第１増幅器１３及び第２増幅器１４の増幅率を予め調整しておくことで、既存ＩＦ及び新規ＩＦの電力レベルは適正レベルとなる。具体的には、第１増幅器１３及び第２増幅器１４は、送信部１０への入力信号レベルと出力信号レベルとが同等になるよう調整される。

合成器１５は、既存ＩＦと新規ＩＦとを合成して出力する。これにより、送信部１０は、既存ＩＦ及び新規ＩＦの両方の帯域で衛星放送の信号を出力できる。

図４は、本実施形態に係る送信部１０の出力である既存ＩＦ及び新規ＩＦの周波数配置を示す図である。

既存ＩＦは、ＢＳ放送の右旋円偏波による信号（１０３２ＭＨｚ〜１４８９ＭＨｚ）、及びＣＳ放送の右旋円偏波による信号（１５９５ＭＨｚ〜２０７１ＭＨｚ）からなる。
この既存ＩＦを周波数変換した結果、新規ＩＦとして、ＢＳ放送の右旋円偏波による信号の複製（２１２０ＭＨｚ〜２５７７ＭＨｚ）、及びＣＳ放送の右旋円偏波による信号の複製（２６８３ＭＨｚ〜３１５９ＭＨｚ）が生成される。

本実施形態によれば、送信部１０は、現行の既存ＩＦを２分配し、一方は新規ＩＦに周波数変換し、他方は周波数変換せずに両者を合成して出力する。
したがって、送信部１０は、サービス開始前の衛星放送のＩＦを擬似的に生成できるので、将来の衛星放送に対応した受信設備について、放送サービス開始前でも測定部２０によって信号レベルを測定し調整を行うことができる。この結果、既存の衛星放送に加え、将来の衛星放送についても受信レベルの調整を行うことができるので、測定システム１は、新しい放送サービスの普及に役立つ。

送信部１０は、第１増幅器及び第２増幅器を備えることにより、分配及び周波数変換に伴う信号レベルの低下を補い、放送サービス開始後の信号レベルに相当する既存ＩＦ及び新規ＩＦを出力できる。

送信部１０は、周波数変換器１２において、２段階の周波数変換を行うので、局部発振周波数による既存ＩＦへの干渉を回避できる。さらに、ハイパスフィルタによって、この局部発振周波数及び周波数変換により生じる不要波（イメージ）を除去できる。
また、２段階の周波数変換のそれぞれで使用される局部発振周波数は共通化されるので、周波数変換器１２は、単一の発振器により周波数変換処理を行える。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

本実施形態における局部発振周波数（ＬＯ＝５４４ＭＨｚ）と周波数変換後の新規ＩＦとは一例である。
また、変換演算の回数は２回には限られず、さらに、それぞれの変換演算で異なる局部発振周波数が使用されてもよい。

本実施形態では、主に信号処理装置の構成と動作について説明したが、本発明はこれに限られず、各構成要素を備え、新規ＩＦを送信するための方法、又はプログラムとして構成されてもよい。

さらに、信号処理装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。

ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータで読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータで読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでもよい。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

１ 測定システム
１０ 送信部（信号処理装置）
１１ 分配器
１２ 周波数変換器
１３ 第１増幅器
１４ 第２増幅器
１５ 合成器
２０ 測定部

Claims (5)

1. 放送信号の第１中間周波を分配する分配器と、
   前記第１中間周波を、変調方式が共通する新たな放送波用に割り当てられた周波数帯に一致する第２中間周波へ周波数変換する周波数変換器と、
   前記第１中間周波及び前記第２中間周波を合成する合成器と、を備える信号処理装置。
2. 前記第１中間周波及び前記第２中間周波を増幅する増幅器を備える請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記周波数変換器は、複数回の変換演算により前記周波数変換を行う請求項１又は請求項２に記載の信号処理装置。
4. 前記周波数変換器は、前記複数回の変換演算に対して共通の局部発振周波数を用いる請求項３に記載の信号処理装置。
5. 放送信号の第１中間周波を信号処理して送信する送信部と、送信された信号のレベル測定を行う測定部と、を有し、
   前記送信部は、
   前記第１中間周波を分配する分配器と、
   前記第１中間周波を、変調方式が共通する新たな放送波用に割り当てられた周波数帯に一致する第２中間周波へ周波数変換する周波数変換器と、
   前記第１中間周波及び前記第２中間周波を合成する合成器と、を備える測定システム。

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