JP7502926B2 - Level Adjustment Device - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 川越 正登が、2020年4月17日付で、第73回 北海道 放送技術報告会講演予稿集において公開。Application of
本発明は、レベル調整装置に関する。 The present invention relates to a level adjustment device.
テレビ放送の難視解消を目的として、図10に示すように、送信所1から送信された複数のチャンネルの放送波を所定の受信点に設けられた受信アンテナ2で受信し、受信アンテナ2の受信信号を送信機3により各家庭などに設置された光受信機4に送信する施設(共聴施設)が設置されている。従来、送信機3と受信機4とは同軸ケーブルを介して接続されていたが、近年では、同軸ケーブルから光ケーブルへの改修が進められている。
To eliminate the difficulty of viewing television broadcasts, facilities (communal viewing facilities) have been set up, as shown in Figure 10, where broadcast waves of multiple channels transmitted from a transmitting
上述した共聴施設では、放送波の海上伝搬、長距離伝搬、地形あるいは自然現象などによるフェージングの影響により、受信信号の信号レベルが低下することがある。同軸ケーブルを用いる場合には、チャンネルごとに、信号レベルを調整するユニットが設けられており、当該ユニットにより信号レベルを調整した上で、受信機に送信されていた。ところが、同軸ケーブルから光ケーブルへの改修に伴って、上述したユニットが撤去されたため、受信信号の信号レベルの低下による受信不良が問題となっている。 In the shared viewing facilities mentioned above, the signal level of the received signal can sometimes drop due to the effects of fading caused by marine propagation of broadcast waves, long-distance propagation, topography, or natural phenomena. When using coaxial cable, a unit that adjusts the signal level is provided for each channel, and the signal level is adjusted by this unit before being transmitted to the receiver. However, when the coaxial cable was replaced by optical cable, the above-mentioned unit was removed, and poor reception due to a drop in the signal level of the received signal has become an issue.
特許文献1には、地上デジタル放送の受信信号を再送信する再送信ユニットを備える再送信装置が記載されている。再送信ユニットは、局部発振信号により、最大で連続する3チャンネル分の帯域の信号をダウンコンバートして中間周波帯域信号に変換し、その中間周波帯域信号を、通過帯域が6MHzずつ異なる3つのSAWフィルタにそれぞれに入力して、各チャンネルの信号を抽出する。再送信ユニットは、抽出した各チャンネルの信号のレベル調整を行い、レベル調整後の信号を混合して出力する。
フェージングによる受信不良への対策として、AGC(Auto Gain Control)機能を有するアンプ(AGCアンプ)が有効であることが知られている。AGC機能とは、入力信号のレベル変動に対して、利得調整を行い、出力信号のレベルを一定に制御する機能である。AGCアンプを用いることで、受信信号の信号レベルが変動した場合にも、出力信号のレベルを一定に保つことができる。 It is known that amplifiers with an AGC (Auto Gain Control) function (AGC amplifiers) are effective in dealing with poor reception caused by fading. The AGC function adjusts the gain in response to fluctuations in the input signal level, and controls the output signal level to a constant level. By using an AGC amplifier, the output signal level can be kept constant even if the signal level of the received signal fluctuates.
共聴施設で信号を受信する各チャンネルの周波数特性により、一部のチャンネルの受信信号の信号レベルだけが、他のチャンネルの受信信号の信号レベルと、挙動が異なることがある。AGCアンプは、入力される全てのチャンネルの信号レベルの合計に基づき利得を調整する(総合電力検波方式)ために、全てのチャンネルの信号レベルが同じ挙動で変動する場合には、有効に機能する。しかしながら、一部のチャンネルの受信信号の信号レベルだけが他のチャンネルの受信信号の信号レベルと挙動が異なる場合、AGCアンプを用いても、一部のチャンネルの信号レベルの変動に追従できず、受信不良が発生することがある。 Due to the frequency characteristics of each channel receiving a signal at a shared viewing facility, the signal level of the received signal of only some channels may behave differently from the signal level of the received signal of other channels. The AGC amplifier adjusts the gain based on the sum of the signal levels of all input channels (total power detection method), so it functions effectively when the signal levels of all channels fluctuate in the same manner. However, if the signal levels of only some channels receive signals that behave differently from the signal levels of other channels, even if an AGC amplifier is used, it may not be able to follow the fluctuations in the signal level of some channels, resulting in poor reception.
特許文献1に記載の再送信装置では、処理可能なチャンネルの数および配置が異なる複数の再送信ユニットを用意し、地域ごとのチャンネル配置に応じて、複数(地域に応じて3つ、または4つ)の再送信ユニットを組み合わせる必要があり、コストの増大および構成の複雑化を招いてしまう。そのため、より簡易な構成で、複数のチャンネルの受信信号の信号レベルを調整する技術が求められている。
In the retransmission device described in
本発明の目的は、上述した課題を解決し、より簡易な構成で、複数のチャンネルの受信信号の信号レベルを調整することができるレベル調整装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a level adjustment device that can adjust the signal levels of received signals of multiple channels with a simpler configuration.
上記課題を解決するため、本発明に係るレベル調整装置は、第1の周波数帯の複数のチャンネルの受信信号の信号レベルを調整して出力するレベル調整装置であって、局部発振信号を出力する局部発振器と、前記局部発振信号を用いて、前記第1の周波数帯よりも低い第2の周波数帯に、前記複数のチャンネルの受信信号の周波数変換を行う第1の周波数変換部と、前記第1の周波数変換部による周波数変換後の信号を、第1の帯域の信号と、前記第2の周波数帯内の前記第1の帯域よりも高い第2の帯域の信号とに分離する分離部と、前記局部発振信号を用いて、前記第2の周波数帯から前記第1の周波数帯に、前記第1の帯域の信号の周波数変換を行う第2の周波数変換部と、前記局部発振信号を用いて、前記第2の周波数帯から前記第1の周波数帯に、前記第2の帯域の信号の周波数変換を行う第3の周波数変換部と、前記第2の周波数変換部による周波数変換後の信号のレベル調整を行う第1のレベル調整部と、前記第3の周波数変換部による周波数変換後の信号のレベル調整を行う第2のレベル調整部と、前記第1のレベル調整部によるレベル調整後の信号と、前記第2のレベル調整部によるレベル調整後の信号とを混合して出力する混合器と、前記複数のチャンネルのうち、基準となる第1のチャンネルとの相関が所定の閾値よりも低い第2のチャンネルに応じて、前記複数のチャンネルの受信信号が、前記第1の帯域と前記第2の帯域とに分離されるように、前記局部発振信号の周波数を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problem, the level adjustment device of the present invention is a level adjustment device that adjusts and outputs the signal levels of received signals of multiple channels in a first frequency band, and includes a local oscillator that outputs a local oscillation signal, a first frequency conversion unit that uses the local oscillation signal to perform frequency conversion of the received signals of the multiple channels to a second frequency band lower than the first frequency band, a separation unit that separates the signal after frequency conversion by the first frequency conversion unit into a signal of the first band and a signal of a second band higher than the first band within the second frequency band, a second frequency conversion unit that uses the local oscillation signal to perform frequency conversion of the signal of the first band from the second frequency band to the first frequency band, and a frequency conversion unit that uses the local oscillation signal to perform frequency conversion of the signal of the first band from the second frequency band to the first frequency band. a third frequency conversion unit that performs frequency conversion of the signal of the second band from the frequency band of the first frequency band to the first frequency band; a first level adjustment unit that performs level adjustment of the signal after frequency conversion by the second frequency conversion unit; a second level adjustment unit that performs level adjustment of the signal after frequency conversion by the third frequency conversion unit; a mixer that mixes and outputs the signal after level adjustment by the first level adjustment unit and the signal after level adjustment by the second level adjustment unit; and a control unit that controls the frequency of the local oscillation signal so that the received signals of the multiple channels are separated into the first band and the second band according to a second channel among the multiple channels that has a correlation with a reference first channel lower than a predetermined threshold value.
また、本発明に係るレベル調整装置において、前記第1の周波数帯の複数のチャンネルの受信信号の入力先を、前記第1の周波数変換部と、前記第1のレベル調整部とで切り替え可能な切替部をさらに備え、前記制御部は、前記第1のチャンネルと、前記複数のチャンネルのうちの前記第1のチャンネル以外の全てのチャンネルとの相関が前記所定の閾値以上である場合、前記複数のチャンネルの受信信号が前記第1のレベル調整部に入力されるように、前記切替部を制御することが好ましい。 In addition, the level adjustment device according to the present invention further includes a switching unit capable of switching the input destination of the received signals of the multiple channels of the first frequency band between the first frequency conversion unit and the first level adjustment unit, and it is preferable that the control unit controls the switching unit so that the received signals of the multiple channels are input to the first level adjustment unit when the correlation between the first channel and all channels other than the first channel among the multiple channels is equal to or greater than the predetermined threshold.
本発明に係るレベル調整装置によれば、より簡易な構成で、複数のチャンネルの受信信号の信号レベルを調整することができる。 The level adjustment device of the present invention can adjust the signal levels of received signals on multiple channels with a simpler configuration.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るレベル調整装置100の構成例を示す図である。本実施形態に係るレベル調整装置100は、例えば、図10に示す受信アンテナ2により受信された、複数のチャンネルの受信信号の信号レベルを調整して、送信機3に出力するものである。
Figure 1 is a diagram showing an example of the configuration of a
図1に示すように、本実施形態に係るレベル調整装置100は、局部発振器101と、分配器102,103,106と、切替部104と、ミキサ105,109,110と、バンドパスフィルタ(BPF)107,108,111,112と、AGCアンプ113,114と、混合器115と、蓄積部116と、制御部117とを備える。
As shown in FIG. 1, the
局部発振器101は、受信アンテナ2の受信信号の周波数よりも低い、所定の周波数の局部発振信号を分配器102に出力する。受信アンテナ2の受信信号は、例えば、470~710MHzのUHF(Ultra High Frequency)帯(第1の周波数帯)の信号である。局部発振器101は、例えば、368MHzから440MHzの間で、局部発振信号の周波数Loを制御可能である。
The
分配器102は、局部発振器101から出力された局部発振信号を、ミキサ105、ミキサ109およびミキサ110に出力する。
The
分配器103は、受信アンテナ2が受信した、複数のチャンネルの受信信号が入力される。分配器103は、入力された複数のチャンネルの受信信号を、切替部104を介して、ミキサ105またはAGCアンプ113に出力する。また、分配器103は、複数のチャンネルの受信信号を蓄積部116に出力する。
The
切替部104は、制御部117の制御に従い、分配器103からの信号の出力先を、ミキサ105とAGCアンプ113とで切り替える。切替部104により、複数のチャンネルの受信信号の入力先を、ミキサ105とAGCアンプ113とで切り替え可能となる。
The
第1の周波数変換部としてのミキサ105は、分配器102から出力された局部発振信号を用いて、分配器103の出力信号(複数のチャンネルの受信信号)の周波数帯よりも低い周波数帯(第2の周波数帯)に、分配器103の出力信号の周波数変換を行う。例えば、ミキサ105は、UHF帯から、30~300MHzのVHF(Very High Frequency)帯に、複数のチャンネルの受信信号の周波数変換を行う。ミキサ105は、周波数変換後の信号を分配器106に出力する。
The
分配器106は、ミキサ105の出力信号(ミキサ105による周波数変換後の信号)を、BPF107およびBPF108に出力する。
The
BPF107は、分配器106から出力された、ミキサ105による周波数変換後の信号のうち、所定の帯域(第1の帯域)の信号を、ミキサ109に出力する(通過させる)。BPF107は、例えば、30MHzから108MHzまでの信号を通過させる。
The
BPF108は、分配器106から出力された、ミキサ105による周波数変換後の信号のうち、BPF107が信号を通過させる帯域(第1の帯域)よりも高い所定の帯域(第2の帯域)の信号を、ミキサ110に出力する(通過させる)。BPF108は、例えば、114MHzから342MHzまでの信号を通過させる。
The
一般に、UHF帯よりもVHF帯の方が、安価で特性のよい分離フィルタを作成しやすい。そのため、本実施形態のように、UHF帯の複数のチャンネルの受信信号をVHF帯に周波数変換した後に、BPF107,108に入力することで、コストの削減および特性の改善を図ることができる。
In general, it is easier to create a separation filter that is inexpensive and has good characteristics in the VHF band than in the UHF band. Therefore, as in this embodiment, by frequency converting the received signals of multiple channels in the UHF band to the VHF band and then inputting them to
分配器106、BPF107およびBPF108は、分離部118を構成する。分離部118は、ミキサ105による周波数変換後の信号を、第1の帯域(例えば、30MHz~108MHz)の信号と、第1の帯域よりも高い第2の帯域(114MHz~342MHz)の信号とに分離する。
The
第2の周波数変換部としてのミキサ109は、局部発振信号を用いて、元の周波数帯(第1の周波数帯)に、BPF107の出力信号の周波数変換を行う。ミキサ109は、周波数変換後の信号をBPF111に出力する。
The
第3の周波数変換部としてのミキサ110は、局部発振信号を用いて、元の周波数帯(第1の周波数帯)に、BPF108の出力信号の周波数変換を行う。ミキサ110は、周波数変換後の信号をBPF112に出力する。
The
BPF111は、ミキサ109による周波数変換後の信号のうち、所定の帯域の信号をAGCアンプ113に出力する(通過させる)。BPF111は、例えば、470MHzから548MHzまでの信号を通過させる。
The
BPF112は、ミキサ110による周波数変換後の信号のうち、所定の帯域の信号をAGCアンプ114に出力する(通過させる)。BPF112は、例えば、482MHzから710MHzまでの信号を通過させる。
The
第1のレベル調整部としてのAGCアンプ113は、分配器103またはBPF111の出力信号のレベル調整を行い、レベル調整後の信号を混合器115に出力する。
The
第2のレベル調整部としてのAGCアンプ114は、BPF112の出力信号のレベル調整を行い、レベル調整後の信号を混合器115に出力する。
The
混合器115は、AGCアンプ113によるレベル調整後の信号と、AGCアンプ114によるレベル調整後の信号とを混合して、送信機3に出力する。
The
蓄積部116は、所定時間分(例えば、24時間分)の、分配器103の出力信号(複数のチャンネルの受信信号)の信号レベルのデータを蓄積する。
The
制御部117は、局部発振器101が出力する局部発振信号の周波数を制御する。具体的には、制御部117は、受信信号の複数のチャンネルのうち、基準となるチャンネル(第1のチャンネル)との相関が所定の閾値よりも低いチャンネル(第2のチャンネル)に応じて、複数のチャンネルの受信信号が、BPF107が信号を通過させる第1の帯域とBPF108が信号を通過させる第2の帯域とに分離されるように、局部発振号信号の周波数Loを制御する。また、制御部117は、上述した受信信号の分離を行う場合、分配器103からの信号の出力先がミキサ105となるように、切替部104を制御する。また、制御部117は、上述した受信信号の分離が不要である場合、分配器103からの信号の出力先がAGCアンプ113となるように、切替部104を制御する。
The
次に、本実施形態に係るレベル調整装置100の動作について説明する。まず、本実施形態に係るレベル調整装置100による、複数のチャンネルの受信信号の分離について説明する。上述したように、本実施形態に係るレベル調整装置100においては、複数のチャンネルの受信信号を、BPF107,ミキサ109およびBPF111からなる系統と、当該系統よりも処理する信号の周波数が高い、BPF108,ミキサ110およびBPF112からなる系統とに分離する。以下では、BPF107,ミキサ109およびBPF111で処理される系統をLow側と称し、BPF108,ミキサ110およびBPF112で処理される系統をHigh側と称する。また、複数のチャンネルの受信信号の周波数帯域は、470MHz~710MHzであるとする。また、局部発振信号の周波数は、368MHzから440MHzの範囲で制御可能であるとする。また、BPF107は、30MHzから108MHzの信号を通過させ、BPF108は、114MHzから342MHzの信号を通過させるものとする。また、BPF111は、470MHzから548MHzの信号を通過させ、BPF112は、482MHzから710MHzの信号を通過させるものとする。
Next, the operation of the
まず、Low側の処理について、図2を参照して説明する。 First, the low-side processing will be explained with reference to Figure 2.
ミキサ105は、局部発振信号を用いて、複数のチャンネルの受信信号の周波数変換を行う。ミキサ105による周波数変換後の信号の周波数は、局部発振信号の周波数Loによって異なる。例えば、局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、ミキサ105による周波数変換後の信号の周波数は、102MHzから342MHzとなる。局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、ミキサ105による周波数変換後の信号の周波数は、30MHzから270MHzとなる。
The
BPF107は、30MHzから108MHzの信号を通過させる。したがって、局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、BPF107は、102MHzから108MHzの信号をミキサ109に出力する。また、局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、BPF107は、30MHzから108MHzの信号をミキサ109に出力する。
ミキサ109は、局部発振信号を用いて、BPF107の出力信号の周波数変換を行う。局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、ミキサ109は、BPF107の出力信号(102MHzから108MHzの信号)を、470MHzから476MHzの信号に周波数変換し、BPF111に出力する。局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、ミキサ109は、BPF107の出力信号(30MHzから108MHzの信号)を、470MHzから548MHzの信号に周波数変換し、BPF111に出力する。
The
BPF111は、470MHzから548MHzの信号を通過させる。局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、BPF111は、470MHzから476MHzの信号をAGCアンプ113に出力する。局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、BPF111は、470MHzから548MHzの信号をAGCアンプ113に出力する。
BPF111 passes signals from 470 MHz to 548 MHz. When the frequency Lo of the local oscillation signal is 368 MHz, BPF111 outputs signals from 470 MHz to 476 MHz to
次に、High側の処理について、図3を参照して説明する。 Next, the High side processing will be explained with reference to Figure 3.
BPF108は、114MHzから342MHzまでの信号を通過させる。したがって、局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、BPF108は、114MHzから342MHzの信号をミキサ110に出力する。また、局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、BPF108は、114MHzから270MHzの信号をミキサ110に出力する。
ミキサ110は、局部発振信号を用いて、BPF108の出力信号の周波数変換を行う。局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、ミキサ110は、BPF108の出力信号(114MHzから342MHzの信号)を、482MHzから710MHzの信号に周波数変換し、BPF112に出力する。局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、ミキサ110は、BPF108の出力信号(114MHzから270MHzの信号)を、554MHzから710MHzまでの信号に周波数変換し、BPF112に出力する。
The
BPF112は、482MHzから710MHzの信号を通過させる。局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、BPF112は、482MHzから710MHzの信号をAGCアンプ114に出力する。局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、BPF112は、554MHzから710MHzの信号をAGCアンプ114に出力する。
図2,3を参照して説明したように、局部発振信号の周波数Loが368MHzである場合、476MHzを境界として受信信号が2系統に分離され、AGCアンプ113,114に入力される。また、局部発振信号の周波数Loが440MHzである場合、548MHzを境界として、受信信号が2系統に分離され、AGCアンプ113,114に入力される。このように、本実施形態に係るレベル調整装置100においては、局部発振信号の周波数Loを調整することで、Low側に分離される信号と、High側に分離される信号との境界を調整することができる。
As described with reference to Figures 2 and 3, when the frequency Lo of the local oscillation signal is 368 MHz, the received signal is separated into two systems with a boundary of 476 MHz and input to
本実施形態に係るレベル調整装置100による、複数のチャンネルの受信信号の分離について、図4,5を参照してより具体的に説明する。図4,5においては、16chおよび20ch~33chの受信信号を例として説明する。16chの受信信号は、488MHzから494MHzの信号である。20ch~30chの受信信号はそれぞれ、500MHzから600MHzの間の6MHzの帯域幅の信号である。以下では、16chの信号と、その他のチャンネル(20ch~33ch)とに分離する例を用いて説明する。
The separation of received signals of multiple channels by the
まず、Low側の処理について、図4を参照して説明する。 First, the low-side processing will be explained with reference to Figure 4.
制御部117は、局部発振信号の周波数Loを、例えば、386MHzに制御する。局部発振信号の周波数Loが386MHzである場合、16chの受信信号は、102MHzから108MHzの信号に周波数変換される。したがって、BPF107は、16chの受信信号を通過させ、20ch~33chの信号をカットする。ミキサ109は、BPF107の出力信号を元の周波数帯(488MHzから494MHz)の信号に周波数変換する。したがって、AGCアンプ113には、16chの受信信号が入力される。
The
次に、High側の処理について、図5を参照して説明する。 Next, the High side processing will be explained with reference to Figure 5.
局部発振信号の周波数Loが386MHzである場合、16chの受信信号は、102MHzから108MHzの信号に周波数変換される。また、20ch~33chの受信信号は、126MHzから210MHzの範囲で、周波数変換される。したがって、BPF108は、20ch~33chの受信信号を通過させ、16chの受信信号をカットする。ミキサ110は、BPF108の出力信号を元の周波数帯(512MHzから596MHzの間)の信号に周波数変換する。したがって、AGCアンプ114には、20ch~33chの受信信号が入力される。
When the frequency Lo of the local oscillator signal is 386 MHz, the received signal of 16ch is frequency converted to a signal of 102 MHz to 108 MHz. The received signals of 20ch to 33ch are frequency converted in the range of 126 MHz to 210 MHz. Therefore, the
次に、制御部117の動作について、図6を参照して説明する。図6は、制御部117の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
制御部117は、初期値を設定する(ステップS101)。具体的には、制御部117は、共聴施設の受信点で受信した全てのチャンネルのうち、最小のチャンネル番号をAと設定する。また、制御部117は、その他のチャンネルのチャンネル番号を、小さい順にB[m](m=0,1,・・・)と設定する。チャンネル番号がB[m]のチャンネル(chB[m])は、後述するように、チャンネル番号Aのチャンネル(chA)と信号が比較されるチャンネルである。以下では、chB[m]を比較チャンネルと称することがある。また、制御部117は、エリアにおけるすべてのチャンネルのうち、最大のチャンネル番号をMAXchと設定する。また、制御部117は、Low側に分離可能な最大のチャンネル番号をMAXfreqと設定する。MAXfreqは、局部発振器101が出力する局部発振信号の周波数Loを調整可能な範囲に応じて定まる。また、制御部117は、相関係数の所定の閾値をCORvalと設定する。また、制御部117は、Low側に分離するチャンネルのうち、最大のチャンネル番号をSEPchと設定する。以下では、チャンネル番号がSEPchであるチャンネルを分離チャンネルと称する。
The
制御部117は、m=0、SEPch=MAXfeq+1とし(ステップS102)、比較チャンネルおよび分離チャンネルを初期化する。
The
制御部117は、A≦MAXfreqであるか否かを判定する(ステップS103)。つまり、制御部117は、chAがLow側に分離可能な範囲のチャンネルであるか否かを判定する。
The
A≦MAXfreqであると判定した場合(ステップS103:Yes)、制御部117は、蓄積部116に蓄積されている、chAおよびchB[m]の受信信号の信号レベルのデータを、所定時間分(例えば、過去24時間、12時間、6時間、1時間など)だけ取得する。制御部117は、chAの受信信号と、chB[m]の受信信号との相関係数Cを算出する(ステップS104)。このように、制御部117は、chAを基準となるチャンネル(第1のチャンネル)として、chAの受信信号と、比較チャンネルであるchB[m](第2のチャンネル)の受信信号との相関を算出する。chAの受信信号と、chB[m]の受信信号とが同様の傾向で変動する場合、相関係数Cは大きくなる。一方、chAの受信信号と、chB[m]の受信信号とが異なる傾向で変動する場合、すなわち、信号の挙動が異なる場合、相関係数Cは小さくなる。
If it is determined that A≦MAXfreq (step S103: Yes), the
制御部117は、算出した相関係数Cが閾値CORval以上(C≧CORval)であるか否かを判定する(ステップS105)。
The
C≧CORvalであると判定した場合(ステップS105:Yes)、制御部117は、B[m]=MAXchであるか否かを判定する(ステップS106)。
If it is determined that C≧CORval (step S105: Yes), the
B[m]=MAXchでないと判定した場合(ステップS106:No)、制御部117は、mに1を加算し(ステップS107)、ステップS104の処理に戻る。
If it is determined that B[m]=MAXch is not true (step S106: No), the
C≧CORvalでない(C<CORvalである)と判定した場合(ステップS105:No)、制御部117は、B[m]-1≦MAXfreqであるか否かを判定する(ステップS108)。つまり、制御部117は、chB[m]を区切りとして、チャンネル番号がB[m]以上のチャンネルの受信信号をHigh側に、チャンネル番号がB[m]-1以下のチャンネルの受信信号をLow側に分離可能であるか否かを判定する。
If it is determined that C≧CORval is not satisfied (C<CORval) (step S105: No), the
B[m]-1≦MAXfreqであると判定した場合(ステップS108:Yes)、制御部117は、SEPch=B[m]-1と設定する(ステップS109)。
If it is determined that B[m]-1≦MAXfreq (step S108: Yes), the
B[m]-1≦MAXfreqでない(B[m]-1>MAXfreqである)と判定した場合(ステップS108:No)、制御部117は、SEPch=MAXfreqと設定する(ステップS110)。
If it is determined that B[m]-1≦MAXfreq is not true (B[m]-1>MAXfreq) (step S108: No), the
ステップS109またはステップS110の処理の後、あるいは、B[m]=MAXchであると判定した場合(ステップS106:Yes)、制御部117は、SEPch≦MAXfreqであるか否かを判定する(ステップS111)。
After processing step S109 or step S110, or if it is determined that B[m]=MAXch (step S106: Yes), the
SEPch≦MAXfreqであると判定した場合(ステップS111:Yes)、制御部117は、分配器103からミキサ105に、複数のチャンネルの受信信号が入力されるように切替部104を制御する。また、制御部117は、チャンネル番号がSEPch以下のチャンネルの受信信号がLow側のBPF107を通過し、チャンネル番号がSEPchより大きいチャンネルの受信信号がHigh側のBPF108を通過するように、局部発振信号の周波数Loを制御する(ステップS112)。
If it is determined that SEPch≦MAXfreq (step S111: Yes), the
SEPch≦MAXfreqでない(SEPch>MAXfreqである)と判定した場合(ステップS111:No)、制御部117は、分離チャンネルがLow側に分離可能な範囲のチャンネルでないため、複数のチャンネルの受信信号が分配器103からAGCアンプ113に入力されるように、切替部104を制御する。
If it is determined that SEPch≦MAXfreq is not satisfied (SEPch>MAXfreq is satisfied) (step S111: No), the
図6を参照して説明したように、制御部117は、chAの受信信号とchB[m]の受信信号との相関係数Cが閾値CORvalより小さく、B[m]-1≦MAXfreqである場合、chB[m]を区切りとして、複数のチャンネルの受信信号を2つの系統に分離する。具体的には、制御部117は、チャンネル番号B[m]-1以下のチャンネルがLow側に、チャンネル番号B[m]以上のチャンネルがHigh側に分離されるように、局部発振信号の周波数Loを制御する。
As described with reference to FIG. 6, when the correlation coefficient C between the received signal of chA and the received signal of chB[m] is smaller than the threshold CORval and B[m]-1≦MAXfreq, the
また、制御部117は、chAの受信信号とchB[m]の受信信号との相関係数Cが閾値CORvalより小さく、B[m]-1>MAXfreqである場合、チャンネル番号がMAXfreqのチャンネルを区切りとして、複数のチャンネルの受信信号を2つの系統に分離する。具体的には、制御部117は、チャンネル番号がMAXfreq以下のチャンネルがLow側に、チャンネル番号がMAXfreqより大きいチャンネルがHigh側に分離されるように、局部発振信号の周波数Loを制御する。
In addition, when the correlation coefficient C between the received signal of chA and the received signal of chB[m] is smaller than the threshold CORval and B[m]-1>MAXfreq, the
このように、制御部117は、基準となるchA(第1のチャンネル)との相関が所定の閾値CORvalよりも小さいchB[m]に応じて、複数のチャンネルの受信信号が、BPF107が信号を通過させる帯域(第1の帯域)と、BPF108が信号と通過させる帯域(第2の帯域)とに分離されるように、局部発振号信号の周波数Loを制御する。
In this way, the
図7は、本実施形態に係るレベル調整装置100による信号レベル調整前の、複数のチャンネル(16ch,20ch,22ch,26ch,29ch,31chおよび33ch)の受信信号の信号レベル変動の一例を示す図である。
Figure 7 shows an example of signal level fluctuations of received signals of multiple channels (16ch, 20ch, 22ch, 26ch, 29ch, 31ch, and 33ch) before signal level adjustment by the
図7に示すように、16ch以外のチャンネルの受信信号の信号レベルは、70dBμV程度から85dBμV程度の間で推移し、また、増加あるいは減少の仕方も概ね一様である。一方、16chの受信信号の信号レベルは、他のチャンネルの受信信号の信号レベルの挙動とは異なり、50dBμV程度まで低下している時間帯がある。このように、16chと他のチャンネルとで、受信信号の信号レベルの挙動が大きく異なっている。そこで、本実施形態に係るレベル調整装置100により、16chの受信信号のLow側に、その他のチャンネルの受信信号をHigh側に分離して、信号レベルの調整を行った。
As shown in FIG. 7, the signal levels of the received signals of channels other than 16ch fluctuate between approximately 70 dBμV and approximately 85 dBμV, and the manner in which they increase or decrease is also roughly uniform. On the other hand, the signal level of the received signal of 16ch differs from the behavior of the signal levels of the received signals of the other channels, and there are periods of time when it drops to approximately 50 dBμV. In this way, the behavior of the signal level of the received signal of 16ch and the other channels is significantly different. Therefore, the
図8は、レベル調整装置100による、図7に示す複数のチャンネルの受信信号の信号レベルの調整を行った後の、各チャンネルの受信信号の信号レベル変動を示す図である。
Figure 8 shows the signal level fluctuations of the received signals of the multiple channels after the
図8に示すように、本実施形態に係るレベル調整装置100により信号レベルの調整を行うことで、全チャンネルの受信信号の信号レベルを概ね一定に保つことができた。
As shown in FIG. 8, by adjusting the signal levels using the
このように本実施形態に係るレベル調整装置100によれば、人手を介さず自動で、チャンネル間の信号の相関から、局部発振信号の周波数Loの制御の要否の判定および局部発振信号の周波数Loの制御を行うことができる。通常、各チャンネルのレベル変動の挙動は時間変化があり、例えば、16chのみが挙動が異なる場合もあれば、16chおよび20chのみが他のチャンネルと挙動が異なる場合もある。このような場合に、自動判定・制御を行わないと、どちらかの場合の設定で固定されてしまい、うまくAGC機能が働かない時間帯が発生してしまう。一方、本実施形態に係るレベル調整装置100のように、自動判定・制御を行うことで、時間変化に追従して適切なチャンネルの分離を行い、AGCを機能させることができる。
In this way, the
なお、図6を参照して説明したように、制御部117は、chAと全ての比較chそれぞれとの相関係数CがCORval以下である場合、SEPch=MAXfreq+1と設定する。この場合、SEPch>MAXfreqなので、制御部117は、局部発振信号の周波数Loの制御は行わず、分配器103の出力信号がAGCアンプ113に入力されるように切替部104を制御する。したがって、制御部117は、図9に示すように、各チャンネルの相関の程度に応じて、信号分離の有無を切り替える。こうすることで、不要な周波数変換などが行われることをなくすことができる。
As explained with reference to FIG. 6, the
このように本実施形態においては、レベル調整装置100は、複数のチャンネルのうち、
基準となるチャンネル(第1のチャンネル)との相関が所定の閾値よりも低いチャンネル(第2のチャンネル)に応じて、複数のチャンネルの受信信号が、BPF107が信号を通過させる帯域(第1の帯域)と、BPF108が信号を透過させる帯域(第2の帯域)とに分離されるように、局部発振信号の周波数Loを制御する。
In this manner, in this embodiment, the
The frequency Lo of the local oscillation signal is controlled so that the received signals of multiple channels are separated into a band (first band) through which the
そのため、基準となるチャンネルと、基準となるチャンネルとの相関が所定の閾値よりも低いチャンネルは、異なるAGCアンプ113,114にそれぞれ入力されるので、AGC機能により、相関が低いチャンネルの信号レベルの改善を図ることができる。また、局部発振信号の周波数Loを制御することで、複数のチャンネルの受信信号を分離する境界を調整することができるので、地域ごとのチャンネル配置に応じた専用の構成などを用いることなく、信号レベルを調整することができる。したがって、より簡易な構成で、複数のチャンネルの受信信号の信号レベルを調整することができる。
Therefore, the reference channel and channels whose correlation with the reference channel is lower than a predetermined threshold value are input to
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換が可能であることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 The above-mentioned embodiment has been described as a representative example, but it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions are possible within the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be interpreted as being limited by the above-mentioned embodiment, and various modifications and changes are possible without departing from the scope of the claims. For example, it is possible to combine multiple configuration blocks shown in the configuration diagram of the embodiment into one, or to divide one configuration block.
1 送信所
2 受信アンテナ
3 送信機
4 受信機
100 レベル調整装置
101 局部発振器
102,103,106 分配器
104 切替部
105 ミキサ(第1の周波数変換部)
107,108,111,112 バンドパスフィルタ
109 ミキサ(第2の周波数変換部)
110 ミキサ(第3の周波数変換部)
113 AGCアンプ(第1のレベル調整部)
114 AGCアンプ(第2のレベル調整部)
115 混合器
116 蓄積部
117 制御部
118 分離部
REFERENCE SIGNS
107, 108, 111, 112
110 Mixer (third frequency conversion unit)
113 AGC amplifier (first level adjustment unit)
114 AGC amplifier (second level adjustment section)
115
Claims (2)
局部発振信号を出力する局部発振器と、
前記局部発振信号を用いて、前記第1の周波数帯よりも低い第2の周波数帯に、前記複数のチャンネルの受信信号の周波数変換を行う第1の周波数変換部と、
前記第1の周波数変換部による周波数変換後の信号を、第1の帯域の信号と、前記第2の周波数帯内の前記第1の帯域よりも高い第2の帯域の信号とに分離する分離部と、
前記局部発振信号を用いて、前記第2の周波数帯から前記第1の周波数帯に、前記第1の帯域の信号の周波数変換を行う第2の周波数変換部と、
前記局部発振信号を用いて、前記第2の周波数帯から前記第1の周波数帯に、前記第2の帯域の信号の周波数変換を行う第3の周波数変換部と、
前記第2の周波数変換部による周波数変換後の信号のレベル調整を行う第1のレベル調整部と、
前記第3の周波数変換部による周波数変換後の信号のレベル調整を行う第2のレベル調整部と、
前記第1のレベル調整部によるレベル調整後の信号と、前記第2のレベル調整部によるレベル調整後の信号とを混合して出力する混合器と、
前記複数のチャンネルのうち、基準となる第1のチャンネルとの相関が所定の閾値よりも低い第2のチャンネルに応じて、前記複数のチャンネルの受信信号が、前記第1の帯域と前記第2の帯域とに分離されるように、前記局部発振信号の周波数を制御する制御部と、を備えるレベル調整装置。 A level adjustment device that adjusts and outputs signal levels of received signals of a plurality of channels in a first frequency band,
a local oscillator that outputs a local oscillation signal;
a first frequency conversion unit that converts the frequency of the received signals of the plurality of channels into a second frequency band that is lower than the first frequency band by using the local oscillation signal;
a separation unit that separates the signal after frequency conversion by the first frequency conversion unit into a signal in a first band and a signal in a second band within the second frequency band, the second band being higher than the first band;
a second frequency conversion unit that performs frequency conversion of a signal in the first band from the second frequency band to the first frequency band by using the local oscillation signal;
a third frequency conversion unit that performs frequency conversion of a signal in the second frequency band from the second frequency band to the first frequency band by using the local oscillation signal;
a first level adjustment unit that adjusts the level of a signal after frequency conversion by the second frequency conversion unit;
a second level adjustment unit that adjusts the level of the signal after frequency conversion by the third frequency conversion unit;
a mixer that mixes and outputs a signal level-adjusted by the first level adjustment unit and a signal level-adjusted by the second level adjustment unit;
a control unit that controls a frequency of the local oscillation signal in accordance with a second channel among the multiple channels, the second channel having a correlation with a reference first channel that is lower than a predetermined threshold value, so that received signals of the multiple channels are separated into the first band and the second band.
前記第1の周波数帯の複数のチャンネルの受信信号の入力先を、前記第1の周波数変換部と、前記第1のレベル調整部とで切り替え可能な切替部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1のチャンネルと、前記複数のチャンネルのうちの前記第1のチャンネル以外の全てのチャンネルとの相関が前記所定の閾値以上である場合、前記複数のチャンネルの受信信号が前記第1のレベル調整部に入力されるように、前記切替部を制御する、レベル調整装置。 2. The level adjustment device according to claim 1,
a switching unit that can switch an input destination of the reception signals of the plurality of channels in the first frequency band between the first frequency conversion unit and the first level adjustment unit,
A level adjustment device in which the control unit controls the switching unit so that received signals of the multiple channels are input to the first level adjustment unit when the correlation between the first channel and all channels other than the first channel among the multiple channels is greater than or equal to the predetermined threshold.
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