(57)【要約】【課題】  高速ディジタル信号伝送において周波数変動の影響や発振回路に起因する位相雑音の影響を除去し、信頼度の高い信号伝送を可能にする。【解決手段】  ＩＦ信号を主にマイクロ波帯に変換して伝送する信号伝送装置において、主信号にSynthesizerで生成された互いの周波数差が基準周波数に等しいパイロット信号fp1s、fp2sを付加して変調して送信する。受信側ではこの信号を受信、復調して、主信号fIF22とパイロット信号fP1r'、fP2r'とに分波してのち、パイロット信号fP1r'とfP2r'との周波数差から基準周波数信号fREF2を再生すると共に、この基準周波数信号をもとにパイロット信号fP2r'を修正したパイロット信号fP2rを生成して、このパイロット信号fP2rによって主信号fIF22からパイロット信号成分を完全に除去して、乱れのない主信号成分を得る。【選択図】図１
2010213352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側において中間周波数の伝送信号を送信周波数に周波数変換して送信し、受信側において受信した送信周波数の伝送信号を中間周波数に周波数変換する信号伝送装置において、
前記送信側は、パイロット信号を生成する手段と、前記パイロット信号を前記中間周波数の伝送信号に付加する手段とを備え、
前記受信側は、前記受信した伝送信号からパイロット信号を抽出する手段と、前記パイロット信号を周波数変換する手段と、前記周波数変換して得られたパイロット信号をローカル信号として、前記伝送信号を前記中間周波数に周波数変換する手段とを備えることを特徴とする信号伝送装置。
【請求項２】
前記送信側は、基準周波数信号を発生する手段と、前記基準周波数信号を基準に複数のパイロット信号を生成する手段とを備え、
前記受信側は、前記受信した伝送信号から前記複数のパイロット信号の中の２波の差の周波数を基準にして基準周波数信号を発生する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項３】
前記送信側は、基準周波数信号を発生する手段と、前記基準周波数信号を基準に複数のパイロット信号を生成する手段と、前記パイロット信号を変調する手段と、前記基準周波数を基準にして変調信号を生成する手段とを備え、
前記受信側は、前記受信した伝送信号から前記変調されたパイロット信号を復調し、復調して得られた周波数信号を基準にして基準周波数信号を発生する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
送信側は、補助信号を入力する手段と、前記補助信号によりパイロット信号を変調する手段とを備え、
前記受信側は、前記受信した伝送信号から補助信号により変調されたパイロット信号を復調し、復調された信号から補助信号を得る手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の信号伝送装置。
【請求項５】
前記送信側は、基準周波数信号を外部信号によりロックさせる同期手段と、前記外部信号として外部からの基準信号を入力する基準信号入力端子とを備え、
前記受信側は、前記基準信号を出力する基準信号出力端子を備え、
前記受信側の装置で得られる中間周波数信号出力および基準信号出力を、次段の送信側の装置の中間周波数信号入力および基準信号入力として多段接続させることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか記載の信号伝送装置。
【請求項６】
送信側において中間周波数の伝送信号を送信周波数に周波数変換して送信し、受信側において受信した送信周波数の伝送信号を中間周波数に周波数変換する信号伝送方法において、
前記送信側で、パイロット信号を生成するステップと、前記パイロット信号を前記中間周波数の伝送信号に付加するステップとを備え、
前記受信側で、前記受信した伝送信号からパイロット信号を抽出するステップと、前記パイロット信号を周波数変換するステップと、前記周波数変換して得られたパイロット信号をローカル信号として、前記伝送信号を前記中間周波数に周波数変換するステップとを備えることを特徴とする信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主にマイクロ波によりＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号のようなマルチキャリア信号を伝送する信号伝送装置及び信号伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、信号伝送装置には、信号を変調して送信し、受信時に復調してもとの信号を得る方式の装置と、既に変調された信号を復調することなくそのまま伝送する方式の装置とがある。
【０００３】
従来のマイクロ波による後者の方式の信号伝送装置は、図２に示すように、送信変換装置によって、例えば５０ＭＨｚ以下の周波数帯のＩＦ信号「ＩＦ（ＩＮ）」とマイクロ波帯のローカル発振器「ＬＯ１」からの局部発振信号を周波数混合器「ＭＩＸ」に与えて、ヘテロダイン変換されて得られたマイクロ波帯の信号を直線電力増幅器「ＰＡ」で増幅して送信アンテナより送信する。そして、一方の受信変換装置によって、受信アンテナからのマイクロ波受信信号を低雑音増幅器で増幅し、マイクロ波帯のローカル発振器「ＬＯ１」の局部発振周波数を用いて、同様にＩＦ周波数に変換するように構成されている。
【０００４】
このような構成の信号伝送装置では、特にローカル発振器の周波数変動および位相ノイズにより、伝送して得られるＩＦ信号の周波数偏差が大きくなり、位相雑音の影響を大きく受けてしまうという欠点があった。
【０００５】
従来より、ローカル発振器そのものの周波数変動および位相ノイズを低下させる手法や低ノイズの局部発振周波数生成手段について検討がなされている。例えばディジタル伝送用の中継装置としてのＦＰＵ装置の場合についての低位相雑音のマイクロ波帯周波数シンセサイザを使用した例が、特許文献１の「フラクショナル−Ｎ方式の周波数シンセサイザおよびそれを使用した中継装置」に開示されている。
【０００６】
また、地上ディジタル放送方式として、欧州、国内で検討されているＯＦＤＭ方式では、帯域内に多数の互いに直交した搬送波を多重するため、帯域の位相特性及び振幅特性の平坦度が重要である。さらに、伝送装置で位相雑音が重畳されると、搬送波間の直交性がくずれ、誤り率が劣化するため、受信装置の低位相雑音化が重要な課題であり、特許文献２の「可変周波数発振器及びＯＦＤＭ受信装置」には、受信装置の場合に必要となる低位相雑音化を実現した広帯域な可変周波数発振器について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２４７８５１号公報
【特許文献２】特開平１０−０６５５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、地上波ディジタルテレビ放送の送信所への放送波信号の伝送装置の場合には、上記ＩＦ信号がＯＦＤＭ信号であること、またＯＦＤＭの特長を生かしてＳＦＮ（Single Frequency Network：単一周波数網）で放送波として送信することが想定され、上記ＩＦ信号の周波数変動および位相雑音が致命的な欠点となることが予想される。
【０００９】
すなわち、まず周波数変動に関しては、地上波ディジタルテレビ放送において、複数の送信所から同一番組のＯＦＤＭ放送波を送信するＳＦＮ（単一周波数網：Single Frequency Network）の場合、複数の送信所からの放送波が受信される地点においては、約６ＭＨｚの帯域に数千の搬送波を有するＯＦＤＭ信号の搬送波間隔が１ＫＨｚであるとすると、各搬送にとってはその周波数偏差が０．１％以内であることが必要とされていると考えられるので、送信所間での送信周波数偏差は１Ｈｚ以下でなければならない。この周波数精度の要求を実現するためには、送信所への放送波信号の伝送装置に許容される周波数偏差の配分は更に小さくなり、しかも多段中継される場合には更にその要求が厳しくなる。例えば、放送機と伝送装置の規格配分が５０％・５０％であるとしても、５段中継する場合は１段当たりに許容される周波数偏差は０．１Ｈｚ以下となる。
【００１０】
従来構成の伝送装置で伝送されたＩＦ信号の周波数偏差を０．１Ｈｚ以下にするためには、伝送装置の送信変換（アップコンバージョン）および受信変換（ダウンコンバージョン）総合で許される周波数変動分は±０．０５Ｈｚ以下となり、送信変換または受信変換のローカル発振器に許容される周波数変動は±０．０２５Ｈｚとなる。これは、７ＧＨｚ帯のマイクロ波伝送装置の場合、そのローカル発振器には“±３．５×１０-12” 程度の周波数安定度が要求されることになってしまう。
【００１１】
次に位相雑音に関しても、上記構成の伝送装置の場合には、上記文献における課題と同様のローカル発振器の位相雑音が、送信変換においても受信変換においても付加される上、ローカル発振器の周波数帯がマイクロ波帯であることからローカル発振器に要求される位相雑音特性は非常に厳しいものとなり、送信変換装置におけるローカル発振器および受信変換装置のローカル発振器の位相雑音を現在入手できる最高性能の低雑音発振器を用いても、多段中継によって劣化が加算されていくことから十分ではないといった欠点と、各受信変換後のＩＦ周波数変動を防ぐためには、例えばルビジウム発振器のような高精度かつ高安定の基準信号発振器を必要とするか、ＧＰＳを利用するなどの同期手段が必要となり、特に多段中継を行う場合においてはルビジウム発振器やＧＰＳ同期によってすら十分な性能が実現できないという欠点とがあった。
【００１２】
また、たとえローカル発振器の周波数安定度が静的には所要の性能を満足し得たとしても、発振回路素子等に機械的・音響的振動を与えた場合に生じるマイクロフォニック雑音と呼ばれる、主に発振周波数が機械的振動に起因したＦＭ変調を受ける問題を完全に解決することはほとんど不可能であった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述する課題を解決するため、この発明においては、送信側の装置に、送信側の基準信号を基に２種類のパイロット信号を、このパイロット信号どうしの周波数の差が基準信号と等しくなるように生成する手段と、この２種類のパイロット信号と主信号とを合成する手段と、合成された信号を変換して送信する手段とを設ける。
【００１４】
これとともに、受信側の装置に、送信された信号を受信して変換する手段と、変換された信号を２種類のパイロット信号と主信号とに分波する手段と、分波された２種類のパイロット信号の周波数の差を周波数とする信号を生成する手段と、２種類のパイロット信号の周波数の差を周波数とする信号をもとに新しいパイロット信号を生成する手段と、新しいパイロット信号と前記２種類のパイロット信号の一方とをもとに前記２種類のパイロット信号の一方の変動分を示す信号を生成する手段と、前記２種類のパイロット信号の一方の周波数を修正した信号と分波された主信号とをもとに最終的な主信号を生成する手段とを、それぞれ設けたものである。
【００１５】
上述した構成により、この発明においては、送信側からは、主信号に加えて周波数の差が基準信号と等しくなるように生成された２種類のパイロット信号とが、変調されて送信される。
【００１６】
一方、受信側では、受信した信号を主信号と２種類のパイロット信号とに分波して、パイロット信号どうしの周波数の差をもとに、基準信号を生成する。
【００１７】
これと同時に、パイロット信号どうしの周波数の差をもとに、パイロット信号の一方の変動分を示す信号を生成して、この変動分を示す信号をもとに分波された主信号に残っていたパイロット信号の変動の影響を主信号から除去して、乱れのない主信号の出力を得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施例の信号伝送装置ブロック図。
【図２】従来の信号伝送装置ブロック図。
【図３】パイロット信号と主信号の配置例。
【図４】本発明の第２の実施例の信号伝送装置ブロック図。
【図５】本発明の伝送装置を用いたＳＦＮ放送システムのブロック図。
【図６】本発明の信号伝送装置の他の利用形態を説明するブロック図。
【図７】周波数生成装置の構成を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１はこの発明の第１の実施例を示すブロック図である。図１において、送信変換は送信側に設置される送信変換装置であり、受信変換は、受信側即ち、伝送距離だけ離れた受信地点に設置される受信変換装置である。
【００２０】
ＩＦ信号入力端子１は、主に図示されないＯＦＤＭ変調器のＩＦ出力に接続され、ＩＦ周波数帯のＯＦＤＭ信号が入力される。基準信号入力端子２は、図示されない基準信号源に接続され、高安定の基準周波数が入力される。この実施例では、基準周波数は１０ＭＨｚである。図１の構成においては、上記の２種類の信号、即ち、ＩＦ信号および基準信号を受けて上記ＩＦ信号をマイクロ波帯の信号に変換して、マイクロ波出力端子３より送信アンテナを介して送信する送信変換装置および上記マイクロ波帯信号を受信アンテナを介してマイクロ波入力端子４で受けて再びＩＦ信号に変換して、ＩＦ信号出力端子５より出力する受信変換装置の、２つの装置から構成される。
【００２１】
送信変換装置のマイクロ波出力端子３、受信変換装置のマイクロ波入力端子４間の破線ＳＨＦはマイクロ波伝送路であり、上記アンテナの他に電力増幅器やフィルタ類が挿入されることがあるが、本発明の説明には直接関係が無いので図示を省略する。尚、図１のブロック図においては、送信変換装置、受信変換装置とも、本発明の説明に直接関係しない場合は、実際には必要な増幅器やフィルタの図示を省略している。
【００２２】
送信変換装置は、合波回路（合波）、周波数生成回路（Synthesizer）、マイクロ波帯の第２ローカル発振器ＬＯ１２および２つのミキサー回路Ｍ１、Ｍ２より構成され、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子１５には、上記基準信号入力端子２からの基準信号周波数信号fREF1が接続され、該基準信号周波数信号fREF1を基準として３種類の周波数fp1s 、fp2s 、fL11 を生成して上記周波数生成回路（Synthesizer）の入力端子１１、入力端子１２および出力端子１３より出力するとともに、その入力端子１１、入力端子１２からの２波と上記ＩＦ信号入力端子１からのＩＦ信号とを上記合波回路（合波）のＩＦ信号入力端子２２、入力端子２１および入力端子２３から入力し、上記合波回路（合波）の出力端子「out」から合波して得られる複数波の信号出力と、上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子１３からの第３の出力信号とを上記ミキサー回路Ｍ１によりヘテロダイン変換して得られる変換信号を、更にもう一つのミキサー回路Ｍ２により、上記第２ローカル発振器ＬＯ１２によりマイクロ波帯に周波数変換して上記マイクロ波出力端子３より出力するように構成される。
【００２３】
受信変換装置は、分波回路（分波）、周波数生成回路（Synthesizer）、マイクロ波帯の第２ローカル発振器ＬＯ２２、４つのミキサー回路Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、バンドパスフィルタＢＰＦ１およびバンドパスフィルタＢＰＦ２より構成され、上記マイクロ波入力端子４からの受信マイクロ波信号と上記ローカル発振器ＬＯ２２とは、上記ミキサー回路Ｍ３に接続され、該ミキサー回路Ｍ３の出力は分波回路（分波）の入力端子「in」に接続される。
【００２４】
分波回路（分波）の出力ＩＦ信号入力端子４１および４３より、分波された３出力の内の２波がミキサー回路Ｍ６へ入力され、該ミキサー回路Ｍ６の出力が、ＢＰＦ２を介して上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子３３へ、更に上記分波回路（分波）の出力端子４３からの信号（周波数はfp2r'）と、上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子３１からの生成周波数fp2rとは上記ミキサー回路Ｍ５により混合されてその差の周波数fp2r' - fp2rの信号の出力と分波の出力端子４２からの出力とが上記ミキサー回路Ｍ４に接続され、該ミキサー回路Ｍ４出力は上記バンドパスフィルタＢＰＦ１を介してＩＦ信号出力端子５へ出力されるように構成される。さらに、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子３４から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子６へ出力されるように構成される。
【００２５】
次に、送信変換装置および受信変換装置を構成する周波数生成回路（Synthesizer）について、その一例を図７により説明する。送信変換装置に使用される周波数生成回路（Synthesizer）も、受信変換装置に使用される周波数生成回路（Synthesizer）も、上記実施例においては同一の構成である。
【００２６】
図７において、先ず入出力端子の説明を以下に示す。  
端子１０１：パイロット信号Ｐ１用出力端子（周波数 ３２．１５ＭＨｚ）  
端子１０２：パイロット信号Ｐ２用出力端子（周波数 ４２．１５ＭＨｚ）  
端子１０３：第２ローカル発振用出力端子（周波数 １１５．８５ＭＨｚ）  
端子１０４：マイクロ波ローカル発振器制御用出力端子（周波数 １０ＭＨｚ）  
端子１０５：外部基準信号入力用端子（周波数 １０ＭＨｚ）  
端子１０８：外部基準信号出力用端子（周波数 １０ＭＨｚ）
端子１０５からの信号と高安定水晶発振器（１０ＭＨｚ）の出力とを切替スイッチＳＷにより選択して、どちらかの信号がフェーズロック回路ＰＬＬ１に入力される。電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ１の電圧・周波数制御端子「vt」には、上記フェーズロック回路ＰＬＬ１から制御信号が接続される。圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ１の発振出力は、上記フェーズロック回路ＰＬＬ１への比較周波数、フェーズロック回路ＰＬＬ２への基準周波数、フェーズロック回路ＰＬＬ３への基準周波数、位相比較器ＰＣへの基準周波数として接続されると共に、バッファアンプＢＡ１およびＢＡ２を介してそれぞれ端子１０８および１０４より出力される。
【００２７】
上記フェーズロック回路ＰＬＬ２出力は電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ３の電圧・周波数制御端子「vt」に、上記フェーズロック回路ＰＬＬ３出力は電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ４の電圧・周波数制御端子「vt」にそれぞれ接続され、上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ３および電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ４はそれぞれフェーズロック発振出力を端子１０２および端子１０３より出力する。
【００２８】
電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ２の電圧・周波数制御端子「vt」には、上記位相比較器ＰＣの制御電圧が接続され、上記位相比較器ＰＣの比較周波数入力としては、１０ＭＨｚのバンドパスフィルタＢＰＦの出力信号が接続され、該バンドパスフィルタＢＰＦの入力には、上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ２出力および上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ３出力が入力信号として接続されたミキサー回路Ｍからの出力が接続されるように構成されている。
【００２９】
次に、かかる構成の周波数生成回路の動作を説明する。
【００３０】
まず、上記切替スイッチＳＷにより、通常は端子１０１からの外部基準信号（１０ＭＨｚ）を選択するが、外部からの基準信号が利用できない場合に限り、内部に備えられた上記高安定水晶発振器出力（１０ＭＨｚ）が選択される。上記フェーズロック回路ＰＬＬ１により上記切替スイッチＳＷにより選択された基準信号にロックするように上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ１が制御され、該電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ１が基準周波数に同期した基準となる１０ＭＨｚの信号を供給する。（以下この供給される１０ＭＨｚの基準信号の周波数を単に基準周波数と呼ぶ。）
次に、上記フェーズロック回路ＰＬＬ２において、上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ３の出力（４２．１５ＭＨｚ）の１／２８１の周波数、即ち、４２．１５÷２８１＝０．１５（ＭＨｚ）を比較周波数として、上記基準周波数を基準とする０．１５ＭＨｚと比較することにより基準周波数にロックした４２．１５ＭＨｚを発生するように電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ３の電圧・周波数制御端子「vt」を制御するように上記フェーズロック回路ＰＬＬ２が動作する。
【００３１】
同様に、電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ４とフェーズロック回路ＰＬＬ３による回路により、上記ＶＣＸＯ４の出力（１１５．８５ＭＨｚ）の１／３３１の周波数、即ち、１１５．８５÷３３１＝０．３５（ＭＨｚ）を比較周波数として、上記基準周波数を基準とする０．３５ＭＨｚと比較することにより基準周波数にロックした１１５．８５ＭＨｚを発生するように電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ４の電圧・周波数制御端子「vt」を制御するように上記フェーズロック回路ＰＬＬ３ が動作するのである。
【００３２】
一方、電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ４は、上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ３の周波数より、正確に１０ＭＨｚ低い３２．１５ＭＨｚにおいて、ミキサーＭにより両者の周波数の差の周波数成分を発生させ、差の周波数のみを１０ＭＨｚのバンドパスフィルタＢＰＦで抽出して上記位相比較器ＰＣに与えるので、上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ２は、１０ＭＨｚ低い３２．１５ＭＨｚになるように正確に制御された上記電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯ２出力が端子１０１より出力される。
【００３３】
こうして、外部基準信号に同期した基準周波数を発生させて、端子１０８より出力すると共に、基準周波数に同期した３種類の信号が生成され、それぞれ端子１０１、１０２および１０３より出力されるのである。
【００３４】
図１に示す送信変換装置においては、まず、合波回路（合波）において、ＩＦ信号入力端子１から入力端子２２へ入力した主信号（ＯＦＤＭ変調波、中心周波数:fIF11、ＩＦ帯に挿入されたパイロット信号を含まない部分を以後ＩＦ主信号と呼ぶ）および周波数生成回路（Synthesizer）で生成され、それぞれ入力端子２１，２３から入力した２波のパイロット信号Ｐ１、Ｐ２（周波数：fp1s 、fp2s ）の３系統の信号が合成され、合成信号を出力端子「out」より出力する。この合成信号は、ミキサー回路Ｍ１により一括して周波数変換される。
【００３５】
図３は、上記ＩＦ主信号およびパイロット信号Ｐ１、Ｐ２の周波数関係の例を示すパイロット信号の周波数配置図である。この例では、上記ＩＦ主信号の中心周波数:fIF11を３７．１５ＭＨｚ、パイロット信号Ｐ１、Ｐ２の周波数をそれぞれ３２．１５ＭＨｚ、４２．１５ＭＨｚとし、パイロット信号Ｐ１、Ｐ２の周波数差を１０ＭＨｚとし、基準信号周波数（周波数：fREF1＝１０ＭＨｚ）と全く同一の周波数になるように上記周波数生成回路（Synthesizer）により生成される。
【００３６】
上記周波数変換のための上記合成信号をミキサー回路Ｍ１において生成するためにミキサー回路Ｍ１に供給されるローカル周波数（fL11）は、送信側の上記周波数生成回路（Synthesizer）により生成される。周波数生成回路（Synthesizer）からの上記３信号（周波数：fp1s 、fp2s 、fL11 ）は、基準信号（fREF1）を基準に生成されるため、基準信号と同期している。
【００３７】
上記ミキサー回路Ｍ１の出力には、ローカル周波数（fL11）により一括して周波数変換（アップ・コンバージョン）して得られる第２の中間周波数帯の主信号（ＩＦ信号の中心周波数：fIF12 ）が得られる。上記ミキサー回路Ｍ１には、第２の中間周波数帯の信号をのみを選択するバンドパスフィルタ機能（図示せず）を出力回路に有する。更に、上記第２の中間周波数帯の信号は、ミキサー回路Ｍ２に入力され、第２のローカル発振器ＬＯ１２によりマイクロ波帯へ周波数変換（アップ・コンバージョン）され、図示されない送信周波数帯のＢＰＦを介して、図示されない送信アンテナより送信される。
【００３８】
上記ローカル発振器ＬＯ１２は、上記基準信号（fREF1）の周波数によりロックされるが、該ロック機能は本発明によりＩＦ周波数同期（fIF11 = fIF21）を実現するための必須の条件ではないので、上記周波数生成回路（Synthesizer）からの矢印を点線で示している。
【００３９】
次に、受信変換装置においては、マイクロ波伝送路ＳＨＦにより伝送されてきた送信変換装置からのマイクロ波信号を、図示されないアンテナおよび入力フィルタを介して受信し、マイクロ波入力端子４よりミキサー回路Ｍ３に入力され、さらに、上記ミキサー回路Ｍ３に接続されたローカル発振器ＬＯ２２のローカル周波数fL22により周波数変換（ダウン・コンバージョン）されて、該ミキサー回路Ｍ３の出力より分波回路（分波）の入力端子「in」に入力され、上記分波回路（分波）の出力端子４２より、その中心周波数がfIF22なる主信号が出力されてミキサー回路Ｍ４に入力され、分波回路（分波）の出力端子４１および４３より、その周波数がfP1r'およびfP2r'なる２波のパイロット信号Ｐ１、Ｐ２が分波されて抽出される。抽出された該２波のパイロット信号Ｐ１、Ｐ２はミキサー回路Ｍ６により２波の差の周波数を発生させ、該差の周波数のみを上記ＢＰＦ２により抽出し、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子３３に基準信号入力として与えることにより、該周波数生成回路（Synthesizer）は上記差の周波数を基準に出力端子３１の出力信号（周波数：fP2r）および出力端子３４への力基準周波数fREF2（この実施例では１０ＭＨｚ）を生成する。
【００４０】
更に、上記分波回路（分波）の出力マイクロ波出力端子４３からの信号（周波数はfp2r'）は、上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子３１からの生成周波数fp2rとともに上記ミキサー回路Ｍ５にも接続され、上記ミキサー回路Ｍ５において混合されて、上記ミキサー回路Ｍ５出力には、その差の周波数fp2r' - fp2rなる周波数の信号が得られる。上記ミキサー回路Ｍ４においては、その中心周波数がfIF22なる主信号が、上記ミキサー回路Ｍ５の出力をローカル信号として、その中心周波数がfIF21に周波数変換され、さらに上記バンドパスフィルタＢＰＦ１により、送信側でＩＦ信号に付加されたすべてのパイロット信号成分を除去され、元のＩＦ信号のみがＩＦ信号出力端子５へ出力される。
【００４１】
以上のようにして、受信変換装置の出力のＩＦ信号出力端子５には、４回の周波数変換をうけて得られたＩＦ信号が得られるのであるが、以下に示すように、送信変換装置出力において、主信号の中心周波数、Ｐ１およびＰ２の周波数は、  
送信変換出力主信号  ：fIF11  + fL11  + fL12 
送信変換出力Ｐ１信号：fP1s  + fL11   + fL12 
送信変換出力Ｐ２信号：fP2s  + fL11   + fL12 
となる。
【００４２】
受信変換装置においては、最初の周波数変換による中間の周波数は、  
受信中間変換主信号  ：fIF22 = fIF11 + fL11 +  fL12  - fL22 
受信中間出力Ｐ１信号：fP1r' = fP1s + fL11 +  fL12 - fL22 
受信中間出力Ｐ２信号：fP2r' = fP2s + fL11 +  fL12 - fL22 
となる。
【００４３】
また、  
受信最終変換主信号  ：
fIF21 = fIF22 - (fP2r'- fP2r)  
= fIF11+ fL11 + fL12 - fL22 - (fP2s + fL11 + fL12 -fL22 - fP2r)  
= fIF11 - (fP2s - fP2r)  
となり、送信側で基準周波数に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2sと、受信側での基準周波数に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2rが全く同一周波数であれば、受信最終変換主信号の中心周波数fIF21は、送信変換装置のＩＦ信号入力端子１からの主信号の中心周波数fIF11と完全に一致し、伝送による主信号の周波数ずれが生じないことが分かる。
【００４４】
一方、さらに、パイロット信号Ｐ１およびＰ２については、  
受信中間出力Ｐ１信号：fP1r' = fP1s + fL11 + fL12 - fL22  
受信中間出力Ｐ２信号：fP2r' = fP2s + fL11 + fL12 - fL22  
より、受信側においても、抽出された２波のパイロット信号の周波数の差（fP2r' - fP1r'）を求めると、  
fP2r' - fP1r' = fP2s + fL11 + fL12 - fL22- (fP1s + fL11 + fL12 - fL22)  
= fP2s - fP1s 
となり、送信変換装置および受信変換装置のすべての周波数変換に用いられたローカル発振周波数（ fL11 、fL12 、fL22 ）の変動に関わらず、送信変換装置での２波のパイロット信号の周波数差は、受信変換装置で抽出した２波のパイロット信号の周波数差と同一となる。
【００４５】
すなわち、上記受信変換装置の基準信号周波数 fREF2を、受信側において抽出された２波のパイロット信号の周波数の差（fP2r' - fP1r'）の周波数を基準に生成することにより、fREF1 = fREF2が実現され、上記受信変換装置の基準信号周波数 fREF2 を基準に生成したパイロット信号Ｐ２の周波数 fP2r を、送信側で基準周波数 fREF1 に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数 fP2s と全く同一周波数にすることができる。
【００４６】
このようにして、上記の条件、すなわち、fP2s = fP2r を満たすことができて、受信最終変換主信号の中心周波数：fIF21は、  
fIF21 = fIF11 - (fP2s - fP2r)  
より、  
fIF21 = fIF11  
となり、送信変換装置および受信変換装置の周波数変換に用いられたマイクロ波帯のローカル発振周波数（fL12 、fL22）の変動に関わらず、伝送された主信号の周波数ずれは生じない伝送装置が実現されるのである。
【００４７】
尚、送信変換装置の基準周波数は、基準信号入力端子２からの基準信号を基準にして生成させることにより、外部からの基準信号に周波数ロックさせることができ、更に、受信変換側においては、送信側と同一周波数で再生された基準周波数fREF2を基準周波数出力端子６より出力することができるのである。
【００４８】
以上のように、送信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器ＬＯ１２および受信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器ＬＯ２２の周波数変動／位相変動の影響を受けることなく、全く周波数のずれのないＩＦ主信号および全く周波数のずれのない基準信号を安定に伝送することができるのである。
【００４９】
このことにより、  
（１）従来技術では最大の課題であったマイクロ波ローカル発振器の性能すなわち周波数精度、周波数安定度、周波数・位相雑音およびマイクロフォニック雑音に対する要求が極度に緩和され、現在の確立された技術範囲で経済的に実現できる。
【００５０】
（２）地上波ディジタルテレビ放送システムにおいて、同じスタジオからのＯＦＤＭ変調されたＩＦ信号を本実施例の信号伝送装置により、各放送所の放送装置に分配することにより、各局放送波の周波数を一致させることができるので、容易にＳＦＮ（単一周波数網）による地上波ディジタルテレビ放送が実現されるというすぐれた効果が期待できる。
【００５１】
図４はこの発明の第２の実施例を示すブロック図であって、送信変換は送信側に設置される送信変換装置であり、受信変換は、受信側即ち、伝送距離だけ離れた受信地点に設置される受信変換装置であり、送信変換における周波数変換が１回であることと、受信変換における２回目の変換用ローカル発振信号の処理・発生方法が異なること、および受信変換装置の基準周波数制御用の２波のパイロット信号抽出が２回目の周波数変換の後であることとを除いては、第１の実施例と同様である。
【００５２】
ＩＦ信号入力端子１は、送信装置へのＩＦ信号の入力端子であって、合波回路の一つの入力端子６２に接続される。基準信号入力端子２は、周波数生成回路（Synthesizer）の端子５５へ接続され、外部の基準信号源からの基準信号が入力される。尚、図４のブロック図においても第１の実施例の説明同様、送信変換装、受信変換装置とも、本発明の説明に直接関係しない場合は、実際には必要な増幅器やフィルタの図示を省略している。
【００５３】
送信変換装置は、合波回路（合波）、周波数生成回路（Synthesizer）、マイクロ波帯の第２ローカル発振器ＬＯ１１２、フェーズロックループ発振器ＰＬＬ−ＯＳＣおよびミキサー回路Ｍ１２より構成され、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子５５には、上記基準信号入力端子２からの基準信号周波数信号fREF1が接続され、該基準信号周波数信号fREF1を基準として２種類の周波数fp1s、fp2sを生成して上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子５１および５２より出力するとともに、その出力端子５１、出力端子５２からの２波と上記ＩＦ信号入力端子１からのＩＦ信号とをそれぞれ上記合波回路（合波）の入力端子６２、６１、および６３から入力し、上記合波回路（合波）の出力端子「out」から合波して得られる複数波の信号出力を、ミキサー回路Ｍ１２により、上記ローカル発振器ＬＯ１１２によりマイクロ波帯に周波数変換して上記マイクロ波出力端子３より出力するように構成される。
【００５４】
受信変換装置は、分波回路（分波）１、分波回路（分波）２、周波数生成回路（Synthesizer）、マイクロ波帯の第２ローカル発振器ＬＯ２２、４つのミキサー回路Ｍ３、Ｍ４、Ｍ６、Ｍ２５、バンドパスフィルタＢＰＦ１、バンドパスフィルタＢＰＦ２およびバンドパスフィルタＢＰＦ３より構成され、上記マイクロ波入力端子４からの受信マイクロ波信号と上記ローカル発振器ＬＯ２２とは、上記ミキサー回路Ｍ３に接続され、該ミキサー回路Ｍ３出力は分波回路（分波）１の入力端子「in」に接続され、分波回路（分波）１の出力端子８３よりのパイロット信号の１波がミキサー回路Ｍ２５の入力へ、周波数生成回路（Synthesizer）出力７１から上記ミキサー回路Ｍ２５の別の入力へ、上記ミキサー回路Ｍ２５の出力はバンドパスフィルタＢＰＦ３の入力へ、該バンドパスフィルタＢＰＦ３の出力はフェーズロックループ発振器ＰＬＬ−ＯＳＣの基準信号として入力される。
【００５５】
更に、上記ミキサー回路Ｍ４には、上記フェーズロックループ発振器ＰＬＬ−ＯＳＣの発振出力および上記分波回路（分波）１の出力端子８２からの出力が接続され、該ミキサー回路Ｍ４の出力は、更にもう一つの分波回路（分波）２に入力される。
【００５６】
上記分波回路（分波）２の出力９１および９３は、上記ミキサー回路Ｍ６に入力され、上記ミキサー回路Ｍ６の出力は上記ＢＰＦ２を介して上記周波数生成回路（Synthesizer）の入力端子７３へ、上記分波回路（分波）２の出力９２は上記バンドパスフィルタＢＰＦ１を介してＩＦ信号出力端子５へ出力されるように、更に、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子７４から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子６へ出力される。
【００５７】
送信変換装置においては、まず、合波回路（合波）において、ＩＦ信号入力端子１からの主信号（ＯＦＤＭ変調波、中心周波数:fIF11、ＩＦ帯に挿入されたパイロット信号を含まない部分を以後ＩＦ主信号と呼ぶ)および周波数生成回路（Synthesizer）で生成した２波のパイロット信号Ｐ１、Ｐ２（周波数：fp1s 、fp2s ）の３系統の信号が合成され、合成信号をミキサー回路Ｍ１により一括して、ローカル発振器ＬＯ１２のローカル発振周波数により、マイクロ波帯へ周波数変換（アップ・コンバージョン）され、図示されない送信周波数帯のBPFを介して、図示されない送信アンテナより送信される。
【００５８】
上記ローカル発振器 ＬＯ１２は、上記基準周波数（fREF1）によりロックされるが、該ロック機能は本発明によりＩＦ周波数同期（fIF11 = fIF21）を実現するための必須の条件ではないので、上記周波数生成回路（Synthesizer）からの矢印を点線で示している。
【００５９】
次に、受信変換装置においては、マイクロ波伝送路SHFにより伝送されてきた送信変換装置からのマイクロ波信号を、図示されないアンテナおよび入力フィルタを介して受信し、マイクロ波入力端子４よりミキサー回路Ｍ３に入力され、さらに、上記ミキサー回路Ｍ３に接続されたローカル発振器ＬＯ２２のローカル周波数fL22により周波数変換（ダウン・コンバージョン）されて、該ミキサー回路Ｍ３出力より分波回路（分波）１の入力端子「in」に入力され、上記分波回路（分波）１の出力端子８２より、その中心周波数がfIF22rなる主信号、パイロット信号Ｐ２およびパイロット信号Ｐ２を含むＩＦ信号が出力されて、ミキサー回路Ｍ４に入力され、同時に分波回路（分波）１の出力端子８３より、その周波数がfP2rr'なるパイロット信号Ｐ２が分波されて抽出される。
【００６０】
上記分波回路（分波）１の出力端子８３からの信号（周波数はfp2rr'）は、上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子７１からの生成周波数fp2rrとともに上記ミキサー回路Ｍ２５にも接続され、上記ミキサー回路Ｍ２５において混合される。上記ミキサー回路Ｍ２５の出力には、その差の周波数fp2rr' - fp2rrなる周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタＢＰＦ３が挿入されているので、上記差の周波数fp2rr' - fp2rrが得られる。
【００６１】
上記ＢＰＦ３出力に得られたfp2rr' - fp2rrなる周波数の信号が、フェーズロックループ発振器 ＰＬＬ−ＯＳＣ の基準信号として入力されるので、該フェーズロックループ発振器 ＰＬＬ−ＯＳＣの発振出力として、周波数fp2rr' - fp2rrの信号が得られるのであるが、上記フェーズロックループ発振器ＰＬＬ−ＯＳＣのループ帯域および上記ＢＰＦ３の通過帯域を所与の大きさに設定されているとすると、上記フェーズロックループ発振器 ＰＬＬ−ＯＳＣ出力の周波数および位相は、その帯域内の周波数成分においては、入力の基準信号の周波数・位相変動に追従する。
【００６２】
一方、上記ミキサー回路Ｍ４の出力には、上記フェーズロックループ発振器ＰＬＬ−ＯＳＣの発振出力により一括して周波数変換された、ＩＦ主信号および２波のパイロット信号が含まれるが、もう一つの分波回路（分波）２によって３波に分波され、上記分波回路（分波）２の出力９１および９３からは、２波のパイロット信号（その周波数はfP1rr およびfP2rr）が上記ミキサー回路Ｍ６に入力されるので、上記ミキサー回路Ｍ６の出力にはその差の周波数成分が得られ、上記ＢＰＦ２によりその差の周波数成分即ち１０ＭＨｚのみを抽出され、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子７３への基準信号として入力されるので、第１の実施例と同様に、上記周波数生成回路（Synthesizer）はその差の周波数「fP2rr - fP1rr」を基準として受信変換装置側での基準周波数を発生させる。
【００６３】
上記分波回路（分波）２の出力端子９２には、上記２波のパイロット信号の通過を阻止し、ＩＦ主信号のみを通過させるバンドパスフィルタＢＰＦ１が挿入されるので、ＩＦ信号出力端子５には２波のパイロット信号が除去されたＩＦ主信号（その中心周波数はfIF21）が出力され、更に、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子７４から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子６へ出力されるのである。
【００６４】
以上のようにして、受信変換装置の出力のＩＦ信号出力端子５には、３回の周波数変換をうけて得られたＩＦ信号が得られるのであるが、以下に示すように、送信変換装置出力において、主信号の中心周波数、Ｐ１およびＰ２の周波数は、  
送信変換出力主信号  ：fIF11 + fL12 
送信変換出力Ｐ１信号：fP1s + fL12 
送信変換出力Ｐ２信号：fP2s + fL12 
となる。
【００６５】
受信変換装置においては、最初の周波数変換による中間の周波数は、  
受信中間変換主信号  ：fIF22r = fIF11 + fL12 - fL22 
受信中間出力Ｐ１信号：fP1rr' = fP1s + fL12 - fL22 
受信中間出力Ｐ２信号：fP2rr' = fP2s + fL12 - fL22 
となる。
【００６６】
受信最終変換主信号  ：
fIF21 = fIF22r - (fP2rr'- fP2rr)  
= fIF11 + fL12 - fL22 - (fP2s + fL12 - fL22 - fP2rr)  
= fIF11 - (fP2s - fP2rr)  
となり、送信側で基準周波数に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2sと、受信側での基準周波数に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2rrが全く同一周波数であれば、受信最終変換主信号の中心周波数fIF21は、送信変換装置のＩＦ信号入力端子１からの主信号の中心周波数fIF11と完全に一致し、伝送による主信号の周波数ずれが生じないことが分かる。
【００６７】
一方、さらに、パイロット信号Ｐ１およびＰ２について、  
受信中間出力Ｐ１信号：fP1rr' = fP1s + fL12 - fL22 
受信中間出力Ｐ２信号：fP2rr' = fP2s + fL12 - fL22  
であり、さらに上記ミキサー回路Ｍ４のローカル周波数(fP2rr' - fP2rr)により変換されるので、受信側においても、抽出された２波のパイロット信号の周波数の差（fP2rrx - fP1rrx）を求めると、  
fP2rrx - fP1rrx = fP2s + fL11 + fL12 - fL22 - (fP2rr'- fP2rr)   
- (fP1s + fL11 + fL12 - fL22 - (fP2rr'- fP2rr))  
= fP2s - fP1s  
となり、送信変換装置および受信変換装置のすべての周波数変換に用いられたローカル発振周波数（ fL11 、fL12 、fL22 ）の変動に関わらず、送信変換装置での２波のパイロット信号の周波数差は、受信変換装置で抽出した２波のパイロット信号の周波数差と同一となり、上記受信変換装置の基準信号周波数fREF2を、受信側において抽出された２波のパイロット信号の周波数の差（fP2r' - fP1r'）の周波数を基準に生成することにより、fREF1 = fREF2 が安定的に実現される。
【００６８】
このように、上記受信変換装置の基準信号周波数fREF2を基準に生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2rを、送信側で基準周波数fREF1に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2sと全く同一周波数にすることができるので、上記の条件、すなわち、fP2s = fP2rを満たすことができる。よって、受信最終変換主信号の中心周波数：fIF21は、  
fIF21 = fIF11 - (fP2s - fP2r)  
より、  
fIF21 = fIF11  
となり、送信変換装置および受信変換装置の周波数変換に用いられたマイクロ波帯のローカル発振周波数（fL12、fL22）の変動に関わらず、伝送された主信号の周波数ずれは生じない伝送装置が実現されるのである。
【００６９】
尚、送信変換装置の基準周波数は、基準信号入力端子２からの基準信号を基準にして生成させることにより、外部からの基準信号に周波数ロックさせることができ、更に、受信変換側においては、送信側と同一周波数で再生された基準周波数fREF2を基準周波数出力端子６より出力することができるのである。
【００７０】
以上のように、送信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器ＬＯ１２および受信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器ＬＯ２２の周波数変動／位相変動の影響を受けること無く、全く周波数のずれのないＩＦ主信号および全く周波数のずれのない基準信号を安定に伝送することができるのである。
【００７１】
このことは、第１の実施例の場合同様に  
（１）従来技術では最大の課題であったマイクロ波ローカル発振器の性能すなわち周波数精度、周波数安定度、周波数・位相雑音およびマイクロフォニック雑音に対する要求が極度に緩和され、現在の確立された技術範囲で経済的に実現できる。
【００７２】
（２）地上波ディジタルテレビ放送システムにおいて、同じスタジオからのＯＦＤＭ変調されたＩＦ信号を本実施例の信号伝送装置により、各放送所の放送装置に分配することにより、各局放送波の周波数を一致させることができるので、容易にＳＦＮ（単一周波数網）による地上波ディジタルテレビ放送が実現されるというすぐれた効果が期待できる。
【００７３】
第１の実施例および第２の実施例においては、２地点間の信号伝送装置として説明したが、図５に示すように本発明の伝送装置を多段に接続して、ＩＦ信号と基準周波数を放送所に中継する装置として用いると、すべての中継所におけるＩＦ信号周波数と基準信号周波数が同一となるため、この同一周波数のＩＦ信号を周波数変換して得られるＯＦＤＭ信号の放送波を送信する放送用送信機のローカル周波数の基準信号として、全く同一周波数の上記基準周波数を用いることにより完全な、ＳＦＮ（単一周波数網）の方送システムを実現することができる。
【００７４】
また、第１及び第２の実施例では、基準周波数の伝送に２波のパイロット周波数の差を利用したが、２波の内の一波は第１及び第２の実施例のパイロット信号Ｐ２同様に、周波数・位相変動吸収に用い、もう１波のパイロット信号を伝送すべき基準周波数で変調して、受信側で復調して得られる基準周波数により、送受の基準周波数の同一化を行うことができること、あるいは、２波のパイロットの内の少なくても１波に本発明の目的を損なわないレベルの変調をかけることが可能であり、補助信号の伝送に利用することもできる。
【００７５】
第１および第２の実施例においては、マイクロ波帯に変換した信号を無線伝送する例で説明したが、Ｅ／Ｏ変換によりマイクロ波帯の伝送信号を光信号に直線変換し、光ファイバーで伝送し、受信側でＯ／Ｅ変換により、再び電気信号に変換するような構成であっても、同様の効果が実現される。
【００７６】
これらの実施例においては、ローカル発振器の位相雑音や周波数変動の影響の大きいマイクロ波帯に変換しての伝送について説明したが、マイクロ波帯に限ったものではなく、どんな周波数帯に変換した場合でも、すべて同様の効果が実現されることは明らかである。
【００７７】
信号伝送に光ファイバーを用いる実施例の構成を図６に示す。図６においても第１の実施例同様、送信変換は送信側に設置される送信変換装置であり、受信変換は、受信側即ち、伝送距離だけ離れた受信地点に設置される受信変換装置である。
【００７８】
ＩＦ信号入力端子１は、主に図示されないＯＦＤＭ変調器のＩＦ出力に接続され、ＩＦ周波数帯のＯＦＤＭ信号が入力される。基準信号入力端子２は、図示されない基準信号源に接続され、高安定の基準周波数が入力される。この実施例では、基準周波数は１０ＭＨｚである。図６の構成においては、上記の２種類の信号、即ち、ＩＦ信号および基準信号を受けて上記ＩＦ信号をマイクロ波帯の信号に変換して、さらにＥ／Ｏ変換器により光信号にし、光信号出力端子３より光ファイバーを介して送信する送信変換装置および上記光信号を光ファイバーを介して光信号入力端子４により受けて、Ｏ／Ｅ変換器により電気信号にし、再びＩＦ信号に変換して、ＩＦ信号出力端子５より出力する受信変換装置の２つの装置で構成される。図６のブロック図においては、送信変換装、受信変換装置とも、本発明の説明に直接関係しない場合は、実際には必要な増幅器やフィルタの図示を省略している。
【００７９】
送信変換装置は、合波回路（合波）、周波数生成回路（Synthesizer）、マイクロ波帯の第２ローカル発振器ＬＯ１２および２つのミキサー回路Ｍ１、Ｍ２に加えて、補助信号入力端子７、補助信号符号化器ＣＯＤ、パイロット信号変調器ＭＯＤ、送信フィルタＢＰＦ−ＴおよびＥ／Ｏ変換器（Ｅ／Ｏ）により構成され、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子５ｂには、上記基準信号入力端子２からの基準信号周波数信号fREF1が接続され、該基準信号周波数信号fREF1を基準として３種類の周波数fp1s、fp2s、fL11を生成して上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子１ｂ、出力端子２ｂおよびマイクロ波発振器制御出力端子４ｂより出力する。
【００８０】
これととともに、その出力端子１ｂからのパイロット信号Ｐ１ｓを上記合波のＩＦ信号入力端子１ａへ、端子２ｂからのパイロット信号Ｐ２ｓを上記パイロット信号変調器ＭＯＤの端子１ｅへ、上記パイロット信号変調器の出力端子２ｅからの被変調信号と上記出力端子１からのＩＦ信号とを上記合波回路（合波）の入力端子３ａおよび入力端子２aから入力する。そして、上記合波回路（合波）の出力端子「out」から合波して得られる複数波の信号出力と、上記周波数生成回路（Synthesizer）３ｂからの第３の出力信号とを上記ミキサー回路Ｍ１によりヘテロダイン変換する。こうして得られる変換信号を、更にもう一つのミキサー回路Ｍ２にて上記第２ローカル発振器ＬＯ１２によりマイクロ波帯に周波数変換し、このマイクロ波信号を送信フィルタＢＰＦ−Ｔを介して送信周波数のみのマイクロ波電気信号を得た後、Ｅ／Ｏ変換器によって光信号に変換して光信号出力端子３より出力するように構成される。
【００８１】
受信変換装置は、分波回路（分波）、周波数生成回路（Synthesizer）、マイクロ波帯の第２ローカル発振器ＬＯ２２、３つのミキサー回路Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、バンドパスフィルタＢＰＦ１、バンドパスフィルタＢＰＦ２、Ｏ／Ｅ変換器Ｏ／Ｅ、受信フィルタＢＰＦ−Ｒ、パイロット信号復調器ＤＥＭＯ１、パイロット信号復調器ＤＥＭＯ２、補助信号復号器ＤＥＣおよび補助信号出力端子８より構成され、上記光信号入力端子４からの光信号はＯ／Ｅ変換器Ｏ／Ｅにより電気信号に変換されたマイクロ波帯信号と、上記ローカル発振器ＬＯ２２とは、上記ミキサー回路Ｍ３に接続され、該ミキサー回路Ｍ３出力は分波回路（分波）の入力端子「in」に接続され、分波回路（分波）のマイクロ波出力端子１ｃからのパイロット信号はパイロット信号復調器ＤＥＭＯ１およびパイロット信号復調器ＤＥＭＯ２に接続され、該パイロット信号復調器ＤＥＭＯ１出力が、ＢＰＦ２を介して上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子５ｄへ、更に該パイロット信号復調器ＤＥＭＯ１出力は上記補助信号復号器ＤＥＣに接続され、復号出力は補助信号出力端子８に接続される。上記分波回路（分波）の出力端子１ｃからの信号（周波数はfp1r'）と、上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子１ｄからの生成周波数fp1rとは上記ミキサー回路Ｍ５により混合されてその差の周波数fp1r' - fp1rの信号の出力と分波の出力端子２ｃからの出力とが上記ミキサー回路Ｍ４に接続され、該ミキサー回路Ｍ４出力は上記バンドパスフィルタＢＰＦ１を介してＩＦ信号出力端子５へ出力されるように構成される。
【００８２】
さらに、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子「８」から基準周波数fREF2が基準周波数出力端子６より出力されるように構成される。
【００８３】
なお、この第３の実施例の回路の動作に関して、以下の点が第１の実施例と異なる。
【００８４】
送信変換装置においては、  
（１）まず、基準信号の伝送方法が、２波のパイロット信号の差の周波数から、パイロット信号の変調周波数にした点であり、パイロット信号変調器ＭＯＤにおいて、上記周波数生成回路（Synthesizer）の端子６ｂより基準周波数の整数分の１の周波数を変調信号とし、上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子２ｂからのパイロット信号P2を搬送波とした、例えばＦＭ変調された被変調信号を上記合波回路（合波）の入力端子３ａより入力し、パイロット信号Ｐ１と共にＩＦ信号に付加したこと。
【００８５】
（２）更に、上記パイロット信号変調器は、別の変調入力端子４ｅによるＡＭ変調機能を備え、リモコン信号等の低速補助信号を入力する上記補助信号入力端子７からの補助信号を受けて、上記補助信号符号化器によりＡＭ変調入力としてのコードに変換され、低速のＡＭ変調を行う。この補助信号とは例えば制御や監視用のオン・オフ信号である。
【００８６】
（３）上記ミキサー回路Ｍ２の出力の中から、送信フィルタＢＰＦ−Ｔにより、送信すべき周波数帯のマイクロ波信号を選択し、上記Ｅ／Ｏ変換器Ｅ／Ｏにより、電気信号を光信号に直線変換して、上記光信号出力端子３より出力する。
【００８７】
受信変換装置においては、  
（１）光信号入力端子４からの光信号が、上記Ｏ／Ｅ変換器Ｏ／Ｅによりマイクロ波帯の電気信号に変換され、受信フィルタＢＰＦ−Ｒを介して、必要な帯域のマイクロ波受信信号が上記ミキサー回路Ｍ３に入力される。
【００８８】
（２）上記分波回路（分波）のＩＦ信号入力端子１ｃより分波抽出されたパイロット信号Ｐ１の周波数fp1r'および上記周波数生成回路（Synthesizer）の出力端子１ｃからの生成周波数fp1rとは上記ミキサー回路Ｍ５により混合されてその差の周波数fp1r' - fp1rの信号をローカル信号として、上記ミキサー回路Ｍ４に与えられる。（実施例１とは逆に主信号よりも低い側に付加されたパイロット信号Ｐ１を第２の受信変換におけるローカル信号処理のため、即ち、周波数・位相変動キャンセル用に用いたこと。）
（３）上記分波回路（分波）のマイクロ波出力端子３ｃより分波抽出された変調されたパイロット信号Ｐ２は、第一のパイロット信号復調器ＤＥＭＯ１によりＦＭ復調され、その復調信号よりバンドパスフィルタＢＰＦ２により変調周波数成分のみを抽出し、得られた単一周波数信号を上記周波数生成回路（Synthesizer）の基準周波数入力として与え、上記周波数生成回路（Synthesizer）を送信側と同一の基準周波数に基づく動作を実現する。
【００８９】
（４）上記分波回路（分波）のマイクロ波出力端子３ｃより分波抽出された変調されたパイロット信号Ｐ２は、第二のパイロット信号復調器ＤＥＭＯ２によりＡＭ復調され、補助信号復号器により復調信号コードから補助信号を得る。
【００９０】
第１の実施例とは上記の7点が異なるが、先ず、伝送路がマイクロ波無線回線ではなく、光ファイバーにより伝送することが、マイクロ波の電気信号を直線的に即ちアナログ的に光信号に変換するＥ／Ｏ変換器および、受信側で再び直線的に電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器を備えることにより可能となる。
【００９１】
次に、送信側でパイロット信号Ｐ２にＦＭ変調した変調信号が送信側の基準周波数fREF1を基準に生成されているので、受信側でＦＭ復調して得られた復調信号は送信側と変調周波数と同一であること、また被変調信号が周波数変換されても周波数変換前後の被変調信号の変調信号の周波数は変動しないことは周知であり、この復調信号を基準信号として受信側の基準信号周波数fREF2を生成することにより、送信側の基準周波数fREF1と受信側の基準信号周波数fREF2とを全く同一にすることが可能である。
【００９２】
周波数・位相変動をキャンセルさせるためのパイロット信号は、第１、第２の実施例の場合のように必ずしも主信号よりも周波数が高い側のパイロット信号Ｐ２である必要はなく、更に２波とも高い側にあっても、低い側にあってもよいことは、特に第１の実施例の効果の説明においてパイロット信号周波数の高低関係の制限のある要素が存在しなかったことからも分かる。それゆえ第３の実施例においては、ＩＦ周波数安定化の処理回路のためには、あえて、主信号よりも周波数が低い側のパイロット信号Ｐ１を用いる構成となっている。
【００９３】
こうして送信側および受信側で全く同一の基準周波数を生成することが可能となるので、パイロット信号Ｐ１を用いた場合でも、パイロット信号Ｐ１は、送信変換装置において主信号と共に一括で変換され、受信装置においてもＭ３において主信号と共に一括で変換され、分波回路（分波）から分波抽出されたパイロット信号Ｐ１は主信号が上記周波数変換で受けた周波数・位相変動分と同じ変動を受けているので、第１の実施例と全く同様にＩＦ信号の周波数・位相変動をキャンセルするためのローカル信号即ちＭ５出力を生成するために用いることができ、さらに上記で説明したように送信側および受信側で全く同一の基準周波数を生成することが可能となるので、第１の実施例同様に全く同一周波数のＩＦ出力と基準周波数を出力する信号伝送装置が実現される。
【００９４】
さらに、この実施例では、上記パイロット信号変調器ＭＯＤには、変調入力端子４ｅによるＡＭ変調機能が備えられているので、上記補助信号入力端子７からのリモコン信号等の低速補助信号が、上記補助信号符号化器によりＡＭ変調入力としてのコードに変換され、低速のＡＭ変調信号として、上記変調入力端子「４」与えられると、上記パイロット信号Ｐ２はＦＭ変調に加えて、浅いＡＭ変調を受ける。しかしながら、このＡＭ変調は低速かつ低変調度のゆえに、上記ＦＭ復調による基準周波数成分抽出には影響を与えない。こうして補助信号の伝送が可能になるわけであるが、この補助信号とは例えば制御や監視用のオン・オフ信号の伝送に用いることができる。
【００９５】
補助信号の伝送のためにこの実施例では基準周波数伝送用のパイロット信号にＡＭ変調を行う例を示したが、第１及び第２の実施例のいずれのパイロット信号に対して、低速かつ低変調度のＡＭ変調を行っても、周波数同期や周波数・位相変動除去機能を損なうことなく補助信号の伝送が可能となる。
【００９６】
尚、どの実施例においても図示されていないが、これらの実施例で付加したパイロット信号の少なくともいずれか一波を抽出して検波することにより、信号伝送装置のＡＧＣ機能実現のための信号レベル検出が容易に実現される。
【００９７】
以上説明したように、マイクロ波を光信号に直線変換して伝送する装置においても、本発明の周波数・位相雑音低減とＩＦ周波数および基準周波数の正確な伝送が可能になり、光ファイバー伝送網を用いたＳＦＮ放送システムの構築が容易に実現できる優れた信号伝送装置を提供することができる。
【００９８】
また、受信変換装置の出力のＩＦ信号出力端子５には、４回の周波数変換をうけて得られたＩＦ信号が得られるのであるが、以下に示すように、送信変換装置出力において、主信号の中心周波数、Ｐ１およびＰ２の周波数は、  
送信変換出力主信号  ：fIF11 + fL11 + fL12 
送信変換出力Ｐ１信号：fP1s + fL11 + fL12 
送信変換出力Ｐ２信号：fP2s + fL11 + fL12 
となる。
【００９９】
受信変換装置においては、最初の周波数変換による中間の周波数は、  
受信中間変換主信号  ：fIF22 = fIF11 + fL11 + fL12 - fL22 
受信中間出力Ｐ１信号：fP1r' = fP1s + fL11 + fL12 - fL22 
受信中間出力Ｐ２信号：fP2r' = fP2s + fL11 + fL12 - fL22 
となる。
【０１００】
この結果、  
受信最終変換主信号  ：
fIF21 = fIF22 - (fP1r'- fP1r)  
= fIF11 + fL11 + fL12 - fL22 - (fP1s + fL11 + fL12 - fL22 - fP1r)  
= fIF11 - (fP1s - fP1r)  
となり、送信側で基準周波数に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2sと、受信側での基準周波数に基づいて生成したパイロット信号Ｐ２の周波数fP2rが全く同一周波数であれば、受信最終変換主信号の中心周波数fIF21は、送信変換装置のＩＦ信号入力端子１からの主信号の中心周波数fIF11と完全に一致し、伝送による主信号の周波数ずれが生じないことが分かる。
【０１０１】
このことは、第１、第２の実施例同様に、送信変換装置および受信変換装置の周波数変換に用いられたマイクロ波帯のローカル発振周波数（ fL12 、fL22 ）の変動に関わらず、伝送された主信号の周波数ずれは生じない伝送装置が実現されるのである。
【０１０２】
尚、送信変換装置の基準周波数は、基準信号入力端子２からの基準信号を基準にして生成させることにより、外部からの基準信号に周波数ロックさせることができ、更に、受信変換側においては、送信側と同一周波数で再生された基準周波数fREF2を基準周波数出力端子６より出力することができるのである。
【０１０３】
以上のように、送信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器ＬＯ１２および受信変換装置のマイクロ波帯のローカル発振器ＬＯ２２の周波数変動／位相変動の影響を受けること無く、全く周波数のずれのないＩＦ主信号および全く周波数のずれのない基準信号を安定に伝送することができるのである。
【０１０４】
以上説明したように、この実施例の信号伝送装置においても、  
（１）従来技術では最大の課題であったマイクロ波ローカル発振器の性能すなわち周波数精度、周波数安定度、周波数・位相雑音およびマイクロフォニック雑音に対する要求が極度に緩和され、現在の確立された技術範囲で経済的に実現できる。
【０１０５】
（２）地上波ディジタルテレビ放送システムにおいて、同じスタジオからのＯＦＤＭ変調されたＩＦ信号を本実施例の信号伝送装置により、各放送所の放送装置に分配することにより、各局放送波の周波数を一致させることができるので、容易にＳＦＮ（単一周波数網）による地上波ディジタルテレビ放送が実現されるというすぐれた効果が期待できる。
【０１０６】
（３）さらに、補助信号の伝送が可能なため、スタジオから各放送所へ放送波を分配するごとき中継装置に用いる場合は、リモコン制御や監視用の信号のために別回線を設ける必要が無い。
【０１０７】
といった優れた伝送装置が実現される。
【符号の説明】
【０１０８】
１…ＩＦ信号入力端子、２…基準信号入力端子、３…マイクロ波出力端子、４…マイクロ波入力端子、５…ＩＦ信号出力端子、６…基準周波数出力端子、７…補助信号入力端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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