(57)【要約】【課題】通信ケーブル中を伝達される過程で生じる信号損失の変動を抑え、通信ケーブルの長さを伸張する。【解決手段】入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインが設定された複数の増幅器を有する第１の信号レベル変換部４３０を備えた。また、複数の増幅器からの出力を切り替える切替部と、入力信号の信号レベルに基づいて切替部の選択を制御する切替制御部とを備えた。また、増幅器から出力された信号の所定の周波数帯域のみを通過させるＢＰＦと、出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換する第２の信号レベル変換部４５０とを備えた。さらに、第２の信号レベル変換部４５０でレベルが変換された信号と局部発振信号とを混合して中間周波信号を生成するミキサと、ミキサで生成された中間周波信号を復調する復調部１２５とを備えた。【選択図】図６
2010187118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ケーブルを介して伝達される入力信号の信号レベルを検出する信号レベル検出部と、
前記入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、前記信号レベル領域の入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインで前記入力信号を増幅または減衰する複数の増幅器を有し、前記入力信号を取り込んで、前記複数の増幅器のいずれかによって前記入力信号の信号レベルを変換する第１の信号レベル変換部と、
前記複数の増幅器に対応して設けられ、前記複数の増幅器でレベルが変換された信号の出力を切り替える切替部と、
前記信号レベル検出部によって検出された前記入力信号の信号レベルに基づいて、前記複数の増幅器の中から特定の増幅器を選択し、前記選択された増幅器からの出力信号を選択するように前記切替部を制御する切替制御部と、
前記切替部により出力が切り替えられた信号から所定の周波数帯域のみを通過させるバンドパスフィルタと、
前記増幅器からの出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換する第２の信号レベル変換部と、
前記バンドパスフィルタを通過し、前記第２の信号レベル変換部で信号レベルが変換された信号と、発振信号とを混合して中間周波信号を生成するミキサと、
前記ミキサで生成された中間周波信号を復調する復調部とを備えた
受信装置。
【請求項２】
前記第２のレベル変換器が変換する所定のレベルとは、前記ミキサのＳ／Ｎが最大となる場合の入力信号のレベルである
請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記バンドパスフィルタは、前記第２の信号レベル変換部と一体化して構成される
請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記第２のレベル変換器は、第１の可変ゲイン増幅器と第２の可変ゲイン増幅器を備え、
前記バンドパスフィルタは、前記入力信号の低域部分を通過させるローパスフィルタと、前記入力信号の高域部分を通過させるハイパスフィルタとよりなり、
前記ハイパスフィルタは、前記第１の可変ゲイン増幅器と前記第２の可変ゲイン増幅器とを接続するコンデンサと、前記第２の可変ゲイン増幅器の入力抵抗とによって構成される
請求項３記載の受信装置。
【請求項５】
前記信号レベル変換部は、前記入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域の入力信号を前記一定レベル範囲内に変換するため、分割された入力信号レベル領域ごとに、前記一定レベル範囲よりも高い信号レベルの前記入力信号レベル領域に対しては信号レベルを前記一定レベル範囲内に減衰させるゲインを設定し、前記一定レベル範囲よりも低い信号レベルの前記入力信号レベル領域に対しては信号レベルを前記一定レベル範囲内に増幅するゲインを設定する
請求項３記載の受信装置。
【請求項６】
前記入力信号は、直交周波数分割多重方式で変調されたＯＦＤＭ信号である
請求項３記載のゲイン制御回路。
【請求項７】
通信ケーブルを介して制御装置から伝達される変調リターン信号の信号レベルを検出する信号レベル検出部と、
前記変調リターン信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、前記信号レベル領域の入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインで、前記変調リターン信号を増幅または減衰する複数の増幅器を有し、前記変調リターン信号を取り込んで、前記複数の増幅器のいずれかによって前記変調リターン信号の信号レベルを変換する第１の信号レベル変換部と、
前記複数の増幅器に対応して設けられ、前記複数の増幅器でレベルが変換された信号の出力を切り替える切替部と、
前記信号レベル検出部によって検出された前記変調リターン信号の信号レベルに基づいて、前記複数の増幅器の中から特定の増幅器を選択し、前記選択された増幅器からの出力信号を選択するように前記切替部を制御する切替制御部と、
前記切替部により出力が切り替えられた信号のうち、所定の周波数帯域のみを通過させるバンドパスフィルタと、
前記増幅器からの出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換する第２の信号レベル変換部と、
前記バンドパスフィルタを通過し、前記第２の信号レベル変換部で信号レベルが変換された信号と、発振信号とを混合して中間周波信号を生成するミキサと、
前記ミキサで生成された中間周波信号を復調する復調部とを備えた
撮像装置。
【請求項８】
通信ケーブルを介して伝達される入力信号の信号レベルを検出するステップと、
前記入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、前記信号レベル領域の入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインで前記入力信号を増幅または減衰する複数の増幅器いずれかによって、前記入力信号の信号レベルを変換するステップと、
前記複数の増幅器でレベルが変換された信号の出力を切り替えるステップと、
前記検出された前記入力信号の信号レベルに基づいて、前記複数の増幅器の中から特定の増幅器を選択し、前記選択された増幅器からの出力信号を選択するステップと、
前記選択された出力信号のうち、所定の周波数帯域のみを通過させるステップと、
前記増幅器からの出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換するステップと、
前記所定の周波数帯域のみで構成され、信号のレベルが前記所定の信号レベルに変換された信号と、局部発振器で生成された局部発振信号とを混合して中間周波信号を生成するステップと、
前記生成された中間周波信号を復調するステップとを含む
受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信装置、撮像装置及び受信方法に関し、特に通信ケーブルを介して伝達される入力信号の信号レベルが、一定レベル範囲内に変換されるようにゲインを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放送局では、複数のカメラがアナログ信号を伝送するケーブルを介してカメラ制御ユニット（以下、単に制御ユニットとする）に接続されており、このケーブルを介して、カメラが撮影した映像信号や音声信号を制御ユニットに送っていた。また、制御ユニットからは、指示や確認のためのリターン信号がケーブルを介して送られている。
【０００３】
カメラと制御ユニットとを接続するケーブルは、比較的コストが低いことなどから、同軸ケーブルが一般的に用いられている。例えば、多くの放送局で採用されているトライアックス（TRIAX）システムでは、１本の同軸ケーブルを用いて電源供給と、周波数多重波にて、映像信号、音声信号、コマンド信号及びカメラリターン信号を伝送する。
【０００４】
近年では、従来の方式と比べて画像情報量が多いＨＤＴＶ（High Definition Television）方式の信号の普及も進んでおり、このような画像情報量が多い信号の伝送にも、同軸ケーブルが使用されている。本来、広帯域のＨＤ信号を制御ユニットへ伝送する信号伝送路には、光ファイバーを用いることが望ましい。しかし、光ファイバーの設置には多大なコストと時間が必要となるため、光ファイバーへの置き換えが進んでいないという現状がある。
【０００５】
また近年では、機動性や使いやすさを向上させるため、制御ユニットとカメラを繋ぐケーブルに、より長いケーブル長が要求されるようになっている。このように、既設の同軸ケーブルの距離を延ばすことや、ＨＤ信号のような画像情報量の多い信号伝送に利用することが求められているが、アナログ伝送方式には以下のような問題点があり、実現は容易ではない。
【０００６】
第１の問題点として、ケーブルの距離が伸びるほど、ケーブルの損失の増加によって信号レベルが低下し、受信端でのＳ／Ｎ値もケーブル距離に比例して悪くなることがある。第２の問題点として、アナログ信号の周波数が高くなるほど信号レベルが減衰するという伝送損失特性がある。図１４は、同軸ケーブルにおける信号の周波数と減衰量の関係を示した図であり、横軸が周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸が信号の減衰量（ｄＢ）を示す。図１４は、ケーブル距離が１ｋｍの場合の減衰特性の一例を示したものである。
【０００７】
図１４から明らかなように、周波数が大きくなるに従って減衰量が増大する。例えば、１０ＭＨｚの信号と、１００ＭＨｚを超えた信号とを比較すると、９０ｄＢ以上も信号レベルが違うことがわかる。このため、ケーブル距離に応じて√ｆ（ｆは周波数）のケーブルイコライズ回路や、様々なレベルで入力される受信信号を一定のレベルにして出力するためのゲイン制御回路（ＡＧＣ；Automatic Gain Control）が必要となっていた。
【０００８】
例えば、特許文献１には、入力信号のレベルの大きさに応じて複数のゲインアンプを切り替えて使用することで、通信ケーブルを介して伝達される過程で生じる信号損失の変動を抑え、通信ケーブル長の伸張を可能とするゲイン制御回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−０２９０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１５は、複数のゲイン増幅器を切り替える機能を有する受信装置の構成例を示したものである。図１５に示した受信装置２００は、ＴＲＩＡＸ方式で伝送される、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）方式で変調されたＯＦＤＭ信号を受信する。受信装置２００は、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）２０１と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０２と、増幅器２０３と、ステップＡＧＣ回路２０４と、周波数変換部２１０と、ＡＧＣ２１７と、ＯＦＤＭ復調部２１８とを備える。
【００１１】
ＬＮＡ２０１は、入力された信号を選択および増幅してＢＰＦ２０２に出力する。ＢＰＦ２０２は、ローノイズアンプ２０１から入力される信号のうち、所定の周波数帯の信号のみを通過させて増幅器２０３に出力する。増幅器２０３は、ＢＰＦ２０２から入力された信号を所定の増幅率で増幅させて、ステップＡＧＣ回路２０４に供給する。
【００１２】
ステップＡＧＣ回路２０４とは、入力信号のレベル変動を吸収し、Ｓ／Ｎ劣化を最小限に抑えるための回路であり、入力信号の信号レベルの各範囲に対応して設けられた複数の増幅器（図示略）を有する。各ゲイン増幅器には異なるゲインが設定されており入力される信号のレベルに応じて、出力信号に使用する増幅器の出力信号を選択する制御が行われる。これにより、入力信号のレベルの範囲が所定の範囲内に圧縮される。
【００１３】
周波数変換部２１０は、入力信号の周波数を所定の中間周波数に変換する処理を行う。周波数変換部２１０には、ＰＬＬ（Phase-Locked Loop）部２１１と、局部発振器２１２と、ミキサ２１３と、可変ゲイン増幅器２１４と、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ２１５と、可変ゲイン増幅器２１６とが含まれる。ＡＧＣ２１７は、後段のＯＦＤＭ復調部２１８へ入力される中間周波信号が一定のレベルとなるように、入力された信号のレベルを調整し、ＯＦＤＭ復調部２１８に出力する。ＡＧＣ２１７での制御は、ＯＦＤＭ復調部２１８から入力される制御信号に基づいて行われる。ＯＦＤＭ復調部２１８は、入力されるＯＦＤＭ信号を復調して出力する。
【００１４】
このように、周波数変換部２１０の前段にステップＡＧＣ回路２０４を設けることで、信号レベルの変動が大きい、ケーブル長が長い場合の受信ＯＦＤＭ信号も、一定範囲内の信号レベルに変換されるようになる。これにより、Ｓ／Ｎの劣化も最小限に抑えることができるようになるため、伝送される信号のＳ／Ｎの劣化を防ぐ目的で制限されていた同軸ケーブルの長さを、１ｋｍ程度まで伸張させることが可能となる。
【００１５】
ところが、このような構成とした場合にも、受信時のミキサ２１３（図１５参照）でのイメージ信号成分によるＳ／Ｎ値の悪化と、ミキサ２１３における入力信号レベルに依存したＳ／Ｎ値の変動による悪影響を防ぐことが出来ないという問題があった。
【００１６】
図１６は、イメージ成分によるＳ／Ｎ値の悪化について説明した図である。図１６には、ミキサ２１３に入力される前と後における信号の周波数成分を示してあり、横軸が周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸が信号レベルを示す。図１６（ａ）は、ミキサ２１３に入力される信号の周波数帯域を示したものである。ここでは、受信したい希望波信号が１００ＭＨｚであり、局部発振器２１２（図１５参照）からは１５０ＭＨｚの周波数が出力され、５０ＭＨｚの中間周波信号に変換する場合の例を示す。
【００１７】
このとき、図１６（ａ）に示すように、ミキサ２１３で受信した１００ＭＨｚ帯の希望波と、局部発振器２１２からの１５０ＭＨｚの発振信号とが混合されて、図１６（ｂ）に示すように、希望波が５０ＭＨｚの中間周波信号に変換される。このような図１６に示した変換周波数を想定した場合、変換後の５０ＭＨｚの中間周波信号には、図１６（ａ）に示した２００ＭＨｚの入力信号についても、図１６（ｂ）に示すようにイメージ周波数成分として含まれてしまう。このように含まれるイメージ周波数を除去しないままミキサ２１３による周波数変換が行われた場合には、出力信号に含まれるノイズが３ｄＢ程度増加してしまうことになる。
【００１８】
図１７と図１８は、ミキサ２１３における入力信号レベルに依存した出力Ｓ／Ｎ値の変動を説明するための図である。「入力信号レベルに依存した出力Ｓ／Ｎ値の変動」についての説明を分かりやすくするため、まず、図１７を用いて、一般的なアンプにおける入出力特性例について説明する。図１７において、横軸は入力信号レベル（ｄＢｍ）であり、縦軸は出力信号レベル（ｄＢｍ）である。図中にドットで示した下側の領域は、アンプ自体が持つ熱雑音により発生するノイズフロアを示す。
【００１９】
入力信号のレベルが小さい場合は、熱雑音の影響を受けて出力Ｓ／Ｎ値が悪化し、入力信号のレベルが大きい場合には、３次相互変調歪みの影響を受けて出力信号に歪みが生じることにより、出力Ｓ／Ｎ値が悪化することが分かる。
【００２０】
図１８は、一般的なアンプにおける出力Ｓ／Ｎ特性例を示した図である。横軸は入力信号のレベル（ｄＢｍ）であり、縦軸は出力Ｓ／Ｎ（ｄＢｃ）を示す。図１８には、入力信号レベルが−２１ｄＢｍ付近のときに、ダイナミックレンジが最大となり、入力信号レベルがそれより大きくなると、出力Ｓ／Ｎが急激に悪化することが示されている。  図１９は、ミキサ２１３における出力Ｓ／Ｎ特性を示した図である。ミキサ２１３では、入力信号レベルが−１５ｄＢｍ近辺で最大のダイナミックレンジが得られ、出力Ｓ／Ｎ特性を示すカーブが、アンプにおけるそれよりも急峻であることが示されている。
【００２１】
図２０は、アンプにおける出力Ｓ／Ｎ特性と、ミキサ２１３における出力Ｓ／Ｎ特性とを重ねて示したものである。図２０では、説明を分かりやすくするために、アンプのゲインとミキサ２１３のゲインが同一であるものと仮定してある。つまり、図２０において破線で示されたアンプの出力Ｓ／Ｎ特性は、実際の特性をグラフ上で右方向に平行移動したものである。図２０には、図中に矢印で示した部分において、ミキサ２１３の出力Ｓ／Ｎ特性の方が、アンプの出力Ｓ／Ｎ特性より劣っていることが示されている。すなわち、ミキサ２１３の出力Ｓ／Ｎ特性が、信号のＳ／Ｎに及ぼす影響が大きいことが分かる。このため、ステップＡＧＣ回路２０４（図１５参照）によって信号のレベル変動が吸収された場合にも、そのレベルによっては、ミキサ２１３を通ることで、信号のＳ／Ｎが悪化してしまうという問題があった。
【００２２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、通信ケーブルを介して伝達される過程で生じる信号損失の変動を抑え、通信ケーブルの長さを伸張することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の受信装置は、通信ケーブルを介して伝達される入力信号の信号レベルを検出する信号レベル検出部を備える。また、入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、信号レベル領域の入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインが設定された複数の増幅器を有する第１の信号レベル変換部とを備える。また、複数の増幅器に対応して設けられ、複数の増幅器でレベルが変換された信号の出力を切り替える切替部と、信号レベル検出部によって検出された入力信号の信号レベルに基づいて、複数の増幅器の中から特定の増幅器を選択する切替制御部とを備える。また、切替部により出力が切り替えられた信号のうち、所定の周波数帯域のみを通過させるバンドパスフィルタと、増幅器からの出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換する第２の信号レベル変換部とを備える。さらに、バンドパスフィルタを通過し、第２の信号レベル変換部で信号レベルが変換された信号と、局部発振器で生成された局部発振信号とを混合して中間周波信号を生成するミキサと、ミキサで生成された中間周波信号を復調する復調部とを備えた。
【００２４】
このようにしたことで、まず第１の信号レベル変換部によって入力信号のレベルが一定レベル範囲内に変換され、次に第２の信号レベル変換部によって信号レベルが更に所定のレベルに変換される。そして、このようにして帯域制限され、さらにバンドパスフィルタを通過した信号がミキサに入力され、ミキサで生成された中間周波信号が復調されるようになる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、第１の信号レベル変換部と第２の信号レベル変換部とによって、信号レベルが所定のレベルに変換されてからミキサに入力されるため、復調部で復調される信号のＳ／Ｎが向上する。このため、通信ケーブルを介して伝達される過程で生じる信号損失の変動が抑えられ、通信ケーブルの長さを伸張することができるようになる。
【００２６】
またこの場合、バンドパスフィルタによって不要な周波数帯の信号が除去されるため、復調部に入力される信号のＳ／Ｎも向上し、復調後の信号である受信信号（復調信号）の品質がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態による像信号伝送システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】一実施の形態のＯＦＤＭ信号とケーブル損失特性を示した図である。
【図３】一実施の形態の受信信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【図４】一実施の形態のステップＡＧＣ回路内の各増幅器のゲイン設定の例を示す図である。
【図５】一実施の形態のステップＡＧＣ回路の入出力特性例を示す図である。
【図６】一実施の形態のステップＡＧＣ回路とＡＧＣの構成例を示す図である。
【図７】一実施の形態のミキサの出力Ｓ／Ｎ特性の例を示す図である。
【図８】一実施の形態の周波数変換部の内部構成例を示すブロック図である。
【図９】一実施の形態のＡＧＣの内部構成例を示すブロック図である。
【図１０】一実施の形態のＢＰＦのカットオフ特性の例を示す図である。
【図１１】一実施の形態のＡＧＣとミキサの出力Ｓ／Ｎ特性の例を示す図である。
【図１２】一実施の形態の、ケーブルの長さの変動に対する受信信号のＳ／Ｎの例を示す図である。
【図１３】一実施の形態の、ケーブルの長さの変動に対する受信信号のＳ／Ｎの例を示す図である。
【図１４】従来の同軸ケーブルにおける信号の周波数と減衰量との関係を示した図である。
【図１５】従来のＴＲＩＡＸ受信機の内部構成例を示すブロック図である。
【図１６】従来のイメージ周波数による影響の例を示す図である。
【図１７】従来のアンプにおける入出力特性を示す図である。
【図１８】従来のアンプにおける出力Ｓ／Ｎ特性を示す図である。
【図１９】従来のミキサにおける出力Ｓ／Ｎ特性を示す図である。
【図２０】従来のアンプにおける出力Ｓ／Ｎ特性とミキサにおける出力Ｓ／Ｎ特性との対比を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明する。本実施の形態は、本発明の受信装置を、放送信号伝送システムに使用される受信装置に適用したものである。
説明は以下の順序で行う。
１．放送信号伝送システムの全体構成例
２．ステップＡＧＣ回路の構成例
３．ステップＡＧＣ回路の後段に設けたＡＧＣの構成例
４．実施の形態の効果
５．変形例
【００２９】
［放送信号伝送システムの全体構成例］
図１は、実施の形態の放送信号伝送システムの構成を示した構成図である。実施の形態の放送信号伝送システムは、放送用の撮像装置（以下、カメラとする）１１０と、制御装置１２０とがＴＲＩＡＸケーブル１５０を介して接続されている。
【００３０】
カメラ１１０からはカメラＨＤ信号などが、制御装置１２０からはカメラ１１０で撮影された画像をカメラ１１０で確認するためのカメラＨＤリターン信号などが送出され、ＴＲＩＡＸケーブル１５０を介して相手の送出した信号が入力される。
【００３１】
なお、カメラＨＤ信号とカメラＨＤリターン信号とには、６４値ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調）のＯＦＤＭ変調を施し、１波の周波数帯域が８ＭＨｚのＯＦＤＭ信号に割り当てる。
【００３２】
カメラ１１０は、ＯＦＤＭ変調部１１１、周波数変換部１１２、ＭＰＸフィルタ１１３、受信信号（Ｈ）処理部１１４、ＯＦＤＭ復調部１１５、撮像部１１６、及びモニタ表示部１１７を具備する。
【００３３】
ＯＦＤＭ変調部１１１は、撮像部１１６が生成したカメラＨＤ信号にＯＦＤＭ変調を施し、複数のＯＦＤＭ信号を生成する。このとき、ＯＦＤＭ信号は、周波数帯域の低い側から、グループＬ、グループＭ、そしてグループＨの３グループが生成される。カメラ１１０から送信するカメラＨＤ信号は、このうち、グループＬとグループＭのＯＦＤＭ信号に割り当てられる。
【００３４】
グループＬ、グループＭ、グループＨの各ＯＦＤＭ信号の詳細については、次の図２を参照して後述する。
【００３５】
周波数変換部１１２は、ＯＦＤＭ変調部１１１が生成したＯＦＤＭ信号を所定の送信周波数に変換する。周波数変換部１１２により、グループＬ及びグループＭの送信ＯＦＤＭ信号が、それぞれＭＰＸフィルタ１１３へ出力される。ＭＰＸフィルタ１１３は、入力信号をグループＬ、グループＭ、及びグループＨの周波数帯域に分離するフィルタで、グループＬとグループＭが送信用、グループＨが受信用に設定されている。
【００３６】
したがって、ＭＰＸフィルタ１１３により分離されたグループＬとグループＭとのＯＦＤＭ信号をＴＲＩＡＸケーブル１５０へ送出し、ＴＲＩＡＸケーブル１５０経由で入力されるグループＨのＯＦＤＭ信号を受信信号（Ｈ）処理部１１４へ出力する。受信信号（Ｈ）処理部１１４の詳細は後述する。
【００３７】
ＯＦＤＭ復調部１１５は、ＯＦＤＭ信号からカメラＨＤリターン信号を復調する。撮像部１１６は、撮影した映像信号に基づくカメラＨＤ信号を生成する。モニタ表示部１１７は、カメラＨＤリターン信号を再生表示する。
【００３８】
制御装置１２０は、ＯＦＤＭ変調部１２１、周波数変換部１２２、ＭＰＸフィルタ１２３、受信信号（Ｌ）処理部１２４Ｌ、受信信号（Ｍ）処理部１２４Ｍ、ＯＦＤＭ復調部１２５Ｌ、ＯＦＤＭ復調部１２５Ｍ、及び制御部１２７を具備する。
【００３９】
ＯＦＤＭ変調部１２１は、制御部１２７が生成したカメラＨＤリターン信号にＯＦＤＭ変調を施し、グループＨのＯＦＤＭ信号を生成する。周波数変換部１２２は、ＯＦＤＭ変調部１２１が生成したＯＦＤＭ信号を所定の送信周波数帯域に変換し、送信ＯＦＤＭ信号を生成する。
【００４０】
ＭＰＸフィルタ１２３は、グループＬ、グループＭ、及びグループＨを分離するフィルタで、グループＬとグループＭとが受信用、グループＨが送信用に設定されている。したがって、ＭＰＸフィルタ１２３により分離されたグループＬとグループＭとのＯＦＤＭ信号を、それぞれ受信信号（Ｌ）処理部１２４Ｌと受信信号（Ｍ）処理部１２４Ｍとへ出力する。また、グループＨのＯＦＤＭ信号をＴＲＩＡＸケーブル１５０へ送出する。
【００４１】
ＯＦＤＭ復調部１２５Ｌ及びＯＦＤＭ復調部１２５Ｍは、ＯＦＤＭ信号からカメラＨＤ信号を復調する。制御部１２７は、カメラＨＤ信号を取り込むとともに、カメラＨＤ信号からカメラＨＤリターン信号を生成する。
【００４２】
ここで、ＯＦＤＭ信号について説明する。
図２は、本発明の実施の形態に適用されるＯＦＤＭ信号とケーブル損失特性を示した図である。
【００４３】
本発明の実施の形態では、ＯＦＤＭ変調における最小間隔で並ぶ３つのキャリアをまとめて１つのグループに割り当て、グループとグループとの間に空きを設定する。このグループを周波数の低い側からグループＬ５１、グループＭ５２、グループＨ５３とし、それぞれに、カメラＨＤ信号とリターン信号を割り当てる。
【００４４】
図の鎖線は、ＯＦＤＭ信号の１波の周波数帯域を示しており、周波数の低い方から３つのＯＦＤＭ信号がグループＬ５１になる。同様に、中間周波数の３つのＯＦＤＭ信号がグループＭ５２、高い周波数の３つのＯＦＤＭ信号がグループＨ５３になる。
【００４５】
カメラ１１０からは、制御装置１２０に対し、グループＬ５１とグループＭ５２との周波数帯域を使ってＨＤ信号を伝送する。また、制御装置１２０からは、カメラ１１０に対し、グループＨ５３の周波数帯域を使ってリターン信号を伝送する。
【００４６】
このように、ＯＦＤＭ信号を用いることで、受信側では、それぞれ独立したＯＦＤＭ波に対して単純なレベル制御だけを行えばよいので、従来必要であったケーブルイコライズ回路が不要となり、伝送装置のコスト削減が図れる。また、デジタル信号であるので、受信したＣ／Ｎ値が復調範囲内であれば、最大ケーブル延長点（復調限界地点）でも、近距離地点でも同じ信号品質が得られるという利点もある。
【００４７】
また、図２は、横軸を周波数、縦軸をケーブル損失として、ケーブル長がそれぞれ１ｋｍの場合の損失特性５４、５００ｍの場合の損失特性５５、及び１０ｍの場合の損失特性５６を示している。図２から明らかなように、周波数が高いほど、信号の減衰量が大きくなる。また、その信号レベルの変動量は、ケーブル長が長くなるほど大きい。
【００４８】
本実施の形態では、ステップＡＧＣ回路を用いて、このように信号レベルの変動が大きい、ケーブル長が長い場合の受信ＯＦＤＭ信号についても、一定範囲内の信号レベルに変換する。
【００４９】
ここで、図３を参照して、このようなステップＡＧＣ回路を具備する受信信号（Ｈ）処理部１１４、受信信号（Ｍ）処理部１２４Ｍ、及び受信信号（Ｌ）処理部１２４Ｌについて説明する。なお、以下の説明では、受信信号（Ｌ）処理部１２４Ｌと受信信号（Ｍ）処理部１２４Ｍとは同じ構造であるので、まとめて受信信号処理部１２４とする。同様に、ＯＦＤＭ復調部１２５ＬとＯＦＤＭ復調部１２５ＭとをＯＦＤＭ復調部１２５とする。
【００５０】
図３は、受信信号の信号領域を４分割した場合の受信信号処理部の構成例を示したブロック図である。図３は、制御装置１２０側の例を示している。
【００５１】
受信信号処理部１２４は、ＢＰＦ４１０と、ステップＡＧＣ回路４３０と、ＡＧＣ４５０と、周波数変換部４６０とを具備する。
【００５２】
ＢＰＦ４１０は、ＭＰＸフィルタ１２３（図１参照）から分離されたＯＦＤＭ信号の１グループをさらに１波ずつ分離する。ＡＭＰ４２０は、ＢＰＦ４１０で分離されたＯＦＤＭ信号のゲインの調整を行う。ステップＡＧＣ回路４３０は、ＢＰＦ４１０から出力された受信信号を信号レベルに応じてレベル変換を行い、受信信号のレベル変動を圧縮する。
【００５３】
ＡＧＣ４５０は、ステップＡＧＣ回路４３０から出力される信号のレベルを、周波数変換部４６０内のミキサの最良出力Ｓ／Ｎが得られる−１５ｄＢｍに変換して、ミキサに出力する。なお、本実施の形態においては、ミキサのゲインは０ｄＢに固定されているものとする。
【００５４】
周波数変換部４６０は、ステップＡＧＣ回路４３０の出力信号を復調帯域に周波数変換する。
【００５５】
［ステップＡＧＣ回路の構成例］
ステップＡＧＣ回路４３０について説明する。ステップＡＧＣ回路４３０は、増幅器（以下、ＡＭＰとする）４３１，ＡＭＰ４３２，ＡＭＰ４３３，ＡＭＰ４３４と、スイッチ（以下、ＳＷとする）４３５，ＳＷ４３６，ＳＷ４３７，ＳＷ４３８とを備える。増幅器は、ゲインがマイナスの減衰器として動作するものも含むとする。
【００５６】
また、ステップＡＧＣ回路４３０は、信号レベル検出回路であるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）検出回路４３９と、切替制御回路であるＳＷ制御部４４０、及びホールド回路４４１も具備する。
【００５７】
ＡＭＰ４３１，ＡＭＰ４３２，ＡＭＰ４３３，ＡＭＰ４３４は、ＢＰＦ４１０から入力される入力信号に対して並列に接続し、各々設定されたゲインでこの入力信号のレベルを変換出力する。本実施の形態では、上述のように、同軸ケーブルを１ｋｍ程度まで延ばした場合に生じる入力信号の信号レベル変動を、一定レベル範囲に圧縮する。
【００５８】
ここで、上記のステップＡＧＣ回路４３０のゲイン設定について説明する。図４は、信号レベル領域を４分割した場合のゲイン設定の一例を示した図である。
【００５９】
図４は、ＡＭＰ４３１，ＡＭＰ４３２，ＡＭＰ４３３のそれぞれに設定するゲイン設定の一例を示した図である。本例におけるステップＡＧＣ回路４３０では、入力信号の信号レベルの減衰量に応じて、信号レベル領域を４つに分割する。
【００６０】
分割された信号レベル領域は、ケーブルの距離が極めて短く、減衰量が最も小さい最短距離レベル４３１１、ケーブルの距離が最短距離よりは長く、減衰量もより大きい短距離レベル４３２１とする。さらに、ケーブルの距離が中距離で、減衰量もさらに大きい中距離レベル４３３１、及びケーブルの距離が長く、最も減衰量の大きい長距離レベル４３４１とする。
【００６１】
最短距離レベル４３１１にはＡＭＰ４３１、短距離レベル４３２１にはＡＭＰ４３２、中距離レベル４３３１にはＡＭＰ４３３、長距離レベル４３４１にはＡＭＰ４３４を割り当てる。ＡＭＰ４３１は、ゲインが−１２ｄＢに設定され、最短距離レベル４３１１（信号レベルの減衰量が−５ｄＢｍ〜−１５ｄＢｍ程度）の入力信号を−１２ｄＢ低くする。
【００６２】
ＡＭＰ４３２は、ゲインが−４ｄＢに設定され、短距離レベル４３２１（信号レベルの減衰量が−１５ｄＢｍ〜−３５ｄＢｍ程度）の入力信号を−４ｄＢ低くする。ＡＭＰ４３３は、ゲインが＋１６ｄＢに設定され、中距離レベル（信号レベルが−３５ｄＢｍ〜−５５ｄＢｍ程度）の入力信号レベルを＋１６ｄＢ高くする。ＡＭＰ４３４は、ゲインが＋３６ｄＢに設定され、長距離レベル（信号レベルの減衰量が−５５ｄＢｍから−７５ｄＢｍ）の入力信号レベルを＋３６ｄＢ高くする。
【００６３】
ＳＷ４３５，ＳＷ４３６，ＳＷ４３７，ＳＷ４３８は、ホールド回路４４１を介して入力されるＳＷ制御信号に応じて、選択されたＡＭＰの変換出力をＡＧＣ４５０へ出力するように切替制御を行う。たとえば、入力信号が、減衰量の最も少ない最短距離レベル４３１１内にあれば、ＡＭＰ４３１（Ｇ＝−１２ｄＢ）と、ＳＷ４３５をオンし、他をオフする。入力信号が短距離レベル４３２１内であれば、ＡＭＰ４３２（Ｇ＝−４ｄＢ）と、ＳＷ４３６をオンし、他をオフとする。
【００６４】
入力信号が中距離レベル４３３１内であれば、ＡＭＰ４３２（Ｇ＝１６ｄＢ）と、ＳＷ４３７をオンし、他をオフとする。そして、入力信号が長距離レベル４３４１内であれば、ＡＭＰ４３３（Ｇ＝４０ｄＢ）と、ＳＷ４３７とをオンし、他をオフする。このように、並列接続されるＡＭＰのいずれかと、ＡＭＰと直列接続するＳＷとが、入力信号レベルに合わせて選択される。
【００６５】
ＲＳＳＩ検出回路４３９は、入力信号の信号レベル（−７５ｄＢｍ〜−５ｄＢｍ）に応じたＲＳＳＩ電圧信号を出力する。
【００６６】
ＳＷ制御部４４０は、ＲＳＳＩ検出回路４３９のＲＳＳＩ電圧信号に応じて、入力信号のレベルを一定レベル範囲内に変換するために最適なＡＭＰを選択する。具体的には、ＡＭＰの切り替えを制御するＳＷ制御信号を生成して、ホールド回路４４１に出力する。
【００６７】
ホールド回路４４１は、外部から入力される保持制御信号に従って、ＳＷ制御部４４０から入力されたＳＷ制御信号を、各ＡＭＰ及び、各ＳＷに伝達するか否かを選択する。ユーザなど外部から、指示ボタン操作などによって現在選択されているＡＭＰで固定化する指示が入力された場合には、保持制御信号が「保持する」に設定される。保持制御信号が、「保持する」であるときは、ＳＷ制御部４４０から入力されたＳＷ制御信号を転送しない。
【００６８】
これにより、ＡＭＰ４３１，ＡＭＰ４３２，ＡＭＰ４３３，ＡＭＰ４３４及び、ＳＷ４３５，ＳＷ４３６，ＳＷ４３７，ＳＷ４３８の切替状態は変更されず、直前の切替状態が継続されるようになる。保持制御信号が「保持しない」に設定されるときは、ＳＷ制御部４４０から入力されたＳＷ制御信号を、ＡＭＰ４３１，ＡＭＰ４３２，ＡＭＰ４３３，ＡＭＰ４３４及び、ＳＷ４３５，ＳＷ４３６，ＳＷ４３７，ＳＷ４３８に伝達する。これにより、入力されるＳＷ制御信号に基づいて、使用されるＡＭＰが新たに選択される。
【００６９】
ホールド回路４４１による切替状態の固定は、例えば、ＡＭＰの切り替えにより発生する信号瞬断を防止する目的で行われる。ＡＭＰの切り替えは、ケーブルの温度変化などによる信号レベルの減衰量変動や、干渉や、飛び込みなどの妨害信号によるＲＳＳＩ検出回路４３９の検出信号の変動によりスイッチ切り替えが発生することにより行われる。
仮に本放送中にこのような切り替えが行われた場合には、画像が一瞬途切れてしまうことになる。
【００７０】
このため、本放送の開始時にＡＭＰの切り替え時にホールド回路４４１によって切替状態を固定しておくことで、本放送時に画像が一瞬途切れるなどの問題の発生を防止することができる。
【００７１】
図５は、本例のステップＡＧＣ回路による入力信号と出力信号のレベル変化を示した図である。縦軸の入力信号の変動範囲は、図４に示した入力信号のレベル範囲（横軸）を示している。また、出力信号範囲４３０２は、ステップＡＧＣ回路４３０によって変換された後の出力信号のレベル範囲を示している。
【００７２】
図に示したように、入力信号の変動範囲は、信号レベルが最も大きい最短距離レベル４３１１、短距離レベル４３２１、中距離レベル４３３１、及び長距離レベル４３４１がある。それぞれのレベル領域にはオーバーラップ分が確保されている。ここでは、ケーブル短距離時のレベル４３２１を基準とするため、出力信号範囲４３０２は、ケーブル短距離時のレベル４３２１の範囲内になる。
【００７３】
入力信号レベルがケーブル短距離時のレベル４３２１内の場合は、入力信号はそのまま短距離の範囲４３２２に出力される。入力信号レベルが最短距離レベル４３１１内の場合は、入力信号をゲイン−１２ｄＢで減衰し、出力信号範囲４３０２内の最短距離の範囲４３１２に変換する。
【００７４】
入力信号レベルが中距離レベル４３３１内の場合は、入力信号をゲイン１６ｄＢで増幅し、出力信号範囲４３０２内の中距離の範囲４３３２に変換する。入力信号レベルが長距離レベル４３４１内の場合は、入力信号をゲイン＋３６ｄＢで増幅し、出力信号範囲４３０２内の長距離の範囲４３４２に変換する。
【００７５】
このように、入力信号の変動範囲を４分割したそれぞれの信号レベル領域の信号レベルが変換され、出力信号範囲４３０２に圧縮される。
【００７６】
このように、ＡＭＰ４３１〜ＡＭＰ４３４のいずれかが選択的に適用されることにより、受信信号の信号レベルを、入力信号範囲４３０１（−７５ｄＢｍ〜−５ｄＢｍ）から出力信号範囲４３０２（−３９ｄＢｍ〜−１７ｄＢｍ）に圧縮することができる。
【００７７】
なお、図５に示した構成は一例であり、設置するＡＭＰの数やゲインは、適宜設定される。ホールド回路４４１は、ホールド制御信号に応じて、ＳＷ４３５，ＳＷ４３６，ＳＷ４３７，ＳＷ４３８による切替状態の変更可否を制御する。
【００７８】
［ステップＡＧＣ回路の後段のＡＧＣの構成例］
次に、図６〜図１０を参照して、ステップＡＧＣ回路４３０の後段のＡＧＣ４５０の構成例について説明する。本例のＡＧＣ４５０は、ステップＡＧＣ回路４３０から入力された信号のレベルを所定のレベルに固定化するとともに、受信信号に含まれるイメージ周波数を除去してから周波数変換部４６０に供給する。
【００７９】
まず、ＡＧＣ４５０における信号レベルの固定化処理について説明する。図６は、ＡＧＣ４５０での信号レベル固定化処理の概要を示す図である。ＡＧＣ４５０には、ステップＡＧＣ４３０によって帯域が圧縮された−３０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの信号が入力される。そしてＡＧＣ４５０は、入力された信号のレベルを−１５ｄＢｍに固定化（変換）して周波数変換部４６０に出力する。
【００８０】
−１５ｄＢｍとは、周波数変換部４６０内のミキサ（図示略）の、出力Ｓ／Ｎの最大値が得られるレベルであり、その値は、ミキサの出力Ｓ／Ｎ特性によって決定される。図７は、ミキサの出力Ｓ／Ｎ特性を示す図であり、横軸は入力信号のレベル（ｄＢｍ）であり、縦軸は出力Ｓ／Ｎ（ｄＢｃ）である。図７に示したミキサでは、入力信号レベルが−１５ｄＢｍ近辺で最大のダイナミックレンジが得られることが分かる。
【００８１】
本例のＡＧＣ４５０は、このような特性を持つミキサに対して、常に−１５ｄＢｍの信号を供給するものである。
【００８２】
ここで、図８を参照して、周波数変換部４６０の内部構成例について説明する。周波数変換部４６０は、ＰＬＬ（Phase-Locked Loop）部４６１と、局部発振器４６２と、ミキサ４６３と、可変ゲイン増幅器４６４と、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ４６５と、可変ゲイン増幅器４６６とを有する。
【００８３】
局部発振器４６２は、ＰＬＬ部４６１による制御に基づいてミキサ４６３で中間周波信号を生成するのに必要な局部発振信号を発生させ、ミキサ４６３に供給する。ミキサ４６３は、ＡＧＣ４５０（図６参照）から入力される−１５ｄＢｍの信号と、局部発振器４６２から入力される局部発振信号とを混合して、中間周波信号に変換する。
【００８４】
ミキサ４６３の出力Ｓ／Ｎ特性は、図７に示した通りであるため、−１５ｄＢｍの信号が入力されることで、ミキサ４６３からの出力信号における劣化は最小限となる。
【００８５】
可変ゲイン増幅器４６４は、ミキサ４６３で生成された中間周波信号を増幅して、ＳＡＷフィルタ４６５に出力する。ＳＡＷフィルタ４６５は、ＯＦＤＭ信号の１チャンネル分の周波数帯域だけを通過させて、可変ゲイン増幅器４６６に供給する。可変ゲイン増幅器４６６は、ＳＡＷフィルタ４６５を通過した信号のゲインを増幅させて、ＯＦＤＭ復調部１２５（図６参照）に出力する。
【００８６】
次に、本例のＡＧＣ４５０でのイメージ周波数除去処理部分の構成例を、図９のブロック図を参照して説明する。図９に示したＡＧＣ４５０は、カバーレンジを広く取るため、可変ゲイン増幅器４５１と可変ゲイン増幅器４５２の２段で構成してある。
【００８７】
そして、これらの増幅器をコンデンサ結合方式で結合するとともに、２段のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４５３を構成している。２段のＨＰＦ４５３は、結合に用いたコンデンサＣ１と、可変ゲイン増幅器４５２の内部の入力抵抗である抵抗Ｒ１とにより、１段目のＨＰＦを構成し、コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ１とにより、２段目のＨＰＦを構成している。
【００８８】
また、可変ゲイン増幅器４５２の後段には、出力信号の振幅を確保するために、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３と増幅器４５４とによる増幅手段を設けてある。そして、抵抗Ｒ３と並列に接続した抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３との直列回路と、増幅器４５４の後段に設けた抵抗Ｒ５とコンデンサＣ４とによって、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４５５を構成している。
【００８９】
すなわち、上述した２段のハイパスフィルタと、ＬＰＦ４５５とによって、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）が構成される。このようなバンドパスフィルタを備えたＡＧＣ４５０での通過周波数特性を、図１０に示してある。図１０には、ＡＧＣ４５０が、希望周波数帯である１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲内の信号を通過させ、この範囲より低い周波数や高い周波数をカットしていることが示されている。
【００９０】
つまり、ＡＧＣ４５０にバンドパスフィルタの機能も持たせることで、受信周波数より高いイメージ周波数を削除し、復調に必要な信号成分のみを抽出することができるようになる。
【００９１】
［本実施の形態による効果］
上述した実施の形態によれば、カメラ１１０と制御装置１２０との間で、ＯＦＤＭ信号を伝送する場合に、信号レベルに応じた複数のＡＭＰを切り替えてレベル変換が行われる。これにより、ケーブル距離が長くなるに従って増大する信号レベルの変動量を、ＯＦＤＭ復調部１２５に適した信号レベル範囲に圧縮することができる。
【００９２】
また、上述した実施の形態によれば、ミキサ４６３に入力される信号のレベルが、ミキサの出力Ｓ／Ｎ値が最も高くなる値（本例では−１５ｄＢｍ）に固定化される。このため、ミキサ４６３に広範囲の周波数帯の信号が入力されていた従来の構成と比べて、ＯＦＤＭ復調部１１５又はＯＦＤＭ復調部１２５（図１参照）での復調信号（以下、受信信号とも称する）のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００９３】
図１１は、ＡＧＣ４５０の出力Ｓ／Ｎ特性と、ミキサ４６３の出力Ｓ／Ｎ特性とを１つのグラフ上で示したものである。グラフの横軸は入力信号のレベル（ｄＢｍ）であり、縦軸は出力Ｓ／Ｎ（ｄＢｃ）である。破線がミキサ４６３の特性を示し、実線がＡＧＣ４５０の特性を示す。
【００９４】
本例によるＡＧＣ４５０を使用しない場合には、ステップＡＧＣ回路４３０から出力される−３９ｄＢｍ〜−１７ｄＢｍの範囲の信号が、そのままミキサ４６３に入力されることになる。従って、ミキサ４６３に入力される信号レベルが−３９ｄＢｍの時には、出力Ｓ／Ｎ値は２７ｄＢｃ程度となってしまう。
【００９５】
これに対して、入力信号レベルが−３９ｄＢｍである場合のＡＧＣ４５０の出力Ｓ／Ｎ値は、４３ｄＢｃ程度まで上がる。つまり、本例によるＡＧＣ４５０を使用することで、図中のドットで示した範囲において、ミキサ４６３からの出力Ｓ／Ｎ値が向上するようになる。
【００９６】
図１２は、ステップＡＧＣ４３０内のＡＭＰ４３２（図３参照）でゲイン調整された信号、すなわち短距離レベル４３２１に分類された信号が、ＯＦＤＭ復調部１２５で復調された後の信号（受信信号）のＳ／Ｎ特性を示す図である。縦軸は受信信号のＳ／Ｎ値（ｄＢ）を示し、横軸はケーブル距離（ケーブル長）を示す。
【００９７】
ケーブル長は、信号のレベルの大きさに置き換えることができ、ケーブル長が長いほど信号レベルは小さく、ケーブル長が短い程信号レベルは大きいことになる。図中の破線は、従来の受信信号のＳ／Ｎ値を示し、実線で示したものが、本発明の実施の形態による受信信号のＳ／Ｎ値を示している。
【００９８】
従来の構成では、ケーブル長が２５０ｍを超えたあたりから信号のＳ／Ｎが急激に劣化し、７００ｍ付近で２１ｄＢ程度まで落ちてしまう。これに対して本発明の構成によれば、７００ｍ付近でも２８ｄＢ程度のＳ／Ｎを保つことが可能となる。
【００９９】
従って、ステップＡＧＣ４３０とＡＧＣ４５０とを備えた本例のカメラ１００又は制御装置１２０によれば、通信ケーブルを介して伝達される過程で生じる信号の劣化が抑えられるため、通信ケーブル長を延ばすことができる。具体的には、ステップＡＧＣ４３０のみが設けられた構成と比べて、数百ｍ程度伸張させることができるようになる。
【０１００】
また、このように、受信信号のＳ／Ｎが改善されることにより、受信信号に含まれるエラーの数も低減する。受信信号のＳ／Ｎが１ｄＢ改善されると、エラーは約１／１０に減少することが確認されている。これにより、リードソロモンやビタビ等の誤り訂正による訂正箇所も少なくなるため、誤り訂正がきかなかった場合に発生する映像信号中の破綻も、最低限に抑えることができるようになる。
【０１０１】
つまり、信号伝送の品質を上げ、映像信号伝送システムの信頼性を向上させることができる。特にテレビジョン放送用の映像信号を扱う場合には、映像信号による映像を放送中に瞬断が発生するようなことは許されないため、本発明による受信装置が有効となる。
【０１０２】
また、上述した実施の形態によれば、ケーブル長変化に対する受信信号のＳ／Ｎ値の高い範囲が従来に比べて広がるため、ステップＡＧＣ４３０の切り替え精度にばらつきがあっても、Ｓ／Ｎ値の劣化を防ぐことができる。
【０１０３】
図１３は、ＡＭＰ４３３（図３参照）でゲイン調整された長距離レベル４３４１の受信信号と、ＡＭＰ４３４でゲイン調整された中距離レベル４３３１の受信信号のＳ／Ｎ特性を示す図である。
【０１０４】
図のスケールは図１２と同一であり、破線が従来の受信装置２００による受信信号のＳ／Ｎ値を示し、実線が、本発明によるカメラ１１０又は制御装置１２０での受信信号のＳ／Ｎ値を示す。ＡＭＰ４３３でゲイン調整された受信信号は、丸印でプロットした線で示してあり、ＡＭＰ４３４でゲイン調整された受信信号は、四角印でプロットした線で示してある。
【０１０５】
従来の受信装置では、ＡＭＰ４３４でゲイン調整された受信信号のＳ／Ｎは、四角型の識別子が配された破線で示されるように、ケーブル長が４００ｍの地点で急激に下がり、２７ｄＢ程度となってしまう。このため、受信信号のＳ／Ｎをかせぐためには、この時点でアンプをＡＭＰ４３４からＡＭＰ４３３に切り替える必要がある。ＡＭＰ４３３に切り替えることで、受信信号のＳ／Ｎを２８．５ｄＢ程度に保つことができる。
【０１０６】
逆に、このタイミングで正確にアンプの切り替えが行われなかった場合には、受信信号のＳ／Ｎは悪化してしまうことになる。
【０１０７】
これに対して、本例の構成によれば、ＡＭＰ４３４でゲイン調整された受信信号のＳ／Ｎは、四角印でプロットした実線で示されるように、４００ｍの地点でも２８．４ｄＢ程度の高い値に維持される。これにより、この時点で厳密にアンプの切り替えを行わなくても、受信信号のＳ／Ｎを高水準に保つことができる。
【０１０８】
アンプの切り替えに必要なＲＳＳＩ検出回路４３９に製造上のバラツキがあり、製品によってＲＳＳＩ電圧信号の値にブレがあるような場合には、アンプ切り替えのタイミングにもずれが生じてしまうことになる。しかし、本例の構成によれば、アンプの切り替えタイミングが多少前後してしまったとしても、受信信号のＳ／Ｎを高いレベルに保つことができるようになる。従って、ＲＳＳＩ検出回路４３９の製造精度に対する要求も低くなるため、量産性も向上する。
【０１０９】
また、上述した実施の形態では、ＡＧＣ４５０にバンドパスフィルタを内蔵させているため、ミキサ４６３にイメージ周波数成分が供給されなくなる。これにより、ＢＰＦを設けない場合と比べて、ミキサ４６３の出力Ｓ／Ｎを改善することができる。発明者が実験した例によれば、最大で３ｄＢ程度の改善が得られた。ＯＦＤＭ復調部１２５で復調された映像信号のＳ／Ｎも向上した。
【０１１０】
またこの場合、ＢＰＦをＡＧＣ４５０に内蔵させることで、回路部品の点数も削減することができる。
【０１１１】
［実施の形態の変形例］
なお、上述した実施の形態では、受信信号処理部１２４（図３参照）において、受信信号の信号領域を４分割した場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。例えば３分割や５分割等に分割するようにしてもよい。
【０１１２】
また、上述した実施の形態では、ステップＡＧＣ回路４３０のＡＭＰ４３１のゲインを−１２ｄＢ、ＡＭＰ４３２のゲインを−４ｄＢ、ＡＭＰ４３３のゲインを＋１６ｄＢ、ＡＭＰ４３４のゲインを＋３６ｄＢとしているが、これに限定されるものではない。各ＡＭＰに対して、異なるゲインを設定するようにしてもよい。
【０１１３】
また、上述した実施の形態では、ＡＧＣ４５０からの出力信号のレベルを−１５ｄＢｍとしているが、この値は一例であり、ミキサ４６３の性能に応じて、他の値を出力する設定としてもよい。
【０１１４】
また、上述した実施の形態では、ステップＡＧＣ回路４３０内のＡＭＰ４３１，ＡＭＰ４３２，ＡＭＰ４３３，ＡＭＰ４３４を並列に接続した例を挙げたが、この構成に限定されるものではない。従属に接続されるケースや、これらの組み合わせによる構成に適用するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上述した実施の形態では、カメラ１１０の受信信号処理部１１４も、制御装置１２０内の受信信号処理部１２４と同一の構成としてあるが、カメラ１１０側の受信信号処理部１１４においては、ホールド回路４４１を除くようにしてもよい。カメラ１１０の受信信号はカメラＨＤリターン信号であるため、瞬断が発生した場合にも大きな問題とはならない。従って、信号の瞬断を防ぐために設けられたホールド回路４４１を、含まない構成としてもよい。
【０１１６】
また、上述した実施の形態では、ミキサ４６３のゲインが０ｄＢである場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。例えばミキサ４６３のゲインが＋５ｄＢ等である場合には、ＯＦＤＭ復調部１２５の前段に、ＯＦＤＭ復調部１２５への入力信号のレベルを調整するためのＡＧＣを別途設けるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１７】
１１０…カメラ、１１１…ＯＦＤＭ変調部、１１２…周波数変換部、１１３…ＭＰＸフィルタ、１１４…受信信号処理部、１１５…ＯＦＤＭ復調部、１１６…撮像部、１１７…モニタ表示部、１２０…制御装置、１２１…ＯＦＤＭ変調部、１２２…周波数変換部、１２３…ＭＰＸフィルタ、１２４Ｌ，１２４Ｍ…受信信号処理部，１２５Ｌ…ＯＦＤＭ復調部、１２５Ｍ…ＯＦＤＭ復調部、１２７…制御部、１５０…ＴＲＩＡＸケーブル、４１０…ＢＰＦ、４２０…増幅器、４３０…ステップＡＧＣ回路、４３１〜４３４…増幅器、４３５…スイッチ、４３９…ＲＳＳＩ検出回路、４４０…ＳＷ制御部、４４１…ホールド回路、４５０…ＡＧＣ、４５２…可変ゲイン増幅器、４５３…ハイパスフィルタ、４５４…増幅器、４５５…ローパスフィルタ、４６０…周波数変換部、４６１…ＰＬＬ部、４６２…局部発振器、４６３…ミキサ、４６４…可変ゲイン増幅器、４６５…ＳＡＷフィルタ、４６６…可変ゲイン増幅器
【図１】
2010187118.tif 000003
【図２】
2010187118.tif 000004
【図３】
2010187118.tif 000005
【図４】
2010187118.tif 000006
【図５】
2010187118.tif 000007
【図６】
2010187118.tif 000008
【図７】
2010187118.tif 000009
【図８】
2010187118.tif 000010
【図９】
2010187118.tif 000011
【図１０】
2010187118.tif 000012
【図１１】
2010187118.tif 000013
【図１２】
2010187118.tif 000014
【図１３】
2010187118.tif 000015
【図１４】
2010187118.tif 000016
【図１５】
2010187118.tif 000017
【図１６】
2010187118.tif 000018
【図１７】
2010187118.tif 000019
【図１８】
2010187118.tif 000020
【図１９】
2010187118.tif 000021
【図２０】
2010187118.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月29日(2010.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ステップＡＧＣ回路２０４とは、入力信号のレベル変動を吸収し、Ｓ／Ｎ劣化を最小限に抑えるための回路であり、入力信号の信号レベルの各範囲に対応して設けられた複数の増幅器（図示略）を有する。各増幅器には異なるゲインが設定されており入力される信号のレベルに応じて、出力信号に使用する増幅器の出力信号を選択する制御が行われる。これにより、入力信号のレベルの範囲が所定の範囲内に圧縮される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
最短距離レベル４３１１にはＡＭＰ４３１、短距離レベル４３２１にはＡＭＰ４３２、中距離レベル４３３１にはＡＭＰ４３３、長距離レベル４３４１にはＡＭＰ４３４を割り当てる。ＡＭＰ４３１は、ゲインが−１２ｄＢに設定され、最短距離レベル４３１１（信号レベルの減衰量が−５ｄＢｍ〜−１５ｄＢｍ程度）の入力信号レベルを−１２ｄＢ低くする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
ＡＭＰ４３２は、ゲインが−４ｄＢに設定され、短距離レベル４３２１（信号レベルの減衰量が−１５ｄＢｍ〜−３５ｄＢｍ程度）の入力信号を−４ｄＢ低くする。ＡＭＰ４３３は、ゲインが＋１６ｄＢに設定され、中距離レベル（信号レベルの減衰量が−３５ｄＢｍ〜−５５ｄＢｍ程度）の入力信号レベルを＋１６ｄＢ高くする。ＡＭＰ４３４は、ゲインが＋３６ｄＢに設定され、長距離レベル（信号レベルの減衰量が−５５ｄＢｍから−７５ｄＢｍ）の入力信号レベルを＋３６ｄＢ高くする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
入力信号レベルがケーブル短距離時のレベル４３２１内の場合は、入力信号はそのまま短距離の範囲４３２２に変換される。入力信号レベルが最短距離レベル４３１１内の場合は、入力信号をゲイン−１２ｄＢで減衰し、出力信号範囲４３０２内の最短距離の範囲４３１２に変換する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
まず、ＡＧＣ４５０における信号レベルの固定化処理について説明する。図６は、ＡＧＣ４５０での信号レベル固定化処理の概要を示す図である。ＡＧＣ４５０には、ステップＡＧＣ回路４３０によって帯域が圧縮された−３０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの信号が入力される。そしてＡＧＣ４５０は、入力された信号のレベルを−１５ｄＢｍに固定化（変換）して周波数変換部４６０に出力する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
また、上述した実施の形態では、ステップＡＧＣ回路４３０内のＡＭＰ４３１，ＡＭＰ４３２，ＡＭＰ４３３，ＡＭＰ４３４を並列に接続した例を挙げたが、この構成に限定されるものではない。縦続に接続されるケースや、これらの組み合わせによる構成に適用するようにしてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ケーブルを介して伝達される入力信号の信号レベルを検出する信号レベル検出部と、
前記入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、前記信号レベル領域の入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインで前記入力信号を増幅または減衰する複数の増幅器を有し、前記入力信号を取り込んで、前記複数の増幅器のいずれかによって前記入力信号の信号レベルを変換する第１の信号レベル変換部と、
前記複数の増幅器に対応して設けられ、前記複数の増幅器でレベルが変換された信号の出力を切り替える切替部と、
前記信号レベル検出部によって検出された前記入力信号の信号レベルに基づいて、前記複数の増幅器の中から特定の増幅器を選択し、前記選択された増幅器からの出力信号を選択するように前記切替部を制御する切替制御部と、
前記切替部により出力が切り替えられた信号から所定の周波数帯域のみを通過させるバンドパスフィルタと、
前記増幅器からの出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換する第２の信号レベル変換部と、
前記バンドパスフィルタを通過し、前記第２の信号レベル変換部で信号レベルが変換された信号と、発振信号とを混合して中間周波信号を生成するミキサと、
前記ミキサで生成された中間周波信号を復調する復調部とを備えた
受信装置。
【請求項２】
前記第２の信号レベル変換部が変換する所定のレベルとは、前記ミキサのＳ／Ｎが最大となる場合の入力信号のレベルである
請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記バンドパスフィルタは、前記第２の信号レベル変換部と一体化して構成される
請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記第２の信号レベル変換部は、第１の可変ゲイン増幅器と第２の可変ゲイン増幅器を備え、
前記バンドパスフィルタは、前記入力信号の低域部分を通過させるローパスフィルタと、前記入力信号の高域部分を通過させるハイパスフィルタとよりなり、
前記ハイパスフィルタは、前記第１の可変ゲイン増幅器と前記第２の可変ゲイン増幅器とを接続するコンデンサと、前記第２の可変ゲイン増幅器の入力抵抗とによって構成される
請求項３記載の受信装置。
【請求項５】
前記信号レベル変換部は、前記入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域の入力信号を前記一定レベル範囲内に変換するため、分割された入力信号レベル領域ごとに、前記一定レベル範囲よりも高い信号レベルの前記入力信号レベル領域に対しては信号レベルを前記一定レベル範囲内に減衰させるゲインを設定し、前記一定レベル範囲よりも低い信号レベルの前記入力信号レベル領域に対しては信号レベルを前記一定レベル範囲内に増幅するゲインを設定する
請求項３記載の受信装置。
【請求項６】
前記入力信号は、直交周波数分割多重方式で変調されたＯＦＤＭ信号である
請求項３記載の受信装置。
【請求項７】
通信ケーブルを介して制御装置から伝達される変調リターン信号の信号レベルを検出する信号レベル検出部と、
前記変調リターン信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、前記信号レベル領域の入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインで、前記変調リターン信号を増幅または減衰する複数の増幅器を有し、前記変調リターン信号を取り込んで、前記複数の増幅器のいずれかによって前記変調リターン信号の信号レベルを変換する第１の信号レベル変換部と、
前記複数の増幅器に対応して設けられ、前記複数の増幅器でレベルが変換された信号の出力を切り替える切替部と、
前記信号レベル検出部によって検出された前記変調リターン信号の信号レベルに基づいて、前記複数の増幅器の中から特定の増幅器を選択し、前記選択された増幅器からの出力信号を選択するように前記切替部を制御する切替制御部と、
前記切替部により出力が切り替えられた信号のうち、所定の周波数帯域のみを通過させるバンドパスフィルタと、
前記増幅器からの出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換する第２の信号レベル変換部と、
前記バンドパスフィルタを通過し、前記第２の信号レベル変換部で信号レベルが変換された信号と、発振信号とを混合して中間周波信号を生成するミキサと、
前記ミキサで生成された中間周波信号を復調する復調部とを備えた
撮像装置。
【請求項８】
通信ケーブルを介して伝達される入力信号の信号レベルを検出するステップと、
前記入力信号の信号レベル範囲を分割した所定の信号レベル領域毎に設けられ、前記信号レベル領域の入力信号を一定レベル範囲内に変換するゲインで前記入力信号を増幅または減衰する複数の増幅器いずれかによって、前記入力信号の信号レベルを変換するステップと、
前記複数の増幅器でレベルが変換された信号の出力を切り替えるステップと、
前記検出された前記入力信号の信号レベルに基づいて、前記複数の増幅器の中から特定の増幅器を選択し、前記選択された増幅器からの出力信号を選択するステップと、
前記選択された出力信号のうち、所定の周波数帯域のみを通過させるステップと、
前記増幅器からの出力信号の信号レベルを、所定の信号レベルに変換するステップと、
前記所定の周波数帯域のみで構成され、信号のレベルが前記所定の信号レベルに変換された信号と、局部発振器で生成された局部発振信号とを混合して中間周波信号を生成するステップと、
前記生成された中間周波信号を復調するステップとを含む
受信方法。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2010187118.tif 000023
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2010187118.tif 000024