(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を受信する信号受信部、
該信号受信部で受信した受信信号を予め定められたチャネル単位でアナログ分波しアナログ分波信号を生成し出力するアナログ分波部、
該アナログ分波部から出力された前記アナログ分波信号をデジタル分波して複数のデジタル分波信号を生成し、信号が存在するデジタル分波信号を選択して出力する複数のデジタル分波部、を備え、
前記アナログ分波部は、前記複数のデジタル分波部ごとに、入力される前記アナログ分波信号における、信号が存在する帯域幅の合計値が予め定められた値以下となるよう、前記アナログ分波信号を各デジタル分波部に割り振ることを特徴とする分波装置。
【請求項２】
前記信号受信部は、複数のビームエリアからの信号を受信し、
前記アナログ分波部は、前記複数のビームエリアからの受信信号から１つのビームエリアからの受信信号を選択するビーム選択部、該ビーム選択部で選択された受信信号のうち前記チャネル単位で特定のチャネルの受信信号を抽出するシンセサイザ、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の分波装置。
【請求項３】
前記デジタル分波部は、デシメーションフィルタ部、チャネルフィルタを備え、
前記デシメーションフィルタ部は、前記アナログ分波信号をデジタル分波し、該分波したデジタル分波信号のうち信号が存在するデジタル分波信号を選択し、
前記チャネルフィルタは、前記選択されたデジタル分波信号に対して隣接波成分除去及び波形整形を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の分波装置。
【請求項４】
前記デシメーションフィルタ部は、ポリフェーズフィルタ部及びＦＦＴ部の組合せにより構成されたことを特徴とする請求項３に記載の分波装置。
【請求項５】
受信信号に対してアナログ分波およびデジタル分波を実行して得られた複数のデジタル分波信号を受け取って複数の出力先に振り分けるスイッチマトリックス部、
前記デジタル分波信号を受信し、予め定められたチャネル単位にデジタル合波しデジタル合波信号を生成する複数のデジタル合波部、
前記デジタル合波信号をアナログ合波してアナログ合波信号を生成するアナログ合波部、を備え、
前記スイッチマトリックス部は、前記複数のデジタル合波部ごとに、入力される前記デジタル分波信号の帯域幅の合計値が予め定められた値以下となるよう、前記デジタル分波信号を振り分け、
前記アナログ合波部は、シンセサイザ部、ビーム選択部、複数のアンテナを備え、
前記シンセサイザ部は、前記受信したデジタル合波信号から不要な周波数成分を除去し、
前記ビーム選択部は、前記不要な周波数成分を除去したデジタル合波信号を、所望のビームエリアに送信すべく複数のアンテナのうち１のアンテナを選択することを特徴とする合波装置。
【請求項６】
前記デジタル合波部は、前記デジタル分波信号と内部で生成した空データを用いて所望のチャネルを生成することを特徴とする請求項５に記載の合波装置。
【請求項７】
信号を受信する信号受信部、
該信号受信部で受信した受信信号を予め定められたチャネル単位でアナログ分波しアナログ分波信号を生成するアナログ分波部、
前記アナログ分波信号をデジタル分波して複数のデジタル分波信号を生成し、信号が存在するデジタル分波信号を選択して出力する複数のデジタル分波部、
前記分波された複数のデジタル分波信号を受け取って複数の出力先に振り分けるスイッチマトリックス部、
該スイッチマトリックスから出力された前記デジタル分波信号を受信し、予め定められたチャネル単位にデジタル合波しデジタル合波信号を生成するデジタル合波部、
前記デジタル合波信号をアナログ合波してアナログ合波信号を生成するアナログ合波部、を備え、
前記アナログ分波部は、前記複数のデジタル分波部ごとに、入力される前記複数のアナログ分波信号における信号が存在する帯域幅の合計値が予め定められた値以下となるよう、前記アナログ分波信号を各デジタル分波部に割り振ることを特徴とする中継装置。
【請求項８】
信号を受信する信号受信部、
該信号受信部で受信した受信信号を予め定められたチャネル単位でアナログ分波しアナログ分波信号を生成するアナログ分波部、
前記アナログ分波信号をデジタル分波して複数のデジタル分波信号を生成し、信号が存在するデジタル分波信号を選択して出力する複数のデジタル分波部、
前記分波された複数のデジタル分波信号を受け取って複数の出力先に振り分けるスイッチマトリックス部、
該スイッチマトリックスから出力された前記デジタル分波信号を受信し、予め定められたチャネル単位にデジタル合波しデジタル合波信号を生成するデジタル合波部、
前記デジタル合波信号をアナログ合波してアナログ合波信号を生成するアナログ合波部、を備え、
前記スイッチマトリックス部は、前記複数のデジタル合波部ごとに、入力される前記デジタル分波信号の帯域幅の合計値が予め定められた値以下となるよう、前記デジタル分波信号を振り分け、
前記アナログ合波部は、シンセサイザ部、ビーム選択部、複数のアンテナを備え、
前記シンセサイザ部は、前記受信したデジタル合波信号から不要な周波数成分を除去し、
前記ビーム選択部は、前記不要な周波数成分を除去したデジタル合波信号を、所望のビームエリアに送信すべく複数のアンテナのうち１のアンテナを選択することを特徴とする中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を分波する分波装置、複数の信号を合波する合波装置、及び中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星通信の周波数有効利用を実現するため、複数のアップリンクビームから複数のダウンリンクビームにデータを中継するデジタルチャネライザ搭載の中継衛星が提案されている。このようなデジタルチャネライザ搭載の中継衛星に関する技術が、特許文献１に開示されている。【０００３】
特許文献１で開示のデジタルチャネライザは、各ビームエリアからのアップリンク信号を複数のポートで受信後、サブチャネル単位に分波する。分波された各信号はスイッチを経由して経路が設定され、各送信先のポートに対応した合波部に入力される。合波された信号は、複数のポートからダウンリンク信号として送信される。このデジタルチャネライザはポート数に比例して消費電力が増加することになる。この課題を解決する技術が特許文献２に開示されている。【０００４】
特許文献２では、複数のビームエリアからのアップリンク信号を合成後、まとめてアナログ/デジタル変換することでＡ/Ｄ変換器の数を減らし、消費電力の削減を図ることが開示されている。【０００５】
また、非特許文献１では、分波合波方式としてポリフェーズフィルタとＦＦＴ（あるいはＩＦＦＴ）を用いた方式の提案が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００６−５１６８６７号公報
【特許文献２】特表２０１０−５３０１５０号公報
【非特許文献１】山下史洋、風間宏志、中須賀好典著  「衛星搭載用帯域幅可変ＦＦＴフィルタバンクの提案と基本動作特性」  電子情報通信学会論文誌  Ｂ  Ｖｏｌ．Ｊ８５−Ｂ  Ｎｏ．１２  ｐｐ．２２９０−２２９９  ２００２年１２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、アップリンク信号、ダウンリンク信号の使用帯域幅は、ユーザの位置分布、発呼等で時々刻々と変化する。この場合、上記従来の技術（特許文献１、特許文献２)では、トラフィックの集中を考慮し、想定される最大帯域幅が入力されることを前提にデジタルチャネライザを設計することとなる。例えば、Ｎ個のビームからの信号を中継する場合、１ビームの平均帯域幅が３３３[ＭＨｚ]であっても最大帯域幅が１ＧＨｚであれば、最大帯域幅を考慮するため、Ｎ[ＧＨｚ](=１ＧＨｚ×Ｎ個)の信号帯域を中継できるデジタルチャネライザを設計する必要があり、回路リソース、消費電力が大きくなる。【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、各ビームの使用帯域幅が時々刻々と変化する場合でも、その変化に柔軟に対応し、チャネライザの小型・低消費電力化を実現する分波装置、合波装置および中継装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し目的を達成するために、分波装置は、信号を受信する信号受信部、信号受信部で受信した受信信号を予め定められたチャネル単位でアナログ分波しアナログ分波信号を生成し出力するアナログ分波部、アナログ分波部から出力されたアナログ分波信号をサブチャネル単位にデジタル分波しデジタル分波信号を生成する複数のデジタル分波部、を備えた分波装置において、アナログ分波部は、各デジタル分波部に対して出力するアナログ分波信号に関し、信号が存在する帯域幅の合計値を予め定められた値以下に制御することを特徴とする分波装置である。【００１０】
また、合波装置は、サブチャネルに分波された複数のデジタル分波信号を出力するスイッチマトリックス部、デジタル分波信号を受信し、予め定められたチャネル単位にデジタル合波しデジタル合波信号を生成する複数のデジタル合波部、デジタル合波信号をアナログ合波してアナログ合波信号を生成するアナログ合波部、を備えた合波装置において、スイッチマトリックス部は、各デジタル合波部に対して出力するデジタル分波信号の帯域幅の合計値を予め定められた値以下に制御することを特徴とする合波装置である。【００１１】
また、中継装置は、信号を受信する信号受信部、信号受信部で受信した受信信号を予め定められたチャネル単位でアナログ分波しアナログ分波信号を生成するアナログ分波部、アナログ分波信号をサブチャネル単位にデジタル分波しデジタル分波信号を生成する複数のデジタル分波部、分波された複数のデジタル分波信号を出力するスイッチマトリックス部、スイッチマトリックスから出力されたデジタル分波信号を受信し、予め定められたチャネル単位にデジタル合波しデジタル合波信号を生成するデジタル合波部、デジタル合波信号をアナログ合波してアナログ合波信号を生成するアナログ合波部、を備えた中継装置である。【００１２】
また、中継装置は、信号を受信する信号受信部、信号受信部で受信した受信信号を予め定められたチャネル単位でアナログ分波しアナログ分波信号を生成するアナログ分波部、アナログ分波信号をサブチャネル単位にデジタル分波しデジタル分波信号を生成する複数のデジタル分波部、分波された複数のデジタル分波信号を出力するスイッチマトリックス部、スイッチマトリックスから出力されたデジタル分波信号を受信し、予め定められたチャネル単位にデジタル合波しデジタル合波信号を生成するデジタル合波部、デジタル合波信号をアナログ合波してアナログ合波信号を生成するアナログ合波部、を備えた中継装置において、スイッチマトリックス部は、各デジタル合波部に対して出力するデジタル分波信号の帯域幅の合計値を予め定められた値以下に制御することを特徴とする中継装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の分波装置は、そのアナログ分波部が各デジタル分波部に対して出力するアナログ分波信号に関して、信号が存在する帯域幅の合計値を予め定められた値以下に制御することにより、使用帯域幅が時々刻々と変化する場合でも柔軟に対応し、チャネライザの小型・低消費電力化を実現することが可能とる。【００１４】
また、本発明の合波装置は、そのスイッチマトリックス部が各デジタル合波部に対して出力する前記複数のデジタル分波信号の合計値を予め定めたられた値以下に制御することにより、使用帯域幅が時々刻々と変化する場合でも柔軟に対応し、チャネライザの小型・低消費電力化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１の中継装置構成と通信システムを示す図である。
【図２】実施の形態１における中継装置の構成（受信部）を示す図である。
【図３】実施の形態１における中継装置の構成（送信部）を示す図である。
【図４】受信アナログスイッチマトリックス２１の構成例を示す図である。
【図５】送信アナログスイッチマトリックス４１の構成例を示す図である。
【図６】受信アナログスイッチマトリックス２１の構成例を示す図である。
【図７】送信アナログスイッチマトリックス４１の構成例を示す図である。
【図８】デジタル分波基板の構成例を示す図である。
【図９】実施の形態５における分波部の構成を示す図である。
【図１０】従来の奇数分波部４１５における周波数特性を示す図である。
【図１１】従来の偶数分波部４３５における周波数特性を示す図である。
【図１２】各分波フィルタの周波数特性を示す図である。
【図１３】実施の形態５における奇数分波部４１５における周波数特性を示す図である。
【図１４】実施の形態５における偶数分波部４３５における周波数特性を示す図である。
【図１５】実施の形態５における奇数分波４１５、偶数分波４３５の信号処理を示す図である。
【図１６】チャネルフィルタ(ＣＦ)の信号処理を示す図である。
【図１７】デジタル分波基板の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１
本実施の形態では、各ビームの使用帯域幅が時々刻々と変化する場合でも、その変化に対応しながら、チャネライザの小型・低消費電力化を実現する分波装置、合波装置、中継装置について説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態の中継装置１の構成を示す図である。中継装置１は受信部２、スイッチマトリックス部３、送信部４、受信アンテナ（信号受信部）２０１〜２０３、送信アンテナ４０１〜４０３で構成される。中継装置１は、受信アンテナ２０１〜２０３で受信されるビームエリア２１１〜２１３からの各アップリンク信号を、送信アンテナ４０１〜４０３（信号送信部）から各送信先のビームエリア４１１〜４１３に向けダウンリンクで送信する。
【００１８】
各アップリンク信号は、複数のユーザ信号が合わさったマルチキャリアであるため、受信部２は、各アップリンク信号を複数のサブキャリアに分波する。受信部２は、受信アナログスイッチマトリックス２１（アナログ分波部）と、複数のデジタル分波基板（デジタル分波部）２２〜２４で構成される。受信部２の各部の動作は、制御局５から別回線で送られてくる制御信号によって制御される。
【００１９】
スイッチマトリックス部３は、受信部２で分波された各サブキャリアを、制御局５からの制御信号をもとに、所望のビームエリアと周波数位置に相当するように送信部４にそれぞれ出力する。
【００２０】
送信部４は、スイッチマトリックス部３から入力された各サブキャリア信号を、ビームエリア単位で合波してダウンリンクで送信する。送信部４は、複数のデジタル合波基板（デジタル合波部）４２〜４４と、送信アナログスイッチマトリックス４１（アナログ合波部）で構成される。送信部４の各部の動作は、制御局５から別回線で送られてくる制御信号によって制御される。
【００２１】
なお、本実施の形態では、アップリンクのビームエリアの数を３、ダウンリンクのビームエリアの数を３として説明するが、各ビームエリアの数はこれに限定されない。
【００２２】
次に、中継装置の動作について、受信側の動作、送信側の動作に分けて説明する。
<受信側の動作>
図２を用いて中継装置１における受信部２の構成を説明する。受信部２は、受信アナログスイッチマトリックス２１、デジタル分波基板２２〜２４を備える。デジタル分波基板２２は、分波部２２１〜２２３及びスイッチ部２２４を備える。また、デジタル分波基板２３は、分波部２３１〜２３３及びスイッチ部２３４を備える。また、デジタル分波基板２４は、分波部２４１〜２４３及びスイッチ部２４４を備える。スペクトラム３１〜３３は、各々ビームエリア２１１〜２１３からのアップリンク信号のスペクトラムの概念である。スペクトラム３１〜３３に記載のアルファベットＡ〜Ｉは周波数帯域単位でのチャネル名、各カッコ内の数字は信号が存在する帯域幅であり該当チャネル内で実際に使用される信号帯域幅をＧＨｚ単位で示すものである。
【００２３】
ここでは、１ビームエリアの最大仕様帯域幅は１ＧＨｚとして説明する。アンテナ２０１は、ビームエリア２１１からのアップリング信号を０．３ＧＨｚ受信し、アンテナ２０２は、ビームエリア２１２からのアップリング信号を０．６ＧＨｚ受信し、アンテナ２０３は、ビームエリア２１３からのアップリング信号を０．１ＧＨｚ受信する、とする。
【００２４】
次に、受信アナログスイッチマトリックス２１は、受信アンテナ２０１〜２０３が各ビームエリア２１１〜２１３から受信した受信信号に対して、チャネル単位（ここでは、０．３３３ＧＨｚ）でアナログ分波する。具体的には、ビームエリア２１１から受信した受信信号を、チャネルＡ、チャネルＢ及びチャネルＣにアナログ分波する。同様に、ビームエリア２１２から受信した受信信号を、チャネルＤ、チャネルＥ及びチャネルＦにアナログ分波し、ビームエリア２１３から受信した受信信号を、チャネルＧ、チャネルＨ及びチャネルＩにアナログ分波する。
【００２５】
この場合、ビームエリア２１１からのアップリンク信号の占有帯域は、合計０．３（＝０．１＋０．１＋０．１）ＧＨｚ、ビームエリア２１２からのアップリンク信号の占有帯域は、合計０．６（＝０．３＋０．２＋０．１）ＧＨｚ、ビームエリア２１３からのアップリンク信号の占有帯域は、合計０．１（＝０．０＋０．０＋０．１）ＧＨｚとなり、受信部２におけるビーム当りの平均使用帯域幅は０．３３３ＧＨｚ（＝１ＧＨｚ／３）となる。このように、ビームエリア２１２はトラフィックが集中し、ビームエリア２１３はトラフィックが少ないことがわかる。時間経過によって、更にトラフィックが偏り、ビームエリア２１２の使用帯域幅が１ＧＨｚ、残り２つのビームエリア２１１、２１３が０ＧＨｚとなるケース、ビームエリア２１３の使用帯域幅が１ＧＨｚとなり残り２つのビームエリア２１１、２１２が０ＧＨｚとなるケース、全てのビームエリアの使用帯域幅が均一に０．３３３ＧＨｚとなるケースも起こり得る。
【００２６】
このように、各ビームのアップリンクの使用帯域幅が変化する場合、従来は、いずれか１つのビームエリアで最大１ＧＨｚの使用帯域が発生しても、データを中継できるよう、各デジタル分波基板２２〜２４は、１ＧＨｚの帯域信号を処理、中継する能力を有するように設計されていた。すなわち、各デジタル分波基板２２〜２４は、最大１ＧＨｚ分のサブキャリアデータをスイッチマトリックス部３に出力できるよう、スイッチマトリックス部３と超高速なインタフェースを有する必要があった。これにより各デジタル分波基板２２〜２４の回路規模や消費電力の増加、スイッチマトリックス部３の回路規模や消費電力の増加につながっていた。
【００２７】
これに対して、本実施の形態は、受信アナログスイッチマトリックス２１が、３つのデジタル分波基板２２〜２４に負荷を分散させることにより、各デジタル分波基板２２〜２４は、スイッチマトリックス部３に出力するサブキャリアデータの量を削減することができる。なお、この負荷を分散させる制御は、本システムの通信状態、トラフィック要求を把握している制御局５からの制御信号によって行われる。
【００２８】
本実施の形態では、受信アナログスイッチマトリックス２１は、各ビームエリアからの通信波が存在しない未使用帯域を含む受信信号を予め決められたチャネル単位（ここでは０．３３３ＧＨｚ）でアナログ分波してチャネルＡ〜Ｉを生成する。次に制御局５からの制御信号に基づいて、各デジタル分波基板２２〜２４に対して、チャネル内に存在する通信波の帯域(使用帯域)の合計が０．４ＧＨｚ以下になるように、チャネルＡ〜Ｉを割り振る。なお、ここでは各分波基板の使用帯域の合計が０．４ＧＨｚ以下として説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
【００２９】
例えば、次の方法で受信アナログスイッチマトリックス２１は、各デジタル分波基板２２〜２４の使用帯域が０．４ＧＨｚ以下になるように、チャネルＡ〜Ｉを割り振る。ビームエリア２１１からの受信信号をアナログ分波したチャネル｛Ａ、Ｂ、Ｃ｝は、使用帯域合計が０．３ＧＨｚであり、０．４ＧＨｚを下回るため、受信アナログスイッチマトリックス２１は、ビームエリア２１１からのチャネル｛Ａ、Ｂ、Ｃ｝を、デジタル分波基板２２に割り当てる。一方、ビームエリア２１２からの受信信号をアナログ分波したチャネル｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝は、使用帯域合計が０．６ＧＨｚであり０．４ＧＨｚを超え、ビームエリア２１３からの受信信号をアナログ分波したチャネル｛Ｇ、Ｈ、Ｉ｝は、使用帯域合計が０．１ＧＨｚであり０．４ＧＨｚを下回る。このため、チャネル｛Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ｝はデジタル分波基板２３とデジタル分波基板２４に負荷分散するように割り当てる。すなわち、受信アナログスイッチマトリックス２１は、｛Ｄ、Ｇ、Ｈ｝（合計０．３ＧＨｚ）をデジタル分波基板２３に、｛Ｅ、Ｆ、Ｉ｝（合計０．４ＧＨｚ）をデジタル分波基板２４に割り当てることで、各デジタル分波基板の使用帯域の合計を０．４ＧＨｚ以下とする。
【００３０】
なお、３つビームの合計使用帯域が１ＧＨｚとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば３つビームの合計使用帯域は０．８ＧＨｚでもよい。
【００３１】
次に、デジタル分波基板２２の分波部２２１は、チャネルＡをＡＤ変換後、複数のサブチャネルに分波する。同様に、分波部２２２はチャネルＢをＡＤ変換後、複数のサブチャネルに分波、分波部２２３はチャネルＣをＡＤ変換後、複数のサブチャネルに分波する。分波部２２１〜２２３は０．３３３ＧＨｚの帯域幅の信号をＡＤ変換後、複数のサブチャネルに分波するが、図２の例では｛Ａ、Ｂ、Ｃ｝の各使用帯域は０．１ＧＨｚであるため、分波して得られたサブチャネルの内、０．１ＧＨｚ分が中継すべき有意な信号となり、残りの０．２３３（＝０．３３３−０．１）ＧＨｚ分は未使用帯域に相当する無意味な信号となる。ここで、有意な信号とは、実際に信号が存在し中継する必要がある信号をいう  。
【００３２】
各デジタル分波基板２２〜２４が、分波して得られたサブチャネル全てをスイッチマトリックス部３に出力すると、その送信帯域は計１ＧＨｚ分に達するが、本実施の形態では、スイッチ部２２４が、分波部２２１〜２２３から出力される複数のサブチャネルの中から、有意な信号が存在するサブチャネルだけを選択しスイッチマトリックス部３に出力する。
【００３３】
具体的に、スイッチ部２２４は、分波部２２１出力である複数のサブチャネルに分波されたチャネルＡから有意な信号０．１ＧＨｚ分を選択して出力する。同様にスイッチ部２２４は、分波部２２２の出力である複数のサブチャネルに分波されたチャネルＢから有意な信号０．１ＧＨｚ分を選択して出力する。同様にスイッチ部２２４は、分波部２２３の出力である複数のサブチャネルに分波されたチャネルＣから有意な信号０．１ＧＨｚ分を選択して出力する。なお、スイッチ２２４、２３４、２４４の制御は、本システムの通信状態、トラフィック要求を把握している制御局５からの制御信号によって行われる。この処理により、デジタル分波基板２２は、その送信帯域を１ＧＨｚから０．３ＧＨｚ（＝３個×０．１ＧＨｚ）に削減することができる。同様に、スイッチ部２３４、２４４による選択機能により、デジタル分波基板２３の送信帯域は１ＧＨｚから０．３ＧＨｚ、デジタル分波基板２４の送信帯域は１ＧＨｚから０．４ＧＨｚに削減することができる。
【００３４】
なお、チャネル｛Ｇ、Ｈ｝は有意な信号は存在しないため、受信アナログスイッチマトリックス２１はチャネル｛Ｇ、Ｈ｝のデータをデジタル分波基板２３に入力せず、分波部２３２、２３３は動作を停止させる制御としても良い。この場合、受信部の低消費電力化を実現することができる。
【００３５】
また、受信部２は中継装置１に設けられているとして説明したが、複数のアンテナで複数のエリアからの信号を受信する地上系の無線基地局の受信部にも適用することができる。この場合、無線基地局は、受信部２で得られた有意な複数のサブチャネルを、復調に必要な複数の信号にデジタル合波して復元後、それぞれ復調する処理フォローとなる。この場合も、デジタル分波基板２２〜２４と信号を復調するデジタル合波基板４２〜４４間のデータ伝送速度や、各基板の動作速度、処理量を低減することができるため、無線基地局の小型・低消費電力化を実現することができる。
【００３６】
以上のように、受信部２は、受信アナログスイッチマトリックス２１が複数のデジタル分波基板２２〜２４に対して、予め定めた使用帯域の範囲内で受信信号を配分するため、各デジタル分波基板２２〜２４の処理帯域均一化が可能となる。また、各デジタル分波基板２２〜２４には、分波後の複数のサブチャネルから、有意な信号のみ選択して出力する制御を加えたことで、各デジタル分波基板２２〜２４から送信されるデータの送信帯域を削減することが可能となる。
【００３７】
なお、受信アナログスイッチマトリックス２１を設置しない場合であっても、各デジタル分波基板２２〜２４で有意な信号のみ選択して出力する制御により、各デジタル分波基板２２〜２４からスイッチマトリックス部３へ送信されるデータの送信帯域を削減することが可能となる。
【００３８】
<送信側の動作>
次に、図３を用いて中継装置１における送信部４の動作について説明する。送信部４は、送信アナログスイッチマトリックス（アナログ合波部）４１、デジタル合波基板（デジタル合波部）４２〜４４を備える。デジタル合波基板４２は、合波部４２１〜４２３、スイッチ部４２４を備える。また、デジタル合波基板４３は、合波部４３１〜４３３、スイッチ部４３４を備える。また、デジタル合波基板４４は、合波部４４１〜４４３、スイッチ部４４４を備える。スペクトラム５１〜５３は、各々ビームエリア４１１〜４１３へのダウンリンク信号のスペクトラムの概念である。スペクトラム５１〜５３に記載のアルファベットＡ〜Ｉは、周波数帯域幅単位（ここでは０．３３３ＧＨｚ）のチャネル名を、各カッコ内の数字は該当チャネル内で使用されている信号帯域幅をＧＨｚ単位で示す。
【００３９】
ここでは、１ビームエリアの最大使用帯域幅は１ＧＨｚとして説明する。ビームエリア４１１へのダウンリンク信号の占有帯域は、スペクトラム５１に示すように合計０．３（＝０．１＋０．１＋０．１）ＧＨｚ、ビームエリア４１２へのダウンリンク信号の占有帯域は、スペクトラム５２に示すように合計０．６（＝０．３＋０．２＋０．１）ＧＨｚ、ビームエリア４１３からのダウンリンク信号の占有帯域は、スペクトラム５３に示すように合計０．１（＝００＋００＋０．１）ＧＨｚとし、ビーム当りの平均使用帯域幅は０．３３３ＧＨｚ（＝１ＧＨｚ／３）として説明する。
【００４０】
本実施の形態では、ビームエリア４１２はトラフィックが集中し、ビームエリア４１３はトラフィックが少ないが、ダウンリンクもアップリンクと同様、時間の経過によって、各使用帯域幅が０ＧＨｚ〜１ＧＨｚの間で変化する。
【００４１】
このように、各ビームのアップリンクの使用帯域幅が変化する場合、従来は、いずれか１つのビームエリアで最大１ＧＨｚの使用帯域が発生しても、データを中継できるよう、各デジタル合波基板４２〜４４は、１ＧＨｚの帯域信号を処理、中継する能力を有する必要があった。すなわち、各デジタル合波基板４２〜４４は、スイッチマトリックス部３から入力される最大１ＧＨｚ分のサブチャネルデータを、送信アナログスイッチマトリックス４１に出力できるよう、スイッチマトリックス部３は超高速なインタフェースを有する必要があった。これは各デジタル合波基板４２〜４４の回路規模や消費電力、スイッチマトリックス部３の回路規模や消費電力を増加させることになる。
【００４２】
本実施の形態では、スイッチマトリックス部３は、予め各デジタル合波基板４２〜４４で処理する帯域幅が計０．４ＧＨｚ以下になるように、チャネルＡ〜Ｉを形成する有意なサブチャネルデータを各デジタル合波基板４２〜４４に分配する。各デジタル合波基板４２〜４４は、スイッチマトリックス部３から入力された有意なサブチャネルデータと、内部で生成した空データを用いて、各所望のチャネルＡ〜Ｉを生成して送信アナログスイッチマトリックス４１に出力する。次に、送信アナログスイッチマトリックス４１は、各デジタル合波基板４２〜４４が生成したチャネルＡ〜Ｉから、それぞれ３つを選択して、アナログ合波することで、本来の要求トラフィックに応じたスペクトラムを形成する。このデジタル合波基板４２〜４４の負荷を分散させる制御は、本システムの通信状態、トラフィック要求を把握している制御局５からの制御信号によって行われる。
【００４３】
具体的にスイッチマトリックス部３は、３つのチャネルの帯域幅が計０．３ＧＨｚであって０．４ＧＨｚ以下であるチャネル｛Ａ、Ｂ、Ｃ｝に相当するサブチャネルデータをデジタル合波基板４２に入力する。デジタル合波基板４２のデジタルスイッチ４２４はスイッチマトリックス部３から入力されたチャネル｛Ａ、Ｂ、Ｃ｝に相当するサブチャネルデータを、チャネル毎に振り分け、チャネルＡに関するサブチャネルデータ（帯域幅０．１ＧＨｚ）を合波部４２１、チャネルＢに関するサブチャネルデータ（帯域幅０．１ＧＨｚ）を合波部４２２、チャネルＣに関するサブチャネルデータ（帯域幅０．１ＧＨｚ）を合波部４２３に出力する。合波部４２１は、入力されたサブチャネルデータと合波部４２１内部で生成した空帯域に相当する空データを合波し、チャネルデータＡを生成する。同様に合波部４２２はチャネルデータＢを、合波部４２３はチャネルデータＣを生成する。各スイッチ４２４、４３４、４４４の振り分け動作は、制御局５からの制御信号によって行う。
【００４４】
同様に、スイッチマトリックス部３は３つのチャネルの帯域幅が計０．３ＧＨｚであるチャネル｛Ｄ、Ｇ、Ｈ｝に相当するサブチャネルデータをデジタル合波基板４３に出力する。デジタル合波基板４３のスイッチ４３４、合波部４３１〜４３３は、チャネルデータＤ（帯域幅０．３ＧＨｚ）、Ｇ（帯域幅０．０ＧＨｚ）、Ｈ（帯域幅０．０ＧＨｚ）を生成する。なお、チャネル｛Ｇ、Ｈ｝は有意な信号は存在しないため、スイッチマトリックス部３はチャネル｛Ｇ、Ｈ｝に相当するサブチャネルデータをデジタル合波基板４３に入力せず、合波部４３２、４３３は動作を停止させる制御を与えても良い。この場合、送信部の低消費電力化が実現可能となる。同様に、スイッチマトリックス部３は３つのチャネルの帯域幅が計０．４ＧＨｚであるチャネル｛Ｅ、Ｆ、Ｉ｝に相当するサブチャネルデータをデジタル合波基板４４に出力する。デジタル合波基板４４のスイッチ４４４、合波部４４１〜４４３は、チャネルデータＥ（帯域幅０．２ＧＨｚ）、Ｆ（帯域幅０．１ＧＨｚ）、Ｉ（帯域幅０．１ＧＨｚ）を生成する。
【００４５】
送信アナログスイッチマトリックス４１は、入力される各チャネルＡ〜Ｉを、所望の送信先のビームエリアと周波数に振り分ける。このビームと周波数の振り分け動作は、制御局５からの制御信号によって行う。
【００４６】
なお、送信部４は、本実施の形態の中継装置１だけでなく、複数のアンテナで、複数のエリアからの信号を受信する地上系の無線基地局の送信部にも適用することができる。この場合、無線基地局は、別の変調基板で生成した複数の送信信号をサブチャネル単位に分波後、各デジタル合波基板４２〜４４が処理する帯域幅が計０．４ＧＨｚ以下になるように、チャネルＡ〜Ｉを分散してデジタル合波基板４２〜４４に接続する構成となる。この場合も、デジタル合波基板４２〜４４と、変調基板間のデータ伝送速度や、各基板の動作速度、処理量を低減することができるため、無線基地局の小型・低消費電力化を実現することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、アップリンク、ダウンリンクの各ビームエリアで通信に使用する帯域が不均一となる場合でも、デジタル分波基板２２〜２４、デジタル合波基板４２〜４４の処理量が偏らないように制御することを示したが、アップリンク、ダウンリンクのビームエリアが１つであってもデジタル分波基板２２〜２４、デジタル合波基板４２〜４４の処理量が偏らないように制御することができる。例えば、アップリンクとダウンリンクの各ビームエリアが１つの場合、図２に示されるチャネルＡ〜Ｉが１つのビームエリアから、周波数軸方向で並んで、１つのアンテナを介して、受信アナログスイッチマトリックス２１に入力されることになる。この場合でも、受信部２において、受信アナログスイッチマトリックス２１が、周波数軸方向で使用帯域が不均一となっているチャネルＡ〜Ｉを、各デジタル分波基板２２〜２４に分配する制御により、各デジタル分波基板２２〜２４の処理量が偏らないように制御することができる。送信部４も同様であり、送信アナログスイッチマトリックス部に入力されるチャネルＡ〜Ｉを、１つのアンテナを介して、１つのビームエリアに送信することができる。
【００４８】
また、受信アナログスイッチマトリックス２１、送信アナログスイッチマトリックス４１は、例えば、ビーム選択回路と周波数シンセサイザで容易に実現することができる。図４に示す受信アナログスイッチマトリックス２１は、チャネルＡ〜Ｉから、１つの任意なチャネルを抽出する。受信アナログスイッチマトリックス２１は、ビーム選択回路６０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６１、アナログ乗算器６２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６３、周波数シンセサイザ６４を備える。
【００４９】
ビーム選択回路６０は、３つのビームエリア２１１〜２１３の入力信号から、１つのビームエリアの信号を選択してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６１に出力し、バンドパスフィルタ６１はシステム帯域外の成分を除去する。例えば、チャネルＦを抽出する場合、ビーム選択回路６０はビームエリア２１２の信号を選択し、ＢＰＦ６１を経て信号｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝が抽出される。更に、信号｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝からチャネルＦを抽出する場合、周波数シンセサイザ６４はチャネルＦに対応する周波数（ｆ３）のローカル信号を生成し、アナログ乗算器６２で、信号｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝と本ローカル信号を乗算する。このようにして、チャネルＦの中心周波数を所望の周波数に変換することができる。最終段のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６３は、所望の周波数に変換されたチャネルＦの帯域（６７）のみを抽出し、高調波成分や、隣接波成分Ｄ、Ｅを除去する。同様に信号｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝からチャネルＤを抽出する場合、周波数シンセサイザ６４はチャネルＤに対応する周波数（ｆ１）のローカル信号を生成し、所望の周波数に変換されたチャネルＤの帯域（６５）のみを抽出、チャネルＥを抽出する場合、周波数シンセサイザ６４はチャネルＥに対応する周波数（ｆ２）のローカル信号を生成し、所望の周波数に変換されたチャネルＥの帯域（６６）のみを抽出する。
【００５０】
また、図５に示すように、送信アナログスイッチマトリックス４１は、ビーム選択回路６０ｚ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６１ｚ、ミキサ６２ｚ、周波数シンセサイザ６４ｚを備えても良い。送信アナログスイッチマトリックス４１は、信号処理の流れが受信アナログスイッチマトリックス２１と逆になるだけで、同様に周波数シンセサイザ６４ｚとビーム選択回路６０ｚで実現することができる。この場合、送信チャネルは、周波数シンセサイザ６４ｚから出力されるローカル信号（中心周波数∈｛ｆ１'、ｆ２'、ｆ３'｝）とミキサ６２ｚで乗算後、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６１ｚで不要成分を除去することで、３通りの周波数のいずれかに変換される。その後、ビーム選択回路６０ｚで、所望のビームエリアに送信される。
【００５１】
また、実施の形態１では、基板という名称で、各機能ブロックをグループ化して表現したが、必ずしも各グループは１基板で構成される必要はなく、例えば、１つの基板上に複数のグループが存在しても良い。また基板である必要もなく、１つのグループ化したものであれば何でも良く、例えば１基板を、１個の集積回路（ＦＰＧＡ，ＡＳＩＣ等）であってもよい。
【００５２】
以上の動作によって、本実施の形態におけるスイッチマトリックス３が、各デジタル合波基板４２〜４４に入力する送信データの帯域を０．４ＧＨｚ以下に抑えながら、送信アナログスイッチマトリックス４１は、スペクトラム５１〜５３に記載のスペクトラム送信を実現することができる。また、各デジタル合波基板４２〜４４に入力される送信データの帯域を０．４ＧＨｚ以下に抑えながら、トラフィック変動に応じて、各チャネルをビームエリアと周波数の２次元に自由に配置することができる。また、スイッチマトリックス部３が複数のデジタル合波基板４２〜４４に対し処理帯域をできるだけ均一となるように送信信号を配分し、送信アナログスイッチマトリックス４１が各デジタル合波基板４２〜４４で生成したチャネルをトラフィック変動に応じてビームエリアと周波数に分配する制御を与えることが可能となる。これにより、本実施の形態の送信部４は、各デジタル合波基板４２〜４４に入力されるデータの帯域を削減することができる。また、スイッチマトリックス部３とのデータ帯域削減により送信部４は、各デジタル合波基板４２〜４４の回路規模や消費電力を低減させ、スイッチマトリックス部３の回路規模や消費電力まで低減させることになる。
【００５３】
なお、送信アナログスイッチマトリックス４１を設置しない場合でも、スイッチマトリックス部３が複数のデジタル合波基板４２〜４４に対し処理帯域をできるだけ均一となるように送信信号を配分する制御により、スイッチマトリックス部３から各デジタル合波基板４２〜４４へ送信されるデータの送信帯域を抑える効果が得られる。
【００５４】
実施の形態２
本実施の形態では、実施の形態１における受信アナログスイッチマトリックス２１、送信アナログスイッチマトリックス４１のビームと周波数の設定の自由度を抑え回路規模を減らした場合について説明する。実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。
【００５５】
図２を例にすると、チャネル｛Ａ、Ｂ、Ｃ｝は、全ての分波部（２２１〜２２３、２３１〜２３３、２４１〜２４３）への接続とせず、３つの分波部｛２２１、２３１、２４１｝の接続に制限する。具体的には、チャネルＡは分波部２２１に接続し、チャネルＢは分波部２３１に接続し、チャネルＣは分波部２４１に接続するものである。同様にチャネル｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝は、３つの分波部｛２２２、２３２、２４２｝の接続に制限し、チャネル｛Ｇ、Ｈ、Ｉ｝は、分波部｛２２３、２３３、２４３｝の接続に制限する。この制限により、受信アナログスイッチマトリックス２１の回路規模を小さくすることができるとともに、トラフィックがあるビームエリアに集中した場合でも、３つのデジタル分波基板に分散するため、各デジタル基板間のデータ伝送速度や、各基板の動作速度、処理量の低減効果が得られる。
【００５６】
図６は、本実施の形態における受信アナログスイッチマトリックス２１の回路構成図である。この回路は、図４に示す回路構成図と比較して回路規模が小さくなる。図６において、受信アナログスイッチマトリックス２１は、ビーム選択回路６０とＢＰＦ６１で所望のビームエリアの信号を抽出後、３つの周波数｛ｆ１、ｆ２、ｆ３｝のローカル信号で、隣り合う３つのチャネルを分離する。チャネルの分離後、３対３アナログスイッチマトリックス６９で、３つのチャネルを所望の３つの分波部に接続する。
【００５７】
例えば、ビーム選択回路６０がビームエリア２１３からの受信信号を選択した場合、チャネル｛Ｇ、Ｈ、Ｉ｝がＢＰＦ６１から出力される。その後、周波数ｆ１のローカル発振器６８ａ、ミキサ６２ａ、ＢＰＦ６３ａで構成される周波数変換器が｛Ｇ、Ｈ、Ｉ｝からチャネルＧを抽出する。同様に周波数ｆ２のローカル発振器６８ｂ、ミキサ６２ｂ、ＢＰＦ６３ｂで構成される周波数変換器がチャネルＨを、周波数ｆ３のローカル発振器６８ｃ、ミキサ６２ｃ、ＢＰＦ６３ｃで構成される周波数変換器がチャネルＩを抽出する。
【００５８】
次に、３対３アナログスイッチマトリックス６９は、抽出したＧ、Ｈ、Ｉの各チャネルを、制御局５からの制御信号を元に、分波部２２３、２３３、２４３のいずれかに接続する。図６では、３対３アナログスイッチマトリックス６９によって、入力｛Ｇ、Ｈ、Ｉ｝が出力｛Ｉ、Ｇ、Ｈ｝に並び替えられて出力されることを示す。
【００５９】
なお図６において、ビーム選択回路６０を削除して、ビームエリア２１３からの信号を直接入力することで、ビームエリア２１３専用の受信アナログスイッチマトリックス回路としてもよい。この場合、ビームエリア２１１専用の受信アナログスイッチマトリックス回路、ビームエリア２１２専用の受信アナログスイッチマトリックス回路の３つで、受信アナログスイッチマトリックス２１を実現することができる。
【００６０】
また、ローカル発振器６８a、６８ｂ、６８ｃは、上記ビームエリア２１１〜２１３専用の３つの受信アナログスイッチマトリックス回路で共有すれば、回路規模を更に減らすことができる。
【００６１】
また、各合波部と各チャネルとの接続に制限を与えることで、送信アナログスイッチマトリックス４１の回路規模を減らすことができる。例えば、図３で合波部{４２１、４３１、４４１}の３つの出力は、ビームエリア４１１における３通りの周波数のいずれかにだけ接続される制約を与える。同様に、合波部{４２２、４３２、４４２}の３つの出力は、ビームエリア４１２における３通りの周波数のいずれかにだけ接続される制約を、合波部{４２３、４３３、４４３}の３つの出力は、ビームエリア４１３における３通りの周波数のいずれかにだけ接続される制約をそれぞれ与える。
【００６２】
この制限を与えた場合の、送信アナログスイッチマトリックス４１に関する構成例を図７に示す。図７では、３対３アナログスイッチマトリックス６９ｚが、３つの合波部から出力されるチャネル｛Ｅ、Ｄ、Ｆ｝を周波数軸上に｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝と並べた上で、ビームエリア４１２から送信する。
【００６３】
その後、チャネルＤは、周波数ｆ１'のローカル発振器６８ｘ、ミキサ６２ｘ、ＢＰＦ６３ｘで構成される周波数変換器で無線周波数に変換される。同様にチャネルＥは、周波数ｆ２'のローカル発振器６８ｙ、ミキサ６２ｙ、ＢＰＦ６３ｙで構成される周波数変換器で、チャネルＦは、周波数ｆ３'のローカル発振器６８ｖ、ミキサ６２ｖ、ＢＰＦ６３ｖで構成される周波数変換器で、それぞれ無線周波数に変換される。無線周波数に変換された各チャネルは、ＢＰＦ６１ｚで不要波を除去後、周波数軸上で｛Ｄ、Ｅ、Ｆ｝と並ぶ。ビーム選択回路６０ｚは、ＢＰＦ６１ｚの出力をビームエリア４１２に送信する接続制御を行う。
【００６４】
なお、図７において、ビーム選択回路６０ｚを削除して、ビームエリア４１２へ信号を直接出力することで、ビームエリア４１２専用の送信アナログスイッチマトリックス回路としてもよい。この場合、同様に、ビームエリア４１１専用の送信アナログスイッチマトリックス回路、ビームエリア４１３専用の送信アナログスイッチマトリックス回路の３つで、送信アナログスイッチマトリックス４１を実現することができる。また、ローカル発振器６８ｘ、６８ｙ、６８ｖは、上記ビームエリア４１１〜４１３専用の３つの送信アナログスイッチマトリックス回路で共有すれば、回路規模を更に減らすことができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、基板という名称で、各機能ブロックをグループ化して表現したが、必ずしも各グループは１基板で構成される必要はなく、例えば、１つの基板上に複数のグループが存在しても良い。また基板である必要もなく、１つのグループ化したものであれば何でも良く、例えば１基板を、１個の集積回路（ＦＰＧＡ，ＡＳＩＣ等）であってもよい。
【００６６】
実施の形態３
本実施の形態では、実施の形態１及び２で説明した中継装置１に対して、信号を一時的に処理する一時分波部（図示せず）、一時合波部（図示せず）を設けたものである。送受アナログスイッチマトリックス２１、４１で分散制御しても、時間経過によって各ビームエリアの周波数使用量が変化し、再度送受アナログスイッチマトリックス２１、４１における接続切替えが必要となる。この際に生じる通信波の瞬断に対応するものである。
【００６７】
例えば、図２において、チャネルＤの使用帯域が０．３ＧＨｚから０．１ＧＨｚに下がる一方、チャネルＡの使用帯域が０．１ＧＨｚから０．３ＧＨｚに上がる場合、デジタル分波基板２３が出力する信号帯域は０．３ＧＨｚから０．１ＧＨｚに減少する一方、デジタル分波基板２２が出力する信号帯域は０．３ＧＨｚから０．５ＧＨｚに増加し、設定した上限である０．４ＧＨｚを超える。この場合、受信アナログスイッチマトリックス２１は、チャネルＤを分波部２３１から２２１へ、チャネルＡを分波部２２１から２３１へ接続を切り替える制御を行うことで、各デジタル分波基板の出力を上限である０．４ＧＨｚ以下に抑えることができる。しかし、受信アナログスイッチマトリックス２１が接続を切り替える際に、各通信波が瞬断し、通信が一旦途切れる。
【００６８】
例えば、受信アナログスイッチマトリックス２１は、チャネルＤを分波部２３１から２２１へ、チャネルＡを分波部２２１から２３１へ接続を切り替える際の無瞬断を実現するための制御について説明する。
【００６９】
（ステップ１）受信アナログスイッチマトリックス２１は、チャネルＤを分波部２３１に接続しながら、同時に一時的に信号を処理する一時分波部に接続する。
（ステップ２）スイッチマトリックス部３は、分波部２３１と一時分波部の両方から入力されるチャネルＤのデータに対して、当初、分波部２３１からのチャネルＤのデータを選択して送信部４に伝送するが、一定のタイミングで分波部２３１ではなく、一時分波部からのチャネルＤのデータに切り替える。一般に、デジタル分波基板で分波されたサブチャネルデータは、時間多重してスイッチマトリックス部３に送られるため、データ形式はフレーム化される。よって、上記選択の切り替えタイミングは、データフレーム単位で切り替えることで、データの欠落や瞬断を回避することができる。
（ステップ３）受信アナログスイッチマトリックス２１は、分波部２３１への接続を解除し、チャネルＤの接続先を一時分波部だけとする。
（ステップ４）受信アナログスイッチマトリックス２１は、チャネルＡの接続先を分波部２２１に接続しながら、同時に分波部２３１に接続する。
（ステップ５）スイッチマトリックス部３は、分波部２３１と分波部２２１の両方から入力されるチャネルＡのデータに対して、一定のタイミングで分波部２２１からのチャネルＡのデータ選択から、分波部２３１からのチャネルＡのデータの選択に切り替える。この選択の切り替えタイミングは、データフレーム単位で切り替えることで、データの欠落や瞬断を回避する。
（ステップ６）受信アナログスイッチマトリックス２１は、分波部２２１への接続は解除し、チャネルＡの接続先を分波部２３１だけとする。
（ステップ７）受信アナログスイッチマトリックス２１は、チャネルＤの接続先を一時分波部に接続しながら、同時に分波部２２１に接続する。
（ステップ８）スイッチマトリックス部３は、一時分波部と分波部２２１の両方から入力されるチャネルＤのデータに対して、一定のタイミングで一時分波部からのチャネルＡのデータ選択から、分波部２２１からのチャネルＡのデータの選択に切り替える。上記選択の切り替えタイミングは、データフレーム単位で切り替えることで、データの欠落や瞬断を回避する。
（ステップ９）受信アナログスイッチマトリックス２１は、一時分波部への接続は解除し、チャネルＡの接続先を分波部２２１だけとする。
【００７０】
この動作により、受信アナログスイッチマトリックス２１による接続切り替えで生じる通信断を回避することができる。
【００７１】
同様の動作をスイッチマトリックス部３による接続切り替えにも適用する。例えば、図３において、チャネルＤの使用帯域が０．３ＧＨｚから０．１ＧＨｚに下がる一方、チャネルＡの使用帯域が０．１ＧＨｚから０．３ＧＨｚに上がる場合、デジタル合波基板４３に入力される信号帯域は０．３ＧＨｚから０．１ＧＨｚに減少する一方、デジタル合波基板４２に入力する信号帯域は０．３ＧＨｚから０．５ＧＨｚに増加し、設定した上限である０．４ＧＨｚを超える。
【００７２】
この場合、スイッチマトリックス部３は、チャネルＤを合波部４３１から４２１へ、チャネルＡを合波部４２１から４３１へ接続を切り替える制御を行うことで、各デジタル基板の出力を上限である０．４ＧＨｚに抑えることができる。しかし、送信アナログスイッチマトリックス４１が接続を単に切り替えると、各通信波が瞬断し、通信が一旦途切れる課題が残る。この場合、例えば、信号を一時的に処理する一時合波部を設け、以下の手順で切り替えることで、一時的な通信断を回避することができる。
（ステップ１）スイッチマトリックス部３は、チャネルＤをスイッチ４３４経由で合波部４３１に接続しながら、同時に一時的に信号を処理する一時合波部に接続する。
（ステップ２）一時合波部は、チャネルＤの合波処理を開始するが、処理後の合波データは出力せず破棄する。
（ステップ３）送信アナログスイッチマトリックス４１は、合波部４３１の出力に、一時合波部の出力を合成してアンテナ４０２に出力する。但し、合波部４３１からのチャネルＤだけが出力されているため、実質、合波部４３１からのチャネルＤが選択出力されているのに等しい。
（ステップ４）一定のタイミングで、一時合波部からチャネルＤの送信を開始し、同時に合波部４３１からのチャネルＤの送信を停止する。上記タイミングは、各合波部に入力されるデータフレーム単位で切り替えることで、データの欠落や瞬断を回避することができる。送信アナログスイッチマトリックス４１は、合波部４３１の出力に、一時合波部の出力を合成したままであるが、実質、一時合波部からのチャネルＤが選択出力されているのに等しい。
（ステップ５）スイッチマトリックス部３は、スイッチ４３４経由で合波部４３１に接続しているチャネルＤの接続を解除する。
（ステップ６）スイッチマトリックス部３は、チャネルＡをスイッチ４２４経由で合波部４２１に接続しながら、同時にスイッチ４３４経由で合波部４３１に接続する。
（ステップ７）合波部４３１は、チャネルＡの合波処理を開始するが、処理後の合波データはまだ出力せず破棄する。
（ステップ８）送信アナログスイッチマトリックス４１は、合波部４２１の出力に、合波部４３１の出力を合成して、アンテナ４０２に出力する。但しこの時点では、合波部４２１からのチャネルＡだけが出力されているため、実質、合波部４２１からのチャネルＡが出力されているに等しい。
（ステップ９）一定のタイミングで、合波部４３１からチャネルＡの送信を開始し、同時に合波部４２１からのチャネルＡの送信を停止する。上記タイミングは、各合波部に入力されるデータフレーム単位で切り替えることで、データの欠落や瞬断を回避することができる。送信アナログスイッチマトリックス４１は、合波部４２１の出力に、合波部４３１の出力を合成したままであるが、合波部４３１からのチャネルＡが選択出力されているのに等しい。
（ステップ１０）スイッチマトリックス部３は、スイッチ４２４経由で合波部４２１に接続しているチャネルＡの接続を解除する。
（ステップ１１）スイッチマトリックス部３は、チャネルＤを一時合波部に接続しながら同時にスイッチ４２４経由で合波部４２１にも接続する。
（ステップ１２）合波部４２１は、チャネルＤの合波処理を開始するが、処理後の合波データはまだ出力せず破棄する。
（ステップ１３）送信アナログスイッチマトリックス４１は、一時合波部の出力に、合波部４２１の出力を合成して、アンテナ４０１に出力する。但しこの時点では、一時合波部からのチャネルＤだけが出力されているため、一時合波部からのチャネルＤが選択出力されているに等しい。
（ステップ１４）一定のタイミングで、合波部４２１からチャネルＤの送信を開始し、同時に一時合波部からのチャネルＤの送信を停止する。上記タイミングは、各合波部に入力されるデータフレーム単位で切り替えることで、データの欠落や瞬断を回避することができる。送信アナログスイッチマトリックス４１は、一時合波部の出力に、合波部４２１の出力を合成したままであるが、実質、合波部４２１からのチャネルＤが選択出力されているのに等しい。
（ステップ１５）スイッチマトリックス部３は、一時合波部に接続しているチャネルＤの接続を解除する。
【００７３】
このように、送信アナログスイッチマトリックスによる接続切り替えで生じる通信断を回避することができる。
【００７４】
実施の形態４
本実施の形態では、実施の形態１〜３に示した回路を更に小さくするものである。以下、実施の形態１〜３と異なる部分について説明する。
【００７５】
図８は、実施の形態４におけるデジタル分波基板２２の機能ブロック図を示す。デジタル分波基板２２は、アナログデジタルコンバーター（ＡＤＣ）７０、周波数変換器（ＦＣ）７１a〜７１ｂ、７３a〜ｄ、１／２デシメーションフィルタ（ＤＭＦ）７２a〜７２ｂ、７４a〜７４ｄ、セレクタ（ＳＥＬ）７５、チャネルフィルタ（ＣＦ）７６a〜７６e、フレーマー７７を備える。この分波方式は、帯域を段階的に２分割していくツリー方式を適用している。分波部２２１は、例えば、チャネルＡ信号を４つのサブチャネルに分波する構成を示す。なお、図８では、分波部２２２及び分波部２２３は、分波部２２１と同様の構成であるため分波部２２２及び分波部２２３の構成の記載は省略する。
【００７６】
分波部２２１において、周波数変換器（ＦＣ）７１、７３と１／２デシメーションフィルタ（ＤＭＦ）７２、７４で構成されるツリーで、入力信号のスペクトラムを４つに分波する。すなわち最初のステージでは、｛ＦＣ７１ａ、ＤＭＦ７２ａ｝で入力信号のスペクトラムの右半分を、｛ＦＣ７１ｂ、ＤＭＦ７２ｂ｝で入力信号のスペクトラムの左半分をそれぞれ抽出する。この時点で入力信号のスペクトラムは２つに分波される。
【００７７】
次に、分波された右半分のスペクトラムを｛ＦＣ７３ａ、ＤＭＦ７４ａ｝と｛ＦＣ７３ｂ、ＤＭＦ７４ｂ｝で更に２つのスペクトラムに分波する。同様に、分波された左半分のスペクトラムを｛ＦＣ７３ｃ、ＤＭＦ７４ｃ｝と｛ＦＣ７３ｄ、ＤＭＦ７４ｄ｝で更に２つのスペクトラムに分波する。この一連の処理により、入力信号のスペクトラムは、計４つのサブチャネルに分波される。
【００７８】
上記処理で４分波した信号は、この後、チャネルフィルタ（ＣＦ）７６で隣接する不要波を除去しながら、サブチャネル帯域内のスペクトラムを波形整形する。ＤＭＦ７４ａ〜７４ｄの各出力に対して、それぞれＣＦ７６を設けて上記処理を行う場合、ＣＦ７６の所要数は分波部２２１で４個、分波部２２２、２２３も合わせると計１２個（＝４個×３式）となるが、本実施の形態では、このチャネルフィルタ（ＣＦ）７６の所要数を減らすものである。
【００７９】
１つのデジタル分波基板で処理する信号帯域幅の上限を０．４ＧＨｚとなるように、受信アナログスイッチマトリックス２１が負荷分散する場合、有意な信号が各ツリーを通過する率も２／５（＝０．４ＧＨｚ／１ＧＨｚ）となるため、チャネルフィルタ（ＣＦ）を１２個設けても、実際に有意な信号が通過するＣＦは約５(≒１２×２／５)個となる。よって、ＣＦの機能を各分波部から、スイッチ部２２４に移動し、スイッチ部２２４のセレクタ７５が抽出した有意な信号のみＣＦの処理を行うことで、ＣＦの回路規模を約０．４倍に削減（１２個→５個）することができる。
【００８０】
すなわち、スイッチ部２２４内のセレクタ７５は、入力される１２個のサブチャネルのうち、通信波である有意なサブチャネル（最大５個）を、制御局５からの制御情報を元に選択し、ＣＦ７６ａ〜７６ｅに接続する。一方、セレクタ７５は、それ以外の無意味なサブチャネルを破棄する。ＣＦ７６ａ〜７６ｅはセレクタ７５が選んだ有意なサブチャネルに対して、隣接成分の除去と波形整形を実施する。フレーマー７７は、ＣＦ７６ａ〜７６ｅの出力データをＳＥＲＤＥＳ等、高速インタフェースに適したフレーム化を行って、スイッチマトリックス部３に送信する。
【００８１】
なお、ＣＦ７６はスイッチ部｛２２４、２３４、２４４｝に配置したが、スイッチ部｛２２４、２３４、２４４｝ではなく、スイッチマトリックス部３、あるいはスイッチ部｛４２４、４３４、４４４｝に配置しても良い。
【００８２】
また、本実施の形態では、チャネルを４つのサブチャネルに分波する構成を例として説明したが、分波数は４に限らず、２以上であれば良い。また、本実施の形態では、１つのデジタル分波基板に３つの分波部を実装する例として説明したが、分波部の数は３に限らず、２以上であれば良い。
【００８３】
また、実施の形態４では、基板という名称で、各機能ブロックをグループ化して表現したが、必ずしも各グループは１基板で構成される必要はなく、例えば、１つの基板上に複数のグループが存在しても良い。また基板である必要もなく、１つのグループ化したものであれば何でも良く、例えば１基板を、１個の集積回路（ＦＰＧＡ，ＡＳＩＣ等）であってもよい。
【００８４】
以上の処理によって、ＣＦ７６の所要数を減らせるため、デジタル分波基板上の回路規模が減り、その結果消費電力も低減させることができる。
【００８５】
実施の形態５
本実施の形態では、ポリフェーズフィルタとＦＦＴ（Fast Fourier traＮsform）またはＤＦＴ（Discrete Fourier TraＮsform）を用いた分波方式の構成を変形することで回路規模を下げ、変形して得られたチャネルフィルタ（ＣＦ）機能を切り出して、有意な信号のみＣＦで処理し、更に分波部の回路規模を小さくすることができる。
【００８６】
図９は、本実施の形態におけるデジタル分波部２２〜２４の構成例である。デジタル分波部２２〜２４はアナログデジタル変換機（Ａ／Ｄ）４００、奇数分波部４１５、偶数分波部４３５、チャネルフィルタ４１０〜４１３、４３０〜４３３を備える。奇数分波部４１５、偶数分波部４３５は、周波数変換部４０１、４２１、ポリフェーズフィルタバンク４０２、４２２、４ポイントＦＦＴ４０８、４２８を備える。また、ポリフェーズフィルタバンク４０２、４２２は、直列並列変換（Ｓ／Ｐ）器４０３、４２３、ポリフェーズフィルタ４０４〜４０７、４２４〜４２７を備える。
【００８７】
ＡＤ変換器４００でサンプリングされたベースバンド信号は、奇数分波部４１５と偶数分波部４３５に入力され、それぞれＡＤ変換後の信号を４個に分波する。非特許文献１では、この奇数分波部４１５と偶数分波部４３５合わせて、ＡＤ変換器４００でサンプリングされたベースバンド信号を合計８個（＝４個×２式）のサブチャネルに分波していた。図１０に、従来技術を適用した場合の奇数分波部４１５における周波数特性を太線で示す。従来の奇数分波部４１５は、信号帯域｛"１"、"３"、"５"、"７"｝の計４つを、図１０に太線で示される周波数特性６１０、６１１、６１２、６１３で分波する。同様に従来の偶数分波部４３５は、信号帯域｛"２"、"４"、"６"、"８"｝の計４つを、図１１に太線で示される周波数特性６１４、６１５、６１６、６１７で分波する。分波した各信号を合波時に元信号スペクトラムに復元するため、各分波フィルタの特性を、図１２に示すように合波時において、隣り合う各周波数特性の振幅合計が１、各周波数特性の交差点が振幅０．５となるように設計する必要があった。
【００８８】
本実施の形態では、このフィルタ特性を図１３、図１４に示すように緩和させることで、ポリフェーズフィルタの回路規模を削減し、別途波形整形や隣接波除去を行うチャネルフィルタ（ＣＦ）を設けて、合波時の元信号スペクトラム復元を実現する。ＣＦ追加時の回路規模増加分より、ポリフェーズフィルタの回路規模削減量の方が大きいため、全体としては回路規模を削減することができる。以降、図９を元に詳細を説明する。
【００８９】
サブチャネル（＝分波後のチャネル）の帯域幅をΔ（デルタ）ｆとすると、奇数分波部４１５に入力された信号は、周波数変換部４０１によって、＋０．５Δｆ周波数シフト後、ポリフェーズフィルタバンク４０２に入力される。ポリフェーズフィルタバンク４０２は、入力データを直列並列変換（Ｓ／Ｐ）器４０３で４つの受信データ系列に分割し、各分割されたデータは、ポリフェーズフィルタ４０４〜４０７でフィルタ処理が行われる。４ポイントＦＦＴ４０８は、ポリフェーズフィルタ４０４〜４０７から出力されるデータをＦＦＴする。この一連の処理によって、奇数分波部４１５は、入力信号から信号帯域｛"１"、"３"、"５"、"７"｝の４つを分波する。同様に、偶数分波部４３５に入力された信号は、周波数変換部４２１によって、−０．５Δｆ周波数シフト後、ポリフェーズフィルタバンク４２２に入力される。ポリフェーズフィルタバンク４２２は、入力データを直列並列変換（Ｓ／Ｐ）器４２３で４つの受信データ系列に分割し、各分割されたデータは、ポリフェーズフィルタ４２４〜４２７でフィルタ処理が行われる。４ポイントＦＦＴ４２８は、ポリフェーズフィルタ４２４〜４２７から出力されるデータをＦＦＴする。この一連の処理によって、偶数分波部４３５は、入力信号から信号帯域｛"２"、"４"、"６"、"８"｝の４つを分波する。
【００９０】
奇数分波部４１５、偶数分波部４３５の周波数特性を、図１３、図１４に示すように緩和する。すなわち、分波の際に行われるダウンサンプリング時に、エイリアス成分が主信号成分に重なる直前まで、奇数分波部４１５、偶数分波部４３５の各フィルタ特性の遷移域を広げ、周波数特性を緩和する。
【００９１】
図１５に具体的な処理例を示す。図１５（ａ）は、実施の形態５の奇数分波部４１５、あるいは偶数分波部４３５の周波数特性で、信号を抽出した様子を示す。必要なサブチャネル信号を含む通過帯域は、斜線で示した中央の部分（帯域幅Δｆ）であり、左右に除去できなかった隣接成分６３１、６３２が残留している。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の信号をサンプリング速度２Δｆでダウンサンプルした後のスペクトラムを示す。
【００９２】
図１５（ａ）の信号帯域幅は２Δｆを超えているため、図１５（ｂ）に示すように、帯域幅２Δｆに収まらない残留成分がエイリアス成分（６３３、６３４）として、帯域内（帯域幅２Δｆ内）に折り返される。本実施の形態の奇数分波部４１５、あるいは偶数分波部４３５の周波数特性は、この折り返されるエイリアス成分が、斜線で示した通過帯域に重ならない、直前まで近づくように、奇数分波部４１５、あるいは偶数分波部４３５の周波数特性を緩和する。例えばナイキストフィルタの場合、斜線で示した通過帯域直前までエイリアス成分が近づくように、そのロールオフ率を大きくする。
【００９３】
このような周波数特性の緩和により、奇数分波部４１５、偶数分波部４３５内の各ポリフェーズフィルタの所要タップ数を削減することができる。
【００９４】
次に、図９に示す通り、奇数分波部４１５、偶数分波部４３５から出力された計８つの分波データは、チャネルフィルタバンク４０９、４２９に入力され、各チャネルフィルタ（ＣＦ）４１０〜４１３、４３０〜４３３で隣接成分の除去と波形整形が行われる。図１６に具体的な処理例を示す。図１６（ａ）は、ＣＦへの入力スペクトラム、図１６（ｂ）は出力スペクトラムである。図１６から明らかなように、斜線以外の不要な隣接成分が除去され、かつ斜線の通過帯域も整形される。図１６（ａ）で示すＣＦの周波数特性６４０は、前記した図１２に示すように、合波時に隣り合う周波数特性の振幅合計が１、各周波数特性の交差点が振幅０．５となるように設計される。
【００９５】
ここで、前段の奇数分波部４１５、偶数分波部４３５から出力される全て（計８個）の分波データに対して図１６に示すＣＦの処理を行わなくてもよい。ポリフェーズフィルタとＦＦＴを組み合わせる方式では、その方式の性質上、必ず本来分波したい対象帯域だけでなく、隣接帯域に位置する対象外の分波データが混在する。例えば、対象帯域を６分波したい場合でも、本構成で得られる８個の分波データから、対象帯域に相当する６個の分波データを選択し、残りの２個は捨てることになる。よってこの場合、ＣＦは８個設ける必要はなく６個備えれば良い。
【００９６】
これによりＣＦ追加による回路規模増加を抑え、その結果、前記したポリフェーズフィルタの回路規模削減の効果加わり、分波部全体としては、回路規模を削減することができる。
【００９７】
なお、実施の形態５では｛ポリフェーズフィルタ、ＦＦＴ、ＣＦ｝の組合せで分波する処理について説明したが、必ずしもＦＦＴである必要はなく、ＤＦＴであってもよい。ＦＦＴの場合、分波数はＦＦＴのポイント数と同じ、２のべき乗となる。一方ＤＦＴの場合、ＦＦＴより回路規模は大きくなるが、分波数は２以上であれば、どのような値でも実現することができる利点がある。
【００９８】
また、ＤＦＴとした場合でも、その方式の性質上、必ず本来分波したい対象帯域だけでなく、隣接帯域に位置する対象外の分波データが混在するため、ＦＦＴの場合と同様、ＣＦは対象帯域が存在する分波データに対して処理を行えば良い。またＣＦによる処理は、必ずしもＦＦＴの後に行わなくても良い。例えばスイッチマトリックス部３にＣＦを移動して、スイッチマトリックス部３で行ってもよい。あるいは、送信先のビームエリアに対応する合波部で行われるＩＦＦＴ処理の前に行っても良い。この場合、合波部は分波と逆の処理になり、｛ＣＦ、ＩＦＦＴ、ポリフェーズフィルタ｝の組合せで実現される。即ち、合波部においてＣＦで隣接波成分除去と波形整形処理された分波データが、ＩＦＦＴされた後、ポリフェーズフィルタに入力される。この場合、合波部におけるＩＦＦＴからポリフェーズフィルタの処理自体は、非特許文献１と同様であるが、特徴として、事前にＣＦで隣接波成分除去と波形整形処理されるため、合波部におけるポリフェーズフィルタも、分波部におけるポリフェーズフィルタと同様に周波数特性を緩和することができる。即ち、合波時はアップサンプリングによってイメージ成分が生じるが、このイメージ成分を、エイリアス成分の場合と同様、主信号成分に重なる直前まで、各合波部のフィルタ特性の遷移域を広げても除去できるため、このような周波数特性緩和により、合波側のポリフェーズフィルタの所要タップ数を削減することができる。
【００９９】
実施の形態６
本実施の形態では、前述した｛ポリフェーズフィルタ、ＦＦＴ、ＣＦ｝の組合せで分波する手法を、実施の形態１、実施の形態２で示した構成に組み込むことで、分波部の回路規模を下げるものである。
【０１００】
図１７は、本実施の形態におけるデジタル分波基板２２の機能ブロック図を示す。分波方式は、実施の形態５に記載した｛ポリフェーズフィルタ、ＦＦＴ、ＣＦ｝の組合せ方式を適用しおり、図１７は、この方式を適用した場合の構成例を示す。
【０１０１】
分波部２２１は、チャネルＡ信号を４つのサブチャネルに分波する構成を示す。なお分波部２２２、２２３の中も、分波部２２１と同じ構成であるため、詳細の説明は割愛する。
【０１０２】
分波部２２１において、奇数分波部４１５と偶数分波部４３５で、ＡＤＣ７０でＡＤ変換された入力信号スペクトラムを８つに分波する。この内、分波部２２１は対象帯域に相当する４個の分波データを選択し、回路に出力するとともに、残りの非対象帯域に相当する４個の分波データを破棄する。
【０１０３】
上記処理で４分波した信号は、この後チャネルフィルタ（ＣＦ）で隣接する不要波を除去しながら、サブチャネル帯域内のスペクトラムを波形整形する必要があり、分波部２２２、２２３も合わせるとＣＦの所要数は計１２個（＝４個×３式）となる。
【０１０４】
本実施の形態では、チャネルフィルタ（ＣＦ）の所要数を減らすことを目的とする。例えば、１つのデジタル分波基板で処理する信号帯域幅の上限を０．４ＧＨｚとなるように、前段の受信アナログスイッチマトリックスが負荷分散する場合、有意な信号が分波部２２１，２２２，２２３から出力される率も２／５（＝０．４ＧＨｚ／１ＧＨｚ）となる。よって、チャネルフィルタ（ＣＦ）を１２個設けても、実際に有意な信号が通過するＣＦは約５(≒１２×２／５)個となる。よって、実施の形態４と同様、ＣＦの機能を各分波部から、スイッチ部２２４に移動し、スイッチ部２２４のセレクタ７５が抽出した有意な信号のみＣＦの処理を行うことで、ＣＦの回路規模を約０．４倍に削減（１２個→５個）することができる。
【０１０５】
すなわち、スイッチ部２２４内のセレクタ７５は、入力される１２個のサブチャネルの内、通信波である有意なサブチャネル（最大５個）を、制御局５からの制御情報を元に選択し、ＣＦ７６ａ〜７６ｅに接続する。一方、セレクタ７５は、それ以外の無意味なサブチャネルを破棄する。
【０１０６】
ＣＦ７６ａ〜７６ｅはセレクタ７５が選んだ有意なサブチャネルに対して、隣接成分の除去と波形整形を実施する。フレーマー７７は、ＣＦ７６ａ〜７６ｅの出力データをＳＥＲＤＥＳ等、高速インタフェースに適したフレーム化を行って、スイッチマトリックス部３に送信する。
【０１０７】
以上の一連の処理によって、｛ポリフェーズフィルタ、ＦＦＴ、ＣＦ｝の組合せで分波する手法であっても、実施の形態４で示したツリー方式と同様、ＣＦの所要数を減らせるため、デジタル分波基板上の回路規模が減り、その結果消費電力も低減させることができる。
【０１０８】
なお、ＣＦはスイッチ部｛２２４、２３４、２４４｝に配置したが、スイッチ部｛２２４、２３４、２４４｝ではなく、スイッチマトリックス部３、あるいはスイッチ部｛４２４、４３４、４４４｝に配置しても良い。
【０１０９】
また、本実施の形態では、チャネルを４つのサブチャネルに分波する構成を例として示したが、分波数は４に限らず、２以上であれば幾つであっても良い。更に、本実施の形態では、１つのデジタル分波基板に３つの分波部を実装する例としたが、分波部の数は３に限らず、２以上であれば幾つであっても良い。
【０１１０】
なお、本実施の形態では、基板という名称で、各機能ブロックをグループ化して表現したが、必ずしも各グループは１基板で構成される必要はなく、例えば、１つの基板上に複数のグループが存在しても良い。また基板である必要もなく、１つのグループ化したものであれば何でも良く、例えば１基板を、１個の集積回路（ＦＰＧＡ，ＡＳＩＣ等）であってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１：中継装置、２：受信部、３：スイッチマトリックス部、４：送信部、２０１〜２０３：受信アンテナ、４０１〜４０３：送信アンテナ、２１１〜２１３、４１１〜４１３：ビームエリア、２１：受信アナログスイッチマトリックス、２２〜２４：デジタル分波基板、２２１〜２２３、２３１〜２３３、２４１〜２４３：分波部、２２４、２３４、２４４：スイッチ部、５：制御局、３１〜３３、５１〜５３：スペクトラム、４２〜４４：デジタル合波基板、４２４、４３４、４４４：スイッチ部、４２１〜４２３、４３１〜４３３、４４１〜４４３：合波部、４１：送信アナログスイッチマトリックス、６０：ビーム選択回路、６１：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、６２：アナログ乗算器（ミキサ）、６３：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、６４：周波数シンセサイザ、６５：チャネルＤの帯域、６６：チャネルＥの帯域、６７：チャネルＦの帯域、６８：ローカル発振器、６９：３対３アナログスイッチマトリックス、７０：アナログデジタルコンバーター（ＡＤＣ）、４００、７３：周波数変換器（ＦＣ）、７２、７４：１／２デシメーションフィルタ（ＤＭＦ）、７５：セレクタ（ＳＥＬ）、７６：チャネルフィルタ（ＣＦ）、７７：フレーマー、７３：アナログデジタル変換機（Ａ／Ｄ）、４１５：奇数分波部、４３５：偶数分波部、４０１、４２１：周波数変換部、４０２、４２２：ポリフェーズフィルタバンク、４０８、４２８：４ポイントＦＦＴ、４０３、４２３：直列並列変換（Ｓ／Ｐ）器、４０４〜４０７、４２４〜４２７：ポリフェーズフィルタ、６１４〜６１７：周波数特性、４０９、４２９：チャネルフィルタバンク、４１０〜４１３、４３０〜４３３：チャネルフィルタ（ＣＦ）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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