(57)【要約】    【課題】      ベースバンドデジタル信号とアナログ信号の周波数配置を工夫し、両者の信号が共に良好な伝送特性を確保すること。    【解決手段】  デジタル信号発生器２０から出力されたベースバンドデジタル信号とキャリア信号発生器２１から出力されたキャリア信号は、フィルタ２２ａ、２２ｂを通過した後、合波器２３によって合波（多重化）される。伝送媒体２５で伝送された後に分波器２４で分波され、フィルタ２６ａ、２６ｂで信号成分のみが分離され、増幅器２７ａ、２７ｂでそれぞれ増幅される。ベースバンドデジタル信号はデジタル信号受信器２８で受信され、キャリア信号（アナログ信号）はキャリア信号受信器２９で受信される。このとき、ベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重して伝送する場合、搬送するベースバンドデジタル信号波形のスペクトルが極小値となる周波数と一致するようにアナログ信号の周波数を設定する。  【選択図】      図１３
2006157255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースバンドデジタル信号とアナログのキャリア信号とを多重化して伝送する伝送装置であって、
前記キャリア信号の搬送周波数が、前記ベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するように周波数が選択されることを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
デジタル信号とアナログのキャリア信号とを多重化して伝送する伝送装置であって、
前記キャリア信号の搬送周波数が、前記デジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するように周波数が選択されることを特徴とする伝送装置。
【請求項３】
ベースバンドデジタル信号とアナログのキャリア信号とを多重化して伝送する伝送装置であって、
前記ベースバンドデジタル信号の波形スペクトルを測定するスペクトル測定手段と、
前記スペクトル測定手段の測定したベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数を解析するスペクトル解析手段と、
前記スペクトル解析手段の解析した波形スペクトルが極小値となる周波数に対して、前記キャリア信号の周波数を一致させるキャリア周波数決定手段と、
を備えることを特徴とする伝送装置。
【請求項４】
さらに、前記スペクトル解析手段又は前記キャリア周波数決定手段の情報に基づいて、フィルタの周波数特性又は増幅器の利得特性を所望の特性に変化させると共に、キャリア信号受信器においてキャリア信号の変化を認識させる情報伝達手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の伝送装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の伝送装置を用いた伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル信号を伝送する伝送装置等に関し、特に、ベースバンドデジタル信号にアナログのキャリア信号を多重化して伝送を行う伝送装置、及び伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、同軸ケーブル、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル、あるいは光ファイバなどを用いてデジタル信号の伝送を高速に行うことが一般的となっている。一方では、ＲＦ（Radio Frequency）信号を使ってアナログ伝送を行う携帯電話サービスも高速化が進んでいる。これらのデジタル伝送系とアナログ伝送系が混在するシステムにおいて、デジタル信号とアナログ信号の多重化が可能になることにより、狭帯域での信号伝送を行うことが可能となる。また、伝送ケーブルや伝送装置に関して広帯域対応が不必要となることにより、伝送システムはより安価になってきている。
【０００３】
このような背景から、デジタル信号にアナログ信号を多重化させて伝送を行う伝送装置及び伝送システムに関する技術は種々報告されている。例えば、ＡＭ（Amplitude Modulation）変調信号にデジタル信号を多重化するＡＭデータ多重変調装置に関する技術などが報告されている（例えば、特許文献１参照）。図２０は、従来技術によるＡＭデータ多重変調信号の生成過程を説明するための概念図である。つまり、図２０は、ＡＭ変調信号５０に対して、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）などのデジタル変調信号５１を加算器５３で加算し、変調されたデジタル信号を多重化してＡＭデータ多重変調信号５２を生成する過程を示している。このような多重化変調方式では、周波数軸上で搬送波fcを軸とする線対称な周波数（fc+fα）の位置と周波数（fc−fα）の位置とにデジタル変調信号５１を加算器５３によって多重化することにより、ＡＭデータ多重変調信号５２をＡＭ同期検波したときにＡＭ同期検波出力に影響を与えないようになっている。
【特許文献１】特開平９−３２６８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術による多重変調方法では、ＡＭ変調信号５０に加えて変調するデジタル変調信号５１の周波数（fc-fα）から周波数（fc+fα）の範囲の広い帯域が必要となる。そのため、周波数帯域が十分確保出来ない場合は、このような多重変調方法を利用することができない。つまり、ベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重化して伝送する伝送装置においては、使用できる帯域が伝送媒体の伝送特性の制限を受ける場合がある。このとき、許容された狭い帯域においてベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重化させる場合は、お互いの信号のスペクトルが近接すると、信号の相互干渉による特性劣化が生じる。この特性劣化はベースバンドデジタル信号もしくはアナログ信号の強度にも依存し、どちらか一方の強度が高いとその信号自体の伝送には有利ではあるが、もう一方の信号への干渉が増大して特性劣化が生じる要因となる。つまり、ベースバンドデジタル信号にキャリア信号を多重して伝送する伝送装置において、使用出来る帯域が伝送媒体の伝送特性の制限を受ける場合は、お互いの信号のスペクトルが近接した状態に設定すると相互干渉によって特性劣化が生じる。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ベースバンドデジタル信号とアナログ信号の周波数配置を工夫することにより、両者の信号が共に良好な伝送特性を確保できるような伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の伝送装置は、ベースバンドデジタル信号とアナログのキャリア信号とを多重化して伝送する伝送装置であって、キャリア信号の搬送周波数が、ベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するように周波数が選択される構成を採っている。
【０００７】
また、本発明の伝送装置は、デジタル信号とアナログのキャリア信号とを多重化して伝送する伝送装置であって、キャリア信号の搬送周波数が、デジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するように周波数が選択される構成を採っている。
【０００８】
また、本発明の伝送装置は、ベースバンドデジタル信号とアナログのキャリア信号とを多重化して伝送する伝送装置であって、ベースバンドデジタル信号の波形スペクトルを測定するスペクトル測定手段と、スペクトル測定手段の測定したベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数を解析するスペクトル解析手段と、スペクトル解析手段の解析した波形スペクトルが極小値となる周波数に対して、キャリア信号の周波数を一致させるキャリア周波数決定手段とを備える構成を採る。
【０００９】
また、本発明の伝送装置は、前記発明の構成に加えて、さらに、スペクトル解析手段又はキャリア周波数決定手段の情報に基づいて、フィルタの周波数特性又は増幅器の利得特性を所望の特性に変化させると共に、キャリア信号受信器においてキャリア信号の変化を認識させる情報伝達手段を備える構成を採る。
【００１０】
また、本発明は、上記発明の伝送装置を用いた伝送システムを構築することもできる。これによって、良好な周波数特性を有する伝送システムが提供することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の伝送装置によれば、キャリア信号の搬送周波数とベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数とが一致しているので、キャリア信号がベースバンドデジタル信号に与える影響は、その他の周波数にキャリア信号の周波数を設定した場合と比較して小さくなる。これによって、ベースバンドデジタル信号にキャリア信号を多重化した場合に、ベースバンドデジタル信号とキャリア信号が相互干渉によって特性劣化することを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の伝送装置によれば、キャリア信号の搬送周波数とデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数とが一致しているので、キャリア信号がデジタル信号に与える影響は、その他の周波数にキャリア信号の周波数を設定した場合と比較して小さくなる。これによって、デジタル信号にアナログのキャリア信号を多重した場合に、デジタル信号とキャリア信号が相互干渉によって特性劣化することを抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の伝送装置によれば、スペクトル測定手段がベースバンドデジタル信号波形のスペクトルを測定する。そして、スペクトル解析手段においてスペクトルが極小値となるような周波数を検出する。さらに、キャリア周波数決定手段において、キャリア信号の周波数を、スペクトル解析手段で検出されたスペクトルが極小値となる周波数に決定する。これによって、キャリア信号がベースバンドデジタル信号に与える影響を自動的に小さく抑えることができるので、ベースバンドデジタル信号とキャリア信号の相互干渉による特性劣化を自動的に抑えることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の伝送装置によれば、スペクトル測定手段の周波数測定情報や、スペクトル解析手段の周波数検出情報や、キャリア周波数決定手段の周波数決定情報に基づいて、伝送路中に配置されたフィルタの周波数特性や増幅器の利得特性を最適値に変化させる。すなわち、スペクトル解析手段で検出されたスペクトルが極小値となる周波数の伝送特性が所望の特性となるように変化させる。また、キャリア信号受信器においては、どの時点からどの周波数にキャリア信号が変化したかを把握することができる。これによって、ベースバンドデジタル信号の周波数特性変化に応じて、キャリア信号の周波数を自動に変化させ、キャリア信号がベースバンドデジタル信号に与える影響を小さく抑えて相互干渉による特性劣化を抑えることができる。このようにして良好な伝送特性を自動的に得ることができる。
【００１５】
すなわち、本発明の伝送装置によれば、ベースバンドデジタル信号にアナログのキャリア信号を多重化した場合に、相互に干渉しあうことによる特性劣化を抑えることができるので、狭い信号帯域を有効に利用することが可能となる。また、デジタル信号とアナログ信号を分離するためのフィルタのＱ値を急峻にしなくてもよいので、フィルタの仕様を大幅に緩和することができる。また、本発明によれば、上記発明の伝送装置を用いた伝送システムを構築することもできるので、良好な周波数特性を有する伝送システムが提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜発明の概要＞
本発明は、ベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重化して伝送する伝送装置において、搬送するベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するように、アナログ信号の周波数を選択する。すなわち、ベースバンドデジタル信号とアナログ信号の周波数配置を、両者の信号の周波数が一致するように工夫することにより、両者の信号が共に良好な伝送特性を確保できるような伝送装置を実現している。このようにして、ベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するようにアナログ信号の周波数を設定することにより、アナログ信号がベースバンドデジタル信号に与える影響は、その他の周波数にアナログ信号の周波数を設定した場合と比較して極端に小さくなる。そのため、アナログ信号の強度を、その他の周波数に設定した場合よりも大きく設定することが可能となり、良好な周波数特性を有する伝送システムを実現することができる。
【００１７】
以下、図面を用いて、本発明における伝送装置の好適な実施の形態の幾つかを詳細に説明する。尚、各実施の形態で用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
まず、本発明の伝送装置を実現するために、アナログ信号の周波数を、ベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するように設定することによって、アナログ信号がデジタル信号に与える影響を小さくすることができる動作原理について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態１に係る伝送装置を実現するためのsinc関数の特性図であり、横軸に周波数、縦軸にデジタル信号波形をフーリエ変換したsinc関数Ｆ（ω）の振幅を示している。図１において、１はベースバンドデジタル信号におけるsinc関数の特性であり、２はアナログ信号の特性である。一般的に、デジタル信号波形をフーリエ変換すると、図１に示すようなsinc関数となる。ベースバンドデジタル信号１とアナログ信号２とを多重化して伝送する伝送装置において、図１に示すように、アナログ信号２の周波数を、搬送するベースバンドデジタル信号１の波形のスペクトルが極小値となる周波数に一致するよう選択すれば、アナログ信号２がベースバンドデジタル信号１に与える影響、及びベースバンドデジタル信号１がアナログ信号２に与える影響は、その他の周波数にアナログ信号２の周波数を設定した場合と比較してかなり小さくなる。したがって、ベースバンドデジタル信号１とアナログ信号２とを多重化した場合は、ベースバンドデジタル信号１とアナログ信号２とが相互に干渉しあうことによる特性劣化を抑えることができる。そのため、アナログ信号の強度を、その他の周波数に設定した場合よりも大きく設定することが可能となる。
【００２０】
以下、図２乃至図９を用いて、ベースバンドデジタル信号にアナログ信号（キャリア信号）を多重化した場合において、相互干渉による特性劣化を抑える動作原理について説明する。図２は、デジタル信号波形にキャリア信号を多重化した第１の状態を示す本発明の原理図である。すなわち、図２は、搬送するベースバンドデジタル信号波形のスペクトルが極小値となる周波数とキャリア信号の周波数とが一致していない場合を示している。図３は、図２の波形における多重化後のベースバンドデジタル信号波形の変動の様子を示す図である。図４は、図３の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの関係を示す図である。図５は、図３の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの理想的な関係を示す図である。
【００２１】
図６は、デジタル信号波形にキャリア信号を多重化した第２の状態を示す本発明の原理図である。すなわち、図６は、搬送するベースバンドデジタル信号波形のスペクトルが極小値となる周波数とキャリア信号の周波数とが一致している場合を示している。図７は、図６の波形における多重化後のベースバンドデジタル信号波形の変動の様子を示す図である。図８は、図７の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの関係の一例を示す図である。図９は、図７の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの関係の他の例を示す図である。
【００２２】
図２に示すような、搬送するベースバンドデジタル信号４の波形スペクトルが極小値となる周波数とキャリア信号３の周波数とが一致していない場合は、ベースバンドデジタル信号４とキャリア信号３の位相によっては、図２（a）、（b）、（c）のような多重化のパターンがあり得る。そのため、ベースバンドデジタル信号４に多重化されたキャリア信号３において、矩形波の始まり６ａと矩形波の終わり６ｂのレベルは、ベースバンドデジタル信号４とキャリア信号３の位相によって異なった状態で上下に変動する。
【００２３】
したがって、多重化後のベースバンドデジタル信号７は、図３に示すように、矩形波の始まりと終わりにおいて、矩形波の中心に対して非対称で狭くなったり広がったりする。つまり、多重化後のベースバンドデジタル信号７は、矩形波の幅が中心振り分けとならない状態でＴ１とＴ２との間で変動する。そのため、アイパターン９は、図４に示すようになり、アイパターン規格８を一応は満たしているがマージンがほとんどない状態となってしまう。アイパターン９の望ましい状態は、図５に示すように、アイパターン規格８に対してほぼ等しいマージンがある状態である。
【００２４】
一方、図６に示すような、搬送するベースバンドデジタル信号４の波形のスペクトルが極小値となる周波数とキャリア信号３の周波数とが一致している場合は、ベースバンドデジタル信号４とキャリア信号３の位相によっては、図６（a）、（b）、（c）のような多重化のパターンがあり得る。この場合は、ベースバンドデジタル信号４に多重されたキャリア信号３において、矩形波の始まり６ａと矩形波の終わり６ｂのレベルは同時に上下する。
【００２５】
したがって、多重化後のベースバンドデジタル信号７は、図７に示すように、矩形波の始まりと終わりにおいて、矩形波の中心に対して対照的に狭くなったり広がったりする。つまり、多重化後のベースバンドデジタル信号７は、矩形波の幅が中心振り分けの状態でＴ１とＴ２との間で変動する。そのため、アイパターン９は、図８又は図９に示すようになり、アイパターン規格８に対して充分にマージンをもって満たすことになる。このようにして、本発明の伝送装置では、ベースバンドデジタル信号４にアナログ信号（キャリア信号３）を多重化した場合において、ベースバンドデジタル信号４とアナログ信号（キャリア信号３）が相互に干渉しあうことによる特性劣化を抑えることができるので、狭い信号帯域を有効に利用することが可能となる。また、ベースバンドデジタル信号４とアナログ信号（キャリア信号３）を分離するためのフィルタ特性（つまり、Ｑ値）が急峻でなくてもよくなるので、回路の仕様を大幅に緩和することができる。
【００２６】
以上のような動作原理により、搬送するベースバンドデジタル信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するようにアナログ信号の周波数を選択することによって、ベースバンドデジタル信号とアナログ信号とが相互に干渉しあうことによる特性劣化を抑えることができる。
【００２７】
図１０は、本発明の伝送装置において、ベースバンドデジタル信号とアナログ信号とを多重化する場合の測定系の構成を示すブロック図である。この測定系は、パケットロス測定器１０、信号発生器１１、インピーダンス変換回路１２、合波器１３、分波器１４、インピーダンス変換回路１５、及びスペクトルアナライザ１６によって構成され、同軸ケーブル１７及び１００Ｂａｓｅ−ＴＸ１８によって接続されている。
【００２８】
図１０において、パケットロス測定器１０からベースバンドデジタル信号（パケット）を伝送し、そのベースバンドデジタル信号（パケット）と信号発生器１１から出力されたキャリア信号とを合波器１３で合波した後、１００Ｂａｓｅ−ＴＸのケーブル（つまり、カテゴリー５準拠のＵＴＰケーブル）を用いて伝送する。その後、パケットロス測定器１０に戻る系とスペクトルアナライザ１６で測定する系の２つに分波し、パケットロス測定器１０でパケット受信を行い、スペクトルアナライザ１６で波形スペクトルを確認する。
【００２９】
図１１は、図１０の測定系において、パケットロス測定器１０から出力されたベースバンドデジタル信号をスペクトルアナライザ１６で測定したスペクトル図であり、横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸に信号レベル（ｄＢ）を示している。図１１に示すように、周波数が１２５ＭＨｚのところにベースバンドデジタル信号１の極小値があり、この極小値でアナログ信号２を多重化している。
【００３０】
図１２は、図１０の測定系において、パケットロス測定器から出力されたベースバンドデジタル信号に所望の周波数のキャリア信号を多重化させたときのパケットロスの測定結果を示す図であり、横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＢＥＲ（ビットエラーレート）を示している。図１２に示すように、キャリア信号の周波数を１２５ＭＨｚとしたときに、キャリア信号の周波数をその他の周波数にしたときよりもパケットロスが小さくなり、結果的に、ＢＥＲ（ビットエラーレート）が最も小さくなっていることが分かる。
【００３１】
すなわち、図１に示すように、ベースバンドデジタル信号のスペクトルにおいてsinc関数が０となる周波数にキャリア信号を多重化することにより、キャリア信号をその他の周波数に設定する場合と比較してＢＥＲを小さくすることが可能となることが、実験的に明らかになった。
【００３２】
図１３は、本発明の実施の形態１における伝送装置の構成を示すブロック図である。この伝送装置は、デジタル信号発生器２０、キャリア信号発生器２１、フィルタ２２ａ、２２ｂ、合波器２３、分波器２４、フィルタ２６ａ、２６ｂ、増幅器２７ａ、２７ｂ、デジタル信号受信器２８、及びキャリア信号受信器２９が伝送媒体２５によって接続された構成となっている。
【００３３】
図１３において、デジタル信号発生器２０から出力されたベースバンドデジタル信号とキャリア信号発生器２１から出力されたキャリア信号は、それぞれフィルタ２２ａ、２２ｂを通過した後、合波器２３によって合波（多重化）される。その後、伝送媒体２５で伝送された後に分波器２４で分波され、それぞれ、フィルタ２６ａ及びフィルタ２６ｂで信号成分のみを分離した後、増幅器２７ａ、２７ｂでそれぞれ増幅され、ベースバンドデジタル信号はデジタル信号受信器２８で受信され、キャリア信号（アナログ信号）はキャリア信号受信器２９で受信される。
【００３４】
このとき、ベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重化して伝送する場合、アナログ信号の周波数が搬送するベースバンドデジタル信号波形のスペクトルが極小値となる周波数と一致するようにアナログ信号の周波数を設定する。これによって、アナログ信号がベースバンドデジタル信号に与える影響は、その他の周波数にアナログ信号の周波数を設定した場合と比較してかなり小さくなる。したがって、ベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重化した場合、ベースバンドデジタル信号とアナログ信号が相互に干渉しあうことによる特性劣化を抑えることができる。
【００３５】
なお、ベースバンドデジタル信号にキャリア信号を多重化させるための伝送媒体は、同軸ケーブルやツイストペアケーブルなどのメタルケーブル、光ファイバケーブル、あるいは無線などである。また、デジタル信号としては、インターネットで使われるイーサネット（登録商標）信号、パケット信号などがある。さらに、キャリア信号としては、同期検波において送信側の搬送波に位相と周波数を同期させるために用いるローカル信号、機器の監視制御や信号レベル調整に用いるパイロット信号などがある。特に、１００Ｂａｓｅなどのイーサネット（登録商標）信号においては、一般的にオートネゴシエーション機能を有しているため、そのアイドル信号の周波数特性を解析後に、アナログ信号の周波数をイーサネット（登録商標）信号の波形スペクトルが極小値となる周波数と一致するよう選択すれば、アナログ信号がイーサネット（登録商標）信号に与える影響、及びイーサネット（登録商標）信号がアナログ信号に与える影響は、その他の周波数にアナログ信号の周波数を設定した場合と比較して小さくなる。また、10/100BASEのジャックやケーブルは近年広く普及しているため、一般家庭の多くで接続することが可能である。この１００Ｂａｓｅにアナログ信号を多重化することが可能となることによって、インターネット以外の無線サービスも含めた多種多様なサービスを提供することができる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
図１４は、本発明の実施の形態２に係る伝送装置を実現するためのsinc関数の特性図であり、横軸に周波数、縦軸にデジタル信号波形をフーリエ変換したsinc関数Ｆ（ω）の振幅を示している。図１４において、１はベースバンドデジタル信号におけるsinc関数の特性であり、２ａ、２ｂ〜２ｈはアナログ信号の特性である。すなわち、実施の形態２における図１４の特性は、図１に示す実施の形態１の特性をさらに拡張した場合を示している。図１４では、ベースバンドデジタル信号１に対して多重化するアナログ信号を１つではなく複数のアナログ信号２ａ、２ｂ〜２ｈとしている。ここでは、多重化するアナログ信号の数は８個であるが、仕様を満たせばいくつであっても構わない。実施の形態２によれば、狭帯域に多数のアナログ信号を多重化しても相互干渉による特性劣化を抑えることが可能となる。
【００３７】
＜実施の形態３＞
図１５は、本発明における実施の形態３の伝送装置の構成を示すブロック図である。図１５に示す実施の形態３における伝送装置は、図１３に示す実施の形態１における伝送装置に対して、分波器３０によって分波されたベースバンドデジタル信号のスペクトルを測定するスペクトル測定部（スペクトル測定手段）３１と、様々な周波数を有するベースバンドデジタル信号を周波数上で合成した波形のスペクトルを解析して、ベースバンドデジタル信号の極小値を検出するスペクトル解析部（スペクトル解析手段）３２と、検出されたスペクトルの極小値にベースバンドキャリア信号の周波数を一致させるようにキャリア信号発生器２１に信号を送信するキャリア周波数決定部（キャリア周波数決定手段）３３とが付加された構成となっている。
【００３８】
図１５に示す伝送装置において、分波器３０によって分波されたベースバンドデジタル信号は、スペクトル測定部３１によってスペクトルが測定された後、スペクトル解析部３２によってスペクトルの極小値が検出される。デジタル信号発生器２０から様々な周波数特性を有するベースバンドデジタル信号が発生している場合は、スペクトル解析部３２においてその様々な周波数を有するベースバンドデジタル信号を周波数上で合成した波形のスペクトルを解析して極小値を検出する。キャリア周波数決定部３３は、検出されたスペクトルの極小値にベースバンドキャリア信号の周波数を一致させるようにキャリア信号発生器２１に信号を送信する。
【００３９】
これを受けたキャリア信号発生器２１は、ベースバンドキャリア信号の周波数をスペクトルの極小値と一致する周波数へと変化させる。なお、分波器３０は、フィルタ２６ａと増幅器２７ａの間やデジタル信号発生器２０とフィルタ２２ａの間に設置してもよく、その設置個所はデジタル信号発生器２０とデジタル信号受信器２８の間のどこであってもよい。また、スペクトル測定部３１、スペクトル解析部３２、及びキャリア周波数決定部３３はデジタル信号受信器２８の後段であってもよい。以上述べたように、本発明による実施の形態３の伝送装置により、ベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重化した場合は、相互干渉による特性劣化を自動的に抑えることが可能となる。
【００４０】
＜実施の形態４＞
図１６は、本発明における実施の形態４の伝送装置の第１の構成例を示すブロック図である。つまり、図１６に示す実施の形態４における伝送装置は、図１５に示す実施の形態３における伝送装置を改良し、情報伝達経路（情報伝達手段）３４、３５を介して情報を伝達することによってベースバンドデジタル信号にアナログ信号を多重化するように構成したものである。
【００４１】
図１６に示す伝送装置において、分波器３０によって分波されたベースバンドデジタル信号はスペクトル測定部３１によってスペクトルが測定された後、スペクトル解析部３２によってスペクトルの極小値が検出される。このとき、デジタル信号発生器２０から様々な周波数特性を有するベースバンドデジタル信号が発生している場合は、スペクトル解析部３２においてその様々な周波数を有するベースバンドデジタル信号を周波数上で合成した波形のスペクトルを解析して、ベースバンドデジタル信号の極小値を検出する。キャリア周波数決定部３３はその極小値にキャリア周波数を一致させるようにキャリア信号発生器２１に信号を送り、これを受けたキャリア信号発生器２１はキャリア信号の周波数をスペクトルの極小値と一致する周波数へと変化させる。
【００４２】
ここで、スペクトル解析部３２で得られたベースバンドデジタル信号の周波数情報は情報伝達経路３４によってフィルタ２２ａ、フィルタ２６ａ、及び増幅器２７ａへ伝送される。すると、フィルタ２２ａ、フィルタ２６ａ、及び増幅器２７ａは、受信した周波数情報に基づいて最適な周波数特性及び利得を実現するように変化する。
【００４３】
また、キャリア周波数決定部３３から出力されるベースバンドデジタル信号の周波数情報は、情報伝達経路３５を介して、フィルタ２２ｂ、フィルタ２６ｂ、増幅器２７ｂ、及びキャリア信号受信器２９へ伝送される。すると、フィルタ２２ｂ、フィルタ２６ｂ、及び増幅器２７ｂは、受信した周波数情報に基づいて最適な周波数特性及び利得を実現するように変化させ、キャリア信号受信器２９はキャリア信号の変化を情報伝達経路３５にて受け取る。このことにより、キャリア信号受信器２９は、どの時点からどの周波数にキャリアが変化したかをリアルタイムで把握することができる。
【００４４】
なお、デジタル信号発生器２０から様々な周波数特性を有するベースバンドデジタル信号が発生している場合は、最初からキャリア信号を多重化して送信すると、どれがベースバンドデジタル信号でありどれがキャリア信号であるかの判断が困難となる。そのため、最初にベースバンドデジタル信号のみを伝送してその周波数特性を解析し、キャリア信号の周波数を決定した後にベースバンドデジタル信号とキャリア信号を多重化して伝送することが望ましい。
【００４５】
ここで、分波器３０はフィルタ２６ａと増幅器２７ａの間やデジタル信号発生器２０とフィルタ２２aの間に設置してもよく、その設置個所はデジタル信号発生器２０とデジタル信号受信器２８の間のどこであってもよい。また、スペクトル測定部３１、スペクトル解析部３２、キャリア周波数決定部３３は、デジタル信号受信器２８の後であってもよい。
【００４６】
図１７は、本発明における実施の形態４の伝送装置の第２の構成例を示すブロック図である。すなわち、図１７は、伝送装置を送信装置３６と受信装置３７に分割し、送信装置３６の内部にスペクトル測定部３１、スペクトル解析部３２、及びキャリア周波数決定部３３を備えた場合を示している。また、図１８は、本発明における実施の形態４の伝送装置の第３の構成例を示すブロック図である。すなわち、図１８は、伝送装置を送信装置３６と受信装置３７に分割し、受信装置３７の内部にスペクトル測定部３１、スペクトル解析部３２、キャリア周波数決定部３３を備えた場合を示している。
【００４７】
さらに、図１９は、本発明における実施の形態４の伝送装置の第４の構成例を示すブロック図である。すなわち、図１９は、伝送装置を送信装置３６と受信装置３７と機能部３８とに分割し、送信装置３６や受信装置３７の外部の機能部３８に、スペクトル測定部３１、スペクトル解析部３２、及びキャリア周波数決定部３３を備えた場合を示している。このようにして、伝送装置の設置状況やスペースなどに応じて、図１６、図１７、図１８、及び図１９のような配置構成の中から適宜最適な構成を選択して伝送装置を実現することが可能である。
【００４８】
以上述べた幾つかの実施の形態における伝送装置によって、ベースバンドデジタル信号の周波数特性の変化に応じて、キャリア信号の周波数を自動に変化させることにより、キャリア信号がベースバンドデジタル信号に与える影響を小さくして相互干渉による特性劣化を抑え、かつ良好な伝送特性を自動的に得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の伝送装置は、アナログ信号とデジタル信号の多重化に関する基本的な技術であるため、インターネットに代表される有線通信や、業務無線、携帯電話、衛星放送などの無線通信の伝送システムに有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る伝送装置を実現するためのsinc関数の特性図
【図２】デジタル信号波形にキャリア信号を多重化した第１の状態を示す本発明の原理図
【図３】図２の波形における多重化後のベースバンドデジタル信号波形の変動の様子を示す図
【図４】図３の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの関係を示す図
【図５】図３の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの理想的な関係を示す図
【図６】デジタル信号波形にキャリア信号を多重化した第２の状態を示す本発明の原理図
【図７】図６の波形における多重化後のベースバンドデジタル信号波形の変動の様子を示す図
【図８】図７の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの関係の一例を示す図
【図９】図７の多重化後のベースバンドデジタル信号波形におけるアイパターン規格と実際のアイパターンの関係の他の例を示す図
【図１０】本発明の伝送装置において、ベースバンドデジタル信号とアナログ信号とを多重化する場合の測定系の構成を示すブロック図
【図１１】図１０の測定系において、パケットロス測定器から出力されたベースバンドデジタル信号をスペクトルアナライザで測定したスペクトル図
【図１２】図１０の測定系において、パケットロス測定器から出力されたベースバンドデジタル信号に所望の周波数のキャリア信号を多重化させたときのパケットロスの測定結果を示す図
【図１３】本発明の実施の形態１における伝送装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態２に係る伝送装置を実現するためのsinc関数の特性図
【図１５】本発明における実施の形態３の伝送装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明における実施の形態４の伝送装置の第１の構成例を示すブロック図
【図１７】本発明における実施の形態４の伝送装置の第２の構成例を示すブロック図
【図１８】本発明における実施の形態４の伝送装置の第３の構成例を示すブロック図
【図１９】本発明における実施の形態４の伝送装置の第４の構成例を示すブロック図
【図２０】従来技術によるＡＭデータ多重変調信号の生成過程を説明するための概念図
【符号の説明】
【００５１】
１０  パケットロス測定器
１１  信号発生器
１２、１５  インピーダンス変換回路
１３、２３  合波器
１４、２４、３０  分波器
１６  スペクトルアナライザ
２０  デジタル信号発生器
２１  キャリア信号発生器
２２ａ、２２ｂ、２６ａ、２６ｂ  フィルタ
２５  伝送媒体
２７ａ、２７ｂ  増幅器
２８  デジタル信号受信器
２９  キャリア信号受信器
３１  スペクトル測定部（スペクトル測定手段）
３２  スペクトル解析部（スペクトル解析手段）
３３  キャリア周波数決定部（キャリア周波数決定手段）
３４、３５  情報伝達経路（情報伝達手段）
３６  送信装置
３７  受信装置
３８  機能部
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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