(57)【要約】ワイヤレスマイクロフォンシステムは前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されているＴＶ周波数帯チャネルの指定されたＡＴＳＣパイロット位置でパイロットトーンを送信する。前記パイロットトーンは、前記ＡＴＳＣパイロット位置で送信された簡単に検出可能な波形である。前記パイロットトーンは、次のいずれかにより生成することができる。スタンドアロン型パイロットトーンジェネレータ。ワイヤレスマイクロフォン受信機に組み込まれたパイロットトーンジェネレータ。または、ワイヤレスマイクロフォンに組み込まれたパイロットトーンジェネレータ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビジョン（ＴＶ）周波数帯チャネルにおけるワイヤレスマイクロフォンシステムの送信を保護する方法を提供し、前記方法は、ワイヤレスマイクロフォンシステムからパイロットトーンを放送することと、前記パイロットトーンがＤＴＶ放送のために先進型テレビジョン方式委員会（ＡＴＳＣ）パイロットで指示された前記周波数帯内の場所で前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ周波数帯チャネルの周波数帯内で放送されることと、前記ＴＶ周波数帯チャネルが前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用中であることを判別するためＴＶ周波数帯デバイスのパイロットトーンの検出を許可すること
とを備えた方法。
【請求項２】
請求項１の前記方法で、前記パイロットトーンが、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのパイロットトーンジェネレータにより送信される方法。
【請求項３】
請求項１の前記方法で、前記パイロットトーンが、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォン受信機により送信される方法。
【請求項４】
請求項１の前記方法で、前記パイロットトーンが、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォンにより送信される方法。
【請求項５】
請求項１で説明した前記方法で、前記パイロットトーンが、変調シーケンス｛ｂ｝  ＝  ｛＋Ｍ，  −Ｍ，  ＋Ｍ，  −Ｍ，  ＋Ｍ，  −Ｍ，  ＋Ｍ  ・・・｝により変調されたシングルトーンで、前記変調されたパイロットトーンがＤＴＶ送信用の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロットの前記位置に集中したナローバンド内に維持される、割り当てられたあらかじめ決められた信号期間を使用して変調される方法。
【請求項６】
請求項５の方法で、前記パイロットトーンが残留側波帯（ＶＳＢ）モジュレータにより生成される方法。
【請求項７】
請求項５の方法で、前記パイロットトーンがデジタル波形ジェネレータにより生成される方法。
【請求項８】
ＴＶ周波数帯チャネルが、ＴＶ周波数帯デバイスにより使用可能であるかどうかを判別する方法で、
前記ＴＶ周波数帯チャネルにチューニングすることと、
ＴＶ周波数帯チャネルで受信した無線周波数信号をダウンコンバートしてダウンコンバートされた信号を生成することと、
あらかじめ決められた回数の拘束フーリエ変換（ＦＦＴ）をダウンコンバートされた信号に対して実行し、それぞれのＦＦＴに関連するそれぞれのビンのエネルギーを累積することと、
ＴＶ周波数帯チャネルにおいて先進型テレビジョン方式委員会（ＡＴＳＣ）パイロットが指定した位置に集中するあらかじめ決められた数のＦＦＴビンを選択することと、
前記選択したＦＦＴビンを分析してエネルギースパイクが前記選択したＦＦＴビンのいずれかに存在するかどうかを判別すること
とを備えた方法。
【請求項９】
請求項７に記載の方法で、さらに、
エネルギースパイクが前記選択されたＦＦＴビンのいずれにも存在しない場合に、前記ＴＶ周波数帯デバイスにより使用可能な前記ＴＶ周波数帯チャネルを示すことと、そうでない場合は
前記無線周波数信号をベースバンド信号にさらにダウンコンバートし、前記タイムドメインの前記ベースバンド信号を分析して前記ベース版誤信号にＤＴＶフィールド同期またはＤＴＶセグメント同期が含まれているか判別することと、それ以外の場合、
ワイヤレスマイクロフォンサイトにより送信されることが分かっているあらかじめ決められた波形を持つ前記ベースバンド信号を比較することと、高水準の相関がある場合は、ワイヤレスマイクロフォンにより使用されている前記ＴＶ周波数帯を示し、それ以外の場合は前記ＴＶ周波数帯デバイスにより使用可能な前記ＴＶ周波数帯チャネルを示すこと
とを備えた方法。
【請求項１０】
請求項９で説明した方法で、前記あらかじめ決められた波形を、以下の変調シーケンスによりベースバンドで定義される方法。 
｛ｂ｝ ＝ ｛＋Ｍ， ‐Ｍ, ＋Ｍ, ‐Ｍ, ＋Ｍ, ‐Ｍ, ＋Ｍ ．．．｝
【請求項１１】
１つのワイヤレスマイクロフォンシステムで、パイロットトーンを生成し、前記パイロットトーンを、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムが使用するＴＶ周波数帯チャネルの周波数帯内に送信するパイロットトーンジェネレータで、前記パイロットトーンがＴＶ周波数帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット用の周波数帯位置で放送され、ＴＶ周波数帯チャネルが前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されているかどうかを判別するための前記ＴＶ周波数帯デバイスが前記パイロットトーンを検出することができるパイロットトーンジェネレータを備えたシステム。
【請求項１２】
請求項１１のワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータが、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのスタンドアロンコンポーネントであるシステム。
【請求項１３】
請求項１１で説明するワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォン受信機が、前記パイロットトーンを、前記ワイヤレスマイクロフォン受信機により受信した無線周波数信号から前記パイロットトーンを除去する帯域通過フィルタを備えたシステム。
【請求項１４】
請求項１３で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータが前記ワイヤレスマイクロフォン受信機のコンポーネントで、前記ワイヤレスマイクロフォン受信機がさらに、前記パイロットトーン送信のためのアンテナと、前記無線周波数信号を受信するためのアンテナとを備えたシステム。
【請求項１５】
請求項１４で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータが残留側波帯モジュレータを備えたシステム。
【請求項１６】
請求項１４で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータがデジタル波形ジェネレータを備えたシステム。
【請求項１７】
請求項１１で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータが前記ワイヤレスマイクロフォンのコンポーネントで、前記ワイヤレスマイクロフォンがさらに、前記パイロットトーンとＦＭ信号とを結合して前記ワイヤレスマイクロフォンにより結合された信号送信を提供するための信号結合器を備えたシステム。 
【請求項１８】
請求項１７で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータが残留側波帯（ＶＳＢ）モジュレータを備えたシステム。
【請求項１９】
請求項１７で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータがデジタル波形ジェネレータを備えたシステム。
【請求項２０】
ワイヤレスマイクロフォン受信機であらかじめ決められた波形のパイロットトーンを生成し、前記パイロットトーンを、前記ワイヤレスマイクロフォン受信機が関連するワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ周波数帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット用の周波数位置で送信するためのパイロットトーンジェネレータを備えた受信機。
【請求項２１】
請求項２０で説明したワイヤレスマイクロフォン受信機で、前記あらかじめ決められた波形が、変調シーケンス｛ｂ  ｝によりベースバンドで定義されており、ここで、
｛ｂ｝ ＝ ｛＋Ｍ， ‐Ｍ, ＋Ｍ,
‐Ｍ, ＋Ｍ, ‐Ｍ, ＋Ｍ ．．．｝
である受信機。
【請求項２２】
請求項２０で説明したワイヤレスマイクロフォン受信機で、さらに、前記パイロットトーンを送信するためのアンテナと、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォンにより生成された周波数変調（ＦＭ）信号を受信するためのアンテナとを備えた受信機。
【請求項２３】
請求項２２で説明したワイヤレスマイクロフォン受信機で、さらに、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムの輪前記ワイヤレスマイクロフォンにより生成された前記ＦＭ信号を受信するための前記アンテナに関連付けられたパイロットトーン拒絶メカニズムを備えた受信機。
【請求項２４】
請求項２３で説明したワイヤレスマイクロフォン受信機で、前記パイロットトーン拒絶メカニズムが帯域通過フィルタを備えた受信機。
【請求項２５】
請求項２０で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータが残留側波帯（ＶＳＢ）モジュレータを備えたシステム。
【請求項２６】
請求項２０で説明したワイヤレスマイクロフォンシステムで、前記パイロットトーンジェネレータがデジタル波形ジェネレータを備えたシステム。 
【請求項２７】
あらかじめ決められた波形のパイロットトーンを生成し、前記パイロットトーンを、ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ周波数帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロットで指定された周波数位置で放送するワイヤレスマイクロフォンシステムのためのパイロットトーンジェネレータ。
【請求項２８】
請求項２７で説明したパイロットトーンジェネレータで、前記あらかじめ決められた波形が、変調シーケンス｛ｂ  ｝によりベースバンドで定義されており、ここで、
｛ｂ｝ ＝ ｛＋Ｍ， ‐Ｍ, ＋Ｍ,
‐Ｍ, ＋Ｍ, ‐Ｍ, ＋Ｍ ．．．｝
であるジェネレータ。
【請求項２９】
請求項２７で説明したパイロットトーンジェネレータで、前記パイロットトーンが、残留側波帯（ＶＳＢ）モジュレータにより生成されるジェネレータ。
【請求項３０】
請求項２７で説明したパイロットトーンジェネレータで、前記パイロットトーンが、デジタル波形ジェネレータにより生成されるジェネレータ。
【請求項３１】
ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォンで、
あらかじめ決められた波形により変調されたパイロットトーンを、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット専用の周波数で生成するためのパイロットトーンジェネレータと、
前記パイロットトーンと前記ワイヤレスマイクロフォンにより生成された周波数変調（ＦＭ）信号とを結合して結合信号を作成する信号結合器と、
前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォン受信機により受信した前記結合信号を放送する結合信号のトランスミッタ
とを備えたマイクロフォン。
【請求項３２】
請求項３１で説明したワイヤレスマイクロフォンで、前記あらかじめ決められた波形が、変調シーケンス｛ｂ  ｝によりベースバンドで定義されており、ここで、
｛ｂ｝ ＝ ｛＋Ｍ， ‐Ｍ, ＋Ｍ,
‐Ｍ, ＋Ｍ, ‐Ｍ, ＋Ｍ ．．．｝
であるマイクロフォン。 
【請求項３３】
請求項３１で説明したワイヤレスマイクロフォンで、前記パイロットトーンジェネレータが残留側波帯（ＶＳＢ）モジュレータを備えたシステム。
【請求項３４】
請求項２７で説明したワイヤレスマイクロフォンで、前記パイロットトーンジェネレータがデジタル波形ジェネレータを備えたシステム。
【請求項３５】
ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ帯チャネルにおける先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット専用の周波数位置で前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより放送されるあらかじめ決められた波形を検出するためのパイロットセンサーを備えるＴＶ周波数帯デバイス。
【請求項３６】
請求項３５に記載の方法で、さらに、
特定のＴＶ周波数帯チャネルへチューニングする前記パイロットセンサーにより制御されたチューナーと、 
前記特定のＴＶ周波数帯チャネルで受信した信号を中間周波数信号にダウンコンバートするダウンコンバータと、 
前記中間周波数信号をデジタル化してデジタル化された中間周波数信号を生成するためのデジタイザと、
さらに前記デジタル化した中間周波数信号をダウンコンバートして第２のデジタル化された中間周波数信号を生成するためのさらなるダウンコンバータと、
前記第２のデジタル化された中間周波数信号を変換して、前記第２のデジタル化された中間周波数信号があらかじめ決められたしきい値を超えるエネルギースパイクを含むかどうかを判別する高速フーリエ変換
とを備えた方法。
【請求項３７】
請求項３６で説明したＴＶ周波数帯デバイスで、さらに、前記第２の中間周波数信号をさらにベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバータと、前記ベースバンド信号を分析して前記ベースバンド信号がＡＴＳＣフィールド同期またはＡＴＳＣセグメント同期の存在を示すかを判別するアナライザとを備えたデバイス。
【請求項３８】
請求項３７で説明したＴＶ周波数帯デバイスで、さらに、前記第２のデジタル化された中間周波数信号と前記あらかじめ決められた波形とを比較して、前記ＡＴＳＣフィールド同期および前記ＡＴＳＣセグメント同期が識別されない場合に、前記特定のＴＶ周波数帯チャネルが前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されているかどうかを判別する相関器を備えるデバイス。
【請求項３９】
請求項３８で説明したＴＶ周波数帯デバイスで、さらに、前記アナライザおよび前記相関器から情報を受信して、前記特定のＴＶ周波数帯チャネルが前記ＴＶ周波数帯デバイスにより使用可能かどうかを判別するホワイトスペースマネージャを備えたデバイス。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、テレビジョン（ＴＶ）周波数帯チャネルの二次使用に関する。特には、テレビジョン周波数帯（ＴＶ周波数帯）で運用される無線マイクロフォンシステムの送信を保護するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次ＴＶ周波数帯デバイスにより使用するための使用可能ＴＶ周波数帯スペクトルの開放により、使用可能なＴＶ周波数帯ホワイトスペースを確実に検出してデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送局や無線マイクロフォンなどの主な使用者がＴＶ周波数帯デバイスによる放送の干渉を防ぐことができる、効率的なスペクトル検出メカニズムが必要になった。
【０００３】
ＶＨＦ／ＵＨＦ帯において使用可能なホワイトスペースの検出は、二次ＴＶ周波数帯デバイスの運用において必要不可欠である。デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）局や無線マイクロフォン運用などの者主な従事運用者の保護は、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）およびその他の世界中の連邦当局によって義務付けられている。ＦＣＣにより定められたＤＴＶおよびワイヤレスマイクロフォンの検出要件は非常に厳しく、検出しきい値を−１．１４ｄＢｍに設定することが求められる。求められる検出しきい値でのＶＨＦ／ＵＨＦチャネルからの信号の取得と感知は非常に難しい。現在テスト中の既知の技術ではどれも、この検出しきい値を満たすことはできない。
【０００４】
ＩＥＥＥ  ８０２．２２．１では、すべてのワイヤレスマイクロフォンが「ビーコン」を、直接シーケンスの拡散スペクトル信号の形式で送信し、ワイヤレスマイクロフォンが運用中であることを示すことを提案している。このソリューションには、各ＴＶ周波数帯デバイスが、拡散スペクトルビーコン信号を検出可能な複雑な受信機／検出器を備えていることが必要である。このソリューションは、それゆえ、ＴＶ帯デバイスとワイヤレスマイクロフォントランスミッタとの両方のコストを増加させる。
【０００５】
当業者には理解されているが、先進型テレビジョン方式委員会（ＡＴＳＣ）ＴＶ信号はＭＰＥＧエンコーダを使用して作成され、デジタル化されたビデオデータを高速（１９．３９Ｍｂｉｔｓ／秒）ビットストリームに変換し、フレーミング情報を追加し、データを「スムーズ」にするためのランダム化を行うＤＴＶ回路に渡される。フレーム化されたデータストリームは次にエンコードされ、一連の同期信号がこれに挿入される（セグメント同期、フィールド同期、ＡＴＳＣパイロット）。これにより、ベースバンドＤＴＶ信号を出力する８−ＶＳＢ（８レベル残留側波帯）モジュレータに適用される信号を提供する。最後に、ベースバンドＤＴＶ信号がキャリア信号と混合され、目的のチャネルまたは周波数に「アップコンバート」される。アップコンバートされたＤＴＶ信号は、一般に５．３８ＭＨｚスペクトルを占有するため、６ＭＨｚＤＴＶ周波数帯チャネル割り当ての９０％以内に収まる。
【０００６】
ＡＴＳＣパイロットは、ベースバンドにおける一定のＤＣ値であり、送信される６ＭＨｚチャネル内の固定位置を占有する無線周波数において単一のトーンとなる。ＡＴＳＣパイロットは、一定の振幅（８レベル残留測波帯スケールで１．２５という標準化された値）を持つ。従って、ＡＴＳＣパイロットが検出された場合、このチャネルはＤＴＶ信号によって占有されていることを示す。ＤＴＶ信号をｓＴＶ（ｔ）で示すと、送信される信号ｔＴＶ（ｔ）はｓＴＶ（ｔ）、およびＡＴＳＣパイロットのｓＰｉｌｏｔ（ｔ）を含む。ホワイトスペース検出器により受信した信号ｒ（ｔ）は、α｛ｓＴＶ（ｔ）
+ ｓＰｉｌｏｔ（ｔ）｝を含む。ここで、αは、通信チャネルにより発生した機能障害を表す。
【０００７】
ＡＴＳＣパイロットは例えば、当技術分野ではよく知られている方法で、選択したＤＴＶチャネルから受信したＲＦ信号がベースバンドに変換され、続いてそのＤＣコンポーネント周辺でフィルタされるナローバンドに変換された周波数の場合に検出される。フィルタされた信号のエネルギーを分析して、ＡＴＳＣパイロットの存在有無を判別することができ、これによりＤＴＶ信号の存在有無が確実に示される。
【０００８】
または、前記選択されたＤＴＶチャネルから受信した前記信号は、フィルタし、中間周波数帯に周波数変換することができる。前記パイロット信号の存在有無は、次に、前記ＤＴＶパイロット信号が占有するよう強制されたナロー周波数帯内の受信した信号エネルギーを累積し分析することにより判別できる。
【０００９】
ワイヤレスマイクロフォン（ＷＭ）は通常、周波数変調（ＦＭ）された波長ｓｍｉｃ（ｔ）を送信し、これは数学的に以下のように表すことができる。
【数１】
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【００１０】
ここで、Ａは振幅、ｆｍはキャリア周波数、ｍ（ｘ）はメッセージ信号、ｋｍは倍数である。
【００１１】
ワイヤレスマイクロフォンのＦＭ波形は、検出を行える既知のシーケンスまたはパターンを持たない。ほとんどのワイヤレスマイクロフォン信号は、２００ｋＨｚ以下の帯域を占める。当業者には理解されているように、ＦＭ波形は２００ｋＨｚ帯域内を前後に振れる場合がある。さらに、ワイヤレスマイクロフォン受信機は、ＴＶ周波数帯デバイスのトランスミッタにより送信された信号からの干渉を防ぐ必要がある。ワイヤレスマイクロフォンを運用するには一般に、希望信号対干渉信号電力比が２０ｄＢ以上である必要がある。従って、ＴＶ周波数帯デバイスのトランスミッタからの干渉を許容範囲内に保つには、ワイヤレスマイクロフォンの送信が、−１．１４ｄＢｍの検出しきい値より低いレベルで検出されなければならない。結果として、ワイヤレスマイクロフォンシステムを確実に検出し保護することは極めて困難である。
【００１２】
そこで、リーズナブルなコストでワイヤレスマイクロフォンシステムの存在を確実に検出する実行可能な方法が必要とされている。
【発明の概要】
【００１３】
従って、ＴＶ周波数帯チャネルで運用するワイヤレスマイクロフォンの送信を保護するためのシステムおよび方法を提供することが本発明の目的である。
【００１４】
従って、本発明は、テレビジョン（ＴＶ）周波数帯チャネルにおけるワイヤレスマイクロフォンシステムの送信を保護する方法を提供し、前記方法は、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムからパイロットトーンを送信することと、前記パイロットトーンがデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信のために先進型テレビジョン方式委員会（ＡＴＳＣ）パイロットで指示された前記周波数帯内の場所で前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用される前記ＴＶ周波数帯チャネルの周波数帯内で送信されることと、前記ＴＶ周波数帯チャネルが前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用中であることを判別するためＴＶ周波数帯デバイスのパイロットトーンの検出を許可することとを備える。
【００１５】
本発明はさらに、ＴＶ周波数帯チャネルが、ＴＶ周波数帯デバイスにより使用可能であるかどうかを判別する方法も提供し、この方法は、前記ＴＶ周波数帯チャネルにチューニングすることと、前記ＴＶ周波数帯チャネルで受信した無線周波数信号をダウンコンバートしてダウンコンバートされた信号を生成することと、あらかじめ決められた回数の拘束フーリエ変換（ＦＦＴ）を前記ダウンコンバートされた信号に対して実行し、対象ＦＦＴに関連する対象ビンのエネルギーを累積することと、前記ＴＶ周波数帯チャネルにおいて先進型テレビジョン方式委員会（ＡＴＳＣ）パイロットの指定された位置を中心とするあらかじめ決められた数のＦＦＴビンを選択することと、前記選択したＦＦＴビンを分析してエネルギースパイクが前記選択したＦＦＴビンのいずれかに存在するかどうかを判別することとを備える。
【００１６】
本発明はさらに、ワイヤレスマイクロフォンシステムを提供し、このシステムは、パイロットトーンを生成し、前記パイロットトーンを、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムが使用するＴＶ周波数帯チャネルの周波数帯内に送信し、前記パイロットトーンが前記ＴＶ周波数帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット専用の周波数帯内の位置で送信され、前記ＴＶ周波数帯チャネルが前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されているかどうかを判別するための前記ＴＶ周波数帯デバイスが前記パイロットトーンを検出することができるパイロットトーンジェネレータを備える。
【００１７】
本発明はさらに、ワイヤレスマイクロフォン受信機を提供する。このワイヤレスマイクロフォン受信機は、あらかじめ決められた波形のパイロットトーンを生成し、前記パイロットトーンを、前記ワイヤレスマイクロフォン受信機が関連するワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ周波数帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット専用の周波数位置で送信するためのパイロットトーンジェネレータを備える。
【００１８】
本発明はさらに、あらかじめ決められた波形のパイロットトーンを生成し、前記パイロットトーンを、ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ周波数帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロットで指定された周波数位置で送信するワイヤレスマイクロフォンシステムのためのパイロットトーンジェネレータを提供する。
【００１９】
本発明はさらに、ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォンを提供し、これには、あらかじめ決められた波形のパイロットトーンを、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ周波数帯チャネル内の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット専用の周波数で生成するためのパイロットトーンジェネレータと、前記パイロットトーンと前記ワイヤレスマイクロフォンにより生成された周波数変調（ＦＭ）信号とを結合して結合信号を作成する信号結合器と、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムのワイヤレスマイクロフォン受信機により受信した前記結合信号を放送する結合信号のトランスミッタとを備える。
【００２０】
本発明はさらに、ＴＶ周波数帯デバイスを提供する。このデバイスは、ワイヤレスマイクロフォンシステムにより使用されるＴＶ周波数帯チャネルにおける先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロット専用の周波数位置で前記ワイヤレスマイクロフォンシステムにより送信されるあらかじめ決められた波形を検出するためのパイロットセンサーを備える。
【００２１】
ここで本発明を、ほんの一例として、以下の図面を参照しながら、以降で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に従った、ワイヤレスマイクロフォンシステムの概略図である。
【図２】本発明の別の実施形態に従った、ワイヤレスマイクロフォンシステムの概略図である。
【図３】本発明のさらに別の実施形態に従った、ワイヤレスマイクロフォンシステムの概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に従ったＡＴＳＣパイロット位置でのパイロットトーンを生成するための装置を示す概略図である。
【図５】図４に示す装置を実装するための典型的な回路を示す概略図である。
【図６】本発明の別の一実施形態に従ったＡＴＳＣパイロット位置での前記パイロットトーンを生成するための装置を示す概略図である。
【図７】図６に示す装置を実装するための典型的な回路を示す概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に従った、ワイヤレスマイクロフォンシステムの特定のコンポーネントを示す概略図である。
【図９】本発明に従ってＴＶ周波数帯デバイスにより使用可能なホワイトスペースチャネルを見つけるためのＴＶ周波数帯チャネルを感知する方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に従ったＴＶ周波数帯デバイスのパイロットセンサーの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、テレビジョン周波数帯チャネルを使用するワイヤレスマイクロフォンシステムを保護するシステムと方法を提供する。本発明に従うと、ワイヤレスマイクロフォンシステムはワイヤレスマイクロフォンＦＭ信号の放送に使用されているＴＶ周波数帯チャネルにおける、目的のＡＴＳＣパイロット位置でパイロットトーンを送信する。前記パイロットトーンは、ＡＴＳＣパイロットまたはＡＴＳＣパイロット位置で送信された簡単に検出可能な別の波形をシミュレーションしても良い。前記パイロットトーンは、次のいずれかにより生成することができる。スタンドアロン型パイロットトーンジェネレータ。ワイヤレスマイクロフォン受信機に組み込まれたパイロットトーンジェネレータ。または、ワイヤレスマイクロフォンに組み込まれたパイロットトーンジェネレータ。スタンドアロン型パイロットトーンジェネレータを使用する場合、前記ワイヤレスマイクロフォンは変更の必要がなく、前記ワイヤレスマイクロフォン受信機のみが、例えば帯域通過フフィルタなどのメカニズムを追加してパイロットトーンを受信した信号から取り除くことが必要である。これにより、ＴＶ周波数帯デバイスによるワイヤレスマイクロフォンシステムの存在の検出を大幅に簡単になり、ワイヤレスマイクロフォンシステムがＴＶ周波数帯デバイス送信の干渉を確実に防ぐために役立つ。ＴＶ周波数帯デバイスで使用されているホワイトスペースセンサー回路は、改変せずともワイヤレスマイクロフォン送信を確実に検出するために使用することができるためコストは削減される。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に従った、ワイヤレスマイクロフォンシステム１０の概略図である。本実施形態では、前記ワイヤレスマイクロフォンシステム（ＷＭＳ）１０には、既知の任意のタイプの模造またはオリジナルのいずれかのワイヤレスマイクロフォン（ＷＭ）１２が含まれる。前記ＷＭ１２は、当分野で良く知られている方法でＦＭ信号１６を送信するアンテナ１４を有する。当事者により理解されるように、前記アンテナ１４は内蔵アンテナでも外付けアンテナでも良い。ＷＭ１２は一般に、ＦＭ信号１６をおよそ１０ｍＷ送信電力で送信する。前記ＦＭ信号は、環境的要因によるが一般的に前記ＷＭ１２およそ１００ｍの有効範囲を与える対象エリア１８を有する。
【００２５】
パイロットトーンジェネレータ２０は、パイロットトーン（シミュレーションＡＴＳＣパイロットまたは同様の簡単に検出される波形）を生成し、前記パイロットトーンを、目的のＡＴＳＣパイロット位置、つまり３０９．４４１ｋＨｚで前記ワイヤレスマイクロフォンシステム１０に割り当てられた６ＭＨＺＤＴＶ周波数帯チャネルの低周波数端から送信する。本発明の一実施形態では、前記パイロットトーンジェネレータ２０は、変調シーケンスを使用して、図４および５を参照しながら以降で説明するように、無線周波数（ＲＦ）で前記パイロットトーンを生成する。前記パイロットトーンジェネレータ２０は、前記パイロットトーン２２を送信するアンテナ２１を有する。前記パイロットトーン２２の送信に使用される送信電力は、ＦＣＣ  ４７  Ｃ．Ｆ．Ｒ．Ｐａｒｔ７４により規制されている。これは、前記送信電力が、ＶＨＦ周波数帯では５０ｍＶ、ＵＨＦ周波数帯では２５０ｍＶを超えることができないと定めている。従って、前記パイロットトーンジェネレータ２０の前記送信電力は、前記パイロット信号の前記対象エリア２４が前記ＷＭ１２の前記対象エリア１８よりも大きくなるよう規制することができる。結果、前記対象エリア２４内のパイロットセンサー３４を持つＴＶ周波数帯デバイス３２は、前記パイロットトーン２２を検出でき、前記ＴＶ周波数帯デバイス３２が前記ＦＭ信号１６を検出できなくても、ＷＭ１２により使用されているＴＶ周波数帯チャネルが占有されているかを判別する。
【００２６】
本発明に従った前記ＷＭＳ１０のワイヤレスマイクロフォン受信機（ＷＭ  ＲＸ）２６は、前記ＦＭ信号１６と前記パイロットトーン２２をアンテナ２８を経由して受信する。パイロットトーン拒絶メカニズム３０は、例えば帯域通過フィルタなどで、前記パイロットトーン２２を前記受信信号から削除し、このパイロットトーンは次に当技術分野で良く知られている通常の方法で処理される。ＷＭ１２は、前記パイロットトーンによって占有されている帯域幅を除く６ＭＨＺ  ＴＶ  周波数帯チャネル内のどこででも２００ｋＨｚＦＭ信号を送信できる。 
【００２７】
図２は、本発明の別の実施形態に従った、ＷＭＳ４０の概略図である。ＷＭＳ  ４０は、前述のＷＭＳ  １０と同様である。しかし、ＷＭ  ＲＸ  ４２は前記パイロットトーンを生成するパイロットトーンジェネレータ４４を含む。前記パイロットトーン４８は、前記パイロットトーンの対象エリア５０となる送信電力でアンテナ４６により送信される。このエリアは前記ＷＭ１２の対象エリア１８よりも大きくても良い。前記ＷＭ  ＲＸ  ４２も、前記パイロットトーン４８と同様前記ＦＭ信号１６も受信する受信アンテナ５４を有し、次に当技術分野で良く知られ、前述で説明した通常の方法で処理される前記パイロットトーン４８を受信信号から除去するパイロットトーン拒絶メカニズム５２を有する。
【００２８】
図３は、本発明のさらに別の実施形態に従った、ＷＭＳ６０の概略図である。本実施形態では、ＷＭ６２は、前記パイロットトーンを生成するパイロットトーンジェネレータ６４を含み、前記ＦＭ信号と、図８を参照しながら以降で説明するように結合している。前記結合された信号６６は、当技術分野で既知の任意のタイプの外付けまたは内蔵アンテナであって良いアンテナ６８により送信される。結合信号は、例えば送信電力５０ｍｗで送信され、対象範囲は７０になる。前記ＷＭＳ６０の前記WM  ＲＸ２６は、図１を参照しながら前述したものと同一である。
【００２９】
図４は本発明の一実施形態に従ったＡＴＳＣパイロット位置でのパイロットトーンを生成するための装置を示す概略図である。前記パイロットトーンは、以下のシーケンスによりベースバンドにて定義される。
【数２】
2013534373.tif 000004
【００３０】
ここで、Ｍは、あらかじめ決められたシーケンスに従って符号がＴｐ秒ごとに変化する一定の値である。値Ｔｐおよび符号変化のパターンは、設計上の選択の問題である設計パラメータである。本発明の一実施形態に従うと、Ｍ＝１で、ワイヤレスマイクロフォンシステムによるパイロットトーン送信とＤＴＶ送信の前記パイロットトーンとを区別するために有効である。
【００３１】
本発明に従うと、ワイヤレスマイクロフォンサイトが運用中の場合、以下のいずれかである。前記パイロットトーンジェネレータ２０（図１）、前記ワイヤレスマイクロフォン受信機４２（図２）、および前記ワイヤレスマイクロフォン６２（図３）が、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムの前記ワイヤレスマイクロフォンの前記ＦＭ送信で使用される前記ＴＶ周波数帯チャネル内の前記ＡＴＳＣパイロット位置でシーケンス｛ｂ｝により変調されたパイロットトーンを送信する。
【００３２】
ＡＴＳＣシンボルレートはｆｓｙｍの場合、以下のようになる。
【数３】
2013534373.tif 000005
【００３３】
前記シンボル期間を
【数４】
2013534373.tif 000006
とすると、ビット対シンボルマッパを流れる前記ＡＴＳＣシンボルは以下のように表される。
【数５】
2013534373.tif 000007
【００３４】
前記ＡＴＳＣトランスミッタで、パイロットＤＣ値がこのシーケンスに以下のように追加される。
【数６】
2013534373.tif 000008
【００３５】
前記シーケンス
【数７】
2013534373.tif 000009
は、残留測波帯（ＶＳＢ）変調に代入され、前記１．２５である定数ＤＣ値が、前記ＲＦ出力での前記ＤＴＶパイロットになる。
【００３６】
前述のように、本発明の一実施形態に従うと、ワイヤレスマイクロフォンシステムにより送信される前記パイロットトーンは、以下の指数部を持つシーケンス
【数８】
2013534373.tif 000010
により定義される。
【数９】
2013534373.tif 000011
【００３７】
ここで、
【数１０】
2013534373.tif 000012
および
【数１１】
2013534373.tif 000013
は＋Ｍ、−Ｍ、＋Ｍ、−Ｍとのように交互になっているパターンの前記期間を表す。
【００３８】
一実施形態では、前記交互シーケンス
【数１２】
2013534373.tif 000014
の前記期間
【数１３】
2013534373.tif 000015
は、前記パイロットトーンの帯域幅が指定ＡＴＳＣパイロット位置に集中した３０ｋＨｚ周波数帯内に維持されるように割り当てられる。しかし、前記変調されたパイロットトーンがＤＴＶ送信用の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロットの位置に集中したナローバンド内に維持されることのみが重要であることに注意が必要である。
【００３９】
図４に示すように、この前記パイロットトーンの生成のための変調シーケンスは、前記パイロットトーンジェネレータ２９または前記ワイヤレスマイクロフォン受信機４２で実現される単純化ＡＴＳＣトランスミッタに渡される。単純化ＡＴＳＣトランスミッタは、ＶＳＢモジュレータ８０を含む。これは、変調シーケンス（＋Ｍ、−Ｍ）を使用して残留側波帯信号を生成する。無線周波数（ＲＦ）アップコンバータ８２が、ＶＳＢモジュレータ８０の前記出力を受信し、キャリア周波数への出力を付加して前記ワイヤレスマイクロフォンシステムに割り当てられた前記ＴＶ周波数帯チャネルの周波数にアップコンバートする。前記アップコンバートされた信号は、アンテナ８４を使用して送信される。
【００４０】
本発明の別の実施形態では、前記パイロットトーンは、アナログまたはデジタルドメインで生成し、前記ＴＶ周波数帯チャネル内の前記指定されたパイロット周波数にアップコンバートすることができる。一例として、数値制御式発振器（ＮＣＯ）を、前記周波数ｆＩＦの正弦波を出力するようプログラムすることができる。前記ＮＣＯの前記出力は、デジタル乗算器により＋Ｍ、−Ｍ（＋１、−１）をデジタルに乗算される。前記デジタル乗算器は、デジタル‐アナログコンバータ（ＤＡＣ）により処理され、次に、前記ワイヤレスマイクロフォンシステムに割り当てられた前記ＴＶ周波数帯チャネル内の前記アナログドメインにおいて指定されたパイロット周波数にアップコンバートされる。
【００４１】
図５は、図４に示す装置を実装するための典型的な回路を示す概略図である。前記パイロットトーンは、ウェーバー方式単側波帯生成技術を使用して前記ＡＴＳＣパイロット位置で生成される。前記変調シーケンスｂ（ｋＴｓｙｍ），ｋ＝０，１，２，３，．．．は、対応する信号線１００ａ、１００ｂを経由して対応するデジタル信号乗算器１０２ａ、１０２ｂに入力される。前記デジタル信号乗算器１０２ａは、前記変調シーケンスを、数値制御式発振器（ＮＣＯ）１０４の第１の出力１０６ａで乗算する。前記信号ジェネレータ１０４の前記第１の出力１０６ａは以下のように表される。
【数１４】
2013534373.tif 000016
【００４２】
ここで、 
【数１５】
2013534373.tif 000017
【００４３】
前記信号乗算器１０２ｂは、前記変調シーケンスを、前記ＮＣＯ１０４の出力１０６ｂで乗算する。前記出力１０６ｂは以下のように表される。
【数１６】
2013534373.tif 000018
【００４４】
前記信号乗算器１０２ａおよび１０２ｂそれぞれの出力は、それぞれ、アップサンプリング回路１０８ａおよび１０２ｂに渡される。ここでそれぞれ、前記信号が、当技術分野で知られている方法で選択された適切なアップコンバート率を使用してアップコンバートされる。一実施形態では、前記アップサンプリング率はＮ１＝２である。それぞれの信号は次に、それぞれ不要な高周波数を前記それぞれのアップサンプリングされた信号から除去するそれぞれのローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１０ａおよび１１０ｂに渡され、次に前記信号を第２のアップサンプリング率Ｎ２でアップコンバートするそれぞれの第２のアップサンプリング回路１１２ａ、１１２ｂに渡される。一実施形態では、Ｎ２＝４である。前記アップコンバートされた信号は次に、不要な高周波をさらにアップサンプリングされた信号から除去するそれぞれのローパスフィルタ１１３ａ、１１３ｂに渡され、次に前記それぞれのデジタル信号を対応するアナログ信号に当技術分野で知られた方法で変換するそれぞれのデジタル‐アナログ（ＤＡＣ）コンバータ１１４ａ、１１４ｂに渡される。前記それぞれのアナログ信号は、それぞれのローパスフィルタ１１５ａ、１１５ｂに渡され、不要な周波数が除去されてから、アナログ信号乗算器１２０ａ、１２０ｂに渡される。前記アナログ信号乗算器１２０ａは前記アナログ信号に以下を乗算する。
【数１７】
2013534373.tif 000019
【００４５】
ここで、ωＣ＝２×π×ｆＣおよびｆＣは、ＷＭ送信システムにより使用される前記ＤＴＶ周波数帯チャネルの中心周波数である。
【００４６】
前記アナログ信号乗算器１２０ｂは前記アナログ信号に以下を乗算する。
【数１８】
2013534373.tif 000020
【００４７】
前記アナログ信号乗算器１２０ａの前記出力は、１２２ａを介してアナログ信号加算器１２４に渡される。前記アナログ信号乗算器１２０ｂの前記出力は、１２２ｂを介してアナログ信号加算器１２４に渡される。前記アナログ信号加算器１２４は、前記ＲＦ信号を図４に示す前記アンテナ８４に出力する。
【００４８】
図６は本発明の別の一実施形態に従ったＡＴＳＣパイロット位置での前記パイロットトーンを生成するための装置を示す概略図である。図６に示すように、変調シーケンスｂ（ｋＴｓ）はデジタル波形ジェネレータ１５０への入力で、図６を参照しながら以降で説明する。前記変調シーケンスｂ（ｋＴｓ）は以下のように定義される。
【数１９】
2013534373.tif 000021
【００４９】
ここで、
【数２０】
2013534373.tif 000022
は、前記デジタル波形ジェネレータ１５０の前記サンプリングクロック周波数である。
【数２１】
2013534373.tif 000023
である。および
【数２２】
2013534373.tif 000024
は＋Ｍ、−Ｍ、＋Ｍ、−Ｍとのように交互になっているパターンの前記期間を表す。
【００５０】
前記デジタル波形ジェネレータ１５０は、交互パターン＋Ｍ、−Ｍ、＋Ｍ、−Ｍ・・・パターンにより位相変調された正弦関数トーンをデジタル-アナログコンバータ（ＤＡＣ）１５２に出力する。ここで、無線周波数（ＲＦ）アップコンバータ１５４に渡されるアナログ波に変換される。前記ＲＦアップコンバータ１５４は、前記アナログ波をアンテナ１５６を使用して当技術分野の既知の方法で送信する無線周波数信号にアップコンバートする。
【００５１】
図７は、図６に示す前記デジタル波形ジェネレータ１５０を実装するための典型的な回路を示す概略図である。プログラム可能な値
【数２３】
2013534373.tif 000025
は、１６０を介して数値制御方式振幅器（ＮＣＯ）１５０の周波数レジスタに入力される。
【数２４】
2013534373.tif 000026
は以下のように定義される。
【数２５】
2013534373.tif 000027
【００５２】
ここで、ｆ１は前記パイロットトーンにアップコンバートされるシングルトーンの周波数である。
【数２６】
2013534373.tif 000028
【００５３】
および
【数２７】
2013534373.tif 000029
である。
【００５４】
前記周波数レジスタ１６２の出力は、位相累算器１６３に入力される。前記位相累積器は、前記出力
【数２８】
2013534373.tif 000030
を位相レジスタ１６６のフィードバック１６５に出力を追加し、１−サンプルディレイ（Ｚ−１）を前記デジタル加算器１６４の出力に導入するデジタル加算器１６４を含む。前記デジタル加算器で加算された前記出力は、前記加算が値
【数２９】
2013534373.tif 000031
を超えると最低値に戻る。
【００５５】
結果として、位相レジスタ１６６は、ルックアップアドレスジェネレータ１６８にのこぎり歯型波形を出力する。前記デジタルのこぎり歯型波形は期間Ｔ１を有する。
ここで、
【数３０】
2013534373.tif 000032
【００５６】
前記デジタルのこぎり歯型波形は前記ＮＣＯ１５８内で前記ルックアップアドレスジェネレータ１６８を使用してデジタル正弦波形に変換される。ここで、ルックアップテーブル１７０用のルックアップアドレスを生成する。前記ルックアップアドレスジェネレータ１６８は、例えば、前記位相累積器１６３をｎビットに切り捨てまたは丸めることにより前記ルックアップアドレスを生成する。ここで、一実施形態では、ｎ＝１２または１４ｎまたは１４である。前記ルックアップアドレスジェネレータ１６８の前記出力は、前記ルックアップテーブルにより、前記デジタルのこぎり歯型波形を前記デジタル正弦波形に変換するために使用される。変換された波形は、位相モジュレータ１７４に入力される。前記デジタル正弦波形は以下のように表される。
【数３１】
2013534373.tif 000033
【００５７】
前記位相モジュレータ１７４は前記変調シーケンス（ｂ（ｋＴｓ））により入力された前記正弦波形を乗算して、前記正弦波形と（ｂ（ｋＴｓ））との両方をレートｆｓでサンプリングすることにより前記変調パイロットトーンを生成する。前記位相モジュレータ１７４の出力は、およそ３０ｋＨｚの通過帯域で通過帯域フィルタ１７６に入力される。前記フィルタされた信号は、補間器１７８により前記ＤＡＣ１５２（図６）に入力されるよう調整され、サンプリングレート変換を実行して前記ＢＰＦ１７６の前記出力の前記サンプリングレートを、前記ＤＡＣ１５２により適したサンプリング周波数に変換する。前記調整された信号は、１８０を介して前記ＤＡＣ１５２に出力され、前記デジタル信号を、図６を参照しながら前述したアナログ信号に変換する。
【００５８】
図８は図３に示された前記ワイヤレスマイクロフォン６２の特定のコンポーネントを示す概略図である。メッセージモジュール２００は、ワイヤレスマイクロフォン入力を前記ワイヤレスマイクロフォンシステム６０（図３）により使用されるメッセージ形式の時間依存のメッセージコンテンツ（ｍ（ｔ））に、当技術分野では良く知られている方法で変換する。前記メッセージコンテンツは、ＦＭモジュレータ２０４に渡され、各ｍ（ｔ）が連続してＦＭ無線信号に変換される。これも当技術分野で良く知られている方法で行われる。同時に、前記変調シーケンス｛ｂ｝は、２０６を介してパイロットトーンジェネレータ２０８に入力され、例えば、図４〜７を参照しながら前述したように実装することができる。前記ＦＭモジュレータ２０４および前記パイロットトーンジェネレータ２０８の出力は、アナログ信号加算器２１０に同時に渡され、結合パイロットトーンおよびＦＭ信号が前記ワイヤレスマイクロフォン６２の前記アンテナ６８（図３）に出力される。
【００５９】
図９は、本発明の一実施形態に従ってＴＶ周波数帯チャネルを検出し、ＴＶ周波数帯デバイスにより使用可能なＴＶ周波数帯チャネルを発見する方法を示すフローチャートである。本方法に従うと、前記ＴＶ周波数帯デバイス３２（図１〜３）の前記パイロットセンサー３４は特定のＴＶ周波数帯チャネルにチューニングされる（３００）。前記特定のＴＶ周波数帯チャネルは、特定の地理的エリアでＤＴＶ送信により使用されることが分かっているＴＶ周波数帯チャネルのデータベースへの参照も含め、いくつかの方法から選択可能であるため、これらのチャネルは本研究から除外することができる。前記特定のＴＶ周波数帯チャネルにチューニングすると、カウンタ「Ｎ」がゼロに初期化される（３０２）。前記受信したＲＦ信号が次に、当技術分野では良く知られている方法でアナログ中間周波数（ＩＦ（ｘ（ｔ）））にダウンコンバートされる（３０４）。前記アナログＩＦ（ｘ（ｔ））は、アナログ-デジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）によりデジタル化され、デジタル信号（ｘ（ｎ））が生成される。ＩＦ（ｘ（ｔ））は前記Ａ／Ｄにより、当技術分野ではやはりよく知られている方法で、例えばおよそ１００ＭＨｚサンプリングレートでサンプリングされる。前記デジタル信号（ｘ（ｎ））はさらに、ダウンコンバート／縮小され（３０８）、例えば５．３８ＭＨｚで生成される。
【００６０】
｛ｚ（ｋ）｝は次に、およそ２０ＭＨｚでサンプリングされ、４０９６ビン高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が｛ｚ（ｋ）｝サンプリングに対し実行される（３１０）。前記４０９６ＦＦＴビンのエネルギーは、当業者により良く知られている方法で、４０９６レジスタに累積される。前記ＦＦＴビンのサイズはおよそ４．８８ｋＨｚ、つまり２０Ｍｈｚ／４０９６＝４．８８ｋＨｚである。前記変数Ｎは次に１ずつ増分され（３１２）、Ｎがあらかじめ決められた変数「Ｔ」よりも大きくなると決定される（３１４）。本発明の一実施形態では、Ｔ＝１００である。その他の場合は、前記処理がステップ３１０に戻り、各ＦＦＴビンの前記エネルギーが再度前述のように累積される。Ｎ＞Ｔになると、前記ＤＴＶパイロットの指定周波数位置周辺のあらかじめ決められた数のＦＦＴビンが選択され（３１６）、前記選択されたＦＦＴビンに関連する前記データが分析されて（３１８）エネルギースパイクしきい値を超えるエネルギーのスパイクが存在するかを判別する（３２０）。前記エネルギースパイクしきい値は、プリセット値でも良い。一実施形態では、前記エネルギースパイクしきい値は０．５ｄＢに設定されている。または、前記エネルギースパイクしきい値は、例えば、前記FFTビンのあらかじめ決められた数で累積された前記エネルギーを使用して計算されたノイズフロアを使用して動的に確立されても良い。この一例は、図８を参照しながら以降でより詳細に説明する。
【００６１】
前記ＴＶ周波数帯チャネルに前記エネルギースパイクしきい値を超えるエネルギースパイクが含まれていないことが判別された（３２０）場合、前記ＴＶ周波数帯チャネル使用可能なＴＶホワイトスペースであることが宣言され（３２２）、処理が終了する。３２０で、前記エネルギースパイクしきい値を超えるエネルギースパイクが存在することが判別された場合、前記エネルギースパイクは、不要な信号であるか、前記ＴＶ周波数帯チャネルが使用中でさらに分析が必要である場合がある。結果として、前記信号はさらにベースバンドまでダウンコンバートされ（３２３）、前記ベースバンド信号が、当技術分野で知られる方法で前記タイムドメインで検証され、前記受信された信号がＤＴＶフィールド同期またはセグメント同期コンポーネントかどうかを決定する。これは、前記チャネルがＤＴＶトランスミッタにより使用中の場合、前記ベースバンド信号の識別可能なコンポーネントである。ＤＴＶフィールド同期および／またはセグメント同期が識別されると、前記TV周波数帯チャネルが、ＤＴＶ送信により占有されていることが宣言され（３２６）、すべてのＴＶ周波数帯チャネルが検索された場合に決定される（３２８）。すべてのＴＶ周波数帯チャネルが検索されなかった場合、前記プロセスはステップ３００に戻り前記検索が再開される。それ以外の場合、前記プロセスは終了する。
【００６２】
ＤＴＶフィールド同期もＤＴＶセグメント同期のどちらも識別されないことがステップ３２４で決定された場合、｛ｚ（ｋ）｝が｛ｂ（ｋ）｝と比較され（３３０）、｛ｚ（ｋ）｝および｛ｂ（ｋ）｝間の相関が高水準であるかを判別する（３３２）。｛ｚ（ｋ）｝と｛ｂ（ｋ）｝との間に高水準の相関がある場合、前記ＴＶ周波数帯チャネルが、ワイヤレスマイクロフォンシステムにより占有されていることが示され（３３４）、前記プロセスがステップ３２８に戻る。そうでない場合、前記エネルギースパイクが不要な信号であったと推測され、前記ＴＶ周波数帯チャネルが、使用可能であることが示され（３３６）、前記プロセスが終了する。
【００６３】
図９の３２０を参照しながら前述した前記方法に従った前記エネルギースパイクしきい値は、出願人の同時係属である２００９年８月１８日開示の、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願１２／５４３，２５９の記述に従い計算しても良い。
【００６４】
図１０は本発明の一実施形態に従った、図１〜３に示す前記ＴＶ周波数帯デバイス３２の前記パイロットセンサー３４の概略図である。前記アンテナ３６に接続されたチューナー５０２は、ホワイトスペースマネージャ５１８の制御下で特定のＴＶ周波数帯チャネルにチューニングする。ホワイトスペースマネージャ５１８は前記特定のＴＶ周波数帯チャネルを、本発明の範囲を超えたあらかじめ決められたアルゴリズムに従い選択する。前記チューナー５０２は、前記６ＭＨｚ  ＴＶ信号を中間周波数（ＩＦ）信号ｘ（ｔ）に、図９を参照しながら前述したようにダウンコンバートする。前記ダウンコンバートされたＩＦ信号ｘ（ｔ）は、デジタイザ５０６に渡される。本実施形態ではＩＦ信号ｘ（ｔ）をデジタル中間周波数ＩＦ信号ｘ（ｎ）に変換し、ダウンコンバータ５０８に渡すアナログ-デジタルコンバータである。前記ダウンコンバータ５０８は、前記ＩＦ信号x(n)を別の中間周波数ＩＦ信号｛ｚ（ｋ）｝にダウンコンバートし、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）５１０に渡す。
【００６５】
ＦＦＴ５１０は｛ｚ（ｋ）｝を当技術分野で知られている方法で変換し、あらかじめ決められた数のＦＦＴビンの変換結果を累積する（図示されていない）。これは、当技術分野で良く知られている。前記ＦＦＴビンの内容がアナライザ５１２に渡される。これは、前記ホワイトスペースマネージャ５１８で実現されていても良い。前記アナライザ５１２は、あらかじめ決められた数の、前記ＡＴＳＣパイロット位置に集中した前記ＦＦＴビンを分析して、この中に前記エネルギースパイクが含まれるかを、図９を参照しながら前述したように判別する。含まれる場合、前記アナライザ５１２はさらに、前記ＩＦをベースバンドにダウンコンバートして、前記タイムドメインの前記ベースバンド信号を分析し、ＡＴＳＣフィールド同期またはセグメント同期が存在するかどうかを判別する。すべての検索結果が、前記ホワイトスペースマネージャ５１８にレポートされる。前記アナライザが、前記ＡＴＳＣパイロット位置でエネルギースパイクを検出した場合で、｛ｚ（ｋ）｝におけるフィールド同期またはセグメント同期が検出されない場合、相関器５１４は｛ｚ（ｋ）｝を、ワイヤレスマイクロフォンシステムにより送信されることが分かっているあらかじめ決められた前記波形と比較する。前記相関器は相関結果を前記ホワイトスペースマネージャ５１８に出力し、図９を参照して前述したように前記特定のＴＶ周波数帯チャネルがホワイトスペースを使用可能かどうかについての最終決定が行われる。
【００６６】
前記発明を、変調シーケンスを使用したパイロットトーンを生成するワイヤレスマイクロフォンシステムに関して上記で説明してきたが、前記ＡＴＳＣパイロット位置で送信されたすぐに認識可能な任意の波形は前記の同じ目的で使用可能であることは理解されよう。
【００６７】
そのため、本発明の前述の実施形態は例示を目的としたものにすぎないことに注意されたい。本発明の範囲は従って、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されることを目的とする。
【図１】
2013534373.tif 000034
【図２】
2013534373.tif 000035
【図３】
2013534373.tif 000036
【図４】
2013534373.tif 000037
【図５】
2013534373.tif 000038
【図６】
2013534373.tif 000039
【図７】
2013534373.tif 000040
【図８】
2013534373.tif 000041
【図９】
2013534373.tif 000042
【図１０】
2013534373.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月16日(2013.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
ＡＴＳＣシンボルレートはｆｓｙｍの場合、以下のようになる。
【数３】
2013534373.tif 000044
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
前記シンボル期間を
【数４】
2013534373.tif 000045
とすると、ビット対シンボルマッパを流れる前記ＡＴＳＣシンボルは以下のように表される。
【数５】
2013534373.tif 000046
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
前記ＡＴＳＣトランスミッタで、パイロットＤＣ値がこのシーケンスに以下のように追加される。
【数６】
2013534373.tif 000047
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
前記シーケンス
【数７】
2013534373.tif 000048
は、残留測波帯（ＶＳＢ）変調に代入され、前記１．２５である定数ＤＣ値が、前記ＲＦ出力での前記ＤＴＶパイロットになる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
前述のように、本発明の一実施形態に従うと、ワイヤレスマイクロフォンシステムにより送信される前記パイロットトーンは、以下の指数部を持つシーケンス
【数８】
2013534373.tif 000049
により定義される。
【数９】
2013534373.tif 000050
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ここで、
【数１０】
2013534373.tif 000051
および
【数１１】
2013534373.tif 000052
は＋Ｍ、−Ｍ、＋Ｍ、−Ｍとのように交互になっているパターンの前記期間を表す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
一実施形態では、前記交互シーケンス
【数１２】
2013534373.tif 000053
の前記期間
【数１３】
2013534373.tif 000054
は、前記パイロットトーンの帯域幅が指定ＡＴＳＣパイロット位置に集中した３０ｋＨｚ周波数帯内に維持されるように割り当てられる。しかし、前記変調されたパイロットトーンがＤＴＶ送信用の先進型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）パイロットの位置に集中したナローバンド内に維持されることのみが重要であることに注意が必要である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図５は、図４に示す装置を実装するための典型的な回路を示す概略図である。前記パイロットトーンは、ウェーバー方式単側波帯生成技術を使用して前記ＡＴＳＣパイロット位置で生成される。前記変調シーケンスｂ（ｋＴｓｙｍ），ｋ＝０，１，２，３，．．．は、対応する信号線１００ａ、１００ｂを経由して対応するデジタル信号乗算器１０２ａ、１０２ｂに入力される。前記デジタル信号乗算器１０２ａは、前記変調シーケンスを、数値制御式発振器（ＮＣＯ）１０４の第１の出力１０６ａで乗算する。前記信号ジェネレータ１０４の前記第１の出力１０６ａは以下のように表される。
【数１４】
2013534373.tif 000055
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
前記信号乗算器１０２ｂは、前記変調シーケンスを、前記ＮＣＯ１０４の出力１０６ｂで乗算する。前記出力１０６ｂは以下のように表される。
【数１６】
2013534373.tif 000056
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
図６は本発明の別の一実施形態に従ったＡＴＳＣパイロット位置での前記パイロットトーンを生成するための装置を示す概略図である。図６に示すように、変調シーケンスｂ（ｋＴｓ）はデジタル波形ジェネレータ１５０への入力で、図６を参照しながら以降で説明する。前記変調シーケンスｂ（ｋＴｓ）は以下のように定義される。
【数１９】
2013534373.tif 000057
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
ここで、
【数２０】
2013534373.tif 000058
は、前記デジタル波形ジェネレータ１５０の前記サンプリングクロック周波数である。
【数２１】
2013534373.tif 000059
である。および
【数２２】
2013534373.tif 000060
は＋Ｍ、−Ｍ、＋Ｍ、−Ｍとのように交互になっているパターンの前記期間を表す。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図７は、図６に示す前記デジタル波形ジェネレータ１５０を実装するための典型的な回路を示す概略図である。プログラム可能な値
【数２３】
2013534373.tif 000061
は、１６０を介して数値制御方式振幅器（ＮＣＯ）１５０の周波数レジスタに入力される。
【数２４】
2013534373.tif 000062
は以下のように定義される。
【数２５】
2013534373.tif 000063
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
ここで、ｆ１は前記パイロットトーンにアップコンバートされるシングルトーンの周波数である。
【数２６】
2013534373.tif 000064
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
および
【数２７】
2013534373.tif 000065
である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
結果として、位相レジスタ１６６は、ルックアップアドレスジェネレータ１６８にのこぎり歯型波形を出力する。前記デジタルのこぎり歯型波形は期間Ｔ１を有する。
ここで、
【数３０】
2013534373.tif 000066
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
前記デジタルのこぎり歯型波形は前記ＮＣＯ１５８内で前記ルックアップアドレスジェネレータ１６８を使用してデジタル正弦波形に変換される。ここで、ルックアップテーブル１７０用のルックアップアドレスを生成する。前記ルックアップアドレスジェネレータ１６８は、例えば、前記位相累積器１６３をｎビットに切り捨てまたは丸めることにより前記ルックアップアドレスを生成する。ここで、一実施形態では、ｎ＝１２または１４ｎまたは１４である。前記ルックアップアドレスジェネレータ１６８の前記出力は、前記ルックアップテーブルにより、前記デジタルのこぎり歯型波形を前記デジタル正弦波形に変換するために使用される。変換された波形は、位相モジュレータ１７４に入力される。前記デジタル正弦波形は以下のように表される。
【数３１】
2013534373.tif 000067
【国際調査報告】
2013534373.tif 000068
2013534373.tif 000069