(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビ放送信号を伝送する同軸ケーブルで接続された伝送路の歪を測定する歪測定方法であって、
ホワイトノイズを発生して前記伝送路に入力するステップと、
前記伝送路を伝送した前記ホワイトノイズの出力信号レベルを測定するステップと、
前記伝送路に入力するホワイトノイズの入力信号レベルを変化させるステップと、
前記入力信号レベルを変化させた後に前記出力信号レベルを測定し、前記入力信号レベルの変化に対する前記出力信号レベルの変化が非線形で追従する場合に歪が発生したと判断するステップと、
を有することを特徴とする歪測定方法。
【請求項２】
前記入力信号レベルに対する前記出力信号レベルを測定した測定結果それぞれについて、前記測定結果のうち前記入力信号レベルが低い前記測定結果を通る基準直線から前記測定結果それぞれについて前記出力信号レベルが圧縮されている圧縮度合いを求めるステップと、
圧縮度合いとその圧縮度合いのときに歪が発生した入力信号レベルのマージンを示すバックオフを対応付けたバックオフテーブルを参照し、前記測定結果それぞれの圧縮度合いから前記バックオフを求めて前記伝送路の歪が発生した入力信号レベルを算出するステップと、
を有することを特徴とする請求項１記載の歪測定方法。
【請求項３】
テレビ放送信号を伝送する同軸ケーブルで接続された伝送路の歪を測定する歪測定装置であって、
ホワイトノイズを発生して前記伝送路に入力するホワイトノイズ発生手段と、
前記伝送路を伝送した前記ホワイトノイズの出力信号レベルを測定する測定手段と、
前記ホワイトノイズ発生手段が前記ホワイトノイズの入力信号レベルを変化させたときに、前記入力信号レベルの変化に対する前記出力信号レベルの変化が非線形で追従する場合に歪が発生したと判断する歪判定手段と、
を有することを特徴とする歪測定装置。
【請求項４】
前記入力信号レベルに対する前記出力信号レベルを測定した測定結果それぞれについて、前記測定結果のうち前記入力信号レベルが低い前記測定結果を通る基準直線から前記測定結果それぞれについて前記出力信号レベルが圧縮されている圧縮度合いを求め、圧縮度合いとその圧縮度合いのときに歪が発生した入力信号レベルのマージンを示すバックオフを対応付けたバックオフテーブルを参照し、前記測定結果それぞれの圧縮度合いから前記バックオフを求めて前記伝送路の歪が発生した入力信号レベルを算出する入力判定手段を有することを特徴とする請求項３記載の歪測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路の歪特性を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ放送などのＲＦ映像信号を伝送する同軸伝送路の品質の測定は、同軸伝送路の品質を直接測るのではなく、伝送路に流れる信号品質を測定していた。アナログ放送の場合、ノイズはホワイトノイズ、歪は縞模様などのように別の現象として確認できていたが、デジタル放送では、同軸伝送路の特性（ノイズ、歪）の両方が同じＢＥＲ（ビット誤り率）の劣化として現れるため、故障原因の特定を難しくしている。
【０００３】
実験室においては、マルチチャネル信号発生器（ＣＷ信号を放送信号の数・周波数分送出する装置）を利用し、スペクトラムアナライザを受信器に用いて同軸伝送路のノイズ・歪を測定することができる。
【０００４】
また、特許文献１には、ＣＡＴＶシステムの伝送路の周波数特性を測定するためにホワイトノイズを用いる発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３７６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マルチチャネル信号発生器は高価で、大型であり、ユーザ宅内の同軸ケーブル区間を測定するために用いることは難しい。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で同軸伝送路の歪を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明に係る歪測定方法は、テレビ放送信号を伝送する同軸ケーブルで接続された伝送路の歪を測定する歪測定方法であって、ホワイトノイズを発生して前記伝送路に入力するステップと、前記伝送路を伝送した前記ホワイトノイズの出力信号レベルを測定するステップと、前記伝送路に入力するホワイトノイズの入力信号レベルを変化させるステップと、前記入力信号レベルを変化させた後に前記出力信号レベルを測定し、前記入力信号レベルの変化に対する前記出力信号レベルの変化が非線形で追従する場合に歪が発生したと判断するステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記の歪測定方法において、前記入力信号レベルに対する前記出力信号レベルを測定した測定結果それぞれについて、前記測定結果のうち前記入力信号レベルが低い前記測定結果を通る基準直線から前記測定結果それぞれについて前記出力信号レベルが圧縮されている圧縮度合いを求めるステップと、圧縮度合いとその圧縮度合いのときに歪が発生した入力信号レベルのマージンを示すバックオフを対応付けたバックオフテーブルを参照し、前記測定結果それぞれの圧縮度合いから前記バックオフを求めて前記伝送路の歪が発生した入力信号レベルを算出するステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
第２の本発明に係る歪測定装置は、テレビ放送信号を伝送する同軸ケーブルで接続された伝送路の歪を測定する歪測定装置であって、ホワイトノイズを発生して前記伝送路に入力するホワイトノイズ発生手段と、前記伝送路を伝送した前記ホワイトノイズの出力信号レベルを測定する測定手段と、前記ホワイトノイズ発生手段が前記ホワイトノイズの入力信号レベルを変化させたときに、前記入力信号レベルの変化に対する前記出力信号レベルの変化が非線形で追従する場合に歪が発生したと判断する歪判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記歪測定装置において、前記入力信号レベルに対する前記出力信号レベルを測定した測定結果それぞれについて、前記測定結果のうち前記入力信号レベルが低い前記測定結果を通る基準直線から前記測定結果それぞれについて前記出力信号レベルが圧縮されている圧縮度合いを求め、圧縮度合いとその圧縮度合いのときに歪が発生した入力信号レベルのマージンを示すバックオフを対応付けたバックオフテーブルを参照し、前記測定結果それぞれの圧縮度合いから前記バックオフを求めて前記伝送路の歪が発生した入力信号レベルを算出する入力判定手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な方法で同軸伝送路の歪を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態における歪測定装置を含む全体構成図である。
【図２】本実施の形態で利用するホワイトノイズを示す模式図である。
【図３】ホワイトノイズの信号レベルを変化させて同軸区間の通過損失を測定する様子を示す図である。
【図４】図３の測定結果を横軸に入力パワー、縦軸に出力をとりプロットした飽和特性グラフである。
【図５】基準直線をプロットして圧縮度合いを求める様子を示す図である。
【図６】各入力パワーにおける圧縮度合いの測定結果の例を示す図である。
【図７】飽和特性グラフにバックオフを描画した例を示す図である。
【図８】各測定点のバックオフを求めるバックオフテーブルの例を示す図である。
【図９】測定結果の例を示す図である。
【図１０】本実施の形態における歪測定装置の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態における歪測定装置を含む全体構成図である。本実施の形態における歪測定装置は、ホワイトノイズ発生器１１と測定器１２を有する。
【００１６】
ホワイトノイズ発生器１１は、全ての周波数でほぼ同じ信号レベルのホワイトノイズを発生し、テレビ放送信号を伝送する同軸ケーブルで接続された伝送路である同軸区間１００に入力する。同軸区間１００内には、ブースタ、分配器などの機器を含む。
【００１７】
測定器１２は、スペクトラムアナライザであり、同軸区間１００を伝送したホワイトノイズの出力信号レベルを周波数領域で測定し、歪の測定、正常な入力レベルの判定をする。
【００１８】
図２に示すように、歪の測定は、ホワイトノイズ発生器１１でデジタル放送のＲＦ信号の周波数帯域を含むホワイトノイズを発生し、発生したホワイトノイズの入力信号レベルを変化させて、測定器１２で出力信号レベルの変化を追うことにより行う。同軸区間１００に入力したホワイトノイズの入力信号レベルの変化に対する測定器１２で測定した出力信号レベルの変化が非線形に追従する場合に歪が発生したと判断する。同軸区間１００が完全な直線性を持つ場合、ホワイトノイズ発生器１１で上げた入力信号レベルに比例して測定器１２で測定されるホワイトノイズの出力信号レベルも大きくなる。同軸区間１００にブースタを含む場合、ホワイトノイズの入力信号レベルを上げていくとブースタの出力が限界に達して飽和し、上げた入力信号レベルに比べて測定器１２で測定されるホワイトノイズの出力信号レベルの増加量が低下する。低下した量が所定の値（例えば１ｄＢ）に達した時に歪が発生したと判定する。例えば、ホワイトノイズの入力信号レベルを３ｄＢ上げたときに、測定器１２において２ｄＢしか出力信号レベルが上がっていない場合に歪が発生したと判断する。
【００１９】
次に、この歪量から正常な入力信号レベルを判定する手順について説明する。測定器１２で測定されるホワイトノイズの増加量の圧縮度が、所定の値を超えたときには、既に、ブースタへの正常な入力信号レベルを超過している場合がある。これはホワイトノイズによる簡易測定では、微細な圧縮度を検出できないためである。これを補うためには、所定の圧縮レベルを観測した入力信号レベルから、所定のマージン（バックオフ）を圧縮が発生した入力信号レベル引いた値を以って、歪が発生する入力信号レベルと判定する。判定をより正確なものにするために、圧縮度を検出できる複数の入力信号レベルからもとめた入力信号レベルの平均を計算する。以下、処理の流れを説明する。
【００２０】
まず、ホワイトノイズの入力信号レベルを変化させて同軸区間１００の通過損失を低レベル側から順次測定する。図３に示す例では、標準入力（０ｄＢｍ／２．１ＧＨｚ）に対して、−３０，−２０，−１０，０，＋１０，＋２０ｄＢの入力パワーでホワイトノイズを入力し、標準入力の通過特性を基準にした正規化出力を求める。
【００２１】
続いて、測定対象の帯域の正規化出力を入力パワー毎に平均して飽和特性グラフを描画する。図４に示す例では、ＵＨＦ帯（４７０−７７０ＭＨｚ）の正規化出力を入力パワー毎に平均し、横軸に入力パワー、縦軸に正規化出力をとって測定点を飽和特性グラフにプロットした。
【００２２】
続いて、飽和特性グラフに入力パワーの低い測定点を通る基準直線を描き、各測定点について、基準直線からの圧縮度合いを検査する。図５に飽和特性グラフに基準直線を描いた様子を示す。本実施の形態では、測定点のうちからピボットと呼ぶ固定の点を選び、ピボットを通る傾き１の直線を基準直線として描画する。ピボットとなる点は任意に設定可能である。図５では、入力パワーが−２０ｄＢの測定点（図５中の●）をピボットとした。そして、ピボットの入力パワーを超える測定点について、基準直線からの圧縮度合いを検査する。図５に示す例では、ピボットとした測定点の入力パワー（−２０ｄＢ）を超える−１０，０，＋１０，＋２０ｄＢの測定点について圧縮度合いを求めた。図６に測定結果を示す。
【００２３】
そして、圧縮度合いから歪が発生する入力信号レベルＹを求めて飽和特性グラフに描画する。図７に、飽和特性グラフに歪が発生する入力信号レベルＹを描画した例を示す。入力信号レベルＹは、各測定点の入力信号レベルからその測定点での圧縮度合いに対応するバックオフを減算した値を平均することで算出する。このとき圧縮度合いが所定の範囲内のものは測定誤差としてバックオフ算出対象から外す。圧縮度合いに対応するバックオフは、圧縮度合いとバックオフとを対応付けたバックオフテーブルから求める。図９にバックオフテーブルの例を示す。
【００２４】
ここで、歪が発生する入力信号レベルＹの算出処理を具体的に説明する。本実施の形態では、圧縮度合いが１ｄＢ以内のものは測定誤差としてバックオフ算出対象からはずすので、入力パワーが−１０，０ｄＢの測定点はバックオフ算出対象から外す。入力パワーが１０ｄＢの圧縮度合いは−１．４ｄＢであるので、バックオフテーブルからバックオフはＸ２となる。入力パワーが２０ｄＢの圧縮度合いは−２．６ｄＢであるのでバックオフはＸ５となる。そして、各測定点の入力パワーからバックオフを引いた値を平均して歪が発生する入力信号レベルＹを求める。つまり、Ｙ＝ａｖｅｒａｇｅ（１０−Ｘ２，２０−Ｘ５）を計算して入力信号レベルＹを求める。
【００２５】
そして、入力信号レベルＹと判定基準値Ｓの大小を比較して正常な入力レベルであるか否かを判定する。例えば、判定基準値Ｓを０ｄＢとすると、図８で示した例は、入力信号レベルＹが０ｄＢよりも小さいので判定結果はＮＧとなる。
【００２６】
次に、ユーザ宅で歪測定を行う例について説明する。
【００２７】
ユーザ宅では、デジタル放送信号は、屋根等に設置されたアンテナで受信され、ブースタを経由して分配器により各部屋のＲＦ端子に伝送されてテレビに入力される。また、光ネットワークを用いたＩＰ再送信サービスを利用する場合は、デジタル放送信号がユーザ宅内のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）まで光信号で伝送されてＯＮＵで電気信号に変換される。そして、電気信号に変換されたデジタル放送信号は、ブースタを経由して分配器により各部屋のＲＦ端子に伝送される。
【００２８】
まず、ホワイトノイズ発生器１１をアンテナあるいはＯＮＵの出力先に接続し、測定器１２をテレビに入力される同軸ケーブルに接続する。
【００２９】
そして、ホワイトノイズ発生器１１からホワイトノイズを発生してユーザ宅内の同軸区間に入力し、測定器１２で同軸区間に入力されたホワイトノイズを検出する。
【００３０】
その後、ホワイトノイズの入力信号レベルを変化させた後に、測定器１２で同軸区間を伝送したホワイトノイズの出力信号レベルを測定し、入力信号レベルの変化に対する出力信号レベルの変化が非線形で追従する場合に歪が発生したと判断する。
【００３１】
図９に、横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸にゲイン圧縮（ｄＢ）を取った正常時の測定結果と異常時の測定結果の例を示す。ここでは、ケーブルテレビや地上デジタル放送の周波数帯域（約９０〜７７０ＭＨｚ）、ＢＳ・ＣＳデジタル放送の周波数帯域（約１〜２ＧＨｚ）においてゲイン圧縮が１ｄＢに達したときに歪が発生したと判断する。
【００３２】
図９（ａ）の正常時測定結果では、トータル入力レベルが１１０ｄＢｕＶで歪が発生しているのに対し、図９（ｂ）の異常時測定結果では、トータル入力レベルがより小さい９０ｄＢｕＶで歪が発生している。図９（ｂ）では、同軸区間１００に設置されたブースタの飽和が早いか発振していると考えられる。
【００３３】
図１０は、本実施の形態における測定器１２の表示例を示す図である。
【００３４】
図１０に示す表示例では、テレビ放送に利用される周波数帯を８つに分類し、８つの周波数帯それぞれについて歪特性を測定して表示している。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ホワイトノイズ発生器１１でホワイトノイズを発生させてユーザ宅内の同軸区間１００に入力し、ホワイトノイズの入力信号レベルを変化させて、測定器１２で同軸区間１００を伝送したホワイトノイズの出力信号レベルの変化を測定し、その変化が非線形で追従する場合に歪が発生したと判断することにより、簡易な方法で同軸伝送路の歪を測定することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１１…ホワイトノイズ発生器
１２…測定器
１００…同軸区間
【図１】
0005712116.tif 000002
【図２】
0005712116.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005712116.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0005712116.tif 000008
【図８】
0005712116.tif 000009
【図９】
0005712116.tif 000010
【図１０】
0005712116.tif 000011