(57)【要約】【課題】移動する送信装置から送信されるデジタル信号の受信信号レベルを検出してアンテナの方向調整を行い、安定した映像受信ができるデジタル伝送システムを提供する。【解決手段】受信アンテナに入力される通常電界受信レベルを検出する第１受信電界検出装置２０２と、ノイズに埋もれた低電界受信信号を検出するＯＦＤＭ波を用いる第２受信電界検出装置５０２とを備え、第１受信電界検出装置の検出信号レベルが所定の検出限界値まで低下したことを検知した信号により、自動的にスイッチＳＷを第１から第２受信電界装置へ切り替えて、低電界検出信号によりアンテナの方向調整を引き続き行える構成とする。【選択図】図２
2008205897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動送信設備から送信されるデジタル映像信号を受信するデジタル伝送システムであって、
前記移動送信設備からのデジタル映像信号を受信する受信アンテナを備える受信設備と、
前記受信アンテナに入力されるデジタル変調波の電界強度を検出する第１受信電界検出装置と、
前記アンテナに入力されるＯＦＤＭ変調波のガードインターバル相関値を検出する第２受信電界検出装置と、
前記第１受信電界検出装置と前記第２受信電界検出装置を切り替える切替えスイッチと、前記第１又は第２受信電界検出信号の出力信号に基づいて前記受信アンテナの方向を調整するアンテナ制御部とを備え、
前記第１受信電界検出装置からの信号が所定の検出限界レベル以下となった場合に、前記切替えスイッチにより、前記第１受信電界検出装置から前記第２受信電界検出装置に切り替えて、前記アンテナ方向制御部によるアンテナ方向調整を行うことを特徴とするデジタル伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル伝送システムに係り、特に、移動する中継装置より映像をテレビ局まで無線伝送するＦＰＵ（Field Pickup Unit）などの信号伝送機器から構成されるデジタル伝送システムにおいて、追随性の良い受信を可能とするデジタル伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、マラソン中継のように移動する車や、ヘリコプターなどから送信される中継デジタル映像信号をテレビ局まで無線伝送する伝送システムの場合、中継現場の無線伝送路の電界強度が一定ではなく、特に移動中継では場所によって信号電界強度が大きく変化する。このため、システムからの出力信号が一定となるように、電界強度メーター（ＢＬメーター）のレベルが大きくなる方向に、回転台を有する受信アンテナの方向を動かし、さらに無線や電話を使って、送信アンテナの方向を誘導して、電波の送受信を行っていた。
【０００３】
一方、近年においては、従来のアナログ放送に代って、地上デジタル放送が開始され、放送のデジタル化が進められている。なお、デジタル伝送においては、受信電界強度メーターで信号成分を見つけるのではなく、直交周波数分割多重変調波方式の電波（以下、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）波と記す）を用い、ＯＦＤＭ波のガードインターバルの相関性を利用してノイズに埋もれた信号を抽出し、メーター表示することにより低電界の信号を得ることが行われている。
【０００４】
なお、以下の特許文献１には、ガード期間を含んだＯＦＤＭ信号を伝送するデジタル伝送装置の受信装置において、受信したＯＦＤＭ信号のガード期間における相関演算を行い、相関演算の結果得られるガード相関信号に基づいて、受信アンテナの方向調整を行う技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１５７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、電界強度メーターで信号成分を見つける場合、通常の電界レベルでは受信アンテナの方向を最適な方向に向けることにより、受信信号レベルを検出することはできる。しかしながら、信号伝送距離が長距離になり、その受信信号レベルが低くなる低電界受信信号では、受信ノイズに埋もれてしまい、信号成分を抽出できなくなるという問題がある。
【０００７】
一方、ＯＦＤＭ信号のガードインターバルの相関性を利用する検出は、固定の送信設備と固定の受信設備との間など、予め設置場所が分かっている条件では、ノイズに埋もれた低電界信号をも確実に検出できる利点はある。アナログ変調に比べ、デジタル変調による受信入力電界は低く、従来技術ではノイズにうもれてしまい、デジタル変調波を捕らえることが難しく、自動追尾技術において受信アンテナの方向を移動方向に追従して合わせることは難しかった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、例えば移動中継車のように、移動する送信設備から送られてくるデジタル変調波を確実に検出してアンテナの方向調整を行い、安定したデジタル映像信号の受信を可能にするデジタル伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、上述した目的を達成するため、移動送信設備から送信されるデジタル映像信号を受信するデジタル伝送システムであって、前記移動送信設備からのデジタル映像信号を受信する受信アンテナを備える受信設備と、前記受信アンテナに入力されるデジタル変調波の電界強度を検出する第１受信電界検出装置と、前記アンテナに入力されるＯＦＤＭ変調波のガードインターバル相関値を検出する第２受信電界検出装置と、前記第１受信電界検出装置と前記第２受信電界検出装置を切り替える切替えスイッチと、前記第１又は第２受信電界検出信号の出力信号に基づいて前記受信アンテナの方向を調整するアンテナ制御部とを備え、前記第１受信電界検出装置からの信号が所定の検出限界レベル以下となった場合に、前記切替えスイッチにより、前記第１受信電界検出装置から前記第２受信電界検出装置に切り替えて、前記アンテナ方向制御部のアンテナ方向の調整を行うことを特徴とするものが提案される。
【発明の効果】
【００１０】
上述した本発明になるデジタル伝送システムによれば、受信電界強度が所定のレベル以下になると第１受信電界検出装置からＯＦＤＭ信号を利用する第２受信電界検出装置へ自動的に切り替えて低電界受信信号を抽出することができるので、送信設備から送られてくるデジタル映像信号を確実に検出し、受信アンテナの方向制御を実質的に途切れることなく行える。よって、安定してデジタル映像信号の受信が行える。また、低電界信号も検出できることから、伝送距離の長距離化を実現できる。さらには、低電界の信号から通常の電界信号レベルまでの広い範囲のデジタル映像信号を受信できる効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明になる一実施の形態について、添付図面を用いて以下詳述する。図１は、本発明に係る伝送システムの一実施の形態を示す構成図である。ここでは、伝送システムの一例として、移動中の移動中継車１００と、高台に設置された受信設備１０６との間での送受信伝送を例に説明する。
【００１２】
移動中継車１００には送信設備１０１が設けられ、映像コンテンツなどの伝送素材となる信号が入力される。信号は送信パラボラアンテナ１０２より電波１０３として放射され、受信パラボラアンテナ１０４で受信される。受信パラボラアンテナ１０４は受信部回転台１０５を有し、通常、高電界方向を向くように制御される。受信パラボラアンテナ１０４の出力信号は、受信設備１０６で信号処理され、一定の信号を出力する。
【００１３】
図２は、上述した動作を実現する本発明に係る伝送システムの構成を示すブロック図である。受信パラボラアンテナ１０４の中心に設けられた第１受信電界検出装置２０２の複数の検出器を数ｍｓ毎に選択する選択回路ＳＥＬにより検出器が選択されて、信号検出回路５０３において、第１受信電界検出装置２０２の選択された検出器により受信時の信号成分を検出する。検出された信号は、受信信号検波回路及び電圧変換回路５０６にて検波され、検波された各信号を信号比較回路５０７にて比較して受信信号レベルが増加する方向を算出する。この算出結果に応じて回転台制御回路５０８で生成された回転台制御信号５０９により、受信部回転台１０５を制御する。なお、第１受信電界検出装置２０２の検出器については、図３を用いて後述する。
【００１４】
受信信号レベルが、第１受信電界検出装置２０２では検出できなくなる所定の検出限界値ＴＨ＋α以下となったことを検出した場合には、信号検出回路５０３のスイッチ回路ＳＷが自動的に切り替えられて第２受信電界検出装置５０２側に接続され、低電界受信検出モードに移る。低電界受信検出モードでは、受信時のノイズに埋もれた低電界受信信号から目的の信号を抽出して、受信信号検波回路及び電圧変換回路５０６にて検波する。検波された各信号を信号比較回路５０７にて比較して、受信信号レベルが増加する方向を算出し、この算出結果により、受信部回転台１０５を制御する。
【００１５】
なお、受信信号１０３が低電界レベルから通常電界レベル（所定の検出限界値以上）になったことを検出した際には、検出信号により自動的にスイッチ回路ＳＷは、第１受信電界検出装置２０２側に切り替えられ、通常電界受信検出モードに移る。
【００１６】
ここで、前述した受信パラボラアンテナ１０４について説明する。図３は受信パラボラアンテナ１０４を示す図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は受信パラボラアンテナ１０４に設けられた複数の電界検出器からなる第１受信電界検出装置２０２部分の概略の拡大図である。
【００１７】
受信パラボラアンテナ１０４に入射された電波１０３は、図３（ｃ）に示すように、受信部回転台１０５を有する受信パラボラアンテナ１０４で受信され、電気信号として抽出される。受信パラボラアンテナ１０４には、複数の検出器を有する第１受信電界検出装置２０２が設けられており、前述したように、数ｍｓ毎に検出器を切り替えて入力信号を検波し、高電界方向を算出して、受信パラボラアンテナ１０４が高電界方向を向くように、受信部回転台１０５を制御する。
【００１８】
図３（ｂ）、（ｃ）に一例として示す第１受信電界検出装置２０２は、４方向に向けられた、それぞれが検出器となる4本の導波管Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで構成されており、４方向からの受信信号を検知する。なお、検出器は４方向の信号を検出するものに限るものではなく、４方向以上の多方向の信号を検出できるものであってもよい。図３（ｃ）の例では、時刻ｔＡにおいて到達した電波１０３ａは、受信パラボラアンテナ１０４で反射して、第１受信電界検出装置２０２の検出器Ａに入力される。またこの時、電波１０３ｂの反射波は、第１受信電界検出装置２０２の検出器Ｂへ入力されるが、図４（ａ）に示すように入力電界が小さいことから、時刻ｔＡにおける入力電界は、第１受信電界検出装置２０２の検出器Ａの方が検出器Ｂよりも大きい。
【００１９】
このことより、電波１０３ａ、１０３ｂの入射方向を算出し、電界強度の大きい方向へ受信パラボラアンテナ１０４が向くように、受信部回転台１０５を制御する。前述したように、第１受信電界検出装置の検出器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、数ｍｓ毎に切り替えて入力電界を検出し、受信部回転台１０５を制御して第１受信電界検出装置の検出器ＡとＢの入力電界レベルが、図４（ｂ）に示すように同じになったとき、電波１０３ａの方向にパラボラアンテナの向きの調整が完了したと判断する。なお、図４（ａ）は、時刻ｔＡにおける第１受信電界検出装置２０２の複数の検出器（例えば、導波管で構成される）Ａ、Ｂで検出された入力電界強度、図４（ｂ）は、同じく時刻ｔＢで検出された入力電界強度をそれぞれ模式的に示した図である。
【００２０】
次に、受信信号の処理について、自動追尾制御の信号処理を一例に説明する。デジタル伝送において、低電界受信信号が受信パラボラアンテナ１０４に入力された時に、ＯＦＤＭ波のガードインターバルの相関性を使って、ノイズに埋もれた低電界信号を抽出する第２電界検出装置と、この第２電界検出装置で抽出された低電界信号に基づいて簡単に方向調整するシステムが、図１の受信設備１０６には実装されている。図５は、このＯＦＤＭ波のガードインターバルの相関性を使って得られた第２受信電界検出装置５０２による検出結果の受信電界強度グラフの一例を示す図である。
【００２１】
電界強度が入力箇所によって異なる電界強度グラフ３０１の信号成分結果が第２受信電界検出装置５０２によって得られた場合、サンプリングパルス３０２により信号レベルをサンプリングする。サンプリングした信号レベルの各データが、ホールドＩＣ３０３に保持される。保持された各データを信号比較回路５０７で比較して受信パラボラアンテナ１０４に設けられた第１受信電界検出装置の信号レベルの高低を判断し、信号レベルが増加する方向を算出して受信部回転台１０５を制御する。
【００２２】
次に、第１及び第２受信電界検出装置の検出特性について、添付の図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は、ＯＦＤＭ波ガードインターバルの相関性を利用して低電界受信信号レベルを検出できる第２受信電界検出装置５０２の検出レベル特性の一例を示す図であり、図６（ｂ）は電界強度メーターを用いた通常電界受信信号レベルを検出する第１受信電界検出装置２０２の検出レベル特性の一例を示す図である。なお、これらの図において、縦軸はＡＧＣをかけて信号レベルを一定レベルにする前の中間周波信号レベル（ＩＦレベル）を示し、横軸は入力電界レベルを示す。
【００２３】
図６（ａ）の第２受信電界検出装置の検出レベル特性では、ゲインの勾配を急峻にすることにより、−９０ｄＢｍの低電界入力でも、目的とする信号成分を検出することが可能である。一方、図６（ｂ）の第１受信電界検出装置では、ゲイン勾配を緩やかにして、検出限界値ＴＨ（図では、−７０ｄＢｍ）までは、実用領域として利用可能である。しかしながら、その後、検出限界値ＴＨ以下になると、受信信号がノイズに埋もれて信号成分を抽出できなくなる。そのため、受信信号レベルがこのしきい値ＴＨになったことを検出して第２受信電界検出装置５０２を使用する低電界受信検出モードに自動で切り替える。この検出限界値ＴＨの検出は、例えば検出限界値ＴＨと受信信号レベルとを、比較器によって比較した信号を使用すればよい。
【００２４】
なお、検出限界値ＴＨは、任意に設定した値であるが、ここでは、ＩＦレベルがこの検出限界値ＴＨまで低下すると、受信映像が乱れたり、ノイズが多く乗ったりして所定の映像品質を保てなくなる信号レベルであるとする。第１受信電界装置から第２受信電界装置へ切り替える実際の検出限界値ＴＨは、映像品質を確保するのに必要な検出信号レベルのマージンαを見込んで、所定の検出限界値としては、図６（ｂ）に示すように、例えば、検出限界値ＴＨよりも高いレベルＴＨ＋α（所定の検出限界値）に設定すればよい。
【００２５】
このように、通常電界受信検出モードでは、受信アンテナの検出方向の範囲が広い第１受信電界装置を用い、受信信号が第１受信電界装置の所定の検出限界値レベルになったことを検出した場合には、ＯＦＤＭ信号のガードインターバル信号の相関性を使ってノイズに埋もれた低電界受信信号を抽出できる第２受信電界装置に自動で切り替える構成とすることにより、第１受信電界検出装置に続けて第２受信電界装置に切り替えて低電界信号を検出できるので、実質的に受信アンテナ１０４の回転制御を途切れることなく行える。したがって、アンテナの方向を常に最適な方向に向けてデジタル映像信号を受信できる自動追尾システムを構築することができ、安定した映像の受信が行える。
【００２６】
以上、好適な実施の形態について述べたが、本発明の精神を逸脱しない範囲ないで、種々の変更が可能なことは勿論である。本実施の形態では移動中継車と受信設備との間での受信パラボラアンテナの方向調整を例に説明したが、ヘリコプターに搭載した送信設備と受信設備間においても同様に適用できることは言うまでもない。その場合、送信パラボラアンテナを備える送信設備を搭載したヘリコプターが、本実施例の送信パラボラアンテナを備える送信設備を搭載した移動中継車に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る伝送システムの実施の形態例の一例として高台を移動する中継車と受信設備を示す図。
【図２】本発明に係る伝送システムの構成を示すブロック図。
【図３】受信パラボラアンテナの構成を示す図であり、（ａ）は受信パラボラアンテナの側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は受信パラボラアンテナに設けられた第１受信電界検出装置の概略の拡大図。
【図４】第１受信電界検出装置の検出器による検出結果の受信電界強度グラフの一例を示す図。
【図５】第２受信電界検出装置の検出結果の受信強度グラフの一例を示す図。
【図６】第１及び第２受信電界検出装置の検出特性の一例を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１００…移動中継車、１０１…送信設備、１０２…送信パラボラアンテナ、１０３…電波、１０４…受信パラボラアンテナ、１０５…受信部回転台、１０６…受信設備、２０２…第１受信電界検出装置、５０２…第２受信電界検出装置、５０３…信号検出回路、５０７…信号比較回路、５０９…回転台制御信号、ＳＥＬ…選択回路、ＳＷ…スイッチ回路、ＴＨ＋α…所定の検出限界値。
【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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