(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタジオで、放送データを変調して放送波ＩＦ信号を生成し、前記放送波ＩＦ信号を周波数変換してＳＴＬ信号として送信し、送信所で、前記ＳＴＬ信号又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、前記受信ＩＦ信号に含まれる放送波ＩＦ信号を放送用電波としてテレビ受像機に送信すると共に、前記ＩＦ信号を中継波ＩＦ信号として周波数変換し、ＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送する地上デジタルＴＶ放送伝送方法において、
スタジオでは、受信側で周波数同期及び位相雑音除去に用いる受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアとを生成し、放送波ＩＦ信号と前記受信側周波数基準信号及び前記パイロット・キャリアとを周波数多重してから、周波数変換してＳＴＬ信号として送信し、
送信所では、前記受信ＩＦ信号内の受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて前記受信ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行って中継波ＩＦ信号を出力すると共に、前記受信側周波数基準信号と前記パイロット・キャリアを用いて前記受信ＩＦ信号内の放送波ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行って放送波ＩＦ信号を出力し、
受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いた放送波ＩＦ信号又は中継波ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去方法は、周波数偏差と位相雑音の重畳した放送波ＩＦ信号又は中継波ＩＦ信号を、２ブランチに分割し、一方のブランチでは、前記ＩＦ信号を前記受信周波数基準信号に基づく位相雑音の少ない局部発振信号で周波数変換し、他方のブランチでは、前記ＩＦ信号からパイロット・キャリア成分のみを抽出し、前記２ブランチから出力される信号同士を周波数変換することで、前記局部発振信号に同期させ、位相雑音をキャンセルする周波数同期及び位相雑音除去することを特徴とする地上デジタルＴＶ放送伝送方法。
【請求項２】
スタジオ内で、受信側周波数基準信号を広帯域ＦＭ変調してＦＭ基準信号を生成し、前記ＦＭ基準信号を放送波ＩＦ信号と周波数多重して送信し、送信所で、前記ＦＭ基準信号から得られる受信側周波数基準信号を用いて放送波ＩＦ信号及び中継波ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行うことを特徴とする請求項１記載の地上デジタルＴＶ放送伝送方法。
【請求項３】
スタジオと、複数のテレビ受像機と、前記スタジオから送信された信号を多段に中継すると共に中継途中でテレビ受像機に放送用電波を送信する複数の送信所とを有する地上デジタルＴＶ放送システムにおいて、
前記スタジオが、放送データを変調して放送波ＩＦ信号を生成し、受信側における周波数同期及び位相雑音除去に用いる受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを生成し、前記受信側周波数基準信号を広帯域ＦＭ変調してＦＭ基準信号を生成し、前記放送波ＩＦ信号と前記ＦＭ基準信号及び前記パイロット・キャリアとを周波数多重し、周波数変換してＳＴＬ信号として送信するスタジオであり、
前記各送信所が、前記ＳＴＬ又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、前記受信ＩＦ信号内の受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて前記受信ＩＦ信号内の放送波ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行い、放送用電波としてテレビ受像機に送信すると共に、前記受信側周波数基準信号と前記パイロット・キャリアを用いて前記受信ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行って中継波ＩＦ信号とし、前記中継波ＩＦ信号をＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送する送信所であり、
前記スタジオが、伝送する放送データをデジタル変調して放送波ＩＦ信号を生成する変調器と、受信側における周波数同期及び位相雑音除去に用いる受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを生成し、前記受信側周波数基準信号を広帯域ＦＭ変調したＦＭ基準信号を生成し、前記放送波ＩＦ信号と前記ＦＭ基準信号及び前記パイロット・キャリアとを周波数多重し、周波数変換してＳＴＬ信号として送信するＳＴＬ送信機とを備えるスタジオであり、
前記各送信所が、前記ＳＴＬ信号又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、前記受信ＩＦ信号内の受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて前記受信ＩＦ信号内の放送波ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行って放送波ＩＦ信号を再生して出力すると共に、前記受信側周波数基準信号と前記パイロット・キャリアを用いて前記受信ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行って中継波ＩＦ信号を再生して出力するＳＴＬ／ＴＴＬ受信機と、前記放送波ＩＦ信号から放送用電波を生成して送出する放送用送信機と、前記中継波ＩＦ信号を周波数変換してＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送するＴＴＬ送信機とを備える送信所であり、
前記スタジオの変調器が、高精度の基準信号を用いて放送データをデジタル変調して放送波ＩＦ信号を生成し、前記放送波ＩＦ信号と前記基準信号とを出力する変調器であり、
前記スタジオのＳＴＬ送信機が、受信側における周波数同期及び位相雑音除去に用いるパイロット・キャリアを生成するパイロット・キャリア生成手段と、受信側における周波数同期及び位相雑音除去に用いる受信側周波数基準信号を前記変調器からの基準信号に基づいて生成する受信側周波数基準信号生成手段と、前記受信側周波数基準信号を広帯域ＦＭ変調してＦＭ基準信号を生成するＦＭ基準信号生成手段と、前記変調器からの放送波ＩＦ信号と前記パイロット・キャリアと前記ＦＭ基準信号とを周波数多重する周波数多重手段と、前記周波数多重された信号を周波数変換してＴＴＬ信号を送信する送信周波数変換手段とを有するＳＴＬ送信機であり、
前記送信所のＳＴＬ／ＴＴＬ受信機が、スタジオからのＳＴＬ信号又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成する受信手段と、前記受信ＩＦ信号を分割して前記受信ＩＦ信号の成分とパイロット・キャリアの成分とＦＭ基準信号の成分とを出力する周波数多重分割手段と、前記ＦＭ基準信号の成分から受信側周波数基準信号を取得し、前記パイロット・キャリアの成分からパイロット・キャリアを再生し、前記受信ＩＦ信号内の放送波ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行って放送波ＩＦ信号を再生して出力すると共に、前記受信側周波数基準信号と前記パイロット・キャリアを用いて前記受信ＩＦ信号の周波数同期及び位相雑音除去を行って中継波ＩＦ信号を再生して出力するローカル・ノイズ・キャンセル手段とを有するＳＴＬ／ＴＴＬ受信機であり、
前記ＳＴＬ／ＴＴＬ受信機のローカル・ノイズ・キャンセル手段が、
パイロット・キャリアの成分からパイロット・キャリアを再生するパイロット・キャリア再生手段と、
ＦＭ基準信号の成分から受信側周波数基準信号を取得する受信側周波数基準信号再生手段と、前記受信側周波数基準信号から高安定度の局部発振信号を生成する高安定度局部発振信号再生手段と、
受信ＩＦ信号の成分を前記局部発振信号で周波数変換し、放送波ＩＦ信号を抽出し、前記再生されたパイロット・キャリアと遅延が等価になるように遅延補正し、前記遅延補正した信号を前記再生されたパイロット・キャリアで周波数変換し、放送波ＩＦ信号として所要の帯域成分に制限して放送波ＩＦ信号を再生する放送波ＩＦ信号再生手段と、
前記放送波ＩＦ信号再生手段において受信ＩＦ信号の成分を前記局部発振信号で周波数変換した信号を入力し、前記再生されたパイロット・キャリアと遅延が等価になるように遅延補正を施し、前記遅延補正した信号を前記再生されたパイロット・キャリアで周波数変換し、中継波ＩＦ信号として所要の帯域成分に制限して中継波ＩＦ信号を再生する中継波ＩＦ信号再生手段とを有するローカル・ノイズ・キャンセル手段であることを特徴とする地上デジタルＴＶ放送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上デジタルＴＶ放送システムに係り、特に雑音を除去して十分な性能を保持しながら中継伝送できる地上デジタルＴＶ放送伝送方法及び地上デジタルＴＶ放送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、地上デジタルＴＶ放送の研究開発が将来の実現に向けて精力的に進められている。地上デジタルＴＶ放送においては、サービスエリアを全国規模で拡大するために、親局から送信される放送波を中継して子局に送信する放送波中継局の設置が不可欠である。
【０００３】
現行のアナログ地上放送における放送波中継局では、親局からの放送波を親局の送信周波数とは異なる周波数に変換して子局に送信する方式がとられている。これに対し、地上デジタルＴＶ放送においては、貴重な周波数資源の有効利用を図り、また地上デジタルＴＶ放送を利用した移動体サービスにおいて同一周波数で放送されるエリアを広くするために、放送中継局の送信周波数を親局のそれと同一周波数にする、いわゆるＳＦＮ（Single Frequency Network：単一周波数網）の構築が重要な課題となっている。
【０００４】
ＳＦＮ方式でネットワークを構築すると、中継局において、自局の回り込みに起因する発振現象などが発生し、放送波の中継が困難になったり、所望の出力で送信できなくなってしまう等の問題点があった。
【０００５】
そこで、回り込みによる問題点を解決する方法として、地上デジタルＴＶ放送で使用されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiple：直交周波数多重変調）信号を、そのまま各中継局に中継させて周波数の有効利用と経費削減とを図ることが考えられている。しかしながら、ＯＦＤＭ信号をそのまま周波数変換して伝送すると、各中継局に設けられている受信装置側のローカル発振周波数に僅かな揺らぎがあってもＯＦＤＭ信号の復調に致命的な障害を与えてしまうことから、このような揺らぎをなくしてＯＦＤＭ信号を確実に中継することができる技術の開発が望まれていた。
【０００６】
各中継局でローカル発振周波数に揺らぎなどが発生しないようにする１つの方法として、パイロット信号を用いる技術が、平成１１年７月３０日公開の特開平１１−２０５２８０号「送信装置及び受信装置」（出願人：日本放送協会、発明者：巽行雄他）に記載されている。
この従来技術は、ＯＦＤＭ信号を構成するスペクトルの上側（又は下側）に、ＯＦＤＭ信号のスペクトルと少し離れた周波数となるようにパイロット信号を重畳して送信装置から送信すると共に、受信装置側で送信信号を周波数変換して得られたＩＦ信号中のパイロット信号に基づき、ローカル発振部の発振周波数を制御するもので、これにより、各中継局でのローカル周波数に揺らぎなどが発生しないようにでき、ＯＦＤＭ信号を確実に周波数変換又は復調することができて、周波数の有効利用と経費削減がはかれるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の送信装置及び受信装置を用いた地上デジタルＴＶ放送システムでは、周波数精度は保持できても中継伝送の過程で重畳された位相雑音などはキャンセルできず、中継が多段になると位相雑音等が次々に重畳されていって伝送品質を劣化させるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、高い周波数精度を保持すると共に、伝送品質も向上し、多段中継にも対応できるようにして、全体として十分な性能を保持しながら中継伝送できる地上デジタルＴＶ放送伝送方法及び地上デジタルＴＶ放送システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、地上デジタルＴＶ放送伝送方法において、スタジオ内で、受信側における周波数同期及び雑音除去に用いる受信側周波数基準信号をＦＭ変調したＦＭ基準信号と、パイロット・キャリアと放送波ＩＦ信号とを周波数多重してから、周波数変換してＳＴＬ信号として送信し、
送信所で、ＳＴＬ又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、受信ＩＦ信号内のＦＭ基準信号から受信側周波数基準信号を取得し、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて放送波ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行い、放送用電波としてテレビ受像機に送信すると共に、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて受信ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行って中継波ＩＦ信号とし、中継波ＩＦ信号を周波数変換してＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送するので、
各送信所において、スタジオから伝送されるＦＭ基準信号から得られる受信側周波数基準信号に従って高精度に周波数同期させ、更に伝送過程で重畳される位相雑音を除去しながら、放送波ＩＦ信号を送信すると共に、中継波ＩＦ信号を中継伝送し、高い周波数精度を保持すると共に、伝送品質も向上し、多段中継にも対応できるようにして、全体として十分な性能を保持しながら中継伝送できる。
【００１０】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、地上デジタルＴＶ放送伝送システムにおいて、スタジオが、受信側における周波数同期及び雑音除去に用いる受信側周波数基準信号をＦＭ変調したＦＭ基準信号と、パイロット・キャリアと放送波ＩＦ信号とを周波数多重してから、周波数変換してＳＴＬ信号として送信するスタジオであり、
送信所が、ＳＴＬ又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、受信ＩＦ信号内のＦＭ基準信号から受信側周波数基準信号を取得し、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて放送波ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行い、放送用電波としてテレビ受像機に送信すると共に、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて受信ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行って中継波ＩＦ信号とし、中継波ＩＦ信号を周波数変換してＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送する送信所としているので、
各送信所において、スタジオから伝送されるＦＭ基準信号から得られる受信側周波数基準信号に従って高精度に周波数同期させ、更に伝送過程で重畳される位相雑音を除去しながら、放送波ＩＦ信号を送信すると共に、中継波ＩＦ信号を中継伝送し、高い周波数精度を保持すると共に、伝送品質も向上し、多段中継にも対応できるようにして、全体として十分な性能を保持しながら中継伝送できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【００１２】
上位概念的に説明すれば、本発明に係る地上デジタルＴＶ放送伝送方法及び地上デジタルＴＶ放送システムは、スタジオ内で、受信側における周波数同期及び雑音除去に用いる受信側周波数基準信号をＦＭ変調したＦＭ基準信号と、パイロット・キャリアと放送波ＩＦ信号とを周波数多重してから、周波数変換してＳＴＬ信号として送信し、
送信所で、ＳＴＬ又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、受信ＩＦ信号内のＦＭ基準信号から受信側周波数基準信号を取得し、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて放送波ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行い、放送用電波としてテレビ受像機に送信すると共に、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて受信ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行って中継波ＩＦ信号とし、中継波ＩＦ信号を周波数変換してＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送するので、
各送信所において、スタジオから伝送されるＦＭ基準信号から得られる受信側周波数基準信号に従って高精度に周波数同期させ、更に伝送過程で重畳される位相雑音を除去しながら、放送波ＩＦ信号を送信すると共に、中継波ＩＦ信号を中継伝送し、高い周波数精度を保持すると共に、伝送品質も向上し、多段中継にも対応できるようにして、全体として十分な性能を保持しながら中継伝送できる。
【００１３】
機能実現手段で説明すれば、本発明に係るデジタルＴＶ放送システムは、スタジオの変調器が、高精度の基準信号を用いて放送データをデジタル変調して放送波ＩＦ信号を生成し、放送波ＩＦ信号と基準信号とを出力する変調器であり、
スタジオのＳＴＬ送信機が、受信側における周波数同期及び雑音除去に用いるパイロット・キャリアを生成するパイロット・キャリア生成手段と、受信側における周波数同期及び雑音除去に用いる受信側周波数基準信号を変調器からの基準信号に基づいて生成する受信側周波数基準信号生成手段と、受信側周波数基準信号を広帯域ＦＭ変調してＦＭ基準信号を生成するＦＭ基準信号生成手段と、変調器からの放送波ＩＦ信号とパイロット・キャリアとＦＭ基準信号とを周波数多重する周波数多重手段と、周波数多重された信号を周波数変換してＴＴＬ信号を送信する送信周波数変換手段とを有するＳＴＬ送信機であり、
送信所のＳＴＬ／ＴＴＬ受信機が、スタジオからのＳＴＬ信号又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成する受信手段と、受信ＩＦ信号を分割して受信ＩＦ信号の成分とパイロット・キャリアの成分とＦＭ基準信号の成分とを出力する周波数多重分割手段と、ＦＭ基準信号の成分から受信側周波数基準信号を取得し、パイロット・キャリアの成分からパイロット・キャリアを再生し、受信ＩＦ信号内の放送波ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行って放送波ＩＦ信号を再生して出力すると共に、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて受信ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行って中継波ＩＦ信号を再生して出力するローカル・ノイズ・キャンセル手段とを有するＳＴＬ／ＴＴＬ受信機であるとしているので、
各送信所のＳＴＬ／ＴＴＬ受信機において、ローカル・ノイズ・キャンセル手段で、スタジオから伝送されるＦＭ基準信号から得られる受信側周波数基準信号に従って高精度に周波数同期し、更に伝送過程で重畳される位相雑音を除去しながら、放送波ＩＦ信号を送信すると共に、中継波ＩＦ信号を中継伝送し、高い周波数精度を保持すると共に、伝送品質も向上し、多段中継にも対応できるようにして、全体として十分な性能を保持しながら中継伝送できるものである。
【００１４】
尚、本発明の実施の形態における各手段と図２又は図４の各部との対応を示すと、ＳＴＬ送信機の送信周波数変換手段は、図２の送信周波数変換部２６及び電力増幅部２７に相当し、ＴＴＬ送信機の受信手段は、図４の受信Ｆ／Ｅ部３０及び受信ＩＦ部３１に相当している。
【００１５】
まず、本発明の実施の形態に係るＳＴＬ／ＴＴＬ伝送方法を実現する地上デジタルＴＶ放送システムの概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る地上デジタルＴＶ放送システムの概略構成ブロック図である。
本実施の形態に係る地上デジタルＴＶ放送システムは、図１に示すように、スタジオ、親局、子局／中継局（２）、子局／中継局（３）（図示せず）、子局／中継局（４）（図示せず）、子局／中継局（５）、５台のテレビ受像機（図では、ＴＶ−ＲＸで内３台が図示されている）９から基本的に構成されている。
尚、本発明では、ＳＦＮ（Single Frequency Network：単一周波数網）システムの中で、５対向の無線回線を連続接続することを条件としている。
また、ＳＦＮの検討に対しては、隣接局及び次隣接局からの放送波までが影響するものと考える。また、ＳＴＬ／ＴＴＬのＳＦＮは考慮しないものとする。
【００１６】
ここで、スタジオと親局との間はマイクロ波を用いてリンクするＳＴＬ（Studio to Transmitter Link ）単区間通信であり、親局と子局／中継局（２）との間及び子局／中継局間はマイクロ波を用いてリンクするＴＴＬ（Transmitter to Transmitter Link）単区間通信である。
また、周波数ｆ10，ｆ21，ｆ32，…，ｆ54は、Ａ〜ＧバンドのＳＴＬ／ＴＴＬ用周波数であり、ＳＦＮを考慮しないものとする。
また、周波数ｆ1-1,ｆ1-2,…，ｆ1-5は、ＳＦＮ放送用周波数であり、同一周波数である。ここで、「−」に続く数字は、送出された送信機を表している。
【００１７】
次に、図１のシステムにおける各内部の構成を具体的に説明する。
スタジオは、撮影した映像及び音声及びデータ等をデジタル変調して放送用ＩＦ信号に変調するスタジオ用のＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器（図では、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ  ＭＯＤ）１と、変調された放送用ＩＦ信号と、受信側での周波数同期及び雑音除去（ノイズキャンセル）に用いる各種基準信号（ＦＭ基準信号、パイロット・キャリア）とを周波数多重化して周波数ｆ10にて送信するＳＴＬ送信機（図では、ＳＴＬ−ＴＸ0 ）２とを備えている。
【００１８】
ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１では、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ（Band Segmented Transmission - Orthogonal Frequency Division Multiplexing:帯域分割伝送−直交周波数分割多重）が為される。
ここで、ＢＳＴ−ＯＦＤＭは、ＯＦＤＭに更に柔軟性や拡張性を持たせるために考案された方式で、ＯＦＤＭが、非常に多数のキャリアを用意し、その１本１本に情報を分けてデジタル変調する方式で、ゴーストなどの妨害に強いという特徴を持つのに加え、ＢＳＴ−ＯＦＤＭでは、例えば１００ｋＨｚ程度を最小単位とする小さなＯＦＤＭ波（これをＢＳＴセグメントと呼ぶ）を多数構成し、ＢＳＴセグメントを必要数用いて、送られる電波を構成することを基本的な考え方としている。
尚、本件の図中ではスタジオにおける変調方式をＢＳＴ−ＯＦＤＭとして説明するが、これに限定するものではなく、ＯＦＤＭ変調でも良いし、その他の変調方式であっても構わない。
【００１９】
親局は、ＳＴＬ信号（周波数ｆ10）を受信し、雑音を除去した後に放送波ＩＦ信号と中継波ＩＦ信号を出力するＳＴＬ受信機（図では、ＳＴＬ−ＲＸ1 ）３と、ＳＴＬ受信機３からの中継波ＩＦ信号を入力し、周波数ｆ21のＴＴＬ信号で送信するＴＴＬ送信機（図では、ＴＴＬ−ＴＸ1 ）４と、ＳＴＬ受信機３からの放送波ＩＦ信号を入力し、ＴＶ放送用周波数ｆ1-1 でテレビ受像機（ＴＶ−ＲＸ）９に送信する放送用送信機（図では、ＢＣ−ＴＸ1 ）５とを備えている。
【００２０】
子局／中継局（２）は、ＴＴＬ信号（周波数ｆ21）を受信し、雑音を除去した後に放送波ＩＦ信号と中継波ＩＦ信号を出力するＴＴＬ受信機（図では、ＴＴＬ−ＲＸ2 ）６と、ＴＴＬ受信機６からの中継波ＩＦ信号を入力し、周波数ｆ32のＴＴＬ信号で送信するＴＴＬ送信機（図では、ＴＴＬ−ＴＸ2 ）７と、ＴＴＬ受信機６からの放送波ＩＦ信号を入力し、ＴＶ放送用周波数ｆ1-2 でテレビ受像機（図では、ＴＶ−ＲＸ）９に送信する放送用送信機（図では、ＢＣ−ＴＸ2 ）８とを備えている。
尚、子局／中継局（３），（４）（図示せず）については、子局／中継局（２）と同様の構成である。
【００２１】
子局／中継局（５）は、ＴＴＬ信号（周波数ｆ54）を受信し、雑音を除去した後に放送波ＩＦ信号を出力するＴＴＬ受信機（ＴＴＬ−ＲＸ5 ）と、ＴＴＬ受信機からの放送波ＩＦ信号を入力し、ＴＶ放送用周波数ｆ1-5 でテレビ受像機（ＴＶ−ＲＸ）に送信する放送用送信機（ＢＣ−ＴＸ5 ）とを備えている。
【００２２】
テレビ受像機（ＴＶ−ＲＸ1 ,ＴＶ−ＲＸ2 ,…，ＴＶ−ＲＸ5 ）９は、親局、子局／中継局（２），…，子局／中継局（５）からのＴＶ放送用周波数ｆ1-1,ｆ1-2,…，ｆ1-5 （同一周波数）を受信し、放送番組を放映する。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態に係るＳＴＬ／ＴＴＬ伝送方法を実現する地上デジタルＴＶ放送システムの概略動作について、図１を用いて説明する。
本実施の形態に係る地上デジタルＴＶ放送システムでは、スタジオで撮影された映像及び音声及びデータ等が、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１で放送用ＩＦ信号に変調されてＳＴＬ送信機２に出力され、ＳＴＬ送信機２で放送用ＩＦ信号と受信側で周波数同期及び位相雑音除去に用いられる各種基準信号（ＦＭ基準信号、パイロット・キャリア）とが周波数多重化されて、周波数ｆ10にて親局に送信される。
【００２４】
親局では、周波数ｆ10のＳＴＬ信号がＳＴＬ受信機３で受信され、各種基準信号を用いてノイズキャンセルが行われ、雑音が除去された放送波ＩＦ信号と中継波ＩＦ信号とが再生され、中継波ＩＦ信号は、ＴＴＬ送信機４で周波数ｆ21のＴＴＬ信号に変換されて送信され、子局／中継局（２）に伝送される。
一方、ＳＴＬ受信機３で再生された放送波ＩＦ信号は、放送用送信機５に出力され、放送用送信機５でＴＶ放送用周波数ｆ1-1に変換されて、テレビ受像機（ＴＶ−ＲＸ）９に送信され、テレビ受像機９で放送番組が放映される。
【００２５】
次に、本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるスタジオ内のＳＴＬ送信機２の内部構成について、図２を用いて具体的に説明する。図２は、本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるＳＴＬ送信機２の内部の構成ブロック図である。
本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるスタジオ内のＳＴＬ送信機２の内部は、パイロット・キャリア生成部２１と、受信側周波数基準信号生成部２２と、ＦＭ基準信号生成部２３と、ＯＷ生成部２４と、周波数多重部２５と、送信周波数変換部２６と、電力増幅部２７とから構成されている。
【００２６】
本発明のＳＴＬ送信機２内部の各部について説明する。
パイロット・キャリア生成部２１は、ＳＴＬ受信機３及びＴＴＬ受信機６でＳＴＬ送信機２及びＴＴＬ送信機４の周波数ずれ（位相雑音）をキャンセルするためのパイロット・キャリアを生成するものである。
通常、パイロット・キャリアは、放送波ＩＦ信号(BST-OFDM）から少し離れた周波数位置となる信号である。
具体的なパイロット・キャリア生成方法としては、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１から出力される高精度の基準信号をリファレンス信号として、ＰＬＬ（Phase Locked Loop:位相同期ループ）により所定周波数のパイロット・キャリアを得るようになっている。
尚、ここでは、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの基準信号をリファレンス信号としてパイロット・キャリアを生成しているが、本質的には、パイロット・キャリアの周波数をＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの基準信号に同期させる必要性はない。
【００２７】
受信側周波数基準信号生成部２２は、ＳＴＬ受信機３及びＴＴＬ受信機６及び放送用送信機５で使用する高精度の低周波数基準信号（受信側周波数基準信号）を生成するものである。但し、放送用送信機５が独立した基準信号を持つ場合には、ここで生成した低周波数基準信号を放送用送信機５には伝送しない場合もある。
具体的な低周波数基準信号生成方法としては、まずＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１から出力される高精度の基準信号を分周して高精度の低周波数基準信号を取得し、次に、当該周波数を中心周波数とする狭帯域の帯域通過フィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）（図ではＢＰＦ１）を通過させてスプリアス成分を取り除き、単一スペクトラムの高精度の低周波数基準信号を得るようになっている。
【００２８】
ＦＭ基準信号生成部２３は、受信側周波数基準信号生成部２２で生成された受信側周波数基準信号を受信側（ＳＴＬ受信機３及びＴＴＬ受信機６）に伝送するために、受信側周波数基準信号の変調波（ＦＭ基準信号）を生成するものである。
尚、ＦＭ基準信号生成部２３は、受信側周波数基準信号生成部２２で生成された受信側周波数基準信号を変調ナシで伝送した場合に生じる伝送路での雑音、混信、妨害、フェージング等の劣化を、広帯域のＦＭ変調によるＦＭ改善度により軽減するために設けられたものである。
具体的なＦＭ基準信号生成方法としては、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１から出力される高精度の基準信号をリファレンス信号として、ＰＬＬにより所定周波数のキャリアを取得し、当該キャリアを受信側周波数基準信号生成部２３から出力される受信側周波数基準信号で広帯域ＦＭ変調するようになっている。
尚、ここでは、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの基準信号をリファレンス信号としてキャリアを生成しているが、本質的には、広帯域ＦＭ変調用キャリアの周波数を基準信号に同期させる必要性はない。
【００２９】
ＯＷ生成部２４は、保守等のための補助回線であるＯＷ(Order Wire：打合せ線）からの保守情報の変調信号（ＯＷ信号）を生成するものである。
具体的なＯＷ信号生成方法としては、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１から出力される高精度の基準信号をリファレンス信号として、ＰＬＬにより所定周波数のキャリアを取得し、当該キャリアを外部からの保守情報の信号（ＯＷ）でＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調してＯＷ信号ｅを生成するようになっている。
【００３０】
周波数多重部２５は、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの放送波ＩＦ信号に、パイロット・キャリア生成部２１からのパイロット・キャリア、及びＦＭ基準信号生成部２３からのＦＭ基準信号、及びＯＷ生成部２４からのＯＷ信号を周波数多重して送信ＩＦ信号を生成するものである。
具体的な周波数多重方法として、各信号をそれぞれ減衰器又は増幅器にて減衰又は増幅してから、加算器により周波数多重を行うようになっている。
尚、各信号に対する減衰器減衰量又は増幅器利得を調整することで、所定の多重比率を得ることができるものである。
【００３１】
送信周波数変換部２６は、マイクロ波によるＳＴＬの送信周波数を得るための送信局部発振信号を生成し、当該送信局部発振信号を用いて、周波数多重部２５から出力される送信ＩＦ信号の周波数を送信周波数（高周波のマイクロ波）に周波数変換するものである。
具体的な送信周波数変換方法としては、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１から出力される高精度の基準信号をリファレンス信号として、ＰＬＬにより所定周波数の送信局部発振信号を取得し、当該送信局部発振信号で、周波数多重部２５からの出力信号の周波数を送信周波数に周波数変換し、帯域通過フィルタ（図ではＢＰＦ２）で帯域制限するようになっている。
尚、ここでは、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの基準信号をリファレンス信号として送信局部発振信号を生成しているが、本質的には、局部発振信号の周波数を基準信号に同期させる必要性はない。
【００３２】
電力増幅部２７は、規定電力の送信出力を生成するものであり、増幅器で所定の電力に電力増幅した後、低域通過フィルタ（Low Pass Filter:ＬＰＦ）にて帯域を制限して高周波の不要成分を除去し、空中線から送出するようになっている。
【００３３】
次に、本発明のＳＴＬ送信機２内部の動作について、図２，図３を用いて説明する。図３は、本発明のＳＴＬ送信機２内部の各部における信号の周波数特性を示す特性図である。
本発明のＳＴＬ送信機２では、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１から出力される放送波ＩＦ信号と高精度の基準信号とが入力され、図３（ａ）に示す放送波ＩＦ信号ａ（図３中BST-OFDM部分）は、そのまま周波数多重部２５に入力される。
【００３４】
そして、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの基準信号をリファレンス信号として、パイロット・キャリア生成部２１で図３（ｂ）に示すパイロット・キャリアｂ（図３中、PILOT）が生成され、一方、受信側周波数基準信号生成部２２で高精度の基準信号から図３（ｃ）に示す低周波数の高精度の受信側周波数基準信号ｃ（図３中、受信基準信号）が生成され、ＦＭ基準信号生成部２３で広帯域ＦＭ変調されて、図３（ｄ）に示すＦＭ基準信号ｄ（図３中、ＦＭ基準信号）が生成されて出力される。
また、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの基準信号をリファレンス信号として、ＯＷ生成部２４で図３（ｅ）に示すＯＷ信号ｅ（図３中、ＯＷ）が生成されて周波数多重部２５に出力される。
【００３５】
そして、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの放送波ＩＦ信号ａと、パイロット・キャリア生成部２１からのパイロット・キャリアｂ、及びＦＭ基準信号生成部２３からのＦＭ基準信号ｄ、及びＯＷ生成部２４からのＯＷ信号ｅが周波数多重部２５で周波数多重されて、図３（ｆ）に示す送信ＩＦ信号ｆとなり、送信周波数変換部２６でマイクロ波帯である高周波の送信周波数に変換され、電力増幅部２７で増幅されて、空中線から送出されるようになっている。
尚、図３において、（ｆ）と（ｇ）は、横軸周波数に対して同位置に記載されているが、各信号成分が互いに同じ間隔の周波数特性を有していることを示しており、両図の周波数のオーダーは異なっている。すなわち、（ｆ）はＩＦ帯であり、（ｇ）は高周波帯（マイクロ波帯）である。
【００３６】
次に、本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおける親局内のＳＴＬ受信機３、又は子局／中継局内のＴＴＬ受信機６の内部構成について、図４を用いて具体的に説明する。図４は、本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６の内部の構成ブロック図である。
本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおける親局内のＳＴＬ受信機３、又は子局／中継局内のＴＴＬ受信機６の内部は、受信Ｆ／Ｅ部３０と、受信ＩＦ部３１と、周波数多重分割部３２と、ローカル・ノイズ・キャンセラ３３と、ＯＷ再生部３９とから構成されている。
【００３７】
本発明のＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６内部の各部について説明する。
受信Ｆ／Ｅ部３０は、受信機フロントエンドであり、高周波（マイクロ波帯）のＳＴＬ／ＴＴＬ信号である入力信号ｈをＩＦ信号に周波数変換するものである。
具体的な周波数変換方法としては、空中線からの入力信号ｈを、増幅器にて低雑音増幅し、高周波の帯域通過フィルタ（図では、ＢＰＦ−ＲＦ）でスプリアス除去の後に、ＦＭ基準信号によって伝送された受信側周波数基準信号をリファレンス信号として、ＰＬＬにより得られた所定周波数の局部発振信号で受信ＩＦ信号に周波数変換するようになっている。
尚、ここでは、受信側周波数基準信号をリファレンス信号として局部発振信号を生成しているが、本質的には、局部発振信号の周波数を受信側周波数基準信号に同期させる必要性はない。
【００３８】
受信ＩＦ部３１は、受信Ｆ／Ｅ部３０でＩＦ信号に変換された信号の中から、目的波を選択して受信ＩＦ信号ｉとして出力するものである。具体的には、受信ＩＦ部３１で周波数変換されたＩＦ信号を中間周波の帯域通過フィルタ（図では、ＢＰＦ−ＩＦ）で帯域幅制限し、後続の処理に必要なレベルまでＡＧＣ（Automatic Gain Control）増幅すると共に、レベルの安定化を図って受信ＩＦ信号を出力するようになっている。
【００３９】
周波数多重分割部３２は、送信機側で周波数多重した信号を、受信機側での処理のために多重分割するものである。
具体的な多重分割方法としては、受信ＩＦ信号ｉを分配し、分配後の各ブランチに各々の帯域に制限する帯域通過フィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）を挿入して、各ブランチで必要な信号成分のみを抽出すると共に、不要信号成分を低減して、多重分割するようになっている。図４に示すように、ＢＰＦ１ではパイロット・キャリア信号成分ｊを抽出し、ＢＰＦ２ではＦＭ基準信号ｌを抽出し、ＢＰＦ３ではＯＷ信号ｍを抽出して出力し、それ以外に受信ＩＦ信号ｉの帯域を制限せずそのままの信号ｋを出力するようになっている。
【００４０】
ＯＷ再生部３９は、受信したＯＷ信号から保守情報のデータ（ＯＷ）を再生するもので、具体的には、周波数多重分割部３２で分割されたＯＷ信号ｍをＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）復調して保守情報のデータ（ＯＷ）を取得するようになっている。
【００４１】
ローカル・ノイズ・キャンセラ３３は、受信ＩＦ信号のノイズを除去し、高い周波数精度及び高い安定度を持つ放送波ＩＦ信号と中継波ＩＦ信号とを出力するものである。
【００４２】
ここで、本発明の特徴部分であるＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６のローカル・ノイズ・キャンセラ３３における周波数同期及び位相雑音除去（ノイズキャンセル）の原理について、詳しく説明する。
【００４３】
ＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６のローカル・ノイズ・キャンセラ３３で行われる雑音除去は、主に、送信機で重畳された位相雑音及び受信機で重畳された位相雑音及び伝送路で重畳された位相雑音を軽減するものである。
位相雑音軽減の原理の概要は、位相雑音の重畳した信号を２ブランチに分割し、一方のブランチ信号を位相雑音の少ない局部発振信号で周波数変換することで、他方のブランチ信号の位相雑音の位相回転方向と逆相の位相雑音を取得し、当該２つのブランチの信号同士を周波数変換することで、位相雑音をキャンセルするものである。
【００４４】
次に、ローカル・ノイズ・キャンセラにおける周波数同期及び位相雑音軽減の原理について、図５，図６を用いて詳しく説明する。図５は、ローカル・ノイズ・キャンセルの動作原理を説明するための基本構成図であり、図６は、図５の構成の各部分の周波数特性を示す特性図である。尚、図６においては、横軸の周波数オーダーは、各図で異なっている。
ノイズキャンセルを行うための基本構成としては、入力信号を２ブランチに分割する分配器（図５ではＨ）５０と、一方のブランチであるパイロット・ブランチの帯域を制限してパイロット・キャリアを抽出する帯域通過フィルタ（図ではＢＰＦ１）５１と、抽出されたパイロット・キャリアをリミタ増幅するリミタ増幅器（図ではＬＩＭ）５２と、位相雑音の少ない局部発振信号を生成する局部発振器（図ではＬＯ−ＯＳＣ）６０と、他方のブランチであるシグナル・ブランチの信号を局部発振信号で周波数変換する周波数変換器６１と、周波数変換された信号の帯域制限を行う帯域通過フィルタ（図ではＢＰＦ２）６２と、遅延補正を行う遅延補正器（図では遅延１）６３と、パイロット・ブランチからの信号とシグナル・ブランチからの信号とを周波数変換する周波数変換器７０と、差成分及び信号成分のみ選択する帯域通過フィルタ（図ではＢＰＦ３）７１とから構成されている。
【００４５】
図５に示した構成における動作について、図５，図６を用いて説明する。
入力信号は、図６（Ａ）に示すように、スタジオのＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１で変調された放送波ＩＦ信号（BST-OFDM）とパイロット・キャリア(PILOT ）とが多重化されており、入力位相雑音（太斜め線部分）が重畳されているものとする。ここで、入力パイロット・キャリア(PILOT ）の周波数をｆPLTとし、入力信号（BST-OFDM）の周波数をｆsigとし、入力位相雑音をθ（ｔ）とすると、入力パイロット・キャリア周波数ｆPLT及び入力信号周波数をｆsigには、入力位相雑音θ（ｔ）が重畳されているので、次のように示される。
ｆPLT∠θ（ｔ）
ｆsig∠θ（ｔ）
【００４６】
そして、入力信号Ａは、分配器５０で分配され、一方がパイロット・ブランチ、他方がシグナル・ブランチとして出力され、パイロット・ブランチでは、帯域通過フィルタ（図ではＢＰＦ１）５１で帯域制限されて、パイロット・キャリア(PILOT ）成分のみが通過して抽出され、更にリミタ増幅器５２でリミタ増幅される。この時、帯域通過フィルタ５１からの出力信号Ｂ及びリミタ増幅器５２からの出力信号Ｃの周波数特性は、図６（Ｂ・Ｃ）に示すように、放送波ＩＦ信号（BST-OFDM）成分は除去され、パイロット・キャリア(PILOT ）成分とそれに重畳された入力位相雑音θ（ｔ）のみになる。
この時、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ１）５１では遅延が発生し、この遅延時間をτBPF1とすると、入力パイロット・キャリア周波数ｆPLTには、τBPF1だけ遅延した入力位相雑音θ（ｔ−τBPF1）が重畳されているので、次のように示される。
ｆPLT∠θ（ｔ−τBPF1）
【００４７】
一方、シグナル・ブランチでは、局部発振器６０から局部発振信号Ｄが出力される。ここで、局部発振器６０から出力される局部発振信号Ｄの周波数特性は、図６（Ｄ）に示すように、局部発振周波数（ＬＯ）の信号と、それに重畳された系内局発位相雑音である。ここで、系内の局部発振信号周波数をｆLOとし、系内の局部発振信号位相雑音をφ（ｔ）とすると、系内の局部発振信号周波数ｆLOには、系内の局部発振信号位相雑音φ（ｔ）が重畳されているので、次のように示される。
ｆLO∠φ（ｔ）
【００４８】
そして、シグナル・ブランチでは、周波数変換器６１において分配器５０から出力された信号を局部発振器６０からの局部発振信号Ｆで周波数変換されて信号Ｅが出力される。ここで、周波数変換器６１から出力される信号Ｅの周波数特性は、図６（Ｅ）に示すように、入力信号Ａと局部発振信号Ｄとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号Ｅに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆPLT−ｆLO∠θ（ｔ）−φ（ｔ）
ｆsig−ｆLO∠θ（ｔ）−φ（ｔ）
ｆPLT＋ｆLO∠θ（ｔ）＋φ（ｔ）
ｆsig＋ｆLO∠θ（ｔ）＋φ（ｔ）
【００４９】
そして、周波数変換された信号Ｅは、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ２）６２で差成分のみが通過するように帯域制限されて信号Ｆが出力され、信号Ｆの周波数特性は、図６（Ｆ）に示されるように、（Ｅ）における和成分が除去されて差成分のみが存在する。この時、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ２）６２では遅延が発生し、この遅延時間をτBPF2とすると、抽出される差成分に重畳される位相雑音には、τBPF2だけ遅延が発生し、信号Ｆに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆPLT−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2）−φ（ｔ−τBPF2）
ｆsig−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2）−φ（ｔ−τBPF2）
【００５０】
そして、信号Ｆは、遅延補正器（遅延１）６３で、パイロット・ブランチの帯域通過フィルタ（ＢＰＦ１）５１における遅延時間と等価になるように遅延が加えられ、信号Ｇが出力される。ここで、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ１）５１の遅延時間τBPF1に対して、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ２）６２の遅延時間をτBPF2とし、遅延補正器６３における遅延時間をΔｔとすると、
τBPF1＝τBPF2＋Δｔ
となるように、遅延補正器６３で遅延Δｔを加え、パイロット・ブランチとの遅延時間差を等価する。その結果、信号Ｇの周波数特性は変化せず、図６（Ｇ）に示されるようになり、信号Ｇに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、位相雑音に遅延Δｔが加わって次のようになる。
ｆPLT−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2−Δｔ）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
ｆsig−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2−Δｔ）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
【００５１】
そして、シグナル・ブランチの信号Ｇと、上記説明したリミタ増幅器５２から出力されるパイロット・ブランチの信号Ｃとが周波数変換器７０で周波数変換されて信号Ｈが出力される。ここで、周波数変換器７０から出力される信号Ｈの周波数特性は、図６（Ｈ）に示すように、信号Ｇと信号Ｃとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号Ｈに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆPLT-(ｆPLT−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)-｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
ｆPLT-(ｆsig−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)-｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
ｆPLT+(ｆPLT−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)+｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
ｆPLT+(ｆsig−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)+｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
【００５２】
ここで、遅延補正器６３における遅延Δｔは、上記説明したように
τBPF1＝τBPF2＋Δｔ
となるように、遅延Δｔを加えてシグナル・ブランチとパイロット・ブランチとの遅延時間差を等価したものであるので、式を整理すると次のようになる。
ｆLO                  ∠φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
ｆLO−（ｆsig−ｆPLT）  ∠φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
２×ｆPLT−ｆLO        ∠２×θ（ｔ−τBPF1）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ)
ｆPLT＋（ｆsig−ｆLO）  ∠２×θ（ｔ−τBPF1）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
【００５３】
ここで、差成分に着目すると、出力信号成分の周波数は、入力信号の周波数に関係なく、系内の局部発振信号の周波数（ｆLO）であり、つまり一定である。また、パイロット・キャリアに着目した場合の信号のサイドバンドは、入出力で反転する。また、出力信号の位相雑音は、入力された位相雑音θ（ｘ）がキャンセルされ、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）となる。つまり、系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力されることになることがわかる。
【００５４】
そこで、周波数変換器７０で周波数変換された信号Ｈは、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ３）７１で、差成分のみ、且つ信号(BST-OFDM)成分のみが通過するように帯域制限されて信号Ｉが出力され、信号Ｉの周波数特性は、図６（Ｉ）に示されるように、（Ｈ）における和成分及び差成分内のパイロット・キャリア(PILOT ）成分が除去されて差成分の信号成分(BST-OFDM）のみが存在し、信号Ｉに含まれる信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆLO−（ｆsig−ｆPLT）  ∠φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
【００５５】
上記説明したローカル・ノイズ・キャンセラの周波数同期及び雑音除去の原理により、例えば入力信号に周波数偏差が生じていたとしても、局部発振器６０が発生する高い周波数精度で高い安定度を持つ局部発振周波数に従う周波数の出力信号が得られるので、入力信号の周波数偏差が解消でき、また、出力信号の位相雑音は、入力信号に重畳されていた位相雑音θ（ｘ）がキャンセルされて、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）のみとなるので、系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力されることになることがわかる。
【００５６】
次に、上記説明したローカル・ノイズ・キャンセラの原理を実現する本発明のデジタルＴＶ放送システムのＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６におおけるローカル・ノイズ・キャンセラ３３内部の構成について、図４を用いて説明する。
本発明のデジタルＴＶ放送システムのローカル・ノイズ・キャンセラ３３の内部は、パイロット・キャリア再生部３４と、受信側周波数基準信号再生部３５と、高安定度局部発振信号再生部３６と、放送波ＩＦ信号再生部３７と、中継波ＩＦ信号再生部３８とから構成されている。
【００５７】
ローカル・ノイズ・キャンセラ３３内部の各部について説明する。
パイロット・キャリア再生部３４は、送信機での周波数ずれ、受信機での周波数ずれを解消し、送信機で重畳された位相雑音、受信機で重畳された位相雑音、伝送路で重畳された位相雑音をキャンセルするためのパイロット・キャリアを再生するものである。
具体的なパイロット・キャリアの再生方法としては、周波数多重分割部３２で抽出されたパイロット・キャリア信号成分ｊに対して、遅延補正器１（図１では遅延１）で遅延補正をかけ、リミッタ増幅器（図１ではＬＩＭ）でリミッタ増幅し、所定のレベルを得ると共に、レベルの安定化を図ってパイロット・キャリア再生信号（ｆPILOT）を得るようになっている。
【００５８】
尚、遅延補正器１における遅延は、後述する放送波ＩＦ信号再生部３７の遅延補正器２，及び中継波ＩＦ信号再生部３８の遅延補正器３と共に用いてパイロット・キャリア〜放送波ＩＦ信号、及びパイロット・キャリア〜中継波ＩＦ信号の相対遅延補正をかけるためのもので、各ブランチの処理系に挿入されたＢＰＦ（具体的には、ＢＰＦ１，ＢＰＦ４，ＢＰＦ６）の遅延時間差を吸収するための処理である。
また、遅延補正して再生されたパイロット・キャリア再生信号（ｆPILOT）は、分配器（図１ではＨ）で分配されて放送波ＩＦ信号再生部３７及び中継波ＩＦ信号再生部３８に供給され、受信波に重畳されていた位相雑音をキャンセルする際に用いられるようになっている。
【００５９】
受信側周波数基準信号再生部３５は、ＳＴＬ受信機３、ＴＴＬ受信機６、ＴＴＬ送信機４、放送用送信機５で使用する受信側周波数基準信号を再生するものである。但し、放送用送信機５が独立した基準信号を持つ場合には、ここで生成した受信側周波数基準信号を放送用送信機５には伝送しない場合もある。
具体的な受信側周波数基準信号の再生方法としては、周波数多重分割部３２で抽出されたＦＭ基準信号成分ｌを周波数変調の復調器（図１ではＦＭ  ＤＥＭ）で検波し、当該周波数を中心周波数とする狭帯域の帯域通過フィルタ（図ではＢＰＦ８）を通過させて、スプリアス成分を除去し、単一スペクトラムの受信側周波数基準信号を得るようになっている。
尚、ここで再生した受信側周波数基準信号は、ＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６内の受信Ｆ／Ｅ部３０及び高安定度局部発振信号再生部３６に供給されると共に、ＴＴＬ送信機４及び放送用送信機５に伝送されるようになっている。
【００６０】
高安定度局部発振信号再生部３６は、受信ＩＦ信号の周波数偏差を解消し、雑音を除去して高い周波数精度及び高い安定度の放送波ＩＦ信号及び中継波ＩＦ信号を再生するために用いる局部発振信号（図１では、ｆLO-STD）を生成するものである。
具体的な局部発振信号生成方法としては、受信側周波数基準信号再生部３５で再生された受信側周波数基準信号をリファレンス信号として、ＰＬＬにより所定周波数のキャリアを取得するようになっている。
尚、ローカル・ノイズ・キャンセラ３３における周波数偏差の解消及び位相雑音除去の精度を高めるためには、ここで生成される局部発振信号が、高純度すなわち高ＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）である必要があるが、局部発振信号の高精度，高安定度は、送信側からＦＭ基準信号により伝送された受信周波数基準信号に同期することで達成できるものである。
【００６１】
放送波ＩＦ信号再生部３７は、ＳＴＬ送信機２でＳＴＬ伝送のためにＯＦＤＭ波に添加されたパイロット・キャリア、ＦＭ基準信号、ＯＷ信号を除去してＯＦＤＭ波のみを抽出し、送信機，伝送路，受信機において、ＳＴＬ／ＴＴＬ波に加わった周波数ずれ及び位相雑音を軽減すると共に、規定周波数の放送波ＩＦ信号を再生するものである。
具体的な放送波ＩＦ信号の再生方法としては、ローカル・ノイズ・キャンセルの原理に従い、まず、位相雑音キャンセルの前処理として、周波数多重分割部３２から出力された受信ＩＦ信号ｋを、高安定度局部発振信号再生部３６で生成された高周波数精度及び高い安定度の局部発振信号で周波数変換し、帯域通過フィルタ（図１ではＢＰＦ４）で必要成分のみを抽出する。そして、位相雑音キャンセルのために、遅延補正器２（図１では遅延２）で遅延補正をかけて、パイロット・キャリアブランチの遅延時間と遅延時間等化する。ここで、パイロット・キャリアブランチの遅延時間は、おおむねＢＰＦ１の遅延時間である。そして、パイロット・キャリア再生部３４から出力されるパイロット・キャリアで周波数変換することで、高精度周波数の再生及び位相雑音のキャンセルが為され、帯域通過フィルタ（図１ではＢＰＦ５）でスプリアス成分を取り除き、目的波のみを抽出し、放送波ＩＦ信号ｑとして出力するようになっている。
【００６２】
中継波ＩＦ信号再生部３８は、送信機，伝送路，受信機において、ＳＴＬ／ＴＴＬ波に加わった周波数ずれ及び位相雑音を軽減すると共に、規定周波数の中継波ＩＦ信号を再生するものである。
具体的な中継波ＩＦ信号の再生方法としては、ローカル・ノイズ・キャンセルの原理に従い、放送波ＩＦ信号再生部３７において、高安定度局部発振信号再生部３６からの局部発振信号で周波数変換され分配された信号を、帯域通過フィルタ（図１ではＢＰＦ６）で必要成分のみを抽出して、位相雑音キャンセルのために、遅延補正器３（図１では遅延３）で遅延補正をかけて、パイロット・キャリアブランチの遅延時間と遅延時間等化する。ここで、パイロット・キャリアブランチの遅延時間は、おおむねＢＰＦ１の遅延時間である。そして、パイロット・キャリア再生部３４から出力されるパイロット・キャリアで周波数変換することで、高精度周波数の再生及び位相雑音のキャンセルが為され、帯域通過フィルタ（図１ではＢＰＦ７）でスプリアス成分を取り除き、目的波のみを抽出して、中継波ＩＦ信号ｒとして出力するようになっている。
また、帯域通過フィルタ（図ではＢＰＦ６）で抽出される必要成分としては、ＴＴＬ送信機４における構成簡略化のために、ＴＴＬ送信機４内で周波数多重部等は持たずに、通り中継が可能なように、ＯＷ信号，ＦＭ基準信号，BST-OFDM，パイロット・キャリアの成分全てが含まれる帯域で帯域制限するようになっている。
【００６３】
上記説明したローカル・ノイズ・キャンセルの原理を実現する本発明のローカル・ノイズ・キャンセラ３３の動作を説明すると、図４に示すように、周波数偏差が生じ、更に位相雑音の重畳している受信ＩＦ信号ｉが周波数多重分割部３２で分割され、パイロット・ブランチに相当する周波数多重分割部３２内のＢＰＦ１で帯域制限されたパイロット・キャリア信号成分ｊがパイロット・キャリア再生部３４で遅延させてパイロット・キャリア再生信号ｆPILOTが生成される。
一方シグナル・ブランチに相当するブランチである帯域制限しない信号ｋが、高安定度局部発振信号再生部３６で生成された高い周波数精度及び高い安定度の局部発振信号で周波数変換され、更にＢＰＦ４及び遅延２で放送波ＩＦ信号にパイロット・キャリア再生信号ｆPILOTの位相雑音の位相回転方向と逆相の位相雑音を取得し、パイロット・キャリア再生信号と放送波ＩＦ信号用の信号ｎとで周波数変換することによって、受信波に重畳されていた周波数偏差を解消し、位相雑音（入力位相雑音）をキャンセルした放送波ＩＦ信号が得られるものである。
【００６４】
同様に、放送波ＩＦ信号再生部３７において、高安定度局部発振信号再生部３６で生成された高い周波数精度及び高い安定度の局部発振信号で周波数変換された信号から、ＢＰＦ６及び遅延３で中継波ＩＦ信号にパイロット・キャリア再生信号ｆPILOTの位相雑音の位相回転方向と逆相の位相雑音を取得し、パイロット・キャリア再生信号と中継波ＩＦ信号用の信号ｏとで周波数変換することによって、受信波に重畳されていた周波数偏差を解消し、位相雑音（入力位相雑音）をキャンセルした中継波ＩＦ信号が得られるものである。
【００６５】
次に、本発明の親局内のＳＴＬ受信機３、又は子局／中継局内のＴＴＬ受信機６内部の動作について、図４，図７を用いて説明する。図７は、本発明のＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６内部の各部における信号の周波数特性を示す特性図である。尚、図７においては、横軸の周波数オーダーは、各図で異なっている。
本発明の親局内のＳＴＬ受信機３、又は子局／中継局内のＴＴＬ受信機６では、スタジオ内のＳＴＬ送信機２、又は親局内のＴＴＬ送信機４又は前段の子局／中継局内のＴＴＬ送信機７から伝送されたＳＴＬ信号又はＴＴＬ信号である受信信号ｈが入力され、受信信号ｈは、図７（ｈ）に示すように、放送波ＩＦ信号（BST-OFDM）と、パイロット・キャリア（PILOT ）と、ＦＭ基準信号と、ＯＷ信号（OW）の成分が含まれている。
【００６６】
そして、高周波（マイクロ波帯）のＳＴＬ信号又はＴＴＬ信号ｈは、受信Ｆ／Ｅ部３０でＩＦ信号に周波数変換され、受信ＩＦ部３１で目的波が選択されて図７（ｉ）に示す特性の受信ＩＦ信号ｉとして出力される。
尚、図７において、（ｈ）と（ｉ）は、横軸周波数に対してほぼ同位置に記載されているが、各信号成分が互いに同じ間隔の周波数特性を有していることを示しており、両図の周波数のオーダーは異なっている。すなわち、（ｈ）は高周波帯（マイクロ波帯）であり、（ｉ）はＩＦ帯である。
また、信号ｈと信号ｉとは、サイドバンドが反転しているが、これは、後続のローカル・ノイズ・キャンセラ３３内で、受信ＩＦ信号ｋと中継波ＩＦ信号ｒとではサイドバンドが反転するため、各子局／中継局間のＴＴＬ伝送信号が同一になるよう、受信ＩＦ部３１でサイドバンドが反転する成分を通過させるようにしているからである。
【００６７】
そして、受信ＩＦ信号ｉは、周波数多重分割部３２で４つのブランチに分割される。１つ目は、パイロット・キャリア信号成分を抽出した図７（ｊ）の特性の信号ｊであり、２つ目は、受信ＩＦ信号をそのまま出力した図７（ｋ）の特性の信号ｋであり、３つ目は、ＦＭ基準信号成分を抽出した図７（ｌ）の特性の信号ｌであり、４つ目は、ＯＷ信号成分を抽出した図７（ｍ）の特性の信号ｍである。
【００６８】
そして、パイロット・キャリア信号成分ｊは、ローカル・ノイズ・キャンセラ３３内のパイロット・キャリア再生部３４で遅延補正されリミッタ増幅されてパイロット・キャリア再生信号ｆPILOTとして出力され、放送波ＩＦ信号再生部３７及び中継波ＩＦ信号再生部３８に供給される。
また、ＦＭ基準信号成分ｌは、受信側周波数基準信号再生部３５で復調（検波）されて図７（ｎ）に示す低周波の受信側周波数基準信号ｎが再生され、受信Ｆ／Ｅ部３０及びローカル・ノイズ・キャンセラ３３内の高安定度局部発振信号再生部３６に供給されると共に、ＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６から出力されて放送用送信機５及びＴＴＬ送信機４に出力されるようになっている。
そして、高安定度局部発振信号再生部３６で、受信側周波数基準信号再生部３５から供給された受信側周波数基準信号ｎを用いて、高周波数精度及び高安定度の局部発振信号（ｆLO-STD）が生成されて放送波ＩＦ信号再生部３７に供給される。
【００６９】
また、受信ＩＦ信号がそのまま出力された信号ｋは、ローカル・ノイズ・キャンセラ３３内の放送波ＩＦ信号再生部３７で、高安定度局部発振信号再生部３６からの局部発振信号（ｆLO-STD）で周波数変換され、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ４）で必要成分のみが抽出され、遅延補正器２で遅延補正をかけられて、図７（ｏ）に示す放送波ＩＦ信号（BST-OFDM）成分のみの信号ｏが出力され、これは、パイロット・キャリアブランチの遅延時間と遅延時間等化されているので、（ｆPILOT−ｆLO-STD）ということになる。
【００７０】
そして、この信号ｏに対して、パイロット・キャリア再生部３４から出力されるパイロット・キャリア再生信号（ｆPILOT）で周波数変換が為されて、高精度周波数の再生及び位相雑音のキャンセルが為され、更に帯域通過フィルタ（ＢＰＦ５）でスプリアス成分が取り除かれて目的波のみが抽出され、図７（ｐ）に示す特性の放送波ＩＦ信号ｐが放送用送信機５に出力されることになる。ここで、放送波ＩＦ信号ｐは、信号ｏ（ｆPILOT−ｆLO-STD）とパイロット・キャリア（ｆPILOT）との周波数変換の結果であるから、ｆPILOT−（ｆPILOT−ｆLO-STD）＝ｆLO-STDとなり、受信波の周波数偏差が解消され、更に受信波に重畳されていた位相雑音（入力位相雑音）がキャンセルされて、高精度周波数及び高安定度の放送ＩＦ信号が得られて、放送用送信機５に出力される。
【００７１】
同様に、放送波ＩＦ信号再生部３７で、信号ｋから高安定度局部発振信号再生部３６からの局部発振信号（ｆLO-STD）で周波数変換された信号が分配され、中継波ＩＦ信号再生部３８で帯域通過フィルタ（ＢＰＦ６）で必要成分のみを抽出され、遅延補正器３で遅延補正をかけられて、図７（ｑ）に示す中継波ＩＦ信号（ＯＷ信号，ＦＭ基準信号，BST-OFDM，パイロット・キャリア）成分の信号ｑが出力され、これは、パイロット・キャリアブランチの遅延時間と遅延時間等化されているので、（ｆPILOT−ｆLO-STD）ということになる。
そして、この信号ｑに対して、パイロット・キャリア再生部３４から出力されるパイロット・キャリア再生信号（ｆPILOT）で周波数変換が為されて、高精度周波数の再生及び位相雑音のキャンセルが為され、更に帯域通過フィルタ（ＢＰＦ７）でスプリアス成分が取り除かれて目的波のみが抽出され、図７（ｒ）に示す特性の中継波ＩＦ信号ｒがＴＴＬ送信機４に出力されることになる。
ここで、中継波ＩＦ信号ｒは、信号ｑ（ｆPILOT−ｆLO-STD）とパイロット・キャリア（ｆPILOT）との周波数変換の結果であるから、ｆPILOT−（ｆPILOT−ｆLO-STD）＝ｆLO-STDとなり、受信波の周波数偏差が解消され、更に受信波に重畳されていた位相雑音（入力位相雑音）がキャンセルされて、高精度周波数及び高安定度の中継ＩＦ信号が得られて、ＴＴＬ送信機４又はＴＴＬ受信機６に出力される。
【００７２】
一方、周波数多重分割部３２で分割されたＯＷ信号ｍは、ＯＷ再生部３９で復調されて、ＯＷが出力されるようになっている。
【００７３】
次に、本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおける親局内のＴＴＬ送信機４、又は子局／中継局内のＴＴＬ送信機７の内部構成について、図８を用いて具体的に説明する。図８は、本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるＴＴＬ送信機４又はＴＴＬ送信機７の内部の構成ブロック図である。
本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおける親局内のＴＴＬ送信機４、又は子局／中継局内のＴＴＬ送信機７の内部は、送信周波数変換部４０と、電力増幅部４１とから構成されている。
【００７４】
本発明のＴＴＬ送信機４又はＴＴＬ送信機７内部の各部について説明する。
送信周波数変換部４０は、マイクロ波によるＴＴＬの送信周波数を得るための送信局部発振信号を生成し、当該送信局部発振信号を用いて中継波ＩＦ信号の周波数を送信周波数（高周波のマイクロ波）に周波数変換するものである。
具体的な周波数変換方法としては、ＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６から出力される高精度の受信側周波数基準信号をリファレンス信号として、ＰＬＬにより得られた所定周波数の送信局部発振信号を取得し、当該送信局部発振信号でＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６から出力される中継波ＩＦ信号に周波数変換を施し、帯域フィルタ（図ではＦＩＬ）でスプリアスを除去するようになっている。
尚、ここでは、ＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６から出力される受信側周波数基準信号をリファレンス信号として、送信局部発振信号を取得したが、本質的には、局部発振信号の周波数を受信側周波数基準信号に同期させる必要性はない。
【００７５】
電力増幅部４１は、規定電力の送信出力を生成するもので、具体的には、増幅器（図ではＰＡ）で所定の電力に電力増幅後に、低域通過フィルタ（Low Pass Filter:ＬＰＦ）にて帯域を制限して高周波の不要成分を除去し、空中線から送出するようになっている。
【００７６】
次に、本発明のＴＴＬ送信機４又はＴＴＬ送信機７の動作について、図９を用いて説明する。図９は、本発明のＴＴＬ送信機４又はＴＴＬ送信機７内部の各部における信号の周波数特性を示す特性図である。尚、図９においては、横軸の周波数オーダーは、各図で異なっており、（ｈ）及び（ｓ）は、高周波のマイクロ波帯であり、（ｒ）は、ＩＦ帯である。
本発明では、スタジオのＳＴＬ送信機２、又は親局のＴＴＬ送信機４、又は前段の子局／中継局ＴＴＬの送信機７から送信される図９（ｈ）に示すＳＴＬ／ＴＴＬ信号ｈが、ＳＴＬ受信機３又はＴＴＬ受信機６において、周波数同期及び位相雑音除去されて、図９（ｒ）に示す中継波ＩＦ信号ｒと受信周波数基準信号ｎとが出力され、本発明のＴＴＬ送信機４又はＴＴＬ送信機７において、送信周波数変換部４０において、受信側周波数基準信号ｎに従って発信される送信局部発振信号で中継波ＩＦ信号が周波数変換され、図９（ｓ）に示す高周波のＴＴＬ信号が出力され、電力増幅部４１で電力増幅されて中継波のＴＴＬ信号が空中線から送出されるようになっている。
【００７７】
次に、本発明の地上デジタルＴＶ放送伝送方法を実現する地上デジタルＴＶ放送システムの動作について、本発明の特徴部分に着目しながら、図１を使って説明する。
本発明の地上デジタルＴＶ放送システムの動作としては、図１に示すシステム構成において、スタジオで撮影された映像及び音声等の放送データが、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１で放送用ＩＦ信号(BST-OFDM)に変調され、高精度の基準信号と共にＳＴＬ送信機２に出力され、ＳＴＬ送信機２で、基準信号に基づいて受信側における周波数同期及び雑音除去に用いるパイロット・キャリアと受信側周波数基準信号が生成され、受信側周波数基準信号が高周波ＦＭ変調されてＦＭ基準信号が生成され、放送用ＩＦ信号と、パイロット・キャリアと、ＦＭ基準信号とが周波数多重されて送信ＩＦ信号が生成され、高周波（マイクロ波）ｆ10のＳＴＬ信号として送信される。
【００７８】
そして、ＳＴＬ信号は、親局のＳＴＬ受信機３で受信され、受信ＩＦ信号に周波数変換され、受信ＩＦ信号からパイロット・キャリアと、ＦＭ基準信号とが抽出され、ローカル・ノイズ・キャンセラにて、ＦＭ基準信号を復調して受信側周波数基準信号を再生し、再生された受信側周波数基準信号を用いて高周波数特性、高安定度の局部発振信号を生成し、当該局部発振信号で受信ＩＦ信号が周波数変換される。
そして、周波数変換された信号から放送波ＩＦ信号が抽出され、パイロット・キャリアを用いて周波数変換されることによって、周波数偏差及び位相雑音が軽減されてノイズキャンセルされ、ノイズキャンセルされた放送波ＩＦ信号と受信側周波数基準信号とが放送用送信機５に出力されて、放送用送信機５で受信側周波数基準信号に基づいてＴＶ放送用周波数ｆ1-1に変換されて、テレビ受像機（ＴＶ−ＲＸ）９に送信され、テレビ受像機９で放送番組が放映される。
【００７９】
また、ＳＴＬ受信機３において、放送波ＩＦ信号とパイロット・キャリアとＦＭ基準信号とを含む中継波ＩＦ信号についても、ローカル・ノイズ・キャンセラにて、高精度の局部発振信号で周波数変換された信号から中継波ＩＦ信号が抽出され、パイロット・キャリアを用いて周波数変換されることによって、周波数偏差及び位相雑音が軽減されてノイズキャンセルされ、ノイズキャンセルされた中継波ＩＦ信号と受信側周波数基準信号とがＴＴＬ送信機４に出力されて、ＴＴＬ送信機４で受信側周波数基準信号に基づいて高周波（マイクロ波）ｆ21のＴＴＬ信号に変換されて送信され、子局／中継局（２）に伝送される。
【００８０】
以降、各子局／中継局において、ＴＴＬ受信機６で親局のＳＴＬ受信機３と同様の動作で、周波数同期及びノイズキャンセルされながら放送波ＩＦ信号は、放送用送信機８からテレビ受像機９に送信され、中継波ＩＦ信号は、ＴＴＬ送信機７から次段の子局／中継局に中継されていくようになっている。
【００８１】
ここで、本発明のデジタルＴＶ放送システムにおいて、各装置間を伝送されていくＳＴＬ／ＴＴＬ信号の周波数特性について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明のＳＴＬ／ＴＴＬ信号の周波数特性（スペクトラム）例及びエミッション・マスク例を示す説明図である。
本発明のデジタルＴＶ放送システムにおいて、各装置間を伝送されていくＳＴＬ／ＴＴＬ信号は、図１０に示すように、１つのチャネルが、スタジオのＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１でＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調された放送波ＩＦ信号（ＢＳＴ−ＯＦＤＭ）と、ＳＴＬ送信機２にて多重化されるパイロット・キャリアとＦＭ基準信号とＯＷ信号とから構成されている。
図１０の例では、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調された放送波ＩＦ信号は、１つのＢＳＴセグメントを約４２９ｋＨｚとし、１３のＢＳＴセグメントで構成されており、放送波ＩＦ信号は約５．６ＭＨｚである。
そして、パイロット・キャリアを上記放送波ＩＦ信号（ＢＳＴ−ＯＦＤＭ）の下方に約４２９ｋＨｚ離れた周波数とし、ＦＭ基準信号を放送波ＩＦ信号（ＢＳＴ−ＯＦＤＭ）の上方に約４２９ｋＨｚ離れた周波数から約４２９ｋＨｚの周波数帯とし、ＯＷ信号をＦＭ基準信号の上方に約４２９ｋＨｚ離れた周波数から約４２９ｋＨｚの周波数帯としている。
【００８２】
その結果、パイロット・キャリアからＯＷ信号までの帯域幅は、約７．７ＭＨｚとなり、隣接チャネルとのGuard Bandを６５０ｋＨｚずつ確保した場合、チャネル幅は９０ＭＨｚになる。
よって、必要帯域幅は８ＭＨｚ以下で、必要帯域を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の特性として、必要帯域幅からチャネル幅９ＭＨｚ迄のサイドロープ特性が実現できれば、良いことになる。
【００８３】
本発明の実施の形態に係る地上デジタルＴＶ放送システムによれば、スタジオ内のＳＴＬ送信機２で、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器１からの基準信号に基づいて受信側周波数基準信号を生成し、放送波ＩＦ信号と共に多重化してＳＴＬ信号に含めて送信し、ＳＴＬ受信機３及びＴＴＬ受信機６で、受信側周波数基準信号に基づいて高精度及び高安定度の局部発振周波数信号を生成し、ローカル・ノイズ・キャンセラ３３の働きによって、再生した放送波ＩＦ信号及び中継波ＩＦ信号の周波数を局部発振周波数信号の周波数に同期させるので、スタジオのＳＴＬ送信機２及び親局のＴＴＬ送信機４及び各子局／中継局のＴＴＬ送信機７で周波数偏差（ずれ）が生じたとしても、親局のＳＴＬ受信機３又は各子局／中継局のＴＴＬ受信機６の段階で、常に周波数偏差を解消して放送波及び次段への中継波を伝送でき、デジタルＴＶ放送システム全体として、高周波数精度を確保できる効果がある。
【００８４】
特に、本発明では、ＳＴＬ送信機２において、受信側周波数基準信号を広帯域ＦＭ変調してＦＭ基準信号として親局及び子局／中継局に伝送するため、伝送路からの雑音、混信、妨害、フェージングなどの影響を受けにく、高精度の情報を伝達でき、受信側でクリーンな高安定度局部発振信号を再生できる効果がある。
【００８５】
また、本発明の実施の形態に係る地上デジタルＴＶ放送システムによれば、ＳＴＬ受信機３及びＴＴＬ受信機６で、受信側周波数基準信号に基づいて高精度及び高安定度の局部発振周波数信号を生成し、ローカル・ノイズ・キャンセラ３３の働きによって、受信した放送波ＩＦ信号及び中継波ＩＦ信号に重畳されていた位相雑音をキャンセルし、局部発振周波数信号に重畳される雑音のみに軽減するので、スタジオのＳＴＬ送信機２内の送信周波数変換部２６、或いは親局及び各子局／中継局のＴＴＬ送信機４，７の送信周波数変換部４０における局部発振信号位相雑音や、親局のＳＴＬ受信機３又は各子局／中継局のＴＴＬ受信機６の受信Ｆ／Ｅ部３０における局部発振信号位相雑音や、伝送路でフェージングなどによって加算される位相雑音等が、常に受信機内で解消して放送波及び次段への中継波を伝送でき、デジタルＴＶ放送システム全体として、高安定度を確保できる効果がある。
【００８６】
また、親局のＳＴＬ受信機３又は各子局／中継局のＴＴＬ受信機６内の高安定度局部発振信号再生部３６に設けた局部発振周波数の発振器を高精度で高安定度の発振器とすれば、デジタルＴＶ放送システム全体として、高周波数精度、高安定度を維持できるので、ＳＴＬ／ＴＴＬ区間では、本質的に高精度、高安定度を要求する必要がない。つまり、スタジオのＳＴＬ送信機２内の送信周波数変換部２６に備える局部発振器、或いは親局及び各子局／中継局のＴＴＬ送信機４，７の送信周波数変換部４０における局部発振器、或いは親局のＳＴＬ受信機３又は各子局／中継局のＴＴＬ受信機６の受信Ｆ／Ｅ部３０に備える局部発振器は、高精度、高安定度（高ＣＮＲ）である必要がなく、安価なシステム構成を実現できる効果がある。
【００８７】
また、本発明の地上デジタルＴＶ放送システムによれば、スタジオ内のＳＴＬ送信機２において、放送波ＩＦ信号にＦＭ基準信号とパイロット・キャリアを周波数多重して伝送し、親局のＳＴＬ受信機３及び子局／中継局のＴＴＬ受信機６で前述２つの信号を使って、ローカル・ノイズ・キャンセラ３３により送信周波数偏差（ずれ）を解消し、伝送路でフェージングなどにより加算される伝送信号位相雑音、及び送信機内局部発振信号位相雑音による伝送信号位相雑音、及び受信機内局部発振信号位相雑音による伝送信号位相雑音を低減するので、各受信機において同一の状態に周波数同期、及び位相雑音除去できる効果がある。
【００８８】
また、ＳＴＬ受信機３において、放送波ＩＦ信号及びＦＭ基準信号及びパイロット・キャリアを周波数多重したＳＴＬ信号は、分割しない状態でノイズをキャンセルし、中継波ＩＦ信号として通り中継で次の子局／中継局へ中継していくので、ＴＴＬ送信機４内に多重化部を設けることなく装置を簡略化できる効果がある。
【００８９】
また、ＩＦ中継の場合に問題となる局部発振信号のＰＬＬ再生時に発生する追従誤差や位相雑音の重畳による信号の劣化に対しても、親局のＳＴＬ受信機３又は子局／中継局のＴＴＬ受信機６の内部のローカル・ノイズ・キャンセラ３３で局部発振信号雑音の影響を軽減することにより、伝送信号の品質を損なうことがなく、多段中継を可能とする効果がある。
【００９０】
また、本発明のデジタルＴＶ放送伝送方法及び地上デジタルＴＶ放送システムによれば、スタジオ内のＳＴＬ送信機２において、放送波ＩＦ信号にＦＭ基準信号とパイロット・キャリアを周波数多重して伝送し、受信側でＦＭ基準信号とパイロット・キャリアを用いて放送波ＩＦ信号及び中継波ＩＦ信号の周波数同期及び雑音キャンセルを行うわけで、放送波ＩＦ信号の信号帯域以外に精度を確保するための信号を伝送するが、全体としての必要帯域幅は、例えば図１０に示したような場合、８ＭＨｚでよく、さほど必要帯域幅を増大することなく、伝送品質を向上できる効果がある。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の地上デジタルＴＶ放送伝送方法によれば、スタジオ内で、受信側における周波数同期及び雑音除去に用いる受信側周波数基準信号をＦＭ変調したＦＭ基準信号と、パイロット・キャリアと放送波ＩＦ信号とを周波数多重してから、周波数変換してＳＴＬ信号として送信し、
送信所で、ＳＴＬ又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、受信ＩＦ信号内のＦＭ基準信号から受信側周波数基準信号を取得し、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて放送波ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行い、放送用電波としてテレビ受像機に送信すると共に、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて受信ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行って中継波ＩＦ信号とし、中継波ＩＦ信号を周波数変換してＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送するので、
各送信所において、スタジオから伝送されるＦＭ基準信号から得られる受信側周波数基準信号に従って高精度に周波数同期させ、更に伝送過程で重畳される位相雑音を除去しながら、放送波ＩＦ信号を送信すると共に、中継波ＩＦ信号を中継伝送し、高い周波数精度を保持すると共に、伝送品質も向上し、多段中継にも対応できるようにして、全体として十分な性能を保持しながら中継伝送できる効果がある。
【００９２】
また、本発明の地上デジタルＴＶ放送伝送システムによれば、スタジオが、受信側における周波数同期及び雑音除去に用いる受信側周波数基準信号をＦＭ変調したＦＭ基準信号と、パイロット・キャリアと放送波ＩＦ信号とを周波数多重してから、周波数変換してＳＴＬ信号として送信するスタジオであり、
送信所が、ＳＴＬ又は前段の送信所からのＴＴＬ信号を受信し、周波数変換して受信ＩＦ信号を生成し、受信ＩＦ信号内のＦＭ基準信号から受信側周波数基準信号を取得し、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて放送波ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行い、放送用電波としてテレビ受像機に送信すると共に、受信側周波数基準信号とパイロット・キャリアを用いて受信ＩＦ信号の周波数同期及び雑音除去を行って中継波ＩＦ信号とし、中継波ＩＦ信号を周波数変換してＴＴＬ信号として後続の送信所に中継伝送する送信所としているので、
各送信所において、スタジオから伝送されるＦＭ基準信号から得られる受信側周波数基準信号に従って高精度に周波数同期させ、更に伝送過程で重畳される位相雑音を除去しながら、放送波ＩＦ信号を送信すると共に、中継波ＩＦ信号を中継伝送し、高い周波数精度を保持すると共に、伝送品質も向上し、多段中継にも対応できるようにして、全体として十分な性能を保持しながら中継伝送できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る地上デジタルＴＶ放送システムの概略構成ブロック図である。
【図２】本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるＳＴＬ送信機の内部の構成ブロック図である。
【図３】本発明のＳＴＬ送信機内部の各部における信号の周波数特性を示す特性図である。
【図４】本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるＳＴＬ受信機又はＴＴＬ受信機の内部の構成ブロック図である。
【図５】ローカル・ノイズ・キャンセルの動作原理を説明するための基本構成図である。
【図６】ローカル・ノイズ・キャンセルの基本構成の各部分の周波数特性を示す特性図である。
【図７】本発明のＳＴＬ受信機又はＴＴＬ受信機内部の各部における信号の周波数特性を示す特性図である。
【図８】本発明の地上デジタルＴＶ放送システムにおけるＴＴＬ送信機又はＴＴＬ送信機の内部の構成ブロック図である。
【図９】本発明のＴＴＬ送信機又はＴＴＬ送信機内部の各部における信号の周波数特性を示す特性図である。
【図１０】本発明のＳＴＬ／ＴＴＬ信号の周波数特性（スペクトラム）例及びエミッション・マスク例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調器、  ２…ＳＴＬ送信機、  ３…ＳＴＬ受信機、  ４…ＴＴＬ送信機、  ５…放送用送信機、  ６…ＴＴＬ受信機、  ７…ＴＴＬ送信機、  ８…放送用送信機、  ９…テレビ受像機、  ２１…パイロット・キャリア生成部、  ２２…受信側周波数基準信号生成部、  ２３…ＦＭ基準信号生成部、  ２４…ＯＷ生成部、  ２５…周波数多重部、  ２６…送信周波数変換部、  ２７…電力増幅部、  ３０…受信Ｆ／Ｅ部、  ３１…受信ＩＦ部、  ３２…周波数多重分割部、  ３３…ローカル・ノイズ・キャンセラ、  ３４…パイロット・キャリア再生部、  ３５…受信側周波数基準信号再生部、  ３６…高安定度局部発振信号再生部、  ３７…放送波ＩＦ信号再生部、  ３８…中継波ＩＦ信号再生部、  ３９…ＯＷ再生部、  ４０…送信周波数変換部、  ４１…電力増幅部、  ５０…分配器、  ５１…帯域通過フィルタ、  ５２…リミタ増幅器、  ６０…局部発振器、  ６１…周波数変換器、  ６２…帯域通過フィルタ、  ６３…遅延補正器、  ７０…周波数変換器、  ７１…帯域通過フィルタ
【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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