(57)【要約】ローカル・ケーブル・テレビジョン・ネットワーク（１０）からリターン方向に送信されるノイズを低減するための装置は、入力（１４）と、出力（１６）と、入力（１４）に着信する信号を評価する手段（２１）と、当該評価手段によって制御可能な阻止手段（１７）とを備える。当該阻止手段は、リプログラマブル・ディジタル信号処理装置（１７）によって形成され、当該リプログラマブル・ディジタル信号処理装置（１７）は、アナログ−ディジタル・コンバータ（１９）を介して入力（１９）に接続され、信号処理装置（１７）の現在のプログラミング、および評価手段（２１）が行った着信信号の評価によって行われた着信信号評価の結果に応じて、着信信号の部分に応じたディジタル出力信号を生成し、当該ディジタル出力信号を出力（１６）に接続されたディジタル−アナログ・コンバータ（２４）に出力するように設定される。
2004536530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカル・ケーブル・テレビジョン・ネットワーク（１０）に含まれる加入者線（１３）から該ネットワークに接続されたヘッドエンド（１１）へのリターン方向に信号を送信する搬送周波数帯域内でローカル・ケーブル・テレビジョン・ネットワーク（１０）から送信されたノイズを低減するための装置であって、前記加入者線（１３）に接続用の入力（１４）と、前記ヘッドエンド（１１）に接続用の出力（１６）と、前記入力（１４）に着信する信号を評価する手段（２１）と、該評価手段（２１）によって制御可能であり、且つ該評価手段（２１）が行った着信信号評価に応じて前記出力（１６）において前記着信信号に対応する信号の送信を許可または禁止するように設定された阻止手段（１７）とを備え、該阻止手段はリプログラマブル・ディジタル信号処理装置（１７）によって形成され、該ディジタル信号処理装置（１７）は、アナログ−ディジタル・コンバータ（１９）を介して入力（１４）されることによって前記着信をサンプリングしたディジタル形式で受信し、前記信号処理装置（１７）の現在のプログラミングおよび前記評価手段（２１）が行った着信信号の評価結果に応じて前記着信信号の部分に対応するディジタル出力信号を生成し、前記ディジタル出力信号を前記出力（１６）に接続されたディジタル−アナログ・コンバータ（２４）に送出するように設定されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記信号処理装置（１７）のプログラミングまたは再プログラミングをそれぞれ遠隔制御によって行うことができるように設定されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の装置において、前記信号処理装置（１７）は、周波数コンバータとして作用することができ、これによってディジタル形式の着信信号が該信号処理装置を通過する際、該信号の搬送周波数を変えることができることを特徴とする装置。
【請求項４】
前出の請求項のいずれか一項に記載の装置において、前記信号処理装置（１７）は、対応するあらゆるディジタル出力信号を該装置から生成する前に、ディジタル形式で該装置に送信された着信信号を遅延させるように設定されることを特徴とする装置。
【請求項５】
前出の請求項のいずれか一項に記載の装置において、前記信号処理装置（１７）は、１つ以上のＦＩＲフィルタを含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、前記信号処理装置（１７）はＦＩＲフィルタを含み、該ＦＩＲフィルタは前記アナログ−ディジタル・コンバータが生成した着信信号の各サンプルＸ（ｋ）に応じて、式
Ｙ（ｋ）＝ａO・Ｘ（ｋ）＋ａ1・Ｘ（ｋ−１）＋ａ2・Ｘ（ｋ−２）．．．＋ａn-1・Ｘ（ｋ−（ｎ−１））
に基づいて出力信号Ｙ（ｋ）を生成するように設定され、この式においてｋは当該サンプルの順序番号を示し、ａ0、ａ1．．．ａn-1は、前記評価手段が行った着信信号の評価結果に応じて選択可能な係数、および前記装置に含まれたメモリーに予め格納された係数集合から構成されることを特徴する装置。
【請求項７】
前出の請求項のいずれか一項に記載の装置において、前記評価手段（２１）は前記着信信号をそのもとのアナログ形式で受信するように設定されたアナログ手段から構成されることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の装置において、前記評価手段（２１）は前記着信信号をサンプリングしたディジタル形式で受信するように設定されたリプログラマブル・ディジタル手段から構成されることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、前記評価手段（２１）のプログラミングまたは再プログラミングをそれぞれ遠隔制御によって行うことをできるように設定されることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の装置において、前記評価手段（２１）は、着信信号が１つ以上の所定の条件を満たすか否かを判定し、前記条件または前記条件の各々がそれぞれ満たされた場合にのみ前記着信信号に対応するディジタル出力信号を送出するように設定されることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の装置において、前記評価手段（２１）は、着信信号が前記搬送周波数帯域の所定の許容部分に該当する周波数を有するか否かを判定するように設定されることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１記載の装置において、前記評価手段（２１）は、着信信号が所定の許容された最も低い値の振幅を有しているか否かを判定するよう設定されることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項７乃至請求項１２記載の装置において、前記評価手段（２１）は該手段が行った評価結果に応じて、情報を前記装置に含まれる格納手段（２５）に送出するよう設定され、前記情報は前記格納手段から前記ヘッドエンド（１１）に取り込むことができることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローカル・ケーブル・テレビジョン・ネットワークに含まれる加入者線から当該ネットワークに接続されたヘッドエンドへのリターン方向に信号を送信する搬送波周波数帯域内でローカル・ケーブル・テレビジョン・ネットワークから送信されたノイズを低減するための装置に関するものである。
【０００２】
更に特定すれば、本発明は加入者線に接続するための入力と、ヘッドエンドに接続するための出力と、入力に着信する信号を評価するための手段と、当該評価手段により制御可能であって、当該評価手段が行った着信信号評価に応じて着信信号に対応する信号を出力において送信することを許可、または禁止するように設定された阻止手段とを備えるような装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来から公知のこのようなノイズ低減装置の難点の１つは、異なるケーブル・テレビジョンン・システムの個々の要求に鑑みて当該装置の機能および動作方法を簡単に変更することは不可能なことである。また、この装置を設置後、個々のシステム・オペレータから後日提示された新たな、又は変更された要求仕様に適合するようにその機能および動作方法を簡単に変更することはできない。
【０００４】
本発明の目的は、冒頭で明記したようなノイズ低減装置を新しくし、且つ改善したノイズ低減装置であって、公知の装置の前述の難点を排除することができるノイズ低減装置を提供することである。
【０００５】
前述の目的のために提案された本発明による装置の主たる特徴は、前述の阻止手段がリプログラマブル（ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ）・ディジタル信号処理装置によって形成され、アナログ−ディジタル・コンバータを介して入力に接続され、これにより着信信号をサンプリングしたディジタル形式で受信し、信号処理装置の現在のプログラミング、および評価手段が行った着信信号評価の結果に応じて前述の着信信号の部分に対応したディジタル出力信号を出力し、更にこの出力信号を出力に接続されたディジタル−アナログ・コンバータに送出するように設定されていることである。
【０００６】
本装置はこのような構造であるため、当該装置を設置するにあたっては、ディジタル信号処理装置をこれに対応してプログラミングするだけでその機能および動作方法を設置場所の現在の要求仕様に簡単に適合させることができる。即ち、この装置は標準設計で生産し、供給することができる。更に、装置の機能および動作方法に関して要求仕様が後に新たに変更されたとしても、信号出力装置をこれに対応して再プログラミングするだけでこれらの要求仕様に装置を容易に適合させることができる。なお、これに関連して、信号処理装置のプログラミング、または再プログラミングはそれぞれ遠隔制御で行うことができるように設定されることが好ましい。
【０００７】
また、本発明による装置によって得られる特定の利点は、信号処理装置を適切にプログラミングすることによって当該装置を周波数コンバータとして作用させることができ、これにより着信信号がディジタル形式で信号処理装置を通過する際、当該着信信号の搬送周波数を変化させることができることである。
【０００８】
更に、信号処理装置を適切にプログラミングすることによって、対応するあらゆるディジタル出力信号を生成する前に、ディジタル形式で当該装置に送信された着信信号の遅延を当該装置に実行させることができる。このような装置設計によって、着信信号の評価のために消費された時間を補償することが可能となる。
【０００９】
信号処理装置は、例えば、高い平行処理能力を提供するＰＬＤまたはＦＰＧＡソリューションに基づいた１つ以上のＦＩＲフィルタを含むことが適切である。しかし、一方において、この信号処理装置の所望の機能はディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を利用すれば得ることができる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、信号処理装置は、アナログ−ディジタル・コンバータによって生成された着信信号の各サンプルＸ（ｋ）に応じ、式
Ｙ（ｋ）＝ａO・Ｘ（ｋ）＋ａ1・Ｘ（ｋ−１）＋ａ2・Ｘ（ｋ−２）．．．＋ａn-1・Ｘ（ｋ−（ｎ−１））
に従って出力信号Ｙ（ｋ）を生成するように設定されたＦＩＲフィルタを含むことができる。この式において、ｋは当該サンプルの順序番号（ｏｒｄｅｒ  ｎｕｍｂｅｒ）を示し、ａ0、ａ1．．．ａn-1は、評価手段が行った着信信号の評価の結果に従って選択可能な、および装置に含まれるメモリーに予め格納された乗算係数の集合から構成される。
【００１１】
評価手段は、着信信号をその元のアナログ形式で受信するように設定されたアナログ手段から構成することもできる。しかしながら、本発明の好適な実施形態にる評価手段は、そうではなく、着信信号をサンプリングしたディジタル形式で、好ましくは装置の入力と信号処理装置との間に接続されたアナログ−ディジタル・コンバータから受信するように設定されたリプログラマブル・ディジタル評価手段から構成される。かかる評価手段を用いることによって、要求されればいつでも、着信信号評価基準を変更することが可能となる。この場合、装置の評価手段のプログラミングまたは再プログラミングをそれぞれ遠隔制御によって行うことができるように設定されることが好ましい。
【００１２】
着信信号が所定の条件の１つ以上を充たしたか否かを判定し、当該条件または当該条件の各々が個々に満たされた場合にのみ、着信信号に対応したディジタル処理信号を信号処理装置に送信させるように、評価手段を適宜設定することができる。この場合、先に述べた搬送周波数の所定の許容部分に収まる周波数を着信信号が有しているか否かを判定するように評価手段を設定することができる。更にまた、所定の許容値のうちの最も低い振幅を着信信号が有しているか否かを判定するように評価手段を設定することができる。
【００１３】
最後に、評価手段が行った評価結果に応じて、情報を装置内の格納手段に送り、当該情報を当該格納手段からヘッドエンドに取り込めるように評価手段を設定することができることも言及しておく。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施形態によるノイズ低減装置のブロック図である添付図面を参照して、本発明を下記で更に詳細に説明する。添付図面は単に一例として選択したものであり、前述の装置はローカル・ケーブル・テレビジョン・ネットワークに接続されている。
【００１５】
図面の中で参照番号１０は、ヘッドエンド１１を含むケーブル・テレビジョン・システムのローカル・エリア・ネットワーク形成部分から構成されるローカル・ケーブル・テレビジョン・ネットワークの一部分を示す。ヘッドエンド１１はローカル・ネットワークからは相当離れて位置し、通信本部として機能する。
【００１６】
ネットワーク１０にはダイプレックス（ｄｉｐｌｅｘ）・フィルタ１２が含まれる。当該ダイプレックス・フィルタは、ポートＡを介してヘッドエンド１１に、ポートＢを介して加入者線１３に接続され、テレビジョン信号、無線信号、およびデータ信号を下流方向に、即ち、ヘッドエンド１１から加入者線１３、および種々の所定の搬送波周波数帯域内の前述の線に接続された加入者線アウトレット（図示せず）に、送信することができるように設定される。
【００１７】
もう１つの搬送周波数帯域ｂ１を利用することによって、データ信号をリターン方向、即ち加入者線１３からヘッドエンド１１への上流方向に送信する。この利用は当該目的のためだけである。前述の周波数帯域内のネットワーク１０から送信されたノイズを低減し易くするには、加入者線１３からポートＢに着信する搬送波周波数帯域ｂ１内の信号が、ポートＤを介して全体的に１５で示されているノイズ低減装置の入力１４に向けて進路を変えるように、ダイプレックス・フィルタ１２の設定をする。このような設定によって、装置を通過するようになるそれら前述の信号は、出力１６を介してフィルタ１２のポートＣに送られ、次にポートＡを介してヘッドエンド１１に送られる。
【００１８】
ノイズ低減装置１５は、アナログ−ディジタル・コンバータ１９を介して入力１４に接続され、クロック１８によって制御されるプログラマブル・ディジタル信号処理装置１７と、サンプリングしたディジタル形式で入力１４に着信するアナログ信号を受信するための平行データ・バス２０とを備える。コンバータ１９からのディジタル処理信号が充分なレゾリューションを得るためには、各サンプルは少なくとも８ビットから構成されることが適切である。
【００１９】
更にまた、ノイズ低減装置１５は評価装置２１を備える。当該評価装置２１は入力１４に着信する信号を評価し、当該評価結果に応じて、制御信号を信号処理装置１７に送出する。
【００２０】
装置２１は、（一点鎖線で示す）線２２’によって入力１４に直接接続され、当該入力に元のアナログ形式で着信する信号を受信する評価装置から構成される場合もある。
【００２１】
しかし装置２１は、一方において、実線で示すデータバス２２’’によってコンバータ１９に接続され、サンプリングしたディジタル信号で入力１４に着信する信号を受信するリプログラマブル・ディジタル評価装置から構成することもできる。
【００２２】
信号処理装置１７の目的は、当該装置の現在のプログラミング、および評価装置２１から供給された制御信号に応じて、更に、入力１４に着信し、ヘッドエンド１１への転送が許容可能な信号の部分に対応して、ディジタル出力信号を生成することである。これらの出力信号は、装置１７からクロック１８が制御するディジタル−アナログ・コンバータ２４にデータ・バス２３を介して送信され、そこで対応するアナログ信号に変換されて、ノイズ低減装置１５から出力１６を介して送出される。ここで、信号処理装置１７は阻止手段として作用し、装置２１が行った着信信号評価に応じて、入力１４に着信した信号に対応する出力信号の送信を出力１６において許可、または禁止することができる。
【００２３】
信号処理装置１７および評価装置２１のプログラミング、または再プログラミングを遠隔制御によって行うことができるようにするため、評価装置２１がリプログラマブル・ディジタル装置から構成される場合、制御装置２５を設けられており、当該制御装置には、ヘッドエンド１１からをネットワーク１０に接続されたモデム２６を介して種類の異なる制御命令送信することができる。
【００２４】
装置１７および２１の更に詳細な構造は、多数の種々の方法で変更することが可能である。
【００２５】
信号処理装置１７は、１つ以上のＦＩＲフィルタと、制御装置２５によって前もってプログラミングされた係数値を格納する手段と、評価装置２１からの制御信号に適切な係数値を一時的にロードする手段とを含むことが好ましい。
【００２６】
評価装置２１は、互いに異なる通過帯域を有し、且つ周波数帯域ｂ１を異なる副帯域に分割することができる複数の帯域フィルタ、および各々が当該フィルタの一つに接続された対応の検出器を複数含むことが適切である。これらの検出器を利用することによって、ある副帯域内に存在する信号は所定の最低値の振幅を有しているか否か、および／または信号の前端は所定の間隔に収まるスロープを有しているか否かを判定することができる。装置２１がディジタル装置で構成される場合、これを再プログラミングし、種々のフィルタの通過帯域を変更することは容易である。
【００２７】
ローカル・ネットワーク内の状態を遠隔で観察し易くするには、実行した着信信号の評価結果に関する情報を、評価装置２１が制御装置２５内の格納手段に送るように設定する。これによって、要求時にモデム２６を介してこの情報をヘッドエンド１１に取り込むことが可能になる。
【００２８】
前述のノイズ低減装置の動作方法は多くの異なる方法で変更することができる。通常の場合、装置をプログラミングし、許容できる最も低い特定の振幅、および周波数帯域ｂ１の１つ以上の選択した部分に収まる周波数を有する加入者線からの着信信号がノイズ低減装置を通過できるようにする。数種類の信号が存在する場合には、レベル検出の使用は認めず、着信信号が、その振幅とは無関係に装置を通過できるようにする。
【００２９】
更に、評価装置を利用することによって、加入者線から着信した信号が許容の変調タイプのものであるか否かを判定し、許容の変調タイプである場合にのみ、対応する信号をヘッドエンドに送ることができる。変調タイプの判定はノイズ低減装置において許容される最も遅い遅延よりも更に長い時間がかかることがあるので、搬送周波数が所定の周波数帯域ｂ１の一部に該当することが確認されたらすぐに信号が装置を通過することを認め、後にこの信号の変調が正しくないと判明した時点でこの信号の送信を直ちに中断することは考慮することができる。
【００３０】
図面に示し、且つこれまでに述べてきた装置を、以下で更に詳細に説明するが、当該装置は単に一例として選択したものである。
【００３１】
評価装置２１は帯域通過フィルタを５個含んだアナログ装置から構成され、これらのフィルタは周波数帯域ｂ１を５つの異なる通過帯域に分割するものとする。即ち、第１の帯域ｂ１Aは５−９Ｍｈｚの周波数範囲を、第２の帯域ｂ１Bは１０−１６Ｍｈｚの周波数範囲を、第３の帯域ｂ１Cは１７−２６Ｍｈｚの周波数範囲を、第４の帯域ｂ１Dは２７−４２Ｍｈｚの周波数範囲を、そして第５の帯域ｂ１Eは４３−６５Ｍｈｚの周波数範囲をカバーする。この場合、評価装置２１は、また、５個の検出器を備える。これらの検出器は、前述のフィルタの一つにそれぞれ接続され、当該フィルタの通過帯域内に有効なメッセージ信号が存在するか否かをそれぞれ判定し、対応する制御信号を制御可能な阻止手段として作用する信号処理装置１７に送出するように機能する。
【００３２】
信号処理装置１７は１５タップのＦＩＲフィルタを含み、このフィルタに、入力１４に着信する周波数帯域ｂ１内の信号がサンプリングしたディジタル形式で、更に具体的には、周波数クロック１８に対応する周波数で生成された連続サンプルＸの連続ストリームから構成される１０ビットの平行データ信号の形式で供給されるものとする。この周波数は、たとえば１５０ＭＨｚとなる。
【００３３】
ＦＩＲフィルタは、サンプルＸ毎に、当該ＦＩＲフィルタが行った乗算および加算の結合プロセスによって形成される１０ビット信号Ｙを生成する。各サンプルに対し、この信号は、式
Ｙ（ｋ）＝ａ0・Ｘ（ｋ）＋ａ1・Ｘ（ｋ−１）＋ａ2・Ｘ（ｋ−２）．．．＋ａ14・Ｘ（ｋ−１４）
によって規定することができる。ここでｋは当該サンプルの順序番号を示し、ａ0、ａ1．．．ａ14は装置１７内のメモリーに格納された乗算係数から構成される。実際には、信号Ｙ（ｋ）は時間に関し約数サイクル遅延してサンプルＸ（ｋ）が生成される。
【００３４】
装置２１から送られた制御信号に応じて装置１７の種々の動作モードを促進するには、複数の異なる乗算係数集合を装置１７内の異なるメモリー・バンクに格納する。各集合は、特定の所定動作モードを表す。各集合において、係数値は左右対称である。即ち、ａ0＝ａ14、ａ1＝ａ13、ａ2＝ａ12等である。更に、各係数は９ビット、即ち８桁ビットおよび１記号ビットからなることが適切である。
【００３５】
装置１７は例えば、３つの動作モード、即ち、周波数帯域ｂ１E、つまり４３−６５ＭＨｚ、内の信号だけを通過させる高帯域フィルタ、周波数帯域ｂ１全体、つまり、５−６５ＭＨｚ内の信号を通過させる全域フィルタ、および周波数帯域ｂ１全体を阻止する阻止フィルタのいずれかに基づいて動作するように設定することができる。
【００３６】
評価装置２１の検出では、有効なメッセージ信号は周波数帯域ｂ１E内だけに存在する場合、前述の３つの動作モードの内の最初に言及したモードを利用することができる。この動作モードは、係数集合ａ0＝ａ14＝１、ａ1＝ａ13＝５、ａ2＝ａ12＝１４、ａ3＝ａ11＝２３、ａ4＝ａ10＝１５、ａ5＝ａ9＝−１９、ａ6＝ａ8＝−６４、ａ7＝１２７を利用することによって適切に得ることができる。これらの係数値を選択したのは、周波数帯域ｂ１E内で相当のリップルや、大幅な遅延変動がＦＩＲフィルタによって生じないことを保証するためである。
【００３７】
異なる周波数帯域ｂ１Aからｂ１Eまでの内の２つ以上に、例えば、周波数帯域ｂ１B、ｂ１C、およびｂ１E内に有効なメッセージが同時に存在することが装置２１によって検出された場合、前述の動作モードの内の第２のモードを利用することができる。当該動作モードを実現するためには、係数値ａ0＝ａ14＝０、ａ1＝ａ13＝０、ａ2＝ａ12＝０、ａ3＝ａ11＝０、ａ4＝ａ10＝０、ａ5＝ａ9＝０、ａ6＝ａ8＝０、ａ7＝２１２を利用することが好ましい。これらの係数値をこのように選択することによって、最初に言及した動作モードから第２の動作モードに移行する際、またはその逆の移行の際、ＦＩＲフィルタによって周波数帯域ｂ１E内の信号の遅延および増幅に変化が生じないことを保証することができる。
【００３８】
周波数帯域ｂ１内に有効なメッセージ信号が全く存在しない場合、前述の動作モードの内の第３のモードを利用することができる。ａ0からａ14までの全ての係数の値が０である係数集合を利用すれば、この動作モードは必然的に得ることができる。
【００３９】
前述の例では、信号処理装置１７は対称型ＦＩＲフィルタを含むものとした。しかし一方において、当該装置は、非対称ＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタを含む場合もある。しかしながら、対称型ＦＩＲフィルタによって、前述の動作モードから別のモードへ移行する際、２つ以上の動作モードに共通の通過帯域内の信号の遅延変形および振幅変動は極めて少ないことを容易に保証する利点が得られる。
【００４０】
更に、評価装置２１はアナログ装置から構成されるものとした。しかしながら、当該装置は、アナログ装置ではなく、帯域フィルタとして作用する多数のＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタ、および当該フィルタの１つにそれぞれが接続される対応数のエンベーロープ検出器を含んだディジタル装置から構成する場合もある。
【００４１】
本発明は、これまでに記述し、図に示した実施形態に限定されるものではない。むしろ、多数の別の実施形態が以下の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲において実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図は本発明の実施形態によるノイズ低減装置のブロック図である。
【国際公開パンフレット】
2004536530.tif 000003
2004536530.tif 000004
2004536530.tif 000005
2004536530.tif 000006
2004536530.tif 000007
2004536530.tif 000008
2004536530.tif 000009
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2004536530.tif 000011
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2004536530.tif 000013
2004536530.tif 000014
2004536530.tif 000015
2004536530.tif 000016
2004536530.tif 000017
2004536530.tif 000018
【国際調査報告】
2004536530.tif 000019
2004536530.tif 000020
2004536530.tif 000021