(57)【要約】      （修正有）【課題】各受信ヘッドの配置の自由度を高めつつ、各受信ヘッドが受信したＲＦ信号を適切に伝送し、受信ダイバーシティを行うことができる受信システム及び受信ヘッドを提供する。【解決手段】受信システムは、ＲＦ信号を受信するためのアンテナ３０を有する複数の受信ヘッド５ａを備えている。受信ヘッド５ａは、アンテナ３０で受信したＲＦ信号に対してΔΣ変調を行って量子化信号を生成するΔΣ変調器３４と、ΔΣ変調器３４により生成された量子化信号を、受信ダイバーシティ処理を行う信号出力装置４に送信する送信部３５とを備えている。【選択図】図２
2013254998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号を受信するためのアンテナを有する複数の受信ヘッドと、
前記複数の受信ヘッドがそれぞれ受信したＲＦ信号に基づいて受信ダイバーシティ処理を行う処理部と、を備え、
前記複数の受信ヘッドは、
前記アンテナで受信した前記ＲＦ信号に対してΔΣ変調を行って量子化信号を生成するΔΣ変調器と、
前記ΔΣ変調器により生成された前記量子化信号を前記処理部に送信する送信部と、を備えていることを特徴とする受信システム。
【請求項２】
前記複数の受信ヘッドそれぞれが送信する量子化信号を互いに同期させ、前記処理部に出力する同期処理部をさらに備えている請求項１に記載の受信システム。
【請求項３】
前記複数の受信ヘッドは、前記アンテナで受信した前記ＲＦ信号をＡＤ変換するＡＤ変換器を備え、
前記ΔΣ変調器には、前記ＡＤ変換器から出力されたデジタルＲＦ信号が与えられる請求項１又は２に記載の受信システム。
【請求項４】
前記複数の受信ヘッドは、前記ΔΣ変調器を制御する制御部を更に備え、
前記ΔΣ変調器は、量子化雑音阻止帯域を変更可能に構成され、
前記制御部は、前記ΔΣ変調器の量子化雑音阻止帯域を変更するための制御を行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の受信システム。
【請求項５】
受信ダイバーシティ処理を行う受信システムに用いられる、ＲＦ信号を受信するための受信ヘッドであって、
ＲＦ信号を受信するためのアンテナと、
前記アンテナで受信した前記ＲＦ信号に対してΔΣ変調を行って量子化信号を生成するΔΣ変調器と、
前記ΔΣ変調器により生成された前記量子化信号を、受信ダイバーシティ処理を行う処理部に送信する送信部と、を備えていることを特徴とする受信ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信ダイバーシティによりＲＦ信号を受信するための受信システム及びこれに用いる受信ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テレビ放送又はラジオ放送のための放送設備は、映像信号、音声信号等を搬送波に載せたＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を、送信アンテナから無線波として空間に放射する。テレビ受信機、ラジオ受信機等の放送を視聴するための無線放送の受信システムは、放送設備が放射したＲＦ信号を、受信アンテナを介して受信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】和保  孝雄、安田  明  監訳（原著者  Richard Schreier, Gabor C. Temes）ΔΣ型アナログ／デジタル変換器入門（Understanding Delta-Sigma Data Converters）、丸善株式会社、２００７，ｐｐ１−１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線放送の受信システムには、例えば、空間的に離れた複数の受信アンテナを備え、受信アンテナそれぞれで受信した信号を合成し、又は選択的に用いて受信品質を高める受信ダイバーシティを行う機能を有するものがある。
【０００５】
上記複数の受信アンテナは、互いに無相関であることが好ましいため、例えば、受信アンテナを備えた受信ヘッドを異なる建物ごとに複数設置し、受信したＲＦ信号を受信ダイバーシティを行うための処理装置に伝送するように構成することによって、アンテナ同士の距離を十分に離して設置したい場合がある。
【０００６】
しかし、信号を伝送する際の減衰やノイズ等を考慮すると、各受信ヘッドと前記処理装置の間の距離は、できるだけ小さいことが好ましい。このため、各受信ヘッドと前記処理装置との位置関係は制限されてしまい、各受信ヘッドを適切な位置に自由に設置することができない。
受信ヘッドは、できるだけ自由に配置できればＲＦ信号の受信に有利であるため、受信ヘッドと前記処理装置との間の位置関係は、可能な限り自由に設定したいという要請がある。
【０００７】
そこで、信号伝送時の減衰やノイズをできるだけ抑制するために、受信ヘッドが受信したＲＦ信号をデジタル信号に変換して、前記処理装置まで伝送することが考えられる。各受信ヘッドと、前記処理装置との間を、例えば、光ファイバ通信等によって接続すれば、デジタル信号に変換されたＲＦ信号を前記処理装置にまで伝送することができる。この結果、受信ヘッドと前記処理装置との間の距離が大きい場合にも信号の減衰やノイズ等が抑制でき、各受信ヘッドの配置の自由度を高めることができる。
【０００８】
ここで、アナログ信号であるＲＦ信号を光ファイバ通信にて伝送するためには、光強度変調やパルス幅変調等によって変調する必要がある。
しかし、光強度変調方式によってＲＦ信号を変調しようとすると、電気−光変換に用いられるレーザダイオードや、フォトダイオードの入出力特性が十分に線形ではないため、光強度により変復調したＲＦ信号に歪み等を生じさせ、受信ダイバーシティを実行したとしても結果的にＲＦ信号の受信品質を低下させてしまうことがある。
【０００９】
また、パルス幅変調方式によってＲＦ信号を変調しようとすると、ＲＦ信号の周波数が非常に高いことから、その精度を維持するためにサンプリング周波数をより高い周波数としなければならない。例えば、１ＧＨｚ程度のＲＦ信号を変調するためには、１２８ＧＳ／ｓという非常に高速なサンプリング速度が要求される。このようなサンプリング速度で信号伝送を行うことは、実用化の観点からは、非現実的である。
【００１０】
以上のように、無線放送を受信ダイバーシティによって受信するシステムにおいて、受信ヘッドの配置によっては、各受信ヘッドが受信したＲＦ信号を適切に伝送できず、ＲＦ信号の受信品質を低下させてしまう場合があった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、各受信ヘッドの配置の自由度を高めつつ、各受信ヘッドが受信したＲＦ信号を適切に伝送し、受信ダイバーシティを行うことができる受信システム及びこれに用いる受信ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記目的を達成するための本発明は、ＲＦ信号を受信するためのアンテナを有する複数の受信ヘッドと、前記複数の受信ヘッドがそれぞれ受信したＲＦ信号に基づいて受信ダイバーシティ処理を行う処理部と、を備え、前記複数の受信ヘッドは、前記アンテナで受信した前記ＲＦ信号に対してΔΣ変調を行って量子化信号を生成するΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器により生成された前記量子化信号を前記処理部に送信する送信部と、を備えていることを特徴としている。
【００１３】
上記のように構成された受信システムによれば、受信ヘッドのΔΣ変調器がΔΣ変調によってＲＦ信号から量子化信号を生成するので、受信ダイバーシティ処理を行う処理部に対して、量子化信号とされたＲＦ信号をデジタル信号として伝送することができる。この結果、信号伝送時の信号の減衰やノイズ等を抑制でき、受信ヘッドの配置の自由度を高めることができる。
また、ΔΣ変調によって生成される量子化信号は、前記処理部に対してはＲＦ信号として与えられるため、各受信ヘッドが受信したＲＦ信号を前記処理部に適切に伝送することができる。
【００１４】
（２）上記受信システムにおいて、前記複数の受信ヘッドそれぞれが送信する量子化信号を互いに同期させ、前記処理部に出力する同期処理部をさらに備えていることが好ましい。
この場合、各受信ヘッドから処理部までの間の経路の差異によって各量子化信号の間で互いに遅延が生じる場合においても、同期処理部によってその遅延を解消できる。この結果、受信ダイバーシティ処理を行う際における、複数の受信ヘッドからの各量子化信号の合成が容易になる。
【００１５】
（３）前記複数の受信ヘッドは、前記アンテナで受信した前記ＲＦ信号をＡＤ変換するＡＤ変換器を備え、前記ΔΣ変調器には、前記ＡＤ変換器から出力されたデジタルＲＦ信号が与えられることが好ましく、この場合、ΔΣ変調器には、デジタルＲＦ信号が与えられる。
【００１６】
（４）前記複数の受信ヘッドは、前記ΔΣ変調器を制御する制御部を更に備え、前記ΔΣ変調器は、量子化雑音阻止帯域を変更可能に構成され、前記制御部は、前記ΔΣ変調器の量子化雑音阻止帯域を変更するための制御を行うものであることが好ましい。この場合、ΔΣ変調器に入力されるＲＦ信号の周波数が複数あっても、ΔΣ変調を行うことができる。
【００１７】
（５）また、本発明は、受信ダイバーシティ処理を行う受信システムに用いられる、ＲＦ信号を受信するための受信ヘッドであって、ＲＦ信号を受信するためのアンテナと、前記アンテナで受信した前記ＲＦ信号に対してΔΣ変調を行って量子化信号を生成するΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器により生成された前記量子化信号を、受信ダイバーシティ処理を行う処理部に送信する送信部と、を備えていることを特徴としている。
上記のように構成された受信機によれば、ＲＦ信号を前記処理部に適切に伝送することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、各受信ヘッドの配置の自由度を高めつつ、各受信ヘッドが受信したＲＦ信号を適切に伝送し、受信ダイバーシティを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る受信システムのブロック図である。
【図２】第１受信ヘッドのブロック図である。
【図３】ΔΣ変調器の構成を示すブロック図である。
【図４】１次ローパス型ΔΣ変調器の線形ｚ領域モデルのブロック図である。
【図５】図４に示す１次ローパス型ΔΣ変調器を、式（３）の変換式で変換して得られた２次バンドパス型ΔΣ変調器を示している。
【図６】信号出力装置のブロック図である。
【図７】同期処理部を示すブロック図である。
【図８】本発明の受信システムに係る他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔１．システムの全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る受信システムのブロック図である。この受信システム１は、放送設備２がアンテナ２ａから送信する地上デジタルテレビ放送のためのＲＦ信号を受信するためのシステムである。受信システム１は、テレビ受信機３と、テレビ受信機３に接続された信号出力装置４と、複数の受信ヘッド５（図例では２機）とを備えており、複数の受信ヘッド５（第１受信ヘッド５ａ、第２受信ヘッド５ｂ）がそれぞれ受信したＲＦ信号に基づいて受信ダイバーシティ処理を行う機能を有している。
【００２１】
受信ダイバーシティを実行する上で、各受信ヘッドが受信するＲＦ信号は、互いに無相関であることが好ましい。よって、第１及び第２受信ヘッド５ａ，５ｂは、例えば、互いに異なる建物等に設置され、十分な距離を置いて設置されている。第１及び第２受信ヘッド５ａ，５ｂは、信号伝送路である光伝送路６を介して信号出力装置４に接続されている。
【００２２】
〔２．受信ヘッドについて〕
図２は、第１受信ヘッド５ａのブロック図である。第１受信ヘッド５ａは、放送設備２からのＲＦ信号を受信するためのアンテナ３０と、第１周波数変換器３１と、ＡＤ変換器３２と、第２周波数変換器３３と、ΔΣ変調器３４と、送信部３５と、電気−光変換器３６と、制御部３７とを備えている。なお、第１受信ヘッド５ａと、第２受信ヘッド５ｂとは、同様の構成である。
【００２３】
第１周波数変換器３１及び第２周波数変換器３３は、与えられた信号の周波数変換を行う。第１周波数変換器３１は、アンテナ３０に接続されており、アンテナ３０が受信したアナログのＲＦ信号を受け付ける。第１周波数変換器３１は、このＲＦ信号の周波数ｆ１を所定の中間周波数ｆ３の信号（ＩＦ信号）へ変換（ダウンコンバート）する。第１周波数変換器３１は、変換後のＩＦ信号を、ＡＤ変換器３３へ出力する。
【００２４】
ＡＤ変換器３２は、第１周波数変換器３１から与えられた信号をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換器３２は、変換後のデジタル信号を第２周波数変換器３３へ出力する。
【００２５】
第２周波数変換器３３は、ＡＤ変換器３２から与えられたデジタル信号の周波数ｆ３を、目的周波数ｆ２の信号に変換（アップコンバート）する。第２周波数変換器３３は、変換した信号（デジタルＲＦ信号）をΔΣ変調器３４に出力する。
なお、第２周波数変換器３３から出力される信号の周波数ｆ２は、第１周波数変換器３１に入力された信号の周波数ｆ１と異なっていても良い。ｆ１とｆ２とが異なる場合、第１周波数変換器３０３及び第２周波数変換器３０６は、外部から入力されたＲＦ信号の周波数変換部（チャネル変換部）として機能する。
【００２６】
第１周波数変換器３１及び第２周波数変換器３３は、制御部３７によって制御される。制御部３７は、アンテナ３０が受信したＲＦ信号の周波数ｆ１を変更せずに、ΔΣ変調器３４に与えたり、任意の周波数ｆ２に変更して、ΔΣ変調器３０７に与えたりすることができる。
【００２７】
制御部３７は、外部から入力されるＲＦ信号の周波数（希望入力周波数）ｆ１に応じて、第１周波数変換器３１を制御し、周波数ｆ１を所定の中間周波数ｆ３に変換させる。また、制御部３７は、ΔΣ変調器３４に入力すべきＲＦ信号の周波数（希望出力周波数）ｆ２に応じて、第２周波数変換器３３を制御し、所定の中間周波数ｆ３を所望の周波数ｆ２に変換させる。
【００２８】
ＡＤ変換器３２は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのものであるが、このＡＤ変換器３２を、ダウンコンバートを行う第１周波数変換器３１とアップコンバートを行う第２周波数変換器３３の間に設けることで、ＡＤ変換器３２の動作速度を低く抑えることができる。
なお、ＡＤ変換器３２の動作速度を低く抑える必要がない場合には、複数の周波数変換部３１，３３を設けずとも、一つの周波数変換部で構成してもよい。
【００２９】
ΔΣ変調器３４は、第２周波数変換器３３から与えられるデジタルのＲＦ信号に対して、ΔΣ変調を行って１ｂｉｔの量子化信号（パルス信号）を生成する。
バンドパス型ΔΣ変調器３４は、量子化雑音阻止帯域（バンドパス型ΔΣ変調器３４の中心周波数）を変更可能に構成されている。ΔΣ変調器３４の量子化雑音阻止帯域は、制御部３７によって制御される。バンドパス型ΔΣ変調器３４の量子化雑音阻止帯域は、バンドパス型ΔΣ変調器３４に入力されるＲＦ信号の周波数帯域を含む周波数帯域となるように制御部３７によって調整される（詳細は後述）。
なお、ΔΣ変調器３４から出力される量子化信号は、１ｂｉｔである必要はない。ΔΣ変調器３４から出力される量子化信号は、ΔΣ変調器３４に入力されたデジタルデータのビット数よりも少なければよい。
【００３０】
図３は、ΔΣ変調器３４の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ΔΣ変調器３４は、ループフィルタ２７と、量子化器２８と、を備えている（非特許文献１参照）。
ΔΣ変調器３４は、入力（本実施形態では、ＲＦ信号）Ｕが、ループフィルタ２７に与えられる。ループフィルタ２７の出力Ｙは、量子化器（１ｂｉｔ量子化器）２８に与えられる。量子化器２８の出力（量子化信号）Ｖは、ループフィルタ２７への他の入力として与えられる。
【００３１】
ΔΣ変調器３４の特性は、信号伝達関数（ＳＴＦ；Ｓｉｇｎａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）及び雑音伝達関数（ＮＴＦ；Ｎｏｉｓｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）によって表すことができる。
つまり、ΔΣ変調器３４の入力をＵとし、ΔΣ変調器３４の出力をＶとし、量子化雑音をＥとしたときに、ΔΣ変調器３４の特性を、ｚ領域において表すと、次のとおりである。
【数１】
2013254998.tif 000003
【００３２】
したがって、所望のＮＴＦとＳＴＦとが与えられると、ループフィルタ２７の伝達関数を得ることができる。
【００３３】
図４は、１次ローパス型ΔΣ変調器１２５の線形ｚ領域モデルのブロック図である。符号１２７がループフィルタの部分を示し、符号１２８が量子化器を示している。このΔΣ変調器１２５への入力をＵ（ｚ）とし、出力をＶ（ｚ）とし、量子化雑音をＥ（ｚ）としたときに、ΔΣ変調器１２５の特性を、ｚ領域において表すと、次のとおりである。
Ｖ（ｚ）＝Ｕ（ｚ）＋（１−ｚ−１）Ｅ（ｚ）
【００３４】
つまり、図４に示す１次ローパス型ΔΣ変調器１２５において、信号伝達関数ＳＴＦ（ｚ）＝１であり、雑音伝達関数ＮＴＦ（ｚ）＝１−ｚ−１である。
【００３５】
非特許文献１によれば、ローパス型ΔΣ変調器に対して、以下の変換を行うことで、ローパス型ΔΣ変調器を、バンドパス型ΔΣ変調器に変換できる。
【数２】
2013254998.tif 000004
【００３６】
上記変換式に従って、ローパス型ΔΣ変調器１２５のｚ領域モデルにおけるｚを、ｚ’＝−ｚ２に置き換えることでバンドパス型ΔΣ変調器が得られる。
【００３７】
上記変換式を用いると、ｎ次のローパス型ΔΣ変調器（ｎは１以上の整数）を、２ｎ次のバンドパス型Σ変調器に変換できる。
【００３８】
本発明者は、ローパス型ΔΣ変調器から、所望の周波数ｆ０（θ＝θ０）を、中心周波数ｆ０として持つバンドパス型ΔΣ変調器を得るための変換式を見出した。当該変換式は、例えば、次の式（３）に示す通りである。
【数３】
2013254998.tif 000005
ここで、
θ０＝２π×（ｆ０／ｆｓ）  ｆｓはΔΣ変調器のサンプリング周波数
【００３９】
式（２）の変換式では、特定の周波数θ０＝π／２に関するものであったが、式（３）の変換式では、任意の周波数（θ０）に一般化されている。
【００４０】
図５は、図４に示す１次ローパス型ΔΣ変調器１２５を、式（３）の変換式で変換して得られた２次バンドパス型ΔΣ変調器３４を示している。
なお、図３から図４への変換では、表記の便宜上、式（３）において、ａ＝ｃｏｓθ０とおいた下記の変換式を用いた。
【数４】
2013254998.tif 000006
【００４１】
なお、バンドパス型ΔΣ変調器への変換は、その他の高次ローパス型ΔΣ変調器（例えば、非特許文献１記載のＣＩＦＢ構造、ＣＲＦＦ構造、ＣＩＦＦ構造など）に対しても適用できる。
【００４２】
ΔΣ変調器３４は、前述の式（３）に基づいて、ｚの値が変換可能となっている。つまり、ΔΣ変調器３４は、量子化雑音阻止帯域の中心周波数を変更可能となっている。換言すると、量子化雑音阻止帯域が変更可能となっている。
【００４３】
第１受信ヘッド５ａの制御部３７は、ΔΣ変調器３４に入力されるＲＦ信号の中心周波数ｆ２（上述の搬送周波数ｆ０）に応じて、前述の式（３）に基づいてΔΣ変調器３４のｚを変換することにより、任意のチャネルのＲＦ信号に対して、ΔΣ変調が行える。
このように、ＲＦ信号の搬送周波数ｆ０に応じて、上記変換式（３）におけるｃｏｓθ０（係数ａ）を変更することで、サンプリング周波数ｆｓを変更することなく、任意の周波数ｆ０に対応したバンドパスΔΣ変調が行える。ｃｏｓθ０を変更すると、式（１）に示すＮＴＦの係数が変更されたことになるが、式の次数は維持される。このため、ＲＦ信号の搬送波周波数ｆ０に応じて、バンドパス型ΔΣ変調器３４の構成を変化させても、式の複雑度（次数）は変化せず、したがって、バンドパス型ΔΣ変調器３４における信号処理負荷も変化しない。
【００４４】
このように本実施形態では、搬送波周波数ｆ０を変化させても、バンドパス型ΔΣ変調器３４における信号処理負荷が変化しないため有利である。本実施形態において、バンドパス型ΔΣ変調器３４における信号処理負荷は、ナイキストの定理により、信号帯域幅によって決定されるサンプリング周波数ｆｓに依存するが、搬送波周波数ｆ０を変化させても信号帯域幅が変化するわけではないためサンプリング周波数ｆｓを変更する必要はない。なお、ΔΣ変調器がローパス型である場合、、搬送波周波数ｆ０の変化に対応するには、サンプリング周波数ｆｓを変更する必要があり、この点において、バンドパス型が有利である。
【００４５】
また、式（３）を利用すると、ΔΣ変調器３４を任意の周波数ｆ２（ｆ０）に対応できるバンドパス型ΔΣ変調器として利用できるだけでなく、ローパス型ΔΣ変調器として利用することもできる。つまり、ΔΣ変調器３４は、ローパス型とバンドパス型とに切り替え可能となっている。
【００４６】
図２に戻って、制御部３７は、テレビ受信機３と情報伝送可能に接続されており、ＲＦ信号以外の必要な情報を、テレビ受信機３との間で交換が可能となっている。
テレビ受信機３は、ユーザが視聴を希望するテレビ番組の選択を受け付ける機能を有しており、選択を受け付けると、選択されたテレビ番組のチャネルに関する情報（希望チャネル情報）を制御部３７に送信する。
なお、テレビ受信機３から送信される希望チャネル情報は、光伝送路６、及び信号出力装置４を介して伝送してもよいし、無線通信や専用回線等、他の経路によって伝送することもできる。
【００４７】
制御部３７は、テレビ受信機３から希望チャネル情報を受信すると、希望チャネル情報によって特定される周波数に基づいて、周波数ｆ２、ｆ３を設定する。そして制御部３７は、第１周波数変換器３１及び第２周波数変換器３３を制御し、周波数ｆ２に変換されたＲＦ信号を第２周波数変換器３３に出力させる。
さらに制御部３７は、中心周波数が周波数ｆ２となるように、ΔΣ変調器３４の量子化雑音阻止帯域（中心周波数）を調整する。これによって、ΔΣ変調器３４は、第２周波数変換器３３により周波数ｆ２に変換されたＲＦ信号に対してΔΣ変調を行うことができる。
【００４８】
ΔΣ変調器３４が出力する量子化信号は、送信部３５に与えられる。送信部３５は、ΔΣ変調器３４から与えられた量子化信号をパケット化し、電気−光変換器３６へ出力する。
【００４９】
電気−光変換器３６は、光ファイバケーブル等からなる光伝送路６を介して信号出力装置４に信号を伝送するためのインターフェースである。電気−光変換器３６は、送信部３５から与えられるパケットデータ（量子化信号をパケット化したデータ）を光信号へ変換して、信号出力装置４に伝送する。
【００５０】
ΔΣ変調器３４は、サンプリング周波数ｆｓに応じたレートで、パルス状の量子化信号（ΔΣ変調信号）を出力する。このような量子化信号が示す量子化値だけを、単純に、パケットデータにすると、パケットデータには、量子化値を示すビット列が含まれるだけで、量子化信号のレートに関する情報が欠落する。そこで、送信部３５は、パケット化された量子化信号の受信側である信号出力装置４がパケット化される前の状態の量子化信号を再現するために必要な再現情報を、パケットデータに含めて送信する。
【００５１】
再現情報には、例えば、ΔΣ変調器３４におけるサンプリング速度（サンプリング周波数）を示す情報（サンプリング速度情報）が含まれる。量子化信号が示す量子化値を、サンプリング速度に対応した速度でパルス化すれば、ΔΣ変調器３４が出力したパルス状のΔΣ変調信号を再現することができる。
また、量子化信号が、多ビットである場合、再現情報には、量子化信号のビット数を示す情報を含めても良い。
再現情報は、ΔΣ変調器３４を制御する制御部３７から送信部３５に与えられる。
【００５２】
なお、再現情報が、受信側の通信装置において既知の場合には、送信部３５は、再現情報を送信する必要はない。
また、デジタル化されたＲＦ信号としての量子化信号が、パケット化されずに、１ｂｉｔ又は多ｂｉｔのパルス信号としての信号波形を維持したまま、光伝送路６に送信される場合、受信側にて信号の再現の必要がないため、再現情報の送信は、必要とされない。
【００５３】
以上のようにして、第１受信ヘッド５ａは、テレビ受信機３から送信される前記希望チャネル情報に基づいて、周波数ｆ２のＲＦ信号に対してΔΣ変調を行って量子化信号を生成し、その量子化信号を信号出力装置４に出力する。
【００５４】
〔３．信号出力装置について〕
図６は、信号出力装置４のブロック図である。図中、信号出力装置４は、第１及び第２受信ヘッド５ａ，５ｂから伝送される量子化信号をそれぞれ受信し、受信ダイバーシティ処理を行う機能を有している。
信号出力装置４は、第１受信ヘッド５ａから延びる光伝送路６が接続されている光−電気変換器４０と、第２受信ヘッド５ａから延びる光伝送路６が接続されている光−電気変換器４１とを備えている。
【００５５】
光−電気変換器４０は、光伝送路６を介して伝送される第１受信ヘッド５ａからのパケットデータ（パケット化された量子化信号）を電気信号に変換して、後述する受信部４２に出力する。光−電気変換器４１も光−電気変換器４０と同様、第２受信ヘッド５ｂからのパケットデータを電気信号に変換し、後述する受信部４７に出力する。
【００５６】
信号出力装置４は、さらに、第１受信ヘッド５ａから伝送される量子化信号を処理するための第１経路Ｌ１と、第２受信ヘッド５ｂから伝送される量子化信号を処理するための第２経路Ｌ２と、第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２を経て処理された信号を用いて受信ダイバーシティ処理を行うダイバーシティ処理部５１とを備えている。
【００５７】
第１経路Ｌ１は、受信部４２と、第１バッファ４３と、同期処理部４４と、出力部４５とを備えている。
また、第２経路Ｌ２は、受信部４７と、第２バッファ４８と、同期処理部４４と、出力部４９とを備えている。なお、同期処理部４４は、両経路Ｌ１、Ｌ２に接続されている。
【００５８】
第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２は、それぞれ、第１受信ヘッド５ａ及び第２受信ヘッド５ｂから伝送される量子化信号について同様の処理を行うことができるように構成されている。
すなわち、互いに対応している、第１経路Ｌ１の受信部４２と第２経路Ｌ２の受信部４７、第１バッファ４３と第２バッファ４８、出力部４５と出力部４９は、同じ機能を有している。よって、以下の説明では、主に第１経路Ｌ１が有する機能部について説明する。
【００５９】
受信部４２は、光−電気変換器４０により電気信号に変換された第１受信ヘッド５ａからのパケットデータのデパケット化を行い、パケットデータから、量子化信号及びその他の情報（再現情報）を取得する。また、受信部４２は、パケットの再送要求など、パケット通信に必要な処理も行う。つまり、受信部４２は、第１受信ヘッド５ａから伝送される量子化信号を受信する機能を有している。
【００６０】
受信部４２は、取得した量子化信号を第１バッファ４３に与える。また、受信部４２は、再現情報（サンプリング速度情報）を出力部４５に与える。
第１バッファ４３は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）型のバッファであり、受信部４２から与えられた量子化信号を一時的に保存した後に、後段の同期処理部４４に量子化信号を出力する。
第１バッファ４３は、与えられる量子化信号を一時的に保存してから出力するので、光伝送路６の伝送速度が一定でなかったり、パケット欠落などがあったりしても、第１バッファ４３は、後段の各機能部に対して、量子化信号を一定の速度で出力することができる。
【００６１】
同期処理部４４は、上述したように、第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２の両方に接続されている。同期処理部４４は、第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２で処理される量子化信号を受け付け、これら量子化信号のタイミングを互いに一致させて同期をとる同期処理を行う。
図７は、同期処理部４４を示すブロック図である。同期処理部４４は、第１時刻情報取得部６０と、第１タイミング調整部６１と、制御部６２とを備えている。第１時刻情報取得部６０は、第１経路Ｌ１の量子化信号に関する処理を行うものであり、第１バッファ４３から与えられる量子化信号に含まれる時刻情報を取得する。第１時刻情報取得部６０は、時刻情報を取得すると、取得した時刻情報を制御部６２に与える。
第１タイミング調整部６１は、制御部６２の制御に基づいて、第１経路Ｌ１の量子化信号のタイミングを調整する機能を有している。
【００６２】
同期処理部４４は、さらに、第２時刻情報取得部６３と、第２タイミング調整部６４とを備えている。第２時刻情報取得部６３は、第２経路Ｌ２の量子化信号に関する処理を行うものであり、第２バッファ４８から与えられる量子化信号に含まれる時刻情報を取得し、取得した時刻情報を制御部６２に与える。第２タイミング調整部６４は、制御部６２の制御に基づいて、第２経路Ｌ２の量子化信号のタイミングを調整する機能を有している。
なお、上記時刻情報は、放送設備２（図１）においてＲＦ信号を無線送信する際、当該ＲＦ信号に放送時刻を所定時間ごとに付与しておく。
【００６３】
制御部６２は、両時刻情報取得部６０，６３からの時刻情報が与えられると、それらに基づいて、両経路の量子化信号の間のタイミングのずれを検出する。制御部６２は、検出したタイミングのずれを無くし、両経路の量子化信号の間のタイミングが一致するように、両タイミング調整部６１，６４を制御する。
【００６４】
以上によって、同期処理部４４は、第１経路Ｌ１の量子化信号と、第２経路Ｌ２の量子化信号との間の同期をとることができる。第１経路Ｌ１の出力部４５、及び第２経路Ｌ２の出力部４９には、相互に同期がとられた量子化信号が、同期処理部４４から与えられる。
なお、本実施形態において、上記時刻情報は、放送設備２（図１）にてＲＦ信号に予め付与した放送時刻とした場合を示したが、両経路における量子化信号のタイミングのずれを把握することが可能な情報、例えば、一定のタイミングで付与された既知信号でもよい。
【００６５】
図６に戻って、同期処理部４４は、第１経路Ｌ１の量子化信号と第２経路Ｌ２の量子化信号との間で相互に同期をとると、第１経路Ｌ１の量子化信号を第１経路Ｌ１の出力部４５に与え、第２経路Ｌ２の量子化信号を第２経路Ｌ２の出力部４９に与える。
【００６６】
出力部４５は、再現情報を用い、第１バッファ４３を経て同期処理部４４から与えられる量子化信号を所定のレート（再現情報が示すサンプリング速度に応じたレート）のパルス信号として出力する。
つまり、出力部４５から出力される量子化信号は、ΔΣ変調器３４から出力された量子化信号の信号波形を再現したものとなる。なお、再現情報は、受信部４２にで受信されたものを用いる必要はなく、予め設定しておくこともできる。
出力部４５は、第１経路Ｌ１の量子化信号をダイバーシティ処理部５１に出力する。また、出力部４９も同様に、第２経路Ｌ２の量子化信号をダイバーシティ処理部５１に出力する。
【００６７】
上記のように構成された本実施形態の受信システム１によれば、ΔΣ変調によってアンテナ３０で受信したアナログのＲＦ信号から量子化信号を生成するので、受信ダイバーシティ処理を行う信号出力装置４のダイバーシティ処理部５１に対して、量子化信号とされたＲＦ信号をデジタル信号として伝送することができる。この結果、信号伝送時の信号の減衰やノイズ等を抑制でき、各受信ヘッド５ａ，５ｂの配置の自由度を高めることができる。
また、ΔΣ変調によって生成される量子化信号は、ダイバーシティ処理部５１に対してはＲＦ信号として与えられるため、各アンテナ３０で受信したＲＦ信号をダイバーシティ処理部５１に適切に伝送することができる。
【００６８】
ダイバーシティ処理部５１は、第１経路Ｌ１からの量子化信号と、第２経路Ｌ２からの量子化信号とを用いて、受信ダイバーシティ処理を実行する。ダイバーシティ処理部５１は、受信ダイバーシティ処理によって、より受信品質の高い量子化信号を生成し、テレビ受信機３に出力する。
ダイバーシティ処理部５１は、例えば、単純に両量子化信号を合成してもよい。これによって、雑音部分以外の信号部分は重畳され、より受信品質の高い量子化信号を生成することができる。
【００６９】
ここで、本実施形態では、第１経路Ｌ１の量子化信号のタイミングと、第２経路Ｌ２の量子化信号のタイミングとを互いに同期させて両量子化信号をダイバーシティ処理部５１に与える同期処理部４４を備えているので、各受信ヘッド５ａ，５ｂからダイバーシティ処理部５１までの間の各経路の差異によって各量子化信号の間で互いに遅延が生じる場合においても、同期処理部４４よってその遅延を解消できる。この結果、ダイバーシティ処理部５１が受信ダイバーシティ処理を行う際における、両経路Ｌ１，Ｌ２からの各量子化信号の合成が容易になる。
また、両量子化信号は、デジタル信号なので、タイミング両量子化信号の間で同期させることで、精度よくかつ容易に両量子化信号を合成することができる。
【００７０】
例えば、各受信ヘッド５ａ，５ｂからダイバーシティ処理部５１までの間の各経路にアナログ信号を伝送させる場合を考えると、各経路同士の遅延調整を行おうとすると、各ケーブル長を互いに揃える等、装置が複雑化し容易に遅延調整を行うことは困難である。
これに対して、本実施形態では、デジタルのＲＦ信号を各経路に伝送させるので、遅延フィルタ等を用いたデジタル処理による精度の高い遅延調整が可能である。このため、仮に、各受信ヘッド５ａ，５ｂからダイバーシティ処理部５１までの間の各経路の経路長が、極端に異なっていたとしても、精度の高い遅延調整が可能であり、従来技術では得られない高精度のダイバーシティ処理を実現することができる。
【００７１】
また、ダイバーシティ処理部５１は、第１経路Ｌ１の量子化信号と、第２経路Ｌ２の量子化信号との間の受信電力を比較し、受信電力が高い部分のみを選択的に取得することで、より高い受信品質の量子化信号を生成することもできる。この場合も、両量子化信号は、デジタル信号なので、両量子化信号から必要な部分を容易に選択取得でき、一つの量子化信号を生成することができる。
【００７２】
さらに、ダイバーシティ処理部５１は、量子化信号それぞれに重み付けを行い、最大比合成をおこなってもよい。この場合も、両量子化信号は、デジタル信号でありかつ同期がとられていることにより、高精度で合成を行うことができる。
【００７３】
ダイバーシティ処理部５１が生成した受信品質の高められた量子化信号は、テレビ受信機３に与えられる。
バンドパス型のΔΣ変調器３４から出力された量子化信号は、ＲＦ信号の搬送波周波数付近において、ＲＦ信号としての情報を保持している。したがって、ダイバーシティ処理部５１から与えられる量子化信号も、ＲＦ信号としての情報を保持している。
【００７４】
このため、ダイバーシティ処理部５１から出力される量子化信号を、テレビ受信機３にＲＦ信号入力として与えると、当該テレビ受信機３は、この量子化信号をＲＦ信号として受信することができる。
このようにして、テレビ受信機３は、送信した希望チャネル情報に応じた周波数のＲＦ信号を受信し、この信号に基づく映像信号及び音声信号を再生する。
【００７５】
なお、ΔΣ変調器３４による量子化信号は、入力されるＲＦ信号の周波数帯域（中心周波数ｆ１）における量子化雑音がノイズシェイピングされている。よって、量子化信号からＲＦ信号を取り出すためには、ＲＦ信号の搬送波周波数付近の周波数を通過させるバンドパスフィルタをダイバーシティ処理部５１とテレビ受信機３との間に設ける必要がある。ただし、テレビ受信機３が不要な周波数の信号を除去するバンドパスフィルタを有していれば、ダイバーシティ処理部５１とテレビ受信機３との間にバンドパスフィルタを設ける必要はない。
【００７６】
本実施形態の受信システム１では、デジタル化されたＲＦ信号としての量子化信号が、パケット化されているため、後述するように、インターネット７のようにパケット通信を行う通信ネットワークを信号伝送路として活用できる。
【００７７】
デジタル化されたＲＦ信号の伝送を、専用線として構成された信号伝送路での伝送、又は、回線交換方式の信号伝送路での伝送によって行っても良いが、この場合、信号伝送路を占有して通信が行われるため、高コストになりやすい。
これに対し、インターネット７のようにパケット通信を行う通信ネットワークを信号伝送路として活用すれば、低コスト化が可能である。
しかも、ＲＦ信号をΔΣ変調（特に、バンドパス型ΔΣ変調）によってデジタル化したため、比較的少ない情報量となっていることからも、パケット通信に適したものとなっている。
なお、パケット化が不要な信号伝送路（専用線など）を用いる場合、送信部３５におけるパケット化の機能は省略できる。
【００７８】
パケット通信の場合、信号伝送路の伝送速度は保証されないため、ΔΣ変調器３４から出力された量子化信号を、パルス信号としての信号波形を維持したまま、信号伝送路に送信することはできないが、前述の再現情報の交換によって、信号出力装置４は、パケット化された量子化信号からでも、受信ヘッドのΔΣ変調器３４が出力したパルス状のΔΣ変調信号を再現することが容易となっている。
【００７９】
また、パケット通信ではなく、信号伝送路を占有した通信であっても、信号伝送路の伝送速度が、受信ヘッドのΔΣ変調器３４から出力された量子化信号をそのまま伝送するのに十分でない場合（ΔΣ変調器３４のサンプリング速度（１／ｆｓ）よりも信号伝送路の伝送速度が低い場合）、量子化信号を、信号伝送路で伝送できる程度に低速の信号に変換する必要がある。この場合であっても、前述の再現情報の交換によって、信号出力装置４は、低速に変換された量子化信号からでも、受信ヘッドのΔΣ変調器３４が出力したままの量子化信号を再現することが容易となっている。
【００８０】
〔４．他の例について〕
図８は、本発明の受信システムに係る他の例を示す図である。上記実施形態では、第１及び第２受信ヘッド５ａ，５ｂの２機の受信ヘッドを備えた受信システム１を示した。
これに対して、図８中の受信システム１は、放送設備２からのＲＦ信号を受信する受信ヘッドとして４つの受信ヘッド（第１〜第４受信ヘッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を備えている点、及び、各受信ヘッド５ａ〜５ｄと信号出力装置４との間を接続する信号伝送路として、インターネット７及び光伝送路６を介している点で、上記実施形態と相違している。
【００８１】
図８に示す受信システム１の信号出力装置４は、各受信ヘッド５ａ〜５ｄから伝送される量子化信号を処理するために、上記実施形態にて説明した第１経路Ｌ１（第２経路Ｌ２）に相当する経路を４つ備えている。
【００８２】
図８に示す受信システム１では、各受信ヘッド５ａ〜５ｄは、放送設備２の周囲に位置している建物に設置され、放送設備２を囲むように設置されている。
このように多数の受信ヘッドを放送設備２の周囲各方向に設置することで、例えば、放送設備２が移動することにより、各受信ヘッド５ａ〜５ｄにおける放送設備２からの信号の伝搬環境が大きく変化する場合においても、信号出力装置４では好適に受信ダイバーシティ処理を行うことができる。
【００８３】
また、本システム１において、各受信ヘッド５ａ〜５ｄは、インターネット７を介して信号出力装置４に接続されているので、例えば、各受信ヘッド５ａ〜５ｄそれぞれの間の距離が、例えば数〜数１０ｋｍであるとしても、各受信ヘッド５ａ〜５ｄそれぞれから伝送される量子化信号を用いて受信ダイバーシティ処理を行うことができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、地上デジタルテレビ放送を受信するためのシステムを例示したが、衛星デジタルテレビ放送や、アナログテレビ放送、ラジオ放送を受信するためのシステムに対しても、本発明は適用することができる。
【００８５】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８６】
１  受信システム
２  放送設備
３  テレビ受信機
４  信号出力装置
４  電気変換器
５ａ  第１受信ヘッド
５ｂ  第２受信ヘッド
５ｃ  第３受信ヘッド
５ｄ  第４受信ヘッド
３０  アンテナ
３４  ΔΣ変調器
３５  送信部
４４  同期処理部
５１  ダイバーシティ処理部
【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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