(57)【要約】【課題】切替時のショックノイズやタイムラグを低減することができる、信号処理装置を提供すること。【解決手段】信号処理装置１は、受信アンテナ２と、分配器３と、冗長構成化された複数の信号処理ユニット４、５であって、分配器３に対して切替手段を介することなく接続された複数の信号処理ユニット４、５と、複数の信号処理ユニット４、５の各々に対して切替手段を介することなく接続された合成器６と、送信アンテナ７と、複数の信号処理ユニット４、５のいずれかにおける異常の有無を判定し、当該判定の結果に応じた所定処理を行う制御部１１とを備える。【選択図】図１
2013255044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の入力を受け付ける入力手段と、
前記入力手段にて受け付けられた信号を複数系統に分配する分配手段と、
前記分配手段にて分配された信号に対する所定処理を行う信号処理系統であって、冗長構成化された前記系統毎に備える信号処理系統であり、前記分配手段に対して切替手段を介することなく接続された複数の信号処理系統と、
前記複数の信号処理系統にて所定処理が行われた信号を合成する合成手段であって、前記複数の信号処理系統の各々に対して切替手段を介することなく接続された合成手段と、
前記合成手段にて合成された信号を出力する出力手段と、
前記複数の信号処理系統のそれぞれの異常の有無を判定し、当該判定の結果に応じた所定処理を行う制御手段と、
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記複数の信号処理系統の各々は、前記分配手段にて分配された信号を増幅する増幅手段を備え、
前記複数の信号処理系統の各々の前記増幅手段は、前記複数の信号処理系統のいずれにも異常がない場合に当該増幅手段に要求される所定出力以上の出力で信号を出力可能であり、
前記制御手段は、前記複数の信号処理系統のいずれにも異常がないと判定した場合、前記複数の信号処理系統の出力を前記合成手段で合成することで前記所定出力の出力を行うように前記増幅手段を制御し、前記複数の信号処理系統のいずれかに異常があると判定した場合、当該異常があると判定した前記信号処理系統以外の前記信号処理系統の前記増幅手段の出力を異常でないときよりも高くして前記所定出力の出力を行うように制御する、
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記複数の信号処理系統の各々における信号レベルを検知するレベル検知手段を備え、
前記制御手段は、前記複数の信号処理系統のいずれにも異常がないと判定した場合、前記レベル検知手段にて検知された信号レベルが所定レベルとなるように、前記増幅手段を制御する、
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の信号処理系統のいずれかに異常があると判定した場合、当該異常がある旨を当該信号処理装置の外部に出力する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＴＶ放送の放送システムにおいては、放送電波を山間部等の難視聴地域に伝送するために中継放送局装置が利用されている。この中継放送局装置は、例えば、山の頂上付近に建てられた中継所の内部に設置され、放送局から送信された電波をアンテナで受信し、ここで信号の増幅やノイズの除去などを行って、再び送信信号を構成してこれを目的の難視聴地域に向けて送信するものである。
【０００３】
一般的な中継放送局装置は、受信アンテナ、分配器、複数の信号変換ユニット、合成器、及び送信アンテナを備えて構成されている。そして、受信アンテナで受信した放送波を分配器によってチャンネル毎の信号に分配して各信号変換ユニットに入力し、この信号を各信号変換ユニットにおいて中間周波数信号に変換をしてノイズ除去や増幅を行った上で送信周波数に再度変換する。そして、この信号を合成器で合成して送信アンテナを介して再放送する。
【０００４】
ここで、チャンネル毎の信号変換ユニットは、現用系ユニットと予備系ユニットとにより冗長構成化されており、これら現用系ユニットと予備系ユニットとがリレー等の切替手段を介して合成器に接続されていた。そして、通常時には、現用系ユニットを切替手段を介して合成器に接続しておき、この現用系ユニットに障害が発生した場合には、現用系ユニットに代えて予備系ユニットを切替手段を介して合成器に接続することで、中継を継続していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５８７９１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、従来の中継放送局装置の如き信号処理装置においては、現用系ユニットに障害が発生した場合に、現用系ユニットに代えて予備系ユニットをリレー等の切替手段を介して合成器に接続していたので、切替時にショックノイズやタイムラグが生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、切替時のショックノイズやタイムラグを低減することができる、信号処理装置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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の信号処理装置は、信号の入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段にて受け付けられた信号を複数系統に分配する分配手段と、前記分配手段にて分配された信号に対する所定処理を行う信号処理系統であって、冗長構成化された前記系統毎に備える信号処理系統であり、前記分配手段に対して切替手段を介することなく接続された複数の信号処理系統と、前記複数の信号処理系統にて所定処理が行われた信号を合成する合成手段であって、前記複数の信号処理系統の各々に対して切替手段を介することなく接続された合成手段と、前記合成手段にて合成された信号を出力する出力手段と、前記複数の信号処理系統のそれぞれの異常の有無を判定し、当該判定の結果に応じた所定処理を行う制御手段とを備える。
【０００９】
請求項２に記載の信号処理装置は、請求項１に記載の信号処理装置において、前記複数の信号処理系統の各々は、前記分配手段にて分配された信号を増幅する増幅手段を備え、前記複数の信号処理系統の各々の前記増幅手段は、前記複数の信号処理系統のいずれにも異常がない場合に当該増幅手段に要求される所定出力以上の出力で信号を出力可能であり、前記制御手段は、前記複数の信号処理系統のいずれにも異常がないと判定した場合、前記複数の信号処理系統の出力を前記合成手段で合成することで前記所定出力の出力を行うように前記増幅手段を制御し、前記複数の信号処理系統のいずれかに異常があると判定した場合、当該異常があると判定した前記信号処理系統以外の前記信号処理系統の前記増幅手段の出力を異常でないときよりも高くして前記所定出力の出力を行うように制御する。
【００１０】
請求項３に記載の信号処理装置は、請求項２に記載の信号処理装置において、前記複数の信号処理系統の各々における信号レベルを検知するレベル検知手段を備え、前記制御手段は、前記複数の信号処理系統のいずれにも異常がないと判定した場合、前記レベル検知手段にて検知された信号レベルが所定レベルとなるように、前記増幅手段を制御する。
【００１１】
請求項４に記載の信号処理装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の信号処理装置において、前記制御手段は、前記複数の信号処理系統のいずれかに異常があると判定した場合、当該異常がある旨を当該信号処理装置の外部に出力する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の信号処理装置によれば、複数の信号処理系統のいずれかに異常が発生した場合であっても、正常な信号処理系統が切替手段を介することなく分配手段や合成手段に接続されているので、この正常な信号処理系統を介した信号処理を継続することが可能になる。従って、従来のようにリレー等の切替手段による切替えを行わなくてよいため、切替時のショックノイズやタイムラグを低減することができる。また、制御手段により判定の結果に応じた所定処理を行うことができるので、例えば、異常が発生した旨を外部に出力すること等ができる。
【００１３】
請求項２に記載の信号処理装置によれば、異常があると判定した信号処理系統以外の信号処理系統の増幅手段を所定出力で出力を行うように制御するため、複数の信号処理系統のいずれかに異常が発生した場合であっても、信号処理装置の全体としての出力を維持することができる。
【００１４】
請求項３に記載の信号処理装置によれば、複数の信号処理系統のいずれにも異常がないと判定した場合、レベル検知手段にて検知された信号レベルが所定レベルとなるように増幅手段を制御するので、異常の検出や対応を行うための制御手段等を自動利得調整手段として利用することが可能になり、自動利得調整手段を別個に設ける場合に比べて、信号処理装置を簡易かつ安価に製造することが可能になる。
【００１５】
請求項４に記載の信号処理装置は、複数の信号処理系統のいずれかに異常があると判定した場合、当該異常がある旨を当該信号処理装置の外部に出力するので、異常への対応を早期に促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】制御テーブルの構成例を示す図である。
【図３】制御部の制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る信号処理装置の実施の形態を詳細に説明する。ただし、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
本実施の形態に係る信号処理装置は、ＴＶ放送の放送システムにおいて、放送電波を入力信号として受信し、これに信号レベル調整を含む所定の処理を行って出力信号を生成する機能を備えるものである。図１は、本実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置１は、概略的に、受信アンテナ２、分配器３、第１信号処理ユニット４、第２信号処理ユニット５、合成器６、送信アンテナ７、前段レベル検知部８、第１冗長レベル検知部９、第２冗長レベル検知部１０、及び制御部１１を備えて構成されている。
【００１９】
受信アンテナ２は、信号の入力を受け付ける入力手段であり、具体的には、放送局から送信された放送波の無線周波数（ＲＦ）信号を受信する受信手段である。分配器３は、受信アンテナ２にて受信された信号を複数系統に分配する分配手段である。
【００２０】
第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５は、分配器３にて分配された信号に対する所定処理を行う信号処理系統であって、内部構成を同一とする冗長構成化された複数の信号処理系統であり、分配器３に対して切替手段を介することなく接続された複数の信号処理系統である。以下では、これら第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５を、特に区別する必要がない場合には「信号処理ユニット」４、５と総称する。この信号処理ユニット４、５は、信号を中間周波数に変換してノイズ除去及び増幅を行う受信変換ユニット４ａ、５ａと、信号を送信周波数に再変換する送信変換ユニット４ｂ、５ｂと、信号の増幅を行うアンプ４ｃ、５ｃとを備えて構成されている。ここで、第１信号処理ユニット４のアンプ４ｃと第２信号処理ユニット５のアンプ５ｃとしては、これら第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５のいずれにも異常がない場合に、それぞれの信号処理ユニットからの出力信号を合成器６で合成した信号が所定の出力となるよう当該アンプ４ｃ、５ｃに要求される信号出力が可能なアンプ４ｃ、５ｃが採用され、さらに一方の信号処理ユニットが異常となって信号出力を停止した場合であっても、正常である他方の信号処理ユニットだけでも合成器６から規定の信号を出力可能なアンプである。例えば、信号処理装置１の全体の出力が１Ｗである場合、各アンプ４ｃ、５ｃに要求される所定出力は約０．５Ｗとなるが、本実施の形態では、２Ｗの出力のアンプ４ｃ、５ｃを採用する。このため、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５に異常が発生していない場合には、各アンプ４ｃ、５ｃを０．５Ｗの出力で運用し、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５の一方に異常が発生してその機能が停止した場合には、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５の正常側のアンプ４ｃ、５ｃの出力を２Ｗに増力させることで、信号処理装置１の全体出力の低減を抑制できる。
【００２１】
合成器６は、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５にて所定処理が行われた信号を合成する合成手段であって、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５の各々に対して切替手段を介することなく接続された合成手段である。送信アンテナ７は、合成器６にて合成された信号を出力する出力手段であり、具体的には、合成器６にて合成された信号を無線送信する送信手段である。
【００２２】
前段レベル検知部８は、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５よりも前段側における信号レベルを検知するレベル検知手段であり、具体的には、受信アンテナ２の出力レベル（以下、前段レベル）を検知するレベル検知手段である。第１冗長レベル検知部９は、第１信号処理ユニット４の出力レベル（以下、第１冗長レベル）を検知するレベル検知手段である。第２冗長レベル検知部１０は、第２信号処理ユニット５の出力レベル（以下、第２冗長レベル）を検知するレベル検知手段である。以下では、これら前段レベル検知部８、第１冗長レベル検知部９、第２冗長レベル検知部１０を、特に区別する必要がない場合には「レベル検知部」と総称し、前段レベル、第１冗長レベル、第２冗長レベルを、特に区別する必要がない場合には「信号レベル」と総称する。
【００２３】
制御部１１は、レベル検知部にて検知された信号レベルに基づいて、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５のいずれかにおける異常の有無を判定し、当該判定の結果に応じた所定処理を行う制御手段である。この制御部１１は、例えば、ＣＰＵとメモリとによって構成されており、メモリに記録された制御プログラムをＣＰＵで解釈及び実行することにより、制御処理を行う。
【００２４】
この制御部１１は、メモリに格納された制御テーブルに基づいた処理を行う。図２は、制御テーブルの構成例を示す図である。この制御テーブルは、前段レベル検知部８の検知結果、第１冗長レベル検知部９の検知結果、第２冗長レベル検知部１０の検知結果の組み合わせと、この検知結果の組み合わせに対する制御部１１の判定結果とを、相互に関連付けて構成されている。例えば、前段レベル検知部８の検知結果＝「正常」、第１冗長レベル検知部９の検知結果＝「正常」、第２冗長レベル検知部１０の検知結果＝「正常」である場合、制御部１１の判定結果＝「正常」である。あるいは、前段レベル検知部８の検知結果＝「正常」、第１冗長レベル検知部９の検知結果＝「低、又は、なし」、第２冗長レベル検知部１０の検知結果＝「正常」である場合、制御部１１の判定結果＝「第１信号処理ユニットに異常あり」である。あるいは、前段レベル検知部８の検知結果＝「正常」、第１冗長レベル検知部９の検知結果＝「正常」、第２冗長レベル検知部１０の検知結果＝「低、又は、なし」である場合、制御部１１の判定結果＝「第２信号処理ユニットに異常あり」である。あるいは、前段レベル検知部８の検知結果＝「低」、第１冗長レベル検知部９の検知結果＝「低」、第２冗長レベル検知部１０の検知結果＝「低」である場合、制御部１１の判定結果＝「レベル変動」である。あるいは、前段レベル検知部８の検知結果＝「なし」、第１冗長レベル検知部９の検知結果＝「なし」、第２冗長レベル検知部１０の検知結果＝「なし」である場合、制御部１１の判定結果＝「停波」である。ここで、「正常」とは、検知された信号レベルが所定の正常レベルに対する所定範囲（例えば±１０％）であることを意味する。「なし」とは、検知された信号レベルがゼロであることを意味する。「低」とは、「正常」と「なし」の間の状態であって、所定の正常レベルに対する所定範囲を下回っているが、ゼロではないことを意味する。「レベル変動」とは、信号レベルが何らかの影響で変動していることを意味する。「停波」とは、放送休止により信号送信が行われていないことを意味する。
【００２５】
（制御部の制御処理）
次に、本実施形態に係る信号処理装置１における制御部１１の制御処理について説明する。図３は、制御部１１の制御処理のフローチャートである。この制御処理は、信号処理装置１の電源が投入された後、自動的に開始されて継続して行われる。まず、制御部１１は、レベル検知部にて検知された信号レベルを所定間隔（例えば、１０ｓｅｃ）で取得し（ＳＡ１）、当該取得した信号レベルに基づいて制御テーブルを参照することにより、信号処理ユニット４、５に異常があるか否かの判定を行う（ＳＡ２）。例えば、前段レベル検知部８の検知結果＝「正常」、第１冗長レベル検知部９の検知結果＝「正常」、第２冗長レベル検知部１０の検知結果＝「正常」である場合、制御部１１の判定結果＝「正常」と判定する。あるいは、前段レベル検知部８の検知結果＝「正常」、第１冗長レベル検知部９の検知結果＝「なし」、第２冗長レベル検知部１０の検知結果＝「正常」である場合、制御部１１の判定結果＝「第１信号処理ユニットに異常あり」と判定する。
【００２６】
そして、異常がないと判定した場合（正常であると判定した場合）（ＳＡ２、Ｎｏ）、制御部１１は、第１冗長レベル検知部９の検知結果に基づいて、当該第１冗長レベルが所定レベルとなるように、第１信号処理ユニット４のアンプ４ｃの出力を制御する（ＳＡ３）。また同時に、制御部１１は、第２冗長レベル検知部１０の検知結果に基づいて、当該第２冗長レベルが所定レベルとなるように、第２信号処理ユニット５のアンプ５ｃの出力を制御する（ＳＡ３）。このことにより、第１信号処理ユニット４のアンプ４ｃと第２信号処理ユニット５のアンプ５ｃの自動的な利得調整を行うことができ、正常時においても一層の出力安定化を図ることが可能になる。
【００２７】
一方、異常があると判定した場合（正常でないと判定した場合）（ＳＡ２、Ｙｅｓ）、制御部１１は、当該異常がある旨を当該信号処理装置１の外部に出力する（ＳＡ４）。この際の出力対象や出力方法は任意であるが、例えば、図示しないセンター局に対して公知の有線通信又は無線通信により、当該異常がある旨を示す信号を出力する。この際、当該信号処理装置１を一意に識別するための予め付与された識別情報や、異常ありと判定された信号処理ユニット４、５が第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５のいずれであるのか（あるいは両方であるのか）を示す情報や、ＳＡ１で取得した信号レベルを、同時に出力することが好ましい。また、このように異常があると判定した場合においても、従来のようにリレー等による切替えは行わない。すなわち、第１信号処理ユニット４又は第２信号処理ユニット５の一方に異常が発生しても、第１信号処理ユニット４又は第２信号処理ユニット５の他方を介して信号を処理して送信を行い、リレー等による切替えを行わずに信号処理を継続する。
【００２８】
制御部１１は、当該異常があると判定した第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５の一方あるいは両方のアンプ４ｃ、５ｃを停止させる（ＳＡ５）。このことにより、異常がある信号処理ユニット４、５による消費電力を低減して、信号処理装置１の全体の消費電力を低減する。
【００２９】
また、制御部１１は、第１信号処理ユニット４又は第２信号処理ユニット５の一方が異常の場合、当該異常がない方の第１信号処理ユニット４又は第２信号処理ユニット５のアンプ４ｃ、５ｃの出力を増大させるように、このアンプ４ｃ、５ｃの出力を制御する（ＳＡ６）。例えば、上記のように、信号処理装置１の全体の出力が１Ｗである場合において、２Ｗの出力のアンプ４ｃ、５ｃを採用しており、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５に異常が発生していない場合には、各アンプ４ｃ、５ｃを０．５Ｗの出力で運用して合成することで所定の出力１Ｗを達成し、第１信号処理ユニット４と第２信号処理ユニット５の一方に異常が発生してその機能が停止した場合には、他方のアンプ４ｃ、５ｃの出力を２Ｗに増力させる。このことにより、合成器６からの出力された信号処理装置１の出力を１Ｗに維持することができ、信号処理装置１の全体出力の低減分を補償する。
【００３０】
（効果）
このように本実施の形態によれば、複数の信号処理系統のいずれかに異常が発生した場合であっても、正常な信号処理ユニット４、５が切替手段を介することなく合成器６に接続されているので、正常な信号処理ユニット４、５を介した信号処理を継続することが可能になる。従って、従来のようにリレー等の切替手段による切替えを行わなくてよいため、切替時のショックノイズやタイムラグを低減することができる。また、制御部１１により判定の結果に応じた所定処理を行うことができるので、例えば、異常が発生した旨を外部に出力すること等ができる。
【００３１】
また、異常があると判定した信号処理ユニット４、５以外の信号処理ユニット４、５のアンプ４ｃ、５ｃを所定出力で出力を行うように制御するため、複数の信号処理ユニット４、５のいずれかに異常が発生した場合であっても、信号処理装置１の全体としての出力を維持することができる。
【００３２】
また、複数の信号処理ユニット４、５のいずれにも異常がないと判定した場合、レベル検知部にて検知された信号レベルが所定レベルとなるようにアンプ４ｃ、５ｃを制御するので、異常の検出や対応を行うための制御部１１を自動利得調整手段として利用することが可能になり、自動利得調整手段を別個に設ける場合に比べて、信号処理装置１を簡易かつ安価に製造することが可能になる。
【００３３】
また、複数の信号処理ユニット４、５のいずれかに異常があると判定した場合、当該異常がある旨を当該信号処理装置１の外部に出力するので、異常への対応を早期に促すことができる。
【００３４】
（本実施の形態に対する変形例）
以上、本発明の本実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００３５】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、切替時のショックノイズやタイムラグを低減できない場合においても、切替時のショックノイズやタイムラグを従来と異なる技術により従来と同程度に抑えることができている限りにおいて、本発明の課題が達成されている。
【００３６】
（信号処理装置の目的や構成について）
上記実施の形態においては、信号処理装置１がテレビ信号を処理する装置である場合を例示したが、信号処理装置１の目的や構成としては、特記した本願発明の特徴に関連する目的や構成を除いて、任意の目的や構成とすることができる。
【００３７】
（信号処理ユニットについて）
上記実施の形態においては、信号処理ユニット４、５を２つ設けているが、３つ以上としてもよい。合成器で合成した後の出力が所定の出力となるように、各信号処理ユニットのアンプの出力を異ならせて制御するようにしても良い。また、チャンネル毎に信号処理を行う場合には、チャンネル毎に冗長構成化を行ってもよく、例えば、チャンネル毎に分波した信号を、２つ以上の冗長構成化された信号処理ユニット４、５に分配して信号処理し合成し、送信するチャンネルを混合する構成としてもよい。
また、合成器６後段の合成後の信号レベルを監視して、信号処理装置全体として所定の出力が得られるように信号処理ユニット４、５のアンプ４ｃ、５ｃの出力を共に制御することによる自動利得調整を行うようにしてもよい。
【００３８】
（異常判定について）
信号処理ユニット４、５の異常判定方法は、任意に変更することができ、例えば、ＭＥＲやＳＮ比により判定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  信号処理装置
２  受信アンテナ
３  分配器
４  第１信号処理ユニット
４ａ、５ａ  受信変換ユニット
４ｂ、５ｂ  送信変換ユニット
４ｃ、５ｃ  アンプ
５  第２信号処理ユニット
６  合成器
７  送信アンテナ
８  前段レベル検知部
９  第１冗長レベル検知部
１０  第２冗長レベル検知部
１１  制御部
【図１】
2013255044.tif 000003
【図２】
2013255044.tif 000004
【図３】
2013255044.tif 000005