(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、
前記分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、
前記少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、
前記送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ前記受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備え、
前記制御部は、前記少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含み、
前記少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、
前記制御部は、前記少なくともふたつの処理部のうちのいずれかに対応した部分帯域を基準として、他の部分帯域の値を決定した後に、対応づけを実行することを特徴とする中継装置。
【請求項２】
所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、
前記分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、
前記少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、
前記送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ前記受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備え、
前記制御部は、前記少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含み、
前記少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、
前記制御部は、各部分帯域に対応づけられるチャンネルの数が均等に近づくように、各部分帯域の値を決定した後に、対応づけを実行することを特徴とする中継装置。
【請求項３】
所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、
前記分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、
前記少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、
前記送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ前記受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備え、
前記制御部は、前記少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含み、
前記少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、
前記制御部は、各部分帯域とチャンネルとの対応づけの結果をもとに、前記分割部に対して、分割する際の少なくともふたつの部分帯域の値を設定するとともに、前記少なくともふたつの処理部のそれぞれに対して、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を設定することを特徴とする中継装置。
【請求項４】
所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、
前記分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、
前記少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、
前記送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ前記受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備え、
前記制御部は、前記少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含み、
前記少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、
前記制御部は、各部分帯域とチャンネルとの対応づけの結果をもとに、前記分割部に対して、分割する際の少なくともふたつの部分帯域の値を設定するとともに、前記少なくともふたつの処理部のそれぞれに対して、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を設定し、
前記制御部は、前記分割部に対して、分割する際の少なくともふたつの部分帯域の値を設定する際、前記受信部において受信する信号での少なくともふたつの部分帯域の配置と、前記送信部から送信される信号での少なくともふたつの部分帯域の配置とが異なるように設定することを特徴とする中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置に関し、特に複数のチャンネルによって形成された信号を中継する中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送システム等の放送システムにおいては、放送局から電磁波として信号が送信される。受信機は、放送局から送信された信号を受信し、受信した信号から画像情報、音声情報等を取得する。放送局が送信する信号については、放送局が放送圏とする地域に存在する受信機において所定の品質の情報が得られるよう、送信電力、所望信号対妨害波比等の規定が定められている。しかしながら、放送局がその規定を満足する信号を送信したとしても、放送圏内において電磁波の障害物等が存在すると、受信機において受信される信号の電界強度が不十分となり、放送圏内において所定の品質の情報が得られない地域が生じる。そこで、このような品質劣化地域を減少させるため、放送局から送信された信号を受信し、増幅して送信する中継を行う中継装置が放送圏内に設置される。
【０００３】
例えば、中継装置は、受信アンテナによって、複数のチャンネルによって形成されたアナログ変調信号を受信し、受信した信号を分波器に出力する。分波器は、受信した信号をチャンネル単位に分離する。すなわち、分波器は、所望のチャンネル以外の周波数帯域の信号を減衰させた信号を出力する。分波器は、複数の信号を複数のチャンネル帯域内増幅部に出力する。チャンネル帯域内増幅部のそれぞれは、チャンネル単位の信号を増幅した後、中間周波数帯域の信号に変換する。また、所望のチャンネル以外の信号を減衰させる帯域制限を行った後、中間周波数での増幅を行い、再び放送周波数帯域に変換してから、増幅する。増幅された複数の信号は、合波器に出力される。合波器は、複数の信号を合成する。合波器によって合成した信号は、送信アンテナを介して電磁波として送信される。
【０００４】
このような中継装置は、受信した信号を複数のチャンネルに分離し、それぞれのチャンネルの周波数帯域に対し個別に帯域制限および増幅等を行う。これは、互いに異なる複数のチャンネル周波数帯域のアナログ変調信号が互いに影響し合って発生する相互変調による妨害波、あるいは、各チャンネル周波数帯域に近い周波数帯域に重畳するノイズによって発生する妨害波をできるだけ低減させるためである（例えば、特許文献１参照）。近年、ディジタル変調された信号を用いて情報を送信するディジタルテレビジョン放送が利用されるようになっており、アナログ変調信号とディジタル変調信号とが混在する状況となっている。このような状況下においても、前述の中継装置が使用される。一般的に、ディジタルテレビジョン放送は、従来のテレビジョン放送よりも多くのチャンネルによって構成される。そのため、前述の構成では、チャンネル数に応じたチャンネル帯域内増幅部が必要となるので、チャンネル数が増加するにつれて回路が大規模な構成となり、製造コストが増大してしまう。
【０００５】
これを解決するために、複数のチャンネルに対応した帯域を通過可能なディジタルフィルタを備えた中継装置が提案されている。また、ディジタルフィルタは、複数のタップにて構成されており、複数のタップのそれぞれに対応した係数は、可変の値に設定される。そのため、中継すべきチャンネルを通過するバンドパスフィルタを実現するようなタップ係数が、ディジタルフィルタに設定されることによって、中継装置は、所望のチャンネルを選択的に中継できる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２４０３６号公報
【特許文献２】特開２００７−０４３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の構成の中継装置は、ハードウエアの高速動作の実現性を考慮すると、例えば、１７０ＭＨｚのクロック速度によって動作される。これは参照帯域幅が８５ＭＨｚであることに対応し、複数のチャンネルを通過可能な帯域は６０ＭＨｚである。つまり、ひとつのチャンネルは６ＭＨｚであるので、中継装置は、連続した１０チャンネルを通過可能である。しかしながら、中継すべき最低周波数のチャンネルと、中継すべき最高周波数のチャンネルとが、１０チャンネルよりも隔離されている場合、上記の中継装置は、中継すべきすべてのチャンネルを中継できない。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハードウエアの高速動作を抑制しながら、周波数領域において広く分散されたチャンネルを中継する中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の中継装置は、所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備える。制御部は、少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含む。少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、制御部は、少なくともふたつの処理部のうちのいずれかに対応した部分帯域を基準として、他の部分帯域の値を決定した後に、対応づけを実行する。
【０００９】
この態様によると、受信した信号を少なくともふたつの部分帯域に分割した後、各部分帯域に対して、周波数特性を生成しながらチャンネルを抽出するので、周波数領域において広く分散されたチャンネルであっても、ハードウエアの高速動作を抑制しながら中継できる。この場合、いずれかの処理部を基準にして部分帯域を決定するので、処理を簡易にできる。
【００１１】
本発明の別の態様も、中継装置である。この装置は、所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備える。制御部は、少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含む。少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、制御部は、各部分帯域に対応づけられるチャンネルの数が均等に近づくように、各部分帯域の値を決定した後に、対応づけを実行してもよい。この場合、各部分帯域に対応づけられるチャンネルの数が均等に近づくので、信号強度の変動を所定の範囲に抑制できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様も、中継装置である。この装置は、所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備える。制御部は、少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含む。少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、制御部は、各部分帯域とチャンネルとの対応づけの結果をもとに、分割部に対して、分割する際の少なくともふたつの部分帯域の値を設定するとともに、少なくともふたつの処理部のそれぞれに対して、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を設定してもよい。この場合、段階的な処理を実行するので、処理を簡易にしながらも、正確に周波数特性を導出できる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様も、中継装置である。この装置は、所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する受信部と、受信部において受信した信号の帯域を少なくともふたつの部分帯域に分割する分割部と、分割部において分割した少なくともふたつの部分帯域のそれぞれに対応し、かつ各部分帯域から、中継すべきチャンネルを抽出する少なくともふたつの処理部と、少なくともふたつの処理部において抽出したチャンネルを合成し、合成した信号を送信する送信部と、送信部から送信される信号に含めるべきチャンネルであって、かつ受信部において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける制御部とを備える。制御部は、少なくともふたつの処理部のそれぞれに対応した部分帯域と、中継すべきチャンネルとを対応づける手段と、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段とを含む。少なくともふたつの処理部は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行し、制御部は、分割部に対して、分割する際の少なくともふたつの部分帯域の値を設定する際、受信部において受信する信号での少なくともふたつの部分帯域の配置と、送信部から送信される信号での少なくともふたつの部分帯域の配置とが異なるように配置してもよい。この場合、受信部において受信する信号での少なくともふたつの部分帯域の配置と、送信部から送信される信号での少なくともふたつの部分帯域の配置とが異なるように設定するので、チャンネル配置の自由度を向上できる。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ハードウエアの高速動作を抑制しながら、周波数領域において広く分散されたチャンネルを中継できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、周波数多重された複数のチャンネルが含まれた信号を受信し、受信した信号を増幅してから、送信する中継装置に関する。なお、複数のチャンネルには、ディジタルテレビジョン放送に対応した信号（以下、「ディジタル放送波」という）、およびアナログテレビジョン放送に対応した信号（以下、「アナログ放送波」という」）が含まれているが。ここでは、説明を明瞭にするために前者のみを説明の対象にする。中継装置は、受信した信号に含まれた複数のチャンネルのそれぞれを増幅した後に中継する。
【００１７】
中継装置は、ディジタルフィルタと増幅器とを備えている。また、中継装置におけるクロックは、受信した信号に含まれた複数のチャンネルによって占められる帯域よりも高速な値に設定されており、当該クロックによって、受信した信号がデジタル信号に変換されてディジタルフィルタに入力される。ディジタルフィルタにおけるタップ係数は、受信した信号のうち、中継すべきチャンネルを通過するような値に予め設定される。ここで、中継すべき複数のチャンネルが周波数軸上において連続して配置されていれば、複数のチャンネルによって占められる帯域が狭くなるので、クロック速度の増加が抑制される。しかしながら、中継すべき複数のチャンネルが周波数軸上において連続して配置されていなければ、複数のチャンネルによって占められる帯域が広くなるので、クロック速度が増加する。また、帯域が広がることによって、ディジタルフィルタのタップ数の増加も必要になる。このような状況は、以下の結果をもたらす。
【００１８】
（１）クロック速度の高速化によって、動作ロジックのタイミングに対するマージンが少なくなる。そのため、演算エラーが発生しやすくなり、ＣＮＲが悪化する。
（２）高速なクロック速度で動作可能なＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、ディジタルフィルタ等が存在していても、集積度の大きさを考慮すると、熱的な問題が生じる。
以上のような課題を解決するために、本実施例に係る中継装置は、前述した中継装置（以下、「処理部」という）を複数並列に配置させる。また、中継装置は、各処理部に対して異なった帯域を割り当てる。また、ユーザの利便性を向上させるために、中継装置は、中継すべきチャンネルに関する指示を受けつけると、帯域の分割を自動的に実行し、それに合わせてタップ係数も設定する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例に係る中継装置１００の構成を示す。中継装置１００は、受信アンテナ１０、分波部６４、処理部７０と総称される第１処理部７０ａ、第２処理部７０ｂ、局部発振器４６、合波部６６、送信アンテナ２８、制御部３０、ＩＦ部８２を含む。また、各処理部７０は、受信用ＢＰＦ７２と総称される第１受信用ＢＰＦ７２ａ、第２受信用ＢＰＦ７２ｂ、受信増幅部１４と総称される第１受信増幅部１４ａ、第２受信増幅部１４ｂ、周波数変換器１６と総称される第１周波数変換器１６ａ、第２周波数変換器１６ｂ、Ａ／Ｄ変換器４０と総称される第１Ａ／Ｄ変換器４０ａ、第２Ａ／Ｄ変換器４０ｂ、ディジタル入出力フィルタ４２と総称される第１ディジタル入出力フィルタ４２ａ、第２ディジタル入出力フィルタ４２ｂ、等化器７４と総称される第１等化器７４ａ、第２等化器７４ｂ、Ｄ／Ａ変換器４４と総称される第１Ｄ／Ａ変換器４４ａ、第２Ｄ／Ａ変換器４４ｂ、周波数変換器２２と総称される第１周波数変換器２２ａ、第２周波数変換器２２ｂ、送信増幅部２４と総称される第１送信増幅部２４ａ、第２送信増幅部２４ｂ、送信用ＢＰＦ７６と総称される第１送信用ＢＰＦ７６ａ、第２送信用ＢＰＦ７６ｂ、発振部７８と総称される第１発振部７８ａ、第２発振部７８ｂを含む。また、制御部３０は、決定部３６、係数設定部３８、周波数設定部８０を含む。
【００２０】
中継装置１００は、ディジタル変調信号およびアナログ変調信号を送信する放送システムに適用されるが、ここでは説明を明瞭にするためにディジタル変調信号のみを送信するものとする。中継装置１００は、図示しない放送局から送信されたディジタル変調信号を受信し、不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し、必要な信号を増幅して送信する中継送信を行う。受信アンテナ１０は、所定の帯域にわたって複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する。また、複数のチャンネルのそれぞれには、ディジタル放送波を配置したチャンネルが割り当てられている。ここでは、ディジタル放送波の１チャンネルの帯域を６ＭＨｚとし、所定の帯域は、最大１２０ＭＨｚであるとする。つまり、最大で２０チャンネルが周波数多重されているものとする。受信アンテナ１０は、受信した信号を分波部６４へ出力する。
【００２１】
分波部６４は、受信アンテナ１０側の入力端子、処理部７０側のふたつの出力端子を備える。分波部６４は、受信アンテナ１０から入力した信号をふたつの処理部７０に出力する。処理部７０は、分波部６４から入力した信号のうち、中継すべきチャンネルを抽出した後に、抽出したチャンネルを増幅してから合波部６６へ出力する。中継装置１００には、ふたつの処理部７０が備えられているが、各処理部７０は、受信した信号に対応した帯域のうち、異なった部分のそれぞれに対して中継処理を実行する。ここでは、受信した信号の帯域をふたつに分割したそれぞれを「部分帯域」という。そのため、各処理部７０は、異なった部分帯域に対して増幅処理を実行する。また、各処理部７０は、６０ＭＨｚの通過帯域を有しているので、周波数軸上に連続した１０チャンネルを通過できる。
【００２２】
ＩＦ部８２は、図示しないキーボード、ボタン等を有し、ユーザから受信アンテナ１０において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける。中継すべきチャンネルに関する情報は、例えば、中継すべきチャンネルに付与されたチャンネル番号によって示される。また、中継すべきチャンネルは、中継装置１００から送信される信号に含めるべきチャンネルともいえる。ＩＦ部８２は、受けつけた情報を制御部３０に出力する。制御部３０は、中継すべきチャンネルに関する情報をもとに、各処理部７０にて通過すべきチャンネルを設定する。ここで、制御部３０は、チャンネルを設定する際に、以下のような３段階の処理を実行する。１段階目は、中継すべきチャンネルと各部分帯域との対応づける。２段階目は、対応づけた結果をもとに、分割する際のふたつの部分帯域の値を設定する。つまり、制御部３０は、帯域をふたつの部分帯域に分割する際に、ふたつの部分帯域の境界を設定する。３段階目は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を設定する。つまり、制御部３０は、各部分帯域の中において、中継すべきチャンネルを設定する。
【００２３】
制御部３０のうち、決定部３６、周波数設定部８０、係数設定部３８が、１段階目、２段階目、３段階目の処理をそれぞれ実行する。ここでは、決定部３６および周波数設定部８０を説明し、係数設定部３８については後述する。決定部３６は、中継すべきチャンネルと、ふたつの処理部７０のそれぞれに対応した部分帯域とを対応づける。これは、中継すべきチャンネルに応じて、ふたつの処理部７０の部分帯域間の境界を設定することに相当する。ここで、決定部３６は、ふたつの処理部７０のうちのいずれかに対応した部分帯域を基準として、他の部分帯域の値を決定した後に、対応づけを実行する。具体的に説明すれば、決定部３６は、第１処理部７０ａに対する部分帯域をまず決定する。例えば、決定部３６は、中継すべきチャンネルのうちの最低の周波数が、部分帯域の最低の周波数と一致するように、第１処理部７０ａに対する部分帯域を決定する。その後、決定部３６は、第１処理部７０ａに対する部分帯域を基準にして、第２処理部７０ｂに対する部分帯域を決定する。例えば、決定部３６は、第１処理部７０ａに対する部分帯域の最高の周波数と一致するように、第２処理部７０ｂに対する部分帯域の最低の周波数を決定する。
【００２４】
図２は、制御部３０による周波数設定の概要を示す。図２の横軸は、周波数を示し、縦軸は、信号の振幅を示す。また、中継すべきチャンネルは、「Ｃ１」から「Ｃ１０」にて示されており、１０個設定されている。図示のごとく、中継すべきチャンネルにおける最低の周波数は、「５００ＭＨｚ」である。前述のごとく、決定部３６は、第１処理部７０ａの部分帯域における最低の周波数が「５００ＭＨｚ」となるように後述の第１受信用ＢＰＦ７２ａ、第１送信用ＢＰＦ７６ａの周波数を設定する。このように設定された部分帯域も、図２に示す。また、決定部３６は、前述の説明通りに、後述の第２受信用ＢＰＦ７２ｂ、第２送信用ＢＰＦ７６ｂの周波数を設定する。
【００２５】
一方、アナログ−デジタル変換の際の参照周波数帯域は、部分帯域よりも広くなるように設定される。例えば、部分帯域が６０ＭＨｚであるとき、参照周波数帯域は、８５ＭＨｚに設定される。また、処理部７０においては、無線周波数帯からベースバンド周波数帯への周波数変換を実行しているが、その際の局部発振信号の周波数も、参照周波数帯域に応じて設定される。図２には、参照周波数帯域と局部発振信号の周波数も示されている。ここで、局部発振信号の周波数は、第１発振部あるいは第２発振部と示される。図１に戻る。決定部３６は、決定した部分帯域の周波数、局部発振信号の周波数を周波数設定部８０に出力する。また、決定部３６は、決定した各部分帯域において中継すべきチャンネルに関する情報を係数設定部３８に出力する。
【００２６】
周波数設定部８０は、決定部３６から部分帯域の周波数および局部発振信号の周波数を受けつけ、部分帯域の周波数を後述の受信用ＢＰＦ７２および送信用ＢＰＦ７６に設定し、局部発振信号の周波数を発振部７８に設定する。受信用ＢＰＦ７２は、周波数設定部８０からの指示にしたがって通過帯域を設定する。受信用ＢＰＦ７２には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、受信用ＢＰＦ７２は、分波部６４からの信号から通過帯域の部分を抽出する。つまり、受信用ＢＰＦ７２は、部分帯域を抽出する。受信増幅部１４は、受信用ＢＰＦ７２からの部分帯域の信号を増幅する。ここで、信号は、放送周波数帯域の信号である。また、受信増幅部１４は、増幅した信号を周波数変換器１６へ出力する。
【００２７】
周波数変換器１６は、受信増幅部１４からの放送周波数帯域の信号をベースバンド帯域の信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器４０へ出力する。周波数変換器１６には、受信増幅部１４からの放送周波数帯域の信号の他、発振部７８からの局部発振信号Ｌ１も入力される。周波数変換器１６は、放送周波数帯域の信号に局部発振信号Ｌ１を乗じて放送周波数帯域の信号をベースバンド帯域の信号に変換する。なお、発振部７８は、局部発振器４６からの信号を受けつけるとともに、周波数設定部８０からの周波数の指示を受けつける。また、発振部７８は、ＰＬＬ等によって構成されており、受けつけた指示をもとに局部発振器４６からの信号の周波数を調節し、その結果を局部発振信号として出力する。以上のような構成において、受信用ＢＰＦ７２、周波数変換器１６は、受信した信号の帯域をふたつの部分帯域に分割するといえる。Ａ／Ｄ変換器４０は、周波数変換器１６からのベースバンド帯域の信号をディジタル信号に変換し、ディジタル入出力フィルタ４２へ出力する。
【００２８】
制御部３０のうちの特に係数設定部３８は、決定部３６からの情報をもとに、ディジタル入出力フィルタ４２において抽出すべき信号を設定する。つまり、ディジタル入出力フィルタ４２では、複数のタップが直列に接続されており、係数設定部３８は、複数のタップのそれぞれに対応したタップ係数を設定する。ここで、係数設定部３８による動作の概要を説明する。なお、ディジタル入出力フィルタ４２におけるタップ係数は、時間領域にて規定されているが、ここでは、説明の簡易化のために、図３（ａ）−（ｅ）を使用しながら周波数領域の特性として説明する。図３（ａ）−（ｅ）は、制御部３０による周波数特性の導出の概要を示す。
【００２９】
係数設定部３８は、決定部３６からの情報をもとにチャンネル番号を後述のごとく特定してから、タップ係数を算出する。つまり、係数設定部３８は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成するといえる。ここで、チャンネルに対応した周波数は、「チャンネル番号」にて規定されているものとする。例えば、周波数の低いチャンネルに対して、小さいチャンネル番号が割り当てられ、周波数の高いチャンネルに対して、大きいチャンネル番号が割り当てられる。図３（ａ）では、「チャンネル番号」が第１チャンネル２００から第６チャンネル２１０によって示される。これらは、図２の「Ｃ１」等に相当する。
【００３０】
ここでは、図３（ａ）に示すように第５チャンネル２０８がアナログテレビジョン放送システムの放送局に対して割り当てられており、第１チャンネル２００から第４チャンネル２０６、第６チャンネル２１０がディジタルテレビジョン放送システムの放送局に対して割り当てられているとする。なお、第３チャンネル２０４は、中継装置１００を設置する地域を放送圏としないディジタルテレビジョン放送システムの放送局に割り当てられているものとする。つまり、前述の中継すべきチャンネルは、第１チャンネル２００、第２チャンネル２０２、第４チャンネル２０６、第６チャンネル２１０に相当する。
【００３１】
係数設定部３８は、次の（１）から（８）に示す処理にしたがいタップ係数を算出し、後述のディジタル入出力フィルタ４２に入力する。
（１）係数設定部３８は、決定部３６から、特定されたチャンネル番号を受けつける。図３（ａ）の例では、前述のごとく、第１チャンネル２００、第２チャンネル２０２、第４チャンネル２０６、第６チャンネル２１０が特定されたチャンネル番号として受けつけられる。
（２）係数設定部３８は、決定部３６において特定されていないチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の信号を減衰させる帯域除去特性関数を算出する。図３（ａ）の例において、特定されていないチャンネルは、第３チャンネル２０４、第５チャンネル２０８に相当するので、帯域除去特性関数は図３（ｂ）のように示される。
【００３２】
（３）係数設定部３８は、決定部３６において特定されたチャンネル番号のうち、抽出すべきチャンネル周波数帯域が最も低域にあるものを検索する。
（４）係数設定部３８は、検索したチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の低域端をカットオフ周波数とする高域通過特性を表す関数を算出する。この関数は、周波数領域表現の関数であるものとし、以下、高域通過特性関数とする。図３（ａ）の例では、チャンネル周波数帯域が最も低域にあるチャンネルは、第１チャンネル２００であり、高域通過特性関数は図３（ｃ）のように示される。
（５）係数設定部３８は、決定部３６において特定されたチャンネル番号のうち、抽出すべきチャンネル周波数帯域が最も高域にあるものを検索する。
【００３３】
（６）係数設定部３８は、検索したチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の高域端をカットオフ周波数とする低域通過特性を表す関数を算出する。この関数は、周波数領域表現の関数であるものとし、以下、低域通過特性関数とする。図３（ａ）の例では、チャンネル周波数帯域が最も高域にあるチャンネルは第６チャンネル２１０であり、低域通過特性関数は図３（ｄ）のように示される。
（７）係数設定部３８は、帯域除去特性関数、高域通過特性関数、および低域通過特性関数を乗じた特性関数を算出する。図３（ａ）の例では、算出される特性関数は図３（ｅ）のように示される。
（８）係数設定部３８は、算出した特性関数に応じたタップ係数をディジタル入出力フィルタ４２に出力する。図１に戻る。
【００３４】
ディジタル入出力フィルタ４２は、係数設定部３８によって設定されたタップ係数によって、Ａ／Ｄ変換器４０からの信号のうち、ディジタル放送波が配置されたチャンネルの信号であって、かつ少なくともひとつのチャンネルの信号を抽出する。すなわち、ディジタル入出力フィルタ４２にはタップ係数が設定されることによって、ディジタル入出力フィルタ４２のフィルタ特性が決定される。なお、ディジタル入出力フィルタ４２は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタによって構成される。ディジタル入出力フィルタ４２は、帯域制限を施したベースバンド帯域の信号を出力する。等化器７４は、ディジタル入出力フィルタ４２からのベースバンド帯域の信号に対して、波形等化を実行する。なお、波形等化には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００３５】
Ｄ／Ａ変換器４４は、等化器７４からの信号をアナログ信号に変換し周波数変換器２２に入力する。周波数変換器２２は、ベースバンド帯域の信号を放送周波数帯域の信号に変換し、送信増幅部２４に入力する。周波数変換器２２は、周波数変換器１６と同様の処理を実行するので、ここでは説明を省略する。なお、周波数変換器２２によって変換された信号の放送周波数帯域と、受信アンテナ１０において入力された信号の放送周波数帯域が、同等であれば、両者の間において回り込み波が生じる。そのため、中継装置１００には、図示しない回り込みキャンセラが備えられていてもよい。ここで、回り込みキャンセラは公知の技術によって実現されるので、説明を省略する。なお、周波数変換器２２に入力される局部発振信号の周波数は、周波数変換器１６に入力される局部発振信号の周波数と異なっていてもよい。
【００３６】
送信増幅部２４は、放送周波数帯域の信号を増幅し、送信用ＢＰＦ７６に入力する。つまり、ディジタル入出力フィルタ４２、送信増幅部２４は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性によって、各部分帯域に含まれたチャンネルを抽出した後に、増幅処理を実行するといえる。送信用ＢＰＦ７６は、入力された信号の放送周波数帯域外に含まれるイメージ信号、送信増幅部２４の非線形性による高調波成分信号等を減衰し、合波部６６へ出力する。合波部６６は、複数の処理部７０からの信号を入力し、これらを合成する。合波部６６は、合成した信号を送信アンテナ２８へ出力する。送信アンテナ２８は、入力された信号を電磁波として送信する。
【００３７】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３８】
図４は、係数設定部３８の構成を示す。係数設定部３８は、メモリ６０と総称される第１メモリ６０ａ、第２メモリ６０ｂ、第３メモリ６０ｃ、第Ｎメモリ６０ｎ、スイッチ６２と総称される第１スイッチ６２ａ、第２スイッチ６２ｂ、第３スイッチ６２ｃ、第Ｎスイッチ６２ｎ、合成部５０を含む。
【００３９】
メモリ６０は、複数のチャンネルのそれぞれを抽出するための周波数特性に対応した時間領域の波形をタップ係数として記憶する。ここで、第１メモリ６０ａは、図３（ａ）の第１チャンネル２００を抽出するための周波数特性に対応した時間領域の波形を記憶する。第１メモリ６０ａ以外のメモリ６０についても同様であり、ひとつのメモリ６０には、ひとつのチャンネルを抽出するための周波数領域に対応した時間領域の波形が記憶される。図５（ａ）−（ｈ）は、メモリ６０に記憶された波形を示す。図５（ａ）−（ｈ）の左側には、各チャンネルを抽出するための周波数特性が示されている。ここで、図５（ａ）は、第１チャンネル２００に対応しており、図５（ｂ）−（ｈ）も、同様に第２チャンネル２０２から第８チャンネル２１４にそれぞれ対応する。図５（ａ）−（ｈ）に右側には、左側の周波数特性に対応した時間領域の波形が示される。これらが、メモリ６０にそれぞれ記憶されている。
【００４０】
図４に戻る。決定部３６から抽出すべきチャンネルに関する情報、すなわち決定部３６によって特定されたチャンネルに関する情報が入力されると、スイッチ６２は、対応したチャンネルをオンにする。これにより、オンされたチャンネルを抽出するための周波数特性が出力される。この処理は、特定した少なくともひとつのチャンネルに応じて、メモリ６０に保持した複数種類の時間領域のタップ係数の中から該当するタップ係数を選択することに相当する。
【００４１】
合成部５０は、スイッチ６２において選択された波形を受けつけ、受けつけた波形を合成することによって、タップ係数を生成する。これは、少なくともひとつのチャンネルを抽出するための周波数特性を生成することに相当する。なお、合成部５０での合成は、正規化時間のそれぞれの値を単位にして実行される。合成部５０は、生成したタップ係数をディジタル入出力フィルタ４２に出力する。ディジタル入出力フィルタ４２は、受けつけたタップ係数を設定する。
【００４２】
以上の構成による中継装置１００の動作を説明する。図６は、中継装置１００における設定手順を示すフローチャートである。ＩＦ部８２は、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける（Ｓ１０）。決定部３６は、受けつけた情報をもとに、最低の周波数のチャンネルを特定し（Ｓ１２）、特定したチャンネルを基準にして部分帯域の値を決定する。また、周波数設定部８０は、決定した部分帯域の値をもとに、受信用ＢＰＦ７２、送信用ＢＰＦ７６、発振部７８の周波数を調節する（Ｓ１４）。さらに、係数設定部３８は、決定した部分帯域の値と、受けつけた情報とをもとに、タップ係数を設定する（Ｓ１６）。
【００４３】
以下、本発明の変形例を説明する。実施例における制御部３０では、中継すべきチャンネルのうち、最低の周波数のチャンネルを基準にして、部分帯域が設定される。一方、変形例に係る制御部３０は、ふたつの部分帯域に含まれるチャンネルの数が均等に近づくように部分帯域を設定する。このように設定することによって、Ａ／Ｄ変換器４０に入力される信号の振幅が、Ａ／Ｄ変換器４０のダイナミックレンジの範囲よりも大きくなったり、小さくなる確率を低減できる。変形例に係る中継装置１００は、図１に係る中継装置１００と同様のタイプである。ここでは、実施例に係る中継装置１００との差異を中心に説明する。
【００４４】
決定部３６は、係数設定部３８において受けつけた情報をもとに、各部分帯域に対応づけられるチャンネルの数が均等に近づくように、各部分帯域の値を決定する。具体的に説明すると、決定部３６は、実施例と同様に、中継すべきチャンネルのうち、最低の周波数のチャンネルが第１受信用ＢＰＦ７２ａの最低周波数となるように、ふたつの部分帯域を仮設定する。また、決定部３６は、仮設定したときにふたつの部分帯域のそれぞれに含まれるチャンネルの数を計算する。次に、決定部３６は、ひとつ下のチャンネルが含まれるように各部分帯域を下方にシフトさせて、再び部分帯域を仮設定する。
【００４５】
中継すべきチャンネルが、ふたつの部分帯域に含まれていれば、決定部３６は、ふたつの部分帯域のそれぞれに含まれるチャンネルの数を計算する。決定部３６は、中継すべきチャンネルが、ふたつの部分帯域に含まれなくなるまで、以上の処理を繰り返し実行する。最終的に、決定部３６は、各部分帯域に対応づけられるチャンネルの数が均等に近いときの各部分帯域の値を選択する。また、決定部３６は、選択した各部分帯域の値にしたがって、局部発振信号の周波数も決定する。以後の処理は、実施例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４６】
図７は、本発明の変形例に係る周波数設定の概要を示す。図７に示された中継すべきチャンネルの配置は、図２に示されたチャンネルの配置と同様である。図２では、第１受信用ＢＰＦ７２ａに、「Ｃ１」から「Ｃ９」までの９つのチャンネルが含まれ、第２受信用ＢＰＦ７２ｂに、「Ｃ１０」のひとつのチャンネルが含まれた。一方、図７では、第１受信用ＢＰＦ７２ａに、「Ｃ１」から「Ｃ５」までの５つのチャンネルが含まれ、第２受信用ＢＰＦ７２ｂに、「Ｃ６」から「Ｃ１０」までの５つのチャンネルが含まれる。また、参照周波数帯域、局部発振信号の周波数も、図２と同様に示される。
【００４７】
図８は、本発明の変形例に係る設定手順を示すフローチャートである。ＩＦ部８２は、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける（Ｓ５０）。決定部３６は、受けつけた情報から、最低の周波数のチャンネルを仮設定する（Ｓ５２）。決定部３６は、第１処理部７０ａと第２処理部７０ｂのそれぞれに含まれるべきチャンネルの数をカウントする（Ｓ５４）。決定部３６は、周波数を１チャンネル下方にシフトする（Ｓ５６）。ふたつの部分帯域の中に、中継すべきチャンネルが含まれていれば（Ｓ５８のＹ）、ステップ５４に戻る。一方、ふたつの部分帯域の中に、中継すべきチャンネルが含まれていなければ（Ｓ５８のＮ）、決定部３６は、第１処理部７０ａに含まれるべきチャンネルの数と、第２処理部７０ｂに含まれるべきチャンネルの数とが近い部分帯域を選択する（Ｓ６０）。また、周波数設定部８０は、選択した部分帯域の値をもとに、受信用ＢＰＦ７２、送信用ＢＰＦ７６、発振部７８の周波数を調節する（Ｓ６２）。さらに、係数設定部３８は、決定した部分帯域の値と、受けつけた情報とをもとに、タップ係数を設定する（Ｓ６４）。
【００４８】
本発明の実施例によれば、受信した信号をふたつの部分帯域に分割した後、各部分帯域に対して、周波数特性を生成しながらチャンネルを抽出するので、周波数領域において広く分散されたチャンネルであっても、ハードウエアの高速動作を抑制しながら中継できる。また、処理部を複数に分離するので、クロック速度の高速化を抑制できる。また、クロックの高速化が抑制されるので、動作ロジックのタイミングに対するマージンを大きくできる。また、処理部を複数に分離するので、ＩＣチップも分離できる。また、ＩＣチップが分離されるので、ひとつのＩＣチップあたりの発熱量を抑制できる。また、いずれかの処理部を基準にして部分帯域を決定するので、処理を簡易にできる。また、各部分帯域に対応づけられるチャンネルの数が均等に近づくので、信号強度の変動をＡＤ変換器のダイナミックレンジに抑制できる。
【００４９】
また、段階的な処理を実行するので、処理を簡易にしながらも、正確に周波数特性を導出できる。また、共通の局部発振器を使用するので、ふたつの処理部間の周波数オフセットを抑制できる。また、特定したチャンネルに応じて、予め保持したタップ係数を組み合わせるので、所望の周波数特性を形成できる。また、ひとつのディジタル入出力フィルタに対して、所望のチャンネルを抽出するような周波数特性を使用するので、回路規模の増加を抑制できる。また、時間領域のタップ係数を予め保持するので、周波数特性の値を時間領域に変換する処理を省略でき、処理量の増加を抑制できる。また、ふたつの処理部が存在しても、ユーザは、中継すべきチャンネルに関する情報を入力するだけでよいので、ユーザの処理負担を低減できる。また、ユーザの処理負担が低減されるので、ユーザの利便性を向上できる。
【００５０】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
本発明の実施例において、中継装置１００を説明している。しかしながらこれに限らず例えば、本発明は、受信装置に適用されてもよい。受信装置の構成は、実施例の中継装置１００のうち、送信に関する機能を省略したものに相当する。本変形例によれば、受信装置にも本発明を適用できる。
【００５２】
本発明の実施例において、係数設定部３８は、時間領域の波形を予め記憶しており、これらを合成することによって、ディジタル入出力フィルタ４２のタップ係数を生成している。しかしながらこれに限らず例えば、係数設定部３８は、各チャンネルに対応した周波数領域の特性を予め複数種類記憶しており、係数設定部３８は、所望の周波数領域の特性を合成した後に、逆フーリエ変換を実行することによって、ディジタル入出力フィルタ４２のタップ係数を生成してもよい。本変形例によっても、実施例と同様に、タップ係数を生成できる。
【００５３】
本発明の実施例において、ふたつの処理部７０のそれぞれに送信増幅部２４が設けられている。しかしながらこれに限らず例えば、送信増幅部２４は、合波部６６に設けられてもよい。このような構成において、送信増幅部２４は、合成した信号に対して、増幅処理を実行する。本変形例によれば、送信増幅部２４の数を削減できるので、製造コストを低減できる。
【００５４】
本発明の実施例において、周波数変換器１６と周波数変換器２２には、同一の発振部７８からの局部発振信号が入力されており、受信アンテナ１０において受信する信号の帯域と、送信アンテナ２８から送信される信号の帯域とが同一になっている。しかしながらこれに限らず例えば、周波数変換器１６と周波数変換器２２とのそれぞれに対して、異なった周波数の局部発振信号が入力されてもよい。つまり、周波数設定部８０は、処理部７０に対して、分割する際のふたつの部分帯域の値を設定する際、受信アンテナ１０において受信する信号でのふたつの部分帯域の配置と、送信アンテナ２８から送信される信号でのふたつの部分帯域の配置とが異なるように設定する。このように構成することによって、処理部７０の数が５つであり、中継すべきチャンネルの数も５つである場合、受信チャンネルを任意のチャンネルに変換して送信できることになり、ＭＦＮに対応できる。また、ブロックコンバータ方式にも対応可能になり、例えば、５チャンネルに対して受信周波数＝送信周波数と設定し、残り５チャンネルをＣＡＴＶにおけるミッドバンドに変更可能になる。
【００５５】
図９は、中継装置１００の構成を示す。図９の中継装置１００は、図１の中継装置１００に加えて、局部発振器４８、第３発振部７８ｃ、第４発振部７８ｄを含む。局部発振器４８は、局部発振器４６と異なった周波数の信号を発振する。それ以外の構成は、図１の中継装置１００と同様の処理を実行するので、ここでは、説明を省略する。本変形例によれば、チャンネル配置の自由度を向上できる。
【００５６】
本発明の実施例において、ふたつの処理部７０が設けられている。しかしながらこれに限らず例えば、３つ以上の処理部７０が備えられてもよい。その際、制御部３０は、３つ以上の処理部７０のそれぞれに対応した部分帯域を設定する。本変形例によれば、周波数領域においてさらに広く分散されたチャンネルであっても、ハードウエアの高速動作を抑制しながら中継できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例に係る中継装置の構成を示す図である。
【図２】図１の制御部による周波数設定の概要を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｅ）は、図１の制御部による周波数特性の導出の概要を示す図である。
【図４】図１の係数設定部の構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｈ）は、図４のメモリに記憶された波形を示す図である。
【図６】図１の中継装置における設定手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の変形例に係る周波数設定の概要を示す図である。
【図８】本発明の変形例に係る設定手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の別の変形例に係る中継装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  受信アンテナ、  １４  受信増幅部、  １６  周波数変換器、  ２２  周波数変換器、  ２４  送信増幅部、  ２８  送信アンテナ、  ３０  制御部、  ３６  決定部、  ３８  係数設定部、  ４０  Ａ／Ｄ変換器、  ４２  ディジタル入出力フィルタ、  ４４  Ｄ／Ａ変換器、  ４６  局部発振器、  ５０  合成部、  ６０  メモリ、  ６２  スイッチ、  ６４  分波部、  ６６  合波部、  ７０  処理部、  ７２  受信用ＢＰＦ、  ７４  等化器、  ７６  送信用ＢＰＦ、  ７８  発振部、  ８０  周波数設定部、  ８２  ＩＦ部、  １００  中継装置。
【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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