(57)【要約】【課題】それぞれの到来方向の信号の局ＩＤを常時確認することで、干渉局からの信号の誤送信を防止する中継機を提供する。【解決手段】中継機１０は、複数のアンテナ１１，１２と、アンテナによって受信した受信信号から複数の到来方向の異なる受信信号としてアレー合成して出力するアレー合成手段１３と、アレー合成手段から出力された複数の到来方向の異なる受信信号を各々復調する復調手段１５と、復調手段によって復調した信号から局ＩＤを検出する局ＩＤ検出手段１６，１７と、局ＩＤ検出手段によって検出された局ＩＤに基づき所望の局からの信号を選択する選択手段１８，１９と、選択手段によって選択された所望の局からの信号のみを合成して出力する合成手段２０とを具備している。【選択図】図１
2009081510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
前記アンテナによって受信した受信信号から複数の到来方向の異なる受信信号としてアレー合成して出力するアレー合成手段と、
前記アレー合成手段から出力された前記複数の到来方向の異なる受信信号を各々復調する復調手段と、
前記復調手段によって復調した信号から局ＩＤを検出する局ＩＤ検出手段と、
前記局ＩＤ検出手段によって検出された前記局ＩＤに基づき所望の局からの信号を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された前記所望の局からの信号のみを合成して出力する合成手段とを具備したことを特徴とする中継機。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継機に関し、特に、受信信号からその信号を送信した放送局の局ＩＤを検出して確認することで誤送信を防止する中継機に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送に用いられるＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数多重方式）は、マルチパス干渉に比較的強い方式として知られており、放送波がそのまま中継可能になるなどその実用化が進んでいる。しかしながら、周波数配分が過密であることから隣接する都道府県の近隣局との同一チャンネルでの干渉が起こりやすい。アナログＴＶ放送との混在であれば、特許文献１に開示されるアダプティブアレーアンテナ技術を用いてアナログ局の干渉による影響が最小となるように制御することが可能であるが、デジタル局同士の干渉の場合、それが干渉局であることを判別することは変調信号ではできず、一旦復調してから局ＩＤを検出する以外に方法がない。
【特許文献１】特開平１０−３４１２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のアダプティブアレーアンテナを用いた中継装置では、所望の局の受信信号の到来方向を定めた後にアレー合成係数（重み係数）を逐次更新する方式を用いるのが一般的である。このため、上位局がメンテナンスや故障で停波し中継すべき信号がなくなった場合に、干渉局にその指向性を向け、干渉局からの信号を受信し、その信号を増幅して誤送信してしまう危険を伴っている。また、上位局、干渉局ともに停波した状態から、干渉局が先に送信を開始した場合でも、その到来方向が比較的近接している場合には、干渉局に指向性を向けてしまい、干渉局からの信号を受信し、その信号を増幅して誤送信してしまう可能性がある。
【０００４】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、それぞれの到来方向の信号の局ＩＤを常時確認することで、干渉局からの信号の誤送信を防止する中継機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る中継機は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
本発明に係る中継機は、複数のアンテナと、アンテナによって受信した受信信号から複数の到来方向の異なる受信信号としてアレー合成して出力するアレー合成手段と、アレー合成手段から出力された複数の到来方向の異なる受信信号を各々復調する復調手段と、復調手段によって復調した信号から局ＩＤを検出する局ＩＤ検出手段と、局ＩＤ検出手段によって検出された局ＩＤに基づき所望の局からの信号を選択する選択手段と、選択手段によって選択された所望の局からの信号のみを合成して出力する合成手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、アンテナにより受信した受信信号の局ＩＤを確認し、所望の局ＩＤを有する受信信号を選択できるので、干渉局からの信号の誤送信を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る中継機のブロック図である。中継機１０は、２つのアンテナ１１とアンテナ１２と、２つのアンテナ１１，１２からの出力にそれぞれ適当な係数（重み係数）を乗算して合成するというアレー合成（この場合は２入力２出力）により到来方向の異なる受信信号（受信信号１と受信信号２と記す）を検出可能なアレー合成部（アレー合成手段）１３と、各々の受信信号１，２を復調する復調器（復調手段）１４と復調器（復調手段）１５と、それぞれの復調器１４，１５の出力データから局ＩＤを検出する局ＩＤ検出器（局ＩＤ検出手段）１６と局ＩＤ検出器（局ＩＤ検出手段）１７と、局ＩＤが所望の局の信号だった場合に受信信号を出力し、干渉局だった場合にはその出力を行わない切替器（選択手段）１８と切替器（選択手段）１９と、それぞれの切替器１８，１９の出力からの信号を入力し、それらの入力された信号の合成を行う合成器（合成手段）２０と、合成器２０から出力される信号を変調する変調器２１と、変調器２１によって変調された信号を増幅する電力増幅器２２と、電力増幅された信号を送信するためのアンテナ２３を含んで構成される。
【０００９】
上記構成において、アレー合成部１３は検波機能を含み、固定指向性（アレー合成係数（重み係数）が固定）を有し、特定の指向性をもったアンテナが接続されているのと等価であるとする。
【００１０】
アンテナ１１及びアンテナ１２により入力された受信信号は、アレー合成部１３に入力され、特定の到来方向からの受信信号１と受信信号２として出力される。受信信号１，２は復調部１４，１５にそれぞれ入力され復調データとして出力され、その復調データの中に含まれている局ＩＤを局ＩＤ検出部１６，１７で検出する。ここで得られた局ＩＤとあらかじめ局ＩＤ検出部１６，１７に登録しておいた少なくとも１つの局ＩＤとを比較し、登録しておいた所望の局ＩＤと一致した受信信号を切替器１８，１９で選択して合成器２０に出力し、合成器２０では入力された信号の位相を同じにし、各信号のレベルに応じて重み付けして合成するという最大比合成等の技術を用いて合成を行い、出力する。合成器２０から出力された信号は変調器２１で変調され、電力増幅器２２で増幅され、アンテナ２３から送信される。これにより、干渉局の受信信号を誤認識することを防止し、局ＩＤ検出器１６，１７に登録された局ＩＤを持つ受信信号のみが変調され、増幅され送信される。
【００１１】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る中継機１０の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ１１では、アンテナ１１，１２によって到来する信号を受信する。ステップＳ１２では、アンテナ１１，１２によって受信された信号からアレー合成部１３により、２つの特定の到来方向からの受信信号１と受信信号２が出力される。ステップＳ１３では、受信信号１，２をそれぞれ復調器１４，１５で復調し、局ＩＤ検出器１６，１７に出力する。ステップＳ１４では、復調器１４，１５により復調された信号から局ＩＤを検出する。ステップＳ１５では、入力された信号から検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器１６，１７に予め登録された局ＩＤと一致するか否かを判定する。ステップＳ１６では、検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合には、切替器１８又は１９をオンにする。すなわち、局ＩＤ検出器１６で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、切替器１８をオンにして受信信号１を合成器２０に出力する。また、局ＩＤ検出器１７で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、切替器１９をオンにして受信信号２を合成器２０に出力する。ステップＳ１７では、ステップＳ１６で検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器１６，１７に予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、切替器１８又は１９をオフにする。すなわち、局ＩＤ検出器１６で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、切替器１８をオフにして受信信号１を遮断する。また、局ＩＤ検出器１７で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、切替器１９をオフにして受信信号２を遮断する。ステップＳ１８では、合成器２０で信号を合成し、ステップＳ１９では、合成器２０で合成された信号を変調し、ステップＳ２０では、変調された信号を電力増幅器２２で増幅し、ステップＳ２１では、アンテナ２３から出力する。
【００１２】
以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、到来方向の異なる受信信号１，２ごとに、局ＩＤを判別し、予め登録した所望の局ＩＤのみを合成することが可能となるので、本来中継送信してはならない干渉局の誤送信を防止できる。
【００１３】
なお、ここでは、復調器１４，１５および局ＩＤ検出器１６，１７は、受信信号１，２に対応する２つずつの構成で説明したが、受信信号の数分だけ用意する必要はなく、例えば時分割で共用することも可能である。
【００１４】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る中継機のブロック図である。本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、アレー合成部において固定係数を用いた固定指向性ではなく、局ＩＤ検出器からの制御信号をもとに、あらかじめ登録された所望局の信号の到来方向になるように指向性を調整する。図３では、第１の実施形態と同様の構成要素には図１と同一の符号を付している。中継機３０は、２つのアンテナ１１とアンテナ１２と、アレー合成（この場合は２入力２出力）により到来方向の異なる受信信号（受信信号１と受信信号２と記す）を検出可能なアレー合成部３１と、各々の受信信号１，２を復調する復調器１４と復調器１５と、それぞれの復調器１４，１５の出力データから局ＩＤを検出する局ＩＤ検出器３２と局ＩＤ検出器３３を備えている。また、中継機３０のアレー合成部３１は、局ＩＤ検出器３２，３３からの信号に基づいて所望の局からの信号を選択して出力する。さらに、中継機３０は、アレー合成部３１からの信号を入力し、それらの入力された信号の合成を行う合成器２０と、合成器２０から出力される信号を変調する変調器２１と、変調器２１によって変調された信号を増幅する電力増幅器２２と、電力増幅された信号を送信するためのアンテナ２３を含んで構成される。
【００１５】
上記構成において、アレー合成部３１は検波機能を含み、また、局ＩＤ検出器３２，３３からの制御信号をもとに、あらかじめ登録された所望局の信号の到来方向になるように指向性を調整する。すなわち、このアレー合成部３１は、アレー合成手段であるとともに、局ＩＤ検出器３２，３３からの信号により所望の局からの信号を選択する選択手段も兼ね備えている。
【００１６】
図４は、アレー合成部３１の指向性を調整するための機能を説明するためのブロック図である。アレー合成部３１は、重み係数制御部３４と乗算器３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆを備えている。重み係数制御部３４には、アンテナ１１，１２からの出力が入力され、また、局ＩＤ検出器３２，３３からの信号が入力される。重み係数制御部３４は、局ＩＤ検出器３２，３３からの信号とアンテナ１１，１２からの入力信号に基づき、アンテナ１１，１２からのそれぞれの出力に最適の重み係数を乗算器３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｅによって乗じて、乗算器３４ａと乗算器３４ｂからの出力を乗算器３４ｃによって乗算して出力し、乗算器３４ｄと乗算器３４ｅからの出力を乗算器３４ｆによって乗算して出力する。すなわち、重み係数制御部３４は、局ＩＤ検出器３２，３３から入力される信号とアンテナ１１，１２からの信号に基づいてアンテナ１１，１２の出力に乗じる重み係数を決定し、指向性を最適に制御する。
【００１７】
図３で示すように、アンテナ１１及びアンテナ１２により入力された受信信号は、アレー合成部３１に入力され、図４で示した重み係数制御部３２によって初期設定された重み係数をそれぞれの受信信号に乗じて受信信号１ｓと受信信号２ｓとして出力される。受信信号１ｓ，２ｓは復調部１４，１５にそれぞれ入力され復調データとして出力され、その復調データの中に含まれている局ＩＤを局ＩＤ検出部３２，３３で検出する。局ＩＤ検出部３２，３３は、ここで得られた局ＩＤとあらかじめ局ＩＤ検出部３２，３３に登録しておいた少なくとも１つの局ＩＤとを比較し、登録しておいた所望の局ＩＤと一致したときには一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。登録しておいた所望の局ＩＤと一致しないときは不一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。重み係数制御部３４は、局ＩＤ検出器３２又は３３のいずれかから一致信号を受信したときに、それに対応するアレー合成部３１からの出力信号が最適となるように、アンテナ１１，１２からの入力信号それぞれに重み係数を乗じて合成器２０に出力する。合成器２０では入力された信号の位相を同じにし、各信号のレベルに応じて重み付けして合成するという最大比合成等の技術を用いて合成を行い、出力する。合成器２０から出力された信号は変調器２１で変調され、電力増幅器２２で増幅され、アンテナ２３から送信される。これにより、干渉局の受信信号を誤認識することを防止し、局ＩＤ検出器３２，３３に登録された局ＩＤを持つ受信信号のみが変調され、増幅され送信される。
【００１８】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る中継機３０の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ３１では、アンテナ１１，１２によって到来する信号を受信する。ステップＳ３２において、アレー合成部３１は、重み係数制御部３４に初期設定された重み係数をアンテナ１１，１２によって受信されたそれぞれの受信信号に乗じて受信信号１ｓと受信信号２ｓとして出力する。ステップＳ３３では、受信信号１ｓ，２ｓをそれぞれ復調器１４，１５で復調し、局ＩＤ検出器３２，３３に出力する。ステップＳ３４では、復調器１４，１５により復調された信号から局ＩＤを検出する。ステップＳ３５では、検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器３２，３３に予め登録された局ＩＤと一致するか否かを判定する。ステップＳ３６では、検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合には、一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。すなわち、局ＩＤ検出器３２で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。また、局ＩＤ検出器３３で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。ステップＳ３７では、ステップＳ３４で検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器３２，３３に予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。すなわち、局ＩＤ検出器３２で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。また、局ＩＤ検出器３３で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。ステップＳ３８では、重み係数制御部３４により、局ＩＤ検出器３２又は３３のいずれかから一致信号を受信したときに、それに対応するアレー合成部３１からの出力信号が最適となるように、アンテナ１１，１２からの入力信号それぞれに重み係数を乗じて合成器２０に出力する。ステップＳ３９では、アレー合成部３１から出力される信号を合成器２０で合成し、ステップＳ４０では、合成器２０で合成された信号を変調し、ステップＳ４１では、変調された信号を電力増幅器２２で増幅し、ステップＳ４２では、アンテナ２３から出力する。
【００１９】
なお、ここで、復調器および局ＩＤ検出器は、受信信号の数分だけ用意する必要はなく、例えば時分割で共用することも可能である。
【００２０】
以上のように、本発明の第２の実施形態によれば、アレー合成部３１において固定係数を用いた固定指向性ではなく、局ＩＤ検出器３２，３３からの制御信号（一致信号、不一致信号）をもとに、各受信信号毎に受信品質が最適となるように適応的にアンテナ１１，１２からの出力に乗じる重み係数を更新し、あらかじめ登録された所望局の信号のみを受信するように指向性を制御する。
【００２１】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る中継機のブロック図である。第３の実施形態では、第２の実施形態で説明した図３の合成器２０の代わりに干渉キャンセラ４２を用いている。また、アレー合成部４１では、図４で説明したアレー合成部３１の重み係数制御部３４の代わりに重み係数制御部４４を備えるが、この重み係数制御部４４は、重み係数制御部３４と制御手順が異なるのみで、それ以外はアレー合成部３１と同様の構成をしている。この第３の実施形態での重み係数制御部４４の制御手順は、局ＩＤ検出器３２，３３からの制御信号（一致信号、不一致信号）に基づいて、アンテナ１１，１２から出力される信号に最適な重みを乗じることにより、アレー合成部４１から干渉キャンセラ４２に所望の受信信号と、干渉局からの干渉信号を出力し、所望の受信信号から干渉信号をキャンセルする（又は減少させる）ことを特徴としている。
【００２２】
中継機４０は、２つのアンテナ１１とアンテナ１２と、アレー合成（この場合は２入力２出力）により到来方向の異なる受信信号（受信信号１と受信信号２と記す）を検出可能なアレー合成部４１と、各々の受信信号１，２を復調する復調器１４と復調器１５と、それぞれの復調器１４，１５の出力データから局ＩＤを検出する局ＩＤ検出器３２と局ＩＤ検出器３３と、アレー合成部４１からの受信信号と干渉信号を入力し、干渉信号を受信信号からキャンセルする（又は減少させる）干渉キャンセラ４２と、干渉キャンセラ４２から出力される信号を変調する変調器２１と、変調器２１によって変調された信号を増幅する電力増幅器２２と、電力増幅された信号を送信するためのアンテナ２３を含んで構成される。
【００２３】
上記構成において、第２の実施形態で説明したアレー合成部３１と同様に、アレー合成部４１は検波機能を含む。また、この第３の実施形態の重み係数制御部４４では、図４で説明した重み係数制御部３４の制御手順が第２の実施形態と異なり、局ＩＤ検出器３２，３３からの制御信号を基に、予め登録された所望局の信号と干渉信号の２つの信号が出力されるように指向性を調整する。
【００２４】
図６で示すように、アンテナ１１及びアンテナ１２により入力された受信信号は、アレー合成部４１に入力され、図４で示した重み係数制御部３４によって初期設定された重み係数をそれぞれの受信信号に乗じて受信信号１ｓと受信信号２ｓとして出力される。受信信号１ｓ，２ｓは復調部１４，１５にそれぞれ入力され復調データとして出力され、その復調データの中に含まれている局ＩＤを局ＩＤ検出部３２，３３で検出する。ここで得られた局ＩＤとあらかじめ局ＩＤ検出部３２，３３に登録しておいた局ＩＤとを比較し、登録しておいた所望の局ＩＤと一致したときには一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する。登録しておいた所望の局ＩＤと一致しないときは不一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する。重み係数制御部４４は、局ＩＤ検出器３２又は３３のいずれかから一致信号又は不一致信号を受信したときに、それらに対応するアレー合成部４１からの出力信号が最適な所望の受信信号と干渉信号になるように、アンテナ１１，１２からの入力信号それぞれに重み係数を乗じて干渉キャンセラ４２に出力する。干渉キャンセラ４２では、所望の受信信号に含まれる干渉信号による影響を、入力された干渉信号に基づいて取り除き（又は減少させて）、出力する。干渉キャンセラ４２から出力された信号は変調器２１で変調され、電力増幅器２２で増幅され、アンテナ２３から送信される。これにより、干渉局の受信信号を誤認識することを防止し、局ＩＤ検出器３２，３３に登録された局ＩＤを持つ受信信号のみが変調され、増幅され送信される。
【００２５】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る中継機４０の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ５１では、アンテナ１１，１２によって到来する信号を受信する。ステップＳ５２では、アンテナ１１，１２によって受信された信号からアレー合成部４１により、重み係数制御部４４によって初期設定された重み係数をそれぞれの受信信号に乗じて受信信号１ｓと受信信号２ｓとして出力される。ステップＳ５３では、受信信号１ｓ，２ｓをそれぞれ復調器１４，１５で復調し、局ＩＤ検出器３２，３３に出力する。ステップＳ５４において、局ＩＤ検出器３２，３３復調器１４，１５により復調された信号から局ＩＤを検出する。ステップＳ５５では、入力された信号から検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器３２，３３に予め登録された少なくとも１つの局ＩＤと一致するか否かを判定する。ステップＳ５５において、検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合には、一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する（ステップＳ５６）。すなわち、局ＩＤ検出器３２で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する。また、局ＩＤ検出器３３で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する。ステップＳ５５において、ステップＳ５６で検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器３２，３３に予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する（ステップＳ５６）。すなわち、局ＩＤ検出器３２で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する。また、局ＩＤ検出器３３で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部４１の重み係数制御部４４に出力する。ステップＳ５８では、局ＩＤ検出器３２又は３３のいずれかから一致信号又は不一致信号を受信したときに、それに対応するアレー合成部４１からの出力信号が最適な所望の受信信号と干渉信号になるように、アンテナ１１，１２からの入力信号それぞれに重み係数を乗じて干渉キャンセラ４２に出力する。ステップＳ５９では、干渉キャンセラ４２により、アレー合成部４１から出力される所望の受信信号に含まれる干渉信号をアレー合成部４１から出力される干渉信号に基づいて取り除き（又は減少させて）、出力する。ステップＳ６０では、干渉信号による影響が取り除かれた所望の受信信号を干渉キャンセラ４２により変調し、ステップＳ６１では、変調された信号を電力増幅器２２で増幅し、ステップＳ６２では、電力増幅された信号をアンテナ２３から電波として出力する。
【００２６】
なお、ここで、復調器および局ＩＤ検出器は、受信信号の数分だけ用意する必要はなく、例えば時分割で共用することも可能である。
【００２７】
以上のように、本発明の第３の実施形態によれば、アレー合成部４１において局ＩＤ検出器３２，３３からの制御信号（一致信号、不一致信号）をもとに、あらかじめ登録された所望局の信号と干渉信号を出力し、干渉キャンセラ４２において、所望の局の信号から干渉信号の影響を取り除き（又は減少させて）、所望の局の信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００２８】
図８は、本発明の第４の実施形態に係る中継機のブロック図である。第４の実施形態に係る中継機５０では、図１で示した第１の実施形態に係る中継機１０の構成に、復調器１４と復調器１５からの信号を入力とし、それらの２つの信号から到来した信号の時間差を検出する時間差検出部５１を設け、アンテナ１１，１２に到来した信号のうち、同一局ＩＤを有し遅く到達した信号を山や建物などによって反射されて到来した信号としてその信号を遮断するように切替器１８，１９に制御信号を送ることを特徴としている。図８では、図１で説明した第１の実施形態と同様の構成要素には、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
この第４の実施形態では、所望の放送局から直接到来する信号と所望の放送局からの信号であるが山や建物などにより反射されて到来する信号の２つの到来方向からの信号が両方とも同一の局ＩＤを持つが、時間差検出部５１を設けたことで、山や建物などにより反射されて到来する信号を取り除き、所望の放送局からの直接到来する信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００３０】
図９は、本発明の第４の実施形態に係る中継機５０の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ７１では、アンテナ１１，１２によって到来する信号を受信する。ステップＳ７２では、アンテナ１１，１２によって受信された信号からアレー合成部１３により、２つの特定の到来方向からの受信信号１と受信信号２が出力される。ステップＳ７３では、受信信号１，２をそれぞれ復調器１４，１５で復調し、局ＩＤ検出器１６，１７に出力する。ステップＳ７４では、復調器１４，１５により復調された信号から局ＩＤを検出する。ステップＳ７５では、入力された信号から検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器１６，１７に予め登録された局ＩＤと一致するか否かを判定する。ステップＳ７５において、検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合には、一致したということを示す一致信号を切替器１８又は１９に送る（ステップＳ７６）。すなわち、局ＩＤ検出器１６で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、切替器１８に一致信号を送る。また、局ＩＤ検出器１７で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、切替器１９に一致信号を送る。ステップＳ７５において、ステップＳ７４で検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器１６，１７に予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、切替器１８又は１９に不一致であることを示す不一致信号を送る（ステップＳ７７）。すなわち、局ＩＤ検出器１６で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、切替器１８をオフにして受信信号１を遮断する（ステップＳ７７，Ｓ８１）。また、局ＩＤ検出器１７で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、切替器１９をオフにして受信信号２を遮断する（ステップＳ７７，Ｓ８１）。ステップＳ７８では、時間差検出部５１により復調器１４からの信号と復調器１５からの信号に基づいて、到来したそれら信号が同一局ＩＤの信号である場合にはその時間差を検出して早く到達した信号に対応する切替器１８又は１９には信号Ｆを送る。また、遅く到達した信号に対応する切替器１８又は１９には信号Ｓを送る。ステップＳ７９では、切替器１８又は１９において、局ＩＤ検出部１６又は１７から一致信号を受け、かつ時間差検出部５１からＦ信号を受けたか否か判断する。ステップＳ７９において、切替器１８又は１９がＦ信号を受けたと判断された場合、ステップＳ８０で切替器１８又は１９がオンとなり、アレー合成部１３からの信号を合成器２０に出力する。ステップＳ７９において、Ｆ信号ではなくＳ信号を受けたと判断された場合、ステップＳ８１で切替器１８又は１９をオフする。ステップＳ８２では、合成器２０で信号を合成し、ステップＳ８３では、合成器２０で合成された信号を変調し、ステップＳ８４では、変調された信号を電力増幅器２２で増幅し、ステップＳ８５では、電力増幅した信号をアンテナ２３から電波として出力する。
【００３１】
以上のように、本発明の第４の実施形態によれば、到来方向の異なる受信信号１，２ごとに、局ＩＤを判別し、予め登録した所望の局ＩＤのみを合成することが可能となるので、本来中継送信してはならない干渉局の誤送信を防止できるとともに、山や建物などにより反射されて到来する信号を取り除き、所望の放送局からの直接到来する信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００３２】
なお、ここでは、復調器１４，１５および局ＩＤ検出器１６，１７は、受信信号１，２に対応する２つずつの構成で説明したが、受信信号の数分だけ用意する必要はなく、例えば時分割で共用することも可能である。
【００３３】
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る中継機のブロック図である。第５の実施形態に係る中継機６０では、図３で示した第２の実施形態に係る中継機３０の構成に、復調器１４と復調器１５からの信号を入力とし、それらの２つの信号から到来した信号の時間差を検出する時間差検出部５１を設け、アンテナ１１，１２に到来した信号のうち、同一局ＩＤを有し遅く到達した信号を山や建物などによって反射されて到来した信号としてその信号を遮断するようにアレー合成部３１に制御信号を送ることを特徴としている。それにより、重み制御部３４で最適の重みをアンテナ１１，１２からの信号に乗じることにより、同一局ＩＤを有する２つの到来信号のうち、放送局から直接到来する方向に指向性が向くように制御する。図１０では、図３で説明した第２の実施形態と同様の構成要素には、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
この第５の実施形態では、所望の放送局から直接到来する信号と所望の放送局からの信号であるが山や建物などにより反射されて到来する信号の２つの到来方向からの信号が両方とも同一の局ＩＤを持つが、時間差検出部５１を設けたことで、アンテナ１１，１２の指向性を放送局から直接到来する信号の方向に向くように制御させることができ、所望の放送局からの直接到来する信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００３５】
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る中継機６０の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ９１では、アンテナ１１，１２によって到来する信号を受信する。ステップＳ９２では、アンテナ１１，１２によって受信された信号に重み係数制御部３４によって初期設定された重み係数を乗じて受信信号１ｓと受信信号２ｓとしてアレー合成部３１から出力する。ステップＳ９３では、受信信号１ｓ，２ｓをそれぞれ復調器１４，１５で復調し、局ＩＤ検出器３２，３３に出力する。ステップＳ９４では、復調器１４，１５により復調された信号から局ＩＤを検出する。ステップＳ９５では、入力された信号から検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器３２，３３に予め登録された局ＩＤと一致するか否かを判定する。ステップＳ９５において、検出された局ＩＤが予め登録された少なくとも１つの局ＩＤと一致すると判断された場合には、一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する（ステップＳ９６）。すなわち、局ＩＤ検出器３２で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。また、局ＩＤ検出器３３で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致する場合は、一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。ステップＳ９５において、ステップＳ９４で検出された局ＩＤが局ＩＤ検出器３２，３３に予め登録された局ＩＤと一致しないと判断された場合は、不一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する（ステップＳ９７）。すなわち、局ＩＤ検出器３２で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。また、局ＩＤ検出器３３で検出された局ＩＤが予め登録された局ＩＤと一致しない場合は、不一致信号をアレー合成部３１の重み係数制御部３４に出力する。ステップＳ９８では、時間差検出部５１により、復調器１４からの信号と復調器１５からの信号に基づいて、到来したそれらの信号が同一局ＩＤの信号である場合には、早く到来した信号に対応してＦ信号をアレー合成部３１に送り、遅く到来した信号に対応してＳ信号をアレー合成部３１に送る。ステップＳ９９では、出力信号が最適になるように重み係数を乗じて信号を合成し出力する。すなわち、重み係数制御部３４により、局ＩＤ検出器３２，３３からの信号が両方とも局ＩＤの一致信号か否か判断し、一方が一致信号の場合、一致した信号に対応するアレー合成部３１からの出力信号が最適となるように、アンテナ１１，１２からの入力信号それぞれに重み係数制御部３４で決定した重み係数を乗じて合成器２０に出力する。また、両方とも一致し同一局ＩＤの信号の場合、時間差検出部５１からの信号がＦ信号に対応する信号が最適となるようにアンテナ１１，１２からの入力信号それぞれに重み係数制御部３４で決定した重み係数を乗じて合成器２０に出力する。ステップＳ１００では、アレー合成部３１から出力される信号を合成器２０で合成し、ステップＳ１０１では、合成器２０で合成された信号を変調し、ステップＳ１０２では、変調された信号を電力増幅器２２で増幅し、ステップＳ１０３では、電力増幅した信号をアンテナ２３から電波として出力する。
【００３６】
なお、ここで、復調器および局ＩＤ検出器は、受信信号の数分だけ用意する必要はなく、例えば時分割で共用することも可能である。
【００３７】
以上のように、本発明の第５の実施形態によれば、アレー合成部３１において固定係数を用いた固定指向性ではなく、局ＩＤ検出器３２，３３からの制御信号（一致信号、不一致信号）をもとに、各受信信号毎に受信品質が最適となるように適応的にアンテナ１１，１２からの出力に乗じる重み係数を更新し、あらかじめ登録された所望局の信号のみを選択することが可能となるとともに、山や建物などにより反射されて到来する信号を取り除き、所望の放送局からの直接到来する信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、複数のアンテナと、アンテナによって受信した受信信号から複数の到来方向の異なる受信信号としてアレー合成して出力するアレー合成手段と、アレー合成手段から出力された複数の到来方向の異なる受信信号を各々復調する復調手段と、復調手段によって復調した信号から局ＩＤを検出する局ＩＤ検出手段と、局ＩＤ検出手段によって検出された局ＩＤに基づき所望の局からの信号を選択する選択手段と、選択手段によって選択された所望の局からの信号のみを出力する出力手段とを具備したため、それぞれの到来方向の信号の局ＩＤを常時確認することで、誤送信を防止することができる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、選択した所望の局の受信信号の品質が最も良くなるように、到来方向を適応的に調整可能な機能を具備したため、局ＩＤ検出器３２，３３からの制御信号（一致信号、不一致信号）をもとに、各受信信号毎に受信品質が最適となるように適応的にアンテナ１１，１２からの出力に乗じる重みを更新し、あらかじめ登録された所望局の信号のみを選択することが可能となる。
【００４０】
さらに、本実施形態によれば、干渉局に相当する局ＩＤを持った受信信号を用いて、所望の局に混信している干渉局の信号をキャンセルするように制御を行う干渉キャンセラを設けたため、干渉波がキャンセルされた所望の局の信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、復調器１４と復調器１５からの信号を入力とし、それらの２つの信号から到来した同一局ＩＤを有する信号の時間差を検出する時間差検出部５１を設け、アンテナ１１，１２に到来した同一局ＩＤを有する信号のうち、遅く到達した信号を山や建物などによって反射されて到来した信号としてその信号を遮断するように切替器１８，１９に制御信号を送るため、山や建物などにより反射されて到来する信号を取り除き、所望の放送局からの直接到来する信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態によれば、復調器１４と復調器１５からの信号を入力とし、それらの２つの信号から到来した同一局ＩＤを有する信号の時間差を検出する時間差検出部５１を設け、アンテナ１１，１２に到来した同一局ＩＤを有する信号のうち、遅く到達した信号を山や建物などによって反射されて到来した信号としてその信号を遮断するようにアレー合成部３１に制御信号を送ることを特徴としている。山や建物などにより反射されて到来する信号を取り除き、所望の放送局からの直接到来する信号のみを変調し、増幅してアンテナ２３から送信することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、アレー合成を用いて説明したが、指向性の強いアンテナを複数用いた場合でも同様の構成が可能である。また、アンテナ本数は２本である必要はなく、干渉局の数、受信信号の到来方向等に応じて増やしてかまわない。
【００４４】
以上の実施形態で説明された構成、配置関係等については本発明が理解・実施できる程度に例示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、放送局からの放送波を中継するために用いられる中継機として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る中継機のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る中継機の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る中継機のブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る中継機のアレー合成部の機能を説明するブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る中継器の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る中継機のブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る中継機の動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る中継機のブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る中継機の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る中継機のブロック図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る中継器の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０              中継機
１１              アンテナ
１２              アンテナ
１３              アレー合成部
１４              復調器
１５              復調器
１６              局ＩＤ検出部
１７              局ＩＤ検出部
１８              切替器
１９              切替器
２０              合成器
２１              変調器
２２              電力増幅器
２３              アンテナ
【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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【図１１】
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