(57)【要約】【課題】  基準信号の変動（消失／復旧）により、受信変換装置から信号補償器に出力される信号の周波数に揺らぎが生じ、信号補償器がハングアップする問題があった。【解決手段】  受信アンテナで受信された親局からの放送信号を中間周波数信号に変換する受信変換装置１と、この受信変換装置１の出力信号の波形歪みを補償する信号補償器と、波形歪みが補償された信号を自局エリアの所定の周波数に変換する送信変換装置と、受信変換装置１と送信変換装置に同期用の基準信号を供給する基準信号発振器５とを備えた放送波中継装置において、基準信号発振器５が受信変換装置１に供給する基準信号の状態に応じて、受信変換装置１から信号補償器への信号出力を制御するスケルチ回路１６を有する受信変換装置を設けた。【選択図】  図１
2009231869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信アンテナで受信された親局からの放送信号を中間周波数信号に変換する受信変換装置と、この受信変換装置から出力された出力信号の波形歪みを補償する信号補償器と、この信号補償器で波形歪みが補償された信号を自局エリアの所定の周波数に変換する送信変換装置と、前記受信変換装置と前記送信変換装置に同期用の基準信号を供給する基準信号発振器とを備えた放送波中継装置において、
前記受信変換装置は、前記基準信号発振器が前記受信変換装置に供給する前記基準信号の状態に応じて、前記受信変換装置から前記信号補償器への信号出力を制御するスケルチ回路を設けたことを特徴とする放送波中継装置。
【請求項２】
受信変換装置は、基準信号のレベルを検知して、基準信号発振器から前記基準信号が供給されている正常状態と前記基準信号の供給が停止される供給断の状態間で、前記基準信号の状態が変動したことを検出するとともに、前記基準信号の状態が変動したことを検知すると、信号補償器への信号の出力を所定期間停止させるよう制御するスケルチ回路とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の放送波中継装置。
【請求項３】
受信変換装置は、基準信号が入力されるＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路を備え、前記ＰＬＬ回路が同期状態と同期はずれ状態の状態間で変動したことを検出すると、信号補償器への信号の出力を所定期間停止させるよう制御するスケルチ回路とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の放送波中継装置。
【請求項４】
受信変換装置は、基準信号が入力される発振器からの出力を周波数検波する周波数検波回路をさらに備え、検波した周波数検波出力より、前記基準信号の周波数変動が許容偏差内から許容偏差外に、あるいは許容偏差外から許容偏差内に変動したことを検出すると、信号補償器への信号の出力を所定期間停止させるよう制御するスケルチ回路とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の放送波中継装置。
【請求項５】
周波数検波回路は、電圧制御発振器とフィルタ、及び移送比較器を含むＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路より構成されていることを特徴とする請求項４に記載の放送波中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタルテレビ放送中継送信機、特に信号補償装置を併用する放送波中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は一般的な地上デジタルテレビ放送の放送波中継装置の構成を示すブロック図である。受信アンテナで受信された親局からの放送電波は、受信変換装置１で中間周波信号に変換され、信号補償器２でマルチパスフェージング等による波形歪を補償した後、送信変換装置３で自局エリアの放送周波数に変換し、高出力増幅器（High Power Amplifier :ＨＰＡ）４で増幅されて送信アンテナより再放送される。地上デジタルテレビ放送は、隣接エリアで同一周波数を使用する、いわゆる「ＳＦＮ」(Single Frequency Network)中継を前提とするため、送信周波数の絶対精度を確保する必要性から、ルビジウム(Rubidium)発振器等の高安定発振装置を基準発振器５に採用し、受信変換装置１と送信変換装置３は基準発振器５から供給される基準信号に同期する仕組みになっている。
【０００３】
次に、受信変換装置１の動作についてさらに詳しく説明する。受信変換装置１に入力された受信波は、低雑音増幅器１１で増幅された後、帯域通過フィルタ１２で帯域外成分を除去した後、受信ミクサ１３で局発信号と乗算され、中間周波数信号に変換される。帯域通過フィルタ１４で隣接チャネル成分を除去したのち、中間周波増幅器１５で所望のレベルに増幅し、出力される。通常、受信変換装置には自動利得制御（Auto Gain Control :AGC）機能が組み込まれているため、受信信号が断になった場合には、雑音信号が所望のレベルまで増幅されて、出力されることになる。これを防止するため、入力信号が一定レベル以下になった時に、中間周波増幅器１５の出力をオフにするための、スケルチ回路１６、ならびにこれを制御するスケルチ制御部１７が組み込まれている。局発信号はＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路１９により、基準信号に同期したＶＣ−ＴＣＸＯ(Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator）１８で生成される。基準発振器５の出力が断になった時は、ＶＣ−ＴＣＸＯ１８は、自身の安定度で自走発振を継続する。上記説明の放送波中継装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３２１５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記説明の放送波中継装置においては、基準発振器５の故障や、メンテナンス時の電源断等により基準信号が消失（基準信号断）することがあり、基準信号の消失に伴い、受信変換装置１や送信変換装置３の局部発振信号は基準信号による同期から自走に切り替わる。このとき、受信変換装置１の出力周波数に過渡的に揺らぎが発生したり、送信変換装置３の送信周波数に微小な変動が発生する。逆に、基準信号が消失した状態から復旧した場合も、局部発振信号は自走から基準信号による同期に切り替わるので、受信変換装置１の出力周波数に過渡的に揺らぎが発生したり、送信変換装置３の送信周波数に微小な変動が発生する。
【０００６】
受信変換装置１の後段に設けられている信号補償器２は、受信したＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Divisional Multiplex）信号を復調し、パイロットシンボルから伝送路推定を行い、波形歪を補償するもので、受信信号のＯＦＤＭシンボルに同期・追従する構成をとるものが多い。一般に、受信信号に同期追従する信号補償器２は、基準信号が消失したとき、あるいは基準信号が復旧したことによる受信信号の周波数変動に対して、積極的に同期を解除して再同期する設計を行うが、中継局用の信号補償器では、できるだけ放送を中断させない目的で、追従不可能となるぎりぎりまで同期を解除しない設計としている。
【０００７】
このため保守やトラブルにより、基準発振器５が供給する基準信号が消失したり、保守終了後に基準信号が復旧したことによる受信変換装置１の出力周波数が変動した際に、信号補償器２の同期追従部が機能しなくなるケースがある（ハングアップ）。また、送信出力周波数が過渡的に変動した場合は、下位中継局の信号補償器がハングアップする可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、受信アンテナで受信された親局からの放送信号を中間周波数信号に変換する受信変換装置と、この受信変換装置から出力された出力信号の波形歪みを補償する信号補償器と、この信号補償器で波形歪みが補償された信号を自局エリアの所定の周波数に変換する送信変換装置と、受信変換装置と送信変換装置に同期用の基準信号を供給する基準信号発振器とを備えた放送波中継装置において、基準信号発振器が受信変換装置に供給する基準信号の状態に応じて、受信変換装置から信号補償器への信号出力を制御するスケルチ回路を有する受信変換装置を設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、受信アンテナで受信された親局からの放送信号を中間周波数信号に変換する受信変換装置と、この受信変換装置から出力された出力信号の波形歪みを補償する信号補償器と、この信号補償器で波形歪みが補償された信号を自局エリアの所定の周波数に変換する送信変換装置と、受信変換装置と送信変換装置に同期用の基準信号を供給する基準信号発振器とを備えた放送波中継装置において、基準信号発振器が受信変換装置に供給する基準信号の状態に応じて、受信変換装置から信号補償器への信号出力を制御するスケルチ回路を有する受信変換装置を設けたので、基準信号の消失及び復旧に起因して周波数が変動した信号が信号補償器に出力されることを防止し、信号補償器がハングアップすることを未然に防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る放送波中継装置の受信変換装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る放送波中継装置は、図５に示す放送波中継装置を構成する受信変換装置１を図１に示す受信変換装置１に置き換えたものである。図１に示す符号のうち、図５に示すものと同一の符号は同一または相当部分を示すので説明は省略する。また、本発明の実施の形態１に係る放送波中継装置の動作のうち、受信変換装置１の後段に設けられた信号補償器２、送信変換装置３、高周波増幅器４の動作は、図５に示す一般的な放送波中継装置の動作に相当するので説明は省略する。
【００１１】
本発明に係る放送波中継装置は、基準発振器５が生成する基準信号の出力が変化したことを検知する基準信号レベル検知回路１００を受信変換装置１に設け、基準信号レベル検知回路１００が基準信号の出力が変化したことを検知すると、スケルチ回路１６は信号補償器２への出力を一定時間開閉制御することにより、基準信号断／復旧時に受信変換出力を瞬間停止させるものである。基準レベル検知回路１００は、基準発振器５が生成する基準信号が消失したこと、または、消失していた基準信号が消失していた状態から復旧したことを検知し、基準信号の出力が変化したと判断する。本発明に係る放送波中継装置は、かかる基準レベル検知回路１００を有する受信変換装置１を設けたものである。
【００１２】
基準信号レベル検知回路１００は、基準発振器５が生成する基準信号のレベルが一定以下、例えば、基準信号の出力が消失（断）した場合、検知結果をスケルチ回路１６に出力する。スケルチ回路１６は、基準信号レベル検知回路１００の検知結果に基づいて、中間周波増幅器１５から信号補償器２への出力を一定時間オフにする。一方、基準信号レベル検知回路１００は、基準発振器５が生成する基準信号のレベルが一定以上、例えば、基準信号の出力が消失（断）状態から復旧した場合、検知結果をスケルチ回路１６に出力する。スケルチ回路１６は、基準信号の出力が消失（断）状態から復旧したような場合にも、受信変換装置１の出力周波数が変動を抑制するため、基準信号レベル検知回路１００の検知結果に基づいて、中間周波増幅器１５から信号補償器２への出力をオフにする。
【００１３】
スケルチ回路１６は、基準信号の出力が消失（断）した場合、あるいは基準信号の出力が消失（断）状態から復旧した場合、受信変換装置１から信号補償器２への出力を一定時間オフにする。そして、一定時間経過後、受信変換装置１から信号補償器２への出力をオンにする。ここでいう「一定時間」とは、基準信号出力の変動（正常状態と消失状態の遷移）によって局部発振信号が同期と自走で切り替わるのに必要な時間である。受信変換装置１から信号補償器２への出力を一定時間オフすることにより、受信変換装置１から信号補償器２に、周波数が変動した信号が入力されるのを防止することができる。そして、一定時間経過後に受信変換装置１から信号補償器２に入力される信号は、局部発振信号が同期と自走で切り替わった後の周波数が安定した信号であり、信号補償器２に入力された信号の周波数変動によりハングアップするという問題は生じない。
【００１４】
ところで、図１に示す受信変換装置１は、基準発振器５が生成する基準信号のレベルが一定以下に低下したことを検知すると、検知結果をスケルチ回路１６に出力する基準信号レベル検知回路１００を備えるほか、アンテナからの受信信号が一定レベル以下になったことを検出し、入力信号が一定レベル以下になったときスケルチ回路１６に結果を通知し、受信変換装置１から信号補償器２への出力を停止させるスケルチ制御部１７をもそなえている。つまり、図１に示す受信変換装置１は、基準信号レベル検知回路１００が検知する、基準発振器５が生成する基準信号のレベルと、スケルチ制御部１７が検知する受信信号の受信レベルの２つのパラメータを用いて信号補償器２への信号出力を制御している。
【００１５】
図６は、本発明の実施の形態１に係る放送波中継装置におけるスケルチ制御論理をしめす真理値表である。図１に示す受信変換装置１のスケルチ制御部１７は受信アンテナからの受信信号のレベルを監視し、スケルチ制御部１７が検知する受信信号の受信レベルが「設定レベル以下」であるか、「設定レベル以上」であるかを判断する。スケルチ制御部１７は、アンテナからの受信信号が一定レベル以下になったとき、スケルチ回路１６に受信変換装置１から信号補償器２への出力を停止させる（スケルチ動作  クローズ）。一方、アンテナからの受信信号が一定レベル以上であるとき、スケルチ回路１６は信号補償器２への信号出力を行うが、このとき、基準信号レベル検知回路１００は、基準発振器５の生成する基準信号の状態に変動が生じたか、具体的には、基準信号のレベルが正常であるか、正常から断状態に移行したか（正常→断）、基準信号が消失している状態か（断）、断状態から正常に復旧したか（断→正常）を監視して、スケルチ回路１６の開閉制御を行う。
【００１６】
図６において、基準信号レベル検知回路１００が、基準信号が正常から断状態に移行したこと（正常→断）、あるいは断状態から正常に復旧したこと（断→正常）を検知すると、スケルチ回路１６は、受信変換装置１から信号補償器２への出力を停止させる（スケルチ動作  クローズ）。一定時間経過後、受信変換装置１から信号補償器２への出力が再開される。一方、基準信号レベル検知回路１００が、基準信号のレベルが正常である状態、あるいは基準信号が消失している状態（断）が継続していると判断した場合、局部発振信号が同期、ないし自走に切り替わった状態で、受信変換装置１からの出力信号に周波数変動は生じていないので、受信変換装置１から信号補償器２への信号出力は行われる。なお、スケルチ回路１６は、スケルチ制御部１７からも制御を受けるが、図６に示すとおり、基準信号レベル断時のクローズ制御が優先される。
【００１７】
このように、基準信号発振器の生成する基準信号の状態によりスケルチ制御を行うことにより、基準信号の消失、局部発振信号の同期／自走の切り替わりによって周波数変動が生じた信号出力が受信変換装置１から信号補償器２に入力させることを一時停止し、後段の信号補償器２がハングアップすることを未然に防止することが可能になる。また、万一、スケルチ回路１６が閉じる前に信号補償器２がハングアップしてしまった場合においても、出力信号が一時的に断となることにより、信号補償器２に再捕捉・再同期を行わせることが可能となる。
【００１８】
実施の形態２．
図２は、本発明に係る放送波中継装置の受信変換装置の構成を示すブロック図である。また、図７は、実施の形態２に係る放送波中継装置におけるスケルチ制御論理をしめす真理値表である。図２において、基準発振器５において生成された基準信号はＰＬＬ回路１９に入力されている。なお、図２において図１と同一の符号は同一または相当部分を示すので説明は省略する。
【００１９】
次に図７を参照して動作について説明する。図２に示す受信変換装置１のスケルチ回路１６は、ＰＬＬ回路１９から出力されるアンロック信号１１０（同期はずれ検出）を観測し、ＰＬＬ回路１９がロック状態（同期）からアンロック状態（同期はずれ）になった場合にスケルチ回路１６を閉制御することにより、基準信号断時に、受信変換装置１から信号補償器２への信号出力を一定時間停止させる（スケルチ動作  一定時間クローズ）。また、スケルチ回路１６は、ＰＬＬ回路１９がアンロック状態からロック状態になった場合にも、スケルチ回路１６を閉制御することにより、基準信号断時に、受信変換装置１から信号補償器２への信号出力を一定時間停止させる（スケルチ動作  一定時間クローズ）。一定時間経過後、受信変換装置１から信号補償器２への出力はオンにされる。一方、ＰＬＬ回路１９がロック状態（同期）、あるいはアンロック状態（同期はずれ）で継続している場合、局部発振信号が同期、ないし自走に切り替わった状態で、受信変換装置１からの出力信号に周波数変動は生じていないので、スケルチ回路１６は受信変換装置１から信号補償器２への信号出力を行う（スケルチ動作  オープン）。
【００２０】
これにより、後段の信号補償器がハングアップすることを未然に防止することが可能であり、かつ、万一、スケルチが閉じる前に信号補償器がハングアップしてしまった場合においても、出力信号が一時的に断となることにより、信号補償器に再捕捉・再同期を行わせることが可能となる。ＰＬＬ回路１９の状態によってスケルチ制御を行う方式は、実施の形態１と比較して、基準発振器５の周波数異常に対しても検出が可能となるという利点がある。なおスケルチ回路１６は、スケルチ制御部１７からも制御を受けるが、図７に示すとおり、ＰＬＬアンロック時のクローズ制御が優先される。
【００２１】
上記説明のように、本発明の実施の形態２に係る放送波中継装置は、基準発振器５の出力を専用の回路（例えば、図１に示す基準信号レベル検知回路１００）を用いずにモニタすることにより、経済的に後段の信号補償器がハングアップすることを未然に防止することが可能であり、かつ、万一、スケルチが閉じる前に信号補償器がハングアップしてしまった場合においても、出力信号が一時的に断となることにより、信号補償器に再捕捉・再同期を行わせることが可能となる。
【００２２】
実施の形態３．
図３は、本発明に係る放送波中継装置の受信変換装置の構成を示すブロック図である。また、図８は、実施の形態３に係る放送波中継装置におけるスケルチ制御論理をしめす真理値表である。図３において、基準発振器５において生成された基準信号はＰＬＬ回路１９に入力され、さらに、ＶＣ−ＴＣＸＯ１８に入力される。ＶＣ−ＴＣＸＯ（Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator）とは、「電圧制御、温度補償水晶発振器」である。さらに、このＶＣ−ＴＣＸＯ１８の出力を用いて、基準信号の周波数が変化したことを検知するための周波数検波回路１２０が設けられている。なお、図３において図１と同一の符号は同一または相当部分を示すので説明は省略する。
【００２３】
図４は、周波数検波回路の構成を示すブロック図である。周波数検波回路１２０は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２１、ループフィルタ１２２、位相比較器１２３によりＰＬＬ回路を構成しており、定常状態では、ＶＣ−ＴＣＸＯ１８から供給される局発信号に同期追従している。このＰＬＬ回路は、局部発振回路のＰＬＬ１９よりも時間応答特性が短く設計されており、何らかの要因で、基準発振器５の出力（基準発振信号）が異常状態になり、局部発振信号の周波数に過渡的な変動が発生すると、この変動を増幅する形で応答することにより、実施の形態２よりも良好な感度で周波数変動を検知することができる。ループの振動は、電圧比較器１２５によって、基準電圧１２４と比較して検出され、単安定マルチバイブレータにより一定時間幅の制御パルスを生成する。この制御パルスがスケルチ回路１６を制御するＳＱＬ制御信号となる。
【００２４】
次に図８を参照して動作について説明する。図３に示す受信変換装置１の周波数検波回路１２０は、ＶＣ−ＴＣＸＯ１８の出力を用いて、基準信号発振器５の基準信号の周波数が変化したことを検知する。スケルチ回路１６は、周波数検波回路１２０の出力信号（周波数検波出力）が示す周波数変動が許容偏差内であるときには、受信変換装置１から信号補償器２への信号出力を行う（スケルチ動作  オープン）。また、スケルチ回路１６は、周波数検波回路１２０の出力信号（周波数検波出力）が示す周波数変動が許容偏差外であるとき、受信変換装置１から信号補償器２への信号出力を停止させる（スケルチ動作  クローズ）。「周波数変動が許容偏差外であるとき」とは、受信変換装置１が信号補償器２に出力する信号に周波数異常が発生し得ることを示す。さらに、スケルチ回路１６は、周波数検波回路１２０の出力信号（周波数検波出力）が示す周波数変動が、許容偏差内から許容偏差外に、または許容偏差外から許容偏差内に遷移したとき、受信変換装置１から信号補償器２への信号出力を一定時間停止させる（スケルチ動作  一定時間クローズ）。「周波数変動が、許容偏差内から許容偏差外（許容偏差外から許容偏差内）に遷移したとき」とは、受信変換装置１が信号補償器２に出力する信号に周波数変動が発生し得ることを示す。そして、一定時間経過後、受信変換装置１から信号補償器２への出力はオンにされる。
【００２５】
上記説明のとおり、一定の振幅で変動した期間中と、一定の範囲を逸脱している場合に、スケルチ回路１６を閉制御することにより、基準信号断時に受信変換出力を停止させる。これにより、後段の信号補償器２がハングアップすることを未然に防止することが可能であり、かつ、万一、スケルチが閉じる前に信号補償器がハングアップしてしまった場合においても、出力信号が一時的に断となることにより、信号補償器に再捕捉・再同期を行わせることが可能となる。なお、スケルチ回路１６は、スケルチ制御部１７からも制御を受けるが、図８に示すとおり、許容外周波数偏差時のクローズ制御が優先される。
【００２６】
ＰＬＬを用いて構成した周波数検波回路を用いてＶＣ−ＴＣＸＯ１８の出力の周波数検波を行い、スケルチ制御を行う方式は、実施の形態１及び２と比較して、受信変換装置１が信号補償器２に出力する信号に周波数異常が発生し得ることと、周波数変動が生じることを別々に検知することが可能であり、送信停止と後段の信号補償器のハングアップ回避を別に制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る放送波中継装置の受信変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る放送波中継装置の受信変換装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る放送波中継装置の受信変換装置の構成を示すブロック図である。
【図４】周波数検波回路の構成を示すブロック図である。
【図５】一般的な放送波中継装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る放送波中継装置におけるスケルチ制御論理をしめす真理値表である。
【図７】実施の形態２に係る放送波中継装置におけるスケルチ制御論理をしめす真理値表である。
【図８】実施の形態３に係る放送波中継装置におけるスケルチ制御論理をしめす真理値表である。
【符号の説明】
【００２８】
１  受信変換装置、２  信号補償器、３  送信変換装置、４  高出力増幅器、
５  基準発振器、１１  低雑音増幅器、１２、１４  帯域通過フィルタ、
１３  受信ミクサ、１５  中間周波増幅器、１６  スケルチ回路、
１７  スケルチ制御部（入力レベル検知部）、１８  ＶＣ−ＴＣＸＯ、
１９  ＰＬＬ回路、１００  基準信号レベル検知回路、１１０  ＰＬＬアンロック信号、
１２０  周波数検波回路、１２１  電圧制御発振器、１２２  ループフィルタ、
１２３  位相比較器、１２４  比較基準電圧、１２５  電圧比較器、
１２６  単安定マルチバイブレータ
【図１】
2009231869.tif 000003
【図２】
2009231869.tif 000004
【図３】
2009231869.tif 000005
【図４】
2009231869.tif 000006
【図５】
2009231869.tif 000007
【図６】
2009231869.tif 000008
【図７】
2009231869.tif 000009
【図８】
2009231869.tif 000010