説明

受信装置

【課題】受信信号の信号品質を良好に維持し得る受信装置を提供する。
【解決手段】レドーム112を介して受信空中線111で受信されたデジタル放送信号の信号レベルを受信入力レベル監視部13により検出するとともに、デジタル放送信号のC/N比をC/N監視部14により検出し、制御部15によりこれら検出結果に基づいてアップフェージングまたは減衰性フェージングによる影響がなくなるようにレドーム112を制御して自由空間損失を変更するようにしている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えば親局からの地上デジタル放送信号を中継する中継用送信機に用いられる受信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
地上波の放送システムにあっては、放送サービスエリアの拡大及び難視聴地域の解消を目的として、中継局が設置されている。中継局では、放送波を直接受信した信号またはTTL(Transmitter to Transmitter Link)などの専用回線で受信した放送信号を、再度送信機へ入力して送信している。
【0003】
ところで、中継局では、アップフェージングまたは減衰性フェージングの発生により、受信信号の品質が劣化して、放送に使用できない状態に陥る場合がある。
【0004】
現行のアナログ放送中継局では、使用中の伝送系の受信信号レベルを監視し、アップフェージングの発生により、そのレベルが基準値を上回った場合に、減衰器を設けた伝送系へ切り替える手法を採っている(例えば、特許文献1)。この場合、実際の放送において大きな問題になるような障害は発生していない。
【特許文献1】特開2000−315960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、日本の地上放送では、現行のアナログ放送からOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式によるデジタル放送への移行が決定され、その実現に向けて種々の開発が進められている。ここで、デジタル放送では、以下の問題を改善することが要望されている。
【0006】
まず、OFDM信号は帯域内の周波数特性が平坦であるため、仮に信号を受信していない場合でも、受信回路内でノイズ成分が盛り上がり、OFDM信号に見えてしまう場合がある。このため、受信信号のレベルで信号の品質劣化を監視することは困難であり、アナログ放送における中継放送波切り替えのための品質監視技術を利用することができない。
【0007】
そこで、この発明の目的は、放送波中継局に用いられる場合に、受信信号の信号品質を良好に維持し得る受信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】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
到来電波から任意の信号を受信し、この受信信号を任意の損失レベルで出力する受信手段と、この受信手段により出力される信号の受信品質を監視する監視手段と、この監視手段の監視結果に基づいて、受信手段の損失レベルを制御する制御手段とを備えるようにしたものである。なお、上記受信手段は、任意の信号を受信するための受信空中線と、この受信空中線の少なくとも一部を覆うレドームとを備え、制御手段は、監視手段の監視結果に基づいて、レドームを制御して自由空間損失を変更することを特徴とする。さらに、監視手段は、受信手段の出力信号レベルを検出する第1の検出手段と、受信手段の出力から受信信号のキャリア対雑音電力比を検出する第2の検出手段とを有し、制御手段は、第1及び第2の検出手段それぞれの検出結果に基づいて、受信手段の損失レベルを制御することを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、レドームを介して受信空中線で得られた受信信号の信号レベルに加えて、受信信号のキャリア対雑音電力比が検出され、これら検出結果に基づいてアップフェージングまたは減衰性フェージングによる影響がなくなるようにレドームが制御されて自由空間損失が変更される。
【0010】
従って、信号を受信していない場合にも、系統内のノイズ等による信号の誤検出を防ぐことができ、これによりアップフェージングまたは減衰性フェージングによる受信信号の品質劣化を確実に検出して受信信号の信号品質を良好に維持することができる。また、アップフェージングまたは減衰性フェージングによる受信信号の品質劣化発生時に、レドームを制御して品質劣化を防ぐ構成であるため、回路構成の簡単小型化を図ることができる。
【0011】
到来電波から任意の信号を受信する受信手段と、この受信手段で得られた受信信号を互いに処理すべく信号レベルが異なる2系統に分配する分配手段と、2系統の信号のうちいずれか一方の信号を送出信号として選択的に導出する切替手段と、2系統の信号それぞれの受信品質を監視する監視手段と、この監視手段の監視結果に基づいて、切替手段を切替制御する制御手段とを備えるようにしたものである。なお、2系統のうちの一方の系統には、分配手段により分配された信号を所定レベル減衰する減衰器を備え、監視手段は、減衰器の出力信号の受信品質を監視することを特徴とする。さらに、監視手段は、2系統の信号レベルをそれぞれ検出する第1の検出手段と、2系統の信号から受信信号のキャリア対雑音電力比をそれぞれ検出する第2の検出手段とを有し、制御手段は、第1及び第2の検出手段それぞれの検出結果に基づいて、切替手段を切替制御することを特徴とする。
【0012】
この構成によれば、受信信号の信号レベルに加えて、受信信号のキャリア対雑音電力比が検出され、これら検出結果に基づいてアップフェージングまたは減衰性フェージングによる影響がなくなるように系統切替が行われる。
【0013】
従って、信号を受信していない場合にも、系統内のノイズ等による信号の誤検出を防ぐことができ、これによりアップフェージングまたは減衰性フェージングによる受信信号の品質劣化を確実に検出して切替出力の信号品質を良好に維持することができる。
【発明の効果】
【0014】
以上詳述したようにこの発明によれば、放送波中継局に用いられる場合に、受信信号の信号品質を良好に維持し得る受信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わる受信装置の構成を示すブロック図である。この受信装置は、放送波中継局に用いられる。
【0016】
図1において、符号11は受信部で、例えばTTLを介して受信したOFDM方式によるデジタル放送信号を受信するための受信空中線111と、この受信空中線111を覆うレドーム112とから成る。このレドーム112は、電波透過性を有する材料で形成される。
【0017】
受信部11で受信されたデジタル放送信号、つまりRF(Radio Frequency)入力信号は、信号処理部12によりRF帯からIF帯への周波数変換等の信号処理が施された後、図示しない送信機に送出される。
【0018】
一方、信号処理部12に入力された信号は、受信入力レベル監視部13及びC/N(Carrier/Noise)監視部14に供給される。受信入力レベル監視部13は、入力信号の信号レベルを監視するもので、その監視結果は制御部15に供給される。C/N監視部14は、入力信号のC/N比を監視して、その劣化の度合いを評価するもので、その評価値は制御部15に供給される。
【0019】
制御部15は、受信入力レベル監視部13からの監視結果、及びC/N監視部14からの評価値に基づいて、アップフェージングまたは減衰性フェージングによる品質劣化を判定し、信号品質が向上するようにレドーム112を制御して自由空間損失を変更する。
【0020】
次に、上記構成における動作について説明する。
以前は、図2に示すように、受信空中線1により受信したデジタル放送信号を、受信機2で処理を加えて、再度送信機へ入力して送信している。しかし、アップフェージングが発生した場合、図3に示すように、受信機2への受信入力レベルが高くなり、このため、受信機2が飽和してC/Nが劣化し、放送エリアのフィールドにおいて誤りが生じてしまう。
【0021】
そこで、本第1の実施形態では、信号処理部12に供給される放送信号を受信入力レベル監視部13及びC/N監視部14にそれぞれ供給し、受信入力レベル監視部13により受信信号レベルを検出し、C/N監視部14により放送信号のC/N比を検出し、この検出結果を信号品質の評価値として制御部15に出力する。
【0022】
なお、C/N監視部14で用いる信号品質監視の手法では、デジタル放送信号のC/N比を見ることでデジタル放送信号においてある一定の誤り率が得られるノイズの量を判別し、その比率から劣化の度合いを検出するようにしている。
【0023】
図4は、上記制御部15の具体的な処理手順を示すフローチャートである。
まず、制御部15は、受信入力レベル監視部13から監視結果を取り込み、この監視結果であるデジタル放送信号の受信レベルが基準値を超えるか否かの判断を行う(ステップST4a)。ここで、受信レベルが基準値を超えた場合に(Yes)、制御部15はC/N監視部14から品質評価値を取り込み、この品質評価値が基準評価値未満であるか否かの判断を行う(ステップST4b)。
【0024】
ここで、品質評価値が基準評価値以上であるならば(No)、制御部15は信号を受信していないときに生じた信号処理部12内のノイズ等の影響と判断して上記ステップST4aの処理に移行する。
【0025】
一方、品質評価値が基準評価値を下回った場合に(Yes)、制御部15はアップフェージングによる影響と判定して、デジタル放送信号の品質が向上するようにレドーム112を制御する(ステップST4c)。以後、ステップST4aからステップST4cまでの処理を繰り返し実行する。
【0026】
なお、上記処理は、アップフェージング対策用として説明したが、減衰性フェージングにも対応することができる。この場合、制御部15は、上記ステップST4aにおいて、受信レベルが基準値を下回るか否かを判断するとともに、上記ステップST4bにおいて、品質評価値が基準評価値を下回るか否かを判断する。
【0027】
以上のように上記第1の実施形態では、レドーム112を介して受信空中線111で受信されたデジタル放送信号の信号レベルを受信入力レベル監視部13により検出するとともに、デジタル放送信号のC/N比をC/N監視部14により検出し、制御部15によりこれら検出結果に基づいてアップフェージングまたは減衰性フェージングによる影響がなくなるようにレドーム112を制御して自由空間損失を変更するようにしている。
【0028】
従って、信号処理部12がアップフェージングまたは減衰性フェージングにより飽和してC/N比が劣化することを防ぐことができ、これにより受信信号の信号品質を良好に維持することができ、良好な地上デジタル放送送信ネットワークを構築することができる。
【0029】
また、信号を受信していない場合にも、信号処理部12内のノイズ等による信号が誤検出されて、アップフェージング対策または減衰性フェージング対策が講じられることを防ぐことができる。
【0030】
また、アップフェージングまたは減衰性フェージングによる受信信号の品質劣化発生時に、レドーム112を制御して品質劣化を防ぐ構成であるため、回路構成の簡単小型化を図ることができる。
【0031】
(第2の実施形態)
図5は、この発明の第2の実施形態に係わる受信装置の構成を示すブロック図である。
【0032】
図5において、受信空中線21で受信されたデジタル放送信号は、分配器22で2系統に分配され、一方はアッテネータ23で所定レベル減衰されて信号処理部24に供給され、他方は信号処理部25に供給される。なお、ここでは、アッテネータ23及び信号処理部24を含む系統を1系とし、信号処理部25を含む系統を2系とする。
【0033】
1系入力のデジタル放送信号は、信号処理部24で所定の信号処理が加えられた後に、切替器26に供給される。同様に、2系入力のデジタル放送信号は、信号処理部25で所定の信号処理が加えられた後に、切替器26に供給される。切替器26は、1系及び2系のいずれかの系を選択的に導出するものである。
【0034】
一方、信号処理部24,25にそれぞれ入力されたデジタル放送信号は、受信入力レベル監視部27及びC/N監視部28に供給される。受信入力レベル監視部27は、入力信号の信号レベルを監視するもので、その監視結果は制御部29に供給される。C/N監視部28は、入力信号のC/N比を監視して、その劣化の度合いを評価するもので、その評価値は制御部29に供給される。
【0035】
制御部29は、受信入力レベル監視部27からの監視結果、及びC/N監視部28からの評価値に基づいて、アップフェージングまたは減衰性フェージングによる品質劣化を判定し、信号品質が向上するように切替器26を切替制御する。
【0036】
次に、上記構成における動作について説明する。
本第2の実施形態では、信号処理部24,25に供給されるデジタル放送信号を受信入力レベル監視部27及びC/N監視部28にそれぞれ供給し、受信入力レベル監視部27により受信信号レベルを検出し、C/N監視部28によりデジタル放送信号のC/N比を検出し、この検出結果を信号品質の評価値として制御部29に出力する。
【0037】
なお、C/N監視部28で用いる信号品質監視の手法では、デジタル放送信号のC/N比を見ることでデジタル放送信号においてある一定の誤り率が得られるノイズの量を判別し、その比率から劣化の度合いを検出するようにしている。
【0038】
図6は、上記制御部29の具体的な処理手順を示すフローチャートである。ここでは、初期状態で2系が選択されているものとする。
【0039】
まず、制御部29は、受信入力レベル監視部27から監視結果を取り込み、この監視結果である2系のデジタル放送信号の受信レベルが基準値を超えるか否かの判断を行う(ステップST6a)。ここで、受信レベルが基準値を超えた場合に(Yes)、制御部29はC/N監視部28から2系の品質評価値を取り込み、この2系の品質評価値が基準評価値未満であるか否かの判断を行う(ステップST6b)。
【0040】
ここで、2系の品質評価値が基準評価値以上であるならば(No)、制御部29は信号を受信していないときに生じた信号処理部25内のノイズ等の影響と判断して上記ステップST6aの処理に移行する。
【0041】
一方、2系の品質評価値が基準評価値を下回った場合に(Yes)、制御部29はアップフェージングによる影響と判定して、1系を選択するように切替器26を切替制御する(ステップST6c)。
【0042】
次に、制御部29は、1系のデジタル放送信号の受信レベルが基準値を下回るか否かの判断を行う(ステップST6d)。ここで、1系の受信レベルが基準値を下回った場合に(Yes)、制御部29はC/N監視部28から1系の品質評価値を取り込み、この1系の品質評価値が基準評価値未満であるか否かの判断を行う(ステップST6e)。
【0043】
ここで、1系の品質評価値が基準評価値以上であるならば(No)、制御部29は信号を受信していないときに生じた信号処理部24内のノイズ等の影響と判断して上記ステップST6dの処理に移行する。
【0044】
一方、1系の品質評価値が基準評価値を下回った場合に(Yes)、制御部29は減衰性フェージングによる影響と判定して、2系を選択するように切替器26を切替制御する(ステップST6f)。以後、ステップST6aからステップST6fまでの処理を繰り返し実行する。なお、平常時、1系,2系は現用/予備切替に使用される。
【0045】
以上のように上記第2の実施形態では、受信空中線21で受信されたデジタル放送信号を分配器22により2系統に分配して一方の信号をアッテネータ23で所定レベル減衰して信号処理部24に入力し、他方の信号を直接信号処理部25に入力し、信号処理部24,25に入力されるデジタル放送信号の信号レベルを受信入力レベル監視部27により検出するとともに、信号処理部24,25に入力されるデジタル放送信号のC/N比をC/N監視部28により検出し、制御部29によりこれら検出結果に基づいて送出状態の系の品質評価値が基準値を下回ったとき、アップフェージングまたは減衰性フェージングによる影響と判断して切替器26の系の切り替えを実行するようにしている。
【0046】
従って、上記第1の実施形態と同様の作用効果が得られ、これによりアップフェージングまたは減衰性フェージングによる受信信号の品質劣化を確実に検出して切替出力の信号品質を良好に維持することができる。
(その他の実施形態)
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第1の実施形態では、レドームを制御することによりアップフェージングまたは減衰性フェージングによるC/N比の劣化を防ぐ例について説明した。しかしこれに限ることなく、例えば他の遮蔽物を用いるようにしてもよい。なお、受信信号に与える損失レベルが制御可能なものであればよい。
【0047】
また、上記各実施形態では、受信レベル及び受信C/N比を監視する例について説明したが、受信レベル及び受信C/N比以外にも受信信号の受信品質を監視できるものを用いてもよい。例えば、デジタル信号を復調して、誤り訂正前及び後の誤り率を検出する等を行うようにしてもよい。
【0048】
さらに、上記各実施形態は放送波中継局に適用した場合であるが、これに限定されるものではなく、アップフェージング対策または減衰性フェージング対策を講じる必要がある他のデジタル通信系においても適用可能であることは勿論のことである。
【0049】
その他、受信装置の構成、取り扱う信号の種類、受信品質の監視方法、損失レベル制御手順及び系統切替手順等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】この発明の第1の実施形態に係わる受信装置の構成を示すブロック図。
【図2】以前に用いられていた放送波中継局の構成を示すブロック図。
【図3】アップフェージングに影響された場合の信号特性図。
【図4】同第1の実施形態における制御部の制御処理手順を示すフローチャート。
【図5】この発明の第2の実施形態に係わる受信装置の構成を示すブロック図。
【図6】同第2の実施形態における制御部の制御処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【0051】
11…受信部、12,24,25…信号処理部、13,27…受信入力レベル監視部、14,28…C/N監視部、15,29…制御部、21,111…受信空中線、22…分配器、23…アッテネータ、26…切替器、112…レドーム。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
到来電波から任意の信号を受信し、この受信信号を任意の損失レベルで出力する受信手段と、
この受信手段により出力される信号の受信品質を監視する監視手段と、
この監視手段の監視結果に基づいて、前記受信手段の損失レベルを制御する制御手段とを具備したことを特徴とする受信装置。
【請求項2】
前記受信手段は、前記任意の信号を受信するための受信空中線と、この受信空中線の少なくとも一部を覆うレドームとを備え、
前記制御手段は、前記監視手段の監視結果に基づいて、前記レドームを制御して自由空間損失を変更することを特徴とする請求項1記載の受信装置。
【請求項3】
前記監視手段は、前記受信手段の出力信号レベルを検出する第1の検出手段と、前記受信手段の出力から受信信号のキャリア対雑音電力比を検出する第2の検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記第1及び第2の検出手段それぞれの検出結果に基づいて、前記受信手段の損失レベルを制御することを特徴とする請求項1記載の受信装置。
【請求項4】
前記任意の信号はデジタル放送信号であり、
前記監視手段は、前記デジタル放送信号の受信品質を監視することを特徴とする請求項1記載の受信装置。
【請求項5】
到来電波から任意の信号を受信する受信手段と、
この受信手段で得られた受信信号を互いに処理すべく信号レベルが異なる2系統に分配する分配手段と、
前記2系統の信号のうちいずれか一方の信号を送出信号として選択的に導出する切替手段と、
前記2系統の信号それぞれの受信品質を監視する監視手段と、
この監視手段の監視結果に基づいて、前記切替手段を切替制御する制御手段とを具備したことを特徴とする受信装置。
【請求項6】
前記2系統のうちの一方の系統には、前記分配手段により分配された信号を所定レベル減衰する減衰器を備え、
前記監視手段は、前記減衰器の出力信号の受信品質を監視することを特徴とする請求項5記載の受信装置。
【請求項7】
前記監視手段は、前記2系統の信号レベルをそれぞれ検出する第1の検出手段と、前記2系統の信号から受信信号のキャリア対雑音電力比をそれぞれ検出する第2の検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記第1及び第2の検出手段それぞれの検出結果に基づいて、前記切替手段を切替制御することを特徴とする請求項5記載の受信装置。
【請求項8】
前記任意の信号はデジタル放送信号であり、
前記監視手段は、前記2系統のデジタル放送信号の受信品質をそれぞれ監視することを特徴とする請求項5記載の受信装置。

【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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【公開番号】特開2006−229468(P2006−229468A)
【公開日】平成18年8月31日(2006.8.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−39504(P2005−39504)
【出願日】平成17年2月16日(2005.2.16)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】