送信装置および送信方法
【課題】放送されたコンテンツを携帯機器において利用する場合のチャネルの選択をユーザに意識させないようにする。
【解決手段】ワンセグメント送信機１においては、１３〜５２Chのうちの１つのチャネルである例えば１５Chの信号が高周波信号の送信機によって生成され、送信対象のコンテンツのベースバンド信号に基づいて変調される。また変調後の１５Chの信号に周波数変換処理を施すことによって、１５Ch以外の、１３，１４，１６〜５２Chの各チャネルの信号が生成され、無線局の設置に免許が不要な強度である３５μV/m以下の強度の電波を使って送信される。携帯機器２においては、電波の到達範囲内に存在する限り、ワンセグメント放送のどのチャネルを選択している場合であってもコンテンツを受信することが可能になる。本発明は、ワンセグメント放送の電波を送信する機器に適用することができる。
【解決手段】ワンセグメント送信機１においては、１３〜５２Chのうちの１つのチャネルである例えば１５Chの信号が高周波信号の送信機によって生成され、送信対象のコンテンツのベースバンド信号に基づいて変調される。また変調後の１５Chの信号に周波数変換処理を施すことによって、１５Ch以外の、１３，１４，１６〜５２Chの各チャネルの信号が生成され、無線局の設置に免許が不要な強度である３５μV/m以下の強度の電波を使って送信される。携帯機器２においては、電波の到達範囲内に存在する限り、ワンセグメント放送のどのチャネルを選択している場合であってもコンテンツを受信することが可能になる。本発明は、ワンセグメント放送の電波を送信する機器に適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置および送信方法に関し、特に、放送形態での配信に適したコンテンツを携帯機器において受信する場合のチャネルの選択をユーザに意識させないようにした送信装置および送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ワンセグメント放送対応の携帯機器が普及してきている。ワンセグメント放送は、UHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域を１３〜５２Chの４０のチャネルに分け、１つのチャネルの周波数帯域幅である６MHzを１３のセグメントに分割し、そのうちの１セグメント分の帯域を使って行われる携帯機器向けの放送である。
【０００３】
ワンセグメント放送対応の携帯機器の普及に伴い、そのようなワンセグメント放送対応の携帯機器を持つユーザ向けのサービスを提供するシステムが提案、または実現されている。
【０００４】
特許文献１には、地域限定のワンセグメント放送を行うシステムが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、広いエリアを数キロメートル圏などのエリアに区切り、それぞれのエリアに特化した内容の放送を行うシステムが開示されている。
【０００６】
特許文献３には、さらに狭い数百メートル程度のエリアを公営競馬場などに形成し、オッズ情報を配信するシステムが開示されている。
【０００７】
このようなワンセグメント放送の技術を使った地域限定の放送・情報サービスは非常に有益な新しいサービスであるが、サービスを受けるためには、ユーザは、まず、受信可能なチャネルのスキャンを行わせるなどして、その地域におけるチャネル設定を行う必要がある。
【０００８】
また、ユーザは、サービスの提供が行われているチャネルを選択する操作を行う必要があり、チャネルを選択する操作を行った場合、携帯機器において、選択されたチャネルの電波の受信が開始され、受信された電波によって搬送される情報を取得する。
【０００９】
特許文献４には、チャネルの情報と放送内容を対応付けた情報が記述されたリストを携帯機器に格納しておくことによって、チャネル設定のためのスキャンを不要にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２７９３７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２９５３４１号公報
【特許文献３】特開２００８−９７３８９号公報
【特許文献４】特開２００８−１５３９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
チャネル設定のためのスキャンが不要であるとしても、特許文献４に記載されている技術によっては、ワンセグメント放送によって提供されるコンテンツを視聴したりして利用するためには、ユーザはチャネルの選択を行う必要がある。
【００１２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、放送されたコンテンツを携帯機器において利用する場合のチャネルの選択をユーザに意識させないようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の送信装置は、高周波信号を生成する高周波信号生成手段と、高調波成分を有する信号を生成する高調波生成手段と、前記高周波信号と、前記高調波生成手段により生成された前記高調波成分を有する信号を乗算する乗算手段と、前記乗算手段による乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信する送信手段とを備える。
【００１４】
前記高調波生成手段には、所定の基本波から所望の高調波成分を有する信号を生成させることができる。
【００１５】
前記乗算手段による乗算結果の信号に含まれる所定の周波数帯域の信号を除去、または通過させるフィルタ手段をさらに設けることができる。
【００１６】
前記乗算手段による乗算結果の信号の振幅を調整する振幅調整手段をさらに設けることができる。
【００１７】
前記高周波信号生成手段を、第１の高周波信号を生成する第１の高周波信号生成手段と、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第１の高周波信号生成手段により生成された前記第１の高周波信号に基づいて変調する第１の変調手段と、前記第１の高周波信号の中心周波数と所定の中心周波数の差がある第２の高周波信号を生成する第２の高周波信号生成手段と、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第２の高周波信号生成手段により生成された前記第２の高周波信号に基づいて変調する第２の変調手段と、変調後の前記第１の高周波信号と、変調後の前記第２の高周波信号を加算する加算手段とから構成することができる。
【００１８】
本発明の送信方法は、高周波信号を生成し、高調波成分を有する信号を生成し、変調後の前記高周波信号と、前記高調波成分を有する信号を乗算し、乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信するステップを含む。
【００１９】
本発明の送信装置または送信方法においては、高周波信号が生成され、高調波成分を有する信号が生成され、前記高周波信号と、前記高調波成分を有する信号が乗算され、乗算結果の信号があらたな高周波信号として送信される。
【００２０】
「高周波」とは、三百万メガヘルツ以下の周波数の電磁波をいう。
【００２１】
また、「高調波」とは、ある周波数成分をもつ波動に対し、その整数倍の高次の周波数成分や周波数のことをいう。「基本波」は、高調波の基本となる元の波動や周波数のことをいう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、放送されたコンテンツを携帯機器において利用する場合のチャネルの選択をユーザに意識させないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るワンセグメント送信機が送信する電波の到達範囲の例を示す図である。
【図２】コンテンツの送信の例を示す図である。
【図３】電波の周波数と強度の関係を示す図である。
【図４】地上デジタル放送の物理チャネルと周波数の関係を示す図である。
【図５】ワンセグメント送信機によるコンテンツの送信の概念を示す図である。
【図６】コンテンツの送信の概念を示す図である。
【図７】ワンセグメント送信機の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８の高周波信号発生部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】高周波信号の時間軸上の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図１１】矩形波の時間軸上の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図１２】他の矩形波の時間軸上の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図１３】ワンセグメント送信機の送信処理について説明するフローチャートである。
【図１４】信号処理部の他の構成例を示すブロック図である。
【図１５】BPFの例を示す図である。
【図１６】BPFを用いたフィルタリングの対象になる信号とフィルタリング後の信号の例を示す図である。
【図１７】BEFの例を示す図である。
【図１８】BEFを用いたフィルタリングの対象になる信号とフィルタリング後の信号の例を示す図である。
【図１９】ワンセグメント送信機の他の送信処理について説明するフローチャートである。
【図２０】信号処理部のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【図２１】周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図２２】ワンセグメント送信機のさらに他の送信処理について説明するフローチャートである。
【図２３】高周波信号の中心周波数の例を示す図である。
【図２４】微弱電波の周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図２５】外部からの高周波受信信号を高周波信号発生部の機能として用いる例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係るワンセグメント送信機１が送信する電波の到達範囲の例を示す図である。
【００２５】
ワンセグメント送信機１は、ワンセグメント放送で使われる電波を使って、電波の到達範囲であるエリアＡ１内にいる携帯機器２等にコンテンツを送信する機器である。
【００２６】
図２に示すように、ワンセグメント送信機１に対しては、送信対象となるビデオコンテンツなどの所定のコンテンツ（情報）が、メモリカードなどの記録媒体を介して、または、LAN(Local Area Network)などのネットワークを介して入力される。ワンセグメント送信機１は、ワンセグメント放送の全てのチャネルの電波を使って同じコンテンツを送信する。携帯機器２においてはコンテンツの再生が行われ、ユーザはそれを視聴したりして利用することが可能になる。
【００２７】
ワンセグメント送信機１が出力する電波は、特許文献２，３に示すような数百メートル圏、数キロメートル圏を対象にするような強いものに限らず、無線局の設置に免許を必要としない「微弱な電波」でもよい。
【００２８】
ここでいう「微弱な電波」とは、総務省関連法規に規定されている、免許を必要としない「発射する電波が著しく微弱な無線局（以下、微弱無線局）」に規定される範囲での無線設備が出力する電波のことである。微弱無線局を設け、運用することにより、無線局の免許取得などが不要で、放送・情報サービスを早期に提供することができる。
【００２９】
以下、適宜、無線局の設置に免許が不要な強度の電波のことを、単に微弱電波という。
【００３０】
図３は、電波の周波数と強度の関係を示す図である。
【００３１】
図３の横軸は周波数を表し、縦軸は強度を表す。図３に示すように、免許が不要な電波の強さが、その電波を出力する無線局から３ｍ離れた位置における電界強度として周波数に応じて規定されている。
【００３２】
例えば、０kHzから３２２MHz以下の周波数帯域においては、無線局から３ｍ離れた位置での電界強度が常に５００μV/m以下であれば免許は不要となる。
【００３３】
また、３２２MHzを超え、１０GHz以下の周波数帯域においては、無線局から３ｍ離れた位置での電波の強度が常に３５μV/m以下であれば免許は不要となる。ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送に使われる電波の周波数はUHF帯の４７０〜７１０MHzであるので、それと同じ周波数の電波を使う場合、無線局から３ｍ離れた位置での強度が３５μV/m以下であれば免許は不要となる。
【００３４】
図４は、地上デジタル放送の物理チャネルと周波数の関係を示す図である。
【００３５】
図４に示すように、UHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域を４０の物理チャネルに分け、それぞれの物理チャネルを１３〜５２Chとして地上デジタル放送が行われている。周波数ｆｕ１３とｆｕ１４間、ｆｕ１４とｆｕ１５間、・・・、ｆｕ５１とｆｕ５２間、といったように、それぞれの物理チャネルの中心周波数の間隔は６MHzである。
【００３６】
ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送においては、このようにして物理チャネルと周波数の関係が規定されている。ワンセグメント放送は、各物理チャネルを構成する１３のセグメントのうちの周波数方向に見て中央にある１つのセグメントを利用して行われる。
【００３７】
ワンセグメント送信機１は、送信対象のコンテンツを、１３〜５２Chの全ての物理チャネルの微弱電波によって送信する。
【００３８】
図５は、ワンセグメント送信機１によるコンテンツの送信の概念を示す図である。
【００３９】
図５に示すように、ワンセグメント送信機１は、１３〜５２Chのうちの１つのチャネルである例えば１５Chの信号を高周波信号の送信機によって生成し、送信対象のコンテンツのベースバンド信号に基づいて変調する。
【００４０】
また、ワンセグメント送信機１は、変調後の１５Chの信号に周波数変換処理を施すことによって、１５Ch以外の、１３，１４，１６〜５２Chの各チャネルの信号を生成し、無線局の設置に免許が不要な強度である３５μV/m以下の強度の電波を使って送信する。
【００４１】
全てのチャネルを使って同じコンテンツの送信が行われることにより、携帯機器２においては、電波の到達範囲内に存在する限り、ワンセグメント放送のどのチャネルを選択している場合であってもコンテンツを受信することが可能になる。受信されたコンテンツは携帯機器２において再生され、ユーザに提示される。
【００４２】
すなわち、携帯機器２のユーザは、物理チャネルの１５Chだけでなく、例えば１３Chを受信させることによってもコンテンツを利用することができるし、５０Chを受信させることによってもコンテンツを利用することができる。
【００４３】
これにより、ユーザは、ワンセグメント送信機１が送信するコンテンツを携帯機器２を用いて利用する際、受信可能なチャネルのスキャンを行わせるなどしてチャネル設定を行う必要がない。
【００４４】
また、どのチャネルを選択した場合であってもコンテンツを利用することができるため、ユーザはチャネルの選択を意識する必要がない。
【００４５】
全てのチャネルの信号を生成する元になる信号として１チャネルの信号を生成する１台の送信機を搭載すればよいため、ワンセグメント送信機１の構成を単純なものにすることが可能になる。図１５の１５Ch送信機は、中心周波数が４８５．１４３MHzの、ワンセグメント放送の１チャネル分の所定の帯域幅の信号を生成する機器である。
【００４６】
例えば、図６に示すようにして４０台の送信機を搭載することによっても４０チャネルの信号を生成することは可能であるが、このような方法での実施は明らかに不経済なものとなり、実現性に乏しい。一方、本発明の実施形態で説明する図５に示した方法では、送信機としては１台だけ用意し、その送信機によって生成された信号を元にして４０チャネル分の信号を生成するようにすることにより、ワンセグメント送信機１を小型化することが可能になる。
【００４７】
［ワンセグメント送信機１の構成］
図７は、ワンセグメント送信機１の構成例を示すブロック図である。
【００４８】
図７に示すように、ワンセグメント送信機１は、コンテンツ再生部１１、信号処理部１２、送信部１３、およびアンテナ１４から構成される。
【００４９】
コンテンツ再生部１１は、記録媒体やネットワークなどを介して入力されたコンテンツを取得し、再生する。コンテンツ再生部１１は、所定のフォーマットでエンコードされているコンテンツをデコードし、コンテンツのベースバンド信号を信号処理部１２に出力する。
【００５０】
信号処理部１２は、対象のコンテンツを送信するための、ワンセグメント放送の４０チャネル分の信号を生成する。信号処理部１２は、生成した信号を送信部１３に出力する。
【００５１】
送信部１３は、信号処理部１２から供給された信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信する。
【００５２】
図８は、図７の信号処理部１２の構成例を示すブロック図である。
【００５３】
図８に示すように、信号処理部１２は、高周波信号発生部２１、矩形波信号発生部２２、およびミキサ部２３から構成される。高周波信号発生部２１に対しては、コンテンツ再生部１１から出力されたベースバンド信号が入力される。
【００５４】
高周波信号発生部２１は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成し、生成した高周波信号に基づいて送信対象のコンテンツのベースバンド信号を変調する。高周波信号発生部２１は、変調後の高周波信号をミキサ部２３に出力する。高周波信号発生部２１が、図５に示す１つの送信機に相当する。
【００５５】
矩形波信号発生部２２は、物理チャンネルの中心周波数の間隔である６MHzの高調波の成分を有する信号を生成する。矩形波信号発生部２２は、そのような信号として例えば基本周波数が６MHzの矩形波を生成し、ミキサ部２３に出力する。
【００５６】
ミキサ部２３は、高周波信号発生部２１から供給された変調後の高周波信号と、矩形波信号発生部２２により生成された矩形波のアナログ乗算（時間領域での乗算）を行い、乗算結果の信号を送信部１３に出力する。
【００５７】
高周波信号発生部２１により生成された高周波信号の周波数をｆMHz、矩形波信号発生部２２により生成された矩形波の基本周波数をｓMHzとすると、ミキサ部２３からの出力は、２つの入力信号の和差成分で表される、ｆ，ｆ±ｓ，ｆ±２ｓ，ｆ±３ｓ，・・・MHzの周波数系列の信号となる。矩形波の基本周波数ｓは、物理チャネルの中心周波数の間隔である６MHzである。
【００５８】
図９は、図８の高周波信号発生部２１の構成例を示すブロック図である。
【００５９】
図９に示すように、高周波信号発生部２１は変調部３１と信号発生部３２から構成される。
【００６０】
変調部３１は、コンテンツ再生部１１から供給されたベースバンド信号を、信号発生部３２から供給された高周波信号に基づいて変調し、変調後の高周波信号をミキサ部２３に出力する。
【００６１】
信号発生部３２は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成し、変調部３１に出力する。
【００６２】
図１０は、信号発生部３２により生成される高周波信号の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【００６３】
図１０Ａに示すように、時間軸上において正弦波として表される高周波信号が信号発生部３２により生成される。高周波信号e(t)は下式（１）によって表される。ω０はω０＝２πｓで表される。ｓは、物理チャネルの中心周波数の間隔である６MHzである。
【数１】
【００６４】
高周波信号の周波数スペクトラムを図１０Ｂに示す。図１０Ｂに示すように、信号発生部３２により生成される高周波信号にはω０以外の周波数の成分は含まれない。このような高周波信号に対して変調が施され、変調後の高周波信号がミキサ部３２に出力される。
【００６５】
図１１は、矩形波信号発生部２２により生成される矩形波の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【００６６】
図１１Ａに示すように、１の値をとる期間を矩形波の１周期の期間で割って得られる比であるデューティ比が５０％ではない、所定の比を有する矩形波が矩形波信号発生部２２により生成される。図１１Ａの矩形波のデューティ比は５０％以下である。図１１Ａの矩形波e(t)は下式（２）によって表される。
【数２】
【００６７】
矩形波の周波数スペクトラムの例を図１１Ｂに示す。図１１Ｂに示すように、矩形波信号発生部２２により生成される矩形波には、偶数次の高調波と奇数次の高調波の成分が含まれる。矩形波に含まれる各周波数成分の強度は周波数が高くにつれて弱くなる。
【００６８】
矩形波のフーリエ級数S(ω)は下式（３）によって表される。ｎは１以上の整数である。
【数３】
【００６９】
このように、５０％ではない、所定のデューティ比を有する矩形波を生成し、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号とアナログ乗算を行うことによって、６MHz間隔の各周波数成分を有する信号を生成することが可能になる。基準となる高周波信号の周波数帯域と周波数が離れるにつれて強度は弱くなるが、ミキサ部２３による乗算結果の信号には１３〜５２Chの４０チャネル分の周波数成分が含まれる。
【００７０】
図１２は、τ＝πとして、デューティ比を５０％にしたときの矩形波の波形と周波数スペクトラムを示す図である。
【００７１】
基本周波数ｓ、デューティ比５０％の矩形波の波形を図１２Ａに示す。この矩形波は下式（４）によって表される。
【数４】
【００７２】
デューティ比が５０％である矩形波の周波数スペクトラムを図１２Ｂに示す。図１２Ｂに示すように、デューティ比が５０％である矩形波には、奇数次の高調波の成分は含まれるが、偶数次の高調波の成分は含まれない。仮に、このような矩形波を高周波信号発生部２１により生成された高周波信号との乗算に用いた場合、乗算結果の信号は、１３〜５２Chのうちの１チャネルおきの物理チャネルの成分しか含んでいない信号になる。デューティ比が５０％である矩形波のフーリエ級数S(ω)を下式（５）に示す。
【数５】
【００７３】
［ワンセグメント送信機１の動作］
ここで、図１３のフローチャートを参照して、以上のような構成を有するワンセグメント送信機１の処理について説明する。
【００７４】
この処理は、例えば、送信対象とするコンテンツがワンセグメント送信機１に入力され、コンテンツの送信を開始することが指示されたときに開始される。
【００７５】
ステップＳ１において、コンテンツ再生部１１は送信対象のコンテンツを再生する。
【００７６】
ステップＳ２において、信号処理部１２の信号発生部３２（図９）は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成する。
【００７７】
ステップＳ３において、変調部３１は、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を高周波信号に基づいて変調する。
【００７８】
ステップＳ４において、矩形波信号発生部２２は、５０％ではない所定のデューティ比を有する矩形波を生成する。
【００７９】
ステップＳ５において、ミキサ部２３は、変調後の高周波信号と、矩形波のアナログ乗算を行う。
【００８０】
ステップＳ６において、送信部１３は、乗算結果の信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信する。コンテンツの送信が行われている間、以上の処理が繰り返し実行される。コンテンツの送信を終了することが指示されたとき、処理は終了される。
【００８１】
微弱電波を受信した携帯機器２においては、そのとき受信しているチャネルのRF信号の復調が行われ、ベースバンド信号が取得される。また、ベースバンド信号に基づいてコンテンツの映像をLCD(Liquid Crystal Display)などよりなる表示部に表示させたり、コンテンツの音声をスピーカから出力させたりすることが行われる。
【００８２】
以上の処理により、携帯機器２のユーザはチャネルの選択を意識することなく、ワンセグメント放送のいずれかのチャネルを受信するようにしておくだけで、ワンセグメント送信機１から送信されたコンテンツを利用することができる。
【００８３】
なお、図１３は、ワンセグメント送信機１の処理を手順を追って説明したフロー図であり、実際の放送・情報配信の形態としてのサービスでは、常に、コンテンツの再生以降の一連の処理が行われ、コンテンツが送信されている。
【００８４】
サービス提供に用いられる電波の強度は無線局の設置に免許が不要な強度であるため、ワンセグメント送信機１の管理者は、ワンセグメント放送を使ったコンテンツの提供サービスを容易に実現することが可能になる。
【００８５】
ワンセグメント送信機１を使用したコンテンツの提供サービスは、例えば半径数メートルから数十メートル以下の空間である飲食店などの店舗内全体、あるいは、それぞれのテーブルや商品展示コーナーなどの一区画を対象として行われる。
【００８６】
対象とするサービス区域としては、映画館、列車などの空間内全体や、それらの各座席を対象にして行われるようにしてもよいし、美術館、博物館のフロア全体や、それぞれの展示物周辺などの限定された区域を対象として行われるようにしてもよい。
【００８７】
また、ワンセグメント送信機１を、ワンセグメント放送対応機器の試験のために用いることも可能である。例えばワンセグメント放送の受信機が正常に動作しているか否かを、受信機に実際に電波を受信させて検証する場合、ワンセグメント放送の送信機としてワンセグメント送信機１を用いることによりそれを容易に行うことが可能になる。
【００８８】
このようなサービスは、無線局の免許の取得が不要な微弱電波を使うことにより、図１に示すエリアＡ１はそのような限定されたエリアでの実施のみならず、特許文献２，３に示されるような無線局免許取得を前提とした広いエリアでのサービスにも適用可能である。
【００８９】
＜第２の実施の形態＞
［ワンセグメント送信機１の構成］
図１４は、信号処理部１２の他の構成例を示すブロック図である。
【００９０】
図１４において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。図１４に示す信号処理部１２の構成は、フィルタ／振幅調整部４１が追加して設けられている点で図８に示す構成と異なる。
【００９１】
フィルタ／振幅調整部４１は、ミキサ部２３による乗算結果の信号に対してフィルタリングを施す。
【００９２】
図１５は、フィルタ／振幅調整部４１により用いられるBPF(Band Pass Filter)の例を示す図である。
【００９３】
図１５のBPFは、中心周波数ｆ、帯域幅２ｓのフィルタであり、周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域の信号を通過させる。図１６Ａに示すような周波数スペクトラムによって表される信号を対象として図１５に示すBPFを用いてフィルタリングを施すことによって、図１６Ｂに示すように周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域に含まれる信号だけを通過させることが可能になる。
【００９４】
図１６Ａは、フィルタ／振幅調整部４１に対する入力信号の周波数スペクトラムを表し、図１６Ｂは、フィルタ／振幅調整部４１からの出力信号の周波数スペクトラムを表す。図１６Ｂの実線矢印はフィルタを通過する信号の周波数スペクトラムを表し、点線矢印はフィルタによって通過が制限される信号の周波数スペクトラムを表す。
【００９５】
図１７は、フィルタ／振幅調整部４１により用いられるBEF(Band Elimination Filter)の例を示す図である。
【００９６】
図１７のBEFは、中心周波数ｆ、帯域幅２ｓのフィルタであり、周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域の信号を除去する。図１８Ａに示すような周波数スペクトラムによって表される信号を対象として図１７に示すBEFを用いてフィルタリングを施すことによって、図１８Ｂに示すように周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域の信号を除去し、それ以外の信号を通過させることが可能になる。
【００９７】
図１８Ａは、フィルタ／振幅調整部４１に対する入力信号の周波数スペクトラムを表し、図１８Ｂは、フィルタ／振幅調整部４１からの出力信号の周波数スペクトラムを表す。図１８Ｂの実線矢印はフィルタを通過する信号の周波数スペクトラムを表し、点線矢印はフィルタによって除去される信号の周波数スペクトラムを表す。
【００９８】
フィルタ／振幅調整部４１においては、このようなBPFを用いて、またはBEFを用いてフィルタリングが行われる。
【００９９】
BPFを用いてフィルタリングを行うことにより、連続するチャネルの周波数系列をコンテンツの搬送波信号として利用することが可能になる。
【０１００】
また、BEFを用いてフィルタリングを行うことにより、既存のワンセグメント放送で使用されている周波数帯域は使用せず、空いている周波数帯域のみに限定した周波数系列をコンテンツの搬送波信号として利用することが可能になる。
【０１０１】
１３〜５２Chの各物理チャネルは放送局などに割り当てられている。たとえ半径数メートルといった狭い範囲を対象にした放送であっても、自分に割り当てられているチャネルの電波をワンセグメント送信機１が出力することを許可しない放送局が現れることも想定されるため、そのような放送局が使用しているチャネルの電波を出力しないようにする必要がある。
【０１０２】
電波を出力することを許可しない放送局に割り当てられているチャネルの信号の通過をBPFを用いて制限したり、その信号をBEFを用いて除去したりすることにより、放送局の要望に対応することも可能になる。
【０１０３】
また、フィルタ／振幅調整部４１は、フィルタリングが適宜施された乗算結果の信号の振幅を調整する。
【０１０４】
上述したように、ワンセグメント送信機１が出力する電波の強度を無線局の設置に免許が不要な強度である微弱電波の範囲に設定する場合、フィルタ／振幅調整部４１は、ワンセグメント送信機１からの出力電波の強度が電波法などの関連法規に定められる制限を満たすものになるように振幅の調整を行う。
【０１０５】
また、微弱電波での運用でなく無線局の免許の取得を前提とした場合は、そこで規定される電波出力になるように振幅が設定される。
【０１０６】
また、図１１Ｂを参照して説明したように、矩形波信号発生部２２により生成される矩形波に含まれる各周波数成分の強度は周波数が高くなるにつれて弱くなる。このような矩形波と高周波信号の乗算結果の信号も、周波数帯域毎にその成分の強度を見た場合、周波数が高くなるにつれて弱くなり、振幅も小さくなる。
【０１０７】
例えばフィルタ／振幅調整部４１は、低い周波数帯域の信号の振幅と、高い周波数帯域の信号の振幅がほぼ一定になるように振幅を調整する。
【０１０８】
フィルタ／振幅調整部４１を構成する回路は、以上のようなフィルタリングと振幅調整処理をアナログ方式で行うアナログ回路によって構成されるようにしてもよいし、デジタル方式で行うデジタル回路によって構成されるようにしてもよい。また、アナログ回路とデジタル回路を混在させた回路によって構成されるようにしてもよい。
【０１０９】
さらに、フィルタ／振幅調整部４１を構成する図１５や図１７のBPFやBEFは、その一例を示したものであり、複数の通過帯域や複数の阻止域の組み合わせを実現するよう、複数のLPF(Low Pass Filter)や複数のHPF(High Pass Filter)の組みあわせ回路で実現してもよい。
【０１１０】
［ワンセグメント送信機１の動作］
図１９のフローチャートを参照して、図１４に示す構成の信号処理部１２を有するワンセグメント送信機１の処理について説明する。
【０１１１】
図１９の処理は、フィルタリングと振幅調整の処理が追加されている点を除いて図１３を参照して説明した処理と同様の処理である。
【０１１２】
ステップＳ１１において、コンテンツ再生部１１は送信対象のコンテンツを再生する。
【０１１３】
ステップＳ１２において、信号処理部１２の信号発生部３２は高周波信号を生成する。
【０１１４】
ステップＳ１３において、変調部３１は、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を高周波信号に基づいて変調する。
【０１１５】
ステップＳ１４において、矩形波信号発生部２２は、５０％ではない所定のデューティ比を有する矩形波を生成する。
【０１１６】
ステップＳ１５において、ミキサ部２３は、変調後の高周波信号と、矩形波のアナログ乗算を行う。
【０１１７】
ステップＳ１６において、フィルタ／振幅調整部４１は、ミキサ部２３による乗算結果の信号に対して、上述したようにしてBPFを用いて、またはBEFを用いてフィルタリングを施す。
【０１１８】
ステップＳ１７において、フィルタ／振幅調整部４１は、フィルタリングを施して得られた信号の振幅を調整する。
【０１１９】
ステップＳ１８において、送信部１３は、振幅調整後の信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信し、処理を終了させる。
【０１２０】
＜第３の実施の形態＞
［ワンセグメント送信機１の構成］
図２０は、信号処理部１２のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【０１２１】
図２０に示す信号処理部１２の構成は、第１の高周波信号発生手段としての高周波信号発生部５１と、第２の高周波信号発生手段としての高周波信号発生部５２が設けられ、それらの出力側に混合部５３が設けられる点が図１４に示す信号処理部１２の構成と異なる。矩形波との乗算に用いる高周波信号を生成するという点では、高周波信号発生部５１、高周波信号発生部５２、および混合部５３をまとめた構成が、図１４等に示す高周波信号発生部２１に対応する。
【０１２２】
高周波信号発生部５１と高周波信号発生部５２に対しては、送信対象のコンテンツが再生されることによって得られたベースバンド信号が入力される。コンテンツ再生部１１から入力されるベースバンド信号は、同じコンテンツを再生して得られた信号であってもよいし、異なるコンテンツを再生して得られたコンテンツであってもよい。内容は同じであるが、日本語の音声のものと英語の音声のものといったように言語の異なるコンテンツが再生され、例えば、日本語の音声のコンテンツを再生して得られたベースバンド信号が高周波信号発生部５１に入力され、英語の音声のコンテンツを再生して得られたベースバンド信号が高周波信号発生部５２に入力されるようにしてもよい。
【０１２３】
高周波信号発生部５１は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成し、生成した高周波信号に基づいて、入力されたベースバンド信号を変調する。高周波信号発生部５１も、図９に示す構成と同じ構成を有する。高周波信号発生部５１は、変調後の高周波信号を混合部５３に出力する。
【０１２４】
高周波信号発生部５２は、高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数と６MHzの中心周波数の差がある高周波信号を生成し、生成した高周波信号に基づいて、入力されたベースバンド信号を変調する。高周波信号発生部５２も、図９に示す構成と同じ構成を有する。
【０１２５】
高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数をｆ１、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の中心周波数をｆ２とすると、ｆ２−ｆ１＝ｓとして表される。上述したように、ｓは、物理チャネルの中心周波数の間隔である６MHzである。高周波信号発生部５１と高周波信号発生部５２においては、物理チャネルの番号が隣同士のチャネルの高周波信号が生成されることになる。
【０１２６】
混合部５３は、高周波信号発生部５１から供給された変調後の高周波信号と、高周波信号発生部５２から供給された変調後の高周波信号を加算し、加算結果の高周波信号をミキサ部５５に出力する。混合部５３から出力される高周波信号の周波数スペクトラムの例を図２１Ａに示す。図２１Ａに示す実線矢印は高周波信号発生部５１により生成される高周波信号を表し、点線矢印は高周波信号発生部５２により生成される高周波信号を表す。
【０１２７】
この例においては、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の中心周波数の方が、高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数よりｓMHzだけ高いものとしたが、中心周波数の間隔がｓMHzであれば、高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の周波数の方が、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の周波数より高くなるようにしてもよい。
【０１２８】
矩形波信号発生部５４は、５０％のデューティ比を有する矩形波を生成し、ミキサ部５５に出力する。５０％のデューティ比を有する矩形波を図２１Ｂに示す。矩形波信号発生部５４により生成される矩形波の基本周波数もｓMHz（６MHz）である。
【０１２９】
ミキサ部５５は、混合部５３から供給された加算結果の高周波信号と、矩形波信号発生部５４により生成された５０％のデューティ比を有する矩形波のアナログ乗算を行う。
【０１３０】
図２１Ｃは、ミキサ部５５による乗算結果の信号の周波数スペクトラムを示す図である。
【０１３１】
図２１Ｃに示すように、ミキサ部５５による乗算結果の信号は、周波数ｆ１を中心として、ｆ１，ｆ１±ｓ，ｆ２±ｓ，ｆ１±３ｓ，ｆ２±３ｓ，・・・MHzの周波数系列の信号となる。
【０１３２】
このように、５０％のデューティ比の矩形波を用いた場合であっても、矩形波との乗算に用いる信号として、中心周波数の間隔が６MHzの２つの高周波信号の和信号を用いることにより、１３〜５２Chの全てのチャネルの成分を含む信号を生成することが可能になる。
【０１３３】
図２０の説明に戻り、フィルタ／振幅調整部５６は、図１４のフィルタ／振幅調整部４１と同様に、ミキサ部５５による乗算結果の信号に対してフィルタリングと振幅調整処理を施し、それらの処理を施して得られた信号を出力する。
【０１３４】
［ワンセグメント送信機１の動作］
図２２のフローチャートを参照して、図２０に示す構成の信号処理部１２を有するワンセグメント送信機１の処理について説明する。
【０１３５】
ステップＳ２１において、コンテンツ再生部１１は送信対象のコンテンツを再生する。
【０１３６】
ステップＳ２２において、信号処理部１２の高周波信号発生部５１は中心周波数がｆ１の高周波信号を生成し、高周波信号発生部５２は中心周波数がｆ２の高周波信号を生成する。
【０１３７】
ステップＳ２３において、高周波信号発生部５１は、中心周波数がｆ１の高周波信号に基づいて、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を変調する。また、高周波信号発生部５２は、中心周波数がｆ２の高周波信号に基づいて、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を変調する。
【０１３８】
ステップＳ２４において、混合部５３は、高周波信号発生部５１から供給された変調後の高周波信号と、高周波信号発生部５２から供給された変調後の高周波信号を加算する。
【０１３９】
ステップＳ２５において、矩形波信号発生部５４は５０％のデューティ比を有する矩形波を生成する。
【０１４０】
ステップＳ２６において、ミキサ部５５は、混合部５３による加算結果の高周波信号と、矩形波のアナログ乗算を行う。
【０１４１】
ステップＳ２７において、フィルタ／振幅調整部５６は、ミキサ部５５による乗算結果の信号に対して、BPFを用いて、またはBEFを用いてフィルタリングを施す。
【０１４２】
ステップＳ２８において、フィルタ／振幅調整部５６は、フィルタリングを施して得られた信号の振幅を調整する。
【０１４３】
ステップＳ２９において、送信部１３は、振幅調整後の信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信し、処理を終了させる。
【０１４４】
以上の処理によっても、携帯機器２を使ってコンテンツを利用するユーザに、チャネルの選択を意識させないで済む。
【０１４５】
例えば、高周波信号発生部５１に入力されたベースバンド信号と高周波信号発生部５２に入力されたベースバンド信号が同じ信号である場合、ユーザは、どのチャネルを選択した場合であっても同じコンテンツを利用することができることになる。
【０１４６】
また、高周波信号発生部５１に入力されたベースバンド信号と高周波信号発生部５２に入力されたベースバンド信号が音声の言語の異なるコンテンツを再生して得られた信号である場合、ユーザは、奇数のチャネルを選択したときには日本語のコンテンツを利用することができ、偶数のチャネルを選択したときには英語のコンテンツを利用することができるといったように、１チャネルおきに同じコンテンツを利用することができることになる。
【０１４７】
以上においては、周波数ｆ１，ｆ２の２つの高周波信号が生成され、それらが混合された後、矩形波との乗算が行われるものとしたが、生成する高周波信号は２つの信号に限られない。すなわち、中心周波数の間隔が所定の周波数を有する３つ以上の信号が生成され、混合された後、矩形波との乗算が行われるようにしてもよい。
【０１４８】
［変形例］
以上においては、ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送を実施対象として、チャンネルの選択をユーザに意識させない送信装置、送信方法を示してきた。また、複数のチャネルの信号を生成する元になる高周波信号として、ワンセグメント放送の１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの中心周波数を有する信号がワンセグメント送信機１により生成されるものとしたが、１３〜５２Chの周波数帯域から外れた周波数を有する信号が生成されるようにしてもよい。
【０１４９】
例えば、図２３に示すように、１３Chの中心周波数である４７３．１４３MHzより６MHzだけ周波数が低い４６７．１４３MHzの信号が生成されるようにすることによっても、この信号を元にして、ワンセグメント放送の複数のチャネルの信号を生成することが可能になる。同様に、５２Chの中心周波数である７０７．１４３MHzより６MHzだけ周波数が高い７１３．１４３MHzの信号が生成されるようにしてもよい。
【０１５０】
すなわち、ワンセグメント放送のいずれかの物理チャネルの中心周波数と６MHzの整数倍の周波数だけ差がある周波数を中心周波数とする信号であれば、どの周波数を有する信号が生成されるようにしてもよい。
【０１５１】
また、ワンセグメント放送のいずれかの物理チャネルの中心周波数を基準として、例えば、６MHzを１４分割した４２８kHzの整数倍の周波数だけ差がある周波数を中心周波数とする信号が生成されるようにしてもよい。
【０１５２】
以上においては、図２０の高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数ｆ１と、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の中心周波数ｆ２の差が６MHzであるとしたが、中心周波数ｆ１とｆ２の間隔は、６MHzを１４分割した４２８kHz（１セグメント）であってもよい。
【０１５３】
第１の実施の形態や第２の実施の形態では、矩形波のデューティ比が５０％以外であるとしたが、この５０％以外のデューティ比を有する矩形波を生成する具体的な回路構成は多数存在する。例えば、精度が保障された正弦波の振幅を指定した電圧値で比較するコンパレータの出力を使って、任意のデューティ比の矩形波を生成する回路構成を採用することも可能である。
【０１５４】
高周波信号との乗算に用いる信号として矩形波を生成するものとしたが、高周波信号との乗算に用いる信号は時間領域での矩形波に限定されるものではなく、例えば、時間領域で三角形の波形で観測される三角波、鋸歯状の波形で観測される鋸波、台形の波形が観測される台形波など、所望する周波数領域において十分な高調波成分を発生させることが可能で、安定的、かつ効率的に信号生成することが可能な時間領域の波形であれば、適切な方法で生成すればよい。
【０１５５】
アナログ乗算を行うミキサ部を実現する回路構成には様々なものがある。例えば、４本のダイオードを使ったＤＢＭをはじめ、２本のダイオードで実現するＳＢＭなど、変換利得が得られないが線形性の良い特性が得られるパッシブミキサ回路で実現しても良いし、トランジスタやＦＥＴ，専用ＩＣなどを使い変換利得が得られるアクティブミキサ回路で実現しても良い。
【０１５６】
複数のチャネルの信号を微弱電波によって送信するものとしたが、この微弱電波の周波数スペクトラムは、図２４に上向きの矢印として示すように、無線局の設置に免許が必要になる強度以下の強度を有するものになる。
【０１５７】
以上においては、ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送の各物理チャネルの電波を出力するものとしたが、無線局の設置に免許が必要になる強度以下の強度の電波であれば、ワンセグメント放送で使われる帯域以外の周波数の電波を出力するようにしてもよい。
【０１５８】
例えば、AMラジオ放送であれば ９kHz間隔、FMラジオ放送であれば１００kHz間隔というように、それぞれの通信放送メディアにおいて定められているチャネル間隔に応じた９kHzまたは１００kHzの周波数系列を有する複数のチャネルの信号を電波によって送信したり、アナログテレビジョン放送の場合は、６MHz間隔となるよう生成した周波数系列を有する複数のチャネルの信号を電波によって送信したりするようにしてもよい。すなわち、一定の周波数間隔でチャネルの間隔が規定され、それぞれのチャネルを使って情報を伝送する各種の放送に本発明は適用可能である。
【０１５９】
AM／FMラジオ放送のあるチャネルの中心周波数を有する信号を元にして生成した複数のチャネルの信号を電波によって送信するとした場合、AMチューナ、あるいはFMチューナを搭載した機器のユーザは、チャネルの選択を意識することなく、伝送される音声を聞くことができる。
【０１６０】
また、アナログテレビジョン放送のあるチャネルの中心周波数を有する信号を元にして生成した複数のチャネルの信号を電波によって送信するとした場合、アナログテレビジョン放送チューナを搭載した機器のユーザは、チャネルの選択を意識することなく、伝送される番組を視聴することができる。
【０１６１】
本発明の実施例では、サービス対象のコンテンツをベースバンド信号から扱い高周波信号発生部で所定の高周波信号として扱う例を示したが、図２５に示すように、空間波や同軸ケーブルを伝った高周波信号を入力として、高周波受信部６１で所望の周波数と振幅に調整したのち、ミキサ部２３に入力することも可能である。
【０１６２】
図２５に示す方式により、特定のチャンネルの中継をすべてのチャンネルで実施することが可能となり、ユーザにチャネル合わせを意識させないサービスが実施できる。
【０１６３】
本発明の実施例では、電波による出力を提示したが、空間を伝搬する電波でなくとも、例えばツイストケーブル、同軸ケーブル、導波管、漏洩同軸ケーブルや表面波伝送線路などを使った高周波信号の伝送、伝播にも適用できる。
【０１６４】
本発明の実施例では、無線局の免許の取得が不要な微弱電波を例に説明を行っているが、無線局の免許の取得の有無と本発明の技術は独立した事柄であり、免許取得が必要な無線局にもついても技術的には本発明が適用可能である。
【０１６５】
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
１ ワンセグメント送信機， ２ 携帯機器， １１ コンテンツ再生部， １２ 信号処理部， １３ 送信部， １４ アンテナ， ２１ 高周波信号発生部， ２２ 矩形波信号発生部， ２３ ミキサ部， ３１ 変調部， ３２ 信号発生部， ４１ フィルタ／振幅調整部， ５１，５２ 高周波信号発生部， ５３ 混合部， ５４ 矩形波信号発生部， ５５ ミキサ部， ５６ フィルタ／振幅調整部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置および送信方法に関し、特に、放送形態での配信に適したコンテンツを携帯機器において受信する場合のチャネルの選択をユーザに意識させないようにした送信装置および送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ワンセグメント放送対応の携帯機器が普及してきている。ワンセグメント放送は、UHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域を１３〜５２Chの４０のチャネルに分け、１つのチャネルの周波数帯域幅である６MHzを１３のセグメントに分割し、そのうちの１セグメント分の帯域を使って行われる携帯機器向けの放送である。
【０００３】
ワンセグメント放送対応の携帯機器の普及に伴い、そのようなワンセグメント放送対応の携帯機器を持つユーザ向けのサービスを提供するシステムが提案、または実現されている。
【０００４】
特許文献１には、地域限定のワンセグメント放送を行うシステムが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、広いエリアを数キロメートル圏などのエリアに区切り、それぞれのエリアに特化した内容の放送を行うシステムが開示されている。
【０００６】
特許文献３には、さらに狭い数百メートル程度のエリアを公営競馬場などに形成し、オッズ情報を配信するシステムが開示されている。
【０００７】
このようなワンセグメント放送の技術を使った地域限定の放送・情報サービスは非常に有益な新しいサービスであるが、サービスを受けるためには、ユーザは、まず、受信可能なチャネルのスキャンを行わせるなどして、その地域におけるチャネル設定を行う必要がある。
【０００８】
また、ユーザは、サービスの提供が行われているチャネルを選択する操作を行う必要があり、チャネルを選択する操作を行った場合、携帯機器において、選択されたチャネルの電波の受信が開始され、受信された電波によって搬送される情報を取得する。
【０００９】
特許文献４には、チャネルの情報と放送内容を対応付けた情報が記述されたリストを携帯機器に格納しておくことによって、チャネル設定のためのスキャンを不要にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２７９３７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２９５３４１号公報
【特許文献３】特開２００８−９７３８９号公報
【特許文献４】特開２００８−１５３９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
チャネル設定のためのスキャンが不要であるとしても、特許文献４に記載されている技術によっては、ワンセグメント放送によって提供されるコンテンツを視聴したりして利用するためには、ユーザはチャネルの選択を行う必要がある。
【００１２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、放送されたコンテンツを携帯機器において利用する場合のチャネルの選択をユーザに意識させないようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の送信装置は、高周波信号を生成する高周波信号生成手段と、高調波成分を有する信号を生成する高調波生成手段と、前記高周波信号と、前記高調波生成手段により生成された前記高調波成分を有する信号を乗算する乗算手段と、前記乗算手段による乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信する送信手段とを備える。
【００１４】
前記高調波生成手段には、所定の基本波から所望の高調波成分を有する信号を生成させることができる。
【００１５】
前記乗算手段による乗算結果の信号に含まれる所定の周波数帯域の信号を除去、または通過させるフィルタ手段をさらに設けることができる。
【００１６】
前記乗算手段による乗算結果の信号の振幅を調整する振幅調整手段をさらに設けることができる。
【００１７】
前記高周波信号生成手段を、第１の高周波信号を生成する第１の高周波信号生成手段と、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第１の高周波信号生成手段により生成された前記第１の高周波信号に基づいて変調する第１の変調手段と、前記第１の高周波信号の中心周波数と所定の中心周波数の差がある第２の高周波信号を生成する第２の高周波信号生成手段と、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第２の高周波信号生成手段により生成された前記第２の高周波信号に基づいて変調する第２の変調手段と、変調後の前記第１の高周波信号と、変調後の前記第２の高周波信号を加算する加算手段とから構成することができる。
【００１８】
本発明の送信方法は、高周波信号を生成し、高調波成分を有する信号を生成し、変調後の前記高周波信号と、前記高調波成分を有する信号を乗算し、乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信するステップを含む。
【００１９】
本発明の送信装置または送信方法においては、高周波信号が生成され、高調波成分を有する信号が生成され、前記高周波信号と、前記高調波成分を有する信号が乗算され、乗算結果の信号があらたな高周波信号として送信される。
【００２０】
「高周波」とは、三百万メガヘルツ以下の周波数の電磁波をいう。
【００２１】
また、「高調波」とは、ある周波数成分をもつ波動に対し、その整数倍の高次の周波数成分や周波数のことをいう。「基本波」は、高調波の基本となる元の波動や周波数のことをいう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、放送されたコンテンツを携帯機器において利用する場合のチャネルの選択をユーザに意識させないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るワンセグメント送信機が送信する電波の到達範囲の例を示す図である。
【図２】コンテンツの送信の例を示す図である。
【図３】電波の周波数と強度の関係を示す図である。
【図４】地上デジタル放送の物理チャネルと周波数の関係を示す図である。
【図５】ワンセグメント送信機によるコンテンツの送信の概念を示す図である。
【図６】コンテンツの送信の概念を示す図である。
【図７】ワンセグメント送信機の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８の高周波信号発生部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】高周波信号の時間軸上の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図１１】矩形波の時間軸上の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図１２】他の矩形波の時間軸上の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図１３】ワンセグメント送信機の送信処理について説明するフローチャートである。
【図１４】信号処理部の他の構成例を示すブロック図である。
【図１５】BPFの例を示す図である。
【図１６】BPFを用いたフィルタリングの対象になる信号とフィルタリング後の信号の例を示す図である。
【図１７】BEFの例を示す図である。
【図１８】BEFを用いたフィルタリングの対象になる信号とフィルタリング後の信号の例を示す図である。
【図１９】ワンセグメント送信機の他の送信処理について説明するフローチャートである。
【図２０】信号処理部のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【図２１】周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図２２】ワンセグメント送信機のさらに他の送信処理について説明するフローチャートである。
【図２３】高周波信号の中心周波数の例を示す図である。
【図２４】微弱電波の周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図２５】外部からの高周波受信信号を高周波信号発生部の機能として用いる例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係るワンセグメント送信機１が送信する電波の到達範囲の例を示す図である。
【００２５】
ワンセグメント送信機１は、ワンセグメント放送で使われる電波を使って、電波の到達範囲であるエリアＡ１内にいる携帯機器２等にコンテンツを送信する機器である。
【００２６】
図２に示すように、ワンセグメント送信機１に対しては、送信対象となるビデオコンテンツなどの所定のコンテンツ（情報）が、メモリカードなどの記録媒体を介して、または、LAN(Local Area Network)などのネットワークを介して入力される。ワンセグメント送信機１は、ワンセグメント放送の全てのチャネルの電波を使って同じコンテンツを送信する。携帯機器２においてはコンテンツの再生が行われ、ユーザはそれを視聴したりして利用することが可能になる。
【００２７】
ワンセグメント送信機１が出力する電波は、特許文献２，３に示すような数百メートル圏、数キロメートル圏を対象にするような強いものに限らず、無線局の設置に免許を必要としない「微弱な電波」でもよい。
【００２８】
ここでいう「微弱な電波」とは、総務省関連法規に規定されている、免許を必要としない「発射する電波が著しく微弱な無線局（以下、微弱無線局）」に規定される範囲での無線設備が出力する電波のことである。微弱無線局を設け、運用することにより、無線局の免許取得などが不要で、放送・情報サービスを早期に提供することができる。
【００２９】
以下、適宜、無線局の設置に免許が不要な強度の電波のことを、単に微弱電波という。
【００３０】
図３は、電波の周波数と強度の関係を示す図である。
【００３１】
図３の横軸は周波数を表し、縦軸は強度を表す。図３に示すように、免許が不要な電波の強さが、その電波を出力する無線局から３ｍ離れた位置における電界強度として周波数に応じて規定されている。
【００３２】
例えば、０kHzから３２２MHz以下の周波数帯域においては、無線局から３ｍ離れた位置での電界強度が常に５００μV/m以下であれば免許は不要となる。
【００３３】
また、３２２MHzを超え、１０GHz以下の周波数帯域においては、無線局から３ｍ離れた位置での電波の強度が常に３５μV/m以下であれば免許は不要となる。ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送に使われる電波の周波数はUHF帯の４７０〜７１０MHzであるので、それと同じ周波数の電波を使う場合、無線局から３ｍ離れた位置での強度が３５μV/m以下であれば免許は不要となる。
【００３４】
図４は、地上デジタル放送の物理チャネルと周波数の関係を示す図である。
【００３５】
図４に示すように、UHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域を４０の物理チャネルに分け、それぞれの物理チャネルを１３〜５２Chとして地上デジタル放送が行われている。周波数ｆｕ１３とｆｕ１４間、ｆｕ１４とｆｕ１５間、・・・、ｆｕ５１とｆｕ５２間、といったように、それぞれの物理チャネルの中心周波数の間隔は６MHzである。
【００３６】
ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送においては、このようにして物理チャネルと周波数の関係が規定されている。ワンセグメント放送は、各物理チャネルを構成する１３のセグメントのうちの周波数方向に見て中央にある１つのセグメントを利用して行われる。
【００３７】
ワンセグメント送信機１は、送信対象のコンテンツを、１３〜５２Chの全ての物理チャネルの微弱電波によって送信する。
【００３８】
図５は、ワンセグメント送信機１によるコンテンツの送信の概念を示す図である。
【００３９】
図５に示すように、ワンセグメント送信機１は、１３〜５２Chのうちの１つのチャネルである例えば１５Chの信号を高周波信号の送信機によって生成し、送信対象のコンテンツのベースバンド信号に基づいて変調する。
【００４０】
また、ワンセグメント送信機１は、変調後の１５Chの信号に周波数変換処理を施すことによって、１５Ch以外の、１３，１４，１６〜５２Chの各チャネルの信号を生成し、無線局の設置に免許が不要な強度である３５μV/m以下の強度の電波を使って送信する。
【００４１】
全てのチャネルを使って同じコンテンツの送信が行われることにより、携帯機器２においては、電波の到達範囲内に存在する限り、ワンセグメント放送のどのチャネルを選択している場合であってもコンテンツを受信することが可能になる。受信されたコンテンツは携帯機器２において再生され、ユーザに提示される。
【００４２】
すなわち、携帯機器２のユーザは、物理チャネルの１５Chだけでなく、例えば１３Chを受信させることによってもコンテンツを利用することができるし、５０Chを受信させることによってもコンテンツを利用することができる。
【００４３】
これにより、ユーザは、ワンセグメント送信機１が送信するコンテンツを携帯機器２を用いて利用する際、受信可能なチャネルのスキャンを行わせるなどしてチャネル設定を行う必要がない。
【００４４】
また、どのチャネルを選択した場合であってもコンテンツを利用することができるため、ユーザはチャネルの選択を意識する必要がない。
【００４５】
全てのチャネルの信号を生成する元になる信号として１チャネルの信号を生成する１台の送信機を搭載すればよいため、ワンセグメント送信機１の構成を単純なものにすることが可能になる。図１５の１５Ch送信機は、中心周波数が４８５．１４３MHzの、ワンセグメント放送の１チャネル分の所定の帯域幅の信号を生成する機器である。
【００４６】
例えば、図６に示すようにして４０台の送信機を搭載することによっても４０チャネルの信号を生成することは可能であるが、このような方法での実施は明らかに不経済なものとなり、実現性に乏しい。一方、本発明の実施形態で説明する図５に示した方法では、送信機としては１台だけ用意し、その送信機によって生成された信号を元にして４０チャネル分の信号を生成するようにすることにより、ワンセグメント送信機１を小型化することが可能になる。
【００４７】
［ワンセグメント送信機１の構成］
図７は、ワンセグメント送信機１の構成例を示すブロック図である。
【００４８】
図７に示すように、ワンセグメント送信機１は、コンテンツ再生部１１、信号処理部１２、送信部１３、およびアンテナ１４から構成される。
【００４９】
コンテンツ再生部１１は、記録媒体やネットワークなどを介して入力されたコンテンツを取得し、再生する。コンテンツ再生部１１は、所定のフォーマットでエンコードされているコンテンツをデコードし、コンテンツのベースバンド信号を信号処理部１２に出力する。
【００５０】
信号処理部１２は、対象のコンテンツを送信するための、ワンセグメント放送の４０チャネル分の信号を生成する。信号処理部１２は、生成した信号を送信部１３に出力する。
【００５１】
送信部１３は、信号処理部１２から供給された信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信する。
【００５２】
図８は、図７の信号処理部１２の構成例を示すブロック図である。
【００５３】
図８に示すように、信号処理部１２は、高周波信号発生部２１、矩形波信号発生部２２、およびミキサ部２３から構成される。高周波信号発生部２１に対しては、コンテンツ再生部１１から出力されたベースバンド信号が入力される。
【００５４】
高周波信号発生部２１は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成し、生成した高周波信号に基づいて送信対象のコンテンツのベースバンド信号を変調する。高周波信号発生部２１は、変調後の高周波信号をミキサ部２３に出力する。高周波信号発生部２１が、図５に示す１つの送信機に相当する。
【００５５】
矩形波信号発生部２２は、物理チャンネルの中心周波数の間隔である６MHzの高調波の成分を有する信号を生成する。矩形波信号発生部２２は、そのような信号として例えば基本周波数が６MHzの矩形波を生成し、ミキサ部２３に出力する。
【００５６】
ミキサ部２３は、高周波信号発生部２１から供給された変調後の高周波信号と、矩形波信号発生部２２により生成された矩形波のアナログ乗算（時間領域での乗算）を行い、乗算結果の信号を送信部１３に出力する。
【００５７】
高周波信号発生部２１により生成された高周波信号の周波数をｆMHz、矩形波信号発生部２２により生成された矩形波の基本周波数をｓMHzとすると、ミキサ部２３からの出力は、２つの入力信号の和差成分で表される、ｆ，ｆ±ｓ，ｆ±２ｓ，ｆ±３ｓ，・・・MHzの周波数系列の信号となる。矩形波の基本周波数ｓは、物理チャネルの中心周波数の間隔である６MHzである。
【００５８】
図９は、図８の高周波信号発生部２１の構成例を示すブロック図である。
【００５９】
図９に示すように、高周波信号発生部２１は変調部３１と信号発生部３２から構成される。
【００６０】
変調部３１は、コンテンツ再生部１１から供給されたベースバンド信号を、信号発生部３２から供給された高周波信号に基づいて変調し、変調後の高周波信号をミキサ部２３に出力する。
【００６１】
信号発生部３２は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成し、変調部３１に出力する。
【００６２】
図１０は、信号発生部３２により生成される高周波信号の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【００６３】
図１０Ａに示すように、時間軸上において正弦波として表される高周波信号が信号発生部３２により生成される。高周波信号e(t)は下式（１）によって表される。ω０はω０＝２πｓで表される。ｓは、物理チャネルの中心周波数の間隔である６MHzである。
【数１】
【００６４】
高周波信号の周波数スペクトラムを図１０Ｂに示す。図１０Ｂに示すように、信号発生部３２により生成される高周波信号にはω０以外の周波数の成分は含まれない。このような高周波信号に対して変調が施され、変調後の高周波信号がミキサ部３２に出力される。
【００６５】
図１１は、矩形波信号発生部２２により生成される矩形波の波形と周波数スペクトラムの例を示す図である。
【００６６】
図１１Ａに示すように、１の値をとる期間を矩形波の１周期の期間で割って得られる比であるデューティ比が５０％ではない、所定の比を有する矩形波が矩形波信号発生部２２により生成される。図１１Ａの矩形波のデューティ比は５０％以下である。図１１Ａの矩形波e(t)は下式（２）によって表される。
【数２】
【００６７】
矩形波の周波数スペクトラムの例を図１１Ｂに示す。図１１Ｂに示すように、矩形波信号発生部２２により生成される矩形波には、偶数次の高調波と奇数次の高調波の成分が含まれる。矩形波に含まれる各周波数成分の強度は周波数が高くにつれて弱くなる。
【００６８】
矩形波のフーリエ級数S(ω)は下式（３）によって表される。ｎは１以上の整数である。
【数３】
【００６９】
このように、５０％ではない、所定のデューティ比を有する矩形波を生成し、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号とアナログ乗算を行うことによって、６MHz間隔の各周波数成分を有する信号を生成することが可能になる。基準となる高周波信号の周波数帯域と周波数が離れるにつれて強度は弱くなるが、ミキサ部２３による乗算結果の信号には１３〜５２Chの４０チャネル分の周波数成分が含まれる。
【００７０】
図１２は、τ＝πとして、デューティ比を５０％にしたときの矩形波の波形と周波数スペクトラムを示す図である。
【００７１】
基本周波数ｓ、デューティ比５０％の矩形波の波形を図１２Ａに示す。この矩形波は下式（４）によって表される。
【数４】
【００７２】
デューティ比が５０％である矩形波の周波数スペクトラムを図１２Ｂに示す。図１２Ｂに示すように、デューティ比が５０％である矩形波には、奇数次の高調波の成分は含まれるが、偶数次の高調波の成分は含まれない。仮に、このような矩形波を高周波信号発生部２１により生成された高周波信号との乗算に用いた場合、乗算結果の信号は、１３〜５２Chのうちの１チャネルおきの物理チャネルの成分しか含んでいない信号になる。デューティ比が５０％である矩形波のフーリエ級数S(ω)を下式（５）に示す。
【数５】
【００７３】
［ワンセグメント送信機１の動作］
ここで、図１３のフローチャートを参照して、以上のような構成を有するワンセグメント送信機１の処理について説明する。
【００７４】
この処理は、例えば、送信対象とするコンテンツがワンセグメント送信機１に入力され、コンテンツの送信を開始することが指示されたときに開始される。
【００７５】
ステップＳ１において、コンテンツ再生部１１は送信対象のコンテンツを再生する。
【００７６】
ステップＳ２において、信号処理部１２の信号発生部３２（図９）は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成する。
【００７７】
ステップＳ３において、変調部３１は、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を高周波信号に基づいて変調する。
【００７８】
ステップＳ４において、矩形波信号発生部２２は、５０％ではない所定のデューティ比を有する矩形波を生成する。
【００７９】
ステップＳ５において、ミキサ部２３は、変調後の高周波信号と、矩形波のアナログ乗算を行う。
【００８０】
ステップＳ６において、送信部１３は、乗算結果の信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信する。コンテンツの送信が行われている間、以上の処理が繰り返し実行される。コンテンツの送信を終了することが指示されたとき、処理は終了される。
【００８１】
微弱電波を受信した携帯機器２においては、そのとき受信しているチャネルのRF信号の復調が行われ、ベースバンド信号が取得される。また、ベースバンド信号に基づいてコンテンツの映像をLCD(Liquid Crystal Display)などよりなる表示部に表示させたり、コンテンツの音声をスピーカから出力させたりすることが行われる。
【００８２】
以上の処理により、携帯機器２のユーザはチャネルの選択を意識することなく、ワンセグメント放送のいずれかのチャネルを受信するようにしておくだけで、ワンセグメント送信機１から送信されたコンテンツを利用することができる。
【００８３】
なお、図１３は、ワンセグメント送信機１の処理を手順を追って説明したフロー図であり、実際の放送・情報配信の形態としてのサービスでは、常に、コンテンツの再生以降の一連の処理が行われ、コンテンツが送信されている。
【００８４】
サービス提供に用いられる電波の強度は無線局の設置に免許が不要な強度であるため、ワンセグメント送信機１の管理者は、ワンセグメント放送を使ったコンテンツの提供サービスを容易に実現することが可能になる。
【００８５】
ワンセグメント送信機１を使用したコンテンツの提供サービスは、例えば半径数メートルから数十メートル以下の空間である飲食店などの店舗内全体、あるいは、それぞれのテーブルや商品展示コーナーなどの一区画を対象として行われる。
【００８６】
対象とするサービス区域としては、映画館、列車などの空間内全体や、それらの各座席を対象にして行われるようにしてもよいし、美術館、博物館のフロア全体や、それぞれの展示物周辺などの限定された区域を対象として行われるようにしてもよい。
【００８７】
また、ワンセグメント送信機１を、ワンセグメント放送対応機器の試験のために用いることも可能である。例えばワンセグメント放送の受信機が正常に動作しているか否かを、受信機に実際に電波を受信させて検証する場合、ワンセグメント放送の送信機としてワンセグメント送信機１を用いることによりそれを容易に行うことが可能になる。
【００８８】
このようなサービスは、無線局の免許の取得が不要な微弱電波を使うことにより、図１に示すエリアＡ１はそのような限定されたエリアでの実施のみならず、特許文献２，３に示されるような無線局免許取得を前提とした広いエリアでのサービスにも適用可能である。
【００８９】
＜第２の実施の形態＞
［ワンセグメント送信機１の構成］
図１４は、信号処理部１２の他の構成例を示すブロック図である。
【００９０】
図１４において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。図１４に示す信号処理部１２の構成は、フィルタ／振幅調整部４１が追加して設けられている点で図８に示す構成と異なる。
【００９１】
フィルタ／振幅調整部４１は、ミキサ部２３による乗算結果の信号に対してフィルタリングを施す。
【００９２】
図１５は、フィルタ／振幅調整部４１により用いられるBPF(Band Pass Filter)の例を示す図である。
【００９３】
図１５のBPFは、中心周波数ｆ、帯域幅２ｓのフィルタであり、周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域の信号を通過させる。図１６Ａに示すような周波数スペクトラムによって表される信号を対象として図１５に示すBPFを用いてフィルタリングを施すことによって、図１６Ｂに示すように周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域に含まれる信号だけを通過させることが可能になる。
【００９４】
図１６Ａは、フィルタ／振幅調整部４１に対する入力信号の周波数スペクトラムを表し、図１６Ｂは、フィルタ／振幅調整部４１からの出力信号の周波数スペクトラムを表す。図１６Ｂの実線矢印はフィルタを通過する信号の周波数スペクトラムを表し、点線矢印はフィルタによって通過が制限される信号の周波数スペクトラムを表す。
【００９５】
図１７は、フィルタ／振幅調整部４１により用いられるBEF(Band Elimination Filter)の例を示す図である。
【００９６】
図１７のBEFは、中心周波数ｆ、帯域幅２ｓのフィルタであり、周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域の信号を除去する。図１８Ａに示すような周波数スペクトラムによって表される信号を対象として図１７に示すBEFを用いてフィルタリングを施すことによって、図１８Ｂに示すように周波数ｆ−ｓからｆ＋ｓの帯域の信号を除去し、それ以外の信号を通過させることが可能になる。
【００９７】
図１８Ａは、フィルタ／振幅調整部４１に対する入力信号の周波数スペクトラムを表し、図１８Ｂは、フィルタ／振幅調整部４１からの出力信号の周波数スペクトラムを表す。図１８Ｂの実線矢印はフィルタを通過する信号の周波数スペクトラムを表し、点線矢印はフィルタによって除去される信号の周波数スペクトラムを表す。
【００９８】
フィルタ／振幅調整部４１においては、このようなBPFを用いて、またはBEFを用いてフィルタリングが行われる。
【００９９】
BPFを用いてフィルタリングを行うことにより、連続するチャネルの周波数系列をコンテンツの搬送波信号として利用することが可能になる。
【０１００】
また、BEFを用いてフィルタリングを行うことにより、既存のワンセグメント放送で使用されている周波数帯域は使用せず、空いている周波数帯域のみに限定した周波数系列をコンテンツの搬送波信号として利用することが可能になる。
【０１０１】
１３〜５２Chの各物理チャネルは放送局などに割り当てられている。たとえ半径数メートルといった狭い範囲を対象にした放送であっても、自分に割り当てられているチャネルの電波をワンセグメント送信機１が出力することを許可しない放送局が現れることも想定されるため、そのような放送局が使用しているチャネルの電波を出力しないようにする必要がある。
【０１０２】
電波を出力することを許可しない放送局に割り当てられているチャネルの信号の通過をBPFを用いて制限したり、その信号をBEFを用いて除去したりすることにより、放送局の要望に対応することも可能になる。
【０１０３】
また、フィルタ／振幅調整部４１は、フィルタリングが適宜施された乗算結果の信号の振幅を調整する。
【０１０４】
上述したように、ワンセグメント送信機１が出力する電波の強度を無線局の設置に免許が不要な強度である微弱電波の範囲に設定する場合、フィルタ／振幅調整部４１は、ワンセグメント送信機１からの出力電波の強度が電波法などの関連法規に定められる制限を満たすものになるように振幅の調整を行う。
【０１０５】
また、微弱電波での運用でなく無線局の免許の取得を前提とした場合は、そこで規定される電波出力になるように振幅が設定される。
【０１０６】
また、図１１Ｂを参照して説明したように、矩形波信号発生部２２により生成される矩形波に含まれる各周波数成分の強度は周波数が高くなるにつれて弱くなる。このような矩形波と高周波信号の乗算結果の信号も、周波数帯域毎にその成分の強度を見た場合、周波数が高くなるにつれて弱くなり、振幅も小さくなる。
【０１０７】
例えばフィルタ／振幅調整部４１は、低い周波数帯域の信号の振幅と、高い周波数帯域の信号の振幅がほぼ一定になるように振幅を調整する。
【０１０８】
フィルタ／振幅調整部４１を構成する回路は、以上のようなフィルタリングと振幅調整処理をアナログ方式で行うアナログ回路によって構成されるようにしてもよいし、デジタル方式で行うデジタル回路によって構成されるようにしてもよい。また、アナログ回路とデジタル回路を混在させた回路によって構成されるようにしてもよい。
【０１０９】
さらに、フィルタ／振幅調整部４１を構成する図１５や図１７のBPFやBEFは、その一例を示したものであり、複数の通過帯域や複数の阻止域の組み合わせを実現するよう、複数のLPF(Low Pass Filter)や複数のHPF(High Pass Filter)の組みあわせ回路で実現してもよい。
【０１１０】
［ワンセグメント送信機１の動作］
図１９のフローチャートを参照して、図１４に示す構成の信号処理部１２を有するワンセグメント送信機１の処理について説明する。
【０１１１】
図１９の処理は、フィルタリングと振幅調整の処理が追加されている点を除いて図１３を参照して説明した処理と同様の処理である。
【０１１２】
ステップＳ１１において、コンテンツ再生部１１は送信対象のコンテンツを再生する。
【０１１３】
ステップＳ１２において、信号処理部１２の信号発生部３２は高周波信号を生成する。
【０１１４】
ステップＳ１３において、変調部３１は、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を高周波信号に基づいて変調する。
【０１１５】
ステップＳ１４において、矩形波信号発生部２２は、５０％ではない所定のデューティ比を有する矩形波を生成する。
【０１１６】
ステップＳ１５において、ミキサ部２３は、変調後の高周波信号と、矩形波のアナログ乗算を行う。
【０１１７】
ステップＳ１６において、フィルタ／振幅調整部４１は、ミキサ部２３による乗算結果の信号に対して、上述したようにしてBPFを用いて、またはBEFを用いてフィルタリングを施す。
【０１１８】
ステップＳ１７において、フィルタ／振幅調整部４１は、フィルタリングを施して得られた信号の振幅を調整する。
【０１１９】
ステップＳ１８において、送信部１３は、振幅調整後の信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信し、処理を終了させる。
【０１２０】
＜第３の実施の形態＞
［ワンセグメント送信機１の構成］
図２０は、信号処理部１２のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【０１２１】
図２０に示す信号処理部１２の構成は、第１の高周波信号発生手段としての高周波信号発生部５１と、第２の高周波信号発生手段としての高周波信号発生部５２が設けられ、それらの出力側に混合部５３が設けられる点が図１４に示す信号処理部１２の構成と異なる。矩形波との乗算に用いる高周波信号を生成するという点では、高周波信号発生部５１、高周波信号発生部５２、および混合部５３をまとめた構成が、図１４等に示す高周波信号発生部２１に対応する。
【０１２２】
高周波信号発生部５１と高周波信号発生部５２に対しては、送信対象のコンテンツが再生されることによって得られたベースバンド信号が入力される。コンテンツ再生部１１から入力されるベースバンド信号は、同じコンテンツを再生して得られた信号であってもよいし、異なるコンテンツを再生して得られたコンテンツであってもよい。内容は同じであるが、日本語の音声のものと英語の音声のものといったように言語の異なるコンテンツが再生され、例えば、日本語の音声のコンテンツを再生して得られたベースバンド信号が高周波信号発生部５１に入力され、英語の音声のコンテンツを再生して得られたベースバンド信号が高周波信号発生部５２に入力されるようにしてもよい。
【０１２３】
高周波信号発生部５１は、１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの周波数を有する高周波信号を生成し、生成した高周波信号に基づいて、入力されたベースバンド信号を変調する。高周波信号発生部５１も、図９に示す構成と同じ構成を有する。高周波信号発生部５１は、変調後の高周波信号を混合部５３に出力する。
【０１２４】
高周波信号発生部５２は、高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数と６MHzの中心周波数の差がある高周波信号を生成し、生成した高周波信号に基づいて、入力されたベースバンド信号を変調する。高周波信号発生部５２も、図９に示す構成と同じ構成を有する。
【０１２５】
高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数をｆ１、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の中心周波数をｆ２とすると、ｆ２−ｆ１＝ｓとして表される。上述したように、ｓは、物理チャネルの中心周波数の間隔である６MHzである。高周波信号発生部５１と高周波信号発生部５２においては、物理チャネルの番号が隣同士のチャネルの高周波信号が生成されることになる。
【０１２６】
混合部５３は、高周波信号発生部５１から供給された変調後の高周波信号と、高周波信号発生部５２から供給された変調後の高周波信号を加算し、加算結果の高周波信号をミキサ部５５に出力する。混合部５３から出力される高周波信号の周波数スペクトラムの例を図２１Ａに示す。図２１Ａに示す実線矢印は高周波信号発生部５１により生成される高周波信号を表し、点線矢印は高周波信号発生部５２により生成される高周波信号を表す。
【０１２７】
この例においては、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の中心周波数の方が、高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数よりｓMHzだけ高いものとしたが、中心周波数の間隔がｓMHzであれば、高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の周波数の方が、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の周波数より高くなるようにしてもよい。
【０１２８】
矩形波信号発生部５４は、５０％のデューティ比を有する矩形波を生成し、ミキサ部５５に出力する。５０％のデューティ比を有する矩形波を図２１Ｂに示す。矩形波信号発生部５４により生成される矩形波の基本周波数もｓMHz（６MHz）である。
【０１２９】
ミキサ部５５は、混合部５３から供給された加算結果の高周波信号と、矩形波信号発生部５４により生成された５０％のデューティ比を有する矩形波のアナログ乗算を行う。
【０１３０】
図２１Ｃは、ミキサ部５５による乗算結果の信号の周波数スペクトラムを示す図である。
【０１３１】
図２１Ｃに示すように、ミキサ部５５による乗算結果の信号は、周波数ｆ１を中心として、ｆ１，ｆ１±ｓ，ｆ２±ｓ，ｆ１±３ｓ，ｆ２±３ｓ，・・・MHzの周波数系列の信号となる。
【０１３２】
このように、５０％のデューティ比の矩形波を用いた場合であっても、矩形波との乗算に用いる信号として、中心周波数の間隔が６MHzの２つの高周波信号の和信号を用いることにより、１３〜５２Chの全てのチャネルの成分を含む信号を生成することが可能になる。
【０１３３】
図２０の説明に戻り、フィルタ／振幅調整部５６は、図１４のフィルタ／振幅調整部４１と同様に、ミキサ部５５による乗算結果の信号に対してフィルタリングと振幅調整処理を施し、それらの処理を施して得られた信号を出力する。
【０１３４】
［ワンセグメント送信機１の動作］
図２２のフローチャートを参照して、図２０に示す構成の信号処理部１２を有するワンセグメント送信機１の処理について説明する。
【０１３５】
ステップＳ２１において、コンテンツ再生部１１は送信対象のコンテンツを再生する。
【０１３６】
ステップＳ２２において、信号処理部１２の高周波信号発生部５１は中心周波数がｆ１の高周波信号を生成し、高周波信号発生部５２は中心周波数がｆ２の高周波信号を生成する。
【０１３７】
ステップＳ２３において、高周波信号発生部５１は、中心周波数がｆ１の高周波信号に基づいて、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を変調する。また、高周波信号発生部５２は、中心周波数がｆ２の高周波信号に基づいて、送信対象のコンテンツのベースバンド信号を変調する。
【０１３８】
ステップＳ２４において、混合部５３は、高周波信号発生部５１から供給された変調後の高周波信号と、高周波信号発生部５２から供給された変調後の高周波信号を加算する。
【０１３９】
ステップＳ２５において、矩形波信号発生部５４は５０％のデューティ比を有する矩形波を生成する。
【０１４０】
ステップＳ２６において、ミキサ部５５は、混合部５３による加算結果の高周波信号と、矩形波のアナログ乗算を行う。
【０１４１】
ステップＳ２７において、フィルタ／振幅調整部５６は、ミキサ部５５による乗算結果の信号に対して、BPFを用いて、またはBEFを用いてフィルタリングを施す。
【０１４２】
ステップＳ２８において、フィルタ／振幅調整部５６は、フィルタリングを施して得られた信号の振幅を調整する。
【０１４３】
ステップＳ２９において、送信部１３は、振幅調整後の信号を微弱電波によってアンテナ１４から送信し、処理を終了させる。
【０１４４】
以上の処理によっても、携帯機器２を使ってコンテンツを利用するユーザに、チャネルの選択を意識させないで済む。
【０１４５】
例えば、高周波信号発生部５１に入力されたベースバンド信号と高周波信号発生部５２に入力されたベースバンド信号が同じ信号である場合、ユーザは、どのチャネルを選択した場合であっても同じコンテンツを利用することができることになる。
【０１４６】
また、高周波信号発生部５１に入力されたベースバンド信号と高周波信号発生部５２に入力されたベースバンド信号が音声の言語の異なるコンテンツを再生して得られた信号である場合、ユーザは、奇数のチャネルを選択したときには日本語のコンテンツを利用することができ、偶数のチャネルを選択したときには英語のコンテンツを利用することができるといったように、１チャネルおきに同じコンテンツを利用することができることになる。
【０１４７】
以上においては、周波数ｆ１，ｆ２の２つの高周波信号が生成され、それらが混合された後、矩形波との乗算が行われるものとしたが、生成する高周波信号は２つの信号に限られない。すなわち、中心周波数の間隔が所定の周波数を有する３つ以上の信号が生成され、混合された後、矩形波との乗算が行われるようにしてもよい。
【０１４８】
［変形例］
以上においては、ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送を実施対象として、チャンネルの選択をユーザに意識させない送信装置、送信方法を示してきた。また、複数のチャネルの信号を生成する元になる高周波信号として、ワンセグメント放送の１３〜５２Chのうちのいずれかの物理チャネルの中心周波数を有する信号がワンセグメント送信機１により生成されるものとしたが、１３〜５２Chの周波数帯域から外れた周波数を有する信号が生成されるようにしてもよい。
【０１４９】
例えば、図２３に示すように、１３Chの中心周波数である４７３．１４３MHzより６MHzだけ周波数が低い４６７．１４３MHzの信号が生成されるようにすることによっても、この信号を元にして、ワンセグメント放送の複数のチャネルの信号を生成することが可能になる。同様に、５２Chの中心周波数である７０７．１４３MHzより６MHzだけ周波数が高い７１３．１４３MHzの信号が生成されるようにしてもよい。
【０１５０】
すなわち、ワンセグメント放送のいずれかの物理チャネルの中心周波数と６MHzの整数倍の周波数だけ差がある周波数を中心周波数とする信号であれば、どの周波数を有する信号が生成されるようにしてもよい。
【０１５１】
また、ワンセグメント放送のいずれかの物理チャネルの中心周波数を基準として、例えば、６MHzを１４分割した４２８kHzの整数倍の周波数だけ差がある周波数を中心周波数とする信号が生成されるようにしてもよい。
【０１５２】
以上においては、図２０の高周波信号発生部５１により生成される高周波信号の中心周波数ｆ１と、高周波信号発生部５２により生成される高周波信号の中心周波数ｆ２の差が６MHzであるとしたが、中心周波数ｆ１とｆ２の間隔は、６MHzを１４分割した４２８kHz（１セグメント）であってもよい。
【０１５３】
第１の実施の形態や第２の実施の形態では、矩形波のデューティ比が５０％以外であるとしたが、この５０％以外のデューティ比を有する矩形波を生成する具体的な回路構成は多数存在する。例えば、精度が保障された正弦波の振幅を指定した電圧値で比較するコンパレータの出力を使って、任意のデューティ比の矩形波を生成する回路構成を採用することも可能である。
【０１５４】
高周波信号との乗算に用いる信号として矩形波を生成するものとしたが、高周波信号との乗算に用いる信号は時間領域での矩形波に限定されるものではなく、例えば、時間領域で三角形の波形で観測される三角波、鋸歯状の波形で観測される鋸波、台形の波形が観測される台形波など、所望する周波数領域において十分な高調波成分を発生させることが可能で、安定的、かつ効率的に信号生成することが可能な時間領域の波形であれば、適切な方法で生成すればよい。
【０１５５】
アナログ乗算を行うミキサ部を実現する回路構成には様々なものがある。例えば、４本のダイオードを使ったＤＢＭをはじめ、２本のダイオードで実現するＳＢＭなど、変換利得が得られないが線形性の良い特性が得られるパッシブミキサ回路で実現しても良いし、トランジスタやＦＥＴ，専用ＩＣなどを使い変換利得が得られるアクティブミキサ回路で実現しても良い。
【０１５６】
複数のチャネルの信号を微弱電波によって送信するものとしたが、この微弱電波の周波数スペクトラムは、図２４に上向きの矢印として示すように、無線局の設置に免許が必要になる強度以下の強度を有するものになる。
【０１５７】
以上においては、ISDB-T仕様の地上デジタル放送規格に基づくワンセグメント放送の各物理チャネルの電波を出力するものとしたが、無線局の設置に免許が必要になる強度以下の強度の電波であれば、ワンセグメント放送で使われる帯域以外の周波数の電波を出力するようにしてもよい。
【０１５８】
例えば、AMラジオ放送であれば ９kHz間隔、FMラジオ放送であれば１００kHz間隔というように、それぞれの通信放送メディアにおいて定められているチャネル間隔に応じた９kHzまたは１００kHzの周波数系列を有する複数のチャネルの信号を電波によって送信したり、アナログテレビジョン放送の場合は、６MHz間隔となるよう生成した周波数系列を有する複数のチャネルの信号を電波によって送信したりするようにしてもよい。すなわち、一定の周波数間隔でチャネルの間隔が規定され、それぞれのチャネルを使って情報を伝送する各種の放送に本発明は適用可能である。
【０１５９】
AM／FMラジオ放送のあるチャネルの中心周波数を有する信号を元にして生成した複数のチャネルの信号を電波によって送信するとした場合、AMチューナ、あるいはFMチューナを搭載した機器のユーザは、チャネルの選択を意識することなく、伝送される音声を聞くことができる。
【０１６０】
また、アナログテレビジョン放送のあるチャネルの中心周波数を有する信号を元にして生成した複数のチャネルの信号を電波によって送信するとした場合、アナログテレビジョン放送チューナを搭載した機器のユーザは、チャネルの選択を意識することなく、伝送される番組を視聴することができる。
【０１６１】
本発明の実施例では、サービス対象のコンテンツをベースバンド信号から扱い高周波信号発生部で所定の高周波信号として扱う例を示したが、図２５に示すように、空間波や同軸ケーブルを伝った高周波信号を入力として、高周波受信部６１で所望の周波数と振幅に調整したのち、ミキサ部２３に入力することも可能である。
【０１６２】
図２５に示す方式により、特定のチャンネルの中継をすべてのチャンネルで実施することが可能となり、ユーザにチャネル合わせを意識させないサービスが実施できる。
【０１６３】
本発明の実施例では、電波による出力を提示したが、空間を伝搬する電波でなくとも、例えばツイストケーブル、同軸ケーブル、導波管、漏洩同軸ケーブルや表面波伝送線路などを使った高周波信号の伝送、伝播にも適用できる。
【０１６４】
本発明の実施例では、無線局の免許の取得が不要な微弱電波を例に説明を行っているが、無線局の免許の取得の有無と本発明の技術は独立した事柄であり、免許取得が必要な無線局にもついても技術的には本発明が適用可能である。
【０１６５】
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
１ ワンセグメント送信機， ２ 携帯機器， １１ コンテンツ再生部， １２ 信号処理部， １３ 送信部， １４ アンテナ， ２１ 高周波信号発生部， ２２ 矩形波信号発生部， ２３ ミキサ部， ３１ 変調部， ３２ 信号発生部， ４１ フィルタ／振幅調整部， ５１，５２ 高周波信号発生部， ５３ 混合部， ５４ 矩形波信号発生部， ５５ ミキサ部， ５６ フィルタ／振幅調整部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を生成する高周波信号生成手段と、
高調波成分を有する信号を生成する高調波生成手段と、
前記高周波信号と、前記高調波生成手段により生成された前記高調波成分を有する信号を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段による乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信する送信手段と
を備える送信装置。
【請求項２】
前記高調波生成手段は所定の基本波から所望の高調波成分を有する信号を生成する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記乗算手段による乗算結果の信号に含まれる所定の周波数帯域の信号を除去、または通過させるフィルタ手段をさらに備える
請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記乗算手段による乗算結果の信号の振幅を調整する振幅調整手段をさらに備える
請求項１，２または３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記高周波信号生成手段は、
第１の高周波信号を生成する第１の高周波信号生成手段と、
送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第１の高周波信号生成手段により生成された前記第１の高周波信号に基づいて変調する第１の変調手段と、
前記第１の高周波信号の中心周波数と所定の中心周波数の差がある第２の高周波信号を生成する第２の高周波信号生成手段と、
送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第２の高周波信号生成手段により生成された前記第２の高周波信号に基づいて変調する第２の変調手段と、
変調後の前記第１の高周波信号と、変調後の前記第２の高周波信号を加算する加算手段と
を備える請求項１乃至４のいずれかに記載の送信装置。
【請求項６】
高周波信号を生成し、
高調波成分を有する信号を生成し、
変調後の前記高周波信号と、前記高調波成分を有する信号を乗算し、
乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信する
ステップを含む送信方法。
【請求項１】
高周波信号を生成する高周波信号生成手段と、
高調波成分を有する信号を生成する高調波生成手段と、
前記高周波信号と、前記高調波生成手段により生成された前記高調波成分を有する信号を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段による乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信する送信手段と
を備える送信装置。
【請求項２】
前記高調波生成手段は所定の基本波から所望の高調波成分を有する信号を生成する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記乗算手段による乗算結果の信号に含まれる所定の周波数帯域の信号を除去、または通過させるフィルタ手段をさらに備える
請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記乗算手段による乗算結果の信号の振幅を調整する振幅調整手段をさらに備える
請求項１，２または３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記高周波信号生成手段は、
第１の高周波信号を生成する第１の高周波信号生成手段と、
送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第１の高周波信号生成手段により生成された前記第１の高周波信号に基づいて変調する第１の変調手段と、
前記第１の高周波信号の中心周波数と所定の中心周波数の差がある第２の高周波信号を生成する第２の高周波信号生成手段と、
送信対象のコンテンツのベースバンド信号を前記第２の高周波信号生成手段により生成された前記第２の高周波信号に基づいて変調する第２の変調手段と、
変調後の前記第１の高周波信号と、変調後の前記第２の高周波信号を加算する加算手段と
を備える請求項１乃至４のいずれかに記載の送信装置。
【請求項６】
高周波信号を生成し、
高調波成分を有する信号を生成し、
変調後の前記高周波信号と、前記高調波成分を有する信号を乗算し、
乗算結果の信号をあらたな高周波信号として送信する
ステップを含む送信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１０−２１２９０５（Ｐ２０１０−２１２９０５Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５６１２（Ｐ２００９−５５６１２）
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【特許番号】特許第４３４７４１１号（Ｐ４３４７４１１）
【特許公報発行日】平成２１年１０月２１日（２００９．１０．２１）
【出願人】（３０７０２２４２４）ソフトバンクテレコム株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【特許番号】特許第４３４７４１１号（Ｐ４３４７４１１）
【特許公報発行日】平成２１年１０月２１日（２００９．１０．２１）
【出願人】（３０７０２２４２４）ソフトバンクテレコム株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
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