JP4623628B2 - Digital terrestrial broadcast receiving headend device and terrestrial digital broadcast hearing system - Google Patents
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Description
本発明は、地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置及び地上デジタル放送共聴システムに関する。詳しくは、地上デジタル放送を受信して、チャンネル毎のレベル調整を行うと共に、VHF帯やMID帯又はCATV帯域などの地上デジタル放送チャンネル帯以外の他の周波数に変換して共同受信設備に供給する地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置及び地上デジタル放送共聴システムに関する。 The present invention relates to a terrestrial digital broadcast receiving headend device and a terrestrial digital broadcast hearing system. Specifically, the terrestrial digital broadcast is received, the level is adjusted for each channel, and converted to a frequency other than the terrestrial digital broadcast channel band such as the VHF band, the MID band, or the CATV band, and supplied to the joint receiving facility. The present invention relates to a terrestrial digital broadcast receiving headend apparatus and a terrestrial digital broadcast hearing system.
地上デジタル放送の使用周波数帯域は、地上アナログ放送と共通のUHF帯(470MHz〜770MHz)であり、地上アナログ放送と同様に、その帯域を6MHzずつに50等分して、それぞれを「13」から「62」までの放送チャンネルとして利用する。 The frequency band used for terrestrial digital broadcasting is the UHF band (470 MHz to 770 MHz) common to terrestrial analog broadcasting. Similarly to terrestrial analog broadcasting, the bandwidth is divided into 50 equal parts of 6 MHz, and each of them is “13”. It is used as a broadcast channel up to “62”.
地上アナログ放送では、隣接チャンネル妨害回避のために、少なくとも一つおきのチャンネルで放送が行われていたが、地上デジタル放送では、隣接チャンネル妨害に強い直交周波数分割多重(OFDM)が採用されているため、そのような間欠的なチャンネル割り当ては行われていない。 In terrestrial analog broadcasting, broadcasting is performed on at least every other channel in order to avoid adjacent channel interference, but in terrestrial digital broadcasting, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which is resistant to adjacent channel interference, is employed. Therefore, such intermittent channel assignment is not performed.
しかし、地上デジタル放送といえども、実際のフィールドにおいては、チャンネル毎の受信信号のレベルに偏差が生じることがあり、この偏差が大きい場合には、受信機増幅段の非線形歪みによる影響から受信品質が劣化することがある。このため、ヘッドエンド装置と呼ばれる装置を用いて、受信チャンネル毎のレベル調整が行われている。 However, even in the case of terrestrial digital broadcasting, in the actual field, there may be a deviation in the level of the received signal for each channel. If this deviation is large, the reception quality is affected by the nonlinear distortion of the receiver amplification stage. May deteriorate. For this reason, level adjustment for each reception channel is performed using a device called a headend device.
ヘッドエンド装置は、とりわけ、ビルやマンション等における共同受信設備に適用されるが、UHF帯以下の周波数帯域、たとえば、VHF帯やミッドバンド(MID帯)などにしか対応していない共同受信設備においては、チャンネル毎のレベル調整機能に加えて、さらに、VHF帯やMID帯などの他の周波数に変換して出力する機能も求められる。 The head-end device is applied to a joint reception facility in a building or a condominium, in particular, but in a joint reception facility that supports only a frequency band below the UHF band, for example, a VHF band or a mid band (MID band). In addition to the level adjustment function for each channel, a function for converting to another frequency such as a VHF band or an MID band and outputting it is also required.
上記の二つの機能、すなわち、チャンネル毎のレベル調整機能と、周波数変換機能(UHF帯の地上デジタル放送信号をVHF帯やMID帯などの他の周波数に変換して出力する機能)とを備えた従来のヘッドエンド装置としては、たとえば、非特許文献1に記載されたものが知られている。
The above-mentioned two functions, that is, a level adjustment function for each channel and a frequency conversion function (a function of converting a UHF band terrestrial digital broadcast signal into another frequency such as a VHF band or an MID band and outputting it) As a conventional head end device, for example, the one described in Non-Patent
図4は、従来のヘッドエンド装置のブロック図である。但し、図示の構成は、簡単化のために、任意の一つのチャンネルのレベル調整を行う部分だけを代表的に示している。実際のヘッドエンド装置においては、チャンネルの数の分だけ、図示の構成が並列に接続されており、最終的にすべてのチャンネルが混合され、共同受信設備に供給されている。
この図において、UHF帯の地上デジタル放送信号は、前段アンプ1と前段ミキサ2を経てフィルタ3に入力されている。そして、このフィルタ3によって特定チャンネル(たとえば、地上デジタル放送の13ch)以外の周波数成分が取り除かれた後、後段ミキサ4及び後段アンプ5を経て、不図示の共同受信設備に供給されている。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional headend device. However, the illustrated configuration representatively shows only a portion for adjusting the level of an arbitrary channel for the sake of simplicity. In an actual head end apparatus, the illustrated configuration is connected in parallel by the number of channels, and finally all the channels are mixed and supplied to the joint receiving facility.
In this figure, a terrestrial digital broadcast signal in the UHF band is input to a filter 3 via a
前段ミキサ2及び後段ミキサ4は、それぞれ専用の局部発振器6、7で作られた個別の局部発振周波数f1、f2と入力周波数とを混合してその差又は和の周波数の信号を取り出すものであり、前段ミキサ2用の局部発振周波数f1は、フィルタ3に適合した中間周波数に変換するためのもの、後段ミキサ4用の局部発振周波数f2は、たとえば、VHF帯の周波数に変換するためのものである。また、チャンネルのレベル調整は、前段アンプ1や後段アンプ5の増幅度を変えることによって行われる。
The front-stage mixer 2 and the rear-stage mixer 4 mix individual local oscillation frequencies f1 and f2 produced by dedicated
このような構成において、たとえば、フィルタ3に適合した中間周波数を便宜的に56.875MHzとする。特定チャンネルは、たとえば、13チャンネルであり、地上デジタル放送の13チャンネルの帯域は、中心周波数473.142857MHzの±3MHzであるから、前段ミキサ2用の局部発振周波数f1を473.142857MHz+56.875MHz、つまり、f1=530.017857MHzにすればよい。前段ミキサ2により、中心周波数56.875MHzの±3MHzの中間周波信号に変換できる。また、フィルタ3を通過した信号をVHF帯の周波数に変換する場合は、後段ミキサ4用の局部発振周波数f2をFx+56.875MHzとすればよい。ここで、FxはVHF帯域(90〜222MHz)に対応した所定の周波数である。 In such a configuration, for example, an intermediate frequency suitable for the filter 3 is set to 56.875 MHz for convenience. The specific channel is, for example, 13 channels, and the band of 13 channels of terrestrial digital broadcasting is ± 3 MHz of the center frequency 473.142857 MHz. F1 = 530.017857 MHz. The former mixer 2 can convert the signal to an intermediate frequency signal of ± 3 MHz with a center frequency of 56.875 MHz. In addition, when the signal that has passed through the filter 3 is converted to a frequency in the VHF band, the local oscillation frequency f2 for the subsequent mixer 4 may be set to Fx + 56.875 MHz. Here, Fx is a predetermined frequency corresponding to the VHF band (90 to 222 MHz).
しかしながら、上記の従来のヘッドエンド装置にあっては、フィルタ3の前後に位置する二つのミキサ(前段ミキサ2と後段ミキサ4)に対して、それぞれ専用の局部発振器6、7で作られた個別の局部発振周波数f1、f2を与える仕組みになっていたため、以下の不都合がある。
However, in the above-described conventional head end device, the two mixers (the front-stage mixer 2 and the rear-stage mixer 4) located before and after the filter 3 are individually formed by dedicated
(1)局部発振器の周波数は常に一定であることが理想であるが、実際には1チャンネルにつき2つの局部発振器を使用しているため、周波数変換した際に理想の変換後の周波数値とずれが生じる。また、多少の位相の“ゆらぎ”も避けられない。この“ゆらぎ”のことを位相雑音という。上記の従来のヘッドエンド装置における周波数のずれ及び位相雑音は、個別の局部発振周波数f1、f2を使用しているため、以下の不都合をもたらす。 (1) It is ideal that the frequency of the local oscillator is always constant, but in reality, since two local oscillators are used per channel, the frequency value after the conversion differs from the ideal frequency value after conversion. Occurs. In addition, some phase “fluctuations” are inevitable. This “fluctuation” is called phase noise. The frequency shift and phase noise in the conventional headend device described above cause the following inconveniences because the individual local oscillation frequencies f1 and f2 are used.
図5及び図6は、周波数ずれの影響を説明する図である。図5(a)に示すように、放送局から送られてくるUHF帯の地上デジタル放送(図示の例では代表として13〜15chの周波数配列を示す。)は、互いのチャンネルの間の干渉を防止するために、約0.4MHzのガードバンドが設けられている。
各チャンネル毎にガードバンドを介して隣り合って配列された地上デジタル放送信号を変換すると、中間周波数で使用するフィルタ3の特性により、実際には隣接チャンネルを完全にカットできず、漏れが生じる。たとえば、図5(b)において、あるチャンネル(ここでは13chとする)をフィルタ3を通して変換した後の信号をC13chとすると、このC13chの信号は隣接チャンネルのC14chやC15chを完全にカットできず、若干漏れが生じている。なお、C14chやC15chは、14ch用及び15ch用の各々のレベル調整部の出力である。また、別の14ch用のレベル調整部においては、図5(c)の変換後の図に示すように、C14chの信号も隣接チャンネルのC13chやC15chを完全にカットできず、若干漏れが生じている。
5 and 6 are diagrams for explaining the influence of the frequency shift. As shown in FIG. 5 (a), UHF band terrestrial digital broadcasting (in the example shown, a frequency arrangement of 13 to 15ch is representatively shown) sent from a broadcasting station shows interference between the channels. To prevent this, a guard band of about 0.4 MHz is provided.
When digital terrestrial broadcast signals arranged adjacent to each other via a guard band are converted for each channel, the adjacent channels cannot actually be cut completely due to the characteristics of the filter 3 used at the intermediate frequency, and leakage occurs. For example, in FIG. 5B, if a signal after converting a certain channel (here, 13ch) through the filter 3 is C13ch, the C13ch signal cannot completely cut the adjacent channels C14ch and C15ch, There is some leakage. Note that C14ch and C15ch are the outputs of the level adjustment units for 14ch and 15ch, respectively. Further, in the other 14ch level adjustment unit, as shown in the diagram after the conversion in FIG. 5C, the C14ch signal cannot completely cut the C13ch and C15ch of the adjacent channels, and some leakage occurs. Yes.
このような場合、仮に各チャンネル毎に設けられた局部発振周波数f1、f2の理想値と実際値との差をゼロとすると、図6(a)に示すように、たとえば、C13chとC14ch用のレベル調整部の出力が混合された際に、漏れた信号とそのチャンネルの本来の信号の位相が揃っているため、いわゆるSFN(Single Frequency Network)となって何ら問題とはならないが、局部発振周波数f1、f2に理想値とのずれがある場合には、図6(b)に示すように、理想値とする変換後の周波数帯とずれが生じ、漏れた信号とそのチャンネルの本来の信号が不揃いとなってしまい、漏れた信号が、そのチャンネルの妨害波となって、結局、地上デジタル放送の正常受信ができなくなる。 In such a case, assuming that the difference between the ideal value and the actual value of the local oscillation frequencies f1 and f2 provided for each channel is zero, as shown in FIG. 6A, for example, for C13ch and C14ch When the output of the level adjuster is mixed, the phase of the leaked signal and the original signal of that channel are aligned, so there is no problem as a so-called SFN (Single Frequency Network). When f1 and f2 have a deviation from the ideal value, as shown in FIG. 6B, a deviation from the frequency band after the conversion to the ideal value occurs, and the leaked signal and the original signal of the channel are As a result, the leaked signal becomes an interference wave of the channel, and as a result, the digital terrestrial broadcast cannot be normally received.
(2)かかる不都合を解消するためには、フィルタ3に高性能なもの(いわゆるキレのよい特性のもの)を使用する必要がある。このようなフィルタとしては、たとえば、SAW(表面弾性波)フィルタが知られているが、隣接チャンネルからの漏れ信号を完全にカットできるSAWフィルタは相当高価であり、また、安価なフィルタでは、フィルタ1段ではカットしきれないため、複数段構成にしなければならない。しかも、チャンネル数分のSAWフィルタを必要とするから、ヘッドエンド装置のコストアップを招くという問題点がある。 (2) In order to eliminate such inconvenience, it is necessary to use a high-performance filter 3 (so-called sharp characteristics). As such a filter, for example, a SAW (Surface Acoustic Wave) filter is known, but a SAW filter that can completely cut a leakage signal from an adjacent channel is considerably expensive. Since it cannot be cut in one stage, it must be configured in multiple stages. In addition, since SAW filters corresponding to the number of channels are required, there is a problem in that the cost of the headend device is increased.
そこで、本発明の目的は、周波数ずれ及び位相雑音の影響を受け難くして安価なSAWフィルタを使用でき、放送品質の向上及びコストダウンを図ることができる地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a terrestrial digital broadcast receiving headend device that can use an inexpensive SAW filter that is less susceptible to frequency shift and phase noise, and that can improve broadcast quality and reduce costs. There is to do.
請求項1記載の地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置は、地上デジタル放送のチャンネルに対応して設けられたn個のレベル調整部及び1個の周波数変換部を備え、前記レベル調整部は、前記地上デジタル放送信号を可変増幅する可変増幅アンプと、前記可変増幅された地上デジタル放送信号を所定の中間周波数に変換する第一ミキサと、前記中間周波数に変換された地上デジタル放送信号の中から特定のチャンネルの信号を取り出すフィルタと、該特定のチャンネルの信号を元の地上デジタル放送信号の周波数に変換する第二ミキサと、前記第一ミキサ及び第二ミキサで共通に使用する第一局部発振周波数を発生する第一局部発振器とを含み、前記周波数変換部は、前記n個のレベル調整部の出力を合成する合成手段と、前記合成手段によって合成された信号をVHF帯、MID帯又はCATV帯域に変換する第三ミキサと、前記第三ミキサで使用する第二局部発振周波数を発生する第二局部発振器とを含むことを特徴とする。
請求項2記載の地上デジタル放送共聴システムは、地上デジタル放送信号を受信して、そのチャンネル毎のレベル調整を行い、且つ、レベル調整後の地上デジタル放送信号をVHF帯、MID帯又はCATV帯域に変換して共同受信設備に供給する地上デジタル放送共聴システムにおいて、地上デジタル放送のチャンネルに対応して設けられたn個のレベル調整部及び1個の周波数変換部を備え、前記レベル調整部は、前記地上デジタル放送信号を可変増幅する可変増幅アンプと、前記可変増幅された地上デジタル放送信号を所定の中間周波数に変換する第一ミキサと、前記中間周波数に変換された地上デジタル放送信号の中から特定のチャンネルの信号を取り出すフィルタと、該特定のチャンネルの信号を元の地上デジタル放送信号の周波数に変換する第二ミキサと、前記第一ミキサ及び第二ミキサで共通に使用する第一局部発振周波数を発生する第一局部発振器とを含み、前記周波数変換部は、前記n個のレベル調整部の出力を合成する合成手段と、前記合成手段によって合成された信号をVHF帯、MID帯又はCATV帯域に変換する第三ミキサと、前記第三ミキサで使用する第二局部発振周波数を発生する第二局部発振器とを含むことを特徴とする。
請求項3記載の地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置は、請求項1記載の地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置において、前記フィルタは、SAWフィルタであることを特徴とする。
請求項4記載の地上デジタル放送共聴システムは、請求項2記載の地上デジタル放送共聴システムにおいて、前記フィルタは、SAWフィルタであることを特徴とする。
The terrestrial digital broadcast receiving headend device according to
The terrestrial digital broadcast hearing system according to claim 2 , wherein the terrestrial digital broadcast signal is received, the level is adjusted for each channel, and the level-adjusted terrestrial digital broadcast signal is VHF band, MID band or CATV band. In a terrestrial digital broadcast common listening system that converts the signal into a common reception facility and includes n level adjustment units and one frequency conversion unit provided corresponding to the channel of the terrestrial digital broadcast, the level adjustment unit Is a variable amplification amplifier that variably amplifies the terrestrial digital broadcast signal, a first mixer that converts the variably amplified terrestrial digital broadcast signal to a predetermined intermediate frequency, and a terrestrial digital broadcast signal converted to the intermediate frequency. A filter for extracting the signal of a specific channel from the inside, and the frequency of the original terrestrial digital broadcast signal from the signal of the specific channel And a first local oscillator that generates a first local oscillation frequency that is commonly used by the first mixer and the second mixer, and the frequency conversion unit includes the n level adjustment units. Synthesizer outputs, a third mixer for converting the signal synthesized by the synthesizer into a VHF band, MID band, or CATV band, and a second local oscillation frequency for use in the third mixer. And two local oscillators.
According to a third aspect of the present invention, in the terrestrial digital broadcast receiving headend device according to the first aspect, the filter is a SAW filter.
The digital terrestrial broadcast system according to claim 4 is the digital terrestrial broadcast system according to claim 2 , wherein the filter is a SAW filter.
本発明によれば、まず、可変増幅アンプにより、地上デジタル放送信号が可変増幅され、次いで、第一ミキサにより、可変増幅された地上デジタル放送信号が所定の中間周波数に変換される。そして、フィルタにより、中間周波数に変換された地上デジタル放送信号の中から特定のチャンネルの信号が取り出され、次いで、第二ミキサにより、該特定のチャンネルの信号が元の地上デジタル放送信号の周波数に変換される。 According to the present invention, first, the terrestrial digital broadcast signal is variably amplified by the variable amplification amplifier, and then the variably amplified terrestrial digital broadcast signal is converted to a predetermined intermediate frequency by the first mixer. Then, a signal of a specific channel is extracted from the terrestrial digital broadcast signal converted to the intermediate frequency by the filter, and then the signal of the specific channel is converted to the frequency of the original terrestrial digital broadcast signal by the second mixer. Converted.
ここで、前記第一ミキサ及び第二ミキサは、第一局部発振器で作られた一つの局部発振周波数(第一局部発振周波数)を共通に使用するので、前記第一ミキサ及び第二ミキサにおける入力周波数と出力周波数は完全に同一の周波数となる。よって、チャンネル毎のレベル調整が正しく行われ、各チャンネルを混合した際に、本来の信号と漏れた信号に周波数のずれが生じず、信号に悪影響を及ぼさない。また、位相雑音は同一のゆらぎのため、打ち消されてしまい、位相雑音の影響をまったく受けない。 Here, since the first mixer and the second mixer commonly use one local oscillation frequency (first local oscillation frequency) generated by the first local oscillator, the input in the first mixer and the second mixer The frequency and the output frequency are completely the same frequency. Therefore, the level adjustment for each channel is performed correctly, and when the channels are mixed, there is no frequency shift between the original signal and the leaked signal, and the signal is not adversely affected. Further, the phase noise is canceled out due to the same fluctuation, and is not affected at all by the phase noise.
したがって、レベル調整後の周波数のずれをなくすことができるため、安価なSAWフィルタ(理想的なキレ特性よりも若干性能が劣るSAWフィルタ)を使用することができ、コストダウンを図ることができる。 Therefore, since the frequency shift after the level adjustment can be eliminated, an inexpensive SAW filter (a SAW filter whose performance is slightly inferior to the ideal sharpness characteristic) can be used, and the cost can be reduced.
しかも、ヘッドエンド装置全体のフィルタ数や局部発振器数を、レベル調整部の数(チャンネル数n)に周波数変換部の数(1個)を加えたn+1個とすることができ、従来技術の2n個に比べて大幅に削減できるため、この点においても、ヘッドエンド装置のコストダウンを図ることができる。
また、第一ミキサ及び第二ミキサの局部発振周波数が同一の局部発振器で作られているため、位相雑音の影響はなくなり、第三ミキサと第二局部発振器のみにより位相雑音が発生することになり、従来のように2つの局部発振器による位相雑音の影響に比べて、約半分の位相雑音劣化に抑えることができる。
In addition, the number of filters and the number of local oscillators in the entire headend device can be set to n + 1 by adding the number of frequency conversion units (1) to the number of level adjustment units (the number of channels n). Since this can be significantly reduced as compared with the individual device, the cost of the head-end device can be reduced also in this respect.
Moreover, since the local oscillation frequency of the first mixer and the second mixer is made by the same local oscillator, the influence of the phase noise is eliminated, and the phase noise is generated only by the third mixer and the second local oscillator. Compared to the influence of the phase noise caused by the two local oscillators as in the prior art, it is possible to suppress the deterioration of the phase noise by about half.
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等(以下「周知事項」)についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the specific details or examples in the following description and the illustrations of numerical values, character strings, and other symbols are only for reference in order to clarify the idea of the present invention, and the present invention may be used in whole or in part. Obviously, the idea of the invention is not limited. In addition, a well-known technique, a well-known procedure, a well-known architecture, a well-known circuit configuration, and the like (hereinafter, “well-known matter”) are not described in detail, but this is also to simplify the description. Not all or part of the matter is intentionally excluded. Such well-known matters are known to those skilled in the art at the time of filing of the present invention, and are naturally included in the following description.
図1及び図2は、地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置(以下、単に「ヘッドエンド装置」という。)の外観図及び内部構造図である。この図において、ヘッドエンド装置10は、壁掛け式の筐体11に収められており、この筐体11は、金属板を折り曲げ加工または溶接加工して形成された1面開放の箱形状のケース12と、そのケース12の開放面を閉鎖し、且つ、不図示の壁面等に取り付けられる背面プレート13とを有して構成されている。
1 and 2 are an external view and an internal structure diagram of a terrestrial digital broadcast receiving headend device (hereinafter simply referred to as “headend device”). In this figure, a
ケース12の開放面以外の各面(上面、左右側面、下面及び正面)の各々には、微小面積の多数の空気穴14〜20が穿設されている。なお、図では、ケース12の右側面と下面が影になっているため、それらの面に穿設されている空気穴は見えていないが、説明の便宜上、それらの空気穴を符号(18〜20)によってのみ表すことにする。
A large number of
つまり、空気穴14はケース12の上面に穿設されている(図示されている)もの、空気穴15はケース12の正面の上部に穿設されている(図示されている)もの、空気穴16はケース12の左側面の上部に穿設されている(図示されている)もの、空気穴17はケース12の左側面の下部に穿設されている(図示されている)ものであり、空気穴18はケース12の右側面の上部に穿設されている(図示されていない)もの、空気穴19はケース12の右側面の下部に穿設されている(図示されていない)もの、空気穴20はケース12の下面に穿設されている(図示されていない)ものである。
That is, the
なお、ケース12の正面には、このケース12の内部に収納されるn個(たとえば、10個)のレベル調整部21(レベル調整装置)のそれぞれの位置に合わせてレベル調整用のアクセス穴23が穿設されている他、図示は略しているが、電源表示灯や動作状況表示灯などの透過光窓が適切な位置に設けられている。
In addition, on the front surface of the
背面プレート13は、その周縁部の任意位置(図示の例ではケース12の上下に延びた板部分)に、壁面等へのボルト固定穴24〜27を穿設形成しており、さらに、背面プレート13の上部付近に電源ユニット28を取り付けると共に、その電源ユニット28の下側に取り付けられた信号分配部29及び周波数変換部30の上に、横並びに配列された10個のレベル調整部21を取り付けている。なお、レベル調整部21は、テレビジョン共同受信設備(特に地上デジタル放送対応のもの)における受信チャンネル毎の信号レベルを個別に調節するためのものであり、それぞれのレベル調整部21は、各ユニットの正面からアクセス可能なレベル調整素子31、32を備えている。なお、電源ユニット28の下側に取り付けられている金属板33は、電源ユニット28の熱を遮断するための遮蔽板である。
The
信号分配部29の端子34には、アンテナ35で受信されたUHF帯の地上デジタル放送信号がケーブル36を介して入力されており、また、周波数変換部30の端子37からは、チャンネル毎にレベル調整され、さらに、たとえば、VHF帯の信号に変換された地上デジタル放送信号がケーブル38を介して、分配器39と多数のテレビ端子40からなる共同受信設備41に供給されている。
The UHF band terrestrial digital broadcast signal received by the
図3は、ヘッドエンド装置10を含む地上デジタル放送共聴システムの全体構成図である。この図において、アンテナ35で受信されたUHF帯の地上デジタル放送信号は、ケーブル36及び端子34を介して信号分配部29内のプリアンプ42に供給され、このプリアンプ42で増幅された後、分配器43でn分配される。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a digital terrestrial broadcasting system including the
ここで、“n”はヘッドエンド装置10に設けられているレベル調整部21の数を表している。各々のレベル調整部21は、それぞれ地上デジタル放送の特定のチャンネルのレベル調整を行うものであるから、言い換えれば、“n”はヘッドエンド装置10で取り扱うことができる地上デジタル放送のチャンネル数である。
Here, “n” represents the number of
n個のレベル調整部21は、それぞれ同一の構成を有しており、レベル調整部21は、入力バンドパスフィルタ44、第一アンプ45(可変増幅アンプ)、第一ミキサ46、SAWフィルタ47(フィルタ)、第二アンプ48、第二ミキサ49、AGC回路50及び第一局部発振器51を備える。
The n
入力バンドパスフィルタ44は、UHF帯(470〜770MHz)の中の指定チャンネルの帯域(たとえば、6MHz帯域幅)以外の周波数成分をカットするフィルタであり、この入力バンドパスフィルタ44には、それほどキレのよい特性は求められない。たとえば、LC型などの安価な構成のフィルタを使用してもよい。この入力バンドパスフィルタ44を通過した指定チャンネルを中心とした地上デジタル放送信号は、増幅度可変の第一アンプ45を経て第一ミキサ46に加えられ、この第一ミキサ46で所定の局部発振周波数(第一局部発振周波数)faと混合されて中間周波数に変換される。この中間周波数はSAWフィルタ47の通過帯域に適合した周波数であり、たとえば、50MHzである。
The
ここで、“SAWフィルタ”とは、固体表面を伝搬する音波(表面弾性波:Surface Acoustic Wave)を利用したデバイスの一種である。SAWフィルタは、切れの良い超小型のフィルタを作ることができる。一般的に入手可能なSAWフィルタの公称通過周波数は低いもので30MHz程度、高いもので数百MHz程度であり、その通過周波数が低くなるほどキレの良さが顕著(つまり、より周波数選択性に優れたフィルタ特性)となることが知られているが、一方でこうした高性能なSAWフィルタは高価(たとえば、30MHz程度のもので数万円)であるから、特殊な用途を除きコストの点で採用できない。 Here, the “SAW filter” is a type of device using a sound wave (surface acoustic wave) propagating on a solid surface. The SAW filter can produce a very small and fine filter. Generally available SAW filters have a low nominal pass frequency of about 30 MHz and a high pass number of about several hundred MHz. The lower the pass frequency, the greater the sharpness (that is, the better the frequency selectivity). On the other hand, such high-performance SAW filters are expensive (for example, about 30 MHz and tens of thousands of yen), and cannot be adopted in terms of cost except for special applications. .
そこで、本実施形態では、UHF帯の地上デジタル放送のレベル調整を、チャンネル毎に同一局部発振周波数で行い、入出力同一の周波数とし、各チャンネルを混合して、全チャンネル一括してVHF帯等に変換する構成として、周波数のずれを抑えたことにより、適度な周波数選択性を有する安価なSAWフィルタ47を使用できるようにし、もって、ヘッドエンド装置10の性能向上とコストダウンを図ることを究極の目的としている。
Therefore, in this embodiment, the level adjustment of terrestrial digital broadcasting in the UHF band is performed at the same local oscillation frequency for each channel, the input and output are the same frequency, each channel is mixed, and all channels are collectively processed into the VHF band or the like. As a configuration for converting to the above, it is possible to use an
図示のSAWフィルタ47は、適度な周波数選択性を有する安価なもの(たとえば、数千円で入手できる50MHz程度の公称通過周波数のもの)である。“適度な周波数選択性”とは、基本的に地上デジタル放送の特定チャンネル以外の周波数成分をカットできるという意味であるが、その周波数選択性は完全なものではなく、隣接チャンネルからの若干の信号の漏れを許容する程度のもののことをいう。
The illustrated
冒頭(図6(a)参照)でも説明したとおり、たとえ、隣接チャンネルからの漏れ信号が存在していても、当該チャンネルの本来の信号と隣接チャンネルからの漏れ信号との周波数に“ずれ”がなければ(又は、その“ずれ”が無視し得る程度のものであれば)、漏れ信号による悪影響はない(又は許容できる程度に抑えられる)からである。 As described at the beginning (see FIG. 6A), even if a leak signal from an adjacent channel exists, there is a “shift” in the frequency between the original signal of the channel and the leak signal from the adjacent channel. If not (or if the “deviation” is negligible), there is no adverse effect from the leakage signal (or it is suppressed to an acceptable level).
本実施形態においては、SAWフィルタ47を通過した信号を第二アンプ48で増幅した後、この増幅信号と所定の局部発振周波数faとを第二ミキサ49で混合して、たとえば、元のUHF帯の信号に戻している。この第二ミキサ49で用いられている局部発振周波数faは、前記の第一ミキサ46で用いられている局部発振周波数faと共通の信号発生源(第一局部発振器51)で作られたものである。
In the present embodiment, after the signal passing through the
したがって、信号発生源(第一局部発振器51)は一つであるから、冒頭の従来技術のように、当該チャンネルの本来の信号と隣接チャンネルからの漏れ信号との周波数のずれを大幅に抑えることができる。その結果、上記のように、適度な周波数選択性を有する安価なSAWフィルタ47を用いたとしても、隣接チャンネルからの漏れ信号の悪影響を回避でき、ヘッドエンド装置10のコストダウンを図ることができるのである。
Therefore, since there is only one signal generation source (first local oscillator 51), the frequency shift between the original signal of the channel and the leakage signal from the adjacent channel is greatly suppressed as in the prior art at the beginning. Can do. As a result, as described above, even if an
次に、このヘッドエンド装置10は、チャンネル毎のレベル調整機能と、VHF帯などへの周波数変換機能を備えている。
前者のレベル調整機能は、AGC回路50と増幅度可変の第一アンプ45とによって実現している。すなわち、AGC回路50は第二アンプ48の出力信号に応じた大きさのAGC電圧を発生し、第一アンプ45の増幅度はそのAGC電圧に応答して変更されるようになっており、したがって、第二アンプ48の出力信号のレベルが常に所定のレベルに維持されるようになっている。
Next, the
The former level adjustment function is realized by the
また、後者の周波数変換機能は、n個のレベル調整部21の出力を合成する合成器52(合成手段)と、その合成器52の出力を増幅する第三アンプ53と、第三アンプ53の出力と所定の局部発振周波数(第二局部発振周波数)fbとを混合して、たとえば、VHF帯の信号に変換する第三ミキサ54と、VHF帯以外の信号をカットする出力バンドパスフィルタ55と、出力バンドパスフィルタ55を通過した信号を増幅する第四アンプ56と、局部発振周波数fbを発生する第二局部発振器57とにより実現されており、これらの各部を経て、たとえば、VHF帯の信号に全チャンネルを一括して変換された地上デジタル放送信号は、端子37及びケーブル38を介して共同受信設備41に供給されるようになっている。
The latter frequency conversion function includes a synthesizer 52 (synthesizing unit) that synthesizes the outputs of the n
以上のとおり、本実施形態では、SAWフィルタ47の前後に設けられているミキサ(第一ミキサ46と第二ミキサ49)に対して、共通の信号発生源(第一局部発振器51)で作られた一つの局部発振信号faを与えているので、レベル調整部21個々の調整後の周波数を一致させることができる。したがって、従来装置のように、二つの局部発振信号f1、f2を使用した周波数のずれによる妨害波の発生を抑えることができるので、SAWフィルタ47に安価なものを使用することができるようになり、ヘッドエンド装置10の性能向上とコストダウンを図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the mixer (
しかも、ヘッドエンド装置10に搭載する局部発振器の数を、n個の第一局部発振器51と1個の第二局部発振器57の合計「n+1個」とすることができ、従来技術の「2n個」に比べて大幅に少なくできるから、この点においてもヘッドエンド装置10のコストダウンを図ることができる。
さらに、本実施形態では、レベル調整部の周波数変換を、1つの局部発振信号faで同一周波数に戻して出力するため、faの“ゆらぎ”による位相雑音は打ち消されてしまう。よって、ヘッドエンド装置10の全体としては、周波数変換部30の局部発振信号fbのみによる位相雑音だけが影響することとなり、従来の2つの局部発振信号f1、f2による位相雑音と比べて、その影響を半減させることができる。
In addition, the number of local oscillators mounted on the head-
Furthermore, in the present embodiment, since the frequency conversion of the level adjustment unit is output by returning to the same frequency with one local oscillation signal fa, the phase noise due to “fluctuation” of fa is canceled. Therefore, only the phase noise due to only the local oscillation signal fb of the
なお、本実施形態においては、図3に示すように、チャンネル毎のレベル調整機能をレベル調整部21に実装すると共に、それ以外の機能を信号分配部29と周波数変換部30に実装している。すなわち、図示の例では、プリアンプ42、分配器43及び合成器52を信号分配部29に実装すると共に、第三アンプ53、第三ミキサ54、出力バンドパスフィルタ55、第四アンプ56及び第二局部発振器57を周波数変換部30に実装しているが、これは設計の一例であり、これに限定されない。他の組み合わせで実装してもよいし、あるいは、信号分配部29と周波数変換部30を一つにまとめたり、三つ以上の部分に分けてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the level adjustment function for each channel is implemented in the
いずれの場合においても、市場に投入する製品形態としては、(イ)すべての構成(レベル調整部21、信号分配部29及び周波数変換部30等)を含むヘッドエンド装置10それ自体、(ロ)レベル調整部21単体それ自体、(ハ)信号分配部29単体それ自体、(ニ)周波数変換部30単体それ自体などどのようなものであってもよい。
また、周波数変換部30を別部品(別ユニット)とし、変換したい周波数に応じて適宜選択した周波数変換部30をヘッドエンド装置10に組み込むようにしてもよい。
また、周波数変換部30は複数種の周波数に変換できる回路を有し、スイッチ等で選択して、切り換えられるようにしてもよい。
In any case, as a product form to be put on the market, (a) the
Further, the
Further, the
また、本実施形態においては、プリアンプ42をヘッドエンド装置10に含めているが、これに限らず、プリアンプ42を別部品(別ユニット)とし、たとえば、アンテナ35の直下に挿入するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
fa 第一局部発振周波数
fb 第二局部発振周波数
10 地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置
21 レベル調整部(レベル調整装置)
30 周波数変換部
45 第一アンプ(可変増幅アンプ)
46 第一ミキサ
47 SAWフィルタ(フィルタ)
49 第二ミキサ
51 第一局部発振器
52 合成器(合成手段)
54 第三ミキサ
57 第二局部発振器
fa first local oscillation frequency fb second
30
46
49
54
Claims (4)
前記レベル調整部は、
前記地上デジタル放送信号を可変増幅する可変増幅アンプと、
前記可変増幅された地上デジタル放送信号を所定の中間周波数に変換する第一ミキサと、
前記中間周波数に変換された地上デジタル放送信号の中から特定のチャンネルの信号を取り出すフィルタと、
該特定のチャンネルの信号を元の地上デジタル放送信号の周波数に変換する第二ミキサと、
前記第一ミキサ及び第二ミキサで共通に使用する第一局部発振周波数を発生する第一局部発振器とを含み、
前記周波数変換部は、
前記n個のレベル調整部の出力を合成する合成手段と、
前記合成手段によって合成された信号をVHF帯、MID帯又はCATV帯域に変換する第三ミキサと、
前記第三ミキサで使用する第二局部発振周波数を発生する第二局部発振器とを含む
ことを特徴とする地上デジタル放送受信用ヘッドエンド装置。 N level adjustment units and one frequency conversion unit provided corresponding to channels of terrestrial digital broadcasting,
The level adjustment unit
A variable amplification amplifier that variably amplifies the terrestrial digital broadcast signal;
A first mixer for converting the variably amplified terrestrial digital broadcast signal into a predetermined intermediate frequency;
A filter for extracting a signal of a specific channel from the terrestrial digital broadcast signal converted to the intermediate frequency;
A second mixer for converting the signal of the specific channel into the frequency of the original digital terrestrial broadcast signal;
Including a first local oscillator that generates a first local oscillation frequency commonly used in the first mixer and the second mixer,
The frequency converter is
Combining means for combining the outputs of the n number of level adjustment units;
A third mixer for converting the signal synthesized by the synthesis means into a VHF band, a MID band, or a CATV band;
And a second local oscillator that generates a second local oscillation frequency used in the third mixer.
地上デジタル放送のチャンネルに対応して設けられたn個のレベル調整部及び1個の周波数変換部を備え、
前記レベル調整部は、
前記地上デジタル放送信号を可変増幅する可変増幅アンプと、
前記可変増幅された地上デジタル放送信号を所定の中間周波数に変換する第一ミキサと、
前記中間周波数に変換された地上デジタル放送信号の中から特定のチャンネルの信号を取り出すフィルタと、
該特定のチャンネルの信号を元の地上デジタル放送信号の周波数に変換する第二ミキサと、
前記第一ミキサ及び第二ミキサで共通に使用する第一局部発振周波数を発生する第一局部発振器とを含み、
前記周波数変換部は、
前記n個のレベル調整部の出力を合成する合成手段と、
前記合成手段によって合成された信号をVHF帯、MID帯又はCATV帯域に変換する第三ミキサと、
前記第三ミキサで使用する第二局部発振周波数を発生する第二局部発振器とを含む
ことを特徴とする地上デジタル放送共聴システム。 Digital terrestrial broadcasting that receives terrestrial digital broadcast signals, performs level adjustment for each channel, converts the terrestrial digital broadcast signals after level adjustment into VHF band, MID band, or CATV band and supplies them to the joint receiving facility In the hearing system,
N level adjustment units and one frequency conversion unit provided corresponding to channels of terrestrial digital broadcasting,
The level adjustment unit
A variable amplification amplifier that variably amplifies the terrestrial digital broadcast signal;
A first mixer for converting the variably amplified terrestrial digital broadcast signal into a predetermined intermediate frequency;
A filter for extracting a signal of a specific channel from the terrestrial digital broadcast signal converted to the intermediate frequency;
A second mixer for converting the signal of the specific channel into the frequency of the original digital terrestrial broadcast signal;
Including a first local oscillator that generates a first local oscillation frequency commonly used in the first mixer and the second mixer,
The frequency converter is
Combining means for combining the outputs of the n number of level adjustment units;
A third mixer for converting the signal synthesized by the synthesis means into a VHF band, a MID band, or a CATV band;
A terrestrial digital broadcast hearing system, comprising: a second local oscillator that generates a second local oscillation frequency used in the third mixer.
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