JP2017005580A

JP2017005580A - 送信装置

Info

Publication number: JP2017005580A
Application number: JP2015119237A
Authority: JP
Inventors: 賢一松下; Kenichi Matsushita
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-06-12
Also published as: JP6659245B2

Abstract

【課題】送信波の相互干渉が起こる領域の位置を容易に精度よく調整することができる送信装置を提供することである。【解決手段】実施形態の送信装置は、記憶部と、遅延調整部と、周波数変換部とを持つ。記憶部は、ＦＭ（Frequency Modulation）放送の規格に基づいて送信される入力信号を記憶する。遅延調整部は、記憶部から入力信号を読み出すタイミングを制御して入力信号の遅延を調整する。周波数変換部は、遅延調整部が調整した入力信号をアップコンバートする。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、送信装置に関する。

ＦＭ（Frequency Modulation）放送では、放送サービスエリアを拡大するため、複数の送信装置から同じ番組を放送する場合がある。このような場合、各送信装置から同一の周波数で当該番組を放送すると、複数の送信装置の放送サービスエリアの境界領域付近において、各送信装置から送信された送信波が相互干渉を起こしてしまう場合がある。そのため、各送信装置は、送信波を送信する際、送信波を送信する時刻を各送信装置に応じて遅らせる遅延調整を行い、相互干渉が起こる領域を、人がほぼ住んでいないような山間部等の所望の領域に調整する方法が知られている。

このような方法としては、送信装置に入力する入力信号を送信信号へと変調する前の段階で遅延させることによって送信波を送信する時刻を遅延させる方法、又は変調後の送信信号を送信波に変換して送信する前の段階で遅延させる方法が知られている。しかし、入力信号を送信信号へと変調する前の段階で遅延させる方法では、入力信号を変調した後の送信信号に比べてサンプリングレートが低く、遅延時間を細かく制御することが困難な場合があった。また、変調後の送信信号を送信する前の段階で遅延させる方法では、デジタル信号ではなくアナログ信号を扱うことになるため、ケーブルを長くする等の物理的なコストが掛かり、頻繁に遅延時間の変更ができない場合があった。

特開２０１２−１８２５８５号公報

本発明が解決しようとする課題は、送信波の相互干渉が起こる領域の位置を容易に精度よく調整することができる送信装置を提供することである。

実施形態の送信装置は、記憶部と、遅延調整部と、周波数変換部とを持つ。記憶部は、ＦＭ（Frequency Modulation）放送の規格に基づいて送信される入力信号を記憶する。遅延調整部は、記憶部から入力信号を読み出すタイミングを制御して入力信号の遅延を調整する。周波数変換部は、遅延調整部が調整した入力信号をアップコンバートする。

実施形態の送信装置１の構成の一例を示す図。送信装置１が入力信号を遅延させてから送信波として送信するまでの処理の流れの一例を示すフローチャート。

以下、実施形態の送信装置を、図面を参照して説明する。図１は、実施形態の送信装置１の構成の一例を示す図である。
送信装置１は、ＦＭ（Frequency Modulation）放送の番組の放送波を送信波として送信する。送信装置１は、他の送信装置１から送信される送信波と、自装置が送信する送信波との相互干渉が起こる領域の位置を、所望の位置に調整するために送信波を送信する時刻を所望の遅延時間だけ遅延させる。所望の位置は、例えば、人がほぼ住んでいないような山間部等のＦＭ放送の放送波を受信することが可能な受信装置の数が所定数未満の地域に含まれる位置である。所定数は、例えば、３である。なお、この３という数値は、一例に過ぎず、０や１０等の他の数値であってもよい。なお、当該受信装置は、建物や地面等の所定の設置位置に固定された装置であるが、これに加えて、自動車や船舶等の移動体とともに移動可能な装置が含まれてもよい。この場合、所定の位置は、１時間や１日等の単位時間あたりに地域内に存在する当該受信装置の数が所定数未満の地域に含まれる位置である。

送信装置１は、信号取得部１１と、ステレオ変調部１２と、ＦＭ変調部１３と、アップコンバーター１４と、増幅部１５と、ＢＰＦ（Band-Pass Filter）１６と、アンテナ部１７とを備える。

信号取得部１１は、他の装置から自装置に入力される入力信号を取得する。入力信号は、例えば、ＡＥＳ（Audio Engineering Society）規格のＦＭ放送用のデジタルオーディオ信号である。また、入力信号は、符号化された信号である。なお、入力信号は、ＡＥＳ規格の信号に代えて、他の規格の信号であってもよい。信号取得部１１は、取得した入力信号を左チャネルの信号及び右チャネルの信号から構成される放送信号として復号する。信号取得部１１は、復号した放送信号をステレオ変調部１２に出力する。

ステレオ変調部１２は、信号取得部１１から取得した放送信号の右チャネルの信号及び左チャネルの信号の和差信号からステレオコンポジット信号を生成（ステレオ変調）する。ステレオ変調部１２は、生成したステレオコンポジット信号をＦＭ変調部１３に出力する。

ＦＭ変調部１３は、ステレオ変調部１２から取得したステレオコンポジット信号に基づいて、所定の搬送波をＦＭ変調することによりＦＭ変調信号を生成する。ＦＭ変調部１３は、生成したＦＭ変調信号をアップコンバーター１４に出力する。

アップコンバーター１４は、記憶部１４１と、遅延調整部１４２と、周波数変換部１４３と、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）１４４を備える。

記憶部１４１は、例えば、シフトレジスタである。なお、記憶部１４１は、これに代えて、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の他の記憶媒体であってもよい。

遅延調整部１４２は、ＦＭ変調部１３から取得したＦＭ変調信号を記憶部１４１に記憶させる。また、遅延調整部１４２は、記憶部１４１にＦＭ変調信号が記憶されたタイミングから、予め記憶された遅延時間が経過する毎に記憶部１４１からＦＭ変調信号を読み出す。遅延調整部１４２は、読み出したＦＭ変調信号を周波数変換部１４３に出力する。

周波数変換部１４３は、遅延調整部１４２から取得したＦＭ変調信号をアップコンバートする。より具体的には、周波数変換部１４３は、当該ＦＭ変調信号を直交変調する。周波数変換部１４３は、直交変調したＦＭ変調信号の周波数を指定送信周波数に周波数変換する。周波数変換部１４３は、周波数変換したＦＭ変調信号をＤＡＣ１４４に出力する。

ＤＡＣ１４４は、周波数変換部１４３から取得したＦＭ変調信号であって、デジタル信号であるＦＭ変調信号をアナログ信号に変換する。ＤＡＣ１４４は、変換したアナログ信号を増幅部１５に出力する。

増幅部１５は、ＤＡＣ１４４から取得したアナログ信号を電力増幅する。増幅部１５は、電力増幅したアナログ信号をＢＰＦ１６に出力する。

ＢＰＦ１６は、増幅部１５から取得したアナログ信号のうち、所望の周波数成分のみを抽出（フィルタリング）する。ＢＰＦ１６は、抽出した周波数成分のアナログ信号をアンテナ部１７に出力する。

アンテナ部１７は、ＢＰＦ１６から取得したアナログ信号を送信波として空間に放射する。

以下、遅延調整部１４２によるＦＭ変調信号の遅延調整処理について説明する。
遅延調整部１４２は、例えば、予め記憶された遅延時間が１マイクロ秒である場合、記憶部１４１にＦＭ変調信号が記憶されたタイミングから１マイクロ秒だけ経過した後、記憶部１４１から当該ＦＭ変調信号を読み出す。例えば、遅延調整部１４２のクロックの周波数が１００メガヘルツであった場合、１マイクロ秒だけ遅延させたい場合、１００クロック分だけ記憶部１４１にＦＭ変調信号を記憶させておく。そして、遅延調整部１４２は、１００クロック分が経過した後、記憶部１４１からＦＭ変調信号を読み出す。これにより、送信装置１は、送信波を送信する時刻を遅延させることができる。これにより、送信装置１は、送信波の相互干渉が起こる領域の位置を容易に精度よく調整することができる。

また、送信装置１は、アップコンバーター１４が備える遅延調整部１４２がＦＭ変調信号の遅延時間を制御するため、アップコンバーター１４が取得するよりも前の段階の入力信号の遅延時間を制御する場合と比べて、信号のサンプルレートが高い。例えば、信号取得部１１がステレオ変調部１２に出力する放送信号のサンプルレートは、４８キロヘルツ程度であるのに対し、アップコンバーター１４が取得するＦＭ変調信号のサンプルレートは、１５０メガヘルツ程度である。このため、送信装置１は、より細かな遅延時間の制御を行うことができる。

また、ＦＭ変調信号は、映像を伴う信号と比べてデータ量が少ない。このため、アップコンバーター１４は、記憶部１４１として大きな容量の記憶媒体を必要としない。すなわち、送信装置１は、大型化することなくＦＭ変調信号を遅延させることができる。

以下、送信装置１が入力信号を遅延させてから送信波として送信するまでの処理の流れについて説明する。図２は、送信装置１が入力信号を遅延させてから送信波として送信するまでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。

信号取得部１１は、他の装置から自装置に入力される入力信号を取得する（ステップＳ１００）。そして、信号取得部１１は、取得した入力信号を左チャネルの信号及び右チャネルの信号から構成される放送信号として復号する。信号取得部１１は、復号した放送信号をステレオ変調部１２に出力する。次に、ステレオ変調部１２は、信号取得部１１から取得した放送信号の右チャネルの信号及び左チャネルの信号の和差信号からステレオコンポジット信号を生成（ステレオ変調）する（ステップＳ１１０）。そして、ステレオ変調部１２は、生成したステレオコンポジット信号をＦＭ変調部１３に出力する。

次に、ＦＭ変調部１３は、ステレオ変調部１２から取得したステレオコンポジット信号に基づいて、所定の搬送波をＦＭ変調することによりＦＭ変調信号を生成する（ステップＳ１２０）。そして、ＦＭ変調部１３は、生成したＦＭ変調信号をアップコンバーター１４が備える遅延調整部１４２に出力する。

次に、遅延調整部１４２は、ＦＭ変調部１３から取得したＦＭ変調信号を記憶部１４１に記憶させる（ステップＳ１３０）。次に、遅延調整部１４２は、予め記憶された遅延時間が経過するまで待機する（ステップＳ１４０）予め記憶された遅延時間が経過した場合（ステップＳ１４０−Ｙｅｓ）、遅延調整部１４２は、記憶部１４１からＦＭ変調信号を読み出す（ステップＳ１５０）。そして、遅延調整部１４２は、読み出したＦＭ変調信号を周波数変換部１４３に出力する。

次に、周波数変換部１４３は、遅延調整部１４２から取得したＦＭ変調信号を直交変調する。周波数変換部１４３は、直交変調したＦＭ変調信号の周波数を指定送信周波数に周波数変換する（ステップＳ１６０）。そして、周波数変換部１４３は、周波数変換したＦＭ変調信号をＤＡＣ１４４に出力する。

次に、ＤＡＣ１４４は、周波数変換部１４３から取得したＦＭ変調信号であって、デジタル信号であるＦＭ変調信号をアナログ信号に変換する（ステップＳ１７０）。そして、ＤＡＣ１４４は、変換したアナログ信号を増幅部１５に出力する。次に、増幅部１５は、ＤＡＣ１４４から取得したアナログ信号を電力増幅する（ステップＳ１８０）。そして、増幅部１５は、電力増幅したアナログ信号をＢＰＦ１６に出力する。

次に、ＢＰＦ１６は、増幅部１５から取得したアナログ信号のうち、所望の周波数成分のみを抽出する（ステップＳ１９０）。そして、ＢＰＦ１６は、抽出した周波数成分のアナログ信号をアンテナ部１７に出力する。次に、アンテナ部１７は、ＢＰＦ１６から取得したアナログ信号を送信波として空間に放射（送信）する（ステップＳ２００）。
以上のように、ステップＳ１００からステップＳ２００までの処理によって、送信装置１は、入力信号を遅延させ、遅延させた入力信号を送信波として送信することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、アップコンバーター１４において記憶部１４１がＦＭ（Frequency Modulation）放送の規格に基づく入力信号を記憶し、遅延調整部１４２が記憶部１４１から当該入力信号を読み出すタイミングを制御して入力信号の遅延を調整し、周波数変換部１４３が、遅延調整部１４２が調整した入力信号をアップコンバートする。これにより、送信装置１は、送信波の相互干渉が起こる領域の位置を容易に精度よく調整することができる。

なお、以上に説明した装置（例えば、送信装置１）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…送信装置、１１…信号取得部、１２…ステレオ変調部、１３…ＦＭ変調部、１４…アップコンバーター、１５…増幅部、１６…ＢＰＦ、１７…アンテナ部、１４１…記憶部、１４２…遅延調整部、１４３…周波数変換部、１４４…ＤＡＣ

Claims

ＦＭ（Frequency Modulation）放送の規格に基づいて送信される入力信号を記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記入力信号を読み出すタイミングを制御して前記入力信号の遅延を調整する遅延調整部と、
前記遅延調整部が調整した前記入力信号をアップコンバートする周波数変換部と、
を備える送信装置。
前記遅延調整部は、前記記憶部に前記入力信号が記憶されたタイミングから所定の遅延時間が経過したタイミングで前記記憶部から前記入力信号を読み出すことにより前記遅延を調整する、
請求項１に記載の送信装置。
前記遅延調整部が遅延を調整する前記入力信号は、アップコンバートされていない信号である、
請求項１又は２に記載の送信装置。
前記入力信号は、ＡＥＳ（Audio Engineering Society）規格の信号である、
請求項１から３のうちいずれか一項に記載の送信装置。
前記記憶部は、シフトレジスタ又はＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）である、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の送信装置。