JPS6225593A

JPS6225593A - 中継増幅器

Info

Publication number: JPS6225593A
Application number: JP60165117A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takai; 均高井; Tetsuaki Morotomi; 諸冨　哲明
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、Ｃ；ＡＴＶ伝送システムなどのテレビ信号を
含む伝送システムに使われる中継増幅器に関するもので
ある。

従来の技術ＣＡＴＶは、単なる再送信だけでなく自主放送や有料番
組サービス（ペイテレビ）など多彩なサービスを行うた
めに多チャンネル化の傾向にある。

これに従って、伝送路とりわけ中継増幅器には、特に高
性能なものが要求される。このような伝送システムの信
頼性を低下させる大きな要因としては、能動素子を含む
中継増幅器に関連するものが多い。

中継増幅器に関連する障害の１つに、信号レベル過大に
よる歪の増加がある。このような歪増加の障害発生を検
出し、障害を軽減することはたいへん有用である。

従来、このような歪障害の検出の方法は、特定周波数の
パイロット信号を同時に伝送し、中継増幅器の入力ある
いは出力で、このパイロット信号のレベルを知ることに
よって間接的に歪障害を検出する方法がどられていた。

以下、図面を参照しながら、このような従来の中継増幅
器の一例について説明する。

第４図は従来の中継増幅器の構成図を示すものである。

第４図において、１は入力端子、２は上下信号分離フィ
ルタ、３は下９線路増幅器、４は上り線路増幅器、６は
上下信号分離フィルタ、７は出力端子、１８は第１フィ
ルタ、４０２は直流検波器、１７は変調用信号発生器、
１６は変調器、１６は搬送波発振器、１４は合波器で、
以上で中継増幅器６が構成されている。

以上のように構成された中継増幅器について、以下その
動作について説明する。下シ映像信号と、下り線路増幅
器３の動作状態を調べるために加えられた特定周波数の
パイロット信号で構成される下り信号は、入力端子１か
ら入り、上下信号分離フィルタ２で分離され、下り線路
増幅器３で増幅される。下り映像信号と共に増幅された
パイロット信号は、第１フィルタ１８で抜き取られ、直
流検波器４０２で検波され、下９線路増幅器３の出力レ
ベルが測定される。従って、このテスト信号のレベルが
異常に高いようだと、歪が発生していることが予想でき
る。この例では、更にこのレベル値によって周波数など
を変化させうる変調用信号発生器１７で得られた信号で
、搬送波発振器１６で得られた返送用搬送波を変調器１
６で変調し、上り信号としてヘッドエンドに返送するこ
とにより、ヘッドエンドにおいて中継増幅器の入力レベ
ル過大による歪発生を監視することができる。

（特開昭５０−３３７２３号公報など）発明が解決しよ
うとする問題点しかしながら上記のような構成では、帯域内特性の乱れ
によって線路増幅器の入力が帯域内で部分的に過大にな
る事によシ発生した歪は検出できない可能性がある。な
ぜなら、レベルを監視しているのはパイロット信号の周
波数のみであるからである。

本発明は上記問題点に鑑み、レベル監視のような間接的
な方法ではなく、実際に映像伝送サービスを行っている
時の歪の発生を直接、的確に検出し、歪障害を軽減する
ことのできる中継増幅器を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段上記問題点を解決するために本発明の中継増幅器は、中
継増幅器内の１つないし複数の増幅度を制御することの
できる線路増幅器の入力に無変調のパイロット信号を供
給する手段と、その各々の該線路増幅器の出力に接続さ
れた、該線路増幅器の非線形性によって混変調を受けた
パイロット信号を抜き取る第１フィルタと、このパイロ
ット信号の包絡線を取り出すことのできる検波器と、伝
送されているテレビ信号の水平走査周波数およびその整
数倍の周波数の内の１つないし複数の周波数成分を通過
させうる第２フィルタと、該第２フィルタを通過した検
出信号のレベルを検出するレベル検出器と、上り伝送信
号として歪の発生状態を示す信号を返送する手段を備え
たものである。

作用本発明は上記した構成によって、伝送されている信号か
らパイロット信号への混変調成分を取り串し、そのレベ
ルを監視することによシ、的確に中継増幅器の歪障害を
検出し、線路増幅器の増幅度を低下させることによって
歪障害を軽減し、ヘッドエンドにおいて歪の発生してい
る中継増幅器を認識することが可能となる。

実施例以下本発明の一実施例の中継増幅器について、図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における中継増幅器の回
路構成図を示すものである。第１図において、１８は第
１フィルタ、１９はパイロット信号増幅器、２０は検波
器であシ、これらでパイロット信号増幅検波部２１が構
成されている。また、２５はパイロット信号発生器、９
は第２フィルタ、１０は検出信号増幅器、１１はレベル
検出器であシ、これらとパイロット信号増幅検波部２１
で歪増加検出部２２が構成されている。更に、１は入力
端子、２と６は上下信号分離フィルタ、３は下シ線路増
幅器、４は上シ線路増幅器、７は出力端子、１４と２４
は合波器で、以上により双方向の中継増幅器６が構成さ
れている。

以上のように構成された中継増幅器について、以下第１
図および第２図を用いてその動作を説明する。

一般に線形でない線路増幅器を信号が通過すると、出力
には入力信号成分以外のものが含まれる。

今、入力信号ｘ　ｆ）５次式で表されている時、ｘ　＝
　Ａ　ｃｏｓ　ａｔ　−）−Ｂ　ｃｏｓ　ｂｔ　　　　
　　　・−・・・■ｘ３　　のいわゆる３次歪に対応す
る成分は０式を用いて次式で表される。

ｘ５＝　（Ａ　ｃｏｓ　ａｔ　＋Ｂ　ｃｏｓ　ｂｔ　）
５＝１／４（Ａ’ｃＯ５３ａｔ十Ｂ’ＣＯ５３ｍ）ｔ）
＋３／４　（Ａ２Ｂ　ｃｏｓ　（２ａ＋ｂ　）　ｔ−）
−ＡＢ２ｃｏｓ（２ｂ＋ａ）ｔ＋３／４　（人５００Ｓ
　ａｔ　十Ｂ’　００＄　ｔ）ｔ　）＋３／２　（ＡＢ
２ｃｏｓ　ａｔ十Ｂム２ｃｏｓ　ｂｔ　）　　　−−−
−−−■■式右辺において、第１項は第３高調波成分、
第２項は相互変調成分、第３項は基本波非直線成分、第
４項は混変調成分である。今さらに、■式右辺において
、第１項を無変調のパイロット信号、第２項をテレビ信
号とすれば、映像信号をｓ　（ｔ）として、Ｂ＝１十５（ｔ）　　　　　　　　　　　・・・・・・
■と表せる。Ａ、ａ、ｂは定数である。そこで、混変調
成分であるλＢ２ｃｏｓ　ａｔ　　に着目すると、０式
を用いて、ＡＢ２ＱＯ８ａｔ＝Ａ（ｓ（ｔ）２＋２ｓ（ｔ）＋１）ｃｏｓａｔ　　　
−・−■である。これは線路増幅器出力のパイロット信
号包絡線に映像信号成分およびその２次歪成分が現れる
ことを示している。一方、映像信号ｓ　（ｔ）は水平走
査周波数およびその整数倍の周波数に非常に強い成分を
持っている。従って、線路増幅器出力のパイロット信号
を検波し、水平走査周波数およびその整数倍の周波数成
分のレベルの増加を検出することによって、増幅器の歪
の増加を検出することができる。なお、このことは線路
増幅器に入力されるテレビ信号が複数である場合にもあ
てはまる。

第１図において、入力端子１には下り伝送信号としてテ
レビ信号などが入力され、さらに、合波−３１２４でパ
イロット信号発生器２５で得られた無変調のパイロット
信号が注入され、下り線路増幅器３で増幅される。出力
信号中の混変調を受けたパイロット信号は、第１フィル
タ１８によって抜き取られ、パイロット信号増幅器１９
で増幅され、検波器２０で包絡線検波される。検波器２
０は、半波整流型、全波整流型、自乗検波器、ＰＬＬな
どを用いた同期検波器など包絡線を取シ出せるものであ
れば良い。

検波器２０の出力には、前述のように水平走査周波数お
よびその整数倍の周波数成分が含まれるが、第２フィル
タ９はこれらの成分の内の１つあるいは複数の成分を通
過させるものである。第２フィルタ′９の出力信号を検
出信号と呼ぶことにすると、第２フィルタ９は検出信号
のＳ／Ｎ比を向上させ歪増加の検出動作を安定させる役
目を果している。第２図（＋Ｌ）〜（Ｃ）はこのような
第２フィルタ９の周波数特性例を示したものである。た
だし、第２図においてｆＨは水平走査周波数を示してい
る。

このようにして得られた検出信号は、検出信号増幅器１
Ｑで増幅された後、レベル検出器１１で検出信号レベル
が検出される。もし、検出信号レベルが異常に高くなっ
た場合は、下り線路増幅器３の増幅度を低下させること
により歪を軽減させる。なお、下り線路増幅器３におい
て増幅度を可変できる部分は入力側に近い方が望ましい
。増幅度の制御の仕方は、検出信号レベルが一定のしき
い値を超えた場合、増幅度を連続的に低下させ、検出信
号レベルをこのしきい値に保つように制御しても良いし
、このしきい値を超えないように段階的に増幅度を低下
させても良い。

また、このようにして歪増加異常を検出し、歪軽減動作
を行っている時は、その状態にあることを示す信号を変
調用信号発生器１７で発生し、搬送波発振器１５で得ら
れた搬送波を変調器１６で変調する。このようにして得
られた、異常通知用信号は合波器１４を用いて、上り伝
送信号としてヘッドエンドに返送される。異常通知用信
号は、単純に異常・正常の状態によってオフ・オフする
ものなど、位相、振幅、周波数のいずれが変化するもの
であっても良い。あるいは、変調用信号発生器１７で発
生する信号はある符号を構成するデジタル信号であって
も良い。搬送波発振器１５で得られる搬送波の周波数は
、各中継増幅器ごとに異な９、ヘッドエンドにおいて、
どの中継増幅器からの異常通知信号であるかを認識する
ことができる。

以上のように本実施例によれば、パイロット信号発生器
２５と合波器２４によって下シ線路増幅器３の入力に無
変調のパイロット信号を供給し、下り線路増幅器３の歪
によって混変調を受けたパイロット信号を抜き取る第１
フィルタ１８とこのパイロット信号の包絡線を取り出す
検波Ｈ２０、および水平走査周波数およびその整数倍の
周波数成分の内の１つあるいは複数の成分を通過させる
第２フィルタ９、レベル検出器１１を設けることにより
、テレビ信号からパイロット信号への混変調成分のレベ
ル増大を検出することによって的確に歪障害を検出し、
下シ線路増幅器３の増幅度を低下させることによって歪
障害を軽減し、異常通知信号を上り伝送信号としてヘッ
ドエンドに返送することにより、ヘッドエンドにおいて
どの中継増幅器で歪が発生しているかを認識することが
できる。

以下本発明の第２の実施例について図面全参照しながら
説明する。

第３図は本発明のＭ２の実施例を示す中継増幅器の回路
構成図である。同図において、１８は第。

１フィルタ、１ｅはパイロット信号増幅オｇ、９は第２
フィルタ、１０は検出信号増幅器、１１はレベル検出器
、２６はパイロット信号発生器で第１図の構成と同様に
歪増加検出部２２を構成している。また、１は入力端子
、７は出力端子、２と６は上下信号分離フィルタ、３は
下り線路増幅器、４は上り線路増幅器で、以上は第１図
の構成と同様なものである。第１図の構成と異なるのは
、パイロット信号増幅検波部２１の中の検波器２０が、
パイロット信号発生器２６の出力を参照信号とする同期
検波器２７で構成されていることである。

なお、以上により、双方向の中継増幅器６が構成されて
いる。

上記のように構成された中継増幅器について、以下その
動作を説明する。歪の軽減方法は第１の実施例と全く同
様、下９線路増幅器３の歪が増加した場合、レベル検出
器１１の出力が上昇し、下り線路増幅器３の増幅度を低
下させることによって歪を軽減する。また、この時、第
１の実施例と同様に歪の発生を示す信号を変調用信号発
生器１７で発生し、搬送波発振器１５で得られた搬送波
を変調器１６で変調して得られた、異常通知用信号は合
波器１４を用いて、上り伝送信号としてヘッドエンドに
返送される。第１の実施例と異なるのは、パイロット信
号の包絡線を取り出す方法が同期検波器２７による同期
検波方式であシ、さらに参照信号の再生はＰＬＬなどの
方法によるのではなく、パイロット信号発生器２５から
直接供給されるので、構成が簡易であり、検波後の信号
のＳ／Ｎ比を向上させることができ、安定な動作が期待
できる。ただし、同期検波器２了には参照信号の位相を
必要とあれば変える機能が含まれる。

以上のように、同期検波器２７を設け、その参照信号を
パイロット信号発生器から直接供給することにより構成
が簡易であり、安定に歪増加検出動作を行うことができ
る。

なお、第１および第２の実施例において、パイロット信
号周波数は伝送帯域内で伝送信号に重ならない周波数か
あるいは伝送帯域外の周波数であっても良い。また、上
り伝送にテレビ信号が含まれる場合、下り線路増幅器３
に対してと同様、上９線路増幅器４に対して歪検出、歪
軽減、出力レベル適正化、異常通知動作を行うものであ
っても良い。また、歪増加検出部２２を複数もち、複数
の線路増幅器に対してこれらの動作を、行うものであっ
ても良い。合波器１４は上シ線路増幅器４の出力側にあ
るが、これは入力側にあっても良い。

また、下シ伝送信号としてヘッドエンドよりコマンドを
送シ、中継増幅器内にはこのコマンドを受信することの
できる受信機を更に持ち、各中継増幅器の状態をヘッド
エンドにて知るものであっても良い。ただし、この場合
はポーリングなどの方法を用いることにより各中継増幅
器の搬送波発振器１６で得られる搬送波周波数は同一で
も良いし、ヘッドエンドからの下シコマンドの搬送波周
波数も同一でも良い。

発明の効果以上のように本発明は、テレビ信号を含む双方向伝送シ
ステムの中継増幅器において、中継増幅器内の１つない
し複数の増幅度を制御することのできる線路増幅器の入
力に無変調のパイロット信号を供給する手段と、その各
々の該線路増幅器の出力に接続された、該線路増幅器の
非線形性によって混変調を受けたパイロット信号を抜き
取る第１フィルタと、このパイロット信号の包絡線を取
り出すことのできる検波器と、伝送されているテレビ信
号の水平走査周波数およびその整数倍の周波数の内の１
つないし複数の周波数成分を通過させうる第２フィルタ
と、該第２フィルタを通過した検出信号のレベルを検出
するレベル検出器を備え、伝送されているテレビ信号か
らパイロット信号への混変調成分を取り出し、そのレベ
ルを監視することにより、的確に中継増幅器の歪障害を
検出し、線路増幅器の増幅度を低下させることによって
歪障害を軽減し、上り伝送信号として異常を通知する手
段を有することにより、ヘッドエンドにて歪の発生して
いる中継増幅器を認識することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における中継増幅器の回
路構成図、第２図は第２フィルタ９の周波数特性例を示
す図、第３図は本発明の第２の実施例における中継増幅
器の回路構成図、第４図は従来の中継増幅器の回路構成
図である。１・・・・・・入力端子、２・・・・・・上下信号分離
フィルタ、３・・・・・・下り線路増幅器、４・・・・
・・上シ線路増幅器、６・・・・・・中継増幅器、６・
・・・・・上下信号分離フィルタ、７・・・・・・出力
端子、９・・・・・・第２フィルタ、１０・・・・・・
検出信号増幅器、１１・・・・・・レベル検出器、１４
・・・・・・合波器、１６・・・・・・搬送波発振器、
１６・・・・・・変調器、１７・・・・・・変調用信号
発生器、１８・・・・・・第１フィルタ、１９・・・・
・・パイロット信号増幅器、２０・・・・・・検波器、
２１・・・・・・パイロット信号増幅検波部、２２・・
・・・・歪増加検出部、２４・・・・・・合波器、２５
・・・・・・パイロット信号発生器、２７・・・・・・
同期検波器。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−塀第２図（ａ）チ）Ｉ　　　　２ｆｓ　　　　３ｈ　　　４ｆｓ　　　
周波数＜ｂ＞ｆＨ２ｆｓ　　　３ｆｙ　　　４ｆｓ　　周波数（Ｃ）ｆｓ　　　　２ｆｓ　　　　３ｆｈ　　　　４ｆＨ周波
数　　Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上り下りのどちらか一方あるいは両方にテレビ信
号を含む双方向伝送システムの中継増幅器において、中
継増幅器内の１つないし複数の増幅度を制御することの
できる線路増幅器の入力に無変調のパイロット信号を供
給する手段と、その各々の該線路増幅器の出力に接続さ
れた、該線路増幅器の非線形性によって混変調を受けた
該パイロット信号を抜き取る第１フィルタと、該第１フ
ィルタを通過したパイロット信号の包絡線を取り出すこ
とのできる検波器と、該検波器出力信号の中から伝送さ
れているテレビ信号の水平走査周波数およびその整数倍
の周波数の内の１つないし複数の周波数成分を通過させ
うる第２フィルタと、該第２フィルタを通過した検出信
号のレベルを検出するレベル検出器を具備し、該検出信
号のレベルが上昇した場合、該線路増幅器の増幅度を低
下させることにより歪の発生を軽減し、かつ、上り伝送
信号として該検出信号のレベル上昇を示す信号を返送す
る手段を有し、ヘッドエンドにおいて歪の発生している
中継増幅器を認識できることを特徴とする中継増幅器。
（２）この伝送システムはＣＡＴＶの伝送システムであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の中
継増幅器。
（３）検波器が同期検波方式であり、該同期検波器の参
照信号がパイロット信号発生手段から直接供給されるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項または第（
２）項記載の中継増幅器。
（４）パイロット信号の周波数が該線路増幅器の入力信
号帯域外である事を特徴とする、特許請求の範囲第（１
）項、第（２）項または第（３）項記載の中継増幅器。