JPS6284627A

JPS6284627A - 歪監視装置

Info

Publication number: JPS6284627A
Application number: JP60225129A
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: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1987-04-18

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、ＣＡＴＶなどの伝送システムにおいて、中継
増幅器などで発生する歪の増加を検出する歪監視装置に
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、信号レベル過大あ
るいは増幅器の故障による歪の増加がある。このような
歪増加の障害発生を早期に発見し、その障害箇所を認識
することは、復旧までの時間を短縮でき、たいへん有用
である。このような機能は、遠隔監視の可能な歪監視装
置によって実現される。

従来、このような歪増加障害の発見の方法は、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−／　ト信号のレベルを知
ることによって間接的に歪増加障害を発見する方法がと
られていた。そして、このような歪障害検出部を持つ中
継増幅器は単方向あるいは双方向の通信機能を持ってお
り、ヘッドエンドなどに設置された監視端末との間でデ
ータのやりとりを行い、中継増幅器の状態を監視する方
法が一般的であった。

以下図面を参照しながら、このような従来の歪監視装置
の一例について説明する。

第４図は、ＣＡＴＶ伝送網の一例を示したものである。

第４図において、２５はヘッドエンド、６０．６１．６
２は中継増幅器、６３はタップオフ、６４．６５は終端
装置、６８は端末装置、６９は受像機である。テレビ信
号などの下り伝送信号はヘッドエンド２５から送出され
、たとえば、中継増幅器６０．中継増幅器６２．タップ
オフ６３を経由して各家庭の端末装置６８に入り、スク
ランブルがかかっている場合にはデスクランブルされて
受像機６９に入る。

従来の歪監視装置では、歪障害検出部が幹線系の中継増
幅器６０．６１に、監視端末かへソドエンド２５に置か
れていた。第５図は歪障害検出部が設置された中継増幅
器の回路構成図を示すものである。

第５図において−１は入力端子、２は上下信号分離フィ
ルタ、３は下り線路増幅器、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、１日は第１フィ
ルタ、１０１は直流検波器、１７は変調用信号発生器、
１６は変調器、１５は搬送波発振器、１４は合波器で、
以上で中継増幅器１００が構成されている。

以上のように構成された回線監視装置について、以下第
５図を用いてその動作について簡単に説明する。

下り映像信号と、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６
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１０１で検波さ
れ、下り線路増幅器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１５で得
られた返送用搬送波を変調器１６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カレヘ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
る事により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。また、線路増幅器がプッシ
ュプル構成になっている場合、このバランスが崩れるな
どの線路地幅器自身の故障による歪増加も検出できない
可能性がある。

さらに、すべての中継増幅器に上記のようなレベル異常
を検出する障害検出器を付加すると、障害検出器の数が
多くなり、費用がかかりすぎる欠点がある。このため、
従来の伝送システムでは幹線系など主要な中継増幅器に
しか障害検出器を設置していないが、これでは伝送網の
末端に近い中継増幅器での障害発生を検出できない、す
なわち、各家庭端末での障害発生を的確に把握できない
という問題点を有していた。

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
時の歪の増加による、各家庭端末での障害発生を直接、
的確に検出することのできる歪監視装置を提供するもの
である。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明の歪監視装置は、下
り伝送信号中に無変調のバイロフト信号を含み、該伝送
システムの枝分かれした各伝送径路の最も末端にある端
末装置において、該端末装置までの伝送径路にある中継
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
したパイコツ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直流成分を通過させない第
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、該検出信号のレベル上
昇をもって、歪の増加を検出し、障害検出信号を監視端
末に伝送する手段を備えるものである。

作用本発明は上記した構成によって、伝送されているテレビ
信号からバイロフト信号への混変調成分を取り出し、そ
のレベルを桧送網の終端で監視することにより、的確に
中継増幅器の全増加障害を検出することが可能となる。

実施例以下本発明の一実施例の歪監視装置について、図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における歪監視装置の障
害検出器の設置された端末装置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は検波器であり、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
、９は第２フィルタ、１０は検出信号増幅器、１１はレ
ベル検出器であり、これらとパイロット信号増幅検波部
２１で歪障害検出部２２が構成されている。更に、１は
入力端子、７は映像出力端子、２７は受信復調回路、２
８は送信変調回路、２９は上下信号分離フィルタ、３０
はキーボード、３１はデスクランブラ、３８は制御回路
で、以上により端末装置５が構成されている。

以上のように構成された歪監視装置について、以下第１
図および第２図を用いてその動作を説明する。

一般に線形でない増幅器を信号が通過すると、出力には
人力信号成分以外のものが含まれる。今、入力信号Ｘが
次式で表されている時、ｘ　−Ａ　ｃｏｓ　ａＬ＋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。

ｘ３＝（＾ｃｏｓ　ａｔ　＋Ｒｃｏｓ　　ｂｔ　）３＝
１／４　（Ａ３ｃｏｓ　３ａｔ＋Ｂ”　ｃｏｓ　３ｂｔ
）＋３／４　（Ａ２Ｂ　ｃｏｓ（２ａｉｂ）ｔ　＋　Ａ
Ｂ２ｃｏｓ（２ｂ：！＝ａ）ｔ　ｌ＋３／４　（Ａ’　
ｃｏｓ　ａｔ　＋　Ｂ３ｃｏｓ　ｂｔ　）＋３／２　　
（ＡＢ２　ｃｏｓ　　ａｔ　　＋　　ＢＡ２　ｃｏｓ　
　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。今更
に、■式台辺において、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５（ｔ）
として、Ｂ　　＝　１　十５（ｔ）　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・・■ト表せる。Ａ、　ａ、　ｂは定数であ
る。そこで、混変調成分である　ＡＢ２ｃｏｓ　ａｔ　
　に着目すると、■式を用いて、八Ｂ２ｃｏｓ　　ａｔ＝　Ａ　（ｓ（ｔ）２＋　２ｓ（ｔ）　＋　１　）　ｃ
ｏｓ　ａｔ　　　　　−■である。これは線路増幅器出
力のバイロフト信号包絡線に映像信号成分およびその２
次歪成分が現われることを示している。一方、映像信号
３　（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、端末装置５はいわゆる１ｗａｙアドレ
ッサブルの端末装置である。加入者は、視聴したい番組
があれば、電話や郵便などで申し込む。一方、各端末装
置には特定のアドレスが設定されており、例えば端末装
置５の場合、受信復調回路２７で自端末への下りコマン
ドを受信し、キーボード３０、制御回路３８、デスクラ
ンブラ３１によって、既に申し込んだ有料番組の映像信
号が映像出力端子７に得られる。従って、デスクランブ
ラ４は選局機能を含む。

第１図において、入力端子ｌには下り信号として、テレ
ビ信号と共に無変調のパイロット信号が含まれた信号が
入る。伝送径路にある中継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で検波される。検波器２０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り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（ａｌ〜（′ｂ）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ｆ□は水平走査周波数を示している。第２図＋ａ＋
のフィルタは、直流成分を通過させないフィルタで、検
出信号のＳ／Ｎ比を向上させる点においては不利ではあ
るが、テレビ信号以外の信号の過大入力による歪の発生
にも対応できる。第２図（ｂｌ〜（ｄｌは、前述のよう
に、下り信号にテレビ信号が含まれている場合、検出信
号は水平走査周波数およびその整数倍の周波数に非常に
強い成分を持つことを利用して、検出信号のＳ／Ｎ比を
向上させることのできる第２フィルタの特性例を示した
ものである。

このようにして得られた検出信号は、検出信号増幅器ｌ
Ｏで増幅された後、レベル検出器１１でレベル検出され
る。もし、検出信号レベルが異常に高くなった場合は、
障害を検出した端末装置が監視端末で認識できるような
障害検出信号を、送信変調回路２８により発生し、上り
伝送信号としてヘッドエンドにある監視端末に伝送され
る。障害検出信号は、例えば各端末装置ごとに異なる搬
送波周波数を与え、全障害の発生の存無で出力あるいは
周波数あるいは位相を変化させたり、デジタル信号で変
調をかけるものであっても良い。

以上のように本実施例によれば、中継増幅器の歪によっ
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
タとこのパイロット信号の包絡線を取り出す検波器、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、
レベル検出器、および送信変調回路を端末装置に設ける
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直接、的確に
中継増幅器の歪増加障害を検出することができ、ヘッド
エンドにある監視端末において、どの伝送径路に障害が
発生したかを知ることができる。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第３図は本発明の第２の実施例を示す歪監視装置の端末
装置の回路構成図である。同図において、２１はバイロ
フト信号増幅検波部、９は第２フィルタ、１０は検出信
号増幅器、１１はレベル検出器で第１図の構成と同様に
全障害検出部２２を構成している。また、１は入力端子
、７は映像出力端子、８は制御回路、２７は受信復調回
路、２８は送信変調回路、２９は上下信号分離フィルタ
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、レベル検出器１１の出力は、制御回
路８を介して送信変調回路２８に入力されていることで
ある。なお、以上により、端末装置５が構成されている
。

上記のように構成された歪監視装置の端末装置について
、以下その動作を説明する。

全増加の検出方法は第１の実施例と全く同様、下り信号
の歪が増加した場合、レベル検出器１１の出力は増大す
る。第１の実施例と異なるのは、障害検出信号の伝送方
法が上り一方向ではなく、双方向にコマンドをやりとり
しながら行われる点である。つまり、ヘッドエンドにあ
る監視端末からどの端末装置であるかを認識できる下り
コマンドを下り信号として送る。端末装置５の制御回路
８は受信復調回路２７を用いて、この下リコマンドを解
読し、この応答としてレベル検出器からの情報、すなわ
ち歪障害の発生の有無の情報を含んだ上りコマンドを送
信変調回路２日を用いて、監視端末に返送する。このよ
うにして、監視端末は、各端末装置が歪障害を検出した
かどうかを知ることができる。なお、監視端末と各端末
装置との間の通信手順は、常時各端末装置を順番に呼び
出すポーリング方式であっても良いし、障害発生時に端
末装置から監視端末に信号を送ってから通信に入るコン
テンション方式であっても良いし、両者を組み合せたも
のであっても良い。

なお、この端末装置５は、いわゆる２ｗａｙアドレッサ
ブルの端末装置であって、ペイ・パー・ビューのサービ
スの行えるものであっても良い。

つまり、障害検出信号の伝送と同様、受信復調回路２７
、送信変調回路２８、制御回路８を共用してヘッドエン
ドと双方向通信を行い、キーボード３０からの指示によ
り、有料番組をデスクランブラ３１で選局、デスクラン
ブルして聴視でき、課金１．にた時間に応じてなされる
。

以上のように、端末装置において、レベル検出器の出力
を制御■回路を介して送信変調回路に人力することによ
り、全障害検出部を有する端末装置の増設など、システ
ムの拡大などにおいてより柔軟性のあるシステムを組む
ことができる。また、受信復調回路、送信変調回路、制
御回路を障害検出信号の伝送と選局・課金情報の伝送と
に共用しているので、経済的である。

なお、第１および第２の両実施例において、すべての端
末装置に全障害検出部２２を設けるのではなく、障害検
出効果の大きな位置にある端末装置にだけ全障害検出部
２２を設けても良い。例えば、大半の障害は中継増幅器
で発生するので、伝送径路の最も末端の中継増幅器より
さらに下流に端末装置が複数ある場合など、これらの端
末装置の内の１つの端末装置にだけ全障害検出部２２を
設置するだけで、同等の障害検出能力が得られる。

このようにすることによって、さらに安価にシステムを
実現することができる。

また、第１の実施例において、全障害検出部を有する端
末装置は、受信復調回路２７、制御回路３８、キーボー
ド３０、デスクランブラ３１がない単純な端末装置であ
っても良いし、さらに、映像出力端子７もなく、障害検
出機能のみを有する特殊な端末装置であっても良い。同
様に、第２の実施例において、全障害検出部を存する端
末装置は、キーボード３０、デスクランブラ３１がない
単純な端末装置であっても良いし、さらに、映像出力端
子７もなく、障害検出機能のみを有する特殊な端末装置
であっても良い。

発明の効果以上のように本発明は、下り伝送信号中に無変調のパイ
ロット信号を含み、該伝送システムの枝分かれした各伝
送径路の最も末端にある端末装置において、該端末装置
までの伝送径路にある中継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バイロフト信号の包絡線
を取り出すことのできる検波器と、該検波器出力信号の
直流成分を通過させない第２フィルタと、該第２フィル
タをｉｎ過した検出信号のレベルを検出するレベル検出
器と、該検出信号のレベル上昇をもって、歪の増加を検
出し、障害検出信号を監視端末に伝送する手段を設ける
ことにより、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、そのレベルを伝送網の
終端で監視することにより、的確に中継増幅器の歪増加
障害を検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における歪監視装置の端
末装置の回路の構成図、第２図は第２フィルタ９の周波
数特性例を示す特性図、第３図は本発明の第２の実施例
における歪監視装置の端末装置の回路の構成図、第４図
はＣＡＴＶ伝送網の一例を示す構成図、第５図は従来の
歪監視装置の中継増幅器の回路構成図である。１・・・・・・入力端子、５・・・・・・端末装置、７
・・・・・・映像出力端子、８．３８・・・・・・制御
回路、９・・・・・・第２フィルタ、１０・・・・・・
検出信号増幅器、１１・・・・・・レベル検出器、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・・・・・・歪障
害検出部、２７・・・・・・受信復調回路、２８・・・
・・・送信変調回路、２９・・・・・・上下信号分離フ
ィルタ、３０・・・・・・キーボード、３１・・・・・
・デスクランブラ。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名城　　　　
　（第２図牟

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ヘッドエンドから樹枝状に拡がる有線の伝送シス
テムで、下り伝送信号中に無変調のパイロット信号を含
み、前記伝送システムの枝分かれした各伝送径路の最も
末端にある端末装置において、前記端末装置までの伝送
径路にある中継増幅器の非線形性によって混変調を受け
た前記パイロット信号を抜き取る第１フィルタと、前記
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、前記検波器出力信号の直流
成分を通過させない第２フィルタと、前記第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
、前記検出信号のレベル上昇をもって、歪の増加を検出
し、障害検出信号を監視端末に伝送する手段とを具備す
ることを特徴とする歪監視装置。
（２）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項記載の歪監視装置
。
（３）第２フィルタは、下り信号として伝送されている
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
歪監視装置。
（４）監視端末に障害検出信号を伝送する手段は伝送シ
ステムの上り伝送を用いることを特徴とする特許請求の
範囲第１項から第３項のいずれかに記載の歪監視装置。
（５）端末装置および監視端末は双方向の通信手段を有
し、相互にコマンドをやりとりすることによって障害検
出信号を伝送することを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第２項記載の歪監視装置。