JP2015053656A - Relay device and relay method - Google Patents

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北山　康夫
Yasuo Kitayama
康夫 北山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To transmit a relay signal where influence of frequency variation of a broadcast wave to be received is reduced.SOLUTION: A relay device includes: a reception section 10 for receiving an input signal; a modulation section 20 for generating a modulation signal in response to the input signal; a first clock generation section 30 for generating a first clock synchronized with the input signal; an oscillation section 40 for generating an oscillation signal; a second clock generation section 50 for generating a second clock in response to the oscillation signal; a correction frequency calculation section 60 for detecting a frequency difference between the first clock and the second clock and calculating a correction frequency in response to the detected frequency difference; and a transmission section 70 for generating a transmission signal by correcting a frequency of the modulation signal in response to the correction frequency and transmitting the generated transmission signal.

Description

本発明は、放送波を中継する中継装置及び中継方法に関する。   The present invention relates to a relay apparatus and a relay method for relaying broadcast waves.

地上デジタル放送システムにおいては、主局が送信した放送波が届かない地域においても放送を視聴できるように、主局から受信した放送波を増幅してから送信する中継局が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。   In the terrestrial digital broadcasting system, a relay station that amplifies the broadcast wave received from the main station and transmits it is provided so that the broadcast can be viewed even in an area where the broadcast wave transmitted by the main station does not reach (for example, , See Patent Document 1).

特開２００１−１８９６５７号公報JP 2001-189657 A

ところで、電波を受信する端末が複数の中継局から放送波を受信した場合、それぞれの中継局が放送波を送信するタイミングの同期がとれていないと、同じ放送波を異なるタイミングで受信することになってしまう。そこで、地上デジタル放送システムにおいては、主局に設けられた基準発振源のクロック周波数を通信網全体に分配して同期をとる従属同期方式が用いられている。   By the way, when a terminal that receives radio waves receives broadcast waves from a plurality of relay stations, the timings at which the relay stations transmit broadcast waves are not synchronized, and the same broadcast waves are received at different timings. turn into. Therefore, in the terrestrial digital broadcasting system, a subordinate synchronization method is used in which the clock frequency of the reference oscillation source provided in the main station is distributed and synchronized over the entire communication network.

図３は、地上デジタル放送システムの概略構成を示す図である。地上デジタル放送システムにおいては、主局となる各放送局２に、ＧＰＳ（全地球測位システム）衛星５の電波に同期したＲｂ発振器（ルビジウム発振器）が基準発振源として設けられている。各放送局２からは、基準発振源が出力する発振信号に同期した放送波が、ＳＴＬ（Studio Transmitter Link）により送信局３に送信される。送信局３は、受信した放送波をＴＴＬ（Transmitter Transmitter Link）により各中継局（図３における中継局１−１、中継局１−２）に送信し、各中継局は、受信した放送波を他の中継局や受信端末に送信する。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the terrestrial digital broadcasting system. In the terrestrial digital broadcasting system, each broadcasting station 2 serving as a main station is provided with an Rb oscillator (rubidium oscillator) synchronized with a radio wave of a GPS (global positioning system) satellite 5 as a reference oscillation source. From each broadcast station 2, a broadcast wave synchronized with the oscillation signal output from the reference oscillation source is transmitted to the transmission station 3 by STL (Studio Transmitter Link). The transmitting station 3 transmits the received broadcast wave to each relay station (relay station 1-1 and relay station 1-2 in FIG. 3) by TTL (Transmitter Transmitter Link), and each relay station transmits the received broadcast wave. Transmit to other relay station or receiving terminal.

図４は、中継局に設けられた従来の中継装置２００の概略構成を示す図である。中継装置２００は、受信部１１０、変調部１２０、送信部１３０、発振部１４０及び移相部１５０を備える。中継装置２００においては、受信部１１０が、送信局３から送信された放送波を受信した後に信号を抽出し、変調部１２において、発振部１４０が出力する発振信号により、抽出した信号を変調してから送信部１３０を介して送信する。発振部１４０と変調部１２０との間には、移相部１５０が設けられている。移相部１５０が、発振部１４０が出力する発振信号の位相を、受信した放送波の位相に基づいて調整することにより、放送波に同期した送信信号が生成される。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional relay apparatus 200 provided in the relay station. The relay device 200 includes a reception unit 110, a modulation unit 120, a transmission unit 130, an oscillation unit 140, and a phase shift unit 150. In the relay device 200, the reception unit 110 extracts a signal after receiving the broadcast wave transmitted from the transmission station 3, and the modulation unit 12 modulates the extracted signal with the oscillation signal output from the oscillation unit 140. Then, the data is transmitted via the transmission unit 130. A phase shift unit 150 is provided between the oscillation unit 140 and the modulation unit 120. The phase shift unit 150 adjusts the phase of the oscillation signal output from the oscillation unit 140 based on the phase of the received broadcast wave, thereby generating a transmission signal synchronized with the broadcast wave.

ところが、従来の中継装置２００においては、送信部１３０から送信される信号の周波数は、放送波の周波数に追従する。したがって、送信局３の不具合や、送信局３と中継局１との間の回線の不具合等により中継装置２００が受信する放送波の周波数が変動すると、送信部１３０が送信する信号の周波数も変動してしまう。その結果、中継局１の後段の中継局や受信端末４に悪影響を与えてしまうという問題があった。   However, in the conventional relay apparatus 200, the frequency of the signal transmitted from the transmission unit 130 follows the frequency of the broadcast wave. Therefore, when the frequency of the broadcast wave received by the relay apparatus 200 fluctuates due to the malfunction of the transmission station 3 or the malfunction of the line between the transmission station 3 and the relay station 1, the frequency of the signal transmitted by the transmission unit 130 also varies. Resulting in. As a result, there is a problem in that the relay station downstream of the relay station 1 and the receiving terminal 4 are adversely affected.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、受信する放送波の周波数変動の影響が軽減された中継信号を送信できる中継装置及び中継方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a relay apparatus and a relay method that can transmit a relay signal in which the influence of frequency fluctuation of a received broadcast wave is reduced.

本発明の第１の態様に係る中継装置は、入力信号を受信する受信部と、前記入力信号に基づいて変調信号を生成する変調部と、前記入力信号に同期した第１クロックを生成する第１クロック生成部と、発振信号を生成する発振部と、前記発振信号に基づいて第２クロックを生成する第２クロック生成部と、前記第１クロックと前記第２クロックとの周波数差を検出し、検出した周波数差に基づいて補正周波数を算出する補正周波数算出部と、前記補正周波数に基づいて前記変調信号の周波数を補正して送信信号を生成し、生成した前記送信信号を送信する送信部と、を備える。前記発振部は、例えば、ＧＰＳ信号に同期した前記発振信号を生成するルビジウム発振器を有する。   A relay device according to a first aspect of the present invention includes a receiving unit that receives an input signal, a modulation unit that generates a modulation signal based on the input signal, and a first clock that generates a first clock synchronized with the input signal. A first clock generation unit, an oscillation unit that generates an oscillation signal, a second clock generation unit that generates a second clock based on the oscillation signal, and a frequency difference between the first clock and the second clock. A correction frequency calculation unit that calculates a correction frequency based on the detected frequency difference, a transmission unit that corrects the frequency of the modulation signal based on the correction frequency, generates a transmission signal, and transmits the generated transmission signal And comprising. The oscillation unit includes, for example, a rubidium oscillator that generates the oscillation signal synchronized with a GPS signal.

上記の中継装置は、例えば、正常動作時の前記第１クロックの周波数である第１周波数と、前記第２クロックの周波数である第２周波数とを記憶する記憶部をさらに備え、前記補正周波数算出部は、前記第１周波数と前記第２周波数との差分である差分周波数を算出し、算出した前記差分周波数と検出した前記周波数差とに基づいて、前記補正周波数を算出する。   The relay device further includes, for example, a storage unit that stores a first frequency that is the frequency of the first clock during normal operation and a second frequency that is the frequency of the second clock, and calculates the correction frequency. The unit calculates a difference frequency that is a difference between the first frequency and the second frequency, and calculates the correction frequency based on the calculated difference frequency and the detected frequency difference.

上記の中継装置は、正常動作時の前記第１クロックの周波数である第１周波数と、前記第２クロックの周波数である第２周波数との差分周波数を記憶する記憶部をさらに備え、前記補正周波数算出部は、前記記憶部に記憶された前記差分周波数と、検出した前記周波数差とに基づいて、前記補正周波数を算出してもよい。   The relay device further includes a storage unit that stores a difference frequency between a first frequency that is a frequency of the first clock during normal operation and a second frequency that is a frequency of the second clock, and the correction frequency The calculation unit may calculate the correction frequency based on the difference frequency stored in the storage unit and the detected frequency difference.

また、上記の中継装置は、前記補正周波数算出部が算出した前記補正周波数を平均化した平均化補正周波数を算出する平均化処理部をさらに備え、前記送信部は、前記平均化補正周波数に基づいて前記変調信号の周波数を補正して送信信号を生成してもよい。   The relay device further includes an averaging processing unit that calculates an averaged correction frequency obtained by averaging the correction frequency calculated by the correction frequency calculating unit, and the transmission unit is based on the averaged correction frequency. The transmission signal may be generated by correcting the frequency of the modulation signal.

本発明の第２の態様に係る中継方法は、入力信号を受信する手順と、前記入力信号に基づいて変調信号を生成する手順と、前記入力信号に同期した第１クロックを生成する手順と、発振信号に基づいて第２クロックを生成する手順と、前記第１クロックと前記第２クロックとの周波数差を検出する手順と、検出した周波数差に基づいて補正周波数を算出する手順と、前記補正周波数に基づいて前記変調信号の周波数を補正して送信信号を生成する手順と、生成した前記送信信号を送信する手順と、を備える。   The relay method according to the second aspect of the present invention includes a procedure for receiving an input signal, a procedure for generating a modulation signal based on the input signal, a procedure for generating a first clock synchronized with the input signal, A procedure for generating a second clock based on an oscillation signal; a procedure for detecting a frequency difference between the first clock and the second clock; a procedure for calculating a correction frequency based on the detected frequency difference; and the correction A procedure for generating a transmission signal by correcting the frequency of the modulation signal based on the frequency; and a procedure for transmitting the generated transmission signal.

本発明によれば、受信する放送波の周波数変動の影響が軽減された中継信号を送信することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that it is possible to transmit a relay signal in which the influence of the frequency fluctuation of the received broadcast wave is reduced.

第１の実施形態に係る中継装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the relay apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係る中継装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the relay apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 地上デジタル放送システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a terrestrial digital broadcasting system. 中継局に設けられた従来の中継装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional relay apparatus provided in the relay station.

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る中継装置１００の構成を示す図である。
中継装置１００は、受信部１０、変調部２０、第１クロック生成部３０、発振部４０、第２クロック生成部５０、補正周波数算出部６０、及び送信部７０を備える。以下、中継装置１００の各部の機能と動作について説明する。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a relay device 100 according to the first embodiment.
The relay device 100 includes a reception unit 10, a modulation unit 20, a first clock generation unit 30, an oscillation unit 40, a second clock generation unit 50, a correction frequency calculation unit 60, and a transmission unit 70. Hereinafter, functions and operations of each unit of the relay device 100 will be described.

受信部１０は、送信局３から送信される放送波に含まれる入力信号を受信する。具体的には、受信部１０は、送信局３から送信されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、ＴＳ（Transport Stream）信号とクロック信号とを抽出する。ＴＳ信号は変調部２０に入力され、クロック信号は第１クロック生成部３０に入力される。ここで、受信部１０が抽出したクロック信号の周波数をｆ０とする。本実施形態においては、正常動作時のｆ０を８１２６９８４．１２７Ｈｚであるものとする。   The receiving unit 10 receives an input signal included in a broadcast wave transmitted from the transmitting station 3. Specifically, the receiving unit 10 receives an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal transmitted from the transmitting station 3 and extracts a TS (Transport Stream) signal and a clock signal. The TS signal is input to the modulation unit 20, and the clock signal is input to the first clock generation unit 30. Here, the frequency of the clock signal extracted by the receiving unit 10 is assumed to be f0. In the present embodiment, it is assumed that f0 during normal operation is 81126984.127 Hz.

変調部２０は、受信部１０から入力された信号に基づいて変調信号を生成する。具体的には、変調部２０は、受信部１０から入力されたＴＳ信号を、発振部４０から入力される発振信号に基づいて変調する。変調部２０は、変調後の変調信号を、補正周波数算出部６０及び送信部７０に入力する。   The modulation unit 20 generates a modulation signal based on the signal input from the reception unit 10. Specifically, the modulation unit 20 modulates the TS signal input from the reception unit 10 based on the oscillation signal input from the oscillation unit 40. The modulation unit 20 inputs the modulated signal after modulation to the correction frequency calculation unit 60 and the transmission unit 70.

第１クロック生成部３０は、位相比較器３１、ループフィルタ３２及び第１発振器３３を有する。第１発振器３３は、例えば電圧制御発振器であり、位相比較器３１、ループフィルタ３２及び第１発振器３３によりＰＬＬ回路が構成されている。第１クロック生成部３０は、当該ＰＬＬ回路により、入力信号に同期した第１クロックを生成する。   The first clock generation unit 30 includes a phase comparator 31, a loop filter 32, and a first oscillator 33. The first oscillator 33 is, for example, a voltage controlled oscillator, and the phase comparator 31, the loop filter 32, and the first oscillator 33 constitute a PLL circuit. The first clock generation unit 30 generates a first clock synchronized with the input signal by the PLL circuit.

具体的には、第１クロック生成部３０は、受信部１０において抽出された周波数ｆ０のクロック信号に同期した、周波数ｆ１の第１クロック信号を生成する。第１クロック生成部３０は、生成した第１クロック信号を補正周波数算出部６０に入力する。本実施形態においては、正常動作時のｆ１を４０００００００．０００Ｈｚ（４０ＭＨｚ）であるものとする。   Specifically, the first clock generation unit 30 generates a first clock signal having a frequency f1 synchronized with the clock signal having the frequency f0 extracted by the reception unit 10. The first clock generation unit 30 inputs the generated first clock signal to the correction frequency calculation unit 60. In the present embodiment, it is assumed that f1 during normal operation is 40000000.000 Hz (40 MHz).

発振部４０は、ＧＰＳ衛星５から受信するＧＰＳ信号に同期した発振信号を生成する。発振部４０は、ルビジウム発振器が出力する発振信号を基準発振信号として用いることにより、周波数精度が高いＧＰＳ信号に同期し、かつ安定した発振信号を生成することができる。発振部４０は、生成した発振信号を変調部２０に入力するとともに、第２クロック生成部５０に入力する。   The oscillation unit 40 generates an oscillation signal synchronized with the GPS signal received from the GPS satellite 5. The oscillating unit 40 uses the oscillation signal output from the rubidium oscillator as a reference oscillation signal, thereby generating a stable oscillation signal that is synchronized with a GPS signal with high frequency accuracy. The oscillation unit 40 inputs the generated oscillation signal to the modulation unit 20 and also inputs it to the second clock generation unit 50.

第２クロック生成部５０は、位相比較器５１、ループフィルタ５２及び第２発振器５３を有する。第２発振器５３は、例えば電圧制御発振器であり、位相比較器５１、ループフィルタ５２及び第２発振器５３によりＰＬＬ回路が構成されている。第２クロック生成部５０は、当該ＰＬＬ回路により、発振部４０から入力される発振信号に基づいて第２クロックを生成する。   The second clock generation unit 50 includes a phase comparator 51, a loop filter 52, and a second oscillator 53. The second oscillator 53 is, for example, a voltage controlled oscillator, and the phase comparator 51, the loop filter 52, and the second oscillator 53 form a PLL circuit. The second clock generation unit 50 generates a second clock based on the oscillation signal input from the oscillation unit 40 by the PLL circuit.

具体的には、第２クロック生成部５０は、発振部４０において生成された発振信号に同期した、周波数ｆ２の第２クロック信号を生成する。第２クロック生成部５０は、生成した第２クロック信号を補正周波数算出部６０に入力する。本実施形態においては、ｆ２を３８８８００００．０００Ｈｚ（３８．８８ＭＨｚ）であるものとする。   Specifically, the second clock generation unit 50 generates a second clock signal having a frequency f2 synchronized with the oscillation signal generated by the oscillation unit 40. The second clock generation unit 50 inputs the generated second clock signal to the correction frequency calculation unit 60. In this embodiment, it is assumed that f2 is 38880000.000 Hz (38.88 MHz).

補正周波数算出部６０は、第１クロック信号と第２クロック信号との周波数差を検出する。すなわち、補正周波数算出部６０は、第１クロック信号の周波数ｆ１と、第２クロック信号の周波数ｆ２とを測定し、周波数差Ａ＝ｆ１−ｆ２を算出する。   The correction frequency calculation unit 60 detects a frequency difference between the first clock signal and the second clock signal. That is, the correction frequency calculation unit 60 measures the frequency f1 of the first clock signal and the frequency f2 of the second clock signal, and calculates the frequency difference A = f1-f2.

例えば、入力信号の周波数ｆ０に変動が生じたことにより、第１クロック信号の周波数ｆ１が、本来の周波数と異なる４００００００４．０００Ｈｚになっている場合、補正周波数算出部６０は、周波数差Ａを４００００００４．０００−３８８８００００．０００＝１１２０００４．０００Ｈｚと算出する。   For example, if the frequency f1 of the first clock signal is 40000004.000 Hz, which is different from the original frequency due to fluctuations in the frequency f0 of the input signal, the correction frequency calculation unit 60 sets the frequency difference A to 40000004. Calculated as .000−38880000.000 = 1120004.000 Hz.

補正周波数算出部６０は、検出した周波数差Ａに基づいて、入力信号の周波数ｆ０を補正した補正周波数を決定する。以下、補正周波数算出部６０が補正周波数を決定する手順を説明する。   Based on the detected frequency difference A, the correction frequency calculation unit 60 determines a correction frequency obtained by correcting the frequency f0 of the input signal. Hereinafter, the procedure in which the correction frequency calculation unit 60 determines the correction frequency will be described.

補正周波数算出部６０は、例えばメモリやレジスタ等から構成される記憶部に、正常動作時の第１クロックの周波数である第１周波数ｆｓ１と、第２クロックの周波数である第２周波数ｆｓ２とを記憶している。本実施形態においては、ｆｓ１＝４０００００００．０００Ｈｚ、ｆｓ２＝３８８８００００．０００Ｈｚである。   The correction frequency calculation unit 60 stores, for example, a first frequency fs1 that is the frequency of the first clock during normal operation and a second frequency fs2 that is the frequency of the second clock in a storage unit configured by a memory, a register, and the like. I remember it. In the present embodiment, fs1 = 40000000.000 Hz and fs2 = 38880000.000 Hz.

補正周波数算出部６０は、記憶部からｆｓ１及びｆｓ２を読み出して、正常動作時の第１周波数ｆｓ１と第２周波数ｆｓ２との差分である差分周波数Ａｓを算出する。すなわち、補正周波数算出部６０は、差分周波数Ａｓを４０００００００．０００Ｈｚ−３８８８００００．０００Ｈｚ＝１１２００００．０００Ｈｚと算出する。   The correction frequency calculation unit 60 reads fs1 and fs2 from the storage unit, and calculates a difference frequency As that is a difference between the first frequency fs1 and the second frequency fs2 during normal operation. That is, the correction frequency calculation unit 60 calculates the difference frequency As as 40000000.000 Hz−38880000.000 Hz = 12000.000 Hz.

続いて、補正周波数算出部６０は、差分周波数Ａｓと周波数差Ａとに基づいて、補正周波数を決定する。具体的には、補正周波数算出部６０は、正常動作時の差分周波数Ａｓ＝１１２００００．０００Ｈｚと、補正周波数算出部６０が検出した周波数差Ａ＝１１２０００４．０００Ｈｚとの差分値をΔＡ＝Ａｓ−Ａ＝４．０００Ｈｚと算出する。   Subsequently, the correction frequency calculation unit 60 determines the correction frequency based on the difference frequency As and the frequency difference A. Specifically, the correction frequency calculation unit 60 calculates the difference value between the difference frequency As = 12000.000 Hz during normal operation and the frequency difference A = 11004000.000 Hz detected by the correction frequency calculation unit 60 as ΔA = As−A. = 4.000 Hz is calculated.

補正周波数算出部６０は、正常動作時の差分周波数Ａｓと補正周波数算出部６０が検出した周波数差Ａとの差分値ΔＡを、正常動作時の第１クロック信号の周波数ｆｓ１で割ることにより、本来の周波数に対する周波数ずれ量の割合である補正率ｒを算出する。例えば、補正周波数算出部６０は、正常動作時のｆｓ１＝４０００００００．０００Ｈｚに対するΔＡ＝４．０００Ｈｚの割合を算出することにより、補正率ｒを＋０．１ｐｐｍであるとする。   The correction frequency calculation unit 60 originally divides the difference value ΔA between the difference frequency As during normal operation and the frequency difference A detected by the correction frequency calculation unit 60 by the frequency fs1 of the first clock signal during normal operation. The correction rate r, which is the ratio of the frequency shift amount to the frequency of, is calculated. For example, the correction frequency calculation unit 60 calculates the ratio of ΔA = 4.0000 Hz with respect to fs1 = 4000,000,000 Hz during normal operation, thereby setting the correction rate r to +0.1 ppm.

続いて、補正周波数算出部６０は、変調部２０から入力を受けた変調信号の周波数にｒ／（１＋ｒ）を乗算することにより、変調信号の周波数に生じている周波数ずれを補正するための補正周波数Δｆを算出する。例えば、変調信号の周波数が４８００００００．４８０Ｈｚである場合、補正周波数算出部６０は、Δｆ＝４８０００００４．８００Ｈｚ×（０．００００００１／１．００００００１）＝４．８Ｈｚと算出する。   Subsequently, the correction frequency calculation unit 60 multiplies the frequency of the modulation signal received from the modulation unit 20 by r / (1 + r), thereby correcting a frequency shift occurring in the frequency of the modulation signal. The frequency Δf is calculated. For example, when the frequency of the modulation signal is 480000.480 Hz, the correction frequency calculation unit 60 calculates Δf = 48000004.800 Hz × (0.0000001 / 1.0000001) = 4.8 Hz.

送信部７０は、補正周波数Δｆに基づいて、変調部２０が生成した変調信号の周波数を補正して送信信号を生成し、生成した送信信号を送信する。具体的には、送信部７０は、変調部２０から入力された変調信号から補正周波数を減算することにより変調信号の周波数を補正して生成した送信信号を送信する。例えば、送信部７０は、変調信号が４８０００００４．８００Ｈｚであり、補正信号Δｆが４．８Ｈｚである場合に、４８０００００４．８００Ｈｚ−４．８Ｈｚにより、変調信号を４８００００００．０００Ｈｚに補正してから送信する。送信部７０は、送信信号を所定の高周波信号でミキシングしてから送信してもよい。   The transmission unit 70 generates a transmission signal by correcting the frequency of the modulation signal generated by the modulation unit 20 based on the correction frequency Δf, and transmits the generated transmission signal. Specifically, the transmission unit 70 transmits a transmission signal generated by correcting the frequency of the modulation signal by subtracting the correction frequency from the modulation signal input from the modulation unit 20. For example, when the modulation signal is 48000004.800 Hz and the correction signal Δf is 4.8 Hz, the transmission unit 70 corrects the modulation signal to 480000.000 Hz by 48000004.800 Hz-4.8 Hz and transmits the modulated signal. . The transmission unit 70 may transmit the transmission signal after mixing it with a predetermined high-frequency signal.

以上のとおり、本実施形態に係る中継装置１００によれば、入力信号に同期した第１クロックの周波数と、発振部４０により生成された安定度が高い発振信号に基づいて生成された第２クロックの周波数との周波数差を検出し、検出した周波数差に基づいて補正周波数を算出する。そして、送信部７０は、変調信号の周波数を補正周波数により補正してから送信する。したがって、送信局３から受信した入力信号に周波数変動が発生した場合であっても、周波数変動の影響を後段の中継局や受信端末４に及ぼすことなく、安定した周波数の信号を送信することができる。   As described above, according to the relay device 100 according to the present embodiment, the frequency of the first clock synchronized with the input signal and the second clock generated based on the oscillation signal generated by the oscillation unit 40 with high stability. The frequency difference with the frequency is detected, and the correction frequency is calculated based on the detected frequency difference. Then, the transmitting unit 70 transmits the modulated signal after correcting the frequency of the modulated signal with the correction frequency. Therefore, even when a frequency fluctuation occurs in the input signal received from the transmitting station 3, it is possible to transmit a signal having a stable frequency without affecting the subsequent relay station and the receiving terminal 4 due to the influence of the frequency fluctuation. it can.

なお、以上の説明において、補正周波数算出部６０は、記憶部からｆｓ１及びｆｓ２を読み出して、正常動作時の第１周波数ｆｓ１と第２周波数ｆｓ２との差分である差分周波数Ａｓを算出するものとしたが、補正周波数算出部６０は、正常時の第１周波数ｆｓ１と第２周波数ｆｓ２との差分である差分周波数Ａｓを記憶部に記憶していてもよい。補正周波数算出部６０は、記憶部に記憶された差分周波数Ａｓを読み出して、補正周波数を算出することができる。   In the above description, the correction frequency calculation unit 60 reads fs1 and fs2 from the storage unit and calculates a difference frequency As that is a difference between the first frequency fs1 and the second frequency fs2 during normal operation. However, the correction frequency calculation unit 60 may store the difference frequency As, which is the difference between the first frequency fs1 and the second frequency fs2 at the normal time, in the storage unit. The correction frequency calculation unit 60 can read the difference frequency As stored in the storage unit and calculate the correction frequency.

＜第２の実施形態＞
図２は、第２の実施形態に係る中継装置１００の構成を示す図である。図２に示す中継装置１００は、平均化処理部８０をさらに備える点で、図１に示した中継装置１００と異なり、他の点で同じである。 <Second Embodiment>
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the relay device 100 according to the second embodiment. The relay apparatus 100 shown in FIG. 2 is different from the relay apparatus 100 shown in FIG. 1 in that it further includes an averaging processing unit 80, and is the same in other points.

第１の実施形態に係る中継装置１００において、変調信号が生成されてから補正周波数算出部６０が補正周波数を算出するまでに遅延時間が生じると、補正周波数が算出されたタイミングにおいて送信部７０が送信しようとする変調信号の周波数は、補正周波数の算出に用いた変調信号の周波数と異なる場合がある。このような場合に、補正周波数算出部６０が算出した補正周波数をそのまま用いて変調信号の周波数を補正すると、変調信号の周波数ずれが拡大してしまうことがある。特に、変調信号に一時的な大きな周波数変動が生じた場合、周波数変動が生じた変調信号が送信部７０に入力されるタイミングと、当該変調信号に基づく補正周波数を示す情報が送信部７０に入力されるタイミングとの間にずれがあると、送信信号の安定性が低下する。   In the relay device 100 according to the first embodiment, when a delay time occurs after the modulation signal is generated until the correction frequency calculation unit 60 calculates the correction frequency, the transmission unit 70 performs the timing at which the correction frequency is calculated. The frequency of the modulation signal to be transmitted may be different from the frequency of the modulation signal used for calculating the correction frequency. In such a case, if the frequency of the modulation signal is corrected using the correction frequency calculated by the correction frequency calculation unit 60 as it is, the frequency deviation of the modulation signal may increase. In particular, when a temporary large frequency fluctuation occurs in the modulation signal, the timing at which the modulation signal in which the frequency fluctuation has occurred is input to the transmission unit 70, and information indicating the correction frequency based on the modulation signal is input to the transmission unit 70. If there is a difference between the timing and the transmission timing, the stability of the transmission signal is lowered.

そこで、平均化処理部８０は、補正周波数算出部６０が算出した補正周波数を平均化した平均化補正周波数を算出する。具体的には、平均化処理部８０は、補正周波数算出部６０が算出した補正周波数を所定の数だけ蓄積し、蓄積した複数の補正周波数の平均値を算出することにより、平均化補正周波数を算出する。平均化処理部８０は、算出した平均化補正周波数を示す情報を、送信部７０に入力する。   Therefore, the averaging processing unit 80 calculates an averaged correction frequency obtained by averaging the correction frequency calculated by the correction frequency calculating unit 60. Specifically, the averaging processing unit 80 accumulates a predetermined number of correction frequencies calculated by the correction frequency calculating unit 60, and calculates an average value of the plurality of stored correction frequencies, thereby calculating the average correction frequency. calculate. The averaging processing unit 80 inputs information indicating the calculated average correction frequency to the transmission unit 70.

送信部７０は、平均化補正周波数に基づいて、変調部２０が生成した変調信号の周波数を補正して送信信号を生成し、生成した送信信号を送信する。
このようにすることで、変調信号が生成されてから補正周波数算出部６０が補正周波数を算出するまでに遅延が生じたとしても、変調信号の周波数の一時的な変動の影響を受けにくく、安定した状態で周波数を補正することができる。 The transmission unit 70 generates a transmission signal by correcting the frequency of the modulation signal generated by the modulation unit 20 based on the averaged correction frequency, and transmits the generated transmission signal.
In this way, even if a delay occurs between the generation of the modulation signal and the correction frequency calculation unit 60 calculating the correction frequency, it is not easily affected by the temporary fluctuation of the frequency of the modulation signal and is stable. In this state, the frequency can be corrected.

平均化処理部８０は、所定の期間に算出した平均化補正周波数の平均値と、補正周波数算出部６０が算出した補正周波数との差分値を算出し、差分値に応じた数の補正周波数を平均化することにより平均化補正周波数を算出することができる。例えば、平均化処理部８０は、差分値が所定の値よりも大きい場合に、平均化処理に用いる補正周波数の数を増やすことで、一時的な大きな周波数変動が生じた場合であっても、送信信号の周波数が不安定な状態になることを防止できる。   The averaging processing unit 80 calculates a difference value between the average value of the averaged correction frequency calculated during the predetermined period and the correction frequency calculated by the correction frequency calculating unit 60, and calculates the number of correction frequencies corresponding to the difference value. The averaging correction frequency can be calculated by averaging. For example, when the difference value is larger than a predetermined value, the averaging processing unit 80 increases the number of correction frequencies used for the averaging process, so that even if a temporary large frequency fluctuation occurs, It is possible to prevent the frequency of the transmission signal from becoming unstable.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

例えば、上記の実施形態においては、補正周波数算出部６０が、補正周波数の絶対値を算出するものとして説明したが、補正周波数算出部６０が補正周波数の絶対値を算出するために用いられる補正率を算出し、送信部内で補正周波数の絶対値を算出してもよい。   For example, in the above embodiment, the correction frequency calculation unit 60 has been described as calculating the absolute value of the correction frequency. However, the correction rate used by the correction frequency calculation unit 60 to calculate the absolute value of the correction frequency is described. And the absolute value of the correction frequency may be calculated in the transmission unit.

１ 中継局
２ 放送局
３ 送信局
４ 受信端末
５ ＧＰＳ衛星
１０ 受信部
２０ 変調部
３０ 第１クロック生成部
３１ 位相比較器
３２ ループフィルタ
３３ 第１発振器
４０ 発振部
５０ 第２クロック生成部
５１ 位相比較器
５２ ループフィルタ
５３ 第２発振器
６０ 補正周波数算出部
７０ 送信部
８０ 平均化処理部
１００ 中継装置
１１０ 受信部
１２０ 変調部
１３０ 送信部
１４０ 発振部
１５０ 移相部
２００ 中継装置 1 relay station 2 broadcast station 3 transmitting station 4 receiving terminal 5 GPS satellite 10 receiving unit 20 modulating unit 30 first clock generating unit 31 phase comparator 32 loop filter 33 first oscillator 40 oscillating unit 50 second clock generating unit 51 phase comparison Device 52 loop filter 53 second oscillator 60 correction frequency calculation unit 70 transmission unit 80 averaging processing unit 100 relay device 110 reception unit 120 modulation unit 130 transmission unit 140 oscillation unit 150 phase shift unit 200 relay device

Claims (6)

入力信号を受信する受信部と、
前記入力信号に基づいて変調信号を生成する変調部と、
前記入力信号に同期した第１クロックを生成する第１クロック生成部と、
発振信号を生成する発振部と、
前記発振信号に基づいて第２クロックを生成する第２クロック生成部と、
前記第１クロックと前記第２クロックとの周波数差を検出し、検出した周波数差に基づいて補正周波数を算出する補正周波数算出部と、
前記補正周波数に基づいて前記変調信号の周波数を補正して送信信号を生成し、生成した前記送信信号を送信する送信部と、
を備える中継装置。 A receiving unit for receiving an input signal;
A modulation unit that generates a modulation signal based on the input signal;
A first clock generator for generating a first clock synchronized with the input signal;
An oscillation unit for generating an oscillation signal;
A second clock generator for generating a second clock based on the oscillation signal;
A correction frequency calculation unit that detects a frequency difference between the first clock and the second clock and calculates a correction frequency based on the detected frequency difference;
A transmission unit that corrects the frequency of the modulation signal based on the correction frequency to generate a transmission signal, and transmits the generated transmission signal;
A relay device comprising: 正常動作時の前記第１クロックの周波数である第１周波数と、前記第２クロックの周波数である第２周波数とを記憶する記憶部をさらに備え、
前記補正周波数算出部は、前記第１周波数と前記第２周波数との差分である差分周波数を算出し、算出した前記差分周波数と検出した前記周波数差とに基づいて、前記補正周波数を算出する、
請求項１に記載の中継装置。 A storage unit that stores a first frequency that is the frequency of the first clock during normal operation and a second frequency that is the frequency of the second clock;
The correction frequency calculation unit calculates a difference frequency that is a difference between the first frequency and the second frequency, and calculates the correction frequency based on the calculated difference frequency and the detected frequency difference.
The relay device according to claim 1. 正常動作時の前記第１クロックの周波数である第１周波数と、前記第２クロックの周波数である第２周波数との差分周波数を記憶する記憶部をさらに備え、
前記補正周波数算出部は、前記記憶部に記憶された前記差分周波数と、検出した前記周波数差とに基づいて、前記補正周波数を算出する、
請求項１に記載の中継装置。 A storage unit that stores a difference frequency between a first frequency that is the frequency of the first clock during normal operation and a second frequency that is the frequency of the second clock;
The correction frequency calculation unit calculates the correction frequency based on the difference frequency stored in the storage unit and the detected frequency difference.
The relay device according to claim 1. 前記補正周波数算出部が算出した前記補正周波数を平均化した平均化補正周波数を算出する平均化処理部をさらに備え、
前記送信部は、前記平均化補正周波数に基づいて前記変調信号の周波数を補正して送信信号を生成する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の中継装置。 An average processing unit that calculates an average correction frequency obtained by averaging the correction frequencies calculated by the correction frequency calculation unit;
The transmitter generates a transmission signal by correcting the frequency of the modulation signal based on the average correction frequency;
The relay device according to any one of claims 1 to 3. 前記発振部は、ＧＰＳ信号に同期した前記発振信号を生成するルビジウム発振器を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の中継装置。 The oscillation unit includes a rubidium oscillator that generates the oscillation signal synchronized with a GPS signal.
The relay device according to any one of claims 1 to 4. 入力信号を受信する手順と、
前記入力信号に基づいて変調信号を生成する手順と、
前記入力信号に同期した第１クロックを生成する手順と、
発振信号に基づいて第２クロックを生成する手順と、
前記第１クロックと前記第２クロックとの周波数差を検出する手順と、
検出した周波数差に基づいて補正周波数を算出する手順と、
前記補正周波数に基づいて前記変調信号の周波数を補正して送信信号を生成する手順と、
生成した前記送信信号を送信する手順と、
を備える中継方法。
Receiving the input signal;
Generating a modulated signal based on the input signal;
Generating a first clock synchronized with the input signal;
Generating a second clock based on the oscillation signal;
Detecting a frequency difference between the first clock and the second clock;
A procedure for calculating a correction frequency based on the detected frequency difference;
A procedure of generating a transmission signal by correcting the frequency of the modulation signal based on the correction frequency;
Transmitting the generated transmission signal;
A relay method comprising:
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