JP6200367B2 - 信号処理装置、ｃａｔｖヘッドエンド、およびｃａｔｖシステム - Google Patents

Description

本発明は、入力された信号に所定の処理を行って再送信するための信号処理装置、ＣＡ
ＴＶヘッドエンド、およびＣＡＴＶシステムに関するものである。

従来、放送信号等の高周波（ＲＦ）信号を受信し、この高周波信号に所定の処理を行な
うための信号処理装置が開示されている（たとえば、特許文献１〜４）。

たとえば、特許文献１では、ＣＡＴＶシステムのヘッドエンドに用いられる信号処理装
置として、入力された放送信号を再送信するための信号処理装置（シグナルプロセッサ）
が開示されている。この信号処理装置では、入力されたＦＭ信号をダウンコンバータによ
り中間周波数（ＩＦ）信号に変換し、中間周波数信号から希望波に対応する信号（希望信
号）を取り出して、さらにアップコンバータによりＦＭ信号に再変換し、再送信を行うよ
うにしている。

また、特許文献２〜４では、マルチパス雑音を除去し、音質を改善する技術が開示され
ている。

特開２０００−４０９２９号公報 特開昭６１−１７７８２４号公報 特開平３−１０８８１８号公報 特開平４−１３４４９８号公報

ところで、放送受信機器等の性能の向上やユーザからの要求に応じて、信号処理装置の
信号処理にはノイズが少ない等のより一層の高品質が求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より高品質に信号処理を行うことがで
きる信号処理装置、ＣＡＴＶヘッドエンド、およびＣＡＴＶシステムを提供することを目
的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る信号処理装置は、入力さ
れた高周波信号を中間周波数信号に変換するダウンコンバータと、前記ダウンコンバータ
に局部発振周波数信号を供給する局部発振部と、前記中間周波数信号の所定の帯域を選択
的に透過するバンドパスフィルタを有する中間周波数処理部と、前記バンドパスフィルタ
を透過した中間周波数信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換した中間周
波数信号からベースバンド信号を生成するベースバンド変換部と、前記ベースバンド信号
の所定の帯域を選択的に透過するデジタル信号処理を行うデジタルフィルタと、前記デジ
タルフィルタを透過したベースバンド信号を高周波信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換部と
、を備えることを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記ダウンコンバータは、前記入力
された高周波信号を、該高周波信号の帯域の下限値の１／２以上の周波数の中間周波数信
号に変換することを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記ダウンコンバータは、前記入力
された高周波信号を、該高周波信号の帯域の上限値の１／２以下の周波数の中間周波数信
号に変換することを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記高周波信号がＦＭ信号であって
、前記ダウンコンバータは、前記入力された高周波信号を、１０．７ＭＨｚよりも高い中
間周波数信号に変換することを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記高周波信号が地上デジタル信号
であって、前記ダウンコンバータは、前記入力された高周波信号を、３７．１５ＭＨｚよ
りも高い中間周波数信号に変換することを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記ダウンコンバータまたは該ダウ
ンコンバータの前段に、イメージリジェクションフィルタを備えることを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記デジタルフィルタを透過したベ
ースバンド信号に含まれるマルチパスノイズを抑制してＤ／Ａ変換部に出力するマルチパ
スキャンセラをさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記ベースバンド変換部は、前記Ａ
／Ｄ変換した中間周波数信号を直交復調処理してＩ信号とＱ信号とし、前記Ｄ／Ａ変換は
、前記Ｉ信号とＱ信号とを用いて直交変調処理を行い、前記高周波信号を生成することを
特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記中間周波数信号の一部を分岐す
る分岐部と、前記分岐した中間周波数信号のレベルを検出する検波部と、前記検出した中
間周波数信号のレベルに基づいて、前記高周波信号および前記中間周波数信号の少なくと
も一つに対する利得を一定に調整する出力調整部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記デジタルフィルタを透過したベ
ースバンド信号の一部を分岐する分岐部と、前記分岐したベースバンド信号から前記中間
周波数信号のレベルを演算する演算部と、前記演算した中間周波数信号のレベルに基づい
て、前記高周波信号および前記中間周波数信号の少なくとも一つに対する利得を一定に調
整する出力調整部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るＣＡＴＶヘッドエンドは、高周波信号を分配する分配部と、前記分配部に
よって分配された高周波信号をそれぞれ信号処理する、複数の、上記発明の信号処理装置
と、前記信号処理装置によって信号処理された高周波信号を混合する混合部とを備える受
信装置と、前記受信装置から出力された高周波信号を出力する送信装置と、を備えること
を特徴とする。

本発明に係るＣＡＴＶシステムは、ＣＡＴＶ局内に備えられた、上記発明のＣＡＴＶヘ
ッドエンドと、前記ＣＡＴＶヘッドエンドの送信装置から出力された高周波信号を伝送す
る信号伝送路と、前記信号伝送路を伝送された高周波信号を受ける、加入者宅に設けられ
た加入者宅装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、より高品質に信号処理を行うことができる信号処理装置、ＣＡＴＶヘ
ッドエンド、およびＣＡＴＶシステムを実現できるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１に係る信号処理装置の構成を示す図である。 図２は、信号の周波数スペクトルを示す図であり、（ａ）は中間周波数Δｆ_１とした場合、（ｂ）は中間周波数をΔｆ_２とした場合である。 図３は、実施の形態２に係る信号処理装置の構成を示す図である。 図４は、比較形態１に係る信号処理装置の構成を示す図である。 図５は、比較形態２に係る信号処理装置の構成を示す図である。 図６は、実施の形態１、２に係る信号処理装置を用いたＣＡＴＶヘッドエンドおよびＣＡＴＶシステムの構成例を示す図である。

以下に、図面を参照して本発明に係る信号処理装置、ＣＡＴＶヘッドエンド、およびＣ
ＡＴＶシステムの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が
限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一
の符号を付している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る信号処理装置の構成を示す図である。図１に示す
信号処理装置１００は、ＦＭ放送の多チャンネル信号（ここでは単にＦＭ信号と称する）
から視聴を希望する放送局の周波数信号（希望高周波信号、ここでは希望ＦＭ信号と称す
る）を選択処理して再送信するものである。ここでは、ＦＭ信号の周波数帯域は７６ＭＨ
ｚから９０ＭＨｚであるとする。したがって、希望ＦＭ信号の周波数は７６ＭＨｚから９
０ＭＨｚの間の値であり、視聴を希望する放送局の周波数である。

この信号処理装置１００は、信号入力部１と、ダウンコンバータ２と、中間周波数処理
部であるＩＦ処理部３と、Ａ／Ｄ変換部４と、ベースバンド変換部である直交復調部５と
、デジタルフィルタであるデジタルフィルタ６と、マルチパスキャンセラ７と、直交変調
Ｄ／Ａ変換部８と、信号出力部９とがこの順番で接続された構成を有する。さらに、信号
処理装置１００は、検波部１０と、ダウンコンバータ２に局部発振周波数信号を供給する
局部発振部１１とを備える。局部発振部１１はたとえばＰＬＬ回路を用いて構成されてい
る。

ダウンコンバータ２は、イメージリジェクションフィルタ２ａと、出力調整部としての
増幅部２ｂと、ミキサ２ｃとを備えている。また、ＩＦ処理部３は、第１バンドパスフィ
ルタであるＩＦバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３ａと、出力調整部としての増幅部３ｂと
、分岐部３ｃとを備えている。

信号処理装置１００の動作を各構成要素の動作とともに説明する。なお、図２（ａ）、
図２（ｂ）は、それぞれこの信号処理装置１００の動作に関係する信号の周波数スペクト
ルの例を示す図である。以下では、適宜図２を参照して説明を行う。

はじめに、外部から、アナログ信号であるＦＭ信号やＶＨＦ帯域を含む広帯域の信号が信号入力部１に入力される。信号入力部１は入力された信号をダウンコンバータ２に出力する。

ダウンコンバータ２では、イメージリジェクションフィルタ２ａは、入力されたＦＭ信
号から、前記ＶＨＦ帯域の成分を除去して透過する。なおイメージリジェクションフィル
タ２ａは、周知のバンドパスフィルタなどで構成できる。
増幅部２ｂは、透過されたＦＭ信号を増幅する。ミキサ２ｃは、局部発振部１１が出力
する局部発振周波数信号と増幅されたＦＭ信号とを混合し、ＩＦ信号に変換する。

ここで、図２（ａ）に示すように、ＦＭ信号は所定の帯域ＢＳを有しており、帯域ＢＳ
の周波数の下限値はｆ_Ｌ、上限値はｆ_Ｈであるとする。また、符号Ｓ１は希望ＦＭ信号で
ある。信号処理装置１００に入力されるＦＭ信号は、希望ＦＭ信号Ｓ１およびこれと周波
数的に隣接したＦＭ信号Ｓ２、Ｓ３も含め、帯域ＢＳに含まれる他のＦＭ信号も含む信号
である。

また、局部発振周波数信号ＳＬ１は、希望ＦＭ信号Ｓ１から中間周波数Δｆ_１だけ離れ
た周波数に設定される。その結果、ミキサ２ｃが局部発振周波数信号ＳＬ１と希望ＦＭ信
号Ｓ１とを混合することにより、希望ＦＭ信号Ｓ１は中間周波数Δｆ_１と等しい周波数を
有する、特定のＩＦ信号（ここでは希望ＩＦ信号と称する）ＳＩＦ１に変換される。ＩＦ
信号は希望ＩＦ信号および入力された他のＦＭ信号が変換された成分を含むものとする。
ダウンコンバータ２は変換されたＩＦ信号をＩＦ処理部３に出力する。

図２（ａ）に示すように、信号処理装置１００に入力される信号には、ＦＭ信号の帯域
ＢＳよりも高周波側に、信号処理装置１００で処理すべき放送信号に対して不要波である
不要信号ＳＵ１として、ＶＨＦ帯域が存在している。

ここでは、図２（ａ）に示すように、不要信号ＳＵ１と局部発振周波数信号ＳＬ１との
周波数差Δｆ_Ｕは中間周波数Δｆ_１に近いまたは等しい設定とされているものとする。こ
のような周波数設定では、不要信号ＳＵ１とＦＭ信号とがこの信号処理装置１００に入力
された場合、ミキサ２ｃの出力において不要信号ＳＵ１のイメージ信号が希望ＩＦ信号Ｓ
ＩＦ１と近い、または等しい周波数に発生してしまう。
例えば、中間周波数Δｆ_１は１０．７ＭＨｚであり、ＦＭ信号の８０ＭＨｚに対し、局
部発振周波数信号ＳＬ１の周波数は９０．７ＭＨｚであり、もし不要信号ＳＵ１が、局部
発振周波数信号ＳＬ１よりも１０．７ＭＨｚだけ高周波側（Δｆ_Ｕ＝Δｆ_１＝１０．７Ｍ
Ｈｚ）である、１０１．４ＭＨｚに存在している場合、周波数１０．７ＭＨｚの希望ＩＦ
信号ＳＩＦ１に対し、同じ周波数のイメージ信号が生じることになる。
このようなイメージ信号は混信の原因となるとともに、ダウンコンバータ２の後段での
除去が困難である。

これに対して、このダウンコンバータ２では、イメージリジェクションフィルタ２ａが
図２（ａ）中、ＩＲ１の点線で示すような透過帯域特性を持っており、入力された信号か
ら、ＶＨＦ帯域の成分に含まれた不要信号ＳＵ１を除去する。したがって、その後のミキ
サ２ｃにおいて混信の原因となるイメージ信号の発生が抑制される（図２（ａ）の例では
、イメージ信号は十分小さなレベルとなっているため示されていない）。

つぎに、ＩＦ処理部３の動作について説明する。ＩＦ処理部３では、ＩＦバンドパスフ
ィルタ３ａは、図２（ａ）に示すような透過帯域（図２（ａ）中の符号ＢＦ１で示す線を
参照）を有する周知のバンドパスフィルタで構成されており、ダウンコンバータ２から出
力されたＩＦ信号に含まれる希望ＩＦ信号ＳＩＦ１を含む所定の帯域を選択的に透過する
。増幅部３ｂは、透過されたＩＦ信号を増幅する。分岐部３ｃは、増幅されたＩＦ信号を
Ａ／Ｄ変換部４に出力するとともに、ＩＦ信号の一部を分岐して検波部１０側に出力する
。

つぎに、Ａ／Ｄ変換部４、直交復調部５、デジタルフィルタ６、マルチパスキャンセラ
７、および直交変調Ｄ／Ａ変換部８の動作について説明する。

Ａ／Ｄ変換部４は、ＩＦ処理部３から出力されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換してデジタルＩ
Ｆ信号とし、直交復調部５に出力する。直交復調部５は、デジタルＩＦ信号を直交復調処
理してＩ信号とＱ信号からなるデジタルベースバンド信号を生成する。このデジタルベー
スバンド信号には、希望ＦＭ信号Ｓ１のベースバンド信号の他に、隣接チャンネルの信号
Ｓ２，Ｓ３を含め他の信号帯域成分が含まれている。

デジタルフィルタ６は、Ｉ信号とＱ信号とのそれぞれに対して、所定の帯域を選択的に
透過し、上述の隣接チャンネルの信号を含め他の信号帯域成分を除去し、希望ＦＭ信号１
のベースバンド信号を抽出するデジタル信号処理を行う。このようなデジタル信号処理と
しては、たとえばＦＩＲ（有限インパルス応答）フィルタ処理が利用できる。

マルチパスキャンセラ７は、デジタルフィルタ６を透過したＩ信号およびＱ信号に含ま
れるマルチパスノイズを抑制して直交変調Ｄ／Ａ変換部８に出力する。マルチパスキャン
セラ７は、たとえば特許文献２に記載の処理を行ってマルチパスノイズを抑制するような
、公知のマルチパスキャンセラを利用できる。

直交変調Ｄ／Ａ変換部８は、このようにマルチパスノイズが抑制されたＩ信号およびＱ
信号を用いて搬送波に直交変調処理を行い、希望ＦＭ信号Ｓ１を生成する。この希望ＦＭ
信号Ｓ１は信号出力部９から信号処理装置１００の外部に出力される。ここでは、もとも
と受信したものと同じ希望ＦＭ信号Ｓ１に再変換しているが、他の周波数のＦＭ信号また
はＦＭ信号以外の高周波信号に再変換するようにしてもよい。

なお、検波部１０は、分岐されて入力されたＩＦ信号のレベルを検出し、ダウンコンバ
ータ２の増幅部２ｂとＩＦ処理部３の増幅部３ｂとに対する利得一定制御（ＡＧＣ）用の
制御信号を生成し、増幅部２ｂ、３ｂのそれぞれに出力する。増幅部２ｂ、３ｂは、制御
値に基づいて利得が設定される。ここで、制御値は、ミキサ２ｃに入力されるＦＭ信号お
よびＩＦ処理部３から出力されるＩＦ信号の利得が一定になるように演算された制御値で
ある。これにより、ミキサ２ｃに入力されるＦＭ信号およびＩＦ処理部３から出力される
ＩＦ信号に対してＡＧＣが実現される。なお、増幅部２ｂ、３ｂは、増幅器の出力を調整
して利得を設定するものでもよいし、増幅器と減衰器とを備えており、増幅器の出力は一
定としつつ減衰器による減衰量を調整して利得を設定するものでもよい。

このように構成された信号処理装置１００では、希望信号（希望ＩＦ信号ＳＩＦ１また
はそのベースバンド信号）に対して、ＩＦバンドパスフィルタ３ａおよびデジタルフィル
タ６の２段階のフィルタ処理を行っている。これにより、ＩＦバンドパスフィルタ３ａに
要求される透過帯域特性（より具体的には透過帯域幅や減衰傾度（ロールオフ）等の特性
）が緩和される。すなわち、希望ＩＦ信号ＳＩＦ１に隣接するＩＦ信号がある程度ＩＦバ
ンドパスフィルタ３ａを透過してもよい。したがって、ＩＦバンドパスフィルタ３ａとし
ては、たとえば簡易なＲＬＣ回路で構成された、帯域内ディレー特性が良好なものを使用
できる。また、デジタルフィルタ６としても、帯域内ディレーが無くフラットな特性を有
する、たとえばＦＩＲフィルタ処理を行うものを使用できる。これにより、信号処理装置
１００が出力する希望ＦＭ信号Ｓ１は、ＦＭ受信機で受信した場合の音声信号の歪劣化が
少なくなる。

このようにＩＦバンドパスフィルタ３ａの透過帯域特性は緩和してもよい一方で、この
信号処理装置１００では、ＩＦバンドパスフィルタ３ａから出力されるＩＦ信号の全体レ
ベルをＡＧＣ制御に用いているため、このＡＧＣ制御が所望の精度で行える程度に隣接Ｉ
Ｆ信号がカットされるように、ＩＦバンドパスフィルタ３ａの透過帯域特性を設定するこ
とが好ましい。

また、信号処理装置１００では、ダウンコンバータ２にて局部発振周波数信号ＳＬを用
いた周波数変換を１段階のみ実施し、直交変調Ｄ／Ａ変換部８では直交ベースバンド信号
からＦＭ信号を直接生成している。これにより、最終的に出力される希望ＦＭ信号Ｓ１に
含まれる位相ノイズが少なくなる。その結果、音声信号のＳ／Ｎ特性が良好になる。

また、希望ＩＦ信号の周波数（中間周波数）は、任意の周波数を用いることができるが
、イメージ信号による影響を小さくするためには、図２（ａ）に示すような周波数配置の
代わりに、図２（ｂ）に示すように、一般によく用いられている中間周波数（図２（ａ）
では１０．７ＭＨｚ）よりも高い周波数を用いることが好ましい。
たとえば希望ＩＦ信号ＳＩＦ２の周波数を希望ＩＦ信号ＳＩＦ１よりもαだけ高くし、
中間周波数Δｆ_２＝Δｆ_１＋αとする。そうすると、局部発振周波数信号ＳＬ２の周波数
を、従来の局部発振周波数信号ＳＬ１よりもαだけ高周波側に設定することとなる。これ
によって、局部発振周波数信号ＳＬ２と不要信号ＳＵ１との周波数差が、Δｆ_Ｕ−αと小
さくなって、その結果、不要信号ＳＵ１のイメージ信号ＳＩＭ１の周波数もΔｆ_Ｕ−αと
低くなり、イメージ信号ＳＩＭ１の周波数と、希望ＩＦ信号ＳＩＦ２の周波数との周波数
差が大きくなる。したがって、希望ＩＦ信号ＳＩＦ２に対するイメージ信号ＳＩＭ１の影
響をより小さくすることができる。
また局部発振周波数信号ＳＬ２よりもΔｆ_Ｕ＋αだけ高い周波数側に不要信号ＳＵ２が
ある場合、Δｆ_ＵがΔｆ_１と同じもしくは近い周波数であるので、希望ＩＦ信号ＳＩＦ２
と同じ周波数にイメージ信号が発生することになる。そこでイメージリジェクションフィ
ルタ２ａはこの不要信号ＳＵ２を除去することができる程度の透過帯域特性をもったもの
を使用する。
このように中間周波数をΔｆ_１からΔｆ_２＝Δｆ_１＋αと高い周波数とすることにより
、図２（ｂ）に示すように、イメージリジェクションフィルタ２ａの透過帯域特性ＩＲ２
を、不要信号ＳＵ１はある程度除去できればよいので、図２（ａ）の場合の透過帯域特性
ＩＲ１よりも緩和することができるようになり、好ましい。
また希望ＩＦ信号の周波数の上限についても適切に設定することが好ましい。例えばＦ
Ｍ信号の場合、ＦＭ信号の帯域ＢＳに対しても十分な周波数差を確保するため、ＦＭ信号
の帯域ＢＳよりもある程度低い周波数に設定することが好ましい。

このようにイメージリジェクションフィルタ２aで不要信号ＳＵ２を除去してイメージ
信号ＳＩＭ１の発生を抑制するとともに、上述のように中間周波数を高くした設定により
、ＩＦ処理部３に設けるＩＦバンドパスフィルタ３ａにおいて除去すべき信号の周波数を
、希望信号（希望ＩＦ信号ＳＩＦ２）の周波数から離間させることができるので、ＩＦバ
ンドパスフィルタ３ａの，図２（ｂ）のＢＦ２に示す透過帯域特性が緩和される。
以上のような効果を十分に得るために、希望ＩＦ信号ＳＩＦ２の周波数（中間周波数Δ
ｆ_２）を、例えば高周波信号の帯域ＢＳの下限値ｆ_Ｌの１／２以上、上限値ｆ_Ｈの１／２
以下の周波数、すなわち高周波信号がＦＭ信号の場合には、希望ＩＦ信号ＳＩＦ２の周波
数Δｆ_２を３８ＭＨｚ以上４５ＭＨｚ以下の周波数、に設定することがさらに好ましい。

また、信号処理装置１００では、Ａ／Ｄ変換部４と直交変調Ｄ／Ａ変換部８とを備えて
いるので、その間にデジタル処理によるマルチパスキャンセラ７を設け、マルチパスノイ
ズを低減しているので、さらに信号品質を高めることができる。
以上説明したように、本実施形態１の信号処理装置によれば、高周波信号の高品質な信
号処理を行うことができる。

（比較形態１）
ここで、本発明の実施の形態１に係る信号処理装置１００と対比する対象としての比較
形態１，２を説明する。図４は、比較形態１に係る信号処理装置の構成を示す図である。
図４に示す信号処理装置１０００は、信号処理装置１００と同様に、ＦＭ信号から希望Ｆ
Ｍ信号を選択処理して再送信するものである。

この信号処理装置１０００は、信号入力部１と、ダウンコンバータ２０と、ＩＦ処理部
３０と、アップコンバータ４０と、検波部１０と、局部発振部１１とを備える。

ダウンコンバータ２０は、ＦＭ信号の周波数帯を選択的に透過する広帯域のバンドパス
フィルタ２０ａと、増幅部２ｂと、２つのミキサ２ｃとを備えている。また、ＩＦ処理部
３０は、ＩＦバンドパスフィルタ３０ａと、分岐部３ｃと、リミッタ３０ｄとを備えてい
る。また、アップコンバータ４０は、２つのミキサ２ｃを備えている。

つぎに、信号処理装置１０００の動作を各構成要素の動作とともに説明する。
はじめに、外部からＦＭ信号を含む信号が信号入力部１に入力されると、信号入力部１は
入力された信号をダウンコンバータ２０に出力する。

ダウンコンバータ２０では、バンドパスフィルタ２０ａはＦＭ信号を透過する。増幅部
２ｂは、透過されたＦＭ信号を増幅する。２つのミキサ２ｃは、局部発振部１１が出力す
る局部発振周波数信号と増幅されたＦＭ信号とを混合し、ＩＦ信号に変換し、ＩＦ処理部
３０に出力する。このように、ダウンコンバータ２０は、イメージ信号等の不要波の除去
のためにＦＭ信号からＩＦ信号への変換を２段階で行っている。なお、ＩＦ信号の周波数
（中間周波数）は、ＦＭ信号に対して通常使用される１０．７ＭＨｚに設定されている。

ＩＦ処理部３０では、ＩＦバンドパスフィルタ３０ａは、隣接信号の除去や帯域外減衰
量確保のために、通常は急峻なセラミックフィルタやＳＡＷフィルタが使用され、ダウン
コンバータ２０から入力された１０．７ＭＨｚのＩＦ信号を選択的に透過する。分岐部３
ｃは、ＩＦバンドパスフィルタ３０ａを透過したＩＦ信号をリミッタ３０ｄに出力すると
ともに、ＩＦ信号の一部を分岐して検波部１０側に出力する。さらに、リミッタ３０ｄは
、増幅されたＩＦ信号のレベルを安定させてアップコンバータ４０に出力する。

アップコンバータ４０では、２つのミキサ２ｃは、局部発振部１１が出力する局部発振
周波数信号とＩＦ信号とを混合し、ＦＭ信号に再変換する。このように、アップコンバー
タ４０は、スプリアス除去等のためにＩＦ信号からＦＭ信号への変換を２段階で行ってい
る。再変換されたＦＭ信号は信号出力部９から信号処理装置の外部に出力される。

なお、検波部１０は、分岐されて入力されたＩＦ信号のレベルを検出し、ダウンコンバ
ータ２０の増幅部２ｂに対する制御値を演算し、増幅部２ｂに出力する。増幅部２ｂは、
制御値に基づいて利得が設定される。これにより、ミキサ２ｃに入力されるＦＭ信号に対
して利得一定制御（ＡＧＣ）が実現される。

この信号処理装置１０００では、局部発振周波数信号を用いた周波数変換を４段階実施
しているので、局部発振部１１で発生する位相ノイズが、各周波数変換毎にＦＭ信号に混
入してしまう。その結果、音声信号のＳ／Ｎ特性が劣化しやすくなる。また、中間周波数
として１０．７ＭＨｚを選択し、これに対応して急峻なセラミックフィルタやＳＡＷフィ
ルタを用いているため、帯域内ディレー特性が劣化しやすくなり、ＦＭ信号を受信機で受
信した場合に音声信号の歪劣化が発生しやすくなる。

（比較形態２）
つぎに、図５は、比較形態２に係る信号処理装置の構成を示す図である。図５に示す信
号処理装置２０００は、図４に示す信号処理装置１０００のＩＦ処理部３０をＩＦ処理部
３０Ａに置き換え、かつＩＦ処理部３０Ａとアップコンバータ４０との間に、ケーブル接
続により外付けでマルチパスキャンセル装置５０を追加した構成を有する。

ＩＦ処理部３０Ａは、ＩＦ処理部３０のリミッタ３０ｄを削除し、ＩＦバンドパスフィ
ルタ３０ａと分岐部３ｃとの間に増幅部を追加した構成を有する。マルチパスキャンセル
装置５０は、Ａ／Ｄ変換部５０ａと、マルチパスキャンセラ５０ｂと、Ｄ／Ａ変換部５０
ｃとを備えている。

この信号処理装置２０００の動作は基本的に信号処理装置１０００の動作と同様である
が、以下の点で異なる。すなわち、マルチパスキャンセル装置５０は、ＩＦ処理部３０が
出力するＩＦ信号を受け付け、Ａ／Ｄ変換部５０ａがこれをデジタルＩＦ信号にＡ／Ｄ変
換し、マルチパスキャンセラ５０ｂに出力する。マルチパスキャンセラ５０ｂは、入力さ
れたデジタルＩＦ信号に含まれるマルチパスノイズを抑制してＤ／Ａ変換部５０ｃに出力
する。Ｄ／Ａ変換部５０ｃは、マルチパスノイズが抑制されたデジタルＩＦ信号をＩＦ信
号にＤ／Ａ変換し、アップコンバータ４０に出力する。なお、比較形態１のようにＩＦ処
理部３０Ａでリミッタを用いると、マルチパスノイズの情報がなくなってしまうので、こ
の比較形態２のＩＦ処理部３０Ａでは、ＩＦ信号に対して、検波部１０と増幅器とによる
ＡＧＣを行っている。

この信号処理装置２０００では、信号処理装置１０００と同様に、位相ノイズによる音
声信号のＳ／Ｎ特性の劣化や、帯域内ディレー特性の劣化による音声信号の歪劣化が発生
しやすくなる。さらには、マルチパスキャンセラ５０ｂのためにＡ／Ｄ変換部５０ａとＤ
／Ａ変換部５０ｃとを備えるようにしなければならないため、高コストになる。

以上のような比較形態１,２に対して、本発明の実施の形態１に係る信号処理装置１０
０では、音声信号のＳ／Ｎ特性や、音声信号の歪特性といった信号品質が向上する。また
、局部発振器の数を減らすことができるので構成が簡素化される。しかも高価なＳＡＷフ
ィルタ等を使用する必要がないので、低コストな構成とすることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る信号処理装置の構成を示す図である。図３に示す
信号処理装置２００は、図１に示す信号処理装置１００の構成において、ＩＦ処理部３を
ＩＦ処理部３Ａに置き換え、分岐部１２，演算部１３，および制御部１４を追加した構成
を有する。

ＩＦ処理部３Ａは、ＩＦ処理部３から分岐部３ｃを削除した構成を有する。
分岐部１２は、デジタルフィルタ６の後段に設けられており、デジタルフィルタ６を透
過したＩ信号およびＱ信号の一部を演算部１３に出力する。

演算部１３は、分岐したＩ信号およびＱ信号が入力されると、これらから、ＩＦ処理部
３Ａから出力されたＩＦ信号のレベルを演算し、演算したレベルに関する情報を制御部１
４に出力する。制御部１４は、入力されたＩＦ信号のレベルの情報から、ダウンコンバー
タ２の増幅部２ｂとＩＦ処理部３Ａの増幅部３ｂとに対する利得一定制御（ＡＧＣ）用の
制御値を演算し、増幅部２ｂ、３ｂのそれぞれに出力する。増幅部２ｂ、３ｂは、制御値
に基づいて利得が設定される。ここで、制御値は、ミキサ２ｃに入力されるＦＭ信号およ
びＩＦ処理部３Ａから出力されるＩＦ信号の利得が一定になるように演算された制御値で
ある。これにより、ミキサ２ｃに入力されるＦＭ信号およびＩＦ処理部３Ａから出力され
るＩＦ信号に対してＡＧＣが実現される。なお、増幅部２ｂ、３ｂは、増幅器の出力を調
整して利得を設定するものでもよいし、増幅器と減衰器とを備えており、増幅器の出力は
一定としつつ減衰器による減衰量を調整して利得を設定するものでもよい。

ここで、デジタルフィルタ６を透過したＩ信号およびＱ信号を演算に用いることにより
、ＩＦ処理部３Ａから出力されたＩＦ信号に含まれる希望ＩＦ信号のレベルをより正確に
求めることができる。その結果、希望ＩＦ信号または希望ＦＭ信号に対するＡＧＣの精度
がより高いものとなる。

以下、上記実施形態１または２の信号処理装置の使用例について説明する。
図６は、上記実施形態１または２の信号処理装置を使用したＣＡＴＶヘッドエンドと、
そのヘッドエンドを用いて構成されたＣＡＴＶシステムの構成例である。

図６に示すように、ＣＡＴＶシステムＡは、ＦＭ信号を受信するアンテナＣと、アンテ
ナＣから伝送されたＦＭ信号を信号処理するＣＡＴＶ局のＣＡＴＶヘッドエンドＢと、Ｃ
ＡＴＶヘッドエンドＢから送出されたＦＭ信号を伝送する信号伝送路Ｉと、信号伝送路Ｉ
を伝送されたＦＭ信号を受ける、加入者宅Ｊに設けられた加入者宅装置Ｋとを備えている
。

ＣＡＴＶヘッドエンドＢは、アンテナＣから増幅器Ｆを介して伝送されたＦＭ信号を分
配する分配部である分配器Ｅと、分配器Ｅから分配されたそれぞれのＦＭ信号を信号処理
する、複数の、実施形態１または２の信号処理装置１００（２００）と、各信号処理装置
１００（２００）で信号処理されたそれぞれの希望ＦＭ信号を混合して高品質のＦＭ信号
として出力する混合部である混合器Ｇとを備えたＦＭ受信装置Ｄと、ＦＭ受信装置Ｄから
出力されたＦＭ信号と他のＣＡＴＶ信号とを混合し、増幅して出力（送出）する送信装置
Ｈとを備えている。

このようなＣＡＴＶシステムＡによれば、本実施形態１または２の信号処理装置１００
（２００）によって生成された高品質のＦＭ信号を加入者宅Ｊに提供することができる。

なお、上記実施の形態では、ＦＭ信号およびＩＦ信号の両方に対してＡＧＣを行ってい
るが、ＦＭ信号およびＩＦ信号のいずれか一方に対してＡＧＣを行う構成としてもよい。

また、上記実施の形態では、中間周波数は、ＦＭ信号の帯域ＢＳの下限値ｆ_Ｌの１／２
以上、上限値ｆ_Ｈの１／２以下の周波数に設定されているが、中間周波数の上限値につい
ては、使用するＩＦバンドパスフィルタ３ａの透過帯域特性に応じて、適宜微調整しても
よい。たとえば、ＩＦバンドパスフィルタ３ａの透過帯域特性において、高周波側のロー
ルオフが低周波数側のロールオフと比較して小さければ、それに応じて中間周波数の上限
値を高くしてもよい。

また、上記実施の形態では、入力される放送信号はＦＭ信号であるが、衛星放送や地上
波デジタル放送などの他の放送信号でもよい。中間周波数の範囲は、入力される放送信号
の帯域の上限値と下限値とに応じて適宜設定される。
たとえば高周波信号がＦＭ信号ではなく地上デジタル放送の信号である場合には、一般
によく使用されるのは３７．１５ＭＨｚであり、希望ＩＦ信号の周波数（中間周波数）と
しては３７．１５ＭＨｚよりも高い値に設定することが好ましい。

また、上記実施の形態では、ノイズキャンセラを備えているが、本発明の実施の形態に
係る信号処理装置としては、ノイズキャンセラを削除した構成を採用してもよい。また、
イメージリジェクションフィルタは信号処理装置のダウンコンバータの前段に外付けする
ものを用いてもよい。

また本発明の信号処理装置は、必ずしもＣＡＴＶヘッドエンドやＣＡＴＶシステムで使
用されるものに限定されるものではない。

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を
適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当
業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の
実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１ 信号入力部
２ ダウンコンバータ
２ａ イメージリジェクションフィルタ
２ｂ、３ｂ 増幅部
２ｃ ミキサ
３、３Ａ ＩＦ処理部
３ａ ＩＦバンドパスフィルタ
３ｃ、１２ 分岐部
４ Ａ／Ｄ変換部
５ 直交復調部
６ デジタルフィルタ
７ マルチパスキャンセラ
８ 直交復調Ｄ／Ａ変換部
９ 信号出力部
１０ 検波部
１１ 局部発振部
１３ 演算部
１４ 制御部
１００、２００ 信号処理装置
ＢＦ１、ＢＦ２ 透過帯域
ＢＳ 帯域
ＢＵ 不要帯域
Ｓ１ 希望ＦＭ信号
Ｓ２、Ｓ３ ＦＭ信号
ＳＩＦ１、ＳＩＦ２ 希望ＩＦ信号
ＳＬ１、ＳＬ２ 局部発振周波数信号
ＳＵ１、ＳＵ２ 不要信号
Ａ ＣＡＴＶシステム
Ｂ ＣＡＴＶヘッドエンド
Ｃ アンテナ
Ｄ ＦＭ受信装置
Ｅ 分波器
Ｆ 増幅器
Ｇ 混合器
Ｈ 送信装置
Ｉ 信号伝送路
Ｊ 加入者宅
Ｋ 加入者宅装置

Claims (8)

1. 入力された高周波信号を中間周波数信号に変換するダウンコンバータと、
   前記ダウンコンバータに局部発振周波数信号を供給する局部発振部と、
   前記中間周波数信号の所定の帯域を選択的に透過するバンドパスフィルタを有する中間周波数処理部と、
   前記バンドパスフィルタを透過した中間周波数信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、
   前記Ａ／Ｄ変換した中間周波数信号からベースバンド信号を生成するベースバンド変換部と、
   前記ベースバンド信号の所定の帯域を選択的に透過するデジタル信号処理を行うデジタルフィルタと、
   前記デジタルフィルタを透過したベースバンド信号を高周波信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換部と、
   前記ダウンコンバータまたは該ダウンコンバータの前段に配されたイメージリジェクションフィルタと、
   を備え、
   前記高周波信号がＦＭ信号であって、
   前記ダウンコンバータは、前記入力された高周波信号を、該高周波信号の帯域の上限値の１／２以下の周波数かつ１０．７ＭＨｚよりも高い周波数である中間周波数信号に変換することを特徴とする信号処理装置。
2. 入力された高周波信号を中間周波数信号に変換するダウンコンバータと、
   前記ダウンコンバータに局部発振周波数信号を供給する局部発振部と、
   前記中間周波数信号の所定の帯域を選択的に透過するバンドパスフィルタを有する中間周波数処理部と、
   前記バンドパスフィルタを透過した中間周波数信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、
   前記Ａ／Ｄ変換した中間周波数信号からベースバンド信号を生成するベースバンド変換部と、
   前記ベースバンド信号の所定の帯域を選択的に透過するデジタル信号処理を行うデジタルフィルタと、
   前記デジタルフィルタを透過したベースバンド信号を高周波信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換部と、
   前記ダウンコンバータまたは該ダウンコンバータの前段に配されたイメージリジェクションフィルタと、
   を備え、
   前記高周波信号が地上デジタル信号であって、
   前記ダウンコンバータは、前記入力された高周波信号を、該高周波信号の帯域の上限値の１／２以下の周波数かつ３７．１５ＭＨｚよりも高い周波数である中間周波数信号に変換することを特徴とする信号処理装置。
3. 前記デジタルフィルタを透過したベースバンド信号に含まれるマルチパスノイズを抑制してＤ／Ａ変換部に出力するマルチパスキャンセラをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理装置。
4. 前記ベースバンド変換部は、前記Ａ／Ｄ変換した中間周波数信号を直交復調処理してＩ信号とＱ信号とし、前記Ｄ／Ａ変換は、前記Ｉ信号とＱ信号とを用いて直交変調処理を行い、前記高周波信号を生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の信号処理装置。
5. 前記中間周波数信号の一部を分岐する分岐部と、
   前記分岐した中間周波数信号のレベルを検出する検波部と、
   前記検出した中間周波数信号のレベルに基づいて、前記高周波信号および前記中間周波数信号の少なくとも一つに対する利得を一定に調整する出力調整部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の信号処理装置。
6. 前記デジタルフィルタを透過したベースバンド信号の一部を分岐する分岐部と、
   前記分岐したベースバンド信号から前記中間周波数信号のレベルを演算する演算部と、
   前記演算した中間周波数信号のレベルに基づいて、前記高周波信号および前記中間周波数信号の少なくとも一つに対する利得を一定に調整する出力調整部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の信号処理装置。
7. 高周波信号を分配する分配部と、前記分配部によって分配された高周波信号をそれぞれ信号処理する、複数の、前記請求項１〜６のいずれか一つに記載の信号処理装置と、前記信号処理装置によって信号処理された高周波信号を混合する混合部と、を備える受信装置と、
   前記受信装置から出力された高周波信号を送出する送信装置と、
   を備えることを特徴とするＣＡＴＶヘッドエンド。
8. ＣＡＴＶ局内に備えられた、請求項７に記載のＣＡＴＶヘッドエンドと、
   前記ＣＡＴＶヘッドエンドの送信装置から送出された高周波信号を伝送する信号伝送路と、
   前記信号伝送路を伝送された高周波信号を受ける、加入者宅に設けられた加入者宅装置と、
   を備えることを特徴とするＣＡＴＶシステム。

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