BRPI0614718A2 - aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisão digital - Google Patents
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Abstract
APARELHO RETRANSMISSOR DE SINAL DE TRANSMISSãO DE TELEVISãO DIGITAL. A presente invenção refere-se a um aparelho retransmissor no qual um único componente constituinte é usado para processar uma pluralidade de sinais modulados digitais que ocupam diferentes faixas de freqüência. Um conversor de freqúência (16a) converte a faixa de freqúência de um sinal recebido através de uma antena de recepção (10) e de um amplificador de recepção (14) e introduz o sinal resultante em um filtro analógico de entrada/saída (18a). O filtro analógico de entrada/saída (18a) passa um sinal modulado digital, enquanto atenua um sinal modulado analógico. O filtro analógico de entrada/saída (18a) introduz um sinal limitado por faixa em um conversor de freqüência (22a). O conversor de freqüência (22a) converte a faixa de freqúência do sinal de entrada. O sinal convertido por faixa de freqüência é então transmitido através de um amplificador de transmissão (24), de um filtro de transmissão (26) e de uma antena de transmissão (28).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHORETRANSMISSOR DE SINAL DE TRANSMISSÃO DE TELEVISÃO DIGITAL".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a um aparelho para executar aretransmissão de um sinal de transmissão de televisão digital.
TÉCNICA ANTECEDENTE
Em sistemas de radiodifusão, tais como sistemas de transmis-são de televisão, um sinal na forma de uma onda eletromagnética é transmi-tido de uma estação de radiodifusão. Um receptor recebe então o sinaltransmitido da estação de radiodifusão e obtém informação de imagem, in-formação de áudio, e assim por diante, do sinal recebido.
Aqui, com relação a um sinal a ser transmitido por uma estaçãode transmissão, são especificados regulamentos relativos a uma potência detransmissão, uma relação de sinal-distúrbio desejada, e assim por diante, detal modo que a informação com uma qualidade predeterminada possa serobtida nos receptores localizados em uma área local que é indicada comouma área de transmissão da estação de transmissão. Entretanto, mesmo seum sinal que satisfaça estes regulamentos for transmitido pela estação detransmissão, quando obstruções às ondas eletromagnéticas estiverem pre-sentes dentro da área de transmissão, a intensidade de campo elétrico deum sinal recebido pelos receptores se tornará insuficiente, de modo que, emalgumas áreas dentro da área de transmissão, a informação com uma quali-dade predeterminada não possa ser obtida. Conseqüentemente, a fim dediminuir tais áreas com uma qualidade degradada, um aparelho retransmis-sor é provido dentro da área de transmissão para executar a retransmissãona qual um sinal que é transmitido da estação de transmissão é recebido,amplificado e retransmitido.
A figura 9 mostra uma estrutura de um aparelho retransmissor 9que recebe, amplifica e retransmite uma pluralidade de sinais moduladosanalógicos que ocupa uma pluralidade de faixas de freqüência de canal. A-qui, é assumido que cada faixa de freqüência de canal seja alocada parauma estação de transmissão. O aparelho retransmissor 9 é formado incluin-do uma antena de recepção 10, um desmultiplexador 60, unidades amplifi-cadoras em faixa de canal 70-1 a 70-n, um multiplexador 62, e uma antenade transmissão 28.
Um sinal recebido pela antena de recepção 10 é introduzido nodesmultiplexador 60 que inclui um terminal de entrada D0 e η terminais desaída D-i a Dn. Uma única faixa de freqüência de canal é alocada para cadados terminais de saída Di a Drv Cada dos terminais de saída D1 a Dn emiteum sinal obtido pela atenuação de um sinal em uma faixa de freqüência forada faixa de freqüência de canal, que está contido no sinal introduzido doterminal de entrada D0.
Os sinais emitidos dos terminais de saída Di a Dn do desmulti-plexador 60 são introduzidos nas unidades amplificadoras em faixa de canal70-1 a 70-n, respectivamente. Cada uma das unidades amplificadoras emfaixa de canal 70-1 a 70-n amplifica o sinal de entrada na faixa de freqüênciade transmissão, e converte então o sinal amplificado em um sinal em umafaixa de freqüência intermediária. Cada unidade amplificadora em faixa decanal adicionalmente executa a limitação de faixa na qual um sinal fora dafaixa de freqüência desejada é atenuado, e executa então a amplificação defreqüência intermediária e a conversão de volta para a faixa de freqüênciade transmissão e a amplificação, e emite o sinal resultante. Os sinais emiti-dos das unidades amplificadoras em faixa de canal 70-1 a 70-n são introdu-zidos nos terminais de entrada correspondentes Ci a Cn do multiplexador 62.
Uma única faixa de freqüência de canal é alocada para cada dos terminaisde entrada Ci a Cn. O multiplexador 62 combina os sinais introduzidos dosterminais de entrada Ci a Cn. Na combinação dos sinais introduzidos dosterminais de entrada Ci a Cn pelo multiplexador 62, é reduzido um sinal emuma faixa de freqüência fora da faixa de freqüência de canal, que está conti-do nos sinais introduzidos dos terminais de saída Ci a Cn, e é atenuado umsinal introduzido de um terminal de entrada Ci (onde i é qualquer númerointeiro que varia de 1 a n) e emitido sobre outro terminal de entrada Cj (ondeé qualquer número inteiro que varia de 1 a n, que não é i). Um sinal emitidodo multiplexador 62 é transmitido como uma onda eletromagnética atravésda antena de transmissão 28.
A presente invenção foi formada a fim de superar o problemaacima da técnica afim.
De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido umaparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisão digital para exe-cutar a retransmissão de um sinal de transmissão de televisão digital emuma faixa de freqüência de transmissão de televisão, que compreende umaunidade de recepção que recebe o sinal de transmissão de televisão digital;um conversor A/D que converte um sinal recebido pela unidade de recepçãoem um sinal digital e emite o sinal digital; um filtro digital que adquire um co-eficiente de derivação que determina as características do filtro, aplica o pro-cessamento de filtragem com base nas características de filtro determinadaspelo coeficiente de derivação em um sinal emitido do conversor A/D, e emiteum sinal obtido pelo processamento de filtragem; um conversor D/A queconverte um sinal emitido do filtro digital em um sinal analógico; uma unida-de de transmissão que transmite um sinal emitido do conversor D/A; umaunidade de aquisição de canal que adquire um código de canal que identificauma faixa de freqüência ocupada pelo sinal de transmissão de televisão digi-tal; uma unidade de cálculo de características que obtém, com base no códi-go de canal que é adquirido pela unidade de aquisição de canal, as caracte-rísticas de filtro nas quais uma faixa de freqüência de atenuação é providaem uma faixa de freqüência que é diferente de uma pluralidade de faixas defreqüência indicadas, cada uma das quais é indicada pelo código de canal; euma unidade de ajuste de características que gera o coeficiente de deriva-ção com base nas características de filtro obtidas pela unidade de cálculo decaracterísticas e emite o coeficiente de derivação que é gerado para o filtrodigital.
Além disso, é preferível que, no aparelho retransmissor de sinalde transmissão de televisão digital de acordo com a presente invenção, aunidade de recepção inclua uma antena de recepção que recebe o sinal detransmissão de televisão digital e um primeiro conversor de freqüência queconverte uma freqüência de um sinal recebido pela antena de recepção eemite um sinal que é convertido, e a unidade de transmissão inclua um se-gundo conversor de freqüência que converte uma freqüência de um sinalemitido do conversor D/A, e um meio de transmissão que transmite um sinalemitido do segundo conversor de freqüência, e o primeiro conversor de fre-qüência adquire um primeiro sinal de oscilador local para executar um pro-cessamento de conversor de freqüência e converte uma freqüência do sinalrecebido pela antena de recepção com base no primeiro sinal de osciladorlocal, e o segundo conversor de freqüência adquire um segundo sinal deoscilador local para executar o processamento de conversão de freqüência econverte uma freqüência do sinal emitido do conversor D/A com base nosegundo sinal de oscilador local.
Também é preferível que, no aparelho retransmissor de sinal detransmissão de televisão digital de acordo com a presente invenção, sejaprovido um oscilador local que emite o primeiro sinal de oscilador local, e aunidade de cálculo de características determine uma freqüência do primeirosinal de oscilador emitido do oscilador local com base em uma faixa de fre-qüência destinada pelo código de canal que é adquirido pela unidade de a-quisição de canal.
Além disso, é preferível que, no aparelho retransmissor de sinalde transmissão de televisão digital de acordo com a presente invenção, afreqüência do primeiro sinal de oscilador local e a freqüência do segundosinal de oscilador local sejam ajustadas em uma freqüência idêntica, a faixade freqüência ocupada pelo sinal de transmissão de televisão digital recebi-do pela antena de recepção e a faixa de freqüência ocupada pelo sinal detransmissão de televisão digital transmitido pelo meio de transmissão sejamajustadas em uma faixa de freqüência idêntica, e o aparelho retransmissorde sinal de transmissão de televisão digital seja aplicado a um sistema detransmissão de televisão digital que adota um sistema SFN.
Além disso, é preferível que, no aparelho retransmissor de sinalde transmissão de televisão digital de acordo com a presente invenção, afreqüência do primeiro sinal de oscilador local e a freqüência do segundosinal de oscilador local sejam ajustadas em diferentes freqüências, e a faixade freqüência ocupada pelo sinal de transmissão de televisão digital recebi-do pela antena de recepção e a faixa de freqüência ocupada pelo sinal detransmissão de televisão digital transmitido pelo meio de transmissão sejamajustadas em diferentes faixas de freqüência.
Também é preferível que, no aparelho retransmissor de sinal detransmissão de televisão digital de acordo com a presente invenção, a uni-dade de transmissão inclua uma antena de transmissão. Além disso, é prefe-rível que, no aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital de acordo com a presente invenção, a unidade de transmissão trans-mita o sinal emitido do conversor D/A para um cabo de transmissão. É prefe-rível que, no aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital de acordo com a presente invenção, a unidade de transmissão trans-mita o sinal emitido do conversor D/A para um cabo de transmissão de umsistema CATV. Ademais, é preferível que, no aparelho retransmissor de sinalde transmissão de televisão digital de acordo com a presente invenção, ofiltro digital inclua uma unidade de ajuste de características que adquire umcoeficiente de características que determina as características de filtro inde-pendentemente do coeficiente de derivação, e aplica o processamento defiltragem com base nas características de filtro determinadas pelo coeficientede características em um sinal ao qual foi aplicado o processamento de fil-tragem com base nas características de filtro determinadas pelo coeficientede derivação e emite um sinal ao qual foi aplicado o processamento de filtra-gem e o aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisão digitalincluindo uma unidade de avaliação de características que detecta um des-vio de uma amplitude dentro da faixa de freqüência ocupada por um sinal aoqual foi aplicado um processamento pela unidade de ajuste de característi-cas e uma unidade de geração de coeficiente de características que gera umcoeficiente de características que reduz o desvio com base em um resultadode detecção executada pela unidade de avaliação de características e emiteo coeficiente de características para a unidade de ajuste de características.
De acordo com a presente invenção, mesmo quando as caracte-rísticas de filtro que são exigidas forem complicadas, tal como quando hou-ver uma estação de radiodifusão de um sistema de radiodifusão analógicopara o qual uma área na qual é instalado um aparelho retransmissor de sinalde transmissão de televisão digital é indicada como uma área de radiodifu-são, a faixa de freqüência de um sinal a ser retransmitido poderá ser ajusta-da facilmente. Além disso, também é fácil determinar as características deum filtro digital, de tal modo que não seja retransmitido um sinal transmitidode uma estação de radiodifusão para a qual uma área na qual é instaladoum aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisão digital não éindicada como uma área de radiodifusão. Além disso, pode ser obtida a van-tagem de não mais ser necessária a alteração do desenho do hardware paracada área na qual é instalado um aparelho retransmissor de sinal de trans-missão de televisão digital.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Estes e outros objetivos da invenção serão explicados na descri-ção abaixo, em conexão com os desenhos anexos, nos quais:
a figura 1 é um diagrama que mostra uma estrutura de um apa-relho retransmissor de acordo com uma primeira concretização da presenteinvenção;
a figura 2 é uma vista que mostra a alocação das faixas de fre-qüência de canal e das características de filtro de um filtro analógico de en-trada/saída;
a figura 3 é um diagrama que mostra uma estrutura de um apa-relho retransmissor de acordo com uma segunda concretização da presenteinvenção;
a figura 4 é um diagrama que mostra uma estrutura de um apa-relho retransmissor de acordo com uma terceira concretização da presenteinvenção;
a figura 5 é um diagrama que mostra uma estrutura de um apa-relho retransmissor de acordo com uma quarta concretização da presenteinvenção;
a figura 6 é uma vista que mostra a alocação das faixas de fre-qüência de canal, um processo de calcular a função das características, ecaracterísticas de filtro de um filtro digital de entrada/saída;
a figura 7 é um diagrama que mostra uma estrutura de um apa-relho retransmissor de acordo com uma quinta concretização da presenteinvenção;
a figura 8 é uma vista que mostra uma distribuição de intensida-de de campo elétrico, uma função de invólucro de espectro de freqüência,uma função de invólucro de espectro de freqüência normalizada, e uma re-cíproca de uma função de invólucro de espectro de freqüência normalizada;e
a figura 9 é um diagrama que mostra um aparelho retransmissorque retransmite uma pluralidade de sinais modulados analógicos que ocu-pam uma pluralidade de faixas de freqüência de canal.
MELHOR MODO DE SE EXECUTAR A INVENÇÃO
A figura 1 mostra uma estrutura de um aparelho retransmissorde acordo com uma primeira concretização da presente invenção. O apare-lho retransmissor 1 inclui uma antena de recepção 10, um desmultiplexador64, um amplificador de faixa digital 72a, amplificadores de faixa analógicos72b1 a 72bm, um multiplexador 66, uma antena de transmissão 28, e oscila-dores locais 30 e 32.
O aparelho retransmissor 1 é aplicado a um sistema de trans-missão para transmitir um sinal modulado digital e um sinal modulado analó-gico. O aparelho retransmissor 1 executa a retransmissão na qual são rece-bidos um sinal modulado digital e um sinal modulado analógico transmitidosde uma estação de transmissão, é executada a limitação de faixa de fre-qüência para atenuar um sinal indesejado, e é amplificado e transmitido umsinal desejado.
Um sinal recebido pela antena de recepção 10 é introduzido emum terminal de entrada Dc do desmultiplexador 64.
O desmultiplexador 64 inclui o terminal de entrada Dc, um termi-nal de saída Da, e terminais de saída de Db1 a Dbm. Uma pluralidade defaixas de freqüência de canal de um sinal modulado digital é alocada para oterminal de saída Da. Uma única faixa de freqüência de canal de um sinalmodulado analógico é alocada para cada dos terminais de saída Db1 a Dbm.
O terminal de saída Da e os terminais de saída de Db1 a Dbm emitem umsinal no qual foi atenuado um sinal em uma faixa de freqüência diferente dafaixa de freqüência de canal alocado, que está contido no sinal introduzidodo terminal de entrada Dc.
O sinal emitido do terminal de saída Da do desmultiplexador 64é introduzido no amplificador de faixa digital 72a. O amplificador de faixa di-gital 72a executa a limitação de faixa de freqüência para atenuar um sinalque é indesejado com relação a um sinal modulado digital e amplifica umsinal desejado, e emite o sinal amplificado para um terminal de entrada Cado multiplexador 66. Além disso, os sinais emitidos dos terminais de saídade Db1 a Dbm do desmultiplexador 64 são introduzidos nos amplificadorescorrespondentes dos amplificadores de faixa analógicos de 72b1 a 72bm,respectivamente. Cada dos amplificadores de faixa analógicos 72b1 a 72bmexecuta a limitação de faixa de freqüência para atenuar um sinal que é inde-sejado com relação a um sinal modulado analógico e amplifica um sinal de-sejado, e emite o sinal amplificado para um terminal de entrada correspon-dente de Cb1 a Cbm do multiplexador 66.
O amplificador de faixa digital 72a inclui um amplificador de re-cepção 14a, um conversor de freqüência 16a, um filtro analógico de entra-da/saída 18a, um amplificador de freqüência intermediária 20a, um conver-sor de freqüência 22a, e um amplificador de transmissão 24a. O amplificadorde recepção 14a amplifica um sinal em uma faixa de freqüência de transmis-são e introduz o sinal resultante no conversor de freqüência 16a. O conver-sor de freqüência 16a converte o sinal de entrada em uma faixa de freqüên-cia de transmissão em um sinal em uma faixa de freqüência de transmissãointermediária que é mais baixa do que a faixa de freqüência de transmissãodo sinal de entrada, e emite o sinal resultante para o filtro analógico de en-trada/saída 18a. Aqui, a largura de faixa de freqüência da faixa de freqüênciade transmissão intermediária é igual àquela da faixa de freqüência de trans-missão, e a freqüência da faixa de freqüência de transmissão intermediária émais baixa do que aquela da faixa de freqüência de transmissão. Além dosinal em uma faixa de freqüência de transmissão emitida do desmultiplexa-dor 64, um sinal de oscilador local L1 emitido do oscilador local 30 também éintroduzido no conversor de freqüência 16a. O conversor de freqüência 16amultiplica o sinal em uma faixa de freqüência de transmissão pelo sinal dooscilador local Li e converte então o sinal resultante na faixa de freqüênciade transmissão em um sinal em uma faixa de freqüência de transmissão in-termediária.
Especificamente, assumindo-se que a freqüência do sinal deoscilador local Li é fosci e a faixa de freqüência de transmissão varia de umafreqüência fi a uma freqüência f2, a faixa de freqüência de transmissão in-termediária varia de uma freqüência frf0Sci a uma freqüência f2-f0sci· Aqui,uma relação fosci < fi < h deve ser satisfeita. Ademais, enquanto com o pro-cessamento executado pelo conversor de freqüência 16a um sinal de ima-gem indesejado é gerado na faixa de freqüência que varia de uma freqüên-cia fi + fosci a uma freqüência f2 + Fosci, este sinal de imagem deve ser ate-nuado por um componente constituinte provido à jusante do conversor defreqüência 16a.
O filtro analógico de entrada/saída 18a permite que um sinalmodulado digital do sistema de transmissão digital passe, enquanto atenuaum sistema modulado analógico do sistema de transmissão analógico. Afaixa de freqüência na qual o amplificador de faixa digital 72a executa a limi-tação e a amplificação de faixa de freqüência é determinada pelas caracte-rísticas do filtro analógico de entrada/saída 18a. Aqui, visto que uma estaçãode transmissão é alocada para cada área no sistema de transmissão digitale no sistema de transmissão analógico, com a designação de uma área naqual o aparelho retransmissor 1 é instalado, pode ser identificada a estaçãode transmissão para a qual a área destinada corresponde a uma área detransmissão. Então, com base na faixa de freqüência de canal alocada paraa estação de transmissão que é identificada, pode ser determinada a faixade freqüência de canal de um sinal modulado digital no qual o amplificadorde faixa digital 72a deve executar a limitação e a amplificação de faixa defreqüência, conforme determinado.
Será descrito um caso exemplificativo onde as faixas de fre-qüência de canal são alocadas para duas estações de transmissão no sis-tema de transmissão analógico e três estações de transmissão no sistemade transmissão digital, conforme mostrado na figura 2(a).
Com referência à figura 2(a), as faixas de freqüência de canal 91e 94 são alocadas para as estações de transmissão do sistema de transmis-são analógico e as faixas de freqüência de canal 90, 92 e 93 são alocadaspara as estações de transmissão do sistema de transmissão digital. Nestecaso, é preferível que o filtro analógico de entrada/saída 18a seja providocom características, conforme mostrado na figura 2(b), que permitem queum sinal incluído nas faixas de freqüência de canal 90, 92 e 93 passe e umsinal incluído nas faixas de freqüência de canal 91 e 94 seja atenuado. Nes-te exemplo, as características são representadas por um antilogaritmos deum coeficiente de transmissão, com 1 sendo um valor que não confere qual-quer atenuação e 0 sendo um valor que confere atenuação infinita. Com ascaracterísticas acima, é possível permitir que um sinal modulado digitaltransmitido das estações de transmissão no sistema de transmissão digitalpasse e um sinal modulado analógico transmitido das estações de transmis-são no sistema de transmissão analógico seja atenuado. Ademais, com ascaracterísticas que atenuam um sinal incluído na faixa de freqüência no ladomais alto com relação à faixa de freqüência de canal 93, podem ser atenua-dos distúrbios inesperados e um sinal de imagem gerado no conversor defreqüência 16a. Além disso, com as características que atenuam um sinalincluído na faixa de freqüência no lado mais baixo com relação à faixa defreqüência de canal 90, podem ser atenuados distúrbios inesperados. O filtroanalógico de entrada/saída 18a pode ser formado por um circuito LC, umressonador dielétrico, um ressonador de onda acústica de superfície, e as-sim por diante.
O filtro analógico de entrada/saída 18a introduz o sinal limitadopor faixa em uma faixa de freqüência de transmissão intermediária no ampli-ficador de freqüência intermediária 20a. O amplificador de freqüência inter-mediária 20a amplifica o sinal de entrada e introduz o sinal resultante noconversor de freqüência 22a. Além do sinal em uma faixa de freqüência detransmissão intermediária emitido do amplificador de freqüência intermediá-ria 20a, um sinal de oscilador local L2 emitido do oscilador local 32 é tambémintroduzido no conversor de freqüência 22a. O conversor de freqüência 22amultiplica o sinal em uma faixa de freqüência de transmissão intermediáriapelo sinal de oscilador local L2 e então converte o sinal resultante em umafaixa de freqüência de transmissão intermediária no sinal em uma faixa defreqüência de transmissão, que é adicionalmente transmitido ao amplificadorde transmissão 24a.
Especificamente, assumindo-se que a faixa de freqüência detransmissão intermediária varia de uma freqüência de fi-f0Sci a uma freqüên-cia de Í2-fosci e a freqüência do sinal de oscilador local L2 é de f0Sc2, pode serobtido um sinal na faixa de freqüência de transmissão que varia de uma fre-qüência de Mosci + W2 a uma freqüência de f2 - fosci + fosc2· Neste caso, en-quanto um sinal de imagem indesejado é gerado na faixa de freqüência quevaria de uma freqüência de If2 - f0sci - a uma freqüência de Ifrfosci -foscd, este sinal digital deve ser atenuado por um componente constituinteprovido à jusante do conversor de freqüência 22a.
O amplificador de transmissão 24a amplifica o sinal de entradaem uma faixa de freqüência de transmissão e introduz o sinal resultante emum terminal de entrada Ca do multiplexador 66.
O amplificador de faixa analógico 72bk, que é um dos amplifica-dores de faixa analógicos de 72b1 a 72bm, será agora descrito. O amplifica-dor de faixa analógico 72bk inclui um amplificador de recepção 14bk, umconversor de freqüência 16bk, um filtro analógico de entrada/saída 18bk, umamplificador de freqüência intermediária 20bk, um conversor de freqüência22b, e um amplificador de transmissão 24bk. Aqui, k é qualquer número in-teiro que varia de 1 a m. Em contraste ao amplificador de faixa digital 72 queexecuta a limitação de faixa de freqüência na qual um sinal indesejado é a-tenuado e a amplificação com relação a um sinal modulado digital, cada umdos amplificadores de faixa analógicos de 72b1 a 72bm executa a limitaçãode faixa de freqüência na qual um sinal indesejado é atenuado e a amplifica-ção com relação a um sinal modulado analógico. As faixas de freqüência nasquais o amplificador de faixa digital 72a e os amplificadores de faixa analógi-cos de 72b1 a 72bm executam a limitação e a amplificação de faixa de fre-qüência são determinadas pelas características de filtro dos filtros analógi-cos de entrada/saída 18a e de 18b1 a 18bm, respectivamente. Conseqüen-temente, cada um dos amplificadores de faixa analógicos 72b1 a 72bm podeapresentar a mesma estrutura que aquela do amplificador de faixa digital72a, exceto pelo fato de cada um dos filtros, o filtro analógico de entra-da/saída 18a e os filtros analógicos de entrada/saída de 18b1 a 18bm, apre-sentam diferentes características. Assim, na figura 1, os componentes cons-tituintes de cada um dos amplificadores de faixa analógicos de 72b1 a 72bmque são iguais àqueles do amplificador de faixa digital 72a são indicadospelos mesmos numerais, com sinais de "b1 a bm" sendo anexados aos nu-merais nos amplificadores de faixa analógicos para distinção daqueles doamplificador de faixa digital 72a, e serão descritos apenas resumidamente.
O amplificador de recepção 14k amplifica um sinal em uma faixade freqüência de transmissão e introduz o sinal amplificado no conversor defreqüência 16bk. O conversor de freqüência 16bk converte o sinal em umafaixa de freqüência de transmissão em um sinal em uma faixa de freqüênciade transmissão intermediária que é mais baixa do que a faixa de freqüênciade transmissão, e introduz o sinal resultante no filtro analógico de entra-da/saída 18bk. Especificamente, além do sinal em uma faixa de freqüênciade transmissão emitido do terminal de saída Dbk do desmultiplexador 64, umsinal oscilador local L1 emitido do oscilador local 30 é também introduzido noconversor de freqüência 16bk. O conversor de freqüência 16bk multiplica osinal em uma faixa de freqüência de transmissão pelo sinal de oscilador localLi e então converte o sinal resultante em uma faixa de freqüência de trans-missão no sinal em uma faixa de freqüência de transmissão intermediária.
O filtro analógico de entrada/saída 18bk permite que um sinalmodulado analógico do sistema de transmissão analógico passe, enquantoatenua um sinal modulado digital do sistema de transmissão digital. A faixade freqüência na qual o amplificador de faixa analógico 72bk executa a limi-tação e a amplificação de faixa de freqüência é determinada pelas caracte-rísticas do filtro analógico de entrada/saída 18bk.
No exemplo mostrado na figura 2(a), as faixas de freqüência decanal 91 e 94 são alocadas para as estações de transmissão do sistema detransmissão analógico e as faixas de freqüência de canal 90, 92 e 93 sãoalocadas para as estações de transmissão do sistema de transmissão digi-tal. Por isso, neste caso, no qual m = 2, é preferível que o filtro analógico deentrada/saída 18b1 seja provido com características que permitam que umsinal incluído na faixa de freqüência de canal 91 passe e um sinal incluídonas faixas de freqüência de canal 90, 92, 93 e 94 seja atenuado, e o filtroanalógico de entrada/saída 18b2 seja provido com características que permi-tam que um sinal incluído na faixa de freqüência de canal 94 passe e umsinal incluído nas faixas de freqüência de canal 90, 91, 92 e 93 seja atenua-do. Neste caso, as características dos filtros analógicos de entrada/saída18b1 e 18b2 são conforme mostrado nas figuras 2(c) e 2(d), respectivamen-te. Com as características acima, é possível permitir que um sinal moduladoanalógico transmitido das estações de transmissão no sistema de transmis-são analógico passe e um sinal modulado digital transmitido das estações detransmissão no sistema de transmissão digital seja atenuado. Além disso,com as características que atenuam um sinal incluído na faixa de freqüênciano lado de faixa mais alto com relação às faixas de freqüência de passagemdos filtros analógicos de entrada/saída 18b1 e 18b2, podem ser atenuadosdistúrbios inesperados e sinais de imagem gerados nos conversores de fre-qüência 16b1 e 16b2, respectivamente. Além disso, com as característicasque atenuam um sinal incluído na faixa de freqüência no lado de freqüênciamais baixo com relação às faixas de freqüência de passagem dos filtros ana-lógicos de entrada/saída 18b1 e 18b2, podem ser atenuados distúrbios ines-perados.
O filtro analógico de entrada/saída 18bk introduz o sinal limitadopor faixa em uma faixa de freqüência de transmissão intermediária no ampli-ficador de freqüência intermediária 20bk. O amplificador de freqüência inter-mediária 20bk amplifica o sinal de entrada e introduz o sinal resultante noconversor de freqüência 22bk. Além do sinal em uma faixa de freqüência detransmissão intermediária emitido do amplificador de freqüência intermediá-ria 20bk, um sinal de oscilador local L2 emitido de um oscilador local 32 étambém introduzido no conversor de freqüência 22bk. O conversor de fre-qüência 22bk multiplica o sinal em uma faixa de freqüência de transmissãointermediária pelo sinal de oscilador local L2 e então converte o sinal resul-tante em uma faixa de freqüência de transmissão intermediária no sinal emuma faixa de freqüência de transmissão, que é adicionalmente transmitidopara o amplificador de transmissão 24bk. O amplificador de transmissão24bk amplifica o sinal em uma faixa de freqüência de transmissão e introduzo sinal resultante em um terminal de entrada Cbk do multiplexador 66.
O multiplexador 66 inclui o terminal de entrada Ca, terminais deentrada de Cb1 a Cbm, e um terminal de saída Ce. Uma pluralidade de fai-xas de freqüência de canal de um sinal modulado digital é alocada para oterminal de entrada Ca, e uma única faixa de freqüência de canal de um si-nal modulado analógico é alocada para cada um dos terminais de entrada deCb1 a Cbm. O multiplexador 66 combina sinais introduzidos do terminal deentrada Ca e dos terminais de entrada de Cb1 a Cbm, respectivamente, eemite o sinal combinado através do terminal de saída Cc. Além disso, o mul-tiplexador 66 atenua um sinal em uma faixa de freqüência fora das faixas defreqüência de canal alocadas, que está contido nos sinais introduzidos doterminal de entrada Ca e dos terminais de entrada de Cb1 a Cbm, respecti-vamente, e emite o sinal atenuado do terminal de saída Cc. Além disso, omultiplexador 66 atenua uma entrada de sinal, que passa do terminal de en-trada Ca para cada um dos terminais de entrada de Cb1 a Cbm, e atenuauma entrada de sinal, que passa do terminal de entrada Cbk para cada umdos terminais de entrada Ca e Cbp (p é qualquer número inteiro de 1 a m,que não é k). Um sinal de saída do multiplexador 66 é transmitido como umaonda eletromagnética através da antena de transmissão 28.
No aparelho retransmissor 1 de acordo com a presente concreti-zação, um meio que executa a limitação de faixa de freqüência com relaçãoàs faixas de freqüência de canal de uma pluralidade de sinais moduladosdigitais é implementado por uma única unidade, isto é, o amplificador de fai-xa digital 72a. Esta estrutura na qual uma pluralidade de sinais moduladosdigitais pode ser processada com uma única unidade pode ser realizada pe-Ias propriedades de um sinal modulado digital, que será descrito abaixo.
Especificamente, a influência de um sinal intermodulado geradodentro de uma faixa de freqüência de canal adjacente será menor quando osinal intermodulado for um sinal modulado digital do que quando o sinal in-termodulado for um sinal modulado analógico. Além disso, a influência dedistúrbio gerado devido ao ruído sobreposto na faixa de freqüência próximade cada faixa de freqüência de canal, tal como os distúrbios gerados dentroda faixa de freqüência de canal adjacente no tempo da conversão de fre-qüência, será também menor quando os distúrbios forem causados por umsinal de modulado digital do que quando os distúrbios forem causados porum sinal modulado analógico. Isto é porque, enquanto em um sinal modula-do analógico, uma grande energia elétrica é concentrada dentro de uma fai-xa de freqüência estreita, em um sinal modulado digital, a energia elétrica édistribuída com uma densidade uniforme dentro de uma faixa de freqüênciade canal. Mafs especificamente, com relação aos sinais com a mesma ener-gia elétrica, quanto menor a densidade de energia elétrica de um sinal emuma faixa de freqüência, menor a influência do sinal na faixa de freqüênciade canal adjacente.
Conseqüentemente, em um caso onde todos os sinais em umapluralidade de faixas de freqüência de canal adjacentes são sinais modula-dos digitais ou um caso onde um sinal modulado analógico é separado nocurso do processamento de retransmissão, nem sempre é necessário proveruma estrutura que divida uma pluralidade de faixas de freqüência de canalem cada faixa de freqüência de canal como no aparelho retransmissor 9mostrado na figura 9. Em vista de tais propriedades de um sinal moduladodigital, uma estrutura simplificada pode ser alcançada no aparelho retrans-missor 1 de acordo com a presente concretização comparado ao aparelhoretransmissor 9 da técnica afim.A figura 3 mostra uma estrutura de um aparelho retransmissor 2de acordo com uma segunda concretização da presente invenção. O apare-lho retransmissor 2 é adequado para executar a retransmissão de um sinalapresentando uma energia elétrica menor do que aquela de um sinal que éretransmitido pelo aparelho retransmissor 1. No aparelho retransmissor 2, osmesmos componentes constituintes que aqueles do aparelho retransmissor1 são indicados pelos mesmos numerais, sendo, portanto, omitida sua des-crição. O aparelho retransmissor 2 inclui um filtro de recepção 12 e um am-plificador de recepção 14 entre uma antena de recepção 10 e um terminal deentrada Dc de um desmultiplexador 65 e também inclui um amplificador detransmissão 24 e um filtro de transmissão 26 entre um terminal de saída Ccde um multiplexador 67 e uma antena de transmissão 28.
Um amplificador de faixa digital 73a apresenta uma estruturaobtida com a eliminação do amplificador de recepção 14a e do amplificadorde transmissão 24a do amplificador de faixa digital 72a. Um amplificador defaixa analógico 73bk apresenta uma estrutura obtida com a eliminação doamplificador de recepção 14bk e do amplificador de transmissão 24bk doamplificador de faixa analógico 72bk.
O amplificador de recepção 14 é igual aos amplificadores de re-cepção 14a e de 14b1 a 14bm e o amplificador de transmissão 24 é igualaos amplificadores de transmissão 24a e de 24b1 a 24bm, e os sinais "a" e"b1" a "bm" anexados aos numerais discriminam diferentes faixas de fre-qüência de canal a serem aplicadas.
Um sinal recebido pela antena de recepção 10 é introduzido nofiltro de recepção 12. O filtro de recepção 12 apresenta, como as faixas defreqüência de passagem, as faixas de freqüência de transmissão incluindouma pluralidade de faixas de freqüência de canal cada qual alocada parauma estação de transmissão única. O filtro de recepção 12 atenua um sinalem uma faixa de freqüência fora da faixa de freqüência de transmissão, queestá contido no sinal de entrada, e emite o sinal resultante para o amplifica-dor de recepção 14. O amplificador de recepção 14 amplifica o sinal de en-trada e introduz o sinal resultante no terminal de entrada Dc do desmultiple-xador 65.
O processamento executado pelo conversor de freqüência 16a,pejo, filtro analógico de entrada/saída 18a, pelo amplificador de freqüênciaintermediária 20a, e pelo conversor de freqüência 22a do amplificador defaixa digital 73a, e o processamento executado pelo conversor de freqüência16bk, pelo filtro analógico de entrada/saída 18bk, pelo amplificador de fre-qüência intermediária 20bk, e pelo conversor de freqüência 22bk do amplifi-cador de faixa analógico 73bk são iguais ao processamento executado peloaparelho retransmissor 1 de acordo com a primeira concretização.
Um sinal emitido do terminal de saída Cc do multiplexador 67 éintroduzido no amplificador de transmissão 24. O amplificador de transmis-são 24 amplifica o sinal recebido e introduz o sinal resultante no filtro detransmissão 26. O filtro de transmissão 26 atenua um sinal em uma faixa defreqüência fora da faixa de freqüência de transmissão, tal como um sinalharmônico maior gerado devido à não-linearidade do amplificador de trans-missão 24. Um sinal emitido do filtro de transmissão 26 é transmitido comouma onda eletromagnética através da antena de transmissão 28.
Com a estrutura acima, o amplificador de recepção 14 e o ampli-ficador de transmissão 24 são aplicados tanto a uma faixa de freqüência decanal ocupada por um sinal modulado digital como a uma faixa de freqüên-cia de canal ocupada por um sinal modulado analógico. Isto simplifica a es-trutura do aparelho retransmissor 2 de acordo com a segunda concretizaçãocomprado ao aparelho retransmissor 1 de acordo com a primeira concretiza-ção. Esta estrutura é preferível em um caso onde a energia elétrica de umsinal que é retransmitido é relativamente pequena e a não-linearidade doamplificador de recepção 14, do amplificador de transmissão 24, e assim pordiante, não causa quaisquer problemas.
Aqui, os aparelhos retransmissores 1 e 2 apresentam uma estru-tura na qual um sinal em uma faixa de freqüência de transmissão é converti-do em um sinal em uma faixa de freqüência de transmissão intermediária,sendo então executadas a limitação de faixa e a amplificação de freqüênciaintermediária a partir do ponto de vista de que a realização das característi-cas de filtro dos filtros analógicos de entrada/saída de 18a e de 18b1 a 18bmpode ser facilitada, e o ganho de amplificação que é maior do que aquele doamplificador de transmissão 24 é distribuído ao amplificador de freqüênciaintermediária 20a e 20b1 a 20bm, de modo que operações instáveis, tal co-mo oscilação anormal, possam ser impedidas. Entretanto, em um caso ondeas características de filtro exigidas para os filtros analógicos de entra-da/saída de 18a e 18b1 a 18bm podem ser realizadas facilmente na faixa defreqüência de transmissão, em um caso onde o ganho de amplificação exigi-do para a retransmissão é pequeno, em um caso onde medidas suficientescontra a oscilação anormal podem ser assumidas para os amplificadores detransmissão 24a, 24bk e 24, e em outros casos, nem sempre é necessárioconverter um sinal em uma faixa de freqüência de transmissão em um sinalem uma faixa de freqüência de transmissão intermediária. Neste caso, osconversores de freqüência 16a, 16b1 a 16bm, 22a, 22b1 a 22bm, os amplifi-cadores de freqüência intermediária 20a, 20b1 a 20bm, e os osciladores lo-cais 30 e 32 podem ser eliminados, de modo que a estrutura do aparelhoretransmissor possa ser simplificada.
Além disso, no aparelho retransmissor 1, o desmultiplexador 64é provido e é configurado de tal modo que cada um dos terminais de saída
Da e Db1 a Dbm do desmultiplexador 64 emita um sinal no qual foi atenuadoum sinal em uma faixa de freqüência diferente da faixa de freqüência de ca-nal alocada, que é obtido no sinal introduzido do terminal de entrada Dc. A-qui, no lugar da estrutura na qual a limitação de faixa de freqüência para ca-da faixa de freqüência de canal é executada no desmultiplexador 64, podeser provida uma estrutura na qual o desmultiplexador 64 é substituído porum distribuidor que distribui um sinal sem executar a limitação de faixa defreqüência e um filtro que executa a limitação de faixa de freqüência similarao desmultiplexador 64 é provido entre o distribuidor e o amplificador de fai-xa digital 72a e entre o distribuidor e cada um dos amplificadores de faixaanalógicos 72b1 a 72bm. Similarmente, no lugar da estrutura na qual a limi-tação de faixa de freqüência para cada faixa de freqüência de canal é execu-tada no multiplexador 66, uma estrutura pode ser provida na qual o multiple-xador 66 é substituído por um combinador que combina um sinal sem execu-tar a limitação de faixa de freqüência e um filtro que executa a limitação defaixa de freqüência similar ao multiplexador 66 é provido entre o combinadore o amplificador de faixa digital 72 e entre o combinador e cada um dos am-plificadores de faixa analógicos 72b1 a 72bm.
Além disso, no aparelho retransmissor 2, similar ao aparelhoretransmissor 1, pode ser provida uma estrutura na qual o desmultiplexador65 é substituído por um distribuidor que distribui um sinal sem executar alimitação de faixa de freqüência e um filtro que executa a limitação de faixade freqüência similar ao desmultiplexador 65 é provido entre o distribuidor eo amplificador de faixa digital 73a e entre o distribuidor e cada um dos ampli-ficadores de faixa analógicos de 73b1 a 73bm. Similarmente, no lugar daestrutura na qual a limitação de faixa de freqüência para cada faixa de fre-qüência de canal é executada no multiplexador 67, pode ser provida umaestrutura na qual o multiplexador 67 é substituído por um combinador quecombina um sinal sem executar a limitação de faixa de freqüência e um filtroque executa a limitação de faixa de freqüência similar ao multiplexador 67 éprovido entre o combinador e o amplificador de faixa digital 73a e entre ocombinador e cada um dos amplificadores de faixa analógicos 73b1 a 73bm.
O aparelho retransmissor 1 de acordo com a primeira concreti-zação, que executa a retransmissão com relação tanto a um sinal moduladodigital como a um sinal modulado analógico que são transmitidos de umaestação de transmissão, inclui amplificadores de faixa analógicos 72b1 a72bm, além do amplificador de faixa digital 72a. Entretanto, se não houvernenhuma necessidade de se executar a retransmissão com relação a umsinal modulado analógico, em cujo caso os amplificadores de faixa analógi-cos 72b1 a 72bm não precisam ser providos, a estrutura de um aparelhoretransmissor poderá ser simplificada como em um aparelho retransmissor 3da terceira concretização que será descrito abaixo.
A figura 4 mostra uma estrutura de um aparelho retransmissor 3de acordo com uma terceira concretização da presente invenção. O aparelhoretransmissor 3 é aplicado a um sistema de transmissão digital no qual éaplicado um sinal modulado digital e executa a retransmissão de apenas umsinal modulado digital. Os componentes constituintes do aparelho retrans-missor 3, que são iguais àqueles nos aparelhos transmissores 1 e 2 de a-cordo com as primeira e segunda concretizações, são indicados pelos mes-mos numerais e não serão descritos novamente.
O aparelho retransmissor 3 apresenta uma estrutura na qual odesmultiplexador 64, os amplificadores de faixa analógicos 72b1 a 72bm, omultiplexador 66 e os osciladores locais são removidos da estrutura do apa-relho retransmissor 1, de modo que o amplificador de recepção 14 e o con-versor de freqüência 16a sejam diretamente conectados e o conversor defreqüência 22a e o amplificador de transmissor 24 sejam diretamente conec-tados. Além disso, um sinal de oscilador local idêntico U é emitido aos con-versores de freqüência 16a e 22a.
Nos aparelhos retransmissores 3, um sinal modulado analógicoé atenuado no filtro analógico de entrada/saída 18a. Conseqüentemente,podem ser impedidos efeitos adversos causados por um sinal moduladoanalógico e um sinal intermodulado devido aos distúrbios existentes próximoda freqüência do sinal modulado analógico e efeitos adversos pelos distúr-bios gerados pelo ruído sobreposto na faixa de freqüência próximo de cadafaixa de freqüência de canal.
Os aparelhos retransmissores no sistema de transmissão digitaladotam freqüentemente um método SFN (Rede de Freqüência Única) noqual a freqüência de um sinal que é recebido é obrigada a coincidir com afreqüência de um sinal que é transmitido de modo a alcançar o efetivo usodas freqüências. No aparelho retransmissor 3, com a introdução do sinal deoscilador local idêntico Li nos conversores de freqüência 16a e 22a, a fre-qüência da faixa de freqüência de transmissão de um sinal que é recebido éobrigada a coincidir com a freqüência da faixa de freqüência de transmissãode um sinal que é transmitido, correspondendo assim ao método SFN. Comeste método, com a adoção de um método de modulação digital capaz dedetecção de uma onda de distúrbios, tal como um método de modulaçãoOFDM, as influências dos distúrbios entre um sinal transmitido através doaparelho retransmissor 3 e um sinal diretamente transmitido da estação detransmissão poderão ser reduzidas em um aparelho receptor.
Também, um sinal modulado analógico é atenuado no filtro ana-lógico de entrada/saída 18a, de modo que as influências causadas pela exe-cução da retransmissão de um sinal com uma única freqüência no sistemade transmissão digital no sistema de transmissão analógico possam ser re-duzidas.
Se a retransmissão for executada por um aparelho retransmissorque adota o método SFN sem atenuação de um sinal modulado analógico, aqualidade de informação adquirida por um receptor que recebe o sinal modu-lado analógico será degradada, porque o sistema de transmissão analógicoé geralmente provido sem qualquer meio que reduza as influências causa-das por tais distúrbios. De acordo com o aparelho retransmissor 3 da terceiraconcretização, no qual um sinal modulado analógico é atenuado no filtroanalógico de entrada/saída 18a, nenhum distúrbio é causado entre um sinalmodulado analógico diretamente entrante e um sinal modulado analógicoque é introduzido através do aparelho retransmissor 3, de modo que as in-fluências sobre os sistemas de transmissão analógicos existentes possamser suprimidas.
Além disso, similar aos aparelhos retransmissores 1 e 2 de a-cordo com as primeira e segunda concretizações, em casos onde as carac-terísticas de filtro exigidas para o filtro analógico de entrada/saída 18a po-dem ser realizadas facilmente na faixa de freqüência de transmissão, onde oganho de amplificação exigido para retransmissão é pequeno, onde medidassuficientes contra a oscilação anormal podem ser tomadas para o amplifica-dor de transmissão 24, e em outros casos, os conversores de freqüência 16ae 22a, o amplificador de freqüência intermediária 20a, e o oscilador local 30podem ser eliminados, de modo que a estrutura do aparelho retransmissor 3possa ser simplificada.
Nas primeira a terceira concretizações descritas acima, um filtroanalógico de entrada/saída é aplicado como um meio que determina a faixade freqüência na qual a limitação e a amplificação de faixa de freqüência éexecutada. Aqui, o filtro analógico de entrada/saída pode ser vantajosamen-te implementado por um elemento passivo de baixo custo. Entretanto, emcasos onde as características de filtro exigidas são complicadas, tal comoquando a faixa de freqüência de transmissão do sistema de transmissão di-gital existe sobre uma faixa de freqüência muito ampla, quando uma plurali-dade de faixas de freqüência de canal no sistema de transmissão analógicoaparece alternadamente com uma pluralidade de faixas de freqüência decanal no sistema de transmissão digital, e assim por diante, é difícil realizaras características de filtro. Além disso, pelo fato de as características de filtroexigidas variarem dependendo da área na qual o aparelho retransmissor 1ou o aparelho retransmissor 3 é instalado, é necessário projetar o filtro ana-lógico de entrada/saída 18a para cada área. Estes problemas devem sersolucionados por um aparelho retransmissor 5 de acordo com a quarta con-cretização, conforme será descrito abaixo.
A figura 5 mostra uma estrutura do aparelho retransmissor 5 deacordo com a quarta concretização da presente invenção. Os componentesconstituintes do aparelho retransmissor 5 que são iguais àqueles dos apare-lhos retransmissores 1 a 3 são indicados pelos mesmos numerais e serãodescritos apenas resumidamente. O aparelho retransmissor 5 inclui uma an-tena de recepção 10, um filtro de recepção 12, um amplificador de recepção14, um conversor de freqüência 16a, um conversor A/D 40, um filtro digitalde entrada/saída 42, um conversor D/A 44, um conversor de freqüência 22a,um amplificador de transmissão 24, um filtro de transmissão 26, uma antenade transmissão 28, uma unidade de ajuste de coeficiente de derivação delimitação de faixa 48 e um oscilador local 46.
Um sinal recebido pela antena de recepção 10 é introduzido noamplificador de recepção 14 através do filtro de recepção 12. O amplificadorde recepção 14 amplifica o sinal recebido e introduz o sinal resultante noconversor de freqüência 16a.
O conversor de freqüência 16a converte um sinal em uma faixade freqüência de transmissão em um sinal em uma faixa de freqüência detransmissão intermediária que é mais baixa do que a faixa de freqüência detransmissão, e introduz o sinal resultante no conversor A/D 40. Além do sinalem uma faixa de freqüência de transmissão emitido do amplificador de re-cepção 14, um sinal de oscilador local L1 emitido do oscilador local 46 étambém introduzido no conversor de freqüência 16a. O conversor de fre-qüência 16a multiplica o sinal em uma faixa de freqüência de transmissãopelo sinal de oscilador local Li e converte o sinal resultante em uma faixa defreqüência de transmissão no sinal em uma faixa de freqüência de transmis-são intermediária.
O conversor A/D 40 converte o sinal recebido na faixa de fre-qüência de transmissão intermediária em um sinal digital e introduz o sinaldigital no filtro digital de entrada/saída 42.
As características de filtro do filtro digital de entrada/saída 42são determinadas por um coeficiente de derivação de limitação de faixa in-troduzido nas mesmas. Nesta concretização, o coeficiente de derivação delimitação de faixa é introduzido a partir da unidade de ajuste de coeficientede derivação de limitação de faixa 48.
A unidade de ajuste de coeficiente de derivação de limitação defaixa 48 é formada pela inclusão de uma unidade de entrada de canal 48a,uma unidade de cálculo de características 48b e uma unidade de combina-ção de características 48c. A unidade de ajuste de coeficiente de derivaçãode limitação de faixa 48 calcula um coeficiente de derivação de limitação defaixa com base em um número de canal de entrada de uma estação detransmissão para a qual a área na qual é instalado o aparelho retransmissor5 é indicada como uma área de transmissão. Aqui, será descrito um casoexemplificativo onde uma faixa de freqüência de canal 98 é alocada para umsistema de transmissão analógico e faixas de freqüência de canal 94, 95, 97e 99 são alocadas para as estações de transmissão digitais, conforme mos-trado na figura 6(a). Neste exemplo, é assumido que uma faixa de freqüên-cia de canal 96 seja alocada para uma estação de transmissão digital para aqual a área na qual é instalado o aparelho retransmissor 5 não é indicadacomo uma área de transmissão. As faixas de freqüência de canal são identi-ficadas pelos números de canal em ordem ascendente de freqüências, e asfaixas de freqüência de canal 94 a 99 são identificadas pelos números decanal 94 a 99, respectivamente.
A unidade de ajuste de coeficiente de derivação de limitação defaixa 48 calcula um coeficiente de derivação de limitação de faixa de acordocom o seguinte processamento de (1) a (10), e depois introduz o coeficientede derivação de limitação de faixa calculado no filtro digital de entrada/saída42.
(1) Um número de canal de uma estação de transmissão de umsistema de transmissão digital e um número de canal de uma estação detransmissão de um sistema de transmissão analógico são individualmenteintroduzidos na unidade de entrada de canal 48a. Aqui, os números de canala serem introduzidos são limitados àqueles alocados para as estações detransmissão para as quais a área na qual é instalado o aparelho retransmis-sor 5 é indicada como uma área de transmissão. No exemplo mostrado nafigura 6(a), os números de canal 94, 95, 97 e 99 podem ser introduzidos co-mo números de canal do sistema de transmissão digital, o número de canal98 pode ser introduzido como um número de canal do sistema de transmis-são analógico. A unidade de entrada de canal 48a introduz então os núme-ros de canal que são introduzidos na unidade de cálculo de características48b.
(2) A unidade de cálculo de características 48b, na qual a faixade freqüência de canal que corresponde a cada número de canal foi pré-armazenado, calcula uma faixa de freqüência de transmissão com base nonúmero de canal introduzido. A unidade de cálculo de características 48bdetermina então a freqüência do sinal de oscilador local L1 com base na re-lação entre a faixa de freqüência de transmissão que é calculada e a faixade freqüência de transmissão intermediária predeterminada para assim ajus-tar a freqüência do sinal de oscilador local Li emitido do oscilador local 46.
(3) Aqui, a unidade de cálculo de características 48b reconheceum número de canal que não é introduzido como um número de canal de umsistema de transmissão digital nem um número de canal de um sistema detransmissão analógico, dentre os números de canal das faixas de freqüênciade canal incluídas nas faixas de freqüência de transmissão calculadas, comoum número de canal que é alocado para uma estação de transmissão para aqual a área na qual é instalado o aparelho retransmissor 5 não é indicadacomo uma área de transmissão. A unidade de cálculo de características 48bcalcula então uma função que representa as características de eliminaçãode faixa que atenuam um sinal na faixa de freqüência de canal que corres-ponde ao número de canal assim reconhecido e introduz a função calculadana unidade de combinação de características 48c. Esta função, que é umafunção da representação do domínio de freqüência, será indicada como umafunção de características de eliminação de faixa. No exemplo mostrado nafigura 6(a), um número de canal da faixa de freqüência de canal que corres-ponde a tal função é 96 e a função de características de eliminação de faixaé conforme mostrado na figura 6(b).
(4) A unidade de cálculo de características 48b adicionalmentecalcula uma função de características de eliminação de faixa que atenua umsinal em uma faixa de freqüência de canal que corresponde ao número decanal do sistema de transmissão analógico e introduz a função de caracte-rísticas de eliminação de faixa assim calculada na unidade de combinaçãode características 48c. No exemplo mostrado na figura 6(a), o número decanal do sistema de transmissão analógico é 98 e a função de característi-cas de eliminação de faixa é conforme mostrado na figura 6(c).
(5) A unidade de cálculo de características 48b pesquisa então erecupera um número de canal que corresponde à faixa de freqüência de ca-nal mais baixa dos números de canal do sistema de transmissão digital.
(6) A unidade de cálculo de características 48b calcula entãouma função que representa as características de passagem de freqüênciaselevadas apresentando uma extremidade inferior da faixa de freqüência decanal que corresponde ao número de canal recuperado como uma freqüên-cia de corte e introduz a função calculada na unidade de combinação de ca-racterísticas 48c. Esta função, que é uma função da representação de domí-nio de freqüência, será indicada como uma função de características depassagem de freqüências elevadas. No exemplo mostrado na figura 6(a), onúmero de canal que corresponde à faixa de freqüência de canal que estána faixa mais baixa é 94 e a função de características de passagem de fre-qüências elevadas é conforme mostrado na figura 6(d).
(7) A unidade de cálculo de características 48b também pesqui-sa e recupera um número de canal que corresponde à faixa de freqüência decanal mais alta dos números de canal do sistema de transmissão digital.
(8) A unidade de cálculo de características 48b calcula entãouma função que representa características de passagem de freqüências ele-vadas apresentando uma extremidade mais alta da faixa de freqüência decanal que corresponde ao número de canal recuperado como uma freqüên-cia de corte e introduz a função calculada na unidade de combinação de ca-racterísticas 48c. Esta função, que é uma função da representação de domí-nio de freqüência, será indicada como uma função de características depassagem de freqüências baixas. No exemplo mostrado na figura 6(a), onúmero de canal que corresponde à faixa de freqüência de canal que é afaixa mais alta é 99 e a função de características de passagem de freqüên-cias baixas é conforme mostrado na figura 6(e).
(9) A unidade de combinação de características 48c calcula umafunção de características obtida com a multiplicação da função de caracterís-ticas de eliminação de faixa, a função de características de passagem defreqüências elevadas, e a função de características de passagem de fre-qüências baixas. No exemplo mostrado na figura 6(a), a função de caracte-rísticas que é calculada é conforme mostrado na figura 6(f).
(10) A unidade de combinação de características 48c aplica atransformação inversa de Fourier à função de características para calcular afunção de características da representação de domínio de tempo, calculandoentão um coeficiente de derivação de limitação de faixa pela discretizaçãoda função de características. A unidade de combinação de características48c introduz então o coeficiente de derivação de limitação de faixa no filtrodigital de entrada/saída 42.
Enquanto um caso onde é calculada uma função da representa-ção de domínio de freqüência é assumido em cada processamento (3), (4),(6), e (8) descrito acima, também é possível adotar uma estrutura para cal-cular uma função da representação de domínio de tempo em cada proces-samento. Neste caso, uma função de características da representação dedomínio de tempo pode ser calculada pela convolução de uma função decaracterísticas de limitação de faixa da representação de domínio de tempo,uma função de características de passagem de freqüências elevadas da re-presentação de domínio de tempo, e uma função de características de pas-sagem de freqüências baixas da representação de domínio de tempo, e en-tão um coeficiente de derivação de limitação de faixa poderão ser calculadospela discretização da função de características se a representação de domí-nio de tempo for assim calculada.
Além disso, no exemplo acima, a unidade de ajuste de coeficien-te de derivação de limitação de faixa 48 apresenta uma estrutura na qual umcoeficiente de derivação de limitação de faixa é calculado com base em umnúmero de canal introduzido. No lugar desta estrutura, podem ser adotadasuma estrutura na qual uma função de características de limitação de faixa,uma função de características de passagem de freqüências elevadas, umafunção de características de passagem de freqüências baixas, uma funçãode característica, e assim por diante, da representação de domínio de fre-qüência ou representação de domínio de tempo são diretamente obtidas eum coeficiente de derivação de limitação de faixa é calculado com base nes-tes valores.
O filtro digital de entrada/saída 42 introduz um sinal limitado porfaixa em uma faixa de freqüência de transmissão intermediária no conversorD/A 44. O conversor D/A 44 converte então o sinal de entrada em um sinalanalógico e introduz o sinal analógico no conversor de freqüência 22a. Oconversor de freqüência 22a converte o sinal em uma faixa de freqüência detransmissão intermediária em um sinal em uma faixa de freqüência de trans-missão e introduz o sinal resultante no amplificador de transmissão 24. Es-pecificamente, o conversor de freqüência 22a multiplica o sinal na faixa defreqüência de transmissão intermediária com o sinal de oscilador local L1 econverte o sinal na faixa de freqüência de transmissão intermediária no sinalem uma faixa de freqüência de transmissão.
O amplificador de transmissão 24 amplifica o sinal em uma faixade freqüência de transmissão e introduz o sinal amplificado no filtro detransmissão 26. O filtro de transmissão 26 atenua um sinal de imagem nafaixa de freqüência fora da faixa de freqüência de transmissão do sinal deentrada, um sinal harmônico mais alto causado pela não-linearidade do am-plificador de transmissão 24, e assim por diante, e introduz o sinal resultantena antena de transmissão 28. A antena de transmissão 28 transmite o sinalde entrada como uma onda eletromagnética.
No aparelho retransmissor 5 de acordo com a presente inven-ção, uma função de características que representa as características de filtrodesejada é calculada com base na entrada de um número de canal de umsistema de transmissão digital e um número de canal de um sistema detransmissão analógico, e um coeficiente de derivação de limitação de faixa éentão obtido da função de características para assim determinar as caracte-rísticas do filtro digital de entrada/saída 42. Assim, mesmo que as caracterís-ticas de filtro exigidas sejam complicadas, tal como quando existe uma esta-ção de transmissão de um sistema de transmissão analógico para a qualuma área na qual é instalado o aparelho retransmissor 5 é indicada comouma área de transmissão, a faixa de freqüência de um sinal a ser retransmi-tido pode ser ajustada facilmente. Também é possível facilmente determinaras características do filtro digital de entrada/saída 42, de tal modo que nãovenha a ser retransmitido um sinal que é transmitido de uma estação detransmissão que não indica uma área na qual é instalado o aparelho re-transmissor 5 como uma área de transmissão.
Além disso, é possível ajustar a faixa de freqüência de um sinala ser retransmitido pelo aparelho retransmissor 5 apenas com a entrada deum número de canal do sistema de transmissão digital e um número de ca-nal do sistema de transmissão analógico, o que resulta em uma vantagemde poder ser eliminada a necessidade de mudar o desenho do hardware pa-ra cada área na qual é instalado o aparelho retransmissor 5.
O aparelho retransmissor 5 de acordo com a quarta concretiza-ção apresenta uma estrutura na qual sinais incluídos dentro da faixa de fre-qüência de transmissão são amplificados com o mesmo ganho e entãotransmitidos. Com tal estrutura, se a intensidade de campo elétrico de umsinal recebido pelo aparelho retransmissor 5 variar entre as estações detransmissão, a intensidade do campo elétrico de um sinal transmitido peloaparelho retransmissor 5 irá também variar para cada estação de transmis-são. Conseqüentemente, mesmo que o aparelho retransmissor 5 seja insta-lado, é difícil obter uma vantagem de diminuir as áreas com uma qualidadedegradada com relação às estações de transmissão. Também, com umamudança das circunstâncias de propagação de uma onda eletromagnéticatransmitida da estação de transmissão com o tempo, uma diferença nas in-tensidades de campo elétrico de um sinal recebido pelo aparelho retrans-missor 5 entre diferentes estações de transmissão também varia, criandoassim a qualidade de informação obtida por um receptor instável. Será des-crito abaixo um aparelho retransmissor 7 de acordo com a quinta concretiza-ção que supera os problemas acima.
A figura 7 mostra uma estrutura do aparelho retransmissor 7 deacordo com a quinta concretização da presente invenção. Os componentesconstituintes do aparelho retransmissor 7 que são iguais àqueles no apare-lho retransmissor 5 da quarta concretização são indicados pelos mesmosnumerais e serão descritos apenas brevemente. O aparelho retransmissor 7difere do aparelho retransmissor 5 pelo fato de um equalizador de amplitude50 ser provido entre o filtro digital de entrada/saída 42 e o conversor D/A 44.
O equalizador de amplitude 50 inclui um filtro digital 50a e umaunidade de avaliação de características de intensidade de campo elétrico50b. As características de filtro do filtro digital 50a são determinadas por umcoeficiente de derivação de amplitude introduzido da unidade de avaliaçãode características de intensidade de campo elétrico 50b.
A unidade de avaliação de características de intensidade decampo elétrico 50b calcula um coeficiente de derivação de equalização deamplitude de acordo com os seguintes processamentos de (1) a (4) e intro-duz o coeficiente de derivação de equalização de amplitude calculado nofiltro digital 50a.
(1) A unidade de avaliação de características de intensidade decampo elétrico 50b submete um sinal na faixa de freqüência de transmissãointermediária emitido do filtro digital 50a à transformação de Fourier paragerar um sinal na faixa de freqüência de transmissão intermediária da repre-sentação de domínio de freqüência, isto é, um sinal de espectro de freqüên-cia de um sinal na faixa de freqüência de transmissão intermediária.
(2) A unidade de estimação de características de intensidade decampo elétrico 50b calcula uma função de invólucro de espectro de freqüên-cia que representa um invólucro do sinal de espectro de freqüência.
(3) A unidade de avaliação de características de intensidade decampo elétrico 50b calcula então uma função de invólucro de espectro defreqüência normalizada obtida por meio da normalização da função de invó-lucro de espectro de freqüência com um valor de referência predeterminado.
O valor máximo da função de invólucro de espectro de freqüência é preferí-vel para o valor de referência.
(4) A unidade de avaliação de características de intensidade decampo elétrico 50b adicionalmente calcula a recíproca da função de invólu-cro de espectro de freqüência normalizada e então calcula um coeficiente dederivação de equalização de amplitude pela discretização da recíproca cal-culada e introduz o coeficiente de derivação de equalização de amplitude nofiltro digital 50a.
É preferível determinar o período de atualização do coeficientede derivação de equalização de amplitude de acordo com o período de umamudança nas circunstâncias de propagação de uma onda eletromagnéticatransmitida da estação de transmissão.
Aqui, será descrito um caso exemplificativo onde um número decanal do sistema de transmissão digital e um número de canal do sistema detransmissão analógico são alocados, conforme mostrado na figura 6(a) e adistribuição de intensidade de campo elétrico sendo conforme mostrado nafigura 8A. Neste caso, a função de invólucro de espectro de freqüência 80, afunção de invólucro de espectro de freqüência normalizada 82, e a recíprocada função de invólucro de espectro de freqüência normalizada 84 calculadapela unidade de avaliação de características de intensidade de campo elétri-co 50b são conforme mostrado nas figuras 8A e 8B. Na Figura 8A, a intensi-dade de campo elétrico é mínima na faixa de freqüência de canal com umnúmero de canal 97, e a função de invólucro de espectro de freqüência 80 éconforme indicado por uma curva A. Uma curva B indica a função de invólu-cro de espectro de freqüência normalizada 82 obtida pela normalização como valor máximo da função de invólucro de espectro de freqüência 80 sendousado como uma referência, e uma curva C indica a recíproca da função deinvólucro 82 do espectro de freqüência normalizada 82. Aqui, os valores defunção são representados por uma escala logarítmica, com o valor de refe-rência sendo OdB.
O filtro digital 50a, com base nas características determinadascom base no coeficiente de derivação de equalização de amplitude que éintroduzido da unidade de estimação de características de intensidade decampo elétrico 50b, muda a amplitude do sinal de entrada e introduz o sinalresultante no conversor D/A 44.
De acordo com a presente concretização, devido ao fato do des-vio da amplitude de um sinal recebido para cada estação de transmissão serequalizado, a vantagem de diminuir áreas com uma qualidade degradadapela retransmissão poderá ser confiavelmente alcançada. Além disso, devi-do ao fato de o coeficiente de derivação de equalização de amplitude seratualizado por um período predeterminado, as características de equalizaçãode amplitude do equalizador de amplitude 50 poderão ser modificadas adap-tativamente com relação a uma mudança nas circunstâncias de propagaçãodas ondas eletromagnéticas. Assim, pode ser evitado um problema que comuma mudança nas circunstâncias de propagação de uma onda eletromagné-tica transmitida da estação de transmissão com o tempo, uma diferença nasintensidades de campo elétrico de um sinal recebido pelo aparelho retrans-missor 7 entre diferentes estações de transmissão também varia, criandoassim a qualidade de informação obtida por um receptor instável.
Foi assumido que os aparelhos retransmissores 3, 5, e 7 descri-tos acima executam a retransmissão no sistema de transmissão digital e,portanto, atenuam um sinal modulado analógico aplicado no sistema detransmissão analógico. Entretanto, não é apenas o sinal modulado analógicono sistema de transmissão analógico que pode afetar o sistema de transmis-são digital. Conforme descrito acima, quanto mais alta a densidade de ener-gia elétrica de um sinal na região de freqüência, maior a probabilidade deadversamente afetar a faixa de freqüência nas proximidades. Por isso, é pre-ferível que as características do filtro do filtro analógico de entrada/saída 18aprovido no aparelho retransmissor 3 ou do filtro digital de entrada/saída 42provido nos aparelhos retransmissores 5 e 7 sejam determinadas de tal mo-do que possa ser atenuado um sinal modulado de um sistema de comunica-ção que usa um sinal modulado apresentando uma densidade de energiaelétrica elevada na região de freqüência, além do sinal modulado analógicodescrito acima.
Além disso, também é possível obter uma estrutura na qual aretransmissão com relação a uma pluralidade de sistemas é executada porum único aparelho retransmissor. Por exemplo, pode ser concebida umaestrutura na qual são simultaneamente retransmitidos tanto um sinal modu-lado digital que é usado em um sistema de transmissão de televisão digitalquanto um sinal modulado digital que é usado em um sistema de comunica-ção de dados digitais, tal como um sistema de telefone celular digital, umsistema de comunicação móvel digital, e assim por diante. Neste caso, podeser configurado que um sinal existente na faixa de freqüência fora da faixade freqüência sem fio usada nesta pluralidade de sistemas seja atenuado noaparelho retransmissor e não seja retransmitido.
Além disso, enquanto que nos aparelhos retransmissores 3, 5 e7 descritos acima são introduzidos sinais de oscilador local com a mesmafreqüência, sinais de oscilador local com diferentes freqüências podem serintroduzidos no conversor de freqüência 16a e no conversor de freqüência22a, respectivamente, como nos aparelhos retransmissores 1 e 2. Com estaestrutura, é possível executar a retransmissão de um sinal na faixa de fre-qüência de transmissão incluindo uma pluralidade de faixas de freqüência decanal enquanto do deslocamento de faixas de freqüência para outras faixasde freqüência, sem mudar os intervalos de freqüência e as seqüências defreqüência da pluralidade das faixas de freqüência de canal. Por exemplo,com o deslocamento do sinal em uma pluralidade de faixas de freqüência decanal recebida pelo aparelho retransmissor em uma faixa de freqüência naqual a alocação de freqüência é escassa, pode-se conseguir o efetivo usodas freqüências. Também, com a conexão de um cabo de transmissão nolugar da antena de transmissão 28 para transmitir um sinal, o aparelho re-transmissor poderá também ser usado como um aparelho conversor de fre-qüência para conexão a outros sistemas, tal como CATV.
Claims (9)
1. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital para executar a retransmissão de um sinal de transmissão de televi-são digital em uma faixa de freqüência de transmissão de televisão quecompreende:uma unidade de recepção que recebe o sinal de transmissão detelevisão digital;um conversor A/D que converte um sinal recebido pela unidadede recepção em um sinal digital e emite o sinal digital;um filtro digital que adquire um coeficiente de derivação que de-termina as características de filtre, aplica o processamento de filtragem combase nas características de filtro determinadas pelo coeficiente de derivaçãoem um sinal emitido do conversor A/D, e emite um sinal obtido pelo proces-samento de filtragem;um conversor D/A que converte um sinal emitido do filtro digitalpara um sinal analógico;uma unidade de transmissão que transmite um sinal emitido doconversor D/A;uma unidade de aquisição de canal que adquire um código decanal que identifica uma faixa de freqüência ocupada pelo sinal de transmis-são de televisão digital;uma unidade de cálculo de características que obtém, com baseno código de canal que é adquirido pela unidade de aquisição de canal, ascaracterísticas de filtro nas quais uma faixa de freqüência de atenuação éprovida em uma faixa de freqüência que é diferente de uma pluralidade defaixas de freqüência indicadas, cada uma das quais sendo indicada pelo có-digo de canal; euma unidade de ajuste de características que gera o coeficientede derivação com base nas características de filtro obtidas pela unidade decálculo de características e emite o coeficiente de derivação que é geradopara o filtro digital.
2. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 1, em que a unidade de recepção in-clui:uma antena de recepção que recebe o sinal de transmissão detelevisão digital; eum primeiro conversor de freqüência que converte uma freqüên-cia de um sinal recebido pela antena de recepção e emite um sinal que éconvertido; ea unidade de transmissão inclui:um segundo conversor de freqüência que converte uma fre-qüência de um sinal emitido do conversor D/A; eum meio de transmissão que transmite um sinal emitido do se-gundo conversor de freqüência; eonde o primeiro conversor de freqüência adquire um primeirosinal de oscilador local para executar o processamento de conversão de fre-qüência e converte uma freqüência do sinal recebido pela antena de recep-ção com base no primeiro sinal de oscilador local, eo segundo conversor de freqüência adquire um segundo sinal deoscilador local para executar o processamento de conversão de freqüência econverte uma freqüência do sinal emitido do conversor D/A com base nosegundo sinal de oscilador local.
3. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 2, que compreende:um oscilador local que emite o primeiro sinal de oscilador local,onde a unidade de cálculo de características determina uma fre-qüência do primeiro sinal de oscilador emitido do oscilador local com baseem uma faixa de freqüência indicada pelo código de canal que é adquiridopela unidade de aquisição de canal.
4. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 2, em quea freqüência do primeiro sinal de oscilador local e a freqüênciado segundo sinal de oscilador local são ajustadas em uma freqüência idêntica;a faixa de freqüência ocupada pelo sinal de transmissão de tele-visão digital recebido pela antena de recepção e a faixa de freqüência ocu-pada pelo sinal de transmissão de televisão digital transmitido pelo meio detransmissão são ajustadas em uma faixa de freqüência idêntica, eo aparelho retransmissor de transmissão de televisão digital éaplicado a um sistema de transmissão de televisão digital que adota um sis-tema SFN.
5. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 2, em quea freqüência do primeiro sinal de oscilador local e a freqüênciado segundo sinal de oscilador local são ajustadas em freqüências diferentes,ea faixa de freqüência ocupada pelo sinal de transmissão de tele-visão digital recebido pela antena de recepção e a faixa de freqüência ocu-pada pelo sinal de transmissão de televisão digital transmitido pelo meio detransmissão são ajustadas em diferentes faixas de freqüência.
6. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 1, em que a unidade de transmissãoinclui uma antena de transmissão.
7. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 1, em que a unidade de transmissãotransmite o sinal emitido do conversor D/A para um cabo de transmissão.
8. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 7, em que a unidade de transmissãotransmite o sinal emitido do conversor D/A para um cabo de transmissão deum sistema CATV.
9. Aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital, de acordo com a reivindicação 1, em queo filtro digital inclui uma unidade de ajuste de características queadquire um coeficiente de características que determina as característicasde filtro independentemente do coeficiente de derivação, e aplica o proces-samento de filtragem com base nas características de filtro determinadaspelo coeficiente de características a um sinal ao qual foi aplicado o proces-samento de filtragem com base nas características de filtro determinadaspelo coeficiente de derivação, e emite um sinal ao qual foi aplicado o pro-cessamento de filtragem, eo aparelho retransmissor de sinal de transmissão de televisãodigital inclui:uma unidade de avaliação de características que detecta umdesvio de uma amplitude dentro da faixa de freqüência ocupada por um sinalao qual um processamento pela unidade de ajuste de características foi apli-cado; euma unidade de geração de coeficiente de características quegera um coeficiente de características que reduz o desvio com base em umresultado de detecção executado pela unidade de avaliação de característi-cas, e emite o coeficiente de características para a unidade de ajuste de ca-racterísticas.
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