JP4597547B2

JP4597547B2 - Ｇｐｓ信号の伝送システム

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Publication number: JP4597547B2
Application number: JP2004052006A
Authority: JP
Inventors: 秀幸鳥本; 真石井
Original assignee: Funai Electric Co Ltd; GNSS Technologies Inc
Current assignee: Funai Electric Co Ltd; GNSS Technologies Inc
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: US20050206567A1; KR20060042230A; CN1661391B; CN1661391A; US20090189806A1; US7649493B2; KR101102670B1; JP2005244625A

Description

本発明は、ＧＰＳ信号の伝送システムに関し、特に、衛星放送信号とＧＰＳ信号とを共通の回線を介して伝送することができる伝送システムおよびその生産方法に関する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送信される信号に基づいて、位置情報を取得する技術が知られている。この信号は、屋外では容易に受信できるが、屋内あるいは地下街では、受信することができない。そのため、ＧＰＳ受信機の作動を容易に確認することができない場合がある。なお、ここで、ＧＰＳとは、アメリカ合衆国の運用によるＧＰＳのみならず、現在欧州連合において運用が検討されているＧａｌｉｌｅｏ、ロシア共和国が運用しているＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）その他の衛星航法システムを含むものとする。

そこで、たとえば特開平８−２２０１７３号公報（特許文献１）は、屋内で、ＧＰＳ受信機の作動を確認可能にするための擬似ＧＰＳ信号発生器を開示する。この発生器は、被試験用ＧＰＳ受信機より送出されるローカル信号を中間周波数領域の搬送波に換える周波数変換器と、Ｃ／Ａ（Coarse Acquisition）コードと航法メッセージとを送出するデジタル信号発生器と、搬送波にＣ／Ａコードおよび航法メッセージを混合するミキサーと、ミキサーから送出される出力信号よりも高レベルの白色雑音を送出するノイズ発生器と、ミキサーの出力信号に白色雑音を加えた擬似信号ＧＰＳ信号を送出する加算器と、擬似ＧＰＳ信号を所定のレベルに増幅して、被試験用のＧＰＳ受信機に内蔵されたデジタル信号処理器に供給する増幅器とを含む。

特許文献１に開示された擬似ＧＰＳ信号発生器によると、被試験用ＧＰＳ受信機に内蔵されているデジタル信号処理器には、増幅器で所定のレベルに増幅した擬似ＧＰＳ信号が供給される。この擬似ＧＰＳ信号は、搬送波と、Ｃ／Ａコードと、航法メッセージと、白色雑音とを含む。デジタル信号処理器は、この擬似ＧＰＳ信号から航法メッセージを抽出したり、Ｃ／Ａコードの相関性を確認する。これにより、アンテナを設置することなく、室内で組み立てられたＧＰＳ受信機の作動を確認することができる。
特開平８−２２０１７３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された擬似ＧＰＳ信号発生器は、特定の目的、すなわち、新たに組み立てられたＧＰＳ受信機の作動を確認するための信号を発生するが、実際のＧＰＳ信号を受信して屋内に伝送するわけではない。そのため、屋内でＧＰＳ受信機を使用するためには、アンテナにより受信されたＧＰＳ信号を屋内に伝送して、屋内においてその信号を発生させる必要がある。

この場合、ＧＰＳ受信アンテナから屋内のＧＰＳ信号送信器までの新たなシステムを構築する場合、信号伝送のためのケーブルの敷設などが必要になる。そのため、コストあるいはケーブルの敷設可能性などに制約がある場合には、容易に屋内にそのシステムを構築することができないという問題があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電波を直接受信することができないエリアにおいてＧＰＳ信号をＧＰＳ受信機に発信することができるＧＰＳ信号の伝送システムを提供することである。

本発明の他の目的は、コストの増加を抑制しつつ電波を直接受信することができないエリアにおいてＧＰＳ信号をＧＰＳ受信機に発信することができるＧＰＳ信号の伝送システムを提供することである。

本発明の他の目的は、電波を直接受信することができないエリアにおいてＧＰＳ信号をＧＰＳ受信機に発信することができるＧＰＳ信号の伝送システムの設置方法およびＧＰＳ信号の伝送方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、コストの増加を抑制しつつ電波を直接受信することができないエリアにおいてＧＰＳ信号をＧＰＳ受信機に発信することができるＧＰＳ信号の伝送システムを提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従うと、ＧＰＳ信号の伝送システムは、ＧＰＳアンテナにより受信されるＧＰＳ信号と、放送受信アンテナにより受信される放送信号とを合成して１つの伝送信号として伝送する。このシステムは、ＧＰＳ信号と放送信号とを合成して出力するための混合手段と、混合手段から出力される信号から、ＧＰＳ信号と放送信号とを分離して各々の信号を出力するための分波手段と、混合手段と分波手段との間に配置され、混合手段から出力される信号を分波手段に伝送するための回線と、分離されたＧＰＳ信号を発信するための発信手段と分波手段と発信手段との間に配置され、分波手段から分離されたＧＰＳ信号を発信手段に伝送するための回線とを含む。

上記の伝送システムによると、ＧＰＳアンテナにより受信される信号は、衛星放送受信アンテナにより受信される信号を伝送する回線を介して伝送される。すなわち、ＧＰＳ信号は、その信号のための専用の回線ではなく、既存の回線を介して伝送される。このように既存の衛星放送受信システムを使用するＧＰＳ信号の伝送システムは、ＧＰＳ信号のための伝送システムを新たに構築する場合に比べて、速やかに生産可能であり、生産のためのコストが抑制される。また、ＧＰＳ信号が届かないエリア、たとえば地下街あるいは屋内などにおいても、既存の衛星放送受信システムを介してＧＰＳ信号が伝送されるため、利用者は、そのようなエリアにおいても、ＧＰＳ受信機によりＧＰＳ信号を受信することができる。

好ましくは、放送信号は、衛星放送信号を含む。放送受信アンテナは、衛星放送信号を受信するための衛星放送受信アンテナを含む。

上記の伝送システムによると、ＧＰＳ信号は、衛星放送受信システム、たとえばＢＳ（Broadcasting Satellite）放送受信システム、ＣＳ（Communication Satellite）放送受信システムを使用して伝送される。これにより、係るシステムを有するエリアであれば、地下街、屋内その他ＧＰＳ信号の受信ができないエリアであっても、利用者は、その信号を受信することができる。

好ましくは、混合手段は、予め定められた周波数以下の周波数信号を透過するローパスフィルタ手段と、予め定められた周波数帯域に含まれる周波数信号を透過するバンドパスフィルタ手段と、ローパスフィルタ手段から出力される信号と、バンドパスフィルタ手段から出力される信号とを合成して、伝送信号を生成する生成手段とを含む。

好ましくは、混合手段は、ローパスフィルタ手段の入力側に電気的に接続された第１のインピーダンスマッチング部と、第１のインピーダンスマッチング部の入力側に電気的に接続された第１のバイアスティと、バンドパスフィルタ手段の入力側に電気的に接続された第２のバイアスティと、生成手段の出力側に電気的に接続された第２のインピーダンスマッチング部と、第２のインピーダンスマッチング部の出力側に電気的に接続された第３のバイアスティとをさらに含む。

好ましくは、発信手段は、周波数帯域に含まれる周波数信号を透過するためのフィルタ手段をさらに含む。

この発明のさらに他の局面に従うと、ＧＰＳ信号の伝送システムの生産方法は、ＧＰＳアンテナにより受信されるＧＰＳ信号と、放送受信アンテナにより受信される放送信号とを合成して回線に出力するための混合手段と、伝送信号からＧＰＳ信号と放送信号とを分離して各々の信号を出力するための分波手段と、分離されたＧＰＳ信号を発信するための発信手段とを備えたシステムを生産する方法である。この生産方法は、混合手段において放送信号の入力を受け付ける放送信号入力部と、放送受信アンテナの出力側とを接続する放送回線接続ステップと、回線に、混合手段の出力側を接続する共用回線接続ステップと、混合手段においてＧＰＳ信号の入力を受け付けるＧＰＳ信号入力部と、ＧＰＳアンテナの出力側とを接続するＧＰＳ回線接続ステップと、分波手段の出力側に、発信手段の入力側を接続する発信手段接続ステップとを含む。

上記の生産方法によると、ＧＰＳ信号の伝送システムは、既存の衛星放送受信システムに、混合手段と分波手段と発信手段とを設置することにより構築可能である。このようにすると、既存の衛星放送受信システムがＧＰＳ信号を伝送することができるため、新たに専用の伝送システムを構築する場合に比べて、速やかにそして低コストで生産することができる。

好ましくは、放送信号は、衛星放送信号を含む。放送受信アンテナは、衛星放送信号を受信するための衛星放送受信アンテナを含む。放送回線接続ステップは、放送信号入力部と、衛星放送受信アンテナの出力側とを接続するステップを含む。

上記の生産方法によると、ＧＰＳ信号は、衛星放送受信システム、たとえばＢＳ放送受信システム、ＣＳ放送受信システムを使用して伝送される。これにより、係るシステムを有するエリアであれば、地下街、屋内その他ＧＰＳ信号の受信ができないエリアであっても、利用者は、その信号を受信することができる。

好ましくは、混合手段は、予め定められた周波数以下の周波数信号を透過するローパスフィルタ手段と、予め定められた周波数帯域に含まれる周波数信号を透過するバンドパスフィルタ手段と、ローパスフィルタ手段から出力される信号と、バンドパスフィルタ手段から出力される信号とを合成して、伝送信号を生成する生成手段とを含む。ＧＰＳ回線接続ステップは、ＧＰＳアンテナの出力側と、バンドパスフィルタ手段の入力側とを電気的に接続するバンドパスフィルタ接続ステップを含む。放送回線接続ステップは、放送受信アンテナの出力側と、ローパスフィルタ手段の入力側とを電気的に接続するローパスフィルタ接続ステップを含む。共用回線接続ステップは、回線に、生成手段の出力側を接続するステップとを含む。

好ましくは、混合手段は、ローパスフィルタ手段の入力側に電気的に接続された第１のインピーダンスマッチング部と、第１のインピーダンスマッチング部の入力側に電気的に接続された第１のバイアスティと、バンドパスフィルタ手段の入力側に電気的に接続された第２のバイアスティと、生成手段の出力側に電気的に接続された第２のインピーダンスマッチング部と、第２のインピーダンスマッチング部の出力側に電気的に接続された第３のバイアスティとをさらに含む。ローパスフィルタ接続ステップは、放送受信アンテナの出力側と、第１のバイアスティの入力側とを電気的に接続するステップを含む。バンドパスフィルタ接続ステップは、ＧＰＳアンテナの出力側と、第２のバイアスティの入力側とを電気的に接続するステップを含む。共用回線接続ステップは、回線に、第３のバイアスティの出力側を接続するステップを含む。

好ましくは、発信手段は、周波数帯域に含まれる周波数信号を透過するためのフィルタ手段をさらに含む。発信手段接続ステップは、分波手段の出力側に、フィルタ手段の入力側を接続するステップを含む。

本発明に係るＧＰＳ信号の伝送システムによると、既存の衛星放送の受信システムの回線を使用してＧＰＳ信号を伝送することができるため、ＧＰＳ信号を直接受信することができないエリアに伝送することができる。すなわち、屋内あるいは地下街などのエリアにおいても、ＧＰＳ信号を確実に受信することができる。また、専用の回線を使用することなくＧＰＳ信号を伝送することができるため、新たに回線を敷設する負担が必要最小限に抑制されるため、システムの設置コストを抑制することができる。

本発明に係る伝送システムの生産方法によると、既存の衛星放送の受信システムに含まれる回線を利用してＧＰＳ信号を伝送することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１を参照して、本発明に係る伝送システムの生産方法により構築されるシステムについて説明する。図１は、伝送システムのハードウェア構成を表わすブロック図である。

図１に示すように、伝送システム１００は、ＧＰＳアンテナ１０１とＢＳアンテナ１０２とに接続され、ＧＰＳアンテナ１０１により受信されるＧＰＳ信号と、ＢＳアンテナ１０２により受信されるＢＳ放送信号とを合成して出力するためのＧＰＳ対応混合器２００と、ケーブル１５０を介してＧＰＳ対応混合器２００に接続され、ＧＰＳ対応混合器２００から出力される信号を増幅して出力するためのＢＳ−ＩＦ（Intermediate Frequency）対応増幅器１０６と、ケーブル１５２を介してＢＳ−ＩＦ対応増幅器１０６に接続され、ＢＳ−ＩＦ増幅器１０６から出力される信号をＢＳ放送信号とＧＰＳ信号とに分離するための分配器１１２と、ケーブル１５４を介して分配器１１２に接続され、分配器から出力されるＢＳ放送信号の入力を受けて、利用者が選局したチャネルの信号を取得するためのＢＳチューナ１１１と、ケーブル１５６を介して分配器１１２に接続され、分配器１１２からのＧＰＳ信号の入力を受けるためのターミナル１１４と、ケーブル１５６を介してターミナル１１４に接続され、ターミナル１１４から出力されるＧＰＳ信号から予め定められた周波数帯域に含まれる信号を透過するためのＧＰＳＢＰ（GPS Bandpass）フィルタ３００と、ＧＰＳＢＰフィルタ３００に接続され、ＧＰＳＢＰフィルタ３００から出力される信号を発信するためのＧＰＳ発信機１１８とを含む。ＧＰＳＢＰフィルタ３００から発信される信号は、たとえばＧＰＳ受信機１２０により受信される。

伝送システム１００は、さらに、ＶＨＦ（Very High Frequency）アンテナ１０３とＵＨＦ（Ultra High Frequency）アンテナ１０４とに接続され、ＶＨＦアンテナ１０３により受信されるＶＨＦ信号と、ＵＨＦアンテナ１０４により受信されるＵＨＦ信号とを合成して出力するためのＵＶ対応混合器１０５と、ケーブル１６０を介してＵＶ対応混合器１０５に接続され、ＵＶ対応混合器１０５から出力される信号を増幅するためのＶＨＦ／ＵＨＦ対応増幅器１０７と、ケーブル１６２を介してＶＨＦ／ＵＨＦ対応増幅器１０７に接続され、ＶＨＦ／ＵＨＦ対応増幅器１０７から出力される信号を分配するための分配器１１３と、ケーブル１６４を介して分配器１１３に接続され、分配器１１３からのテレビ放送信号を受けるためのテレビ１０８と、ケーブル１６６を介して分配器１１３に接続され、分配器１１３からのテレビ放送信号を受けるためのテレビ１０９と、ケーブル１６８を介して分配器１１３に接続され、分配器１１３からのテレビ放送信号を受けるためのターミナル１１５と、ケーブル１７０を介してターミナル１１５に接続され、ターミナル１１５からの信号の入力を受けてテレビ放送を受信するためのテレビ１１０とを含む。

なお、本実施の形態に係る伝送システムにおけるテレビの数は、図１に示すように３台に限られない。また、伝送システム１００は、少なくともＢＳアンテナ１０２その他の衛星放送信号を受信するためのアンテナと、その受信信号を屋内に伝送可能なように敷設されたケーブルを含んでいればよい。さらに、伝送システム１００は、地上波テレビ信号であるＶＨＦ信号およびＵＨＦ信号の受信についても述べているが、これに限られるものではない。たとえば、ＣＡＴＶ（Cable Television）その他の有線テレビ放送を受信可能なシステム等であってもよい。

図１を再び参照して、ＧＰＳアンテナ１０１により受信された電波とＢＳアンテナ１０２により受信された電波とは、ＧＰＳ対応混合器２００に入力される。ＧＰＳ対応混合器２００から出力される信号は、ＢＳ−ＩＦ対応増幅器１０６に入力される。ＢＳ−ＩＦ対応増幅器１０６から出力される信号は、分配器１１２に入力される。分配器１１２から出力される信号は、ＢＳチューナ１１１とターミナル１１４とに入力される。ターミナル１１４から出力される信号は、ＧＰＳＢＰフィルタ３００に入力される。ＧＰＳＢＰフィルタ３００から透過される信号は、ＧＰＳ発信機１１８によって発信される。

また、ＶＨＦアンテナ１０３により受信される電波とＵＨＦアンテナ１０４により受信される電波とは、ＵＶ対応混合器１０５に入力される。ＵＶ対応混合器１０５から出力される信号は、ＶＨＦ／ＵＨＦ対応増幅器１０７に入力される。ＶＨＦ／ＵＨＦ対応増幅器１０７から出力される信号は、分配器１１３に入力される。分配器１１３から出力される信号は、テレビ１０８と、テレビ１０９と、ターミナル１１５とに入力される。ターミナル１１５から出力される信号は、テレビ１１０に入力される。

図２を参照して、本実施の形態に係る伝送システム１００におけるＧＰＳ対応混合器２００の構成について説明する。図２は、ＧＰＳ対応混合器２００のハードウェア構成を表わすブロック図である。

図２に示すように、ＧＰＳ対応混合器２００は、ケーブル（図示しない）を介してＢＳアンテナ１０２に接続され、ＢＳアンテナ１０２から出力される信号に電圧を加えるためのバイアスティ２０２と、バイアスティ２０２に接続され、入力信号のインピーダンスを予め定められた出力インピーダンスにマッチングさせるためのインピーダンス整合器２０４と、インピーダンス整合器２０４に接続され、予め定められた周波数以下の信号を透過するためのローパスフィルタ２０６と、ケーブル（図示しない）を介してＧＰＳアンテナ１０１に接続され、ＧＰＳアンテナ１０１から出力される信号に電圧を加えるためのバイアスティ２０８と、バイアスティ２０８に接続され、予め定められた周波数帯域の信号を透過するためのバンドパスフィルタ２１０と、ローパスフィルタ２０６とバンドパスフィルタ２１０とに接続され、各フィルタから出力される信号を合成して出力するための混合器２１２と、混合器２１２に接続され、入力信号のインピーダンスを予め定められた出力インピーダンスにマッチングさせるためのインピーダンス整合器２１４と、インピーダンス整合器２１４に接続され、インピーダンスマッチング２１４から出力される信号に電圧を加えるためのバイアスティ２１６とを含む。バイアスティ２１６は、後述するＢＳ−ＩＦ対応増幅器１０６に入力される。

図３を参照して、本実施の形態に係る伝送システム１００におけるＧＰＳＢＰフィルタ３００の構成について説明する。図３は、ＧＰＳＢＰフィルタのハードウェア構成を表わすブロック図である。

図３に示すように、ＧＰＳＢＰフィルタ３００は、ケーブル１５６を介してターミナル１１４に接続され、入力信号のインピーダンスを予め定められたインピーダンスにマッチングさせるためのインピーダンス整合器３１０と、インピーダンス整合器３１０に接続され、インピーダンスマッチングから出力される信号のうち予め定められた周波数帯域の信号を透過するためのバンドパスフィルタ３２０と、バンドパスフィルタ３２０に接続され、バンドパスフィルタ３２０から出力される信号に電圧を加えるためのバイアスティ３３０と、バイアスティ３３０に接続された抵抗３４０とを含む。

インピーダンス整合器３１０は、入力信号のインピーダンス（たとえば７５Ω）を出力信号に関して予め定められたインピーダンス（たとえば５０Ω）に変換して出力する。バンドパスフィルタ３２０は、たとえば１５７３ＭＨｚから１５７７ＭＨｚの信号を透過する。ＧＰＳＢＰフィルタ３００から出力される信号は、ＧＰＳ信号発信器（図示しない）に入力される。ＧＰＳ信号発信器がそのＧＰＳ信号を発信すると、ＧＰＳ受信機（図示しない）は、その信号を受信して、位置情報を取得することができる。

図４を参照して、本実施の形態に係る伝送システムを設置する手順について説明する。

ステップＳ４０２にて、ＧＰＳ対応混合器２００の衛星放送信号の入力部と、衛星放送受信アンテナとが、ケーブルを介して接続される。

ステップＳ４０４にて、ＧＰＳ対応混合器２００のＧＰＳ信号の入力部と、ＧＰＳアンテナの端子とが、ケーブルを介して接続される。

ステップＳ４０６にて、ＧＰＳ対応混合器２００の出力側と、ＢＳ−ＩＦ対応増幅器１０６の入力側とが、ケーブル１５０を介して接続される。

ステップＳ４０８にて、ＢＳ−ＩＦ対応増幅器１０６の出力側と、ＢＳ信号分波器１１２の入力側とが、ケーブル１５２を介して接続される。

ステップＳ４１０にて、ＢＳ信号分波器１１２の出力側と、ＧＰＳＢＰフィルタの入力側とが、ケーブル１５４を介して接続される。

ステップＳ４１２にて、ＧＰＳＢＰフィルタ３００の出力側と、ＧＰＳ発信機１１８とが、接続される。

なお、上記の各ステップは、他のステップと独立しており、各ステップが実行される順序が入れ替わっても良い。すなわち、本実施の形態に係る伝送システム１００は、衛星放送を受信可能な衛星放送受信システムが有する構成に加えて、ＧＰＳ対応混合器２００とＧＰＳＢＰフィルタ３００とを含む。したがって、衛星放送受信システムが既に存在している場合には、ＧＰＳ対応混合器２００とＧＰＳＢＰフィルタ３００とを、その衛星放送受信システムに追加することができる順序であればよい。

以上のようにして、本実施の形態に係るＧＰＳ信号の伝送システム１００は、ＢＳ放送を受信可能なシステムに加えて、ＧＰＳ対応混合器２００とＧＰＳＢＰフィルタ３００とを含む。この場合、ＧＰＳアンテナ１０１により受信されるＧＰＳ信号は、ＢＳ放送信号に合成されて、ＢＳ放送受信可能なシステムのケーブル１５０，１５２，１５４，１５６を介して伝送される。したがって、ＧＰＳ信号を直接受信することができない屋内あるいは地下においても、既存のＢＳ放送信号の受信設備を用いて、ＧＰＳ信号を取得することができる。このようにして取得されたＧＰＳ信号をＧＰＳ発信機１１８に発信させることにより、ユーザはＧＰＳ信号を受信できない場所にいる場合でも、ＧＰＳ受信機１２０により、ＧＰＳ信号を受信することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る伝送システムにおけるＧＰＳ対応混合器５００は、周波数変換機能を有する点で、図２に示したＧＰＳ対応混合器２００と異なる。

すなわち、ＧＰＳ信号の伝送システムにおいて、衛星放送信号の周波数帯域とＧＰＳ信号の周波数との間のガードバンドが十分でない場合、伝送ケーブルにおいて各信号が混信する可能性がある。そこで、ＧＰＳ信号の周波数を高周波に変換することにより、ガードバンドを拡大することができる。このようにすると、伝送ケーブルにおける衛星放送信号とＧＰＳ信号との混信を防止することができる。

図５を参照して、本実施の形態に係るＧＰＳ対応混合器５００の構成について説明する。図５は、ＧＰＳ対応混合器５００のハードウェア構成を表わすブロック図である。なお、前述の第１の実施の形態と同じ構成には同一の番号を付してある。それらの機能および作用も同じである。したがって、ここではそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

図５に示すように、ＧＰＳ対応混合器５００は、ＧＰＳ対応混合器２００の構成に加えて、バイアスティ２０８に接続され、バイアスティ２０８からの信号の周波数を高周波に変換するためのアップコンバータ７００をさらに含む。アップコンバータ７００の出力側は、バンドパスフィルタ５１０の入力側に接続される。

ＧＰＳ対応混合器５００に入力されたＧＰＳ信号は、アップコンバータ７００によって高周波数に変換されて、混合器２１２に入力される。混合器２１２は、そのＧＰＳ信号とＢＳ放送信号とを合成して出力する。この場合、ＧＰＳ信号の周波数は高周波に変換されているため、混合器２１２から出力される信号は、十分なガードバンドを有する。したがって、その後の伝送時においても、ＧＰＳ信号とＢＳ放送信号とが混信することを防止することができる。

図６を参照して、本実施の形態に係るＧＰＳＢＰフィルタ６００の構成について説明する。図６は、ＧＰＳＢＰフィルタのハードウェア構成を表わすブロック図である。

図６に示すように、ＧＰＳＢＰフィルタ６００は、図３に示したＧＰＳＢＰフィルタ３００の構成に加えて、バンドパスフィルタ３２０に接続され、バンドパスフィルタ３２０から出力される信号の周波数を予め定められた低周波に変換するためのダウンコンバータ８００をさらに含む。ターミナル１１４から出力される信号は、インピーダンス整合器３１０に入力される。インピーダンス整合器３１０から出力される信号は、バンドパスフィルタ３２０に入力される。バンドパスフィルタ３２０から出力される信号は、ダウンコンバータ８００に入力される。ダウンコンバータ８００は、入力信号の周波数を低周波に変換して出力する。ダウンコンバータ８００から出力される信号は、バイアスティ３３０に入力される。バイアスティ３３０から出力される信号は、ＧＰＳ発信機１１８に入力される。

上記の構成を有するＧＰＳＢＰフィルタ６００によると、高周波に変換されたＧＰＳ信号を、元の周波数に再変換することができる。これにより、ＧＰＳ信号の周波数と衛星放送信号の周波数帯域との間が十分でない場合においても、一時的にＧＰＳ信号の周波数を高周波に変換して、衛星放送信号との混信を防止しつつ伝送することができ、その信号を低周波に変換して、所定の周波数を有するＧＰＳ信号を取得することができる。

図７を参照して、ＧＰＳ対応混合器５００に含まれるアップコンバータ７００について説明する。図７は、アップコンバータ７００のハードウェア構成を表わすブロック図である。

アップコンバータ７００は、バイアスティ２０８に接続され、バイアスティ２０８から出力される信号のうち予め定められた周波数帯域に含まれる周波数を透過するためのバンドパスフィルタ７１０と、バンドパスフィルタ７１０に接続され、バンドパスフィルタ７１０から出力される信号を増幅するためのローノイズアンプ７２０と、予め定められた周波数信号を発振するための発振器７４０と、発振器７４０に接続され、発振器７４０から出力される信号を増幅するためのドライバーアンプ７５０と、ローノイズアンプ７２０とドライバーアンプ７５０とに接続され、各々から出力される信号を合成するための混合器７３０と、混合器７３０に接続され、混合器７３０から出力される信号のうち、予め定められた周波数以上の信号を透過するためのハイパスフィルタ７６０とを含む。ハイパスフィルタ７６０から出力される信号は、混合器２１２に入力される。

図８を参照して、ＧＰＳＢＰフィルタ６００に含まれるダウンコンバータ８００の構成について説明する。図８は、ダウンコンバータ８００のハードウェア構成を表わすブロック図である。

図８に示すように、ダウンコンバータ８００は、図６に示したバンドパスフィルタ３２０とバイアスティとに接続され、バンドパスフィルタ３２０から出力される信号のうち、予め定められた周波数帯域に含まれる信号を透過するためのバンドパスフィルタ８１０と、バンドパスフィルタ８１０に接続され、バンドパスフィルタ８１０から出力される信号を増幅するためのローノイズアンプ８２０と、予め定められた周波数信号を発振するための発振器８４０と、発振器８４０に接続され、発振器８４０から出力される信号を増幅するためのドライバーアンプ８５０と、ローノイズアンプ８２０とドライバーアンプ８５０とに接続され、各アンプから出力される信号を合成するための混合器８３０と、混合器８３０とバイアスティ３３０（図６）とに接続され、混合器８３０から出力される信号のうち、予め定められた周波数帯域に含まれる信号を透過するためのバンドパスフィルタ８６０とを含む。バンドパスフィルタ８６０から出力される信号は、バイアスティ３３０に入力される。

上記の構成を有するダウンコンバータ８００によると、アップコンバータ７００によって高周波に変換されたＧＰＳ信号の周波数が当初の周波数まで再度変換される。したがって、ＧＰＳ受信機１２０が受信可能な周波数の信号を発信することができる。

以上のようにして、本実施の形態に係るＧＰＳ対応混合器５００およびＧＰＳＢＰフィルタ６００を有するＧＰＳ信号の伝送システムによると、ＧＰＳ信号の周波数と衛星放送信号（たとえばＣＳ放送信号）の周波数帯域との間隔が混信しない程度に十分でない場合に、ＧＰＳ対応混合器５００は、ＧＰＳ信号の周波数を一時的に高周波に変換して出力する。ＧＰＳＢＰフィルタ６００は、その信号を低周波に再変換して、ＧＰＳ信号として出力する。そのため、衛星放送信号が伝送されるケーブルにＧＰＳ信号を合成して伝送しても、ＧＰＳ信号は、衛星放送信号との間で混信を生じることなく、ＧＰＳ発信機１１８まで伝送される。このようにすると、ＧＰＳアンテナ１０１により受信された信号の精度を低下させることなく、電波を受信できない場所に設置されたＧＰＳ発信機１１８まで伝送することができる。このような信号を発信させることにより、ＧＰＳ受信機１２０のユーザは、正確な位置情報あるいは時刻情報を取得することができる。

以上詳述した本発明の第１および第２の実施の形態に係るＧＰＳ信号の伝送システムによると、既存の衛星放送の受信設備に、ＧＰＳ受信アンテナ１０１と、ＧＰＳ対応混合器およびＧＰＳＢＰフィルタとを設置することにより、ＧＰＳ信号を受信できない場所までＧＰＳ信号を伝送可能なシステムを構築することができる。このようにすると、ＧＰＳ信号を受信して、上記の場所までその信号を伝送するための受信システムを全て構築する必要がないため、ＧＰＳ信号の受信のためのシステムの構築に際し、コストの増加を最小限、すなわち、上記ＧＰＳ対応混合器およびＧＰＳＢＰフィルタに抑えることができる。なお、ＧＰＳＢＰフィルタ３００は、実施の形態においては、１５７３ＭＨｚから１５７７ＭＨｚの信号を透過する特性を有するものについて述べたが、他の周波数帯域に含まれる信号を透過する特性を有するものであってもよい。たとえば、現在検討されている他のＧＰＳ信号帯域がＧＰＳ信号の送信に使用される場合には、その帯域に含まれる信号を透過する特性を有するフィルタを使用することもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明に係るＧＰＳ信号の伝送システムは、既に設置済みの衛星放送の受信システム、特に、地下街、大規模施設の屋内その他のＧＰＳ信号を受信することができない場所に存在する衛星放送の受信システムに適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係るＧＰＳ信号の伝送システムの構成を表わす図である。図１の伝送システムに使用される混合器の構成を表わすブロック図である。図１の伝送システムに使用されるフィルタの構成を表わすブロック図である。図１に示す伝送システムの生産方法の手順を表わすフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係るＧＰＳ信号の伝送システムに使用される混合器の構成を表わすブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係るＧＰＳ信号の伝送システムに使用されるフィルタの構成を表わすブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係るＧＰＳ信号の伝送システムに使用されるアップコンバータの構成を表わすブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係るＧＰＳ信号の伝送システムに使用されるダウンコンバータの構成を表わすブロック図である。

符号の説明

１００伝送システム、１０１ＧＰＳアンテナ、１０２ＢＳアンテナ、１０３ＶＨＦアンテナ、１０４ＵＨＦアンテナ、１０５ＵＶ対応混合器、１０６ＢＳ−ＩＦ対応増幅器、１０７ＶＨＦ／ＵＨＦ対応増幅器、１０８，１０９，１１０テレビ、１１１ＢＳチューナ、１１２，１１３分配器、１１４，１１５ターミナル、１１８ＧＰＳ発信機、１２０ＧＰＳ受信機、１５０，１５２，１５３，１５４，１５６，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０ケーブル、２００，５００ＧＰＳ対応混合器、２０２，２０８，２１６，３３０バイアスティ、２０４，２１４，３１０インピーダンス整合器、２０６ローパスフィルタ、２１０，３２０，５１０，７１０，８１０，８６０バンドパスフィルタ、２１２，７３０，８３０混合器、３００，６００ＧＰＳＢＰフィルタ、３４０抵抗、７００アップコンバータ、７２０，８２０ローノイズアンプ、７４０，８４０発振器、７５０，８５０ドライバーアンプ、７６０ハイパスフィルタ、８００ダウンコンバータ。

Claims

ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナにより受信されるＧＰＳ信号と、衛星
放送受信アンテナにより受信される衛星放送信号とを合成して１つの伝送信号として伝送するＧＰＳ信号の伝送システムであって、
前記ＧＰＳアンテナから出力されるＧＰＳ信号を伝送する第１の配線と、
前記衛星放送受信アンテナから出力される衛星放送信号を伝送する第２の配線と、
前記第１の配線および前記第２の配線に接続されて、前記ＧＰＳ信号と前記衛星放送信号とを合成して出力するための混合手段とを備え、
前記混合手段は、
前記ＧＰＳアンテナから送られるＧＰＳ信号の周波数を高周波数に変換するアップコンバータと、
前記アップコンバータから出力されるＧＰＳ信号と、前記衛星放送信号受信アンテナから送られる衛星放送信号とを合成して伝送信号を生成する生成手段とを含み、
前記伝送システムは、さらに、
前記生成手段から出力される伝送信号を伝送する第３の配線と、
前記第３の配線を介して伝送される伝送信号を前記ＧＰＳ信号と前記衛星放送信号とに分離する分波手段と、
前記分波手段によって分離されたＧＰＳ信号の周波数を低周波数に変換するダウンコンバータと、
前記ダウンコンバータからの出力に基づいてＧＰＳ信号を発信するための発信手段とを備え、
前記アップコンバータは、
第１の発振器と、
前記第１の発振器から出力される信号と、前記ＧＰＳ信号とを混合する第１の混合器と、
前記第１の発振器から出力される信号をパイロットキャリア信号として出力する手段とを含み、
前記ダウンコンバータは、
前記アップコンバータから出力されたパイロットキャリア信号に基づいて発振する第２の発振器と、
ＧＰＳ信号と、前記第２の発振器によって出力される信号とを合成する混合器と、
前記第３の配線を介して伝送された伝送信号を増幅して出力する増幅手段とを含む、ＧＰＳ信号の伝送システム。
前記混合手段は、
前記衛星放送信号受信アンテナから送られる衛星放送信号のうち、予め定められた周波数以下の周波数信号を透過するローパスフィルタ手段と、
前記ＧＰＳアンテナから送られるＧＰＳ信号のうち、予め定められた周波数帯域に含まれる周波数信号を透過するバンドパスフィルタ手段とをさらに含む、請求項１に記載のＧＰＳ信号の伝送システム。
前記発信手段は、前記周波数帯域に含まれる周波数信号を透過するためのフィルタ手段をさらに含む、請求項１または２に記載のＧＰＳ信号の伝送システム。