CN1284340C - Bs数字广播接收机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BS数字广播接收机，当切换接收方式时，可以消除与ODU相位噪声有关的切换点的不确定性。上述接收机设有解调电路(6A)和解调电路(6B)，解调电路(6A)具有根据BPSK调制区间的解调数据，进行载波再生的载波再生电路(19A)，解调电路(6B)具有根据各时分复用调制区间的解调数据，进行载波再生的载波再生电路(19B)，当载波再生电路(19A)再生的载波保持锁定并且载波再生电路(19B)再生的再生载波被锁定时，选择器(7)选择解调电路(6A)输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间内的解调数据并选择解调电路(6B)输出的8PSK调制区间的解调数据，用于输出。

Description

BS数字广播接收机

技术领域

本发明涉及以接收BS数字TV广播的BS数字广播接收机为代表的，用于接收BS数字信号的BS数字广播接收机，在上述BS数字信号中，将通过分级(层)传输方式调制的信号时分复用。

背景技术

BS数字广播采用分层调制方式和允许以低CNR进行接收被称为短脉冲串码元插入的方式。利用8PSK调制方式、QPSK调制方式以及BPSK调制方式中的一种或多种调制方式按帧单元进行时分复用，发送主信号。短脉冲串码元(BS)和TMCC信号被BPSK调制。

在分级传输方式中的一个帧，众所周知，如图11A所示，通过将脉冲码元(BS)插入TMCC信号、8PSK主信号、......、QPSK主信号以及主信号间，由39,936个码元构成。

如图12所示，BS数字广播接收机将接收的信号切换为中频信号，在复数运算电路11对以准同步检测方式正交检测中频信号获得的I信号和Q信号进行复数运算再进行解调，并通过由FIR滤波器构成的滚降滤波器12后在抽取(间隔提取)电路13将它们切换为码元流。

由抽取电路13输出的解调数据DI和DQ，顺序进行如下所述的帧同步模式检测、载波再生、绝对定相以及TMCC解码过程，并且根据由用于识别8PSK调制波、QPSK调制波以及BPSK调制波各自的区间的A0信号和A1信号构成的识别调制方式的信号，随着调制方式的不同，选择载波再生相位误差表。接收解调数据DI和DQ，并将它们提供给由用于检测相位误差的相位比较器构成的相位误差检测电路15。从相位误差检测电路15获得载波再生所需的相位误差电压，并将它们提供给环路滤波器17以获得调谐电压。

将环路滤波17输出的调谐电压送到数控频率振荡器18，根据调谐电压，由数控频率振荡器18输出数据sinωt和数据conωt以进行载波再生。即利用数控频率振荡器18的输出sinωt和conωt，以及正交检测输出I和Q进行以下复数运算，其结果，获得解调数据DI和DQ。

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{DI}\\ \mathrm{DQ}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\mathrm{con\ωt}& \sin \mathrm{\ωt}\\ -\sin \mathrm{\ωt}& \mathrm{con\ωt}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}I\\ Q\end{array}\right)$

将解调数据DI和DQ送到绝对定相电路14进行绝对定相以使相位与发送端一致。将绝对定相的解调数据ADI和ADQ信号送到W1检测电路2，根据解调数据ADI和ADQ检测帧同步模式(W1)。将根据W1检测电路2检测的帧同步模式，建立帧定时的解调数据送到解码器部分3，进行解码。

如果通过检测帧同步模式建立帧定时，可以分别判明帧同步模式、TMCC信号、超帧识别模式以及脉冲串码元的时间顺序位置，并在解码部分3进行解码。将解码部分3输出的TMCC信号送到TMCC解码部分对TMCC信号进行解码。将根据W1检测电路2检测的帧同步模式和由解码部分3输出的接收CNR(当CNR大于预定值时，它就变成“H”)的切换指示信号以及解码TMCC信号送到定时信号产生电路5，由定时信号产生电路5发送由AO信号和A1信号构成的调制方式识别信号以及表示把载波再生区间变成脉冲串码元区间的脉冲串激活信号(BRTEN)。

A1信号、A0信号、切换指示信号以及BRTEN信号如图11B、图11C、图11D和图11E所示。此外，在图12中，参考编号16表示起AFC作用的数据处理电路。将相位误差检测电路15、环路滤波器17、数控频率振荡器18以及数据处理电路16组合在一起，作为一个整体构成载波再生电路19。

在上述传统BS数字广播接收机中，使用一个解调电路1，即在CNR高时的接收操作过程中，通过基于所有调制方式进行相位误差再进行载波再生(连续接收)。此外，在CNR低时的接收操作过程中，通过突发接收BPSK调制的信号进行载波再生。

具体地说，通过进行保持在载波再生电路19中的环路滤波器17的输出操作，可以实现突发接收。在CNR低时的接收过程中可以突发接收BPSK调制的信号，因此利用该区间的相位误差可以实现载波再生。

然而，存在的问题是，在包括天线在内的室外单元(ODU)等的降频变频器的性能不能满足要求时，与连续接收比较，在进行突发接收时，则因为受其相位噪声的影响，难于以较小的固定恶化进行接收。

例如，如果BS数字广播接收机在高CNR时接收8PSK调制波、QPSK调制波和BPSK调制波，则它进行连续接收以实现载波再生。在此，如果接收状况发生变化并且CNR低，则BS数字广播接收机就难于接收8PSK调制波并难于实现载波再生，因此除8PSK调制波之外，它就根据切换指令信号(如图11D所示)进行突发接收以实现载波再生。通过在网格解码后对误码率等进行监控来判定切换，并且在BS数字广播接收机设置切换，以便在任意值被切换。

考虑到在高CNR与中CNR之间的切换附近的载波再生，则在进行连续接收时的边缘CNR与进行突发接收时的边缘CNR不同(如图13所示)。以下将根据图3对此进行具体说明。

图13是水平轴表示相位噪声，垂直轴表示边缘CNR的图，其中(a)是在通过连续接收实现载波再生，从8PSK调制接收时的比特误码率求得的边缘CNR，(b)是在通过利用BPSK调制区间的解调数据实现的突发接收进行载波再生，从8PSK调制接收时的比特误码率求得的边缘CNR，(d)是通过连续接收过程(8PSK调制区间除外)实现载波再生，从QPSK调制接收时的比特误码率求得的边缘CNR，(e)是通过利用BPSK调制区间的解调数据实现的突发接收过程实现载波再生，从QPSK调制接收时的比特误码率求得的边缘CNR。在此，边缘CNR是极限值，其中对于低于它的任何CNR均不能以连接符号的纠错过程进行校正。

例如，如果相位噪声θrms是10(deg)，则在从高CNR接收过程切换到中高CNR接收过程时，在9.5dB(请参考图13(a))，算出从连续(BPSK调制区间、QPSK调制区间和8PSK调制区间)接收过程到突发接收过程的切换点，而在从中高CNR接收过程转到高CNR接收过程时，在13dB，算出从突发接收过程到连续接收过程的切换点(请参考图13(b))。因此，在连续接收与突发接收的相互切换点之间存在滞后现象(例如图13中的箭头(c)所示)，进一步产生的问题是，发生此滞后的要因依赖于ODU的相位噪声。如果事先已知ODU的相位噪声特性，则可以采取技术对策，但是由于用户购买的ODU各式各样，所以实际上不可能预测此特性。为了解决此问题，可以设想对ODU相位噪声程度进行检测，这是不容易的。

此外，如果相位噪声θrms同样是10(deg)，则在从低CNR接收过程转到中低CNR接收过程时，在3.5dB(参考图13(d))算出从连续(QPSK调制区间和8PSK调制区间)接收到突发接收的切换点，并且在从中低CNR接收过程到低CNR接收过程时，在4dB(参考图13(e))算出从突发接收到连续接收的切换点。因此，在连续接收与突发接收的互切换点之间存在滞后现象(例如图13内的箭头(f)所示)，并且进一步同样的问题，即发生滞后的要因依赖于ODU的相位噪声。

本发明的目的在于，以切换接收方法的方式解决此问题，并可以避免出现依赖于ODU相位噪声的切换点的不确定性问题，从而使BS数字广播接收机实现最佳的接收。

本发明的披露

为了实现上述目的，本发明的BS数字广播接收机，用于时分复用多个具有不同相位数的多相位PSK调制波、并接收数字信号该接收机具有：第一解调装置，具有根据在多个多相位PSK调制波内具有最少相位数的PSK调制波区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波的第一载波再生装置；第二解调装置，具有根据全部相位数的多个多相位PSK调制波的PSK调制波的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波的第二载波再生装置；判定装置，用于判定第一载波再生装置和第二载波再生装置再生的载波是否被锁定；以及选择装置，用于根据判定装置的判定结果，选择并输出第一解调装置输出的解调数据或第二解调装置输出的解调数据。

并且，判定装置进行以下操作，当判定第一载波再生装置再生的载波保持锁定并且第二载波再生装置再生的载波处于锁定状态时，选择装置选择第二解调装置输出的、具有较多相位的PSK调制波区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的、具有较少相位的PSK调制波区间的解调数据，从而输出这些数据。

此外，根据本发明的多个多相位PSK调制波通常由BPSK调制波、QPSK调制波和8PSK调制波构成。

本发明的第一实施例，进一步具有CNR运算装置，当第一载波再生装置再生的载波处于锁定状态时，它根据第一解调装置输出的解调数据的接收点分布运算求得CNR，并且第一载波再生装置根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，进行再生用于解调的载波的操作，第二载波再生装置，如果CNR等于第一预定值或大于第一预定值，则根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据中的相位误差，进行再生用于解调的载波的操作，以及选择装置，如果通过运算获得的CNR等于第二预定值或大于第二预定值，则选择第二解调装置输出的8PSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，从而输出这些数据。

在第二实施例中，第一载波再生装置根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差再生用于解调的载波，第二载波再生装置，如果CNR小于第一预定值，则根据BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，以及选择装置如果运算获得的CNR小于第二预定值，则选择第二解调装置输出的QPSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间的解调数据，从而输出此数据。

在第三实施例中，第一载波再生装置根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差再生用于解调的载波，第二载波再生装置如果CNR等于第一预定值或大于第一预定值，则根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据中的相位误差再生用于解调的载波，同时如果CNR小于第一预定值，则第二载波再生装置根据BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据中的相位误差再生用于解调的载波，以及选择装置如果运算获得的CNR等于第二预定值或大于第二预定值，则选择第二解调装置输出的8PSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，并且如果运算获得的CNR小于第二预定值，则选择装置选择第二解调装置输出的QPSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间的解调数据，从而输出这些数据。

上述各实施例均具有拷贝装置，如果第二载波再生装置再生的载波未被锁定，则在第一载波再生装置再生的载波处于锁定状态时，拷贝装置将第一载波再生装置中的环路滤波器的输出拷贝到第二载波再生装置中的环路滤波器的输出。

此外，根据第一解调装置和第二解调装置输出的解调数据和调制方式识别信号，判定装置优先输出表示各解调装置的再生载波进入锁定范围的锁定信号。

附图的简要说明

图1是根据本发明实施例的BS数字广播接收机配置的方框图；

图2是根据本发明实施例的BS数字广播接收机的数据处理电路配置的方框图；

图3是根据本发明实施例的BS数字广播接收机的工作过程的流程图；

图4是说明根据本发明实施例的BS数字广播接收机的工作过程的流程图；

图5是根据本发明实施例的BS数字广播接收机的数据处理电路另一种配置的方框图；

图6是根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例配置的方框图；

图7是根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例的数据处理电路配置的方框图；

图8是说明根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例的工作过程的流程图；

图9是说明根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例的工作过程的流程图；

图10是说明根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例的工作过程的流程图；

图11是说明根据本发明实施例的BS数字广播接收机及其变形例的切换接收方式的时序图；

图12是传统BS数字广播接收机配置的方框图；以及

图13是根据连续接收过程和突发接收过程中的相位噪声的边缘CNR的示意图。

实现本发明的最佳方式

以下将利用本发明实施例对根据本发明的BS数字广播接收机进行说明。

图1示出根据本发明实施例的BS数字广播接收机配置的方框图。根据本发明实施例的BS数字广播接收机具有两个解调电路。此外，在图1中，对于与图12所示的传统BS数字广播接收机内的部件相同部件，使用相同的标号。

根据本发明实施例的BS数字广播接收机具有解调电路6A和解调电路6B。解调电路6A具有相位误差检测电路15A替代传统BS数字广播接收机解调电路1内的相位误差检测电路15，相位误差检测电路15A具有用于仅检测BPSK调制波的解调数据(还被简称为BPSK调制区间的解调数据，其它调制情况也相同)内的相位误差信号的相位误差表。在解调电路1内，解调电路6B进一步具有W1相位检测电路20。

根据本发明实施例的BS数字广播接收机具有：选择器7，用于或选择解调电路6A输出的解调数据ADI1和ADQ1或选择解调电路6B输出的解调数据ADI2和ADQ2；W1检测电路2A，提供选择器7选择的解调数据和锁定信号a；解码部分3；TMCC解码部分4；定时信号产生电路5A，提供TMCC信号、帧同期模式和锁定信号b；以及数据处理电路16A。相位误差检测电路15A、环路滤波器17A以及数控频率振荡器18构成载波再生电路19A，而相位误差检测电路15、环路滤波17B以及数控频率振荡器18构成载波再生电路19B。

解调电路6A是主解调电路，并在复数运算电路11对准同步检波方式的正交检波的的I信号和Q信号与数控频率振荡器18的输出进行复数运算，并将通过滚降滤波器12和抽取电路13输出的解调数据DI和解调数据DQ送到用于根据BPSK调制区间的解调数据进行载波再生的相位误差检测电路15A，以获得载波再生的所需的相位误差电压PED，并将它送到环路滤波器17A，在环路滤波器17A获得调谐电压LF1。将环路滤波器17A输出的调谐电压LF1送到数控频率振荡器18，并且根据数控频率振荡器18输出的振荡频率，对相位旋转进行复数运算，对I信号和Q信号进行解调。根据BPSK调制波的解调数据，利用再生的载波进行此解调过程。

选择器7首先选择解调电路6A输出的解调数据ADI1和ADQ2。W1检测电路2A从解调数据ADI1和ADI2检测帧同步模式(W1)，并且在建立帧定后，则分别判明帧同步模式、TMCC信号超帧识别模式以及脉冲串码元的时间序列的位置，这样就可以从定时信号产生电路5A输出图11F所示的短脉冲串使能1(BRTEN1)信号。

TMCC解码部分4接收锁定信号，并对TMCC信号进行解码。

将相位误差检测电路15A检测的相位误差送到环路滤波器17A，并由定时信号产生电路5A输出的BRTEN1信号进行滤波/保持处理。然而，在相位误差检测电路15A，仅设有BPSK调制区间的解调数据的相位误差表，因此，根据从BPSK调制区间的解调数据求得的相位误差，在载波再生电路19A进行载波再生。此再生载波可以进行突发接收，并且通过仅接收BPSK调制区间，使得低CNR接收过程成为可能(突发接收)。

包括BPSK调制上述区间的信号在内的各种调制信号被绝对定位于发送端，这样就可以根据帧同步模式的接收点标准，在接收端恢复绝对定相。在BPSK调制区间的突发接收过程中，它既可以以绝对相位进行接收，又可以以180度旋转相位进行接收。在判定它是以哪种相位接收时，则帧同步模式W1就从以绝对相位接收的“11101100110100101000”变成以反相位接收的“00010011001011010111”，这样就可以利用检测的帧同步模式的相位实现绝对定相。

定时产生电路5A，在利用TMCC解码部分4解码的TMCC信号中，输出以传输方式来识别8PSK调制方式区间、QPSK调制方式区间以及BPSK调制方式区间的所有调制方式识别信号(A0和A1)。

解调电路6B由复数运算电路11A对准同步检波方式正交检波的I信号和Q信号与数控频率振荡器18A的输出进行复数运算，并将通过滚降滤波器12A和抽取电路13A输出的解调数据DI和DQ送到用于根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据进行载波再生的相位误差检测电路15A，从而获得进行载波再生所需的相位误差电压，并将它送到环路滤波器17B，在环路滤波器17B获得调谐电压LF2。

将环路滤波器17B输出的调谐电压LF2送到数控频率振荡器18A，并根据数控频率振荡器18A输出的振荡频率进行复数运算，对I信号和Q信号进行解调。在此相位误差检测过程中，根据解调方式标识编号，对BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据的相位误差表进行切换，以检测与各自对应的相位误差，并进行载波再生。在W1相位检测电路20对帧同步模式W1的接收相位进行检测，接收锁定信号b，根据其结果进行绝对定相。

如上所述，解调电路6B基本上通过进行连续接收，以进行载波再生。选择器7根据锁定信号b，在建立同步后，在8PSK调制区间选择解调电路6B输出的解调数据ADI2和ADQ2，并在其它调制区间选择解调电路6A输出的解调数据ADI1和ADQ1。

根据本发明实施例的BS数字广播接收机，在高CNR接收过程和中CNR接收过程不进行连续接收与突发接收的切换控制。

数据处理电路16A的操作过程，基本上是解调电路6A的载波再生的AFC操作过程、解调电路6A和解调电路6B的载波锁定判定过程以及解调电路6A和解调电路6B的环路滤波器17A和环路滤波器17B的控制过程。

图2示出数据处理电路16A的配置，根据解调数据ADI2和ADQ2以及调制方式识别信号(A0和A1)，数据处理电路16A利用载波再生与同步检测电路161检测再生载波被锁定(在此说明书中，被锁定指再生载波已经进入载波再生电路的锁定范围)并输出锁定信号b，同样根据解调数据ADI2和ADQ2以及调制方式识别信号(A0和A1)，利用载波再生同步检测电路162检测再生载波被锁定并输出锁定信号a，并根据解调数据ADI1和ADQ1以及调制方式识别信号，利用差错频度运算电路163运算差错频度，然后根据锁定信号a、锁定信号b、调谐电压LF1、调谐电压LF2以及差错频度信号，由控制电路164将控制电压IFCS1输出到环路滤波器17A，将控制电压EFCS2输出到环路滤波器17B。

现在，将主要说明数据处理电路16A的操作过程。首先，W1检测电路2A利用AFC作用的粗扫描操作(从控制电压IFCS1对调谐电压LF1给出的扫描值)实现帧同步。此时，在解调电路6A不锁定再生载波。从解调方式识别信号(A0和A1)可知的解调数据ADI1和ADQ1的TMCC区间信号，计算再生载波的差错频度，并将差错频度与调谐电压LF1叠加，以通过控制电压IFCS1，设置调谐电压LF1。

此后，突发运行环路滤波器17A。突发运行利用BRTEN1作为起动信号来控制环路滤波器17A，并把TMCC信号区间和脉冲串码元区间作为其起动区间。通过检测根据解调方式识别信号(A0和A1)可知的解调数据ADI1和ADQ1的TMCC信号区间和脉冲串码元部分内的接收点的分布，校验再生载波的锁定。

如果根据锁定信号a检测到再生载波被锁定，则利用绝对定相电路14将所有接收点进行绝对定相，并且由TMCC解码部分4对TMCC信号进行解码。接收解码的TMCC信号，并由定时信号产生电路5A产生调制方式识别信号A0和A1。通过控制电压EFCS2，将解调电路6A的调谐电压LF1拷贝到调谐电压LF2。

通过与上述的解调电路6A的情况相同的方法，倘若可以确认被锁定信号b锁定了解调电路6B中的再生载波，则对由解调电路6B输出的解调数据D1、D2的全接收点进行绝对定向。然后由选择器7从解调电路6B选择8PSK调制区间的解调数据DI2、DQ2，从解调电路6A选择其余调制区间的解调数据。在初始状态，并当解调电路6B的再生载波脱离锁定时，选择器7选择来自解调电路6A的解调数据。

此外，对于确认上述锁定的方法，例如有一种可以根据BPSK调制脉冲串码元的解调数据计算接收点的分布值的方法。

如上所述，数据处理电路16A对再生载波的锁定进行确认，然后提供调谐电压LF1作为解调电路6B的控制电压EFCS2，并监控ADI2和ADQ2，以对载波再生过程进行确认。此外，在中CNR接收过程和低CNR接收过程中，解调电路6B的再生载波很可能未被锁定，因此调谐电压LF2的值会大大下降。

然而，每当脱离锁定时，数据处理电路16A对控制电压EFCS2进行控制，并将调谐电压LF1拷贝到调谐电压LF2，以使在这种情况下的调谐电压LF2不与调谐电压LF1偏离太远，换言之，可使其停留在解调电路6B的俘获范围内。因此，调谐电压LF2恢复快，此外，还可以同时进行突发接收和连续接收，因此可以避免出现依赖于ODU相位噪声的摸式切换电平的不确定性问题。

此外，现在将说明数据处理电路16A的变形例。图5示出作为数据处理电路16A的变形例的数据处理电路16B的方框图。数据处理电路16B设置差错频度运算电路163A，替代设置数据处理电路16A内的差错频度运算电路163，并且差错频度运算电路163A利用调制识别信号A0和A1以及由相位误差检测电路15A输出的相位误差信号FED，来计算差错频度。其余的与数据处理电路16A相同。

接着，将参考图3和图4所示的流程图，对根据本发明实施例的BS数字广播接收机内的上述工作过程进行说明。

如果选择了信道(步骤S1)，则W1帧被解调数据ADI1和ADQ1同步(步骤S2)。步骤S2之后，产生TMCC信号区间和脉冲串码元区间的定时信号(步骤S3)。在步骤S3，产生TMCC信号、脉冲串码元以及用于表示BPSK调制区间的调制方式识别信号(A0和A1)。在步骤S3之后，实现解调电路6A的AFC作用(步骤S4)，并在解调电路6A利用TMCC信号和脉冲串码元进行载波再生(步骤S5)。在步骤S5，通过BRTEN1信号，仅接收BPSK调制区间。

步骤S5之后，对解调电路6A是否锁定再生载波进行校验，并且如果判定未锁定，则再一次重复执行步骤S2至步骤S6直到实现锁定。如果判定再生载波被锁定，则在步骤S6之后进行绝对定相(步骤S7)，然后，对TMCC信号进行解码(步骤S8)。步骤S8后，发送用于识别所有调制方式的调制方式识别信号A0和A1的定时信号(步骤S9)，之后将解调电路6A的调谐电压LF1拷贝到解调电路6B的调谐电压LF2(步骤S10)。

步骤S10之后，对解调电路6A的再生载波是否保持锁定进行校验(步骤S11)，并且如果判定其不保持锁定，则再一次重复执行步骤S2至步骤S11。如果在步骤S11判定再生载波保持锁定，则在步骤S11之后，对是否锁定解调电路6B的再生载波进行校验(步骤S12)。

如果在步骤S12判定再生载波不保持锁定，则在步骤S12后，由选择器7选择解调电路6A输出的解调数据ADI1和ADQ1(步骤S13)，然后再一次从步骤S10开始执行及其之后的步骤。

在步骤S12，如果判定再生载波保持锁定，则在步骤S12之后，利用W1相位检测电路20对解调数据DI2和DQ2进行绝对定相(步骤S14)，然后，由选择器7选择解调电路6B的8PSK调制区间的解调数据ADI2和ADQ2，并从解调电路6A输出的解调数据ADI1和ADQ1内选择其它的QPSK区间和BPSK区间的解调数据(步骤S15)，然后从步骤S11重复执行及其之后的步骤。

如上所述，根据本发明实施例的BS数字广播接收机，解调电路6B持续进行连续接收，与高CNR接收过程和中CNR接收过程无关，因此，8PSK调制区间的比特误码率(BER)不会受到ODU相位噪声的影响。相反，由于解调电路6A持续突发接收BPSK调制波，与高CNR接收过程或中CNR接收过程无关，因此载波再生过程不会中断而且不会脱离现帧同步。因此，无需进行将切换上述高CNR接收过程与中CNR接收过程的最佳切换点选择在哪里的困难判断，并且相位噪声几乎不产生影响。此外，不需要对切换本身进行控制，这样运行过程就变得稳定了。

接着，将对根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例进行说明。

图6示出根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例的配置的方框图。此变形例允许从高CNR接收过程切换到中高CNR接收过程，并允许从中CNR接收过程切换到低CNR接收过程。

在此变形例中，解调电路6A与根据本发明实施例的BS数字广播接收机内的解调电路6A的配置相同。图6所示的BRTEN2信号与BRTEN1信号是同一个信号。如图11G所示，解调电路6C的不同之处在于，不是使用解调电路6B上的环路滤波器17B，而是使用具有环路滤波器17C的载波再生电路19C，其中提供BRTEN3信号，用于在高CNR接收过程或中高CNR接收过程激活BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间并在中低CNR接收过程或低CNR接收过程激活BPSK调制区间和QPSK调制区间。

此外，此变形例与根据本发明实施例的BS数字广播接收机的不同之处在于，如图7所示，不是使用数据处理电路16B，而是使用数据处理电路16C，在数据处理电路16B基础上又增加了从包括解调数据ADI1和ADQ1在内的接收点分布值来计算CNR的CNR计算电路165，不同之处还在于，不是使用定时信号产生电路5A，而是使用定时信号产生电路5B，后者提供根据上述分布值求得的CNR。

接着，将围绕数据处理电路16C的运行过程对此变形例的工作过程进行说明。首先，利用AFC作用的粗扫描过程(从控制电压IFCS1到调谐电压LF1给出扫描值)，在W1检测电路2A进行帧同步。此时，在解调电路6A还未锁定再生载波。根据解调数据ADI1和ADQ1的TMCC区间的信号，计算再生载波的差错频度，并将此差错频度与调谐电压LF1叠加，从而通过控制电压IFCS1设置调谐电压LF1。

此后，突发运行环路滤波器17A。以BRTEN2作为起动信号，突发操作控制环路滤波器17A，并以TMCC信号区间和脉冲串码元部分作为其起动区间。通过检测解调数据ADI1和ADQ1的TMCC信号区间和脉冲串码元区间内的接收点分布，可以确认再生载波的锁定。

如果再生载波被锁定，利用绝对定相电路14绝对定相所有接收点，TMCC解码部分4对TMCC信号进行解码。根据解调数据ADI1和ADQ1计算接收点分布值，求得CNR。如果CNR是中高CNR或高CNR，则接收解码TMCC信号，在定时信号产生电路5B产生调制方式识别信号A0和A1，并使调制方式识别信号BRTEN3为高电平。利用控制电压EFCS2，将解调电路6A的调谐电压LF1拷贝到调谐电压LF2。

如果以上述解调电路6A的相同方式确认锁定解调电路6C的再生载波，则将解调电路6C输出的解调数据DI和DQ的所有接收点绝对定相。然后，选择器7由解调电路6C选择8PSK调制区间内的解调数据ADI2和ADQ2，并由解调电路6A选择其它的调制区间的解调数据。

相反，如果CNR不是中高或高的CNR，对TMCC信号进行解码并在定时信号产生电路5B产生调制方式识别信号A0和A1，并仅在8PSK调制区间内使BRTEN3信号为低电平，即在其内不能启动，而在其它调制区间内，使BRTEN3信号为高电平。通过控制电压EFCS2将解调电路6A的调谐电压LF1拷贝到解调电路6C的调谐电压LF2。

如果确认解调电路6C的再生载波被锁定，则将根据解调电路6C的解调数据ADI2和ADQ2的接收点绝对定相。然后，选择器7从解调电路6C选择QPSK调制区间的解调数据，并人解调电路6A选择其它的调制区间的解调数据。在初始状态，并当解调电路6C的再生载波脱离锁定时，选择器7从解调电路6A选择解调数据。

接着，将根据图8至图10所示的流程图，对根据本发明实施例的BS数字广播接收机的变形例的上述工作过程进行说明，

选择信道(步骤S21)后，则W1帧被解调数据ADI1和ADQ1同步(步骤S22)。步骤S22后，产生TMCC信号区间和脉冲串码元部分的定时信号(步骤S23)。在步骤S23，产生用于识别BPSK调制区间信号的调制识别信号(A0和A1)。步骤S23之后，实现解调电路6A的AFC作用(步骤S24)，并在解调电路6A根据TMCC信号和脉冲串码元进行载波再生(步骤S25)。在步骤S25，通过BRTEN2信号仅接收BPSK调制区间。

步骤S25之后，校验在解调电路6A是否锁定再生载波，并且当判定未锁定时，再重复执行步骤S22至步骤S26直到实现锁定。如果判定再生载波被锁定，则在步骤S26后进行绝对定相(步骤S27)，然后，对TMCC信号进行解码(步骤S28)。步骤S28之后，发送全部调制方式识别信号A0和A1的定时信号，来校验(步骤S29)，然后，校验CNR是否是中高CNR和高CNR(步骤S30)。

在步骤S30，如果判定CNR是中高CNR或高CNR，则产生调制方式识别信号A0和A1，并持续使BRTEN3为高电平(步骤S31)，然后，将解调电路6A的调谐电压LF1拷贝到解调电路6C的调谐电压LF2(步骤S32)。步骤S32后，校验解调电路6A的再生载波是否保持锁定(步骤S33)。

如果在步骤S33判定解调电路6A的再生载波不保持锁定，则从步骤S33返回执行步骤S22。如果在步骤S33判定解调电路6A的再生载波保持锁定，则在步骤S33后，校验解调电路6C的再生载波是否被锁定(步骤S34)。如果在步骤S34判定解调电路6C的再生载波未锁定，则选择器7选择解调电路6A的解调数据，并返回执行步骤S30(步骤S35)。

在步骤S4，如果判定解调电路6C的再生载波被锁定，则利用W1相位检测电路20对解调数据DI2和DQ2进行绝对定相(步骤S36)，然后，选择器7选择解调电路6C的8PSK调制区间的解调数据ADI2和ADQ2，并从解调电路6A选择QPSK部分和BPSK部分的其它解调数据(步骤S37)，然后，校验CNR是否是中高CNR和高CNR(步骤S38)，如果判定CNR是中高CNR或高CNR，则从步骤S33开始重复执行。

如果在步骤S38未判定CNR是中高CNR或高CNR，或如果在步骤S30未判定CNR为中高CNR或高CNR，则产生调制方式识别信号A0和A1，并仅在8PSK调制区间内使BRTEN3信号为低电平(步骤S39)。步骤S39之后，将解调电路6A的调谐电压LF1拷贝到解调电路6C的调谐电压LF2(步骤S40)。

步骤S40之后，校验解调电路6A的再生载波是否保持锁定(步骤S41)。如果在步骤S41判定解调电路6A的再生载波未保持锁定，则重复执行步骤S22至S41。如果在步骤S41判定解调电路6A的再生载波保持锁定，则校验解调电路6C的再生载波是否被锁定(步骤S42)。

如果在步骤S42判定解调电路6C的再生载波未被锁定，则重复从步骤S35开始重复执行。如果在步骤S42判定解调电路6C的再生载波保持锁定，则在步骤S42之后利用W1相位检测电路20对解调数据DI2和DQ2进行绝对定相(步骤S43)，然后利用选择器7选择解调电路6C的QPSK调制区间的解调数据ADI2和ADQ2，并从解调电路6A选择8PSK部分和BPSK部分的其它解调数据(步骤S44)。

在步骤S44之后，校验CNR是否是高CNR或中高CNR(步骤S45)，并且如果在步骤S45判定CNR不是高CNR也不是中高CNR，则从步骤S41开始重复执行，如果在步骤S45判定CNR是高CNR或中高CNR，则从步骤S30开始重复执行。

更具体地说，在此变形例中，在高CNR和中高CNR接收过程中，BRTEN3信号始终是高电平，并在中低CNR和低CNR接收过程中，仅在8PSK调制区间变成低电平。在高CNR和中高CNR接收过程中，在QPSK调制区间和8PSK调制区间期间，BRTEN2信号是低电平，并且解调电路6A进行BPSK调制区间的突发接收。

在低CNR接收过程，解调电路6A仅在BPSK调制区间BRTEN2信号变成高电平进行突发接收。解调电路6A的作用是，在高CNR和中高CNR接收过程中，保持载波再生系统基本同步以及再生QPSK调制区间的数据，在中低CNR接收过程和低CNR接收过程，保持载波再生系统基本同步。解调电路6C的作用是，在高CNR接收过程中，利用连续接收过程，在载波再生时再生8PSK调制区间的数据，并在中低CNR接收过程中，再生除8PSK调制区间外的利用突发接收的QPSK调制区间和BPSK调制区间的数据。

可以利用计算CNR的电路(在数据处理电路16内)进行高CNR接收过程、中高CNR接收过程、中低CNR接收过程以及低CNR接收过程的各判定过程。特别是，在通过中高CNR或中低CNR的判定，将解调电路6A的接收方式切换为解调电路6B，并将选择器7的选择切换到利用解调电路6B的数据再生系统。通过这样做，解调电路6B除了8PSK调制区间之外，持续进行突发接收，而与中低CNR接收过程和低CNR接收过程无关，因此，QPSK调制区间的BER不会受到ODU相位噪声的影响。

相反，由于解调电路6A持续进行仅在脉冲串码元部分的突发接收，而与中低CNR接收过程和低CNR接收过程无关，所以不会中断载波再生过程而且不会脱离帧同步。因为其它解调电路6C可以进行最佳接收，因此，可以避免产生将切换中低CNR接收的最佳切换点选择在哪里的难题，并且几乎不存在相位噪声的影响。此外，也不需要对切换本身进行控制，因此运行过程变得更稳定。

工业应用

如上所述，根据本发明的BS数字广播接收机，由于并行设置解调电路，可以避免依赖于因高CNR接收过程与中CNR接收过程的切换所致的相位噪声的切换点的不确定的问题，从而可实现最佳接收。

Claims (18)

1.一种BS数字广播接收机，用于接收BS数字信号，在所述BS数字信号中，BPSK调制波、QPSK调制波以及8PSK调制波被时分复用，所述BS数字广播接收机包括：

第一解调电路，具有第一载波再生电路，第一载波再生电路根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；

第二解调电路，具有第二载波再生电路，第二载波再生电路根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；以及

选择器，当第一载波再生电路再生的载波保持锁定并且第二载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，用于选择第二解调电路输出的8PSK调制区间的解调数据，并选择第一解调电路输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

2.根据权利要求1所述的BS数字广播接收机，该数字广播接收机进一步包括：

拷贝装置，如果第二载波再生电路再生的载波未被锁定，将第一载波再生电路再生的载波处于锁定状态时的第一载波再生电路中的环路滤波器的输出拷贝到第二载波再生电路中的环路滤波器的输出。

3.一种BS数字广播接收机，用于接收BS数字信号，在所述BS数字信号中BPSK调制波、QPSK调制波以及8PSK调制波被时分复用，所述BS数字广播接收机包括：

第一解调电路，具有第一载波再生电路，第一载波再生电路根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；

CNR运算电路，当第一载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，从第一解调电路输出的解调数据的接收点分布通过运算获得CNR；

第二解调电路，具有第二载波再生电路，如果CNR等于第一预定值或大于第一预定值，用于根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；以及

选择器，如果通过运算获得的CNR等于第二预定值或大于第二预定值，则当第一载波再生电路再生的载波保持锁定，并且第二载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，用于选择第二解调电路输出的8PSK调制区间的解调数据，并选择第一解调电路输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

4.根据权利要求3所述的BS数字广播接收机，该数字广播接收机进一步包括：

拷贝装置，如果第二载波再生电路再生的载波未被锁定，将第一载波再生电路再生的载波处于锁定状态时的第一载波再生电路中的环路滤波器的输出拷贝到第二载波再生电路中的环路滤波器的输出。

5.一种BS数字广播接收机，用于接收BS数字信号，在所述BS数字信号中，BPSK调制波、QPSK调制波以及8PSK调制波被时分复用，所述BS数字广播接收机包括：

第一解调电路，具有第一载波再生电路，第一载波再生电路根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；

CNR运算电路，当第一载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，从第一解调电路输出的解调数据的接收点分布通过运算获得CNR；

第二解调电路，具有第二载波再生电路，如果CNR小于第一预定值，用于根据BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；以及

选择器，如果通过运算获得的CNR小于第二预定值，则当第一载波再生电路再生的载波保持锁定，并且第二载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，用于选择第二解调电路输出的QPSK调制区间的解调数据，并选择第一解调电路输出的BPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

6.根据权利要求5所述的BS数字广播接收机，该数字广播接收机进一步包括：

拷贝装置，如果第二载波再生电路再生的载波未被锁定，将第一载波再生电路再生的载波处于锁定状态时的第一载波再生电路中的环路滤波器的输出拷贝到第二载波再生电路中的环路滤波器的输出。

7.一种BS数字广播接收机，用于接收BS数字信号，在所述BS数字信号中，BPSK调制波、QPSK调制波以及8PSK调制波被时分复用，所述BS数字广播接收机包括：

第一解调电路，具有第一载波再生电路，第一载波再生电路根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；

CNR运算电路，当第一载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，从第一解调电路输出的解调数据的接收点分布通过运算获得CNR；

第二解调电路，具有第二载波再生电路，如果CNR等于第一预定值或大于第一预定值，用于根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，并且如果CNR小于第一预定值，则根据BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据内的相位误差，再生用于解调的载波；以及

选择器，如果通过运算获得的CNR等于第二预定值或大于第二预定值，则当第一载波再生电路再生的载波保持锁定，并且第二载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，用于选择第二解调电路输出的8PSK调制区间的解调数据，并选择第一解调电路输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，并且如果通过运算获得的CNR小于第二预定值，则当第一载波再生电路再生的载波保持锁定，并且第二载波再生电路再生的载波处于锁定状态时，用于选择第二解调电路输出的QPSK调制区间的解调数据，并选择第一解调电路输出的BPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

8.根据权利要求7所述的BS数字广播接收机，该数字广播接收机进一步包括：

拷贝装置，如果第二载波再生电路再生的载波未被锁定，将第一载波再生电路再生的载波处于锁定状态时的第一载波再生电路中的环路滤波器的输出拷贝到第二载波再生电路中的环路滤波器的输出。

9.一种BS数字广播接收机，用于接收数字信号，在所述数字信号中多个具有不同数目相位的多相位PSK调制波被时分复用，所述BS数字广播接收机包括：

第一解调装置，具有第一载波再生装置，第一载波再生装置根据多个多相位PSK调制波中具有最少相位数目的PSK调制波部分的解调数据内的相位误差，再生用于解调的载波；

第二解调装置，具有第二载波再生装置，第二载波再生装置根据全部相位数的多个多相位PSK调制波中的PSK调制波的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波；

判定装置，用于判定第一再生装置和第二再生装置再生的各载波是否被锁定；以及

选择装置，用于根据判定装置的判定结果，选择并输出第一解调装置输出的解调数据或第二解调装置输出的解调数据。

10.根据权利要求9所述的BS数字广播接收机，

其中，如果判定装置判定第一载波再生装置再生的载波保持锁定，并且第二载波再生装置再生的载波处于锁定状态时，该选择装置选择第二解调装置输出的、具有较多相位的PSK调制波部分的解调数据，并选择第一解调装置输出的、具有较少相位的PSK调制波部分的解调数据，从而输出这些数据。

11.根据权利要求9所述的BS数字广播接收机，

其中多个多相位PSK调制波包括BPSK调制、QPSK调制以及8PSK调制。

12.根据权利要求11所述的BS数字广播接收机，

其中第一载波再生装置根据BPSK调制区间的解调数据内的相位误差，再生用于解调的载波，第二载波再生装置根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据内的相位误差，再生用于解调的载波，选择装置选择第二解调装置输出的8PSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

13.根据权利要求11所述的BS数字广播接收机，该BS数字广播接收机进一步包括CNR运算装置，当第一载波再生装置再生的载波处于锁定状态时，它从第一解调装置所输出的解调数据的接收点分布通过运算获取CNR，

其中第一载波再生装置根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，并且如果CNR等于第一预定值或大于第一预定值，则第二载波再生装置根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，并且如果通过运算获得的CNR等于第二预定值或大于第二预定值，则选择装置选择第二解调装置输出的8PSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

14.根据权利要求11所述的BS数字广播接收机，该BS数字广播接收机进一步包括CNR运算装置，当第一载波再生装置再生的载波处于锁定状态时，它从第一解调装置所输出的解调数据的接收点分布通过运算获取CNR，

其中第一载波再生装置根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，并且如果CNR小于第一预定值，则第二载波再生装置根据BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，并且如果通过运算获得的CNR小于第二预定值，则选择装置选择第二解调装置输出的QPSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

15.根据权利要求11所述的BS数字广播接收机，该BS数字广播接收机进一步包括CNR运算装置，当第一载波再生装置再生的载波处于锁定状态时，它从第一解调装置所输出的解调数据的接收点分布通过运算获取CNR，

其中第一载波再生装置根据BPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，并且如果CNR等于第一预定值或大于第一预定值，则第二载波再生装置根据BPSK调制区间、QPSK调制区间以及8PSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于解调的载波，如果CNR小于第一预定值，则根据BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据中的相位误差，再生用于调制的载波，并且如果通过运算获得的CNR等于第二预定值或大于第二预定值，则选择装置选择第二解调装置输出的8PSK调制区间的解调数据并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间和QPSK调制区间的解调数据，如果通过运算获得的CNR小于第二预定值，选择装置选择第二解调装置输出的QPSK调制区间的解调数据，并选择第一解调装置输出的BPSK调制区间的解调数据，以输出选择的数据。

16.根据权利要求9至15中的任意一个所述的BS数字广播接收机，

其中判定装置根据第一解调装置和第二解调装置输出的解调数据以及调制方式识别信号，输出表示各解调装置的再生载波进入锁定范围的锁定信号。

17.根据权利要求9至15中的任意一个所述的BS数字广播接收机，该数字广播接收机进一步包括拷贝装置，如果第二载波再生装置再生的载波未被锁定，则它将第一载波再生装置再生的载波处于锁定状态时的第一载波再生电路内的环路滤波器的输出拷贝到第二载波再生电路内的环路滤波器的输出。

18.根据权利要求17所述的BS数字广播接收机，

其中判定装置根据第一解调装置和第二解调装置输出的解调数据以及调制方式识别信号，输出表示各解调装置的再生载波进入锁定范围的锁定信号。

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