JP2002217992A - Modulation device and modulation method - Google Patents

Modulation device and modulation method

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JP2002217992A
JP2002217992A JP2001008474A JP2001008474A JP2002217992A JP 2002217992 A JP2002217992 A JP 2002217992A JP 2001008474 A JP2001008474 A JP 2001008474A JP 2001008474 A JP2001008474 A JP 2001008474A JP 2002217992 A JP2002217992 A JP 2002217992A
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JP
Japan
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phase
output
frequency
signal
pll
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Application number
JP2001008474A
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Japanese (ja)
Inventor
Ippei Jinno
一平 神野
Mikihiro Ouchi
幹博 大内
Hisaya Kato
久也 加藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the influence of a phase noise of a local generator of a tuner, without increasing fixed degradation, regardless of the reception state or the modulation system. SOLUTION: An instant phase shift of VCO 901 is corrected in a feed-forward format, in PLL 9 for controlling the tuner VCO 901, by detecting the instant phase shift of VCO 901 from the result of phase comparison between an output of a standard generator 905 and an output of VCO 901 with a phase comparator 909, converting into a carrier phase angle at a phase converter 10, and feedbacking the phase angle of NCO 16 of AFC loop.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星・地上・CA
TVのディジタル放送における復調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a satellite / terrestrial / CA
The present invention relates to a demodulation device for digital TV broadcasting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、復調装置は、特許第276626
7号に記載されたものが知られている。図13はその構
成を示すもので、入力信号はPSK変調波である。この
入力信号は2分配され、一方は位相比較器101、ルー
プフィルタ102、VCO(電圧制御発振)回路103
で構成される一般的なキャリア再生PLL(位相同期ル
ープ)回路に導かれ、他方は位相雑音検出器104に導
かれる。但し、ここで用いるループフィルタ102は帯
域を設定する時定数を調整できるようになっている。上
記PLL回路は、位相比較器101で入力信号とVCO
回路103からの局部発振信号とを位相比較して位相差
を求め、この位相差信号をループフィルタ102で電圧
信号に変換し、この電圧信号でVCO回路103の発振
周波数を制御するものである。VCO回路103の発振
周波数信号はキャリア再生信号として出力され、同時に
位相雑音検出器104に送られる。この位相雑音検出器
104に入力信号及びキャリア再生信号から相対的な位
相雑音強度を求め、この位相雑音強度に応じて上記ルー
プフィルタ102の帯域を制御するものである。このル
ープフィルタ102の帯域は位相雑音が大きいときには
広帯域に、位相雑音が小さいときには狭帯域に制御され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a demodulation device is disclosed in Japanese Patent No. 276626.
No. 7 is known. FIG. 13 shows the configuration, in which the input signal is a PSK modulated wave. This input signal is divided into two, one of which is a phase comparator 101, a loop filter 102, and a VCO (voltage controlled oscillation) circuit 103.
, And the other is guided to a phase noise detector 104. However, the loop filter 102 used here can adjust the time constant for setting the band. The PLL circuit is configured such that an input signal and a VCO
The phase difference is obtained by comparing the phase with the local oscillation signal from the circuit 103, the phase difference signal is converted into a voltage signal by the loop filter 102, and the oscillation frequency of the VCO circuit 103 is controlled by the voltage signal. The oscillation frequency signal of the VCO circuit 103 is output as a carrier reproduction signal, and is sent to the phase noise detector 104 at the same time. The phase noise detector 104 obtains a relative phase noise intensity from the input signal and the carrier reproduction signal, and controls the band of the loop filter 102 according to the phase noise intensity. The band of the loop filter 102 is controlled to a wide band when the phase noise is large, and to a narrow band when the phase noise is small.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】復調装置に入力される
変調信号の位相雑音劣化の要因としては、復調装置の前
段に接続されるチューナにおいて選局のために使用され
る局部発振器の位相雑音の影響が支配的である。従来例
の構成では、このチューナの位相雑音が大きい場合に
は、復調装置のVCO103を制御するPLLのループ
フィルタ102の帯域幅が広帯域に設定されるので、位
相雑音によって発生する復調信号の位相方向ジッタを抑
えこむことはできる。但し、PLLループの雑音帯域幅
も広がるために位相雑音が小さい場合、すなわちループ
フィルタが狭帯域の場合に比べると受信性能が悪化する
(固定劣化が大きくなる)という問題点があった。
The cause of the phase noise deterioration of the modulation signal input to the demodulation device is that the phase noise of the local oscillator used for tuning in the tuner connected to the preceding stage of the demodulation device. Impact is dominant. In the configuration of the conventional example, when the phase noise of the tuner is large, the bandwidth of the loop filter 102 of the PLL that controls the VCO 103 of the demodulator is set to a wide band, so that the phase direction of the demodulated signal generated by the phase noise is increased. Jitter can be suppressed. However, there is a problem that the reception performance is deteriorated (fixed deterioration becomes large) as compared with the case where the phase noise is small because the noise bandwidth of the PLL loop is widened, that is, the loop filter has a narrow band.

【0004】また、位相雑音量の判定の基準点として、
復調後の信号を符号点に識別した結果を用いるために、
C/N劣化等で受信状態が劣化した場合や、N値PS
K、M値QAM等で多値化された場合に位相雑音量の検
出が困難になるという問題点があった。
As a reference point for determining the amount of phase noise,
In order to use the result of identifying the demodulated signal as code points,
If the reception condition deteriorates due to C / N deterioration, etc., or if N value PS
There is a problem that it is difficult to detect the amount of phase noise when multi-valued by K-value, M-value QAM or the like.

【0005】本発明は、受信状態や変調方式にかかわら
ず、また固定劣化の増加を招くことなくチューナで発生
する位相雑音を除去することを目的とする。
[0005] It is an object of the present invention to remove phase noise generated by a tuner irrespective of a reception state or a modulation method and without increasing fixed deterioration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、チューナの局部発振器を制御するPLLに
おいて、PLL内部の基準発振器出力と局部発振器出力
との位相比較出力から局部発振器の瞬時位相ずれを検出
し、検出した瞬時位相ずれを位相変換器で搬送波の位相
角度に変換し、その位相角度をAFCループまたは搬送
波再生ループのNCO(数値制御発振器)に帰還するこ
とで、局部発振器の瞬時位相ずれをフィードフォワード
形式で除去する構成を備えたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention relates to a PLL for controlling a local oscillator of a tuner, wherein the instantaneous output of the local oscillator is obtained from a phase comparison output between a reference oscillator output and a local oscillator output inside the PLL. A phase shift is detected, the detected instantaneous phase shift is converted into a carrier phase angle by a phase converter, and the phase angle is fed back to an NFC (Numerically Controlled Oscillator) of an AFC loop or a carrier recovery loop, thereby obtaining a local oscillator. It is provided with a configuration for removing an instantaneous phase shift in a feedforward format.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1〜12を用いて説明する。図1は、本発明の復
調装置のブロック図である。図1において、1はアン
プ、2、3はミキサ、4、5はLPF(低域通過フィル
タ)、6、7はADC(A/Dコンバータ)、8は移相
器、9はPLL、10は位相変換器、11は複素乗算
器、12、13はRRCF(ルートレイズドコサインフ
ィルタ)、14は周波数誤差検出器、15はループフィ
ルタ、16はNCO、17は複素乗算器、18は位相誤
差検出器、19はループフィルタ、20はNCO、21
は変調信号入力端子、22はI軸復調信号出力端子、2
3はQ軸復調信号出力端子である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a demodulation device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an amplifier, 2 and 3 are mixers, 4 and 5 are LPFs (low-pass filters), 6 and 7 are ADCs (A / D converters), 8 is a phase shifter, 9 is a PLL, and 10 is a PLL. Phase converter, 11 is a complex multiplier, 12 and 13 are RRCF (Root Raised Cosine Filter), 14 is a frequency error detector, 15 is a loop filter, 16 is an NCO, 17 is a complex multiplier, and 18 is a phase error detector , 19 is a loop filter, 20 is an NCO, 21
Is a modulation signal input terminal, 22 is an I-axis demodulation signal output terminal, 2
Reference numeral 3 denotes a Q-axis demodulated signal output terminal.

【0008】変調信号入力端子21には、搬送波周波数
1500MHzのCSデジタル放送仕様のQPSK変調
信号が入力されるとする。変調信号入力端子21から入
力されたQPSK変調信号は、アンプ1により増幅され
2分配されてそれぞれミキサ2,3に入力される。搬送
波周波数1500MHzのQPSK変調信号を受信する
場合には、選局PLL9では1500MHzの局部発振
信号を生成する。ミキサ2,3では選局PLL9で発生
した1500MHzの局部発振信号をミキサ3には直接
入力し、ミキサ2には移相器8で90度移相して入力す
る。これにより、ミキサ2,3で直交検波が行われ、同
相軸(I軸)および直交軸(Q軸)からなる複素ベース
バンド信号になる。
It is assumed that a modulation signal input terminal 21 receives a QPSK modulation signal of a CS digital broadcasting specification having a carrier frequency of 1500 MHz. The QPSK modulation signal input from the modulation signal input terminal 21 is amplified by the amplifier 1, divided into two, and input to the mixers 2 and 3, respectively. When receiving a QPSK modulated signal with a carrier frequency of 1500 MHz, the tuning PLL 9 generates a local oscillation signal of 1500 MHz. In the mixers 2 and 3, the 1500 MHz local oscillation signal generated by the tuning PLL 9 is directly input to the mixer 3, and the phase is shifted by 90 degrees by the phase shifter 8 to the mixer 2. As a result, quadrature detection is performed by the mixers 2 and 3, and a complex baseband signal including the in-phase axis (I axis) and the quadrature axis (Q axis) is obtained.

【0009】このベースバンド信号は、LPF4,5に
て次段のA/Dコンバータのサンプリング周波数の1/
2以上の周波数成分を除去し、ADC6,7でデジタル
化され、複素乗算器11に入力される。複素乗算器11
は、受信したQPSK信号の搬送波周波数とPLL9内
部の局部発振器の発振周波数の差を補正するAFCルー
プを実現する。
The baseband signal is supplied to LPFs 4 and 5 at 1/1 of the sampling frequency of the next A / D converter.
Two or more frequency components are removed, digitized by ADCs 6 and 7, and input to complex multiplier 11. Complex multiplier 11
Implements an AFC loop that corrects the difference between the carrier frequency of the received QPSK signal and the oscillation frequency of the local oscillator inside the PLL 9.

【0010】複素乗算器11の出力は、RRCF12,
13にて、I軸とQ軸に独立に同じルートロールオフ特
性のフィルタ処理が施され符号間干渉が除去される。R
RCF12,13の出力は複素乗算器17に入力され
る。複素乗算器17は、AFCループで除去できなかっ
た微少な周波数誤差成分と位相誤差成分を高速に補正す
る搬送波再生ループを実現するものである。複素乗算器
17の出力は、復調信号としてI軸復調信号出力端子2
2、Q軸復調信号出力端子23から出力される。出力さ
れた復調信号は誤り訂正回路に入力されて元のデータが
復元される。
The output of the complex multiplier 11 is an RRCF 12,
At 13, the I-axis and Q-axis are independently filtered with the same root roll-off characteristic to remove intersymbol interference. R
Outputs of the RCFs 12 and 13 are input to a complex multiplier 17. The complex multiplier 17 realizes a carrier recovery loop that rapidly corrects minute frequency error components and phase error components that cannot be removed by the AFC loop. The output of the complex multiplier 17 is an I-axis demodulated signal output terminal 2 as a demodulated signal.
2. Output from Q-axis demodulated signal output terminal 23. The output demodulated signal is input to the error correction circuit to restore the original data.

【0011】次にAFCループについて説明する。RR
CF12,13から出力された信号は、分岐されて周波
数誤差検出器14に入力される。周波数誤差検出器14
では受信信号の搬送波周波数とPLL9の局部発振器の
周波数との誤差を検出する。周波数誤差検出器14の原
理は、まず受信ベクトル(RRCF12,13の出力)
の極座標上における角度を求め、逐次n番目のシンボル
の受信ベクトルの角度と(n+1)番目のシンボルの受
信ベクトルの角度の差を求める。これは、単位時間(1
シンボル期間)の間の位相回転であるので周波数誤差に
相当する。すなわち、受信信号の搬送波周波数とPLL
9の局部発振器の周波数との周波数誤差に相当する。な
お、n相PSKの受信信号には2π/nの整数倍の角度
の位相変調成分がある。このため1シンボル間に±2π
/2nを超える搬送波の周波数誤差による位相回転は、
変調成分と分離ができなくなるので検出できない。すな
わちシンボル周波数fsymに対して、±fsym/2
nが周波数誤差検出限界である。例えば、シンボル周波
数20MHzのQPSK変調信号では、±2.5MHz
が検出限界となる。
Next, the AFC loop will be described. RR
The signals output from the CFs 12 and 13 are branched and input to the frequency error detector 14. Frequency error detector 14
Detects an error between the carrier frequency of the received signal and the frequency of the local oscillator of the PLL 9. The principle of the frequency error detector 14 is as follows. First, the reception vector (output of the RRCFs 12 and 13)
, And the difference between the angle of the received vector of the n-th symbol and the angle of the received vector of the (n + 1) -th symbol. This is the unit time (1
Since this is a phase rotation during a symbol period, this corresponds to a frequency error. That is, the carrier frequency of the received signal and the PLL
9 corresponds to a frequency error with respect to the frequency of the local oscillator. It should be noted that the received signal of the n-phase PSK has a phase modulation component at an angle that is an integral multiple of 2π / n. Therefore, ± 2π between one symbol
The phase rotation due to the frequency error of the carrier exceeding / 2n is
Since it cannot be separated from the modulation component, it cannot be detected. That is, ± fsym / 2 with respect to the symbol frequency fsym
n is the frequency error detection limit. For example, for a QPSK modulated signal having a symbol frequency of 20 MHz, ± 2.5 MHz
Is the detection limit.

【0012】周波数誤差検出器14で得られた周波数誤
差はループフィルタ15で平均化されてNCO16に入
力される。NCO16は入力信号の値に応じて出力周波
数が変化する発振器であり、ループフィルタ15の出力
に応じて直交正弦波exp(−j(ω0・t))を複素
乗算器11に出力する。
The frequency error obtained by the frequency error detector 14 is averaged by the loop filter 15 and input to the NCO 16. The NCO 16 is an oscillator whose output frequency changes according to the value of the input signal, and outputs an orthogonal sine wave exp (−j (ω0 · t)) to the complex multiplier 11 according to the output of the loop filter 15.

【0013】以上より、複素乗算器11、RRCF1
2,13、周波数誤差検出器14、ループフィルタ1
5、NCO16によりAFCループが構成され搬送波の
周波数同期が得られる。
From the above, the complex multiplier 11, RRCF1
2, 13, frequency error detector 14, loop filter 1
5. An AFC loop is formed by the NCO 16 and frequency synchronization of the carrier is obtained.

【0014】AFCループの動作を数式を用いて説明す
る。第n番目のベースバンド信号を、(In+jQn)
とし、複素乗算器11に入力される周波数オフセットを
含むベースバンド信号の角周波数誤差成分をω0、位相
誤差成分をθ0とすると、複素乗算器11に入力される
信号は、(In+jQn)exp(j(ω0・t+θ
0))と表現できる。ここでNCO16の出力は定常状
態では、 exp(−j(ω0・t))に収束するの
で、結局複素乗算器11の出力は、周波数誤差が除去さ
れる。
The operation of the AFC loop will be described using mathematical expressions. The n-th baseband signal is represented by (In + jQn)
Assuming that the angular frequency error component of the baseband signal including the frequency offset input to the complex multiplier 11 is ω0 and the phase error component is θ0, the signal input to the complex multiplier 11 is (In + jQn) exp (j (Ω0 · t + θ
0)). Here, in the steady state, the output of the NCO 16 converges to exp (−j (ω0 · t)), so that the output of the complex multiplier 11 has a frequency error removed after all.

【0015】図11は、ループフィルタ15のブロック
図である。ループフィルタ15は乗算器1501、加算
器1502、ラッチ回路(D)1503を含んで構成さ
れる。ラッチ回路1503はシンボルクロックに同期し
て加算器1502の出力を保持するラッチ回路である。
周波数誤差検出器14の出力が乗算器1501に入力さ
れると、乗算器1501では定数γが乗算されて加算器
1502に入力される。加算器1502はラッチ回路1
503とで累積加算器を構成している。ラッチ回路15
03の出力はループフィルタ15の出力となってNCO
16に入力される。なお、乗算器1501の機能は、定
数γの値が2のべき乗の場合、乗算器への入力信号をビ
ット単位でシフトして出力することで容易に実現でき
る。
FIG. 11 is a block diagram of the loop filter 15. The loop filter 15 includes a multiplier 1501, an adder 1502, and a latch circuit (D) 1503. The latch circuit 1503 is a latch circuit that holds the output of the adder 1502 in synchronization with the symbol clock.
When the output of the frequency error detector 14 is input to the multiplier 1501, the multiplier 1501 multiplies the output by the constant γ and inputs the result to the adder 1502. The adder 1502 is a latch circuit 1
503 constitute a cumulative adder. Latch circuit 15
03 is the output of the loop filter 15 and becomes the NCO
16 is input. Note that the function of the multiplier 1501 can be easily realized when the value of the constant γ is a power of 2, by shifting the input signal to the multiplier bit by bit and outputting the shifted signal.

【0016】図7はNCO16のブロック図である。N
CO16は加算器1601、ラッチ回路(D)160
2、加算器1604、データ変換回路1605,160
6を含んで構成される。また、加算器1601とラッチ
回路1602とで累積加算器1603を構成する。累積
加算器1603はオーバーフローを禁止しない加算器で
構成され、その積分動作により瞬時周波数から瞬時位相
への変換を行う。加算器1604では、累積加算器16
03出力の瞬時位相と位相変換器10の出力を加算す
る。位相変換器10については後程説明する。加算器1
604の出力信号はコサインおよびサイン特性を有する
データ変換回路1605および1606にて、直交正弦
波となり複素乗算器11に出力される。なお、データ変
換回路1605、1606はROMまたは関数近似によ
る演算回路などで実現できる。
FIG. 7 is a block diagram of the NCO 16. N
CO16 is an adder 1601, a latch circuit (D) 160
2, adder 1604, data conversion circuits 1605, 160
6 is included. The adder 1601 and the latch circuit 1602 form a cumulative adder 1603. The cumulative adder 1603 is formed of an adder that does not inhibit overflow, and performs a conversion from an instantaneous frequency to an instantaneous phase by its integration operation. In the adder 1604, the cumulative adder 16
The instantaneous phase of the 03 output and the output of the phase converter 10 are added. The phase converter 10 will be described later. Adder 1
The output signal of 604 is converted into an orthogonal sine wave by data conversion circuits 1605 and 1606 having cosine and sine characteristics, and output to the complex multiplier 11. Note that the data conversion circuits 1605 and 1606 can be realized by a ROM or an arithmetic circuit using function approximation.

【0017】次に搬送波再生ループについて説明する。
複素乗算器17の出力は分岐されて位相誤差検出器18
に入力される。NCO20の出力と、RRCF12,1
3の出力である複素ベースバンド信号の搬送波との位相
誤差が、I,Q平面上の各受信シンボル点と最も近い理
想受信点(符号点)との誤差として検出される。
Next, the carrier recovery loop will be described.
The output of the complex multiplier 17 is branched to form a phase error detector 18
Is input to The output of the NCO 20 and the RRCFs 12, 1
3 is detected as an error between each received symbol point on the I and Q planes and the closest ideal reception point (code point).

【0018】位相誤差検出器18からの位相誤差情報
は、搬送波再生のためにループフィルタ19を介してN
CO20に入力される。NCO20は入力信号の値に応
じて出力周波数が変化する発振器であり、ループフィル
タ19の出力に応じて直交正弦波exp(−j(ω1・
t))を複素乗算器17に出力する。
The phase error information from the phase error detector 18 is supplied to the N
Input to CO20. The NCO 20 is an oscillator whose output frequency changes according to the value of the input signal, and the orthogonal sine wave exp (−j (ω1 ·
t)) is output to the complex multiplier 17.

【0019】以上より、複素乗算器17、位相誤差検出
器18、ループフィルタ19、NCO20により搬送波
再生ループが構成され搬送波の位相同期が得られる。
As described above, the complex multiplier 17, the phase error detector 18, the loop filter 19, and the NCO 20 form a carrier recovery loop, and phase synchronization of the carrier is obtained.

【0020】搬送波再生の過程を数式を用いて説明す
る。すなわち第n番目のベースバンド信号を、(In+
jQn)とし、複素乗算器17に入力される微小周波数
オフセットおよび位相オフセットを含むベースバンド信
号の角周波数誤差成分をω1、位相誤差成分をθ1とす
ると、複素乗算器17に入力される信号は、(In+j
Qn)exp(j(ω1・t+θ1))と表現できる。
ここでNCO20の出力は定常状態では、exp(−j
(ω1・t+θ1))に収束するので、結局複素乗算器
17の出力は、ベースバンド信号(In+jQn)が得
られることになる。
The process of carrier recovery will be described using mathematical expressions. That is, the n-th baseband signal is represented by (In +
jQn), the angular frequency error component of the baseband signal including the minute frequency offset and the phase offset input to the complex multiplier 17 is ω1, and the phase error component is θ1, the signal input to the complex multiplier 17 is (In + j
Qn) exp (j (ω1 · t + θ1)).
Here, the output of the NCO 20 is exp (-j
(Ω1 · t + θ1)), and consequently, the baseband signal (In + jQn) is obtained from the output of the complex multiplier 17.

【0021】図10は、ループフィルタ19のブロック
図である。この構成は所謂完全積分型のLPFである。
ループフィルタ19は乗算器1901、1902、加算
器1903、1905、ラッチ回路(D)1904を含
んで構成される。ラッチ回路1904はシンボルクロッ
クに同期して加算器1903の出力を保持するラッチ回
路であり、その出力は加算器1905と1903に与え
られる。位相誤差検出器18の出力が乗算器1901、
1902に入力されると、乗算器1901では定数αが
乗算されて加算器1905に入力され、乗算器1902
では定数βが乗算され、加算器1903に入力される。
加算器1903はラッチ回路1904とで累積加算器を
構成している。加算器1905での加算結果はループフ
ィルタ19の出力となってNCO20に入力される。な
お、乗算器1901、1902の機能は、定数α、βの
値が2のべき乗の場合、乗算器への入力信号をビット単
位でシフトして出力することで容易に実現できる。
FIG. 10 is a block diagram of the loop filter 19. This configuration is a so-called perfect integration type LPF.
The loop filter 19 includes multipliers 1901 and 1902, adders 1903 and 1905, and a latch circuit (D) 1904. The latch circuit 1904 is a latch circuit that holds the output of the adder 1903 in synchronization with the symbol clock, and the output is provided to the adders 1905 and 1903. The output of the phase error detector 18 is a multiplier 1901,
When input to 1902, the multiplier 1901 multiplies the constant α by the constant α and inputs the result to the adder 1905.
Is multiplied by a constant β and input to the adder 1903.
The adder 1903 and the latch circuit 1904 constitute a cumulative adder. The result of the addition in the adder 1905 is output from the loop filter 19 and input to the NCO 20. Note that the functions of the multipliers 1901 and 1902 can be easily realized when the values of the constants α and β are powers of 2, by shifting the input signal to the multiplier bit by bit and outputting the shifted signal.

【0022】図9はNCO20のブロック図である。N
CO20は加算器2001、ラッチ回路(D)200
2、データ変換回路2004,2005を含んで構成さ
れる。また、加算器2001とラッチ回路2002で累
積加算器2003を構成する。累積加算器2003はオ
ーバーフローを禁止しない加算器で構成され、その積分
動作により瞬時周波数から瞬時位相への変換を行う。累
積加算器2003の出力信号はコサインおよびサイン特
性を有するデータ変換回路2004および2005に
て、直交正弦波となり複素乗算器17に出力される。な
お、データ変換回路2004、2005はROMまたは
関数近似による演算回路などで実現できる。
FIG. 9 is a block diagram of the NCO 20. N
CO20 is an adder 2001, a latch circuit (D) 200
2. It includes data conversion circuits 2004 and 2005. The adder 2001 and the latch circuit 2002 compose a cumulative adder 2003. The cumulative adder 2003 is formed of an adder that does not prohibit overflow, and performs a conversion from an instantaneous frequency to an instantaneous phase by its integration operation. The output signal of the accumulator 2003 becomes an orthogonal sine wave in the data conversion circuits 2004 and 2005 having cosine and sine characteristics, and is output to the complex multiplier 17. Note that the data conversion circuits 2004 and 2005 can be realized by a ROM or an arithmetic circuit using function approximation.

【0023】次に本発明のポイントであるPLL9、位
相変換器10、NCO16で構成される位相雑音除去の
しくみを説明する。まず、PLL9の詳細を説明する。
図4はPLL9のブロック図である。901はVCO
(電圧制御発振器)、902はN分周器、903は位相
比較器、904はM分周器、905は基準発振器、90
6はループフィルタ、907,908はL分周器、90
9は位相比較器である。
Next, the mechanism of the phase noise removal constituted by the PLL 9, the phase converter 10, and the NCO 16, which is the point of the present invention, will be described. First, the details of the PLL 9 will be described.
FIG. 4 is a block diagram of the PLL 9. 901 is a VCO
(Voltage controlled oscillator), 902 is an N frequency divider, 903 is a phase comparator, 904 is an M frequency divider, 905 is a reference oscillator, 90
6 is a loop filter, 907 and 908 are L frequency dividers, 90
9 is a phase comparator.

【0024】デジタル放送受信用チューナでは、選局P
LLの基準発振器として4MHzの水晶発振器が一般に
使用される。従って、基準発振器905の発振周波数は
4MHzとする。またPLLの位相比較周波数は選局周
波数の設定分解能により決定されるが、ここでは250
kHzとする。これにより位相比較器903は250k
Hzで位相比較を行うことになり、M分周器904の分
周比Mの値は16で固定となる。
In the digital broadcast receiving tuner, the channel selection P
A 4 MHz crystal oscillator is generally used as an LL reference oscillator. Therefore, the oscillation frequency of the reference oscillator 905 is set to 4 MHz. The phase comparison frequency of the PLL is determined by the setting resolution of the tuning frequency.
kHz. As a result, the phase comparator 903
The phase comparison is performed in Hz, and the value of the frequency division ratio M of the M frequency divider 904 is fixed at 16.

【0025】一方、受信チャンネルに応じてVCO90
1の発振周波数は変化するが、この図1の形態のダイレ
クトコンバージョン形式の受信方式では、VCO901
の発振周波数は受信する変調信号の搬送波周波数に合わ
せる必要がある。ここでは、仮に受信信号の搬送波周波
数を1500MHzとしたので、位相比較器903の位
相比較周波数250kHzまで分周するためには、N分
周器902の分周比Nの値は6000となる。このよう
にNの値を変更することにより、VCO901の周波数
可変範囲内で任意の周波数の信号を受信することができ
る。位相比較器903で検出されたVCO901の基準
発振器905に対する位相誤差信号はループフィルタ9
06で平滑化された後VCO901の周波数を制御す
る。このPLLループ(VCO901、N分周器90
2、位相比較器903、ループフィルタ906)により
VCO901の発振周波数が設定された周波数(この場
合は1500MHz)になるように制御される。
On the other hand, the VCO 90
1 changes, however, in the direct conversion type receiving system of the form shown in FIG.
Needs to be adjusted to the carrier frequency of the modulated signal to be received. Here, since the carrier frequency of the received signal is assumed to be 1500 MHz, the value of the frequency division ratio N of the N frequency divider 902 becomes 6000 in order to divide the frequency to the phase comparison frequency of 250 kHz of the phase comparator 903. By changing the value of N in this manner, a signal of an arbitrary frequency can be received within the frequency variable range of VCO 901. The phase error signal for the reference oscillator 905 of the VCO 901 detected by the phase comparator 903 is
06, the frequency of the VCO 901 is controlled. This PLL loop (VCO 901, N frequency divider 90)
2. The phase comparator 903 and the loop filter 906) control the oscillation frequency of the VCO 901 to be the set frequency (in this case, 1500 MHz).

【0026】VCO901の設定周波数からの揺らぎが
位相雑音であり、基準発振器905の発振周波数との差
をモニタすることで観測することができる。すなわち、
位相比較器903の出力がVCO901の位相雑音を表
していることになる。位相比較周波数は250kHzに
設定しており、VCO901の出力を分周しているので
分周比の値のN周期分のVCO901の出力を平均化し
て位相誤差を観測していることになる。また、通常は位
相雑音の周波数成分として一般に数10kHz程度まで
が問題となる。位相比較周波数を250kHzに設定し
ているので、さらに平均化することが可能で、N分周器
902、M分周器904の出力をそれぞれさらにL分周
するとして、L分周器907,908に接続する。ここ
では、例としてL=4として位相比較器909の位相比
較周波数を62.5kHzとする。
The fluctuation from the set frequency of the VCO 901 is phase noise, which can be observed by monitoring the difference from the oscillation frequency of the reference oscillator 905. That is,
The output of the phase comparator 903 indicates the phase noise of the VCO 901. Since the phase comparison frequency is set to 250 kHz and the output of the VCO 901 is frequency-divided, the output of the VCO 901 for N cycles of the value of the frequency division ratio is averaged to observe the phase error. In addition, the frequency component of the phase noise generally has a problem up to about several tens kHz. Since the phase comparison frequency is set to 250 kHz, further averaging is possible. Assuming that the outputs of the N divider 902 and the M divider 904 are further divided by L, the L dividers 907 and 908 Connect to Here, as an example, L = 4 and the phase comparison frequency of the phase comparator 909 is 62.5 kHz.

【0027】次に位相比較器909の構成例を図6に示
す。図6は位相比較器909のブロック図である。位相
比較器909は、カウンタ90901とラッチ回路90
902から構成される。
FIG. 6 shows an example of the configuration of the phase comparator 909. FIG. 6 is a block diagram of the phase comparator 909. The phase comparator 909 includes a counter 90901 and a latch circuit 90.
902.

【0028】位相比較器909の動作を図12を用いて
説明する。カウンタ90901とラッチ回路90902
はクロックCLKに同期して動作する。このCLKはこ
こではADC6,7のサンプリング周波数に一致するも
のとする。衛星デジタル放送の受信ではサンプリング周
波数を60MHzに設定することが多い。
The operation of the phase comparator 909 will be described with reference to FIG. Counter 90901 and latch circuit 90902
Operate in synchronization with the clock CLK. Here, it is assumed that this CLK matches the sampling frequency of ADCs 6 and 7. In receiving satellite digital broadcasts, the sampling frequency is often set to 60 MHz.

【0029】カウンタ90901はCLKに同期して1
ずつインクリメント動作を行う。カウンタ90901は
clear端子があり、L分周器908の出力が接続さ
れている。L分周器908の出力は、基準発振器905
の発振周波数fREFに対してfREF/M/Lの周波数とな
るが、さらにその波形の立下りでCLKの1周期分の負
極性パルスを出力するものとする(図12の(b)の波
形)。カウンタ90901はclearパルスが入力さ
れると、カウント値が0に戻る。この例ではfREF/M
/L=62.5kHzとなり、60MHzのCLKで動
作するカウンタ90901のカウント出力は、0〜95
9となり(図12の(d)の波形)、このカウント出力
はラッチ回路90902に入力される。
The counter 90901 is set to 1 in synchronization with CLK.
The increment operation is performed every time. The counter 90901 has a clear terminal, and is connected to the output of the L frequency divider 908. The output of the L divider 908 is
FREF / M / L with respect to the oscillation frequency fREF, and a negative pulse for one cycle of CLK is output at the falling edge of the waveform (waveform (b) in FIG. 12). . When the clear pulse is input to the counter 90901, the count value returns to 0. In this example, fREF / M
/L=62.5 kHz, and the count output of the counter 90901 operating at 60 MHz CLK is 0 to 95
9 (the waveform shown in FIG. 12D), and the count output is input to the latch circuit 90902.

【0030】ラッチ回路90902にはen端子があ
り、L分周器907の出力が接続されている。L分周器
907の出力は、VCO901の発振周波数fVCOに対
してfVCO/N/Lの周波数となるが、さらにその波形の
立上がりでCLKの1周期分の負極性パルスを出力する
ものとする(図12の(a)の波形)。ラッチ回路90
902は、このenパルスが入力された時刻にカウンタ
90901から入力されたデータを取り込んで次のen
パルスまで保持する動作をする(図12の(e)の波
形)。
The latch circuit 90902 has an en terminal, to which the output of the L frequency divider 907 is connected. The output of the L frequency divider 907 has a frequency of fVCO / N / L with respect to the oscillation frequency fVCO of the VCO 901, and further outputs a negative pulse for one cycle of CLK at the rise of the waveform ( FIG. 12A shows the waveform). Latch circuit 90
902 captures the data input from the counter 90901 at the time when the en pulse is input, and reads the next en.
An operation of holding up to the pulse is performed (waveform (e) in FIG. 12).

【0031】PLL9がロック状態にある場合は、fRE
F/M/LとfVCO/N/Lは位相同期がとれているの
で、これらの波形のデューティが50%になるように分
周を行っていれば、波形の立下りで発生するclear
パルスと波形の立ち上がりで発生するenパルスの関係
から、0〜959のカウント動作のほぼ中心でenパル
スが発生して、ラッチ90902の出力は480前後の
値となる。
When the PLL 9 is locked, fRE
Since F / M / L and fVCO / N / L are phase-synchronized, if frequency division is performed so that the duty of these waveforms becomes 50%, clear generated at the falling edge of the waveforms
From the relationship between the pulse and the en pulse generated at the rising edge of the waveform, the en pulse is generated substantially at the center of the count operation from 0 to 959, and the output of the latch 90902 becomes a value around 480.

【0032】VCO901の位相雑音が発生している状
態では、PLL9の位相同期は保持しているものの、基
準位相のfREF/M/Lに対してfVCO/N/Lの位相が
変動するためにラッチ90902の出力は480からず
れた値が検出される。これによりVCO901の瞬時位
相ずれ(波形N×L周期分の平均)を定量的に検出する
ことができる。
In a state where the phase noise of the VCO 901 is generated, although the phase synchronization of the PLL 9 is maintained, the phase of fVCO / N / L fluctuates with respect to the reference phase of fREF / M / L. In the output of 90902, a value shifted from 480 is detected. This makes it possible to quantitatively detect the instantaneous phase shift (average of N × L cycles of the waveform) of the VCO 901.

【0033】ラッチ90902の出力は位相変換器10
に入力される。位相変換器10では、(式1)の演算を
行って正負の符号を有する位相角θに変換する。
The output of the latch 90902 is
Is input to The phase converter 10 performs the operation of (Equation 1) to convert the phase into a phase angle θ having a positive or negative sign.

【0034】 θ=2π×(CT−((CTmax+1)/2))/(CTmax+1) (式1) ここで、CTはラッチ90902の出力の値、CTmax
はカウンタ90901のカウント値の最大値(この例で
は959)である。
Θ = 2π × (CT − ((CTmax + 1) / 2)) / (CTmax + 1) (Equation 1) where CT is the value of the output of the latch 90902 and CTmax
Is the maximum value of the count value of the counter 90901 (959 in this example).

【0035】計算された位相角θは、図7のNCO16
内部の加算器1604に入力される。加算器1604で
は、AFCループとしてのトラッキングを行う累積加算
器1603から出力される位相信号に、VCO901の
瞬時位相ずれ量に対応する位相角θをその位相ずれを補
正する向きの符号で加算する。加算器1604出力の位
相信号によりデータ変換回路1605,1606で直交
正弦波を生成し、VCO901の瞬時位相ずれの影響を
搬送波位相に受けたベースバンド信号と複素乗算器11
で複素乗算される。以上説明したPLL9、位相変換器
10、NCO16によるフィードフォワード型の動作に
より、VCO901の位相揺らぎをNCO16と複素乗
算器11からなる搬送波回転手段により精度良く補正す
ることができる。なお、位相角θを加算器1604で加
算することによる本来のAFCループへの影響はθの値
の変化点以外では発生しないため無視可能であるが、安
全のためAFCループが引き込みを完了してループフィ
ルタ15の出力を固定するまで加算しないように制御し
ても良い。
The calculated phase angle θ is equal to the NCO 16 of FIG.
It is input to an internal adder 1604. In the adder 1604, a phase angle θ corresponding to the instantaneous phase shift amount of the VCO 901 is added to the phase signal output from the accumulator 1603 that performs tracking as an AFC loop, with a sign for correcting the phase shift. A quadrature sine wave is generated by the data conversion circuits 1605 and 1606 based on the phase signal output from the adder 1604, and the baseband signal and the complex multiplier 11 whose carrier wave is affected by the instantaneous phase shift of the VCO 901 are used.
Is multiplied by. By the feed-forward operation of the PLL 9, the phase converter 10, and the NCO 16 described above, the phase fluctuation of the VCO 901 can be accurately corrected by the carrier rotator including the NCO 16 and the complex multiplier 11. The effect on the original AFC loop due to the addition of the phase angle θ by the adder 1604 is negligible because it does not occur at a point other than the point where the value of θ changes, but for safety, the AFC loop completes the pull-in operation. Control may be performed so that addition is not performed until the output of the loop filter 15 is fixed.

【0036】図5にPLL9の別の構成例を示す。図4
の位相比較器903が位相比較器909と共用できる場
合である。異なる点は、L分周器907,908と位相
比較器909が削除され、ADC910とLPF911
が追加されている点である。位相比較器903がEXO
R形式の場合、出力はパルス幅の変化する2値信号にな
るので、ADC910ではパルス幅をカウントすること
で、位相ずれ量を容易にデジタル値に変換できる。位相
比較器903の出力がアナログ値の場合は通常のA/D
コンバータを用いる。ADC910の出力はLPF91
1で平滑化されて位相変換器10へ送られる。
FIG. 5 shows another example of the configuration of the PLL 9. FIG.
In this case can be shared with the phase comparator 909. The difference is that the L dividers 907 and 908 and the phase comparator 909 are deleted, and the ADC 910 and the LPF 911 are removed.
Is added. The phase comparator 903 is EXO
In the case of the R format, the output is a binary signal whose pulse width changes. Therefore, the ADC 910 can easily convert the phase shift amount into a digital value by counting the pulse width. When the output of the phase comparator 903 is an analog value, a normal A / D
Use a converter. The output of ADC 910 is LPF 91
The signal is smoothed by 1 and sent to the phase converter 10.

【0037】図8には、NCO16の別の構成例を示
す。図7に比べて、加算器1604が削除されて、乗算
器1607と加算器1608が追加された点が異なる。
位相変換器10の出力は乗算器1607で定数μが乗算
された後、加算器1608でループフィルタ15の出力
と加算されて累積加算器1603に入力される。図7の
構成では、位相変換器10の出力により直接直交正弦波
の位相を制御するため位相が不連続に変化する。これに
対して図8の構成は位相変換器10の出力を周波数情報
として入力して累積加算器1603で積分して位相情報
とするために直交正弦波の位相は連続的に変化すること
になる。
FIG. 8 shows another example of the configuration of the NCO 16. The difference from FIG. 7 is that the adder 1604 is deleted and a multiplier 1607 and an adder 1608 are added.
The output of the phase converter 10 is multiplied by the constant μ in the multiplier 1607, added to the output of the loop filter 15 in the adder 1608, and input to the accumulator 1603. In the configuration of FIG. 7, the phase of the orthogonal sine wave is directly controlled by the output of the phase converter 10, so that the phase changes discontinuously. On the other hand, in the configuration of FIG. 8, since the output of the phase converter 10 is input as frequency information and integrated by the accumulator 1603 to obtain phase information, the phase of the orthogonal sine wave continuously changes. .

【0038】以上が図1の説明である。変形例として図
2がある。図1と異なる点は、位相変換器10の出力信
号が、AFCループのNCO16に接続されずに搬送波
再生ループのNCO20に接続されている点である。但
し、図2においては、NCO16の構成は図9であり、
NCO20の構成は図7または図8となる。図1で説明
したように、位相変換器10の出力信号によりVCO9
01の位相揺らぎの影響を受けた複素ベースバンド信号
の搬送波位相を補正することが発明の本質であり、実際
に搬送波位相を補正するブロックはAFCループでも、
搬送波再生ループでも、またはそれ以外のループでも同
等の効果を得ることができる。
The above is the description of FIG. FIG. 2 shows a modification. The difference from FIG. 1 is that the output signal of the phase converter 10 is connected to the NCO 20 of the carrier recovery loop without being connected to the NCO 16 of the AFC loop. However, in FIG. 2, the configuration of the NCO 16 is FIG.
The configuration of the NCO 20 is shown in FIG. 7 or FIG. As described with reference to FIG. 1, the output signal of the phase converter 10
The essence of the invention is to correct the carrier phase of the complex baseband signal affected by the phase fluctuation of 01, and the block that actually corrects the carrier phase is an AFC loop.
The same effect can be obtained with a carrier recovery loop or other loops.

【0039】以上説明したように、本発明ではチューナ
の局部発振器を制御するPLLにおいて、PLL内部の
基準発振器出力と局部発振器出力との位相比較出力から
局部発振器の瞬時位相ずれを検出し、検出した瞬時位相
ずれを位相変換器で搬送波の位相角度に変換し、その位
相角度をAFCループまたは搬送波再生ループのNCO
に帰還することで、局部発振器の瞬時位相ずれをフィー
ドフォワード形式で除去することができる。
As described above, according to the present invention, in the PLL for controlling the local oscillator of the tuner, the instantaneous phase shift of the local oscillator is detected and detected from the phase comparison output between the reference oscillator output inside the PLL and the local oscillator output. The instantaneous phase shift is converted into a carrier phase angle by a phase converter, and the phase angle is converted into an NCO of an AFC loop or a carrier recovery loop.
, The instantaneous phase shift of the local oscillator can be removed in a feedforward manner.

【0040】本発明の位相雑音除去方法は、チューナの
PLLにて瞬時位相ずれを検出するため位相雑音の検出
および補正が変調方式や伝送路条件に依存しない。従っ
て、図1と図2では、CSデジタル放送のQPSK変調
信号の復調装置について説明したが、主要な構成要素で
あるチューナのPLLとAFCループまたは搬送波再生
ループは他の変調方式用の復調装置でも共通に備えたも
のであり、BSデジタル放送の8PSKや地上デジタル
放送のOFDM,8VSBやCATVのQAMなどの他
の変調信号にも適用可能である。位相雑音の検出が伝送
路条件に依存しないことから、低C/Nや反射波の存在
する条件下でも、位相雑音を誤検出することがないため
AFCや搬送波再生ループが誤動作することもない。ま
た、従来例のように搬送波再生ループの帯域幅を制御す
る必要がないので、固定劣化が増加することもない。
According to the phase noise elimination method of the present invention, the instantaneous phase shift is detected by the PLL of the tuner, so that the detection and correction of the phase noise do not depend on the modulation method or transmission line conditions. Therefore, in FIGS. 1 and 2, the demodulation device for the QPSK modulated signal of the CS digital broadcast has been described. It is provided in common and can be applied to other modulation signals such as 8PSK for BS digital broadcasting, OFDM for digital terrestrial broadcasting, 8VSB, and QAM for CATV. Since the phase noise detection does not depend on the transmission path conditions, the phase noise is not erroneously detected even under the condition of low C / N or the presence of a reflected wave, so that the AFC and the carrier recovery loop do not malfunction. Further, since there is no need to control the bandwidth of the carrier recovery loop as in the conventional example, the fixed deterioration does not increase.

【0041】次に以上の説明と異なるタイプのチューナ
を用いた場合の変形例について説明する。地上デジタル
放送のOFDM,8VSBやCATVのQAMなどで
は、チューナとしてダブルスーパーヘテロダイン形式が
使用されることがある。シングルスーパーヘテロダイン
形式のチューナも使用される場合があるが、図1に示し
たRF段で直接直交検波するダイレクトコンバージョン
方式のチューナと周波数変換が1回のみ行われてチュー
ナのPLLが1個のみである点で共通であり、図1で説
明した方法で同様に位相雑音を除去することができる。
Next, a modified example in which a tuner of a type different from that described above is used will be described. In terrestrial digital broadcasting OFDM, 8VSB and CATV QAM, a double superheterodyne format may be used as a tuner. Although a single superheterodyne tuner may be used, a direct conversion type tuner that performs quadrature detection directly in the RF stage shown in FIG. 1 and a frequency conversion are performed only once and only one PLL of the tuner is used. This is common in a certain point, and the phase noise can be similarly removed by the method described with reference to FIG.

【0042】ダブルスーパーヘテロダインチューナの場
合のチューナの構成を図3に示す。図3において、51
はアンプ、52はミキサ、53はBPF(帯域通過フィ
ルタ)、54はミキサ、55はBPF、56,57はP
LL、58,59は位相変換器、60は加算器、61は
RF信号入力端子、62はIF信号出力端子である。
FIG. 3 shows the configuration of a tuner in the case of a double superheterodyne tuner. In FIG. 3, 51
Is an amplifier, 52 is a mixer, 53 is a BPF (bandpass filter), 54 is a mixer, 55 is a BPF, and 56 and 57 are P
LL, 58 and 59 are phase converters, 60 is an adder, 61 is an RF signal input terminal, and 62 is an IF signal output terminal.

【0043】RF信号入力端子61から入力された変調
信号はアンプ51で増幅されてミキサ52で第1の中間
周波数(fIF1)に変換される。第1の中間周波数はそ
の受信機が受信可能な受信帯域よりも高い周波数に設定
される。この周波数変換に使用される局部発振器がPL
L56である。PLL56の構成は、図4または図5に
示したPLL9の構成と同じである。受信したい変調信
号の搬送波周波数をfRFとすると、PLL56のVCO
901の発振周波数fLO1は、fLO1=fRF+fIF1とな
るようにN分周器902のNの値を変更することにより
設定する。ミキサ52の出力はBPF53により、搬送
波fIF1を含む受信チャンネルの信号のみを通過させ隣
接チャンネルの信号は除去する。BPF53の出力はミ
キサ54に入力される。ミキサ54では選局されたfIF
1の変調信号を、この受信機が受信可能な受信帯域より
も低い第2の中間周波数(fIF2)に周波数変換する。
この周波数変換に使用される局部発振器がPLL57で
ある。PLL57の構成は、図4または図5に示したP
LL9の構成と同じである。PLL57のVCO901
の発振周波数fLO2は、fLO2=fIF1−fIF2となるよう
にN分周器902のNの値を変更することにより設定す
る。ミキサ54の出力はBPF55により、fIF2を含
む受信チャンネルのみの信号を通過させ隣接チャンネル
の信号は除去してIF信号出力端子62から出力され
る。この後は図示しないが、さらにA/Dコンバータで
サンプリングしやすいように低い搬送波周波数に変換す
る第3の周波数変換が行われる場合がある。この第3の
周波数変換に使用されるVCOは一般に共振器に水晶振
動子が使用されるため位相雑音は問題にならない。この
第3の周波数変換の後、A/Dコンバータでデジタル化
された後、デジタル信号処理で直交検波が行われる。こ
の後、AFCループや搬送波再生ループにより復調処理
が行われるのは、図1、図2と同様である。
The modulated signal input from the RF signal input terminal 61 is amplified by the amplifier 51 and converted to the first intermediate frequency (fIF1) by the mixer 52. The first intermediate frequency is set to a frequency higher than the reception band that the receiver can receive. The local oscillator used for this frequency conversion is PL
L56. The configuration of the PLL 56 is the same as the configuration of the PLL 9 shown in FIG. 4 or FIG. Assuming that the carrier frequency of the modulated signal to be received is fRF, the VCO of the PLL 56
The oscillation frequency fLO1 of 901 is set by changing the value of N of the N frequency divider 902 so that fLO1 = fRF + fIF1. The output of the mixer 52 is passed by the BPF 53 so that only the signal of the receiving channel including the carrier wave fIF1 passes and the signal of the adjacent channel is removed. The output of the BPF 53 is input to the mixer 54. The fIF selected by the mixer 54
The frequency conversion of the one modulated signal is performed to a second intermediate frequency (fIF2) lower than the reception band that can be received by this receiver.
The PLL 57 is a local oscillator used for this frequency conversion. The configuration of the PLL 57 is the same as that of the P shown in FIG.
This is the same as the configuration of LL9. VCO901 of PLL57
Is set by changing the value of N of the N frequency divider 902 so that fLO2 = fIF1−fIF2. The output of the mixer 54 is output from the IF signal output terminal 62 by the BPF 55, passing only the signal of the receiving channel including fIF2 and removing the signal of the adjacent channel. Thereafter, although not shown, a third frequency conversion for converting the signal to a low carrier frequency may be performed so that the A / D converter can easily perform sampling. In the VCO used for the third frequency conversion, a crystal resonator is generally used for the resonator, so that phase noise does not matter. After the third frequency conversion, the signal is digitized by an A / D converter, and then quadrature detection is performed by digital signal processing. After that, the demodulation process is performed by the AFC loop or the carrier wave recovery loop as in FIGS. 1 and 2.

【0044】以上より、ダブルスーパーヘテロダインチ
ューナではVCOを2個含むためにそれぞれの瞬時位相
の揺らぎを合算してAFCループまたは搬送波再生ルー
プのNCO16へフィードフォワードする必要がある。
PLL56,57内部の位相比較器で検出されたそれぞ
れのVCOの瞬時位相の揺らぎを位相角θに変換するの
が位相変換器58,59である。その動作は図1の位相
変換器10と同じである。位相変換器58,59で得ら
れた位相角は加算器60で加算されてNCO16へ出力
される。なお、位相角の符号については、VCOの発振
周波数がミキサで周波数変換を行う入力信号周波数の上
か下かによって変化するので、その点を考慮して設定す
るものとする。
As described above, in order to include two VCOs in the double superheterodyne tuner, it is necessary to add the fluctuations of the respective instantaneous phases and feed them forward to the NFC 16 of the AFC loop or the carrier recovery loop.
The phase converters 58 and 59 convert the instantaneous phase fluctuations of the respective VCOs detected by the phase comparators inside the PLLs 56 and 57 into phase angles θ. The operation is the same as that of the phase converter 10 of FIG. The phase angles obtained by the phase converters 58 and 59 are added by the adder 60 and output to the NCO 16. Note that the sign of the phase angle changes depending on whether the oscillation frequency of the VCO is above or below the input signal frequency for performing frequency conversion by the mixer.

【0045】なお、説明した位相比較器909の構成は
一例であり、位相誤差情報をデジタル化できる方法であ
れば他の構成でも良い。また、説明に使用したL,M,
Nの値や周波数の値は一例であり、この値に限定される
ものではない。また、位相比較器909の出力に平滑化
のためのLPFを挿入しても良い。また、PLL9、ミ
キサ2,3、LPF4,5、ADC6,7、複素乗算器
11の系の遅延と、PLL9、位相変換器10、NCO
16、複素乗算器11の系の相対遅延が無視できない場
合は、適切な遅延調整を入れても良い。また図3の構成
では、PLL56を含む系とPLL57を含む系でそれ
ぞれ適切な遅延調整を入れても良い。
The configuration of the phase comparator 909 described above is merely an example, and any other configuration may be used as long as the phase error information can be digitized. In addition, L, M,
The value of N and the value of the frequency are examples, and are not limited to these values. Further, an LPF for smoothing may be inserted into the output of the phase comparator 909. The delay of the system of the PLL 9, the mixers 2, 3, the LPFs 4, 5, the ADCs 6, 7, and the complex multiplier 11, and the PLL 9, the phase converter 10, the NCO
16. If the relative delay of the system of the complex multiplier 11 cannot be ignored, an appropriate delay adjustment may be provided. Further, in the configuration of FIG. 3, appropriate delay adjustment may be performed in each of the system including the PLL 56 and the system including the PLL 57.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではチュー
ナの局部発振器を制御するPLLにおいて、PLL内部
の基準発振器出力と局部発振器出力との位相比較出力か
ら局部発振器の瞬時位相ずれを検出し、検出した瞬時位
相ずれを位相変換器で搬送波の位相角度に変換し、その
位相角度をAFCループまたは搬送波再生ループのNC
Oに帰還することで、局部発振器の瞬時位相ずれをフィ
ードフォワード形式で除去することができる。
As described above, according to the present invention, in the PLL for controlling the local oscillator of the tuner, the instantaneous phase shift of the local oscillator is detected from the phase comparison output between the reference oscillator output and the local oscillator output inside the PLL. The detected instantaneous phase shift is converted into the phase angle of the carrier by the phase converter, and the phase angle is set to the NC of the AFC loop or the carrier recovery loop.
By returning to O, the instantaneous phase shift of the local oscillator can be removed in a feedforward manner.

【0047】本発明の位相雑音除去方法は、チューナの
PLLにて瞬時位相ずれを検出するため位相雑音の検出
および補正が変調方式や伝送路条件に依存しない。ま
た、搬送波再生ループの帯域幅を制御する必要がないの
で、固定劣化が増加することもない。
According to the phase noise elimination method of the present invention, the instantaneous phase shift is detected by the PLL of the tuner, so that the detection and correction of the phase noise do not depend on the modulation method or the condition of the transmission line. Further, since there is no need to control the bandwidth of the carrier recovery loop, the fixed deterioration does not increase.

【0048】またチューナとの連携により位相雑音を除
去する方法のため、チューナと後段のデジタル信号処理
による復調ブロックとを同一のモジュールや同一パッケ
ージのLSIに構成する場合に特に有効な方法である。
Further, the method for removing the phase noise in cooperation with the tuner is a particularly effective method when the tuner and the demodulation block by the digital signal processing at the subsequent stage are configured in the same module or the same package LSI.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態における復調装置のブロッ
ク図
FIG. 1 is a block diagram of a demodulation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の第1の変形における復調
装置のブロック図
FIG. 2 is a block diagram of a demodulation device according to a first modification of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の第2の変形における復調
装置のブロック図
FIG. 3 is a block diagram of a demodulation device according to a second modification of the embodiment of the present invention.

【図4】復調装置で用いられるPLLの第1の構成例を
示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a first configuration example of a PLL used in a demodulation device.

【図5】復調装置で用いられるPLLの第2の構成例を
示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a second configuration example of a PLL used in the demodulation device;

【図6】復調装置のPLLで用いられる位相比較器の構
成例を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a phase comparator used in a PLL of the demodulation device.

【図7】復調装置で用いられるNCOの第1の構成例を
示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a first configuration example of an NCO used in a demodulation device;

【図8】復調装置で用いられるNCOの第2の構成例を
示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a second configuration example of the NCO used in the demodulation device.

【図9】復調装置で用いられる通常のNCOの構成例を
示すブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a normal NCO used in a demodulation device;

【図10】復調装置の搬送波再生ループで用いられるル
ープフィルタの構成例を示すブロック図
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a loop filter used in a carrier recovery loop of the demodulation device.

【図11】復調装置のAFCループで用いられるループ
フィルタの構成例を示すブロック図
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a loop filter used in an AFC loop of the demodulation device.

【図12】位相比較器の動作を説明する波形図FIG. 12 is a waveform chart illustrating the operation of the phase comparator.

【図13】従来の復調装置の構成例を示すブロック図FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of a conventional demodulation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,51 アンプ 2,3,52,54 ミキサ 4,5,911 LPF 6,7 ADC 8 移相器 9,56,57 PLL 10,58,59 位相変換器 11,17 複素乗算器 12,13 RRCF 14 周波数誤差検出器 15,19,906 ループフィルタ 16,20 NCO 18 位相誤差検出器 21 変調信号入力端子 22 I軸復調信号出力端子 23 Q軸復調信号出力端子 53,55 BPF 60,1601 加算器 61 RF信号入力端子 62 IF信号出力端子 101,903,909 位相比較器 102 帯域可変ループフィルタ 103,901 VCO 104 位相雑音検出器 902 N分周器 904 M分周器 905 基準発振器 907,908 L分周器 910 ADC 90901 カウンタ 1503,1602,1904,2002,90902
ラッチ回路 1603,2003 累積加算器 1502,1604,1608,1903,1905,
2001 加算器 1605,1606,2004,2005 データ変換
回路 1501,1607,1901,1902 乗算器
1,51 amplifier 2,3,52,54 mixer 4,5,911 LPF 6,7 ADC 8 phase shifter 9,56,57 PLL 10,58,59 phase converter 11,17 complex multiplier 12,13 RRCF 14 Frequency error detector 15, 19, 906 Loop filter 16, 20 NCO 18 Phase error detector 21 Modulation signal input terminal 22 I-axis demodulation signal output terminal 23 Q-axis demodulation signal output terminal 53, 55 BPF 60, 1601 Adder 61 RF signal input terminal 62 IF signal output terminal 101,903,909 Phase comparator 102 Variable band loop filter 103,901 VCO 104 Phase noise detector 902 N frequency divider 904 M frequency divider 905 Reference oscillator 907,908 L frequency division 910 ADC 90901 counter 1503, 1602, 1904, 2002 90902
Latch circuit 1603, 2003 Cumulative adder 1502, 1604, 1608, 1903, 1905
2001 Adder 1605, 1606, 2004, 2005 Data conversion circuit 1501, 1607, 1901, 1902 Multiplier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 久也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5K004 AA01 BA02 BB02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (72) Inventor Hisaya Kato 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5K004 AA01 BA02 BB02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】受信したディジタル変調信号の周波数変換
または検波を行うミキサと、 前記ミキサに入力する選局用の局部発振信号を生成する
PLL手段と、 前記PLL手段で生成される前記局部発振信号の瞬時位
相ずれを、前記PLL手段内部の基準発振信号との位相
比較で検出する位相比較手段と、 前記瞬時位相ずれを搬送波の位相角度に変換する位相変
換器と、 前記ミキサの出力に対して搬送波の位相を変更する搬送
波回転手段と、を備え、 前記局部発振信号の前記瞬時位相ずれを前記位相変換器
の出力により補正するように、前記搬送波回転手段によ
り前記搬送波の位相を制御することを特徴とする復調装
置。
1. A mixer for performing frequency conversion or detection of a received digital modulation signal, PLL means for generating a local oscillation signal for tuning input to the mixer, and the local oscillation signal generated by the PLL means Phase comparing means for detecting the instantaneous phase shift by a phase comparison with a reference oscillation signal inside the PLL means, a phase converter for converting the instantaneous phase shift to a phase angle of a carrier wave, and an output of the mixer Carrier rotation means for changing the phase of the carrier, comprising: controlling the phase of the carrier by the carrier rotation means so as to correct the instantaneous phase shift of the local oscillation signal by the output of the phase converter. Characteristic demodulator.
【請求項2】受信したディジタル変調信号と選局用の局
部発振信号とを乗算することにより周波数変換または検
波を行ってベースバンド信号を出力する復調方法であっ
て、 前記局部発振信号はPLLにより生成し、 前記局部発振信号の瞬時位相ずれを前記PLL内部の基
準発振信号との位相比較で検出し、 検出した前記瞬時位相ずれを搬送波の位相角度に変換
し、 前記ベースバンド信号に対して、前記局部発振信号の前
記瞬時位相ずれを補正するように、前記位相角度分だけ
搬送波に位相回転を与えることを特徴とする復調方法。
2. A demodulation method for performing frequency conversion or detection by multiplying a received digital modulation signal and a local oscillation signal for tuning to output a baseband signal, wherein the local oscillation signal is output by a PLL. Generating, detecting an instantaneous phase shift of the local oscillation signal by phase comparison with a reference oscillation signal inside the PLL, converting the detected instantaneous phase shift into a phase angle of a carrier wave, A demodulation method, wherein a phase rotation is applied to a carrier by the phase angle so as to correct the instantaneous phase shift of the local oscillation signal.
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