JP2006080757A

JP2006080757A - 受信装置

Info

Publication number: JP2006080757A
Application number: JP2004261036A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Konishi; 孝明小西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: JP4440050B2

Abstract

【課題】２つ以上の変調方式が同じ伝送路で放送されている場合、例えば、選局時のチャンネルサーチ時に、複数の復調方式で復調することにより放送波の変調方式を判別する必要があり、選局時間とチャンネルサーチ時間が長くなるという課題がある。
【解決手段】本願発明は、チューナ手段により出力された中間周波信号における第１の変調方式と第２の変調方式における中心周波数及び周波数帯域の違いを検出することにより、第１の変調方式と第２の変調方式との判別が可能になるため、第１の復調器及び第２の復調器により復調を行うことにより変調方式を判別する場合と比較して短時間で変調方式を判別することが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送受信機に関するものである。

現在、特に日本では、衛星波や地上波の再送信がケーブルテレビの役割として重要な位置付けをしめている。従って、特に、ケーブルテレビにおけるデジタル放送は同一の伝送路でＱＡＭ（直交振幅変調）信号やＯＦＤＭ（周波数分割多重）信号など、複数の変調方式を送信している場合があり、どちらの変調方式か判別して復調する必要がある。

ここで、複数の変調方式の中からＱＡＭ信号による変調方式であることを判別する方法としては（特許文献１）に記載されているように、ＡＰＣ回路またはＡＦＣの出力信号をもとに同期検出を行い、同期が検出された場合にはＱＡＭ信号であり、同期が検出されない場合はＱＡＭ信号でないと判別することが可能であることが知られていた。

一方、ＯＦＤＭ信号は（特許文献２）に記載されているように位相誤差、周波数誤差検出結果をもとに同期検出を行い、同期が検出された場合にはＯＦＤＭ信号であり、同期が検出されない場合はＯＦＤＭ信号でないと判別することが可能であることが知られていた。従来、上述したように、ＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号かどうかの判別はＱＡＭ復調器とＯＦＤＭ復調器の同期検出結果をもとに行うことができることが知られている。
特開平５−７５６６３号公報特開平８−１０２７７１号公報

しかしながら、従来のようなＱＡＭ信号、ＯＦＤＭ信号の検出方法ではＱＡＭ信号、ＯＦＤＭ信号の判別に、それぞれの復調器を順に通して、同期検出結果を元にＱＡＭ信号かＯＦＤＭ信号かを判別する必要があるため、判別に時間がかかり、チャンネルサーチ時など、多くのチャンネルをサーチする場合にＱＡＭ信号かＯＦＤＭ信号かを判別すると非常に長い時間を有する課題があった。

本願発明は、第１の変調方式により変調されたディジタル放送信号と第２の変調方式により変調されたディジタル放送信号が周波数多重されて伝送されるディジタル放送信号を受信する受信装置であって、ディジタル放送信号の周波数変換を行い中間周波信号を出力するチューナ手段と、チューナ手段により出力された第１の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第１の復調手段及びチューナ手段により出力された第２の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第２の復調手段とからなる復調手段と、チューナ手段から出力された中間周波信号の周波数帯域に応じて、第１又は第２の変調方式を判別する判別手段と、判別手段の結果に基づいて、第１又は第２の復調手段を切替えて復調させる制御手段とを備えたことを特徴とする受信装置である。

これにより、本願発明は、チューナ手段から出力された第１の変調方式の中間周波信号と第２の変調方式の中間周波信号の周波数帯域のずれを検出することにより、第１の変調方式と第２の変調方式との判別が可能になるため、第１の復調手段及び第２の復調器により復調を行うことに判別する場合と比較して短時間で判別を行うことが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。

また、本願発明は、第１の変調方式により変調されたディジタル放送信号と第２の変調方式により変調されたディジタル放送信号が周波数多重されて伝送されるディジタル放送信号を受信する受信装置であって、ディジタル放送信号の周波数変換を行い中間周波信号を出力するチューナ手段と、チューナ手段により出力された第１の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第１の復調手段及びチューナ手段により出力された第２の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第２の復調手段とからなる復調手段と、チューナ手段から出力された中間周波信号の中心周波数に応じて、第１又は第２の変調方式を判別する判別手段と、判別手段の結果に基づいて、第１又は第２の復調手段を切替えて復調させる制御手段とを備えたことを特徴とする受信装置である。

これにより、本願発明は、チューナ手段から出力された中間周波信号における第１の変調方式と第２の変調方式における中心周波数の違いを検出することにより、第１の変調方式と第２の変調方式との判別が可能になるため、第１の復調手段及び第２の復調器により復調を行うことにより変調方式を判別する場合と比較して短時間で変調方式を判別することが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。

また、本願発明は、第１の変調方式により変調されたディジタル放送信号と第２の変調方式により変調されたディジタル放送信号が周波数多重されて伝送されるディジタル放送信号を受信する受信装置であって、ディジタル放送信号の周波数変換を行い中間周波信号を出力するチューナ手段と、チューナ手段により出力された第１の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第１の復調手段及びチューナ手段により出力された第２の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第２の復調手段とからなる復調手段と、チューナ手段により出力された中間周波信号の第１又は第２の変調方式の中心周波数及び周波数帯域に応じて、第１の復調手段と第２の復調手段とを判別する判別手段と、判別手段の信号に基づいて、第１又は第２の復調手段を切替えて復調させる制御手段とを備えたことを特徴とする受信装置である。

これにより、本願発明は、チューナ手段により出力された中間周波信号における第１の変調方式と第２の変調方式における中心周波数及び周波数帯域の違いを検出することにより、第１の変調方式と第２の変調方式との判別が可能になるため、第１の復調器及び第２の復調器により復調を行うことにより変調方式を判別する場合と比較して短時間で変調方式を判別することが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。

本願発明により、例えば選局時において受信したディジタル放送信号の変調方式を短時間で判別することが可能になるため、チャンネルサーチ時間を短縮することが可能になる。

（実施の形態１）
図１に本実施の形態１の受信装置の構成図を示す。

１はＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ信号（以下ＲＦ信号と記載）をＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ信号（以下ＩＦ信号と記載）に変換するチューナ、２は受信するチャンネルのみを通過させる帯域制限フィルタ、３はアナログデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器と記載）、４はＯＦＤＭ信号及びＱＡＭ信号を復調する復調器、５はＯＦＤＭ信号とＱＡＭ信号を判別する変調方式判別器、６は復調後のデータを誤り訂正する誤り訂正器、７は誤り訂正器６から出力されるトランスポートストリーム、８はトランスポートストリームを各番組の映像、音声に振り分けるトランスポートデコーダ、９は圧縮された映像、音声を伸張するＡＶデコーダであり、ＡＶデコード９からは映像、音声信号が出力される。

変調方式判別器５の構成は図２に示す通りで、１０はバンドパスフィルタ、１１はある一定のサンプル数の平均値を算出する平均化器、１２は平均化器１１１の出力値を積分する積分器、１３はチャンネル選局時からある一定時間後の積分器１２の出力値がある閾値未満なら信号がないと判断し、ある閾値以上なら信号があると判断する信号有無検出器である。

以下に図３を用いてＯＦＤＭ信号とＱＡＭ信号の判別方法について説明する。日本のケーブル放送ではＯＦＤＭ信号はＲＦ信号において、＋１０００／７＝１４２．８５７ｋＨｚ周波数オフセットして信号を送出し、ＱＡＭ信号はＲＦ信号において周波数オフセットせずに信号を送出することが規格により定められている。

ＩＦ信号に周波数変換され、ＡＤ変換されたＯＦＤＭ信号とＱＡＭ信号の周波数関係はＯＦＤＭ信号がＱＡＭ信号比べて−１０００／７＝−１４２．８５７ｋＨｚ周波数オフセットされた図３に示すような関係にある。

ＯＦＤＭ信号の帯域幅は５５７５．３９７ｋＨｚ、ＱＡＭ信号の帯域幅は５３０９．７３５ｋＨｚであり、ＯＦＤＭ信号が−１４２．８５７ｋＨｚ周波数オフセットされているため、ＩＦ信号で見るとＯＦＤＭ信号の帯域端３ａとＱＡＭ信号の帯域端の差は２７５．６８８ｋＨｚ、ＯＦＤＭ信号の帯域端３ｃとＱＡＭ信号の帯域端の差は１０ｋＨｚとなる。

従って、ＯＦＤＭ信号の帯域端３ａからＱＡＭ信号の帯域端３ｂの帯域にはＯＦＤＭ信号のみがあり、ＱＡＭ信号がない帯域２７５．６８８ｋＨｚが存在する。この２７５．６８８ｋＨｚの帯域またはその一部の帯域を通過させるバンドパスフィルタ１１（例えば、周波数オフセット１４２．８５７ｋＨｚの帯域をもつバンドパスフィルタ）を通し、信号有無検出器１３でチャンネル選局時からある一定時間後の積分器１３の出力値がある閾値以上であればＯＦＤＭ信号と判別し、ある閾値未満であればＱＡＭ信号であると判別する。

これにより、従来の方法でＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号の同期検出にそれぞれ約２００ｍ秒必要であったため、ＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号の判別最大４０ｍ秒必要とした時間が、本発明では約２０ｍｓｅｃでＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号の判別が可能となるため、チャンネルサーチ時間を大幅に短縮することができる。

また、本願発明においては、バンドパスフィルタ１０、平均化器１１、積分器１２の処理周波数はＡＤ変換器３のサンプリング周波数と同じであるため、ＡＤ変換器３のサンプリング周波数を上げることに、平均化器１１、積分器１２の処理周波数が上がり、信号有無検出器１３でＯＦＤＭ信号とＱＡＭ信号の判別速度が上がり、チャンネル選局後から誤り訂正器６から出力される誤りのないトランスポートストリーム７が出力される時間が短くなり、チャンネル選局後からＡＶデコーダ９から出力される映像、音声の出力時間が短くなる。
これに対して、従来のように、ＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号との判別をＱＡＭ復調器
とＯＦＤＭ復調器の同期検出結果をもとに行う場合には、復調器の処理速度に制限があるため、ＡＤ変換器３のサンプリング周波数を上げた場合であっても、チャンネル選局後からＡＶデコード９から出力される映像、音声の出力時間を短縮することは困難である。

このように、本願発明においては、ＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号とでは、送信側にお
いて１４２．８５７ｋＨｚ周波数がオフセットされていることにより中心周波数が異なること、及び、ＯＦＤＭ信号における帯域幅５５７５．３９７ｋＨｚでありＱＡＭ信号の帯域幅が５３０９．７３５ｋＨｚであることにより周波数帯域が異なることに基づいて、ＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号との判別が可能になるため、ＱＡＭ復調器とＯＦＤＭ復調器の同期検出結果をもとに行う場合と比較して短時間で変調方式を判別することが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。

なお、本実施の形態においては、第１の変調方式としてのＯＦＤＭ方式と第２の変調方式としてのＱＡＭ方式について、中心周波数及び周波数帯域が異なる場合について説明したが、本願発明はこの場合のみならず、中心周波数のみが異なる場合及び周波数帯域のみが異なる場合であっても第１の変調方式と第２の変調方式を判別することが可能になり、上述した場合と同様に、第１の復調手段及び第２の復調手段により復調を行うことにより変調方式を判別する場合と比較して短時間で変調方式を判別することが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。以下に、中心周波数のみが異なる場合及び周波数帯域のみが異なる場合について、図４から図５を参照して説明する。

最初に、中心周波数のみが異なる場合について説明する。ここで、本実施の形態においては、第１の変調方式及び第２の変調方式の周波数帯域が５０００ｋＨｚであり、第１の変調方式は、第２の変調方式に対して、ＲＦ信号において１５０ｋＨｚ周波数オフセットして信号を送出しているものと仮定する。上述した場合と同様に、チューナによりＲＦ信号からＩＦ信号に周波数変換され、ＡＤ変換された第１の変調方式のＩＦ信号と第２の変調方式のＩＦ信号との周波数の関係は、第１の変調方式のＩＦ信号が第２の変調方式のＩＦ信号と比較して帯域端の差は１５０ｋＨｚ周波数オフセットされた図４のような関係になる。

このように、第１の変調方式と第２の変調方式をＩＦ信号で比較した場合に、第１の変調方式のＩＦ信号と第２の変調方式のＩＦ信号との間で帯域差１５０ｋＨｚが生じるため、これを上述したバンドパスフィルタ１１を通し、信号有無検出器１３でチャンネル選局時からある一定時間後の積分器１３の出力値が上述した１５０ｋＨｚの帯域差の部分においては、第１の変調方式では信号が発生し、一方、第２の変調方式では信号が生じないこととなるため、中心周波数のみが異なる場合であっても、上述した場合と同様に第１の変調方式と第２の変調方式とを復調手段を介することなく判別することが可能になる。従って、本願発明では、第１の復調手段及び第２の復調手段により復調を行うことにより変調方式を判別する場合と比較して短時間で変調方式を判別することが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。

なお、上述した例においては、４ａと４ｂとの間における信号の有無に基づいて第１の変調方式と第２の変調方式とを判別することとしたが、本願発明では、４ｃから４ｄとの間における信号の有無に基づいて第１の変調方式と第２の変調方式とを判別することも可能である。

次に、周波数帯域のみが異なる場合について図５を参照して説明する。ここで、第１の変調方式の周波数帯域が５０００ｋＨｚであり、一方、第２の変調方式の周波数帯域が４０００ｋＨｚの信号を出力しているものと仮定する。上述した場合と同様に、チューナによりＲＦ信号からＩＦ信号に周波数変換され、ＡＤ変換された第１の変調方式のＩＦ信号と第２の変調方式のＩＦ信号と比較して図５に示すように、帯域端の差は約５００ｋＨｚとなる。

このように、第１の変調方式と第２の変調方式をＩＦ信号で比較した場合に、第１の変調方式のＩＦ信号と第２の変調方式のＩＦ信号との間で帯域差約５００ｋＨｚが生じるため、これを上述したバンドパスフィルタ１３を通し、信号有無検出器１３でチャンネル選局時からある一定時間後の積分器１３の出力値が上述した約５００ｋＨｚの帯域差の部分においては、第１の変調方式では信号が発生し、一方、第２の変調方式では信号が生じないこととなるため、周波数帯域のみが異なる場合であっても、
上述した場合と同様に第１の変調方式と第２の変調方式とを復調手段を介することなく判別することが可能になる。従って、本願発明では、第１の復調手段及び第２の復調手段により復調を行うことにより変調方式を判別する場合と比較して短時間で変調方式を判別することが可能になるため、選局時等にディジタル放送信号の処理を迅速に行うことが可能になる。

なお、上述した例においては、５ａと５ｂとの間における信号の有無に基づいて第１の変調方式と第２の変調方式とを判別することとしたが、本願発明では、５ｃから５ｄとの間における信号の有無に基づいて第１の変調方式と第２の変調方式とを判別することも可能である。

また、本実施の形態ではＡＤ変換器３の出力信号で変調方式判別器５により変調方式の判別を行っているが、ＡＤ変換器３の前に変調方式判別器５を置く構成でも良い。
また、本実施の形態ではＯＦＤＭ信号とＱＡＭ信号を例に挙げて説明しているが、変調方式ごとに周波数オフセットするかしないかを設定している場合には、他の変調信号（例えばＶＳＢ（ＶｅｓｔｉｇａｌＳｉｄｅＢａｎｄ）信号、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）信号など）でも良い。なお、本実施の形態における変調方式判別器５は、ＬＳＩ化することが可能である。

（実施の形態２）
本実施の形態における受信装置の構成は、実施の形態１の受信装置の構成図（図１）と同じであるが、変調方式判別器５の構成が実施の形態１と異なる。実施の形態２の変調方式判別器の構成を図６に示す。

ここで、バンドパスフィルタ１０、平均化器１１、積分器１２、信号有無検出器１３は実施の形態１と同じもので、実施の形態１で説明したとおりである。１４は選局されたチャンネル全帯域の信号で、ある一定のサンプル数の平均値を算出する平均化器、１５は平均化器１４の出力値を積分する積分器、１６はチャンネル選局時からある一定時間後の積分器１６の出力値がある閾値未満なら信号がないと判断し、ある閾値以上なら信号があると判断する信号有無検出器で、判別器１７は信号有無検出器１３、１６の結果をもとにＯＦＤＭ信号かＱＡＭ信号か信号が存在しないかどうかを判別する判別器１７である。以下に変調方式判別器の動作について説明する。

バンドパスフィルタ１０、平均化器１１、積分器１２、信号有無検出器１３を通る系では図３（ｃ）に示す帯域の信号の有無を検出する。一方平均化器１４、積分器１５、信号有無検出器１６の系は受信チャンネル全帯域を信号の有無を検出する。

信号有無検出器１３から信号有り、信号有無検出器１６から信号有りが出力された場合には、判別器１７ではＯＦＤＭ信号と判別する。信号有無検出器１３から信号なし、信号有無検出器１６から信号有りが出力された場合には、判別器１７ではＱＡＭ信号と判別する。信号有無検出器１３から信号なし、信号有無検出器１６から信号なしが出力された場合には、判別器１７ではＯＦＤＭ信号、ＱＡＭ信号ともになしと判別する。

これにより、従来の方法でＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号の同期検出にそれぞれ約２００ｍ秒必要であったため、ＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号の判別に最大４０ｍ秒必要とした時間が、本発明では約２０ｍｓｅｃでＱＡＭ信号とＯＦＤＭ信号の判別が可能となるため、チャンネルサーチ時間を大幅に短縮することができる。

また、バンドパスフィルタ１０、平均化器１１、積分器１２の処理周波数はＡＤ変換器のサンプリング周波数と同じであるため、ＡＤ変換器３のサンプリング周波数を上げることに、平均化器１１、積分器１２の処理周波数が上がり、信号有無検出器１３でＯＦＤＭ信号とＱＡＭ信号の判別速度が上がり、チャンネル選局後から誤り訂正器６から出力される誤りのないトランスポートストリーム７が出力される時間が短くなり、チャンネル選局後からＡＶデコーダ９により映像、音声が出力される出力時間が短くなる。

また実施の形態２ではＡＤ変換器３の出力信号で変調方式判別器１７により変調方式の判別を行っているが、ＡＤ変換器３の前に変調方式判別器１７を置く構成でも良い。

また実施の形態２ではＯＦＤＭ信号とＱＡＭ信号を例に挙げて説明しているが、変調方式ごとに周波数オフセットするかしないかを設定している場合には、他の変調信号（例えばＶＳＢ（ＶｅｓｔｉｇａｌＳｉｄｅＢａｎｄ）信号、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）信号など）でも良い。また変調方式判別器５はＬＳＩ化することが可能である。

本発明にかかる受信装置は、２種類の変調方式で放送されており、そのうちの一方の変調方式は周波数オフセットして放送され、もう一方の変調方式は周波数オフセットせずに放送される信号を受信する際に、高速な選局または高速なチャンネルサーチを可能にするデジタル放送受信装置に適用できる。

本発明の実施の形態１における受信装置の構成図本発明の実施の形態１における変調方式判別器の構成図本発明の実施の形態１で受信する変調信号の帯域特性と変調方式判別器に用いるバンドパスフィルタの特性を示す図本発明の実施の形態１で受信する第１及び第２の変調信号の特性を示す図本発明の実施の形態１で受信する第１及び第２の変調信号の特性を示す図本発明の実施の形態２における変調方式判別器の構成図

符号の説明

１チューナ
２帯域制限フィルタ
３ＡＤ変換器
４復調器
５変調方式判別器
６誤り訂正器
７トランスポートストリーム
８トランスポートデコーダ
９ＡＶデコーダ
１０バンドパスフィルタ
１１、１４平均化器
１２、１５積分器
１３、１６信号有無検出器
１７判別器

Claims

第１の変調方式により変調されたディジタル放送信号と第２の変調方式により変調されたディジタル放送信号が周波数多重されて伝送されるディジタル放送信号を受信する受信装置であって、前記ディジタル放送信号の周波数変換を行い中間周波信号を出力するチューナ手段と、前記チューナ手段により出力された第１の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第１の復調手段及び前記チューナ手段により出力された第２の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第２の復調手段とからなる復調手段と、前記チューナ手段から出力された中間周波信号の周波数帯域に応じて前記第１又は前記第２の変調方式を判別する判別手段と、前記判別手段の結果に基づいて前記第１又は第２の復調手段を切替えて復調させる制御手段とを備えたことを特徴とする受信装置。
前記第１の変調方式の周波数帯域は、前記第２の変調方式の周波数帯域よりも周波数帯域が広いことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記受信装置は、さらに、チューナ手段から出力された中間周波信号をアナログデジタル変換する変換手段と、前記変換手段から出力された第１の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第１の復調手段及び前記変換手段から出力された第２の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第２の復調手段とからなる復調手段と、前記変換手段から出力された前記中間周波信号の周波数帯域に応じて、前記第１又は前記第２の変調方式を判別する判別手段と、前記判別手段の結果に基づいて、前記第１又は第２の復調手段を切替えて復調させる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか記載の受信装置。
前記受信装置は、さらに、前記中間周波信号の所定時間における信号の有無を検出する検出手段を備え、前記検出手段による信号の有無により、前記中間周波信号の第１又は第２の変調方式の周波数帯域を判別することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の受信装置。
第１の変調方式により変調されたディジタル放送信号と第２の変調方式により変調されたディジタル放送信号が周波数多重されて伝送されるディジタル放送信号を受信する受信装置であって、前記ディジタル放送信号の周波数変換を行い中間周波信号を出力するチューナ手段と、前記チューナ手段により出力された第１の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第１の復調手段及び前記チューナ手段により出力された第２の変調方式により変調された中間周波信号を復調する第２の復調手段とからなる復調手段と、前記チューナ手段から出力された中間周波信号の中心周波数に応じて、前記第１又は前記第２の変調方式を判別する判別手段と、前記判別手段の結果に基づいて、前記第１又は第２の復調手段を切替えて復調させる制御手段とを備えたことを特徴とする受信装置。
前記第１の変調方式は、チャンネル帯域内の第１の中心周波数から所定周波数帯域に変調信号を配置し、前記第２の変調方式は、前記第１の中心周波数から予め定められた所定周波数異なる第２の中心周波数から所定周波数帯域に変調信号を配置することを特徴とする請求項５記載の受信装置。