JP2022167647A - 階層伝送方式の送信装置及び受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２系統の変調信号を階層伝送する際の信号減衰に対する耐性を高めた送信装置及び受信装置を提供する。【解決手段】本発明の送信装置１は、伝送する上階層と下階層のデータの基準同期を同じくするクロックを生成するクロック生成部１１、上階層用のデータについて上階層用の変調信号を形成する上階層用伝送路符号化部１２、下階層用のデータについて下階層用の変調信号を形成する下階層用伝送路符号化部１３、レベル調整を経て上階層と下階層の各変調信号を合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部１４、及び当該合成した複素ベースバンド信号を直交変調して変調波信号を生成する直交変調部１５を備える。本発明の受信装置２は、送信装置１と同様のクロック生成部２２、及び送信装置１から伝送された変調波信号を受信して電力階層伝送方式に基づき上階層のデータ及び下階層のデータを復元する機能部（２３，２４，２５）を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、シングルキャリアで２系統の変調信号を階層伝送する送信装置及び受信装置に関する。

１２ＧＨｚ帯衛星デジタル放送における変調方式は、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫなどがあり、シングルキャリアで伝送される。この１２ＧＨｚ帯衛星放送の伝送方式はＩＳＤＢ－Ｓ３と呼ばれる。変調方式と誤り訂正符号の符号化率で伝送方式の強さが決まる（例えば、非特許文献１参照）。この衛星放送において、強階層（低次の変調方式と低い符号化率を使い、伝送耐性を強めた階層）と弱階層（高次（多値）の変調方式と高い符号化率を使い、大容量伝送が可能な階層）とを組み合わせた階層伝送が可能である。例えば、強階層にはＱＰＳＫ・符号化率１／２を使用し、弱階層には１６ＡＰＳＫ・符号化率７／９を使用する。１２ＧＨｚ帯衛星放送の階層伝送は、１フレームを強階層と弱階層に分け、時分割で伝送する時分割階層伝送方式である。強階層と弱階層で１シンボルあたりの伝送ビット数は異なるが、シンボルレートは一定である。近年では、２１ＧＨｚ帯衛星放送も検討されている。

また、地上デジタル放送においては、ＯＦＤＭというマルチキャリア変調方式が採用され、そのキャリア変調方式は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ若しくは６４ＱＡＭなどがある。この地上デジタル放送の伝送方式はＩＳＤＢ－Ｔと呼ばれる（例えば、非特許文献２参照）。近年、次世代に向けた地上放送では、既存のＩＳＤＢ－Ｔの変調信号に、もう１つの変調信号を電力的に加算して多重する電力階層伝送（以下、「ＬＤＭ」と称する）方式が検討されている。このＬＤＭ方式は、既存のＩＳＤＢ－Ｔのデータキャリア（以下、２Ｋ階層と称する）に次世代放送のデータキャリア（以下、４Ｋ階層と称する）をＯＦＤＭ変調して多重し、これまでと同じ１つのチャンネルで２Ｋと４Ｋの両方を放送する階層伝送方式である（例えば、非特許文献３参照）。この方式では、２Ｋ階層に対して、４Ｋ階層を小さい電力で多重することで、強階層（上階層：２Ｋ）と弱階層（下階層：４Ｋ）の２つの電力差で伝送する。受信側では、まず上階層から復調、誤り訂正復号することにより２Ｋのデータ信号を得るとともに、復号された信号を再度誤り訂正符号化、再変調し、上階層の送信信号である２Ｋ信号のみを再生し、受信信号（上階層（２Ｋ）と下階層（４Ｋ）の両方を含む合成信号）から、この再生２Ｋ信号を差し引くことによって下階層（４Ｋ）のみの信号を得て、復調、誤り訂正復号して４Ｋのデータ信号を得る（例えば、非特許文献４参照）。尚、このＬＤＭ方式において、一般的には復調の簡易化のため上階層と下階層のＯＦＤＭのＦＦＴクロックは同一とする。

"高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３） 標準規格 ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ４４ ２．１版"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２８年３月２５日改定、ＡＲＩＢ、［令和３年３月３０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b44.html〉 "地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式 標準規格 ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３１ ２．２版"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２６年３月１８日改定、ＡＲＩＢ、［令和３年３月３０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b31.html〉 佐藤，神原，岡野，土田、"ＩＳＤＢ－Ｔに次世代放送をＬＤＭで多重する方式の統合復調時における伝送特性評価"、２０１９年映像情報メディア学会冬季大会（ITE Winter Annual Convention 2019） 14C-5、一般社団法人 映像情報メディア学会、２０１９年１２月１２日発表 岡田、"衛星通信におけるキャリア重畳方式～ＬＤＭの実現に向けて～"、 映像情報メディア学会技術報告（ITE Technical Report） Vol.41, No.11, BCT2017-47、一般社団法人 映像情報メディア学会、２０１７年３月１０日発表

衛星放送の伝送においては降雨減衰により受信電力が減衰し、受信Ｃ／Ｎが低下してしまう。時分割階層伝送方式では、各階層のシンボルレートは一定であり、変調方式と誤り訂正符号の符号化率による伝送の強さの差でしか階層伝送の強さ（信号劣化に対する耐性）の差をつけることができず、例えば、強階層がＱＰＳＫ・符号化率１／２の場合の所要Ｃ／Ｎは約１．２ｄＢで、弱階層が１６ＡＰＳＫ・符号化率７／９の場合の所要Ｃ／Ｎは約１０．８ｄＢであるので、階層伝送における強階層と弱階層の所要Ｃ／Ｎの差は約９．５ｄＢ程度である。東京において４５ｃｍのパラボラアンテナで受信した場合、晴天時の受信Ｃ／Ｎは２０ｄＢ程度あるが、降雨による減衰は１０ｄＢを超え、２０ｄＢ以上となる場合がある。また、２１ＧＨｚ帯衛星放送においては降雨による減衰が極めて大きくなることが予想されている。従って、強階層と弱階層の所要Ｃ／Ｎの差をさらに大きくするためには、変調方式と誤り訂正符号の符号化率の差だけでは限界があった。

そして、衛星放送において降雨減衰量が２０ｄＢを超えるような場合は、受信Ｃ／Ｎが０ｄＢ以下となるため、従来の時分割階層伝送方式では、強階層でも誤りが生じて、情報を伝送することができなかった。

そこで、２０ｄＢ以上の降雨減衰等の伝送信号の減衰があるような場合でも、最低限の情報が強階層でデータ伝送できるような階層伝送方式の送信装置及び受信装置が望まれる。

このため、本発明の目的は、２系統の変調信号を階層伝送する際の信号減衰に対する耐性を高めた送信装置及び受信装置を提供することにある。

本発明の送信装置は、２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｍ、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｍに対応するシンボルクロック周波数をＭ、及び前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、シンボルレートｍで伝送する上階層用のデータを入力し、前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に、当該下階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比としてｍ：ｎ＝１：２とし、
前記基準クロック生成部は、４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする。

本発明の受信装置は、本発明の送信装置によって生成された変調波信号を受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、上階層用複素ベースバンド信号として扱って前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に当該送信装置側と対応する上階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｍの復調復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、前記基準クロックでサンプリングする上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号として形成する上階層用再伝送路符号化部と、当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、下階層用複素ベースバンド信号として扱って前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に少なくとも当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施した下階層用複素ベースバンド信号を形成する手段を有する下階層用復調復号部と、前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用復調復号部によって形成した下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行うレベル調整部と、を備え、前記下階層用復調復号部は、前記レベル調整部によるレベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し、前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に当該送信装置側と対応する下階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｎの復調復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する手段を有することを特徴とする。

本発明の受信装置において、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比としてｍ：ｎ＝１：２とし、前記受信側基準クロック生成部は、４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする。

本発明の送信装置は、２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｍ、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｍに対応するシンボルクロック周波数をＭ、及び前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として分周し周波数Ｍ，２Ｍ，Ｎ，２Ｎのサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、シンボルレートｍで伝送する上階層用のデータを入力し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して当該上階層用に予め定めた変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号について周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号を前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎのサンプリングクロックに同期して当該下階層用に予め定めた変調方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記下階層用複素ベースバンド信号について周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな下階層用複素ベースバンド信号を前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、シングルキャリアで送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、を備えることを特徴とする。

本発明の受信装置は、本発明の送信装置によって生成された変調波信号を、衛星放送の伝送路経由で受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び該基準クロックを基準として分周し周波数Ｍ，２Ｍ，Ｎ，２Ｎのサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、上階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから周波数Ｍのサンプリングクロックを用いてシンボルレートｍでサンプリングして当該上階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、当該上階層用の誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して当該上階層用の変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号について周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を形成する上階層用再伝送路符号化部と、当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、下階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施してから当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした下階層用複素ベースバンド信号を形成する手段を有する下階層用復調復号部と、前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用復調復号部によって形成した下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行うレベル調整部と、を備え、前記下階層用復調復号部は、前記レベル調整部によるレベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてシンボルレートｎでサンプリングして当該下階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する手段を有することを特徴とする。

本発明の送信装置は、２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｎ／２、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、４倍のＮの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として分周し周波数２Ｎ，Ｎ，Ｎ／２のサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、シンボルレートｎ／２で伝送する上階層用のデータを入力し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎ／２のサンプリングクロックに同期して当該上階層用に予め定めた変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号について周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号を前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎのサンプリングクロックに同期して当該下階層用に予め定めた変調方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記下階層用複素ベースバンド信号について周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな下階層用複素ベースバンド信号を前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、を備えることを特徴とする。

本発明の受信装置は、本発明の送信装置によって生成された変調波信号を、衛星放送の伝送路経由で受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、４倍のＮの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び該基準クロックを基準として分周し周波数２Ｎ，Ｎ，Ｎ／２のサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、上階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから周波数Ｎ／２のサンプリングクロックを用いてシンボルレートｎ／２でサンプリングして当該上階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、当該上階層用の誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎ／２のサンプリングクロックに同期して当該上階層用の変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号について周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を形成する上階層用再伝送路符号化部と、当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、下階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施した下階層用複素ベースバンド信号を形成する手段を有する下階層用復調復号部と、前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用復調復号部によって形成した下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行うレベル調整部と、を備え、前記下階層用復調復号部は、前記レベル調整部によるレベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてシンボルレートｎでサンプリングして当該下階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、衛星放送における従来の時分割階層伝送方式と比較して、電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式とする点と、その階層間のシンボルレートに違いを持たせることを可能とする点を実現する構成としたことにより、上階層（強階層）と下階層（弱階層）のデータ伝送の強さの差（所要Ｃ／Ｎの差）をより大きくすることが可能であり、降雨等により２０ｄＢ以上の減衰が生じる場合でも強階層の伝送データの情報を得ることが可能とすることにより動作を安定化させ、受信側でより耐性の高い態様で強階層及び弱階層の双方の伝送データの情報を得ることが可能となる。

本発明による実施例１の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明による実施例１の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の受信装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明による実施例２の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明による実施例２の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の受信装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明に係る電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置における送信スペクトルの概略を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明による各実施例の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２について説明する。また、本発明による各実施例として、上階層のデータを２Ｋのデータ信号、下階層のデータを４Ｋのデータ信号とする例を想定して説明する。

本発明による各実施例の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２では、１２ＧＨｚ帯や２１ＧＨｚ帯衛星放送などの衛星デジタル放送システムに適用することを想定し、送信装置１における送信スペクトルの概略を図５に示している。図５に示すように、下階層のナイキスト周波数帯域幅はＢＷｂ（シンボルレートはｎ、ロールオフ率はｂ）、上階層のナイキスト周波数帯域幅はＢＷａ（シンボルレートはｍ、ロールオフ率はａ）とし、下階層（弱階層）の変調信号の平均振幅レベルのα倍のレベルで上階層（強階層）の変調信号を下階層（弱階層）の変調信号に加算した新たな変調信号を生成し、受信装置２に向けて階層伝送する。ここで、ｍ≦ｎ、α≧１としている。また、各階層の変調方式としては、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫ等とし階層間で異なるもの又は同一としてもよい。また、各階層の誤り訂正方式としては、限定するものではないが本例ではＬＤＰＣとＢＣＨの連接符号等を想定している。

〔実施例１〕
（送信装置）
図１は、本発明による実施例１の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１の概略構成を示すブロック図である。

図１に示す送信装置１は、シンボルレートｍで伝送する上階層（強階層）のデータと、シンボルレートｎで伝送する下階層（弱階層）のデータの２系統のデータに対しそれぞれ誤り訂正符号化、変調マッピング及びロールオフフィルタを行う機能部を有しており、その２系統の変調信号（シンボルレート、誤り訂正符号化率、変調方式、ロールオフ率の組み合わせ）を電力的に加算して伝送するシングルキャリアの電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置として構成される。より具体的に、図１に示す送信装置１は、基本構成として、クロック生成部１１、上階層用伝送路符号化部１２、下階層用伝送路符号化部１３、電力加算部１４、及び直交変調部１５を備える。

クロック生成部１１は、基準クロック生成部１１１、及び分周器１１２を備える。

基準クロック生成部１１１は、４倍のＭ×Ｎ（Ｍは上階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｍに対応する。また、Ｎは下階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｎに対応する。）の周波数の基準クロックを発生する機能部である。そして、ｍ≦ｎ、Ｍ≦Ｎである。

分周器１１２は、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて分周し、図１に示す送信装置１の各部へ必要なサンプリングクロックを発生する機能部であり、１／（Ｎ×４）分周器１１２ａ、１／（Ｍ×４）分周器１１２ｂ、１／（Ｎ×２）分周器１１２ｃ、及び１／（Ｍ×２）分周器１１２ｄを備えている。

１／（Ｎ×４）分周器１１２ａは、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｎ×４）に分周し、周波数Ｍのサンプリングクロックを発生する。

１／（Ｍ×４）分周器１１２ｂは、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｍ×４）に分周し、周波数Ｎのサンプリングクロックを発生する。

１／（Ｎ×２）分周器１１２ｃは、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｎ×２）に分周し、周波数２Ｍのサンプリングクロックを発生する。

１／（Ｍ×２）分周器１１２ｄは、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｍ×２）に分周し、周波数２Ｎのサンプリングクロックを発生する。

このように、図１に示す送信装置１において、クロック生成部１１は、４倍のＭ×Ｎを上階層と下階層の共通の基準クロックとしており、この基準クロックを分周することにより、周波数Ｍ、Ｎ、２Ｍ、２Ｎの各サンプリングクロックを発生するものとしている。

上階層用伝送路符号化部１２は、誤り訂正符号化部１２１、変調マッピング部１２２、アップサンプル部１２３、ロールオフフィルタ部１２４、及びアップサンプル部１２５を備える。

誤り訂正符号化部１２１は、シンボルレートｍの符号化データとして伝送するための上階層（例えば２Ｋとする強階層）のデータを入力し、主信号とする当該上階層のデータに対し上階層用に予め定めた符号化率（例えば符号化率１／２）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施し変調マッピング部１２２に出力する。

変調マッピング部１２２は、シンボルレートｍに対応する周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して、誤り訂正符号化部１２１から得られる当該上階層の符号化データに対し予め定めたデジタル変調方式（例えばＱＰＳＫ）のコンスタレーションにマッピングし、その複素（ＩＱ）平面上にマッピングを施した上階層用複素ベースバンド信号（同相成分Ｉと直交位相成分Ｑの直交信号でありＩＱ平面上の信号点として表すことが可能な信号点系列の信号）を生成し、アップサンプル部１２３に出力する。

アップサンプル部１２３は、周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いて、変調マッピング部１２２によりマッピングされた上階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて２倍にアップサンプルした上階層用複素ベースバンド信号を形成し、ロールオフフィルタ部１２４に出力する。

ロールオフフィルタ部１２４は、所定のロールオフ率（上階層のロールオフ率をａとする）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、アップサンプル部１２３から得られる上階層用複素ベースバンド信号に対し不要な高周波成分を除去する波形整形を施して波形整形後の上階層用複素ベースバンド信号を生成し、アップサンプル部１２５に出力する。

アップサンプル部１２５は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、ロールオフフィルタ部１２４から得られる波形整形後の上階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて、上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプルした上階層用複素ベースバンド信号を形成し、レベル調整部１４１に出力する。尚、アップサンプル部１２５は、周波数４ＭＮのクロックを用いる代わりに、ＭとＮの最小公倍数の２倍のクロックでアップサンプルを用いることで、できるかぎり低い周波数を扱うことができ、動作の安定化と容易な実現を可能とするが、ここでは基準クロックと同一にした場合を示している。

下階層用伝送路符号化部１３は、誤り訂正符号化部１３１、変調マッピング部１３２、アップサンプル部１３３、ロールオフフィルタ部１３４、及びアップサンプル部１３５を備える。

誤り訂正符号化部１３１は、シンボルレートｎの符号化データとして伝送するための下階層（例えば４Ｋとする弱階層）のデータを入力し、主信号とする当該下階層のデータに対し下階層用に予め定めた符号化率（例えば符号化率７／９）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施し変調マッピング部１３２に出力する。

変調マッピング部１３２は、シンボルレートｎに対応する周波数Ｎのサンプリングクロックに同期して、誤り訂正符号化部１３１から得られる当該下階層の符号化データに対し予め定めたデジタル変調方式（例えば１６ＡＰＳＫ）のコンスタレーションにマッピングし、その複素（ＩＱ）平面上にマッピングを施した下階層用複素ベースバンド信号を生成し、アップサンプル部１３３に出力する。

アップサンプル部１３３は、周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いて、変調マッピング部１３２によりマッピングされた下階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて２倍にアップサンプルした下階層用複素ベースバンド信号を形成し、ロールオフフィルタ部１３４に出力する。

ロールオフフィルタ部１３４は、所定のロールオフ率（下階層のロールオフ率をｂとする）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、アップサンプル部１３３から得られる下階層用複素ベースバンド信号に対し不要な高周波成分を除去する波形整形を施して波形整形後の下階層用複素ベースバンド信号を生成し、アップサンプル部１３５に出力する。

アップサンプル部１３５は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、ロールオフフィルタ部１３４から得られる波形整形後の下階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて、上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプルした下階層用複素ベースバンド信号を形成し、加算部１４２に出力する。尚、アップサンプル部１３５は、周波数４ＭＮのクロックを用いる代わりに、ＭとＮの最小公倍数の２倍のクロックでアップサンプルを用いることで、できるかぎり低い周波数を扱うことができ、動作の安定化と容易な実現を可能とするが、ここでは基準クロックと同一にした場合を示している。

電力加算部１４は、レベル調整部１４１、及び加算部１４２を備える。

レベル調整部１４１は、アップサンプル部１２５から得られる上階層用複素ベースバンド信号について、その平均振幅レベルを下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対してα倍にするレベル調整を行い（図５参照）、そのレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号を加算部１４２に出力する。

加算部１４２は、レベル調整部１４１から得られるレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号（本例ではＱＰＳＫ・符号化率１／２）と、アップサンプル部１３５から得られる下階層用複素ベースバンド信号（本例では１６ＡＰＳＫ・符号化率７／９）とを複素平面上で加算（同一タイミングでサンプリングしたシンボルについて電力的に加算することで合成）して、単一周波数帯域の変調波信号を得るため、単一シンボルレート化した階層伝送の複素ベースバンド信号を生成し、直交変調・Ｄ／Ａ変換部１５１に出力する。

直交変調部１５は、直交変調・デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部１５１、及びバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部１５２を備える。

直交変調・Ｄ／Ａ変換部１５１は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、加算部１４２から得られる階層伝送の複素ベースバンド信号に対しＩ軸信号とＱ軸信号を90度の位相差（時間差）で加算（直交変調）した後、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換して、階層伝送された単一周波数帯域の変調波信号を生成し、ＢＰＦ部１５２に出力する。

ＢＰＦ部１５２は、直交変調・Ｄ／Ａ変換部１５１から得られる変調波信号に対し、周波数４ＭＮの基準クロック近傍の信号のみを取り出すために、帯域制限を行うバンドパスフィルタ処理を施し、中間周波数（ＩＦ）帯の変調波信号を生成し、ＩＦ帯信号の状態で規格化した送信電力に対応するレベルに設定して送信する。当該ＩＦ帯の変調波信号については、１２ＧＨｚ帯や２１ＧＨｚ帯衛星放送等の衛星中継器を含む伝送路経由で受信装置３へ送信するために、上位層と下位層の合計送信電力を予め定めた（規格化した）送信電力で送信する。

（受信装置）
図２は、本発明による実施例１の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の受信装置２の概略構成を示すブロック図である。

図２に示す受信装置２は、衛星放送周波数の伝送信号を受信する受信アンテナ（図示略）を介して当該伝送信号を受信し中間周波数（ＩＦ）帯に変換した受信信号を入力する。そして、受信装置２は、その受信したＩＦ帯の受信信号（ＩＦ信号）から、図１に示す送信装置１によって送信されたＩＦ信号のみを抽出し、シンボルレートｍで伝送された上階層（強階層）のデータと、シンボルレートｎで伝送された下階層（弱階層）のデータとの２系統のデータをそれぞれ個別に受信可能とする受信装置として構成される。より具体的に、図２に示す受信装置２は、基本構成として、ＢＰＦ部２１、クロック生成部２２、上階層用復調復号部２３、上階層用再伝送路符号化部２４、及び下階層用復調復号部２５を備える。

ＢＰＦ部２１は、当該受信アンテナ（図示略）を介して受信したＩＦ信号に対してバンドパスフィルタ処理を施して、図１に示す送信装置１によって送信されたＩＦ信号のみを抽出し、上階層用復調復号部２３における直交復調・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２３１、及び下階層用復調復号部２５における直交復調・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２５１に出力する。

クロック生成部２２は、基準クロック生成部２２１、及び分周器２２２を備える。

基準クロック生成部２２１は、図１に示す送信装置１側の基準クロック生成部１１１と同様に、４倍のＭ×Ｎ（Ｍは上階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｍに対応する。また、Ｎは下階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｎに対応する。）の周波数の基準クロックを発生する機能部である。

分周器２２２は、基準クロック生成部２２１により発生させた基準クロックについて分周し、図２に示す受信装置２の各部へ必要なサンプリングクロックを発生する機能部であり、１／（Ｎ×２）分周器２２２ａ、１／（Ｍ×２）分周器２２２ｂ、１／２分周器２２２ｃ、及び１／２分周器２２２ｄを備えている。

１／（Ｎ×２）分周器２２２ａは、基準クロック生成部２２１により発生させた基準クロックについて１／（Ｎ×２）に分周し、周波数２Ｍのサンプリングクロックを発生する。

１／（Ｍ×２）分周器２２２ｂは、基準クロック生成部２２１により発生させた基準クロックについて１／（Ｍ×２）に分周し、周波数２Ｎのサンプリングクロックを発生する。

１／２分周器２２２ｃは、１／（Ｎ×２）分周器２２２ａにより発生させたクロックについて１／２に分周し、周波数Ｍのサンプリングクロックを発生する。

１／２分周器２２２ｄは、１／（Ｍ×２）分周器２２２ｂにより発生させたクロックについて１／２に分周し、周波数Ｎのサンプリングクロックを発生する。

このように、図２に示す受信装置２において、クロック生成部２２は、４倍のＭ×Ｎを上階層と下階層の共通の基準クロックとしており、この基準クロックを分周することにより、周波数Ｍ、Ｎ、２Ｍ、２Ｎの各サンプリングクロックを発生するものとしている。更に、図１に示す送信装置１と図２に示す受信装置２との間で、基準クロックの周波数を同一に揃えたものとしている。尚、図２に示す分周器２２２の分周構成は、図１に示す分周器１１２の分周構成と同様としてもよいし、逆に、図１に示す分周器１１２の分周構成は、図２に示す分周器２２２の分周構成と同様としてもよい。

上階層用復調復号部２３は、上階層（強階層）の受信信号を復調・復号する機能部であり、直交復調・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２３１、ダウンサンプル部２３２、ロールオフフィルタ部２３３、復調デマッピンク部２３４、及び誤り訂正復号部２３５を備える。

直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３１は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、ＢＰＦ部２１から得られるＩＦ信号を直交復調し、Ｉ軸データ、Ｑ軸データに分割した後、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を施すことにより、複素ベースバンド信号を取得し、上階層用複素ベースバンド信号として扱ってダウンサンプル部２３２に出力する。

ダウンサンプル部２３２は、周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いて、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３１から得られる上階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて２Ｍのサンプルにダウンサンプルした上階層用複素ベースバンド信号を形成し、ロールオフフィルタ部２３３に出力する。

ロールオフフィルタ部２３３は、送信装置１側と同様のロールオフ率（上階層のロールオフ率ａ）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、ダウンサンプル部２３２から得られる上階層用複素ベースバンド信号に対し不要な高周波成分を除去する波形整形を施して波形整形後の上階層用複素ベースバンド信号を生成し、復調デマッピンク部２３４に出力する。

復調デマッピンク部２３４は、周波数Ｍのサンプリングクロックを用いて、ロールオフフィルタ部２３３から得られる上階層用複素ベースバンド信号をシンボルレートｍでサンプリングし、当該上階層用に送信装置１側と対応するデジタル変調方式（例えばＱＰＳＫ）の複素平面上にデマッピングし、理想信号点のコンスタレーションと比較して各シンボルを構成するビットの軟判定データ（尤度値）を取得し、誤り訂正復号部２３５に出力する。

誤り訂正復号部２３５は、復調デマッピンク部２３４から得られる上階層用の軟判定データに対し、当該上階層として予め定めた符号化率（例えば符号化率１／２）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）についての誤り訂正復号処理を施して、上階層（強階層）のデータを復元し、外部出力するとともに、誤り訂正符号化部２４１に出力する。

上階層用再伝送路符号化部２４は、送信装置１側の上階層伝送路符号化部１２と同一処理により、誤り訂正復号部２３５から得られた上階層（強階層）のデータを再度、伝送路符号化して、上階層用複素ベースバンド信号のレプリカを生成する機能部であり、誤り訂正符号化部２４１、再変調マッピング部２４２、アップサンプル部２４３、ロールオフフィルタ部２４４、アップサンプル部２４５、及びレベル調整部２４６を備える。

誤り訂正符号化部２４１は、誤り訂正復号部２３５から得られた上階層（強階層）のデータを入力し、主信号とする当該上階層のデータに対し上階層用に予め定めた符号化率（例えば符号化率１／２）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施し再変調マッピング部２４２に出力する。

再変調マッピング部２４２は、シンボルレートｍに対応する周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して、誤り訂正符号化部２４１から得られる当該上階層の符号化データに対し予め定めたデジタル変調方式（本例ではＱＰＳＫ）のコンスタレーションにマッピングし、その複素（ＩＱ）平面上にマッピングを施した上階層用複素ベースバンド信号を生成し、アップサンプル部２４３に出力する。

アップサンプル部２４３は、周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いて、再変調マッピング部２４２によりマッピングされた上階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて２倍にアップサンプルした上階層用複素ベースバンド信号を形成し、ロールオフフィルタ部２４４に出力する。

ロールオフフィルタ部２４４は、ロールオフ率（上階層のロールオフ率ａ）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、アップサンプル部２４３から得られる上階層用複素ベースバンド信号に対し不要な高周波成分を除去する波形整形を施して波形整形後の上階層用複素ベースバンド信号を生成し、アップサンプル部２４５に出力する。

アップサンプル部２４５は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、ロールオフフィルタ部２４４から得られる波形整形後の上階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて、上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプルした上階層用複素ベースバンド信号をレプリカ信号として形成し、レベル調整部２４６に出力する。

レベル調整部２４６は、アップサンプル部２４５から得られる上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号について、その平均振幅レベルを下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対してα倍にするレベル調整を行い（図５参照）、そのレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を加算部２５５に出力する。

一方、下階層用復調復号部２５は、下階層（弱階層）の受信信号を復調・復号する機能部であり、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２５１、ダウンサンプル部２５２、ロールオフフィルタ部２５３、アップサンプル部２５４、減算部２５５、復調デマッピンク部２５６、及び誤り訂正復号部２５７を備える。

直交復調・Ａ／Ｄ変換部２５１は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、ＢＰＦ部２１から得られるＩＦ信号を直交復調し、Ｉ軸データ、Ｑ軸データに分割した後、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を施すことにより、デジタル形式の複素ベースバンド信号を取得し、下階層用複素ベースバンド信号として扱ってダウンサンプル部２５２に出力する。尚、実施例１の場合、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２５１は、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３１と同じ動作であることから、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２５１の設置を省略し、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３１から得られるデジタル形式の複素ベースバンド信号を、下階層用複素ベースバンド信号としても扱ってダウンサンプル部２５２に出力する構成としてもよい。

ダウンサンプル部２５２は、周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いて、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２５１から得られる複素ベースバンド信号のシンボルについて２Ｎのサンプルにダウンサンプルした下階層用複素ベースバンド信号を形成し、ロールオフフィルタ部２５３に出力する。

ロールオフフィルタ部２５３は、送信装置１側と同様のロールオフ率（下階層のロールオフ率ｂ）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、ダウンサンプル部２５２から得られる下階層用複素ベースバンド信号に対し不要な高周波成分を除去する波形整形を施して波形整形後の下階層用複素ベースバンド信号を生成し、アップサンプル部２５４に出力する。

アップサンプル部２５４は、レベル調整部２４６から得られるレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を減算するべくサンプリングを合わせるため、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、ロールオフフィルタ部２５３から得られる波形整形後の下階層用複素ベースバンド信号のシンボルについて、上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプルした下階層用複素ベースバンド信号を形成し、減算部２５５に出力する。

減算部２５５は、アップサンプル部２５４から得られる下階層用複素ベースバンド信号から、レベル調整部２４６から得られるレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように複素平面上で減算（同一タイミングでサンプリングしたシンボルについて電力的に減算）し、本来の下階層（弱階層）のみの複素ベースバンド信号からなる下階層用複素ベースバンド信号を生成し、復調デマッピンク部２５６に出力する。

復調デマッピンク部２５６は、周波数Ｎのサンプリングクロックを用いて、減算部２５５から得られる下階層用複素ベースバンド信号をシンボルレートｎでサンプリングし、当該下階層用に送信装置１側と対応するデジタル変調方式（例えば１６ＡＳＫ）の複素平面上にデマッピングし、理想信号点のコンスタレーションと比較して各シンボルを構成するビットの軟判定データ（尤度値）を取得し、誤り訂正復号部２３５に出力する。

誤り訂正復号部２５７は、復調デマッピンク部２５６から得られる下階層用の軟判定データに対し、当該下階層として予め定めた符号化率（例えば符号化率７／９）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）についての誤り訂正復号処理を施して、下階層（弱階層）のデータを復元し、外部出力する。

上記のような実施例１の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２を備える伝送システムの構成により、送信装置１においては、シンボルレートが異なり（ｍ≠ｎ）、つまり帯域幅が異なり、誤り訂正符号化率、デジタル変調方式、ロールオフ率、及び送信レベルともに独立に設定可能な２系統とする各階層の変調信号について、各階層のシンボルレートの違いに依らず各階層間で同一（送信装置１側と受信装置２側との間でも同一）に揃えた単一の基準クロックを基準に合波した単一周波数帯域、且つ単一シンボルレート化した１つの階層伝送変調波信号により送信できる。

また、受信装置２においては、上階層（強階層）及び下階層（弱階層）の受信信号を復調・復号する際には、伝送劣化に対する耐性の強い上階層（シンボルレート（ｍ≦ｎ、同じ場合を含め低いシンボルレート）、誤り訂正符号化率、デジタル変調方式、ロールオフ率、送信レベルの違いによる）を先に復調・復号し、その信頼性の高い上階層の復調・復号結果を基に再伝送路符号化したレプリカ信号を用いて、上階層及び下階層の変調信号を含む受信信号からそのレプリカ信号を差し引いて復調・復号することで、信頼性の高い下階層のデータが得られるようになる。

従って、実施例１の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２によれば、衛星放送における従来の時分割階層伝送方式と比較して、電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式とすると、その階層間のシンボルレートに違いを持たせることにより、上階層（強階層）及び下階層（弱階層）の伝送の強さの差（所要Ｃ／Ｎの差）をより大きくすることが可能となり、降雨等により２０ｄＢ以上の減衰が生じる場合でも強階層の伝送データの情報を得ることが可能とすることにより動作を安定化させ、受信装置２側でより耐性の高い態様で各階層のデータを受信することが可能となる。

〔実施例２〕
図３は、本発明による実施例２の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１の概略構成を示すブロック図である。また、図４は、本発明による実施例２の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の受信装置２の概略構成を示すブロック図である。尚、図３において、図１に示すものと同様の構成要素には同一の参照番号を付しており、図４において、図２に示すものと同様の構成要素には同一の参照番号を付している。

上述した図１及び図２に示す実施例１では、上階層と下階層について任意の変調方式とし、且つ上階層と下階層のシンボルレートを任意のｍ：ｎとする送信装置１及び受信装置２の例を説明した。そして、上述した実施例１において、ｍ：ｎ＝１：２とする場合には、Ｍ及びＮについて、Ｍ：Ｎ＝１：２とする基準クロックを発生させるように構成することで、上階層のシンボルレートを下階層のシンボルレートの半分とした送信装置１及び受信装置２を構成できる。

一方、図３及び図４に示す実施例２では、ｍ：ｎ＝１：２の場合に、クロック生成部を始めとしてクロックで動作する回路が最も単純で、且つできるかぎり低い基準クロックで動作する。その例として、上階層のシンボルレートを下階層のシンボルレートの半分とした送信装置１及び受信装置２を示している。尚、図３及び図４に示す例においても、下階層の変調方式として１６ＡＰＳＫ、上階層の変調方式として下階層より次数の低い（その分、信号劣化の耐性が強い）ＱＰＳＫを想定して説明する。

（送信装置）
図３に示す実施例２の送信装置１は、図１に示す実施例１の構成と対比して理解されるように、基本的な構成要素は同じであるが、クロック生成部１１の構成が異なる。このため、図３に示す実施例２については、主として、そのクロック生成部１１についてのみ説明する。

図３に示すクロック生成部１１は、図１に示すクロック生成部１１と同様に、基準クロック生成部１１１及び分周器１１２を備えるが、図３に示す例では、基準クロック生成部１１１で発生する基準クロック、及び分周器１１２の構成が異なる。

図３に示す基準クロック生成部１１１は、４倍のＮ（Ｎ／２が上階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｍ＝ｎ／２に対応する。また、Ｎは下階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｎに対応する。）の周波数の基準クロックを発生する機能部である。

図３に示す分周器１１２は、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて分周し、図３に示す送信装置１の各部へ必要なサンプリングクロックを発生する機能部であり、１／２分周器１１２ｅ，１１２ｆ、１１２ｇを備えている。

１／２分周器１１２ｅは、図３に示す基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて１／２に分周し、周波数２Ｎのサンプリングクロックを発生する。

１／２分周器１１２ｆは、１／２分周器１１２ｅにより発生させたサンプリングクロックについて１／２に分周し、周波数Ｎのサンプリングクロックを発生する。

１／２分周器１１２ｇは、１／２分周器１１２ｆにより発生させたサンプリングクロックについて１／２に分周し、周波数Ｎ／２のサンプリングクロックを発生する。

このように、図３に示す送信装置１において、そのクロック生成部１１は、４倍のＮを上階層と下階層の共通の基準クロックとしており、この基準クロックを分周することにより、周波数２Ｎ、Ｎ、Ｎ／２の各サンプリングクロックを発生し、図３に示すように各機能部に供給するものとしている。

（受信装置）
図４に示す実施例２の受信装置２は、衛星放送周波数の伝送信号を受信する受信アンテナ（図示略）を介して当該伝送信号を受信し中間周波数（ＩＦ）帯に変換した受信信号を入力する。そして、図４に示す実施例２の受信装置２は、その受信したＩＦ帯の受信信号（ＩＦ信号）から、図３に示す送信装置１によって送信されたＩＦ信号のみを抽出し、シンボルレートｎ／２で伝送された上階層（強階層）のデータと、シンボルレートｎで伝送された下階層（弱階層）のデータとの２系統のデータをそれぞれ個別に受信可能とする受信装置として構成される。

そして、図４に示す実施例２の受信装置２は、図２に示す実施例１の構成と対比して理解されるように、図２に示すアップサンプル部２５４が不要になる点を除き基本的な構成要素は同じであるが、クロック生成部２２の構成が異なる。このため、図４に示す実施例２については、主として、そのクロック生成部２２についてのみ説明する。ただし、実施例２の場合、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２５１と直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３１とはサンプリングクロックが異なることから、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２５１の設置を省略した構成とはしない。

図４に示すクロック生成部２２は、図２に示すクロック生成部２２と同様に、基準クロック生成部２２１及び分周器２２２を備えるが、図４に示す例では、基準クロック生成部２２１で発生する基準クロック、及び分周器２２２の構成が異なる。尚、図４に示すクロック生成部２２は、図３に示す送信装置１１側のクロック生成部１１と機能として同様に構成される。

図４に示す基準クロック生成部２２１は、４倍のＮの周波数の基準クロックを発生する機能部である。

図４に示す分周器２２２は、基準クロック生成部２２１により発生させた基準クロックについて分周し、図４に示す受信装置２の各部へ必要なサンプリングクロックを発生する機能部であり、１／２分周器２２２ｅ，２２２ｆ、２２２ｇを備えている。

１／２分周器２２２ｅは、図４に示す基準クロック生成部２２１により発生させた基準クロックについて１／２に分周し、周波数２Ｎのサンプリングクロックを発生する。

１／２分周器２２２ｆは、１／２分周器２２２ｅにより発生させたサンプリングクロックについて１／２に分周し、周波数Ｎのサンプリングクロックを発生する。

１／２分周器２２２ｇは、１／２分周器２２２ｆにより発生させたサンプリングクロックについて１／２に分周し、周波数Ｎ／２のサンプリングクロックを発生する。

このように、図４に示す受信装置２において、そのクロック生成部２２は、４倍のＮを上階層と下階層の共通の基準クロックとしており、この基準クロックを分周することにより、周波数２Ｎ、Ｎ、Ｎ／２の各サンプリングクロックを発生し、図４に示すように各機能部に供給するものとしている。

この実施例２の送信装置１及び受信装置２の利点としては、実施例１の利点を全て包含しつつ、下階層のシンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数Ｎに対し、基準クロックの周波数を４倍のＮとしているので、基準クロックの動作周波数を最も低い値に設定することができ、更に分周器１１２，２２２の構成も１／２分周器のみを用いた単純な構成とすることができるので、動作の安定化や低コスト化に有利となる。

尚、実施例２では、下階層の変調方式として１６ＡＰＳＫ、上階層の変調方式として下階層より次数の低い（その分、信号劣化の耐性が強い）ＱＰＳＫを想定し、Ｎを下階層のシンボルクロック周波数とし、基準クロック周波数を４Ｎとしているが、下階層の変調方式として３２ＡＰＳＫのような５ビットの多値の変調方式を使用する場合、送信装置１及び受信装置２間で送受信するＩＦ信号のビットレートは５Ｎとなるので、基準クロック周波数も５Ｎとする必要がある（その具体的な送信装置１及び送信装置２の構成は、実施例１と同様になる）。

また、実施例２では、好適例としてｍ：ｎ＝１：２の例を示しているが、実施例１から理解されるように、ｍ：ｎ＝１：４、３：４、２：３等とすることもできる。これらの比の場合は、例えばｍ：ｎ＝３：５とするよりも、２Ｍと２Ｎの最小公倍数が比較的小さくなり、４ＭＮの基準クロックの周波数が低くなるため、動作を安定化させることができる。

そして、本発明に係る送信装置１及び受信装置２は、電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式を用い、上階層と下階層で異なるシンボルレートとすることにより、上階層と下階層の所要Ｃ／Ｎの差を１０ｄＢ以上とすることを実現することができ、２０ｄＢ以上の信号減衰が生じる場合でも強階層の伝送データの情報を得ることが可能とすることにより動作を安定化させ、受信装置２側でより耐性の高い態様で強階層及び弱階層の双方の伝送データの情報を得ることが可能となる。

上述した一実施例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、上述した各実施例では、レベル調整部１４１，２４６において、上階層の変調信号の平均振幅レベルを下階層の変調信号の平均振幅レベルに対してα倍とする例を説明したが、この代わりに、下階層の変調信号の平均振幅レベルを上階層の変調信号の平均振幅レベルに対して１／α倍とするレベル調整部を設ける構成としてもよい。即ち、上階層の変調信号の平均振幅レベルが下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差（α倍の平均振幅レベル差）となるようにレベル調整を行うレベル調整部を設ける構成であればよい。また、上述した例では、上階層を２Ｋのデータ信号、下階層を４Ｋのデータ信号とする例を説明したが、その他の２Ｋと８Ｋ、音声と映像等を採用するなど、２系統のデータをそれぞれ上階層及び下階層として定めるものであればよい。また、本発明に係る送信装置１及び受信装置２によれば、上階層や下階層の変調方式及び誤り訂正符号は、種々のものを選択設定することができる。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明によれば、２系統の伝送路符号化方式の変調信号を組み合わせてシングルキャリアで伝送する階層伝送方式における伝送信号について、その減衰に対する耐性を高めることができるので、階層伝送する伝送システムの用途に有用である。

１ 送信装置
２ 受信装置
１１ クロック生成部
１２ 上階層用伝送路符号化部
１３ 下階層用伝送路符号化部
１４ 電力加算部
１５ 直交変調部
２１ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部
２２ クロック生成部
２３ 上階層用復調復号部
２４ 上階層用再伝送路符号化部
２５ 下階層用復調復号部
１１１ 基準クロック生成部
１１２ 分周器
１１２ａ １／（Ｎ×４）分周器
１１２ｂ １／（Ｍ×４）分周器
１１２ｃ １／（Ｎ×２）分周器
１１２ｄ １／（Ｍ×２）分周器
１１２ｅ，１１２ｆ、１１２ｇ １／２分周器
１２１ 誤り訂正符号化部
１２２ 変調マッピング部
１２３ アップサンプル部
１２４ ロールオフフィルタ部
１２５ アップサンプル部
１３１ 誤り訂正符号化部
１３２ 変調マッピング部
１３３ アップサンプル部
１３４ ロールオフフィルタ部
１３５ アップサンプル部
１４１ レベル調整部
１４２ 加算部
１５１ 直交変調・デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部
１５２ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部
２２１ 基準クロック生成部
２２２ 分周器
２２２ａ １／（Ｎ×２）分周器、
２２２ｂ １／（Ｍ×２）分周器
２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅ，２２２ｆ、２２２ｇ １／２分周器
２３１ 直交復調・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部
２３２ ダウンサンプル部
２３３ ロールオフフィルタ部
２３４ 復調デマッピンク部
２３５ 誤り訂正復号部
２４１ 誤り訂正符号化部
２４２ 再変調マッピング部
２４３ アップサンプル部
２４４ ロールオフフィルタ部
２４５ アップサンプル部
２４６ レベル調整部
２５１ 直交復調・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部
２５２ ダウンサンプル部
２５３ ロールオフフィルタ部
２５４ アップサンプル部
２５５ 減算部
２５６ 復調デマッピンク部
２５７ 誤り訂正復号部

Claims (8)

1. ２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、
   前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｍ、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｍに対応するシンボルクロック周波数をＭ、及び前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、
   シンボルレートｍで伝送する上階層用のデータを入力し、前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、
   シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に、当該下階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、
   前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、
   前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
2. 前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比としてｍ：ｎ＝１：２とし、
   前記基準クロック生成部は、４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
3. 請求項１に記載の送信装置によって生成された変調波信号を受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、
   前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、
   当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、上階層用複素ベースバンド信号として扱って前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に当該送信装置側と対応する上階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｍの復調復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、
   前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、前記基準クロックでサンプリングする上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号として形成する上階層用再伝送路符号化部と、
   当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、下階層用複素ベースバンド信号として扱って前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に少なくとも当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施した下階層用複素ベースバンド信号を形成する手段を有する下階層用復調復号部と、
   前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用復調復号部によって形成した下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行うレベル調整部と、を備え、
   前記下階層用復調復号部は、前記レベル調整部によるレベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し、前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に当該送信装置側と対応する下階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｎの復調復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する手段を有することを特徴とする受信装置。
4. 前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比としてｍ：ｎ＝１：２とし、
   前記受信側基準クロック生成部は、４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の受信装置。
5. ２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、
   前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｍ、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｍに対応するシンボルクロック周波数をＭ、及び前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として分周し周波数Ｍ，２Ｍ，Ｎ，２Ｎのサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、
   シンボルレートｍで伝送する上階層用のデータを入力し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して当該上階層用に予め定めた変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号について周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号を前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、
   シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎのサンプリングクロックに同期して当該下階層用に予め定めた変調方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記下階層用複素ベースバンド信号について周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな下階層用複素ベースバンド信号を前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、
   前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、
   前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、シングルキャリアで送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
6. 請求項５に記載の送信装置によって生成された変調波信号を、衛星放送の伝送路経由で受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、
   ４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び該基準クロックを基準として分周し周波数Ｍ，２Ｍ，Ｎ，２Ｎのサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、
   当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、上階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから周波数Ｍのサンプリングクロックを用いてシンボルレートｍでサンプリングして当該上階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、
   前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、当該上階層用の誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して当該上階層用の変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号について周波数２Ｍのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を形成する上階層用再伝送路符号化部と、
   当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、下階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施してから当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした下階層用複素ベースバンド信号を形成する手段を有する下階層用復調復号部と、
   前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用復調復号部によって形成した下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行うレベル調整部と、を備え、
   前記下階層用復調復号部は、前記レベル調整部によるレベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてシンボルレートｎでサンプリングして当該下階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する手段を有することを特徴とする受信装置。
7. ２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、
   前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｎ／２、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、４倍のＮの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として分周し周波数２Ｎ，Ｎ，Ｎ／２のサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、
   シンボルレートｎ／２で伝送する上階層用のデータを入力し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎ／２のサンプリングクロックに同期して当該上階層用に予め定めた変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号について周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号を前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、
   シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎのサンプリングクロックに同期して当該下階層用に予め定めた変調方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記下階層用複素ベースバンド信号について周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施してから前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いてアップサンプルした新たな下階層用複素ベースバンド信号を前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、
   前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、
   前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
8. 請求項７に記載の送信装置によって生成された変調波信号を、衛星放送の伝送路経由で受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、
   ４倍のＮの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び該基準クロックを基準として分周し周波数２Ｎ，Ｎ，Ｎ／２のサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、
   周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、上階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから周波数Ｎ／２のサンプリングクロックを用いてシンボルレートｎ／２でサンプリングして当該上階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該上階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、
   前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、当該上階層用の誤り訂正符号化処理を施した後、周波数Ｎ／２のサンプリングクロックに同期して当該上階層用の変調方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、前記上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号について周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした後、当該上階層用のロールオフ率の波形整形を施してから周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてアップサンプルした新たな上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を形成する上階層用再伝送路符号化部と、
   当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した受信信号から直交復調して得られる前記合成した複素ベースバンド信号について、下階層用複素ベースバンド信号として扱って周波数２Ｎのサンプリングクロックを用いてダウンサンプリングした後、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施した下階層用複素ベースバンド信号を形成する手段を有する下階層用復調復号部と、
   前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用復調復号部によって形成した下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行うレベル調整部と、を備え、
   前記下階層用復調復号部は、前記レベル調整部によるレベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し周波数Ｎのサンプリングクロックを用いてシンボルレートｎでサンプリングして当該下階層用に予め定めた変調方式に基づき複素平面上にデマッピングして各シンボルを構成するビットの軟判定データを取得し、当該下階層用に予め定めた符号化率のブロック符号についての誤り訂正復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する手段を有することを特徴とする受信装置。

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