JP2022179970A - Transmission device - Google Patents

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Yuki Koizumi
雅 亀井
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久 筋誡
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Abstract

To provide a transmission device in which two kinds of data carriers are defined as a high hierarchy and a low hierarchy respectively, and which is controlled so as to reduce a non-liner distortion of a transmission path characteristic in the same frequency band and the same symbol rate to generate and transmit a modulation wave signal to be synthesized.SOLUTION: A transmission device 1 of an embodiment of the present invention comprises: a function part (11) that generates a high hierarchy IQ signal; a function part (12) that generates a low hierarchy IQ signal; a function part (18) that executes a correction processing for dynamically adjusting a predetermined amount amplitude to each signal point of the low hierarchy IQ signal; a function part (13) that minimizes a power of the low hierarchy IQ signal after the correction processing; a function part (14) that generates a hierarchy multiplexed IQ signal by synthesizing the high hierarchy IQ signal and the low hierarchy IQ signal to be miniaturized; a synchronization control part (15) that performs a synchronization control of each function part; a filter part (16) that executes a waveform shaping against the hierarchy multiplexed IQ signal; and an orthogonal modulation part (17) that generates and transmits a modulation waveform signal on the basis of the hierarchy multiplexed IQ signal after the waveform shaping.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、2種類のデータキャリアを1つのチャンネルで多重する階層化伝送を行うデジタル放送の伝送システムに関し、特に、2種類のデータキャリアをそれぞれ高階層及び低階層として定め、当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波した変調波信号を生成し伝送する送信装置に関する。 The present invention relates to a digital broadcasting transmission system that performs hierarchical transmission in which two types of data carriers are multiplexed in one channel. The present invention relates to a transmitting apparatus that generates and transmits modulated wave signals that are multiplexed at the same frequency band and at the same symbol rate for carriers.

デジタル放送には、大別して衛星放送と地上放送とがあり、それぞれに固有の特徴を持つ伝送路を経由して信号伝送が行われる。 Digital broadcasting is broadly classified into satellite broadcasting and terrestrial broadcasting, and signal transmission is performed via transmission paths that have their own characteristics.

まず、衛星放送におけるデジタル信号の変調方式には、π/2シフトBPSKを含むBPSK、π/4シフトQPSKを含むQPSK、8PSK、16APSK、若しくは32APSKなどがあり、送信装置及び受信装置間の信号伝送に用いるキャリア方式は、シングルキャリア方式となっている。また、衛星放送における送信装置及び受信装置間の伝送路上には衛星中継器が介在するものとなっている。衛星中継器は、主に、入力フィルタである入力マルチプレクサフィルタ(以下、「IMUXフィルタ」と称する)、進行波管増幅器(以下、「TWTA」と称する)、及び出力フィルタである出力マルチプレクサフィルタ(以下、「OMUXフィルタ」と称する)で構成される。 First, digital signal modulation schemes in satellite broadcasting include BPSK including π/2 shift BPSK, QPSK including π/4 shift QPSK, 8PSK, 16APSK, or 32APSK. The carrier system used for this is a single carrier system. Further, a satellite repeater is interposed on a transmission line between a transmitting device and a receiving device in satellite broadcasting. The satellite transponder mainly includes an input filter, which is an input multiplexer filter (hereinafter referred to as "IMUX filter"), a traveling wave tube amplifier (hereinafter referred to as "TWTA"), and an output filter, which is an output multiplexer filter (hereinafter referred to as "IMUX filter"). , called “OMUX filter”).

IMUXフィルタは、衛星放送における各チャンネルに対応した帯域通過フィルタであり、地上の送信装置によってアップリンク送信された変調波信号を受信して、その変調波信号から1チャンネル分ごとに帯域抽出を行い、チャンネル毎のTWTAに出力する。 The IMUX filter is a band-pass filter corresponding to each channel in satellite broadcasting. It receives a modulated wave signal uplink-transmitted by a terrestrial transmission device, and performs band extraction for each channel from the modulated wave signal. , to the TWTA for each channel.

TWTAは、IMUXフィルタによって帯域抽出した各チャンネルの帯域成分について利得制御(電力増幅)を行い、OMUXフィルタに出力する。 The TWTA performs gain control (power amplification) on the band component of each channel extracted by the IMUX filter and outputs it to the OMUX filter.

OMUXフィルタは、各チャンネルに対応した帯域通過フィルタであり、TWTAによって電力増幅した各チャンネルの帯域成分について不要周波数成分を抑圧し、OMUXフィルタの後段に設けられる合成器(図示せず)により全チャンネル分を合成した変調波信号を放送波信号として生成し、地上の受信装置に向けてダウンリンク出力する。 The OMUX filter is a band-pass filter corresponding to each channel, and suppresses unnecessary frequency components of the band components of each channel power-amplified by the TWTA. A modulated wave signal obtained by synthesizing the components is generated as a broadcast wave signal, and is downlinked and output to a receiver on the ground.

ところで、TWTAは、入出力振幅や位相偏移特性等の影響により、所望のIQ信号点(理想IQ信号点)からずれが発生する。また、IMUXフィルタやOMUXフィルタは、周波数振幅や群遅延特性等の影響によりシンボル間干渉が起きることにより、所望のIQ信号点から広がりが発生する。このため、衛星中継器が介在する伝送路上ではこれらIQ信号点のずれや広がりが相互に影響し合って伝送路特性の非線形歪を生じさせ、結果として所要C/Nが増大し、伝送品質の劣化に繋がることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。 By the way, the TWTA deviates from the desired IQ signal point (ideal IQ signal point) due to the influence of input/output amplitude, phase shift characteristics, and the like. Further, in the IMUX filter and the OMUX filter, inter-symbol interference occurs due to the influence of frequency amplitude, group delay characteristics, etc., resulting in a spread from a desired IQ signal point. Therefore, on a transmission path through which a satellite transponder intervenes, the shift and spread of these IQ signal points affect each other, causing non-linear distortion of the transmission path characteristics, resulting in an increase in the required C/N ratio and a deterioration in transmission quality. It is known that it leads to deterioration (for example, see Non-Patent Document 1).

一方、地上放送におけるデジタル信号の変調方式には、QPSK、16QAM、若しくは64QAMなどがあり、送信装置及び受信装置間の信号伝送に用いるキャリア方式は、OFDMよりフレーム化されたマルチキャリア伝送となっている。また、地上放送の主な特徴として伝送路におけるマルチパスフェージングの影響があるが、送信装置の後段及び地上中継設備における増幅器は、線形領域で動作させることができるため、衛星放送の場合とは異なり変調波信号の線形伝送が可能である。 On the other hand, digital signal modulation methods for terrestrial broadcasting include QPSK, 16QAM, and 64QAM, and the carrier method used for signal transmission between a transmitter and a receiver is framed multi-carrier transmission rather than OFDM. there is A major feature of terrestrial broadcasting is the effect of multipath fading in the transmission path. Linear transmission of modulated wave signals is possible.

近年、次世代に向けた地上放送では、2種類のデータキャリアを1つのチャンネルで多重する階層化伝送(以下、「LDM」と称する)方式が検討されている。具体的には、LDMの一例として、現行ISDB‐Tのデータキャリア(以下、「2K階層」と称する)と、次世代放送のデータキャリア(以下、「4K階層」と称する)とを1つのチャンネルで多重することが検討されている(例えば、非特許文献2参照)。ここで、非特許文献2に開示されているLDMは、次のような仕組みとなっている。送信側では、2K階層に対して4K階層をより小さい電力(即ち、振幅)で多重することで、高階層(2K)と低階層(4K)の2つの電力差(即ち、振幅差)を利用して伝送するものとする。そして、受信側では、まず高階層から復調及び復号することにより2Kのデータ信号を得る。続いて、受信側では、復号されたこの2Kのデータ信号を基に再符号及び再変調した高階層(2K)信号を生成し、高階層(2K)と低階層(4K)の両方を含むデータ信号から、当該再符号及び再変調した高階層(2K)信号をベクトル演算により差し引くことによって低階層(4K)の信号を得るようにしている。 In recent years, in terrestrial broadcasting for the next generation, a layered transmission (hereinafter referred to as "LDM") system in which two types of data carriers are multiplexed in one channel has been studied. Specifically, as an example of LDM, the current ISDB-T data carrier (hereinafter referred to as "2K layer") and next-generation broadcasting data carrier (hereinafter referred to as "4K layer") are combined into one channel. are being studied (for example, see Non-Patent Document 2). Here, the LDM disclosed in Non-Patent Document 2 has the following mechanism. On the transmitting side, by multiplexing the 4K layer with a smaller power (i.e., amplitude) than the 2K layer, the two power differences (i.e., amplitude difference) between the high layer (2K) and the low layer (4K) are used. shall be transmitted as Then, on the receiving side, a 2K data signal is obtained by first demodulating and decoding from the higher layers. Subsequently, on the receiving side, a re-encoded and re-modulated high-hierarchy (2K) signal is generated based on the decoded 2K data signal, and data including both high-hierarchy (2K) and low-hierarchy (4K) is generated. A low-hierarchy (4K) signal is obtained by subtracting the re-encoded and re-modulated high-hierarchy (2K) signal from the signal by vector operation.

そこで、衛星放送においても上記LDM方式の技術を取り入れて、信号伝送の効率化を図ることが可能である(例えば、非特許文献3参照)。しかし、非特許文献3に示されているように、衛星中継器が介在する伝送路の非線形歪(特に、TWTAの非線形特性)がとりわけ低階層の信号成分に与える影響が大きくなる課題がある。 Therefore, it is possible to improve the efficiency of signal transmission by incorporating the technology of the LDM system into satellite broadcasting (for example, see Non-Patent Document 3). However, as shown in Non-Patent Document 3, there is a problem that the non-linear distortion of the transmission path through which the satellite repeater intervenes (especially, the non-linear characteristics of TWTA) has a great influence on the signal components of the low layers.

小島,小泉,鈴木,筋誡、“Comparative Study of Digital Pre-Distortion for 32APSK by Hardware Experiments and Numerical Calculations”、信学技報、電子情報通信学会技術報告(IEICE Technical Report) SAT2019-53、一般社団法人 電子情報通信学会、2019年10月10日発表Kojima, Koizumi, Suzuki, Suji, "Comparative Study of Digital Pre-Distortion for 32APSK by Hardware Experiments and Numerical Calculations", IEICE Technical Report, IEICE Technical Report SAT2019-53, Electronics The Society of Information and Communication Engineers, October 10, 2019 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Sato, Kanbara, Okano, Tsuchida, "Evaluation of transmission characteristics during integrated demodulation of LDM multiplexing of next-generation broadcasting on ISDB-T", ITE Winter Annual Convention 2019 14C-5 , The Institute of Image Information and Television Engineers, December 12, 2019 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Okada, "Carrier superimposition method in satellite communication - Toward the realization of LDM -", Institute of Image Information and Television Engineers Technical Report (ITE Technical Report) Vol.41,No.11,BCT2017-47, Institute of Image Information and Television Engineers, Announced on March 10, 2017

上述したように、衛星放送においてもLDM方式の技術を取り入れることは可能である。 As described above, it is possible to incorporate the technology of the LDM system in satellite broadcasting as well.

ここで、図4及び図5を参照して、従来技術に基づくLDM方式の送信装置1P及び受信装置3Pの一般化した概略構成について説明する。 Here, with reference to FIGS. 4 and 5, generalized schematic configurations of the conventional LDM transmitter 1P and receiver 3P will be described.

(従来技術の送信装置)
まず、図4は、従来技術に基づくLDM方式の送信装置1Pの一般化した概略構成を示すブロック図である。
(prior art transmitter)
First, FIG. 4 is a block diagram showing a generalized schematic configuration of an LDM transmission apparatus 1P based on the prior art.

図4に示す送信装置1Pは、2種類のデータキャリアをそれぞれ高階層及び低階層として定め、当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波した変調波信号を生成し伝送する装置として構成され、高階層用符号化・変調部11、低階層用符号化・変調部12、低階層用振幅調整部13、合波部14、同期制御部15、ルートロールオフフィルタ部16、及びD/A変換・直交変調部17を備える。 The transmitting device 1P shown in FIG. 4 defines two types of data carriers as high hierarchy and low hierarchy, respectively, and generates and transmits modulated wave signals that are multiplexed at the same frequency band and at the same symbol rate for the two types of data carriers. high-layer coding/modulation unit 11, low-layer coding/modulation unit 12, low-layer amplitude adjustment unit 13, combining unit 14, synchronization control unit 15, root roll-off filter unit 16 , and a D/A conversion/quadrature modulation unit 17 .

高階層用符号化・変調部11は、高階層(本例では2K)とするデータキャリアとして伝送するための高階層データを入力し、主信号とする当該高階層データに対し高階層用に予め定めた符号化率(本例では1/2)のブロック符号(本例では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符号化処理を施した後、高階層用に予め定めた変調方式(本例ではQPSK)に基づくIQ平面上のマッピングを施して高階層用IQ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、合波部14に出力する。尚、当該高階層データに対する符号化処理には、エネルギー拡散処理やインターリーブ処理を含めてもよい。 The high-hierarchy coding/modulation unit 11 inputs high-hierarchy data to be transmitted as a high-hierarchy (2K in this example) data carrier, and converts the high-hierarchy data to be a main signal into a high-hierarchy data in advance. After performing an encoding process of forming encoded data by adding an error correction parity by a block code (in this example, a concatenated code of LDPC and BCH) with a predetermined encoding rate (in this example, 1/2), Mapping on the IQ plane based on a predetermined modulation scheme (QPSK in this example) for the hierarchy is performed, and the IQ signal for the high hierarchy (a quadrature signal of the in-phase component I and the quadrature phase component Q, which is a signal point on the IQ plane A signal of a signal point sequence that can be represented) is generated and output to the multiplexing unit 14 . Encoding processing for the high-layer data may include energy diffusion processing and interleaving processing.

低階層用符号化・変調部12は、低階層(本例では4K)とするデータキャリアとして伝送するための低階層データを入力し、主信号とする当該低階層データに対し低階層用に予め定めた符号化率(本例では3/4)のブロック符号(本例では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符号化処理を施した後、低階層用に予め定めた変調方式(本例ではQPSK)に基づくIQ平面上のマッピングを施して低階層用IQ信号を生成し、低階層用振幅調整部13に出力する。尚、当該低階層データに対する符号化処理には、エネルギー拡散処理やインターリーブ処理を含めてもよい。 The low-hierarchy coding/modulation unit 12 inputs low-hierarchy data to be transmitted as a data carrier of low hierarchy (4K in this example), and pre-registers the low-hierarchy data as a main signal for low hierarchy. After applying an encoding process of forming encoded data by adding an error correction parity by a block code (in this example, a concatenated code of LDPC and BCH) with a predetermined encoding rate (in this example, 3/4), A low-hierarchy IQ signal is generated by performing mapping on the IQ plane based on a predetermined modulation scheme (QPSK in this example) for the hierarchy, and is output to the low-hierarchy amplitude adjustment section 13 . Encoding processing for the low-hierarchy data may include energy diffusion processing and interleaving processing.

低階層用振幅調整部13は、低階層用符号化・変調部12によって生成した低階層用IQ信号の平均振幅レベルを、高階層用IQ信号の平均振幅レベルよりも一律に所定量小さい振幅に変更(本例では電力差を7.0dB)することで小電力化した低階層用IQ信号を生成し、合波部14に出力する。 The low-hierarchy amplitude adjustment unit 13 sets the average amplitude level of the low-hierarchy IQ signal generated by the low-hierarchy coding/modulation unit 12 uniformly to an amplitude smaller than the average amplitude level of the high-hierarchy IQ signal by a predetermined amount. By changing the power difference (in this example, the power difference is 7.0 dB), a low-power IQ signal for low layers is generated and output to the combining unit 14 .

合波部14は、当該高階層用IQ信号と、小電力化した低階層用IQ信号とを同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波する形式で多重する(電力加算する)ことにより、階層多重化IQ信号として新たなIQ信号を生成し、ルートロールオフフィルタ部16に出力する。 The multiplexing unit 14 multiplexes (adds power to) the IQ signal for the high hierarchy and the low-power IQ signal for the low hierarchy in the same frequency band and at the same symbol rate. A new IQ signal is generated as a multiplexed IQ signal and output to the root roll-off filter unit 16 .

同期制御部15は、それぞれ高階層及び低階層として定めた当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波するように、高階層用符号化・変調部11、低階層用符号化・変調部12、低階層用振幅調整部13及び合波部14の同期制御を行う機能部である。特に、同期制御部15は、低階層用振幅調整部13の同期制御にあたり、低階層用IQ信号及び高階層用IQ信号のそれぞれの所要C/Nを満たし、且つ階層多重化IQ信号に対する高階層用IQ信号のベクトル演算による差分により低階層用IQ信号を識別可能とするように、低階層用IQ信号を、高階層用IQ信号の振幅よりも一律に所定量小さい振幅に変更するように制御する。 The synchronization control unit 15 controls the high-hierarchy coding/modulation unit 11 and the low-hierarchy coding/modulation unit 11 so that the two types of data carriers defined as high-hierarchy and low-hierarchy are multiplexed at the same frequency band and at the same symbol rate. It is a functional unit that performs synchronous control of the encoding/modulating unit 12, the low-hierarchy amplitude adjusting unit 13, and the multiplexing unit 14. FIG. In particular, the synchronization control unit 15 satisfies the required C/N ratio of each of the low-hierarchy IQ signal and the high-hierarchy IQ signal in performing synchronization control of the low-hierarchy amplitude adjustment unit 13, and In order to be able to identify the IQ signal for the low layer by the difference of the IQ signal for the high layer due to the vector operation, the IQ signal for the low layer is uniformly changed to an amplitude smaller than the IQ signal for the high layer by a predetermined amount. do.

ルートロールオフフィルタ部16は、帯域制限フィルタの一種であり、合波部14によって生成した階層多重化IQ信号に対し、アップサンプルと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階層多重化IQ信号を生成して、D/A変換・直交変調部17に出力する。 The root roll-off filter unit 16 is a type of band-limiting filter, and performs upsampling and waveform shaping for removing unnecessary high-frequency components on the hierarchically multiplexed IQ signal generated by the multiplexing unit 14. A hierarchically multiplexed IQ signal is generated and output to the D/A conversion/quadrature modulation section 17 .

D/A変換・直交変調部17は、波形整形後の階層多重化IQ信号に対し、デジタル/アナログ(D/A)変換処理を施し、当該高階層用に予め定めた変調方式(本例ではQPSK)による直交変調処理に基づく変調波信号を生成し、所定の伝送路経由で受信装置3Pへ送信する。 The D/A conversion/quadrature modulation unit 17 performs digital/analog (D/A) conversion processing on the hierarchically multiplexed IQ signal after waveform shaping, and converts it into a predetermined modulation method for the high hierarchy (in this example, A modulated wave signal based on quadrature modulation processing by QPSK) is generated and transmitted to the receiving device 3P via a predetermined transmission path.

(従来技術の受信装置)
次に、図5は、従来技術に基づくLDM方式の受信装置3Pの一般化した概略構成を示すブロック図である。
(prior art receiver)
Next, FIG. 5 is a block diagram showing a generalized schematic configuration of an LDM receiver 3P based on the prior art.

図5に示す受信装置3Pは、送信装置1Pによって生成された変調波信号を所定の伝送路経由で受信して、当該2種類のデータキャリアの復調及び復号を行う装置として構成され、直交復調・A/D変換部31、ルートロールオフフィルタ部32、高階層用復調・復号部33、高階層用再符号化・再変調部34、ベクトル演算部35、及び低階層用復調・復号部36を備える。 The receiving device 3P shown in FIG. 5 is configured as a device that receives the modulated wave signal generated by the transmitting device 1P via a predetermined transmission path and demodulates and decodes the two types of data carriers. A/D conversion unit 31, root roll-off filter unit 32, high layer demodulation/decoding unit 33, high layer re-encoding/re-modulation unit 34, vector calculation unit 35, and low layer demodulation/decoding unit 36 Prepare.

直交復調・A/D変換部31は、送信装置1Pによって生成された変調波信号を所定の伝送路経由で受信して、当該変調方式(本例ではQPSK)による直交復調処理を施した後、アナログ/デジタル(A/D)変換処理を施して、上記の階層多重化IQ信号を復元し、ルートロールオフフィルタ部32に出力する。 The quadrature demodulation/A/D conversion unit 31 receives the modulated wave signal generated by the transmission device 1P via a predetermined transmission path, and performs quadrature demodulation processing by the modulation method (QPSK in this example). An analog/digital (A/D) conversion process is performed to restore the hierarchically multiplexed IQ signal, which is output to the root roll-off filter section 32 .

ルートロールオフフィルタ部32は、帯域制限フィルタの一種であり、直交復調・A/D変換部31によって復元した階層多重化IQ信号の不要な高周波成分を除去する波形整形及びダウンサンプルによりシンボル点のみとした後の階層多重化IQ信号を生成して、高階層用復調・復号部33及びベクトル演算部35に出力する。 The root roll-off filter unit 32 is a kind of band-limiting filter, and removes unnecessary high-frequency components of the hierarchically multiplexed IQ signal restored by the orthogonal demodulation/A/D conversion unit 31. Only symbol points are obtained by waveform shaping and down-sampling. A hierarchical multiplexed IQ signal is generated and output to the demodulator/decoder 33 for high hierarchy and the vector calculator 35 .

高階層用復調・復号部33は、波形整形後の階層多重化IQ信号に対し、当該予め定めた変調方式(本例ではQPSK)に基づく復調処理を施した後、送信装置1Pにおける高階層用の符号化処理に対応する逆処理を施し、即ち当該高階層用に予め定めた符号化率(本例では1/2)のブロック符号(本例ではLDPC及びBCHの連接符号)に関する復号処理を施し、高階層データを復元して外部出力するとともに、高階層用再符号化・再変調部34に出力する。つまり、高階層用復調・復号部33は、波形整形後の階層多重化IQ信号の受信を、尤度判定及び誤り訂正処理の下では高階層用IQ信号の受信とみなして復調及び復号の処理を施すことができ、これにより高階層データを復元する。 The high-hierarchy demodulation/decoding unit 33 demodulates the waveform-shaped hierarchical multiplexed IQ signal based on the predetermined modulation scheme (QPSK in this example), and then performs demodulation processing on the waveform-shaped hierarchical multiplexed IQ signal. Inverse processing corresponding to the encoding processing of , that is, decoding processing for block code (LDPC and BCH concatenated code in this example) with a predetermined coding rate (1/2 in this example) for the high hierarchy Then, the high-hierarchy data is restored and output to the outside as well as to the high-hierarchy re-encoding/re-modulation unit 34 . That is, the high-hierarchy demodulation/decoding unit 33 regards the reception of the waveform-shaped hierarchically multiplexed IQ signal as the reception of the high-hierarchy IQ signal under the likelihood determination and error correction processing, and demodulates and decodes the signal. can be applied, which restores the high-hierarchy data.

高階層用再符号化・再変調部34は、高階層用復調・復号部33から得られる高階層データに対し、送信装置1Pにおける高階層用符号化・変調部11と同一の処理を施し、即ち主信号とする当該高階層データに対し高階層用に予め定めた符号化率(本例では1/2)のブロック符号(本例では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符号化処理を施した後、予め定めた変調方式(本例ではQPSK)に基づくIQ平面上のマッピングを施して高階層用IQ信号を再生成し、ベクトル演算部35に出力する。 The high-layer re-encoding/re-modulation unit 34 performs the same processing as the high-layer encoding/modulation unit 11 in the transmission device 1P on the high-layer data obtained from the high-layer demodulation/decoding unit 33, That is, an error correction parity is added by a block code (in this example, a concatenated code of LDPC and BCH) with a predetermined coding rate (1/2 in this example) for the high-layer data used as the main signal. After performing encoding processing to form encoded data in the vector calculation unit 35, mapping on the IQ plane based on a predetermined modulation scheme (QPSK in this example) is performed to regenerate the IQ signal for the high hierarchy. output to

ベクトル演算部35は、ルートロールオフフィルタ部32から出力される階層多重化IQ信号から、高階層用再符号化・再変調部34によって再生成した高階層用IQ信号をベクトル演算により差し引く(電力減算する)ことによって低階層用IQ信号を復元し、低階層用復調・復号部36に出力する。 The vector calculation unit 35 subtracts the high-hierarchy IQ signal regenerated by the high-hierarchy re-encoding/re-modulation unit 34 from the hierarchical multiplexed IQ signal output from the root roll-off filter unit 32 by vector calculation (power subtraction) to restore the low-hierarchy IQ signal and output it to the low-hierarchy demodulator/decoder 36 .

低階層用復調・復号部36は、ベクトル演算部35から得られる低階層用IQ信号に対し、低階層用に予め定めた変調方式(本例ではQPSK)に基づく復調処理を施した後、送信装置1Pにおける低階層用の符号化処理に対応する逆処理を施し、即ち当該低階層用に予め定めた符号化率(本例では3/4)のブロック符号(本例ではLDPC及びBCHの連接符号)に関する復号処理を施し、高階層データを復元して外部出力する。 The low-hierarchy demodulation/decoding unit 36 performs demodulation processing based on a predetermined modulation scheme (QPSK in this example) for the low-hierarchy IQ signal obtained from the vector calculation unit 35, and then transmits the signal. Reverse processing corresponding to the encoding processing for the low hierarchy in the apparatus 1P is performed, that is, block code (in this example, concatenation of LDPC and BCH) with a predetermined coding rate (3/4 in this example) for the low hierarchy code), restores the high-hierarchy data, and outputs it to the outside.

このような図4及び図5に示す従来技術に基づくLDM方式の伝送システムは、衛星放送においても適用可能であるが、このLDM方式の技術を、衛星放送における送信装置に適用するには、衛星中継器が介在する伝送路の非線形歪の影響を軽減させる工夫が必要である。 The conventional LDM transmission system shown in FIGS. 4 and 5 can also be applied to satellite broadcasting. It is necessary to devise ways to reduce the influence of nonlinear distortion in transmission lines in which repeaters intervene.

つまり、図4に示す送信装置1Pでは、高階層用IQ信号と低階層用IQ信号が直接加算された信号点の階層多重化IQ信号で伝送するものとしており、この送信装置1Pを衛星放送においても適用すると、衛星中継器を含む伝送路に起因して生じる非線形歪の影響が生じたままの伝送となってしまい、結果として所要C/Nが増大し、伝送品質の劣化に繋がる。 That is, in the transmitting apparatus 1P shown in FIG. 4, transmission is performed by a hierarchically multiplexed IQ signal of a signal point obtained by directly adding the IQ signal for the high layer and the IQ signal for the low layer. If the method is also applied, the transmission will be carried out with the influence of non-linear distortion caused by the transmission line including the satellite repeater. As a result, the required C/N will increase and the transmission quality will deteriorate.

このため、本発明の目的は、2種類のデータキャリアをそれぞれ高階層及び低階層として定め、当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで伝送路特性の非線形歪を軽減させるように制御して合波した変調波信号を生成し伝送する送信装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to define two types of data carriers as high hierarchy and low hierarchy, respectively, and reduce nonlinear distortion of transmission path characteristics in the same frequency band and at the same symbol rate for the two types of data carriers. To provide a transmission device for generating and transmitting a modulated wave signal that is controlled and multiplexed.

本発明の送信装置は、2種類のデータキャリアをそれぞれ高階層及び低階層として定め、当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで伝送路特性の非線形歪を軽減させるように制御して合波した変調波信号を生成し伝送する送信装置であって、前記高階層とするデータキャリアとして伝送するための高階層データを入力し、当該高階層データに対し高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符号化処理を施した後、高階層用に予め定めた変調方式に基づくIQ平面上のマッピングを施して高階層用IQ信号を生成する高階層用符号化・変調部と、前記低階層とするデータキャリアとして伝送するための低階層データを入力し、当該低階層データに対し低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符号化処理を施した後、低階層用に予め定めた変調方式に基づくIQ平面上のマッピングを施して低階層用IQ信号を生成する低階層用符号化・変調部と、前記低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の信号点の振幅を基準に動的に所定量振幅を調整する補正処理を施して、振幅補正した第2の低階層用IQ信号を生成する低階層用振幅可変部と、前記第2の低階層用IQ信号の平均振幅レベルを前記高階層用IQ信号の平均振幅レベルよりも一律に所定量小さい振幅に変更する、若しくは前記高階層用IQ信号の平均振幅レベルを前記第2の低階層用IQ信号の平均振幅レベルよりも一律に所定量大きい振幅に変更することで振幅調整する振幅調整部と、当該振幅調整後の高階層用IQ信号及び第2の低階層用IQ信号を、同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波する形式で多重することにより、階層多重化IQ信号として新たなIQ信号を生成する合波部と、前記高階層用符号化・変調部、前記低階層用符号化・変調部、前記低階層用振幅可変部、前記振幅調整部、及び前記合波部の同期制御を行う同期制御部と、前記階層多重化IQ信号に対し波形整形を施し第2の階層多重化IQ信号を生成するルートロールオフフィルタ部と、前記第2の階層多重化IQ信号に対し、デジタル/アナログ変換処理を施し、当該高階層用に予め定めた変調方式による直交変調処理に基づく変調波信号を生成し伝送するD/A変換・直交変調部と、を備えることを特徴とする。 The transmitting apparatus of the present invention defines two types of data carriers as high hierarchy and low hierarchy, respectively, and controls the two types of data carriers in the same frequency band and at the same symbol rate to reduce nonlinear distortion of transmission path characteristics. A transmission device for generating and transmitting a modulated wave signal obtained by multiplexing multiplexed signals, wherein high-hierarchy data to be transmitted as a data carrier for the high-hierarchy is input, and a predetermined high-hierarchy data is determined for the high-hierarchy data. After applying an encoding process for forming encoded data by adding an error correction parity by a block code with a coding rate of 1, mapping on an IQ plane based on a predetermined modulation scheme for high layers is performed to perform high layer mapping. A high-hierarchy coding/modulation unit that generates an IQ signal for high-hierarchy, and low-hierarchy data to be transmitted as a data carrier for said low-hierarchy are input, and the low-hierarchy data is encoded in advance for low-hierarchy. After applying an encoding process for forming encoded data by adding an error correction parity by a block code of the rate, mapping on the IQ plane based on a predetermined modulation scheme for the low hierarchy is performed, and the IQ signal for the low hierarchy and a low-hierarchy coding/modulation unit that generates a predetermined amount dynamically based on the amplitude of the corresponding high-hierarchy IQ signal signal point on the time axis for each signal point of the low-hierarchy IQ signal. a low-hierarchy amplitude variable section that performs correction processing for adjusting amplitude and generates an amplitude-corrected second low-hierarchy IQ signal; The amplitude is uniformly changed to be smaller by a predetermined amount than the average amplitude level of the IQ signal, or the average amplitude level of the IQ signal for high hierarchy is uniformly larger by a predetermined amount than the average amplitude level of the second IQ signal for low hierarchy. An amplitude adjustment unit that adjusts the amplitude by changing the amplitude, and multiplexes the high-hierarchy IQ signal and the second low-hierarchy IQ signal after the amplitude adjustment in the same frequency band and at the same symbol rate. to generate a new IQ signal as a hierarchically multiplexed IQ signal, the high layer coding/modulation unit, the low layer coding/modulation unit, the low layer amplitude variable unit, a synchronization control unit that performs synchronization control of the amplitude adjustment unit and the multiplexing unit; a root roll-off filter unit that performs waveform shaping on the hierarchically multiplexed IQ signal to generate a second hierarchically multiplexed IQ signal; D/A conversion for performing digital/analog conversion processing on the second hierarchically multiplexed IQ signal, generating and transmitting a modulated wave signal based on quadrature modulation processing according to a predetermined modulation method for the higher hierarchy and a quadrature modulation section.

また、本発明の送信装置において、前記同期制御部は、前記低階層用振幅可変部による当該補正処理を同期制御する際に、前記低階層用符号化・変調部により一旦生成した低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の各信号点の振幅を基準に前記階層多重化IQ信号が所定量より大きい振幅になるときに、前記所定量内に収まる振幅まで小さくするように変化させる補正処理を施すよう同期制御する機能を有することを特徴とする。 Further, in the transmission device of the present invention, the synchronization control unit, when synchronously controlling the correction processing by the low-hierarchy amplitude varying unit, controls the low-hierarchy IQ once generated by the low-hierarchy coding/modulation unit. For each signal point of the signal, when the amplitude of the hierarchically multiplexed IQ signal becomes larger than a predetermined amount based on the amplitude of each signal point of the corresponding high-hierarchy IQ signal on the time axis, the amplitude is within the predetermined amount. It is characterized by having a function of performing synchronous control so as to perform a correction process to reduce the amplitude to a level within which it can be accommodated.

また、本発明の送信装置において、前記同期制御部は、受信側で当該低階層及び高階層の各データキャリアの受信に必要とされるそれぞれの所要C/Nを満たし、且つ受信した前記第2の階層多重化IQ信号に対する前記高階層用IQ信号のベクトル演算による差分により前記低階層用IQ信号を識別可能とする範囲内で振幅を小さくするように変化させるよう同期制御する機能を有することを特徴とする。 Further, in the transmitting apparatus of the present invention, the synchronization control unit satisfies each required C/N required for receiving each of the low-hierarchy and high-hierarchy data carriers on the receiving side, and the received second a function of performing synchronous control so as to change the amplitude so as to decrease within a range in which the low-hierarchy IQ signal can be identified by the vector calculation difference of the high-hierarchy IQ signal with respect to the hierarchy-multiplexed IQ signal of Characterized by

また、本発明の送信装置において、前記D/A変換・直交変調部は、前記変調波信号を衛星放送の伝送路上に介在する衛星中継器に向けて送信するように構成されていることを特徴とする。 Further, in the transmitting apparatus of the present invention, the D/A conversion/quadrature modulation section is configured to transmit the modulated wave signal to a satellite transponder interposed on a transmission line of satellite broadcasting. and

本発明によれば、従来技術のLDM方式の送信装置と比較して、伝送路上の非線形歪の影響を軽減させることが可能となり、とりわけ低階層用IQ信号の伝送性能を改善できるようになる。また、本発明によれば、従来技術のLDM方式の伝送システムと同様の伝送容量を確保できる。換言すれば、従来技術のLDM方式の伝送システムにおける伝送容量を低下させることなく、伝送路上の非線形歪の影響を軽減させ、特に低階層用IQ信号の伝送性能を改善することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of non-linear distortion on the transmission path, and in particular, improve the transmission performance of IQ signals for low hierarchies, as compared with the LDM transmission apparatus of the prior art. Further, according to the present invention, it is possible to ensure the same transmission capacity as in the conventional LDM transmission system. In other words, it is possible to reduce the influence of non-linear distortion on the transmission path without reducing the transmission capacity of the LDM transmission system of the prior art, and to improve the transmission performance of IQ signals for low hierarchies in particular.

本発明による一実施形態の送信装置及び受信装置を備える伝送システムの概略構成を例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a transmission system including a transmitting device and a receiving device according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明による一実施例の送信装置の概略構成を例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a transmission device of one embodiment according to the present invention; FIG. 本発明による一実施例の送信装置における補正前後のIQ信号点配置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing IQ signal point constellations before and after correction in the transmitter of one embodiment according to the present invention; 従来技術に基づくLDM方式の送信装置の一般化した概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a generalized schematic configuration of an LDM transmission apparatus based on the prior art; FIG. 従来技術に基づくLDM方式の受信装置の一般化した概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a generalized schematic configuration of an LDM system receiver based on the prior art; FIG.

以下、図面を参照して、本発明による一実施例の送信装置1について説明する。 A transmitter 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔伝送システム〕
図1は、本発明による一実施形態の送信装置1及び受信装置3を備える伝送システムの概略構成を例示するブロック図である。図1に示す一実施形態の伝送システムは、LDM方式を衛星放送に適用した例であり、地上放送局における送信装置1と、衛星中継器2と、複数の受信装置3‐1,3‐2,…,3‐n(以下、nは1以上の整数であり、包括して「受信装置3」と称する)により構成される。
[Transmission system]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a transmission system including a transmitter 1 and a receiver 3 according to one embodiment of the present invention. The transmission system of one embodiment shown in FIG. 1 is an example in which the LDM system is applied to satellite broadcasting. , .

送信装置1は、図2を参照して詳細に説明するが、2種類のデータキャリアをそれぞれ高階層及び低階層として定め、当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで伝送路特性の非線形歪を軽減させるように制御して合波した変調波信号を生成し伝送する装置である。 The transmission device 1, which will be described in detail with reference to FIG. 2, defines two types of data carriers as a high hierarchy and a low hierarchy, respectively, and transmits transmission paths for the two types of data carriers in the same frequency band and at the same symbol rate. This is a device that generates and transmits a modulated wave signal that is controlled and combined so as to reduce nonlinear distortion of characteristics.

放送衛星に搭載される衛星中継器2は、IMUXフィルタ21、TWTA22、及びOMUXフィルタ23を備え、上述したように、IMUXフィルタ21により地上の送信装置1によってアップリンク送信された変調波信号を受信して、その変調波信号から1チャンネル分ごとに帯域抽出を行い、TWTA22による電力増幅後、OMUXフィルタ23により不要周波数成分を抑圧し全チャンネル分を合成した変調波信号を放送波信号として生成し、地上の受信装置に向けてダウンリンク出力する。 The satellite transponder 2 mounted on the broadcasting satellite includes an IMUX filter 21, a TWTA 22, and an OMUX filter 23. As described above, the IMUX filter 21 receives the modulated wave signal uplink-transmitted by the transmission device 1 on the ground. Then, band extraction is performed for each channel from the modulated wave signal, power is amplified by the TWTA 22, unnecessary frequency components are suppressed by the OMUX filter 23, and the modulated wave signal synthesized by all channels is generated as a broadcast wave signal. , downlink output to a receiver on the ground.

受信装置3は、送信装置1によって生成された変調波信号を、衛星中継器2を含む伝送路経由で受信して、当該2種類のデータキャリアの復調及び復号を行う装置として構成され、図5に示す従来技術に基づくLDM方式の受信装置3Pと同様の構成からなり、その更なる説明は省略する。 The receiving device 3 is configured as a device that receives the modulated wave signal generated by the transmitting device 1 via a transmission line including the satellite repeater 2, and demodulates and decodes the two types of data carriers. has the same configuration as the LDM system receiving apparatus 3P based on the prior art shown in FIG.

〔送信装置〕
図2は、本発明による一実施例の送信装置1の概略構成を例示するブロック図である。尚、図2に示す送信装置1は、図4に示す従来技術の送信装置1Pと同様の構成要素には同一の参照番号を付している。
[Transmitter]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the transmitter 1 of one embodiment according to the present invention. In the transmitting device 1 shown in FIG. 2, the same reference numerals are assigned to the same components as in the conventional transmitting device 1P shown in FIG.

図2に示す送信装置1は、高階層用符号化・変調部11、低階層用符号化・変調部12、低階層用振幅調整部13、合波部14、同期制御部15、ルートロールオフフィルタ部16、D/A変換・直交変調部17、及び低階層用振幅可変部18を備え、図4に示す従来技術の送信装置1Pと比較して、低階層用振幅可変部18を更に備えるように構成している点、及び同期制御部15が低階層用振幅可変部18の同期制御も行うように構成している点を除き、同様に構成されている。以下、より具体的に、送信装置1の各構成要素について説明する。 The transmitting apparatus 1 shown in FIG. 2 includes a high-layer coding/modulation unit 11, a low-layer coding/modulation unit 12, a low-layer amplitude adjustment unit 13, a multiplexing unit 14, a synchronization control unit 15, and a root roll-off unit. It includes a filter section 16, a D/A conversion/quadrature modulation section 17, and a low-hierarchy amplitude varying section 18, and further includes a low-hierarchy amplitude varying section 18 as compared with the conventional transmission apparatus 1P shown in FIG. , and the synchronization control section 15 is configured to also perform synchronization control of the amplitude variable section 18 for low layers. Hereinafter, each component of the transmission device 1 will be described more specifically.

高階層用符号化・変調部11は、高階層(本例では2K)とするデータキャリアとして伝送するための高階層データを入力し、主信号とする当該高階層データに対し高階層用に予め定めた符号化率(本例では1/2)のブロック符号(本例では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符号化処理を施した後、予め定めた変調方式(本例ではQPSK)に基づくIQ平面上のマッピングを施して高階層用IQ信号を生成し、合波部14に出力する。尚、当該高階層データに対する符号化処理には、エネルギー拡散処理やインターリーブ処理を含めてもよい。 The high-hierarchy coding/modulation unit 11 inputs high-hierarchy data to be transmitted as a high-hierarchy (2K in this example) data carrier, and converts the high-hierarchy data to be a main signal into a high-hierarchy data in advance. After performing an encoding process of forming encoded data by adding an error correction parity by a block code (in this example, a concatenated code of LDPC and BCH) with a predetermined encoding rate (in this example, 1/2), Mapping on the IQ plane based on a defined modulation scheme (QPSK in this example) is performed to generate an IQ signal for higher layers, and the signal is output to the combining unit 14 . Encoding processing for the high-layer data may include energy diffusion processing and interleaving processing.

低階層用符号化・変調部12は、低階層(本例では4K)とするデータキャリアとして伝送するための低階層データを入力し、主信号とする当該低階層データに対し低階層用に予め定めた符号化率(本例では3/4)のブロック符号(本例では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符号化処理を施した後、上記の高階層と同一の変調方式(本例ではQPSK)に基づくIQ平面上のマッピングを施して低階層用IQ信号を生成し、低階層用振幅可変部18に出力する。尚、当該低階層データに対する符号化処理には、エネルギー拡散処理やインターリーブ処理を含めてもよい。 The low-hierarchy coding/modulation unit 12 inputs low-hierarchy data to be transmitted as a data carrier of low hierarchy (4K in this example), and pre-registers the low-hierarchy data as a main signal for low hierarchy. After performing encoding processing for forming encoded data by adding an error correction parity by a block code (in this example, a concatenated code of LDPC and BCH) with a predetermined encoding rate (in this example, 3/4), the above Mapping on the IQ plane based on the same modulation scheme (QPSK in this example) as for the high hierarchy is performed to generate a low hierarchy IQ signal, which is output to the low hierarchy amplitude variable section 18 . Encoding processing for the low-hierarchy data may include energy diffusion processing and interleaving processing.

低階層用振幅可変部18は、低階層用符号化・変調部12によって生成した低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の信号点の振幅を基準に動的に所定量振幅を調整する補正処理を施して、振幅補正した低階層用IQ信号を生成し、低階層用振幅調整部13に出力する。 The low-hierarchy amplitude varying unit 18 adjusts the amplitude of the signal point of the high-hierarchy IQ signal corresponding on the time axis to each signal point of the low-hierarchy IQ signal generated by the low-hierarchy encoding/modulating unit 12. A correction process for dynamically adjusting the amplitude by a predetermined amount is applied to the reference to generate an amplitude-corrected low-hierarchy IQ signal, which is output to the low-hierarchy amplitude adjustment section 13 .

低階層用振幅調整部13は、低階層用振幅可変部18によって振幅補正した低階層用IQ信号の平均振幅レベルを、高階層用IQ信号の平均振幅レベルよりも一律に所定量小さい振幅に変更(本例では電力差を7.0dB)することで小電力化した低階層用IQ信号を生成し、合波部14に出力する。 The low-hierarchy amplitude adjusting section 13 changes the average amplitude level of the low-hierarchy IQ signal amplitude-corrected by the low-hierarchy amplitude varying section 18 to an amplitude uniformly smaller than the average amplitude level of the high-hierarchy IQ signal by a predetermined amount. (In this example, the power difference is 7.0 dB) to generate a low-power IQ signal for low hierarchies and output it to the multiplexer 14 .

合波部14は、当該高階層用IQ信号と、小電力化した低階層用IQ信号とを同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波する形式で多重する(電力加算する)ことにより、階層多重化IQ信号として新たな規格化IQ信号を生成し、ルートロールオフフィルタ部16に出力する。 The multiplexing unit 14 multiplexes (adds power to) the IQ signal for the high hierarchy and the low-power IQ signal for the low hierarchy in the same frequency band and at the same symbol rate. A new normalized IQ signal is generated as a multiplexed IQ signal and output to the root roll-off filter unit 16 .

同期制御部15は、それぞれ高階層及び低階層として定めた当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波するように、高階層用符号化・変調部11、低階層用符号化・変調部12、低階層用振幅可変部18、低階層用振幅調整部13及び合波部14の同期制御を行う機能部である。 The synchronization control unit 15 controls the high-hierarchy coding/modulation unit 11 and the low-hierarchy coding/modulation unit 11 so that the two types of data carriers defined as high-hierarchy and low-hierarchy are multiplexed at the same frequency band and at the same symbol rate. It is a functional unit that performs synchronization control of the encoding/modulating unit 12, the low-hierarchy amplitude variable unit 18, the low-hierarchy amplitude adjustment unit 13, and the multiplexing unit 14. FIG.

特に、本発明に係る同期制御部15は、低階層用振幅可変部18による当該補正処理を同期制御する際に、低階層用符号化・変調部12により一旦生成した低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の各信号点の振幅を基準に階層多重化IQ信号が所定量より大きい振幅になるときに、当該所定量内に収まる振幅まで小さくするように変化させる補正処理を施すよう同期制御する機能を有する。 In particular, the synchronization control unit 15 according to the present invention controls each of the low-hierarchy IQ signals once generated by the low-hierarchy coding/modulation unit 12 when synchronously controlling the correction processing by the low-hierarchy amplitude varying unit 18. When the amplitude of the hierarchically multiplexed IQ signal becomes larger than a predetermined amount based on the amplitude of each signal point of the IQ signal for high hierarchy corresponding to the signal point on the time axis, the amplitude is reduced to fall within the predetermined amount. It has a function of performing synchronous control so as to apply correction processing that changes so as to

また、本発明に係る同期制御部15は、低階層用振幅可変部18による当該補正処理の同期制御に伴い、受信側で当該低階層及び高階層の各データキャリアの受信に必要とされるそれぞれの所要C/Nを満たし、且つ受信した階層多重化IQ信号に対する高階層用IQ信号のベクトル演算による差分により当該低階層用IQ信号を識別可能とする範囲内で振幅を小さくするように変化させるよう同期制御する機能を有する。 In addition, the synchronization control unit 15 according to the present invention, along with the synchronization control of the correction processing by the low-hierarchy amplitude variable unit 18, performs the respective functions necessary for receiving the low-hierarchy and high-hierarchy data carriers on the receiving side. of the received hierarchical multiplexed IQ signal, and the amplitude is changed to be small within the range where the low hierarchical IQ signal can be identified by the difference due to the vector operation of the high hierarchical IQ signal with respect to the received hierarchical multiplexed IQ signal. It has a function of synchronous control.

ルートロールオフフィルタ部16は、帯域制限フィルタの一種であり、合波部14によって生成した階層多重化IQ信号に対し、アップサンプルと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階層多重化IQ信号を生成し、D/A変換・直交変調部17に出力する。 The root roll-off filter unit 16 is a type of band-limiting filter, and performs upsampling and waveform shaping for removing unnecessary high-frequency components on the hierarchically multiplexed IQ signal generated by the multiplexing unit 14. A hierarchically multiplexed IQ signal is generated and output to the D/A conversion/quadrature modulation section 17 .

D/A変換・直交変調部17は、波形整形後の階層多重化IQ信号(即ち、規格化IQ信号)に対し、デジタル/アナログ(D/A)変換処理を施し、当該高階層用に予め定めた変調方式(本例ではQPSK)による直交変調処理に基づく変調波信号を生成し、衛星中継器2を含む伝送路経由で受信装置3へ送信する。 The D/A conversion/quadrature modulation unit 17 performs digital/analog (D/A) conversion processing on the hierarchically multiplexed IQ signal (that is, normalized IQ signal) after waveform shaping, and converts it in advance for the high hierarchy. A modulated wave signal based on quadrature modulation processing by a predetermined modulation method (QPSK in this example) is generated and transmitted to the receiving device 3 via a transmission line including the satellite repeater 2 .

このように、図2に示す送信装置1では、一実施例の伝送パラメータとして、高階層用の符号化・変調には、QPSK(符号化率1/2)を、低階層用の符号化・変調にはQPSK(符号化率3/4)を使用し、高階層用IQ信号と低階層用IQ信号の電力差は7.0dBとしている。ここで、本例においては使用するシンボルレートや中心周波数は同一とし、高階層用IQ信号と低階層用IQ信号のシンボル点は同期のとれているものとする。衛星放送の伝送方式ISDB‐S3に準じるものとすると、QPSK(符号化率1/2)の所要C/Nは1.2dB、QPSK(符号化率3/4)の所要C/Nは4.0dBであることから、電力差7.0dBを考慮すると、理想的な伝送路条件であれば5.8dBの受信C/Nマージンをもって高階層用IQ信号を受信できるようにしている。 Thus, in the transmitting apparatus 1 shown in FIG. 2, QPSK (coding rate 1/2) is used for coding/modulation for high layers, and coding/modulation for low layers is used as transmission parameters in one embodiment. QPSK (coding rate 3/4) is used for modulation, and the power difference between the high hierarchy IQ signal and the low hierarchy IQ signal is 7.0 dB. Here, in this example, the same symbol rate and center frequency are used, and the symbol points of the IQ signal for high hierarchy and the IQ signal for low hierarchy are synchronized. Assuming that the satellite broadcasting transmission system ISDB-S3 is followed, the required C/N for QPSK (encoding rate 1/2) is 1.2 dB, and the required C/N for QPSK (encoding rate 3/4) is 4.0 dB. Since it is 0 dB, considering the power difference of 7.0 dB, under ideal transmission path conditions, it is possible to receive the high hierarchy IQ signal with a reception C/N margin of 5.8 dB.

この一実施例の伝送パラメータで、図3を参照しながら、送信装置1における階層多重化IQ信号の生成動作を説明する。 Using the transmission parameters of this embodiment, the generation operation of the hierarchically multiplexed IQ signal in the transmitter 1 will be described with reference to FIG.

まず、高階層用IQ信号は、QPSKであることから第1乃至第4象限で各1点ずつの合計4点となり(図3に示す“〇”)、高階層用IQ信号の振幅量を1と正規化したとき、第1乃至第4象限の各点は、(IQ信号の実部,IQ信号の虚部)で表すと、(0.7071,0.7071)、(-0.7071,0.7071)、(-0.7071,-0.7071)、及び(0.7071,-0.7071)となる。 First, since the high-hierarchy IQ signal is QPSK, there are four points in total, one point each in the first to fourth quadrants (“○” in FIG. 3), and the amplitude of the high-hierarchy IQ signal is set to 1. When each point in the first to fourth quadrants is expressed by (real part of IQ signal, imaginary part of IQ signal), (0.7071, 0.7071), (-0.7071, 0.7071), (-0.7071, -0.7071), and (0.7071, -0.7071).

次に、低階層用IQ信号は高階層と同様にQPSKの4点となるが、低階層の正規化振幅量は、高階層の正規化振幅量1に対して、7.0dB低い振幅量10^(-7/10)≒0.1995となり、低階層用IQ信号(QPSK)の対応する4点は、(0.1411,0.1411)、(-0.1411,0.1411)、(-0.1411,-0.1411)、及び(0.1411,-0.1411)となる。 Next, the IQ signal for the low hierarchy is 4 points of QPSK as well as the high hierarchy. ^(-7/10) ≈ 0.1995, and the corresponding four points of the IQ signal for low hierarchy (QPSK) are (0.1411, 0.1411), (-0.1411, 0.1411), ( −0.1411, −0.1411), and (0.1411, −0.1411).

そこで、電力差7.0dBの高階層用IQ信号と低階層用IQ信号とを加算したとすると、そのIQ信号点配置(図3に示す“◆”)は、格子状の16点(0.8482,0.8482)、(0.5660,0.8482)、(0.5660,0.5660)、(0.8482,0.5660)、(-0.5660,0.8482)、(-0.8482,0.8482)、(-0.8482,0.5660)、(-0.5660,0.5660)、(-0.5660,-0.5660)、(-0.8482,-0.5660)、(-0.8482,-0.8482)、(-0.5660,-0.8482)、(0.8482,-0.5660)、(0.5660,-0.5660)、(0.5660,-0.8482)、及び(0.8482,-0.8482)をとりうる。 Therefore, if the IQ signal for high hierarchy and the IQ signal for low hierarchy with a power difference of 7.0 dB are added, the IQ signal point arrangement (“♦” shown in FIG. 3) is 16 grid points (0.0 dB). 8482, 0.8482), (0.5660, 0.8482), (0.5660, 0.5660), (0.8482, 0.5660), (-0.5660, 0.8482), (- 0.8482, 0.8482), (-0.8482, 0.5660), (-0.5660, 0.5660), (-0.5660, -0.5660), (-0.8482, - 0.5660), (-0.8482, -0.8482), (-0.5660, -0.8482), (0.8482, -0.5660), (0.5660, -0.5660) , (0.5660, -0.8482), and (0.8482, -0.8482).

即ち、従来の送信装置1Pでは、QAM変調方式に似た格子状のIQ信号点配置(図3に示す“◆”)で変調され、送信されることになる。しかしながら、このIQ信号点配置(図3に示す“◆”)の場合、衛星放送においては、特にそのIQ信号点配置(図3に示す“◆”)における最大振幅となる4点(0.8482,0.8482)、(-0.8482,0.8482)、(-0.8482,-0.8482)、(0.8482,-0.8482)が、TWTA22の非線形歪の影響(振幅抑圧され、位相の回った状態)を最も受けることになり、結果として受信性能劣化に繋がる。これがISDB‐S3等の衛星放送における変調方式は、QAMではなく、PSKや4ビット以上であればAPSKが採用されている理由である。 That is, in the conventional transmitting apparatus 1P, the signal is modulated and transmitted by a grid-like IQ signal point arrangement (“♦” shown in FIG. 3) similar to the QAM modulation system. However, in the case of this IQ signal point arrangement (“♦” shown in FIG. 3), in satellite broadcasting, four points (0.8482 , 0.8482), (−0.8482, 0.8482), (−0.8482, −0.8482), (0.8482, −0.8482) are the effects of nonlinear distortion of TWTA 22 (amplitude suppression and phase-shifted state), resulting in deterioration of reception performance. This is the reason why satellite broadcasting such as ISDB-S3 uses PSK instead of QAM, or APSK for 4 bits or more.

通常の4ビット変調であれば、IQ信号点の配置をAPSKに変化するだけでよいが、LDMの場合、高階層用IQ信号と低階層用IQ信号の加算の組み合わせであるため、その組み合わせ方に応じて、階層多重化IQ信号の振幅を動的に変化させる必要がある。 In the case of normal 4-bit modulation, it is only necessary to change the arrangement of IQ signal points to APSK. It is necessary to dynamically change the amplitude of the hierarchically multiplexed IQ signal according to .

そこで、本発明による一実施例の送信装置1では、同期制御部15によって同期制御する低階層用振幅可変部18を設け、一旦生成した低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の信号点の振幅を基準に動的に所定量振幅を調整する補正処理を施し、低階層用振幅調整部13により振幅補正した低階層用IQ信号を小電力化した低階層用IQ信号を生成し、合波部14により当該高階層用IQ信号と当該小電力化した低階層用IQ信号とを同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波する形式で多重することにより、階層多重化IQ信号を生成するものとした。 Therefore, in the transmitting apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, the low-hierarchy amplitude variable section 18 that is controlled for synchronization by the synchronization control section 15 is provided. performs correction processing for dynamically adjusting the amplitude by a predetermined amount based on the amplitude of the signal point of the corresponding high-hierarchy IQ signal, and reduces the power of the low-hierarchy IQ signal whose amplitude is corrected by the low-hierarchy amplitude adjustment unit 13. and multiplexes the IQ signal for the high hierarchy and the low power IQ signal for the low hierarchy in the same frequency band and at the same symbol rate in a multiplexing unit 14. Thus, a hierarchically multiplexed IQ signal is generated.

代表して図3に示す第1象限で説明するに、高階層用IQ信号(図3に示す“〇”)は、第1象限では(0.7071,0.7071)に位置しているが、高階層用IQ信号と低階層用IQ信号の加算後(図3に示す“◆”)の格子状の4点(0.8482,0.8482)、(0.5660,0.8482)、(0.5660,0.5660)、(0.8482,0.5660)のうち、右上の座標点(0.8482,0.8482)が最大の正規化振幅量1.200となり、この右上の座標点(0.8482,0.8482)を(+|0.8482-C1|,+|0.8482-C1|)(C1は正の定数)とすれば(図3に示す第1象限で2点“◇”を図示するうちの右上側)、その振幅量1.200から下げることが可能となり、非線形歪の影響を軽減することが可能となる。TWTA22は、所定の振幅量以下では線形であり、ここでは正規化振幅量1以下で線形とする。 Representatively, in the first quadrant shown in FIG. 3, the IQ signal for high hierarchy ("O" shown in FIG. 3) is located at (0.7071, 0.7071) in the first quadrant. , grid-like four points (0.8482, 0.8482), (0.5660, 0.8482) after addition of the high-hierarchy IQ signal and the low-hierarchy IQ signal (“♦” shown in FIG. 3), Among (0.5660, 0.5660) and (0.8482, 0.5660), the upper right coordinate point (0.8482, 0.8482) has the maximum normalized amplitude of 1.200. If the coordinate point (0.8482, 0.8482) is (+|0.8482-C1|, +|0.8482-C1|) (C1 is a positive constant) (in the first quadrant shown in FIG. 3, On the upper right side of the two points "⋄" in the drawing), the amplitude can be lowered from 1.200, and the influence of nonlinear distortion can be reduced. The TWTA 22 is linear below a predetermined amplitude, here linear below a normalized amplitude of one.

また、高階層用IQ信号と低階層用IQ信号の加算後(図3に示す“◆”)の格子状の4点(0.8482,0.8482)、(0.5660,0.8482)、(0.5660,0.5660)、(0.8482,0.5660)のうち、左下の座標点(0.5660,0.5660)が最小の正規化振幅量0.8005となり、この左下の座標点(0.5660,0.5660)を(+|0.5660‐C2|,+|0.5660‐C2|)(C2は正の定数)とすれば(図3に示す第1象限で2点“◇”を図示するうちの左下側)、低階層用IQ信号からみた階層多重化IQ信号の正規化電力は0.1995(=1-0.8005)に保つことができるため、高階層用IQ信号と低階層用IQ信号の電力差7.0dBも保つことができる。 In addition, four grid points (0.8482, 0.8482), (0.5660, 0.8482) after addition of the high-hierarchy IQ signal and the low-hierarchy IQ signal (“♦” shown in FIG. 3) , (0.5660, 0.5660), and (0.8482, 0.5660), the lower left coordinate point (0.5660, 0.5660) has the minimum normalized amplitude of 0.8005, and the lower left (0.5660, 0.5660) is (+|0.5660-C2|, +|0.5660-C2|) (C2 is a positive constant) (first quadrant shown in FIG. 3 , the lower left side of the drawing of the two points “◇”), the normalized power of the hierarchically multiplexed IQ signal viewed from the low hierarchical IQ signal can be maintained at 0.1995 (=1−0.8005), The power difference of 7.0 dB between the high layer IQ signal and the low layer IQ signal can also be maintained.

このように、本発明に係る同期制御部15は、低階層用振幅可変部18による当該補正処理を同期制御する際に、低階層用符号化・変調部12により一旦生成した低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の各信号点の振幅を基準に階層多重化IQ信号が所定量より大きい振幅になるときに、当該所定量内に収まる振幅まで小さくするように変化させる補正処理を施すよう同期制御し、更には、低階層用振幅可変部18による当該補正処理の同期制御に伴い、受信側で当該低階層及び高階層の各データキャリアの受信に必要とされるそれぞれの所要C/Nを満たし、且つ受信した階層多重化IQ信号に対する高階層用IQ信号のベクトル演算による差分により当該低階層用IQ信号を識別可能とする範囲内で振幅を小さくするように変化させるよう同期制御するようにした。 In this way, the synchronization control unit 15 according to the present invention, when synchronously controlling the correction processing by the low-layer amplitude varying unit 18, uses the low-layer IQ signal once generated by the low-layer coding/modulation unit 12. for each signal point, when the amplitude of the hierarchically multiplexed IQ signal exceeds a predetermined amount based on the amplitude of each signal point of the corresponding high-hierarchy IQ signal on the time axis, the amplitude that falls within the predetermined amount synchronous control is performed so as to perform a correction process that changes so as to reduce it to a smaller value, and furthermore, in accordance with the synchronous control of the correction process by the low-hierarchy amplitude variable unit 18, the reception side of each data carrier of the low-hierarchy and high-hierarchy Amplitude within a range that satisfies each required C/N required for reception and allows identification of the low-hierarchy IQ signal by the difference due to the vector operation of the high-hierarchy IQ signal with respect to the received hierarchy-multiplexed IQ signal Synchronous control is performed so that

図3に示す第2乃至第4象限についても同様の処理を施し、補正後の階層多重化IQ信号の信号点(即ち、加算した高階層用IQ信号と低階層用IQ信号について補正した信号点)を“◇”で図示している。 The same processing is applied to the second to fourth quadrants shown in FIG. ) are indicated by “◇”.

また、最適となるC1及びC2の値は、衛星中継器2(IMUXフィルタ21、TWTA22、及びOMUXフィルタ23)の各特性やTWTA22の動作点に依存するが、事前にオフラインで予め補正量を計算して定めるか、或いは送信装置1内に補正量計算可能な機構(図示せず)を設けて逐次、又は定期的に導出し更新する形態とすることも可能である。 Also, the optimal values of C1 and C2 depend on the characteristics of the satellite transponder 2 (IMUX filter 21, TWTA 22, and OMUX filter 23) and the operating point of the TWTA 22, but the correction amount is calculated off-line in advance. Alternatively, a mechanism (not shown) capable of calculating the correction amount may be provided in the transmission device 1 to derive and update the correction amount sequentially or periodically.

以上のように、本実施例の送信装置1によれば、従来のLDM方式の送信装置1Pと比較して、その伝送容量を低下させることなく、伝送路上の非線形歪の影響を軽減させ、特に低階層用IQ信号の伝送性能を改善することができる。 As described above, according to the transmission device 1 of the present embodiment, compared with the conventional LDM transmission device 1P, the influence of nonlinear distortion on the transmission path can be reduced without reducing the transmission capacity. It is possible to improve the transmission performance of the IQ signal for low layers.

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、上述した例では、高階層を2K、低階層を4Kとする例を説明したが、高階層を4K、低階層を8Kとすることなど、2種類のデータキャリアをそれぞれ高階層及び低階層として定めるものであればよい(ただし受信耐性は低階層より高階層の方が高いことが前提条件となる)。また、本発明に係る送信装置1によれば、変調波信号の生成には物理的なIQ信号処理を用いることから、高階層や低階層の変調方式及び誤り訂正のブロック符号方式は、種々のものを選択設定することができる。このため、本発明に係る送信装置1によれば、選択した符号化・変調方式(伝送路符号化方式)によらない高い汎用性を確保して、従来のLDM方式と同様の伝送容量を確保しながら、従来のLDM方式よりも非線形歪の影響を軽減させることができる。また、上述した実施形態の例では、本発明に係る送信装置1を衛星放送の伝送システムに適用する例を説明したが、地上放送においても将来的に伝送路上で非線形特性を持つ増幅器を介在させることも想定しうることから、地上放送の伝送システムに適用してもよい。
また、上述した例では、分かりやすい典型的な例として、高階層用に予め定めた変調方式と、低階層用に予め定めた変調方式とを同一とする例(上記の例では、QPSK)を説明したが、高階層用と低階層用とで異なる変調方式として本発明に係る構成要素を適用してもよいことは勿論である。例えば、高階層をQPSKとし、低階層を8PSKとしてもよい。更には、高階層と低階層との間で変調方式が同一であっても符号化率は異なるものであってもよい。即ち、階層多重化IQ信号として、結果として受信性能が異なることを利用して、2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波した変調波信号を生成し伝送する形態であればよい。
更に、上述した例では、低階層用振幅調整部13により、低階層用IQ信号の平均振幅レベルを高階層用IQ信号の平均振幅レベルに対して一律に小さくする振幅調整を行う例を説明したが、このような低階層用振幅調整部13を設ける代わりに、高階層用IQ信号の平均振幅レベルを低階層用IQ信号の平均振幅レベルに対して一律に大きくする振幅調整を行う高階層用振幅調整部(図示略)を設ける構成としてもよい。即ち、高階層用IQ信号の平均振幅レベルが低階層用IQ信号の平均振幅レベルに対して一律に所定のレベル差となるように振幅調整を行う「振幅調整部」(図示略)を設ける構成であればよい。
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。
Although the above-described embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions may be made within the spirit and scope of the invention. For example, in the above example, the high hierarchy is 2K and the low hierarchy is 4K. (However, it is a prerequisite that the reception resistance is higher in the higher hierarchy than in the lower hierarchy). Further, according to the transmission device 1 according to the present invention, since physical IQ signal processing is used to generate modulated wave signals, various high-hierarchy and low-hierarchy modulation schemes and error correction block coding schemes can be used. You can choose what you want. Therefore, according to the transmitting apparatus 1 according to the present invention, high versatility is ensured regardless of the selected coding/modulation method (transmission line coding method), and the same transmission capacity as the conventional LDM method is ensured. However, the influence of nonlinear distortion can be reduced more than the conventional LDM method. In addition, in the above-described embodiment, an example in which the transmitting apparatus 1 according to the present invention is applied to a transmission system for satellite broadcasting has been described. Since this can be assumed, it may be applied to a transmission system for terrestrial broadcasting.
Further, in the above-described example, as an easy-to-understand typical example, the example in which the predetermined modulation scheme for the high hierarchy and the predetermined modulation scheme for the low hierarchy are the same (in the above example, QPSK). As described above, it goes without saying that the components according to the present invention may be applied as different modulation schemes for high-hierarchy and low-hierarchy. For example, the high hierarchy may be QPSK and the low hierarchy may be 8PSK. Furthermore, even if the modulation scheme is the same between the high hierarchy and the low hierarchy, the coding rates may be different. That is, as a hierarchically multiplexed IQ signal, utilizing the fact that reception performance is different as a result, it is possible to generate and transmit a modulated wave signal in which two types of data carriers are multiplexed at the same frequency band and at the same symbol rate. Just do it.
Furthermore, in the above-described example, an example has been described in which amplitude adjustment is performed by the low-hierarchy amplitude adjustment unit 13 to uniformly reduce the average amplitude level of the low-hierarchy IQ signal with respect to the average amplitude level of the high-hierarchy IQ signal. However, instead of providing such a low-hierarchy amplitude adjustment unit 13, a high-hierarchy amplitude adjustment is performed to uniformly increase the average amplitude level of the high-hierarchy IQ signal with respect to the average amplitude level of the low-hierarchy IQ signal. An amplitude adjustment section (not shown) may be provided. That is, the configuration is provided with an "amplitude adjustment unit" (not shown) that performs amplitude adjustment so that the average amplitude level of the IQ signal for the high layer uniformly becomes a predetermined level difference from the average amplitude level of the IQ signal for the low layer. If it is
Accordingly, the present invention should not be construed as limited by the above-described embodiments, but only by the appended claims.

本発明によれば、伝送容量を低下させることなく、伝送路上の非線形歪の影響を軽減させ、特に低階層用IQ信号の伝送性能を改善することができるので、LDM方式の伝送システムの用途に有用である。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of nonlinear distortion on the transmission line without reducing the transmission capacity, and particularly to improve the transmission performance of the IQ signal for the low hierarchy. Useful.

1 送信装置(本発明)
1P 送信装置(従来技術)
2 衛星中継器
3,3P,3‐1,3‐2,…,3‐n 受信装置
11 高階層用符号化・変調部
12 低階層用符号化・変調部
13 低階層用振幅調整部
14 合波部
15 同期制御部
16 ルートロールオフフィルタ部
17 D/A変換・直交変調部
18 低階層用振幅可変部
21 IMUXフィルタ
22 TWTA
23 OMUXフィルタ
31 直交復調・A/D変換部
32 ルートロールオフフィルタ部
33 高階層用復調・復号部
34 高階層用再符号化・再変調部
35 ベクトル演算部
36 低階層用復調・復号部
1 transmitter (present invention)
1P transmitter (prior art)
2 Satellite repeater 3, 3P, 3-1, 3-2, ..., 3-n Receiving device 11 Encoding/modulating unit for high layer 12 Encoding/modulating unit for low layer 13 Amplitude adjustment unit for low layer 14 Synthesis Wave section 15 Synchronization control section 16 Root roll-off filter section 17 D/A conversion/orthogonal modulation section 18 Low hierarchical amplitude variable section 21 IMUX filter 22 TWTA
23 OMUX filter 31 orthogonal demodulation/A/D conversion unit 32 root roll-off filter unit 33 demodulation/decoding unit for high layers 34 re-encoding/re-modulation unit for high layers 35 vector calculation unit 36 demodulation/decoding unit for low layers

Claims (4)

2種類のデータキャリアをそれぞれ高階層及び低階層として定め、当該2種類のデータキャリアについて同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで伝送路特性の非線形歪を軽減させるように制御して合波した変調波信号を生成し伝送する送信装置であって、
前記高階層とするデータキャリアとして伝送するための高階層データを入力し、当該高階層データに対し高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符号化処理を施した後、高階層用に予め定めた変調方式に基づくIQ平面上のマッピングを施して高階層用IQ信号を生成する高階層用符号化・変調部と、
前記低階層とするデータキャリアとして伝送するための低階層データを入力し、当該低階層データに対し低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符号化処理を施した後、低階層用に予め定めた変調方式に基づくIQ平面上のマッピングを施して低階層用IQ信号を生成する低階層用符号化・変調部と、
前記低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の信号点の振幅を基準に動的に所定量振幅を調整する補正処理を施して、振幅補正した第2の低階層用IQ信号を生成する低階層用振幅可変部と、
前記第2の低階層用IQ信号の平均振幅レベルを前記高階層用IQ信号の平均振幅レベルよりも一律に所定量小さい振幅に変更する、若しくは前記高階層用IQ信号の平均振幅レベルを前記第2の低階層用IQ信号の平均振幅レベルよりも一律に所定量大きい振幅に変更することで振幅調整する振幅調整部と、
当該振幅調整後の高階層用IQ信号及び第2の低階層用IQ信号を、同一周波数帯域、且つ同一シンボルレートで合波する形式で多重することにより、階層多重化IQ信号として新たなIQ信号を生成する合波部と、
前記高階層用符号化・変調部、前記低階層用符号化・変調部、前記低階層用振幅可変部、前記振幅調整部、及び前記合波部の同期制御を行う同期制御部と、
前記階層多重化IQ信号に対し波形整形を施し第2の階層多重化IQ信号を生成するルートロールオフフィルタ部と、
前記第2の階層多重化IQ信号に対し、デジタル/アナログ変換処理を施し、当該高階層用に予め定めた変調方式による直交変調処理に基づく変調波信号を生成し伝送するD/A変換・直交変調部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
Two types of data carriers are defined as high-hierarchy and low-hierarchy, respectively, and the modulated waves are combined by controlling the two types of data carriers in the same frequency band and at the same symbol rate so as to reduce non-linear distortion of transmission path characteristics. A transmitting device that generates and transmits a signal,
high-hierarchy data to be transmitted as a data carrier for the high-hierarchy is input, error correction parity is added to the high-hierarchy data by a block code having a predetermined coding rate for the high hierarchy, and encoded data is generated. a high-hierarchy coding/modulation unit that generates high-hierarchy IQ signals by performing mapping on an IQ plane based on a predetermined modulation scheme for high-hierarchy after performing coding processing to form;
Low-hierarchy data to be transmitted as the low-hierarchy data carrier is inputted, error correction parity is added to the low-hierarchy data by a block code having a predetermined coding rate for the low-hierarchy, and encoded data is generated. a low-hierarchy coding/modulation unit for generating low-hierarchy IQ signals by performing mapping on an IQ plane based on a predetermined modulation scheme for low-hierarchy after performing coding processing to form;
Each signal point of the IQ signal for low hierarchy is subjected to a correction process for dynamically adjusting the amplitude by a predetermined amount based on the amplitude of the corresponding signal point of the IQ signal for high hierarchy on the time axis, thereby correcting the amplitude. a low-hierarchy amplitude variable section that generates a second low-hierarchy IQ signal;
The average amplitude level of the second IQ signal for low hierarchy is uniformly changed to an amplitude smaller than the average amplitude level of the IQ signal for high hierarchy by a predetermined amount, or the average amplitude level of the IQ signal for high hierarchy is changed to the average amplitude level of the IQ signal for high hierarchy. an amplitude adjustment unit that adjusts the amplitude by uniformly changing the amplitude to be larger by a predetermined amount than the average amplitude level of the IQ signal for the low hierarchy No. 2;
By multiplexing the high-hierarchy IQ signal and the second low-hierarchy IQ signal after amplitude adjustment in the same frequency band and at the same symbol rate, a new IQ signal as a hierarchically multiplexed IQ signal a multiplexer that generates
a synchronization control unit that performs synchronization control of the high-layer coding/modulation unit, the low-layer coding/modulation unit, the low-layer amplitude variable unit, the amplitude adjustment unit, and the multiplexing unit;
a root roll-off filter section for performing waveform shaping on the hierarchically multiplexed IQ signal to generate a second hierarchically multiplexed IQ signal;
D/A conversion/orthogonality for performing digital/analog conversion processing on the second hierarchically multiplexed IQ signal, generating and transmitting a modulated wave signal based on quadrature modulation processing according to a modulation scheme predetermined for the higher hierarchy a modulation unit;
A transmitting device comprising:
前記同期制御部は、前記低階層用振幅可変部による当該補正処理を同期制御する際に、前記低階層用符号化・変調部により一旦生成した低階層用IQ信号の各信号点に対し、時間軸上で対応する高階層用IQ信号の各信号点の振幅を基準に前記階層多重化IQ信号が所定量より大きい振幅になるときに、前記所定量内に収まる振幅まで小さくするように変化させる補正処理を施すよう同期制御する機能を有することを特徴とする、請求項1に記載の送信装置。 When synchronously controlling the correction processing by the low-hierarchy amplitude varying section, the synchronization control section controls each signal point of the low-hierarchy IQ signal once generated by the low-hierarchy coding/modulation section. When the amplitude of the hierarchically multiplexed IQ signal exceeds a predetermined amount based on the amplitude of each signal point of the IQ signal for high hierarchy corresponding on the axis, the amplitude is changed so as to be reduced within the predetermined amount. 2. The transmitting apparatus according to claim 1, further comprising a function of performing synchronous control so as to perform correction processing. 前記同期制御部は、受信側で当該低階層及び高階層の各データキャリアの受信に必要とされるそれぞれの所要C/Nを満たし、且つ受信した前記第2の階層多重化IQ信号に対する前記高階層用IQ信号のベクトル演算による差分により前記低階層用IQ信号を識別可能とする範囲内で振幅を小さくするように変化させる補正処理を施すよう同期制御する機能を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の送信装置。 The synchronization control unit satisfies each required C/N required for reception of each of the low-hierarchy and high-hierarchy data carriers on the receiving side, and satisfies the high-level characterized by having a function of performing synchronous control so as to perform correction processing to change the amplitude so as to decrease within a range in which the IQ signal for low hierarchy can be identified by the difference obtained by vector calculation of the IQ signal for hierarchy. Item 3. The transmitter according to item 1 or 2. 前記D/A変換・直交変調部は、前記変調波信号を衛星放送の伝送路上に介在する衛星中継器に向けて送信するように構成されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の送信装置。 4. The apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said D/A conversion/quadrature modulation section is configured to transmit said modulated wave signal to a satellite transponder interposed on a transmission path of satellite broadcasting. A transmitting device according to any one of the preceding claims.
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