JP3438700B2 - Bsディジタル放送受信装置及びbsディジタル放送受信方法 - Google Patents

Bsディジタル放送受信装置及びbsディジタル放送受信方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、BSディジタル
放送の受信に好適なBSディジタル放送受信装置に係
り、特に、安定した受信動作が可能なBSディジタル放
送受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】BS(Broadcasting Satellite)ディジ
タル放送を受信するためのBSディジタル放送受信装置
は、8PSK(Phase Shift Keying)変調やQPSK
(Quadrature PSK)変調、BPSK(Binary PSK)変調
といった複数の変調方式を時分割で用いて伝送された信
号を受信する。BSディジタル放送受信装置は、受信信
号の位相誤差を検出することによりキャリアを再生し、
ディジタル信号を復調する。
【0003】従来、単一の復調回路を用いてキャリアを
再生するBSディジタル放送受信装置は、受信信号にお
けるCNRの大きさに応じて受信動作を切り替える。例
えば、CNRが大きいとき(高CNR時)には、全ての
変調方式に対応しながら連続受信し、位相誤差を検出し
てキャリアを再生する。他方、CNRが中程度であると
き(中CNR時)には、QPSK変調が施された信号
と、BPSK変調が施された信号をバースト受信して位
相誤差を検出し、キャリアを再生する。さらに、CNR
が小さいとき(低CNR時)には、BPSK変調が施さ
れた信号をバースト受信して位相誤差を検出し、キャリ
アを再生する。
【0004】図3は、こうした従来のBSディジタル放
送受信装置の構成の一例を示す図である。ここで、信号
をバースト受信する際には、例えば、位相誤差を検出で
きない信号が到達する期間だけループフィルタ106の
出力をホールドするなどの操作を行う。また、BSディ
ジタル放送受信装置は、デコード部109が生成した切
替指示信号に従って、受信動作を切り替える。デコード
部109は、トレリス復号等(QPSK、BPSKの場
合はビタビ復号)を実行した後の誤り率等をモニター
し、誤り率等が予め定めた値となると、受信動作の切り
替えを指示する切替指示信号を生成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のBSディジ
タル放送受信装置は、ODU等の周波数変換器の性能が
十分でない場合に、受信動作を切り替えると、復調後の
ディジタル信号を連接符号化された誤り訂正符号で訂正
する際に訂正不能となる点である限界CNRが変化する
ことがある。例えば、図4に示すように、高CNR時の
連続受信における8PSKの限界CNR特性a及びBP
SKの限界CNR特性cは、中CNR時のバースト受信
となると、それぞれ限界CNR特性b、dに変化する。
このため、受信動作を切り替える際の切替ポイントにお
けるCNRが異なり、受信動作にヒステリシスが発生す
るという問題があった。この点、切替ポイントにおける
CNRの変動は、ODU等の位相雑音による影響を受け
ることから、ODU等の位相雑音の度合いを検出するこ
とも考えられるが、ヒステリシスの発生を確実に防止で
きるとは限らない。
【0006】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
のであり、安定した受信動作を可能とするBSディジタ
ル放送受信装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第1の観点に係るBSディジタル放送受
信装置は、キャリア再生ループがキャリアを再生するこ
とにより位相同期を確立して、被変調信号から再生され
たPSK変調信号をディジタル信号にデコードするもの
であって、前記キャリア再生ループから出力されたPS
K変調信号が示す信号点の位相を、受信信号に施された
PSK変調方式の種別と、PSK変調信号に含まれる位
相誤差とに基づいて決定される位相だけ変移させたのち
ディジタル信号をデコードし、所定の信号区間だけバー
スト受信して検出した位相誤差に基づいてキャリアを再
生する、ことを特徴とする。
【0008】この発明によれば、キャリア再生ループか
ら出力されたPSK変調信号が示す信号点の位相を、受
信信号に施されたPSK変調方式の種別と、PSK変調
信号に含まれる位相誤差とに基づいて決定される位相だ
け変移させることができる。これにより、バースト受信
の際にODUの位相雑音による誤り率への影響を低減す
ることができ、CNRの大きさに関係なく常にバースト
受信してキャリアを再生することで、安定した受信動作
が可能となる。
【0009】この発明の第2の観点に係るBSディジタ
ル放送受信装置は、被変調信号から再生されたPSK変
調信号に含まれる位相誤差を検出してキャリアを再生す
るキャリア再生手段と、前記キャリア再生手段が再生し
たキャリアにより信号点の位相が調整されたPSK変調
信号を絶対位相化する絶対位相化手段と、前記絶対位相
化手段により絶対位相化されたPSK変調信号が示す信
号点の位相を変移させる位相変移手段と、前記位相変移
手段により信号点の位相が変移されたPSK変調信号か
らディジタル信号をデコードするデコード手段とを備
え、前記キャリア再生手段は、所定の信号区間だけバー
スト受信して検出した位相誤差に基づいてキャリアを再
生する、ことを特徴とする。
【0010】より詳細には、前記キャリア再生手段は、
再生したキャリアを示す波形データを生成する波形デー
タ生成回路と、前記波形データ生成回路により生成され
た波形データと被変調信号から再生されたPSK変調信
号との複素演算を実行する複素演算回路と、前記複素演
算回路の複素演算により信号点の位相が調整されたPS
K変調信号の帯域を制限する帯域制限フィルタと、前記
帯域制限フィルタにより帯域が制限されたPSK変調信
号をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路にラッチ
されたPSK変調信号が示す信号点の位相を絶対位相と
比較して位相誤差を検出する誤差検出回路と、前記誤差
検出回路が検出した位相誤差の大きさを示す誤差信号を
平滑化して前記波形データ生成回路に供給するループフ
ィルタとを備えてもよい。
【0011】さらに、前記誤差検出回路が検出した位相
誤差の大きさを示す誤差信号を、受信信号に施されてい
るPSK変調方式の種別に対応する信号区間だけフィル
タリングする複数のフィルタ回路を備え、前記位相変移
手段は、前記複数のフィルタ回路がフィルタリングした
誤差信号に応じた位相だけ、PSK変調信号が示す信号
点の位相を変移させてもよい。
【0012】前記デコード手段は、デコードしたディジ
タル信号が形成するフレームの多重化構成を示すデータ
を、PSK変調信号からデコードする制御データデコー
ド手段と、前記制御データデコード手段がデコードした
データにより特定される受信信号に施されたPSK変調
方式を示す変調識別信号を生成する識別信号生成手段と
を備え、前記複数のフィルタ回路は、前記識別信号生成
手段により生成された変調識別信号を受けて受信信号に
施されたPSK変調方式の種別を特定し、前記位相変移
手段は、前記識別信号生成手段により生成された変調識
別信号から特定したPSK変調方式に従って、前記複数
のフィルタ回路がフィルタリングした誤差信号を選択
し、選択した誤差信号に応じた位相だけPSK変調信号
が示す信号点の位相を変移させてもよい。
【0013】また、前記位相変移手段が位相を変移させ
たPSK変調信号からフレーム同期パターンを検出する
パターン検出手段を備え、前記絶対位相化手段は、前記
パターン検出手段が検出したフレーム同期パターンが反
転しているか否かに応じて、PSK変調信号を絶対位相
化することが望ましい。
【0014】この発明の第3の観点に係るBSディジタ
ル放送受信方法は、キャリア再生ループによりキャリア
を再生して同期を確立し、PSK変調信号からディジタ
ル信号をデコードするためのBSディジタル放送受信方
法であって、前記キャリア再生ループから出力されたP
SK変調信号が示す信号点の位相を、受信信号に施され
たPSK変調方式の種別と、PSK変調信号に含まれる
位相誤差とに基づいて決定される位相だけ変移させた後
ディジタル信号をデコードし、所定の信号区間だけバー
スト受信して検出した位相誤差に基づいてキャリアを再
生する、ことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、この発
明の実施の形態に係るBSディジタル放送受信装置につ
いて詳細に説明する。このBSディジタル放送受信装置
は、ODU(OutDoor Unit)等が受信電波をダウンコン
バートした被変調信号であるBS−IF(Broadcasting
Satellite-Intermediate Frequency)信号を、直交検
波器で準同期検波することにより出力されたベースバン
ドのI(In-phase)信号I0及びQ(Quadrature)信号
Q0を受ける。このBSディジタル放送受信装置が受け
るI信号I0及びQ信号Q0は、それぞれ、被変調信号
に含まれる搬送波の同相成分と直交成分を示すPSK
(Phase Shift Keying)変調信号である。
【0016】BSディジタル放送では、所定のシンボル
数を単位としてフレームを構成し、時分割で、必要とす
るCNRの値が異なる複数の変調方式、例えば、TC8
PSK(Trellis Coded 8 PSK)変調、QPSK(Quadr
ature PSK)変調及びBPSK変調を組み合わせた階層
化変調方式が用いられる。また、BSディジタル放送に
て伝送されるディジタル信号には、CNR(Carrier-to
-Noise Ratio)が小さいとき(低CNR時)に復調を可
能とするバーストシンボルが挿入されている。
【0017】図1は、BSディジタル放送にて用いられ
る階層化変調方式におけるフレーム構成を例示する図で
ある。図1に示すフレームは、39936シンボルで1
フレームを構成し、192シンボルからなるヘッダ部H
Eと、複数の対として構成された203シンボルの主信
号部30及び4シンボルのバーストシンボル部31とを
含んでいる。
【0018】ヘッダ部HEは、フレーム同期パターンW
1と、TMCC(Transmission andMultiplexing Confi
guration Control;伝送多重構成制御)データTDと、
スーパーフレーム識別パターンW2(又はW3)とを含
んでいる。
【0019】フレーム同期パターンW1は、32ビット
のうちの所定の20ビットを使用してフレーム同期を確
立するためのユニークワードを伝送するためのものであ
る。このフレーム同期を確立するためのユニークワード
を、送出される順に(S191817…S
とすると、(S191817…S)=(11
101100110100101000)である。
【0020】TMCCデータTDは、時分割で多重化さ
れた変調方式の多重構成等を示す128シンボルのデー
タである。
【0021】スーパーフレーム識別パターンW2は、8
つのフレームにより構成されるスーパーフレームの先頭
を識別するためのものであり、32シンボルのパターン
のうち所定の20ビットを使用する。また、先頭以外の
7つのフレームに対応するヘッダ部HEには、スーパー
フレーム識別パターンW2を反転したスーパーフレーム
識別パターンW3が含まれる。
【0022】主信号部30は、TC8PSK変調、QP
SK変調、BPSK変調のうちのいずれか1つ以上の変
調方式による変調が施され、フレームを単位として時分
割で送信される。
【0023】バーストシンボル部31は、BPSK変調
方式による変調が施され、フレーム毎にリセットされる
PN(Pseudo Noise)信号である。
【0024】こうした階層化変調方式を用いたBSディ
ジタル放送を受信するため、この発明の実施の形態に係
るBSディジタル放送受信装置は、図2に示すように、
複素演算回路11と、FIRフィルタ12と、ラッチ1
3と、絶対位相化部14と、キャリア再生位相誤差テー
ブル15と、ループフィルタ16と、NCO(数値制御
周波数発振器)17と、第1から第3のフィルタ18〜
20と、選択複素演算回路21と、フレーム同期パター
ン検出回路22と、デコード部23と、TMCCデコー
ド部24と、タイミング発生回路25とを備えている。
【0025】複素演算回路11は、反転回路、乗算回路
等から構成され、I信号I0及びQ信号Q0に含まれる
位相誤差、周波数誤差を除去するための演算を実行す
る。より具体的には、複素演算回路11は、NCO17
から受けた正弦波データsinθ及び余弦波データco
sθに反転処理等を施した後、I信号I0及びQ信号Q
0に掛け合わせ、I信号RIとQ信号RQを生成する。
複素演算回路11は、生成したI信号RIとQ信号RQ
をFIRフィルタ12に送る。
【0026】FIRフィルタ12は、複素演算回路11
から受けたI信号RIとQ信号RQの通過帯域を制限す
るロールオフフィルタである。FIRフィルタ12を通
過したI信号DIとQ信号DQは、ラッチ13にラッチ
され、絶対位相化部14とキャリア再生位相誤差テーブ
ル15に供給される。
【0027】絶対位相化部14は、ラッチ13から供給
されたI信号DIとQ信号DQを絶対位相化してI信号
ADI1とQ信号ADQ1を生成するためのものであ
り、生成したI信号ADI1とQ信号ADQ1を選択複
素演算回路21に送る。
【0028】キャリア再生位相誤差テーブル15は、ラ
ッチ13から供給されたI信号DIとQ信号DQに基づ
いて、信号空間(I−Qベクトル平面)での信号点位置
を特定し、信号点位置が示す位相と絶対位相との位相誤
差を示す位相誤差信号PEDを生成する。キャリア再生
位相誤差テーブル15により生成された位相誤差信号P
EDは、ループフィルタ16にて平滑化され、位相調整
信号LΔfとしてNCO17に供給される。また、位相
誤差信号PEDは、第1から第3のフィルタ18〜20
にて平滑化された後、選択複素演算回路21に供給され
る。
【0029】NCO17は、ループフィルタ16から供
給された位相調整信号LΔfに応じて蓄積されていく波
形データである正弦波データsinθ及び余弦波データ
cosθを生成し、複素演算回路11に送る。
【0030】第1から第3のフィルタ18〜20は、そ
れぞれキャリア再生位相誤差テーブル15から送られた
位相誤差信号PEDを平滑化するためのものである。第
1のフィルタ18は、キャリア再生位相誤差テーブル1
5から送られた位相誤差信号PEDを、受信信号にTC
8PSK変調が施されている期間だけフィルタリングし
て8相位相誤差信号8PPEDを生成する。第1のフィ
ルタ18は、生成した8相位相誤差信号8PPEDを順
次選択複素演算回路21に送る。第2のフィルタ19
は、キャリア再生位相誤差テーブル15から送られた位
相誤差信号PEDを、受信信号にQPSK変調が施され
ている期間だけフィルタリングして4相位相誤差信号Q
PPEDを生成する。第2のフィルタ19は、生成した
4相位相誤差信号QPPEDを順次選択複素演算回路2
1に送る。第3のフィルタ20は、キャリア再生位相誤
差テーブル15から送られた位相誤差信号PEDを、受
信信号にBPSK変調が施されている期間だけフィルタ
リングして2相位相誤差信号BPPEDを生成する。第
3のフィルタ20は、生成した2相位相誤差信号BPP
EDを順次選択複素演算回路21に送る。
【0031】選択複素演算回路21は、絶対位相化部1
4から受けたI信号ADI1とQ信号ADQ1により示
される信号点の位相を調整するための演算を実行する。
より具体的には、選択複素演算回路21は、タイミング
発生回路25から受けた変調識別信号A0,A1によ
り、受信信号に施されている変調方式(TC8PSK、
又はQPSK、又はBPSK)を特定する。選択複素演
算回路21は、特定した変調方式に応じて第1から第3
のフィルタ18〜20より受けた8相位相誤差信号8P
PED、又は4相位相誤差信号QPPED、又は2相位
相誤差信号BPPEDに応じた位相だけ信号点の位相を
変位させたI信号ADI2とQ信号ADQ2を生成す
る。選択複素演算回路21は、生成したI信号ADI2
とQ信号ADQ2をフレーム同期パターン検出回路22
に送る。なお、選択複素演算回路21は、TMCCデコ
ード部24がTMCCデータTDをデコードすることが
できないときには、絶対位相化部14から受けたI信号
ADI1とQ信号ADQ2を、それぞれ、そのままI信
号ADI2とQ信号ADQ2としてフレーム同期パター
ン検出回路22に送る。また、絶対位相化部14を、選
択複素演算回路21とフレーム同期パターン検出回路2
2との間に設けても、ラッチ13と選択複素演算回路2
1との間に設けた場合と同様の効果がある。
【0032】フレーム同期パターン検出回路22は、階
層化変調方式を用いて伝送されたディジタル信号に含ま
れるフレーム同期パターンW1を検出するためのもので
あり、フレーム同期パターンW1を検出したタイミング
を示す信号をTMCCデコード部24とタイミング発生
回路25に送る。また、フレーム同期パターン検出回路
22は、検出したフレーム同期パターンW1が反転して
いるか否かを示す信号を絶対位相化部14に送る。ま
た、フレーム同期パターン検出回路22は、選択複素演
算回路21から受けたI信号ADI2とQ信号ADQ2
をデコード部23に送る。
【0033】デコード部23は、フレーム同期パターン
検出回路22から受けたI信号ADI2とQ信号ADQ
2に基づいて、BSディジタル放送用のディジタル信号
をデコードするためのものである。この際、デコード部
23は、ディジタル信号中のTMCCデータTDを抽出
し、TMCCデコード部24に送る。
【0034】TMCCデコード部24は、デコード部2
3から受けたTMCCデータTDをデコードして受信信
号のフレーム構成(多重化構成)を特定するためのもの
である。TMCCデコード部24は、特定したフレーム
構成を通知するための信号をタイミング発生回路25に
送る。また、TMCCデコード部24は、TMCCデー
タTDをデコードできたか否かを通知する信号を選択複
素演算回路21に送る。
【0035】タイミング発生回路25は、フレーム同期
パターン検出回路22とTMCCデコード部24から受
けた信号に基づいて、受信信号に施された変調方式(T
C8PSK、又はQPSK、又はBPSK)を識別する
ための変調識別信号A0、A1を生成する。タイミング
発生回路25は、生成した変調識別信号A0、A1を、
選択複素演算回路21と、第1から第3のフィルタ18
〜20に送る。また、タイミング発生回路25は、バー
スト受信するために、フィルタリング/ホールド動作の
切替を指示するタイミング信号BRTENを生成して、
ループフィルタ16に送る。また、タイミング発生回路
25は、ディジタル信号を復元する際のデマッピング動
作等を制御する信号を生成して、デコード部23に送
る。
【0036】以下に、この発明の実施の形態に係るBS
ディジタル放送受信装置の動作を説明する。このBSデ
ィジタル放送受信装置は、キャリア再生ループにより位
相誤差や周波数誤差が除去された後に絶対位相化された
I信号ADI1とQ信号ADQ1が示す信号点の位相
を、受信信号に施された変調方式と位相誤差量に応じた
位相だけ変移させることにより、安定した受信動作を可
能とする。
【0037】このBSディジタル放送受信装置におい
て、複素演算回路11と、FIRフィルタ12と、ラッ
チ13と、キャリア再生位相誤差テーブル15と、ルー
プフィルタ16と、NCO17は、直交検波器等から受
けたベースバンドのI信号I0とQ信号Q0に含まれる
キャリアの周波数誤差を除去するためのキャリア再生ル
ープを構成している。
【0038】すなわち、まず、複素演算回路11は、O
DU(図示せず)等が受信電波をダウンコンバートした
BS−IF信号を、直交検波器(図示せず)等で準同期
検波することにより得られたI信号I0及びQ信号Q0
を受ける。
【0039】複素演算回路11は、NCO17から受け
た正弦波データsinθと余弦波データcosθを用い
て数式1に示す演算を実行し、位相を調整したI信号R
IとQ信号RQを生成する。
【数1】RI=I0×cosθ−Q0×sinθ RQ=I0×sinθ+Q0×cosθ
【0040】複素演算回路11は、生成したI信号RI
とQ信号RQを、FIRフィルタ12に入力して帯域を
制限し、I信号DIとQ信号DQとする。I信号DIと
Q信号DQは、ラッチ13にラッチされ、絶対位相化部
14とキャリア再生位相誤差テーブル15に供給され
る。
【0041】キャリア再生位相誤差テーブル15は、ラ
ッチ13から供給されたI信号DIとQ信号DQに基づ
いて、信号空間における信号点位置を特定し、信号点位
置が示す位相と絶対位相との位相誤差を示す位相誤差信
号PEDを生成する。キャリア再生位相誤差テーブル1
5は、生成した位相誤差信号PEDをループフィルタ1
6に送る。
【0042】ループフィルタ16は、タイミング発生回
路25から送られるタイミング信号BRTENに従って
フィルタリング/ホールド動作を切り替えつつ、位相誤
差信号PEDを平滑化した位相調整信号LΔfを生成
し、NCO17に供給する。
【0043】NCO17は、位相調整信号LΔfに応じ
て累積されていく(発振される)正弦波データsinθ
及び余弦波データcosθを生成し、複素演算回路11
に送る。
【0044】こうしたキャリア再生ループによりキャリ
アが再生され、位相同期が確立すると、ラッチ13から
絶対位相化部14を介して選択複素演算回路21より出
力されるI信号ADI2とQ信号ADQ2に基づいて、
フレーム同期パターン検出回路22によるフレーム同期
パターンW1の検出が可能となる。なお、この際には、
未だTMCCデコード部24によるTMCCデータTD
のデコードが行われていないことから、選択複素演算回
路21は、絶対位相化部14から受けたI信号ADI1
とQ信号ADQ1を、そのままI信号ADI2とQ信号
ADQ2としてフレーム同期パターン検出回路22に送
る。
【0045】ここで、BSディジタル放送で用いられる
階層化変調方式に対応した各種変調信号は、送信側では
絶対位相化されている。従って、フレーム同期パターン
検出回路22は、BPSK変調方式を用いて伝送された
フレーム同期パターンW1を検出することにより、絶対
位相で受信しているか、180度回転した位相で受信し
ているかを判別することができる。すなわち、絶対位相
で受信すると、フレーム同期パターン検出回路22は、
フレーム同期パターンW1を、(S191817
)=(111011001101001010
00)として検出する。一方、180度回転した位相で
受信すると、フレーム同期パターン検出回路22は、フ
レーム同期パターンW1を、各桁の値が反転した(S
191817…S)=(000100110
01011010111)として検出する。
【0046】フレーム同期パターン検出回路22は、検
出したフレーム同期パターンW1の各桁の値が反転して
いるか否か、すなわち絶対位相で受信しているか180
度回転した位相で受信しているか、を示す信号を絶対位
相化部14に送る。
【0047】絶対位相化部14は、フレーム同期パター
ン検出回路22から受けた信号から、絶対位相で受信し
ていると判別すると、ラッチ13から供給されたI信号
DIとQ信号DQを、そのままI信号ADI1とQ信号
ADQ2として選択複素演算回路21に送る。一方、絶
対位相化部14は、フレーム同期パターン検出回路22
から受けた信号から、180度回転した位相で受信して
いると判別すると、ラッチ13から供給されたI信号D
IとQ信号DQが示す信号点の位相を絶対化し、I信号
ADI1=(−1)×DIとQ信号ADQ1=(−1)
×DQを選択複素演算回路21に送る。
【0048】こうしてフレーム同期パターン検出回路2
2がフレーム同期パターンW1を検出してフレームタイ
ミングを確立すると、フレーム同期パターンW1、TM
CCデータTD、スーパーフレーム識別パターンW2
(又はW3)及びバーストシンボル部31の時系列的な
位置が判明する。フレーム同期パターン検出回路22
は、フレーム同期パターンW1を検出したタイミングを
示す信号をTMCCデコード部24とタイミング発生回
路25に送る。
【0049】TMCCデコード部24は、フレーム同期
パターン検出回路22から受けた信号により特定される
フレーム同期パターンW1の時系列的な位置から、TM
CCデータTDを受信するタイミングを特定し、特定し
たタイミングにてデコード部23から受信データを取得
する。TMCCデコード部24は、デコード部23から
取得した受信データからTMCCデータTDをデコード
し、受信信号のフレーム構成(多重化構成)を特定す
る。TMCCデコード部24は、特定したフレーム構成
を通知するための信号をタイミング発生回路25に送
る。
【0050】タイミング発生回路25は、フレーム同期
パターン検出回路22とTMCCデコード部24から受
けた信号に基づいて、受信信号に施された変調方式(T
C8PSK、又はQPSK、又はBPSK)を識別する
ための変調識別信号A0、A1を生成する。
【0051】また、キャリア再生位相誤差テーブル15
は、位相誤差信号PEDを生成すると、第1から第3の
フィルタ18〜20にも送る。
【0052】第1から第3のフィルタ18〜20は、そ
れぞれタイミング発生回路25から受けた変調識別信号
A0、A1により、受信信号に施されている変調方式
(TC8PSK、又はQPSK、又はBPSK)を特定
し、特定した変調方式に応じて位相誤差信号PEDをフ
ィルタリングする。すなわち、特定した変調方式がTC
8PSKであると、第1のフィルタ18が位相誤差信号
PEDをフィルタリングして8相位相誤差信号8PPE
Dを生成し、選択複素演算回路21に送る。一方、特定
した変調方式がQPSKであると、第2のフィルタ19
が位相誤差信号PEDをフィルタリングして4相位相誤
差信号QPPEDを生成し、選択複素演算回路21に送
る。また一方、特定した変調方式がBPSKであると、
第3のフィルタ20が位相誤差信号PEDをフィルタリ
ングして2相位相誤差信号BPPEDを生成し、選択複
素演算回路21に送る。
【0053】選択複素演算回路21は、絶対位相化部1
4がI信号DIとQ信号DQを絶対位相化することによ
り生成したI信号ADI1とQ信号ADQ1が示す信号
点の位相を、第1から第3のフィルタ18〜20がフィ
ルタリングして生成した位相誤差信号(8相位相誤差信
号8PPED、又は4相位相誤差信号QPPED、又は
2相位相誤差信号BPPED)に応じた位相だけ変位さ
せる。この際、選択複素演算回路21は、タイミング発
生回路25から受けた変調識別信号A0、A1から特定
した変調方式に対応する位相誤差信号を選択する。すな
わち、変調識別信号A0、A1から特定した変調方式が
TC8PSKであると、選択複素演算回路21は、第1
のフィルタ18から受けた8相位相誤差信号8PPED
を選択する。一方、変調識別信号A0、A1から特定し
た変調方式がQPSKであると、選択複素演算回路21
は、第2のフィルタ19から受けた4相位相誤差信号Q
PPEDを選択する。また一方、変調識別信号A0、A
1から特定した変調方式がBPSKであると、選択複素
演算回路21は、第3のフィルタ20から受けた2相位
相誤差信号BPPEDを選択する。
【0054】より具体的には、選択複素演算回路21
は、8相位相誤差信号8PPEDを選択すると、Θ
8PPEDとして、数式2に示すような演算を実行する
ことにより、I信号ADI1とQ信号ADQ1が示す信
号点の位相を変移させたI信号ADI2とQ信号ADQ
2を生成する。
【数2】ADI2=ADI1×cosΘ−ADQ1×
sinΘ ADQ2=ADI1×sinΘ+ADQ1×cosΘ
【0055】一方、選択複素演算回路21は、4相位相
誤差信号QPPEDを選択すると、Θ=QPPEDと
して、数式3に示すような演算を実行することにより、
I信号ADI1とQ信号ADQ1が示す信号点の位相を
変移させたI信号ADI2とQ信号ADQ2を生成す
る。
【数3】ADI2=ADI1×cosΘ−ADQ1×
sinΘ ADQ2=ADI1×sinΘ+ADQ1×cosΘ
【0056】また一方、選択複素演算回路21は、2相
位相誤差信号BPPEDを選択すると、Θ=BPPE
Dとして、数式4に示すような演算を実行することによ
り、I信号ADI1とQ信号ADQ1が示す信号点の位
相を変移させたI信号ADI2とQ信号ADQ2を生成
する。
【数4】ADI2=ADI1×cosΘ−ADQ1×
sinΘ ADQ2=ADI1×sinΘ+ADQ1×cosΘ
【0057】このように、選択複素演算回路21は、キ
ャリア再生ループの外で信号点の位相を変移させて補正
する。また、このBSディジタル放送受信装置は、CN
Rが大きい(高CNR)か、中程度である(中CNR)
かに関わらず常にバースト受信して位相誤差を検出し、
キャリアを再生して位相同期を確立する。すなわち、タ
イミング発生回路25は、タイミング信号BRTENを
生成してループフィルタ16に送ることにより、フィル
タリング/ホールド動作の切替を指示してキャリアを再
生させる。これにより、キャリア再生が破綻したり、フ
レーム同期が外れたりすることがなく、安定した受信動
作が可能となる。また、連続受信したときと同程度に、
ODUの位相雑音によるTC8PSK変調区間、QPS
K変調区間及びBPSK変調区間の誤り率(BER)へ
の影響を低減することができ、安定した受信動作が可能
となる。
【0058】以上説明したように、この発明によれば、
キャリア再生ループの外で信号点の位相を補正し、CN
Rの大きさに関係なくバースト受信してキャリアを再生
することで、ODUの位相雑音による誤り率(BER)
の変動を除去することができる。また、受信動作の切替
が不要となってヒステリシスが発生せず、安定した受信
動作が可能となる。
【0059】この発明は、BSディジタル放送受信装置
に限定されず、主信号を8PSK変調、QPSK変調、
及びBPSK変調のうちのBPSK変調を含む2以上の
変調方式を用いてフレーム単位で時分割し、BPSK変
調したTMCCデータとバーストシンボルを挿入した階
層化変調方式を用いて伝送されたディジタル信号を受信
する任意の受信装置に適用可能である。
【0060】
【発明の効果】以上の説明のように、この発明によれ
ば、キャリア再生ループの外で信号点の位相を補正し、
CNRの大きさに関わらずバースト受信してキャリアを
再生することにより、受信動作の切替におけるヒステリ
シスをなくすことができ、安定した受信動作が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】階層化変調方式におけるフレーム構成を例示す
る図である。
【図2】この発明の実施の形態に係るBSディジタル放
送受信装置の構成を示す図である。
【図3】従来のBSディジタル放送受信装置の構成を示
す図である。
【図4】従来のBSディジタル放送受信装置が受信動作
を切り替えることによる限界CNRの変動を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
11、101 複素演算回路 12、102 FIRフィルタ 13、103 ラッチ 14、104 絶対位相化部 15、105 キャリア再生位相誤差テーブル 16、106 ループフィルタ 17、107 NCO 18〜20 フィルタ 21 選択複素演算回路 22、108 フレーム同期パターン検出回路 23、109 デコード部 24、110 TMCCデコード部 25、111 タイミング発生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−307670(JP,A) 特開 平11−163957(JP,A) 特開 平11−341092(JP,A) HORII A et al., P ractical Design of Receiver for Sate llite Digital Broa dcasting., Digest of Technical Paper s.IEEE Internation al Conferense on C onsumer Electronic s,1998,米国,1998年,Vol. 1998,pages 68 to 69 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/22 H04N 5/46 - 7/20

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャリア再生ループがキャリアを再生する
    ことにより位相同期を確立して、被変調信号から再生さ
    れたPSK変調信号をディジタル信号にデコードするB
    Sディジタル放送受信装置であって、 前記キャリア再生ループから出力されたPSK変調信号
    が示す信号点の位相を、受信信号に施されたPSK変調
    方式の種別と、PSK変調信号に含まれる位相誤差とに
    基づいて決定される位相だけ変移させたのちディジタル
    信号をデコードし、所定の信号区間だけバースト受信し
    て検出した位相誤差に基づいてキャリアを再生する、 ことを特徴とするBSディジタル放送受信装置。
  2. 【請求項2】被変調信号から再生されたPSK変調信号
    に含まれる位相誤差を検出してキャリアを再生するキャ
    リア再生手段と、 前記キャリア再生手段が再生したキャリアにより信号点
    の位相が調整されたPSK変調信号を絶対位相化する絶
    対位相化手段と、 前記絶対位相化手段により絶対位相化されたPSK変調
    信号が示す信号点の位相を変移させる位相変移手段と、 前記位相変移手段により信号点の位相が変移されたPS
    K変調信号からディジタル信号をデコードするデコード
    手段とを備え、 前記キャリア再生手段は、所定の信号区間だけバースト
    受信して検出した位相誤差に基づいてキャリアを再生す
    る、 ことを特徴とするBSディジタル放送受信装置。
  3. 【請求項3】前記キャリア再生手段は、 再生したキャリアを示す波形データを生成する波形デー
    タ生成回路と、 前記波形データ生成回路により生成された波形データと
    被変調信号から再生されたPSK変調信号との複素演算
    を実行する複素演算回路と、 前記複素演算回路の複素演算により信号点の位相が調整
    されたPSK変調信号の帯域を制限する帯域制限フィル
    タと、 前記帯域制限フィルタにより帯域が制限されたPSK変
    調信号をラッチするラッチ回路と、 前記ラッチ回路にラッチされたPSK変調信号が示す信
    号点の位相を絶対位相と比較して位相誤差を検出する誤
    差検出回路と、 前記誤差検出回路が検出した位相誤差の大きさを示す誤
    差信号を平滑化して前記波形データ生成回路に供給する
    ループフィルタとを備える、 ことを特徴とする請求項2に記載のBSディジタル放送
    受信装置。
  4. 【請求項4】前記誤差検出回路が検出した位相誤差の大
    きさを示す誤差信号を、受信信号に施されているPSK
    変調方式の種別に対応する信号区間だけフィルタリング
    する複数のフィルタ回路を備え、 前記位相変移手段は、前記複数のフィルタ回路がフィル
    タリングした誤差信号に応じた位相だけ、PSK変調信
    号が示す信号点の位相を変移させる、 ことを特徴とする請求項3に記載のBSディジタル放送
    受信装置。
  5. 【請求項5】前記デコード手段は、デコードしたディジ
    タル信号が形成するフレームの多重化構成を示すデータ
    を、PSK変調信号からデコードする制御データデコー
    ド手段と、 前記制御データデコード手段がデコードしたデータによ
    り特定される受信信号に施されたPSK変調方式を示す
    変調識別信号を生成する識別信号生成手段とを備え、 前記複数のフィルタ回路は、前記識別信号生成手段によ
    り生成された変調識別信号を受けて受信信号に施された
    PSK変調方式の種別を特定し、 前記位相変移手段は、前記識別信号生成手段により生成
    された変調識別信号から特定したPSK変調方式に従っ
    て、前記複数のフィルタ回路がフィルタリングした誤差
    信号を選択し、選択した誤差信号に応じた位相だけPS
    K変調信号が示す信号点の位相を変移させる、 ことを特徴とする請求項4に記載のBSディジタル放送
    受信装置。
  6. 【請求項6】前記位相変移手段が位相を変移させたPS
    K変調信号からフレーム同期パターンを検出するパター
    ン検出手段を備え、 前記絶対位相化手段は、前記パターン検出手段が検出し
    たフレーム同期パターンが反転しているか否かに応じ
    て、PSK変調信号を絶対位相化する、 ことを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載
    のBSディジタル放送受信装置。
  7. 【請求項7】キャリア再生ループによりキャリアを再生
    して同期を確立し、PSK変調信号からディジタル信号
    をデコードするためのBSディジタル放送受信方法であ
    って、 前記キャリア再生ループから出力されたPSK変調信号
    が示す信号点の位相を、受信信号に施されたPSK変調
    方式の種別と、PSK変調信号に含まれる位相誤差とに
    基づいて決定される位相だけ変移させた後ディジタル信
    号をデコードし、所定の信号区間だけバースト受信して
    検出した位相誤差に基づいてキャリアを再生する、 ことを特徴とするBSディジタル放送受信方法。
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