JP3504470B2 - Ａｆｃ回路、キャリア再生回路および受信装置 - Google Patents

Ａｆｃ回路、キャリア再生回路および受信装置

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JP3504470B2 JP25397997A JP25397997A JP3504470B2 JP 3504470 B2 JP3504470 B2 JP 3504470B2 JP 25397997 A JP25397997 A JP 25397997A JP 25397997 A JP25397997 A JP 25397997A JP 3504470 B2 JP3504470 B2 JP 3504470B2
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重之 伊藤
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    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/50—Tuning indicators; Automatic tuning control

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星デジタルテレ
ビジョン放送などで使用されるＡＦＣ回路、キャリア再
生回路および受信装置に係わり、特に低ＣＮ比時でも、
キャリアを確実に再生するＡＦＣ回路、キャリア再生回
路および受信装置に関する。
【０００２】［発明の概要］ 衛星を使用したデジタル伝送では、降雨減衰などによる
ＣＮ比の劣化を考慮し、多値化数の異なる変調波を時分
割で適応的に伝送し、低ＣＮ比時においても、ある程度
のデータ伝送を可能とするような階層化伝送方式が考案
されている。このような伝送方式では、低ＣＮ比時にお
いて多値化数が多い変調波の期間から、キャリア再生に
必要な基準信号を得ることが極めて困難であるため、通
常のキャリア再生方法である、連続的にキャリア再生を
行なうキャリア再生方法を使用することができない。
【０００３】そこで、本発明は、低ＣＮ比時でも、ある
程度のＣＮ比の基準キャリア信号を得ることが可能な多
値化数の少ない、例えばＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変
調方式で変調された変調信号を周期的に配置し、間欠的
に位相、周波数誤差情報を取り出すことで、キャリア再
生を実現しようとするものである。さらに、間欠的に位
相誤差信号を観測する方法では、ある一定周期の周波数
で、同等の位相誤差信号が得られるため、本来のキャリ
ア周波数とは異なった周波数に見かけ上、同期してしま
う、いわゆる擬似同期現象が発生する。この現象を回避
するために、一定期間に多値化数の少ない、例えばＢＰ
ＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式で変調された変調信号
を設定し、擬似同期状態では、信号位相が一定方向に回
転することを利用し、本来のキャリア周波数との差の周
波数を観測することにより、ＶＣＯ（電圧制御発振器）
などを制御し、所望の周波数に同期させることができる
ようにするものである。また、多値化数の少ない変調信
号期間において、観測される信号の統計的な性質を用い
て、擬似同期状態の検出および所望の周波数への同期を
可能にするものである。
【０００４】
【従来の技術】従来、多値化数の多い変調信号を連続的
に伝送する方式または多値化数を時分割で変化させる伝
送方式では、連続的にキャリア再生を行なうと、ＣＮ比
が低下したとき、多値化数の多い変調信号期間で、安定
したキャリア再生信号を得ることができなくなってしま
うことから、たとえ多値化数の少ない変調信号期間が存
在しても、安定的に復調することが困難であった。
【０００５】さらに、このような変調信号において、多
値化数の少ない変調信号期間のみを使用して間欠的にキ
ャリア再生を行なう方式では、間欠的に位相を観測する
ことによって生じる擬似同期の問題があることから、広
い周波数引き込み範囲を実現することができない。この
ため、周波数変換部を含む伝送系において、非常に高い
周波数安定精度が要求されため、受信装置が高価なもの
になってしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これらのことから、多
値化数が異なる変調信号を時分割で伝送する方式では、
従来のキャリア再生方式を用いた場合、ＣＮ比が低いと
き、キャリア再生が困難になってしまう。
【０００７】そこで、多値化数の少ない期間のみで位相
を測定し、ＶＣＯまたはＮＣＯ（数値制御発振器）を制
御する方式も考えられるが、間欠的に位相を観測するこ
とに起因する擬似同期現象のため、広い周波数引き込み
範囲を実現することができないという問題があった。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑み、入力信号中に
含まれるキャリア再生に供することが可能な基準信号期
間または多値化数の少ない変調信号期間が短いときに
も、また入力信号にノイズが混入しているときにも、擬
似同期などが発生しないようにしながら、前記入力信号
に同期したキャリア信号を再生することができるＡＦＣ
回路を提供することを目的としている。
【０００９】また、多値化数の異なる変調信号を時分割
で伝送し、これを受信再生する際、ＣＮ比が低いときで
も、間欠的に得られる位相、周波数誤差情報を用いてキ
ャリア同期を行ない、これによって広い周波数引き込み
範囲で、安定的にキャリア信号を再生することができる
キャリア再生回路を提供することを目的としている。
【００１０】さらに、一定時間間隔でキャリア再生に供
する基準信号期間または多値化数の少ないデジタル変調
信号期間を設けたデジタル変調信号を受信再生する際、
ＣＮ比が低いときでも、間欠的に得られる位相、周波数
誤差情報を用いてキャリア同期を行ない、これによって
広い周波数引き込み範囲で、安定的にキャリア信号を再
生し、デジタル変調信号に含まれている情報を再生する
ことができる受信装置を提供することを目的としてい
る。
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、２つの入力信号間の周波
数差を検出し、この検出結果に基づき、前記各入力信号
間の周波数差をゼロにするＡＦＣ回路において、前記入
力信号間の位相差を検出し、この位相差の時間変化波形
の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算
部によって得られる自己相関係数のピークをカウント
し、このカウント結果に基づき、前記入力信号の位相を
回転させて、前記入力信号間の周波数差をゼロにする周
波数差補正部とを備えたことを特徴としている。
【００１３】また、請求項２では、２つの入力信号間の
周波数差を検出し、この検出結果に基づき、前記各入力
信号間の周波数差をゼロにするＡＦＣ回路において、前
記入力信号間の位相差を検出し、この位相差の時間変化
波形の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関
演算部によって得られる自己相関係数に現れる周期的波
形の平均周期を求め、この平均周期に基づき、前記入力
信号の位相を回転させて、前記入力信号間の周波数差を
ゼロにする周波数差補正部とを備えたことを特徴として
いる。
【００１４】また、請求項３では、２つの入力信号間の
周波数差を検出し、この検出結果に基づき、前記各入力
信号間の周波数差をゼロにするＡＦＣ回路において、前
記入力信号間の位相差を検出し、この位相差に基づき、
各信号点が信号空間のどの領域に含まれているかを判定
する領域判定部と、この領域判定部の判定結果を各位相
毎、および設定した周波数に対応する回転速度で回転す
る判定領域毎にカウントし、このカウント結果に基づ
き、前記入力信号の位相を回転させて、前記入力信号間
の周波数差をゼロにする周波数差補正部とを備えたこと
を特徴としている。
【００１５】
【００１６】また、請求項４では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信
号を再生するキャリア再生回路において、再生キャリア
信号によって受信信号を直交復調して得られた前記Ｉ軸
側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア信号と受信信
号の位相差を検出し、この位相差の時間変化波形の自己
相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部によ
って得られる自己相関係数のピークをカウントし、この
カウント結果に基づき、前記再生キャリア信号の周波数
を制御し、前記受信信号と前記再生キャリア信号との間
の周波数差をゼロにする周波数差補正部とを備えたこと
を特徴としている。
【００１７】また、請求項５では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信
号を再生するキャリア再生回路において、再生キャリア
信号によって受信信号を直交復調して得られた前記Ｉ軸
側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア信号と受信信
号の位相差を検出し、この位相差の時間変化波形の自己
相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部によ
って得られる自己相関係数に現れる周期的波形の平均周
期を求め、この平均周期に基づき、前記再生キャリア信
号の周波数を制御して、前記受信信号と前記再生キャリ
ア信号との間の周波数差をゼロにする周波数差補正部と
を備えたことを特徴としている。
【００１８】また、請求項６では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信
号を再生するキャリア再生回路において、再生キャリア
信号によって受信信号を直交復調して得られた前記Ｉ軸
側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア信号と受信信
号の位相差を検出し、この位相差に基づき、各信号点が
信号空間のどの領域に含まれているかを判定する領域判
定部と、この領域判定部の判定結果を各位相毎、および
設定した周波数に対応する回転速度で回転する判定領域
毎にカウントし、このカウント結果に基づき、前記再生
キャリア信号の周波数を制御し、前記受信信号と前記再
生キャリア信号との間の周波数差をゼロにする周波数差
補正部とを備えたことを特徴としている。
【００１９】また、請求項７では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、キ
ャリア信号を再生するとともに、前記Ｉ軸側信号と、Ｑ
軸側信号とを判定、復号して情報を再生する受信装置に
おいて、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号
期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設
けたデジタル変調信号を受信し、このデジタル変調信号
の前記基準信号期間または前記多値化数の少ないデジタ
ル変調信号期間によって得られるＩ軸側信号とＱ軸側信
号から位相差信号を演算し、この位相差信号から周波数
誤差情報を求め、この周波数誤差情報を用いてキャリア
同期を確立することを特徴としている。
【００２０】また、請求項８では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、キ
ャリア信号を再生するとともに、前記Ｉ軸側信号と、Ｑ
軸側信号とを判定、復号して情報を再生する受信装置に
おいて、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号
期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設
けたデジタル変調信号を受信し、このデジタル変調信号
の前記基準信号期間または前記多値化数の少ないデジタ
ル変調信号期間によって得られる再生キャリア周波数と
所望のキャリア周波数との差を検出し、この検出結果に
基づき、ＡＦＣ機能または擬似同期防止機能の少なくと
もいずれか一方の機能を実現することを特徴としてい
る。
【００２１】また、請求項９では、請求項８に記載の受
信装置において、基準信号期間または多値化数の少ない
変調信号期間に、周波数非同期状態になっているとき、
受信信号の位相変化を観測して得られる位相信号の時間
微分値または変化の１次傾斜から得られる離調周波数情
報に基づき、再生キャリア周波数を制御することを特徴
としている。
【００２２】また、請求項１０では、請求項８に記載の
受信装置において、基準信号期間または多値化数の少な
い変調信号期間に、周波数非同期状態になっていると
き、受信信号の位相変化を観測して得られる位相変化曲
線における自己相関出力波形の周期性に基づき、離調周
波数を推定し、この推定動作で得られる離調周波数情報
に基づき、再生キャリア周波数を制御することを特徴と
している。
【００２３】また、請求項１１では、請求項１０に記載
の受信装置において、再生キャリア周波数を予め低い周
波数に設定して、所望の周波数に対する自己相関出力に
現れる周期的波形の周波数または相関ピークの数にオフ
セットを与え、所望の周波数より低い離調周波数を推定
することを特徴としている。
【００２４】また、請求項１２では、請求項１０に記載
の受信装置において、多値化数の少ない変調信号期間に
おける信号の位相点の統計的な性質に基づき、キャリア
同期確立の有無を検出し、この検出結果に基づき、周波
数変換を行なうのに使用される局部発振器の発振周波数
スイープを停止させることを特徴としている。
【００２５】また、請求項１３では、受信信号を直交復
調して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、
キャリア信号を再生するとともに、前記Ｉ軸側信号と、
Ｑ軸側信号とを判定、復号して情報を再生する受信装置
において、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信
号期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を
設けたデジタル変調信号を受信して受信信号を得る受信
部と、再生キャリア信号によって前記受信信号を直交復
調して得られた前記Ｉ軸側信号、前記Ｑ軸側信号より再
生キャリア信号と受信信号との位相差を検出し、この位
相差に基づき、各信号点が信号空間のどの領域に含まれ
ているかを判定する領域判定部と、この領域判定部の判
定結果を各位相毎、および設定した周波数に対応する回
転速度で回転する判定領域毎にカウントし、このカウン
ト結果に基づき、前記再生キャリア信号の周波数を制御
し、前記受信信号と前記再生キャリア信号との間の周波
数差をゼロにする周波数差補正部とを有するキャリア再
生回路を具備してＡＦＣ機能または擬似同期防止機能の
少なくともいずれか一方の機能を実現することを特徴と
している。
【００２６】
【００２７】上記の構成において、請求項１では、２つ
の入力信号間の周波数差を検出し、この検出結果に基づ
き、前記各入力信号間の周波数差をゼロにするＡＦＣ回
路において、相関演算部によって、前記入力信号間の位
相差を検出し、この位相差の時間変化波形の自己相関係
数を演算するとともに、周波数差補正部によって、前記
相関演算部で得られる自己相関係数のピークをカウント
し、このカウント結果に基づき、前記入力信号の位相を
回転させて、前記入力信号間の周波数差をゼロにするこ
とにより、入力信号中に含まれるキャリア再生に供する
ことが可能な基準信号期間または多値化数の少ない変調
信号期間が短いときにも、また入力信号にノイズが混入
しているときにも、擬似同期などが発生しないようにし
ながら、前記入力信号に同期したキャリア信号を再生す
る。
【００２８】また、請求項２では、２つの入力信号間の
周波数差を検出し、この検出結果に基づき、前記各入力
信号間の周波数差をゼロにするＡＦＣ回路において、相
関演算部によって、前記入力信号間の位相差を検出し、
この位相差の時間変化波形の自己相関係数を演算すると
ともに、周波数差補正部によって、前記相関演算部で得
られる自己相関係数の波形に現れる周期的波形の平均周
期を求め、この平均周期に基づき、前記入力信号の位相
を回転させて、前記入力信号間の周波数差をゼロにする
ことにより、入力信号中に含まれるキャリア再生に供す
ることが可能な基準信号期間または多値化数の少ない変
調信号期間が短いときにも、また入力信号にノイズが混
入しているときにも、擬似同期などが発生しないように
しながら、前記入力信号に同期したキャリア信号を再生
する。
【００２９】また、請求項３では、２つの入力信号間の
周波数差を検出し、この検出結果に基づき、前記各入力
信号間の周波数差をゼロにするＡＦＣ回路において、領
域判定部によって、前記入力信号間の位相差を検出し、
この位相差に基づき、各信号点が信号空間のどの領域に
含まれているかを判定するとともに、周波数差補正部に
よって、前記領域判定部の判定結果を各位相毎、および
設定した周波数に対応する回転速度で回転する判定領域
毎にカウントし、このカウント結果に基づき、前記入力
信号の位相を回転させて、前記入力信号間の周波数差を
ゼロにすることにより、入力信号の同期期間が短いとき
にも、また入力信号にノイズが混入しているときにも、
擬似同期などが発生しないようにしながら、前記入力信
号に同期したキャリア信号を再生する。
【００３０】
【００３１】また、請求項４では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信
号を再生するキャリア再生回路において、再生キャリア
信号で受信信号を直交復調して得られた前記Ｉ軸側信
号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア信号と受信信号の
位相差を検出し、相関演算部によって、この位相差の時
間変化波形の自己相関係数を演算するとともに、周波数
差補正部によって、前記相関演算部で得られる自己相関
係数波形に現れるピークをカウントし、このカウント結
果に基づき、前記再生キャリア信号の周波数を制御し、
前記受信信号と前記再生キャリア信号との間の周波数差
をゼロにすることにより、多値化数の異なる変調信号を
時分割で伝送し、これを受信再生する際、ＣＮ比が低い
ときでも、間欠的に得られる位相、周波数誤差情報を用
いてキャリア同期を行ない、これによって広い周波数引
き込み範囲で、安定的にキャリア信号を再生する。
【００３２】また、請求項５では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信
号を再生するキャリア再生回路において、再生キャリア
信号で受信信号を直交復調して得られた前記Ｉ軸側信
号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア信号と受信信号の
位相差を検出し、相関演算部によって、この位相差の時
間変化波形の自己相関係数を演算するとともに、周波数
差補正部によって、前記相関演算部で得られる自己相関
係数波形に現れる周期的波形の平均周期を求め、この平
均周期に基づき、前記再生キャリア信号の周波数を制御
して、前記受信信号と前記再生キャリア信号との間の周
波数差をゼロにすることにより、多値化数の異なる変調
信号を時分割で伝送し、これを受信再生する際、ＣＮ比
が低いときでも、間欠的に得られる位相、周波数誤差情
報を用いてキャリア同期を行ない、これによって広い周
波数引き込み範囲で、安定的にキャリア信号を再生す
る。
【００３３】また、請求項６では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信
号を再生するキャリア再生回路において、領域判定部に
よって、再生キャリア信号で受信信号を直交復調して得
られた前記Ｉ軸側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリ
ア信号と受信信号の間の位相差を検出し、この位相差に
基づき、各信号点が信号空間のどの領域に含まれている
かを判定するとともに、周波数差補正部によって、前記
領域判定部の判定結果を各位相毎、および設定した周波
数に対応する回転速度で回転する判定領域毎にカウント
し、このカウント結果に基づき、前記再生キャリア信号
の周波数を制御し、前記受信信号と前記再生キャリア信
号との間の周波数差をゼロにすることにより、多値化数
の異なる変調信号を時分割で伝送し、これを受信再生す
る際、ＣＮ比が低いときでも、間欠的に得られる位相、
周波数誤差情報を用いてキャリア同期を行ない、これに
よって広い周波数引き込み範囲で、安定的にキャリア信
号を再生する。
【００３４】また、請求項７では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、キ
ャリア信号を再生するとともに、前記Ｉ軸側信号と、Ｑ
軸側信号とを判定、復号して情報を再生する受信装置に
おいて、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号
期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設
けたデジタル変調信号を受信し、このデジタル変調信号
の前記基準信号期間または前記多値化数の少ないデジタ
ル変調信号期間によって得られるＩ軸側信号とＱ軸側信
号から位相差信号を演算し、この位相差信号から周波数
誤差情報を求め、この周波数誤差情報を用いてキャリア
同期を確立することにより、一定時間間隔でキャリア再
生に供する基準信号期間または多値化数の少ないデジタ
ル変調信号期間を設けたデジタル変調信号を受信再生す
る際、ＣＮ比が低いときでも、間欠的に得られる位相、
周波数誤差情報を用いてキャリア同期を行ない、これに
よって広い周波数引き込み範囲で、安定的にキャリア信
号を再生し、デジタル変調信号に含まれている情報を再
生する。
【００３５】また、請求項８では、受信信号を直交復調
して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、キ
ャリア信号を再生するとともに、前記Ｉ軸側信号と、Ｑ
軸側信号とを判定、復号して情報を再生する受信装置に
おいて、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号
期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設
けたデジタル変調信号を受信し、このデジタル変調信号
の前記基準信号期間または前記多値化数の少ないデジタ
ル変調信号期間によって得られる再生キャリア周波数と
所望のキャリア周波数との差を検出し、この検出結果に
基づき、ＡＦＣ機能または擬似同期防止機能の少なくと
もいずれか一方の機能を実現することにより、一定時間
間隔でキャリア再生に供する基準信号期間または多値化
数の少ないデジタル変調信号期間を設けたデジタル変調
信号を受信再生する際、ＣＮ比が低いときでも、間欠的
に得られる位相、周波数誤差情報を用いてキャリア同期
を行ない、これによって広い周波数引き込み範囲で、安
定的にキャリア信号を再生し、デジタル変調信号に含ま
れている情報を再生する。
【００３６】また、請求項９では、請求項８に記載の受
信装置において、基準信号期間または多値化数の少ない
変調信号期間に、周波数非同期状態になっているとき、
受信信号の位相変化を観測して得られる位相の時間微分
値または変化の１次傾斜から得られる離調周波数情報に
基づき、再生キャリア周波数を制御することにより、一
定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号期間または
多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設けたデジタ
ル変調信号を受信再生する際、ＣＮ比が低いときでも、
間欠的に得られる位相、周波数誤差情報を用いてキャリ
ア同期を行ない、これによって広い周波数引き込み範囲
で、安定的にキャリア信号を再生し、デジタル変調信号
に含まれている情報を再生する。
【００３７】また、請求項１０では、請求項８に記載の
受信装置において、基準信号期間または多値化数の少な
い変調信号期間に、周波数非同期状態になっていると
き、受信信号の位相変化を観測して得られる位相変化曲
線における自己相関出力波形の周期性に基づき、離調周
波数を推定し、この推定動作で得られる離調周波数情報
に基づき、再生キャリア周波数を制御することにより、
一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号期間また
は多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設けたデジ
タル変調信号を受信再生する際、ＣＮ比が低いときで
も、間欠的に得られる位相、周波数誤差情報を用いてキ
ャリア同期を行ない、これによって広い周波数引き込み
範囲で、安定的にキャリア信号を再生し、デジタル変調
信号に含まれている情報を再生する。
【００３８】また、請求項１１では、請求項１０に記載
の受信装置において、再生キャリア周波数を予め低い周
波数に設定して、所望の周波数に対する自己相関出力に
現われる周期的波形の周波数または相関ピークの数にオ
フセットを与え、所望の周波数より低い離調周波数を推
定することにより、一定時間間隔でキャリア再生に供す
る基準信号期間または多値化数の少ないデジタル変調信
号期間を設けたデジタル変調信号を受信再生する際、Ｃ
Ｎ比が低いときでも、間欠的に得られる位相、周波数誤
差情報を用いて広い周波数引き込み範囲で、安定的にキ
ャリア信号を再生し、デジタル変調信号に含まれている
情報を再生する。
【００３９】また、請求項１２では、請求項１０に記載
の受信装置において、多値化数の少ない変調信号期間に
おける信号の位相点の統計的な性質に基づき、キャリア
同期確立の有無を検出し、この検出結果に基づき、周波
数変換を行なうのに使用される局部発振器の発振周波数
スイープを停止させることにより、一定時間間隔でキャ
リア再生に供する基準信号期間または多値化数の少ない
デジタル変調信号期間を設けたデジタル変調信号を受信
再生する際、ＣＮ比が低いときでも、間欠的に得られる
位相、周波数誤差情報を用いて広い周波数引き込み範囲
で、安定的にキャリア信号を再生し、デジタル変調信号
に含まれている情報を再生する。
【００４０】さらに、請求項１３では、受信信号を直交
復調して得られるＩ軸側信号と、Ｑ軸側信号とに基づ
き、キャリア信号を再生するとともに、前記Ｉ軸側信号
と、Ｑ軸側信号とを判定、復号して情報を再生する受信
装置において、一定時間間隔でキャリア再生に供する基
準信号期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期
間を設けたデジタル変調信号を受信して受信信号を得る
受信部と、再生キャリア信号によって前記受信信号を直
交復調して得られた前記Ｉ軸側信号、前記Ｑ軸側信号よ
り再生キャリア信号と受信信号との位相差を検出し、こ
の位相差に基づき、各信号点が信号空間のどの領域に含
まれているかを判定する領域判定部と、この領域判定部
の判定結果を各位相毎、および設定した周波数に対応す
る回転速度で回転する判定領域毎にカウントし、このカ
ウント結果に基づき、前記再生キャリア信号の周波数を
制御し、前記受信信号と前記再生キャリア信号との間の
周波数差をゼロにする周波数差補正部と、を有するキャ
リア再生回路を具備してＡＦＣ機能または擬似同期防止
機能の少なくともいずれか一方の機能を実現することに
より、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号期
間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設け
たデジタル変調信号を受信再生する際、ＣＮ比が低いと
きでも、間欠的に得られる位相、周波数誤差情報を用い
てキャリア同期を行ない、これによって広い周波数引き
込み範囲で、安定的にキャリア信号を再生し、デジタル
変調信号に含まれている情報を再生する。
【００４１】
【発明の実施の形態】《発明の基本説明》 まず、本発明によるＡＦＣ回路、キャリア再生回路およ
び受信装置の詳細な説明に先だって、本発明によるＡＦ
Ｃ回路、キャリア再生回路および受信装置の基本原理に
ついて説明する。
【００４２】一般的に、多値化数が異なる変調信号を時
分割で伝送する伝送方法では、従来のキャリア再生方式
を用いると、低ＣＮ比時にキャリア再生が困難であるこ
とから、本発明では、次に述べるようにして、キャリア
再生を行なう。
【００４３】すなわち、本発明によるＡＦＣ回路、キャ
リア再生回路および受信装置では、多値化数の少ない期
間のみを使って信号の位相を測定し、ＶＣＯまたはＮＣ
Ｏ（数値制御発振器）を制御することで、低ＣＮ比時に
おいても安定したキャリア再生を行なおうとするもので
ある。しかしながら、この場合、再生したキャリア信号
の位相を基準として受信した変調信号の位相を間欠的に
測定することから、擬似同期現象が発生してしまうこと
があり、周波数引き込み範囲を広くすることができな
い。
【００４４】そこで、変調波中に既知のパターンで変調
された比較的長さが短いＳＹＮＣを入れ、広い範囲、例
えば２ＭＨｚの範囲でＶＣＯまたはＮＣＯの発振周波数
をスイープさせ、ＳＹＮＣが受信できた周波数でスイー
プを停止させることで、粗調ＡＦＣを行なうとともに、
前記変調波中に、ある程度の長さを持つ多値化数が少な
い期間（例えばＢＰＳＫ信号区間）を設け、この期間内
で、受信した変調信号の周波数と、ＶＣＯまたはＮＣＯ
の局部発振信号の周波数との差（周波数差）を求め、位
相微分関数方式、自己相関関数方式、またはカウント方
式などで、前記周波数差を解析し、この解析結果に基づ
いて、ＶＣＯまたはＮＣＯを制御することにより、広い
周波数引き込み範囲を持つＡＦＣ機能を実現し、低ＣＮ
比時においても、広帯域な引き込み特性で、擬似同期現
象が発生しないようしながら、正確なキャリア信号を再
生する。
【００４５】《発明の実施の形態》 図１は上述した基本原理を使用した本発明によるＡＦＣ
回路、キャリア再生回路および受信装置の一実施の形態
で使用されるデジタル伝送信号のフォーマット例を示す
模式図である。
【００４６】この図に示すデジタル伝送信号では、先頭
のブロックを除いて多値化信号期間である信号Ｄとキャ
リア位相同期用に供するＢＰＳＫ信号期間である信号Ｃ
で構成される１ブロックを複数集めて１フレームを構成
する。
【００４７】１ブロックのシンボル数を、例えば１９６
シンボルとし、これら各ブロックのうち、１つ目のブロ
ックでは、先頭の、例えば２０シンボルがＵＷ（ユニー
クワード）で変調されたＳＹＮＣ（同期信号）にされ、
このＳＹＮＣに続く１７６（１９６−２０＝１７６）シ
ンボルが伝送すべき情報でＢＰＳＫ変調される。
【００４８】また、２つ目以降の各ブロックでは、先頭
のシンボルから、例えば１９２シンボルまで、伝送すべ
き情報でＱＰＳＫ変調または８ＰＳＫ変調され、最後の
４シンボルが位相同期用であり伝送すべき情報でＢＰＳ
Ｋ変調される。
【００４９】図２は、上述したデジタル伝送信号を受信
する、本発明によるＡＦＣ回路、キャリア再生回路およ
び受信装置の一実施の形態で使用される受信回路の一例
を示すブロック図である。
【００５０】この図に示す受信回路１は、図１に示すフ
ォーマットのデジタル伝送信号を受信するアンテナ２
と、このアンテナ２によって得られたデジタル変調信号
を周波数変換してＩＦ信号を生成するＯＤＵ３と、この
ＯＤＵ３から出力される前記ＩＦ信号を直交復調してＩ
軸側ベースバンド信号とＱ軸側ベースバンド信号とを生
成しながら、前記Ｉ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベー
スバンド信号に含まれる１ブロック目のＳＹＮＣを検出
するために、例えば２ＭＨｚの範囲で低い周波数側から
スイープを行なう粗調ＡＦＣブロック４と、この粗調Ａ
ＦＣブロック４から出力される前記Ｉ軸側ベースバンド
信号、Ｑ軸側ベースバンド信号に含まれる１ブロック目
のＳＹＮＣ、ＢＰＳＫ信号を用いて位相の変化より離調
周波数を検出し微調キャリア信号を再生する微調ＡＦＣ
ブロック５と、この微調ＡＦＣブロック５から出力され
るＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の
各ブロック毎のＢＰＳＫ信号を使用して、これらＩ軸側
ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の微小な周
波数ずれ、および位相ずれを検出、制御するＡＰＣブロ
ック６とを備えている。
【００５１】そして、アンテナ２によってデジタル伝送
信号が受信され、ＯＤＵ３からＩＦ信号が出力されてい
るとき、粗調ＡＦＣブロック４によって、前記ＩＦ信号
を直交復調してＩ軸側ベースバンド信号と、Ｑ軸側ベー
スバンド信号とを生成しながら、前記Ｉ軸側ベースバン
ド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号に含まれる１ブロック
目のＳＹＮＣを検出するために、例えば２ＭＨｚの範囲
で低い周波数側からスイープを行なって、前記ＩＦ信号
の粗調キャリア信号を再生するとともに、微調ＡＦＣブ
ロック５によって前記Ｉ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側
ベースバンド信号に含まれる１ブロック目のＳＹＮＣ、
ＢＰＳＫ信号期間で離調周波数を検出し、これらＩ軸側
ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の微調キャ
リア信号を再生する。そして、ＡＰＣブロック６によっ
て前記微調ＡＦＣブロック５から出力されるＩ軸側ベー
スバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の各ブロック毎
のＢＰＳＫ信号に基づき、再生キャリア信号の位相を調
整して、これらＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベース
バンド信号の位相を制御し、これによって得られた周波
数ずれ、位相ずれが無いＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸
側ベースバンド信号を信号復調部（図示は省略する）に
供給する。
【００５２】前記粗調ＡＦＣブロック４は、ＶＣＯまた
はＮＣＯなどの可変周波数発振器を有し、ＳＹＮＣ検知
信号が入力されていない場合には、ＶＣＯまたはＮＣＯ
の発振周波数を、例えば２ＭＨｚの範囲で、低い周波数
側からスイープさせながら、局部発振信号を生成し、Ｓ
ＹＮＣ検知信号が入力された時点で、スイープを停止さ
せるスイープジェネレータ回路７と、このスイープジェ
ネレータ回路７から出力される局部発振信号を使用し
て、前記ＯＤＵ３から出力されるＩＦ信号を直交変調
し、Ｉ軸側ベースバンド信号とＱ軸側ベースバンド信号
とを生成する直交復調回路８と、この直交復調回路８か
ら出力されるＩ軸側ベースバンド信号に対し、ナイキス
ト特性を与えてイメージ除去や波形整形などを行なうナ
イキストフィルタ回路９と、このナイキストフィルタ回
路９から出力されるＩ軸側ベースバンド信号をＡ／Ｄ変
換して、デジタル化されたＩ軸側ベースバンド信号を生
成するＡ／Ｄ変換回路１１と、前記直交復調回路８から
出力されるＱ軸側ベースバンド信号に対し、ナイキスト
特性を与えてイメージ除去や波形整形などを行なうナイ
キストフィルタ回路１０と、このナイキストフィルタ回
路１０から出力されるＱ軸側ベースバンド信号をＡ／Ｄ
変換して、デジタル化されたＱ軸側ベースバンド信号を
生成するＡ／Ｄ変換回路１２と、これらの各Ａ／Ｄ変換
回路１１、１２から出力されるＩ軸側ベースバンド信号
とＱ軸側ベースバンド信号とに含まれているデータと予
め登録されているユニークワード（デジタル伝送信号の
ＳＹＮＣに使用されているユニークワードと同じユニー
クワード）とを比較し、ユニークワードと一致するデー
タを検出したとき、１ブロック目にあるＳＹＮＣを検出
したことを示すＳＹＮＣ検知信号を生成し、これを前記
スイープジェネレータ回路７に供給するフレーム同期検
出回路１３とを備えている。
【００５３】そして、受信回路１の電源が投入された直
後などのように、デジタル伝送信号のキャリアを再生し
ていない、非同期状態にあるときには、例えば２ＭＨｚ
の範囲で、発振周波数を低い周波数側からスイープさ
せ、このスイープ動作で生成された局部発振信号に基づ
き、ＯＤＵ３から出力されるＩＦ信号を直交復調させ
て、Ｉ軸側ベースバンド信号と、Ｑ軸側ベースバンド信
号とを生成させるとともに、これらＩ軸側ベースバンド
信号、Ｑ軸側ベースバンド信号にナイキスト特性を与え
て、イメージ除去や波形整形などを行なった後、デジタ
ル化して、微調ＡＦＣブロック５に供給する。また、こ
の動作と並行し、デジタル化された前記Ｉ軸側ベースバ
ンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号より得られるデータ
がユニークワードと一致したとき、１フレーム目にある
ＳＹＮＣを検出したことを示すＳＹＮＣ検知信号を生成
し、このときの発振周波数を固定し、この発振周波数の
局部発振信号を粗調キャリア信号として使用して、前記
ＩＦ信号の直交復調動作、ナイキストフィルタ特性付与
動作、Ａ／Ｄ変換動作を継続し、これによって得られた
デジタル化されたＩ軸側ベースバンド信号と、Ｑ軸側ベ
ースバンド信号とを微調ＡＦＣブロック５に供給する。
【００５４】この際、この受信回路１で受信されるデジ
タル伝送信号では、ＳＹＮＣが既知のパターン（ユニー
クワード）でＢＰＳＫ変調されていることから、低ＣＮ
比時においても、ある程度の周波数範囲の中であれば、
キャリア同期が確立されていなくても、ＳＹＮＣを検出
することが可能であり、このＳＹＮＣの検出を基準とし
て、ある程度の周波数誤差の範囲内で、キャリア同期を
確立させることができる。
【００５５】また、微調ＡＦＣブロック５は、前記粗調
ＡＦＣブロック４から出力されるデジタル化されたＩ軸
側ベースバンド信号とＱ軸側ベースバンド信号とに基づ
き、これらＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバン
ド信号の位相を微調整する微調ＡＦＣ回路１４を備えて
おり、粗調ＡＦＣブロック４から出力される前記Ｉ軸側
ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号に含まれる
１ブロック目のＳＹＮＣ、ＢＰＳＫ信号期間において離
調周波数を検出し、これらＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ
軸側ベースバンド信号の微調キャリア信号を再生しなが
ら、前記Ｉ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド
信号の位相を微調整して、周波数ずれ、位相ずれをほぼ
ゼロにした状態で、ＡＰＣブロック６に供給する。
【００５６】この場合、微調ＡＦＣ回路１４は、図３に
示す如く、入力されている周波数差信号に応じて発振周
波数を変更、固定するＮＣＯ回路１５と、このＮＣＯ回
路１５から出力される局部発振信号に基づき、前記粗調
ＡＦＣブロック４から出力されるデジタル化されたＩ軸
側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相を
回転させる位相回転回路１６と、この位相回転回路１６
から出力される位相調整済みのＩ軸側ベースバンド信号
の振幅とＱ軸側ベースバンド信号の振幅とのアークタン
ジェントを演算して、位相差信号を生成する位相検出回
路１７と、この位相検出回路１７から出力される位相差
信号を時間微分して、周波数差信号を生成する微分回路
１８と、この微分回路１８から出力される周波数差信号
に含まれているインパルス雑音を除去した後、前記ＮＣ
Ｏ回路１５に供給して、このＮＣＯ回路１５から出力さ
れる局部発振信号の周波数を制御するフィルタ回路１９
とを備えている。
【００５７】そして、最初、局部発振信号を微調キャリ
ア信号として使用して、前記粗調ＡＦＣブロック４から
出力されるデジタル化されたＩ軸側ベースバンド信号、
Ｑ軸側ベースバンド信号の位相を回転させ、位相調整済
みのＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号
をＡＰＣブロック６に供給しながら、位相調整済みのＩ
軸側ベースバンド信号の振幅とＱ軸側ベースバンド信号
の振幅とのアークタンジェントを演算して、位相差信号
を生成した後、この位相差信号を時間微分して、周波数
差信号を生成し、この周波数差信号の値がゼロになるよ
うに、局部発振信号の周波数を調整し、周波数差信号の
値がゼロになるようにする。
【００５８】この際、この受信回路１で受信されるデジ
タル伝送信号では、図４に示す如く１ブロックに含まれ
ているＢＰＳＫ信号が、信号位相点を０または１８０度
にして伝送する方式であることから、第２象限と、第３
象限とを１８０度、回転させて、第２象限を第４象限に
重ねるとともに、第３象限を第１象限に重ねて考えれ
ば、変調による不確定性を排除することができる。この
場合、デジタル伝送信号を生成するときに使用したキャ
リア信号と、受信回路１側で再生したキャリア信号との
間に、周波数差があると（キャリア周波数に離調がある
と）、この座標系で、観測される位相誤差信号の値が時
間と共に増加して、例えば図５に示すような波形の位相
誤差信号（位相差信号）が観測される。そして、この位
相誤差信号の傾斜、すなわち時間微分値が周波数に比例
することから、この傾斜を観測することで、離調周波数
を検出し、前記粗調ＡＦＣブロック４から出力されるデ
ジタル化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベース
バンド信号がある程度の周波数偏差を含んでいても、こ
のＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の
周波数偏差をゼロにすることができる。
【００５９】また、ＡＰＣブロック６は、微小な周波数
誤差、位相誤差を除くのに必要な局部発振信号を生成す
るとともに、入力されている位相誤差信号の値に応じて
発振周波数を変更、固定するＮＣＯ回路２０と、このＮ
ＣＯ回路２０から出力される局部発振信号に基づき、前
記微調ＡＦＣブロック５から出力される、周波数偏差が
ほぼゼロにされたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベー
スバンド信号の位相を回転させる位相制御用位相回転回
路２１と、この位相制御用位相回転回路２１から出力さ
れる位相調整済みＩ軸側ベースバンド信号に含まれる各
ブロック毎のＢＰＳＫ信号の振幅と位相調整済みのＱ軸
側ベースバンド信号に含まれる各ブロック毎のＢＰＳＫ
信号の振幅とのアークタンジェントを演算して、位相誤
差信号を生成する位相検出回路２２と、この位相検出回
路２２から出力される位相誤差信号に含まれているノイ
ズなどを除去した後、前記ＮＣＯ回路２０に供給して、
このＮＣＯ回路２０から出力される局部発振信号の周波
数を制御するフィルタ回路２３とを備えている。
【００６０】そして、前記微調ＡＦＣブロック５から出
力される、周波数偏差がほぼゼロにされた後の、Ｉ軸側
ベースバンド信号に含まれる各ブロック毎のＢＰＳＫ信
号の振幅と、Ｑ軸側ベースバンド信号に含まれる各ブロ
ック毎のＢＰＳＫ信号の振幅のアークタンジェントを演
算して、位相誤差信号を生成した後、この位相誤差信号
のノイズ成分を除去するとともに、この位相誤差信号の
値がゼロになるように、局部発振信号を生成して、前記
微調ＡＦＣブロック５から出力される、周波数偏差がほ
ぼゼロにされたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベース
バンド信号の位相を回転させ、位相誤差信号の値がゼロ
になるように、局部発振信号の位相および周波数を調整
しながら、前記微調ＡＦＣブロック５から出力される、
周波数偏差がほぼゼロにされたＩ軸側ベースバンド信
号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相を調整して、位相調
整済みのＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド
信号を信号復調部に供給する。
【００６１】これにより、微調ＡＦＣブロック５から出
力されるＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド
信号が微小な周波数誤差を含んでいても、これを検出し
て、僅かな周波数誤差、僅かな位相誤差を補正し、完全
なキャリア同期を確立させる。
【００６２】また、必要に応じて、前記粗調ＡＦＣブロ
ック４の各出力端子、前記微調ＡＦＣブロック５の各出
力端子、または前記ＡＰＣブロック６の各出力端子に、
図６に示す搬送波位相／周波数同期検出回路２４が接続
されて、キャリアがロックされているかどうかがチェッ
クされる。
【００６３】この図に示す搬送波位相／周波数同期検出
回路２４は、前記粗調ＡＦＣブロック４、前記微調ＡＦ
Ｃブロック５、前記ＡＰＣブロック６のいずれかから出
力されるＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド
信号に含まれているＢＰＳＫ変調区間中のパルス信号の
うち、図７の斜線で示す信号空間における計測領域内に
あるパルス信号を抽出する計測領域設定回路２５と、こ
の計測領域設定回路２５から出力されるパルス信号をカ
ウントするカウンタ回路２６と、ＢＰＳＫ変調区間中の
シンボル数を示すシンボルクロック信号の数をカウント
するカウンタ回路２７と、このカウンタ回路２７のカウ
ント結果を分母とし、前記カウンタ回路２６のカウント
結果を分子として、これらの比を演算し、ＢＰＳＫ変調
区間中のデータが正しく受信されている情報となる除算
結果を求める除算回路２８と、予め設定されているロッ
ク判定用のしきい値を出力するしきい値設定回路２９
と、このしきい値設定回路２９から出力されるしきい値
と前記除算回路２８から出力される除算結果とを比較
し、この比較結果に基づき、前記計測領域設定回路２５
に入力されているＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベー
スバンド信号に周波数誤差があるかどうかを判定し、こ
の判定結果に基づき、位相同期検出信号を生成する比較
回路３０とを備えている。
【００６４】そして、計測領域設定回路２５の入力端子
が前記粗調ＡＦＣブロック４の各出力端子、前記微調Ａ
ＦＣブロック５の各出力端子、前記ＡＰＣブロック６の
各出力端子のいずれかに接続され、これら前記粗調ＡＦ
Ｃブロック４、前記微調ＡＦＣブロック５、前記ＡＰＣ
ブロック６のいずれかからＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ
軸側ベースバンド信号が出力されているとき、このＩ軸
側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号に含まれ
ているＢＰＳＫ変調区間中のパルス信号のうち、計測領
域内にあるパルス信号を抽出し、このパルス信号の数を
カウントする一方、ＢＰＳＫ変調区間中のシンボル数を
カウントし、これらの各カウント動作で得られた各カウ
ント結果の比と、予め設定されているしきい値との関係
に基づき、前記計測領域設定回路２５に入力されている
Ｉ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号に周
波数および位相誤差があるかどうかを判定し、この判定
結果に基づき、位相同期検出信号を生成する。
【００６５】この際、前記計測領域設定回路２５に入力
されているＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバン
ド信号に周波数誤差があり、このＩ軸側ベースバンド信
号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相が回転していれば、
ＢＰＳＫ変調区間中のパルス信号が図７に示す計測領域
内に存在する確率と、計測領域外に存在する確率とがほ
ぼ同じになり、除算回路２８から出力される除算結果が
ほぼ０．５になることから、キャリア同期が確立されて
いないと判断される。また、前記計測領域設定回路２５
に入力されているＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベー
スバンド信号のキャリア同期が確立されて、このＩ軸側
ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相がほ
ぼ０度または１８０度に固定されていれば、ＢＰＳＫ変
調区間中のパルス信号が図７に示す計測領域内に存在す
る確率が１００％になるとともに、計測領域外に存在す
る確率がほぼ０％になり、除算回路２８から出力される
除算結果がほぼ１．０になることから、キャリア同期が
確立していると判断される。
【００６６】このように、この実施の形態では、アンテ
ナ２によってデジタル伝送信号を受信し、ＯＤＵ３から
ＩＦ信号が出力されているとき、粗調ＡＦＣブロック４
によって、前記ＩＦ信号を直交復調してＩ軸側ベースバ
ンド信号とＱ軸側ベースバンド信号とを生成しながら、
前記Ｉ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号
に含まれる１ブロック目のＳＹＮＣを検出するために、
例えば２ＭＨｚの範囲で低い周波数側からスイープを行
なって、前記ＩＦ信号の粗調キャリア信号を再生すると
ともに、微調ＡＦＣブロック５によって前記Ｉ軸側ベー
スバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号に含まれる１ブ
ロック目のＳＹＮＣ、ＢＰＳＫ信号の期間を利用し前記
Ｉ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の離
調周波数を検出し、これらＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ
軸側ベースバンド信号の微調キャリア信号を再生し、さ
らにＡＰＣブロック６によって前記微調ＡＦＣブロック
５から出力されるＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベー
スバンド信号の各ブロック毎のＢＰＳＫ信号に基づき、
再生キャリア信号の位相誤差を検出して、これらＩ軸側
ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相を制
御し、これによって得られたＩ軸側ベースバンド信号、
Ｑ軸側ベースバンド信号を信号復調部に供給するように
しているので、一定時間間隔でキャリア再生に供する基
準信号期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期
間を設けたデジタル変調信号を受信再生する際、ＣＮ比
が低いときでも、間欠的に得られる位相、周波数誤差情
報を用いてキャリア同期を行ない、これによって広い周
波数引き込み範囲で、安定的にキャリア信号を再生し
て、デジタル変調信号に含まれている情報を再生するこ
とができる。
【００６７】そして、低ＣＮ比時においても、広帯域な
周波数引き込み特性を有するキャリア再生を実現するこ
とができることから、デジタル衛星放送などにおいて、
多少の周波数ドリフトや位相雑音があるものの、安価な
周波数変換器の使用を可能にして、受信装置のコストを
大幅に低減させることができる。
【００６８】また、粗調ＡＦＣ回路４のスイープジェネ
レータ回路７を低い周波数側からスイープさせるため
に、位相検出回路１７によって検出される位相差信号の
回転方向を一定の方向に限定させることができ、これに
よってＮＣＯ回路１５の発振周波数を制御することで、
正確なキャリア信号を再生することができる。
【００６９】《他の実施の形態》 また、上述した実施の形態では、微調ＡＦＣ回路１４と
して、図３に示す微分関数方式を使用した回路を使用
し、これによってハードウェア構成を簡単にするように
しているが、このような微分関数方式以外の方式、例え
ば自己相関関数方式、またはカウント方式などで、周波
数差を解析し、この解析結果に基づいて、ＶＣＯまたは
ＮＣＯを制御することにより、広い周波数引き込み範囲
を持つＡＦＣ機能を実現するようにしても良い。
【００７０】この場合、微調ＡＦＣ回路１４として、自
己相関関数方式の微調ＡＦＣ回路を使用するときには、
例えば図８に示す微調ＡＦＣ回路３１、または図９に示
す微調ＡＦＣ回路３２などを使用する。
【００７１】図８に示す微調ＡＦＣ回路３１は、最初、
例えば５００ｋＨｚ程度低い周波数の局部発振信号を生
成するとともに、入力されている周波数差信号に応じて
発振周波数を変更、固定するＮＣＯ回路３３と、このＮ
ＣＯ回路３３から出力される局部発振信号に基づき、前
記粗調ＡＦＣブロック４から出力されるデジタル化され
たＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の
位相を回転させる位相回転回路３４と、この位相回転回
路３４から出力される位相調整済みの、Ｉ軸側ベースバ
ンド信号の振幅とＱ軸側ベースバンド信号の振幅とのア
ークタンジェントを演算して、位相差信号を生成する位
相検出回路３５と、この位相検出回路３５から出力され
る位相差信号の自己相関を求めて相関係数信号を生成す
る自己相関演算回路３６と、この自己相関演算回路３６
から出力される相関係数信号をアベレージ積分方式など
の時系列加算方式などを使用して、何回か積分し、雑音
の影響を軽減する積分回路３７と、この積分回路３７か
ら出力される相関係数信号波形の相関ピークをカウント
し、このカウント結果に基づき、周波数差信号を生成
し、前記ＮＣＯ回路３３から出力される局部発振信号の
周波数を制御するカウンタ回路３８とを備えている。
【００７２】そして、最初、例えば５００ｋＨｚ程度低
い周波数の局部発振信号を微調キャリア信号として使用
して、前記粗調ＡＦＣブロック４から出力されるデジタ
ル化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバン
ド信号の位相を回転させ、位相調整済みの、Ｉ軸側ベー
スバンド信号とＱ軸側ベースバンド信号とをＡＰＣブロ
ック６に供給しながら、位相調整済みの、Ｉ軸側ベース
バンド信号の振幅とＱ軸側ベースバンド信号の振幅との
アークタンジェントを演算して、位相差信号を生成した
後、この位相差信号の自己相関を求めて、相関係数信号
を生成するとともに、この相関係数信号の相関ピークを
カウントして、周波数差信号を生成し、この周波数差信
号の値がゼロになるように、局部発振信号の周波数を調
整し、周波数差信号の値がゼロになった時点で、局部発
振信号の周波数を固定する。
【００７３】このようにしても、デジタル伝送信号を生
成する際に使用したキャリア信号と、受信回路１側で再
生したキャリア信号との間に、周波数差があると（キャ
リア周波数に離調があると）、図４に示す座標系で、観
測される位相誤差信号（位相差信号）の値が時間と共に
増加して、図５に示すような波形の位相誤差信号が観測
され、この位相誤差信号の自己相関係数波形に現れる相
関ピークの数が周波数差に比例することから、前記位相
誤差信号の自己相関係数信号を観測することで、離調周
波数を検出し、前記粗調ＡＦＣブロック４から出力され
るデジタル化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベ
ースバンド信号がある程度の周波数偏差を含んでいて
も、これらＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバン
ド信号の周波数偏差をゼロにすることができる。
【００７４】また、図９に示す微調ＡＦＣ回路３２は、
最初、例えば５００ｋＨｚ程度低い周波数の局部発振信
号を生成するとともに、入力されている周波数差信号に
応じて発振周波数を変更、固定するＮＣＯ回路３９と、
このＮＣＯ回路３９から出力される局部発振信号に基づ
き、前記粗調ＡＦＣブロック４から出力されるデジタル
化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド
信号の位相を回転させる位相回転回路４０と、この位相
回転回路４０から出力される位相調整済みの、Ｉ軸側ベ
ースバンド信号の振幅とＱ軸側ベースバンド信号の振幅
とのアークタンジェントを演算して、位相差信号を生成
する位相検出回路４１と、この位相検出回路４１から出
力される位相差信号の自己相関を求めて相関係数信号を
生成する自己相関演算回路４２と、この自己相関演算回
路４２から出力される相関係数信号波形をアベレージ積
分方式などの時系列加算方式などを使用して、何回か積
分し、雑音の影響を軽減する積分回路４３と、この積分
回路４３から出力される相関係数信号に現れる周期的波
形の平均周期を求め、この平均周期に基づき、周波数差
信号を生成し、前記ＮＣＯ回路３９から出力される局部
発振信号の周波数を制御する平均周期検出回路４４とを
備えている。
【００７５】そして、最初、例えば５００ｋＨｚ程度低
い周波数の局部発振信号を微調キャリア信号として使用
して、前記粗調ＡＦＣブロック４から出力されるデジタ
ル化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバン
ド信号の位相を回転させ、位相調整済みの、Ｉ軸側ベー
スバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号をＡＰＣブロッ
ク６に供給しながら、位相調整済みの、Ｉ軸側ベースバ
ンド信号の振幅とＱ軸側ベースバンド信号の振幅とのア
ークタンジェントを演算して、位相差信号を生成した
後、この位相差信号の自己相関を求めて、相関係数信号
を生成するとともに、この相関係数信号に現れる周期的
波形の平均周期を求めて、周波数差信号を生成し、この
周波数差信号の値がゼロになるように、局部発振信号の
周波数を調整し、周波数差信号の値がゼロになった時点
で、局部発振信号の周波数を固定する。
【００７６】このようにしても、図８に示す微調ＡＦＣ
回路３１と同様に、デジタル伝送信号を生成する際に使
用したキャリア信号と、受信回路１側で再生したキャリ
ア信号との間に、周波数差があると（キャリア周波数に
離調があると）、図４に示す座標系で、観測される位相
誤差信号の値が時間と共に変化して、例えば図５に示す
ような波形の位相誤差信号が観測され、この位相誤差信
号の自己相関係数信号に現れる周期的波形の周期が周波
数差に逆比例することから、この相関係数信号を観測す
ることで、離調周波数を検出し、前記粗調ＡＦＣブロッ
ク４から出力されるデジタル化されたＩ軸側ベースバン
ド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号がある程度の周波数偏
差を含んでいても、これらＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ
軸側ベースバンド信号の周波数偏差をゼロにすることが
できる。
【００７７】また、このような自己相関関数を使用する
ことにより、受信したデジタル伝送信号のＣＮ比がさら
に低い場合にも、安定的に正確な微調キャリア信号を再
生することができる。
【００７８】また、カウント方式を使用した微調ＡＦＣ
回路では、次に述べる基本原理を使用して、周波数差を
解析し、この解析結果に基づいて、ＶＣＯまたはＮＣＯ
を制御し、広い周波数引き込み範囲を持つＡＦＣ機能を
実現する。
【００７９】まず、デジタル伝送信号中に含まれるＢＰ
ＳＫ信号の周波数および位相と、再生キャリア信号の周
波数および位相とが同期していれば、信号にノイズが含
まれていても、図１０（ａ）の斜線で示す信号空間にお
ける計測領域で、大部分の信号が観測される。
【００８０】一方、再生キャリア信号の周波数がずれて
いる場合には、信号点が時間と共に回転していく。この
際、デジタル伝送信号中に含まれるＢＰＳＫ信号のキャ
リア周波数に比べて、受信回路１側で再生されたキャリ
ア信号の周波数が低いときには、図１０（ｂ）に示すよ
うに、時間の経過とともに、斜線で示す計測領域を反時
計回りに回転させれば、観測する期間に入力された各信
号のうち、大部分の信号をカウントすることができる。
また逆に、デジタル伝送信号中のＢＰＳＫ信号のキャリ
ア周波数に比べて、受信回路１側で再生されたキャリア
信号の周波数が高いときには、図１０（ｃ）に示すよう
に、時間の経過とともに、斜線で示す計測領域を時計回
りに回転させれば、観測する期間に入力された各信号の
うち、大部分の信号をカウントすることができる。この
とき、計測領域の回転速度と周波数ずれの量とを一致さ
せると、カウント動作によって得られるカウント値が最
大値になることから、複数の回転角度、回転速度で、計
測領域を回転させながら、入力された信号が計測領域内
に存在するかどうかを観測することにより、周波数ずれ
量を検出することができる。
【００８１】図１１はこのような基本原理を使用したカ
ウント方式の微調ＡＦＣ回路の具体的な回路構成例を示
すブロック図である。
【００８２】この図に示す微調ＡＦＣ回路４５は、入力
されている周波数差信号に応じて発振周波数を変更、固
定するＮＣＯ回路４６と、このＮＣＯ回路４６から出力
される局部発振信号に基づき、前記粗調ＡＦＣブロック
４から出力されるデジタル化されたＩ軸側ベースバンド
信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相を回転させる位相
回転回路４７と、この位相回転回路４７から出力される
位相調整済みの、Ｉ軸側ベースバンド信号の振幅とＱ軸
側ベースバンド信号の振幅とのアークタンジェントを演
算して、位相差信号を生成する位相検出回路４８と、デ
ジタル伝送信号中のシンボル数などをカウントして計測
領域を回転させるのに必要なカウント値（基準時間情
報）を生成するカウンタ回路４９と、所定角度、例えば
１度毎にずれた３６０個の計測領域を複数組だけ持ち、
カウンタ回路４９から出力されるカウント値に基づき、
前記位相検出回路４８から出力される位相差信号がＢＰ
ＳＫ変調区間中の位相差信号かどうかを判定するととも
に、前記位相差信号がＢＰＳＫ変調区間中の位相差信号
であるとき、前記カウント値に基づき、各計測領域を各
々、各組毎に異なる回転速度で回転させながら、前記位
相差信号が３６０個あるどの計測領域内にあるかを判定
し、位相差信号が存在する計測領域に対応する出力端子
からパルス信号を出力する領域判定回路５０とを備えて
いる。
【００８３】さらに、微調ＡＦＣ回路４５は、周波数分
解能、周波数引き込み範囲および位相分解能に応じた
数、例えば１ｋＨｚの分解能で１０ｋＨｚの周波数引き
込み範囲を実現する場合には、１０組、さらに１０度間
隔で、３６０度の範囲をカバーするために、３６個、合
計３６０個の数だけカウンタ回路５１を持ち、各カウン
タ回路５１毎に、前記領域判定回路５０の各出力端子か
ら出力されるパルス信号の数をカウントするカウンタブ
ロック５２と、このカウンタブロック５２を構成する各
カウンタ回路５１から出力されるカウント値を相互に比
較して、最も大きな値を持つカウント値を出力している
カウンタ回路５１を判定し、このカウンタ回路５１のカ
ウンタ番号を出力する最大値判定回路５３と、前記各カ
ウンタ回路５１の番号（カウンタ番号）と周波数誤差の
値とが対にされて登録され、前記最大値判定回路５３か
らカウンタ番号が出力されたとき、このカウンタ番号に
対応する周波数誤差を示す周波数差信号を生成し、前記
ＮＣＯ回路４６から出力される局部発振信号の周波数を
制御する変換ＲＯＭ回路５４とを備えている。
【００８４】そして、前記粗調ＡＦＣブロック４から出
力されるデジタル化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ
軸側ベースバンド信号の位相を回転させ、位相調整済み
の、Ｉ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号
をＡＰＣブロック６に供給しながら、位相調整済みの、
Ｉ軸側ベースバンド信号の振幅とＱ軸側ベースバンド信
号の振幅とのアークタンジェントを演算して、位相差信
号を生成した後、この位相差信号が各組毎に異なる回転
速度で回転されているどの計測領域にあるかを判定し、
この判定結果に基づき、回転速度、回転方向に応じて各
カウンタ回路５１をカウントアップさせる。この後、こ
れらのカウンタ回路５１のカウント値のうち、最も大き
なカウント値を持つカウンタ回路５１の番号に応じた周
波数誤差を示す周波数差信号を生成し、この周波数差信
号の値がゼロになるように、局部発振信号の周波数を調
整し、周波数差信号の値がゼロになった時点で、局部発
振信号の周波数を固定する。
【００８５】このようにしても、図８、図９に示す微調
ＡＦＣ回路３１、３２と同様に、デジタル伝送信号を生
成するときに使用したキャリア信号と、受信回路１側で
再生したキャリア信号との間に、周波数差があるとき
（再生キャリア周波数に離調があると）、これを検出し
て、前記粗調ＡＦＣブロック４から出力されるデジタル
化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド
信号の周波数偏差をゼロにすることができる。
【００８６】また、図３に示す微調ＡＦＣ回路１４、図
８に示す微調ＡＦＣ回路３１、図９に示す微調ＡＦＣ回
路３２、図１１に示す微調ＡＦＣ回路４５では、主要な
部分をＲＯＭなどを用いた専用回路によって構成するよ
うにしているが、高速なＤＳＰ（デジタルシグナルプロ
セッサ）などの素子を使用して、上述した処理を行なう
ようにしても良い。
【００８７】このような素子を使用することにより、微
調ＡＦＣ回路１４、３１、３２、４５をコンパクトにす
ることができる。
【００８８】また、上述した実施の形態においては、微
調ＡＦＣブロック５、ＡＰＣブロック６によって、粗調
ＡＦＣブロック４から出力されるデジタル化されたＩ軸
側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の周波数
ずれ、位相ずれを検出して、これを個々に補正して、Ｉ
軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の周波
数ずれ、位相ずれをゼロにするようにしているが、微調
ＡＦＣブロック５、ＡＰＣブロック６によって、粗調Ａ
ＦＣブロック４から出力されるデジタル化されたＩ軸側
ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の周波数ず
れ、位相ずれを検出し、この検出結果を粗調ＡＦＣブロ
ック４のスイープジェネレータ回路７にフィードバック
することにより、粗調ＡＦＣブロック４から出力される
デジタル化されたＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベー
スバンド信号の周波数ずれ、位相ずれをゼロにするよう
にしても良い。
【００８９】このようにしても、上述した実施の形態と
同様に、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号
期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設
けたデジタル変調信号を受信再生する際、ＣＮ比が低い
ときでも、間欠的に得られる位相、周波数誤差情報を用
いてキャリア同期を行ない、これによって広い周波数引
き込み範囲で、安定的にキャリア信号を再生して、デジ
タル変調信号に含まれている情報を再生することができ
る。
【００９０】そして、低ＣＮ比時においても、広帯域な
周波数引き込み特性を有するキャリア再生を実現するこ
とができることから、デジタル衛星放送などにおいて、
多少の周波数ドリフトや位相雑音があるものの安価な周
波数変換器の使用を可能にして、受信装置側のコストを
大幅に低減させることができる。
【００９１】また、上述した実施の形態では、各微調Ａ
ＦＣ回路１４、３１、３２、４５を多値化数が少ない変
調信号区間で動作させて、再生キャリア信号を生成させ
るようにしているが、これら各微調ＡＦＣ回路１４、３
１、３２、４５を上述した受信回路１以外の装置やシス
テム、例えば連続したＢＰＳＫ信号によって構成される
伝送信号を受信する伝送システムのＡＦＣ回路、または
テレビジョン放送局側のＡＦＣ回路などに使用しても良
い。
【００９２】このようにすることにより、これら各微調
ＡＦＣ回路１４、３１、３２、４５を間欠的に動作させ
るだけで、入力された変調信号のキャリア信号を再生す
ることができる。
【００９３】図１２は、図２に示す微調ＡＦＣ回路とし
て使用される他の微調ＡＦＣ回路のうち、自己相関関数
方式の微調ＡＦＣ回路のさらに他の一例を示すブロック
図である。この実施の形態は請求項１１に対応する。こ
の微調ＡＦＣ回路５５は、局部発振信号を生成するとと
もに、入力されている周波数差信号に応じて発振周波数
を変更、固定するＮＣＯ回路５６と、このＮＣＯ回路５
６から出力される局部発振信号に基づき、前記粗調ＡＦ
Ｃブロック４から出力されるデジタル化されたＩ軸側ベ
ースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相を回転
させる位相回転回路５７と、位相を回転された、Ｉ軸側
ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号に周波数オ
フセットを与える位相回転回路５８と、この位相回転回
路にオフセット周波数データに基づく局部発振信号を与
えるＮＣＯ回路５９と、前記位相回転回路５８から出力
されるＩ軸側ベースバンド信号の振幅とＱ軸側ベースバ
ンド信号の振幅とのアークタンジェントを演算して、位
相差信号を生成する位相検出回路６０と、この位相検出
回路６０から出力される位相差信号の自己相関を求めて
相関係数信号を生成する自己相関演算回路６１と、この
自己相関演算回路６１から出力される自己相関係数信号
をアベレージ積分方式などの時系列加算方式などを使用
して、何回か積分し、雑音の影響を軽減する積分回路６
２と、この積分回路６２から出力される自己相関係数信
号の相関ピークをカウントするカウンタ回路（または、
相関ピークの間隔または周期を計測する周期検出回路）
６３と、このカウント値（または相関ピークの間隔デー
タ、または周期データ）に対応した周波数差信号（周波
数データ）を生成する周波数データ生成ＲＯＭ６４と、
この周波数データ生成ＲＯＭ６４から出力される周波数
差信号からオフセット周波数データを減算して前記ＮＣ
Ｏ回路５６に供給する減算回路６５とを備えている。そ
して、この微調ＡＦＣ回路５５は、位相検出回路６０に
入力されるＩ軸側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバン
ド信号に周波数オフセットを与えることにより、周波数
差の絶対値は計測できるが、その極性が判定できない自
己相関関数方式でも所望の周波数より低い、すなわち負
の離調周波数を推定することができる。
【００９４】上述したように、この微調ＡＦＣ回路５５
によれば、一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信
号期間または多値化数の少ないデジタル変調信号期間を
設けたデジタル変調信号を受信再生する際、ＣＮ比が低
いときでも、間欠的に得られる位相、周波数誤差情報を
用いて広い周波数引き込み範囲で、安定的にキャリア信
号を再生し、デジタル変調信号に含まれている情報を再
生することができる。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＡＦＣ回路
では、入力信号中に含まれるキャリア再生に供すること
が可能な基準信号期間または多値化数の少ない変調信号
期間が短いときにも、また入力信号にノイズが混入して
いるときにも、擬似同期などが発生しないようにしなが
ら、前記入力信号に同期したキャリア信号を再生するこ
とができる。
【００９６】また、本発明のキャリア再生回路では、多
値化数の異なる変調信号を時分割で伝送し、これを受信
再生する際、ＣＮ比が低いときでも、間欠的に得られる
位相、周波数誤差情報を用いてキャリア同期を行ない、
これによって広い周波数引き込み範囲で、安定的にキャ
リア信号を再生することができる。
【００９７】さらに、本発明の受信装置では、一定時間
間隔でキャリア再生に供する基準信号期間または多値化
数の少ないデジタル変調信号期間を設けたデジタル変調
信号を受信再生する際、ＣＮ比が低いときでも、間欠的
に得られる位相、周波数誤差情報を用いてキャリア同期
を行ない、これによって広い周波数引き込み範囲で、安
定的にキャリア信号を再生し、デジタル変調信号に含ま
れている情報を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＡＦＣ回路、キャリア再生回路お
よび受信装置の一実施の形態で使用されるデジタル伝送
信号のフォーマット例を示す模式図である。
【図２】本発明によるＡＦＣ回路、キャリア再生回路お
よび受信装置の一実施の形態で使用される受信回路の一
例を示すブロック図である。
【図３】図１に示す微調ＡＦＣ回路の具体的な回路構成
例を示すブロック図である。
【図４】図３に示す微調ＡＦＣ回路に入力されるＢＰＳ
Ｋ信号の位相と、各象限との関係例を示す模式図であ
る。
【図５】図３に示す位相検出回路から出力される位相誤
差信号の一例を示す波形図である。
【図６】本発明で使用される搬送波位相／周波数同期検
出回路の一例を示すブロック図である。
【図７】図６に示す計測領域設定回路に入力されるＩ軸
側ベースバンド信号、Ｑ軸側ベースバンド信号の位相
と、計測領域との関係例を示す模式図である。
【図８】図２に示す微調ＡＦＣ回路として使用される他
の微調ＡＦＣ回路のうち、自己相関関数方式の微調ＡＦ
Ｃ回路の一例を示すブロック図である。
【図９】図２に示す微調ＡＦＣ回路として使用される他
の微調ＡＦＣ回路のうち、自己相関関数方式の微調ＡＦ
Ｃ回路の他の一例を示すブロック図である。
【図１０】図２に示す微調ＡＦＣ回路として使用される
他の微調ＡＦＣ回路のうち、カウント方式の微調ＡＦＣ
回路の基本原理例を示す模式図である。
【図１１】図２に示す微調ＡＦＣ回路として使用される
他の微調ＡＦＣ回路のうち、カウント方式の微調ＡＦＣ
回路の一例を示すブロック図である。
【図１２】図２に示す微調ＡＦＣ回路として使用される
他の微調ＡＦＣ回路のうち、自己相関関数方式の微調Ａ
ＦＣ回路のさらに他の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 受信回路（受信装置） ２ アンテナ ３ ＯＤＵ ４ 粗調ＡＦＣブロック ５ 微調ＡＦＣブロック ６ ＡＰＣブロック ７ スイープジェネレータ回路（キャリア再生回路） ８ 直交復調回路 ９ ナイキストフィルタ回路 １０ ナイキストフィルタ回路 １１ Ａ／Ｄ変換回路 １２ Ａ／Ｄ変換回路 １３ フレーム同期検出回路 １４ 微調ＡＦＣ回路 １５ ＮＣＯ回路 １６ 位相回転回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
周波数差補正部） １７ 位相検出回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
周波数差検出部） １８ 微分回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、周波
数差検出部） １９ フィルタ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
周波数差検出部） ２０ ＮＣＯ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、周
波数差補正部） ２１ 位相制御用位相回転回路 ２２ 位相検出回路 ２３ フィルタ回路 ２４ 搬送波位相／周波数同期検出回路 ２５ 計測領域設定回路 ２６ カウンタ回路 ２７ カウンタ回路 ２８ 除算回路 ２９ しきい値設定回路 ３０ 比較回路 ３１ 微調ＡＦＣ回路 ３２ 微調ＡＦＣ回路 ３３ ＮＣＯ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、周
波数差補正部） ３４ 位相回転回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
周波数差補正部） ３５ 位相検出回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路） ３６ 自己相関演算回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回
路、相関演算部） ３７ 積分回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路） ３８ カウンタ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
周波数差補正部） ３９ ＮＣＯ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、周
波数差補正部） ４０ 位相回転回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
周波数差補正部） ４１ 位相検出回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路） ４２ 自己相関演算回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回
路、相関演算部） ４３ 積分回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路） ４４ 平均周期検出回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回
路、周波数差補正部） ４５ 微調ＡＦＣ回路 ４６ ＮＣＯ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、周
波数差補正部） ４７ 位相回転回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
周波数差補正部） ４８ 位相検出回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路） ４９ カウンタ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路） ５０ 領域判定回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回路、
領域判定部） ５１ カウンタ回路 ５２ カウンタブロック（ＡＦＣ回路、キャリア再生回
路） ５３ 最大値判定回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回
路） ５４ 変換ＲＯＭ回路（ＡＦＣ回路、キャリア再生回
路） ５５ 微調ＡＦＣ回路 ５６ ＮＣＯ回路 ５７ 位相回転回路 ５８ 位相回転回路 ５９ ＮＣＯ回路 ６０ 位相検出回路 ６１ 自己相関演算回路 ６２ 積分回路 ６３ カウンタ回路（又は周期検出回路） ６４ 周波数データ生成ＲＯＭ ６５ 減算回路
フロントページの続き (72)発明者 浜住 啓之 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 野本 俊裕 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 高野 好一 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 斉藤 知弘 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 田中 祥次 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 峯松 史明 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 橋本 明記 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 伊藤 重之 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 松村 肇 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 加藤 久和 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 武智 秀 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−297872（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−130443（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−102771（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−186730（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−58794（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/38 - 5/46 H04L 27/00 - 27/30 H03J 7/02 H03L 7/06 H04B 1/10 H04N 7/20

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの入力信号間の周波数差を検出し、
    この検出結果に基づき、前記各入力信号間の周波数差を
    ゼロにするＡＦＣ回路において、 前記入力信号間の位相差を検出し、この位相差の時間変
    化波形の自己相関係数を演算する相関演算部と、 この相関演算部によって得られる自己相関係数のピーク
    をカウントし、このカウント結果に基づき、前記入力信
    号の位相を回転させて、前記入力信号間の周波数差をゼ
    ロにする周波数差補正部と、 を備えたことを特徴とするＡＦＣ回路。
  2. 【請求項２】 ２つの入力信号間の周波数差を検出し、
    この検出結果に基づき、前記各入力信号間の周波数差を
    ゼロにするＡＦＣ回路において、 前記入力信号間の位相差を検出し、この位相差の時間変
    化波形の自己相関係数を演算する相関演算部と、 この相関演算部によって得られる自己相関係数に現れる
    周期的波形の平均周期を求め、この平均周期に基づき、
    前記入力信号の位相を回転させて、前記入力信号間の周
    波数差をゼロにする周波数差補正部と、 を備えたことを特徴とするＡＦＣ回路。
  3. 【請求項３】 ２つの入力信号間の周波数差を検出し、
    この検出結果に基づき、前記各入力信号間の周波数差を
    ゼロにするＡＦＣ回路において、 前記入力信号間の位相差を検出し、この位相差に基づ
    き、各信号点が信号空間のどの領域に含まれているかを
    判定する領域判定部と、 この領域判定部の判定結果を各位相毎、および設定した
    周波数に対応する回転速度で回転する判定領域毎にカウ
    ントし、このカウント結果に基づき、前記入力信号の位
    相を回転させて、前記入力信号間の周波数差をゼロにす
    る周波数差補正部と、 を備えたことを特徴とするＡＦＣ回路。
  4. 【請求項４】 受信信号を直交復調して得られるＩ軸側
    信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信号を再生するキャリ
    ア再生回路において、 再生キャリア信号によって受信信号を直交復調して得ら
    れた前記Ｉ軸側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア
    信号と受信信号の位相差を検出し、この位相差の時間変
    化波形の自己相関係数を演算する相関演算部と、 この相関演算部によって得られる自己相関係数のピーク
    をカウントし、このカウント結果に基づき、前記再生キ
    ャリア信号の周波数を制御し、前記受信信号と前記再生
    キャリア信号との間の周波数差をゼロにする周波数差補
    正部と、 を備えたことを特徴とするキャリア再生回路。
  5. 【請求項５】 受信信号を直交復調して得られるＩ軸側
    信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信号を再生するキャリ
    ア再生回路において、 再生キャリア信号によって受信信号を直交復調して得ら
    れた前記Ｉ軸側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア
    信号と受信信号の位相差を検出し、この位相差の時間変
    化波形の自己相関係数を演算する相関演算部と、 この相関演算部によって得られる自己相関係数に現れる
    周期的波形の平均周期を求め、この平均周期に基づき、
    前記再生キャリア信号の周波数を制御して、前記受信信
    号と前記再生キャリア信号との間の周波数差をゼロにす
    る周波数差補正部と、 を備えたことを特徴とするキャリア再生回路。
  6. 【請求項６】 受信信号を直交復調して得られるＩ軸側
    信号と、Ｑ軸側信号よりキャリア信号を再生するキャリ
    ア再生回路において、 再生キャリア信号によって受信信号を直交復調して得ら
    れた前記Ｉ軸側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャリア
    信号と受信信号の位相差を検出し、この位相差に基づ
    き、各信号点が信号空間のどの領域に含まれているかを
    判定する領域判定部と、 この領域判定部の判定結果を各位相毎、および設定した
    周波数に対応する回転速度で回転する判定領域毎にカウ
    ントし、このカウント結果に基づき、前記再生キャリア
    信号の周波数を制御し、前記受信信号と前記再生キャリ
    ア信号との間の周波数差をゼロにする周波数差補正部
    と、 を備えたことを特徴とするキャリア再生回路。
  7. 【請求項７】 受信信号を直交復調して得られるＩ軸側
    信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、キャリア信号を再生す
    るとともに、前記Ｉ軸側信号と、Ｑ軸側信号とを判定、
    復号して情報を再生する受信装置において、 一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号期間また
    は多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設けたデジ
    タル変調信号を受信し、 このデジタル変調信号の前記基準信号期間または前記多
    値化数の少ないデジタル変調信号期間によって得られる
    Ｉ軸側信号とＱ軸側信号から位相差信号を演算し、この
    位相差信号から周波数誤差情報を求め、この周波数誤差
    情報を用いてキャリア同期を確立する、 ことを特徴とする受信装置。
  8. 【請求項８】 受信信号を直交復調して得られるＩ軸側
    信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、キャリア信号を再生す
    るとともに、前記Ｉ軸側信号と、Ｑ軸側信号とを判定、
    復号して情報を再生する受信装置において、 一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号期間また
    は多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設けたデジ
    タル変調信号を受信し、 このデジタル変調信号の前記基準信号期間または前記多
    値化数の少ないデジタル変調信号期間によって得られる
    再生キャリア周波数と所望のキャリア周波数との差を検
    出し、この検出結果に基づき、ＡＦＣ機能または擬似同
    期防止機能の少なくともいずれか一方の機能を実現す
    る、 ことを特徴とする受信装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の受信装置において、 基準信号期間または多値化数の少ない変調信号期間に、
    周波数非同期状態になっているとき、受信信号の位相変
    化を観測して得られる位相信号の時間微分値または変化
    の１次傾斜から得られる離調周波数情報に基づき、再生
    キャリア周波数を制御する、 ことを特徴とする受信装置。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の受信装置において、 基準信号期間または多値化数の少ない変調信号期間に、
    周波数非同期状態になっているとき、受信信号の位相変
    化を観測して得られる位相変化曲線における自己相関出
    力波形の周期性に基づき、離調周波数を推定し、この推
    定動作で得られる離調周波数情報に基づき、再生キャリ
    ア周波数を制御する、 ことを特徴とする受信装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の受信装置におい
    て、 再生キャリア周波数を予め低い周波数に設定して、所望
    の周波数に対する自己相関出力に現れる周期的波形の周
    波数または相関ピークの数にオフセットを与え、所望の
    周波数より低い離調周波数を推定する、 ことを特徴とする受信装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の受信装置におい
    て、 多値化数の少ない変調信号期間における信号の位相点の
    統計的な性質に基づき、キャリア同期確立の有無を検出
    し、この検出結果に基づき、周波数変換を行なうのに使
    用される局部発振器の発振周波数スイープを停止させ
    る、 ことを特徴とする受信装置。
  13. 【請求項１３】 受信信号を直交復調して得られるＩ軸
    側信号と、Ｑ軸側信号とに基づき、キャリア信号を再生
    するとともに、前記Ｉ軸側信号と、Ｑ軸側信号とを判
    定、復号して情報を再生する受信装置において、 一定時間間隔でキャリア再生に供する基準信号期間また
    は多値化数の少ないデジタル変調信号期間を設けたデジ
    タル変調信号を受信して受信信号を得る受信部と、 再生キャリア信号によって前記受信信号を直交復調して
    得られた前記Ｉ軸側信号、前記Ｑ軸側信号より再生キャ
    リア信号と受信信号との位相差を検出し、この位相差に
    基づき、各信号点が信号空間のどの領域に含まれている
    かを判定する領域判定部と、 この領域判定部の判定結果を各位相毎、および設定した
    周波数に対応する回転速度で回転する判定領域毎にカウ
    ントし、このカウント結果に基づき、前記再生キャリア
    信号の周波数を制御し、前記受信信号と前記再生キャリ
    ア信号との間の周波数差をゼロにする周波数差補正部
    と、 を有するキャリア再生回路を具備してＡＦＣ機能または
    擬似同期防止機能の少なくともいずれか一方の機能を実
    現する、 ことを特徴とする受信装置。
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