JP3625760B2 - 変調誤差比測定装置 - Google Patents
変調誤差比測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3625760B2 JP3625760B2 JP2000313959A JP2000313959A JP3625760B2 JP 3625760 B2 JP3625760 B2 JP 3625760B2 JP 2000313959 A JP2000313959 A JP 2000313959A JP 2000313959 A JP2000313959 A JP 2000313959A JP 3625760 B2 JP3625760 B2 JP 3625760B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- modulation
- layer
- frequency
- error ratio
- subcarriers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル放送信号の変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する変調誤差比測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビジョン放送における地上波放送、衛星放送、ケーブル放送の各放送信号をデジタル化して、１つのチャネルに画像、音声のみならず、多数の付加情報を組込んで送信して、ＴＶの視聴者に付加情報を選択させる計画が実験、及び一部実用化されている。
【０００３】
このようなＩＳＤＢ―Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ −Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ 総合デジタル地上波放送）システムで採用されるデジタル放送信号の信号品質を評価することは、視聴者に対して常時良好な画像を提供するために重要なことである。
【０００４】
放送信号の信号品質を定量的に表す手法として、ＣＮ（デジタル）が一般的に採用されている。アナログ放送信号の各チャネルの周波数分布は、図９（ａ）に示すように、画像信号のスペクトル１と音声信号のスペクトル２とが互いに離間している。この場合、このチャネルの周波数帯域内における雑音レベル（Ｎ）は簡単に測定できる。また、画像信号のスペクトル１の信号レベル（Ｃ）も簡単に測定できる。よって、このアナログ放送信号のＣＮが簡単に求まる。
【０００５】
しかしながら、日本国におけるＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されているＢＳＴ―ＯＦＤＭ（Ｂａｎｄ Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ 帯域セグメント化伝送―直交周波数分割多重）変調方式で変調されたデジタル放送信号においては、図９（ｂ）に示すように、このチャネルの周波数帯域内に映像、音声、付加情報等の多数のスペクトルが平均的に分散するので、周波数帯域内一杯の台形スペクトル３となる。その結果、この周波数帯域内の雑音は台形スペクトル３内に埋没するので、この雑音レベル（Ｎ）を直接測定できない。
【０００６】
このような不都合を解消するために、図１０（ａ）に示すように、アンテナ４から受信したデジタル放送信号に対して、雑音発生器（ＡＷＧＮ）６から出力される既知レベルの雑音（白色雑音）を信号加算器５で印加して、この雑音が印加されたデジタル放送信号を受信機７で受信して元のデジタルデータに復調し、この復調されたデジタルデータの誤り率（ビット・エラー・レート ＢＥＲ）を誤り率測定器８で測定する手法が実用化されている。
【０００７】
一般に、デジタル信号における搬送波（キャリア）と雑音（ノイズ）との比で示されるＣＮと、誤り率（ＢＥＲ）との関係は、図１０（ｂ）に示すように、誤り率―ＣＮ特性９で示される。したがって、誤り率（ＢＥＲ）が測定できれば、このデジタル信号のＣＮは一義的に求まる筈である。
【０００８】
しかし、誤り率―ＣＮ特性９における誤り率が小さい領域においては、正確なＣＮが求まらないので、誤り率測定器８の測定値が２×１０−４（誤り率―ＣＮ特性９から対応するＣＮはＣＮ１）に一致するまで雑音発生器（ＡＷＧＮ）６から出力される既知レベルの雑音を増加して、その時点に印加している雑音に対応するＣＮ２を得る。したがって、求めるデジタル放送信号のＣＮは（ＣＮ１―ＣＮ２）となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０（ａ）に示すＣＮ測定装置においてもまだ改良すべき次のような課題があった。
【００１０】
すなわち、このＣＮ測定装置においては、信号加算器５及び受信機７において全く雑音は発生せずに、この信号加算器５及び受信機７の存在が最終に測定されたＣＮに影響を与えないと見なしている。しかし、この信号加算器５及び受信機７においても雑音が発生し、この雑音に起因するビット誤りが発生する。したがって、高い精度でＣＮを測定できなかった。
【００１１】
さらに、図１０（ｂ）に示した誤り率―ＣＮ特性９は、厳密に検証すると、図１１に示すように、測定対象のデジタル信号の変調方式毎にその特性値が異なる。この図１１の特性でも示すように、同一雑音レベル（同一ＣＮ値）であっても、多値変調方式ほど、誤り発生率（ＢＥＲ）は高いことを示す。
【００１２】
したがって、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるデジタル放送信号においては、例えば、映像プログラム、付加情報毎に異なる変調方式が採用されることが想定されるので、運用時にこれらの方法を用いることはできない。
【００１３】
また、前述したように、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるデジタル放送信号においては、１つのチャネルに映像プログラム、付加情報の変調された各信号がＯＦＤＭ変調されているので、測定されたデジタル放送信号全体のＣＮが不良の場合、このＣＮの悪化原因が、映像プログラム、付加情報のうちのどの部分に起因するのか不明であり、ＣＮを向上させるために有効な対策を短時間で講ずることができなかった。
【００１４】
また、欧州で採用されているデジタル放送規格（ＤＶＢ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）においては、デジタル放送信号の信号品質を、このデジタル放送信号の変調誤差比（ＭＥＲ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ ）を測定することによって確認している。
【００１５】
この変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとは、システムや変調方式が定まればほぼ１対１で対応している。この変調誤差比（ＭＥＲ）は、受信したデジタル放送信号を復調して得られる図１２に示すＩ、Ｑ座標上のコンスタレーション・シンボルＰ’（Ｉ’、Ｑ’）と論理的なコンスタレーション・シンボルＰ（Ｉ、Ｑ）と間の距離で示される誤差分（ΔＩ、ΔＱ）のＲＭＳ電力比を（１）式に示すように統計的に集計したものである。
【００１６】
【数１】
【００１７】
（１）式において、分子は搬送波（キャリア）の電力であり、分母は雑音の電力となる。
【００１８】
しかしながら、欧州で採用されているデジタル放送信号においては、映像プログラム、付加情報の各位相変調された各信号を多重化する手法として、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調方式ではなくて、Ｃ―ＯＦＤＭ（Ｃｏｄｅｄ―ＯＦＤＭ 符号化ＯＦＤＭ）変調方式を採用しているので、デジタル放送信号を映像、音声、付加情報の各階層別に分離して解析する必要はない。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調方式で変調されたデジタル放送信号の全体の変調誤差比（ＭＥＲ）及び各階層毎の変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単に測定でき、ＩＳＤＢ―Ｔシステムにおけるデジタル放送信号の信号品質をより高い精度で評価できる変調誤差比測定装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１つのチャネルの周波数帯域に変調方式が異なる複数のデジタル情報の階層を配置しこれらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号の変調誤差比を測定する変調誤差比測定装置に適用される。
【００２１】
そして、上記課題を解消するために、本発明の変調誤差比測定装置においては、 入力されたデジタル放送信号の周波数を中間周波数に変換して中間周波数信号として出力する周波数変換部と、この周波数変換部から出力された中間周波数信号をデジタルの中間周波数信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタルの中間周波数信号をベースバンド信号に直交復調する直交復調手段と、この直交復調されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段と、この抽出されたシンボルタイミングを用いてベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、デジタル放送信号の１つのチャネルを構成する全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段と、このＯＦＤＭ復調手段で抽出された全てのサブキャリアを、その使用周波数領域に基づいて変調方式が異なる複数のデジタル情報の各階層に区分ける区分け手段と、この変調方式が異なる複数のデジタル情報の各階層に区分けされた各階層毎のサブキャリアの全てを該当階層の位相変調方式に対応する復調方式で復調して、各階層毎のサブキャリアの全てに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションを得る復調手段と、この復調された各階層毎のサブキャリアの全てに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションから各階層毎のサブキャリアの全てに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションを推定する推定手段と、復調された各階層毎のサブキャリアに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションと推定された各階層毎のサブキャリアに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションとの誤差分を各階層毎のサブキャリアの全てに対して算出する誤差算出手段と、この算出された各階層のサブキャリアの全てに対する誤差分の総和と該当階層のサブキャリアの全てに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションの総和との電力比を各階層毎に変調誤差比として算出する変調誤差比算出手段と、この算出された各階層毎の変調誤差比を表示する表示手段とを備えている。
【００２２】
このように構成された変調誤差比測定装置において、変調誤差比（ＭＥＲ）の測定対象のデジタル放送信号は、１つのチャネルの周波数帯域に変調方式が異なる複数のデジタル情報の階層を配置しこれらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したものである。
【００２３】
このようなデジタル放送信号においては、例えば６ＭＨｚの１つのチャネルの周波数帯域内に周波数分割されて、映像プログラム、付加情報等を含む複数の階層が配置されている。したがって、これらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号をＯＦＤＭ復調して得られる各サブキャリアを各階層に区分可能である。その結果、各階層毎のサブキャリアが特定されるので、各階層毎のサブキャリアを復調すれば、各階層毎の測定コンスタレーションが得られる。よって、各階層毎の変調誤差比（ＭＥＲ）が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は実施形態に係る変調誤差比測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
外部から入力されたＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａは周波数変換部１１へ入力される。このＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａは例えば図２に示す周波数特性を有する。なお、図２は、ＴＶ用のデジタル放送信号ａにおける１つのチャネルの例えば６ＭＨｚの周波数帯域のみを示す。
【００２６】
図示するように、この６ＭＨｚの周波数帯域内に、変調方式が異なるＢ階層１２、Ａ階層１３、Ｃ階層１４及び特別サブキャリア１５が周波数が小さい順に配置されている。各階層１２〜１４内には送信すべきデジタル情報で変調された複数のサブキャリアが含まれる。
【００２７】
この実施形態においては、Ｂ階層１２はデータ通信の階層であり、このＢ階層１２の変調方式はＱＰＳＫである。また、Ａ階層１３は移動体受信の階層であり、このＡ階層１３の変調方式はＤＱＰＳＫである。Ｃ階層１４はＴＶの映像・音声送信の階層であり、このＣ階層１４の変調方式は大容量の情報が送信可能な６４ＱＡＭである。さらに、特別サブキャリア１５は、Ａ階層１３、Ｂ階層１２、Ｃ階層１４の各サブキャリアの上述した変調方式及び使用周波数帯域の情報を有し、この特別サブキャリア（ＴＭＣＣ、ＡＣ）１５の変調方式は最も高い雑音耐性を有するＤＢＰＳＫである。さらに、この特別サブキャリア（ＴＭＣＣ、ＡＣ）１５の信号レベルは他のＡ階層１３、Ｂ階層１２、Ｃ階層１４の信号レベルより２．５ｄＢ高く設定されている。
【００２８】
この１つのチャネルの６ＭＨｚの周波数帯域内における特別サブキャリア１５の変調方式及び使用周波数帯域は固定であるが、その他の各階層１２〜１４の設置数、各使用周波数帯域、採用変調方式は、各階層で伝送しようとする情報に応じて任意に設定変更可能である。
【００２９】
図１に示す変調誤差比測定装置において、入出力操作部（ヒューマン・インターフェース）１６は、操作部１７と表示部１８とで構成されている。操作部１７内には、信号周波数設定部１９と階層合成構造設定部２０とが含まれる。信号周波数設定部１９は、ＴＶ放送の各チャネルの搬送波周波数を記憶し、入力したデジタル放送信号ａのうちの操作者が指定したチャネルの信号を中間周波数信号ｂに変換するための局部発振（ローカル）信号ｄを発振して、周波数変換部１１へ送出する。
【００３０】
階層合成構造設定部２０は、操作者が例えばキーボード等を用いて設定した試験対象の図２に示す中間周波数信号に周波数変換された状態のデジタル放送信号における各階層の使用周波数帯域を区分け部２１へ送出すると共に、各階層１２〜１４の変調方式を復調部２２へ送出する。
【００３１】
例えば液晶表示器と表示制御回路で構成された表示部１８には、この変調誤差比測定装置で測定された搬送波（キャリア）周波数の周波数誤差２３、各階層１２〜１４の変調誤差比（ＭＥＲ）２４、各階層１２〜１４の測定コンスタレーション２５を表示する。
【００３２】
周波数変換部１１は、信号周波数設定部１９から印加されている局部発振（ローカル）信号ｄを用いて入力されたデジタル放送信号ａの周波数を中間周波数に変換して中間周波数信号ｂとして次のＡ／Ｄ変換器２６へ送出する。Ａ／Ｄ変換器２６は入力された中間周波数信号ｂをデジタルの中間周波数信号ｂ１に変換して直交復調部２７へ送出する。
【００３３】
直交復調部２７は、入力されたデジタルの中間周波数信号ｂ1を同相成分Ｉと直交成分Ｑとからなるベースバンド信号Ｉ、Ｑに直交復調して、第１の周波数誤差測定部２８及び周波数誤差補正部２９へ送出する。第１の周波数誤差測定部２８は、ベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる不要な周波数成分、すなわち周波数誤差Δｆ1を検出して、この周波数誤差Δｆ1を周波数誤差補正部２９及び表示部１８へ送出する。
【００３４】
周波数誤差補正部２９は、第１の周波数誤差測定部２８からの周波数誤差Δｆ１及び第２の周波数誤差測定部３１からの周波数誤差Δｆ２を用いて、直交復調部２７から入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる周波数誤差を粗く補正して、周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’をシンボルタイミング抽出部３０及びＯＦＤＭ復調部３２へ送出する。
【００３５】
シンボルタイミング抽出部３０は、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’からガードインターバル関数を用いて、ＯＦＤＭシンボルタイミングを抽出してＯＦＤＭ復調部３２へ印加する。
【００３６】
ＯＦＤＭ復調部３２は、シンボルタイミング抽出部３０からのＯＦＤＭシンボルタイミングを用いて、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’に対して高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ）を実施することによって、デジタル放送信号ａの指定された１つのチャネルに含まれる全てのサブキャリアを抽出して、伝送路イコライザ３３、第２の周波数誤差測定部３１及び伝送路特性算出部３４へ送出する。
【００３７】
第２の周波数誤差測定部３１は、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）、ＣＰ（コンティニュアル・パイロット）を用いて周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数におけるさらに詳細な周波数誤差Δｆ２を測定して前述した周波数誤差補正部２９へ送出する。したがって、周波数誤差補正部２９は、先に周波数補正したベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’を再度周波数補正することになるので、ベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数精度がさらに向上する。また、第２の周波数誤差測定部３１は測定した詳細な周波数誤差Δｆ２を表示部１８へ送信する。
【００３８】
伝送路特性算出部３４は、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）より、伝送路の周波数特性を推定し、この伝送路の周波数特性が各サブキャリア毎の該当伝送路を伝送される場合の位相、振幅に与える影響度（変化度）を算出して伝送路イコライザ３３へ送出する。
【００３９】
伝送路イコライザ３３は、ＯＦＤＭ復調部３２で復調された各サブキャリアに対して伝送路特性算出部３４から入力された各サブキャリア毎の影響度（変化度）の逆数を乗算して、各サブキャリアが伝送路を通過することに起因する特性変化を補償する。伝送路イコライザ３３で特性変化が補償された各サブキャリアは、次の区分け部２１へ入力される。
【００４０】
区分け部２１は、階層合成構造設定部２０から設定された各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の使用周波数領域に基づいて、入力された１つのチャネルに含まれる各サブキャリアを、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の各サブキャリアに区分けして、復調部２２へ送出する。
【００４１】
復調部２２は、階層合成構造設定部２０から設定された各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の変調方式に基づいて、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の各サブキャリアを、それぞれ対応する復調方式で復調して、図３に示すように、Ｉ、Ｑ座標上における位置Ｐｍ（Ｉｍ、Ｑｍ）を示す測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を求めて推定部３５及び誤差算出部３６へ送出する。
【００４２】
推定部３５は、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎に、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］から、該当サブキャリアに対応する変調方式のＩ、Ｑ座標上における理論的位置ＰＳ（ＩＳ、ＱＳ）を示す理論的コンスタレーション［ＩＳ、ＱＳ］を推定して、誤差算出部３６及びＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７へ送出する。
【００４３】
誤差算出部３６は、測定コンスタレーション［Ｉm、Ｑm］と理論的コンスタレーション［ＩS、ＱS］との誤差分ΔＩ、ΔＱを算出して、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７へ送出する。
【００４４】
ΔＩ＝Ｉｍ―ＩＳ ΔＱ＝Ｑｍ―ＱＳ
ＭＥＲ（変調誤差比率）算出部３７は、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎に、誤差分ΔＩ、ΔＱと、理論的コンスタレーションの各値ＩＳ、ＱＳとのＲＭＳ電力比で示される変調誤差比（ＭＥＲ）を（２）式で算出する。
【００４５】
【数２】
【００４６】
（２）式において、分子は搬送波（キャリア）の電力であり、分母は雑音の電力となる。
【００４７】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７は、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）を算出すると共に、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の平均の変調誤差比（ＭＥＲ）を算出する。ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７は、算出した各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各階層１２、１３、１４の測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を入力操作部１６の表示部１８へ送出する。
【００４８】
入力操作部１６の表示部１８の表示制御回路は、各周波数誤差測定部２８、３１から入力された各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各階層１２、１３、１４の測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を編集して、表示画面に図４〜図７に示すフォーマットで表示する。
【００４９】
図４は、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を除く全体の測定結果を示す図である。
この全体の測定結果を示す表示画面３８には、測定された搬送周波数３９、基準周波数４０、各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２から求めた平均の周波数誤差２３、平均の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ａと各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂとからなる変調誤差比（ＭＥＲ）２４が表示される。
【００５０】
図５は、図４に示す全体の表示画面３８からＡ階層の測定結果を抽出して表示した表示画面３８ａを示す図である。この表示画面３８ａには、Ａ階層で採用されている、例えば６４ＱＡＭの変調方式における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ａが表示されている。
【００５１】
図６は、図４に示す全体の表示画面３８からＢ階層の測定結果を抽出して表示した表示画面３８ｂを示す図である。この表示画面３８ｂには、Ｂ階層で採用されている、例えばＱＰＳＫの変調方式における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ｂが表示されている。
【００５２】
図７は、図４に示す全体の表示画面３８からＣ階層の測定結果を抽出して表示した表示画面３８ｃを示す図である。この表示画面３８ｃには、Ｃ階層で採用されている、例えばＤＱＰＳＫの変調方式における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ｃが表示されている。
【００５３】
この図４〜図７に示す変調誤差比（ＭＥＲ）の測定結果によると、たとえ同一のデジタル放送信号ａであったとしても、このデジタル放送信号ａに含まれる各階層毎に、変調誤差比（ＭＥＲ）が異なる。この実施形態においては、ＤＢＰＳＫ変調され、信号レベルが２．５ｄＢ高く設定された特別サブキャリア１５が最も高い変調誤差比（ＭＥＲ）を有する。
【００５４】
このように構成された変調誤差比測定装置においては、変調誤差比（ＭＥＲ）の測定対象のデジタル放送信号ａは、図２に示すように、１つのチャネルの例えば、６ＭＨの周波数帯域に周波数分割されて、音声、画像、付加情報等を含む変調方式（ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、６４ＱＡＭ）が異なる複数の階層１２、１３、１４と特別サブチャネル１５（ＤＢＰＳＫ）を配置しこれらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調した信号である。
【００５５】
したがって、これらの階層１２、１３、１４と特別サブチャネル１５とをＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号ａを、ＯＦＤＭ復調部３２でＯＦＤＭ復調して得られる各サブキャリアを元の各階層１２、１３、４と特別サブチャネル１５に区分可能である。その結果、区分け部２１において各階層１２、１３、１４と特別サブチャネル１５毎のサブキャリアが特定される。
【００５６】
そこで、復調部２２で各階層毎のサブキャリアを各階層に指定された変調方式（復調方式）で復調すれば、各階層毎の測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ａ、２５ｂ、２５ｃが得られる。よって、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７において、各階層１２、１３、１４毎の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂが得られる。
【００５７】
このように、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａの各チャネルを構成する各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎に、変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂを測定可能であるので、例えば、平均の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ａが低下した場合、どの階層１２、１３、１４の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂが劣化したのかを正確に判断できる。すなわち、図２の例では、データ通信が異常か、移動体受信が異常か、画像・音声が異常であるかを直ちに把握できるので、異常対策を即座に実施できる。
【００５８】
また、この実施形態装置においては、搬送波（キャリア）の周波数の周波数誤差２３も測定して表示している。
このように、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａの信号品質をより高い精度で測定できる。
【００５９】
なお、本発明は上述した実施形態の変調誤差比測定装置に限定されるものではない。
この実施形態装置においては、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号の変調誤差比（ＭＥＲ）を測定して表示部に表示するようにした。しかし、さらに、この変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算して、変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとを同時に表示することも可能である。この場合、図８に示す変調誤差比（ＭＥＲ）―ＣＮ特性を用いて換算する。
【００６０】
この図８に示す特性は、同一のデジタル放送信号に対して雑音成分（Ｎ）を順次変化させて行った場合における、実施形態装置で測定された変調誤差比（ＭＥＲ）と、図１０で示したＣＮ測定装置で測定されたＣＮとの対比を示す実験結果である。４０ｄＢ以下においては、変調誤差比（ＭＥＲ）はＣＮに対してほぼ１対１で対応していることが理解できる。さらに、４０ｄＢを超える変調誤差比（ＭＥＲ）も正確にＣＮに変換できる。
このように、図８の特性を用いて変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単にＣＮに換算できる。
【００６１】
さらに、変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算できると、送信機や中継機等の各種放送機器自体が有する雑音成分である残留ＣＮを測定することができる。そして、残量ＣＮが測定できれば、デジタル放送信号が送信機、中継機、ＴＴＬ等を通過することに起因する信号品質の劣化を事前に算出して把握することが可能である。
【００６２】
なお、変調誤差比（ＭＥＲ）等の信号品質の劣化を直接測定するためには、劣化測定対象の放送機器に印加するデジタル放送信号は十分に良好な変調誤差比（ＭＥＲ）を有する必要があるので、高品質のデジタル放送信号を発生できる信号発生装置を用いる必要がある。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変調誤差比測定装置においては、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調方式で変調されたデジタル放送信号における全体の変調誤差比（ＭＥＲ）及び各階層毎の変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単に測定でき、ＩＳＤＢ―Ｔシステムにおけるデジタル放送信号の信号品質をより高い精度で評価できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る変調誤差比測定装置の概略構成を示すブロック図
【図２】測定対象のデジタル放送信号の周波数特性図
【図３】コンスタレーションの誤差分の求め方を示す図
【図４】表示部に表示された測定結果を示す図
【図５】同じく表示部に表示された測定結果を示す図
【図６】同じく表示部に表示された測定結果を示す図
【図７】同じく表示部に表示された測定結果を示す図
【図８】変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとの関係を示す図
【図９】一般的なアナログ放送信号及びアナログ放送信号の周波数特性図
【図１０】従来のＣＮ測定装置及び誤り率―ＣＮ特性を示す図
【図１１】各変調方式毎の誤り率―ＣＮ特性を示す図
【図１２】一般的なＭＥＲの求め方を示す図
【符号の説明】
１１…周波数変換部
１２、１３、１４…階層
１５…特別サブキャリア
１６…入出力操作部
１７…操作部
１８…表示部
１９…信号周波数設定部
２０…階層合成構造設定部
２１…区分け部
２２…復調部
２６…Ａ／Ｄ変換器
２７…直交復調部
２８…第１の周波数誤差測定部
２９…周波数誤差補正部
３０…シンボルタイミング抽出部
３１…第２の周波数誤差測定部
３２…ＯＦＤＭ復調部
３３…伝送路イコライザ
３４…伝送路特性算出部
３５…推定部
３６…誤差算出部
３７…ＭＥＲ（変調誤差比）算出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル放送信号の変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する変調誤差比測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビジョン放送における地上波放送、衛星放送、ケーブル放送の各放送信号をデジタル化して、１つのチャネルに画像、音声のみならず、多数の付加情報を組込んで送信して、ＴＶの視聴者に付加情報を選択させる計画が実験、及び一部実用化されている。
【０００３】
このようなＩＳＤＢ―Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ −Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ 総合デジタル地上波放送）システムで採用されるデジタル放送信号の信号品質を評価することは、視聴者に対して常時良好な画像を提供するために重要なことである。
【０００４】
放送信号の信号品質を定量的に表す手法として、ＣＮ（デジタル）が一般的に採用されている。アナログ放送信号の各チャネルの周波数分布は、図９（ａ）に示すように、画像信号のスペクトル１と音声信号のスペクトル２とが互いに離間している。この場合、このチャネルの周波数帯域内における雑音レベル（Ｎ）は簡単に測定できる。また、画像信号のスペクトル１の信号レベル（Ｃ）も簡単に測定できる。よって、このアナログ放送信号のＣＮが簡単に求まる。
【０００５】
しかしながら、日本国におけるＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されているＢＳＴ―ＯＦＤＭ（Ｂａｎｄ Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ 帯域セグメント化伝送―直交周波数分割多重）変調方式で変調されたデジタル放送信号においては、図９（ｂ）に示すように、このチャネルの周波数帯域内に映像、音声、付加情報等の多数のスペクトルが平均的に分散するので、周波数帯域内一杯の台形スペクトル３となる。その結果、この周波数帯域内の雑音は台形スペクトル３内に埋没するので、この雑音レベル（Ｎ）を直接測定できない。
【０００６】
このような不都合を解消するために、図１０（ａ）に示すように、アンテナ４から受信したデジタル放送信号に対して、雑音発生器（ＡＷＧＮ）６から出力される既知レベルの雑音（白色雑音）を信号加算器５で印加して、この雑音が印加されたデジタル放送信号を受信機７で受信して元のデジタルデータに復調し、この復調されたデジタルデータの誤り率（ビット・エラー・レート ＢＥＲ）を誤り率測定器８で測定する手法が実用化されている。
【０００７】
一般に、デジタル信号における搬送波（キャリア）と雑音（ノイズ）との比で示されるＣＮと、誤り率（ＢＥＲ）との関係は、図１０（ｂ）に示すように、誤り率―ＣＮ特性９で示される。したがって、誤り率（ＢＥＲ）が測定できれば、このデジタル信号のＣＮは一義的に求まる筈である。
【０００８】
しかし、誤り率―ＣＮ特性９における誤り率が小さい領域においては、正確なＣＮが求まらないので、誤り率測定器８の測定値が２×１０−４（誤り率―ＣＮ特性９から対応するＣＮはＣＮ１）に一致するまで雑音発生器（ＡＷＧＮ）６から出力される既知レベルの雑音を増加して、その時点に印加している雑音に対応するＣＮ２を得る。したがって、求めるデジタル放送信号のＣＮは（ＣＮ１―ＣＮ２）となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０（ａ）に示すＣＮ測定装置においてもまだ改良すべき次のような課題があった。
【００１０】
すなわち、このＣＮ測定装置においては、信号加算器５及び受信機７において全く雑音は発生せずに、この信号加算器５及び受信機７の存在が最終に測定されたＣＮに影響を与えないと見なしている。しかし、この信号加算器５及び受信機７においても雑音が発生し、この雑音に起因するビット誤りが発生する。したがって、高い精度でＣＮを測定できなかった。
【００１１】
さらに、図１０（ｂ）に示した誤り率―ＣＮ特性９は、厳密に検証すると、図１１に示すように、測定対象のデジタル信号の変調方式毎にその特性値が異なる。この図１１の特性でも示すように、同一雑音レベル（同一ＣＮ値）であっても、多値変調方式ほど、誤り発生率（ＢＥＲ）は高いことを示す。
【００１２】
したがって、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるデジタル放送信号においては、例えば、映像プログラム、付加情報毎に異なる変調方式が採用されることが想定されるので、運用時にこれらの方法を用いることはできない。
【００１３】
また、前述したように、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるデジタル放送信号においては、１つのチャネルに映像プログラム、付加情報の変調された各信号がＯＦＤＭ変調されているので、測定されたデジタル放送信号全体のＣＮが不良の場合、このＣＮの悪化原因が、映像プログラム、付加情報のうちのどの部分に起因するのか不明であり、ＣＮを向上させるために有効な対策を短時間で講ずることができなかった。
【００１４】
また、欧州で採用されているデジタル放送規格（ＤＶＢ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）においては、デジタル放送信号の信号品質を、このデジタル放送信号の変調誤差比（ＭＥＲ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ ）を測定することによって確認している。
【００１５】
この変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとは、システムや変調方式が定まればほぼ１対１で対応している。この変調誤差比（ＭＥＲ）は、受信したデジタル放送信号を復調して得られる図１２に示すＩ、Ｑ座標上のコンスタレーション・シンボルＰ’（Ｉ’、Ｑ’）と論理的なコンスタレーション・シンボルＰ（Ｉ、Ｑ）と間の距離で示される誤差分（ΔＩ、ΔＱ）のＲＭＳ電力比を（１）式に示すように統計的に集計したものである。
【００１６】
【数１】
（１）式において、分子は搬送波（キャリア）の電力であり、分母は雑音の電力となる。
【００１８】
しかしながら、欧州で採用されているデジタル放送信号においては、映像プログラム、付加情報の各位相変調された各信号を多重化する手法として、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調方式ではなくて、Ｃ―ＯＦＤＭ（Ｃｏｄｅｄ―ＯＦＤＭ 符号化ＯＦＤＭ）変調方式を採用しているので、デジタル放送信号を映像、音声、付加情報の各階層別に分離して解析する必要はない。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調方式で変調されたデジタル放送信号の全体の変調誤差比（ＭＥＲ）及び各階層毎の変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単に測定でき、ＩＳＤＢ―Ｔシステムにおけるデジタル放送信号の信号品質をより高い精度で評価できる変調誤差比測定装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１つのチャネルの周波数帯域に変調方式が異なる複数のデジタル情報の階層を配置しこれらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号の変調誤差比を測定する変調誤差比測定装置に適用される。
【００２１】
そして、上記課題を解消するために、本発明の変調誤差比測定装置においては、 入力されたデジタル放送信号の周波数を中間周波数に変換して中間周波数信号として出力する周波数変換部と、この周波数変換部から出力された中間周波数信号をデジタルの中間周波数信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタルの中間周波数信号をベースバンド信号に直交復調する直交復調手段と、この直交復調されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段と、この抽出されたシンボルタイミングを用いてベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、デジタル放送信号の１つのチャネルを構成する全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段と、このＯＦＤＭ復調手段で抽出された全てのサブキャリアを、その使用周波数領域に基づいて変調方式が異なる複数のデジタル情報の各階層に区分ける区分け手段と、この変調方式が異なる複数のデジタル情報の各階層に区分けされた各階層毎のサブキャリアの全てを該当階層の位相変調方式に対応する復調方式で復調して、各階層毎のサブキャリアの全てに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションを得る復調手段と、この復調された各階層毎のサブキャリアの全てに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションから各階層毎のサブキャリアの全てに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションを推定する推定手段と、復調された各階層毎のサブキャリアに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションと推定された各階層毎のサブキャリアに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションとの誤差分を各階層毎のサブキャリアの全てに対して算出する誤差算出手段と、この算出された各階層のサブキャリアの全てに対する誤差分の総和と該当階層のサブキャリアの全てに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションの総和との電力比を各階層毎に変調誤差比として算出する変調誤差比算出手段と、この算出された各階層毎の変調誤差比を表示する表示手段とを備えている。
【００２２】
このように構成された変調誤差比測定装置において、変調誤差比（ＭＥＲ）の測定対象のデジタル放送信号は、１つのチャネルの周波数帯域に変調方式が異なる複数のデジタル情報の階層を配置しこれらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したものである。
【００２３】
このようなデジタル放送信号においては、例えば６ＭＨｚの１つのチャネルの周波数帯域内に周波数分割されて、映像プログラム、付加情報等を含む複数の階層が配置されている。したがって、これらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号をＯＦＤＭ復調して得られる各サブキャリアを各階層に区分可能である。その結果、各階層毎のサブキャリアが特定されるので、各階層毎のサブキャリアを復調すれば、各階層毎の測定コンスタレーションが得られる。よって、各階層毎の変調誤差比（ＭＥＲ）が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は実施形態に係る変調誤差比測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
外部から入力されたＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａは周波数変換部１１へ入力される。このＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａは例えば図２に示す周波数特性を有する。なお、図２は、ＴＶ用のデジタル放送信号ａにおける１つのチャネルの例えば６ＭＨｚの周波数帯域のみを示す。
【００２６】
図示するように、この６ＭＨｚの周波数帯域内に、変調方式が異なるＢ階層１２、Ａ階層１３、Ｃ階層１４及び特別サブキャリア１５が周波数が小さい順に配置されている。各階層１２〜１４内には送信すべきデジタル情報で変調された複数のサブキャリアが含まれる。
【００２７】
この実施形態においては、Ｂ階層１２はデータ通信の階層であり、このＢ階層１２の変調方式はＱＰＳＫである。また、Ａ階層１３は移動体受信の階層であり、このＡ階層１３の変調方式はＤＱＰＳＫである。Ｃ階層１４はＴＶの映像・音声送信の階層であり、このＣ階層１４の変調方式は大容量の情報が送信可能な６４ＱＡＭである。さらに、特別サブキャリア１５は、Ａ階層１３、Ｂ階層１２、Ｃ階層１４の各サブキャリアの上述した変調方式及び使用周波数帯域の情報を有し、この特別サブキャリア（ＴＭＣＣ、ＡＣ）１５の変調方式は最も高い雑音耐性を有するＤＢＰＳＫである。さらに、この特別サブキャリア（ＴＭＣＣ、ＡＣ）１５の信号レベルは他のＡ階層１３、Ｂ階層１２、Ｃ階層１４の信号レベルより２．５ｄＢ高く設定されている。
【００２８】
この１つのチャネルの６ＭＨｚの周波数帯域内における特別サブキャリア１５の変調方式及び使用周波数帯域は固定であるが、その他の各階層１２〜１４の設置数、各使用周波数帯域、採用変調方式は、各階層で伝送しようとする情報に応じて任意に設定変更可能である。
【００２９】
図１に示す変調誤差比測定装置において、入出力操作部（ヒューマン・インターフェース）１６は、操作部１７と表示部１８とで構成されている。操作部１７内には、信号周波数設定部１９と階層合成構造設定部２０とが含まれる。信号周波数設定部１９は、ＴＶ放送の各チャネルの搬送波周波数を記憶し、入力したデジタル放送信号ａのうちの操作者が指定したチャネルの信号を中間周波数信号ｂに変換するための局部発振（ローカル）信号ｄを発振して、周波数変換部１１へ送出する。
【００３０】
階層合成構造設定部２０は、操作者が例えばキーボード等を用いて設定した試験対象の図２に示す中間周波数信号に周波数変換された状態のデジタル放送信号における各階層の使用周波数帯域を区分け部２１へ送出すると共に、各階層１２〜１４の変調方式を復調部２２へ送出する。
【００３１】
例えば液晶表示器と表示制御回路で構成された表示部１８には、この変調誤差比測定装置で測定された搬送波（キャリア）周波数の周波数誤差２３、各階層１２〜１４の変調誤差比（ＭＥＲ）２４、各階層１２〜１４の測定コンスタレーション２５を表示する。
【００３２】
周波数変換部１１は、信号周波数設定部１９から印加されている局部発振（ローカル）信号ｄを用いて入力されたデジタル放送信号ａの周波数を中間周波数に変換して中間周波数信号ｂとして次のＡ／Ｄ変換器２６へ送出する。Ａ／Ｄ変換器２６は入力された中間周波数信号ｂをデジタルの中間周波数信号ｂ１に変換して直交復調部２７へ送出する。
【００３３】
直交復調部２７は、入力されたデジタルの中間周波数信号ｂ1を同相成分Ｉと直交成分Ｑとからなるベースバンド信号Ｉ、Ｑに直交復調して、第１の周波数誤差測定部２８及び周波数誤差補正部２９へ送出する。第１の周波数誤差測定部２８は、ベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる不要な周波数成分、すなわち周波数誤差Δｆ1を検出して、この周波数誤差Δｆ1を周波数誤差補正部２９及び表示部１８へ送出する。
【００３４】
周波数誤差補正部２９は、第１の周波数誤差測定部２８からの周波数誤差Δｆ１及び第２の周波数誤差測定部３１からの周波数誤差Δｆ２を用いて、直交復調部２７から入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる周波数誤差を粗く補正して、周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’をシンボルタイミング抽出部３０及びＯＦＤＭ復調部３２へ送出する。
【００３５】
シンボルタイミング抽出部３０は、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’からガードインターバル関数を用いて、ＯＦＤＭシンボルタイミングを抽出してＯＦＤＭ復調部３２へ印加する。
【００３６】
ＯＦＤＭ復調部３２は、シンボルタイミング抽出部３０からのＯＦＤＭシンボルタイミングを用いて、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’に対して高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ）を実施することによって、デジタル放送信号ａの指定された１つのチャネルに含まれる全てのサブキャリアを抽出して、伝送路イコライザ３３、第２の周波数誤差測定部３１及び伝送路特性算出部３４へ送出する。
【００３７】
第２の周波数誤差測定部３１は、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）、ＣＰ（コンティニュアル・パイロット）を用いて周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数におけるさらに詳細な周波数誤差Δｆ２を測定して前述した周波数誤差補正部２９へ送出する。したがって、周波数誤差補正部２９は、先に周波数補正したベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’を再度周波数補正することになるので、ベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数精度がさらに向上する。また、第２の周波数誤差測定部３１は測定した詳細な周波数誤差Δｆ２を表示部１８へ送信する。
【００３８】
伝送路特性算出部３４は、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）より、伝送路の周波数特性を推定し、この伝送路の周波数特性が各サブキャリア毎の該当伝送路を伝送される場合の位相、振幅に与える影響度（変化度）を算出して伝送路イコライザ３３へ送出する。
【００３９】
伝送路イコライザ３３は、ＯＦＤＭ復調部３２で復調された各サブキャリアに対して伝送路特性算出部３４から入力された各サブキャリア毎の影響度（変化度）の逆数を乗算して、各サブキャリアが伝送路を通過することに起因する特性変化を補償する。伝送路イコライザ３３で特性変化が補償された各サブキャリアは、次の区分け部２１へ入力される。
【００４０】
区分け部２１は、階層合成構造設定部２０から設定された各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の使用周波数領域に基づいて、入力された１つのチャネルに含まれる各サブキャリアを、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の各サブキャリアに区分けして、復調部２２へ送出する。
【００４１】
復調部２２は、階層合成構造設定部２０から設定された各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の変調方式に基づいて、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の各サブキャリアを、それぞれ対応する復調方式で復調して、図３に示すように、Ｉ、Ｑ座標上における位置Ｐｍ（Ｉｍ、Ｑｍ）を示す測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を求めて推定部３５及び誤差算出部３６へ送出する。
【００４２】
推定部３５は、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎に、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］から、該当サブキャリアに対応する変調方式のＩ、Ｑ座標上における理論的位置ＰＳ（ＩＳ、ＱＳ）を示す理論的コンスタレーション［ＩＳ、ＱＳ］を推定して、誤差算出部３６及びＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７へ送出する。
【００４３】
誤差算出部３６は、測定コンスタレーション［Ｉm、Ｑm］と理論的コンスタレーション［ＩS、ＱS］との誤差分ΔＩ、ΔＱを算出して、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７へ送出する。
【００４４】
ΔＩ＝Ｉｍ―ＩＳ ΔＱ＝Ｑｍ―ＱＳ
ＭＥＲ（変調誤差比率）算出部３７は、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎に、誤差分ΔＩ、ΔＱと、理論的コンスタレーションの各値ＩＳ、ＱＳとのＲＭＳ電力比で示される変調誤差比（ＭＥＲ）を（２）式で算出する。
【００４５】
【数２】
（２）式において、分子は搬送波（キャリア）の電力であり、分母は雑音の電力となる。
【００４７】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７は、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）を算出すると共に、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５の平均の変調誤差比（ＭＥＲ）を算出する。ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７は、算出した各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各階層１２、１３、１４の測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を入力操作部１６の表示部１８へ送出する。
【００４８】
入力操作部１６の表示部１８の表示制御回路は、各周波数誤差測定部２８、３１から入力された各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２、各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各階層１２、１３、１４の測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を編集して、表示画面に図４〜図７に示すフォーマットで表示する。
【００４９】
図４は、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を除く全体の測定結果を示す図である。
この全体の測定結果を示す表示画面３８には、測定された搬送周波数３９、基準周波数４０、各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２から求めた平均の周波数誤差２３、平均の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ａと各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂとからなる変調誤差比（ＭＥＲ）２４が表示される。
【００５０】
図５は、図４に示す全体の表示画面３８からＡ階層の測定結果を抽出して表示した表示画面３８ａを示す図である。この表示画面３８ａには、Ａ階層で採用されている、例えば６４ＱＡＭの変調方式における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ａが表示されている。
【００５１】
図６は、図４に示す全体の表示画面３８からＢ階層の測定結果を抽出して表示した表示画面３８ｂを示す図である。この表示画面３８ｂには、Ｂ階層で採用されている、例えばＱＰＳＫの変調方式における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ｂが表示されている。
【００５２】
図７は、図４に示す全体の表示画面３８からＣ階層の測定結果を抽出して表示した表示画面３８ｃを示す図である。この表示画面３８ｃには、Ｃ階層で採用されている、例えばＤＱＰＳＫの変調方式における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ｃが表示されている。
【００５３】
この図４〜図７に示す変調誤差比（ＭＥＲ）の測定結果によると、たとえ同一のデジタル放送信号ａであったとしても、このデジタル放送信号ａに含まれる各階層毎に、変調誤差比（ＭＥＲ）が異なる。この実施形態においては、ＤＢＰＳＫ変調され、信号レベルが２．５ｄＢ高く設定された特別サブキャリア１５が最も高い変調誤差比（ＭＥＲ）を有する。
【００５４】
このように構成された変調誤差比測定装置においては、変調誤差比（ＭＥＲ）の測定対象のデジタル放送信号ａは、図２に示すように、１つのチャネルの例えば、６ＭＨの周波数帯域に周波数分割されて、音声、画像、付加情報等を含む変調方式（ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、６４ＱＡＭ）が異なる複数の階層１２、１３、１４と特別サブチャネル１５（ＤＢＰＳＫ）を配置しこれらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調した信号である。
【００５５】
したがって、これらの階層１２、１３、１４と特別サブチャネル１５とをＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号ａを、ＯＦＤＭ復調部３２でＯＦＤＭ復調して得られる各サブキャリアを元の各階層１２、１３、４と特別サブチャネル１５に区分可能である。その結果、区分け部２１において各階層１２、１３、１４と特別サブチャネル１５毎のサブキャリアが特定される。
【００５６】
そこで、復調部２２で各階層毎のサブキャリアを各階層に指定された変調方式（復調方式）で復調すれば、各階層毎の測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］２５ａ、２５ｂ、２５ｃが得られる。よって、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部３７において、各階層１２、１３、１４毎の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂが得られる。
【００５７】
このように、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａの各チャネルを構成する各階層１２、１３、１４及び特別サブキャリア１５毎に、変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂを測定可能であるので、例えば、平均の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ａが低下した場合、どの階層１２、１３、１４の変調誤差比（ＭＥＲ）２４ｂが劣化したのかを正確に判断できる。すなわち、図２の例では、データ通信が異常か、移動体受信が異常か、画像・音声が異常であるかを直ちに把握できるので、異常対策を即座に実施できる。
【００５８】
また、この実施形態装置においては、搬送波（キャリア）の周波数の周波数誤差２３も測定して表示している。
このように、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号ａの信号品質をより高い精度で測定できる。
【００５９】
なお、本発明は上述した実施形態の変調誤差比測定装置に限定されるものではない。
この実施形態装置においては、ＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号の変調誤差比（ＭＥＲ）を測定して表示部に表示するようにした。しかし、さらに、この変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算して、変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとを同時に表示することも可能である。この場合、図８に示す変調誤差比（ＭＥＲ）―ＣＮ特性を用いて換算する。
【００６０】
この図８に示す特性は、同一のデジタル放送信号に対して雑音成分（Ｎ）を順次変化させて行った場合における、実施形態装置で測定された変調誤差比（ＭＥＲ）と、図１０で示したＣＮ測定装置で測定されたＣＮとの対比を示す実験結果である。４０ｄＢ以下においては、変調誤差比（ＭＥＲ）はＣＮに対してほぼ１対１で対応していることが理解できる。さらに、４０ｄＢを超える変調誤差比（ＭＥＲ）も正確にＣＮに変換できる。
このように、図８の特性を用いて変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単にＣＮに換算できる。
【００６１】
さらに、変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算できると、送信機や中継機等の各種放送機器自体が有する雑音成分である残留ＣＮを測定することができる。そして、残量ＣＮが測定できれば、デジタル放送信号が送信機、中継機、ＴＴＬ等を通過することに起因する信号品質の劣化を事前に算出して把握することが可能である。
【００６２】
なお、変調誤差比（ＭＥＲ）等の信号品質の劣化を直接測定するためには、劣化測定対象の放送機器に印加するデジタル放送信号は十分に良好な変調誤差比（ＭＥＲ）を有する必要があるので、高品質のデジタル放送信号を発生できる信号発生装置を用いる必要がある。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変調誤差比測定装置においては、ＩＳＤＢ―Ｔシステムで採用されるＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調方式で変調されたデジタル放送信号における全体の変調誤差比（ＭＥＲ）及び各階層毎の変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単に測定でき、ＩＳＤＢ―Ｔシステムにおけるデジタル放送信号の信号品質をより高い精度で評価できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る変調誤差比測定装置の概略構成を示すブロック図
【図２】測定対象のデジタル放送信号の周波数特性図
【図３】コンスタレーションの誤差分の求め方を示す図
【図４】表示部に表示された測定結果を示す図
【図５】同じく表示部に表示された測定結果を示す図
【図６】同じく表示部に表示された測定結果を示す図
【図７】同じく表示部に表示された測定結果を示す図
【図８】変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとの関係を示す図
【図９】一般的なアナログ放送信号及びアナログ放送信号の周波数特性図
【図１０】従来のＣＮ測定装置及び誤り率―ＣＮ特性を示す図
【図１１】各変調方式毎の誤り率―ＣＮ特性を示す図
【図１２】一般的なＭＥＲの求め方を示す図
【符号の説明】
１１…周波数変換部
１２、１３、１４…階層
１５…特別サブキャリア
１６…入出力操作部
１７…操作部
１８…表示部
１９…信号周波数設定部
２０…階層合成構造設定部
２１…区分け部
２２…復調部
２６…Ａ／Ｄ変換器
２７…直交復調部
２８…第１の周波数誤差測定部
２９…周波数誤差補正部
３０…シンボルタイミング抽出部
３１…第２の周波数誤差測定部
３２…ＯＦＤＭ復調部
３３…伝送路イコライザ
３４…伝送路特性算出部
３５…推定部
３６…誤差算出部
３７…ＭＥＲ（変調誤差比）算出部
Claims (1)
- １つのチャネルの周波数帯域に変調方式が異なる複数のデジタル情報の階層（１２、１３、１４）を配置しこれらの階層をＢＳＴ―ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号（ａ）の変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する変調誤差比測定装置において、
入力された前記デジタル放送信号の周波数を中間周波数に変換して中間周波数信号として出力する周波数変換部（１１）と、
この周波数変換部から出力された中間周波数信号をデジタルの中間周波数信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（２６）と、
このＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタルの中間周波数信号をベースバンド信号に直交復調する直交復調手段（２７）と、
この直交復調されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段（３０）と、
この抽出されたシンボルタイミングを用いて前記ベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、前記デジタル放送信号の１つのチャネルを構成する全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段（３２）と、
このＯＦＤＭ復調手段で抽出された全てのサブキャリアを、その使用周波数領域に基づいて前記変調方式が異なる複数のデジタル情報の各階層に区分ける区分け手段（２１）と、
この変調方式が異なる複数のデジタル情報の各階層に区分けされた各階層毎のサブキャリアの全てを該当階層の位相変調方式に対応する復調方式で復調して、各階層毎のサブキャリアの全てに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションを得る復調手段（２２）と、
この復調された各階層毎のサブキャリアの全てに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションから各階層毎のサブキャリアの全てに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションを推定する推定手段（３５）と、
前記復調された各階層毎のサブキャリアに対するデータシンボル点を示す測定コンスタレーションと前記推定された各階層毎のサブキャリアに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションとの誤差分を各階層毎のサブキャリアの全てに対して算出する誤差算出手段（３６）と、
この算出された各階層のサブキャリアの全てに対する誤差分の総和と該当階層のサブキャリアの全てに対する理論的シンボル点を示す理論的コンスタレーションの総和との電力比を各階層毎に変調誤差比として算出する変調誤差比算出手段（３７）と、
この算出された各階層毎の変調誤差比を表示する表示手段（１８）と
を備えた変調誤差比測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000313959A JP3625760B2 (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 変調誤差比測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000313959A JP3625760B2 (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 変調誤差比測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002124931A JP2002124931A (ja) | 2002-04-26 |
| JP3625760B2 true JP3625760B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=18793289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000313959A Expired - Fee Related JP3625760B2 (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 変調誤差比測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3625760B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7623569B2 (en) | 2004-01-14 | 2009-11-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating interference and noise in a communication system |
| JP4323347B2 (ja) * | 2004-03-02 | 2009-09-02 | アンリツ株式会社 | デジタル変調信号評価装置 |
| JP4610248B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2011-01-12 | 京セラ株式会社 | ダイバーシチ方法およびそれを利用した受信装置 |
| JP4657223B2 (ja) * | 2007-01-18 | 2011-03-23 | 三洋電機株式会社 | 変調誤差算出装置および方法、デジタル放送受信機ならびにデジタル放送波用測定装置 |
| JP2009017410A (ja) | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Anritsu Corp | デジタル放送波評価装置 |
| KR100909279B1 (ko) * | 2007-08-07 | 2009-07-27 | 한국전자통신연구원 | 전송 시스템에서의 복조 장치 및 방법 |
| JP5257748B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2013-08-07 | 日本電気株式会社 | 変調誤差比測定装置、及び測定方法 |
| JP5044490B2 (ja) * | 2008-07-03 | 2012-10-10 | 株式会社日立国際電気 | 伝送状態表示装置 |
| JP5319588B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2013-10-16 | アンリツ株式会社 | 基地局評価装置およびその同期処理方法 |
| US10393787B2 (en) | 2015-01-28 | 2019-08-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | C/N ratio detection circuit and signal receiving circuit |
| JP7089946B2 (ja) * | 2018-06-01 | 2022-06-23 | 日本放送協会 | 測定装置およびプログラム |
-
2000
- 2000-10-13 JP JP2000313959A patent/JP3625760B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002124931A (ja) | 2002-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10637708B2 (en) | Transmitters, receivers and methods of transmitting and receiving | |
| RU2479131C2 (ru) | Устройство обработки сигнала, способ обработки сигнала и приемная система | |
| US7577206B2 (en) | OFDM signal receiving apparatus and method for estimating common phase error of OFDM signals using data subcarriers | |
| US9742530B2 (en) | Receiver and method of receiving | |
| US8750435B2 (en) | Receiving apparatus, receiving method, and receiving system | |
| KR100897769B1 (ko) | 채널 상태 정보 추정방법 및 그 장치 | |
| WO2014140523A1 (en) | 6mhz bandwidth ofdm transmitter with the same guard interval as 8mhz dvb-t2 | |
| US20040218519A1 (en) | Apparatus and method for estimation of channel state information in OFDM receivers | |
| JP2001237798A (ja) | Ｏｆｄｍ用受信装置 | |
| JP3625760B2 (ja) | 変調誤差比測定装置 | |
| WO2016207607A1 (en) | Transmitter and receiver and methods of transmitting and receiving | |
| JPH11163823A (ja) | 直交周波数分割多重信号伝送方法、送信装置及び受信装置 | |
| US20080192844A1 (en) | Demodulating Device, Method and Program | |
| CN102265573B (zh) | 用于估计正交频分复用传输系统中相位噪声的方法和装置 | |
| JP2008042574A (ja) | 受信装置および遅延プロファイル検出方法 | |
| JP3955547B2 (ja) | 信号測定装置 | |
| JP3701944B2 (ja) | 変調誤差比測定装置 | |
| JP3955550B2 (ja) | 変調誤差比測定装置 | |
| TW201121269A (en) | Transceivers and methods of channel classification | |
| JP3757144B2 (ja) | Ｏｆｄｍ受信装置およびｏｆｄｍ信号の受信方法 | |
| TWI680650B (zh) | 發射機、接受機以及傳送和接收的方法 | |
| JP2005026780A (ja) | 変調誤差比測定装置 | |
| JP4161667B2 (ja) | 直交周波数分割多重信号の送信装置、受信装置、受信方法及び集積回路 | |
| Wang et al. | Time and Frequency Synchronization Schemes for OFDM-Based Mobile Broadcasting | |
| JP2010245817A (ja) | 受信装置及び受信方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040831 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041101 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041124 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041130 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |