JP3660721B2 - 衛星伝送システム受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星伝送システムで受信された信号の処理を同期化するために、受信された複合信号から同期コンポーネントを検出する装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる米国特許出願第０８／３１５，５１６号（１９９４年９月３０日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該米国特許出願の番号を参照することによって当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
現在の衛星伝送システムでは、衛星リンクを介して伝送されるデータは、複数のブロックに分割されている。分割されたデータは（特に）スクランブルされ、相対的にフラットなスペクトルを有する出力信号を生成し、従って、バンド幅の利用を最適化している。同期（sync）ワードは、２つの値（これは後程詳しく説明する）の一方を持つことができ、各ブロックの先頭に付加される。得られたデータ・ワードのストリームは、伝送プロセスで、ノイズにより破壊されたデータ・ワードを検出し修正することができるようにするため、Reed-Solomon符号化される。受信装置内の回路は各ブロックからsyncワードを認識し処理し、受信回路を、受信された信号に含まれるブロックと同期させている。そして、各ブロック内のデータは（特に）Reed-Solomon復号化され、デスクランブルされて伝送データが取り出される。
【０００４】
受信装置のデスクランブリング回路は、デスクランブリング・シーケンスと、受信されたスクランブル・データとの排他的ＯＲ演算を行い、その後の処理のために、アンスクランブルされたデータを生成する。この回路が適正に動作するために、デスクランブリング・シーケンスを周期的にリセットしなければならない。ヨーロッパ衛星ディジタルＴＶシステムで現在使用されている具体例では、デスクランブリング・シーケンスを８ブロックごとにリセットしなければならない。第１の値を有するsyncワードは、通常、各ブロックの先頭に挿入されているが、反転syncワード（すなわち、通常のsyncワードの値を論理的に反転した値を有するワード）は、デスクランブリング・シーケンスをリセットしなければならないことを示すため、８ブロックごとに先頭に挿入されている。現在の受信回路はブロックの先頭の反転syncワードを検出し、デスクランブリング・シーケンスをリセットしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなシステムに関する問題は、反転syncワードと、その関連ブロックの他のデータが破壊され、その破壊されたデータをReed-Solomonデコーダが修正できないときに生じる。その場合、反転syncワードは受信回路により検出されず、デスクランブリング・シーケンスはリセットされない。その結果、反転syncワードが次に正常に受信されるまでの後続するブロックが、全て、Reed-Solomonデコーダにより正しく修正されたとしても、正しくデスクランブルされない。８の整数倍個のブロック、すなわち、少なくとも８個のブロックがパッシングされるまでは、このデスクランブリング・シーケンスをリセットすることができない。
【０００６】
本発明者は、フライホイールsync検出回路を採用することにより、反転syncワードを含むブロックを適正に予測することができ、Reed-Solomonデコーダが修正できないほどに反転syncワードとそのブロックが破壊されたとしても、デスクランブリング・シーケンスをリセットすることができることを理解している。
【０００７】
あるデータ・ワード・ブロック内で破壊されたデータ・ワードをReed-Solomonデコーダが修正できるのは、予め定めた最大数の破壊されたデータ・ワードに限られる。破壊されたデータ・ワードがこの最大数を超えた場合は、そのブロックを修正することができない。さらに、どのブロックが反転syncワードを含んでいるか（従って、どのブロックが非反転syncワードを含んでいるか）を適正に予測できる装置は、正しい（反転または非反転）syncワードを各ブロックの先頭でデータ・ストリームに挿入できることを、本発明者は理解している。Reed-Solomonデコーダは各ブロックごとに正しいsyncワードを受信するので、そのブロックの残余部分に１つ余分に入っている破壊されたデータを適正に修正することは、可能である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理によれば、衛星伝送システム受信装置はデータ・コンポーネントと同期コンポーネントを含む複合信号を受信する。受信装置は、受信されたデータ・コンポーネントに応答して、同期コンポーネントと同期する周期的な同期信号を要求する信号プロセッサを含んでいる。同期信号ジェネレータは同期信号を周期的に発生する。同期コンポーネント検出器は同期コンポーネントに応答して、同期信号ジェネレータを、受信された同期信号と同期させる。
【０００９】
本発明の別の態様では、衛星伝送システム受信装置は、同期ワード・プレディクタ (predictor)と、同期ワード・インサータ(inserter)を含む。同期ワード・プレディクタは受信されたデータ信号に応答して受信データ信号内の同期ワードの位置を予測する。同期ワード・インサータは同期ワード・プレディクタに結合されており、同期ワードの値を持つワードを、受信データ信号の予測された位置に代入する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した衛星ディジタル信号受信装置の部分を示すブロック図である。この衛星受信装置は、例えば、ビデオ情報と音声情報を含むテレビジョン信号データを処理することができるテレビジョン受信装置と関連付けることができる。同様に、この衛生受信装置は、他の種類のデータおよびデータ・プロセッサと関連付けることができる。図１において、衛星ディジタル信号受信装置のフロントエンド（図示せず）は、データ入力端子５およびブロック・クロック入力端子７に結合されている。受信装置のフロントエンドは、チューナと、ディジタル・デモジュレータと、Viterbi デコーダと、デインタリーバ(deinterleaver) とを直列接続したものを含むことができる。これらは全て周知の方法で編成されており、ユーザの入力に応答して、関連付けられたマイクロコントローラによって制御されている。データ入力端子５はマルチプレクサ１０と、Reed-Solomonデコーダ２０と、デスクランブラ３０とを直列接続したものに結合されている。ブロック・クロック入力端子７はReed-Solomonデコーダ２０のクロック入力端子に結合されている。デスクランブラ３０の出力端子はデータ出力端子１５に結合されている。データ出力端子１５は、受信されたデータ信号を処理するデータ利用回路（図示せず）に結合されている。このデータ利用回路は、複数のデータ信号プロセッサ、例えば、ビデオ信号プロセッサおよびオーディオ信号プロセッサのようなデータ信号プロセッサと、受信されたデータ信号の適正な部分を、各データ信号プロセッサに配送するトランスポート・プロセッサを含み、これらのプロセッサは、全て、周知の方法で編成され、マイクロコントローラによって制御されている。
【００１１】
フライホイールsyncワード検出器４０は、その各入力端子が、Reed-Solomonデコーダ２０のデータ端子と、データ修正端子と、syncワード位置突き止め(located) 出力端子に結合されている。フライホイールsyncワード検出器４０は、その各出力端子が、マルチプレクサ１０の制御入力端子と、デスクランブラ３０のリセット入力端子に結合されている。レジスタ５０および５２はsyncワードの値と、反転syncワードの値をそれぞれ保持し、マルチプレクサ１０の第２および第３データ入力端子に結合されている。
【００１２】
受信装置のうち図１に示す部分は、受信されたデータ信号に対してエラー検出を行い、修正を行い、デスクランブリング・オペレーションを行う。受信装置のフロントエンド（図示せず）は周知の方法でオペレートし、受信されたデータ信号をデータ入力端子５に出力し、受信されたブロックと同期したブロック・クロック信号をブロック・クロック入力端子７に出力する。一般的に、マルチプレクサ１０は条件付けされ、データ入力端子５をReed-Solomonデコーダ２０に接続する。Reed-Solomonデコーダ２０はsyncワードと、データ・ワードと、Reed-Solomonパリティ・ビットを含むデータ・ブロックを周知の方法で分析し、ブロック内のエラーを周知の方法で検出し、破壊されたデータ・ワードを可能な限りの範囲で修正する。データ・ブロックが正常にデコードされ、従って、エラーを含んでいない場合は、そのことを示す信号がデータ修正出力端子に出力される。そして、このデコードされたデータは、デスクランブラ３０によってデスクランブルされる。
【００１３】
Reed-Solomonデコーダ２０はブロック・クロック信号を利用してsyncワードを突き止める。syncワードがReed-Solomonデコーダ２０のデータ出力端子に現れると、そのことを示す信号がsyncワード位置突き止め出力端子に出力される。フライホイールsyncワード検出器４０は、Reed-Solomonデコーダ２０からのsyncワード検出信号と、データ修正信号と、データ出力信号をモニタしている。syncワードがReed-Solomonデコーダ２０のデータ出力端子に現れたことをsyncワード位置突き止め信号が示すとともに、出力信号が正しいことをデータ修正信号が示すと、常に、そのデータが検査される。そのデータが反転syncワードである場合は、フライホイールsyncワード検出器４０内の３ビット・カウンタが‘０’にセットされる。すると、フライホイールsyncワード検出器４０はリセット信号をデスクランブラ３０に送信し、上述したように、デスクランブリング・シーケンスをリセットする。出力データが非反転syncワードであるか、あるいはデータが正しくない場合は、この３ビット・カウンタはsyncワード位置突き止め信号に応答してインクリメントされる。
【００１４】
３ビット・カウンタは反転sync信号の繰返しレートで、例えば、この実施の形態では、８カウントごとに循環するので、カウンタは８ブロックごとに値が‘０’になり、従って、デスクランブラ３０は、反転syncワードがReed-Solomonデコーダ２０によって正しくデコード化されたかどうかに関係なく、８ブロックごとにリセットされることになる。よって、反転syncワード（およびそのブロック）が破壊されていて、しかも、Reed-Solomonデコーダ２０による修正が不能であったとしても、受信装置はその後のブロックを適正に処理することができる。
【００１５】
どのブロックが非反転syncワードを含み、どのブロックが反転syncワードを含んでいるかを予測することは、可能であるので、Reed-Solomonデコーダ２０の入力端子に出力された受信されたsyncワード（破壊されている虞がある）を、適正なsyncワードで置き換えることが可能である。フライホイールsync検出器内の３ビット・カウンタ値が‘０’になると、マルチプレクサ１０を条件付けして、反転syncワードを含むレジスタ５２にマルチプレクサ１０を接続し、適正なsyncワード・タイムに、マルチプレクサ１０をReed-Solomonデコーダ２０の入力端子に接続する。３ビット・カウンタの値が非ゼロであるときは、マルチプレクサ１０を条件付けして、非反転syncワードを含むレジスタ５０をマルチプレクサ１０に接続し、適正なsyncワード・タイムに、マルチプレクサ１０をReed-Solomonデコーダ２０の入力端子に接続する。破壊されている虞のある受信されたsyncワードに代えて、レジスタ５０または５２からの正しいsyncワードを用いることにより、そのブロックのデータ部分に入っている余分なデータ・ワードを修正することができる。例えば、使用されているReed-Solomonコードがあるブロック内の破壊されたワードを１０個まで修正することができるが、１つのsyncワードが破壊されている場合は、修正されるブロックに対して、破壊されたsyncワード以外の９つのsyncワードも破壊されている虞がある。正しいsyncワードが常にレジスタ５０または５２から供給される場合は、最高１０個までのデータ・ワードが破壊されている虞があるが、受信されたsyncワードが破壊された場合であっても、まだ修正は可能である。よって、Reed-Solomonデコーダ２０のパフォーマンスが僅かに向上することになる。
【００１６】
フライホイールsyncワード検出器４０は、８ブロック反転syncワード・シーケンスに対して、非同期で始動するか、あるいは、非同期になるかのいずれかになる虞がある。そのような場合は、非反転syncワードが反転syncワード・ブロックに間違って挿入される虞がある。しかし、受信装置の動作中の幾つかの時点で、次のような反転syncワード・ブロックが受信される虞がある。すなわち、間違って挿入された非反転syncワードが、破壊されたデータ・ワードとして扱われ、しかも、Reed-Solomonデコーダ２０によって修正されて反転syncワードに挿入されるという、僅かなエラーを有する反転syncワード・ブロックが受信される虞がある。そのような場合には、データ修正信号とsyncワード位置突き止め信号は、正しいsyncワードが出力データに存在することを示すことになり、その出力データは新たに修正された反転syncワードを含むことになる。よって、フライホイールsyncワード検出器４０は自身で正しく同期をとり直すことになり、デスクランブラ３０は適正にリセットされることになる。
【００１７】
図２は、衛星ディジタル信号受信装置のうち図１に示す部分で使用できるフライホイールsyncワード検出器４０を示すブロック図である。図２において、フライホイールsyncワード検出器４０は、その動作を理解するのに必要な構成要素のみを示す。他の構成要素、例えば、ロジック・グルー(logic glue)要素と、クロック／タイミング要素と、ラッチ要素と、ディレイ要素は図示していない。他にどのような要素が必要であり、そのような要素がフライホイールsyncワード検出器４０にどのように含まれるのかは、ロジック設計の当業者にとって当然のことである。図２において、（図１の）Reed-Solomonデコーダのデータ端子と、データ修正端子と、syncワード位置突き止め出力端子は、フライホイールsyncワード検出器４０の対応する入力端子に結合されている。反転syncワードの値を含むレジスタ４１は、第１コンパレータ４３の第２入力端子に結合されている。第１コンパレータ４３の出力端子は３入力ＡＮＤゲート４５のそれぞれの入力端子に結合されており、同様に、データ修正端子とsyncワード検出入力端子が３入力ＡＮＤゲート４５のそれぞれの入力端子に結合されている。ＡＮＤゲート４５の出力端子は３ビット・カウンタ４７のリセット入力端子（Ｒ）に結合されている。syncワード位置突き止め入力端子は３ビット・カウンタ４７のカウント入力端子（Ｃ）にも結合されている。３ビット・カウンタ４７の出力端子は第２コンパレータ４９の第１入力端子に結合されている。第２コンパレータ４９の第２入力端子は３ビットの‘０’値信号を受信する。第２コンパレータ４９の出力端子はフライホイールsyncワード検出器４０のリセット出力端子に結合されている。リセット出力端子は（図１の）デスクランブラ３０対応するリセット入力端子に結合されている。第２コンパレータ４９の出力端子およびsyncワード検出入力端子は、マルチプレクサ制御ロジック回路４８のそれぞれの入力端子に結合されている。マルチプレクサ制御ロジック回路４８の出力端子は、フライホイールsyncワード検出器４０のマルチプレクサ制御出力端子に結合され、他方、マルチプレクサ制御出力端子は（図１の）マルチプレクサ１０の制御入力端子に結合されている。
【００１８】
以下の説明では、図２に示す回路は正論理を使用しているものと仮定する。動作中、第１コンパレータ４３は、（図１の）Reed-Solomonデコーダ２０の出力端子のデータに、反転syncワードの値をもつデータ・ワードが現れたかどうかをモニタする。そのようなデータ・ワードが検出されると、第１コンパレータ４３は論理‘１’の値をもつ出力信号を生成する。そのようなデータ・ワードが検出され、論理‘１’信号がsyncワード位置突き止め入力端子に現れて、データ・ワードがsyncワードであることを示し、しかも、論理‘１’信号がデータ修正入力端子に現れ、そのデータがReed-Solomonデコーダ２０によって適正に修正されたことを示すと（すなわち、適正に修正された反転syncワードがReed-Solomonデコーダ２０の出力端に現れると）、ＡＮＤゲート４５は論理‘１’の出力信号を生成する。よって、３ビット・カウンタ４７は‘０’値にリセットされる。第２コンパレータ４９は、３ビット・カウンタ４７の出力が‘０’値の信号であるときは、常に、論理‘１’の値をもつ出力信号を生成する。このリセット信号が‘１’の値を持っていると、（図１の）デスクランブラ３０内のデスクランブリング・シーケンスがリセットされる。
【００１９】
論理‘１’信号がsyncワード位置突き止め入力端子に現れ、しかも、syncワードが（図１の）Reed-Solomon デコーダ２０の出力端子に現れたことを示すと、常に、３ビット・カウンタ４７が、上述したように、リセットされない場合は、インクリメントされる。３ビット・カウンタ４７は、適正に修正された反転syncワードが検出されたかどうかに関係なく、８ブロックごとに、３ビットの‘０’値信号に循環する。従って、（図１の）デスクランブラ３０内のデスクランブリング・シーケンスは、適正にリセットされ、デスクランブラ３０は反転syncワードが脱落していても、引き続き、後続の修正データ・ブロックをデスクランブルする。
【００２０】
マルチプレクサ制御ロジック回路４８は、第２コンパレータ４９からのリセット信号を入力とするとともに、（図１の）Reed-Solomonデコーダ２０からのsyncワード検出信号を入力とし、しかも、（図１の）マルチプレクサ１０を制御する信号を出力する組合わせ論理回路 (combinatorial logic circuit)であっても良い。通常、マルチプレクサ１０は、マルチプレクサ制御信号により、データ入力端子５を（上述した）Reed-Solomonデコーダ２０の入力端子に接続するように構成されている。論理‘１’信号がsyncワード位置突き止め入力端子に現れ、syncワードであることを示す場合にのみ、マルチプレクサが再構成される。syncワードが反転syncワードであることが、第２コンパレータ４９の出力端子に現れた論理‘１’信号によって示される場合は、マルチプレクサ１０は（図１の）反転syncワード・レジスタ５２をReed-Solomonデコーダ２０に接続するように構成される。、第２コンパレータ４９のリセット出力端子に現れた論理‘０’信号によって示されるように、syncワードが非反転syncワードである場合には、マルチプレクサ１０は、（図１の）反転syncワード・レジスタ５２をReed-Solomonデコーダ２０に接続するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】衛星ディジタル信号受信装置のうち本発明を適用した部分を示すブロック図である。
【図２】図１に示す衛星ディジタル信号受信装置の部分で用いることができるフライホイールsyncワード検出器を示すブロック図である。
【符号の説明】
５ データ入力端子
７ ブロック・クロック入力端子
１０ マルチプレクサ
１５ データ出力端子
２０ Reed-Solomonデコーダ
３０ デスクランブラ
４０ フライホイールsyncワード検出器
４１ レジスタ
４３ 第１コンパレータ
４５ ＡＮＤゲート
４７ ３ビット・カウンタ
４８ マルチプレクサ制御ロジック回路
４９ 第２コンパレータ
５２ レジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星伝送システムで受信された信号の処理を同期化するために、受信された複合信号から同期コンポーネントを検出する装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる米国特許出願第０８／３１５，５１６号（１９９４年９月３０日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該米国特許出願の番号を参照することによって当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
現在の衛星伝送システムでは、衛星リンクを介して伝送されるデータは、複数のブロックに分割されている。分割されたデータは（特に）スクランブルされ、相対的にフラットなスペクトルを有する出力信号を生成し、従って、バンド幅の利用を最適化している。同期（sync）ワードは、２つの値（これは後程詳しく説明する）の一方を持つことができ、各ブロックの先頭に付加される。得られたデータ・ワードのストリームは、伝送プロセスで、ノイズにより破壊されたデータ・ワードを検出し修正することができるようにするため、Reed-Solomon符号化される。受信装置内の回路は各ブロックからsyncワードを認識し処理し、受信回路を、受信された信号に含まれるブロックと同期させている。そして、各ブロック内のデータは（特に）Reed-Solomon復号化され、デスクランブルされて伝送データが取り出される。
【０００４】
受信装置のデスクランブリング回路は、デスクランブリング・シーケンスと、受信されたスクランブル・データとの排他的ＯＲ演算を行い、その後の処理のために、アンスクランブルされたデータを生成する。この回路が適正に動作するために、デスクランブリング・シーケンスを周期的にリセットしなければならない。ヨーロッパ衛星ディジタルＴＶシステムで現在使用されている具体例では、デスクランブリング・シーケンスを８ブロックごとにリセットしなければならない。第１の値を有するsyncワードは、通常、各ブロックの先頭に挿入されているが、反転syncワード（すなわち、通常のsyncワードの値を論理的に反転した値を有するワード）は、デスクランブリング・シーケンスをリセットしなければならないことを示すため、８ブロックごとに先頭に挿入されている。現在の受信回路はブロックの先頭の反転syncワードを検出し、デスクランブリング・シーケンスをリセットしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなシステムに関する問題は、反転syncワードと、その関連ブロックの他のデータが破壊され、その破壊されたデータをReed-Solomonデコーダが修正できないときに生じる。その場合、反転syncワードは受信回路により検出されず、デスクランブリング・シーケンスはリセットされない。その結果、反転syncワードが次に正常に受信されるまでの後続するブロックが、全て、Reed-Solomonデコーダにより正しく修正されたとしても、正しくデスクランブルされない。８の整数倍個のブロック、すなわち、少なくとも８個のブロックがパッシングされるまでは、このデスクランブリング・シーケンスをリセットすることができない。
【０００６】
本発明者は、フライホイールsync検出回路を採用することにより、反転syncワードを含むブロックを適正に予測することができ、Reed-Solomonデコーダが修正できないほどに反転syncワードとそのブロックが破壊されたとしても、デスクランブリング・シーケンスをリセットすることができることを理解している。
【０００７】
あるデータ・ワード・ブロック内で破壊されたデータ・ワードをReed-Solomonデコーダが修正できるのは、予め定めた最大数の破壊されたデータ・ワードに限られる。破壊されたデータ・ワードがこの最大数を超えた場合は、そのブロックを修正することができない。さらに、どのブロックが反転syncワードを含んでいるか（従って、どのブロックが非反転syncワードを含んでいるか）を適正に予測できる装置は、正しい（反転または非反転）syncワードを各ブロックの先頭でデータ・ストリームに挿入できることを、本発明者は理解している。Reed-Solomonデコーダは各ブロックごとに正しいsyncワードを受信するので、そのブロックの残余部分に１つ余分に入っている破壊されたデータを適正に修正することは、可能である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理によれば、衛星伝送システム受信装置はデータ・コンポーネントと同期コンポーネントを含む複合信号を受信する。受信装置は、受信されたデータ・コンポーネントに応答して、同期コンポーネントと同期する周期的な同期信号を要求する信号プロセッサを含んでいる。同期信号ジェネレータは同期信号を周期的に発生する。同期コンポーネント検出器は同期コンポーネントに応答して、同期信号ジェネレータを、受信された同期信号と同期させる。
【０００９】
本発明の別の態様では、衛星伝送システム受信装置は、同期ワード・プレディクタ (predictor)と、同期ワード・インサータ(inserter)を含む。同期ワード・プレディクタは受信されたデータ信号に応答して受信データ信号内の同期ワードの位置を予測する。同期ワード・インサータは同期ワード・プレディクタに結合されており、同期ワードの値を持つワードを、受信データ信号の予測された位置に代入する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した衛星ディジタル信号受信装置の部分を示すブロック図である。この衛星受信装置は、例えば、ビデオ情報と音声情報を含むテレビジョン信号データを処理することができるテレビジョン受信装置と関連付けることができる。同様に、この衛生受信装置は、他の種類のデータおよびデータ・プロセッサと関連付けることができる。図１において、衛星ディジタル信号受信装置のフロントエンド（図示せず）は、データ入力端子５およびブロック・クロック入力端子７に結合されている。受信装置のフロントエンドは、チューナと、ディジタル・デモジュレータと、Viterbi デコーダと、デインタリーバ(deinterleaver) とを直列接続したものを含むことができる。これらは全て周知の方法で編成されており、ユーザの入力に応答して、関連付けられたマイクロコントローラによって制御されている。データ入力端子５はマルチプレクサ１０と、Reed-Solomonデコーダ２０と、デスクランブラ３０とを直列接続したものに結合されている。ブロック・クロック入力端子７はReed-Solomonデコーダ２０のクロック入力端子に結合されている。デスクランブラ３０の出力端子はデータ出力端子１５に結合されている。データ出力端子１５は、受信されたデータ信号を処理するデータ利用回路（図示せず）に結合されている。このデータ利用回路は、複数のデータ信号プロセッサ、例えば、ビデオ信号プロセッサおよびオーディオ信号プロセッサのようなデータ信号プロセッサと、受信されたデータ信号の適正な部分を、各データ信号プロセッサに配送するトランスポート・プロセッサを含み、これらのプロセッサは、全て、周知の方法で編成され、マイクロコントローラによって制御されている。
【００１１】
フライホイールsyncワード検出器４０は、その各入力端子が、Reed-Solomonデコーダ２０のデータ端子と、データ修正端子と、syncワード位置突き止め(located) 出力端子に結合されている。フライホイールsyncワード検出器４０は、その各出力端子が、マルチプレクサ１０の制御入力端子と、デスクランブラ３０のリセット入力端子に結合されている。レジスタ５０および５２はsyncワードの値と、反転syncワードの値をそれぞれ保持し、マルチプレクサ１０の第２および第３データ入力端子に結合されている。
【００１２】
受信装置のうち図１に示す部分は、受信されたデータ信号に対してエラー検出を行い、修正を行い、デスクランブリング・オペレーションを行う。受信装置のフロントエンド（図示せず）は周知の方法でオペレートし、受信されたデータ信号をデータ入力端子５に出力し、受信されたブロックと同期したブロック・クロック信号をブロック・クロック入力端子７に出力する。一般的に、マルチプレクサ１０は条件付けされ、データ入力端子５をReed-Solomonデコーダ２０に接続する。Reed-Solomonデコーダ２０はsyncワードと、データ・ワードと、Reed-Solomonパリティ・ビットを含むデータ・ブロックを周知の方法で分析し、ブロック内のエラーを周知の方法で検出し、破壊されたデータ・ワードを可能な限りの範囲で修正する。データ・ブロックが正常にデコードされ、従って、エラーを含んでいない場合は、そのことを示す信号がデータ修正出力端子に出力される。そして、このデコードされたデータは、デスクランブラ３０によってデスクランブルされる。
【００１３】
Reed-Solomonデコーダ２０はブロック・クロック信号を利用してsyncワードを突き止める。syncワードがReed-Solomonデコーダ２０のデータ出力端子に現れると、そのことを示す信号がsyncワード位置突き止め出力端子に出力される。フライホイールsyncワード検出器４０は、Reed-Solomonデコーダ２０からのsyncワード検出信号と、データ修正信号と、データ出力信号をモニタしている。syncワードがReed-Solomonデコーダ２０のデータ出力端子に現れたことをsyncワード位置突き止め信号が示すとともに、出力信号が正しいことをデータ修正信号が示すと、常に、そのデータが検査される。そのデータが反転syncワードである場合は、フライホイールsyncワード検出器４０内の３ビット・カウンタが‘０’にセットされる。すると、フライホイールsyncワード検出器４０はリセット信号をデスクランブラ３０に送信し、上述したように、デスクランブリング・シーケンスをリセットする。出力データが非反転syncワードであるか、あるいはデータが正しくない場合は、この３ビット・カウンタはsyncワード位置突き止め信号に応答してインクリメントされる。
【００１４】
３ビット・カウンタは反転sync信号の繰返しレートで、例えば、この実施の形態では、８カウントごとに循環するので、カウンタは８ブロックごとに値が‘０’になり、従って、デスクランブラ３０は、反転syncワードがReed-Solomonデコーダ２０によって正しくデコード化されたかどうかに関係なく、８ブロックごとにリセットされることになる。よって、反転syncワード（およびそのブロック）が破壊されていて、しかも、Reed-Solomonデコーダ２０による修正が不能であったとしても、受信装置はその後のブロックを適正に処理することができる。
【００１５】
どのブロックが非反転syncワードを含み、どのブロックが反転syncワードを含んでいるかを予測することは、可能であるので、Reed-Solomonデコーダ２０の入力端子に出力された受信されたsyncワード（破壊されている虞がある）を、適正なsyncワードで置き換えることが可能である。フライホイールsync検出器内の３ビット・カウンタ値が‘０’になると、マルチプレクサ１０を条件付けして、反転syncワードを含むレジスタ５２にマルチプレクサ１０を接続し、適正なsyncワード・タイムに、マルチプレクサ１０をReed-Solomonデコーダ２０の入力端子に接続する。３ビット・カウンタの値が非ゼロであるときは、マルチプレクサ１０を条件付けして、非反転syncワードを含むレジスタ５０をマルチプレクサ１０に接続し、適正なsyncワード・タイムに、マルチプレクサ１０をReed-Solomonデコーダ２０の入力端子に接続する。破壊されている虞のある受信されたsyncワードに代えて、レジスタ５０または５２からの正しいsyncワードを用いることにより、そのブロックのデータ部分に入っている余分なデータ・ワードを修正することができる。例えば、使用されているReed-Solomonコードがあるブロック内の破壊されたワードを１０個まで修正することができるが、１つのsyncワードが破壊されている場合は、修正されるブロックに対して、破壊されたsyncワード以外の９つのsyncワードも破壊されている虞がある。正しいsyncワードが常にレジスタ５０または５２から供給される場合は、最高１０個までのデータ・ワードが破壊されている虞があるが、受信されたsyncワードが破壊された場合であっても、まだ修正は可能である。よって、Reed-Solomonデコーダ２０のパフォーマンスが僅かに向上することになる。
【００１６】
フライホイールsyncワード検出器４０は、８ブロック反転syncワード・シーケンスに対して、非同期で始動するか、あるいは、非同期になるかのいずれかになる虞がある。そのような場合は、非反転syncワードが反転syncワード・ブロックに間違って挿入される虞がある。しかし、受信装置の動作中の幾つかの時点で、次のような反転syncワード・ブロックが受信される虞がある。すなわち、間違って挿入された非反転syncワードが、破壊されたデータ・ワードとして扱われ、しかも、Reed-Solomonデコーダ２０によって修正されて反転syncワードに挿入されるという、僅かなエラーを有する反転syncワード・ブロックが受信される虞がある。そのような場合には、データ修正信号とsyncワード位置突き止め信号は、正しいsyncワードが出力データに存在することを示すことになり、その出力データは新たに修正された反転syncワードを含むことになる。よって、フライホイールsyncワード検出器４０は自身で正しく同期をとり直すことになり、デスクランブラ３０は適正にリセットされることになる。
【００１７】
図２は、衛星ディジタル信号受信装置のうち図１に示す部分で使用できるフライホイールsyncワード検出器４０を示すブロック図である。図２において、フライホイールsyncワード検出器４０は、その動作を理解するのに必要な構成要素のみを示す。他の構成要素、例えば、ロジック・グルー(logic glue)要素と、クロック／タイミング要素と、ラッチ要素と、ディレイ要素は図示していない。他にどのような要素が必要であり、そのような要素がフライホイールsyncワード検出器４０にどのように含まれるのかは、ロジック設計の当業者にとって当然のことである。図２において、（図１の）Reed-Solomonデコーダのデータ端子と、データ修正端子と、syncワード位置突き止め出力端子は、フライホイールsyncワード検出器４０の対応する入力端子に結合されている。反転syncワードの値を含むレジスタ４１は、第１コンパレータ４３の第２入力端子に結合されている。第１コンパレータ４３の出力端子は３入力ＡＮＤゲート４５のそれぞれの入力端子に結合されており、同様に、データ修正端子とsyncワード検出入力端子が３入力ＡＮＤゲート４５のそれぞれの入力端子に結合されている。ＡＮＤゲート４５の出力端子は３ビット・カウンタ４７のリセット入力端子（Ｒ）に結合されている。syncワード位置突き止め入力端子は３ビット・カウンタ４７のカウント入力端子（Ｃ）にも結合されている。３ビット・カウンタ４７の出力端子は第２コンパレータ４９の第１入力端子に結合されている。第２コンパレータ４９の第２入力端子は３ビットの‘０’値信号を受信する。第２コンパレータ４９の出力端子はフライホイールsyncワード検出器４０のリセット出力端子に結合されている。リセット出力端子は（図１の）デスクランブラ３０対応するリセット入力端子に結合されている。第２コンパレータ４９の出力端子およびsyncワード検出入力端子は、マルチプレクサ制御ロジック回路４８のそれぞれの入力端子に結合されている。マルチプレクサ制御ロジック回路４８の出力端子は、フライホイールsyncワード検出器４０のマルチプレクサ制御出力端子に結合され、他方、マルチプレクサ制御出力端子は（図１の）マルチプレクサ１０の制御入力端子に結合されている。
【００１８】
以下の説明では、図２に示す回路は正論理を使用しているものと仮定する。動作中、第１コンパレータ４３は、（図１の）Reed-Solomonデコーダ２０の出力端子のデータに、反転syncワードの値をもつデータ・ワードが現れたかどうかをモニタする。そのようなデータ・ワードが検出されると、第１コンパレータ４３は論理‘１’の値をもつ出力信号を生成する。そのようなデータ・ワードが検出され、論理‘１’信号がsyncワード位置突き止め入力端子に現れて、データ・ワードがsyncワードであることを示し、しかも、論理‘１’信号がデータ修正入力端子に現れ、そのデータがReed-Solomonデコーダ２０によって適正に修正されたことを示すと（すなわち、適正に修正された反転syncワードがReed-Solomonデコーダ２０の出力端に現れると）、ＡＮＤゲート４５は論理‘１’の出力信号を生成する。よって、３ビット・カウンタ４７は‘０’値にリセットされる。第２コンパレータ４９は、３ビット・カウンタ４７の出力が‘０’値の信号であるときは、常に、論理‘１’の値をもつ出力信号を生成する。このリセット信号が‘１’の値を持っていると、（図１の）デスクランブラ３０内のデスクランブリング・シーケンスがリセットされる。
【００１９】
論理‘１’信号がsyncワード位置突き止め入力端子に現れ、しかも、syncワードが（図１の）Reed-Solomon デコーダ２０の出力端子に現れたことを示すと、常に、３ビット・カウンタ４７が、上述したように、リセットされない場合は、インクリメントされる。３ビット・カウンタ４７は、適正に修正された反転syncワードが検出されたかどうかに関係なく、８ブロックごとに、３ビットの‘０’値信号に循環する。従って、（図１の）デスクランブラ３０内のデスクランブリング・シーケンスは、適正にリセットされ、デスクランブラ３０は反転syncワードが脱落していても、引き続き、後続の修正データ・ブロックをデスクランブルする。
【００２０】
マルチプレクサ制御ロジック回路４８は、第２コンパレータ４９からのリセット信号を入力とするとともに、（図１の）Reed-Solomonデコーダ２０からのsyncワード検出信号を入力とし、しかも、（図１の）マルチプレクサ１０を制御する信号を出力する組合わせ論理回路 (combinatorial logic circuit)であっても良い。通常、マルチプレクサ１０は、マルチプレクサ制御信号により、データ入力端子５を（上述した）Reed-Solomonデコーダ２０の入力端子に接続するように構成されている。論理‘１’信号がsyncワード位置突き止め入力端子に現れ、syncワードであることを示す場合にのみ、マルチプレクサが再構成される。syncワードが反転syncワードであることが、第２コンパレータ４９の出力端子に現れた論理‘１’信号によって示される場合は、マルチプレクサ１０は（図１の）反転syncワード・レジスタ５２をReed-Solomonデコーダ２０に接続するように構成される。、第２コンパレータ４９のリセット出力端子に現れた論理‘０’信号によって示されるように、syncワードが非反転syncワードである場合には、マルチプレクサ１０は、（図１の）反転syncワード・レジスタ５２をReed-Solomonデコーダ２０に接続するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】衛星ディジタル信号受信装置のうち本発明を適用した部分を示すブロック図である。
【図２】図１に示す衛星ディジタル信号受信装置の部分で用いることができるフライホイールsyncワード検出器を示すブロック図である。
【符号の説明】
５ データ入力端子
７ ブロック・クロック入力端子
１０ マルチプレクサ
１５ データ出力端子
２０ Reed-Solomonデコーダ
３０ デスクランブラ
４０ フライホイールsyncワード検出器
４１ レジスタ
４３ 第１コンパレータ
４５ ＡＮＤゲート
４７ ３ビット・カウンタ
４８ マルチプレクサ制御ロジック回路
４９ 第２コンパレータ
５２ レジスタ
Claims (8)
- データコンポーネントと同期（sync）コンポーネントとを含む複合信号であって、前記syncコンポーネントが、前記複合信号中の連続ワードであって予め定めた値を有するワードを含む複合信号を受信するための衛星伝送システム受信装置であって、
受信されたデータコンポーネントに応答する信号プロセッサであって、前記syncコンポーネントと同期する周期的sync信号を要求する信号プロセッサと、
前記syncコンポーネントと同期するとともに、前記syncコンポーネントのワードとタイミングが一致するクロック信号の信号源と、
前記周期的sync信号を生成するsync信号ジェネレータと、
前記syncコンポーネントに応答するsyncコンポーネント検出器であって、前記sync信号ジェネレータを、受信されたsyncコンポーネントと同期させるsyncコンポーネント検出器と、
を備え、
前記sync信号ジェネレータは、
syncコンポーネント検出器に結合されたリセット信号入力端子と、前記クロック信号に応答するクロック入力端子と、カウント信号出力端子とを有するカウンタであって、前記周期的sync信号の繰返しレートで循環するカウンタと、
前記カウント信号出力端子に結合されたコンパレータであって、前記カウント信号が予め定めた値と等しいとき、前記周期的sync信号を生成するコンパレータと、
を備え、
前記syncコンポーネント検出器は、
前記複合信号に応答するエラー検出・修正デコーダであって、データ出力端子と、該データ出力端子に現れたデータが修正されたデータであることを示す信号を出力するデータ修正出力端子とを有するエラー検出・修正デコーダと、
前記エラー検出・修正デコーダのデータ出力端子に結合されたコンパレータであって、前記データ出力端子に現れたワードが予め定めたsyncワード値を有することを示す信号を出力するための出力端子を有するコンパレータと、
前記エラー検出・修正デコーダの前記データ修正出力端子に結合された第１入力端子と、前記コンパレータの出力端子に結合された第２入力端子と、前記クロック信号に応答する第３入力端子と、前記カウンタの前記リセット入力端子に結合された出力端子とを有するロジックゲートと、
を備えたことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。 - データコンポーネントと、第１同期（sync）コンポーネントと、該第１syncコンポーネントと同期する第２syncコンポーネントと、を含む複合信号を、受信するための衛星伝送システム受信装置において、
前記第１及び第２syncコンポーネントと同期するブロック・クロック信号の信号源と、
前記第２syncコンポーネントと同期する周期的sync信号を要求する信号プロセッサと、
前記ブロック・クロック信号に応答するsync信号ジェネレータであって、前記第２syncコンポーネントを検出し、検出された第２syncコンポーネントと同期して、前記周期的sync信号を生成するsync信号ジェネレータと
を備えたことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。 - 請求項２において、前記sync信号ジェネレータは、
前記検出された第２syncコンポーネントに応答するリセット信号入力端子と、前記クロック信号に応答するクロック入力端子と、カウント信号出力端子と、を有するカウンタであって、前記周期的sync信号の繰返しレートで循環するカウンタと、
前記カウント信号出力端子に結合されていて、カウント信号が０に等しいとき前記周期的sync信号を生成するコンパレータと
を備えたことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。 - 請求項３において、前記第１syncコンポーネントは、前記複合信号中の連続ワードであって、第１又は第２の予め定めた値のうちの一方の値を有する連続ワードを備え、前記第１の予め定めた値を有する予め定めた数のsyncワードごとに、前記第２の予め定めた値を有するsyncワードが現れ、前記第２syncコンポーネントは、前記第１又は第２の予め定めた値のうちの他方の値を有するワードを備えており、
前記カウンタは、予め定めた数値まで繰返しカウントし、前記ブロック・クロック信号に応答して循環する
ことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。 - 請求項３において、前記第１syncコンポーネントは、前記複合信号中の連続ワードであって、第１および第２の予め定めた値の一方を有する連続ワードを備え、
前記第２syncコンポーネントは、前記複合信号中のワードであって、前記第１および第２の予め定めた値の他方を有するワードを備え、
前記信号源は、前記第１及び第２syncコンポーネント中のワードとタイミングが一致するブロック・クロック信号を生成し、
前記信号ジェネレータは、
前記複合信号に応答するエラー検出・修正デコーダであって、データ出力端子と、該データ出力端子に現れたデータが修正されたデータであることを示す信号を出力するためのデータ修正出力端子とを有するエラー検出・修正デコーダと、
前記エラー検出・修正デコーダのデータ出力端子に結合されたコンパレータであって、該データ出力端子に現れたデータが前記第１の予め定めた値を有することを示す信号を出力するコンパレータと、
前記エラー検出・修正デコーダのデータ修正出力端子に結合された第１入力端子と、前記コンパレータの出力端子に結合された第２入力端子と、前記クロック信号に応答する第３入力端子と、前記カウンタのリセット入力端子に結合された出力端子とを有するＡＮＤゲートと
を備えたことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。 - 連続同期（sync）ワードを備えたsyncコンポーネントを含むデータ信号を受信するための衛星伝送システム受信装置において、
受信されたデータ信号に応答するsyncワード・プレディクタであって、該受信されたデータ信号中のsyncワードの位置を予測するsyncワード・プレディクタと、
該syncワード・プレディクタに結合されたsyncワード・インサータであって、前記syncワードの値を有するワードを、前記受信されたデータ信号の予測された位置に代入するsyncワード・インサータと、
前記データ信号からsyncワードを検出し、前記syncワード・プレディクタを、前記受信されたデータ信号と同期させるsyncワード検出器と、
を備え、
前記syncワードは、それぞれ予め定めた値を有し、
前記syncワード検出器は、
前記syncワードとタイミングが一致するクロック信号の信号源と、
前記syncワード・インサータに結合されたエラー検出・修正デコーダであって、データ出力端子と、該データ出力端子に現れたデータが修正されたデータであることを示す信号を出力するためのデータ修正出力端子とを有するエラー検出・修正デコーダと、
前記データ出力端子に結合されたコンパレータであって、前記データ出力端子に現れたデータが予め定めた値を有することを示す信号を出力するコンパレータと、
前記エラー検出・修正デコーダのデータ修正出力端子に結合された第１入力端子と、前記コンパレータの出力端子に結合された第２入力端子と、クロック信号に応答する第３入力端子と、前記syncワード・プレディクタに結合された出力端子とを有するＡＮＤゲートと
を備えた
ことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。 - 連続同期（sync）ワードを備えたsyncコンポーネントを含むデータ信号を受信するための衛星伝送システム受信装置において、
受信されたデータ信号に応答するsyncワード・プレディクタであって、該受信されたデータ信号中のsyncワードの位置を予測するsyncワード・プレディクタと、
該syncワード・プレディクタに結合されたsyncワード・インサータであって、前記syncワードの値を有するワードを、前記受信されたデータ信号の予測された位置に代入するsyncワード・インサータと
データ信号中のsyncワードを検出し、前記syncワード・プレディクタを、受信されたデータ信号と同期させるsyncワード検出器と、
を備え、
前記データ信号のsyncワードは、第１および第２の予め定めた値の一方を有し、
前記syncワード検出器は、前記受信されたデータ信号からsyncワードの値を予測し、
前記syncワード・インサータは、前記予測された値を有するワードを、前記受信されたデータ信号の予測された位置に代入し、
前記syncワード検出器は、
前記連続syncワードとタイミングが一致するクロック信号の信号源と、
前記syncワード・インサータに結合されたエラー検出・修正デコーダであって、データ出力端子と、該データ出力端子に現れたデータが修正されたデータであることを示す信号を出力するためのデータ修正出力端子とを有するエラー検出・修正デコーダと、
前記データ出力端子に結合されたコンパレータであって、該データ出力端子に現れたデータが前記第１の予め定めた値を有することを示す信号を出力するコンパレータと、
前記エラー検出・修正デコーダの前記データ修正出力端子に結合された第１入力端子と、前記コンパレータの出力端子に結合された第２入力端子と、前記クロック信号に応答する第３入力端子と、前記syncワード・プレディクタに結合された出力端子とを有するＡＮＤゲートと
を備えたことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。 - 請求項７において、前記syncワード・プレディクタは、前記ＡＮＤゲートの出力端子に結合された第１入力端子と、前記クロック信号に応答する第２入力端子と、前記第１の予め定めた値を有するsyncワードの位置が予測されたときは第１の値を有する制御信号を生成し、前記第２の予め定めた値を有するsyncワードの位置が予測されたときは第２の値を有する制御信号を生成し、そうでないときは、第３の値を有する制御信号を生成するロジック回路を含んでおり、
前記syncワード・インサータは、前記第１の予め定めた値を有する信号の信号源に結合された第１データ入力端子と、前記第２の予め定めた値を有する信号の信号源に結合された第２データ入力端子と、前記受信されたデータ信号に応答する第３データ入力端子と、前記syncワード・プレディクタに結合された出力端子とを有するマルチプレクサであって、前記制御信号に応答するマルチプレクサであり、前記制御信号が前記第１の値を有するときは前記第１データ入力端子を前記出力端子に接続し、前記制御信号が前記第２の値を有するときは前記第２データ入力端子を前記出力端子に接続し、前記制御信号が前記第３の値を有するときは前記第３データ入力端子を前記出力端子に接続するマルチプレクサと
を備えたことを特徴とする衛星伝送システム受信装置。
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