JP3701944B2

JP3701944B2 - Modulation error ratio measuring device

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Publication number: JP3701944B2
Application number: JP2003057360A
Authority: JP
Inventors: 裕司三崎; 剛秀後藤
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2023-03-04
Also published as: JP2004266747A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル放送信号を被測定信号として、その変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する変調誤差比測定装置に関し、特に、ラジオ放送に用いられ、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の変調誤差比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み込んで送信して、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。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては下記のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２４９３１号公報
【０００４】
このようなＩＳＤＢ−Ｔ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。
【０００５】
放送信号の信号品質を定量的に表わす手法として、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７（ａ）に示すように、画像信号のスペクトルＡと音声信号のスペクトルＢ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Ａ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。
【０００６】
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変調方式で変調されたデジタル放送信号においては、図７（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Ｃ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Ｃ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。
【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８に示すように、誤り率−ＣＮ特性で示される。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、誤り率測定器の測定値が例えば２×１０^-4（誤り率−ＣＮ特性から対応するＣＮはＣＮ１）に一致するまで既知レベルの雑音を増加し、その時点に印加され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】
ところで、上述したＩＳＤＢ−Ｔシステムでは、ＯＦＤＭセグメントと称する帯域幅約４３０ＫＨｚの狭帯域信号を複数組み合わせて狭帯域から広帯域までの放送電波が構成できる。そして、ＩＳＤＢ−Ｔシステムを採用したデジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号では、図９に概略的に示すように、１３セグメントが１チャネルとして１放送事業者に割り当てられる。また、デジタルＴＶ放送のデジタル放送信号は、１チャネルが最大３階層（図９の例では、１セグメントからなるＡ階層、６セグメントからなるＢ階層、６セグメントからなるＣ階層）を有している。なお、Ａ階層は１以上で構成され、Ａ階層のみで構成される場合も有る。そして、３つ階層（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層）のセグメントの合計が１３セグメントを越えない範囲でセグメント数が例えば放送事業者によって任意に設定できるようになっている。
【００１０】
従って、図９に示すような周波数特性を有するデジタル放送信号の変調誤差比を測定する場合には、前記特許文献１に開示される変調誤差比測定装置にデジタル放送信号を被測定信号として入力し、規格で定められている最大３階層（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎に被測定信号の変調誤差比を測定していた。
【００１１】
このように、デジタルＴＶ放送では、１チャネルのデジタル放送信号が複数のセグメントからなる階層として構成されるので、階層毎の変調誤差比を測定すればよく、特にセグメント単位で変調誤差比を測定する必要がなかった。
【００１２】
これに対し、デジタル音声に用いられるデジタル放送信号は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、１又は３セグメントからなる単位送信波が１チャネルとして１放送事業者に割り当てられる。しかも、図１０（ｃ）に概略的に示すように、１又は３セグメントからなる単位送信波を連結して送信することが可能となっている。図１０（ｃ）の例では、１セグメント／チャネルの単位送信波が５チャネルと、３セグメント／チャネルの単位送信波が１チャネルの合計６チャネル分の単位送信波が連結され、６放送事業者分の単位送信波が送信されている場合を示している。さらに、図１０（ｃ）の例では、セグメントの総数が８であるが、セグメントの総数も１３以下で任意数である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、デジタル音声では、１チャネル当たりの帯域幅がデジタルＴＶ放送に比べて狭いため、複数の単位送信波を連結して複数チャネルのデジタル放送信号を一度に送信できる利点を有している。しかし、ある放送事業者によっては、放送しない時間帯もあり、全体チャネル内にセグメントが存在しない部分があり得る。または、連結されるセグメントの数が減る。このため、周波数帯域内のセグメントの有無を含め、単位送信波毎、すなわち放送事業者毎に変調誤差比を測定する必要がある。しかし、従来の変調誤差比測定装置では、放送事業者（１又は３セグメントの単位送信波）毎の変調誤差比の測定について考慮していなかった。
【００１４】
そこで、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであって、特に、地上デジタル音声放送標準規格に従ってデジタル音声放送で連結送信される放送波の品質を放送事業者毎に評価することが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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
請求項１記載の変調誤差比測定装置は、変調方式の異なる１セグメントからなる単位送信波または３セグメントからなり２の階層から構成される単位送信波が所定の周波数帯域内で任意に組み合わされて結合された被測定信号ａを、中間周波数信号ｂに変換し、この中間周波数信号を直交復調したデジタルのベースバンド信号を出力する信号変換手段３と、
該信号変換手段から出力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６と、
該シンボルタイミング抽出手段で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、前記被測定信号の全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段７と、
該ＯＦＤＭ復調手段で抽出された各サブキャリアを前記各セグメントに区分けする区分け手段１０と、
該区分け手段により各セグメントに区分けされた各セグメント毎のサブキャリアを該当セグメントの位相変調方式に対応する復調方式で復調して測定コンスタレーションを得る復調手段１１と、
該復調手段で復調された測定コンスタレーションから理論的コンスタレーションを推定する推定手段１２と、
前記復調された測定コンスタレーションと前記推定された理論的コンスタレーションとの誤差分を算出する誤差算出手段１３と、
該誤差算出手段で算出された各セグメントの各誤差分と該当セグメントの理論的コンスタレーションとの電力比を算出し、１セグメントからなる単位送信波はセグメント毎に、３セグメントからなる単位送信波は階層毎に該電力比を変調誤差比として算出する変調誤差比算出手段１４と、
前記被測定信号のセグメントの有無、前記単位送信波のセグメントが１又は３セグメントの何れで構成されて配列されるかを示す情報と変調方式を設定する連結送信構造設定手段２４と、
該連結送信構造設定手段で設定された設定内容に応じて前記信号変換手段３から出力されるベースバンド信号の周波数誤差の補正処理が実行され、この周波数誤差が補正されたベースバンド信号が前記シンボルタイミング抽出手段６に入力される周波数誤差補正手段５とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の変調誤差比測定装置は、請求項１記載の変調誤差比測定装置において、前記連結送信構造設定手段２４は、最初に連結するセグメント数を設定し、次に連結送信波を構成する１セグメントの単位送信波と３セグメントの単位送信波のそれぞれの数、配置を設定し、さらに単位送信波毎の変調方式を設定することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る変調誤差比測定装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明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は本発明に係る変調誤差比測定装置の表示部に表示される設定画面の一例を示す図、図３は本発明に係る変調誤差比測定装置においてコンスタレーションの誤差分の求め方を示す図、図４及び図５は本発明に係る変調誤差比測定装置の表示部に表示される測定結果の各例を示す図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態による変調誤差比測定装置１は、入出力操作部２、信号変換部３、周波数誤差測定部４、周波数誤差補正部５、シンボルタイミング抽出部６、ＯＦＤＭ復調部７、伝送路特性算出部８、伝送路イコライザ９、区分け部１０、復調部１１、推定部１２、誤差算出部１３、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１４を備えて構成される。
【００２０】
本例の変調誤差比測定装置１には、デジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号が被測定信号ａとして信号変換部３に入力される。この被測定信号ａは、デジタル音声放送に用いられるＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル音声信号であり、変調方式が異なる複数のセグメントが予め決められた周波数帯域（最大５．６ＭＨｚ）内に配置されている。デジタル音声放送では、図１０（ａ）に示すような帯域幅４３０ｋＨｚの信号からなる１セグメント、又は図１０（ｂ）に示すような帯域幅１．２９ＭＨｚの信号からなる３セグメントが１事業者に割り当てられる。この割り当てられた１又は３セグメントからなる単位送信波は、任意に組み合わせて連結可能とされている。また、セグメントの総数は、１３以下で任意数であり、配列も周波数帯域内に連続しているものに限らず途中にセグメントが無い状態も含む。
【００２１】
さらに説明すると、デジタル音声信号からなる被測定信号ａは、図１０（ｃ）に示すような周波数特性を有している。図１０（ｃ）の例では、連続して８つのセグメントが周波数帯域内に連結して配置されている。すなわち、図１０（ｃ）の例では、１セグメント／チャネルからなる５つの単位送信波と、３セグメント／チャネルからなる１つの単位送信波とが周波数帯域内で連結送信され、被測定信号ａとして本例の変調誤差比測定装置１に入力される。
【００２２】
従って、図１０（ｃ）に示す被測定信号ａの場合には、６放送事業者分の単位送信波が周波数帯域内で連結送信されて変調誤差比測定装置１に入力される。この被測定信号ａを構成する各セグメントには、複数のサブキャリアが含まれている。また、各セグメントには、該当セグメントのサブキャリアの変調方式及び使用周波数帯域の情報を有する特別サブキャリアも含まれている。
【００２３】
この被測定信号ａの周波数帯域内における特別サブキャリアの変調方式及び使用周波数帯域は固定であるが、その他の各セグメントの設置数（最大１３）、各使用周波数帯域、採用変調方式は、各単位送信波のセグメント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。
【００２４】
図１に示す変調誤差比測定装置１において、入出力操作部（ヒューマン・インターフェース）２は、操作部２１と表示部２２とで構成されている。操作部２１内には、信号周波数設定部２３と連結送信構造設定部２４とが含まれる。信号周波数設定部２３は、デジタル音声放送で送信される各チャネルの搬送周波数を記憶している。この信号周波数設定部２３は、入力したデジタル放送信号のうち、例えば図２に示す表示画面２２ａの設定項目（図２のチャネル設定の項目）に対し、操作者が指定したチャネルが設定されると、このチャネルの信号を中間周波数信号に変換するための局部発振（ローカル）信号を発振して、後述する信号変換部３の周波数変換部３ａへ送出する。
【００２５】
連結送信構造設定部２４は、入力される被測定信号ａの連結送信の構造（連結の状態）に関する情報を設定している。具体的には、入力される被測定信号ａの周波数帯域内における各単位送信波毎のセグメントの有無・構成情報及び変調方式を設定している。この設定は、例えば図２に示す表示画面２２ａが表示部２２に表示された状態で、操作部２１上のキーやキーボード等を用いて行われる。図２の表示画面２２ａにおいて、セグメントの有無・構成情報は、入力される被測定信号ａの左側から順番に付されたセグメント番号の設定項目（図２のセグメントの有無・構成の項目）に対し、各セグメント番号に該当するセグメントの有無を設定している。また、セグメントが有る場合には、そのセグメントが存在する単位送信波が１又は３セグメントの何れで構成されるかを設定している。
【００２６】
また、セグメントの変調方式は、例えば図２の表示画面２２ａの設定項目（図２の変調方式の項目）に対し、単位送信波が１又は３セグメントの何れで構成されるかを考慮した上で、各セグメント番号毎に設定される。なお、セグメントの有無・構成情報として、セグメント無しの設定がなされた場合には、信号が出力していない旨の情報（例えば「停止」の情報）が該当するセグメント番号の変調方式として設定される。
【００２７】
連結送信構造設定部２４は、その設定方法として、最初に連結するセグメント数を設定する。次に、連結送信波を構成する１セグメントの単位送信波と３セグメントの単位送信波のそれぞれの数、配置（どの順番で並べるか）を設定する。その後、それぞれの単位送信波毎に変調方式を設定する。
【００２８】
連結送信構造設定部２４は、上記各種設定がなされると、試験対象の図１０（ｃ）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セグメントの使用周波数帯域を区分け部１０へ送出するとともに、各セグメントの変調方式を復調部１１へ送出する。また、連結送信構造設定部２４は、設定されたセグメントの有無・構成情報及び変調方式の情報を周波数誤差測定部４、ＯＦＤＭ復調部７、伝送路特性算出部８、伝送路イコライザ９の各部へ送出する。
【００２９】
表示部２２は、例えば液晶表示器と表示制御回路で構成され、各種設定画面の他、変調誤差比測定装置１で測定された搬送波（キャリア）周波数の周波数誤差、単位送信波毎の各セグメントの変調誤差比（ＭＥＲ）、単位送信波毎の各セグメントの測定コンスタレーションを表示する。
【００３０】
信号変換部３は、周波数変換部３ａ、Ａ／Ｄ変換部３ｂ、直交復調部３ｃを備えて構成される。周波数変換部３ａは、信号周波数設定部２３から印加されている局部発振（ローカル）信号を用い、入力された被測定信号ａ（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（ＩＦ信号）ｂとしてＡ／Ｄ変換器３ｂへ送出する。Ａ／Ｄ変換器３ｂ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に変換して直交復調部３ｃへ送出する。
【００３１】
直交復調部３ｃは、入力されたデジタルの中間周波数を同相成分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、周波数誤差測定部４（４ａ）及び周波数誤差補正部５へ送出する。
【００３２】
周波数誤差測定部４は、第１の周波数誤差測定部４ａと第２の周波数誤差測定部４ｂを有する。第１の周波数誤差測定部４ａは、連結送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、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５及び表示部２２へ送出する。
【００３３】
なお、周波数誤差測定部４は、連結送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の周波数誤差測定の処理を実行しない。
【００３４】
周波数誤差補正部５は、第１の周波数誤差測定部４ａからの周波数誤差Δｆ１及び後述する第２の周波数誤差測定部４ｂからの周波数誤差Δｆ２を用いて、直交復調部３ｃ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する。そして、周波数誤差補正部５は、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６及びＯＦＤＭ復調部７へ送出する。
【００３５】
シンボルタイミング抽出部６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７へ印加する。
【００３６】
ＯＦＤＭ復調部７は、連結送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、シンボルタイミング抽出部６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。これにより、デジタル放送信号の指定された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９、第２の周波数誤差測定部４ｂ及び伝送路特性算出部８へ送出する。
【００３７】
なお、ＯＦＤＭ復調部７は、連結送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の上記高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ）を実施しないこともできる。
【００３８】
第２の周波数誤差測定部４ｂは、連結送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、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を測定する。そして、第２の周波数誤差測定部４ｂは、測定した周波数誤差Δｆ２を前述した周波数誤差補正部５へ送出する。従って、周波数誤差補正部５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４ｂは、測定した詳細な周波数誤差Δｆ２を表示部２２へ送信する。
【００３９】
なお、第２の周波数誤差測定部４ｂは、第１の周波数誤差測定部４ａと同様に、連結送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の周波数誤差測定の処理を実行しない。
【００４０】
伝送路特性算出部８は、連結送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、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９へ送出する。
【００４１】
なお、伝送路特性算出部８は、連結送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の処理を実行しない。
【００４２】
伝送路イコライザ９は、連結送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、ＯＦＤＭ復調部７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８から入力された各サブキャリア毎の影響度（変化度）より、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９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１０へ入力される。
【００４３】
なお、伝送路イコライザ９は、連結送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の上記算出処理を実行しない。
【００４４】
区分け部１０は、連結送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの使用周波数領域に基づいて、入力された被測定信号ａに含まれる各サブキャリアを、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアに区分けして、復調部１１へ送出する。
【００４５】
復調部１１は、連結送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの変調周波数に基づいて、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリア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を示す測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を求めて推定部１２及び誤差算出部１３へ送出する。
【００４６】
推定部１２は、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリア毎に、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１３及びＭＥＲ（変調誤差比）算出部１４へ送出する。
【００４７】
誤差算出部１３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＝Ｉｍ−Ｉｓ、ΔＱ＝Ｑｍ−Ｑｓを算出して、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１４へ送出する。
【００４８】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１４は、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリア毎に、誤差分ΔＩ、ΔＱと、理論的コンスタレーションの各値Ｉｓ、Ｑｓとの比で示される変調誤差比（ＭＥＲ）を下記式（１）で算出する。
【００４９】
【数１】

【００５０】
式（１）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。
【００５１】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１４は、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの変調誤差比（ＭＥＲ）を算出するとともに、全てのセグメント及び特別サブキャリアの平均の変調誤差比（ＭＥＲ）を算出する。なお、単位送信波が３セグメントで構成される場合には、階層（図１０（ｃ）におけるＡ階層、Ｂ階層）毎の変調誤差比が算出される。ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１４は、算出した各単位送信波毎のサブキャリア及び特別サブキャリアの変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各単位送信波毎のセグメントの測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を入力操作部の表示部２２へ送出する。
【００５２】
入力操作部の表示部２２の表示制御回路は、各周波数誤差測定部４（４ａ，４ｂ）から入力された各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各単位送信波毎のセグメント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及び図５に示すフォーマットで表示する。
【００５３】
図４は本例の変調誤差比測定装置により被測定信号ａの測定を行った際の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２２ａには、測定された搬送周波数、基準周波数、各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２から求めた周波数誤差、１セグメント又は３セグメントからなる単位送信波毎（放送事業者毎に相当）の変調誤差比（ＭＥＲ）等が表示される。例えば図１０（ｃ）の被測定信号ａの測定を行った場合、図４の表示画面には、１セグメントが割り当てられた放送事業者の測定結果がセグメント番号１〜５の該当セグメント番号の測定表示欄に表示され、３セグメントが割り当てられた放送事業者の測定結果がセグメント番号６〜８の該当セグメント番号の測定表示欄に表示される。
【００５４】
図５は図４に示す全体の測定結果から１つの単位送信波（１放送事業者に相当）の測定結果を抽出して表示した表示画面２２ａを示す図である。この表示画面２２ａには、選択された１つの単位送信波における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］が表示される。
【００５５】
このように構成された変調誤差比測定装置１において、変調誤差比（ＭＥＲ）の測定対象となるデジタル放送信号（被測定信号ａ）は、図１０（ｃ）に示すように、所定の周波数帯域（最大５．６ＭＨｚ）内に周波数分割され、音声や付加情報等を含む変調方式（ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、６４ＱＡＭ）が異なる複数のセグメントと特別サブキャリアを配置し、これらのセグメントをＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調した信号である。
【００５６】
従って、これらのセグメントと特別サブキャリアとをＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号は、ＯＦＤＭ復調部７でＯＦＤＭ復調して得られる各サブキャリアを元の各セグメントと特別サブキャリアに区分可能となる。その結果、区分け部１０において各単位送信波毎のセグメントと特別サブキャリアのサブキャリアが指定される。
【００５７】
そこで、復調部１１で各単位送信波毎のセグメントのサブキャリアを各単位送信波毎のセグメントに指定された変調方式（復調方式）で復調すれば、各単位送信波毎のセグメントの測定コンタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］が得られる。そして、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１４において、各単位送信波毎（放送事業者毎に相当）の変調誤差比（ＭＥＲ）が得られる。
【００５８】
このように、本例の変調誤差比測定装置１によれば、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号を構成する単位送信波毎に特別サブキャリアを含めて変調誤差比（ＭＥＲ）を測定することができる。これにより、複数の単位送信波が連結送信されるデジタル放送信号を測定対象とした場合、被測定信号が放送事業者毎（１又は３セグメントの単位送信波毎）に任意の変調方式であっても、単位送信波毎のセグメントの変調誤差比を測定することができる。これにより、問題が発生している単位送信波のセグメントを特定することができる。その結果、地上デジタル音声放送標準規格に従って行われるデジタル音声放送の連結送信されている放送波の品質を放送事業者毎に評価することができる。
【００５９】
同時に、この変調誤差比測定装置１においては、搬送波（キャリア）の周波数の周波数誤差も測定して表示している。これにより、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号の信号品質をより高い精度で測定できる。
【００６０】
また、周波数誤差測定部４、ＯＦＤＭ復調部７、伝送路特性算出部８、伝送路イコライザ９の各部は、連結送信構造設定部２４からの情報（各セグメントの有無・構成情報と変調方式の情報）に基づき、被測定信号ａの周波数帯域内にセグメントが存在しない部分（送信波が出力されていない部分）を考慮して処理を実行している。これにより、被測定信号ａの周波数帯域内の任意の位置にセグメントが存在しない場合であっても、そのセグメントに関する処理を一切行うことなく、周波数誤差を正確に測定して補正が行え、不要な測定を省いて被測定信号の単位送信波毎の変調誤差比を正確に測定することができる。
【００６１】
ところで、上述した実施の形態では、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２２に表示するようにしている。しかし、さらに、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６に示す変調誤差比（ＭＥＲ）−ＣＮ特性を用いて換算する。
【００６２】
この図６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、周知の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６の特性を用いて変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単にＣＮに換算できる。
【００６３】
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、残留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できる。
【００６４】
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、高品質な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。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る変調誤差比測定装置によれば、複数の単位送信波が連結送信される被測定信号が放送事業者毎（１又は３セグメントの単位送信波毎）に任意の変調方式であっても、単位送信波毎の変調誤差比を測定するすることができる。これにより、問題が発生している単位送信波のセグメントを特定でき、地上デジタル音声放送標準規格に従って行われるデジタル音声放送の連結送信されている放送波の品質を放送事業者毎に評価することができる。
【００６６】
また、連結送信構造設定部からの情報（各セグメントの有無・構成情報と変調方式の情報）に基づいて被測定信号の信号処理を実行するので、被測定信号の周波数帯域内の任意の位置にセグメントが存在しない場合であっても、そのセグメントに関する処理を一切行うことなく、周波数誤差を正確に測定して補正が行え、不要な測定を省いて被測定信号の単位送信波毎の変調誤差比を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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。
【図２】本発明に係る変調誤差比測定装置の表示部に表示される設定画面の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る変調誤差比測定装置においてコンスタレーションの誤差分の求め方を示す図である。
【図４】本発明に係る変調誤差比測定装置の表示部に表示される測定結果の例を示す図である。
【図５】本発明に係る変調誤差比測定装置の表示部に表示される測定結果の例を示す図である。
【図６】変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとの関係を示す図である。
【図７】（ａ）一般的なアナログ放送信号の周波数特性図である。
（ｂ）デジタル放送信号の周波数特性図である。
【図８】誤り率−ＣＮ特性を示す図である。
【図９】デジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号の周波数特性の概略図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）デジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号の周波数特性の概略図である。
【符号の説明】
１…変調誤差比測定装置、２…入出力操作部、３…信号変換部、３ａ…周波数変換部、３ｂ…Ａ／Ｄ変換部、３ｃ…直交復調部、４（４ａ，４ｂ）…周波数誤差測定部、５…周波数誤差補正部、６…シンボルタイミング抽出部、７…ＯＦＤＭ復調部、８…伝送路特性算出部、９…伝送路イコライザ、１０…区分け部、１１…復調部、１２…推定部、１３…誤差算出部、１４…ＭＥＲ（変調誤差比）算出部、２１…操作部、２２…表示部、２３…信号周波数設定部、２４…連結送信構造設定部、ａ…被測定信号、ｂ…中間周波数信号。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a modulation error ratio measuring apparatus for measuring a modulation error ratio (MER) using a digital broadcast signal as a signal under measurement, and more particularly, to an ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial integrated digital) used for radio broadcasting. BST-OFDM (Band Segmented Transmission-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) adopted in a terrestrial broadcasting system. Modulation error ratio for measuring a modulation error ratio of a digital broadcast signal modulated by a modulation method. It relates to a measuring device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, each broadcast signal of terrestrial broadcasting, satellite broadcasting, and cable broadcasting in television broadcasting has been digitized and transmitted by incorporating a large amount of additional information in addition to images and sounds into one channel. A plan for allowing the user to select additional information has been experimentally and partly put into practical use.
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-124931 A
[0004]
It is important to evaluate the signal quality of a digital broadcast signal employed in such an ISDB-T system in order to provide a good image to the viewer at all times.
[0005]
CN (digital) is generally employed as a technique for quantitatively representing the signal quality of broadcast signals. As shown in FIG. 7A, the frequency distribution of each channel of the analog broadcast signal is such that the spectrum A of the image signal and the spectrum B of the audio signal are separated from each other. In this case, the noise level (N) within the frequency band of this channel can be easily measured. Further, the signal level (C) of the spectrum A of the image signal can be easily measured. Therefore, the CN of this analog broadcast signal can be easily obtained.
[0006]
However, in the digital broadcast signal modulated by the BST-OFDM modulation method adopted in the ISDB-T system in Japan, as shown in FIG. 7B, video, audio, Since a large number of spectra such as additional information are dispersed on average, the trapezoidal spectrum C is full in the frequency band. As a result, noise in this frequency band is buried in the trapezoidal spectrum C, so that this noise level (N) cannot be measured directly.
[0007]
In general, the relationship between the CN indicated by the ratio of the carrier wave to the noise (noise) in the digital signal and the error rate (BER) is indicated by the error rate-CN characteristic as shown in FIG. Therefore, if the error rate (BER) can be measured, the CN of this digital signal should be uniquely determined.
[0008]
However, in a region where the error rate in the error rate-CN characteristic is small, an accurate CN cannot be obtained, and the measured value of the error rate measuring device is, for example, 2 × 10. ^-Four The noise of a known level is increased until (corresponding CN is CN1 from the error rate-CN characteristic), and CN2 corresponding to the noise applied at that time is obtained. Therefore, the CN of the desired digital broadcast signal is (CN1-CN2).
[0009]
By the way, in the above-mentioned ISDB-T system, it is possible to construct a broadcast radio wave from a narrow band to a wide band by combining a plurality of narrow band signals having a bandwidth of about 430 KHz called an OFDM segment. And in the digital broadcast signal used for the digital TV broadcast which employ | adopted ISDB-T system, as schematically shown in FIG. 9, 13 segments are allocated to 1 broadcaster as 1 channel. In addition, in the digital broadcast signal of digital TV broadcasting, one channel has a maximum of three layers (in the example of FIG. 9, layer A composed of one segment, layer B composed of six segments, and layer C composed of six segments). . In addition, the A layer is composed of one or more, and may be composed of only the A layer. The number of segments can be arbitrarily set by, for example, a broadcaster in a range where the total of the segments of the three layers (A layer, B layer, C layer) does not exceed 13 segments.
[0010]
Therefore, when measuring the modulation error ratio of a digital broadcast signal having frequency characteristics as shown in FIG. 9, the digital broadcast signal is input to the modulation error ratio measuring apparatus disclosed in Patent Document 1 as a signal to be measured. The modulation error ratio of the signal under measurement was measured for each of up to three layers (A, B, C) defined by the standard.
[0011]
In this way, in digital TV broadcasting, since a digital broadcast signal of one channel is configured as a hierarchy composed of a plurality of segments, it is only necessary to measure the modulation error ratio for each hierarchy, and in particular, the modulation error ratio is measured in units of segments. There was no need.
[0012]
On the other hand, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), a digital broadcast signal used for digital audio is assigned to one broadcaster as a unit transmission wave consisting of one or three segments as one channel. Moreover, as schematically shown in FIG. 10 (c), it is possible to connect unit transmission waves composed of one or three segments and transmit them. In the example of FIG. 10 (c), unit transmission waves for a total of 6 channels including 5 channels of 1 segment / channel unit transmission waves and 1 channel of 3 segment / channel unit transmission waves are connected. The case where the unit transmission wave of a minute is transmitted is shown. Furthermore, in the example of FIG. 10C, the total number of segments is 8, but the total number of segments is also 13 or less and an arbitrary number.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since the bandwidth per channel is narrower than that of digital TV broadcasting, digital audio has an advantage that a plurality of unit transmission waves can be connected to transmit a digital broadcasting signal of a plurality of channels at a time. . However, depending on a certain broadcaster, there may be a time period when the broadcast is not performed, and there may be a portion where no segment exists in the entire channel. Or the number of segments to be concatenated decreases. For this reason, it is necessary to measure the modulation error ratio for each unit transmission wave, that is, for each broadcaster, including the presence or absence of a segment in the frequency band. However, the conventional modulation error ratio measuring apparatus does not consider the measurement of the modulation error ratio for each broadcaster (unit transmission wave of 1 or 3 segments).
[0014]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and in particular, it is possible to evaluate for each broadcaster the quality of broadcast waves connected and transmitted by digital audio broadcasting according to the terrestrial digital audio broadcasting standard. An object of the present invention is to provide a modulation error ratio measuring apparatus.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Next, means for solving the above problems will be described with reference to the drawings corresponding to the embodiments.
The modulation error ratio measuring apparatus according to claim 1 is an arbitrary combination of unit transmission waves composed of one segment having different modulation schemes or unit transmission waves composed of three segments and composed of two layers within a predetermined frequency band. A signal conversion means 3 for converting the combined signal under measurement a into an intermediate frequency signal b and outputting a digital baseband signal obtained by orthogonal demodulation of the intermediate frequency signal;
Symbol timing extraction means 6 for extracting symbol timing of OFDM modulation from the baseband signal output from the signal conversion means;
OFDM demodulating means 7 for extracting all subcarriers of the signal under measurement by performing a fast Fourier transform process on the baseband signal using the symbol timing extracted by the symbol timing extracting means;
A dividing means 10 for dividing each subcarrier extracted by the OFDM demodulating means into the segments;
Demodulating means 11 for demodulating the subcarriers for each segment divided by the dividing means by a demodulation method corresponding to the phase modulation method of the corresponding segment to obtain a measurement constellation;
Estimation means 12 for estimating a theoretical constellation from the measurement constellation demodulated by the demodulation means;
Error calculating means 13 for calculating an error between the demodulated measurement constellation and the estimated theoretical constellation;
A power ratio between each error of each segment calculated by the error calculation means and the theoretical constellation of the corresponding segment is calculated, and a unit transmission wave consisting of one segment is a unit transmission wave consisting of three segments for each segment. Modulation error ratio calculation means 14 for calculating the power ratio as a modulation error ratio for each layer;
Linked transmission structure setting means 24 for setting information indicating whether or not there is a segment of the signal under measurement, information indicating whether the segment of the unit transmission wave is composed of one or three segments, and a modulation scheme;
A correction process of the frequency error of the baseband signal output from the signal conversion unit 3 is executed according to the setting content set by the connected transmission structure setting unit, and the baseband signal with the corrected frequency error is converted into the symbol. A frequency error correction unit 5 input to the timing extraction unit 6 is provided.
[0016]
The modulation error ratio measuring apparatus according to claim 2 is the modulation error ratio measuring apparatus according to claim 1, wherein the concatenated transmission structure setting unit 24 first sets the number of segments to be concatenated, and then configures a concatenated transmission wave. The number and arrangement of the 1-segment unit transmission waves and the 3-segment unit transmission waves to be set are set, and the modulation method for each unit transmission wave is set.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of a modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a setting screen displayed on a display unit of the modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention, and FIG. FIGS. 4A and 4B show how to obtain the constellation error in the modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention. FIGS. 4 and 5 show examples of measurement results displayed on the display unit of the modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention. FIG.
[0019]
As shown in FIG. 1, a modulation error ratio measuring apparatus 1 according to this embodiment includes an input / output operation unit 2, a signal conversion unit 3, a frequency error measurement unit 4, a frequency error correction unit 5, a symbol timing extraction unit 6, an OFDM A demodulator 7, a transmission line characteristic calculator 8, a transmission line equalizer 9, a segmentation unit 10, a demodulator 11, an estimator 12, an error calculator 13, and a MER (modulation error ratio) calculator 14 are configured.
[0020]
In the modulation error ratio measuring apparatus 1 of this example, a digital broadcast signal used for digital audio broadcasting is input to the signal conversion unit 3 as a signal under measurement a. This signal under measurement a is a BST-OFDM modulated digital audio signal used for digital audio broadcasting, and a plurality of segments having different modulation schemes are arranged in a predetermined frequency band (maximum 5.6 MHz). Yes. In digital audio broadcasting, one segment consists of a signal with a bandwidth of 430 kHz as shown in FIG. 10A or three segments of a signal with a bandwidth of 1.29 MHz as shown in FIG. Assigned. These assigned unit transmission waves consisting of 1 or 3 segments can be connected in any combination. Further, the total number of segments is an arbitrary number of 13 or less, and the arrangement is not limited to a continuous one in the frequency band, but includes a state in which there is no segment in the middle.
[0021]
More specifically, the signal under measurement a made up of a digital audio signal has a frequency characteristic as shown in FIG. In the example of FIG. 10C, eight segments are continuously arranged in the frequency band. That is, in the example of FIG. 10C, five unit transmission waves consisting of 1 segment / channel and one unit transmission wave consisting of 3 segments / channel are concatenated and transmitted within the frequency band, and the signal under measurement a Input to the modulation error ratio measuring apparatus 1 of this example.
[0022]
Therefore, in the case of the signal under measurement a shown in FIG. 10C, unit transmission waves for six broadcasters are connected and transmitted within the frequency band and input to the modulation error ratio measuring apparatus 1. Each segment constituting the signal under measurement a includes a plurality of subcarriers. Each segment also includes a special subcarrier having information on the modulation scheme and frequency band used for the subcarrier of the corresponding segment.
[0023]
The modulation method and the use frequency band of the special subcarrier in the frequency band of the signal under measurement a are fixed, but the number of other segments installed (maximum 13), each use frequency band, and the adopted modulation method are each unit. The setting can be arbitrarily changed according to information to be transmitted in the segment of the transmission wave.
[0024]
In the modulation error ratio measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, the input / output operation unit (human interface) 2 includes an operation unit 21 and a display unit 22. The operation unit 21 includes a signal frequency setting unit 23 and a linked transmission structure setting unit 24. The signal frequency setting unit 23 stores the carrier frequency of each channel transmitted by digital audio broadcasting. The signal frequency setting unit 23 sets, for example, a channel designated by the operator for a setting item (channel setting item in FIG. 2) on the display screen 22a shown in FIG. 2 in the input digital broadcast signal. Then, a local oscillation (local) signal for converting the signal of this channel into an intermediate frequency signal is oscillated and sent to a frequency conversion unit 3a of the signal conversion unit 3 described later.
[0025]
The connection transmission structure setting unit 24 sets information regarding the structure (connection state) of the connection transmission of the input signal under measurement a. Specifically, the presence / absence / configuration information of the segment and the modulation method are set for each unit transmission wave within the frequency band of the input signal under measurement a. This setting is performed, for example, using a key or a keyboard on the operation unit 21 in a state where the display screen 22a shown in FIG. In the display screen 22a of FIG. 2, the segment presence / absence / configuration information corresponds to the segment number setting items (segment presence / absence / configuration items in FIG. 2) sequentially given from the left side of the input signal under measurement a. The presence / absence of a segment corresponding to each segment number is set. When there is a segment, it is set whether the unit transmission wave in which the segment exists is composed of 1 or 3 segments.
[0026]
The segment modulation method takes into account, for example, whether the unit transmission wave is composed of one or three segments with respect to the setting item (the modulation method item in FIG. 2) on the display screen 22a in FIG. Are set for each segment number. In addition, when the absence / segment setting is made as the presence / absence / configuration information of the segment, information indicating that no signal is output (for example, “stop” information) is set as the modulation method of the corresponding segment number. .
[0027]
The connection transmission structure setting unit 24 sets the number of segments to be connected first as the setting method. Next, the numbers and arrangements (in which order they are arranged) of the 1-segment unit transmission waves and the 3-segment unit transmission waves constituting the coupled transmission wave are set. Thereafter, a modulation scheme is set for each unit transmission wave.
[0028]
When the above various settings are made, the connected transmission structure setting unit 24 classifies the use frequency band of each segment in the digital broadcast signal in the state of frequency conversion into the intermediate frequency signal shown in FIG. And the modulation method of each segment is sent to the demodulator 11. Also, the concatenated transmission structure setting unit 24 sends the set segment presence / absence / configuration information and modulation scheme information to the frequency error measurement unit 4, OFDM demodulation unit 7, transmission line characteristic calculation unit 8, and transmission line equalizer 9. Send it out.
[0029]
The display unit 22 includes, for example, a liquid crystal display and a display control circuit, and in addition to various setting screens, the frequency error of the carrier frequency measured by the modulation error ratio measuring apparatus 1 and the frequency of each segment for each unit transmission wave. The modulation error ratio (MER) and the measurement constellation of each segment for each unit transmission wave are displayed.
[0030]
The signal conversion unit 3 includes a frequency conversion unit 3a, an A / D conversion unit 3b, and an orthogonal demodulation unit 3c. The frequency conversion unit 3a uses the local oscillation (local) signal applied from the signal frequency setting unit 23, converts the frequency of the input signal under measurement a (digital broadcast signal) into an intermediate frequency, and outputs an intermediate frequency signal ( IF signal) b is sent to A / D converter 3b. The A / D converter 3b converts the input intermediate frequency signal b into a digital intermediate frequency signal and sends it to the quadrature demodulator 3c.
[0031]
The quadrature demodulator 3c performs quadrature demodulation on the input digital intermediate frequency to baseband signals I and Q composed of an in-phase component I and a quadrature component Q, and a frequency error measurement unit 4 (4a) and a frequency error correction unit 5 To send.
[0032]
The frequency error measurement unit 4 includes a first frequency error measurement unit 4a and a second frequency error measurement unit 4b. The first frequency error measurement unit 4a, based on the setting information from the concatenated transmission structure setting unit 24 (segment presence / absence / configuration information and modulation scheme information), unnecessary frequency components included in the baseband signals I and Q, That is, the frequency error Δf 1 is detected, and this frequency error Δf 1 is sent to the frequency error correction unit 5 and the display unit 22.
[0033]
Note that the frequency error measuring unit 4 has no segment in the frequency band of the signal under measurement “a” when information indicating no segment and information indicating that the modulation scheme is stopped are input from the concatenated transmission structure setting unit 24. If there is a portion, the frequency error measurement process for the portion where the segment does not exist is not executed.
[0034]
The frequency error correction unit 5 uses the frequency error Δf1 from the first frequency error measurement unit 4a and the frequency error Δf2 from the second frequency error measurement unit 4b, which will be described later, to enter the baseband input from the quadrature demodulation unit 3c. The frequency error included in the signals I and Q is roughly corrected. Then, the frequency error correction unit 5 sends the baseband signals I ′ and Q ′ after frequency correction to the symbol timing extraction unit 6 and the OFDM demodulation unit 7.
[0035]
The symbol timing extraction unit 6 extracts the OFDM symbol timing from the input frequency-corrected baseband signals I ′ and Q ′ using a guard interval function, and applies the OFDM symbol timing to the OFDM demodulation unit 7.
[0036]
The OFDM demodulator 7 uses the OFDM symbol timing from the symbol timing extractor 6 based on the setting information (segment presence / absence / configuration information and modulation scheme information) from the concatenated transmission structure setting unit 24 to input the frequency Fast Fourier transform processing (FFT) is performed on the corrected baseband signals I ′ and Q ′. As a result, all subcarriers included in the designated channel of the digital broadcast signal are extracted and sent to the transmission line equalizer 9, the second frequency error measurement unit 4b, and the transmission line characteristic calculation unit 8.
[0037]
The OFDM demodulator 7 receives a segmentless information and information indicating that the modulation method is stopped from the concatenated transmission structure setting unit 24, that is, a portion where no segment exists in the frequency band of the signal under measurement a. If there is a segment, the Fast Fourier Transform (FFT) of the portion where the segment does not exist can be omitted.
[0038]
The second frequency error measurement unit 4b, based on the setting information (segment presence / absence / configuration information and modulation scheme information) from the concatenated transmission structure setting unit 24, the input subcarrier SP (Scuttered Pilot), CP (Continuous pilot) is used to measure a more detailed frequency error Δf2 at the frequency of the baseband signals I ′ and Q ′ after frequency correction. Then, the second frequency error measurement unit 4b sends the measured frequency error Δf2 to the frequency error correction unit 5 described above. Therefore, since the frequency error correction unit 5 performs frequency correction again on the baseband signals I ′ and Q ′ that have been frequency corrected previously, the frequency accuracy of the baseband signals I ′ and Q ′ is further improved. In addition, the second frequency error measurement unit 4 b transmits the measured detailed frequency error Δf 2 to the display unit 22.
[0039]
Note that the second frequency error measurement unit 4b, like the first frequency error measurement unit 4a, receives information indicating no segment and information indicating that the modulation method is stopped from the concatenated transmission structure setting unit 24. That is, when there is a portion where no segment exists in the frequency band of the signal under measurement a, the frequency error measurement process is not executed for the portion where the segment does not exist.
[0040]
Based on the setting information (segment presence / absence / configuration information and modulation scheme information) from the concatenated transmission structure setting unit 24, the transmission line characteristic calculation unit 8 calculates the transmission line from the input subcarrier SP (Scuttered Pilot). The frequency characteristic of the transmission line is estimated, and the degree of influence (degree of change) on the phase and amplitude when the frequency characteristic of this transmission line is transmitted through the corresponding transmission line for each subcarrier is calculated and sent to the transmission line equalizer 9 .
[0041]
The transmission line characteristic calculation unit 8 has a segment in the frequency band of the signal to be measured a when information indicating no segment and information indicating that the modulation method is stopped are input from the concatenated transmission structure setting unit 24. If there is a portion that does not exist, the processing of the portion where the segment does not exist is not executed.
[0042]
The transmission path equalizer 9 calculates transmission path characteristics for each subcarrier demodulated by the OFDM demodulator 7 based on setting information (segment presence / absence / configuration information and modulation scheme information) from the concatenated transmission structure setting section 24. The characteristic change caused by each subcarrier passing through the transmission path is compensated based on the influence degree (change degree) for each subcarrier input from the unit 8. Each subcarrier whose characteristic change has been compensated for by the transmission line equalizer 9 is input to the next sorting unit 10.
[0043]
Note that the transmission line equalizer 9 is a portion in which no segment and information indicating that the modulation scheme is stopped are input from the concatenated transmission structure setting unit 24, that is, a portion where no segment exists in the frequency band of the signal a to be measured a. If there is a segment, the above calculation process is not executed for the portion where the segment does not exist.
[0044]
The dividing unit 10 determines each subcarrier included in the input signal to be measured a based on each segment for each unit transmission wave set from the concatenated transmission structure setting unit 24 and the use frequency region of the special subcarrier. The data is divided into segments for each unit transmission wave and subcarriers of special subcarriers, and are sent to the demodulation unit 11.
[0045]
Based on the modulation frequency of each segment and special subcarrier for each unit transmission wave set from the concatenated transmission structure setting unit 24, the demodulation unit 11 uses each segment for each unit transmission wave and each subcarrier for the special subcarrier. 3 is demodulated by a corresponding demodulation method, and as shown in FIG. 3, a measurement constellation [Im, Qm] indicating the position Pm on the I and Q coordinates is obtained and sent to the estimation unit 12 and the error calculation unit 13. To do.
[0046]
For each segment and special subcarrier for each unit transmission wave, the estimation unit 12 calculates the theoretical position Ps (on the I and Q coordinates of the modulation scheme corresponding to the subcarrier from the measurement constellation [Im, Qm]. A theoretical constellation [Is, Qs] indicating Is, Qs) is estimated and sent to the error calculator 13 and the MER (modulation error ratio) calculator 14.
[0047]
The error calculation unit 13 calculates errors ΔI = Im−Is and ΔQ = Qm−Qs between the measurement constellation [Im, Qm] and the theoretical constellation [Is, Qs] to obtain a MER (modulation error ratio). It is sent to the calculation unit 14.
[0048]
The MER (modulation error ratio) calculation unit 14 performs modulation indicated by the ratio between the error ΔI and ΔQ and the theoretical constellation values Is and Qs for each segment and special subcarrier for each unit transmission wave. The error ratio (MER) is calculated by the following formula (1).
[0049]
[Expression 1]

[0050]
In Equation (1), the numerator is the power of the carrier wave (carrier), and the denominator is the power of noise.
[0051]
The MER (modulation error ratio) calculation unit 14 calculates the modulation error ratio (MER) of the segment and special subcarrier for each unit transmission wave, and the average modulation error ratio (MER) of all the segments and special subcarriers. Is calculated. When the unit transmission wave is composed of three segments, the modulation error ratio for each layer (A layer and B layer in FIG. 10C) is calculated. The MER (modulation error ratio) calculation unit 14 calculates the calculated subcarrier and special subcarrier modulation error ratio (MER) for each unit transmission wave, the average modulation error ratio (MER), and the segment for each unit transmission wave. The measurement constellation [Im, Qm] is sent to the display unit 22 of the input operation unit.
[0052]
The display control circuit of the display unit 22 of the input operation unit includes the frequency errors Δf1 and Δf2 input from the frequency error measuring units 4 (4a and 4b), the segment for each unit transmission wave, and the modulation error ratio of the special subcarrier. (MER), average modulation error ratio (MER), and measurement constellation [Im, Qm] of the segment for each unit transmission wave are edited and displayed on the display screen in the format shown in FIGS.
[0053]
FIG. 4 is a diagram showing the overall measurement results excluding the measurement constellation [Im, Qm] when the signal under measurement a is measured by the modulation error ratio measuring apparatus of this example. The display screen 22a showing the overall measurement result includes a measured carrier frequency, a reference frequency, a frequency error obtained from each frequency error Δf1, Δf2, and a unit transmission wave composed of one segment or three segments (for each broadcaster). The modulation error ratio (MER) and the like are displayed. For example, when the signal under measurement a of FIG. 10C is measured, the measurement result of the broadcaster to which one segment is allocated is the measurement of the corresponding segment numbers 1 to 5 on the display screen of FIG. The measurement result of the broadcaster to which the three segments are allocated is displayed in the display column, and is displayed in the measurement display column of the corresponding segment numbers of segment numbers 6-8.
[0054]
FIG. 5 is a diagram showing a display screen 22a that displays the measurement results of one unit transmission wave (corresponding to one broadcaster) extracted from the overall measurement results shown in FIG. On this display screen 22a, the measurement constellation [Im, Qm] for one selected unit transmission wave is displayed.
[0055]
In the modulation error ratio measuring apparatus 1 configured as described above, a digital broadcast signal (measured signal a) that is a measurement target of the modulation error ratio (MER) has a predetermined frequency band as shown in FIG. Multiple sub-segments and special subcarriers with different modulation schemes (DQPSK, QPSK, 64QAM) that are frequency-divided within (maximum 5.6 MHz), including voice and additional information, etc. are arranged, and these segments are BST-OFDM modulated Signal.
[0056]
Therefore, a digital broadcast signal obtained by BST-OFDM modulation of these segments and special subcarriers can be divided into original segments and special subcarriers by subcarriers obtained by OFDM demodulation by the OFDM demodulator 7. As a result, the segmentation unit 10 designates the segment for each unit transmission wave and the subcarrier of the special subcarrier.
[0057]
Therefore, if the demodulator 11 demodulates the subcarrier of the segment for each unit transmission wave by the modulation method (demodulation method) designated for the segment for each unit transmission wave, the measurement contour of the segment for each unit transmission wave [Im, Qm] is obtained. Then, the MER (modulation error ratio) calculation unit 14 obtains a modulation error ratio (MER) for each unit transmission wave (corresponding to each broadcaster).
[0058]
As described above, according to the modulation error ratio measuring apparatus 1 of this example, the modulation error ratio (MER) is measured including the special subcarrier for each unit transmission wave constituting the BST-OFDM modulated digital broadcast signal. Can do. Thus, when a digital broadcast signal in which a plurality of unit transmission waves are concatenated and transmitted is measured, the signal under measurement has an arbitrary modulation method for each broadcaster (for each unit transmission wave of 1 or 3 segments). In addition, the modulation error ratio of the segment for each unit transmission wave can be measured. Thereby, the segment of the unit transmission wave in which the problem has occurred can be specified. As a result, it is possible to evaluate the quality of broadcast waves transmitted by concatenation transmission of digital audio broadcasts performed according to the terrestrial digital audio broadcast standard for each broadcaster.
[0059]
At the same time, the modulation error ratio measuring apparatus 1 also measures and displays the frequency error of the carrier frequency. Thereby, it is possible to measure the signal quality of the digital broadcast signal subjected to BST-OFDM modulation with higher accuracy.
[0060]
The frequency error measuring unit 4, the OFDM demodulating unit 7, the transmission channel characteristic calculating unit 8, and the transmission channel equalizer 9 are each configured to receive information from the concatenated transmission structure setting unit 24 (the presence / absence / configuration information of each segment and the modulation scheme information). ), The processing is executed in consideration of a portion where no segment exists in the frequency band of the signal under measurement a (a portion where no transmission wave is output). As a result, even when a segment does not exist at an arbitrary position within the frequency band of the signal under measurement a, the frequency error can be accurately measured and corrected without performing any processing relating to the segment, which is unnecessary. The modulation error ratio for each unit transmission wave of the signal under measurement can be accurately measured without measurement.
[0061]
By the way, in the embodiment described above, the modulation error ratio (MER) of a digital broadcast signal subjected to BST-OFDM modulation is measured and displayed on the display unit 22. However, it is also possible to display the modulation error ratio (MER) and CN simultaneously by converting the modulation error ratio (MER) to CN. In this case, conversion is performed using the modulation error ratio (MER) -CN characteristic shown in FIG.
[0062]
The characteristics shown in FIG. 6 are the modulation error ratio (MER) measured by the embodiment apparatus and the known CN measurement when the noise component (N) is sequentially changed for the same digital broadcast signal. It is an experimental result which shows contrast with CN measured with the apparatus. It can be seen that at 40 dB or less, the modulation error ratio (MER) has a one-to-one correspondence with CN. Furthermore, a modulation error ratio (MER) exceeding 40 dB can be accurately converted to CN. In this way, the modulation error ratio (MER) can be easily converted to CN using the characteristics of FIG.
[0063]
Furthermore, if the modulation error ratio (MER) can be converted into CN, the residual CN that is a noise component of various broadcasting devices such as a transmitter and a repeater can be measured. If the residual CN can be measured, signal quality degradation caused by the digital broadcast signal passing through the transmitter, repeater, TTL, etc. can be calculated and grasped in advance.
[0064]
Note that in order to directly measure deterioration of signal quality such as modulation error ratio (MER), a digital broadcast signal applied to a broadcast device subject to deterioration measurement needs to have a sufficiently good modulation error ratio (MER). Therefore, it is necessary to use a signal generator capable of generating a high-quality digital broadcast signal.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the modulation error ratio measuring apparatus of the present invention, a signal under measurement to which a plurality of unit transmission waves are concatenated and transmitted is arbitrary for each broadcaster (for each unit transmission wave of 1 or 3 segments). Even with this modulation method, the modulation error ratio for each unit transmission wave can be measured. As a result, it is possible to identify the segment of the unit transmission wave in which the problem has occurred, and to evaluate the quality of the broadcast wave transmitted in conjunction with the digital audio broadcast performed according to the terrestrial digital audio broadcast standard for each broadcaster. it can.
[0066]
In addition, since the signal processing of the signal under measurement is executed based on the information from the concatenated transmission structure setting unit (the presence / absence / configuration information of each segment and the information of the modulation method), it can be placed at any position within the frequency band of the signal under measurement. Even if a segment does not exist, the frequency error can be accurately measured and corrected without any processing related to that segment, and unnecessary measurement is omitted, and the modulation error ratio for each unit transmission wave of the signal under measurement Can be measured accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a setting screen displayed on the display unit of the modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing how to obtain the constellation error in the modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a measurement result displayed on a display unit of the modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of measurement results displayed on the display unit of the modulation error ratio measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a modulation error ratio (MER) and CN.
FIG. 7A is a frequency characteristic diagram of a general analog broadcast signal.
(B) It is a frequency characteristic figure of a digital broadcast signal.
FIG. 8 is a diagram showing an error rate-CN characteristic.
FIG. 9 is a schematic diagram of frequency characteristics of a digital broadcast signal used for digital TV broadcast.
FIGS. 10A to 10C are schematic diagrams of frequency characteristics of digital broadcast signals used for digital audio broadcasting.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Modulation error ratio measuring apparatus, 2 ... Input / output operation part, 3 ... Signal conversion part, 3a ... Frequency conversion part, 3b ... A / D conversion part, 3c ... Orthogonal demodulation part, 4 (4a, 4b) ... Frequency error Measurement unit, 5 ... Frequency error correction unit, 6 ... Symbol timing extraction unit, 7 ... OFDM demodulation unit, 8 ... Transmission path characteristic calculation unit, 9 ... Transmission path equalizer, 10 ... Segmentation unit, 11 ... Demodulation unit, 12 ... Estimation , 13 ... Error calculation part, 14 ... MER (modulation error ratio) calculation part, 21 ... Operation part, 22 ... Display part, 23 ... Signal frequency setting part, 24 ... Concatenated transmission structure setting part, a ... Signal under measurement, b: Intermediate frequency signal.

Claims

A signal to be measured (a) in which unit transmission waves composed of one segment with different modulation schemes or unit transmission waves composed of two segments and composed of two layers are arbitrarily combined within a predetermined frequency band, A signal conversion means (3) for converting to a frequency signal (b) and outputting a digital baseband signal obtained by orthogonally demodulating the intermediate frequency signal;
Symbol timing extraction means (6) for extracting symbol timing of OFDM modulation from the baseband signal output from the signal conversion means;
OFDM demodulating means (7) for extracting all subcarriers of the signal under measurement by performing fast Fourier transform processing on the baseband signal using the symbol timing extracted by the symbol timing extracting means;
Partitioning means (10) for partitioning the subcarriers extracted by the OFDM demodulating means into the segments;
Demodulating means (11) for demodulating the subcarriers for each segment divided by the dividing means by a demodulation method corresponding to the phase modulation method of the corresponding segment to obtain a measurement constellation;
Estimation means (12) for estimating a theoretical constellation from the measurement constellation demodulated by the demodulation means;
An error calculating means (13) for calculating an error between the demodulated measurement constellation and the estimated theoretical constellation;
A power ratio between each error of each segment calculated by the error calculation means and the theoretical constellation of the corresponding segment is calculated, and a unit transmission wave consisting of one segment is a unit transmission wave consisting of three segments for each segment. Modulation error ratio calculation means (14) for calculating the power ratio as a modulation error ratio for each layer;
Linked transmission structure setting means (24) for setting information indicating the presence / absence of the segment of the signal under measurement, information indicating whether the segment of the unit transmission wave is composed of 1 or 3 segments, and a modulation scheme,
In accordance with the setting content set by the connected transmission structure setting means, a frequency error correction process of the baseband signal output from the signal conversion means (3) is executed, and the baseband signal with the corrected frequency error is obtained. A modulation error ratio measuring apparatus comprising frequency error correction means (5) input to the symbol timing extraction means (6).

The concatenated transmission structure setting means (24) sets the number of segments to be concatenated first, and then sets the number and arrangement of each of the one-segment unit transmission waves and the three-segment unit transmission waves constituting the concatenated transmission wave. The modulation error ratio measuring apparatus according to claim 1, further comprising setting a modulation method for each unit transmission wave.