JP3888292B2 - 受信装置及び受信装置のｃ／ｎ比表示方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル衛星放送を受信するための受信装置及びアンテナレベル調整等に用いられる受信装置のＣ／Ｎ比の表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星放送チューナや、衛星放送チューナ内蔵のテレビジョン受像機等には、アンテナで受信した衛星からの受信信号のＣ／Ｎ(Carrier/Noise)比を表示するためのアンテナレベル表示機能が備えられている。アンテナレベル表示機能は、例えば、アンテナを設置して、その方向を調整する際に用いられる。
【０００３】
すなわち、衛星放送では、衛星からの信号を受信するのに、鋭い指向性を有するパラボラアンテナが使われている。このため、アンテナを設置したときには、アンテナの方向の調整が不可欠である。
【０００４】
アンテナを設置する際には、アンテナレベル表示機能により、受信信号のＣ／Ｎ比が例えばテレビジョン受像機の画面中に表示される。パラボラアンテナを動かしながら、アンテナレベルが確認され、アンテナレベルの値が最大となるように、アンテナの向きが調整される。アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となるようにアンテナの方向が調整できれば、通常、衛星放送の受信が可能である。
【０００５】
このような受信レベルの表示機能は、従来の受信装置では、ＡＧＣ（Automatic Gain Control)アンプのゲインに基づいて行っている。すなわち、衛星放送の受信装置の中間周波増幅段には、受信信号のレベルを一定とするために、ＡＧＣ回路が設けられる。ＡＧＣ回路では、受信信号を検波して受信信号レベルが検出され、この受信信号レベルに応じて、中間周波増幅段の増幅器のゲインが設定される。受信信号中のノイズがホワイトノイズであると仮定すると、受信信号の信号レベルはＣ／Ｎ比を表すことになるので、ＡＧＣ回路の検出出力から、Ｃ／Ｎ比が検出できる。このようにＡＧＣ回路の検出出力から求められたＣ／Ｎ比がアンテナレベルとして表示される。
【０００６】
このように、従来の受信装置では、ＡＧＣ回路の検出出力を用いて、Ｃ／Ｎ比を検出し、このＣ／Ｎ比をアンテナレベルとして表示するようにしている。ところが、ＡＧＣ回路の検出出力を用いてＣ／Ｎ比の検出を行うようにした場合には、特に、ディジタル変調方式を使うディジタル衛星放送の受信装置では、アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となっているのに、満足な受信状態が得られないようなことがある。
【０００７】
つまり、ディジタル衛星放送を受信するためのアンテナには、１２ＧＨｚ帯の受信信号を１ＧＨｚ帯の中間周波信号に変換するためのＬＮＢ(Low Noise Block Down Converter)が搭載されている。このＬＮＢの中には、位相ノイズを多く含むものや、寄生発振を起こしているものがある。ディジタル衛星放送では、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying ）や、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying )、８ＰＳＫ（８相ＰＳＫ）等の位相変調が用いられているため、位相ノイズや寄生発振が発生していると、満足な受信状態が得られない。
【０００８】
従来の受信装置では、ＡＧＣ回路の検出出力を用いて検出されたＣ／Ｎ比をアンテナレベルとして表示している。ＡＧＣ回路の検出出力を用いて検出されたＣ／Ｎ比はホワイトノイズであると仮定してＣ／Ｎ比を検出するものであり、位相ノイズを反映しない。このため、特に位相変調を用いるディジタル衛星放送の場合には、アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となっているのにもかかわらず、満足な受信状態が得られないないというようなことが生じる。
【０００９】
位相ノイズや寄生発振により満足な受信状態が得られない場合には、受信装置の復調回路で位相補正（ループフィルタの帯域やダンピングファクタの調整）を行うことで、受信状態を改善することができる。
【００１０】
しかしながら、従来の受信装置では、位相ノイズや寄生発振を示す値が表示されない。このため、復調回路の位相補正を行うことは困難である。すなわち、位相ノイズや寄生発振を示す値が表示されないため、位相補正を行うためには、再生画面の画質を評価しながら、画質が最適となるように受信装置の復調回路の位相補正を行うようにしなければならない。画質を評価しながらの調整は、熟練を要する。
【００１１】
なお、位相ノイズに対する対処の仕方としては、例えば、特許文献１に示されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−１３７０５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の衛星放送の受信装置では、ＡＧＣ回路の検出出力を用い、ホワイトノイズと仮定してＣ／Ｎ比を計測し、このＣ／Ｎ比をアンテナレベルとして表示している。このため、位相ノイズや寄生発振が発生していると、アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となっているのにもかかわらず、満足な受信状態が得られなくなるようなことがある。この場合、受信装置側に問題があるのか、アンテナ側に問題があるのかが分からなくなり、受信障害に正しく対処できず、ユーザに混乱を与えるという問題がある。
【００１４】
また、位相ノイズや寄生発振により満足な受信状態が得られない場合には、受信装置の復調回路で位相補正を行うことが考えられるが、従来の受信装置では、位相ノイズや寄生発振を示す値が表示されないため、復調回路の位相補正を行うことは困難である。また、一度、位相ノイズや寄生発振が発生しているＬＮＢに合わせて復調回路の位相補正を行ってしまうと、位相ノイズが少なく、寄生発振が発生していないＬＮＢに変更したときに、かえって受信状態が悪化するという問題が発生する。
【００１５】
したがって、この発明の目的は、位相ノイズや寄生発振を検出することができ、位相ノイズや寄生発振による受信状態の悪化を警告することができ、受信障害に正しく対処でき、ユーザに不要な混乱を与えないようにした受信装置及び受信装置のＣ／Ｎ比表示方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、実軸方向の信号と虚軸方向の信号とに受信信号を復調する復調手段と、
復調手段により復調された振幅方向の復調信号の信号点の振れ幅と位相方向の信号点の振れ幅とからそれぞれＣ／Ｎ比を算出するＣ／Ｎ比算出手段と、
振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズを検出する位相ノイズ検出手段と、
Ｃ／Ｎ比算出手段で算出されたＣ／Ｎ比と、位相ノイズ検出手段で検出された位相ノイズを表示する表示手段と
からなる受信装置である。
【００１７】
請求項５の発明は、実軸方向の信号と虚軸方向の信号とに受信信号を復調し、
復調手段により復調された振幅方向の復調信号の信号点の振れ幅と位相方向の信号点の振れ幅とからそれぞれＣ／Ｎ比を算出し、
振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズが発生しているかどうかを判断し、
Ｃ／Ｎ比算出手段で算出されたＣ／Ｎ比と、位相ノイズ検出手段で検出された位相ノイズを表示する
ようにした受信装置のＣ／Ｎ比表示方法である。
【００１８】
振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断され、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、画面上に警告が表示される。
【００１９】
位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とから求められる位相ノイズに基づいて、復調回路の位相補正が行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用されたディジタルＢＳ放送の受信装置の一例を示すものである。図１において、例えば１２ＧＨｚ帯の電波で衛星を介して送られてくるディジタル衛星放送の電波は、パラボラアンテナ１で受信され、パラボラアンテナ１に取り付けられたＬＮＢ(Low Noise Block Down Converter)２で、例えば、１ＧＨｚ帯の第一中間周波信号に変換される。このＬＮＢ２の出力がケーブル３を介してチューナ回路４に供給される。
【００２１】
チューナ回路４には、マイクロプロセッサ２５から選局信号が供給される。チューナ回路４により、マイクロプロセッサ２５からの選局信号に基づいて、受信信号の中から、所望の搬送波周波数の信号が選択され、選択された受信信号の搬送波周波数の信号が第二中間周波信号に変換される。
【００２２】
チューナ回路４からの中間周波信号がＡＧＣ回路５に供給される。ＡＧＣ回路５により、チューナ回路４からの中間周波信号が増幅される。また、ＡＧＣ回路５では、受信信号の信号レベルが一定となるように、そのゲインが制御される。ＡＧＣ回路５の出力が復調回路６に供給される。
【００２３】
復調回路６では、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying ）と、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying )と、８ＰＳＫ（８相ＰＳＫ）の復調処理が行える。
【００２４】
すなわち、ディジタルＢＳ放送では、ＢＰＳＫと、ＱＰＳＫと、８ＰＳＫとにより、階層化伝送が行われている。８ＰＳＫ変調では、１シンボル当たりの情報量は増えるが、降雨による減衰があると、エラーレートが悪化する。これに対して、ＢＰＳＫやＱＰＳＫでは、１シンボル当たりの情報量は少なくなるが、降雨による減衰があっても、エラーレートはさほど低下しない。
【００２５】
送信側では、１つのＴＳパケットを１スロットに対応させて、各ＴＳパケットが４８スロットで構成されるフレームにマッピングされる。各スロット毎に、変調方式や符号化方式を割り当てることができる。各スロットに割り当てられた変調方式の種別や符号化率は、ＴＭＣＣ(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号により送られる。そして、８フレームを単位としてスーパーフレームが構成され、スロットの位置毎にインターリーブが行われる。
【００２６】
復調回路６で、トランスポートストリームが復調される。この復調回路６の出力は、ビタビ復号回路７に供給される。ビタビ復号回路７で、内符号のエラー訂正処理が行われる。ビタビ復号回路７の出力がエラー訂正回路８に供給される。エラー訂正回路８で、外符号のエラー訂正処理が行われる。
【００２７】
すなわち、ディジタルＢＳ放送では、エラー訂正符号化方式としては、外符号にリード・ソロモン符号（２０４，１８８）、内符号に、トレリス符号、畳み込み符号が用いられる。ビタビ復号回路７により、内符号のエラー訂正処理が行われる。リード・ソロモン符号によるエラー訂正回路８により、外符号のエラー訂正処理が行われる。
【００２８】
エラー訂正回路８の出力がデスクランブラ９に供給される。デスクランブラ９で、ＣＡＳ（Condition Access System ）制御が行われる。
【００２９】
つまり、限定受信の場合には、トランスポートストリームに暗号化が施されている。個人情報はＩＣカード１０に格納されており、ＩＣカード１０は、カードインターフェース１１を介して装着される。
【００３０】
デスクランブラ９には、受信されたＥＣＭ(Encryption Control Message)及びＥＭＭ(Entitlement Management Message)のセクションの情報が供給されると共に、ＩＣカード１０に記憶されているデスクランブル用の鍵データが供給される。限定受信の場合には、デスクランブラ９により、受信されたＥＣＭやＥＭＭと、ＩＣカード１０の情報を用いて、デスクランブルが行われる。
【００３１】
また、モデム１２が設けられ、課金情報がモデム１２を介して、電話回線により、番組の放送センタに送られる。
【００３２】
デスクランブラ９でデスクランブルされたトランスポートストリームは、デマルチプレクサ１３に送られる。
【００３３】
デマルチプレクサ１３は、受信されたトランスポートストリームの中から、所望のパケットのストリームを分離するものである。パケットのヘッダ部にはパケット識別子（ＰＩＤ）が記述されている。デマルチプレクサ１３で、このＰＩＤに基づいて、所望のプログラムのビデオＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)パケット、オーディオＰＥＳパケット、データパケット、ＰＳＩ(Program Specific Information)及びＳＩ(Specific Information)のパケットに、各パケットが分離される。
【００３４】
所望のプログラムのビデオＰＥＳパケットは、ビデオデコーダ１４に送られ、オーディオＰＥＳパケットは、オーディオデコーダ１５に送られる。データパケット、ＰＳＩ及びＳＩのパケットは、マイクロプロセッサ２５に送られる。
【００３５】
ビデオデコーダ１４は、デマルチプレクサ１３からのビデオＰＥＳパケットを受け取り、ＭＰＥＧ(Moving Picture Coding Experts Group )２方式のデコード処理を行って、ビデオ信号を再生するものである。再生されたビデオ信号は、出力端子１６から出力される。
【００３６】
オーディオデコーダ１５は、デマルチプレクサ１３からのオーディオＰＥＳパケットを受け取り、ＭＰＥＧ２−ＡＡＣ（MPEG2 Advanced Audio Coding )のデコード処理を行って、オーディオ信号を形成するものである。再生されたオーディオ信号は、出力端子１７から出力される。
【００３７】
操作入力は、入力キー１８により与えられる。入力キー１８は、例えば、受信装置のパネルに配置される各種のキーやスイッチである。また、操作入力は、赤外線リモートコントローラ２０により行うことができ、赤外線リモートコントローラ２０からの赤外線コマンド信号を受光する受光部２１が設けられ、受光部２１からの信号がマイクロプロセッサ２５に送られる。
【００３８】
各種の設定状態が表示部１９に表示される。表示部１９は、例えば、パネルに配設される液晶ディスプレイや、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)素子である。更に、マイクロプロセッサ２５からの表示信号はＯＳＤ(On Screen Display)回路２２に供給され、ＯＳＤ回路２２の出力が加算器２３により、ビデオ信号に合成される。これにより、各種の設定状態を受像画面中に重畳表示させることができる。
【００３９】
図２は、この発明が適用されたＣ／Ｎレベル表示回路の一例を示すものである。図２において、受信信号がＡＧＣ回路５を介して出力され、このＡＧＣ回路５の出力が復調回路６に供給される。ＡＧＣ回路５は、受信信号を検波して受信信号レベルを検出する検波回路４２と、中間周波増幅器４１とからなり、受信信号の検出レベルに応じて中間周波増幅器４１のゲインを制御することで、受信信号レベルが一定となるように制御される。
【００４０】
復調回路６は、ローカル発振器５１と、乗算器５２Ａ及び５２Ｂと、９０度移相器５３と、ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂと、Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂと、ＰＳＫ復調器５６とを備えている。ローカル発振器５１、乗算器５２Ａ及び５２Ｂ、９０度移相器５３は、直交検波回路を構成している。
【００４１】
ローカル発振器５１からは、受信信号から再生されたキャリア信号が出力される。ローカル発振器５１の出力が乗算器５２Ａに供給されると共に、９０度移相器５３を介して、乗算器５２Ｂに供給される。
【００４２】
乗算器５２Ａで、受信信号とローカル発振器５１からのキャリア信号とが乗算される。乗算器５２Ｂで、受信信号と、９０度位相がシフトされたキャリア信号とが乗算される。乗算器５２Ａ及び５２Ｂの出力から、実軸方向の信号成分と虚軸方向の信号成分とが得られる。乗算器５２Ａ及び５２Ｂの出力は、ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂにそれぞれ供給され、不要な帯域成分が除去される。ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂの出力がＡ／Ｄ(Analog to Digital)コンバータ５５Ａ及び５５Ｂにそれぞれ供給される。Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂで、実軸方向及び虚軸方向の信号成分がディジタル化される。Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂの出力がＰＳＫ復調器５６に供給される。
【００４３】
ＰＳＫ復調器５６により、Ａ／Ｄ変換された実軸方向及び虚軸方向の信号成分が複素数平面上にマッピングされる。マッピングされた信号点に割り当てられた符号から、ディジタル信号が復調される。復調されたディジタル信号がトランスポートストリームとして出力される。
【００４４】
復調回路６には、入力端子５７から位相補正信号が供給される。この位相補正信号により、位相ノイズに対応して、位相補正を行うことができる。受信信号に位相ノイズが発生している場合には、入力端子５７からの位相補正信号に基づいて、フィルタの帯域やダンピングファクタ（ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂの帯域やローカル発振器５１の特性等）が設定される。
【００４５】
また、Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂからの実軸方向及び虚軸方向の復調データがマイクロプロセッサ２５に供給される。マイクロプロセッサ２５で、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とからＣ／Ｎ比が算出される。また、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、マイクロプロセッサ２５で、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断される。算出されたＣ／Ｎ比がＯＳＤ回路２２により画面上に表示される。また、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告がＯＳＤ回路２２により画面上に表示される。
【００４６】
前述したように、復調回路６のフィルタの帯域やダンピングファクタは、入力端子５７からの位相補正信号に応じて設定できる。位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、復調回路６の位相補正を行うことで、対処できる。
【００４７】
振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて位相ノイズや寄生発振の発生が検出されたら、これに応じて、復調回路６の位相補正が行われる。すなわち、位相ノイズや寄生発振の発生が検出されたら、入力端子５７から位相補正信号により、復調回路６の位相補正が行われる。
【００４８】
このように、この発明が適用された受信装置では、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断される。このように、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が検出できることについて、以下に説明する。
【００４９】
前述したように、ディジタルＢＳ放送では、ＢＰＳＫと、ＱＰＳＫと、８ＰＳＫとにより、階層化伝送が行われている。このような位相変調では、位相が情報を示す。例えば、図３は、ＱＰＳＫ変調の場合の各信号点を複素平面上にマッピングして示したものである。ＱＰＳＫの場合には、信号点は、円周上の４５度、１３５度、２２５度、３１５度のポイントに位置にされる。
【００５０】
これに対して、受信装置で受信したときの信号点は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、各信号点を中心として分散する。このように、各信号点を複素平面上にマッピングしたものは、コンスタレーションと呼ばれている。
【００５１】
ノイズに対して信号強度が大きい（Ｃ／Ｎ比が高い場合）には、受信信号の信号点は、本来の信号点と略一致するようになり、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径（円Ｒ１〜Ｒ４の半径）は、小さくなる。これに対して、ノイズに対して信号強度が弱くなる（Ｃ／Ｎ比が低くなる）と、受信信号の信号点は、本来の信号点に対して広がりを持って分布するようになり、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径は大きくなる。このことから、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径、すなわち各受信信号の信号点と本来の信号点との振れ幅を検出すれば、Ｃ／Ｎ比を求めることができる。
【００５２】
ここで、受信信号が位相ノイズや寄生発振の影響を受けていなければ、図４Ａに示すように、受信信号の信号点は、本来の信号点に対して、正規分布で分散することになり、受信信号のコンスタレーションは、円Ｒ１〜Ｒ４のように、円形に分布する。単にＣ／Ｎ比が低いときには、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径が大きくなるが、コンスタレーションは円形を保つ。
【００５３】
これに対して、位相ノイズや寄生発振が発生していると、図４Ｂで円Ｒ１１〜Ｒ１４で示すように、受信信号のコンスタレーションは、楕円形を示すように分布する。
【００５４】
このことから、受信信号のコンスタレーションにより求められる信号点の振幅方向の振れ幅と、位相方向の振れ幅とを比較すれば、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断できる。
【００５５】
受信信号のコンスタレーションにより求められる信号点の振幅方向の振れ幅と、位相方向の振れ幅とが略等しければ、位相ノイズや寄生発振が発生していないと判断できる。受信信号のコンスタレーションにより求められる信号点の実軸方向の振れ幅と、虚軸方向の振れ幅とが異なれば、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断できる。
【００５６】
図５は、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が検出し、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、ＯＳＤ回路２２により画面上に警告を表示するための処理を示すフローチャートである。
【００５７】
図５において、アンテナレベルの表示モードに設定されているかどうかが判断される（ステップＳ１）。アンテナレベルの表示モードに設定されていたら、衛星放送が受信され（ステップＳ２）、復調回路６の実軸方向の受信信号の復調出力と、虚軸方向の受信信号の復調出力とから、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とが検出される（ステップＳ３）。
【００５８】
この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）とが算出される（ステップＳ４）。求められた受信信号のＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ、ＣＮ＿Ｉ）が画面上に表示される（ステップＳ５）。なお、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）は、必ずしも表示する必要はない。
【００５９】
そして、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）とが比較され、位相ノイズや寄生発振が検出される（ステップＳ６）。振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）との差（ＣＮ＿Ｒ−ＣＮ＿Ｉ）から、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断される（ステップＳ７）。
【００６０】
すなわち、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ））との差（ＣＮ＿Ｒ−ＣＮ＿Ｉ）の絶対値が所定値以内のときには、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していないと判断される。振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ）＿Ｉ）との差（ＣＮ＿Ｒ−ＣＮ＿Ｉ）の絶対値が所定値を越えたときには、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していると判断される。
【００６１】
所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していないと判断された場合には、アンテナレベルの表示モードがオフされたかどうかが判断され（ステップＳ８）、アンテナレベルの表示モードがオフされていなければ、ステップＳ２にリターンされ、Ｃ／Ｎ比の表示が継続して行われる。アンテナレベルの表示モードがオフされた場合には、通常の受信画面に復帰される。
【００６２】
ステップＳ７で、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示される（ステップＳ９）。また、このときに、復調回路６の位相補正を行うかどうかが判断され（ステップＳ１０）、位相補正を行う場合には、復調回路６の位相補正が行われる。この復調回路６の位相補正は、マニュアルでユーザが設定するようにしても良いし、自動設定するようにしても良い。マニュアルの場合には、例えば、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には位相補正を行う場合には、位相補正を行う画面が表示されるようにすることが考えられる。自動設定の場合には、位相ノイズの発生量に応じて、復調回路６の位相を補正することが考えられる。
【００６３】
そして、アンテナレベルの表示モードがオフされたかどうかが判断され（ステップＳ８）、アンテナレベルの表示モードがオフされていなければ、ステップＳ２にリターンされ、Ｃ／Ｎ比の表示が継続して行われる。アンテナレベルの表示モードがオフされた場合には、通常の受信画面に復帰される。
【００６４】
図６は、図１に示した受信装置において、ＯＳＤ回路２２により画面上に表示されるＣ／Ｎ比の表示例を示すものである。入力キー１８又はリモートコントローラ２０を操作して、アンテナレベルの設定状態に設定すると、図６に示すように、現在の受信レベルを表す表示１０１と、現在までの受信レベルの最大値を表す表示１０２と、受信レベルを表すバー表示１０３と、アンテナサービス表示１０４とを含む画面が表示される。更に、所定値以上のフェーズノイズや寄生発振が発生しているときには、警告表示１０５とが表示される。
【００６５】
現在の受信レベルを表す表示１０１と、現在までの受信レベルの最大値を表す表示１０２は、受信信号の振幅方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルを示している。表示１０１及び１０２には、ユーザがその値を認識しやすいように、Ｃ／Ｎ値のデシベル値を２倍した値を表示している。例えば、「２８」はＣ／Ｎ比が１４ｄＢであることを示している。受信レベルを表すバー表示１０３は、この振幅方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値の値ををバー表示したものである。
【００６６】
アンテナサービス表示１０４は、受信信号の位相方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルの現在の値の表示１０４Ａと、最大値の表示１０４Ｂとからなる。この値は、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかを検出するために参考とされるもので、デシベル値の１０倍の値を表示している。例えば、「１４２」はＣ／Ｎ比が１４．２ｄＢであることを示している。
【００６７】
警告表示１０５は、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していることが検知された場合に、表示される。位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかは、受信信号の実軸方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルと、位相方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルとの差から、判断される。受信信号の振幅方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルと、位相方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルとの差が所定値以上の場合には、位相ノイズや寄生発振が発生しているとして、警告表示１０５が表示される。
【００６８】
なお、警告表示１０５は、例えば、警告を示す文字やアイコンを表示したり、色を変えたりして表示しても良い。また、位相ノイズや寄生発振が発生しているときには、Ｃ／Ｎ比の表示１０１及び１０２や、アンテナサービス表示１０４の色を変えるようにしても良い。
【００６９】
また、上述の例では、Ｃ／Ｎ比の表示１０１及び１０２に表示される受信レベルのＣ／Ｎ値がその値を２倍にして表示し、アンテナサービス表示１０４に表示される受信レベルのＣ／Ｎ値はその値を１０倍にして表示しているが、Ｃ／Ｎ比の表示はこれに限定されるものではない。例えば、Ｃ／Ｎ比の表示を、「１」から「１０」までの１０段階で表示するようにしても良い。また、Ｃ／Ｎ比を示すデシベル値をそのまま表示するようにしても良い。
【００７０】
以上説明したように、この発明が適用された受信装置では、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断され、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、ＯＳＤ回路２２により画面上に警告が表示される。
【００７１】
位相ノイズや寄生発振が発生していると、受信信号のＣ／Ｎ比は十分に大きいのに、満足な画面が再生できないことがある。この場合、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示なされないと、ユーザは、どのような原因で満足な画面が再生できないのかが分からない。この発明が適用された受信装置では、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示されるので、位相ノイズや寄生発振が発生して満足な画面が再生できない場合には、その要因を正しく認識することができる。
【００７２】
また、この発明が適用された受信装置では、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とから求められる位相ノイズに基づいて、復調回路６の位相調整が行われる。すなわち、例えば、ＬＮＢ２による位相ノイズがある場合には、その位相ノイズを補償するような特性となるように、復調回路６の位相調整が行われる。これにより、復調回路の位相調整の最適化が図れる。
【００７３】
なお、上述の例では、位相ノイズの発生を画面上にＯＳＤにより表示するようにしているが、パネル上の表示部に、ＬＥＤ等で表示させるようにしても良い。
【００７４】
また、上述の例では、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比との差の絶対値が所定値以上のときに、位相ノイズや寄生発振が生じていることを警告を表示するようにしているが、位相ノイズを数値化して表示するようにしても良い。位相ノイズを数値化して表示すれば、この位相ノイズとして示される数値を見ながら、復調回路の位相補正を最適に設定することができる。
【００７５】
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
この発明によれば、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断され、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、画面上に警告が表示される。位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示されるので、位相ノイズや寄生発振が発生して満足な画面が再生できない場合には、その要因を正しく認識することができる。
【００７７】
また、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とから求められる位相ノイズに基づいて、復調回路の位相調整が行われる。これにより、復調回路の位相調整の最適化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用された衛星放送の受信装置の一例のブロック図である。
【図２】この発明が適用された衛星放送の受信装置におけるＣ／Ｎ比の表示の説明に用いるブロック図である。
【図３】ＱＰＳＫ変調の複素数平面上の信号点配置の説明図である。
【図４】ノイズを受けたときの信号点の分散を示すコンスタレーションの説明図である。
【図５】この発明が適用された衛星放送の受信装置におけるＣ／Ｎ比の表示の説明に用いるフローチャートである。
【図６】この発明が適用された衛星放送の受信装置におけるＣ／Ｎ比の表示例を示す略線図である。
【符号の説明】
１・・・パラボラアンテナ、２・・・ＬＮＢ、４・・・チューナ回路、５・・・ＡＧＣ回路、６・・・復調回路、２２・・・ＯＳＤ回路、２５・・・マイクロプロセッサ、５２Ａ、５２Ｂ・・・乗算器、５６・・・ＰＳＫ復調回路、１０１・・・現在の受信レベルを表す表示、１０２・・・現在までの受信レベルの最大値を表す表示、１０３・・・受信レベルを表すバー表示、１０４・・・アンテナサービス表示１０４、１０５・・・フェーズ位相や寄生発振の警告表示
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル衛星放送を受信するための受信装置及びアンテナレベル調整等に用いられる受信装置のＣ／Ｎ比の表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星放送チューナや、衛星放送チューナ内蔵のテレビジョン受像機等には、アンテナで受信した衛星からの受信信号のＣ／Ｎ(Carrier/Noise)比を表示するためのアンテナレベル表示機能が備えられている。アンテナレベル表示機能は、例えば、アンテナを設置して、その方向を調整する際に用いられる。
【０００３】
すなわち、衛星放送では、衛星からの信号を受信するのに、鋭い指向性を有するパラボラアンテナが使われている。このため、アンテナを設置したときには、アンテナの方向の調整が不可欠である。
【０００４】
アンテナを設置する際には、アンテナレベル表示機能により、受信信号のＣ／Ｎ比が例えばテレビジョン受像機の画面中に表示される。パラボラアンテナを動かしながら、アンテナレベルが確認され、アンテナレベルの値が最大となるように、アンテナの向きが調整される。アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となるようにアンテナの方向が調整できれば、通常、衛星放送の受信が可能である。
【０００５】
このような受信レベルの表示機能は、従来の受信装置では、ＡＧＣ（Automatic Gain Control)アンプのゲインに基づいて行っている。すなわち、衛星放送の受信装置の中間周波増幅段には、受信信号のレベルを一定とするために、ＡＧＣ回路が設けられる。ＡＧＣ回路では、受信信号を検波して受信信号レベルが検出され、この受信信号レベルに応じて、中間周波増幅段の増幅器のゲインが設定される。受信信号中のノイズがホワイトノイズであると仮定すると、受信信号の信号レベルはＣ／Ｎ比を表すことになるので、ＡＧＣ回路の検出出力から、Ｃ／Ｎ比が検出できる。このようにＡＧＣ回路の検出出力から求められたＣ／Ｎ比がアンテナレベルとして表示される。
【０００６】
このように、従来の受信装置では、ＡＧＣ回路の検出出力を用いて、Ｃ／Ｎ比を検出し、このＣ／Ｎ比をアンテナレベルとして表示するようにしている。ところが、ＡＧＣ回路の検出出力を用いてＣ／Ｎ比の検出を行うようにした場合には、特に、ディジタル変調方式を使うディジタル衛星放送の受信装置では、アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となっているのに、満足な受信状態が得られないようなことがある。
【０００７】
つまり、ディジタル衛星放送を受信するためのアンテナには、１２ＧＨｚ帯の受信信号を１ＧＨｚ帯の中間周波信号に変換するためのＬＮＢ(Low Noise Block Down Converter)が搭載されている。このＬＮＢの中には、位相ノイズを多く含むものや、寄生発振を起こしているものがある。ディジタル衛星放送では、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying ）や、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying )、８ＰＳＫ（８相ＰＳＫ）等の位相変調が用いられているため、位相ノイズや寄生発振が発生していると、満足な受信状態が得られない。
【０００８】
従来の受信装置では、ＡＧＣ回路の検出出力を用いて検出されたＣ／Ｎ比をアンテナレベルとして表示している。ＡＧＣ回路の検出出力を用いて検出されたＣ／Ｎ比はホワイトノイズであると仮定してＣ／Ｎ比を検出するものであり、位相ノイズを反映しない。このため、特に位相変調を用いるディジタル衛星放送の場合には、アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となっているのにもかかわらず、満足な受信状態が得られないないというようなことが生じる。
【０００９】
位相ノイズや寄生発振により満足な受信状態が得られない場合には、受信装置の復調回路で位相補正（ループフィルタの帯域やダンピングファクタの調整）を行うことで、受信状態を改善することができる。
【００１０】
しかしながら、従来の受信装置では、位相ノイズや寄生発振を示す値が表示されない。このため、復調回路の位相補正を行うことは困難である。すなわち、位相ノイズや寄生発振を示す値が表示されないため、位相補正を行うためには、再生画面の画質を評価しながら、画質が最適となるように受信装置の復調回路の位相補正を行うようにしなければならない。画質を評価しながらの調整は、熟練を要する。
【００１１】
なお、位相ノイズに対する対処の仕方としては、例えば、特許文献１に示されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−１３７０５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の衛星放送の受信装置では、ＡＧＣ回路の検出出力を用い、ホワイトノイズと仮定してＣ／Ｎ比を計測し、このＣ／Ｎ比をアンテナレベルとして表示している。このため、位相ノイズや寄生発振が発生していると、アンテナレベルの表示が所定のＣ／Ｎ比以上となっているのにもかかわらず、満足な受信状態が得られなくなるようなことがある。この場合、受信装置側に問題があるのか、アンテナ側に問題があるのかが分からなくなり、受信障害に正しく対処できず、ユーザに混乱を与えるという問題がある。
【００１４】
また、位相ノイズや寄生発振により満足な受信状態が得られない場合には、受信装置の復調回路で位相補正を行うことが考えられるが、従来の受信装置では、位相ノイズや寄生発振を示す値が表示されないため、復調回路の位相補正を行うことは困難である。また、一度、位相ノイズや寄生発振が発生しているＬＮＢに合わせて復調回路の位相補正を行ってしまうと、位相ノイズが少なく、寄生発振が発生していないＬＮＢに変更したときに、かえって受信状態が悪化するという問題が発生する。
【００１５】
したがって、この発明の目的は、位相ノイズや寄生発振を検出することができ、位相ノイズや寄生発振による受信状態の悪化を警告することができ、受信障害に正しく対処でき、ユーザに不要な混乱を与えないようにした受信装置及び受信装置のＣ／Ｎ比表示方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、実軸方向の信号と虚軸方向の信号とに受信信号を復調する復調手段と、
復調手段により復調された振幅方向の復調信号の信号点の振れ幅と位相方向の信号点の振れ幅とからそれぞれＣ／Ｎ比を算出するＣ／Ｎ比算出手段と、
振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズを検出する位相ノイズ検出手段と、
Ｃ／Ｎ比算出手段で算出されたＣ／Ｎ比と、位相ノイズ検出手段で検出された位相ノイズを表示する表示手段と
からなる受信装置である。
【００１７】
請求項５の発明は、実軸方向の信号と虚軸方向の信号とに受信信号を復調し、
復調手段により復調された振幅方向の復調信号の信号点の振れ幅と位相方向の信号点の振れ幅とからそれぞれＣ／Ｎ比を算出し、
振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズが発生しているかどうかを判断し、
Ｃ／Ｎ比算出手段で算出されたＣ／Ｎ比と、位相ノイズ検出手段で検出された位相ノイズを表示する
ようにした受信装置のＣ／Ｎ比表示方法である。
【００１８】
振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断され、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、画面上に警告が表示される。
【００１９】
位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とから求められる位相ノイズに基づいて、復調回路の位相補正が行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用されたディジタルＢＳ放送の受信装置の一例を示すものである。図１において、例えば１２ＧＨｚ帯の電波で衛星を介して送られてくるディジタル衛星放送の電波は、パラボラアンテナ１で受信され、パラボラアンテナ１に取り付けられたＬＮＢ(Low Noise Block Down Converter)２で、例えば、１ＧＨｚ帯の第一中間周波信号に変換される。このＬＮＢ２の出力がケーブル３を介してチューナ回路４に供給される。
【００２１】
チューナ回路４には、マイクロプロセッサ２５から選局信号が供給される。チューナ回路４により、マイクロプロセッサ２５からの選局信号に基づいて、受信信号の中から、所望の搬送波周波数の信号が選択され、選択された受信信号の搬送波周波数の信号が第二中間周波信号に変換される。
【００２２】
チューナ回路４からの中間周波信号がＡＧＣ回路５に供給される。ＡＧＣ回路５により、チューナ回路４からの中間周波信号が増幅される。また、ＡＧＣ回路５では、受信信号の信号レベルが一定となるように、そのゲインが制御される。ＡＧＣ回路５の出力が復調回路６に供給される。
【００２３】
復調回路６では、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying ）と、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying )と、８ＰＳＫ（８相ＰＳＫ）の復調処理が行える。
【００２４】
すなわち、ディジタルＢＳ放送では、ＢＰＳＫと、ＱＰＳＫと、８ＰＳＫとにより、階層化伝送が行われている。８ＰＳＫ変調では、１シンボル当たりの情報量は増えるが、降雨による減衰があると、エラーレートが悪化する。これに対して、ＢＰＳＫやＱＰＳＫでは、１シンボル当たりの情報量は少なくなるが、降雨による減衰があっても、エラーレートはさほど低下しない。
【００２５】
送信側では、１つのＴＳパケットを１スロットに対応させて、各ＴＳパケットが４８スロットで構成されるフレームにマッピングされる。各スロット毎に、変調方式や符号化方式を割り当てることができる。各スロットに割り当てられた変調方式の種別や符号化率は、ＴＭＣＣ(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号により送られる。そして、８フレームを単位としてスーパーフレームが構成され、スロットの位置毎にインターリーブが行われる。
【００２６】
復調回路６で、トランスポートストリームが復調される。この復調回路６の出力は、ビタビ復号回路７に供給される。ビタビ復号回路７で、内符号のエラー訂正処理が行われる。ビタビ復号回路７の出力がエラー訂正回路８に供給される。エラー訂正回路８で、外符号のエラー訂正処理が行われる。
【００２７】
すなわち、ディジタルＢＳ放送では、エラー訂正符号化方式としては、外符号にリード・ソロモン符号（２０４，１８８）、内符号に、トレリス符号、畳み込み符号が用いられる。ビタビ復号回路７により、内符号のエラー訂正処理が行われる。リード・ソロモン符号によるエラー訂正回路８により、外符号のエラー訂正処理が行われる。
【００２８】
エラー訂正回路８の出力がデスクランブラ９に供給される。デスクランブラ９で、ＣＡＳ（Condition Access System ）制御が行われる。
【００２９】
つまり、限定受信の場合には、トランスポートストリームに暗号化が施されている。個人情報はＩＣカード１０に格納されており、ＩＣカード１０は、カードインターフェース１１を介して装着される。
【００３０】
デスクランブラ９には、受信されたＥＣＭ(Encryption Control Message)及びＥＭＭ(Entitlement Management Message)のセクションの情報が供給されると共に、ＩＣカード１０に記憶されているデスクランブル用の鍵データが供給される。限定受信の場合には、デスクランブラ９により、受信されたＥＣＭやＥＭＭと、ＩＣカード１０の情報を用いて、デスクランブルが行われる。
【００３１】
また、モデム１２が設けられ、課金情報がモデム１２を介して、電話回線により、番組の放送センタに送られる。
【００３２】
デスクランブラ９でデスクランブルされたトランスポートストリームは、デマルチプレクサ１３に送られる。
【００３３】
デマルチプレクサ１３は、受信されたトランスポートストリームの中から、所望のパケットのストリームを分離するものである。パケットのヘッダ部にはパケット識別子（ＰＩＤ）が記述されている。デマルチプレクサ１３で、このＰＩＤに基づいて、所望のプログラムのビデオＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)パケット、オーディオＰＥＳパケット、データパケット、ＰＳＩ(Program Specific Information)及びＳＩ(Specific Information)のパケットに、各パケットが分離される。
【００３４】
所望のプログラムのビデオＰＥＳパケットは、ビデオデコーダ１４に送られ、オーディオＰＥＳパケットは、オーディオデコーダ１５に送られる。データパケット、ＰＳＩ及びＳＩのパケットは、マイクロプロセッサ２５に送られる。
【００３５】
ビデオデコーダ１４は、デマルチプレクサ１３からのビデオＰＥＳパケットを受け取り、ＭＰＥＧ(Moving Picture Coding Experts Group )２方式のデコード処理を行って、ビデオ信号を再生するものである。再生されたビデオ信号は、出力端子１６から出力される。
【００３６】
オーディオデコーダ１５は、デマルチプレクサ１３からのオーディオＰＥＳパケットを受け取り、ＭＰＥＧ２−ＡＡＣ（MPEG2 Advanced Audio Coding )のデコード処理を行って、オーディオ信号を形成するものである。再生されたオーディオ信号は、出力端子１７から出力される。
【００３７】
操作入力は、入力キー１８により与えられる。入力キー１８は、例えば、受信装置のパネルに配置される各種のキーやスイッチである。また、操作入力は、赤外線リモートコントローラ２０により行うことができ、赤外線リモートコントローラ２０からの赤外線コマンド信号を受光する受光部２１が設けられ、受光部２１からの信号がマイクロプロセッサ２５に送られる。
【００３８】
各種の設定状態が表示部１９に表示される。表示部１９は、例えば、パネルに配設される液晶ディスプレイや、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)素子である。更に、マイクロプロセッサ２５からの表示信号はＯＳＤ(On Screen Display)回路２２に供給され、ＯＳＤ回路２２の出力が加算器２３により、ビデオ信号に合成される。これにより、各種の設定状態を受像画面中に重畳表示させることができる。
【００３９】
図２は、この発明が適用されたＣ／Ｎレベル表示回路の一例を示すものである。図２において、受信信号がＡＧＣ回路５を介して出力され、このＡＧＣ回路５の出力が復調回路６に供給される。ＡＧＣ回路５は、受信信号を検波して受信信号レベルを検出する検波回路４２と、中間周波増幅器４１とからなり、受信信号の検出レベルに応じて中間周波増幅器４１のゲインを制御することで、受信信号レベルが一定となるように制御される。
【００４０】
復調回路６は、ローカル発振器５１と、乗算器５２Ａ及び５２Ｂと、９０度移相器５３と、ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂと、Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂと、ＰＳＫ復調器５６とを備えている。ローカル発振器５１、乗算器５２Ａ及び５２Ｂ、９０度移相器５３は、直交検波回路を構成している。
【００４１】
ローカル発振器５１からは、受信信号から再生されたキャリア信号が出力される。ローカル発振器５１の出力が乗算器５２Ａに供給されると共に、９０度移相器５３を介して、乗算器５２Ｂに供給される。
【００４２】
乗算器５２Ａで、受信信号とローカル発振器５１からのキャリア信号とが乗算される。乗算器５２Ｂで、受信信号と、９０度位相がシフトされたキャリア信号とが乗算される。乗算器５２Ａ及び５２Ｂの出力から、実軸方向の信号成分と虚軸方向の信号成分とが得られる。乗算器５２Ａ及び５２Ｂの出力は、ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂにそれぞれ供給され、不要な帯域成分が除去される。ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂの出力がＡ／Ｄ(Analog to Digital)コンバータ５５Ａ及び５５Ｂにそれぞれ供給される。Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂで、実軸方向及び虚軸方向の信号成分がディジタル化される。Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂの出力がＰＳＫ復調器５６に供給される。
【００４３】
ＰＳＫ復調器５６により、Ａ／Ｄ変換された実軸方向及び虚軸方向の信号成分が複素数平面上にマッピングされる。マッピングされた信号点に割り当てられた符号から、ディジタル信号が復調される。復調されたディジタル信号がトランスポートストリームとして出力される。
【００４４】
復調回路６には、入力端子５７から位相補正信号が供給される。この位相補正信号により、位相ノイズに対応して、位相補正を行うことができる。受信信号に位相ノイズが発生している場合には、入力端子５７からの位相補正信号に基づいて、フィルタの帯域やダンピングファクタ（ローパスフィルタ５４Ａ及び５４Ｂの帯域やローカル発振器５１の特性等）が設定される。
【００４５】
また、Ａ／Ｄコンバータ５５Ａ及び５５Ｂからの実軸方向及び虚軸方向の復調データがマイクロプロセッサ２５に供給される。マイクロプロセッサ２５で、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とからＣ／Ｎ比が算出される。また、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、マイクロプロセッサ２５で、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断される。算出されたＣ／Ｎ比がＯＳＤ回路２２により画面上に表示される。また、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告がＯＳＤ回路２２により画面上に表示される。
【００４６】
前述したように、復調回路６のフィルタの帯域やダンピングファクタは、入力端子５７からの位相補正信号に応じて設定できる。位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、復調回路６の位相補正を行うことで、対処できる。
【００４７】
振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて位相ノイズや寄生発振の発生が検出されたら、これに応じて、復調回路６の位相補正が行われる。すなわち、位相ノイズや寄生発振の発生が検出されたら、入力端子５７から位相補正信号により、復調回路６の位相補正が行われる。
【００４８】
このように、この発明が適用された受信装置では、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断される。このように、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が検出できることについて、以下に説明する。
【００４９】
前述したように、ディジタルＢＳ放送では、ＢＰＳＫと、ＱＰＳＫと、８ＰＳＫとにより、階層化伝送が行われている。このような位相変調では、位相が情報を示す。例えば、図３は、ＱＰＳＫ変調の場合の各信号点を複素平面上にマッピングして示したものである。ＱＰＳＫの場合には、信号点は、円周上の４５度、１３５度、２２５度、３１５度のポイントに位置にされる。
【００５０】
これに対して、受信装置で受信したときの信号点は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、各信号点を中心として分散する。このように、各信号点を複素平面上にマッピングしたものは、コンスタレーションと呼ばれている。
【００５１】
ノイズに対して信号強度が大きい（Ｃ／Ｎ比が高い場合）には、受信信号の信号点は、本来の信号点と略一致するようになり、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径（円Ｒ１〜Ｒ４の半径）は、小さくなる。これに対して、ノイズに対して信号強度が弱くなる（Ｃ／Ｎ比が低くなる）と、受信信号の信号点は、本来の信号点に対して広がりを持って分布するようになり、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径は大きくなる。このことから、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径、すなわち各受信信号の信号点と本来の信号点との振れ幅を検出すれば、Ｃ／Ｎ比を求めることができる。
【００５２】
ここで、受信信号が位相ノイズや寄生発振の影響を受けていなければ、図４Ａに示すように、受信信号の信号点は、本来の信号点に対して、正規分布で分散することになり、受信信号のコンスタレーションは、円Ｒ１〜Ｒ４のように、円形に分布する。単にＣ／Ｎ比が低いときには、受信信号の分布を示すコンスタレーションの半径が大きくなるが、コンスタレーションは円形を保つ。
【００５３】
これに対して、位相ノイズや寄生発振が発生していると、図４Ｂで円Ｒ１１〜Ｒ１４で示すように、受信信号のコンスタレーションは、楕円形を示すように分布する。
【００５４】
このことから、受信信号のコンスタレーションにより求められる信号点の振幅方向の振れ幅と、位相方向の振れ幅とを比較すれば、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断できる。
【００５５】
受信信号のコンスタレーションにより求められる信号点の振幅方向の振れ幅と、位相方向の振れ幅とが略等しければ、位相ノイズや寄生発振が発生していないと判断できる。受信信号のコンスタレーションにより求められる信号点の実軸方向の振れ幅と、虚軸方向の振れ幅とが異なれば、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断できる。
【００５６】
図５は、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が検出し、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、ＯＳＤ回路２２により画面上に警告を表示するための処理を示すフローチャートである。
【００５７】
図５において、アンテナレベルの表示モードに設定されているかどうかが判断される（ステップＳ１）。アンテナレベルの表示モードに設定されていたら、衛星放送が受信され（ステップＳ２）、復調回路６の実軸方向の受信信号の復調出力と、虚軸方向の受信信号の復調出力とから、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とが検出される（ステップＳ３）。
【００５８】
この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）とが算出される（ステップＳ４）。求められた受信信号のＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ、ＣＮ＿Ｉ）が画面上に表示される（ステップＳ５）。なお、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）は、必ずしも表示する必要はない。
【００５９】
そして、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）とが比較され、位相ノイズや寄生発振が検出される（ステップＳ６）。振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ）との差（ＣＮ＿Ｒ−ＣＮ＿Ｉ）から、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断される（ステップＳ７）。
【００６０】
すなわち、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｉ））との差（ＣＮ＿Ｒ−ＣＮ＿Ｉ）の絶対値が所定値以内のときには、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していないと判断される。振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ＿Ｒ）と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比（ＣＮ）＿Ｉ）との差（ＣＮ＿Ｒ−ＣＮ＿Ｉ）の絶対値が所定値を越えたときには、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していると判断される。
【００６１】
所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していないと判断された場合には、アンテナレベルの表示モードがオフされたかどうかが判断され（ステップＳ８）、アンテナレベルの表示モードがオフされていなければ、ステップＳ２にリターンされ、Ｃ／Ｎ比の表示が継続して行われる。アンテナレベルの表示モードがオフされた場合には、通常の受信画面に復帰される。
【００６２】
ステップＳ７で、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示される（ステップＳ９）。また、このときに、復調回路６の位相補正を行うかどうかが判断され（ステップＳ１０）、位相補正を行う場合には、復調回路６の位相補正が行われる。この復調回路６の位相補正は、マニュアルでユーザが設定するようにしても良いし、自動設定するようにしても良い。マニュアルの場合には、例えば、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には位相補正を行う場合には、位相補正を行う画面が表示されるようにすることが考えられる。自動設定の場合には、位相ノイズの発生量に応じて、復調回路６の位相を補正することが考えられる。
【００６３】
そして、アンテナレベルの表示モードがオフされたかどうかが判断され（ステップＳ８）、アンテナレベルの表示モードがオフされていなければ、ステップＳ２にリターンされ、Ｃ／Ｎ比の表示が継続して行われる。アンテナレベルの表示モードがオフされた場合には、通常の受信画面に復帰される。
【００６４】
図６は、図１に示した受信装置において、ＯＳＤ回路２２により画面上に表示されるＣ／Ｎ比の表示例を示すものである。入力キー１８又はリモートコントローラ２０を操作して、アンテナレベルの設定状態に設定すると、図６に示すように、現在の受信レベルを表す表示１０１と、現在までの受信レベルの最大値を表す表示１０２と、受信レベルを表すバー表示１０３と、アンテナサービス表示１０４とを含む画面が表示される。更に、所定値以上のフェーズノイズや寄生発振が発生しているときには、警告表示１０５とが表示される。
【００６５】
現在の受信レベルを表す表示１０１と、現在までの受信レベルの最大値を表す表示１０２は、受信信号の振幅方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルを示している。表示１０１及び１０２には、ユーザがその値を認識しやすいように、Ｃ／Ｎ値のデシベル値を２倍した値を表示している。例えば、「２８」はＣ／Ｎ比が１４ｄＢであることを示している。受信レベルを表すバー表示１０３は、この振幅方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値の値ををバー表示したものである。
【００６６】
アンテナサービス表示１０４は、受信信号の位相方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルの現在の値の表示１０４Ａと、最大値の表示１０４Ｂとからなる。この値は、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかを検出するために参考とされるもので、デシベル値の１０倍の値を表示している。例えば、「１４２」はＣ／Ｎ比が１４．２ｄＢであることを示している。
【００６７】
警告表示１０５は、所定値以上の位相ノイズや寄生発振が発生していることが検知された場合に、表示される。位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかは、受信信号の実軸方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルと、位相方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルとの差から、判断される。受信信号の振幅方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルと、位相方向の振れ幅から算出したＣ／Ｎ値のレベルとの差が所定値以上の場合には、位相ノイズや寄生発振が発生しているとして、警告表示１０５が表示される。
【００６８】
なお、警告表示１０５は、例えば、警告を示す文字やアイコンを表示したり、色を変えたりして表示しても良い。また、位相ノイズや寄生発振が発生しているときには、Ｃ／Ｎ比の表示１０１及び１０２や、アンテナサービス表示１０４の色を変えるようにしても良い。
【００６９】
また、上述の例では、Ｃ／Ｎ比の表示１０１及び１０２に表示される受信レベルのＣ／Ｎ値がその値を２倍にして表示し、アンテナサービス表示１０４に表示される受信レベルのＣ／Ｎ値はその値を１０倍にして表示しているが、Ｃ／Ｎ比の表示はこれに限定されるものではない。例えば、Ｃ／Ｎ比の表示を、「１」から「１０」までの１０段階で表示するようにしても良い。また、Ｃ／Ｎ比を示すデシベル値をそのまま表示するようにしても良い。
【００７０】
以上説明したように、この発明が適用された受信装置では、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断され、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、ＯＳＤ回路２２により画面上に警告が表示される。
【００７１】
位相ノイズや寄生発振が発生していると、受信信号のＣ／Ｎ比は十分に大きいのに、満足な画面が再生できないことがある。この場合、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示なされないと、ユーザは、どのような原因で満足な画面が再生できないのかが分からない。この発明が適用された受信装置では、位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示されるので、位相ノイズや寄生発振が発生して満足な画面が再生できない場合には、その要因を正しく認識することができる。
【００７２】
また、この発明が適用された受信装置では、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とから求められる位相ノイズに基づいて、復調回路６の位相調整が行われる。すなわち、例えば、ＬＮＢ２による位相ノイズがある場合には、その位相ノイズを補償するような特性となるように、復調回路６の位相調整が行われる。これにより、復調回路の位相調整の最適化が図れる。
【００７３】
なお、上述の例では、位相ノイズの発生を画面上にＯＳＤにより表示するようにしているが、パネル上の表示部に、ＬＥＤ等で表示させるようにしても良い。
【００７４】
また、上述の例では、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比との差の絶対値が所定値以上のときに、位相ノイズや寄生発振が生じていることを警告を表示するようにしているが、位相ノイズを数値化して表示するようにしても良い。位相ノイズを数値化して表示すれば、この位相ノイズとして示される数値を見ながら、復調回路の位相補正を最適に設定することができる。
【００７５】
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
この発明によれば、振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズや寄生発振が発生しているかどうかが判断され、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、画面上に警告が表示される。位相ノイズや寄生発振が発生していることを示す警告が表示されるので、位相ノイズや寄生発振が発生して満足な画面が再生できない場合には、その要因を正しく認識することができる。
【００７７】
また、位相ノイズや寄生発振が発生していると判断された場合には、この振幅方向の受信信号の信号点の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、位相方向の受信信号の信号点の振れ幅とから算出されたＣ／Ｎ比とから求められる位相ノイズに基づいて、復調回路の位相調整が行われる。これにより、復調回路の位相調整の最適化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用された衛星放送の受信装置の一例のブロック図である。
【図２】この発明が適用された衛星放送の受信装置におけるＣ／Ｎ比の表示の説明に用いるブロック図である。
【図３】ＱＰＳＫ変調の複素数平面上の信号点配置の説明図である。
【図４】ノイズを受けたときの信号点の分散を示すコンスタレーションの説明図である。
【図５】この発明が適用された衛星放送の受信装置におけるＣ／Ｎ比の表示の説明に用いるフローチャートである。
【図６】この発明が適用された衛星放送の受信装置におけるＣ／Ｎ比の表示例を示す略線図である。
【符号の説明】
１・・・パラボラアンテナ、２・・・ＬＮＢ、４・・・チューナ回路、５・・・ＡＧＣ回路、６・・・復調回路、２２・・・ＯＳＤ回路、２５・・・マイクロプロセッサ、５２Ａ、５２Ｂ・・・乗算器、５６・・・ＰＳＫ復調回路、１０１・・・現在の受信レベルを表す表示、１０２・・・現在までの受信レベルの最大値を表す表示、１０３・・・受信レベルを表すバー表示、１０４・・・アンテナサービス表示１０４、１０５・・・フェーズ位相や寄生発振の警告表示
Claims (7)
- 実軸方向の信号と虚軸方向の信号とに受信信号を復調する復調手段と、
上記復調手段により復調された振幅方向の復調信号の信号点の振れ幅と位相方向の信号点の振れ幅とからそれぞれＣ／Ｎ比を算出するＣ／Ｎ比算出手段と、
上記振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズを検出する位相ノイズ検出手段と、
上記Ｃ／Ｎ比算出手段で算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相ノイズ検出手段で検出された位相ノイズを表示する表示手段と
からなる受信装置。 - 上記復調手段は、外部からの補正信号により位相補正を行う手段を有し、上記位相ノイズが発生しているときには、上記復調手段の位相補正を行うようにした請求項１に記載の受信装置。
- 上記表示手段は、上記振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて算出された位相ノイズが所定値以上の場合に警告表示するようにした請求項１に記載の受信装置。
- 上記表示手段は、上記振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて算出された位相ノイズを数値化して表示するようにした請求項１に記載の受信装置。
- 実軸方向の信号と虚軸方向の信号とに受信信号を復調し、
上記復調手段により復調された振幅方向の復調信号の信号点の振れ幅と位相方向の信号点の振れ幅とからそれぞれＣ／Ｎ比を算出し、
上記振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて、位相ノイズが発生しているかどうかを判断し、
上記Ｃ／Ｎ比算出手段で算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相ノイズ検出手段で検出された位相ノイズを表示する
ようにした受信装置のＣ／Ｎ比表示方法。 - 上記表示手段は、上記振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて算出された位相ノイズが所定値以上の場合に警告表示するようにした請求項５に記載の受信装置のＣ／Ｎ比表示装置。
- 上記表示手段は、上記振幅方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比と、上記位相方向の振れ幅から算出されたＣ／Ｎ比とに基づいて算出された位相ノイズを数値化して表示するようにした請求項５に記載の受信装置のＣ／Ｎ比表示装置。
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