JP3957604B2 - チャンネルサーチ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャンネルサーチ装置に関し、特にデジタル衛星放送などで使用されるn相PSK(phase shift keying)変調信号内のチャンネルをサーチするチャンネルサーチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図12は、PSK変調信号内のチャンネル分布の例を示す。第1のチャンネルCH1は、搬送波周波数がf1[Hz]、シンボルレートがS1[baud]である。第2のチャンネルCH2は、搬送波周波数がf2[Hz]、シンボルレートがS2[baud]である。第3のチャンネルCH3は、搬送波周波数がf3[Hz]、シンボルレートがS3[baud]である。第4のチャンネルCH4は、搬送波周波数がf4[Hz]、シンボルレートがS4[baud]である。
【0003】
PSK変調信号を復調するには、各チャンネルに応じた搬送波周波数及びシンボルレートを設定する必要がある。例えば、図12のように4つのチャンネルCH1〜CH4が入力されることが予め分かっている場合には、図13のようにチャンネル情報(搬送波周波数及びシンボルレート)を予めPSK変調器に組み込んでおけば、チャンネル設定後のチャンネル選局動作がスムーズに行われる。
【0004】
図14は、従来技術によるPSK復調器(チャンネルサーチ装置)の構成を示す。準同期直交検波手段1401は、増幅器1411、乗算器1412I,1412Q、ローパスフィルタ1413I,1413Q、発振器1414、及び90度位相シフト器1415を有する。増幅器1411は、利得制御手段1404が出力する利得制御信号ABに応じて、PSK変調信号INを増幅し、乗算器1412I及び1412Qに出力する。発振器1414は、搬送波周波数設定値fRFに応じコサイン波を生成し、乗算器1412Iに出力する。ここで、搬送波周波数設定値fRFは、例えばチャンネルCH1〜CH4が選局されれば、それぞれ周波数f1〜f4に設定される。90度位相シフト器1415は、発振器1414が生成するコサイン波を90度位相シフトし、サイン波を乗算器1412Qに出力する。
【0005】
乗算器1412Iは、PSK変調信号とサイン波を乗算する。PSK変調信号INは、次式で表される。
IN=Icosωt+Qsinωt
ローパスフィルタ1413Iは、乗算器1412Iの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、I軸信号IAを出力する。
【0006】
乗算器1412Qは、PSK変調信号とコサイン波を乗算する。ローパスフィルタ1413Qは、乗算器1412Qの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、Q軸信号QAを出力する。
【0007】
準同期直交検波手段1401は、PSK変調信号を準同期直交検波し、I軸信号IA及びQ軸信号QAを出力する。図15(A)は、4相PSK変調信号のI軸信号及びQ軸信号を示す。4相PSK変調では、基準円上に4個の状態を取りうる。図15(B)は、2相PSK変調信号のI軸信号及びQ軸信号を示し、基準円上に2個の状態を取りうる。図15(C)は、8相PSK変調信号のI軸信号及びQ軸信号を示し、基準円上に8個の状態を取りうる。
【0008】
A/D変換器1402Iは、アナログ形式のI軸信号IAをデジタル形式のI軸信号IDに変換する。A/D変換器1402Qは、アナログ形式のQ軸信号QAをデジタル形式のQ軸信号QDに変換する。
【0009】
タイミング再生手段1403は、シンボルレートSRの誤差を補正しながらI軸信号ID及びQ軸信号QDを再生し、I軸信号I1及びQ軸信号Q1を出力すると共に、シンボルレートSRのずれ量ΔSerrを検出して出力する。ここで、シンボルレートSRは、例えばチャンネルCH1〜CH4が選局されれば、それぞれシンボルレートS1〜S4に設定される。
【0010】
利得制御手段1404は、I軸信号I1及びQ軸信号Q1からなるシンボルの振幅と基準振幅とを比較して、その差分に応じた利得制御信号ABを出力する。増幅器1411は、利得制御信号ABに応じて、PSK変調信号INを増幅する。
【0011】
キャリア再生手段1405は、I軸信号I1及びQ軸信号Q1からなるシンボルの位相ずれの補正を行い、I軸信号I2及びQ軸信号Q2を出力すると共に、搬送波周波数fRFのずれ量Δferrを出力する。
【0012】
エラー訂正手段1406は、I軸信号I2及びQ軸信号Q2からなるシンボルのエラー訂正を行い、復調信号SIGを出力する。
【0013】
同期検出手段1407は、復調信号SIGのデータ列からユニークワードの検出を行い、一定周期でユニークワードが検出できた場合に、同期信号SYNCとしてハイレベルを出力し、検出できなかった場合にはローレベルを出力する。
【0014】
図14のPSK復調器は、STB(Set Top Box)などのシステムに組み込まれる。各チャンネルCH1〜CH4を選局するには、上記の搬送波周波数fRF及びシンボルレートSRを図13の値に設定すればよい。
【0015】
しかしながら、チャンネル情報(搬送波周波数及びシンボルレート)に変更が生じるような環境下にてシステムを使用する場合には、チャンネル情報を予め設定しておくことはできず、例えば電源投入時に存在するすべてのチャンネルを取得(チャンネルサーチ)する必要がある。
【0016】
図16は、従来技術によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。チャンネルサーチは、図14のPSK復調器を用いて、以下の手順で行う。まず、ステップS1601では、シンボルレートSRにS0を設定する。シンボルレートS0は、シンボルレート設定の下限値である。次に、ステップS1602では、搬送波周波数fFRにf0を設定する。搬送波周波数f0は、搬送波周波数設定の下限値である。次に、ステップS1603では、復調処理が完了するまでに必要な時間tDEM[s]待機する。
【0017】
ここで、待機時間tDEMは、タイミング再生手段1403がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段1405がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段1406がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段1407が同期検出を完了するために必要な時間の総和となる。
【0018】
もし、シンボルレートSRとチャンネルのシンボルレートの差がタイミング再生手段1403の引込み範囲内にあり、かつ、搬送波周波数fRFとチャンネルの搬送波周波数の差がキャリア再生手段1405の引込み範囲内にあれば、タイミング再生手段1403によりシンボルレートSRと実際のシンボルレートとの差ΔSerrが補正され、かつ、キャリア再生手段1405により搬送波周波数fRFと実際のチャンネルの搬送波周波数との差Δferrが補正され、同期信号SYNCがハイレベル("H")となる。すなわち、同期信号SYNCがハイレベルであればチャンネルが存在することを意味し、ローレベルであればチャンネルが存在しないことを意味する。
【0019】
次に、ステップS1604では、同期信号SYNCがハイレベルか否かをチェックする。ハイレベルであればステップS1605へ進み、ローレベルであればステップS1607へ進む。ステップS1605では、キャリア再生手段1405の搬送波周波数ずれ量Δferr及びタイミング再生手段1403のシンボルレートずれ量ΔSerrをモニタする。次に、ステップS1606では、チャンネルが存在するシンボルレートとしてSR+ΔSerr、搬送波周波数としてfRF+Δferrをそれぞれシステム内のメモリに格納する。
【0020】
次に、ステップS1607では、搬送波周波数fRFがfXより大きいか否かをチェックする。搬送波周波数fxは、搬送波周波数設定の上限値である。大きくなければステップS1608へ進み、大きければステップS1609へ進む。ステップS1608では、搬送波周波数fRFの設定値に周波数変化分Δfを加算する。その後、ステップS1603へ戻り、新たな搬送波周波数fRFについて上記の処理を繰り返す。
【0021】
ステップS1609では、シンボルレートSRがSXより大きいか否かをチェックする。シンボルレートSXは、シンボルレート設定の上限値である。大きくなければステップS1610へ進み、大きければ処理を終了する。ステップS1610では、シンボルレートSRの設定値にシンボルレート変化分ΔSを加算する。その後、ステップS1602へ戻り、新たなシンボルレートSRについて上記の処理を繰り返す。
【0022】
このチャンネルサーチにより、例えば図13に示す4つのチャンネルの搬送波周波数及びシンボルレートを取得することができる。
【0023】
また、下記の特許文献1には、QPSK等のデジタル変調信号を受信する受信機であって、選局するキャリアの伝送速度に基づいて、探索するキャリアの掃引周波数範囲を算出し、同期引き込みを行う技術が開示されている。
【0024】
【特許文献1】
特開2001−24482号公報
【0025】
【発明が解決しようとする課題】
チャンネルサーチを行う際に、各シンボルレートSR及び搬送波周波数fRFに対して、ステップS1603にて時間tDEM[s]待つ必要がある。時間tDEMの中でも特に、キャリア再生手段1405がキャリア再生を完了するために必要な時間は、最も時間の要するものである。特に、入力PSK変調信号INの受信状態が悪い場合や、搬送波周波数fRFと実際のチャンネル搬送波周波数とのずれが大きい場合には、特に時間がかかるため、チャンネルサーチ完了までに長い時間が必要になるという問題がある。
【0026】
本発明の目的は、短時間でチャンネルをサーチすることができるチャンネルサーチ装置を提供することである。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、PSK変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、搬送波周波数設定値を基にPSK変調信号を準同期直交検波して得られるI軸信号及びQ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、I軸信号、Q軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、シンボルレート設定値の誤差を補正しながらI軸信号及びQ軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、タイミング再生手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号を入力し、I軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段とを有するチャンネルサーチ装置が提供される。このチャンネルサーチ装置は、搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を変化させながら上記のばらつきをモニタし、ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する。
【0028】
タイミング再生手段が再生するI軸信号及びQ軸信号からなる振幅と基準振幅との間のばらつきの大きさが極値をもったときにチャンネルが存在すると判断することができるので、短時間でチャンネルサーチを行うことができる。所定の搬送波周波数及びシンボルレートにチャンネルが存在するか否かを判断するために必要な待機時間は、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間だけである。従来の待機時間が、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段が同期検出を完了するために必要な時間との総和であることに比べると、本発明はチャンネルサーチ時間をかなり短縮できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図12に、PSK変調信号内のチャンネル分布の例を示す。第1のチャンネルCH1は、搬送波周波数がf1[Hz]、シンボルレートがS1[baud]である。第2のチャンネルCH2は、搬送波周波数がf2[Hz]、シンボルレートがS2[baud]である。第3のチャンネルCH3は、搬送波周波数がf3[Hz]、シンボルレートがS3[baud]である。第4のチャンネルCH4は、搬送波周波数がf4[Hz]、シンボルレートがS4[baud]である。PSK変調信号を復調するには、各チャンネルに応じた搬送波周波数及びシンボルレートを設定する必要がある。例えば、図12のように4つのチャンネルCH1〜CH4が入力されることが予め分かっている場合には、図13のようにチャンネル情報(搬送波周波数及びシンボルレート)を予めPSK変調器に組み込んでおけば、チャンネル設定後のチャンネル選局動作がスムーズに行われる。
【0030】
チャンネル情報(搬送波周波数及びシンボルレート)に変更が生じるような環境下にてPSK変調器を使用する場合には、チャンネル情報を予め設定しておくことはできず、例えば電源投入時に存在するすべてのチャンネルを取得(チャンネルサーチ)する必要がある。
【0031】
図1は、本発明の第1の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。準同期直交検波手段101は、増幅器111、乗算器112I,112Q、ローパスフィルタ113I,113Q、発振器114、及び90度位相シフト器115を有する。増幅器111は、利得制御手段104が出力する利得制御信号ABに応じて、PSK変調信号INを増幅し、乗算器112I及び112Qに出力する。発振器114は、搬送波周波数設定値fRFに応じコサイン波を生成し、乗算器112Iに出力する。ここで、搬送波周波数設定値fRFは、例えばチャンネルCH1〜CH4が選局されれば、それぞれ周波数f1〜f4に設定される。90度位相シフト器115は、発振器114が生成するコサイン波を90度位相シフトし、サイン波を乗算器112Qに出力する。
【0032】
乗算器112Iは、PSK変調信号とサイン波を乗算する。PSK変調信号INは、次式で表される。
IN=Icosωt+Qsinωt
ローパスフィルタ113Iは、乗算器112Iの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、I軸信号IAを出力する。
【0033】
乗算器112Qは、PSK変調信号とコサイン波を乗算する。ローパスフィルタ113Qは、乗算器112Qの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、Q軸信号QAを出力する。
【0034】
準同期直交検波手段101は、PSK変調信号を準同期直交検波し、I軸信号IA及びQ軸信号QAを出力する。図15(A)は、4相PSK変調信号のI軸信号及びQ軸信号を示す。4相PSK変調では、基準円上に4個の状態を取りうる。図15(B)は、2相PSK変調信号のI軸信号及びQ軸信号を示し、基準円上に2個の状態を取りうる。図15(C)は、8相PSK変調信号のI軸信号及びQ軸信号を示し、基準円上に8個の状態を取りうる。以下、4相PSK変調信号を例に説明する。
【0035】
A/D変換器102Iは、アナログ形式のI軸信号IAをデジタル形式のI軸信号IDに変換する。A/D変換器102Qは、アナログ形式のQ軸信号QAをデジタル形式のQ軸信号QDに変換する。
【0036】
タイミング再生手段103は、シンボルレートSRを入力し、シンボルレートSRの誤差を補正しながらI軸信号ID及びQ軸信号QDを再生し、I軸信号I1及びQ軸信号Q1を出力すると共に、シンボルレートSRのずれ量ΔSerrを検出して出力する。ここで、シンボルレートSRは、例えばチャンネルCH1〜CH4が選局されれば、それぞれシンボルレートS1〜S4に設定される。
【0037】
利得制御手段104は、I軸信号I1及びQ軸信号Q1からなるシンボルの振幅と基準振幅とを比較して、その差分に応じた利得制御信号ABを出力する。増幅器111は、利得制御信号ABに応じて、PSK変調信号INを増幅する。ここで、基準振幅は、図15(A)〜(C)に示す基準円の半径に相当する。
【0038】
ばらつき検出手段105は、タイミング再生手段103により出力されるI軸信号I1及びQ軸信号Q1を入力し、I軸信号I1及びQ軸信号Q1からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきAAを検出して出力する。ばらつき検出手段105の詳細は、後に図2を参照しながら説明する。
【0039】
制御手段121は、上記の構成ユニットを制御する。具体的には、制御手段121は、搬送波周波数fRF及びシンボルレートSRを変化させながらばらつき検出手段105のばらつきAAをモニタし、ばらつきAAの大きさが極値をもったときの搬送波周波数fRFの位置にそのときのシンボルレートSR+ΔSerrのチャンネルが存在すると判断する。以下、その詳細を説明する。
【0040】
図2はばらつき検出手段105(図1)の構成を示し、図3(A)はI軸及びQ軸座標を示す。入力のI軸信号I1及びQ軸信号Q1に応じて、図3(A)の座標値が決まる。振幅演算手段201は、I軸信号I1及びQ軸信号Q1からなるシンボルの振幅Acを次式により演算して出力する。この振幅Acは、図3(A)の各座標値の大きさに相当する。
Ac=(I12+Q12)0.5
【0041】
差分演算手段202は、振幅Acと基準振幅Arとの差分ΔAを出力する。基準振幅Arは、図3(A)及び図15(A)〜(C)の基準円Cbの半径に相当する。絶対値積分手段203は、差分ΔAの絶対値を積分し、積分値であるばらつきAAを出力する。
【0042】
図1において、タイミング再生手段103の出力信号I1,Q1は、搬送波周波数fRFとシンボルレートSRに依存する。搬送波周波数fRFに近い周波数のチャンネルが入力PSK変調信号INに存在しない場合には、準同期直交検波手段101から信号IA及びQAが出力されないので、シンボルレートSRによらず、コンスタレーションは図3(A)のように、原点付近に集中する。このとき、各シンボルの振幅Acは基準振幅Arに比べて小さい値となるため、振幅の差分ΔAの値が大きくなり、それを積分したばらつき検出手段105の出力AAも大きくなる。
【0043】
また、シンボルレートSRの値に近いシンボルレートの信号が存在しない場合には、入力PSK変調信号INに存在するチャンネル搬送波周波数に搬送波周波数fRFが近づいてくると、準同期直交検波手段101から信号IA及びQAが出力し始めるが、タイミング再生手段103がロックしないため、図3(B)のように、シンボルの座標値がランダムに分布する。この場合においても、各シンボルの振幅Acは基準振幅Arから離れたものが多いため、振幅の差分ΔAの値が大きくなり、それを積分したばらつき検出手段105の出力AAも大きくなる。
【0044】
また、シンボルレートSRの値に近いシンボルレートの信号が存在する場合には、そのチャンネルの搬送波周波数に搬送波周波数fRFが近づいてくると、タイミング再生手段103がロックするため、図3(C)のように、基準円Cb付近にドーナツ状にシンボルの座標値が分布する。この場合においては、各シンボルの振幅Acは基準振幅Arにかなり近づいているため、振幅の差分ΔAの値が小さくなり、それを積分したばらつき検出手段105の出力AAも小さくなる。
【0045】
この状態からさらに搬送波周波数fRFがそのチャンネルの搬送波周波数に近づくと、タイミング再生手段103のコンスタレーション出力は、基準振幅Arの基準円Cb上にさらに近づくため、振幅の差分ΔAの値がさらに小さくなり、それを積分したばらつき検出手段105の出力AAもさらに小さくなる。
【0046】
すなわち、シンボルレートSRを固定して、準同期直交検波手段101の搬送波周波数fRFを変化させながらばらつき検出手段105の出力AAをモニタしていくと、設定したシンボルレートSRにおいて、近いチャンネル搬送波周波数が存在しない場合には、ばらつき検出手段105の出力AAは大きいままとなり、設定したシンボルレートSRにおいて、近いチャンネル搬送周波数が存在した場合には、搬送波周波数fRFがチャンネル搬送波周波数に最も近づいた場合に、ばらつき検出手段105の出力AAが最も小さくなり、極小値をとる。
【0047】
図4(A)に示すように、図12の4つのチャンネルCH1〜CH4が存在するPSK変調信号INが入力される場合を例に説明する。図4(B)に示すように、シンボルレートSRをS1付近に固定して、搬送波周波数fRFを変化させた場合、搬送波周波数fRFがf1付近でばらつき検出手段105の出力AAが極小値となり、第1のチャンネルCH1の存在を検出することができる。同様に、図4(C)に示すように、シンボルレートSRをS2付近に固定して、搬送波周波数fRFを変化させた場合、搬送波周波数fRFがf2付近でばらつき検出手段105の出力AAが極小値となり、第2のチャンネルCH2の存在を検出することができる。同様に、図4(D)に示すように、シンボルレートSRをS3付近に固定して、搬送波周波数fRFを変化させた場合、搬送波周波数fRFがf3付近でばらつき検出手段105の出力AAが極小値となり、第3のチャンネルCH3の存在を検出することができる。同様に、図4(E)に示すように、シンボルレートSRをS4付近に固定して、搬送波周波数fRFを変化させた場合、搬送波周波数fRFがf4付近でばらつき検出手段105の出力AAが極小値となり、第4のチャンネルCH4の存在を検出することができる。図4(F)に示すように、シンボルレートSRをS1,S2,S3,S4のいずれにも近くない値に固定して、搬送波周波数fRFを変化させた場合、ばらつき検出手段105の出力AAは大きいままで極小値が現れず、チャンネルの存在を検出できない。
【0048】
図5は、制御手段121(図1)が行うチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。まず、ステップS501では、シンボルレートSRにS0を設定する。シンボルレートS0は、シンボルレート設定の下限値である。次に、ステップS502では、搬送波周波数fFRにf0を設定する。搬送波周波数f0は、搬送波周波数設定の下限値である。次に、ステップS503では、時間tSTR[s]待機する。
【0049】
ここで、時間tSTRは、タイミング再生手段103がタイミング再生を完了するために必要な時間と、利得制御手段104の自動利得制御がロックするまでの時間との総和である。この時間tSTRは、タイミング再生手段103がタイミング再生を完了するために必要な時間に近似することができる。
【0050】
もし、シンボルレートSRとチャンネルのシンボルレートの差がタイミング再生手段103の引込み範囲内にあり、かつ、搬送波周波数fRFとチャンネルの搬送波周波数の差が小さければ、タイミング再生手段103によりシンボルレートSRと実際のシンボルレートとの差ΔSerrが補正され、ばらつき検出手段105の出力AAが極小値になる。すなわち、出力AAが極小値であればチャンネルが存在することを意味し、極小値でなければチャンネルが存在しないことを意味する。
【0051】
次に、ステップS504では、上記のばらつき検出手段105の出力AA及びシンボルレートずれ量ΔSerrをモニタする。次に、ステップS505では、ばらつき検出手段105の出力AAが極小値か否かをチェックする。極小値であればステップS506へ進み、極小値でなければステップS507へ進む。ステップS506では、チャンネルが存在するシンボルレートとしてSR+ΔSerr、搬送波周波数としてfRFをそれぞれメモリに格納する。
【0052】
次に、ステップS507では、搬送波周波数fRFがfXより大きいか否かをチェックする。搬送波周波数fxは、搬送波周波数設定の上限値である。大きくなければステップS508へ進み、大きければステップS509へ進む。ステップS508では、搬送波周波数fRFの設定値に周波数変化分Δfを加算する。その後、ステップS503へ戻り、新たな搬送波周波数fRFについて上記の処理を繰り返す。
【0053】
ステップS509では、シンボルレートSRがSXより大きいか否かをチェックする。シンボルレートSXは、シンボルレート設定の上限値である。大きくなければステップS510へ進み、大きければ処理を終了する。ステップS510では、シンボルレートSRの設定値にシンボルレート変化分ΔSを加算する。その後、ステップS502へ戻り、新たなシンボルレートSRについて上記の処理を繰り返す。
【0054】
このチャンネルサーチにより、例えば図13に示す4つのチャンネルの搬送波周波数及びシンボルレートを取得することができる。
【0055】
なお、ばらつき検出手段105の出力AAは、搬送波周波数fRF及びシンボルレートSR毎のばらつきの積分値である。搬送波周波数fRF又はシンボルレートSRの設定値を変化させると、ばらつき検出手段105はリセットされる。
【0056】
図16のチャンネルサーチでは、ステップS1603における待機時間がtDEMである。待機時間tDEMは、タイミング再生手段1403がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段1405がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段1406がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段1407が同期検出を完了するために必要な時間の総和となる。
【0057】
これに対し、本実施形態によるチャンネルサーチでは、ステップS503における待機時間がtSTRである。待機時間tSTRは、タイミング再生手段103がタイミング再生を完了するために必要な時間だけであり、図16の待機時間tDEMに比べて大幅に短くなる。したがって、本実施形態によれば、チャンネルサーチが完了するまでの時間が大幅に削減できる。
【0058】
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。このチャンネルサーチ装置は、PSK復調器としても機能する。図6のチャンネルサーチ装置は、図1のチャンネルサーチ装置にキャリア再生手段601、エラー訂正手段602及び同期検出手段603を付加したものである。制御手段621は、これらの構成ユニットを制御する。以下、第1の実施形態と異なる点を説明する。その他の点は、第1の実施形態と同じである。
【0059】
キャリア再生手段601は、I軸信号I1及びQ軸信号Q1からなるシンボルの位相ずれの補正を行い、I軸信号I2及びQ軸信号Q2を出力すると共に、搬送波周波数fRFのずれ量Δferrを出力する。
【0060】
エラー訂正手段602は、I軸信号I2及びQ軸信号Q2からなるシンボルのエラー訂正を行い、復調信号SIGを出力する。
【0061】
同期検出手段603は、復調信号SIGのデータ列からユニークワードの検出を行い、一定周期でユニークワードが検出できた場合に、同期信号SYNCとしてハイレベルを出力し、検出できなかった場合にはローレベルを出力する。例えば、MPEG(Motion Picture Experts Group)の場合、ユニークワードが47hであり、ユニークワードとその後に続く187バイトのデータ列の組みが繰り返し入力される。
【0062】
各チャンネルCH1〜CH4を選局して復調するには、上記の搬送波周波数fRF及びシンボルレートSRを図13の値に設定すれば、復調信号SIGが得られる。
【0063】
図7は、制御手段621(図6)が行うチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。ステップS501〜S510の処理は、図5の処理と同じである。なお、ステップS506では、第nチャンネルのシンボルレートSR+ΔSerrをSn、搬送波周波数fRFをfnとして記憶しておく。例えば、第1チャンネルのシンボルレートがS1、搬送波周波数がf1である。以下、ステップS709において、シンボルレートSRがSXより大きいと判断された後の処理を説明する。
【0064】
ステップS711では、チャンネル番号nに1を設定する。次に、ステップS712では、第nチャンネルのシンボルレートSnをシンボルレートSRに設定し、第nチャンネルの搬送波周波数fnを搬送波周波数fRFに設定する。次に、ステップS713では、復調処理が完了するまでに必要な時間tDEM[s]待機する。
【0065】
ここで、待機時間tDEMは、タイミング再生手段103がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段601がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段602がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段603が同期検出を完了するために必要な時間の総和となる。
【0066】
シンボルレートSRとチャンネルのシンボルレートの差がタイミング再生手段103の引込み範囲内にあり、かつ、搬送波周波数fRFとチャンネルの搬送波周波数の差がキャリア再生手段601の引込み範囲内にあれば、タイミング再生手段103によりシンボルレートSRと実際のシンボルレートとの差ΔSerrが補正され、かつ、キャリア再生手段601により搬送波周波数fRFと実際のチャンネルの搬送波周波数との差Δferrが補正され、同期信号SYNCがハイレベル("H")となる。ただし、ステップS501〜S510の処理においてすべてのチャンネルのシンボルレートSn及び概略搬送波周波数fnを検出し、それらの値をシンボルレートSR及び搬送波周波数fRFとして設定しているので、同期信号SYNCは原則としてハイレベルになる。
【0067】
次に、ステップS714では、同期信号SYNCがハイレベルか否かをチェックする。ハイレベルであればステップS715へ進み、ローレベルであればステップS717へ進む。ステップS715では、キャリア再生手段601の搬送波周波数ずれ量Δferr及びタイミング再生手段103のシンボルレートずれ量ΔSerrをモニタする。次に、ステップS716では、チャンネルが存在するシンボルレートとしてSR+ΔSerr、搬送波周波数としてfRF+Δferrをそれぞれメモリに格納する。
【0068】
次に、ステップS717では、チャンネル番号nが全チャンネル数より大きいか否かをチェックする。全チャンネル数は、ステップS501〜S510の処理により検出され、メモリに記憶されている。全チャンネル数より大きくなければステップS718へ進み、大きければ処理を終了する。ステップS718では、チャンネル番号nをインクリメントする。その後、ステップS712へ戻り、新たなチャンネル番号nについて上記の処理を繰り返す。
【0069】
ステップS501〜S510の処理では、全チャンネルのシンボルレートSR+ΔSerrは正確な値として検出できるが、搬送波周波数fRFは概略値として検出するものである。さらに、ステップS711〜S718の処理を行うことにより、全チャンネルの正確なシンボルレートSR+ΔSerr及び正確な搬送波周波数fRF+Δferrを検出することができる。この場合、ステップS713における待機時間tDEMは比較的長いが、ステップS712〜S718のループ回数が全チャンネル数だけであり、図16のループ回数より極めて少ない。したがって、本実施形態のチャンネルサーチ時間は、図16のチャンネルサーチ時間よりも極めて短くなる。
【0070】
(第3の実施形態)
図8は、本発明の第3の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。このチャンネルサーチ装置は、PSK復調器としても機能する。図8のチャンネルサーチ装置は、図6のチャンネルサーチ装置のキャリア再生手段601及びばらつき検出手段105を、キャリア再生手段801及びばらつき検出手段802に入れ替えたものである。制御手段821は、これらの構成ユニットを制御する。以下、第2の実施形態と異なる点を説明する。その他の点は、第2の実施形態と同じである。
【0071】
キャリア再生手段801は、イネーブル信号ENが入力されると、タイミング再生手段103により出力されたI軸信号I1及びQ軸信号Q1の位相誤差を補正してI軸信号I2及びQ軸信号Q2を出力し、イネーブル信号ENが入力されなければ、タイミング再生手段により出力されたI軸信号I1及びQ軸信号Q1をそのままI軸信号I2及びQ軸信号Q2として出力する。
【0072】
ばらつき検出手段802は、キャリア再生手段801が出力するI軸信号I2及びQ軸信号Q2を入力し、入力されたI軸信号I2及びQ軸信号Q2からなるシンボルの振幅と基準振幅との差の絶対値を積分してばらつきAAを出力する。ばらつき検出手段802の内部構成は、第1及び第2の実施形態と同じく、図2に示す通りである。
【0073】
図9は、制御手段821(図8)が行うチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、図7のフローチャートと基本的に同じであり、異なる点を以下に説明する。
【0074】
ステップS901は、ステップS501の前に行う処理であり、キャリア再生手段801にイネーブル信号ENを入力せず、キャリア再生手段801をディセーブル状態にする。この状態で、ステップS501〜S510の処理を行う。これにより、ばらつき検出手段802は、タイミング再生手段103の出力信号I1及びQ1を入力することと同等になるので、第2の実施形態と同じ処理を行うことになる。
【0075】
ステップS902は、ステップS711の前に行う処理であり、キャリア再生手段801にイネーブル信号ENを入力し、キャリア再生手段801をイネーブル状態にする。この状態で、ステップS711〜S718の処理を行う。これにより、エラー訂正手段602は、キャリア再生手段801が位相補正した信号I2及びQ2を入力することと同等になるので、第2の実施形態と同じ処理を行うことになる。
【0076】
上記のチャンネルサーチが終了した後、選局の際にはイネーブル信号ENをキャリア再生手段801に入力する。各チャンネルの搬送波周波数fRF及びシンボルレートSRを設定することにより、選局することができる。
【0077】
PSK変調信号INは、例えばデジタル衛星放送をアンテナで受信することにより、図8のチャンネルサーチ装置(PSK変調器)に入力される。このアンテナの向きを衛星の位置に応じて調整する際に、C/N(carrier to noise)検出を行う。PSK変調信号IN中のノイズが小さくなるアンテナの位置が適正な位置である。C/N検出の際、キャリア再生手段801にイネーブル信号ENを入力し、ばらつき検出手段802はキャリア再生手段801が位相補正した信号I2及びQ2を入力する。
【0078】
図10(A)及び(B)は、位相補正されたI軸信号I2及びQ軸信号Q2かなるシンボル分布を示す。ノイズがなければ、図15(A)に示すように、4点の分布が現れる。図10(A)は、C/Nが高い(ノイズが小さい)場合の分布であり、各点のばらつきが小さくなる。図10(B)は、C/Nが低い(ノイズが大きい)場合の分布であり、各点のばらつきが大きくなる。ばらつき検出手段802の出力AAは、C/Nが低いほど大きくなるので、ばらつき検出手段802によって受信PSK変調信号INのC/Nの検出が可能になる。すなわち、PSK変調信号INのノイズを検出することができる。
【0079】
これに対して、図6のように、タイミング再生手段103の出力信号I1及びQ1をばらつき検出手段105に入力した場合には、図3(C)及び(D)に示すように、同一C/N下においてもばらつき検出手段105の出力AAが搬送波周波数fRFの誤差量Δferrに依存するため、C/Nの検出はできない。
【0080】
(第4の実施形態)
図11は、本発明の第4の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。このチャンネルサーチ装置は、PSK復調器としても機能する。図11のチャンネルサーチ装置は、図8のチャンネルサーチ装置の利得制御手段104及びばらつき検出手段802を、利得制御手段1101及びばらつき検出手段1102に入れ替えたものである。制御手段1121は、これらの構成ユニットを制御する。以下、第3の実施形態と異なる点を説明する。その他の点は、第3の実施形態と同じである。
【0081】
利得制御手段1101は、振幅演算手段1111、差分演算手段1112及び正負値積分手段1113を有する。ばらつき検出手段1102は、振幅演算手段1111、差分演算手段1112及び絶対値積分手段1114を有する。利得制御手段1101及びばらつき検出手段1102は、振幅演算手段1111及び差分演算手段1112を共用する。これにより、構成を簡単化することができ、回路規模の削減が実現可能となる。
【0082】
ばらつき検出手段1102内の振幅演算手段1111、差分演算手段1112及び絶対値積分手段1114は、それぞれ図2の振幅演算手段201、差分演算手段202及び絶対値積分手段203と同じである。すなわち、ばらつき検出手段1102は、図8のばらつき検出手段802と内部構成が同じである。
【0083】
次に、利得制御手段1101の動作を説明する。振幅演算手段1111は、I軸信号I2及びQ軸信号Q2からなるシンボルの振幅Acを演算して出力する。差分演算手段1112は、振幅Acと基準振幅Arとの差分ΔAを出力する。正負値積分手段1113は、差分ΔAの正負値を積分(正負符号を加味して積分)し、積分値である利得制御信号ABを増幅器111に出力する。すなわち、利得制御手段1101は、シンボルの平均振幅が基準振幅Arに近づくように、増幅器111の利得を制御する。
【0084】
図11のように、利得制御手段1101は、キャリア再生手段801が位相補正した信号I2及びQ2を入力して利得制御を行ってもよいし、図8のように、利得制御手段104は、タイミング再生手段103の出力信号I1及びQ2を入力して利得制御を行ってもよい。さらに、利得制御手段104は、A/D変換器102I,102Qの出力信号ID,QDを入力して利得制御を行ってもよい。このことは、第1〜第4の実施形態に適用できる。
【0085】
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態は、第1〜第4の実施形態において、シンボルレートSRの設定値を変化させる際の変化量ΔS(図5のステップS510等)をシンボルレートSRの値に応じて変化させる。タイミング再生手段103の引込み範囲は、シンボルレートSRに比例するので、シンボルレートSRが高い場合には、シンボルレートSRを変化させる際の変化量ΔSを大きくすることができる。すなわち、タイミング再生手段103の引込み範囲は、シンボルレートSRの値に対して所定の割合の範囲である。したがって、シンボルレートSRが高くなれば、タイミング再生手段103の引込み範囲が広くなり、変化量ΔSを大きくすることができる。これにより、シンボルレートSRを変化させながらチャンネルサーチする時間を短くすることが可能となる。
【0086】
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態は、第1〜第5の実施形態において、搬送波周波数fRFを変化させる際の変化量Δf(図5のステップS508等)をシンボルレートSRの値に応じて変化させる。キャリア再生手段601等の引込み範囲は、シンボルレートSRに比例するので、シンボルレートSRが高い場合には、結果として得られる搬送波周波数の精度も低くてすむので、搬送波周波数fRFを変化させる際の変化量Δfを大きくすることができる。これにより、搬送波周波数fRFを変化させながらチャンネルサーチする時間を短くすることが可能となる。例えば、図4(A)において、チャンネルCH3はシンボルレートS3が高いので、搬送波周波数f3を中心としたバンド幅が広く、変化量Δfを大きくすることができる。これに対し、チャンネルCH4はシンボルレートS4が低いので、搬送波周波数f4を中心としたバンド幅が狭く、変化量Δfを小さくする必要がある。
【0087】
(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態は、第1〜第6の実施形態において、ばらつき検出手段105等の値をモニタする周期tSTR(図5のステップS503等)をシンボルレートSRに応じて設定する。タイミング再生手段105等と利得制御手段104等が収束するために要する時間はシンボルレートSRが高いほど短くなるので、シンボルレートSRが高い場合には、ばらつき検出手段105等の値をモニタする周期tSTRを短くすることができ、シンボルレートSR及び搬送波周波数fRFを変化させながらチャンネルサーチする時間を短くすることが可能となる。
【0088】
上記の第1〜第7の実施形態によれば、搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を変化させながらばらつき検出手段のばらつきをモニタし、ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する。
【0089】
タイミング再生手段が再生するI軸信号及びQ軸信号からなる振幅と基準振幅との間のばらつきの大きさが極値をもったときにチャンネルが存在すると判断することができるので、短時間でチャンネルサーチを行うことができる。所定の搬送波周波数及びシンボルレートにチャンネルが存在するか否かを判断するために必要な待機時間は、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間だけである。図16の待機時間が、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段が同期検出を完了するために必要な時間との総和であることに比べると、第1〜第7の実施形態はチャンネルサーチ時間をかなり短縮できる。
【0090】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【0091】
本発明の実施形態は、例えば以下のように種々の適用が可能である。
(付記1)PSK変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記PSK変調信号を準同期直交検波して得られるI軸信号及びQ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記I軸信号、前記Q軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及び前記Q軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号を入力し、前記I軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつきをモニタし、前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。
(付記2)さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するA/D変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のI軸信号及びQ軸信号を再生する付記1記載のチャンネルサーチ装置。
(付記3)前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及びQ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記2記載のチャンネルサーチ装置。
(付記4)さらに、前記A/D変換手段又は前記タイミング再生手段が出力するI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記PSK変調信号の入力を増幅する付記3記載のチャンネルサーチ装置。
(付記5)前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及びQ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記1記載のチャンネルサーチ装置。
(付記6)さらに、前記タイミング再生手段が出力するI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記PSK変調信号の入力を増幅する付記1記載のチャンネルサーチ装置。
(付記7)さらに、前記タイミング再生手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段とを有し、
前記判断手段は、前記判断の後、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する付記1記載のチャンネルサーチ装置。
(付記8)さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するA/D変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のI軸信号及びQ軸信号を再生する付記7記載のチャンネルサーチ装置。
(付記9)前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及びQ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記8記載のチャンネルサーチ装置。
(付記10)さらに、前記A/D変換手段、前記タイミング再生手段又はキャリア再生手段が出力するI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記PSK変調信号の入力を増幅する付記9記載のチャンネルサーチ装置。
(付記11)前記ばらつき検出手段は、前記判断手段がチャンネルの存在を判断するときには、前記タイミング再生手段により出力されたI軸信号及びQ軸信号を入力し、前記I軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出することによりチャンネルをサーチし、ノイズ検出が指示されたときには、前記キャリア再生手段により補正されたI軸信号及びQ軸信号を入力し、前記I軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出することによりノイズを検出する付記7記載のチャンネルサーチ装置。
(付記12)前記キャリア再生手段は、イネーブル信号が入力されると、前記タイミング再生手段により出力されたI軸信号及びQ軸信号の位相誤差を補正して出力し、イネーブル信号が入力されなければ、前記タイミング再生手段により出力されたI軸信号及びQ軸信号をそのまま出力し、
前記ばらつき検出手段は、前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差の絶対値を積分し、
前記判断手段は、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する付記7記載のチャンネルサーチ装置。
(付記13)前記ばらつき検出手段は、ノイズ検出が指示されると、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記キャリア再生手段により補正されたI軸信号及びQ軸信号を入力し、前記I軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出することによりノイズを検出する付記12記載のチャンネルサーチ装置。
(付記14)前記ノイズ検出は、C/N検出である付記13記載のチャンネルサーチ装置。
(付記15)さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するA/D変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のI軸信号及びQ軸信号を再生する付記14記載のチャンネルサーチ装置。
(付記16)前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及びQ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記15記載のチャンネルサーチ装置。
(付記17)さらに、前記A/D変換手段、前記タイミング再生手段又はキャリア再生手段が出力するI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記PSK変調信号の入力を増幅する付記16記載のチャンネルサーチ装置。
(付記18)PSK変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記PSK変調信号を準同期直交検波して得られるI軸信号及びQ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記I軸信号、前記Q軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及び前記Q軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差を出力する振幅比較手段と、
前記振幅比較手段の出力の正負値を積分することにより、前記準同期直交検波手段に入力されるPSK変調信号を増幅するための利得制御信号を生成する利得制御手段と、
前記振幅比較手段の出力の絶対値を積分することにより、前記シンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段と、
前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。
(付記19)さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するA/D変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のI軸信号及びQ軸信号を再生する付記18記載のチャンネルサーチ装置。
(付記20)前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及びQ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記19記載のチャンネルサーチ装置。
(付記21)前記判断手段は、前記シンボルレート設定値を変化させる際の変化量をそのシンボルレート設定値に応じて変化させる付記1記載のチャンネルサーチ装置。
(付記22)前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値を変化させる際の変化量をシンボルレート設定値に応じて変化させる付記1記載のチャンネルサーチ装置。
(付記23)前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段が検出するばらつき値をモニタする周期をシンボルレート設定値に応じて設定する付記1記載のチャンネルサーチ装置。
【0092】
【発明の効果】
以上説明したように、タイミング再生手段が再生するI軸信号及びQ軸信号からなる振幅と基準振幅との間のばらつきの大きさが極値をもったときにチャンネルが存在すると判断することができるので、短時間でチャンネルサーチを行うことができる。所定の搬送波周波数及びシンボルレートにチャンネルが存在するか否かを判断するために必要な待機時間は、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間だけである。従来の待機時間が、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段が同期検出を完了するために必要な時間との総和であることに比べると、本発明はチャンネルサーチ時間をかなり短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図2】ばらつき検出手段の構成を示す図である。
【図3】図3(A)〜(D)はI軸及びQ軸座標を示す図である。
【図4】図4(A)〜(F)はばらつき検出手段の動作を説明するための図である。
【図5】第1の実施形態によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第2の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図7】第2の実施形態によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第3の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図9】第3の実施形態によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【図10】図10(A)及び(B)はI軸及びQ軸座標を示す図である。
【図11】本発明の第4の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図12】PSK変調信号内のチャンネル分布の例を示す図である。
【図13】チャンネル情報(搬送波周波数及びシンボルレート)を示す図である。
【図14】従来技術によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図15】図15(A)〜(C)はPSK変調を示す図である。
【図16】従来技術によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101 準同期直交検波手段
102I,102Q A/D変換器
103 タイミング再生手段
104 利得制御手段
105 ばらつき検出手段
111 増幅器
112I,112Q 乗算器
113I,113Q ローパスフィルタ
114 発振器
115 90度位相シフト器
121 制御手段
Claims (10)
- PSK変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記PSK変調信号を準同期直交検波して得られるI軸信号及びQ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記I軸信号、前記Q軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及び前記Q軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号を入力し、前記I軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつきをモニタし、前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。 - さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するA/D変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のI軸信号及びQ軸信号を再生する請求項1記載のチャンネルサーチ装置。 - 前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及びQ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する請求項1記載のチャンネルサーチ装置。 - さらに、前記タイミング再生手段が出力するI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記PSK変調信号の入力を増幅する請求項1記載のチャンネルサーチ装置。 - さらに、前記タイミング再生手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段とを有し、
前記判断手段は、前記判断の後、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する請求項1記載のチャンネルサーチ装置。 - 前記キャリア再生手段は、イネーブル信号が入力されると、前記タイミング再生手段により出力されたI軸信号及びQ軸信号の位相誤差を補正して出力し、イネーブル信号が入力されなければ、前記タイミング再生手段により出力されたI軸信号及びQ軸信号をそのまま出力し、
前記ばらつき検出手段は、前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差の絶対値を積分し、
前記判断手段は、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する請求項5記載のチャンネルサーチ装置。 - PSK変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記PSK変調信号を準同期直交検波して得られるI軸信号及びQ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記I軸信号、前記Q軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記I軸信号及び前記Q軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるI軸信号及びQ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差を出力する振幅比較手段と、
前記振幅比較手段の出力の正負値を積分することにより、前記準同期直交検波手段に入力されるPSK変調信号を増幅するための利得制御信号を生成する利得制御手段と、
前記振幅比較手段の出力の絶対値を積分することにより、前記シンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたI軸信号及びQ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段と、
前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。 - 前記判断手段は、前記シンボルレート設定値を変化させる際の変化量をそのシンボルレート設定値に応じて変化させる請求項1記載のチャンネルサーチ装置。
- 前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値を変化させる際の変化量をシンボルレート設定値に応じて変化させる請求項1記載のチャンネルサーチ装置。
- 前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段が検出するばらつき値をモニタする周期をシンボルレート設定値に応じて設定する請求項1記載のチャンネルサーチ装置。
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