JP3998608B2 - デジタル衛星放送受信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル衛星放送受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタル衛星放送受信機の一構成例を図８に示す。図８のデジタル衛星放送受信機は、チューナフロントエンド１と、デジタル信号処理部２と、ＣＰＵ３ａと、プログラム用メモリ３ｂとを備えている。衛星から出力された高周波信号が、アンテナ（図示せず）によって受信され、デジタル衛星放送受信機内のチューナフロントエンド１に入力される。
【０００３】
チューナフロントエンド１に入力された高周波信号は、アテネータ４及びアンプ５によって増幅且つレベル調整されたのち、ミキサ６及び７に送出される。ＣＰＵ３ａは、プログラム用メモリ３ｂに格納されているプログラムに従って動作する。ＣＰＵ３ａは、外部から与えられるユーザの所望するチャンネルを示す選局指令信号を入力すると、ユーザの所望するチャンネルに対応するチャンネル周波数の局部発振信号を局部発振器８に発振させる。局部発振器８から出力される局部発振信号は、９０°シフト回路９によって２分配され一方はそのまま出力され、他方は９０°移相されて出力される。９０°シフト回路９の一方の出力はミキサ６に送出され、９０°シフト回路９の他方の出力はミキサ７に送出される。ミキサ６はアンプ５の出力信号を９０°シフト回路９の一方の出力とミキシングすることによってダウンコンバートしてＩベースバンド信号を生成する。また、ミキサ７はアンプ５の出力信号を９０°シフト回路９の他方の出力とミキシングすることによってダウンコンバートしてＱベースバンド信号を生成する。
【０００４】
Ｉベースバンド信号はコンデンサ１０を介してＱＰＳＫ復調回路１２に入力され、Ｑベースバンド信号はコンデンサ１１を介してＱＰＳＫ復調回路１２に入力される。ＱＰＳＫ復調回路１２は、図９に示すようにＡ／Ｄコンバータ１４、ロールオフフィルタ１５、及びデジタル復調部１６を有する。Ｉベースバンド信号及びＱベースバンド信号はぞれぞれＡ／Ｄコンバータ１４によってデジタル信号に変換され、ロールオフフィルタ１５においてシンボルレートの帯域のみが通過し希望信号以外が除去されて、デジタル復調部１６に供給される。なお、ロールオフフィルタ１５の特性及びデジタル復調部１６の設定は、ＣＰＵ３ａから与えられるユーザの所望するチャンネルのチャンネル信号情報（シンボルレート等）によって定まる。デジタル復調部１６は入力した２つの信号に対してＱＰＳＫ復調し、復調したデジタルデータをパケット毎に区分して、トランスポートストリームデータとしてデジタル信号処理部２に送出する。デジタル信号処理部２は、トランスポートストリームデータに基づいて映像データ・音声データ等を再生する。
【０００５】
なお、図８のデジタル衛星放送受信機は、ＱＰＳＫ復調部１２の出力信号レベルが一定になるように自動利得制御を行っている。自動利得制御の方法には、以下に説明する二つの方法がある。
【０００６】
第１の自動利得制御方法では、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路（図示せず）が、ロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知し、検知したレベルに応じたＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号をＡＧＣ信号として積分回路１３に出力する。そして、積分回路１３がＡＧＣ信号をＤＣ電圧に変換し、このＤＣ電圧によってアテネータ４及びアンプ５のゲインが制御される。
【０００７】
第２の自動利得制御方法では、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路（図示せず）が、ロールオフフィルタ１５の入力信号レベルを検知し、検知したレベルに応じたＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号をＡＧＣ信号として積分回路１３に出力する。そして、積分回路１３がＡＧＣ信号をＤＣ電圧に変換し、このＤＣ電圧によってアテネータ４及びアンプ５のゲインが制御される。また、デジタル復調部１６内に設けられる内部ＡＧＣ回路（図示せず）がロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知し、検知したレベルに応じてデジタル復調部１６の利得を制御し、希望信号レベルを調整する。
【０００８】
なお、ＱＰＳＫ復調部１２は、第１の自動利得制御方法を行う場合、ＡＧＣ回路によって検知されるロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値をモニタ信号として出力することができ、第２の自動利得制御方法を行う場合、ＡＧＣ回路によって検知されるロールオフフィルタ１５の入力信号レベルに相当するデジタル信号をモニタ信号として出力することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−３９２９１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図８のデジタル衛星放送受信機では、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路の内部設定パラメータであるＡＧＣレファレンスレベルの値に応じたＡＧＣ信号が出力されるため、ＡＧＣレファレンスレベルの値を変更することでベースバンド信号のレベルを変更することが可能であるが、通常このＡＧＣレファレンスレベルはどのチャンネルを受信する場合においても、一般的な信号条件（単一信号のみが入力され、歪等が無い条件）下において最適化した固定値に設定されている。
【００１１】
しかしながら、特定の信号条件においては、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件下において最適化した固定値から変更し、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを調整することで、より良好な受信特性を得ることができる場合がある。例えば、ベースバンド信号が図４に示す分布になるような受信状況である場合、強い信号レベルの隣接信号に挟まれて、弱いレベルの希望信号が存在し、希望信号の信号レベルは隣接する信号よりも１０〜２０ｄＢ程度低くなっている。なお、図４は実際にスペクトラムアナライザにより測定されたベースバンド信号の分布を示している。この強い信号レベルの隣接信号に挟まれた弱い信号レベルの希望信号を受信する場合、受信特性は隣接信号の影響によるインターモジュレーション（ＩＭ）のために劣化しやすくなる。このような受信状況では、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件下において最適化した固定値から変更し、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを低く設定することによって受信特性の向上が期待できる。
【００１２】
ところが、特定の信号条件に最適化したＡＧＣレファレンスレベルの設定のままでは、逆に他の受信条件の信号に対する受信特性が劣化する弊害がある。例えば、別の衛星から送信される高周波信号を受信する場合、その受信地域が受信エリアを示すフットプリントの周辺部の地域であれば、その衛星から送信される高周波信号は弱い信号レベルとなる。この場合上記のようにＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを一般的な信号条件下において最適化した設定よりも低く設定したままでは、受信特性の劣化が生じるおそれがある。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑み、受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができるデジタル衛星放送受信機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るデジタル衛星放送受信機においては、受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を記憶する記憶手段と、受信信号を復調する復調手段と、前記記憶手段によって記憶されている受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態に応じて前記復調手段の設定が変更するように前記復調手段を制御する制御手段と、を備え、前記復調手段が、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータの出力信号から所定の帯域のみを通過させるフィルタと、前記フィルタの出力信号を入力して復調するデジタル復調部と、有し、前記フィルタの中心周波数を可変するフィルタ制御手段を備え、前記検知手段が、前記フィルタの中心周波数が変化したときの前記フィルタの出力信号レベルを検知することで、受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知し、前記検知手段が受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知していない通常受信動作のときは、前記フィルタの入力信号レベルを検知し前記フィルタの入力信号レベルが一定になるように自動利得制御を行う自動利得制御手段を備える構成とする。
【００１５】
このような構成によると、信号受信状態に応じて前記復調手段の設定が変更するので、受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができるデジタル衛星放送受信機を実現することができる。また、このような構成により、従来のデジタル衛星放送受信機から大きく構成を変えることなく、受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知することができる。また、このような構成により、通常受信動作のときにＡ／Ｄコンバータが飽和することを防止することができる。
【００２０】
また、前記制御手段が、前記記憶手段によって記憶されている受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態から希望する受信信号レベルとその隣接信号レベルとの相対関係を求め、その相対関係に応じて前記復調手段の設定が変更するように前記復調手段を制御するようにしてもよい。
【００２１】
これにより、簡単な演算で受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができる
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るデジタル衛星放送受信機の一構成例を図１に示す。なお、図１において図８と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図１のデジタル衛星放送受信機は、チューナフロントエンド１、デジタル信号処理部２、ＣＰＵ３ａ、及びプログラム用メモリ３ｂの他にデータ用メモリ３ｃを有する。また、図１のデジタル衛星放送受信機に設けられるＱＰＳＫ復調回路１２は、図２に示すようにＡ／Ｄコンバータ１４、ロールオフフィルタ１５、及びデジタル復調部１６の他にスイッチ１７及びＡＧＣ回路１８を有する。
【００２４】
ＣＰＵ３ａは、外部から与えられるユーザの所望するチャンネルを示す選局指令信号を入力すると、まずユーザの所望するチャンネルに対応するチャンネル周波数の局部発振信号を局部発振器８に発振させる。また、ＣＰＵ３ａは、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知するように、ＱＰＳＫ復調部１２内のスイッチ１７を制御する。
【００２５】
その後、ＣＰＵ３ａは、モニタリングの分解能を高くするためにシンボルレートを狭く設定してロールオフフィルタ１５の帯域幅を狭くするとともに、ロールオフフィルタ１５の中心周波数を希望信号の周波数より所定値だけ小さい値に設定する。その状態でＡＧＣ回路１８によって検知されたロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値がＣＰＵ３ａによってモニターされ、ＣＰＵ３ａはそのデジタル値をロールオフフィルタ１５の中心周波数と対応させてデータ用メモリ３ｃに格納する。
【００２６】
そして、ＣＰＵ３ａは、ロールオフフィルタ１５の中心周波数を順次離散的に大きくしていき、その都度ロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値をロールオフフィルタ１５の中心周波数と対応させてデータ用メモリ３ｃに格納する。なお、この動作をモニタリング・メモリ動作と呼ぶ。ＣＰＵ３ａは、ロールオフフィルタ１５の中心周波数が希望信号の周波数より所定値だけ大きい値になると、上記モニタリング・メモリ動作を終了する。ここで、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号レベルを図３（ａ）に、モニタリング・メモリ動作におけるロールオフフィルタ１５のフィルタ特性を図３（ｂ）に、モニタリング・メモリ動作によって得られる信号分布を図３（ｃ）にそれぞれ示す。
【００２７】
ベースバンド信号が図４に示す分布になるような受信状況である場合において、このモニタリング・メモリ動作によってデータ用メモリ３ｃに格納されたロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタ１５の中心周波数との関係を図５に示す。図５に示すデータ用メモリ３ｃに格納されたロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタ１５の中心周波数との関係は、図４に示す実際にスペクトラムアナライザによって測定されたベースバンド信号の分布に対応している。
【００２８】
上記モニタリング・メモリ動作が終了すると、ＣＰＵ３ａは、データ用メモリ３ｃに格納されているロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタ１５の中心周波数との関係すなわち希望信号とそれに隣接する信号の分布データからＱＰＳＫ復調部１２の最適設定を求め、ＱＰＳＫ復調部１２を最適設定にする。例えば、希望信号と周辺の隣接信号とのレベルの相対関係から最適設定を行うようにする。具体的には、隣接信号レベルに対する希望信号レベルの比（希望信号レベル／隣接信号レベル）が所定値以上のときは、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件（単一信号のみが入力され、歪等が無い条件）下において最適化した固定値にし、隣接信号レベルに対する希望信号レベルの比（希望信号レベル／隣接信号レベル）が所定値未満のときは、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件下において最適化した固定値から変更し、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを低く設定する。
【００２９】
そして、ＣＰＵ３ａは、ＱＰＳＫ復調部１２の最適設定を終えると、シンボルレートをユーザの所望するチャンネルに対応する値に設定してロールオフフィルタ１５の帯域をモニタリング・メモリ動作のときより広くし、ロールオフフィルタ１５の中心周波数を希望信号の周波数にし、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の入力信号レベルを検知するように、スイッチ１７を制御して通常の受信動作を行う。
【００３０】
上記モニタリング・メモリ動作の際には本実施形態のようにＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号を検知する必要がある。なお、スイッチ１７を設けずにモニタリング・メモリ動作が終了した後もＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知し続ける態様であっても構わないが、このような態様では通常の受信動作において希望信号のみがＡＧＣ回路１８によって検知されてゲイン調整が行われるため、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号が図６（ａ）に示すように隣接信号が多波存在する場合においては、図６（ｂ）に示すフィルタ特性のロールオフフィルタ１５の出力信号が図６（ｃ）に示すようになり、ロールオフフィルタ１５の出力信号がＡＧＣレファレンスレベルに一致するようにレベル調整されて、図６（ｄ）に示すように隣接する信号も希望信号と同時にレベル調整される。これにより、自動利得制御後のＱＰＳＫ復調部１２に入力される全信号レベルは、隣接信号を含んでいる分大きくなることになる。このように隣接信号が多波存在した場合あるいは隣接信号が大きい場合、ＱＰＳＫ復調部１２に入力される全信号レベルが大きくなりすぎて、Ａ／Ｄコンバータ１４のダイナミックレンジを越えてしまい、受信特性が劣化してしまうおそれがある。
【００３１】
これに対して、通常の受信動作のときはＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の入力信号を検知する態様にすると、図７（ａ）に示すＱＰＳＫ復調部１２の全入力信号に対して自動利得制御がかかり図７（ｂ）に示す信号レベルとなる。そして、図７（ｃ）に示すフィルタ特性のロールオフフィルタ１５は図７（ｂ）に示すＱＰＳＫ復調部１２の入力信号から希望信号のみを通過させ、図７（ｄ）に示す信号を出力する。そして、デジタル復調部１６に設けられている内部ＡＧＣ回路によって希望信号がレベル調整され、図７（ｅ）に示す一定レベルの希望信号が得られる。このようにＱＰＳＫ復調部１２の全入力信号に対して自動利得制御がかかる態様にすることによって、ＡＤコンバータ１４の飽和は発生しない。したがって、本実施形態のようにモニタリング・メモリ動作のときはＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号を検知し、通常の受信動作のときはＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の入力信号を検知する態様が望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができるデジタル衛星放送受信機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るデジタル衛星放送受信機の一構成例を示す図である。
【図２】 図１のデジタル衛星放送受信機が備えるＱＰＳＫ復調部の構成を示す図である。
【図３】 モニタリング・メモリ動作時のＱＰＳＫ復調部の入力信号レベルと、ロールオフフィルタのフィルタ特性と、得られる信号分布とを示す図である。
【図４】 スペクトラムアナライザにより測定されたベースバンド信号の分布の一例を示す図である。
【図５】 データ用メモリに格納されたロールオフフィルタの出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタの中心周波数との関係を示す図である。
【図６】 ロールオフフィルタの出力信号に基づく自動利得制御を行った場合の信号レベルを示す図である。
【図７】 ロールオフフィルタの入力信号に基づく自動利得制御を行った場合の信号レベルを示す図である。
【図８】 従来のデジタル衛星放送受信機の一構成例を示す図である。
【図９】 図８のデジタル衛星放送受信機が備えるＱＰＳＫ復調部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ チューナフロントエンド
２ デジタル信号処理部
３ａ ＣＰＵ
３ｂ プログラム用メモリ
３ｃ データ用メモリ
４ アテネータ
５ アンプ
６、７ ミキサ
８ 局部発振器
９ ９０°シフト回路
１０、１１ コンデンサ
１２ ＱＰＳＫ復調部
１３ 積分回路
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ ロールオフフィルタ
１６ デジタル復調部
１７ スイッチ
１８ ＡＧＣ回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル衛星放送受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタル衛星放送受信機の一構成例を図８に示す。図８のデジタル衛星放送受信機は、チューナフロントエンド１と、デジタル信号処理部２と、ＣＰＵ３ａと、プログラム用メモリ３ｂとを備えている。衛星から出力された高周波信号が、アンテナ（図示せず）によって受信され、デジタル衛星放送受信機内のチューナフロントエンド１に入力される。
【０００３】
チューナフロントエンド１に入力された高周波信号は、アテネータ４及びアンプ５によって増幅且つレベル調整されたのち、ミキサ６及び７に送出される。ＣＰＵ３ａは、プログラム用メモリ３ｂに格納されているプログラムに従って動作する。ＣＰＵ３ａは、外部から与えられるユーザの所望するチャンネルを示す選局指令信号を入力すると、ユーザの所望するチャンネルに対応するチャンネル周波数の局部発振信号を局部発振器８に発振させる。局部発振器８から出力される局部発振信号は、９０°シフト回路９によって２分配され一方はそのまま出力され、他方は９０°移相されて出力される。９０°シフト回路９の一方の出力はミキサ６に送出され、９０°シフト回路９の他方の出力はミキサ７に送出される。ミキサ６はアンプ５の出力信号を９０°シフト回路９の一方の出力とミキシングすることによってダウンコンバートしてＩベースバンド信号を生成する。また、ミキサ７はアンプ５の出力信号を９０°シフト回路９の他方の出力とミキシングすることによってダウンコンバートしてＱベースバンド信号を生成する。
【０００４】
Ｉベースバンド信号はコンデンサ１０を介してＱＰＳＫ復調回路１２に入力され、Ｑベースバンド信号はコンデンサ１１を介してＱＰＳＫ復調回路１２に入力される。ＱＰＳＫ復調回路１２は、図９に示すようにＡ／Ｄコンバータ１４、ロールオフフィルタ１５、及びデジタル復調部１６を有する。Ｉベースバンド信号及びＱベースバンド信号はぞれぞれＡ／Ｄコンバータ１４によってデジタル信号に変換され、ロールオフフィルタ１５においてシンボルレートの帯域のみが通過し希望信号以外が除去されて、デジタル復調部１６に供給される。なお、ロールオフフィルタ１５の特性及びデジタル復調部１６の設定は、ＣＰＵ３ａから与えられるユーザの所望するチャンネルのチャンネル信号情報（シンボルレート等）によって定まる。デジタル復調部１６は入力した２つの信号に対してＱＰＳＫ復調し、復調したデジタルデータをパケット毎に区分して、トランスポートストリームデータとしてデジタル信号処理部２に送出する。デジタル信号処理部２は、トランスポートストリームデータに基づいて映像データ・音声データ等を再生する。
【０００５】
なお、図８のデジタル衛星放送受信機は、ＱＰＳＫ復調部１２の出力信号レベルが一定になるように自動利得制御を行っている。自動利得制御の方法には、以下に説明する二つの方法がある。
【０００６】
第１の自動利得制御方法では、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路（図示せず）が、ロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知し、検知したレベルに応じたＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号をＡＧＣ信号として積分回路１３に出力する。そして、積分回路１３がＡＧＣ信号をＤＣ電圧に変換し、このＤＣ電圧によってアテネータ４及びアンプ５のゲインが制御される。
【０００７】
第２の自動利得制御方法では、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路（図示せず）が、ロールオフフィルタ１５の入力信号レベルを検知し、検知したレベルに応じたＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号をＡＧＣ信号として積分回路１３に出力する。そして、積分回路１３がＡＧＣ信号をＤＣ電圧に変換し、このＤＣ電圧によってアテネータ４及びアンプ５のゲインが制御される。また、デジタル復調部１６内に設けられる内部ＡＧＣ回路（図示せず）がロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知し、検知したレベルに応じてデジタル復調部１６の利得を制御し、希望信号レベルを調整する。
【０００８】
なお、ＱＰＳＫ復調部１２は、第１の自動利得制御方法を行う場合、ＡＧＣ回路によって検知されるロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値をモニタ信号として出力することができ、第２の自動利得制御方法を行う場合、ＡＧＣ回路によって検知されるロールオフフィルタ１５の入力信号レベルに相当するデジタル信号をモニタ信号として出力することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−３９２９１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図８のデジタル衛星放送受信機では、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路の内部設定パラメータであるＡＧＣレファレンスレベルの値に応じたＡＧＣ信号が出力されるため、ＡＧＣレファレンスレベルの値を変更することでベースバンド信号のレベルを変更することが可能であるが、通常このＡＧＣレファレンスレベルはどのチャンネルを受信する場合においても、一般的な信号条件（単一信号のみが入力され、歪等が無い条件）下において最適化した固定値に設定されている。
【００１１】
しかしながら、特定の信号条件においては、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件下において最適化した固定値から変更し、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを調整することで、より良好な受信特性を得ることができる場合がある。例えば、ベースバンド信号が図４に示す分布になるような受信状況である場合、強い信号レベルの隣接信号に挟まれて、弱いレベルの希望信号が存在し、希望信号の信号レベルは隣接する信号よりも１０〜２０ｄＢ程度低くなっている。なお、図４は実際にスペクトラムアナライザにより測定されたベースバンド信号の分布を示している。この強い信号レベルの隣接信号に挟まれた弱い信号レベルの希望信号を受信する場合、受信特性は隣接信号の影響によるインターモジュレーション（ＩＭ）のために劣化しやすくなる。このような受信状況では、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件下において最適化した固定値から変更し、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを低く設定することによって受信特性の向上が期待できる。
【００１２】
ところが、特定の信号条件に最適化したＡＧＣレファレンスレベルの設定のままでは、逆に他の受信条件の信号に対する受信特性が劣化する弊害がある。例えば、別の衛星から送信される高周波信号を受信する場合、その受信地域が受信エリアを示すフットプリントの周辺部の地域であれば、その衛星から送信される高周波信号は弱い信号レベルとなる。この場合上記のようにＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを一般的な信号条件下において最適化した設定よりも低く設定したままでは、受信特性の劣化が生じるおそれがある。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑み、受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができるデジタル衛星放送受信機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るデジタル衛星放送受信機においては、受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を記憶する記憶手段と、受信信号を復調する復調手段と、前記記憶手段によって記憶されている受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態に応じて前記復調手段の設定が変更するように前記復調手段を制御する制御手段と、を備え、前記復調手段が、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータの出力信号から所定の帯域のみを通過させるフィルタと、前記フィルタの出力信号を入力して復調するデジタル復調部と、有し、前記フィルタの中心周波数を可変するフィルタ制御手段を備え、前記検知手段が、前記フィルタの中心周波数が変化したときの前記フィルタの出力信号レベルを検知することで、受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知し、前記検知手段が受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知していない通常受信動作のときは、前記フィルタの入力信号レベルを検知し前記フィルタの入力信号レベルが一定になるように自動利得制御を行う自動利得制御手段を備える構成とする。
【００１５】
このような構成によると、信号受信状態に応じて前記復調手段の設定が変更するので、受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができるデジタル衛星放送受信機を実現することができる。また、このような構成により、従来のデジタル衛星放送受信機から大きく構成を変えることなく、受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知することができる。また、このような構成により、通常受信動作のときにＡ／Ｄコンバータが飽和することを防止することができる。
【００２０】
また、前記制御手段が、前記記憶手段によって記憶されている受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態から希望する受信信号レベルとその隣接信号レベルとの相対関係を求め、その相対関係に応じて前記復調手段の設定が変更するように前記復調手段を制御するようにしてもよい。
【００２１】
これにより、簡単な演算で受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができる
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るデジタル衛星放送受信機の一構成例を図１に示す。なお、図１において図８と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図１のデジタル衛星放送受信機は、チューナフロントエンド１、デジタル信号処理部２、ＣＰＵ３ａ、及びプログラム用メモリ３ｂの他にデータ用メモリ３ｃを有する。また、図１のデジタル衛星放送受信機に設けられるＱＰＳＫ復調回路１２は、図２に示すようにＡ／Ｄコンバータ１４、ロールオフフィルタ１５、及びデジタル復調部１６の他にスイッチ１７及びＡＧＣ回路１８を有する。
【００２４】
ＣＰＵ３ａは、外部から与えられるユーザの所望するチャンネルを示す選局指令信号を入力すると、まずユーザの所望するチャンネルに対応するチャンネル周波数の局部発振信号を局部発振器８に発振させる。また、ＣＰＵ３ａは、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知するように、ＱＰＳＫ復調部１２内のスイッチ１７を制御する。
【００２５】
その後、ＣＰＵ３ａは、モニタリングの分解能を高くするためにシンボルレートを狭く設定してロールオフフィルタ１５の帯域幅を狭くするとともに、ロールオフフィルタ１５の中心周波数を希望信号の周波数より所定値だけ小さい値に設定する。その状態でＡＧＣ回路１８によって検知されたロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値がＣＰＵ３ａによってモニターされ、ＣＰＵ３ａはそのデジタル値をロールオフフィルタ１５の中心周波数と対応させてデータ用メモリ３ｃに格納する。
【００２６】
そして、ＣＰＵ３ａは、ロールオフフィルタ１５の中心周波数を順次離散的に大きくしていき、その都度ロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値をロールオフフィルタ１５の中心周波数と対応させてデータ用メモリ３ｃに格納する。なお、この動作をモニタリング・メモリ動作と呼ぶ。ＣＰＵ３ａは、ロールオフフィルタ１５の中心周波数が希望信号の周波数より所定値だけ大きい値になると、上記モニタリング・メモリ動作を終了する。ここで、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号レベルを図３（ａ）に、モニタリング・メモリ動作におけるロールオフフィルタ１５のフィルタ特性を図３（ｂ）に、モニタリング・メモリ動作によって得られる信号分布を図３（ｃ）にそれぞれ示す。
【００２７】
ベースバンド信号が図４に示す分布になるような受信状況である場合において、このモニタリング・メモリ動作によってデータ用メモリ３ｃに格納されたロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタ１５の中心周波数との関係を図５に示す。図５に示すデータ用メモリ３ｃに格納されたロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタ１５の中心周波数との関係は、図４に示す実際にスペクトラムアナライザによって測定されたベースバンド信号の分布に対応している。
【００２８】
上記モニタリング・メモリ動作が終了すると、ＣＰＵ３ａは、データ用メモリ３ｃに格納されているロールオフフィルタ１５の出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタ１５の中心周波数との関係すなわち希望信号とそれに隣接する信号の分布データからＱＰＳＫ復調部１２の最適設定を求め、ＱＰＳＫ復調部１２を最適設定にする。例えば、希望信号と周辺の隣接信号とのレベルの相対関係から最適設定を行うようにする。具体的には、隣接信号レベルに対する希望信号レベルの比（希望信号レベル／隣接信号レベル）が所定値以上のときは、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件（単一信号のみが入力され、歪等が無い条件）下において最適化した固定値にし、隣接信号レベルに対する希望信号レベルの比（希望信号レベル／隣接信号レベル）が所定値未満のときは、ＡＧＣレファレンスレベルの設定を一般的な信号条件下において最適化した固定値から変更し、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号の振幅レベルを低く設定する。
【００２９】
そして、ＣＰＵ３ａは、ＱＰＳＫ復調部１２の最適設定を終えると、シンボルレートをユーザの所望するチャンネルに対応する値に設定してロールオフフィルタ１５の帯域をモニタリング・メモリ動作のときより広くし、ロールオフフィルタ１５の中心周波数を希望信号の周波数にし、ＱＰＳＫ復調部１２内に設けられるＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の入力信号レベルを検知するように、スイッチ１７を制御して通常の受信動作を行う。
【００３０】
上記モニタリング・メモリ動作の際には本実施形態のようにＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号を検知する必要がある。なお、スイッチ１７を設けずにモニタリング・メモリ動作が終了した後もＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号レベルを検知し続ける態様であっても構わないが、このような態様では通常の受信動作において希望信号のみがＡＧＣ回路１８によって検知されてゲイン調整が行われるため、ＱＰＳＫ復調部１２の入力信号が図６（ａ）に示すように隣接信号が多波存在する場合においては、図６（ｂ）に示すフィルタ特性のロールオフフィルタ１５の出力信号が図６（ｃ）に示すようになり、ロールオフフィルタ１５の出力信号がＡＧＣレファレンスレベルに一致するようにレベル調整されて、図６（ｄ）に示すように隣接する信号も希望信号と同時にレベル調整される。これにより、自動利得制御後のＱＰＳＫ復調部１２に入力される全信号レベルは、隣接信号を含んでいる分大きくなることになる。このように隣接信号が多波存在した場合あるいは隣接信号が大きい場合、ＱＰＳＫ復調部１２に入力される全信号レベルが大きくなりすぎて、Ａ／Ｄコンバータ１４のダイナミックレンジを越えてしまい、受信特性が劣化してしまうおそれがある。
【００３１】
これに対して、通常の受信動作のときはＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の入力信号を検知する態様にすると、図７（ａ）に示すＱＰＳＫ復調部１２の全入力信号に対して自動利得制御がかかり図７（ｂ）に示す信号レベルとなる。そして、図７（ｃ）に示すフィルタ特性のロールオフフィルタ１５は図７（ｂ）に示すＱＰＳＫ復調部１２の入力信号から希望信号のみを通過させ、図７（ｄ）に示す信号を出力する。そして、デジタル復調部１６に設けられている内部ＡＧＣ回路によって希望信号がレベル調整され、図７（ｅ）に示す一定レベルの希望信号が得られる。このようにＱＰＳＫ復調部１２の全入力信号に対して自動利得制御がかかる態様にすることによって、ＡＤコンバータ１４の飽和は発生しない。したがって、本実施形態のようにモニタリング・メモリ動作のときはＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の出力信号を検知し、通常の受信動作のときはＡＧＣ回路１８がロールオフフィルタ１５の入力信号を検知する態様が望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、受信状況に応じてそれぞれの受信信号に対して最適な設定を行うことができるデジタル衛星放送受信機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るデジタル衛星放送受信機の一構成例を示す図である。
【図２】 図１のデジタル衛星放送受信機が備えるＱＰＳＫ復調部の構成を示す図である。
【図３】 モニタリング・メモリ動作時のＱＰＳＫ復調部の入力信号レベルと、ロールオフフィルタのフィルタ特性と、得られる信号分布とを示す図である。
【図４】 スペクトラムアナライザにより測定されたベースバンド信号の分布の一例を示す図である。
【図５】 データ用メモリに格納されたロールオフフィルタの出力信号レベルに相当するデジタル値とロールオフフィルタの中心周波数との関係を示す図である。
【図６】 ロールオフフィルタの出力信号に基づく自動利得制御を行った場合の信号レベルを示す図である。
【図７】 ロールオフフィルタの入力信号に基づく自動利得制御を行った場合の信号レベルを示す図である。
【図８】 従来のデジタル衛星放送受信機の一構成例を示す図である。
【図９】 図８のデジタル衛星放送受信機が備えるＱＰＳＫ復調部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ チューナフロントエンド
２ デジタル信号処理部
３ａ ＣＰＵ
３ｂ プログラム用メモリ
３ｃ データ用メモリ
４ アテネータ
５ アンプ
６、７ ミキサ
８ 局部発振器
９ ９０°シフト回路
１０、１１ コンデンサ
１２ ＱＰＳＫ復調部
１３ 積分回路
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ ロールオフフィルタ
１６ デジタル復調部
１７ スイッチ
１８ ＡＧＣ回路
Claims (2)
- 受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を記憶する記憶手段と、
受信信号を復調する復調手段と、
前記記憶手段によって記憶されている受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態に応じて前記復調手段の設定が変更するように前記復調手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記復調手段が、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータの出力信号から所定の帯域のみを通過させるフィルタと、前記フィルタの出力信号を入力して復調するデジタル復調部と、有し、
前記フィルタの中心周波数を可変するフィルタ制御手段を備え、
前記検知手段が、前記フィルタの中心周波数が変化したときの前記フィルタの出力信号レベルを検知することで、受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知し、
前記検知手段が受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態を検知していない通常受信動作のときは、前記フィルタの入力信号レベルを検知し前記フィルタの入力信号レベルが一定になるように自動利得制御を行う自動利得制御手段を備えることを特徴とするデジタル衛星放送受信機。 - 前記制御手段が、前記記憶手段によって記憶されている受信周波数を含む所定の周波数帯域内の信号受信状態から希望する受信信号レベルとその隣接信号レベルとの相対関係を求め、その相対関係に応じて前記復調手段の設定が変更するように前記復調手段を制御する請求項１に記載のデジタル衛星放送受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003190214A JP3998608B2 (ja) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | デジタル衛星放送受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003190214A JP3998608B2 (ja) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | デジタル衛星放送受信機 |
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| JP2005027022A JP2005027022A (ja) | 2005-01-27 |
| JP3998608B2 true JP3998608B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003190214A Expired - Fee Related JP3998608B2 (ja) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | デジタル衛星放送受信機 |
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- 2003-07-02 JP JP2003190214A patent/JP3998608B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2005027022A (ja) | 2005-01-27 |
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