JP4180593B2

JP4180593B2 - Ｖｓｂ方式の受信機のための搬送波再生装置及びその再生方法

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Description

本発明は、ＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置及びその再生方法に関し、パイロット信号のみでなく、受信したＶＳＢ信号の上側及び下側周波数帯域信号を利用して搬送波再生を行う、ＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置及びその再生方法に関する。

ＶＳＢ(残留側波帯)変調方式により送信されたデータを受信する受信装置において、データを正確に復調するためには、受信の際用いられるチューナーやＲＦ発振器により発生する周波数オフセット(ｆｒｅｑｕｅｎｔｃｙｏｆｆｓｅｔ）と位相雑音を最小化しなければならない。このようなものを搬送波再生という。

米国ＡＴＳＣ(ザアドバンストテレビジョンコミティ)規格のＶＳＢ変調方式を使用するデジタル放送システムは、搬送波の同期のために、送信信号に存在するパイロット信号を利用する。ここでパイロット信号とは、搬送波を正確にリカバリするために、送信の際に搬送波に載せられる信号のことを言う。

図１は、従来のパイロット検出による搬送波再生回路のブロック図である。図１に示されているように、従来の搬送波再生回路１００は、乗算器１０１、パイロット検出部１０３、位相検出部１０５、ループフィルタ１０７及びＮＣＯ１０９を含む。

受信されたＶＳＢ信号は、ＡＤＣ(アナログ／デジタル変換器)(図示せず)を介してデジタル信号に変わった後、乗算器１０１を介してベースバンド信号に出力される。

搬送波再生回路１００のパイロット検出部１０３は、ベースバンド信号からパイロット信号を検出し、位相検出部１０５がパイロット信号の位相情報を読み出す。この時、パイロット信号の位相情報を読み出す方法は様々であり、応用分野により変わる。位相検出部１０５から得た位相情報は、ループフィルタ１０７を経てＮＣＯ１０９で周波数成分に変換された後、受信信号に乗算される。

搬送波再生回路は、パイロットの位相誤差が０になるまで、繰り返し行なわれフィードバックされる。

問題は、無線環境でパイロット信号が損傷された場合には、受信した信号を正しく再生できないということである。また、このようなパイロット信号の損傷は、多重経路成分が多い環境であるほど頻繁に発生し、こういう場合には、結局、全体受信性能の劣化につながるという問題がある。そして、これはＶＳＢ方式を使用する米国式デジタル放送システムでも同様に発生できる問題である。

それで、本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、パイロット信号が完全に損傷された場合でも、受信した信号を介して搬送波再生が可能な、ＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置及びその再生方法を提供することにある。

上記した目的を達成するため、本発明が提供するＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置は、ＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換する乗算器と、前記ベースバンドＶＳＢ信号の上側及び下側周波数帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させるスペクトル反転部と、前記スペクトル反転された信号に対して、ＢＥＣＭ(バンドエッジコンポーネントマクシマイゼーション)アルゴリズムを行うことにより、前記受信されたＶＳＢ変調信号の位相情報と既設定された第１基準位相情報との間の誤差である下側位相情報を生成する下側ＢＥＣＭ部と、前記下側位相情報から低帯域信号をフィルタリングするループフィルタ部と、前記低帯域信号に応じて前記所定の周波数を変えた搬送波信号を前記乗算器に出力するＮＣＯ(数値制御発振器)部とを備える。

好ましくは、前記スペクトル反転部は、前記ベースバンドＶＳＢ方式信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記ＶＳＢ信号のパイロット信号を検出し除去することを特徴とする。

また、搬送波再生装置は、前記ベースバンドＶＳＢ信号に対して、直接ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された第２基準位相情報との間の誤差である上側位相情報を生成する上側ＢＥＣＭ部と、前記上側及び下側位相情報に所定の加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記ループフィルタ部に出力する結合部とをさらに備える。

また、前記所定の加重値は、チャネルの状態に応じる前記上側及び下側位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする。

また、搬送波再生装置は、前記ベースバンドＶＳＢ信号は、パイロット信号を含み、前記パイロット信号を検出するパイロット検出部と、前記検出されたパイロット信号から、前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出する位相検出部と、前記下側及びパイロット位相情報に所定の加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記ループフィルタ部に出力する結合部とをさらに備える。

前記所定の加重値は、チャネル状態に応じる前記下側及びパイロット位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする。

前記スペクトル反転部は、前記ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記パイロット検出部からパイロット信号を受信して、前記ベースバンドＶＳＢ信号から前記パイロット信号を除去することを特徴とする。

前記ＶＳＢ方式に変調された信号は、ＡＴＳＣ規格の米国式デジタル放送信号であることを特徴とする。

本発明に係るＶＳＢ信号を再生するための搬送波再生装置は、パイロット信号を含むＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した基準信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換する乗算器と、前記ベースバンドＶＳＢ信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された値との誤差情報である上側位相情報を生成する上側ＢＥＣＭ部と、前記ベースバンドＶＳＢ信号から前記パイロット信号を検出するパイロット検出部と、前記検出されたパイロット信号から前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出する位相検出部と、前記上側位相情報及び前記パイロット位相情報に所定の加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を出力する結合部と、前記最終位相情報から低帯域信号をフィルタリングするループフィルタ部と、前記低帯域信号に応じて前記基準信号の所定の周波数を変えながら、前記乗算器に出力するＮＣＯ部とを備える。

本発明に係るベースバンドＶＳＢ信号を受信し、搬送波を生成する搬送波再生装置は、前記受信したベースバンドＶＳＢ信号の第１上側周波数帯域に応じる第１位相情報を生成する第１上側周波数帯域部と、前記受信したベースバンドＶＳＢ信号を反転するスペクトル反転部と、前記反転されたベースバンドＶＳＢ信号の第２上側周波数帯域に応じる第２位相情報を生成する第２上側周波数帯域部と、第１及び第２位相情報に第１及び第２加重値を割り当て、前記第１及び第２加重値に応じる第１及び第２位相情報を各々結合して、結合された位相情報を生成する結合部と、前記結合された位相情報に応じる搬送波を生成する搬送波生成器とを備える。

好ましくは、ベースバンドＶＳＢ信号のパイロット信号を検出して、検出されたパイロット信号に応じるパイロット位相情報を生成するパイロット検出部をさらに含み、前記結合部は、前記パイロット位相情報に第３加重値を割り当て、前記第３加重値に応じるパイロット位相信号に、前記第１及び第２加重値に応じる第１及び第２位相情報を結合して、結合された位相情報を生成することを特徴とする。

本発明に係るＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法は、ＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップと、前記ベースバンドＶＳＢ信号を受信して、上側及び下側周波数帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させるステップと、前記スペクトル反転された信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信されたＶＳＢ変調信号の位相情報と既設定された第１基準位相情報との誤差である下側位相情報を生成するステップと、前記生成された下側位相情報に応じて、前記搬送波信号の前記所定の周波数を変えるステップとを含む。

好ましくは、前記スペクトルを反転させる前記ステップは、前記ベースバンドＶＳＢ方式信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記ＶＳＢ信号のパイロット信号を検出し除去することを特徴とする。

また、前記ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップのベースバンドＶＳＢ信号に対して、直接ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された第２基準位相情報との間の誤差である上側位相情報を生成するステップと、前記周波数を変えるステップの前ステップに備えられて、前記上側及び下側位相情報に第１及び第２加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記周波数を変えるステップに出力するステップとをさらに含む。

また、前記第１及び第２加重値は、チャネル状態に応じる前記上側及び下側位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする。

また、前記ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップで受信した前記ベースバンドＶＳＢ信号は、パイロット信号を含み、前記パイロット信号を検出するステップと、前記検出されたパイロット信号から、前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出するステップと、前記周波数を変えるステップの前ステップに備えられて、前記下側及びパイロット位相情報に第１及び第２加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記周波数を変えるステップに出力するステップとをさらに含む。

また、前記第１及び第２加重値は、チャネル状態に応じる前記下側及びパイロット位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする。

また、前記スペクトルを反転させるステップは、前記ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記パイロット信号を検出するステップで検出したパイロット信号を利用して、前記ベースバンドＶＳＢ信号からパイロット信号を除去することを特徴とする。

また、前記ＶＳＢ方式に変調された信号は、ＡＴＳＣ規格の米国式デジタル放送信号であることを特徴とする。

本発明に係るＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法は、パイロット信号を含むＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップと、前記ベースバンドＶＳＢ信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された値との間の誤差情報である上側位相情報を生成するステップと、前記ベースバンドＶＳＢ信号から、前記パイロット信号を検出するステップと、前記検出されたパイロット信号から、前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出するステップと、前記上側位相情報及び前記パイロット位相情報に第１及び第２加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を出力するステップと、前記最終位相情報に応じて、前記搬送波信号の前記所定の周波数を変えるステップとを含む。

好ましくは、前記ベースバンドＶＳＢ信号の上側周波数帯域を検出するステップは、ベースバンドＶＳＢ信号を反転するステップと、前記反転されたベースバンドＶＳＢ信号の上側周波数帯域を検出するステップとを含む。

本発明に係る搬送波再生信号を生成する方法は、受信したベースバンドＶＳＢ信号の第１上側周波数帯域に応じる第１位相情報を生成するステップと、前記受信したベースバンドＶＳＢ信号を反転するステップと、前記反転されたベースバンドＶＳＢ信号の第２上側周波数帯域に応じる第２位相情報を生成するステップと、前記受信したベースバンドＶＳＢ信号のパイロット信号に応じる第３位相情報を生成するステップと、前記第１、第２及び第３位相情報を結合し、該結合された第１、第２及び第３位相情報に応じる搬送波再生信号を生成するステップとを含む。

好ましくは、前記第１、第２及び第３位相情報を結合する前記ステップは、第１、第２及び第３位相情報に各々の信頼度に応じて、第１、第２及び第３加重値を割り当てるステップと、該割り当てられた第１、第２及び第３加重値に応じて、前記第１、第２及び第３加重値を結合するステップとを含む。

本発明に係るコンピュータ可読格納媒体の搬送波再生方法は、ＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップと、前記ベースバンドＶＳＢ信号の上側及び下側周波数帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させるステップと、前記スペクトル反転された信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信されたＶＳＢ変調信号の位相情報と既設定された第１基準位相情報との間の誤差である下側位相情報を生成するステップと、前記生成された下側位相情報に応じて、前記搬送波の周波数を変えるか否かを判断するステップとを含む。

以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。

（実施形態１）
本発明の搬送波再生装置は、ＶＳＢ方式に変調された信号を受信し復調する受信装置内に備えられて、周波数オフセットと位相雑音とを最小化する搬送波再生を行う。好ましくは、ＡＴＳＣ規格の８-ＶＳＢ変調方式を使用するデジタル放送を受信する受信システム内に備えられる。

本発明の再生装置は、従来のパイロット信号のみでなく、受信したＶＳＢ信号の周波数帯域の中で、上側または下側周波数帯域の信号成分から周波数オフセット情報を得る。これで、受信したパイロット信号がチャネル特性によって損傷された場合でも、スムーズな搬送波再生が可能となる。

図２は、本発明の一実施形態に係るＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置のブロック図である。図２に示されているように、搬送波再生装置２００は、乗算器２０１、上側ＢＥＣＭ部２０３、パイロット検出部２０５、位相検出部２０７、スペクトル反転部２０９、下側ＢＥＣＭ部２１１、結合部２１３、ループフィルタ部２１５及びＮＣＯ部２１７を含む。

乗算器２０１は、ＡＤＣ (図示せず)によりデジタル信号に変換されて、入力されるＶＳＢ方式の変調信号をベースバンドに遷移する。このために、ＮＣＯ部２１７から所定周波数の信号を受信し乗算する。

上側ＢＥＣＭ部２０３は、乗算器２０１を介して出力されるベースバンド信号(以下では、「ベースバンドＶＳＢ信号」と記す)を受信して、受信された信号の周波数帯域のうち、上側周波数帯域信号から搬送波再生のための位相情報(以下、「上側位相情報」と記す）を生成し出力する。

ここで、まず上側ＢＥＣＭ部２０３と下側ＢＥＣＭ部２１１との適切な説明のために、ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトル及びスペクトル反転部２０９を介して周波数スペクトルが反転されたベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを、次の図３にて説明する。

図３Ａと図３Ｂは、ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを示すグラフである。

図３Ａは、ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを示し、図３Ｂは、ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを反転させたグラフである。ａは、ベースバンドＶＳＢ信号の上側周波数帯域を示し、ｂは、パイロット信号を示す。

図３Ｂに示されているように、図３ＡのベースバンドＶＳＢ信号の下側周波数帯域が上側周波数帯域ｃに変わった。したがって、図３Ａのパイロット信号ｂの位置が、図３Ｂではｄに変わった。

上側ＢＥＣＭ部２０３は、上側位相情報を生成するために、ＢＥＣＭアルゴリズムを用い、図３Ａのａ部分を利用してＢＥＣＭアルゴリズムを行う。上側ＢＥＣＭ部２０３の細部構成及びＢＥＣＭアルゴリズムに対しては、以下で再度説明する。

スペクトル反転部２０９は、図３ＡのベースバンドＶＳＢ信号を受信して、図３Ｂのように周波数スペクトルを反転させる。これにより、下側周波数帯域が上側周波数帯域ｃに変わり、上側周波数帯域が下側周波数帯域に変わる。スペクトル反転部２０９の出力は、下側ＢＥＣＭ部２１１に出力される。

スペクトル反転部２０９は、パイロット検出部２０５からＶＳＢベースバンドのパイロット信号ｂを受け取って、パイロット信号ｄのように反転されたベースバンド信号が除去される前に、周波数帯域が反転されたベースバンドＶＳＢ信号からパイロット信号ｂを除去できる。これは、図３Ｂに示されているように、反転されたベースバンドＶＳＢ信号にはパイロット信号ｄを含んでいるから、パイロット信号ｄの影響を除去するためである。

しかし、好ましくは、パイロット信号ｄをそのまま含んだ信号から求められた位相情報がより信頼度が高いので、反転されたベースバンドＶＳＢ信号からパイロット信号ｄを除去せず、図３Ｂに示されたまま、下側ＢＥＣＭ部２１１に出力する。以下でも、パイロット信号を含むケースを中心に説明する。

下側ＢＥＣＭ部２１１は、上側ＢＥＣＭ部２０３に対応され、同様に動作して搬送波再生のための位相情報(以下、「下側位相情報」と記す）を生成し出力する。但し、下側ＢＥＣＭ部２１１に入力される信号は、ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを反転させた図３Ｂに示されたグラフに該当する信号である。したがって、ベースバンドＶＳＢ信号ｃの下側周波数帯域が上側周波数帯域に変換されて入力される。

パイロット検出部２０５は、ベースバンドＶＳＢ信号からパイロット信号ｂを検出し、位相検出部２０７は、検出されたパイロット信号ｂからパイロット位相情報を生成し出力する。

結合部２１３は、上側ＢＥＣＭ部２０３と下側ＢＥＣＭ部２１１及び位相検出部２０７からの上側、下側及びパイロット位相情報を受信して、第１、第２及び第３加重値Ｋ１、Ｋ２及びＫ３を各々に乗算した後、その結果を全て加算することによって、最終位相情報を求める。

第１、第２及び第３加重値Ｋ１、Ｋ２及びＫ３は、受信したベースバンドＶＳＢ信号のパイロット信号と上側及び下側周波数帯域の歪み程度で表すことのできる、チャネル状況に応じて変わることのできる値であって、信頼度が高い位相情報により高い加重値を与える。したがって、一般に、パイロット信号ｂを含んで、信頼度が相対的に高い下側ＢＥＣＭ部２１１から出力される下側位相情報により高い加重値を与える。但し、スペクトル反転部２０９がパイロット検出部２０５からパイロット信号ｂを受け取って、ベースバンドＶＳＢ信号からパイロット信号を除去し、周波数スペクトルを反転させた場合であれば、上側位相情報と下側位相情報との信頼度が同一であると見なし、同じ大きさの第１及び第２加重値Ｋ１、Ｋ２を乗算することができる。

チャネル状況に応じる適切な加重値を与えるために、多様な方法でチャネル状況に対する情報を求めて利用できる。例えば、上側ＢＥＣＭ部２０３、下側ＢＥＣＭ部２１１及びパイロット検出部２０５で検出した上側周波数帯域の信号ａ及び下側周波数帯域の信号ｃとパイロット信号ｂの大きさを測定して、第１、第２及び第３加重値Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を求めるのに利用される。

ループフィルタ部２１５は、結合部２１３から出力される最終位相情報から低帯域信号成分のみを検出した制御信号をＮＣＯ部２１７に出力する。ループフィルタは、受信信号の周波数オフセットのみを補正するか、そうでなければ、周波数及び位相オフセットを全て補正するか否かに応じて、１次または２次ループから構成され、收斂ステップによって係数値が変わり得る。

ＮＣＯ部２１７は、ループフィルタ部２１５から出力される制御信号の低帯域成分に応じて、周波数を変化させた発振信号を出力する発振回路である。ＮＣＯ部２１７の出力信号は、搬送波再生された周波数を有し、乗算器２０１に出力されて、乗算器２０１に入力されるＶＳＢ信号をベースバンドＶＳＢ信号に変換させる。

以下、ＢＥＣＭアルゴリズムを使用する上側ＢＥＣＭ部２０３と下側ＢＥＣＭ部２１１との細部構成及びＢＥＣＭアルゴリズムを、図４にて説明する。

ＢＥＣＭアルゴリズムは、一般にＶＳＢ方式に変調された信号の周波数帯域のうち、上側周波数帯域ａの信号成分のハーモニックを求めた後、そのハーモニック成分のうち、受信したＶＳＢ信号の位相情報を含むシンボルトーンを抽出し、抽出したシンボルトーンの位相情報と既設定された基準シンボルトーンの位相情報とを比較した差異情報に該当する位相情報を生成する。ＢＥＣＭアルゴリズムの代表的な例では、ガーデナー(Ｇａｒｄｎｅｒ)方式がある。

上側ＢＥＣＭ部２０３は、ベースバンドＶＳＢ信号の上側周波数帯域ａ信号を利用し、下側ＢＥＣＭ部２１１は、ベースバンドＶＳＢ信号の下側周波数帯域信号を利用する。但し、ＢＥＣＭアルゴリズムは、下側周波数帯域を使用することができないため、受信したベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルをスペクトル反転部２０９を介して反転させて、下側周波数帯域を上側周波数帯域ｃに変えた後、ＢＥＣＭアルゴリズムを行う。

図４は、図２の上側ＢＥＣＭ部２０３及び下側ＢＥＣＭ部２１１の細部構成を示すブロック図である。図４に示されているように、上側ＢＥＣＭ部２０３及び下側ＢＥＣＭ部２１１は、プレフィルタ部４０１、非線形素子部４０３、シンボルトーン検出部４０５及び位相抽出部４０７を含む。

プレフィルタ部４０１は、ベースバンドＶＳＢ信号を受信して、上側周波数帯域の信号だけをフィルタリングし、非線形素子部４０３は、プレフィルタ部４０１から出力される信号のハーモニック成分を生成する。シンボルトーン検出部４０５は、非線形素子部４０３から生成された多数のハーモニックからベースバンドＶＳＢ信号の位相情報と同じ位相情報を有したシンボルトーンを抽出する。

位相抽出部４０７は、抽出したシンボルトーンの位相情報と既設定された基準位相情報とを比較した位相情報を出力する。

以上、図２ないし図４を利用して、本発明の一実施形態に係るＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置２００を説明した。

本発明の一実施形態は、３つの経路を通じて搬送波再生を行う搬送波再生装置２００を示す。第１の経路は、上側ＢＥＣＭ部２０３を介して得られた位相情報を利用して搬送波再生を行うことであり、第２の経路は、従来と同様にパイロット検出部２０５と位相検出部２０７とを介して得られた位相情報を利用して搬送波再生を行うことであり、第３の経路は、スペクトル反転部２０９と下側ＢＥＣＭ部２１１とを介して得られた位相情報を利用して搬送波再生を行うことである。

これらの３つの経路は、各々独自に搬送波再生を行うことができ、図２に示したように、結合部２１３を備え、これらの３つの経路を共に使用し搬送波再生を行うことができる。結合部２１３は、各々求められた３つの位相情報を結合する。

（実施形態２）
本発明に係る他の実施形態は、上記した通り、上側ＢＥＣＭ部２０３での位相情報のみを利用するものであり、この位相情報が結合部２１３を経ずに、ループフィルタ部２１５とＮＣＯ部２１７とを介して搬送波再生を行うことができる。

本発明に係る更なる実施形態は、スペクトル反転部２０９と下側ＢＥＣＭ部２１１とで求められた位相情報のみを利用するものである。求められた位相情報を利用して、ループフィルタ部２１５とＮＣＯ部２１７とが搬送波再生することができる。

そして、前記上側ＢＥＣＭ部２０３での上側位相情報と前記下側ＢＥＣＭ部２１１の下側位相情報のみを利用して、搬送波再生を行うことができる。

さらに、上記２つの他の実施形態にパイロット検出部２０５と位相検出部２０７とを付加して、求められた位相情報を共に利用して具現することができる。この時には、結合部２１３を備えて、求められた２個の位相情報を結合し、ループフィルタ部２１５及びＮＣＯ部２１７に送信する。

本発明の搬送波再生装置２００は、デジタルに変換されないアナログ形態のベースバンドＶＳＢ信号を受信して搬送波再生を行うことができる。この場合、搬送波再生装置２００の各装置がアナログ回路で具現されなければならず、図２に示すＮＣＯ部２１７は、アナログ発振回路であるＶＣＸＯ(電圧制御水晶発振器）で代替され得る。

図５は、本発明に係るＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置の動作説明に提供されるフローチャートである。以下、図２ないし図５に示されているように、本発明の一実施形態に係る搬送波再生装置の動作を説明する。

まず、乗算器２０１がデジタル信号に変換されたＶＳＢ変調信号を受信しＮＣＯ部２１７の出力信号と乗算を行って、図３ＡのようなグラフのベースバンドＶＳＢ信号を生成する。ベースバンドＶＳＢ信号は、各々上側ＢＥＣＭ部２０３とパイロット検出部２０５及びスペクトル反転部２０９に入力される(Ｓ５０１)。

上側ＢＥＣＭ部２０３は、入力されるベースバンドＶＳＢ信号の上側周波数帯域ａを利用してＢＥＣＭアルゴリズムを行い、上側位相情報を生成する。

パイロット検出部２０５は、入力されるベースバンドＶＳＢ信号からパイロット信号ｂを検出して位相検出部２０７に出力し、位相検出部２０７は、パイロット信号ｂからパイロット位相情報を生成する。

スペクトル反転部２０９は、入力されるベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを反転させて、図３Ｂのようなグラフの信号を生成して下側ＢＥＣＭ部２１１に出力する。下側ＢＥＣＭ部２１１は、反転されたベースバンドＶＳＢ信号の上側周波数帯域ｃを利用してＢＥＣＭアルゴリズムを行い、下側位相情報を生成する(Ｓ５０３)。

結合部２１３は、上側ＢＥＣＭ部２０３、下側ＢＥＣＭ部２１１及び位相検出部２０７から各々上側位相情報、下側位相情報及びパイロット位相情報を受信し、これらに第１、第２及び第３加重値Ｋ１、Ｋ２及びＫ３を各々乗算した後、全て加算して最終位相情報を生成する(Ｓ５０５)。

結合部２１３が生成した最終位相情報をループフィルタ部２１５が受信してＮＣＯ部２１７に制御信号を出力し、ＮＣＯ部２１７は制御信号に応じて周波数を可変しながら搬送波を再生し、再生された搬送波を乗算器２０１に出力する(Ｓ５０７)。

このような方法によって、ＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置の動作が行われる。

従来のパイロット検出による搬送波再生回路のブロック図である。本発明の一実施形態に係るＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置のブロック図である。ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを示すグラフである。ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルを示すグラフである。図２の上側ＢＥＣＭ部２０３及び下側ＢＥＣＭ部２１１の細部構成を示すブロック図である。本発明に係るＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置の動作説明に提供されるフローチャートである。

符号の説明

２０３上側ＢＥＣＭ部
２０５パイロット検出部
２０７位相検出部
２０９スペクトル反転部
２１１下側ＢＥＣＭ部
２１３結合部
２１５ループフィルタ部
２１７ＮＣＯ部
４０１プレフィルタ部
４０３非線形素子部
４０５シンボルトーン検出部
４０７位相抽出部

Claims

ＶＳＢ(残留側波帯)変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換する乗算器と、
前記ベースバンドＶＳＢ信号の上側及び下側周波数帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させるスペクトル反転部と、
前記スペクトル反転された信号に対して、ＢＥＣＭ(ＢａｎｄＥｄｇｅＣｏｍｐｏｎｅｎｔＭａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ)アルゴリズムを行うことにより、前記受信されたＶＳＢ変調信号の位相情報と既設定された第１基準位相情報との間の誤差である下側位相情報を生成する下側ＢＥＣＭ部と、
前記下側位相情報から低帯域信号をフィルタリングするループフィルタ部と、
前記低帯域信号に応じて前記所定の周波数を変えた搬送波信号を前記乗算器に出力するＮＣＯ(数値制御発振器)部とを備えることを特徴とするＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
前記スペクトル反転部が、前記ベースバンドＶＳＢ方式信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記ＶＳＢ信号のパイロット信号を検出し除去することを特徴とする請求項１に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
前記ベースバンドＶＳＢ信号に対して、直接ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された第２基準位相情報との間の誤差である上側位相情報を生成する上側ＢＥＣＭ部と、
前記上側及び下側位相情報に所定の加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記ループフィルタ部に出力する結合部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
前記所定の加重値は、チャネルの状態に応じる前記上側及び下側位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする請求項３に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
前記ベースバンドＶＳＢ信号は、パイロット信号を含み、前記パイロット信号を検出するパイロット検出部と、
前記検出されたパイロット信号から、前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出する位相検出部と、
前記下側及びパイロット位相情報に所定の加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記ループフィルタ部に出力する結合部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
前記所定の加重値は、チャネル状態に応じる前記下側及びパイロット位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする請求項５に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
前記スペクトル反転部は、前記ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記パイロット検出部からパイロット信号を受信して、前記ベースバンドＶＳＢ信号から前記パイロット信号を除去することを特徴とする請求項５に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
前記ＶＳＢ方式に変調された信号は、ＡＴＳＣ(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍＣｏｍｍｉｔｔｅｅ)規格の米国式デジタル放送信号であることを特徴とする請求項１に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
パイロット信号を含むＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した基準信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換する乗算器と、
前記ベースバンドＶＳＢ信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された値との誤差情報である上側位相情報を生成する上側ＢＥＣＭ部と、
前記ベースバンドＶＳＢ信号から前記パイロット信号を検出するパイロット検出部と、
前記検出されたパイロット信号から前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出する位相検出部と、
前記上側位相情報及び前記パイロット位相情報に所定の加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を出力する結合部と、
前記最終位相情報から低帯域信号をフィルタリングするループフィルタ部と、
前記低帯域信号に応じて前記基準信号の所定の周波数を変えながら、前記乗算器に出力するＮＣＯ部とを備えることを特徴とするＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
ＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信し、該受信したＶＳＢ信号を再生するための搬送波再生装置を含む受信機において、
ＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換する乗算器と、
前記ベースバンドＶＳＢ信号の上側及び下側周波数帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させるスペクトル反転部と、
前記スペクトル反転された信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信されたＶＳＢ変調信号の位相情報と既設定された基準位相情報との間の誤差である下側位相情報を生成する下側ＢＥＣＭ部と、
前記下側位相情報から低帯域信号をフィルタリングするループフィルタ部と、
前記低帯域信号に応じて前記所定の周波数を変えた搬送波信号を前記乗算器に出力するＮＣＯ部とを備えることを特徴とするＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生装置。
ベースバンドＶＳＢ信号を受信し、搬送波を生成する搬送波再生装置において、
前記受信したベースバンドＶＳＢ信号の第１上側周波数帯域に応じる第１位相情報を生成する第１上側周波数帯域部と、
前記受信したベースバンドＶＳＢ信号を反転するスペクトル反転部と、
前記反転されたベースバンドＶＳＢ信号の第２上側周波数帯域に応じる第２位相情報を生成する第２上側周波数帯域部と、
第１及び第２位相情報に第１及び第２加重値を割り当て、前記第１及び第２加重値に応じる第１及び第２位相情報を各々結合して、結合された位相情報を生成する結合部と、
前記結合された位相情報に応じる搬送波を生成する搬送波生成器とを備えることを特徴とする搬送波再生装置。
ベースバンドＶＳＢ信号のパイロット信号を検出して、検出されたパイロット信号に応じるパイロット位相情報を生成するパイロット検出部をさらに含み、
前記結合部は、前記パイロット位相情報に第３加重値を割り当て、前記第３加重値に応じるパイロット位相信号に、前記第１及び第２加重値に応じる第１及び第２位相情報を結合して、結合された位相情報を生成することを特徴とする請求項１１に記載の搬送波再生装置。
ＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップと、
前記ベースバンドＶＳＢ信号を受信して、上側及び下側周波数帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させるステップと、
前記スペクトル反転された信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信されたＶＳＢ変調信号の位相情報と既設定された第１基準位相情報との誤差である下側位相情報を生成するステップと、
前記生成された下側位相情報に応じて、前記搬送波信号の前記所定の周波数を変えるステップとを含むことを特徴とするＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
前記スペクトルを反転させるステップが、前記ベースバンドＶＳＢ方式信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記ＶＳＢ信号のパイロット信号を検出し除去することを特徴とする請求項１３に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
前記ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップのベースバンドＶＳＢ信号に対して、直接ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された第２基準位相情報との間の誤差である上側位相情報を生成するステップと、
前記周波数を変えるステップの前ステップに備えられて、前記上側及び下側位相情報に第１及び第２加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記周波数を変えるステップに出力するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
前記第１及び第２加重値は、チャネル状態に応じる前記上側及び下側位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする請求項１３に記載のＶＳＢ方式の受信機のための送波再生方法。
前記ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップで受信した前記ベースバンドＶＳＢ信号は、パイロット信号を含み、前記パイロット信号を検出するステップと、
前記検出されたパイロット信号から、前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出するステップと、
前記周波数を変えるステップの前ステップに備えられて、前記下側及びパイロット位相情報に第１及び第２加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を前記周波数を変えるステップに出力するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
前記第１及び第２加重値は、チャネル状態に応じる前記下側及びパイロット位相情報各々の信頼度に応じて変わることを特徴とする請求項１７に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
前記スペクトルを反転させるステップは、前記ベースバンドＶＳＢ信号の周波数スペクトルの上側及び下側帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させる前に、前記パイロット信号を検出するステップで検出したパイロット信号を利用して、前記ベースバンドＶＳＢ信号からパイロット信号を除去することを特徴とする請求項１３に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
前記ＶＳＢ方式に変調された信号は、ＡＴＳＣ規格の米国式デジタル放送信号であることを特徴とする請求項１３に記載のＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
パイロット信号を含むＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップと、
前記ベースバンドＶＳＢ信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信された信号の位相情報と既設定された値との間の誤差情報である上側位相情報を生成するステップと、
前記ベースバンドＶＳＢ信号から、前記パイロット信号を検出するステップと、
前記検出されたパイロット信号から、前記受信したＶＳＢ変調信号の位相情報であるパイロット位相情報を検出するステップと、
前記上側位相情報及び前記パイロット位相情報に第１及び第２加重値を各々乗算した後、これを加算した最終位相情報を出力するステップと、
前記最終位相情報に応じて、前記搬送波信号の前記所定の周波数を変えるステップとを含むことを特徴とするＶＳＢ方式の受信機のための搬送波再生方法。
搬送波再生信号を生成する方法において、
受信したベースバンドＶＳＢ信号の第１上側周波数帯域に応じる第１位相情報を生成するステップと、
前記受信したベースバンドＶＳＢ信号を反転するステップと、
前記反転されたベースバンドＶＳＢ信号の第２上側周波数帯域に応じる第２位相情報を生成するステップと、
前記受信したベースバンドＶＳＢ信号のパイロット信号に応じる第３位相情報を生成するステップと、
前記第１、第２及び第３位相情報を結合し、該結合された第１、第２及び第３位相情報に応じる搬送波再生信号を生成するステップとを含むことを特徴とする搬送波再生信号を生成する方法。
前記第１、第２及び第３位相情報を結合する前記ステップは、
第１、第２及び第３位相情報に各々の信頼度に応じて、第１、第２及び第３加重値を割り当てるステップと、
該割り当てられた第１、第２及び第３加重値に応じて、前記第１、第２及び第３加重値を結合するステップとを含むことを特徴とする請求項２２に記載の搬送波再生信号を生成する方法。
コンピュータ可読格納媒体の搬送波再生方法において、
ＶＳＢ変調方式のデジタル信号を受信して、所定の周波数を有した搬送波信号を乗算することによって、ベースバンドＶＳＢ信号に変換するステップと、
前記ベースバンドＶＳＢ信号の上側及び下側周波数帯域を互いに変えながらスペクトルを反転させるステップと、
前記スペクトル反転された信号に対して、ＢＥＣＭアルゴリズムを行うことにより、前記受信されたＶＳＢ変調信号の位相情報と既設定された第１基準位相情報との間の誤差である下側位相情報を生成するステップと、
前記生成された下側位相情報に応じて、前記搬送波の周波数を変えるか否かを判断するステップとを含むことを特徴とするコンピュータ可読格納媒体の搬送波再生方法。