JP4300651B2 - 復調装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディジタル衛星放送に使用される復調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像の映像のディジタル化が進み、衛星、ＣＡＴＶ、地上波のそれぞれの放送メディアにおいてディジタル放送が各国で行われようとしている。その伝送方式として、衛星放送では、その伝送路の非直線性により位相変調が主に用いられる。
【０００３】
特に４相位相変調（ＱＰＳＫ）は、欧州のDigital Video Broadcasting（ＤＶＢ−Ｓ）をはじめ、米州、更には日本でも通信衛星を利用したＣＳディジタル放送で用いられている変調方式である。また、国内の衛星放送（ＢＳ）のディジタル化も２０００年に放送予定であり、１つの衛星中継器あたり高精細映像の２番組伝送と、降雨減衰でも視聴可能なように、８相位相変調（８ＰＳＫ）、ＱＰＳＫ及び２相位相変調（ＢＰＳＫ）の時分割多重を用いた伝送方式が用いられる。
このような時分割多重した位相変調を用いた伝送方法および、その復調装置の従来例は特願平１０−２５９７３２号公報に記載されたものがある。以下、時分割多重した位相変調を用いた伝送方法および、それを受信するための従来の復調装置を図４５から図５０を用いて簡単に説明する。
図４５は変調される元信号のデータ構造、および時分割多重された位相変調信号で構成される通信フレームの構造を示したものである。まず、図４５により時分割多重した位相変調を用いた伝送方法について説明する。
元信号のフレームは、誤り訂正符号の一つであるリードソロモン符号（ＲＳ（２０４，１８８））を施したＭＰＥＧ２−ＴＳパケット（２０４バイト）を合成して、低階層信号のパケット群と高階層信号のパケット群とから構成され、総パケット数が一定値となるようにデータフレームが構成される（図４５（ａ））。 データフレームの内、主信号（ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの内、同期信号（１バイト）を除いた信号（２０３バイト））は、高階層パケット群および低階層パケット群に分けて高階層パケット群は伝送効率の高い８ＰＳＫ変調(図４６（ｃ）)を施し、低階層パケット群は伝送信頼性がより高いＱＰＳＫ(図４６（ｂ）)またはＢＰＳＫ変調(図４６（ａ）)を施す。
ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの同期信号（１バイト）は、フレーム同期信号及びフレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表す伝送多重制御信号（ＴＭＣＣ信号：Transmission Multiplexing Configuration Control Signal）に置き換え、最も伝送信頼性の高いＢＰＳＫ変調を施す。それぞれ変調された信号は、図４５（ｂ）に示すように、フレーム同期信号およびＴＭＣＣ信号期間ＢＰＳＫ変調信号、高階層パケット群期間８ＰＳＫ変調信号、低階層パケット群期間ＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ変調信号の順に時分割多重される。
更に、主信号（高階層・低階層）の変調期間において、復調装置が低Ｃ／Ｎ時でも安定に復調が可能なように、伝送路の品質劣化に対して最も強いＢＰＳＫ変調を施したキャリア同期補助信号を分散させて設置して、図４５（ｂ）に示すような通信フレームが形成される。
このような時分割多重された位相変調信号を復調するための従来例の復調装置を図４７および図４９に示す。
図４７は第１の従来例の復調装置の構成を示したブロック図である。図４７において、第１の従来例の復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６と、タイミング生成部１７と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０００４】
また、周波数補正部１２は、周波数誤差検出部１２ａと、ループフィルタ１２ｂと、数値制御発振部１２ｃと、複素乗算部１２ｄとを備える。位相補正部１５は、位相誤差検出部１５ａと、ループフィルタ１５ｂと、数値制御発振部１５ｃと、複素乗算部１５ｄとを備える。
【０００５】
なお、図４７において、太線かつ“／２”で示している信号線は、複素表現される信号の信号線を示している（以下、各図面において同様とする）。
【０００６】
直交検波部１１は、入力する通信フレーム内の各ＰＳＫ変調信号を固定周波数の局部発振信号を用いて直交検波により復調し、同相成分（Ｉ），直交成分（Ｑ）の等化低域信号を出力する。周波数補正部１２は、直交検波部１１が出力する信号を入力し、衛星アンテナにおける周波数変換器（図示せず）等の周波数ずれに起因する周波数ずれを、周波数誤差検出部１２ａから受ける周波数誤差信号に基づいて補正する。
【０００７】
この周波数補正部１２の各構成について簡単に説明する。周波数誤差検出部１２ａは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、遅延検波を行って周波数誤差を検出する。ループフィルタ１２ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、周波数誤差検出部１２ａが検出した周波数誤差のうちＢＰＳＫ期間における周波数誤差の平均化を行う。数値制御発振部１２ｃは、ループフィルタ１２ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１２ｄは、直交検波部１１が出力する信号と数値制御発振部１２ｃが出力する信号とを複素乗算して周波数誤差を打ち消す。
【０００８】
帯域制限フィルタ１３は、周波数補正部１２が出力する信号を入力し、各ＰＳＫ信号のスペクトル整形を行う。フレーム同期検出部１６は、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、遅延検波によってＢＰＳＫ変調されたフレーム同期信号、すなわち通信フレームの先頭を検出する。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭の情報に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、その期間に応じたタイミング信号を生成する。位相補正部１５は、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、その位相ずれを位相誤差検出部１５ａから受ける位相誤差信号に基づいて補正する。
【０００９】
この位相補正部１５の各構成について簡単に説明する。位相誤差検出部１５ａは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を複素乗算部１５ａを介して入力し、予め定めた基準位相に対する位相差を検出する。ループフィルタ１５ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、位相誤差検出部１５ａが検出した位相誤差のうちＢＰＳＫ期間における位相誤差の平均化を行う。数値制御発振部１５ｃは、ループフィルタ１５ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１５ｄは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号と数値制御発振部１５ｃが出力する信号とを複素乗算して位相誤差を打ち消す。第１の誤り訂正部３２は、位相補正部１５から出力される信号を入力し、変調装置において高階層パケット群および低階層パケット群に個別に誤り訂正符号化された主信号を、パケット単位で誤り訂正を施し、また時分割多重伝送のために時間軸上で並び替えたパケットの順番を元に戻す作業を行う。この出力は、ビデオデコーダ３４へ出力される。第２の誤り訂正部３３は、位相補正部１５から出力される信号を入力し、変調装置において誤り訂正符号化されたＴＭＣＣ信号の誤り訂正を施す。この出力は、ＴＭＣＣデコーダ３５に出力される。
ＴＭＣＣデコーダ３５は、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出する。ＢＥＲ（ビット誤り率）測定部３１は、誤り訂正符号化の一種であるトレリス符号化が施されいる復調した８ＰＳＫ信号に対し、トレリス復号を行って得た信号に再度トレリス符号化を施して、復調した８ＰＳＫ信号と比較することにより高階層信号のＢＥＲ（ビット誤り率）をモニタする。その結果、高階層の復号映像の品質が許容値を下回ったと判断された場合には、ＢＥＲ測定部３１は、伝送路の品質劣化に対して高耐性の低階層の映像信号を出力するようにビデオデコーダ３４を制御する。
【００１０】
次に、第１の従来例の復調装置について、フローチャートを用いて、その処理の流れに従って説明する。図４８は、第１の従来例の復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
【００１１】
復調装置は、チューナ（図示せず）を介して直交検波部１１に入力される信号に対し、まずフレーム同期検出部１６においてフレーム同期信号の検出を行う（ステップＳ１０）。この検出により、図３（ａ）に示すように、通信フレームの先頭、すなわちフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の先頭を検出することができる。
【００１２】
フレーム同期検出ができれば、フレーム同期検出部１６が検出したフレーム先頭信号は、タイミング生成部１７に入力される。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭信号に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、図３（ｂ）に示すような当該期間に応じたＢＰＳＫタイミング信号を生成する（ステップＳ１１）。
なお、このタイミング信号は図３（ｃ）に示すようなキャリア同期補助信号の期間のみに応じたＢＰＳＫタイミング信号であってもよい。
【００１３】
そして、タイミング生成部１７は、生成したＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または図３（ｃ））を、周波数補正部１２のループフィルタ１２ａおよび位相補正部１５のループフィルタ１５ａへそれぞれ出力する。
【００１４】
このＢＰＳＫタイミング信号に基づいて、周波数補正部１２はＢＰＳＫ変調期間の周波数誤差を検出して周波数誤差を補正し（ステップＳ１２）、位相補正部１５は、ＢＰＳＫ変調期間の位相誤差を検出して位相誤差を補正して（ステップＳ１２）、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１３）。
【００１５】
以上のような処理より、第１の従来例の復調装置によれば、時分割多重される位相変調信号のうち、パケット内に分散配置されたキャリヤ同期補助信号を含むＢＰＳＫを用いて搬送波再生を行うことにより、低Ｃ／Ｎ状態においても高速かつ安定にキャリア同期を行うことができるようにしている。
ところで、第１の従来例の復調装置のようにキャリア同期補助信号を用いて、位相補正を行った場合、特にキャリア同期補助信号の挿入周期が一定であった場合、疑似同期が発生する。そこで、ＢＰＳＫ変調されたキャリア同期補助信号を用いて位相補正する場合の疑似同期について、まず説明する。
【００１６】
疑似同期とは、変調装置におけるキャリア同期補助信号の挿入周期が一定で（図４５（ｂ）を参照）、位相補正部１５への入力周波数誤差が、キャリア同期補助信号の挿入周期で位相が１８０度×ｍ（ｍは０以外の任意の整数）回転する周波数であった場合、位相補正部１５がキャリア同期補助信号周期で本来の位相誤差を識別できなくなるため、異なった位相で同期してしまうというものである。
【００１７】
例えば、図３６に示すように、周波数ずれによってキャリア同期補助信号挿入周期（図中▲１▼→▲２▼）で位相が１８０度回転している場合（図中Ａ）、位相補正部１５における位相誤差検出では、キャリア同期補助信号挿入周期（図中▲１▼→▲２▼）での位相の変化を検出することができず、この場合、それぞれの時刻（図中▲１▼，▲２▼）で角度βの位相誤差を検出するだけとなる（図中Ｂ）。
【００１８】
このように検出された位相誤差信号に基づいて位相補正を行うことにより、周波数誤差があるもにも関わらず疑似的にキャリア同期になる。その疑似同期となる周波数Δｆは、下記の式1に示すようになる。
【００１９】
【数１】
【００２０】
例えば、シンボル周波数が２０Ｍｂａｕｄ、周期が２０７シンボルの場合、図３７に示すように、各周波数で疑似同期となりうる。
【００２１】
このような、疑似同期による誤動作を回避するための、第２の従来例の復調装置について説明する。
【００２２】
図４９は、第２の従来例の復調装置の構成を示すブロック図である。図４９において、第２の従来例の復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、位相補正部１５Ａと、フレーム同期検出部１６と、タイミング生成部１７と、周波数引き込み検出部１８と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【００２３】
図５０は、第２の従来例の復調装置が行う動作を示すフローチャートである。図４９に示すように、第２の従来例の復調装置は、上記第１の従来例の復調装置に、周波数補正部１２における周波数引き込み状態を検出する周波数引き込み検出部１８をさらに加え、位相補正部１５を位相補正部１５Ａに代えた構成である。
【００２４】
なお、第２の従来例の復調装置のその他の構成は、上記第１の従来例の復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
また、フローチャート図５０において図４８と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。以下、図４９、５０を用いて第２の従来例の復調装置について説明する。
【００２５】
タイミング生成部１７は、生成したＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または図３（ｃ））を、周波数補正部１２のループフィルタ１２ａ、位相補正部１５Ａのループフィルタ１５ａ、および周波数引き込み検出部１８へそれぞれ出力する。
【００２６】
このＢＰＳＫタイミング信号に基づいて、周波数補正部１２はＢＰＳＫ変調期間の周波数誤差を検出して周波数誤差を補正する（ステップＳ１２）。周波数引き込み検出部１８は、帯域制限フィルタ１３の出力信号を入力として、ＢＰＳＫタイミング信号に基づいて、ＢＰＳＫ変調期間の周波数誤差を検出して、周波数補正部１２が位相補正部１５Ａにおいて疑似同期しない周波数にまで周波数補正したかを判断する（ステップＳ２０）。
【００２７】
そして、判断の結果、位相補正部１５Ａが疑似同期しない周波数にまで、周波数が補正されていれば、位相補正部１５Ａへリセット信号を出力する。位相補正部１５Ａは、リセット信号により初期化された後、再びＢＰＳＫ変調期間の位相誤差を検出して位相誤差を補正して（ステップＳ２１）、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１３）。
【００２８】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る復調装置は、周波数引き込み検出部１８を設け、周波数補正部１２において位相補正部１５Ａが疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正部１５Ａをリセットして再動作させる。
【００２９】
これにより、周波数補正部１２による周波数引き込み過程等において、位相補正部１５Ａにおける疑似同期の回避が可能になるようにしている。
【００３０】
ところで、本来衛星放送では地上放送とは異なり信号の反射が起こらない伝送システムであるが、各家庭の衛星放送受信設備としてある、マンション等の共同受信システムや、家庭内の各部屋で視聴可能な信号分配設備のもとでは、機器の未接続等の原因により反射波が存在する。反射波を有する伝送路のモデルとしては、図４３に示すようにｔ時間遅延素子５０２、減衰素子５０３、移相素子５０４、及び直接波と反射波との加算素子５０５で構成される。
【００３１】
反射波を有する伝送路では直接波より、遅れ時間ｔ、位相オフセットθ、及びｋ倍の大きさを有する反射波が直接波に加算されて受信器に入力されことになる。なお、このモデルは反射波が１波の場合を示しているが、複数の反射波に対しては、遅延素子、減衰素子、位相回転素子の経路が複数になる。図４３で示した反射を有する伝送路の伝達関数は式２で表され、
【００３２】
【数２】
【００３３】
また、式２より振幅の周波数特性｜Ｈ（ω）｜は式３で表される。
【００３４】
【数３】
【００３５】
この式３に基づいて、伝送路の周波数特性を示したものが図４４である。図４４のように最大値（１＋ｋ）、最小値（１−ｋ）で、遅れ時間ｔの逆数を周期とした周波数特性となることが確認できる。
このように反射波を有する伝送路の場合、反射波により符号間干渉が発生するため受信性能が劣化する。この反射波による受信性能の劣化は、反射波の遅れ時間及び、大きさが影響し、特に遅れ時間が変調周期の整数倍になった場合、受信性能の劣化が顕著になる。
【００３６】
図３８は反射波がない場合の８ＰＳＫ復調信号の符号配置を示し、図３９は反射波の遅れ時間が変調周期の整数倍で、直接波電力と反射波電力のＤ／Ｕ（希望波電力／妨害波電力）が１０ｄＢ時の８ＰＳＫ復調信号の符号配置を示したものであり、復調信号に反射波の影響が顕著に現れている。このように復調信号の各符号点が広がるということは、符号を識別する際、本来送られている符号点を他の符号点と誤って識別してビット誤り引き起し、更にＤ／Ｕが小さくなると各符号点も更に広がり、周波数補正および位相補正の復調動作に不具合が生じる。
【００３７】
図４２は８ＰＳＫのＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）対ビット誤り率特性であり、直接波電力と反射波電力のＤ／Ｕ（希望波電力／妨害波電力）が１９ｄＢ確保されていても、受信限界Ｃ／Ｎ（誤り訂正後の誤り率が０となる８ＰＳＫの誤り率である５×１０-2時のＣ／Ｎ）の劣化量が、反射波なしの時と比較して約１ｄＢ劣化してしまう。
【００３８】
また、反射波による復調動作がの不具合に関しては、特に遅延検波により行う周波数補正に機能的な問題が発生する。遅延検波による周波数補正は１シンボル間の位相の変化を観測して周波数ずれを補正するのであり、そのための遅延検波は、現在のＰＳＫ信号と、１シンボル前のＰＳＫ信号の複素共役信号とを複素乗算することによって実現できる。ＢＰＳＫの場合、これを式で表すと式４のようになる。
【００３９】
【数４】
【００４０】
この式４より、ＢＰＳＫ信号に周波数ずれが無ければ遅延検波出力の位相状態は図７に示すように、●で示すπ・ｎ（ｎ＝０〜１）にある。しかし、周波数ずれΔｆがあると×印に示すように、２π・Δｆ・Ｔｓの分、位相が●よりずれることになる。そして、このずれを求めて周波数誤差を算出している。
【００４１】
さて、反射波を有する時分割多重した位相変調信号を遅延検波した場合、周波数補正を行うフレーム同期信号、ＴＭＣＣ信号およびキャリア同期補助信号期間における遅延検波後の信号の符号配置を図４１に示す。この図より、反射波のある信号の遅延検波出力の位相状態は、図４０で示す反射波がない場合と比較すると、1点で表されるそれぞれの位相状態が複数の点に分散すると共に、反射波がない場合０を中心とした円周上に存在するのに対し、０からずれた点を中心とする円周上に存在する。このことは式の上からでも確認できる。式５は遅れ時間が１シンボル周期である反射波を有する信号の遅延検波を表した式であり、
【００４２】
【数５】
【００４３】
右辺第1項が直接波の１シンボル間の遅延検波を表しており、反射波がない場合はこの項のみが存在する。第2項から第4項が反射波による遅延検波への影響を表している。
【００４４】
反射波がない場合1点で表されるそれぞれの位相状態が複数の点に分散するのは、第2項が存在するためであり、また位相状態が、反射波がない場合０を中心とした円周上に存在するのに対し、０からずれた点を中心とする円周上に存在するのは第3項が存在するためである。このように、反射波が存在する状況下で遅延検波による周波数補正を行った場合、反射波により遅延検波出力が歪み、周波数補正部における周波数誤差検出部が正しい周波数誤差が検出できなくなるために、十分な周波数補正が不可能になる。
そうした場合、位相補正部１５へは周波数誤差が残留することになり、位相補正部１５は位相同期引き込みが出来ない、という問題が発生する。
また、上記第２の従来例の復調装置で示したように、疑似同期回避のために周波数引き込み検出部１８を設けたとしても、周波数引き込み検出部１８における周波数誤差検出に遅延検波を用いると、正しい周波数誤差が検出できなくなる。
そうした場合、周波数引き込みが行われていないのにも関わらず、周波数補正が完了したと判断し、位相補正部１５をリセットして再動作させるため、疑似同期回避が不可能になる。
このように従来例における復調装置では、既存の各家庭の衛星放送受信設備では、そこで発生する反射波により、特に高階層パケット群を伝送する８ＰＳＫに受信性能の劣化が現れる。また、復調動作についても、遅延検波を用いた周波数補正の誤動作により、位相補正部が位相同期引き込み不能や、疑似同期する、といった問題があった。
【００４５】
【発明が解決しようとする課題】
２０００年をめどに打ち上げられるＢＳ（放送衛星）−４後発機の放送方式として、１つの衛星中継器あたり高精細映像の２番組伝送と、降雨減衰でも視聴可能なように、８相位相変調（８ＰＳＫ）、ＱＰＳＫ及び２相位相変調（ＢＰＳＫ）の時分割多重を用いた伝送方式が用いられる。
また、現在行われているＢＳによる衛星放送（アナログ）の普及数は１０００万世帯を超えており、各家庭の衛星放送受信設備としては、マンション等の共同受信システムや、家庭内の各部屋で視聴可能な信号分配設備が整っている。このようなアナログＢＳ放送を受信するための既存の受信設備および、受信端末に、低廉化なアダプタを着けることによって、ディジタルＢＳ放送を受信できることが必須となる。
本来衛星放送では、地上放送とは異なり、信号の反射が起こらない伝送システムであるが、前述のような共同受信システムのもとでは、機器の未接続等の原因により反射波が存在する。
前述の従来の技術における復調装置で、この時分割多重した位相変調信号を受信する場合、既存の各家庭の衛星放送受信設備では、そこで発生する反射波により、特に８ＰＳＫ期間の受信性能の劣化が顕著に現れると共に、復調動作についても周波数補正部が誤動作することにより、位相補正部が疑似同期などに陥り、位相同期が出来なくなるといった課題があった。
それ故、本発明の目的は、反射を有する伝送路からの時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定に位相同期がとることが可能な復調装置を提供することである。
【００４６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第1の発明は、複数の位相変調信号と共に、通信フレーム内において位相数が最も少ない位相変調（以下、最小位相変調という）を用いて位相変調を施されたキャリア同期補助信号が等時間間隔に分散するように、時分割多重された当該通信フレームを受信する復調装置であって、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の周波数誤差を検出して周波数ずれの補正を行う周波数補正手段と、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の推定誤差を検出して波形等化を行う波形等化手段と、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の位相誤差を検出して位相ずれの補正を行う位相補正手段と、
前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号を入力し、遅延検波を用いて前記通信フレームの同期信号を検出することでフレーム先頭位置を検出するフレーム同期検出手段と、
前記フレーム同期検出手段で検出した前記フレーム先頭位置に基づいて、前記キャリア同期補助信号の期間を検出し、当該キャリア同期補助信号期間を与えるタイミング信号を生成するタイミング生成手段とを備え、
前記周波数補正手段における周波数誤差検出は、前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号から行い、
前記周波数補正手段、波形等化手段および前記位相補正手段は、前記タイミング信号が与える前記キャリア同期補助信号において、前記最小位相変調に従った補正動作および波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
上記のように、第１の発明によれば、反射を有する伝送路からの時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定に位相同期をとることが出来る。
【００４７】
第2の発明は、第1の発明において、前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号を入力し、周波数引き込み状態を検出して、擬似同期が発生する周波数か否かを判断する周波数引き込み検出手段と、
前記周波数引き込み検出手段の判断の結果、疑似同期に陥ることがない周波数にまで周波数補正が完了した場合は、前記位相補正手段を初期化する位相補正リセット手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００４８】
上記のように、第２の発明によれば、第１の発明において、周波数引き込み検出手段を設け、周波数補正手段において位相補正手段が疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正手段を初期化して再動作させる。これにより、周波数補正手段による周波数引き込み過程等において、位相補正手段における疑似同期の回避が可能になる。
【００４９】
また、周波数引き込み検出手段および周波数補正手段の周波数誤差検出を前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号によって行うことにより、反射による、周波数補正手段および周波数引き込み手段の誤動作を回避することが可能になる。
【００５０】
第３の発明は、第1の発明および第２の発明において、前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段の検出結果、および前記タイミング信号に基づき、予め定めたしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を生成し、それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
【００５１】
上記のように、第３の発明によれば、第１の発明および第２の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００５２】
第４の発明は、第１の発明および第２の発明において、前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出する誤り訂正検出手段と、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力する信号期間付与手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段および前記誤り訂正検出手段の検出結果、並びに前記信号期間付与手段が出力する信号と前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了した場合以外は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
【００５３】
上記のように、第４の発明によれば、第１の発明および第２の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００５４】
第５の発明は、第1の発明および第２の発明において、前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出する誤り訂正検出手段と、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力する信号期間付与手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段および前記誤り訂正検出手段の検出結果、並びに前記信号期間付与手段が出力する信号と前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了していない場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
【００５５】
上記のように、第５の発明によれば、第１の発明および第２の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００５６】
第6の発明は、複数の位相変調信号と共に、通信フレーム内において位相数が最も少ない位相変調（以下、最小位相変調という）を用いて位相変調を施されたキャリア同期補助信号が等時間間隔に分散するように、時分割多重された当該通信フレームの復調方法であって、
前記通信フレームの同期信号を検出することでフレーム先頭位置を検出するステップと、
検出した前記フレーム先頭位置に基づいて、前記キャリア同期補助信号の期間を検出し、当該キャリア同期補助信号期間を与えるタイミング信号を生成するステップと、
前記タイミング信号が与える前記キャリア同期補助信号において、前記最小位相変調に従った周波数の補正動作、位相の補正動作、および波形等化の動作を行うステップとを備えることを特徴とする。
上記のように、第６の発明によれば、反射を有する伝送路からの時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定に位相同期をとることが出来る。
【００５７】
第7の発明は、第６の発明において、周波数引き込み状態を検出して擬似同期に落ちる周波数か否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおける判断の結果、疑似同期に陥らない周波数である場合は、位相補正動作を初期化するステップとをさらに備えることを特徴とする。上記のように、第７の発明によれば、第６の発明において、周波数引き込み判定をして、位相補正手段が疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正動作を初期化して再動作させる。これにより、周波数補正手段による周波数引き込み過程等において、位相補正手段における疑似同期の回避が可能になる。
【００５８】
また、周波数引き込み検出手段および周波数補正手段の周波数誤差検出を波形等化手段の出力信号より行うことにより、反射による、周波数補正手段および周波数引き込み手段の誤動作を回避することが可能になる。
【００５９】
第８の発明は、第６の発明および第７の発明において、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間における位相同期の状態とＣ／Ｎの状態、および前記タイミング信号に基づき、予め定めたしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を生成し、それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００６０】
上記のように、第８の発明によれば、第６の発明および第７の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても最大位相変調がされているとみなして波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００６１】
第９の発明は、第６の発明および第７の発明において、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理の訂正状態を検出するステップと、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号期間以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間におけるＣ／Ｎの状態、前記ＴＭＣＣ信号期間における誤り訂正の状態、前記出力するステップが出力する信号および前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了した場合以外は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００６２】
上記のように、第９の発明によれば、第６の発明および第７の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００６３】
第１０の発明は、第６の発明および第７の発明において、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出するステップと、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号期間以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間における位相同期の状態とＣ／Ｎの状態、前記ＴＭＣＣ信号期間における誤り訂正の状態、前記出力するステップが出力する信号および前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了していない場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００６４】
上記のように、第１０の発明によれば、第６の発明および第７の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００６５】
【発明の実施の形態】
本発明は、時分割多重される位相変調信号を復調する復調装置であり、パケット内に分散配置されたキャリヤ同期補助信号を含むＢＰＳＫを用いて、波形等化部を動作させ、反射を有する時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定なキャリア同期を可能とする復調装置である。
【００６６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３５を用いて説明する。なお、以下の説明において、第１の実施形態が基本となる復調装置であり、第２の実施形態は、第１の実施形態に対しさらに擬似同期の回避を可能にした復調装置、第３〜第５の実施形態は、第１の実施形態に対しさらに波形等化性能を改善した復調装置である。
【００６７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図１において、第１の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４と、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６と、タイミング生成部１７と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【００６８】
また、周波数補正部１２は、周波数誤差検出部１２ａと、ループフィルタ１２ｂと、数値制御発振部１２ｃと、複素乗算部１２ｄとを備える。波形等化部１４は波形等化フィルタ１４ａと、波形等化制御部１４ｂとを備える。位相補正部１５は、位相誤差検出部１５ａと、ループフィルタ１５ｂと、数値制御発振部１５ｃと、複素乗算部１５ｄとを備える。
【００６９】
なお、図１において、太線かつ“／２”で示している信号線は、複素表現される信号の信号線を示している（以下、各図面において同様とする）。
【００７０】
まず、第１の実施形態に係る復調装置の概略を説明する。直交検波部１１は、入力する通信フレーム内の各ＰＳＫ変調信号を固定周波数の局部発振信号を用いて直交検波し、同相成分（Ｉ），直交成分（Ｑ）の等化低域信号を出力する。周波数補正部１２は、直交検波部１１が出力する信号を入力し、衛星アンテナにおける周波数変換器（図示せず）等の周波数ずれに起因する周波数ずれを、周波数誤差検出部１２ａから受ける周波数誤差信号に基づいて補正する。
【００７１】
この周波数補正部１２の各構成について簡単に説明する。周波数誤差検出部１２ａは、波形等化部１４が出力する信号を入力し、遅延検波を行って周波数誤差を検出する。ループフィルタ１２ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、周波数誤差検出部１２ａが検出した周波数誤差のうちＢＰＳＫ期間における周波数誤差の平均化を行う。数値制御発振部１２ｃは、ループフィルタ１２ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１２ｄは、直交検波部１１が出力する信号と数値制御発振部１２ｃが出力する信号とを複素乗算して周波数誤差を打ち消す。
帯域制限フィルタ１３は、周波数補正部１２が出力する信号を入力し、各ＰＳＫ信号のスペクトル整形を行う。
位相補正部１５は、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、その位相ずれを位相誤差検出部１５ａから受ける位相誤差信号に基づいて補正する。
この位相補正部１５の各構成について簡単に説明する。位相誤差検出部１５ａは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を複素乗算部１５ａと波形等化部１４とを介して入力し、予め定めた基準位相に対する位相差を検出する。ループフィルタ１５ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、位相誤差検出部１５ａが検出した位相誤差のうちＢＰＳＫ期間における位相誤差の平均化を行う。数値制御発振部１５ｃは、ループフィルタ１５ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１５ｄは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号と数値制御発振部１５ｃが出力する信号とを複素乗算して位相誤差を打ち消す。
波形等価部１４は、複素乗算部１５ｄが出力する信号を入力し、受信機にいたる伝送路で発生する反射波を、タイミング生成部１７から受けるタイミング信号に基づいて推定してそれを除去する。
この波形等価部１４の各構成について簡単に説明する。波形等化部１４は波形等化フィルタ１４ａと波形等化制御手段１４ｂとで構成される。波形等化制御部１４ｂは、波形等化フィルタ１４ａの出力を入力し、それを判定した結果を所望信号とし、さらにタイミング生成部１７からの出力信号に従って、ＢＰＳＫ期間におけるその所望信号と波形等化フィルタ１４ａの出力との平均自乗誤差が最小になるように制御（Least Mean Square(LMS)制御：最小平均自乗制御）され、波形等化フィルタ１４ａにおけるタップ係数が算出される。波形等化フィルタ１４ａは、複素ＦＩＲフィルタで構成され、入力信号と波形等化制御部１４ｂから出力されるタップ係数とを複素乗算することによって、反射波を除去する。
フレーム同期検出部１６は、波形等化部１４が出力する信号を入力し、遅延検波によってＢＰＳＫ変調されたフレーム同期信号、すなわち通信フレームの先頭を検出する。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭の情報に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、その期間に応じたタイミング信号を生成する。
第１の誤り訂正部３２は、波形等化部１４から出力される信号を入力し、変調装置において高階層パケット群および低階層パケット群に個別に誤り訂正符号化された主信号を、パケット単位で誤り訂正を施し、また時分割多重伝送のために時間軸上で並び替えたパケットの順番を元に戻す作業を行う。この出力は、ビデオデコーダ３４へ出力される。第２の誤り訂正部３３は、波形等化部１４から出力される信号を入力し、変調装置において誤り訂正符号化されたＴＭＣＣ信号の誤り訂正を施す。
この出力は、ＴＭＣＣデコーダ３５に出力される。ＴＭＣＣデコーダ３５は、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出する。ＢＥＲ測定部３１は、誤り訂正符号化の一種であるトレリス符号化が施されいる復調した８ＰＳＫ信号に対し、トレリス復号を行って得た信号に再度トレリス符号化を施して、復調した８ＰＳＫ信号と比較することにより高階層信号のＢＥＲをモニタする。その結果、高階層の復号映像の品質が許容値を下回ったと判断された場合には、ＢＥＲ測定部３１は、伝送路の品質劣化に対して高耐性の低階層の映像信号を出力するようにビデオデコーダ３４を制御する。
【００７２】
次に、第１の実施形態に係る復調装置が行う動作を、処理の流れに沿って図２〜図１４をさらに参照して詳細に説明する。
【００７３】
図２は、第１の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。図３は、フレーム同期検出部１６が検出する信号およびタイミング生成部１７が生成するタイミング信号を示す図である。図４は、フレーム同期検出部１６の構成を示すブロック図である。図５は、フレーム同期検出部１６における位相識別を説明する図である。
【００７４】
図６は、周波数補正部１２のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図７は、周波数補正部１２における周波数誤差検出を説明する図である。図８、９は、波形等化部１４のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図１０は、波形等化部１４における誤差信号検出を説明する図である。図１１は波形等化制御部１４ｂにおける複素積分部の詳細構成を示すブロック図である。図１２は反射波の発生する要因を説明する図である。図１３は、位相補正部のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図１４は、位相補正部の位相誤差検出を説明する図である。
【００７５】
図２を参照して、復調装置は、チューナ（図示せず）を介して直交検波部１１に入力される信号に対し、まずフレーム同期検出部１６においてフレーム同期信号の検出を行う（ステップＳ１０１）。この検出により、図３（ａ）に示すように、通信フレームの先頭、すなわちフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の先頭を検出することができる。
【００７６】
ここで、このようなフレーム先頭の検出を実現するフレーム同期検出部１６としては、図４に示すような構成となる。
図４は、フレーム同期検出部１６の構成を示すブロック図である。図４において、フレーム同期検出部１６は、遅延検波部１６ａと、位相識別部１６ｂと、照合部１６ｃとを備える。
【００７７】
遅延検波部１６ａは、波形等化部１４からの信号を入力し、現在の位相変調信号と１シンボル前の位相変調信号の複素共役信号との複素乗算を行う。位相識別部１６ｂは、遅延検波部１６ａが出力する信号の位相を識別してデータを復号する。ここで、位相識別部１６ｂは、検出対象であるフレーム同期信号がＢＰＳＫ変調信号であるため、図５に示すように、遅延検波部１６ａの出力信号の位相が−９０度以上９０度以下（Ａ領域）にある場合は「０」を出力し、９０度以上１８０度以下若しくは−１８０度以上−９０度以下（Ｂ領域）にある場合は「１」を出力するように動作する。照合部１６ｃは、位相識別部１６ｂが出力する信号と予め定まっているフレーム同期信号との照合を行い、フレームの先頭位置を検出する。ここで、照合部１６ｃにおいて参照する基準信号は、フレーム同期信号を差動復号したものになる。
【００７８】
なお、上記のフレーム同期検出部１６は、遅延検波を用いているため、キャリア再生がされていなくてもフレーム同期信号を検出することができ、その設置位置としては、周波数補正部１２以降であれば、周波数補正部１２の出力、帯域制限フィルタ１３の出力、波形等化部１４の出力、または位相補正部１５の出力であれば、特に制限するものではない。しかし、反射波により遅延検波後の符号点が本来の符号点から大きくずれると、位相識別部１６ｂの出力に誤りが生じることになり、フレーム同期検出が出来ないことが生じるため、波形等化部１４以降に設置することが望ましい。また、周波数補正部１２においても遅延検波を用いているので、フレーム同期検出部１６における遅延検波部１６ａを周波数補正部１２の遅延検波部と共用化することにより、回路規模の削減が可能になる。
【００７９】
再び図２を参照して、フレーム同期検出部１６が検出したフレーム先頭信号は、タイミング生成部１７に入力される。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭信号に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、図３（ｂ）に示すような当該期間に応じたＢＰＳＫタイミング信号を生成する（ステップＳ１０２）。
【００８０】
なお、図３（ｃ）に示すようなキャリア同期補助信号の期間のみに応じたＢＰＳＫタイミング信号であっても、本発明の有用な効果を奏することはもちろん可能である。
【００８１】
そして、タイミング生成部１７は、生成したＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または図３（ｃ））を、周波数補正部１２のループフィルタ１２ｂ、波形等化部１４の波形等化制御部１４ｂ、および位相補正部１５のループフィルタ１５ｂへそれぞれ出力する（図１を参照）。
【００８２】
次に、図６を参照して、周波数補正部１２の動作を説明する。
図６において、周波数補正部１２は、遅延検波部１２ａ１と位相誤差検出部１２ａ２とで構成される周波数誤差検出部１２ａと、切替部１２ｂ１と定数発生部１２ｂ２と加算器１２ｂ３と遅延部１２ｂ４とで構成されるループフィルタ１２ｂと、加算器１２ｃ１と遅延部１２ｃ２とコサイン波発生部１２ｃ３とサイン波発生部１２ｃ４とで構成される数値制御発振部１２ｃと、複素乗算部１２ｄとを備える。
直交検波部１１が出力する信号は、複素乗算部１２ｄ、帯域制限フィルタ１３、複素乗算部１５ｄ、および波形等化部１４を介して、周波数誤差検出部１２ａの遅延検波部１２ａ１に入力される。遅延検波部１２ａ１は、現在のｎ相ＰＳＫ変調信号（ｎ＝２１ ，２２ ，２３ …、以下同じ）と、その１シンボル前のｎ相ＰＳＫ変調信号の複素共役信号との複素乗算を行い、遅延検波信号を出力する。
【００８３】
この遅延検波出力の算出式は、式６に示すことができる。
【００８４】
【数６】
【００８５】
ところで、この遅延検波部１２ａへの入力は波形等化部１４の出力であるため、反射波の有する信号を受信しても波形等化部１４が反射波を除去しているので、遅延検波部１２ａの出力の符号配置は、図７に示すように０を中心とした円周上に存在し、それぞれの符号点は１点に集中している（図７では、ＢＰＳＫにおける遅延検波信号の符号配置を示している）。
【００８６】
そこで、位相誤差検出部１２ａ２では、このような遅延検波部１２ａ１の出力信号から、周波数ずれが無い場合の●印を受信側の基準として、周波数ずれのある場合の遅延検波部１２ａの出力×印との位相差を周波数誤差として検出する。なお、直交座標系で処理しているので、位相差を検出するには本来ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）により算出することになるが、簡略化して周波数誤差と比例する量として、ＢＰＳＫの場合、遅延検波信号のうち直交成分の誤差Δｙを周波数誤差として出力してもよい。
【００８７】
この周波数誤差検出部１２ａで検出した周波数誤差は、ループフィルタ１２ｂに入力され、周波数誤差の平均化がなされる。ここで、ループフィルタ１２ｂは、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間のみに得られる周波数誤差に関して平均化を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号を用いて切替部１２ｂ１の切換えを行う。この切替部１２ｂ１は、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に周波数誤差検出部１２ａが出力する周波数誤差をループフィルタに入力し、それ以外の期間には、定数発生部１２ｂ２が発生する「定数０」をループフィルタに入力するように切替えを行う。
【００８８】
そして、ループフィルタ１２ｂの出力信号により制御された数値演算発振部（ＮＣＯ）１２ｃの出力信号により、複素乗算部１２ｄで周波数誤差が打ち消される。これにより、周波数誤差が補正される（ステップＳ１０３）。
【００８９】
上記のように、周波数誤差検出部１２ａの入力信号を、反射波が除去されている波形等化部１４の出力信号とすることにより、反射波により遅延検波後の符号点が本来の符号点から大きくずれて（図４１参照）、周波数誤差検出部１２ａので検出された周波数誤差が本来の周波数誤差と異なることに起因する、周波数補正部１２の誤動作を防ぐことが可能になる。
【００９０】
次に、図８，９を参照して、波形等化部１４の動作を説明する。
【００９１】
波形等化部１４は波形等化フィルタ１４ａと波形等化制御部１４ｂとから構成される。図８は波形等化フィルタ１４ａ、図９は波形等化制御部１４ｂの構成を示したブロック図である。
【００９２】
図８において、波形等化フィルタ１４ａは、１シンボル遅延部１４ａ１、１４ａ２、１４ａ３、１４ａ４、１４ａ５、１４ａ６、１４ａ７と、複素乗算部１４ａ８、１４ａ９、１４ａ１０、１４ａ１１、１４ａ１２、１４ａ１３、１４ａ１４、１４ａ１５と、複素加算部１４ａ１６とを備える。
【００９３】
図９において、波形等化制御部１４ｂは、シンボル判定部１４ｂ１と、複素減算部１４ｂ２と、誤差評価部１４ｂ３と、切り替え部１４ｂ４と、ゲイン設定部１４ｂ５と、ゲート信号入力端子１４ｂ６と、フィルタ係数更新部１４ｂ７とを備える。
【００９４】
波形等化フィルタ１４ａは複素ＦＩＲフィルタであり、１シンボルずつ遅延量が異なる複素乗算部１５ｄの出力信号とそれぞれのフィルタ係数（Ｃ０からＣ７）とを複素乗算して得た信号を複素加算することにより、反射波を除去するものである。Ｃ０からＣ７までのタップ係数は、波形等化制御部１４ｂで反射を有する伝送路の伝達関数の逆特性になるように算出され、反射が除去される。
以下にフィルタ係数を算出する波形等化制御部１４ｂの動作を説明する。
ｎサンプル目のｎＰＳＫの送信シンボルｘ（ｎ）に反射波が重畳した信号を入力信号ｕ（ｎ）とし、波形等化フィルタ入力端子に入力される。入力信号ｕ（ｎ）はＣｋ（ｎ）を係数とする複素ＦＩＲフィルタに入力され波形等化され、出力信号としてｙ（ｎ）を得る。ｙ（ｎ）を式で表すと式７で表される。
【００９５】
【数７】
【００９６】
波形等化された信号ｙ（ｎ）は、波形等化制御部１４ｂにおける判定部１４ｂ１に入力され、ｙ（ｎ）に最も近い送信シンボル点を判定して、判定信号ｄ（ｎ）を出力する。ＬＭＳ制御では、波形等化された信号ｙ（ｎ）を送信シンボルｘ（ｎ）に近づけるため、この判定信号ｄ（ｎ）を所望信号とみなして、波形等化フィルタ１４ａの出力ｙ（ｎ）と判定信号ｄ（ｎ）との推定誤差ｅ（ｎ）を最小にするようにフィルタ係数Ｃｋ（ｎ）を更新する。推定誤差ｅ（ｎ）を式で表すと式８に示すようになり、
【００９７】
【数８】
【００９８】
判定部１４ｂ１の出力であるｄ（ｎ）と、波形等化フィルタ１４ａの出力であるｙ（ｎ）とが複素減算部１４ｂ２に入力されて検出される。
【００９９】
図１０はＢＰＳＫの推定誤差ｅ（ｎ）の検出動作を示したものであり、波形等化フィルタ１４ａから出力された受信信号ｙ（ｎ）が×印であった場合、判定部１４ｂ１は○、◎印で示した送信されたＢＰＳＫのシンボルの内、近い方のシンボル点（○印）を判定し、判定信号ｄ（ｎ）（○印のシンボル点を表す信号）を出力する。複素減算部１４ｂ２は、受信信号と判定信号との誤差（Ｅｉ（ｎ）＋ｊＥｑ（ｎ）＝ｅ（ｎ））を検出する。
【０１００】
この推定誤差ｅ（ｎ）の評価量として、平均自乗誤差（ＭＳＥ：Mean Square Error）を用られ、これを式で表すと、式９に示すようになる。
【０１０１】
【数９】
【０１０２】
この式９より、平均自乗誤差（ＭＳＥ）はフィルタ係数Ｃｋ（ｎ）の２次関数となり、最小値がただ一つ存在する。このＭＳＥの最小値を与えるＣｋ（ｎ）が最適なフィルタ係数となる。ＬＭＳ制御は推定誤差ｅ（ｎ）の自乗値のＣｋ（ｎ）に対する勾配を求め、その勾配の逆方向に微量ずつフィルタ係数Ｃｋを更新する。勾配ｇｋ（ｎ）は推定誤差ｅ（ｎ）の自乗をＣｋ（ｎ）で偏微分することによって求められ、式１０で表される。
【０１０３】
【数１０】
【０１０４】
これにより、ＬＭＳ制御によるフィルタ係数Ｃｋ（ｎ）の更新式は式１１で表される。
【０１０５】
【数１１】
【０１０６】
波形等化制御部１４ｂはこの式１１に基づいて動作することになる。複素減算部１４ｂ２の出力は、誤差評価部１４ｂ３と、切り替え部１４ｂ４に入力される。誤差評価部１４ｂ３は、複素減算部１４ｂ２の出力である推定誤差ｅ（ｎ）が信頼できるものか判断するもので、誤差評価関数に基づいて切り替え部１４ｂ４を制御して、信頼のできる推定誤差のみ出力する。この誤差評価部１４ｂ３と、切り替え部１４ｂ４により波形等化の収束特性が改善できる。
【０１０７】
切り替え部１４ｂ４の出力信号はゲイン設定部１４ｂ５でステップサイズｖが乗算された後、フィルタ係数更新部１４ｂ７に入力される。フィルタ係数更新部１４ｂ７は、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号期間において、式１１に基づいてフィルタ係数Ｃｋを更新する。フィルタ係数更新部１４ｂ７では、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７は、ゲイン設定部１４ｂ７から出力される推定誤差ｅ（ｎ）と、複素共役化部１４ｂ２０から１４ｂ２７で複素共役化を行った１シンボルずつ遅延量が異なる複素乗算部１５ｄの出力信号のそれぞれとを入力として、複素乗算を行う。
【０１０８】
積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７は、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を入力として、ゲート信号入力端子１４ｂ６から入力されるタイミング生成部１７の出力信号に基づいて、ＢＰＳＫ期間の複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を積分する。
図１１は積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７の具体的な構成を表した図であり、切り替え部１４１と、定数発生部１４２と、複素加算部１４３と、遅延部１４４とを備える。この切替え部１４１の制御は、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を複素加算部１４３と、遅延部１４４とで構成される積分部に入力するように行う。切り替え部１４１はタイミング生成部１７の出力がＨｉのとき（ＢＰＳＫの期間）は、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を、複素加算部１４３に出力し、Ｌｏの時は定数「０＋ｊ０」を複素加算部１４３に出力することで、ＢＰＳＫの期間のみのフィルタ係数Ｃｋの係数更新を行っている。
【０１０９】
波形等化フィルタ１４ａは、このように選られたＣ０からＣ７までのフィルタ係数を入力し、１シンボルずつ遅延が異なる複素乗算器１５ｄの出力信号のそれぞれとを複素乗算して得た信号を複素加算することにより、反射波を除去する（Ｓ１０３）。
【０１１０】
さて、波形等化手段の能力としては、直接波に対する反射波の大きさ及び遅延時間に対してどれだけ反射波の除去が可能かという点である。反射波の大きさに対しては、前記誤差評価部における誤差評価関数によって決まり、遅延時間に対しては波形等化フィルタを構成するタップ数によって決まる。特に、タップ数に関しては、多くなればそれだけ複素乗算器が増えることになり回路規模の増大を招くことになるため、適切なタップ数を見積もる必要がある。本来衛星放送は地上放送とは異なり、信号の反射が起こらない伝送システムであるため、反射妨害については各家庭の衛星放送受信設備としてある、マンション等の共同受信システムや、家庭内の信号分配設備から発生するもののみを考慮すればよい。そこで、各家庭の衛星放送受信設備の基本構成を考慮すると図１２のようになり、１ＧＨｚ帯の分配器とケーブルで構成されると考えられる。
【０１１１】
図１２において、衛星放送用アンテナからのＢＳ−ＩＦ信号は分配器入力端子６０１に入力されて、分配器６０２により受信機Ａ６０３、受信機Ｂ６０４、にそれぞれ分配される。反射波の発生の様子としては、たとえば受信機Ａ６０３が接続されていない場合、発生した反射波はケーブルＡ６０５及び、分配器６０１を経て、受信機Ｂ６０４に入力される。ケーブルの長さによる反射波影響としては、ケーブルの長さが長くなるほど遅延時間が大きくなる一方、ケーブルにおける減衰量が大きくなるため反射波の電力は小さくなる。
【０１１２】
このケーブルについては、「衛星放送受信機（その１ 目標定格）」（財団法人 電波技術協会発行）によると、同軸ケーブル（ＴＶＥＦＣＸ）を用い、その減衰量としては４ｄＢ／１０ｍから５ｄＢ／１０ｍである。また、分配器に関しては一般に市販されているものは、端子間結合損失は１３ｄＢから２０ｄＢとされている。図１２に示した衛星放送受信設備の基本構成において、前記のケーブル並びに分配器の性能より波形等化が必要な反射波の遅延時間を式１２により見積もることができる。
【０１１３】
【数１２】
【０１１４】
この式１２において、分配器の端子間結合損失Ｙを１３ｄＢ、波形等化手段がないときの復調装置の動作限界ＤＵ比Ｚを１９ｄＢ、１ｍ当たりのケーブルの減衰量ａを０．４ｄＢとすると、波形等化すべき反射波の遅延時間Ｘは７５ｎ秒となる。また、波形等化フィルタは変調シンボル周期で動作すると、変調シンボルレートを２０Ｍシンボル／秒とすればその動作周期は５０ｎ秒となり、７５ｎ秒の遅延時間を有する反射波の補償には前反射及び後反射のそれぞれに対して２タップ必要で、合計４タップの波形等化フィルタが最低必要になる。実際の各家庭における衛星放送受信設備の構成はもっと複雑であり、またケーブルも減衰量が少ないものがあると考えられるため、これより十分余裕を見て波形等化フィルタのタップ数を決定しなければならないのは言うまでもない。
【０１１５】
次に、図１３を参照して、位相補正部１５の動作を説明する。
図１３において、位相補正部１５は、位相誤差検出部１５ａと、切替部１５ｂ１と定数発生部１５ｂ２と加算器１５ｂ３，１５ｂ５と遅延部１５ｂ４と保持部１５ｂ６と増幅器１５ｂ７とで構成されるループフィルタ１５ｂと、加算器１５ｃ１と遅延部１５ｃ２とコサイン波発生部１５ｃ３とサイン波発生部１５ｃ４とで構成される数値制御発振部１５ｃと、複素乗算部１５ｄとを備える。
【０１１６】
位相補正部１５の動作初期の時点では、帯域制限フィルタ１３の出力信号は、周波数補正部１２で周波数誤差の大部分は打ち消されたものの、数値制御発振部１５ｃの出力信号とは位相が異なっているため、複素乗算部１５ｄの出力は位相誤差および小さな周波数誤差を含んでいる。位相誤差を含んだ複素乗算部１５ｄの出力は、波形等化フィルタ１４ａを介して、位相誤差検出部１５ａに入力される。位相誤差検出部１５ａにおける位相誤差検出は、図１４に示すように、○印で示した受信側の基準位相に対し、位相ずれΔΦがある受信信号×印との位相差を検出する。なお、直交座標系（Ｉ，Ｑ平面）で処理しているので、位相誤差を検出するには本来ａｒｃｔａｎ（Ｑ／Ｉ）により算出することになるが、簡略化して位相誤差と比例する量として、ＢＰＳＫの場合、直交成分の誤差ΔＱを位相誤差として出力してもよい。
【０１１７】
位相誤差検出部１５ａで検出した位相誤差は、ループフィルタ１５ｂに入力され、位相誤差信号の平均化がなされる。ループフィルタ１５ｂは、増幅部１５ｂ７を介して加算器１５ｂ５に入る直接系と、加算器１５ｂ３および遅延部１５ｂ４を介して入る積分系からなり、直接系は位相誤差の補正のため用い、積分系は周波数補正部１２で取り除けなかった小さい周波数ずれを補正するために用いる。増幅器１５ｂ７は、直接系と積分系の利得配分を決定する。
【０１１８】
ここで、ループフィルタ１５ｂは、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間のみに得られる位相誤差に関して平均化を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号を用いて切替部１５ｂ１の切換えおよび保持部１５ｂ６の制御を行う。この切替えおよび制御は、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に、位相誤差検出部１５ａが出力する位相誤差をループフィルタに入力するように行う。
【０１１９】
ループフィルタの積分系においては、ＢＰＳＫ変調信号期間は、位相誤差検出部１５ａの出力信号を加算器１５ｂ３に入力し、それ以外の期間には、定数発生部１５ｂ２が発生する「定数０」を入力するように切替部１５ｂ１を切替える。また、ループフィルタの直接系においては、ＢＰＳＫ変調信号期間は、位相誤差検出部１５ａの出力信号を増幅器１５ｂ７を介して加算器１５ｂ５に出力し、それ以外の期間には、以前のＢＰＳＫ変調信号期間の位相誤差検出部１５ａの出力信号を保持して加算器１５ｂ５に出力するように保持部１５ｂ６を制御する。
【０１２０】
そして、ループフィルタ１５ｂの出力信号は、数値演算発振部（ＮＣＯ）１５ｃを制御して得られる発振信号により、複素乗算器１５ｄで位相誤差が打ち消される。これにより、位相誤差が補正される（ステップＳ１０３）。その後、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１０４）。
【０１２１】
なお、波形等化部１４の波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０１２２】
また、本発明の第１の実施の形態では、波形等化部１４を、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０１２３】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る復調装置によれば、周波数補正部における周波数誤差検出を波形等化部の出力信号から行い、時分割多重される位相変調信号のうち、パケット内に分散配置されたキャリヤ同期補助信号を含むＢＰＳＫを用いて少なくとも波形等化部と、周波数補正とを同時に動作させることにより、受信機へ伝送する経路で反射波が発生しても、周波数補正部が誤動作することを防ぐことが出来るとともに、良好な受信特性が得られることが出来る。
【０１２４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置において、位相補正部１５における疑似同期の回避を可能にするものである。
【０１２５】
以下、本発明の第２の実施形態に係る復調装置について説明する。
【０１２６】
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図１５において、第２の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４と、位相補正部１５Ａと、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、周波数引き込み検出部１８と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０１２７】
図１６は、第２の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
【０１２８】
図１５に示すように、第２の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、周波数補正部１２における周波数引き込み状態を検出する周波数引き込み検出部１８をさらに加え、位相補正部１５を位相補正部１５Ａに代えた構成である。
【０１２９】
なお、第２の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０１３０】
また、図１６において図２と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０１３１】
まず、図１７を参照して、周波数引き込み検出部１８の動作を説明する。
図１７は、図１５の周波数引き込み検出部１８のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図１７において、周波数引き込み検出部１８は、遅延検波部１８ａ１と位相誤差検出部１８ａ２とで構成される周波数誤差検出部１８ａと、切替部１８ｂと、定数発生部１８ｃと、加算器１８ｄ１と遅延部１８ｄ２と切替部１８ｄ３と定数発生部１８ｄ４とで構成される積分部１８ｄと、タイミング発生部１８ｅと、周波数引き込み判定部１８ｆとを備える。
【０１３２】
波形等化部１４が出力する信号は、遅延検波部１８ａ１に入力される。遅延検波部１８ａ１は、他の遅延検波部と同様、現在のｎ相ＰＳＫ変調信号と、その１シンボル前のｎ相ＰＳＫ変調信号の複素共役信号との複素乗算を行い、遅延検波出力を算出する。この遅延検波出力の算出式は、上記（数６）に示したとおりである。
【０１３３】
さて、この遅延検波部１８ａ１への入力は波形等化部１４の出力であるため、反射波の有する信号を受信しても波形等化部１４が反射波を除去しているので、遅延検波部１８ａ１の出力の符号配置は、図７に示すように０を中心とした円周上に存在し、それぞれの符号点は１点に集中している。
【０１３４】
そして、位相誤差検出部１８ａ２は、上述したように、周波数ずれが無い場合の●印を受信側の基準として、周波数ずれのある場合の遅延検波部１８ａ１の出力の×印との位相差を周波数誤差として検出する（図７を参照）。
【０１３５】
この周波数誤差検出部１８ａで検出した周波数誤差は、切替部１８ｂを介して加算器１８ｄ１に入力され、ある一定期間毎に周波数誤差の平均化がなされる。ここで、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間における周波数補正部１２での周波数引き込み検出を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ））を用いて切替部１８ｂの切替えを行う。この切替部１８ｂは、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に周波数誤差検出部１８ａが出力する周波数誤差を積分部１８ｄに入力し、それ以外の期間には、定数発生部１８ｃが発生する「定数０」を積分部１８ｄに入力するように切替えを行う。
【０１３６】
タイミング発生部１８ｅは、一定周期のタイミングパルスを発生し、切替部１８ｄ３を制御する。積分部１８ｄは、タイミング発生部１８ｅが発生するタイミングパルスに従って、加算器１８ｄ１の入力を遅延部１８ｄ２のフィードバック出力または定数発生部１８ｄ４が発生する「定数０」のいずれかに切替えることで、一定期間毎の平均化した周波数誤差を出力する。周波数引き込み判定部１８ｆは、積分部１８ｄが出力する平均化周波数誤差を入力し、タイミング発生部１８ｅがパルスを発生したとき、当該平均化周波数誤差が予め定めたしきい値を下回るか否かによって周波数引き込みを判定する（ステップＳ２０１）。
【０１３７】
そして、この判定の結果、平均化周波数誤差が予め定めたしきい値を下回った場合、周波数引き込み判定部１８ｆは、周波数引き込みがされた、すなわち周波数補正部１２が位相補正部１５において疑似同期しない周波数まで周波数補正されたと判断し、そのときに位相補正部１５を動作させるように、位相補正部１５をリセットする信号を出力する。
【０１３８】
ここで、周波数引き込み判定部１８ｆにおけるしきい値については、位相補正部１５が疑似同期しない周波数まで周波数補正部１２が周波数補正できたかどうかを判定できるように予め設定すればよい。なお、疑似同期となる周波数は、上記、式１に示したとおりである。
例えば、シンボル周波数が２０Ｍｂａｕｄ，周期が２０７シンボルである場合、図３７に示すように疑似同期周波数があり、また、それぞれの擬似同期周波数を中心に位相補正部１５の引き込み周波数範囲が存在するため、周波数引き込み判定部１８ｆにおけるしきい値としては、下記、式１３で表す周波数Δｆ以下に設定することが望ましい。
【０１３９】
【数１３】
【０１４０】
次に、図１８を参照して、位相補正部１５Ａの動作を説明する。
図１８は、位相補正部１５Ａのさらに詳細な構成の一例を示すブロック図である。図１８に示すように、位相補正部１５Ａは、位相補正部１５の構成に、ループフィルタ１５ｂにおいて切替部１５ｂ８と定数発生部１５ｂ９とをさらに加えた構成である。
【０１４１】
なお、図１８において、図１３と同一の参照番号を付してある構成部分は、同一の動作を行う構成部分であるため、その説明を省略する。
【０１４２】
周波数引き込み判定部１８ｆが出力するリセット信号は、ループフィルタ１５ｂの保持部１５ｂ６および切替部１５ｂ８に入力される。保持部１５ｂ６は、リセット信号に基づいて、直接系における位相誤差信号を初期化する。切替部１５ｂ８は、リセット信号に基づいて、加算器１５ｂ３へのフィードバック信号を定数発生部１５ｂ９が出力する「定数０」に切り替えることで、積分系における位相誤差信号を初期化する。
【０１４３】
これにより、位相補正部１５Ａにおいて、リセット動作後にループフィルタ１５ｂへ入力される位相誤差信号に対して、すなわち、疑似同期が発生しない周波数にまで周波数補正がなされた周波数補正部１２の出力信号において、新たに位相補正が行われる（ステップＳ２０２）。その後、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１０４）。
【０１４４】
なお、図１９に示すように、数値制御発振部１５ｃにおいても切替部１５ｃ５と定数発生部１５ｃ６とを設け、上記切替部１５ｂ８および定数発生部１５ｂ９と同様の動作を並行して行ってもよい。このように並行してリセット動作を行うことで、より確実に初期化を行うことができる。
【０１４５】
また、本発明の第２の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート（図６）では、位相補正部１５Ａが擬似同期しない周波数にまで、周波数補正部１２が周波数引き込みを完了した後、位相補正部１５Ａを動作させるようにしているが、位相補正部１５Ａを周波数補正部１２および波形等化部１４と同様にＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ））が得られた後動作させ、周波数補正部１２が周波数引き込みを完了すれば、位相補正部１２Ａをリセットして再動作させるようにしても同様の効果が得られる。
【０１４６】
また、波形等化部１４の波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０１４７】
また、本発明の第２の実施の形態では、波形等化部１４を、位相補正部１５Ａのループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２および周波数引き込み検出部１８における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａ、および周波数引き込み検出部１８を波形等化部１４以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５Ａの前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０１４８】
また、周波数引き込み検出部１８の周波数誤差検出部１８ａは、周波数補正部１２の周波数誤差検出部１２ａと同様の機能を有しているので、双方の周波数誤差検出部を共用化することも可能である。共用化した場合、回路規模の削減を図ることができる。
【０１４９】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｂの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０１５０】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る復調装置は、周波数引き込み検出部１８を設け、周波数補正部正部１２において位相補正部１５Ａが疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正部１５Ａを動作させることにより、周波数補正部３２による周波数引き込み過程等において、位相補正部１５Ａにおける疑似同期の回避が可能になる。
【０１５１】
また、周波数引き込み検出部１８および周波数補正部１２の周波数誤差検出を波形等化部１４の出力信号より行うことにより、反射による、周波数補正部１２および周波数引き込み検出部１８の誤動作を回避することが可能になる。
【０１５２】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置において、波形等化性能を向上させるものである。
【０１５３】
ところで、変調装置から送信されてくる通信フレームは、図３に示したように、ＢＰＳＫ変調されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号およびキャリア同期補助信号が分散して存在する。復調装置において、このＢＰＳＫ変調されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号およびキャリア同期補助信号の期間で波形等化の係数更新を行う場合では、主信号の期間を含む全ての期間で係数更新を行う場合と比較して、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）が悪くなる。
以下、上述した反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上する本発明の第３の実施形態に係る復調装置について説明する。図２０は、本発明の第３の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図２０において、第３の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４Ａと、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、Ｃ／Ｎ検出部１９と、ゲート信号選択部２０と、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０１５４】
図２１は、第３の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
図２０に示すように、第３の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、Ｃ／Ｎ検出部１９と、ゲート信号選択部２０と、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、をさらに加え、波形等化部１４を波形等化部１４Ａに代えた構成である。
【０１５５】
なお、第３の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０１５６】
また、図２１において図２と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０１５７】
まず、図２２を参照して、Ｃ／Ｎ検出部１９の動作を説明する。
【０１５８】
図２２は、Ｃ／Ｎ検出部１９の構成を示すブロック図であり、位相誤差により等価的にＣ／Ｎを検出するものである。図２２において、Ｃ／Ｎ検出部１９は、位相誤差検出部１９ａと、絶対値化部１９ｂと、切替部１９ｃと、定数発生部１９ｄと、加算器１９ｅ１と遅延部１９ｅ２と切替部１９ｅ３と定数発生部１９ｅ４とで構成される積分部１９ｅと、タイミング発生部１９ｆと、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇとを備える。
【０１５９】
チューナ（図示せず）を介して入力される信号は、上記第１の実施形態で述べたように周波数補正、波形等化および位相補正がされた後（ステップＳ１０３）、波形等化部１４Ａから位相誤差検出１９ａへ入力される。位相誤差検出部１９ａは、図１４に示したように、位相ずれが無い場合の○印を受信側の基準として、位相ずれのある場合の×印との位相差を位相誤差ΔΦ［度］として検出する。位相誤差検出部１９ａで検出した位相誤差ΔΦは、絶対値化部１９ｂにおいて正の値｜ΔΦ｜に変換される。そして、絶対値化部１９ｂが出力する位相誤差｜ΔΦ｜は、切替部１９ｃを介して加算器１９ｅ１に入力され、ある一定期間毎に位相誤差｜ΔΦ｜の平均化がなされる。
【０１６０】
ここで、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているキャリア同期補助信号の期間のみにおいて位相誤差検出を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号（図３（ｃ））を用いて切替部１９ｃの切替えを行う。この切替部１９ｃは、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｃ）においてＨｉレベル期間）に絶対値部１９ｂが出力する位相誤差｜ΔΦ｜を積分部１９ｅに入力し、それ以外の期間には、定数発生部１９ｄが発生する「定数０」を積分部１９ｅに入力するように切替えを行う。
【０１６１】
タイミング発生部１９ｆは、一定周期のタイミングパルスを発生し、切替部１９ｅ３を制御する。積分部１９ｅは、タイミング発生部１９ｆが発生するタイミングパルスに従って、加算器１９ｅ１の入力を遅延部１９ｅ２のフィードバック出力または定数発生部１９ｅ４が発生する「定数０」のいずれかに切替えることで、一定期間毎の平均化した位相誤差｜ΔΦ｜を出力する。Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、積分部１９ｅが出力する平均化位相誤差を入力し、タイミング発生部１９ｆがタイミングパルスを発生したとき、当該平均化位相誤差が予め定めたしきい値を下回るか否かによってＣ／Ｎが高いか低いかを判定する（ステップＳ３０１）。そして、この判定の結果、平均化位相誤差が予め定めたしきい値を下回った場合、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、Ｃ／Ｎが高いと判断し、当該結果をゲート信号選択部２０に対して出力する。
【０１６２】
ここで、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇにおけるしきい値については、低Ｃ／Ｎ時に位相数の多い変調方式を波形等化に用いることにより、波形等化部１４Ａの波形等化制御部１４ｂにおいて、誤った推定誤差を算出することがないように、決定しなければならない。
例えば、ｎ相ＰＳＫ符号間距離Ｄは、ｎ相ＰＳＫ信号の振幅をＡとすると、下記、式１４のように示される。
【０１６３】
【数１４】
【０１６４】
この式１４に基づくと、ｎ相ＰＳＫ符号間距離Ｄは、ＢＰＳＫ変調ではＤ＝２Ａと、ＱＰＳＫ変調ではＤ＝√２Ａと、８ＰＳＫ変調ではＤ＝２Ａｓｉｎ（π／８）となる。一般的に、図２３に示すように、雑音の実効振幅値が符号間距離Ｄの１／２以下であれば、波形等化制御部１４ｂにおいて、誤った推定誤差を出力しないと考えられるので、その時のＣ／Ｎは、式１５で表される。
【０１６５】
【数１５】
【０１６６】
Ｃ／Ｎ高レベルのしきい値は、８ＰＳＫ期間で波形等化を行うかどうかを決定するするものである。そこで、式１５においてＤに８ＰＳＫの符号間距離を代入して求まった、８．３ｄＢがＣ／Ｎ高レベルしきい値の目安となるものである。さて、図２２におけるＣ／Ｎ検出部１９は位相誤差を絶対値化して、等価的にＣ／Ｎを求めているものであり、この８．３ｄＢに相当するＣ／Ｎ高レベル判定部１９ｇにおけるしきい値は、８ＰＳＫの符号点において、隣り合う位相識別境界線（図２３における点線）の角度差の１／２、すなわち１１．２５［度］となる。
【０１６７】
次に、図２４を参照して、ゲート信号選択部２０の動作を説明する。
図２４は、ゲート信号選択部２０の構成を示すブロック図である。図２４において、ゲート信号選択部２０は、切替部２０ｃと、定数発生部２０ｂとを備える。
【０１６８】
切替部２０ｃは、ＢＰＳＫ変調信号期間のタイミング信号と、定数発生部２０ｂが発生する「定数１（Ｈｉレベル）」とを入力し、Ｃ／Ｎ検出部１９が出力する検出結果に基づいて切り替える。ここで、切替部２０ｃは、Ｃ／Ｎ検出部１９が出力する検出結果が「Ｃ／Ｎが高い」である場合に「定数１」、すなわち、通信フレームの全期間において波形等化部１４Ａを動作、つまり波形等化部１４Ａの係数更新の実施を指示するゲート信号を出力し（ステップＳ３０３）、それ以外の結果の場合にはＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）、すなわち、ＢＰＳＫ変調信号期間のみで波形等化部１４Ａの係数更新の実施を指示するゲート信号を出力する（ステップＳ３０２）ように切り替える。
このゲート信号は、波形等化制御部１４ｂの積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のそれぞれへ出力される（図９及び図１１を参照）。
【０１６９】
次に、図２５及び図２６を参照して、波形等化モード切替部２１の動作を説明する。
図２５は、波形等化モード切替部２１の構成を示すブロック図であり、図２６は、波形等化モード切替部２１が入力する各タイミング信号と出力する波形等化モード信号とを示す図である。
波形等化モード切替部２１は、タイミング生成部１７からフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間およびキャリア同期補助信号期間のタイミング信号（図２６（ａ））と、ＴＭＣＣデコーダ３５において、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出することによって得られる、主信号ＱＰＳＫタイミング信号（図２６（ｂ））および主信号ＢＰＳＫタイミング信号（図２６（ｃ））と、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果とを入力する。
誤り訂正検出部２２は、第２の誤り訂正部３３が出力する訂正後の信号に、誤りが残留をしているか否かを検出して、その結果を出力する。つまり、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果はＴＭＣＣデコーダー３５から出力される、主信号ＱＰＳＫタイミング信号，および主信号ＢＰＳＫタイミング信号が信頼性のあるものかどうかを示す信号となる。
【０１７０】
図２５において、波形等化モード切替部２１は、ＡＮＤ回路２１ａ、２１ｂと、ＯＲ回路２１ｃとを備える。ＡＮＤ回路２１ａは、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される主信号ＢＰＳＫタイミング信号（図２６（ｃ））と誤り訂正検出部２２が出力する検出結果とを入力する。ＡＮＤ回路２１ｂは、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される主信号ＱＰＳＫタイミング信号（図２６（ｂ））と誤り訂正検出部２２が出力する検出結果とを入力し、論理結果を第２の波形等化モード信号として出力する。ＯＲ回路２１ｃは、フレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間およびキャリア同期補助信号期間のタイミング信号（図２６（ａ））とＡＮＤ回路２１ａの出力とを入力し、論理結果を第１の波形等化モード信号として出力する。このように、波形等化モード切替部２１は、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果により、
第２の誤り訂正部３３が出力するＴＭＣＣ信号に誤りが無ければ、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される主信号ＢＰＳＫタイミング信号と主信号ＱＰＳＫタイミング信号、及びタイミング生成部１７から出力されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間とキャリア同期補助信号期間のタイミング信号により、ＢＰＳＫ変調信号の期間を示す第１の波形等化モード信号（図２６（ｄ））と、ＱＰＳＫ変調信号の期間を示す第２の波形等化モード信号（図２６（ｅ））とを生成し、
一方、第２の誤り訂正部３３が出力するＴＭＣＣ信号に誤りが残留していれば、タイミング生成部１７から出力されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間とキャリア同期補助信号期間のタイミング信号により、ＢＰＳＫ変調信号の期間を示す第１の波形等化モード信号（図２６（ｆ））と、ＱＰＳＫ変調信号の期間を示す第２の波形等化モード信号（図２６（ｇ））とを生成し、波形等化制御部１４ｂへ出力する。そして、この第１および第２の波形等化モード信号は、波形等化制御部１４ｂの判定部１４ｂ１を各変調方式に対応したものに切り替えるのに用いられる。
【０１７１】
次に、波形等化部１４Ａの動作を説明する。
【０１７２】
この波形等化部１４Ａは、上記第１の実施形態に係る復調装置の波形等化部１４に対し、波形等化制御部１４ｂにおける判定部１４ｂ１の構成のみが異なる。従って、以下、図２７および図２８を参照して、判定部１４ｂ１の動作を説明する。
【０１７３】
図２７は判定部１４ｂ１の構成を示すブロック図である。図２７において、判定部１４ｂ１は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａと、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂと、ＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄと、切替部１４ｂ１ｃ、１４ｂ１ｅとを備える。図２８は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａ、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂおよびＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄで行うシンボル判定の動作を説明する図である。
波形等化フィルタ１４ａの出力は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａ、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂおよびＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄに入力される。ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａは、波形等化フィルタ１４ａの出力が、ＢＰＳＫシンボル判定境界線（図２８（ａ）において、Ｑ軸）に基づいて、０度，１８０度にある２つのＢＰＳＫシンボルの内、近いシンボルを判定して、そのシンボルを表す信号を出力する。８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂは、波形等化フィルタ１４ａの出力が、８ＰＳＫシンボル判定境界線（図２８（ｃ）において、ｍ×４５度＋２２．５度（ｍ＝０から７）上にある線：図中点線で示している）に基づいて、０度，４５度，９０度，１３５度，１８０度，２２５度，２７０度，３１５度にある８つの８ＰＳＫシンボルの内、近いシンボルを判定して、そのシンボルを表す信号を出力する。ＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄは、波形等化フィルタ１４ａの出力が、ＱＰＳＫシンボル判定境界線（図２８（ｂ）において、Ｉ軸およびＱ軸）に基づいて、４５度，１３５度，２２５度，３１５度にある４つのＱＰＳＫシンボルの内、近いシンボルを判定して、そのシンボルを表す信号を出力する。
【０１７４】
切替部１４ｂ１ｅは、波形等化モード切替部２１が出力する第２の波形等化モード信号を用いて、第２の波形等化モード信号がＨｉ期間は、ＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄが判定したシンボルを、それ以外の期間は、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂが判定したシンボルを切替部１４ｂ１ｃへ出力するように切り替える。切替部１４ｂ１ｃは、波形等化モード切替部２１が出力する第１の波形等化モード信号を用いて、第１の波形等化モード信号がＨｉ期間は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａが判定したシンボルを、それ以外の期間は、切替部１４ｂ１ｅが出力するシンボルを複素減算部１４ｂ２へ出力するように切り替える。すなわち、ＢＰＳＫ＞ＱＰＳＫ＞８ＰＳＫの優先順位で、波形等化制御部１４ｂの波形等化モードの切替が行われる。これにより、複素減算部１４ｂ２はＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、および８ＰＳＫにそれぞれに応じた推定誤差ｅ（ｎ）を算出する（図９を参照）。
なお、図９に示した波形等化制御部１４ｂにおける判定部１４ｂ１以降の動作は、上記第１の実施形態において説明したのと同様であるが、積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７を制御する信号として、タイミング生成部１７からのタイミング信号ではなくゲート信号選択部２０が出力するゲート信号を用いる（図２０及び図２４を参照）。
【０１７５】
これにより、波形等化部１４Ａは、ゲート信号選択部２０が出力するゲート信号に従って、Ｃ／Ｎの状態に基づいた係数更新を行うことができる（ステップＳ３０１〜Ｓ３０４）。
【０１７６】
その内容を下記表１に示す。
【０１７７】
【表１】
【０１７８】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る復調装置は、初期動作はＢＰＳＫ変調信号期間で周波数補正部、波形等化部および位相補正部を動作させ、ＢＰＳＫ変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても８ＰＳＫ変調がされているとみなして波形等化を行う。
【０１７９】
なお、波形等化部１４Ａの波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０１８０】
また、本発明の第３の実施の形態では、波形等化部１４Ａを、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４Ａ以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０１８１】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
以上により、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
なお、本発明の第３の実施形態に係る復調装置は、第１の実施形態に係る復調装置において波形等化性能を向上させるものと説明したが、第２の実施形態に係る復調装置においても、同様の効果が得られる。
【０１８２】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施形態に係る復調装置は、上述した第３の実施形態と同様、上記第１の実施形態に係る復調装置において、波形等化性能を向上させるものである。
【０１８３】
以下、上述した反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上する本発明の第４の実施形態に係る復調装置について説明する。
【０１８４】
図２９は、本発明の第４の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図２９において、第４の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４Ａと、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａと、ゲート信号選択部２０Ａと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０１８５】
図３０は、第４の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
図２９に示すように、第４の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａとゲート信号選択部２０Ａと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、をさらに加え、波形等化部１４を波形等化部１４Ａに代えた構成である。また、上記第３の実施形態に係る復調装置に対して、Ｃ／Ｎ検出部１９をＣ／Ｎ検出部１９Ａに、ゲート信号選択部２０をゲート信号選択部２０Ａに代えた構成となる。
【０１８６】
なお、第４の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態および第３の実施の形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
また、図３０において図２および図２１と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０１８７】
まず、誤り訂正検出部２２の動作について説明する。
誤り訂正検出部２２は、第２の誤り訂正部３３が出力する訂正後の信号に、誤りが残留をしているか否かを検出して、その結果を出力する。そして、誤り訂正検出部２２は、ＴＭＣＣ信号に対して正しい誤り訂正が施されているか否か、つまり、ＴＭＣＣデコーダー３５において、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出することによって得られる、主信号ＱＰＳＫタイミング信号，および主信号ＢＰＳＫタイミング信号が信頼性のあるかどうかを検出し、この検出の結果をゲート信号選択部２０Ａに対して出力する（ステップＳ４０１）。
【０１８８】
次に、図３１を参照して、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａの動作を説明する。
図３１は、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａの構成を示すブロック図であり、位相誤差により等価的にＣ／Ｎを検出するものである。図３１において、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａは、位相誤差検出部１９ａと、絶対値化部１９ｂと、切替部１９ｃと、定数発生部１９ｄと、加算器１９ｅ１と遅延部１９ｅ２と切替部１９ｅ３と定数発生部１９ｅ４とで構成される積分部１９ｅと、タイミング発生部１９ｆと、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇと、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈと、を備える。
【０１８９】
図３１に示すように、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａは、上記第３の実施形態のＣ／Ｎ検出部１９の構成に、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈをさらに加えた構成である。
【０１９０】
Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、積分部１９ｅが出力する平均化位相誤差を入力し、当該平均化位相誤差が予め定めた第１のしきい値を下回るか否かによってＣ／Ｎが高いかを判定する（ステップＳ４０４）。そして、この判定の結果、平均化位相誤差が予め定めたしきい値を下回った場合、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、Ｃ／Ｎが高いと判断し、当該結果をゲート信号選択部２０Ａに対して出力する。一方、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈは、積分部１９ｅが出力する平均化位相誤差を入力し、当該平均化位相誤差が予め定めた第２のしきい値を上回るか否かによってＣ／Ｎが低いかを判定する（ステップＳ４０２）。そして、この判定の結果、平均化位相誤差が予め定めた第２のしきい値を上回った場合、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈは、Ｃ／Ｎが低いと判断し、当該結果をゲート信号選択部２０Ａに対して出力する。
【０１９１】
ここで、例えば、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇにおける第１のしきい値については、上述したように１１．２５［ｄｅｇ］を目安にして決定すればよい。
【０１９２】
また、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈにおける第２のしきい値は、ＢＰＳＫ期間のみで波形等化を行うかどうかを決定するするものである。そこで、式１５においてＤにＱＰＳＫの符号間距離を代入して求まった、３ｄＢがＣ／Ｎ低レベルしきい値の目安となるものである。この３ｄＢに相当するＣ／Ｎ低レベル判定部１９ｈにおけるしきい値は、ＱＰＳＫの符号点において、隣り合う位相識別境界線の角度差の１／２、すなわち２２．５［度］となる。従って、この場合、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａの判定結果は、下記表２のようになる。
【０１９３】
【表２】
【０１９４】
次に、図３２を参照して、ゲート信号選択部２０Ａの動作を説明する。
図３２は、ゲート信号選択部２０Ａの構成を示すブロック図である。図３２において、ゲート信号選択部２０Ａは、ＯＲ回路２０ａ，２０ｆ、ＡＮＤ回路２０ｅと、定数発生部２０ｂと、切替部２０ｃ，２０ｄとを備える。
【０１９５】
ＯＲ回路２０ａには、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される、主信号のＱＰＳＫ変調期間のタイミング信号、および主信号のＢＰＳＫ変調期間のタイミング信号（図２６（ｄ）〜（ｇ））が入力される。
【０１９６】
切替部２０ｃは、ＯＲ回路２０ａの出力信号と、定数発生部２０ｂが発生する「定数１」とを入力し、Ｃ／Ｎ検出部１９ＡのＣ／Ｎ高レベル判定部１９ｇが出力する判定結果に基づいて出力を切り替える。切替部２０ｄは、主信号のＢＰＳＫ変調期間のタイミング信号と切替部２０ｃが出力する信号とを入力し、Ｃ／Ｎ検出部１９ＡのＣ／Ｎ低レベル判定部１９ｈが出力する判定結果に基づいて出力を切り替える。ここで、切替部２０ｃおよび２０ｄは、Ｃ／Ｎ判定が「高」である場合は「定数１」すなわち、通信フレームの全期間において波形等化部の係数更新の実施を指示するゲート信号を（ステップＳ４０６）、Ｃ／Ｎ判定が「中」である場合は主信号のＢＰＳＫ及びＱＰＳＫ変調期間のタイミング信号を（ステップＳ４０５）、Ｃ／Ｎ判定が「低」である場合は主信号のＢＰＳＫ変調期間のタイミング信号（ステップＳ４０３）を出力するように切り替える。
【０１９７】
一方、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果は、上記切替部２０ｄが出力する信号とともにＡＮＤ回路２０ｅに入力される。また、ＯＲ回路２０ｆは、ＡＮＤ回路２０ｅの出力とタイミング生成部１７が出力するＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ））とを入力する。従って、ＡＮＤ回路２０ｅおよびＯＲ回路２０ｆによって、正しいＴＭＣＣが得られた場合だけ、切替部２０ｄの出力信号がゲート信号として出力され、それ以外の場合には、今までどおりＢＰＳＫタイミング信号がゲート信号として出力される。
このゲート信号は、波形等化制御部１４ｂの積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のそれぞれへ出力される（図９及び図１１参照）。
【０１９８】
これにより、波形等化部１４Ａは、ゲート信号選択部２０Ａが出力するゲート信号に従って、Ｃ／Ｎの状態に基づいた係数更新を行うことができる（ステップＳ４０２〜Ｓ４０６およびＳ３０４）。
【０１９９】
その内容を下記表３に示す。
【０２００】
【表３】
【０２０１】
以上のように、本発明の第４の実施形態に係る復調装置は、初期動作はＢＰＳＫ変調信号期間で周波数補正部、波形等化部および位相補正部を動作させ、ＢＰＳＫ変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎレベルおよび、ＴＭＣＣデコーダから得られる１通信フレーム内の主信号の各変調方式に従って、波形等化制御部１４ｂは複数の位相変調方式に対応する推定誤差ｅ（ｎ）を算出して、波形等化（フィルタ係数の更新）を行う。
【０２０２】
なお、波形等化部１４Ａの波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０２０３】
また、本発明の第４の実施の形態では、波形等化部１４Ａを、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４Ａ以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０２０４】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０２０５】
以上により、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
なお、本発明の第４の実施形態に係る復調装置は、第１の実施形態に係る復調装置において波形等化性能を向上させるものと説明したが、第２の実施形態に係る復調装置においても、同様の効果が得られる。
【０２０６】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る復調装置は、上述した第３および第４の実施形態と同様、上記第１の実施形態に係る復調装置において、波形等化性能を向上させるものである。
【０２０７】
以下、上述した反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上する本発明の第５の実施形態に係る復調装置について説明する。
【０２０８】
図３３は、本発明の第５の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図３３において、第５の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４Ａと、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａと、ゲート信号選択部２０Ｂと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０２０９】
図３４は、第５の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
図３３に示すように、第５の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａとゲート信号選択部２０Ｂと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、をさらに加え、波形等化部１４を波形等化部１４Ａに代えた構成である。また、上記第４の実施形態に係る復調装置に対して、ゲート信号選択部２０Ａをゲート信号選択部２０Ｂに代えた構成となる。
【０２１０】
なお、第５の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態および第３、第４の実施の形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０２１１】
また、図３４において図２、図２１および図３０と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０２１２】
まず、図３５を参照して、ゲート信号選択部２０Ｂの動作を説明する。
図３５は、ゲート信号選択部２０Ｂの構成を示すブロック図である。図３５において、ゲート信号選択部２０Ｂは、ＯＲ回路２０ａ，２０ｆと、ＡＮＤ回路２０ｅ，２０ｊと、定数発生部２０ｂ，２０ｈと、切替部２０ｃ、２０ｄ、２０ｇ、論理反転回路２０ｉとを備える。
【０２１３】
ゲート信号選択部２０Ｂにおいて、ＯＲ回路２０ｆの出力までは上記第４の実施形態で説明したとおりであり、ＡＮＤ回路２０ｅおよびＯＲ回路２０ｆによって、ＴＭＣＣ信号が正しく誤り訂正された場合だけ、切替部２０ｄの出力信号がゲート信号として出力され、それ以外の場合には、今までどおりＢＰＳＫタイミング信号がゲート信号として出力される。
【０２１４】
一方、ＡＮＤ回路２０ｊには、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇが出力する判定結果と論理反転回路２０ｉが出力する誤り訂正検出信号の逆論理の信号が入力される。切替部２０ｇは、ＯＲ回路２０ｆの出力と、定数発生部２０ｈが発生する「定数１」とを入力し、ＡＮＤ回路２０ｊの出力に基づいて出力を切替える。ここで、切替部２０ｇはＴＭＣＣ信号が正しく誤り訂正されておらず、かつ、高Ｃ／Ｎ状態である場合には、定数発生部２０ｈが発生する「定数１」を、それ以外の場合には、ＯＲ回路２０ｆが出力する信号をゲート信号として出力するように切替える（ステップＳ５０１）。これにより、ＴＭＣＣ信号が正しく誤り訂正されていない、（つまりＴＭＣＣデコーダ３５から生成される、主信号の各変調方式のタイミングを表す信号が信頼できない場合）でも、高Ｃ／Ｎ状態である場合には、通信フレームの全期間において波形等化動作（係数更新を行う動作）の実施を指示する「定数１」がゲート信号として出力される（ステップＳ５０２）。なお、低Ｃ／Ｎ状態である場合には、ＢＰＳＫ期間の信号がゲート信号として出力される（ステップＳ５０３）。
このゲート信号は、波形等化制御部１４ｂの積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のそれぞれへ出力される（図９及び図１１参照）。
これにより、波形等化部１４Ａは、ゲート信号選択部２０Ｂが出力するゲート信号に従って、ＴＭＣＣ信号が正しく復号される前に、高Ｃ／Ｎ状態である場合には、主信号の期間を８ＰＳＫとみなして波形等化を行い（ステップＳ５０１からＳ５０４）、ＴＭＣＣが正しく復号された後は、上記第４の実施形態で説明したのと同様に、Ｃ／Ｎの状態に基づいて各変調方式に対応して係数更新を行うことができる（ステップＳ４０２〜Ｓ４０６，Ｓ３０４）。
【０２１５】
その内容を下記表４に示す。
【０２１６】
【表４】
【０２１７】
以上のように、本発明の第５の実施形態に係る復調装置は、初期動作はＢＰＳＫ変調信号期間で周波数補正部、波形等化部および位相補正部を動作させ、ＢＰＳＫ変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎレベルおよび、ＴＭＣＣデコーダから得られる１通信フレーム内の主信号の各変調方式に従って、波形等化制御部１４ｂは複数の位相変調方式に対応する推定誤差ｅ（ｎ）を算出して、波形等化（フィルタ係数の更新）を行う。また、正しくＴＭＣＣ復号されていない場合でも、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても８ＰＳＫ変調がされているとみなして波形等化を行う。
【０２１８】
なお、波形等化部１４Ａの波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０２１９】
また、本発明の第５の実施の形態では、波形等化部１４Ａを、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４Ａ以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０２２０】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０２２１】
以上により、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【０２２２】
なお、本発明の第５の実施形態に係る復調装置は、第１の実施形態に係る復調装置において波形等化性能を向上させるものと説明したが、第２の実施形態に係る復調装置においても、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図３】フレーム同期検出部１６が検出する信号およびタイミング生成部１７が生成するタイミング信号を示す図
【図４】フレーム同期検出部１６の構成を示すブロック図
【図５】フレーム同期検出における位相関係を説明する図
【図６】周波数補正部１２のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図７】周波数補正における周波数ずれを説明する図
【図８】波形等化フィルタ１４ａのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図９】波形等化制御部１４ｂのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１０】波形等化における推定誤差の検出を説明する図
【図１１】波形等化制御部１４ｂにおける積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１２】家庭内の衛星放送受信設備の基本構成図
【図１３】位相補正部１５のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１４】位相補正における位相ずれを説明する図
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図１７】周波数引き込み判定部１８のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１８】位相補正部１５Ａのさらに詳細な構成の一例を示すブロック図
【図１９】位相補正部１５Ａのさらに詳細な構成の一例を示すブロック図
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図２２】Ｃ／Ｎ検出部１９のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２３】Ｃ／Ｎ検出部１９において設定するしきい値の一例を説明する図
【図２４】ゲート信号選択部２０のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２５】波形等化モード切り替え部２１のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２６】タイミング生成部１７の出力信号、ＴＭＣＣデコーダー３５の出力信号、及び波形等化モード切り替え部２１の出力信号を示す図
【図２７】波形等化部１４Ａにおける判定部１４ｂ１のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２８】波形等化部１４Ａにおける判定部１４ｂ１の動作を説明する図
【図２９】本発明の第４の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図３０】本発明の第４の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図３１】Ｃ／Ｎ検出部１９Ａのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図３２】ゲート信号選択部２０Ａのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図３３】本発明の第５の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図３４】本発明の第５の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図３５】ゲート信号選択部２０Ｂのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図３６】位相補正部１５で生じる疑似同期発生のメカニズムを説明する図
【図３７】位相補正部１５で生じる疑似同期を説明する図
【図３８】反射がない場合の復調装置における復調信号の符号点配置を示した図
【図３９】反射がある場合の従来例の復調装置における復調信号の符号点配置を示した図
【図４０】反射がない場合の復調装置における遅延検波信号の位相配置を示した図
【図４１】反射がある場合の従来例の復調装置における遅延検波信号の位相配置を示した図
【図４２】反射がある場合の従来例の復調装置におけるＣＮ比対ビット誤り率特性を示した図
【図４３】反射波を有する伝送路のモデルを示した図
【図４４】反射がある伝送路の周波数特性を示した図
【図４５】時分割多重した位相変調を用いた伝送方法における、変調される元信号のデータ構造、および時分割多重された位相変調信号で構成される通信フレームの構造を示した図
【図４６】ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫのシンボル点配置を示した図
【図４７】第１の従来例に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図４８】第１の従来例に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図４９】第２の従来例に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図５０】第２の従来例に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１０ 時分割多重位相変調信号入力端子
１１ 直交検波部
１２ 周波数補正部
１３ 帯域制限フィルタ、
１４，１４Ａ 波形等化部
１５，１５Ａ 位相補正部
１６ フレーム同期検出部
１７ タイミング生成部
１８ 周波数引き込み検出部
１９，１９Ａ Ｃ／Ｎ検出部
２０，２０Ａ，２０Ｂ ゲート信号選択部
２１ 波形等化モード切り替え部
２２ 誤り訂正検出部
３２ 第１の誤り訂正部
３３ 第２の誤り訂正部
３４ ビデオデコーダ
３５ ＴＭＣＣデコーダ
３１ ＢＥＲ測定部
１２ａ、１８ａ 周波数誤差検出部
１２ｂ、１５ｂ ループフィルタ
１２ｃ、１５ｃ 数値制御発振部
１２ｄ、１４ａ８、１４ａ９、１４ａ１０、１４ａ１１、１４ａ１２、
１４ａ１３、１４ａ１４、１４ａ１５、１４ｂ１０、１４ｂ１１、
１４ｂ１２、１４ｂ１３、１４ｂ１４、１４ｂ１５、１４ｂ１６、
１４ｂ１７、１５ｄ 複素乗算部
１２ａ１、１６ａ、１８ａ１ 遅延検波部
１２ａ２、１５ａ、１８ａ２、１９ａ 位相誤差検出部
１２ｂ１、１４ｂ４、１４１、１５ｂ１、１８ｂ、１８ｄ３、１５ｂ８、
１５ｃ５、１９ｃ、１９ｅ３、２０ｃ、１４ｂ１ｃ、１４ｂ１ｅ、２０ｄ、
２０ｇ 切替部
１２ｂ２、１４２、１５ｂ２、１８ｃ、１８ｄ４、１５ｂ９、１５ｃ６、
１９ｄ、１９ｅ４、２０ｂ、２０ｈ 定数発生部
１２ｂ３、１２ｃ１、１５ｂ３、１５ｂ５、１５ｃ１、１８ｄ１、
１９ｅ１ 加算部
１２ｂ４、１２ｃ２、１４ａ１，１４ａ２、１４ａ３、１４ａ４、１４ａ５、
１４ａ６１４ａ７、１４ｂ４０、１４ｂ４１、１４ｂ４２、１４ｂ４３、
１４ｂ４４、１４ｂ４５、１４ｂ４６、１４４、１５ｂ４、１５ｃ２、
１８ｄ２、１９ｅ２ 遅延部
１２ｃ３、１５ｃ３ コサイン波発生部
１２ｃ４、１５ｃ４ サイン波発生部
１６ｂ 位相識別部
１６ｃ 照合部
１４ａ１６、１４３、 複素加算部
１４ｂ１ シンボル判定部
１４ｂ２ 複素減算部
１４ｂ３ 誤差評価部
１４ｂ５、１５ｂ７ ゲイン設定部
１４ｂ６ ゲート信号入力端子
１４ｂ７ フィルタ係数更新部
１４ｂ３０、１４ｂ３１、１４ｂ３２、１４ｂ３３、１４ｂ３４、１４ｂ３５、
１４ｂ３６、１４ｂ３７、１８ｄ、１９ｅ 積分部
１４ｂ２０、１４ｂ２１、１４ｂ２２、１４ｂ２３、１４ｂ２４、１４ｂ２５、
１４ｂ２６、１４ｂ２７ 複素共役化部
６０１ 信号入力端子
６０２ 分配器
６０３ 受信機Ａ
６０４ 受信機Ｂ
６０５ ケーブルＡ
６０６ ケーブルＢ
１５ｂ６ 保持部
１８ｅ、１９ｆ タイミング発生部
１８ｆ 周波数引き込み判定部
１９ｂ 絶対値化部
１９ｇ Ｃ／Ｎ高レベル判定部
２１ａ、２１ｂ、２０ｅ、２０ｊ ａｎｄ回路
２１ｃ、２０ａ、２０ｆ ｏｒ回路
１４ｂ１ａ ＢＰＳＫシンボル判定部
１４ｂ１ｂ ８ＰＳＫシンボル判定部
１４ｂ１ｄ ＱＰＳＫシンボル判定部
１９ｈ Ｃ／Ｎ低レベル判定部
２０ｉ 論理反転回路
【産業上の利用分野】
本発明は、ディジタル衛星放送に使用される復調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像の映像のディジタル化が進み、衛星、ＣＡＴＶ、地上波のそれぞれの放送メディアにおいてディジタル放送が各国で行われようとしている。その伝送方式として、衛星放送では、その伝送路の非直線性により位相変調が主に用いられる。
【０００３】
特に４相位相変調（ＱＰＳＫ）は、欧州のDigital Video Broadcasting（ＤＶＢ−Ｓ）をはじめ、米州、更には日本でも通信衛星を利用したＣＳディジタル放送で用いられている変調方式である。また、国内の衛星放送（ＢＳ）のディジタル化も２０００年に放送予定であり、１つの衛星中継器あたり高精細映像の２番組伝送と、降雨減衰でも視聴可能なように、８相位相変調（８ＰＳＫ）、ＱＰＳＫ及び２相位相変調（ＢＰＳＫ）の時分割多重を用いた伝送方式が用いられる。
このような時分割多重した位相変調を用いた伝送方法および、その復調装置の従来例は特願平１０−２５９７３２号公報に記載されたものがある。以下、時分割多重した位相変調を用いた伝送方法および、それを受信するための従来の復調装置を図４５から図５０を用いて簡単に説明する。
図４５は変調される元信号のデータ構造、および時分割多重された位相変調信号で構成される通信フレームの構造を示したものである。まず、図４５により時分割多重した位相変調を用いた伝送方法について説明する。
元信号のフレームは、誤り訂正符号の一つであるリードソロモン符号（ＲＳ（２０４，１８８））を施したＭＰＥＧ２−ＴＳパケット（２０４バイト）を合成して、低階層信号のパケット群と高階層信号のパケット群とから構成され、総パケット数が一定値となるようにデータフレームが構成される（図４５（ａ））。 データフレームの内、主信号（ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの内、同期信号（１バイト）を除いた信号（２０３バイト））は、高階層パケット群および低階層パケット群に分けて高階層パケット群は伝送効率の高い８ＰＳＫ変調(図４６（ｃ）)を施し、低階層パケット群は伝送信頼性がより高いＱＰＳＫ(図４６（ｂ）)またはＢＰＳＫ変調(図４６（ａ）)を施す。
ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの同期信号（１バイト）は、フレーム同期信号及びフレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表す伝送多重制御信号（ＴＭＣＣ信号：Transmission Multiplexing Configuration Control Signal）に置き換え、最も伝送信頼性の高いＢＰＳＫ変調を施す。それぞれ変調された信号は、図４５（ｂ）に示すように、フレーム同期信号およびＴＭＣＣ信号期間ＢＰＳＫ変調信号、高階層パケット群期間８ＰＳＫ変調信号、低階層パケット群期間ＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ変調信号の順に時分割多重される。
更に、主信号（高階層・低階層）の変調期間において、復調装置が低Ｃ／Ｎ時でも安定に復調が可能なように、伝送路の品質劣化に対して最も強いＢＰＳＫ変調を施したキャリア同期補助信号を分散させて設置して、図４５（ｂ）に示すような通信フレームが形成される。
このような時分割多重された位相変調信号を復調するための従来例の復調装置を図４７および図４９に示す。
図４７は第１の従来例の復調装置の構成を示したブロック図である。図４７において、第１の従来例の復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６と、タイミング生成部１７と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０００４】
また、周波数補正部１２は、周波数誤差検出部１２ａと、ループフィルタ１２ｂと、数値制御発振部１２ｃと、複素乗算部１２ｄとを備える。位相補正部１５は、位相誤差検出部１５ａと、ループフィルタ１５ｂと、数値制御発振部１５ｃと、複素乗算部１５ｄとを備える。
【０００５】
なお、図４７において、太線かつ“／２”で示している信号線は、複素表現される信号の信号線を示している（以下、各図面において同様とする）。
【０００６】
直交検波部１１は、入力する通信フレーム内の各ＰＳＫ変調信号を固定周波数の局部発振信号を用いて直交検波により復調し、同相成分（Ｉ），直交成分（Ｑ）の等化低域信号を出力する。周波数補正部１２は、直交検波部１１が出力する信号を入力し、衛星アンテナにおける周波数変換器（図示せず）等の周波数ずれに起因する周波数ずれを、周波数誤差検出部１２ａから受ける周波数誤差信号に基づいて補正する。
【０００７】
この周波数補正部１２の各構成について簡単に説明する。周波数誤差検出部１２ａは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、遅延検波を行って周波数誤差を検出する。ループフィルタ１２ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、周波数誤差検出部１２ａが検出した周波数誤差のうちＢＰＳＫ期間における周波数誤差の平均化を行う。数値制御発振部１２ｃは、ループフィルタ１２ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１２ｄは、直交検波部１１が出力する信号と数値制御発振部１２ｃが出力する信号とを複素乗算して周波数誤差を打ち消す。
【０００８】
帯域制限フィルタ１３は、周波数補正部１２が出力する信号を入力し、各ＰＳＫ信号のスペクトル整形を行う。フレーム同期検出部１６は、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、遅延検波によってＢＰＳＫ変調されたフレーム同期信号、すなわち通信フレームの先頭を検出する。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭の情報に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、その期間に応じたタイミング信号を生成する。位相補正部１５は、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、その位相ずれを位相誤差検出部１５ａから受ける位相誤差信号に基づいて補正する。
【０００９】
この位相補正部１５の各構成について簡単に説明する。位相誤差検出部１５ａは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を複素乗算部１５ａを介して入力し、予め定めた基準位相に対する位相差を検出する。ループフィルタ１５ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、位相誤差検出部１５ａが検出した位相誤差のうちＢＰＳＫ期間における位相誤差の平均化を行う。数値制御発振部１５ｃは、ループフィルタ１５ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１５ｄは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号と数値制御発振部１５ｃが出力する信号とを複素乗算して位相誤差を打ち消す。第１の誤り訂正部３２は、位相補正部１５から出力される信号を入力し、変調装置において高階層パケット群および低階層パケット群に個別に誤り訂正符号化された主信号を、パケット単位で誤り訂正を施し、また時分割多重伝送のために時間軸上で並び替えたパケットの順番を元に戻す作業を行う。この出力は、ビデオデコーダ３４へ出力される。第２の誤り訂正部３３は、位相補正部１５から出力される信号を入力し、変調装置において誤り訂正符号化されたＴＭＣＣ信号の誤り訂正を施す。この出力は、ＴＭＣＣデコーダ３５に出力される。
ＴＭＣＣデコーダ３５は、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出する。ＢＥＲ（ビット誤り率）測定部３１は、誤り訂正符号化の一種であるトレリス符号化が施されいる復調した８ＰＳＫ信号に対し、トレリス復号を行って得た信号に再度トレリス符号化を施して、復調した８ＰＳＫ信号と比較することにより高階層信号のＢＥＲ（ビット誤り率）をモニタする。その結果、高階層の復号映像の品質が許容値を下回ったと判断された場合には、ＢＥＲ測定部３１は、伝送路の品質劣化に対して高耐性の低階層の映像信号を出力するようにビデオデコーダ３４を制御する。
【００１０】
次に、第１の従来例の復調装置について、フローチャートを用いて、その処理の流れに従って説明する。図４８は、第１の従来例の復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
【００１１】
復調装置は、チューナ（図示せず）を介して直交検波部１１に入力される信号に対し、まずフレーム同期検出部１６においてフレーム同期信号の検出を行う（ステップＳ１０）。この検出により、図３（ａ）に示すように、通信フレームの先頭、すなわちフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の先頭を検出することができる。
【００１２】
フレーム同期検出ができれば、フレーム同期検出部１６が検出したフレーム先頭信号は、タイミング生成部１７に入力される。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭信号に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、図３（ｂ）に示すような当該期間に応じたＢＰＳＫタイミング信号を生成する（ステップＳ１１）。
なお、このタイミング信号は図３（ｃ）に示すようなキャリア同期補助信号の期間のみに応じたＢＰＳＫタイミング信号であってもよい。
【００１３】
そして、タイミング生成部１７は、生成したＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または図３（ｃ））を、周波数補正部１２のループフィルタ１２ａおよび位相補正部１５のループフィルタ１５ａへそれぞれ出力する。
【００１４】
このＢＰＳＫタイミング信号に基づいて、周波数補正部１２はＢＰＳＫ変調期間の周波数誤差を検出して周波数誤差を補正し（ステップＳ１２）、位相補正部１５は、ＢＰＳＫ変調期間の位相誤差を検出して位相誤差を補正して（ステップＳ１２）、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１３）。
【００１５】
以上のような処理より、第１の従来例の復調装置によれば、時分割多重される位相変調信号のうち、パケット内に分散配置されたキャリヤ同期補助信号を含むＢＰＳＫを用いて搬送波再生を行うことにより、低Ｃ／Ｎ状態においても高速かつ安定にキャリア同期を行うことができるようにしている。
ところで、第１の従来例の復調装置のようにキャリア同期補助信号を用いて、位相補正を行った場合、特にキャリア同期補助信号の挿入周期が一定であった場合、疑似同期が発生する。そこで、ＢＰＳＫ変調されたキャリア同期補助信号を用いて位相補正する場合の疑似同期について、まず説明する。
【００１６】
疑似同期とは、変調装置におけるキャリア同期補助信号の挿入周期が一定で（図４５（ｂ）を参照）、位相補正部１５への入力周波数誤差が、キャリア同期補助信号の挿入周期で位相が１８０度×ｍ（ｍは０以外の任意の整数）回転する周波数であった場合、位相補正部１５がキャリア同期補助信号周期で本来の位相誤差を識別できなくなるため、異なった位相で同期してしまうというものである。
【００１７】
例えば、図３６に示すように、周波数ずれによってキャリア同期補助信号挿入周期（図中▲１▼→▲２▼）で位相が１８０度回転している場合（図中Ａ）、位相補正部１５における位相誤差検出では、キャリア同期補助信号挿入周期（図中▲１▼→▲２▼）での位相の変化を検出することができず、この場合、それぞれの時刻（図中▲１▼，▲２▼）で角度βの位相誤差を検出するだけとなる（図中Ｂ）。
【００１８】
このように検出された位相誤差信号に基づいて位相補正を行うことにより、周波数誤差があるもにも関わらず疑似的にキャリア同期になる。その疑似同期となる周波数Δｆは、下記の式1に示すようになる。
【００１９】
【数１】
例えば、シンボル周波数が２０Ｍｂａｕｄ、周期が２０７シンボルの場合、図３７に示すように、各周波数で疑似同期となりうる。
【００２１】
このような、疑似同期による誤動作を回避するための、第２の従来例の復調装置について説明する。
【００２２】
図４９は、第２の従来例の復調装置の構成を示すブロック図である。図４９において、第２の従来例の復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、位相補正部１５Ａと、フレーム同期検出部１６と、タイミング生成部１７と、周波数引き込み検出部１８と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【００２３】
図５０は、第２の従来例の復調装置が行う動作を示すフローチャートである。図４９に示すように、第２の従来例の復調装置は、上記第１の従来例の復調装置に、周波数補正部１２における周波数引き込み状態を検出する周波数引き込み検出部１８をさらに加え、位相補正部１５を位相補正部１５Ａに代えた構成である。
【００２４】
なお、第２の従来例の復調装置のその他の構成は、上記第１の従来例の復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
また、フローチャート図５０において図４８と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。以下、図４９、５０を用いて第２の従来例の復調装置について説明する。
【００２５】
タイミング生成部１７は、生成したＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または図３（ｃ））を、周波数補正部１２のループフィルタ１２ａ、位相補正部１５Ａのループフィルタ１５ａ、および周波数引き込み検出部１８へそれぞれ出力する。
【００２６】
このＢＰＳＫタイミング信号に基づいて、周波数補正部１２はＢＰＳＫ変調期間の周波数誤差を検出して周波数誤差を補正する（ステップＳ１２）。周波数引き込み検出部１８は、帯域制限フィルタ１３の出力信号を入力として、ＢＰＳＫタイミング信号に基づいて、ＢＰＳＫ変調期間の周波数誤差を検出して、周波数補正部１２が位相補正部１５Ａにおいて疑似同期しない周波数にまで周波数補正したかを判断する（ステップＳ２０）。
【００２７】
そして、判断の結果、位相補正部１５Ａが疑似同期しない周波数にまで、周波数が補正されていれば、位相補正部１５Ａへリセット信号を出力する。位相補正部１５Ａは、リセット信号により初期化された後、再びＢＰＳＫ変調期間の位相誤差を検出して位相誤差を補正して（ステップＳ２１）、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１３）。
【００２８】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る復調装置は、周波数引き込み検出部１８を設け、周波数補正部１２において位相補正部１５Ａが疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正部１５Ａをリセットして再動作させる。
【００２９】
これにより、周波数補正部１２による周波数引き込み過程等において、位相補正部１５Ａにおける疑似同期の回避が可能になるようにしている。
【００３０】
ところで、本来衛星放送では地上放送とは異なり信号の反射が起こらない伝送システムであるが、各家庭の衛星放送受信設備としてある、マンション等の共同受信システムや、家庭内の各部屋で視聴可能な信号分配設備のもとでは、機器の未接続等の原因により反射波が存在する。反射波を有する伝送路のモデルとしては、図４３に示すようにｔ時間遅延素子５０２、減衰素子５０３、移相素子５０４、及び直接波と反射波との加算素子５０５で構成される。
【００３１】
反射波を有する伝送路では直接波より、遅れ時間ｔ、位相オフセットθ、及びｋ倍の大きさを有する反射波が直接波に加算されて受信器に入力されことになる。なお、このモデルは反射波が１波の場合を示しているが、複数の反射波に対しては、遅延素子、減衰素子、位相回転素子の経路が複数になる。図４３で示した反射を有する伝送路の伝達関数は式２で表され、
【００３２】
【数２】
また、式２より振幅の周波数特性｜Ｈ（ω）｜は式３で表される。
【００３４】
【数３】
この式３に基づいて、伝送路の周波数特性を示したものが図４４である。図４４のように最大値（１＋ｋ）、最小値（１−ｋ）で、遅れ時間ｔの逆数を周期とした周波数特性となることが確認できる。
このように反射波を有する伝送路の場合、反射波により符号間干渉が発生するため受信性能が劣化する。この反射波による受信性能の劣化は、反射波の遅れ時間及び、大きさが影響し、特に遅れ時間が変調周期の整数倍になった場合、受信性能の劣化が顕著になる。
【００３６】
図３８は反射波がない場合の８ＰＳＫ復調信号の符号配置を示し、図３９は反射波の遅れ時間が変調周期の整数倍で、直接波電力と反射波電力のＤ／Ｕ（希望波電力／妨害波電力）が１０ｄＢ時の８ＰＳＫ復調信号の符号配置を示したものであり、復調信号に反射波の影響が顕著に現れている。このように復調信号の各符号点が広がるということは、符号を識別する際、本来送られている符号点を他の符号点と誤って識別してビット誤り引き起し、更にＤ／Ｕが小さくなると各符号点も更に広がり、周波数補正および位相補正の復調動作に不具合が生じる。
【００３７】
図４２は８ＰＳＫのＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）対ビット誤り率特性であり、直接波電力と反射波電力のＤ／Ｕ（希望波電力／妨害波電力）が１９ｄＢ確保されていても、受信限界Ｃ／Ｎ（誤り訂正後の誤り率が０となる８ＰＳＫの誤り率である５×１０-2時のＣ／Ｎ）の劣化量が、反射波なしの時と比較して約１ｄＢ劣化してしまう。
【００３８】
また、反射波による復調動作がの不具合に関しては、特に遅延検波により行う周波数補正に機能的な問題が発生する。遅延検波による周波数補正は１シンボル間の位相の変化を観測して周波数ずれを補正するのであり、そのための遅延検波は、現在のＰＳＫ信号と、１シンボル前のＰＳＫ信号の複素共役信号とを複素乗算することによって実現できる。ＢＰＳＫの場合、これを式で表すと式４のようになる。
【００３９】
【数４】
この式４より、ＢＰＳＫ信号に周波数ずれが無ければ遅延検波出力の位相状態は図７に示すように、●で示すπ・ｎ（ｎ＝０〜１）にある。しかし、周波数ずれΔｆがあると×印に示すように、２π・Δｆ・Ｔｓの分、位相が●よりずれることになる。そして、このずれを求めて周波数誤差を算出している。
【００４１】
さて、反射波を有する時分割多重した位相変調信号を遅延検波した場合、周波数補正を行うフレーム同期信号、ＴＭＣＣ信号およびキャリア同期補助信号期間における遅延検波後の信号の符号配置を図４１に示す。この図より、反射波のある信号の遅延検波出力の位相状態は、図４０で示す反射波がない場合と比較すると、1点で表されるそれぞれの位相状態が複数の点に分散すると共に、反射波がない場合０を中心とした円周上に存在するのに対し、０からずれた点を中心とする円周上に存在する。このことは式の上からでも確認できる。式５は遅れ時間が１シンボル周期である反射波を有する信号の遅延検波を表した式であり、
【００４２】
【数５】
右辺第1項が直接波の１シンボル間の遅延検波を表しており、反射波がない場合はこの項のみが存在する。第2項から第4項が反射波による遅延検波への影響を表している。
【００４４】
反射波がない場合1点で表されるそれぞれの位相状態が複数の点に分散するのは、第2項が存在するためであり、また位相状態が、反射波がない場合０を中心とした円周上に存在するのに対し、０からずれた点を中心とする円周上に存在するのは第3項が存在するためである。このように、反射波が存在する状況下で遅延検波による周波数補正を行った場合、反射波により遅延検波出力が歪み、周波数補正部における周波数誤差検出部が正しい周波数誤差が検出できなくなるために、十分な周波数補正が不可能になる。
そうした場合、位相補正部１５へは周波数誤差が残留することになり、位相補正部１５は位相同期引き込みが出来ない、という問題が発生する。
また、上記第２の従来例の復調装置で示したように、疑似同期回避のために周波数引き込み検出部１８を設けたとしても、周波数引き込み検出部１８における周波数誤差検出に遅延検波を用いると、正しい周波数誤差が検出できなくなる。
そうした場合、周波数引き込みが行われていないのにも関わらず、周波数補正が完了したと判断し、位相補正部１５をリセットして再動作させるため、疑似同期回避が不可能になる。
このように従来例における復調装置では、既存の各家庭の衛星放送受信設備では、そこで発生する反射波により、特に高階層パケット群を伝送する８ＰＳＫに受信性能の劣化が現れる。また、復調動作についても、遅延検波を用いた周波数補正の誤動作により、位相補正部が位相同期引き込み不能や、疑似同期する、といった問題があった。
【００４５】
【発明が解決しようとする課題】
２０００年をめどに打ち上げられるＢＳ（放送衛星）−４後発機の放送方式として、１つの衛星中継器あたり高精細映像の２番組伝送と、降雨減衰でも視聴可能なように、８相位相変調（８ＰＳＫ）、ＱＰＳＫ及び２相位相変調（ＢＰＳＫ）の時分割多重を用いた伝送方式が用いられる。
また、現在行われているＢＳによる衛星放送（アナログ）の普及数は１０００万世帯を超えており、各家庭の衛星放送受信設備としては、マンション等の共同受信システムや、家庭内の各部屋で視聴可能な信号分配設備が整っている。このようなアナログＢＳ放送を受信するための既存の受信設備および、受信端末に、低廉化なアダプタを着けることによって、ディジタルＢＳ放送を受信できることが必須となる。
本来衛星放送では、地上放送とは異なり、信号の反射が起こらない伝送システムであるが、前述のような共同受信システムのもとでは、機器の未接続等の原因により反射波が存在する。
前述の従来の技術における復調装置で、この時分割多重した位相変調信号を受信する場合、既存の各家庭の衛星放送受信設備では、そこで発生する反射波により、特に８ＰＳＫ期間の受信性能の劣化が顕著に現れると共に、復調動作についても周波数補正部が誤動作することにより、位相補正部が疑似同期などに陥り、位相同期が出来なくなるといった課題があった。
それ故、本発明の目的は、反射を有する伝送路からの時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定に位相同期がとることが可能な復調装置を提供することである。
【００４６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第1の発明は、複数の位相変調信号と共に、通信フレーム内において位相数が最も少ない位相変調（以下、最小位相変調という）を用いて位相変調を施されたキャリア同期補助信号が等時間間隔に分散するように、時分割多重された当該通信フレームを受信する復調装置であって、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の周波数誤差を検出して周波数ずれの補正を行う周波数補正手段と、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の推定誤差を検出して波形等化を行う波形等化手段と、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の位相誤差を検出して位相ずれの補正を行う位相補正手段と、
前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号を入力し、遅延検波を用いて前記通信フレームの同期信号を検出することでフレーム先頭位置を検出するフレーム同期検出手段と、
前記フレーム同期検出手段で検出した前記フレーム先頭位置に基づいて、前記キャリア同期補助信号の期間を検出し、当該キャリア同期補助信号期間を与えるタイミング信号を生成するタイミング生成手段とを備え、
前記周波数補正手段における周波数誤差検出は、前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号から行い、
前記周波数補正手段、波形等化手段および前記位相補正手段は、前記タイミング信号が与える前記キャリア同期補助信号において、前記最小位相変調に従った補正動作および波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
上記のように、第１の発明によれば、反射を有する伝送路からの時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定に位相同期をとることが出来る。
【００４７】
第2の発明は、第1の発明において、前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号を入力し、周波数引き込み状態を検出して、擬似同期が発生する周波数か否かを判断する周波数引き込み検出手段と、
前記周波数引き込み検出手段の判断の結果、疑似同期に陥ることがない周波数にまで周波数補正が完了した場合は、前記位相補正手段を初期化する位相補正リセット手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００４８】
上記のように、第２の発明によれば、第１の発明において、周波数引き込み検出手段を設け、周波数補正手段において位相補正手段が疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正手段を初期化して再動作させる。これにより、周波数補正手段による周波数引き込み過程等において、位相補正手段における疑似同期の回避が可能になる。
【００４９】
また、周波数引き込み検出手段および周波数補正手段の周波数誤差検出を前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号によって行うことにより、反射による、周波数補正手段および周波数引き込み手段の誤動作を回避することが可能になる。
【００５０】
第３の発明は、第1の発明および第２の発明において、前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段の検出結果、および前記タイミング信号に基づき、予め定めたしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を生成し、それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
【００５１】
上記のように、第３の発明によれば、第１の発明および第２の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００５２】
第４の発明は、第１の発明および第２の発明において、前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出する誤り訂正検出手段と、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力する信号期間付与手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段および前記誤り訂正検出手段の検出結果、並びに前記信号期間付与手段が出力する信号と前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了した場合以外は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
【００５３】
上記のように、第４の発明によれば、第１の発明および第２の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００５４】
第５の発明は、第1の発明および第２の発明において、前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出する誤り訂正検出手段と、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力する信号期間付与手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段および前記誤り訂正検出手段の検出結果、並びに前記信号期間付与手段が出力する信号と前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了していない場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする。
【００５５】
上記のように、第５の発明によれば、第１の発明および第２の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００５６】
第6の発明は、複数の位相変調信号と共に、通信フレーム内において位相数が最も少ない位相変調（以下、最小位相変調という）を用いて位相変調を施されたキャリア同期補助信号が等時間間隔に分散するように、時分割多重された当該通信フレームの復調方法であって、
前記通信フレームの同期信号を検出することでフレーム先頭位置を検出するステップと、
検出した前記フレーム先頭位置に基づいて、前記キャリア同期補助信号の期間を検出し、当該キャリア同期補助信号期間を与えるタイミング信号を生成するステップと、
前記タイミング信号が与える前記キャリア同期補助信号において、前記最小位相変調に従った周波数の補正動作、位相の補正動作、および波形等化の動作を行うステップとを備えることを特徴とする。
上記のように、第６の発明によれば、反射を有する伝送路からの時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定に位相同期をとることが出来る。
【００５７】
第7の発明は、第６の発明において、周波数引き込み状態を検出して擬似同期に落ちる周波数か否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおける判断の結果、疑似同期に陥らない周波数である場合は、位相補正動作を初期化するステップとをさらに備えることを特徴とする。上記のように、第７の発明によれば、第６の発明において、周波数引き込み判定をして、位相補正手段が疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正動作を初期化して再動作させる。これにより、周波数補正手段による周波数引き込み過程等において、位相補正手段における疑似同期の回避が可能になる。
【００５８】
また、周波数引き込み検出手段および周波数補正手段の周波数誤差検出を波形等化手段の出力信号より行うことにより、反射による、周波数補正手段および周波数引き込み手段の誤動作を回避することが可能になる。
【００５９】
第８の発明は、第６の発明および第７の発明において、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間における位相同期の状態とＣ／Ｎの状態、および前記タイミング信号に基づき、予め定めたしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を生成し、それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００６０】
上記のように、第８の発明によれば、第６の発明および第７の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても最大位相変調がされているとみなして波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００６１】
第９の発明は、第６の発明および第７の発明において、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理の訂正状態を検出するステップと、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号期間以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間におけるＣ／Ｎの状態、前記ＴＭＣＣ信号期間における誤り訂正の状態、前記出力するステップが出力する信号および前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了した場合以外は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００６２】
上記のように、第９の発明によれば、第６の発明および第７の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００６３】
第１０の発明は、第６の発明および第７の発明において、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出するステップと、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号期間以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間における位相同期の状態とＣ／Ｎの状態、前記ＴＭＣＣ信号期間における誤り訂正の状態、前記出力するステップが出力する信号および前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了していない場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００６４】
上記のように、第１０の発明によれば、第６の発明および第７の発明において、最小位相変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎ状態に従って、キャリア同期補助信号期間以外の主信号の変調期間においても波形等化（すなわち波形等化手段の係数更新）を行う。これにより、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【００６５】
【発明の実施の形態】
本発明は、時分割多重される位相変調信号を復調する復調装置であり、パケット内に分散配置されたキャリヤ同期補助信号を含むＢＰＳＫを用いて、波形等化部を動作させ、反射を有する時分割多重した位相変調信号を入力しても、受信性能を良好にするとともに、周波数補正の誤動作を無くして、安定なキャリア同期を可能とする復調装置である。
【００６６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３５を用いて説明する。なお、以下の説明において、第１の実施形態が基本となる復調装置であり、第２の実施形態は、第１の実施形態に対しさらに擬似同期の回避を可能にした復調装置、第３〜第５の実施形態は、第１の実施形態に対しさらに波形等化性能を改善した復調装置である。
【００６７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図１において、第１の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４と、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６と、タイミング生成部１７と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【００６８】
また、周波数補正部１２は、周波数誤差検出部１２ａと、ループフィルタ１２ｂと、数値制御発振部１２ｃと、複素乗算部１２ｄとを備える。波形等化部１４は波形等化フィルタ１４ａと、波形等化制御部１４ｂとを備える。位相補正部１５は、位相誤差検出部１５ａと、ループフィルタ１５ｂと、数値制御発振部１５ｃと、複素乗算部１５ｄとを備える。
【００６９】
なお、図１において、太線かつ“／２”で示している信号線は、複素表現される信号の信号線を示している（以下、各図面において同様とする）。
【００７０】
まず、第１の実施形態に係る復調装置の概略を説明する。直交検波部１１は、入力する通信フレーム内の各ＰＳＫ変調信号を固定周波数の局部発振信号を用いて直交検波し、同相成分（Ｉ），直交成分（Ｑ）の等化低域信号を出力する。周波数補正部１２は、直交検波部１１が出力する信号を入力し、衛星アンテナにおける周波数変換器（図示せず）等の周波数ずれに起因する周波数ずれを、周波数誤差検出部１２ａから受ける周波数誤差信号に基づいて補正する。
【００７１】
この周波数補正部１２の各構成について簡単に説明する。周波数誤差検出部１２ａは、波形等化部１４が出力する信号を入力し、遅延検波を行って周波数誤差を検出する。ループフィルタ１２ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、周波数誤差検出部１２ａが検出した周波数誤差のうちＢＰＳＫ期間における周波数誤差の平均化を行う。数値制御発振部１２ｃは、ループフィルタ１２ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１２ｄは、直交検波部１１が出力する信号と数値制御発振部１２ｃが出力する信号とを複素乗算して周波数誤差を打ち消す。
帯域制限フィルタ１３は、周波数補正部１２が出力する信号を入力し、各ＰＳＫ信号のスペクトル整形を行う。
位相補正部１５は、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を入力し、その位相ずれを位相誤差検出部１５ａから受ける位相誤差信号に基づいて補正する。
この位相補正部１５の各構成について簡単に説明する。位相誤差検出部１５ａは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号を複素乗算部１５ａと波形等化部１４とを介して入力し、予め定めた基準位相に対する位相差を検出する。ループフィルタ１５ｂは、タイミング生成部１７からの出力信号に従って、位相誤差検出部１５ａが検出した位相誤差のうちＢＰＳＫ期間における位相誤差の平均化を行う。数値制御発振部１５ｃは、ループフィルタ１５ｂが出力する平均化信号に対し、数値演算を行い発振信号を出力する。複素乗算部１５ｄは、帯域制限フィルタ１３が出力する信号と数値制御発振部１５ｃが出力する信号とを複素乗算して位相誤差を打ち消す。
波形等価部１４は、複素乗算部１５ｄが出力する信号を入力し、受信機にいたる伝送路で発生する反射波を、タイミング生成部１７から受けるタイミング信号に基づいて推定してそれを除去する。
この波形等価部１４の各構成について簡単に説明する。波形等化部１４は波形等化フィルタ１４ａと波形等化制御手段１４ｂとで構成される。波形等化制御部１４ｂは、波形等化フィルタ１４ａの出力を入力し、それを判定した結果を所望信号とし、さらにタイミング生成部１７からの出力信号に従って、ＢＰＳＫ期間におけるその所望信号と波形等化フィルタ１４ａの出力との平均自乗誤差が最小になるように制御（Least Mean Square(LMS)制御：最小平均自乗制御）され、波形等化フィルタ１４ａにおけるタップ係数が算出される。波形等化フィルタ１４ａは、複素ＦＩＲフィルタで構成され、入力信号と波形等化制御部１４ｂから出力されるタップ係数とを複素乗算することによって、反射波を除去する。
フレーム同期検出部１６は、波形等化部１４が出力する信号を入力し、遅延検波によってＢＰＳＫ変調されたフレーム同期信号、すなわち通信フレームの先頭を検出する。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭の情報に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、その期間に応じたタイミング信号を生成する。
第１の誤り訂正部３２は、波形等化部１４から出力される信号を入力し、変調装置において高階層パケット群および低階層パケット群に個別に誤り訂正符号化された主信号を、パケット単位で誤り訂正を施し、また時分割多重伝送のために時間軸上で並び替えたパケットの順番を元に戻す作業を行う。この出力は、ビデオデコーダ３４へ出力される。第２の誤り訂正部３３は、波形等化部１４から出力される信号を入力し、変調装置において誤り訂正符号化されたＴＭＣＣ信号の誤り訂正を施す。
この出力は、ＴＭＣＣデコーダ３５に出力される。ＴＭＣＣデコーダ３５は、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出する。ＢＥＲ測定部３１は、誤り訂正符号化の一種であるトレリス符号化が施されいる復調した８ＰＳＫ信号に対し、トレリス復号を行って得た信号に再度トレリス符号化を施して、復調した８ＰＳＫ信号と比較することにより高階層信号のＢＥＲをモニタする。その結果、高階層の復号映像の品質が許容値を下回ったと判断された場合には、ＢＥＲ測定部３１は、伝送路の品質劣化に対して高耐性の低階層の映像信号を出力するようにビデオデコーダ３４を制御する。
【００７２】
次に、第１の実施形態に係る復調装置が行う動作を、処理の流れに沿って図２〜図１４をさらに参照して詳細に説明する。
【００７３】
図２は、第１の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。図３は、フレーム同期検出部１６が検出する信号およびタイミング生成部１７が生成するタイミング信号を示す図である。図４は、フレーム同期検出部１６の構成を示すブロック図である。図５は、フレーム同期検出部１６における位相識別を説明する図である。
【００７４】
図６は、周波数補正部１２のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図７は、周波数補正部１２における周波数誤差検出を説明する図である。図８、９は、波形等化部１４のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図１０は、波形等化部１４における誤差信号検出を説明する図である。図１１は波形等化制御部１４ｂにおける複素積分部の詳細構成を示すブロック図である。図１２は反射波の発生する要因を説明する図である。図１３は、位相補正部のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図１４は、位相補正部の位相誤差検出を説明する図である。
【００７５】
図２を参照して、復調装置は、チューナ（図示せず）を介して直交検波部１１に入力される信号に対し、まずフレーム同期検出部１６においてフレーム同期信号の検出を行う（ステップＳ１０１）。この検出により、図３（ａ）に示すように、通信フレームの先頭、すなわちフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の先頭を検出することができる。
【００７６】
ここで、このようなフレーム先頭の検出を実現するフレーム同期検出部１６としては、図４に示すような構成となる。
図４は、フレーム同期検出部１６の構成を示すブロック図である。図４において、フレーム同期検出部１６は、遅延検波部１６ａと、位相識別部１６ｂと、照合部１６ｃとを備える。
【００７７】
遅延検波部１６ａは、波形等化部１４からの信号を入力し、現在の位相変調信号と１シンボル前の位相変調信号の複素共役信号との複素乗算を行う。位相識別部１６ｂは、遅延検波部１６ａが出力する信号の位相を識別してデータを復号する。ここで、位相識別部１６ｂは、検出対象であるフレーム同期信号がＢＰＳＫ変調信号であるため、図５に示すように、遅延検波部１６ａの出力信号の位相が−９０度以上９０度以下（Ａ領域）にある場合は「０」を出力し、９０度以上１８０度以下若しくは−１８０度以上−９０度以下（Ｂ領域）にある場合は「１」を出力するように動作する。照合部１６ｃは、位相識別部１６ｂが出力する信号と予め定まっているフレーム同期信号との照合を行い、フレームの先頭位置を検出する。ここで、照合部１６ｃにおいて参照する基準信号は、フレーム同期信号を差動復号したものになる。
【００７８】
なお、上記のフレーム同期検出部１６は、遅延検波を用いているため、キャリア再生がされていなくてもフレーム同期信号を検出することができ、その設置位置としては、周波数補正部１２以降であれば、周波数補正部１２の出力、帯域制限フィルタ１３の出力、波形等化部１４の出力、または位相補正部１５の出力であれば、特に制限するものではない。しかし、反射波により遅延検波後の符号点が本来の符号点から大きくずれると、位相識別部１６ｂの出力に誤りが生じることになり、フレーム同期検出が出来ないことが生じるため、波形等化部１４以降に設置することが望ましい。また、周波数補正部１２においても遅延検波を用いているので、フレーム同期検出部１６における遅延検波部１６ａを周波数補正部１２の遅延検波部と共用化することにより、回路規模の削減が可能になる。
【００７９】
再び図２を参照して、フレーム同期検出部１６が検出したフレーム先頭信号は、タイミング生成部１７に入力される。タイミング生成部１７は、フレーム同期検出部１６で検出されたフレーム先頭信号に基づいて、１通信フレーム内のフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間を検出し、図３（ｂ）に示すような当該期間に応じたＢＰＳＫタイミング信号を生成する（ステップＳ１０２）。
【００８０】
なお、図３（ｃ）に示すようなキャリア同期補助信号の期間のみに応じたＢＰＳＫタイミング信号であっても、本発明の有用な効果を奏することはもちろん可能である。
【００８１】
そして、タイミング生成部１７は、生成したＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または図３（ｃ））を、周波数補正部１２のループフィルタ１２ｂ、波形等化部１４の波形等化制御部１４ｂ、および位相補正部１５のループフィルタ１５ｂへそれぞれ出力する（図１を参照）。
【００８２】
次に、図６を参照して、周波数補正部１２の動作を説明する。
図６において、周波数補正部１２は、遅延検波部１２ａ１と位相誤差検出部１２ａ２とで構成される周波数誤差検出部１２ａと、切替部１２ｂ１と定数発生部１２ｂ２と加算器１２ｂ３と遅延部１２ｂ４とで構成されるループフィルタ１２ｂと、加算器１２ｃ１と遅延部１２ｃ２とコサイン波発生部１２ｃ３とサイン波発生部１２ｃ４とで構成される数値制御発振部１２ｃと、複素乗算部１２ｄとを備える。
直交検波部１１が出力する信号は、複素乗算部１２ｄ、帯域制限フィルタ１３、複素乗算部１５ｄ、および波形等化部１４を介して、周波数誤差検出部１２ａの遅延検波部１２ａ１に入力される。遅延検波部１２ａ１は、現在のｎ相ＰＳＫ変調信号（ｎ＝２１ ，２２ ，２３ …、以下同じ）と、その１シンボル前のｎ相ＰＳＫ変調信号の複素共役信号との複素乗算を行い、遅延検波信号を出力する。
【００８３】
この遅延検波出力の算出式は、式６に示すことができる。
【００８４】
【数６】
ところで、この遅延検波部１２ａへの入力は波形等化部１４の出力であるため、反射波の有する信号を受信しても波形等化部１４が反射波を除去しているので、遅延検波部１２ａの出力の符号配置は、図７に示すように０を中心とした円周上に存在し、それぞれの符号点は１点に集中している（図７では、ＢＰＳＫにおける遅延検波信号の符号配置を示している）。
【００８６】
そこで、位相誤差検出部１２ａ２では、このような遅延検波部１２ａ１の出力信号から、周波数ずれが無い場合の●印を受信側の基準として、周波数ずれのある場合の遅延検波部１２ａの出力×印との位相差を周波数誤差として検出する。なお、直交座標系で処理しているので、位相差を検出するには本来ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）により算出することになるが、簡略化して周波数誤差と比例する量として、ＢＰＳＫの場合、遅延検波信号のうち直交成分の誤差Δｙを周波数誤差として出力してもよい。
【００８７】
この周波数誤差検出部１２ａで検出した周波数誤差は、ループフィルタ１２ｂに入力され、周波数誤差の平均化がなされる。ここで、ループフィルタ１２ｂは、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間のみに得られる周波数誤差に関して平均化を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号を用いて切替部１２ｂ１の切換えを行う。この切替部１２ｂ１は、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に周波数誤差検出部１２ａが出力する周波数誤差をループフィルタに入力し、それ以外の期間には、定数発生部１２ｂ２が発生する「定数０」をループフィルタに入力するように切替えを行う。
【００８８】
そして、ループフィルタ１２ｂの出力信号により制御された数値演算発振部（ＮＣＯ）１２ｃの出力信号により、複素乗算部１２ｄで周波数誤差が打ち消される。これにより、周波数誤差が補正される（ステップＳ１０３）。
【００８９】
上記のように、周波数誤差検出部１２ａの入力信号を、反射波が除去されている波形等化部１４の出力信号とすることにより、反射波により遅延検波後の符号点が本来の符号点から大きくずれて（図４１参照）、周波数誤差検出部１２ａので検出された周波数誤差が本来の周波数誤差と異なることに起因する、周波数補正部１２の誤動作を防ぐことが可能になる。
【００９０】
次に、図８，９を参照して、波形等化部１４の動作を説明する。
【００９１】
波形等化部１４は波形等化フィルタ１４ａと波形等化制御部１４ｂとから構成される。図８は波形等化フィルタ１４ａ、図９は波形等化制御部１４ｂの構成を示したブロック図である。
【００９２】
図８において、波形等化フィルタ１４ａは、１シンボル遅延部１４ａ１、１４ａ２、１４ａ３、１４ａ４、１４ａ５、１４ａ６、１４ａ７と、複素乗算部１４ａ８、１４ａ９、１４ａ１０、１４ａ１１、１４ａ１２、１４ａ１３、１４ａ１４、１４ａ１５と、複素加算部１４ａ１６とを備える。
【００９３】
図９において、波形等化制御部１４ｂは、シンボル判定部１４ｂ１と、複素減算部１４ｂ２と、誤差評価部１４ｂ３と、切り替え部１４ｂ４と、ゲイン設定部１４ｂ５と、ゲート信号入力端子１４ｂ６と、フィルタ係数更新部１４ｂ７とを備える。
【００９４】
波形等化フィルタ１４ａは複素ＦＩＲフィルタであり、１シンボルずつ遅延量が異なる複素乗算部１５ｄの出力信号とそれぞれのフィルタ係数（Ｃ０からＣ７）とを複素乗算して得た信号を複素加算することにより、反射波を除去するものである。Ｃ０からＣ７までのタップ係数は、波形等化制御部１４ｂで反射を有する伝送路の伝達関数の逆特性になるように算出され、反射が除去される。
以下にフィルタ係数を算出する波形等化制御部１４ｂの動作を説明する。
ｎサンプル目のｎＰＳＫの送信シンボルｘ（ｎ）に反射波が重畳した信号を入力信号ｕ（ｎ）とし、波形等化フィルタ入力端子に入力される。入力信号ｕ（ｎ）はＣｋ（ｎ）を係数とする複素ＦＩＲフィルタに入力され波形等化され、出力信号としてｙ（ｎ）を得る。ｙ（ｎ）を式で表すと式７で表される。
【００９５】
【数７】
波形等化された信号ｙ（ｎ）は、波形等化制御部１４ｂにおける判定部１４ｂ１に入力され、ｙ（ｎ）に最も近い送信シンボル点を判定して、判定信号ｄ（ｎ）を出力する。ＬＭＳ制御では、波形等化された信号ｙ（ｎ）を送信シンボルｘ（ｎ）に近づけるため、この判定信号ｄ（ｎ）を所望信号とみなして、波形等化フィルタ１４ａの出力ｙ（ｎ）と判定信号ｄ（ｎ）との推定誤差ｅ（ｎ）を最小にするようにフィルタ係数Ｃｋ（ｎ）を更新する。推定誤差ｅ（ｎ）を式で表すと式８に示すようになり、
【００９７】
【数８】
判定部１４ｂ１の出力であるｄ（ｎ）と、波形等化フィルタ１４ａの出力であるｙ（ｎ）とが複素減算部１４ｂ２に入力されて検出される。
【００９９】
図１０はＢＰＳＫの推定誤差ｅ（ｎ）の検出動作を示したものであり、波形等化フィルタ１４ａから出力された受信信号ｙ（ｎ）が×印であった場合、判定部１４ｂ１は○、◎印で示した送信されたＢＰＳＫのシンボルの内、近い方のシンボル点（○印）を判定し、判定信号ｄ（ｎ）（○印のシンボル点を表す信号）を出力する。複素減算部１４ｂ２は、受信信号と判定信号との誤差（Ｅｉ（ｎ）＋ｊＥｑ（ｎ）＝ｅ（ｎ））を検出する。
【０１００】
この推定誤差ｅ（ｎ）の評価量として、平均自乗誤差（ＭＳＥ：Mean Square Error）を用られ、これを式で表すと、式９に示すようになる。
【０１０１】
【数９】
この式９より、平均自乗誤差（ＭＳＥ）はフィルタ係数Ｃｋ（ｎ）の２次関数となり、最小値がただ一つ存在する。このＭＳＥの最小値を与えるＣｋ（ｎ）が最適なフィルタ係数となる。ＬＭＳ制御は推定誤差ｅ（ｎ）の自乗値のＣｋ（ｎ）に対する勾配を求め、その勾配の逆方向に微量ずつフィルタ係数Ｃｋを更新する。勾配ｇｋ（ｎ）は推定誤差ｅ（ｎ）の自乗をＣｋ（ｎ）で偏微分することによって求められ、式１０で表される。
【０１０３】
【数１０】
これにより、ＬＭＳ制御によるフィルタ係数Ｃｋ（ｎ）の更新式は式１１で表される。
【０１０５】
【数１１】
波形等化制御部１４ｂはこの式１１に基づいて動作することになる。複素減算部１４ｂ２の出力は、誤差評価部１４ｂ３と、切り替え部１４ｂ４に入力される。誤差評価部１４ｂ３は、複素減算部１４ｂ２の出力である推定誤差ｅ（ｎ）が信頼できるものか判断するもので、誤差評価関数に基づいて切り替え部１４ｂ４を制御して、信頼のできる推定誤差のみ出力する。この誤差評価部１４ｂ３と、切り替え部１４ｂ４により波形等化の収束特性が改善できる。
【０１０７】
切り替え部１４ｂ４の出力信号はゲイン設定部１４ｂ５でステップサイズｖが乗算された後、フィルタ係数更新部１４ｂ７に入力される。フィルタ係数更新部１４ｂ７は、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号期間において、式１１に基づいてフィルタ係数Ｃｋを更新する。フィルタ係数更新部１４ｂ７では、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７は、ゲイン設定部１４ｂ７から出力される推定誤差ｅ（ｎ）と、複素共役化部１４ｂ２０から１４ｂ２７で複素共役化を行った１シンボルずつ遅延量が異なる複素乗算部１５ｄの出力信号のそれぞれとを入力として、複素乗算を行う。
【０１０８】
積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７は、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を入力として、ゲート信号入力端子１４ｂ６から入力されるタイミング生成部１７の出力信号に基づいて、ＢＰＳＫ期間の複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を積分する。
図１１は積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７の具体的な構成を表した図であり、切り替え部１４１と、定数発生部１４２と、複素加算部１４３と、遅延部１４４とを備える。この切替え部１４１の制御は、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を複素加算部１４３と、遅延部１４４とで構成される積分部に入力するように行う。切り替え部１４１はタイミング生成部１７の出力がＨｉのとき（ＢＰＳＫの期間）は、複素乗算部１４ｂ１０から１４ｂ１７のそれぞれの出力信号を、複素加算部１４３に出力し、Ｌｏの時は定数「０＋ｊ０」を複素加算部１４３に出力することで、ＢＰＳＫの期間のみのフィルタ係数Ｃｋの係数更新を行っている。
【０１０９】
波形等化フィルタ１４ａは、このように選られたＣ０からＣ７までのフィルタ係数を入力し、１シンボルずつ遅延が異なる複素乗算器１５ｄの出力信号のそれぞれとを複素乗算して得た信号を複素加算することにより、反射波を除去する（Ｓ１０３）。
【０１１０】
さて、波形等化手段の能力としては、直接波に対する反射波の大きさ及び遅延時間に対してどれだけ反射波の除去が可能かという点である。反射波の大きさに対しては、前記誤差評価部における誤差評価関数によって決まり、遅延時間に対しては波形等化フィルタを構成するタップ数によって決まる。特に、タップ数に関しては、多くなればそれだけ複素乗算器が増えることになり回路規模の増大を招くことになるため、適切なタップ数を見積もる必要がある。本来衛星放送は地上放送とは異なり、信号の反射が起こらない伝送システムであるため、反射妨害については各家庭の衛星放送受信設備としてある、マンション等の共同受信システムや、家庭内の信号分配設備から発生するもののみを考慮すればよい。そこで、各家庭の衛星放送受信設備の基本構成を考慮すると図１２のようになり、１ＧＨｚ帯の分配器とケーブルで構成されると考えられる。
【０１１１】
図１２において、衛星放送用アンテナからのＢＳ−ＩＦ信号は分配器入力端子６０１に入力されて、分配器６０２により受信機Ａ６０３、受信機Ｂ６０４、にそれぞれ分配される。反射波の発生の様子としては、たとえば受信機Ａ６０３が接続されていない場合、発生した反射波はケーブルＡ６０５及び、分配器６０１を経て、受信機Ｂ６０４に入力される。ケーブルの長さによる反射波影響としては、ケーブルの長さが長くなるほど遅延時間が大きくなる一方、ケーブルにおける減衰量が大きくなるため反射波の電力は小さくなる。
【０１１２】
このケーブルについては、「衛星放送受信機（その１ 目標定格）」（財団法人 電波技術協会発行）によると、同軸ケーブル（ＴＶＥＦＣＸ）を用い、その減衰量としては４ｄＢ／１０ｍから５ｄＢ／１０ｍである。また、分配器に関しては一般に市販されているものは、端子間結合損失は１３ｄＢから２０ｄＢとされている。図１２に示した衛星放送受信設備の基本構成において、前記のケーブル並びに分配器の性能より波形等化が必要な反射波の遅延時間を式１２により見積もることができる。
【０１１３】
【数１２】
この式１２において、分配器の端子間結合損失Ｙを１３ｄＢ、波形等化手段がないときの復調装置の動作限界ＤＵ比Ｚを１９ｄＢ、１ｍ当たりのケーブルの減衰量ａを０．４ｄＢとすると、波形等化すべき反射波の遅延時間Ｘは７５ｎ秒となる。また、波形等化フィルタは変調シンボル周期で動作すると、変調シンボルレートを２０Ｍシンボル／秒とすればその動作周期は５０ｎ秒となり、７５ｎ秒の遅延時間を有する反射波の補償には前反射及び後反射のそれぞれに対して２タップ必要で、合計４タップの波形等化フィルタが最低必要になる。実際の各家庭における衛星放送受信設備の構成はもっと複雑であり、またケーブルも減衰量が少ないものがあると考えられるため、これより十分余裕を見て波形等化フィルタのタップ数を決定しなければならないのは言うまでもない。
【０１１５】
次に、図１３を参照して、位相補正部１５の動作を説明する。
図１３において、位相補正部１５は、位相誤差検出部１５ａと、切替部１５ｂ１と定数発生部１５ｂ２と加算器１５ｂ３，１５ｂ５と遅延部１５ｂ４と保持部１５ｂ６と増幅器１５ｂ７とで構成されるループフィルタ１５ｂと、加算器１５ｃ１と遅延部１５ｃ２とコサイン波発生部１５ｃ３とサイン波発生部１５ｃ４とで構成される数値制御発振部１５ｃと、複素乗算部１５ｄとを備える。
【０１１６】
位相補正部１５の動作初期の時点では、帯域制限フィルタ１３の出力信号は、周波数補正部１２で周波数誤差の大部分は打ち消されたものの、数値制御発振部１５ｃの出力信号とは位相が異なっているため、複素乗算部１５ｄの出力は位相誤差および小さな周波数誤差を含んでいる。位相誤差を含んだ複素乗算部１５ｄの出力は、波形等化フィルタ１４ａを介して、位相誤差検出部１５ａに入力される。位相誤差検出部１５ａにおける位相誤差検出は、図１４に示すように、○印で示した受信側の基準位相に対し、位相ずれΔΦがある受信信号×印との位相差を検出する。なお、直交座標系（Ｉ，Ｑ平面）で処理しているので、位相誤差を検出するには本来ａｒｃｔａｎ（Ｑ／Ｉ）により算出することになるが、簡略化して位相誤差と比例する量として、ＢＰＳＫの場合、直交成分の誤差ΔＱを位相誤差として出力してもよい。
【０１１７】
位相誤差検出部１５ａで検出した位相誤差は、ループフィルタ１５ｂに入力され、位相誤差信号の平均化がなされる。ループフィルタ１５ｂは、増幅部１５ｂ７を介して加算器１５ｂ５に入る直接系と、加算器１５ｂ３および遅延部１５ｂ４を介して入る積分系からなり、直接系は位相誤差の補正のため用い、積分系は周波数補正部１２で取り除けなかった小さい周波数ずれを補正するために用いる。増幅器１５ｂ７は、直接系と積分系の利得配分を決定する。
【０１１８】
ここで、ループフィルタ１５ｂは、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間のみに得られる位相誤差に関して平均化を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号を用いて切替部１５ｂ１の切換えおよび保持部１５ｂ６の制御を行う。この切替えおよび制御は、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に、位相誤差検出部１５ａが出力する位相誤差をループフィルタに入力するように行う。
【０１１９】
ループフィルタの積分系においては、ＢＰＳＫ変調信号期間は、位相誤差検出部１５ａの出力信号を加算器１５ｂ３に入力し、それ以外の期間には、定数発生部１５ｂ２が発生する「定数０」を入力するように切替部１５ｂ１を切替える。また、ループフィルタの直接系においては、ＢＰＳＫ変調信号期間は、位相誤差検出部１５ａの出力信号を増幅器１５ｂ７を介して加算器１５ｂ５に出力し、それ以外の期間には、以前のＢＰＳＫ変調信号期間の位相誤差検出部１５ａの出力信号を保持して加算器１５ｂ５に出力するように保持部１５ｂ６を制御する。
【０１２０】
そして、ループフィルタ１５ｂの出力信号は、数値演算発振部（ＮＣＯ）１５ｃを制御して得られる発振信号により、複素乗算器１５ｄで位相誤差が打ち消される。これにより、位相誤差が補正される（ステップＳ１０３）。その後、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１０４）。
【０１２１】
なお、波形等化部１４の波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０１２２】
また、本発明の第１の実施の形態では、波形等化部１４を、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０１２３】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る復調装置によれば、周波数補正部における周波数誤差検出を波形等化部の出力信号から行い、時分割多重される位相変調信号のうち、パケット内に分散配置されたキャリヤ同期補助信号を含むＢＰＳＫを用いて少なくとも波形等化部と、周波数補正とを同時に動作させることにより、受信機へ伝送する経路で反射波が発生しても、周波数補正部が誤動作することを防ぐことが出来るとともに、良好な受信特性が得られることが出来る。
【０１２４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置において、位相補正部１５における疑似同期の回避を可能にするものである。
【０１２５】
以下、本発明の第２の実施形態に係る復調装置について説明する。
【０１２６】
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図１５において、第２の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４と、位相補正部１５Ａと、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、周波数引き込み検出部１８と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０１２７】
図１６は、第２の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
【０１２８】
図１５に示すように、第２の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、周波数補正部１２における周波数引き込み状態を検出する周波数引き込み検出部１８をさらに加え、位相補正部１５を位相補正部１５Ａに代えた構成である。
【０１２９】
なお、第２の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０１３０】
また、図１６において図２と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０１３１】
まず、図１７を参照して、周波数引き込み検出部１８の動作を説明する。
図１７は、図１５の周波数引き込み検出部１８のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図１７において、周波数引き込み検出部１８は、遅延検波部１８ａ１と位相誤差検出部１８ａ２とで構成される周波数誤差検出部１８ａと、切替部１８ｂと、定数発生部１８ｃと、加算器１８ｄ１と遅延部１８ｄ２と切替部１８ｄ３と定数発生部１８ｄ４とで構成される積分部１８ｄと、タイミング発生部１８ｅと、周波数引き込み判定部１８ｆとを備える。
【０１３２】
波形等化部１４が出力する信号は、遅延検波部１８ａ１に入力される。遅延検波部１８ａ１は、他の遅延検波部と同様、現在のｎ相ＰＳＫ変調信号と、その１シンボル前のｎ相ＰＳＫ変調信号の複素共役信号との複素乗算を行い、遅延検波出力を算出する。この遅延検波出力の算出式は、上記（数６）に示したとおりである。
【０１３３】
さて、この遅延検波部１８ａ１への入力は波形等化部１４の出力であるため、反射波の有する信号を受信しても波形等化部１４が反射波を除去しているので、遅延検波部１８ａ１の出力の符号配置は、図７に示すように０を中心とした円周上に存在し、それぞれの符号点は１点に集中している。
【０１３４】
そして、位相誤差検出部１８ａ２は、上述したように、周波数ずれが無い場合の●印を受信側の基準として、周波数ずれのある場合の遅延検波部１８ａ１の出力の×印との位相差を周波数誤差として検出する（図７を参照）。
【０１３５】
この周波数誤差検出部１８ａで検出した周波数誤差は、切替部１８ｂを介して加算器１８ｄ１に入力され、ある一定期間毎に周波数誤差の平均化がなされる。ここで、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号の期間およびキャリア同期補助信号の期間における周波数補正部１２での周波数引き込み検出を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ））を用いて切替部１８ｂの切替えを行う。この切替部１８ｂは、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）に周波数誤差検出部１８ａが出力する周波数誤差を積分部１８ｄに入力し、それ以外の期間には、定数発生部１８ｃが発生する「定数０」を積分部１８ｄに入力するように切替えを行う。
【０１３６】
タイミング発生部１８ｅは、一定周期のタイミングパルスを発生し、切替部１８ｄ３を制御する。積分部１８ｄは、タイミング発生部１８ｅが発生するタイミングパルスに従って、加算器１８ｄ１の入力を遅延部１８ｄ２のフィードバック出力または定数発生部１８ｄ４が発生する「定数０」のいずれかに切替えることで、一定期間毎の平均化した周波数誤差を出力する。周波数引き込み判定部１８ｆは、積分部１８ｄが出力する平均化周波数誤差を入力し、タイミング発生部１８ｅがパルスを発生したとき、当該平均化周波数誤差が予め定めたしきい値を下回るか否かによって周波数引き込みを判定する（ステップＳ２０１）。
【０１３７】
そして、この判定の結果、平均化周波数誤差が予め定めたしきい値を下回った場合、周波数引き込み判定部１８ｆは、周波数引き込みがされた、すなわち周波数補正部１２が位相補正部１５において疑似同期しない周波数まで周波数補正されたと判断し、そのときに位相補正部１５を動作させるように、位相補正部１５をリセットする信号を出力する。
【０１３８】
ここで、周波数引き込み判定部１８ｆにおけるしきい値については、位相補正部１５が疑似同期しない周波数まで周波数補正部１２が周波数補正できたかどうかを判定できるように予め設定すればよい。なお、疑似同期となる周波数は、上記、式１に示したとおりである。
例えば、シンボル周波数が２０Ｍｂａｕｄ，周期が２０７シンボルである場合、図３７に示すように疑似同期周波数があり、また、それぞれの擬似同期周波数を中心に位相補正部１５の引き込み周波数範囲が存在するため、周波数引き込み判定部１８ｆにおけるしきい値としては、下記、式１３で表す周波数Δｆ以下に設定することが望ましい。
【０１３９】
【数１３】
次に、図１８を参照して、位相補正部１５Ａの動作を説明する。
図１８は、位相補正部１５Ａのさらに詳細な構成の一例を示すブロック図である。図１８に示すように、位相補正部１５Ａは、位相補正部１５の構成に、ループフィルタ１５ｂにおいて切替部１５ｂ８と定数発生部１５ｂ９とをさらに加えた構成である。
【０１４１】
なお、図１８において、図１３と同一の参照番号を付してある構成部分は、同一の動作を行う構成部分であるため、その説明を省略する。
【０１４２】
周波数引き込み判定部１８ｆが出力するリセット信号は、ループフィルタ１５ｂの保持部１５ｂ６および切替部１５ｂ８に入力される。保持部１５ｂ６は、リセット信号に基づいて、直接系における位相誤差信号を初期化する。切替部１５ｂ８は、リセット信号に基づいて、加算器１５ｂ３へのフィードバック信号を定数発生部１５ｂ９が出力する「定数０」に切り替えることで、積分系における位相誤差信号を初期化する。
【０１４３】
これにより、位相補正部１５Ａにおいて、リセット動作後にループフィルタ１５ｂへ入力される位相誤差信号に対して、すなわち、疑似同期が発生しない周波数にまで周波数補正がなされた周波数補正部１２の出力信号において、新たに位相補正が行われる（ステップＳ２０２）。その後、通常の復調処理に移行する（ステップＳ１０４）。
【０１４４】
なお、図１９に示すように、数値制御発振部１５ｃにおいても切替部１５ｃ５と定数発生部１５ｃ６とを設け、上記切替部１５ｂ８および定数発生部１５ｂ９と同様の動作を並行して行ってもよい。このように並行してリセット動作を行うことで、より確実に初期化を行うことができる。
【０１４５】
また、本発明の第２の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート（図６）では、位相補正部１５Ａが擬似同期しない周波数にまで、周波数補正部１２が周波数引き込みを完了した後、位相補正部１５Ａを動作させるようにしているが、位相補正部１５Ａを周波数補正部１２および波形等化部１４と同様にＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ））が得られた後動作させ、周波数補正部１２が周波数引き込みを完了すれば、位相補正部１２Ａをリセットして再動作させるようにしても同様の効果が得られる。
【０１４６】
また、波形等化部１４の波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０１４７】
また、本発明の第２の実施の形態では、波形等化部１４を、位相補正部１５Ａのループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２および周波数引き込み検出部１８における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａ、および周波数引き込み検出部１８を波形等化部１４以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５Ａの前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０１４８】
また、周波数引き込み検出部１８の周波数誤差検出部１８ａは、周波数補正部１２の周波数誤差検出部１２ａと同様の機能を有しているので、双方の周波数誤差検出部を共用化することも可能である。共用化した場合、回路規模の削減を図ることができる。
【０１４９】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｂの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０１５０】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る復調装置は、周波数引き込み検出部１８を設け、周波数補正部正部１２において位相補正部１５Ａが疑似同期しない周波数まで周波数補正が行われてから、位相補正部１５Ａを動作させることにより、周波数補正部３２による周波数引き込み過程等において、位相補正部１５Ａにおける疑似同期の回避が可能になる。
【０１５１】
また、周波数引き込み検出部１８および周波数補正部１２の周波数誤差検出を波形等化部１４の出力信号より行うことにより、反射による、周波数補正部１２および周波数引き込み検出部１８の誤動作を回避することが可能になる。
【０１５２】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置において、波形等化性能を向上させるものである。
【０１５３】
ところで、変調装置から送信されてくる通信フレームは、図３に示したように、ＢＰＳＫ変調されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号およびキャリア同期補助信号が分散して存在する。復調装置において、このＢＰＳＫ変調されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号およびキャリア同期補助信号の期間で波形等化の係数更新を行う場合では、主信号の期間を含む全ての期間で係数更新を行う場合と比較して、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）が悪くなる。
以下、上述した反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上する本発明の第３の実施形態に係る復調装置について説明する。図２０は、本発明の第３の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図２０において、第３の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４Ａと、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、Ｃ／Ｎ検出部１９と、ゲート信号選択部２０と、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０１５４】
図２１は、第３の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
図２０に示すように、第３の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、Ｃ／Ｎ検出部１９と、ゲート信号選択部２０と、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、をさらに加え、波形等化部１４を波形等化部１４Ａに代えた構成である。
【０１５５】
なお、第３の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０１５６】
また、図２１において図２と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０１５７】
まず、図２２を参照して、Ｃ／Ｎ検出部１９の動作を説明する。
【０１５８】
図２２は、Ｃ／Ｎ検出部１９の構成を示すブロック図であり、位相誤差により等価的にＣ／Ｎを検出するものである。図２２において、Ｃ／Ｎ検出部１９は、位相誤差検出部１９ａと、絶対値化部１９ｂと、切替部１９ｃと、定数発生部１９ｄと、加算器１９ｅ１と遅延部１９ｅ２と切替部１９ｅ３と定数発生部１９ｅ４とで構成される積分部１９ｅと、タイミング発生部１９ｆと、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇとを備える。
【０１５９】
チューナ（図示せず）を介して入力される信号は、上記第１の実施形態で述べたように周波数補正、波形等化および位相補正がされた後（ステップＳ１０３）、波形等化部１４Ａから位相誤差検出１９ａへ入力される。位相誤差検出部１９ａは、図１４に示したように、位相ずれが無い場合の○印を受信側の基準として、位相ずれのある場合の×印との位相差を位相誤差ΔΦ［度］として検出する。位相誤差検出部１９ａで検出した位相誤差ΔΦは、絶対値化部１９ｂにおいて正の値｜ΔΦ｜に変換される。そして、絶対値化部１９ｂが出力する位相誤差｜ΔΦ｜は、切替部１９ｃを介して加算器１９ｅ１に入力され、ある一定期間毎に位相誤差｜ΔΦ｜の平均化がなされる。
【０１６０】
ここで、１通信フレーム内のＢＰＳＫ変調がされているキャリア同期補助信号の期間のみにおいて位相誤差検出を行うため、タイミング生成部１７が出力するタイミング信号（図３（ｃ））を用いて切替部１９ｃの切替えを行う。この切替部１９ｃは、タイミング信号のＢＰＳＫ変調信号の期間（図３（ｃ）においてＨｉレベル期間）に絶対値部１９ｂが出力する位相誤差｜ΔΦ｜を積分部１９ｅに入力し、それ以外の期間には、定数発生部１９ｄが発生する「定数０」を積分部１９ｅに入力するように切替えを行う。
【０１６１】
タイミング発生部１９ｆは、一定周期のタイミングパルスを発生し、切替部１９ｅ３を制御する。積分部１９ｅは、タイミング発生部１９ｆが発生するタイミングパルスに従って、加算器１９ｅ１の入力を遅延部１９ｅ２のフィードバック出力または定数発生部１９ｅ４が発生する「定数０」のいずれかに切替えることで、一定期間毎の平均化した位相誤差｜ΔΦ｜を出力する。Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、積分部１９ｅが出力する平均化位相誤差を入力し、タイミング発生部１９ｆがタイミングパルスを発生したとき、当該平均化位相誤差が予め定めたしきい値を下回るか否かによってＣ／Ｎが高いか低いかを判定する（ステップＳ３０１）。そして、この判定の結果、平均化位相誤差が予め定めたしきい値を下回った場合、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、Ｃ／Ｎが高いと判断し、当該結果をゲート信号選択部２０に対して出力する。
【０１６２】
ここで、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇにおけるしきい値については、低Ｃ／Ｎ時に位相数の多い変調方式を波形等化に用いることにより、波形等化部１４Ａの波形等化制御部１４ｂにおいて、誤った推定誤差を算出することがないように、決定しなければならない。
例えば、ｎ相ＰＳＫ符号間距離Ｄは、ｎ相ＰＳＫ信号の振幅をＡとすると、下記、式１４のように示される。
【０１６３】
【数１４】
この式１４に基づくと、ｎ相ＰＳＫ符号間距離Ｄは、ＢＰＳＫ変調ではＤ＝２Ａと、ＱＰＳＫ変調ではＤ＝√２Ａと、８ＰＳＫ変調ではＤ＝２Ａｓｉｎ（π／８）となる。一般的に、図２３に示すように、雑音の実効振幅値が符号間距離Ｄの１／２以下であれば、波形等化制御部１４ｂにおいて、誤った推定誤差を出力しないと考えられるので、その時のＣ／Ｎは、式１５で表される。
【０１６５】
【数１５】
Ｃ／Ｎ高レベルのしきい値は、８ＰＳＫ期間で波形等化を行うかどうかを決定するするものである。そこで、式１５においてＤに８ＰＳＫの符号間距離を代入して求まった、８．３ｄＢがＣ／Ｎ高レベルしきい値の目安となるものである。さて、図２２におけるＣ／Ｎ検出部１９は位相誤差を絶対値化して、等価的にＣ／Ｎを求めているものであり、この８．３ｄＢに相当するＣ／Ｎ高レベル判定部１９ｇにおけるしきい値は、８ＰＳＫの符号点において、隣り合う位相識別境界線（図２３における点線）の角度差の１／２、すなわち１１．２５［度］となる。
【０１６７】
次に、図２４を参照して、ゲート信号選択部２０の動作を説明する。
図２４は、ゲート信号選択部２０の構成を示すブロック図である。図２４において、ゲート信号選択部２０は、切替部２０ｃと、定数発生部２０ｂとを備える。
【０１６８】
切替部２０ｃは、ＢＰＳＫ変調信号期間のタイミング信号と、定数発生部２０ｂが発生する「定数１（Ｈｉレベル）」とを入力し、Ｃ／Ｎ検出部１９が出力する検出結果に基づいて切り替える。ここで、切替部２０ｃは、Ｃ／Ｎ検出部１９が出力する検出結果が「Ｃ／Ｎが高い」である場合に「定数１」、すなわち、通信フレームの全期間において波形等化部１４Ａを動作、つまり波形等化部１４Ａの係数更新の実施を指示するゲート信号を出力し（ステップＳ３０３）、それ以外の結果の場合にはＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ）においてＨｉレベル期間）、すなわち、ＢＰＳＫ変調信号期間のみで波形等化部１４Ａの係数更新の実施を指示するゲート信号を出力する（ステップＳ３０２）ように切り替える。
このゲート信号は、波形等化制御部１４ｂの積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のそれぞれへ出力される（図９及び図１１を参照）。
【０１６９】
次に、図２５及び図２６を参照して、波形等化モード切替部２１の動作を説明する。
図２５は、波形等化モード切替部２１の構成を示すブロック図であり、図２６は、波形等化モード切替部２１が入力する各タイミング信号と出力する波形等化モード信号とを示す図である。
波形等化モード切替部２１は、タイミング生成部１７からフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間およびキャリア同期補助信号期間のタイミング信号（図２６（ａ））と、ＴＭＣＣデコーダ３５において、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出することによって得られる、主信号ＱＰＳＫタイミング信号（図２６（ｂ））および主信号ＢＰＳＫタイミング信号（図２６（ｃ））と、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果とを入力する。
誤り訂正検出部２２は、第２の誤り訂正部３３が出力する訂正後の信号に、誤りが残留をしているか否かを検出して、その結果を出力する。つまり、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果はＴＭＣＣデコーダー３５から出力される、主信号ＱＰＳＫタイミング信号，および主信号ＢＰＳＫタイミング信号が信頼性のあるものかどうかを示す信号となる。
【０１７０】
図２５において、波形等化モード切替部２１は、ＡＮＤ回路２１ａ、２１ｂと、ＯＲ回路２１ｃとを備える。ＡＮＤ回路２１ａは、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される主信号ＢＰＳＫタイミング信号（図２６（ｃ））と誤り訂正検出部２２が出力する検出結果とを入力する。ＡＮＤ回路２１ｂは、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される主信号ＱＰＳＫタイミング信号（図２６（ｂ））と誤り訂正検出部２２が出力する検出結果とを入力し、論理結果を第２の波形等化モード信号として出力する。ＯＲ回路２１ｃは、フレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間およびキャリア同期補助信号期間のタイミング信号（図２６（ａ））とＡＮＤ回路２１ａの出力とを入力し、論理結果を第１の波形等化モード信号として出力する。このように、波形等化モード切替部２１は、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果により、
第２の誤り訂正部３３が出力するＴＭＣＣ信号に誤りが無ければ、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される主信号ＢＰＳＫタイミング信号と主信号ＱＰＳＫタイミング信号、及びタイミング生成部１７から出力されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間とキャリア同期補助信号期間のタイミング信号により、ＢＰＳＫ変調信号の期間を示す第１の波形等化モード信号（図２６（ｄ））と、ＱＰＳＫ変調信号の期間を示す第２の波形等化モード信号（図２６（ｅ））とを生成し、
一方、第２の誤り訂正部３３が出力するＴＭＣＣ信号に誤りが残留していれば、タイミング生成部１７から出力されるフレーム同期信号／ＴＭＣＣ信号期間とキャリア同期補助信号期間のタイミング信号により、ＢＰＳＫ変調信号の期間を示す第１の波形等化モード信号（図２６（ｆ））と、ＱＰＳＫ変調信号の期間を示す第２の波形等化モード信号（図２６（ｇ））とを生成し、波形等化制御部１４ｂへ出力する。そして、この第１および第２の波形等化モード信号は、波形等化制御部１４ｂの判定部１４ｂ１を各変調方式に対応したものに切り替えるのに用いられる。
【０１７１】
次に、波形等化部１４Ａの動作を説明する。
【０１７２】
この波形等化部１４Ａは、上記第１の実施形態に係る復調装置の波形等化部１４に対し、波形等化制御部１４ｂにおける判定部１４ｂ１の構成のみが異なる。従って、以下、図２７および図２８を参照して、判定部１４ｂ１の動作を説明する。
【０１７３】
図２７は判定部１４ｂ１の構成を示すブロック図である。図２７において、判定部１４ｂ１は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａと、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂと、ＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄと、切替部１４ｂ１ｃ、１４ｂ１ｅとを備える。図２８は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａ、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂおよびＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄで行うシンボル判定の動作を説明する図である。
波形等化フィルタ１４ａの出力は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａ、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂおよびＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄに入力される。ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａは、波形等化フィルタ１４ａの出力が、ＢＰＳＫシンボル判定境界線（図２８（ａ）において、Ｑ軸）に基づいて、０度，１８０度にある２つのＢＰＳＫシンボルの内、近いシンボルを判定して、そのシンボルを表す信号を出力する。８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂは、波形等化フィルタ１４ａの出力が、８ＰＳＫシンボル判定境界線（図２８（ｃ）において、ｍ×４５度＋２２．５度（ｍ＝０から７）上にある線：図中点線で示している）に基づいて、０度，４５度，９０度，１３５度，１８０度，２２５度，２７０度，３１５度にある８つの８ＰＳＫシンボルの内、近いシンボルを判定して、そのシンボルを表す信号を出力する。ＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄは、波形等化フィルタ１４ａの出力が、ＱＰＳＫシンボル判定境界線（図２８（ｂ）において、Ｉ軸およびＱ軸）に基づいて、４５度，１３５度，２２５度，３１５度にある４つのＱＰＳＫシンボルの内、近いシンボルを判定して、そのシンボルを表す信号を出力する。
【０１７４】
切替部１４ｂ１ｅは、波形等化モード切替部２１が出力する第２の波形等化モード信号を用いて、第２の波形等化モード信号がＨｉ期間は、ＱＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｄが判定したシンボルを、それ以外の期間は、８ＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ｂが判定したシンボルを切替部１４ｂ１ｃへ出力するように切り替える。切替部１４ｂ１ｃは、波形等化モード切替部２１が出力する第１の波形等化モード信号を用いて、第１の波形等化モード信号がＨｉ期間は、ＢＰＳＫシンボル判定部１４ｂ１ａが判定したシンボルを、それ以外の期間は、切替部１４ｂ１ｅが出力するシンボルを複素減算部１４ｂ２へ出力するように切り替える。すなわち、ＢＰＳＫ＞ＱＰＳＫ＞８ＰＳＫの優先順位で、波形等化制御部１４ｂの波形等化モードの切替が行われる。これにより、複素減算部１４ｂ２はＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、および８ＰＳＫにそれぞれに応じた推定誤差ｅ（ｎ）を算出する（図９を参照）。
なお、図９に示した波形等化制御部１４ｂにおける判定部１４ｂ１以降の動作は、上記第１の実施形態において説明したのと同様であるが、積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７を制御する信号として、タイミング生成部１７からのタイミング信号ではなくゲート信号選択部２０が出力するゲート信号を用いる（図２０及び図２４を参照）。
【０１７５】
これにより、波形等化部１４Ａは、ゲート信号選択部２０が出力するゲート信号に従って、Ｃ／Ｎの状態に基づいた係数更新を行うことができる（ステップＳ３０１〜Ｓ３０４）。
【０１７６】
その内容を下記表１に示す。
【０１７７】
【表１】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る復調装置は、初期動作はＢＰＳＫ変調信号期間で周波数補正部、波形等化部および位相補正部を動作させ、ＢＰＳＫ変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても８ＰＳＫ変調がされているとみなして波形等化を行う。
【０１７９】
なお、波形等化部１４Ａの波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０１８０】
また、本発明の第３の実施の形態では、波形等化部１４Ａを、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４Ａ以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０１８１】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
以上により、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
なお、本発明の第３の実施形態に係る復調装置は、第１の実施形態に係る復調装置において波形等化性能を向上させるものと説明したが、第２の実施形態に係る復調装置においても、同様の効果が得られる。
【０１８２】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施形態に係る復調装置は、上述した第３の実施形態と同様、上記第１の実施形態に係る復調装置において、波形等化性能を向上させるものである。
【０１８３】
以下、上述した反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上する本発明の第４の実施形態に係る復調装置について説明する。
【０１８４】
図２９は、本発明の第４の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図２９において、第４の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４Ａと、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａと、ゲート信号選択部２０Ａと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０１８５】
図３０は、第４の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
図２９に示すように、第４の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａとゲート信号選択部２０Ａと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、をさらに加え、波形等化部１４を波形等化部１４Ａに代えた構成である。また、上記第３の実施形態に係る復調装置に対して、Ｃ／Ｎ検出部１９をＣ／Ｎ検出部１９Ａに、ゲート信号選択部２０をゲート信号選択部２０Ａに代えた構成となる。
【０１８６】
なお、第４の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態および第３の実施の形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
また、図３０において図２および図２１と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０１８７】
まず、誤り訂正検出部２２の動作について説明する。
誤り訂正検出部２２は、第２の誤り訂正部３３が出力する訂正後の信号に、誤りが残留をしているか否かを検出して、その結果を出力する。そして、誤り訂正検出部２２は、ＴＭＣＣ信号に対して正しい誤り訂正が施されているか否か、つまり、ＴＭＣＣデコーダー３５において、フレーム内の各階層の区切りと各階層の変調モードを表すＴＭＣＣ情報を検出することによって得られる、主信号ＱＰＳＫタイミング信号，および主信号ＢＰＳＫタイミング信号が信頼性のあるかどうかを検出し、この検出の結果をゲート信号選択部２０Ａに対して出力する（ステップＳ４０１）。
【０１８８】
次に、図３１を参照して、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａの動作を説明する。
図３１は、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａの構成を示すブロック図であり、位相誤差により等価的にＣ／Ｎを検出するものである。図３１において、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａは、位相誤差検出部１９ａと、絶対値化部１９ｂと、切替部１９ｃと、定数発生部１９ｄと、加算器１９ｅ１と遅延部１９ｅ２と切替部１９ｅ３と定数発生部１９ｅ４とで構成される積分部１９ｅと、タイミング発生部１９ｆと、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇと、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈと、を備える。
【０１８９】
図３１に示すように、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａは、上記第３の実施形態のＣ／Ｎ検出部１９の構成に、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈをさらに加えた構成である。
【０１９０】
Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、積分部１９ｅが出力する平均化位相誤差を入力し、当該平均化位相誤差が予め定めた第１のしきい値を下回るか否かによってＣ／Ｎが高いかを判定する（ステップＳ４０４）。そして、この判定の結果、平均化位相誤差が予め定めたしきい値を下回った場合、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇは、Ｃ／Ｎが高いと判断し、当該結果をゲート信号選択部２０Ａに対して出力する。一方、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈは、積分部１９ｅが出力する平均化位相誤差を入力し、当該平均化位相誤差が予め定めた第２のしきい値を上回るか否かによってＣ／Ｎが低いかを判定する（ステップＳ４０２）。そして、この判定の結果、平均化位相誤差が予め定めた第２のしきい値を上回った場合、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈは、Ｃ／Ｎが低いと判断し、当該結果をゲート信号選択部２０Ａに対して出力する。
【０１９１】
ここで、例えば、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇにおける第１のしきい値については、上述したように１１．２５［ｄｅｇ］を目安にして決定すればよい。
【０１９２】
また、Ｃ／Ｎ低レベル判定部１９ｈにおける第２のしきい値は、ＢＰＳＫ期間のみで波形等化を行うかどうかを決定するするものである。そこで、式１５においてＤにＱＰＳＫの符号間距離を代入して求まった、３ｄＢがＣ／Ｎ低レベルしきい値の目安となるものである。この３ｄＢに相当するＣ／Ｎ低レベル判定部１９ｈにおけるしきい値は、ＱＰＳＫの符号点において、隣り合う位相識別境界線の角度差の１／２、すなわち２２．５［度］となる。従って、この場合、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａの判定結果は、下記表２のようになる。
【０１９３】
【表２】
次に、図３２を参照して、ゲート信号選択部２０Ａの動作を説明する。
図３２は、ゲート信号選択部２０Ａの構成を示すブロック図である。図３２において、ゲート信号選択部２０Ａは、ＯＲ回路２０ａ，２０ｆ、ＡＮＤ回路２０ｅと、定数発生部２０ｂと、切替部２０ｃ，２０ｄとを備える。
【０１９５】
ＯＲ回路２０ａには、ＴＭＣＣデコーダ３５から出力される、主信号のＱＰＳＫ変調期間のタイミング信号、および主信号のＢＰＳＫ変調期間のタイミング信号（図２６（ｄ）〜（ｇ））が入力される。
【０１９６】
切替部２０ｃは、ＯＲ回路２０ａの出力信号と、定数発生部２０ｂが発生する「定数１」とを入力し、Ｃ／Ｎ検出部１９ＡのＣ／Ｎ高レベル判定部１９ｇが出力する判定結果に基づいて出力を切り替える。切替部２０ｄは、主信号のＢＰＳＫ変調期間のタイミング信号と切替部２０ｃが出力する信号とを入力し、Ｃ／Ｎ検出部１９ＡのＣ／Ｎ低レベル判定部１９ｈが出力する判定結果に基づいて出力を切り替える。ここで、切替部２０ｃおよび２０ｄは、Ｃ／Ｎ判定が「高」である場合は「定数１」すなわち、通信フレームの全期間において波形等化部の係数更新の実施を指示するゲート信号を（ステップＳ４０６）、Ｃ／Ｎ判定が「中」である場合は主信号のＢＰＳＫ及びＱＰＳＫ変調期間のタイミング信号を（ステップＳ４０５）、Ｃ／Ｎ判定が「低」である場合は主信号のＢＰＳＫ変調期間のタイミング信号（ステップＳ４０３）を出力するように切り替える。
【０１９７】
一方、誤り訂正検出部２２が出力する検出結果は、上記切替部２０ｄが出力する信号とともにＡＮＤ回路２０ｅに入力される。また、ＯＲ回路２０ｆは、ＡＮＤ回路２０ｅの出力とタイミング生成部１７が出力するＢＰＳＫタイミング信号（図３（ｂ）または（ｃ））とを入力する。従って、ＡＮＤ回路２０ｅおよびＯＲ回路２０ｆによって、正しいＴＭＣＣが得られた場合だけ、切替部２０ｄの出力信号がゲート信号として出力され、それ以外の場合には、今までどおりＢＰＳＫタイミング信号がゲート信号として出力される。
このゲート信号は、波形等化制御部１４ｂの積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のそれぞれへ出力される（図９及び図１１参照）。
【０１９８】
これにより、波形等化部１４Ａは、ゲート信号選択部２０Ａが出力するゲート信号に従って、Ｃ／Ｎの状態に基づいた係数更新を行うことができる（ステップＳ４０２〜Ｓ４０６およびＳ３０４）。
【０１９９】
その内容を下記表３に示す。
【０２００】
【表３】
以上のように、本発明の第４の実施形態に係る復調装置は、初期動作はＢＰＳＫ変調信号期間で周波数補正部、波形等化部および位相補正部を動作させ、ＢＰＳＫ変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎレベルおよび、ＴＭＣＣデコーダから得られる１通信フレーム内の主信号の各変調方式に従って、波形等化制御部１４ｂは複数の位相変調方式に対応する推定誤差ｅ（ｎ）を算出して、波形等化（フィルタ係数の更新）を行う。
【０２０２】
なお、波形等化部１４Ａの波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０２０３】
また、本発明の第４の実施の形態では、波形等化部１４Ａを、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４Ａ以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０２０４】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０２０５】
以上により、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
なお、本発明の第４の実施形態に係る復調装置は、第１の実施形態に係る復調装置において波形等化性能を向上させるものと説明したが、第２の実施形態に係る復調装置においても、同様の効果が得られる。
【０２０６】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る復調装置は、上述した第３および第４の実施形態と同様、上記第１の実施形態に係る復調装置において、波形等化性能を向上させるものである。
【０２０７】
以下、上述した反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上する本発明の第５の実施形態に係る復調装置について説明する。
【０２０８】
図３３は、本発明の第５の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図３３において、第５の実施形態に係る復調装置は、直交検波部１１と、周波数補正部１２と、帯域制限フィルタ１３と、波形等化部１４Ａと、位相補正部１５と、フレーム同期検出部１６、タイミング生成部１７と、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａと、ゲート信号選択部２０Ｂと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、第１の誤り訂正部３２と、第２の誤り訂正部３３と、ビデオデコーダ３４と、ＴＭＣＣデコーダ３５と、ＢＥＲ測定部３１とを備える。
【０２０９】
図３４は、第５の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャートである。
図３３に示すように、第５の実施形態に係る復調装置は、上記第１の実施形態に係る復調装置に、Ｃ／Ｎ検出部１９Ａとゲート信号選択部２０Ｂと、波形等化モード切り替え部２１と、誤り訂正検出部２２と、をさらに加え、波形等化部１４を波形等化部１４Ａに代えた構成である。また、上記第４の実施形態に係る復調装置に対して、ゲート信号選択部２０Ａをゲート信号選択部２０Ｂに代えた構成となる。
【０２１０】
なお、第５の実施形態に係る復調装置のその他の構成は、上記第１の実施形態および第３、第４の実施の形態に係る復調装置の構成と同様であり、当該構成部分については同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０２１１】
また、図３４において図２、図２１および図３０と同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【０２１２】
まず、図３５を参照して、ゲート信号選択部２０Ｂの動作を説明する。
図３５は、ゲート信号選択部２０Ｂの構成を示すブロック図である。図３５において、ゲート信号選択部２０Ｂは、ＯＲ回路２０ａ，２０ｆと、ＡＮＤ回路２０ｅ，２０ｊと、定数発生部２０ｂ，２０ｈと、切替部２０ｃ、２０ｄ、２０ｇ、論理反転回路２０ｉとを備える。
【０２１３】
ゲート信号選択部２０Ｂにおいて、ＯＲ回路２０ｆの出力までは上記第４の実施形態で説明したとおりであり、ＡＮＤ回路２０ｅおよびＯＲ回路２０ｆによって、ＴＭＣＣ信号が正しく誤り訂正された場合だけ、切替部２０ｄの出力信号がゲート信号として出力され、それ以外の場合には、今までどおりＢＰＳＫタイミング信号がゲート信号として出力される。
【０２１４】
一方、ＡＮＤ回路２０ｊには、Ｃ／Ｎ高レベル判定部１９ｇが出力する判定結果と論理反転回路２０ｉが出力する誤り訂正検出信号の逆論理の信号が入力される。切替部２０ｇは、ＯＲ回路２０ｆの出力と、定数発生部２０ｈが発生する「定数１」とを入力し、ＡＮＤ回路２０ｊの出力に基づいて出力を切替える。ここで、切替部２０ｇはＴＭＣＣ信号が正しく誤り訂正されておらず、かつ、高Ｃ／Ｎ状態である場合には、定数発生部２０ｈが発生する「定数１」を、それ以外の場合には、ＯＲ回路２０ｆが出力する信号をゲート信号として出力するように切替える（ステップＳ５０１）。これにより、ＴＭＣＣ信号が正しく誤り訂正されていない、（つまりＴＭＣＣデコーダ３５から生成される、主信号の各変調方式のタイミングを表す信号が信頼できない場合）でも、高Ｃ／Ｎ状態である場合には、通信フレームの全期間において波形等化動作（係数更新を行う動作）の実施を指示する「定数１」がゲート信号として出力される（ステップＳ５０２）。なお、低Ｃ／Ｎ状態である場合には、ＢＰＳＫ期間の信号がゲート信号として出力される（ステップＳ５０３）。
このゲート信号は、波形等化制御部１４ｂの積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のそれぞれへ出力される（図９及び図１１参照）。
これにより、波形等化部１４Ａは、ゲート信号選択部２０Ｂが出力するゲート信号に従って、ＴＭＣＣ信号が正しく復号される前に、高Ｃ／Ｎ状態である場合には、主信号の期間を８ＰＳＫとみなして波形等化を行い（ステップＳ５０１からＳ５０４）、ＴＭＣＣが正しく復号された後は、上記第４の実施形態で説明したのと同様に、Ｃ／Ｎの状態に基づいて各変調方式に対応して係数更新を行うことができる（ステップＳ４０２〜Ｓ４０６，Ｓ３０４）。
【０２１５】
その内容を下記表４に示す。
【０２１６】
【表４】
以上のように、本発明の第５の実施形態に係る復調装置は、初期動作はＢＰＳＫ変調信号期間で周波数補正部、波形等化部および位相補正部を動作させ、ＢＰＳＫ変調信号期間で位相同期がされているときのＣ／Ｎ状態をキャリア同期補助信号期間の位相誤差に基づいて検出し、当該Ｃ／Ｎレベルおよび、ＴＭＣＣデコーダから得られる１通信フレーム内の主信号の各変調方式に従って、波形等化制御部１４ｂは複数の位相変調方式に対応する推定誤差ｅ（ｎ）を算出して、波形等化（フィルタ係数の更新）を行う。また、正しくＴＭＣＣ復号されていない場合でも、当該Ｃ／Ｎが予め定めたレベルである場合、通信フレームの主信号期間に対しても８ＰＳＫ変調がされているとみなして波形等化を行う。
【０２１８】
なお、波形等化部１４Ａの波形等化フィルタ１４ａは８タップのＦＩＲフィルタを用いているが、タップ数、フィルタ形式を特に制限しているものではなく、ＩＩＲフィルタ用いても同様の効果が得られる。
【０２１９】
また、本発明の第５の実施の形態では、波形等化部１４Ａを、位相補正部１５のループ内に構成する形態で説明したが、これは本発明の効果を得ることに対して特に制限する必要がなく、周波数補正部１２における周波数誤差検出を波形等化処理を行った後の信号で行うようにする、つまり周波数補正部１２における周波数誤差検出部１２ａを波形等化部１４Ａ以降に設置すれば、波形等化部１４を位相補正部１５の前段、若しくは後段にループを分離して設置しても、同様の効果が得られる。
【０２２０】
また、直交検波部１１における局部発振信号の周波数を周波数補正部１２のループフィルタ１２ｃの出力信号によって可変できるようにし、上記構成の周波数補正部１２の複素乗算部１２ｄの変わりに、直交検波部１１により、周波数誤差を補正しても同様の効果が得られる。
【０２２１】
以上により、反射の状況の変化に対する応答性や、波形等化能力（符号点の収束特性）を向上するすることが出来、受信信号に反射を有する場合の受信性能を向上することができる。
【０２２２】
なお、本発明の第５の実施形態に係る復調装置は、第１の実施形態に係る復調装置において波形等化性能を向上させるものと説明したが、第２の実施形態に係る復調装置においても、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図３】フレーム同期検出部１６が検出する信号およびタイミング生成部１７が生成するタイミング信号を示す図
【図４】フレーム同期検出部１６の構成を示すブロック図
【図５】フレーム同期検出における位相関係を説明する図
【図６】周波数補正部１２のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図７】周波数補正における周波数ずれを説明する図
【図８】波形等化フィルタ１４ａのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図９】波形等化制御部１４ｂのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１０】波形等化における推定誤差の検出を説明する図
【図１１】波形等化制御部１４ｂにおける積分部１４ｂ３０から１４ｂ３７のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１２】家庭内の衛星放送受信設備の基本構成図
【図１３】位相補正部１５のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１４】位相補正における位相ずれを説明する図
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図１７】周波数引き込み判定部１８のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図１８】位相補正部１５Ａのさらに詳細な構成の一例を示すブロック図
【図１９】位相補正部１５Ａのさらに詳細な構成の一例を示すブロック図
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図２２】Ｃ／Ｎ検出部１９のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２３】Ｃ／Ｎ検出部１９において設定するしきい値の一例を説明する図
【図２４】ゲート信号選択部２０のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２５】波形等化モード切り替え部２１のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２６】タイミング生成部１７の出力信号、ＴＭＣＣデコーダー３５の出力信号、及び波形等化モード切り替え部２１の出力信号を示す図
【図２７】波形等化部１４Ａにおける判定部１４ｂ１のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図２８】波形等化部１４Ａにおける判定部１４ｂ１の動作を説明する図
【図２９】本発明の第４の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図３０】本発明の第４の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図３１】Ｃ／Ｎ検出部１９Ａのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図３２】ゲート信号選択部２０Ａのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図３３】本発明の第５の実施形態に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図３４】本発明の第５の実施形態に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図３５】ゲート信号選択部２０Ｂのさらに詳細な構成を示すブロック図
【図３６】位相補正部１５で生じる疑似同期発生のメカニズムを説明する図
【図３７】位相補正部１５で生じる疑似同期を説明する図
【図３８】反射がない場合の復調装置における復調信号の符号点配置を示した図
【図３９】反射がある場合の従来例の復調装置における復調信号の符号点配置を示した図
【図４０】反射がない場合の復調装置における遅延検波信号の位相配置を示した図
【図４１】反射がある場合の従来例の復調装置における遅延検波信号の位相配置を示した図
【図４２】反射がある場合の従来例の復調装置におけるＣＮ比対ビット誤り率特性を示した図
【図４３】反射波を有する伝送路のモデルを示した図
【図４４】反射がある伝送路の周波数特性を示した図
【図４５】時分割多重した位相変調を用いた伝送方法における、変調される元信号のデータ構造、および時分割多重された位相変調信号で構成される通信フレームの構造を示した図
【図４６】ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫのシンボル点配置を示した図
【図４７】第１の従来例に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図４８】第１の従来例に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【図４９】第２の従来例に係る復調装置の構成を示すブロック図
【図５０】第２の従来例に係る復調装置が行う動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１０ 時分割多重位相変調信号入力端子
１１ 直交検波部
１２ 周波数補正部
１３ 帯域制限フィルタ、
１４，１４Ａ 波形等化部
１５，１５Ａ 位相補正部
１６ フレーム同期検出部
１７ タイミング生成部
１８ 周波数引き込み検出部
１９，１９Ａ Ｃ／Ｎ検出部
２０，２０Ａ，２０Ｂ ゲート信号選択部
２１ 波形等化モード切り替え部
２２ 誤り訂正検出部
３２ 第１の誤り訂正部
３３ 第２の誤り訂正部
３４ ビデオデコーダ
３５ ＴＭＣＣデコーダ
３１ ＢＥＲ測定部
１２ａ、１８ａ 周波数誤差検出部
１２ｂ、１５ｂ ループフィルタ
１２ｃ、１５ｃ 数値制御発振部
１２ｄ、１４ａ８、１４ａ９、１４ａ１０、１４ａ１１、１４ａ１２、
１４ａ１３、１４ａ１４、１４ａ１５、１４ｂ１０、１４ｂ１１、
１４ｂ１２、１４ｂ１３、１４ｂ１４、１４ｂ１５、１４ｂ１６、
１４ｂ１７、１５ｄ 複素乗算部
１２ａ１、１６ａ、１８ａ１ 遅延検波部
１２ａ２、１５ａ、１８ａ２、１９ａ 位相誤差検出部
１２ｂ１、１４ｂ４、１４１、１５ｂ１、１８ｂ、１８ｄ３、１５ｂ８、
１５ｃ５、１９ｃ、１９ｅ３、２０ｃ、１４ｂ１ｃ、１４ｂ１ｅ、２０ｄ、
２０ｇ 切替部
１２ｂ２、１４２、１５ｂ２、１８ｃ、１８ｄ４、１５ｂ９、１５ｃ６、
１９ｄ、１９ｅ４、２０ｂ、２０ｈ 定数発生部
１２ｂ３、１２ｃ１、１５ｂ３、１５ｂ５、１５ｃ１、１８ｄ１、
１９ｅ１ 加算部
１２ｂ４、１２ｃ２、１４ａ１，１４ａ２、１４ａ３、１４ａ４、１４ａ５、
１４ａ６１４ａ７、１４ｂ４０、１４ｂ４１、１４ｂ４２、１４ｂ４３、
１４ｂ４４、１４ｂ４５、１４ｂ４６、１４４、１５ｂ４、１５ｃ２、
１８ｄ２、１９ｅ２ 遅延部
１２ｃ３、１５ｃ３ コサイン波発生部
１２ｃ４、１５ｃ４ サイン波発生部
１６ｂ 位相識別部
１６ｃ 照合部
１４ａ１６、１４３、 複素加算部
１４ｂ１ シンボル判定部
１４ｂ２ 複素減算部
１４ｂ３ 誤差評価部
１４ｂ５、１５ｂ７ ゲイン設定部
１４ｂ６ ゲート信号入力端子
１４ｂ７ フィルタ係数更新部
１４ｂ３０、１４ｂ３１、１４ｂ３２、１４ｂ３３、１４ｂ３４、１４ｂ３５、
１４ｂ３６、１４ｂ３７、１８ｄ、１９ｅ 積分部
１４ｂ２０、１４ｂ２１、１４ｂ２２、１４ｂ２３、１４ｂ２４、１４ｂ２５、
１４ｂ２６、１４ｂ２７ 複素共役化部
６０１ 信号入力端子
６０２ 分配器
６０３ 受信機Ａ
６０４ 受信機Ｂ
６０５ ケーブルＡ
６０６ ケーブルＢ
１５ｂ６ 保持部
１８ｅ、１９ｆ タイミング発生部
１８ｆ 周波数引き込み判定部
１９ｂ 絶対値化部
１９ｇ Ｃ／Ｎ高レベル判定部
２１ａ、２１ｂ、２０ｅ、２０ｊ ａｎｄ回路
２１ｃ、２０ａ、２０ｆ ｏｒ回路
１４ｂ１ａ ＢＰＳＫシンボル判定部
１４ｂ１ｂ ８ＰＳＫシンボル判定部
１４ｂ１ｄ ＱＰＳＫシンボル判定部
１９ｈ Ｃ／Ｎ低レベル判定部
２０ｉ 論理反転回路
Claims (10)
- 複数の位相変調信号と共に、通信フレーム内において位相数が最も少ない位相変調（以下、最小位相変調という）を用いて位相変調を施されたキャリア同期補助信号が等時間間隔に分散するように、時分割多重された当該通信フレームを受信する復調装置であって、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の周波数誤差を検出して周波数ずれの補正を行う周波数補正手段と、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の推定誤差を検出して波形等化を行う波形等化手段と、
前記通信フレーム内の予め定めた信号期間の位相誤差を検出して位相ずれの補正を行う位相補正手段と、
前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号を入力し、遅延検波を用いて前記通信フレームの同期信号を検出することでフレーム先頭位置を検出するフレーム同期検出手段と、
前記フレーム同期検出手段で検出した前記フレーム先頭位置に基づいて、前記キャリア同期補助信号の期間を検出し、当該キャリア同期補助信号期間を与えるタイミング信号を生成するタイミング生成手段とを備え、
前記周波数補正手段における周波数誤差検出は、前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号から行い、
前記周波数補正手段、波形等化手段および前記位相補正手段は、前記タイミング生成手段から入力する前記タイミング信号に基づいて同時に、前記最小位相変調に従った補正動作および波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする、復調装置。 - 前記波形等化手段で波形等化処理を行ったあとの信号を入力し、周波数引き込み状態を検出して、擬似同期が発生する周波数か否かを判断する周波数引き込み検出手段と、
前記周波数引き込み検出手段の判断の結果、疑似同期に陥ることがない周波数にまで周波数補正が完了した場合は、前記位相補正手段を初期化する位相補正リセット手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の復調装置。 - 前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段の検出結果、および前記タイミング信号に基づき、予め定めたしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を生成し、それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする、請求項１および請求項２のいずれかに記載の復調装置。 - 前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出する誤り訂正検出手段と、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力する信号期間付与手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段および前記誤り訂正検出手段の検出結果、並びに前記信号期間付与手段が出力する信号と前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了した場合以外は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする、請求項１および請求項２のいずれかに記載の復調装置。 - 前記位相補正手段の出力信号を入力し、前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出する誤り訂正検出手段と、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力する信号期間付与手段と、
前記Ｃ／Ｎ検出手段および前記誤り訂正検出手段の検出結果、並びに前記信号期間付与手段が出力する信号と前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了していない場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するゲート信号生成手段とをさらに備え、
前記波形等化手段は、前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うことを特徴とする、請求項１および請求項２のいずれかに記載の復調装置。 - 複数の位相変調信号と共に、通信フレーム内において位相数が最も少ない位相変調（以下、最小位相変調という）を用いて位相変調を施されたキャリア同期補助信号が等時間間隔に分散するように、時分割多重された当該通信フレームの復調方法であって、
前記通信フレームの同期信号を検出することでフレーム先頭位置を検出するステップと、
検出した前記フレーム先頭位置に基づいて、前記キャリア同期補助信号の期間を検出し、当該キャリア同期補助信号期間を与えるタイミング信号を生成するステップと、
前記タイミング信号が与える前記キャリア同期補助信号に基づいて同時に、前記最小位相変調に従った周波数の補正動作、位相の補正動作、および波形等化の動作を行うステップとを備える、復調方法。 - 周波数引き込み状態を検出して擬似同期に落ちる周波数か否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおける判断の結果、疑似同期に陥らない周波数である場合は、位相補正動作を初期化するステップとをさらに備える、請求項６に記載の復調方法。 - 前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間における位相同期の状態とＣ／Ｎの状態、および前記タイミング信号に基づき、予め定めたしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を生成し、それ以外の場合は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化の動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備える、請求項６および請求項７のいずれかに記載の復調方法。 - 前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理の訂正状態を検出するステップと、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号期間以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間におけるＣ／Ｎの状態、前記ＴＭＣＣ信号期間における誤り訂正の状態、前記出力するステップが出力する信号および前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了した場合以外は、前記キャリア同期補助信号期間を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備える、請求項６および請求項７のいずれかに記載の復調方法。 - 前記キャリア同期補助信号の期間におけるＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）の状態を検出するステップと、
前記フレーム同期信号に含まれる伝送制御信号（ＴＭＣＣ信号）の誤り訂正処理後の訂正状態を検出するステップと、
前記通信フレームにおいて、前記キャリア同期補助信号期間以外の各位相変調信号の期間を与える信号を出力するステップと、
前記キャリア同期補助信号期間における位相同期の状態とＣ／Ｎの状態、前記ＴＭＣＣ信号期間における誤り訂正の状態、前記出力するステップが出力する信号および前記タイミング信号に基づき、
誤り訂正が完了した場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記最小位相変調が施されている信号の期間を与えるゲート信号を、
それ以外の場合は、前記最小位相変調期間および予め定めた変調信号期間を与えるゲート信号を生成し、
誤り訂正が完了していない場合であって、
予め定めた第１のしきい値に対しＣ／Ｎが高い場合は、前記通信フレームの全期間を与えるゲート信号を、
予め定めた第２のしきい値に対しＣ／Ｎが低い場合は、前記キャリア同期補助信号を与えるゲート信号を生成するステップと、
前記ゲート信号が与える期間に従って波形等化動作（すなわち波形等化手段の係数更新）を行うステップとをさらに備える、請求項６および請求項７のいずれかに記載の復調方法。
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