JP4489321B2 - デジタル復調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空中を伝播して送信されるデジタル変調信号波を受信して、復調するデジタル復調装置に関するものであり、詳述すれば、当該デジタル変調信号の受信状態に応じてゲインを調整する自動利得制御機能を有するデジタル復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２５に、従来のＶＳＢ復調装置の構成を模式的に示す。ＶＳＢ復調装置ＤＳｃは、アンテナ１０、選局用チューナ１１、ダウンコンバータ１２、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、ＡＧＣ１５、ヒルベルトフィルタ１６、検波器１７、補間フィルタ１８、ロールオフフィルタ１９、波形等化器１０００、誤り訂正器１００１、およびＣ／Ｎ検出器１００２を含む。
アンテナ１０は、放送局から複数のチャンネルに渡って送信されてくるＶＳＢ変調信号波Ｓｂを受信する。選局用チューナ１１は、アンテナ１０を介して入力される複数のチャンネルに渡るＶＳＢ変調信号波Ｓｂに対して、同調する受信信号のチャンネルを選局する。ダウンコンバータ１２は、選局用チューナ１１に接続されて、選局用チューナ１１から出力される選局されたＶＳＢ変調信号の周波数を所望のＩＦ周波数に周波数変換する。
【０００３】
ＡＧＣアンプ１３は、ダウンコンバータ１２から出力されるＩＦ信号の振幅値を所望の大きさにゲインを調整するゲインコントロールアンプ(自動利得制御アンプ)である。ＡＤ変換器１４は、ＡＧＣアンプ１３から出力されるＩＦ周波数に周波数変換され、かつ所望の大きさにゲイン調整されたアナログＶＳＢ変調信号を、シンボル周波数の２倍の周波数を用いて、デジタル信号に変換される。
【０００４】
ＡＧＣ１５は、ゲインコントローラ（自動利得制御装置）であり、ＡＤ変換器１４から出力されるデジタルのＶＳＢ変調信号（以降、特に必要のない限り、単に「ＶＳＢ変調信号」と呼ぶ。）Ｓｖｓｂの振幅の平均値を計算して、ＶＳＢ復調装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号を生成する。このデジタル信号は、制御信号Ｓｃとして、ＡＧＣアンプ１３に出力される。ＡＧＣアンプ１３は、ＡＧＣ１５から出力される制御信号Ｓｃに基づいて、ダウンコンバータ１２から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を調整した後、ＡＤ変換器１４に出力する。このように、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、およびＡＧＣ１５の間で構成されるフィードバック回路により所望の振幅を有するＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが得られる。
【０００５】
ヒルベルトフィルタ１６は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの直交成分を抽出して直交成分信号を検波器１７に出力する。検波器１７は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと、ヒルベルトフィルタ１６から出力される直交成分信号に基づいて、送信されてきたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと選局用チューナ１１の発振器の周波数誤差を検出補正してベースバンド信号を生成する。
補間フィルタ１８は、装置クロック周波数データに基づいて、検波器１７から出力されるベースバンド信号をシンボルレート周波数データに変換する。
【０００６】
ロールオフフィルタ１９は、補間フィルタ１８から入力されるシンボルレート周波数データから、所望のロールオフ率で低周波領域信号を抽出する。波形等化器１０００は、ロールオフフィルタ１９から出力される低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去して波形等化処理を施す。誤り訂正器１００１は、波形等化器１０００から出力される波形等化された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施して、トランスポートストリームが復調すると共に誤り訂正数を示す誤り訂正信号を出力する。復調されたトランスポートストリームは、後続のＭＰＥＧデコーダ（図示せず）に出力される。なお、Ｃ／Ｎ検出器１００２は、誤り訂正器１００１による誤り訂正処理から、伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出する。
【０００７】
図２６に、上述のＡＧＣ１５の詳細な構成を示す。ＡＧＣ１５は振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。ＡＧＣ１５は、上述のように、ＡＤ変換器１４の出力信号を用いて振幅の平均値を計算し装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号をＡＤ変換器に入力するための制御信号を算出し、ＡＧＣアンプ１３にその制御信号を出力する。
【０００８】
そのために、振幅算出器２１は、上述のＡＤ変換器１４から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの出力値の絶対値を計算して振幅を求める。そして、振幅算出器２１は、求めた振幅を表す振幅信号を出力する。平均フィルタ２２は、振幅算出器２１から入力される振幅信号に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅の平均値を算出して平均振幅信号を出力する。誤差検出器２３は、平均フィルタ２２から入力される平均振幅信号に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの実際の平均振幅値とＶＳＢ復調装置全体が正常に動作するための所望の平均振幅値との誤差を検出して、平均振幅誤差信号を出力する。
【０００９】
ループフィルタ２４は、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号に基づいて、検出した誤差を積分して安定化信号を生成してＡＧＣ１５全体のループを安定させる。ＰＷＭ算出器２５は、ループフィルタ２４の出力を０と１の方形波の比率が誤差情報を示すための方形波に変換する。ローパスフィルタ２６は、ＰＷＭ算出器２５から入力される方形波から低域周波成分を抜き出し安定した所望のレベルに落ち着かせる。オペアンプ２７は、ＡＧＣ１５全体のループゲインを調整するために、ローパスフィルタ２６からの出力をＡＧＣアンプ１３に適切な値の大きさに増幅させて、ＡＧＣアンプ１３に入力する。
【００１０】
図２７に、上述の平均フィルタ２２の詳細な構成を示す。平均フィルタ２２は、乗算器３１ａ、乗算器３１ｂ、第１の係数付与器３２、第２の係数付与器３３、加算器３４、および遅延器３５を含む。第１の係数付与器３２は、所定の平均回数の逆数を第１の平均係数Ｋとして保持し、要求に応じて第１の平均係数Ｋを出力する。第２の係数付与器３３は、１から第１の平均係数Ｋを減じた値、つまり「１−Ｋ」を第２の平均係数として保持し、要求に応じて第２の平均係数１−Ｋを出力する。
【００１１】
上述のように、平均フィルタ２２は、振幅算出器２１で検出された振幅値を平均化する。そのために、乗算器３１ａは、振幅算出器２１から入力される振幅信号と、第１の係数付与器３２から入力される第１の平均係数Ｋを乗算し、その結果を加算器３４に出力する。加算器３４は、乗算器３１ａから入力される乗算結果と、乗算器３１ｂからの出力を加算し、その結果を誤差検出器２３および遅延器３５に出力する。遅延器３５は、加算器３４から入力される乗算結果を１制御サイクル期間だけ遅延させて出力する。乗算器３１ｂは、１制御サイクル期間だけ遅延させられた乗算結果と、第２の係数付与器３３から入力される第２の平均係数１−Ｋとを乗算して、その結果を加算器３４に出力する。
【００１２】
１制御サイクルとは、ＶＳＢ復調装置ＤＳｃおよびその構成要素において連続して行われる制御処理の１シーケンスを言う。そして、１制御サイクルの実行に要する時間、つまりある制御サイクルが開始した後に、次の制御サイクルが開始されるまでの期間を言う。なお、本明細書においては、従来技術に限らず本発明の実施形態の説明に関しても、制御サイクルをｔで表し、制御サイクル期間をＰｔで表現する。つまり、ある制御サイクルｔに対して過去或いは未来の制御サイクルはそれぞれ、ｔに自然数を加減することによって表され、対応する制御サイクル期間Ｐｔも同様にｔに自然数を加減することによって表される。このように、制御サイクルｔは、相対時刻を表すパラメータでもある。
【００１３】
このように、乗算器３１ａから出力される平均振幅信号に第１の平均係数Ｋを乗算した値を現制御サイクルｔでの値と、１制御サイクルｔ前の値とを加算器３４で、制御サイクルｔ毎に繰り返し加算することで、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅の平均値を求めることができる。
図２７を参照して、振幅算出器２１から乗算器３１ａへの入力される振幅信号をＸ１（ｔ）とし、加算器３４からの出力される平均振幅信号をＸ２（ｔ）とし場合の平均フィルタ２２における処理を説明する。図２７には、制御サイクルｔが２の場合が例示されている。なお、説明の簡便化のために、特に必要のない限り、制御サイクルｔを単に「ｔ」と呼ぶ。
【００１４】
上述の信号間には、次式（１）で表される関係が成立する。
Ｘ２（ｔ）＝Ｋ×Ｘ１（ｔ）＋（１−Ｋ）×Ｘ２（ｔ−１）・・・・ （１）
【００１５】
上式（１）に示すように、平均回数を所定の数、例えば３００回に設定すると、平均係数Ｋは１／３００となる。この場合、Ｋ＝１／３００を乗算して、それに積分和を２９９／３００倍したものを足しあわせることによって、信号Ｘ２が得られる。
【００１６】
図２８に、上述のループフィルタ２４の詳細な構成を示す。ループフィルタ２４は、積分項係数付与器４１、乗算器４２、加算器４３Ａ、および遅延器４４Ａを含む。積分項係数付与器４１は、ＡＧＣループのループ感度を表す積分項係数を保持し、要求に応じて積分項係数Ａを出力する。乗算器４２は、誤差検出器２３から入力される平均振幅信号Ｘ２（ｔ）に、積分項係数付与器４１から入力される積分項係数Ａを乗算して、Ａ×Ｘ２（ｔ）を求めて加算器４３Ａに出力する。なお、説明の簡便化のために、特に必要のない限り、平均振幅信号Ｘ２を単に「Ｘ２」と呼ぶ。加算器４３Ａは、乗算器４２から入力されるＡ×Ｘ２（ｔ）に、遅延器４４Ａから入力されるＸ２（ｔ−１）を加算して、Ａ×Ｘ２（ｔ）＋Ｘ２（ｔ−１）を求めて、Ｘ３（ｔ）としてＰＷＭ算出器２５に出力するとともに、遅延器４４Ａに出力する。
【００１７】
ｔが１の時は、遅延器４４Ａの出力であるＸ２（ｔ−１＝０）がゼロとなるので、加算器４３ＡからはＡ×Ｘ２（ｔ）が遅延器４４Ａに出力されると共に、安定化信号Ｘ３（ｔ）としてＰＷＭ算出器２５に出力される。
ｔが２の場合は、Ａ×Ｘ２（ｔ）＋Ｘ２（ｔ−１）が遅延器４４Ａに出力されると共に、安定化信号Ｘ３（ｔ）としてＰＷＭ算出器２５に出力される。以降、同様に処理される。
【００１８】
上記の信号間には、次式（２）で表される関係が成立する。
Ｘ３（ｔ）＝Σ｛Ａ×Ｘ２（ｔ）｝ ・・・ （２）
【００１９】
図２９に、上述のＰＷＭ算出器２５の詳細な構成を示す。ＰＷＭ算出器２５は、オーバーフロー付き加算器５１および遅延器５２を含む。なお、説明の簡便化のために、特に必要がない限り、安定化信号Ｘ３および方形波信号Ｘ４をそれぞれ、単に「Ｘ３」および「Ｘ４」と呼ぶ。
【００２０】
上記信号間には、次式（３）で表される関係が成立する。
Ｘ４（ｔ）＝Σ｛Ｘ３（ｔ）｝ ・・・ （３）
【００２１】
なお、ループフィルタ２４の出力信号Ｘ３がｎビット（ｎは所定の自然数）のビット幅を持ったデジタル信号の場合、ある時刻（制御サイクルｔ）において、オーバーフロー付き加算器５１によりｎビットよりも、オーバーフローした場合のみ１が出力され、それ以外の場合は０が出力される。そのようにすれば、０と１の方形波の比率が、ループフィルタ２４から出力された信号Ｘ３に比例する。
【００２２】
次に、図３０を参照してＶＳＢ復調装置ＤＳｃの主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１は、電源が投入されて運転が開始されると、先ず、ステップ＃１００の「アナログＶＳＢ変調信号受信」サブルーチンが開始される。
【００２３】
ステップ＃１００において、選局用チューナ１１によってアンテナを介して入力される複数のチャンネルに渡るＶＳＢ変調信号に対して、同調する受信信号のチャンネルを選局する。選局されたチャンネルのアナログＶＳＢ変調信号が受信される。そして、次のステップ＃２００の「ダウンコンバート」サブルーチンが開始される。
【００２４】
ステップ＃２００において、ステップ＃１００で得られたアナログのＶＳＢ変調信号が、ダウンコンバータ１２によって、所望の周波数を有するＩＦ信号に変換される。そして、次のステップ＃３００の「増幅」サブルーチンが開始される。
【００２５】
ステップ＃３００において、ステップ＃２００で生成されたＩＦ信号が、ＡＧＣアンプ１３によって所定のゲインで増幅される。そして、次のステップ＃４００の「ＡＤ変換」サブルーチンが開始される。
【００２６】
ステップ＃４００において、ステップ＃３００で増幅されたＩＦ信号であるアナログＶＳＢ変調信号が、ＡＤ変換器１４によってデジタルのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに変換される。そして、次のステップ＃６００の「ヒルベルトフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【００２７】
ステップ＃６００において、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに基づいて、ヒルベルトフィルタ１６は直交成分信号を生成する。そして、次のステップ＃７００の「検波」サブルーチンが開始する。
【００２８】
ステップ＃７００において、検波器１７は、ステップ＃４００で得られたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを、ステップ＃６００で得られた直交成分信号で検波して、ベースバンド信号を生成する。そして、次のステップ＃８００の「保管フィルタリング処理」サブルーチンが開始する。
【００２９】
ステップ＃８００において、ステップ＃７００で得られたベースバンド信号が、補間フィルタ１８によってシンボルレート周波数データに変換される。そして、次のステップ＃９００の「ロールオフフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【００３０】
ステップ＃９００において、ステップ＃８００で得られたシンボルレート周波数データに基づいて、ロールオフフィルタ１９は低周波領域シンボルレート周波数信号を生成する。そして、次のステップ＃１０００の「波形等化処理」サブルーチンが開始する。
【００３１】
ステップ＃１０００において、波形等化器１０００が、ステップ＃９００で得られた低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去する。そして、次のステップ＃１１００の「誤り訂正」サブルーチンが開始する。
【００３２】
ステップ＃１１００において、誤り訂正器１００１は、ステップ＃１０００で波形等化処理された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施す。結果、復調されたトランスポートストリームが、外部のＭＰＥＧデコーダに出力される。そして、次のステップ＃１２００の「Ｃ／Ｎ検出」サブルーチンが開始する。
【００３３】
ステップ＃１２００において、ステップ＃１１００における誤り訂正器１００１の誤り訂正処理に基づいて、伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出する。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放送局から送信されたデジタル変調信号波Ｓｂは大気中を伝播してアンテナ１０で受信されるまでに、種々の妨害要因によって劣化される。妨害要因としては、建物などの巨大固定物或いは飛行機や自動車による反射および遮断がある。さらに、他の電波源から発信された電波による干渉、自然現象や人為的要因による電磁界の干渉がある。また、卑近な例としては、アンテナ１０の周囲が人間が移動するだけで、アンテナ１０で受信されるＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベルは著しく変動する。このようなＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベルの変動は、すなわち、ＶＳＢ変調信号波Ｓｂの品質の劣化であり、ＶＳＢ復調装置の復調性能に多大な影響を与える。
【００３５】
妨害要因による影響の一つとして、誤り訂正器１００１によって実行される誤り訂正処理時のビット誤り率がある。このビット誤り率は、ＡＧＣ回路（ＡＧＣ１５）の平均フィルタ（平均フィルタ２２）の平均係数（第１の平均係数Ｋ）の値によって制御することができる。平均係数を大きくすると、送信電波のアンテナでの受信レベルの変動量が大きくても適応できるが、装置として熱雑音が増加し、ビット誤り率が劣化する。逆に、平均係数を小さくすると、電波の受信レベルの変動量が大きい場合、ＡＧＣ回路が追従しなくなるが、装置としての熱雑音が減少し、ビット誤り率が良化する。
【００３６】
従来のデジタル復調装置において、ＡＧＣ回路の平均フィルタの平均係数は一意に決まっているため、アンテナへ送られてきた電波の受信レベルの変動量に対する性能と、装置全体のビット誤り率に対する性能の２つを同時に満たすことができないという問題がある。
本発明は、この点に着目して、電波の受信レベルの変動量および装置全体のビット誤り率に応じて、平均フィルタの平均係数を適正かつ動的に設定できるデジタル復調装置を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、利得を調整する利得調整器とを備えるデジタル復調装置。
【００３８】
上記のように、第１の発明においては、空中を伝播してくる過程における様々な妨害要因によって変動する、デジタル変調信号波の受信状態に応じて、自動利得制御増幅処理を制御することによって、高品位にデジタル信号を復調できる。
【００３９】
第２の発明は、第１の発明において、受信レベル変動量検出器は、受信されたデジタル信号波の振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４０】
第３の発明は、第１の発明において、受信レベル変動量検出器は、受信されたデジタル信号波の誤り率に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４１】
第４の発明は、第１の発明において、受信レベル変動量検出器は、
受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調器と、
第１のデジタル変調信号を利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅器と、
第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換器と、
第３のデジタル変調信号の振幅に基づいて、第１のデジタル変調信号の受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出器とを備え、利得調整器は、検出された第３のデジタル変調信号の受信レベル変動量に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００４２】
第５の発明は、第４の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタとを備え、同調信号受信レベル変動量検出器は生成された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４３】
第６の発明は、第５の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号の任意の２つの値の差を検出する２値差検出器と、
２値差を所定値の閾値とを比較することによって、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４４】
上記のように、第６の発明においては、閾値の値および数を任意に設定することによって、受信するデジタル変調波の種類や受信状態に応じて、きめ細やかにゲイン調整でき、より高品位なデジタル信号を復調できる。
【００４５】
第７の発明は、第６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、比較結果を示す値を有するレベル変動量信号を生成し、利得制御器はレベル変動量信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００４６】
第８の発明は、第７の発明において平均フィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００４７】
上記のように、第８の発明においては、受信レベル変動に応じて平均係数を設定するので、受信レベル変動に対応した適用平均フィルタリングができる。
【００４８】
第９の発明は、第８の発明において、平均フィルタは、第１の平均係数と、第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の平均係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の平均係数を選択することを特徴とする。
【００４９】
第１０の発明は、第７の発明において、ループフィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて、積分項係数の値を変動させる適応ループフィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００５０】
上記のように、第１０の発明においては、受信レベル変動に応じて積分項係数を設定するので、受信レベル変動に対応した適用ループフィルタリングができる。
【００５１】
第１１の発明は、第１０の発明において、ループフィルタは、第１の積分項係数と、第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の積分項係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の積分項係数を選択することを特徴とする。
【００５２】
第１２の発明は、第６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号を０と１で表される方形波信号に変換するＰＷＭ算出器と、
方形波信号から低域周波成分を抽出して低周波方形波信号を生成するローパスフィルタとを備え、
同調信号受信レベル変動量検出器は、低周波方形波信号に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５３】
第１３の発明は、第１２の発明において、利得調整器は、低周波方形波信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００５４】
第１４の発明は、第１２の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
低周波方形波信号に基づいて、自動利得制御増幅器の利得を調整する利得調整信号を生成する利得調整信号生成器とを備え、同調信号受信レベル変動量検出器は、利得調整信号に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５５】
第１５の発明は、第１４の発明において、利得調整器は、利得調整信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００５６】
第１６の発明は、第４の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器はさらに、
第３のデジタル変調信号から直交成分を作り出すヒルベルトフィルタと、
第３のデジタル変調信号の周波数と同調器の発振周波数との誤差を検出補正しベースバンド信号に周波数変換する検波器と、
システムクロック周波数データに基づいて、ベースバンド信号からシンボルレート周波数データに変換する補間フィルタと、
シンボルレート周波数データを所望のロールオフ率で低域成分を抽出して低域シンボルレート周波数データを生成するロールオフフィルタと、
低域シンボルレート周波数データから伝送路に起因する歪みを除去する波形等化器と、
波形等化された低域シンボルレート周波数データに、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正器と、
誤り訂正に基づいて、第３のデジタル復調信号の誤り率量を検出する誤り率検出器とを備え、受信レベル変動量検出器は検出された誤り率に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５７】
第１７の発明は、第１６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
検出された誤り率を所定値の閾値とを比較することによって、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５８】
第１８の発明は、第１７の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、比較結果を示す値を有するレベル変動量信号を生成し、利得調整器はレベル変動量信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００５９】
第１９の発明は、第１８の発明において、平均フィルタ、レベル変動量信号の値に基づいて平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００６０】
第２０の発明は、第１９の発明において、平均フィルタは、第１の平均係数と、第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の平均係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の平均係数を選択することを特徴とする。
【００６１】
第２１の発明は、第１８の発明において、ループフィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて、積分項係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００６２】
第２２の発明は、第２１の発明において、ループフィルタは、第１の積分項係数と、第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の積分項係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の積分項係数を選択することを特徴とする。
【００６３】
第２３の発明は、第１７の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号を０と１で表される方形波信号に変換するＰＷＭ算出器と、
方形波信号から低域周波成分を抽出して低周波方形波信号を生成するローパスフィルタと、
低周波方形波信号に基づいて、自動利得制御増幅器の利得を調整する利得調整信号を生成する利得調整信号生成器とを備え、利得調整器は利得調整信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００６４】
第２４の発明は、第２の発明において、受信レベル変動量検出器は、
受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調器と、
第１のデジタル変調信号を利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅器と、
第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換器と、
受信されたデジタル変調波振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出器とを備え、利得調整器は、検出された受信レベル変動量に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００６５】
第２５の発明は、第２４の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタとを備え、同調信号受信レベル変動量検出器は検出された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００６６】
第２６の発明は、第２５の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号の任意の２つの値の差を検出する２値差検出器と、
２値差を所定値の閾値とを比較することによって、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００６７】
第２７の発明は、第２６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、比較結果を示す値を有するレベル変動量信号を生成し、利得制御器はレベル変動量信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００６８】
第２８の発明は、第２７の発明において、平均フィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００６９】
第２９の発明は、第２８の発明において、平均フィルタは、第１の平均係数と、第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の平均係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の平均係数を選択することを特徴とする。
【００７０】
第３０の発明は、第２７の発明において、ループフィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて、積分項係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００７１】
第３１の発明は、第３０の発明において、ループフィルタは、第１の積分項係数と、第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の積分項係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の積分項係数を選択することを特徴とする。
【００７２】
第３２の発明は、第２６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号を０と１で表される方形波信号に変換するＰＷＭ算出器と、
方形波信号から低域周波成分を抽出して低周波方形波信号を生成するローパスフィルタと、
低周波方形波信号に基づいて、自動利得制御増幅器の利得を調整する利得調整信号を生成する利得調整信号生成器とを備え、利得調整器は利得調整信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００７３】
第３３の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
検出された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、平均フィルタの平均係数の値を適応的に設定する平均係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７４】
第３４の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
検出された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、ループフィルタの積分項係数の値を適応的に設定する積分項係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７５】
第３５の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
受信されたデジタル変調信号波の振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、平均フィルタの平均係数の値を適応的に設定する平均係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７６】
第３６の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
受信されたデジタル変調信号波の振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、ループフィルタの積分項係数の値を適応的に設定する積分項係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７７】
【発明の実施の形態】
以下に、図１、図２、図３、図４、図５、図６、および図７を参照して、本発明の第１の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３および図１４を参照して、本発明の第２の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。図１５、図１６、図１７、図１８および図１９を参照して、本発明の第３の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。そして、図２０、図２１、図２２、図２３、および図２４を参照して、本発明の第４の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。
【００７８】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態にかかるデジタル装置を、ＶＳＢ復調装置として構成した例を示す。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１は、アンテナ１０、選局用チューナ１１、ダウンコンバータ１２、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、適応ＡＧＣ１５Ａ、ヒルベルトフィルタ１６、検波器１７、補間フィルタ１８、ロールオフフィルタ１９、波形等化器１０００、誤り訂正器１００１、およびＣ／Ｎ検出器１００２を含む。
【００７９】
アンテナ１０は、放送局から複数のチャンネルに渡って送信されてくるＶＳＢ変調信号波Ｓｂを受信する。選局用チューナ１１は、特定のチャンネル周波数に同調して、アンテナ１０で受信された複数チャンネルに渡るＶＳＢ変調信号波Ｓｂから特定のチャンネルのＶＳＢ変調信号を取り出す。ダウンコンバータ１２は、選局用チューナ１１に接続されて、選局用チューナ１１から出力される選局されたＶＳＢ変調信号の周波数を所望のＩＦ周波数に周波数変換する。
【００８０】
ＡＧＣアンプ１３は、ダウンコンバータ１２から出力されるＩＦ信号の振幅値を所望の大きさにゲインを調整するゲインコントロールアンプである。ＡＤ変換器１４は、ＡＧＣアンプ１３から出力されるＩＦ周波数に周波数変換され、かつ所望の大きさにゲイン調整されたアナログＶＳＢ変調信号を、シンボル周波数の２倍の周波数を用いて、デジタル信号に変換する。
【００８１】
適応ＡＧＣ１５Ａは、ゲインコントローラであり、ＡＤ変換器１４から出力されるデジタルのＶＳＢ変調信号（以降、特に必要のない限り、単に「ＶＳＢ変調信号」と呼ぶ。）Ｓｖｓｂの振幅の平均値を計算すると共に、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を評価して、ＶＳＢ復調装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号を生成する。このデジタル信号は、ＡＧＣアンプ１３のゲインを所望の値にするための制御信号として、ＡＧＣアンプ１３に出力される。この制御信号はＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が適応されており、この意味において、受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃと呼ぶ。
後ほど図２を参照して詳述するが、本実施形態においては、適応ＡＧＣ１５Ａは、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂから所望の振幅値を算出して、受信するデジタル変調信号の振幅のレベル変動量を計算し、その変動量が小さい時は、平均フィルタの平均係数を小さくし、その変動量が大きい時は、平均フィルタの平均係数を大きくする適応平均フィルタを備え受信レベル変動適応制御信号ＳａｃをＡＧＣアンプ１３へ入力する。
【００８２】
ＡＧＣアンプ１３は、適応ＡＧＣ１５Ａから出力される受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃに基づいて、ダウンコンバータ１２から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を調整した後、ＡＤ変換器１４に出力する。このように、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、および適応ＡＧＣ１５Ａの間で構成されるフィードバック回路により所望の振幅を有するＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが得られる。これについては、後ほど図２、図３、図４および図５を参照して詳しく説明する。
【００８３】
ヒルベルトフィルタ１６は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの直交成分を抽出して直交成分信号を検波器１７に出力する。検波器１７は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと、ヒルベルトフィルタ１６から出力される直交成分信号に基づいて、送信されてきたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと選局用チューナ１１の発振器の周波数誤差を検出補正してベースバンド信号を生成する。
補間フィルタ１８は、装置クロック周波数データに基づいて、検波器１７から出力されるベースバンド信号をシンボルレート周波数データに変換する。
【００８４】
ロールオフフィルタ１９は、補間フィルタ１８から入力されるシンボルレート周波数データから、所望のロールオフ率で低周波領域信号を抽出する。波形等化器１０００は、ロールオフフィルタ１９から出力される低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去して波形等化処理を施す。誤り訂正器１００１は、波形等化器１０００から出力される波形等化された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施して、トランスポートストリームを復調する。復調されたトランスポートストリームは、後続のＭＰＥＧデコーダ（図示せず）に出力される。なお、Ｃ／Ｎ検出器１００２は、誤り訂正器１００１に接続されて、誤り訂正器１００１による誤り訂正処理から伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出するして、Ｃ／Ｎ信号Ｓｃｎを生成する。
【００８５】
図２を参照して、適応ＡＧＣ１５Ａについて説明する。適応ＡＧＣ１５Ａは振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。適応ＡＧＣ１５Ａは、上述のように、ＡＤ変換器１４の出力信号を用いて振幅の平均値を計算し装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号をＡＤ変換器に入力するための受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃを算出し、ＡＧＣアンプ１３にその受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃを出力する。
【００８６】
そのために、振幅算出器２１は、上述のＡＤ変換器１４から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの出力値の絶対値を計算して振幅を求める。そして、振幅算出器２１は、求めた振幅を表す振幅信号を出力する。適応平均フィルタ２２Ａは、振幅算出器２１から入力される振幅信号およびレベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅の平均値をＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に応じて算出し、適応化平均振幅信号Ｓａａを出力する。
誤差検出器２３は、適応平均フィルタ２２Ａから入力される適応化平均振幅信号Ｓａａに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの実際の平均振幅値とＶＳＢ復調装置全体が正常に動作するための所望の平均振幅値との誤差Ｅａを検出して、平均振幅誤差信号ＳＥａを出力する。
【００８７】
ループフィルタ２４は、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号に基づいて、検出した誤差Ｅａを積分して安定化信号ＳＳｐを生成して適応ＡＧＣ１５Ａ全体のループを安定させる。
【００８８】
レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４から出力される安定化信号ＳＳｐに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、検出した受信レベル変動量を表すレベル変動信号Ｓｓｗを生成する。つまり、アンテナ１０で受信した信号のレベル変動量が大きい場合は、ループフィルタ２４の出力値の変動量が大きく、レベル変動量が小さい場合はループフィルタ２４の出力値の変動量が小さくなるため、ループフィルタ２４からの出力される安定化信号ＳＳｐの値をレベル変動量算出器６２Ａにおいて算出して、レベル変動信号Ｓｓｗを生成する。
【００８９】
適応平均フィルタ２２Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、内部の平均係数を変えることによって、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に応じた平均化処理を行って、上述の適応化平均振幅信号Ｓａａを生成する。この意味において、レベル変動信号Ｓｓｗは平均係数制御信号とも言える。なお、適応平均フィルタ２２Ａの内部処理については、後ほど図３を参照して、詳しく説明する。
【００９０】
ＰＷＭ算出器２５は、ループフィルタ２４から出力される安定化信号ＳＳｐを０と１の方形波の比率が誤差情報を示す方形波信号Ｓｒに変換する。ローパスフィルタ２６は、ＰＷＭ算出器２５から入力される方形波信号Ｓｒから低域周波成分を抜き出し安定した所望のレベルに落ち着かせて、低周波方形波信号Ｓｒｌを生成する。オペアンプ２７は、ＡＧＣ１５Ａ全体のループゲインを調整するために、ローパスフィルタ２６から入力される低周波方形波信号ＳｒｌをＡＧＣアンプ１３に適切な値の大きさに増幅させて、受信レベル変動適応制御信号ＳａｃとしてＡＧＣアンプ１３に入力する。
【００９１】
図３を参照して、適応平均フィルタ２２Ａについて説明する。適応平均フィルタ２２Ａは、乗算器３１ａ、乗算器３１ｂ、遅延器３５、第１の小レベル変動平均係数付与器７１、第１の大レベル変動平均係数付与器７２、第１の切り換えスイッチ７３、第２の小レベル変動平均係数付与器７４、第２の大レベル変動量平均係数付与器７５、および第２の切り換えスイッチ７６を含む。
【００９２】
第１の小レベル変動平均係数付与器７１は、レベル変動量が小さい場合に適した平均係数である第１の小レベル変動量平均係数ＫＡを保持し、要求に応じて第１の小レベル変動量平均係数ＫＡを出力する。第１の第レベル変動平均係数付与器７２は、レベル変動量が大きい場合に適した平均係数である第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを保持し、要求に応じて第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを出力する。
【００９３】
第１の切り換えスイッチ７３は、第１の小レベル変動平均係数付与器７１の出力ポート、第１の大レベル変動平均係数付与器７２の出力ポート、乗算器３１ａの入力ポート、およびレベル変動量検出器６２Ａの出力ポートに接続されている。そして、レベル変動量検出器６２Ａから入力される、レベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、第１の切り換えスイッチ７３は第１の小レベル変動平均係数付与器７１或いは第１の大レベル変動平均係数付与器７２のいずれか一方の出力ポートを選択して、乗算器３１ａの入力ポートに接続する。結果、第１の小レベル変動量平均係数ＫＡ或いは第１の大レベル変動量平均係数ＫＢのいずれか、レベル変動信号Ｓｓｗが示す方が乗算器３１ａに入力される。
【００９４】
第２の小レベル変動平均係数付与器７４は、１から第１の小レベル変動量平均係数ＫＡを減じた値、つまり「１−ＫＡ」を第２の小レベル変動量平均係数として保持し、要求に応じて第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡを出力する。第２の大レベル変動平均係数付与器７５は、１から第１の第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを減じた値、つまり「１−ＫＢ」を第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢとして保持し、要求に応じて第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＢを出力する。
【００９５】
第２の切り換えスイッチ７６は、第２の小レベル変動平均係数付与器７４の出力ポート、第２の大レベル変動平均係数付与器７５の出力ポート、乗算器３１ｂの入力ポートに接続される出力ポート、およびレベル変動量検出器６２Ａの出力ポートに接続されている。そして、レベル変動量検出器６２Ａから入力される、レベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、第２の小レベル変動平均係数付与器７４或いは第２の大レベル変動平均係数付与器７５のいずれか一方の出力ポートを選択して、乗算器３１ｂの入力ポートに接続する。結果、第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡ或いは第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＢのいずれか、レベル変動信号Ｓｓｗが示す方が乗算器３１ａに入力される。
【００９６】
なお、本実施形態においては、受信レベル変動量を大（ＫＢ、１−ＫＢ）と低（ＫＡ、１−ＫＡ）の２段階に分けて識別しているので、レベル変動量検出器６２Ａで生成されるレベル変動信号Ｓｓｗは、好ましくは、それぞれ大と低に対応する二値の値を有するように生成される。また、後述するように、レベル変動信号Ｓｓｗは初期値として、大レベル変動に対応する値を有する。なお、受信レベル変動量の識別段数は、必要処理精度に応じて任意に増やしても良い。また、説明の簡便化のために、特に必要のない限り、第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡおよび第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢをそれぞれ、単に「１−ＫＡ」および「１−ＫＢ」と呼ぶ。
【００９７】
以下に、適応平均フィルタ２２Ａの内部処理について、振幅算出器２１から入力される振幅信号ＳａをＸ１（ｔ）と表し、適応平均フィルタ２２Ａから出力される適応化平均振幅信号ＳａａをＸ２（ｔ）と表して説明する。
【００９８】
先ず、レベル変動信号Ｓｓｗの値がレベル変動閾値Ｌｔｈより小さい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が小さい場合について考える。この場合、第１の切り換えスイッチ７３は第１の小レベル変動平均係数付与器７１を選択し、第２の切り換えスイッチ７６は第２の小レベル変動平均係数付与器７４を選択する。結果、乗算器３１ａには第１の小レベル変動量平均係数ＫＡが入力され、乗算器３１ｂには第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡが入力される。
【００９９】
結果、乗算器３１ｂにおいて、遅延器３５から出力されたＫＡ×Ｘ２（ｔ−１）と、第２の小レベル変動平均係数付与器７４から出力された１−ＫＡが乗算されて、（１−ＫＡ）×ＫＡ×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。この（１−ＫＡ）×ＫＡ×Ｘ２（ｔ−１）が加算器３４に出力される。加算器３４においては、乗算器３１ａから入力されたＫＡ×Ｘ１（ｔ）と、乗算器３１ｂから入力された（１−ＫＡ）×Ｘ２（ｔ−１）が加算されて、ＫＡ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＡ）×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。このＫＡ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＡ）×Ｘ２（ｔ−１）が、遅延器３５に入力されると共に、誤差検出器２３に対して適応化平均振幅信号Ｓａａ（Ｘ２（ｔ））として出力される。
【０１００】
次に、レベル変動信号Ｓｓｗの値がレベル変動閾値Ｌｔｈより大きい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が大きい場合について考える。この場合、第１の切り換えスイッチ７３は第１の大レベル変動平均係数付与器７２を選択し、第２の切り換えスイッチ７６は第２の大レベル変動平均係数付与器７５を選択する。結果、乗算器３１ａには第１の大レベル変動量平均係数ＫＢが入力され、乗算器３１ｂには第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＢが入力される。
【０１０１】
なお、閾値Ｌｔｈの設定方法について、一例を挙げて説明する。今、入力されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂのレベル変動が、振幅差（値差Ｄ）が６ｄＢである場合は、レベル変動閾値Ｌｔｈは１０Ｈｚと設定する。振幅差（値差Ｄ）は６ｄＢである必要もなく、振幅差（値差Ｄ）に応じて、レベル変動閾値Ｌｔｈは１０Ｈｚ以外の適切な値に設定されることも言うまでもない。
【０１０２】
結果、乗算器３１ｂにおいて、遅延器３５から出力されたＫＢ×Ｘ２（ｔ−１）と、第２の大レベル変動平均係数付与器７５から入力された１−ＫＢが乗算されて、（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。この（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が加算器３４に出力される。加算器３４においては、乗算器３１ａから入力されたＫＢ×Ｘ１（ｔ）と、乗算器３１ｂから入力された（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が加算されて、ＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。このＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が、遅延器３５に入力されると共に、誤差検出器２３に対して適応化平均振幅信号Ｓａａ（Ｘ２（ｔ））として出力される。
【０１０３】
上述の信号間には、次式（４）で表される関係が成立する。
【０１０４】
なお、上式（４）は、連続する２つの制御サイクルｔおよびｔ−１のおける関係を表したものである。なお、本実施形態においては、小レベル変動量平均係数ＫＡおよび大レベル変動量平均係数ＫＢは一例として、それぞれ１／１０００および１／２００に設定される。そして、レベル変動量が小さい場合には、１／１０００を乗算して、それに積分和９９９／１０００倍したものを足しあわせて、Ｘ２（ｔ）が求められる。レベル変動量が大きい場合には、１／２００を乗算して、それに積分和１９９／２００倍したものを足しあわせて、Ｘ２（ｔ）が求められる。
【０１０５】
次に、図４を参照してＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１は、電源が投入されて運転が開始されると、先ず、ステップ＃１００の「アナログＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂ受信」サブルーチンが開始される。
【０１０６】
ステップ＃１００において、選局用チューナ１１によってアンテナ１０を介して入力される複数のチャンネルに渡るＶＳＢ変調信号に対して、同調する受信信号のチャンネルを選局する。選局されたチャンネルのアナログＶＳＢ変調信号が受信される。そして、次のステップ＃２００の「ダウンコンバート」サブルーチンが開始される。
【０１０７】
ステップ＃２００において、ステップ＃１００で得られたアナログのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが、ダウンコンバータ１２によって、所望の周波数を有するＩＦ信号に変換される。そして、次のステップ＃３００の「増幅」サブルーチンが開始される。
【０１０８】
ステップ＃３００において、ステップ＃２００で生成されたＩＦ信号が、ＡＧＣアンプ１３によって所定のゲインで増幅される。そして、次のステップ＃４００の「ＡＤ変換」サブルーチンが開始される。
【０１０９】
ステップ＃４００において、ステップ＃３００で増幅されたＩＦ信号であるアナログＶＳＢ変調信号が、ＡＤ変換器１４によってデジタルのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに変換される。そして、次のステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンが開始される。
【０１１０】
ステップ＃５００Ａにおいて、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に基づいて、適応ＡＧＣ１５Ａが受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃを生成して、上述のステップ＃３００におけるＡＧＣアンプ１３のゲイン値を制御する。つまり、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の運転開始後初めてのステップ＃３００においては、ＡＧＣアンプ１３は予め定められたゲイン値を用いる。そして、本ステップ以降は、ＡＧＣアンプ１３は、適応ＡＧＣ１５Ａによって制御されたゲイン値を用いる。次のステップ＃６００の「ヒルベルトフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【０１１１】
ステップ＃６００において、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに基づいて、ヒルベルトフィルタ１６は直交成分信号を生成する。そして、次のステップ＃７００の「検波」サブルーチンが開始する。
【０１１２】
ステップ＃７００において、検波器１７は、ステップ＃４００で得られたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを、ステップ＃６００で得られた直交成分信号で検波して、ベースバンド信号を生成する。そして、次のステップ＃８００の「波形処理」サブルーチンが開始する。
【０１１３】
ステップ＃８００において、ステップ＃７００で得られたベースバンド信号が、補間フィルタ１８によってシンボルレート周波数データに変換される。そして、次のステップ＃９００の「ロールオフフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【０１１４】
ステップ＃９００において、ステップ＃８００で得られたシンボルレート周波数データに基づいて、ロールオフフィルタ１９は低周波領域シンボルレート周波数信号を生成する。そして、次のステップ＃１０００の「補間フィルタリング処理」サブルーチンが開始する。
【０１１５】
ステップ＃１０００において、波形等化器１０００が、ステップ＃９００で得られた低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去する。そして、次のステップ＃１１００の「誤り訂正」サブルーチンが開始する。
【０１１６】
ステップ＃１１００において、誤り訂正器１００１は、ステップ＃１０００で波形等化処理された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施す。結果、復調されたトランスポートストリームが、外部のＭＰＥＧデコーダに出力される。そして、次のステップ＃１２００の「Ｃ／Ｎ検出」サブルーチンが開始する。
【０１１７】
ステップ＃１２００において、ステップ＃１１００における誤り訂正器１００１の誤り訂正処理に基づいて、伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出する。
【０１１８】
上述のように、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１においては、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に基づいて、ステップ＃５００Ａにおいて、適応ＡＧＣ１５Ａの適応平均フィルタ２２Ａを適正に設定することによって、上述のステップ＃３００におけるＡＧＣアンプ１３のゲイン値を制御する。このことにより、受信変動レベルに対応した適正なゲインでＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを増幅することによって、高品位なデジタル信号を復調できる。
【０１１９】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ａによって実行される、上述のステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号ＳｖｓｂがＡＤ変換器１４から、適応ＡＧＣ１５Ａの振幅算出器２１に入力された時点で、ステップ＃５００Ａの処理が開始する。
【０１２０】
先ず、ステップＳ２において、振幅算出器２１が入力されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を求めて、振幅信号Ｓａを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、処理は次のステップＳ４Ａに進む。
【０１２１】
ステップＳ４Ａにおいて、適応平均フィルタ２２Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、それぞれ第１の大レベル変動量平均係数ＫＢおよび第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢを初期値として設定する。前述のように、レベル変動量検出器６２Ａは、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信変動レベルを検出していないＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の運転開始時には、大レベル変動を示す値のレベル変動信号Ｓｓｗを出力するように設定されているからである。
【０１２２】
具体的には、第１の切り換えスイッチ７３は第１の大レベル変動平均係数付与器７２を選択して、第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを乗算器３１ａに入力させる。第２の切り換えスイッチ７６は、第２の大レベル変動平均係数付与器７５を選択して、第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢを乗算器３１ｂに入力させる。そして、処理は次のステップＳ６に進む。
【０１２３】
ステップＳ６において、ステップＳ４Ａで選択された第１の大レベル変動量平均係数ＫＢおよび第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢに基づいて、平均化処理が実施され、ＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ１（ｔ−１）が求められて、適応化平均振幅信号Ｓａａとして誤差検出器２３に出力される。そして、処理は次のステップＳ８に進む。
【０１２４】
ステップＳ８において、所定時間が計時された後に、処理は次のステップＳ１０に進む。これは、適応平均フィルタ２２Ａから出力される適応化平均振幅信号Ｓａａの値が安定するまで、所定数ｎの制御サイクルｔに渡る処理を要するために、ｎ×Ｐｔの期間だけ待機するものである。
【０１２５】
ステップＳ１０において、誤差検出器２３は、ステップＳ６で求められた適応化平均振幅信号Ｓａａ（ＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ１（ｔ−１））に基づいて、誤差Ｅａを求める。そして、平均振幅誤差信号ＳＥａを生成して、ループフィルタ２４に出力する。
【０１２６】
ステップＳ１２において、ループフィルタ２４は、ステップＳ１０で生成された平均振幅誤差信号ＳＥａを積分して適応化平均振幅信号Ｓａａを生成して、レベル変動量検出器６２Ａに出力する。
【０１２７】
ステップＳ１４において、レベル変動量検出器６２Ａは、ステップＳで生成された適応化平均振幅信号Ｓａａの不特定の２ポイントの値を取得する。
【０１２８】
ステップＳ１６において、レベル変動量検出器６２Ａは、ステップＳ１４で取得された２ポイントの値差Ｄを求める。
【０１２９】
ステップＳ１８において、レベル変動量検出器６２Ａは、ステップＳ１６で求めた値差Ｄを所定のレベル変動閾値Ｌｔｈより大きいか否かが判断される。Ｙｅｓと判断される場合、処理はステップＳ２０に進む。
【０１３０】
ステップＳ２０において、レベル変動量検出器６２Ａは、レベル変動が大であることを示すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、本サブルーチンを終了する。
【０１３１】
一方、ステップＳ１８において、Ｎｏと判断された場合は、処理はステップＳ２２に進む。そして、ステップＳ２２において、レベル変動量検出器６２Ａは、レベル変動が小であることを示すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、本サブルーチンを終了する。
【０１３２】
なお、上述のステップＳ２０およびＳ２２でそれぞれ、レベル変動量検出器６２Ａは大受信レベル変動および小受信レベル変動を表すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して出力する。結果、次の制御サイクルｔでステップＳ４Ａの処理が再び実行される際には、前回の制御サイクルｔ−１でステップＳ２０およびステップＳ２２で生成されたレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、大レベル変動量平均係数（ＫＢ、１−ＫＢ）或いは小レベル変動量平均係数（ＫＡ、１−ＫＡ）のいずれかが適応平均フィルタ２２Ａに設定される。
【０１３３】
なお、上述のステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、およびＳ２２は、本発明の主な特徴である、レベル変動量検出器６２Ａにより実行されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出して評価する処理（ステップ＃５５０Ａ）に相当する。そして、ステップＳ２０およびＳ２２では、２種類の値のいずれかを有するレベル変動信号Ｓｓｗが生成されるが、これは本実施形態においては、適応平均フィルタ２２Ａの内部に大レベル変動用／小レベル変動用の２種類の平均係数が用意されているからである。よって、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１において所望する復調品質に応じて、平均係数を３種類以上にしても良く、その場合はレベル変動信号Ｓｓｗの値もしかるべく多様化されることは言うまでもない。
【０１３４】
図６を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ａの第１の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ａ＿１は、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、適応平均フィルタ２２Ａ、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ａにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４の出力に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。
【０１３５】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ａ＿１においては、レベル変動量検出器６２Ａは、ローパスフィルタ２６から出力される低周波方形波信号Ｓｒｌに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ａ＿１の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ａの代わりに適応ＡＧＣ１５Ａ＿１を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の動作も、基本的に上述の第１の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１３６】
図７を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ａの第２の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ａ＿２は、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、適応平均フィルタ２２Ａ、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ａにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４から出力される安定化信号ＳＳｐに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。
【０１３７】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ａ＿２においては、レベル変動量検出器６２Ａは、オペアンプ２７から出力される受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ａ＿２の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ａの代わりに適応ＡＧＣ１５Ａ＿２を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の動作も、基本的に上述の第１の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１３８】
（第２の実施の形態）
以下に、図８〜図１４を参照して、本発明の第２の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置について説明する。図８に示すように、本例にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２は、適応ＡＧＣ１５Ａを適応ＡＧＣ１５Ｂに置き換えられた点を除けば、図１を参照して既に説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１と同様に構成される。
【０１３９】
図９を参照して、適応ＡＧＣ１５Ｂについて説明する。適応平均フィルタ２２Ａが平均フィルタ２２に置き換えられると共に、ループフィルタ２４が適応ループフィルタ２４Ａに置き換えられた点を除けば、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に構成される。つまり、適応ＡＧＣ１５Ｂにおいては、適応ＡＧＣ１５Ａと異なり、平均フィルタ２２は、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に関係なく所定の平均係数で振幅算出器２１から入力される振幅信号Ｓａを平均フィルタリングしてＳａａを生成する。
【０１４０】
一方、適応ループフィルタ２４Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、積分項係数を適応的に変更して、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号ＳＥａをループフィルタリングして適応安定化信号ＳＳａを生成する。この意味において、レベル変動信号Ｓｓｗは積分項係数制御信号とも言える。
【０１４１】
図１０を参照して、適応ループフィルタ２４Ａについて説明する。適応ループフィルタ２４Ａは、乗算器４３、加算器４４、遅延器４５、小レベル変動積分項係数付与器１１１、大レベル変動積分項係数付与器１１２、および切り換えスイッチ１０３を含む。小レベル変動積分項係数付与器１１１は、レベル変動量が小さい場合に適した積分項係数である小レベル変動量積分項係数ＡＡを保持し、要求に応じて小レベル変動量積分項係数ＡＡを出力する。大レベル変動積分項係数付与器１１２は、レベル変動量が大きい場合に適した積分項係数である大レベル変動量積分項係数ＡＢを保持し、要求に応じて大レベル変動量積分項係数ＡＢを出力する。
【０１４２】
切り換えスイッチ１０３は、小レベル変動積分項係数付与器１１１の出力ポート、大レベル変動積分項係数付与器１１２の出力ポート、乗算器４３の入力ポート、およびレベル変動量検出器６２Ａに接続されている。そして、切り換えスイッチ１０３は、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、小レベル変動積分項係数付与器１１１或いは大レベル変動積分項係数付与器１１２のいずれか一方の出力ポートを選択して、乗算器４３の入力ポートに接続する。結果、小レベル変動量積分項係数ＡＡ或いは大レベル変動量積分項係数ＡＢのいずれか、レベル変動信号Ｓｓｗが示す方が加算器４４に入力される。
【０１４３】
以下に、適応ループフィルタ２４Ａの内部処理について、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号ＳＥａをＸ５（ｔ）とし、適応ループフィルタ２４Ａから出力される安定化信号ＳＳａをＸ６（ｔ）と表して説明する。
【０１４４】
先ず、レベル変動信号Ｓｓｗがレベル変動閾値Ｌｔｈより小さい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が小さい場合について考える。この場合、切り換えスイッチ１０３は小レベル変動積分項係数付与器１１１を選択する。結果、乗算器４３には小レベル変動量積分項係数ＡＡ（特に必要がない限り、単に「ＡＡ」と呼ぶ）が入力される。乗算器４３では、誤差検出器２３から入力されるＸ５（ｔ）と、切り換えスイッチ１０３から入力されるＡＡとが乗算されて、ＡＡ×Ｘ５（ｔ）が加算器４４に出力される。
【０１４５】
結果、加算器４４において、遅延器４５から出力されたＸ５（ｔ−１）と、乗算器４３から出力されたＡＡ×Ｘ５（ｔ）が加算されて、ＡＡ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が得られる。このＡＡ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が、遅延器４５に入力されると共に、ＰＷＭ算出器２５に対して安定化信号ＳＳａ（Ｘ５（ｔ））として出力される。
【０１４６】
次に、レベル変動信号Ｓｓｗがレベル変動閾値Ｌｔｈより大きい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が大きい場合について考える。この場合、切り換えスイッチ１０３は大レベル変動積分項係数付与器１１２を選択する。結果、乗算器４３には大レベル変動量積分項係数ＡＢ（特に必要がない限り、単に「ＡＢ」と呼ぶ）が入力される。乗算器４３では、誤差検出器２３から入力されるＸ５（ｔ）と、切り換えスイッチ１０３から入力されるＡＢとが乗算されて、ＡＢ×Ｘ５（ｔ）が加算器４４に入力される。
【０１４７】
結果、加算器４４において、遅延器４５から出力されたＸ５（ｔ−１）と、乗算器４３から出力されたＡＢ×Ｘ５（ｔ）が加算されて、ＡＢ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が得られる。このＡＢ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が、遅延器４５に入力されると共に、ＰＷＭ算出器２５に対して安定化信号ＳＳａ（Ｘ５（ｔ））として出力される。
【０１４８】
上述の信号間には、次式（５）で表される関係が成立する。
【０１４９】
図１１を参照して、本実施形態にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２における主な動作は、ステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンがステップ＃５００Ｂの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンに置き換えられている点を除けば、図４を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１における動作と同じである。
【０１５０】
結果、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２においては、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に基づいて、ステップ＃５００Ｂにおいて適応ＡＧＣ１５Ｂが、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を適正に設定することによって、上述のステップ＃３００におけるＡＧＣアンプ１３のゲイン値を制御する。このことにより、受信変動レベルに対応した適正なゲインでＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを増幅することによって、高品位なデジタル信号を復調できる。
【０１５１】
次に、図１２に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ｂによって実行される、上述のステップ＃５００Ｂの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。図１２から明らかなように、本サブルーチンにおける処理は、ステップＳ４ＡおよびステップＳ６がステップＳ６Ｂに置き換えられ、ステップＳ１０とステップＳ１２の間にステップＳ１１が追加されている点を除けば、図５に示した＃５００Ａの「受信レベル変動に基づく、適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンにおける処理と同じである。
【０１５２】
つまり、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号ＳｖｓｂがＡＤ変換器１４から、適応ＡＧＣ１５Ｂの振幅算出器２１に入力された時点で、ステップ＃５００Ｂの処理が開始する。そして、ステップＳ２において、振幅算出器２１が入力されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を求めて、振幅信号Ｓａを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、処理は次のステップＳ６Ｂに進む。
【０１５３】
ステップＳ６Ｂにおいて、平均フィルタ２２は所定の平均係数に基づいて、振幅信号Ｓａの平均化処理を実施する。結果、得られる平均振幅信号Ｓａｖが誤差検出器２３に出力される。そして、処理は上述のステップＳ８を経て、Ｓ１０において平均振幅誤差信号ＳＥａがループフィルタ２４に出力される。そして、処理は次のステップＳ１１に進む。
【０１５４】
ステップＳ１１において、適応ループフィルタ２４Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、小レベル変動量積分項係数ＡＡ或いは大レベル変動量積分項係数ＡＢのいずれかを設定する。本実施形態においては、上述のようにレベル変動信号Ｓｓｗは、初期値として高受信レベル変動を示すように構成されているので、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の動作が開始された後に、初めてステップＳ１１が実行される場合は大レベル変動量積分項係数ＡＢが選択される。そして、処理は次のステップＳ１２に進む。
【０１５５】
ステップＳ１２で、適応ループフィルタ２４ＡはステップＳ１０で生成された平均振幅誤差信号ＳＥａを積分して適応化平均振幅信号Ｓａａを生成して、レベル変動量検出器６２Ａに出力する。そして、上述のステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、およびＳ２２から構成される、レベル変動量検出器６２Ａにより実行されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出して評価する処理（ステップ＃５５０Ａ）が実行される。
【０１５６】
上述のステップＳ２０およびＳ２２でそれぞれ、レベル変動量検出器６２Ａは高受信レベル変動および低受信レベル変動を表すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して出力する。結果、次の制御サイクルｔでステップＳ１１の処理が再び実行される際には、前回の制御サイクルｔ−１でステップＳ２０およびステップＳ２２で生成されたレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、小レベル変動量積分項係数ＡＡ或いは大レベル変動量積分項係数ＡＢのいずれかが適応ループフィルタ２４Ａに設定される。なお、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベルによって、積分項係数を適応的に切り換えるが、特にレベル変動量大、小の２種類に限定する必要はなく、２種類以上に設定しても良いことは、第１実施形態における平均係数と同様である。
【０１５７】
図１３を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂの第１の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１は、図９に示した適応ＡＧＣ１５Ｂと同様に、振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、適応ループフィルタ２４Ａ、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ｂにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、適応ループフィルタ２４Ａから出力される適応安定化信号ＳＳａに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。
【０１５８】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１においては、レベル変動量検出器６２Ａは、ローパスフィルタ２６から出力される低周波方形波信号Ｓｒｌに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ｂの代わりに適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の動作も、基本的に上述の第２の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１５９】
図１４を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂの第２の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２は、図９に示した適応ＡＧＣ１５Ｂと同様に、振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、適応ループフィルタ２４Ａ、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ａにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４の出力に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。
【０１６０】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２においては、レベル変動量検出器６２Ａは、オペアンプ２７からの出力に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２の構成、動作、および適応ＡＧＣ１５Ｂの代わりに適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の動作も、基本的に上述の第２の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１６１】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について、図１５、図１６、図１７、図１８、および図１９を参照して説明する。先ず、図１５に示すように、本例にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３は、適応ＡＧＣ１５Ａが適応ＡＧＣ１５Ｃに置き換えられ、さらに同適応ＡＧＣ１５Ｃがアンテナ１０にも接続されている点を除けば、図１を参照して既に説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１と同様に構成される。
【０１６２】
図１６を参照して、適応ＡＧＣ１５Ｃについて説明する。適応ＡＧＣ１５Ｃは、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。但し、レベル変動量検出器６２Ａはレベル変動量検出器６２Ｃに置き換えられている。レベル変動量検出器６２Ｃは、基本的にレベル変動量検出器６２Ａと同様に構成される。しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ｃにおいては、レベル変動量検出器６２Ｃはループフィルタ２４に接続されるのではなくアンテナ１０に接続される。つまり、レベル変動量検出器６２Ｃは、安定化信号ＳＳａではなく、選局用チューナ１１に入力される同調前のＶＳＢ変調信号波Ｓｂに基づいて、受信レベル変動を検出し、評価してレベル変動信号Ｓｓｗを生成し、適応平均フィルタ２２Ａに出力する。なお、安定化信号ＳＳａは、適応ＡＧＣ１５Ｃが通常に機能するために用いられる。
【０１６３】
図１７を参照して、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３における主な動作は、ステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンがステップ＃５００Ｃの「ＶＳＢ変調信号波のアンテナ受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンに置き換えられている点を除けば、図４を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１における動作と同じである。
【０１６４】
次に、図１８に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ｃによって実行される、上述のステップ＃５００Ｃの「ＶＳＢ変調信号波のアンテナ受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。図１８から明らかなように本サブルーチンにおける処理は、ステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、およびＳ２２を含むステップ＃５５０Ａの「ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動検出評価」サブルーチンが、ステップＳ２に対して平行処理されて、レベル変動信号Ｓｓｗが生成される。そして、同レベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、ステップＳ４Ａにおいて適応平均フィルタ２２Ａの平均係数が設定される点を除いて、図５に示したステップ＃５００Ａにおける処理と同様に処理される。
【０１６５】
本実施形態においては、ステップ＃５５０Ａは、アンテナで受信されて選局用チューナ１１に入力される前の、受信波に基づいて、受信レベル変動の評価およびレベル変動信号Ｓｓｗの生成を行う点が、図５に示した第１実施形態にかかる場合と異なる。つまり、第１実施形態においては、ステップ＃５５０ＡではデジタルのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが処理対象であるのに対して、第３実施形態においてはアナログの受信波が対象である点が異なるのみで、処理の内容自体はステップ＃５５０Ａの場合と同じである。つまり、本実施形態においては、アンテナ１０でのＶＳＢ変調信号波Ｓｂのレベル変動量によって、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を適応的に変更することによって、高品質なデジタル復調を行うことができる。
【０１６６】
図１９を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ｃの変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ｃ＿１は、図９に示した適応ＡＧＣ１５Ｂと同様に、振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、適応ループフィルタ２４Ａ、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。但し、レベル変動量検出器６２Ａはレベル変動量検出器６２Ｃに置き換えられている。レベル変動量検出器６２Ｃは、レベル変動量検出器６２Ａと基本的に同様に構成されている。しかしながら、レベル変動量検出器６２Ａが、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号の受信レベル変動を検出するのに対して、レベル変動量検出器６２Ｃはアンテナ１０から入力されるＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。
【０１６７】
この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ｃ＿１の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ｂの代わりに適応ＡＧＣ１５Ｃ＿１を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３の動作も、基本的に上述の第２の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１６８】
（第４の実施の形態）
以下、本発明の第４の実施の形態について、図２０、図２１、図２２、図２３、および図２４を参照して説明する。先ず、図２０に示すように、本例にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４は、適応ＡＧＣ１５Ｃが適応ＡＧＣ１５Ｄに置き換えられ、同適応ＡＧＣ１５Ｄがアンテナ１０の代わりにＣ／Ｎ検出器１００２に接続されている点を除けば、図１５を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３と同様に構成される。つまり、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４は、Ｃ／Ｎ検出器１００２から出力されるＣ／Ｎ信号Ｓｃｎに基づいて、ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動を検出、評価してＡＧＣアンプ１３のゲインを制御する。
【０１６９】
図２１を参照して、適応ＡＧＣ１５Ｄについて説明する。適応ＡＧＣ１５Ｄは、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。しかしながら、レベル変動量検出器６２Ａがレベル変動量検出器６２Ｄに置き換えられている。そして、レベル変動量検出器６２Ｄはループフィルタ２４に接続されるのではなく、Ｃ／Ｎ検出器１００２に接続される。つまり、レベル変動量検出器６２Ｄは、安定化信号ＳＳａではなく、Ｃ／Ｎ検出器１００２から入力されるＣ／Ｎ情報Ｓｃｎに基づいて、受信レベル変動を検出し、評価してレベル変動信号Ｓｓｗを生成し、適応平均フィルタ２２Ａに出力する。
【０１７０】
図２２を参照して、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４における主な動作は、ステップ＃５００Ｃの「ＶＳＢ変調信号波のアンテナ受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」が＃５５０Ｄの「Ｃ／Ｎ比に基づく受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンに置き換えられている点を除けば、図１８を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３（＃５００Ｃ）における動作と同じである。
【０１７１】
次に、図２３に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ｄによって実行される、上述のステップ＃５００Ｄの「Ｃ／Ｎ比に基づく受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。図２３から明らかなように本サブルーチンにおける処理は、＃５５０Ａの「ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動検出評価」サブルーチンが、＃５５０ＤのＣ／Ｎに基づく「ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動検出評価」サブルーチンに置き換えられている。
【０１７２】
ステップ＃５５０Ｄは、ステップＳ１５、ステップＳ１８Ｄ、Ｓ２０、およびＳ２２を含む。ステップＳ１５で、Ｃ／Ｎ検出器１００２から入力されるＣ／Ｎ信号Ｓｃｎに基づいて、ＣＮ値が取得される。そして、ステップＳ１８Ｄにおいて、ステップＳ１５で取得されたＣＮを閾値ＣＮｔｈと比較される。そして、ステップＳ２０およびＳ２２で、上述の如く処理されて平均係数制御信号Ｓｓｗが生成されて適応平均フィルタ２２Ａに出力される。
【０１７３】
ステップＳ４Ａにおいて、平均係数制御信号Ｓｓｗに基づいて、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数が設定される点を除いて、ステップ＃５００Ｄは、図５に示した「受信レベル変動に基づく、適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンにおける処理と同様に処理される。
【０１７４】
上述のように、本発明にかかるＶＳＢ復調装置においては、受信したＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベル変動量を、ＶＳＢ変調信号波Ｓｂ自身、デジタルＶＳＢ変調信号、或いはＶＳＢ変調信号のＣ／Ｎ情報に基づいて検出し、検出された受信レベル変動量に応じて、自動利得制御処理の内部パラメータを調整することによって、高品位にデジタル復調ができる。デジタル復調装置の一例として、本発明をＶＳＢ復調装置に適応した例について上述の如く説明した。しかし、本発明は、ＯＦＤＭ復調装置やＱＡＭ復調装置に代表されるＶＳＢ復調装置以外のデジタル復調装置においても、同様に適用できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図２】図１の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図２の適応平均フィルタの詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】図１のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図５】図４に示すステップ＃５００Ａにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図６】図２の適応ＡＧＣ１５の第１の変形例を示すブロック図である。
【図７】図２の適応ＡＧＣ１５の第２の変形例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置ＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図９】図８の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の適応ループフィルタ２４Ａの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】図８のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示すステップ＃５００Ｂにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１３】図９の適応ＡＧＣの第１の変形例を示すブロック図である。
【図１４】図９の適応ＡＧＣの第２の変形例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図１６】図１５の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１７】図１５のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示すステップ＃５００Ｃにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１５の適応ＡＧＣの変形例を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図２１】図２０の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２２】図２０のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図２３】図２２に示すステップ＃５００Ｄにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図２４】図２１の適応ＡＧＣの変形例を示すブロック図である。
【図２５】従来のＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図２６】図２５の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２７】図２６の平均フィルタの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２８】図２６のループフィルタの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２９】図２６のＰＷＭ算出器２５の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３０】図２５のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＤＳｐ１、ＤＳｐ２、ＤＳｐ３、ＤＳｐ４、ＤＳｃ ＶＳＢ復調装置
１０ アンテナ
１１ 選局用チューナ
１２ ダウンコンバータ
１３ ＡＧＣアンプ
１４ ＡＤ変換器
１５ ＡＧＣ
１５Ａ、１５Ａ＿１、１５Ａ＿２、１５Ｂ、１５Ｂ＿１、１５Ｂ＿２、１５Ｃ、１５Ｃ＿１、１５Ｄ 適応ＡＧＣ
１６ ヒルベルトフィルタ
１７ 検波器
１８ 補間フィルタ
１９ ロールオフフィルタ
１０００ 波形等化器
１００１ 誤り訂正器
１００２ Ｃ／Ｎ検出器
２１ 振幅算出器
２２ 平均フィルタ
２２Ａ 適応平均フィルタ
２３ 誤差検出器
２４ ループフィルタ
２４Ａ 適応ループフィルタ
２５ ＰＷＭ算出器
２６ ローパスフィルタ
２７ オペアンプ
３１ 乗算器
３２ 第１の係数付与器
３３ 第２の係数付与器
３４ 加算器
３５ 遅延器
４１ 積分項係数Ａ
４２ 乗算器
４３ 乗算器
４３Ａ 加算器
４４ 加算器
４４Ａ 遅延器
４５ 遅延器
５１ オーバーフロー付き加算器
５２ 遅延器
６１ 適応平均フィルタ
６２、６２Ａ、６２Ｃ、６２Ｄ レベル変動量算出器
７１ 第１の小レベル変動平均係数付与器
７２ 第１の大レベル変動平均係数付与器
７３ 第１の切り換えスイッチ
７４ 第２の小レベル変動平均係数付与器
７５ 第２の大レベル変動平均係数付与器
７６ 第２の切り換えスイッチ
１０３ 切り換えスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、空中を伝播して送信されるデジタル変調信号波を受信して、復調するデジタル復調装置に関するものであり、詳述すれば、当該デジタル変調信号の受信状態に応じてゲインを調整する自動利得制御機能を有するデジタル復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２５に、従来のＶＳＢ復調装置の構成を模式的に示す。ＶＳＢ復調装置ＤＳｃは、アンテナ１０、選局用チューナ１１、ダウンコンバータ１２、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、ＡＧＣ１５、ヒルベルトフィルタ１６、検波器１７、補間フィルタ１８、ロールオフフィルタ１９、波形等化器１０００、誤り訂正器１００１、およびＣ／Ｎ検出器１００２を含む。
アンテナ１０は、放送局から複数のチャンネルに渡って送信されてくるＶＳＢ変調信号波Ｓｂを受信する。選局用チューナ１１は、アンテナ１０を介して入力される複数のチャンネルに渡るＶＳＢ変調信号波Ｓｂに対して、同調する受信信号のチャンネルを選局する。ダウンコンバータ１２は、選局用チューナ１１に接続されて、選局用チューナ１１から出力される選局されたＶＳＢ変調信号の周波数を所望のＩＦ周波数に周波数変換する。
【０００３】
ＡＧＣアンプ１３は、ダウンコンバータ１２から出力されるＩＦ信号の振幅値を所望の大きさにゲインを調整するゲインコントロールアンプ(自動利得制御アンプ)である。ＡＤ変換器１４は、ＡＧＣアンプ１３から出力されるＩＦ周波数に周波数変換され、かつ所望の大きさにゲイン調整されたアナログＶＳＢ変調信号を、シンボル周波数の２倍の周波数を用いて、デジタル信号に変換される。
【０００４】
ＡＧＣ１５は、ゲインコントローラ（自動利得制御装置）であり、ＡＤ変換器１４から出力されるデジタルのＶＳＢ変調信号（以降、特に必要のない限り、単に「ＶＳＢ変調信号」と呼ぶ。）Ｓｖｓｂの振幅の平均値を計算して、ＶＳＢ復調装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号を生成する。このデジタル信号は、制御信号Ｓｃとして、ＡＧＣアンプ１３に出力される。ＡＧＣアンプ１３は、ＡＧＣ１５から出力される制御信号Ｓｃに基づいて、ダウンコンバータ１２から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を調整した後、ＡＤ変換器１４に出力する。このように、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、およびＡＧＣ１５の間で構成されるフィードバック回路により所望の振幅を有するＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが得られる。
【０００５】
ヒルベルトフィルタ１６は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの直交成分を抽出して直交成分信号を検波器１７に出力する。検波器１７は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと、ヒルベルトフィルタ１６から出力される直交成分信号に基づいて、送信されてきたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと選局用チューナ１１の発振器の周波数誤差を検出補正してベースバンド信号を生成する。
補間フィルタ１８は、装置クロック周波数データに基づいて、検波器１７から出力されるベースバンド信号をシンボルレート周波数データに変換する。
【０００６】
ロールオフフィルタ１９は、補間フィルタ１８から入力されるシンボルレート周波数データから、所望のロールオフ率で低周波領域信号を抽出する。波形等化器１０００は、ロールオフフィルタ１９から出力される低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去して波形等化処理を施す。誤り訂正器１００１は、波形等化器１０００から出力される波形等化された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施して、トランスポートストリームが復調すると共に誤り訂正数を示す誤り訂正信号を出力する。復調されたトランスポートストリームは、後続のＭＰＥＧデコーダ（図示せず）に出力される。なお、Ｃ／Ｎ検出器１００２は、誤り訂正器１００１による誤り訂正処理から、伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出する。
【０００７】
図２６に、上述のＡＧＣ１５の詳細な構成を示す。ＡＧＣ１５は振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。ＡＧＣ１５は、上述のように、ＡＤ変換器１４の出力信号を用いて振幅の平均値を計算し装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号をＡＤ変換器に入力するための制御信号を算出し、ＡＧＣアンプ１３にその制御信号を出力する。
【０００８】
そのために、振幅算出器２１は、上述のＡＤ変換器１４から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの出力値の絶対値を計算して振幅を求める。そして、振幅算出器２１は、求めた振幅を表す振幅信号を出力する。平均フィルタ２２は、振幅算出器２１から入力される振幅信号に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅の平均値を算出して平均振幅信号を出力する。誤差検出器２３は、平均フィルタ２２から入力される平均振幅信号に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの実際の平均振幅値とＶＳＢ復調装置全体が正常に動作するための所望の平均振幅値との誤差を検出して、平均振幅誤差信号を出力する。
【０００９】
ループフィルタ２４は、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号に基づいて、検出した誤差を積分して安定化信号を生成してＡＧＣ１５全体のループを安定させる。ＰＷＭ算出器２５は、ループフィルタ２４の出力を０と１の方形波の比率が誤差情報を示すための方形波に変換する。ローパスフィルタ２６は、ＰＷＭ算出器２５から入力される方形波から低域周波成分を抜き出し安定した所望のレベルに落ち着かせる。オペアンプ２７は、ＡＧＣ１５全体のループゲインを調整するために、ローパスフィルタ２６からの出力をＡＧＣアンプ１３に適切な値の大きさに増幅させて、ＡＧＣアンプ１３に入力する。
【００１０】
図２７に、上述の平均フィルタ２２の詳細な構成を示す。平均フィルタ２２は、乗算器３１ａ、乗算器３１ｂ、第１の係数付与器３２、第２の係数付与器３３、加算器３４、および遅延器３５を含む。第１の係数付与器３２は、所定の平均回数の逆数を第１の平均係数Ｋとして保持し、要求に応じて第１の平均係数Ｋを出力する。第２の係数付与器３３は、１から第１の平均係数Ｋを減じた値、つまり「１−Ｋ」を第２の平均係数として保持し、要求に応じて第２の平均係数１−Ｋを出力する。
【００１１】
上述のように、平均フィルタ２２は、振幅算出器２１で検出された振幅値を平均化する。そのために、乗算器３１ａは、振幅算出器２１から入力される振幅信号と、第１の係数付与器３２から入力される第１の平均係数Ｋを乗算し、その結果を加算器３４に出力する。加算器３４は、乗算器３１ａから入力される乗算結果と、乗算器３１ｂからの出力を加算し、その結果を誤差検出器２３および遅延器３５に出力する。遅延器３５は、加算器３４から入力される乗算結果を１制御サイクル期間だけ遅延させて出力する。乗算器３１ｂは、１制御サイクル期間だけ遅延させられた乗算結果と、第２の係数付与器３３から入力される第２の平均係数１−Ｋとを乗算して、その結果を加算器３４に出力する。
【００１２】
１制御サイクルとは、ＶＳＢ復調装置ＤＳｃおよびその構成要素において連続して行われる制御処理の１シーケンスを言う。そして、１制御サイクルの実行に要する時間、つまりある制御サイクルが開始した後に、次の制御サイクルが開始されるまでの期間を言う。なお、本明細書においては、従来技術に限らず本発明の実施形態の説明に関しても、制御サイクルをｔで表し、制御サイクル期間をＰｔで表現する。つまり、ある制御サイクルｔに対して過去或いは未来の制御サイクルはそれぞれ、ｔに自然数を加減することによって表され、対応する制御サイクル期間Ｐｔも同様にｔに自然数を加減することによって表される。このように、制御サイクルｔは、相対時刻を表すパラメータでもある。
【００１３】
このように、乗算器３１ａから出力される平均振幅信号に第１の平均係数Ｋを乗算した値を現制御サイクルｔでの値と、１制御サイクルｔ前の値とを加算器３４で、制御サイクルｔ毎に繰り返し加算することで、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅の平均値を求めることができる。
図２７を参照して、振幅算出器２１から乗算器３１ａへの入力される振幅信号をＸ１（ｔ）とし、加算器３４からの出力される平均振幅信号をＸ２（ｔ）とし場合の平均フィルタ２２における処理を説明する。図２７には、制御サイクルｔが２の場合が例示されている。なお、説明の簡便化のために、特に必要のない限り、制御サイクルｔを単に「ｔ」と呼ぶ。
【００１４】
上述の信号間には、次式（１）で表される関係が成立する。
Ｘ２（ｔ）＝Ｋ×Ｘ１（ｔ）＋（１−Ｋ）×Ｘ２（ｔ−１）・・・・ （１）
【００１５】
上式（１）に示すように、平均回数を所定の数、例えば３００回に設定すると、平均係数Ｋは１／３００となる。この場合、Ｋ＝１／３００を乗算して、それに積分和を２９９／３００倍したものを足しあわせることによって、信号Ｘ２が得られる。
【００１６】
図２８に、上述のループフィルタ２４の詳細な構成を示す。ループフィルタ２４は、積分項係数付与器４１、乗算器４２、加算器４３Ａ、および遅延器４４Ａを含む。積分項係数付与器４１は、ＡＧＣループのループ感度を表す積分項係数を保持し、要求に応じて積分項係数Ａを出力する。乗算器４２は、誤差検出器２３から入力される平均振幅信号Ｘ２（ｔ）に、積分項係数付与器４１から入力される積分項係数Ａを乗算して、Ａ×Ｘ２（ｔ）を求めて加算器４３Ａに出力する。なお、説明の簡便化のために、特に必要のない限り、平均振幅信号Ｘ２を単に「Ｘ２」と呼ぶ。加算器４３Ａは、乗算器４２から入力されるＡ×Ｘ２（ｔ）に、遅延器４４Ａから入力されるＸ２（ｔ−１）を加算して、Ａ×Ｘ２（ｔ）＋Ｘ２（ｔ−１）を求めて、Ｘ３（ｔ）としてＰＷＭ算出器２５に出力するとともに、遅延器４４Ａに出力する。
【００１７】
ｔが１の時は、遅延器４４Ａの出力であるＸ２（ｔ−１＝０）がゼロとなるので、加算器４３ＡからはＡ×Ｘ２（ｔ）が遅延器４４Ａに出力されると共に、安定化信号Ｘ３（ｔ）としてＰＷＭ算出器２５に出力される。
ｔが２の場合は、Ａ×Ｘ２（ｔ）＋Ｘ２（ｔ−１）が遅延器４４Ａに出力されると共に、安定化信号Ｘ３（ｔ）としてＰＷＭ算出器２５に出力される。以降、同様に処理される。
【００１８】
上記の信号間には、次式（２）で表される関係が成立する。
Ｘ３（ｔ）＝Σ｛Ａ×Ｘ２（ｔ）｝ ・・・ （２）
【００１９】
図２９に、上述のＰＷＭ算出器２５の詳細な構成を示す。ＰＷＭ算出器２５は、オーバーフロー付き加算器５１および遅延器５２を含む。なお、説明の簡便化のために、特に必要がない限り、安定化信号Ｘ３および方形波信号Ｘ４をそれぞれ、単に「Ｘ３」および「Ｘ４」と呼ぶ。
【００２０】
上記信号間には、次式（３）で表される関係が成立する。
Ｘ４（ｔ）＝Σ｛Ｘ３（ｔ）｝ ・・・ （３）
【００２１】
なお、ループフィルタ２４の出力信号Ｘ３がｎビット（ｎは所定の自然数）のビット幅を持ったデジタル信号の場合、ある時刻（制御サイクルｔ）において、オーバーフロー付き加算器５１によりｎビットよりも、オーバーフローした場合のみ１が出力され、それ以外の場合は０が出力される。そのようにすれば、０と１の方形波の比率が、ループフィルタ２４から出力された信号Ｘ３に比例する。
【００２２】
次に、図３０を参照してＶＳＢ復調装置ＤＳｃの主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１は、電源が投入されて運転が開始されると、先ず、ステップ＃１００の「アナログＶＳＢ変調信号受信」サブルーチンが開始される。
【００２３】
ステップ＃１００において、選局用チューナ１１によってアンテナを介して入力される複数のチャンネルに渡るＶＳＢ変調信号に対して、同調する受信信号のチャンネルを選局する。選局されたチャンネルのアナログＶＳＢ変調信号が受信される。そして、次のステップ＃２００の「ダウンコンバート」サブルーチンが開始される。
【００２４】
ステップ＃２００において、ステップ＃１００で得られたアナログのＶＳＢ変調信号が、ダウンコンバータ１２によって、所望の周波数を有するＩＦ信号に変換される。そして、次のステップ＃３００の「増幅」サブルーチンが開始される。
【００２５】
ステップ＃３００において、ステップ＃２００で生成されたＩＦ信号が、ＡＧＣアンプ１３によって所定のゲインで増幅される。そして、次のステップ＃４００の「ＡＤ変換」サブルーチンが開始される。
【００２６】
ステップ＃４００において、ステップ＃３００で増幅されたＩＦ信号であるアナログＶＳＢ変調信号が、ＡＤ変換器１４によってデジタルのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに変換される。そして、次のステップ＃６００の「ヒルベルトフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【００２７】
ステップ＃６００において、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに基づいて、ヒルベルトフィルタ１６は直交成分信号を生成する。そして、次のステップ＃７００の「検波」サブルーチンが開始する。
【００２８】
ステップ＃７００において、検波器１７は、ステップ＃４００で得られたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを、ステップ＃６００で得られた直交成分信号で検波して、ベースバンド信号を生成する。そして、次のステップ＃８００の「保管フィルタリング処理」サブルーチンが開始する。
【００２９】
ステップ＃８００において、ステップ＃７００で得られたベースバンド信号が、補間フィルタ１８によってシンボルレート周波数データに変換される。そして、次のステップ＃９００の「ロールオフフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【００３０】
ステップ＃９００において、ステップ＃８００で得られたシンボルレート周波数データに基づいて、ロールオフフィルタ１９は低周波領域シンボルレート周波数信号を生成する。そして、次のステップ＃１０００の「波形等化処理」サブルーチンが開始する。
【００３１】
ステップ＃１０００において、波形等化器１０００が、ステップ＃９００で得られた低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去する。そして、次のステップ＃１１００の「誤り訂正」サブルーチンが開始する。
【００３２】
ステップ＃１１００において、誤り訂正器１００１は、ステップ＃１０００で波形等化処理された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施す。結果、復調されたトランスポートストリームが、外部のＭＰＥＧデコーダに出力される。そして、次のステップ＃１２００の「Ｃ／Ｎ検出」サブルーチンが開始する。
【００３３】
ステップ＃１２００において、ステップ＃１１００における誤り訂正器１００１の誤り訂正処理に基づいて、伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出する。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放送局から送信されたデジタル変調信号波Ｓｂは大気中を伝播してアンテナ１０で受信されるまでに、種々の妨害要因によって劣化される。妨害要因としては、建物などの巨大固定物或いは飛行機や自動車による反射および遮断がある。さらに、他の電波源から発信された電波による干渉、自然現象や人為的要因による電磁界の干渉がある。また、卑近な例としては、アンテナ１０の周囲が人間が移動するだけで、アンテナ１０で受信されるＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベルは著しく変動する。このようなＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベルの変動は、すなわち、ＶＳＢ変調信号波Ｓｂの品質の劣化であり、ＶＳＢ復調装置の復調性能に多大な影響を与える。
【００３５】
妨害要因による影響の一つとして、誤り訂正器１００１によって実行される誤り訂正処理時のビット誤り率がある。このビット誤り率は、ＡＧＣ回路（ＡＧＣ１５）の平均フィルタ（平均フィルタ２２）の平均係数（第１の平均係数Ｋ）の値によって制御することができる。平均係数を大きくすると、送信電波のアンテナでの受信レベルの変動量が大きくても適応できるが、装置として熱雑音が増加し、ビット誤り率が劣化する。逆に、平均係数を小さくすると、電波の受信レベルの変動量が大きい場合、ＡＧＣ回路が追従しなくなるが、装置としての熱雑音が減少し、ビット誤り率が良化する。
【００３６】
従来のデジタル復調装置において、ＡＧＣ回路の平均フィルタの平均係数は一意に決まっているため、アンテナへ送られてきた電波の受信レベルの変動量に対する性能と、装置全体のビット誤り率に対する性能の２つを同時に満たすことができないという問題がある。
本発明は、この点に着目して、電波の受信レベルの変動量および装置全体のビット誤り率に応じて、平均フィルタの平均係数を適正かつ動的に設定できるデジタル復調装置を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、利得を調整する利得調整器とを備えるデジタル復調装置。
【００３８】
上記のように、第１の発明においては、空中を伝播してくる過程における様々な妨害要因によって変動する、デジタル変調信号波の受信状態に応じて、自動利得制御増幅処理を制御することによって、高品位にデジタル信号を復調できる。
【００３９】
第２の発明は、第１の発明において、受信レベル変動量検出器は、受信されたデジタル信号波の振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４０】
第３の発明は、第１の発明において、受信レベル変動量検出器は、受信されたデジタル信号波の誤り率に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４１】
第４の発明は、第１の発明において、受信レベル変動量検出器は、
受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調器と、
第１のデジタル変調信号を利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅器と、
第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換器と、
第３のデジタル変調信号の振幅に基づいて、第１のデジタル変調信号の受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出器とを備え、利得調整器は、検出された第３のデジタル変調信号の受信レベル変動量に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００４２】
第５の発明は、第４の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタとを備え、同調信号受信レベル変動量検出器は生成された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４３】
第６の発明は、第５の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号の任意の２つの値の差を検出する２値差検出器と、
２値差を所定値の閾値とを比較することによって、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００４４】
上記のように、第６の発明においては、閾値の値および数を任意に設定することによって、受信するデジタル変調波の種類や受信状態に応じて、きめ細やかにゲイン調整でき、より高品位なデジタル信号を復調できる。
【００４５】
第７の発明は、第６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、比較結果を示す値を有するレベル変動量信号を生成し、利得制御器はレベル変動量信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００４６】
第８の発明は、第７の発明において平均フィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００４７】
上記のように、第８の発明においては、受信レベル変動に応じて平均係数を設定するので、受信レベル変動に対応した適用平均フィルタリングができる。
【００４８】
第９の発明は、第８の発明において、平均フィルタは、第１の平均係数と、第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の平均係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の平均係数を選択することを特徴とする。
【００４９】
第１０の発明は、第７の発明において、ループフィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて、積分項係数の値を変動させる適応ループフィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００５０】
上記のように、第１０の発明においては、受信レベル変動に応じて積分項係数を設定するので、受信レベル変動に対応した適用ループフィルタリングができる。
【００５１】
第１１の発明は、第１０の発明において、ループフィルタは、第１の積分項係数と、第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の積分項係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の積分項係数を選択することを特徴とする。
【００５２】
第１２の発明は、第６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号を０と１で表される方形波信号に変換するＰＷＭ算出器と、
方形波信号から低域周波成分を抽出して低周波方形波信号を生成するローパスフィルタとを備え、
同調信号受信レベル変動量検出器は、低周波方形波信号に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５３】
第１３の発明は、第１２の発明において、利得調整器は、低周波方形波信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００５４】
第１４の発明は、第１２の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
低周波方形波信号に基づいて、自動利得制御増幅器の利得を調整する利得調整信号を生成する利得調整信号生成器とを備え、同調信号受信レベル変動量検出器は、利得調整信号に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５５】
第１５の発明は、第１４の発明において、利得調整器は、利得調整信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００５６】
第１６の発明は、第４の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器はさらに、
第３のデジタル変調信号から直交成分を作り出すヒルベルトフィルタと、
第３のデジタル変調信号の周波数と同調器の発振周波数との誤差を検出補正しベースバンド信号に周波数変換する検波器と、
システムクロック周波数データに基づいて、ベースバンド信号からシンボルレート周波数データに変換する補間フィルタと、
シンボルレート周波数データを所望のロールオフ率で低域成分を抽出して低域シンボルレート周波数データを生成するロールオフフィルタと、
低域シンボルレート周波数データから伝送路に起因する歪みを除去する波形等化器と、
波形等化された低域シンボルレート周波数データに、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正器と、
誤り訂正に基づいて、第３のデジタル復調信号の誤り率量を検出する誤り率検出器とを備え、受信レベル変動量検出器は検出された誤り率に基づいて、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５７】
第１７の発明は、第１６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
検出された誤り率を所定値の閾値とを比較することによって、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００５８】
第１８の発明は、第１７の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、比較結果を示す値を有するレベル変動量信号を生成し、利得調整器はレベル変動量信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００５９】
第１９の発明は、第１８の発明において、平均フィルタ、レベル変動量信号の値に基づいて平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００６０】
第２０の発明は、第１９の発明において、平均フィルタは、第１の平均係数と、第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の平均係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の平均係数を選択することを特徴とする。
【００６１】
第２１の発明は、第１８の発明において、ループフィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて、積分項係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００６２】
第２２の発明は、第２１の発明において、ループフィルタは、第１の積分項係数と、第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の積分項係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の積分項係数を選択することを特徴とする。
【００６３】
第２３の発明は、第１７の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号を０と１で表される方形波信号に変換するＰＷＭ算出器と、
方形波信号から低域周波成分を抽出して低周波方形波信号を生成するローパスフィルタと、
低周波方形波信号に基づいて、自動利得制御増幅器の利得を調整する利得調整信号を生成する利得調整信号生成器とを備え、利得調整器は利得調整信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００６４】
第２４の発明は、第２の発明において、受信レベル変動量検出器は、
受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調器と、
第１のデジタル変調信号を利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅器と、
第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換器と、
受信されたデジタル変調波振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出器とを備え、利得調整器は、検出された受信レベル変動量に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００６５】
第２５の発明は、第２４の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタとを備え、同調信号受信レベル変動量検出器は検出された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００６６】
第２６の発明は、第２５の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号の任意の２つの値の差を検出する２値差検出器と、
２値差を所定値の閾値とを比較することによって、受信レベル変動量を検出することを特徴とする。
【００６７】
第２７の発明は、第２６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、比較結果を示す値を有するレベル変動量信号を生成し、利得制御器はレベル変動量信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００６８】
第２８の発明は、第２７の発明において、平均フィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００６９】
第２９の発明は、第２８の発明において、平均フィルタは、第１の平均係数と、第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の平均係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の平均係数を選択することを特徴とする。
【００７０】
第３０の発明は、第２７の発明において、ループフィルタは、レベル変動量信号の値に基づいて、積分項係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とする。
【００７１】
第３１の発明は、第３０の発明において、ループフィルタは、第１の積分項係数と、第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さい場合には第１の積分項係数を選択し、レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が閾値より小さくない場合には第２の積分項係数を選択することを特徴とする。
【００７２】
第３２の発明は、第２６の発明において、同調信号受信レベル変動量検出器は、さらに、
安定化信号を０と１で表される方形波信号に変換するＰＷＭ算出器と、
方形波信号から低域周波成分を抽出して低周波方形波信号を生成するローパスフィルタと、
低周波方形波信号に基づいて、自動利得制御増幅器の利得を調整する利得調整信号を生成する利得調整信号生成器とを備え、利得調整器は利得調整信号に基づいて、利得を調整することを特徴とする。
【００７３】
第３３の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
検出された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、平均フィルタの平均係数の値を適応的に設定する平均係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７４】
第３４の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
検出された安定化信号に基づいて受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、ループフィルタの積分項係数の値を適応的に設定する積分項係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７５】
第３５の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
受信されたデジタル変調信号波の振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、平均フィルタの平均係数の値を適応的に設定する平均係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７６】
第３６の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出器と、
検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する第１の平均フィルタと、
検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出器と、
検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタと、
受信されたデジタル変調信号波の振幅に基づいて、受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出器と、
検出された受信レベル変動量に基づいて、ループフィルタの積分項係数の値を適応的に設定する積分項係数調整器とを備える自動利得制御装置。
【００７７】
【発明の実施の形態】
以下に、図１、図２、図３、図４、図５、図６、および図７を参照して、本発明の第１の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３および図１４を参照して、本発明の第２の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。図１５、図１６、図１７、図１８および図１９を参照して、本発明の第３の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。そして、図２０、図２１、図２２、図２３、および図２４を参照して、本発明の第４の実施形態にかかるデジタル復調装置について説明する。
【００７８】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態にかかるデジタル装置を、ＶＳＢ復調装置として構成した例を示す。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１は、アンテナ１０、選局用チューナ１１、ダウンコンバータ１２、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、適応ＡＧＣ１５Ａ、ヒルベルトフィルタ１６、検波器１７、補間フィルタ１８、ロールオフフィルタ１９、波形等化器１０００、誤り訂正器１００１、およびＣ／Ｎ検出器１００２を含む。
【００７９】
アンテナ１０は、放送局から複数のチャンネルに渡って送信されてくるＶＳＢ変調信号波Ｓｂを受信する。選局用チューナ１１は、特定のチャンネル周波数に同調して、アンテナ１０で受信された複数チャンネルに渡るＶＳＢ変調信号波Ｓｂから特定のチャンネルのＶＳＢ変調信号を取り出す。ダウンコンバータ１２は、選局用チューナ１１に接続されて、選局用チューナ１１から出力される選局されたＶＳＢ変調信号の周波数を所望のＩＦ周波数に周波数変換する。
【００８０】
ＡＧＣアンプ１３は、ダウンコンバータ１２から出力されるＩＦ信号の振幅値を所望の大きさにゲインを調整するゲインコントロールアンプである。ＡＤ変換器１４は、ＡＧＣアンプ１３から出力されるＩＦ周波数に周波数変換され、かつ所望の大きさにゲイン調整されたアナログＶＳＢ変調信号を、シンボル周波数の２倍の周波数を用いて、デジタル信号に変換する。
【００８１】
適応ＡＧＣ１５Ａは、ゲインコントローラであり、ＡＤ変換器１４から出力されるデジタルのＶＳＢ変調信号（以降、特に必要のない限り、単に「ＶＳＢ変調信号」と呼ぶ。）Ｓｖｓｂの振幅の平均値を計算すると共に、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を評価して、ＶＳＢ復調装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号を生成する。このデジタル信号は、ＡＧＣアンプ１３のゲインを所望の値にするための制御信号として、ＡＧＣアンプ１３に出力される。この制御信号はＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が適応されており、この意味において、受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃと呼ぶ。
後ほど図２を参照して詳述するが、本実施形態においては、適応ＡＧＣ１５Ａは、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂから所望の振幅値を算出して、受信するデジタル変調信号の振幅のレベル変動量を計算し、その変動量が小さい時は、平均フィルタの平均係数を小さくし、その変動量が大きい時は、平均フィルタの平均係数を大きくする適応平均フィルタを備え受信レベル変動適応制御信号ＳａｃをＡＧＣアンプ１３へ入力する。
【００８２】
ＡＧＣアンプ１３は、適応ＡＧＣ１５Ａから出力される受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃに基づいて、ダウンコンバータ１２から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を調整した後、ＡＤ変換器１４に出力する。このように、ＡＧＣアンプ１３、ＡＤ変換器１４、および適応ＡＧＣ１５Ａの間で構成されるフィードバック回路により所望の振幅を有するＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが得られる。これについては、後ほど図２、図３、図４および図５を参照して詳しく説明する。
【００８３】
ヒルベルトフィルタ１６は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの直交成分を抽出して直交成分信号を検波器１７に出力する。検波器１７は、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと、ヒルベルトフィルタ１６から出力される直交成分信号に基づいて、送信されてきたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂと選局用チューナ１１の発振器の周波数誤差を検出補正してベースバンド信号を生成する。
補間フィルタ１８は、装置クロック周波数データに基づいて、検波器１７から出力されるベースバンド信号をシンボルレート周波数データに変換する。
【００８４】
ロールオフフィルタ１９は、補間フィルタ１８から入力されるシンボルレート周波数データから、所望のロールオフ率で低周波領域信号を抽出する。波形等化器１０００は、ロールオフフィルタ１９から出力される低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去して波形等化処理を施す。誤り訂正器１００１は、波形等化器１０００から出力される波形等化された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施して、トランスポートストリームを復調する。復調されたトランスポートストリームは、後続のＭＰＥＧデコーダ（図示せず）に出力される。なお、Ｃ／Ｎ検出器１００２は、誤り訂正器１００１に接続されて、誤り訂正器１００１による誤り訂正処理から伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出するして、Ｃ／Ｎ信号Ｓｃｎを生成する。
【００８５】
図２を参照して、適応ＡＧＣ１５Ａについて説明する。適応ＡＧＣ１５Ａは振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。適応ＡＧＣ１５Ａは、上述のように、ＡＤ変換器１４の出力信号を用いて振幅の平均値を計算し装置として正常動作するための所望の振幅を持つデジタル信号をＡＤ変換器に入力するための受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃを算出し、ＡＧＣアンプ１３にその受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃを出力する。
【００８６】
そのために、振幅算出器２１は、上述のＡＤ変換器１４から入力されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの出力値の絶対値を計算して振幅を求める。そして、振幅算出器２１は、求めた振幅を表す振幅信号を出力する。適応平均フィルタ２２Ａは、振幅算出器２１から入力される振幅信号およびレベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅の平均値をＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に応じて算出し、適応化平均振幅信号Ｓａａを出力する。
誤差検出器２３は、適応平均フィルタ２２Ａから入力される適応化平均振幅信号Ｓａａに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの実際の平均振幅値とＶＳＢ復調装置全体が正常に動作するための所望の平均振幅値との誤差Ｅａを検出して、平均振幅誤差信号ＳＥａを出力する。
【００８７】
ループフィルタ２４は、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号に基づいて、検出した誤差Ｅａを積分して安定化信号ＳＳｐを生成して適応ＡＧＣ１５Ａ全体のループを安定させる。
【００８８】
レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４から出力される安定化信号ＳＳｐに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、検出した受信レベル変動量を表すレベル変動信号Ｓｓｗを生成する。つまり、アンテナ１０で受信した信号のレベル変動量が大きい場合は、ループフィルタ２４の出力値の変動量が大きく、レベル変動量が小さい場合はループフィルタ２４の出力値の変動量が小さくなるため、ループフィルタ２４からの出力される安定化信号ＳＳｐの値をレベル変動量算出器６２Ａにおいて算出して、レベル変動信号Ｓｓｗを生成する。
【００８９】
適応平均フィルタ２２Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、内部の平均係数を変えることによって、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に応じた平均化処理を行って、上述の適応化平均振幅信号Ｓａａを生成する。この意味において、レベル変動信号Ｓｓｗは平均係数制御信号とも言える。なお、適応平均フィルタ２２Ａの内部処理については、後ほど図３を参照して、詳しく説明する。
【００９０】
ＰＷＭ算出器２５は、ループフィルタ２４から出力される安定化信号ＳＳｐを０と１の方形波の比率が誤差情報を示す方形波信号Ｓｒに変換する。ローパスフィルタ２６は、ＰＷＭ算出器２５から入力される方形波信号Ｓｒから低域周波成分を抜き出し安定した所望のレベルに落ち着かせて、低周波方形波信号Ｓｒｌを生成する。オペアンプ２７は、ＡＧＣ１５Ａ全体のループゲインを調整するために、ローパスフィルタ２６から入力される低周波方形波信号ＳｒｌをＡＧＣアンプ１３に適切な値の大きさに増幅させて、受信レベル変動適応制御信号ＳａｃとしてＡＧＣアンプ１３に入力する。
【００９１】
図３を参照して、適応平均フィルタ２２Ａについて説明する。適応平均フィルタ２２Ａは、乗算器３１ａ、乗算器３１ｂ、遅延器３５、第１の小レベル変動平均係数付与器７１、第１の大レベル変動平均係数付与器７２、第１の切り換えスイッチ７３、第２の小レベル変動平均係数付与器７４、第２の大レベル変動量平均係数付与器７５、および第２の切り換えスイッチ７６を含む。
【００９２】
第１の小レベル変動平均係数付与器７１は、レベル変動量が小さい場合に適した平均係数である第１の小レベル変動量平均係数ＫＡを保持し、要求に応じて第１の小レベル変動量平均係数ＫＡを出力する。第１の第レベル変動平均係数付与器７２は、レベル変動量が大きい場合に適した平均係数である第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを保持し、要求に応じて第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを出力する。
【００９３】
第１の切り換えスイッチ７３は、第１の小レベル変動平均係数付与器７１の出力ポート、第１の大レベル変動平均係数付与器７２の出力ポート、乗算器３１ａの入力ポート、およびレベル変動量検出器６２Ａの出力ポートに接続されている。そして、レベル変動量検出器６２Ａから入力される、レベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、第１の切り換えスイッチ７３は第１の小レベル変動平均係数付与器７１或いは第１の大レベル変動平均係数付与器７２のいずれか一方の出力ポートを選択して、乗算器３１ａの入力ポートに接続する。結果、第１の小レベル変動量平均係数ＫＡ或いは第１の大レベル変動量平均係数ＫＢのいずれか、レベル変動信号Ｓｓｗが示す方が乗算器３１ａに入力される。
【００９４】
第２の小レベル変動平均係数付与器７４は、１から第１の小レベル変動量平均係数ＫＡを減じた値、つまり「１−ＫＡ」を第２の小レベル変動量平均係数として保持し、要求に応じて第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡを出力する。第２の大レベル変動平均係数付与器７５は、１から第１の第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを減じた値、つまり「１−ＫＢ」を第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢとして保持し、要求に応じて第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＢを出力する。
【００９５】
第２の切り換えスイッチ７６は、第２の小レベル変動平均係数付与器７４の出力ポート、第２の大レベル変動平均係数付与器７５の出力ポート、乗算器３１ｂの入力ポートに接続される出力ポート、およびレベル変動量検出器６２Ａの出力ポートに接続されている。そして、レベル変動量検出器６２Ａから入力される、レベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、第２の小レベル変動平均係数付与器７４或いは第２の大レベル変動平均係数付与器７５のいずれか一方の出力ポートを選択して、乗算器３１ｂの入力ポートに接続する。結果、第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡ或いは第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＢのいずれか、レベル変動信号Ｓｓｗが示す方が乗算器３１ａに入力される。
【００９６】
なお、本実施形態においては、受信レベル変動量を大（ＫＢ、１−ＫＢ）と低（ＫＡ、１−ＫＡ）の２段階に分けて識別しているので、レベル変動量検出器６２Ａで生成されるレベル変動信号Ｓｓｗは、好ましくは、それぞれ大と低に対応する二値の値を有するように生成される。また、後述するように、レベル変動信号Ｓｓｗは初期値として、大レベル変動に対応する値を有する。なお、受信レベル変動量の識別段数は、必要処理精度に応じて任意に増やしても良い。また、説明の簡便化のために、特に必要のない限り、第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡおよび第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢをそれぞれ、単に「１−ＫＡ」および「１−ＫＢ」と呼ぶ。
【００９７】
以下に、適応平均フィルタ２２Ａの内部処理について、振幅算出器２１から入力される振幅信号ＳａをＸ１（ｔ）と表し、適応平均フィルタ２２Ａから出力される適応化平均振幅信号ＳａａをＸ２（ｔ）と表して説明する。
【００９８】
先ず、レベル変動信号Ｓｓｗの値がレベル変動閾値Ｌｔｈより小さい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が小さい場合について考える。この場合、第１の切り換えスイッチ７３は第１の小レベル変動平均係数付与器７１を選択し、第２の切り換えスイッチ７６は第２の小レベル変動平均係数付与器７４を選択する。結果、乗算器３１ａには第１の小レベル変動量平均係数ＫＡが入力され、乗算器３１ｂには第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＡが入力される。
【００９９】
結果、乗算器３１ｂにおいて、遅延器３５から出力されたＫＡ×Ｘ２（ｔ−１）と、第２の小レベル変動平均係数付与器７４から出力された１−ＫＡが乗算されて、（１−ＫＡ）×ＫＡ×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。この（１−ＫＡ）×ＫＡ×Ｘ２（ｔ−１）が加算器３４に出力される。加算器３４においては、乗算器３１ａから入力されたＫＡ×Ｘ１（ｔ）と、乗算器３１ｂから入力された（１−ＫＡ）×Ｘ２（ｔ−１）が加算されて、ＫＡ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＡ）×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。このＫＡ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＡ）×Ｘ２（ｔ−１）が、遅延器３５に入力されると共に、誤差検出器２３に対して適応化平均振幅信号Ｓａａ（Ｘ２（ｔ））として出力される。
【０１００】
次に、レベル変動信号Ｓｓｗの値がレベル変動閾値Ｌｔｈより大きい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が大きい場合について考える。この場合、第１の切り換えスイッチ７３は第１の大レベル変動平均係数付与器７２を選択し、第２の切り換えスイッチ７６は第２の大レベル変動平均係数付与器７５を選択する。結果、乗算器３１ａには第１の大レベル変動量平均係数ＫＢが入力され、乗算器３１ｂには第２の小レベル変動量平均係数１−ＫＢが入力される。
【０１０１】
なお、閾値Ｌｔｈの設定方法について、一例を挙げて説明する。今、入力されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂのレベル変動が、振幅差（値差Ｄ）が６ｄＢである場合は、レベル変動閾値Ｌｔｈは１０Ｈｚと設定する。振幅差（値差Ｄ）は６ｄＢである必要もなく、振幅差（値差Ｄ）に応じて、レベル変動閾値Ｌｔｈは１０Ｈｚ以外の適切な値に設定されることも言うまでもない。
【０１０２】
結果、乗算器３１ｂにおいて、遅延器３５から出力されたＫＢ×Ｘ２（ｔ−１）と、第２の大レベル変動平均係数付与器７５から入力された１−ＫＢが乗算されて、（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。この（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が加算器３４に出力される。加算器３４においては、乗算器３１ａから入力されたＫＢ×Ｘ１（ｔ）と、乗算器３１ｂから入力された（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が加算されて、ＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が得られる。このＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ２（ｔ−１）が、遅延器３５に入力されると共に、誤差検出器２３に対して適応化平均振幅信号Ｓａａ（Ｘ２（ｔ））として出力される。
【０１０３】
上述の信号間には、次式（４）で表される関係が成立する。
なお、上式（４）は、連続する２つの制御サイクルｔおよびｔ−１のおける関係を表したものである。なお、本実施形態においては、小レベル変動量平均係数ＫＡおよび大レベル変動量平均係数ＫＢは一例として、それぞれ１／１０００および１／２００に設定される。そして、レベル変動量が小さい場合には、１／１０００を乗算して、それに積分和９９９／１０００倍したものを足しあわせて、Ｘ２（ｔ）が求められる。レベル変動量が大きい場合には、１／２００を乗算して、それに積分和１９９／２００倍したものを足しあわせて、Ｘ２（ｔ）が求められる。
【０１０５】
次に、図４を参照してＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１は、電源が投入されて運転が開始されると、先ず、ステップ＃１００の「アナログＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂ受信」サブルーチンが開始される。
【０１０６】
ステップ＃１００において、選局用チューナ１１によってアンテナ１０を介して入力される複数のチャンネルに渡るＶＳＢ変調信号に対して、同調する受信信号のチャンネルを選局する。選局されたチャンネルのアナログＶＳＢ変調信号が受信される。そして、次のステップ＃２００の「ダウンコンバート」サブルーチンが開始される。
【０１０７】
ステップ＃２００において、ステップ＃１００で得られたアナログのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが、ダウンコンバータ１２によって、所望の周波数を有するＩＦ信号に変換される。そして、次のステップ＃３００の「増幅」サブルーチンが開始される。
【０１０８】
ステップ＃３００において、ステップ＃２００で生成されたＩＦ信号が、ＡＧＣアンプ１３によって所定のゲインで増幅される。そして、次のステップ＃４００の「ＡＤ変換」サブルーチンが開始される。
【０１０９】
ステップ＃４００において、ステップ＃３００で増幅されたＩＦ信号であるアナログＶＳＢ変調信号が、ＡＤ変換器１４によってデジタルのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに変換される。そして、次のステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンが開始される。
【０１１０】
ステップ＃５００Ａにおいて、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に基づいて、適応ＡＧＣ１５Ａが受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃを生成して、上述のステップ＃３００におけるＡＧＣアンプ１３のゲイン値を制御する。つまり、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の運転開始後初めてのステップ＃３００においては、ＡＧＣアンプ１３は予め定められたゲイン値を用いる。そして、本ステップ以降は、ＡＧＣアンプ１３は、適応ＡＧＣ１５Ａによって制御されたゲイン値を用いる。次のステップ＃６００の「ヒルベルトフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【０１１１】
ステップ＃６００において、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂに基づいて、ヒルベルトフィルタ１６は直交成分信号を生成する。そして、次のステップ＃７００の「検波」サブルーチンが開始する。
【０１１２】
ステップ＃７００において、検波器１７は、ステップ＃４００で得られたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを、ステップ＃６００で得られた直交成分信号で検波して、ベースバンド信号を生成する。そして、次のステップ＃８００の「波形処理」サブルーチンが開始する。
【０１１３】
ステップ＃８００において、ステップ＃７００で得られたベースバンド信号が、補間フィルタ１８によってシンボルレート周波数データに変換される。そして、次のステップ＃９００の「ロールオフフィルタリング」サブルーチンが開始する。
【０１１４】
ステップ＃９００において、ステップ＃８００で得られたシンボルレート周波数データに基づいて、ロールオフフィルタ１９は低周波領域シンボルレート周波数信号を生成する。そして、次のステップ＃１０００の「補間フィルタリング処理」サブルーチンが開始する。
【０１１５】
ステップ＃１０００において、波形等化器１０００が、ステップ＃９００で得られた低周波領域シンボルレート周波数信号から伝送路に起因する歪みを除去する。そして、次のステップ＃１１００の「誤り訂正」サブルーチンが開始する。
【０１１６】
ステップ＃１１００において、誤り訂正器１００１は、ステップ＃１０００で波形等化処理された低周波領域シンボルレート周波数信号に、伝送路に起因する誤りを訂正する誤り訂正処理を施す。結果、復調されたトランスポートストリームが、外部のＭＰＥＧデコーダに出力される。そして、次のステップ＃１２００の「Ｃ／Ｎ検出」サブルーチンが開始する。
【０１１７】
ステップ＃１２００において、ステップ＃１１００における誤り訂正器１００１の誤り訂正処理に基づいて、伝送路のノイズ成分を算出しＣ／Ｎ量を算出する。
【０１１８】
上述のように、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１においては、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に基づいて、ステップ＃５００Ａにおいて、適応ＡＧＣ１５Ａの適応平均フィルタ２２Ａを適正に設定することによって、上述のステップ＃３００におけるＡＧＣアンプ１３のゲイン値を制御する。このことにより、受信変動レベルに対応した適正なゲインでＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを増幅することによって、高品位なデジタル信号を復調できる。
【０１１９】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ａによって実行される、上述のステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号ＳｖｓｂがＡＤ変換器１４から、適応ＡＧＣ１５Ａの振幅算出器２１に入力された時点で、ステップ＃５００Ａの処理が開始する。
【０１２０】
先ず、ステップＳ２において、振幅算出器２１が入力されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を求めて、振幅信号Ｓａを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、処理は次のステップＳ４Ａに進む。
【０１２１】
ステップＳ４Ａにおいて、適応平均フィルタ２２Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、それぞれ第１の大レベル変動量平均係数ＫＢおよび第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢを初期値として設定する。前述のように、レベル変動量検出器６２Ａは、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信変動レベルを検出していないＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の運転開始時には、大レベル変動を示す値のレベル変動信号Ｓｓｗを出力するように設定されているからである。
【０１２２】
具体的には、第１の切り換えスイッチ７３は第１の大レベル変動平均係数付与器７２を選択して、第１の大レベル変動量平均係数ＫＢを乗算器３１ａに入力させる。第２の切り換えスイッチ７６は、第２の大レベル変動平均係数付与器７５を選択して、第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢを乗算器３１ｂに入力させる。そして、処理は次のステップＳ６に進む。
【０１２３】
ステップＳ６において、ステップＳ４Ａで選択された第１の大レベル変動量平均係数ＫＢおよび第２の大レベル変動量平均係数１−ＫＢに基づいて、平均化処理が実施され、ＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ１（ｔ−１）が求められて、適応化平均振幅信号Ｓａａとして誤差検出器２３に出力される。そして、処理は次のステップＳ８に進む。
【０１２４】
ステップＳ８において、所定時間が計時された後に、処理は次のステップＳ１０に進む。これは、適応平均フィルタ２２Ａから出力される適応化平均振幅信号Ｓａａの値が安定するまで、所定数ｎの制御サイクルｔに渡る処理を要するために、ｎ×Ｐｔの期間だけ待機するものである。
【０１２５】
ステップＳ１０において、誤差検出器２３は、ステップＳ６で求められた適応化平均振幅信号Ｓａａ（ＫＢ×Ｘ１（ｔ）＋（１−ＫＢ）×Ｘ１（ｔ−１））に基づいて、誤差Ｅａを求める。そして、平均振幅誤差信号ＳＥａを生成して、ループフィルタ２４に出力する。
【０１２６】
ステップＳ１２において、ループフィルタ２４は、ステップＳ１０で生成された平均振幅誤差信号ＳＥａを積分して適応化平均振幅信号Ｓａａを生成して、レベル変動量検出器６２Ａに出力する。
【０１２７】
ステップＳ１４において、レベル変動量検出器６２Ａは、ステップＳで生成された適応化平均振幅信号Ｓａａの不特定の２ポイントの値を取得する。
【０１２８】
ステップＳ１６において、レベル変動量検出器６２Ａは、ステップＳ１４で取得された２ポイントの値差Ｄを求める。
【０１２９】
ステップＳ１８において、レベル変動量検出器６２Ａは、ステップＳ１６で求めた値差Ｄを所定のレベル変動閾値Ｌｔｈより大きいか否かが判断される。Ｙｅｓと判断される場合、処理はステップＳ２０に進む。
【０１３０】
ステップＳ２０において、レベル変動量検出器６２Ａは、レベル変動が大であることを示すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、本サブルーチンを終了する。
【０１３１】
一方、ステップＳ１８において、Ｎｏと判断された場合は、処理はステップＳ２２に進む。そして、ステップＳ２２において、レベル変動量検出器６２Ａは、レベル変動が小であることを示すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、本サブルーチンを終了する。
【０１３２】
なお、上述のステップＳ２０およびＳ２２でそれぞれ、レベル変動量検出器６２Ａは大受信レベル変動および小受信レベル変動を表すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して出力する。結果、次の制御サイクルｔでステップＳ４Ａの処理が再び実行される際には、前回の制御サイクルｔ−１でステップＳ２０およびステップＳ２２で生成されたレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、大レベル変動量平均係数（ＫＢ、１−ＫＢ）或いは小レベル変動量平均係数（ＫＡ、１−ＫＡ）のいずれかが適応平均フィルタ２２Ａに設定される。
【０１３３】
なお、上述のステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、およびＳ２２は、本発明の主な特徴である、レベル変動量検出器６２Ａにより実行されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出して評価する処理（ステップ＃５５０Ａ）に相当する。そして、ステップＳ２０およびＳ２２では、２種類の値のいずれかを有するレベル変動信号Ｓｓｗが生成されるが、これは本実施形態においては、適応平均フィルタ２２Ａの内部に大レベル変動用／小レベル変動用の２種類の平均係数が用意されているからである。よって、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１において所望する復調品質に応じて、平均係数を３種類以上にしても良く、その場合はレベル変動信号Ｓｓｗの値もしかるべく多様化されることは言うまでもない。
【０１３４】
図６を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ａの第１の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ａ＿１は、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、適応平均フィルタ２２Ａ、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ａにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４の出力に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。
【０１３５】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ａ＿１においては、レベル変動量検出器６２Ａは、ローパスフィルタ２６から出力される低周波方形波信号Ｓｒｌに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ａ＿１の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ａの代わりに適応ＡＧＣ１５Ａ＿１を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の動作も、基本的に上述の第１の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１３６】
図７を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ａの第２の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ａ＿２は、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、適応平均フィルタ２２Ａ、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ａにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４から出力される安定化信号ＳＳｐに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。
【０１３７】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ａ＿２においては、レベル変動量検出器６２Ａは、オペアンプ２７から出力される受信レベル変動適応制御信号Ｓａｃに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ａ＿２の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ａの代わりに適応ＡＧＣ１５Ａ＿２を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１の動作も、基本的に上述の第１の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１３８】
（第２の実施の形態）
以下に、図８〜図１４を参照して、本発明の第２の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置について説明する。図８に示すように、本例にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２は、適応ＡＧＣ１５Ａを適応ＡＧＣ１５Ｂに置き換えられた点を除けば、図１を参照して既に説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１と同様に構成される。
【０１３９】
図９を参照して、適応ＡＧＣ１５Ｂについて説明する。適応平均フィルタ２２Ａが平均フィルタ２２に置き換えられると共に、ループフィルタ２４が適応ループフィルタ２４Ａに置き換えられた点を除けば、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に構成される。つまり、適応ＡＧＣ１５Ｂにおいては、適応ＡＧＣ１５Ａと異なり、平均フィルタ２２は、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に関係なく所定の平均係数で振幅算出器２１から入力される振幅信号Ｓａを平均フィルタリングしてＳａａを生成する。
【０１４０】
一方、適応ループフィルタ２４Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、積分項係数を適応的に変更して、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号ＳＥａをループフィルタリングして適応安定化信号ＳＳａを生成する。この意味において、レベル変動信号Ｓｓｗは積分項係数制御信号とも言える。
【０１４１】
図１０を参照して、適応ループフィルタ２４Ａについて説明する。適応ループフィルタ２４Ａは、乗算器４３、加算器４４、遅延器４５、小レベル変動積分項係数付与器１１１、大レベル変動積分項係数付与器１１２、および切り換えスイッチ１０３を含む。小レベル変動積分項係数付与器１１１は、レベル変動量が小さい場合に適した積分項係数である小レベル変動量積分項係数ＡＡを保持し、要求に応じて小レベル変動量積分項係数ＡＡを出力する。大レベル変動積分項係数付与器１１２は、レベル変動量が大きい場合に適した積分項係数である大レベル変動量積分項係数ＡＢを保持し、要求に応じて大レベル変動量積分項係数ＡＢを出力する。
【０１４２】
切り換えスイッチ１０３は、小レベル変動積分項係数付与器１１１の出力ポート、大レベル変動積分項係数付与器１１２の出力ポート、乗算器４３の入力ポート、およびレベル変動量検出器６２Ａに接続されている。そして、切り換えスイッチ１０３は、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、小レベル変動積分項係数付与器１１１或いは大レベル変動積分項係数付与器１１２のいずれか一方の出力ポートを選択して、乗算器４３の入力ポートに接続する。結果、小レベル変動量積分項係数ＡＡ或いは大レベル変動量積分項係数ＡＢのいずれか、レベル変動信号Ｓｓｗが示す方が加算器４４に入力される。
【０１４３】
以下に、適応ループフィルタ２４Ａの内部処理について、誤差検出器２３から入力される平均振幅誤差信号ＳＥａをＸ５（ｔ）とし、適応ループフィルタ２４Ａから出力される安定化信号ＳＳａをＸ６（ｔ）と表して説明する。
【０１４４】
先ず、レベル変動信号Ｓｓｗがレベル変動閾値Ｌｔｈより小さい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が小さい場合について考える。この場合、切り換えスイッチ１０３は小レベル変動積分項係数付与器１１１を選択する。結果、乗算器４３には小レベル変動量積分項係数ＡＡ（特に必要がない限り、単に「ＡＡ」と呼ぶ）が入力される。乗算器４３では、誤差検出器２３から入力されるＸ５（ｔ）と、切り換えスイッチ１０３から入力されるＡＡとが乗算されて、ＡＡ×Ｘ５（ｔ）が加算器４４に出力される。
【０１４５】
結果、加算器４４において、遅延器４５から出力されたＸ５（ｔ−１）と、乗算器４３から出力されたＡＡ×Ｘ５（ｔ）が加算されて、ＡＡ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が得られる。このＡＡ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が、遅延器４５に入力されると共に、ＰＷＭ算出器２５に対して安定化信号ＳＳａ（Ｘ５（ｔ））として出力される。
【０１４６】
次に、レベル変動信号Ｓｓｗがレベル変動閾値Ｌｔｈより大きい、つまりＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動が大きい場合について考える。この場合、切り換えスイッチ１０３は大レベル変動積分項係数付与器１１２を選択する。結果、乗算器４３には大レベル変動量積分項係数ＡＢ（特に必要がない限り、単に「ＡＢ」と呼ぶ）が入力される。乗算器４３では、誤差検出器２３から入力されるＸ５（ｔ）と、切り換えスイッチ１０３から入力されるＡＢとが乗算されて、ＡＢ×Ｘ５（ｔ）が加算器４４に入力される。
【０１４７】
結果、加算器４４において、遅延器４５から出力されたＸ５（ｔ−１）と、乗算器４３から出力されたＡＢ×Ｘ５（ｔ）が加算されて、ＡＢ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が得られる。このＡＢ×Ｘ５（ｔ）＋Ｘ５（ｔ−１）が、遅延器４５に入力されると共に、ＰＷＭ算出器２５に対して安定化信号ＳＳａ（Ｘ５（ｔ））として出力される。
【０１４８】
上述の信号間には、次式（５）で表される関係が成立する。
図１１を参照して、本実施形態にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２における主な動作は、ステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンがステップ＃５００Ｂの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンに置き換えられている点を除けば、図４を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１における動作と同じである。
【０１５０】
結果、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２においては、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動に基づいて、ステップ＃５００Ｂにおいて適応ＡＧＣ１５Ｂが、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を適正に設定することによって、上述のステップ＃３００におけるＡＧＣアンプ１３のゲイン値を制御する。このことにより、受信変動レベルに対応した適正なゲインでＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂを増幅することによって、高品位なデジタル信号を復調できる。
【０１５１】
次に、図１２に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ｂによって実行される、上述のステップ＃５００Ｂの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。図１２から明らかなように、本サブルーチンにおける処理は、ステップＳ４ＡおよびステップＳ６がステップＳ６Ｂに置き換えられ、ステップＳ１０とステップＳ１２の間にステップＳ１１が追加されている点を除けば、図５に示した＃５００Ａの「受信レベル変動に基づく、適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンにおける処理と同じである。
【０１５２】
つまり、ステップ＃４００で生成されたＶＳＢ変調信号ＳｖｓｂがＡＤ変換器１４から、適応ＡＧＣ１５Ｂの振幅算出器２１に入力された時点で、ステップ＃５００Ｂの処理が開始する。そして、ステップＳ２において、振幅算出器２１が入力されたＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの振幅を求めて、振幅信号Ｓａを生成して適応平均フィルタ２２Ａに出力する。そして、処理は次のステップＳ６Ｂに進む。
【０１５３】
ステップＳ６Ｂにおいて、平均フィルタ２２は所定の平均係数に基づいて、振幅信号Ｓａの平均化処理を実施する。結果、得られる平均振幅信号Ｓａｖが誤差検出器２３に出力される。そして、処理は上述のステップＳ８を経て、Ｓ１０において平均振幅誤差信号ＳＥａがループフィルタ２４に出力される。そして、処理は次のステップＳ１１に進む。
【０１５４】
ステップＳ１１において、適応ループフィルタ２４Ａは、レベル変動量検出器６２Ａから入力されるレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、小レベル変動量積分項係数ＡＡ或いは大レベル変動量積分項係数ＡＢのいずれかを設定する。本実施形態においては、上述のようにレベル変動信号Ｓｓｗは、初期値として高受信レベル変動を示すように構成されているので、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の動作が開始された後に、初めてステップＳ１１が実行される場合は大レベル変動量積分項係数ＡＢが選択される。そして、処理は次のステップＳ１２に進む。
【０１５５】
ステップＳ１２で、適応ループフィルタ２４ＡはステップＳ１０で生成された平均振幅誤差信号ＳＥａを積分して適応化平均振幅信号Ｓａａを生成して、レベル変動量検出器６２Ａに出力する。そして、上述のステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、およびＳ２２から構成される、レベル変動量検出器６２Ａにより実行されるＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出して評価する処理（ステップ＃５５０Ａ）が実行される。
【０１５６】
上述のステップＳ２０およびＳ２２でそれぞれ、レベル変動量検出器６２Ａは高受信レベル変動および低受信レベル変動を表すレベル変動信号Ｓｓｗを生成して出力する。結果、次の制御サイクルｔでステップＳ１１の処理が再び実行される際には、前回の制御サイクルｔ−１でステップＳ２０およびステップＳ２２で生成されたレベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、小レベル変動量積分項係数ＡＡ或いは大レベル変動量積分項係数ＡＢのいずれかが適応ループフィルタ２４Ａに設定される。なお、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベルによって、積分項係数を適応的に切り換えるが、特にレベル変動量大、小の２種類に限定する必要はなく、２種類以上に設定しても良いことは、第１実施形態における平均係数と同様である。
【０１５７】
図１３を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂの第１の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１は、図９に示した適応ＡＧＣ１５Ｂと同様に、振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、適応ループフィルタ２４Ａ、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ｂにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、適応ループフィルタ２４Ａから出力される適応安定化信号ＳＳａに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。
【０１５８】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１においては、レベル変動量検出器６２Ａは、ローパスフィルタ２６から出力される低周波方形波信号Ｓｒｌに基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ｂの代わりに適応ＡＧＣ１５Ｂ＿１を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の動作も、基本的に上述の第２の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１５９】
図１４を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂの第２の変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２は、図９に示した適応ＡＧＣ１５Ｂと同様に、振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、適応ループフィルタ２４Ａ、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、オペアンプ２７、およびレベル変動量検出器６２Ａを含む。上述のように、適応ＡＧＣ１５Ａにおいては、レベル変動量検出器６２Ａは、ループフィルタ２４の出力に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。
【０１６０】
しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２においては、レベル変動量検出器６２Ａは、オペアンプ２７からの出力に基づいて、ＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２の構成、動作、および適応ＡＧＣ１５Ｂの代わりに適応ＡＧＣ１５Ｂ＿２を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ２の動作も、基本的に上述の第２の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１６１】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について、図１５、図１６、図１７、図１８、および図１９を参照して説明する。先ず、図１５に示すように、本例にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３は、適応ＡＧＣ１５Ａが適応ＡＧＣ１５Ｃに置き換えられ、さらに同適応ＡＧＣ１５Ｃがアンテナ１０にも接続されている点を除けば、図１を参照して既に説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１と同様に構成される。
【０１６２】
図１６を参照して、適応ＡＧＣ１５Ｃについて説明する。適応ＡＧＣ１５Ｃは、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。但し、レベル変動量検出器６２Ａはレベル変動量検出器６２Ｃに置き換えられている。レベル変動量検出器６２Ｃは、基本的にレベル変動量検出器６２Ａと同様に構成される。しかしながら、適応ＡＧＣ１５Ｃにおいては、レベル変動量検出器６２Ｃはループフィルタ２４に接続されるのではなくアンテナ１０に接続される。つまり、レベル変動量検出器６２Ｃは、安定化信号ＳＳａではなく、選局用チューナ１１に入力される同調前のＶＳＢ変調信号波Ｓｂに基づいて、受信レベル変動を検出し、評価してレベル変動信号Ｓｓｗを生成し、適応平均フィルタ２２Ａに出力する。なお、安定化信号ＳＳａは、適応ＡＧＣ１５Ｃが通常に機能するために用いられる。
【０１６３】
図１７を参照して、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３における主な動作は、ステップ＃５００Ａの「ＶＳＢ変調信号に基づく受信レベル変動検出および適応ループフィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンがステップ＃５００Ｃの「ＶＳＢ変調信号波のアンテナ受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンに置き換えられている点を除けば、図４を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ１における動作と同じである。
【０１６４】
次に、図１８に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ｃによって実行される、上述のステップ＃５００Ｃの「ＶＳＢ変調信号波のアンテナ受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。図１８から明らかなように本サブルーチンにおける処理は、ステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、およびＳ２２を含むステップ＃５５０Ａの「ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動検出評価」サブルーチンが、ステップＳ２に対して平行処理されて、レベル変動信号Ｓｓｗが生成される。そして、同レベル変動信号Ｓｓｗに基づいて、ステップＳ４Ａにおいて適応平均フィルタ２２Ａの平均係数が設定される点を除いて、図５に示したステップ＃５００Ａにおける処理と同様に処理される。
【０１６５】
本実施形態においては、ステップ＃５５０Ａは、アンテナで受信されて選局用チューナ１１に入力される前の、受信波に基づいて、受信レベル変動の評価およびレベル変動信号Ｓｓｗの生成を行う点が、図５に示した第１実施形態にかかる場合と異なる。つまり、第１実施形態においては、ステップ＃５５０ＡではデジタルのＶＳＢ変調信号Ｓｖｓｂが処理対象であるのに対して、第３実施形態においてはアナログの受信波が対象である点が異なるのみで、処理の内容自体はステップ＃５５０Ａの場合と同じである。つまり、本実施形態においては、アンテナ１０でのＶＳＢ変調信号波Ｓｂのレベル変動量によって、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数を適応的に変更することによって、高品質なデジタル復調を行うことができる。
【０１６６】
図１９を参照して、本実施形態にかかる適応ＡＧＣ１５Ｃの変形例について説明する。本変形例にかかる適応ＡＧＣ１５Ｃ＿１は、図９に示した適応ＡＧＣ１５Ｂと同様に、振幅算出器２１、平均フィルタ２２、誤差検出器２３、適応ループフィルタ２４Ａ、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。但し、レベル変動量検出器６２Ａはレベル変動量検出器６２Ｃに置き換えられている。レベル変動量検出器６２Ｃは、レベル変動量検出器６２Ａと基本的に同様に構成されている。しかしながら、レベル変動量検出器６２Ａが、ＡＤ変換器１４から出力されるＶＳＢ変調信号の受信レベル変動を検出するのに対して、レベル変動量検出器６２Ｃはアンテナ１０から入力されるＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベル変動を検出し、評価して、適応ループフィルタ２４Ａの積分項係数を設定する。
【０１６７】
この点を除けば、適応ＡＧＣ１５Ｃ＿１の構成、動作、および、適応ＡＧＣ１５Ｂの代わりに適応ＡＧＣ１５Ｃ＿１を組み込んだＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３の動作も、基本的に上述の第２の実施形態に関して説明したのと同じである。
【０１６８】
（第４の実施の形態）
以下、本発明の第４の実施の形態について、図２０、図２１、図２２、図２３、および図２４を参照して説明する。先ず、図２０に示すように、本例にかかるＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４は、適応ＡＧＣ１５Ｃが適応ＡＧＣ１５Ｄに置き換えられ、同適応ＡＧＣ１５Ｄがアンテナ１０の代わりにＣ／Ｎ検出器１００２に接続されている点を除けば、図１５を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３と同様に構成される。つまり、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４は、Ｃ／Ｎ検出器１００２から出力されるＣ／Ｎ信号Ｓｃｎに基づいて、ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動を検出、評価してＡＧＣアンプ１３のゲインを制御する。
【０１６９】
図２１を参照して、適応ＡＧＣ１５Ｄについて説明する。適応ＡＧＣ１５Ｄは、図２に示した適応ＡＧＣ１５Ａと同様に、振幅算出器２１、適応平均フィルタ２２Ａ、誤差検出器２３、ループフィルタ２４、ＰＷＭ算出器２５、ローパスフィルタ２６、およびオペアンプ２７を含む。しかしながら、レベル変動量検出器６２Ａがレベル変動量検出器６２Ｄに置き換えられている。そして、レベル変動量検出器６２Ｄはループフィルタ２４に接続されるのではなく、Ｃ／Ｎ検出器１００２に接続される。つまり、レベル変動量検出器６２Ｄは、安定化信号ＳＳａではなく、Ｃ／Ｎ検出器１００２から入力されるＣ／Ｎ情報Ｓｃｎに基づいて、受信レベル変動を検出し、評価してレベル変動信号Ｓｓｗを生成し、適応平均フィルタ２２Ａに出力する。
【０１７０】
図２２を参照して、ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４の主な動作について説明する。ＶＳＢ復調装置ＤＳｐ４における主な動作は、ステップ＃５００Ｃの「ＶＳＢ変調信号波のアンテナ受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」が＃５５０Ｄの「Ｃ／Ｎ比に基づく受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンに置き換えられている点を除けば、図１８を参照して説明したＶＳＢ復調装置ＤＳｐ３（＃５００Ｃ）における動作と同じである。
【０１７１】
次に、図２３に示すフローチャートを参照して、主に適応ＡＧＣ１５Ｄによって実行される、上述のステップ＃５００Ｄの「Ｃ／Ｎ比に基づく受信レベル変動検出および適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンの詳細について説明する。図２３から明らかなように本サブルーチンにおける処理は、＃５５０Ａの「ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動検出評価」サブルーチンが、＃５５０ＤのＣ／Ｎに基づく「ＶＳＢ変調信号の受信レベル変動検出評価」サブルーチンに置き換えられている。
【０１７２】
ステップ＃５５０Ｄは、ステップＳ１５、ステップＳ１８Ｄ、Ｓ２０、およびＳ２２を含む。ステップＳ１５で、Ｃ／Ｎ検出器１００２から入力されるＣ／Ｎ信号Ｓｃｎに基づいて、ＣＮ値が取得される。そして、ステップＳ１８Ｄにおいて、ステップＳ１５で取得されたＣＮを閾値ＣＮｔｈと比較される。そして、ステップＳ２０およびＳ２２で、上述の如く処理されて平均係数制御信号Ｓｓｗが生成されて適応平均フィルタ２２Ａに出力される。
【０１７３】
ステップＳ４Ａにおいて、平均係数制御信号Ｓｓｗに基づいて、適応平均フィルタ２２Ａの平均係数が設定される点を除いて、ステップ＃５００Ｄは、図５に示した「受信レベル変動に基づく、適応平均フィルタリングによるゲイン制御」サブルーチンにおける処理と同様に処理される。
【０１７４】
上述のように、本発明にかかるＶＳＢ復調装置においては、受信したＶＳＢ変調信号波Ｓｂの受信レベル変動量を、ＶＳＢ変調信号波Ｓｂ自身、デジタルＶＳＢ変調信号、或いはＶＳＢ変調信号のＣ／Ｎ情報に基づいて検出し、検出された受信レベル変動量に応じて、自動利得制御処理の内部パラメータを調整することによって、高品位にデジタル復調ができる。デジタル復調装置の一例として、本発明をＶＳＢ復調装置に適応した例について上述の如く説明した。しかし、本発明は、ＯＦＤＭ復調装置やＱＡＭ復調装置に代表されるＶＳＢ復調装置以外のデジタル復調装置においても、同様に適用できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図２】図１の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図２の適応平均フィルタの詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】図１のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図５】図４に示すステップ＃５００Ａにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図６】図２の適応ＡＧＣ１５の第１の変形例を示すブロック図である。
【図７】図２の適応ＡＧＣ１５の第２の変形例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置ＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図９】図８の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の適応ループフィルタ２４Ａの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】図８のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示すステップ＃５００Ｂにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１３】図９の適応ＡＧＣの第１の変形例を示すブロック図である。
【図１４】図９の適応ＡＧＣの第２の変形例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図１６】図１５の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１７】図１５のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示すステップ＃５００Ｃにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１５の適応ＡＧＣの変形例を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態にかかるＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図２１】図２０の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２２】図２０のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【図２３】図２２に示すステップ＃５００Ｄにおける詳細な動作を示すフローチャートである。
【図２４】図２１の適応ＡＧＣの変形例を示すブロック図である。
【図２５】従来のＶＳＢ復調装置を示すブロック図である。
【図２６】図２５の適応ＡＧＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２７】図２６の平均フィルタの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２８】図２６のループフィルタの詳細な構成を示すブロック図である。
【図２９】図２６のＰＷＭ算出器２５の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３０】図２５のＶＳＢ復調装置の主な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＤＳｐ１、ＤＳｐ２、ＤＳｐ３、ＤＳｐ４、ＤＳｃ ＶＳＢ復調装置
１０ アンテナ
１１ 選局用チューナ
１２ ダウンコンバータ
１３ ＡＧＣアンプ
１４ ＡＤ変換器
１５ ＡＧＣ
１５Ａ、１５Ａ＿１、１５Ａ＿２、１５Ｂ、１５Ｂ＿１、１５Ｂ＿２、１５Ｃ、１５Ｃ＿１、１５Ｄ 適応ＡＧＣ
１６ ヒルベルトフィルタ
１７ 検波器
１８ 補間フィルタ
１９ ロールオフフィルタ
１０００ 波形等化器
１００１ 誤り訂正器
１００２ Ｃ／Ｎ検出器
２１ 振幅算出器
２２ 平均フィルタ
２２Ａ 適応平均フィルタ
２３ 誤差検出器
２４ ループフィルタ
２４Ａ 適応ループフィルタ
２５ ＰＷＭ算出器
２６ ローパスフィルタ
２７ オペアンプ
３１ 乗算器
３２ 第１の係数付与器
３３ 第２の係数付与器
３４ 加算器
３５ 遅延器
４１ 積分項係数Ａ
４２ 乗算器
４３ 乗算器
４３Ａ 加算器
４４ 加算器
４４Ａ 遅延器
４５ 遅延器
５１ オーバーフロー付き加算器
５２ 遅延器
６１ 適応平均フィルタ
６２、６２Ａ、６２Ｃ、６２Ｄ レベル変動量算出器
７１ 第１の小レベル変動平均係数付与器
７２ 第１の大レベル変動平均係数付与器
７３ 第１の切り換えスイッチ
７４ 第２の小レベル変動平均係数付与器
７５ 第２の大レベル変動平均係数付与器
７６ 第２の切り換えスイッチ
１０３ 切り換えスイッチ
Claims (16)
- 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
前記受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整する利得調整手段とを備え、
前記受信レベル変動量検出手段は、
前記受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調手段と、
前記第１のデジタル変調信号を前記利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅手段と、
前記第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記第３のデジタル変調信号の振幅に基づいて、前記第１のデジタル変調信号の受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出手段とを備え、前記利得調整手段は、当該検出された第３のデジタル変調信号の受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整し、
前記同調信号受信レベル変動量検出手段は、さらに、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段とを備え、前記同調信号受信レベル変動量検出手段は当該生成された安定化信号に基づいて前記受信レベル変動量を検出し、
前記平均フィルタリング手段は、前記レベル変動量信号の値に基づいて前記平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、前記検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とするデジタル復調装置。 - 前記平均フィルタリング手段は、第１の平均係数と、当該第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さい場合には当該第１の平均係数を選択し、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さくない場合には当該第２の平均係数を選択することを特徴とする、請求項１に記載のデジタル復調装置。
- 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
前記受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整する利得調整手段とを備え、
前記受信レベル変動量検出手段は、
前記受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調手段と、
前記第１のデジタル変調信号を前記利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅手段と、
前記第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記第３のデジタル変調信号の振幅に基づいて、前記第１のデジタル変調信号の受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出手段とを備え、前記利得調整手段は、当該検出された第３のデジタル変調信号の受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整し、
前記同調信号受信レベル変動量検出手段は、さらに、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段とを備え、前記同調信号受信レベル変動量検出手段は当該生成された安定化信号に基づいて前記受信レベル変動量を検出し、
前記ループフィルタリング手段は、前記レベル変動量信号の値に基づいて、前記積分項係数の値を変動させる適応ループフィルタであり、前記検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とするデジタル復調装置。 - 前記ループフィルタリング手段は、第１の積分項係数と、当該第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さい場合には当該第１の積分項係数を選択し、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さくない場合には当該第２の積分項係数を選択することを特徴とする、請求項３に記載のデジタル復調装置。
- 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
前記受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整する利得調整手段とを備え、
前記受信レベル変動量検出手段は、
前記受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調手段と、
前記第１のデジタル変調信号を前記利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅手段と、
前記第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記第３のデジタル変調信号の振幅に基づいて、前記第１のデジタル変調信号の受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出手段とを備え、前記利得調整手段は、当該検出された第３のデジタル変調信号の受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整し、
前記同調信号受信レベル変動量検出手段は、さらに、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段とを備え、前記検出された誤り率を所定値の閾値とを比較することによって、前記受信レベル変動量を検出し、
前記平均フィルタリング手段は、前記レベル変動量信号の値に基づいて前記平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、前記検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とするデジタル復調装置。 - 前記平均フィルタリング手段は、第１の平均係数と、当該第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さい場合には当該第１の平均係数を選択し、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さくない場合には当該第２の平均係数を選択することを特徴とする、請求項５に記載のデジタル復調装置。
- 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
前記受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整する利得調整手段とを備え、
前記受信レベル変動量検出手段は、
前記受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調手段と、
前記第１のデジタル変調信号を前記利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅手段と、
前記第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記第３のデジタル変調信号の振幅に基づいて、前記第１のデジタル変調信号の受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出手段とを備え、前記利得調整手段は、当該検出された第３のデジタル変調信号の受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整し、
前記同調信号受信レベル変動量検出手段は、さらに、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段とを備え、前記検出された誤り率を所定値の閾値とを比較することによって、前記受信レベル変動量を検出し、
前記ループフィルタリング手段は、前記レベル変動量信号の値に基づいて、前記積分項係数の値を変動させる適応平均フィルタであり、前記検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とするデジタル復調装置。 - 前記ループフィルタリング手段は、第１の積分項係数と、当該第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さい場合には当該第１の積分項係数を選択し、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さくない場合には当該第２の積分項係数を選択することを特徴とする、請求項７に記載のデジタル復調装置。
- 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
前記受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整する利得調整手段とを備え、
前記受信レベル変動量検出手段は、
前記受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調手段と、
前記第１のデジタル変調信号を前記利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅手段と、
前記第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記受信されたデジタル変調波振幅に基づいて、前記受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出手段とを備え、前記利得調整手段は、当該検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整し、
前記同調信号受信レベル変動量検出手段は、さらに、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段とを備え、前記同調信号受信レベル変動量検出手段は当該生成された安定化信号に基づいて前記受信レベル変動量を検出し、
前記平均フィルタリング手段は、前記レベル変動量信号の値に基づいて前記平均係数の値を適応的に設定する適応平均フィルタであり、前記検出された受信レベル変動量に応じて平均係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とするデジタル復調装置。 - 前記平均フィルタリング手段は、第１の平均係数と、当該第１の平均係数より大きな第２の平均係数とを備え、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さい場合には当該第１の平均係数を選択し、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さくない場合には当該第２の平均係数を選択することを特徴とする、請求項９に記載のデジタル復調装置。
- 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル復調装置であって、
前記受信されたデジタル信号波の受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整する利得調整手段とを備え、
前記受信レベル変動量検出手段は、
前記受信されたデジタル変調信号波から所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成する同調手段と、
前記第１のデジタル変調信号を前記利得で増幅して、所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成する自動利得制御増幅手段と、
前記第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記受信されたデジタル変調波振幅に基づいて、前記受信レベル変動量を検出する同調信号受信レベル変動量検出手段とを備え、前記利得調整手段は、当該検出された受信レベル変動量に基づいて、前記利得を調整し、
前記同調信号受信レベル変動量検出手段は、さらに、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段とを備え、前記同調信号受信レベル変動量検出手段は当該生成された安定化信号に基づいて前記受信レベル変動量を検出し、
前記ループフィルタリング手段は、前記レベル変動量信号の値に基づいて、前記積分項係数の値を変動させる適応平均フィルタであり、前記検出された受信レベル変動量に応じて積分項係数を最適値に設定することによって高品位にデジタル信号を復調できることを特徴とするデジタル復調装置。 - 前記ループフィルタリング手段は、第１の積分項係数と、当該第１の積分項係数より大きな第２の積分項係数とを備え、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さい場合には当該第１の積分項係数を選択し、前記レベル変動量信号が検出されたレベル変動量が前記閾値より小さくない場合には当該第２の積分項係数を選択することを特徴とする、請求項１１に記載のデジタル復調装置。
- 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、当該第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、当該第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段と、
前記検出された当該安定化信号に基づいて前記受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記平均フィルタリング手段の平均係数の値を適応的に設定する平均係数調整手段とを備える自動利得制御装置。 - 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、当該第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、当該第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段と、
前記検出された当該安定化信号に基づいて前記受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記ループフィルタリング手段の積分項係数の値を変動させる積分項係数調整手段とを備える自動利得制御装置。 - 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、当該第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、当該第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段と、
前記受信されたデジタル変調信号波の振幅に基づいて、前記受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記平均フィルタリング手段の平均係数の値を適応的に設定する平均係数調整手段とを備える自動利得制御装置。 - 受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所望の周波数のデジタル変調信号を抽出して第１のデジタル変調信号を生成し、当該第１のデジタル変調信号を所定の利得で自動利得制御増幅して所望の振幅値を有する第２のデジタル変調信号を生成し、当該第２のデジタル変調信号をデジタル信号に変換して第３のデジタル変調信号を生成して、デジタル信号を復調するデジタル復調装置の利得を調整する自動利得制御装置であって、
前記第３のデジタル変調信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記検出された振幅値を、所定の平均係数を用いて平均フィルタリングして平均振幅値を検出する平均フィルタリング手段と、
前記検出された平均振幅値と所望の平均値との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記検出された誤差を、所定の積分項係数を用いてループフィルタリングして自動利得制御増幅処理を安定させる安定化信号を生成するループフィルタリング手段と、
前記受信されたデジタル変調信号波の振幅に基づいて、前記受信レベル変動量を検出する受信レベル変動量検出手段と、
前記検出された受信レベル変動量に基づいて、前記ループフィルタリング手段の積分項係数の値を変動させる積分項係数調整手段とを備える自動利得制御装置。
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