JPH05176331A

JPH05176331A - 復調回路及びそれを用いた衛星放送受信機

Info

Publication number: JPH05176331A
Application number: JP35556891A
Authority: JP
Inventors: Masaki Noda; 正樹野田; Yoshimi Iso; 佳実磯
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【構成】乗算器５１，ＬＰＦ５２ａ，ループ増幅器５
３，第１の電圧制御発振器５４ａは第１のループを構成
する。乗算器５１，ＢＰＦ５２ｂ，バッファ増幅器５
６，ＭＳＫ復調器２２，第２の電圧制御発振器５４ｂは
第２のループを構成する。ＶＣＯ選択回路５８は、入力
端子１０３に角度変調信号が入力されたときは第１の電
圧制御発振器５４ａのみを、ＭＳＫ変調信号が入力され
たときは第２の電圧制御発振器５４ｂのみを、ＯＮす
る。【効果】乗算器５１の共用化を図ることにより２種類
の復調回路の入力部分のＩＦ増幅器やＡＧＣ制御回路等
の共用化も図ることができ、回路の小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放送衛星や通信衛星から
の信号を受信する衛星放送受信機に係り、特に、アナロ
グＦＭ変調されたテレビジョン信号等の角度変調信号
と、ディジタル変調された音声信号やテレビジョン信号
等のディジタル変調信号と、を受信する衛星放送受信機
の復調回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止衛星を利用した放送サービスとし
て、従来のアナログテレビジョン放送に加え、多チャン
ネルパルス・コード・モジュレーション（ＰＣＭ）放送
や多チャンネルデジタルテレビジョン放送が計画されて
いる。これらの放送では、従来のアナログ角度変調に対
し、電波の利用効率を上げるため、ミニマム・フェイズ
・シフト・キーイング（ＭＳＫ）やクォドラチャー・フ
ェイズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）など、多チャ
ンネルの信号で直接キャリアを変調する直接変調方式が
使用される。

【０００３】この様なＭＳＫ変調信号やＱＰＳＫ変調信
号などのディジタル変調信号の復調としては、例えば、
特開昭６３−３００４９号公報に記載されたものがあ
る。受信したＭＳＫ変調信号を復調するための同期検波
方式を用いた復調方式は、基準信号である搬送波の再生
方法が重要である。では、この特開昭６３−３００４９
号公報に記載の既提案例について、図５を用いて説明す
る。

【０００４】図５は従来の衛星放送受信機の一例を示す
ブロック図である。図５において、１００は入力端子、
２は第１の局部発振器、３は第１の混合器、４は第２の
局部発振器、５は第２の混合器、６はバンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）、７は第１の乗算器、８は第２の乗算器、
９は基準発振器、１０はπ／２位相器、１１は第１のロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）、１２は第２のＬＰＦ、１３
は第１の判定回路、１４は第２の判定回路、１５は反転
回路、１６はディジタル信号処理回路、１０１は復調出
力端子、１８は第３の乗算器、１９は第４の乗算器、２
０はループフィルタ、２１はクロック再生回路、２２は
ＭＳＫ復調器、２３は搬送波位相誤差情報である。

【０００５】この従来例では、屋外ユニット（図示せ
ず）から入力端子１００を介して入力される第１の中間
周波数を持つＭＳＫ変調信号に対し、第１の局部発振器
２と第１の混合器３から成る第１の周波数変換回路と第
２の局部発振器４と第２の混合器５から成る第２の周波
数変換回路により、中間周波数に２つの周波数（第２及
び第３の中間周波数）を持つ二重ヘテロダイン方式で、
その搬送波周波数を下げた後、ＭＳＫ復調器２２に入力
してＭＳＫ変調信号を復調するものである。

【０００６】ＭＳＫ復調器２２における詳しい動作はこ
こでは省略するが、まず、第３の中間周波数に変換され
た変調信号を、第１の乗算器７と第２の乗算器８におい
て、基準発振器９とπ／２位相器１０で発生させた同相
搬送波及び直交搬送波と、それぞれ乗算することで同期
検波する。次に、その同相成分出力と直交成分出力とを
第３の乗算器１８において乗算し、さらに、その乗算出
力を第４の乗算器１９においてクロック再生回路２１で
再生されたクロック信号と乗算して、第３の中間周波数
を持つ変調信号と基準発振器９の出力との搬送波位相誤
差を検出し、搬送波位相誤差情報２３として出力する。
そして、その搬送波位相誤差情報２３によって、第２の
局部発振器４を制御して、第３の中間周波数を持つ変調
信号と基準発振器９の出力の位相差を、或る一定値にす
る負帰還ループを構成する。

【０００７】この従来例では、基準発振器９として周波
数安定度の高い水晶発振器を用いるので、第１の局部発
振器２の周波数が周囲の温度変動や通電による温度変動
などによってドリフトを生じたとしても、上記負帰還ル
ープによって第３の中間周波数は安定する。

【０００８】次に、図５の衛星放送受信機を応用して、
多チャンネルＰＣＭ放送や多チャンネルデジタルテレビ
ジョン放送の他、アナログテレビジョン放送をも受信す
る衛星放送受信機について説明する。従来、アナログ角
度変調（ＦＭ）の復調としては、一般にフェイズ・ロッ
クド・ループ（ＰＬＬ）による復調が良く知られてい
る。

【０００９】図６は従来の衛星放送受信機の他の例を示
すブロック図である。図６において、図５と同じ機能ブ
ロックに対しては同じ符号を記している。その他、２４
はＢＰＦ、２５はＲＦ増幅器、２６は可変ＢＰＦ、２７
はＲＦオート・ゲイン・コントロール（ＡＧＣ）増幅
器、２８はＩＦ増幅器、４３は混合器ＩＣ、２９は切換
スイッチ、３０は選局用ＰＬＬ回路、３１はマイクロコ
ンピュータ（マイコン）、６ａ，６ｂはＢＰＦ、３２は
ＩＦＡＧＣ増幅器、３３は位相比較器、３４はループフ
ィルタ、３５はバッファ増幅器、３６は発振器、３７は
ループ増幅器、３８は共振系、１０２は復調出力端子、
３９はＦＭ復調ＩＣ、４０はＩＦ増幅器、４１はＭＳＫ
復調ＩＣ、４２は共振系である。

【００１０】また、図６において、ＩＦＡＧＣ増幅器３
２，位相比較器３３，ループフィルタ３４，バッファ増
幅器３５，発振器３６から成るＦＭ復調ＩＣ３９と、共
振系３８と、でＰＬＬ方式のＦＭ復調回路を構成してい
る。

【００１１】この従来例では、屋外ユニット（図示せ
ず）から入力端子１００を介して入力される第１の中間
周波数を持つ変調信号に対し、第１の局部発振器２と第
１の混合器３から成る第１の周波数変換回路により、第
１の中間周波数から第２の中間周波数へ周波数変換を施
す。そして、その第２の中間周波数を持つ変調信号を切
換スイッチ２９に入力し、アナログテレビジョン放送に
よる角度変調信号の受信時には、その切換スイッチ２９
によりＢＰＦ６ａを選択させて、復調出力端子１０２よ
り復調信号を得、ディジタルテレビジョン放送によるＭ
ＳＫ変調信号の受信時には、ＢＰＦ６ｂを選択させて、
復調出力端子１０１より復調信号を得ている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記した図６の従来例
においては、図５の従来例と同様、第１の局部発振器２
の周波数がドリフトを生じたとしても、前述の負帰還ル
ープにより第３の中間周波数は安定するため、搬送波を
十分再生でき、変調信号を復調できる。しかし、図６の
従来例のように、多チャンネルＰＣＭ放送や多チャンネ
ルデジタルテレビジョン放送の他、アナログテレビジョ
ン放送をも受信するには、角度変調信号の復調を行なう
復調回路とディジタル変調信号（図６ではＭＳＫ変調信
号）の復調を行なう復調回路がそれぞれ必要となる他、
同様な周辺回路も２つ必要であり、特に復調回路の１チ
ップＩＣ化に問題があった。

【００１３】本発明の目的は、放送衛星や通信衛星から
の角度変調信号とディジタル変調信号の２つの方式の信
号を安定に復調し、ＩＣ化に適した復調回路及びそれを
用いた衛星放送受信機を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、乗算器と第１のフィルタと第１の
増幅器と第１の電圧制御発振器から成り、角度変調信号
を復調するＰＬＬの第１のループと、前記乗算器と第２
のフィルタと第２の増幅器とディジタル変調信号復調器
と第２の電圧制御発振器から成り、ディジタル変調信号
復調器の入力周波数を安定化する第２のループと、を形
成し、第１のループと第２のループのうち、受信された
信号に応じて何れか一方を選択し動作させる選択手段を
設けるようにした。

【００１５】

【作用】前記乗算器は、前記選択手段により前記第１の
ループが選択された場合は、位相比較器として動作し、
前記第２のループが選択された場合はミクサー動作を行
う。本発明によれば、前記乗算器の共用化を図ることに
より、２種類の復調回路の入力部分のＩＦ増幅器やＡＧ
Ｃ制御回路他の共用化も図ることができ、回路の小型化
が図れる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例としての復調回路を示すブ
ロック図、図２は図１の復調回路をより具体化すると共
に、その周辺回路まで示したブロック図、図３は図１の
復調回路を用いた衛星放送受信機を示すブロック図であ
る。

【００１７】図１において、図６と同じ機能ブロックに
対しては同じ記号を記している。その他、１０３は入力
端子、５１は乗算器、５２ａはＬＰＦ、５２ｂはＢＰ
Ｆ、５３はループ増幅器、５４ａは第１の電圧制御発振
器、５４ｂは第２の電圧制御発振器、５５，５６はバッ
ファ増幅器、５８はＶＣＯ選択回路、１０４は制御入力
端子である。

【００１８】本実施例では、乗算器５１，ＬＰＦ５２
ａ，ループ増幅器５３，第１の電圧制御発振器５４ａで
第１のループを構成し、乗算器５１，ＢＰＦ５２ｂ，バ
ッファ増幅器５６，ＭＳＫ復調器２２，第２の電圧制御
発振器５４ｂで第２のループを構成する。

【００１９】図１において、入力端子１０３からは、図
３で示すように、切換スイッチ２９よりＢＰＦ６ａまた
はＢＰＦ６ｂを介して出力された第２の中間周波数を持
つ変調信号が入力される。また、制御入力端子１０４か
らは、入力された変調信号の種類、即ち、角度変調信号
か，ＭＳＫ変調信号かに応じて、切換信号が入力され
る。ＶＣＯ選択回路５８は、その切換信号によって、入
力端子１０３に角度変調信号が入力されたときには第１
の電圧制御発振器５４ａをＯＮ、第２の電圧制御発振器
５４ｂをＯＦＦし、ＭＳＫ変調信号が入力されたときに
は第１の電圧制御発振器５４ａをＯＦＦ、第２の電圧制
御発振器５４ｂをＯＮする。

【００２０】従って、入力端子１０３に角度変調信号が
入力され、第１の電圧制御発振器５４ａがＯＮされる
と、第１のループがＰＬＬのＦＭ復調器として動作し、
復調信号がループ増幅器５３からバッファ増幅器５５を
介して復調出力端子１０２より出力される。

【００２１】また、入力端子１０３にＭＳＫ変調信号が
入力され、第１の電圧制御発振器５４ａがＯＦＦされ、
第２の電圧制御発振器５４ｂがＯＮされると、第１のル
ープが切断されて、乗算器５１からはＭＳＫ変調信号と
第２の電圧制御発振器５４ｂの出力との混合信号が出力
され、ＢＰＦ５２ｂとバッファ増幅器５６を介してＭＳ
Ｋ復調器２２に入力される。ＭＳＫ復調器２２では、従
来例で述べたように、搬送波位相誤差情報２３を出力し
て第２の電圧制御発振器５４ｂを制御すると共に、復調
信号を復調出力端子１０１より出力する。

【００２２】次に、図２を用いて、図１の復調回路をよ
り具体化した回路及びその周辺回路について説明する。
図２において、図１と同じ機能ブロックに対しては同じ
符号を記している。その他、６０ａは第１の電圧制御発
振器５４ａの共振系、６０ｂは第２の電圧制御発振器５
４ｂの共振系、６１，６３はオペレーショナル増幅器、
６２はＡＧＣ検波器、６４はオート・フレキュエンシィ
・コントロール（ＡＦＣ）切換回路、６５ａ，６５ｂは
バッファ増幅器、６６はＡＦＣの基準電圧、６７はＡＧ
Ｃの基準電圧、６８は復調ＩＣ、１０５はＡＧＣ制御電
圧出力端子、１０６はＡＦＣ制御電圧出力端子である。

【００２３】復調ＩＣ６８は、図１の復調回路の要部と
ＡＧＣ制御回路やＡＦＣ制御回路等の周辺回路の要部を
同一の半導体基板、例えば、Ｓｉ基板上に構成したもの
である。尚、図２では、電圧制御発振器の共振系６０
ａ，６０ｂは復調ＩＣ６８の外部に配置されているが、
復調ＩＣ６８に内蔵される方式でも本発明の趣旨を逸脱
しないことは明白である。

【００２４】また、ＡＧＣ制御回路は、ＡＧＣ検波器６
６とオペレーショナル増幅器６１とＡＧＣの基準電圧６
７で構成されており、従来はそれぞれの復調回路に必要
であったが、本実施例では１つで良く、その分、回路の
削減が図れる。

【００２５】一方、ＡＦＣ制御回路は、ＡＦＣ切換回路
６４とオペレーショナル増幅器６３とＡＦＣの基準電圧
６６で構成されている。ＡＦＣ切換回路６４はループ増
幅器５３の出力と搬送波位相誤差情報２３との直流レベ
ル差を補正する機能も有する。ＡＧＣ制御回路も、従来
はそれぞれの復調回路に必要であったが、本実施例では
１つで良く、その分、回路の削減が図れる。尚、ＡＦＣ
制御回路は、図２では、１つのＡＦＣ制御電圧出力端子
１０６を有するアナログＡＦＣ制御回路で構成されてい
るが、Ｈレベル，Ｌレベルの出力により周波数のずれ方
向を知る２つのＡＦＣ制御電圧出力端子を有するデジタ
ルＡＦＣ制御回路で構成しても、本発明の趣旨を逸脱し
ないことは明白である。

【００２６】次に、図３を用いて、図１の復調回路を用
いた衛星放送受信機について説明する。図３において、
図２及び図６と同じ機能ブロックに対しては同じ符号を
記している。なお、復調ＩＣ６８は、ＡＧＣ制御回路と
ＡＦＣ制御回路の機能ブロックが省略されている。ま
た、ＢＰＦ６ａ，６ｂは、帯域幅が例えば衛星放送用の
２７ＭＨｚと通信衛星用の３６ＭＨｚのＳＡＷフィルタ
で構成されている。

【００２７】以上説明したように、本実施例によれば、
角度変調信号入力時とＭＳＫ変調信号入力時とで乗算器
５１の共用化を図ることにより、２種類の復調回路の入
力部分のＩＦ増幅器等の共用化や、ＡＧＣ制御回路，Ａ
ＦＣ制御回路等の周辺回路の共用化も図ることができ、
従来、２つ必要であった復調回路及びその周辺回路が１
つで良く、復調回路の１チップＩＣ化を実現することが
でき、衛星放送受信機の小型化が図れる。

【００２８】図４は本発明の他の実施例としての復調回
路を示すブロック図である。図４において、図１と同じ
機能ブロックに対しては同じ符号を記している。その
他、５４は電圧制御発振器、５９は制御電圧切換回路で
ある。本実施例が、図１の復調回路と異なる点は、２つ
有った電圧制御発振器を１つにした点である。

【００２９】制御入力端子１０４からは、入力された変
調信号の種類、即ち、角度変調信号か，ＭＳＫ変調信号
かに応じて、切換信号が入力される。制御電圧切換回路
５９は、制御入力端子１０４からの切換信号によって、
入力端子１０３に角度変調信号が入力されたときには第
１のループに係るループ増幅器５３の出力を制御電圧と
して電圧制御発振器５４に印加し、ＭＳＫ変調信号が入
力されたときには第２のループに係る搬送波位相誤差情
報２３を制御電圧として電圧制御発振器５４に印加す
る。本実施例によれば、電圧制御発振器が１つで良く、
発振器同士の干渉や実装を行う上での問題が少なくな
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
角度変調信号入力時とディジタル変調信号入力時とで乗
算器の共用化を図ることにより、２種類の復調回路の入
力部分のＩＦ増幅器等の共用化や、ＡＧＣ制御回路，Ａ
ＦＣ制御回路等の周辺回路の共用化も図ることができ、
従来、２つ必要であった復調回路及びその周辺回路が１
つで良く、復調回路の１チップＩＣ化を実現することが
でき、衛星放送受信機の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての復調回路を示すブロ
ック図である。

【図２】図１の復調回路をより具体化すると共に、その
周辺回路まで示したブロック図である。

【図３】図１の復調回路を用いた衛星放送受信機を示す
ブロック図である。

【図４】本発明の他の実施例としての復調回路を示すブ
ロック図である。

【図５】従来の衛星放送受信機の一例を示すブロック図
である。

【図６】従来の衛星放送受信機の他の例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

２２…ＭＳＫ復調器、５１…乗算器、５２ａ…ＬＰＦ、
５２ｂ…ＢＰＦ、５３…ループ増幅器、５４ａ…第１の
電圧制御発振器、５４ｂ…第２の電圧制御発振器、５
５，５６…バッファ増幅器、５８…ＶＣＯ選択回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】角度変調信号とディジタル変調信号を受
信する衛星放送受信機において、受信された信号と入力された発振信号とを乗算して出力
する乗算器と、該乗算器からの出力信号にフィルタ処理
を施して出力する第１のフィルタと、該第１のフィルタ
からの出力信号を増幅して出力する第１の増幅器と、第
１の発振信号を発生し、前記発振信号として前記乗算器
に入力すると共に、前記第１の増幅器からの出力信号を
制御電圧として、その発振周波数が制御される第１の電
圧制御発振器と、前記乗算器からの出力信号にフィルタ
処理を施して出力する第２のフィルタと、該第２のフィ
ルタからの出力信号を増幅して出力する第２の増幅器
と、該第２の増幅器からの出力信号を復調して出力する
と共に、搬送波位相誤差情報を出力するディジタル変調
信号復調器と、第２の発振信号を発生し、前記発振信号
として前記乗算器に入力すると共に、前記ディジタル変
調信号復調器からの搬送波位相誤差情報を制御電圧とし
て、その発振周波数が制御される第２の電圧制御発振器
と、を有すると共に、前記乗算器，第１のフィルタ，第１の増幅器及び第１の
電圧制御発振器から成る第１のループと前記乗算器，第
２のフィルタ，第２の増幅器，ディジタル変調信号復調
器及び第２の電圧制御発振器から成る第２のループのう
ち、受信された信号に応じて何れか一方を選択し動作さ
せる選択手段を有し、前記角度変調信号が受信されたときには前記選択手段に
より前記第１のループを選択し動作させて、前記第１の
増幅器からの出力信号として前記角度変調信号について
の復調信号を得、前記ディジタル変調信号が受信された
ときには前記選択手段により前記第２のループを選択し
動作させて、前記ディジタル変調信号復調器からの出力
信号として前記ディジタル変調信号についての復調信号
を得ることを特徴とする復調回路。
【請求項２】請求項１に記載の復調回路において、前
記選択手段は、前記第１及び第２の電圧制御発振器のう
ち、前記角度変調信号が受信されたときには前記第１の
電圧制御発振器のみを駆動して前記第２の電圧制御発振
器は停止させ、前記ディジタル変調信号が受信されたと
きには前記第２の電圧制御発振器のみを駆動して前記第
１の電圧制御発振器は停止させる電圧制御発振器選択回
路から成ることを特徴とする復調回路。
【請求項３】請求項１または２に記載の復調回路にお
いて、前記第２の電圧制御発振器の発振中心周波数が、
前記第１の電圧制御発振器の発振中心周波数より高いこ
とを特徴とする復調回路。
【請求項４】角度変調信号とディジタル変調信号を受
信する衛星放送受信機において、発振信号を発生して出力すると共に、入力される制御電
圧により、その発振周波数が制御される電圧制御発振器
と、受信された信号と前記電圧制御発振器からの発振信
号とを乗算して出力する乗算器と、該乗算器からの出力
信号にフィルタ処理を施して出力する第１のフィルタ
と、該第１のフィルタからの出力信号を増幅して出力
し、前記制御電圧として前記電圧制御発振器に入力させ
る第１の増幅器と、前記乗算器からの出力信号にフィル
タ処理を施して出力する第２のフィルタと、該第２のフ
ィルタからの出力信号を増幅して出力する第２の増幅器
と、該第２の増幅器からの出力信号を復調して出力する
と共に、搬送波位相誤差情報を出力し、前記制御電圧と
して前記電圧制御発振器に入力させるディジタル変調信
号復調器と、を有すると共に、前記乗算器，第１のフィルタ，第１の増幅器及び電圧制
御発振器から成る第１のループと前記乗算器，第２のフ
ィルタ，第２の増幅器，ディジタル変調信号復調器及び
電圧制御発振器から成る第２のループのうち、受信され
た信号に応じて何れか一方を選択し動作させる選択手段
を有し、前記角度変調信号が受信されたときには前記選択手段に
より前記第１のループを選択し動作させて、前記第１の
増幅器からの出力信号として前記角度変調信号について
の復調信号を得、前記ディジタル変調信号が受信された
ときには前記選択手段により前記第２のループを選択し
動作させて、前記ディジタル変調信号復調器からの出力
信号として前記ディジタル変調信号についての復調信号
を得ることを特徴とする復調回路。
【請求項５】請求項４に記載の復調回路において、前
記選択手段は、前記第１の増幅器からの出力信号と前記
ディジタル変調信号復調器からの搬送波位相誤差情報の
うち、前記角度変調信号が受信されたときには前記第１
の増幅器からの出力信号のみを前記電圧制御発振器に入
力させ、前記ディジタル変調信号が受信されたときには
前記ディジタル変調信号復調器からの搬送波位相誤差情
報のみを前記電圧制御発振器に入力させる制御電圧切換
回路から成ることを特徴とする復調回路。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５に記載の
復調回路において、前記乗算器は、前記角度変調信号が
受信されたときには前記乗算により位相比較動作を行な
い、前記ディジタル変調信号が受信されたときには前記
乗算によりミクサー動作を行なうことを特徴とする復調
回路。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６に記
載の復調回路において、第１のフィルタはローパスフィ
ルタから成り、前記第２のフィルタはバンドパスフィル
タから成ることを特徴とする復調回路。
【請求項８】請求項１，２，３，４，５，６または７
に記載の復調回路において、少なくとも、前記乗算器，
増幅器，電圧制御発振器及びディジタル変調信号復調器
が、同一の半導体基板上に構成されていることを特徴と
する復調回路。
【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７また
は８に記載の復調回路を用いたことを特徴とする衛星放
送受信機。