JPH09321818A - ディジタル衛星放送受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＦＣの精度を保ちつつ、ビット誤り率特性
を良好なディジタル衛星放送受信機を実現する。 【解決手段】 選局されたＱＰＳＫ変調信号を直交検波
する直交検波手段１６で連続的なＡＦＣ（自動周波数制
御）を行い、選局のための局部発振信号を発生するＰＬ
Ｌシンセサイザー３０の位相周波数検波を行う基準周波
数４０を、局部発振信号の位相雑音特性がＰＬＬシンセ
サイザーにより改善できる程度に高くすることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル衛星放
送受信機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、衛星放送受信機は映像信号を周波
数変調して伝送するＦＭの衛星放送の受信用であり、図
７に示すように、衛星放送用アンテナから入力する第１
中間周波信号から希望する周波数変調波を所定の第２中
間周波信号に周波数変換を施し、チャンネルフィルタで
その希望するチャンネルのＦＭ変調波１波を抜き取っ
て、ＦＭ復調を行っていた。その周波数変換に用いる局
部発振信号はＰＬＬシンセサイザーで発生しており、局
部発振回路３１、局部発振信号を分周する前置分周器
（プリスケーラ）３２、プログラマブル分周器３３、基
準周波信号発生回路３６、基準周波信号分周器３５、位
相周波数検波手段３４、ループフィルタ３７で構成され
ている。そして、局部発振周波数は（数１）で示すとお
りに表すことが出来、

【０００３】

【数１】

【０００４】マイクロコンピュータ５０でプログラマブ
ル分周器の分周比を変えることで、希望チャンネルの周
波数に応じた局部発振信号を得ていた。衛星放送用アン
テナの周波数変換器（図示せず）の周波数ずれ等によ
る、第１中間周波信号の周波数ずれを補正するＡＦＣ
（自動周波数制御）は、特許１８７１０００でも触れて
いるようにＦＭ復調回路２０１で出力される周波数ずれ
検知信号よりマイクロコンピュータ５０がＰＬＬシンセ
サイザー内のプログラマブル分周器３３の分周比を制御
して行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
にＡＦＣ（自動周波数制御）を選局のＰＬＬシンセサイ
ザーで行うということは、ＰＬＬシンセサイザーにおけ
る位相周波数検波の基準周波数（Ｆｒ／Ｒ）がＡＦＣの
精度を決定するものであり、あまり基準周波信号分周比
を小さくするとＡＦＣ制御のステップが大きくなり正確
なＡＦＣを行うことができない。ＱＰＳＫ等のディジタ
ル変調の受信機に於いて、局部発振周波信号の位相雑音
特性がビット誤り率に影響を及ぼすため、その位相雑音
を小さくする必要があり、局部発振回路自体の位相雑音
特性を良好にする必要と共に、ＰＬＬシンセサイザーの
位相周波数検波を行う基準周波数（Ｆｒ／Ｒ）を大きく
する等、ＰＬＬシンセサイザーによる位相雑音改善が必
要であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のディジタル衛星放送チューナーは、選局さ
れたＱＰＳＫ変調信号を直交検波する直交検波手段で連
続的なＡＦＣ（自動周波数制御）を行い、選局のための
局部発振信号を発生するＰＬＬシンセサイザーの位相周
波数検波を行う基準周波数を、局部発振信号の位相雑音
特性がＰＬＬシンセサイザーにより改善できる程度に高
くすることを特徴としたものである。

【０００７】本発明によれば、ＡＦＣの精度を保ちつ
つ、局部発振周波数の位相雑音特性が向上されるので、
受信機としてのビット誤り率特性を良好に保つことがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、選局したＱＰＳＫ変調
信号を直交検波する直交検波手段と、選局のための局部
発振信号を発生するＰＬＬシンセサイザーを備え、前記
直交検波手段で連続的なＡＦＣ（自動周波数制御）を行
い、前記ＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波数検波
の基準周波数を高くして開ループ利得を大きくすること
を特徴とするものであり、ＡＦＣの精度を保ちつつ、局
部発振周波数の位相雑音特性が向上されるので、受信機
としてのビット誤り率特性を良好に保つことができる作
用を有する。

【０００９】本発明は、衛星放送信号の第１中間周波信
号を入力とし、その中から希望するＱＰＳＫ変調波を所
定の第２中間周波数にする周波数変換手段と、前記第２
中間周波信号を抜き取る帯域通過フィルタと、前記帯域
通過フィルタの出力を入力として直交検波を行って同相
成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等化低域信号を得て、連
続的ＡＦＣ（自動周波数制御）を行う直交検波手段と、
前記直交検波手段の出力を入力としＩ，Ｑの等化低域信
号をそれぞれアナログ−ディジタル変換するＡＤ変換器
と、ＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰＳＫ復調手
段と、選局のための局部発振信号を発生するＰＬＬシン
セサイザー備えたことを特徴とするものであり、ＡＦＣ
の精度を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑音特性が向
上されるので、受信機としてのビット誤り率特性を良好
に保つことができる作用を有する。

【００１０】本発明は、選局したＱＰＳＫ変調信号を直
交検波する直交検波手段と、選局のための局部発振信号
を発生するＰＬＬシンセサイザーと、ＱＰＳＫ復調をデ
ィジタル的に行うＱＰＳＫ復調手段を備え、前記直交検
波手段で連続的なＡＦＣ（自動周波数制御）を行い、前
記ＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波数検波の基準
周波数を前記ＱＰＳＫ復調器で再生されるクロックを分
周して得て、その基準周波数を高くして開ループ利得を
大きくすることを特徴とするものであり、ＡＦＣの精度
を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑音特性が向上され
るので、受信機としてのビット誤り率特性を良好に保つ
ことができ、またＱＰＳＫ復調回路で再生されるクロッ
クを分周してＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波数
検波の基準周波信号とするので、送信側の精度のよいク
ロックが基準周波信号となるので、温度等による基準周
波信号の周波数精度が良好に保たれると共に、ＰＬＬシ
ンセサイザーの基準周波信号発生回路を削減することも
可能となる作用を有する。

【００１１】本発明は、衛星放送信号の第１中間周波信
号を入力とし、その中から希望するＱＰＳＫ変調波を所
定の第２中間周波数にする周波数変換手段と、希望する
第２中間周波信号を抜き取る帯域通過フィルタと、帯域
通過フィルタの出力を入力として直交検波を行って同相
成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等化低域信号を得て、連
続的ＡＦＣ（自動周波数制御）を行う直交検波手段と、
前記直交検波手段の出力を入力としＩ，Ｑの等化低域信
号をそれぞれアナログ−ディジタル変換するＡＤ変換器
と、ＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰＳＫ復調手
段と、選局のための局部発振信号を発生するＰＬＬシン
セサイザーとを備え、位相周波数検波を行うための基準
周波信号を前記ＱＰＳＫ復調手段で再生されるクロック
を分周して得ることを特徴とするものであり、ＡＦＣの
精度を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑音特性が向上
されるので、受信機としてのビット誤り率特性を良好に
保つことができ、またＱＰＳＫ復調回路で再生されるク
ロックを分周してＰＬＬシンセサイザーにおける位相周
波数検波の基準周波信号とするので、送信側の精度のよ
いクロックが基準周波信号となるので、温度等による基
準周波信号の周波数精度が良好に保たれると共に、ＰＬ
Ｌシンセサイザーの基準周波信号発生回路を削減するこ
とも可能となる作用を有する。

【００１２】本発明は、選局したＱＰＳＫ変調信号を直
交検波する直交検波手段と、選局のための局部発振信号
を発生するＰＬＬシンセサイザーと、ＱＰＳＫ復調をデ
ィジタル的に行うＱＰＳＫ復調手段と、符号化及び多重
化した映像、音声信号を多重分離する多重分離手段とを
備え、前記直交検波手段で連続的なＡＦＣ（自動周波数
制御）を行い、前記ＰＬＬシンセサイザーにおける位相
周波数検波の基準周波数を前記多重分離手段のシステム
クロックを分周して得て、その基準周波数を高くして開
ループ利得を大きくすることを特徴とするものであり、
ＡＦＣの精度を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑音特
性が向上されるので、受信機としてのビット誤り率特性
を良好に保つことができ、また符号化及び多重化した映
像、音声信号の多重分離手段のシステムクロックを分周
してＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波数検波の基
準周波信号とするので、送信側の精度のよいクロックが
基準周波信号となるので、温度等による基準周波信号の
周波数精度が良好に保たれると共に、ＰＬＬシンセサイ
ザーの基準周波信号発生回路を削減することも可能とな
る作用を有する。

【００１３】本発明は、衛星放送信号の第１中間周波信
号を入力とし、その中から希望するＱＰＳＫ変調波を所
定の第２中間周波数にする周波数変換手段と、第２中間
周波信号を抜き取る帯域通過フィルタと、帯域通過フィ
ルタの出力を入力として直交検波を行って同相成分
（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等化低域信号を得て、連続的
ＡＦＣ（自動周波数制御）を行う直交検波手段と、前記
直交検波手段の出力を入力としＩ，Ｑの等化低域信号を
それぞれアナログ−ディジタル変換するＡＤ変換器と、
ＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰＳＫ復調手段
と、前記ＱＰＳＫ復調手段の出力を入力とし伝送路の影
響により発生する誤りを訂正する誤り訂正手段と、誤り
訂正手段を出力を入力とし符号化及び多重化した映像、
音声信号を多重分離する多重分離手段と、選局のための
局部発振信号を発生するＰＬＬシンセサイザーとを備
え、位相周波数検波を行うための基準周波信号を、前記
多重分離手段のシステムクロックを分周して得ることを
特徴とするものであり、ＡＦＣの精度を保ちつつ、局部
発振周波数の位相雑音特性が向上されるので、受信機と
してのビット誤り率特性を良好に保つことができ、また
符号化及び多重化した映像、音声信号の多重分離手段の
システムクロックを分周してＰＬＬシンセサイザーにお
ける位相周波数検波の基準周波信号とするので、送信側
の精度のよいクロックが基準周波信号となるので、温度
等による基準周波信号の周波数精度が良好に保たれると
共に、ＰＬＬシンセサイザーの基準周波信号発生回路を
削減することも可能となる作用を有する。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１において、１０は衛星放送受信ア
ンテナからの第１中間周波信号入力端子、１１は希望す
るＱＰＳＫ変調信号を所定の第２中間周波数に周波数変
換する混合器、１２は前記混合器１１の出力から所定の
第２中間周波信号のみを抜き取る帯域通過フィルタ、１
６は帯域通過フィルタの出力を入力として直交検波を行
って同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等化低域信号を
得る直交検波手段、２１はＩＱ直交検波手段の出力を入
力としＩ、Ｑの等価低域信号をディジタル信号にするＡ
Ｄ変換器、２２はディジタル化したＩ，Ｑ信号を入力と
しＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰＳＫ復調器、
３０は前記混合器１１で希望するＱＰＳＫ変調信号を所
定の第２中間周波信号に周波数変換する際に必要な局部
発振信号を発生するＰＬＬシンセサイザー、１７は直交
検波する際に必要な局部発振信号を発生する直交検波電
圧制御発振回路である。

【００１５】上記の様に構成された衛星ディジタル放送
受信機について、以下その動作について説明する。衛星
放送アンテナから受信した第１中間周波信号は、混合器
１１でＰＬＬシンセサイザー３０で発生した局部発振信
号と混合され、第１中間周波信号のうち希望するＱＰＳ
Ｋ変調波が所定の第２中間周波数に周波数変換される。
ＰＬＬシンセサイザー３０は、局部発振回路３１、プリ
スケーラ（前置固定分周器）３２、プログラマブル分周
器３３、位相周波数検波器３４、基準周波信号分周器３
５、基準周波信号発生手段３６、ループフィルタ３７よ
り構成される。

【００１６】局部発振回路３１の出力はプリスケーラ３
２で分周された後、プログラマブル分周器３３に入力さ
れ、更に分周される。プログラマブル分周器３３の出力
は位相周波数検波器３４に入力され、基準周波信号発生
手段３６の出力を基準周波数信号分周器３５で分周して
得られた基準周波信号４０と、周波数並びに位相が一致
するようにＰＬＬシンセサイザー３０は制御される。そ
して、局部発振周波数は（数２）で示すとおりになり、

【００１７】

【数２】

【００１８】マイクロコンピュータ５０でプログラマブ
ル分周器３３の分周比（Ｎｐ）を変えることにより希望
するＱＰＳＫ変調波の周波数に応じた局部発振周波数を
得ることができる。

【００１９】混合器１１で所定の第２中間周波数に周波
数変換されたＱＰＳＫ変調波は帯域通過フィルタ１２で
抜き取られた後、直交検波手段１６に入力される。直交
検波器１６では、直交検波電圧制御発振回路１７で所定
の第２中間周波数で発振した発振信号及びその発振信号
を９０゜移相した信号をそれぞれ混合器１３及び混合器
１５に供給し、帯域通過フィルタ１２の出力とそれぞれ
混合することにより、ＱＰＳＫ変調波の同相成分
（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等価低域信号が得られる。
Ｉ，Ｑの等価低域信号はＡＤ変換器２１でディジタル信
号に変換され、ＱＰＳＫ復調器２２でディジタル的に復
調される。ＱＰＳＫ復調器２２は復調に際し必要な搬送
波再生、クロック再生を含むと共に、自動利得制御（Ａ
ＧＣ）検出手段、並びに自動周波数制御（ＡＦＣ）検出
手段を有する。

【００２０】ところで、ＱＰＳＫ変調波の選局に用いる
局部発振信号を発生する局部発振回路３１の発振周波数
は、（数３）に示すように、

【００２１】

【数３】

【００２２】衛星放送アンテナより入力される第１中間
周波信号の周波数より第２中間周波数だけ高く、その発
振周波数範囲は第１中間周波信号の周波数範囲が必要で
ある。

【００２３】このような広い周波数範囲を得るための発
振回路としては図４に示すように、マイクロストリップ
ラインと可変容量ダイオードを使用した共振回路を有し
た発振回路が必要である。

【００２４】また、ＱＰＳＫのようなディジタル変調は
従来のＦＭ変調と違い、周波数変換に用いる局部発振信
号の位相雑音が受信機の受信性能（ビット誤り率）に影
響を与える。このビット誤り率に影響を及ぼさない位相
雑音としては、発振周波数より１０ｋＨｚオフセットし
た周波数で８５ｄＢｃ／Ｈｚ、１００ｋＨｚオフセット
周波数で９５ｄＢｃ／Ｈｚ程度必要とされている。

【００２５】しかしながら広範囲の発振周波数範囲を有
する局部発振信号の位相雑音は、可変容量ダイオードの
内部抵抗のため共振回路のＱ（Ｑｕａｒｉｔｙ Ｆａｃ
ｔｏｒ）が低下することにより大きくなり、またその特
性は図５に示すように発振周波数からの周波数が離れる
程小さくなる、いわゆる１／ｆ特性を有する。前述した
１０ｋＨｚ及び１００ｋＨｚオフセットのような発振周
波数近傍の雑音特性の改善はＰＬＬシンセサイザーによ
り可能で、特にＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波
数検波の基準周波数を高くして、開ループ利得を大きく
することにより実現できる。その基準周波数は、基準周
波信号発生回路３６での発振周波数、並びに基準周波信
号分周器３５での分周比により決定され（Ｆｒ／Ｒ）、
発振周波数の近傍の位相雑音が低減できる程度に高く選
ばれ、その値としては数百ｋＨｚとなる。この位相周波
数検波の基準周波数（Ｆｒ／Ｒ）はＰＬＬシンセサイザ
ー３０のステップ周波数であり、局部発振回路３１の出
力周波数は前記基準周波数の整数倍となり、第１中間周
波信号を所定の第２中間周波信号に周波数変換するため
の局部発振周波数に必ずしも一致することにはならな
い。

【００２６】つまり、第２中間周波信号の周波数のズレ
が生じることになる。そこで直交検波電圧制御発振回路
１７を図６に示すように発振周波数を、ＱＰＳＫ復調器
２２より出力される自動周波数制御信号により連続的に
変化するようにすることにより、衛星放送用アンテナの
周波数変換器（図示せず）の周波数ズレや、前記ＰＬＬ
シンセサイザー３０における位相周波数検波の基準周波
数を高くすることによる周波数ズレによる本来の第２中
間周波信号の周波数ずれを、直交検波手段１６で精度良
く補正することが可能になる。

【００２７】このように本発明によれば、ＡＦＣの精度
を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑音特性が向上され
るので、受信機としてのビット誤り率特性を良好に保つ
ことができる。

【００２８】なお、直交検波電圧制御発振回路１７をＰ
ＬＬシンセサイザーで制御し、そのステップ周波数を選
局に用いるＰＬＬシンセサイザー３０のステップ周波数
より充分に小さくし、ＱＰＳＫ復調器２２より出力され
る自動周波数制御信号に従って発振周波数を変化させる
ことによっても、第２中間周波信号の周波数ずれを直交
検波手段１６で精度良く補正することが可能になり、Ａ
ＦＣの精度を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑音特性
が向上されるので、受信機としてのビット誤り率特性を
良好に保つことができる。

【００２９】（実施の形態２）図２において、１０は衛
星放送受信アンテナからの第１中間周波信号入力端子、
１１は希望するＱＰＳＫ変調信号を所定の第２中間周波
数に周波数変換する混合器、１２は前記混合器１１の出
力から所定の第２中間周波信号のみを抜き取る帯域通過
フィルタ、１６は帯域通過フィルタの出力を入力として
直交検波を行って同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等
化低域信号を得る直交検波手段、２１はＩＱ直交検波手
段の出力を入力としＩ、Ｑの等価低域信号をディジタル
信号にするＡＤ変換器、２２はディジタル化したＩ，Ｑ
信号を入力としＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰ
ＳＫ復調器、３０は前記混合器１１で希望するＱＰＳＫ
変調信号を所定の第２中間周波信号に周波数変換する際
に必要な局部発振信号を発生するＰＬＬシンセサイザ
ー、１７は直交検波する際に必要な局部発振信号を発生
する直交検波電圧制御発振回路である。

【００３０】上記の様に構成された衛星ディジタル放送
受信機について、以下その動作について説明する。衛星
放送アンテナから受信した第１中間周波信号は、混合器
１１でＰＬＬシンセサイザー３０で発生した局部発振信
号と混合され、第１中間周波信号のうち希望するＱＰＳ
Ｋ変調波が所定の第２中間周波数に周波数変換される。
ＰＬＬシンセサイザー３０は、局部発振回路３１、プリ
スケーラ（前置固定分周器）３２、プログラマブル分周
器３３、位相周波数検波器３４、基準周波信号分周器３
５、ループフィルタ３７より構成される。局部発振回路
３１の出力はプリスケーラ３２で分周された後、プログ
ラマブル分周器３３に入力され、更に分周される。プロ
グラマブル分周器３３の出力は位相周波数検波器３４に
入力され、ＱＰＳＫ復調器２２で再生されるＱＰＳＫの
シンボルクロックを基準周波数信号分周器３５で分周し
て得られた基準周波信号４０と、周波数並びに位相が一
致するようにＰＬＬシンセサイザー３０は制御される。
そして、局部発振周波数は（数４）で示すとおりにな
り、

【００３１】

【数４】

【００３２】マイクロコンピュータ５０でプログラマブ
ル分周器３３の分周比（Ｎｐ）を変えることにより希望
するＱＰＳＫ変調波の周波数に応じた局部発振周波数を
得ることができる。

【００３３】混合器１１で所定の第２中間周波数に周波
数変換されたＱＰＳＫ変調波は帯域通過フィルタ１２で
抜き取られた後、直交検波手段１６に入力される。直交
検波器１６では、直交検波電圧制御発振回路１７で所定
の第２中間周波数で発振した発振信号及びその発振信号
を９０゜移相した信号をそれぞれ混合器１３及び混合器
１５に供給し、帯域通過フィルタ１２の出力とそれぞれ
混合することにより、ＱＰＳＫ変調波の同相成分
（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等価低域信号が得られる。

【００３４】Ｉ，Ｑの等価低域信号はＡＤ変換器２１で
ディジタル信号に変換され、ＱＰＳＫ復調器２２でディ
ジタル的に復調される。ＱＰＳＫ復調器２２は復調に際
し必要な搬送波再生、クロック再生を含むと共に、自動
利得制御（ＡＧＣ）検出手段、並びに自動周波数制御
（ＡＦＣ）検出手段を有する。

【００３５】ところで、ＱＰＳＫ変調波の選局に用いる
局部発振信号を発生する局部発振回路３１の発振周波数
は、（数５）に示すように、

【００３６】

【数５】

【００３７】衛星放送アンテナより入力される第１中間
周波信号の周波数より第２中間周波数だけ高く、その発
振周波数範囲は第１中間周波信号の周波数範囲が必要で
ある。このような広い周波数範囲を得るための発振回路
としては図４に示すように、マイクロストリップライン
と可変容量ダイオードを使用した共振回路を有した発振
回路が必要である。

【００３８】また、ＱＰＳＫのようなディジタル変調は
従来のＦＭ変調と違い、周波数変換に用いる局部発振信
号の位相雑音が受信機の受信性能（ビット誤り率）に影
響を与える。このビット誤り率に影響を及ぼさない位相
雑音としては、発振周波数より１０ｋＨｚオフセットし
た周波数で８５ｄＢｃ／Ｈｚ、１００ｋＨｚオフセット
周波数で９５ｄＢｃ／Ｈｚ程度必要とされている。

【００３９】しかしながら広範囲の発振周波数範囲を有
する局部発振信号の位相雑音は、可変容量ダイオードの
内部抵抗のため共振回路のＱ（Ｑｕａｒｉｔｙ Ｆａｃ
ｔｏｒ）が低下することにより大きくなり、またその特
性は図５に示すように発振周波数からの周波数が離れる
程小さくなる、いわゆる１／ｆ特性を有する。前述した
１０ｋＨｚ及び１００ｋＨｚオフセットのような発振周
波数近傍の雑音特性の改善はＰＬＬシンセサイザーによ
り可能で、特にＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波
数検波の基準周波数を高くして、開ループ利得を大きく
することにより実現できる。その基準周波数は、ＱＰＳ
Ｋ復調器２２で再生されるＱＰＳＫのシンボルクロック
（ＱＰＳＫの変調レート）の周波数、並びに基準周波信
号分周器３５での分周比により決定され（Ｆｒ／Ｒ）、
局部発振回路３１の発振周波数の近傍の位相雑音が低減
できる程度に高く選ばれ、その値としては数百ｋＨｚと
なる。

【００４０】日本における通信衛星を用いたディジタル
衛星放送ではそのシンボルクロックは２１.０９６ＭＨ
ｚであり、数百ｋＨｚの基準周波数をえるためには、基
準周波信号分周器３５の分周比としては３２から１２８
分周程度が必要になる。また、この位相周波数検波の基
準周波数（Ｆｒ／Ｒ）はＰＬＬシンセサイザー３０のス
テップ周波数であり、局部発振回路３１の出力周波数は
基準周波数の整数倍となり、第１中間周波信号を所定の
第２中間周波信号に周波数変換するための局部発振周波
数に必ずしも一致することにはならない。

【００４１】つまり、第２中間周波信号の周波数のズレ
が生じることになる。そこで直交検波電圧制御発振回路
１７を図６に示すように、その発振周波数をＱＰＳＫ復
調器２２より出力される自動周波数制御信号により連続
的に変化するようにすることにより、衛星放送用アンテ
ナの周波数変換器（図示せず）の周波数ズレや、前記Ｐ
ＬＬシンセサイザー３０の基準周波数を高くすることに
よる周波数ズレによる本来の第２中間周波信号の周波数
ずれを、直交検波手段１６で精度良く補正することが可
能になる。

【００４２】本発明によれば、ＡＦＣの精度を保ちつ
つ、局部発振周波数の位相雑音特性が向上されるので、
受信機としてのビット誤り率特性を良好に保つことがで
き、またＱＰＳＫ復調回路で再生されるクロックを分周
してＰＬＬシンセサイザーの位相周波数検波の基準周波
信号とするので、送信側の精度のよいクロックが基準周
波信号となるので、温度等による基準周波信号の周波数
精度が良好に保たれると共に、ＰＬＬシンセサイザーの
基準周波信号発生回路を削減することも可能となる。

【００４３】なお、ＰＬＬシンセサイザー３０における
位相周波数検波の基準周波信号をＱＰＳＫ復調器２２で
再生されるビットクロック（伝送レート）を分周して
得、それに応じた分周比を備えた基準周波信号分周器３
５を構成した場合も同じ効果が得られるのは言うまでも
ない。

【００４４】またなお、直交検波電圧制御発振回路１７
をＰＬＬシンセサイザーで制御し、そのステップ周波数
を選局に用いるＰＬＬシンセサイザー３０のステップ周
波数より充分に小さくし、ＱＰＳＫ復調器２２より出力
される自動周波数制御信号に従って発振周波数を変化さ
せることによっても、第２中間周波信号の周波数ずれを
直交検波手段１６で精度良く補正することが可能にな
り、ＡＦＣの精度を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑
音特性が向上されるので、受信機としてのビット誤り率
特性を良好に保つことができる。

【００４５】（実施の形態３）図３において、１０は衛
星放送受信アンテナからの第１中間周波信号入力端子、
１１は希望するＱＰＳＫ変調信号を所定の第２中間周波
数に周波数変換する混合器、１２は前記混合器１１の出
力から所定の第２中間周波信号のみを抜き取る帯域通過
フィルタ、１６は帯域通過フィルタの出力を入力として
直交検波を行って同相成分（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等
化低域信号を得る直交検波手段、２１はＩＱ直交検波手
段の出力を入力としＩ、Ｑの等価低域信号をディジタル
信号にするＡＤ変換器、２２はディジタル化したＩ，Ｑ
信号を入力としＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰ
ＳＫ復調器、２３は誤り訂正復号部、２４は帯域圧縮さ
れた映像信号及び音声信号が多重化されたトランスポー
トストリームの分離を行う多重分離手段、３０は前記混
合器１１で希望するＱＰＳＫ変調信号を所定の第２中間
周波信号に周波数変換する際に必要な局部発振信号を発
生するＰＬＬシンセサイザー、１７は直交検波する際に
必要な局部発振信号を発生する直交検波電圧制御発振回
路である。

【００４６】上記の様に構成された衛星ディジタル放送
受信機について、以下その動作について説明する。

【００４７】衛星放送アンテナから受信した第１中間周
波信号は、混合器１１でＰＬＬシンセサイザー３０で発
生した局部発振信号と混合され、第１中間周波信号のう
ち希望するＱＰＳＫ変調波が所定の第２中間周波数に周
波数変換される。ＰＬＬシンセサイザー３０は、局部発
振回路３１、プリスケーラ（前置固定分周器）３２、プ
ログラマブル分周器３３、位相周波数検波器３４、基準
周波信号分周器３５、ループフィルタ３７より構成され
る。

【００４８】局部発振回路３１の出力はプリスケーラ３
２で分周された後、プログラマブル分周器３３に入力さ
れ、更に分周される。プログラマブル分周器３３の出力
は位相周波数検波器３４に入力され、多重分離手段２４
で発生される多重分離部のシステムクロックを基準周波
数信号分周器３５で分周して得られた基準周波信号４０
と、周波数並びに位相が一致するようにＰＬＬシンセサ
イザー３０は制御される。そして、局部発振周波数は
（数６）示すとおりになり、

【００４９】

【数６】

【００５０】マイクロコンピュータ５０でプログラマブ
ル分周器３３の分周比（Ｎｐ）を変えることにより希望
するＱＰＳＫ変調波の周波数に応じた局部発振周波数を
得ることができる。

【００５１】混合器１１で所定の第２中間周波数に周波
数変換されたＱＰＳＫ変調波は帯域通過フィルタ１２で
抜き取られた後、直交検波手段１６に入力される。直交
検波器１６では、直交検波電圧制御発振回路１７で所定
の第２中間周波数で発振した発振信号及びその発振信号
を９０゜移相した信号をそれぞれ混合器１３及び混合器
１５に供給し、帯域通過フィルタ１２の出力とそれぞれ
混合することにより、ＱＰＳＫ変調波の同相成分
（Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等価低域信号が得られる。

【００５２】Ｉ，Ｑの等価低域信号はＡＤ変換器２１で
ディジタル信号に変換され、ＱＰＳＫ復調器２２でディ
ジタル的に復調される。ＱＰＳＫ復調器２２は復調に際
し必要な搬送波再生、クロック再生を含むと共に、自動
利得制御（ＡＧＣ）検出手段、並びに自動周波数制御
（ＡＦＣ）検出手段を有する。ＱＰＳＫ復調器２２の出
力は誤り訂正復号部２３でビタビ復号、デインターリー
ブ、リードソロモン復号等を行い伝送路で発生した誤り
を訂正する。誤り訂正復号部２３の出力信号は帯域圧縮
のため符号化された映像信号及び音声信号が多重化され
たトランスポートストリームであり、多重分離手段２４
はこのトランスポートストリームより符号化された映像
信号及び音声信号を分離抽出を行う。多重分離手段２４
の出力は映像、音声それぞれで帯域伸張を行って映像、
音声信号が再生される。

【００５３】ところで、ＱＰＳＫ変調波の選局に用いる
局部発振信号を発生する局部発振回路３１の発振周波数
は、（数７）示すように、

【００５４】

【数７】

【００５５】衛星放送アンテナより入力される第１中間
周波信号の周波数より第２中間周波数だけ高く、その発
振周波数範囲は第１中間周波信号の周波数範囲が必要で
ある。

【００５６】このような広い周波数範囲を得るための発
振回路としては図４に示すように、マイクロストリップ
ラインと可変容量ダイオードを使用した共振回路を有し
た発振回路が必要である。また、ＱＰＳＫのようなディ
ジタル変調は従来のＦＭ変調と違い、周波数変換に用い
る局部発振信号の位相雑音が受信機の受信性能（ビット
誤り率）に影響を与える。このビット誤り率に影響を及
ぼさない位相雑音としては、発振周波数より１０ｋＨｚ
オフセットした周波数で８５ｄＢｃ／Ｈｚ、１００ｋＨ
ｚオフセット周波数で９５ｄＢｃ／Ｈｚ程度必要とされ
ている。

【００５７】しかしながら広範囲の発振周波数範囲を有
する局部発振信号の位相雑音は、可変容量ダイオードの
内部抵抗のため共振回路のＱ（Ｑｕａｒｉｔｙ Ｆａｃ
ｔｏｒ）が低下することにより大きくなり、またその特
性は図５に示すように発振周波数からの周波数が離れる
程小さくなる、いわゆる１／ｆ特性を有する。前述した
１０ｋＨｚ及び１００ｋＨｚオフセットのような発振周
波数近傍の雑音特性の改善はＰＬＬシンセサイザーによ
り可能で、特にＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波
数検波の基準周波数を高くして、開ループ利得を大きく
することにより実現できる。その基準周波数は、多重分
離手段２４で発生するシステムクロックの周波数、並び
に基準周波信号分周器３５での分周比により決定され
（Ｆｒ／Ｒ）、局部発振回路３１の発振周波数の近傍の
位相雑音が低減できる程度に高く選ばれ、その値として
は数百ｋＨｚとなる。多重分離部２４で発生するシステ
ムクロックは２７ＭＨｚであり、数百ｋＨｚの基準周波
数をえるためには、基準周波信号分周器３５の分周比と
しては３２から２５６分周程度が必要になる。また、こ
の基準周波数（Ｆｒ／Ｒ）はＰＬＬシンセサイザー３０
のステップ周波数であり、局部発振回路３１の出力周波
数は基準周波数の整数倍となり、第１中間周波信号を所
定の第２中間周波信号に周波数変換するための局部発振
周波数に必ずしも一致することにはならない。つまり、
第２中間周波信号の周波数のズレが生じることになる。

【００５８】そこで直交検波電圧制御発振回路１７を図
６に示すように発振周波数を、ＱＰＳＫ復調器２２より
出力される自動周波数制御信号により連続的に変化する
ようにすることにより、衛星放送用アンテナの周波数変
換器（図示せず）の周波数ズレや、前記ＰＬＬシンセサ
イザー３０の基準周波数を高くすることによる周波数ズ
レによる本来の第２中間周波信号の周波数ずれを、直交
検波手段１６で精度良く補正することが可能になる。

【００５９】本発明によれば、ＡＦＣの精度を保ちつ
つ、局部発振周波数の位相雑音特性が向上されるので、
受信機としてのビット誤り率特性を良好に保つことがで
き、また符号化及び多重化した映像、音声信号の多重分
離手段のシステムクロックを分周してＰＬＬシンセサイ
ザーにおける位相周波数検波の基準周波信号とするの
で、送信側の精度のよいクロックが基準周波信号となる
ので、温度等による基準周波信号の周波数精度が良好に
保たれると共に、ＰＬＬシンセサイザーの基準周波信号
発生回路を削減することも可能となる。

【００６０】なお、直交検波電圧制御発振回路１７をＰ
ＬＬシンセサイザーで制御し、そのステップ周波数を選
局に用いるＰＬＬシンセサイザー３０のステップ周波数
より充分に小さくし、ＱＰＳＫ復調器２２より出力され
る自動周波数制御信号に従って発振周波数を変化させる
ことによっても、第２中間周波信号の周波数ずれを直交
検波手段１６で精度良く補正することが可能になり、Ａ
ＦＣの精度を保ちつつ、局部発振周波数の位相雑音特性
が向上されるので、受信機としてのビット誤り率特性を
良好に保つことができる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明のディジタル衛星放
送受信機によれば、ＡＦＣの精度を保ちつつ、局部発振
周波数の位相雑音特性が向上されるので、受信機として
のビット誤り率特性を良好に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例を示すディジタル衛星放
送受信機の構成図

【図２】第２の発明の一実施例を示すディジタル衛星放
送受信機の構成図

【図３】第３の発明の一実施例を示すディジタル衛星放
送受信機の構成図

【図４】選局のＰＬＬシンセサイザーを構成する電圧制
御発振回路の構成図

【図５】選局のＰＬＬシンセサイザーを構成する電圧制
御発振回路の位相雑音特性を示す図

【図６】直交検波電圧制御発振回路のＡＦＣ特性を示す
図

【図７】従来の衛星放送受信機の構成図

【符号の説明】

１０ 第１中間周波信号入力端子 １１ 選局用混合器 １２ 帯域通過フィルタ １３ 直交検波器の同相側の混合器 １４ ９０゜移相器 １５ 直交検波器の直交側の混合器 １６ 直交検波手段 １７ 直交検波手段における電圧制御発振回路 ２１ ＡＤ変換器 ２２ ＱＰＳＫ復調器 ２３ 誤り訂正手段 ２４ 多重分離手段 ３０ 選局用ＰＬＬシンセサイザー ３１ 選局用局部発振回路 ３２ 前置分周器 ３３ プログラマブル分周器 ３４ 周波数位相検波器 ３５ 基準周波信号分周器 ３６ 基準周波信号発生回路 ３７ ループフィルタ ４０ 位相周波数検波の基準周波信号 ５０ ＣＰＵ ６０ ＱＰＳＫ復調出力端子 ６１ トランスポートストリーム出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０３Ｌ 7/18 Ｈ０３Ｌ 7/18 Ｚ (72)発明者 阿座上 裕史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選局したＱＰＳＫ変調信号を直交検波す
   る直交検波手段と、選局のための局部発振信号を発生す
   るＰＬＬシンセサイザーを備え、前記直交検波手段で連
   続的なＡＦＣ（自動周波数制御）を行い、前記ＰＬＬシ
   ンセサイザーにおける位相周波数検波の基準周波数を高
   くして開ループ利得を大きくすることを特徴とするディ
   ジタル衛星放送受信機。
2. 【請求項２】 衛星放送信号の第１中間周波信号を入力
   とし、その中から希望するＱＰＳＫ変調波を所定の第２
   中間周波数にする周波数変換手段と、前記第２中間周波
   信号を抜き取る帯域通過フィルタと、前記帯域通過フィ
   ルタの出力を入力として直交検波を行って同相成分
   （Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等化低域信号を得て、連続的
   ＡＦＣ（自動周波数制御）を行う直交検波手段と、前記
   直交検波手段の出力を入力としＩ，Ｑの等化低域信号を
   それぞれアナログ−ディジタル変換するＡＤ変換器と、
   ＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰＳＫ復調手段
   と、選局のための局部発振信号を発生するＰＬＬシンセ
   サイザー備えたことを特徴とするディジタル衛星放送受
   信機。
3. 【請求項３】 選局したＱＰＳＫ変調信号を直交検波す
   る直交検波手段と、選局のための局部発振信号を発生す
   るＰＬＬシンセサイザーと、ＱＰＳＫ復調をディジタル
   的に行うＱＰＳＫ復調手段を備え、前記直交検波手段で
   連続的なＡＦＣ（自動周波数制御）を行い、前記ＰＬＬ
   シンセサイザーにおける位相周波数検波の基準周波数を
   前記ＱＰＳＫ復調器で再生されるクロックを分周して得
   て、その基準周波数を高くして開ループ利得を大きくす
   ることを特徴とするディジタル衛星放送受信機。
4. 【請求項４】 衛星放送信号の第１中間周波信号を入力
   とし、その中から希望するＱＰＳＫ変調波を所定の第２
   中間周波数にする周波数変換手段と、希望する第２中間
   周波信号を抜き取る帯域通過フィルタと、帯域通過フィ
   ルタの出力を入力として直交検波を行って同相成分
   （Ｉ）、直交成分（Ｑ）の等化低域信号を得て、連続的
   ＡＦＣ（自動周波数制御）を行う直交検波手段と、前記
   直交検波手段の出力を入力としＩ，Ｑの等化低域信号を
   それぞれアナログ−ディジタル変換するＡＤ変換器と、
   ＱＰＳＫ復調をディジタル的に行うＱＰＳＫ復調手段
   と、選局のための局部発振信号を発生するＰＬＬシンセ
   サイザーとを備え、位相周波数検波を行うための基準周
   波信号を前記ＱＰＳＫ復調手段で再生されるクロックを
   分周して得ることを特徴とするディジタル衛星放送受信
   機。
5. 【請求項５】 選局したＱＰＳＫ変調信号を直交検波す
   る直交検波手段と、選局のための局部発振信号を発生す
   るＰＬＬシンセサイザーと、ＱＰＳＫ復調をディジタル
   的に行うＱＰＳＫ復調手段と、符号化及び多重化した映
   像、音声信号を多重分離する多重分離手段とを備え、前
   記直交検波手段で連続的なＡＦＣ（自動周波数制御）を
   行い、前記ＰＬＬシンセサイザーにおける位相周波数検
   波の基準周波数を前記多重分離手段のシステムクロック
   を分周して得て、その基準周波数を高くして開ループ利
   得を大きくすることを特徴とするディジタル衛星放送受
   信機。
6. 【請求項６】 衛星放送信号の第１中間周波信号を入力
   とし、その中から希望するＱＰＳＫ変調波を所定の第２
   中間周波数にする周波数変換手段と、第２中間周波信号
   を抜き取る帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタの出
   力を入力として直交検波を行って同相成分（Ｉ）、直交
   成分（Ｑ）の等化低域信号を得て、連続的ＡＦＣ（自動
   周波数制御）を行う直交検波手段と、前記直交検波手段
   の出力を入力としＩ，Ｑの等化低域信号をそれぞれアナ
   ログ−ディジタル変換するＡＤ変換器と、ＱＰＳＫ復調
   をディジタル的に行うＱＰＳＫ復調手段と、前記ＱＰＳ
   Ｋ復調手段の出力を入力とし伝送路の影響により発生す
   る誤りを訂正する誤り訂正手段と、誤り訂正手段を出力
   を入力とし符号化及び多重化した映像、音声信号を多重
   分離する多重分離手段と、選局のための局部発振信号を
   発生するＰＬＬシンセサイザーとを備え、位相周波数検
   波を行うための基準周波信号を、前記多重分離手段のシ
   ステムクロックを分周して得ることを特徴とするディジ
   タル衛星放送受信機。