KR100927287B1

KR100927287B1 - 안테나 레벨 표시 장치 및 방법, 및 수신 장치

Info

Publication number: KR100927287B1
Application number: KR1020020073862A
Authority: KR
Inventors: 미야바야시나오끼
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2009-11-18
Also published as: US6982745B2; CN1195383C; CN1430418A; US20040075771A1; KR20030043730A

Abstract

본 발명은 위성 방송을 수신할 때에 화질 열화를 충실히 반영시킬 수 있는 안테나 레벨 표시 장치에 관한 것이다. 이 표시 장치에서, 복조 회로로 입력 신호를 직교 검출하여, ROM의 환산 테이블에서 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 기초하는 CN비의 값을 계측한다. 비교 회로에서, 복조 데이터와 비터비 디코더에 의해 에러 정정 후에 얻어진 복조 데이터를 비교하여, 다른 ROM에 저장된 환산 테이블로부터 비트 에러 레이트에 기초하는 C/N 비의 값을 산출한다. 이들 2개의 CN비로부터, 안테나 레벨로서 표시하여야 할 CN비를 판단하여, 선택된 CN비를 적응적으로 전환하여 표시한다. 이에 따라, 컨버터 등의 위상 노이즈에 기인하여 수신 환경이 악화된 경우라도, 수신 상황에 반영된 안테나 레벨을 표시시킬 수 있다.

파라볼라 안테나, 컨버터, 튜너 회로, 복조 회로, 비터비 디코더, 에러 정정 회로,

Description

안테나 레벨 표시 장치 및 방법, 및 수신 장치{ANTENNA LEVEL DISPLAY DEVICE AND METHOD, AND RECEIVING APPARATUS}

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 위성 방송의 수신 장치의 일례의 블록도이다.

도 2는 본 발명이 적용된 안테나 레벨의 표시 장치의 일례의 블록도이다.

도 3은 신호점의 편향폭과 CN비와의 환산 테이블의 설명에 이용되는 그래프이다.

도 4는 비트 에러 레이트와 CN비와의 환산 테이블의 설명에 이용되는 그래프이다.

도 5는 안테나 레벨로서 표시하는 CN비를 구하기 위한 처리를 도시하는 순서도이다.

도 6은 변조 방식이 다른 복수의 비트 레이트의 비트 에러 레이트에 대한 CN비의 테이블의 설명에 이용되는 그래프이다.

도 7은 8PSK의 신호점의 배치를 나타내는 그래프이다.

도 8은 정규 분포의 경우의 에러 발생의 설명에 이용되는 그래프이다.

도 9a 및 9b는 랜덤 노이즈가 발생했을 때와 위상 노이즈가 발생했을 때의 신호점의 분포를 나타내는 그래프이다.

도 10은 에러 레이트에 의한 CN비의 검출의 설명에 이용되는 개략 선도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

1 : 파라볼라 안테나

2 : 컨버터

4 : 튜너 회로

6 : 복조 회로

7 : 비터비 디코더

8 : 에러 정정 회로

25 : 마이크로 프로세서

51 : 로컬 발진기

52A, 52B : 승산기

56 : PSK 복조 회로

58 : 비교회로

59: 비트 에러 카운터

61, 62 : ROM

63 : 판단부

본 발명은 디지털 위성 방송을 수신하는 수신 튜너나, 디지털 위성 방송 튜너를 내장한 텔레비전 수상기에 있어서 안테나 레벨의 표시를 행하는 데 이용하기 적합한 안테나 레벨 표시 장치 및 방법 및 수신 장치에 관한 것이다.

위성 방송의 수신 튜너나 위성 방송 튜너 내장의 텔레비전 수상기 등의 위성 방송의 수신기에는, 안테나로 수신한 위성에서의 수신 신호의 CN(Carrier-to-Noise)비를 표시하는 안테나 레벨 표시 기능이 구비되어 있다. 이 안테나 레벨 표시 기능은, 크게 나누어 2개의 역할을 위해 이용되고 있다.

제1의 역할은, 안테나를 설치하여 그 방향을 조정할 때에, 안테나로부터의 신호의 수신 레벨의 값이 최대가 되도록, 안테나의 방향을 적절하게 조정하는 것이다. 위성 방송에서는, 예리한 지향성을 갖는 파라볼라 안테나로, 위성에서의 신호를 수신하도록 하고 있다. 안테나 레벨 표시를 보면서 안테나의 방향을 적절하게 조정함으로써, 수신 신호의 CN비를 되도록이면 높은 값으로 설정하여, 수신 불능이 되기까지의 CN비의 마진을 크게 떨어지도록 하여, 강우 등에 의한 수신 환경의 악화에 대응할 수 있는 양호한 수신 환경을 달성할 수 있다.

제2의 역할은, 수신 장해가 생긴 경우에 그 장해의 원인을 조사하는 것이다. 수신 장해가 생겼을 때, 그 원인은 크게 나눠 수신 환경의 악화에 의한 경우와 수신기 내부의 고장에 의한 경우가 있다. 수신 환경의 악화에 의한 수신 장해가 생기는 지의 여부는, 안테나 레벨 표시로부터 판단할 수 있다. 즉, 수신 환경 악화에 의한 수신 장해가 발생한 경우에는, 안테나 레벨 표시로부터 수신 신호의 CN비의 값이 충분히 떨어져 있는 지의 여부가 조사된다. 안테나 레벨이 충분하지 않으면, 수신 환경의 악화에 의한 수신 장해라고 판단할 수 있다. 이 경우, 안테나가 위성의 방향으로 정확하게 향하고 있지 않거나, 전파의 장해물이 되는 건물이 있는 것으로 생각된다. 또한, 이 경우 컨버터의 고장이나 피더(feeder)의 단선, 커넥터의 불량 등도 생각된다. 이에 대하여, 안테나 레벨이 충분하면 적어도 위성에서의 신호는 안테나에 정상적으로 수신되고, 튜너나 텔레비전 수상기측에 고장이 있을 가능성이 높다라고 판단할 수 있다.

종래의 아날로그 위성 방송의 수신기에서, 안테나 레벨 표시는 AGC(Automatic Gain Contro1) 증폭기의 게인에 기초하여 행해진다(예를 들면 특허 제3134412호에 개시됨). 즉, 위성 방송의 수신기의 중간 주파 증폭단에는, 수신 신호의 레벨을 일정하도록 하기 위해서, AGC 회로가 설치된다. AGC 회로에서는, 수신 신호를 검출하여 수신 신호 레벨이 검출되고, 이 수신 신호 레벨에 기초하여, AGC 증폭기의 게인이 설정된다. 이 AGC 증폭기의 설정 게인이 안테나 레벨로서 표시된다.

이와 같이, 종래의 아날로그 위성 방송의 수신기에서, AGC 증폭기의 게인을 이용하여 안테나 레벨을 표시하고 있지만, 디지털 변조 방식을 사용하는 디지털 위성 방송의 수신기의 경우에는, AGC 증폭기의 게인을 이용하여 안테나 레벨을 표시한다면, 충분한 정밀도가 얻어지지 않는다. 이 때문에, 종래의 디지털 위성 방송의 수신기에서는, IQ 평면상에 맵핑된 신호점의 좌표, 즉 칸스털레이션 (constellation)으로부터 CN비가 구해진다.

즉, 디지털 위성 방송에서는, 변조 방식으로서 예를 들면 8PSK(Phase Shift Keying)변조가 이용된다. 8PSK 변조에서는, I 축과 그것에 직교하는 Q 축으로 이 루어지는 IQ 평면상에 있어, 도 7에 도시한 바와 같은 8개의 신호점 P1∼P8에 대응하여 데이터가 배치된다.

일반적으로 신호파에 포함되는 전체 노이즈를 완전한 랜덤 노이즈라고 가정하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 수신 신호의 신호점은, 본래의 노이즈가 없을 때의 신호점 S1 및 S2를 중심으로 하여, 정규 분포에 따른 확률 분포로 분산한다. 즉, 신호점 S1에 있어야 되는 수신 신호의 신호점이 도 8에 있어서 곡선 A1로 도시한 바와 같이 분산하여, 이것에 인접하는 신호점 S2에 있어야 되는 수신 신호의 신호점이 곡선 A2로 도시한 바와 같이 분산한다. 이와 같이 분산하였다고 하면, 인접하는 부호의 신호점 S1 및 S2의 중간점을 넘은 영역 L1 내에 있는 수신 신호는 틀린 부호로서 수신된다.

이러한 관계에 의해, 수신 신호의 신호점의 편차(deviation)와 CN비를 관계를 맺을 수 있다. 즉, 신호파에 포함되는 노이즈를 랜덤 노이즈라고 가정하면, IQ 평면 상의 수신 신호의 신호점의 편향폭(deflection)은, CN비의 크기에 대응한다.

IQ 평면 상의 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 CN비의 값을 구하는 경우에는, 복조 회로에 의해 수신 신호의 신호점이 IQ 평면상에 맵핑되어, I-신호 및 Q-신호로부터 각 신호점의 편향폭의 평균값이 계측된다. 그리고, 랜덤 노이즈를 중첩하여 원하는 CN비의 변조 신호가 설정될 수 있는 측정계가 준비된다. 이 측정계에서, 수신된 신호점의 편향폭의 평균값이 측정된다. 그리고, 측정되는 각 신호점의 편향폭의 평균값의 값과 CN비의 값의 환산 테이블(conversion table)이 작성된다. 이 환산 테이블이 R0M(Read 0nly Memory)에 저장된다.

입력 신호가 수신되면, 복조 회로에 의해 수신 신호의 수신점이 IQ 평면상에 맵핑되어 신호점의 편향폭의 평균값이 측정된다. ROM에 저장되어 있는 환산 테이블을 사용하여, 이 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 CN비의 값이 구해진다. 이와 같이 하여, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭으로부터 얻어진 CN비의 값이 안테나 레벨로서 표시된다.

그런데, 일본의 디지털 위성 방송은, 이전의 아날로그 위성 방송과 같이 적도 상공, 동경 110도의 정지위성을 사용하여, 12 GHz 대에서 방송이 행하여지고 있다. 따라서, 아날로그 위성 방송으로부터 디지털 위성 방송으로 이행할 때에, 안테나에 대해서는 아날로그 위성 방송에서 사용한 것을 계속해서 사용할 수 있다. 아날로그 위성 방송으로부터 디지털 위성 방송으로 이행할 때에, 아날로그 위성 방송에서 사용하고 있는 안테나를 계속해서 사용하면, 안테나를 별도 구입할 필요가 없으며, 아울러 안테나의 방향을 조정하여 고칠 필요가 없고, 아날로그 위성 방송으로부터 디지털 위성 방송으로, 손쉽게 이행할 수 있다. 이 때문에, 많은 사용자는 디지털 위성 방송을 수신할 때에 아날로그 위성 방송을 수신하는 데 사용하고 있는 안테나를 그대로 디지털 위성 방송의 수신용에 사용하고 있다.

그런데, 아날로그 위성 방송의 수신용으로 사용하고 있는 안테나를 사용하여 디지털 위성 방송을 수신하면, 안테나 레벨 표시로서는 충분한 CN비의 값을 나타내고 있는지에도 상관 없이, 수신 장해가 생기는 것이 보고되고 있다. 그 원인으로서는, 이하와 같이 고찰된다.

위성 방송을 수신하기 위한 안테나에는, 12 GHz 대의 수신 신호를 1 GHz 대 의 중간 주파 신호로 변환하기 위한 컨버터가 탑재되어 있다. 아날로그 위성 방송을 수신하고 있는 안테나에 탑재되어 있던 컨버터 중에는, 위상 노이즈를 많이 포함하는 것도 있다. 그러나, 아날로그 위성 방송은 아날로그 비디오 신호를 주파수 변조하여 보내고 있었기 때문에, FM 잔류 노이즈에 대하여 내성이 강하고, 위상 노이즈를 많이 포함하는 컨버터를 탑재한 안테나라도, 정상적으로 수신할 수 있다.

이것에 대하여, 디지털 위성 방송에서 사용되고 있는 8PSK 변조 방식에서는 각 신호점 사이의 거리가 짧기 때문에, 위상 노이즈가 큰 경우에는, 복조 회로는 인접하는 부호로 잘못 판단되어, 수신 특성이 열화하는 경우가 있다. 따라서, 아날로그 위성 방송의 수신용에 사용하고 있는 안테나를 사용하여 디지털 위성 방송을 수신하면, 컨버터의 위상 노이즈에 의해, 수신 장해가 생기는 경우가 있다고 생각된다.

이와 같이, 컨버터의 위상 노이즈의 영향에 의해 수신 장해가 발생했을 때에, 위상 노이즈에 의한 CN비의 열화를 충실히 반영시켜 안테나 레벨이 표시되면, 적절한 조치를 강구하기 쉽다.

즉, 상술한 바와 같이 안테나 레벨 표시의 역할 중 하나는 수신 장해가 생긴 경우에, 그 장해의 원인을 조사하는 것이다. 따라서, 예를 들면, 컨버터의 위상 노이즈의 영향에 의해 수신 장해가 발생했을 때에는, 안테나 레벨의 확인이 행하여진다. 이 때, 위상 노이즈에 의한 CN비의 열화가 충실히 반영되면, 노이즈에 대한 캐리어 레벨이 내려가기 때문에, 안테나 레벨로서 표시되는 CN비가 내려가게 된다. 안테나 레벨이 내려 가면, 그 원인은 적어도 위성 방송 수신기나 텔레비전 수상기 측에 있는 것이 아니고, 안테나계의 수신 환경의 악화에 의한 것이 이해되어, 적절한 조치를 강구하기 쉽다.

그런데, 상술한 바와 같이 종래의 디지털 위성 방송 수신기에서는 노이즈를 랜덤 노이즈로 가정하여, IQ 평면 상의 신호점의 편향폭으로부터 CN비의 값을 구하고 있었기 때문에, 위상 노이즈에 의한 CN비의 열화를 충실히 반영하지 않는다고 하는 문제가 있다.

즉, 종래의 디지털 위성 방송의 CN비의 측정 방법에서는, 노이즈가 정규 분포에 따르는 랜덤 노이즈로 가정하고 있지만, 실제의 수신 신호에 중첩하는 노이즈는 랜덤 노이즈에 한정되는 것은 아니고, 상술된 바와 같이 위상 노이즈를 포함하는 경우도 있다. 위상 노이즈는 주파수 성분의 편차를 부분적으로 포함하고 있다.

노이즈가 정규 분포에 따르는 랜덤 노이즈라면, 수신 신호의 신호점의 분포는, 도 9a에 도시한 바와 같이 실제 원의 형태로 넓어지는 것으로 되지만, 위상 노이즈가 있으면, 수신 신호의 신호점의 분포는, 실제 원의 형태로 넓어지지 않고, 도 9b에 도시한 바와 같이 원주 방향에 넓어지는 것이 개시되어 있다(참조논문 IEEE Trans. On Consumer Electronics, Vo1.41, No.3, Aug. 1995 QAM FOR TERRESTRIAL AND CABLE TRANSMISSION). 이 때문에, 수신 신호에 위상 노이즈가 포함되면, 수신 신호의 신호점의 분포가 실제 원의 형태로 되는 것을 상정하여 작성된 종래의 CN비의 환산 테이블에서는, 정확한 CN비의 평가를 할 수 없다.

이와 같이, 종래의 디지털 위성 방송의 안테나 레벨 표시에서는, 위상 노이즈에 대하여 충실히 CN비가 측정되지 않기 때문에, 예를 들면, 컨버터의 위상 노이 즈에 기인한 수신 장해가 발생해도, 충분한 안테나 레벨로 표시되는 경우가 있다. 그 결과, 소비자, 제조자 쌍방에 있어서, 조사 등에 관한 비용 부담이 커지게 된다.

그래서, 주파수 편차의 노이즈를 위상 노이즈의 항목으로서 새롭게 제공하여 표시하는 방법이 생각되지만, 랜덤 노이즈와 위상 노이즈를 모두 표시하면, 일반 사용자에게는 2개의 노이즈에 대한 정보를 이해해서 구분하여 사용하는 것을 강요하게되어, 부담이 커진다.

또한, 수신 신호의 열화가 화질 열화에 미치는 영향을 충실히 나타내는 지표로서, 실제로 생긴 에러 수를 카운트하여 안테나 레벨로 하는 방식이 있다. 그런데, 에러 수를 카운트하여 안테나 레벨로 하는 방법을 채용하면, CN비의 값이 높아질수록, CN비를 계측하는 데 장시간의 측정이 필요하게 된다고 하는 문제가 생긴다.

즉, 도 10은 각 CN비에 있어서의 비트 에러 레이트와, 에러 1개를 관측할 수 있기까지의 관측 시간을 도시하는 것이다. 도 10에 도시한 바와 같이, CN비의 값이 높아질수록, 비트 에러 레이트가 낮게 되어, 에러 1개를 관측할 수 있기까지의 관측 시간이 길어진다. 예를 들면, CN비가 6 dB 일 때에는, 에러 1개를 관측하기까지의 시간은 1.2 m초이지만, CN비가 12 dB가 되면, 에러 1개를 관측하기까지의 시간은 460초로 된다. 따라서, 에러 수를 카운트하여 안테나 레벨로 하는 방법을 채용하면, 특히, CN비가 높아지면, 장시간의 측정이 필요하게 된다.

이와 같이, 에러 수를 카운트하여 안테나 레벨로 하는 방법에서는, CN비가 높아지면, 장시간의 측정이 필요하게 되기 때문에, 안테나 레벨의 표시를 보면서, 안테나 위치를 조정하는 것이 어렵게 된다. 즉, 초기 설정시에는, 사용자는 안테나 레벨 화면을 보면서, 이 수치를 최대로 올리도록 안테나 방향을 조정한다. 이 경우, CN비의 값이 안테나 레벨에 반영되기까지의 시간을 0.5초 내지 1초 이내로 억제되는 것이 바람직하다. 더구나, 안테나 위치를 조정할 때에는, 디지털 위성 방송에 있어서 강우 감쇠 등에 의한 CN비의 저하를 고려하면, 안테나 조정 시에 되도록이면 안테나 레벨이 높게 되도록 설정하여, 수신 불능이 되기까지의 CN비의 마진을 크게 떨어지도록 하는 것이 중요하다. 그런데, 비트 에러 레이트로부터 CN비를 계측한다면, CN비가 높은 상태에서 단시간에 CN비를 계측할 수 없고, 표시된 안테나 레벨을 보면서, 안테나의 방향을 정확하게 조정할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 위성 방송을 수신할 때에, 화질 열화를 충실히 반영시킨 안테나 레벨을 표시할 수 있는 안테나 레벨 표시 장치 및 방법 및 수신 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 안테나의 방향을 정할 때에, 충분히 신속한 반응으로 안정된 안테나 레벨을 표시할 수 있는 안테나 레벨 표시 장치 및 방법 및 수신 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 양상은, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비를 산출하는 제1 CN비 산출 수단과,

수신 신호의 에러 레이트에 기초하는 CN비를 산출하는 제2 CN비 산출 수단과,

제1 CN비 산출 수단에 의해 구해진 IQ 평면에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비와, 제2 CN비 산출 수단에 의해 구해진 에러 레이트에 기초하는 CN비로부터, 안테나 레벨로서 표시하여야 할 CN비를 구하는 판단 수단과,

판단 수단에 의해 구해진 CN비를 안테나 레벨로서 표시하는 표시 수단을 포함하는 안테나 레벨 표시 장치이다.

본 발명의 제2 양상은, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점에 기초하는 CN비를 산출하는 단계와,

에러 레이트에 기초하는 CN비를 산출하는 단계와,

IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점에 기초하는 CN비와 에러 레이트에 기초하는 CN비로부터, 안테나 레벨로서 표시하여야 할 CN비를 선택하는 단계와,

안테나 레벨로서 상기 선택된 CN비를 표시하는 단계를 포함하는 안테나 레벨 표시 방법이다.

본 발명의 제3 양상은, 디지털 텔레비전 방송을 수신하는 수신 장치에 있어서, 디지털 텔레비전 방송의 수신 신호를 복조하는 복조 수단과,

복조된 IQ 평면에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비를 산출하는 제1 CN비 산출 수단과,

복조된 수신 신호의 에러 레이트에 기초하는 CN비를 산출하는 제2 CN비 산출 수단과,

복조된 제1 CN비 산출 수단에 의해 구해진 IQ 평면에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비와, 제2 CN비 산출 수단에 의해 구해진 에러 레이트에 기초하는 CN비로부터, 안테나 레벨로서 표시하여야 할 CN비를 구하는 판단 수단과,

판단 수단에 의해 구해진 CN비를 안테나 레벨로서 표시하는 표시 수단을 포함하는 수신 장치이다.

CN비의 검출에는 2가지 방식이 알려져 있는데, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 기초하는 CN비의 값을 구하는 방식과, 비트 에러 레이트에 기초하는 CN비를 구하는 방식이다. IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 기초하는 CN비의 값을 구하는 경우에는, CN비가 높은 영역에서도 안정적이어서 높은 정밀도의 CN비의 값의 측정이 가능하지만, 랜덤 노이즈 이외의 상정되어 있지 않은 노이즈에 대해서는 정확한 평가를 할 수 없다. 한편, 비트 에러 레이트로부터 CN비를 구하는 방식은, 높은 CN 영역에서는 시간 응답 특성이 뒤떨어지지만, 노이즈의 종류에 상관없이 수신 신호의 열화를 정확하게 평가 할 수 있다.

그래서, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 기초하여 계측된 CN비의 값과, 비트 에러 레이트에 기초하여 계측된 CN비의 값으로부터 표시하여야 할 CN비를 판단하여, 적응적으로 전환하여 표시하도록 하고 있다. 이에 따라, 컨버터 등의 위상 노이즈에 기인하여 수신 환경이 악화하였던 것 같은 경우라도, 수신 상황에 반영된 안테나 레벨을 표시시킬 수 있다. 또한, 안테나 레벨을 보면서, 안테나의 방향을 조정하는 경우에는, 반응성이 좋고, 안정된 안테나 레 벨을 표시할 수 있다.

(발명의 실시 형태)

상술한 본 발명의 특징 및 이점과 다른 특징 및 이점은 도면을 참조로 설명되는 다음의 설명에서 명확해질 것이다. 도 1은, 본 발명이 적용된 디지털 위성 방송의 수신 장치의 일례를 도시하는 것이다. 도 1에 있어서, 예를 들면 12 GHz 대의 전파로 위성을 통해 보내여져 오는 디지털 위성 방송의 전파는, 파라볼라 안테나(1)로 수신되고, 파라볼라 안테나(1)에 부착된 컨버터(2)에서, 예를 들면, 1 GHz 대의 제1 중간 주파 신호로 변환된다. 이 컨버터(2)의 출력이 케이블(3)을 통해, 튜너 회로(4)에 공급된다.

튜너 회로(4)에는, 마이크로 프로세서(25)로부터의 선국 신호가 공급된다. 튜너 회로(4)에 의해, 마이크로 프로세서(25)로부터의 선국 신호에 기초하여, 수신 신호 중에서, 원하는 반송파 주파수의 신호가 선택되어, 선택된 반송파 주파수의 신호가 제2 중간 주파 신호로 변환된다.

튜너 회로(4)로부터의 중간 주파 신호가 AGC 회로(5)에 공급된다. AGC 회로(5)에 의해, 튜너 회로(4)로부터의 중간 주파 신호가 증폭된다. 또한, AGC 회로(5)에서는, 수신 신호의 신호 레벨이 일정해 지도록, 그 게인이 제어된다. AGC 회로(5)의 출력이 복조 회로(6)에 공급된다.

복조 회로(6)에서는, BPSK(Binary Phase Shift Keying)와, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)와, 8PSK(8상 PSK)의 복조 처리를 행할 수 있다.

즉, 디지털 위성 방송에서는, BPSK과, QPSK와, 8PSK에 의해, 계층화 전송이 행하여지고 있다. 8PSK 변조에서는, 1 심볼당의 정보량은 증가하지만, 강우에 의한 감쇠가 있으면, 에러 레이트가 열화된다. 이에 대하여, BPSK나 QPSK에서는, 1 심볼당의 정보량은 적어지지만, 강우에 의한 감쇠가 있더라도, 에러 레이트는 그다지 저하하지 않는다.

송신측에서는, 1개의 TS패킷을 1 슬롯에 대응시켜, 각 TS패킷이 48 슬롯으로 구성되는 프레임에 맵핑된다. 각 슬롯마다, 변조 방식이나 부호화 방식을 할당할 수 있다. 각 슬롯에 할당된 변조 방식의 종별이나 부호화율은, TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control) 신호에 의해 보내여진다. 그리고, 8 프레임을 단위로서 수퍼 프레임이 구성되어, 슬롯의 위치마다 인터리브가 행해진다.

복조 회로(6)에서, 트랜스포트 스트림이 복조된다. 이 복조 회로(6)의 출력은 비터비 디코더(7)에 공급된다. 비터비 디코더(7)에서, 내(內)부호의 에러 정정 처리가 행하여진다. 후속하여, 비터비 디코더(7)의 출력이 에러 정정 회로(8)에 공급된다. 에러 정정 회로(8)에서, 외(外)부호의 에러 정정 처리가 행하여진다.

즉, 디지털 위성 방송에서는, 에러 정정 부호화 방식으로서는 외부호에 리드·솔로몬(Reed-Solomon) 부호(204, 188), 내부호에, 격자구조(Trelice) 부호, 컨볼루션 부호가 이용된다. 비터비 디코더(7)에 의해, 내부호의 에러 정정 처리가 행하여진다. 리드·솔로몬 부호에 의한 에러 정정 회로(8)에 의해, 외부호의 에러 정정 처리가 행하여진다.

에러 정정 회로(8)의 출력이 디스크램블러(9)에 공급된다. 디스크램블러(9)에서, CAS(Condition Access System)제어가 행하여진다.

즉, 한정 수신의 경우에는, 트랜스포트 스트림에 암호화가 실시되고 있다. 개인 정보는 IC 카드(10)에 저장되어 있고, IC 카드(10)는, 카드 인터페이스(11)를 통해 장착된다.

디스크램블러(9)에는, 수신된 ECM(Encryption Control Message) 및 EMM(Entitlement Management Message)의 섹션의 정보가 공급되며, IC 카드(10)에 기억되어 있는 디스크램블용의 키 데이터가 공급된다. 한정 수신의 경우에는, 디스크램블러(9)에 의해, 수신된 ECM이나 EMM과, IC 카드(10)의 정보를 이용하여, 디스크램블이 행해진다.

또한, 모뎀(12)이 설치되고, 과금 정보가 모뎀(12)을 통해, 전화 회선에 의해, 프로그램의 방송 센터에 보내여진다.

디스크램블러(9)로 디스크램블된 트랜스포트 스트림은, 디멀티플렉서(13)에 보내여진다.

디멀티플렉서(13)는, 수신된 트랜스포트 스트림의 중에서, 원하는 패킷의 스트림을 분리하는 것이다. 패킷의 헤더부에는 패킷 식별자(PID)가 기술되어 있다. 디멀티플렉서(13)에서, 이 PID에 기초하여, 원하는 프로그램의 비디오 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷, 오디오 PES 패킷, 데이터 패킷, PSI(Program Specific Information) 및 SI(Specific Information)의 패킷에서, 각 패킷이 분리된다.

원하는 프로그램의 비디오 PES 패킷은, 비디오 디코더(14)에 보내여지고, 오디오 PES 패킷은, 오디오 디코더(15)에 보내여진다. 데이터 패킷, PSI 및 SI의 패 킷은, 마이크로 프로세서(25)에 보내여진다.

비디오 디코더(14)는, 디멀티플렉서(13)로부터의 비디오 PES 패킷을 수취하고, MPEG(Moving Picture Coding Experts Group)2 방식의 디코드 처리를 행하여, 비디오 신호를 재생하는 것이다. 재생된 비디오 신호는, 출력 단자(16)로부터 출력된다.

오디오 디코더(15)는, 디멀티플렉서(13)로부터의 오디오 PES 패킷을 수취하고, MPEG2-AAC(MPEG2 Advanced Audio Coding)의 디코드 처리를 행하여, 오디오 신호를 형성하는 것이다. 재생된 오디오 신호는, 출력 단자(17)로부터 출력된다.

조작 입력은, 입력 키(18)에 의해 주어진다. 여기서, 입력 키(18)는, 예를 들면, 수신기의 패널에 배치되는 각종의 키나 스위치이다. 또한, 조작 입력은, 적외선 리모트 컨트롤러(20)에 의해 행할 수 있어, 적외선 리모트 컨트롤러(20)로부터의 적외선 커맨드 신호를 수광하는 수광부(21)가 설치되고, 수광부(21)로부터의 신호가 마이크로 프로세서(25)에 보내여진다.

각종의 설정 상태는, 표시부(19)에 의해 행해진다. 표시부(19)는, 예를 들면, 패널에 배치되는 액정 디스플레이나, LED(Light Emitting Diode) 소자이다. 더욱, 마이크로 프로세서(25)로부터의 표시 신호는 OSD(0n Screen Display) 회로(22)에 공급되어, OSD 회로(22)의 출력이 가산기(23)에 의해, 비디오 신호에 합성된다. 이에 따라, 각종의 설정 상태를 수상 화면 중에 중첩 표시시킬 수 있다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 디지털 위성 방송 수신기에 있어서, 안테나 레 벨을 표시부(19), 또는 OSD 회로(22)에 의해 화면 상에 표시시키는 데 이용할 수 있다.

도 2는, 본 발명이 적용된 안테나 레벨 표시 회로의 일례를 도시하는 것이다. 이 실시 형태에서는, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값과, 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값을 사용하여, 안테나 레벨의 표시를 행하도록 하고 있다.

도 2에 있어서, 수신 신호가 AGC 회로(5)를 통해 출력되어, 이 AGC 회로(5)의 출력이 복조 회로(6)에 공급된다. 복조 회로(6)는, 로컬 발진기(51)와, 승산기(52A, 52B)와, 90도 위상 시프트기(53)와, 로우 패스 필터(54A, 54B)와, A/D 컨버터(55A, 55B)와, PSK 복조 회로(56)를 구비하고 있다.

로컬 발진기(51), 승산기(52A, 52B), 90도 위상 시프트기(53)는, 직교 검출 회로를 구성하고 있다. AGC 회로(5)의 출력은, 승산기(52A, 52B)에 공급된다. 로컬 발진기(51)로부터는, 캐리어 신호가 출력된다. 로컬 발진기(51)의 출력이 승산기(52A)에 공급됨과 함께, 90도 위상 시프트기(53)를 통해, 승산기(52B)에 공급된다.

승산기(52A)에서, 수신 신호와 발진기(51)로부터의 캐리어 신호가 승산된다. 승산기(52B)에서, 수신 신호와, 90도 위상이 시프트된 캐리어 신호가 승산된다. 승산기(52A, 52B)의 출력으로부터, I 축 방향의 신호 성분과 Q 축 방향의 신호 성분이 얻어진다. 승산기(52A, 52B)의 출력은, 저역 통과 필터(54A, 54B)에 각각 공급되어, 불필요한 대역 성분이 제거된다. 저역 통과 필터(54A, 54B)의 출력이 A/D(Analog to Digital) 컨버터(55A, 55B)에 각각 공급된다. A/D 컨버터(55A, 55B)에서, I 축 방향 및 Q 축 방향의 신호 성분이 디지털화된다. A/D 컨버터(55A, 55B)의 출력이 PSK 복조 회로(56)에 공급된다.

PSK 복조 회로(56)에 의해, A/D 변환된 I 축 방향 및 Q 축 방향의 신호 성분이 IQ 평면상에 맵핑된다. 맵핑된 신호점에 할당된 부호로부터, 디지털 신호가 복조된다. 복조된 디지털 신호가 트랜스포트 스트림으로서 출력된다.

또한, PSK 복조 회로(56)는, I 축 방향 및 Q 축 방향의 복조 신호로부터, 신호점의 편향폭의 평균값을 계측하는 기능을 가지고 있다. 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값은, PSK 복조 회로(56)로부터, 마이크로 프로세서(25)에 공급된다. 마이크로 프로세서(25)에서, 수신 신호의 각 신호점의 편향폭의 평균값으로부터, CN비가 구해진다.

즉, 미리 랜덤 노이즈를 중첩하여 임의의 강함의 CN비에 변조된 신호가 생성할 수 있는 측정계가 준비된다. 이 측정계에서, 복조 회로(6)의 PSK 복조 회로(56)로부터 얻어지는 IQ 평면 상의 신호점의 편향폭의 평균값이 계측된다. 이 IQ 평면 상의 신호점의 편향폭의 평균값의 계측치로부터, 도 3에 도시한 바와 같이, 각 신호점의 편향폭의 평균값(CN_Read)과 CN비(CN_reg)의 환산 테이블이 작성된다. 이 환산 테이블이 마이크로 프로세서(25)의 ROM(61)에 저장된다.

도 2에 있어서, 방송 신호가 수신되면, 수신 신호로부터 얻어지는 IQ 평면 상의 신호점의 편향폭의 평균값(CN_Read)이 PSK 복조 회로(56)로부터 마이크로 프로세서(25)에 공급된다. 마이크로 프로세서(25)에는, 상술한 바와 같이, 신호점의 편향폭의 평균값(CN_Read)에 대한 CN비의 값(CN_reg)의 환산 테이블을 포함하는 R0M(61)이 설치되어 있다. 이 ROM(61)의 테이블을 액세스함으로써, 수신된 신호로부터 얻어지는 각 신호점의 편향폭의 평균값(CN_Read)에 대응하는 CN비(CN_reg)가 구해진다.

또한, PSK 복조 회로(56)에서 복조된 데이터는, 비터비 디코더(7)에 공급된다. 비터비 디코더(7)에서, 연(soft)판정, 최대 개연성 복호에 의해, 내부호의 에러 정정 처리가 행하여진다. 이 비터비 디코더(7)의 출력은, RS 에러 정정 회로(8)에 공급된다. RS에러 정정 회로(8)에 의해, 리드·솔로몬 부호에 의해, 외부호의 에러 정정 처리가 행하여진다.

또한, 비터비 디코더(7)로부터는, 내부호에 의해 정정된 복조 데이터가 출력된다. 이 비터비 디코더(7)의 출력이 데이터 생성 회로(57)에 공급된다. 후속하여, 데이터 생성 회로(57)의 출력이 비교 회로(58)에 공급된다. 또한, 비교 회로(58)에는, PSK 복조 회로(56)로 복조된, 에러 정정 전의 복조 데이터가 공급된다.

비교 회로(58)에서, 에러 정정 전의 복조 데이터와, 내부호에 의한 에러 정정 후의 복조 데이터가 비교된다. 이에 따라, 비트 에러가 검출된다. 이 비교 회로(58)의 출력이 비트 에러 카운터(59)에 공급된다. 비트 에러 카운터(59)에서, 비트 에러가 카운트된다. 이에 따라, 비트 에러 레이트가 구해진다.

또, 데이터 생성 회로(57)는, 에러 정정 전의 데이터와 에러 정정 후의 데이터를 비교할 수 있도록, 비터비 디코더(7)로부터의 데이터를 처리하는 것이다. 즉, 에러 정정 전의 수신 데이터에는, 내부호로서 컨볼루션 부호가 부가되어 있지만, 비터비 디코더(7)로 내부호에 의한 에러 정정 처리가 행하여지기 때문에, 비터비 디코더(7)의 출력에는, 컨볼루션 부호가 부가되어 있지 않다. 그래서, 에러 정정 전의 데이터와 에러 정정 후의 데이터를 비교할 수 있도록, 데이터 생성 회로(57)에, 컨볼루션 부호를 부가하도록 하고 있다.

비트 에러 카운터(59)의 출력이 마이크로 프로세서(25)에 공급된다. 마이크로 프로세서(25)에서는, 비트 에러 카운터(59)의 출력으로부터 구해지는 비트 에러의 카운트 수에 기초하여, CN비가 구해진다.

즉, 전술한 수신 신호로부터 얻어지는 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 CN비를 구하는 경우와 같이, 미리, 랜덤 노이즈를 중첩하여 임의의 CN비에 변조된 신호를 생성할 수 있는 측정계가 준비된다. 이 측정계에서, 비트 에러 카운터(59)로부터 얻어지는 비트 에러 레이트가 계측된다. 이에 따라, 도 4에 도시한 바와 같이, 비트 에러 레이트(BER_Read)와 CN비 값(CN_BER)과의 환산 테이블이 작성된다. 이 환산 테이블이 마이크로 프로세서(25)의 ROM(62)에 저장된다.

도 2에 있어서, 방송 신호가 수신되면, 수신 신호로부터 얻어지는 비트 에러 레이트(BER_Read)가 비트 에러 카운터(59)로부터 얻어진다. 이 비트 에러 레이트(BER_Read)가 마이크로 프로세서(25)에 공급된다. 마이크로 프로세서(25)에는, 상술된 바와 같이, 비트 에러 레이트(BER_Read)에 대한 CN비의 값(CN_BER)의 변환 테이블의 ROM(62)가 설치되어 있다. 이 ROM(62)의 변환 테이블을 액세스함으로써, 수신된 신호의 비트 에러 레이트(BER_Read)에 대응하는 CN비의 값(CN_BER)이 구해진다.

이와 같이, 이 예에서는, 수신 신호의 각 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 CN비의 값이 구해지고, 또한 비트 에러 레이트로부터 CN비의 값이 구해진다. 마이크로 프로세서(25)의 판단부(63)에서는,이 수신 신호의 각 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 얻어지는 CN비의 값과, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값으로부터, 수신 상황에 맞은 CN비의 값이 구해지고, 이 CN비의 값이 안테나 레벨로서 표시부(19)(또는 OSD 회로(22))에 의해 표시된다.

즉, 일반적으로 신호 환경의 좋고 나쁨은 CN비의 값을 가져 논의되는 경우가 많고, 안테나 레벨로서도 가장 신뢰성이 높은 평가 척도로서, CN비의 값이 사용되고 있다. 상술한 바와 같이, 수신하는 신호에 포함되는 노이즈의 종류를 랜덤 노이즈로 가정하면, 노이즈는 정규 분포에 따르기 때문에, 수신 신호의 신호점의 집합은, 노이즈가 강해짐에 따라서 실제 원의 형태로 반경이 넓어져 간다. 이 때문에, 종래에는, 이 반경과 CN 값을 일대일에 대응시켜, 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값과 CN비의 값의 환산 테이블을 작성하고 있었다. 그러나, 이 방법은, 노이즈가 정규 분포에 따르는 랜덤 랜덤 노이즈로 가정한 경우이고, 예를 들면, 위상 노이즈를 포함하는 것 같은 경우에는, 구해지는 CN비의 값이 신호 환경의 좋고 나쁨을 반영하지 않는다.

그래서, 이 실시 형태에서는, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 구해지는 CN비의 값과, 비트 에러 레이트로부터 구해지는 CN비의 값을 사용함으로써, 신호 환경의 좋고 나쁨을 충실히 반영하는 CN비의 값을 표시하고 있다.

도 5는, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 의해 구해지는 CN비의 값과, 비트 에러 레이트로부터 구해지는 CN비의 값으로부터, 안테나 레벨로서 표시하는 CN 비의 값을 정할 때의 처리를 도시하는 순서도이다. 도 5에 도시하는 처리에서는, IQ 평면상에 맵핑되는 수신 신호의 신호점의 편향폭으로부터 얻을 수 있는 CN비의 값(CN_reg)과, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)을 비교하여, 그 값이 작은 쪽을 최종적인 CN의 값으로서 채용하도록 하고 있다.

도 5에 있어서, 우선, PSK 복조 회로(56)로부터, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값(CN_Read)이 구해지고(단계 ST1), 이 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값(CN_Read)으로부터, ROM(61)에 의해, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭으로부터 구해지는 CN비의 값(CN_reg)이 산출된다(단계 ST2).

또한, 비트 에러 카운터(59)의 출력으로부터 비트 에러 레이트(BER_Read)가 구해지고(단계 ST3), 이 비트 에러 레이트(BER_Read)로부터, ROM(62)에 의해, 비트 에러 레이트에 의한 CN비의 값(CN_BER)이 산출된다(단계 ST4).

그리고, IQ 평면상에 맵핑된 신호점의 편향폭의 평균값(CN_Read)으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)과, 비트 에러 레이트(CN_BER)로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)이 비교된다(단계 ST5).

여기서, 일반적으로는 각 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)과, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)은, 대략 일 치할 것이다.

단계 ST5에서의 비교 결과, IQ 평면상에 맵핑된 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)과, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값이 동일하거나, 혹은, 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg) 쪽이 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)보다 낮으면, 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)이 표시하여야 할 CN비의 값 CN으로 되고(CN=CN_reg)(단계 ST6), 이 표시하여야 할 CN비의 값 CN이 안테나 레벨로서, 표시부(19)(또는 OSD 회로(22))에 의해 표시된다(단계 ST7).

일반적으로는, 각 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)과, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)은, 대략 일치하게 되기 때문에, 단계 ST5에서, IQ 평면상에 맵핑된 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)과 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)이 동일하다고 판단되어, 이 경우에는, IQ 평면상에 맵핑된 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)에 의해, 안테나 레벨이 표시되게 된다.

그런데, 예를 들면, 위상 노이즈가 발생하고 있는 경우와 같이, 랜덤 노이즈 이외의 요인이 발생하면, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)이 낮아지는 데, lQ 평면상에 맵핑된 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)은 그다지 변하지 않는 경우가 발생한다.

단계 ST5에서, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)이, IQ 평면상에 맵핑되는 신호점의 편향폭으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)보다도 낮 으면, 비트 에러 레이트로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)이 표시하여야 할 CN비의 값 CN으로 되고(CN=CN_BER)(단계 ST8), 이 표시하여야 할 CN비의 값 CN이 안테나 레벨로서, 표시부(19)(또는 OSD 회로(22))에 의해 표시된다(단계 ST7).

이상과 같은 처리에 의해, 신속한 응답과 높은 분해능이 보장되는 CN비가 높은 시간(저 비트 에러 레이트)에는, 종래의 디지털 위성 방송의 수신기에 있어서의 안테나 레벨의 표시와 같이, IQ 평면상에 맵핑되는 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 얻어지는 CN비의 값(CN_reg)을 사용하여, 안테나 레벨이 표시된다. 위상 노이즈와같이, 랜덤 노이즈 이외의 노이즈가 원인으로 화질이 열화한 경우에 있어서는, 비트 에러 레이트로부터 환산되는 CN의 값(CN_BER)이 CN비의 값으로서 사용되어, 신호 열화가 안테나 레벨에 반영된다.

그런데, 일반적으로, 에러 정정 부호는, 랜덤인 타이밍에서 생기는 노이즈보다도, 연속적인 버스트 노이즈를 정정하는 능력이 뒤떨어진다. 이 때문에, 버스트 노이즈에 의해서 생기는 순간적이고 연속적인 비트 에러는, 동일한 확률로 생기는 랜덤 노이즈와 비교하여, 화질 열화가 심하다고 하는 특성이 있다. 그 때문에, 비트 에러 레이트가 동일하더라도, 노이즈의 종류에 의해서, 화질 열화의 정도가 다른 경우가 있다.

그래서, 비트 에러 레이트의 값으로부터 CN비를 구하는 경우에, 비트 에러 레이트를 평가하는 시간을 짧게 하여, 단시간에 연속적으로 발생하는 비트 에러에 민감하게 반응시키는 것이 생각된다.

그러나, 비트 에러 레이트의 평가 시간을 짧게 하면, CN비가 전체적으로 높을 때의 CN비의 값이 불안정하게 되어, 정밀도가 낮아진다. 즉, 도 10으로부터도 알 수 있는 바와 같이, CN비가 높은 때에는, 긴 측정 시간을 필요로 함에도 불구하고, 이 CN비가 버스트 에러를 추종한다. 따라서, 에러 레이트의 평가 시간을 짧게 하면, 이미 안테나 레벨의 참조 값으로 하기에는 정밀도가 극히 떨어지게 된다.

이에 대하여, IQ 평면상에 맵핑되는 신호점의 편향폭의 평균값에 의해서 구해진 CN비는, 맵핑되는 모든 신호점을 계측하고 있기 때문에, 수신기 내부를 흐르는 스트림속에서 가장 높은 비트 레이트에 의한 신호점의 집합이 얻어져, 또한, 이러한 신호점들이 평균화되기 때문에, 안정된 값이 얻어진다. 그 때문에, CN비가 높은 때에는 정밀도가 높은 CN을 측정하는 것이 가능하다. 그 반면, 평균화의 과정에서, 버스트 노이즈는 랜덤 노이즈와 구별이 되지 않게 된다.

그래서, IQ 평면상에 맵핑되는 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 얻어지는 CN비를 안정성이 높은 지표로서 사용하는 반면, 비트 에러 레이트로부터 얻을 수 있는 CN비를 즉응성(fast-response)이 좋은 지표로서 사용하는 것이 생각된다.

그 방법으로서는, 기본적으로 도 5에 도시한 순서도를 실행하지만, 단계 ST5의 분기 처리의「CN_reg≤CN_BER」를, 「CN_reg≤CN_BER+CN_margin」으로 치환한다. CN_margin인 마진을 제공함으로써, 비트 에러 레이트에 의해 얻어지는 CN비의 값(CN_BER)이 불안정한 것은, 어느 정도까지는 오차(CN_margin)로서 잘라 버리도록 하며, 높은 CN 시에는, IQ 평면상에 맵핑되는 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 구해지는 CN비의 값(CN_reg)이 사용되도록 하여, 안정된 안테나 레벨이 얻어지도록 하고 있다. 그리고, CN_margin을 초과하는 비트 에러 레이트에 의한 CN비의 값(CN_BER)의 저하를 판독할 수 있으면, 버스트 에러가 생긴 것으로 하여, 비트 에러 레이트에 의한 CN비의 값(CN_BER)을 이용하도록 하여, 버스트 에러에 의한 신호 열화를 안테나 레벨에도 반영시키도록 하고 있다.

또한, 디지털 위성 방송에서는, BPSK, QPSK, 8PSK의 복수의 변조 방식을 다중화하여 송출하는 것이 가능하다. 또한, 각각의 변조 방식마다 비트 에러 레이트에 대한 CN비의 값의 특성은 다르고, 각각이 다른 CN비의 범위 내에서 에러를 수정할 수 있다.

비트 에러에 대한 CN비의 특성은, 전형적으로는, CN비가 높을 때에는, 에러가 없고, 비트 에러 레이트는 거의 0 상태가 계속되고, CN비가 어느 정도 이하로 저하하여, 에러 정정 부호의 한계를 넘으면, 검출할 수 있는 에러 레이트는 포화 특성이 된다. 이 때문에, 비트 에러 레이트로부터 CN을 환산하려고 하는 경우, 비트 에러 레이트와 CN비와의 관계가 선형적으로 변화하고 있는 영역은 한정된다.

현재의 디지털 위성 방송에서는, 많은 서비스는 8PSK 방식으로 전송되고, TMCC 정보는 반드시 BPSK에서 전송되기 때문에, 거의 모든 트랜스폰더에 있어서, 8PSK와 BPSK의 2가지의 변조 방식이 이용되고 있다.

여기서, 2개의 변조 방식에 있어서의 CN과 비트 에러 레이트 곡선을 각각 전환하여, 직선성이 좋은 곳만을 이용하여, 보다 정밀도가 높은 CN을 구하는 방법이 생각된다.

즉, 도 6은, BPSK과 8PSK의 2개의 변조 방식에 있어서의 CN비의 값과 비트 에러 레이트 특성을 도시하고 있고, 곡선 B1은 BPSK일 때의 비트 에러 레이트와 CN 비의 관계를 나타내며, 곡선 B2는 8PSK 일 때의 비트 에러와 CN비와의 관계를 나타내고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, CN비가 낮은 시점에서는, BPSK 쪽이, 비트 에러 레이트와 CN비의 관계가 선형적으로 변화하고 있다. 그리고, CN비가 높은 시점에서는, 8PSK 쪽이, 비트 에러 레이트와 CN비의 관계가 선형적으로 변화하고 있다.

그래서, CN비가 명확히 낮은 시점에서는, BPSK이 선택되어, 비트 에러 레이트(BER_Read1)가 계측된다. 그리고, 판독된 비트 에러 레이트(BER_Readl)로부터, BPSK일 때의 비트 에러 레이트와 CN비의 관계를 나타내는 곡선 B1에 따라서, CN비의 값(CN_BER1)이 구해진다.

여기서, CN비가 서서히 올라가서, 얻어지는 CN비의 값(CN_BERl)이 소정의 값 T2보다도 크면, 비트 에러 레이트의 계측이 BPSK에서 8PSK로 전환된다. 그리고,판독된 비트 에러 레이트(BER_Read2)로부터, 8PSK 일 때의 비트 에러 레이트와 CN비의 관계를 나타내는 곡선 B2에 따라서, CN비의 값(CN_BER2)이 구해진다.

반대로, CN비가 분명히 높은 시점에서는, 8PSK이 선택되어, 비트 에러 레이트(BER_Read2)가 계측되어, 판독된 비트 에러 레이트(BER_Read2)로부터, 8PSK 일 때의 비트 에러 레이트와 CN비와의 관계를 나타내는 곡선 B2에 따라서, CN비의 값(CN_BER2)이 구해진다.

CN비가 서서히 내려가서, 얻어지는 CN비의 값(CN_BER2)이 소정의 값 T1보다도 작아지면, 8PSK에서 BPSK로, 비트 에러 레이트의 계측을 전환할 수 있다. 그리고, 판독된 비트 에러 레이트(BER_Readl)로부터, BPSK 일 때의 비트 에러 레이트와 CN비의 관계를 나타내는 곡선 B1에 따라서, CN비의 값(CN_BERl)이 구해진다.

이와 같이, 2개의 변조 방식에 있어서의 CN과 비트 에러 레이트의 환산 테이블을 각각 전환하여, 직선성이 좋은 쪽만을 이용하면, 보다 특성이 우수한 비트 에러 레이트에 의한 CN비의 검출을 행할 수 있다. 그리고, 상술된 바와 같이, CN비가 상승해 갈 때의 변조 방식의 전환 점 T2과, CN비가 하강해 갈 때의 변조 방식의 전환 점 T1에 히스테리시스 특성을 갖게 되어, 보다 안정되어 정밀도가 높은 CN 환산을 실현할 수 있다.

또, 상술한 예에서는, 비트 에러 레이트로부터 CN비를 구하는 경우에, 에러 정정 전의 복조 데이터와, 비터비 복호에 의해 내부호의 정정이 이루어진 복조 데이터를 비교하여, 이 데이터를 카운트하여 에러 레이트를 구하고 있지만, 외부호의 데이터로부터 에러 레이트를 구하도록 해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, CN비의 검출에는, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 기초하는 CN비의 값을 구하는 방식과, 비트 에러 레이트에 기초하는 CN비를 구하는 방식이 있어서, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 기초하는 CN비의 값을 구하도록 한 경우에는, CN비가 높은 영역에서도 안정적으로 높은 정밀도의 CN비의 값의 측정이 가능하지만, 랜덤 노이즈 이외의 상정되어 있지 않은 노이즈에 대해서는 정확한 평가를 할 수 없다. 한편, 비트 에러 레이트로부터 CN비를 구하는 방식은, 높은 CN 영역에서는 시간 응답 특성이 뒤떨어지지만, 노이즈의 종류에 상관없이 수신 신호의 열화를 정확하게 평가 할 수 있다.

그래서, 본 발명에서는, IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 기초하여 계측된 CN비의 값과, 비트 에러 레이트에 기초하여 계측된 CN비의 값으로부터 표시하여야 할 CN비를 판단하여, 적응적으로 전환하고 표시하도록 하고 있다. 이에 따라, 컨버터 등의 위상 노이즈에 기인하여 수신 환경이 악화된 경우라도, 수신 상황에 반영된 안테나 레벨을 표시할 수 있다. 또한, 안테나 레벨을 보면서, 안테나의 방향을 조정하는 경우에는, 반응성이 좋고, 안정된 안테나 레벨을 표시할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 일부 바람직한 실시예를 참조로 기술되었지만, 본 발명은 이러한 실시예에만 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 변형이 당업자에게 명확해지는 것이 이해되어야 한다.

Claims

안테나 레벨 표시 장치에 있어서,

IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비를 산출하는 제1 CN비 산출 수단과,

상기 수신 신호의 에러 레이트에 기초하는 CN비를 산출하는 제2 CN비 산출 수단과,

상기 제1 CN비 산출 수단에 의해 구해지고 상기 IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비, 또는 상기 제2 CN비 산출 수단에 의해 구해지고 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비 중의 어느 하나를, 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하는 판단 수단과,

상기 판단 수단에 의해 선택된 CN비를 안테나 레벨로서 표시하는 표시 수단

을 포함하는 안테나 레벨 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 CN비 산출 수단은,

상기 수신 신호를 직교 검출하여 I-신호와 Q-신호를 구하는 수단과,

상기 직교 검출된 I-신호 및 Q-신호로부터 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값을 산출하는 수단과,

상기 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 대응하는 CN비가 미리 저장된 환산 테이블

을 포함하며,

상기 CN비는 상기 환산 테이블에 따라 상기 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 산출되는 안테나 레벨 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 CN비 산출 수단은,

상기 수신 신호의 에러 레이트를 검출하는 수단과,

상기 수신 신호의 에러 레이트에 대응하는 CN비가 미리 저장된 환산 테이블

을 포함하며,

상기 CN비는 상기 수신 신호의 에러 레이트로부터 상기 환산 테이블에 따라 산출되는 안테나 레벨 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 에러 레이트 검출 수단은,

에러 정정 전의 수신 신호의 복조 데이터와 에러 정정 후의 수신 신호의 복조 데이터를 비교하여 비트 에러를 검출하는 수단과,

상기 검출된 비트 에러를 카운트하는 수단과,

상기 카운트 수단에 의해 얻어진 카운트 값으로부터 상기 에러 레이트를 검출하는 수단

을 포함하는 안테나 레벨 표시 장치.
제3항에 있어서, 변조 방식이 서로 다른 복수의 데이터가 상기 수신 신호에서 다중화되는 경우에는, 상기 수신 신호의 관련된 비트 에러 레이트에 대응하는 미리 저장된 CN비를 포함하는 환산 테이블이 상기 각 변조 방식에 대해 준비되며, 상기 각 변조 방식에 대해 준비된 환산 테이블 중, 상기 관련된 비트 에러 레이트에 대응하는 CN비가 선형적으로 변화하는 부분이 선택적으로 사용되는 안테나 레벨 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 각 변조 방식에 대해 준비된 환산 테이블 중, 상기 관련된 비트 에러 레이트에 대응하는 CN비가 선형적으로 변화하는 부분이 선택적으로 사용되는 경우에, CN비가 상승해 갈 때의 상기 환산 테이블의 전환 점과, CN비가 하강해 갈 때의 환산 테이블의 전환 점에, 히스테리시스가 제공되는 안테나 레벨 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 판단 수단은,

상기 IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비와, 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비를 비교하며,

상기 에러 레이트에 기초하는 CN비가 상기 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비보다 낮게 되면, 상기 에러 레이트에 기초한 CN비를, 상기 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하고,

다른 경우에는, 상기 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초한 CN비를, 상기 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하는

안테나 레벨 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초한 CN비와 상기 에러 레이트에 기초한 CN비를 비교할 때에,

상기 에러 레이트에 기초한 CN 비에 마진을 제공하여, 상기 마진과 상기 에러 레이트에 기초한 CN 비의 합산값이 상기 편향폭에 기초한 CN 비보다 작을 때에는 상기 에러 레이트에 기초한 CN 비를 선택하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 편향폭에 기초한 CN 비를 선택하는 것을 특징으로 하는 안테나 레벨 표시 장치.
안테나 레벨 표시 방법에 있어서,

IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점에 기초하는 CN비를 산출하는 단계와,

상기 수신 신호의 에러 레이트에 기초하는 CN비를 산출하는 단계와,

상기 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점에 기초하는 CN비 또는 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비를, 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하는 단계와,

안테나 레벨로서 상기 선택된 CN비를 표시하는 단계

를 포함하는 안테나 레벨 표시 방법.
제9항에 있어서, 상기 IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점에 기초하는 CN비는,

수신 신호를 직교 검출하여 I-신호와 Q-신호를 구하는 단계와,

상기 직교 검출된 I-신호 및 Q-신호로부터 상기 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값을 산출하는 단계와,

상기 IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값에 대응하는 미리 저장된 CN비를 포함하는 환산 테이블을 준비하는 단계와,

상기 환산 테이블에 따라 상기 IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭의 평균값으로부터 CN비를 산출하는 단계

에 의해 산출되는 안테나 레벨 표시 방법.
제9항에 있어서, 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비는,

상기 수신 신호의 에러 레이트를 검출하는 단계와,

상기 수신 신호의 에러 레이트에 대응하는 미리 저장된 CN비를 포함하는 환산 테이블을 준비하는 단계와,

상기 환산 테이블에 따라 상기 수신 신호의 에러 레이트로부터 CN비를 산출하는 단계

에 의해 산출되는 안테나 레벨 표시 방법.
제11항에 있어서, 상기 에러 레이트를 검출하는 단계는,

에러 정정 전의 수신 신호의 복조 데이터와, 에러 정정 후의 수신 신호의 복조 데이터를 비교하여 비트 에러를 검출하는 단계와,

상기 검출된 비트 에러를 카운트하는 단계와,

상기 카운트 단계에 의해 얻어진 카운트 값으로부터 상기 에러 레이트를 검출하는 단계

를 포함하는 안테나 레벨 표시 방법.
제11항에 있어서, 변조 방식이 서로 다른 복수의 데이터가 상기 수신 신호에서 다중화되어 있는 경우에는, 상기 수신 신호의 관련된 비트 에러 레이트에 대응하는 미리 저장된 CN비를 포함하는 환산 테이블이 상기 각 변조 방식에 대해 준비되며, 상기 각 변조 방식에 대해 준비된 환산 테이블 중, 상기 관련된 비트 에러 레이트에 대응하는 CN비가 선형적으로 변화하는 부분이 선택적으로 사용되는 안테나 레벨 표시 방법.
제13항에 있어서, 상기 각 변조 방식에 대해 준비된 환산 테이블 중, 상기 관련된 비트 에러 레이트에 대응하는 CN비가 선형적으로 변화하는 부분이 선택적으로 사용되는 경우에, CN비가 상승해 갈 때의 상기 환산 테이블의 전환 점과, CN비가 하강해 갈 때의 환산 테이블의 전환 점에, 히스테리시스가 제공되는 안테나 레벨 표시 방법.
제9항에 있어서, 상기 수신 신호의 신호점에 기초하는 CN비 또는 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비를, 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하는 단계는,

상기 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비와, 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비를 비교하는 단계와,

상기 에러 레이트에 기초하는 CN비가, 상기 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비보다 낮게 되면, 상기 에러 레이트에 기초한 CN비를, 상기 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하는 단계와,

다른 경우에는, 상기 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초한 CN비를, 상기 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하는 단계에 의해 수행되는

안테나 레벨 표시 방법.
제15항에 있어서, 상기 IQ 평면상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비와, 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비를 비교할 때에,

상기 에러 레이트에 기초한 CN 비에 마진을 제공하여, 상기 마진과 상기 에러 레이트에 기초한 CN 비의 합산값이 상기 편향폭에 기초한 CN 비보다 작을 때에는 상기 에러 레이트에 기초한 CN 비를 선택하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 편향폭에 기초한 CN 비를 선택하는 것을 특징으로 하는

안테나 레벨 표시 방법.
디지털 텔레비전 방송을 수신하는 수신 장치에 있어서,

상기 디지털 텔레비전 방송의 수신 신호를 복조하는 복조 수단과,

IQ 평면상에 맵핑된 상기 복조된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비를 산출하는 제1 CN비 산출 수단과,

상기 복조된 상기 수신 신호의 에러 레이트에 기초하는 CN비를 산출하는 제2 CN비 산출 수단과,

상기 제1 CN비 산출 수단에 의해 구해지고 상기 IQ 평면 상에 맵핑된 수신 신호의 신호점의 편향폭에 기초하는 CN비, 또는 상기 제2 CN비 산출 수단에 의해 구해지고 상기 에러 레이트에 기초하는 CN비를, 표시하여야 할 안테나 레벨로서 선택하는 판단 수단과,

상기 판단 수단에 의해 선택된 CN비를 안테나 레벨로서 표시하는 표시 수단

을 포함하는 수신 장치.