JP2002084331A - フィルタ回路およびその方法とキャリア再生装置およびその方法 - Google Patents

フィルタ回路およびその方法とキャリア再生装置およびその方法

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JP2002084331A
JP2002084331A JP2000274710A JP2000274710A JP2002084331A JP 2002084331 A JP2002084331 A JP 2002084331A JP 2000274710 A JP2000274710 A JP 2000274710A JP 2000274710 A JP2000274710 A JP 2000274710A JP 2002084331 A JP2002084331 A JP 2002084331A
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signal
circuit
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module
phase
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JP2000274710A
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Tomonari Yamagata
智成 山縣
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる変調方式で変調された複数の信号モジ
ュールを含むことが可能な変調信号のキャリア再生を高
精度に行うことができるフィルタ回路を提供する。 【解決手段】 ループフィルタ回路134は、変調信号
の位相誤差補正を行うように、位相比較信号S150に
所定の係数を乗算する処理を行う第1の回路モジュール
と、変調信号の周波数誤差補正を行うように、位相比較
信号S150に対して所定の係数の乗算処理および積分
処理を行う第2の回路モジュールと、第1のモジュール
のキャリア再生を行う期間で第1の回路モジュールの処
理結果から前記平滑化された位相比較信号を生成し、第
2のモジュールのキャリア再生を行う期間で第1の回路
モジュールおよび第2の回路モジュールの処理結果から
前記平滑化された位相比較信号を生成する第3の回路モ
ジュールとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の変調方式の
信号モジュールを含む信号のキャリア再生を行う際に用
いられるフィルタ回路およびその方法とキャリア再生装
置およびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】無線通信システムでは、送信側で、信号
(情報)をキャリア(搬送波)に乗せる変調が行われ、
受信側で信号が乗せられたキャリアから信号を取り出す
キャリア再生が行われる。変調には種々の方式がある
が、衛星放送などに用いられる方式として、PSK(Pha
se Shift Keying)変調がある。PSK変調された変調信
号S(t)は、下記式(1)で表される。
【0003】
【数1】
【0004】上記式(1)において、θ(t) は信号(情
報)を位相へ変換したものを表し、ωはキャリアの周波
数を表している。受信装置では、変調信号S(t)か
ら、θ(t)を取り出し、意味のある信号に変換する復
調を行う。
【0005】ところで、例えば、図3に示す構成のフレ
ームを単位として信号を送受信するBSデジタル放送フ
ォーマットがある。当該フォーマットでは、図3に示す
ように、各フレームFL1 〜FL8 は192シンボルの
TMCC信号と192個のパケットとからなる。各パケ
ットは203シンボルであり、パケット相互間に4シン
ボルのバースト信号が挿入されている。フレームFL1
〜FL8 で1個のスーパーフレームが構成される。フレ
ームFL1 のTMCC信号には、スーパーフレームの先
頭を示すユニークワードw1,w2が格納されている。
フレームFL2 〜FL8 のTMCC信号には、フレーム
の先頭を示すユニークワードw1,w3が格納されてい
る。
【0006】また、当該フォーマットでは、TMCC信
号およびバースト信号の変調方式はBPSKに固定され
ているが、各パケットの変調方式は例えばBPSK(Bin
aryPhase Shift Keying) 、QPSK(Quadrature Phase
Shift Keying) およびTC8PSKのなかから選択が
できるようになっている。各パケットの変調方式は、2
スーパーフレーム前の対応するフレームのTMCC信号
に格納されている。
【0007】以下、上述したBSデジタル放送フォーマ
ットに対応した受信装置におけるキャリア再生について
説明する。図4は、当該受信装置のキャリア再生に係わ
る部分の構成図である。図4に示すように、当該受信装
置のキャリア再生に係わる部分は、例えば、複素乗算回
路50、位相比較回路51、ループフィルタ回路52お
よび数値制御発信回路53からなるコスタスループ回路
54と、図3に示すユニークワードw1,w2,w3を
検出するユニークワード検出回路55と、TMCC信号
を検出するTMCCデコーダ56と、制御回路57とを
有する。ここで、ループフィルタ回路52は、位相比較
回路51からの位相比較信号の高域成分を除去して位相
比較信号S52を生成し、これを数値制御発振回路53
に出力する。
【0008】図5は、ループフィルタ回路52の構成図
である。図5に示すように、ループフィルタ回路52
は、例えば、係数回路60,61、加算回路62、遅延
回路63および加算回路64を有する。ここで、係数回
路60が直接系を構成し、係数回路61、加算回路62
および遅延回路63が積分系を構成している。係数回路
60は、位相比較回路51からの位相比較信号S51に
所定の係数を乗算し、その結果である信号S60を加算
回路64に出力する。係数回路61は、位相比較信号S
51に所定の係数を乗算し、その結果である信号S61
を加算回路62に出力する。加算回路62は、信号S6
1と信号S63とを加算して信号S62を生成し、これ
を遅延回路63および加算回路64に出力する。遅延回
路63は、信号S62を例えば1クロックサイクル遅延
した信号S63を加算回路62に出力する。加算回路6
4は、信号S60と信号S62とを加算して位相比較信
号S52を生成し、これを図4に示す数値制御発振回路
53に出力する。
【0009】上述した受信装置では、受信信号内のパケ
ットがQPSKや8PSKで変調されている場合には、
シンボル点の間隔が狭いため、C/N特性が低下する
と、シンボル点が隣接するシンボル領域に位置してしま
う。例えば、パケットが8PSK変調されている場合に
は、図6に示すように、シンボル点が隣接するシンボル
領域に位置してしまう。この場合には、誤った位相比較
情報が積分系に蓄積されて高精度なキャリア再生が行え
ない。従って、従来の受信装置では、C/N特性が低下
した場合でもシンボルの判別を比較的高精度に行えるB
PSK変調が行われていることが予め決められているT
MCC信号およびバースト信号を用いて間欠的にキャリ
ア再生を行っている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、TMCC信号およびバースト信号を用いて間
欠的にキャリア再生を行うと、各パケットに対応する期
間はキャリア再生が行われないため、当該期間にチュー
ナ等で発生した位相ノイズはそのままキャリア再生回路
を通過する。従って、当該位相ノイズが、後段の誤り訂
正回路の処理に悪影響を及ぼすという問題がある。
【0011】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされ、異なる変調方式で変調された複数の信号モジ
ュールを含むことが可能な変調信号のキャリア再生を高
精度に行うことができるフィルタ回路およびその方法と
キャリア再生装置およびその方法を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、第1の発
明のフィルタ回路は、複数の位相シフト変調方式のうち
指定された変調方式でそれぞれ変調された複数の第1の
信号モジュールと、シンボル間隔が前記位相シフト変調
方式と同じあるいは前記位相シフト変調方式よりも長い
所定の位相シフト変調方式で変調された第2の信号モジ
ュールとを含む変調信号のキャリア再生を行う際に、前
記変調信号の位相比較を行って得られた位相比較信号を
平滑化するために用いられるフィルタ回路であって、前
記変調信号の位相誤差補正を行うように、前記位相比較
信号に所定の係数を乗算する処理を行う第1の回路モジ
ュールと、前記変調信号の周波数誤差補正を行うよう
に、前記位相比較信号に対して所定の係数の乗算処理お
よび積分処理を行う第2の回路モジュールと、前記第1
のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記第1の回
路モジュールの処理結果から前記平滑化された位相比較
信号を生成し、前記第2のモジュールのキャリア再生を
行う期間で前記第1の回路モジュールおよび前記第2の
回路モジュールの処理結果から前記平滑化された位相比
較信号を生成する第3の回路モジュールとを有する。
【0013】第1の発明のフィルタ回路の作用は以下の
ようになる。先ず、受信装置などで受信された変調信号
から位相比較信号が生成され、当該位相比較信号が第1
の発明のフィルタ回路に入力される。そして、第1の回
路モジュールにおいて、前記変調信号の位相誤差補正を
行うように、前記位相比較信号に所定の係数を乗算する
処理が行われる。また、第2のモジュールにおいて、前
記変調信号の周波数誤差補正を行うように、前記位相比
較信号に対して所定の係数の乗算処理および積分処理が
行われる。そして、第3のモジュールにおいて、前記第
1のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記第1の
回路モジュールの処理結果から前記平滑化された位相比
較信号が生成され、前記第2のモジュールのキャリア再
生を行う期間で前記第1の回路モジュールおよび前記第
2の回路モジュールの処理結果から前記平滑化された位
相比較信号が生成される。
【0014】また、第1の発明のフィルタ回路は、好ま
しくは、前記第3の回路モジュールは、前記第2のモジ
ュールのキャリア再生を行う期間で、前記第1の回路モ
ジュールの処理結果と前記第2の回路モジュールの処理
結果とを加算して前記平滑化された位相比較信号を生成
する。
【0015】また、第2の発明のキャリア再生装置は、
複数の位相シフト変調方式のうち指定された変調方式で
それぞれ変調された複数の第1の信号モジュールと、シ
ンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同じあるいは前
記位相シフト変調方式よりも長い所定の位相シフト変調
方式で変調された第2の信号モジュールとを含む変調信
号変調信号のキャリア再生を行うキャリア再生装置であ
って、前記変調信号とフィードバック信号とを混合する
混合回路と、前記混合の結果に対して位相比較を行って
位相比較信号を生成する位相比較回路と、前記位相比較
信号を平滑化するフィルタ回路と、前記平滑化された位
相比較信号に基づいて前記フィードバック信号を生成す
る数値制御発振回路と前記変調信号内の前記第1のモジ
ュールおよび前記第2のモジュールのタイミングを検出
し、その検出結果に基づいて、前記フィルタ回路を制御
する制御信号を生成する制御回路とを有するキャリア再
生装置であって、前記フィルタ回路は、前記変調信号の
位相誤差補正を行うように、前記位相比較信号に所定の
係数を乗算する処理を行う第1の回路モジュールと、前
記変調信号の周波数誤差補正を行うように、前記位相比
較信号に対して所定の係数の乗算処理および積分処理を
行う第2の回路モジュールと、前記制御信号に基づい
て、前記第1のモジュールのキャリア再生を行う期間で
前記第1の回路モジュールの処理結果から前記平滑化さ
れた位相比較信号を生成し、前記第2のモジュールのキ
ャリア再生を行う期間で前記第1の回路モジュールおよ
び前記第2の回路モジュールの処理結果から前記平滑化
された位相比較信号を生成する第3の回路モジュールと
を有する。
【0016】第2の発明のキャリア再生装置の作用は以
下のようになる。混合回路と、位相比較回路と、フィル
タ回路と、数値制御発振回路とによってコスタスループ
回路が構成される。そして、前記フィルタ回路におい
て、前記制御回路からの制御に基づいて、前述した第1
の発明のフィルタ回路と同様の動作が行われる。
【0017】また、第2の発明のキャリア再生装置は、
好ましくは、前記第3の回路モジュールは、前記第2の
モジュールのキャリア再生を行う期間で、前記第1の回
路モジュールの処理結果と前記第2の回路モジュールの
処理結果とを加算して前記平滑化された位相比較信号を
生成する。
【0018】また、第2の発明のキャリア再生装置は、
好ましくは、前記位相比較回路は、前記複数の位相シフ
ト変調方式のそれぞれに対応して設けられ、対応する位
相シフト変調方式に応じて前記混合の結果に対して位相
比較を行う複数の位相比較回路からなり、前記制御回路
は、前記変調信号に前記第1のモジュールの位相シフト
変調方式を識別する識別信号が含まれている場合に、前
記識別信号に基づいて、前記複数の位相比較回路から得
られた位相比較信号から一の位相比較信号を選択し、当
該選択した位相比較信号を前記フィルタ回路に向けて出
力するように制御する。
【0019】また、第2の発明のキャリア再生装置は、
好ましくは、前記混合回路は、前記変調信号と前記フィ
ードバック信号との複素乗算を行う複素乗算回路であ
る。
【0020】また、第3の発明のフィルタ処理方法は、
複数の位相シフト変調方式のうち指定された変調方式で
それぞれ変調された複数の第1の信号モジュールと、シ
ンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同じあるいは前
記位相シフト変調方式よりも長い所定の位相シフト変調
方式で変調された第2の信号モジュールとを含む変調信
号のキャリア再生を行う際に、前記変調信号の位相比較
を行って得られた位相比較信号を平滑化するフィルタ処
理方法であって、前記変調信号の位相誤差補正を行うよ
うに、前記位相比較信号に所定の係数を乗算して第1の
信号を生成し、前記変調信号の周波数誤差補正を行うよ
うに、前記位相比較信号に対して所定の係数の乗算処理
および積分処理を行って第2の信号を生成し、前記第1
のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記第1の信
号から前記平滑化された位相比較信号を生成し、前記第
2のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記第1の
信号および前記第2の信号から前記平滑化された位相比
較信号を生成する。
【0021】また、第4の発明のキャリア再生方法は、
複数の位相シフト変調方式のうち指定された変調方式で
それぞれ変調された複数の第1の信号モジュールと、シ
ンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同じあるいは前
記位相シフト変調方式よりも長い所定の位相シフト変調
方式で変調された第2の信号モジュールとを含む変調信
号変調信号のキャリア再生を行うキャリア再生方法であ
って、前記変調信号とフィードバック信号とを混合し、
前記混合の結果に対して位相比較を行って位相比較信号
を生成し、前記変調信号の位相誤差補正を行うように、
前記位相比較信号に所定の係数を乗算して第1の信号を
生成し、前記変調信号の周波数誤差補正を行うように、
前記位相比較信号に対して所定の係数の乗算処理および
積分処理を行って第2の信号を生成し、前記第1のモジ
ュールのキャリア再生を行う期間で前記第1の信号から
平滑化された位相比較信号を生成し、前記第2のモジュ
ールのキャリア再生を行う期間で前記第1の信号および
前記第2の信号から平滑化された位相比較信号を生成
し、前記平滑化された位相比較信号に基づいて前記フィ
ードバック信号を生成する。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
受信装置について説明する。図1は、本実施形態の受信
装置90の構成図である。受信装置90は、例えば、図
3を用いて説明したBSデジタルTV放送フォーマット
の信号を受信し、受信信号のキャリア再生、復調および
復号などを行う際に用いられる。
【0023】図1に示すように、受信装置90は、例え
ば、入力端子110、局部発振回路111、同相検波回
路112、移相回路113、直交検波回路114、アナ
ログ増幅回路115,116、LPF回路118,11
9、A/D変換回路120,121、発振回路122、
補間回路101 ,102 、複素乗算回路130、ロール
オフフィルタ回路131,132、TC8PSK用位相
比較回路133a、QPSK用位相比較回路133b、
BPSK用位相比較回路133c、ループフィルタ回路
134、数値制御発振回路135、信号変換回路13
6,137、シンボルデコード回路145、シンボル再
生回路146、AGC(Automatic Gain Control)回路1
47、PWM信号生成回路148、ローパスフィルタ1
49、選択回路150、ユニークワード検出回路15
1、制御回路153および処理回路154を有する。
【0024】ここで、ループフィルタ回路134が本発
明のフィルタ回路に対応している。また、本発明のキャ
リア再生装置との対応は、複素乗算回路130が本発明
の混合回路に対応し、ループフィルタ回路134が本発
明のフィルタ回路に対応し、数値制御発振回路135お
よび信号変換回路136,137が本発明の数値制御発
振回路に対応し、制御回路153が本発明の制御回路に
対応している。また、図3に示すパケットが本発明の第
1のモジュールに対応し、TMCC信号およびバースト
信号が本発明の第2のモジュールに対応している。
【0025】局部発振回路111は、受信信号S110
のキャリアとなる中間周波数の局部発振信号S111を
生成し、これを同相検波回路112および移相回路11
3に出力する。同相検波回路112は、局部発振信号S
111と、入力端子110から入力された中間周波数の
受信信号S110とを乗算することでキャリアの同相成
分を検波してベースバンドのI信号S112を生成し、
これをアナログ増幅回路115に出力する。移相回路1
13は、局部発振回路111からの局部発振信号S11
1の位相を90度移相させて局部発振信号S113を生
成し、これを直交検波回路114に出力する。直交検波
回路114は、局部発振信号S113と、入力端子11
0から入力されたQPSK変調された受信信号S110
とを乗算することでキャリアの直交成分を検波してベー
スバンドのQ信号S114を生成し、これをアナログ増
幅回路116に出力する。
【0026】アナログ増幅回路115は、LPF回路1
49からの増幅率制御信号S149に基づいて、I信号
S112を増幅してI信号S115を生成し、これをL
PF回路118に出力する。アナログ増幅回路116
は、LPF回路149からの増幅率制御信号S149に
基づいて、Q信号S114を増幅してQ信号S116を
生成し、これをLPF回路119に出力する。
【0027】LPF回路118は、I信号S115の高
域成分を除去してI信号S118を生成し、これをA/
D変換回路120に出力する。LPF回路119は、Q
信号S116の高域成分を除去してQ信号S119を生
成し、これをA/D変換回路121に出力する。
【0028】発振回路122は、受信信号S110の予
め決められたサンプリング周波数と同じ周波数を持つ発
振信号S122を生成し、これをA/D変換回路12
0,121に出力する。ここで、サンプリング周波数
は、シンボルタイミング再生(キャリア再生)の都合
上、シンボルレートRsの2倍より大きくする。
【0029】A/D変換回路120は、発振回路122
からの発振信号S122に基づいて、I信号S118の
A/D変換を行ってデジタルのI信号1S20を生成
し、これを補間回路101 に出力する。A/D変換回路
121は、発振回路122からの発振信号S122に基
づいて、Q信号S119のA/D変換を行ってデジタル
のQ信号S121を生成し、これを補間回路102 に出
力する。
【0030】補間回路101 は、シンボルデコード回路
145が適切なタイミングでシンボルの判定を行えるよ
うに、サンプルタイミング決定回路11からのサンプリ
ングタイミング決定信号S11に基づいてI信号S12
3の補間処理を行ってI信号S101 を生成する。補間
回路102 は、シンボルデコード回路145が適切なタ
イミングでシンボルの判定を行えるように、サンプルタ
イミング決定回路11からのサンプリングタイミング決
定信号S11に基づいてQ信号S124の補間処理を行
ってQ信号S102 を生成する。
【0031】複素乗算回路130は、信号変換回路13
6,137からのキャリア再生用(周波数引き込み並び
に位相同期用)の信号S136,S137を用いて、下
記式(2)に基づいて、I信号S101 およびQ信号S
102 に対して周波数引き込み処理および位相同期処理
を行い、I信号S130aおよびQ信号S130bを生
成する。
【0032】
【数2】
【0033】ロールオフフィルタ回路131は、I信号
S130aに符号間干渉を低減するためのフィルタ処理
を行ってI信号S131を生成する。ロールオフフィル
タ回路132は、Q信号S130bに符号間干渉を低減
するためのフィルタ処理を行ってQ信号S132を生成
する。I信号S131およびQ信号S132は、TC8
PSK用位相比較回路133a、QPSK用位相比較回
路133b、BPSK用位相比較回路133c、シンボ
ルデコード回路145、シンボル再生回路146および
ユニークワード検出回路151に出力される。なお、本
実施形態では、ロールオフフィルタ回路131,132
をコスタスループ155内に構成した場合を例示した
が、これらを補間回路101 ,102 の直後に設置して
もよい。
【0034】TC8PSK用位相比較回路133aは、
TC8PSK方式に基づいて、I信号S131およびQ
信号S132によって決まる位相角と当該位相角に最も
近いシンボル点の位相角とを比較し、そのずれを示す位
相比較信号S133aを選択回路150に出力する。Q
PSK用位相比較回路133bは、QPSK方式に基づ
いて、I信号S131およびQ信号S132によって決
まる位相角と当該位相角に最も近いシンボル点の位相角
とを比較し、そのずれを示す位相比較信号S133bを
選択回路150に出力する。BPSK用位相比較回路1
33cは、BPSK方式に基づいて、I信号S131お
よびQ信号S132によって決まる位相角と当該位相角
に最も近いシンボル点の位相角とを比較し、そのずれを
示す位相比較信号S133cを選択回路150に出力す
る。
【0035】選択回路150は、選択信号S153aに
基づいて、位相比較信号S133a,S133bおよび
S133cのうち一の位相比較信号を選択し、当該選択
した位相比較信号S150をループフィルタ回路134
に出力する。
【0036】ループフィルタ回路134は、位相比較信
号S150の高域成分を除去して位相比較信号S134
を生成し、これを数値制御発振回路135に出力する。
図2は、ループフィルタ回路134の構成図である。図
2に示すように、係数回路200、切換回路201、係
数回路202、加算回路203、遅延回路204および
加算回路205を有する。図2において、係数回路20
0が本発明の第1の回路モジュールに対応し、係数回路
202、加算回路203および遅延回路204が本発明
の第2の回路モジュールに対応し、切換回路201およ
び加算回路205が本発明の第3の回路モジュールに対
応している。ループフィルタ回路134では、位相誤差
補正を行う直接系と、周波数誤差補正を行う積分系とに
よって構成される。ここで、図2に示す係数回路200
によって直接系が構成され、図2に示す係数回路20
2、加算回路203および遅延回路204によって積分
系が構成される。
【0037】増幅回路200は、選択回路150からの
位相比較信号S150に所定の係数を乗算して信号S2
00を生成し、これを加算回路205に出力する。切換
回路201は、制御回路153からの切換信号S153
bに基づいて、切換信号S153bが積分系を使用する
ことを指示する場合には位相比較信号S150を係数回
路202に出力し、切換信号S153bが積分系を使用
しないことを指示する場合には位相比較信号S150を
係数回路202に出力しない。すなわち、切換回路20
1は、コスタスループ回路155が図3に示すTMCC
信号およびバースト信号について処理を行っている場合
には、直接系と積分系との双方を使用して処理を行うよ
うに、位相比較信号S150を係数回路202に出力す
る。一方、切換回路201は、コスタスループ回路15
5が図3に示す各パケットについて処理を行っている場
合には、直接系のみを使用し、積分系を使用しないで処
理を行うように、位相比較信号S150を係数回路20
2には出力しない。
【0038】係数回路202は、切換回路201から位
相比較信号S150を入力した場合に、当該位相比較信
号S150に所定の係数を乗算して信号S202を生成
し、これを加算回路203に出力する。加算回路203
は、係数回路202からの信号S202と、遅延回路2
04からの信号S204とを加算して信号S203を生
成し、これを遅延回路204および加算回路205に出
力する。遅延回路204は、加算回路203からの信号
S202を例えば1クロックサイクル遅延した信号S2
04を加算回路203に出力する。加算回路205は、
信号S200と信号S203とを加算して位相比較信号
S134を生成し、これを図1に示す数値制御発振回路
135に出力する。
【0039】ループフィルタ回路134では、図3に示
すBPSK変調されたTMCC信号およびバースト信号
の処理をコスタスループ回路155が行う場合には従来
と同様に、直接系と積分系との双方を使用することで、
位相誤差補正および周波数誤差補正の双方を行う。ま
た、ループフィルタ回路134では、QPSK変調ある
いは8PSK変調される可能性がある図3に示す各パケ
ットの処理をコスタスループ回路155が行う場合に
は、直接系のみを使用して位相誤差補正を行うことで、
連続したキャリア再生を可能にする。そのため、ループ
フィルタ回路134によれば、従来のようにコスタスル
ープ回路155が図3に示すTMCC信号およびバース
ト信号について処理を行うときにのみキャリア再生を行
う場合の問題である、パケット部分で生じる位相ノイズ
が十分に除去できずに後段のエラー訂正処理に悪影響が
及ぼされることを防止できる。また、ループフィルタ回
路134によれば、パケットについての積分系による処
理を行わないことから、当該パケットがQPSK変調あ
るいは8PSK変調されており、しかもC/N特性が低
い場合に、誤った位相比較情報が積分系に蓄積されるこ
とを防止でき、キャリア再生を高性能に行うことができ
る。
【0040】数値制御発振回路135は、オーバーフロ
ーを禁止しない累積加算回路であり、位相比較信号S1
34の値に応じてそのダイナミックレンジまでの加算動
作を行って発振状態となり、位相信号S134の値に応
じた発振周波数を持つ信号S135を生成し、これを信
号変換回路136,137に出力する。すなわち、数値
制御発振回路135は、アナログ回路における電圧制御
発振回路(VCO)と同じ動作をデジタルで行う。
【0041】信号変換回路136は、例えばSIN特性
を持つ8ビットの分解能の信号を格納したROMを有
し、数値制御発振回路135からの信号S135に応じ
てROMから読み出したSIN特性の信号S136を複
素乗算回路130に出力する。信号変換回路137は、
例えばCOS特性を持つ8ビットの分解能の信号を格納
したROMを有し、数値制御発振回路135からの信号
S135に応じてROMから読み出したCOS特性の信
号S137を複素乗算回路130に出力する。
【0042】ここで、複素乗算回路130、ロールオフ
フィルタ回路131,132、TC8PSK用位相比較
回路133a、QPSK用位相比較回路133b、BP
SK用位相比較回路133c、選択回路150、ループ
フィルタ回路134、数値制御発振回路135および信
号変換回路136,137によってコスタスループ(Cos
tas Loop) 回路155が構成される。
【0043】シンボルデコード回路145は、ロールオ
フフィルタ回路131および132から入力したキャリ
ア再生されたI信号S131およびQ信号S132のシ
ンボルを、所定の対応表を用いて変換するデコード処理
を行い、デコード結果の信号S145を処理回路154
に出力する。
【0044】シンボル再生回路146は、ロールオフフ
ィルタ回路131および132から入力したキャリア再
生されたI信号S131およびQ信号S132のシンボ
ルのタイミングを検出し、その結果に応じたシンボル再
生信号S146を補間回路101 および102 に出力す
る。
【0045】AGC回路147は、A/D変換回路12
0,121の後段の回路において安定した適切な振幅を
用いて処理が行えるように、I信号S131およびQ信
号S132の振幅値を用いて、アナログ増幅回路11
5,116の増幅率を制御するためのデジタルの増幅率
制御信号S147を例えば8ビットの分解能で生成し、
これをPWM信号生成回路148に出力する。
【0046】PWM信号生成回路148は、デジタルの
増幅率制御信号S147を、アナログ信号を得るための
PWM信号である増幅率制御信号S148に変換し、こ
れをローパスフィルタ149に出力する。ローパスフィ
ルタ149は、増幅率制御信号S148の高域成分を除
去して、アナログの増幅率制御信号S149を生成し、
これをアナログ増幅回路115および116に出力す
る。
【0047】ユニークワード検出回路151は、I信号
S131およびQ信号S132に基づいて、図3に示す
ユニークワードw1,w2,w3の検出を行い、当該検
出したタイミングを示す検出信号S151を制御回路1
53に出力する。
【0048】制御回路153は、処理回路154からの
TMCC解析信号S154に基づいて、I信号S132
およびQ信号S131の変調方式に対応した位相比較信
号S133a,S133b,S133cを選択するよう
に選択信号S153aを生成し、これを選択回路150
に出力する。このとき、制御回路153は、ユニークワ
ード検出回路151からの検出信号S151に基づい
て、位相比較信号S133a,S133b,S133c
の選択を切り換えるタイミングを決定する。
【0049】また、制御回路153は、ユニークワード
検出回路151からの検出信号S151に基づいて、図
3に示すTMCC信号およびバースト信号の処理をコス
タスループ回路155が行う期間に、ループフィルタ回
路134が直接系と積分系との双方を使用して処理を行
うように、積分系を使用することを指示する切換信号S
153bをループフィルタ回路134に出力する。
【0050】また、制御回路153は、ユニークワード
検出回路151からの検出信号S151に基づいて、図
3に示す各パケットの処理をコスタスループ回路155
が行う期間に、ループフィルタ回路134が直接系のみ
を使用して処理を行い、積分系を使用しないように、積
分系を使用しないことを指示する切換信号S153bを
ループフィルタ回路134に出力する。
【0051】処理回路154は、シンボルデコード回路
145からのデコードされた信号S145の復号処理、
誤り訂正処理、TMCC信号の検出および解析処理を行
い、TMCC信号の解析結果を示すTMCC解析信号S
154を制御回路153に出力する。
【0052】以下、受信装置90の動作を説明する。衛
星中継器を介して受信した受信信号S110の同相成分
が、同相検波回路112において、局部発振信号S11
1を用いて検波され、ベースバンドのI信号S112が
生成される。また、それと並行して、受信信号S110
の直交成分が、直交検波回路114において、局部発振
信号S111と90度位相差を持つ局部発生信号S11
3を用いて検波され、ベースバンドのQ信号S114が
生成される。
【0053】アナログ増幅回路115における増幅率制
御信号S149に基づいた増幅処理によって、I信号S
112からI信号S115が生成される。LPF回路1
18におけるLPF処理およびA/D変換回路120に
おけるA/D変換処理を経て、I信号S115からI信
号S120が生成される。次に、補間回路101 におい
て、シンボルデコード回路145が適切なタイミングで
シンボルの判定を行えるように、サンプルタイミング決
定回路11からのサンプルタイミング決定信号S11に
基づいてI信号S123の補間処理が行われてI信号S
101 が生成される。
【0054】また、上述したI信号の処理と並行して以
下に示すQ信号の処理が行われる。すなわち、アナログ
増幅回路116における増幅率制御信号S149に基づ
いた増幅処理によって、Q信号S114からQ信号S1
16が生成される。LPF回路119におけるLPF処
理およびA/D変換回路121におけるA/D変換処理
を経て、Q信号S116からQ信号S121が生成され
る。次に、補間回路102 において、シンボルデコード
回路145が適切なタイミングでシンボルの判定を行え
るように、サンプルタイミング決定回路11からのサン
プルタイミング決定信号S11に基づいてQ信号S12
4の補間処理が行われてQ信号S102 が生成される。
【0055】そして、コスタスループ回路155におい
て、I信号S101 およびQ信号S102 の周波数引き
込み処理および位相同期処理などのキャリア再生処理が
行われる。
【0056】このとき、処理回路154におけるTMC
C信号の復号および検出処理に応じて、TMCC解析信
号S154が処理回路154から制御回路153に出力
される。そして、制御回路153は、TMCC信号およ
びバースト信号の期間では位相比較信号S133cを選
択し、パケットの期間では当該パケット変調方式に対応
した位相比較信号S133a,S133b,S133c
を選択することを指示する選択信号S153aを選択回
路150に出力する。これにより、I信号S132およ
びQ信号S131が、対応する変調方式に応じた位相比
較を行ってキャリア再生処理される。
【0057】また、制御回路153は、TMCC信号お
よびバースト信号の処理をコスタスループ回路155が
行う期間では、積分系を使用することを指示する切換信
号S153bをループフィルタ回路134に出力する。
また、制御回路153は、各パケットの処理をコスタス
ループ回路155が行う期間では、積分系を使用しない
ことを指示する切換信号S153bをループフィルタ回
路134に出力する。これにより、ループフィルタ回路
134では、図3に示すBPSK変調されたTMCC信
号およびバースト信号の処理をコスタスループ回路15
5が行う場合には従来と同様に、直接系と積分系との双
方を使用することで、位相誤差補正および周波数誤差補
正の双方を行う。また、ループフィルタ回路134で
は、QPSK変調あるいは8PSK変調される可能性が
ある図3に示す各パケットの処理をコスタスループ回路
155が行う場合には、直接系のみを使用して位相誤差
補正を行うことで、連続したキャリア再生を可能にす
る。
【0058】以上説明したように、受信装置90によれ
ば、上述したように、ループフィルタ回路134を動作
させることで、従来のようにコスタスループ回路155
が図3に示すTMCC信号およびバースト信号について
処理を行うときにのみキャリア再生を行う場合の問題で
ある、パケット部分で生じる位相ノイズが十分に除去で
きずに後段のエラー訂正処理に悪影響が及ぼされること
を防止できる。また、受信装置90によれば、ループフ
ィルタ回路134はパケットについての積分系による処
理を行わないことから、当該パケットがQPSK変調あ
るいは8PSK変調されており、しかもC/N特性が低
い場合に、誤った位相比較情報が積分系に蓄積されるこ
とを防止でき、キャリア再生を高性能に行うことができ
る。
【0059】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。例えば、上述した実施形態では、本発明の第1のモ
ジュールの位相シフト変調方式としてBPSK、QPS
Kおよび8PSKを例示し、第2のモジュールの位相シ
フト変調方式としてBPSKを例示したが、第1の信号
モジュールおよび第2の信号モジュールの位相シフト変
調方式は、第2の信号モジュールのシンボル間隔が、第
1の信号モジュールのシンボル間隔と同じか、またはそ
れよりも長ければ特に限定されない。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の位相シフト変調方式のうち指定された変調方式で
それぞれ変調された複数の第1の信号モジュールと、シ
ンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同じか、または
前記位相シフト変調方式よりも長い所定の位相シフト変
調方式で変調された第2の信号モジュールとを含む変調
信号のキャリア再生を高精度に行うことができるフィル
タ回路およびその方法とキャリア再生装置およびその方
法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施形態の受信装置の構成図
である。
【図2】図2は、図1に示すループフィルタ回路の構成
図である。
【図3】図3は、BSデジタル放送フォーマットの信号
を説明するための図である。
【図4】図4は、図3に示すフォーマットの信号を受信
する受信装置の構成図である。
【図5】図5は、図4に示す受信装置の従来のループフ
ィルタ回路を説明するための図である。
【図6】受信信号内のパケットが8PSK変調されてい
る場合に、C/N特性が低下したときのシンボル点の状
態を説明するための図である。
【符号の説明】
110…入力端子、111…局部発振回路、112…同
相検波回路、113…移相回路、114…直交検波回
路、115,116…増幅回路、118,119…LP
F回路、120,121…A/D変換回路、101 ,1
2 …補間回路、130…複素乗算回路、131,13
2…ロールオフフィルタ回路、133a…TC8PSK
用位相比較回路、133b…QPSK用位相比較回路、
133c…BPSK用位相比較回路、134…ループフ
ィルタ回路、135…数値制御発振回路、136,13
7…信号変換回路、145…シンボルデコード回路、1
46…シンボル再生回路、147…AGC回路、148
…PWM信号生成回路、150…選択回路、151…ユ
ニークワード検出回路、153…制御回路、154…処
理回路、200,202…係数回路、201…切換回
路、203,205…加算回路、204…遅延回路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の位相シフト変調方式のうち指定され
    た変調方式でそれぞれ変調された複数の第1の信号モジ
    ュールと、シンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同
    じか、または前記位相シフト変調方式よりも長い所定の
    位相シフト変調方式で変調された第2の信号モジュール
    とを含む変調信号のキャリア再生を行う際に、前記変調
    信号の位相比較を行って得られた位相比較信号を平滑化
    するために用いられるフィルタ回路であって、 前記変調信号の位相誤差補正を行うように、前記位相比
    較信号に所定の係数を乗算する処理を行う第1の回路モ
    ジュールと、 前記変調信号の周波数誤差補正を行うように、前記位相
    比較信号に対して所定の係数の乗算処理および積分処理
    を行う第2の回路モジュールと、 前記第1のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記
    第1の回路モジュールの処理結果から前記平滑化された
    位相比較信号を生成し、前記第2のモジュールのキャリ
    ア再生を行う期間で前記第1の回路モジュールおよび前
    記第2の回路モジュールの処理結果から前記平滑化され
    た位相比較信号を生成する第3の回路モジュールとを有
    するフィルタ回路。
  2. 【請求項2】前記第3の回路モジュールは、前記第2の
    モジュールのキャリア再生を行う期間で、前記第1の回
    路モジュールの処理結果と前記第2の回路モジュールの
    処理結果とを加算して前記平滑化された位相比較信号を
    生成する請求項1に記載のフィルタ回路。
  3. 【請求項3】複数の位相シフト変調方式のうち指定され
    た変調方式でそれぞれ変調された複数の第1の信号モジ
    ュールと、シンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同
    じか、または前記位相シフト変調方式よりも長い所定の
    位相シフト変調方式で変調された第2の信号モジュール
    とを含む変調信号変調信号のキャリア再生を行うキャリ
    ア再生装置であって、 前記変調信号とフィードバック信号とを混合する混合回
    路と、 前記混合の結果に対して位相比較を行って位相比較信号
    を生成する位相比較回路と、 前記位相比較信号を平滑化するフィルタ回路と、 前記平滑化された位相比較信号に基づいて前記フィード
    バック信号を生成する数値制御発振回路と、 前記変調信号内の前記第1のモジュールおよび前記第2
    のモジュールのタイミングを検出し、その検出結果に基
    づいて、前記フィルタ回路を制御する制御信号を生成す
    る制御回路とを有するキャリア再生装置であって、 前記フィルタ回路は、 前記変調信号の位相誤差補正を行うように、前記位相比
    較信号に所定の係数を乗算する処理を行う第1の回路モ
    ジュールと、 前記変調信号の周波数誤差補正を行うように、前記位相
    比較信号に対して所定の係数の乗算処理および積分処理
    を行う第2の回路モジュールと、 前記制御信号に基づいて、前記第1のモジュールのキャ
    リア再生を行う期間で前記第1の回路モジュールの処理
    結果から前記平滑化された位相比較信号を生成し、前記
    第2のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記第1
    の回路モジュールおよび前記第2の回路モジュールの処
    理結果から前記平滑化された位相比較信号を生成する第
    3の回路モジュールとを有するキャリア再生装置。
  4. 【請求項4】前記第3の回路モジュールは、前記第2の
    モジュールのキャリア再生を行う期間で、前記第1の回
    路モジュールの処理結果と前記第2の回路モジュールの
    処理結果とを加算して前記平滑化された位相比較信号を
    生成する請求項3に記載のキャリア再生装置。
  5. 【請求項5】前記位相比較回路は、前記複数の位相シフ
    ト変調方式のそれぞれに対応して設けられ、対応する位
    相シフト変調方式に応じて前記混合の結果に対して位相
    比較を行う複数の位相比較回路からなり、 前記制御回路は、前記変調信号に前記第1のモジュール
    の位相シフト変調方式を識別する識別信号が含まれてい
    る場合に、前記識別信号に基づいて、前記複数の位相比
    較回路から得られた位相比較信号から一の位相比較信号
    を選択し、当該選択した位相比較信号を前記フィルタ回
    路に向けて出力するように制御する請求項3に記載のキ
    ャリア再生装置。
  6. 【請求項6】前記混合回路は、前記変調信号と前記フィ
    ードバック信号との複素乗算を行う複素乗算回路である
    請求項3に記載のキャリア再生装置。
  7. 【請求項7】複数の位相シフト変調方式のうち指定され
    た変調方式でそれぞれ変調された複数の第1の信号モジ
    ュールと、シンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同
    じか、または前記位相シフト変調方式よりも長い所定の
    位相シフト変調方式で変調された第2の信号モジュール
    とを含む変調信号のキャリア再生を行う際に、前記変調
    信号の位相比較を行って得られた位相比較信号を平滑化
    するフィルタ処理方法であって、 前記変調信号の位相誤差補正を行うように、前記位相比
    較信号に所定の係数を乗算して第1の信号を生成し、 前記変調信号の周波数誤差補正を行うように、前記位相
    比較信号に対して所定の係数の乗算処理および積分処理
    を行って第2の信号を生成し、 前記第1のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記
    第1の信号から前記平滑化された位相比較信号を生成
    し、 前記第2のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記
    第1の信号および前記第2の信号から前記平滑化された
    位相比較信号を生成するフィルタ処理方法。
  8. 【請求項8】前記第2のモジュールのキャリア再生を行
    う期間で、前記第1の信号と前記第2の信号とを加算し
    て前記平滑化された位相比較信号を生成する請求項7に
    記載のフィルタ処理方法。
  9. 【請求項9】複数の位相シフト変調方式のうち指定され
    た変調方式でそれぞれ変調された複数の第1の信号モジ
    ュールと、シンボル間隔が前記位相シフト変調方式と同
    じか、または前記位相シフト変調方式よりも長い所定の
    位相シフト変調方式で変調された第2の信号モジュール
    とを含む変調信号変調信号のキャリア再生を行うキャリ
    ア再生方法であって、 前記変調信号とフィードバック信号とを混合し、 前記混合の結果に対して位相比較を行って位相比較信号
    を生成し、 前記変調信号の位相誤差補正を行うように、前記位相比
    較信号に所定の係数を乗算して第1の信号を生成し、 前記変調信号の周波数誤差補正を行うように、前記位相
    比較信号に対して所定の係数の乗算処理および積分処理
    を行って第2の信号を生成し、 前記第1のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記
    第1の信号から平滑化された位相比較信号を生成し、 前記第2のモジュールのキャリア再生を行う期間で前記
    第1の信号および前記第2の信号から平滑化された位相
    比較信号を生成し、 前記平滑化された位相比較信号に基づいて前記フィード
    バック信号を生成するキャリア再生方法。
  10. 【請求項10】前記第2のモジュールのキャリア再生を
    行う期間で、前記第1の信号および前記第2の信号とを
    加算して前記平滑化された位相比較信号を生成する請求
    項9に記載のキャリア再生方法。
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