JP2002111761A

JP2002111761A - 受信装置及び受信方法

Info

Publication number: JP2002111761A
Application number: JP2000292841A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Ikeda; 保池田; Kiyoshi Ono; 聖志小野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-04-12

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｃ／Ｎ比を簡易な構成で高速に推定する。【解決手段】ＢＳデジタル放送の受信装置では、所定
の周波数の搬送波信号に対してデジタル直交変調された
伝送データを受信する。この際に、受信した伝送データ
のシンボル位相と、本来のシンボル位相との位相誤差を
検出し、検出した位相誤差に基づき、上記受信データの
搬送波の位相同期処理を行う。そして、この位相同期処
理時に検出した位相誤差Δθに基づき、以下のような演
算を行ってＣ／Ｎ比を推定する。Ｃ／Ｎ比＝σ²＝Σ（Δθ）²／Ｎ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル直交変調
された伝送信号を受信する受信装置及び受信方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫといった
位相変調方式のデジタル直交変調を用いる放送メディア
として、ＢＳデジタル放送やＣＳデジタル放送等が知ら
れている。

【０００３】ＢＳデジタル放送やＣＳデジタル放送を受
信する場合、パラボラアンテナ等のアンテナを設置する
必要がある。このアンテナは、放送衛星や通信衛星から
送信された電波を受信するため、その向きを放送衛星や
通信衛星の方向に正確に合わせなければならない。

【０００４】アンテナの向きを衛星の方向に正確に合わ
せる方法として、受信信号のＣ／Ｎ比（Carrier to Noi
se Ratio）を参照しながら、その向きを調整するといっ
た方法がある。すなわち、アンテナの向きを変化させな
がら各方向でのＣ／Ｎ比を算出し、最もＣ／Ｎ比が高い
方向にアンテナを固定するといった方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｃ／Ｎ比
は、（搬送波電力）／（雑音電力）で表される。そのた
め、このＣ／Ｎ比は、以下に示すような雑音の分散σ²
により推定することができる。 σ²＝［Σ｛（Ｉ_R−Ｉ₀）²＋（Ｑ_R−Ｑ₀）²｝］／Ｎ（Ｉ_R ，Ｑ_R）：受信信号の信号点（Ｉ₀ ，Ｑ₀）：受信信号の本来の信号点Ｎ：サンプル数。

【０００６】しかしながら、このような演算を実際の受
信装置で行おうとすると、演算が複雑なため回路規模が
大きくなってしまう。

【０００７】また、ビット誤り率とＣ／Ｎ比との間の相
関関係を利用して、ビット誤り率によってＣ／Ｎ比を推
定するという方法もある。

【０００８】しかしながら、ビット誤り率は、誤り訂正
を行った後にしか得ることができないため、このビット
誤り率に基づき高精度にＣ／Ｎ比を推定するには、長時
間にわたりビット誤り率を測定が必要となり、応答速度
が遅くなってしまう。

【０００９】本発明は、Ｃ／Ｎ比の推定値を、簡易な構
成で高速に測定することができる受信装置及び受信方法
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる受信装置
は、所定の周波数の搬送波信号に対してデジタル直交変
調された伝送データを受信する受信装置であって、受信
した伝送データのシンボル位相と、本来のシンボル位相
との位相誤差を検出し、検出した位相誤差に基づき、上
記受信データの搬送波の位相同期処理を行う搬送波位相
同期手段と、位相同期処理時に検出した位相誤差に基づ
き、Ｃ／Ｎ比を推定するＣ／Ｎ比推定手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明にかかる受信装置では、搬送波の位
相同期処理の際に検出する位相誤差を用いて、Ｃ／Ｎ比
を推定する。

【００１２】本発明にかかる受信方法は、所定の周波数
の搬送波信号に対してデジタル直交変調された伝送デー
タを受信する受信方法であって、受信した伝送データの
シンボル位相と、本来のシンボル位相との位相誤差を検
出し、検出した位相誤差に基づき、上記受信データの搬
送波の位相同期処理を行い、位相同期処理時に検出した
位相誤差に基づき、Ｃ／Ｎ比を推定することを特徴とす
る。

【００１３】本発明にかかる受信方法では、搬送波の位
相同期処理の際に検出する位相誤差を用いて、Ｃ／Ｎ比
を推定する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、本発明を適用したＢＳデジタル放送の受信装置につ
いて説明する。

【００１５】（全体構成）図１に、ＢＳデジタル放送の
受信装置のブロック図を示し、このＢＳデジタル放送の
受信装置について説明を行う。

【００１６】受信装置１００は、復調部１０１と、第１
のデマルチプレクサ１０２と、内符号復号部１０３と、
第２のデマルチプレクサ１０４と、デインタリーバ１０
５と、主信号逆エネルギー拡散部１０６と、フレーム再
構成部１０７と、主信号ＲＳ復号部１０８と、ＴＭＣＣ
逆エネルギー拡散部１０９と、第３のデマルチプレクサ
１１０と、ＴＭＣＣ−ＲＳ復号部１１１と、ＴＭＣＣ制
御部１１２とを備えて構成される。

【００１７】復調部１０１には、パラボラアンテナ１０
１ａで受信したＲＦ信号が入力される。復調部１０１
は、ＲＦ信号に搬送波信号を乗算して、直交変調信号で
あるＩ信号、Ｑ信号を復調する。また、この復調部１０
１は、周波数変換、搬送波同期、タイミング同期、フレ
ーム同期処理も行う。また、この復調部１０１は、ＢＰ
ＳＫ変調されているＴＡＢ信号（同期ワード）からスー
パーフレーム及びフレームの開始位置を検出する。復調
されたＩ信号データ、Ｑ信号データは、第１のデマルチ
プレクサ１０２に送出される。

【００１８】第１のデマルチプレクサ１０２は、復調部
１０１で検出されたフレーム開始位置からシンボルをカ
ウントし、所定のシンボル位置にあるバースト信号を、
主信号データ及びＴＭＣＣデータ（ＴＡＢ信号も含む）
から分離する。バースト信号は、そのまま読み捨てられ
る。主信号データ及びＴＭＣＣデータは、内符号復号部
１０３に送出される。

【００１９】内符号復号部１０４は、各シンボルの変調
方式及び内符号符号化率に従って、デパンクチャリング
処理及びビタビ復号を行う。内符号復号されたデータ
は、第２のデマルチプレクサ１０４に送出される。

【００２０】第２のデマルチプレクサ１０４は、主信号
データと、ＴＭＣＣデータ（ＴＡＢ信号も含む）とを分
離する。分離された主信号データは、デインタリーバ１
０５に送出される。分離されたＴＭＣＣデータ（ＴＡＢ
信号も含む）は、ＴＭＣＣ逆エネルギー拡散処理部１０
６に送出される。

【００２１】デインタリーバ１０５は、送信側で行われ
たインターリーブ処理と逆の規則に従い、主信号データ
をデインタリーブする。デインタリーブされた主信号
は、主信号逆エネルギー拡散部１０６に送出される。

【００２２】主信号逆エネルギー拡散部１０６は、１５
次系列の疑似ランダム系列（ＰＲＢＳ）を、主信号デー
タに対して１ビットずつ加算して、送信側で行われたエ
ネルギー拡散処理に対する逆処理を行う。なお、疑似ラ
ンダム符号系列（ＰＲＢＳ）はスーパーフレームの先頭
で初期化される。また、各スロットの先頭の１バイト目
に対してはエネルギー拡散処理はされないが、この間
も、ＰＲＢＳの発生は継続する。逆エネルギー拡散され
た主信号データは、フレーム再構成部１０７に送られ
る。

【００２３】フレーム再構成部１０７は、伝送時におい
て削除されたトランスポートパケット（ＴＳＰ）の同期
ワード（０ｘ４７）を付加する処理等の送信側のデータ
フレームに対応したフレーム構造にデータ構造を再構成
する。再構成された主信号データは、主信号ＲＳ復号部
１０８に送出される。

【００２４】主信号ＲＳ復号部１０８は、２０４バイト
からなる伝送パケット単位で、ＲＳ（２０４，１８８）
のＲＳ復号を行い、ＴＳＰを出力する。

【００２５】ＴＭＣＣ逆エネルギー拡散処理部１０９
は、１スーパーフレーム分のＴＭＣＣデータ及びＴＡＢ
信号をバッファに蓄積したのち、９次の疑似ランダム系
列（ＰＲＢＳ）を、ＴＭＣＣデータ及びＴＡＢ信号に対
して１ビットずつ加算して、送信側で行われたエネルギ
ー拡散処理に対する逆処理を行う。なお、この疑似ラン
ダム符号系列（ＰＲＢＳ）はスーパーフレームの先頭で
初期化される。また、ＴＡＢ信号に対してはエネルギー
拡散は行わないが、ＰＲＢＳの発生は継続する。エネル
ギー拡散されたＴＭＣＣデータ及びＴＡＢ信号は、第３
のデマルチプレクサ１１０に送出される。

【００２６】第３のデマルチプレクサ１１０は、ＴＭＣ
ＣデータとＴＡＢ信号とを分離する。分離されたＴＡＢ
信号は、読み捨てられる。分離されたＴＭＣＣデータ
は、ＴＭＣＣ−ＲＳ復号部１１１に送出される。

【００２７】ＴＭＣＣ−ＲＳ復号部１１１は、６４バイ
トからなるＴＭＣＣデータを、ＲＳ（６４，４８）のＲ
Ｓ復号を行い、ＴＭＣＣ情報を出力する。ＲＳ復号され
たＴＭＣＣ情報は、ＴＭＣＣ制御部１１２に送出され
る。

【００２８】ＴＭＣＣ制御部１１２は、ＴＭＣＣ情報か
ら伝送路復号に必要なＴＭＣＣデータを抽出し、各トラ
ンスポートストリーム（ＴＳ）に対応したＴＭＣＣ情報
を得るとともに、復号に必要な情報を各機能ブロックに
配信する。

【００２９】受信装置１００は、以上のような構成によ
り、ＢＳデジタル放送を受信して、ＭＥＰＧ−２システ
ムに準拠したトランスポートストリームを復調する。

【００３０】（復調部の構成）図２に、ＢＳデジタル受
信装置１００の復調部１０１の構成を示し、この復調部
１０１についてさらに説明する。

【００３１】復調部１０１は、第１の乗算器１２１と、
第２の乗算器１２２と、局部発振器１２３と、−９０度
移相器１２４と、第１のローパスフィルタ１２５と、第
２のローパスフィルタ１２６と、第１のアナログ／デジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器１２７と、第２のアナログ／デジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器１２８と、第１の複素乗算器１２
９と、周波数同期部１３０と、第２の複素乗算器１３１
と、位相同期部１３２と、タイミング同期部１３３と、
フレーム同期部１３４と、第３の乗算器１３５と、第４
の乗算器１３６と、第１の波形整形フィルタ１３７と、
第２の波形整形フィルタ１３８と、Ｃ／Ｎ比推定回路１
３９とを備えて構成される。

【００３２】パラボラアンテナ１０１ａにより受信され
たＲＦ信号は、第１の乗算器１２１及び第２の乗算器１
２２に入力される。

【００３３】局部発振器１２３は、周波数ｆｃ′、初期
位相ｔｈ′のｃｏｓ波である搬送波を発生する。周波数
ｆｃ′及び初期位相ｔｈ′は、送信側の搬送波とは一致
せず異なる周波数となる。発生された搬送波は、−９０
度移相器１２４及び第１の乗算器１２１に供給される。

【００３４】−９０度移相器１２４は、ｃｏｓ波である
搬送波を９０度位相を遅らせ、−ｓｉｎ波を生成する。
生成した−ｓｉｎ波は、第２の乗算器１２２に供給され
る。

【００３５】第１の乗算器１２１は、受信信号とｃｏｓ
波とを乗算し、Ｉ信号を直交復調する。第２の乗算器１
２２は、受信信号と−ｓｉｎ波とを乗算し、Ｑ信号を直
交復調する。復調されたＩ信号は、第１のローパスフィ
ルタ１２５により高域成分が除去されて第１のＡ／Ｄ変
換器１２７に供給される。また、復調されたＱ信号は、
第２のローパスフィルタ１２６により高域成分が除去さ
れて第２のＡ／Ｄ変換器１２８に供給される。

【００３６】第１のＡ／Ｄ変換器１２７は、Ｉ信号をデ
ジタル化する。また、第２のＡ／Ｄ変換器１２８は、Ｑ
信号をデジタル化する。第１のＡ／Ｄ変換器１２７及び
第２のＡ／Ｄ変換器１２８は、タイミング同期部１３３
から出力されるサンプリングクロックＣＬＫによってＩ
信号及びＱ信号をサンプリングする。このときサンプリ
ング周波数は、送信側の伝送シンボルクロックと周波数
及び位相が同期するように、タイミング同期部１３３に
より制御される。デジタル化されたＩ信号データ及びＱ
信号データは、それぞれ第１の複素乗算器１２９に供給
される。

【００３７】第１の複素乗算器１２９は、第１及び第２
のＡ／Ｄ変換器１２７，１２８から出力された伝送デー
タ（Ｉ，Ｑ）と、周波数同期部１３０から出力された周
波数誤差補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）とを複素乗算して、伝送
データ（Ｉ′，Ｑ′）を出力する。すなわち、第１の複
素乗算器１２９は、以下のような、（Ｉ′，Ｑ′）＝（Ｉ，Ｑ）×（Ｉ₁，Ｑ₁）※ ＝（Ｉ×Ｉ₁＋Ｑ×Ｑ₁ ，Ｑ×Ｉ₁−Ｉ×Ｑ₁）といった演算を行う。なお、（Ｉ₁，Ｑ₁）※は、
（Ｉ₁，Ｑ₁）の共役複素数である。

【００３８】この第１の複素乗算器１２９から出力され
る伝送データ（Ｉ′，Ｑ′）は、波形整形フィルタ１３
７及び波形整形フィルタ１３８により波形整形がされ
る。

【００３９】周波数同期部１３０は、第１の複素乗算器
１２９から出力され波形整形がされた伝送データ
（Ｉ′，Ｑ′）に含まれている搬送波周波数誤差成分を
検出する。そして、その搬送波周波数誤差成分に応じた
周波数とされた周波数誤差補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）を生成
する。

【００４０】第１の複素乗算器１２９は、周波数誤差補
正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）の複素共役を伝送データ（Ｉ，Ｑ）
に複素乗算することによって、周波数誤差補正信号（Ｉ
₁，Ｑ₁）の位相成分だけ、伝送データ（Ｉ，Ｑ）を位相
回転させる。このことにより、第１の複素乗算器１２３
から出力される伝送データ（Ｉ′，Ｑ′）に含まれてい
る周波数誤差成分が、フィードバックされて補正され
る。そのため、受信側の局部発振器１２３により発生さ
れた搬送波の周波数ｆｃ′と送信側の搬送波の周波数ｆ
ｃとの間で生じている周波数ずれが補正される。

【００４１】なお、周波数同期部１３０により行われる
搬送波の周波数同期は、タイミング同期部１３３により
タイミング同期がとられており、且つ、フレーム同期部
１３４によりフレーム同期がとられているという状態で
行われる。そして、周波数同期部１３０は、タイミング
同期及びフレーム同期がとれているという条件のもと
で、受信Ｃ／Ｎ＝０ｄＢに対しても所定の特性が得られ
るだけの搬送波の周波数同期特性を有しているものとす
る。

【００４２】第２の複素乗算器１３１は、第１の複素乗
算器１２９により搬送波周波数誤差が補正された伝送デ
ータ（Ｉ′，Ｑ′）と、位相同期部１３１から出力され
た位相誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）とを複素乗算して、伝
送データ（Ｉ″，Ｑ″）を出力する。すなわち、第２の
複素乗算器１３１は、以下のような、（Ｉ″，Ｑ″）＝（Ｉ′，Ｑ′）×（Ｉ₂，Ｑ₂）※ ＝（Ｉ′×Ｉ₂＋Ｑ′×Ｑ₂ ，Ｑ′×Ｉ₂−Ｉ′×Ｑ₂）といった演算を行う。

【００４３】位相同期部１３２は、第２の複素乗算器１
３１から出力される伝送データ（Ｉ″，Ｑ″）に含まれ
ている搬送波位相誤差成分を検出する。そして、その搬
送波位相誤差成分に応じた位相成分の位相誤差補正信号
（Ｉ₂，Ｑ₂）を生成する。

【００４４】第２の複素乗算器１３１は、位相誤差補正
信号（Ｉ₂，Ｑ₂）の複素共役を伝送データ（Ｉ′，
Ｑ′）に複素乗算することによって、位相誤差補正信号
（Ｉ₂，Ｑ₂）の位相成分だけ、伝送データ（Ｉ′，
Ｑ′）を位相回転させる。このことにより、第２の複素
乗算器１２５から出力される伝送データ（Ｉ″，Ｑ″）
に含まれている位相誤差成分が、フィードバックされて
補正される。そのため、受信側の局部発振器１２３によ
り発生された搬送波の位相ｔｈ′と送信側の搬送波の位
相ｔｈとの間で生じている位相ずれが補正される。すな
わち、搬送波位相誤差が補正される。

【００４５】なお、位相同期部１３２により行われる搬
送波の周波数同期は、タイミング同期部１３３によりタ
イミング同期がとられており、且つ、フレーム同期部１
３４によりフレーム同期がとられており、且つ、周波数
同期部１３０で搬送波の周波数同期がとられているとい
う状態で行われる。そして、搬送波同期部１３０は、タ
イミング同期、フレーム同期及び搬送波の周波数同期が
とれているという条件のもとで、受信Ｃ／Ｎ＝０ｄＢに
対しても所定の特性が得られるだけの搬送波の位相同期
特性を有しているものとする。

【００４６】また、位相同期部１３２により算出された
搬送波位相誤差成分は、Ｃ／Ｎ比推定回路１３９にも供
給される。

【００４７】タイミング同期部１３３は、Ａ／Ｄ変換器
１２７，１２８のサンプリングクロックを制御すること
によって、タイミング同期処理を行う回路である。タイ
ミング同期部１３３は、第２の複素乗算器１３１から出
力された伝送データ（Ｉ″，Ｑ″）のクロック誤差を検
出し、このクロック誤差が０となるようなサンプリング
クロック、即ち、送信側の伝送シンボルのシンボルクロ
ックに対して位相及び周波数が同期したサンプリングク
ロックを生成する。タイミング同期部１３３は、例え
ば、０交差法を用いてクロック誤差を検出する。生成さ
れたクロックは、第１のＡ／Ｄ変換器１２７及び第２の
Ａ／Ｄ変換器１２８のサンプリングクロックとして用い
られる。

【００４８】なお、タイミング同期部１３３は、第２の
複素乗算器１３１から出力された伝送データ（Ｉ″，
Ｑ″）に、搬送波周波数誤差および搬送波位相誤差が含
まれていたとしても、受信Ｃ／Ｎ＝０ｄＢに対しても所
定の特性が得られるだけのタイミング同期特性を有して
いるものとする。

【００４９】フレーム同期部１３４は、伝送データ
（Ｉ″，Ｑ″）内のＴＡＢ信号（同期ワード）を検出す
ることによって、フレームの開始位置を検出するフレー
ム同期処理を行う回路である。

【００５０】ここで、ＢＳデジタル放送では、スーパー
フレームと呼ばれるデータ構造が規定されている。スー
パーフレームは、図３に示すように、８個のフレーム
（フレーム＃０〜フレーム＃７）から構成されている。
各フレームは、制御信号部（ＴＭＣＣ信号とＴＡＢ信号
（同期ワード））と、主信号部（主信号とバースト信
号）とから構成されている。

【００５１】主信号部は、図４に示すように、１フレー
ムあたり４８個のスロット（スロット＃０〜スロット＃
４７）により構成されている。この主信号部は、２０３
シンボルの主信号データと、４シンボルのバースト信号
とが交互に配置されて構成されている。バースト信号
は、ＢＰＳＫ変調（ｒ＝１／２）された信号である。

【００５２】制御信号部は、１フレームあたり８バイト
のＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configur
ation Control）信号と、その前後に付加された２バイ
トずつのＴＡＢ信号（同期ワード）により構成される。
ＴＭＣＣ信号とＴＡＢ信号は、それぞれＢＰＳＫ変調
（ｒ＝１／２）されており、伝送シンボル数でいうと、
ＴＭＣＣが１２８シンボル、ＴＡＢ信号がそれぞれ３２
シンボルとなる。ここで、ＴＭＣＣの前段に付けられて
いるＴＡＢ信号は、その値がＷ１（０ｘ１Ｂ９５）とさ
れている。また、ＴＭＣＣの後段に付けられているＴＡ
Ｂ信号は、第１フレーム＃０に対してはその値がＷ２
（０ｘＡ３４０）とされており、第２〜８フレームに対
してはその値がＷ３（０ｘ５ＣＢＦ）とされている。Ｗ
２とＷ３とは、ビット反転した関係となっている。

【００５３】従って、このＴＡＢ信号（同期ワード）を
検出することによって、フレームの同期をとることがで
き、また、Ｗ２とＷ３とを区別して検出することによっ
て、スーパーフレームの同期をとることができる。

【００５４】なお、２バイトのＴＡＢ信号は、実際には
畳み込み符号化され、３２ビットの伝送シンボルとな
る。そのうち、前半の１２ビットは、前のフレームの最
後の主信号データの影響を受けており値は不定である
が、後半の２０ビットは前のフレームの影響が及ばない
範囲であり、固定値となる。そのため、フレーム同期部
１３４では、この畳み込み符号化された固定値（Ｗ１に
対してｗ１、Ｗ２／Ｗ３に対してｗ２／ｗ３）を同期信
号として検出することとなる。

【００５５】フレーム同期部１３４は、タイミング同期
がとられているが、搬送波同期（周波数同期及び位相同
期）はとられていない状態で、このフレーム同期処理を
行う。具体的には、タイミング同期がとられている伝送
データに対して、シンボル間の差分演算を行う。そし
て、この差分演算されたビット列と、差分演算した同期
ワード（ｗ１，ｗ２／ｗ３）との相関をとる。そして、
その相関が最も高いシンボル位置（或いは、ある閾値よ
り高い相関値のシンボル）を検出し、そのシンボル位置
をフレームの同期位置とする。なお、ＴＡＢ信号のＷ２
とＷ３とは、ビット反転した関係にあるので、シンボル
間の差分演算を行うと、値が同一になる。

【００５６】フレーム同期部１３４は、このようなＴＡ
Ｂ信号を検出して、フレーム開始位置を示すフレーム開
始フラグ（ＦＳＴフラグ）、及び、スーパーフレームの
開始位置を示すスーパーフレーム開始フラグ（ＳＦＳＴ
フラグ）を生成する。また、フレーム同期部１３４は、
ＦＳＴフラグ及びＳＦＳＴフラグだけではなく、ＳＦＳ
Ｔフラグからシンボル数を計数することによって、ＴＡ
Ｂ信号（同期ワード）のシンボル位置を示すＴＡＢフラ
グ、ＴＭＣＣのシンボル位置を示すフラグであるＴＭＣ
フラグ、主信号のシンボル位置を示すフラグであるＤＥ
Ｎフラグ、バースト信号のシンボル位置を示すフラグで
あるＢＲＳＴフラグも生成し出力してもよい。フレーム
開始信号（ＦＳＴ）及びスーパーフレーム開始フラグ
（ＳＦＳＴ）は、搬送波同期部１３４に供給される。

【００５７】また、フレーム同期部１３４は、１８０度
位相反転信号も生成する。搬送波の位相同期を行う位相
同期部１３２は、１８０度の位相不確定性を許容する搬
送波同期方式（搬送波同期を行ったときに位相が１８０
度回転して同期がかかる可能性がある方式）をとってい
る。そのため、このフレーム同期部１３４は、同期ワー
ド（ＴＡＢ信号）のビット反転状態を検出して、１８０
度の搬送波位相誤差を検出する。１８０度の搬送波位相
誤差が検出された場合には、１８０度位相反転信号を−
１として出力し、１８０度の搬送波位相誤差が検出され
ない場合には、１８０度位相反転信号を＋１として出力
する。この１８０度位相反転信号は、第３の乗算器１３
５及び第４の乗算器１３６に供給される。

【００５８】なお、位相同期部１３２が１８０度の位相
不確定性を残さずに搬送波同期を行える場合には、１８
０度位相反転信号を常に＋１としておくか、或いは、第
３の乗算器１３５、第４の乗算器１３６及び１８０度位
相反転信号を省略すればよい。また、フレーム同期部１
３４は、タイミング同期部１３３によりタイミング同期
がとられている状態で、フレーム同期動作を行う。そし
て、フレーム同期部１３４は、搬送波同期（周波数同期
及び位相同期）がとれていないという条件のもとで、受
信Ｃ／Ｎ＝０ｄＢに対しても所定の特性が得られるだけ
のフレーム同期特性を有しているものとする。

【００５９】第３の乗算器１３５は、複素乗算器１３１
から出力されたＩ信号データ（Ｉ″）と、フレーム同期
部１３４から供給された１８０度位相反転信号とを乗算
する。１８０度位相反転信号が＋１であれば、Ｉ信号デ
ータ（Ｉ″）はそのままで出力される。１８０度位相反
転信号が−１であれば、Ｉ信号データ（Ｉ″）の符号が
反転して出力される。

【００６０】第４の乗算器１３６は、複素乗算器１３１
から出力されたＱ信号データ（Ｑ″）と、フレーム同期
部１３４から供給された１８０度位相反転信号とを乗算
する。１８０度位相反転信号が＋１であれば、Ｑ信号デ
ータ（Ｑ″）はそのままで出力される。１８０度位相反
転信号が−１であれば、Ｑ信号データ（Ｑ″）の符号が
反転して出力される。

【００６１】そして、この第３の乗算器１３５及び第４
の乗算器１３６から出力された伝送データ（Ｉ″，
Ｑ″）は、内符号復号部１０３に供給される。

【００６２】（復調部の同期動作フロー）図５に復調部
の同期動作フローを示し、この復調部の同期動作につい
て説明をする。

【００６３】ます、システムのリセット動作（ステップ
Ｓ１）がされると、タイミング同期の引き込み処理（ス
テップＳ２）に遷移する。

【００６４】タイミング同期の引き込み処理（ステップ
Ｓ２）では、タイミング同期部１３３が、第２の複素乗
算器１３１から出力される伝送データ（Ｉ″，Ｑ″）を
検出し、Ａ／Ｄ変換器１２７，１２８のサンプリングク
ロックの同期制御を行う。タイミング同期が確立する
と、タイミング同期が完了した通知を発行し、次のフレ
ーム同期の引き込み処理（ステップＳ３）に推移する。

【００６５】なお、タイミング同期の引き込み処理時
（ステップＳ２）において、フレーム同期の引き込み処
理、搬送波の周波数同期及び搬送波の位相同期の引き込
み処理も並行して行っている場合には、タイミング同期
が完了した通知を特に発行しなくてもよい。もっとも、
タイミング同期が確立しなければフレーム同期の引き込
み処理、搬送波の周波数同期及び搬送波の位相同期の引
き込み処理ができないので、これらの引き込み動作を停
止しておいてもよい。このタイミング同期の引き込み処
理時にフレーム同期の引き込み処理、搬送波同期の引き
込み処理の動作を停止しておけば、消費電力の節約等が
できる。このタイミング同期が確立した後は、以後、こ
のタイミング同期が確立した状態が保護され続ける。

【００６６】続いて、フレーム同期の引き込み処理（ス
テップＳ３）では、フレーム同期部１３４が、第２の複
素乗算器１３１から出力される伝送データ（Ｉ″，
Ｑ″）を検出し、その伝送データ（Ｉ″，Ｑ″）のシン
ボル間の差分データと同期ワード（ｗ１，ｗ２／ｗ３）
の差分データとの相関をとって、フレーム同期タイミン
グを検出する。フレーム同期タイミングが検出される
と、フレーム同期が完了した通知を発行し、次の搬送波
の周波数同期の引き込み処理（ステップＳ４）に推移す
る。

【００６７】なお、フレーム同期の引き込み処理（ステ
ップＳ３）において、搬送波の周波数同期及び搬送波の
位相同期の引き込み処理を並行して行っている場合に
は、フレーム同期が完了した通知を発行しなくてもよ
い。もっとも、フレーム同期タイミングが検出されなけ
れば搬送波の周波数同期及び搬送波の位相同期の引き込
み処理が困難なので、この搬送波の周波数同期及び搬送
波の位相同期の引き込み動作を停止しておいてもよい。
このフレーム同期の引き込み処理時に、搬送波の周波数
同期及び搬送波の位相同期の引き込み処理の動作を停止
しておけば、消費電力の節約等ができる。このフレーム
同期が確立した後は、以後、このフレーム同期が確立し
た状態が保護され続ける。

【００６８】続いて、搬送波の周波数同期の引き込み処
理（ステップＳ４）では、周波数同期部１３０が、第１
の複素乗算器１２９から出力される伝送データ（Ｉ′，
Ｑ′）を検出し、フレーム同期部１３４から出力された
フレーム同期タイミングに基づき特定されるシンボル
（ＴＭＣＣ、ＴＡＢ信号、バースト信号のシンボル）の
周波数誤差量を検出し、この周波数誤差量を補正する周
波数の周波数誤差補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）を生成する。こ
の生成された周波数誤差補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）は、第１
の複素乗算器１２９に供給され、伝送データ（Ｉ，Ｑ）
と複素乗算されることにより、搬送波の周波数誤差が補
正される。搬送波の周波数同期が確立すると、搬送波の
周波数同期が完了した通知を発行し、次の搬送波の位相
同期の引き込み処理（ステップＳ５）に推移する。

【００６９】なお、搬送波の周波数同期の引き込み処理
（ステップＳ４）において、搬送波の位相同期の引き込
み処理を並行して行っている場合には、搬送波の周波数
同期が完了した通知を発行しなくてもよい。また、搬送
波の周波数同期が確立するまで、搬送波の位相同期引き
込み動作を停止しておいてもよい。この搬送波の周波数
同期の引き込み処理時に、搬送波の位相同期の引き込み
処理の動作を停止しておけば、消費電力の節約等ができ
る。この搬送波の周波数同期が確立した後は、以後、こ
の搬送波の周波数同期が確立した状態が保護され続け
る。

【００７０】続いて、搬送波の位相同期の引き込み処理
（ステップＳ５）では、位相同期部１３２が、第２の複
素乗算器１３１から出力される伝送データ（Ｉ″，
Ｑ″）を検出し、フレーム同期部１３４から出力された
フレーム同期タイミングに基づき特定されるシンボル
（ＴＭＣＣ、ＴＡＢ信号、バースト信号のシンボル）の
位相誤差量を検出し、この位相誤差量を補正する位相成
分を有する位相誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）を生成する。
この生成された位相誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）は、第２
の複素乗算器１３１に供給され、伝送データ（Ｉ′，
Ｑ′）と複素乗算されることにより、搬送波の位相誤差
が補正される。搬送波の位相同期が確立すると、以後、
タイミング同期の保護、フレーム同期の保護、搬送波の
周波数同期及び搬送波の位相同期の保護がされた状態に
推移する（ステップＳ６）。

【００７１】なお、以上の処理中に、タイミング同期が
外れた場合には、タイミング同期の引き込み処理（ステ
ップＳ２）に推移し、このステップ２から処理が続行さ
れる。また、フレーム同期が外れた場合には、フレーム
同期の引き込み処理（ステップＳ３）に推移し、このス
テップＳ３から処理が続行される。また、搬送波の周波
数同期が外れた場合には、搬送波の周波数同期の引き込
み処理（ステップＳ４）に推移し、このステップＳ４か
ら処理が続行される。また、搬送波の位相同期が外れた
場合には、搬送波の位相同期の引き込み処理（ステップ
Ｓ５）に推移し、このステップＳ５から処理が続行され
る。

【００７２】このように、タイミング同期、フレーム同
期、搬送波の周波数同期、搬送波の位相同期といった順
序で、同期動作を行うことによって、復調部１０１で
は、複数の変調方式が採用され各変調方式が動的に変化
するデジタル衛星放送の各種同期を簡易な構成で確実に
検出することができる。また、劣悪な受信環境下におい
ても小さな回路規模で確実に同期を検出することができ
る。

【００７３】（搬送波の周波数同期部）つぎに、搬送波
の周波数同期部１３０についてさらに詳細に説明を行
う。

【００７４】図６に周波数同期部１３０のブロック構成
図を示す。

【００７５】周波数同期部１３０は、図６に示すよう
に、タイミング制御回路１４１と、周波数誤差検出回路
１４２と、フィルタ１４３と、ＮＣＯ（Numerical Cont
rol Oscillator）１４４とから構成される。

【００７６】タイミング制御回路１４１には、図２に示
したフレーム同期回路１３４からフレームスタートフラ
グ（ＦＳＴフラグ）が入力される。タイミング制御回路
１４１は、このＦＳＴフラグから、シンボル数をカウン
トすることによって、ＴＭＣＣデータ、ＴＡＢ信号（同
期ワード）、バースト信号等のＢＳデジタル放送でＢＰ
ＳＫ変調されることが規定されているシンボルタイミン
グを特定する。タイミング制御回路１４１は、そのシン
ボルがＴＭＣＣデータ、ＴＡＢ信号、バースト信号の位
置であることを特定する周波数同期情報更新フラグを生
成し、フィルタ１４３及びＮＣＯ１４４に供給する。こ
の周波数同期情報更新フラグは、ＴＭＣＣデータ、ＴＡ
Ｂ信号、バースト信号の最初の１シンボルを除いた各シ
ンボルで有効（１）となるフラグである。これは、後述
する周波数誤差検出回路１４２で、シンボルとシンボル
との差動演算を行うため、最初の１つめのシンボルがＢ
ＰＳＫ変調がされた信号に基づき生成された情報ではな
くなるためである。

【００７７】周波数誤差検出回路１４２は、図７に示す
ように、位相誤差検出回路１５１と、レジスタ１５２
と、減算器１５３とから構成される。

【００７８】位相誤差検出回路１５１は、第１の複素乗
算器１２９から出力される伝送データ（Ｉ′，Ｑ′）に
含まれている位相誤差成分を検出する。具体的には、位
相誤差検出回路１５１は、伝送データ（Ｉ′，Ｑ′）
が、ＢＰＳＫの本来の伝送シンボルの信号点からどれだ
け位相がずれているかを示す位相誤差量Δθ₁を算出す
る。算出した位相誤差量Δθ₁は、レジスタ１５２及び
減算器１５３に供給される。

【００７９】レジスタ１５２は、位相誤差検出回路１５
１により検出された位相誤差量Δθ ₁を１シンボルクロ
ック分遅延させる。レジスタ１５２により１シンボルク
ロック遅延された位相誤差量Δθ₁は、減算器１５３に
入力される。

【００８０】減算器１５３は、位相誤差検出回路１５１
から出力された現在の位相誤差量Δθ₁から、レジスタ
１４２により１シンボルクロック遅延された位相誤差量
Δθ₁を減算し、周波数誤差量Δｆ₁を算出する。ここ
で、減算回路１５３は、単純減算を行うとともに、±９
０°の角度範囲でのＭＯＤ演算機能も有している。ＢＰ
ＳＫ変調の場合、−９０°≦Δｆ₁≦９０°の範囲が角
度検出範囲となる。すなわち、１シンボル時間で、周波
数誤差による位相回転量は、−９０°以上＋９０°未満
となる。従って、この減算器１５３は、単純減算ととも
に、以下に示すようなＭＯＤ演算も行う。（Δθ₁−Δθ₁φ＋９０°）ｍｏｄ１８０°−９０° なお、Δθ₁φは、レジスタ１５２の出力である。

【００８１】以上のように周波数誤差検出回路１３１に
より検出された周波数誤差量Δｆ₁は、フィルタ１４３
に供給される。

【００８２】フィルタ１４３は、例えばＩＩＲ（Infini
te Impulse Response）フィルタ等のループフィルタか
らなり、ＬＰＦ（Low pass filter）の特性を有してい
る。フィルタ１４３は、周波数誤差検出回路１４２から
周波数誤差量Δｆ₁が入力され、入力されたこの周波数
誤差量Δｆ₁を平均化して出力する。

【００８３】例えば、フィルタ１４３は、図８に示すよ
うに、周波数誤差量Δｆ₁に利得Ｇを乗算する第１の乗
算器１５４と、周波数誤差量Δｆ₁に帯域を決定する係
数Ｋを乗算する第２の乗算器１５５と、フィルタ出力に
係数（１−Ｋ）を乗算する第３の乗算器１５６と、第２
の乗算器１５５の出力と第３の乗算器１５６の出力とを
加算する加算器１５７と、加算器１５７の出力を遅延さ
せるレジスタ１５８とから構成される。このような構成
のフィルタ１４３は、入力された周波数誤差量Δｆ₁を
係数Ｋ、利得Ｇでループフィルタリングし、平均化した
周波数誤差量Δｆ₁をレジスタ１５８から出力する。

【００８４】ここで、レジスタ１５８は、その時刻にお
ける平均化した周波数誤差量Δｆ₁を保持することとな
る。このレジスタ１５８は、タイミング制御回路１４１
から供給される周波数同期情報更新フラグがイネーブル
信号として入力され、周波数同期情報更新フラグが有効
（１）とされているときにのみ、内部データを更新す
る。そのため、フィルタ１４３は、ＴＭＣＣ，ＴＡＢ，
バーストシンボルの位置で得られた周波数誤差量Δｆ₁
に対してのみ動作し、それ以外のシンボル位置では、最
後のフィルタ出力値を保持する。すなわち、このフィル
タ１４３は、ＢＰＳＫで変調されているシンボルの周波
数誤差量Δｆ₁のみを抽出して間欠的にフィルタリング
を行う。

【００８５】ＮＣＯ１４４には、フィルタ１４３から平
均化された周波数誤差量Δｆ₁が入力される。ＮＣＯ１
４４は、この周波数誤差量Δｆ₁に基づき周波数誤差補
正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）を生成し、出力する。

【００８６】ＮＣＯ１４４は、図９に示すように、第１
の累加算器１６１と、第２の累加算器１６２と、直交座
標変換回路１６３とから構成される。

【００８７】第１の累加算器１６１は、加算器１６５
と、レジスタ１６６とから構成される。加算器１６５
は、フィルタ１４３から入力された周波数誤差量Δｆ₁
と、レジスタ１６６の格納値とを加算演算する。レジス
タ１６６は、その加算結果で格納値を更新する。第１の
累加算器１６１は、この加算器１６５とレジスタ１６６
とにより、１シンボルクロック毎に周波数誤差量Δｆ₁
の累積加算を行う。このように周波数誤差量Δｆ₁を累
加算することによって、レジスタ１６６には、その時刻
における周波数補正量ｆ₁が格納されることとなる。第
１の累加算器１６１は、このレジスタ１６６に格納され
た、その時刻における周波数補正量ｆ₁を、第２の累加
算器１６２に供給する。

【００８８】第２の累加算器１６２は、加算器１６７
と、レジスタ１６８とから構成される。加算器１６７
は、第１の累加算器１６１から入力された周波数補正量
ｆ₁と、レジスタ１６８の格納値とを加算演算する。レ
ジスタ１６８は、その加算結果で格納値を更新する。第
２の累加算器１６２は、この加算器１６７とレジスタ１
６８とにより、１シンボルクロック毎に周波数補正量ｆ
₁の累積加算を行う。このように周波数補正量ｆ₁を累加
算することによって、レジスタ１６８には、その時刻に
おける位相補正量θ₁が格納されることとなる。第２の
累加算器１６２は、このレジスタ１６８に格納された、
その時刻における位相補正量θ₁を直交座標変換回路１
６３に供給する。

【００８９】直交座標変換回路１６３は、角度データと
して出力される位相補正量θ₁を、直交座標信号に変換
する処理を行う。例えば、第２の累加算器１６２のレジ
スタ１６８をＭｏｄ３６０°で剰余演算するように構成
し、そのレジスタ１６８から出力されたデータを直交座
標データに変換する変換テーブルを用いて、直交座標信
号を生成する。この直交座標変換回路１６３は、位相補
正量θ₁を直交座標信号に変換して得られる周波数誤差
補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）を、第１の複素乗算器１２９に供
給する。

【００９０】ここで、ＮＣＯ１４４の第１の累加算器１
６１のレジスタ１６６（その時刻における周波数補正量
ｆ₁を格納しているレジスタ）は、タイミング制御回路
１４１から供給される周波数同期情報更新フラグがイネ
ーブル信号として入力され、ＢＰＳＫフラグが有効
（１）とされているときにのみ、内部データを更新す
る。

【００９１】そのため、ＮＣＯ１４４から出力される周
波数誤差補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）の発振周波数の更新が、
ＴＡＢ，ＴＭＣＣ，バースト位置でのみ行われ、それ以
外の位置では、最後の発振周波数が保持される。すなわ
ち、このＮＣＯ１４４は、ＢＰＳＫで変調されているシ
ンボルに対してのみ、周波数誤差補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）
の発振周波数を変更するといった、間欠的な動作を行
う。

【００９２】以上のように周波数同期部１２９は、周波
数誤差量Δｆ₁を検出し、検出した周波数誤差量Δｆ₁を
フィルタリングして平均化する。そして、平均化した周
波数誤差量Δｆ₁を２回累積加算してその時刻の位相補
正量θ₁に変換した後、周波数誤差補正信号（Ｉ₁，
Ｑ₁）を生成する。このようにして得られた周波数誤差
補正信号（Ｉ₁，Ｑ₁）を用いて伝送データ(Ｉ，Ｑ）を
位相回転させることにより、伝送データ(Ｉ，Ｑ）に含
まれている搬送波周波数誤差が補正されることとなる。
そして、さらに、フレーム同期をすることにより得られ
たフレーム開始フラグ（ＦＳＴ）からシンボル数をカウ
ントすることによって、ＴＭＣＣ、ＴＡＢ、バーストと
いった必ずＢＰＳＫ変調されているシンボル位置を特定
し、このＢＳＰＫ変調されているシンボル位置でのみ搬
送波周波数の同期処理を行う。

【００９３】なお、搬送波周波数誤差が完全補正された
状態となると、第１の累加算器１６１から出力される周
波数誤差量Δｆ₁は０となり、第２の累加算器１６２か
ら出力される位相補正量θ₁は、一定の値を出力し続け
ることとなる。

【００９４】（搬送波の位相同期部）つぎに、搬送波の
位相同期部１３０についてさらに詳細に説明を行う。

【００９５】図１０に位相同期部１３２のブロック構成
図を示す。

【００９６】位相同期部１３２は、図１０に示すよう
に、タイミング制御回路１７１と、位相誤差検出回路１
７２と、フィルタ１７３と、ＮＣＯ１７４とから構成さ
れる。

【００９７】タイミング制御回路１７１には、図２に示
したフレーム同期回路１３４からフレームスタートフラ
グ（ＦＳＴフラグ）が入力される。タイミング制御回路
１７１は、このＦＳＴフラグから、シンボル数をカウン
トすることによって、ＴＭＣＣデータ、ＴＡＢ信号（同
期ワード）、バースト信号等のＢＳデジタル放送で必ず
ＢＰＳＫ変調されることが規定されているシンボルタイ
ミングを特定する。タイミング制御回路１７１は、その
シンボルがＴＭＣＣデータ、ＴＡＢ信号、バースト信号
である場合に有効（１）となるＢＰＳＫフラグを生成
し、フィルタ１７３及びＮＣＯ１７４に供給する。

【００９８】なお、このタイミング同期回路１７１は、
周波数同期部１３０のタイミング同期回路１４１と共用
化して用いてもよい。

【００９９】位相誤差検出回路１７２は、第２の複素乗
算器１３１から出力される伝送データ（Ｉ″，Ｑ″）に
含まれている位相誤差成分を検出する。具体的には、位
相誤差検出回路１７２は、伝送データ（Ｉ″，Ｑ″）
が、ＢＰＳＫの本来の伝送シンボルの信号点からどれだ
け位相がずれているかを示す位相誤差量Δθ₂を算出す
る。算出した位相誤差量Δθ₂は、フィルタ１７３に供
給される。

【０１００】また、この位相誤差検出回路１７２により
検出された位相誤差量Δθ₂は、Ｃ／Ｎ比推定回路１３
９にも供給される。

【０１０１】フィルタ１７３は、例えばＩＩＲ（Infini
te Impulse Response）フィルタ等のループフィルタか
らなり、ＬＰＦ（Low pass filter）の特性を有してい
る。その構成は、図８に示した周波数同期部１３０のフ
ィルタ１４３と同一でよい。もっとも、位相誤差量Δθ
₂に乗算する利得Ｇ、帯域を決定する係数Ｋの値は、適
応的に設定され、周波数同期部１３０のフィルタ１４３
とは異なってもよい。フィルタ１７３は、入力された位
相誤差量Δθ₂を係数Ｋ、利得Ｇでループフィルタリン
グし、平均化した位相誤差量Δθ₂を出力する。

【０１０２】ここで、その時刻における平均化した位相
誤差量Δθ₂を保持するレジスタは、タイミング制御回
路１７１から供給されるＢＰＳＫフラグがイネーブル信
号として入力され、ＢＰＳＫフラグが有効（１）とされ
ているときにのみ、内部データを更新する。そのため、
フィルタ１７３は、ＴＭＣＣ，ＴＡＢ，バーストシンボ
ルの位置で得られた位相誤差量Δθ₂に対してのみ動作
し、それ以外のシンボル位置では、最後のフィルタ出力
値を保持する。すなわち、このフィルタ１４３は、ＢＰ
ＳＫで変調されているシンボルの位相誤差量Δθ₂のみ
を抽出して間欠的にフィルタリングを行う。

【０１０３】ＮＣＯ１７４には、フィルタ１７３から平
均化された位相誤差量Δθ₂が入力される。ＮＣＯ１７
４は、この位相誤差量Δθ₂に基づき位相誤差補正信号
（Ｉ₂，Ｑ₂）を生成し、出力する。

【０１０４】ＮＣＯ１７４は、図１１に示すように、累
加算器１８１と、直交座標変換回路１８２とから構成さ
れる。

【０１０５】累加算器１８１は、加算器１８３と、レジ
スタ１８４とから構成される。加算器１８３は、フィル
タ１７３から入力された位相誤差量Δθ₂と、レジスタ
１８４の格納値とを加算演算する。レジスタ１８４は、
その加算結果で格納値を更新する。累加算器１８１は、
この加算器１８３とレジスタ１８４とにより、１シンボ
ルクロック毎に位相誤差量Δθ₂の累積加算を行う。こ
のように位相誤差量Δθ₂を累加算することによって、
レジスタ１８４には、その時刻における位相補正量θ₂
が格納されることとなる。累加算器１８１は、このレジ
スタ１８４に格納された、その時刻における位相補正量
θ₂を直交座標変換回路１８２に供給する。

【０１０６】ここで、累加算器１８１のレジスタ１８４
（その時刻における位相補正量θ₂を保持するレジス
タ）は、タイミング制御回路１７１から供給されるＢＰ
ＳＫフラグがイネーブル信号ＥＮとして入力され、ＢＰ
ＳＫフラグが有効（１）とされているときのみ、内部デ
ータを更新する。

【０１０７】そのため、ＮＣＯ１７４から出力される位
相誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）の更新が、ＴＡＢ，ＴＭＣ
Ｃ，バースト位置でのみ行われ、それ以外の位置では、
最後の位相補正量が保持される。すなわち、このＮＣＯ
１７４は、ＢＰＳＫで変調されているシンボルに対して
のみ、位相誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）を変更するといっ
た、間欠的な動作を行う。

【０１０８】なお、レジスタ１８４に入力されるＢＰＳ
Ｋフラグは、レジスタ１８５により１タイミング遅延し
て入力される。これは、前段のフィルタ１７３により更
新された後の位相誤差量Δθ₂を用いて、このレジスタ
１８４を更新するためである。

【０１０９】直交座標変換回路１８２は、角度データと
して出力される位相補正量θ₂を、直交座標信号に変換
する処理を行う。例えば、レジスタ１８４をＭｏｄ３６
０°で剰余演算するように構成し、そのレジスタ１８４
から出力されたデータを直交座標データに変換する変換
テーブルを用いて、直交座標信号を生成する。この直交
座標変換回路１８２は、位相補正量θ₂を直交座標信号
に変換して得られる周波数誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）
を、第２の複素乗算器１３１に供給する。

【０１１０】以上のように位相同期部１３２は、位相誤
差量Δθ₂を検出し、検出した位相誤差量Δθ₂をフィル
タリングして平均化する。そして、平均化した位相誤差
量Δθ₂を累加算してその時刻の位相補正量θ₂に変換し
た後、周波数誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）を生成する。こ
のようにして得られた周波数誤差補正信号（Ｉ₂，Ｑ₂）
により、伝送データ(Ｉ₁，Ｑ₁）を位相回転させること
により、伝送データ(Ｉ₁，Ｑ₁）に含まれている搬送波
位相誤差が補正されることとなる。なお、搬送波位相誤
差が完全補正された状態となると、フィルタ１３５から
出力される位相誤差量Δθ₂は０となり、累加算器１６
４から出力される位相補正量θ₂は、一定の値を出力し
続けることとなる。

【０１１１】（Ｃ／Ｎ比推定回路）従来の技術で説明を
したように、このＣ／Ｎ比は、以下に示すような雑音の
分散σ²により推定される。 σ²＝［Σ｛（Ｉ_R−Ｉ₀）²＋（Ｑ_R−Ｑ₀）²｝］／Ｎ（Ｉ_R ，Ｑ_R）：受信信号の信号点（Ｉ₀ ，Ｑ₀）：受信信号の本来の信号点Ｎ：サンプル数。

【０１１２】ところで、図１２に、Ｃ／Ｎに対する雑音
電力（ＮＰ）の関係、及び、Ｃ／Ｎに対する位相誤差の
二乗（Δθ²）の関係についてのシュミレーション結果
を示す。

【０１１３】図１２中に示している雑音電力（ＮＰ）
は、受信信号と仮定する送信信号点とのユークリッド距
離の２乗の平均として求めた。なお、仮定する送信電力
は１としている。また、図１２中に示している位相誤差
の二乗Δθ²は、雑音電力ＮＰと比較するため、規格化
係数（１／２５００）を乗じて、グラフ上に示してい
る。

【０１１４】この図１２のシュミレーション結果に示す
ように、雑音電力（ＮＰ）と位相誤差の二乗Δθ²と
は、Ｃ／Ｎに対して、おおよそ一致した関係を有してい
ることがわかる。

【０１１５】従って、雑音は、本来の信号点から受信信
号の信号点までの位相誤差の二乗Δθ²で推定すること
が可能である。

【０１１６】そこで、このＣ／Ｎ比推定回路１３９で
は、搬送波同期処理を行う際に検出する位相誤差に基づ
き、Ｃ／Ｎ比を以下のように推定する。Ｃ／Ｎ比＝σ²＝Σ（Δθ）²／Ｎつぎに、このＣ／Ｎ比推定回路１３９の具体的な回路構
成について説明をする。

【０１１７】図１３に、位相誤差推定回路１３７の構成
を示す。

【０１１８】Ｃ／Ｎ比推定回路１３９は、乗算器２０１
と、カウンタ２０２と、比較器２０３と、加算器２０４
と、セレクタ２０５と、第１のレジスタ２０６と、第２
のレジスタ２０７と、１／Ｎ回路２０８とを備えて構成
される。

【０１１９】乗算器２０１は、位相同期部１３２から出
力された位相誤差量Δθ₂を二乗演算する。カウンタ２
０２は、シンボルクロックを０〜Ｎ−１までカウントす
る。比較器２０３は、カウンタのカウント値がＮ−１の
ときに出力を有効（１）とする。

【０１２０】加算器２０４は、乗算器２０１からの出力
値と、後段の第１のレジスタ２０６の出力値とを加算す
る。セレクタ２０５は、加算器２０４の出力値と、乗算
器２０１の出力値とを選択的に切り換える。セレクタ２
０５は、比較器２０３の出力が有効（１）の場合に、つ
まり、カウンタ２０２のカウント値がＮ−１のときに乗
算器２０１の出力値を選択し、比較器２０３の出力が無
効（０）の場合に、つまり、カウンタ２０２のカウント
値がＮ−１以外のときに加算器２０４の出力値を選択す
る。セレクタ２０５により選択された値は、第１のレジ
スタ２０６に格納される。そして、この第１のレジスタ
２０６に格納されている値は、加算器２０４にフィード
バックされる。

【０１２１】すなわち、加算器２０４、セレクタ２０
５、第１のレジスタ２０６により、カウンタ２０２のカ
ウント値が０〜Ｎ−１の間に入力される位相誤差量の二
乗Δθ ₂ ²を累積加算する。そして、カウンタの値がＮ−
１となったときに、第１のレジスタ２０６から加算器２
０４へのフィードバックのパスを通さず、位相誤差量の
二乗Δθ₂ ²を第１のレジスタ２０６に格納する。つま
り、第１のレジスタ２０６の出力値（Ａ点）には、０〜
現在のカウンタ値までの位相誤差量の二乗Δθ₂ ²を累積
値が出力されることとなる。

【０１２２】第２のレジスタ２０７は、比較器２０４の
出力がイネーブル信号として入力され、第１のレジスタ
２０６の出力値が入力データとして供給される。つま
り、この第２のレジスタ２０７には、Ｎカウント分累積
加算した位相誤差量Δθ₂ ²が格納される。

【０１２３】１／Ｎ回路２０８は、第２のレジスタ２０
７に格納されているＮカウント分累積加算した位相誤差
量Δθ₂ ²を１／Ｎにする。そして、この１／Ｎ回路２０
８の出力がＣ／Ｎ比として出力される。

【０１２４】以上のように、このＣ／Ｎ比推定回路１３
９は、位相誤差量Δθ₂から以下に示すような演算を行
い、Ｃ／Ｎ比を推定することができる。Ｃ／Ｎ比＝σ²＝Σ（Δθ）²／Ｎなお、二乗回路を、絶対位置回路に置き換えて、Ｃ／Ｎ
比の推定演算をより簡略化してもよい。

【０１２５】このように推定されたＣ／Ｎ比は、例え
ば、図示しない表示部に表示される。ユーザは、例え
ば、このＣ／Ｎ比を参照しながら、最もこのＣ／Ｎ比が
大きくなる方向へパラボラアンテナを設定する。

【０１２６】以上のように位相誤差推定回路１３７によ
れば、搬送波位相同期処理を行う際に算出される位相誤
差を用いてＣ／Ｎを推定する。このことにより、簡易な
構成で高速に、Ｃ／Ｎを測定することができる。

【０１２７】（推定したＣ／Ｎの利用例）ところで、推
定したＣ／Ｎは、パラボラアンテナの方向を調整するた
めに用いるのみならず、他の処理に用いることができ
る。以下、推定したＣ／Ｎの利用方法について説明をす
る。

【０１２８】復調装置のパラメータの変更復調装置には、例えば、ループフィルタの通過帯域、ア
ンプの増幅率など、可変制御が可能なパラメータの各種
設定項目がある。Ｃ／Ｎに応じて、これらのパラメータ
を適応的に変更し、最適な復調データを得るようにす
る。例えば、Ｃ／Ｎが小さいとき、すなわち、相対的に
雑音電力が大きいとき、復調装置のループフィルタ等の
通過帯域をより少なくするように変更し、雑音耐性を強
化する。なお、このとき、応答が遅くなるなどの影響が
生じるので、例えば、ループフィルタのパラメータに関
する情報をユーザに表示するようにしてもよい。

【０１２９】復調部の状態提示例えば、受信装置の開発、設計段階において、復調装置
の動作状況（Ｃ／Ｎ測定結果も含む）をユーザに提示す
る。このことによって、後段の誤り訂正回路、さらに
は、画像・音声・データデコーダの動作検証、性能評価
に利用することができる。

【０１３０】受信状態の提示推定したＣ／Ｎを受信状態を示す情報として、ユーザに
提示する。例えば、推定したＣ／Ｎを、そのレベルに応
じて最良、良、普通、といったような３段階に段階分
け、受信状態を示す情報としてユーザに表示する。この
ことにより、ユーザは、視聴時に受信状態が悪化した場
合、それが受信信号の問題であるのか、受信装置の不具
合であるのかを区別することができる。すなわち、受信
状態を提示することによって、天候、アンテナ等の影響
によりＣ／Ｎが小さくて、視聴が困難なのか、復調後の
機器の不具合によって視聴が困難であるのかを区別する
ことができる。

【０１３１】階層切り換え時の判断要素ＢＳデジタル放送では、悪天候地域への配慮として、同
一の内容を複数の階層で伝送する仕組みが用意されてい
る。すなわち、悪天候により受信レベルが小さくなった
場合には、情報量は小さいが（画面サイズ等に影響す
る）、より雑音耐性が強力な階層の情報を提供すること
によって悪天候地域の視聴者に対しても最低限のサービ
スを行うことを可能としている。

【０１３２】Ｃ／Ｎの推定結果を、この階層切換を行う
か否かの判断基準として用いる。

【０１３３】一般に、階層切換は、誤り訂正結果のビッ
トエラーレートを利用して行うが、例えば、突発的な誤
りの発生であるのか、Ｃ／Ｎの劣化に伴う誤りの発生で
あるのかを判断する要素として、推定したＣ／Ｎを用い
る。また、切換を行った場合には、同時にユーザに表示
等をしてその旨を提示するようにしてもよい。

【０１３４】画面オフ、音声ミュート時の判断要素上記の階層切り換えに準ずるがＣ／Ｎの低下に伴い、画
面や音声への提示が困難である場合、画面オフや音声の
ミュート等の処理を使う。また、画面オフ／音声ミュー
ト等を行った場合には、同時にユーザに表示等をしてそ
の旨を提示するようにしてもよい。

【０１３５】天気予報等のデータ放送と連動Ｃ／Ｎの低下を観測した場合、受信中のストリーム、或
いは、それが含まれるストリームから天気予報等のデー
タを参照し、Ｃ／Ｎ低下の妥当性を自動的或いは手動的
に求める。また、妥当性を求めた結果、Ｃ／Ｎの低下が
妥当であると判断した場合、階層切換や画面オフ／音声
ミュート等の処理を行うとともに、天気予報画面、音声
等を提示することによりユーザに状況を知らせてもよ
い。

【０１３６】車速データ等との連動Ｃ／Ｎの低下は、移動受信によっても発生すると考えら
れる。すなわち、受信による受信信号の特性変化、建造
物等による受信信号の遮断、アンテナの追従性等によっ
て受信状態が劣化する。このような場合、車速計等から
走行速度の情報や、ナビゲーションシステムからの位置
情報を用いて、Ｃ／Ｎ低下の妥当性を自動或いは手動的
に求める。また、妥当性を求めた結果、Ｃ／Ｎの低下が
妥当であると判断した場合、階層切換や画面オフ／音声
ミュート等の処理を行うとともに、天気予報画面、音声
等を提示することによりユーザに状況を知らせてもよ
い。

【０１３７】以上本発明の実施の形態として、ＢＳデジ
タル放送の受信装置について説明をしたが、本発明は、
このようなものに適用するのみならず、デジタル伝送系
の受信装置であれば、どのようなものに適用してもよ
い。例えば、ＣＳデジタル放送の受信装置やデジタル携
帯電話機等に適用してもよい。

【０１３８】

【発明の効果】本発明にかかる受信装置及び方法では、
搬送波の位相同期処理の際に検出する位相誤差を用い
て、Ｃ／Ｎ比を推定する。このことにより、本発明で
は、簡易な構成で高速に、Ｃ／Ｎを測定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態のＢＳデジタル放送の受信装置のブ
ロック構成図である。

【図２】上記ＢＳデジタル放送の受信装置の復調部のブ
ロック構成図である。

【図３】ＢＳデジタル放送信号のスーパーフレーム構造
を説明するための図である。

【図４】ＢＳデジタル放送信号のフレーム構造を説明す
るための図である。

【図５】上記復調部の同期処理手順を示すフローチャー
トである。

【図６】上記復調部の周波数同期部のブロック構成図で
ある。

【図７】上記周波数同期部の周波数誤差検出回路のブロ
ック構成図である。

【図８】上記周波数同期部のフィルタのブロック構成図
である。

【図９】上記周波数同期部のＮＣＯのブロック構成図で
ある。

【図１０】上記復調部の位相同期部のブロック構成図で
ある。

【図１１】上記位相同期部のＮＣＯのブロック構成図で
ある。

【図１２】Ｃ／Ｎに対する雑音電力（ＮＰ）の関係、及
び、Ｃ／Ｎに対する位相誤差の二乗（Δθ²）の関係に
ついてのシュミレーションを示す図である。

【図１３】上記復調部のＣ／Ｎ比推定部のブロック構成
図である。

【符号の説明】

１０１復調部、１２９第１の複素乗算器、１３０，
２２０，２７０周波数同期部、１３１第２の複素乗
算器、１３２，２９０位相同期部、１３３タイミング
同期部、１３４フレーム同期部、１３７Ｃ／Ｎ比推
定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K004 AA05 FA03 FA05 FA06 FD05 FH08 5K047 AA00 CC08 EE02 HH01 HH03 LL15 MM13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の周波数の搬送波信号に対してデジ
タル直交変調された伝送データを受信する受信装置にお
いて、受信した伝送データのシンボル位相と、本来のシンボル
位相との位相誤差を検出し、検出した位相誤差に基づ
き、上記受信データの搬送波の位相同期処理を行う搬送
波位相同期手段と、位相同期処理時に検出した位相誤差に基づき、Ｃ／Ｎ比
を推定するＣ／Ｎ比推定手段とを備えることを特徴とす
る受信装置。
【請求項２】所定の周波数の搬送波信号に対してデジ
タル直交変調された伝送データを受信する受信方法にお
いて、受信した伝送データのシンボル位相と、本来のシンボル
位相との位相誤差を検出し、検出した位相誤差に基づ
き、上記受信データの搬送波の位相同期処理を行い、位相同期処理時に検出した位相誤差に基づき、Ｃ／Ｎ比
を推定することを特徴とする受信方法。