JP3514686B2 - デジタル衛星放送受信機 - Google Patents
デジタル衛星放送受信機Info
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Description
信機に関し、さらに詳細にはサイトダイバーシティに基
づく放送を受信するデジタル衛星放送受信機に関する。
方のアップリンク放送局周辺が降雨等により回線確保が
不可能になることが予想される場合、他のアップリンク
放送局による運用に切り換えるサイトダイバーシティが
採用される。このサイトダイバーシティにおいて、アッ
プリンク放送局の切り換えによる映像、音声にとぎれが
生ずる等の影響を可能な限り最小にすることが望まし
い。
リンク放送局から他のアップリンク放送局による運用に
切り換えることをサイトの切り換えと記す。
れているサイトダイバーシティ方法は、可能な限り切り
換えによる映像、音声にとぎれが生じないようにするべ
くサイトの切り換えのときにデジタル衛星放送受信機で
生ずるフリーズおよびミュートを可能な限り目立たない
ようにするために、サイトの切り換えをスーパーフレー
ム内で行うことが提案されている。
報中における図5(a)に示す拡張領域(1〜4ビッ
ト)を利用して、そのビット4にサイトダイバーシティ
実施スーパーフレーム指示のビットを立て(ビット4=
1)、ビットが立ってから、図5(b)に示すようにN
(N=16)スーパーフレーム後のスーパーフレーム内
でサイトダイバーシティを実施し、サイトダイバーシテ
ィを実施後、M(M=0)スーパーフレームでビット4
のビットを下ろす(ビット4=0)ようにされる。
く、デジタル衛星放送受信機の復調部では、図6に示す
ように、変調方式識別信号(A1、A0)に基づく変調
方式に対応してキャリア再生用位相誤差テーブル8から
選択されたキャリア再生用位相誤差テーブルによって、
検波されたベースバンド信号に対する受信位相誤差に基
づく位相誤差電圧を求め、位相誤差電圧をデジタルフィ
ルタからなるキャリアフィルタ9Aに供給し、キャリア
フィルタ9Aからの出力をAFC回路10に供給して累
積加算し、累積加算値により数値制御発振器11の発振
周波数を制御し、数値制御発振器11からの出力を再生
キャリアとして演算回路1に供給して再生キャリアと演
算回路1に入力される準同期検波された信号であるベー
スバンド信号I、Qとを乗算することにより準同期検波
出力の復調が行われる。
ルオフフィルタ2で帯域制限し、帯域制限された検波出
力からフレーム同期回路31においてフレーム同期パタ
ーンW1を検出してTMCC情報を抽出し、抽出したT
MCC情報をTMCCデコーダ32に供給してデコード
し、抽出されたTMCC情報をサイトダイバーシティ制
御回路33に供給して、サイトダイバーシティ制御回路
33において前記拡張領域におけるビット4に基づいて
サイトダイバーシティの実行指示がなされているか否か
を検出する。
ていると検出したらサイトダイバーシティ制御回路33
において、スーパーフレームを検出する毎にN値のカウ
ントダウンを行い、N値が0、すなわちN=0になるス
ーパーフレームに達したとき実行指示信号をフレーム同
期回路31に供給し、この実行指示信号を受けたフレー
ム同期回路31では、実行指示信号にしたがいフレーム
同期パターンW1が検出されるまで検出を行い、検出さ
れたらフレーム同期パターンW1により再同期を行う。
れている上記したサイトダイバーシティ方法によるとき
は、スーパーフレーム内のどこかでサイトの切り換えが
行われることになって、スーパーフレーム内のどこでサ
イトの切り換えが行われるかが不明であるという問題点
がある。
局との間における互いのキャリア周波数のずれやクロッ
ク位相のずれなどが想定され、さらにフレーム周期のず
れ、例えば切り換え前後において5msec程度のずれ
などが想定され、このずれにより映像が乱れたり、音声
が途絶えたりするという問題点が生ずる。
換えはスーパーフレーム内の何処かで切り替わり、この
切り替わりの瞬間に、キャリア周波数、クロック位相、
フレーム周期等がずれることにより、デジタル衛星放送
受信機では一旦システムロックが外れ、再同期を行わな
ければならない。スーパーフレーム中の何処で切り替わ
るかは1スーパーフレーム内では不定のため、再同期は
少なくとも次のスーパーフレームでシステムロックを行
うことになり、これが最短の期間となる。
ーパーフレーム内のデータは再生をすることはできなく
なり、デジタル衛星放送受信機において例えば映像デー
タにエラーが発生し、映像が乱れ、音声が途絶えたりす
るという問題点が生ずる。
再同期ができるデジタル衛星放送受信機を提供すること
を目的とする。
るデジタル衛星放送受信機は、サイトダイバーシティ実
行指示時から予め定めた数あとのスーパーフレームを検
出し、検出したスーパーフレーム中において最終スロッ
トがダミーデータであるフレームにおけるダミーデータ
を検出して、検出したダミーデータ直後のフレーム中の
フレーム同期パターン区間においてキャリア再生のため
に8PSK変調信号の受信方式とし、該フレーム同期パ
ターン区間において絶対相化を行なうと共に、キャリア
再生ループのループゲインを高速捕捉用のゲインに設定
してキャリア再生を行なった後、キャリア再生ループの
ループゲインを通常受信時のゲインに設定することを特
徴とする。
送受信機によれば、サイトの切り換えが行われるダミー
データに続くフレーム同期パターン区間キャリア再生の
ために8PSK変調方式の受信とされ、キャリア再生ル
ープのループゲインが高速捕捉用のゲインに設定される
ために、キャリア再生が素早く行われ、サイトの切り換
えが行われるダミーデータに続くフレーム同期パターン
によって同期が取られて、再同期が最短の時期に行え
て、映像データにエラーが発生することはなく映像が乱
れることもなく、音切れなども生じない。
送受信機は、請求項1記載のデジタル衛星放送受信機に
おいて、キャリア再生ループのゲインが通常受信時のゲ
インに設定されたときからTMCC情報に基づく変調信
号の受信方式別の受信をすることを特徴とする。
送受信機によれば、キャリア再生ループのゲインが通常
受信時のゲインに設定されたときからTMCC情報に基
づく変調信号の受信方式別の受信、すなわち通常の受信
状態に戻されることになる。
星放送受信機を実施の形態によって説明する。
ジタル衛星放送受信機の復調部の構成を示すブロック図
である。
星放送受信機の説明に先だって出願人が提案しているサ
イトの切り換えについて説明する。
1スーパーフレームの構成を示す模式図である。
は図3(a)に示すように8フレームから構成され、各
フレームは図3(b)に例示するようにフレーム同期パ
ターンW1、TMCC(伝送多重構成制御)情報、スー
パーフレーム中の先頭フレームか否かを識別するための
フレーム識別用同期パターンW2またはW3、主信号、
基準バースト信号、主信号、バースト信号、…、主信
号、バースト信号から構成されている。スーパーフレー
ム中の先頭フレームにはフレーム識別用同期パターンW
2が、2〜8フレームにはフレーム識別用同期パターン
W3が使用されている。なお、図3(b)では第2番目
のフレームを示している。
K、QPSKまたはBPSKであり、フレーム同期パタ
ーンW1、フレーム識別用同期パターンW2、W3、T
MCC情報および基準バースト信号はBPSKであり、
フレーム同期パターンW1、フレーム識別用同期パター
ンW2、W3は各32シンボル(固定ビットの20シン
ボルを含む)、TMCC情報は128シンボル、主信号
は203シンボル、バーストは4シンボルである。ま
た、1フレームは39936シンボルで構成されてい
る。
放送局を切り換えたい場合、TMCC情報中の送受信制
御情報中における図5に示す拡張領域のビット4にビッ
トを立て、拡張領域のビット4にビットが立ったときか
ら、すなわちサイト切り換え実行指示信号を受けたとき
からスーパーフレームを16回計数したときのスーパー
フレーム中においてサイトの切り換えが行われる。
切り換えは、最終スロットがダミーデータであるフレー
ムをサイトの切り換えが行われるスーパーフレーム中か
ら検出し、最終スロットがダミーデータであると検出さ
れたフレームの最終スロットにおいてサイトの切り換え
を行うと共に、TMCC情報中の送受信制御情報中にお
ける図5(a)の(xxx)で示す拡張領域のビット3
からビット1の3ビットを利用してサイトの切り換えを
行ったフレームを指示することによって、TMCC情報
中にサイトの切り換えが行われたフレーム情報を含め
る。
レームの情報を、TMCC情報中の送受信制御情報中に
おける図3に示す拡張領域のビット3からビット1に代
わって、TMCC情報中の拡張情報中の拡張領域におけ
る3ビットを用いてTMCC情報中に含めるようにして
もよい。
号化率)と有効スロット数/伝送スロット数とは図4
(a)に示す如くである。ここで、伝送スロットは伝送
するための最小スロット数であり、有効スロットは伝送
スロットの内情報伝送可能なスロット数を示す。
スロット番号1からスロット番号46までがTC8PS
K変調信号の伝送に対するものであり、スロット番号4
7がQPSK(1/2)変調信号の伝送に対するもので
あるときは図4(b)に示す如くであり、スロット番号
1からスロット番号44までがTC8PSK変調信号の
伝送に対するものであり、スロット番号45からスロッ
ト番号48がBPSK(1/2)変調信号の伝送に対す
るものであるときは図4(c)に示す如くであり、スロ
ット番号1からスロット番号44までがTC8PSK変
調信号の伝送に対するものであり、スロット番号45か
らスロット番号46およびスロット番号47からスロッ
ト番号48がQPSK(1/2)変調信号の伝送に対す
るものであるときは図4(d)に示す如くである。
がTC8PSK変調信号の場合は最終スロットはスロッ
ト番号48であり、図4(b)、図4(c)、図4
(d)において、それぞれ最後スロットは図4(b)の
場合はスロット番号47であり、図4(c)の場合はス
ロット番号45であり、図4(d)の場合はスロット番
号47である。この最終スロットがダミーデータの場
合、すなわち、全てがTC8PSK変調信号の場合はダ
ミーデータであるスロット番号48を含むフレームが検
出され、該フレームの最終スロットでサイトの切り換え
が行われ、図4(b)の場合はこのスロット番号47を
含むフレームが検出され、該フレームの最終スロットで
サイトの切り換えが行われ、図4(c)の場合はこのス
ロット番号45を含むフレームが検出され、該フレーム
の最終スロットでサイトの切り換えが行われ、図4
(d)の場合はこのスロット番号47を含むフレームが
検出され、該フレームの最終スロットでサイトの切り換
えが行われる。
部に戻って説明する。
部において、ベースバンド信号I、Qに数値制御発振器
11から出力される直交する再生キャリアが演算回路1
において乗算されて、ベースバンド信号I、Qが復調さ
れる。復調されたベースバンド信号I、Qはロールオフ
フィルタ2に供給されて帯域制限される。
ベースバンド信号I、Qは絶対位相計算回路6およびリ
マッパ回路7に供給される。絶対位相計算回路6におい
てフレーム同期パターンW1の受信位相に基づくベース
バンド信号I、Qの信号点配置と送信側のそれとの差に
基づく位相差信号が求められ、リマッパ回路7は絶対位
相計算回路6によって求めた位相差信号を受けてリマッ
パ回路7によってベースバンド信号I、Qの信号点配置
が位相差信号に応じて位相回転させることにより、受信
ベースバンド信号I、Qの信号点配置が送信側のそれと
同一にさせられる。リマッパ回路7を介したベースバン
ド信号I、Qは、キャリア再生用位相誤差テーブル8に
供給される。
されたベースバンド信号I、Qはフレーム同期検出回路
3に供給され、フレーム同期検出回路3においてフレー
ム同期パターンW1が検出され、送信側のフレーム同期
パターンW1と一致して同期がとれたと判別されたと
き、TMCC情報中から生成された図3(c)および図
3(d)に示す信号A1、A0が絶対位相計算回路6お
よびキャリア再生用位相誤差テーブル8へ送出される。
きは主信号の変調方式が8PSK変調方式であり、信号
A1が低電位で、かつ信号A0が高電位のときは主信号
の変調方式がQPSK変調方式であり、信号A1が高電
位で、かつ信号A0が低電位のときは主信号の変調方式
がBPSK変調方式であり、信号A1、A0が共に高電
位のときはバースト信号であると識別する変調方式識別
信号として作用し、絶対位相計算回路6および後記のキ
ャリア再生用位相誤差テーブル8に主信号の変調方式識
別信号として供給される。
路6ではフレーム同期パターンW1の受信位相に基づき
位相差信号が求められてリマッパ回路7に出力されて、
リマッパ回路7においてベースバンド信号I、Qは位相
差信号に基づく角度回転させられて送信側の位相と同一
にされる。
致させられたベースバンド信号I、Qはキャリア再生用
位相誤差テーブル8に供給される。キャリア再生用位相
誤差テーブル8では信号A1、A0に基づいて識別され
た変調方式に対応する位相誤差テーブルが参照されて、
主信号の変調方式に基づき参照された位相誤差テーブル
からベースバンド信号I、Qの位相誤差に基づく位相誤
差電圧がキャリア再生用位相誤差テーブル8から出力さ
れる。
み出された位相誤差電圧はローパスフィルタからなるキ
ャリア再生用のループフィルタを形成するデジタルフィ
ルタ9を介してAFC回路10に供給されてその低域成
分が取り出され、AFC回路10においてデジタルフィ
ルタ9を介した位相誤差電圧が順次累積加算される。
算出力は数値制御発振器11に供給されて、累積加算値
に基づく周波数の正負の正弦波データおよび正負の余弦
波データが出力される。ここで、累積加算時点の出力に
より数値制御発振器11の発振周波数が変更されて、キ
ャリア再生が行われる。ここで数値制御発振器11の発
振周波数が変更されていく意味においてAFCと類似で
あり、AFC回路10と記している。
から出力される正の正弦波データはベースバンド信号I
と乗算され、負の余弦波データはベースバンド信号Qと
乗算され、この乗算結果が加算されてベースバンド信号
Qとして出力される。また、同様に、正の余弦波データ
はベースバンド信号Iと乗算され、負の正弦波データは
ベースバンド信号Qと乗算され、この乗算結果が加算さ
れてベースバンド信号Iとして出力される。このように
演算回路1において復調される。
されたベースバンド信号I、Qを受けたフレーム同期検
出回路3では、供給されたベースバンド信号I、Qから
フレーム同期パターンW1、フレーム識別用同期パター
ンW2(W3)およびTMCC情報が検出される。検出
されたTMCC情報はTMCCデコーダ4に送出され
て、TMCCデコーダにおいてデコードされ、かつ保持
される。
中の拡張領域におけるビット4によってサイトダイバー
シティ実行指示がなされていることを検出したとき、サ
イトダイバーシティ制御回路5において前記N値がスー
パフレーム検出毎にカウントダウンされてN=0になる
スーパーフレームになると、サイトダイバーシティ制御
回路5から実行指示信号がフレーム同期検出回路3およ
びデジタルフィルタ9に送出される。
行指示信号を受けたフレーム同期検出回路3では、N=
0となったスーパーフレームの予め定められたフレーム
の最終ダミーデータに続くフレームのフレーム同期パタ
ーンW1の期間、8PSK変調方式のときにおける変調
識別信号を絶対位相計算回路6およびキャリア再生用位
相誤差テーブル8に送出する。サイトダイバーシティ制
御回路5からの実行指示信号を受けたデジタルフィルタ
9では、N=0となったスーパーフレームの予め定めら
れたフレームの最終ダミーデータに続くフレームのフレ
ーム同期パターンW1が検出されるまで、同期維持のた
めの設定から例えばループゲインを上げるなど高速捕捉
用のパラメータに設定が変更される。
ル衛星放送受信機における作用について、図2のフロー
チャートに基づいて説明する。
おける送受信制御情報の拡張領域のビット4にビットが
立ったか否かをスーパーフレーム毎に検知してサイトの
切り換え指示が検出されたか否かがチェックされる(ス
テップS1)。サイトの切り換え指示がなされたと判別
されたときは、TMCC情報を正常に受信しているなら
そのTMCC情報が保持される。通常受信のときは正常
に受信している状態であり、TMCC情報は保持される
ことになる。
指示がされたと判別されたときは、サイトダイバーシテ
ィが行われるフレームの位置が検出されて(ステップS
2)、検出されたフレーム毎にカウントダウンされて、
前記N値がN=0に達するまでステップS2から繰り返
してN=0に達するのを待つ(ステップS3)。
ィが行われるフレーム位置は、前記したようにTMCC
情報中の送受信制御情報におけるビット3からビット1
の情報によって、またはTMCC情報中の拡張情報中に
おける拡張領域における3ビットの情報によって検出さ
れ、スーパフレーム中のこのフレーム位置が検出される
毎にN=0までカウントダウンされる。
別されると、N=0になったときのフレームの最終スロ
ットにおいて、キャリア再生のみが8PSK変調信号の
受信方式に設定され、フレーム同期状態がリセットされ
る(ステップS4)。
定する理由は次の如くである。サイトダイバーシティを
行った場合、変調波について想定されることは周波数の
ずれと位相のずれである。周波数のずれは送信設備の性
能で決まり、約1kHz内程度であることが判ってい
る。これに対して位相のずれは不定である。しかるに、
復調部の復調動作としては、数十シンボル内でキャリア
の再生を考えると位相ずれを最小に押さえて、周波数ず
れを早く消去したい。このために、BPSK変調区間を
BPSK変調信号の受信方式として受信するよりも、収
束点の多い8SK変調信号の受信方式としたほうが位相
ずれは最小で収まる。このためにステップS4では8P
SK変調信号の受信方式に設定するのである。
期検出回路3において行われる。フレーム同期検出回路
3では、フレーム同期中は周期的なフレーム同期パター
ンの確認であるが、フレーム同期のリセット後は同期パ
ターンの検出が行なわれことになる。
リセットに続いて、デジタルフィルタ9におけるキャリ
ア再生のループパラメータが高速捕捉用に設定される。
通常はデジタルフィルタ9のゲインを大きくすることに
よって高速捕捉、すなわち高速にロックするようにな
る。次に、ステップS3において検出されたフレームの
最終ダミーデータに続くフレームのフレーム同期パター
ンW1が検出されるのを待つ(ステップS5)。
ーンW1が検出されると、フレーム同期パターンW1の
区間における絶対位相化がなされ(ステップS6)、絶
対位相化がなされると、続いて通常の受信に戻される。
すなわち、残りのTMCC区間がBPSK変調方式のデ
ータ受信方式にされて、デジタルフィルタ9におけるル
ープゲインの設定が高速捕捉用の設定から通常受信用に
設定され、キャリア再生が主信号の変調方式別の受信に
変更される。
に変更され、TMCC情報が正常に受信されるのを待っ
て、通常受信状態となる。すなわち、キャリア再生ルー
プのゲインが通常受信時のゲインに設定されたときから
TMCC情報に基づく変調方式別の受信がなされる。な
お、TMCC情報が正常に受信されたか否かは、TMC
C情報に加えられている外符号としてのリードソロモン
誤り訂正符号による誤り訂正が正常に終了したことによ
って判別される。
かかるデジタル衛星放送受信機によれば、TMCC情報
からサイトダイバーシティにおいてサイトの切り換えが
行われるスーパーフレームの情報と、TMCC情報中の
送受信制御情報中の拡張領域におけるフレーム情報、ま
たは拡張情報中の拡張領域におけるフレーム情報からサ
イトが切り換えられるフレームの番号(0〜7)とが取
得される。
情報を受けてそのフレームの最終スロットである48ス
ロット目の次に必ずフレーム同期パターンW1が存在す
るため、このフレーム同期パターンW1において再同期
をすることができる。したがって、サイトの切り換えが
行われるフレームの最終スロットのみが正常に受信でき
ないだけとなって、画像の乱れや音声の途切れは最小限
に抑えられる。
化し圧縮することによって生ずるレートのバラツキをデ
ジタル衛星放送のようなレートが固定されたシステムで
のレート調整を行うためのものであり、受信機側で正し
く復号されなくても、放送内容の復号には影響を与える
ことはない。
星放送受信機によれば、サイトの切り換えが行われるス
ーパーフレーム中の予め定めたフレームにおける最終の
ダミーデータに続くフレーム同期パターンによって同期
が取られて、再同期が最短の時期に行え、映像が乱れる
こともなく、音切れなども生じないという効果が得られ
る。
受信機によれば、サイトの切り換えが行われた直後のフ
レーム同期パターン区間、8PSK変調信号の受信方式
としてキャリア再生を開始し、そのフレーム同期パター
ン区間で絶対位相を判定し、その直後のTMCC区間は
通常のBPSK変調信号の受信方式としてキャリア再生
を行うことで、フレーム同期パターン、TMCC情報お
よびフレーム識別用同期パターンの192シンボルしか
ない区間でのキャリア再生(受信点への収束動作)が高
速かつ安定に行える。
送受信機の復調部の構成を示すブロック図である。
送受信機の復調部の作用の説明に供するフローチャート
である。
よびフレームの説明図である。
との割付を示す説明図である。
めのTMCC情報区間の運用の説明図である。
ロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】サイトダイバーシティ実行指示時から予め
定めた数あとのスーパーフレームを検出し、検出したス
ーパーフレーム中において最終スロットがダミーデータ
であるフレームにおけるダミーデータを検出して、検出
したダミーデータ直後のフレーム中のフレーム同期パタ
ーン区間においてキャリア再生のために8PSK変調信
号の受信方式とし、該フレーム同期パターン区間におい
て絶対相化を行なうと共に、キャリア再生ループのルー
プゲインを高速捕捉用のゲインに設定してキャリア再生
を行なった後、キャリア再生ループのループゲインを通
常受信時のゲインに設定することを特徴とするデジタル
衛星放送受信機。 - 【請求項2】請求項1記載のデジタル衛星放送受信機に
おいて、キャリア再生ループのゲインが通常受信時のゲ
インに設定されたときからTMCC情報に基づく変調信
号の受信方式別の受信をすることを特徴とするデジタル
衛星放送受信機。
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JP6908350B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2021-07-28 | 日本電気株式会社 | 信号構成装置、信号構成システム、信号構成方法、および信号構成用プログラム |
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