(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレイヤ信号と第２のレイヤ信号との合計からなる非コヒーレントレイヤード変調信号を受信する装置において、
前記レイヤード変調信号を受信し、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号とを生成する同調器（５００）と、
前記レイヤード同相信号と前記レイヤード直角位相信号とをデジタル化するアナログ−デジタル変換器（５０４）と、
前記デジタル化レイヤード同相信号と前記デジタル化レイヤード直角位相信号とを復号して、下側レイヤ同相信号と下側レイヤ直角位相信号と上側レイヤ同相信号と上側レイヤ直角位相信号とを生成するプロセッサ（５０６）と、
前記下側レイヤ同相信号と前記下側レイヤ直角位相信号とを、下側レイヤ同相アナログ信号と下側レイヤ直角位相アナログ信号とに変換するデジタル−アナログ変換器（５４０）と、
前記下側レイヤ同相アナログ信号と前記下側レイヤ直角位相アナログ信号とを変調して単一レイヤ信号を生成する変調器（５４４）とを具備し、
前記プロセッサは、
前記レイヤード変調信号の送信歪みに対処するように前記上側レイヤ同相信号と前記上側レイヤ直角位相信号とを修正して、理想的な上側レイヤ同相信号と理想的な上側レイヤ直角位相信号とを生成するように構成された変調マップ（５２２）と、
前記デジタル化レイヤード同相信号から、前記理想的な上側レイヤ同相信号を減算して前記下側レイヤ同相信号を生成し、前記デジタル化レイヤード直角位相信号から、前記理想的な上側レイヤ直角位相信号を減算して前記下側レイヤ直角位相信号を生成するように構成された減算器とを備える非コヒーレントレイヤード変調信号を受信する装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記レイヤード同相信号と前記レイヤード直角位相信号とを整合フィルタリングすること（５１０）により前記レイヤード同相信号と前記レイヤード直角位相信号とを復号するように適合されている請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記デジタル化レイヤード同相信号と前記デジタル化レイヤード直角位相信号とを遅延して（５３４，５３６）、前記レイヤード同相信号から前記理想的な上側レイヤ同相信号の減算と前記レイヤード直角位相信号から前記理想的な上側レイヤ直角位相信号の減算とを同期させるようにさらに構成されている請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、
第１の遅延を前記デジタル化レイヤード同相信号と前記デジタル化レイヤード直角位相信号とに適用するように構成された第１の遅延エレメント（５３４）と、
前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード同相信号と前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード直角位相信号と前記修正された上側レイヤ同相信号と前記修正された上側レイヤ直角位相信号とから振幅および位相整合係数を発生させるように構成された振幅および位相整合係数発生器（５２８）と、
前記振幅および位相整合係数を前記修正された上側レイヤ同相信号と前記修正された上側レイヤ直角位相信号とに適用して、前記理想的な上側レイヤ同相信号と前記理想的な上側レイヤ直角位相信号とを発生させるように構成された振幅および位相整合器（５２４）と、
第２の遅延を前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード同相信号と前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード直角位相信号とに適用して、遅延されたデジタル化レイヤード同相信号と遅延されたデジタル化レイヤード直角位相信号とを生成するように構成された第２の遅延エレメント（５３６）とを備える請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記下側レイヤ信号は従来的な信号である請求項１記載の装置。
【請求項６】
第１のレイヤ信号と第２のレイヤ信号との合計からなる非コヒーレントなレイヤード変調信号を受信する方法において、
前記レイヤード変調信号を受信し、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号とを生成するステップ（６００）と、
前記レイヤード同相信号と前記レイヤード直角位相信号とをデジタル化するステップ（６０２）と、
前記デジタル化レイヤード同相信号と前記デジタル化レイヤード直角位相信号とを復号して、下側レイヤ同相信号と下側レイヤ直角位相信号と上側レイヤ同相信号と上側レイヤ直角位相信号とを生成するステップ（６０４）と、
前記下側レイヤ同相信号と前記下側レイヤ直角位相信号とを、下側レイヤ同相アナログ信号と下側レイヤ直角位相アナログ信号とに変換するステップ（６０６）と、
前記下側レイヤ同相アナログ信号と前記下側レイヤ直角位相アナログ信号とを変調して単一レイヤ信号を生成するステップ（６０８）とを含み、
前記復号するステップは、
前記レイヤード変調信号の送信歪みに対処するように前記上側レイヤ同相信号と前記上側レイヤ直角位相信号とを修正して、理想的な上側レイヤ同相信号と理想的な上側レイヤ直角位相信号とを生成するステップと、
前記デジタル化レイヤード同相信号から、前記理想的な上側レイヤ同相信号を減算して前記下側レイヤ同相信号を生成するステップと、
前記デジタル化レイヤード直角位相信号から、前記理想的な上側レイヤ直角位相信号を減算して前記下側レイヤ直角位相信号を生成するステップとを含む非コヒーレントなレイヤード変調信号を受信する方法。
【請求項７】
前記復号するステップは、前記デジタル化レイヤード同相信号と前記デジタル化レイヤード直角位相信号とを遅延して（５３４，５３６）、前記レイヤード同相信号から前記理想的な上側レイヤ同相信号の減算と前記レイヤード直角位相信号から前記理想的な上側レイヤ直角位相信号の減算とを同期させることをさらに含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記復号するステップは、
第１の遅延を前記デジタル化レイヤード同相信号と前記デジタル化レイヤード直角位相信号とに適用するステップと、
前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード同相信号と前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード直角位相信号と前記修正された上側レイヤ同相信号と前記修正された上側レイヤ直角位相信号とから振幅および位相整合係数を発生させるステップと、
前記振幅および位相整合係数を前記修正された上側レイヤ同相信号と前記修正された上側レイヤ直角位相信号とに適用して、前記理想的な上側レイヤ同相信号と前記理想的な上側レイヤ直角位相信号とを発生させるステップと、
第２の遅延を前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード同相信号と前記デジタル化され第１の遅延がなされたレイヤード直角位相信号とに適用して、遅延されたデジタル化レイヤード同相信号と遅延されたデジタル化レイヤード直角位相信号とを生成するステップとを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記下側レイヤ信号は従来的な信号である請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
関連出願のクロスリファレンス
本一部継続出願は、米国特許法第１２０条に基づき、“デジタル信号に対するレイヤード変調”と題され、ＸＸＸＸＸに出願された、米国特許出願第ＸＸＸＸＸ号および、“レイヤード変調信号システムにおけるデュアルレイヤ信号処理”と題され、ＸＸＸＸＸに出願された、米国特許出願第ＸＸＸＸＸ号の優先権を主張する。いずれの出願も参照によりここに取り込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的にデジタル信号を受信するシステムに関し、特に、レイヤード変調をデジタル信号で受信するシステムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
さまざまなデジタル信号通信システムおよびサービスが発展するにつれ、データスループットの増加およびサービスの追加への要求が急速に高まっている。しかしながら、送信機や受信機のような既存の従来的なハードウェアを取り替える必要があるとしたら、旧システムの改良や新しいサービスを実現することはより困難である。新しいシステムおよびサービスは、既存の従来的なハードウェアを利用できる場合に利点がある。ワイヤレス通信の分野においては、電磁スペクトルの限られた利用可能性によりこの原則がさらに強調される。したがって、拡張されたあるいは付加的なデータを単に新しい周波数で送信することは不可能である（あるいは少なくとも実用的ではない）。
【０００４】
スペクトル容量を増加させる従来的な方法は、４相位相変調（ＱＰＳＫ）から８相位相変調（８ＰＳＫ）へ、あるいは１６直角位相振幅変調（１６ＱＡＭ）へというように、より高次の変調に移行することである。残念ながら、ＱＰＳＫ受信機は、８ＰＳＫ信号や１６ＱＡＭ信号を復調することができない。結果として、ＱＰＳＫ受信機を持つ従来的なカスタマは、８ＰＳＫや１６ＱＡＭ変調により送信された任意の信号を引き続き受信するためには、自身の受信機をアップグレードしなければならない。
【０００５】
レイヤード変調は、信号送信システムおよび方法が追加的な周波数帯域を要求することなく、向上され増加したデータスループットに対応できるようにする。レイヤード変調を利用するシステムは、新しい受信機に対して向上され増加したスループット信号を提供する一方で、従来型受信機との互換性を保つことができる。（“デジタル信号に対するレイヤード変調”と題され、２００１年４月２７日に出願された、米国特許出願番号第０９／８４４，４０１号に詳しく説明されているような）より新しいレイヤード変調技術もまた、従来型送信機とは別の発信元からの送信信号をアップグレードできるという固有の利点を提供する。言い換えれば、レイヤード信号は非同期かつ／あるいは非コヒーレントであることができる。
【０００６】
例えば、米国特許第４，０３９，９６１号で見出される受信機システムのようなレイヤード信号に対する関連受信機システムも説明されており、参照によりここに組み込まれる。しかしながら、このような受信機システムはアナログ回路に基づいており、電圧制御発振器により同期されている。さらに、このような受信機システムには限界がある。なぜなら、これらはコヒーレントなレイヤード信号、すなわち同期的に生成された信号を受信するだけのために設計されているからである。
【０００７】
従来型受信機を対応させることは、レイヤード変調を採用して既存のシステムを拡張するときにもまた重要視すべき事項である。レイヤード変調信号の適切な設計によって従来型受信機が信号の従来的なレイヤを受信できるようにすることは可能だが、従来型受信機は新しい信号レイヤにアクセスすることはできない。さらに、新しいレイヤード変調信号を設計する際に従来型受信機を対応させることが常に可能（あるいは好ましい）というわけではないかもしれない。このような場合、従来型受信機は新しいレイヤード変調信号と互換性を持たないようになるだろう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
レイヤード変調信号を受信して処理するシステムおよび方法に対する必要性がある。従来型受信機が、レイヤード信号の全てのレイヤを受信できるようにするためのシステムおよび方法に対する必要性もある。さらに、レイヤード変調信号が従来型受信機と互換していない場合であっても、従来型受信機を動作可能にするシステムおよび方法に対する必要性もある。本発明はこれらの必要性を満足させる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フレキシブルかつ拡張可能な装置を提供する。この装置は、復調機能を実行し、リアルタイムで受信レイヤード変調信号を処理することができる高速論理回路技術によって実現可能である。本発明は、到来信号の高速デジタル化を利用して、それをより高速なデジタル処理用に準備する。本発明は、到来信号が分割され、別個の一体型受信／復号器（ＩＲＤ）に別々に向けられる受信システム構造を可能にする。このシステムは、従来型ＩＲＤとの互換を容易にする。１つの従来型ＩＲＤは、従来的な非レイヤード信号を受信するように、上側変調レイヤを受信するために用いられてもよい。このＩＲＤでは、下側変調レイヤは雑音として無視される。別の従来型ＩＲＤは、前処理された信号を受信し、下側変調信号を取り出して従来型ＩＲＤと互換性のある信号に変換する。
【００１０】
例示的な装置は、レイヤード信号を受信し、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号とをこれより生成する同調器と、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号とをデジタル化するアナログ−デジタル変換器と、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号とを復号して単一レイヤ同相信号と単一レイヤ直角位相信号とを生成するプロセッサと、単一レイヤ同相信号と単一レイヤ直角位相信号とを単一レイヤ同相アナログ信号と単一レイヤ直角位相アナログ信号とに変換するデジタル−アナログ符号器と、単一レイヤ同相アナログ信号と単一レイヤ直角位相アナログ信号とを変調して単一レイヤ信号を生成する変調器とを具備する。
【００１１】
少なくとも１つの信号レイヤがレイヤード信号から従来型受信機によって直接復号できるように、レイヤード信号が従来型受信機と互換性を持つよう設計されていることが好ましい。この装置は、従来型受信機によっても復号可能な単一レイヤ信号を生成する。
【００１２】
高速信号処理を容易にするために、プロセッサは論理回路を具備してもよい。プロセッサによる復号は、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号とを整合フィルタリングさせることから開始してもよい。
【００１３】
１つの実施形態において、プロセッサはレイヤード同相信号およびレイヤード直角位相信号を復調して、これらの信号から上側レイヤ信号を復号する。プロセッサはさらに、理想的な同相上側レイヤ信号と理想的な直角位相上側レイヤ信号とを含む、理想的な雑音フリーの上側レイヤ信号を復号上側レイヤ信号から生成し、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号からそれぞれ理想的な同相上側レイヤ信号と理想的な直角位相上側レイヤ信号とを減算して単一下側レイヤ同相信号と単一下側レイヤ直角位相信号とを生成する。さらに別の実施形態では、レイヤード同相信号およびレイヤード直角位相信号を遅延して、前記減算を同期させる。
【００１４】
他の実施形態では、理想的な上側レイヤを生成することは、理想的な同相上側レイヤ信号と理想的な直角位相上側レイヤ信号とを信号処理することを含む。理想的な上側レイヤ信号を信号処理することには、理想的な同相上側レイヤ信号および理想的な直角位相上側レイヤ信号をパルス形成することを含む、さまざまな要素が含まれる。レイヤードアナログ信号の送信の送信歪みに対処するための信号マッピングは、理想的な同相上側レイヤ信号および理想的な直角位相上側レイヤ信号にも適用することができる。理想的な上側レイヤ信号は、レイヤード信号との振幅および位相整合により処理され、信号の減算結果を向上させることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
全体を通して同一の参照番号が対応する部分を表す図面を参照する。
【００１６】
以下の記述において、この記述の一部をなし、図示によって本発明のいくつかの実施形態を示す添付の図面が参照される。本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態が利用され、構成上の変更がなされてもよいことが理解される。
【００１７】
１．概論
本発明は、従来型の受信機を利用した非コヒーレントな従来型レイヤード変調信号の受信を提供する。信号レイヤは独立して変調および符号化されてもよい。従来型受信機と互換性を持たない信号レイヤが、レイヤード変調復号器において前処理され、互換性のあるフォーマットに変換される。よって、レイヤード変調信号の全てのレイヤは、到来信号を分割し、それを異なる従来型受信機に誘導し、必要に応じて前処理して所要のレイヤを取り出し、それを互換性のあるフォーマットで提示することによって受信する。信号の少なくとも１つのレイヤは、前処理されることなく従来型受信機と互換性を持つことが好ましい。
【００１８】
２．レイヤード信号
図１乃至図３および図４乃至図６は、２レイヤの例におけるＱＰＳＫ信号のフォーマットを示している。図１乃至図３は、レイヤード変調送信における信号レイヤの基本的な関係を示している。図１は、信号地点すなわちシンボル１０２を示す送信信号の上側レイヤ信号の配置１００を示している。図２は、上側レイヤ信号の配置１００に対するシンボル１０４の下側レイヤ信号の配置を示しており、これらのレイヤはコヒーレントである。図３は、上側レイヤの配置に対する下側送信レイヤの下側信号レイヤ１０６を示しており、これらのレイヤは非コヒーレントであってもよい。非コヒーレント送信における２つのレイヤの相対的な変調周波数により、下側レイヤ１０６は上側レイヤの配置１０２を中心にローテートする。経路１０８により説明されるように、上側レイヤ変調周波数により、上側レイヤと下側レイヤの両方が原点を中心にローテートする。
【００１９】
図４乃至図６は、上側レイヤ復調後の、上側送信レイヤに対する下側送信レイヤの信号配置を示している。図４は、上側搬送波回復ループ（ＣＲＬ）前の配置２００を示し、図５は、ＣＲＬ後の配置２０４を示す。この場合、下側レイヤの信号地点はリング２０２である。図６は、ノード１０２に関する受信信号の位相分布を示している。上述のように、相対的な変調周波数によって、下側レイヤの配置は上側レイヤの配置のノードを中心にローテートする。下側レイヤのＣＲＬの後、このローテーションは不要となる。下側レイヤの配置の半径は、その電力レベルによって決定される。リング２０２の厚みは下側レイヤの搬送波対雑音比（ＣＮＲ）によって決定される。
【００２０】
図７は、レイヤード信号を送受信する一般的なシステム３００のブロック図である。別々の送信機３１６Ａ、３１６Ｂが、衛星３０６Ａ、３０６Ｂのような任意の適切なプラットフォーム上に配置されていてよく、これらは本発明の信号の異なるレイヤを非コヒーレントに送信するために使用される。これらの送信機は、同一のプラットフォーム上に配置されていてもよいことに留意すべきである。アップリンク信号は一般的に、１つ以上の送信ステーション３０４からアンテナ３０２を介して各衛星３０６Ａ、３０６Ｂに送信される。レイヤード信号３０８Ａ、３０８Ｂ（ダウンリンク信号）は、衛星用ディッシュのような受信アンテナ３１２、３２０（これらは代替的に１つのアンテナであってもよい）で受信され、これらのアンテナのそれぞれは低雑音ブロック（ＬＮＢ）３１０，３１８（これらも同様に１つのＬＮＢであってもよい）を有している。さらにこれらのアンテナは従来の一体型受信／復号器（ＩＲＤ）３２２に結合されている。レイヤード信号３０８Ａの１つが区別され、従来型ＩＲＤ３２２で直接処理されてもよい。１つのＬＮＢを持つ１つの衛星用ディッシュが、上側および下側レイヤの両方を受信するように使用されてもよいことに留意すべきである。
【００２１】
本発明によって、１つの従来型ＩＲＤ３１４は、レイヤード変調復号器３２４で前処理された受信レイヤード信号３０８Ａ、３０８Ｂを得る。このレイヤード変調復号器３２４は、レイヤード信号３０８Ｂの１つを分離して従来型ＩＲＤ３１４，３２２と互換性を持つフォーマットに変換する。以下に説明する受信機システムで詳細に説明するように、アンテナ３１２，３２０がそれぞれ１つより多い指向性受信ディッシュを具備して、レイヤード信号３０８Ａ、３０８Ｂを別々の衛星から受信することができる点に留意すべきである。
【００２２】
さらに、信号レイヤは非コヒーレントに送信されてもよいので、異なる衛星３０６Ａ，３０６Ｂ、あるいは、地上ベースまたは高々度プラットフォームのような他の適切なプラットフォームを使用して、別個の送信レイヤをいつでも追加することができる。したがって、新規追加信号レイヤを含む任意の合成信号は、新規信号レイヤを無視する従来型受信機と後方互換性を持つ。信号が確実に識別されるために、下側レイヤの合成された信号および雑音レベルは上側レイヤに許容される雑音フロアーと同じか、それより低くなければならない。ここで説明されている本発明を採用している代替受信機システムは、２つより多い信号レイヤを有する信号を復号するよう構成されてもよい。
【００２３】
３．受信機システム
図８は、本発明の方法を示す受信構造のブロック図である。エミュレートされたレイヤード信号４００Ａ、４００Ｂは、受信用ディッシュ４０２Ａ、４０２Ｂによって受信される（代替的に１つのＬＮＢを持つ１つのディッシュで結合されてもよい）。信号４００Ａ、４００Ｂは、それぞれ異なる送信機によって、１つまたは別々の衛星から送信されてもよいが、これらは、例えば１２．５ＧＨｚのような干渉周波数帯域に存在している。受信レイヤード信号４００Ａ、４００Ｂは各々の低雑音ブロック（ＬＮＢ）４０４Ａ、４０４Ｂおよび減衰器４０６Ａ、４０６Ｂを介して誘導される。ＬＮＢ４０４Ａ、４０４Ｂは、受信レイヤード信号４００Ａ、４００Ｂのそれぞれを、例えば９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚのような中間周波数範囲に変換する。レイヤード信号は加算ブロック４０８で、減衰器４０６Ａ、４０６Ｂによって調整された相対的な電力レベルで合成される。
【００２４】
加算ブロック４０８までのレイヤード信号の受信に関する詳細は、本発明の動作に重要なものではなく、１つの例としてのみ示されているものであることに留意しなければならない。さまざまな設計が可能である。例えば、上述のように、レイヤード信号４００Ａ、４００Ｂの両方のために同一の受信用ディッシュが使用されてもよい。同一の入力において２つの許容可能な干渉レイヤード信号を得るという結果のみが求められる。
【００２５】
合成されたレイヤード信号４００Ａ、４００Ｂを分配器４１０で分配して、レイヤード信号をそれぞれの従来型ＩＲＤ４１２Ａ、４１２Ｂに向けることができる。一方の従来型ＩＲＤ４１２Ａは、信号４００Ａ、４００Ｂの上側レイヤ信号を復調および復号し、他のものは雑音として無視する。復号された上側レイヤ信号は表示装置４１４Ａに配信される。他方の従来型ＩＲＤ４１２Ｂは、信号４００Ａ、４００Ｂの下側レイヤ信号が従来型ＩＲＤ４１２Ｂと互換性を持つ信号に変換されるように（かつ、信号４００Ａ、４００Ｂの上側レイヤ信号が効率的にフィルタ除去されるように）、レイヤード変調復号器４１６によって前処理させたレイヤード信号４００Ａ、４００Ｂを得る。その後変換された下側レイヤ信号は、従来型ＩＲＤ４１２Ｂによって復調および復号され、その結果は表示装置４１４Ｂへ配信される。もちろん、代替構造は、別個のＩＲＤ４１２Ａ、４１２Ｂからの信号間で切り換えられる１つの表示装置を採用してもよい。
【００２６】
４．レイヤード変調復号器
図９は、本発明のレイヤード変調復号器４１６のブロック図である。レイヤード変調復号器４１６は、到来レイヤード信号を前処理して下側レイヤ信号を取り出し、前述したように、従来型受信機によって復号可能な信号に変換する。
【００２７】
分配器４１０の後、到来レイヤード信号は同調器５００によって上側同調されて、ベースバンド同相（Ｉ）信号および直角位相（Ｑ）信号に変換される。個々の信号は、デジタル化に備えてローパスフィルタ５０２によってフィルタリングされてもよい。その後信号は、高サンプリングレートかつ十分な分解能で、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５０４によってデジタル化される。デュアルチャネルＡＤＣ５０４または別々のＡＤＣが、個別の同相信号および直角位相信号のために使用されてもよい。その後デジタル化信号はプロセッサ５０６に伝送される。
【００２８】
下側レイヤ信号を取り出すプロセッサ５０６は、論理回路として構成されてもよい。入来するデジタル化同相信号および直角位相信号は、まず２つの経路に分割される。これらは、上側レイヤ信号および、合成レイヤード信号になる。上側レイヤ用の信号経路上で、同相信号および直角位相信号は、まず周波数捕捉ループ５０８を経由して送られる。その後この信号は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）整合フィルタ５１０によってフィルタリングされてもよい。復調器５１２は、搬送波およびタイミング回復ループを使用して信号を復調し、復調されたレイヤード同相信号および直角位相信号を生成する。その後、復調信号は復号器５１４によって復号され、この復号器５１４は、ビタビ復号、デインタリーブ、およびリード−ソロモン（ＲＳ）復号機能を適宜組み込んで、上側レイヤシンボルを正確に決定する。その後、復号された上側レイヤシンボルは、理想的な上側レイヤ信号（すなわち、下側レイヤ信号の雑音および／または干渉なく送信される上側レイヤ信号）を生成するために、符号器５１６に加えられる。符号化された信号は、同相信号および直角位相信号の成分として再び発生する。理想的な上側レイヤを生成するために、これらの信号に対してさまざまな信号処理技術が利用されてもよい。
【００２９】
理想的な上側レイヤ信号はＦＩＲ整合フィルタ５１８によりフィルタリングされてもよい。送信の特性（増幅器の非線形性など）が信号マップ５２０によって対処されてもよく、このマップには、振幅変調対振幅変調（ＡＭ／ＡＭ）マップおよび／または振幅変調対位相変調（ＡＭ／ＰＭ）マップ等がある。これらの信号マップ５２０は、衛星の送信特性の変化に対処するために更新されてもよい。これらの信号マップ５２０は符号化された信号に適用され（５２２）、上側レイヤ信号のダウンリンク送信をシミュレートする。同様に、送信特性が対処された後、付加的なＦＩＲ整合フィルタ５２６が適用されてもよい（５２２）。さらに、上側レイヤの振幅および位相整合機能５２８は、復調レイヤード信号および理想的な復元上側レイヤ信号によって駆動されており、整合係数を発生させるためにも用いられる。この整合係数は復元上側レイヤ信号に適用され（５２４）、最後に信号を減算する際に最大に消去されるように、レイヤード信号と比較して復元上側レイヤ信号が適切に大きさで調整され、かつ位相がローテートされることを確実にする。
【００３０】
最後に、上側信号用の理想的な復元された同相信号および直角位相信号は、減算器５３８において、復調器により生成されるレイヤード同相信号およびレイヤード直角位相信号から減算される。タイミングおよび位相の補償機能５３２は、復調器５１２からの情報を利用して、プロセッサ５０６に入る第２のレイヤード経路に適用される。固定された遅延５３４を第２のレイヤード信号経路に加えて、適切な遅延を決定し、レイヤード信号と理想的な信号を整列して整合係数５２８を発生させてもよい。遅延レイヤード信号は分配され、１つの経路では、整合係数５２８を発生させる前にＦＩＲ整合フィルタ５３０がその信号に適用されてもよい。第２の遅延レイヤード信号経路は再び遅延され（５３６）、減算５３８のために理想的な上側レイヤ信号と適切に整列される。減算の結果は、下側レイヤの同相信号および直角位相信号である。
【００３１】
下側レイヤの同相信号および直角位相信号は、減算器５３８から出力され、まずデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）５４０でアナログ信号に変換される。ＤＡＣは本来前もってデジタル化されているものを逆にするものであるから、同一のサンプリングレートおよび分解能を用いることができる。これに続いて、アナログ形態信号は、ローパスフィルタ５４２によってフィルタリングされ、変調器５４４（例えば、ＱＰＳＫ変調器）に送られて、従来的な受信機が復号できるフォーマットで、プロセッサ４１６の出力として下側レイヤ信号を生成することができる。
【００３２】
図１０は、本発明にしたがったレイヤード変調復号の方法を示す。ブロック６００で、レイヤード信号が受信され、レイヤード同相信号およびレイヤード直角位相信号がこれより生成される。次に、レイヤード同相信号およびレイヤード直角位相信号はブロック６０２でデジタル化される。ブロック６０４で、レイヤード同相信号とレイヤード直角位相信号は復号されて単一レイヤ同相信号および単一レイヤ直角位相信号を生成する。その後ブロック６０６で、単一レイヤ同相信号および単一レイヤ直角位相信号は、単一レイヤ同相アナログ信号および単一レイヤ直角位相アナログ信号に変換される。最後に、ブロック６０８で、単一レイヤ同相アナログ信号および単一レイヤ直角位相アナログ信号は変調されて単一のレイヤ信号が生成される。
【００３３】
おわりに
本発明の好ましい実施形態を含む以上の記述は、例示および説明の目的で提示されたものである。開示されている正確な形態で尽くされていることを意図するものでも、あるいは本発明をこの正確な形態に限定することを意図するものでもない。上述の教示に関してさまざまな修正および変更が可能である。本発明の範囲はこの詳細な説明によって限定されるのではなく、むしろここに添付されたクレームによって限定されるよう意図される。上記の詳細な説明、例、およびデータは、本発明の製造および使用の完全な説明を提供する。本発明の範囲から逸脱することなく本発明の多くの実施形態がなされるため、本発明は以下に付されたクレーム中に存在する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、レイヤード変調送信における信号レイヤの関係を示す。
【図２】図２は、レイヤード変調送信における信号レイヤの関係を示す。
【図３】図３は、レイヤード変調送信における信号レイヤの関係を示す。
【図４】図４は、第１の送信レイヤに対する非コヒーレントな第２の送信レイヤの信号の配置を示す。
【図５】図５は、第１の送信レイヤに対する非コヒーレントな第２の送信レイヤの信号の配置を示す。
【図６】図６は、第１の送信レイヤに対する非コヒーレントな第２の送信レイヤの信号の配置を示す。
【図７】図７は、本発明の受信機に対する一般的な送信システムに関するブロック図である。
【図８】図８は、本発明の受信構造のブロック図である。
【図９】図９は、本発明のレイヤード変調復号器のブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明にしたがったレイヤード変調復号の方法である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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