(57)【要約】【課題】短時間でチャンネルをサーチすることができるチャンネルサーチ装置を提供することを課題とする。【解決手段】搬送波周波数設定値を基にＰＳＫ変調信号を準同期直交検波して得られるＩ軸信号及びＱ軸信号を出力する準同期直交検波手段（１０１）と、シンボルレート設定値の誤差を補正しながらＩ軸信号及びＱ軸信号を再生出力するタイミング再生手段（１０３）と、Ｉ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段（１０５）とを有するチャンネルサーチ装置が提供される。搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を変化させながら上記のばらつきをモニタし、ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する。【選択図】　　　　図１
2004129008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＳＫ変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記ＰＳＫ変調信号を準同期直交検波して得られるＩ軸信号及びＱ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記Ｉ軸信号、前記Ｑ軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及び前記Ｑ軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号を入力し、前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつきをモニタし、前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。
【請求項２】
さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のＩ軸信号及びＱ軸信号を再生する請求項１記載のチャンネルサーチ装置。
【請求項３】
前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する請求項１記載のチャンネルサーチ装置。
【請求項４】
さらに、前記タイミング再生手段が出力するＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記ＰＳＫ変調信号の入力を増幅する請求項１記載のチャンネルサーチ装置。
【請求項５】
さらに、前記タイミング再生手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段とを有し、
前記判断手段は、前記判断の後、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する請求項１記載のチャンネルサーチ装置。
【請求項６】
前記キャリア再生手段は、イネーブル信号が入力されると、前記タイミング再生手段により出力されたＩ軸信号及びＱ軸信号の位相誤差を補正して出力し、イネーブル信号が入力されなければ、前記タイミング再生手段により出力されたＩ軸信号及びＱ軸信号をそのまま出力し、
前記ばらつき検出手段は、前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差の絶対値を積分し、
前記判断手段は、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する請求項５記載のチャンネルサーチ装置。
【請求項７】
ＰＳＫ変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記ＰＳＫ変調信号を準同期直交検波して得られるＩ軸信号及びＱ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記Ｉ軸信号、前記Ｑ軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及び前記Ｑ軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差を出力する振幅比較手段と、
前記振幅比較手段の出力の正負値を積分することにより、前記準同期直交検波手段に入力されるＰＳＫ変調信号を増幅するための利得制御信号を生成する利得制御手段と、
前記振幅比較手段の出力の絶対値を積分することにより、前記シンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段と、
前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記シンボルレート設定値を変化させる際の変化量をそのシンボルレート設定値に応じて変化させる請求項１記載のチャンネルサーチ装置。
【請求項９】
前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値を変化させる際の変化量をシンボルレート設定値に応じて変化させる請求項１記載のチャンネルサーチ装置。
【請求項１０】
前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段が検出するばらつき値をモニタする周期をシンボルレート設定値に応じて設定する請求項１記載のチャンネルサーチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャンネルサーチ装置に関し、特にデジタル衛星放送などで使用されるｎ相ＰＳＫ（ｐｈａｓｅ　ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）変調信号内のチャンネルをサーチするチャンネルサーチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、ＰＳＫ変調信号内のチャンネル分布の例を示す。第１のチャンネルＣＨ１は、搬送波周波数がｆ１［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ１［ｂａｕｄ］である。第２のチャンネルＣＨ２は、搬送波周波数がｆ２［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ２［ｂａｕｄ］である。第３のチャンネルＣＨ３は、搬送波周波数がｆ３［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ３［ｂａｕｄ］である。第４のチャンネルＣＨ４は、搬送波周波数がｆ４［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ４［ｂａｕｄ］である。
【０００３】
ＰＳＫ変調信号を復調するには、各チャンネルに応じた搬送波周波数及びシンボルレートを設定する必要がある。例えば、図１２のように４つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が入力されることが予め分かっている場合には、図１３のようにチャンネル情報（搬送波周波数及びシンボルレート）を予めＰＳＫ変調器に組み込んでおけば、チャンネル設定後のチャンネル選局動作がスムーズに行われる。
【０００４】
図１４は、従来技術によるＰＳＫ復調器（チャンネルサーチ装置）の構成を示す。準同期直交検波手段１４０１は、増幅器１４１１、乗算器１４１２Ｉ，１４１２Ｑ、ローパスフィルタ１４１３Ｉ，１４１３Ｑ、発振器１４１４、及び９０度位相シフト器１４１５を有する。増幅器１４１１は、利得制御手段１４０４が出力する利得制御信号ＡＢに応じて、ＰＳＫ変調信号ＩＮを増幅し、乗算器１４１２Ｉ及び１４１２Ｑに出力する。発振器１４１４は、搬送波周波数設定値ｆＲＦに応じコサイン波を生成し、乗算器１４１２Ｉに出力する。ここで、搬送波周波数設定値ｆＲＦは、例えばチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が選局されれば、それぞれ周波数ｆ１〜ｆ４に設定される。９０度位相シフト器１４１５は、発振器１４１４が生成するコサイン波を９０度位相シフトし、サイン波を乗算器１４１２Ｑに出力する。
【０００５】
乗算器１４１２Ｉは、ＰＳＫ変調信号とサイン波を乗算する。ＰＳＫ変調信号ＩＮは、次式で表される。
ＩＮ＝Ｉｃｏｓωｔ＋Ｑｓｉｎωｔ
ローパスフィルタ１４１３Ｉは、乗算器１４１２Ｉの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、Ｉ軸信号ＩＡを出力する。
【０００６】
乗算器１４１２Ｑは、ＰＳＫ変調信号とコサイン波を乗算する。ローパスフィルタ１４１３Ｑは、乗算器１４１２Ｑの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、Ｑ軸信号ＱＡを出力する。
【０００７】
準同期直交検波手段１４０１は、ＰＳＫ変調信号を準同期直交検波し、Ｉ軸信号ＩＡ及びＱ軸信号ＱＡを出力する。図１５（Ａ）は、４相ＰＳＫ変調信号のＩ軸信号及びＱ軸信号を示す。４相ＰＳＫ変調では、基準円上に４個の状態を取りうる。図１５（Ｂ）は、２相ＰＳＫ変調信号のＩ軸信号及びＱ軸信号を示し、基準円上に２個の状態を取りうる。図１５（Ｃ）は、８相ＰＳＫ変調信号のＩ軸信号及びＱ軸信号を示し、基準円上に８個の状態を取りうる。
【０００８】
Ａ／Ｄ変換器１４０２Ｉは、アナログ形式のＩ軸信号ＩＡをデジタル形式のＩ軸信号ＩＤに変換する。Ａ／Ｄ変換器１４０２Ｑは、アナログ形式のＱ軸信号ＱＡをデジタル形式のＱ軸信号ＱＤに変換する。
【０００９】
タイミング再生手段１４０３は、シンボルレートＳＲの誤差を補正しながらＩ軸信号ＩＤ及びＱ軸信号ＱＤを再生し、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１を出力すると共に、シンボルレートＳＲのずれ量ΔＳｅｒｒを検出して出力する。ここで、シンボルレートＳＲは、例えばチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が選局されれば、それぞれシンボルレートＳ１〜Ｓ４に設定される。
【００１０】
利得制御手段１４０４は、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１からなるシンボルの振幅と基準振幅とを比較して、その差分に応じた利得制御信号ＡＢを出力する。増幅器１４１１は、利得制御信号ＡＢに応じて、ＰＳＫ変調信号ＩＮを増幅する。
【００１１】
キャリア再生手段１４０５は、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１からなるシンボルの位相ずれの補正を行い、Ｉ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２を出力すると共に、搬送波周波数ｆＲＦのずれ量Δｆｅｒｒを出力する。
【００１２】
エラー訂正手段１４０６は、Ｉ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２からなるシンボルのエラー訂正を行い、復調信号ＳＩＧを出力する。
【００１３】
同期検出手段１４０７は、復調信号ＳＩＧのデータ列からユニークワードの検出を行い、一定周期でユニークワードが検出できた場合に、同期信号ＳＹＮＣとしてハイレベルを出力し、検出できなかった場合にはローレベルを出力する。
【００１４】
図１４のＰＳＫ復調器は、ＳＴＢ（Ｓｅｔ　Ｔｏｐ　Ｂｏｘ）などのシステムに組み込まれる。各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４を選局するには、上記の搬送波周波数ｆＲＦ及びシンボルレートＳＲを図１３の値に設定すればよい。
【００１５】
しかしながら、チャンネル情報（搬送波周波数及びシンボルレート）に変更が生じるような環境下にてシステムを使用する場合には、チャンネル情報を予め設定しておくことはできず、例えば電源投入時に存在するすべてのチャンネルを取得（チャンネルサーチ）する必要がある。
【００１６】
図１６は、従来技術によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。チャンネルサーチは、図１４のＰＳＫ復調器を用いて、以下の手順で行う。まず、ステップＳ１６０１では、シンボルレートＳＲにＳ０を設定する。シンボルレートＳ０は、シンボルレート設定の下限値である。次に、ステップＳ１６０２では、搬送波周波数ｆＦＲにｆ０を設定する。搬送波周波数ｆ０は、搬送波周波数設定の下限値である。次に、ステップＳ１６０３では、復調処理が完了するまでに必要な時間ｔＤＥＭ［ｓ］待機する。
【００１７】
ここで、待機時間ｔＤＥＭは、タイミング再生手段１４０３がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段１４０５がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段１４０６がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段１４０７が同期検出を完了するために必要な時間の総和となる。
【００１８】
もし、シンボルレートＳＲとチャンネルのシンボルレートの差がタイミング再生手段１４０３の引込み範囲内にあり、かつ、搬送波周波数ｆＲＦとチャンネルの搬送波周波数の差がキャリア再生手段１４０５の引込み範囲内にあれば、タイミング再生手段１４０３によりシンボルレートＳＲと実際のシンボルレートとの差ΔＳｅｒｒが補正され、かつ、キャリア再生手段１４０５により搬送波周波数ｆＲＦと実際のチャンネルの搬送波周波数との差Δｆｅｒｒが補正され、同期信号ＳＹＮＣがハイレベル（”Ｈ”）となる。すなわち、同期信号ＳＹＮＣがハイレベルであればチャンネルが存在することを意味し、ローレベルであればチャンネルが存在しないことを意味する。
【００１９】
次に、ステップＳ１６０４では、同期信号ＳＹＮＣがハイレベルか否かをチェックする。ハイレベルであればステップＳ１６０５へ進み、ローレベルであればステップＳ１６０７へ進む。ステップＳ１６０５では、キャリア再生手段１４０５の搬送波周波数ずれ量Δｆｅｒｒ及びタイミング再生手段１４０３のシンボルレートずれ量ΔＳｅｒｒをモニタする。次に、ステップＳ１６０６では、チャンネルが存在するシンボルレートとしてＳＲ＋ΔＳｅｒｒ、搬送波周波数としてｆＲＦ＋Δｆｅｒｒをそれぞれシステム内のメモリに格納する。
【００２０】
次に、ステップＳ１６０７では、搬送波周波数ｆＲＦがｆＸより大きいか否かをチェックする。搬送波周波数ｆｘは、搬送波周波数設定の上限値である。大きくなければステップＳ１６０８へ進み、大きければステップＳ１６０９へ進む。ステップＳ１６０８では、搬送波周波数ｆＲＦの設定値に周波数変化分Δｆを加算する。その後、ステップＳ１６０３へ戻り、新たな搬送波周波数ｆＲＦについて上記の処理を繰り返す。
【００２１】
ステップＳ１６０９では、シンボルレートＳＲがＳＸより大きいか否かをチェックする。シンボルレートＳＸは、シンボルレート設定の上限値である。大きくなければステップＳ１６１０へ進み、大きければ処理を終了する。ステップＳ１６１０では、シンボルレートＳＲの設定値にシンボルレート変化分ΔＳを加算する。その後、ステップＳ１６０２へ戻り、新たなシンボルレートＳＲについて上記の処理を繰り返す。
【００２２】
このチャンネルサーチにより、例えば図１３に示す４つのチャンネルの搬送波周波数及びシンボルレートを取得することができる。
【００２３】
また、下記の特許文献１には、ＱＰＳＫ等のデジタル変調信号を受信する受信機であって、選局するキャリアの伝送速度に基づいて、探索するキャリアの掃引周波数範囲を算出し、同期引き込みを行う技術が開示されている。
【００２４】
【特許文献１】
特開２００１−２４４８２号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
チャンネルサーチを行う際に、各シンボルレートＳＲ及び搬送波周波数ｆＲＦに対して、ステップＳ１６０３にて時間ｔＤＥＭ［ｓ］待つ必要がある。時間ｔＤＥＭの中でも特に、キャリア再生手段１４０５がキャリア再生を完了するために必要な時間は、最も時間の要するものである。特に、入力ＰＳＫ変調信号ＩＮの受信状態が悪い場合や、搬送波周波数ｆＲＦと実際のチャンネル搬送波周波数とのずれが大きい場合には、特に時間がかかるため、チャンネルサーチ完了までに長い時間が必要になるという問題がある。
【００２６】
本発明の目的は、短時間でチャンネルをサーチすることができるチャンネルサーチ装置を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、ＰＳＫ変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、搬送波周波数設定値を基にＰＳＫ変調信号を準同期直交検波して得られるＩ軸信号及びＱ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、Ｉ軸信号、Ｑ軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、シンボルレート設定値の誤差を補正しながらＩ軸信号及びＱ軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、タイミング再生手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号を入力し、Ｉ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段とを有するチャンネルサーチ装置が提供される。このチャンネルサーチ装置は、搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を変化させながら上記のばらつきをモニタし、ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する。
【００２８】
タイミング再生手段が再生するＩ軸信号及びＱ軸信号からなる振幅と基準振幅との間のばらつきの大きさが極値をもったときにチャンネルが存在すると判断することができるので、短時間でチャンネルサーチを行うことができる。所定の搬送波周波数及びシンボルレートにチャンネルが存在するか否かを判断するために必要な待機時間は、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間だけである。従来の待機時間が、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段が同期検出を完了するために必要な時間との総和であることに比べると、本発明はチャンネルサーチ時間をかなり短縮できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１２に、ＰＳＫ変調信号内のチャンネル分布の例を示す。第１のチャンネルＣＨ１は、搬送波周波数がｆ１［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ１［ｂａｕｄ］である。第２のチャンネルＣＨ２は、搬送波周波数がｆ２［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ２［ｂａｕｄ］である。第３のチャンネルＣＨ３は、搬送波周波数がｆ３［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ３［ｂａｕｄ］である。第４のチャンネルＣＨ４は、搬送波周波数がｆ４［Ｈｚ］、シンボルレートがＳ４［ｂａｕｄ］である。ＰＳＫ変調信号を復調するには、各チャンネルに応じた搬送波周波数及びシンボルレートを設定する必要がある。例えば、図１２のように４つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が入力されることが予め分かっている場合には、図１３のようにチャンネル情報（搬送波周波数及びシンボルレート）を予めＰＳＫ変調器に組み込んでおけば、チャンネル設定後のチャンネル選局動作がスムーズに行われる。
【００３０】
チャンネル情報（搬送波周波数及びシンボルレート）に変更が生じるような環境下にてＰＳＫ変調器を使用する場合には、チャンネル情報を予め設定しておくことはできず、例えば電源投入時に存在するすべてのチャンネルを取得（チャンネルサーチ）する必要がある。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。準同期直交検波手段１０１は、増幅器１１１、乗算器１１２Ｉ，１１２Ｑ、ローパスフィルタ１１３Ｉ，１１３Ｑ、発振器１１４、及び９０度位相シフト器１１５を有する。増幅器１１１は、利得制御手段１０４が出力する利得制御信号ＡＢに応じて、ＰＳＫ変調信号ＩＮを増幅し、乗算器１１２Ｉ及び１１２Ｑに出力する。発振器１１４は、搬送波周波数設定値ｆＲＦに応じコサイン波を生成し、乗算器１１２Ｉに出力する。ここで、搬送波周波数設定値ｆＲＦは、例えばチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が選局されれば、それぞれ周波数ｆ１〜ｆ４に設定される。９０度位相シフト器１１５は、発振器１１４が生成するコサイン波を９０度位相シフトし、サイン波を乗算器１１２Ｑに出力する。
【００３２】
乗算器１１２Ｉは、ＰＳＫ変調信号とサイン波を乗算する。ＰＳＫ変調信号ＩＮは、次式で表される。
ＩＮ＝Ｉｃｏｓωｔ＋Ｑｓｉｎωｔ
ローパスフィルタ１１３Ｉは、乗算器１１２Ｉの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、Ｉ軸信号ＩＡを出力する。
【００３３】
乗算器１１２Ｑは、ＰＳＫ変調信号とコサイン波を乗算する。ローパスフィルタ１１３Ｑは、乗算器１１２Ｑの出力に対して、低周波数成分のみを通過させ、Ｑ軸信号ＱＡを出力する。
【００３４】
準同期直交検波手段１０１は、ＰＳＫ変調信号を準同期直交検波し、Ｉ軸信号ＩＡ及びＱ軸信号ＱＡを出力する。図１５（Ａ）は、４相ＰＳＫ変調信号のＩ軸信号及びＱ軸信号を示す。４相ＰＳＫ変調では、基準円上に４個の状態を取りうる。図１５（Ｂ）は、２相ＰＳＫ変調信号のＩ軸信号及びＱ軸信号を示し、基準円上に２個の状態を取りうる。図１５（Ｃ）は、８相ＰＳＫ変調信号のＩ軸信号及びＱ軸信号を示し、基準円上に８個の状態を取りうる。以下、４相ＰＳＫ変調信号を例に説明する。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器１０２Ｉは、アナログ形式のＩ軸信号ＩＡをデジタル形式のＩ軸信号ＩＤに変換する。Ａ／Ｄ変換器１０２Ｑは、アナログ形式のＱ軸信号ＱＡをデジタル形式のＱ軸信号ＱＤに変換する。
【００３６】
タイミング再生手段１０３は、シンボルレートＳＲを入力し、シンボルレートＳＲの誤差を補正しながらＩ軸信号ＩＤ及びＱ軸信号ＱＤを再生し、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１を出力すると共に、シンボルレートＳＲのずれ量ΔＳｅｒｒを検出して出力する。ここで、シンボルレートＳＲは、例えばチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が選局されれば、それぞれシンボルレートＳ１〜Ｓ４に設定される。
【００３７】
利得制御手段１０４は、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１からなるシンボルの振幅と基準振幅とを比較して、その差分に応じた利得制御信号ＡＢを出力する。増幅器１１１は、利得制御信号ＡＢに応じて、ＰＳＫ変調信号ＩＮを増幅する。ここで、基準振幅は、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示す基準円の半径に相当する。
【００３８】
ばらつき検出手段１０５は、タイミング再生手段１０３により出力されるＩ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１を入力し、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきＡＡを検出して出力する。ばらつき検出手段１０５の詳細は、後に図２を参照しながら説明する。
【００３９】
制御手段１２１は、上記の構成ユニットを制御する。具体的には、制御手段１２１は、搬送波周波数ｆＲＦ及びシンボルレートＳＲを変化させながらばらつき検出手段１０５のばらつきＡＡをモニタし、ばらつきＡＡの大きさが極値をもったときの搬送波周波数ｆＲＦの位置にそのときのシンボルレートＳＲ＋ΔＳｅｒｒのチャンネルが存在すると判断する。以下、その詳細を説明する。
【００４０】
図２はばらつき検出手段１０５（図１）の構成を示し、図３（Ａ）はＩ軸及びＱ軸座標を示す。入力のＩ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１に応じて、図３（Ａ）の座標値が決まる。振幅演算手段２０１は、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１からなるシンボルの振幅Ａｃを次式により演算して出力する。この振幅Ａｃは、図３（Ａ）の各座標値の大きさに相当する。
Ａｃ＝（Ｉ１２＋Ｑ１２）０．５
【００４１】
差分演算手段２０２は、振幅Ａｃと基準振幅Ａｒとの差分ΔＡを出力する。基準振幅Ａｒは、図３（Ａ）及び図１５（Ａ）〜（Ｃ）の基準円Ｃｂの半径に相当する。絶対値積分手段２０３は、差分ΔＡの絶対値を積分し、積分値であるばらつきＡＡを出力する。
【００４２】
図１において、タイミング再生手段１０３の出力信号Ｉ１，Ｑ１は、搬送波周波数ｆＲＦとシンボルレートＳＲに依存する。搬送波周波数ｆＲＦに近い周波数のチャンネルが入力ＰＳＫ変調信号ＩＮに存在しない場合には、準同期直交検波手段１０１から信号ＩＡ及びＱＡが出力されないので、シンボルレートＳＲによらず、コンスタレーションは図３（Ａ）のように、原点付近に集中する。このとき、各シンボルの振幅Ａｃは基準振幅Ａｒに比べて小さい値となるため、振幅の差分ΔＡの値が大きくなり、それを積分したばらつき検出手段１０５の出力ＡＡも大きくなる。
【００４３】
また、シンボルレートＳＲの値に近いシンボルレートの信号が存在しない場合には、入力ＰＳＫ変調信号ＩＮに存在するチャンネル搬送波周波数に搬送波周波数ｆＲＦが近づいてくると、準同期直交検波手段１０１から信号ＩＡ及びＱＡが出力し始めるが、タイミング再生手段１０３がロックしないため、図３（Ｂ）のように、シンボルの座標値がランダムに分布する。この場合においても、各シンボルの振幅Ａｃは基準振幅Ａｒから離れたものが多いため、振幅の差分ΔＡの値が大きくなり、それを積分したばらつき検出手段１０５の出力ＡＡも大きくなる。
【００４４】
また、シンボルレートＳＲの値に近いシンボルレートの信号が存在する場合には、そのチャンネルの搬送波周波数に搬送波周波数ｆＲＦが近づいてくると、タイミング再生手段１０３がロックするため、図３（Ｃ）のように、基準円Ｃｂ付近にドーナツ状にシンボルの座標値が分布する。この場合においては、各シンボルの振幅Ａｃは基準振幅Ａｒにかなり近づいているため、振幅の差分ΔＡの値が小さくなり、それを積分したばらつき検出手段１０５の出力ＡＡも小さくなる。
【００４５】
この状態からさらに搬送波周波数ｆＲＦがそのチャンネルの搬送波周波数に近づくと、タイミング再生手段１０３のコンスタレーション出力は、基準振幅Ａｒの基準円Ｃｂ上にさらに近づくため、振幅の差分ΔＡの値がさらに小さくなり、それを積分したばらつき検出手段１０５の出力ＡＡもさらに小さくなる。
【００４６】
すなわち、シンボルレートＳＲを固定して、準同期直交検波手段１０１の搬送波周波数ｆＲＦを変化させながらばらつき検出手段１０５の出力ＡＡをモニタしていくと、設定したシンボルレートＳＲにおいて、近いチャンネル搬送波周波数が存在しない場合には、ばらつき検出手段１０５の出力ＡＡは大きいままとなり、設定したシンボルレートＳＲにおいて、近いチャンネル搬送周波数が存在した場合には、搬送波周波数ｆＲＦがチャンネル搬送波周波数に最も近づいた場合に、ばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが最も小さくなり、極小値をとる。
【００４７】
図４（Ａ）に示すように、図１２の４つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が存在するＰＳＫ変調信号ＩＮが入力される場合を例に説明する。図４（Ｂ）に示すように、シンボルレートＳＲをＳ１付近に固定して、搬送波周波数ｆＲＦを変化させた場合、搬送波周波数ｆＲＦがｆ１付近でばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが極小値となり、第１のチャンネルＣＨ１の存在を検出することができる。同様に、図４（Ｃ）に示すように、シンボルレートＳＲをＳ２付近に固定して、搬送波周波数ｆＲＦを変化させた場合、搬送波周波数ｆＲＦがｆ２付近でばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが極小値となり、第２のチャンネルＣＨ２の存在を検出することができる。同様に、図４（Ｄ）に示すように、シンボルレートＳＲをＳ３付近に固定して、搬送波周波数ｆＲＦを変化させた場合、搬送波周波数ｆＲＦがｆ３付近でばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが極小値となり、第３のチャンネルＣＨ３の存在を検出することができる。同様に、図４（Ｅ）に示すように、シンボルレートＳＲをＳ４付近に固定して、搬送波周波数ｆＲＦを変化させた場合、搬送波周波数ｆＲＦがｆ４付近でばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが極小値となり、第４のチャンネルＣＨ４の存在を検出することができる。図４（Ｆ）に示すように、シンボルレートＳＲをＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のいずれにも近くない値に固定して、搬送波周波数ｆＲＦを変化させた場合、ばらつき検出手段１０５の出力ＡＡは大きいままで極小値が現れず、チャンネルの存在を検出できない。
【００４８】
図５は、制御手段１２１（図１）が行うチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５０１では、シンボルレートＳＲにＳ０を設定する。シンボルレートＳ０は、シンボルレート設定の下限値である。次に、ステップＳ５０２では、搬送波周波数ｆＦＲにｆ０を設定する。搬送波周波数ｆ０は、搬送波周波数設定の下限値である。次に、ステップＳ５０３では、時間ｔＳＴＲ［ｓ］待機する。
【００４９】
ここで、時間ｔＳＴＲは、タイミング再生手段１０３がタイミング再生を完了するために必要な時間と、利得制御手段１０４の自動利得制御がロックするまでの時間との総和である。この時間ｔＳＴＲは、タイミング再生手段１０３がタイミング再生を完了するために必要な時間に近似することができる。
【００５０】
もし、シンボルレートＳＲとチャンネルのシンボルレートの差がタイミング再生手段１０３の引込み範囲内にあり、かつ、搬送波周波数ｆＲＦとチャンネルの搬送波周波数の差が小さければ、タイミング再生手段１０３によりシンボルレートＳＲと実際のシンボルレートとの差ΔＳｅｒｒが補正され、ばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが極小値になる。すなわち、出力ＡＡが極小値であればチャンネルが存在することを意味し、極小値でなければチャンネルが存在しないことを意味する。
【００５１】
次に、ステップＳ５０４では、上記のばらつき検出手段１０５の出力ＡＡ及びシンボルレートずれ量ΔＳｅｒｒをモニタする。次に、ステップＳ５０５では、ばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが極小値か否かをチェックする。極小値であればステップＳ５０６へ進み、極小値でなければステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０６では、チャンネルが存在するシンボルレートとしてＳＲ＋ΔＳｅｒｒ、搬送波周波数としてｆＲＦをそれぞれメモリに格納する。
【００５２】
次に、ステップＳ５０７では、搬送波周波数ｆＲＦがｆＸより大きいか否かをチェックする。搬送波周波数ｆｘは、搬送波周波数設定の上限値である。大きくなければステップＳ５０８へ進み、大きければステップＳ５０９へ進む。ステップＳ５０８では、搬送波周波数ｆＲＦの設定値に周波数変化分Δｆを加算する。その後、ステップＳ５０３へ戻り、新たな搬送波周波数ｆＲＦについて上記の処理を繰り返す。
【００５３】
ステップＳ５０９では、シンボルレートＳＲがＳＸより大きいか否かをチェックする。シンボルレートＳＸは、シンボルレート設定の上限値である。大きくなければステップＳ５１０へ進み、大きければ処理を終了する。ステップＳ５１０では、シンボルレートＳＲの設定値にシンボルレート変化分ΔＳを加算する。その後、ステップＳ５０２へ戻り、新たなシンボルレートＳＲについて上記の処理を繰り返す。
【００５４】
このチャンネルサーチにより、例えば図１３に示す４つのチャンネルの搬送波周波数及びシンボルレートを取得することができる。
【００５５】
なお、ばらつき検出手段１０５の出力ＡＡは、搬送波周波数ｆＲＦ及びシンボルレートＳＲ毎のばらつきの積分値である。搬送波周波数ｆＲＦ又はシンボルレートＳＲの設定値を変化させると、ばらつき検出手段１０５はリセットされる。
【００５６】
図１６のチャンネルサーチでは、ステップＳ１６０３における待機時間がｔＤＥＭである。待機時間ｔＤＥＭは、タイミング再生手段１４０３がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段１４０５がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段１４０６がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段１４０７が同期検出を完了するために必要な時間の総和となる。
【００５７】
これに対し、本実施形態によるチャンネルサーチでは、ステップＳ５０３における待機時間がｔＳＴＲである。待機時間ｔＳＴＲは、タイミング再生手段１０３がタイミング再生を完了するために必要な時間だけであり、図１６の待機時間ｔＤＥＭに比べて大幅に短くなる。したがって、本実施形態によれば、チャンネルサーチが完了するまでの時間が大幅に削減できる。
【００５８】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。このチャンネルサーチ装置は、ＰＳＫ復調器としても機能する。図６のチャンネルサーチ装置は、図１のチャンネルサーチ装置にキャリア再生手段６０１、エラー訂正手段６０２及び同期検出手段６０３を付加したものである。制御手段６２１は、これらの構成ユニットを制御する。以下、第１の実施形態と異なる点を説明する。その他の点は、第１の実施形態と同じである。
【００５９】
キャリア再生手段６０１は、Ｉ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１からなるシンボルの位相ずれの補正を行い、Ｉ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２を出力すると共に、搬送波周波数ｆＲＦのずれ量Δｆｅｒｒを出力する。
【００６０】
エラー訂正手段６０２は、Ｉ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２からなるシンボルのエラー訂正を行い、復調信号ＳＩＧを出力する。
【００６１】
同期検出手段６０３は、復調信号ＳＩＧのデータ列からユニークワードの検出を行い、一定周期でユニークワードが検出できた場合に、同期信号ＳＹＮＣとしてハイレベルを出力し、検出できなかった場合にはローレベルを出力する。例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）の場合、ユニークワードが４７ｈであり、ユニークワードとその後に続く１８７バイトのデータ列の組みが繰り返し入力される。
【００６２】
各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４を選局して復調するには、上記の搬送波周波数ｆＲＦ及びシンボルレートＳＲを図１３の値に設定すれば、復調信号ＳＩＧが得られる。
【００６３】
図７は、制御手段６２１（図６）が行うチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。ステップＳ５０１〜Ｓ５１０の処理は、図５の処理と同じである。なお、ステップＳ５０６では、第ｎチャンネルのシンボルレートＳＲ＋ΔＳｅｒｒをＳｎ、搬送波周波数ｆＲＦをｆｎとして記憶しておく。例えば、第１チャンネルのシンボルレートがＳ１、搬送波周波数がｆ１である。以下、ステップＳ７０９において、シンボルレートＳＲがＳＸより大きいと判断された後の処理を説明する。
【００６４】
ステップＳ７１１では、チャンネル番号ｎに１を設定する。次に、ステップＳ７１２では、第ｎチャンネルのシンボルレートＳｎをシンボルレートＳＲに設定し、第ｎチャンネルの搬送波周波数ｆｎを搬送波周波数ｆＲＦに設定する。次に、ステップＳ７１３では、復調処理が完了するまでに必要な時間ｔＤＥＭ［ｓ］待機する。
【００６５】
ここで、待機時間ｔＤＥＭは、タイミング再生手段１０３がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段６０１がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段６０２がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段６０３が同期検出を完了するために必要な時間の総和となる。
【００６６】
シンボルレートＳＲとチャンネルのシンボルレートの差がタイミング再生手段１０３の引込み範囲内にあり、かつ、搬送波周波数ｆＲＦとチャンネルの搬送波周波数の差がキャリア再生手段６０１の引込み範囲内にあれば、タイミング再生手段１０３によりシンボルレートＳＲと実際のシンボルレートとの差ΔＳｅｒｒが補正され、かつ、キャリア再生手段６０１により搬送波周波数ｆＲＦと実際のチャンネルの搬送波周波数との差Δｆｅｒｒが補正され、同期信号ＳＹＮＣがハイレベル（”Ｈ”）となる。ただし、ステップＳ５０１〜Ｓ５１０の処理においてすべてのチャンネルのシンボルレートＳｎ及び概略搬送波周波数ｆｎを検出し、それらの値をシンボルレートＳＲ及び搬送波周波数ｆＲＦとして設定しているので、同期信号ＳＹＮＣは原則としてハイレベルになる。
【００６７】
次に、ステップＳ７１４では、同期信号ＳＹＮＣがハイレベルか否かをチェックする。ハイレベルであればステップＳ７１５へ進み、ローレベルであればステップＳ７１７へ進む。ステップＳ７１５では、キャリア再生手段６０１の搬送波周波数ずれ量Δｆｅｒｒ及びタイミング再生手段１０３のシンボルレートずれ量ΔＳｅｒｒをモニタする。次に、ステップＳ７１６では、チャンネルが存在するシンボルレートとしてＳＲ＋ΔＳｅｒｒ、搬送波周波数としてｆＲＦ＋Δｆｅｒｒをそれぞれメモリに格納する。
【００６８】
次に、ステップＳ７１７では、チャンネル番号ｎが全チャンネル数より大きいか否かをチェックする。全チャンネル数は、ステップＳ５０１〜Ｓ５１０の処理により検出され、メモリに記憶されている。全チャンネル数より大きくなければステップＳ７１８へ進み、大きければ処理を終了する。ステップＳ７１８では、チャンネル番号ｎをインクリメントする。その後、ステップＳ７１２へ戻り、新たなチャンネル番号ｎについて上記の処理を繰り返す。
【００６９】
ステップＳ５０１〜Ｓ５１０の処理では、全チャンネルのシンボルレートＳＲ＋ΔＳｅｒｒは正確な値として検出できるが、搬送波周波数ｆＲＦは概略値として検出するものである。さらに、ステップＳ７１１〜Ｓ７１８の処理を行うことにより、全チャンネルの正確なシンボルレートＳＲ＋ΔＳｅｒｒ及び正確な搬送波周波数ｆＲＦ＋Δｆｅｒｒを検出することができる。この場合、ステップＳ７１３における待機時間ｔＤＥＭは比較的長いが、ステップＳ７１２〜Ｓ７１８のループ回数が全チャンネル数だけであり、図１６のループ回数より極めて少ない。したがって、本実施形態のチャンネルサーチ時間は、図１６のチャンネルサーチ時間よりも極めて短くなる。
【００７０】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。このチャンネルサーチ装置は、ＰＳＫ復調器としても機能する。図８のチャンネルサーチ装置は、図６のチャンネルサーチ装置のキャリア再生手段６０１及びばらつき検出手段１０５を、キャリア再生手段８０１及びばらつき検出手段８０２に入れ替えたものである。制御手段８２１は、これらの構成ユニットを制御する。以下、第２の実施形態と異なる点を説明する。その他の点は、第２の実施形態と同じである。
【００７１】
キャリア再生手段８０１は、イネーブル信号ＥＮが入力されると、タイミング再生手段１０３により出力されたＩ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１の位相誤差を補正してＩ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２を出力し、イネーブル信号ＥＮが入力されなければ、タイミング再生手段により出力されたＩ軸信号Ｉ１及びＱ軸信号Ｑ１をそのままＩ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２として出力する。
【００７２】
ばらつき検出手段８０２は、キャリア再生手段８０１が出力するＩ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２を入力し、入力されたＩ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２からなるシンボルの振幅と基準振幅との差の絶対値を積分してばらつきＡＡを出力する。ばらつき検出手段８０２の内部構成は、第１及び第２の実施形態と同じく、図２に示す通りである。
【００７３】
図９は、制御手段８２１（図８）が行うチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、図７のフローチャートと基本的に同じであり、異なる点を以下に説明する。
【００７４】
ステップＳ９０１は、ステップＳ５０１の前に行う処理であり、キャリア再生手段８０１にイネーブル信号ＥＮを入力せず、キャリア再生手段８０１をディセーブル状態にする。この状態で、ステップＳ５０１〜Ｓ５１０の処理を行う。これにより、ばらつき検出手段８０２は、タイミング再生手段１０３の出力信号Ｉ１及びＱ１を入力することと同等になるので、第２の実施形態と同じ処理を行うことになる。
【００７５】
ステップＳ９０２は、ステップＳ７１１の前に行う処理であり、キャリア再生手段８０１にイネーブル信号ＥＮを入力し、キャリア再生手段８０１をイネーブル状態にする。この状態で、ステップＳ７１１〜Ｓ７１８の処理を行う。これにより、エラー訂正手段６０２は、キャリア再生手段８０１が位相補正した信号Ｉ２及びＱ２を入力することと同等になるので、第２の実施形態と同じ処理を行うことになる。
【００７６】
上記のチャンネルサーチが終了した後、選局の際にはイネーブル信号ＥＮをキャリア再生手段８０１に入力する。各チャンネルの搬送波周波数ｆＲＦ及びシンボルレートＳＲを設定することにより、選局することができる。
【００７７】
ＰＳＫ変調信号ＩＮは、例えばデジタル衛星放送をアンテナで受信することにより、図８のチャンネルサーチ装置（ＰＳＫ変調器）に入力される。このアンテナの向きを衛星の位置に応じて調整する際に、Ｃ／Ｎ（ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　ｎｏｉｓｅ）検出を行う。ＰＳＫ変調信号ＩＮ中のノイズが小さくなるアンテナの位置が適正な位置である。Ｃ／Ｎ検出の際、キャリア再生手段８０１にイネーブル信号ＥＮを入力し、ばらつき検出手段８０２はキャリア再生手段８０１が位相補正した信号Ｉ２及びＱ２を入力する。
【００７８】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、位相補正されたＩ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２かなるシンボル分布を示す。ノイズがなければ、図１５（Ａ）に示すように、４点の分布が現れる。図１０（Ａ）は、Ｃ／Ｎが高い（ノイズが小さい）場合の分布であり、各点のばらつきが小さくなる。図１０（Ｂ）は、Ｃ／Ｎが低い（ノイズが大きい）場合の分布であり、各点のばらつきが大きくなる。ばらつき検出手段８０２の出力ＡＡは、Ｃ／Ｎが低いほど大きくなるので、ばらつき検出手段８０２によって受信ＰＳＫ変調信号ＩＮのＣ／Ｎの検出が可能になる。すなわち、ＰＳＫ変調信号ＩＮのノイズを検出することができる。
【００７９】
これに対して、図６のように、タイミング再生手段１０３の出力信号Ｉ１及びＱ１をばらつき検出手段１０５に入力した場合には、図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、同一Ｃ／Ｎ下においてもばらつき検出手段１０５の出力ＡＡが搬送波周波数ｆＲＦの誤差量Δｆｅｒｒに依存するため、Ｃ／Ｎの検出はできない。
【００８０】
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す。このチャンネルサーチ装置は、ＰＳＫ復調器としても機能する。図１１のチャンネルサーチ装置は、図８のチャンネルサーチ装置の利得制御手段１０４及びばらつき検出手段８０２を、利得制御手段１１０１及びばらつき検出手段１１０２に入れ替えたものである。制御手段１１２１は、これらの構成ユニットを制御する。以下、第３の実施形態と異なる点を説明する。その他の点は、第３の実施形態と同じである。
【００８１】
利得制御手段１１０１は、振幅演算手段１１１１、差分演算手段１１１２及び正負値積分手段１１１３を有する。ばらつき検出手段１１０２は、振幅演算手段１１１１、差分演算手段１１１２及び絶対値積分手段１１１４を有する。利得制御手段１１０１及びばらつき検出手段１１０２は、振幅演算手段１１１１及び差分演算手段１１１２を共用する。これにより、構成を簡単化することができ、回路規模の削減が実現可能となる。
【００８２】
ばらつき検出手段１１０２内の振幅演算手段１１１１、差分演算手段１１１２及び絶対値積分手段１１１４は、それぞれ図２の振幅演算手段２０１、差分演算手段２０２及び絶対値積分手段２０３と同じである。すなわち、ばらつき検出手段１１０２は、図８のばらつき検出手段８０２と内部構成が同じである。
【００８３】
次に、利得制御手段１１０１の動作を説明する。振幅演算手段１１１１は、Ｉ軸信号Ｉ２及びＱ軸信号Ｑ２からなるシンボルの振幅Ａｃを演算して出力する。差分演算手段１１１２は、振幅Ａｃと基準振幅Ａｒとの差分ΔＡを出力する。正負値積分手段１１１３は、差分ΔＡの正負値を積分（正負符号を加味して積分）し、積分値である利得制御信号ＡＢを増幅器１１１に出力する。すなわち、利得制御手段１１０１は、シンボルの平均振幅が基準振幅Ａｒに近づくように、増幅器１１１の利得を制御する。
【００８４】
図１１のように、利得制御手段１１０１は、キャリア再生手段８０１が位相補正した信号Ｉ２及びＱ２を入力して利得制御を行ってもよいし、図８のように、利得制御手段１０４は、タイミング再生手段１０３の出力信号Ｉ１及びＱ２を入力して利得制御を行ってもよい。さらに、利得制御手段１０４は、Ａ／Ｄ変換器１０２Ｉ，１０２Ｑの出力信号ＩＤ，ＱＤを入力して利得制御を行ってもよい。このことは、第１〜第４の実施形態に適用できる。
【００８５】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態は、第１〜第４の実施形態において、シンボルレートＳＲの設定値を変化させる際の変化量ΔＳ（図５のステップＳ５１０等）をシンボルレートＳＲの値に応じて変化させる。タイミング再生手段１０３の引込み範囲は、シンボルレートＳＲに比例するので、シンボルレートＳＲが高い場合には、シンボルレートＳＲを変化させる際の変化量ΔＳを大きくすることができる。すなわち、タイミング再生手段１０３の引込み範囲は、シンボルレートＳＲの値に対して所定の割合の範囲である。したがって、シンボルレートＳＲが高くなれば、タイミング再生手段１０３の引込み範囲が広くなり、変化量ΔＳを大きくすることができる。これにより、シンボルレートＳＲを変化させながらチャンネルサーチする時間を短くすることが可能となる。
【００８６】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態は、第１〜第５の実施形態において、搬送波周波数ｆＲＦを変化させる際の変化量Δｆ（図５のステップＳ５０８等）をシンボルレートＳＲの値に応じて変化させる。キャリア再生手段６０１等の引込み範囲は、シンボルレートＳＲに比例するので、シンボルレートＳＲが高い場合には、結果として得られる搬送波周波数の精度も低くてすむので、搬送波周波数ｆＲＦを変化させる際の変化量Δｆを大きくすることができる。これにより、搬送波周波数ｆＲＦを変化させながらチャンネルサーチする時間を短くすることが可能となる。例えば、図４（Ａ）において、チャンネルＣＨ３はシンボルレートＳ３が高いので、搬送波周波数ｆ３を中心としたバンド幅が広く、変化量Δｆを大きくすることができる。これに対し、チャンネルＣＨ４はシンボルレートＳ４が低いので、搬送波周波数ｆ４を中心としたバンド幅が狭く、変化量Δｆを小さくする必要がある。
【００８７】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態は、第１〜第６の実施形態において、ばらつき検出手段１０５等の値をモニタする周期ｔＳＴＲ（図５のステップＳ５０３等）をシンボルレートＳＲに応じて設定する。タイミング再生手段１０５等と利得制御手段１０４等が収束するために要する時間はシンボルレートＳＲが高いほど短くなるので、シンボルレートＳＲが高い場合には、ばらつき検出手段１０５等の値をモニタする周期ｔＳＴＲを短くすることができ、シンボルレートＳＲ及び搬送波周波数ｆＲＦを変化させながらチャンネルサーチする時間を短くすることが可能となる。
【００８８】
上記の第１〜第７の実施形態によれば、搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を変化させながらばらつき検出手段のばらつきをモニタし、ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する。
【００８９】
タイミング再生手段が再生するＩ軸信号及びＱ軸信号からなる振幅と基準振幅との間のばらつきの大きさが極値をもったときにチャンネルが存在すると判断することができるので、短時間でチャンネルサーチを行うことができる。所定の搬送波周波数及びシンボルレートにチャンネルが存在するか否かを判断するために必要な待機時間は、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間だけである。図１６の待機時間が、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段が同期検出を完了するために必要な時間との総和であることに比べると、第１〜第７の実施形態はチャンネルサーチ時間をかなり短縮できる。
【００９０】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００９１】
本発明の実施形態は、例えば以下のように種々の適用が可能である。
（付記１）ＰＳＫ変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記ＰＳＫ変調信号を準同期直交検波して得られるＩ軸信号及びＱ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記Ｉ軸信号、前記Ｑ軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及び前記Ｑ軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号を入力し、前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつきをモニタし、前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。
（付記２）さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のＩ軸信号及びＱ軸信号を再生する付記１記載のチャンネルサーチ装置。
（付記３）前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記２記載のチャンネルサーチ装置。
（付記４）さらに、前記Ａ／Ｄ変換手段又は前記タイミング再生手段が出力するＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記ＰＳＫ変調信号の入力を増幅する付記３記載のチャンネルサーチ装置。
（付記５）前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記１記載のチャンネルサーチ装置。
（付記６）さらに、前記タイミング再生手段が出力するＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記ＰＳＫ変調信号の入力を増幅する付記１記載のチャンネルサーチ装置。
（付記７）さらに、前記タイミング再生手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段とを有し、
前記判断手段は、前記判断の後、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する付記１記載のチャンネルサーチ装置。
（付記８）さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のＩ軸信号及びＱ軸信号を再生する付記７記載のチャンネルサーチ装置。
（付記９）前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記８記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１０）さらに、前記Ａ／Ｄ変換手段、前記タイミング再生手段又はキャリア再生手段が出力するＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記ＰＳＫ変調信号の入力を増幅する付記９記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１１）前記ばらつき検出手段は、前記判断手段がチャンネルの存在を判断するときには、前記タイミング再生手段により出力されたＩ軸信号及びＱ軸信号を入力し、前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出することによりチャンネルをサーチし、ノイズ検出が指示されたときには、前記キャリア再生手段により補正されたＩ軸信号及びＱ軸信号を入力し、前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出することによりノイズを検出する付記７記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１２）前記キャリア再生手段は、イネーブル信号が入力されると、前記タイミング再生手段により出力されたＩ軸信号及びＱ軸信号の位相誤差を補正して出力し、イネーブル信号が入力されなければ、前記タイミング再生手段により出力されたＩ軸信号及びＱ軸信号をそのまま出力し、
前記ばらつき検出手段は、前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差の絶対値を積分し、
前記判断手段は、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する付記７記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１３）前記ばらつき検出手段は、ノイズ検出が指示されると、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記キャリア再生手段により補正されたＩ軸信号及びＱ軸信号を入力し、前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出することによりノイズを検出する付記１２記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１４）前記ノイズ検出は、Ｃ／Ｎ検出である付記１３記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１５）さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のＩ軸信号及びＱ軸信号を再生する付記１４記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１６）前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記１５記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１７）さらに、前記Ａ／Ｄ変換手段、前記タイミング再生手段又はキャリア再生手段が出力するＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルの振幅と基準振幅との差に応じて利得制御信号を出力する利得制御手段を有し、
前記準同期直交検波手段は、前記利得制御信号に応じて前記ＰＳＫ変調信号の入力を増幅する付記１６記載のチャンネルサーチ装置。
（付記１８）ＰＳＫ変調信号及び搬送波周波数設定値を入力し、前記搬送波周波数設定値を基に前記ＰＳＫ変調信号を準同期直交検波して得られるＩ軸信号及びＱ軸信号を出力する準同期直交検波手段と、
前記Ｉ軸信号、前記Ｑ軸信号及びシンボルレート設定値を入力し、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及び前記Ｑ軸信号を再生出力するタイミング再生手段と、
前記タイミング再生手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号の位相誤差を補正すると共に前記搬送波周波数設定値のずれ量を出力するキャリア再生手段と、
前記キャリア再生手段の出力が入力され、入力されたシンボルの振幅と基準振幅との差を出力する振幅比較手段と、
前記振幅比較手段の出力の正負値を積分することにより、前記準同期直交検波手段に入力されるＰＳＫ変調信号を増幅するための利得制御信号を生成する利得制御手段と、
前記振幅比較手段の出力の絶対値を積分することにより、前記シンボルの振幅と基準振幅との間のばらつきを検出するばらつき検出手段と、
前記キャリア再生手段により補正されたＩ軸信号及びＱ軸信号からなるシンボルをエラー訂正するエラー訂正手段と、
前記エラー訂正手段によりエラー訂正されたシンボルのデータ列からユニークワードを検出することにより同期検出を行う同期検出手段と、
前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力しない状態で、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段により検出されるばらつきをモニタし、前記ばらつきの大きさが極値をもったときの搬送波周波数設定値の位置にそのときのシンボルレート設定値のチャンネルが存在すると判断し、その後、前記キャリア再生手段に前記イネーブル信号を入力した状態で、前記チャンネルが存在する搬送波周波数設定値及びシンボルレート設定値を前記準同期直交検波手段及びタイミング再生手段に出力し、前記同期検出手段が同期検出すると、前記搬送波周波数設定値及び前記キャリア再生手段により出力されるずれ量に応じた搬送波周波数の位置に前記シンボルレート設定値のシンボルレートのチャンネルが存在すると判断する判断手段と
を有するチャンネルサーチ装置。
（付記１９）さらに、前記準同期直交検波手段により出力されるＩ軸信号及びＱ軸信号をそれぞれアナログ形式からデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換手段を有し、
前記タイミング再生手段は、前記デジタル形式のＩ軸信号及びＱ軸信号を再生する付記１８記載のチャンネルサーチ装置。
（付記２０）前記タイミング再生手段は、前記シンボルレート設定値の誤差を補正しながら前記Ｉ軸信号及びＱ軸信号を再生出力すると共にシンボルレートのずれ量を出力し、
前記判断手段は、前記ばらつきの大きさが極値をもったときのシンボルレート及び前記タイミング再生手段が出力するずれ量に応じたシンボルレートの位置にチャンネルが存在すると判断する付記１９記載のチャンネルサーチ装置。
（付記２１）前記判断手段は、前記シンボルレート設定値を変化させる際の変化量をそのシンボルレート設定値に応じて変化させる付記１記載のチャンネルサーチ装置。
（付記２２）前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値を変化させる際の変化量をシンボルレート設定値に応じて変化させる付記１記載のチャンネルサーチ装置。
（付記２３）前記判断手段は、前記搬送波周波数設定値及び前記シンボルレート設定値を変化させながら前記ばらつき検出手段が検出するばらつき値をモニタする周期をシンボルレート設定値に応じて設定する付記１記載のチャンネルサーチ装置。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、タイミング再生手段が再生するＩ軸信号及びＱ軸信号からなる振幅と基準振幅との間のばらつきの大きさが極値をもったときにチャンネルが存在すると判断することができるので、短時間でチャンネルサーチを行うことができる。所定の搬送波周波数及びシンボルレートにチャンネルが存在するか否かを判断するために必要な待機時間は、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間だけである。従来の待機時間が、タイミング再生手段がタイミング再生を完了するために必要な時間と、キャリア再生手段がキャリア再生を完了するために必要な時間と、エラー訂正手段がエラー訂正を完了するために必要な時間と、同期検出手段が同期検出を完了するために必要な時間との総和であることに比べると、本発明はチャンネルサーチ時間をかなり短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図２】ばらつき検出手段の構成を示す図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｄ）はＩ軸及びＱ軸座標を示す図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｆ）はばらつき検出手段の動作を説明するための図である。
【図５】第１の実施形態によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図９】第３の実施形態によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）はＩ軸及びＱ軸座標を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図１２】ＰＳＫ変調信号内のチャンネル分布の例を示す図である。
【図１３】チャンネル情報（搬送波周波数及びシンボルレート）を示す図である。
【図１４】従来技術によるチャンネルサーチ装置の構成を示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜（Ｃ）はＰＳＫ変調を示す図である。
【図１６】従来技術によるチャンネルサーチの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１　準同期直交検波手段
１０２Ｉ，１０２Ｑ　Ａ／Ｄ変換器
１０３　タイミング再生手段
１０４　利得制御手段
１０５　ばらつき検出手段
１１１　増幅器
１１２Ｉ，１１２Ｑ　乗算器
１１３Ｉ，１１３Ｑ　ローパスフィルタ
１１４　発振器
１１５　９０度位相シフト器
１２１　制御手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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