(57)【要約】【課題】無料放送しか見ない視聴者などがセキュリティカードをセットトップボックスに装着しない場合でも希望の放送信号のチャンネルをより早く選局できる。【解決手段】放送事業者のセキュリティ情報を格納しヘッドエンドからの制御信号から変調された放送信号を受信するための伝送情報を抽出するセキュリティカード２００を装着可能に構成されたセットトップボックス１００において、セキュリティカード２００が装着されていないことを検出したとき、放送信号に対する復調モード又は／及び周波数を変更して放送信号の伝送情報が伝送されている放送チャンネルを検索しその放送チャンネルの放送信号を受信し、ＱＡＭ復調器１２が放送信号に同期したと判定されたとき、復調された放送信号から放送チャンネルの伝送情報を抽出し、抽出した放送信号の伝送情報に基づいて放送信号を受信する。【選択図】図１
2004343730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送事業者のセキュリティ情報を格納し、放送事業者装置からの制御信号から、所定の変調モードで変調された放送信号を受信するための伝送情報を抽出するセキュリティデバイスと、上記抽出された伝送情報に基づいて上記放送事業者装置からの放送信号を受信する受信機とを分離し、かつ上記セキュリティデバイスを上記受信機に装着可能に構成された放送信号受信装置において、
受信される放送信号の周波数を制御して所定の放送信号を選局する選局手段と、
放送信号の変調方式の変調モードに対応した複数の復調モードで、上記放送事業者装置からの放送信号を復調可能であり、上記複数の復調モードのうち設定された復調モードで上記選局手段により選局された放送信号を復調する復調手段と、
上記復調手段の復調モードを制御する第１の制御手段と、
上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定して同期判定結果信号を出力する同期判定手段と、
上記セキュリティデバイスが上記受信機に装着されているか否かを検出するデバイス検出手段と、
上記デバイス検出手段により上記セキュリティデバイスが上記受信機に装着されていないことを検出したときに、上記選局手段、上記復調手段及び上記第１の制御手段を制御することにより、上記放送信号に対する復調モード及び周波数のうちの少なくとも一方を変更して放送信号の伝送情報が伝送されている放送チャンネルを検索し、上記検索された放送チャンネルの放送信号を受信し、上記同期判定手段により上記復調手段が放送信号に同期したと判定したとき、上記復調手段により復調された放送信号から、当該放送チャンネルの伝送情報を抽出し、上記抽出した放送信号の伝送情報に基づいて放送信号を受信する第２の制御手段とを備えたことを特徴とする放送信号受信装置。
【請求項２】
上記第２の制御手段は、上記選局手段の周波数を変更した直後に、上記第１の制御手段による復調モードの制御処理を初期化することを特徴とする請求項１記載の放送信号受信装置。
【請求項３】
上記第１の制御手段は、上記同期判定手段からの同期判定結果信号に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期するまで、上記復調手段においてそれぞれ設定される、変調速度と、フィルタ係数と、符号点配置とのうち少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項１又は２記載の放送信号受信装置。
【請求項４】
上記復調手段は、受信された放送信号の搬送波を再生する搬送波再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記搬送波再生回路によって再生された信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の放送信号受信装置。
【請求項５】
上記復調手段は、受信された放送信号のクロック信号を再生するクロック再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記クロック再生回路によって再生されたクロック信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の放送信号受信装置。
【請求項６】
上記復調手段は、受信された放送信号の誤りを訂正する誤り訂正回路を備え、
上記同期判定手段は、上記誤り訂正回路から出力されるフレーム同期信号を検出できるか否かに基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の放送信号受信装置。
【請求項７】
上記第１の制御手段と上記同期判定手段とをハードウェア回路で構成したことを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の放送信号受信装置。
【請求項８】
所定の変調モードで変調された受信信号を、受信信号の変調方式の変調モードに対応した複数の復調モードで復調可能であり、上記複数の復調モードのうち設定された復調モードで上記受信信号を復調する復調手段と、
上記復調手段の復調モードを制御する制御手段と、
上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定して同期判定結果信号を出力する同期判定手段とを備え、
上記制御手段は、上記同期判定手段からの同期判定結果信号に基づいて、上記復調手段が上記受信信号に同期するまで、上記復調手段の復調モードを制御することを特徴とする復調モード制御装置。
【請求項９】
上記制御手段は、上記同期判定手段からの同期判定結果信号に基づいて、上記復調手段が上記受信信号に同期するまで、上記復調手段においてそれぞれ設定される、変調速度と、フィルタ係数と、符号点配置とのうち少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項８記載の復調モード制御装置。
【請求項１０】
上記復調手段は、受信された放送信号の搬送波を再生する搬送波再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記搬送波再生回路によって再生された信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする請求項８又は９記載の復調モード制御装置。
【請求項１１】
上記復調手段は、受信された放送信号のクロック信号を再生するクロック再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記クロック再生回路によって再生されたクロック信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする請求項８又は９記載の復調モード制御装置。
【請求項１２】
上記復調手段は、受信された放送信号の誤りを訂正する誤り訂正回路を備え、
上記同期判定手段は、上記誤り訂正回路から出力されるフレーム同期信号を検出できるか否かに基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする請求項８又は９記載の復調モード制御装置。
【請求項１３】
上記制御手段と上記同期判定手段とをハードウェア回路で構成したことを特徴とする請求項８乃至１２のうちのいずれか１つに記載の復調モード制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばケーブルテレビジョン（以下、ＣＡＴＶという。）などの放送信号を受信するための放送信号受信装置と、当該放送信号などの変調された受信信号を復調するときの復調モードを制御するための復調モード制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像のデジタル化が進み、衛星、ＣＡＴＶ、地上波のそれぞれの放送メディアにおいてデジタル放送が各国で開始されている。その伝送方式としては、各伝送路の特徴に適合した方式として、様々な方式が提案されている。特に、ＣＡＴＶでは、伝送路の安定性及び双方向性を活かし、ペイ・パー・ビューなど様々なサービスが提供されている。従来技術に係るＣＡＴＶシステムでは、コンディショナルアクセス（ＣＡ）を含めその伝送方式は、ＣＡＴＶの放送事業者であるネットワークオペレータ毎に個別の方式が採用されるため、製造者は各ネットワークオペレータの規格に基づいて、セットトップボックス（ＳＴＢ）の製造、及び各ネットワークオペレータへの納入を行う。一方、視聴者は各ネットワークオペレータと視聴契約を結んだ上で、セットトップボックスを各ネットワークオペレータから借用するという形態が採用されてきた。
【０００３】
そのような状況で、テレビ視聴者の７０％以上がＣＡＴＶより受信するという北米ではＣＡＴＶ用セットトップボックスの市販化を促進するため、コンディショナルアクセス（ＣＡ）などのネットワークオペレータに依存する装置部分を、ＣＡＴＶ用セットトップボックスより分離する規格が、ケーブル・テレビジョン・ラボラトリズ社（Cable Television Laboratories, Inc.）により発行された、例えば非特許文献１である「オープンケーブル（OpenCable（登録商標））」のための仕様書に開示されており、この規格に基づいて製造者はＣＡＴＶ用セットトップボックスを、テレビジョン受像機や、ＤＶＤプレイヤ又はＤＶＤレコーダ等と一体化して市販化することができるようになるとともに、消費者にとっても商品の選択肢が増えることになる。
【０００４】
非特許文献１において開示されたセットトップボックスには、ネットワークオペレータに依存し、ネットワークオペレータ及びそれからの放送信号に関するセキュリティ情報及び制御プログラムを格納したセキュリティカードが装着される。ここで、セキュリティカードはＰＯＤモジュール（Point of Deployment Module）やケーブルカードとも呼ばれる。このセットトップボックスの視聴者が有料放送を視聴するときはセキュリティカードをセットトップボックスに挿入することにより、セキュリティカードはＣＡ情報に基づいて、デスクランブルキーを生成してセットトップボックスに出力し、当該セットトップボックスは入力されるデスクランブルキーに基づいて有料の放送信号のデータをデスクランブルしかつＭＰＥＧ復号化して映像及び音声信号を得る。
【０００５】
【非特許文献１】Cable Television Laboratories, Inc.: "OpenCable(TM) Host Device Core Functional Requirements", Issued Specification, OC-SP-HOST-CFR-I10-020628, pp.1-47, updated on June 28, 2002, http://www.opencable.com/specifications/.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、無料放送しか見ない視聴者などは、セキュリティカードをセットトップボックスに必ずしも装着することはなく、その場合、放送信号のチャンネルの選局に多大の時間がかかるという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、無料放送しか見ない視聴者などがセキュリティカードをセットトップボックスに装着しない場合でも、希望の放送信号のチャンネルをより早く選局できる放送信号受信装置、並びに、当該放送信号受信装置等のための復調モード制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る放送信号受信装置は、放送事業者のセキュリティ情報を格納し、放送事業者装置からの制御信号から、所定の変調モードで変調された放送信号を受信するための伝送情報を抽出するセキュリティデバイスと、上記抽出された伝送情報に基づいて上記放送事業者装置からの放送信号を受信する受信機とを分離し、かつ上記セキュリティデバイスを上記受信機に装着可能に構成された放送信号受信装置において、
受信される放送信号の周波数を制御して所定の放送信号を選局する選局手段と、
放送信号の変調方式の変調モードに対応した複数の復調モードで、上記放送事業者装置からの放送信号を復調可能であり、上記複数の復調モードのうち設定された復調モードで上記選局手段により選局された放送信号を復調する復調手段と、
上記復調手段の復調モードを制御する第１の制御手段と、
上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定して同期判定結果信号を出力する同期判定手段と、
上記セキュリティデバイスが上記受信機に装着されているか否かを検出するデバイス検出手段と、
上記デバイス検出手段により上記セキュリティデバイスが上記受信機に装着されていないことを検出したときに、上記選局手段、上記復調手段及び上記第１の制御手段を制御することにより、上記放送信号に対する復調モード及び周波数のうちの少なくとも一方を変更して放送信号の伝送情報が伝送されている放送チャンネルを検索し、上記検索された放送チャンネルの放送信号を受信し、上記同期判定手段により上記復調手段が放送信号に同期したと判定したとき、上記復調手段により復調された放送信号から、当該放送チャンネルの伝送情報を抽出し、上記抽出した放送信号の伝送情報に基づいて放送信号を受信する第２の制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記放送信号受信装置において、上記第２の制御手段は、上記選局手段の周波数を変更した直後に、上記第１の制御手段による復調モードの制御処理を初期化することを特徴とする。
【００１０】
また、上記放送信号受信装置において、上記第１の制御手段は、上記同期判定手段からの同期判定結果信号に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期するまで、上記復調手段においてそれぞれ設定される、変調速度と、フィルタ係数と、符号点配置とのうち少なくとも１つを制御することを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記放送信号受信装置において、上記復調手段は、受信された放送信号の搬送波を再生する搬送波再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記搬送波再生回路によって再生された信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記放送信号受信装置において、上記復調手段は、受信された放送信号のクロック信号を再生するクロック再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記クロック再生回路によって再生されたクロック信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
さらに、上記放送信号受信装置において、上記復調手段は、受信された放送信号の誤りを訂正する誤り訂正回路を備え、
上記同期判定手段は、上記誤り訂正回路から出力されるフレーム同期信号を検出できるか否かに基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする。
【００１４】
またさらに、上記放送信号受信装置において、上記第１の制御手段と上記同期判定手段とをハードウェア回路で構成したことを特徴とする。
【００１５】
第２の発明に係る復調モード制御装置は、所定の変調モードで変調された受信信号を、受信信号の変調方式の変調モードに対応した複数の復調モードで復調可能であり、上記複数の復調モードのうち設定された復調モードで上記受信信号を復調する復調手段と、
上記復調手段の復調モードを制御する制御手段と、
上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定して同期判定結果信号を出力する同期判定手段とを備え、
上記制御手段は、上記同期判定手段からの同期判定結果信号に基づいて、上記復調手段が上記受信信号に同期するまで、上記復調手段の復調モードを制御することを特徴とする。
【００１６】
また、上記復調モード制御装置において、上記制御手段は、上記同期判定手段からの同期判定結果信号に基づいて、上記復調手段が上記受信信号に同期するまで、上記復調手段においてそれぞれ設定される、変調速度と、フィルタ係数と、符号点配置とのうち少なくとも１つを制御することを特徴とする。
【００１７】
さらに、上記復調モード制御装置において、上記復調手段は、受信された放送信号の搬送波を再生する搬送波再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記搬送波再生回路によって再生された信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記復調モード制御装置において、上記復調手段は、受信された放送信号のクロック信号を再生するクロック再生回路を備え、
上記同期判定手段は、上記クロック再生回路によって再生されたクロック信号の位相誤差に基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする。
【００１９】
さらに、上記復調モード制御装置において、上記復調手段は、受信された放送信号の誤りを訂正する誤り訂正回路を備え、
上記同期判定手段は、上記誤り訂正回路から出力されるフレーム同期信号を検出できるか否かに基づいて、上記復調手段が受信された放送信号に同期したか否かを判定することを特徴とする。
【００２０】
またさらに、上記復調モード制御装置において、上記制御手段と上記同期判定手段とをハードウェア回路で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る放送信号受信装置によれば、上記デバイス検出手段により上記セキュリティデバイスが上記受信機に装着されていないことを検出したときに、上記選局手段、上記復調手段及び上記第１の制御手段を制御することにより、上記放送信号に対する復調モード及び周波数のうちの少なくとも一方を変更して放送信号の伝送情報が伝送されている放送チャンネルを検索し、上記検索された放送チャンネルの放送信号を受信し、上記同期判定手段により上記復調手段が放送信号に同期したと判定したとき、上記復調手段により復調された放送信号から、当該放送チャンネルの伝送情報を抽出し、上記抽出した放送信号の伝送情報に基づいて放送信号を受信するように制御する。従って、無料放送しか見ない視聴者などがセキュリティカードをセットトップボックスに装着しない場合でも、希望の放送信号のチャンネルをより早く選局できる。
【００２２】
また、本発明に係る復調モード制御装置によれば、同期判定手段からの同期判定結果信号に基づいて、上記復調手段が上記受信信号に同期するまで、上記復調手段の復調モードを制御する。従って、受信信号の復調モードを従来技術に比較して高速でかつ確実に検出して制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２４】
図１は本発明の実施形態に係る、ＣＡＴＶ放送信号を受信するためのセットトップボックス１００及びセキュリティカード２００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るセットトップボックス１００のスロット２００Ｓに、ＣＡＴＶ放送事業者とそのヘッドエンド装置から送信される放送信号に関するセキュリティ情報を格納し、当該放送事業者のヘッドエンド装置からの制御信号から放送チャンネル信号を受信するための伝送情報を抽出するための制御プログラムを格納してなるセキュリティデバイスであるセキュリティカード２００が装着される。ここで、セキュリティカード２００は、放送事業者に依存した信号処理を実行するために、ネットワークオペレータ依存モジュール（Point of Deployment Module）とも呼ばれる。
【００２５】
図１において、セットトップボックス１００は、ＲＦ端子１０と、ＱＡＭチューナ１１と、ＱＡＭ復調器１２と、復調モードコントローラ１７と、同期判定回路１６と、チューナ周波数コントローラ１８と、ＱＰＳＫチューナ１３と、ＱＰＳＫ復調器１４と、ＱＰＳＫ変調器１５と、スイッチ２０と、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）復号器２１と、スクランブル解除器２２と、データメモリ２３ｍを有する装置コントローラ２３とを備えて構成される。本実施形態に係るセットトップボックス１００は、特に、ＱＡＭ復調器１２の復調モードを制御するための復調モードコントローラ１７と、ＱＡＭ復調器１２からの出力信号に基づいて同期判定を実行する同期判定回路１６と、ＱＡＭチューナ１１の同調周波数を制御するためのチューナ周波数コントローラ１８とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
図１において、ＲＦ端子１０を介して入力される信号および出力される信号は大別して、以下の３種類のチャンネルの信号があり、双方向サービスが可能となる。この３種類のチャンネルの信号は図９に示す周波数帯域に分けて伝送される。
【００２７】
図９において、第１のチャンネルは、５４ＭＨｚから８６４ＭＨｚまでの周波数帯域で、１チャンネル当たりの周波数帯域が６ＭＨｚで、映像、音声等のアプリケーションに係る放送信号を伝送するためのチャンネルであり、ＦＡＴチャンネル（Forward Application Transport channel）と呼ばれ、当該放送信号は２５６ＱＡＭ又は６４ＱＡＭのデジタル変調方式で変調される。また、第２のチャンネルは、７０ＭＨｚから１３０ＭＨｚまでの周波数帯域で、１チャンネル当たりの周波数帯域が１ＭＨｚから２ＭＨｚで、ＦＡＴチャンネルの選局のためのＳＩ（Service Information）情報やコンディショナルアクセス（ＣＡ）情報を伝送するためのチャンネルであり、ＦＤＣチャンネル（Forward Data Channel）と呼ばれ、当該制御信号はＱＰＳＫでデジタル変調される。さらに、第３のチャンネルは、５ＭＨｚから４２ＭＨｚまでの周波数帯域で、１チャンネル当たりの周波数帯域が１ＭＨｚから２ＭＨｚで、例えばセットトップボックスなどの放送信号受信装置からヘッドエンドにリクエスト情報を伝送するためのチャンネルであり、ＲＤＣチャンネル（Reverse Data Channel）と呼ばれ、当該制御信号はＱＰＳＫでデジタル変調される。
【００２８】
次いで、ＲＦ端子１０を介して入出力される上記３種類のチャンネルの信号のそれぞれに信号処理について以下に説明する。
【００２９】
ＦＡＴチャンネルの放送信号はＲＦ端子１０を介して入力された後、ＱＡＭチューナ１１は、５４ＭＨｚから８６４ＭＨｚまでの周波数帯域中において存在する複数のＱＡＭ変調の放送信号のうち、希望する１つの放送信号のみを抽出してＱＡＭ復調器１２に出力する。ＱＡＭ復調器１２は、変調された放送信号の変調方式に対応した複数の復調モードで受信される放送信号を復調可能であり、入力されたＱＡＭ変調の放送信号に対して、クロック再生、自動利得制御、搬送波再生、波形等化及び誤り訂正等の処理を行って、ＦＡＴデータを、放送信号の変調方式に対応した復調方式の復調モードで復調した後、スイッチ２０に出力する。ここで、スイッチ２０は、装置コントローラ２３により制御されて、接点ａ側又は接点ｂ側に選択的に切り替えられる。セキュリティカード２００がセットトップボックス１００のスロット２００Ｓに装着されている場合には、スイッチ２０は接点ｂ側に切り換えられ、ＱＡＭ復調器１２からのＦＡＴデータがセキュリティカード２０に出力される。一方、セキュリティカード２００がセットトップボックス１００のスロット２００Ｓに装着されていない場合には、スイッチ２０は接点ａ側に切り換えられ、ＱＡＭ復調器１２からのＦＡＴデータがＭＰＥＧ復号器２１に出力される。
【００３０】
セキュリティカード２００がセットトップボックス１００のスロット２００Ｓに装着されている場合には、セキュリティカード２００は、ＦＤＣデータ又はＦＡＴデータから抽出したＣＡ情報に基づいて、デスクランブルキーを生成して、スクランブル解除器２２に出力し、スクランブル解除器２２は、デスクランブルキーに基づいて有料のＦＡＴデータをデスクランブルした後、ＭＰＥＧ復号器２１に出力する。ＭＰＥＧ復号器２１は、スイッチ２０から入力されるＦＡＴデータ、もしくは、スクランブル解除器２２から入力されたＦＡＴデータについて、ＭＰＥＧ復号を行うことにより、映像及び音声信号を再生して出力する。なお、セキュリティカード２００がセットトップボックス１００のスロット２００Ｓに装着されていないときは、スイッチ２０は接点ａ側に切り換えられ、ＱＡＭ復調器１２からのＦＡＴデータがＭＰＥＧ復号器２１に入力され、当該ＦＡＴデータがスクランブルされていないときにＭＰＥＧ復号処理が実行される。
【００３１】
ＦＤＣデータはＲＦ端子１０を介してＱＰＳＫチューナ１３に入力される。ＱＰＳＫチューナ１３は、７０ＭＨｚから１３０ＭＨｚまでの周波数帯域中にあるＱＰＳＫ変調の制御信号を抽出してＱＰＳＫ復調器１４に出力する。ＱＰＳＫ復調器１４は、入力されたＱＰＳＫ変調の制御信号に対してクロック再生、自動利得制御、搬送波再生、波形等化、及び差動復号等の処理を行ってＦＤＣデータを復調した後、セキュリティカード２００に出力する。これに応答して、セキュリティカード２００は、ＱＰＳＫ復調器１４より出力されたＦＤＣデータに基づいて、ＦＡＴチャンネルの選局ためのＳＩ（Service Information）情報やＣＡ（コンディショナルアクセス）情報を抽出する。
【００３２】
また、ＲＤＣデータはセキュリティカード２００により発生された後、ＱＰＳＫ変調器１５に入力され、ＱＰＳＫ変調器１５は入力されるＲＤＣデータに従ってＱＰＳＫ変調して変調後の制御信号を発生してＱＰＳＫチューナ１３に出力する。次いで、ＱＰＳＫチューナ１３は入力される制御信号を５ＭＨｚから４２ＭＨｚまでの周波数帯域に周波数変換された後、周波数変換後の制御信号をＲＦ端子１０を介して、放送事業者のヘッドエンド装置に向けて送信する。
【００３３】
図２は図１のＱＡＭ復調器１２、復調モードコントローラ１７及び同期判定回路１６の構成を示すブロック図である。図２において、ＱＡＭ復調器１２は、入力端子１２０と、クロック再生及びサンプリング回路１２１と、ロールオフフィルタ１２２と、搬送波再生及び波形等化回路１２３と、誤り訂正回路１２４と、出力端子１２５とを備えて構成される。また、復調モードコントローラ１７は、ボーレートコントローラ１７０と、フィルタ係数コントローラ１７１と、符号点配置コントローラ１７２と、コントローラ１７３とを備えて構成される。
【００３４】
まず、ＱＡＭ復調器１２の基本動作について説明する。入力端子１２０を介して入力されたＱＡＭ変調信号は、まず、クロック再生及びサンプリング回路１２１に入力され、クロック再生及びサンプリング回路１２１は、所定のボーレートで、受信したＱＡＭ変調信号の変調クロックに位相同期したクロック信号を再生し、すなわち、ＱＡＭ変調信号をＱＡＭ符号点でサンプリングできるようなクロック信号を再生するとともに、再生されたクロック信号に基づいて入力されたＱＡＭ変調信号をサンプリングした後、サンプリングされたＱＡＭ変調信号を、所定のロールオフ係数で帯域制限するロールオフフィルタ１２２介して、搬送波再生及び波形等化回路１２３に出力する。次いで、搬送波再生及び波形等化回路１２３は、所定の変調方式の符号点配置を用いて、入力されたＱＡＭ変調信号の搬送波に位相同期した搬送波を再生し、再生された搬送波に基づいて入力したＱＡＭ変調信号の位相及び周波数ずれを除去するとともに、入力されたＱＡＭ変調信号に含まれる反射成分を除去した後、その出力信号を誤り訂正回路１２４に出力する。さらに、誤り訂正回路１２４は、入力された搬送波再生及び波形等化回路１２３の出力信号について、送信側で符号化された誤り訂正符号を復号することによって、伝送路の雑音等に起因するビット誤りを訂正した後、誤り訂正後のデータをＦＡＴデータとして出力端子１２５を介して出力する。
【００３５】
次いで、復調モード制御処理について以下に説明する。
【００３６】
ボーレートコントローラ１７０は、コントローラ１７３により制御されるとともに、ＱＡＭ復調器１２のクロック再生及びサンプリング部１２１に接続され、クロック再生及びサンプリング部１２１に対して、クロック再生を行う位相同期ループの初期値として受信する可能性のあるＱＡＭ変調信号に対応したボーレートを設定する。クロック再生及びサンプリング部１２１は、設定されたボーレートと受信されたＱＡＭ変調信号のボーレートとの誤差を算出することによって、クロック信号を再生する。
【００３７】
フィルタ係数コントローラ１７１は、コントローラ１７３により制御されるとともに、ＱＡＭ復調器１２のロールオフフィルタ１２２に接続され、ロールオフフィルタ１２２に対して、受信する可能性のあるＱＡＭ変調信号に対応したフィルタ係数を設定する。また、符号点配置コントローラ１７２は、コントローラ１７３により制御されるとともに、ＱＡＭ復調器１２の搬送波再生及び波形等化回路１２３に接続され、搬送波再生及び波形等化回路１２３に対して、受信する可能性のあるＱＡＭ変調信号に対応した理想的符号点配置（コンスタレーション）を設定する。搬送波再生及び波形等化回路１２３は設定された理想的符号点配置と、受信されたＱＡＭ変調信号の符号点配置との誤差を算出することによって、搬送波再生並びに波形等化の処理を行う。
【００３８】
同期判定回路１６は、ＱＡＭ復調器１２の誤り訂正回路１２４からの出力信号に基づいて、ＱＡＭ変調信号の伝送フレーム中の特定のフレームの同期信号（ユニークワード）が検出できるか否かに基づいてＱＡＭ復調器１２が受信したＱＡＭ変調信号に同期できたかどうかを判定し、その同期判定結果信号をコントローラ１７３、チューナ周波数コントローラ１８及び装置コントローラ２３に出力する。
【００３９】
コントローラ１７３は、同期判定回路１６から出力されるＱＡＭ復調器１２の同期判定結果信号に基づいて、ボーレートコントローラ１７０、フィルタ係数コントローラ１７１、及び符号点配置コントローラ１７２に対して制御を行う。例えば、受信する可能性のあるＱＡＭ変調信号に対する復調モードが、例えばデータメモリ２３ｍに格納された図３の復調モードテーブルにおける複数の復調モードＭＯＤＥを有しているとき、コントローラ１７３は、まず、例えば復調モードＭＯＤＥ＝０の復調方式（変調された放送信号の変調方式に対応した復調方式をいう。）に対応した、ボーレート（本発明では、ボーレートに限らず、シンボルレートなどの、変調された放送信号の変調方式に対応した変調速度であってもよく、以下同様である。）、ロールオフ係数及び変調フォーマットに対応する符号点配置を、ＱＡＭ復調器１２のクロック再生及びサンプリング回路１２１、ロールオフフィルタ１２２及び搬送波再生及び波形等化回路１２３のそれぞれに設定した後、一定時間、ＱＡＭ復調器１２が入力される信号に同期できないときは、前回設定していたものと違う設定である、例えば復調モードＭＯＤＥ＝１の復調方式に対応した、ボーレート、ロールオフ係数及び変調フォーマットに対応する符号点配置に切り替えるようにボーレートコントローラ１７０と、フィルタ係数コントローラ１７１と、及び符号点配置コントローラ１７２に命令する。
【００４０】
以上説明したように、ＱＡＭ復調器１２の同期結果に基づいて復調モードを検出して制御するために、高速かつ確実に復調モードの制御を実行できる。
【００４１】
なお、同期判定回路１６について、誤り訂正回路１２４からの出力信号に基づいて伝送フレーム中の特定のフレーム同期信号（ユニークワード）が検出できるか否かに基づいてＱＡＭ復調器１２が同期状態にあるか否かを判定しているが、同期判定方法として他の方法を用いてもよく、これについては詳細後述する。
【００４２】
図４は図１の装置コントローラ２３によって実行される初期動作処理を示すフローチャートである。当該初期動作処理は、例えば、セットトップボックス１００の初期設置時、もしくは、電源がオンされたときに実行される。図４において、まず、ステップＳ１では、セキュリティカード２００がスロット２００Ｓに装着されているか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３に進む。ステップＳ２では、図５のＦＡＴチャンネル伝送情報取得処理を実行した後、当該初期動作処理を終了する。また、ステップＳ３では、図６のＦＡＴチャンネルサーチ処理を実行した後、当該初期動作処理を終了する。
【００４３】
図５は図４のサブルーチンであるＦＡＴチャンネル伝送情報取得処理（ステップＳ２）を示すフローチャートである。ＦＡＴチャンネルの選局には５４ＭＨｚから８６４ＭＨｚまでの周波数帯域中のどの周波数に、どの変調方式で伝送されているかどうかを知る必要がある。そのための情報としてＳＩ情報がＦＤＣデータにより伝送されており、セットトップボックス１００はＦＡＴチャンネルの選局に先立ち、その初期動作として、セキュリティカード２００がセットトップボックス１００を制御して、ＦＡＴチャンネルの伝送情報をＦＤＣチャンネルから抽出する。
【００４４】
図５において、まず、ステップＳ１１では、７０ＭＨｚから１３０ＭＨｚの周波数帯域からＦＤＣデータの周波数であるＦＤＣチャンネルをサーチし、ステップＳ１２で、サーチしたＦＤＣデータからＳＩ情報を取得し、ステップＳ１３で、取得されたＳＩ情報からＦＡＴチャンネルの伝送情報を抽出する。さらに、ステップＳ１４で、取得したＦＡＴチャンネル伝送情報をセットトップボックス１００の装置コントローラ２３に送信し、元のメインルーチンに戻る。図５の処理を実行することにより、以降ＦＡＴチャンネルを受信することが可能となる。
【００４５】
図６は図４のサブルーチンであるＦＡＴチャンネルサーチ処理（ステップＳ３）を示すフローチャートである。ここで、ＦＡＴチャンネル内の周波数のチャンネル番号をｆｎとし、チャンネル番号ｆｎは１からｆｍａｘまであるものとする。
【００４６】
図６において、まず、ステップＳ２１では、装置コントローラ２３はチューナ周波数コントローラ１８に命令を出して、ＱＡＭチューナ１１の選局周波数をある初期周波数に設定する。すなわち、チャンネル番号ｆｎを１に初期化する。次いで、ＱＡＭチューナの周波数設定が完了すると、ステップＳ２２では、装置コントローラ２３は復調モードコントローラ１７を介してＱＡＭ復調器１２に対して、ＱＡＭ復調器１２の復調モードＭＯＤＥを０に設定する。すなわち、復調モードＭＯＤＥを０に初期化する。さらに、ステップＳ２３で、同期判定回路１６はＱＡＭ復調器１２が同期したかどうかを判定する。ＹＥＳのときはステップＳ２４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、装置コントローラ２３は復調モードコントローラ１７を介してＱＡＭ復調器１２に対して、ＱＡＭ復調器１２の待ち受け復調モードＭＯＤＥを１だけインクリメントし、ステップＳ３２において変調ＭＯＤＥが２以上となったか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２３に戻り、ステップＳ２３の処理を実行する。さらに、ステップＳ３３では、チャンネル番号ｆｎを１だけインクリメントし、ステップＳ３４でチャンネル番号ｆｎが最大チャンネル番号ｆｍａｘよりも大きくなったか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２２に戻る。ステップＳ３５では、エラー処理を実行して、いままで実行したチャンネルサーチで得られた各チャンネルの有無や同期することができた、変調方式に対応した復調方式などの情報をデータメモリ２３ｍに格納した後、元のメインルーチンに戻る。
【００４７】
次いで、ステップＳ２４では、ＦＡＴデータからＦＡＴチャンネルの伝送情報を取得し、ステップＳ２５においてＦＡＴチャンネルの伝送情報を取得できたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。さらに、ステップＳ２６では、ＦＡＴチャンネルの伝送情報を装置コントローラ２３内のデータメモリ２３ｍに保存し、取得されたＦＡＴチャンネルの伝送情報に基づいてＦＡＴチャンネル信号を受信し、元のメインルーチンに戻る。
【００４８】
以上説明したように、無料放送しか見ない視聴者など、セキュリティカード２００をセットトップボックス１００のスロット２００Ｓに装着しない場合でも、セットトップボックス１００がＦＡＴチャンネルの選局に先立ち、図６の初期動作処理を実行することにより、ＦＡＴチャンネル伝送情報を取得でき、その後、５４ＭＨｚから８６４ＭＨｚまでの周波数帯域中の複数あるＦＡＴチャンネルから希望のＦＡＴチャンネルを高速に効率よく選局することが可能となる。
【００４９】
以上の実施形態において、図３の復調モードテーブルの内容は一例であり、他の種々のボーレート（もしくは、シンボルレートなどの変調速度を含む。）、及びロールオフ係数を用いることができる。また、図３の復調モードテーブルでは、２つの復調モードのみを記載しているが、ＱＡＭ復調器１２が同期確立するまで、変調方式の符号点配置と、ボーレートなどの変調速度と、ロールオフ係数とについてそれぞれ個別に制御してもよい。また、ＱＡＭ復調器１２が同期確立するまで、変調方式の符号点配置と、ボーレートなどの変調速度と、ロールオフ係数とのうちの少なくとも１つに制御してもよい。
【００５０】
以上の実施形態において、復調モードコントローラ１７と、同期判定回路１６と、チューナ周波数コントローラ１８とをハードウェア回路で構成しているが、例えばＭＰＵ又はＤＳＰを用いたソフトウェアで構成してもよい。ただし、これらの回路をハードウェア回路で構成した方が、装置コントローラ２３の通信時間を短縮でき、より高速に処理を実行できる。
【００５１】
図７は本発明の第１の変形例に係る搬送波再生回路１２３Ａ及び同期判定回路１６Ａの構成を示すブロック図である。第１の変形例では、搬送波再生後の位相誤差に基づく同期判定を行うことを特徴としている。図７において、搬送波再生回路１２３Ａは、複素乗算器５１と、位相誤差検出器５２と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５３と、数値制御発振器（ＮＣＯ）５４とを備えて構成される。
【００５２】
図７において、ロールオフフィルタ１２２で波形整形されたデジタル変調信号は、複素乗算器５１に入力される。このデジタル変調信号（以下、入力信号という。）Ｓｉｎは、周波数誤差（又は周波数ずれ）Δω及び位相誤差（又は位相ずれ）Δθが残留しており、互いに直交するＩ−Ｑ軸において、入力信号ＳｉｎでのＩ軸の同相信号成分をＳｉとし、そのＱ軸の直交信号成分をＳｑとすると、次式で表される。
【００５３】
［数１］
Ｓｉｎ＝（Ｓｉ＋ｊＳｑ）・ｅｘｐ（ｊ（Δωｔ＋Δθ））    （１）
【００５４】
一方、数値制御発振器５４は、式（１）で示される入力信号Ｓｉｎの搬送波信号ｅｘｐ（ｊ（Δωｔ＋Δθ））と共役関係の信号である、次式で表される発振信号ＳＮＣＯを複素乗算器５１に出力する。
【００５５】
［数２］
ＳＮＣＯ＝ｅｘｐ（−ｊ（Δωｔ＋Δθ））    （２）
【００５６】
次いで、複素乗算器５１は、数値制御発振器５４からの発振信号ＳＮＣＯと、入力信号Ｓｉｎとを複素乗算することによって、式（３）に示すように、入力信号Ｓｉｎの周波数誤差Δω及び位相誤差Δθを除去して、復調信号Ｓｏｕｔ＝（Ｓｉ＋ｊＳｑ）を出力する。
【００５７】
［数３］
Ｓｏｕｔ
＝（Ｓｉ＋ｊＳｑ）・ｅｘｐ（ｊ（Δωｔ＋Δθ））・ｅｘｐ（−ｊ（Δωｔ＋Δθ））
＝（Ｓｉ＋ｊＳｑ）    （３）
【００５８】
一方、複素乗算器５１からの復調信号Ｓｏｕｔは位相誤差検出器５２にも入力され、位相誤差検出器５２は、符号点配置コントローラ１７２からの符号点配置を示す制御信号に基づいて、上記復調信号Ｓｏｕｔの実数部Ｓｉ及び虚数部Ｓｑにより受信されたデジタル変調信号の位相誤差を検出する。位相誤差検出器５２からの出力信号はループフィルタである低域通過フィルタ５３に入力され、これにより、位相誤差の高周波数成分が除去され、数値制御発振器５４に制御信号として入力される。そして、低域通過フィルタ５３からの出力信号により制御された数値制御発振器１２３４からの発振信号ＳＮＣＯは、複素乗算器５１に供給される。
【００５９】
ところで、式（１）と式（２）に示す通り、数値制御発振器５４からの発振信号ＳＮＣＯと、上記入力信号Ｓｉｎの搬送波信号とが共役関係の場合、すなわち、周波数誤差Δω及び位相誤差Δθが無い場合、位相誤差検出器５２によって検出される位相誤差は０となるが、上記式（１）と式（２）との間に位相差が存在すると、位相誤差検出器５２はその位相誤差を検出してそれに対応する電圧を低域通過フィルタ５３を介して数値制御発振器５４に出力する。
【００６０】
なお、同期判定回路１６Ａは、位相誤差検出器５２からの位相誤差を示す出力信号を時間平均して、その平均化された位相誤差と、所定のしきい値と比較して、当該しきい値より小さければ同期したと判定し、その同期判定結果信号を図１の復調モードコントローラ１７、チューナ周波数コントローラ１８及び装置コントローラ２３に出力する。
【００６１】
図７の搬送波再生回路１２３Ａにおいては、位相誤差検出器５２によって検出された位相誤差をキャンセルするように負帰還制御ループが構成されているので、受信したデジタル変調信号に位相同期した搬送波が数値制御発振器５４により再生されることになる。この再生された搬送波は、上記入力信号Ｓｉｎの搬送波信号と共役関係にあり、周波数誤差Δω及び位相誤差Δθが無いので、正しい復調信号を得ることが可能となる。
【００６２】
ところで、位相誤差検出器５２は、符号点配置コントローラ１７２から出力される制御信号によって示される符号点配置が受信したデジタル変調信号に合っている場合は、位相誤差を正確に検出でき、そしてその位相誤差をキャンセルするように負帰還制御ループが働くために、最終的に位相誤差検出器５２で検出される位相誤差が０になる状態で安定する。しかしながら、符号点配置コントローラ１７２から出力される制御信号によって示される符号点配置が受信したデジタル変調信号に合っていない場合は、正確な位相誤差が検出できないために、負帰還制御ループが正常に働かず、いつまでも安定しない状態、すなわち、位相誤差が０とはならない状態が続くことになる。
【００６３】
図８は本発明の第２の変形例に係るクロック再生及びサンプリング回路１２１Ａ及び同期判定回路１６Ｂの構成を示すブロック図である。第２の変形例では、クロック再生及びサンプリング回路１２１Ａによって検出される位相誤差に基づいて同期判定を行うことを特徴としている。図８において、クロック再生及びサンプリング回路１２１Ａは、サンプリング回路６１と、位相誤差検出器６２と、ループフィルタである低域通過フィルタ（ＬＰＦ）６３と、サンプリングタイミング信号発生回路６４とを備えて構成される。
【００６４】
図８において、図２の入力端子１２０に入力されたデジタル変調信号はサンプリング回路６１に入力され、この入力されたデジタル変調信号は図１のＱＡＭチューナ１１により同調して抽出された１つの変調信号が当該ＱＡＭチューナ１１内の最終段のＡ／Ｄ変換器（図示せず。）によりＡ／Ｄ変換された信号である。なお、当該のＡ／Ｄ変換器においてＡ／Ｄ変換する際のサンプリングタイミングは、受信するデジタル変調信号の符号点を含むタイミングではないので、サンプリング回路６１は、サンプリングタイミング信号発生回路６４から出力されるサンプリングタイミング信号に基づいて、入力されるデジタル変調信号に対して、その符号点が得られるように補間処理を行ってクロック再生及びサンプリング処理を行う。このようにサンプリング回路６１において入力されたデジタル変調信号の符号点を含むようにサンプリングされたサンプリング回路６１からの出力信号は、図２に図示された後段のロールオフフィルタ１２２に出力されるとともに、位相誤差検出器６２に出力する。次いで、位相誤差検出器６２は、サンプリング回路６１から出力されるデジタル変調信号に対して、サンプリング位相のずれ（誤差）を検出してそれに対応する電圧を低域通過フィルタ６３を介してサンプリングタイミング信号発生回路６４に出力し、これに応答して、サンプリングタイミング信号発生回路６４はサンプリングタイミングの位相誤差の電圧に基づいてそれが０になるようにサンプリングタイミング信号を発生してサンプリング回路６１に出力する。
【００６５】
なお、同期判定回路１６Ｂは位相誤差検出器６２から出力されるサンプリングタイミングの位相誤差を示す電圧を時間平均して、その平均化された位相誤差と所定のしきい値と比較して、当該しきい値より小さければ同期したと判定し、その同期判定結果信号を復調モードコントローラ１７、チューナ周波数コントローラ１８及び装置コントローラ２３に出力する。
【００６６】
ところで、サンプリングタイミング信号発生回路６４が発生する符号点タイミングにおいて、上記入力されたデジタル変調信号の符号点を含んでいれば、位相誤差検出器６２により検出されるサンプリングタイミングの位相誤差は０となるが、サンプリングタイミング信号発生回路６４から出力されるサンプリングタイミング信号の符号点タイミングで、入力されるデジタル変調信号が符号点を含んでいなければ、位相誤差検出器６２はその位相誤差を検出して出力する。
【００６７】
図８のクロック再生及びサンプリング回路１２１Ａにおいては、位相誤差検出器６２により検出されたサンプリングタイミングの位相誤差をキャンセルするように負帰還制御ループが構成されているので、受信したデジタル変調信号の符号点に位相同期したタイミングがサンプリングタイミング信号発生回路６４により再生されて発生される。この再生されたタイミング信号は、上記入力されたデジタル変調信号の符号点を含むタイミングなので、正しい符号点を得ることが可能となる。
【００６８】
ところで、位相誤差検出器６２は、ボーレートコントローラ１７０からサンプリングタイミング信号発生回路６４に出力される制御信号によって示されるボーレートが、受信したデジタル変調信号のボーレートに適応したものであれば、クロック信号の位相誤差を正確に検出でき、そしてその位相誤差をキャンセルするように負帰還制御ループが働くため、最終的に位相誤差検出器６２により検出される位相誤差が０になる状態で安定する。しかしながら、ボーレートコントローラ１７０からサンプリングタイミング信号発生回路６４に出力される制御信号によって示されるボーレートが受信したデジタル変調信号に適応したものでなければ、正確なタイミング位相誤差が検出できないために、負帰還制御ループが正常に働かず、いつまでも安定しない状態、つまり位相誤差が０とはならない状態が続くことになる。
【００６９】
以上の実施形態においては、復調モードの制御について、ＣＡＴＶ放送信号を受信するセットトップボックス１００に適応する一例について説明したが、本発明はこれに限らず、有線又は無線に限定されず、所定の伝送媒体を介して受信されるデジタル変調信号に対する復調モードの制御に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態に係る、ＣＡＴＶ放送信号を受信するためのセットトップボックス１００及びセキュリティカード２００の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＱＡＭ復調器１２、復調モードコントローラ１７及び同期判定回路１６の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のデータメモリ２３ｍに格納される復調モードテーブルを示す図である。
【図４】図１の装置コントローラ２３によって実行される初期動作処理を示すフローチャートである。
【図５】図４のサブルーチンであるＦＡＴチャンネル伝送情報取得処理（ステップＳ２）を示すフローチャートである。
【図６】図４のサブルーチンであるＦＡＴチャンネルサーチ処理（ステップＳ３）を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の変形例に係る搬送波再生回路１２３Ａ及び同期判定回路１６Ａの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の変形例に係るクロック再生及びサンプリング回路１２１Ａ及び同期判定回路１６Ｂの構成を示すブロック図である。
【図９】図１のセットトップボックス１００のためのＣＡＴＶで用いるチャンネル配置を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…ＲＦ端子、
１１…ＱＡＭチューナ、
１２…ＱＡＭ復調器、
１３…ＱＰＳＫチューナ、
１４…ＱＰＳＫ復調器、
１５…ＱＰＳＫ変調器、
１６，１６Ａ，１６Ｂ…同期判定回路、
１７…復調モードコントローラ、
１８…チューナ周波数コントローラ、
２０…スイッチ、
２１…ＭＰＥＧ復号器、
２２…スクランブル解除器、
２３…装置コントローラ、
２３ｍ…データメモリ、
５１…複素乗算器、
５２…位相誤差検出器、
５３…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、
５４…数値制御発振器（ＮＣＯ）、
６１…サンプリング回路、
６２…位相誤差検出器、
６３…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、
６４…サンプリングタイミング信号発生回路、
６５…同期判定回路、
１００…セットトップボックス、
１２０…入力端子、
１２１，１２１Ａ…クロック再生及びサンプリング回路、
１２２…ロールオフフィルタ、
１２３…搬送波再生及び波形等化回路、
１２３Ａ…搬送波再生回路、
１２４…誤り訂正回路と、
１２５…出力端子、
１７０…ボーレートコントローラ、
１７１…フィルタ係数コントローラ、
１７２…符号点配置コントローラ、
１７３…コントローラ、
２００…セキュリティカード、
２００Ｓ…スロット。
【図１】
2004343730.tif 000003
【図２】
2004343730.tif 000004
【図３】
2004343730.tif 000005
【図４】
2004343730.tif 000006
【図５】
2004343730.tif 000007
【図６】
2004343730.tif 000008
【図７】
2004343730.tif 000009
【図８】
2004343730.tif 000010
【図９】
2004343730.tif 000011