(57)【要約】【課題】伝送方式に影響されることなく、ダイナミックレンジ及びリニアリティを十分に確保して、直交変調時に生じる歪みを補正し得る直交変調歪補正装置を提供する。【解決手段】直交変調部１２の出力信号を周波数変換部１４にてデジタル化が可能な周波数帯の信号に変換し、その変換出力をＡ／Ｄコンバート部１５により変調波生成部１１で信号処理するサンプリングクロック周波数のＮ倍または１／Ｎ倍のサンプリングクロック周波数でデジタル化し、包絡線検出部１６でデジタル信号処理して包絡線の信号を求め、補正信号生成部１７にて包絡線の信号から直交変調部１２で直交変調波を生成する際に生じる歪みを補正するための補正信号を生成して変調波生成部１１から出力される変調信号を補正するようにしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調波生成部にて複数の種類の伝送方式に従った変調信号を生成し、直交変調部にて搬送波信号を前記変調信号で直交変調して送出する伝送装置に用いられる直交変調歪補正装置において、
前記直交変調部の出力信号を取り込み、前記出力信号を搬送波周波数帯の信号からデジタル化が可能でしかも前記変調波生成部で前記変調信号を生成する際に各伝送方式でエリアジングを発生しない共通の周波数帯の信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力信号を、前記変調波生成部で前記変調信号を生成する際のサンプリング周波数のＮ（Ｎは自然数）倍または１／Ｎ倍のサンプリング周波数でデジタル信号処理して包絡線の信号を求める信号処理手段と、
この信号処理手段から出力される包絡線の信号から前記直交変調部で直交変調波を生成する際に生じる歪みを補正するための補正信号を生成し、この補正信号で前記変調波生成部から出力される変調信号を補正する歪み補正手段とを具備したことを特徴とする直交変調歪補正装置。
【請求項２】
前記周波数変換手段は、前記搬送波周波数の設定ステップよりも粗い設定ステップで前記直交変調部の出力信号の周波数変換を実行することを特徴とする請求項１記載の直交変調歪補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直交変調波を伝送する伝送装置に用いられる直交変調歪補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上波放送システムにおいては、デジタル放送が開始されている。このようなデジタル放送では、日本において標準方式（ＩＳＤＢ−Ｔ）が決定されている。なお、日本以外の国では、ＤＶＢ−ＴやＡＴＳＣを採用しているところもある。このＩＳＤＢ−Ｔ方式では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）を用いた方式が規定されている。
【０００３】
このＯＦＤＭ方式は、広帯域信号を互いに直交する多数の搬送波で伝送することにより、地上デジタル放送において必須の伝送条件であるマルチパス伝搬路における耐遅延干渉特性を改善できる等の特徴がある。
【０００４】
ところで、地上デジタル放送における伝送装置から送出される送信信号は、直交変調時に振幅誤差、位相誤差、ＤＣオフセットといった歪みの影響を受ける。そこで、伝送装置にあっては、直交変調時に生じる歪みを検出して補正する補正器を備えることで、直交変調時に生じる歪みを抑圧することが考えられている。なお、直交変調時以外で生じる歪みを検出して補正する補正器は既に提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１６８７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記歪みを検出する手段としては、包絡線を用いて、歪みを検出することが考えられている。この手段では、ダイオード等の非線形素子を使用した包絡線検波部が使用される。
【０００６】
ところで、この包絡線検波部において、補正後の直交変調波の変調精度を高くするためには、ダイナミックレンジとリニアリティが要求される。しかしながら、非線形素子を使用した包絡線検波部では、要求する精度が高くなった場合、ダイナミックレンジやリニアリティの確保が難しく、十分な性能を得ることが困難になる。
【０００７】
また、補正器を使用する国や地域によっては、伝送方式が異なるため、各伝送方式毎に変調信号を生成するためのサンプリングクロック周波数の調整、変更を行なわなければならず、その調整に大変手間がかかっていた。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、伝送方式に影響されることなく、ダイナミックレンジ及びリニアリティを十分に確保して、直交変調時に生じる歪みを補正し得る直交変調歪補正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。  
変調波生成部にて複数の種類の伝送方式に従った変調信号を生成し、直交変調部にて搬送波信号を変調信号で直交変調して送出する伝送装置に用いられる直交変調歪補正装置において、直交変調部の出力信号を取り込み、出力信号を搬送波周波数帯の信号からデジタル化が可能でしかも変調波生成部で変調信号を生成する際に各伝送方式でエリアジングを発生しない共通の周波数帯の信号に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段の出力信号を、変調波生成部で変調信号を生成する際のサンプリング周波数のＮ（Ｎは自然数）倍または１／Ｎ倍のサンプリング周波数でデジタル信号処理して包絡線の信号を求める信号処理手段と、この信号処理手段から出力される包絡線の信号から直交変調部で直交変調波を生成する際に生じる歪みを補正するための補正信号を生成し、この補正信号で変調波生成部から出力される変調信号を補正する歪み補正手段とを備えるようにしたものである。
【００１０】
この構成によれば、直交変調部の出力信号を一旦搬送波周波数より低い周波数帯つまりデジタル化が可能な周波数帯の信号に変換し、その変換出力を変調波生成部で信号処理するサンプリング周波数のＮ倍または１／Ｎ倍のサンプリング周波数でデジタル信号処理して包絡線の信号を求め、この包絡線の信号から直交変調部で直交変調波を生成する際に生じる歪みを補正するための補正信号を生成して変調波生成部から出力される変調信号を補正するようにしている。この場合、直交変調部の出力信号を周波数変換する周波数帯を、複数の伝送方式に対応してデジタル信号処理を実行してもエリアジングが発生しない共通の周波数帯に設定する。
【００１１】
従って、伝送方式を変更した際の影響を少なくすることができ、しかも非線形素子を必要とせずに、ダイナミックレンジ及びリニアリティを損なうことなく包絡線を容易に求めることができ、この結果高精度の直交変調波の歪み補正を実現できる。
【００１２】
周波数変換手段は、搬送波周波数の設定ステップよりも粗い設定ステップで直交変調部の出力信号の周波数変換を実行することを特徴とする。  
この構成によれば、周波数変換手段の回路構成の簡略化または高性能化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上詳述したようにこの発明によれば、伝送方式に影響されることなく、ダイナミックレンジ及びリニアリティを十分に確保して、直交変調時に生じる歪みを補正し得る直交変調歪補正装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、この発明に係わる直交変調歪補正装置を用いた伝送装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、変調波生成部１１は、伝送を行なう信号が入力されると、この入力信号による伝送方式に応じた変調信号を生成する。この変調信号は、複素形式のＩ信号及びＱ信号から成り、それぞれ直交変調部１２に供給される。
【００１６】
直交変調部１２は、搬送波生成部１３で生成された搬送波を上記変調信号で直交変調し、所望の伝送用出力信号として出力する。この伝送用出力信号は、直交変調歪補正装置を構成する周波数変換部１４に供給される。
【００１７】
周波数変換部１４は、入力された信号を搬送波周波数帯から変調波生成部１１で変調信号を生成する際に各伝送方式でエリアジングを発生しない共通の中間周波数帯（ＩＦ）の信号に変換する。このＩＦ信号は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）コンバート部１５により、変調波生成部１１で変調信号を生成する際のサンプリング周波数のＮ（Ｎは自然数）倍または１／Ｎ倍のサンプリング周波数でデジタル化されて包絡線検出部１６に供給される。
【００１８】
包絡線検出部１６は、入力信号をデジタル信号処理することで、包絡線を求めて出力するもので、その出力は補正信号生成部１７に供給される。補正信号生成部１７は、包絡線の信号から直交変調部１２の出力に対する補正信号を生成し、この補正信号で変調波生成部１１で生成される変調信号を補正する。この補正信号は、振幅誤差、位相誤差、ＤＣオフセット成分である。
【００１９】
次に、上記構成における運用について説明する。  
以前は、図２に示す直交変調歪補正装置が考えられていた。なお、図２において、上記図１と同一部分には同一符号を付す。
【００２０】
この図２に示す補正装置は、直交変調部１２の出力信号から非線形素子を用いた包絡線検波部２１にて直接包絡線の信号を検波し、Ａ／Ｄコンバート部２２にて包絡線の信号をデジタル信号に変換し、補正信号生成部２３にてデジタル信号から直交変調部１２の出力に対する補正信号を生成し、この補正信号に従って変調波生成部１１で生成される変調信号を補正するようにしたものである。
【００２１】
しかしながら、上記補正装置では、包絡線検波部２１において、補正後の直交変調波の変調精度を高めるために、広いダイナミックレンジやリニアリティが要求されており、非線形素子を利用した検波では、十分なダイナミックレンジやリニアリティを確保することが難しい。
【００２２】
そこで、本実施形態では、直交変調部１２の出力信号を、周波数変換部１４にてＡ／Ｄコンバート部１５でデジタル化が可能な周波数帯に変換し、その後にＡ／Ｄコンバート部１５により変換出力をデジタル信号に変換する。このデジタル信号から包絡線検出部１６のデジタル処理によってダイナミックレンジ及びリニアリティを損なうことなく包絡線を求めることは容易である。
【００２３】
また、デジタル信号に変換する際に、エリアジングが発生しないように、Ａ／Ｄコンバート部１５のサンプリングクロック周波数と周波数変換部１４で周波数変換する周波数帯域を設定する必要があるが、その際、変調波生成部１１で信号処理するクロックのＮ倍または１／Ｎ倍でサンプリングを行なうことにより、補正信号生成部１７で補正信号を得るデジタル信号処理の過程をシンプルにすることが可能であり、そのサンプリングクロック周波数でサンプリングする際に、エリアジングが発生しない周波数帯域に、周波数変換部１４にて予め周波数変換しておく。このことにより、デジタル化後の処理をシンプルにすることができる。
【００２４】
また、変調波生成部１１において、複数種類の規格化された伝送方式に従った変調信号を生成する機能がある場合、伝送方式に従って信号処理するクロックの周波数は変化する。そこで、対応する伝送方式でエリアジングが発生しない共通の周波数帯を周波数変換する周波数帯として予め周波数変換部１４に設定しておくことにより、伝送方式を変更した際の影響を少なくすることができる。
【００２５】
ここで、例えば地上デジタル放送で規定されている３つの伝送方式を例に説明する。こでは、周波数変換部１４のＩＦ出力を３７．１５［ＭＨｚ］に設定しているものとする。  
図３に示すようにＤＶＢ−Ｔ６ＭＨｚで運用する場合、Ａ／Ｄコンバート部１５のサンプリング周波数を６ｆｓ［Ｈｚ］に設定したとする。この場合、エリアジング発生周波数は３．９９３［Ｈｚ］であるので、エリアジングを回避できる。
【００２６】
また、図４に示すようにＩＳＤＢ−Ｔで運用する場合、Ａ／Ｄコンバート部１５のサンプリング周波数を６ｆｓ［Ｈｚ］に設定したとする。この場合、エリアジング発生周波数は２ｆｓ（１６．２５４［ＭＨｚ］）〜３ｆｓ（２４．３８１［Ｈｚ］）付近であるので、エリアジングを回避できる。
【００２７】
さらに、図５に示すようにＡＴＳＣで運用する場合、Ａ／Ｄコンバート部１５のサンプリング周波数を６ｆｓ［Ｈｚ］に設定したとする。この場合、エリアジング発生周波数は３ｆｓ（３２．２８７［ＭＨｚ］）であり、エリアジングをギリギリ回避できる。
【００２８】
なお、Ａ／Ｄコンバート部１５のサンプリング周波数を変更する場合、周波数変換部１４のＩＦ出力をエリアジングが発生しない各伝送方式で共通の周波数帯に設定すればよい。
【００２９】
また、包絡線検出部１６で得られる包絡線の信号は、搬送波周波数に影響しない。このことから、直交変調部１２の出力信号をエリアジングを発生しない帯域に周波数変換すれば、搬送波周波数と周波数変換後の信号との関係が一意でなくても問題なく、包絡線検出部１６で包絡線を検出可能である。
【００３０】
従って、周波数変換部１４の設定周波数ステップを搬送波周波数の設定ステップより粗くすることが可能となる。周波数ステップを粗くできると、一般的に、シンセサイザーの性能（位相雑音）や構成のしやすさが向上する。
【００３１】
以上のように上記実施形態では、直交変調部１２の出力信号を周波数変換部１４にてデジタル化が可能な周波数帯の信号に変換し、その変換出力をＡ／Ｄコンバート部１５により変調波生成部１１で信号処理するサンプリングクロック周波数のＮ倍または１／Ｎ倍のサンプリングクロック周波数でデジタル化し、包絡線検出部１６でデジタル信号処理して包絡線の信号を求め、補正信号生成部１７にて包絡線の信号から直交変調部１２で直交変調波を生成する際に生じる歪みを補正するための補正信号を生成して変調波生成部１１から出力される変調信号を補正するようにしている。この場合、周波数変換部１４で周波数変換する周波数帯を、複数の伝送方式に対応してデジタル信号処理を実行してもエリアジングが発生しない共通の周波数帯に設定する。
【００３２】
従って、伝送方式を変更した際の影響を少なくすることができ、しかも非線形素子を必要とせずに、ダイナミックレンジ及びリニアリティを損なうことなく包絡線を容易に求めることができ、この結果高精度の直交変調波の歪み補正を実現できる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、地上デジタル放送の伝送装置に適用した場合であるが、この発明はこれに限定されるものではなく、他の通信系の伝送装置における直交変調歪みの補正についても適用可能である。
【００３４】
その他、直交変調歪補正装置の構成や取り扱う伝送方式の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係わる直交変調歪補正装置を用いた伝送装置の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】以前に考えられていた直交変調歪補正装置を用いた伝送装置の構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態において、ＤＶＢ−Ｔ６ＭＨｚで運用した場合の、エリアジングが発生する周波数帯を説明するために示す図。
【図４】同実施形態において、ＩＳＤＢ−Ｔで運用した場合の、エリアジングが発生する周波数帯を説明するために示す図。
【図５】同実施形態において、ＡＴＳＣで運用した場合の、エリアジングが発生する周波数帯を説明するために示す図。
【符号の説明】
【００３６】
１１…変調波生成部、１２…直交変調部、１３…搬送波生成部、１４…周波数変換部、１５，２２…Ａ／Ｄコンバート部、１６…包絡線検出部、１７，２３…補正信号生成部、２１…包絡線検波部。
【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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