(57)【要約】【課題】同期に係る処理を高速かつ効率的に行うことができるようにする。【解決手段】FSync相関器１１３は、FSyncのシンボルの系列について予め算出された差動出力と、受信した信号の中の連続するシンボルから得られる差動系列との差動相関値を演算し、FSync演算値を出力する。SSync相関器１１５は、SSyncのシンボルの系列について予め算出された差動出力と、差動系列との差動相関値を演算し、SSync演算値を出力する。ピーク検出部１１８は、比較器１１７からの出力値からピークを検出する。シンボルカウンタ１１９は、ピーク検が検出されると、スロット先頭パルスを出力する。偏角回路１２０は、ピークが検出されると、差動相関値の偏角を算出し、記憶回路１２１は、偏角を平均して周波数誤差として出力する。【選択図】図４
2012074802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の同期信号のいずれか１つを含むスロットを複数有するフレーム単位に構成される受信信号における連続する２つのシンボルについて差動出力を算出する差動出力算出手段と、
前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列と、前記複数種類の同期信号の一部の同期信号について予め算出された差動系列との相関値を演算する相関値演算手段と、
前記相関値演算手段により演算された相関値の中で閾値以上となる値をピークとして検出するピーク検出手段と、
前記ピークが検出されたタイミングで前記スロットの同期信号が受信されたことを表す制御信号を出力する同期出力手段と
を備える同期回路。
【請求項２】
前記ピークが検出されたタイミングで、前記相関値から得られる偏角を周波数誤差として出力する周波数誤差出力手段をさらに備える
請求項１に記載の同期回路。
【請求項３】
前記受信信号は、高度広帯域衛星デジタル放送の放送信号であり、
前記複数種類の同期信号は、それぞれFsync、Ssync、および前記Fsyncの反転シンボルにより構成される!Fsyncであり、
前記相関値演算手段は、前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列である受信差動系列と、前記Fsyncについて予め算出された前記差動系列であるFsync差動系列との相関値を演算する第１の演算手段と、
前記受信差動系列と、前記Ssyncについて予め算出された前記差動系列であるSsync差動系列との相関値を演算する第２の演算手段とを備える
請求項２に記載の同期回路。
【請求項４】
前記第１の演算手段により出力された相関値と、前記第２の演算手段の出力された相関値との大小を比較するために演算されるFsync演算値およびSsync演算値のうち、いずれか大きい方の値を前記シンボルが受信される都度抽出する抽出手段をさらに備え、
前記ピーク検出手段は、前記抽出手段の抽出結果に基づいて前記ピークを検出する
請求項３に記載の同期回路。
【請求項５】
前記周波数誤差出力手段から出力される前記偏角を複数記憶する記憶手段をさらに備え、
前記記憶手段に記憶された複数の偏角の平均値が前記周波数誤差として出力される
請求項２に記載の同期回路。
【請求項６】
差動出力算出手段が、複数種類の同期信号のいずれか１つを含むスロットを複数有するフレーム単位に構成される受信信号における連続する２つのシンボルについて複素共役の乗算を行うことにより差動出力を算出し、
相関値演算手段が、前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列と、前記複数種類の同期信号の一部の同期信号について予め算出された差動系列との相関値を演算し、
ピーク検出手段が、前記演算された相関値の中で閾値以上となる値をピークとして検出し、
前記ピークが検出されたタイミングで前記スロットの同期信号が受信されたことを表す制御信号を出力するステップ
を含む同期方法。
【請求項７】
コンピュータを、
複数種類の同期信号のいずれか１つを含むスロットを複数有するフレーム単位に構成される受信信号における連続する２つのシンボルについて差動出力を算出する差動出力算出手段と、
前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列と、前記複数種類の同期信号の一部の同期信号について予め算出された差動系列との相関値を演算する相関値演算手段と、
前記相関値演算手段により演算された相関値の中で閾値以上となる値をピークとして検出するピーク検出手段と、
前記ピークが検出されたタイミングで前記スロットの同期信号が受信されたことを表す制御信号を出力する同期出力手段とを備える同期回路として機能させる
プログラム。
【請求項８】
フレーム単位に構成される受信信号における所定数のシンボルからなるシンボル系列と、同期信号の種類毎に予め設定された複数の信号パターンとに基づいて、前記シンボル系列と前記複数の信号パターンとの相関の度合いを表す相関値をそれぞれ演算する複数の相関値演算手段と、
前記演算された複数の相関値のうち、最大の値を前記受信信号のシンボルが受信される都度抽出する抽出手段と、
前記抽出結果に基づいて前記相関値のピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピークが検出されたタイミングで前記フレームを構成する複数の単位データのそれぞれに含まれる前記複数種類の同期信号のいずれかが受信されたことを表す制御信号を出力する同期出力手段と
を備える同期回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期回路および同期方法、並びにプログラムに関し、特に、同期に係る処理を高速かつ効率的に行うことができるようにする同期回路および同期方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタル放送（衛星/地上波）、無線ＬＡＮなどの無線デジタル伝送技術の発展がめざましい。
【０００３】
例えば、無線デジタル伝送に用いられる受信機において、高い受信性能を実現するためには、各同期回路の性能が重要となる。
【０００４】
また、日本の次世代衛星デジタル放送である高度広帯域衛星デジタル放送（高度ＢＳ）における伝送フレームについても標準化が行われ、同期に係る処理を高速かつ正確に行うことができるように、各種の制御信号などが規定されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【非特許文献１】高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式、標準規格、ARIB STD-B44  1.0版（平成21年 7月29日  策定）、社団法人  電波産業会
【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、同期に係る処理のさらなる高速化が期待される。
【０００７】
また、同期を行うとともに、周波数誤差の検出を行うことができれば、処理をより効率化することも可能となる。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、同期に係る処理を高速かつ効率的に行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面は、複数種類の同期信号のいずれか１つを含むスロットを複数有するフレーム単位に構成される受信信号における連続する２つのシンボルについて差動出力を算出する差動出力算出手段と、前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列と、前記複数種類の同期信号の一部の同期信号について予め算出された差動系列との相関値を演算する相関値演算手段と、前記相関値演算手段により演算された相関値の中で閾値以上となる値をピークとして検出するピーク検出手段と、前記ピークが検出されたタイミングで前記スロットの同期信号が受信されたことを表す制御信号を出力する同期出力手段とを備える同期回路である。
【００１０】
前記ピークが検出されたタイミングで、前記相関値から得られる偏角を周波数誤差として出力する周波数誤差出力手段をさらに備えるようにすることができる。
【００１１】
前記受信信号は、高度広帯域衛星デジタル放送の放送信号であり、前記複数種類の同期信号は、それぞれFsync、Ssync、および前記Fsyncの反転シンボルにより構成される!Fsyncであり、前記相関値演算手段は、前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列である受信差動系列と、前記Fsyncについて予め算出された前記差動系列であるFsync差動系列との相関値を演算する第１の演算手段と、前記受信差動系列と、前記Ssyncについて予め算出された前記差動系列であるSsync差動系列との相関値を演算する第２の演算手段とを備えるようにすることができる。
【００１２】
前記第１の演算手段により出力された相関値と、前記第２の演算手段の出力された相関値との大小を比較するために演算されるFsync演算値およびSsync演算値のうち、いずれか大きい方の値を前記シンボルが受信される都度抽出する抽出手段をさらに備え、前記ピーク検出手段は、前記抽出手段の抽出結果に基づいて前記ピークを検出するようにすることができる。
【００１３】
前記周波数誤差出力手段から出力される前記偏角を複数記憶する記憶手段をさらに備え、前記記憶手段に記憶された複数の偏角の平均値が前記周波数誤差として出力されるようにすることができる。
【００１４】
本発明の第１の側面は、差動出力算出手段が、複数種類の同期信号のいずれか１つを含むスロットを複数有するフレーム単位に構成される受信信号における連続する２つのシンボルについて複素共役の乗算を行うことにより差動出力を算出し、相関値演算手段が、前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列と、前記複数種類の同期信号の一部の同期信号について予め算出された差動系列との相関値を演算し、ピーク検出手段が、前記演算された相関値の中で閾値以上となる値をピークとして検出し、前記ピークが検出されたタイミングで前記スロットの同期信号が受信されたことを表す制御信号を出力するステップを含む同期方法である。
【００１５】
本発明の第１の側面は、コンピュータを、複数種類の同期信号のいずれか１つを含むスロットを複数有するフレーム単位に構成される受信信号における連続する２つのシンボルについて差動出力を算出する差動出力算出手段と、前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列と、前記複数種類の同期信号の一部の同期信号について予め算出された差動系列との相関値を演算する相関値演算手段と、前記相関値演算手段により演算された相関値の中で閾値以上となる値をピークとして検出するピーク検出手段と、前記ピークが検出されたタイミングで前記スロットの同期信号が受信されたことを表す制御信号を出力する同期出力手段とを備える同期回路として機能させるプログラムである。
【００１６】
本発明の第１の側面においては、複数種類の同期信号のいずれか１つを含むスロットを複数有するフレーム単位に構成される受信信号における連続する２つのシンボルについて差動出力が算出され、前記同期信号を構成するシンボルと同数のシンボルを受信して前記差動出力をそれぞれ算出することにより得られる差動系列と、前記複数種類の同期信号の一部の同期信号について予め算出された差動系列との相関値が演算され、前記演算された相関値の中で閾値以上となる値をピークとして検出され、前記ピークが検出されたタイミングで前記スロットの同期信号が受信されたことを表す制御信号が出力される。
【００１７】
本発明の第２の側面は、フレーム単位に構成される受信信号における所定数のシンボルからなるシンボル系列と、同期信号の種類毎に予め設定された複数の信号パターンとに基づいて、前記シンボル系列と前記複数の信号パターンとの相関の度合いを表す相関値をそれぞれ演算する複数の相関値演算手段と、前記演算された複数の相関値のうち、最大の値を前記受信信号のシンボルが受信される都度抽出する抽出手段と、前記抽出結果に基づいて前記相関値のピークを検出するピーク検出手段と、前記ピークが検出されたタイミングで前記フレームを構成する複数の単位データのそれぞれに含まれる前記複数種類の同期信号のいずれかが受信されたことを表す制御信号を出力する同期出力手段とを備える同期回路である。
【００１８】
本発明の第２の側面においては、フレーム単位に構成される受信信号における所定数のシンボルからなるシンボル系列と、同期信号の種類毎に予め設定された複数の信号パターンとに基づいて、前記シンボル系列と前記複数の信号パターンとの相関の度合いを表す相関値がそれぞれ演算され、前記演算された複数の相関値のうち、最大の値が前記受信信号のシンボルが受信される都度抽出され、前記抽出結果に基づいて前記相関値のピークが検出され、前記ピークが検出されたタイミングで前記フレームを構成する複数の単位データのそれぞれに含まれる前記複数種類の同期信号のいずれかが受信されたことを表す制御信号が出力される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、同期に係る処理を高速かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】高度ＢＳのフレームの構成を説明する図である。
【図２】ＩＱ平面上において、差動出力を示した図である。
【図３】差動相関値のピークをＩＱ平面上で説明する図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るスロット同期回路の構成例を示すブロック図である。
【図５】図４の比較器とピーク検出部の処理を説明する図である。
【図６】同期信号検出処理を説明するフローチャートである。
【図７】パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
最初に、日本の次世代衛星デジタル放送である高度広帯域衛星デジタル放送（高度ＢＳ）のフレーム構成について説明する。
【００２３】
図１は、高度ＢＳのフレームの構成を説明する図である。同図に示されるように、１フレームは、１２０の変調スロットで構成されており、この例では、各変調スロットが、変調スロット＃１乃至変調スロット＃１２０として示されている。
【００２４】
各変調スロットには、同期のための２４シンボル（同図には、FSync、！FSync、SSyncと示されている）が設けられている。また、信号点の位置の判定などに用いられる３２シンボル（伝送信号点配置信号と称される。同図には、Pと示されている）が設けられている。これらのシンボルは既知シンボルとされ、同期のための２４シンボルにより表わされる系列と、信号点の位置の判定などに用いられる３２シンボルにより表わされる系列は、規格により定められている。
【００２５】
上述した同期のための２４シンボルは、同期信号とも称され、フレームを構成する先頭の変調スロットにはFSyncが配置され、２番目の変調スロットにはSSyncのシンボルが配置されることが規格により定められている。さらに３番目以降のスロットにはFSyncの反転シンボルである！FSyncとSSyncのシンボルがスロット毎に交互に配置されることが規格により定められている。
【００２６】
SSyncは２変調スロットに一回ずつ規則的に配置されていることから、変調スロットの先頭を検出するために用いられることが一般的に想定されている。また、FSyncはフレームの先頭スロット以外は反転シンボルが配置されることから、相関値の符号を見ることによりフレームの先頭を検出するために用いられることが一般的に想定されている。
【００２７】
また、各変調スロットには、１３６シンボルで構成される６６の伝送データが含まれている。例えば、変調スロット＃１における伝送データは、Data#1乃至Data#66として示されており、変調スロット＃２における伝送データは、Data#67乃至Data#132として示されている。
【００２８】
さらに、各変調スロットにおいては、伝送・多重に関する制御情報であって４シンボルで構成されるＴＭＣＣが、各伝送データの間に挿入されている。図中では、Tとして示されているものがＴＭＣＣである。
【００２９】
このように構成される高度ＢＳの１フレームは、合計１,１１５,５２０シンボルで構成されることになる。
【００３０】
また、高度ＢＳでは1フレーム内で複数の変調方式を混在させることが可能となる。例えば、１フレーム内に最大８の伝送モードを定義することが可能であり、個々の伝送モードにおいて異なる変調方式が採用されるようにすることができる。高度ＢＳでは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ、および３２ＡＰＳＫの５種類の変調方式を用いることが可能とされている。
【００３１】
各変調スロットの伝送モードは、当該フレームより２フレーム前のＴＭＣＣを解析することにより特定することができるようになされている。従って、受信機は、２フレーム前に受信したフレームの各変調スロットに挿入されたＴＭＣＣを全て取得して記憶しておくことにより、受信したフレームの各変調スロットの変調方式を特定するようになされている。
【００３２】
なお、各変調スロットの伝送モードに関わらず、同期のための２４シンボル（同期信号）は、常にπ／２シフトＢＰＳＫ変調方式により変調されるようになされている。また、各変調スロットの伝送モードに関わらず、ＴＭＣＣは、常にπ／２シフトＢＰＳＫ変調方式により変調されるようになされている。
【００３３】
上述したように、SSyncは２変調スロットに一回ずつ規則的に配置されていることから、変調スロットの先頭の検出に用いられることが一般的に想定されている。この場合、受信機側では２変調スロット毎に同期が行われるようにすることが可能となる。
【００３４】
例えば、受信機において、予め記憶されているSSyncのシンボルの系列と、受信した信号の２４個の連続するシンボルの系列との相関値を求めることで、SSyncの位置を検出する。このように検出されたSSyncの位置を当該変調スロットの先頭と認識するように受信機内の同期信号などが調整される。
【００３５】
本発明では、受信機側で１変調スロット毎に同期が行われるようにすることができるようにする。
【００３６】
本発明では、受信した信号の中のFSync、！FSync、またはSSyncの位置が検出できるようにするために、FSyncのシンボルの系列と、SSyncのシンボルの系列のそれぞれについて予め差動出力を得ておく。
【００３７】
ここで差動出力は、時間的に連続する２つのシンボルの複素共役の乗算として表わされる。例えば、第ｎ番目のシンボルｒｎと第ｎ−１番目のシンボルｒｎ-1との差動出力は、式（１）により算出される。
【００３８】
【数１】
2012074802.tif 000003
・・・（１）
【００３９】
式（１）におけるａnは、第ｎ番目のシンボルとして変調されたデータの複素数値を表している。また、Δfは搬送波周波数と受信機のローカル発振周波数との間の周波数誤差を表しており、Tはシンボル周期を表している。さらに、θ0は伝送路などで生じた位相偏移を表している。
【００４０】
なお、式（１）におけるΔθは、周波数誤差Δfを複素平面上の角度（偏角）として表わしたものであり、式（２）により算出される。
【００４１】
【数２】
2012074802.tif 000004
・・・・（２）
【００４２】
いま、π／２シフトＢＰＳＫ変調方式により変調された信号の振幅が常に１であるとすると、FSync、！FSync、またはSSyncを表すシンボルの系列について得られる差動出力は、式（３）により表わされる。
【００４３】
【数３】
2012074802.tif 000005
・・・（３）
【００４４】
式（３）は、周波数誤差がない場合のFSync、！FSync、またはSSyncを表すシンボルの系列について得られる差動出力を表すことになる。すなわち、π／２シフトＢＰＳＫ変調方式で変調された信号のシンボルについて差動出力を算出すると、複素平面（ＩＱ平面）上で９０°または−９０°の振幅１の点が次々と算出されることになる。すなわち、ＩＱ平面上のＱ軸上に位置する座標（０，１）または座標（０，−１）の点が差動出力として算出される。
【００４５】
しかしながら、実際に受信される信号は、搬送波周波数と受信機のローカル発振周波数との間の周波数誤差を含むため、図２に示されるように、周波数誤差Δθを有する差動出力が算出されることになる。
【００４６】
図２は、Ｉ軸とＱ軸からなる複素平面上において、π／２シフトＢＰＳＫ変調方式により変調された信号の振幅が常に１であるとし、FSync、！FSync、またはSSyncを表すシンボルの系列について得られる差動出力を示した図である。同図に示されるように、差動出力を表す点２１および点２２は、Ｑ軸とΔθの角度（偏角）を有した直線と、原点を中心とする半径が１の円との交点に位置している。
【００４７】
上述したように、SSyncを表す２４個のシンボルは既知なので、式（３）のk´も既知となる。よって、式（３）によりSSyncのシンボルの系列について２３個の差動出力を予め算出しておくことができる。
【００４８】
上述のように予め算出された２３個の差動出力と、受信した信号の中の連続する２４個のシンボルから得られる２３個の差動出力との相関値を演算した場合、SSyncを表す２４個のシンボルが受信されたとき、相関値はピークとなる。この相関値のピークとなる値Ｐは、式（４）により表わされる。
【００４９】
【数４】
2012074802.tif 000006
・・・（４）
【００５０】
式（４）におけるＫは、同期信号のシンボル数から１を引いた値とされ、いまの場合、Ｋ＝２３となる。
【００５１】
図３は、Ｉ軸とＱ軸からなる複素平面上において、式（４）で示される値Ｐを示した図である。同図に示されるように、Ｑ軸からΔθずれた長さＫの直線によって、相関値のピークを表すことができる。
【００５２】
同様に、FSyncを表す２４個のシンボルも既知なので、やはり式（３）のk´も既知となる。よって、式（３）によりFSyncのシンボルの系列についても２３個の差動出力を予め算出しておくことができる。
【００５３】
上述のように予め算出された２３個の差動出力と、受信した信号の中の連続する２４個のシンボルから得られる２３個の差動出力との相関値を演算した場合、FSyncを表す２４個のシンボルが受信されたとき、相関値はピークとなる。この相関値のピークとなる値Ｐは、やはり式（４）により表わされる。
【００５４】
また、上述したように、!FSyncは、FSyncの反転シンボルとされる。すなわち、!FSyncは、FSyncを表す２４個のシンボルのそれぞれの符号（±）を反転させたシンボルによって構成されている。従って、!FSyncのシンボルの系列について２３個の差動出力を算出すると、FSyncのシンボルの系列について算出された２３個の差動出力と同じものが得られることになる。
【００５５】
そうすると、FSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力と、受信した信号の中の連続する２４個のシンボルから得られる２３個の差動出力との相関値を演算した場合、FSyncを表す２４個のシンボルが受信されたときのみならず、!FSyncを表す２４個のシンボルが受信されたときも相関値はピークとなるのである。
【００５６】
このように、FSyncのシンボルの系列の差動出力の相関値のピークと、SSyncのシンボルの系列の差動出力の相関値のピークをそれぞれ検出すれば、図１に示される変調スロット＃１乃至変調スロット＃１２０のそれぞれの先頭となる位置を検出することができる。
【００５７】
図４は、本発明の一実施形態に係るスロット同期回路１００の構成例を示すブロック図である。
【００５８】
同図において、図示せぬアンテナやＲＦ回路を経由して受信されたデジタル変調信号（受信信号）は、複素乗算器１１２と、遅延制御部１１１に供給される。
【００５９】
遅延制御部１１１は、受信信号のシンボルを１シンボル分遅延させて複素乗算器１１２に出力する。
【００６０】
複素乗算器１１２は、現在のシンボルと、遅延制御部１１１から供給される１シンボル前のシンボルの複素共役との乗算を行うようになされている。複素乗算器１１２の出力は、FSync相関器１１３、およびSSync相関器１１５に供給される。
【００６１】
FSync相関器１１３は、FSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力と、受信した信号の中の連続する２４個のシンボルから得られる２３個の差動出力（差動系列）との相関値（差動相関値）を演算して出力する。ここで、FSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力は、FSync差動系列供給部１１４から供給されるようになされている。
【００６２】
例えば、FSync相関器１１３は、第ｎ＋２３番目のシンボルが受信されたとき、第ｎ番目のシンボルｒｎ乃至第ｎ＋２３番目のシンボルｒｎ+23の差動出力からなる差動系列と、FSync差動系列供給部１１４から供給される差動系列との差動相関値を演算する。FSync相関器１１３は、同様に、第ｎ＋２４番目のシンボルが受信されたとき、シンボルｒｎ+1乃至シンボルｒｎ+24の差動出力からなる差動系列と、FSync差動系列供給部１１４から供給される差動系列との差動相関値を演算する。
【００６３】
このように、FSync相関器１１３は、新たにシンボルが１つ受信される都度、差動相関値を演算していく。後述するSSync相関器１１５も同様である。
【００６４】
また、FSync相関器１１３は、演算した差動相関値のＩ，Ｑ成分から、差動相関値のパワーを、Ｉ2＋Ｑ2として演算し、差動相関値の大小を比較するためのFSync演算値として出力する。あるいはまた、差動相関値のパワーに代えて差動相関値Ｉ，Ｑ成分の差分絶対値和、差動相関値のＩ，Ｑ成分の絶対値の最大値などを演算するようにしてもよい。
【００６５】
同様に、SSync相関器１１５は、SSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力と、受信した信号の中の連続する２４個のシンボルから得られる２３個の差動出力との相関値を演算して出力する。ここで、SSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力は、SSync差動系列供給部１１６から供給されるようになされている。
【００６６】
また、SSync相関器１１５は、FSync相関器１１３の場合と同様に、演算した差動相関値のＩ，Ｑ成分から、差動相関値の大小を比較するためのSSync演算値を出力する。
【００６７】
比較器１１７は、１シンボル毎にFSync演算値とSSync演算値の大小を比較し、大きい方をピーク検出部１１８に出力するようになされている。
【００６８】
ピーク検出部１１８は、比較器１１７からの出力値を、例えば、閾値判定することによりピークを検出するようになされている。
【００６９】
図５は、比較器１１７とピーク検出部１１８の処理を説明する図である。同図には、３つのグラフが示されている。同図の上段のグラフは、横軸が時間とされ、縦軸がFSync演算値とされている。同図の中段のグラフは、横軸が時間とされ、縦軸がSSync演算値とされている。
【００７０】
比較器１１７は、各時刻において同図の上段のグラフの縦軸の値と同図の中段のグラフの縦軸の値とを比較しながら、同図の下段のグラフを作成することになる。すなわち、同図の下段のグラフは、横軸が時間とされ、縦軸がFSync演算値またはSSync演算値とされている。
【００７１】
つまり、第ｎ＋２３番目のシンボルが受信されたとき、第ｎ番目のシンボルｒｎ乃至第ｎ＋２３番目のシンボルｒｎ+23の差動出力からなる差動系列の相関値に基づいて得られたFSync演算値またはSSync演算値のうち、大きい方が抽出されて、図５の下段のグラフにおける第ｎ番目のシンボルに対応する時刻の値がプロットされる。また、第ｎ＋２４番目のシンボルが受信されたとき、シンボルｒｎ+1乃至シンボルｒｎ+24の差動出力からなる差動系列の相関値に基づいて得られたFSync演算値またはSSync演算値のうち、大きい方が抽出されて、図５の下段のグラフにおける第ｎ＋１番目のシンボルに対応する時刻の値がプロットされる。
【００７２】
このように、新たにシンボルが１つ受信される都度、図５の下段のグラフが更新されていく。
【００７３】
ピーク検出部１１８は、図５の下段のグラフから、ピークを検出する。なお、図３を参照して上述したように、ピーク時の差動相関値をＩＱ平面上に表わすと、長さＫの直線で表わされることが予め分かっているので、例えば、図５の下段のグラフからピークを検出するための閾値も事前に設定することができる。これにより、同図に示されるように、例えば、１つの変調スロットの先頭位置から次の変調スロットの先頭位置までの時間であるスロット周期が分かる。
【００７４】
図４に戻って、ピーク検出部１１８は、ピークが検出されたタイミングで、シンボルカウンタ１１９に制御信号を出力する。
【００７５】
シンボルカウンタ１１９は、ピーク検出部１１８から供給される制御信号に基づいて、変調スロットの先頭のシンボルを特定するためのスロット先頭パルスを出力するようになされている。これにより、例えば、スロット同期回路１００の後段に接続される回路において、ピークが検出されたタイミングの２４シンボル前のシンボルが変調スロットの先頭のシンボルとして認識されるような同期信号などが生成される。
【００７６】
また、ピーク検出部１１８は、ピークが検出されたタイミングで、偏角回路１２０に制御信号を出力する。
【００７７】
偏角回路１２０は、ピーク検出部１１８から制御信号が供給された時、FSync相関器１１３から出力される差動相関値、またはSSync相関器１１５から出力される差動相関値に基づいて、差動相関値の偏角を算出するようになされている。ここで、算出される差動相関値の偏角は、例えば、図３に示されるΔθに対応する。
【００７８】
偏角回路１２０により算出された偏角は、スロット先頭パルスの出力とともに記憶回路１２１に供給されて保持される。すなわち、偏角は、当該変調スロットの同期信号の受信時に検出された周波数誤差として保持されることになる。
【００７９】
記憶回路１２１は、例えば、複数の変調スロットにおける偏角を平均して周波数誤差として出力する。
【００８０】
これにより、例えば、スロット同期回路１００の後段に接続される回路において、周波数誤差に相当する位相回転量の逆回転を受信信号に加えることで、受信信号に含まれる周波数誤差を相殺させるなどの処理が行われる。
【００８１】
このように、本発明によれば、フレーム内の変調スロットのそれぞれの同期信号を検出して同期を行うことができる。従って、例えば、単位時間内により多くの同期信号を検出でき、正確な同期が完了するまでの時間を短縮することができる。また、例えば、１変調スロット毎に同期信号を検出して同期信号の修正などを行うことができるので、より正確な同期信号を生成することができる。すなわち、本発明によれば、同期に係る処理を高速かつ正確に行うことができる。
【００８２】
さらに、本発明によれば、同期信号の検出とともに、周波数誤差を検出することが可能となる。従って、同期に係る処理をより効率化することができる。
【００８３】
次に、図６のフローチャートを参照して、図５のスロット同期回路１００による同期信号検出処理の例について説明する。
【００８４】
ステップＳ１１において、複素乗算器１１２は、現在のシンボルと、遅延制御部１１１から供給される１シンボル前のシンボルの複素共役との乗算を行う。これにより受信信号の中の連続するシンボルについての差動出力が得られることになる。
【００８５】
ステップＳ１２において、ステップＳ１１での演算により２３個の差動出力が得られたか否かが判定され、まだ、２３個の差動出力が得られていないと判定された場合、処理は、ステップＳ１１に戻る。
【００８６】
ステップＳ１２において、２３個の差動出力が得られたと判定された場合、処理は、ステップＳ１３に進む。
【００８７】
ステップＳ１３において、FSync相関器１１３は、FSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力と、受信した信号の中の連続する２４個のシンボルから得られる２３個の差動出力との相関値を演算して出力する。なお、FSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力は、FSync差動系列供給部１１４から供給されるようになされている。
【００８８】
ステップＳ１４において、FSync相関器１１３は、ステップＳ１３の処理により得られた差動相関値に基づいて、差動相関値の大小を比較するためのFSync演算値を演算する。
【００８９】
ステップＳ１５において、SSync相関器１１５は、SSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力と、受信した信号の中の連続する２４個のシンボルから得られる２３個の差動出力との相関値を演算して出力する。なお、SSyncのシンボルの系列について予め算出された２３個の差動出力は、SSync差動系列供給部１１６から供給されるようになされている。
【００９０】
ステップＳ１６において、SSync相関器１１５は、ステップＳ１５の処理により得られた差動相関値に基づいて、差動相関値の大小を比較するためのSSync演算値を演算する。
【００９１】
ステップＳ１７において、比較器１１７は、ステップＳ１４で得られたFSync演算値とステップＳ１６で得られたSSync演算値の大小を１シンボル毎に比較し、大きい方を抽出する。
【００９２】
ステップＳ１８において、ピーク検出部１１８は、ステップＳ１７の処理結果に基づいてピークを検出する。このとき、例えば、図５を参照して上述したように、ピークが検出される。
【００９３】
ステップＳ１９において、シンボルカウンタ１１９は、ステップＳ１８の処理に伴ってピーク検出部１１８から供給される制御信号に基づいて、変調スロットの先頭のシンボルを特定するためのスロット先頭パルスを出力する。
【００９４】
ステップＳ２０において、偏角回路１２０は、ステップＳ１８の処理に伴ってピーク検出部１１８から制御信号が供給された時、FSync相関器１１３から出力される差動相関値、またはSSync相関器１１５から出力される差動相関値に基づいて、差動相関値の偏角を算出する。ここで、算出された偏角は、スロット先頭パルスの出力とともに記憶回路１２１に供給されて保持される。
【００９５】
ステップＳ２１において、記憶回路１２１は、例えば、保持している複数の偏角の平均値を算出する。
【００９６】
ステップＳ２２において、記憶回路１２１は、ステップＳ２１の処理結果として得られる偏角の平均値を周波数誤差として出力する。
【００９７】
このようにして同期信号検出処理が実行される。
【００９８】
以上においては、高度ＢＳの放送信号を対象として各変調スロットについて同期信号を検出して同期を行う例について説明したが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。例えば、図１を参照して上述したフレーム構成と同様に、複数の同期信号が採用された複数の単位データ（例えば、変調スロット）を有する信号を受信して同期するものであれば本発明を適用することができる。
【００９９】
また、以上においては、連続するシンボルの差動出力を算出し、例えば２３個の差動出力についての相関値を得て同期信号を検出する例について説明したが、この構成は、高度ＢＳにおけるFSync、SSync、!FSyncを検出するために好適な構成である。例えば、本発明を高度ＢＳの放送信号以外の放送信号を受信する受信器の同期回路などに適用する場合、上記とは異なる方式で同期信号が検出されるようにしてもよい。すなわち、同期信号の種類毎に予め設定された複数の信号パターンと、受信信号における所定数のシンボルからなるシンボル系列との相関の度合いを求めるものであれば、どのような方式を用いても構わない。
【０１００】
さらに、以上においては、同期信号の検出とともに、周波数誤差を検出する例について説明したが、必ずしも周波数誤差を検出する必要はない。すなわち、例えば、図４を参照して上述した構成において、偏角回路１２０および記憶回路１２１が設けられないようにしても、同期に係る処理を高速かつ正確に行うことが可能となる。
【０１０１】
なお、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータにネットワークや記録媒体からインストールされる。また、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば図７に示されるような汎用のパーソナルコンピュータ７００などに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１０２】
図７において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）７０２に記憶されているプログラム、または記憶部７０８からＲＡＭ（Random Access Memory）７０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ７０３にはまた、ＣＰＵ７０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１０３】
ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、およびＲＡＭ７０３は、バス７０４を介して相互に接続されている。このバス７０４にはまた、入出力インタフェース７０５も接続されている。
【０１０４】
入出力インタフェース７０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部７０６、ＬＣＤ(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部７０７が接続されている。また、入出力インタフェース７０５には、ハードディスクなどより構成される記憶部７０８、モデム、LANカードなどのネットワークインタフェースカードなどより構成される通信部７０９が接続されている。通信部７０９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０１０５】
入出力インタフェース７０５にはまた、必要に応じてドライブ７１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア７１１が適宜装着されている。そして、それらのリムーバブルメディアから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部７０８にインストールされる。
【０１０６】
上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、インターネットなどのネットワークや、リムーバブルメディア７１１などからなる記録媒体からインストールされる。
【０１０７】
なお、この記録媒体は、図７に示される、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスク（登録商標）を含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini-Disk）（登録商標）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア７１１により構成されるものだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているＲＯＭ７０２や、記憶部７０８に含まれるハードディスクなどで構成されるものも含む。
【０１０８】
なお、本明細書において上述した一連の処理は、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１０９】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１００  スロット同期回路，  １１１  遅延制御部，  １１２  複素乗算器，  １１３  FSync相関器，  １１４  FSync差動系列，  １１５  SSync相関器，  １１６  SSync差動系列，  １１７  比較器，  １１８  ピーク検出器，  １１９  シンボルカウンタ，  １２０  偏角回路，  １２１  記憶回路
【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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