(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューナで電波受信して得られたＩＦ信号を復調する際に、該ＩＦ信号の入力周波数と同一の周波数の信号でもって直接に復調を行うダイレクトコンバージョン受信機において、
復調回路部の有する局部発振回路の出力を受け、前記チューナの有する移相回路とは別途に設けられ、かつ９０度の移相を行い、前記チューナの受信特性に応じる複数の受信周波数範囲のそれぞれに対応して設けられた複数個の移相手段と、
前記ＩＦ信号の入力に前記移相手段を介して信号を注入し得る注入回路手段と、
前記注入回路手段によって信号が注入されたときに、前記チューナの有する移相回路出力と、Ｉ復調軸とＱ復調軸のそれぞれの出力に現れる角度誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段で得られた角度誤差データを保存する保存手段と、
前記保存手段で保存された角度誤差データと前記復調回路部の出力とから角度誤差の真値を判定し、該判定された真値をもって以後の受信に使用するように制御する制御手段とを具備することを特徴とするダイレクトコンバージョン受信機。
【請求項２】
前記移相手段は、当該ダイレクトコンバージョン受信機に内蔵して構成されることを特徴とする請求項１に記載のダイレクトコンバージョン受信機。
【請求項３】
チューナで電波受信して得られたＩＦ信号を復調する際に、該ＩＦ信号の入力周波数と同一の周波数の信号でもって直接に復調を行うダイレクトコンバージョン受信機において、
復調回路部の有する局部発振回路の出力を受け、受信チューナの有する移相回路とは別途に設けられ、かつ９０度の移相を行い、当該ダイレクトコンバージョン受信機に対して外付け治具の状態で接続し得るように構成される移相手段と、
前記ＩＦ信号の入力に前記移相手段を介して信号を注入し得る注入回路手段と、
前記注入回路手段によって信号が注入されたときに、前記チューナの有する移相回路出力と、Ｉ復調軸とＱ復調軸のそれぞれの出力に現れる角度誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段で得られた角度誤差データを保存する保存手段と、
前記保存手段で保存された角度誤差データと前記復調回路部の出力とから角度誤差の真値を判定し、該判定された真値をもって以後の受信に使用するように制御する制御手段とを具備することを特徴とするダイレクトコンバージョン受信機。
【請求項４】
前記制御手段によって行われる前記真値の判定と、該判定された真値をもって以後の受信に使用するよう行われる制御は、製品生産時に行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のダイレクトコンバージョン受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューナで電波受信して得られたＩＦ信号を復調する際に、該ＩＦ信号の入力周波数と同一の周波数の信号でもって直接に復調を行うダイレクトコンバージョン受信機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星放送等の電波を受信して得られたＩＦ信号をＭＰＥＧ出力等の所定形式の画像信号に変換する復調回路を有するコンバージョン受信機は、ＩＦ信号の入力周波数と同一の周波数の信号でもって直接に復調を行うダイレクトコンバージョン方式が主流になっている。
【０００３】
この一例を図２に示す回路を用いて説明すると、ダイレクトコンバージョン受信機の全体を複合的に制御するためのＣＰＵ１が設けられ、これにメモリ２が接続され、このメモリには一連の所定プログラムを実行させるためのデータが固定的に格納されると共に、所期の動作を行うために一時的に必要とされるデータの書き込みと読み出しが行えるようになっている。
【０００４】
ＩＦ入力は、アンプ３によって増幅され、混合回路４と混合回路５のそれぞれの第１入力端に接続され、それぞれの出力端に得られるＩ信号とＱ信号のそれぞれがアンプ６、７によって増幅されてＡ／Ｄコンバータ８のアナログ入力端に接続される。このＡ／Ｄコンバータ８のデジタル出力端は、復調と符号誤り検出と訂正と行う信号処理回路９の入力端に接続され、信号処理回路９によってＭＰＥＧ出力が作り出されるように構成されている。この信号処理回路９は、ビット誤り率データＢＥＲを検出する回路が含まれ、当該回路で得られたビット誤り率データＢＥＲがＣＰＵ１に出力されるように構成されている。
【０００５】
混合回路５の第２入力端には、可変容量ダイオード１１によって適正に制御される基準信号源１０の出力が供給され、混合回路４の第２入力端には基準信号源１０の出力信号の位相を移相回路１２によってπ／２だけ変化させた信号が供給されている。
【０００６】
基準信号源１０の出力は、後述の位相比較回路１８の出力信号可変容量ダイオード１１によって所定の周波数に制御されている。また、基準信号源１０の出力は、アンプ１３で増幅された後に分周回路１４に入力される。
【０００７】
分周回路１４には、ＣＰＵ１に入力されるビット誤り率データＢＥＲに基づいて作り出された周波数データが入力され、その分周出力が位相比較回路１８に入力され、この信号が位相比較回路１８にて、水晶発振子１６の基準発振信号をＮ分周回路１７によってＮ分周した信号と比較され、その出力がローパスフィルタ１５によってＤＣ成分が抽出されて可変容量ダイオード１１に印加され、当該ダイオード容量が制御される。
【０００８】
このように構成された回路において、ＩＦ入力がＱＰＳＫ信号形態の入力信号の場合に、入力信号合成に関してＩ軸とＱ軸のキャリアが完全に直交しているときには、ＩＦ入力は、
｛ｘ１（ｔ）・ｃｏｓω0ｔ＋ｘ２（ｔ）・ｓｉｎω0ｔ｝
と置ける。このｘ１（ｔ）はＩ信号を表し、ｘ２（ｔ）はＱ信号を表している。
【０００９】
このときの復調器側の発振回路（基準信号源１０等）の発振周波数を同じくω0であるとするとき、移相回路１２の位相ずれ（π／２）をθとおいて各ＩＱ軸に現れる信号を求めると、Ｉ軸側信号は、
0003875855.tif 000002
となる。この信号は、ローパスフィルタ１５を通過させることによって出力には（１／２）・ｘ１（ｔ）が現れる。
【００１０】
一方、Ｑ軸側信号は、
0003875855.tif 000003
となる。この信号は、ローパスフィルタ１５を通過させることにより、出力には、
（１／２）・ｘ１（ｔ）ｃｏｓ｛（π／２）＋θ｝＋（１／２）・ｘ２（ｔ）・
ｓｉｎ｛（π／２）＋θ｝が現れる。
【００１１】
ここで、移相回路１２の移相角が完全にπ／２に一致していればこのＱ軸にはθ＝０で（１／２）・ｘ２（ｔ）が現れるが、ずれがあった場合には、正しい値が得られず、ＩＦ入力が衛星放送受信等の受信帯域の上端と下端の周波数でも破綻を来たさぬようにある範囲の誤差を積極的に持たせた設計を行って製品としている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のダイレクトコンバージョン受信機は、衛星放送受信等の受信帯域の例えば９５０ＭＨｚから２１５０ＭＨｚまでの広い範囲に渡ってπ／２の直交性を保つように回路各部の設計が行われていて、受信帯域の上端と下端の周波数でも破綻を来たさぬようにある範囲の誤差、例えば±３度以内に収まっていれば通常受信には問題がないと考えられているが、このようにすると実際には最適な感度を犠牲にしてしまうという新たな問題が生じてしまう。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、最適な感度を得ることができるダイレクトコンバージョン受信機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明によるダイレクトコンバージョン受信機は、次に記載するような特徴的な構成を採用している。
【００１５】
（１）チューナで電波受信して得られたＩＦ信号を復調する際に、該ＩＦ信号の入力周波数と同一の周波数の信号でもって直接に復調を行うダイレクトコンバージョン受信機において、
復調回路部の有する局部発振回路の出力を受け、前記チューナの有する移相回路とは別途に設けられ、かつ９０度の移相を行い、前記チューナの受信特性に応じる複数の受信周波数範囲のそれぞれに対応して設けられた複数個の移相手段と、
前記ＩＦ信号の入力に前記移相手段を介して信号を注入し得る注入回路手段と、
前記注入回路手段によって信号が注入されたときに、前記チューナの有する移相回路出力と、Ｉ復調軸とＱ復調軸のそれぞれの出力に現れる角度誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段で得られた角度誤差データを保存する保存手段と、
前記保存手段で保存された角度誤差データと前記復調回路部の出力とから角度誤差の真値を判定し、該判定された真値をもって以後の受信に使用するように制御する制御手段とを具備するダイレクトコンバージョン受信機。
【００１６】
（２）前記移相手段は、当該ダイレクトコンバージョン受信機に内蔵して構成される上記（１）のダイレクトコンバージョン受信機。
【００１７】
（３）チューナで電波受信して得られたＩＦ信号を復調する際に、該ＩＦ信号の入力周波数と同一の周波数の信号でもって直接に復調を行うダイレクトコンバージョン受信機において、
復調回路部の有する局部発振回路の出力を受け、受信チューナの有する移相回路とは別途に設けられ、かつ９０度の移相を行い、当該ダイレクトコンバージョン受信機に対して外付け治具の状態で接続し得るように構成される移相手段と、
前記ＩＦ信号の入力に前記移相手段を介して信号を注入し得る注入回路手段と、
前記注入回路手段によって信号が注入されたときに、前記チューナの有する移相回路出力と、Ｉ復調軸とＱ復調軸のそれぞれの出力に現れる角度誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段で得られた角度誤差データを保存する保存手段と、
前記保存手段で保存された角度誤差データと前記復調回路部の出力とから角度誤差の真値を判定し、該判定された真値をもって以後の受信に使用するように制御する制御手段とを具備するダイレクトコンバージョン受信機。
【００１８】
（４）前記制御手段によって行われる前記真値の判定と、該判定された真値をもって以後の受信に使用するよう行われる制御は、製品生産時に行う上記（１）ないし（３）のいずれかのダイレクトコンバージョン受信機。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図１を用いて詳細に説明する。図１に示すダイレクトコンバージョン受信機は、従来技術の項で説明した図２のうちの回路部ａと略同一構成であって、ダイレクトコンバージョン受信機の全体を複合的に制御するためのＣＰＵ１９が設けられ、これにメモリ２０が接続され、このメモリには一連の所定プログラムを実行させるためのデータが固定的に格納されると共に、所期の動作を行うために一時的に必要とされるデータの書き込みと読み出しが行えるようになっている。
【００２１】
回路部ａの有するアンプ６、７によって増幅されるＩ信号系統とＱ信号系統はＡ／Ｄコンバータ２１のアナログ入力端に接続される。Ａ／Ｄコンバータ２１のデジタル出力端は、位相補正回路２２を介して信号処理回路２３に接続され、この信号処理回路２３によって復調と符号誤り検出と訂正が行われてＭＰＥＧ出力が作り出されるように構成されている。
【００２２】
Ａ／Ｄコンバータ２１は、ＣＰＵ１９によって適正に制御され、位相補正回路２２は、ＣＰＵ１９からの回転角データによって適正に制御され、信号処理回路２３で得られたビット誤り率データ（ＢＥＲ）がＣＰＵ１９に入力されるように構成されている。
【００２３】
一方、回路部ａの有する基準信号源１０の出力端は、アンプ２４を介して３つの移相回路２５〜２７のそれぞれの入力端に共通接続され、各移相回路２５〜２７の出力がＩＦ入力２８に信号注入し得るように構成されている。
【００２４】
従って、復調回路部の有する局部発振回路（基準信号源１０等）の出力を受け、受信チューナの有する移相回路（移相回路１２）とは別途に設けられ、かつ９０度の移相を行い得る移相手段（移相回路２５、２６、２７）を備え、この移相手段を介してＩＦ入力に信号を注入し得る注入回路手段（ＩＦ入力２８）と、この記注入回路手段によって信号が注入されたときに、チューナの有する移相回路（移相回路１２）の出力と、Ｉ復調軸とＱ復調軸のそれぞれの出力に現れる角度誤差（ＢＥＲのデータ）を検出する誤差検出手段（信号処理回路２３等）が構成される。
【００２５】
さらに、この誤差検出手段で得られた角度誤差データを保存する保存手段（メモリ２０）と、この保存手段で保存された角度誤差データと前記復調回路部の出力とから角度誤差の真値を判定し、該判定された真値をもって以後の受信に使用するように制御する制御手段（ＣＰＵ１９等）とを具備するようにダイレクトコンバージョン受信機が構成される。
【００２６】
このように構成された回路において、ＩＦ入力２８がＱＰＳＫ信号形態の入力信号の場合に、基準信号源１０の出力信号のｃｏｓω0ｔを取り出し、この信号に基準となる正確な移相を実現できる移相回路２５、２６、２７を通じて再度ＩＦ入力２８に入力する。これを数式で示すと以下のようになる。
【００２７】
ＩＦ入力２８に注入される信号は、ｃｏｓω0ｔ＋π／２となるので、Ｉ軸側信号は、
｛（１／２）・ｃｏｓ（π／２）｝＋｛（１／２）・ｃｏｓ（２ω0ｔ＋π／２）
となる。この信号は、ローパスフィルタ１５を通過させることによって出力として０が現れる。
【００２８】
一方、Ｑ軸側信号は、
ｃｏｓ（ω0ｔ＋π／２）・ｃｏｓ｛ω0ｔ＋（π／２）＋θ｝｝
＝｛（１／２）・ｃｏｓθ｝＋｛（１／２）・ｃｏｓ（２ω0ｔ＋π＋θ）
となる。この信号は、ローパスフィルタ１５を通過させることにより、出力には（１／２）・ｃｏｓθが現れる。
【００２９】
ここで、直交が保たれていればＱ軸出力には１／２という直流値電圧が現れ、角度誤差があればある程にその値が小さくなる。つまり、後段のＡ／Ｄコンバータ２１で直流電圧値のレベルを検出すれば受信回路の持っている移相回路１２の角度誤差を測定できることになる。
【００３０】
また、移相回路２５、２６、２７は、受信周波数範囲を数点に分割して設けられているので分割周波数帯域のそれぞれの角度誤差をメモリ２０に保存することができる。即ち、Ａ／Ｄコンバータ２１によって検出されたＤＣ電圧レベルによりそれぞれの周波数帯域での角度誤差が解る。ただし、この角度誤差は±のいずれの方向であるかは解らない。
【００３１】
さて、チューナには復調前に位相の補正を行う位相補正回路２２が介在されているので、Ｉ軸信号とＱ軸信号から得られたベクトルを回転させて補正することができるので、その補正としては補正候補値として既にメモリ２０に保存されている誤差角度値を使用することができる。
【００３２】
よって、メモリ２０に測定保存できた誤差角度情報にはプラス／マイナス方向の情報が含まれていないために、最初に受信したときには受信結果からビット誤り率データ（ＢＥＲ）を測定してプラスθ、マイナスθのうちから確からしいものを選択し、先にメモリ２０に格納されている「周波数／角度誤差値」を極性付のデータに書き替えて以後の受信に使用する。
【００３３】
最初の受信に関しては、装置生産の時点で見てしまうのが最も望ましいが、ユーザーが実際に使用したときに得られた結果のデータを使用しても問題はない。
【００３４】
なお、チューナの受信特性に応じる複数の受信周波数範囲のそれぞれに対応する３個の移相回路２５〜２７が構成されているがこの数の選定は全くの任意であって、受信周波数範囲の大小に応じて自由に設計することができる。
【００３５】
また、移相回路２５〜２７等でなる移相手段は、当該ダイレクトコンバージョン受信機に内蔵して構成したり、外付け治具の状態で接続し得るように構成しても良く、制御手段によって行われる前記真値の判定と、該判定された真値をもって以後の受信に使用するよう行われる制御は、製品生産時に行うようにしたり、ユーザーが最初に受信するときに制御するようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によるダイレクトコンバージョン受信機は、例えば、衛星放送受信等の受信帯域の広い範囲に渡ってπ／２の直交性を保つように制御でき、最適な感度を犠牲にしてしまうことがない。
【００３７】
また、角度誤差が大きく、しかも自動補正機能を有さない構成のダイレクトコンバージョン受信機であってもビット誤り率性能を低下させずに使用することができる。
【００３８】
従って、本発明によれば、最適な感度を犠牲にすることのないダイレクトコンバージョン受信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるダイレクトコンバージョン受信機の一実施の形態の概略回路構成を示すブロック回路図である。
【図２】従来のダイレクトコンバージョン受信機の一例を説明するためのブロック回路図である。
【符号の説明】
３  アンプ
４，５  混合回路
６，７，１３，２４  アンプ
１０  基準信号源
１１  可変容量ダイオード
１２  移相回路
１４  分周回路  １５  ローパスフィルタ
１６  水晶発振子
１７  Ｎ分周回路
１８  位相比較回路
１９  ＣＰＵ
２０  メモリ
２１  Ａ／Ｄコンバータ
２２  位相補正回路
２３  信号処理回路
２５〜２７移相回路
【図１】
0003875855.tif 000004
【図２】
0003875855.tif 000005