(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号に基づき変調されたキャリアを含むＲＦ信号に対し、順次、周波数ポイントを変えて選局する選局手段と、
ＲＦ信号からデジタル復調し、ＡＧＣにより振幅一定となるように増幅して出力するデジタル復調手段と、
上記ＡＧＣにおいて、当該ＡＧＣの出力を振幅一定とすべく当該ＡＧＣの出力を増幅するＡＧＣゲインを読み取り記憶する記憶手段と、
上記ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とし、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定することで、当該キャリア帯域の中心周波数を算出する算出手段とを有することを特徴とするデジタルチューナ。
【請求項２】
ＡＧＣゲインの記憶値を設定した信号検出範囲で読み取る際に、送られてくるＲＦ信号の伝送レートや中心周波数の算出に必要な分解能等のＲＦ信号の伝送条件を検出し、上記伝送条件に合わせて、読み取る周波数ポイントの間隔を決定して選局手段を制御する決定手段を有することを特徴とする請求項１記載のデジタルチューナ。
【請求項３】
決定手段は、設定した信号検出範囲内を必要な中心周波数の分解能に対して、数倍の周波数間隔の各周波数ポイントで大まかに調べ、その調査結果を元に必要な中心周波数の分解能に対応した周波数間隔でＡＧＣゲインを調べるようになっていることを特徴とする請求項２記載のデジタルチューナ。
【請求項４】
決定手段は、設定した信号検出範囲内を伝送レートの１／４の間隔の各周波数ポイントで調べることで、擬似ロックによる誤った中心周波数の算出を防ぐようになっていることを特徴とする請求項２記載のデジタルチューナ。
【請求項５】
決定手段は、信号検出帯域を大まかに調べる際に信号検出帯域の範囲内の中心周波数からプラス側、マイナス側を交互にＡＧＣゲインの記憶値を調べるようになっていることを特徴とする請求項２または３記載のデジタルチューナ。
【請求項６】
算出手段は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値と、キャリア帯域でのＡＧＣゲインの記憶値との既知の差を用いて、キャリア帯域と決定するようになっていることを特徴とする請求項１記載のデジタルチューナ。
【請求項７】
情報信号に基づき変調されたキャリアを含むＲＦ信号に対し、順次、周波数ポイントを変えて選局する選局手段と、
ＲＦ信号からデジタル復調し、ＡＧＣにより振幅一定となるように増幅して出力するデジタル復調手段と、
上記ＡＧＣにおいて、当該ＡＧＣの出力を振幅一定とすべく当該ＡＧＣの出力を増幅するＡＧＣゲインを読み取り記憶する記憶手段と、
上記ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を決める際に、設定した信号検出範囲内で、各周波数ポイント毎にＡＧＣゲインの最大記憶値と最小記憶値をそれぞれ読み取り最大記憶値プロファイルと最小記憶値プロファイルとを求め、上記最大記憶値プロファイルの最小値をノイズ帯域のＡＧＣゲイン記憶値と決定し、上記ＡＧＣゲインの最小記憶値プロファイルの内、ノイズ帯域でのＡＧＣゲイン記憶値よりも大きい帯域をキャリア帯域と決定し、当該キャリア帯域の最小周波数および最大周波数をｆ１、ｆ２とし、当該キャリア帯域の中心周波数をＦとする場合、Ｆ＝（ｆ１＋ｆ２）／２という式によって、当該キャリア帯域の中心周波数を算出する算出手段とを有することを特徴とするデジタルチューナ。
【請求項８】
情報信号に基づき変調されたキャリアを含むＲＦ信号に対し、順次、周波数ポイントを変えて選局し、
選局されたＲＦ信号をデジタル復調し、復調したデジタル信号をＡＧＣにより振幅一定となるように増幅して出力し、
上記ＡＧＣにおいて、当該ＡＧＣの出力を振幅一定とすべく当該ＡＧＣの出力を増幅するＡＧＣゲインを出力することで、ＡＧＣゲインを読み取り記憶し、ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とし、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定することで、当該キャリア帯域の中心周波数を算出することを特徴とするキャリアの捕捉方法。
【請求項９】
請求項８に記載のキャリアの捕捉方法をコンピュータ上にて実行することを特徴とするキャリア捕捉のためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル衛星レシーバ等のデジタル通信に用いるデジタルチューナ、キャリアの捕捉方法、キャリア捕捉のためのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衛星放送等に用いられるデジタルチューナでは、音声信号や映像信号等の情報信号の無線伝送にために、上記情報信号に基づいてＱＰＳＫ(Quadriphase Phase Shift Keying)変調され、キャリア（搬送波）の帯域がＧＨｚオーダーのＲＦ信号（RadioFrequency signal)が使用されている。
【０００３】
上記デジタルチューナにおいては、図５に示すように、アンテナ等から受信し、伝送されるＲＦ信号（ＲＦ signal)は、チューナ内部のハイパスフィルタ１で帯域制限を受け、アンプ２でレベルを増幅した後、ＲＦ−自動利得制御回路３でレベル調整をして第０段IFＩＣ４に入力される。なお、ＲＦ信号は、その周波数帯域が第０段IFＩＣ４に入力される前に中間周波数（ＩＦ）に低減されていてもよい。
【０００４】
第０段IFＩＣ４に入力したＲＦ信号は、レベル調整のためのアンプ５、ＲＦ用ＡＧＣ(Automatic Gain Control)６を通り二分配され、二つの各混合器７ａ、７ｂにそれぞれ入力される。ＱＰＳＫ復調では、復調直前のＲＦ信号の振幅を一定にしておく必要から、復調されたデジタル信号に基づき後段のLinkＩＣ１６にて検出されたＲＦ  ＡＧＣ１７にて示される制御信号によるＲＦ  ＡＧＣ１１によって、ＲＦ−自動利得制御回路３やＲＦ用ＡＧＣ６がフィードバック制御されている。
【０００５】
混合器７ａでは、ＰＬＬ(Phase-Locked Loop) １４へ送られた周波数情報を元に、その周波数で発振する局部発振器（ＶＣＯ）１３の発振信号と、前記ＲＦ信号とが混合され、ＲＦ信号は、上記局部発振信号周波数とＲＦ信号周波数との差の周波数を有する第一ベースバンド信号（Ｉ信号）に変換されて出力される。上記周波数情報は、ＳＤＡ（シリアルデータライン）２５、ＳＣＬ（シリアルクロックライン）２６からLinkＩＣ１６にて生成されたＳＣＬ１８、ＳＤＡ１９によりＰＬＬ１４に伝達される。
【０００６】
一方、混合器７ｂにおいては、前記局部発振器１３の発振信号を位相シフター１２によって９０度移相した発振信号と前記ＲＦ信号とが混合され、ＲＦ信号は、９０度移相された発振信号周波数とＲＦ信号周波数との差の周波数を有する第二ベースバンド信号（Ｑ信号）に変換されて出力される。よって、混合器７ａ、７ｂでは、ＲＦ信号をベースバンドにダウンコンバートし、Ｉ／Ｑ復調していることになる。
【０００７】
そして、互いに９０度の位相差を有する第一ベースバンド信号及び第二ベースバンド信号のそれぞれは、各ローバスフィルター９ａ、９ｂを通して帯域を制御され、各アンプ１０ａ、１０ｂにて増幅されて、後段のLinkＩＣ１６にそれぞれ入力される。
【０００８】
入力された第一及び第二ベースバンド信号は、LinkＩＣ１６内部のアナログ・デジタルコンバーター（ＡＤＣ）２０によりデジタル信号にそれぞれ変換され（矩形波に整波され）、ナイキストフィルター２１で帯域制限された後、ＡＧＣ２２において、振幅一定となるようにＡＧＣゲインによりレベル調整される。
【０００９】
その後、前記第一及び第二ベースバンド信号の周波数と、予め設定している基準ベースバンド周波数との差を検出し、その周波数差をキャリアオフセットとしてキャリアサーチ２３で補正し、続いて、復号化や誤り訂正等を行うフォワードエラーコレクション（ＦＥＣ）２４で誤り訂正を行いトランスポートストリームデータ（デジタル出力データ、DATA[7:0] ）２７として出力される。
【００１０】
しかしながら、シンボルレートが４Ｍsps 以下、かつ、検出されたキャリアオフセットが大きい場合、キャリアサーチ２３では補正できないため、予めキャリアオフセットの値を補正のために捕捉しておく必要がある。
【００１１】
図６に示すフローチャートに従って、キャリアの捕捉について説明する。まず、ＲＦ信号を前記ベースバンド信号に変換するため、ＲＦ信号の周波数情報をレジスタ値としてＰＬＬ１４に送り、初期ＰＬＬ設定を行う（ステップ１、以降、ステップをＳと略記する）。その後、キャリアを捕捉するためにＡＧＣゲインをレジスタ値として読み取り、キャリア帯域の中心周波数を決定する（Ｓ２）。
【００１２】
次に、Ｓ２で得られた中心周波数の近傍でキャリアサーチを行い（Ｓ３）、キャリアを捕捉したか否かを判定し（Ｓ４）、キャリアの捕捉に失敗した場合には、上記中心周波数を別の周波数に設定し（Ｓ５）、再度キャリアサーチを実行して、キャリアの捕捉を行う（Ｓ３）。キャリアの捕捉すればキャリアサーチを終了する（Ｓ６）。
【００１３】
上記キャリア捕捉を行うには、正確にキャリア帯域の中心周波数を知ることが必要であり、そのため、周波数空間でのＡＧＣゲインをレジスタ値として読み取り、そのプロファイルから中心周波数の計算を行う。図７は、従来の使われているＡＧＣゲインのプロファイル（周波数の変化に伴うＡＧＣゲインの変化）である。
【００１４】
まず、入力されたＲＦ信号の帯域内の各周波数ポイントにおけるＡＧＣゲインのプロファイルを調べるために、周波数ポイントを変えながら、そのＡＧＣゲインのプロファイルを調べ、入力されたＲＦ信号の帯域内のＡＧＣゲインとなった所（キャリア帯域）の、その近傍で等間隔にＡＧＣゲインのレジスタ値を３ポイント読み込む。
【００１５】
これら３ポイントの周波数とＡＧＣゲインを（f0,g0)、（f1,g1 ）、（f2,g2)として、これらの周波数間隔をδＦとおき、LinkＩＣ１６への入力信号のＡＧＣゲインのプロファイルは中心周波数に対して対称と仮定してテイラー展開の２次までの近似を行うと、中心周波数Ｆは、下式（１）となる。この様にして、中心周波数を算出して、キャリア捕捉を行う。
【００１６】
Ｆ＝f1＋｛±（g2・g0）δＦ｝／｛２（g0＋g2・2g1 ）｝…（１）
（∵  f0＜f1＜f2）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示す様に従来の技術では、キャリア帯域でのＡＧＣゲインのプロファイルが、上に凸な山なりのカーブとなっていて、かつ極大周波数に対し、左右対称となっている時には有効であるが、別種のLinkＩＣの特性によっては、キャリア帯域内でのＡＧＣゲインのプロファイルが山なりにならず、フラット（周波数が変化してもＡＧＣゲインが変化しない）となる場合があり、前記の中心周波数Ｆの算出式（１）を用いると、中心周波数Ｆが真値からずれて、キャリア捕捉が不確実となるという問題を生じている。
【００１８】
また、一般に衛星通信では、ドップラー効果やフェージング等により、前記のＲＦ信号をベースバンド信号に変換した時に、LinkＩＣ１６への入力信号のＡＧＣゲインのプロファイルが中心周波数に対して非対称となることもあり、この場合に式（１）を用いれば、中心周波数の算出値は真値からずれ、LinkＩＣ１６がキャリアを正確に捕捉をする事ができないという不具合が起こる。
【００１９】
上記状態に対して、キャリアの捕捉ができたとしても、それを捕捉するまでに時間がかかると言う不具合も発生する。また前記問題に関連し、中心周波数の算出値が真値からずれていると、ＲＦ信号に対して、シンボルレート（伝送レート）の１／４の整数倍ずれた周波数で誤ったキャリアを捕捉する擬似ロックを起こすという不具合も起こる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルチューナは、上記課題を解決するために、情報信号に基づき変調されたキャリアを含むＲＦ信号に対し、順次、周波数ポイントを変えて選局する選局手段と、ＲＦ信号からデジタル復調し、ＡＧＣにより振幅一定となるように増幅して出力するデジタル復調手段と、上記ＡＧＣにおいて、当該ＡＧＣの出力を振幅一定とすべく当該ＡＧＣの出力を増幅するＡＧＣゲインを読み取り記憶する記憶手段と、上記ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とし、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定することで、当該キャリア帯域の中心周波数を算出する算出手段とを有することを特徴としている。
【００２１】
上記構成によれば、選局手段により選局された周波数ポイントに対して、隣接チャンネルを選局しない程度の周波数間隔である、例えば±３ＭＨｚの周波数ポイント検出範囲のＲＦ信号を、デジタル復調し、ＡＧＣゲインにより振幅一定となるようにデジタル復調手段にて増幅して出力する。
【００２２】
また、上記構成では、算出手段において、記憶手段により読み取り記憶したＡＧＣゲインの記憶値を等間隔に読み取りデジタル復調手段へのキャリア帯域の周波数をノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値に基づいて調べる。
【００２３】
次に、上記構成においては、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値に基づいた、上記キャリア帯域の最小周波数と最大周波数とから、キャリア帯域の中心周波数を、例えば下式（２）にて算出するので、この中心周波数を用いてキャリア捕捉をより確実に行うことができる。この場合、中心周波数を算出する式（２）は、前述（１）ではなく、
Ｆ＝（f1＋f2）／２…（２）
となる。但しｆ１、ｆ２は、キャリア帯域の最小周波数と最大周波数である。
【００２４】
また、上記構成によれば、一般にＡＧＣゲインの記憶値は同一の値ではなく、時間的またはその他の外的要因により変動するため、確実にノイズ帯域と分かる周波数ポイントを選局し、そのＡＧＣゲインの記憶値を数回、又は数カ所の選局された周波数ポイントでＡＧＣゲインの記憶値を読み取り、その平均値をノイズ帯域のＡＧＣゲインの記憶値とする。
【００２５】
次に、信号検出範囲内で、このノイズ帯域の値より高いＡＧＣゲインの記憶値を検出して、それをキャリア帯域内のＡＧＣゲインの記憶値と決定して、ノイズ帯域のＡＧＣゲインに基づきキャリア帯域の捕捉を確実に行うことができる。
【００２６】
さらに、上記構成によれば、一般にＡＧＣゲインの記憶値のプロファイルは、テールを引いているため、最小周波数、最大周波数付近でＡＧＣゲインの記憶値は単調増加、又は単調減少の関数となっている。これにより、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値とキャリア帯域の記憶値との差が１／２となるＡＧＣゲインの記憶値での周波数を最小周波数、最大周波数と決定する事ができ、これにより中心周波数を確実に算出することができる。
【００２７】
上記デジタルチューナでは、さらに、ＡＧＣゲインの記憶値を設定した信号検出範囲で読み取る際に、送られてくるＲＦ信号の伝送レートや中心周波数の算出に必要な分解能等のＲＦ信号の伝送条件を検出し、上記伝送条件に合わせて、読み取る周波数ポイントの間隔を決定して選局手段を制御する決定手段を有していてもよい。
【００２８】
上記構成によれば、伝送レートが４Ｍbauds （Ｍsps）以下と低い場合、周波数ポイントの問隔を伝送レートより小さくする事でＡＧＣゲインの記憶値から読み取るキャリア帯域を確実に捕捉できる。また、中心周波数の決定に際してデジタル復調手段がキャリアの捕捉を行う時に確認できる周波数範囲は約１０ｋＨｚ程度までであり、この周波数範囲内に入るようにＡＧＣゲインを読み取る周波数ポイントの間隔を決定する事で確実にキャリアの捕捉を行うことが出来る。
【００２９】
上記デジタルチューナにおいては、決定手段は、設定した信号検出範囲内を必要な中心周波数の分解能に対して、数倍の周波数間隔の各周波数ポイントで大まかに調べ、その調査結果を元に必要な中心周波数の分解能に対応した周波数間隔でＡＧＣゲインを調べるようになっていてもよい。
【００３０】
上記構成によれば、予め伝送レート程度の問隔で信号検出範囲内のＡＧＣゲインを調べ、キャリア帯域のある周波数を確認する。次に、キャリア帯域のあった周波数の周辺を伝送レートの２倍の範囲で、かつ必要な分解能に対応した間隔でＡＧＣゲインの記憶値を調べ、中心周波数を算出して、必要な部分のみ詳しく調べるので、キャリア帯域の捕捉を確実に、かつ迅速に行うことができる。
【００３１】
上記デジタルチューナでは、決定手段は、設定した信号検出範囲内を伝送レートの１／４の間隔の各周波数ポイントで調べることで、擬似ロックによる誤った中心周波数の算出を防ぐようになっていてもよい。
【００３２】
上記構成によれば、擬似ロックを起こした場合、その擬似ロックを起こした周波数ポイントに対して、キャリア捕捉のための、周波数ポイントを伝送レートの１／４の周波数分だけずらす事で、ＲＦ信号のキャリアを擬似ロックを回避しながら、確実に捕捉する事ができる。
【００３３】
上記デジタルチューナにおいては、決定手段は、信号検出帯域を大まかに調べる際に信号検出帯域の範囲内の中心周波数からプラス側、マイナス側を交互にＡＧＣゲインの記憶値を調べるようになっていてもよい。
【００３４】
上記構成によれば、既知のＲＦ周波数（f0）を中心にして、伝送レート程度（δＦ）の周波数ポイントの間隔でＡＧＣゲインの記憶値を調べる。上記ＡＧＣゲインの記憶値を、f0＋δＦ、f0−δＦ、f0＋２＊δＦ、f0−２＊δＦ、…とジグザグに読み取り、キャリア帯域となった周波数を確認して終了する。その後、上記周波数を中心に、必要な分解能（δｆ）の周波数間隔で、キャリア帯域の最小周波数と、最大周波数を決定して、中心周波数を算出して、必要な部分のみ詳しく調べるので、キャリア帯域の捕捉を確実に、かつ迅速に行うことができる。
【００３５】
上記デジタルチューナにおいては、算出手段は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値と、キャリア帯域でのＡＧＣゲインの記憶値との既知の差を用いて、キャリア帯域と決定するようになっていてもよい。
【００３６】
上記構成によれば、予めノイズ帯域のＡＧＣゲインの記憶値を調べておき、上記構成を、例えばセットトップボックスに実装する時に、このノイズ帯域のＡＧＣゲインの記憶値をしきい値として記憶しておき、このしきい値より大きい値をキャリア帯域と決定することで、中心周波数を確実に算出できる。
【００３７】
本発明のデジタルチューナは、上記課題を解決するために、情報信号に基づき変調されたキャリアを含むＲＦ信号に対し、順次、周波数ポイントを変えて選局する選局手段と、ＲＦ信号からデジタル復調し、ＡＧＣにより振幅一定となるように増幅して出力するデジタル復調手段と、上記ＡＧＣにおいて、当該ＡＧＣの出力を振幅一定とすべく当該ＡＧＣの出力を増幅するＡＧＣゲインを読み取り記憶する記憶手段と、上記ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を決める際に、設定した信号検出範囲内で、各周波数ポイント毎にＡＧＣゲインの最大記憶値と最小記憶値をそれぞれ読み取り最大記憶値プロファイルと最小記憶値プロファイルとを求め、上記最大記憶値プロファイルの最小値をノイズ帯域のＡＧＣゲイン記憶値と決定し、上記ＡＧＣゲインの最小記憶値プロファイルの内、ノイズ帯域でのＡＧＣゲイン記憶値よりも大きい帯域をキャリア帯域と決定し、当該キャリア帯域の最小周波数および最大周波数をｆ１、ｆ２とし、当該キャリア帯域の中心周波数をＦとする場合、Ｆ＝（ｆ１＋ｆ２）／２という式によって、当該キャリア帯域の中心周波数を算出する算出手段とを有することを特徴としている。
【００３８】
上記構成によれば、信号検出範囲内で各周波数ポイント毎に、数回のＡＧＣゲインを読み取り、それぞれの最大値と最小値とを記憶手段に格納して、記憶しておく。このＡＧＣゲインの記憶値の各最大値からなる最大記憶値プロファイルの中で、最小値をノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値と決定する。次に、上記ＡＧＣゲインの記憶値の各最小値からなる最小記憶値プロファイルの中で、最大記憶値プロファイルの最小値よりも大きい場合に、キャリア帯域と決定し、そのキャリア帯域から中心周波数Ｆを前述（２）式により算出するので、ノイズ帯域のＡＧＣゲインに基づきキャリア帯域の捕捉を確実に行うことができる。
【００３９】
本発明のキャリアの捕捉方法は、前記の課題を解決するために、情報信号に基づき変調されたキャリアを含むＲＦ信号に対し、順次、周波数ポイントを変えて選局し、選局されたＲＦ信号をデジタル復調し、復調したデジタル信号をＡＧＣにより振幅一定となるように増幅して出力し、上記ＡＧＣにおいて、当該ＡＧＣの出力を振幅一定とすべく当該ＡＧＣの出力を増幅するＡＧＣゲインを出力することで、ＡＧＣゲインを読み取り記憶し、ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とし、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定することで、当該キャリア帯域の中心周波数を算出することを特徴としている。
【００４０】
本発明のキャリア捕捉のためのプログラムは、前記の課題を解決するために、上記捕捉方法をコンピュータ上にて実行することを特徴としている。
【００４１】
上記方法及びプログラムによれば、選局された周波数ポイントに対して、隣接チャンネルを選局しない程度の周波数間隔である、例えば±３ＭＨｚの周波数ポイント検出範囲のＲＦ信号を、デジタル復調し、復調したデジタル信号をＡＧＣゲインにより振幅一定となるように増幅して出力する。
【００４２】
また、上記方法及びプログラムでは、上記ＡＧＣゲインを出力することで、ＡＧＣゲインの記憶値を等間隔に読み取り、キャリア帯域の中心周波数をノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値に基づいて調べる。
【００４３】
次に、上記方法及びプログラムにおいては、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値に基づいた、上記キャリア帯域の最小周波数と最大周波数とから、キャリア帯域の中心周波数を、例えば前記の式（２）にて算出するので、この中心周波数を用いてキャリア捕捉をより確実に行うことができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明に係るデジタルチューナでは、図１に示すように、キャリア帯域の中心周波数を、より確実に捕捉するために、図４に記載の構成に加えて、ＡＧＣ２２におけるＡＧＣゲインのレジスタ値を、記憶し、格納しておくためのメモリ（記憶手段）３２と、メモリ３２のレジスタ値（記憶値）を呼び出し、上記中心周波数を算出により捕捉するためのコントローラ（選局手段、算出手段、決定手段）３４とが設けられている。
【００４５】
上記コントローラ３４においては、上記中心周波数の捕捉のための、調査周波数帯域である周波数ポイントを選局するために、ＰＬＬ１４に対し、選局したい周波数帯域をレジスタ値として書き込める（入力できる）ようになっている。ＰＬＬ１４は、書き込まれたレジスタ値を元に局部発振器（ＶＣＯ）１３を制御して所望する周波数帯域を選局できる。
【００４６】
このようなデジタルチューナにおける、Ｉ信号／Ｑ信号からLinkＩＣ（デジタル復調手段）１６によってキャリアの捕捉を行うソフトウェア（概略の手順）のフローチャートは前述の図６に示す通りである。また、図１では、図５に示した構成と同一の機能を有する部材については、同一に部材番号を付与して、それらの説明を以下において省いた。以下に、従来との相違点について説明する。
【００４７】
本発明に係る周波数ポイントの選局について、図２のフローチャートに基づいて説明すると、まず、コントローラ３４は、LinkＩＣ１６へＳＤＡ２５、ＳＣＬ２６を通してバス・リピータ・オープンのコマンドを転送する（Ｓ１１）。これにより、LinkＩＣ１６と第０段IFＩＣ４のＰＬＬ１４とは、バス・リピータであるＳＤＡ１９、ＳＣＬ１８によって互いに短絡（導通）状態となる（Ｓ１２）。
【００４８】
次に、Ｓ１２の状態で、コントローラ３４は、ＰＬＬ１４に対して選局したい周波数をレジスタ値として出力する。その後、ＰＬＬ１４は選局を行う（Ｓ１２）。続いて、選局が完了すると、コントローラ３４は、LinkＩＣ１６へＳＤＡ２５、ＳＣＬ２６を通してバス・リピータ・クローズのコマンドを転送する。これにより、LinkＩＣ１６と第０段IFＩＣ４のＰＬＬ１４とは、互いに遮断した（非導通）状態となる（Ｓ１４）。
【００４９】
次に、本発明に関わるＡＧＣゲインのプロファイルを図３に示す。本発明は、図３に示した、ＡＧＣゲインのプロファイルにおける最小周波数と最大周波数をノイズ帯域（ノイズフロア）でのＡＧＣゲインに基づいて決定する事で、中心周波数を算出する事を特徴としている。
【００５０】
そのため、本発明では、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの、メモリ３２でのレジスタ（記憶）値をコントローラ３４によりまず決定している。また、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)変調され、キャリア（搬送波）の帯域がＧＨｚオーダーのＲＦ信号では、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインは、各周波数ポイントにおいて、ほぼ均一となっている。
【００５１】
またノイズ帯域でのＡＧＣゲインのレジスタ値を決定する際に、その方法は以下のとおり数種類考えられる。ＡＧＣゲインのレジスタ値は、前述の通り時間的またはその他の外的要因で変動するため、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインのレジスタ値を元にノイズ帯域でのレジスタ値の平均値を算出する。
【００５２】
この場合、同じ周波数ポイントで数回ＡＧＣゲインのレジスタ値を読み取り平均値を算出する。その後、キャリア帯域を含む信号検出範囲内においてＡＧＣゲインのレジスタ値を互いに等しい周波数ポイントの間隔で順次調べ、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインのレジスタ値と比較し、ノイズ帯域のレジスタ値より大きければ、キャリア帯域内の周波数であると決定する。
【００５３】
よって、キャリア帯域の最小周波数と最大周波数が、安定なノイズ帯域のレジスタ値によって、従来より確実に決定でき、例えば、前述（２）式に従って中心周波数を算出する事ができる。この場合の分解能は、ＡＧＣゲインのレジスタ値を調べる時の前述した、周波数ポイントの間隔と等しくなる。
【００５４】
また、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインのレジスタ値の他の決定方法を、図３に基づき説明する。前述の通り、同じ周波数ポイントにおいても、ＡＧＣゲインのレジスタ値は最小値、最大値をそれぞれ有するため、キャリア帯域を含む信号検出範囲内で、互いに等間隔の各周波数ポイントにてＡＧＣゲインのレジスタ値を順次調べ、各周波数ポイントのレジスタ値における最大値と最小値をメモリ３２にそれぞれ格納する。
【００５５】
そして、各周波数ポイントでの各最大値からなる最大値プロファイル中の最小値をしきい値として、各周波数ポイントの各最小値からなる最小値プロファイル中で、前述しきい値より大きなＡＧＣゲインのレジスタ値を示す周波数をキャリア帯域内の周波数であると決定する。これにより、キャリア帯域の中心周波数の捕捉を確実化できる。
【００５６】
また、上記コントローラ３４は、さらに、ＡＧＣゲインの記憶値を設定した信号検出範囲で読み取る際に、送られてくるＲＦ信号の伝送レートや中心周波数の算出に必要な分解能等のＲＦ信号の伝送条件を検出し、上記伝送条件に合わせて、読み取る周波数ポイントの間隔を決定して選局を制御するようになっていてもよい。
【００５７】
上記構成によれば、伝送レートが４Ｍbauds （Ｍsps)以下と低い場合、周波数ポイントの問隔を伝送レートより小さくする事でＡＧＣゲインの記憶値から読み取るキャリア帯域を確実に捕捉できる。また、中心周波数の決定に際してLinkＩＣ１６がキャリアの捕捉を行う時に確認できる周波数範囲は約１０ｋＨｚ程度までであり、この周波数範囲内に入るようにＡＧＣゲインを読み取る周波数ポイントの間隔を決定する事で確実にキャリアの捕捉を行うことが出来る。
【００５８】
上記コントローラ３４は、さらに、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインとキャリア帯域でのＡＧＣゲインとの各記憶値の変化を用いる際に、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とするようになっていてもよい。
【００５９】
上記構成によれば、一般にＡＧＣゲインの記憶値は同一の値ではなく、時問的またはその他の外的要因により変動するため、確実にノイズ帯域と分かる周波数ポイントを選局し、そのＡＧＣゲインの記憶値を数回、又は数カ所の選局された周波数ポイントでＡＧＣゲインの記憶値を読み取り、その平均値をノイズ帯域のＡＧＣゲインの記憶値とする。
【００６０】
次に、信号検出範囲内で、このノイズ帯域の値より高いＡＧＣゲインの記憶値を検出して、それをキャリア帯域内のＡＧＣゲインの記憶値と決定して、ノイズ帯域のＡＧＣゲインに基づきキャリア帯域の捕捉を確実に行うことができる。
【００６１】
上記コントローラ３４は、さらに、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を決める際に、設定した信号検出範囲内で、各周波数ポイント毎にＡＧＣゲインの最大記憶値と最小記憶値をそれぞれメモリ３２から読み取り最大記憶値プロファイルと最小記憶値プロファイルとを求め、上記最大記憶値プロファイルの最小値をノイズ帯域のＡＧＣゲイン記憶値と決定し、上記ＡＧＣゲインの最小記憶値プロファイルの内、ノイズ帯域でのＡＧＣゲイン記憶値よりも大きい帯域をキャリア帯域と決定するようになっていてもよい。
【００６２】
上記構成によれば、信号検出範囲内で各周波数ポイント毎に、数回のＡＧＣゲインを読み取り、それぞれの最大値と最小値とを記憶手段に格納して、記憶しておく。このＡＧＣゲインの記憶値の各最大値からなる最大記憶値プロファイルの中で、最小値をノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値と決定する。次に、上記ＡＧＣゲインの記憶値の各最小値からなる最小記憶値プロファイルの中で、最大記憶値プロファイルの最小値よりも大きい場合に、キャリア帯域と決定し、そのキャリア帯域から中心周波数を算出するので、ノイズ帯域のＡＧＣゲインに基づきキャリア帯域の捕捉を確実に行うことができる。
【００６３】
上記コントローラ３４は、設定した信号検出範囲内を必要な中心周波数の分解能に対して、数倍の周波数間隔の各周波数ポイントで大まかに調べ、その調査結果を元に必要な中心周波数の分解能に対応した周波数間隔でＡＧＣゲインを調べるようになっていてもよい。
【００６４】
上記構成によれば、予め伝送レート程度の問隔で信号検出範囲内のＡＧＣゲインを調べ、キャリア帯域のある周波数を確認する。次に、キャリア帯域のあった周波数の周辺を伝送レートの２倍の範囲で、かつ必要な分解能に対応した間隔でＡＧＣゲインの記憶値を調べ、中心周波数を算出して、必要な部分のみ詳しく調べるので、キャリア帯域の捕捉を確実に、かつ迅速に行うことができる。
【００６５】
上記コントローラ３４は、設定した信号検出範囲内を伝送レートの１／４の間隔の各周波数ポイントで調べることで、擬似ロックによる誤った中心周波数の算出を防ぐようになっていてもよい。
【００６６】
上記構成によれば、擬似ロックを起こした場合、その擬似ロックを起こした周波数ポイントに対して、キャリア捕捉のための、周波数ポイントを伝送レートの１／４の周波数分だけずらす事で、ＲＦ信号のキャリアを擬似ロックを回避しながら、確実に捕捉する事ができる。
【００６７】
上記コントローラ３４は、信号検出帯域を大まかに調べる際に信号検出帯域の範囲内の中心周波数からプラス側、マイナス側を交互に、つまりジグザグスキャンによりＡＧＣゲインの記憶値を調べるようになっていてもよい。
【００６８】
上記構成によれば、既知のＲＦ周波数（f0）を中心にして、伝送レート程度（δＦ）の周波数ポイントの間隔でＡＧＣゲインの記憶値を調べる。上記ＡＧＣゲインの記憶値を、f0＋δＦ、f0−δＦ、f0＋２＊δＦ、f0−２＊δＦ、…とジグザグに読み取り、キャリア帯域となった周波数を確認して終了する。
【００６９】
その後、上記周波数を中心に、必要な分解能（δｆ）の周波数間隔で、キャリア帯域の最小周波数と、最大周波数を決定して、中心周波数を算出して、必要な部分のみ詳しく調べるので、キャリア帯域の捕捉を確実に、かつ迅速に行うことができる。
【００７０】
上記コントローラ３４は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定するように設定されていてもよい。
【００７１】
上記構成によれば、一般にＡＧＣゲインの記憶値のプロファイルは、テールを引いているため、最小周波数、最大周波数付近でＡＧＣゲインの記憶値は単調増加、又は単調減少の関数となっている。これにより、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値とキャリア帯域の記憶値との差が１／２となるＡＧＣゲインの記憶値での周波数を最小周波数、最大周波数と決定する事ができ、これにより中心周波数を確実に算出することができる。
【００７２】
上記コントローラ３４は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値と、キャリア帯域でのＡＧＣゲインの記憶値との既知の差を用いて、キャリア帯域と決定するようになっていてもよい。
【００７３】
上記構成によれば、予めノイズ帯域のＡＧＣゲインの記憶値を調べておき、上記構成を、例えばセットトップボックスに実装する時に、このノイズ帯域のＡＧＣゲインの記憶値をしきい値として記憶しておき、このしきい値より大きい値をキャリア帯域と決定することで、中心周波数を確実に算出できる。
【００７４】
本発明のキャリアの捕捉方法は、以上のように、情報信号に基づき変調されたキャリアを含むＲＦ信号に対し、順次、周波数ポイントを変えて選局し、選局されたＲＦ信号からベースバンドにダウンコンバートしてＩ／Ｑ信号を生成し、Ｉ／Ｑ信号をデジタル復調し、復調されたデジタル信号をＡＧＣゲインにより振幅一定となるように増幅してデジタル復調を行うと共に上記ＡＧＣゲインを出力し、ＡＧＣゲインを読み取り記憶し、ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、キャリア帯域でのＡＧＣゲインとノイズ帯域でのＡＧＣゲインとの各記憶値の変化を用いてキャリア帯域の中心周波数を算出する方法である。上記捕捉方法をコンピュータ上にて実行できるように、キャリア捕捉のための、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録可能なプログラムとしてもよい。
【００７５】
上記方法及びプログラムによれば、選局された周波数ポイントに対して、隣接チャンネルを選局しない程度の周波数間隔である±３ＭＨｚの周波数ポイント検出範囲のＲＦ信号からベースバンドにダウンコンバートしてＩ／Ｑ信号を生成し、Ｉ／Ｑ信号をデジタル復調し、復調されたデジタル信号を、ＡＧＣゲインにより振幅一定となるように増幅する。
【００７６】
続いて、上記方法及びプログラムでは、上記ＲＦ信号を、デジタル復調すると共に上記ＡＧＣゲインを出力し、ＡＧＣゲインの記憶値を等間隔に読み取り、キャリア帯域の周波数をノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値に基づいて調べる。
【００７７】
次に、上記方法及びプログラムにおいては、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値に基づいた、上記キャリア帯域の最小周波数と最大周波数とから、キャリア帯域の中心周波数を、例えば前記の式（２）にて算出するので、この中心周波数を用いてキャリア捕捉をより確実に行うことができる。
【００７８】
なお、上記では、ＲＦ信号として、ＱＰＳＫ変調され、キャリア（搬送波）の帯域がＧＨｚオーダーのＲＦ信号を用いた例を挙げたが、上記に限定されるものではなく、復調時にＡＧＣゲインが必要な物であれば適用可能であり、例えば、ＢＰＳＫ変調やＤＰＳＫ変調やＯＰＳＫ変調を用いたデジタルチューナに本発明を用いることができる。
【００７９】
本発明に係るデジタルチューナにおいては、算出手段は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインとキャリア帯域でのＡＧＣゲインとの各記憶値の変化を用いる際に、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とするようになっていてもよい。
【００８０】
また、本発明に係るデジタルチューナでは、算出手段は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定するように設定されていてもよい。
【００８１】
さらに、本発明に係るデジタルチューナでは、算出手段は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を決める際に、設定した信号検出範囲内で、各周波数ポイント毎にＡＧＣゲインの最大記憶値と最小記憶値をそれぞれ読み取り最大記憶値プロファイルと最小記憶値プロファイルとを求め、上記最大記憶値プロファイルの最小値をノイズ帯域のＡＧＣゲイン記憶値と決定し、上記ＡＧＣゲインの最小記憶値プロファイルの内、ノイズ帯域でのＡＧＣゲイン記憶値よりも大きい帯域をキャリア帯域と決定するようになっていてもよい。
【００８２】
上記構成によれば、信号検出範囲内で各周波数ポイント毎に、数回のＡＧＣゲインを読み取り、それぞれの最大値と最小値とを記憶手段に格納して、記憶しておく。このＡＧＣゲインの記憶値の各最大値からなる最大記憶値プロファイルの中で、最小値をノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値と決定する。次に、上記ＡＧＣゲインの記憶値の各最小値からなる最小記憶値プロファイルの中で、最大記憶値プロファイルの最小値よりも大きい場合に、キャリア帯域と決定し、そのキャリア帯域から中心周波数を算出するので、ノイズ帯域のＡＧＣゲインに基づきキャリア帯域の捕捉を確実に行うことができる。
【００８３】
【発明の効果】
本発明のデジタルチューナは、以上のように、ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とし、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定することで、当該キャリア帯域の中心周波数を算出する算出手段を有する構成である。
【００８４】
それゆえ、上記構成は、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインに基づきキャリア帯域の中心周波数を算出するので、キャリアの中心周波数を容易に決定、又は、確実に中心周波数を算出する事が出来、かつキャリアサーチにかかる時間を短縮できるという効果を奏する。
【００８５】
本発明のキャリアの捕捉方法及びそれを用いたプログラムは、以上のように、ＡＧＣゲインの記憶値を、設定した信号検出範囲の各周波数ポイントで読み取り、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの記憶値を調べ、その記憶値の平均をノイズ帯域の記憶値と決定し、この値より高いＡＧＣゲインの記憶値の部分をキャリア帯域とし、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインの各記憶値のノイズ帯域平均値とキャリア帯域のＡＧＣゲインの各記憶値のキャリア帯域平均値との差が１／２となる２点の周波数の中点を中心周波数として決定することで、当該キャリア帯域の中心周波数を算出する方法である。
【００８６】
それゆえ、上記方法及びプログラムは、ノイズ帯域でのＡＧＣゲインに基づきキャリア帯域の中心周波数を算出するという上記に示したアルゴリズムを用いる事によって、キャリアの中心周波数を容易に決定、又は、確実に中心周波数を算出する事が出来、かつキャリアサーチにかかる時間を短縮できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るデジタルチューナのブロック図である。
【図２】  上記デジタルチューナの選局手順を示すフローチャートである。
【図３】  上記デジタルチューナにおけるキャリア帯域の中心周波数を検出方法を示すためのＡＧＣのレジスタ値プロファイルを示すグラフである。
【図４】  上記デジタルチューナにおけるキャリア帯域の中心周波数を他の検出方法を示すためのＡＧＣのレジスタ値プロファイルを示すグラフである。
【図５】  従来のデジタルチューナのブロック図である。
【図６】  上記デジタルチューナのキャリア帯域の中心周波数を検出する概略手順を示すフローチャートである。
【図７】  上記デジタルチューナのキャリア帯域の中心周波数を検出するときのＡＧＣのレジスタ値プロファイルを示すグラフである。
【符号の説明】
１６    LinkＩＣ（デジタル復調手段）
２２    ＡＧＣ（ＡＧＣゲイン）
３２    メモリ（記憶手段）
３４    コントローラ（選局手段、算出手段、決定手段）
【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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