(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相基準バースト信号区間に挿入されている信号だけを階層化伝送方式の受信信号中から連続して抽出する位相基準バースト信号抽出回路であって、
ＰＳＫ復調回路の出力中からシンボルクロックを再生するクロック再生回路と、
ＰＳＫ復調回路の出力中における位相基準バースト信号区間を検出する位相基準バースト信号区間検出手段と、
シンボルクロックを分周して、１フレーム周期中における位相基準バースト信号の総シンボル数に基づく周期のクロックを発生する分周器と、
検出された位相基準バースト信号区間中、ＰＳＫ復調出力におけるベースバンド信号のＩデータ中のＭＳＢデータがシンボルクロックをライトクロックとして書き込まれ、かつ書き込まれたＭＳＢデータが分周器の出力クロックをリードクロックとして読み出される記憶手段と、
を備えたえたことを特徴とする位相基準バースト信号抽出回路。
【請求項２】
請求項１記載の位相基準バースト信号抽出回路において、位相基準バースト信号区間抽出手段は、
ＰＳＫ復調回路の出力中からフレーム同期信号を検出するフレーム同期信号検出回路と、
検出フレーム同期信号の先頭位置からシンボルクロックを１９２回計数し、該１９２回カウントに続いてシンボルクロックを２０７回繰り返して計数するカウント手段と、
カウント手段における計数値を受けてシンボルクロックの２０４回計数開始時から２０７回計数終了までを検出する位相基準バースト区間検出手段と、
を備えたことを特徴とする位相基準バースト信号抽出回路。
【請求項３】
請求項１記載の位相基準バースト信号抽出回路において、分周器はシンボルクロックを５２分周する分周器であることを特徴とする位相基準バースト信号抽出回路。
【請求項４】
請求項２記載の位相基準バースト信号抽出回路において、フレーム同期信号検出回路はＰＳＫ復調出力におけるＩデータ中のＭＳＢデータを２０ビット記憶し、記憶した２０ビットのＭＳＢデータとフレーム同期パターンと比較して、一致したときフレーム同期信号を送出することを特徴とする位相基準バースト信号抽出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、必要とするＣ／Ｎ（搬送波電力対雑音電力比）値が異なる複数の変調方式による被変調波が時間軸多重されて伝送されるデジタル被変調波を受信するデジタル衛星放送受信機に用いることができる位相基準バースト信号抽出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
必要とするＣ／Ｎ値が異なる複数の変調方式で伝送されてくるデジタル被変調波、例えば８ＰＳＫ変調波、ＱＰＳＫ変調波、ＢＰＳＫ変調波が時間毎に組み合わされ、フレーム毎に繰り返し伝送される階層化伝送方式が知られている。かかる階層化伝送方式において、低Ｃ／Ｎでも受信機が安定にキャリア再生ができるように位相基準バースト信号（位相基準バースト信号をバーストシンボル信号とも記す）が挿入されている。
【０００３】
このバーストシンボル信号は、低Ｃ／Ｎでの受信を可能とするために、ＢＰＳＫで変調されている。また、バーストシンボル信号は同期捕捉のためにも利用することができる。しかし、一方、実際の運用において、バーストシンボル信号挿入部分にてもデータを伝送することも検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受信信号中から位相基準バースト信号区間（以下、バーストシンボル区間とも記す）に挿入されている信号だけを連続して抽出する位相基準バースト信号抽出回路はなかった。
【０００５】
本発明は、受信信号中からバーストシンボル信号区間に挿入されている信号だけを連続して抽出する位相基準バースト信号抽出回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路は、位相基準バースト信号区間に挿入されている信号だけを階層化伝送方式の受信信号中から連続して抽出する位相基準バースト信号抽出回路であって、
ＰＳＫ復調回路の出力中からシンボルクロックを再生するクロック再生回路と、
ＰＳＫ復調回路の出力中における位相基準バースト信号区間を検出する位相基準バースト信号区間検出手段と、
シンボルクロックを分周して、１フレーム周期中における位相基準バースト信号の総シンボル数に基づく周期のクロックを発生する分周器と、
検出された位相基準バースト信号区間中、ＰＳＫ復調出力におけるベースバンド信号のＩデータ中のＭＳＢデータがシンボルクロックをライトクロックとして書き込まれ、かつ書き込まれたＭＳＢデータが分周器の出力クロックをリードクロックとして読み出される記憶手段と、
を備えたえたことを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路によれば、ＰＳＫ復調回路の出力中からクロック再生回路によってシンボルクロックが再生され、位相基準バースト信号区間抽出手段によってＰＳＫ復調回路の出力中における位相基準バースト信号区間が検出され、分周器によってシンボルクロックが分周されて、１フレーム周期中における位相基準バースト信号の総シンボル数に基づく周期のクロックが発生させられ、記憶手段に位相基準バースト信号区間中ＰＳＫ復調出力におけるベースバンド信号のＩデータ中のＭＳＢデータがシンボルクロックをライトクロックとして書き込まれ、かつ書き込まれたＭＳＢデータが分周器の出力クロックをリードクロックとして読み出されるために、バーストシンボル区間に挿入されている信号だけが記憶手段から連続して抽出されることになる。
【０００８】
本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路において、位相基準バースト信号区間抽出手段は、ＰＳＫ復調回路の出力中からフレーム同期信号を検出するフレーム同期信号検出回路と、検出フレーム同期信号の先頭位置からシンボルクロックを１９２回計数し、該１９２回カウントに続いてシンボルクロックを２０７回繰り返して計数するカウント手段と、カウント手段における計数値を受けてシンボルクロックの２０４回計数開始時から２０７回計数終了までを検出する位相基準バースト区間検出手段とを備えてもよい。
【０００９】
この場合は、ＰＳＫ復調回路の出力中からフレーム同期信号検出回路によってフレーム同期信号が検出され、カウント手段によって検出フレーム同期信号の先頭位置からシンボルクロックが１９２回計数され、この１９２回の計数に続いて繰り返してシンボルクロックが２０７回計数される。カウント手段におけるシンボルクロックの２０４回計数開始時から２０７回計数終了までが位相基準バースト信号区間であって、位相基準バースト区間検出手段から位相基準バースト信号区間が検出される。
【００１０】
本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路において、分周器はシンボルクロックを５２分周する分周器であってもよい。また、本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路において、フレーム同期信号検出回路はＰＳＫ復調出力におけるＩデータ中のＭＳＢデータを２０ビット記憶し、記憶した２０ビットのＭＳＢデータとフレーム同期パターンと比較して、一致したときフレーム同期信号を送出するようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路を実施の一形態によって説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の一形態にかかる位相基準バースト信号抽出回路の構成を示すブロック図であり、図２は図１に示す位相基準バースト信号抽出回路を含むデジタル衛星放送受信機の概略構成を示すブロック図である。
【００１３】
本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路の説明の前に、階層化伝送方式のフレーム構成、バーストシンボル信号について説明する。
【００１４】
図４（ａ）は階層化伝送方式におけるトレリス／ビタビ復号前のフレーム構成の一例を示す図である。１フレームは、ヘッダ部（単に、ヘッダとも記す）１９２シンボルと、主信号２０３シンボルとバーストシンボル４シンボルからなる対が複数対（１９２対）とで形成された３９９３６シンボルで構成されている。
【００１５】
さらに詳細には、図４（ａ）に示すように、フレーム同期パターン（ＢＰＳＫ）３２シンボル（所定の２０シンボルを同期検出に使用する）、伝送多重構成識別のためのＴＭＣＣ（Transmission  and  Multiplexing  Configuration  Control）パターン（ＢＰＳＫ）１２８シンボル、スーパーフレーム識別情報パターン（ＢＰＳＫ）３２シンボル、主信号２０３シンボル、１フレーム毎にセットされる疑似ランダム信号でＢＰＳＫ変調されるバーストシンボル信号４シンボル、主信号２０３シンボル、バーストシンボル信号４シンボル…主信号２０３シンボル、バーストシンボル信号４シンボルの順序で形成されている。
【００１６】
図４（ｂ）に示すフレーム同期パターンｗ１、ＴＭＣＣパターンおよびスーパーフレーム識別情報パターンｗ２（ｗ３）を含む１９２シンボルはヘッダとも称される。主信号はトレリス（ＴＳ）８ＰＳＫ変調／ＱＰＳＫ変調／ＢＰＳＫ変調されている。図４（ｃ）に示すようにフレーム同期パターンｗ１は３２シンボル中の後半２０シンボル（ＥＣＤ２８ｈ、ｈはヘキサデシマルを示す）が同期検出に使用される。これは畳み込み符号化によって、前半１２シンボルは同期パターンの前値によって異なり不定になるためである。
【００１７】
図４（ｃ）に示すようにスーパーフレーム識別情報パターンｗ２（ｗ３）は、８フレームで構成されるスーパーフレームを識別するために、第１フレームにはスーパーフレーム識別情報パターンｗ２が用いられ、第２〜第８フレームにはスーパーフレーム識別情報パターンｗ３が用いられる。スーパーフレーム識別情報パターンｗ２、ｗ３も３２シンボル中の後半２０シンボル、スーパーフレーム識別情報パターンｗ２にあっては（０Ｂ６７７ｈ）がスーパーフレーム識別に用いられ、スーパーフレーム識別情報パターンｗ３にあっては図４（ｄ）に示すように（Ｆ４９８８ｈ）がスーパーフレーム識別に用いられる。
【００１８】
ここで、スーパーフレーム識別情報パターンｗ２（ｗ３）において、スーパーフレーム識別のために後半２０シンボルが用いられるのは、畳み込み符号化によって、前半１２シンボルは同期パターンの前値によって異なり不定になるためである。また、スーパーフレーム識別情報パターンｗ３は、スーパーフレーム識別情報パターンｗ２を反転したパターンになっている。
【００１９】
バーストシンボル信号は、図５に示す如く、９段のレジスタと排他論理和回路から構成されたＰＮ発生器２０によって生成された９次ＰＮ（ＧＰＮ＝Ｘ９＋Ｘ４＋１、初期値１１１１０１１０１）で拡散されて形成される。ＰＮ発生器２０は図示しないバーストクロック信号が供給され、フレーム同期信号がリセットパルスとして供給されて、フレーム同期信号によってリセットされると共に初期化され、かつバーストシンボル区間イネーブルにされてシンボルバースト信号期間以外では動作が停止させられる。この９次ＰＮ信号と排他論理和が採られた他のＢＰＳＫ変調のベースバンド信号が挿入されていてもよい。
【００２０】
次に、図２に戻って説明する。デジタル衛星放送受信機における受信信号はフロントエンドチューナ２１に供給されて、受信チャンネル選択に基づく希望の放送にチューニングされ、処理の容易な中間周波数の中間周波信号に変換され、ベースバンド信号に復調される。フロントエンドチューナ２１から出力されるベースバンド信号はＡ／Ｄ変換器２２に供給されてＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換出力は８ＰＳＫ／ＱＰＳＫ／ＢＰＳＫ復調回路２３によってＰＳＫ復調がなされる。この復調に際してクロック再生回路２４においてシンボルクロックが再生される。
【００２１】
８ＰＳＫ／ＱＰＳＫ／ＢＰＳＫ復調回路２３によってＰＳＫ復調された誤り訂正前のベースバンド信号のＩ、Ｑデータはトレリス／ビタビ復号回路２５においてトレリス／ビタビ復号がなされ、トレリス／ビタビ復号がなされたデータはデインターリーブ、デスクランブル回路２６においてデインターリーブ、デスクランブルがなされ、リードソロモン復号回路２７においてリードソロモン復号がなされて、出力される。
【００２２】
８ＰＳＫ／ＱＰＳＫ／ＢＰＳＫ復調回路２３によってＰＳＫ復調されたベースバンド信号のＩ、Ｑデータ中のＩデータにおけるＭＳＢデータ（以下、単にＭＳＢデータとも記す）とクロック再生回路２４にて再生されたシンボルクロックとは、フレーム同期信号検出回路２を含む位相基準バースト信号抽出回路１に供給してバーストシンボル信号を抽出する。
【００２３】
次に、本発明の実施の一形態にかかる位相基準バースト信号抽出回路１について、図１に基づいて説明する。
【００２４】
位相基準バースト信号抽出回路１は、ベースバンド信号のＩデータ中のＭＳＢデータを受けてフレーム同期信号を送出するフレーム同期信号検出回路２と、フレーム同期信号検出回路２によって送出されたフレーム同期信号とシンボルクロックとに基づいてバーストシンボル信号期間を検出しライトイネーブル信号として送出するシンボルカウンタ３と、シンボルクロックを５２分周してリードクロックとして出力する５２分周器４とを備えている。
【００２５】
位相基準バースト信号抽出回路１は、さらに、シンボルクロックを書き込みクロックとしてシンボルカウンタ３から出力されたライトイネーブル信号の期間中ＭＳＢデータを書き込み、書き込まれたＭＳＢデータを５２分周器４から出力されるリードクロックによって読み出すＦＩＦＯ４と、図５に示したＰＮ発生器と同一構成であってバーストクロックとフレーム同期信号を入力とするＰＮ発生器６と、ＰＮ発生器６からの出力とＦＩＦＯ４から読み出されたデータとを排他論理和演算してＰＮ発生器６と協同して逆拡散を行うための排他論理和回路７とを備えている。
【００２６】
シンボルカウンタ３は、フレーム同期信号と後記する１９２カウンタ１２から出力されるフレームの先頭を示すデータとを入力とするオアゲート８と、オアゲート８の出力時、すなわちフレーム同期信号の先頭においてリセットされてシンボルクロックを１９２回カウントしてヘッダ期間を検出する１９２ＴＭＣＣシンボルカウンタ９と、１９２ＴＭＣＣシンボルカウンタ９のキャリー出力とオアゲート８からの出力を入力とするオアゲート１０と、オアゲート１０の出力によってリセットされてヘッダ終了時からシンボルクロックを２０７回カウントしてバーストシンボル区間の終了を検出する２０７カウンタ１１とを備えている。
【００２７】
シンボルカウンタ３は、さらに、オアゲート１０の出力によってリセットされ、かつ２０７カウンタ１１のキャリー出力発生時からシンボルクロックを１９２回カウントして１フレームの終了を検出して検出出力をオアゲート８へ出力する１９２カウンタ１２と、２０７カウンタ１１のカウント出力を受けてシンボルクロックの２０４回カウント開始時から２０７回カウント終了までの４カウント期間をバーストシンボル区間として検出し、検出したバーストシンボル区間信号をライトイネーブル信号としてＦＩＦＯ５へ送出するバースト期間検出器１３と、オアゲート８からの出力を受けてバーストフレーム同期信号を送出するバーストフレーム同期信号生成回路１４とを備えている。
【００２８】
上記のように構成された位相基準バースト信号抽出回路１の作用について説明する。
【００２９】
フレーム同期信号検出回路２にて、図４（ｃ）に示すトレリス／ビタビ復号前のデータと同期パターンｗ１とを比較し、両者が一致したことが検出されると、フレーム同期信号が送出される。この場合に、ＢＰＳＫシンボルの位相マッピングは図６に示す如くであって、ベースバンド信号のＩデータのシンボル値は０であって、そのデータは７Ｆ００（０１１１１１１１００００００００）ｈである。ベースバンド信号のＱデータのシンボル値は１であって、そのデータは８０００（１０００００００００００００００）ｈである。
【００３０】
したがって、図６に示すベースバンド信号のＩデータのＭＳＢデータ２０ビット分がシフトレジスタにため込まれて同期パターンと比較され，同期パターンとの一致が検出されたとき、フレーム同期検出としてフレーム同期信号が送出される。
【００３１】
フレーム同期信号検出回路２で検出された図３（ａ）に示すフレーム同期信号と、各フレームにおけるバーストシンボル信号の先頭であることを示す信号との論理和演算がオアゲート８でなされる。したがって、オアゲート８からフレーム同期信号の立ち上がりに同期した信号が出力され、オアゲート８からの出力により１９２ＴＭＣＣシンボルカウンタ９に０がロードされ、シンボルクロックが計数されて、シンボルクロックが１９２回カウントされ、１９２回カウントされたときカウントが停止される。
【００３２】
すなわち、１９２ＴＭＣＣカウンタ９において、図３（ｂ）に示す如くシンボルクロックの計数が実行され、１９２回シンボルクロックの計数が終了したときはヘッダ期間終了の時点であり、図３（ｃ）に示す如く１９２ＴＭＣＣカウンタ９からキャリー出力が送出される。
【００３３】
１９２ＴＭＣＣカウンタ９のキャリー出力とオアゲート８からの出力とはオアゲート１０に供給されて、オアゲート１０からの出力によって２０７シンボルカウンタ１１には０がロードされて、図３（ｄ）に示す如くシンボルクロックの計数が実行され、シンボルクロックが２０７カウントされる。
【００３４】
この場合に、オアゲート８からの出力、すなわちフレーム同期信号によって２０７シンボルカウンタ１１は０がロードされてシンボルクロックの計数を開始するが、２０７回シンボルクロックをカウントする前に、シンボルクロックを１９２回計数したときに１９２ＴＭＣＣシンボルカウンタ９から出力されるキャリー出力によって２０７シンボルカウンタ１１は０がロードされ、このロードがなされたときから再度、最初からシンボルクロックが２０７回カウントされることになる。これは、２０７シンボルカウンタ１１におけるヘッド期間の計数を除外するためである。
【００３５】
２０７シンボルカウンタ１１の計数値は、バースト期間検出器１３に供給されて、シンボルクロックを２０４回計数開始したときからシンボルクロックを２０７回計数終了するまでの期間にわたる信号が図３（ｅ）に示す如く出力される。この信号がライトイネーブル信号としてＦＩＦＯ５へ送出される。ここで、２０７シンボルカウンタ１１がシンボルクロックを２０４回計数開始したときから２０７回の計数終了するまでの期間は主信号に続くバーストシンボル区間長に当たっている。
【００３６】
２０７カウンタ１１が２０７回シンボルクロックを計数したときは、図３（ｆ）に示す如く、２０７カウンタ１１からキャリー出力が１９２カウンタ１２に送出される。
【００３７】
１９２カウンタ１２ではオアゲート８からの出力を受けて０がロードされ、シンボルクロックに同期して、２０７シンボルカウンタのキャリー出力が、図３（ｇ）に示す如く、１９２計数される。したがって、主信号と該主信号に続くバーストシンボルの対が１９２計数されたとき、１９２カウンタ１２からキャリー出力がオアゲート８へ送出される。この結果、１９２カウンタ１２のキャリー出力は各フレームの最初に同期して送出されることになる。１９２カウンタ１２のキャリー出力がオアゲート８に入力されるために、オアゲート８からはフレームの最初に同期した信号が出力されることになる。
【００３８】
一方、オアゲート８の出力はバーストフレーム同期信号生成回路１４に供給されて、バーストフレーム同期信号として送出される。
【００３９】
ＦＩＦＯ５はシンボルクロックをライトクロックとして、バースト期間検出器１３から出力されたライトイネーブル信号の出力期間中、ＦＩＦＯ５にバーストシンボル区間に挿入されている信号のみがライトクロックに同期して連続して書き込まれる。一方、ライトクロックを５２分周器４で５２分周した信号がＦＩＦＯ５のリードクロックとされて、ＦＩＦＯ５に書き込まれた信号はこのリードクロックによってＦＩＦＯ５から読み出される。
【００４０】
ここで、ＦＩＦＯ５のライトクロックを５２分周してリードクロックとするのは、１フレーム分の総シンボル数は３９９３６シンボル（＝ヘッダ１９２＋２０７×１９２）であり、１フレーム分のバーストシンボル数は７６８シンボル（＝４×１９２）であるため、３９９３６÷７６８＝５２となり、バーストシンボル区間に挿入されている信号を連続して出力させるためにライトクロックを５２分周するのである。リードクロックはバーストシンボルを取り出すためのクロックであるため、本明細書においてバーストクロックとも記している。
【００４１】
このようにライトクロックを５２分周した図３（ｉ）に示すクロックをリードクロックとすることによって、バーストシンボルにおける各シンボルに対応して読み出しが行われ、図３（ｈ）に示す如く、バーストシンボル部分のみが連続したデータとして出力される。
【００４２】
この結果は図３（ｈ）〜図３（ｊ）に示す如くであって、図３（ｈ）〜図３（ｊ）では、横軸を図３（ａ）〜図３（ｇ）までの横軸を縮小して示してある。前記の如く、図３（ｈ）はＦＩＦＯ５から出力されるバーストシンボル区間に挿入されているデータであり、１フレームで７６８データである。図３（ｉ）はシンボルクロック（ライトクロック）を５２分周したリードクロックであり、図３（ｊ）はフレーム同期信号を示している。
【００４３】
ＦＩＦＯ５から読み出されたバーストシンボル区間に挿入あれているデータは、ＰＮ発生器６から出力されるＰＮデータと排他論理和回路７に供給されて、排他論理和回路７において、ＰＮ発生器６からの出力と排他論理和演算されて逆拡散され、送信側でバーストシンボル区間に挿入されたデータと同じデータが連続して再生されることになる。
【００４４】
なお、上記した位相基準バースト信号抽出回路１において、ＦＩＦＯ５を用いた場合を例示したが、ＦＩＦＯ５に代わってバースト部分のデータをメモリに格納するようにしてもよく、また、シフトレジスタに蓄えるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる位相基準バースト信号抽出回路によれば、受信信号中からバーストシンボル区間に挿入されている信号だけを連続して抽出することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる位相基準バースト信号抽出回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す位相基準バースト信号抽出回路を含むデジタル衛星放送受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる位相基準バースト信号抽出回路の作用の説明に供するタイミング図である。
【図４】トレリス／ビタビ復号前の階層化伝送方式におけるフレームフォーマットの説明図である。
【図５】バーストＰＮ発生器の構成を示すブロック図である。
【図６】ＢＰＳＫシンボルの位相マッピングの説明図である。
【符号の説明】
１  位相基準バースト信号抽出回路
２  フレーム同期信号検出回路
３  シンボルカウンタ
４  ５２分周器
５  ＦＩＦＯ
６  ＰＮ発生器
７  排他論理和回路
９  １９２ＴＭＣＣシンボルカウンタ
１１  ２０７シンボルカウンタ
１２  １９２カウンタ
１３  バースト期間検出器
１４  バーストフレーム同期信号生成回路
【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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