(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたＶＳＢ（残留側波帯）信号に位相補正信号を乗じて出力する複素回転部と、
前記複素回転部の出力から特定の周波数成分を除去して出力する特定周波数成分除去フィルタと、
前記特定周波数成分除去フィルタの出力に対して波形歪みの補正を行って出力する波形等化部と、
前記波形等化部の出力に基づいて位相誤差を検出し、検出された位相誤差に応じた複素信号を前記位相補正信号として出力する位相補正信号生成部とを備える
位相誤差補正回路。
【請求項２】
請求項１に記載の位相誤差補正回路において、
前記波形等化部は、
前記特定周波数成分除去フィルタから複素信号を受け取り、波形歪みの補正を行った結果として実信号を出力するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項３】
請求項２に記載の位相誤差補正回路において、
前記位相補正信号生成部は、
前記波形等化部の出力に対してヒルベルト変換を行って、得られたヒルベルト変換後の複素信号を出力するヒルベルト変換部を備え、
前記ヒルベルト変換後の複素信号に基づいて、前記位相誤差を検出するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項４】
請求項３に記載の位相誤差補正回路において、
前記位相補正信号生成部は、
前記ヒルベルト変換後の複素信号に基づいて、位相誤差を検出して出力する位相誤差検出部と、
前記位相誤差検出部の出力を平滑化して出力する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタの出力に応じた複素信号を生成して、前記位相補正信号として出力する複素信号発生部とを更に有するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項５】
請求項４に記載の位相誤差補正回路において、
前記位相誤差検出部は、
入力された複素信号の実軸成分から前記ＶＳＢ信号の原信号シンボル値を推定するスライサと、
前記ヒルベルト変換後の複素信号の実軸成分と前記スライサの出力との差を求める減算部と、
前記減算部の出力と前記ヒルベルト変換後の複素信号の虚軸成分との積を求めて前記位相誤差として出力する積算部とを有するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項６】
請求項３に記載の位相誤差補正回路において、
前記ヒルベルト変換後の複素信号に基づいて位相誤差を検出し、検出された位相誤差に応じて前記ヒルベルト変換後の複素信号の位相誤差の補正を行って出力する微小位相誤差補正部を更に備える
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項７】
請求項６に記載の位相誤差補正回路において、
前記微小位相誤差補正部は、
前記ヒルベルト変換後の複素信号に微小位相誤差補正信号を乗じて出力する微小複素回転部と、
前記微小複素回転部の出力に基づいて、位相誤差を検出して出力する位相誤差検出部と、
前記位相誤差検出部の出力を平滑化して出力する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタの出力に応じた複素信号を生成して、前記微小位相誤差補正信号として出力する複素信号発生部とを有するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項８】
請求項１に記載の位相誤差補正回路において、
前記特定周波数成分除去フィルタは、
固有の周波数成分を除去する狭帯域除去フィルタを有するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項９】
請求項８に記載の位相誤差補正回路において、
前記狭帯域除去フィルタは、
ＮＴＳＣ（national television system committee）方式の信号における搬送波周波数の成分を除去するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項１０】
請求項８に記載の位相誤差補正回路において、
前記狭帯域除去フィルタは、
直流成分を除去するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【請求項１１】
請求項１に記載の位相誤差補正回路において、
前記特定周波数成分除去フィルタは、
周波数成分を除去する帯域が可変である狭帯域除去フィルタを有するものである
ことを特徴とする位相誤差補正回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、残留側波帯（ＶＳＢ：vestigial-sideband）変調方式で変調された信号の復調装置に関し、特に位相誤差補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の位相誤差補正回路の構成を示すブロック図である（例えば、特許文献１参照）。図４の回路は、波形等化部８２と、複素回転部８４と、特定周波数成分除去フィルタ８６とを備えている。
【０００３】
波形等化部８２は、ベースバンド信号であってアナログ−デジタル変換されたＶＳＢ信号ＶＳの波形歪みを補正して、複素回転部８４に出力する。複素回転部８４は、波形等化部８２の出力に、検出された位相誤差の複素共役信号ＣＰ１を複素乗算する。すると、波形等化部８２の出力信号が位相誤差分だけ逆回転し、元のＶＳＢベースバンド信号が復元される。特定周波数成分除去フィルタ８６は、複素回転部８４から出力された位相補正された信号から、ＮＴＳＣ（national television system committee）信号等の特定周波数成分を除去して出力する。
【０００４】
図５は、従来の位相誤差補正回路の他の構成の例を示すブロック図である。図５の回路は、図４の構成要素の他に、ヒルベルト変換（Hilbert transform）部９２と、位相誤差検出部９４と、低域通過フィルタ９６と、複素信号発生部９８とを備えている。
【０００５】
特定周波数成分除去フィルタ８６は、ＶＳＢ信号ＶＳから特定周波数成分を除去して出力する。波形等化部８２は、特定周波数成分が除去されたＶＳＢ信号の波形歪みを補正して、得られた実信号をヒルベルト変換部９２に出力する。ヒルベルト変換部９２は、波形等化部８２の出力から複素信号を生成し、複素回転部８４に出力する。
【０００６】
複素回転部８４は、ヒルベルト変換部９２の出力に、検出された位相誤差の複素共役信号ＣＰ２を複素乗算して、位相誤差が除去された複素信号ＲＰ２を出力する。位相誤差検出部９４は、複素信号ＲＰ２の位相誤差を検出し、これを低域通過フィルタ９６が平滑化し、得られた信号に基づいて、複素信号発生部９８が複素共役信号ＣＰ２を生成する。
【特許文献１】特開平８−２４２３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図４の構成では、波形等化部の出力が複素信号である必要がある。波形等化部は、通常、多数のタップを有するフィルタを有している。複素信号を出力するためには、実信号を出力する場合よりもフィルタの数を増加させる必要がある。その結果として、波形等化部の回路規模が大幅に増加してしまう。
【０００８】
また、図５の構成では、波形等化部の出力は実信号なので回路規模を小さくすることができるが、ヒルベルト変換部によって複素信号の虚軸成分が生成される。すなわち、位相誤差を持つ実信号から複素信号を生成することになる。このような複素信号に対して位相の補正を行うと、ＶＳＢ信号の非対称な周波数特性に起因する、ＤＣ（直流）付近の周波数成分の劣化が発生し、位相誤差補正が正確にできない。この結果、図５の位相誤差補正回路を用いた復調装置の受信信号の劣化が大きくなる、という問題があった。
【０００９】
本発明は、精度の高い位相誤差補正を行うこと、及び位相誤差補正回路の回路規模を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、位相誤差補正回路として、入力されたＶＳＢ（残留側波帯）信号に位相補正信号を乗じて出力する複素回転部と、前記複素回転部の出力から特定の周波数成分を除去して出力する特定周波数成分除去フィルタと、前記特定周波数成分除去フィルタの出力に対して波形歪みの補正を行って出力する波形等化部と、前記波形等化部の出力に基づいて位相誤差を検出し、検出された位相誤差に応じた複素信号を前記位相補正信号として出力する位相補正信号生成部とを備えるものである。
【００１１】
これによると、入力されたＶＳＢ信号に対して位相の補正が行われるので、精度の高い位相誤差補正を行うことができる。
【００１２】
また、前記位相誤差補正回路において、前記波形等化部は、前記特定周波数成分除去フィルタから複素信号を受け取り、波形歪みの補正を行った結果として実信号を出力するものであることが好ましい。
【００１３】
これによると、波形等化部が複素信号を出力する必要がないので、波形等化部の回路規模を抑えることができる。
【００１４】
また、前記位相補正信号生成部は、前記波形等化部の出力に対してヒルベルト変換を行って、得られたヒルベルト変換後の複素信号を出力するヒルベルト変換部を備え、前記ヒルベルト変換後の複素信号に基づいて、前記位相誤差を検出するものであることが好ましい。
【００１５】
これによると、波形等化部が複素信号を出力しなくても、複素信号に基づいて位相誤差を求めることができる。
【００１６】
また、前記位相補正信号生成部は、前記ヒルベルト変換後の複素信号に基づいて、位相誤差を検出して出力する位相誤差検出部と、前記位相誤差検出部の出力を平滑化して出力する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタの出力に応じた複素信号を生成して、前記位相補正信号として出力する複素信号発生部とを更に有するものであることが好ましい。
【００１７】
また、前記位相誤差検出部は、入力された複素信号の実軸成分から前記ＶＳＢ信号の原信号シンボル値を推定するスライサと、前記ヒルベルト変換後の複素信号の実軸成分と前記スライサの出力との差を求める減算部と、前記減算部の出力と前記ヒルベルト変換後の複素信号の虚軸成分との積を求めて前記位相誤差として出力する積算部とを有するものであることが好ましい。
【００１８】
また、前記位相誤差補正回路において、前記ヒルベルト変換後の複素信号に基づいて位相誤差を検出し、検出された位相誤差に応じて前記ヒルベルト変換後の複素信号の位相誤差の補正を行って出力する微小位相誤差補正部を更に備えることが好ましい。
【００１９】
これによると、位相誤差補正されたヒルベルト変換後の複素信号に対して更に位相誤差補正を行うので、より精度の高い位相誤差補正を行うことができる。
【００２０】
また、前記微小位相誤差補正部は、前記ヒルベルト変換後の複素信号に微小位相誤差補正信号を乗じて出力する微小複素回転部と、前記微小複素回転部の出力に基づいて、位相誤差を検出して出力する位相誤差検出部と、前記位相誤差検出部の出力を平滑化して出力する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタの出力に応じた複素信号を生成して、前記微小位相誤差補正信号として出力する複素信号発生部とを有するものであることが好ましい。
【００２１】
これによると、微小位相誤差補正部内には大きな遅延を生じる回路が存在しないので、微小な位相変動にも追従して位相誤差補正を行うことができる。
【００２２】
また、前記位相誤差補正回路において、前記特定周波数成分除去フィルタは、固有の周波数成分を除去する狭帯域除去フィルタを有するものであることが好ましい。
【００２３】
また、前記狭帯域除去フィルタは、ＮＴＳＣ方式の信号における搬送波周波数の成分を除去するものであることが好ましい。
【００２４】
また、前記狭帯域除去フィルタは、直流成分を除去するものであることが好ましい。
【００２５】
また、前記位相誤差補正回路において、前記特定周波数成分除去フィルタは、周波数成分を除去する帯域が可変である狭帯域除去フィルタを有するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る位相誤差補正回路によると、精度の高い位相誤差補正を行うことができる。したがって、位相誤差補正回路を用いた復調装置の受信信号の劣化を抑えることができる。また、波形等化部が、複素信号ではなく、実信号の出力を行うことにより、回路規模を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る位相誤差補正回路のブロック図である。図１の位相誤差補正回路は、複素回転部１２と、特定周波数成分除去フィルタ１４と、波形等化部１６と、位相補正信号生成部２０とを備えている。位相補正信号生成部２０は、ヒルベルト変換部２２と、位相誤差検出部２４と、低域通過フィルタ２６と、複素信号発生部２８とを備えている。
【００２９】
複素回転部１２には、アナログ−デジタル変換されたＶＳＢ信号ＶＳと、位相誤差を補正するための複素信号である位相補正信号ＣＳとが入力されている。ＶＳＢ信号ＶＳはベースバンド信号である。複素回転部１２は、ＶＳＢ信号ＶＳに対して位相補正信号ＣＳを乗じることによってＶＳＢ信号ＶＳの位相を回転させ、ＶＳＢ信号ＶＳの位相誤差を、小さくなるように補正する。複素回転部１２は、位相誤差補正後のＶＳＢ信号を特定周波数成分除去フィルタ１４に出力する。
【００３０】
特定周波数成分除去フィルタ１４は、例えば、１つ又は複数の狭帯域除去フィルタを有している。狭帯域除去フィルタは、そのフィルタに固有の周波数成分やその周辺の周波数成分を除去するものであって、例えばノッチフィルタである。特定周波数成分除去フィルタ１４は、位相誤差補正後のＶＳＢ信号から、特定の周波数成分を除去し、得られた信号を波形等化部１６に出力する。
【００３１】
ここでは一例として、特定周波数成分除去フィルタ１４は、ＮＴＳＣ（national television system committee）方式の信号における搬送波周波数、すなわち、映像搬送波周波数、色副搬送波周波数、及び音声搬送波周波数の成分や、その周辺の周波数の成分を除去するように構成されているとする。これにより、受信したＶＳＢ信号と同一のチャンネルのＮＴＳＣ方式の信号の影響を抑えることができる。また、特定周波数成分除去フィルタ１４は、直流成分も除去するように構成されている。また、特定周波数成分除去フィルタ１４は、ここでは説明しなかった他の周波数成分を除去するようにしてもよいし、周波数成分を除去する帯域が可変である狭帯域除去フィルタを有するようにしてもよい。
【００３２】
波形等化部１６は、複素信号である特定周波数成分除去後のＶＳＢ信号に対して、符号間干渉等によって生じた波形歪みの補正を行い、得られた実信号である波形歪み補正後の信号ＲＳを出力する。位相補正信号生成部２０は、波形歪み補正後の信号ＲＳから位相誤差情報を抽出して、これに応じた複素信号を求め、位相補正信号ＣＳとして複素回転部１２に出力する。
【００３３】
位相補正信号生成部２０について説明する。ヒルベルト変換部２２は、波形歪み補正後の信号ＲＳに対してヒルベルト変換処理を行って、得られたヒルベルト変換後の複素信号ＨＢを位相誤差検出部２４に出力する。位相誤差検出部２４は、複素信号ＨＢから位相誤差を検出し、その結果を位相誤差情報ＰＥとして低域通過フィルタ２６に出力する。
【００３４】
低域通過フィルタ２６は、位相誤差情報ＰＥを平滑化して複素信号発生部２８に出力する。複素信号発生部２８は、低域通過フィルタ２６の出力に基づいて、ＶＳＢ信号ＶＳの位相誤差を補正するための位相補正信号ＣＳを生成し、複素回転部１２に出力する。位相補正信号ＣＳは、検出された位相誤差の複素共役信号である。
【００３５】
ここで、位相誤差検出の詳細について考察する。複素信号ＨＢの実軸成分と虚軸成分の双方に、送信側でマッピングされたシンボル情報が存在すると仮定した場合、入力複素信号ＨＢをＩ＋ｊＱ、原信号複素信号をＤi＋ｊＤqとすると、両者の位相誤差Ｐerrを次式、すなわち、
Ｐerr＝Ｉ＊（Ｄi−Ｉ）−Ｑ＊（Ｄq−Ｑ）
＋ｊ（Ｑ＊（Ｄi−Ｉ）−Ｉ＊（Ｄq−Ｑ））
で表現することができる。
【００３６】
ここで、複素信号ＨＢの実軸成分Ｉ及び虚軸成分Ｑのシンボル誤差をそれぞれＳi＝（Ｄi−Ｉ）、Ｓq＝（Ｄq−Ｑ）とすると、
Ｐerr＝Ｉ＊Ｓi−Ｑ＊Ｓq＋ｊ（Ｑ＊Ｓi−Ｉ＊Ｓq）
である。位相誤差を虚軸成分の大きさで近似すると、
Ｐerr≒Ｑ＊Ｓi−Ｉ＊Ｓq
となる。ところで、ＶＳＢ信号では虚軸成分のシンボル誤差は存在しないので、
Ｐerr＝Ｑ＊Ｓi
となる。
【００３７】
そこで、位相誤差検出部２４は、複素信号ＨＢの実軸成分Ｉと、実軸成分から推定されるＶＳＢ信号の原信号シンボル値Ｄiとの差分を計算し、得られた値と複素信号ＨＢの虚軸成分Ｑを乗算した結果を位相誤差Ｐerrとして検出する。
【００３８】
図２は、図１の位相誤差検出部２４の構成を示すブロック図である。図２の位相誤差検出部２４は、スライサ３２と、減算部３４と、積算部３６とを備えている。スライサ３２は、ヒルベルト変換後の複素信号ＨＢの実軸成分から、ＶＳＢ信号の原信号シンボル値Ｄiを推定して、減算部３４に出力する。
【００３９】
減算部３４は、シンボル値Ｄiと複素信号ＨＢの実軸成分Ｉとの差Ｓiを求めて、積算部３６に出力する。積算部３６は、差Ｓiと複素信号ＨＢの虚軸成分Ｑとを乗算して、得られた結果を位相誤差情報ＰＥとして出力する。
【００４０】
このように、図１の位相誤差補正回路によると、複素回転部１２から出力される位相誤差補正後のＶＳＢ信号は、位相誤差の積分である周波数誤差が除去されているので、特定周波数成分除去フィルタ１４は、除去すべき特定の周波数成分を精度よく除去することができる。
【００４１】
また、波形等化部１６の出力が実信号のみであっても、実信号から生成された複素信号ではなく、入力されたＶＳＢ信号ＶＳに対して位相補正信号ＣＳを乗じることによって、ＶＳＢ信号ＶＳの位相を回転させるので、精度の高い位相誤差補正を実現することができる。このため、この位相誤差補正回路を用いた復調装置の受信信号の劣化を抑えることができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る位相誤差補正回路のブロック図である。図３の位相誤差補正回路は、複素回転部１２と、特定周波数成分除去フィルタ１４と、波形等化部１６と、位相補正信号生成部４０と、微小位相誤差補正部５０とを備えている。位相補正信号生成部４０は、図１の位相補正信号生成部２０と同様の構成要素を備えている。微小位相誤差補正部５０は、複素回転部５２と、位相誤差検出部５４と、低域通過フィルタ５６と、複素信号発生部５８とを備えている。第１の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
図１の位相誤差補正回路は、ループ内に多数のタップを有する波形等化部を含むので、ループ遅延が大きい。このため、微小な位相変動に対しての応答性能があまりよくない。そこで、微小位相変動が少なくなるように、位相補正信号生成部４０で生成された複素信号ＨＢを微小位相誤差補正部５０が補正して出力するようにしている。
【００４４】
複素信号ＨＢの虚軸成分は、実信号である波形歪み補正後の信号ＲＳからヒルベルト変換によって生成されている。つまり、微小な位相誤差変動が生じている場合、それを含む実信号から複素信号を生成することになる。この場合、ＶＳＢ信号の周波数特性に起因し、ＤＣ付近の周波数成分の誤差が大きくなる。しかし、この誤差は、位相誤差０度の時には発生せず、位相誤差９０度の時に最大になるので、微小な位相変動の検出において、実信号から複素信号を生成することの影響は極めて小さい。
【００４５】
複素回転部５２には、ヒルベルト変換部２２によって生成されたヒルベルト変換後の複素信号ＨＢと、位相誤差を補正するための複素信号である微小位相誤差補正信号ＣＳＨとが入力されている。複素回転部５２は、複素信号ＨＢに対して微小位相誤差補正信号ＣＳＨを乗じることによって複素信号ＨＢの位相を回転させ、複素信号ＨＢの位相誤差を小さくなるように補正する。複素回転部５２は、位相誤差補正後の複素信号ＲＳ２を位相誤差検出部５４に出力する。複素信号ＲＳ２のうちの実軸成分が、図３の位相誤差補正回路の外部に出力される。
【００４６】
位相誤差検出部５４は、図１の位相誤差検出部２４と同様のものであり、低域通過フィルタ５６は、パラメータが異なる点の他は図１の低域通過フィルタ２６と同様のものであるので、これらについての詳細な説明は省略する。
【００４７】
複素信号発生部５８は、低域通過フィルタ５６の出力に基づいて、複素信号ＨＢの位相誤差を補正するための微小位相誤差補正信号ＣＳＨを生成し、複素回転部５２に出力する。微小位相誤差補正信号ＣＳＨは、検出された位相誤差の複素共役信号である。
【００４８】
このように、図３の位相誤差補正回路によると、微小位相誤差補正部５０のループ内には大きな遅延を生じる回路が存在しないので、変動の速い位相雑音や微小な位相変動にも追従して、位相誤差を補正することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本発明は、精度の高い位相誤差補正を行うことができ、また、回路規模を抑制することができるので、ＶＳＢ変調方式で変調された信号の復調装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る位相誤差補正回路のブロック図である。
【図２】図２は、図１の位相誤差検出部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る位相誤差補正回路のブロック図である。
【図４】図４は、従来の位相誤差補正回路の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、従来の位相誤差補正回路の他の構成の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
１２，５２  複素回転部
１４  特定周波数成分除去フィルタ
１６  波形等化部
２０，４０  位相補正信号生成部
２２  ヒルベルト変換部
２４，５４  位相誤差検出部
２６，５６  低域通過フィルタ
２８，５８  複素信号発生部
３２  スライサ
３４  減算部
３６  積算部
５０  微小位相誤差補正部
【図１】
0004304210.tif 000002
【図２】
0004304210.tif 000003
【図３】
0004304210.tif 000004
【図４】
0004304210.tif 000005
【図５】
0004304210.tif 000006