(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機補正装置であって、
検出された同相信号成分および直角位相信号成分を受け取るための入力端子と、
前記検出された同相信号成分と直角位相信号成分の間の相関関係の程度を推定するための位相推定器と、
前記検出された同相信号成分および直角位相信号成分の少なくとも１つに補正係数を適用して、これらの間の相関関係の程度を最小にするための補正回路とを備えてなる受信機補正装置。
【請求項２】
帰還ループをさらに備え、前記位相推定器が、補正係数の適用後に、検出された同相信号成分と直角位相信号成分の間の相関関係の程度を推定する、請求項１に記載の受信機補正装置。
【請求項３】
前記位相推定器が、検出された同相信号成分と直角位相信号成分の間の相関関係の前記推定された程度から、位相不均衡を推定する、請求項１または２に記載の受信機補正装置。
【請求項４】
アナログディジタル変換器およびダウンコンバータを含み、同相信号成分および直角位相信号成分を形成する同調器と、
請求項１乃至３のいずれかに記載されたような受信機補正回路とを備えてなる受信機回路。
【請求項５】
ＯＦＤＭ復調器をさらに備える、請求項４に記載の受信機回路。
【請求項６】
無線周波受信機で受信信号を処理するための方法であって、
検出された同相信号成分および直角位相信号成分を受け取るステップと、
前記検出された同相信号成分と直角位相信号成分の間の相関関係の程度を推定するステップと、
前記検出された同相信号成分および直角位相信号成分の少なくとも１つに補正係数を適用して、これらの間の相関関係の程度を最小にするステップとを含んでなる方法。
【請求項７】
前記検出された同相信号成分と直角位相信号成分の間の相関関係の前記程度が、前記補正係数の適用後に推定される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
位相不均衡が、前記検出された同相信号成分と直角位相信号成分の間の相関関係の前記程度から推定される、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
伝送された信号を受け取るステップと、これをアナログディジタル変換器に加えるステップと、これをダウンコンバートして同相信号成分および直角位相信号成分を形成するステップとをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
この発明は、信号補正の方法、およびそのような補正を実行するための回路に関する。より詳細には、本発明は、受信信号が正確に直交でないために生じる誤りが起こらないようにするための、公称同相受信信号および直角位相受信信号の補正に関する。特に、本発明は、ディジタル地上テレビジョン復調器を参照して説明する。
【０００２】
しかし、送信機で同相信号および直角位相信号の情報内容が相関がない限りで、さらに信号が疑似ランダムである限りで、この同じ補正方法を任意の公称（nominal）同相受信信号および直角位相受信信号に使用することができる。
【０００３】
発明の背景
ディジタル地上テレビジョン（ＤＴＴ）に関するヨーロッパＤＶＢ−Ｔ（ディジタルビデオ放送−地上）標準規格は、送信信号の符号化直交周波数分割多重（ＣＯＦＤＭ）を使用する。したがって、ＤＶＢ−Ｔ受信機は、一般に、信号を受信し中間周波数にダウンコンバートするためのアナログ同調器、アナログディジタル変換器、ディジタル復調器、および出力ビデオ信号を生成するためのＭＰＥＧ符号器を含む。これらの異なる段階を説明したが、段階の間に共通部分がある場合があり、いくつかの機能または全ての機能を単一チップに組合せるのが効果的であることが認識されるであろう。
【０００４】
発明の概要
アナログ同調器を使用して信号を別個の同相信号（Ｉ）と直角位相信号（Ｑ）とに復調する場合、一般に、生成されたＩ信号およびＱ信号は、当然のように、必ずしも正確に９０゜の位相で確実に分離されてはいない。次にこの信号が復調器への入力として使用される時に、I信号とQ信号の間のクロストークのために、位相不均衡により付加的な雑音が生じることがある。
【０００５】
この発明は、そのような不均衡を補正する方法に関する。
【０００６】
特に、本発明は、受信された公称同相信号と直角位相信号の間の位相差が正確に９０゜でない場合、受信信号間にある程度の相関関係があるという理解に依拠している。さらに、相関関係の程度は、位相不均衡の量の目安として使用することができる。これによって、他の処理に使用される信号が本当に直交であるように、適切な補正を加えることができるようになる。
【０００７】
したがって、本発明に従って、公称同相信号と直角位相信号の間の相間関係の測定された程度から推定される位相不均衡に基づいて、受信信号に補正を適用する信号処理装置および受信機が提供される。
【０００８】
好ましい実施形態の詳細な説明
図１は、本発明による受信機装置のブロック概略図である。
【０００９】
符号化直交周波数分割多重（ＣＯＦＤＭ）に基づいたヨーロッパＤＶＢ−Ｔ標準規格を使用するディジタル地上テレビジョン（ＤＴＴ）信号を受信する際の本発明の用途に関連して、ここで、本発明を説明するが、本発明の使用は、受信される信号の種類には無関係であることは理解されるであろう。具体的には、本発明は、任意の適当な標準規格を使用するディジタルケーブル受信機およびディジタルテレビジョン受信機に適用することができ、さらに、実際に、送信機で同相信号および直角位相信号の情報内容が相互に関係がない限りで、さらに信号が疑似ランダムである限りで、公称同相受信信号および直角位相受信信号のための任意の受信機に適用することができる。
【００１０】
図１は、放送信号を受信するためのアンテナ２を示す。この放送信号は、アナログ同調器４に供給される。同調器４は、受信信号を第１の中間周波数にダウンコンバートするための混合器、およびアナログディジタル変換器を含み、公称受信同相信号（Ｉ）と受信直角位相信号（Ｑ）のディジタル化サンプルの形で、入力信号を復調器６に供給する。次に、復調器６は、ＣＯＦＤＭ変調を取り除き、出力信号を符号器８に供給する。この符号器８は、ディジタル信号を表示に適した形、例えば、ＭＰＥＧ２標準規格に基づいた形に変換する。符号器の形態は、当業者には一般に公知である。
【００１１】
本発明に従って、復調器６で受信された入力信号は、最初に、下で詳細に説明する事前処理装置１０に送られ、次に復調回路１２に送られる。復調器回路の形態は、当業者に一般に公知である。
【００１２】
図１はいくつかの別個のブロックを示すが、異なる段階は、望ましい限りで、例えば単一チップに集積化することができ、または他の配列の機能を使用することができることは理解されるであろう。さらに、段階の順序は、望み通りに選ぶことができる。例えば、IおよびQの復調は、アナログドメインか、またはディジタルドメインで行うことができる。さらに、Ａ／Ｄ変換器は、同調器から分離することができる。
【００１３】
図２は、事前処理段１０のブロック概略図である。再び、図２は、いくつかの別個のブロックを示し、このブロックのいくつかまたは全ての機能は、実際に、例えばディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）内で一緒に実行することができる。
【００１４】
事前処理は帰還ループの形をとるのが好ましく、この帰還ループ内で、入力信号に対して補正が適用され、補正された信号が他の補正の要件を解析するために使用される。
【００１５】
回路は、同調器４から受け取られた公称同相信号Ｉｎおよび直角位相信号Ｑｎそれぞれのディジタル化されたサンプルを受け取る。任意の検出された位相不均衡に対する補正が補正ブロック２０で適用されて、それぞれ、補正された同相出力信号Ｉ″および直角位相出力信号Ｑ″が与えられる。
【００１６】
これらの補正された信号はサンプリングされて、相関関係計算ブロック２２に送られ、この相関関係計算ブロック２２が、補正された信号間の相関関係の程度を決定する。
【００１７】
理想的には、同相信号および直角位相信号は正確に９０゜の位相だけ隔てられているはずであるので、これらの信号は、完全に直交しているはずであり、すなはち、その間に相関関係はないはずである。相関関係計算ブロック２２は、いくつかの公知の相関関係に対する手段のいずれか１つを使用することができる。しかし、本発明の一実施形態では、相関関係計算ブロック２２は、直線相関係数、またはピヤソンの相関係数としても公知である線形相関係数またはプロダクト−モーメント相関係数を使用する。ＩおよびＱの成分のサンプルｘ１、ｙ１ごとに（ｘの値はＩ成分信号からのサンプルであり、ｙはＱ成分信号からのサンプルである）、およびｘとｙの平均値はそれぞれ／ｘおよび／ｙであり、この係数ｒは次式で定義される。
【数１】
0004215403.tif 000002
【００１８】
公称同相信号Ｉｎと直角位相信号Ｑｎの間の位相差が、意図したように正確に９０゜である場合、十分に多数の信号サンプルについて、相関係数の値はゼロになる。
【００１９】
次に、相関係数の測定値がブロック２４に供給され、ブロック２４は測定された相関係数を使用して、補正された同相信号Ｉ″と補正された直角位相信号Ｑ″の間の位相差の推定値を得る。この位相差の９０゜からの偏差が、位相不均衡として説明される。例えば、ブロック２４は参照テーブルであってもよく、この参照テーブル内に、特定の位相不均衡に対応する係数の値が格納される。
【００２０】
位相不均衡と相関係数の間の関係は実質的に線形であると信じられているので、ブロック２４は、単に、倍率を測定された相関係数に適用して、位相不均衡の推定値を得る可能性がある。
【００２１】
次に、位相不均衡推定値はループフィルタ２６に供給され、このループフィルタ２６は平均位相不均衡の安定した推定値を形成し、次に、この推定値が補正ブロック２０に供給される。
【００２２】
推定位相不均衡を得るために、測定された相関係数に単に倍率を適用することが必要な場合は、実際には、独立した変換ブロック２４を必要としないで、ループフィルタ２６を通して、この倍率を適用することができる。
【００２３】
補正の必要な形は、同相成分および直角位相成分に適用される必要な無相関の入力信号を、それぞれ、ＡおよびＢと定義して説明することができる。回復されたＩ軸が影響を受けていないとみなされるが、回復されたＱ軸がＩ軸に対して正確に垂直でなく、Ｉ軸に対して（９０＋ψ）゜である場合は、回復されたＱ軸は、送信Ｑ軸に対してψ゜だけ回転される。そのとき、回復されたＱ軸上の信号は次式で与えられる。
【００２４】
Ｑｒｘ  ＝  Ａｃｏｓψ  ＋  Ｂｓｉｎψ
Ａの値は受信されたＩ信号から分かり、ψは計算された位相不均衡であるので、この式を解いてＢの必要な値を得ることができる。次に、受信された公称直角位相入力信号Ｑｎにこの補正を適用して、補正された直角位相信号Ｑ*を得ることができる。
【００２５】
同調器または他のどこかにも、利得不均衡がある場合、すなわち、公称同相信号Ｉｎおよび直角位相信号Ｑｎが僅かに異なる利得を受けた場合、この補正は精度の低いものである。特に、利得不均衡の場合、位相不均衡と相関係数の間の関係が正比例でない場合がある。関係はやはり実質的に直線的であるが、原点を通過しない。
【００２６】
したがって、事前処理装置１０は、また、公称同相信号Ｉｎおよび直角位相信号Ｑｎにも利得補正を適用するのが好ましい。具体的言うと、ＩｎおよびＱｎの偏差をそれらの個々のサンプルから推定することができる。偏差間の差は、利得不均衡を示すとすることができ、次に、この差を使用して位相不均衡を推定する前に、この差を使用して測定された相関係数に対して補正を適用することができる。もしくは、自動利得制御回路を使用して、相関係数が計算される前に、公称同相信号と直角位相信号の間の利得不均衡を取り除くことができる。
【００２７】
同相成分および直角位相成分の補正後に、復調器の他の処理段で、補正された成分Ｉ*、Ｑ*を使用することができる。
【００２８】
このように、同調器の作用に起因する位相不均衡による雑音成分を取り除くためのシステムが開示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による受信機装置のブロック概略図である。
【図２】  図１の受信機装置の一部を形成する事前処理回路のブロック概略図である。
【符号の説明】
２  アンテナ
４  アナログ同調器
６  復調器
８  符号器
１０  事前処理装置
１２  復調回路
２０  補正ブロック
２２  相関関係計算ブロック
２４  変換ブロック
２６  ループフィルタ
【図１】
0004215403.tif 000003
【図２】
0004215403.tif 000004