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Title:
DEMODULATION DEVICE, RECEPTION DEVICE, AND DEMODULATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/069263
Kind Code:
A1
Abstract:
It is possible to prevent lowering of reception performance caused by a higher harmonic component of a clock used for demodulation. A demodulation device includes: a tuner which multiplies a reception signal by a signal of a frequency corresponding to that of a desired signal contained in the reception signal so as to perform a frequency conversion and output the obtained frequency-converted signal; and a demodulation unit which demodulates the frequency-converted signal so as to generate a demodulated signal. The demodulation unit operates according to a master clock of a frequency corresponding to that of the desired signal.

Inventors:
TAKANO HARUKA
SOGA SHIGERU
Application Number:
PCT/JP2008/003367
Publication Date:
June 04, 2009
Filing Date:
November 18, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC CORP (JP)
TAKANO HARUKA
SOGA SHIGERU
International Classes:
H04L27/00
Foreign References:
JPH1132359A1999-02-02
JP2005354242A2005-12-22
JP3105381B22000-10-30
JPH0918463A1997-01-17
JP2004356858A2004-12-16
JP2004056367A2004-02-19
JP2007110184A2007-04-26
JPH11341376A1999-12-10
Attorney, Agent or Firm:
MAEDA, Hiroshi et al. (5-7 Hommachi 2-chome,Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka, JP)
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Claims:
 受信信号を、前記受信信号に含まれる所望の信号の周波数に応じた周波数の信号と乗算することによって周波数変換し、得られた周波数変換された信号を出力するチューナと、
 前記周波数変換された信号を復調することによって復調信号を生成する復調部とを備え、
 前記復調部は、
 前記所望の信号の周波数に応じた周波数のマスタクロックに従って動作する
ことを特徴とする復調装置。
 請求項1に記載の復調装置において、
 前記復調部は、
 前記周波数変換された信号を検波する復調前段部と、
 前記検波された信号にデマップ及び誤り訂正処理を行い、前記復調信号として出力する復調後段部と、
 復調用クロックを生成する復調用クロック再生部とを有し、
 前記復調前段部は、
 前記マスタクロックの周期と前記周波数変換された信号のシンボル周期との間の比に応じた値をレート情報として求めるレート情報算出部を有し、
 前記復調用クロック再生部は、
 前記レート情報に応じた頻度で前記マスタクロックに同期したパルスを有するクロックを前記復調用クロックとして生成し、
 前記復調後段部は、
 前記復調用クロックに従って動作する
ことを特徴とする復調装置。
 請求項2に記載の復調装置において、
 前記復調部は、
 前記レート情報に応じた頻度で前記マスタクロックに同期したパルスを有するクロックをトランスポートストリーム用クロックとして生成するトランスポートストリーム用クロック再生部と、
 前記復調信号を格納し、前記格納された復調信号を、格納された順に前記トランスポートストリーム用クロックに従ってトランスポートストリームとして出力するFIFO(first in, first out)バッファとを更に有する
ことを特徴とする復調装置。
 請求項3に記載の復調装置において、
 前記トランスポートストリーム用クロック再生部は、
 前記レート情報を平均化し、得られた平均レート情報に応じた頻度で前記マスタクロックに同期したパルスを有するクロックを前記トランスポートストリーム用クロックとして生成する
ことを特徴とする復調装置。
 請求項3に記載の復調装置において、
 前記トランスポートストリーム用クロック再生部は、
 前記周波数変換された信号の伝送レートに対する前記FIFOバッファから出力されるトランスポートストリームの伝送レートの比を前記レート情報に乗算し、得られた結果に応じた頻度で前記マスタクロックに同期したパルスを有するクロックを前記トランスポートストリーム用クロックとして生成する
ことを特徴とする復調装置。
 復調装置と、
 出力部とを備え、
 前記復調装置は、
 受信信号を、前記受信信号に含まれる所望の信号の周波数に応じた周波数の信号と乗算することによって周波数変換し、得られた周波数変換された信号を出力するチューナと、
 前記周波数変換された信号を復調することによって復調信号を生成する復調部とを有し、
 前記復調部は、
 前記所望の信号の周波数に応じた周波数のマスタクロックに従って動作し、
 前記出力部は、
 表示装置及びスピーカを有し、前記復調装置で生成された復調信号に対する復号化処理を行い、その結果に従って前記表示装置への表示及び前記スピーカからの音声出力を行う
受信装置。
 受信信号を、前記受信信号に含まれる所望の信号の周波数に応じた周波数の信号と乗算することによって周波数変換するステップと、
 前記周波数変換された信号を復調するステップとを備え、
 前記復調するステップは、
 前記所望の信号の周波数に応じた周波数のマスタクロックに従って処理を行う
ことを特徴とする復調方法。
Description:
復調装置及び受信装置、並びに 調方法

 本発明は、デジタル変調された信号を復 する復調装置及びこの復調装置を有する受 装置に関する。

 図7は、従来の復調装置における信号のス ペクトラムの例を示すスペクトラム図である 。この復調装置は、放送信号を選択するチュ ーナと、チューナで選択された放送信号を復 調する復調部とを有している。チューナは、 受信された信号を、周波数R(Rは実数)の信号 乗算して周波数変換し、得られたIF信号を復 調部に出力する。復調部は、周波数S(Sは実数 )のマスタクロックに従って動作する。周波 Sは一定であるので、選択された放送信号の ペクトラムが、クロックの高調波成分(周波 数MS、Mは自然数)に重なることがあり、この 合には、その放送信号については受信性能 低下してしまうことになる。

 これに対処するために、特許文献1には、 発振周波数の異なる2つの水晶振動子を用意 、使用する水晶振動子を受信されるべき信 の周波数に応じて切り換えるようにする技 が記載されている。

 また、デジタル変調された信号が復調さ て得られるトランスポートストリーム(TS)は 、ジッタ(パケット等の間隔が一定しないこ )を有することがある。ジッタを補償するた に、特許文献2には、周波数が異なる2つの ロックから1つを選択し、選択されたクロッ に従ってTSを出力する技術が記載されてい 。

 特許文献3には、チューナと復調部とが共通 の水晶振動子を用いることにより、水晶振動 子の数を削減した受信装置が記載されている 。

特開2004-56367号公報

特開2007-110184号公報

特開平11-341376号公報

 しかし、特許文献1の構成では、2つの水 振動子を切り換えて用いるので、TSのジッタ 補償を行おうとすると制御が複雑になってし まう。また復調部用に2つの水晶振動子を必 とするので、部品点数が多くなり、復調装 のコストが増大する。

 特許文献2及び3の構成では、復調部で用 られるクロック周波数が固定されているの 、前述のようにクロックの高調波成分の影 によって受信性能が低下してしまうことが る。

 本発明は、復調に用いられるクロックの 調波成分に起因する受信性能の低下を防い 復調装置を提供することを目的とする。

 本発明の一例示的実施形態に係る復調装 は、受信信号を、前記受信信号に含まれる 望の信号の周波数に応じた周波数の信号と 算することによって周波数変換し、得られ 周波数変換された信号を出力するチューナ 、前記周波数変換された信号を復調するこ によって復調信号を生成する復調部とを有 る。前記復調部は、前記所望の信号の周波 に応じた周波数のマスタクロックに従って 作する。

 これによると、復調部が、チューナで受 信号の周波数変換に用いられる信号の周波 に応じた周波数のマスタクロックに従って 作するので、マスタクロックの高調波成分 、選択されるべき信号のスペクトラムに重 らないようにすることができる。

 また、本発明の一例示的実施形態に係る 信装置は、復調装置と、出力部とを有する 前記復調装置は、受信信号を、前記受信信 に含まれる所望の信号の周波数に応じた周 数の信号と乗算することによって周波数変 し、得られた周波数変換された信号を出力 るチューナと、前記周波数変換された信号 復調することによって復調信号を生成する 調部とを有する。前記復調部は、前記所望 信号の周波数に応じた周波数のマスタクロ クに従って動作する。前記出力部は、表示 置及びスピーカを有し、前記復調装置で生 された復調信号に対する復号化処理を行い その結果に従って前記表示装置への表示及 前記スピーカからの音声出力を行う。

 これによると、マスタクロックの高調波 分による受信性能の低下を防いだ受信装置 実現することができる。

 本発明の一例示的実施形態に係る復調方 は、受信信号を、前記受信信号に含まれる 望の信号の周波数に応じた周波数の信号と 算することによって周波数変換するステッ と、前記周波数変換された信号を復調する テップとを有する。前記復調するステップ 、前記所望の信号の周波数に応じた周波数 マスタクロックに従って処理を行う。

 本発明の一例示的実施形態によれば、復 部のマスタクロックの高調波成分に起因す 受信性能の低下を防ぐことができる。チュ ナ及び復調部のための基準信号を共通化す ことができるので、部品点数の削減及び回 の単純化を図ることができる。また、マス クロックの高調波成分の影響を避けながらT Sのジッタ補償を行うことも、容易に可能と る。

図1は、本発明の実施形態に係る受信装 置の構成を示すブロック図である。 図2は、図1の復調用クロック再生部の 成例を示すブロック図である。 図3は、図1のTS用クロック再生部の構成 例を示すブロック図である。 図4は、図2の復調用クロック再生部及 図3のTS用クロック再生部における信号波形 例を示すタイミングチャートである。 図5は、図1の受信装置における信号の ペクトラムの例を示すスペクトラム図であ 。 図6は、IF信号IFSで伝送されるデータの ーケンスの例を示す説明図である。 図7は、従来の復調装置における信号の スペクトラムの例を示すスペクトラム図であ る。

符号の説明

14 復調装置
16 出力部
30 チューナ
32 PLL
34 分周器
36 乗算器
40 復調部
41 復調前段部
42 復調後段部
44 FIFOバッファ
46 復調用クロック再生部
48 TS用クロック再生部
52 レート情報算出部

 以下、本発明の実施の形態について、図 を参照しながら説明する。

 図1は、本発明の実施形態に係る受信装置 の構成を示すブロック図である。図1の受信 置は、アンテナ12と、復調装置14と、出力部1 6と、水晶振動子18とを有している。復調装置 14は、チューナ30と、復調部40とを有している 。チューナ30は、PLL(phase locked loop)32と、分 器34と、乗算器36とを有している。復調部40 、復調前段部41と、復調後段部42と、FIFO(first  in, first out)バッファ44と、復調用クロック 生部46と、トランスポートストリーム(TS)用 ロック再生部48とを有している。

 アンテナ12は、デジタル変調された複数 放送信号を受け取り、受信信号RFSとして乗 器36に供給する。PLL32には水晶振動子18が接 されている。PLL32は、水晶振動子18のほぼ一 の発振周波数F0を基準にして、復調装置14の 外部から入力される選局情報TNIに応じた周波 数NF(Nは自然数、Fは実数)の選局クロックNCKを 、可変周波数信号として生成する。選局クロ ックNCKの周波数は、受信信号RFSに含まれる所 望の放送信号の周波数に応じた周波数である 。選局情報TNIは、所望の放送信号が乗算器36 の周波数変換後にIF帯域の信号として得ら るようにするためには、選局クロックNCKの 波数が発振周波数F0の何倍である必要がある かを示している。

 分周器34は、選局クロックNCKを分周して 周波数F(選局クロックNCKの周波数のN分の1の 波数)のマスタクロックMCKを生成し、復調部 40に出力する。乗算器36は、選局クロックNCK 同じ周波数の信号を生成し、この信号と受 信号RFSとを乗算することによって、RF帯域の 受信信号RFSをIF帯域のIF信号IFSに周波数変換 、得られた周波数変換された信号としてIF信 号IFSを復調部40に出力する。なお、PLL32が、 波数FのクロックをマスタクロックMCKとして 調部40に出力するようにしてもよい。

 復調前段部41は、IF信号IFSに対して、周波数 変換、DC成分のキャンセル及び直交検波等の 理を行い、得られたシンボル値を復調信号D M1として出力する。また、復調前段部41は、 ート情報算出部52を有している。レート情報 算出部52は、
 (レート情報RTI)
=(IF信号IFS(又は復調信号DM1)のシンボルレート )/((マスタクロックMCKのクロックレート)/k) (k は自然数) …(1)
を求め、出力する。

 復調用クロック再生部46及びTS用クロック 再生部48には、マスタクロックMCKがそのまま 又は分周されて与えられる。式(1)は、マス クロックMCKの周波数に対する復調用クロッ 再生部46及びTS用クロック再生部48に与えら るクロックの周波数の比が、1/kである場合 ついて示している。レート情報RTIは、1未満 の値である。

 言い換えると、レート情報RTIは、次式(2)、 なわち、
 (レート情報RTI)
=k*(マスタクロックMCKの周期)/(IF信号IFS(又は 調信号DM1)のシンボル周期) (kは自然数) …(2 )
で表すことができる。以下では例として、k=1 であるとして説明する。

 復調用クロック再生部46は、マスタクロ クMCKとレート情報RTIとに基づいて、復調用 ロックCLKAを生成する。TS用クロック再生部48 は、マスタクロックMCKとレート情報RTIとに基 づいて、TS出力用のクロックとしてTS用クロ クCLKBを生成する。TS用クロック再生部48は、 クロックCLKBの周波数がクロックCLKAの周波数 りも安定するようにする。

 復調前段部41は、クロックCLKAに従って動 する。復調後段部42は、クロックCLKAに従っ 、復調信号DM1に対して等化、デマップ、誤 訂正等の処理を行い、得られた結果を復調 号DM2としてFIFOバッファ44に出力する。FIFOバ ッファ44は、復調信号DM2を受け取って格納し 格納された復調信号DM2の値を、格納された にクロックCLKBに従ってTSとして出力する。 なわち、復調部40は、IF信号IFSを復調するこ とによって復調信号DM2を生成し、TSとして出 する。

 IF信号IFSが例えばOFDM信号等のマルチキャ ア信号である場合には、復調後段部42は、FF T(fast Fourier transform)処理も行う。この場合、 式(2)では、シンボル周期に代えてFFT処理のサ ンプリング周期を用いる。

 出力部16は、表示装置及びスピーカを有 ている。出力部16は、FIFOバッファ44から出力 されたTSから映像や音声、又はその他のデー を分離し、映像データ及び音声データに復 化処理(例えばMPEG(moving picture experts group) 号化データに対する復号化処理)を行って、 信された映像データ、音声データ等を求め 。出力部16は、求められた映像データ及び 声データに従って、映像を表示装置に表示 、スピーカから音声を出力する。

 図2は、図1の復調用クロック再生部46の構 成例を示すブロック図である。復調用クロッ ク再生部46は、累算器64と、ゲーティッド回 66とを有している。累算器64は、マスタクロ クMCKに同期して、レート情報RTIを累算し、 算結果に応じたイネーブル信号ENAをゲーテ ッド回路66に出力する。

 ここで、累算器64は、累算結果が1以上で る場合にはイネーブル信号ENAとして高電位( “H”)を出力し、累算結果が1未満である場合 にはイネーブル信号ENAとして低電位(“L”)を 出力する。また、累算器64は、累算結果が1以 上である場合には、累算結果から1を減じる ゲーティッド回路66は、イネーブル信号ENAが “H”である期間においてのみ、マスタクロ クMCKをクロックCLKAとして出力する。したが て、クロックCLKAは、レート情報RTIに応じた 頻度でマスタクロックMCKに同期したパルスを 有する。

 図3は、図1のTS用クロック再生部48の構成 を示すブロック図である。TS用クロック再 部48は、平均化回路72と、累算器74と、ゲー ィッド回路76とを有している。平均化回路72 、レート情報RTIを平均化して、得られた平 レート情報ARIを累算器74に出力する。累算 74は、マスタクロックMCKに同期して平均レー ト情報ARIを累算し、累算結果に応じたイネー ブル信号ENBをゲーティッド回路76に出力する

 ここで、累算器74は、累算結果が1以上で る場合にはイネーブル信号ENBとして“H”を 出力し、累算結果が1未満である場合にはイ ーブル信号ENBとして“L”を出力する。また 累算器74は、累算結果が1以上である場合に 、累算結果から1を減じる。ゲーティッド回 路76は、イネーブル信号ENBが“H”である期間 においてのみ、マスタクロックMCKをクロック CLKBとして出力する。したがって、クロックCL KBは、平均レート情報ARIに応じた頻度でマス クロックMCKに同期したパルスを有する。

 図4は、図2の復調用クロック再生部46及び 図3のTS用クロック再生部48における信号波形 例を示すタイミングチャートである。フェ ジング等の影響を受け、レート情報RTIが例 ば0.7~0.8程度の範囲で変動する場合には、イ ネーブル信号ENAは例えば図4のようになる。 4の場合、ゲーティッド回路66は、クロックCL KAとして、マスタクロックMCKの3パルスを出力 し、その次のパルスを出力せず、その後4パ スを出力し、その次のパルスを出力しない

 図4の場合、平均化回路72から出力される 均レート情報ARIが0.75であるとする。平均レ ート情報ARIはほぼ一定の値を保つので、イネ ーブル信号ENBは例えば図4のようになる。す と、ゲーティッド回路76は、ほぼ定常的にマ スタクロックMCKの4パルス毎に3パルスを、ク ックCLKBとして出力する。

 このように、TS用クロック再生部48は平均 化回路72を有し、平均レート情報ARIを用いて ロックCLKBを生成するので、クロックCLKBは ロックCLKAよりも周波数が安定している。し がって、FIFOバッファ44から出力されるTSの ッタを小さくすることができる。

 図5は、図1の復調装置における信号のス クトラムの例を示すスペクトラム図である PLL32は、IF信号IFSのスペクトラムがマスタク ックMCKの周波数F以下となるように、選局ク ロックNCKの周波数NFを選局情報TNIに従って制 する。このため、選択された放送信号のス クトラムは、このスペクトラムに最も近い マスタクロックMCKの高調波成分の周波数(2N- 1)Fより常に高くなる(乗算器36で受信信号RFSに 乗算される信号の周波数NFとマスタクロックM CKの周波数Fとの間の差は(N-1)Fであるので、選 択された放送信号のスペクトラムに最も近い 、マスタクロックMCKの高調波成分の周波数は 、2×(N-1)F+F=(2N-1)Fである)。したがって、選択 れた放送信号にマスタクロックMCKの高調波 分が重畳することがなくなる。

 図6は、IF信号IFSで伝送されるデータのシ ケンスの例を示す説明図である。IF信号IFS 伝送されるデータには、同期のためのデー 等が含まれており、このデータは、クロッ 同期後には不要となるので、復調後段部42に おいて削除される。図6では、削除される冗 データと、復調装置14の外部に出力されるべ き有効データとを示している。

 図6のデータうち、TSとして出力されるの 有効データのみであるので、クロックCLKBの パルス数を、クロックCLKAのパルス数に有効 ータの割合を乗じて得られた数としてもよ 。そこで、平均化回路72が、IF信号IFSの伝送 ートに対するTSの伝送レートの比をレート 報RTIに乗じてから、レート情報RTIの平均化 行うようにしてもよい。このようにすると 特に、有効データの割合が整数分の1ではな 場合に、効率よくTSを出力することができ 。

 以上のように、本実施形態によると、選 された放送信号の周波数に応じて復調部40 マスタクロックMCKの周波数Fが変化するので 選択された放送信号がマスタクロックMCKの 調波成分の影響を受けることがなくなり、 スタクロックMCKの高調波成分に起因する受 性能の低下を防ぐことができる。

 また、FIFOバッファ44は、平均レート情報A RIに基づいて生成されたクロックCLKBに従って TSを出力するので、TSパケットの間隔を均等 することができ、TSのジッタを小さくするこ とができる。マスタクロックMCKに基づいて検 出されたレート情報を用いるので、マスタク ロックMCKの周波数が変化しても異なる制御を 行う必要がなく、TSのジッタ補償を容易に低 ストで実現することができる。

 なお、例として、乗算器36が受信信号RFS IF信号IFSに周波数変換する場合について説明 したが、乗算器36が受信信号RFSをベースバン 信号に周波数変換してもよい。

 また、例として、復調装置14が放送信号 受信する場合について説明したが、復調装 14が、他の通信のための信号を受信する場合 や、有線で伝送された信号を受信する場合も 同様である。

 また、TS用クロック再生部48が、FIFOバッ ァ44の使用容量を監視し、FIFOバッファ44の使 用容量が所定の閾値以上の時は平均レート情 報ARIの値を増加させ、FIFOバッファ44の使用容 量が所定の閾値未満の時は平均レート情報ARI の値を減少させるようにしてもよい。

 また、FIFOバッファ44が復調部40の最終段 位置している場合について説明したが、FIFO ッファ44が復調部40内の他の位置にあっても よい。

 また、TS用クロック再生部48には、復調用 クロック再生部46に与えられるクロックより 周波数が高いクロックが与えられるように てもよい。例えば、復調用クロック再生部4 6には、マスタクロックMCKに代えて、マスタ ロックMCKを分周して周波数を4分の1にしたク ロックを与え、TS用クロック再生部48にはマ タクロックMCKをそのまま与えるようにする すると、TS用クロック再生部48にも復調用ク ック再生部46に与えられるクロックと同じ ロックを与える場合よりも、TSを出力するタ イミングの変動が減少し、TSのジッタを小さ することができる。

 以上説明したように、本発明は、復調に いられるクロックの高調波成分に起因する 信性能の低下を防ぐことができるので、復 装置及び受信装置等について有用である。