專利名稱：偽鎖定檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測和防止數(shù)字電視廣播的因垂直相位解調(diào)電路引起的偽鎖定的偽鎖定檢測系統(tǒng)。
近年來，以數(shù)字信號形式供給電視廣播信號的技術(shù)已實用化，已開始進行商業(yè)性的數(shù)字電視廣播。在數(shù)字電視廣播中，有使用衛(wèi)星發(fā)送數(shù)字電視信號和用地面波發(fā)送數(shù)字電視廣播這兩種情況。其中，說明衛(wèi)星數(shù)字電視廣播。
圖5是表示在衛(wèi)星數(shù)字廣播接收機中接收的1幀部分的數(shù)字數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)圖。數(shù)字數(shù)據(jù)在一幀中包括39936個符號。其中，所謂符號是在1時鐘內(nèi)同步接收的信號。一幀的前頭部分由TMCC信號(傳送多路控制信號)和同步碼信號構(gòu)成。TMCC信號傳送時間段(slot)信號和與傳送方式相關(guān)的控制信息。同步碼信號的符號數(shù)合計為40個符號。TMCC信號和同步碼信號的總符號數(shù)為192，作為BPSK(BinaryPSK)調(diào)制信號來傳送。
在TMCC信號和同步碼信號之后，交叉配置數(shù)據(jù)(圖象部分、聲音部分等)和用于載波鎖定的色同步信號。各數(shù)據(jù)的符號數(shù)有203個，各載波鎖定用色同步信號的符號數(shù)有4個。載波鎖定用色同步信號為BPSK調(diào)制信號。
由203個符號構(gòu)成的數(shù)據(jù)部分和由4個符號構(gòu)成的載波鎖定用色同步信號部分為1組，連續(xù)合計4組((203+4)×4個符號)稱為1個時間段。
按各種調(diào)制方式調(diào)制各個時間段。在頻率引入后，檢測同步碼，通過取出幀同步解調(diào)TMCC信號的內(nèi)容，可辨認哪種調(diào)制方式的數(shù)據(jù)按哪種順序傳送。作為調(diào)制方式，可列舉出8PSK、QPSK(QPSKQuadrature PSK)和BPSK等。
下面，圖6表示衛(wèi)星數(shù)字廣播接收機的結(jié)構(gòu)。在調(diào)諧器61中由衛(wèi)星傳送的數(shù)字電視信號被同步檢波，同時進行頻率降頻轉(zhuǎn)換。從調(diào)諧器61獲得的I信號和Q信號用垂直相位解調(diào)電路62解調(diào)，生成I基帶和Q基帶。然后，用PSK解調(diào)電路63，按照I基帶和Q基帶，進行各種PSK解調(diào)，用誤差校正電路64進行PSK解調(diào)信號的誤差校正。用信號處理電路65按照MPEG1和MPEG2方式將已校正過誤差的PSK解調(diào)信號譯碼成動圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)。
在數(shù)字廣播接收機中，利用圖3那樣的結(jié)構(gòu)由數(shù)字電視信號解調(diào)I基帶信號和Q基帶信號。在圖3中，在乘法器1和2中對數(shù)字電視信號進行準同步檢波，輸出I信號和Q信號。I信號在LPF3中僅通過其低頻成分，然后用AD轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換成數(shù)字值之后，通過匹配濾波器5輸入到解調(diào)器6。另一方面，Q信號在LPF中也只通過低頻成分，用AD變換器8變換成數(shù)字值后，通過匹配濾波器9輸入到解調(diào)器6。
從解調(diào)器6輸出由再生的載波解調(diào)的I基帶和Q基帶。通過檢測I和Q基帶的頻率偏差來進行載波再生。就是說，I和Q基帶輸入到相位誤差檢測電路10，與一個時鐘前的I和Q基帶進行比較，求出相位角之差。由此，檢測接收信號的相位誤差。該相位誤差施加在NC0電路11上，按照相位誤差輸出頻率信號fp，而且反饋給解調(diào)器6。對于按照頻率信號fp輸入的I信號和Q信號進行復(fù)數(shù)相乘。在解調(diào)器6中，校正I信號和Q信號的矢量，被校正的信號作為I基帶和Q基帶輸出。用后級的誤差檢測校正電路12實施對I和Q基帶的誤差校正等信號處理。
在圖3中，如果施加在乘法器1和2上的局部振蕩信號fr與調(diào)制載波信號fc的頻率差為Δf，那么變?yōu)?b>式1Δf＝|fr-fc|…(1)當Δf＝0時，即使不用解調(diào)器6校正一般也可以獲得正確的基帶。就是說，在圖4的信號基帶圖中，在QPSK調(diào)制方式的情況下，一般在●點可得到基帶。Δf≠0時，如果不進行任何校正，那么基帶相位的相位量會連續(xù)地變化同時發(fā)生偏移。就是說，在圖4中，基帶矢量的相位變成在圓上轉(zhuǎn)動。如果NC0電路的輸出頻率為fp，那么控制頻率fp，以使載波再生環(huán)變?yōu)閨Δf-fp|＝0，其結(jié)果，防止解調(diào)器6的基帶相位轉(zhuǎn)動，如圖4所示，在●點可得到基帶。
但是，如果再生時鐘為fsym，以下頻率關(guān)系成立，那么在解調(diào)器6的載波再生環(huán)中會引起偽鎖定。
式2
|Δf-fp|＝m×fsym/2n…(2)其中，m、n為整數(shù)，整數(shù)n按調(diào)制方式改變。例如，在BPSK調(diào)制中n＝1，在QPSK調(diào)制中n＝2，而在8PSK調(diào)制中n＝3。例如，如圖4所示，在再生時鐘期間A點的基帶相位偏移后可以返回A點的情況下，由于看不出相位偏移，不能檢測出，所以會導(dǎo)致載波再生環(huán)看上去好象鎖定的現(xiàn)象和偽載波鎖定狀態(tài)。在該狀態(tài)下，雖可以解調(diào)基帶，但在基帶中不包含正確的數(shù)據(jù)。
再有，由于基帶矢量的相位檢測移至圖4的第一象限來檢測，所以因調(diào)制方式造成偽載波鎖定的基帶相位偏移量變化。在QPSK調(diào)制方式的情況下，如圖4所示，由于變?yōu)樗膫€●點，所以即使有m×fsym/4的相位偏移，也會發(fā)生偽載波鎖定。
圖3表示以往的偽載波鎖定檢測方法。在圖3中，配有來自解調(diào)器6的進行基帶誤差校正的誤差檢測校正電路12，和按照相位誤差檢測電路10和誤差檢測校正電路12的檢測信號，檢測偽載波鎖定的CPU 13。如果發(fā)生偽載波鎖定，那么由于在基帶中不包括正確的數(shù)據(jù)，所以從誤差檢測校正電路12中產(chǎn)生誤差檢測信號。因此，CPU 13在載波再生環(huán)鎖定時接收由相位誤差檢測電路10產(chǎn)生的鎖定檢測信號和誤差檢測信號，檢測產(chǎn)生的偽載波鎖定。
如果檢測出偽載波鎖定，那么直至從偽載波鎖定狀態(tài)選出為止，CPU 13變更選臺用的PLL電路14的程控分配器(program flowdivider)15的分頻。通過變更所述分頻，變更局部振蕩頻率fc，通過使式(1)的頻率關(guān)系不成立，載波再生環(huán)一旦變?yōu)榉擎i定狀態(tài)，就引入正確的載波鎖定。
但是，在以往，偽載波鎖定的檢測由CPU 13的軟件來執(zhí)行，CPU13必須不斷監(jiān)視鎖定檢測信號和誤差檢測信號。由此，必須用CPU 13的軟件持續(xù)進行偽載波鎖定的監(jiān)視，所以以往的軟件負擔大。此外，由于CPU 12的接口為串行形式，在數(shù)據(jù)接收上需要時間，同時用軟件來執(zhí)行偽載波鎖定的檢測，所以難以用短時間檢測偽鎖定。
本發(fā)明的特征在于，在利用由載波再生環(huán)再生的再生載波，將垂直相位調(diào)制信號解調(diào)為I基帶信號和Q基帶信號的垂直相位解調(diào)電路中，由偽鎖定檢測電路構(gòu)成，該偽鎖定檢測電路通過檢測載波再生環(huán)的鎖定和所述基帶信號的幀的非同步，檢測偽鎖定。
特別是，其特征在于，所述偽鎖定檢測電路根據(jù)載波再生環(huán)的鎖定檢測信號和幀同步檢測信號檢測偽鎖定。
此外，其特征在于，還配有輸出局部振蕩信號的局部振蕩電路，和在檢測偽鎖定時變更局部振蕩頻率的偽鎖定防止電路。
再有，其特征在于，偽鎖定防止電路包括按照所述偽鎖定檢測電路的檢測信號起動的定時器；按照所述定時器的輸出信號進行上升計數(shù)，按照計數(shù)值輸出地址信號的地址計數(shù)器；根據(jù)所述地址信號由地址讀出校正數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù)存儲器；和對設(shè)定局部振蕩頻率的選臺數(shù)據(jù)和校正數(shù)據(jù)進行相加運算的加法器。
按照本發(fā)明，在偽鎖定狀態(tài)中，由于載波再生環(huán)鎖定，并且不進行正確的數(shù)據(jù)解調(diào)，所以利用載波再生環(huán)，檢測偽鎖定。在檢測出偽鎖定的情況下，通過定時器的計時動作和從存儲器中讀出校正數(shù)據(jù)，在硬件上可以實現(xiàn)從偽鎖定中擺脫。


圖1是表示本發(fā)明實施例的方框圖。
圖2是表示圖1的校正數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的地址和校正數(shù)據(jù)的圖。
圖3是表示以往例的方框圖。
圖4是偽鎖定時的QPSK方式的信號空間圖。
圖5是表示數(shù)字電視信號數(shù)據(jù)列的圖。
圖6是表示衛(wèi)星數(shù)字電視接收機的方框圖。
圖1是表示本發(fā)明實施例的電路圖。對于與以往例的圖3相同的電路標以與圖3相同的符號，并省略其說明。
20是檢測來自解調(diào)器6的基帶的幀同步的幀同步檢測電路，設(shè)置在進行誤差檢測校正的電路前級。在數(shù)字電視廣播中，基帶按圖5所示的幀(組)單位傳送。在檢測表示幀開頭的幀同步圖形，多次連續(xù)檢測出幀同步圖形(幀同步保護處理)之后，進行基帶數(shù)據(jù)的取出。如果檢測出幀同步圖形，那么幀同步檢測電路20輸出幀檢測信號a。如果發(fā)生偽載波鎖定，那么由于用解調(diào)器6不能正確地解調(diào)基帶，所以不能檢測幀同步圖形。此時，幀檢測信號a變?yōu)榉怯性礌顟B(tài)。
21是偽鎖定檢測電路，檢測鎖定檢測信號b的有源狀態(tài)和幀檢測信號a的非有源狀態(tài)，輸出表示偽載波鎖定的偽鎖定檢測信號c。在偽載波鎖定發(fā)生期間，如上所述，由于載波再生環(huán)鎖定并且不能解調(diào)基帶，所以通過檢測載波再生環(huán)，可以檢測偽載波鎖定。
22是定時器，根據(jù)偽鎖定檢測信號c的有效狀態(tài)進行計數(shù)，如果計數(shù)至從CPU 13下載的預(yù)定設(shè)定值，那么輸出輸出信號d，進行復(fù)位。
23是地址計數(shù)器，按照定時器22的輸出上升計數(shù)，產(chǎn)生地址信號e。24是校正數(shù)據(jù)存儲器，有多個地址，分別存儲校正數(shù)據(jù)。根據(jù)地址信號e，從地址小的順序開始讀出校正數(shù)據(jù)。在校正數(shù)據(jù)存儲器24的各個地址中，例如，如圖2所示，存儲校正數(shù)據(jù)。在圖2中，如果地址小，那么按相位偏差小的順序存儲數(shù)據(jù)。作為數(shù)據(jù)存儲的順序，從地址小的順序開始，如果存儲與造成偽載波鎖定概率高的相位偏差對應(yīng)的校正數(shù)據(jù)，那么可以在短時間內(nèi)從偽載波鎖定中擺脫出來。例如，可列舉出將造成偽載波鎖定的頻率偏差正規(guī)分布化，根據(jù)其分布決定校正數(shù)據(jù)順序的方法。
圖1的校正數(shù)據(jù)存儲器24可以存儲來自CPU 13的數(shù)據(jù)。在再生時鐘fsym可變的情況下，CPU 13運算校正數(shù)據(jù)，此外，利用表讀出校正數(shù)據(jù)，存儲在其校正數(shù)據(jù)中。在這種情況下，作為校正數(shù)據(jù)存儲器24，例如最好采用RAM等可讀出和寫入存儲器。此外，在再生時鐘fsym固定的情況下，用ROM構(gòu)成校正數(shù)據(jù)存儲器，也可以在ROM中存儲固定的校正數(shù)據(jù)。
25是把來自CPU 13的選臺數(shù)據(jù)和校正數(shù)據(jù)相加的加法器。利用加法器25的輸出數(shù)據(jù)，變更可編程分配器15的分頻，其結(jié)果，使局部振蕩頻率fr變更。因此，在QPSK調(diào)制的情況下，局部振蕩頻率fr只有再生時鐘的m×fsym/4部分被微調(diào)整。如果局部振蕩信號fr的頻率被微調(diào)整，那么式(1)的Δf量改變，強制地變更基帶的相位。如果基帶的相位偏差量與校正量一致，并且相位偏差的方向與校正方向相反，那么解調(diào)器6的基帶矢量在原來的點上(例如，圖4的●點A)被校正，從偽載波鎖定狀態(tài)中擺脫出來。
下面說明圖1的一連串動作。再有，在初期狀態(tài)中，地址計數(shù)器23的計數(shù)值設(shè)定為‘0’，由于校正數(shù)據(jù)存儲器24的0地址被指定，所以存儲器24的輸出數(shù)據(jù)變?yōu)?。因此，在初期狀態(tài)中，從加法器25原樣輸出CPU 13的選臺數(shù)據(jù)，局部振蕩頻率fr處于無調(diào)整狀態(tài)。其中，如果檢測出偽載波鎖定狀態(tài)，那么開始定時器22的動作。一旦經(jīng)過預(yù)定時間，地址計數(shù)器23的計數(shù)值就上升一個計數(shù)，輸出指定校正數(shù)據(jù)存儲器24的一個地址的地址信號。輸出來自存儲器24的校正數(shù)據(jù)+fsym/2n，輸出來自加法器25(選臺數(shù)據(jù)+fsym/2n)的數(shù)據(jù)。
于是，由于局部振蕩頻率被校正，I和Q信號的矢量相位變更，所以解調(diào)器6的載波再生環(huán)一次變?yōu)榉擎i定狀態(tài)。由此，如果相位誤差檢測電路10的鎖定檢測信號b變?yōu)榉羌せ顮顟B(tài)，那么偽鎖定檢測信號c變?yōu)榻刂範顟B(tài)，定時器22的動作被暫時中斷。然后，載波再生環(huán)變?yōu)殒i定狀態(tài)，如果鎖定檢測信號b變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，那么偽鎖定檢測信號c變?yōu)橛行顟B(tài)，定時器22的暫時停止狀態(tài)被解除。
然后，載波再生環(huán)正常鎖定，如果從解調(diào)器6獲得正確的數(shù)據(jù)，那么檢測幀同步圖形，幀檢測信號a變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，偽鎖定檢測信號c變?yōu)榻刂範顟B(tài)。因此，定時器22的動作被暫時停止，地址計數(shù)器23的計數(shù)動作變?yōu)楸３譅顟B(tài)。因此，不更新校正數(shù)據(jù)，保持校正數(shù)據(jù)+fsmy/2n的輸出，其結(jié)果，使載波校正環(huán)的正常鎖定狀態(tài)持續(xù)。
相反，如果載波再生環(huán)為偽載波鎖定狀態(tài)，那么由于在基帶中未包含正確的數(shù)據(jù)，所以幀檢測信號a表示原來的非激活狀態(tài)，偽鎖定檢測信號c原樣輸出。因此，定時器22繼續(xù)計數(shù)，如果經(jīng)過預(yù)定時間，地址計數(shù)器23更新為‘2’，那么從校正數(shù)據(jù)存儲器24的2個地方輸出校正數(shù)據(jù)fsym/2n。由此，校正局部振蕩頻率fr。例如，如圖2所示，以上局部振蕩頻率fr的校正處理按校正數(shù)據(jù)+1倍、-1倍、+2倍、-2倍…的順序繼續(xù)進行，直至載波再生環(huán)正常鎖定。
按照本發(fā)明，由于不使用CPU就可以檢測偽載波鎖定，所以可以減輕CPU的軟件負擔。由于使校正數(shù)據(jù)與偽載波鎖定發(fā)生概率高的相位偏差相對應(yīng)，按其順序進行局部振蕩頻率的校正，所以可以在短時間內(nèi)從偽載波鎖定中擺脫出來。
權(quán)利要求
1.一種偽鎖定檢測系統(tǒng)，其特征在于，在利用由載波再生環(huán)再生的再生載波，將垂直相位調(diào)制信號解調(diào)為I基帶信號和Q基帶信號的垂直相位解調(diào)電路中，包括偽鎖定檢測電路，通過檢測載波再生環(huán)鎖定和所述基帶信號的幀為非同步，檢測偽鎖定。
2.如權(quán)利要求1所述的偽鎖定檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述偽鎖定檢測電路根據(jù)載波再生環(huán)的鎖定檢測信號和幀同步檢測信號檢測偽鎖定。
3.如權(quán)利要求1所述的偽鎖定檢測系統(tǒng)，其特征在于，還配有輸出局部振蕩信號的局部振蕩電路，和在檢測偽鎖定時變更局部振蕩頻率的偽鎖定防止電路。
4.如權(quán)利要求3所述的偽鎖定檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述偽鎖定防止電路包括按照所述偽鎖定檢測電路的檢測信號起動的定時器；按照所述定時器的輸出信號進行上升計數(shù)，按照計數(shù)值輸出地址信號的地址計數(shù)器；根據(jù)與所述地址信號對應(yīng)的地址讀出校正數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù)存儲器，和對設(shè)定局部振蕩頻率的選臺數(shù)據(jù)和校正數(shù)據(jù)進行相加運算的加法器。
全文摘要
檢測和防止載波再生環(huán)的偽鎖定。在解調(diào)器6中鎖定載波再生環(huán),并且如果檢測出來自解調(diào)器6的數(shù)據(jù)未獲得幀同步,那么作為偽鎖定已發(fā)生輸出檢測信號c。按照檢測信號c,定時器22起動,并進行上升計數(shù)。如果定時器22達到預(yù)定值,那么地址計數(shù)器23進行上升計數(shù),根據(jù)地址信號從校正數(shù)據(jù)存儲器24中讀出校正數(shù)據(jù)。校正數(shù)據(jù)與選臺數(shù)據(jù)相加,輸入可編程分配器15,使局部振蕩頻率微調(diào)整。更新地址信號直到從偽鎖定中逃脫。
文檔編號H04L27/00GK1269669SQ0010481
公開日2000年10月11日 申請日期2000年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月25日
發(fā)明者吉江一明 申請人:三洋電機株式會社