[发明专利]伪锁定检测系统

说明书

本发明涉及检测和防止数字电视广播的因垂直相位解调电路引起的伪锁定的伪锁定检测系统。

近年来，以数字信号形式供给电视广播信号的技术已实用化，已开始进行商业性的数字电视广播。在数字电视广播中，有使用卫星发送数字电视信号和用地面波发送数字电视广播这两种情况。其中，说明卫星数字电视广播。

图5是表示在卫星数字广播接收机中接收的1帧部分的数字数据的结构图。数字数据在一帧中包括39936个符号。其中，所谓符号是在1时钟内同步接收的信号。一帧的前头部分由TMCC信号(传送多路控制信号)和同步码信号构成。TMCC信号传送时间段(slot)信号和与传送方式相关的控制信息。同步码信号的符号数合计为40个符号。TMCC信号和同步码信号的总符号数为192，作为BPSK(BinaryPSK)调制信号来传送。

在TMCC信号和同步码信号之后，交叉配置数据(图象部分、声音部分等)和用于载波锁定的色同步信号。各数据的符号数有203个，各载波锁定用色同步信号的符号数有4个。载波锁定用色同步信号为BPSK调制信号。

由203个符号构成的数据部分和由4个符号构成的载波锁定用色同步信号部分为1组，连续合计4组((203+4)×4个符号)称为1个时间段。

按各种调制方式调制各个时间段。在频率引入后，检测同步码，通过取出帧同步解调TMCC信号的内容，可辨认哪种调制方式的数据按哪种顺序传送。作为调制方式，可列举出8PSK、QPSK(QPSK：Quadrature PSK)和BPSK等。

下面，图6表示卫星数字广播接收机的结构。在调谐器61中由卫星传送的数字电视信号被同步检波，同时进行频率降频转换。从调谐器61获得的I信号和Q信号用垂直相位解调电路62解调，生成I基带和Q基带。然后，用PSK解调电路63，按照I基带和Q基带，进行各种PSK解调，用误差校正电路64进行PSK解调信号的误差校正。用信号处理电路65按照MPEG1和MPEG2方式将已校正过误差的PSK解调信号译码成动图象数据和声音数据。

在数字广播接收机中，利用图3那样的结构由数字电视信号解调I基带信号和Q基带信号。在图3中，在乘法器1和2中对数字电视信号进行准同步检波，输出I信号和Q信号。I信号在LPF3中仅通过其低频成分，然后用AD转换器4转换成数字值之后，通过匹配滤波器5输入到解调器6。另一方面，Q信号在LPF中也只通过低频成分，用AD变换器8变换成数字值后，通过匹配滤波器9输入到解调器6。

从解调器6输出由再生的载波解调的I基带和Q基带。通过检测I和Q基带的频率偏差来进行载波再生。就是说，I和Q基带输入到相位误差检测电路10，与一个时钟前的I和Q基带进行比较，求出相位角之差。由此，检测接收信号的相位误差。该相位误差施加在NC0电路11上，按照相位误差输出频率信号f_p，而且反馈给解调器6。对于按照频率信号f_p输入的I信号和Q信号进行复数相乘。在解调器6中，校正I信号和Q信号的矢量，被校正的信号作为I基带和Q基带输出。用后级的误差检测校正电路12实施对I和Q基带的误差校正等信号处理。

在图3中，如果施加在乘法器1和2上的局部振荡信号fr与调制载波信号fc的频率差为Δf，那么变为：

【式1】

        Δf＝|fr-fc|    …(1)

当Δf＝0时，即使不用解调器6校正一般也可以获得正确的基带。就是说，在图4的信号基带图中，在QPSK调制方式的情况下，一般在●点可得到基带。Δf≠0时，如果不进行任何校正，那么基带相位的相位量会连续地变化同时发生偏移。就是说，在图4中，基带矢量的相位变成在圆上转动。如果NC0电路的输出频率为fp，那么控制频率fp，以使载波再生环变为|Δf-fp|＝0，其结果，防止解调器6的基带相位转动，如图4所示，在●点可得到基带。

但是，如果再生时钟为fsym，以下频率关系成立，那么在解调器6的载波再生环中会引起伪锁定。

【式2】

    |Δf-fp|＝m×fsym/2ⁿ    …(2)

其中，m、n为整数，整数n按调制方式改变。例如，在BPSK调制中n＝1，在QPSK调制中n＝2，而在8PSK调制中n＝3。例如，如图4所示，在再生时钟期间A点的基带相位偏移后可以返回A点的情况下，由于看不出相位偏移，不能检测出，所以会导致载波再生环看上去好象锁定的现象和伪载波锁定状态。在该状态下，虽可以解调基带，但在基带中不包含正确的数据。