JP7701831B2

JP7701831B2 - 階層伝送方式の送信装置及び受信装置

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Publication number: JP7701831B2
Application number: JP2021130367A
Authority: JP
Inventors: 政幸高田; 雄貴小泉; 雅亀井; 政明小島; 陽一鈴木; 知也楠; 真介横澤; 和典横畑; 久筋誡
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2025-07-02
Anticipated expiration: 2041-08-06
Also published as: JP2023024200A

Description

本発明は、シングルキャリアで２系統の変調信号を階層伝送する送信装置及び受信装置に関する。

１２ＧＨｚ帯衛星デジタル放送における変調方式は、π／２シフトＢＰＳＫを含むＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫを含むＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫなどがあり、シングルキャリアで伝送される。この１２ＧＨｚ帯衛星放送の伝送方式はＩＳＤＢ－Ｓ３と呼ばれる。変調方式と誤り訂正符号の符号化率で伝送方式の強さが決まる（例えば、非特許文献１参照）。この衛星放送において、強階層（低次の変調方式と低い符号化率を使い、伝送耐性を強めた階層）と弱階層（高次（多値）の変調方式と高い符号化率を使い、大容量伝送が可能な階層）とを組み合わせた階層伝送が可能である。例えば、強階層にはＱＰＳＫ・符号化率１／２を使用し、弱階層には１６ＡＰＳＫ・符号化率７／９を使用する。１２ＧＨｚ帯衛星放送の階層伝送は、１フレームを強階層と弱階層に分け、時分割で伝送する時分割階層伝送方式である。強階層と弱階層で１シンボルあたりの伝送ビット数は異なるが、シンボルレートは一定である。近年では、２１ＧＨｚ帯衛星放送も検討されている。

また、地上デジタル放送においては、ＯＦＤＭというマルチキャリア変調方式が採用され、そのキャリア変調方式は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ若しくは６４ＱＡＭなどがある。この地上デジタル放送の伝送方式はＩＳＤＢ－Ｔと呼ばれる（例えば、非特許文献２参照）。近年、次世代に向けた地上放送では、既存のＩＳＤＢ－Ｔの変調信号に、もう１つの変調信号を電力的に加算して多重する電力階層伝送（以下、「ＬＤＭ」と称する）方式が検討されている。このＬＤＭ方式は、既存のＩＳＤＢ－Ｔのデータキャリア（以下、２Ｋ階層と称する）に次世代放送のデータキャリア（以下、４Ｋ階層と称する）をＯＦＤＭ変調して多重し、これまでと同じ１つのチャンネルで２Ｋと４Ｋの両方を放送する階層伝送方式である（例えば、非特許文献３参照）。この方式では、２Ｋ階層に対して、４Ｋ階層を小さい電力で多重することで、強階層（上階層：２Ｋ）と弱階層（下階層：４Ｋ）の２つの電力差で伝送する。受信側では、まず上階層から復調、誤り訂正復号することにより２Ｋのデータ信号を得るとともに、復号された信号を再度誤り訂正符号化、再変調し、上階層の送信信号である２Ｋ信号のみを再生し、受信信号（上階層（２Ｋ）と下階層（４Ｋ）の両方を含む合成信号）から、この再生２Ｋ信号を差し引くことによって下階層（４Ｋ）のみの信号を得て、復調、誤り訂正復号して４Ｋのデータ信号を得る（例えば、非特許文献４参照）。尚、このＬＤＭ方式において、一般的には復調の簡易化のため上階層と下階層のＯＦＤＭのＦＦＴクロックは同一とする。

"高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）標準規格ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４２．１版"、[online]、平成２８年３月２５日改定、ＡＲＩＢ、［令和３年７月５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b44.html〉 "地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式標準規格ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ３１２．２版"、[online]、平成２６年３月１８日改定、ＡＲＩＢ、［令和３年７月５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b31.html〉佐藤，神原，岡野，土田、"ＩＳＤＢ－Ｔに次世代放送をＬＤＭで多重する方式の統合復調時における伝送特性評価"、２０１９年映像情報メディア学会冬季大会（ITE Winter Annual Convention 2019） 14C-5、一般社団法人映像情報メディア学会、２０１９年１２月１２日発表岡田、"衛星通信におけるキャリア重畳方式～ＬＤＭの実現に向けて～"、映像情報メディア学会技術報告（ITE Technical Report） Vol.41, No.11, BCT2017-47、一般社団法人映像情報メディア学会、２０１７年３月１０日発表

衛星放送の伝送においては降雨減衰により受信電力が減衰し、受信Ｃ／Ｎが低下してしまう。時分割階層伝送では、変調方式と誤り訂正符号の符号化率による伝送の強さの差でしか、階層伝送の強さの差をつけることができず、階層伝送における強階層と弱階層の所要Ｃ／Ｎの差は約９．５ｄＢ程度である。例えば、強階層がＱＰＳＫ・符号化率１／２の場合の所要Ｃ／Ｎは約１．２ｄＢで、弱階層が１６ＡＰＳＫ・符号化率７／９の場合の所要Ｃ／Ｎは約１０．８ｄＢである。東京において４５ｃｍのパラボラアンテナで受信した場合、晴天時の受信Ｃ／Ｎは２０ｄＢ程度あるが、降雨による減衰は１０ｄＢを超え、２０ｄＢ以上となる場合がある。また、２１ＧＨｚ帯衛星放送においては降雨による減衰が極めて大きい。強階層と弱階層の所要Ｃ／Ｎの差をさらに大きくするためには、変調方式と誤り訂正符号の符号化率の差だけでは限界があった。

そして、衛星放送において降雨減衰量が２０ｄＢを超えるような場合は、受信Ｃ／Ｎが０ｄＢ以下となるため、従来の時分割階層伝送方式では、強階層でも誤りが生じて、情報を伝送することができなかった。

そこで、２０ｄＢ以上の降雨減衰等により伝送信号の減衰があるような場合でも、最低限の情報が強階層で伝送できるようなＬＤＭ方式の送信装置及び受信装置が望まれる。

更に、衛星放送においては、その放送伝送路として、衛星中継器と受信装置との間の距離が極めて遠い（人工衛星は、高度３６０００ｋｍに静止している）ため、衛星中継器からは、できる限り高い電力（最大電力）で衛星放送信号を送出することが望ましい。この衛星放送信号の最大出力近傍では、衛星中継器内の中継増幅器（進行波管増幅器（ＴＷＴＡ））の入出力特性に起因して非線形歪が生じる。つまり、中継増幅器の入出力特性として、規格化入力電力に対する規格化出力電力の特性（ＡＭ‐ＡＭ特性）、及びその規格化入力電力に対する規格化出力の相対位相偏移の特性（ＡＭ‐ＰＭ特性）が線形（直線）とはならない。ただし、一般的には、衛星放送信号の最大出力よりも、数ｄＢ程度低い出力以下で使用するのであれば入出力特性はほぼ線形であるので、ＬＤＭを含むいずれの伝送方式でも非線形歪の影響は無視することができる。

しかしながら、中継増幅器の入力信号レベルによっては、規格化出力電力の最大出力０ｄＢ近くまで出力することも想定され、この場合には衛星放送の放送伝送路に起因する非線形歪を補償又は補正する工夫を設けない限り、ＬＤＭを含むいずれの伝送方式でも非線形歪の影響を受け、伝送性能が劣化することになる。

このため、本発明の目的は、シングルキャリアで２系統の変調信号を階層伝送する際の降雨減衰などに対する耐性を高めつつ、衛星放送の放送伝送路に起因する非線形歪を補正可能とする送信装置及び受信装置を提供することにある。

本発明の送信装置は、２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで衛星放送の放送伝送路を介して伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｍ、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｍに対応するシンボルクロック周波数をＭ、及び前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、シンボルレートｍで伝送する上階層用のデータを入力し、当該電力階層伝送方式の伝送路歪補正用として予め定めたパイロット信号を前記上階層用のデータの前段に格納可能とする上階層用の変調フレームを構成し、該上階層用の変調フレームに対して、前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、前記パイロット信号を格納することなく、前記上階層用の変調フレームと同一構造の下階層用の変調フレームを構成し、該下階層用の変調フレームに対して、前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に、当該下階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比としてｍ：ｎ＝１：１、１：２、１：４、２：３、３：４のうちのいずれかとすることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比として、ｎはｍの整数倍とし、前記基準クロック生成部は、Ｍ＝１として４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする。

本発明の受信装置は、本発明の送信装置によって生成された変調波信号について衛星放送の放送伝送路を介して受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した変調波信号における所定の周波数帯の受信信号を直交復調し、デジタル信号形式の複素ベースバンド信号を取得する直交復調・アナログ／デジタル変換部と、該複素ベースバンド信号について、前記衛星放送の放送伝送路において生じる入出力特性の非線形歪曲線上での動作点を検出する非線形歪検出部と、前記動作点を基に、該複素ベースバンド信号について歪補正する非線形歪補正部と、当該歪補正後の複素ベースバンド信号を上階層用複素ベースバンド信号として扱って入力し、当該送信装置側と対応する上階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｍの復調復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号として形成する上階層用再伝送路符号化部と、当該歪補正後の複素ベースバンド信号を入力し、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施した下階層用複素ベースバンド信号を形成し、前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行い、該レベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し当該送信装置側と対応する下階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｎの復調復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する下階層用復調復号部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記非線形歪検出部は、前記衛星放送の放送伝送路の非線形歪を有する入出力特性を保持しており、該入出力特性上で、当該直交復調された複素ベースバンド信号の平均電力及びピーク電力を検出しこの２点から前記衛星放送の放送伝送路における入出力特性上の各動作点を類推して検出する手段を有することを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、当該送信装置における上階層用の変調フレームには、当該電力階層伝送方式の伝送路歪補正用として予め定めたパイロット信号が格納されており、且つ前記上階層用の変調フレームに対し同期して階層伝送される前記下階層用の変調フレームには、前記上階層用の変調フレームにおける該パイロット信号を格納する信号期間中、前記パイロット信号が格納されておらず無信号であり、
前記非線形歪検出部は、前記衛星放送の放送伝送路の非線形歪を有する入出力特性を保持しており、該入出力特性上で、当該直交復調された受信信号のパイロット信号期間から振幅が異なる少なくとも３種類の信号レベルのパイロット信号を検出し、当該少なくとも３種類の信号レベルから前記衛星放送の放送伝送路における入出力特性上の各動作点を類推して検出する手段を有することを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記非線形歪補正部は、前記非線形歪検出部から得られる前記衛星放送の放送伝送路における入出力特性上の各動作点を基に、当該入出力特性において非線形歪がないとして仮定した線形特性を用いて、当該入出力特性上の各動作点に対応する当該線形特性上の補正動作点を求め、当該直交復調された受信信号である複素ベースバンド信号が当該入出力特性上の各動作点間に位置するときは、各補正動作点を基準に線形特性となるように、該複素ベースバンド信号の振幅及び位相を補正することにより歪補正を行う手段を有することを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比として当該送信装置に合わせたｍ：ｎ＝１：１、１：２、１：４、２：３、３：４のうちのいずれかとすることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比として、ｎはｍの整数倍とし、前記受信側基準クロック生成部は、Ｍ＝１として４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、従来の時分割階層伝送方式と比較して、電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の強階層と弱階層の伝送の強さの差（所要Ｃ／Ｎの差）をより大きくすることが可能であり、特に、衛星中継器の非線形歪の影響を受けるような状況においても受信側ではその歪を補正し、降雨により２０ｄＢ以上の減衰が生じる場合でも強階層の伝送データの受信動作を安定化させることができ、より耐性の高い態様で強階層及び弱階層の双方の伝送データの情報を得ることが可能となる。

本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置及び受信装置を備える伝送システムの概略構成を示すブロック図である。衛星中継器における中継増幅器の非線形歪特性を示す入出力特性（ＡＭ‐ＡＭ特性、ＡＭ‐ＰＭ特性）を例示する図である。本発明に係る電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置における送信スペクトルの概略を示す図である。本発明に係る伝送システムにおける衛星中継器から出力される非線形歪に起因する干渉波成分を含む送信スペクトルの概略を示す図である。本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置の概略構成を示すブロック図である。本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置により伝送するＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号の挿入位置を示す図である。本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置により伝送するＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号の一例を示すＩＱ平面図である。本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置により伝送するＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号の別例を示すＩＱ平面図である。本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の受信装置の概略構成を示すブロック図である。本発明による一実施形態の受信装置における実施例１の歪補正として、直交復調された受信信号を利用して、その補正特性を求める様子を例示する図である。本発明による一実施形態の受信装置における実施例２の歪補正として、直交復調された受信信号から得られるパイロット信号を利用して、直交復調された受信信号に対する補正特性を求める様子を例示する図である。

以下、図面を参照して、本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２について説明する。また、本発明による一実施形態として、上階層のデータを２Ｋのデータ信号、下階層のデータを４Ｋのデータ信号とする例を想定して説明する。

（伝送システム）
図１は、本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２を備える伝送システム１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示す一実施形態の伝送システム１００は、デジタル放送で採用されている規格、例えばＩＳＤＢ－Ｓ、ＩＳＤＢ－Ｓ３などに準拠したものとすることができ、地球局における送信装置１、電力増幅器１０１、及び送信アンテナ１０２と、衛星中継局における受信アンテナ１０３、衛星中継器１０４、及び送信アンテナ１０５と、受信設備における受信アンテナ１０６及び受信装置２を備える。

送信装置１は、放送事業者毎のＴＳ（又はＩＰ（Internet Protocol））における映像・音声・データ放送などのＴＳパケット（又はＩＰパケット）で構成される送信データを主信号として入力して変調波信号を生成し、電力増幅器１０１に出力する。電力増幅器１０１は、送信装置１から出力される変調波信号を増幅し、アップリンク信号として、送信アンテナ１０２を介して衛星中継局に送信する。

衛星中継局における衛星中継器１０４は、受信アンテナ１０３を介してアップリンク信号を受信して、そのアップリンク信号を構成する変調波信号から１チャンネル分ごとに帯域抽出を行う受信フィルタ１０４１と、帯域抽出した信号を電力増幅する中継増幅器１０４２と、その電力増幅後、帯域外不要周波数成分（スペクトラムリグロース）を抑圧した放送波信号を生成する送信フィルタ１０４３と、この送信フィルタ１０４３に後続する合成器（図示略）によって全チャンネル分の放送波信号を合成した衛星放送信号を生成し、ダウンリンク信号として、地上の受信設備に送信する。

受信装置２は、受信アンテナ１０６を介して衛星中継局からのダウンリンク信号を受信して復調し、送信装置１における各処理の逆処理に対応する復号処理を施して、送信装置１によって送信した送信データを受信データとして復元する装置として構成される。

このような衛星放送においては、上述したように、その放送伝送路として、衛星中継器１０４と受信装置２との間の距離が極めて遠い（人工衛星は、高度３６０００ｋｍに静止している）ため、衛星中継器１０４からは、できる限り高い電力（最大電力）で衛星放送信号を送出することが望ましい。この衛星放送信号の最大出力近傍では、衛星中継器１０４内の中継増幅器１０４２の入出力特性に起因して非線形歪が生じる。図２には、衛星中継器１０４における中継増幅器１０４２の非線形歪特性を示す入出力特性（ＡＭ‐ＡＭ特性、ＡＭ‐ＰＭ特性）を例示している。

つまり、中継増幅器１０４２の入出力特性として、ＡＭ‐ＡＭ特性、及びＡＭ‐ＰＭ特性が線形（直線）とはならず、中継増幅器１０４２の入力信号レベルによっては、規格化出力電力の最大出力０ｄＢ近くまで出力することも想定され、この場合には衛星放送の放送伝送路に起因する非線形歪を補償又は補正する工夫を設けない限り、ＬＤＭを含むいずれの伝送方式でも非線形歪の影響を受け、伝送性能が劣化することになる。特に、図１に示す伝送システム１００において、電力分割階層伝送方式（ＬＤＭ）として送信装置１及び受信装置２を構成した場合には、衛星中継器１０４から出力される非線形歪に起因する干渉波成分を含む送信スペクトルが形成されてしまう。

より具体的に、本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２では、１２ＧＨｚ帯や２１ＧＨｚ帯衛星放送などの衛星デジタル放送システムに適用することを想定し、この送信装置１における送信スペクトルの概略は、図３に示すようになる。図３には、本発明に係る電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１における送信スペクトルの概略を示している。図３に示すように、下階層のナイキスト周波数帯域幅はＢＷｂ（シンボルレートはｎ、ロールオフ率はｂ）、上階層のナイキスト周波数帯域幅はＢＷａ（シンボルレートはｍ、ロールオフ率はａ）とし、下階層（弱階層）の変調信号の平均振幅レベルのα倍のレベルで上階層（強階層）の変調信号を下階層（弱階層）の変調信号に加算した新たな変調信号を生成し、受信装置２に向けて階層伝送する。ここで、ｍ≦ｎ（ｍ＝ｎの場合は同じ帯域幅）、α≧１としている。また、各階層の変調方式としては、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫ等とし階層間で異なるもの又は同一としてもよい。また、各階層の誤り訂正方式としては、限定するものではないが本例ではＬＤＰＣとＢＣＨの連接符号等を想定している。

一方、図４には、本発明に係る伝送システム１００における衛星中継器１０４から出力される非線形歪に起因する干渉波成分を含む送信スペクトルの概略を示している。図４に示すように、衛星中継器１０４が非線形歪を持つ入出力特性を有する場合、主に、信号レベルの高い上階層の第３次歪成分が干渉波成分となって、上階層の周波数帯域幅ＢＷａの３倍の帯域幅に亘って生じる。但し、衛星中継器１０４の送信フィルタ１０４３により帯域制限されるので、実際の輻射される衛星放送信号はチャネル帯域幅とほぼ同じ下階層の帯域幅程度となるが、その干渉波成分によって特有の非線形歪が生じるようになる。

従って、従来から、衛星放送の放送伝送路に起因する非線形歪の逆特性を用いて予め送信装置側で補償した変調波信号を生成し送信する形態や、送信装置から伝送するパイロット信号を利用して受信装置側で当該非線形歪を補正する技法があるが、図１に示す伝送システム１００において、電力分割階層伝送方式（ＬＤＭ）として送信装置１及び受信装置２を構成した場合には、そのＬＤＭ特有の非線形歪を補償又は補正する工夫を設けることが必要になり、即ち上階層及び下階層の各階層の復調前に、上階層用複素ベースバンド信号の歪補正を行っておく必要がある。

そこで、本実施形態に係る送信装置１及び受信装置２では、その詳細な構成については後述するが、包括的には、送信装置１側では、送信データとともに衛星中継器１０４の非線形歪を受信装置２側で補正可能とする上階層用のパイロット信号を含む変調フレームを構成して変調波信号を送出する。そして、受信装置２側では直交復調された受信信号（上階層用複素ベースバンド信号）又は当該パイロット信号を利用して、直交復調された受信信号（上階層用複素ベースバンド信号）に対する補正特性を求め、ＬＤＭの復調時に歪補正する。

この受信装置２側の歪補正には、二通りの実施例があり、実施例１の歪補正は直交復調された受信信号（ＬＤＭの複素ベースバンド信号）を利用してその補正特性を求める方法とし、実施例２の歪補正は直交復調された受信信号（上階層用複素ベースバンド信号）から得られるパイロット信号を利用して直交復調された受信信号（ＬＤＭの複素ベースバンド信号）に対する補正特性を求める方法とする。

本実施形態の送信装置１では、特に、受信装置２側で上記の実施例２によって歪補正ができるように、電力分割階層伝送方式（ＬＤＭ）の上階層用の変調フレームには、ＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号が含まれるようにしている。

以下、より具体的に、本実施形態の送信装置１及び受信装置２の構成と動作について説明する。

（送信装置）
図５は、本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置の概略構成を示すブロック図である。

図５に示す送信装置１は、シンボルレートｍで伝送する上階層（強階層）のデータと、シンボルレートｎで伝送する下階層（弱階層）のデータの２系統のデータに対しそれぞれ誤り訂正符号化、変調マッピング及びロールオフフィルタを行う機能部を有しており、その２系統の変調信号（シンボルレート、誤り訂正符号化率、変調方式、ロールオフ率の組み合わせ）を電力的に加算して伝送するシングルキャリアの電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置として構成される。より具体的に、図５に示す送信装置１は、基本構成として、クロック生成部１１、上階層用伝送路符号化部１２、下階層用伝送路符号化部１３、電力加算部１４、及び直交変調部１５を備える。

クロック生成部１１は、基準クロック生成部１１１、及び分周器１１２を備える。

基準クロック生成部１１１は、４倍のＭ×Ｎ（Ｍは上階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｍに対応する。また、Ｎは下階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｎに対応する。）の周波数の基準クロックを発生する機能部である。そして、ｍ≦ｎ、Ｍ≦Ｎである。

分周器１１２は、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて分周し、図５に示す送信装置１の各部へ必要なサンプリングクロックを発生する機能部であり、本例では、分周部１１２ａ及び分周部１１２ｂを備えている。

分周部１１２ａは、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｎ×４）に分周し、周波数Ｍのサンプリングクロックを発生する。

分周部１１２ｂは、基準クロック生成部１１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｍ×４）に分周し、周波数Ｎのサンプリングクロックを発生する。

このように、図５に示す送信装置１において、クロック生成部１１は、４倍のＭ×Ｎを上階層と下階層の共通の基準クロックとしており、この基準クロックを分周することにより、周波数Ｍ、Ｎの各サンプリングクロックを発生するものとしている。ただし、クロック生成部１１は、その他のサンプリングクロック（例えば、２Ｍ，２Ｎのサンプリングクロック）を発生するものとしてもよく、適宜、各分周クロックを用いて後述するロールオフフィルタ部１２３，１３３、及びレベル調整部１４１等に伴うアップサンプリングに利用することができる。

上階層用伝送路符号化部１２は、フレーム構成部１２０、誤り訂正符号化部１２１、変調マッピング部１２２、及びロールオフフィルタ部１２３を備える。

フレーム構成部１２０は、シンボルレートｍの符号化データとして伝送するための上階層（例えば２Ｋとする強階層）のデータを入力し、主信号とする当該上階層のデータに対しＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号をそのデータの前段におけるＬＤＭ用パイロット信号期間内に付加した変調フレームを構成し（図６乃至図８を参照して後述する。）、誤り訂正符号化部１２１に出力する。

誤り訂正符号化部１２１は、フレーム構成部１２０から、シンボルレートｍの符号化データとして伝送するための上階層（例えば２Ｋとする強階層）の変調フレームを入力し、当該上階層の変調フレームに対し上階層用に予め定めた符号化率（例えば符号化率１／２）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施し変調マッピング部１２２に出力する。

変調マッピング部１２２は、シンボルレートｍに対応する周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して、誤り訂正符号化部１２１から得られる当該上階層の符号化データに対し予め定めたデジタル変調方式（例えばＱＰＳＫ）のコンスタレーションにマッピングし、その複素（ＩＱ）平面上にマッピングを施した上階層用複素ベースバンド信号（同相成分Ｉと直交位相成分Ｑの直交信号でありＩＱ平面上の信号点として表すことが可能な信号点系列の信号）を生成し、ロールオフフィルタ部１２３に出力する。

ロールオフフィルタ部１２３は、所定のロールオフ率（上階層のロールオフ率をａとする）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、変調マッピング部１２２から得られる上階層用複素ベースバンド信号に対し、適宜、アップサンプリングを行って不要な高周波成分を除去する波形整形を施し、上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプルした上階層用複素ベースバンド信号を形成し、レベル調整部１４１に出力する。

下階層用伝送路符号化部１３は、フレーム構成部１３０、誤り訂正符号化部１３１、変調マッピング部１３２、及びロールオフフィルタ部１３３を備える。

フレーム構成部１３０は、シンボルレートｎの符号化データとして伝送するための下階層（例えば４Ｋとする弱階層）のデータを入力し、上述したフレーム構成部１２０における変調フレームと同一構造の変調フレームを構成するが、主信号とする当該下階層のデータの前段におけるＬＤＭ用パイロット信号期間内にはＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号を付加することなく無信号とした（即ち、Ｎｕｌｌを挿入した）変調フレームを構成し（図６を参照して後述する。）、誤り訂正符号化部１３１に出力する。

誤り訂正符号化部１３１は、シンボルレートｎの符号化データとして伝送するための下階層（例えば４Ｋとする弱階層）の変調フレームを入力し、当該下階層の変調フレームに対し下階層用に予め定めた符号化率（例えば符号化率７／９）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施し変調マッピング部１３２に出力する。

変調マッピング部１３２は、シンボルレートｎに対応する周波数Ｎのサンプリングクロックに同期して、誤り訂正符号化部１３１から得られる当該下階層の符号化データに対し予め定めたデジタル変調方式（例えば１６ＡＰＳＫ）のコンスタレーションにマッピングし、その複素（ＩＱ）平面上にマッピングを施した下階層用複素ベースバンド信号を生成し、ロールオフフィルタ部１３３に出力する。

ロールオフフィルタ部１３３は、所定のロールオフ率（下階層のロールオフ率をｂとする）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、変調マッピング部１３２から得られる下階層用複素ベースバンド信号に対し、適宜、アップサンプリングを行って不要な高周波成分を除去する波形整形を施し、上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプルした下階層用複素ベースバンド信号を形成し、加算部１４２に出力する。

尚、ロールオフフィルタ部１２３及びロールオフフィルタ部１３３における上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプリングでは、ここでは基準クロックと同一の周波数４ＭＮのクロックを用いる例とするが、この代わりに、ＭとＮの最小公倍数の２倍のクロックでアップサンプルに用いることで、できるかぎり低い周波数を扱う構成とすることもできる。

電力加算部１４は、レベル調整部１４１、及び加算部１４２を備える。

レベル調整部１４１は、ロールオフフィルタ部１２３から得られる上階層用複素ベースバンド信号について、その平均振幅レベルを下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対してα倍にするレベル調整を行い（図３又は図４参照）、そのレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号を加算部１４２に出力する。

加算部１４２は、レベル調整部１４１から得られるレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号（本例ではＱＰＳＫ・符号化率１／２）と、アップサンプル部１３５から得られる下階層用複素ベースバンド信号（本例では１６ＡＰＳＫ・符号化率７／９）とを複素平面上で加算（同一タイミングでサンプリングしたシンボルについて電力的に加算することで合成）して、単一周波数帯域の変調波信号を得るため、単一シンボルレート化した階層伝送の複素ベースバンド信号を生成し、直交変調・Ｄ／Ａ変換部１５１に出力する。

直交変調部１５は、直交変調・デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部１５１、及びバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部１５２を備える。

直交変調・Ｄ／Ａ変換部１５１は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、加算部１４２から得られる階層伝送の複素ベースバンド信号に対しＩ軸信号とＱ軸信号を９０度の位相差（時間差）で加算（直交変調）した後、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換して、階層伝送された単一周波数帯域の変調波信号を生成し、ＢＰＦ部１５２に出力する。

ＢＰＦ部１５２は、直交変調・Ｄ／Ａ変換部１５１から得られる変調波信号に対し、周波数４ＭＮの基準クロック近傍の信号のみを取り出すために、帯域制限を行うバンドパスフィルタ処理を施し、中間周波数（ＩＦ）帯の変調波信号を生成し、ＩＦ帯信号の状態で規格化した送信電力に対応するレベルに設定して送信する。当該ＩＦ帯の変調波信号については、１２ＧＨｚ帯や２１ＧＨｚ帯衛星放送等の衛星中継器を含む伝送路経由で受信装置２へ送信するために、上位層と下位層の合計送信電力を予め定めた（規格化した）送信電力で送信する。

（変調フレーム）
図６は、本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１により伝送するＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号の挿入位置を示す図である。上述したように、上階層用伝送路符号化部１２におけるフレーム構成部１２０は、シンボルレートｍの符号化データとして伝送するための上階層のデータに対しＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号をそのデータの前段におけるＬＤＭ用パイロット信号期間内に付加した変調フレームを構成する。一方、下階層用伝送路符号化部１３におけるフレーム構成部１３０は、そのフレーム構成部１２０における変調フレームと同一構造の変調フレームを構成するが、シンボルレートｎの符号化データとして伝送するための下階層のデータに対しＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号を付加することなくＮｕｌｌ（無信号）を挿入した変調フレームを構成する。本例では、図６に示す「繰り返し周期」で変調フレームを構成するものとしている（図６に示す“データ”領域には主信号のデータ領域と連接符号のパリティ領域を含む。）。尚、本実施形態に係る変調フレームは、例えばＩＳＤＢ－Ｓ３に準拠した変調スロットと同構造で構成することもでき、この場合には、主信号のデータの前段に設けられるフレームヘッダ（１７６ビット）内にＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号を付加する。

本実施形態の送信装置１では、特に実施例２の歪補正に係る直交復調された受信信号（上階層用複素ベースバンド信号）から得られるパイロット信号を用いる場合に歪補正ができるように、電力分割階層伝送方式（ＬＤＭ）の上階層用の変調フレームには、ＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号が含まれるようにしている。

図７は、本実施形態の送信装置１により伝送するＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号の一例を示すＩＱ平面図であり、図８は、その別例を示すＩＱ平面図である。

図７又は図８には、振幅のみが異なる３種類のパイロット信号を示しており、即ち、振幅が“１”の基準パイロット信号と、それ以外に振幅が２倍の“２”と、半分の“０．５”のパイロット信号とを示している。図７又は図８に例示するようなＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号は、上階層（強階層）の変調フレームのみに周期的に挿入される。ＬＤＭの伝送路歪補正用のパイロット信号の信号点配置は、上階層で用いる変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫ等）とは無関係に、送信装置１で予め定めたものとし、受信装置２ではその予め定められたパイロット信号の振幅と位相に基づき、歪補正の受信処理を行う。尚、図６を参照して説明したように、上階層にパイロット信号が挿入されている期間は、下階層（弱階層）は信号なし（無信号）とする。

（受信装置）
図９は、本発明による一実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の受信装置２の概略構成を示すブロック図である。

図９に示す受信装置２は、衛星放送周波数の伝送信号を受信する受信アンテナ１０６を介して当該衛星放送信号を受信し中間周波数（ＩＦ）帯に変換した受信信号を入力する。そして、受信装置２は、その受信したＩＦ帯の受信信号（ＩＦ信号）から、図５に示す送信装置１によって送信されたＩＦ信号のみを抽出し、シンボルレートｍで伝送された上階層（強階層）のデータと、シンボルレートｎで伝送された下階層（弱階層）のデータとの２系統のデータをそれぞれ個別に受信可能とする受信装置として構成される。より具体的に、図９に示す受信装置２は、基本構成として、クロック生成部２１、ＢＰＦ部２２、直交復調・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２３、非線形歪検出部２４、非線形歪補正部２５、上階層用復調復号部２６、上階層用再伝送路符号化部２７、及び下階層用復調復号部２８を備える。

クロック生成部２１は、基準クロック生成部２１１、及び分周器２１２を備える。

基準クロック生成部２１１は、図５に示す送信装置１側の基準クロック生成部１１１と同様に、４倍のＭ×Ｎ（Ｍは上階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｍに対応する。また、Ｎは下階層のシンボルクロック周波数でありシンボルレートｎに対応する。）の周波数の基準クロックを発生する機能部である。

分周器２１２は、図５に示す送信装置１側の分周器１１２と同様に、基準クロック生成部２１１により発生させた基準クロックについて分周し、図９に示す受信装置２の各部へ必要なサンプリングクロックを発生する機能部であり、本例では、分周部２１２ａ及び分周部２１２ｂを備えている。

分周部２１２ａは、基準クロック生成部２１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｎ×４）に分周し、周波数Ｍのサンプリングクロックを発生する。

分周部２１２ｂは、基準クロック生成部２１１により発生させた基準クロックについて１／（Ｍ×４）に分周し、周波数Ｎのサンプリングクロックを発生する。

このように、図９に示す受信装置２において、クロック生成部２１は、４倍のＭ×Ｎを上階層と下階層の共通の基準クロックとしており、この基準クロックを分周することにより、周波数Ｍ、Ｎの各サンプリングクロックを発生するものとしている。更に、図５に示す送信装置１と図９に示す受信装置２との間で、基準クロックの周波数を同一に揃えたものとしている。ただし、クロック生成部２１は、その他のサンプリングクロック（例えば、２Ｍ，２Ｎのサンプリングクロック）を発生するものとしてもよく、適宜、各分周クロックを用いて後述するロールオフフィルタ部２５１，２６１，２７１、及びレベル調整部２７２等に伴うアップサンプリングやダウンサンプリングに利用することができる。

ＢＰＦ部２２は、受信アンテナ１０６を介して受信したＩＦ信号に対してバンドパスフィルタ処理を施して、図５に示す送信装置１によって送信されたＩＦ信号から所望の周波数帯の受信信号のみを抽出し、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３に出力する。

直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３は、周波数４ＭＮの基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、ＢＰＦ部２２から得られる受信信号を直交復調し、Ｉ軸データ、Ｑ軸データに分割した後、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を施すことにより、複素ベースバンド信号の受信信号を取得し、非線形歪検出部２４及び非線形歪補正部２５に出力する。

非線形歪検出部２４は、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３から得られる複素ベースバンド信号について、衛星中継器１０４において生じる入出力特性の非線形歪曲線上での動作点を検出し、非線形歪補正部２５に出力する。より具体的には、非線形歪検出部２４は、詳細は後述するが、予め衛星中継器１０４の非線形歪を有する入出力特性（本例では、中継増幅器１０４２におけるＡＭ‐ＡＭ特性及びＡＭ‐ＰＭ特性を対象とするが、受信フィルタ１０４１及び送信フィルタ１０４３の入出力特性を含めてもよい。）を保持しており、その入出力特性上で、実施例１の歪補正として当該直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）の平均電力及びピーク電力を検出しこの２点から衛星中継器１０４における入出力特性上の各動作点を類推するか、或いは実施例２の歪補正として当該直交復調された受信信号のパイロット信号期間から振幅が異なる少なくとも３種類の信号レベルのパイロット信号を検出し、この少なくとも３種類の信号レベルから衛星中継器１０４における入出力特性上の各動作点を類推して検出し、非線形歪補正部２５に出力する。

非線形歪補正部２５は、非線形歪検出部２４から得られる衛星中継器１０４における入出力特性上の各動作点を基に、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３から得られる複素ベースバンド信号について歪補正を行い、歪補正後の受信信号を上階層用復調復号部２６及び下階層用復調復号部２８に出力する。より具体的には、非線形歪補正部２５は、詳細は後述するが、非線形歪検出部２４から得られる衛星中継器１０４における入出力特性上の各動作点を基に、当該入出力特性において非線形歪がないとして仮定した線形特性を用いて、当該入出力特性上の各動作点に対応する当該線形特性上の補正動作点を求め、直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）が当該入出力特性上の各動作点間に位置するときは、各補正動作点を基準に線形特性となるように、直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）の振幅及び位相を補正することにより、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３から得られる直交復調された受信信号の歪補正を行い、歪補正後の受信信号を上階層用復調復号部２６及び下階層用復調復号部２８に出力する。

上階層用復調復号部２６は、歪補正後の受信信号から上階層用複素ベースバンド信号を復調・復号する機能部であり、ロールオフフィルタ部２６１、復調デマッピンク部２６２、及び誤り訂正復号部２６３を備える。

ロールオフフィルタ部２６１は、送信装置１側と同様のロールオフ率（上階層のロールオフ率ａ）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、非線形歪補正部２５から得られる歪補正後の受信信号のシンボルについて、適宜、ダウンサンプリングして、不要な高周波成分を除去する波形整形を施して波形整形後の上階層用複素ベースバンド信号を生成し、復調デマッピンク部２６２に出力する。

復調デマッピンク部２６２は、周波数Ｍのサンプリングクロックを用いて、ロールオフフィルタ部２６１から得られる上階層用複素ベースバンド信号をシンボルレートｍでサンプリングし、当該上階層用に送信装置１側と対応するデジタル変調方式（例えばＱＰＳＫ）の複素平面上にデマッピングし、理想信号点のコンスタレーションと比較して各シンボルを構成するビットの軟判定データ（尤度値）を取得し、誤り訂正復号部２６３に出力する。

誤り訂正復号部２６３は、復調デマッピンク部２６２から得られる上階層用の軟判定データに対し、当該上階層として予め定めた符号化率（例えば符号化率１／２）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）についての誤り訂正復号処理を施して、上階層（強階層）のデータを復元し、外部出力するとともに、誤り訂正符号化部２７１に出力する。

上階層用再伝送路符号化部２７は、送信装置１側の上階層伝送路符号化部１２における伝送路符号化処理と同一処理により、誤り訂正復号部２６３から得られた上階層（強階層）のデータを再度、伝送路符号化して、上階層用複素ベースバンド信号のレプリカを生成する機能部であり、誤り訂正符号化部２７１、再変調マッピング部２７２、ロールオフフィルタ部２７３、及びレベル調整部２７４を備える。

誤り訂正符号化部２７１は、誤り訂正復号部２６３から得られた上階層（強階層）のデータを入力し、主信号とする当該上階層のデータに対し上階層用に予め定めた符号化率（例えば符号化率１／２）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）による誤り訂正パリティを付加して符号化データを形成する誤り訂正符号化処理を施し再変調マッピング部２７２に出力する。

再変調マッピング部２７２は、シンボルレートｍに対応する周波数Ｍのサンプリングクロックに同期して、誤り訂正符号化部２７１から得られる当該上階層の符号化データに対し予め定めたデジタル変調方式（本例ではＱＰＳＫ）のコンスタレーションにマッピングし、その複素（ＩＱ）平面上にマッピングを施した上階層用複素ベースバンド信号を生成し、ロールオフフィルタ部２７３に出力する。

ロールオフフィルタ部２７３は、ロールオフ率（上階層のロールオフ率ａ）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、再変調マッピング部２７２から得られる上階層用複素ベースバンド信号に対し、適宜、アップサンプリングを行って不要な高周波成分を除去する波形整形を施し、上階層と下階層との間でサンプリングクロックを合わせるようにアップサンプルした上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を形成し、レベル調整部２７４に出力する。

レベル調整部２７４は、後述するレベル調整部２８２と協働して、ロールオフフィルタ部２７３から得られる上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号について、その平均振幅レベルを下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対してα倍にするレベル調整を行い（図３又は図４参照）、そのレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を減算部２８３に出力する。

一方、下階層用復調復号部２８は、下階層（弱階層）の受信信号を復調・復号する機能部であり、ロールオフフィルタ部２８１、レベル調整部２８２、減算部２８３、復調デマッピンク部２８４、及び誤り訂正復号部２８５を備える。

ロールオフフィルタ部２８１は、送信装置１側と同様のロールオフ率（下階層のロールオフ率ｂ）を有する帯域制限フィルタの一種のルートロールオフフィルタで構成され、非線形歪補正部２５から得られる歪補正後の受信信号のシンボルについて、適宜、ダウンサンプリングして、不要な高周波成分を除去する波形整形を施して波形整形後の下階層用複素ベースバンド信号を生成し、レベル調整部２８２に出力する。

レベル調整部２８２は、上述したレベル調整部２７４と協働して、ロールオフフィルタ部２８１から得られる下階層用複素ベースバンド信号について、上階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルが下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対してα倍となるようにレベル調整を行い（図３又は図４参照）、そのレベル調整後の下階層用複素ベースバンド信号を減算部２８３に出力する。

減算部２８３は、レベル調整部２８２から得られるレベル調整後の下階層用複素ベースバンド信号から、レベル調整部２７４から得られるレベル調整後の上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように複素平面上で減算（同一タイミングでサンプリングしたシンボルについて電力的に減算）し、本来の下階層（弱階層）のみの複素ベースバンド信号からなる下階層用複素ベースバンド信号を生成し、復調デマッピンク部２８４に出力する。

復調デマッピンク部２８４は、周波数Ｎのサンプリングクロックを用いて、減算部２８３から得られる下階層用複素ベースバンド信号をシンボルレートｎでサンプリングし、当該下階層用に送信装置１側と対応するデジタル変調方式（例えば１６ＡＳＫ）の複素平面上にデマッピングし、理想信号点のコンスタレーションと比較して各シンボルを構成するビットの軟判定データ（尤度値）を取得し、誤り訂正復号部２８５に出力する。

誤り訂正復号部２８５は、復調デマッピンク部２８４から得られる下階層用の軟判定データに対し、当該下階層として予め定めた符号化率（例えば符号化率７／９）のブロック符号（例えばＬＤＰＣ及びＢＣＨの連接符号）についての誤り訂正復号処理を施して、下階層（弱階層）のデータを復元し、外部出力する。

上述した実施形態では、上階層と下階層のシンボルレートがｍ：ｎの例を説明したが、最も単純な例として、ｍ：ｎ＝１：１、又は１：２とするのが好適である。ｍ：ｎ＝１：１とする場合、つまり、上階層のシンボルレートが下階層のシンボルレートと同じ場合の送信装置１及び受信装置２の基本的な構成は、４ＭＮ＝４Ｎ、Ｍ＝Ｎとすればよい。ｍ：ｎ＝１：１とすることで、動作するクロックが最大でも４Ｎと低いこと、また、クロック生成部１１も１／２の単純な分周回路でよいことが利点となる。同様に、ｍ：ｎ＝１：２とする場合、つまり、上階層のシンボルレートが下階層のシンボルレートの半分の場合の送信装置１及び受信装置２の基本的な構成は、４ＭＮ＝４Ｎ、Ｍ＝Ｎ／２とすればよい。ｍ：ｎ＝１：２とすることで、動作するクロックが最大でも４Ｎと低いこと、また、クロック生成部１１も１／２の単純な分周回路でよいことが利点となる。尚、ここでＮは下階層のシンボルクロックであるため、デジタル変調方式して３２ＡＰＳＫのような多値（５ビット）の変調方式を使用した場合、下階層のビットレートは５Ｎとなり、４Ｎよりも大きなクロックが必要となる。

ただし、好適例としてｍ：ｎ＝１：１、又は１：２とする以外にも、ｍ：ｎ＝１：４、３：４、２：３等とすることもできる。これらの比の場合は、例えばｍ：ｎ＝３：５とするよりも、２Ｍと２Ｎの最小公倍数が比較的小さくなり、４ＭＮの基準クロックの周波数が低くなるため、動作を安定化させることができる。従って、ｍ：ｎの比は単純な整数比で設定されるものとし、特にｍ：ｎ＝１：１、１：２、１：４、２：３、３：４のうちのいずれかとすることができ、好適にはｍ：ｎ＝１：１又は１：２とする。そして、基準クロック生成部１１１は、そのｍ：ｎの比として、ｎをｍの整数倍とする場合（つまり、上記の例では１：１、１：２、１：４の場合）にＭ＝１として４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成され、これによりクロック生成部１１は単純な分周回路で構成することができ、安定性の高い動作が実現できる。

次に、受信装置２における非線形歪検出部２４及び非線形歪補正部２５における実施例１，２の歪補正について、より具体的に説明する。

（実施例１の歪補正）
受信装置２における実施例１の歪補正では、非線形歪検出部２４は、予め衛星中継器１０４の非線形歪を有する入出力特性（本例では、中継増幅器１０４２におけるＡＭ‐ＡＭ特性及びＡＭ‐ＰＭ特性を対象とするが、受信フィルタ１０４１及び送信フィルタ１０４３の入出力特性を含めてもよい。）を保持しておき、その入出力特性上で、直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）の平均電力及びピーク電力を検出し、衛星中継器１０４における入出力特性の出力値（規格化出力電力及び相対位相偏移）から当該平均電力及びピーク電力に対応する最も確からしい入力値（規格化入力電力）を当該入出力特性に対する最小自乗誤差が最小となるように求め、当該入出力特性上の２点の動作点を類推し、非線形歪補正部２５に出力する。非線形歪補正部２５は、当該入出力特性において非線形歪がないとして仮定した線形特性を用いて、当該入出力特性上の２点の動作点に対応する当該線形特性上の２点の補正動作点を求め、直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）が当該入出力特性上の２点の動作点間に位置するときは、各補正動作点を基準に線形特性となるように、直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）の振幅及び位相を補正することにより、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３から得られる直交復調された受信信号の歪補正を行う。

図１０は、本発明による一実施形態の受信装置２における実施例１の歪補正として、非線形歪検出部２４は、直交復調された受信信号を利用して、その補正特性を求める様子を例示する図である。図１０において、実線は予め測定した中継増幅器１０４２の非線形歪特性の曲線であり、点線は非線形歪がない場合の線形特性である。本実施形態の受信装置２における実施例１の歪補正として、非線形歪検出部２４は、直交復調された受信信号の平均電力及びピーク電力を検出し、この２点からそれぞれの値を予め保持する中継増幅器１０４２の入出力特性（ＡＭ‐ＡＭ特性、ＡＭ‐ＰＭ特性）上の非線形歪特性の曲線と最小誤差が少なくなるようにフィッティング、つまり、衛星中継器１０４における入出力特性の出力値（規格化出力電力及び相対位相偏移）から当該平均電力及びピーク電力に対応する最も確からしい入力値（規格化入力電力）を入出力特性に対する最小自乗誤差が最小となるように求め、これにより当該入出力特性上の２点の動作点を類推して求める。尚、平均電力は歪曲線の規格化電力の０ｄＢよりも数ｄＢ程度低いところを中心に選択し、またピーク電力は０ｄＢ近傍を中心に選択するのが好適である。そして、非線形歪がない場合の平均電力とピーク電力の差は既知であるので、その制約条件も利用して、図１０に示すような、最小自乗誤差が最も小さくなった２点の動作点を定める（図示する“●”及び“▲”）。非線形歪補正部２５は、この動作点（図示する“●”及び“▲”）にそれぞれ対応する規格化入力電力に対する線形特性上の補正値（図示する“〇”及び“△”）を求めることにより、当該入出力特性上の２点の動作点（図示する“●”及び“▲”）を基準に、複素ベースバンド信号の振幅と位相と線形特性とのレベル関係を関連づける歪補正を行うことができる。尚、受信信号のレベルは２点の動作点（図示する“●”及び“▲”）のみではないので、非線形歪補正部２５は、これら２点を動作点の基準として、複素ベースバンド信号の振幅レベルに応じて、歪補正を行う。

（実施例２の歪補正）
受信装置２における実施例２の歪補正では、非線形歪検出部２４は、予め衛星中継器１０４の非線形歪を有する入出力特性（本例では、中継増幅器１０４２におけるＡＭ‐ＡＭ特性及びＡＭ‐ＰＭ特性を対象とするが、受信フィルタ１０４１及び送信フィルタ１０４３の入出力特性を含めてもよい。）を保持しておき、その入出力特性上で、直交復調された受信信号のパイロット信号期間から振幅が異なる少なくとも３種類の信号レベルのパイロット信号を検出し、衛星中継器１０４における入出力特性の出力値（規格化出力電力及び相対位相偏移）から当該少なくとも３種類の信号レベルに対応する最も確からしい入力値（規格化入力電力）を当該入出力特性に対する最小自乗誤差が最小となるように求め、当該入出力特性上の少なくとも３種類の信号レベルの動作点を類推し、非線形歪補正部２５に出力する。非線形歪補正部２５は、当該入出力特性において非線形歪がないとして仮定した線形特性を用いて、当該入出力特性上の少なくとも３種類の信号レベルに対応する当該線形特性上の最低３点の補正動作点を求め、直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）が当該入出力特性上の最低３点の動作点間に位置するときは、各補正動作点を基準に線形特性となるように、直交復調された受信信号（複素ベースバンド信号）の振幅及び位相を補正することにより、直交復調・Ａ／Ｄ変換部２３から得られる直交復調された受信信号の歪補正を行う。

図１１は、本発明による一実施形態の受信装置２における実施例２の歪補正として、直交復調された受信信号（上階層用複素ベースバンド信号）から得られるパイロット信号を利用して、直交復調された受信信号（上階層用複素ベースバンド信号）に対する補正特性を求める様子を例示する図である。図１１において、実線は予め測定した中継増幅器１０４２の非線形歪特性の曲線であり、点線は非線形歪がない場合の線形特性である。本実施形態の受信装置２における実施例２の歪補正として、非線形歪検出部２４は、直交復調された受信信号のパイロット信号期間から振幅が異なる少なくとも３種類の信号レベルのパイロット信号を検出し、この少なくとも３種類の信号レベルから衛星中継器１０４における入出力特性上の各動作点を類推する。

図１１では、上述した図７又は図８に対応する振幅“１”の基準パイロット信号と、振幅“０．５”、及び振幅“２”の３つのパイロット信号の例を示している。つまり、これらのパイロット信号は３ｄＢ差の電力差となっている。パイロット信号は、図６を参照して説明したように、上階層のみで送出し、そのとき、下階層は信号無しの期間としている。この３点からそれぞれの値を予め保持する中継増幅器１０４２の入出力特性（ＡＭ‐ＡＭ特性、ＡＭ‐ＰＭ特性）上の非線形歪特性の曲線と最小誤差が少なくなるようにフィッティング、つまり、衛星中継器１０４における入出力特性の出力値（規格化出力電力及び相対位相偏移）から当該少なくとも３種類の信号レベルに対応する最も確からしい入力値（規格化入力電力）を当該入出力特性に対する最小自乗誤差が最小となるように求め、これにより当該入出力特性上の少なくとも３種類の信号レベルの動作点を類推して求める。尚、振幅“１”の基準パイロット信号は歪曲線の規格化電力の０ｄＢよりも数ｄＢ程度低いところ、他の２種類のパイロットは、＋３ｄＢ（規格化電力０ｄＢ近傍）、及び－３ｄＢのところを中心に選択するのが好適である。図示する例では、パイロット信号は３ｄＢ差で３点としているので、その間隔は保ったまま、歪特性曲線と最小自乗誤差が最も小さくなった点を探索して、図１１に示すような、最小自乗誤差が最も小さくなった動作点を定める（図示する“●”、“▲”及び“■”）。非線形歪補正部２５は、この動作点（図示する“●”、“▲”及び“■”）にそれぞれ対応する規格化入力電力に対する線形特性上の補正値（図示する“〇”、“△”及び“□”）を求めることにより、当該入出力特性上の３点の動作点（図示する“●”、“▲”及び“■”）を基準に、複素ベースバンド信号の振幅と位相と線形特性とのレベル関係を関連づける歪補正を行うことができる。尚、受信信号のレベルは３点の動作点（図示する“●”、“▲”及び“■”）のみではないので、非線形歪補正部２５は、これら３点を動作点の基準として、複素ベースバンド信号の振幅レベルに応じて、歪補正を行う。

そして、本発明に係る送信装置１及び受信装置２は、電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式を用い、上階層と下階層で同一のシンボルレートを可能とするだけでなく異なるシンボルレートとすることも可能であり、これにより、上階層と下階層の所要Ｃ／Ｎの差を１０ｄＢ以上とすることを実現することができ、２０ｄＢ以上の信号減衰が生じる場合でも強階層の伝送データの情報を得ることが可能とすることにより動作を安定化させ、受信装置２側でより耐性の高い態様で強階層及び弱階層の双方の伝送データの情報を得ることが可能となる。

特に、送信装置１においては、シンボルレートが異なり（ｍ≠ｎ）、つまり帯域幅が異なり、誤り訂正符号化率、デジタル変調方式、ロールオフ率、及び送信レベルともに独立に設定可能な２系統とする各階層の変調信号について、各階層のシンボルレートの違いに依らず各階層間で同一（送信装置１側と受信装置２側との間でも同一）に揃えた単一の基準クロックを基準に合波した単一周波数帯域、且つ単一シンボルレート化した１つの階層伝送変調波信号により送信できる。

また、受信装置２においては、衛星中継器１０４による非線形歪があるような場合でも、非線形歪を補正した後、上階層及び下階層を復調できる。そして、受信装置２は、上階層（強階層）及び下階層（弱階層）の受信信号を復調・復号する際には、伝送劣化に対する耐性の強い上階層（シンボルレート（ｍ≦ｎ、同じ場合を含め低いシンボルレート）、誤り訂正符号化率、デジタル変調方式、ロールオフ率、送信レベルの違いによる）を先に復調・復号し、その信頼性の高い上階層の復調・復号結果を基に再伝送路符号化したレプリカ信号を用いて、上階層及び下階層の変調信号を含む受信信号からそのレプリカ信号を差し引いて復調・復号することで、信頼性の高い下階層のデータが得られるようになる。

従って、本実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２によれば、衛星放送における従来の時分割階層伝送方式と比較して、電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式とすると、その階層間のシンボルレートを同一にしたり、違いを持たせたりすることにより、上階層（強階層）及び下階層（弱階層）の伝送の強さの差（所要Ｃ／Ｎの差）をより大きくすることが可能となり、降雨等により２０ｄＢ以上の減衰が生じる場合でも強階層の伝送データの情報を得ることが可能とすることにより動作を安定化させ、受信装置２側でより耐性の高い態様で各階層のデータを受信することが可能となる。

このように、本実施形態の電力分割階層伝送（ＬＤＭ）方式の送信装置１及び受信装置２によれば、上階層だけでなく下階層の信号伝送にも影響を与えるＬＤＭに特有の伝送路歪を効率よく補正して、上階層及び下階層の双方の信号の伝送性能を高めることができる。

上述した一実施形態については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、上述した各実施例では、実施例１の歪補正、及び実施例２の歪補正として歪補正を区別して説明したが、受信装置２は、その実施例１の歪補正、及び実施例２の歪補正の双方の歪補正を選択的に、或いは併用して行う構成とすることができる。また、受信装置２は、衛星中継器１０４の入出力特性（上述した実施例では中継増幅器１０４２の入出力特性）の情報を予め保持しているが、送信装置１から、伝送制御信号を用いて当該衛星中継器１０４の入出力特性の情報を受信装置２に毎回、或いは定期的に送信して受信装置２に保持させる形態とすることができる。また、上述した実施形態では、上階層の変調信号の平均振幅レベルを下階層の変調信号の平均振幅レベルに対してα倍とする例を説明したが、この代わりに、下階層の変調信号の平均振幅レベルを上階層の変調信号の平均振幅レベルに対して１／α倍とするレベル調整部を設ける構成としてもよい。即ち、上階層の変調信号の平均振幅レベルが下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差（α倍の平均振幅レベル差）となるようにレベル調整を行うレベル調整部を設ける構成であればよい。また、上述した例では、上階層を２Ｋのデータ信号、下階層を４Ｋのデータ信号とする例を説明したが、その他の２Ｋと８Ｋ、音声と映像等を採用するなど、２系統のデータをそれぞれ上階層及び下階層として定めるものであればよい。また、本発明に係る送信装置１及び受信装置２によれば、上階層や下階層の変調方式及び誤り訂正符号は、種々のものを選択設定することができる。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明によれば、２系統の伝送路符号化方式の変調信号を組み合わせてシングルキャリアで伝送する階層伝送方式における伝送信号について、歪補正を行いながらその減衰に対する耐性を高めることができるので、階層伝送する伝送システムの用途に有用である。

１送信装置
２受信装置
１１クロック生成部
１２上階層用伝送路符号化部
１３下階層用伝送路符号化部
１４電力加算部
１５直交変調部
２１クロック生成部
２２バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部
２３直交復調・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部
２４非線形歪検出部
２５非線形歪補正部
２６上階層用復調復号部
２７上階層用再伝送路符号化部
２８下階層用復調復号部
１００伝送システム
１０１電力増幅器
１０２地球局の送信アンテナ
１０３衛星中継局の受信アンテナ
１０４衛星中継器
１０５衛星中継局の送信アンテナ
１０６受信設備の受信アンテナ
１１１基準クロック生成部
１１２分周器
１１２ａ，１１２ｂ分周部
１２０上階層用のフレーム構成部
１２１誤り訂正符号化部
１２２変調マッピング部
１２３ロールオフフィルタ部
１３０下階層用のフレーム構成部
１３１誤り訂正符号化部
１３２変調マッピング部
１３３ロールオフフィルタ部
１４１レベル調整部
１４２加算部
１５１直交変調・デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部
１５２バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部
２１１基準クロック生成部
２１２分周器
２１２ａ，２１２ｂ分周部
２６１ロールオフフィルタ部
２６２復調デマッピンク部
２６３誤り訂正復号部
２７１誤り訂正符号化部
２７２再変調マッピング部
２７３ロールオフフィルタ部
２７４レベル調整部
２８１ロールオフフィルタ部
２８２レベル調整部
２８３減算部
２８４復調デマッピンク部
２８５誤り訂正復号部
１０４１衛星中継器の受信フィルタ
１０４２衛星中継器の中継増幅器
１０４３衛星中継器の送信フィルタ

Claims

２系統の伝送路符号化方式の変調信号をそれぞれ上階層及び下階層として定め、当該２系統の変調信号を異なるレベルで電力的に加算してシングルキャリアで衛星放送の放送伝送路を介して伝送する電力階層伝送方式の送信装置であって、
前記上階層のデータを伝送するシンボルレートをｍ、前記下階層のデータを伝送するシンボルレートをｎとし、前記シンボルレートｍに対応するシンボルクロック周波数をＭ、及び前記シンボルレートｎに対応するシンボルクロック周波数をＮとしたとき、前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる分周器を有するクロック生成部と、
シンボルレートｍで伝送する上階層用のデータを入力し、当該電力階層伝送方式の伝送路歪補正用として予め定めたパイロット信号を前記上階層用のデータの前段に格納可能とする上階層用の変調フレームを構成し、該上階層用の変調フレームに対して、前記基準クロックを基準とした上階層用のサンプリングクロックを基に、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記上階層の変調信号として形成する上階層用伝送路符号化部と、
シンボルレートｎで伝送する下階層用のデータを入力し、前記パイロット信号を格納することなく、前記上階層用の変調フレームと同一構造の下階層用の変調フレームを構成し、該下階層用の変調フレームに対して、前記基準クロックを基準とした下階層用のサンプリングクロックを基に、当該下階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく下階層用複素ベースバンド信号を生成し、前記基準クロックでサンプリングする前記下階層の変調信号として形成する下階層用伝送路符号化部と、
前記上階層の変調信号の平均振幅レベルが前記下階層の変調信号の平均振幅レベルに対して所定のレベル差となるように前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行ってから、前記上階層の変調信号と前記下階層の変調信号とを電力加算することで合成した複素ベースバンド信号を生成する電力加算部と、
前記基準クロックをサンプリングクロックとして用いて、前記合成した複素ベースバンド信号を直交変調して、送信するための変調波信号を生成する直交変調部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比としてｍ：ｎ＝１：１、１：２、１：４、２：３、３：４のうちのいずれかとすることを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比として、ｎはｍの整数倍とし、
前記基準クロック生成部は、Ｍ＝１として４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の送信装置によって生成された変調波信号について衛星放送の放送伝送路を介して受信して、前記上階層のデータ及び前記下階層のデータを復元する受信装置であって、
前記上階層用及び前記下階層用として共通する４倍のＭ×Ｎの基準クロックを発生させる受信側基準クロック生成部、及び前記基準クロックを基準として上階層用及び下階層用にそれぞれ分周したサンプリングクロックを発生させる受信側分周器を有する受信側クロック生成部と、
当該基準クロックをサンプリングクロックとして用いて当該受信した変調波信号における所定の周波数帯の受信信号を直交復調し、デジタル信号形式の複素ベースバンド信号を取得する直交復調・アナログ／デジタル変換部と、
該複素ベースバンド信号について、前記衛星放送の放送伝送路において生じる入出力特性の非線形歪曲線上での動作点を検出する非線形歪検出部と、
前記動作点を基に、該複素ベースバンド信号について歪補正する非線形歪補正部と、
当該歪補正後の複素ベースバンド信号を上階層用複素ベースバンド信号として扱って入力し、当該送信装置側と対応する上階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｍの復調復号処理を施して、前記上階層のデータを復元する上階層用復調復号部と、
前記上階層用復調復号部により復元した上階層のデータを入力し、当該上階層用に少なくとも誤り訂正符号化率、変調方式、及び波形整形のロールオフ率を指定した予め定めた伝送路符号化方式に基づく上階層用複素ベースバンド信号を再生成し、上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号として形成する上階層用再伝送路符号化部と、
当該歪補正後の複素ベースバンド信号を入力し、当該下階層用のロールオフ率の波形整形を施した下階層用複素ベースバンド信号を形成し、前記上階層用再伝送路符号化部によって形成した上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号の平均振幅レベルが前記下階層用複素ベースバンド信号の平均振幅レベルに対して前記所定のレベル差となるように該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号と該下階層用複素ベースバンド信号のいずれか一方又は双方のレベル調整を行い、該レベル調整後に、該下階層用複素ベースバンド信号から該上階層用複素ベースバンド信号のレプリカ信号を差し引くように電力減算することで下階層のみの複素ベースバンド信号からなる新たな下階層用複素ベースバンド信号を生成し、当該新たな下階層用複素ベースバンド信号に対し当該送信装置側と対応する下階層用の伝送路符号化方式に基づくシンボルレートｎの復調復号処理を施して、前記下階層のデータを復元する下階層用復調復号部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
前記非線形歪検出部は、前記衛星放送の放送伝送路の非線形歪を有する入出力特性を保持しており、該入出力特性上で、当該直交復調された複素ベースバンド信号の平均電力及びピーク電力を検出しこの２点から前記衛星放送の放送伝送路における入出力特性上の各動作点を類推して検出する手段を有することを特徴とする、請求項４に記載の受信装置。
当該送信装置における上階層用の変調フレームには、当該電力階層伝送方式の伝送路歪補正用として予め定めたパイロット信号が格納されており、且つ前記上階層用の変調フレームに対し同期して階層伝送される前記下階層用の変調フレームには、前記上階層用の変調フレームにおける該パイロット信号を格納する信号期間中、前記パイロット信号が格納されておらず無信号であり、
前記非線形歪検出部は、前記衛星放送の放送伝送路の非線形歪を有する入出力特性を保持しており、該入出力特性上で、当該直交復調された受信信号のパイロット信号期間から振幅が異なる少なくとも３種類の信号レベルのパイロット信号を検出し、当該少なくとも３種類の信号レベルから前記衛星放送の放送伝送路における入出力特性上の各動作点を類推して検出する手段を有することを特徴とする、請求項４又は５に記載の受信装置。
前記非線形歪補正部は、前記非線形歪検出部から得られる前記衛星放送の放送伝送路における入出力特性上の各動作点を基に、当該入出力特性において非線形歪がないとして仮定した線形特性を用いて、当該入出力特性上の各動作点に対応する当該線形特性上の補正動作点を求め、当該直交復調された受信信号である複素ベースバンド信号が当該入出力特性上の各動作点間に位置するときは、各補正動作点を基準に線形特性となるように、該複素ベースバンド信号の振幅及び位相を補正することにより歪補正を行う手段を有することを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の受信装置。
前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比として当該送信装置に合わせたｍ：ｎ＝１：１、１：２、１：４、２：３、３：４のうちのいずれかとすることを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載の受信装置。
前記上階層のデータを伝送するシンボルレートｍと前記下階層のデータを伝送するシンボルレートｎとの比として、ｎはｍの整数倍とし、
前記受信側基準クロック生成部は、Ｍ＝１として４倍のＮの基準クロックを発生させるように構成されていることを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載の受信装置。