四相相移键控调制信号接收组件

摘要

本发明是要提供一种即使输入的信号是位速率比较低的QPSK调制信号,也不会增大本机振荡信号的相位噪音的接收组件。本发明的解决方案为当QPSK调制信号为第一电位A时,使IQ解调器9的输出电位开始下降,当QPSK调制信号为比第一电位A高的第二电位B时,使第一电位改变构件3的输出电位开始下降,进而当QPSK调制信号为比第二电位B高的第三电位C时,使第二电位改变构件6的输出电位开始下降。

说明书

本发明涉及特别适用于接收诸如由放送卫星以数字方式给出的电视信号等的、经四相相移键控(QPSK)方式调制后的信号的QPSK调制信号接收组件。

下面参考图5所示的方框图，对现有的QPSK调制信号接收组件的构成和动作方式进行概括性说明。如果举例来说，由设置在屋外的抛物面天线(图中未示出)接收到的、诸如以数字方式给出的电视信号等的QPSK调制信号，经过设置在屋外的屋外转换器(图中未示出)实施频率变换后输入至带通滤波器31。然后由增益可变放大器32实施放大，再输入至混频器33。输入至混频器33的电视信号与来自本机振荡器34的本机振荡信号相混合，进而变换成中频信号。

该中频信号依次通过可变衰减器35、中频放大器36和中频滤波器37，再输入至IQ解调器38。IQ解调器38将所输入的中频信号分成相位彼此相差90度的I信号和Q信号，并输入至A/D变换器39。A/D变换器39将I信号和Q信号变换为数字式信号，并输入至QPSK解调器40。随后QPSK解调器40对该数字式信号实施QPSK解调，然后将其输入至错误修正回路41。

在这儿，增益可变放大器32的增益、可变衰减器35的衰减量和IQ解调器38的增益，均相对于所接收到的QPSK调制信号的电位实施自动控制。而且，实施这种控制用的自动增益控制电压Vagc与QPSK调制信号的电位成正比(或是成反比)，并且是由QPSK解调器40给出的。

由QPSK解调器40产生的自动增益控制电压Vagc供给至增益可变放大器32、可变衰减器35和IQ解调器38。这时实施的控制方式为，在QPSK调制信号的不同电位处开始增益可变放大器32、可变衰减器35和IQ解调器38的增益变化或衰减。

换句话说就是，对于所接收到的QPSK调制信号电位为增高的场合，当其到达、比如说作为第一电位的负70dBm时，IQ解调器38的增益将首先开始衰减。因此，自动增益控制电压Vagc将通过运算放大器42放大后施加至IQ解调器38。而且当QPSK调制信号的电位变化为、比如说作为第二电位的负45dBm时，可变衰减器35的衰减量将开始增加。而且当QPSK调制信号的电位继续增高，到达、比如说作为第三电位的负25dBm时，增益可变放大器32的增益将开始下降。

如上所述的电位变化特征曲线的形状如图6所示。在图6中分别相对于QPSK调制信号的输入电位(信号接收电位)，示出了IQ解调器38的输出电位(由曲线X表示)、IQ解调器38的输入电位(由曲线Y表示)和混频器33的输入电位(由曲线Z表示)。

正如图6所示，所接收到的QPSK调制信号的电位在增加至第一电位A之前，不产生增益或衰减的控制动作，所以IQ解调器38的输出电位、IQ解调器38的输入电位和混频器33的输入电位将分别相应于QPSK调制信号的输入电位的增加而增加。而且，在QPSK调制信号的输入电位增加至第一电位A的时刻开始，IQ解调器38的增益将开始衰减，所以IQ解调器38随后的输出电位将大体保持为一定(大约为正4dBm)。

由QPSK调制信号的输入电位到达第二电位B的时刻开始，可变衰减器35的衰减量开始增加，所以IQ解调器38的输入电位也将大体保持为一定(大约为负25dBm)。

而且，当QPSK调制信号的输入电位到达第三电位C时，增益可变放大器32的增益开始减小，所以混频器33的输入电位将大体保持为一定(大约为负15dBm)。

因此，现有的接收组件对于QPSK调制信号电位为增高的场合，将首先对IQ解调器38的增益实施衰减，进而开始增加可变衰减器35的衰减量，并最后开始降低增益可变放大器32的增益，从而可以由后端侧向前端侧依次实施控制。

然而，现有的这种接收组件在QPSK调制信号的输入电位增加至第三电位C之前，本机振荡器34的输入电位将随着QPSK调制信号电位的增加而增加(请参见曲线Z)。

在另一方面，在大多数QPSK调制信号中均存在有位速率比较低的QPSK调制信号和位速率比较高的QPSK调制信号，而且位速率比较低的QPSK调制信号比位速率比较高的QPSK调制信号具有更高的信号密度。

因此，在QPSK调制信号的输入电位到达第三电位之前，输入至混频器33的输入电位将不断增高。输入至混频器33的QPSK调制信号将会通过混频器33泄露至本机振荡器34。这样便会由于泄露出的QPSK调制信号而使本机振荡器34的动作不稳定，进而使本机振荡信号的相位噪音增大。因此，这将存在有使误码增加，进而使图像质量下降等问题。

本发明的目的就是提供一种即使输入的信号是位速率比较低的QPSK调制信号，也不会增大本机振荡信号的相位噪音的接收组件。

为了能够解决上述的问题，本发明提供了一种QPSK调制信号接收组件，这种接收组件具有输入QPSK调制信号、改变所输入的QPSK调制信号的电位并实施输出用的第一电位改变构件，对所述第一电位改变构件输出的所述QPSK调制信号实施频率变换并输出中频信号用的混频器，改变所述中频信号的电位并实施输出用的第二电位改变构件，对所述第二电位改变构件输出的所述中频信号实施解调后输出相位彼此相差90度的第一中频信号和第二中频信号、并且改变所述第一中频信号和所述第二中频信号的电位以实施输出用的IQ解调器，以及对所述IQ解调器输出的所述第一中频信号和所述第二中频信号实施解调后输出QPSK信号用的QPSK解调器，而且当所述QPSK调制信号为第一电位时，所述IQ解调器的输出电位开始下降，当所述QPSK调制信号为比所述第一电位高的第二电位时，所述第一电位改变构件的输出电位开始下降，进而当所述QPSK调制信号为比所述第二电位高的第三电位时，所述第二电位改变构件的输出电位开始下降。

而且，本发明的QPSK调制信号还可以使改变所述第一电位改变构件、所述第二电位改变构件和所述IQ解调器的输出电位用的控制电压由所述QPSK解调器产生，由串联连接着的第一、第二和第三针式二极管构成的第一可变衰减器被用作为所述第一电位改变构件，由串联连接着的第四和第五针式二极管构成的第二可变衰减器被用作为所述第二电位改变构件，由所述控制电压对流经所述第一至第五针式二极管的电流实施控制，以随着所述QPSK调制信号的电位增加而减小所述电流。

而且，本发明的QPSK调制信号还可以设置有对所述QPSK调制信号实施放大用的放大器，并且在所述放大器之后设置所述的第一可变衰减器。

图1为表示本发明的QPSK调制信号接收组件的构成用的示意性方框图。

图2为表示使用在本发明的QPSK调制信号接收组件中的第一电位改变构件用的回路图。

图3为表示使用在本发明的QPSK调制信号接收组件中的第二电位改变构件用的回路图。

图4为表示根据本发明构造的一种QPSK调制信号接收组件的电位变化特性曲线用的曲线图。

图5为表示现有的QPSK调制信号接收组件的构成用的示意性方框图。

图6为表示现有的QPSK调制信号接收组件的电位变化特性曲线用的曲线图。

下面参考图1至图4，对本发明的QPSK调制信号接收组件进行说明。如果举例来说，由设置在屋外的抛物面天线(图中未示出)接收到的、由诸如放送卫星给出的数字式电视信号等的QPSK调制信号，经由设置在屋外的屋外转换器实施频率变换后输入至带通滤波器1。然后由低噪音放大器2实施放大，并经由作为第一电位改变构件的第一可变衰减器3输入至混频器4。输入至混频器4的QPSK调制信号与来自本机振荡器5的本机振荡信号相混合，进而变换成中频信号。

该中频信号依次通过作为第二电位改变构件的第二可变衰减器6、中频放大器7和中频带通滤波器8后，再输入至IQ解调器9。IQ解调器9将所输入的中频信号分成相位彼此相差90度的I信号和Q信号，并输入至A/D变换器10。A/D变换器10将I信号和Q信号变换为数字式信号，并输入至QPSK解调器11。随后由QPSK解调器11对该数字式信号实施QPSK调制，并将其输入至错误修正回路12。

在这儿，第一可变衰减器3通过改变所输入的QPSK调制信号的电位、进而实施输出的方式，对其衰减量实施控制，第二可变衰减器6通过改变所输入的中频信号的电位、进而实施输出的方式，对其衰减量实施控制，而且IQ解调器9通过改变IQ输出信号的电位、进而实施输出的方式，对其增益实施控制。而且，相对于所接收到的QPSK调制信号的电位分别实施自动控制。采用这种方式，便可以抑制在混频器4和中频放大器7中出现的畸变，并且可以使位于IQ解调器9之后的各回路动作稳定。而且，作为实施这种控制用的控制电压的自动增益控制电压Vagc与QPSK调制信号的电位成正比(或是成反比)，并且是由QPSK解调器11产生的。

由QPSK解调器11产生的自动增益控制电压Vagc经运算放大器13放大后供给至IQ解调器9。该自动增益控制电压Vagc还供给至第一可变衰减器3和第二可变衰减器6。在这儿，第一可变衰减器3如图2所示，由三个针式二极管21、22、23串联连接而构成，第二可变衰减器6由串联连接的两个针式二极管24、25，以及与其中一个针式二极管25并联连接着的电阻26构成。而且利用自动增益控制电压Vagc可对流经各针式二极管21、22、23、24、25的电流实施控制。

在第一可变衰减器3的针式二极管21、22、23上施加有图中未示出的偏置电压，当自动增益控制电压Vagc比较低(且QPSK调制信号的电位比较低)时，该偏置电压将使足够的电流流经针式二极管21、22、23，从而使针式二极管21、22、23中的阻抗比较低。随着自动增益控制电压Vagc的增高，流经针式二极管21、22、23的电流将减少，从而使针式二极管21、22、23中的阻抗增大。同样地，在第二可变衰减器6上的针式二极管24、25处也施加有偏置电压，从而可以相对于自动增益控制电压Vagc产生相同的阻抗变化。第二可变衰减器6中的电阻26是一个阻尼用电阻，以具有最佳的最大衰减量。

比较第一可变衰减器3和第二可变衰减器6可知，第一可变衰减器3比第二可变衰减器6中的针式二极管数目多一个，所以在相同的自动增益控制电压Vagc下，流经第一可变衰减器3中的针式二极管21、22、23的电流将比流经第二可变衰减器6中的针式二极管24、25的电流少。因此，第一可变衰减器3将比第二可变衰减器6在QPSK调制信号电位更低的阶段开始衰减。

在另一方面，供给至IQ解调器9的是由运算放大器13放大后的自动增益电压，所以当IQ解调器9的增益开始衰减时所接收到的QPSK调制信号的电位，将比第一可变衰减器3开始衰减时所接收到的QPSK调制信号的电位低。

因此对于所接收到的QPSK调制信号的电位为增高的场合，当其到达、比如说作为第一电位的负70dBm时，IQ解调器9的增益将首先开始衰减。而且当QPSK调制信号的电位变化为、比如说作为第二电位的负55dBm时，第一可变衰减器3的衰减量将开始增大。进而当QPSK调制信号的电位继续增高，到达、比如说作为第三电位的负35dBm时，第二可变衰减器6的衰减量将开始增大。

如上所述的自动增益控制特征曲线的形状如图4所示。在图4中分别相对于QPSK调制信号的输入电位(信号接收电位)，示出了IQ解调器9的输出电位(由曲线x表示)、IQ解调器9的输入电位(由曲线y表示)和混频器4的输入电位(由曲线z表示)。

正如图4所示，所接收到的QPSK调制信号的电位在增加至第一电位A之前，自动增益控制将不动作，所以IQ解调器9的输出电位、IQ解调器9的输入电位和混频器4的输入电位将分别相应于QPSK调制信号的输入电位的增加而增加。而且，由QPSK调制信号的输入电位增加至第一电位A的时刻开始，IQ解调器9的增益将开始衰减，所以随后相对于QPSK调制信号的电位增加，IQ解调器9的输出电位将大体保持为一定(大约为正4dBm)。

由QPSK调制信号的输入电位到达第二电位B的时刻开始，第一可变衰减器3的衰减量将开始增加，所以输入至混频器4的输入电位将大体保持为一定(大约为负45dBm)。因此，混频器4的输入电位将被限制在QPSK调制信号为第二电位B时刻的电位。在输入至混频器4的输入电位受到限制时，IQ解调器9的输入电位也将大体保持为一定(大约为负25dBm)。

在由第一电位A到达第二电位B之间的时间里，IQ解调器9的输入电位和混频器4的输入电位将分别相应于QPSK调制信号输入电位的增加而增加。

而且，当QPSK调制信号的输入电位到达第三电位C时，第二可变衰减器6的衰减量将开始增加。IQ解调器9的输入电位和输出电位将继续保持为一定。当混频器4的输入电位增加至第三电位C附近时，第一可变衰减器3的衰减量将到达饱和状态。

因此，本发明的接收组件对于QPSK调制信号电位为增高的场合，可以首先对IQ解调器9的增益实施衰减，进而开始增加第一可变衰减器3的衰减量，并最后开始增加第二可变衰减器6的衰减量，所以可以使混频器4的输入电位的增加限制为QPSK调制信号到达第二电位时的值。

因此，可以减少由于混频器4的泄露而输入至本机振荡器5的QPSK调制信号的电位，从而可以降低本机振荡信号的相位噪音。

而且，还可以用增益可变放大器取代低噪音放大器2和第一可变衰减器3而作为第一增益可变放大器(图中未示出)，并且用该第一增益可变放大器作为第一电位改变构件。但是，从NF(噪音指数)的观点分析，在如图1所示的、位于低噪音放大器2的后方处设置第一可变衰减器3，对改变第一可变衰减器的衰减量更为有利些。同样，还可以用第二可变衰减器6和中频放大器7构成为增益可变放大器，以作为第二增益可变放大器(图中未示出)，并且用该第二增益可变放大器作为第二电位改变构件。

如上所述，本发明的QPSK调制信号接收组件可以当QPSK调制信号为第一电位时，使IQ解调器的输出电位开始下降，当QPSK调制信号为比第一电位高的第二电位时，使第一电位改变构件的输出电位开始下降，进而当QPSK调制信号为比第二电位高的第三电位时，使第二电位改变构件的输出电位开始下降，所以可以使混频器输入电位的增加限制为QPSK调制信号到达第二电位时的值。

因此，可以减少由于混频器的泄露而输入至本机振荡器的QPSK调制信号的电位，从而可以降低本机振荡信号的相位噪音。

而且，本发明的QPSK调制信号接收组件还可以使控制电压由QPSK解调器产生，使由串联连接着的第一、第二和第三针式二极管构成的第一可变衰减器被用作为第一电位改变构件，由串联连接着的第四和第五针式二极管构成的第二可变衰减器被用作为第二电位改变构件，由控制电压对流经第一至第五针式二极管的电流实施控制，以随着QPSK调制信号的电位增加而减小所述电流，所以还可以在相同的控制电压下，使流经第一可变衰减器中的针式二极管的电流比流经第二可变衰减器中的针式二极管的电流少。因此，第一可变衰减器将比第二可变衰减器在QPSK调制信号电位更低的阶段开始衰减。

而且，本发明的QPSK调制信号接收组件还可以设置有对QPSK调制信号实施放大用的放大器，并且是在放大器之后设置第一可变衰减器，所以还可以在QPSK调制信号由放大器实施放大之后，对第一可变衰减器的衰减量实施控制，因此它具有良好的NF。