JP4841573B2 - ベースバンド装置 - Google Patents

Description

この発明は、宇宙機器の通信に用いられる中間周波数帯の信号からビットストリーム信号を取得して、そのビットストリーム信号を表示するベースバンド装置に関するものである。

従来のベースバンド装置では、宇宙機器の通信に用いられる中間周波数帯の信号（以下、ＩＦ信号という）を受信すると、復調処理部がＩＦ信号に対する復調処理（例えば、ＰＭ復調、ＢＰＳＫ復調、ＱＰＳＫ復調）を実施する。
その後、ＢＩＴ同期処理部が復調処理部から出力された復調信号に対するＢＩＴ同期処理を実施して、ＰＣＭ復号器がＰＣＭ復号化処理を実施することにより、ビットストリーム信号を取得し、ビタビ復号器がそのビットストリーム信号をビタビ復号する。

ベースバンド装置のフレーム同期処理部は、ビタビ復号器がビットストリーム信号をビタビ復号すると、同期ワードを用いて、データの取り出し位置や極性を適合させて、ビタビ復号されたビットストリーム信号からフレームデータの抽出を行う。フレームの最後は、フレーム長、もしくは、データブロックの符号エラーやフレーム抽出用ワードが一致することを確認して、フレームデータの抽出を行う。

ここで、図４は従来のベースバンド装置によるフレームデータの抽出処理を示す説明図である。
従来のベースバンド装置では、例えば、ビットストリーム信号に途切れが発生しているような場合、フレームデータの前後に可視化不可能な領域が発生する。このため、中間周波数帯のＩＦ信号から復調されたデータの全てを解析することは困難である。

なお、上記のベースバンド装置の他に、フレームデータを検出する際、同期ワードとして、所望の期待データを設定することが可能な装置が、例えば、以下の特許文献１に開示されている。
しかし、特許文献１に開示されているベースバンド装置でも、ビットストリーム信号に途切れが発生しているような場合、フレームデータの前後に可視化不可能な領域が発生するため、中間周波数帯のＩＦ信号から復調されたデータの全てを解析することは困難である。

特開平６−３３４６２６号公報（段落番号［０００７］、図１）

従来のベースバンド装置は以上のように構成されているので、例えば、ビットストリーム信号に途切れが発生しているような場合や、不定長のフレームデータを抽出するような場合、フレームデータの前後に可視化不可能な領域が発生し、中間周波数帯のＩＦ信号から復調されたデータの全てを解析することが困難であるなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ビットストリーム信号に途切れが発生しているような場合や、不定長のフレームデータを抽出するような場合でも、中間周波数帯のＩＦ信号から復調されたデータの全てを解析することができるベースバンド装置を得ることを目的とする。

この発明に係るベースバンド装置は、ビタビ復号手段及びフレームデータ抽出手段の処理前後のビット単位の信号をダンプ抽出する信号ダンプ手段を設け、信号表示手段が信号ダンプ手段によりダンプ抽出されたビット単位の信号を表示するようにしたものである。

この発明によれば、ビタビ復号手段及びフレームデータ抽出手段の処理前後のビット単位の信号をダンプ抽出する信号ダンプ手段を設け、信号表示手段が信号ダンプ手段によりダンプ抽出されたビット単位の信号を表示するように構成したので、ビットストリーム信号に途切れが発生しているような場合や、不定長のフレームデータを抽出するような場合でも、中間周波数帯のＩＦ信号から復調されたデータの全てを解析することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるベースバンド装置を示す構成図であり、図において、復調処理部１はＰＭ復調部１ａ及びＢＰＳＫ／ＱＰＳＫ復調部１ｂから構成されており、宇宙機器の通信に用いられる中間周波数帯の信号（以下、ＩＦ信号という）を受信すると、ユーザにより設定された復調処理（ＰＭ復調、ＢＰＳＫ復調、ＱＰＳＫ復調）で、そのＩＦ信号に対する復調処理を実施する。なお、復調処理部１は信号復調手段を構成している。
ＰＭ復調部１ａはユーザによりＰＭ復調が設定された場合、ＩＦ信号をＰＭ復調して、その復調結果である復調信号をＢＩＴ同期処理部２に出力する。
ＢＰＳＫ／ＱＰＳＫ復調部１ｂはユーザによりＢＰＳＫ復調が設定された場合、ＩＦ信号をＢＰＳＫ復調して、その復調結果である復調信号をＢＩＴ同期処理部２に出力し、また、ユーザによりＱＰＳＫ復調が設定された場合、ＩＦ信号をＱＰＳＫ復調して、その復調結果である復調信号をＢＩＴ同期処理部２に出力する。

ＢＩＴ同期処理部２は復調処理部１から出力された復調信号に対するビット同期処理を実施する。
ＰＣＭ復号部３はＢＩＴ同期処理部２によりビット同期処理が実施された復調信号に対するＰＣＭ復号処理を実施して、ビットストリーム信号を取得する。
なお、ＢＩＴ同期処理部２及びＰＣＭ復号部３からビットストリーム信号取得手段が構成されている。

ビタビ復号部４はＰＣＭ復号部３により取得されたビットストリーム信号に対するビタビ復号処理を実施する。
なお、ビタビ復号部４はビタビ復号手段を構成している。
フレーム同期処理部５は同期ワードを用いて、データの取り出し位置や極性を適合させて、ビタビ復号部４によりビタビ復号されたビットストリーム信号からフレームデータの抽出を行う。
なお、フレーム同期処理部５はフレームデータ抽出手段を構成している。

デランダマイズ部６はフレーム同期処理部５により抽出されたフレームデータに対するデランダマイズ処理を実施する。
ＲＳ復号部７はデランダマイズ部６によりデランダマイズされたフレームデータに対するＲＳ復号処理を実施することによりＣＡＤＵデータを取得して、そのＣＡＤＵデータを出力する。
なお、復調処理部１、ＢＩＴ同期処理部２、ＰＣＭ復号部３、ビタビ復号部４、フレーム同期処理部５、デランダマイズ部６及びＲＳ復号部７における処理は、ＣＣＳＤＳ勧告に従った復号化処理である。

ビットストリーム信号ダンプ部８はビットストリーム信号表示部９の指示の下、ビット単位の信号として、ビタビ復号部４の入力信号又は出力信号、フレーム同期処理部５の出力信号、デランダマイズ部６の出力信号、もしくは、ＲＳ復号部７の出力信号のいずれかを取り込むダンプ抽出処理を実施する。
なお、ビットストリーム信号ダンプ部８は信号ダンプ手段を構成している。
ビットストリーム信号表示部９はビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号を任意の表示形式でモニタに表示する処理を実施する。
なお、ビットストリーム信号表示部９は信号表示手段を構成している。

同期ワード抽出部１０はワード探索部１１及び極性判定部１２から構成されており、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号から同期ワードの抽出処理を実施する。
ワード探索部１１はビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号の中から、設定された同期ワードと一致するワードの探索処理を実施する。また、極性判定部１２によりワードの極性が修正された場合、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号の中から、極性が修正されたワードと一致するワードの探索処理を実施する。
極性判定部１２はワード探索部１１により探索されたワードの極性を判定し、２進／１６進表記選択部１５の指示の下、そのワードの極性を修正する。

ビット反転部１３は２進／１６進表記選択部１５の指示の下、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号のビットを反転し、ビット反転後のビット単位の信号を２進／１６進表記選択部１５に出力する。
ビットシフト部１４は２進／１６進表記選択部１５の指示の下、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号のビットをシフトし、ビットシフト後のビット単位の信号を２進／１６進表記選択部１５に出力する。

２進／１６進表記選択部１５はビット単位の信号の表示形式として、２進表記又は１６進表記の切り替えを受け付けて、ビット単位の信号を２進表記又は１６進表記でモニタに表示するとともに、ダンプ抽出対象のビット単位の信号の選択（ビットストリーム信号ダンプ部８がダンプ抽出する信号の選択）や、表示対象のビット単位の信号の選択（同期ワード抽出部１０により抽出された同期ワード、ビット反転部１３によるビット反転後のビット単位の信号又はビットシフト部１４によるビットシフト後のビット単位の信号の選択）を受け付けて、任意の表示形式でビット単位の信号をモニタに表示する処理を実施する。

図２はこの発明の実施の形態１によるベースバンド装置の処理内容を示すフローチャートである。
図３はこの発明の実施の形態１によるベースバンド装置の表示内容を示す説明図である。

次に動作について説明する。
復調処理部１、ＢＩＴ同期処理部２、ＰＣＭ復号部３、ビタビ復号部４、フレーム同期処理部５、デランダマイズ部６及びＲＳ復号部７は、ＣＣＳＤＳ勧告に従った復号化処理を実施する。
具体的には、以下の通りである。

復調処理部１は、宇宙機器の通信に用いられる中間周波数帯の信号であるＩＦ信号を受信すると（ステップＳＴ１）、ユーザにより設定された復調処理（ＰＭ復調、ＢＰＳＫ復調、ＱＰＳＫ復調）で、そのＩＦ信号に対する復調処理を実施する（ステップＳＴ２）。
即ち、ユーザによりＰＭ復調が設定された場合、復調処理部１のＰＭ復調部１ａがＩＦ信号をＰＭ復調して、その復調結果である復調信号をＢＩＴ同期処理部２に出力する。
また、ユーザによりＢＰＳＫ復調が設定された場合、復調処理部１のＢＰＳＫ／ＱＰＳＫ復調部１ｂがＩＦ信号をＢＰＳＫ復調して、その復調結果である復調信号をＢＩＴ同期処理部２に出力する。
また、ユーザによりＱＰＳＫ復調が設定された場合、復調処理部１のＢＰＳＫ／ＱＰＳＫ復調部１ｂがＩＦ信号をＱＰＳＫ復調して、その復調結果である復調信号をＢＩＴ同期処理部２に出力する。

ＢＩＴ同期処理部２は、復調処理部１から復調信号を受けると、ＣＣＳＤＳ勧告に従って、その復調信号に対するビット同期処理を実施する（ステップＳＴ２）。
ＰＣＭ復号部３は、ＢＩＴ同期処理部２がビット同期処理を実施すると、ＣＣＳＤＳ勧告に従って、ビット同期処理後の復調信号に対するＰＣＭ復号処理を実施して、ビットストリーム信号を取得する（ステップＳＴ２）。

ビタビ復号部４は、ＰＣＭ復号部３がビットストリーム信号を取得すると、ＣＣＳＤＳ勧告に従って、そのビットストリーム信号に対するビタビ復号処理を実施する（ステップＳＴ３）。
フレーム同期処理部５は、ビタビ復号部４がビットストリーム信号をビタビ復号すると、同期ワードを用いて、データの取り出し位置や極性を適合させることにより、ＣＣＳＤＳ勧告に従って、ビタビ復号後のビットストリーム信号からフレームデータの抽出を行う（ステップＳＴ３）。

デランダマイズ部６は、フレーム同期処理部５がフレームデータを抽出すると、ＣＣＳＤＳ勧告に従って、そのフレームデータに対するデランダマイズ処理を実施する（ステップＳＴ３）。
ＲＳ復号部７は、デランダマイズ部６がフレームデータをデランダマイズすると、ＣＣＳＤＳ勧告に従って、そのフレームデータに対するＲＳ復号処理を実施することによりＣＡＤＵデータを取得して、そのＣＡＤＵデータを出力する（ステップＳＴ３）。

ビットストリーム信号ダンプ部８は、ビットストリーム信号表示部９の指示の下、ビット単位の信号として、ビタビ復号部４の入力信号又は出力信号、フレーム同期処理部５の出力信号、デランダマイズ部６の出力信号、もしくは、ＲＳ復号部７の出力信号のいずれかを取り込むダンプ抽出処理を実施する（ステップＳＴ４）。
即ち、ユーザがビットストリーム信号表示部９の２進／１６進表記選択部１５を操作して、ダンプ抽出対象のビット単位の信号の選択を行うと、選択されたビット単位の信号の取り込みを行う。
図１の例では、５種類のビット単位の信号の中から、１つのビット単位の信号を取り込むようにしている。

ビットストリーム信号表示部９は、ビットストリーム信号ダンプ部８がビット単位の信号をダンプ抽出すると、ユーザの指示の下、そのビット単位の信号の表示形式を切り替えながら（ステップＳＴ５）、そのビット単位の信号をモニタに表示する処理を実施する（ステップＳＴ６）。
具体的には、以下の通りである。

ビットストリーム信号表示部９の同期ワード抽出部１０は、ビットストリーム信号ダンプ部８がビット単位の信号をダンプ抽出すると、そのビット単位の信号から同期ワードの抽出処理を実施する。
即ち、ワード探索部１１は、ユーザが２進／１６進表記選択部１５を操作して、同期ワードを設定すると、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号の中から、その同期ワードと一致するワードを探索し、一致するワード（同期ワード）を２進／１６進表記選択部１５に出力する。

２進／１６進表記選択部１５は、ビット単位の信号の表示形式として、２進表記又は１６進表記の切り替えを受け付け、図３に示すように、ユーザが２進表記を選択すれば、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号を２進表記でモニタに表示し、ユーザが１６進表記を選択すれば、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号を１６進表記でモニタに表示する。
また、２進／１６進表記選択部１５は、表示対象のビット単位の信号の選択を受け付け、ユーザにより表示対象のビット単位の信号として、同期ワード抽出部１０により抽出された同期ワードが選択されている場合、ワード探索部１１から出力された同期ワードをモニタに表示する。
このとき、２進／１６進表記選択部１５は、ビット単位の信号の表示形式として、２進表記又は１６進表記の切り替えを受け付け、図３に示すように、ユーザが２進表記を選択すれば、ワード探索部１１から出力された同期ワードを２進表記でモニタに表示し、ユーザが１６進表記を選択すれば、ワード探索部１１から出力された同期ワードを１６進表記でモニタに表示する。

同期ワード抽出部１０の極性判定部１２は、ワード探索部１１が同期ワードと一致するワードを探索すると、そのワードの極性を判定して、そのワードの極性を２進／１６進表記選択部１５に出力する。
２進／１６進表記選択部１５は、極性判定部１２からワードの極性を受けると、そのワードの極性をモニタに表示して、極性の修正要求を受け付け、ユーザが修正を要求する場合、修正要求を極性判定部１２に出力する。

極性判定部１２は、２進／１６進表記選択部１５から極性の修正要求を受けると、ワード探索部１１により探索されたワードの極性を修正する。
ワード探索部１１は、極性判定部１２がワードの極性を修正すると、極性が修正されたワードと一致するワードを探索し、一致するワード（同期ワード）を２進／１６進表記選択部１５に出力する。
２進／１６進表記選択部１５は、ワード探索部１１から出力された同期ワードを２進表記又は１６進表記でモニタに表示する。

ビット反転部１３は、ユーザが２進／１６進表記選択部１５を操作して、ビット反転を設定すると、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号のビットを反転し、ビット反転後のビット単位の信号を２進／１６進表記選択部１５に出力する。
２進／１６進表記選択部１５は、表示対象のビット単位の信号の選択を受け付け、ユーザにより表示対象のビット単位の信号として、ビット反転部１３によるビット反転後のビット単位の信号が選択されている場合、ビット反転部１３から出力されたビット反転後のビット単位の信号をモニタに表示する。
このとき、２進／１６進表記選択部１５は、ビット単位の信号の表示形式として、２進表記又は１６進表記の切り替えを受け付け、図３に示すように、ユーザが２進表記を選択すれば、ビット反転部１３から出力されたビット反転後のビット単位の信号を２進表記でモニタに表示し、ユーザが１６進表記を選択すれば、ビット反転部１３から出力されたビット反転後のビット単位の信号を１６進表記でモニタに表示する。

ビットシフト部１４は、ユーザが２進／１６進表記選択部１５を操作して、ビットシフトを設定すると、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号のビットをシフトし、ビットシフト後のビット単位の信号を２進／１６進表記選択部１５に出力する。
２進／１６進表記選択部１５は、表示対象のビット単位の信号の選択を受け付け、ユーザにより表示対象のビット単位の信号として、ビットシフト部１４によるビットシフト後のビット単位の信号が選択されている場合、ビットシフト部１４から出力されたビットシフト後のビット単位の信号をモニタに表示する。
このとき、２進／１６進表記選択部１５は、ビット単位の信号の表示形式として、２進表記又は１６進表記の切り替えを受け付け、図３に示すように、ユーザが２進表記を選択すれば、ビットシフト部１４から出力されたビットシフト後のビット単位の信号を２進表記でモニタに表示し、ユーザが１６進表記を選択すれば、ビットシフト部１４から出力されたビットシフト後のビット単位の信号を１６進表記でモニタに表示する。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ビットストリーム信号表示部９の指示の下、ビット単位の信号として、ビタビ復号部４の入力信号又は出力信号、フレーム同期処理部５の出力信号、デランダマイズ部６の出力信号、もしくは、ＲＳ復号部７の出力信号のいずれかを取り込むダンプ抽出処理を実施するビットストリーム信号ダンプ部８を設け、ビットストリーム信号表示部９がビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号を表示するように構成したので、ビットストリーム信号に途切れが発生しているような場合や、不定長のフレームデータを抽出するような場合でも、中間周波数帯のＩＦ信号から復調されたデータの全てを解析することができる効果を奏する。

また、この実施の形態１によれば、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号から同期ワードを抽出して、その同期ワードを表示するように構成したので、ビットストリーム信号に含まれている同期ワードを速やかに検出することができる効果を奏する。

また、この実施の形態１によれば、ビットストリーム信号ダンプ部８によりダンプ抽出されたビット単位の信号に対するビット反転処理又はビットシフト処理を実施し、処理後のビット単位の信号を表示するように構成したので、中間周波数帯のＩＦ信号から復調されたデータの全てを解析することができる効果を奏する。

さらに、この実施の形態１によれば、ビット単位の信号の表示形式として、２進表記又は１６進表記の切り替えを受け付けるように構成したので、ビット単位の信号の確認の容易化を図ることができる効果を奏する。

この発明の実施の形態１によるベースバンド装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１によるベースバンド装置の処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１によるベースバンド装置の表示内容を示す説明図である。 従来のベースバンド装置によるフレームデータの抽出処理を示す説明図である。

符号の説明

１ 復調処理部（信号復調手段）、１ａ ＰＭ復調部、１ｂ ＢＰＳＫ／ＱＰＳＫ復調部、２ ＢＩＴ同期処理部（ビットストリーム信号取得手段）、３ ＰＣＭ復号部（ビットストリーム信号取得手段）、４ ビタビ復号部（ビタビ復号手段）、５ フレーム同期処理部（フレームデータ抽出手段）、６ デランダマイズ部、７ ＲＳ復号部、８ ビットストリーム信号ダンプ部（信号ダンプ手段）、９ ビットストリーム信号表示部（信号表示手段）、１０ 同期ワード抽出部、１１ ワード探索部、１２ 極性判定部、１３ ビット反転部、１４ ビットシフト部、１５ ２進／１６進表記選択部。

Claims (4)

1. 宇宙機器の通信に用いられる中間周波数帯の信号を復調する信号復調手段と、上記信号復調手段により復調された信号に対するビット同期処理とＰＣＭ復号処理を実施してビットストリーム信号を取得するビットストリーム信号取得手段と、上記ビットストリーム信号取得手段により取得されたビットストリーム信号をビタビ復号するビタビ復号手段と、上記ビタビ復号手段によりビタビ復号されたビットストリーム信号からフレームデータを抽出するフレームデータ抽出手段と、上記ビタビ復号手段及び上記フレームデータ抽出手段の処理前後のビット単位の信号をダンプ抽出する信号ダンプ手段と、上記信号ダンプ手段によりダンプ抽出されたビット単位の信号を表示する信号表示手段とを備えたベースバンド装置。
2. 信号表示手段は、信号ダンプ手段によりダンプ抽出されたビット単位の信号から同期ワードを抽出して、上記同期ワードを表示することを特徴とする請求項１記載のベースバンド装置。
3. 信号表示手段は、信号ダンプ手段によりダンプ抽出されたビット単位の信号に対するビット反転処理又はビットシフト処理を実施し、処理後のビット単位の信号を表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載のベースバンド装置。
4. 信号表示手段は、信号の表示形式として、２進表記又は１６進表記の切り替えを受け付けることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のベースバンド装置。

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