JPH07336673A - アンテナ整列装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 デジタル符号化されたテレビジョン信号に含
まれるエラーの個数がしきい値より低い場合には、エラ
ー訂正が可能となり、逆に高い場合には、エラー訂正が
不可能となる。最初にアンテナ７を小さな角度で回転さ
せて、エラー訂正可能な領域を捜し出す。この粗整列手
法の下で、サテライト受信機１７のチューナ３１７は、
復調およびエラー訂正が可能な周波数を見付ける。所定
範囲の周波数がサーチされた後、適当な周波数が見つか
らなければ、このアンテナを小さい値だけ回転させる。
一旦、エラー訂正がになると、精密調整が開始される。
ここでは、アンテナを回転させて、エラー訂正が連続的
に可能である方位角弧形の境界点を捜し出す。その後、
このアンテナを、この弧形の２つの境界点間のほぼ中間
点に設定する。 【効果】 アンテナの調整を確実かつ容易に行うことが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星受信用アンテナの
ようなアンテナの整列（アライメント）方法および整列
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】信号を最良状態で受信するために、信号
送信源に対して受信用アンテナを整列させる（調整す
る）必要がある。例えば、衛星放送システムにおいて
は、この整列は、皿状アンテナの軸を正確に指向するこ
とを意味し、これによって、この衛星放送受像機のスク
リーン上に最良状態の映像が表示されるようになる。

【０００３】このようなアンテナ整列手順は、以下のよ
うな装置を利用することによって促進される。即ち、こ
のアンテナで受信した信号のパラメータを測定すると共
に、このアンテナの動きにつれて、このパラメータの大
きさを表わす信号を発生する装置を利用する。例えば、
このようなアンテナ整列手法は、信号強度計または他の
テスト機器を利用して促進されるもので、これら機器を
一時的に受信用アンテナに接続して、このアンテナで直
接受信した信号の振幅を測定する。

【０００４】また、このような追加的なテスト装置の必
要性を回避するために、受信機自身内にパラメータ測定
用装置を設置することが知られている。信号を表わすパ
ラメータを利用して、可視的応答（レスポンス）または
可聴的応答を生成することができ、ユーザによってこの
アンテナを手動で移動させながらこの応答をモニタす
る。表示されたバーの長さや、可聴音の周波数のような
レスポンスの特性が、測定したパラメータの特性に依存
して、最大値または最小値を有するようになった時に、
このアンテナが整列されたものと考えられる。例えば、
１９９０年１月９日付けの米国特許第４，８９３，２８
８号には、衛星受信アンテナを調整するための可聴アン
テナ整列装置が開示されている。即ち、この整列装置に
よって、受信した信号から得られたＩＦ信号の振幅に反
比例した周波数を有する可聴レスポンスを生成してい
る。このアンテナが整列されておらず、かつＩＦ信号の
振幅が小さい場合には、この可聴レスポンスの周波数が
高くなる。また、このアンテナが整列状態になると共
に、ＩＦ信号の振幅が増大する時には、この可聴レスポ
ンスの周波数が低下する。

【０００５】また、信号強度以外のパラメータをモニタ
することもできる。例えば、米国特許第５，２８７，１
１５号には、衛星受信アンテナ用のアンテナ整列装置が
記載されており、このアンテナによってデジタル状態で
エンコード（符号化）された情報を有する信号を受信す
ると共に、この装置により、このデジタル的なエンコー
ド情報のビットエラーレート（ＢＥＲ）をモニタする。
このアンテナを、ＢＥＲ（ビットエラーレート）が最小
値となるまで、初期値より移動させる。また、この特許
によるアンテナ整列装置は、アンテナを移動させるため
のモータを利用した自動式の整列装置である。

【０００６】このように、上述した形式の従来のアンテ
ナ整列装置では、アンテナを最良の受信状態に整列させ
るために、パラメータが最大値または最小値を有する時
を判断する必要がある。また、マニュアル（手動）式の
アンテナ整列装置では、ユーザは、このような判断をす
るのに困難をきたしている。一方、自動式のアンテナ整
列装置では、判断ミスを回避するために、比較的複雑な
アンテナ整列アルゴリズムを必要とするものである。

【０００７】

【発明の概要】本発明は、アンテナ整列装置、並びに、
測定したパラメータが最大値または最小値を有するのか
を決定する必要がないアンテナ整列方法に関するもので
ある。本発明は、この測定したパラメータが受け入れら
れる受信であるかどうかを決定すること、およびこの測
定したパラメータが受け入れられる受信であることを示
すアンテナの配置範囲を決定することに基づいて成され
ている。一旦この範囲が決定されると、アンテナをこの
範囲の中間点に設定することにより最良受信またはこれ
に近い受信が達成できる。本発明は、特に、以下のよう
なシステムにおいてアンテナを整列させるのに好適なも
のである。即ち、送信信号中に、デジタル形式で符号化
された、少なくとも数個の情報が含まれているようなシ
ステムに好適なものである。このようなシステムにおい
て、本発明の一態様によるアンテナ整列装置には、デジ
タル的に符号化された情報中のエラーが訂正可能である
かどうかを決定する手段と、このエラー状態決定に応じ
て、アンテナ整列指示信号を発生する手段とが設けられ
ている。このアンテナ整列指示信号は、エラー訂正が可
能である場合に第１状態を有し、またエラー訂正が不可
能な場合に第２状態を呈する。また、本発明の他の態様
によるアンテナ整列方法においては、エラー状態反応性
アンテナ整列指示信号をモニタする初期ステップが包含
されている。この初期ステップは、アンテナを移動させ
て上記の第１状態と第２状態との間で遷移が起る時を決
定し、その結果として、アンテナ配置範囲における境界
を決定するために実行される。この範囲内では、エラー
訂正が可能である。その後、このアンテナを移動させる
ことにより、このアンテナはこれら境界点の中間に配置
される。

【０００８】本発明のこれらの態様ならびに他の態様
を、添付の図面を参照しながら以下に説明する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を詳述する。

【００１０】図１に示した衛星（サテライト）テレビジ
ョンシステムにおいて、送信機１によってビデオ成分お
よびオーディオ成分を含んだテレビジョン信号を静止地
球軌道上の衛星（サテライト）３に送信する。このサテ
ライト３は、送信機１より送信されたテレビジョン信号
を受信し、このテレビジョン信号を地球に向けて再び送
信する。

【００１１】このサテライト３には、多数個（例えば２
４個）のトランスポンダが設置されており、これらトラ
ンスポンダによって、テレビジョン情報を受信すると共
に送信する。ここでは、本発明の一実施例として、デジ
タル衛星テレビジョンシステムを例にとって説明する。
このシステムでは、テレビジョン情報を、例えば、ＭＰ
ＥＧのようなデジタル圧縮標準方式に従って圧縮したテ
レビジョン情報を送信する。このＭＰＥＧは、動画エキ
スパートグループ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ
Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）によって開発された動画お
よびそれと関連する音声情報のコード化された表示形式
に対する国際的な標準方式である。このデジタル情報を
得るためには、例えばＱＰＳＫ（４位相シフトキーイン
グ）変調としてデジタル伝送分野で知られているデジタ
ル変調方式でキャリア（搬送波）が変調される。トラン
スポンダの各々は、各々のキャリア周波数で、高いデジ
タルデータレートまたは低いデータレートの送信を行
う。サテライト３によって送信されたテレビジョン信号
は、アンテナ構体、即ち“屋外ユニット”５により受信
される。このアンテナ構体５には、皿状のアンテナ７お
よび周波数コンバータ（変換器）９が設けられている。
アンテナ７は、サテライト３から送信されたテレビジョ
ン信号をこの周波数コンバータ９に焦点合わせし、この
コンバータは、受信したすべてのテレビジョン信号の周
波数をそれぞれ低い周波数に変換する。また、この周波
数コンバータ９は、“ブロックコンバータ”と呼ばれて
おり、その理由は、受信したすべてのテレビジョン周波
数の周波数バンド（帯域）をブロックとして変換するか
らである。アンテナ構体５は、調節式マウント用固定具
１２によってポール（支柱）１１上に設置されている。
本図では、このポール１１は家屋１３から離れて表わさ
れているが、実際には、この家屋１３に取付けられてい
る。

【００１２】このブロックコンバータ７によって発生さ
せたテレビジョン信号を、同軸ケーブル１５を経て、家
屋１３内に設置されたサテライト受信機１７に送給す
る。このサテライト受信機１７は、“屋内ユニット”と
も称されている。このサテライト受信機１７は、以下図
３を参照しながら説明するように、受信したテレビジョ
ン信号に対して同調，復調および他の処理を施すことに
よって、このサテライト受信機１７に結合されている通
常のテレビジョン受像機１９により適切に処理できるよ
うな信号フォーマット（例えば、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ，Ｓ
ＥＣＡＭ）を有するビデオおよびオーディオ信号を生成
する。このビデオ信号に応答して、このテレビジョン受
像機１９は、表示スクリーン２１上に映像を生成する。
また、スピーカシステム２３は、このオーディオ信号に
応答して、可聴レスポンスを生成する。ここで、図１に
は、単一の音声チャネルが図示されているが、実際に
は、更に１つ以上の音声チャネル、例えばステレオ音再
生用のチャネルをスピーカ２３ａおよび２３ｂで表わし
たように設けることもできる。これらスピーカ２３ａ，
２３ｂを図示したように、このテレビジョン受像機１９
に組み込んだり、あるいは、テレビジョン受像機２１か
ら分離させることもできる。

【００１３】最良状態の画像および音声レスポンスを得
るために、サテライト３によって送信されたテレビジョ
ン信号を受信できる位置に皿状アンテナ７を配置する必
要がある。このサテライト３は、静止地球軌道上の特定
位置に存在している。このような位置決め動作には、皿
状アンテナ７の中心軸７Ａをサテライト３に向けて正確
に整列させる操作が包含されている。この位置決め動作
としては、“仰角”調整および“方位角”調整が必要と
される。

【００１４】図１の（Ａ）に示すように、アンテナ７の
仰角とは、垂直平面内における中心軸７Ａの水平線に対
する角度であり、また、図１の（Ｂ）に示すように、こ
のアンテナ７の方位角とは、水平面内における真北方向
に対する中心軸７Ａの角度である。このアンテナ７を整
列させるために、マウント用固定具１２は仰角および方
位角の両方に対して調整可能である。

【００１５】ンテナアッセンブリ５を設置する場合に、
この仰角を以下のように十分な精度で調整できる。即
ち、受信する位置の緯度に従って、このマウント用固定
具１２の分度器部分１２ａに基いて、この仰角を設定す
ることによって調整できる。この仰角を一旦設定する
と、次に、方位角を以下のように粗く設定する。即ち、
一般に、この受信位置の経度に基いて、アンテナ構体５
をサテライト３の方向に向ける。種々の緯度および経度
に対する仰角および方位角を表わすテーブルが、衛星放
送受信機１７に付いている使用者マニュアルに盛り込ま
れている。この仰角は、分度器１２ａを利用して、比較
的正確に整列させることが可能となる。その理由は、ポ
ール１１が水平線に対して垂直になるよう、カーペンタ
ーレベル、即ちプラムライン（ｐｌｕｍ ｌｉｎｅ）を
利用して容易に設置し得るからである。しかし、方位角
を正確整列させることは、更に困難なものである。その
理由は、真北の方向を容易に決定できないからである。

【００１６】このような方位角の整列手法を簡単にする
ために、アンテナ整列装置がサテライト受信機１７内に
設置されている。このアンテナ整列装置は、本発明によ
って受信した信号のエラー状態に応答するものである。
この装置の詳細を、図２および図３を参照しながら説明
する。いまの所、可聴式整列装置が作動すると、方位位
置が限定された範囲、例えば５度の範囲内である場合に
限り、スピーカ２３ａおよび２３ｂから、固定された周
波数および大きさの連続した可聴音が発生されることを
理解すれば十分である。このときには、受信した信号の
デジタル的に符号化した情報中についてエラーの訂正が
可能となる。この方位位置が、この限定された範囲内に
存在しない場合には、この連続したトーンはもはや発生
されなくなる（即ち、ミュート状態となる）。また、こ
の可聴式整列装置は、トーンバーストつまりビープ音を
発生させることもできる。このトーンバーストは、サテ
ライト受信機１７の同調／復調ユニットが、選択された
トランスポンダについて同調周波数およびデータレート
を見い出すことなくサーチアルゴリズムを完了する毎
に、すなわち受信した信号のデジタル符号化された情報
におけるエラーの訂正が可能となる同調周波数およびデ
ータレートを見い出すことなくサーチアルゴリズムが完
了する毎に、発生される。各々のトランスポンダにおけ
るキャリア周波数は既知であるが、ブロックコンバータ
９が例えば数ＭＨｚ程度の周波数エラーを起こす傾向が
あるために、さらには伝送データレートを前もって知る
ことができないために、このようなサーチアルゴリズム
が必要となる。

【００１７】次に、本発明の１つの特徴による、最適ま
たは最適に近い状態でサテライト信号を受信するための
アンテナ整列方法について以下に説明する。基本的に
は、図３に示したサテライト受信機１７の電子的構成の
動作に関連するものであるが、以下の説明においては図
２に示したフローチャートを参照するのがよい。

【００１８】アンテナ整列動作は、ユーザによって、例
えばメニューから対応するメニュー項目を選択すること
によって開始される。このメニューは、サテライト受信
機１７によって発生されたビディオ信号に応答して、テ
レビジョン受信機１９の表示スクリーン２１上に表示さ
れる。その後、このサテライト受信機１７のチューナ／
デモジュレータユニットによりサーチアルゴリズムを開
始させて、特定のトランスポンダの同調周波数およびデ
ータレートを識別する。このサーチアルゴリズムの実行
中、この選択されたトランスポンダに対する公称周波数
の付近で、多数の周波数にわたって同調動作が行われ
る。図３を参照して後述するように、チューナ／デモジ
ュレータによって発生される“デモジュレータロック”
信号が論理状態“１”を有する場合、適切な同調が表示
される。同調動作が適切に行われた場合、受信した信号
に含まれるデジタル符号化情報のエラー状態を、２つの
起こり得る伝送データレートで検査して、エラー訂正が
可能かどうかを決定する。適切な同調動作またはエラー
訂正が特定のサーチ周波数の下で可能とならない場合に
は、これら同調およびエラー訂正状態を次のサーチ周波
数の下で検査する。このような処理動作は、すべてのサ
ーチ周波数が評価されるまで継続する。この完了時点に
おいて、適切な同調またはエラー訂正がいずれのサーチ
周波数の下でも可能とならない場合において、トーンバ
ースト、即ちビープ音を発生させて、アンテナ７が適切
な受信に必要な限定された方位角範囲内に存在していな
いことをユーザに知らせる。他方、適切な同調動作が達
成されると共に、エラー訂正がこれらサーチ周波数のい
ずれかの周波数で可能となった場合には、この整列装置
によって連続トーンが発生されて、アンテナ７が、適切
な受信に必要な、限定された方位角範囲内に存在してい
ることをユーザに知らせる。

【００１９】ビープ音が発生した場合、ユーザは、この
サテライト受信機１７に添付された操作マニュアルの指
示に従って、アンテナ構体５をポール１１の周りに小さ
い角度、例えば３度だけ回転させる。望ましくは、ビー
プ音が１回おきに発生するたびに、このアンテナ構体５
を１回転させる。こうすることにより、このアンテナ構
体５が再び動かされる前に、同調アルゴリズムが完了で
きるようになる（一例によれば、すべてのサーチ周波数
がサーチされる同調アルゴリズムの完全なサイクルは、
３〜５秒間かかるものである）。ユーザは、連続音が発
生されるまで、このアンテナ構体５を、小さな角度（３
度）ずつ１つおきのビープ音の発生ごとに繰返し回転さ
せる。このような連続音の発生によって、このようなア
ンテナ整列手順の粗調整部分が完了すると共に、精密調
整部分の開始が表示されるようになる。

【００２０】いったん連続音が発生されると、この連続
音が再度発生されなくなるまで（即ち、この音がミュー
ト状態となるまで）、ユーザはアンテナ構体５を回転し
続けるように指示され、次に、それぞれのアンテナ方位
角位置を、最初の境界位置としてマークするように指示
される。その後、ユーザは、回転方向を反転させると共
に、アンテナ構体５をこの第１の境界を越えた新しい方
向へ向って回転させるように指示される。こうすること
により、再び連続音が発生されるようになる。ユーザ
は、この連続音がミュート状態となるまでアンテナ構体
５を回転し続け、それぞれのアンテナ位置を第２の境界
位置としてマークするように指示される。これら２つの
境界位置がひとたび決定されると、これら境界位置間の
中間位置となるまでアンテナ構体５を回転させて、最良
または最適に近い受信状態のための方位角を設定するよ
うに、ユーザは指示される。このセンタリング手順によ
って極めて満足できる受信が達成されることが分ってい
る。このアンテナ整列操作モードは、例えば、テレビジ
ョン受信機１９のスクリーン２１上に表示されたアンテ
ナ整列メニューを除去することによって終了する。

【００２１】図３を参照しながらサテライト受信機１７
に内蔵された可聴式アンテナ整列装置を以下に説明す
る。この整列装置によって、上述した整列手順で採用し
た可聴音が発生されるようになる。

【００２２】図３に示すように、送信機１には、アナロ
グビデオ信号源３０１と、アナログオーディオ信号源３
０３と、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３０５，３０７とが
設けられており、これらのコンバータによってアナログ
信号を対応するデジタル信号に変換する。エンコーダ３
０９は、例えばＭＰＥＧのような所定の標準方式に従っ
てこれらデジタルビデオ信号およびオーディオ信号を圧
縮し且つ符号化する。この符号化された信号は、各ビデ
オ成分またはオーディオ成分に対応する一連のパケット
すなわちパケットのストリーム形式をとっている。この
パケットのタイプは、ヘッダコードによって識別され
る。制御および他のデータに相当するパケットを、この
データストリームに加えることもできる。

【００２３】フォワードエラー訂正（ＦＥＣ）エンコー
ダ３１１は、エンコーダ３０９によって生成されたパケ
ットに訂正データを付加することにより、サテライトへ
の伝送路内でのノイズに起因したエラーの訂正を、サテ
ライトで可能とする。周知のバイテルビ（Ｖｉｔｅｒｂ
ｉ）およびリード・ソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏ
ｎ）タイプのフォワードエラー訂正コーディングを利用
することが好ましい。ＱＰＳＫモジュレータ３１３は、
ＦＥＣエンコーダ３１１の出力信号でキャリア（搬送
波）を変調する。この変調されたキャリアは、所謂“ア
ップリンク”ユニット３１５によってサテライト３に送
信される。

【００２４】サテライト受信機１７には局部発振器およ
び混合器（図示せず）を有するチューナ３１７が設けら
れており、これによって、アンテナ構体５から受信した
複数の信号から適当なキャリア信号を選択するととも
に、この選択したキャリアの周波数を低い周波数に変換
して、中間周波（ＩＦ）信号を発生する。このＩＦ信号
は、ＱＰＳＫデモジュレータ３１９によって復調され、
復調済みデジタル信号が生成される。ＦＥＣデコーダ３
２１は、この復調済みデジタル信号に含まれているエラ
ー訂正データをデコードし、そして、このエラー訂正デ
ータに基づいて、ビデオ，オーディオ、および他の情報
を表わす復調済みパケットを訂正する。例えば、送信機
１のＦＥＣエンコーダ３１１でバイテルビおよびリード
・ソロモン形式のエラー訂正符号化が行われている場
合、ＦＥＣデコーダ３２１をバイテルビおよびリード・
ソロモンのエラー訂正アルゴリズムに従って動作させる
ことができる。これらチューナ３１７，ＱＰＳＫデモジ
ュレータ３１９およびＦＥＣデコーダ３２１は、カルフ
ォルニア州サンディエゴに所在するＣｏｍｓｔｒｅａｍ
社またはメリーランド州ジャーマンタウンのＨｕｇｈｅ
ｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｙｓｔｅｍ社より入手可能なユ
ニット内に含まれている。

【００２５】トランスポートユニット３２３はデマルチ
プレクサであり、各パケットに含まれているヘッダ情報
に従って、エラー訂正された信号のビデオパケットをビ
デオデコーダ３２５に、またオーディオパケットをオー
ディオデコーダ３２７へ、データバスを経て送る。ビデ
オデコーダ３２５はビデオパケットをデコードするとと
もに圧縮解除し、この結果として得られるデジタルビデ
オ信号をＤＡ変換器（ＤＡＣ）３２９に送ることによ
り、ベースバンドのアナログビデオ信号に変換する。オ
ーディオデコーダ３２７はビデオパケットをデコードす
ると共に圧縮解除し、この結果として得られるデジタル
オーディオ信号をＤＡＣ３３１に送ることにより、ベー
スバンドのアナログオーディオ信号に変換する。これら
ベースバンドのアナログビデオ信号およびオーディオ信
号はそれぞれベースバンド接続部を介して、テレビジョ
ン受信機１９に結合される。これらベースバンドのアナ
ログビデオ信号およびオーディオ信号はモジュレータ３
３５にも供給される。このモジュレータ３３５は、ベー
スバンド入力端を持たないテレビジョン受信機への接続
を可能とするために、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭな
どの従来のテレビジョン標準方式に従って上記アナログ
信号でキャリアを変調する。

【００２６】マイクロプロセッサ３３７は、局部発振器
の周波数選択制御データをチューナ３１７に供給すると
ともに、デモジュレータ３１９からの“デモジュレータ
ロック”データおよび“信号品質”データ、並びにＦＥ
Ｃデコーダ３２１からの“ブロックエラー”データを受
信する。またマイクロプロセッサ３３７は、トランスポ
ートユニット３２３と対話式に動作して、データパケッ
トの送給経路に影響を及ぼす。このマイクロプロセッサ
３３５に関連するＲＯＭ３３９を利用して、制御情報を
記憶する。また、このＲＯＭ３３９を利用して、上述し
たトーンおよびトーンバーストを、アンテナ構体５の整
列操作の時に発生させている。以下に、これを詳述す
る。

【００２７】ＱＰＳＫデモジュレータ３１９には位相ロ
ックループ（図示せず）が設けられており、このループ
の動作をＩＦ信号の周波数にロックさせて、ＩＦ信号が
変調されているデジタルデータを復調する。同調したキ
ャリアが存在する限り、ＱＰＳＫデモジュレータ３１９
によって、デジタルデータ中に含まれているエラーの個
数とは無関係に、このＩＦ信号を復調できる。また、デ
モジュレータ３１９によって、１ビットの“デモジュレ
ータ”ロック信号を発生させる。このロック信号は、例
えば、デモジュレータ動作が成功のうちに完了した時に
は、論理“１”状態を有するようになる。更に、このデ
モジュレータ３１９によって、受信した信号のＳＮ比を
表わす“信号品質”信号を発生する。

【００２８】ＦＥＣデコーダ３２１は、１ブロックデー
タ当たり、所定個数のエラーのみを訂正できる。例え
ば、このＦＥＣデコーダ３２１によって、１４６バイト
のパケット内において、８バイトのエラーのみを訂正す
ることができ、これら１４６バイト内の１６バイトがエ
ラー訂正エンコード用に利用されている。ＦＥＣデコー
ダ３２１によって、１ビットの“ブロックエラー”信号
を発生する。このブロックエラー信号は、所定ブロック
内のエラーの個数がしきい値より上かまたは下であるか
を表わすので、この信号によって、エラー訂正が可能か
否かを表わすことができる。このブロックエラー信号
は、エラー訂正が可能であるときには第１の論理状態、
例えば“０”状態を有し、他方、エラー訂正が不可能で
あるときには第２の論理状態、例えば“１”状態を有す
る。このブロックエラー信号を、デジタルデータの各ブ
ロックと共に変更することもできる。

【００２９】上述したアンテナ整列モードの動作中にお
ける“デモジュレータロック”信号および“ブロックエ
ラー”信号に応答するマイクロプロセッサ３３７の動作
を以下に説明する。ここでは、図２に示したフローチャ
ートを参照する。このフローチャートには、マイクロプ
ロセッサ３３７のメモリセクション内に貯えられたアン
テナ整列サブルーチンが開示されている。このアンテナ
整列モード動作が開始されると、ある予め決められたキ
ャリア周波数が同調のために選択される。その後、マイ
クロプロセッサ３３７は、“デモジュレータロック”信
号の状態をモニタする。この“デモジュレータロック”
信号が論理“０”状態を有するとき、即ち現在のサーチ
周波数では復調が実行できないことを表わすとき、この
マイクロプロセッサ３３７は、次のサーチ周波数を選択
するか、あるいは、全てのサーチ周波数が既にサーチさ
れている場合にはトーンバースト、即ち、ビープ音を発
生させる。また、この“デモジュレータロック”信号が
論理“１”状態を有する場合、即ちデモジュレータ３１
９により復調動作を首尾よく完了させたことを表わす場
合、マイクロプロセッサ３３７は“ブロックエラー”信
号を検査して、エラー訂正が可能か否かを決定する。

【００３０】最初に、低いデータレートにおけるエラー
状態を検査する。低いデータレートでエラー訂正が可能
でない場合には、高いデータレートにおけるエラー状態
を検査する。これらデータレートの各々に対して、マイ
クロプロセッサ３３７は、この“ブロックエラー”信号
を繰返しサンプリングする。その理由は、この“ブロッ
クエラー”信号はデジタルデータの各ブロックと共に変
化するからである。この“ブロックエラー”信号が、両
方のデータレートに対して、所定のサンプリング数の論
理“１”状態を有する場合、即ちエラー訂正が不可能で
ある場合には、マイクロプロセッサ３３７は、次のサー
チ周波数を選択するか、あるいは、全てのサーチ周波数
のサーチが完了した場合にはトーンバースト、即ちビー
プ音を発生する。他方、この“ブロックエラー”信号が
所定のサンプル数に対して論理“０”状態を有する場
合、即ちエラー訂正が可能である場合には、マイクロプ
ロセッサ３３９は連続音を発生させる。

【００３１】可聴トーンバーストおよび連続的トーン
は、例えば、オーディオ信号用Ｄ／Ａコンバータ３３１
の出力端に結合される発振器を有する専用回路によって
発生される。しかしながら、そのような専用回路は複雑
さを加えることになり、その結果として、サテライト受
信機１７のコストがアップするようになる。このような
複雑さおよびコストアップを回避するために、図３に示
した実施例では、既に在している構成を２重に有利に利
用することができる。図３に示した実施例において可聴
トーンを発生する方法について、以下に説明する。

【００３２】ＲＯＭ３３９の特定のメモリ位置には、可
聴トーンを表わすために符号化されたデジタルデータが
貯えられる。このトーンデータは、例えばＭＰＥＧオー
ディオ標準方式に従って、送信されたオーディオパケッ
トと同様の圧縮形式で、パケットとして貯えることが望
ましい。連続的な可聴音を発生するために、マイクロプ
ロセッサ３３７はトーンデータパケットをＲＯＭ３３９
のトーンデータメモリ位置から読み出して、トランスポ
ートユニット３２３と関連するＲＡＭ（図示せず）の音
声データメモリ位置に転送する。通常、このＲＡＭは、
転送された信号のデータストリームから成るパケット
を、それぞれのメモリ位置に、それらが表わす情報の形
式に従って一時的に貯えておくために用いられる。この
トーンデータパケットが貯えらているトランスポートＲ
ＡＭのオーディオメモリ位置は、転送されたオーディオ
パケットが貯えられているメモリ位置と同一なものとな
る。この処理中に、マイクロプロセッサ３３７は、転送
されたオーディオデータパケットを、これらデータパケ
ットが上記ＲＡＭのオーディオメモリ位置に向かわない
ようにすることにより、放棄する。

【００３３】上記のＲＡＭに貯えられたトーンデータパ
ケットは、転送されたオーディオデータパケットと同じ
方法によって、データバスを介してオーディオデコーダ
３２７に転送される。このトーンデータパケットは、転
送されたオーディオデータパケットのいずれとも同一方
法で、オーディオデコーダ３２７によって、圧縮解除さ
れる。このように圧縮解除されたデジタルオーディオ信
号は、Ｄ／Ａコンバータ３３１によって、アナログ信号
に変換される。このアナログ信号はスピーカ２３ａおよ
び２３ｂに供給され、連続的な可聴音が発生される。

【００３４】トーンバースト即ちビープ音を発生させる
ために、マイクロプロセッサ３３７はトーンデータパケ
ットを前述したのと同じ方法でオーディオデコーダ３２
７に転送する。しかし、マイクロプロセッサ３２７は、
ミューティング制御信号をオーディオデコーダ３２７に
供給することにより、短時間を除いて、オーディオレス
ポンスをミュートさせる。

【００３５】先に述べた可聴音およびトーンバーストを
発生するプロセスは、アンテナ整列動作の開始時に開始
させることができる。この場合、マイクロプロセッサ３
３７は、連続トーンまたはトーンバーストを発生する必
要が生じるまで、連続的なミューティング制御信号を発
生させる。

【００３６】あるいは、これらトーンバーストおよび連
続トーンを、以下の方法によって発生させることもでき
る。トーンバーストを発生させるために、マイクロプロ
セッサ３３７は、ＲＯＭ３３９のトーンデータメモリ位
置から、トーンデータパケットを読み出し、このトーン
データパケットを上述した方法によりトランスポートユ
ニット３２２を経てデコーダ３２７に転送する。連続的
なトーンを発生するために、マイクロプロセッサ３３７
は、ＲＯＭ３３９のトーンデータメモリ位置からトーン
データパケットを循環的に読み出し、これらパケットを
デコーダ３２７に転送する。本質的には、このことによ
って、近接したトーンバーストのほぼ連続したものを発
生することができる。

【００３７】先に述べたとおり、デモジュレータ３１９
は、受信された信号のＳＮ比（ＳＮＲ）を表わす“信号
品質”信号を発生する。このＳＮＲ信号はデジタルデー
タの形態をとっている。このＳＮＲ信号はマイクロプロ
セッサ３３７に結合され、ＳＮＲ信号がグラフィックス
制御信号に変換される。このグラフィックス制御信号
は、テレビジョン受信機１９のスクリーン２１上に、信
号品質グラフィックを表示するのに好適なものである。
このグラフィックス制御信号はオンスクリーン表示（Ｏ
ＳＤ）ユニット３４１に結合され、ビデオ信号を表わす
グラフィックスがテレビジョン受信機１９に供給され
る。この信号品質グラフィックスは三角形の形態をとる
もので、この三角形は、信号品質が改良されるに従って
水平方向に増大する。これらグラフィックスは、数の形
態をとることもでき、信号品質が改善されるに従って増
大する。これら信号品質グラフィックスは、ユーザによ
る仰角および方位角位置の一方または両方の調整におい
て、最適状態が得られるように支援する。ユーザは、信
号品質グラフィックスの特徴を、前述したアンテナ整列
メニューによって選択することができる。

【００３８】前述した本発明による、受信信号のエラー
状態を利用する装置および方法は、アンテナ７をマニュ
アル的に整列させたものである。しかしながら、この代
わりに、本発明の別の態様によれば、上記のエラー状態
を同様に利用することによって、このアンテナ７を自動
的に整列する方法および装置が実現される。このような
自動式アンテナ整列装置および方法によれば、手動によ
りアンテナ整列を行う必要が除去できると共に、特に、
このサテライト受信機１７によって数個のサテライトか
らの信号を受信する場合に有効なものとなる。

【００３９】図４，図５および図６を参照しながら、こ
の自動式アンテナ整列装置および方法について以下に説
明する。これら図４，図５，図６は、前述の図１，図
２，図３と大体類似しているが、この自動式整列装置お
よび方法に関連した変更部分が異なっている。図１の
（Ｂ）に示したアンテナ構体の平面図は、図４に示した
アンテナ構体５にも同様に適用できる。

【００４０】図４に示したように、モータ１０をマウン
ト用固定具１２とポール１１との間に設け、アンテナ構
体５をポール１１の回りに回転させることによって、こ
のアンテナ構体５の方位角位置を調整する。コントロー
ルケーブル１６を、このモータ１０とサテライト受信機
１７との間に接続する。

【００４１】図５に示すように、モータコントロールケ
ーブル１６を、サテライト受信機１７内に設置したモー
タコントローラ３４３に接続する。モータコントローラ
３４３は、マイクロプロセッサ３３７からのモータ制御
信号を受信して、アンテナ７の方位角位置を制御する。
モータ１０としてステッピングモータを用いると好適で
あり、例えば、このステッピングモータの各ステップが
アンテナ７の回転の１度に相当する。マイクロプロセッ
サ３３７にはレジスタ（図示せず）を設け、これによっ
て、モータ１０のステップ位置に相当するカウント値を
貯える。このカウント値を、以下に説明する自動式整列
動作においては“モータカウント”と称するものとす
る。

【００４２】この自動式アンテナ整列操作は、ユーザに
よって、例えば、インストール時に手動により、また
は、新しいサテライトが選択された時に自動的に開始さ
れる。アンテナ７の仰角は、方位角の前に設定される。
図示はしないが、別のモータおよびこれに関連するモー
タコントロールユニットを設けて、アンテナ７の仰角を
自動的に設定する。ＲＯＭ３３９に貯えられている仰角
ルックアップテーブルには、この選択されたサテライト
および受信位置の緯度に従って、仰角用モータのための
制御情報が含まれている。この仰角モータ制御情報は、
マイクロプロセッサ３３７によって読み出され、上記の
仰角モータコントロールユニットに供給されて、このア
ンテナ７の仰角が設定される。

【００４３】その後、図６に示されるように、自動式ア
ンテナ方位角整列動作は、選択したサテライトに対応す
る初期の“モータカウント”をセットすることによって
開始される。この初期の“モータカウント”は、選択さ
れたサテライトに依存するとともに、受信位置の経度に
依存するものである。この初期の“モータカウント”
は、ＲＯＭ３３９に貯えられた方位角ルックアップテー
ブルに収納されている。次に、適当な同調周波数を見つ
け出すための同様のチューナサーチアルゴリズムを開始
することにより、粗調整モードの動作が開始される。こ
の同調周波数の下では、既に図２のフローチャートを参
照してマニュアル式のアンテナ整列手順に関連して説明
したように、復調動作が可能となる。“デモジュレータ
ロック”信号が論理“０”状態をとる場合、即ち現在の
サーチ周波数では復調できないことが表わされている場
合、マイクロプロセッサ３３７は、次のサーチ周波数を
選択するか、または、すべてのサーチ周波数が既にサー
チされてしまっている場合には、“モータカウント”を
それに応じてセットすることにより、モータ１０を作動
させてアンテナを少しだけ（例えば３度）動かす。“デ
モジュレータロック”信号が論理“１”状態をとる場
合、即ちデモジュレータ３１９がその復調動作を完了し
た場合、“ブロックエラー”信号が検査されて、エラー
訂正が可能か否か決定される。

【００４４】このエラー状態は、図２に示したフローチ
ャートに関連して説明した手順と同一の手順で“ブロッ
クエラー”信号をサンプルすることによって検査され
る。この“ブロックエラー”信号が、両方のデータレー
トに対して所定のサンプル数だけ論理“１”状態を有す
る場合、即ちエラー訂正が不可能であることを表わす場
合、マイクロプロセッサ３３７は、次のサーチ周波数を
選択するか、または、すべてのサーチ周波数がサーチさ
れてしまった場合には、“モータカウント”をそれに応
じてセットすることにより、モータ１０を作動させてア
ンテナを少し（例えば、３度）だけ動かす。他方、“ブ
ロックエラー”信号が、所定のサンプリング中に論理
“０”状態を有する場合、即ちエラー訂正が可能である
ことを表わす場合、マイクロプロセッサ３３７は、精密
調整モード動作を開始させる。

【００４５】精密調整モードの下では、アンテナ７を極
めて小さな角度、例えば１度ずつ回転させる。これは、
状況に応じて“モータカウント”を設定し、エラー訂正
が可能となる弧形（ａｒｃ）を捜し出すために行う。図
に示したように、この“モータカウント”を１カウント
ずつ増加させ、これをエラー訂正がもはや可能でなくな
るまで行う。このポイントにおける“モータカウント”
値を“カウント１”として貯え、次にモータの回転方向
を逆転する。この“カウント１”の値は、エラー訂正が
可能な弧形における第一の境界に対応する。そして、モ
ータの回転方向の逆転により、アンテナ７が位置決めさ
れ、その結果として、エラー訂正が再び可能となる。そ
の後、この“モータカウント”を１カウントずつ減少さ
せ、エラー訂正が再びもはや可能でなくなるまで行う。
この時の“モータカウント”値を“カウント２”として
貯える。この“カウント２”の値は、エラー訂正が可能
である弧形の第２の境界に相当する。その後、これら
“カウント１”と“カウント２”の値における差を演算
し、この差の値を半分にし、その結果を、“カウント
２”の値に加算する（または、“カウント１”の値から
減算する）。その結果として、最終的な“モータカウン
ト”値を得る。このことによって、アンテナは、エラー
訂正が可能である弧形の２つの境界の間の中間点にセッ
トされる。

【００４６】以上、本発明を特定の方法および装置につ
いて説明してきたが、種々の改良および変更を加え得る
ことは明らかである。例えば、適切な整列および不適切
な整列に対応する連続音および断続音を、上述したマニ
ュアル式の方法および装置で利用していたが、例えば、
２つの異なった周波数、または、２つの異なった大きさ
の音のような２つの他の可聴レスポンスを用いて、これ
らの状態を特定することもできる。更に加えて、本発明
は、アンテナの方位角位置の調整について説明されてい
るが、アンテナの他の方位についても適用できる。これ
らの変形例および他の変形例は、前述の請求項に規定さ
れた範囲に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】サテライト（衛星）テレビジョン受信システム
の機械的な構成、およびアンテナ構体の平面図を示す図
である。

【図２】図１に示したアンテナ構体を、本発明に従って
マニュアル的に整列させる方法および装置を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】図１に示したアンテナ構体整列装置を有する衛
星テレビジョンシステムの電子回路を示すブロック図で
ある。

【図４】図１に示した衛星テレビジョン受信システムに
類似しているが、アンテナ構体自動整列用モータが付加
されている受信システムの機械的構成を示す図である。

【図５】図４に示した本発明によるアンテナ構体自動整
列装置における衛星テレビジョン受信システムの電子回
路を示すブロック図である。

【図６】図４および図５に示したアンテナ構体自動整列
装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】 １ 送信機 ３ サテライト ５ アンテナ構体 ７ 皿状アンテナ ９ 周波数コンバータ １２ マウント用固定具 １７ サテライト受信機 １９ テレビジョン受信機 ３０１ アナログ映像信号源 ３０３ アナログ音声信号源 ３０９ エンコーダ ３１３ ＱＰＳＫモジュレータ ３１１ ＦＥＣエンコーダ ３１９ ＱＰＳＫデモジュレータ ３２１ ＦＥＣデコーダ ３２３ トランスポートユニット ３２５ ビデオデコーダ ３２７ オーディオデコーダ ３３７ マイクロプロセッサ ３３９ ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨン ウイリアム チヤニー アメリカ合衆国 インデイアナ州 インデ イアナポリスフオーカーク・ドライブ 9532 (72)発明者 ジヨン ジヨセフ カーチス ザ・サード アメリカ合衆国 インデイアナ州 ノーブ ルズビル スカボロー・サークル 121 (72)発明者 デイビツド エマリー ビラグ アメリカ合衆国 インデイアナ州 インデ イアナポリス バイキング・ヒルズ・コー ト 9308エイ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル形式に符号化された成分を有す
   る信号を受信するアンテナを整列するに当たり、受信信
   号を受信機に供給し、該受信機には、前記デジタル成分
   のエラー状態を検出する手段と、該エラー状態がしきい
   値を超えた時に第１状態を有すると共に、該エラー状態
   が該しきい値より低い時に第２状態を有するエラー状態
   指示信号を発生する手段とが設けられ、 前記アンテナを初期位置から移動するステップと、 前記アンテナの移動に伴い、前記エラー状態指示信号が
   前記第１状態から前記第２状態へ変化する第１位置と、
   前記エラー状態指示信号が前記第２状態から前記第１状
   態へ変化する第２位置とを決定するステップと、 前記第１位置および前記第２位置から、前記第１位置と
   前記第２位置のほぼ中間位置を決定するステップと、 前記アンテナを前記中間位置へ移動させるステップと、 を具備したことを特徴とするアンテナ整列方法。
2. 【請求項２】 デジタル形式に符号化された情報運搬成
   分を有する信号をアンテナから受信する受信機におい
   て、該アンテナを整列する装置であって、 前記デジタル的に符号化された情報成分のエラー状態を
   検出し、エラー訂正が可能であるか否かを示す信号を発
   生する手段と、 前記エラー訂正を示す信号に応答して、エラー訂正が可
   能であるアンテナ位置の領域を決定する手段と、 を具備したことを特徴とするアンテナ整列装置。