JP2001016173A - 通信システムにおける周波数帯成分の連続的消去に基づくソフト選択結合技法 - Google Patents

通信システムにおける周波数帯成分の連続的消去に基づくソフト選択結合技法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】通信システムにおいて、一様でない干渉信号が
存在する環境下で受信される情報の改善処理技法を提供
する。 【解決手段】FM HIBOC DABシステム２００は、送信機と
受信機を備える。システム２００のデジタル部分として
PACオーディオコーダ２０２は、符号化されたオーディ
オ信号を、圧縮して９６ｋｂｐｓのビット速度に生成
し、CRCエンコーダ２０４に供給する。この出力は、チ
ャネルコーティングおよび変調サブシステム２１０に供
給する。からの復調および複号された受信信号は、CRC
デコーダ２１２に加えられ、エラー標識が生成され、出
力２４２を介して前段に供給され、連続的な雑音消去過
程が実現される。エラー標識は、さらに、PACオーディ
オデコーダ２１４内の従来のエラー回復過程をトリガす
るためにも用いられる。デコーダ２１４からの再生され
たオーディオ信号は、出力デバイス２１６により、耳で
知覚できる形式に変換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、通信
システムにおけるデジタルオーディオ放送（DAB）およ
び情報を送信および受信するための他の技法に関する。
【０００２】
【従来の技術】FMラジオバンド（無線帯域）を用いてデ
ジタルオーディオ放送（DAB）を提供するための提唱さ
れシステムは、ほぼCD品質のオーディオおよびデータサ
ービスおよび現存のFM伝送より頑丈なカバレッジを提供
できることが期待されている。ただし、デジタルDABへ
の転換が完全に達成されるまでは、放送業者は中間的な
解決策として、認可された同一の帯域を用いてアナログ
信号とデジタル信号を同時に伝送することを要求され
る。このようなシステムは、典型的には、ハイブリッド
インバンドオンチャネル（HIBOC）DABシステムと呼ば
れ、FAおよびAMラジオバンドの両方に対して開発中であ
る。
【０００３】従来のアナログFM受信機における大きな歪
みを防止するために、典型的なFM HIBOC DABシステムに
おいては、デジタル信号は、典型的には、２つの側波帯
を用いて、つまり、アナログFMホスト信号の両側を用い
て送信される。現在のFCC規制は、デジタル信号は、ホ
スト信号より、25dB低い電力レベルにて送信されること
を要求する。このようなシステムにおける干渉の最も大
きなソースとして、第一隣接アナログFM干渉（信号）と
して知られる干渉がある。この干渉は、隣接するFMホス
トキャリアの一部がデジタル信号側波帯の一部と重複し
たとき発生する。現在のFCC規制は、このタイプの干渉
を最大でデジタル信号より19dB上まで許す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】第一隣接アナログFM干
渉（信号）は、典型的には、２つのデジタル側波帯の一
方にしか影響を与えないが、それでも、この存在は、DA
Bシステムの性能の制約要因となる。従来の同一の利得
を用いる結合技法を用いてこれら２つの側波帯のデジタ
ル信号を処理した場合、強い第一隣接干渉信号が存在す
ると、これら２つの側波帯の一方は全く干渉を受けなく
ても、デジタル信号の伝送の性能が著しく劣化する。つ
まり、この場合、結合されたチャネルコードは、一方の
側波帯内の高レベルの干渉によって圧倒される。“ハー
ド選択結合技法（hard selection combining）”と見る
ことができる既知のアプローチでは、強い第一隣接干渉
信号が存在する場合、単に、その干渉を受ける側波帯全
体が消去あるいは放棄され、他方の側波帯のみが用いら
れる。ただし、このような解決策は、ある側波帯の比較
的小さな部分のみが干渉信号による影響を受けている場
合でも、その側波帯全体が放棄されるために最適とはい
えない。従って、第一隣接干渉信号および他の類似のタ
イプの干渉信号の存在下でDABシステムの性能を改善す
るための追加の技法が要請されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、デジタルオー
ディオ放送（DAB）および他の通信システムアプリケー
ションにおいて、一様でない干渉信号が存在する環境下
で、受信される情報を処理するための方法および装置を
提供する。対象とされる情報としては、例えば、デジタ
ル化されたオーディオ情報、ビデオ情報、画像情報、デ
ータ情報、あるいは、これらおよび他のタイプの情報の
組合せが考えられる。一つの実施例においては、ハイブ
リッドインバンドオンオンチャネル（HIBOC）DABシステ
ムにおいて、第一と第二のデジタル側波帯が、FAあるい
はAMホストキャリア信号の両方の側波帯を用いて送信さ
れる。これら側波帯を用いて送信される圧縮されたデジ
タルオーディオ信号は、外側コード、例えば巡回冗長コ
ード（CRC）と、内側コード、例えば相補パンクチャー
ドペア畳み込み（complementary punctured pair convo
lutional:CPPC）コードを用いて符号化される。受信機
は、少なくとも一部受信された情報の第一の復号バージ
ョンに基づいてエラー指標を生成する。このエラー指標
は、デジタル側波帯の少なくとも一方に干渉信号が存在
するか否かを示す。エラー指標が干渉信号が存在するこ
とを示す場合、受信機は、受信された情報から少なくと
も一つの代替の復号バージョンを生成する。例えば、受
信機は、この代替の復号バージョンを受信機の復号過程
においてデジタル側波帯の少なくとも一方の指定される
一部を除外することで生成する。
【０００６】一つの実施例においては、エラー指標は、
２つの側波帯の一つと関連する周波数帯域内に特定のレ
ベルの第一隣接干渉信号が存在するか否かを示す。エラ
ー指標は、例えば、与えられた側波帯と関連するパイロ
ットトーンから生成される信号対雑音比測定値、その側
波帯の特定の部分に対するCRCエラー標識の生成に関す
る所定の時間期間に渡っての統計量、あるいは、これら
およびその他の指標の組合せに基づいて生成される。与
えられた側波帯の一部が、側波帯の成分、つまりサブバ
ンドを、干渉信号に最も近い成分から開始して連続的に
消去することで除外され、結果として、内側コードの有
効コードレートが増加する。全ての成分を連続的に消去
しても、CRCが満たされない場合は、エラー標識を用い
て対応するオーディオデコーダ内のエラー回復アルゴリ
ズムがトリガされる。
【０００７】本発明は、他のタイプのデジタル情報、例
えば、データ情報、ビデオ情報、あるいは画像情報にも
同様に適用できる。加えて、本発明は、FMおよびAM HIB
OC DABシステム以外のシステム、例えば、インターネッ
トシステム、衛星放送システム、オーディオとデータを
同時に配信するシステム、その他様々なシステムにも同
様に適用できる。加えて、本発明は、他のタイプの外側
コード、他のタイプの内側コード、様々なタイプのイン
タリービング、例えばブロックインタリービング、畳み
込みインタリービングあるいはランダムインタリービン
グ、さらには、様々な異なるフレームフォーマット、例
えばTDM、FDM、CDMフレームフォーマットにも同様に適
用できる。さらに、本発明は、知覚コーダに加えて、他
の圧縮技法を用いる他のタイプのソースエンコーダにも
多様なビットレートに渡って同様に適用できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下では、本発明のソフト選択結
合技法（soft selection combining techniques）を、
単に一例として、一様でない干渉信号が存在する状況の
下で、オーディオ情報ビット、例えば、知覚オーディオ
コーダ（perceptual audio coder：PAC）によって生成
された圧縮されたオーディオビットを受信する背景で説
明する。ただし、本発明のソフト選択結合技法は、あら
ゆるタイプのコーディングデバイスによって生成される
あらゆるタイプの情報、例えば、ビデオ情報や画像情報
にも同様に適用できるものである。加えて、本発明は、
あらゆるタイプの通信アプリケーション、例えば、イン
ターネットおよび他のコンピュータネットワークを通じ
ての通信、セルラマルチメディア、衛星、ワイアレスケ
ーブル、ワイアレスローカルケーブル網を通じての通
信、および他のタイプの通信システムを通じての通信に
も同様に適用できるものである。さらに、本発明は、あ
らゆるタイプの通信チャネル、例えば、周波数チャネ
ル、タイムスロット、符号分割多元アクセス（CDMA）ス
ロット、非同期転送モード（ATM）における仮想接続あ
るいは他のパケットベースの伝送システムにも同様に適
用できるものである。
【０００９】“消去（erasure）”および“消去する（e
rase）”なる用語は、デジタル側波帯の成分に適用され
た場合、その成分の情報内容の少なくとも一部を復号過
程において考慮から除外することを意味する。この除外
の結果として、代替の復号バージョンが生成され、これ
が受信機内で再生信号を生成するために用いられる。こ
こで用いられる“エラー指標（error indicator）”
は、例えば、与えられたデジタル側波帯と関連するパイ
ロットトーンから生成される信号対雑音比の測定値、CR
C外側コードを用いて生成されるエラー標識、側波帯の
特定の部分に対して生成されるCRCエラー標識に関する
ある時間期間に渡っての統計、あるいは干渉信号の存在
を示すこれらおよび他の指標の組合せから構成される。
【００１０】図１は、一例としてのFM HIBOC DABシステ
ムにおいて用いられる周波数スペクトラムの一部を示
す。スペクトラムの電力Ｐが、周波数ｆの関数としてプ
ロットされている。ここに示すスペクトラムの部分は、
アナログホストFM信号１００と、関連する下側デジタル
側波帯１０２および上側デジタル側波帯１０４から構成
される。これら側波帯は、HIBOC DABシステムにおいて
デジタルオーディオ情報を送信するために用いられる周
波数スペクトラムの部分を表す。本発明の説明の実施例
においては、DABシステムは、内側コードとして、相補
パンクチャドペア畳み込み（CPPC）コードを、デジタル
側波帯１０２、１０４内に、最適ビット配置（optimum
bit placement:OBP）されるように用いる。本発明のシ
ステムにおいて用いるのに適するCPPCコードおよびOBP
技法については、例えば、本発明と譲受人を同一とす
る、1998年12月21日付けで、Brian ChenおよびCarl-Eri
k W.Sundbergなる発明人名の下で出願された、“Optima
l Complementary Punctured Convolutional Codes"なる
名称の合衆国特許出願第09/217,655号において説明され
ているために、これを参照されたい。より具体的には、
説明の実施例においては、２つの側波帯に対してペアの
レート4/5、メモリM=6のCPPCコードが用いられ、レート
2/5の結合コードが与えられる。このビット配置は、最
も外側の周波数成分が、第一隣接干渉信号に最も弱い側
波帯成分であることを想定して最適化される。
【００１１】説明の実施例においては、システムは、外
側巡回冗長コード（CRC）と、差分直交位相偏移（DQPS
K）／OFDM変調を用いる。送信シンボルは、DQPSK変調す
ることで、周波数選択フェージングおよび発振器の位相
ドリフトに対して強くされる。差分符号化は、OFDMトー
ンの間の周波数において遂行される。送信すべきデジタ
ル信号と外側CRCブロックコードが各側波帯１０２、１
０４内で反復される。図１に示すように、各側波帯１０
２、１０４は、それぞれ、N個の成分、102-1,102-2,...
102-N、および104-1,104-2,...104-Nを含む。これら成
分は、例えば、セットの直交周波数分割多元（OFDM）キ
ャリアを表す。この実施例においては、10個の別個の周
波数成分が用いられ、レート2/5のコードが実現され
る。つまり、N＝5とされる。これら周波数成分は、通
常、対応する側波帯のサブバンドに対応する。つまり、
レート2/5の場合、各側波帯は５つのサブバンドを持
つ。パイロットトーン１０３が側波帯１０２の両側に存
在し、パイロットトーン１０５が側波帯１０４の両側に
存在する。追加のパイロットトーン（図示せず）を、示
される周波数スペクトラムの部分の任意の部分に配置す
ることもできる。これらパイロットトーン１０３、１０
５は、選択されたOFDM参照トーンに対応し、後に詳細に
説明するように、干渉の存在を決定するために用いられ
る。図２は、説明のHIBOC DABシステムの上側波帯１０
４内に強い第一隣接FM干渉信号１１０が存在する様子を
示す。このケースでは、図示するように、この第一隣接
干渉信号１１０は、上側波帯１０４の部分と周波数が重
複する。上述のように、従来の同一利得にて結合する技
法を用いた場合、第一隣接干渉信号１１０が存在する
と、デジタル信号の送信性能を著しく劣化する。上に
“ハード選択結合技法”として言及されたアプローチで
は、第一隣接干渉信号１１０が存在する場合、単に上側
波帯１０４全体を消去あるいは無視され、下側波帯のハ
ーフレートCPPCコードのみが用いられる。
【００１２】本発明は、“ソフト選択結合技法”と呼ば
れるアプローチを提供するが、本発明によると、第一隣
接干渉信号にて“汚染（contaminated）”されたデジタ
ル側波帯の部分は、CRC検査が満たされない部分のみ、
連続的に、消去、すなわち、無視される。結果として、
第一隣接干渉信号が存在する場合でも、影響を受けた側
波帯の一部が用いられ、このためDABシステムの性能が
著しく向上する。
【００１３】本発明のソフト選択結合技法によると、最
初に、アナログホストFM信号の一方に第一隣接干渉信号
が存在するか否か決定される。この決定は、デジタル側
波帯１０２、１０４のおのおのと関連するパイロットト
ーンの一つの信号対雑音比（SNR）の測定値に基づいて
行なわれる。例えば、図２の例では、上側デジタル側波
帯１０４の成分104-Nの付近のパイロットトーン１０５
の特定のSNRの測定値を、一つあるいは複数の他のパイ
ロットトーンのSNRと比較することで、第一隣接干渉信
号１１０の存在が決定される。次に、デジタル側波帯１
０２、１０４から生成された復調および復号された出力
に対してCRC検査が行なわれる。第一隣接干渉信号１１
０のためにCRC検査に合格しなかった場合は、上側波帯
１０４から成分104-iが、検出された第一隣接干渉信号
１１０に最も近い側波帯の端から開始して、連続的に消
去され、CRCが再び検査される。これがCRC検査に合格す
るまで行なわれる。
【００１４】例えば、図２の例では、第一隣接干渉信号
１１０の存在が検出され、CRC検査に失敗した場合、最
初、上側波帯１０４の成分104-Nが消去される。図面で
は、成分104-Nが、消去されたことを示すために斜線に
て示される。次に、下側波帯１０２と上側波帯１０４の
残された成分のみを用いて、デジタル信号が、例えば、
従来の同一の利得を用いて結合する技法、あるいは、サ
ブオプティマルなソフト重み付け技法、例えば、エネル
ギー重み付け技法を用いて、復調および復号される。エ
ネルギー重み付け技法の一例においては、干渉レベルの
推定値を用いて適用すべき重みが決定される。
【００１５】次のCRC検査において合格した場合は、上
側波帯の低減された部分を用いての復調および復号動作
が、第一隣接干渉信号の強度が著しく増加あるいは減少
するまで継続される。この変化は、パイロットトーンの
SNRの測定値によって示される。最初の成分104-Nを消去
しても、CRC検査に合格しない場合は、上側波帯１０４
の追加の成分、例えば、図３の成分104-1が消去され、
これが、最も外側の成分104-Nから開始して、ホストア
ナログFM信号１００に内側に移動する方向に次々と行な
われる。図３においても消去された成分が斜線を付けて
示される。この過程が、上側波帯の残りの部分を用いた
ときCRC検査に合格するまで、あるいは、上側波帯の全
ての成分が消去されるまで行なわれる。一つの側波帯全
体が消去された場合、これは、上述のハード選択結合技
法と同一となる。全ての成分を消去してもCRC検査に合
格しない場合は、対応するオーディオデコーダ内のエラ
ー回復アルゴリズムをトリガするために、CRCエラー標
識が設定される。
【００１６】説明の実施例における連続的消去の過程
は、レート2/5 CPPCコードのさらなるパンクチャリング
と見ることができ、結果としてのコードは、レート4/k
のコードとなる。ここで、ｋは、説明のレート2/5の実
施例においては、５個の成分の最初の４つの成分が連続
的に消去されることに対応して、次々と、９、８、７、
６となる。ｋ＝１０なる値は、無消去、つまり、元の2/
5なる結合レートに対応し、ｋ＝５なる値は、側波帯の
全ての成分が消去されたこと、つまり、元の単一側波帯
の4/5なるレートに対応する。従って、この連続的な消
去の結果として、有効結合コードレートは、元の2/5な
るレート（ｋ＝１０、すなわち無消去）から、2/3なる
レート（ｋ＝６、すなわち、５個の成分の内の４成分の
消去）までの連続的に増加する。このより高いレートに
対するレートの正規化は行なわれないことに注意する。
ビット当たりの送信エネルギーは同一にとどまるが、た
だし、受信機は、現実には、与えられた一つの側波帯の
幾らかの高度に損傷した成分を無視する。
【００１７】パイロットトーンのSNRの測定が定期的に
反復され、第一干渉信号がまだ存在するか、強度が低減
したか、あるいはこれがスペクトラムの別の部分に発生
したかなどが決定される。第一干渉信号がもはや存在し
ないこと、あるいは強度が著しく低減したことを示す指
標が受信されると、上側波帯１０４のそれまで消去され
ていた部分が復調および復号過程において再び用いられ
る。第一隣接干渉信号が下側波帯１０２内に存在するこ
とを示す指標が受信された場合は、上側波帯１０４に対
して上で説明したのと類似する過程が下側帯波１０２に
対して遂行され、下側波帯１０２の成分が連続的に消去
される。上述のように、第一隣接FM干渉信号は、通常、
ある任意の時間においてこれら２つの側波帯の一方にし
か影響を与えない。ただし、実現の性格からこれら両方
の側波帯に影響を与える干渉信号が存在する場合は、上
述の連続的成分消去過程を両方の側波帯に対して同時に
遂行することも考えられる。
【００１８】図４は、本発明が適用される一例としての
FM HIBOC DABシステム２００を示す。システム２００
は、送信機と受信機を備える。図４は、システム２００
のデジタル部分、つまり、デジタル信号の生成および処
理と関連する部分のみを示すことに注意する。アナログ
信号を処理するためには、追加の従来の処理要素が用い
られる。PACオーディオコーダ２０２は、符号化された
オーディオ信号を、例えば、D.Sinha,J.D.Johnston,S.D
orward,およびS.R.Quackenbushらによって、Digital Au
dio,Section 42,pp.42-1〜42-18,CRC Press,1998に掲載
の論文“The Perceptual Audio Coder"において説明さ
れるオーディオ圧縮技法を用いて96kbpsなるビット速度
にて生成する。符号化されたオーディオビット流は、次
に、CRCエンコーダ２０４に供給される。CRCエンコーダ
２０４は、従来のやり方でCRCビットをCRCエラー検出ブ
ロックコードを用いて生成し、これを、チャネルコーテ
ィングおよび変調サブシステム２１０に供給する。CRC
は、システム２００において、“外側コード（outer co
de）”として用いられるタイプのコードの一例である。
他の可能な外側コードとして、例えば、Reed-Solomon
（RS）コード、Bose-Chadhuri-Hocquenghem（BCH）コー
ド、および他のブロックコードも考えられる。
【００１９】図５に示すように、サブシステム２１０
は、チャネルコーティング、変調、送信、受信、復調、
およびチャネルデコーティング動作を遂行する。解説の
目的では、サブシステム２１０は、FMブロードキャスト
チャネル２３０を備え、HIBOCDAB信号は、これを用いて
送信されるものと想定される。図５のサブシステム２１
０は、送信機部分と受信機部分から構成され、送信機部
分は、畳み込みコーダ２２０、例えば、上述のCPPC技法
に従ってオーディオビット流を符号化するためのCPPCコ
ーダ、インタリーバ２２２、DQPSK変調器２２４、およ
びOFDM変調器２２６を備える。コーダ２２０における畳
み込みコーティングは、システム２００において用いら
れる“内側コード”のタイプの一例である。内側コード
として、他のタイプのコードを用いることもできる。例
えば、ブロックあるいは畳み込みコード、いわゆる“タ
ーボ（turbo）”コード、あるいはトレリス符号化変調
と関連するコーティングなどを用いることも考えられ
る。OFDM変調器２２６からの変調された出力は、デジタ
ル側波帯１０２と１０４と対応し、FMブロードキャスト
チャネル２３０を通じて受信機部分に送信される。受信
機部分は、OFDM復調器２３２、DQPSK復調器２３４、適
応重み付けユニット２３６、デインタリーバ２３８、お
よびビタビデコーダ２４０を備える。
【００２０】適応重み付けユニット２３６は、側波帯成
分の上述の連続的な消去を、例えば、消去されるべき一
つあるいは複数の成分に、ゼロの重みを適用することで
実現する。適応重み付けユニット２３６は、さらに、非
ゼロの重みの成分に対しては、上述のソフト重み付け技
法を実現する。このタイプの成分の消去には、他の様々
な技法を用いることもできることに注意する。
【００２１】図４に戻り、サブシステム２１０の受信機
部分からの復調および復号された受信信号は、CRCデコ
ーダ２１２に加えられ、その後、PACオーディオデコー
ダ２１４に加えられる。CRCデコーダ２１２は、エラー
標識を生成する。これは、出力２４２を介して図５のビ
タビデコーダ２４０および適応重み付けユニット２３６
に供給され、上述の連続的消去過程を実現するために用
いられる。エラー標識は、さらに、PACオーディオデコ
ーダ２１４内の従来のエラー回復過程をトリガするため
にも用いられる。例えば、全ての成分を連続的に消去し
ても、CRC検査に合格しない場合、このエラー標識を用
いて、デコーダ２１４内のエラー回復アルゴリズムがト
リガされる。デコーダ２１４からの再生されたオーディ
オ信号は、出力デバイス２１６、例えば、一つあるいは
セットのスピーカに加えられ、耳で知覚できる形式に変
換される。
【００２２】図５のビタビデコーダ２４０は、いわゆる
“ショートリスト（short list）”タイプのリストビタ
ビ復号を用いることもできる。この場合は、出力２４２
を介して供給されるCRCエラー標識は、代替経路を選択
するために用いられる。説明の実施例においては、リス
トのサイズは、好ましくは、例えば、２、３、あるいは
４個のエントリのオーダとされる。短なリストは、典型
的なFM HIBOC DABシステムにおいては、第一隣接干渉信
号は、通常、例えば、自動車に搭載された受信機が第一
隣接干渉信号が存在するエリア内を移動するのにつれて
干渉レベルをゆるやかに変えるために有効である。さら
に、通常は、ある消去される成分は複数のCRCフレーム
に渡って消去されることが望ましい。具体的なリストの
サイズおよび消去される成分の数は、当業者においては
明らかなやり方で、シミュレーションを用いて決定され
る。
【００２３】図６は、本発明の説明の実施例に従ってソ
フト選択結合を遂行する受信機２５０の部分のより詳細
な機能ブロック図を示す。受信機２５０は、概ね、図５
の要素２３２、２３４、２３６、および２４０と類似の
要素を備える。受信された信号の上側波帯および下側波
帯の部分は、それぞれ、OFDM/DQPSK復調器252-1、252-2
に供給される。復調器252-1、252-2は、どの側波帯に干
渉が存在するかに関する情報２５４を提供する。この情
報は、上述のように、例えば、パイロットトーンについ
て行なわれたSNR測定値から生成される。復調器252-1、
252-2の復調された信号出力は、連続的消去ユニット２
５６に供給され、消去ユニット２５６は、妨害を受けた
上側波帯および／あるいは下側波帯の成分の連続的な消
去を行なう。連続的消去ユニット２５６は、例えば、適
応重み付けユニットの形態で実現され、さらに、非ゼロ
の重みを持つ側波帯成分に対して上述のソフト重み付け
技法を適用するための適当なメトリック修正値を供給す
る。連続的消去ユニット２５６の出力は、ソフトデイン
タリーバ２５８に供給される。
【００２４】ソフトデインタリーバ２５８の出力は、CP
PCチャネルデコーダ２６０に供給される。CPPCチャネル
デコーダ２６０は、従来のビタビアルゴリズム（VA）あ
るいはリストビタビアルゴリズム（LVA）を、デインタ
リーバ２５８から受信される側波帯帯成分に適用する。
デコーダ２６０の出力は、CRCデコーダ２６２に供給さ
れる。CRCデコーダ２６２は、エラー標識を生成し、復
号されたオーディオビットと共にオーディオデコーダ２
６４に供給する。エラー標識は連続的消去ユニット２５
６に供給され、上述のように側波帯成分消去過程に用い
られる。エラー標識は、さらにオーディオデコーダ２６
４によって、例えば消去ユニット２５６によって成分を
全て消去してもCRC検査に合格しない場合、従来のエラ
ー回復を遂行するために用いられる。オーディオデコー
ダ２６４の再生されたオーディオ出力は、スピーカ265-
1、265-2に供給される。
【００２５】図６の受信機２５０の動作は以下の通りで
ある。外側CRCブロックコードからのエラー標識が生成
された場合、これは、対応するオーディオブロック内に
エラーが存在することを示す。エラーが存在する場合、
例えば、パイロットトーンから、例えば上側波帯内に隣
接チャネル干渉信号が存在することが示される場合、上
側波帯の最も外側のサブバンド内のトーンに対応するビ
ットが連続的消去ユニット２５６によって消去される。
次に、適応重み付けに対して用いられるメトリック値が
連続的消去ユニット２５６内でフルバンドに対応するレ
ート4/10のコードではなく、あたかもレート4/9のCPPC
コードが受信されたかのように修正され、次に、再び復
号が試みられる。今回はCRC検査に合格した場合は、そ
のオーディオビットのブロックがオーディオデコーダ２
６４にパスされ、これを復号することでオーディオ信号
が再生される。
【００２６】CRC検査に合格しなかった場合は、さらな
る消去が遂行され、コードが連続的に、レート4/8、レ
ート4/7、...にて生成される。原理的には、この連続的
な消去は、最大でブロック全体が消去される１０回まで
行なわれる。ただし、通常、この連続消去過程は、受信
機の効率を高めるために、第一隣接干渉信号の存在およ
び強度を示すパイロットトーン指標に基づいて、より少
数の代替バージョンを生成する。これら代替バージョン
のどれもCRCを満たさない場合は、オーディオデコーダ
のエラー回復機能がトリガされる。本発明による連続的
消去技法は、上述のように、リストビタビアルゴリズム
（LVA）とも簡単に組み合わせることができるが、この
場合、復号効率はさらに改善される。さらに、説明の実
施例では、内側コードとしてCPPCコードが用いられる
が、上側波帯および下側波帯の両方の同一の内側コード
を用いることもできる。もう一つの代替として、消去す
べきものとして識別された側波帯成分を完全な消去する
のではなく、ソフト結合器重みを適用することもでき
る。さらに、成分の消去を非連続的に行なうことも、例
えば、説明の実施例のように成分の消去を最も外側の成
分から順番に行なうのではなく、あるデジタル側波帯の
異なるポイントにおいて行なうこともできる。さらに、
ホストキャリア信号が存在しない別の実現においては、
成分の消去を干渉が存在する特定の周波数帯域の指定さ
れる端から開始して行なうこともできる。
【００２７】本発明は、さらに別の実現として、連続的
消去をトリガするために他の技法を用いることもでき
る。例えば、ある与えられた側波帯の消去を、パイロッ
ト信号のSNRを測定することなく、つまり、もっぱらCRC
デコーダによって生成されるエラー標識に基づいて、ト
リガすることもできる。さらに別の実施例として、CRC
あるいは他のタイプの外側コードを排除し、もっぱらPA
Cデコーダによって生成されるエラー標識に基づいて、
連続的消去過程を制御することもできる。さらに、本発
明は、第一干渉相殺器を備えるが幾らかの残留干渉が残
るようなシステムにも同様に適用することができる。
【００２８】図４〜６に示す実施例は、他の処理要素、
例えば、変調器、マルチプレクサ、アップコンバータな
ども備えるが、これらは図面を簡素化する目的に示され
ていない。加えて、これら実施例は、図面には示されて
ない要素を用いて、あるいは図面とは異なる要素配列を
用いて実現することもできる。例えば、代替の実現とし
て、様々な動作の順番、例えば、図５および図６の連続
的消去動作およびデインタリービング動作は順番を入れ
替えることもできる。さらに、幾つかの信号処理要素、
例えば、コーダおよびデコーダの少なくとも一部を一つ
あるいは複数のアプリケーションスペシフィック集積回
路、マイクロプロセッサあるいは他のタイプのデジタル
データプロセッサによって実現することも、さらにこれ
らおよび他の周知のデバイスの一部あるいは組合せによ
って実現することもできる。さらに、説明の実施例の要
素はデジタルデータプロセッサ内の中央処理ユニット
（CPU）その他によって実行される一つあるいは複数の
ソフトウエアプログラムの形式にて実現することもでき
る。
【００２９】上述のソフト選択結合技法は様々なUEP
（同等でないエラー保護）技法と共に用いることもでき
る。これらUEP技法については、例えば、1998年2月11日
付けでDeepen SinhaおよびCarl-Erik W.Sundbergなる発
明人の名称の下で出願された“Unequal Error Protecti
on For Perceptual Audio Coders"なる発明の名称の合
衆国特許出願第09/022,114号、および1998年9月30日付
けでDeepen SinhaおよびCarl-Erik W.Sundbergなる発明
人の名称の下で出願された“Unequal Error Protection
For Digital Broadcasting Using Channel Classifica
tion"なる発明の名称の合衆国特許出願第09/163,656号
において説明されているために、これらを参照された
い。
【００３０】さらに、本発明の代替の実現として、他の
タイプの外側コード、例えば、RS、BCHあるいは他のブ
ロックコード；他のタイプの内側コード、例えば、様々
なタイプの畳み込みコード、ターボコードあるいはトレ
リス符号化変調と関連するコーティング；あるいは様々
な異なるタイプのインタリービング、例えば、ブロック
インタリービング、畳み込みインタリービングあるいは
ランダムインタリービングを用いることもできる。さら
に、内側コードのみを用い、外側コードは用いないこと
も；あるいはこの逆とすることもできる。エラー修正用
の外側コードとして、RS、BCHあるいは他の類似のタイ
プのコードを用いる実現においては、勿論、これらコー
ドは、エラー修正のために用いることに加えて、連続的
消去およびPACエラー回復を制御するためのエラー標識
を生成するために用いることもできる。
【００３１】上では、本発明が周波数分割多重（FDM）
の背景内で説明された。ただし、本発明は、他の多様な
フレームフォーマットにも同様に適用できるものであ
る。例えば、本発明は時分割多重（TDM）フォーマット
にも、符号分割多重（CDM）フォーマットにも、TDM、FD
M、CDMの組合せにも、あるいは他のタイプのフレームフ
ォーマットにも同様に適用できるものである。さらに、
ここでは詳細には説明されなかったが、本発明は、様々
な異なるタイプの変調技法、例えば、個々の側波帯成分
の単一キャリア変調、個々の側波帯成分のマルチキャリ
ア変調、例えば、個々の成分のOFDMとの関連でも同様に
用いることできる。さらに、キャリアは、例えば、m-QA
M、m-PSK、あるいはトレリス符号化などの任意の所望の
タイプの変調技法を用いて変調することができる。
【００３２】さらに、本発明は、他の多様なタイプおよ
び配列の周波数スペクトラムと共に用いることもでき
る。例えば、本発明は、単一の周波数帯域を持つスペク
トラムと共に用いることも、２つ以上の多数の側波帯を
持つスペクトラムと共に用いることもできる。本発明
は、さらに、時間に依存する干渉、時間と周波数に依存
する干渉など他の様々な異なるタイプの一様でない干渉
との関連で用いることもできる。
【００３３】さらに、上述のように、本発明は、オーデ
ィオ以外のデジタル情報、例えば、データ、ビデオ、画
像、あるいは他のタイプの情報の伝送にも同様に適用で
きるものである。説明の実施例においては、本発明は、
例えば、PACエンコーダによって生成されるオーディオ
パケットに対して適用されたが、本発明は、より一般的
に、任意のタイプの圧縮技術によって生成される任意の
形態のデジタル情報に適用できるものである。加えて、
本発明は、例えば、同時マルチプルプログラムリスニン
グおよび／あるいはレコーディング、オーディオおよび
データの同時配信などの他の多様なアプリケーションに
対しても用いることができるものである。当業者におい
ては、これらおよび他の様々な形態および実現が容易に
明らかになるともの思われるが、これら全てが特許請求
の範囲に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるハイブリッドインバンドオンチャ
ネル（HIBOC）デジタルオーディオ放送（DAB）システム
の周波数スペクトラムの一部を示す図である。
【図２】第一隣接干渉信号が存在する場合、図１の周波
数スペクトラムのデジタル側波帯の一部が本発明の一例
としてのソフト選択結合技法に従って連続的に消去され
る様子を示す図である。
【図３】第一隣接干渉信号が存在する場合、図１の周波
数スペクトラムのデジタル側波帯の一部が本発明の一例
としてのソフト選択結合技法に従って連続的に消去され
る様子を示す図である。
【図４】本発明が適用されるHIBOC DABシステムのブロ
ック図である。
【図５】図４のHIBOC DABシステムのチャネルコーティ
ングおよび変調サブシステムをより詳細に示すブロック
図である。
【図６】本発明によるソフト選択結合技法を用いる受信
機の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１００ アナログホストFM信号 １０２ 下側デジタル側波帯 １０４ 上側デジタル側波帯 １０３、１０５ パイロットトーン １１０ 第一隣接FM干渉信号 ２００ FM HIBOC DABシステム ２０２ PACオーディオコーダ ２０４ CRCエンコーダ ２１０ チャネルコーティング／変調サブシステム ２１２ CRCデコーダ ２１４ PACオーディオデコーダ ２１６ 出力デバイス ２３０ FMブロードキャストチャネル ２２０ 畳み込みコーダ ２２２ インタリーバ ２２４ DQPSK変調器 ２２６ OFDM変調器 ２３２ OFDM復調器 ２３４ DQPSK復調器 ２３６ 適応重み付けユニット ２３８ デインタリーバ ２４０ ビタビデコーダ ２５０ 受信機 ２５２ OFDM/DQPSK復調器 ２５４ 干渉に関する情報 ２５６ 連続的消去ユニット ２５８ ソフトデインタリーバ ２６０ CPPCチャネルデコーダ ２６２ CRCデコーダ ２６４ オーディオデコーダ ２６５ スピーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール−エリック ウィルヘルム サンド バーグ アメリカ合衆国 07928 ニュージャーシ ィ，カザム，ヒッコリー プレイス エー −11 25

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通信システムにおける少なくとも一つの
    周波数帯域に対応する受信された情報を処理するための
    方法であって、 受信された情報の第一の復号バージョンの少なくとも一
    部に基づいて、前記周波数帯域の少なくとも一部の干渉
    特性を示すエラー指標を生成するステップ；および前記
    エラー指標が指定される干渉特性が存在することを示す
    場合、受信された情報の少なくとも一つの代替の復号バ
    ージョンを生成するステップを含むことを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 前記少なくとも一つの周波数帯域が前記
    通信システムにおけるホストキャリア信号の少なくとも
    第一および第二のデジタル側波帯から成ることを特徴と
    する請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも一つの代替の復号バージ
    ョンが、前記デジタル側波帯の少なくとも一つの指定さ
    れる部分を、受信機復号過程において、考慮から除外す
    ることで、生成されることを特徴とする請求項２の方
    法。
  4. 【請求項４】 前記エラー標識が、前記周波数帯域内
    に、特定のレベルの干渉信号が存在するか否かを示すこ
    とを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 前記干渉信号が、前記通信システムにお
    けるホストキャリア信号に対する第一隣接干渉信号から
    成ることを特徴とする請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 前記エラー指標が、前記周波数帯域と関
    連するパイロットトーンから生成される信号対雑音比測
    定値から成ることを特徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 前記エラー指標が、受信された情報のブ
    ロックコードを用いて生成されるエラー標識から成るこ
    とを特徴とする請求項２の方法。
  8. 【請求項８】 前記ホストキャリア信号が、アナログFM
    ホスト信号から成ることを特徴とする請求項２の方法。
  9. 【請求項９】 前記ホストキャリア信号が、アナログAM
    ホスト信号から成ることを特徴とする請求項２の方法。
  10. 【請求項１０】 前記受信される情報が、外側コードと
    内側コードの少なくとも一つを用いて符号化された情報
    信号から成ることを特徴とする請求項２の方法。
  11. 【請求項１１】 前記内側コードが、前記第一と第二の
    デジタル側波帯のおのおのに対する相補パンクチャード
    ペア畳み込みコードから成り、前記少なくとも一つの代
    替の復号バージョンが、前記側波帯の少なくとも一つの
    成分内の情報を消去することで生成され、この消去が、
    前記少なくとも一つの側波帯の最も外側の成分から開始
    され、この代替復号の結果として前記内側コードの有効
    コードレートが増加することを特徴とする請求項１の方
    法。
  12. 【請求項１２】 通信システムにおける少なくとも一つ
    の周波数帯域に対応する受信された情報を処理するため
    の装置であって、 受信された情報の第一の復号バージョンの少なくとも一
    部に基づいて、前記周波数帯域の少なくとも一部の干渉
    特性を示すエラー指標を生成し、前記エラー指標が指定
    される干渉特性が存在することを示す場合、受信された
    情報の少なくとも一つの代替の復号バージョンを生成す
    る受信機を備えることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも一つの周波数帯域が前
    記通信システムにおけるホストキャリア信号の少なくと
    も第一および第二のデジタル側波帯から成ることを特徴
    とする請求項１２の装置。
  14. 【請求項１４】 前記少なくとも一つの代替の復号バー
    ジョンが、前記デジタル側波帯の少なくとも一つの指定
    される部分を、受信機復号過程において、考慮から除外
    することで、生成されることを特徴とする請求項１３の
    装置。
  15. 【請求項１５】 前記エラー標識が、前記周波数帯域内
    に、特定のレベルの干渉信号が存在するか否かを示すこ
    とを特徴とする請求項１２の装置。
  16. 【請求項１６】 前記干渉信号が、前記通信システムに
    おけるホストキャリア信号に対する第一隣接干渉信号か
    ら成ることを特徴とする請求項１５の装置。
  17. 【請求項１７】 前記エラー指標が、前記周波数帯域と
    関連するパイロットトーンから生成される信号対雑音比
    測定値から成ることを特徴とする請求項１２の装置。
  18. 【請求項１８】 前記エラー指標が、受信された情報の
    ブロックコードを用いて生成されるエラー標識から成る
    ことを特徴とする請求項１２の装置。
  19. 【請求項１９】 前記ホストキャリア信号が、アナログ
    FMホスト信号から成ることを特徴とする請求項１３の装
    置。
  20. 【請求項２０】 前記ホストキャリア信号が、アナログ
    AMホスト信号から成ることを特徴とする請求項１３の装
    置。
  21. 【請求項２１】 前記受信される情報が、外側コードと
    内側コードの少なくとも一つを用いて符号化された情報
    信号から成ることを特徴とする請求項１３の装置。
  22. 【請求項２２】 前記内側コードが、前記第一と第二の
    デジタル側波帯のおのおのに対する相補パンクチャード
    ペア畳み込みコードから成り、前記受信機が前記少なく
    とも一つの代替の復号バージョンを、前記側波帯の少な
    くとも一つの成分内の情報を消去することで生成し、こ
    の消去が、前記少なくとも一つの側波帯の最も外側の成
    分から開始され、この代替復号の結果として前記内側コ
    ードの有効コードレートが増加することを特徴とする請
    求項２１の装置。
  23. 【請求項２３】 通信システムにおける少なくとも一つ
    の周波数帯に対応する受信された情報を処理するための
    受信機であって、前記周波数帯が外側コードと内側コー
    ドにて符号化されているような受信機において、 前記周波数帯の復調された成分を受信する入力を持ち、
    前記周波数帯の前記内側コードの少なくとも一部を復号
    する内側コードでコーダと、前記内側コードデコーダの
    出力に結合された入力を持ち、前記周波数帯の少なくと
    も一部と関連する干渉特性を示すエラー指標を生成する
    外側コードでコーダとを含み、少なくとも一部前記エラ
    ー指標に基づいて、前記周波数帯域の指定される部分
    が、前記内側コードデコーダの復号過程において、考慮
    から除外されることを特徴とする受信機。
  24. 【請求項２４】 前記少なくとも一つの周波数帯が、前
    記通信システムにおけるホストキャリア信号の少なくと
    も第一および第二の側波帯から成ることを特徴とする請
    求項２３の受信機。
  25. 【請求項２５】 前記内側コードが、前記第一と第二の
    デジタル側波帯のおのおのに対する相補パンクチャード
    ペア畳み込みコードから成り、前記受信機が、前記側波
    帯の少なくとも一つの指定される部分を考慮から除外
    し、つまり、その側波帯の成分内の情報をその側波帯の
    最も外側の成分から開始して消去し、この消去動作の結
    果として、前記内側コードの有効コードレートが増加す
    ることを特徴とする請求項２４の受信機。
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