JP2001136146A - デジタル放送受信装置 - Google Patents

デジタル放送受信装置

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JP2001136146A JP31770199A JP31770199A JP2001136146A JP 2001136146 A JP2001136146 A JP 2001136146A JP 31770199 A JP31770199 A JP 31770199A JP 31770199 A JP31770199 A JP 31770199A JP 2001136146 A JP2001136146 A JP 2001136146A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地上デジタル放送のOFDM方式では、モー
ドとガード期間の組み合わせとして12通り用意されて
いる。受信装置は、この組み合わせを順次判定していく
ため、送信側のモード、ガード期間を高速に判定するこ
とは困難であった。 【解決手段】 判定手順を任意に設定可能な手順制御回
路とチャンネル毎のモードおよびガード期間の履歴情報
を記憶する記憶手段を備え、次回選局時にその履歴情報
を元に前記判定手順を設定することで、チャンネル変更
を高速化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重伝送方式を用いて変調して伝送した信号を受信するデ
ジタル放送受信装置に関し、特に、送信側で設定された
伝送パラメータを用いて放送波を送信し、送信された放
送波を受信し、復調及びデコードするデジタル放送受信
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地上デジタル放送の伝送方式には、直交
周波数分割多重(以下、OFDMという)方式が用いら
れている。このOFDM方式は、複数のキャリア(サブ
キャリア)を同時に用いて信号を伝送するマルチキャリ
ア伝送方式である。隣接するキャリアは互いに直交して
おり、それぞれのキャリアの振幅および位相にデータを
割り当てDQPSK、16QPSK、64QAMにより
デジタル変調する方式である。
【0003】地上デジタル放送のOFDM方式では、図
7(a)に示すように、モードに対応するサブキャリア
の数によって有効シンボル期間が異なり、伝送条件によ
って前記モードは最適なものが選択可能になっている。
また、マルチパスの影響を除去するために、前記有効シ
ンボル期間の前方にガード期間(前記有効シンボル期間
の後方の一部に一致した信号)が付加されるが、伝送条
件によって前記ガード期間も最適な長さが選択可能にな
っている。
【0004】地上デジタル放送のOFDM方式では、図
7(b)に示すように、モードとしてモード1(キャリ
ア数2048)、モード2(キャリア数4096)、モ
ード3(キャリア数8192)の3種類、ガード期間と
して1/4、1/8、1/16、1/32の4種類が規
定されている。
【0005】地上波デジタル放送では、映像、音声、デ
ータ等の送りたい情報をMPEG等の圧縮方式によりデ
ータ圧縮を施し、多重化して1つのトランスポートスト
リーム(以下、TSという)信号を生成し、伝送条件に
よってその放送に最適なモードやガード期間を選択し
て、生成されたTS信号をOFDM方式でデジタル変調
して送信する。そのため、受信装置では、送信側と同じ
モードおよびガード期間で信号を復調することが必要と
なる。従って、複数あるモードおよびガード期間内、い
ずれかのモードおよびガード期間で信号が伝送される場
合、受信装置側で送信側のモードおよびガード期間を判
定して、復調を行うことが必要になる。
【0006】従来技術では、送信側のモードおよびガー
ド期間を判定するために、規定されているモードおよび
ガード期間の全ての組み合わせに対して、一般的に図8
に示すフローで順次検索していく方法が採られている。
【0007】この方法では、チャンネル選局時に、ま
ず、チューナーを用いてRF信号から所望の周波数の信
号を抽出し、抽出された信号(IF信号)をIQ復調を
行って、I信号とQ信号に分離する。分離されたI信号
とQ信号は、ガード期間の信号と有効シンボル期間の終
端期間の信号との間に相関性があるので、適切な遅延量
(1有効シンボル期間=モードに対応)で信号を遅延さ
せて、適切な区間(ガード期間に相当)で移動平均を求
めると、設定したモードおよびガード期間に相当するシ
ンボル期間と等しい間隔で相関ピークが連続して得られ
る。
【0008】従って、例えば、送信側のモードおよびガ
ード期間を判定するために、規定されているモードおよ
びガード期間の全ての組み合わせについて、図9に示す
ような判定順序(以下、モード番号という)を付す。こ
こで、まず、モード番号のモードおよびガード期間で
移動平均を求め(ステップS803)、そのモードおよ
びガード期間で決まるシンボル期間に相当する間隔で連
続して相関ピークが得られるか否かを判断し(ステップ
S804)、シンボル期間に相当する間隔で相関ピーク
が得られた場合には、判定を終了してそのモードでシン
ボル周期の再生を行い受信信号の復調処理を行う(ステ
ップS807)。
【0009】一方、シンボル期間に相当する間隔で相関
ピークが得られない場合には、モード番号を順次切り替
えて(モード番号→→→…)(ステップS80
5)、そのモードおよびガード期間の移動平均を求めて
同様な処理を行う。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に、地上デジタル放送のOFDM方式では、図7(b)
に示すように、モードとしてモード1(キャリア数20
48)、モード2(キャリア数4096)、モード3
(キャリア数8192)の3種類、ガード期間として1
/4、1/8、1/16、1/32の4種類が規定され
ている。
【0011】従って、従来技術では、受信側はチャンネ
ル変更時に、送信側のモードおよびガード期間を判定す
るために全ての組み合わせ(3種類のモードと4種類の
ガード期間で12通り)を順次判定していく必要があ
り、送信側のモードおよびガード期間を高速に判定する
ことは困難であった。
【0012】本発明では、上記問題を解決するためにな
されたものであり、判定手順を任意に設定可能な手順制
御回路とチャンネル毎のモードおよびガード期間の履歴
情報を記憶する記憶手段を備え、次回選局時にその履歴
情報を元に前記判定手順を設定することで、チャンネル
変更を高速化する。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、以下のような構成とした。
【0014】即ち、複数の有効シンボル期間長及びガー
ド期間長を適宜組み合わせる直交周波数多重伝送方式に
て伝送された信号を受信するデジタル放送受信装置であ
って、 前記有効シンボル期間長及びガード期間長の組
み合わせを順位付けて記憶する記憶手段と、該記憶手段
から上位に順位付けられた前記組み合わせを読み出し、
前記受信信号を該読み出された組み合わせの有効シンボ
ル期間長だけ遅延する可変遅延手段と、該読み出された
組み合わせのガード期間長に対応する期間に亘って、前
記受信信号と前記可変遅延手段により遅延された遅延受
信信号との相関係数を求める相関係数計算手段と、前記
相関係数計算手段より算出された値を基に、前記受信信
号と前記記憶手段から読み出された組み合わせとの有効
シンボル期間長及びガード期間長が一致しているか否か
を判定するモード一致判定手段と、を有し、前記モード
一致判定手段で不一致と判定された場合、前記記憶手段
から次に順位付けられた有効シンボル期間長及びガード
期間長の組み合わせを読み出すようにした。
【0015】これにより、チャンネル変更時のモードお
よびガード期間の判定手順を任意に設定することがで
き、そのチャンネルで使用されている可能性の高いモー
ドおよびガード期間から判定を行うことで、チャンネル
変更を高速化できる。
【0016】ここで、前記記憶手段は、チャンネル毎の
最終選局時の前記有効シンボル期間長及びガード期間長
の組み合わせを最上位の順位として記憶するようにして
も良い。
【0017】これにより、チャンネル毎にモードおよび
ガード期間が固定運用される場合には、チャンネル変更
時にそのモードおよびガード期間の判定を行うことで、
チャンネル変更を高速化できる。
【0018】また、前記記憶手段は、チャンネル毎に前
記有効シンボル期間長及びガード期間長の組み合わせを
使用頻度の高い順に順位付けて記憶するようにしても良
い。
【0019】これにより、チャンネル毎にモードおよび
ガード期間が複数運用される場合には、チャンネル変更
時に使用頻度の高いモードおよびガード期間から判定を
行うことで、チャンネル変更を高速化できる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明のデジタル放送受信
装置の実施形態を図を用いて説明する。
【0021】図1は、本発明の基本構成を示す図であ
る。
【0022】CPU(9)は、起動時およびチャンネル
変更時に、不揮発性メモリ(11)からチャンネルに対
応する周波数(12)およびモード履歴情報(13)
(チャンネル毎のモードおよびガード期間の履歴情報)
を読み出し、チューナー(2)に所望のチャンネルの周
波数の設定、および、OFDM復調回路(3)にモード
判定手順の設定を行う。
【0023】地上波デジタル放送のOFDM方式では、
図7(b)に示すようにモード(3種類)およびガード
期間(4種類)の組み合わせで12通りが規定されてお
り、送信側は伝送条件によって最適なモードやガード期
間を選択してOFDM方式でデジタル変調して送信す
る。従って、受信側はチャンネル変更時にこれらのモー
ドおよびガード期間が分からないため、通常これらの組
み合わせを全て検索して、伝送モードを判定する必要が
ある。
【0024】本発明では、不揮発性メモリ(11)か
ら、チャンネルに対応するモード履歴情報(13)を読
み出して、この履歴情報を元にモード判定手順を指定す
ることによって、チャンネル変更を高速化する。
【0025】チューナー(2)は、RF信号から所望の
周波数のIF信号を抽出する。OFDM復調回路(3)
は、設定されたモード判定手順に従って、OFDM変調
された前記IF信号のモードおよびガード期間の判定を
行い、モードが正しく判定された場合には、シンボル周
期の再生を行って必要な復調処理をして、最終的に復調
データとしてTS信号を出力する。
【0026】TS信号はTSデコーダ(4)で映像スト
リームと音声ストリームに分離され、ビデオデコーダ
(5)およびオーディオデコーダ(6)でデコードさ
れ、映像信号(7)および音声信号(8)として出力さ
れる。
【0027】図2は、前記OFDM復調回路(3)の基
本構成を示す図である。
【0028】前記チューナー(2)より抽出されたアナ
ログIF信号(21)はADC(22)でデジタルIF
信号に変換される。デジタルIF信号はIQ復調(2
3)でI信号およびQ信号に分離される。
【0029】IQ復調(23)で分離されたI信号とQ
信号は、ガード期間の信号と有効シンボル期間の終端期
間の信号との間に相関性があり、適切な遅延量(1有効
シンボル期間=モードに相当)で信号を遅延させて、適
切な区間(ガード期間に相当)で移動平均を求めると、
この区間内で相関ピークが得られる。
【0030】モード判定回路(24)は前記CPU
(9)が周辺バス(14)を通して指示したモード判定
手順に従ってモードおよびガード期間を設定し、前記I
信号とQ信号の間の移動平均を求めて相関値を算出し、
I信号とQ信号の相関性からモードとガード期間を判定
する。設定したモードと信号のモードが等しければ、I
Q復調(22)で分離されたI信号およびQ信号から求
めた相関値は連続して設定したモードおよびガード期間
に相当するシンボル期間と等しい間隔で得られ、その場
合はモード一致と判断しI信号とQ信号の有効シンボル
期間に相当する位置に同期信号を再生する。
【0031】等しい間隔で得られなかった場合にはモー
ド不一致と判断し、次に判定を行うモードおよびガード
期間を順次設定し、同様な判定を行う。
【0032】GI除去(25)は前記同期信号を用いて
I信号およびQ信号の有効シンボル期間の信号を取り出
す。
【0033】取り出された有効シンボル期間の信号はF
FT回路(26)により高速フーリエ変換される。高速
フーリエ変換された信号は後段の波形等化部(27)に
より伝送路で受けた歪みを推定し、補償する。このとき
送信側で信号の基準となるパイロット信号を挿入するの
が一般的である。波形等化部(27)はこのパイロット
信号を用いて伝送路を推定する。
【0034】等化された信号は復号部(28)へ渡さ
れ、復号部(28)でデマッピング処理、デインターリ
ーブ処理、ビタビデコード処理、リードソロモン復号、
逆拡散処理等を行う。処理された信号は最終的にTS信
号(29)として出力される。
【0035】図3は、前記モード判定回路(24)の基
本構成を示す図である。
【0036】判定手順記憶メモリ(51)は、前記CP
U(9)が周辺バス(14)を通して指示した判定手順
が格納される。
【0037】判定手順制御回路(50)は、前記判定手
順記憶メモリ(51)に格納されている判定手順に従っ
てモードおよびガード期間を設定し、モード一致判定回
路(47)の判定結果がモード一致の場合にはそのモー
ドを保持し、モード不一致の場合には次に判定するモー
ドおよびガード期間を設定する。
【0038】FIFO(42)、(43)は、前記判定
手順制御回路(50)が判定制御バス(52)を通して
指示した遅延量(1有効シンボル期間=モードに相当)
だけ、前記IQ復調(23)の出力信号であるI信号
(40)、 Q信号(41)を遅延させる。
【0039】相関値演算回路(46)は、前記IQ復調
(23)の出力であるI信号(40)、Q信号(41)
とFIFO(42)、(43)で遅延させたI信号(4
4)、Q信号(45)を用いて、前記判定手順制御回路
(50)が判定制御バス(52)を通して指示した区間
(ガード期間に相当)で移動平均を求めて相関値を計算
し、1クロック毎に相関信号(53)を出力する。
【0040】モード一致判定回路(47)は、前記相関
信号(53)のピーク間隔を監視し、判定中のモードお
よびガード期間に相当するシンボル期間と等しい間隔
で、前記相関信号(53)のピークが連続して得られた
場合はモード一致と判定し、得られない場合はモード不
一致と判定する。
【0041】タイミング回路(48)は、モード一致判
定回路(47)の判定結果がモード一致の時に、前記I
信号(40)、 Q信号(41)の有効シンボル期間に
相当する位置に同期信号(49)を再生して出力する。
【0042】図4に本発明のチャンネル変更のフロー図
を示す。
【0043】前記CPU(9)はチャンネル変更時に、
前記不揮発メモリ(11)を参照し、まず、該当するチ
ャンネルの周波数情報(12)の取得を行い(ステップ
S402)、チューナー(2)にRF信号から所望の信
号を抽出するように同調を指示する(ステップS40
3)。次に、CPU(9)は前記不揮発性メモリ(1
1)を参照し、該当するチャンネルのモード履歴情報
(13)の取得を行う(ステップS404)。
【0044】図6は、不揮発性メモリ(11)に記憶す
るモード履歴情報(13)の構成例である。図6(a)
は、チャンネル別にラスト選局時のモードおよびガード
期間を記憶しておく例で、図6(b)はチャンネル別に
モードおよびガード期間を使用頻度の高い順に整理して
記憶しておく例である。その他に時間帯および番組毎に
伝送モードが異なる場合には、週および時間単位でモー
ド履歴情報を管理して記憶しておき利用する方法等が考
えられる。
【0045】CPU(9)は該当するチャンネルのモー
ド履歴情報(13)を取得して、モード履歴情報がない
場合には判定手順の指定なしを判定手順記憶メモリ(5
1)に設定する(ステップS407)。モード履歴情報
がある場合には、その履歴を元に判定手順を判定手順記
憶メモリ(51)に設定する(ステップS406)。図
4の例では、履歴情報がある場合、モード1、ガード
期間1/32、モード3、ガード期間1/ 4、…の
順に判定するように指示している。
【0046】判定手順制御回路(50)は、判定手順記
憶メモリ(51)に設定された判定手順に従ってモード
判定を行い(ステップS408)、判定終了後に判定結
果をCPU(9)に返す。CPU(9)は受け取った判
定結果を元にモード履歴情報(13)を更新し(ステッ
プS410)、選局動作を終了する(ステップS41
1)。
【0047】図5に本発明のモード判定のフロー図を示
す。
【0048】判定手順制御回路(50)は、判定手順記
憶メモリ(51)に設定された判定手順に基づき動作す
る。判定手順記憶メモリ(51)から判定手順を読み出
し(ステップS502)、判定手順の指定がない場合に
は、全検索型のモード判定を行う。全検索型のモード判
定では、初期状態として例えばモード番号のモードお
よびガード期間を設定し(ステップS510)、モード
一致が検出されるまで、判定モードを順次切り替えて
(モード番号→→→…)、モード判定を行う。
【0049】判定手順の指定がある場合には、初期状態
として判定手順記憶メモリ(51)から最初に記憶して
あるモードおよびガード期間を設定し(ステップS50
3)、モード一致が検出されるまで、判定手順記憶メモ
リ(51)から次に記憶してあるモードおよびガード期
間を設定し判定を行い、判定手順記憶メモリ(51)に
記憶してあるモードおよびガード期間によるモード判定
が全てモード不一致の場合には、全検索型のモード判定
を行う。
【0050】以上のようにして、判定手順制御回路(5
0)は指定された判定手順に従ってモード判定を続け、
最終的に判定結果として、判定が成功した否かと、その
モードおよびガード期間を周辺バス(51)でCPU
(9)に通知して判定動作を終了する。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チャンネル変更時のモードおよびガード期間の判定手順
を任意に設定することを可能にし、そのチャンネルで使
用されている可能性の高いモードおよびガード期間から
判定を行うことで、チャンネル変更を高速化する効果が
ある。
【0052】また、チャンネル毎にモードおよびガード
期間が固定運用される場合に、チャンネル変更時にその
モードおよびガード期間の判定を行うことで、チャンネ
ル変更を高速化する効果がある。
【0053】更に、チャンネル毎にモードおよびガード
期間が複数運用される場合に、チャンネル変更時に使用
頻度の高いモードおよびガード期間から判定を行うこと
で、チャンネル変更を高速化する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタル放送受信機の実施形態を
示す構成図である。
【図2】本発明に係るデジタル放送受信機で用いられる
OFDM復調回路の実施形態を示す構成図である。
【図3】本発明に係るデジタル放送受信機で用いられる
モード判定回路の実施形態を示す構成図である。
【図4】本発明に係るデジタル放送受信機のチャンネル
変更処理フローチャートである。
【図5】本発明に係るデジタル放送受信機のモード判定
手順処理フローチャートである。
【図6】本発明に係るデジタル放送受信機のモード履歴
情報の構成図である。
【図7】地上波デジタル放送のOFDM方式のシンボル
構成を示す図である。
【図8】従来のデジタル放送受信機のモード判定手順処
理フローチャートである。
【図9】モード、ガード期間、判定順序の関係を示した
図である。
【符号の説明】
1・・RF信号、2・・チューナー、3・・OFDM復
調回路、4・・TSデコーダ、5・・ビデオデコーダ、
6・・オーディオデコーダ、7・・映像信号、8・・音
声信号、9・・CPU、10・・RAM、11・・不揮
発性メモリ、12・・チャンネル毎の周波数情報、13
・・チャンネル毎のモード履歴情報、14・・周辺バ
ス、15・・システムバス、16・・ユーザーI/F、
21・・IF信号、22・・ADC、23・・IQ復
調、24・・モード判定回路、25・・GI除去、26
・・FFT回路、27・・波形等化部、28・・復号
部、29・・TS信号、40・・IQ復調後のI信号、
41・・IQ復調後のQ信号、42・・I信号遅延用F
IFO、43・・Q信号遅延用FIFO、44・・遅延
後のI信号、45・・遅延後のQ信号、46・・相関値
計算回路、47・・モード一致判定回路、48・・タイ
ミング回路、49・・同期信号、50・・判定手順制御
回路、51・・判定手順記憶メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C025 AA23 BA10 BA20 BA27 DA01 5C063 AB03 AB07 CA23 CA34 CA36 CA38 EB45 5K022 DD01 DD13 DD19 DD32 DD33 5K061 AA09 BB06 CC00 CC25 FF00 FF18 JJ06 JJ07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の有効シンボル期間長及びガード期
    間長を適宜組み合わせる直交周波数多重伝送方式にて伝
    送された信号を受信するデジタル放送受信装置であっ
    て、 前記有効シンボル期間長及びガード期間長の組み合わせ
    を順位付けて記憶する記憶手段と、 該記憶手段から上位に順位付けられた前記組み合わせを
    読み出し、前記受信信号を該読み出された組み合わせの
    有効シンボル期間長だけ遅延する可変遅延手段と、 該読み出された組み合わせのガード期間長に対応する期
    間に亘って、前記受信信号と前記可変遅延手段により遅
    延された遅延受信信号との相関係数を求める相関係数計
    算手段と、 前記相関係数計算手段より算出された値を基に、前記受
    信信号と前記記憶手段から読み出された組み合わせとの
    有効シンボル期間長及びガード期間長が一致しているか
    否かを判定するモード一致判定手段と、 を有し、前記モード一致判定手段で不一致と判定された
    場合、前記記憶手段から次に順位付けられた有効シンボ
    ル期間長及びガード期間長の組み合わせを読み出すこと
    を特徴とするデジタル放送受信装置。
  2. 【請求項2】 前記記憶手段は、チャンネル毎の最終選
    局時の前記有効シンボル期間長及びガード期間長の組み
    合わせを最上位の順位として記憶することを特徴とする
    請求項1に記載のデジタル放送受信装置。
  3. 【請求項3】 前記記憶手段は、チャンネル毎に前記有
    効シンボル期間長及びガード期間長の組み合わせを使用
    頻度の高い順に順位付けて記憶することを特徴とする請
    求項1に記載のデジタル放送受信装置。
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