JP2002519895A - Ｈｄｔｖチャネル・イコライザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 地上放送波高精細度テレビジョン情報を含む復調されたＶＳＢ信号を処理するための適応チャネル・イコライザ（５０）は、適応フィード・フォワード・フィルタ（ＦＦＦ２０）および適応決定フィードバック・フィルタ（ＤＦＦ３０）を含む。このイコライザは、復調器／キャリア・リカバリ・ネットワーク（１８）の後に配置され、イコライザ制御ループにキャリア・リカバリ機能を含まない。イコライザＦＦＦエレメントおよびＤＦＦエレメントは、ブラインド・モード、トレーニング・モード、決定指向モードに適応して動作する。イコライザ出力からＤＦＦに提供される直接接続は、ブラインド動作モード中の粗信号の獲得および等化を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、高精細度テレビジョン情報を包含することができるビデオ信号伝送
チャネルの適応等化に関する。

【０００２】 シンボル形式でデジタル情報を伝達する変調された信号からのデータのリカバ
リは、通常、受信機に次の３つの機能、すなわちシンボル同期のためのタイミン
グ・リカバリ、キャリア・リカバリ（ベースバンドへの周波数復調）、およびチ
ャネル等化を必要とする。タイミング・リカバリは、受信機クロック（タイムベ
ース）を送信機クロックと同期させるプロセスである。これにより、受信した信
号を適時に最適点でサンプリングして、受信したシンボル値の決定指向処理に関
連するスライシング・エラーの発生を抑えることができる。キャリア・リカバリ
は、受信したＲＦシグナルを、周波数がより低い中間周波数通過帯域（例：ベー
スバンド付近）に下方変換された後で、ベースバンド周波数にシフトして変調ベ
ースバンド情報のリカバリを可能にするプロセスである。

【０００３】 多くのデジタル・データ通信システムは、チャネル・コンディションの変動の
影響とシグナル伝送チャネルの妨害を補償するために、適応等化を採用している
。等化プロセスは、送信チャネルの伝達関数（transfer function）を評価し、
その伝達関数の逆関数を受信した信号に適用して歪みによる影響を縮小または除
去する。チャネル等化は、通常、伝送チャネルの時間変動応答（time variant r
esponse）に左右される周波数に由来する振幅歪みおよび位相歪みを受信信号か
ら除去し、たとえばそれによってシンボル決定性能が改善されるようなフィルタ
を利用する。等化は、伝送チャネルの低域フィルタリングの影響を含む伝送チャ
ネル妨害によって引き起こされるベースバンド・シンボル間干渉（ＩＳＩ）を除
去する。ＩＳＩによって、所与のシンボルの値は、先行シンボルおよび後続シン
ボルの値によって歪められる。また、ＩＳＩが所与の決定領域のリファレンス・
シンボル位置に関して前のシンボルおよび遅延シンボルを含むので、ＩＳＩは本
質的に「ゴースト」のシンボルを表す。

【０００４】 適応型イコライザは本質的に、適応デジタル・フィルタである。適応型イコラ
イザを使用するシステムでは、チャネル歪みを適切に補償するためにフィルタ応
答を適応させる方法を提供する必要がある。フィルタ係数を適応し、その結果フ
ィルタ応答を適応するために、複数のアルゴリズムが使用可能である。広範に使
用される１つの方法では、最小二乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムを利用している
。このアルゴリズムでは、代表的なエラー信号の関数としての係数値を変更する
ことによって、イコライザ出力信号をリファレンス・データ・シーケンスに接近
させる。このエラー信号は、リファレンス・データ・シーケンスからイコライザ
出力信号を取り去ることによって形成される。エラー信号がゼロに近づくにした
がって、イコライザは収束に近づき、イコライザ出力信号とリファレンス・デー
タ・シーケンスがほぼ等しくなる。

【０００５】 イコライザの動作が開始される際、その係数値（フィルタ・タップ・ウェイト
）は、チャネル歪みの適切な補償を生成する値に、通常、セットされない。イコ
ライザ係数の初期収束を強制するために、周知の「トレーニング」信号をリファ
レンス信号として使用することができる。この信号は、送信機と受信機の両方で
組み入れられている。エラー信号は、適応型イコライザの出力からトレーニング
信号のローカルで生成されたコピーを減じることによって、受信機で形成される
。このトレーニング信号は、周知のごとく、受信信号の当初閉塞した「アイ（ey
e）」を開くために役立つ。トレーニング信号を使用した適応の後、「アイ」は
かなり開き、イコライザは決定指向動作モードに切り替えられる。このモードで
は、フィルタ・タップ・ウェイトの最終収束は、トレーニング信号を使用する代
わりに、イコライザ出力からの各シンボルの実効値を使用することによって達成
される。決定指向等化モードは、周期的に伝送されるトレーニング信号を使用す
る方法よりも速く、時間によって変化するチャネル歪みを追跡し、かつ打ち消す
ことができる。決定指向等化が、確実な収束と、および安定した係数値を提供す
るためには、約９０％の決定が正しくなければならない。トレーニング信号は、
イコライザが９０％の正しい決定レベルを達成するのに役立つ。

【０００６】 ただし、システムによってはトレーニング信号が利用可能でないものがある。
このような場合、イコライザ係数値の初期収束を提供し、かつアイを開かせるた
めに「ブラインド」等化がしばしば使用される。このブラインド・モードでは、
周知の機能または周知のアルゴリズムを採用することによって計算されるエラー
信号に応答して、フィルタ係数が大雑把に調整される。最も人気のあるブライン
ド等化アルゴリズムに、Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｍｏｄｕｌｕｓ Ａｌｇｏｒｉｔｈ
ｍ（ＣＭＡ）およびＲｅｄｕｃｅｄ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒ
ｉｔｈｍ（ＲＣＡ）がある。これらのアルゴリズムは、たとえばＰｒｏａｋｉｓ
著、「ＤｉｇｉｔａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」ＭｃＧｒｒａｗ−Ｈｉｌ
ｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９８９年、およびＧｏｄａｒｄ著、「Ｓｅｌｆ−Ｒｅ
ｃｏｖｅｒｉｎｇ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｒ
ａｃｋｉｎｇ ｉｎ Ｔｗｏ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏ
ｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、１９８０年１１月、で議論されている。す
なわち、決定の時点で、ＣＭＡでは、検出されたデータ・シンボルの係数（modu
lus）が、様々な直径を持つ複数（コンスタレーション）の円の１つを定義する
ポイントの位置に置かれなければならない。ＲＣＡでは、主要な伝送されたコン
スタレーション内に「スーパー・コンスタレーション」形成することに依存して
いる。そのデータ信号は、まずスーパー・コンスタレーションに適応させられ、
次いでスーパー・コンスタレーションは、コンスタレーション全体を包含するよ
うに細分される。

【０００７】 フィード・フォワード・フィルタ（ＦＦＦ）および決定フィードバック・フィ
ルタ（ＤＦＦ）をイコライザとして使用する従来のシステムでは、初期信号獲得
期間中は、通常、ＦＦＦが、（決定指向ではなく）適応ブラインド等化を実行す
る。ＤＦＦは、この時点では等化を提供しない。ブラインド等化期間の終了時に
、ＤＥＦは、決定指向等化のために起動される。決定指向モードでは、フィルタ
係数は、周知の決定関数を使用して計算される決定エラー信号を使用して、さら
に適した値に更新される。このとき、ＦＦＦおよびＤＦＦは両方とも、決定指向
モードにおいてローカルで生成される制御信号に応答して、たとえばスライサ・
ネットワークの入出力に現れるシンボル・サンプル間の差異に基づいて、適応さ
れる（更新される）係数を有している。この手法にはいくつかの欠点がある。か
なり大きいＩＳＩおよびゴーストによる影響がある場合、フィルタ・センタ・タ
ップが「ゴースト」のシンボルによって汚染されるので、ＦＦＦが等化を達成す
ることは難しい。ゴースト前およびゴースト後を等化するために、ＦＦＦは、プ
レ・カーソル（ｐｒｅ−ｃｕｒｓｏｒ）タップおよびポスト・カーソル（ｐｏｓ
ｔ−ｃｕｒｓｏｒ）タップの両方を採用する。ＦＦＦのポスト・カーソル・タッ
プは、ＤＥＦのポスト・カーソル・タップをオーバーラップするが、これはフィ
ルタ・タップの能率的な使用法ではない。この制約は、米国特許５，７１２，８
７３ Ｓｈｉｕｅ他に記載されているタイプのシステムによって回避される。こ
のシステムにおいて、デジタル信号プロセッサは、決定指向等化前と決定指向等
化中に様々な動作モードを表す決定フィードバック・フィルタ（ＤＥＦ）を含む
。具体的に、ＤＦＦは、ブラインド等化中は線形フィードバック・フィルタとし
て動作し、ブラインド等化後の決定指向モードでは非線形フィルタとして動作す
る。

【０００８】 本発明の原理によれば、高精細度ビデオ情報を包含する復調されたＶＳＢ信号
を処理するためのデジタル・チャネル・イコライザは、フィード・フォワード・
フィルタ（ＦＦＦ）および決定フィードバック・フィルタ（ＤＦＦ）を包含する
。ＦＦＦおよびＤＦＦは両方とも、ブラインド・モードおよび決定指向モードの
両方に適応するように動作する。

【０００９】 図１で、アンテナ１０によって受信された変調アナログＨＤＴＶ信号は、たと
えばＲＦチューニング回路、中間周波数通過帯域出力信号を生成するダブル・コ
ンバージョン同調器、および適切な利得制御回路を含む入力ネットワーク１４に
よって処理される。受信された信号は、米国におけるＧｒａｎｄ Ａｌｌｉａｎ
ｃｅ ＨＤＴＶシステムによって使用を提案されたＶＳＢ変調信号である。この
ようなＶＳＢ信号は１次元のデータ・シンボル・コンスタレーションによって表
され、量子化されたデータを含む１つの軸のみが受信機によってリカバリされる
。図１を簡略化するために、例示された機能ブロックをクロッキングするための
信号または受信した信号からタイミングおよびクロック信号を引き出すための（
周知の）タイミング・リカバリ・ネットワークは示さない。

【００１０】 １９９４年４月１４日付けのＧｒａｎｄ Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＤＴＶシステ
ム仕様書に記載されているように、ＶＳＢ送信システムは、図２に示されるよう
に規定されたデータ・フレーム形式を使用してデータを送信する。抑圧搬送波周
波数の小さなパイロット信号が、ＶＳＢ受信機でキャリア・ロックを達成するの
に役立たせるために、送信される信号に追加されている。図２を参照すると、各
データ・フレームは、各フィールドが８３２マルチレベル・シンボルの３１３セ
グメントを有する２つのフィールドを備えている。各フィールドの第１セグメン
トはフィールド・セグメントと呼ばれ、残りの３１２セグメントはデータ・セグ
メントである。このデータ・セグメントには、ＭＰＥＧ互換データ・パケットが
含まれる。各データ・セグメントは、４つのシンボル・セグメント同期キャラク
タと、後続の８２８データ・シンボルを含む。各フィールド・セグメントは、４
つのシンボル・セグメント同期キャラクタを含み、後続のフィールド同期成分は
、予め定められた５１１シンボル疑似乱数（ＰＮ）シーケンスおよび３つの予め
定められた６３シンボルＰＮシーケンスを含み、この中間の１つは連続フィール
ドにおいて逆転されている。ＶＳＢモード制御信号（ＶＳＢシンボル・コンスタ
レーションのサイズを定義する）は、最終６３ＰＮシーケンスを後続し、そして
順に９６予約済シンボルおよび前フィールドからコピーされた１２シンボルが後
続する。

【００１１】 ユニット１４からの通過帯域出力信号は、ＶＳＢ復調器およびキャリア・リカ
バリ・ネットワーク１８によってベースバンド信号に変換される。この例で、ネ
ットワーク１８は、Ｇｒａｎｄ Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＤＴＶシステム仕様書お
よびＷ．Ｂｒｅｔｌ他著、「ＶＳＢ Ｍｏｄｅｍ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｓ
ｉｇｎ ｆｏｒ Ｇｒａｎｄ Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖ
ｉｓｉｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ，」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏ
ｎ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１９９５年８月、に記載され
ているようにアレンジされた回路を含む。すなわち、キャリア・リカバリは、ブ
ロードキャストＨＤＴＶ ＶＳＢ信号に含まれる小さなパイロット信号成分を使
用して、周波数と位相をロックしたループにより達成することができる。ネット
ワーク１８からの出力ベースバンド信号は、実軸に沿ってリカバリされたＩチャ
ネル・データ・シンボルだけを含む。ネットワーク１８からの復調シンボル情報
は、アナログ・デジタル変換器１９によってデジタル・データストリームに変換
される。

【００１２】 データ・セグメント同期リカバリおよびクロック（タイミング）リカバリは、
ユニット１５によって実行される。このユニット１５は、Ｇｒａｎｄ Ａｌｌｉ
ａｎｃｅ ＨＤＴＶシステム仕様書および上記のＢｒｅｔｌ他による記事で述べ
られているネットワークを含むことができる。データ・セグメントの同期および
タイミング・リカバリが達成されると、セグメント同期検出信号が提供される。

【００１３】 アナログ・デジタル変換器１９の出力は、データ・フィールド（フレーム）同
期成分検出器１７にも提供される。データ・フィールド（フレーム）同期成分検
出を提供するのに適したネットワークについても、Ｇｒａｎｄ Ａｌｌｉａｎｃ
ｅ ＨＤＴＶの仕様書およびＢｒｅｔｌ他による記事で議論されている。検出器
１７は、データ・フィールド同期成分が検出されると、フィールド同期検出出力
信号をマイクロプロセッサ６６に提供する。ユニット１９からのデジタル・デー
タは、これから議論する適応型イコライザ・ネットワーク５０によって処理され
る。ネットワーク５０からの等化されたベースバンド出力信号は、ユニット６０
によって復号化され、出力ネットワーク６４によって処理される。復号器６０は
、たとえば周知であり、上記のＢｒｅｔｌの記事に記載されている、トレリス復
号、データ・デ・インターリーバ（de-interleaver）、リード／ソロモン・エラ
ー訂正およびオーディオ／ビデオ復号器ネットワークなどを含む。出力プロセッ
サ６４は、オーディオ／ビデオ・プロセッサおよびオーディオ／ビデオ・リプロ
ダクション装置を含む。

【００１４】 ユニット１５および１７のセグメント同期検出回路およびフィールド同期検出
回路は、受信信号にこれら同期成分が検出されると、出力セグメント同期検出お
よびフィールド同期検出入力信号を制御信号発成器６６（例：マイクロプロセッ
サを含む）に提供する。マイクロプロセッサ６６は、これら信号に応答して、出
力制御信号および出力リファレンスＰＮ（疑似乱数シーケンス）信号を、これか
ら議論するイコライザ５０に提供する。

【００１５】 ＰＮトレーニング信号シーケンスは、Ｇｒａｎｄ Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＤＴ
Ｖの仕様書によって指定されるバイナリ・データの固定された反復パターンであ
り、メモリ７０からの制御信号発成器６６によって獲得される予めプログラムさ
れたリファレンス信号である。格納されたＰＮ信号のデータ・パターンは周知で
あるので、格納されているリファレンスＰＮ信号とフィールド同期期間の間に受
信されたデータストリームのＰＮトレーニング信号成分との間の差異を、得るこ
とによって、完全なエラーが生成される。制御信号は、これから議論するように
、ブラインド・モード、トレーニング・モード、および決定指向動作モードにお
いてマルチプレクサ２６、２８および２９のスイッチングを制御する。

【００１６】 ユニット１９からの出力信号は、伝送チャネル妨害およびアーティファクトに
よって引き起こされるシンボル間干渉（ＩＳＩ）のようなデジタル・データを含
んでいる。この信号は、リアル（complex：複雑と対照的な）・フィードフォワ
ード・フィルタ（ＦＦＦ）２０に供給され、このリアル・フィードフォワード・
フィルタ（ＦＦＦ）２０は、イコライザとして、たとえばシンボル・レート離間
（「Ｔ離間」）イコライザとして動作し、この場合では、デジタルＦＩＲフィル
タとして実装される。イコライザ・フィルタ２０の係数値（タップ・ウェイト）
は、これから議論するように、マルチプレクサ２６からの係数制御信号によって
適応的に制御される。

【００１７】 フィルタ２０からの等化された信号は、イコライザとして動作する決定フィー
ドバック・フィルタ３０からの等化された信号と、加算器２４によって結合され
る。ＤＦＦ３０は、ＦＦＦ２０によって除去されないシンボル間干渉を除去する
。イコライザ・フィルタ３０の係数値（タップ・ウェイト）も、マルチプレクサ
２６からの係数制御信号（すなわち、切り替えられたエラー信号）によって適応
的に制御される。ＤＦＦ３０によって等化される入力信号が、マルチプレクサ２
８から提供される。ＦＦＦ２０およびＤＦＦ３０は両方とも、ブラインド・モー
ドおよび決定指向動作モード中に係数制御信号に応答して、適用された（更新さ
れた）係数値を有する。ＦＦＦ２０およびＤＦＦ３０は、等化機能を個々に実行
するデジタルＦＩＲフィルタである。総合的に考察すると、これらのフィルタは
、復号器６０の入力信号をイコライズする集合体イコライザ５０を表す。ＦＦＦ
２０はプレ・ゴースト成分を等化し、ＤＦＦ３０はポスト・ゴースト成分を等化
する。ＦＦＦ２０およびＤＦＦ３０は、入力信号が最初に受信された時点から、
線形無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）モードで動作する。ＦＦＦ２０とＤ
ＦＦ３０は両方ともＦＩＲ装置であるが、フィードバック操作によりＤＦＦ３０
をＩＩＲ装置として動作させる。

【００１８】 加算器２４からの出力信号は、イコライザ５０の出力信号である。加算器２４
の出力は、マルチプレクサ２６および２８、スライサ４０、減算結合器（subtra
ctive combiner）２１、およびＣＭＡブラインド適応アルゴリズムを提供するソ
ース２５を含むネットワークに結合される。

【００１９】 Ｍｕｘ（多重化器）２６は、これから説明するように、フィールド同期成分お
よびセグメント同期成分が検出されると、様々な動作モードに対してマイクロプ
ロセッサ６６によって生成される制御信号に応答して、２つの信号のどちらかを
ＦＦＦ２０およびＤＦＦ３０の係数制御入力に提供する。Ｍｕｘ２６からのこれ
らの信号は、イコライザ出力信号に応答するユニット２５からのＣＭＡブライン
ド適応アルゴリズムおよび減算結合器２１の出力からのエラー信号を含む。エラ
ー信号は、スライサ４０の入力信号と第３のマルチプレクサ２９の出力との差異
を表している。コンバイナ２１の出力は、スライス・エラー信号またはトレーニ
ング・エラー信号のどちらかである。ここで、 スライス・エラー＝スライサ４０の出力−イコライザ出力 トレーニング・エラー＝ＰＮリファレンス信号−イコライザ出力 である。トレーニング・エラー信号を生成するとき、イコライザ出力は、受信さ
れたデータストリームのＰＮ成分である。

【００２０】 Ｍｕｘ（多重化器）２８は、マイクロプロセッサ６６からの制御信号に応答し
て、３つの入力信号のどれかをＤＦＦ３０の信号入力に提供する。これらの信号
は、Ｍｕｘ２８の第１入力（１）への直接接続を介して供給されたイコライザ５
０の出力、Ｍｕｘ２８の第２入力（２）に供給されたスライサ４０からの出力信
号、およびＭｕｘ２８の第３入力（３）に供給された、メモリ７０とユニット６
６からの格納されているＰＮリファレンス信号とを含む。

【００２１】 マルチプレクサ２９は、マイクロプロセッサ６６からのスイッチング制御信号
に応答し、フィールド同期期間中はリファレンスＰＮトレーニング信号シーケン
スを入力として、他の時点ではスライサ４０からの出力信号を入力として受け取
るる。Ｍｕｘ２９の出力は、減算結合器２１に供給され、ここで、イコライザ５
０からの出力信号との差が取られ、エラー信号を生成する。このエラー信号は、
スライサ４０の出力信号とイコライザ５０の出力信号の差異、またはリファレン
スＰＮ信号とイコライザ５０出力信号に含まれる受信データストリームのＰＮ信
号成分の差異、のどちらかを表している。

【００２２】 動作中、イコライザ５０は、初期状態、ブラインド動作モード、データ指向ト
レーニング・モード、決定指向モード、および定常等化状態を表す。受信８−Ｖ
ＳＢ信号に特徴的な８レベルの「アイ」パターンが閉アイ・パターンを呈する際
に、ブラインド・モードが行われる。その後、「アイ」が開アイ・パターンを呈
すると、トレーニング動作および決定指向動作が行われる。受信されたトレーニ
ング信号成分が即座に検出されるならば、「アイ」パターンを開かせる必要はな
いことに留意されたい。このような場合、たとえ「アイ」パターンが開になる前
であっても、トレーニング信号成分は、検出され次第使用される。

【００２３】 初期状態において、タイミング・ロック（タイミング同期化）が達成される前
に、復調器１８が自動利得制御（ＡＧＣ）、タイミングおよびキャリアに関して
受信した信号をロックしようとしている間、ＦＦＦ２０およびＥＦＦ３０は休止
状態にある。この時点で、Ｍｕｘ２６および２８に供給される制御信号によって
、予め定めた非ゼロの初期値にリセットされる１つのタップ値を除くＦＦＦ２０
とＤＦＦ３０のすべてのタップの係数値がリセットされ、ゼロ値に保持される。
この制御信号の作用でフィルタ係数値が凍結して、実際の有用な等化プロセスが
開始される前に、係数値が不要なランダムな変化をするのを防止する。あるいは
、ＦＦＦ２０およびＤＦＦ３０は、最後に知られた有効な係数値を使用してプリ
ロードすることができる。この初期状態では、Ｍｕｘ２６および２８はゼロ出力
を示す。Ｍｕｘ２９の出力は、この時点で「無視」状態にある。

【００２４】 次に、粗（大雑把な）タイミング・ロックが達成された後で、ＣＭＡアルゴリ
ズムを使用したブラインド等化プロセスが開始される。このプロセスは、受信さ
れる信号にセグメント同期成分が検出されると行われる。キャリア・ロックおよ
びＡＧＣロックが示される。この時点で、セグメント同期検出信号がマイクロプ
ロセッサ６６に伝達され、そこで適切な制御信号を生成する。ブラインド等化プ
ロセスは、受信信号にフィールド同期成分が検出される前にＣＭＡアルゴリズム
を使用することを必要とする。具体的には、Ｍｕｘ２６に供給された制御信号に
よって、Ｍｕｘ２６は、その入力（１）からＣＭＡアルゴリズムを、ＦＦＦ２０
およびＤＦＦ３０の係数制御入力に伝達し、Ｍｕｘ２８に供給された制御信号に
よって、Ｍｕｘ２８は、その入力（１）からイコライザ出力信号を、ＤＦＦ３０
の信号入力に伝達する。ブラインド等化期間中、Ｍｕｘ２９の出力は、「無視」
状況にある。

【００２５】 次に、フィールド同期成分が検出された後でタイミング・ロックが達成される
と、トレーニング等化および決定指向等化が行われる。各データ・フレームのフ
ィールド同期期間中、受信されたＰＮ信号成分が利用可能になると、トレーニン
グ・モードが行われる。各データ・フレームの他の時点では、決定指向モードが
行われる。フィールド同期成分の存在により、ＰＮシーケンス・トレーニング・
モードの開始をイニシエイトする。この時点で、フィールド同期検出信号がマイ
クロプロセッサ６６に伝達され、そこで適切な制御信号を発成する。受信された
ＰＮトレーニング成分が使用可能で、かつリファレンスＰＮ信号がメモリ７０か
ら獲得されるときのフィールド同期期間中、Ｍｕｘ２６、２８、および２９にそ
れぞれ供給された制御信号によって、（ａ）Ｍｕｘ２６を介してトレーニング・
エラー信号がＦＦＦ２０およびＤＦＦ３０の係数制御入力に結合され、（ｂ）リ
ファレンスＰＮ信号が、Ｍｕｘ２８を介してＤＦＦ３０の信号入力に伝達され、
（ｃ）リファレンスＰＮ信号がＭｕｘ２９を介して結合器２１に結合される。

【００２６】 スライサ・ベースの決定指向等化が実行されるときの各データ・フレームの非
フィールド同期期間中、Ｍｕｘ２６，２８、および２９にそれぞれ供給される制
御信号によって、（ａ）Ｍｕｘ２６を介してスライス・エラー信号がＦＦＦ２０
およびＤＦＦ３０の係数制御入力に結合され、（ｂ）Ｍｕｘ２８を介してスライ
サ４０の出力がＤＦＦ３０の信号入力に伝達され、（ｃ）Ｍｕｘ２９を介してス
ライサ４０の出力が結合器２１に連結される。

【００２７】 等化が達成された後の定常動作中は、決定指向動作のための上記信号状態が優
勢となる。

【００２８】 上記イコライザ５０の動作を、次の表で要約する。

【００２９】

【表１】

【００３０】 好ましくは、適応型イコライザ５０を含む開示されたシステムは、低減された
コストおよび低減されたハードウェアの複雑さを提示する。イコライザ５０は、
複雑なフィルタ２０および３０ではなく現実的な（real）フィルタ２０および３
０を備え、ローテータ（ｒｏｔａｔｏｒ）回路またはデ・ローテータ（ｄｅ−ｒ
ｏｔａｔｏｒ）回路（例：イコライザ制御ループ内）の使用を必要としない。ロ
ーテータ／デ・ローテータは、データ・シンボル・コンスタレーションを循環的
に翻訳して、受信した信号の不要な周波数および位相オフセットを補償するため
の回路である。

【００３１】 、ＤＦＦ３０が、ブラインド等化後の決定指向モードにおいて非線形フィルタ
として動作する前に、線形フィードバック・フィルタとして動作するブラインド
・モードであっても、ＤＥＦ３０は何らかの等化を提供するので、、適応型イコ
ライザ５０は線形ＩＩＲフィルタとして動作し、その結果、イコライザの機能を
改善する。線形フィードバック・フィルタとしてのＤＦＦ３０の初期動作は、特
に大きな信号ゴーストがあるときにシステムの等化を容易にする何らかの収束を
生じさせる。特にこの時点で、ＤＦＦ３０は、フィードバック・フィルタの能力
を提示して、遠隔ゴースト成分を打ちり消す。

【００３２】 さらに、開示されたシステムは、ＦＦＦ等化およびＤＦＦ等化を使用した従来
のシステムと異なり、ブラインド等化後に線形動作モードから非線形決定指向モ
ードへのより円滑な遷移を提示する。これは、ＤＦＦ３０が、線形モードで動作
してプレ・コンディションされてから、すなわちその係数の多くが最終値の方向
に適応されてから、非線形モードでの動作を開始するからである。

【００３３】 イコライザ５０は、本質的に、ハードウェアおよびデータ有効適応の再帰的線
形フィルタであり、すべての使用可能データを利用して高精細度ＶＳＢ変調信号
に対して迅速に等化を達成する。ＦＦＦ２０およびＤＦＦ３０は両方とも、シン
ボル・レートで動作し、ＰＮシーケンスを使用して迅速な等化を容易にする。デ
ータ処理は、リアルタイムにオン・ラインで連続して行われ、Ｍｕｘ２８を介し
てイコライザ５０の出力からＤＦＦ３０への直接接続を都合よく使用して、ブラ
インド動作モード中にＤＦＦ３０が大雑把な信号獲得をすることを容易にする。
したがって、決定フィードバック・フィルタ３０は、議論されたように、ブライ
ンド等化中は線形モードとして使用され、次いでトレーニング・モードにおいて
ＰＮ信号に、決定指向モード中はスライサ出力に、都合よく応答する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理による適応型イコライザ・システムを含む、高精細度テレビジョ
ン（ＨＤＴＶ）受像機など、高機能テレビジョン受像機の一部のブロック図であ
る。

【図２】 Ｇｒａｎｄ Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＤＴＶシステムによるＶＳＢ信号用データ
・フレーム形式を示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年４月２６日（２０００．４．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 図１で、アンテナによって受信される変調されるアナログＨＤＴＶ信号は、た
とえばＲＦチューニング回路、中間周波数通過帯域出力信号を生成するためのダ
ブル・コンバージョン同調器、および適切な利得制御回路を含む入力ネットワー
ク１４によって処理される。受信された信号は、米国でＧｒａｎｄ Ａｌｌｉａ
ｎｃｅ ＨＤＴＶシステムによって使用を提案されたＶＳＢ変調信号である。こ
のようなＶＳＢ信号は１次元のデータ・シンボル・コンスタレーションによって
表され、量子化されたデータを含む１つの軸のみが受信機によってリカバリされ
る。図１を簡略化するために、例示された関数ブロックをクロッキングするため
の信号または受信した信号からタイミングおよびクロック信号を引き出すための
（周知の）タイミング・リカバリ・ネットワークは示さない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 46，Ｑｕａｉ Ａ， Ｌｅ Ｇａｌｌｏ Ｆ−92648 Ｂｏｕｌｏｇｎｅ Ｃｅｄｅ ｘ Ｆｒａｎｃｅ (72)発明者 クマー ラマスワマイ アメリカ合衆国 46240 インディアナ州 インディアナポリス カレッジ ドライ ブ ナンバービー 9417 (72)発明者 ポール ゴザード ナットソン アメリカ合衆国 46219 インディアナ州 インディアナポリス サウス エマーソ ン アベニュー 148 Ｆターム(参考） 5C021 PA12 PA36 PA66 PA67 RB07 RC03 SA01 YA33 YA37

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シンボルの残留側波帯（ＶＳＢ）コンスタレーションによっ
   て表され、無用な変動（perturbations）を示すのを避けられない、高精細度ビ
   デオ情報を包含する、受信されたＶＳＢ変調信号を処理するシステムであって、 前記受信されたＶＳＢ変調信号に応じて、復調信号を生成する復調器（１８）
   と、 前記復調された信号を受ける入力と、等化された信号が生成される出力とを有
   する適応型イコライザ（５０）とを備え、前記適応型イコライザは、 （ａ）前記復調された信号を等化する適応フィード・フォワード・フィルタ（
   ２０ＦＦＦ）であって、前記ＦＦＦは、 （１）第１動作モードにおいて、線形動作で、非決定指向ブラインド動作と
   、 （２）後続の第２動作モードにおいて、決定指向動作と を提示し、 （ｂ）前記復調された信号を等化する適応決定フィードバック・フィルタ（３
   ０ＤＦＦ）であって、前記ＤＦＦは、 （１）第１動作モードにおいて、線形動作で、非決定指向ブラインド動作と
   、 （２）前記第２動作モードにおいて、非線形動作で、決定指向動作と を提示する ことを特徴とするシステム。
2. 【請求項２】 復調器がキャリア・リカバリ・ネットワークを含み、前記Ｆ
   ＦＦおよび前記ＤＦＦはキャリア・デ・ローテーションを実行しないことを特徴
   とする請求項１に記載のシステム。
3. 【請求項３】 前記ＤＦＦの前記信号入力は、前記第１モードにおける前記
   ブラインド動作中において、前記イコライザ出力の前記等化された信号に直接接
   続されている（ＤＩＲＥＣＴ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ）ことを特徴とする請求項
   １に記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記ＤＦＦの前記信号入力は、前記第２モードにおける前記
   決定指向動作中において、スライサ（４０）出力信号を受け取ることを特徴とす
   る請求項３に記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記フィード・フォワード・フィルタおよび前記決定フィー
   ドバック・フィルタは、シンボル・レートでオンライン、リアルタイムで動作す
   ることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記信号は、一連のデータ・セグメントによって構成される
   データ・フレーム形式（図２）を有し、該データ・フレームは複数のデータ・セ
   グメントの前に配置されたフィールド同期成分を備え、該データ・セグメントは
   関連するセグメント同期成分を有することを特徴とする請求項１に記載のシステ
   ム。
7. 【請求項７】 前記ブラインド・モードにおいて、前記ＤＦＦの前記信号入
   力は、前記イコライザ出力で前記等化された信号に直接接続されており、前記Ｆ
   ＦＦおよびＤＦＦの係数制御入力はブラインド適応アルゴリズム（ＣＭＡ２５）
   に応答し、 前記決定モードにおいて、前記ＤＦＦ信号入力はスライサ（４０）出力信号（
   ＥＲＲＯＲ）に応答し、前記ＦＦＦおよびＤＦＦの係数制御入力は前記スライサ
   出力信号と前記イコライザ出力信号の差異を表すエラー信号に応答する ことを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
8. 【請求項８】 前記ＤＦＦは、フィールド同期期間中トレーニング信号（Ｐ
   Ｎ）に応答し、非フィールド同期期間中前記スライサ出力信号に応答し、 データ・フレームの非フィールド同期期間中、前記ＦＦＦおよびＤＦＦの係数
   制御入力は、スライサ出力信号と前記イコライザ出力信号との差異を表すスライ
   ス・エラー信号に応答し、 データ・フレームのフィールド同期期間中、前記ＦＦＦおよびＤＦＦの係数制
   御入力は、前記イコライザ出力信号のトレーニング信号成分とリファレンス・ト
   レーニング信号との差異を表すトレーニング・エラー信号に応答する ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 【請求項９】 前記トレーニング信号はＰＮシーケンスであることを特徴と
   する請求項８に記載のシステム。
10. 【請求項１０】 前記フィード・フォワード・フィルタおよび前記決定フィ
    ードバック・フィルタは、シンボル・レートで、オンライン、リアルタイムで動
    作することを特徴とする請求項６に記載のシステム。
11. 【請求項１１】 シンボルの残留側波帯（ＶＳＢ）コンスタレーションによ
    って表され、無用な変動（perturbations）を示すのを避けられない、高精細度
    ビデオ情報を包含する、受信されたＶＳＢ変調信号を処理するシステムであって
    、等化された出力信号を生成するフィード・フォワード・フィルタ（ＦＦＦ）お
    よび決定フィードバック・フィルタ（ＤＦＦ）を備えるチャネル・イコライザを
    含む前記システムにおいて、 前記ＶＳＢ変調信号を復調して、復調された信号を生成するステップと、 前記復調された信号を前記イコライザに伝達するステップと、 ブラインド第１動作モード中に前記ＦＦＦを線形適応させるステップと、 前記ブラインド動作モード中に前記ＤＦＦを線形適応させるステップと、 後続の決定指向動作モードにおいて前記ＦＦＦを非線形適応させるステップと
    、 後続の決定指向動作モードにおいて前記ＤＦＦを非線形適応させるステップと を備えることを特徴とする信号生成方法。
12. 【請求項１２】 前記ブラインド動作モード中に前記ＤＦＦを線形適応させ
    る前記ステップは、前記ブラインド・モード中に前記等化された出力信号を前記
    ＤＦＦの信号入力に直接接続して、前記ブラインド動作モード中に前記ＤＦＦに
    よって粗等化を可能にするステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の
    方法。
13. 【請求項１３】 前記信号は、一連のデータ・セグメントによって構成され
    るデータ・フレーム形式を有し、該データ・フレームは複数のデータ・セグメン
    トの前に配置されたフィールド同期成分を備え、該データ・セグメントは関連す
    るセグメント同期成分を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記イコライザ出力信号に応答してスライサ出力信号を生
    成するステップと、前記決定指向モードにおいて前記スライサ出力信号を前記Ｄ
    ＦＦの信号入力に結合させるステップと、前記決定指向モード中に前記スライサ
    出力信号と前記イコライザ出力信号の差異を表すエラー信号を前記ＦＦＦおよび
    ＤＦＦの係数制御入力に結合させるステップをさらに備えることを特徴とする請
    求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 シンボルの残留側波帯（ＶＳＢ）コンスタレーションによ
    って表され、無用な変動（perturbations）を示すのを避けられない、高精細度
    ビデオ・データを包含する受信されたＶＳＢ変調信号を処理するためのシステム
    であって、前記データは、一連のデータ・セグメントによって構成されるデータ
    ・フレーム形式（図２）を有し、該データ・フレームは複数のデータ・セグメン
    トの前に配置されたフィールド同期成分を備え、該データ・セグメントは関連す
    るセグメント同期成分を有しており、等化された出力信号を生成するためのチャ
    ネル・イコライザ（５０）を構成するフィード・フォワード・フィルタ（２０）
    （ＦＦＦ）および決定フィードバック・フィルタ（３０）（ＤＦＦ）を含む前記
    システムにおいて、 前記ＶＳＢ変調信号を復調して、復調された信号を生成するステップと、 前記復調された信号を、前記ＦＦＦと前記ＤＦＦとにより構成される前記チャ
    ネル・イコライザに供給ステップであって、 （ａ）ブラインド期間で、非決定指向等化期間中において、 （１）前記イコライザ出力信号を前記ＤＦＦの信号入力に供給し、 （２）前記ＦＦＦを線形な方法で適応させ、 （３）前記ＤＦＦを線形な方法で適応させ、 （ｂ）フィールド同期成分期間中の後続トレーニング等化期間中において、 （１）前記ＤＦＦの前記信号入力にトレーニング信号を供給し、 （２）リファレンス・トレーニング信号と前記イコライザ出力信号のトレー
    ニング信号成分との差異を表すトレーニング・エラー信号に応答して、前記ＦＦ
    Ｆと前記ＤＦＦを適応させ、 （ｃ）前記トレーニング期間に後続し、非フィールド同期成分期間を備える決
    定指向等化期間中において、 （１）シンボル・スライサ出力信号を前記ＤＦＦの前記信号入力に供給し、 （２）シンボル・スライサ出力信号と前記イコライザ出力信号との差異を表
    すスライス・エラー信号に応答して、前記ＦＦＦと前記ＤＦＦを適応させる ステップと を備えることを特徴とする信号処理方法。