JP2003188848A - Ofdm受信装置及び放送受信装置 - Google Patents

Ofdm受信装置及び放送受信装置

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JP2003188848A
JP2003188848A JP2001384145A JP2001384145A JP2003188848A JP 2003188848 A JP2003188848 A JP 2003188848A JP 2001384145 A JP2001384145 A JP 2001384145A JP 2001384145 A JP2001384145 A JP 2001384145A JP 2003188848 A JP2003188848 A JP 2003188848A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率よく記憶容量を削減し、装置規模の縮小
化を図る。 【解決手段】 デマッピング部24は、OFDM変調さ
れた信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが
行われた復調データに対し、復調データを軟判定してデ
マッピングし、デマッピング・データを生成する。ビッ
ト圧縮部26は、後段の処理部の記憶容量を削減するた
めのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧
縮データを出力する。時間デインタリーブ部27は、圧
縮データを時間デインタリーブする。ビット伸張部28
は、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はOFDM(Orthogon
al Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割
多重)受信装置及び放送受信装置に関し、特に、OFD
M変調された信号の受信制御を行うOFDM受信装置及
びISDB−T(Integrated Services Digital Broadc
asting-Terrestrial)の放送サービスによる放送信号の
受信制御を行う放送受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル信号の伝送技術とし
て、OFDMと呼ばれる変調方式が開発されている。O
FDMは、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波(サブ
キャリア)を設け、それぞれのサブキャリアの振幅及び
位相にデータを割り当て、PSK(Phase Shift Keyin
g)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)によ
りディジタル変調する方式である。
【0003】このOFDMは、多数のサブキャリアで伝
送帯域を分割するもので、サブキャリア1波あたりの帯
域を狭くすることで、それぞれのサブキャリアのシンボ
ル長を長くし、またガードインターバルの付加や、周波
数軸上及び時間軸上でのインタリーブ制御を行うこと
で、マルチパス(信号波が山やビルなどの反射によって
複数の経路を伝搬する現象)による符号間干渉の影響を
除くことができる。
【0004】さらに、同時にすべてのサブキャリアを同
期変調させて周波数直交関係を保つことによって、サブ
キャリアの間隔を最少に設定できるため、周波数利用効
率をあげることができる。
【0005】このような特徴を持つOFDMは、マルチ
パス妨害の影響を強く受ける地上波ディジタル放送に適
用することが広く検討されており、例えば、ISDB−
Tといった規格が提案され、実用化に向けて試験放送が
実施されている。
【0006】図23はOFDM復調器のブロック構成を
示す図である。図は概略の構成を示している。OFDM
復調器50は、復調部51、デインタリーブ部52、最
尤復号化部53から構成される。また、デインタリーブ
部52は、周波数デインタリーブ部52aと時間デイン
タリーブ部52bを含み、最尤復号化部53は、デマッ
ピング部53aと復号化部53bを含む。
【0007】OFDM復調器50は、OFDM変調器側
で、畳み込み符号化、周波数インタリーブ及び時間イン
タリーブ、変調及びIFFT(Inverse Fast Fourier T
ransform:逆フーリエ変換)されて生成したOFDM信
号を受信する。
【0008】復調部51は、OFDM信号を受信する
と、FFT(Fast Fourier Transform:フーリエ変
換)、検波処理等を行って、復調データを生成する。デ
インタリーブ部52は、復調データの周波数軸及び時間
軸上でのデインタリーブ処理を行う。
【0009】最尤復号化部53は、デインタリーブ後の
データのデマッピング処理を行い、その後、復号化部5
3bでビタビ復号やリードソロモン復号を行って、再生
データを出力する。
【0010】このように、OFDM伝送路復号化部で
は、多様な処理が行われるために、構成ブロックの数が
多く、装置規模が大きいものであった。このため、従来
技術として例えば、特開平12−263056号公報で
は、デマッピング部53aを時間デインタリーブ部52
bの前段に配置することで、時間デインタリーブ部52
bの記憶容量を削減している。
【0011】ここで、変調方式が64QAMの場合、1
シンボルは24ビットの情報量を持つ(I、Qはそれぞ
れ12ビットの情報量がある)。また、時間デインタリ
ーブ部52bは、1シンボル単位で時間デインタリーブ
を行う。
【0012】したがって、図23の構成の場合、時間デ
インタリーブ部52bは、24ビット単位で時間デイン
タリーブを行うことになるので、最低限24ビットの容
量を持つメモリが必要となる。
【0013】また、変調方式が64QAMの場合、1サ
ブキャリアを復調すると6ビットのデータが再生され、
デマッピング部53aで3ビットの軟判定を行うとする
と、デマッピング部53aからの出力は、18(=6×
3)ビットとなる。このため、デマッピング部53a
は、最低限18ビットの容量を持つメモリを用いて、デ
マッピングを行うことになる。
【0014】したがって、特開平12−263056号
公報の従来技術のように、デマッピング後に、時間デイ
ンタリーブを行えば、デマッピング部53aから出力さ
れる18ビット単位のデータが、時間デインタリーブ部
52bに入力することになるので、時間デインタリーブ
部52bの記憶容量は、24ビットから18ビットへ削
減することができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来技術で回路設計を行った場合、部品点数及び実装面
積の大幅な縮小化が期待できず、装置規模に対する効果
の大きい縮小化を見込むことができないといった問題が
あった。
【0016】ISDB−Tで規定されている、最もデー
タ量の多い変調方式は64QAMなので、回路設計を行
う際には、64QAMに対応できるように、記憶容量を
決める必要があるが、この場合の、時間デインタリーブ
部52bの記憶容量を計算すると、約17Mビットとな
る。
【0017】メモリとしては、記憶容量あたりのコスト
が安価なDRAM(Dynamic RandomAccess Memory)が
通常使用される。また、DRAMは8Mビット、16M
ビット、32Mビットといった容量で製品化されて提供
されるのが一般的である。
【0018】このため、従来の場合では、16Mビット
のDRAMは使用できず、使用できるのは32Mビット
のDRAMということになる。すなわち、従来技術のよ
うに記憶容量を削減できても、実質的には、削減できた
その記憶容量程度のDRAMが使えない(製品として存
在しない)といったことになり、従来の場合では確実に
回路規模の削減が行えなかった。
【0019】また、DRAMの処理単位(1回のR/W
を行う際のビット単位)は、16ビット、32ビット、
64ビットの単位が一般的であるが、従来技術の場合、
18ビット単位の処理であるため、例えば、16ビット
のDRAMを2つ使って、それぞれ9ビット単位で処理
をするといった、変則的で無駄な使い方をすることにな
り、DRAMの有効使用ができなかった。
【0020】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶
容量を持つメモリが使用できるように、効率よく記憶容
量を削減し、装置規模の縮小化を図ったOFDM受信装
置を提供することを目的とする。
【0021】また、本発明のほかの目的は、従来使用し
ていたメモリよりも、小さい記憶容量を持つメモリが使
用できるように、効率よく記憶容量を削減し、装置規模
の縮小化を図った放送受信装置を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図1に示すような、OFDM変調された
信号の受信制御を行うOFDM受信装置20において、
OFDM変調された信号を受信して、復調及び周波数デ
インタリーブが行われた復調データに対し、復調データ
を軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを
生成するデマッピング部24と、後段の処理部の記憶容
量を削減するためのビット圧縮を、デマッピング・デー
タに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部26
と、圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタ
リーブ部27と、時間デインタリーブ後のデータをビッ
ト伸張するビット伸張部28と、を有することを特徴と
するOFDM受信装置20が提供される。
【0023】ここで、デマッピング部24は、OFDM
変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリ
ーブが行われた復調データに対し、復調データを軟判定
してデマッピングし、デマッピング・データを生成す
る。ビット圧縮部26は、後段の処理部の記憶容量を削
減するためのビット圧縮を、デマッピング・データに施
して、圧縮データを出力する。時間デインタリーブ部2
7は、圧縮データを時間デインタリーブする。ビット伸
張部28は、時間デインタリーブ後のデータをビット伸
張する。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明のOFDM受信装置
の原理図である。OFDM受信装置20は、送信側でO
FDM変調された信号の受信制御を行う。
【0025】デマッピング部24は、OFDM変調され
た信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行
われた復調データに対し、復調データを軟判定してデマ
ッピングし、デマッピング・データを生成する。
【0026】ビット圧縮部26は、後段の処理部(時間
デインタリーブ部27に該当)の記憶容量を削減するた
めのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧
縮データを出力する。ビット圧縮の動作内容の詳細は図
13以降で後述する。
【0027】時間デインタリーブ部27は、圧縮データ
を時間デインタリーブする。ビット伸張部28は、時間
デインタリーブ後のデータをビット伸張する。ここで、
通常のOFDM変調された信号の受信制御では、周波数
デインタリーブ、時間デインタリーブの後にデマッピン
グを行うが、従来技術である特開平12−263056
号公報では、時間デインタリーブの前段でデマッピング
を行うことで、時間デインタリーブ部の記憶容量を削減
していた。
【0028】一方、本発明では、時間デインタリーブの
前段でデマッピングを行い、さらにデマッピング・デー
タに対してビット圧縮を行って、圧縮データを時間デイ
ンタリーブ部27へ送出する。これにより、従来技術よ
りも記憶容量の小さいメモリを使用可能となるまで、時
間デインタリーブ部27の記憶容量を削減できるので、
回路規模の縮小化を図ることが可能になる。
【0029】次に本発明のOFDM受信装置20が適用
される地上波ディジタル放送システムについて説明す
る。図2は地上波ディジタル放送システムの全体構成を
示す図である。以下、システム動作の概要を説明する。
【0030】放送局1−1では、映像、音声、データを
MPEG(Moving Picture codingExperts Group phas
e)2エンコーダ3aで圧縮して、多重化信号であるト
ランスポート・ストリーム(以下、TS)を生成する
(MPEG2の符号化方式は放送分野で主に利用されて
おり、MPEG2 TSには複数のプログラムが多重化可能で
ある)。
【0031】放送送信装置100は、TSをOFDM変
調してOFDM信号を生成する。その後、無線周波数帯
までアップコンバートされたOFDM信号は、電波塔4
を通じて放射される。
【0032】一般家庭/移動体(自動車等)2−1内に
置かれた放送受信装置200では、アンテナ5を通じて
OFDM信号を受信し、OFDM信号はその後、中間周
波数帯までダウンコンバートされる。そして、OFDM
復調が行われてMPEG2のTSが生成される。TS
は、MPEG2デコーダ3bでデコードされて、テレビ
に表示されたり、また、インターネットとしてパソコン
等に送信されたりする。
【0033】図3は地上波ディジタル放送の階層伝送の
イメージを示す図である。ISDB−Tによる地上波デ
ィジタル放送サービスでは、最大3階層の階層伝送が可
能である。
【0034】1OFDMシンボル(1チャネル)は、周
波数帯域が5.6MHzであり、情報を含む多数のサブ
キャリアで構成されている。また、1チャネルを13分
割したセグメント構造が採用され、これらを組み合わせ
ることで、1チャネルで最大3つまでの番組やサービス
を提供することができる。
【0035】例えば、1チャネルをすべてA階層に使用
することで、1チャネルすべてを1つのプログラムを伝
送するために用いてもよいし、1チャネルをA階層、B
階層、C階層で分割して、1チャネルに対して異なる3
つのプログラムを含ませて伝送することもできる。
【0036】また、1チャネルのサブキャリアの本数に
より、3つのモードが用意されており、サブキャリア数
が1405本の場合がMODE1、2809本の場合が
MODE2、5617本の場合がMODE3となってい
る。
【0037】MODE1の1つのセグメント内のサブキ
ャリア数は108(108×13+1=1405)、M
ODE2の1つのセグメント内のサブキャリア数は21
6(216×13+1=2809)、MODE3の1つ
のセグメント内のサブキャリア数は432(432×1
3+1=5617)である(全帯域の右側にコンティニ
ュアルパイロット信号(CP信号)が1本追加されるた
め+1している)。
【0038】これに、それぞれ2048、4096、8
192ポイントのIFFTまたはFFTを施し一括変調
(復調)される。なお、1OFDMシンボルが204つ
で1OFDMフレームが構成される。
【0039】次に放送送信装置100の内部構成につい
て説明する。図4、図5は放送送信装置100の構成を
示す図である。放送送信装置100はOFDMの伝送路
符号化部を含み、ISDB−Tの放送サービスによる放
送信号の送信制御を行う。
【0040】TS再多重部101は、TSを受信する
と、TSP(トランスポート・ストリーム・パケット)
の188バイトに16バイトのヌルデータを付加した2
04バイトを基本としたTSPの配置を行う。
【0041】そして、RS(リードソロモン)符号化部
102は、これをRS符号(204,188)化する。
なお、RS符号(n,k)のn、kとは、nが符号化器
から出力する情報のシンボル数、kが符号化器に入力す
る情報のシンボル数である。
【0042】階層分割部103は、階層伝送を行う場合
には、階層情報の指定にもとづいて、受信信号を階層分
割し、最大3系統の後段の並列処理へ出力する。エネル
ギー拡散部104a〜104cは、入力データを擬似ラ
ンダム列でスクランブル化して、“0”または“1”が
続いて、エネルギーが集中しないように拡散させる。バ
イトインタリーブ部105a〜105cは、入力データ
のバイトインタリーブを行う。
【0043】ここでインタリーブ制御について説明す
る。インタリーブとは、データの順序を並び替える操作
のことであり(デインタリーブは並び替えを元に戻す逆
操作になる)、バイトインタリーブとは、バイト単位で
の並び替え、ビットインタリーブとはビット単位での並
び替えである。
【0044】また、周波数インタリーブとは、周波数軸
上でみたデータの並び替えであり、時間インタリーブと
は、データの時間的な順序の並び替えである。伝送路に
おける誤りは、バースト的(局所的)に生じる傾向があ
るが、後述する畳み込み符号化は、ランダム(平均的)
誤り訂正符号化である。このため、畳み込み符号化の能
力を効率よく引き出すため、送信側では、上述のような
インタリーブを行って、バースト的な誤りを分散させて
平均的な誤りに変換している。
【0045】したがって、周波数インタリーブでは、周
波数方向でのランダム化を行っており、時間インタリー
ブでは、時間方向でのランダム化を行っていることにな
る。なお、受信側では、逆操作であるデインタリーブが
行われ、ビタビ復号化により高性能に復号化処理され
る。
【0046】畳み込み符号化部106a〜106cは、
例えば、1ビットごとの入力に対して2ビットの符号化
出力を行っていくというように、入力データを連続的に
符号化していく。また、符号化率(伝送されるビットの
うちで情報ビットの占める割合)は1/2、2/3、3
/4、5/6、7/8から選択できる。
【0047】パンクチュア部107a〜107cは、畳
み込み符号化部106a〜106cからの出力信号(原
符号)からデータを抜いていく処理を行う。図6はパン
クチュア処理の概要を示す図である。
【0048】パンクチュア部107に入力する原符号が
例えば、X1、Y1、X2、Y2の順で入力され、情報
0がデータを抜き、情報1がデータを抜かないとした場
合、パンクチュア部107では、X2のデータを抜い
て、X1、Y1、Y2を出力する。
【0049】図5に対し、ビットインタリーブ部108
a〜108cは、パンクチュア部107a〜107cか
ら出力されたデータのビットインタリーブを行う。マッ
ピング部109a〜109cは、変調形式(DQPSK、QPS
K、16QAM、64QAM)に応じて相当の符号系列を所定のマ
ッピング点に割り当てる。このとき、I、Q成分の2次
元情報となる。
【0050】階層合成部110は、階層分割部103で
分割されて並列処理されたデータを合成する。時間イン
タリーブ部111は入力データの時間インタリーブを行
い、周波数インタリーブ部112は入力データの周波数
インタリーブを行う。OFDMフレーム構成部113
は、同期再生用のパイロット信号と共にOFDMフレー
ムを生成し、IFFT部114は、シンボル列を各サブ
キャリアに重畳させてIFFT演算を行い、位相軸に対
応したOFDM信号を生成して出力する。
【0051】次に放送受信装置200の内部構成につい
て説明する。図7、図8は本発明の放送受信装置200
の構成を示す図である。放送受信装置200は、OFD
Mの伝送路復号化部を含み、ISDB−Tの放送サービ
スによる放送信号の受信制御を行う。
【0052】復調部201は、OFDM信号を受信し
て、同期化、FFT、検波処理を行う。なお、FFT演
算により、各サブキャリアに直交変調されているデータ
が抽出される。周波数デインタリーブ部202は、入力
データの周波数デインタリーブを行う。
【0053】階層分割部203は、OFDM信号が階層
伝送されてきた場合には、階層分割を行い、後段の並列
処理へ出力する。デマッピング部204a〜204c
は、軟判定(ここでは3ビット軟判定)を行って、変調
方式に応じたデマッピングを施してデータを復号する。
3ビット軟判定については後述する。
【0054】図9は64QAMのデマッピング例を示す
図である。I軸、Q軸で示す座標内に、1シンボルが6
ビット(b0,b1,b2,b3,b4,b5)の64シンボルが、デマ
ッピングされたコンスタレーションを示している。b
0、b2、b4はI軸のビット・データであり、b1、
b3、b5はQ軸のビット・データである。
【0055】図7に対し、階層合成部205は、入力デ
ータを階層合成し、ビット圧縮部206は、入力データ
のビット圧縮を行う。時間デインタリーブ部207は、
時間デインタリーブを行い、ビット伸張部208はビッ
ト伸張を行う。
【0056】なお、デマッピング部204a〜204
c、ビット圧縮部206、時間デインタリーブ部20
7、ビット伸張部208は、図1で上述したOFDM受
信装置20の各機能部とそれぞれ等しい。また、ビット
伸張部208以降のブロック構成は、本発明の放送受信
装置200の復号化部に含まれる。
【0057】図8に対し、階層分割部209は、入力デ
ータを階層分割し、ビットデインタリーブ部210a〜
210cは、ビット単位のデインタリーブを行う。デパ
ンクチュア部211a〜211cは、送信側で抜かれた
データを挿入するデパンクチュア処理を行い、TS再生
部212は、TSを再生する。
【0058】ビタビ復号化部213は、ビタビアルゴリ
ズムを用いた最尤復号を行い、階層分割部214は、入
力データを階層分割する。バイトデインタリーブ部21
5a〜215cは、バイト単位でデインタリーブを行
い、エネルギー逆拡散部216a〜216cは、エネル
ギー逆拡散を行う。そして、階層合成部217で合成し
た後、RS復号化部218は、RS復号化を行い、誤り
があればそれを訂正して、MPEG2 TSを出力する。
【0059】次にデマッピング部204で行う3ビット
軟判定について説明する。QPSKを例にとり3ビット
軟判定について説明する。図10はQPSKのコンスタ
レーションを示す図である。横軸がI、縦軸がQであ
る。
【0060】QPSKでは、1回の変調で2ビット(4
値)が伝送される。この場合の各シンボルは、S1
(0,0)、S2(0,1)、S3(1,0)、S4
(1,1)である。
【0061】ここで、送信側でシンボルS1の情報を伝
送した場合、受信側では、必ずしもシンボルS1の座標
で受信できるのでなく、伝送路上の雑音等の影響によ
り、S1の近傍(例えば、S1a)で受信することにな
る。
【0062】図11は硬判定を説明するための図であ
る。Q軸を見た場合、図の領域A0を0、領域A1を1
というように、2レベルで判定すると、シンボルS1a
はQ軸に対しては1と判定される。このような2レベル
での判定方法を硬判定と呼ぶ。
【0063】図12は3ビット軟判定を説明するための
図である。Q軸を見た場合、図の各領域a0〜a7を0
〜7というように、3レベル(8通り)で判定すると、
シンボルS1aは領域a5内にあるので、Q軸に対して
は5と判定される。このような多レベルでの判定方法を
軟判定と呼び、ここでは3ビットで表現しているために
3ビット軟判定となる。
【0064】このような軟判定を行うことにより、伝送
路での雑音の影響をより詳細に反映させて、最尤復号化
を行うことができる。また、硬判定に比べて、軟判定の
方が符号化利得(符号化を行わない場合に比べて、行っ
たときの相対的な利得)を増加させることが知られてい
る。
【0065】次にビット圧縮部206について説明する
(第1の実施の形態とする)。ビット圧縮部206では
3ビット軟判定されたデータのビット圧縮を行う。図1
3、図14は第1の実施の形態のビット圧縮部を説明す
るための図である。
【0066】受信側では、64QAMの場合、I、Qそ
れぞれ3つのデータを有し(Iはb0、b2、b4、Q
はb1、b3、b5である。図9参照)、それぞれのデ
ータに対して3ビット軟判定が行われるので、I、Q合
わせて合計18ビットのデマッピング・データ(3ビッ
ト軟判定された判定値)がビット圧縮部206aに入力
することになる。
【0067】ここで、入力されるI、Qそれぞれのデー
タに対し、2つのデータは、確定値(0または7)とな
る信頼性が高いビット・データであり、残りの1つのデ
ータは確定値であることの信頼性が低いビット・データ
(0〜7のうちの1つをとるビット・データ)である。
【0068】したがって、信頼性が高いビット・データ
は、圧縮して圧縮ビット・データを生成する。この場
合、0か7のいずれかなので、1ビットに圧縮できる
(3ビットが1ビットに圧縮される)。
【0069】また、信頼性が低いビット・データは、圧
縮せずにそのまま非圧縮ビット・データとして出力する
(3ビットのまま)。ただし、どのデータが非圧縮ビッ
ト・データであるかを示す位置情報(位置を示すのに2
ビット必要)も生成する。ビット圧縮部206aでは、
圧縮ビット・データ、非圧縮ビット・データ、位置情報
からなる圧縮データを出力する。
【0070】図の場合(なお、わかりやすいように3ビ
ット軟判定された判定値の数字には例えば、〔7〕のよ
うに括弧をつけて以降記す)Iに対し、それぞれ3ビッ
トのデータb0、b2、b4が入力する。データb0、
b2が信頼性が高いものとしてb0=
〔0〕、b2=
〔7〕、データb4が信頼性が低いものとして〔1〕と
する。
【0071】ビット圧縮部206aは、内部で信頼性を
判定して(0か7かの判定をして)、データb0、b2
は1ビットに圧縮して出力し(判定値
〔0〕は0、判定
値〔7〕は1にしている)、データb4はそのまま3ビ
ット(001)で出力し、位置情報として2ビット出力
する。なお、b0を0、b2を1、b4を2とすれば、
b2が非圧縮ビット・データなので、位置情報の内容は
10(=2)として出力している。
【0072】同様に、Qに対し、それぞれ3ビットのデ
ータb1、b3、b5が入力する。データb3、b5が
信頼性が高いものとしてb3=〔7〕、b5=
〔0〕、
データb1が信頼性が低いものとして〔2〕とする。
【0073】ビット圧縮部206aは、内部で信頼性を
判定して、データb3、b5は1ビットに圧縮して出力
し、データb1はそのまま3ビット(010)で出力
し、位置情報として2ビットを出力する。なお、b1を
0、b3を1、b5を2とすれば、b1が非圧縮ビット
・データなので、位置情報の内容は00(=0)として
出力している。
【0074】このように、ビット圧縮部206aでビッ
ト圧縮を行うことにより、18ビットの入力が14ビッ
トまで圧縮されることがわかる(1キャリアのビット数
が9ビットから7ビットに減少)。そして、この14ビ
ットのデータが時間デインタリーブ部207に入力す
る。したがって、従来では18ビット単位で時間デイン
タリーブされていたものが、本発明の第1の実施の形態
により、14ビット単位で時間デインタリーブを行うこ
とが可能になる。
【0075】ここで、3つのデータのうち、2つのデー
タが
〔0〕または〔7〕の確定値になることについて説
明する。図15、図16は2つのデータが確定値になる
ことを説明するためのイメージ図である。64QAMコ
ンスタレーションのI軸に関する一番上のm1〜m8の
マッピングの値(b0、b2、b4)に対して、64Q
AMの3ビット軟判定を施した場合について考える。
【0076】図15の場合、マッピング点m1〜m4の
b0は“1”、マッピング点m5〜m8のb0は“0”
である。また、マッピング点m1、m2のb2は
“0”、マッピング点m3〜m6のb2は“1”、マッ
ピング点m7、m8のb2は“0”である。
【0077】さらに、マッピング点m1のb4は
“0”、マッピング点m2、m3のb4は“1”、マッ
ピング点m4、m5のb4は“0”、マッピング点m
6、m7のb4は“1”、マッピング点m8のb4は
“0”である。
【0078】そして、区間r1〜r8をそれぞれ見る
と、傾斜部は常に1つだけあることがわかる。したがっ
て、3つのデータ(b0、b2、b4)のうち、実質的
な3ビット軟判定が行われるのは、この傾斜部分だけで
ある。すなわち、3つのデータのうち、2つのデータが
〔0〕または〔7〕の確定値をとり、残りの1つは、図
16のように3ビット軟判定されて、判定された値をと
ることになる。
【0079】次にビット圧縮部206aの構成について
説明する。図17はビット圧縮部206aの構成図であ
る。ビット圧縮部206aは、信頼性判定部206a−
1〜206a−3、位置情報生成部206a−4、セレ
クタSEL1〜SEL3から構成される。なお、I、Q
の構成は同じなので、図ではIについてのみ示してい
る。
【0080】信頼性判定部206a−1〜206a−3
はそれぞれ、データb0、b2、b4を受信して信頼性
判定を行う。信頼性判定部206a−1〜206a−3
が入力データを
〔0〕と判定した場合は(信頼性が高い
と判定した場合)、セレクタSEL1〜SEL3が0を
選択出力するようなセレクト信号を出力する。また、入
力データを〔7〕と判定した場合は(信頼性が高いと判
定した場合)、セレクタSEL1〜SEL3が1を選択
出力するようなセレクト信号を出力する。
【0081】さらに、軟判定値の場合は(信頼性が低い
と判定した場合)、そのままの3ビットの判定値を出力
し、かつセレクタSEL1〜SEL3がその判定値を選
択するようなセレクト信号を出力する。
【0082】セレクタSEL1〜SEL3は、上記のセ
レクト信号にもとづいて選択出力制御を行う。位置情報
生成部206b−4は、信頼性判定部206a−1〜2
06a−3から出力されたセレクト信号から、位置情報
を生成して出力する。
【0083】なお、上記で説明した第1の実施の形態
で、ビット圧縮部206aに入力する3つのデータが
〔0〕または〔7〕のみであったときを考える(例え
ば、(b0,b2,b4)が(〔0〕,〔7〕,〔0〕)とか、(〔0〕,
〔0〕,〔0〕)など)。
【0084】このような場合、実質的な3ビット軟判定
が行われたビット・データが単に
〔0〕か〔7〕であっ
たということなので、信頼性判定部206a−1〜20
6a−3では、3つのビット・データの中から、圧縮ビ
ット・データを2つ、非圧縮ビット・データを1つ適宜
選んで、セレクタSEL1〜SEL3にセレクト指示す
ればよい。
【0085】例えば、(〔0〕,〔7〕,〔0〕)であったな
らば、適宜、〔0〕,〔7〕を圧縮ビット・データとして
選び、残りの〔0〕を非圧縮ビット・データとするな
ど。次に第2の実施の形態のビット圧縮部について説明
する。第2の実施の形態のビット圧縮部では、デマッピ
ング・データが確定値であるか否かを示す組み合わせ情
報と、非圧縮ビット・データと、からなる圧縮データを
出力する。
【0086】図18は組み合わせ情報のパターンを示す
図である。I軸の(b0、b2、b4)とQ軸の(b
1、b3、b5)それぞれに対し、確定値であるか否か
を示す組み合わせは、パターンテーブルTのようにな
る。
【0087】“圧縮
〔0〕”とは確定値
〔0〕となる圧
縮ビット・データを意味し、“圧縮〔7〕”とは確定値
〔7〕となる圧縮ビット・データを意味する。また、
“非圧縮”とは非圧縮ビット・データを意味する。な
お、7つの組み合わせができるので、パターン値0〜6
となり、第2の実施の形態のビット圧縮部は、このパタ
ーン値を組み合わせ情報として出力する。
【0088】図19、図20は第2の実施の形態のビッ
ト圧縮部を説明するための図である。ビット圧縮部20
6bには、I、Q合わせて合計18ビットのデマッピン
グ・データが入力する。
【0089】図の場合Iに対し、それぞれ3ビットのデ
ータb0、b2、b4が入力する。データb0、b2が
信頼性が高いものとしてb0=
〔0〕、b2=〔7〕、
データb4が信頼性が低いものとして〔1〕とする。
【0090】ビット圧縮部206bは、内部で信頼性を
判定し(0か7かを判定し)かつ図18のパターンテー
ブルTにより、(b0、b2、b4)=(圧縮
〔0〕、
圧縮〔7〕、非圧縮)のパターン値が2であることを認
識する。そして、ビット圧縮部206bは、3ビットの
組み合わせ情報としてパターン値2(=010)と、デ
ータb4をそのまま3ビット(001)で出力する。
【0091】同様に、Qに対し、それぞれ3ビットのデ
ータb1、b3、b5が入力する。データb3、b5が
信頼性が高いものとしてb3=〔7〕、b5=
〔0〕、
データb1が信頼性が低いものとして〔2〕とする。
【0092】ビット圧縮部206bは、内部で信頼性を
判定し、かつ図18のパターンテーブルTにより、(b
1、b3、b5)=(非圧縮、圧縮〔7〕、圧縮
〔0〕)のパターン値が3であることを認識する。そし
て、ビット圧縮部206bは、3ビットの組み合わせ情
報としてパターン値3(=011)と、データb1をそ
のまま3ビット(010)で出力する。
【0093】このように、ビット圧縮部206bでビッ
ト圧縮を行うことにより、18ビットの入力が、第1の
実施の形態と比べてさらに12ビットまで圧縮されるこ
とがわかる(1キャリアのビット数が9ビットから6ビ
ットに減少)。そして、この12ビットのデータが時間
デインタリーブ部207に入力する。
【0094】したがって、従来では18ビット単位で時
間デインタリーブされていたものが、本発明の第2の実
施の形態により、12ビット単位で時間デインタリーブ
を行うことが可能になる。
【0095】図21はビット圧縮部206bの構成図で
ある。ビット圧縮部206bは、組み合わせ判定部20
6b−1、セレクタSELから構成される。なお、I、
Qの構成は同じなので、図ではIについてのみ示してい
る。
【0096】組み合わせ判定部206b−1は、入力デ
ータb0、b2、b4を受信して、信頼性判定を行い、
組み合わせパターンを認識する。そして、パターン値を
セレクト信号として出力する。セレクタSELは、セレ
クト信号にもとづいて、入力データb0、b2、b4の
選択制御を行う。そして、ビット圧縮部206bから
は、組み合わせ情報と、セレクタSELで選択された非
圧縮ビット・データとが出力される。
【0097】なお、上記で説明した第2の実施の形態
で、ビット圧縮部206bに入力する3つのデータが
〔0〕または〔7〕のみであったときを考える(例え
ば、(b0,b2,b4)が(〔0〕,〔7〕,〔0〕)とか、(〔0〕,
〔0〕,〔0〕)など)。
【0098】このような場合、上述したように、実質的
な3ビット軟判定が行われたビット・データが単に
〔0〕か〔7〕であったということなので、組み合わせ
判定部206b−1では、3つのビット・データの中か
ら、圧縮ビット・データを2つ、非圧縮ビット・データ
を1つ適宜設定して、パターンテーブルTの中から該当
パターン値を選び、セレクタSELにセレクト指示すれ
ばよい。
【0099】例えば、(〔0〕,〔7〕,〔0〕)であったな
らば、〔0〕,〔7〕を圧縮ビット・データとし、残りの
〔0〕を非圧縮ビット・データとして、パターン値2と
するなど。
【0100】次に本発明による記憶容量削減の効果につ
いて説明する。図22は時間インタリーブの長さの設定
テーブルを示す図である。MODE1の場合の長さ
(I)は、0、4、8、16であり、MODE2の場合
の長さ(I)は、0、2、4、8であり、MODE3の
場合の長さ(I)は、0、1、2、4である。各MOD
Eにおける時間インタリーブに対して、このような長さ
(I)の設定が可能である。
【0101】そして、各キャリアの遅延量は、キャリア
番号をiとして、以下の式で規定されている。
【0102】
【数1】 キャリア遅延量=I×(i×5)mod96 …(1) MODE1の場合、キャリア番号0〜95とし、長さ
(I)=0、4、8、16に対して、式(1)を用い
て、0〜95の96個のキャリア遅延量を計算する。そ
して、それぞれのトータルを求めると、長さ(I)=0
のトータルは0、長さ(I)=4のトータルは1824
0、長さ(I)=8のトータルは36480、長さ
(I)=16のトータルは72960と求まる。
【0103】また、必要な記憶容量は、最も長いインタ
リーブである長さ(I)=16の場合のトータル729
60に、1キャリアのビット数を掛け、2倍し(I軸、
Q軸の2つ分)、13倍(13セグメント分)すると求
まる。ここで、周波数インタリーブにI軸、Q軸それぞ
れに12ビットで入力し、64QAMで3ビット軟判定
した場合の、時間デインタリーブ部の記憶容量は以下の
計算で求まる。
【0104】式(2)は従来の場合であり、式(3)は
特開平12−263056号公報の場合である。また、
式(4)は本発明の第1の実施の形態であり、式(5)
は本発明の第2の実施の形態である。
【0105】
【数2】 72960×12×2×13=22763520ビット …(2)
【0106】
【数3】 72960×9×2×13=17072640ビット …(3)
【0107】
【数4】 72960×7×2×13=13278720ビット …(4)
【0108】
【数5】 72960×6×2×13=11381760ビット …(5) 式(2)、式(3)からわかるように、従来の場合で
は、時間デインタリーブ部の記憶容量は、約22Mビッ
ト及び約17Mビットとなるため、16MビットのDR
AMは使用できず、32MビットのDRAMを使用する
ことになる。
【0109】一方、本発明では式(4)、式(5)から
わかるように、時間デインタリーブ部の記憶容量は、約
13Mビット及び約11Mビットとなるため、16Mビ
ットのDRAMを使用することができる。このように、
本発明により、従来と比べてワンランク小さい記憶容量
のメモリを使用することができるので、装置規模の縮小
化を確実に図ることが可能になる。
【0110】さらに、本発明によりメモリの処理単位
が、第1の実施の形態の場合は14ビット、第2の実施
の形態の場合は12ビットであるから、16ビットの処
理単位のDRAMをそのまま使用でき、メモリの有効使
用が可能になる。
【0111】(付記1) OFDM変調された信号の受
信制御を行うOFDM受信装置において、OFDM変調
された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブ
が行われた復調データに対し、前記復調データを軟判定
してデマッピングし、デマッピング・データを生成する
デマッピング部と、後段の処理部の記憶容量を削減する
ためのビット圧縮を、前記デマッピング・データに施し
て、圧縮データを出力するビット圧縮部と、前記圧縮デ
ータを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部
と、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビ
ット伸張部と、を有することを特徴とするOFDM受信
装置。
【0112】(付記2) 前記ビット圧縮部は、前記デ
マッピング・データに対し、確定値であるビット・デー
タをビット圧縮して圧縮ビット・データを生成し、確定
値でないビット・データである非圧縮ビット・データの
位置を示す位置情報を生成して、前記圧縮ビット・デー
タと、前記非圧縮ビット・データと、前記位置情報と、
からなる前記圧縮データを出力することを特徴とする付
記1記載のOFDM受信装置。
【0113】(付記3) 前記ビット圧縮部は、前記デ
マッピング・データが確定値であるか否かを示す組み合
わせ情報と、確定値でないビット・データである非圧縮
ビット・データと、からなる前記圧縮データを出力する
ことを特徴とする付記1記載のOFDM受信装置。
【0114】(付記4) 放送信号の受信制御を行う放
送受信装置において、OFDM変調された放送信号を受
信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調
データに対し、前記復調データを軟判定してデマッピン
グし、デマッピング・データを生成するデマッピング部
と、後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧
縮を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データ
を出力するビット圧縮部と、前記圧縮データを時間デイ
ンタリーブする時間デインタリーブ部と、時間デインタ
リーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部と、ビ
ット伸張されたデータに対して、復号化処理を行って、
放送プログラムが多重化されたストリームを出力する復
号化部と、を有することを特徴とする放送受信装置。
【0115】(付記5) 前記ビット圧縮部は、ISD
B−Tの放送サービスで、データ量が最大の64QAM
を前提に、後段の処理部で、記憶容量が16Mビット以
下のメモリを使用可とするように、前記デマッピング・
データにビット圧縮を施すことを特徴とする付記4記載
の放送受信装置。
【0116】(付記6) 前記デマッピング部は、3ビ
ット軟判定を行い、64QAMの場合のデマッピング・
データとして、I軸に対し、3ビットのビット・データ
を3つ含むI軸デマッピング・データと、Q軸に対し、
3ビットのビット・データを3つ含むQ軸デマッピング
・データと、を出力することを特徴とする付記4記載の
放送受信装置。
【0117】(付記7) 前記ビット圧縮部は、前記I
軸デマッピング・データ及び前記Q軸デマッピング・デ
ータそれぞれに対し、確定値であるビット・データを、
1ビットにビット圧縮して圧縮ビット・データを生成
し、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・
データの位置を示す位置情報を2ビットで生成して、1
ビットの前記圧縮ビット・データと、3ビットの前記非
圧縮ビット・データと、2ビットの前記位置情報と、か
らなる14ビットの圧縮データを出力することを特徴と
する付記6記載の放送受信装置。
【0118】(付記8) 前記ビット圧縮部は、前記I
軸デマッピング・データ及び前記Q軸デマッピング・デ
ータそれぞれに対し、確定値であるか否かを示す3ビッ
トの組み合わせ情報と、確定値でないビット・データで
ある3ビットの非圧縮ビット・データと、からなる12
ビットの圧縮データを出力することを特徴とする付記6
記載の放送受信装置。
【0119】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のOFDM
受信装置は、OFDM変調された信号から復調データを
生成し、復調データを軟判定してデマッピング・データ
を生成する。そして、デマッピング・データを後段の処
理部の記憶容量を削減するために、ビット圧縮して、圧
縮データを生成し、圧縮データを時間デインタリーブ、
ビット伸張する構成とした。これにより、従来使用して
いたメモリよりも、小さい記憶容量のメモリが使用でき
るようになり、装置規模の縮小化を図ることが可能にな
る。
【0120】本発明の放送受信装置は、OFDM変調さ
れた信号から復調データを生成し、復調データを軟判定
してデマッピング・データを生成する。そして、デマッ
ピング・データを後段の処理部の記憶容量を削減するた
めに、ビット圧縮して、圧縮データを生成し、圧縮デー
タを時間デインタリーブ、ビット伸張する構成とした。
これにより、従来使用していたメモリよりも、小さい記
憶容量のメモリが使用できるようになり、装置規模の縮
小化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のOFDM受信装置の原理図である。
【図2】地上波ディジタル放送システムの全体構成を示
す図である。
【図3】地上波ディジタル放送の階層伝送のイメージを
示す図である。
【図4】放送送信装置の構成を示す図である。
【図5】放送送信装置の構成を示す図である。
【図6】パンクチュア処理の概要を示す図である。
【図7】本発明の放送受信装置の構成を示す図である。
【図8】本発明の放送受信装置の構成を示す図である。
【図9】64QAMのデマッピング例を示す図である。
【図10】QPSKのコンスタレーションを示す図であ
る。
【図11】硬判定を説明するための図である。
【図12】3ビット軟判定を説明するための図である。
【図13】第1の実施の形態のビット圧縮部を説明する
ための図である。
【図14】第1の実施の形態のビット圧縮部を説明する
ための図である。
【図15】2つのデータが確定値になる理由を説明する
ためのイメージ図である。
【図16】2つのデータが確定値になる理由を説明する
ためのイメージ図である。
【図17】ビット圧縮部の構成図である。
【図18】組み合わせ情報のパターンを示す図である。
【図19】第2の実施の形態のビット圧縮部を説明する
ための図である。
【図20】第2の実施の形態のビット圧縮部を説明する
ための図である。
【図21】ビット圧縮部の構成図である。
【図22】時間インタリーブの長さの設定テーブルを示
す図である。
【図23】OFDM復調器のブロック構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
20 OFDM受信装置 24 デマッピング部 26 ビット圧縮部 27 時間デインタリーブ部 28 ビット伸張部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 OFDM変調された信号の受信制御を行
    うOFDM受信装置において、 OFDM変調された信号を受信して、復調及び周波数デ
    インタリーブが行われた復調データに対し、前記復調デ
    ータを軟判定してデマッピングし、デマッピング・デー
    タを生成するデマッピング部と、 後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮
    を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを
    出力するビット圧縮部と、 前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタ
    リーブ部と、 時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット
    伸張部と、 を有することを特徴とするOFDM受信装置。
  2. 【請求項2】 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング
    ・データに対し、確定値であるビット・データをビット
    圧縮して圧縮ビット・データを生成し、確定値でないビ
    ット・データである非圧縮ビット・データの位置を示す
    位置情報を生成して、前記圧縮ビット・データと、前記
    非圧縮ビット・データと、前記位置情報と、からなる前
    記圧縮データを出力することを特徴とする請求項1記載
    のOFDM受信装置。
  3. 【請求項3】 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング
    ・データが確定値であるか否かを示す組み合わせ情報
    と、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・
    データと、からなる前記圧縮データを出力することを特
    徴とする請求項1記載のOFDM受信装置。
  4. 【請求項4】 放送信号の受信制御を行う放送受信装置
    において、 OFDM変調された放送信号を受信して、復調及び周波
    数デインタリーブが行われた復調データに対し、前記復
    調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・
    データを生成するデマッピング部と、 後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮
    を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを
    出力するビット圧縮部と、 前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタ
    リーブ部と、 時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット
    伸張部と、 ビット伸張されたデータに対して、復号化処理を行っ
    て、放送プログラムが多重化されたストリームを出力す
    る復号化部と、 を有することを特徴とする放送受信装置。
  5. 【請求項5】 前記ビット圧縮部は、ISDB−Tの放
    送サービスで、データ量が最大の64QAMを前提に、
    後段の処理部で、記憶容量が16Mビット以下のメモリ
    を使用可とするように、前記デマッピング・データにビ
    ット圧縮を施すことを特徴とする請求項4記載の放送受
    信装置。
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