JP2004166200A - 受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチキャリア変調シンボルから検出されるデータの完全性を向上させる受信装置の提供。
【解決手段】受信機は、バースト雑音信号の時間的位置を検出するバースト雑音検出プロセッサと、バースト雑音に起因した間引かれた雑音信号を受信パイロットキャリヤから生成するチャンネル推定プロセッサとを備える。雑音信号プロセッサは、バースト雑音の検出された時間的位置においてバースト雑音の推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することによって、バースト雑音信号の推定値を生成する。雑音信号プロセッサは、バースト雑音信号の識別された推定値以外の信号サンプルを０に設定してフーリエ変換を施し、バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンを生成し、間引き信号を補間する。周波数領域の雑音信号推定値は、周波数領域におけてノイズキャンセルプロセッサにより、シンボルからキャンセルされ、データがシンボルから再生される。
【選択図】 図７
【解決手段】受信機は、バースト雑音信号の時間的位置を検出するバースト雑音検出プロセッサと、バースト雑音に起因した間引かれた雑音信号を受信パイロットキャリヤから生成するチャンネル推定プロセッサとを備える。雑音信号プロセッサは、バースト雑音の検出された時間的位置においてバースト雑音の推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することによって、バースト雑音信号の推定値を生成する。雑音信号プロセッサは、バースト雑音信号の識別された推定値以外の信号サンプルを０に設定してフーリエ変換を施し、バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンを生成し、間引き信号を補間する。周波数領域の雑音信号推定値は、周波数領域におけてノイズキャンセルプロセッサにより、シンボルからキャンセルされ、データがシンボルから再生される。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチキャリヤ変調シンボルを受信する受信装置に関する。幾つかの実施例において、シンボルは、例えばデジタルビデオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：以下、ＤＶＢという。）等で用いられる直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＯＦＤＭという。）シンボルである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチキャリヤ変調シンボルを用いてデータを伝送する無線通信方式の例として、デジタルビデオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：以下、ＤＶＢという。）方式がある。ＤＶＢ方式では、符号化直交周波数分割多重（Ｃｏｄｅｄ ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＣＯＦＤＭという。）として知られている変調方式を用い、ＣＯＦＤＭでは、一般的に、Ｋ個の狭帯域キャリヤ（Ｋは整数である）を準備し、データをパラレルで変調し、各キャリヤによって直交振幅変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ：以下、ＱＡＭという。）シンボルを伝送するようになっている。データは、複数のキャリヤ上をパラレルに伝送されるため、無線チャンネルのコヒーレンスタイム（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｉｍｅ）よりも長くすることができる拡張された期間において、同じＱＡＭシンボルを各キャリヤで伝送してもよい。拡張期間を平均化することにより、各キャリヤ上に変調されているＱＡＭシンボルを、無線チャンネルで殆どの場合発生する時間及び周波数選択性フェージング効果に拘わらず、再生することができる。
【０００３】
受信機におけるデータの検出及び再生を容易にするため、変調キャリヤの組合せがＣＯＦＤＭシンボルを形成するように、ＱＡＭシンボルはパラレルな各キャリヤ上に同時に（ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｎｅｏｕｓｌｙ）変調される。すなわち、ＣＯＦＤＭシンボルは、複数のキャリヤからなり、各キャリヤは異なるＱＡＭデータシンボルによって同時に変調されている。
【０００４】
幾つかの無線通信方式においては、マルチキャリヤ変調シンボルにパイロットキャリヤが含まれており、パイロットキャリヤは、受信機に既知のデータシンボルを伝える。パイロットキャリヤは、受信機でデータの検出及び再生を容易にするためのに、位相と時間の基準（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を与える。ＤＶＢの地上放送規格（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＤＶＢ：以下ＤＶＢ−Ｔという。）では、マルチキャリヤシンボルは、シンボル内の相対的に同じ周波数位置（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｏｓｉｔｉｏｎ）に連続して挿入された連続パイロット（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＣＰという。）と、散在して挿入された散在パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＳＰという。）との両方を含んでいる。ＣＯＦＤＭシンボルが伝送されるチャンネルのインパルス応答を容易に見積もることができるようにするために、ＳＰの位置は、連続するシンボル間で相対的に変化している。
【０００５】
マルチキャリヤ変調方式は、時間及び周波数選択性フェージングとガウス雑音（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｎｏｉｓｅ）が存在する環境においてデータを伝送する強固な（ｒｏｂｕｓｔ）技術を提供するが、受信機の入力においてインパルスバースト雑音（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｂｕｒｓｔ ｎｏｉｓｅ）が発生するときには、データの検出及び再生に関する技術的な問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、マルチキャリヤ変調シンボルから検出されるデータの完全性を向上させることができる受信装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面から見ると、本発明は、マルチキャリヤ変調シンボルを受信する受信装置を提供する。シンボルには、データを搬送する複数のキャリヤに加えて複数のパイロットキャリヤが含まれている。受信装置は、シンボルが占める期間内のシンボルにエラーを発生させるバースト雑音信号の時間的位置を検出するバースト雑音検出プロセッサと、バースト雑音に起因した間引かれた雑音信号を受信パイロットキャリヤから生成するチャンネル推定プロセッサとを備える。間引かれた雑音信号を逆フーリエ変換することにより、バースト雑音信号の推定される複数のバージョンが得られる。雑音信号プロセッサは、バースト雑音の検出された時間的位置においてバースト雑音の周期的に配置された推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することによって、バースト雑音信号の推定値を生成する。
【０００８】
幾つかの実施例において、雑音信号プロセッサは、推定バースト雑音信号のサンプル以外の信号サンプルを０に設定するバースト選択プロセッサを備える。フーリエ変換プロセッサは、信号サンプルにフーリエ変換を施して雑音信号の推定値の周波数領域におけるバージョンを再生し、ノイズキャンセルプロセッサによって、シンボルから雑音信号の推定値の周波数領域におけるバージョンをキャンセルし、このシンボルからデータが再生される。他の実施例において、バースト雑音信号の推定値を時間領域で求め、ノイズキャンセルプロセッサにより、時間領域においてＣＯＦＤＭシンボルからキャンセルされる。
【０００９】
本発明に係る実施例において、バースト雑音信号の推定値を生成するために、マルチキャリヤシンボルで伝送されるパイロットキャリヤの存在を利用しているので、データ検出の前にバースト雑音をシンボルからキャンセルすることができる。再生マルチキャリヤシンボルからのパイロットキャリヤをパイロットキャリヤの既知のバージョンと比較することによって、バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンが形成される。しかしながら、パイロットキャリヤが殆どの場合分散されているという性質に起因した周波数領域におけるバースト雑音信号サンプルの不連続な（間引かれた）性質は、時間領域で周期的に配置されたバースト雑音信号の複数のバージョンを形成する効果を有する。バースト雑音信号の相対的な時間的位置から、時間領域において、バースト雑音信号のうちの１つを識別することにより、バースト雑音信号の時間領域におけるバージョンを得ることができる。更に、幾つかの実施例では、他の全てのサンプルを０に設定し、得られる信号にフーリエ変換を施すことにより、バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンを得ることができ、すなわち雑音信号の推定値を補間することができる。
【００１０】
バースト雑音信号を識別することにより、バースト雑音信号をマルチキャリヤシンボルからキャンセルすることができ、これによって、検出及び再生されるデータの完全性を向上させることができる。特に、ＤＶＢ−ＴのようなＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ ｇｒｏｕｐ）規格に基づいて符号化及び圧縮されたテレビ画像の伝送において、データの完全性の向上が見られるが、本発明はそれに限定されるものではない。ＭＰＥＧ符号化画像において、バースト雑音は、再生データのエラーの原因となり、受信画像を視覚的に劣化させる。
【００１１】
バースト雑音検出の問題は、受信マルチキャリヤシンボルの時間的に離散したバージョンを得るためのアナログ／デジタル変換器を設けることによって、より悪化する。時間的に離散したバージョンを生成するときに、アナログ信号はクリッピング（ｃｌｉｐ）され、デジタル信号が形成される。このクリッピング（ｃｌｉｐｐｉｎｇ）は、受信機においてマルチキャリヤシンボル内に発生するバースト雑音の検出を妨げる効果がある。その結果、バースト雑音信号の存在を検出することがより困難になる。
【００１２】
幾つかの実施例において、受信装置はバースト雑音が存在するか否かを検出し、バースト雑音が存在しないときには、受信機は、推定バースト雑音信号をマルチキャリヤシンボルからキャンセルしようとは試みない。バースト雑音信号が実際には存在しないときに、これをマルチキャリヤシンボルからキャンセルしようとすると、再生データの完全性を低下させる効果があり、また、ＭＰＥＧで伝送されるテレビ画像に最悪の影響を及ぼす。したがって、本発明に係る実施例は、時間領域におけるバースト雑音信号をより完全に分離する（ｉｓｏｌａｔｅ）だけでなく、バースト雑音信号がマルチキャリヤシンボル内で発生したか否かをより正確に検出する更なる技術を含んでいる。これらの実施例では、バースト雑音検出プロセッサ、チャンネル推定プロセッサ、雑音信号プロセッサ又はノイズキャンセルプロセッサのうち少なくとも１つは、受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを推定することができる。そして、推定雑音信号は、バースト雑音信号が存在すると判定されたときにのみ、シンボルからキャンセルされる。
【００１３】
バースト雑音信号を識別することにより、バースト雑音信号をマルチキャリヤシンボルからキャンセルすることができ、これによって、検出及び再生されるデータの完全性を向上させることができる。しかしながら、本発明を適用した受信装置の動作に基づいてバースト雑音信号を推定すること、及びバースト雑音信号が実際には存在しないときにこの推定バースト雑音信号をキャンセルしようと試みることは、受信シンボル内の雑音を増加させる効果を有することがある。このような場合には、伝送されてくるデータの完全性は、高まるよりはむしろ低くなる。したがって、本発明に係る実施例では、シンボル内の雑音が増加する可能性を減らすために、受信シンボル内のバースト雑音信号の存在を確認するという特徴を有している。
【００１４】
本発明の更なる多様な側面及び種々の特徴は、添付の請求の範囲によって限定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
１．ＣＯＦＤＭ受信機
以下、例えば、デジタルビデオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：以下、ＤＶＢという。）規格に基づいて生成される符号化直交周波数分割多重（Ｃｏｄｅｄ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＣＯＦＤＭという。）シンボルからデータを検出及び再生する受信機を参照して、本発明を説明する。ＤＶＢ規格は、ヨーロッパ電気通信規格協会によって１９９７年８月に発行された規格書、番号ＥＮ３００７４４、１．１．２版、「デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）：デジタル地上波テレビのフレーム構造のチャンネル符号化及び変調（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ （ＤＶＢ）： Ｆｒａｍｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）」に開示されている。
【００１６】
上述したように、ＤＶＢ規格に準拠して変調されるＣＯＦＤＭシンボルは、Ｋ個の狭帯域キャリヤを送信すべきデータによりパラレルに変調することにより、生成される。一般的に、ＣＯＦＤＭシンボルは、上述のＥＴＳＩ規格書に開示されているように、逆フーリエ変換を用いて形成される。図１は、ＣＯＦＤＭシンボルのフォーマットを時間領域で示した図である。図１において、ブロック１，２として示す２つのＣＯＦＤＭシンボルは、ＤＶＢ送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）によって、紙面の左から右に時間が経過するのに従って送信される。各ＣＯＦＤＭシンボルは、Ｋ個の狭帯域キャリヤを変調するデータ部分を搬送する。ＣＯＦＤＭシンボルは、受信機が各ＣＯＦＤＭシンボルに同期するのを容易にするためのガードインターバルを含んでいる。矢印４で示すように、ガードインターバルは、ＣＯＦＤＭシンボルの他の部分からコピーしたサンプルのデータを含んでいる。各ＣＯＦＤＭシンボルからデータの各部分を再生するために、シンボルは、（高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下、ＦＦＴという。）を用いて）復調され、そして、各キャリヤが復調されて、キャリヤによって伝送されてきたデータが再生される。ＣＯＦＤＭシンボルで伝送されるデータの完全性を保護するために、誤り訂正符号化（ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｅｎｃｏｄｉｎｇ）とインタリーブが組み合わせられて用いられる。インタリーブと組み合わせて誤り訂正符号化を用いることは、特にガウス雑音に対して有効である。しかしながら、後で説明するように、誤り訂正符号化及びインタリーブは、受信機の入力において発生するバースト又はインパルス雑音に対しては、適切な保護とはならない。
【００１７】
図２は、ＣＯＦＤＭシンボルからデータを検出及び再生する受信機の本発明を適用した実施例の構成を示すブロック図である。図２に示す受信機は、各ＣＯＦＤＭシンボルに変調されているデータを再生するために、各ＣＯＦＤＭシンボルを検出し、各ＣＯＦＤＭシンボルに同期する。ＣＯＦＤＭシンボルに同期する技術の実施例が、係属中の英国特許出願、出願番号００２７４２３．３号、００２７４２４．２号及び０１１５０６１．４号に開示されている。後述するように、図２に示す受信機は、バースト雑音抑圧プロセッサ（ｂｕｒｓｔ ｎｏｉｓｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３０を備え、このバースト雑音抑圧プロセッサ３０は、ＣＯＦＤＭシンボルからバースト雑音信号を時間領域においてキャンセルする。図３は、図２に示す受信機の他の実施例の構成を示すブロック図である。図３に示す受信機では、バースト雑音信号は、周波数領域においてキャンセルされる。
【００１８】
図２に示すように、受信機にはアナログ／デジタル変換器（ａｎａｌｏｇｕｅ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、Ａ／Ｄ変換器という。）１０が設けられており、Ａ／Ｄ変換器１０には、ＣＯＦＤＭシンボルが変調されている検出無線信号を表す中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：以下、ＩＦという。）信号が供給される。すなわち、受信機は、無線周波数信号をＩＦ信号に変換するダウンコンバータを備え、ＩＦ信号は、入力端子１２を介してＡ／Ｄ変換器１０に供給される。したがって、受信機は、図２には示されていない無線周波数受信回路とダウンコンバータとを備えていることは言うまでもない。受信信号は、Ａ／Ｄ変換された後に、ＩＦ／ベースバンド変換器１４により処理され、更に、リサンプリング及びキャリヤオフセット補正プロセッサ１６により処理される。リサンプリング及びキャリヤオフセット補正プロセッサ１６は、ＣＯＦＤＭシンボルのＫ個のキャリヤを周波数領域において追跡するように構成されている。そして、ベースバンドの受信信号サンプルは、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下、ＦＦＴという。）プロセッサ１８に供給され、ＦＦＴプロセッサ１８は、ＣＯＦＤＭシンボルの復調を容易に行うのに役立つ。そして、デインタリーバ（ｄｅ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を備えるポストＦＦＴプロセッサ（ｐｏｓｔ ＦＦＴ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２０によって、データが周波数領域の信号サンプルから再生される。そして、データは、フォーワード誤り訂正（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：以下、ＦＥＣという。）プロセッサ２２に供給され、このＦＥＣプロセッサ２２は、誤り訂正符号化されたデータをデコードし、最終的に再生データを出力端子２４から出力する。
【００１９】
また、図２に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０には、時間領域に変換されたＣＯＦＤＭシンボルが入力チャンネル２８を介して供給される。バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、後述するように、受信機においてＣＯＦＤＭシンボル内に発生するインパルスバースト雑音信号の影響を検出及び軽減する。上述のように、図２に示す受信機の実施例は、時間領域においてバースト雑音信号をキャンセルするように構成されている。また、図３に示す受信機の他の実施例では、周波数領域においてバースト雑音信号をキャンセルするように構成されている。図３に示す受信機は、図２に示す受信機と略同じものであるので、異なる部分のみを説明する。
【００２０】
図３に示すように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、雑音抑圧プロセッサ３１と、チャンネル推定及び訂正プロセッサ（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６０’とを備える。後述するように、受信機のブロック（ｂｌｏｃｋ）が実現する機能の幾つかは、バースト雑音を抑圧するのに必要な機能の幾つかを実現するのに用いられる。例えば、ＣＯＦＤＭシンボルからデータの復調及び検出を容易にするためのチャンネルの状態情報を見積もるために、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’が必要とされる。また、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’で処理されたＣＯＦＤＭシンボルは周波数領域の信号であるので、処理されたＣＯＦＤＭシンボルからデータを再生するためには、デマッパ（ｄｅ−ｍａｐｐｅｒ）４２が必要とされる。チャンネルの状態情報は、ＣＯＦＤＭシンボルと共に伝送されてくるパイロット信号から再生される。しかしながら、パイロット信号は、バースト雑音信号を推定するのにも用いられる。したがって、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’は、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’の一部を構成している。バースト雑音抑圧プロセッサ３０’には、時間領域のＣＯＦＤＭシンボルがチャンネル３４を介して供給されるとともに、ＦＦＴプロセッサ１８からの周波数領域のＣＯＦＤＭシンボルがチャンネル３５を介して供給される。第１の実施例及び第２の実施例に基づくバースト雑音抑圧プロセッサ３０、３０’について以下に詳細に説明する。
【００２１】
２．インパルス妨害（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）
多くの通信システムと同様に、送受信されるデータの完全性を保つために導入される方法は、ガウス確率処理（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）によるものである。したがって、ＣＯＦＤＭ受信機の性能は、インパルス雑音の発生によって著しく低下する。
【００２２】
インパルス雑音の原因は、雷等の自然的なもの、又は人工的なものである。インパルス雑音の原因は、多くの原因によって発生する。例えば、スイッチ、蛍光灯、セントラルヒーティングサーモスタット（ｃｅｎｔｒａｌ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ）等ににおけるリレー接点や、昇降機、電子レンジ、プリンタ、タイプライタ、複写機等の電磁機器や、コンピュータ、モニタ受像機、端末装置等の電子機器や、鉄道、地下鉄、車の点火装置等の輸送システムである。インパルス雑音は、一回の事象（電灯のスイッチ）、又は継続的な事象（回転式乾燥機）によって発生する。インパルス雑音の放出は、伝導性又は放射性の放出である。前者は、質の高い配線、高品質のコネクタを用い、ケーブルを注意深くルーティングすることで最小限に抑えることができるのに対して、後者は制御するのがより困難である。
【００２３】
民生用デジタル地上波テレビ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ：以下、ＤＴＴという。）受信機が利用できるようになるとすぐに、設置者が、受信が中断した例を多数報告するようになった。それらの例では、画面が頻繁にフリーズしたり、又は写らない区画があったり、また、音声が出なくなったり、大きなカチッという音やキーキーという音を発した障害であった。すぐにインパルス妨害が原因であると確認された。インパルス雑音は、短いバーストで発生する電気的な妨害である。「バースティな（短い継続時間）」性質が、平均電力が等しい連続した雑音よりも、より大きな妨害となる。バースト雑音信号は、下記２つの基本的な式を用いて表すことができる。
式（１）は、単一のインパルスの周波数成分（ｃｏｎｔｅｎｔ）は全帯域（理論上は−∞〜＋∞）に広がっていることを意味し、式（２）は、いかなる時間シフトも周波数領域における位相変化（指数（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ）の変化）に対応することを示している。時間の関数の信号ｘ（ｔ）が、振幅がａｉ、時間シフト（ｔｉｍｅ−ｓｈｉｆｔ）がｔｉである、異なる多数のインパルスをからなるとき、周波数領域における対応する信号は、下記式（３）に表されるように、位相及び振幅が異なる多数の正弦波を重ね合わせたものとなる。
【００２４】
【数１】
【００２５】
図４は、Ｎを５０サンプルの長さ（サンプリングレートが１０ＭＳＰＳでの５μＳ）としたときの式（３）を視覚的に示している。
【００２６】
周波数領域におけるバースト電力（ｐｏｗｅｒ）は、次のように考えられる。
【００２７】
【数２】
【００２８】
したがって、重要なパラメータは、「Ｎ（バーストの継続時間）」と「ａｉ（バースト内のインパルス振幅）」である。
【００２９】
マルチキャリヤ通信システム（例えばＣＯＦＤＭ）において、情報はキャリヤ間に分配されている。したがって、どのキャリヤが妨害（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）されても（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）、大量の情報が失われることになる。インパルス妨害（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を部分的に抑えても、有効な改善は見られない。更に、ＭＰＥＧ−２エンコーダで採用されている圧縮アルゴリズムでは、トランスポートストリームはチャンネルエラーの影響を非常に受けやすい。少数の訂正されていないエラーでも、アーティファクトが生じ、画像がフリーズすることがある。したがって、このような画質の劣化（ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）を避けるために、雑音の大部分をキャンセルする試みは、有益なものである。
【００３０】
ＤＶＢ−Ｔ規格は、パイロットを用いた（ｐｉｌｏｔ ａｓｓｉｓｔｅｄ）通信方式の規格である。この方式は、時間的なインタリーブを用いないこともあるが、１つのＯＦＤＭシンボルにつき比較的多数のパイロットを挿入している。２Ｋモードでは合計１９３パイロット（連続パイロット（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＣＰという。）キャリヤ：４５、散在パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＳＰという。）キャリヤ：１３１、伝送パラメータ信号（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ：以下、ＴＰＳという。）：１７）があり、８Ｋモードでは合計７６９パイロット（ＣＰ：１７７、ＳＰ：５２４、ＴＰＳ：６８）があり、２Ｋモードと８Ｋモードにおいて、それぞれ全キャリヤの１１．３％及び１２．７％を占めている。
【００３１】
優れた設計のチャンネル推定プロセッサは、これらのパイロットをうまく用いて、各ＣＯＦＤＭシンボルに対して、雑音の存在（ｎｏｉｓｅ ｐｒｅｓｅｎｔ）だけでなく、チャンネルインパルス応答についてもかなり正確なプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）を見積もることができる。パイロットは、全帯域（１２キャリヤ毎）に散乱されている。そして、パイロットキャリヤ間で損失したサンプルを補う正確な補間技術が必要となる。４つの連続したＣＯＦＤＭシンボルをバッファリングすることにより、パイロット間の間隔が３個に減少し、補間をより容易且つ正確に行うことができる。インパルス雑音の抑圧は、バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’によって、シンボル毎に実行しなければならない。（例えば図５に示すように、）雑音の振幅が急激に変動すると、雑音レベルを下げなければならないのに、雑音レベルを上げてしまうという不一致が生じるので、インパルス雑音の抑圧処理はより複雑になる（雑音振幅の急激な変動（図５に例示）により、いかなるミスマッチも、雑音レベルを低下させるよりはむしろ増大させるので、処理はより複雑になる。）。
【００３２】
３．インパルス妨害（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の検出
３．１ イントロダクション
バースト雑音検出処理は、高いレベルのバースト雑音に加えて、低いレベルのバースト雑音を含むシンボルにも注意を向ける（ｍａｒｋ）ことである。電力の測定値（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に基づいて検出すると、レベルが高い雑音の方がレベルが低い雑音よりも容易に検出することができる。バースト継続期間が長く、バースト雑音の電力が小さいときは、バースト雑音は検出されず、したがって、非常に大きな被害を受ける。また、レベルが低く、極めて短い（ｎａｒｒｏｗ）バースト（０．５μｓｅｃ程度の）雑音を検出することができれば有益である。
【００３３】
本発明の好ましい実施例においては、バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作の一部として、バースト雑音信号の存在を確かめる（ｃｏｎｆｉｒｍ）。この結果、実際にはバースト雑音が存在しないときに、所望の信号をバースト雑音であると識別したり、平坦な雑音（ガウス雑音）をバースト雑音であると識別したりする誤トリガ（ｆａｌｓｅ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）の可能性が少なくなる。誤トリガにより雑音が挿入されることがあり、伝送されてきたデータの完全性を高めるよりはむしろ低下させることになる。
【００３４】
図６は、本発明の第１の実施例に基づく、図２に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０の構成を示すブロック図である。バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、バースト検出プロセッサ５０と、チャンネル推定プロセッサ（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６０とを備える。チャンネル推定プロセッサ６０は、ＦＦＴプロセッサ６１と、雑音推定器（ｎｏｉｓｅ ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）６３とを備える。バースト検出プロセッサ５０及びチャンネル推定プロセッサ６０には、図２に示すリサンプリング及びキャリヤオフセット補正プロセッサ１６から入力チャンネル２８を介して、時間領域のＣＯＦＤＭシンボルが供給される。後述するように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、インパルス雑音を検出及び抑圧するのに４段階の処理を施す。バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、雑音信号プロセッサ７０と、ノイズキャンセルプロセッサ８０とを備える。雑音信号プロセッサ７０は、逆ＦＦＴプロセッサ７１と、バースト選択プロセッサ７３とを備える。
【００３５】
図７は、本発明を適用した第２の実施例のバースト雑音抑圧プロセッサ３０’の構成を示すブロック図である。図７に示すように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’と、雑音信号プロセッサ７０’とを備える。チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’は、雑音推定器６３’と、逆ＦＦＴプロセッサ６１’とを備える。雑音信号プロセッサ７０’は、バースト選択プロセッサ７３’と、ＦＦＴプロセッサ７１’とを備える。
【００３６】
図６に示す実施例と同様に、図７におけるバースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、ノイズキャンセルプロセッサ８０’と、バースト検出プロセッサ５０’とを備える。ノイズキャンセルプロセッサ８０’及びバースト検出プロセッサ５０’は、図６に示すノイズキャンセルプロセッサ８０及びバースト検出プロセッサ５０と同様に動作するが、雑音の推定及びキャンセルを、時間領域ではなく、周波数領域で実行する。また、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、ＣＳＩ更新プロセッサ９０を備える。ＣＳＩ更新プロセッサ９０については、後ほど簡単に説明する。
【００３７】
図６及び図７に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作を、図８に示すフローチャート用いて後述する。図７に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０’の動作は、図６に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０よりも多くのステップを有する。したがって、図８のフローチャートは、第２の実施例に基づくバースト雑音抑圧プロセッサ３０’の動作に対応している。図６の第１の実施例における動作に関するステップは、図７の第２の実施例における動作を参照することにより、特定される。
【００３８】
３．２ バースト検出：第１工程
図８に示すように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’の動作の第１工程において、バースト検出プロセッサ５０’は、ＣＯＦＤＭシンボルが占める期間に関するインパルス雑音のバーストの時間的位置の推定値を生成する。バースト検出プロセッサ５０も、第１工程の動作を実行する。現在の位置は、部分的な電力測定値を計算することよって推定される。部分的な電力測定値は、「Ｓ」個のサンプルの小さなウィンドウ（ｓｍａｌｌ ｗｉｎｄｏｗ）内における信号電力を測定することによって計算される。「Ｓ」の具体的な値としては、１６であることが見いだされた。Ｘｉが１つのＯＦＤＭシンボルに対するデータを表しているとすると、
【００３９】
【数３】
【００４０】
ここで、Ｎ＝２０４８又はＮ＝８１９２である。
【００４１】
バースト雑音信号が５００番目のサンプルにおいて発生するＣＯＦＤＭシンボルの具体例を図９に示す。バースト雑音信号のないＣＯＦＤＭシンボルに対して１６サンプルウィンドウ内の部分的な電力を計算した結果を図１０に示す。図１１は、図９で示すバースト雑音信号の存在する状態におけるＣＯＦＤＭシンボルの部分的な電力を示している。
【００４２】
バースト検出プロセッサ５０，５０’は、全平均電力（ＰＯＷｍｅａｎ）に対するピーク電力（ＰＯＷｍａｘ）を、部分的な電力から計算することができる。しかしながら、ピーク値周辺の電力測定値は、総平均電力を算出する前に取り除かれる。これにより、全ての場合において、すなわち（継続時間と振幅の観点で）小さいバーストがあるときでも、大きいバーストがあるときでも、平均電力が略同じであることを保証する。
ＰＯＷｍａｘ＝ＭＡＸ｛ＰＯＷ｝ （６）
【００４３】
【数４】
【００４４】
Ｌ＝用いられる電力値の個数
そして、ピーク電力対平均電力比（ｐｅａｋ ｔｏ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ）は、閾値（ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１）と比較され、その比較結果に基づいて、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、バーストが存在するか否かを判定する。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１は、雑音のない（ｃｌｅａｎ）大きなＩＦ信号を解析するとともに、ピーク電力対平均電力比の分布を抽出することによって選択される。図１２は、ＣＯＦＤＭシンボルの６８個を１セットとし、５つのスーパフレーム（ｓｕｐｅｒ−ｆｒａｍｅ）を形成する連続した５セットに対する代表的なピーク電力対平均電力比を表したヒストグラムである。ピーク電力対平均電力比の分布のピークは、約１．８である。しかしながら、幾らかの広がり（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）がある。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１を極めて低く、例えば１．８よりも低い値に設定すると、多くの誤トリガ（ｆａｌｓｅ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）が起こる。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１を余りにも高く設定すると、特にバースト雑音の電力が低いときには、このバースト雑音を見逃してしまう可能性がある。
【００４５】
図１３は、閾値をピーク電力対平均電力比の最小値から最大値の間で変化させた際に、閾値よりも小さくなるピーク電力対平均電力比のパーセンテージを示したグラフである。閾値を２．０としたときには、８０％の除去（すなわち補正トリガ（ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ ｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ））が予想される。これは、誤トリガの可能性がこの工程で０．２であることを意味している。他の実施例において、バースト雑音信号が存在するか否かについてこの工程で下される結論を確かにする更なるステップを付け加えることにより、誤トリガの可能性を更に引き下げることができる。
【００４６】
【数５】
【００４７】
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１＝２．０ （９）
（Ｐ＞ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１）ならば、バーストが検出された（第２工程に進む）
その他の場合（ＥＬＳＥ）、バースト検出が終了し、ＣＯＦＤＭシンボルからバースト雑音信号を除去するいかなる試みもなされない。そして、第１工程において、雑音が検出されたときは、バースト検出プロセッサ５０’，５０は、バースト雑音信号の粗い位置（ｃｏａｒｓｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を、接続チャンネル５４，５４’を介して雑音信号プロセッサ７０，７０’及びノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’に供給する。
【００４８】
３．３ バースト検出：第２工程
第２工程において、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、部分的な電力測定値の更なる解析を行い、ＣＯＦＤＭシンボルにバースト雑音信号があるかを更に検証する（ｖｅｒｆｉｃａｔｉｏｎ）。このために、第２の閾値（ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２）を、次の関係に従って設定する。
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２＝β＊ＰＯＷｍａｘ （１０）
ここで、βは０．８５〜０．９５の間の値である。
【００４９】
そして、図１１で示すように、第２の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２を超える電力測定値の数が計算される。雑音のないＯＦＤＭシンボルは、それに加わるガウス雑音信号を有し、図１０に示すように、第２の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２を超える部分的な電力サンプルの個数が多くなる。しかしながら、図１１に示すように、ＣＯＦＤＭシンボル内にバースト雑音信号がある場合には、第２の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２を超える個数は、少なくなる。
【００５０】
信号にインパルス雑音が加わると、信号のピーク電力が平均して増大し、したがって、閾値が高くなる。閾値との交差の広がりに制限（「ＭａｘＳｐｒｅａｄ」）を設けることによって、誤トリガの可能性を更に下げることができる。
Ｓｘ＝閾値と最後に交差する位置−閾値と最初に交差する位置 （１１）
（Ｓｘ＞ＭａｘＳｐｒｅａｄ）のときは、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、バースト雑音信号が存在しないと決定して検出処理を終了し、ＣＯＦＤＭシンボルから雑音をキャンセルするいかなる試みもなされない。
【００５１】
その他の場合（ＥＬＳＥ）、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、バーストが存在すると決定し、バースト雑音信号の位置と継続時間に関する推定値を示す信号を、接続チャンネル５４，５４’を介して、雑音信号プロセッサ７０，７０’及びノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’に供給する。
【００５２】
ＣＯＦＤＭシンボル内に存在するバースト雑音信号を検出する具体例として、ＭａｘＳｐｒｅａｄの閾値は、以下のように設定される。
【００５３】
【数６】
【００５４】
ここで、Ｎ＝２０４８又は８１９２、Ｓ＝１６、またＤ＝パイロットキャリヤ間の距離（＝１２：ＤＶＢ−Ｔ規格において）である。
【００５５】
第２工程の処理の一部として、バースト検出プロセッサ５０，５０’が、図１１に示すように、バースト雑音信号の存在を検出したときは、バースト期間の粗い値も検出される。バースト雑音信号検出処理の第３工程では、バースト雑音信号の存在を再確認した後に、この粗い値を用いて、バーストの継続時間及び位置に関するより正確な情報を求める。なお、第３工程は、図６と図７に示す第１の実施例と第２の実施例によってノイズキャンセルが時間領域又は周波数領域で行われるかにより、異なる。
【００５６】
３．４ 第３工程
第３工程では、実質的に、残りの全てがバースト雑音信号となるように、ＣＯＦＤＭシンボルをフィルタリングして出力する。この結果、バースト雑音（ｎｏｉｓｅ ｂｕｒｓｔ）の存在をより高い信頼度で確認し、バーストの特徴（位置及び継続時間）をより正確に抽出することができる。
【００５７】
ＤＶＢ−Ｔ規格のようなパイロットを用いた（ｐｉｌｏｔ ａｓｓｉｓｔｅｄ）通信方式では、パイロットキャリヤは全帯域に広がっている。チャンネル推定プロセッサ６０，６０’は、散在パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＳＰという。）及び連続パイロット（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＣＰという。）を用いて、無線信号が搬送されるチャンネルのインパルス応答の長期間及び短期間（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ−ｔｅｒｍ）の推定値（チャンネル状態の情報）を求めることができる。したがって、チャンネル推定プロセッサ６０，６０’は、長期間及び短期間のチャンネル状態の推定値を補償することができる。しかしながら、バースト雑音を抑圧するためには、バースト雑音信号が継続している間の各サンプルに対するバースト雑音の振幅及び複素位相の推定値が求められなければならない。データは、位相変調（ＱＡＭ）を用いたＣＯＦＤＭキャリヤ信号上を伝送されるので、各複素サンプルの位相が必要とされる。したがって、送信されてくるデータの完全性を向上させるためには、バースト雑音信号によってキャリヤ信号に生じる位相シフトを検出し、補正しなければならない。
【００５８】
ＣＯＦＤＭシンボル内のＳＰ及びＣＰは、チャンネルの短期間及び長期間に亘る状態を容易に見積もれるようにするために設けられている。しかしながら、ＳＰ及びＣＰの配置及び構成は、受信機で発生するバースト雑音信号を検出するのには余り適していない。次の段落で説明するように、ＣＰ及びＳＰにより、バースト雑音信号の周期的な、すなわち間引かれた（ｄｅｃｉｍａｔｅｄ）推定値を容易に求めることができる。この推定は、第１及び第２の実施例におけるチャンネル推定プロセッサ６０，６０’の雑音推定器６３，６３’によって実行される。雑音推定器６３，６３’は、受信パイロットキャリヤを周波数領域で処理する。したがって、第１の実施例におけるチャンネル推定プロセッサ６０は、ＣＯＦＤＭシンボルが時間領域で供給されるため、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するＦＦＴプロセッサ６１を備えており、パイロットキャリヤ周波数領域で取り扱うことができる。対照的に、第２の実施例におけるチャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’は、ＣＯＦＤＭシンボルが周波数領域で供給されるため、ここではＦＦＴプロセッサを必要としない。
【００５９】
パイロットキャリヤ間にはデータキャリヤがあるという事実により、パイロットキャリヤにおける雑音を推定し、間引かれた雑音信号を構成することができる。離散時間信号処理（ｄｉｓｃｒｅｔｅ−ｔｉｍｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）の基本原理を考慮すると、パイロットキャリヤが「Ｄ」個のキャリヤ（サンプル）によって分離されているとき、離散フーリエ変換（この具体例ではＩＤＦＴ）は、「Ｄ」の位置で、バースト雑音を繰り返して生成する。このように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作における第３工程において、以下の動作が雑音推定器６３，６３’によって実行される。
【００６０】
１．受信ＣＯＦＤＭシンボルからのパイロットキャリヤ（ＣＰ及びＳＰ）と、受信機で既知の再生されたパイロットキャリヤとを相関させることよって、間引かれた雑音信号を構成する。
【００６１】
２．既知の再生されたパイロットキャリヤの間引かれたバースト雑音信号にＩＦＦＴを施す。
【００６２】
３．第２工程で得られたバーストの位置及び継続時間の情報を用いて、周期的に配置された複数の「Ｄ」の部分の１つを時間領域から選択する。
【００６３】
４．選択した部分に対して部分的な電力測定を行い、バースト雑音信号に関する正確な情報を抽出する。
【００６４】
バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作を説明する前に、動作の背後にある理論を説明する。間引き処理（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）は、信号Ｘ（ｆ）に、Ｄ個のサンプル毎に（「Ｄ」は間引き率）値が１であるとともに、その間は値が０であるサンプルからなる同じ長さの信号Ｄ（ｆ）を乗算すること見なすことができる。周知の信号処理規則では、一方の領域における「乗算」は、他方の領域における「畳込み（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）」に対応している。すなわち、間引き処理を周波数領域で行うと、信号全体を時間領域で表したｘ（ｔ）は、間引き信号（ｄｅｃｉｍａｔｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ）を時間領域で表したｄ（ｔ）を畳み込む。これは、数学的には以下のように表される。
Ｘｄ（ｆ）＝Ｘ（ｆ）・Ｄ（ｆ） → ｘｄ（ｔ）＊ｄ（ｔ） （１３）
図１４は、１７０５個のサンプル（２Ｋモードにおけるキャリヤ数）の長さを有する代表的な間引き信号Ｄ（ｆ）を示している。対応する時間領域の信号ｄ（ｆ）を図１５に示す。
【００６５】
式（１３）の後半及び図１５に示す信号を検討する。図１５から明らかなように、信号ｘ（ｔ）は、「Ｄ」回（この具体例ではＤ＝１２）反復され、「シーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の長さ／Ｄ」（すなわち、この具体例では１７０５／１２＝１４２）個のサンプルで分離された「Ｄ」の狭いインパルスで畳み込まれる。信号ｘ（ｔ）が、（バースト雑音のように）継続時間の短いものであり、その継続時間が１４２個のサンプルに制限されているとき、各レプリカ（ｒｅｐｌｉｃａ）は、１４２のグリッドサイズ（ｇｒｉｄ ｓｉｚｅ）内に入る。１４２のグリッドサイズ内に入らないときは、レプリカは、共にエリアシングとなる（ａｌｉａｓ）。バースト雑音信号がどのように検出されるかを説明するために、図１１に示すバースト雑音信号を有するＣＯＦＤＭシンボルについて検討する。第３工程の処理に関して上述した４つのステップは、雑音推定器６３，６３’及び雑音信号プロセッサ７０，７０’によって、以下のように実行される。
【００６６】
ステップ１．間引かれた雑音信号を構成する：図１６は、再生パイロットキャリヤと受信パイロットキャリヤとを関連させることによって得られる対応した雑音推定値を示す図である。雑音値のサンプルは、（データキャリヤの数に対応した）１１個の０により分離されているＣＰキャリヤのそれぞれの位置において得られる。
【００６７】
ステップ２．逆ＤＦＴを実行する：図１７は、逆ＤＦＴ操作が施された、間引かれた雑音信号を示す図である。上述したように、バーストのレプリカが１２個ある。第１の実施例では、間引かれた雑音信号は、チャンネル推定プロセッサ６０内の雑音推定器６３から周波数領域の信号として供給されるので、雑音信号プロセッサ７０内の逆ＦＦＴプロセッサ７１によって逆ＦＦＴが実行される。第２の実施例では、逆ＦＦＴは、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’内の逆ＦＦＴプロセッサ６１’によって実行される。しかしながら、バースト雑音の複数のバージョンがバースト選択プロセッサ７３，７３’に時間領域で供給されるという結果は同じである。
【００６８】
ステップ３．第２工程で得られた情報（バーストの位置及び継続時間）を用いて、「Ｄ」の可能な部分のうちから１つを選択する：図１７に破線で示すように、継続時間及び位置の情報から第４番目の部分が選択される。継続時間及び位置の情報は、バースト検出プロセッサ５０，５０’から接続チャンネル５４，５４’を介して雑音信号プロセッサ７０，７０’内のバースト選択プロセッサ７３，７３’に供給される。上述のように、第１工程及び第２工程が正しく実行されているときは、この処理によって、ＣＯＦＤＭシンボルが除去され、残りの信号を解析して判定を下すことができる。
【００６９】
ステップ４．バーストに関する正確な情報を抽出するために、選択された部分の部分的な電力の測定を実行する：図１８は、選択された部分を示す図であり、図１９は、図１８において分離された（ｉｓｏｌａｔｅｄ）信号の対応する部分的な電力測定値を示す図である。これらの動作は、バースト選択プロセッサ７３，７３’によって実行される。部分的な電力の測定は、式（１）に基づいて実行され、ここで、「Ｓ」は、より正確さ増すために、これまでより小さい値（代表的には８）とすることができ、また、Ｎは、この時点では部分的なサイズとされる。この時点で、ノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’によってＣＯＦＤＭシンボルからキャンセルすることができるバースト雑音信号の推定値が得られる。なお、幾つかの実施例では、バースト雑音信号の推定値の精度を高める（ｒｅｆｉｎｅ）とともに、バースト雑音信号が本当に存在することを確認して誤トリガの可能性をより下げるために、更なるステップを有する。
【００７０】
幾つかの実施例では、第３工程の処理は、バースト雑音信号の継続時間の推定値の精度を時間領域で高めるための更なるステップを有している。このため、図１９に示すように、第３の閾値レベルＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３が設定される。第３の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３は、下記式に基づいて設定される。
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３＝λ＊（ＰＯＷｍａｘ−ＰＯＷｍｅａｎ）； （１４）
ここで、λは０．１２５〜０．２５の間の値であり、ＰＯＷｍａｘとＰＯＷｍｅａｎはそれぞれ、部分的な電力測定値の最大値と平均値である。
【００７１】
ここで、ＣＯＦＤＭシンボルが除去されると、バースト間のサンプルの振幅は、極めて小さい（略０）と見なすことができる。したがって、閾値（ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３）は、低い値に設定され、バースト雑音のプロファイルを抽出するのに用いられる。図２０は、選択された部分において抽出された雑音のプロファイルを示す図である。
【００７２】
抽出された雑音プロファイルにより、それぞれ「１」又は「−１」を検出することで、「高」から「低」への遷移（可能なバーストの終了）及び「低」から「高」への遷移（可能なバーストの開始）を容易に識別することができる。可能な「開始」（ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｓｔａｒｔｓ）の最小値と可能な「終了」（ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｅｎｄｓ）最大値から、微調整されたパラメータが得られる。
【００７３】
前の２つの工程によって、誤った情報（「誤トリガ」）が得られたときは、部分的な電力測定値は、図２１に示すように見える。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３は、以前と同じ値に設定され、抽出された雑音プロファイルは、図２２に示すように見える。バースト選択プロセッサ７３，７３’は、選択された部分全体に亘って、実質的に値「１」を検出し、この値は、インパルス雑音ではなく、平坦な雑音（ガウス雑音）の存在を示唆している。したがって、バースト選択プロセッサ７３，７３’は、雑音プロファイルを適切な閾値と比較することによって、バースト雑音が存在するか否かを検出することができる。バースト選択プロセッサ７３，７３’がバースト雑音の存在を確認しないときには、バースト検出処理は終了し、ノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’は、バースト雑音信号が推定されないときは、バースト雑音信号をキャンセルしようとはしない。
【００７４】
３．５ 第４工程
本発明の第２の実施例において、バースト雑音信号が一旦検出されると、ノイズキャンセルプロセッサ８０’は、バースト雑音の影響を受けているキャリヤ（データキャリヤ及びパイロットキャリヤ）から雑音をキャンセルする。なお、パイロットキャリヤ（ＣＰ及びＳＰ）を用いて得られるチャンネルの状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：以下、ＣＳＩという。）の推定を向上させるために、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、ＣＳＩを再び推定するＣＳＩ更新プロセッサ９０を備える。ＣＯＦＤＭシンボルからバースト雑音が除去された後のＣＳＩを推定するために、パイロットキャリヤ（ＳＰ及びＣＰ）が用いられる。このために、ＣＳＩ更新プロセッサ９０には、ノイズキャンセルプロセッサ８０’からの出力が供給される。チャンネル推定にノイズキャンセルプロセッサ８０’の出力を用いない場合は、雑音が除去されたとしても、チャンネル推定処理は雑音が存在するものとして行われる。その結果、誤ったＣＳＩが生成され、図３の復調器（デマッパ（ｄｅ−ｍａｐｐｅｒ）４２）が間違って動作することになる。
【００７５】
第２の実施例においては、再推定されたＣＳＩを用いて、受信ＣＯＦＤＭシンボルにバースト雑音信号が存在するか否かを更にチェックすることができる。前の３つの工程が全て正しく処理される（すなわち誤トリガがない）と、ノイズキャンセルプロセッサ８０’によってＣＯＦＤＭシンボルから推定雑音信号がキャンセルされた後には、連続パイロット（ＣＰ）キャリヤ及び散在パイロット（ＳＰ）キャリヤを用いて推定される雑音電力は低下する。したがって、第２の実施例では、ＣＳＩ更新プロセッサ９０は、バースト雑音信号がキャンセルされる前と後の、ＣＰ及びＳＰにより決定された雑音電力を比較することによって、更なるチェックを行う。このために、ＣＳＩ更新プロセッサ９０には、接続チャンネル３４を介してバースト雑音信号がキャンセルされる前のＣＯＦＤＭ信号が供給されるとともに、ノイズキャンセルプロセッサ８０’から、検出されたバースト雑音信号がキャンセルされたＣＯＦＤＭシンボルが供給される。バースト雑音信号が存在するか否かの更なるチェックは、下記式に基づいて判定される。
【００７６】
【数７】
【００７７】
ならば、バースト雑音が確認された。
その他の場合（ＥＬＳＥ）、バースト雑音が検出されない（バースト検出がここで終了する）。
【００７８】
ＣＳＩ更新プロセッサ９０がバースト雑音信号が存在しないと決定したときには、元の受信ＣＯＦＤＭシンボルが出力端子３２から出力される。
【００７９】
３．６ 他の実施例
複数のパイロットキャリヤを有するマルチキャリヤ変調シンボルを用いて伝送されてきた情報の完全性を向上させるのには、上述したステップの全てが必ずしも必要とされないことは明らかである。幾つかの実施例では、バースト雑音信号の有無を推定するために実行されるステップは、省略することができる。そのような実施例に基づいた誤トリガの確率は、一部の用途では許容することができる。しかしながら、例えば、符号化されたビデオデータをマルチキャリヤ変調シンボルで伝送する他の実施例では、誤トリガの可能性を最小限にするためにバースト雑音検出ステップが含まれる。同様に、他の実施例では、バースト雑音信号の継続時間の推定値の精度を高めるために導入された上述のステップは、省略することができ、あるいは特定の用途に適合するように選択されてもよい。
【００８０】
更に、第１の実施例においても、ＣＳＩ更新プロセッサ９０を設けるとともに、それに必要は変更を加え、適切な時間領域又は周波数領域の信号をうるようにしてもよい。すなわち。受信ＣＯＦＤＭシンボルの雑音が低減されたことを確認する処理である第４工程を、第１の実施例においても実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの連続するＣＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図２】本発明の一実施例に基づいて、ＣＯＦＤＭシンボルを受信し、バースト雑音抑圧プロセッサが時間領域で動作する受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に基づいて、ＣＯＦＤＭシンボルを受信し、バースト雑音抑圧プロセッサが周波数領域で動作する受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】バースト雑音信号を時間領域で示す図である。
【図５】時間領域における信号を周波数領域で示す図である。
【図６】図２に見られる本発明の一実施例に基づいて、時間領域で動作するバースト雑音抑圧プロセッサの構成を示すブロック図である。
【図７】図３に見られる本発明の一実施例に基づいて、周波数領域で動作するバースト雑音抑圧プロセッサの構成を示すブロック図である。
【図８】図６及び図７に示すバースト雑音抑圧プロセッサの動作を説明するフローチャートである。
【図９】図２及び図３に示す受信機内のＦＦＴ入力バッファに供給及び記憶されたバースト雑音信号を含むＣＯＦＤＭシンボルの同相成分と直交成分を示す図である。
【図１０】バースト雑音信号の存在しないＣＯＦＤＭシンボルの部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図１１】図９に示すバースト雑音信号の発生したＣＯＦＤＭシンボルの部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図１２】例としてバースト雑音信号の存在しないＣＯＦＤＭシンボルのピーク電力対平均電力比を代表的なヒストグラムによって示す図である。
【図１３】所定の閾値に関して、特定のピーク電力対平均電力比を有する図１２のＣＯＦＤＭシンボルのパーセンテージを示す図である。
【図１４】典型的な間引き信号を周波数領域で示す図である。
【図１５】図１４に示す間引き信号を時間領域で表す図である。
【図１６】受信パイロットキャリヤ信号から生成された間引かれた雑音信号を周波数領域で示す図である。
【図１７】図１６に示す間引かれた雑音信号を時間領域で表す図である。
【図１８】図９で説明したバースト雑音信号の時間及び継続時間の推定値に基づいて選択された図１７に示す間引かれた雑音信号のセグメントを示す図である。
【図１９】図１８に示す間引かれた雑音信号の選択された部分における部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図２０】図１９に示す部分的な雑音電力測定値から判定され抽出された雑音プロファイルを示す図である。
【図２１】バースト雑音信号が存在しないときの間引かれた雑音信号の選択された部分における部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図２２】図２１に示す部分的な雑音電力測定値から判定され抽出された雑音プロファイルを示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチキャリヤ変調シンボルを受信する受信装置に関する。幾つかの実施例において、シンボルは、例えばデジタルビデオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：以下、ＤＶＢという。）等で用いられる直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＯＦＤＭという。）シンボルである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチキャリヤ変調シンボルを用いてデータを伝送する無線通信方式の例として、デジタルビデオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：以下、ＤＶＢという。）方式がある。ＤＶＢ方式では、符号化直交周波数分割多重（Ｃｏｄｅｄ ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＣＯＦＤＭという。）として知られている変調方式を用い、ＣＯＦＤＭでは、一般的に、Ｋ個の狭帯域キャリヤ（Ｋは整数である）を準備し、データをパラレルで変調し、各キャリヤによって直交振幅変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ：以下、ＱＡＭという。）シンボルを伝送するようになっている。データは、複数のキャリヤ上をパラレルに伝送されるため、無線チャンネルのコヒーレンスタイム（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｉｍｅ）よりも長くすることができる拡張された期間において、同じＱＡＭシンボルを各キャリヤで伝送してもよい。拡張期間を平均化することにより、各キャリヤ上に変調されているＱＡＭシンボルを、無線チャンネルで殆どの場合発生する時間及び周波数選択性フェージング効果に拘わらず、再生することができる。
【０００３】
受信機におけるデータの検出及び再生を容易にするため、変調キャリヤの組合せがＣＯＦＤＭシンボルを形成するように、ＱＡＭシンボルはパラレルな各キャリヤ上に同時に（ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｎｅｏｕｓｌｙ）変調される。すなわち、ＣＯＦＤＭシンボルは、複数のキャリヤからなり、各キャリヤは異なるＱＡＭデータシンボルによって同時に変調されている。
【０００４】
幾つかの無線通信方式においては、マルチキャリヤ変調シンボルにパイロットキャリヤが含まれており、パイロットキャリヤは、受信機に既知のデータシンボルを伝える。パイロットキャリヤは、受信機でデータの検出及び再生を容易にするためのに、位相と時間の基準（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を与える。ＤＶＢの地上放送規格（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＤＶＢ：以下ＤＶＢ−Ｔという。）では、マルチキャリヤシンボルは、シンボル内の相対的に同じ周波数位置（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｏｓｉｔｉｏｎ）に連続して挿入された連続パイロット（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＣＰという。）と、散在して挿入された散在パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＳＰという。）との両方を含んでいる。ＣＯＦＤＭシンボルが伝送されるチャンネルのインパルス応答を容易に見積もることができるようにするために、ＳＰの位置は、連続するシンボル間で相対的に変化している。
【０００５】
マルチキャリヤ変調方式は、時間及び周波数選択性フェージングとガウス雑音（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｎｏｉｓｅ）が存在する環境においてデータを伝送する強固な（ｒｏｂｕｓｔ）技術を提供するが、受信機の入力においてインパルスバースト雑音（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｂｕｒｓｔ ｎｏｉｓｅ）が発生するときには、データの検出及び再生に関する技術的な問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、マルチキャリヤ変調シンボルから検出されるデータの完全性を向上させることができる受信装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面から見ると、本発明は、マルチキャリヤ変調シンボルを受信する受信装置を提供する。シンボルには、データを搬送する複数のキャリヤに加えて複数のパイロットキャリヤが含まれている。受信装置は、シンボルが占める期間内のシンボルにエラーを発生させるバースト雑音信号の時間的位置を検出するバースト雑音検出プロセッサと、バースト雑音に起因した間引かれた雑音信号を受信パイロットキャリヤから生成するチャンネル推定プロセッサとを備える。間引かれた雑音信号を逆フーリエ変換することにより、バースト雑音信号の推定される複数のバージョンが得られる。雑音信号プロセッサは、バースト雑音の検出された時間的位置においてバースト雑音の周期的に配置された推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することによって、バースト雑音信号の推定値を生成する。
【０００８】
幾つかの実施例において、雑音信号プロセッサは、推定バースト雑音信号のサンプル以外の信号サンプルを０に設定するバースト選択プロセッサを備える。フーリエ変換プロセッサは、信号サンプルにフーリエ変換を施して雑音信号の推定値の周波数領域におけるバージョンを再生し、ノイズキャンセルプロセッサによって、シンボルから雑音信号の推定値の周波数領域におけるバージョンをキャンセルし、このシンボルからデータが再生される。他の実施例において、バースト雑音信号の推定値を時間領域で求め、ノイズキャンセルプロセッサにより、時間領域においてＣＯＦＤＭシンボルからキャンセルされる。
【０００９】
本発明に係る実施例において、バースト雑音信号の推定値を生成するために、マルチキャリヤシンボルで伝送されるパイロットキャリヤの存在を利用しているので、データ検出の前にバースト雑音をシンボルからキャンセルすることができる。再生マルチキャリヤシンボルからのパイロットキャリヤをパイロットキャリヤの既知のバージョンと比較することによって、バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンが形成される。しかしながら、パイロットキャリヤが殆どの場合分散されているという性質に起因した周波数領域におけるバースト雑音信号サンプルの不連続な（間引かれた）性質は、時間領域で周期的に配置されたバースト雑音信号の複数のバージョンを形成する効果を有する。バースト雑音信号の相対的な時間的位置から、時間領域において、バースト雑音信号のうちの１つを識別することにより、バースト雑音信号の時間領域におけるバージョンを得ることができる。更に、幾つかの実施例では、他の全てのサンプルを０に設定し、得られる信号にフーリエ変換を施すことにより、バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンを得ることができ、すなわち雑音信号の推定値を補間することができる。
【００１０】
バースト雑音信号を識別することにより、バースト雑音信号をマルチキャリヤシンボルからキャンセルすることができ、これによって、検出及び再生されるデータの完全性を向上させることができる。特に、ＤＶＢ−ＴのようなＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ ｇｒｏｕｐ）規格に基づいて符号化及び圧縮されたテレビ画像の伝送において、データの完全性の向上が見られるが、本発明はそれに限定されるものではない。ＭＰＥＧ符号化画像において、バースト雑音は、再生データのエラーの原因となり、受信画像を視覚的に劣化させる。
【００１１】
バースト雑音検出の問題は、受信マルチキャリヤシンボルの時間的に離散したバージョンを得るためのアナログ／デジタル変換器を設けることによって、より悪化する。時間的に離散したバージョンを生成するときに、アナログ信号はクリッピング（ｃｌｉｐ）され、デジタル信号が形成される。このクリッピング（ｃｌｉｐｐｉｎｇ）は、受信機においてマルチキャリヤシンボル内に発生するバースト雑音の検出を妨げる効果がある。その結果、バースト雑音信号の存在を検出することがより困難になる。
【００１２】
幾つかの実施例において、受信装置はバースト雑音が存在するか否かを検出し、バースト雑音が存在しないときには、受信機は、推定バースト雑音信号をマルチキャリヤシンボルからキャンセルしようとは試みない。バースト雑音信号が実際には存在しないときに、これをマルチキャリヤシンボルからキャンセルしようとすると、再生データの完全性を低下させる効果があり、また、ＭＰＥＧで伝送されるテレビ画像に最悪の影響を及ぼす。したがって、本発明に係る実施例は、時間領域におけるバースト雑音信号をより完全に分離する（ｉｓｏｌａｔｅ）だけでなく、バースト雑音信号がマルチキャリヤシンボル内で発生したか否かをより正確に検出する更なる技術を含んでいる。これらの実施例では、バースト雑音検出プロセッサ、チャンネル推定プロセッサ、雑音信号プロセッサ又はノイズキャンセルプロセッサのうち少なくとも１つは、受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを推定することができる。そして、推定雑音信号は、バースト雑音信号が存在すると判定されたときにのみ、シンボルからキャンセルされる。
【００１３】
バースト雑音信号を識別することにより、バースト雑音信号をマルチキャリヤシンボルからキャンセルすることができ、これによって、検出及び再生されるデータの完全性を向上させることができる。しかしながら、本発明を適用した受信装置の動作に基づいてバースト雑音信号を推定すること、及びバースト雑音信号が実際には存在しないときにこの推定バースト雑音信号をキャンセルしようと試みることは、受信シンボル内の雑音を増加させる効果を有することがある。このような場合には、伝送されてくるデータの完全性は、高まるよりはむしろ低くなる。したがって、本発明に係る実施例では、シンボル内の雑音が増加する可能性を減らすために、受信シンボル内のバースト雑音信号の存在を確認するという特徴を有している。
【００１４】
本発明の更なる多様な側面及び種々の特徴は、添付の請求の範囲によって限定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
１．ＣＯＦＤＭ受信機
以下、例えば、デジタルビデオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：以下、ＤＶＢという。）規格に基づいて生成される符号化直交周波数分割多重（Ｃｏｄｅｄ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＣＯＦＤＭという。）シンボルからデータを検出及び再生する受信機を参照して、本発明を説明する。ＤＶＢ規格は、ヨーロッパ電気通信規格協会によって１９９７年８月に発行された規格書、番号ＥＮ３００７４４、１．１．２版、「デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）：デジタル地上波テレビのフレーム構造のチャンネル符号化及び変調（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ （ＤＶＢ）： Ｆｒａｍｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）」に開示されている。
【００１６】
上述したように、ＤＶＢ規格に準拠して変調されるＣＯＦＤＭシンボルは、Ｋ個の狭帯域キャリヤを送信すべきデータによりパラレルに変調することにより、生成される。一般的に、ＣＯＦＤＭシンボルは、上述のＥＴＳＩ規格書に開示されているように、逆フーリエ変換を用いて形成される。図１は、ＣＯＦＤＭシンボルのフォーマットを時間領域で示した図である。図１において、ブロック１，２として示す２つのＣＯＦＤＭシンボルは、ＤＶＢ送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）によって、紙面の左から右に時間が経過するのに従って送信される。各ＣＯＦＤＭシンボルは、Ｋ個の狭帯域キャリヤを変調するデータ部分を搬送する。ＣＯＦＤＭシンボルは、受信機が各ＣＯＦＤＭシンボルに同期するのを容易にするためのガードインターバルを含んでいる。矢印４で示すように、ガードインターバルは、ＣＯＦＤＭシンボルの他の部分からコピーしたサンプルのデータを含んでいる。各ＣＯＦＤＭシンボルからデータの各部分を再生するために、シンボルは、（高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下、ＦＦＴという。）を用いて）復調され、そして、各キャリヤが復調されて、キャリヤによって伝送されてきたデータが再生される。ＣＯＦＤＭシンボルで伝送されるデータの完全性を保護するために、誤り訂正符号化（ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｅｎｃｏｄｉｎｇ）とインタリーブが組み合わせられて用いられる。インタリーブと組み合わせて誤り訂正符号化を用いることは、特にガウス雑音に対して有効である。しかしながら、後で説明するように、誤り訂正符号化及びインタリーブは、受信機の入力において発生するバースト又はインパルス雑音に対しては、適切な保護とはならない。
【００１７】
図２は、ＣＯＦＤＭシンボルからデータを検出及び再生する受信機の本発明を適用した実施例の構成を示すブロック図である。図２に示す受信機は、各ＣＯＦＤＭシンボルに変調されているデータを再生するために、各ＣＯＦＤＭシンボルを検出し、各ＣＯＦＤＭシンボルに同期する。ＣＯＦＤＭシンボルに同期する技術の実施例が、係属中の英国特許出願、出願番号００２７４２３．３号、００２７４２４．２号及び０１１５０６１．４号に開示されている。後述するように、図２に示す受信機は、バースト雑音抑圧プロセッサ（ｂｕｒｓｔ ｎｏｉｓｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３０を備え、このバースト雑音抑圧プロセッサ３０は、ＣＯＦＤＭシンボルからバースト雑音信号を時間領域においてキャンセルする。図３は、図２に示す受信機の他の実施例の構成を示すブロック図である。図３に示す受信機では、バースト雑音信号は、周波数領域においてキャンセルされる。
【００１８】
図２に示すように、受信機にはアナログ／デジタル変換器（ａｎａｌｏｇｕｅ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、Ａ／Ｄ変換器という。）１０が設けられており、Ａ／Ｄ変換器１０には、ＣＯＦＤＭシンボルが変調されている検出無線信号を表す中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：以下、ＩＦという。）信号が供給される。すなわち、受信機は、無線周波数信号をＩＦ信号に変換するダウンコンバータを備え、ＩＦ信号は、入力端子１２を介してＡ／Ｄ変換器１０に供給される。したがって、受信機は、図２には示されていない無線周波数受信回路とダウンコンバータとを備えていることは言うまでもない。受信信号は、Ａ／Ｄ変換された後に、ＩＦ／ベースバンド変換器１４により処理され、更に、リサンプリング及びキャリヤオフセット補正プロセッサ１６により処理される。リサンプリング及びキャリヤオフセット補正プロセッサ１６は、ＣＯＦＤＭシンボルのＫ個のキャリヤを周波数領域において追跡するように構成されている。そして、ベースバンドの受信信号サンプルは、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下、ＦＦＴという。）プロセッサ１８に供給され、ＦＦＴプロセッサ１８は、ＣＯＦＤＭシンボルの復調を容易に行うのに役立つ。そして、デインタリーバ（ｄｅ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を備えるポストＦＦＴプロセッサ（ｐｏｓｔ ＦＦＴ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２０によって、データが周波数領域の信号サンプルから再生される。そして、データは、フォーワード誤り訂正（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：以下、ＦＥＣという。）プロセッサ２２に供給され、このＦＥＣプロセッサ２２は、誤り訂正符号化されたデータをデコードし、最終的に再生データを出力端子２４から出力する。
【００１９】
また、図２に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０には、時間領域に変換されたＣＯＦＤＭシンボルが入力チャンネル２８を介して供給される。バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、後述するように、受信機においてＣＯＦＤＭシンボル内に発生するインパルスバースト雑音信号の影響を検出及び軽減する。上述のように、図２に示す受信機の実施例は、時間領域においてバースト雑音信号をキャンセルするように構成されている。また、図３に示す受信機の他の実施例では、周波数領域においてバースト雑音信号をキャンセルするように構成されている。図３に示す受信機は、図２に示す受信機と略同じものであるので、異なる部分のみを説明する。
【００２０】
図３に示すように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、雑音抑圧プロセッサ３１と、チャンネル推定及び訂正プロセッサ（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６０’とを備える。後述するように、受信機のブロック（ｂｌｏｃｋ）が実現する機能の幾つかは、バースト雑音を抑圧するのに必要な機能の幾つかを実現するのに用いられる。例えば、ＣＯＦＤＭシンボルからデータの復調及び検出を容易にするためのチャンネルの状態情報を見積もるために、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’が必要とされる。また、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’で処理されたＣＯＦＤＭシンボルは周波数領域の信号であるので、処理されたＣＯＦＤＭシンボルからデータを再生するためには、デマッパ（ｄｅ−ｍａｐｐｅｒ）４２が必要とされる。チャンネルの状態情報は、ＣＯＦＤＭシンボルと共に伝送されてくるパイロット信号から再生される。しかしながら、パイロット信号は、バースト雑音信号を推定するのにも用いられる。したがって、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’は、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’の一部を構成している。バースト雑音抑圧プロセッサ３０’には、時間領域のＣＯＦＤＭシンボルがチャンネル３４を介して供給されるとともに、ＦＦＴプロセッサ１８からの周波数領域のＣＯＦＤＭシンボルがチャンネル３５を介して供給される。第１の実施例及び第２の実施例に基づくバースト雑音抑圧プロセッサ３０、３０’について以下に詳細に説明する。
【００２１】
２．インパルス妨害（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）
多くの通信システムと同様に、送受信されるデータの完全性を保つために導入される方法は、ガウス確率処理（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）によるものである。したがって、ＣＯＦＤＭ受信機の性能は、インパルス雑音の発生によって著しく低下する。
【００２２】
インパルス雑音の原因は、雷等の自然的なもの、又は人工的なものである。インパルス雑音の原因は、多くの原因によって発生する。例えば、スイッチ、蛍光灯、セントラルヒーティングサーモスタット（ｃｅｎｔｒａｌ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ）等ににおけるリレー接点や、昇降機、電子レンジ、プリンタ、タイプライタ、複写機等の電磁機器や、コンピュータ、モニタ受像機、端末装置等の電子機器や、鉄道、地下鉄、車の点火装置等の輸送システムである。インパルス雑音は、一回の事象（電灯のスイッチ）、又は継続的な事象（回転式乾燥機）によって発生する。インパルス雑音の放出は、伝導性又は放射性の放出である。前者は、質の高い配線、高品質のコネクタを用い、ケーブルを注意深くルーティングすることで最小限に抑えることができるのに対して、後者は制御するのがより困難である。
【００２３】
民生用デジタル地上波テレビ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ：以下、ＤＴＴという。）受信機が利用できるようになるとすぐに、設置者が、受信が中断した例を多数報告するようになった。それらの例では、画面が頻繁にフリーズしたり、又は写らない区画があったり、また、音声が出なくなったり、大きなカチッという音やキーキーという音を発した障害であった。すぐにインパルス妨害が原因であると確認された。インパルス雑音は、短いバーストで発生する電気的な妨害である。「バースティな（短い継続時間）」性質が、平均電力が等しい連続した雑音よりも、より大きな妨害となる。バースト雑音信号は、下記２つの基本的な式を用いて表すことができる。
【００２４】
【数１】
図４は、Ｎを５０サンプルの長さ（サンプリングレートが１０ＭＳＰＳでの５μＳ）としたときの式（３）を視覚的に示している。
【００２６】
周波数領域におけるバースト電力（ｐｏｗｅｒ）は、次のように考えられる。
【００２７】
【数２】
したがって、重要なパラメータは、「Ｎ（バーストの継続時間）」と「ａｉ（バースト内のインパルス振幅）」である。
【００２９】
マルチキャリヤ通信システム（例えばＣＯＦＤＭ）において、情報はキャリヤ間に分配されている。したがって、どのキャリヤが妨害（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）されても（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）、大量の情報が失われることになる。インパルス妨害（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を部分的に抑えても、有効な改善は見られない。更に、ＭＰＥＧ−２エンコーダで採用されている圧縮アルゴリズムでは、トランスポートストリームはチャンネルエラーの影響を非常に受けやすい。少数の訂正されていないエラーでも、アーティファクトが生じ、画像がフリーズすることがある。したがって、このような画質の劣化（ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）を避けるために、雑音の大部分をキャンセルする試みは、有益なものである。
【００３０】
ＤＶＢ−Ｔ規格は、パイロットを用いた（ｐｉｌｏｔ ａｓｓｉｓｔｅｄ）通信方式の規格である。この方式は、時間的なインタリーブを用いないこともあるが、１つのＯＦＤＭシンボルにつき比較的多数のパイロットを挿入している。２Ｋモードでは合計１９３パイロット（連続パイロット（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＣＰという。）キャリヤ：４５、散在パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＳＰという。）キャリヤ：１３１、伝送パラメータ信号（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ：以下、ＴＰＳという。）：１７）があり、８Ｋモードでは合計７６９パイロット（ＣＰ：１７７、ＳＰ：５２４、ＴＰＳ：６８）があり、２Ｋモードと８Ｋモードにおいて、それぞれ全キャリヤの１１．３％及び１２．７％を占めている。
【００３１】
優れた設計のチャンネル推定プロセッサは、これらのパイロットをうまく用いて、各ＣＯＦＤＭシンボルに対して、雑音の存在（ｎｏｉｓｅ ｐｒｅｓｅｎｔ）だけでなく、チャンネルインパルス応答についてもかなり正確なプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）を見積もることができる。パイロットは、全帯域（１２キャリヤ毎）に散乱されている。そして、パイロットキャリヤ間で損失したサンプルを補う正確な補間技術が必要となる。４つの連続したＣＯＦＤＭシンボルをバッファリングすることにより、パイロット間の間隔が３個に減少し、補間をより容易且つ正確に行うことができる。インパルス雑音の抑圧は、バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’によって、シンボル毎に実行しなければならない。（例えば図５に示すように、）雑音の振幅が急激に変動すると、雑音レベルを下げなければならないのに、雑音レベルを上げてしまうという不一致が生じるので、インパルス雑音の抑圧処理はより複雑になる（雑音振幅の急激な変動（図５に例示）により、いかなるミスマッチも、雑音レベルを低下させるよりはむしろ増大させるので、処理はより複雑になる。）。
【００３２】
３．インパルス妨害（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の検出
３．１ イントロダクション
バースト雑音検出処理は、高いレベルのバースト雑音に加えて、低いレベルのバースト雑音を含むシンボルにも注意を向ける（ｍａｒｋ）ことである。電力の測定値（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に基づいて検出すると、レベルが高い雑音の方がレベルが低い雑音よりも容易に検出することができる。バースト継続期間が長く、バースト雑音の電力が小さいときは、バースト雑音は検出されず、したがって、非常に大きな被害を受ける。また、レベルが低く、極めて短い（ｎａｒｒｏｗ）バースト（０．５μｓｅｃ程度の）雑音を検出することができれば有益である。
【００３３】
本発明の好ましい実施例においては、バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作の一部として、バースト雑音信号の存在を確かめる（ｃｏｎｆｉｒｍ）。この結果、実際にはバースト雑音が存在しないときに、所望の信号をバースト雑音であると識別したり、平坦な雑音（ガウス雑音）をバースト雑音であると識別したりする誤トリガ（ｆａｌｓｅ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）の可能性が少なくなる。誤トリガにより雑音が挿入されることがあり、伝送されてきたデータの完全性を高めるよりはむしろ低下させることになる。
【００３４】
図６は、本発明の第１の実施例に基づく、図２に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０の構成を示すブロック図である。バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、バースト検出プロセッサ５０と、チャンネル推定プロセッサ（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６０とを備える。チャンネル推定プロセッサ６０は、ＦＦＴプロセッサ６１と、雑音推定器（ｎｏｉｓｅ ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）６３とを備える。バースト検出プロセッサ５０及びチャンネル推定プロセッサ６０には、図２に示すリサンプリング及びキャリヤオフセット補正プロセッサ１６から入力チャンネル２８を介して、時間領域のＣＯＦＤＭシンボルが供給される。後述するように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、インパルス雑音を検出及び抑圧するのに４段階の処理を施す。バースト雑音抑圧プロセッサ３０は、雑音信号プロセッサ７０と、ノイズキャンセルプロセッサ８０とを備える。雑音信号プロセッサ７０は、逆ＦＦＴプロセッサ７１と、バースト選択プロセッサ７３とを備える。
【００３５】
図７は、本発明を適用した第２の実施例のバースト雑音抑圧プロセッサ３０’の構成を示すブロック図である。図７に示すように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’と、雑音信号プロセッサ７０’とを備える。チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’は、雑音推定器６３’と、逆ＦＦＴプロセッサ６１’とを備える。雑音信号プロセッサ７０’は、バースト選択プロセッサ７３’と、ＦＦＴプロセッサ７１’とを備える。
【００３６】
図６に示す実施例と同様に、図７におけるバースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、ノイズキャンセルプロセッサ８０’と、バースト検出プロセッサ５０’とを備える。ノイズキャンセルプロセッサ８０’及びバースト検出プロセッサ５０’は、図６に示すノイズキャンセルプロセッサ８０及びバースト検出プロセッサ５０と同様に動作するが、雑音の推定及びキャンセルを、時間領域ではなく、周波数領域で実行する。また、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、ＣＳＩ更新プロセッサ９０を備える。ＣＳＩ更新プロセッサ９０については、後ほど簡単に説明する。
【００３７】
図６及び図７に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作を、図８に示すフローチャート用いて後述する。図７に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０’の動作は、図６に示すバースト雑音抑圧プロセッサ３０よりも多くのステップを有する。したがって、図８のフローチャートは、第２の実施例に基づくバースト雑音抑圧プロセッサ３０’の動作に対応している。図６の第１の実施例における動作に関するステップは、図７の第２の実施例における動作を参照することにより、特定される。
【００３８】
３．２ バースト検出：第１工程
図８に示すように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’の動作の第１工程において、バースト検出プロセッサ５０’は、ＣＯＦＤＭシンボルが占める期間に関するインパルス雑音のバーストの時間的位置の推定値を生成する。バースト検出プロセッサ５０も、第１工程の動作を実行する。現在の位置は、部分的な電力測定値を計算することよって推定される。部分的な電力測定値は、「Ｓ」個のサンプルの小さなウィンドウ（ｓｍａｌｌ ｗｉｎｄｏｗ）内における信号電力を測定することによって計算される。「Ｓ」の具体的な値としては、１６であることが見いだされた。Ｘｉが１つのＯＦＤＭシンボルに対するデータを表しているとすると、
【００３９】
【数３】
ここで、Ｎ＝２０４８又はＮ＝８１９２である。
【００４１】
バースト雑音信号が５００番目のサンプルにおいて発生するＣＯＦＤＭシンボルの具体例を図９に示す。バースト雑音信号のないＣＯＦＤＭシンボルに対して１６サンプルウィンドウ内の部分的な電力を計算した結果を図１０に示す。図１１は、図９で示すバースト雑音信号の存在する状態におけるＣＯＦＤＭシンボルの部分的な電力を示している。
【００４２】
バースト検出プロセッサ５０，５０’は、全平均電力（ＰＯＷｍｅａｎ）に対するピーク電力（ＰＯＷｍａｘ）を、部分的な電力から計算することができる。しかしながら、ピーク値周辺の電力測定値は、総平均電力を算出する前に取り除かれる。これにより、全ての場合において、すなわち（継続時間と振幅の観点で）小さいバーストがあるときでも、大きいバーストがあるときでも、平均電力が略同じであることを保証する。
ＰＯＷｍａｘ＝ＭＡＸ｛ＰＯＷ｝ （６）
【００４３】
【数４】
Ｌ＝用いられる電力値の個数
そして、ピーク電力対平均電力比（ｐｅａｋ ｔｏ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ）は、閾値（ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１）と比較され、その比較結果に基づいて、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、バーストが存在するか否かを判定する。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１は、雑音のない（ｃｌｅａｎ）大きなＩＦ信号を解析するとともに、ピーク電力対平均電力比の分布を抽出することによって選択される。図１２は、ＣＯＦＤＭシンボルの６８個を１セットとし、５つのスーパフレーム（ｓｕｐｅｒ−ｆｒａｍｅ）を形成する連続した５セットに対する代表的なピーク電力対平均電力比を表したヒストグラムである。ピーク電力対平均電力比の分布のピークは、約１．８である。しかしながら、幾らかの広がり（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）がある。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１を極めて低く、例えば１．８よりも低い値に設定すると、多くの誤トリガ（ｆａｌｓｅ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）が起こる。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１を余りにも高く設定すると、特にバースト雑音の電力が低いときには、このバースト雑音を見逃してしまう可能性がある。
【００４５】
図１３は、閾値をピーク電力対平均電力比の最小値から最大値の間で変化させた際に、閾値よりも小さくなるピーク電力対平均電力比のパーセンテージを示したグラフである。閾値を２．０としたときには、８０％の除去（すなわち補正トリガ（ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ ｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ））が予想される。これは、誤トリガの可能性がこの工程で０．２であることを意味している。他の実施例において、バースト雑音信号が存在するか否かについてこの工程で下される結論を確かにする更なるステップを付け加えることにより、誤トリガの可能性を更に引き下げることができる。
【００４６】
【数５】
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１＝２．０ （９）
（Ｐ＞ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ１）ならば、バーストが検出された（第２工程に進む）
その他の場合（ＥＬＳＥ）、バースト検出が終了し、ＣＯＦＤＭシンボルからバースト雑音信号を除去するいかなる試みもなされない。そして、第１工程において、雑音が検出されたときは、バースト検出プロセッサ５０’，５０は、バースト雑音信号の粗い位置（ｃｏａｒｓｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を、接続チャンネル５４，５４’を介して雑音信号プロセッサ７０，７０’及びノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’に供給する。
【００４８】
３．３ バースト検出：第２工程
第２工程において、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、部分的な電力測定値の更なる解析を行い、ＣＯＦＤＭシンボルにバースト雑音信号があるかを更に検証する（ｖｅｒｆｉｃａｔｉｏｎ）。このために、第２の閾値（ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２）を、次の関係に従って設定する。
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２＝β＊ＰＯＷｍａｘ （１０）
ここで、βは０．８５〜０．９５の間の値である。
【００４９】
そして、図１１で示すように、第２の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２を超える電力測定値の数が計算される。雑音のないＯＦＤＭシンボルは、それに加わるガウス雑音信号を有し、図１０に示すように、第２の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２を超える部分的な電力サンプルの個数が多くなる。しかしながら、図１１に示すように、ＣＯＦＤＭシンボル内にバースト雑音信号がある場合には、第２の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２を超える個数は、少なくなる。
【００５０】
信号にインパルス雑音が加わると、信号のピーク電力が平均して増大し、したがって、閾値が高くなる。閾値との交差の広がりに制限（「ＭａｘＳｐｒｅａｄ」）を設けることによって、誤トリガの可能性を更に下げることができる。
Ｓｘ＝閾値と最後に交差する位置−閾値と最初に交差する位置 （１１）
（Ｓｘ＞ＭａｘＳｐｒｅａｄ）のときは、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、バースト雑音信号が存在しないと決定して検出処理を終了し、ＣＯＦＤＭシンボルから雑音をキャンセルするいかなる試みもなされない。
【００５１】
その他の場合（ＥＬＳＥ）、バースト検出プロセッサ５０，５０’は、バーストが存在すると決定し、バースト雑音信号の位置と継続時間に関する推定値を示す信号を、接続チャンネル５４，５４’を介して、雑音信号プロセッサ７０，７０’及びノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’に供給する。
【００５２】
ＣＯＦＤＭシンボル内に存在するバースト雑音信号を検出する具体例として、ＭａｘＳｐｒｅａｄの閾値は、以下のように設定される。
【００５３】
【数６】
ここで、Ｎ＝２０４８又は８１９２、Ｓ＝１６、またＤ＝パイロットキャリヤ間の距離（＝１２：ＤＶＢ−Ｔ規格において）である。
【００５５】
第２工程の処理の一部として、バースト検出プロセッサ５０，５０’が、図１１に示すように、バースト雑音信号の存在を検出したときは、バースト期間の粗い値も検出される。バースト雑音信号検出処理の第３工程では、バースト雑音信号の存在を再確認した後に、この粗い値を用いて、バーストの継続時間及び位置に関するより正確な情報を求める。なお、第３工程は、図６と図７に示す第１の実施例と第２の実施例によってノイズキャンセルが時間領域又は周波数領域で行われるかにより、異なる。
【００５６】
３．４ 第３工程
第３工程では、実質的に、残りの全てがバースト雑音信号となるように、ＣＯＦＤＭシンボルをフィルタリングして出力する。この結果、バースト雑音（ｎｏｉｓｅ ｂｕｒｓｔ）の存在をより高い信頼度で確認し、バーストの特徴（位置及び継続時間）をより正確に抽出することができる。
【００５７】
ＤＶＢ−Ｔ規格のようなパイロットを用いた（ｐｉｌｏｔ ａｓｓｉｓｔｅｄ）通信方式では、パイロットキャリヤは全帯域に広がっている。チャンネル推定プロセッサ６０，６０’は、散在パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＳＰという。）及び連続パイロット（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｌｏｔ：以下、ＣＰという。）を用いて、無線信号が搬送されるチャンネルのインパルス応答の長期間及び短期間（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ−ｔｅｒｍ）の推定値（チャンネル状態の情報）を求めることができる。したがって、チャンネル推定プロセッサ６０，６０’は、長期間及び短期間のチャンネル状態の推定値を補償することができる。しかしながら、バースト雑音を抑圧するためには、バースト雑音信号が継続している間の各サンプルに対するバースト雑音の振幅及び複素位相の推定値が求められなければならない。データは、位相変調（ＱＡＭ）を用いたＣＯＦＤＭキャリヤ信号上を伝送されるので、各複素サンプルの位相が必要とされる。したがって、送信されてくるデータの完全性を向上させるためには、バースト雑音信号によってキャリヤ信号に生じる位相シフトを検出し、補正しなければならない。
【００５８】
ＣＯＦＤＭシンボル内のＳＰ及びＣＰは、チャンネルの短期間及び長期間に亘る状態を容易に見積もれるようにするために設けられている。しかしながら、ＳＰ及びＣＰの配置及び構成は、受信機で発生するバースト雑音信号を検出するのには余り適していない。次の段落で説明するように、ＣＰ及びＳＰにより、バースト雑音信号の周期的な、すなわち間引かれた（ｄｅｃｉｍａｔｅｄ）推定値を容易に求めることができる。この推定は、第１及び第２の実施例におけるチャンネル推定プロセッサ６０，６０’の雑音推定器６３，６３’によって実行される。雑音推定器６３，６３’は、受信パイロットキャリヤを周波数領域で処理する。したがって、第１の実施例におけるチャンネル推定プロセッサ６０は、ＣＯＦＤＭシンボルが時間領域で供給されるため、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するＦＦＴプロセッサ６１を備えており、パイロットキャリヤ周波数領域で取り扱うことができる。対照的に、第２の実施例におけるチャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’は、ＣＯＦＤＭシンボルが周波数領域で供給されるため、ここではＦＦＴプロセッサを必要としない。
【００５９】
パイロットキャリヤ間にはデータキャリヤがあるという事実により、パイロットキャリヤにおける雑音を推定し、間引かれた雑音信号を構成することができる。離散時間信号処理（ｄｉｓｃｒｅｔｅ−ｔｉｍｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）の基本原理を考慮すると、パイロットキャリヤが「Ｄ」個のキャリヤ（サンプル）によって分離されているとき、離散フーリエ変換（この具体例ではＩＤＦＴ）は、「Ｄ」の位置で、バースト雑音を繰り返して生成する。このように、バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作における第３工程において、以下の動作が雑音推定器６３，６３’によって実行される。
【００６０】
１．受信ＣＯＦＤＭシンボルからのパイロットキャリヤ（ＣＰ及びＳＰ）と、受信機で既知の再生されたパイロットキャリヤとを相関させることよって、間引かれた雑音信号を構成する。
【００６１】
２．既知の再生されたパイロットキャリヤの間引かれたバースト雑音信号にＩＦＦＴを施す。
【００６２】
３．第２工程で得られたバーストの位置及び継続時間の情報を用いて、周期的に配置された複数の「Ｄ」の部分の１つを時間領域から選択する。
【００６３】
４．選択した部分に対して部分的な電力測定を行い、バースト雑音信号に関する正確な情報を抽出する。
【００６４】
バースト雑音抑圧プロセッサ３０，３０’の動作を説明する前に、動作の背後にある理論を説明する。間引き処理（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）は、信号Ｘ（ｆ）に、Ｄ個のサンプル毎に（「Ｄ」は間引き率）値が１であるとともに、その間は値が０であるサンプルからなる同じ長さの信号Ｄ（ｆ）を乗算すること見なすことができる。周知の信号処理規則では、一方の領域における「乗算」は、他方の領域における「畳込み（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）」に対応している。すなわち、間引き処理を周波数領域で行うと、信号全体を時間領域で表したｘ（ｔ）は、間引き信号（ｄｅｃｉｍａｔｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ）を時間領域で表したｄ（ｔ）を畳み込む。これは、数学的には以下のように表される。
Ｘｄ（ｆ）＝Ｘ（ｆ）・Ｄ（ｆ） → ｘｄ（ｔ）＊ｄ（ｔ） （１３）
図１４は、１７０５個のサンプル（２Ｋモードにおけるキャリヤ数）の長さを有する代表的な間引き信号Ｄ（ｆ）を示している。対応する時間領域の信号ｄ（ｆ）を図１５に示す。
【００６５】
式（１３）の後半及び図１５に示す信号を検討する。図１５から明らかなように、信号ｘ（ｔ）は、「Ｄ」回（この具体例ではＤ＝１２）反復され、「シーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の長さ／Ｄ」（すなわち、この具体例では１７０５／１２＝１４２）個のサンプルで分離された「Ｄ」の狭いインパルスで畳み込まれる。信号ｘ（ｔ）が、（バースト雑音のように）継続時間の短いものであり、その継続時間が１４２個のサンプルに制限されているとき、各レプリカ（ｒｅｐｌｉｃａ）は、１４２のグリッドサイズ（ｇｒｉｄ ｓｉｚｅ）内に入る。１４２のグリッドサイズ内に入らないときは、レプリカは、共にエリアシングとなる（ａｌｉａｓ）。バースト雑音信号がどのように検出されるかを説明するために、図１１に示すバースト雑音信号を有するＣＯＦＤＭシンボルについて検討する。第３工程の処理に関して上述した４つのステップは、雑音推定器６３，６３’及び雑音信号プロセッサ７０，７０’によって、以下のように実行される。
【００６６】
ステップ１．間引かれた雑音信号を構成する：図１６は、再生パイロットキャリヤと受信パイロットキャリヤとを関連させることによって得られる対応した雑音推定値を示す図である。雑音値のサンプルは、（データキャリヤの数に対応した）１１個の０により分離されているＣＰキャリヤのそれぞれの位置において得られる。
【００６７】
ステップ２．逆ＤＦＴを実行する：図１７は、逆ＤＦＴ操作が施された、間引かれた雑音信号を示す図である。上述したように、バーストのレプリカが１２個ある。第１の実施例では、間引かれた雑音信号は、チャンネル推定プロセッサ６０内の雑音推定器６３から周波数領域の信号として供給されるので、雑音信号プロセッサ７０内の逆ＦＦＴプロセッサ７１によって逆ＦＦＴが実行される。第２の実施例では、逆ＦＦＴは、チャンネル推定及び訂正プロセッサ６０’内の逆ＦＦＴプロセッサ６１’によって実行される。しかしながら、バースト雑音の複数のバージョンがバースト選択プロセッサ７３，７３’に時間領域で供給されるという結果は同じである。
【００６８】
ステップ３．第２工程で得られた情報（バーストの位置及び継続時間）を用いて、「Ｄ」の可能な部分のうちから１つを選択する：図１７に破線で示すように、継続時間及び位置の情報から第４番目の部分が選択される。継続時間及び位置の情報は、バースト検出プロセッサ５０，５０’から接続チャンネル５４，５４’を介して雑音信号プロセッサ７０，７０’内のバースト選択プロセッサ７３，７３’に供給される。上述のように、第１工程及び第２工程が正しく実行されているときは、この処理によって、ＣＯＦＤＭシンボルが除去され、残りの信号を解析して判定を下すことができる。
【００６９】
ステップ４．バーストに関する正確な情報を抽出するために、選択された部分の部分的な電力の測定を実行する：図１８は、選択された部分を示す図であり、図１９は、図１８において分離された（ｉｓｏｌａｔｅｄ）信号の対応する部分的な電力測定値を示す図である。これらの動作は、バースト選択プロセッサ７３，７３’によって実行される。部分的な電力の測定は、式（１）に基づいて実行され、ここで、「Ｓ」は、より正確さ増すために、これまでより小さい値（代表的には８）とすることができ、また、Ｎは、この時点では部分的なサイズとされる。この時点で、ノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’によってＣＯＦＤＭシンボルからキャンセルすることができるバースト雑音信号の推定値が得られる。なお、幾つかの実施例では、バースト雑音信号の推定値の精度を高める（ｒｅｆｉｎｅ）とともに、バースト雑音信号が本当に存在することを確認して誤トリガの可能性をより下げるために、更なるステップを有する。
【００７０】
幾つかの実施例では、第３工程の処理は、バースト雑音信号の継続時間の推定値の精度を時間領域で高めるための更なるステップを有している。このため、図１９に示すように、第３の閾値レベルＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３が設定される。第３の閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３は、下記式に基づいて設定される。
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３＝λ＊（ＰＯＷｍａｘ−ＰＯＷｍｅａｎ）； （１４）
ここで、λは０．１２５〜０．２５の間の値であり、ＰＯＷｍａｘとＰＯＷｍｅａｎはそれぞれ、部分的な電力測定値の最大値と平均値である。
【００７１】
ここで、ＣＯＦＤＭシンボルが除去されると、バースト間のサンプルの振幅は、極めて小さい（略０）と見なすことができる。したがって、閾値（ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３）は、低い値に設定され、バースト雑音のプロファイルを抽出するのに用いられる。図２０は、選択された部分において抽出された雑音のプロファイルを示す図である。
【００７２】
抽出された雑音プロファイルにより、それぞれ「１」又は「−１」を検出することで、「高」から「低」への遷移（可能なバーストの終了）及び「低」から「高」への遷移（可能なバーストの開始）を容易に識別することができる。可能な「開始」（ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｓｔａｒｔｓ）の最小値と可能な「終了」（ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｅｎｄｓ）最大値から、微調整されたパラメータが得られる。
【００７３】
前の２つの工程によって、誤った情報（「誤トリガ」）が得られたときは、部分的な電力測定値は、図２１に示すように見える。閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ３は、以前と同じ値に設定され、抽出された雑音プロファイルは、図２２に示すように見える。バースト選択プロセッサ７３，７３’は、選択された部分全体に亘って、実質的に値「１」を検出し、この値は、インパルス雑音ではなく、平坦な雑音（ガウス雑音）の存在を示唆している。したがって、バースト選択プロセッサ７３，７３’は、雑音プロファイルを適切な閾値と比較することによって、バースト雑音が存在するか否かを検出することができる。バースト選択プロセッサ７３，７３’がバースト雑音の存在を確認しないときには、バースト検出処理は終了し、ノイズキャンセルプロセッサ８０，８０’は、バースト雑音信号が推定されないときは、バースト雑音信号をキャンセルしようとはしない。
【００７４】
３．５ 第４工程
本発明の第２の実施例において、バースト雑音信号が一旦検出されると、ノイズキャンセルプロセッサ８０’は、バースト雑音の影響を受けているキャリヤ（データキャリヤ及びパイロットキャリヤ）から雑音をキャンセルする。なお、パイロットキャリヤ（ＣＰ及びＳＰ）を用いて得られるチャンネルの状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：以下、ＣＳＩという。）の推定を向上させるために、バースト雑音抑圧プロセッサ３０’は、ＣＳＩを再び推定するＣＳＩ更新プロセッサ９０を備える。ＣＯＦＤＭシンボルからバースト雑音が除去された後のＣＳＩを推定するために、パイロットキャリヤ（ＳＰ及びＣＰ）が用いられる。このために、ＣＳＩ更新プロセッサ９０には、ノイズキャンセルプロセッサ８０’からの出力が供給される。チャンネル推定にノイズキャンセルプロセッサ８０’の出力を用いない場合は、雑音が除去されたとしても、チャンネル推定処理は雑音が存在するものとして行われる。その結果、誤ったＣＳＩが生成され、図３の復調器（デマッパ（ｄｅ−ｍａｐｐｅｒ）４２）が間違って動作することになる。
【００７５】
第２の実施例においては、再推定されたＣＳＩを用いて、受信ＣＯＦＤＭシンボルにバースト雑音信号が存在するか否かを更にチェックすることができる。前の３つの工程が全て正しく処理される（すなわち誤トリガがない）と、ノイズキャンセルプロセッサ８０’によってＣＯＦＤＭシンボルから推定雑音信号がキャンセルされた後には、連続パイロット（ＣＰ）キャリヤ及び散在パイロット（ＳＰ）キャリヤを用いて推定される雑音電力は低下する。したがって、第２の実施例では、ＣＳＩ更新プロセッサ９０は、バースト雑音信号がキャンセルされる前と後の、ＣＰ及びＳＰにより決定された雑音電力を比較することによって、更なるチェックを行う。このために、ＣＳＩ更新プロセッサ９０には、接続チャンネル３４を介してバースト雑音信号がキャンセルされる前のＣＯＦＤＭ信号が供給されるとともに、ノイズキャンセルプロセッサ８０’から、検出されたバースト雑音信号がキャンセルされたＣＯＦＤＭシンボルが供給される。バースト雑音信号が存在するか否かの更なるチェックは、下記式に基づいて判定される。
【００７６】
【数７】
ならば、バースト雑音が確認された。
その他の場合（ＥＬＳＥ）、バースト雑音が検出されない（バースト検出がここで終了する）。
【００７８】
ＣＳＩ更新プロセッサ９０がバースト雑音信号が存在しないと決定したときには、元の受信ＣＯＦＤＭシンボルが出力端子３２から出力される。
【００７９】
３．６ 他の実施例
複数のパイロットキャリヤを有するマルチキャリヤ変調シンボルを用いて伝送されてきた情報の完全性を向上させるのには、上述したステップの全てが必ずしも必要とされないことは明らかである。幾つかの実施例では、バースト雑音信号の有無を推定するために実行されるステップは、省略することができる。そのような実施例に基づいた誤トリガの確率は、一部の用途では許容することができる。しかしながら、例えば、符号化されたビデオデータをマルチキャリヤ変調シンボルで伝送する他の実施例では、誤トリガの可能性を最小限にするためにバースト雑音検出ステップが含まれる。同様に、他の実施例では、バースト雑音信号の継続時間の推定値の精度を高めるために導入された上述のステップは、省略することができ、あるいは特定の用途に適合するように選択されてもよい。
【００８０】
更に、第１の実施例においても、ＣＳＩ更新プロセッサ９０を設けるとともに、それに必要は変更を加え、適切な時間領域又は周波数領域の信号をうるようにしてもよい。すなわち。受信ＣＯＦＤＭシンボルの雑音が低減されたことを確認する処理である第４工程を、第１の実施例においても実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの連続するＣＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図２】本発明の一実施例に基づいて、ＣＯＦＤＭシンボルを受信し、バースト雑音抑圧プロセッサが時間領域で動作する受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に基づいて、ＣＯＦＤＭシンボルを受信し、バースト雑音抑圧プロセッサが周波数領域で動作する受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】バースト雑音信号を時間領域で示す図である。
【図５】時間領域における信号を周波数領域で示す図である。
【図６】図２に見られる本発明の一実施例に基づいて、時間領域で動作するバースト雑音抑圧プロセッサの構成を示すブロック図である。
【図７】図３に見られる本発明の一実施例に基づいて、周波数領域で動作するバースト雑音抑圧プロセッサの構成を示すブロック図である。
【図８】図６及び図７に示すバースト雑音抑圧プロセッサの動作を説明するフローチャートである。
【図９】図２及び図３に示す受信機内のＦＦＴ入力バッファに供給及び記憶されたバースト雑音信号を含むＣＯＦＤＭシンボルの同相成分と直交成分を示す図である。
【図１０】バースト雑音信号の存在しないＣＯＦＤＭシンボルの部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図１１】図９に示すバースト雑音信号の発生したＣＯＦＤＭシンボルの部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図１２】例としてバースト雑音信号の存在しないＣＯＦＤＭシンボルのピーク電力対平均電力比を代表的なヒストグラムによって示す図である。
【図１３】所定の閾値に関して、特定のピーク電力対平均電力比を有する図１２のＣＯＦＤＭシンボルのパーセンテージを示す図である。
【図１４】典型的な間引き信号を周波数領域で示す図である。
【図１５】図１４に示す間引き信号を時間領域で表す図である。
【図１６】受信パイロットキャリヤ信号から生成された間引かれた雑音信号を周波数領域で示す図である。
【図１７】図１６に示す間引かれた雑音信号を時間領域で表す図である。
【図１８】図９で説明したバースト雑音信号の時間及び継続時間の推定値に基づいて選択された図１７に示す間引かれた雑音信号のセグメントを示す図である。
【図１９】図１８に示す間引かれた雑音信号の選択された部分における部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図２０】図１９に示す部分的な雑音電力測定値から判定され抽出された雑音プロファイルを示す図である。
【図２１】バースト雑音信号が存在しないときの間引かれた雑音信号の選択された部分における部分的な雑音電力測定値を示す図である。
【図２２】図２１に示す部分的な雑音電力測定値から判定され抽出された雑音プロファイルを示す図である。
Claims (36)
- 既知の信号で変調された複数のパイロットキャリヤと、データを搬送する複数のキャリヤとを含むマルチキャリヤ変調シンボルを受信する受信装置において、
上記シンボルが占める期間内のシンボルにエラーを発生させるバースト雑音の時間的位置を検出するバースト雑音検出プロセッサと、
再生パイロットキャリヤからバースト雑音信号に対応する間引かれた雑音信号を生成し、上記間引かれた雑音信号に逆フーリエ変換を施して上記バースト雑音信号の推定される複数のバージョンを生成するチャンネル推定プロセッサと、
上記バースト雑音信号の検出された時間的位置において上記バースト雑音の推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することにより、上記バースト雑音信号の推定値を生成する雑音信号プロセッサと、
上記シンボルから上記推定バースト雑音信号を実質的にキャンセルするノイズキャンセルプロセッサとを備える受信装置。 - 上記雑音信号プロセッサは、上記識別されたバースト雑音信号以外の信号サンプルを０に設定してフーリエ変換を施し、上記バースト雑音信号の推定値の周波数領域におけるバージョンを再生し、上記ノイズキャンセルプロセッサは、上記バースト雑音信号の推定値の周波数領域におけるバージョンを周波数領域において上記シンボルからキャンセルすることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、上記シンボルのサンプルの時間に関する電力を推定し、上記シンボルの期間内において電力が最大であるピーク基準時間的位置を識別し、上記ピーク基準時間的位置から上記バースト雑音の時間的位置を判定することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かについての推定情報を上記ノイズキャンセルプロセッサに供給し、上記バースト雑音検出プロセッサがバースト雑音信号が存在しないと決定したときには、上記ノイズキャンセルプロセッサに上記シンボルから再生雑音信号をキャンセルさせないようにすることを特徴とする請求項３記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、最大電力に対して所定の割合における算出された電力サンプルの時間的広がりを判定し、補間器が推定バースト雑音信号のサンプルを上記時間的広がりで選択し、上記バースト雑音の時間的位置が上記時間的広がり内で決定されることを特徴とする請求項４記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、上記時間的広がりが、上記パイロットキャリヤを周波数領域において配置することにより生成される時間領域の分解可能な最大継続時間に関する所定の最大継続時間よりも広いときに、受信シンボル内にバースト雑音信号が存在しないと決定することを特徴とする請求項５記載の受信装置。
- 上記雑音信号プロセッサは、
上記バースト雑音信号の識別されたバージョンの上記ピーク基準時間的位置における振幅を所定の閾値と比較し、
上記バースト雑音のピーク基準時間的位置よりも前であって、上記バースト雑音信号の振幅が上記所定の閾値よりも小さくなる時間的位置を上記バースト雑音信号の開始位置とし、
上記バースト雑音のピーク基準時間的位置よりも後であって、上記バースト雑音信号の振幅が上記所定の閾値よりも小さくなる時間的位置を上記バースト雑音信号の終了位置とすることにより、
上記バースト雑音信号の識別されたバージョンの開始位置及び終了位置を決定し、
上記雑音信号プロセッサは、上記推定バースト雑音信号のサンプルを上記バースト雑音信号の開始位置及び終了位置に関して選択することを特徴とする請求項１記載の受信装置。 - 上記バースト雑音検出プロセッサは、
上記マルチキャリヤ変調シンボルの電力を時間に関して推定し、
上記時間に関する推定電力から上記バースト信号のピーク電力対平均電力比を時間に関して算出し、
上記ピーク電力対平均電力比を、バースト雑音の誤検出の可能性を低くするように決定された所定の閾値と比較し、ピーク電力対平均電力比が閾値以下のときは、受信シンボル内にバースト雑音信号が存在しないと決定することを特徴とする請求項３記載の受信装置。 - 上記シンボル内の平均電力は、上記最大電力サンプルを囲む所定の時間的ウィンドウ内の信号サンプルを除いた上記シンボルの信号サンプルの平均値から算出されることを特徴とする請求項８記載の受信装置。
- 上記再生バースト雑音が上記シンボルからキャンセルされる前と後のシンボルの雑音推定値を生成し、上記シンボルの雑音推定値が上記バースト雑音信号がキャンセルされた後よりも大きくなるときは、上記バースト雑音信号は存在しないと決定し、上記バースト雑音信号がキャンセルされる前のシンボルを出力するチャンネル状態プロセッサを備える請求項１記載の受信装置。
- 上記シンボルの雑音推定値は、上記受信パイロットキャリヤを、上記バースト雑音信号がキャンセルされる前と後の上記既知のパイロットキャリヤの再生されたバージョンと比較することによって、生成されることを特徴とする請求項１０記載の受信装置。
- 上記パイロットキャリヤは、連続パイロットの位置と散在パイロットの位置に配置され、上記シンボルの雑音推定値は、上記受信連続パイロットのうちの少なくとも１つを上記連続パイロット又は散在パイロットの再生されたバージョンのうちの少なくとも１つと比較することによって、生成されることを特徴とする請求項１１記載の受信装置。
- 上記マルチキャリヤ変調シンボルは、デジタルビデオ放送規格に基づいて生成されることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサ、上記チャンネル推定プロセッサ、上記雑音信号プロセッサ又は上記ノイズキャンセルプロセッサのうち少なくとも１つは、上記受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを推定し、上記バースト雑音信号が存在すると判定されるときには、上記再生雑音信号を上記シンボルからキャンセルすることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、上記シンボルの最大ピーク電力のサンプルを上記シンボル内の平均電力と比較することによって、上記シンボル内の時間に関する電力のサンプルから、上記シンボルについてのピーク電力対平均電力比を推定し、上記ピーク電力対平均電力比を、バースト雑音の誤検出の可能性を低くするように決定された所定の閾値と比較し、その比較結果から上記受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項１４記載の受信装置。
- 上記シンボル内の平均電力は、最大電力を有するサンプルの時間的ピーク電力基準位置を囲む所定の時間的ウィンドウ内の信号サンプルを除いた上記シンボルの信号サンプルの平均値から算出されることを特徴とする請求項１５記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、最大ピーク電力に対して所定の割合における算出された電力サンプルの時間的広がりを判定し、上記時間的広がりが、所定の最大継続時間よりも広いときに、受信シンボル内にバースト雑音信号が存在しないと決定することを特徴とする請求項１５記載の受信装置。
- 上記所定の最大継続時間は、上記パイロットキャリヤを周波数領域において配置することにより生成される時間領域の分解可能な最大継続時間に関することを特徴とする請求項１７記載の受信装置。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、上記受信シンボルの推定電力サンプルを上記最大電力サンプルの所定の割合と比較し、上記最大電力サンプルの所定の割合を超える推定電力サンプルの個数に基づいてバースト雑音信号が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項１５記載の受信装置。
- 上記再生バースト雑音が上記シンボルからキャンセルされる前と後のシンボルの雑音推定値を生成し、上記シンボルの雑音推定値が上記バースト雑音信号をキャンセルした後よりも大きくなるときは、上記バースト雑音信号が存在しないと決定し、上記バースト雑音信号がキャンセルされる前のシンボルを出力するチャンネル状態プロセッサを備える請求項１４記載の受信装置。
- 上記シンボルの雑音推定値は、上記受信パイロットキャリヤを、上記既知のパイロットキャリヤの再生されたバージョンと比較することにより生成されることを特徴とする請求項２０記載の受信装置。
- 上記パイロットキャリヤは、連続パイロットの位置と散在パイロットの位置に配置され、上記シンボルの雑音推定値は、上記受信連続パイロット及び散在パイロットのうちの少なくとも１つを、上記連続パイロット及び散在パイロットの再生されたバージョンと比較することにより生成されることを特徴とする請求項２１記載の受信装置。
- 上記雑音信号プロセッサは、
上記識別された推定バースト雑音信号の振幅を、上記推定バースト雑音信号の最大電力サンプルに関連して設定された閾値と比較し、
上記推定バースト雑音信号の振幅と上記閾値との比較結果から、上記推定バースト雑音信号の継続時間を決定し、
上記継続時間を、バースト雑音ではなく、ガウス雑音に実質的に対応する所定の雑音信号継続時間と比較し、上記所定の継続時間との比較結果から、上記受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項１４記載の受信装置。 - 既知の信号で変調された複数のパイロットキャリヤと、データを搬送する複数のキャリヤとを含む受信マルチキャリヤ変調シンボル内のバースト雑音を低減するバースト雑音プロセッサにおいて、
上記シンボルが占める期間内のシンボルにエラーを発生させるバースト雑音の時間的位置を検出するバースト雑音検出プロセッサと、
再生パイロットキャリヤから上記バースト雑音信号に対応する周波数領域の間引かれた雑音信号を時間領域おいて生成し、上記間引かれた雑音信号に逆フーリエ変換を施して上記バースト雑音信号の推定される複数のバージョンを生成するチャンネル推定プロセッサと、
上記バースト雑音信号の検出された時間的位置において上記バースト雑音の推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することにより、上記バースト雑音信号の推定値を生成する雑音信号プロセッサとを備えるバースト雑音プロセッサ。 - 上記シンボルから上記推定バースト雑音信号を実質的にキャンセルするノイズキャンセルプロセッサを備え、
上記雑音信号プロセッサは、上記識別されたバースト雑音信号以外の信号サンプルを０に設定してフーリエ変換を施し、上記バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンを再生し、上記ノイズキャンセルプロセッサは、上記バースト雑音信号の周波数領域におけるバージョンを周波数領域において上記シンボルからキャンセルすることを特徴とする請求項２４記載のバースト雑音プロセッサ。 - 上記バースト雑音検出プロセッサは、上記シンボルのサンプルの時間に関する電力を推定し、上記シンボルの期間内において電力が最大ピークであるピーク基準時間的位置を識別し、上記ピーク基準時間的位置から上記バースト雑音の時間的位置を判定することを特徴とする請求項２４記載のバースト雑音プロセッサ。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かについての推定情報を上記ノイズキャンセルプロセッサに供給し、上記バースト雑音検出プロセッサがバースト雑音信号が存在しないと決定したときには、上記ノイズキャンセルプロセッサに上記シンボルから再生雑音信号をキャンセルさせないようにすることを特徴とする請求項２６記載のバースト雑音プロセッサ。
- 上記バースト雑音検出プロセッサ、上記チャンネル推定プロセッサ、上記ノイズキャンセルプロセッサ又は上記雑音信号プロセッサのうち少なくとも１つは、上記受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを推定し、上記バースト雑音信号が存在すると判定されるときには、上記再生雑音信号を上記シンボルからキャンセルすることを特徴とする請求項２４記載のバースト雑音プロセッサ。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、上記シンボルの最大ピーク電力のサンプルを上記シンボル内の平均電力と比較することによって、上記シンボル内の時間に関する電力のサンプルから、上記シンボルについてのピーク電力対平均電力比を推定し、上記ピーク電力対平均電力比を、バースト雑音の誤検出の可能性を低くするように決定された所定の閾値と比較し、その比較結果から上記受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項２８記載のバースト雑音プロセッサ。
- 上記バースト雑音検出プロセッサは、上記受信シンボルの推定電力サンプルを上記最大電力サンプルの所定の割合と比較し、上記最大電力サンプルの所定の割合を超える推定電力サンプルの個数に基づいてバースト雑音信号が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項２８記載のバースト雑音プロセッサ。
- 上記再生バースト雑音が上記シンボルからキャンセルされる前と後のシンボルの雑音推定値を生成し、上記推定シンボル雑音が上記バースト雑音信号をキャンセルした後によりも大きくなるときは、上記バースト雑音信号が存在しないと決定し、上記バースト雑音信号がキャンセルされる前のシンボルを出力するチャンネル状態プロセッサを備える請求項２８記載のバースト雑音プロセッサ。
- 上記雑音信号プロセッサは、
上記識別された推定バースト雑音信号の振幅を、上記推定バースト雑音信号の最大電力サンプルに関連して設定された閾値と比較し、
上記推定バースト雑音信号の振幅と上記閾値との比較結果から、上記推定バースト雑音信号の継続時間を決定し、
上記継続時間を、バースト雑音ではなくガウス雑音に実質的に対応する所定の雑音信号継続時間と比較し、上記所定の継続時間との比較結果から、上記受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項２８記載のバースト雑音プロセッサ。 - 既知の信号で変調された複数のパイロットキャリヤと、データを搬送する複数のキャリヤとを含むマルチキャリヤ変調シンボル内のバースト雑音を低減するバースト雑音低減方法において、
上記シンボルが占める期間内のシンボルにエラーを発生させるバースト雑音の時間的位置を検出するステップと、
再生パイロットキャリヤから上記バースト雑音信号に対応する間引かれた雑音信号を生成するステップと、
上記間引かれた雑音信号に逆フーリエ変換を施して上記バースト雑音信号の推定される複数のバージョンを生成するステップと、
上記バースト雑音信号の検出された時間的位置において上記バースト雑音の推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することにより、上記バースト雑音信号の推定値を生成するステップと、
上記シンボルから上記推定バースト雑音信号を実質的にキャンセルするステップとを有するバースト雑音低減方法。 - 上記受信シンボル内に上記バースト雑音信号が存在するか否かを推定し、上記バースト雑音信号が存在すると判定されるときには、上記推定に基づいて上記再生雑音信号を上記シンボルからキャンセルするステップを有する請求の範囲３３記載のマルチキャリヤ変調シンボル内のバースト雑音低減方法。
- 既知の信号で変調された複数のパイロットキャリヤと、データを搬送する複数のキャリヤとを含むマルチキャリヤ変調シンボルを受信する受信装置において、
上記シンボルが占める期間内のシンボルにエラーを発生させるバースト雑音の時間的位置を検出する手段と、
再生パイロットキャリヤからバースト雑音信号に対応する間引かれた雑音信号を生成する手段と、
上記間引かれた雑音信号に逆フーリエ変換を施して上記バースト雑音信号の推定される複数のバージョンを生成する手段と、
上記バースト雑音信号の検出された時間的位置において上記バースト雑音の推定される複数のバージョンのうちの１つを識別することにより、上記バースト雑音信号の推定値を生成する手段と、
上記シンボルから上記推定バースト雑音信号を実質的にキャンセルする手段とを備える受信装置。 - 上記受信シンボル内にバースト雑音信号が存在するか否かを推定し、上記バースト雑音信号が存在すると判定されるときには、上記推定に基づいて上記再生雑音信号を上記シンボルからキャンセルする手段を備える請求の範囲３５記載の受信装置。
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