JP2005102121A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 伝送モードが未知である場合でもシンボル同期を最短で行うことができる受信装置を提供する。
【解決手段】 直交復調したＯＦＤＭ信号をＦＩＦＯメモリ１１で例えば２５２μｓ、５０４μｓ及び１００８μｓの３段階に遅延させた遅延信号を形成し、これら遅延信号とＦＯＤＭ信号との相関を相関器１２ａ〜１２ｃで取り、これらの相関信号を累積加算器１３ａ〜１３ｃで累積加算し、これをシンボル同期取得部１４に供給する。このシンボル同期取得部１４で、累積加算値から相関値を算出し、このうちの最大の相関値に基づいてある相関値から次の相関値までの時間間隔を計測して、これに基づいて伝送モード及びガードインターバル長を決定し、これら伝送モード及びガードインターバル長に基づいてシンボルタイミング信号を生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地上波デジタル放送に使用する例えば３つの伝送モードと４つのガードインターバル長とが存在するＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting -Terrestrial）規格等の電波を受信する受信装置に関する。

従来の受信装置としては、例えばデジタル放送信号を含む伝送信号を受信選局して復調するデジタル放送受信装置であって、伝送信号からチャンネルを選局する選局部と、この選局部の出力信号を一定のレベルに制御する可変利得部と、前記可変利得部の出力信号を監視し、利得制御信号を出力する自動利得制御部と、前記伝送信号の受信の同期を行うための同期確率状態を示すロックディテクタ信号を出力する同期再生部と、前記可変利得部の出力信号を復調し、復調信号を出力する復調部と、前記復調信号に含まれるノイズと復調信号の比等を演算して求め、演算値を出力する訂正前演算部と、復調信号に対する内符号訂正部及び外符号訂正部と、前記利得制御信号、前記ロックディテクタ信号、前記演算値と、内符号訂正後誤り率、外符号訂正後誤り率余り率に基づいて選局を制御する制御部とを備えたデジタル放送受信装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−９４４０２号公報（第１頁、図４）

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、ＩＳＤＢ−Ｔのモードにより、キャリア数、キャリア間隔が異なることにより、その逆数である有効シンボル長も異なり、ガードインターバルも４つパラメータがあることにより、さまざまな送受信の条件が考えられ、伝送モードが既知である場合には、固定タイミングで相関を確認すれば良いが、伝送モードが未知である場合には、伝送モードを切換えながら対応せざるを得ないという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、伝送モードが未知である場合でもシンボル同期を最短で行うことができる受信装置を提供することを目的としている。

第１の技術手段は、異なる複数のシンボル長が設定された複数種類の転送モードが設定されると共に、複数種類のガードインターバルが設定されたＯＦＤＭ方式で伝送される伝送信号を受信する受信装置において、受信信号に対して設定された複数のシンボル長に対応させて複数種類の遅延信号を形成する複数の遅延手段と、該複数の遅延手段の遅延出力と、前記受信信号との相関を取る複数の相関手段と、該複数の相関手段で検出した複数の相関値の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得する同期タイミング取得手段とを備えたことを特徴としている。

この第１の技術手段では、受信信号が地上波デジタル放送に使用するＩＳＤＢ−Ｔである場合に、３つの伝送モードに対応した有効シンボル長２５２μｓ、５０４μｓ、１００８μｓに対応する遅延時間に設定された３つの遅延手段を設け、これら遅延手段で遅延させた遅延信号と、受信信号とを相関手段に供給して相関を取り、この相関手段での相関結果を同期タイミング取得手段に供給することにより、各相関結果から最大相関を示す最大相関値を選択し、選択した最大相関値に基づいて同期タイミングを取得することにより、伝送モードが未知である場合でも迅速且つ正確に同期タイミングを取得することができる。

また、第２の技術手段は、上記第１の技術手段において、前記同期タイミング取得手段は、最大相関値と相関周期によってガードインターバルの種類を検出するように構成されていることを特徴としている。
この第２の技術手段では、最大相関値と相関周期によってガードインターバルの種類を検出するので、ガードインターバルの種類を正確に検出することができると共に、シンボル長を正確に検出して、シンボル開始エッジを正確に検出することができる。

さらに、第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記同期タイミング取得手段は、最大相関値を基準にシステムのシンボルタイミング信号を形成するように構成されていることを特徴としている。
この第３の技術手段では、最大相関値を基準にシステムのシンボルタイミング信号を形成するので、正確なシンボルタイミング信号を容易に形成することができる。

さらにまた、第４の技術手段は、第１乃至第３の技術手段の何れか１つにおいて、前記同期タイミング取得手段は、検出した最大相関値と次に最大相関値を検出するまでの時間を計測することにより、ガードインターバルを含んだシンボル長及びガードインターバルの種類を検知するように構成されていることを特徴としている。
この第４の技術手段では、最大相関値の時間間隔を計測することにより、シンボル長及びガードインターバルの種類を正確に検出することができる。

第５の技術手段は、異なる複数のシンボル長が設定された複数種類の転送モードが設定されると共に、複数種類のガードインターバルが設定されたＯＦＤＭ方式で伝送される伝送信号を受信する受信装置において、受信信号に対して設定された複数のシンボル長に対応させて複数種類の遅延信号を形成する複数の第１遅延手段と、該複数の第１遅延手段の遅延出力と、前記受信信号との相関を取る複数の相関手段と、該複数の相関手段で検出した複数の相関値の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得する第１同期タイミング取得手段と、前記複数の相関手段で検出した複数の相関値を示す信号の遅延信号を形成する複数の第２遅延手段と、該複数の第２遅延手段の遅延出力と前記相関値を示す信号との差分信号を形成する複数の差分信号形成手段と、該複数の差分信号形成手段で形成した複数の差分信号の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得する第２同期タイミング取得手段と、前記第１同期タイミング取得手段によって取得された同期タイミングまたは前記第２同期タイミング取得手段によって取得された同期タイミングのいずれか一方を使ってガードインターバルの種類を検出するモード判定手段と、を備えたことを特徴としている。

この第５の技術手段では、受信信号が地上波デジタル放送に使用するＩＳＤＢ−Ｔである場合に、３つの伝送モードに対応した有効シンボル長２５２μｓ、５０４μｓ、１００８μｓに対応する遅延時間に設定された３つの遅延手段を設け、これら遅延手段で遅延させた遅延信号と、受信信号とを相関手段に供給して相関を取り、この相関手段での相関結果を同期タイミング取得手段に供給することにより、各相関結果から最大相関を示す最大相関値を選択し、選択した最大相関値に基づいて同期タイミングを取得することにより、伝送モードが未知である場合でも迅速且つ正確に同期タイミングを取得することができる。さらに、検出された複数の相関値を示す信号の遅延信号を形成し、この遅延出力と相関値を示す信号との差分信号を形成する。複数の差分信号の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得し、取得された同期タイミングのいずれか一方を使ってガードインターバルの種類を検出することができる。このため、選択した最大相関値に基づいて同期タイミングを取得することができない場合にも、伝送モードが未知受信信号の同期タイミングを迅速且つ正確に取得することができる。

第６の技術手段は、前記第２の遅延手段が、前記転送モードにおいて設定された最小のガードインターバル長に相当する時間前記相関値を示す信号を遅延させることを特徴としている。
この第５の技術手段では、最小のガードインターバル長に相当する時間前記相関値を示す信号を遅延させることにより、ガードインターバル長を示すシャープなピークを得て伝送モードが未知受信信号の同期タイミングを正確に取得することができる。

以下、本発明の実施の形態１、実施形態２を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態１を示すブロック図であって、図中、ＲＴはＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting -Terrestrial）規格のデジタル放送波としてＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を受信する受信装置であって、自動車等の移動車両に搭載されているか又は携帯用として移動可能とされている。ここで、ＩＳＤＢ−Ｔ規格のデジタル放送波は、図２に示すように、シンボル間の干渉を防いで遅延波に対する耐性を向上させるために、有効シンボルＳＹに対して、この有効シンボルＳＹの後半部を複写したガードインターバルＧＩを前置するようにした信号波形を有すると共に、モード１〜モード３の３つの伝送モードを有し、モード１は有効シンボル長が２５２μｓ、モード２は有効シンボル長が５０４μｓ、モード３は有効シンボル長が１００８μｓに設定されており、各伝送モードにおいて、ガードインターバル長も有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２の４つのパターンが設定されている。

受信装置ＲＴは、受信アンテナ１を有し、この受信アンテナ１でＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting -Terrestrial）規格のデジタル放送波としてＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を受信する。
そして、受信アンテナ１で受信したＯＦＤＭ信号は周波数変換回路２に供給される。この周波数変換回路２では、入力される無線周波数帯域のＯＦＤＭ信号の周波数を中間周波数帯域まで周波数変換し、周波数変換した中間周波信号を直交復調回路３へ出力する。

この直交復調回路３は、周波数変換されたＯＦＤＭ信号を直交復調して、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成し、生成したベースバンドのＯＦＤＭ信号をＡ／Ｄ変換器４でデジタル信号に変換してから高速フーリエ変換器５に供給する。この高速フーリエ変換器５では、時間領域のベースバンドのＯＦＤＭ信号を、有効シンボル長のＦＦＴ演算範囲に対してＦＦＴ演算を行い、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。生成された周波数領域のＦＯＤＭ信号はイコライザ６に供給され、このイコライザ６で、例えばパイロット信号を用いて、周波数領域のＯＦＤＭ信号の位相等価及び振幅等価等を施すことで、伝送路の歪み成分の除去等を行って受信データとして出力する。

また、Ａ／Ｄ変換器４でデジタル値に変換されたベースバンドのＯＦＤＭ信号がシンボル同期回路７に供給されて、伝送モード及びガードインターバルのガードインターバル長を判定すると共に、ＯＦＤＭ信号の有効シンボル期間の開始位置を表すシンボルタイミング信号及びシステムクロック信号を発生する。
このシンボル同期回路７は、図３に示すように、直交復調回路３から入力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号が入力されて、これを伝送モード３に対応する１００８μｓだけ遅延させる遅延信号ＤＳ３を出力すると共に、モード１及びモード２に対応する２５２μｓ及び５０４μｓだけ遅延させる遅延信号ＤＳ１及びＤＳ２を出力するように構成されている。このＦＩＦＯメモリ１１から出力される遅延信号ＤＳ１〜ＤＳ３がそれぞれベースバンドのＯＦＤＭ信号が入力される相関器１２ａ〜１２ｃに供給され、この相関器１２ａ〜１２ｃで遅延信号ＤＳ１〜ＤＳ３にベースバンドのＯＦＤＭ信号を乗算した相関信号を出力する。これら相関器１２ａ〜１２ｃから出力される相関信号が最長のガードインターバル長即ち各モードにおける有効シンボル長の１／４の長さ分累積加算する累積加算器１３ａ〜１３ｃに供給されて累積加算されて累積加算値ＣＡ１〜ＣＡ３が算出される。そして、算出された相関値ＣＡ１〜ＣＡ３がシンボル同期取得部１４に供給される。

このシンボル同期取得部１４は、図４に示すように、累積加算器１３ａ〜１３ｃから出力される累積加算値ＣＡ１〜ＣＡ３が入力され、これら累積加算値ＣＡ１〜ＣＡ３の最大値を相関値ＣＶ１〜ＣＶ３として検出する相関値検出部１５と、この相関値検出部１５で検出した相関値ＣＶ１〜ＣＶ３のうちの最大値を示す最大相関値ＣＶｍを検出する比較部１６と、この比較部１６で検出した最大相関値ＣＶｍを選択する相関値選択回路１７と、この相関値選択回路１７から出力される最大値を示す相関値ＣＶｍが入力されるモード判定部１８とで構成されている。ここで、モード判定部１８は、入力される相関値ＣＶｍに基づいてシンボル同期間隔を計測することで、モード１〜３の何れかとガードインターバル長が有効シンボル長の１／４〜１／３２の何れであるかを判定し、判定した伝送モードｉとガードインターバル長に基づいてガードインターバルと有効シンボルとの境界となる有効シンボルの開始位置及び終了位置を表すシンボルタイミング信号ＳＴを出力する。

モード判定部１８は、図５に示すモード判定処理を実行する。このモード判定処理は、先ず、ステップＳ１で、相関値選択回路１７から相関値ＣＶｍが入力されたか否かを判定し、相関値ＣＶｍが入力されていないときにはこれが入力されるまで待機し、相関値ＣＶｍが入力されたときにはステップＳ２に移行する。
このステップＳ２では、計測タイマを起動して、相関値ＣＶｍが入力されてから次の相関値ＣＶｍが入力されるまでのシンボル同期間隔時間の計測を開始し、次いでステップＳ３に移行して、再度相関値ＣＶｍが入力されたか否かを判定し、相関値ＣＶｍが入力されていないときにはこれが入力されるまで待機し、相関値ＣＶｍが入力されたときにはステップＳ４に移行する。

このステップＳ４では計測タイマを停止させてそのときの計測時間Ｔｓを読込み、次いでステップＳ５に移行して、読込んだ計測時間Ｔｓがモード１で設定された有効シンボル長２５２μｓの近傍の値であるか否かを判定し、計測時間Ｔｓが有効シンボル長２５２μｓに近い値であるときにはステップＳ６に移行して、計測時間Ｔｓから有効シンボル長２５２μｓを減算したガードインターバル長Ｌｇを算出し、次いでステップＳ７に移行して、算出したガードインターバル長Ｌｇを有効シンボル長２５２μｓで除算して除算値を算出し、次いでステップＳ８に移行して、除算値に近い有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２の何れか１つを選択してからステップＳ９に移行して、受信したＯＦＤＭ信号の伝送モードがモード１で且つガードインターバル長がステップＳ８で選択された値であることを決定し、これをメモリの所定記憶領域に記憶してから前記ステップＳ１に戻る。

また、前記ステップＳ５の判定結果が、計測時間Ｔｓが有効シンボル長２５２μｓの近傍の値ではないときには、ステップＳ１０に移行して、計測時間Ｔｓがモード２で設定された有効シンボル長５０４μｓに近い値であるか否かを判定し、計測時間Ｔｓが有効シンボル長５０４μｓに近い値であるときにはステップＳ１１に移行して、計測時間Ｔｓから有効シンボル長５０４μｓを減算したガードインターバル長を算出し、次いでステップＳ１２に移行して、算出したガードインターバル長を有効シンボル長５０４μｓを除算して除算値を算出し、次いでステップＳ１３に移行して、除算値に近い有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２の何れか１つを選択してからステップＳ１４に移行して、受信したＯＦＤＭ信号のモードがモード２で且つガードインターバル長がステップＳ１４で選択された値であることを決定し、これをメモリの所定記憶領域に記憶してから前記ステップＳ１に戻る。

さらに、前記ステップＳ１０の判定結果が、計測時間Ｔｓが有効シンボル長５０４μｓの近傍の値ではないときには、ステップＳ１５に移行して、計測時間Ｔｓがモード３で設定された有効シンボル長１００８μｓに近い値であるか否かを判定し、計測時間Ｔｓが有効シンボル長５０４μｓに近い値であるときにはステップＳ１６に移行して、計測時間Ｔｓから有効シンボル長１００８μｓを減算したガードインターバル長を算出し、次いでステップＳ１７に移行して、算出したガードインターバル長を、有効シンボル長１００８μｓを除算して除算値を算出し、次いでステップＳ１８に移行して、除算値に近い有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２の何れか１つを選択してからステップＳ１９に移行して、受信したＯＦＤＭ信号のモードがモード３で且つガードインターバル長がステップＳ１８で選択された値であることを決定し、これをメモリの所定記憶領域に記憶してから前記ステップＳ１に戻る。

さらにまた、前記ステップＳ１５の判定結果が、計測時間Ｔｓが有効シンボル長１００８μｓの近傍の値ではないときには、計測エラーであるものと判断してそのまま前記ステップＳ１に戻る。
このように上記モード判定処理で、ガードインターバル長が決定されると、図６に示すタイミング信号出力処理でシンボルタイミング信号を出力する。このタイミング信号出力処理は、先ず、ステップＳ２１で、図５のモード判定処理で決定されたガードインターバル長を読込み、次いでステップＳ２２に移行して、読込んだガードインターバル長に基づいて計測タイマのタイムアップ値を設定してからステップＳ２３に移行する。

このステップＳ２３では、相関値選択部１７から最大相関値ＣＶｍが入力されたか否かを判定し、最大相関値ＣＶｍが入力されないときにはこれが入力されるまで待機し、最大相関値ＣＶｍが入力されたときにはステップＳ２４に移行して、有効シンボルの終了位置を示すシンボルタイミング信号ＳＴｅを高速フーリエ変換器５に出力してからステップＳ２４に移行する。

このステップＳ２４では、前記ステップＳ２２でタイムアップ値が設定された計測タイマをスタートさせ、次いでステップＳ２５に移行して、計測タイマがタイムアップしたか否かを判定し、タイムアップしていないときにはタイムアップするまで待機し、タイムアップしたときにはステップＳ２６に移行して、有効シンボルの開始位置を表すシンボルタイミング信号ＳＴｓを高速フーリエ変換器５及びクロック信号発生回路１９に出力してから前記ステップＳ２１に戻る。

クロック信号発生回路１９では、入力されるシンボルタイミング信号ＳＴｓに基づいてシステムクロック信号ＣＫを再生し、これをＡ／Ｄ変換器４やＦＩＦＯメモリ１１等に供給する。
次に、上記実施形態１の動作を説明する。
今、デジタル地上波放送局からＩＳＤＢ−Ｔ規格のＯＦＤＭ信号が例えば伝送モードがモード２で、ガードインターバル長が有効シンボル長の１／８に設定されて送信されているものとする。

このＯＦＤＭ信号を例えば移動車両に搭載した受信装置ＲＴで受信したものとすると、この受信装置ＲＴで、受信アンテナ１で受信したＯＦＤＭ信号が周波数変換回路２で中間周波数のＯＦＤＭ信号に変換され、次いで直交復調回路３で直交復調されてベースバンドのＯＦＤＭ信号に変換されてからＡ／Ｄ変換器４でデジタル信号に変換されて高速フーリエ変換器５及びシンボル同期回路７に入力される。

シンボル同期回路７では、入力されたベースバンドのＯＦＤＭ信号がＦＩＦＯメモリ１１に供給されることにより、このＦＩＦＯメモリ１１から各モードの有効シンボル長だけ遅延した遅延信号ＤＳ１〜ＤＳ３が出力され、これらが個別に相関器１２ａ〜１２ｃに入力される。これら相関器１２ａ〜１２ｃにはＡ／Ｄ変換器４から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号が直接入力されており、このベースバンドのＯＦＤＭ信号とこれらの遅延信号ＤＳ１〜ＤＳ３との相関演算が行われて、両者の相関関係を表す相関信号が累積加算器１３ａ〜１３ｃに出力される。

このとき、デジタル地上波放送局から送信されているＩＳＤＢ−Ｔ規格の放送波の伝送モードがモード２であるので、有効シンボル長がＬｓが５０４μｓとなり、ガードインターバル長Ｌｇが有効シンボル長Ｌｓの１／８である６３μｓとなっており、全体のシンボル長は有効シンボル長Ｌｓとガードインターバル長Ｌｇとを加算した５６７μｓとなっている。

このため、ＦＩＦＯメモリ１１から出力される入力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号に対して有効シンボル長に相当する５０４μｓだけ遅延させた遅延信号ＤＳ２のガードインターバルＧＩがその複写元である有効シンボルＳＹの後半部と一致することになるので、入力されたベースバンドのＯＦＤＭ信号の有効シンボルのガードインターバルＧＩの複写元となる後半部が相関器１２ｂに入力される状態となったときに、この相関器１２ｂから高い相関信号が得られる。

しかしながら、他の相関器１２ａでは、ガードインターバルＧＩに対応する遅延信号ＤＳ１が入力される時点で、直接入力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号の有効シンボルＳＹの中間部が入力されており、低い相関信号が得られ、同様に、相関器１２ｃでも、ガードインターバルＧＩに対応する遅延信号ＤＹが入力される時点で、直接入力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号のガードインターバルＧＩの複写元となる後半部を通りすぎて、次のシンボルのガードインターバルに対応するものが入力されることになり、低い相関信号が得られる。

そして、各相関器１２ａ〜１２ｃから出力される相関信号が累積加算器１３ａ〜１３ｃに入力されることにより、累積加算器１３ａ〜１３ｃで、相関信号が累積加算される。このとき、累積加算器１３ｂでは、相関器１２ｂで、直接入力されるＯＦＤＭ信号のガードインターバルＧＩの複写元となる有効シンボルの後半部とガードインターバルＧＩを表す遅延信号ＤＳ２とが入力される状態となったときに、高い相関信号が入力されることから、この時点から時間の経過と共に累積加算値ＣＡ２が大きく増加し、有効シンボルの最後部位置で最大となる相関値が出力される。

しかしながら、他の累積加算器１３ａ及び１３ｂでは、相関器１２ａ及び１２ｃから高い相関信号が得られないことから、累積加算値ＣＡ１及びＣＡ３が僅かに増加するだけであり、これら累積加算器１３ａ〜１３ｃの累積加算値ＣＡ１〜ＣＡ３の最大値が相関値検出部１５でＣＶ１〜ＣＶ３として検出され、これから比較部１６に供給されるので、この比較部１６で最大値となる累積加算値ＣＶ２が最大値として選択され、この累積加算値ＣＶ２を選択する選択信号を相関値選択部１７に出力することにより、この相関値選択部１７で累積加算値ＣＶ２が最大ＣＶｍとしてモード判定部１８に供給される。

このため、モード判定部１８では、累積加算器１３ｂから出力される累積加算値ＣＶ２が最大相関値ＣＶｍとして入力されることにより、計測タイマで計測を開始し（ステップＳ２）、次に、累積加算器１３ｂから累積加算値ＣＶ２が出力されるまでのシンボル同期間隔時間に対応する計測時間Ｔｓを計測する（ステップＳ３，Ｓ４）。
このとき、ＯＦＤＭ信号がモード２でガードインターバル長が有効シンボル長の１／８であるので、計測時間Ｔｓは有効シンボル長ＳＹにガードインターバル長ＳＹを加算した５６７μｓとなる。

したがって、図５の処理でステップＳ５からステップＳ１０に移行して、計測時間Ｔｓが有効シンボル長５０４μｓに近い値であるので、ステップＳ１１に移行して、計測時間Ｔｓから有効シンボル長５０４μｓを減算してガードインターバル長Ｌｇ（＝５６７−５０４＝６３）を算出し、次いでガードインターバル長Ｌｇを５０４で除して有効シンボル長に対する比率（＝６３／５０４＝１／８）を算出する（ステップＳ１２）。

この結果、ステップＳ１３で、ガードインターバル長が有効シンボル長の１／８であることを選択してからステップＳ１４に移行することにより、伝送モードがモード２であり、ガードインターバル長が有効シンボル長の１／８であることが決定され、これらがメモリの所定記憶領域に記憶される。
このように、モード判定処理でガードインターバル長が決定されると、図６のタイミング信号出力処理で、決定されたガードインターバル長に対応して計測タイマのタイムアップ値が設定され（ステップＳ２２）、最大相関値ＣＶｍが入力された時点で有効シンボルの終了位置を表すシンボルタイミング信号ＳＴｅを高速フーリエ変換器５に出力し（ステップＳ２４）、この時点で計測タイマをスタートさせて、これがタイムアップするガードインターバル長が経過した時点で有効シンボルの開始位置を表すシンボルタイミング信号ＳＴｓを高速フーリエ変換器５に出力する（ステップＳ２６）。

高速フーリエ変換器５では、モード判定部１８から入力されるシンボルタイミング信号ＳＴｓ及びＳＴｅに基づいて高速フーリエ変換器５のＦＦＴ時間窓が設定されて、この高速フーリエ変換器５から周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成し、これをイコライザ６に供給することにより、位相等価及び振幅等価等の処理を施すことにより、伝送路の歪成分の除去等を行って受信データとして出力する。

また、例えばシンボルタイミング信号ＳＴｅがクロック信号発生回路１９に供給されて、このシンボルタイミング信号ＳＴｅに同期したシステムクロック信号を再生し、これをＡ／Ｄ変換器４やＦＩＦＯメモリ１１に供給する。
このように、上記実施形態１によれば、シンボル同期回路７で、直交復調された後のベースバンドのＯＦＤＭ信号をＦＩＦＯメモリ１１でＩＳＤＢ−Ｔ規格の各伝送モードにおける有効シンボル長に対応する遅延時間だけ遅延させた３つ遅延信号ＤＳ１〜ＤＳ３を得、これら遅延信号ＤＳ１〜ＤＳ３をベースバンドのＯＦＤＭ信号が直接入力された相関器１２ａ〜１２ｃに供給して、両者の相関を取ることにより、受信したＯＦＤＭ信号の伝送モードに対応した遅延信号が入力された相関器から高い相関信号が得られ、これを累積加算器で累積加算してから相関値検出部１５で最大累積加算値を相関値ＣＶ１〜ＣＶ３として検出し、検出した相関値ＣＶ１〜ＣＶ３を比較部１６に供給することにより、最大相関値ＣＶｍを選択する選択信号を形成し、形成した選択信号に基づいて相関値選択部１７で最大相関値ＣＶｍをモード判定部１８に出力することにより、伝送モードとガードインターバル長とを決定するので、未知の伝送モード及びガードインターバル長で送信されたデジタル地上放送波であっても、正確に伝送モード及びガードインターバル長を検出して、正確なシンボルタイミング信号を形成することができ、正確な受信処理を行うことができる。

このため、移動車両に受信装置が搭載されて移動することにより、現在受信しているデジタル地上波放送局から他のデジタル地上波放送局からの受信信号を受信する状態となったときでも、伝送モード及びガードインターバル長の設定を新たに行うことなく、新たな伝送モード及びガードインターバル長を自動的に迅速に決定して、受信モード切換を自動的に行うことができ、移動車両での煩わしい切換操作を省略することができる。

なお、上記実施形態１においては、シンボル同期間隔に対応する計測時間Ｔｓから有効シンボル長を減算してガードインターバル長を算出することにより、ガードインターバル長が有効シンボル長の何分の１であるかを決定するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、累積加算器１３ａ〜１３ｃで相関信号を累積加算した値から相関値ＣＶｍを求めるようにしているので、伝送モードが決定されれば、相関値ＣＶｍの大きさからガードインターバル長の有効シンボル長に対する比率を直接求めることができる。すなわち、理想的にはガードインターバルが有効シンボル長の１／４：１／８：１／１６：１／３２であるときに、相関値が８：４：２：１となることから、相関値の大きさから有効シンボル長に対する比率を求めることができる。

また、上記実施形態１においては、相関器１２ａ〜１２ｃの相関信号を累積加算器１３ａ〜１３ｃで累積加算するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、相関信号を積分器で積分することにより、シンボルタイミング信号ＳＴｅを形成するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態１においては、直交復調回路３の後段にＡ／Ｄ変換器４を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、直交復調回路３前段側にＡ／Ｄ変換器を設けるようにしてもよい。

さらにまた、上記実施形態１においては、累積加算器１３ａ〜１３ｃの累積加算する相関信号の範囲を最大ガードインターバル長に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、累積加算器１３ａについてはモード１の最大ガードインターバル長に、累積加算器１３ｂについてはモード２の最大ガードインターバル長に、累積加算器１３ｃについてはモード３の最大ガードインターバル長にそれぞれ設定するようにしてもよい。

なおさらに、上記実施形態１においては、モード判定部１８で図５のモード判定処理を実行することにより、モード判定及びガードインターバル長を決定するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、相関値選択部１７で選択した相関値ＣＶｍの間隔をクロック信号が入力されたカウンタで計測して、その計測値から伝送モード及びガードインターバル長をハードウェアで決定してシンボルタイミング信号ＳＴｓ及びＳＴｅを形成するようにしてもよい。

また、上記実施形態１においては、本発明による受信装置ＲＴを移動車両に搭載した場合について説明したが、これに限定されるものではてなく、携帯用受信装置として構成して携帯するようにしてもよい。

次に、本発明の実施形態２を、図７〜図９を用いて説明する。上記した実施形態１により、本願発明は、未知の伝送モード及びガードインターバル長で送信されたデジタル地上放送波のシンボルタイミング信号を正確に形成することができる。しかし、実際のデジタル地上放送波の受信にあっては、伝播路の状態や信号の劣化等によって明瞭な相関値ＣＶ１〜ＣＶ３の信号を得られない場合がある。実施形態２は、このような場合にも相関値ＣＶ１〜ＣＶ３から伝送モード及びガードインターバル長を検出し、正確なシンボルタイミング信号を形成することを目的とする。

図７は、モード１（有効シンボル長が２５２μｓ）の伝送モードで送信されてきた放送波を受信し、受信した信号を有効シンボル長の１／４の時間分累積加算して得られる信号を示す図であり、縦軸に信号の出力を、横軸に時間を示している。また、図７において、（ａ）は放送波のガードインターバル長が１／４のときに得られる信号であり、（ｂ）はガードインターバル長が１／８のときに得られる信号、（ｃ）はガードインターバル長が１／１６のときに得られる信号、（ｄ）はガードインターバル長が１／３２のときに得られる信号である。図７によれば、（ｄ）に示したガードインターバル長が１／３２のときの信号の相関ピークが雑音レベルに近く不明瞭であり、このような相関ピークからは正確に有効シンボル長が検出できない可能性があることが分かる。

このような現象は、ガードインターバル長が１／３２のとき加算される信号のポイントが他の信号よりも少なく、累積される加算値がガードインターバルの長さより長い他の信号よりも小さいために起こる。換言すれば、ガードインターバル長が短い信号ほど実施形態１で説明した方法での伝送モード及びガードインターバル長の判定が困難になる。したがって、実施形態１でいうモードでは、モード１、ガードインターバル長が１／３２の条件のときに最も相関ピークが不明瞭になる可能性が高い。そこで、実施形態２は、実施形態１で述べた相関値の最大値に基づく同期タイミングの取得ができないとき、相関信号における有効シンボル長の１／３２倍分相違する時間の検出値の差分を使って同期タイミングを取得する。

ここで、相関値の差分を使った同期タイミングの取得について説明する。図８（ａ）〜（ｄ）は、図７（ａ）〜（ｄ）に示した各信号に対応しており、各信号において２５２μｓの１／３２倍相違する時間に対応する信号の差分をとった結果を示したものである。（ａ）〜（ｄ）に示した信号のいずれにおいても伝送されてきた信号が有効シンボルからガードインターバルに向かうとき、ガードインターバルと有効シンボルとの境界に上に凸のピークが現われている。したがって、図８に示した上に凸のピーク同士の時間間隔が、ガードインターバル長と有効シンボル長とをあわせた長さ（時間）を示す。

なお、本発明では、実施形態１がガードインターバル長が有効シンボル長の１／３２以上の条件でほぼ正確に最大ピークの検出が可能である。このため、実施形態１で述べた構成によって最大ピークが明確に検出できない場合に用いられる実施形態２は、ガードインターバル長が有効シンボル長の１／３２の条件の信号を検出することに主に適用される。
次に、実施形態２の構成について図面を用いて説明する。なお、実施形態２は実施形態１で説明した構成と共通する構成を含むため、共通する構成については共通する符号を付し、図示及び説明を一部略するものとする。

図９は、実施形態２のシンボル同期取得部９０を示すブロック図である。シンボル同期取得部９０は、図９に示したように、実施形態１で述べたシンボル同期取得部１４を備えている。そして、さらに、相関値検出部１５で検出された複数の相関値を示す信号ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３の遅延信号を形成する複数の第２遅延手段である遅延回路９３ａ〜９３ｃ、前記した相関値ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３から遅延回路９３ａ〜９３ｃの遅延出力を差し引いて差分信号ＣＶ１´、ＣＶ２´、ＣＶ３´を形成する複数の差分信号形成手段である減算回路９５ａ〜９５ｃ、複数の差分信号の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得する第２同期タイミング取得手段である比較部９１を備えている。また、実施形態２では、シンボル同期取得部１４のモード判定部１８が、シンボル同期取得部１４によって取得された同期タイミングまたは比較部９１によって取得された同期タイミングのいずれか一方を使ってガードインターバルの種類を検出するモード判定手段として機能する。

以下、シンボル同期取得部９０で信号を受信した場合の動作を説明する。すなわち、累積加算値ＣＡ１〜ＣＡ３は、累積加算器１３ａ〜１３ｃからシンボル同期取得部１４に入力される。そして、シンボル同期取得部１４において相関値検出部１５が累積加算値ＣＡ１〜ＣＡ３ごとの最大の相関値ＣＶ１〜ＣＶ３を検出する。相関値ＣＶ１〜ＣＶ３は比較部１６に供給され、比較部１６は、供給された相関値ＣＶ１〜ＣＶ３のうちの最大値を選択する。相関値ＣＶ１〜ＣＶ３のうちの最大値を選択する選択信号は相関値選択部１７に入力し、相関値選択部１７から相関値ＣＶ１〜ＣＶ３のうちの最大値ＣＶｍがモード判定部１８に供給される。

また、実施形態２では、相関値ＣＶ１〜ＣＶ３が比較部９１にも供給される。実施形態２では、相関値ＣＶ１〜ＣＶ３の各々が比較部９１に供給される回路上に遅延回路９３ａ、９３ｂ、９３ｃと減算回路９５ａ〜９５ｃがある。相関値ＣＶ１は遅延回路９３ａの手前で分岐し、分岐した一方の信号が遅延回路９３ａで転送モードにおいて設定された最小のガードインターバル長に相当する時間遅延させられて遅延信号となる。本実施形態２では、この最小のガードインターバル長は有効シンボル長の１／３２倍である。

遅延信号は、遅延回路９３ａを通らない他方の信号と共に減算回路９５ａに入力する。減算回路９５ａは、遅延回路９３ａを通って遅延した相関値ＣＶ１と遅延回路９３ａを介さずに入力した相関値ＣＶ１との差分を示す差分信号ＣＶ１´を出力する。この信号は、各信号のガードインターバルの始端に応じたピークを持つ信号となる。
同様に、相関値ＣＶ２、ＣＶ３もそれぞれ一部が遅延回路９３ｂ、９３ｃで遅延され、遅延されない相関値と減算回路９５ｂ、９５ｃで減算され、差分信号ＣＶ２´、ＣＶ３´として比較部９１に入力される。比較部９１は、差分信号ＣＶ１´、ＣＶ２´、ＣＶ３´のうちの最大相関値ＣＶｍ´を検出し、相関値選択回路１７は、検出された最大相関値ＣＶｍ´を選択する。

実施形態２では、相関値選択回路１７が、比較部１６から入力した最大相関値ＣＶｍがガードインターバル長等の判定に使用できるか否か判断する。この結果、最大相関値ＣＶｍを使用して放送波のモードを判定できると判断した場合、最大相関値ＣＶｍだけをモード判定部１８に入力し、モード判定部１８は、最大相関値ＣＶｍを使って実施形態１で説明したとおりにガードインターバル長及び有効シンボル長を判定する。

なお、最大相関値ＣＶｍを使用して放送波のモードを判定できるか否かの判断は、例えば、最大相関値ＣＶｍを予め定めた所定の値（しきい値）と比較する。そして、ＣＶｍがしきい値以下の値を持つときにＣＶｍがモード判定に使用できないと判断することによって実現できる。
また、相関値選択回路１７は、最大相関値ＣＶｍを使用して放送波のモードを判定できないと判断した場合、最大相関値ＣＶｍ´だけをモード判定部１８に入力する。モード判定部１８は、最大相関値ＣＶｍ´を使って実施形態１と同様にガードインターバル長及び有効シンボル長を判定する。このとき、モード判定部１８に入力される最大相関値ＣＶｍ´は、図８に示したピークの値に相当する。

以上述べた実施形態２は、特にガードインターバル長が短い放送波の受信に効果を奏する。このような実施形態２は、ＩＳＤＢ−Ｔ規格を使ったデジタル放送の分野における放送信号のうちガードインターバル長を短くして放送可能な情報量を増やす要請を満たすものである。
なお、実施形態２は、以上述べた構成に限定されるものではない。例えば、実施形態２においては、有効シンボルの１／３２倍の時間相関値を示す信号を遅延させるものとした。しかし、信号の遅延時間は有効シンボル長の１／３２に限定されるものでなく、ガードインターバルの始端を検出するのに充分なピークが得られる時間であればよい。

本発明の実施形態１の構成を示すブロック図である。 ＯＦＤＭシンボルの説明に供する図である。 図１のシンボル同期回路の具体的構成を示すブロック図である。 図３のシンボル同期取得部の具体的構成を示すブロック図である。 図３のモード判定部で実行するモード判定処理手順の一例を示すフローチャートである。 図３のモード判定部で実行するタイミング信号出力処理手順の一例を示すフローチャートである。 送信されてきた放送波を有効シンボル長の１／４の長さ分の時間累積加算して得られる信号を示す図である。 図７（ａ）〜（ｄ）に示した各信号において２５２μｓの１／３２倍相違する時間に対応する値の差分をとった結果を示した図である。 本発明の実施形態２の構成を説明するためのブロック図である。

符号の説明

ＲＴ…受信装置、１…受信アンテナ、２…周波数変換回路、３…直交復調回路、４…Ａ／Ｄ変換器、５…高速フーリエ変換器、６…イコライザ、７…シンボル同期回路、１１…ＦＩＦＯメモリ、１２ａ〜１２ｃ…相関器、１３ａ〜１３ｃ…累積加算器、１４…シンボル同期取得部、１５…相関値検出部、１６…比較部、１７…相関値選択部、１８…モード判定部、１９…クロック信号発生回路、９０…シンボル同期取得部、９３ａ〜９３ｃ…遅延回路、９５ａ〜９５ｃ…減算回路

Claims (6)

1. 異なる複数のシンボル長が設定された複数種類の転送モードが設定されると共に、複数種類のガードインターバルが設定されたＯＦＤＭ方式で伝送される伝送信号を受信する受信装置において、
   受信信号に対して設定された複数のシンボル長に対応させて複数種類の遅延信号を形成する複数の遅延手段と、該複数の遅延手段の遅延出力と、前記受信信号との相関を取る複数の相関手段と、該複数の相関手段で検出した複数の相関値の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得する同期タイミング取得手段とを備えたことを特徴とする受信装置。
2. 前記同期タイミング取得手段は、最大相関値と相関周期によってガードインターバルの種類を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記同期タイミング取得手段は、最大相関値を基準にシステムのシンボルタイミング信号を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
4. 前記同期タイミング取得手段は、検出した最大相関値と次に最大相関値を検出するまでの時間を計測することにより、ガードインターバルを含んだシンボル長及びガードインターバルの種類を検知するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の受信装置。
5. 異なる複数のシンボル長が設定された複数種類の転送モードが設定されると共に、複数種類のガードインターバルが設定されたＯＦＤＭ方式で伝送される伝送信号を受信する受信装置において、
   受信信号に対して設定された複数のシンボル長に対応させて複数種類の遅延信号を形成する複数の第１遅延手段と、該複数の第１遅延手段の遅延出力と、前記受信信号との相関を取る複数の相関手段と、該複数の相関手段で検出した複数の相関値の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得する第１同期タイミング取得手段と、前記複数の相関手段で検出した複数の相関値を示す信号の遅延信号を形成する複数の第２遅延手段と、該複数の第２遅延手段の遅延出力と前記相関値を示す信号との差分信号を形成する複数の差分信号形成手段と、該複数の差分信号形成手段で形成した複数の差分信号の最大相関値に基づいて同期タイミングを取得する第２同期タイミング取得手段と、前記第１同期タイミング取得手段によって取得された同期タイミング及び前記第２同期タイミング取得手段によって取得された同期タイミングのいずれか一方を使ってガードインターバルの種類を検出するモード判定手段と、を備えたことを特徴とする受信装置。
6. 前記第２の遅延手段は、前記転送モードにおいて設定された最小のガードインターバル長に相当する時間前記相関値を示す信号を遅延させることを特徴とする請求項５に記載の受信装置。

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