JP2005286763A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チャネル切替えから映像表示までの時間を短縮する。
【解決手段】 伝送信号の入力データ数をカウントし、カウンタ値が１シンボル中のデータ数に達するとリセットする自走式のサンプル番号カウンタ１０１−１〜１０１−ｎと、基準シンボル番号をカウントする自走式の基準シンボル番号カウンタ１０２−１〜１０２−ｎを有し、あるチャネルの初回選局時、シンボル同期によって得られるシンボル開始位置及びフレーム同期によって得られるシンボル番号と、カウンタ値及び基準シンボル番号とのずれ（シンボル開始位置ずれ、シンボル番号ずれ）を記憶し、次回以降のそのチャネルの選局時には、記憶したずれをもとに有効シンボルの抽出及びシンボル番号の生成を行う。これにより次回以降のチャネルの選局時にはフレーム同期をせずに済み、チャネル切替えから映像表示までの時間が短縮される。
【選択図】 図１

Description

本発明は受信装置に関し、特に伝送信号がシンボルを単位とし、複数のシンボルからフレームを構成する伝送方式の信号を受信するデジタル放送や携帯通信機などの受信装置に関する。

２００３年１２月から地上デジタルテレビジョン放送が日本でも開始された。地上デジタルテレビジョン放送は、多チャネル化・高画質化・高音質化などが可能であり、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital(Data) Assistants）などの携帯移動端末でも安定した受信が可能であるなどの点から大いに期待されている。

この地上デジタルテレビジョン放送や、地上デジタル音声放送に採用されているＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated System Digital Broadcasting-Terrestrial）の伝送規格では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）という周波数帯域上の、複数のキャリア（搬送波）を用いて伝送を行うマルチキャリア方式を採用している。また、デジタル放送受信装置による復調処理は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）と呼ばれるアルゴリズムにより、時間領域上の伝送信号を周波数帯域上の信号に変換することで行われる。この伝送方式（以下ＯＦＤＭ伝送方式と呼ぶ）では、伝送信号がシンボルを単位とし、複数のシンボルからフレームを構成する方式となっている。

図６は、ＯＦＤＭ伝送方式の伝送信号を示す図である。
図のように、時間領域上の伝送信号でＦＦＴ処理を行う信号区間を有効シンボルと呼ぶ。これに加えて、マルチパスなど遅延波によるシンボル間の信号干渉を防ぐため、ガードインターバルと呼ばれる信号区間に有効シンボル区間の最終部の信号のコピーが挿入される。この有効シンボルとガードインターバルを合わせてシンボルと呼び、これが伝送信号の単位となっている。また、２０４個のシンボルから１フレームが構成される。

表１にＩＳＤＢ−Ｔの伝送パラメータを示す。

ＯＦＤＭ伝送方式には、キャリア間隔の違いによりモード１、モード２、モード３の３種類が存在し、有効シンボル長はそれぞれ２５２μｓ、５０４μｓ、１００８μｓである。また、ガードインターバル長として、有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２（これを以下ガードインターバル比と称す）の４種類が存在する。１フレームは２０４シンボルから構成されるため、１フレームの長ささはモード１で約５０ｍｓ、モード２で約１００ｍｓ、モード３で約２００ｍｓとなる。

ところで、ＯＦＤＭ伝送方式のキャリアには、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）と呼ばれるキャリアが複数存在し、このキャリアは１シンボルに１ビットの情報を送信することが可能である。１フレームのＴＭＣＣ送信ビットを合わせた２０４ビットは、表２のように割り当てられており、主に、フレーム同期処理と伝送パラメータなどの情報の伝送に用いられる。

このうち、ビット１からビット１６までのＴＭＣＣビットでは、相補関係にある固定ビット列ｗ０とｗ１がフレームごとに交互に伝送される。デジタル放送受信装置では、このビットパターンを検出することでフレームの検出が行われる。ｗ０とｗ１は、ビットパターンが相補関係にあるため最大でも２フレーム分のＴＭＣＣビット中からビットパターンの一致を調べれば、確実なフレーム同期検出を行うことができる。

図７は、従来のデジタル放送受信装置の構成図である。
従来のデジタル放送受信装置８００において、受信した伝送信号は、ガードインターバル検出部８０１に入力されガードインターバルが検出される。また、ガードインターバル除去部８０２にてシンボルからガードインターバルを取り除いた有効シンボルが出力される。出力した有効シンボルはＦＦＴ処理部８０３へ入力され、ＦＦＴ処理により周波数領域上の信号へ変換される。ＦＦＴ処理部８０３からの出力データはキャリア選択部８０４に入力され、ＳＰ（Scattered Pilot）、ＣＰ（Continual Pilot）キャリアなどのパイロット信号はパイロット信号処理部８０５へ入力し、ＡＣ（Auxiliary Channel）、ＴＭＣＣキャリアの信号は、ＡＣ／ＴＭＣＣ信号処理部８０６へ入力される。ＡＣ／ＴＭＣＣ信号処理部８０６へ入力されたＴＭＣＣ信号は、フレーム同期処理部８０７へ入力され、同期信号の検出が行われ、検出した時点でシンボル番号が出力される。また、キャリア選択部８０４で選択されたデータキャリアは復調処理を行った後に周波数デインターリーブ部８０８へ入力される。

周波数デインターリーブ部８０８では、入力したデータに対してキャリア方向の並べ替えを行い出力する。時間デインターリーブ部８０９では、入力データに対して、時間（シンボル）方向の並べ替えを行い出力する。時間デインターリーブ部８０９の出力は、階層分割部８１０へ入力し、最大３階層までの階層に分割される。各階層のデータはデマッピング部８１１ａ、８１１ｂ、８１１ｃにてデマッピングされ、ビットデインターリーブ部８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃにてビットデインターリーブ処理される。そして、ビタビ復号部８１３ａ、８１３ｂ、８１３ｃに入力され、畳み込み符号に対する復号が行われる。復号後のデータは、バイトデインターリーブ部８１４ａ、８１４ｂ、８１４ｃにてバイトデインターリーブ処理が行われ、エネルギ拡散部８１５ａ、８１５ｂ、８１５ｃに入力され、図示しないＰＲＢＳ（Pseudo Random Binary Sequence）回路の出力ビットとの排他的論理和がとられ、階層バッファ８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃへ入力される。ここで、各階層のシンボルデータは連結されて２０４バイトのＴＳＰ（Transport Stream Packet）となり、階層合成部８１７で各階層のＴＳＰから多重フレームが構成される。各階層のＴＳＰから多重フレームを構成するパターンは、表１で示したような伝送パラメータによって決まり、モード１の場合は１フレーム期間ごとに同一のパターンを繰り返し、モード２の場合は１フレームに２回繰り返す。モード３の場合は１フレームに４回繰り返す。階層合成部８１７の出力はリードソロモン復号部８１８へ入力され、ＴＳＰの最終１６バイト部分に負荷されたパリティからデータ誤りの検出、訂正が行われる。そして、ＴＳ分割部８１９にて、ＭＰＥＧ（Moving Picture Coding Experts Group／Moving Picture Experts Group）−２のトランスポートストリーム（ＴＳ）が取り出される。ここで取り出されたＭＰＥＧ−２のＴＳは、図示しないＭＰＥＧデコーダにてデコードされ音声や映像として再生される。

これらの処理において、エネルギ拡散部８１５ａ、８１５ｂ、８１５ｃは、フレームの先頭で初期化され、階層バッファ８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃは、モード１の場合はフレームの先頭で初期化され、モード２の場合はフレームの先頭と真中（１０２シンボル先頭）で、モード３の場合はフレームの先頭と６１シンボル、１０２シンボル、１５４シンボルの先頭で初期化される。

このように、伝送がシンボル単位で行われ、複数シンボルでフレームを構成するような伝送方式においては、通常、デジタル放送受信装置８００は、フレームの先頭、あるいは決められたシンボルで初期化する方式をとる。このため、デジタル放送受信装置８００では、選局後の処理として、まず伝送信号からのシンボル区間の検出処理（シンボル同期）を行い、次にシンボル番号を捕捉するためのフレーム区間の検出処理（フレーム同期）の２種類の同期処理が必要となる。

例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ規格のＯＦＤＭ伝送方式に対応したデジタル放送受信装置８００は、選局時、周波数チューニング後、最初にシンボル同期処理が行われる。シンボル同期処理は、ガードインターバル検出部８０１にてシンボル先頭に位置するガードインターバル区間を検出することで行われる。検出の方法として、ガードインターバルが有効シンボルの最終部のコピーであることを利用し、受信信号と受信信号を有効シンボル時間分遅延させた信号の相関信号を算出し、この信号レベルが高くなった部分からガードインターバルの位置を特定する方法などがある。シンボル区間が特定されたら、次にフレーム同期処理部８０７にてフレームの先頭を検出するフレーム同期処理が行われる。これは、受信シンボルのシンボル番号を捕捉することで行われる。検出の方法として、ＴＭＣＣキャリアデータをバッファに保存し、そこから同期信号のビットパターンを検索し、同期信号のシンボル番号から現在の受信シンボル番号を算出する方法などがある。ＴＭＣＣの同期信号がＴＭＣＣ情報ビットと偶然一致した場合の誤検出を防ぐため、通常、２フレーム分のＴＭＣＣデータから同期信号を検出してフレーム同期をとる。

このフレーム同期処理により、従来のデジタル放送受信装置では選局後のデータ出力までに大きな遅延時間が生じるという問題があった。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ規格のＯＦＤＭ伝送方式に対応したデジタル放送受信装置において、２フレーム分のＴＭＣＣデータでフレーム同期処理を行う際の遅延時間は、モード１で約１００ｍｓ、モード２で約２００ｍｓ、モード３で約４００ｍｓとなる。

この問題を解決するために、従来、エネルギ拡散の初期化をフレームの先頭以外のところで実行したり、ＴＭＣＣキャリアの伝送シンボルをＴＭＣＣキャリアごとに予め定められたシンボル数だけシフトして伝送したり、ＡＣキャリアを使用してフレーム同期信号を伝送したりして、チャネル切替えから信号復号までの時間を短くする技術があった（特許文献１参照）。
特開２００２−８４２５５号公報

しかしいずれにしても従来の技術では、選局のたびにシンボル同期及びフレーム同期を行わなければならず、特にフレーム同期による遅延時間により、チャネル切替えから映像表示まで時間がかかるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、チャネル切替えから同期確立後の信号受信までの時間を短縮可能な受信装置を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、伝送信号がシンボルを単位とし、複数のシンボルからフレームを構成する伝送方式のデジタル放送を受信する受信装置において、図１に示すように、伝送信号の入力データ数をカウントし、カウンタ値が１シンボル中のデータ数に達するとリセットする第１のカウンタ（図ではサンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎと表記）と、第１のカウンタがリセットするたびにカウントアップして基準シンボル番号をカウントし、基準シンボル番号が１フレームを構成するシンボル数に達するとリセットする第２のカウンタ（図では基準シンボル番号カウンタ１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎと表記）と、初回選択時、シンボル同期によって得られるシンボル開始位置における前述のカウンタ値をシンボル開始位置ずれとして、フレーム同期によって得られるシンボル番号と基準シンボル番号とのずれをシンボル番号ずれとしてチャネルごとに記憶する記憶部（図ではチャネル情報記憶部２００と表記）と、次回以降のチャネルの選択時に、シンボル開始位置ずれと、前述のカウンタ値と、１有効シンボル中のデータ数Ｎｆを参照して有効シンボルの位置を指定する有効シンボル位置指定部１１０と、次回以降のチャネルの選択時に、シンボル番号ずれと基準シンボル番号に応じてシンボル番号を生成するシンボル番号生成部１２０と、を有することを特徴とする受信装置が提供される。

上記の構成によれば、記憶部は初回選択時、シンボル同期によって得られるシンボル開始位置における前述のカウンタ値をシンボル開始位置ずれとして、フレーム同期によって得られるシンボル番号と基準シンボル番号とのずれをシンボル番号ずれとしてチャネルごとに記憶し、次回以降のチャネルの選択時には、有効シンボル位置指定部１１０は、記憶したシンボル開始位置ずれと、前述のカウンタ値と、１有効シンボル中のデータ数Ｎｆを参照して有効シンボルの位置を指定し、シンボル番号生成部１２０は、記憶したシンボル番号ずれと基準シンボル番号に応じてシンボル番号を生成する。これにより次回以降のチャネルの選択時にはフレーム同期をせずに済む。

本発明では、初回選択時において、チャネルごとに、シンボル同期によって得られるシンボル開始位置における第１のカウンタのカウンタ値をシンボル開始位置ずれとして記憶し、フレーム同期によって得られるシンボル番号と、第２のカウンタがカウントする基準シンボル番号とのずれをシンボル番号ずれとして記憶し、次回以降の選択時には、記憶したシンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれをもとに有効シンボルの位置の指定及びシンボル番号の生成を行うので、次回以降のチャネルの選択時にはフレーム同期をせずに済み、チャネル切替えから映像表示までの時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態の受信装置の要部構成図である。
本発明の実施の形態の受信装置（以下デジタル放送受信装置とする）は、伝送信号がシンボルを単位とし、複数のシンボルからフレームを構成する伝送方式のデジタル放送（例えば、地上デジタルテレビジョン放送）を受信する装置であり、シンボルにおけるガードインターバルを除去し有効シンボルを抽出するガードインターバル除去部１００と、チャネルごとの後述する有効シンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれを記憶するチャネル情報記憶部２００とを有している。なお、図１において伝送信号とは、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりデジタルデータに変換された伝送信号である。また、チャネルとは周波数チューニングによって選択（以下選局という場合もある）された放送局を示している。

ガードインターバル除去部１００は、それぞれ自走式のカウンタであるサンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎと、基準シンボル番号カウンタ１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎと、有効シンボルの開始位置と終了位置を指定する有効シンボル位置指定信号を生成する有効シンボル位置指定部１１０と、シンボル番号を生成するシンボル番号生成部１２０とを有している。さらに、ガードインターバルを除去する伝送信号切替え部１３０を有している。

サンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎは、伝送信号の入力データ数（サンプル数）をカウントするためのカウンタであり、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）のクロック（ＣＬＫ）によりカウントアップ（＋１）し、カウンタ値がＮｓに達したら０にリセットされる。ここで、Ｎｓは１シンボル中のデータ数であり、１シンボル期間をＡ／Ｄ変換器（図示せず）のクロック周期で割ったものである。

基準シンボル番号カウンタ１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎは、サンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎに対応して設けられ、サンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎのカウンタ値が０にリセットされるたびに、カウントアップ（＋１）して基準シンボル番号をカウントする。また、カウンタ値が１フレームを構成するシンボル数である２０４に達すると０にリセットされる。

有効シンボル位置指定部１１０は、シンボル開始位置ずれに対してＮｆまたは０を加算する加算器１１１と、加算器１１１の出力をＮｓで割ったときの剰余（ｍｏｄ Ｎｓ）をとる剰余演算器１１２と、剰余演算器１１２の出力とサンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎのカウンタ値とを比較し、比較結果が一致した場合に有効シンボルの開始位置または終了位置を指定する有効シンボル位置指定信号を送出する比較器１１３と、を有する。なお、有効シンボルは、有効シンボル長であればシンボル内のどこから抽出してもよい。シンボル開始位置ずれに０を加算し、それをＮｓで割ったときの剰余とサンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎのカウンタ値が一致した場合を有効シンボルの開始位置と指定し、シンボル開始位置ずれにＮｆを加算し、それをＮｓで割ったときの剰余とサンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎが一致した場合を有効シンボルの終了位置と指定する。ここで、Ｎｆは１有効シンボル中のデータ数で、１有効シンボル期間をＡ／Ｄ変換器（図示せず）のクロック周期で割ったものである。

シンボル番号生成部１２０は、シンボル番号ずれに対して基準シンボル番号カウンタ１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎの基準シンボル番号であるカウンタ値を加算する加算器１２１と、加算器１２１の出力を１フレームのシンボル数である２０４で割ったときの剰余（ｍｏｄ ２０４）を演算し、その出力をシンボル番号として出力する剰余演算器１２２とを有する。

伝送信号切替え部１３０は、有効シンボル位置指定信号に応じて、伝送信号を後述のＦＦＴ処理部へ出力するか無効にするかを切替える。有効信号位置指定信号が、有効シンボルの開始位置を指定するものである場合には、ＦＦＴ処理部への出力を選択し、有効シンボルの終了位置を指定するものである場合には、その伝送信号をＦＦＴ処理部へは出力せず、無効にする。

チャネル情報記憶部２００は、チャネルごとに、初回選局時のシンボル開始位置ずれ及びシンボル番号ずれを記憶する。シンボル開始位置ずれは、従来と同様の処理であるシンボル同期によって得られたシンボル開始位置における、サンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎのカウンタ値である。また、シンボル番号ずれは、従来と同様の処理であるフレーム同期によって得られたシンボル番号と、基準シンボル番号カウンタ１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎとのずれである（後述の図２参照）。

なお、ガードインターバル除去部１００において、サンプル番号カウンタ１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎ及び基準シンボル番号カウンタ１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎは、１シンボル中のデータ数がモード、ガードインターバル比によって異なるため（表１参照）、これらの全ての組み合わせの数だけ装備される。あるいは、特定のモード、ガードインターバル比のみのカウンタだけ装備してもよい。その場合は、対応したカウンタがあるモード、ガードインターバル比で送信されている伝送信号についてのみ、シンボル番号生成部１２０にてシンボル番号の生成処理が行われ、それ以外の伝送信号を受信する場合は、通常のフレーム同期による受信処理となる。あるいは、モード、ガードインターバル比が共通の放送局のカウンタを共有するという方法ではなく、全放送局、あるいは一部の放送局について１つのカウンタを装備するようにしてもよい。

以下、本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置の要部における動作を説明する。
図２は、本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置の要部における動作を説明する図である。

以下、説明を簡略化するため、１組のサンプル番号カウンタ１０１−１、基準シンボル番号カウンタ１０２−１を用いた場合について説明する。
図のように、あるチャネルＡとチャネルＢは、送信タイミングが異なるため、シンボルの開始位置が基準シンボルと異なる。本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置は、初回選局時は通常のシンボル同期及びフレーム同期処理を行い、シンボル開始位置とシンボル番号を決定する。そして本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置は、初回選局時のシンボル開始位置におけるサンプル番号カウンタ１０１−１のカウンタ値をシンボル開始位置ずれとして、フレーム同期によって得られたシンボル番号と基準シンボル番号とのずれをシンボル番号ずれとしてチャネルごとにチャネル情報記憶部２００に記憶する。

図３は、チャネル情報記憶部に記憶されたチャネル情報テーブルの一例である。
図２のようにシンボル番号ずれはチャネルＡでは＋１０、チャネルＢでは＋１９であるのでこれを保存し、シンボル開始位置ずれもカウンタ値を参照して、例えば、チャネルＡは＋１００サンプル、チャネルＢは＋５０サンプルであった場合には、これを図３のようにチャネル情報テーブルとして保存する。また、チャネル情報テーブルにおいて有効フラグとは、初回選局時か２回目以降の選局時かの判断を行うためのフラグである。チャネル情報記憶部２００では、チャネルの前回選局時からの経過時間を保存するなどして、前回選局から長時間経過している場合には、強制的にフラグをクリア（０にする）して、次に選局された場合には、始めて選局されたとみなすようにしてもよい。

なお、ここではサンプル番号カウンタ１０１−１、基準シンボル番号カウンタ１０２−１の１組の場合について示しているが、このようなチャネル情報テーブルは、複数組のカウンタごとに記憶される。

次回以降の選局時の動作について説明する。
例えば、チャネルＡが再び選局された場合、有効シンボル位置指定部１１０は、チャネル情報記憶部２００に記憶されたチャネルＡのシンボル開始位置ずれを読み出し、加算器１１１に入力する。加算器１１１では、シンボル開始位置ずれに０を加算して剰余演算器１１２に出力し、１シンボル中のデータ数であるＮｓで除算したときの剰余をとり、比較器１１３にてサンプル番号カウンタ１０１−１のカウンタ値と比較する。ここで、カウンタ値と一致した場合、有効シンボルの開始位置であると指定する旨の有効シンボル位置指定信号を伝送信号切替え部１３０に送出する。このとき伝送信号切替え部１３０は、入力された伝送信号を後述するＦＦＴ処理部へ送る。また、加算器１１１では、シンボル開始位置ずれに１有効シンボル中のデータ数であるＮｆを加算して剰余演算器１１２に出力し、Ｎｓで除算したときの剰余をとり、比較器１１３にてサンプル番号カウンタ１０１−１のカウンタ値と比較する。ここで、カウンタ値と一致した場合、有効シンボルの終了位置を指定する旨の有効シンボル位置指定信号を伝送信号切替え部１３０に送出する。このとき伝送信号切替え部１３０は、入力された伝送信号をガードインターバルであるとして、ＦＦＴ処理部へは送らず無効化する。このようにして、サンプル番号カウンタ１０１−１が対応しているモード、ガードインターバル比の伝送信号に対して、任意のシンボルタイミングにおいてガードインターバルの除去を行い、有効シンボルを抽出することが可能となる。

一方、シンボル番号生成部１２０は、チャネルＡが再び選局された場合、チャネル情報記憶部２００に記憶されたチャネルＡのシンボル番号ずれを読み出し、加算器１２１に入力する。そして、基準シンボル番号カウンタ１０２−１でカウントしている基準シンボル番号に加算し、剰余演算器１２２にて、１フレームを構成するシンボル数である２０４で除算したときの剰余をシンボル番号として出力する。今、基準シンボル番号カウンタ１０２−１でカウントした基準シンボル番号が図２のように２０３であった場合、チャネルＡのシンボル番号ずれであった＋１０と加算して２０４で除算したときの剰余は９であるので、この番号をシンボル番号として出力する。

このように、チャネル情報記憶部２００は、受信したチャネルのフレーム同期に関する情報（シンボル番号ずれ）及びシンボル同期に関する情報（シンボル開始位置ずれ）を記憶して、サンプル番号カウンタ１０１−１〜１０１−ｎと、基準シンボル番号カウンタ１０２−１〜１０２−ｎと、有効シンボル位置指定部１１０と、シンボル番号生成部１２０との機能により、過去に受信した前記チャネルを再度同期確立する際、チャネル情報記憶部２００に記憶されたフレーム同期に関する情報及びシンボル同期に関する情報を使用して同期確立が行われる。

具体的には、次回以降の選局時では、記憶したシンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれをもとに、有効シンボルの位置の指定及びシンボル番号の生成を行うので、次回以降のチャネルの選局時にはフレーム同期をせずに同期確立が可能であるので、チャネル切替えから映像表示までの時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置の詳細な構成を説明する。
図４は、本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置の構成を示す図である。
なお、図４で示すデジタル放送受信装置５００は、ＯＦＤＭ伝送方式で送信された伝送信号を復調して、誤り訂正を行い、多重化されたＴＳＰを分割する処理を行う部分について特に図示している。この他にも選局を行う選局部、ＭＰＥＧ−２のＴＳをデコードするＭＰＥＧデコーダや、各部を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有しているが、図示を省略している。

また、デジタル放送受信装置５００において、ガードインターバル除去部５０２が、前述の図１で示したガードインターバル除去部１００に対応している。また、チャネル情報記憶部５２０が、図１のチャネル情報記憶部２００に対応している。

初回選局時では、受信した伝送信号は、ガードインターバル検出部５０１に入力されガードインターバルが検出され、シンボル開始位置が決まる。このシンボル開始位置により得られるシンボル開始位置ずれを、チャネル情報記憶部５２０のチャネル情報テーブルに保存するとともに、ガードインターバル除去部５０２に設定する。ガードインターバル除去部５０２はシンボルからガードインターバルを取り除き有効シンボルを出力する。出力した有効シンボルはＦＦＴ処理部５０３へ入力され、ＦＦＴ処理により周波数領域上の信号へ変換される。ＦＦＴ処理部５０３からの出力データはキャリア選択部５０４に入力され、ＳＰ、ＣＰキャリアなどのパイロット信号はパイロット信号処理部５０５へ入力し、ＡＣ、ＴＭＣＣキャリアの信号は、ＡＣ／ＴＭＣＣ信号処理部５０６へ入力される。ＡＣ／ＴＭＣＣ信号処理部５０６へ入力されたＴＭＣＣ信号は、フレーム同期処理部５０７へ入力され、同期信号の検出が行われ、検出した時点でシンボル番号が出力される。このシンボル番号と、前述の基準シンボル番号とのずれを、チャネル情報記憶部５２０のチャネル情報テーブルに保存するとともに、ガードインターバル除去部５０２に設定する。このときガードインターバル除去部５０２はシンボル番号を生成する。また、キャリア選択部５０４で選択されたデータキャリアは復調処理を行った後に周波数デインターリーブ部５０８へ入力される。

周波数デインターリーブ部５０８では、入力したデータに対してキャリア方向の並べ替えを行い出力する。時間デインターリーブ部５０９では、入力データに対して、時間（シンボル）方向の並べ替えを行い出力する。時間デインターリーブ部５０９の出力は、階層分割部５１０へ入力し、最大３階層までの階層に分割される。各階層のデータはデマッピング部５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃにてデマッピングされ、ビットデインターリーブ部５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃにてビットデインターリーブ処理される。そして、ビタビ復号部５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｃに入力され、畳み込み符号に対する復号が行われる。復号後のデータは、バイトデインターリーブ５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃにてバイトデインターリーブ処理が行われ、エネルギ拡散部５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに入力され、図示しないＰＲＢＳ回路の出力ビットとの排他的論理和がとられ、階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃへ入力される。ここで、各階層のシンボルデータは連結されて２０４バイトのＴＳＰとなり、階層合成部５１７で各階層のＴＳＰから多重フレームが構成される。各階層のＴＳＰから多重フレームを構成するパターンは、表１で示したような伝送パラメータによって決まり、モード１の場合は１フレーム期間ごとに同一のパターンを繰り返し、モード２の場合は１フレームに２回繰り返す。モード３の場合は１フレームに４回繰り返す。階層合成部５１７の出力はリードソロモン復号部５１８へ入力され、ＴＳＰの最終１６バイト部分に負荷されたパリティからデータ誤りの検出、訂正が行われる。そして、ＴＳ分割部５１９にて、ＭＰＥＧ−２のＴＳが取り出される。ここで取り出されたＭＰＥＧ−２のＴＳは、図示しないＭＰＥＧデコーダにてデコードされ音声や映像として再生される。

これらの処理において、本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置５００では、ガードインターバル除去部５０２で生成されたシンボル番号により、エネルギ拡散部５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃは任意シンボルの先頭位置で初期化され、階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃも任意シンボルの先頭位置で初期化される。

一方、次回以降の選局時では、チャネル情報記憶部５２０に記憶されたシンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれがガードインターバル除去部５０２に設定され、ガードインターバル検出部５０１からの信号によらず有効シンボルが抽出され、フレーム同期処理部５０７によるフレーム同期を行わずにシンボル番号が生成される。このシンボル番号により、エネルギ拡散部５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃは任意シンボルの先頭位置で初期化され、階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃも任意シンボルの先頭位置で初期化される。任意シンボルの先頭位置で初期化可能なエネルギ拡散部については、例えば、特許文献１に開示されている方法を用いるものとする。その他の処理については、初回選局時と同様であるので説明を省略する。

以下、本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置５００における任意シンボルの先頭位置により初期化可能な階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃの詳細を説明する。
階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃは、階層伝送時に各階層の入力データから決められたパターンに従ってＴＳＰによる多重フレームを構成する階層合成処理において、シンボルごとに入力するデータを一時的に保存するバッファである。多重フレームを構成するパターンは、伝送パラメータによって決まり、モード１の場合は１フレームごとに多重フレームパターンを繰り返し、モード２の場合は、モード１における多重フレームパターンを２度繰り返し、モード３の場合は、モード１における多重フレームパターンを４度繰り返す。階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃの入力はシンボル単位のデータで、階層合成部５１７の出力はＴＳＰデータである。階層合成部５１７の後続にあるリードソロモン復号部５１８は、ＴＳＰ単位で処理を行うため、任意のシンボルで処理を開始するためには、階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃの出力と階層合成部５１７が任意のシンボルの状態で初期化可能にし、次のＴＳＰから正しく出力できる必要がある。

本発明の各階層の階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃは、シンボル番号をアドレスにして参照可能なメモリを持っており、このメモリにはアドレスに指定されたシンボルが入力した時点での階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃに残っているデータ量が記憶してある。したがって、任意のシンボルから処理を開始した場合でも、次のＴＳＰの先頭から正しいＴＳＰの生成が行われることになる。

階層合成部５１７も同様のメモリを持ち、アドレスに指定されたシンボルが入力した時点での多重フレームパターン中のＴＳＰが保存してあり、任意のシンボルから処理を開始した場合でも、次のＴＳＰの先頭から正しい多重フレームの生成を行うことができる。

以下本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置５００において、チャネルの選択から受信開始までの処理を簡単にまとめる。
図５は、本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置におけるチャネルの選択から受信開始までの処理の流れを説明するフローチャートである。

ここでは、チャネルＡを選局する場合について示している。まず選局開始時に別のチャネルを受信中か否かを判定する（ステップＳ１）。もし、受信中であればそのチャネルが、ガードインターバル除去部５０２における各カウンタ（図１で示したサンプル番号カウンタ１０１−１〜１０１−ｎ、基準シンボル番号カウンタ１０２−１〜１０２−ｎ）の値に応じて、シンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれを読み込み図３で示したようなチャネル情報テーブルに保存する（ただしそのチャネルが初回選局時の場合）。なお、次回以降の選局時においてもシンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれを更新するようにしてもよい（ステップＳ２）。

次に選局されたチャネルＡの情報をチャネル情報テーブルから読み込む（ステップＳ３）。ここで、チャネルＡの有効フラグを調べ（ステップＳ４）、図３のように有効フラグがセットされていた場合には、過去にチャネルＡを受信したことになるため、シンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれが保存されていることになる。もし、有効フラグが無効になっている場合にはチャネルＡは初回選局とみなされるので、たとえシンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれが保存されていてもこれを用いず、通常のシンボル同期／フレーム同期処理を行う（ステップＳ５）。チャネルＡの有効フラグがセットされている場合には、そのチャネルのシンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれをガードインターバル除去部５０２に設定し、無効の場合には、ステップＳ５の処理のあとに得られるシンボル開始位置ずれとシンボル番号ずれをガードインターバル除去部５０２設定する（ステップＳ６）。そして最後に、ガードインターバル除去部５０２によって得られたシンボル番号を、エネルギ拡散部５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ、階層バッファ５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃ及び階層合成部５１７に設定し初期化して（ステップＳ７）、チャネルＡの受信を開始する。

このように本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置によれば、ガードインターバル除去部で出力したシンボル番号を用いてエネルギ拡散部、階層バッファ、階層合成部にシンボル初期化を行うことで、選局のたびにフレーム同期を行わなくてよく、遅延時間を短縮することができる。

なお、上記では、図１で示したようにガードインターバル除去部１００の内部にサンプル番号カウンタ１０１−１〜１０１−ｎ、基準シンボル番号カウンタ１０２−１〜１０２−ｎを設けたが、これに限定されず外部に設けるようにしてもよい。

本発明は、例えば、地上デジタルテレビジョン放送または地上デジタル音声放送を受信するデジタル放送受信装置や、携帯通信機器に適用される。
（付記１） 伝送信号がシンボルを単位とし、複数のシンボルからフレームを構成する伝送方式のデジタル放送を受信する受信装置において、
前記伝送信号の入力データ数をカウントし、カウンタ値が１シンボル中のデータ数に達するとリセットする第１のカウンタと、
前記第１のカウンタがリセットするたびにカウントアップして基準シンボル番号をカウントし、前記基準シンボル番号が１フレームを構成するシンボル数に達するとリセットする第２のカウンタと、
初回選択時、シンボル同期によって得られるシンボル開始位置における前記カウンタ値をシンボル開始位置ずれとして、フレーム同期によって得られるシンボル番号と前記基準シンボル番号とのずれをシンボル番号ずれとしてチャネルごとに記憶する記憶部と、
次回以降の前記チャネルの選択時に、前記シンボル開始位置ずれと、前記カウンタ値と、１有効シンボル中のデータ数を参照して有効シンボルの位置を指定する有効シンボル位置指定部と、
次回以降の前記チャネルの選択時に、前記シンボル番号ずれと前記基準シンボル番号に応じて前記シンボル番号を生成するシンボル番号生成部と、
を有することを特徴とする受信装置。

（付記２） 前記第１及び前記第２のカウンタを、ＩＳＤＢ−Ｔの伝送パラメータであるモードとインターバル比の組み合わせに応じて複数有することを特徴とする付記１記載の受信装置。

（付記３） 前記有効シンボル位置指定部は、前記シンボル開始位置ずれと前記カウンタ値が一致した位置を前記有効シンボルの開始位置であると指定し、前記シンボル開始位置ずれに前記１有効シンボル中のデータ数を加算し１シンボル中のデータ数で除算した剰余が前記カウンタ値と一致した位置を、前記有効シンボルの終了位置であると指定することを特徴とする付記１記載の受信装置。

（付記４） 前記シンボル番号生成部は、前記シンボル番号ずれに前記基準シンボル番号を加算し、前記１フレームを構成するシンボル数で除算した剰余を前記シンボル番号として出力することを特徴とする付記１記載の受信装置。

（付記５） 前記シンボル番号生成部にて生成した前記シンボル番号をアドレスにして参照可能なメモリを有する階層バッファを有し、前記メモリには前記アドレスに指定された前記シンボルが入力した時点での前記階層バッファのデータ量が格納されることを特徴とする付記１記載の受信装置。

（付記６） シンボル同期、フレーム同期をとった上で、信号を受信する受信装置であって、
受信したチャネルのフレーム同期に関する情報及びシンボル同期に関する情報を記憶する記憶部と、
過去に受信した前記チャネルを再度同期確立する際に、前記記憶部に記憶された前記フレーム同期に関する情報及び前記シンボル同期に関する情報を使用して同期確立を行う同期部と、
を有することを特徴とする受信装置。

本発明の実施の形態の受信装置の要部構成図である。 本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置の要部における動作を説明する図である。 チャネル情報記憶部に記憶されたチャネル情報テーブルの一例である。 本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態のデジタル放送受信装置におけるチャネルの選択から受信開始までの処理の流れを説明するフローチャートである。 ＯＦＤＭ伝送方式の伝送信号を示す図である。 従来のデジタル放送受信装置の構成図である。

符号の説明

１００ ガードインターバル除去部
１０１−１、１０１−２、…、１０１−ｎ サンプル番号カウンタ
１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎ 基準シンボル番号カウンタ
１１０ 有効シンボル位置指定部
１１１、１２１ 加算器
１１２、１２２ 剰余演算器
１１３ 比較器
１３０ 伝送信号切替え部
２００ チャネル情報記憶部

Claims (5)

1. 伝送信号がシンボルを単位とし、複数のシンボルからフレームを構成する伝送方式のデジタル放送を受信する受信装置において、
   前記伝送信号の入力データ数をカウントし、カウンタ値が１シンボル中のデータ数に達するとリセットする第１のカウンタと、
   前記第１のカウンタがリセットするたびにカウントアップして基準シンボル番号をカウントし、前記基準シンボル番号が１フレームを構成するシンボル数に達するとリセットする第２のカウンタと、
   初回選択時、シンボル同期によって得られるシンボル開始位置における前記カウンタ値をシンボル開始位置ずれとして、フレーム同期によって得られるシンボル番号と前記基準シンボル番号とのずれをシンボル番号ずれとしてチャネルごとに記憶する記憶部と、
   次回以降の前記チャネルの選択時に、前記シンボル開始位置ずれと、前記カウンタ値と、１有効シンボル中のデータ数を参照して有効シンボルの位置を指定する有効シンボル位置指定部と、
   次回以降の前記チャネルの選択時に、前記シンボル番号ずれと前記基準シンボル番号に応じて前記シンボル番号を生成するシンボル番号生成部と、
   を有することを特徴とする受信装置。
2. 前記第１及び前記第２のカウンタを、ＩＳＤＢ−Ｔの伝送パラメータであるモードとインターバル比の組み合わせに応じて複数有することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
3. 前記有効シンボル位置指定部は、前記シンボル開始位置ずれと前記カウンタ値が一致した位置を前記有効シンボルの開始位置であると指定し、前記シンボル開始位置ずれに前記１有効シンボル中のデータ数を加算し１シンボル中のデータ数で除算した剰余が前記カウンタ値と一致した位置を、前記有効シンボルの終了位置であると指定することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
4. 前記シンボル番号生成部は、前記シンボル番号ずれに前記基準シンボル番号を加算し、前記１フレームを構成するシンボル数で除算した剰余を前記シンボル番号として出力することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
5. シンボル同期、フレーム同期をとった上で、信号を受信する受信装置であって、
   受信したチャネルのフレーム同期に関する情報及びシンボル同期に関する情報を記憶する記憶部と、
   過去に受信した前記チャネルを再度同期確立する際に、前記記憶部に記憶された前記フレーム同期に関する情報及び前記シンボル同期に関する情報を使用して同期確立を行う同期部と、
   を有することを特徴とする受信装置。
   

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