JP2008271302A - Digital signal receiving device and method of controlling frequency of frame synchronization protection thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、デジタル信号受信機およびデジタル信号受信機におけるフレーム同期保護回数制御方法に関する。 The present invention relates to a digital signal receiver and a method for controlling the number of times of frame synchronization protection in a digital signal receiver.
まず、地上デジタル放送の信号構成について簡単に説明する。図1に周波数軸から見た場合のセグメント単位のデータ構成を、図2には同じく周波数側から見た場合のキャリア単位のデータ構成を示す。図2ではフレーム構成もわかるような図となっている。さらに図3は、図2を別の観点から示したデータ構成である。 First, the signal configuration of terrestrial digital broadcasting will be briefly described. FIG. 1 shows a data structure in segment units when viewed from the frequency axis, and FIG. 2 shows a data structure in carrier units when viewed from the frequency side. FIG. 2 shows the frame structure. Further, FIG. 3 is a data structure showing FIG. 2 from another viewpoint.
地上デジタル放送では、周波数軸上で考えると、小さい方の単位から、キャリア、セグメント、シンボル、フレームとなる。例えば、現在サービスが行われている地上デジタル放送サービス(モード3)では、432キャリアで1セグメント、13セグメントで1シンボル(ワンセグ放送では1セグメントで1シンボル)、204シンボルで1フレームという構成である。 In terrestrial digital broadcasting, when considered on the frequency axis, the smaller unit is a carrier, segment, symbol, and frame. For example, in a terrestrial digital broadcasting service (mode 3) that is currently being serviced, there are 1 segment for 432 carriers, 1 symbol for 13 segments (1 symbol for 1 segment in one-segment broadcasting), and 1 frame for 204 symbols. .
次に、フレーム同期が確立したか否かの判別の際に用いられる後方保護およびフレーム同期が外れたか否かの判別の際に用いられる前方保護について簡単に説明する。例として同期ワードを利用したフレーム同期確立について述べる。同期ワードを認識してフレーム同期を確立する場合、同期ワードを最初に検出した際、すぐにフレーム同期を確立するのではなく、何度か周期的に同期ワードを検出した時点で、フレーム同期を確立する。これを後方保護と言う。これは誤った位置でフレーム同期が掛かるのを防ぐ為である。 Next, a brief description will be given of backward protection used in determining whether or not frame synchronization has been established and forward protection used in determining whether or not frame synchronization has been lost. As an example, frame synchronization establishment using a synchronization word will be described. When frame synchronization is established by recognizing a synchronization word, frame synchronization is not performed immediately when the synchronization word is detected for the first time. Establish. This is called backward protection. This is to prevent frame synchronization from occurring at an incorrect position.
これとは別にフレーム同期確立後、次にあるべき位置で同期ワードが検出できなかったとしてもすぐにフレーム同期が外れたとみなすのではなく、連続して何回か同期ワードが検出できなかった場合に、フレーム同期が外れたとみなす。これを前方保護と言う。これは、同期ワードが検出されなかったとしても何らかの影響(高速フェージングやパルス的なノイズ等)で偶然検出できなかった場合を考慮した為である。図4は後方保護回数2回、前方保護回数2回の場合のフレーム同期確立について示した図である。システム全体の動作で重要となるフレーム同期確立では、通常、後方&前方保護付きのフレーム同期確立が用いられる。 Apart from this, after frame synchronization is established, even if the synchronization word cannot be detected at the next position, it is not considered that the frame synchronization has been lost immediately, but the synchronization word cannot be detected several times in succession. Is considered out of frame synchronization. This is called forward protection. This is because even if the synchronization word is not detected, a case where it cannot be detected by chance due to some influence (high-speed fading, pulse noise, etc.) is considered. FIG. 4 is a diagram illustrating frame synchronization establishment when the number of times of backward protection is 2 and the number of times of forward protection is 2. In frame synchronization establishment which is important in the operation of the entire system, frame synchronization establishment with backward and forward protection is usually used.
一般的には、フレーム同期の後方および前方保護回数としては、最適と思われるある一定値が用いられる。特開平5−63692号公報には、同期ワードの検出状態に応じて前方保護回数を切り替える方法が開示されている。
フレーム同期確立は受信システム全体で非常に重要な部分である。この同期が確立しているかどうかにより、その受信システムの動作は全く異なる。ところで、新幹線等の高速移動受信では、高速フェージングの影響でフレーム同期を常に安定して見つけることは困難である。この場合、一度見つけたフレーム同期に保護をかけ、常にフレーム同期を安定して見つけられなくとも、以前見つけたフレーム同期とその周期性を利用することでフレーム同期を確立する方法がまず考えられる。高速になればなるほど、フレーム同期は見つけにくくなるため、長い前方保護回数を用いることが得策となる。 Establishing frame synchronization is a very important part of the entire receiving system. Depending on whether this synchronization is established, the operation of the receiving system is completely different. By the way, in high-speed mobile reception such as Shinkansen, it is difficult to always find frame synchronization stably under the influence of high-speed fading. In this case, firstly, a method of establishing frame synchronization by applying protection to the frame synchronization once found and utilizing the frame synchronization previously found and its periodicity even if the frame synchronization cannot always be found stably can be considered. The higher the speed, the harder it is to find frame synchronization, so it is a good idea to use a long forward protection count.
しかしながら、通常の受信環境では、長い前方保護回数を用いることは得策ではない。これは、受信レベルの低下などで本当に同期確立できない場合に、正常受信できない旨のユーザへの伝達が遅れたり、何らかの原因で受信システム全体が正常動作していないために同期確立できない場合に実行されるべきシステム全体のリセットが遅れたりするためである。 However, in a normal reception environment, it is not a good idea to use a long forward protection count. This is executed when synchronization cannot be established due to a decrease in the reception level, etc., and when the establishment of synchronization cannot be established because the reception system cannot be normally received due to a delay or the reception system as a whole is not operating normally. This is because the reset of the entire system to be delayed is delayed.
一般的には高速受信を含めたすべての受信環境を想定して最適と思われれる一定の前方保護回数を使用したり、あるいは直接的にフレーム同期の検出状態によって前方保護回数を切り替えたりしている。前者の場合、一定値であるため受信環境に応じた最適な保護回数になっていない可能性が高い。後者の場合、直接的にフレーム同期検出を実施した後でないと保護回数を切り替えることができないため、若干の矛盾(切り替えに遅れが発生、実際にその受信状態になった後でないと切り替えられない等)が生じる。 In general, use the fixed number of forward protections that seems to be optimal for all reception environments including high-speed reception, or switch the number of forward protections directly depending on the detection status of frame synchronization. Yes. In the former case, since it is a constant value, there is a high possibility that the optimum number of protection times is not suitable for the reception environment. In the latter case, the number of protections can be switched only after frame synchronization detection is performed directly, so there is a slight contradiction (switching is delayed, switching is not possible until after the actual reception state, etc.) ) Occurs.
そこで、本出願では、受信機の移動速度(位相変動量)に応じてフレーム同期保護回数を可変にする方法を提案する。例えば高速移動受信では長い前方保護回数を、その他の環境ではそれより短い前方保護回数を用いる。この方法では、受信機の移動速度によって前方保護回数を切り替えるため、直接、フレーム同期検出を実施した後で前方保護回数を切り替える方法のような矛盾は生じない。 In view of this, the present application proposes a method of making the number of frame synchronization protections variable according to the moving speed (phase fluctuation amount) of the receiver. For example, a long forward protection count is used for high-speed mobile reception, and a shorter forward protection count is used in other environments. In this method, since the number of times of forward protection is switched according to the moving speed of the receiver, there is no contradiction as in the method of switching the number of times of forward protection directly after performing frame synchronization detection.
受信機の移動速度の検出を、位相変動(ドップラ周波数)の大きさを評価することによって行なうことを提案する。地上デジタル放送では同じ周波数位置において時間方向に隣り合う2つのSP(スキャッタードパイロット:振幅と位相が既知)の伝搬路情報CSI(Channel State Information) を利用して位相変動量を求める方法が通常考えられる。しかしながら、この場合、SPの挿入間隔より速い変動に対しては、正確な位相変動量を見積もることができない。地上デジタル放送では、同じ周波数位置で4シンボル毎にSPが挿入されている。これに対応するため、同じ周波数位置において時間方向に隣り合う2つのSPの中間位置のキャリアを擬似SPと定義し、擬似SPのCSIを斜め補間や周波数方向補間で求め、同じ周波数位置において時間方向に隣り合うSPと擬似SPのCSIを利用して位相変動量を求めることにより、速い変動に対しても正確に評価する手法についても提案する。 It is proposed to detect the moving speed of the receiver by evaluating the magnitude of the phase fluctuation (Doppler frequency). In digital terrestrial broadcasting, a method of obtaining a phase fluctuation amount using channel state information (CSI) of two SPs (scattered pilots: amplitude and phase are known) adjacent in the time direction at the same frequency position is usually used. Conceivable. However, in this case, an accurate phase fluctuation amount cannot be estimated for fluctuations faster than the SP insertion interval. In terrestrial digital broadcasting, SP is inserted every four symbols at the same frequency position. To cope with this, the carrier at the intermediate position between two SPs adjacent in the time direction at the same frequency position is defined as a pseudo SP, and the CSI of the pseudo SP is obtained by diagonal interpolation or frequency direction interpolation. We also propose a method for accurately evaluating even a fast fluctuation by obtaining the phase fluctuation amount using the CSI of the SP and the pseudo SP adjacent to each other.
この発明は、フレーム同期保護回数を受信機の移動速度に適した回数に制御することができるデジタル信号受信機およびデジタル信号受信機におけるフレーム同期保護回数制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a digital signal receiver capable of controlling the number of times of frame synchronization protection to a number suitable for the moving speed of the receiver and a method of controlling the number of times of frame synchronization protection in the digital signal receiver.
また、この発明は、スキャッタードパイロットの伝搬路情報に基づいて受信機の移動速度を検出する場合において、速い変動に対しても正確に受信機の移動速度を検出することができるデジタル信号受信機を提供することを目的とする。 Further, the present invention provides a digital signal reception that can accurately detect the moving speed of the receiver even when a fast fluctuation is detected when the moving speed of the receiver is detected based on the propagation path information of the scattered pilot. The purpose is to provide a machine.
請求項1に記載の発明は、デジタル信号受信機において、受信信号に基づいて、受信機の移動速度を検出する検出手段、および受信機の移動速度に基づいて、フレーム同期保護回数を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, in the digital signal receiver, detection means for detecting the moving speed of the receiver based on the received signal, and control for controlling the number of times of frame synchronization protection based on the moving speed of the receiver. Means are provided.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のデジタル信号受信機において、検出手段は、同じ周波数位置において時間方向に隣り合う2つのスキャッタードパイロットの伝搬路情報間の位相変動量を算出し、得られた位相変動量に基づいて受信機の移動速度を検出するものであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the digital signal receiver according to the first aspect, the detecting means calculates the phase fluctuation amount between the propagation path information of two scattered pilots adjacent in the time direction at the same frequency position. The moving speed of the receiver is detected based on the calculated and obtained phase fluctuation amount.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のデジタル信号受信機において、検出手段は、同じ周波数位置において時間方向に隣り合う2つのスキャッタードパイロット間の中央位置にあるキャリアを擬似スキャッタードパイロットと定義し、擬似スキャッタードパイロットに対する伝搬路情報を補間により算出する手段、および同じ周波数位置において時間方向に隣り合う擬似スキャッタードパイロットとスキャッタードパイロットの伝搬路情報間の位相変動量を算出し、得られた位相変動量に基づいて受信機の移動速度を検出する手段を備えていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the digital signal receiver according to the first aspect, the detection means detects the carrier at the center position between two scattered pilots adjacent in the time direction at the same frequency position. Defined as a scattered pilot, means for calculating propagation path information for a pseudo-scattered pilot by interpolation, and the phase between the pseudo-scattered pilot adjacent in the time direction at the same frequency position and the propagation information of the scattered pilot. Means is provided for calculating a fluctuation amount and detecting a moving speed of the receiver based on the obtained phase fluctuation amount.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3に記載のデジタル信号受信機において、制御手段は、受信機の移動速度が所定の閾値より大きいときには、前方保護回数を大きな値に設定し、受信機の移動速度が所定の閾値未満であるときには、前方保護回数を小さな値に設定するものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the digital signal receiver according to the first to third aspects, when the moving speed of the receiver is larger than a predetermined threshold, the control means sets the number of times of forward protection to a large value, When the moving speed of the receiver is less than a predetermined threshold, the number of times of forward protection is set to a small value.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3に記載のデジタル信号受信機において、制御手段は、受信機の移動速度が所定の閾値より大きいときには、前方保護回数を大きな値に設定するとともに後方保護回数を小さな値に設定し、受信機の速度が所定の閾値未満であるときには、前方保護回数を小さな値に設定するとともに後方保護回数を大きな値に設定するものであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the digital signal receiver according to the first to third aspects, when the moving speed of the receiver is greater than a predetermined threshold, the control means sets the number of times of forward protection to a large value. The number of backward protection is set to a small value, and when the speed of the receiver is less than a predetermined threshold, the number of forward protection is set to a small value and the number of backward protection is set to a large value. .
請求項6に記載の発明は、デジタル信号受信機におけるフレーム同期保護回数制御方法において、受信信号に基づいて、受信機の移動速度を検出するステップ、および受信機の移動速度に基づいて、フレーム同期保護回数を制御するステップを備えていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method for controlling the number of times of frame synchronization protection in a digital signal receiver, the step of detecting the moving speed of the receiver based on the received signal and the frame synchronization based on the moving speed of the receiver A step of controlling the number of times of protection is provided.
請求項7に記載の発明は、デジタル信号受信機において、同じ周波数位置において時間方向に隣り合う2つのスキャッタードパイロットの伝搬路情報間の位相変動量を算出する位相変動量算出手段、および位相変動量算出手段によって算出された位相変動量に基づいて、フレーム同期保護回数を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the digital signal receiver, the phase fluctuation amount calculating means for calculating the phase fluctuation amount between the propagation path information of two scattered pilots adjacent in the time direction at the same frequency position, and the phase Control means for controlling the number of frame synchronization protections based on the phase fluctuation amount calculated by the fluctuation amount calculation means is provided.
請求項8に記載の発明は、デジタル信号受信機において、同じ周波数位置において時間方向に隣り合う2つのスキャッタードパイロット間の中央位置にあるキャリアを擬似スキャッタードパイロットと定義し、擬似スキャッタードパイロットに対する伝搬路情報を補間により算出する伝搬路情報補間手段、同じ周波数位置において時間方向に隣り合う擬似スキャッタードパイロットとスキャッタードパイロットの伝搬路情報間の位相変動量を算出する位相変動量算出手段、および位相変動量算出手段によって算出された位相変動量に基づいて、フレーム同期保護回数を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。 According to the eighth aspect of the present invention, in the digital signal receiver, the carrier at the center position between two scattered pilots adjacent in the time direction at the same frequency position is defined as a pseudo scattered pilot, and the pseudo scattered pilot is defined. Propagation path information interpolating means for calculating propagation path information for the tard pilot by interpolation, and phase fluctuation for calculating the phase fluctuation amount between the pseudo scattered pilot adjacent to the time direction at the same frequency position and the scattered pilot information. And a control unit for controlling the number of times of frame synchronization protection based on the phase fluctuation amount calculated by the amount calculation unit and the phase fluctuation amount calculation unit.
この発明によれば、フレーム同期保護回数を受信機の移動速度に適した回数に制御することができるようになる。 According to the present invention, the number of frame synchronization protection times can be controlled to a number suitable for the moving speed of the receiver.
また、この発明によれば、スキャッタードパイロットの伝搬路情報に基づいて受信機の移動速度を検出する場合において、速い変動に対しても正確に受信機の移動速度を検出することができるようになる。 Further, according to the present invention, when the moving speed of the receiver is detected based on the propagation path information of the scattered pilot, the moving speed of the receiver can be accurately detected even for a fast fluctuation. become.
以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔1〕地上デジタル放送受信システムの構成
図5は、地上デジタル放送受信システムの構成を示している。
チューナ部2には、OFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 変調方式により変調されたRF(Radio Frequency) 信号が、アンテナ1を介して入力される。チューナ部2に入力されたRF信号は、増幅、フィルタリング、周波数変換等の処理を受けた後、ベースバンド(Low-IF)信号として出力される。A/D変換部3は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
[1] Configuration of Digital Terrestrial Broadcasting Reception System FIG. 5 shows the configuration of a digital terrestrial broadcast reception system.
An RF (Radio Frequency) signal modulated by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method is input to the tuner unit 2 via the antenna 1. The RF signal input to the tuner unit 2 is subjected to processing such as amplification, filtering, and frequency conversion, and then output as a baseband (Low-IF) signal. The A /
ヒルベルト変換部4は、入力されたI軸信号から90度位相のずれたQ軸信号を生成する。狭帯域AFC部5において、シンボル同期、クロック同期、キャリア間隔以内の周波数同期のための処理が実施され、FFT部6により時間軸上の信号が周波数軸上の信号に変換される。そして、広帯域AFC部7において広帯域の周波数同期のための処理が実施される。
The
この後、フレーム同期およびTMCC復号部8により、フレーム先頭が検出され、続いてTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)復号が行なわれることにより、現在、どのようなパラメータで放送サービスが実施されているのかの情報(TMCC情報)が獲得される。フレーム同期およびTMCC復号部8は、フレーム同期保護回数(前方保護回数および後方保護回数)を用いて、フレーム同期が確立しているか否かを判別する。この実施例では、前方保護回数は、等化部9によって制御される。
Thereafter, the frame synchronization and
等化部9では、図9に黒丸で示すような配置で挿入されているSP(Scattered Pilot)信号をもとに各キャリア毎の伝搬路情報CSIを推定し、その伝搬路情報をもとに等化処理を行う。つまり、キャリア毎に振幅と位相を検出する。等化処理後のデータは、周波数デインターリーブ部10および時間デインターリーブ部11により、送信側でマルチパスやフェージングの影響を軽減するために施された周波数インタリーブおよび時間インタリーブをもとに戻す処理を受けた後、デマッピング部12に送られる。また、等化部9は、位相変動量評価部210(図7参照)を含んでいる。位相変動量評価部210は、位相変動量(受信機の移動速度)を評価して、フレーム同期およびTMCC復号部8で用いられる前方保護回数を制御する。
The equalization unit 9 estimates the propagation path information CSI for each carrier based on the SP (Scattered Pilot) signal inserted in the arrangement shown by the black circle in FIG. 9, and based on the propagation path information. Perform equalization processing. That is, the amplitude and phase are detected for each carrier. The data after equalization processing is processed by the
デマッピング部12は、コンスタレーション上で受信データの最も近い基準点とその基準点からの距離及び方向を求める。その後、ビットデインターリーブ部13により、ビット単位のインタリーブをもとに戻す処理を受けた後、ビタビ復号部14により、ビタビ復号が実施される。次に、バイトデインターリーブ部15により、バイト単位で施されたインタリーブをもとに戻す処理を受けた後、エネルギー拡散部16でエネルギー拡散処理が施される。そして、RS(Reed Solomon)復号部17により、誤り訂正の1つであるRS復号が行われ、TS(Transport Stream)として出力される。最後に、MPEGデコード部18により、MPEGデコードやH.264デコードが実施され、D/A部19によってアナログ信号に変換された後、映像や音声情報として出力される。
The
〔2〕フレーム同期およびTMCC復号部18
図6は、フレーム同期およびTMCC復号部18の構成を示している。
[2] Frame synchronization and
FIG. 6 shows the configuration of the frame synchronization and
DBPSK復調部101は、DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying)変調されているTMCC信号を復号する。同期ワードを含むTMCC信号はDBPSK変調されており、同じ周波数位置のシンボル毎のTMCC信号の位相変化を見ることにより、”1”か”0”を判別できる。つまり、図8に示すように、今回検出したTMCC信号の位相と1つ前のシンボルのTMCC信号の位相との差が0度に近い場合には、今回検出したTMCC信号を”0”と判別し、それらの位相差が180度に近い場合には今回検出したTMCC信号を”1”と判別する。
The
TMCC信号多数決処理部102は、1シンボル毎に、当該シンボル内で得られた複数のTMCC信号の値の多数決をとることにより、当該シンボルに対するTMCC信号の値を決定する。
The TMCC signal
フレーム同期保護回数設定部103は、等化部9からのフレーム同期保護回数切替制御信号に基づいて、前方保護回数をN1またはN2(N2>N1)のいずれかに設定する。この例では、後方保護回数は、予め定められた一定値に設定されている。
Based on the frame synchronization protection frequency switching control signal from the equalization unit 9, the frame synchronization protection
同期ワード検出&保護回路104は、TMCC信号多数決処理部102から与えられるTMCC信号値に基づいて、同期ワードの検出処理を行なって、フレームの先頭位置を検出してフレームパルスを作成する。また、同期ワード検出&保護回路104は、同期ワードの検出結果とフレーム同期保護回数設定部103に設定されている後方保護回数および前方保護回数とを用いて、フレーム同期が確立しているか否かの判別およびフレーム同期が外れたか否かの判別を行なう。
The synchronization word detection &
つまり、フレーム同期が確立していない状態では、図示しない後方保護カウンタにより、同期ワードが連続して検出された回数(連続検出回数)がカウントされ、このカウント値がフレーム同期保護回数設定部103に設定されている後方保護回数に達すると、フレーム同期が確立したと判別する。一方、フレーム同期が確立している状態では、図示しない前方保護カウンタにより、同期ワードが連続して検出されなかった回数(連続非検出回数)がカウントされ、このカウント値がフレーム同期保護回数設定部103に設定されている前方保護回数に達すると、フレーム同期が外れたと判別する。フレーム同期が確立しているか否かの判別結果は、メインCPU110に与えられる。メインCPU110は、フレーム同期が所定期間にわたって確立できない場合に、正常受信できない旨をユーザに伝達したり、システム全体をリセットしたりする。また、フレーム同期が確立しているか否かの判別結果は、フレーム同期が確立していない場合に、省電力化のため、図5の所定のブロック(例えば、MPEGデコード部18)の動作を停止させること等に利用されることもある。
That is, in a state where frame synchronization is not established, the number of times that a synchronization word is continuously detected (number of continuous detections) is counted by a back protection counter (not shown), and this count value is sent to the frame synchronization protection
SDSC(Shortened Difference Set Cyclic Code) 復号部(差集合巡回復号部)105は、TMCC信号の誤り訂正を行なう。SDSC復号部105は、TMCC信号多数決処理部102による多数決処理後の値を利用してTMCC信号の誤り訂正を行なう場合(硬判定の誤り訂正)と、TMCC信号多数決処理部102によって多数決処理が行なわれる前の値を利用してTMCC信号の誤り訂正を行なう場合(軟判定の誤り訂正)とがある。TMCC信号取得部106は、TMCC信号(TMCC情報)を取得する。タイミング調整部107は、各種パルス、TMCC信号およびデータ信号のタイミング調整を行なう。
A SDSC (Shortened Difference Set Cyclic Code) decoding unit (difference set cyclic decoding unit) 105 performs error correction of the TMCC signal. The
〔3〕等化部9
図7は、等化部9の構成を示している。
[3] Equalizer 9
FIG. 7 shows the configuration of the equalization unit 9.
SP抽出部201は、図9に示すキャリア群からSPを抽出する。SP生成部202は、SP抽出部201で抽出されたSPに対応する既知のSPの振幅および位相を生成する。複素除算部203は、SP抽出部201によって抽出されたSPを、SP生成部201で生成したSPで除算する。これにより、SP抽出部201で抽出したSPの伝搬路情報CSI(Channel State Information) が得られる。
The
時間方向補間部205は、時間方向(シンボル方向)におけるデータキャリアの伝搬路情報を推定する。具体的には、時間方向補間部205は、時間方向に4キャリア毎に存在するSPの伝搬路情報を用いて、時間方向においてSPの間に存在しているデータキャリアの伝搬路情報CSIを推定する。これにより、周波数方向に、3キャリア毎にCSIが得られることになる。
The time
周波数方向補間部206は、周波数方向(キャリア方向)におけるデータの伝搬路情報を推定する。具体的には、周波数方向補間部206は、周波数方向に3キャリア毎に算出されている伝搬路情報CSIを用いて、それらのキャリア間に存在しているデータキャリアの伝搬路情報CSIを推定する。
The frequency
複素除算部207は、受信データRを、時間方向補間部205または周波数方向補間部206によって推定された当該受信データRに対応する伝搬路情報Hで除算することにより、伝搬路情報Hの影響が補正されたデータDを出力する。
The
位相変動量評価部210は、位相変動の大きさに基づいて、前方保護回数を切り替えるためのフレーム同期保護回数切替制御信号を出力する。位相変動量評価部210の動作について説明する。
The phase fluctuation
位相変動量評価部210は、図9に黒丸で示すSPのうち、同じ周波数位置にあるSPの伝搬路情報CSIを利用することで、つまり、同じ周波数位置において4シンボル毎に存在するSP位置の伝搬路情報CSIを利用することにより、位相変動(回転)量を評価する。つまり、図10に示すように、同じ周波数位置において時間方向に4シンボル離れた2つのSPのCSI間の位相差を求める。
The phase fluctuation
具体的には、同じ周波数位置において時間方向に4シンボル離れた2つのSPのうちのいずれか一方についてはCSIの複素共役を取り、その複素共役CSIと複素共役を取らなかった方のCSIとの間で複素乗算を行なう。これにより、その周波数位置での位相変動量(位相差)が求まる。位相変動(回転)には時計回りと半時計回りの両方が考えられるが、ここで重要となるのは回転方向ではなく回転量である。 Specifically, for any one of two SPs separated by 4 symbols in the time direction at the same frequency position, the complex conjugate of CSI is taken, and the complex conjugate CSI and the CSI that did not take the complex conjugate of Perform complex multiplication between them. Thereby, the amount of phase fluctuation (phase difference) at the frequency position is obtained. The phase fluctuation (rotation) can be both clockwise and counterclockwise, but what is important here is not the rotation direction but the rotation amount.
位相変動量をシンボル方向に積分(平均化)することにより、より安定して求めることが可能となる。求めた位相変動量の積分値(平均値)がある閾値未満であれば通常の受信環境であると判別し、第1のフレーム同期保護回数切替制御信号を出力する。求めた位相変動量の積分値(平均値)がある閾値以上であれば高速フェージング受信環境であると判別し、第2のフレーム同期保護回数切替制御信号を出力する。 By integrating (averaging) the phase fluctuation amount in the symbol direction, it can be obtained more stably. If the integrated value (average value) of the obtained phase fluctuation amounts is less than a certain threshold value, it is determined that the reception environment is normal, and the first frame synchronization protection frequency switching control signal is output. If the integrated value (average value) of the obtained phase fluctuation amounts is equal to or greater than a certain threshold value, it is determined that the environment is a fast fading reception environment, and the second frame synchronization protection frequency switching control signal is output.
図6のフレーム同期保護回数設定部103は、フレーム同期保護回数切替制御信号が第1のフレーム同期保護回数切替制御信号である場合には、つまり、受信環境が通常の受信環境である場合には、前方保護回数を比較的小さい値N1に設定する。フレーム同期保護回数切替制御信号が第2のフレーム同期保護回数切替制御信号である場合には、つまり、受信環境が高速フェージング受信環境である場合には、前方保護回数を比較的大きな値N2に設定する。後方保護回数に関してはある一定値とする。
The frame synchronization protection
別の考え方として、受信環境による前方保護回数切替と同じように、後方保護回数を切り替える方法もあり得る。この場合、高速フェージング受信環境では同期ワードの検出が困難なため、後方保護回数を小さくし、その他受信環境ではそれより大きく設定する。その他受信環境では、間違った同期ワード検出とならないように、周期的に何回か同期ワードを検出した時点で同期が確立したと判断する。勿論、前方保護回数に関しては受信環境に応じて、前述と同じように切り替える。 As another way of thinking, there can be a method of switching the number of times of backward protection as in the case of switching the number of times of forward protection depending on the reception environment. In this case, since it is difficult to detect a synchronization word in a high-speed fading reception environment, the number of times of backward protection is reduced, and in other reception environments, it is set larger. In other reception environments, it is determined that synchronization has been established when a synchronization word is detected several times periodically so that erroneous synchronization word detection does not occur. Of course, the number of forward protection is switched in the same manner as described above according to the reception environment.
〔4〕等化部9の変形例
図7の等化部9では、4シンボル毎のSP位置でのCSIを利用して位相変動量を求めている。このため、4シンボル毎に±180度以内の回転までしか正確に評価できない。従って、さらに激しい位相変動(位相回転)に対しては、正確な評価が実現できない可能性がある。そこで、さらに激しい位相変動(位相回転)を評価できる等化部19を提案する。
[4] Modified Example of Equalizing Unit 9 The equalizing unit 9 in FIG. 7 obtains a phase variation amount using CSI at the SP position for every four symbols. For this reason, it is possible to accurately evaluate only up to ± 180 degrees of rotation every 4 symbols. Therefore, there is a possibility that accurate evaluation cannot be realized for a more severe phase fluctuation (phase rotation). Therefore, an
図11は、等化部9の変形例を示している。図11の等化部19では、複素除算部203と時間方向補間部205との間に擬似SP情報生成部204が設けられている。
FIG. 11 shows a modification of the equalization unit 9. In the
擬似SP情報生成部204は、図12に示すように、同じ周波数位置において時間方向に隣り合うSPの間の中央のデータキャリア(二重丸で示す)を擬似SPとし、擬似SPの伝搬路情報CSIを、この擬似SPを斜め方向に挟む2つのSPの伝搬路情報CSIを用いて補間する。例えば、図12のGのデータキャリアの伝搬路情報CSIを、BとEのSPの伝搬路情報CSIを補間(斜め補間)することにより求める。これにより、時間方向に2キャリア毎にCSIが得られることになる。
As shown in FIG. 12, the pseudo SP
なお、擬似SPの伝搬路情報CSIを、この擬似SPを周波数方向に挟む2つのSPの伝搬路情報CSIを用いて補間(周波数方向補間)するようにしてもよい。例えば、図12のGのデータキャリアの伝搬路情報CSIを、AとFのSPの伝搬路情報CSIを補間することにより求めるようにしてもよい。 The pseudo SP propagation path information CSI may be interpolated (frequency direction interpolation) using two SP propagation path information CSI sandwiching the pseudo SP in the frequency direction. For example, the propagation path information CSI of the G data carrier in FIG. 12 may be obtained by interpolating the propagation path information CSI of the A and F SPs.
時間方向補間部205は、時間方向に2キャリア毎に存在するSPと擬似SPの伝搬路情報を用いて、時間方向においてSPと擬似SPの間に存在しているデータキャリアの伝搬路情報CSIを推定する。これにより、周波数方向に、3キャリア毎にCSIが得られることになる。
The time
周波数方向補間部206は、周波数方向(キャリア方向)におけるデータの伝搬路情報を推定する。具体的には、周波数方向補間部206は、周波数方向に3キャリア毎に算出されている伝搬路情報CSIを用いて、それらのキャリア間に存在しているデータキャリアの伝搬路情報CSIを推定する。
The frequency
複素除算部207は、受信データRを、時間方向補間部205または周波数方向補間部206によって推定された当該受信データRに対応する伝搬路情報Hで除算することにより、伝搬路情報Hの影響が補正されたデータDを出力する。
The
位相変動量評価部211は、同じ周波数位置において時間方向に隣り合うSP(図12に黒丸で示す)と擬似SP(図12に二重丸で示す)の伝搬路情報CSI間の位相変動(回転)量を算出する。例えば、図12のDとGのCSI間の位相変動量や、GとCのCSI間の位相変動量を算出する。算出した位相変動量をシンボル方向に積分(平均化)する。求めた位相変動量の積分値(平均値)がある閾値未満であれば通常の受信環境であると判別し、第1のフレーム同期保護回数切替制御信号を出力する。求めた位相変動量の積分値(平均値)がある閾値以上であれば高速フェージング受信環境であると判別し、第2のフレーム同期保護回数切替制御信号を出力する。
The phase
図11の等化部では、2シンボル毎に±180度以内の回転を正確に評価できるので、より速い位相変動(回転)に対しても正確な見積もりが可能となる。 Since the equalization unit in FIG. 11 can accurately evaluate the rotation within ± 180 degrees for every two symbols, accurate estimation can be made even for faster phase fluctuation (rotation).
なお、図11の等化部では、時間方向補間部205は、SPの伝搬路情報と、擬似SP情報生成部204によって生成された擬似SPの伝搬路情報とを利用して、時間方向補間処理を行なっているが、時間方向補間部205は、図7の時間方向補間部と同様に、時間方向に4キャリア毎に存在するSPの伝搬路情報のみを用いて、時間方向においてSPの間に存在しているデータキャリアの伝搬路情報CSIを推定するようにしてもよい。
In the equalization unit of FIG. 11, the time
8 フレーム同期およびTMCC復号部
9 等化部
201 SP抽出部
202 SP生成部
203 複素除算部
204 擬似SP情報生成部
205 時間方向補間部
206 周波数方向補間部
207 複素除算部
210、211 位相変動量評価部
8 frame synchronization and TMCC decoding unit 9
Claims (8)
を備えていることを特徴とするデジタル信号受信機。 Detecting means for detecting the moving speed of the receiver based on the received signal; and control means for controlling the number of times of frame synchronization protection based on the moving speed of the receiver;
A digital signal receiver comprising:
同じ周波数位置において時間方向に隣り合う2つのスキャッタードパイロット間の中央位置にあるキャリアを擬似スキャッタードパイロットと定義し、擬似スキャッタードパイロットに対する伝搬路情報を補間により算出する手段、および
同じ周波数位置において時間方向に隣り合う擬似スキャッタードパイロットとスキャッタードパイロットの伝搬路情報間の位相変動量を算出し、得られた位相変動量に基づいて受信機の移動速度を検出する手段、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のデジタル信号受信機。 The detection means is
Means for calculating a carrier at a central position between two scattered pilots adjacent in the time direction at the same frequency position as a pseudo-scattered pilot, and calculating propagation path information for the pseudo-scattered pilot by interpolation, and the same Means for calculating the phase fluctuation amount between the propagation information of the pseudo-scattered pilot and the scattered pilot adjacent in the time direction at the frequency position, and detecting the moving speed of the receiver based on the obtained phase fluctuation amount;
The digital signal receiver according to claim 1, further comprising:
を備えていることを特徴とするデジタル信号受信機におけるフレーム同期保護回数制御方法。 Detecting the moving speed of the receiver based on the received signal, and controlling the frame synchronization protection frequency based on the moving speed of the receiver;
A method for controlling the number of times of frame synchronization protection in a digital signal receiver.
位相変動量算出手段によって算出された位相変動量に基づいて、フレーム同期保護回数を制御する制御手段、
を備えていることを特徴とするデジタル信号受信機。 Based on the phase fluctuation amount calculating means for calculating the phase fluctuation amount between the propagation path information of two scattered pilots adjacent in the time direction at the same frequency position, and the phase fluctuation amount calculated by the phase fluctuation amount calculating means, Control means for controlling the number of times of frame synchronization protection;
A digital signal receiver comprising:
同じ周波数位置において時間方向に隣り合う擬似スキャッタードパイロットとスキャッタードパイロットの伝搬路情報間の位相変動量を算出する位相変動量算出手段、および
位相変動量算出手段によって算出された位相変動量に基づいて、フレーム同期保護回数を制御する制御手段、
を備えていることを特徴とするデジタル信号受信機。 A carrier at the center position between two scattered pilots adjacent in the time direction at the same frequency position is defined as a pseudo-scattered pilot, and propagation path information interpolation for calculating propagation path information for the pseudo-scattered pilot by interpolation means,
Phase fluctuation amount calculating means for calculating phase fluctuation amount between propagation information of pseudo scattered pilot and scattered pilot adjacent in time direction at the same frequency position, and phase fluctuation amount calculated by phase fluctuation amount calculating means Control means for controlling the number of times of frame synchronization protection based on
A digital signal receiver comprising:
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