JP2008278363A - Digital broadcast reception device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、デジタル放送受信装置に関し、より特定的には、地上波デジタル放送の復調において直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送方式の受信信号のマルチパスによる歪みを補償する等化回路に関する。 The present invention relates to a digital broadcast receiving apparatus, and more specifically, equalization that compensates for distortion caused by multipath in a received signal of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission method in demodulation of digital terrestrial broadcasting. Regarding the circuit.
近年、移動体端末向けのデジタル音声放送や、地上系のデジタルテレビ放送において、OFDM伝送方式が注目されている。 In recent years, OFDM transmission systems have attracted attention in digital audio broadcasting for mobile terminals and terrestrial digital television broadcasting.
このOFDM伝送方式は、伝送するデジタルデータで互いに直交する多数の搬送波(以下、キャリアとも称する)を変調し、それらの変調波を多重して伝送する方式である。 This OFDM transmission method is a method in which a large number of orthogonal carriers (hereinafter also referred to as carriers) are modulated with digital data to be transmitted, and these modulated waves are multiplexed and transmitted.
地上系のデジタル放送においては、一般的にマルチパスが存在し、このマルチパスにより、受信信号の周波数特性が歪むことになるので、このマルチパスの影響を軽減することが重要な課題となっている。 In terrestrial digital broadcasting, multipath generally exists, and the frequency characteristics of the received signal are distorted by this multipath. Therefore, it is important to reduce the influence of this multipath. Yes.
そのため、OFDM伝送方式においては、本来伝送するべき信号の一部をコピーした信号をガードインターバルとして付加するようにしている。このガードインターバルを設定することにより、マルチパスによる歪みの影響を効果的に除去することができる。 For this reason, in the OFDM transmission system, a signal obtained by copying a part of a signal to be originally transmitted is added as a guard interval. By setting this guard interval, it is possible to effectively remove the influence of distortion due to multipath.
また、各キャリアの変調方式にQAM変調方式を用いるOFDM伝送方式では、マルチパスによる歪みが発生すると、キャリアごとに、その振幅および位相が送信側の振幅および位相と異なるものとなる。このため、受信装置では、これらが等しくなるように、マルチパスによる歪みの影響を受けた信号を等化する(補正する)必要がある。 Further, in the OFDM transmission method using the QAM modulation method for the modulation method of each carrier, when distortion due to multipath occurs, the amplitude and phase of each carrier differ from the amplitude and phase on the transmission side. For this reason, in the receiving apparatus, it is necessary to equalize (correct) the signal affected by the distortion due to multipath so that they are equal.
OFDM伝送方式では、受信側でFFT(高速フーリエ変換)処理を行なって復調を行なうため、伝送信号中にパイロット信号を散在させておき、このパイロット信号の振幅および位相を受信側において監視することで、伝搬路特性を推定し、この推定した伝搬路特性に基づいて受信信号を等化することとしている。 In the OFDM transmission system, the receiving side performs FFT (Fast Fourier Transform) processing and performs demodulation, so that pilot signals are scattered in the transmission signal, and the amplitude and phase of the pilot signal are monitored on the receiving side. The propagation path characteristic is estimated, and the received signal is equalized based on the estimated propagation path characteristic.
図14は、従来のデジタル放送受信装置の一般的な構成を示すブロック図である。
なお、本図は、デジタル放送受信装置の全体構成のうちFFT復調後、伝搬路特性の推定を行ないOFDM受信信号の等化を実行する部位を抽出して示したものである。
FIG. 14 is a block diagram showing a general configuration of a conventional digital broadcast receiving apparatus.
This figure shows a portion of the overall configuration of the digital broadcast receiving apparatus that performs propagation path characteristic estimation and performs equalization of the OFDM received signal after FFT demodulation.
図14を参照して、具体的には、アンテナを介して受信されたOFDM信号は、ベースバンドのOFDM信号として、図示しないFFT回路に与えられる。FFT回路は、入力されたベースバンドのOFDM信号をFFT処理してOFDM信号を復調する。 Referring to FIG. 14, specifically, an OFDM signal received via an antenna is supplied to an FFT circuit (not shown) as a baseband OFDM signal. The FFT circuit performs FFT processing on the input baseband OFDM signal and demodulates the OFDM signal.
パイロット信号抽出部25は、FFT回路の出力から予め定まっている規則に従ってデータ信号とは別に搬送波に挿入されている既知のパイロット信号を抽出し、パイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性に基づいて、全搬送波に対するデータ信号の伝搬路特性を推定する伝搬路推定部10に出力する。
The pilot
伝搬路推定部10は、パイロット信号の受けた振幅および位相の変動からデータ信号に対する伝搬路特性を推定して、その結果を等化部6に出力する。
The propagation
等化部6は、伝搬路推定部10からの推定された伝搬路特性を受けて、FFT回路から入力された信号を等化(補正)して伝搬路特性に対する歪み成分を除去する。
The
等化部6は、FFT回路より入力された復調信号を推定された伝搬路特性として供給された振幅と位相とで除算し、伝搬路特性に対する歪み成分を除去する。
The
例えば、FFT回路より入力される搬送波の振幅が、本来の振幅の1/2である場合、推定された伝搬路特性である振幅情報として、1/2が供給される。そこで、等化部6で、FFT回路入力された信号の振幅を上記振幅情報で除算すれば、元の1(=(1/2)/(1/2))の振幅の信号を得ることができる。位相についても同様に、複素演算を行なうことで、元の位相の信号を得ることができる。
For example, when the amplitude of the carrier wave input from the FFT circuit is ½ of the original amplitude, ½ is supplied as the amplitude information that is the estimated propagation path characteristic. Therefore, when the
図15は、伝搬路推定部10の構成を説明する概略ブロック図である。
図15を参照して、伝搬路推定部10は、補間フィルタ16と、逆高速フーリエ変換部(IFFT)17と、時間マスク18と、高速フーリエ変換部(FFT)19とを含む。
FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the propagation
Referring to FIG. 15, propagation
ここで伝搬路特性の推定方式について説明する。
図16は、地上波デジタル放送におけるパイロット信号(SP)の配置を説明する図である。
Here, the propagation path characteristic estimation method will be described.
FIG. 16 is a diagram for explaining the arrangement of pilot signals (SP) in terrestrial digital broadcasting.
図16に示されるように、1つのOFDMシンボルの周波数方向には、12本の搬送波(キャリア)に対して1本の割合で、パイロット用の搬送波信号(パイロット信号)が挿入される。さらに、時間方向には、OFDMシンボルごとに、パイロット用の搬送波信号の挿入位置が3搬送波ずつシフトされるように配置されている。なお、このような配置のパイロット信号は、スキャッタードパイロット信号とも呼ばれ、符号SPを用いて示されている。 As shown in FIG. 16, pilot carrier signals (pilot signals) are inserted in the frequency direction of one OFDM symbol at a ratio of one to twelve carriers (carriers). Further, in the time direction, the pilot carrier signal insertion position is shifted by three carriers for each OFDM symbol. The pilot signal having such an arrangement is also referred to as a scattered pilot signal, and is indicated by using a code SP.
このパイロット信号は、パイロット信号抽出部25で抽出処理され、伝搬路推定部10の補間フィルタ16でパイロット点が補間処理される。
This pilot signal is extracted by the pilot
図17は、補間フィルタ16において補間処理したパイロット点を説明する図である。
図17に示されるように補間フィルタ16において、抽出されたパイロット点が補間処理されて、伝搬路特性が推定される。
FIG. 17 is a diagram for explaining pilot points subjected to interpolation processing in the
As shown in FIG. 17, in the
具体的には、抽出したパイロット点のパイロット信号から受信器側で生成したパイロット信号を除算することにより、パイロット点における搬送波の伝搬路特性の推定値すなわちパイロット信号の挿入された搬送波に対する伝搬路特性の推定値を算出することが可能である。 Specifically, by dividing the pilot signal generated on the receiver side from the pilot signal of the extracted pilot point, the estimated value of the propagation path characteristic of the carrier at the pilot point, that is, the propagation path characteristic for the carrier into which the pilot signal is inserted It is possible to calculate an estimated value.
そして、このパイロット信号が挿入されていない搬送波について周波数方向の内挿処理を行なうことにより、パイロット信号に対する伝搬路特性の推定値から全搬送波(キャリア)におけるデータ信号の伝搬路特性を推定することが可能である。 Then, by performing interpolation in the frequency direction for the carrier wave in which the pilot signal is not inserted, the propagation path characteristic of the data signal in all the carriers (carriers) can be estimated from the estimated value of the propagation path characteristic with respect to the pilot signal. Is possible.
当該内挿処理は、IFFT17,時間マスク18およびFFT19で構成される内挿手段により行なわれる。
The interpolating process is performed by an interpolating means composed of IFFT 17,
この内挿手段により、パイロット信号が挿入された搬送波に対する伝搬路特性の推定値から全搬送波(キャリア)におけるデータ信号の伝搬路特性の推定値を得ることができるため等化部6において伝搬路特性に対する歪み成分を除去することが可能である。 Since the interpolation means can obtain the estimated value of the propagation path characteristic of the data signal in all the carriers (carriers) from the estimated value of the propagation path characteristic with respect to the carrier wave into which the pilot signal has been inserted, Can be removed.
なお、OFDM伝送方式においてFFT回路から入力された信号の伝搬路特性を推定して、伝搬路特性に対する歪み成分を除去する方式等については、非特許文献1にも記載されている周知の技術であるため詳細な説明は省略する。
Note that a method for estimating the propagation path characteristic of a signal input from the FFT circuit in the OFDM transmission system and removing a distortion component with respect to the propagation path characteristic is a well-known technique described in
一方、当該伝搬路推定部10からのデータ信号の伝搬路特性の推定結果に誤差が生じれば等化の精度は低下することになる。
On the other hand, if an error occurs in the estimation result of the propagation path characteristic of the data signal from the propagation
図15においては、IFFT17と、FFT19との間に補間フィルタ16からの伝搬路特性の推定結果の誤差を除去する手段として時間マスク18が設けられている場合が示されている。IFFT17は、補間フィルタ16からの推定された伝搬路特性に対して時間領域のインパルス応答の信号に変換する。
FIG. 15 shows a case where a
そして、時間マスク18において、ある一定以上の遅延を持つ成分については0にマスクする。すなわち、時間マスク19において、通常、信号が想定されない長遅延の成分については0にマスクしてしまうことで、雑音を除去している。
In the
ここで、時間マスクの範囲としては、信号の想定される遅延時間(例えばガードインターバル長程度)に予め定められている。それ以上短くすると、雑音成分だけでなく、マルチパス等による長遅延の信号成分が存在した場合に当該信号成分も除去してしまうことになるからである。 Here, the range of the time mask is determined in advance to the expected delay time of the signal (for example, about the guard interval length). This is because if the signal length is further shortened, not only the noise component but also a signal component with a long delay due to multipath or the like will be removed.
そして、FFT19から誤差を除去した推定した伝搬路特性であるI成分およびQ成分が等化部6に出力されて上述の等化処理が実行される。なお、特許文献1においては、一例として補間フィルタの帯域幅を制御して必要最小限のパイロット信号だけを処理することとして、不要な帯域のノイズ成分による影響を低減する方式が示されている。
しかしながら、受信器自体は動作に伴い例えばある程度の熱を有することとなり回路抵抗体中の電子の不規則な熱運動によって生じる熱雑音等の雑音成分の影響により伝搬路推定部における推定値が影響を受ける可能性がある。 However, the receiver itself has a certain amount of heat during operation, for example, and the estimated value in the propagation path estimator is affected by the influence of noise components such as thermal noise caused by irregular thermal motion of electrons in the circuit resistor. There is a possibility of receiving.
図18は、時間マスク18を通過した時間マスク後のIFFT出力を説明する図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining the IFFT output after the time mask that has passed through the
図18に示されるように時間マスク18により一定以上の遅延を持つ長遅延の雑音成分については除去可能であるが、雑音成分はあらゆる時間成分に存在するため所望の信号周辺領域に生じた雑音成分は除去することができない。
As shown in FIG. 18, a long delay noise component having a certain delay or more can be removed by the
したがって、当該雑音成分の信号が残存することにより、伝搬路推定部における伝搬路特性の推定結果に誤差が生じる可能性があり、特に信号対雑音電力比の低い受信環境において等化の精度が低下する可能性がある。 Therefore, if the signal of the noise component remains, an error may occur in the estimation result of the propagation path characteristics in the propagation path estimation unit, and the accuracy of equalization is deteriorated particularly in a reception environment with a low signal-to-noise power ratio. there's a possibility that.
本発明は、上記のような問題を解決するためにされたものであって、等化の精度を向上させることが可能なデジタル放送受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a digital broadcast receiving apparatus capable of improving the accuracy of equalization.
本発明に係るデジタル放送受信装置は、第0番目から第(N−1)番目の周波数が互いに異なるキャリア数Nの搬送波を用いた直交周波数多重分割伝送方式の受信信号を受信することができるデジタル放送受信装置であって、直交検波後の同相軸信号および直交軸信号を受けて、フーリエ変換処理する第1のフーリエ変換手段と、第1のフーリエ変換手段からの信号を推定した伝搬路特性に基づいて等化する等化手段と、第1のフーリエ変換手段からの信号から伝搬路特性を推定するための既知のパイロット信号を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出されたパイロット信号から等化手段に対して推定した伝搬路特性を出力する伝搬路推定手段とを備える。伝搬路推定手段は、抽出手段で抽出したパイロット信号を補間処理してパイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性を推定するための補間フィルタ手段と、補間フィルタ手段からのパイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性の推定からパイロット信号が挿入されていない搬送波に対する伝搬路特性を内挿してキャリア数Nの搬送波の伝搬路特性を推定して出力する内挿手段とを含む。内挿手段は、補間フィルタ手段の出力信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換手段により得られたインパルス応答の信号レベルについて、所定時間以上遅延する信号を除去する時間マスクと、時間マスクされた信号について、所定のしきい値レベル以下の信号をカットする信号調整手段と、信号調整手段からの信号をフーリエ変換する第2のフーリエ変換手段とを有する。 The digital broadcast receiving apparatus according to the present invention is capable of receiving a reception signal of an orthogonal frequency division division transmission system using carriers having N carriers with different frequencies from the 0th to the (N-1) th frequency. A broadcast receiving apparatus that receives a first-phase Fourier transform unit that receives an in-phase signal and a quadrature-axis signal after quadrature detection and performs a Fourier transform process, and a propagation path characteristic that estimates a signal from the first Fourier transform unit. An equalization means based on the signal, an extraction means for extracting a known pilot signal for estimating a propagation path characteristic from the signal from the first Fourier transform means, and an equalization from the pilot signal extracted by the extraction means A propagation path estimating means for outputting the estimated propagation path characteristics to the means. The propagation path estimation means interpolates the pilot signal extracted by the extraction means and estimates the propagation path characteristics for the carrier in which the pilot signal is inserted, and the pilot signal from the interpolation filter means is inserted. Interpolating means for estimating and outputting the propagation path characteristics of a carrier having N carriers by interpolating the propagation path characteristics for a carrier to which no pilot signal is inserted from the estimation of propagation path characteristics for a carrier wave. The interpolation means includes an inverse Fourier transform means for inverse Fourier transforming the output signal of the interpolation filter means, a time mask for removing a signal delayed by a predetermined time or more with respect to the signal level of the impulse response obtained by the inverse Fourier transform means, The time-masked signal has signal adjusting means for cutting a signal below a predetermined threshold level, and second Fourier transform means for Fourier-transforming the signal from the signal adjusting means.
好ましくは、伝搬路推定手段は、補間フィルタ手段と内挿手段との間に設けられ、第0番目から第(N−1)番目までのキャリア数Nの搬送波の周波数帯域を複数の区分に分割して、各区分毎のパイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性の推定値を内挿手段に出力する帯域分割手段をさらに含む。 Preferably, the propagation path estimation means is provided between the interpolation filter means and the interpolation means, and divides the frequency band of the carrier number N from the 0th to the (N−1) th carrier into a plurality of sections. Then, it further includes band dividing means for outputting an estimated value of the propagation path characteristic for the carrier wave in which the pilot signal for each section is inserted to the interpolation means.
特に、内挿手段は、対応する区分に含まれる搬送波の伝搬路推定値および対応する区分に隣接する区分に含まれる所定範囲の搬送波の伝搬路推定値を用いて処理する。 In particular, the interpolation means performs processing using the propagation path estimation value of the carrier wave included in the corresponding section and the propagation path estimation value of the carrier wave in a predetermined range included in the section adjacent to the corresponding section.
特に、内挿手段は、有効データ抽出部を含み、有効データ抽出部は、各区分毎に処理した結果について、対応する区分に含まれる搬送波の伝搬路推定値を有効区間として処理し、対応する区分に隣接する区分に含まれる所定範囲の搬送波の伝搬路推定値を無効区間として処理する。 In particular, the interpolation means includes an effective data extracting unit, and the effective data extracting unit processes the propagation path estimated value of the carrier wave included in the corresponding segment as the effective interval for the result processed for each segment, and corresponds to the result. A propagation path estimated value of a carrier wave in a predetermined range included in a section adjacent to the section is processed as an invalid section.
特に、内挿手段は、信号調整手段に対してしきい値レベルを設定する情報出力部をさらに含む。情報出力部は、複数の区分の少なくとも1つの区分について処理する際、しきい値レベルを調整する。 In particular, the interpolation means further includes an information output unit for setting a threshold level for the signal adjustment means. The information output unit adjusts the threshold level when processing at least one of the plurality of sections.
好ましくは、伝搬路推定手段は、補間フィルタ手段と内挿手段との間に設けられた外挿手段をさらに含む。補間フィルタ手段は、抽出手段で抽出された第0番目から第(N−1)番目までのキャリア数Nの搬送波に所定間隔毎に挿入されていたパイロット信号を補間処理してパイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性を推定する。外挿手段は、第0番目から第(N−1)番目までのキャリア数Nの搬送波の周波数帯域よりも外側の第0番目の搬送波に近い第1の端部領域に対して、第0番目から第(N−1)番目までのキャリア数Nの搬送波のうちの抽出手段で抽出されたパイロット信号が挿入されている最初の搬送波に対する伝搬路特性の推定値を外挿し、周波数帯域よりも外側の(N−1)番目の搬送波に近い第2の端部領域に対して、抽出手段で抽出されたパイロット信号が挿入されている最後の搬送波に対する伝搬路特性の推定値を外挿する。 Preferably, the propagation path estimation means further includes extrapolation means provided between the interpolation filter means and the interpolation means. The interpolation filter means interpolates the pilot signals inserted at predetermined intervals into the 0th to (N−1) th carrier number N carriers extracted by the extraction means, and the pilot signals are inserted. Estimate the propagation path characteristics for a given carrier. The extrapolation means is 0th relative to the first end region close to the 0th carrier outside the frequency band of the 0th to (N-1) th carrier N frequency carriers. To the (N-1) th carrier wave number N, extrapolate the estimated value of the propagation path characteristic for the first carrier wave in which the pilot signal extracted by the extracting means is inserted, and outside the frequency band The estimated value of the propagation path characteristic for the last carrier in which the pilot signal extracted by the extraction unit is inserted is extrapolated to the second end region close to the (N−1) th carrier.
本発明に係るデジタル放送受信装置は、所定のしきい値レベル以下の信号をカットする信号調整手段を設けることにより、時間マスクにより除去することのできない伝搬路特性の推定値に含まれる不要な雑音成分を抑制することにより、等化の精度を向上させることができる。 The digital broadcast receiving apparatus according to the present invention includes unnecessary noise included in the estimated value of the propagation path characteristic that cannot be removed by the time mask by providing a signal adjustment unit that cuts a signal below a predetermined threshold level. By suppressing the components, equalization accuracy can be improved.
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に従うデジタル放送受信装置の全体構成を示す概略ブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an overall configuration of a digital broadcast receiving apparatus according to
図1を参照して、デジタル放送受信装置1000は、アンテナ(図示せず)より受信されたRF信号は、チューナ100により選局され、OFDM復調部102にそれぞれ与えられる。チューナ100は、アンテナからのRF入力信号を中間周波数(IF周波数)にダウンコンバートし、所定の帯域制限を受けてアナログOFDM信号に変換して、OFDM復調部102に出力する。
Referring to FIG. 1, in digital
OFDM復調部102からの復調信号は、トランスポートストリームデコーダ(以下、TSデコーダとも称する)104に与えられ、MPEGデコード部110に与えられる。すなわち、TSデコーダ104では、トランスポートストリームデータから映像や音声などのデータストリームの抽出が行なわれる。
The demodulated signal from the
MPEGデコード部110は、TSデコーダ104から与えられたデータストリームを受けて、ランダムアクセスメモリ(以下、RAMとも称する)112をデータを一時蓄積するバッファとして用いることで、映像信号および音声信号へと変換する。
The
デジタル放送受信装置1000は、さらに、データバスBS1を介して、TSデコーダ104からの信号を受けて格納するための内蔵蓄積デバイス148と、データバスBS1を介して、内蔵蓄積デバイス148に蓄積されたデータに対して、所定の処理を行なって出力するための演算処理部144と、演算処理部144の演算処理におけるプログラムを記録するためのROM140と、演算処理部144の動作のためのメモリ領域を提供するRAM142と、データバスBS1と外部との間でデータ入出力を行なうための高速デジタルインターフェイス146とを備える。
The digital
演算処理部144が外部からの指示に従って内蔵蓄積デバイス148中に蓄積されたデータに対して所定の処理を行なうと、処理後のデータは、オンスクリーンディスプレイ(On Screen Display)処理部130から合成器160.2に与えられる。
When the
合成器160.2は、MPEGデコード部110からの出力と、オンスクリーンディスプレイ処理部130からの出力とを合成した後、映像出力端子164に与える。映像出力端子164からの出力は、表示部1004に与えられる。
The synthesizer 160.2 synthesizes the output from the
デジタル放送受信装置1000は、さらに、内蔵蓄積デバイス148に蓄積されたデータに基づいて、演算処理部144が処理した結果のデータ等を受けて、表示部1004において出力される映像に対する効果音などを生成して、合成器160.1に与えるための付加音生成器120と、内蔵蓄積デバイス148に蓄積されたデータ等に基づいて演算処理部144が処理したデータを受けて、音声信号を生成し、合成器160.1に与えるPCMデコーダ122を備える。
Further, the digital
合成器160.1は、MPEGデコード部110からの出力と、付加音生成器120およびPCMデコーダ122からの出力とを受けて、合成結果を音声出力端子162に与える。音声出力端子162に与えられた音声信号は、音声出力部1002から音声信号として出力される。
The synthesizer 160.1 receives the output from the
なお、デジタル放送受信装置1000は、必要に応じて、外部との間でデータ授受を行なうためのモデム150や、ICカードからの情報を受取るためのICカードインターフェイス152を備える構成としてもよい。
The digital
高速デジタルインターフェイス146を介して、たとえば、ホームサーバ用のHDD装
置などの外部蓄積デバイス180や、外部入力機器182であるリモコン(あるいはキーボード等)とデータバスBS1とが接続されている。
Via the high-speed
また、デジタル放送受信装置1000は、映像出力を受けてディスプレイに表示する表示部1004や音声出力信号を受けて音声を出力するスピーカ等の音声出力部1002と一体化された構成であってもよい。
The digital
図2は、図1におけるOFDM復調部102の構成を示すブロック図である。
図2を参照して、OFDM復調部102は、A/D回路2と、ヒルベルト変換部3と、キャリア同期部4と、FFT回路5と、等化部6と、シンボル同期部7と、クロック同期部8と、パイロット信号抽出部25と、伝搬路推定部30と、周波数デインタリーブ11と、時間デインタリーブ12と、デマッピング13と、ビットデインタリーブ14と、ビタビ復号部15と、バイトデインタリーブ16と、TS再生部17と、RS復号部18とを含む。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of
Referring to FIG. 2,
図1で説明したように、チューナ100からのアナログOFDM信号は、アナログデジタル変換回路2(A/D回路2とも称する)に入力され、アナログOFDM信号をデジタル信号に変換する。
As described with reference to FIG. 1, the analog OFDM signal from the
次に、デジタル信号に変換されたOFDM信号は、ヒルベルト変換部3により同相検波軸信号(実軸成分の信号)であるI信号および直交検波軸信号(虚軸成分の信号)であるQ信号の複素OFDM信号が生成される。
Next, the OFDM signal converted into the digital signal is converted into an I signal which is an in-phase detection axis signal (real axis component signal) and a Q signal which is a quadrature detection axis signal (imaginary axis component signal) by the Hilbert transform
ヒルベルト変換部3で生成された複素OFDM信号は、キャリア同期部4に送られる。
キャリア同期部4は、シンボル同期部7から出力される相関信号に基づいて送信キャリア周波数と受信キャリア周波数のキャリア間隔の搬送波周波数誤差を補正する。
The complex OFDM signal generated by the Hilbert transform
The
シンボル同期部7は、OFDM信号の特徴である有効シンボル期間の一部をガードインターバル期間として複写することで、1つのシンボルを形成することを利用し、有効シンボル期間遅延した信号と遅延しない信号の相関値に基づいてシンボル同期を算出する。 The symbol synchronization unit 7 uses the formation of one symbol by copying a part of the effective symbol period, which is a characteristic of the OFDM signal, as a guard interval period. Symbol synchronization is calculated based on the correlation value.
また、シンボル同期部7は、搬送波周波数以内の周波数誤差を補正するために相関値に基づく相関信号をキャリア同期部4に出力する。
In addition, the symbol synchronization unit 7 outputs a correlation signal based on the correlation value to the
クロック同期部8は、シンボル同期部7で得られるシンボル同期のタイミングのずれからクロック同期を算出し、A/D回路2のサンプリング周波数を制御する。
The
FFT5は、複素OFDM信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、時間軸領域から周波数軸領域の信号に変換する。
The
パイロット信号抽出部25は、FFT5の出力からパイロット信号を抽出し、パイロット信号から伝搬路特性を推定する伝搬路推定部30に出力する。
The pilot
伝搬路推定部30は、パイロット信号の受けた振幅および位相の変動から伝搬路特性を推定して、その結果を等化部6に出力する。
The propagation
等化部6は、伝搬路推定部30からの推定された伝搬路特性を受けて、FFT5から入力された信号を等化(補正)して伝搬路特性に対する歪み成分を除去する。
The
上述したように等化部6は、FFT回路より入力された復調されたデータ信号に対して推定された伝搬路特性として供給された振幅と位相とで除算し、伝搬路特性に対する歪み成分を除去し、そして周波数デインタリーブ11に出力する。
As described above, the
周波数デインタリーブ11は、電波の反射などによる特定周波数の信号の欠落を補うために行なわれた周波数インタリーブを元に戻す処理を行なう。 The frequency deinterleave 11 performs a process of returning the frequency interleave performed to compensate for the loss of a signal of a specific frequency due to the reflection of radio waves.
周波数デインタリーブ11の出力は、時間デインタリーブ12に与えられ、時間デインタリーブ12は、耐フェージングなどのために施された時間インタリーブを元に戻す処理を行なう。
The output of the
時間デインタリーブが行なわれた実軸成分の信号(I信号)および虚軸成分の信号(Q信号)は、デマッピング13において2ビット(QPSKの場合)、4ビット(16QAMの場合)または6ビット(64QAMの場合)の信号にそれぞれ変換される。
The real-axis component signal (I signal) and imaginary-axis component signal (Q signal) subjected to time deinterleaving are 2 bits (in the case of QPSK), 4 bits (in the case of 16QAM) or 6 bits in the
ビットデインタリーブ21は、デマッピングが行なわれた信号に対して誤り訂正を増加させる目的で行なわれたビットインタリーブを解除する。 Bit deinterleaving 21 cancels bit interleaving performed for the purpose of increasing error correction on the demapped signal.
ビタビ復号部15は、送信側で行なわれた畳み込み符号を用いて誤り訂正を行なう。
バイトデインタリーブ16は、ビタビ復号が行なわれた信号に対してビットインタリーブと同様に誤り訂正を増加させる目的で行なわれたバイトインタリーブを解除する。そして、TS再生部17において、トランスポートストリーム形式に沿ったデータの再構成が行なわれ、RS復号部18において、送信側でリードソロモン符号化されたデータが復号される。RS復号部18は、図示しないTSデコーダに対してリードソロモン復号された結果を出力する。
The
The
そして、誤り訂正された信号は、図示しないMPEGデコード部において圧縮信号が伸長され、デジタル/アナログ変換によってアナログ映像およびアナログ音声信号に変換された後、出力される。 The error-corrected signal is output after the compressed signal is expanded in an MPEG decoding unit (not shown), converted into an analog video and an analog audio signal by digital / analog conversion.
図3は、本発明の実施の形態1に従う伝搬路推定部30の概略ブロック図である。
図3を参照して、本発明の実施の形態1に従う伝搬路推定部30は、補間フィルタ16と、IFFT17と、時間マスク18と、信号調整部35と、FFT19とを含む。
FIG. 3 is a schematic block diagram of propagation
Referring to FIG. 3, propagation
本発明の実施の形態1に従う伝搬路推定部30は、図15で説明した伝搬路推定部10と比較して、時間マスク18とFFT19との間に信号調整部35をさらに設けた点が異なる。その他の部分については、図15と同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
The propagation
なお、上述したように等化処理については、上記と同様であり、本発明の実施の形態1においては、主に伝搬路推定部におけるOFDM信号に生じた伝搬路歪みの誤差を抑制する方式について説明する。 As described above, the equalization processing is the same as described above, and in the first embodiment of the present invention, a method for mainly suppressing errors in the channel distortion generated in the OFDM signal in the channel estimation unit. explain.
ここで、信号調整部35は、時間マスク18から出力された時間領域のインパルス応答の信号について、さらに所定のしきい値レベル以下の信号をカットする。なお、しきい値レベルについては、外部から入力することも可能であるし、本例においては、一例としてROM140に当該データを予め格納し、ROM140から読み出して設定することも可能である。
Here, the
図4は、信号調整部35において、所定のしきい値レベル以下の信号をカットする場合を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a case where the
図4に示されるように、時間マスク18通過後のIFFT出力であるインパルス応答に対して、所定のしきい値レベルが設定されている場合が示されている。信号調整部35は、このしきい値レベル以下の信号をカットしてFFT19に出力する。
As shown in FIG. 4, a case where a predetermined threshold level is set for the impulse response which is an IFFT output after passing through the
図5は、信号調整部35により所定のしきい値レベル以下の信号をカットした場合を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a case where the
図5に示されるように、所定のしきい値レベル以下の信号をカットすることにより、熱雑音等により生じる不要な雑音成分をさらに抑制することが可能である。 As shown in FIG. 5, it is possible to further suppress unnecessary noise components caused by thermal noise or the like by cutting signals below a predetermined threshold level.
上述したように図18においては、時間マスク18により一定以上の遅延を持つ長遅延の雑音成分については除去可能であるが、雑音成分はあらゆる時間成分に存在するため所望の信号周辺領域に生じた雑音成分は除去することができない。
As described above, in FIG. 18, the long delay noise component having a certain delay or more can be removed by the
本実施の形態1に従う信号調整部35を設けることにより、所望の信号周辺領域に生じた不要な雑音成分もカットして抑制することにより、FFT19から出力される伝搬路特性の推定値の誤差を抑制することが可能であるため信号対雑音電力比の低い受信環境においても等化の精度を向上させることができる。
By providing the
[実施の形態2]
上記の実施の形態1においては、熱雑音等の影響により生じる雑音成分を信号調整部35でカットして抑制する方式について説明した。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the method of suppressing the noise component generated by the influence of thermal noise or the like by the
一方、伝搬路推定部は、上述したようにOFDM伝送帯域におけるパイロット信号の挿入された搬送波に対する伝搬路特性の推定値に基づいて、IFFT処理およびFFT処理に基づく周波数方向のパイロット信号の挿入されていない搬送波の伝搬路特性の推定値の内挿処理を実行して全搬送波の伝搬路特性の推定を行なう点について説明したが、IFFT処理およびFFT処理するFFTの窓区間によっては、伝搬路特性の推定値がOFDM伝送帯域の端において誤差を生じさせる可能性がある。 On the other hand, as described above, the propagation path estimation unit inserts the pilot signal in the frequency direction based on IFFT processing and FFT processing based on the estimated value of propagation path characteristics for the carrier into which the pilot signal is inserted in the OFDM transmission band. In the above description, the propagation characteristics of all carrier waves are estimated by executing interpolation processing of estimated values of propagation characteristics of non-carrier waves. However, depending on the IFFT processing and the FFT window section to be subjected to FFT processing, The estimate may cause an error at the end of the OFDM transmission band.
図6は、OFDM伝送帯域におけるFFTの窓区間を説明する図である。
図6を参照して、ここでは、FFTの窓区間がOFDM伝送帯域に対して広い場合が示されている。そして、OFDM伝送帯域におけるパイロット信号に基づいて推定された伝搬路特性の推定値が示されている。縦軸は、電力スペクトラム、横軸は周波数である。この場合、OFDM伝送帯域については有効区間とし、帯域外の部分は無効区間とされて0で埋めた値とされる。
FIG. 6 is a diagram for explaining an FFT window section in the OFDM transmission band.
Referring to FIG. 6, here, a case where the FFT window section is wider than the OFDM transmission band is shown. And the estimated value of the propagation path characteristic estimated based on the pilot signal in the OFDM transmission band is shown. The vertical axis is the power spectrum, and the horizontal axis is the frequency. In this case, the OFDM transmission band is set as an effective section, and the portion outside the band is set as an invalid section and is filled with zeros.
例えば、日本の地上ディジタルテレビ伝送方式(ISDB−T伝送方式)のモード3の場合、OFDMの搬送波数は、Nc=5617個であり、それに対してFFT処理する点数(FFTの窓区間)がN=8192とすると、OFDM信号の帯域外の無効区間である0埋め区間が2575点と大きくなる。
For example, in
そして、さらに、時間マスク18および信号調整部35により雑音成分を除去する場合、時間軸の主に時間0付近の所定のレベル以上の信号成分のみが残り、雑音成分のみならず信号レベルが低い信号成分がカットされる可能性もある。
Further, when the noise component is removed by the
図7は、図6の伝搬路特性の推定値に対してIFFT処理、時間マスク処理、信号調整処理およびFFT処理を実行して元の波形に戻した場合の図である。 FIG. 7 is a diagram when IFFT processing, time mask processing, signal adjustment processing, and FFT processing are performed on the estimated channel characteristic values of FIG. 6 to return to the original waveforms.
図7を参照して、ここでは、FFT処理後の伝搬路特性の推定値がOFDM伝送帯域の端部において本来の大きさよりも小さな値となっていることが示されている。 Referring to FIG. 7, here, it is shown that the estimated value of the propagation path characteristic after the FFT processing is smaller than the original size at the end of the OFDM transmission band.
これは、図7に示されるようにFFT窓区間がOFDM伝送帯域に対して広い場合に帯域外の無効区間が0埋め区間であるとともに、時間マスク処理および信号調整処理により信号成分がカットされて0とされるために非連続な箇所の変化が鈍ってOFDM伝送帯域の端部において誤差が生じ易くなる可能性がある。 As shown in FIG. 7, when the FFT window section is wide with respect to the OFDM transmission band, the invalid section outside the band is a zero-filled section, and the signal component is cut by time mask processing and signal adjustment processing. Since it is set to 0, there is a possibility that a change in a discontinuous portion becomes dull and an error is likely to occur at the end of the OFDM transmission band.
本発明の実施の形態2においては、上記のようなOFDM伝送帯域の帯域端の部分に生じる誤差を抑制する方式について説明する。 In the second embodiment of the present invention, a method for suppressing an error occurring at the end of the OFDM transmission band as described above will be described.
図8は、本発明の実施の形態2に従う伝搬路推定部30#の概略ブロック図である。
図8を参照して、本発明の実施の形態2に従う伝搬路推定部30#は、図3で説明した伝搬路推定部30と置換可能であり、補間フィルタ16と、IFFT17との間にさらに外挿部36を設ける。その他の部分については、図3と同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
FIG. 8 is a schematic block diagram of propagation
Referring to FIG. 8, propagation
ここで、外挿部36は、補間フィルタ16から出力された周波数領域のOFDM信号に対して外挿処理を実行する。
Here, the
図9は、外挿部36における外挿処理を説明する図である。
図9を参照して、ここでは、FFT窓区間がOFDM伝送帯域に対して広い場合が示されている。具体的には、OFDM伝送帯域の全搬送波数がN個、FFT窓区間がM(>N)点である場合が示されている。そして、OFDMの搬送波である第0番目〜第(N−1)番目までの搬送波H[0]〜H[N−1]のOFDM伝送帯域においてパイロット信号が挿入された搬送波により推定された伝搬路特性の推定値が示されている。縦軸は、電力スペクトラム、横軸は周波数である。
FIG. 9 is a diagram for explaining extrapolation processing in the
Referring to FIG. 9, here, a case where the FFT window section is wider than the OFDM transmission band is shown. Specifically, the case where the total number of carriers in the OFDM transmission band is N and the FFT window section is M (> N) points is shown. Then, the propagation path estimated by the carrier into which the pilot signal is inserted in the OFDM transmission bands of the 0th to (N−1) th carriers H [0] to H [N−1] which are OFDM carriers. The estimated value of the characteristic is shown. The vertical axis is the power spectrum, and the horizontal axis is the frequency.
具体的には、補間された0番目、3番目、6番目の搬送波H[0]、H[3]、H[6]・・・について挿入されたパイロット信号から推定した伝搬路特性の推定値が示されている。なお、ここでは、(N−1)は3の倍数であるものとする。 Specifically, the estimated value of the propagation path characteristic estimated from the pilot signals inserted with respect to the interpolated 0th, 3rd and 6th carriers H [0], H [3], H [6]. It is shown. Here, (N−1) is a multiple of 3.
外挿部36は、OFDM伝送帯域のキャリア数Nの全搬送波の周波数帯域よりも外側の帯域である搬送波の存在しない無効区間部分の一部について伝搬路特性の推定値を用いて外挿する処理を実行する。具体的には、パイロット信号が挿入されている最初の搬送波H[0]に近い周波数帯域よりも外側の帯域に対して搬送波H[0]の伝搬路特性の推定値を用いて所定範囲外挿する処理を行なう。
The
また、パイロット信号が挿入されている最後の搬送波H[N−1]に近い周波数帯域よりも外側の帯域に対して搬送波H[N−1]の伝搬路特性の推定値を用いて所定範囲外挿する処理を行なう。 In addition, the estimated value of the propagation path characteristic of the carrier wave H [N-1] is used for a band outside the frequency band near the last carrier wave H [N-1] in which the pilot signal is inserted. The process to insert is performed.
本例においては、搬送波の存在しない部分であるOFDM伝送帯域(周波数帯域)に対する左側領域について、第0番目の搬送波H[0]の伝搬路特性の推定値で所定範囲外挿する。また、右側領域について、第[N−1]番目の搬送波H[N−1]の伝搬路特性の推定値で所定範囲外挿する。なお、ここで所定範囲は、FFT窓区間の範囲に従って適切に設定することが望ましく、搬送波の存在しない無効区間の領域が小さい場合には、無効区間の部分の全部の領域について第0番目の搬送波H[0]の伝搬路特性の推定値あるいは第[N−1]番目の搬送波H[N−1]の伝搬路特性の推定値で外挿しても良い。 In this example, a predetermined range extrapolation is performed with an estimated value of the propagation path characteristic of the 0th carrier H [0] for the left region with respect to the OFDM transmission band (frequency band) where there is no carrier. The right region is extrapolated by a predetermined range with the estimated value of the propagation path characteristic of the [N−1] -th carrier H [N−1]. Here, it is desirable that the predetermined range is appropriately set in accordance with the range of the FFT window section. If the area of the invalid section where no carrier exists is small, the 0th carrier wave for the entire area of the invalid section is small. You may extrapolate with the estimated value of the propagation path characteristic of H [0] or the estimated value of the propagation path characteristic of the [N−1] -th carrier H [N−1].
なお、一例として搬送波H[N−1]は、パイロット信号が挿入される3の倍数の最後の搬送波である場合について説明したが、搬送波H[N−1]がパイロット信号が挿入されない搬送波である場合には、パイロット信号抽出手段25で抽出されたパイロット信号が挿入されている最後の搬送波の伝搬路特性の推定値を用いて外挿処理する。また、同様に搬送波H[0]は、パイロット信号が挿入される最初の搬送波である場合について説明しているが、搬送波H[0]がパイロット信号が挿入される搬送波でない場合には、パイロット信号抽出手段25で抽出されたパイロット信号が挿入されている最初の搬送波の伝搬路特性の推定値を用いて外挿処理することが可能である。 As an example, the case where the carrier wave H [N−1] is the last carrier wave of a multiple of 3 in which the pilot signal is inserted has been described, but the carrier wave H [N−1] is a carrier wave into which the pilot signal is not inserted. In this case, extrapolation processing is performed using the estimated value of the propagation path characteristic of the last carrier wave in which the pilot signal extracted by the pilot signal extraction means 25 is inserted. Similarly, the case where the carrier wave H [0] is the first carrier wave into which the pilot signal is inserted has been described. However, when the carrier wave H [0] is not the carrier wave into which the pilot signal is inserted, the pilot signal is transmitted. Extrapolation processing can be performed using the estimated value of the propagation path characteristic of the first carrier wave into which the pilot signal extracted by the extraction means 25 is inserted.
図10は、図9の信号波形に対してIFFT処理およびFFT処理を実行した場合の図である。 FIG. 10 is a diagram when IFFT processing and FFT processing are performed on the signal waveform of FIG. 9.
図10に示されるようにFFT窓区間がOFDM伝送帯域に対して広い場合であっても、外挿部36により外挿処理を施すことによりOFDM伝送帯域(周波数帯域)の端部の搬送波の存在しない所定領域において伝搬路特性の推定値が与えられてIFFT、FFT処理される。すなわち信号波形において非連続な変化をする箇所がOFDM伝送帯域外に移行するため、IFFT、FFT処理によりOFDM伝送帯域の端部における連続性が維持され、帯域端の部分の振幅が本来の大きさよりも小さな値になることを抑制することが可能である。すなわち、IFFT、FFT処理に従う誤差を抑制することができる。なお、点線で囲まれる領域は、伝搬路特性の推定における有効区間として用いられる領域を示す。
As shown in FIG. 10, even when the FFT window section is wide with respect to the OFDM transmission band, the presence of the carrier at the end of the OFDM transmission band (frequency band) by performing extrapolation processing by the
当該方式により、所定範囲、OFDM伝送帯域端の搬送波の伝搬路特性の推定値を外挿して処理することにより帯域端の誤差を抑制することが可能である。これにより、OFDM伝送帯域端における伝搬路特性の推定値の誤差を減少させて等化の精度を向上させることができる。 By this method, it is possible to suppress the error at the band edge by extrapolating the estimated value of the propagation path characteristic of the carrier wave at the predetermined range and the OFDM transmission band edge. Thereby, it is possible to improve the equalization accuracy by reducing the error of the estimated value of the propagation path characteristic at the end of the OFDM transmission band.
[実施の形態2の変形例1]
本発明の実施の形態2の変形例1においては、別の方式でOFDM伝送帯域の端部における伝搬路特性の推定値の誤差を抑制する方式について説明する。
[
In the first modification of the second embodiment of the present invention, a method of suppressing an error in the estimated value of the propagation path characteristic at the end of the OFDM transmission band by another method will be described.
図11は、本発明の実施の形態2の変形例1に従う伝送路推定部30aの概略ブロックを説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic block of transmission
図11を参照して、本発明の実施の形態2の変形例1に従う伝送路推定部30aは、補間フィルタ16と、帯域分割部37と、IFFT17aと、時間マスク18と、信号調整部35と、FFT19aと、有効データ抽出部39と、情報出力部38とを含む。
Referring to FIG. 11, transmission
本発明の実施の形態2の変形例1に従う伝搬路推定部30aは、図3で説明した伝搬路推定部30と比較して、帯域分割部37と、有効データ抽出部39と、情報出力部38とを更に設けた点が異なる。また、M点についてIFFT処理およびFFT処理をそれぞれ実行するIFFT17、FFT19をM#点についてIFFT処理およびFFT処理をそれぞれ実行するIFFT17a、FFT19aに置換した点が異なる。
Compared with the propagation
具体的には、補間フィルタ36と、IFFT17aとの間に帯域分割部37が設けられる。帯域分割部37は、OFDM伝送帯域を複数の区分に分割してそれぞれの区分毎にIFFT17aに出力する。
Specifically, a
有効データ抽出部39は、それぞれの区分毎にFFT19aにて処理した結果から有効データを抽出して等化部6に出力する。
The valid data extraction unit 39 extracts valid data from the result of processing in the
情報出力部38は、信号調整部35に対してしきい値レベルを出力する。
図12は、帯域分割部37における帯域分割を説明する図である。
The
FIG. 12 is a diagram for explaining the band division in the
図12を参照して、ここでは、OFDM伝送帯域を分割数Dで分割した場合が示されている。そして、分割されたOFDM伝送帯域に対応して、FFT窓区間が設定されている。具体的には、OFDM信号の全搬送波数が、N個、FFT窓区間がM#(>N/D)点である場合が示されている。なお、補間フィルタ16は、全キャリア数NのOFDM伝送帯域において、補間処理されたパイロット信号が挿入された搬送波に対する伝搬路特性の推定値を出力している。そして、上述したようにIFFT17a、時間マスク18、信号調整部35、FFT19により構成される内挿手段により全キャリア数NのOFDM伝送帯域における各区分毎のデータ信号の伝搬路特性の推定値が出力される。
Referring to FIG. 12, here, a case where the OFDM transmission band is divided by the division number D is shown. An FFT window section is set corresponding to the divided OFDM transmission band. Specifically, the case where the total number of carriers of the OFDM signal is N and the FFT window section is M # (> N / D) points is shown. The
当該方式により分割されたOFDM伝送帯域に対応するFFT窓区間の無効区間を狭めることが可能である。これにより、各分割されたOFDM伝送帯域におけるIFFT、FFT処理により検出される信号波形は、無効区間が狭められることにより、伝送帯域端部において、伝送帯域端の部分の振幅が本来の大きさよりも小さな値になることを抑制することが可能である。すなわち、IFFT、FFT処理に従う伝送帯域の端部の誤差を抑制することができる。 It is possible to narrow the invalid section of the FFT window section corresponding to the OFDM transmission band divided by the method. As a result, the signal waveform detected by IFFT and FFT processing in each divided OFDM transmission band is narrowed in the invalid section, so that the amplitude of the transmission band end portion is larger than the original size at the transmission band end portion. It is possible to suppress a small value. That is, an error at the end of the transmission band according to IFFT and FFT processing can be suppressed.
また、本例においては、分割されたOFDM伝送帯域の境界付近すなわち区分の境界領域においても同様に推定誤差が生じやすいため本例においては、対応する区分である分割されたOFDM伝送帯域のみについてIFFT、FFT処理を実行するのではなく、対応する区分の領域に隣接する区分に含まれる搬送波の伝搬路特性の推定値もFFT窓区間に含めて処理する。 Also, in this example, an estimation error is likely to occur similarly in the vicinity of the boundary of the divided OFDM transmission band, that is, in the boundary area of the section. In this example, only the divided OFDM transmission band that is the corresponding section is subjected to IFFT. Instead of executing the FFT process, the estimated value of the propagation path characteristic of the carrier wave included in the section adjacent to the corresponding section area is also included in the FFT window section.
これにより、区分の境界領域において信号の連続性が維持され、区分の境界領域における伝搬路特性の推定値の誤差を抑制することが可能である。 Thereby, the continuity of the signal is maintained in the boundary region of the section, and an error in the estimated value of the propagation path characteristic in the boundary region of the section can be suppressed.
なお、得られた結果については、有効データ抽出部39において対応する区分の領域については有効区間として処理し、対応する区分に隣接する区分の搬送波を含む部分については無効区間として処理する。 As for the obtained results, the valid data extraction unit 39 processes the corresponding section area as a valid section, and processes the portion including the carrier of the section adjacent to the corresponding section as an invalid section.
再び図11を参照して、帯域分割部37により分割されたOFDM伝送帯域は、各区分毎に処理される。具体的には、図11に示されるIFFT17aからFFT19aまでの処理を分割した区分数(D回)繰り返す。
Referring to FIG. 11 again, the OFDM transmission band divided by the
そして、有効データ抽出部39は、上記の各区分毎で処理された結果を受けて有効区間および無効区間に基づいて有効区間を抽出して有効データとして出力する。 Then, the valid data extraction unit 39 receives the result processed for each of the above sections, extracts the valid section based on the valid section and the invalid section, and outputs it as valid data.
これにより、伝送帯域端における伝搬路特性の推定値の誤差を減少させて等化の精度を向上させることができる。 As a result, it is possible to improve the equalization accuracy by reducing the error of the estimated value of the propagation path characteristic at the transmission band end.
また、OFDMの伝送帯域を複数の区分に分割する方式であるため、それぞれの区分に従って信号調整部35におけるしきい値レベルを設定することも可能である。
In addition, since the OFDM transmission band is divided into a plurality of sections, the threshold level in the
本例においては、当該目的のために情報出力部38が設けられており、情報出力部38は、各区分に対応してしきい値レベルを信号調整部35に出力する。なお、図示しないが情報出力部38は、しきい値レベルを予め格納するメモリ40を有しているものとする。
In this example, an
例えば、区分についてセグメント単位で分割を行なうことにより各セグメント毎に信号調整部35における雑音成分を抑制するしきい値レベルを設定することが可能である。
For example, it is possible to set a threshold level for suppressing noise components in the
具体的には、地上波デジタル放送では、13セグメントに分割されており、中央の1セグメントを部分受信階層として用いることが行なわれて他の12セグメントと変調方式が異なる場合がある。例えば、1セグメントについては、QPSKの変調方式により変調され、他の12セグメントについては64QAMの変調方式により変調されている。変調方式に従って雑音成分に対する信号の耐性等は異なるため、最適なしきい値レベルは変調方式に従って異なる値にすることが望ましい。 Specifically, in terrestrial digital broadcasting, it is divided into 13 segments, and the central one segment is used as a partial reception layer, and the modulation method may differ from the other 12 segments. For example, one segment is modulated by a QPSK modulation scheme, and the other 12 segments are modulated by a 64QAM modulation scheme. Since the tolerance of the signal to the noise component differs depending on the modulation method, it is desirable that the optimum threshold level be a different value according to the modulation method.
したがって、例えばOFDMの伝送帯域をセグメント単位で分割して処理する場合には、情報出力部38において、現在処理を行なっているセグメントの階層を把握し、部分受信階層(1セグメント受信)の場合とそれ以外の場合(12セグメント受信)との場合でしきい値レベルを異なる値に設定することが可能である。
Therefore, for example, when the OFDM transmission band is divided and processed in segments, the
例えば、帯域分割部37から各区分毎(各セグメント毎)にIFFT17aに出力されるため帯域分割部37からセグメント情報を情報出力部38に出力することにより情報出力部38において、部分受信階層(1セグメント受信)の場合とそれ以外の場合(12セグメント受信)との場合でしきい値レベルを切り替えることが可能である。例えば、セグメント情報としては、帯域分割部37から部分受信階層(1セグメント受信)をIFFT17aに出力する際に部分受信階層(1セグメント受信)の処理を示す「H」レベルの信号を情報出力部38に出力することにより、その信号を受けて動作させることにより実現可能である。
For example, since the
上記の方式で雑音成分を抑制するしきい値レベルを切り替えることにより全体として受信品質をさらに向上させることができる。 The reception quality as a whole can be further improved by switching the threshold level for suppressing the noise component by the above method.
また、帯域分割部37により各区分毎に分割されて処理されることにより、IFFT17a,FFT19aの回路規模を縮小することが可能である。
Further, the circuit division of the
[実施の形態2の変形例2]
図13は、本発明の実施の形態2の変形例2に従う伝送路推定部30bの概略ブロックを説明する図である。
[
FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic block of transmission
図13を参照して、本発明の実施の形態2の変形例2に従う伝送路推定部30bは、図11の伝送路推定部30aと比較して、さらに外挿部36を補間フィルタ16と、帯域分割部37との間に設けた点が異なる。その他の点については同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
Referring to FIG. 13, transmission
上述したように外挿部36は、補間フィルタ16から出力されたOFDM伝送帯域のパイロット信号に対する伝搬路特性の推定値に対して、上述した外挿処理を実行する。
As described above, the
上記の実施の形態2の変形例1に従う方式においては、OFDM伝送帯域を複数の区分に分割することにより、各区分に対応するFFT窓区間の無効区間を狭めて各区分の端部において、伝送帯域端の部分の振幅に生じる誤差を抑制する方式について説明した。また、分割されたOFDM伝送帯域の境界付近すなわち区分の境界領域においても同様に推定誤差が生じやすいため対応する区分の領域に隣接する区分に含まれる搬送波の値もFFT窓区間に含めて処理する方式について説明した。 In the scheme according to the first modification of the second embodiment, the OFDM transmission band is divided into a plurality of sections, so that the invalid section of the FFT window section corresponding to each section is narrowed, and transmission is performed at the end of each section. A method for suppressing an error occurring in the amplitude of the band edge portion has been described. Similarly, an estimation error is likely to occur in the vicinity of the boundary of the divided OFDM transmission band, that is, in the boundary area of the section. Therefore, the value of the carrier included in the section adjacent to the corresponding section area is included in the FFT window section and processed. The method was explained.
一方、OFDM伝送帯域を複数の区分に分割した場合、分割した両端に位置する区分については、無効区間が0値の領域が隣接しているため上述したように両端の区分に対応する分割されたOFDM伝送帯域の端部において、帯域端の部分の振幅が本来の大きさよりも小さな値になる可能性もある。 On the other hand, when the OFDM transmission band is divided into a plurality of divisions, the divisions located at both ends of the division are divided corresponding to the divisions at both ends as described above because the invalid section is adjacent to the zero value area. At the end of the OFDM transmission band, the amplitude at the end of the band may be smaller than the original size.
したがって、上述したように外挿部36を用いて外挿処理を行なうことにより、両端の区分に対応する分割されたOFDM伝送帯域の端部においても伝搬路特性の推定値の誤差をさらに抑制することが可能である。これにより、帯域端における伝搬路推定値の誤差をさらに減少させて等化の精度を向上させることができる。すなわち、高い伝搬路推定精度を保持することができ、一層の受信品質の向上を図ることができる。
Therefore, by performing the extrapolation process using the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2 A/D回路、3 ヒルベルト変換部、4 キャリア同期部、5 FFT回路、6 等化部、7 シンボル同期部、8 クロック同期部、11 周波数デインタリーブ、12 時間デインタリーブ、13 デマッピング、14 ビットデインタリーブ、15 ビタビ復号部、16 バイトデインタリーブ、17 TS再生部、18 RS復号部、16 補間フィルタ、17 IFFT、18 時間マスク、19 FFT、25 パイロット信号抽出部、30,30a,30b 伝搬路推定部、35 信号調整部、40 メモリ、100 チューナ、102 OFDM復調部、104 TSデコーダ、110 MPEGデコード部、112,142 RAM、120 付加音生成器、122 PCMデコーダ、130 オンスクリーンディスプレイ処理部、150 音声出力部モデム、152 ICカードインターフェイス、160.1,160.2 合成器、144 演算処理部、146 高速デジタルインターフェイス、148 内蔵蓄積デバイス、164 映像出力端子、180 外部蓄積デバイス、182 外部入力機器、1000 デジタル放送受信装置、1002 音声出力部、1004 表示部。
2 A / D circuit, 3 Hilbert transform unit, 4 carrier synchronization unit, 5 FFT circuit, 6 equalization unit, 7 symbol synchronization unit, 8 clock synchronization unit, 11 frequency deinterleave, 12 time deinterleave, 13 demapping, 14 Bit deinterleave, 15 Viterbi decoding unit, 16 byte deinterleaving, 17 TS playback unit, 18 RS decoding unit, 16 interpolation filter, 17 IFFT, 18 time mask, 19 FFT, 25 pilot signal extraction unit, 30, 30a, 30b propagation Path estimation unit, 35 signal adjustment unit, 40 memory, 100 tuner, 102 OFDM demodulation unit, 104 TS decoder, 110 MPEG decoding unit, 112, 142 RAM, 120 additional sound generator, 122 PCM decoder, 130 on-screen
Claims (6)
直交検波後の同相軸信号および直交軸信号を受けて、フーリエ変換処理する第1のフーリエ変換手段と、
前記第1のフーリエ変換手段からの信号を推定した伝搬路特性に基づいて等化する等化手段と、
前記第1のフーリエ変換手段からの信号から伝搬路特性を推定するための既知のパイロット信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたパイロット信号から前記等化手段に対して前記推定した伝搬路特性を出力する伝搬路推定手段とを備え、
前記伝搬路推定手段は、
前記抽出手段で抽出した前記パイロット信号を補間処理してパイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性を推定するための補間フィルタ手段と、
前記補間フィルタ手段からの前記パイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性の推定から前記パイロット信号が挿入されていない搬送波に対する伝搬路特性を内挿してキャリア数Nの搬送波の伝搬路特性を推定して出力する内挿手段とを含み、
前記内挿手段は、
前記補間フィルタ手段の出力信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段により得られたインパルス応答の信号レベルについて、所定時間以上遅延する信号を除去する時間マスクと、
前記時間マスクされた信号について、所定のしきい値レベル以下の信号をカットする信号調整手段と、
前記信号調整手段からの信号をフーリエ変換する第2のフーリエ変換手段とを有する、デジタル放送受信装置。 A digital broadcast receiving apparatus capable of receiving a reception signal of an orthogonal frequency division division transmission scheme using carriers of N number of carriers having different frequencies from the 0th to the (N-1) th frequency,
First Fourier transform means for receiving the in-phase axis signal and the quadrature axis signal after quadrature detection and performing Fourier transform;
Equalizing means for equalizing the signal from the first Fourier transform means based on the estimated propagation path characteristics;
Extraction means for extracting a known pilot signal for estimating a propagation path characteristic from the signal from the first Fourier transform means;
Propagation path estimation means for outputting the estimated propagation path characteristics to the equalization means from the pilot signal extracted by the extraction means,
The propagation path estimation means includes
Interpolation filter means for estimating a propagation path characteristic for a carrier wave into which the pilot signal is inserted by performing interpolation processing on the pilot signal extracted by the extraction means;
From the estimation of the propagation path characteristic for the carrier in which the pilot signal is inserted from the interpolation filter means, the propagation path characteristic for the carrier in which the pilot signal is not inserted is interpolated to estimate the propagation path characteristic of the carrier having N carriers. And interpolating means for outputting,
The interpolating means includes
Inverse Fourier transform means for inverse Fourier transforming the output signal of the interpolation filter means;
A time mask for removing a signal delayed by a predetermined time or more with respect to the signal level of the impulse response obtained by the inverse Fourier transform means;
Signal adjusting means for cutting a signal below a predetermined threshold level for the time masked signal;
A digital broadcast receiving apparatus comprising: second Fourier transform means for Fourier transforming a signal from the signal adjustment means.
前記有効データ抽出部は、各区分毎に処理した結果について、前記対応する区分に含まれる搬送波の伝搬路特性の推定値を有効区間として処理し、前記対応する区分に隣接する区分に含まれる所定範囲の搬送波の伝搬路特性の推定値を無効区間として処理する、請求項3記載のデジタル放送受信装置。 The interpolation means includes an effective data extraction unit,
The effective data extraction unit processes the estimated value of the propagation path characteristic of the carrier wave included in the corresponding section as the effective section for the result processed for each section, and the predetermined data included in the section adjacent to the corresponding section 4. The digital broadcast receiving apparatus according to claim 3, wherein an estimated value of propagation path characteristics of a carrier wave in a range is processed as an invalid section.
前記情報出力部は、前記複数の区分の少なくとも1つの区分について処理する際、しきい値レベルを調整する、請求項2〜4のいずれか一項に記載のデジタル放送受信装置。 The interpolation means further includes an information output unit for setting a threshold level for the signal adjustment means,
5. The digital broadcast receiving apparatus according to claim 2, wherein the information output unit adjusts a threshold level when processing at least one of the plurality of sections.
前記補間フィルタ手段は、前記抽出手段で抽出された前記第0番目から第(N−1)番目までのキャリア数Nの搬送波に所定間隔毎に挿入されていたパイロット信号を補間処理して前記パイロット信号が挿入されている搬送波に対する伝搬路特性を推定し、
前記外挿手段は、前記第0番目から第(N−1)番目までのキャリア数Nの搬送波の周波数帯域よりも外側の前記第0番目の搬送波に近い第1の端部領域に対して、前記第0番目から第(N−1)番目までのキャリア数Nの搬送波のうちの前記抽出手段で抽出されたパイロット信号が挿入されている最初の搬送波に対する伝搬路特性の推定値を外挿し、前記周波数帯域よりも外側の前記(N−1)番目の搬送波に近い第2の端部領域に対して、前記抽出手段で抽出されたパイロット信号が挿入されている最後の搬送波に対する伝搬路特性の推定値を外挿する、請求項1または請求項2記載のデジタル放送受信装置。 The propagation path estimation means further includes extrapolation means provided between the interpolation filter means and the interpolation means,
The interpolation filter means interpolates the pilot signals inserted at predetermined intervals into the 0th to (N−1) th carrier number N carriers extracted by the extraction means to perform the pilot processing. Estimate the propagation path characteristics for the carrier into which the signal is inserted,
The extrapolation means is for the first end region close to the 0th carrier outside the frequency band of the 0th to (N−1) th carrier number N of the carrier, Extrapolating the estimated value of the propagation path characteristic for the first carrier in which the pilot signal extracted by the extraction means is inserted among the 0th to (N−1) th carriers of N number of carriers, Propagation path characteristics of the last carrier in which the pilot signal extracted by the extraction means is inserted with respect to the second end region close to the (N−1) -th carrier outside the frequency band. The digital broadcast receiving apparatus according to claim 1, wherein the estimated value is extrapolated.
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