JP2009055562A - 復号方法ならびにそれを利用した復号装置および受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模の増加を抑制しながら、受信特性を向上したい。
【解決手段】位相差導出部６４は、シンボルの位相成分をもとに、ふたつのシンボル間の位相差をサブキャリア単位に導出する。重み係数導出部６８は、シンボルの振幅成分をもとに、重み係数をサブキャリア単位に導出する。乗算部７０は、重み係数にて位相差をサブキャリア単位に重みづける。尤度積算部５２は、重みづけた位相差を複数のサブキャリアにわたって積算する。判定部５４は、積算した結果を判定する。置換部８４は、判定したデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換する。シンドローム演算部８６は、データフレームに対して、シンドローム演算を実行する。エラー検出部８８は、シンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出する。
【選択図】図５

Description

本発明は、復号技術に関し、特にＯＦＤＭ信号を受信する復号方法ならびにそれを利用した復号装置および受信装置に関する。

ディジタル信号伝送方式のひとつが、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式である。ＯＦＤＭ変調方式では、複数のサブキャリアが使用されており、複数のサブキャリアにそれぞれ配置された周波数軸上のデータが、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によって時間軸上のデータに変換されてから送信される。このようなＯＦＤＭ変調方式は、地上波ディジタルテレビジョン放送に適用されており、例えば、ＤＶＢ−Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）に採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−３９５２４号公報

地上波ディジタルテレビジョン放送において、複数のサブキャリアのうちの一部に、制御信号が配置されている。このような制御信号は、データ信号を受信するために必要な情報を含んでおり、データ信号よりも重要である。そのため、制御信号は、誤りが低減されるように設計されている。制御信号として、ＤＶＢ−ＴにはＴＰＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）が含まれ、ＩＳＤＢ−ＴにはＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が含まれている。ＴＰＳとＴＭＣＣとは、フォーマットが異なるものの、誤りを低減するための設計として、以下の点が共通している。ひとつは、変調方式としてＤＢＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を採用していることであり、もうひとつは、誤り検出／訂正方式としてＢＣＨ符号（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ ｃｏｄｅ）を採用していることである。このような状況下において、受信装置の回路規模の増加を抑制しながらも、受信特性の向上が望まれている。

本発明者はこうした状況を認識して本発明をなしたものであり、その目的は、回路規模の増加を抑制しながら、受信特性を向上させる通信技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の復号装置は、ブロック符号化がなされたデータフレームを入力する入力部と、入力部において入力したデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換する置換部と、置換部において置換したデータフレームに対して、シンドローム演算を実行する演算部と、演算部におけるシンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出する検出部と、を備える。

本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、少なくともふたつのサブキャリアに制御信号が配置され、残りのサブキャリアにデータ信号が配置されたマルチキャリア信号を受信する受信部と、受信部において受信したマルチキャリア信号を制御信号とデータ信号とに分離する分離部と、分離部において分離した制御信号を復調する第１復調部と、分離部において分離したデータ信号を復調する第２復調部とを備える。第１復調部は、分離部において分離した制御信号のデータフレームであって、ブロック符号化がなされたデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換する置換部と、置換部において置換したデータフレームに対して、シンドローム演算を実行する演算部と、演算部におけるシンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出する検出部とを備える。

本発明のさらに別の態様は、復号方法である。この方法は、ブロック符号化がなされたデータフレームを入力するステップと、入力したデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換するステップと、置換したデータフレームに対して、シンドローム演算を実行するステップと、シンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、回路規模の増加を抑制しながら、受信特性を向上できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、地上波ディジタルテレビジョン放送、例えばＤＶＢ−Ｔの無線信号を受信する受信装置に関する。無線信号は、ＯＦＤＭシンボルの連続によって構成されている。ＤＶＢ−Ｔでは、複数のサブキャリアのうちの一部にＴＰＳが配置されている。前述のごとく、ＴＰＳにおける誤り発生確率を低減するために、ＤＢＰＳＫおよびＢＣＨが採用されている。ＤＢＰＳＫの信号を復調するために、受信装置では、一般的に遅延検波が実行される。遅延検波として、位相成分のみが使用されると、フェージング環境下において特性が著しく悪化する。一方、遅延検波として、ベクトル演算がなされると、複素乗算が必要となり、回路規模が増大する。そのため、遅延検波における回路規模の増加と特性悪化の抑制とが要求される。また、ＢＣＨの検出能力をこえる誤りが発生すると、誤りが検出されなくなり、訂正されなくなってしまう。そのため、検出前に誤りを低減するような処理が望まれる。

まず、遅延検波における回路規模の増加と特性悪化の抑制を実現するために、以下の処理がなされる。受信装置は、複数のサブキャリアのうち、ＴＰＳが配置されたサブキャリア（以下、「ＴＰＳサブキャリア」という）を抽出してから、ＴＰＳサブキャリアのシンボルを位相成分と振幅成分に変換する。また、受信装置は、各ＴＰＳサブキャリアにおいて、連続したシンボル間の位相差を計算することによって、ＤＢＰＳＫ変調信号の位相差尤度を導出する。これととともに、受信装置は、連続したシンボルの振幅成分から、位相差尤度の重み係数を導出する。さらに、受信装置は、位相差尤度と重み係数を乗算した結果をＤＢＰＳＫ変調信号の尤度とし、ひとつのシンボルに含まれる複数のＴＰＳサブキャリアにわたって、尤度を積算する。積算値が判定されることによって、ＤＢＰＳＫ変調信号の復調結果が生成される。

次に、検出前に誤りを低減するために、以下の処理がなされる。前提として、ＴＰＳは、フレームにて構成されており、フレーム中にフレーム同期符号が配置されている。ここで、フレーム同期符号とは、フレーム同期に使用される信号であり、既知の信号である。受信装置は、復調結果のフレームにおいて、フレーム同期符号が配置されるべき部分を特定する。また、受信装置は、フレーム同期符号のパターンを予め記憶しており、特定した部分をフレーム同期符号に置換する。その後、受信装置は、誤り検出、誤り訂正を実行する。

図１は、本発明の実施例に係る受信装置１００の構成を示す。受信装置１００は、アンテナ１０、ＲＦ部１２、ＡＤ部１４、ベースバンド処理部１６、制御部１８を含む。また、ベースバンド処理部１６は、サンプリング補正部２０、ＦＦＴ部２２、オフセット検出部２４、シンボル同期部２６、分離部２８、等化部３０、デマッピング部３２、デコード部３４、制御信号処理部３６を含む。信号として、ＴＰＳ２５０、エラーフラグ２５２が含まれる。

アンテナ１０は、図示しない送信装置からの無線信号を受信する。ここで、無線信号は、無線周波数帯に属し、前述のＯＦＤＭシンボルの繰り返しによって構成されている。図２は、受信装置１００にて処理されるＯＦＤＭシンボルの構成を示す。図の横軸方向が周波数に相当し、図の上段にサブキャリア番号を示す。また、図の縦軸方向が時間に相当し、図の左側にシンボル番号を示す。図中の「Ｄ」がデータに相当し、「Ｔ」がＴＰＳに相当する。つまり、ＯＦＤＭシンボルのうち、一部のサブキャリアにＴＰＳが配置され、残りのサブキャリアにデータが配置されている。ここで、ＤＶＢ−Ｔでは、２ｋモードと８ｋモードとが規定されている。２ｋモードとは、ＩＦＦＴのポイント数が２０４８サンプルである場合に相当し、８ｋモードとは、ＩＦＦＴのポイント数が８１９２サンプルである場合に相当する。２ｋモードでは、ＴＰＳサブキャリアが１７個存在し、８ｋモードでは、ＴＰＳサブキャリアが６８個存在する。

ひとつのＯＦＤＭシンボルで１ビットのＴＰＳ情報を送信するので、各ＴＰＳサブキャリアには同一のＴＰＳ情報が配置される。したがって、２ｋモードでは同一のＴＰＳデータが１７サブキャリアに配置され、８ｋモードでは同一のＴＰＳデータが６８サブキャリアに配置され、送信される。ここで、各ＴＰＳサブキャリアに配置される同一のＴＰＳ情報は、ひとつ前のＯＦＤＭシンボルの各ＴＰＳサブキャリアのデータにより差動符号化されている。

図３（ａ）−（ｂ）は、受信装置１００にて処理されるＴＰＳのフレームフォーマットを示す。前述のごとく、ＴＰＳはフレーム形式にて規定されており、図３（ａ）では、「ｅｖｅｎフレーム」と「ｏｄｄフレーム」（以下、ｅｖｅｎフレームとｏｄｄフレームとを総称して「ＴＰＳフレーム」という）とが交互に配置されている。図３（ｂ）は、ひとつのＴＰＳフレームの構成を示している。図示のごとく、ＴＰＳフレームは、６８ビットにて構成されている。図２に示したひとつのＯＦＤＭシンボルで１ビットのＴＰＳ情報を送信するので、６８ビットから構成されるひとつのＴＰＳフレームの送信が６８シンボルで完了する。

「初期符号」は、ＴＰＳフレームに対して差動符号化を実行する際のスタートシンボルに相当する。初期符号の値は、ＴＰＳサブキャリアのサブキャリア番号に依存するように規定される。「フレーム同期符号」は、ＴＰＳフレームの同期を確立するために使用される既知信号の系列である。なお、フレーム同期符号として、“００１１０１０１１１１０１１１０”となる「ｅｖｅｎ符号」と、“１１００１０１００００１０００１”となる「ｏｄｄ符号」とが規定されている。また、ｅｖｅｎフレームにはｅｖｅｎ符号が配置され、ｏｄｄフレームにはｏｄｄ符号が配置される。

「伝送パラメータ」には、変調方式、符号化率、ガードインターバル長などの情報がマッピングされている。また、伝送パラメータの中に、フレーム番号が含まれる。フレーム番号は、０から３の値を繰り返すように規定される。「予約ビット」は、予め予約されたビットである。「パリティビット」は、０から５３シンボルをＢＣＨデコードで誤り検出、訂正するための符号である。パリティビットは、公知の技術によって生成されればよいので、ここでは、説明を省略する。

図４は、受信装置１００にて処理されるＴＰＳの値を示す。ここでは、図３（ｂ）に示したＴＰＳフレームの値に対して、差動符号化がなされることによって、どのような値になるかを具体的に説明する。シンボル欄２００には、シンボルの番号が示されており、図２の左側に示された番号、図３（ｂ）の下段に示された番号に相当する。ＴＰＳ欄２０２には、図３（ｂ）に示したＴＰＳフレームの具体的な値が示されている。なお、初期値の値は、前述のごとく、サブキャリア番号に依存したランダムデータがマッピングされる。サブキャリア番号欄２０４は、差動符号化されたＴＰＳフレームの値を各ＴＰＳサブキャリアに対応づけながら示す。図示のごとく、サブキャリア番号「３４」、「５０」、「２０９」に対して、初期値「０」、「１」、「１」が配置されている。また、この初期値をもとに、以降のＴＰＳフレームに対して、ＤＢＰＳＫ変調がなされている。具体的に説明すると、ＴＰＳフレームの値が「１」の場合には、前段の値が反転され、「０」の場合には、前段の値が反転されない。図１に戻る。

ＲＦ部１２は、アンテナ１０において順次受信したＯＦＤＭシンボルに対して、無線周波数帯からベースバンドへの周波数変換を実行する。また、ＲＦ部１２は、ベースバンドに周波数変換したＯＦＤＭシンボルを出力する。なお、ベースバンドの信号は、一般的に同相成分と直交成分にて形成される。そのため、２本の信号線が示されるべきであるが、ここでは、図面を明瞭にするために１本の信号線を示す。また、ＲＦ部１２は、チューナ機能、増幅機能等も有するが、ここでは、それらの説明を省略する。ＡＤ部１４は、ベースバンドのＯＦＤＭシンボルに対して、アナログ−デジタル変換を実行する。その結果、ＡＤ部１４は、デジタル信号に変換されたＯＦＤＭシンボルを出力するが、以下、デジタル信号に変換されたＯＦＤＭシンボルも単にＯＦＤＭシンボルと呼ぶ。

サンプリング補正部２０は、ＡＤ部１４からＯＦＤＭシンボルを受けつけ、ＡＤ部１４でのサンプリングタイミングを補正する。なお、サンプリングタイミングの補正量は、オフセット検出部２４から指示される。ＦＦＴ部２２は、ＯＦＤＭシンボルからガードインターバルを除去する。また、ＦＦＴ部２２は、ガードインターバルが除去されたＯＦＤＭシンボルに対してフーリエ変換を実行し、周波数領域に変換された信号を出力する。その結果、図２のようにサブキャリア単位に分離された信号が出力される。

オフセット検出部２４は、周波数領域に変換された信号をもとに、タイミングのオフセット量を検出する。また、オフセット検出部２４は、検出したオフセット量をシンボル同期部２６に通知する。さらに、オフセット検出部２４は、オフセット量をもとに、サンプリングタイミングの補正量を導出し、サンプリング補正部２０に通知する。シンボル同期部２６は、サンプリング補正部２０からのＯＦＤＭシンボルと、オフセット検出部２４からのオフセット量をもとに、ＦＦＴウインドウを生成し、ＦＦＴ部２２に出力する。なお、サンプリング補正部２０、ＦＦＴ部２２、オフセット検出部２４、シンボル同期部２６には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、詳細な説明を省略する。

分離部２８は、ＦＦＴ部２２から、周波数領域に変換された信号を入力し、ＴＰＳサブキャリアと、それ以外のサブキャリアとを分離する。また、分離部２８は、ＴＰＳサブキャリアを制御信号処理部３６に出力し、それ以外のサブキャリアを等化部３０に出力する。等化部３０は、分離部２８からの周波数領域の信号をもとに、伝送路特性を推定する。ここで、伝送路特性は、サブキャリア単位に導出される。なお、伝送路特性の推定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略するが、所定のサブキャリアに配置されたパイロット信号が伝送路特性の推定に使用される。等化部３０は、推定した伝送路特性をもとに、周波数領域の信号を復調する。復調もサブキャリア単位になされる。

デマッピング部３２は、等化部３０において復調された信号に対して、デマッピングを実行する。デコード部３４は、デマッピング部３２でのデマッピングの結果を復号する。制御信号処理部３６は、分離部２８からＴＰＳサブキャリアを受けつけ、ＴＰＳフレームに対して、復調処理および復号処理を実行する。ここで、復調処理および復号処理については、後述する。制御信号処理部３６は、ＴＰＳ２５０、エラーフラグ２５２を出力する。制御部１８は、受信装置１００のタイミングを制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた受信機能を有したプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図５は、制御信号処理部３６の構成を示す図である。制御信号処理部３６は、尤度導出部５０、尤度積算部５２、判定部５４、フレーム同期部５６、ＢＣＨデコーダ部５８を含む。また、尤度導出部５０は、変換部６０、第１遅延部６２、位相差導出部６４、第２遅延部６６、重み係数導出部６８、乗算部７０を含む。また、尤度積算部５２は、加算部７２、調節部７４を含む。また、フレーム同期部５６は、第１照合部７６、第２照合部７８、同期判定部８０を含む。また、ＢＣＨデコーダ部５８は、記憶部８２、置換部８４、シンドローム演算部８６、エラー検出部８８、エラー訂正部９０を含む。

変換部６０には、ＴＰＳサブキャリアに配置されたシンボルを入力する。ＴＰＳサブキャリアには、サブキャリア間において互いに同一内容のデータが差動符号化されたＴＰＳフレームが配置される。ここで、変換部６０に入力されたシンボルは、同相成分と直交成分を有しているが、変換部６０は、同相成分と直交成分を振幅成分と位相成分に変換する。ここで、変換部６０には、図示しないアークタンジェントＲＯＭが備えられており、アークタンジェントＲＯＭを使用しながら変換を実行する。なお、変換は、サブキャリア単位になされる。変換部６０は、シンボルの位相成分を第１遅延部６２、位相差導出部６４に出力し、シンボルの振幅成分を第２遅延部６６、重み係数導出部６８に出力する。

第１遅延部６２は、シンボルの位相成分を１シンボル分だけ遅延する。位相差導出部６４は、変換部６０からシンボルの位相成分を受けつけるとともに、第１遅延部６２からもシンボルの位相成分を受けつける。位相差導出部６４は、入力したシンボルの位相成分をもとに、ふたつのシンボル間の位相差をサブキャリア単位に導出する。また、位相差導出部６４は、位相差を位相差尤度として出力する。図６は、位相差導出部６４において導出される位相差尤度を示す。位相差欄２１０には、ふたつのシンボル間の位相差が示され、位相差尤度欄２１２には、各位相差に対応した位相差尤度が示されている。

例えば、位相差が「０°」であれば、位相差尤度は「＋９０」になり、位相差が「＋１８０°」あるいは「−１８０°」であれば、位相差尤度は「−９０」になる。ここで、ＴＰＳに対する変調方式はＤＢＰＳＫであるので、理想的には、位相差が「０°」あるいは「±１８０°」になるべきである。また、位相差がこれらの値に近づくほど、信頼性が高いといえる。そのため、位相差が「０°」あるいは「±１８０°」に近づくほど、位相差尤度の絶対値が大きくなるような規定がなされている。図５に戻る。位相差導出部６４は、位相差尤度を乗算部７０に出力する。

第２遅延部６６は、シンボルの振幅成分を１シンボル分だけ遅延する。重み係数導出部６８は、変換部６０からシンボルの振幅成分を受けつけるとともに、第１遅延部６２からもシンボルの振幅成分を受けつける。重み係数導出部６８は、入力したシンボルの振幅成分をもとに、重み係数をサブキャリア単位に導出する。つまり、重み係数導出部６８は、位相差導出部６４において位相差の導出に使用したふたつのシンボルのそれぞれに対して、振幅成分を特定する。重み係数導出部６８は、ふたつの振幅成分のうち、小さい方を選択する。重み係数導出部６８は、選択した振幅成分をもとに、位相差に対する重み係数を生成する。例えば、重み係数導出部６８は、振幅成分が大きくなると、値が大きくなるような重み係数を生成する。なお、ここでは、説明を明瞭にするために、重み係数導出部６８は、振幅成分の値をそのまま重み係数とする。

乗算部７０は、サブキャリアを対応づけながら、位相差導出部６４からの位相差尤度と重み係数導出部６８からの重み係数とを乗算する。つまり、乗算部７０は、重み係数にて、位相差尤度をサブキャリア単位に重みづける。加算部７２、調節部７４は、重みづけた位相差尤度を複数のＴＰＳサブキャリアにわたって積算する。判定部５４は、積算した結果を判定する。判定結果に誤りがなければ、判定結果は、ＴＰＳフレームから初期符号を除外した状態になる。このような状態もＴＰＳフレームと呼ぶものとする。

第１照合部７６は、判定部５４から判定結果を入力する。また、第１照合部７６は、ｅｖｅｎ符号のパターンを予め記憶する。ここで、ｅｖｅｎ符号は１６ビットにて形成される。第１照合部７６は、マッチドフィルタの構成を有しており、判定結果の１６ビットとｅｖｅｎ符号の１６ビットとの相関値を計算する。例えば、第１照合部７６は、ビット毎に排他的論理和を実行し、各桁の“０”の出現数を合計する。第１照合部７６は、合計した結果を同期判定部８０に出力する。第２照合部７８は、第１照合部７６と同様の動作をｏｄｄ符号に対して実行する。

同期判定部８０は、第１照合部７６および第２照合部７８から、照合結果を受けつける。図３（ａ）のごとく、ｅｖｅｎフレームとｏｄｄフレームが交互に送信されるので、同期判定部８０は、ふたつの照合結果のいずれかが“１６”を示すまで照合を繰り返すことにより、同期タイミングを決定する。その結果、フレーム同期が確立される。同期判定部８０は、決定した同期タイミングと、その同期タイミングがｅｖｅｎ符号、ｏｄｄ符号のどちらにより決定されたかの情報をＢＣＨデコーダ部５８および図示しない制御部１８に出力する。

記憶部８２は、ｅｖｅｎ符号とｏｄｄ符号とを記憶する。記憶部８２は、ｅｖｅｎフレームの場合、ｅｖｅｎ符号を出力し、ｏｄｄフレームの場合、ｏｄｄ符号を出力する。つまり、記憶部８２は、“００１１０１０１１１１０１１１０”を１シンボルにつき１ビットずつ順次出力するか、“１１００１０１００００１０００１”を１シンボルにつき１ビットずつ順次出力する。なお、ｅｖｅｎフレームであるかｏｄｄフレームであるか、およびフレーム同期符号を出力すべきタイミングは、図示しない制御部１８によって指示される。図７は、記憶部８２の構成を示す。記憶部８２は、第１フレーム同期符号保持部１１０、第２フレーム同期符号保持部１１２、切替部１１４を含む。第１フレーム同期符号保持部１１０は、ｅｖｅｎ符号を記憶する。第２フレーム同期符号保持部１１２は、ｏｄｄ符号を記憶する。切替部１１４は、図示しない制御部１８から指示をもとに、ｅｖｅｎ符号あるいはｏｄｄ符号を選択して、出力する。図５に戻る。

置換部８４は、判定部５４から判定結果を入力する。判定結果は、図３（ｂ）の形式を有しており、ＢＣＨ符号化がなされたＴＰＳフレームに相当する。なお、判定結果には、誤りが含まれている可能性があるので、図３（ｂ）とは完全に一致しない場合もあるが、ここでは、説明を簡潔にするために、判定結果をＴＰＳフレームと呼ぶことにする。前述のごとく、ＴＰＳフレームには、フレーム同期を確立するために使用されるべきフレーム同期符号が含まれている。置換部８４は、入力したＴＰＳフレームのうち、フレーム同期符号が配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータをｅｖｅｎ符号あるいはｏｄｄ符号に置換する。ここで、置換部８４は、記憶部８２からｅｖｅｎ符号あるいはｏｄｄ符号を取得しており、ｅｖｅｎフレームのときにｅｖｅｎ符号を置換に使用し、ｏｄｄフレームのときにｏｄｄ符号を置換に使用する。なお、置換部８４は、フレーム同期符号が配置される部分以外において、判定部５４から入力した判定結果をそのまま出力する。また、フレーム同期符号による置換を行ったＴＰＳフレームもＴＰＳフレームと呼ぶ。

シンドローム演算部８６は、置換部８４からＴＰＳフレームを入力し、ＴＰＳフレームに対して、シンドローム演算を実行する。エラー検出部８８は、シンドローム演算部８６におけるシンドローム演算の結果をもとに、ＴＰＳフレームにおける誤りを検出する。つまり、エラー位置が特定される。また、エラー検出部８８は、エラーフラグ２５２を出力する。エラー訂正部９０は、判定部５４から判定結果を入力するとともに、エラー検出部８８からエラー位置に関する情報を入力し、エラー訂正処理を実行する。エラー訂正部９０は、エラー訂正処理がなされた結果をＴＰＳ２５０として出力する。なお、シンドローム演算、エラー検出、エラー訂正処理として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

次に、本発明の変形例を説明する。変形例は、実施例と比較して、尤度導出部５０における重み係数の導出方法が異なる。また、変形例に係る受信装置１００は、図１と同様のタイプである。図８は、本発明の変形例に係る尤度導出部５０の構成を示す。尤度導出部５０は、図５の尤度導出部５０に対して、設定部１２０をさらに含む。設定部１２０は、設定部１２０において使用すべきしきい値を設定する。設定部１２０は、固定のしきい値を予め記憶しておいてもよいし、伝送路の状態に応じて適応的にしきい値を設定してもよい。

例えば、設定部１２０は、ＴＰＳサブキャリア単位に、前シンボルの振幅成分と現シンボルの振幅成分のうちの大きい方を選択し、複数のＴＰＳサブキャリアにわたって、選択した値を積算する。一方、設定部１２０は、ＴＰＳサブキャリア単位に、前シンボルの振幅成分と現シンボルの振幅成分との差分の絶対値を求め、複数のＴＰＳサブキャリアにわたって、絶対値を積算する。また、設定部１２０は、選択値の積算結果と差分の積算結果をもとに、差分の積算結果を正規化する。さらに、設定部１２０は、正規化した結果からしきい値を決定する。

重み係数導出部６８は、実施例と同様に、ふたつの振幅成分のうち、小さい方を選択するが、選択した振幅成分がしきい値よりも小さい場合、位相差を無効にするような重み係数を生成する。例えば、重み係数導出部６８は、重み係数の値を「０」にする。尤度導出部５０における他の処理は、実施例と同様であるので、ここでは説明を省略する。

図９は、設定部１２０の構成を示す。設定部１２０は、選択部１３０、加算部１３２、調節部１３４、加算部１３６、絶対値演算部１３８、加算部１４０、調節部１４２、正規化部１４４、決定部１４６を含む。

選択部１３０は、サブキャリア単位に、シンボルの振幅成分と、ひとつ前のシンボルの振幅成分とを入力し、大きい方を選択する。加算部１３２、調節部１３４は、選択部１３０において選択した振幅成分を１シンボル内の複数のサブキャリアにわたって積算する。加算部１３６は、サブキャリア単位に、シンボルの振幅成分から、ひとつ前のシンボルの振幅成分を減算することによって、振幅成分間の差を導出する。絶対値演算部１３８は、加算部１３６において導出した差の絶対値を計算する。加算部１４０、調節部１４２は、絶対値演算部１３８において計算した差の絶対値を１シンボル内の複数のサブキャリアにわたって積算する。

正規化部１４４は、調節部１３４から選択値の積算値を入力し、調節部１４２から差の絶対値の積算値を入力する。また、正規化部１４４は、差の絶対値の積算値を選択値の積算値にて除算することによって、差の絶対値の積算値を正規化する。決定部１４６は、正規化部１４４において正規化した値をもとに、しきい値を決定する。例えば、決定部１４６は、正規化した値としきい値とが対応づけられたテーブルを予め記憶しており、当該テーブルを参照しながら、正規化した値からしきい値を決定する。なお、テーブルは、正規化した値が大きくなれば、しきい値も大きくなるような関係にて規定されている。決定部１４６は、決定したしきい値を出力する。

次に、本発明の別の変形例を説明する。実施例において、ＴＰＳフレームのフレーム同期符号の部分は、予め記憶されたフレーム同期符号に置換される。別の変形例では、ＴＰＳフレーム中のフレーム番号の部分も、予め記憶されたフレーム番号に置換される。別の変形例に係る受信装置１００は、図１と同様のタイプである。また、図３（ｂ）に示されているように、ＴＰＳフレームには、フレームを識別するために使用されるべきフレーム番号が既知データとして含まれている。ここで、ＤＶＢ−Ｔの場合、４フレームにてスーパーフレームを構成しており、フレーム番号「０」から「３」が繰り返されている。

図５の置換部８４は、図１の制御部１８からの指示にしたがって、ＴＰＳフレームのうち、フレーム番号が配置されるべき部分を特定する。また、制御部１８は、記憶部８２からフレーム番号を受けつけ、特定した部分のデータをフレーム番号に置換する。つまり、制御部１８にてフレーム番号が特定されると、それ以降はフレーム同期符号に加えてフレーム番号についても、置換部８４は、判定部５４での判定結果を予め記憶した値に置換する。シンドローム演算部８６、エラー検出部８８、エラー訂正部９０は、実施例と同様に処理する。

図１０は、本発明の別の変形例に係る記憶部８２の構成を示す。記憶部８２は、第１フレーム同期符号保持部１１０、第２フレーム同期符号保持部１１２、第１フレーム番号保持部１６０、第２フレーム番号保持部１６２、第３フレーム番号保持部１６４、第４フレーム番号保持部１６６、切替部１１４を含む。

第１フレーム同期符号保持部１１０、第２フレーム同期符号保持部１１２は、図７と同一であるので、ここでは説明を省略する。第１フレーム番号保持部１６０から第４フレーム番号保持部１６６は、フレーム番号「０」から「３」をそれぞれ記憶する。切替部１１４は、ＴＰＳフレーム中のフレーム同期符号の部分において、第１フレーム同期符号保持部１１０からのｅｖｅｎ符号あるいは第２フレーム同期符号保持部１１２からｏｄｄ符号を選択して出力する。また、切替部１１４は、ＴＰＳフレーム中のフレーム番号の部分において、第１フレーム番号保持部１６０からのフレーム番号「０」、第２フレーム番号保持部１６２からのフレーム番号「１」、第３フレーム番号保持部１６４からのフレーム番号「２」、第４フレーム番号保持部１６６からのフレーム番号「３」のいずれかを選択して出力する。

次に、本発明のさらに別の変形例を説明する。実施例では、ＤＶＢ−Ｔを対象として、ＴＰＳに対する処理を説明した。さらに別の変形例では、ＩＳＤＢ−Ｔを対象としてＴＭＣＣに対する処理を説明する。ＴＭＣＣは、ＴＰＳと同様に、複数のサブキャリアのうちの一部に配置される。図１１は、本発明のさらに別の変形例に係るＴＭＣＣのフレームフォーマットを示す。ＴＭＣＣ符号は「０」から「２０３」の２０４シンボルにて形成される。「初期符号」および「フレーム同期符号」は、ＴＰＳと同様に規定される。「セグメント形式識別符号」は、セグメントが差動変調であるか、同期変調であるかを識別するための符号である。「伝送パラメータ」には、変調方式、符号化率などの情報がマッピングされている。「パリティビット」は、０から１２１シンボルをＢＣＨデコードにて誤り検出、訂正するための符号である。

さらに別の変形例に係る受信装置１００、制御信号処理部３６、記憶部８２は、図１、図５、図７と同様のタイプである。そのため、ここでは、これらについての説明を省略する。

本発明の実施例によれば、遅延検波を実行する際に、位相成分から位相差を導出するとともに、振幅成分にて重みづけを実行するので、受信特性を向上させながらも、回路規模の増加を抑制できる。また、位相成分から位相差を導出するので、複素乗算を回避でき、回路規模の増加を抑制できる。また、振幅成分にて重みづけを行うので、受信したシンボルの信頼性を判定に反映できるので、受信特性を向上できる。また、ふたつのシンボルの振幅成分のうち、小さい方をもとに重み係数を生成するので、シンボルに対する受信電力を重み係数に反映できる。

また、ふたつのシンボルの振幅成分のうち、小さい方がしきい値よりも小さければ、重み係数の値を「０」にするので、雑音の影響を低減できる。また、しきい値を可変に設定するので、伝送路の変動にしきい値を追従させることができる。また、比較的簡単な回路によって、伝送パラメータを高精度に復号できる。また、シンボル間、あるいは１シンボル内のサブキャリアの受信電力が動的に変化するフェージング環境でも高精度に復号できる。

また、データフレームのうち、既知のデータが配置される部分を既知データに置換した後に、シンドローム演算を実行するので、受信特性を向上させながらも、回路規模の増加を抑制できる。また、既知のデータが配置される部分を既知データに置換するだけでよいので、比較的簡単な回路によって、伝送パラメータを高精度に復号できる。また、既知のデータに置換するので、誤り検出数や誤り訂正数に限界がある場合でも、受信特性を向上できる。また、既知のデータで発生したエラーは無視できるので、確率的な観点で、ＢＣＨデコーダにおける誤りを低減できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、重み係数導出部６８は、ふたつのシンボルの振幅成分のうち、小さい方を選択し、選択した振幅成分をもとに重み係数を生成している。しかしながらこれに限らず例えば、ふたつのシンボルの振幅成分の平均値をもとに重み係数が生成されてもよい。重み係数導出部６８は、サブキャリア単位に、振幅成分に対する平均値を計算する。また、重み係数導出部６８は、計算した平均値をもとに、位相差に対する重み係数を生成する。なお、重み係数導出部６８は、計算した平均値をそのまま重み係数としてもよい。さらに、重み係数導出部６８は、計算した平均値がしきい値よりも小さい場合、位相差を無効にするような重み係数、「０」の値を有する重み係数を生成してもよい。本変形例によれば、平均値をもとに重み係数が生成されるので、雑音の影響を低減できる。また、平均値がしきい値よりも小さければ、「０」の値を有する重み係数が生成されるので、雑音の影響を低減できる。

本発明の実施例に係る受信装置の構成を示す図である。 図１の受信装置にて処理されるＯＦＤＭシンボルの構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｂ）は、図１の受信装置にて処理されるＴＰＳのフレームフォーマットを示す図である。 図１の受信装置にて処理されるＴＰＳの値を示す図である。 図１の制御信号処理部の構成を示す図である。 図５の位相差導出部において導出される位相差尤度を示す図である。 図５の記憶部の構成を示す図である。 本発明の変形例に係る尤度導出部の構成を示す図である。 図８の設定部の構成を示す図である。 本発明の別の変形例に係る記憶部の構成を示す図である。 本発明のさらに別の変形例に係るＴＭＣＣのフレームフォーマットを示す図である。

符号の説明

１０ アンテナ、 １２ ＲＦ部、 １４ ＡＤ部、 １６ ベースバンド処理部、 １８ 制御部、 ２０ サンプリング補正部、 ２２ ＦＦＴ部、 ２４ オフセット検出部、 ２６ シンボル同期部、 ２８ 分離部、 ３０ 等化部、 ３２ デマッピング部、 ３４ デコード部、 ３６ 制御信号処理部、 １００ 受信装置。

Claims (6)

1. ブロック符号化がなされたデータフレームを入力する入力部と、
   前記入力部において入力したデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換する置換部と、
   前記置換部において置換したデータフレームに対して、シンドローム演算を実行する演算部と、
   前記演算部におけるシンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出する検出部と、
   を備えることを特徴とする復号装置。
2. 前記入力部において入力したデータフレームには、フレーム同期符号列が既知データとして含まれており、
   前記置換部は、フレーム同期符号列を予め取得しており、前記入力部において入力したデータフレームのうち、フレーム同期符号列が配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータをフレーム同期符号列に置換することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
3. 前記入力部において入力したデータフレームには、フレーム番号が既知データとして含まれており、
   前記置換部は、フレーム番号を予め取得しており、前記入力部において入力したデータフレームのうち、フレーム番号が配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータをフレーム番号に置換することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
4. 少なくともふたつのサブキャリアに制御信号が配置され、残りのサブキャリアにデータ信号が配置されたマルチキャリア信号を受信する受信部と、
   前記受信部において受信したマルチキャリア信号を制御信号とデータ信号とに分離する分離部と、
   前記分離部において分離した制御信号を復調する第１復調部と、
   前記分離部において分離したデータ信号を復調する第２復調部とを備え、
   前記第１復調部は、
   前記分離部において分離した制御信号のデータフレームであって、ブロック符号化がなされたデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換する置換部と、
   前記置換部において置換したデータフレームに対して、シンドローム演算を実行する演算部と、
   前記演算部におけるシンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出する検出部とを備えることを特徴とする受信装置。
5. ブロック符号化がなされたデータフレームを入力するステップと、
   入力したデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換するステップと、
   置換したデータフレームに対して、シンドローム演算を実行するステップと、
   シンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出するステップと、
   を備えることを特徴とする復号方法。
6. ブロック符号化がなされたデータフレームを入力するステップと、
   入力したデータフレームのうち、既知データが配置されるべき部分を特定し、特定した部分のデータを既知データに置換するステップと、
   置換したデータフレームに対して、シンドローム演算を実行するステップと、
   シンドローム演算の結果をもとに、データフレームにおける誤りを検出するステップと、
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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