JP2011029833A - 復調装置、復調装置の制御方法、復調装置の制御プログラム、および復調装置の制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】復調が所望されるセグメントに応じて、その復調処理にかかる消費電力量を適切に低減させる復調装置を提供する。
【解決手段】本発明のOFDM復調装置1は、チューナ3により受信した放送波を復調するものである。復調するセグメントとして、1以上のセグメントの指定を受け付けると、所要帯域におけるセグメント位置を特定するセグメント特定部401と、特定したセグメント位置に応じて、所要帯域のうち復調する帯域幅を決定する帯域幅決定部402と、決定した帯域幅に応じて復調を行う復調部6とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、チューナにより受信した放送波を復調する復調装置に関する。
現在、地上波を用いる地上デジタル音声放送(デジタルラジオ)や地上デジタルテレビジョン放送(デジタルテレビ)では、音声および映像のデジタル信号を効率よく伝送できる、直交周波数分割多重方式(Orthogonal Frequency Division Multiplex:以下、「OFDM」と称する)と呼ばれる変調方式が用いられている。
この「OFDM」では、デジタル放送を送信する送信側(デジタル放送の放送局)が、QPSK方式、16QAM方式、または64QAM方式による変調方式を用いて、送信するデジタル放送の放送波のデジタル信号列を数ビットにまとめて複素信号にマッピングする。そして、送信側は、このマッピングされたN個の複素信号に対して、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)を行い、ベースバンドOFDM信号を生成する。
ところで、現在、日本では地上デジタルテレビ放送の伝送方式として、ISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial Television Broadcasting)を採用している。このISDB−Tは、地上デジタルテレビジョン放送に関する伝送方式の標準規格である、ARIB STD‐B31により規定されている。
この規格では、テレビジョン放送の送信スペクトルを、既存のアナログテレビジョン放送のチャンネル帯域幅(6MHz)を14等分したOFDMブロック(以下OFDMセグメントと呼ぶ)を13個連ねて構成する。そして、この13個のOFDMセグメントを、最大3つの階層に分割可能な様に規定している。
例えば、図17に示すように、斜線領域で示した3セグメント帯域103がA階層、塗りつぶし無しで示す4セグメント帯域104がB階層、横線で示す6セグメント帯域105がC階層に相当する。なお、図17は、ISDB−T準拠の階層構成の一例を示す図である。OFDMセグメントのキャリア構成を複数セグメントの連結が可能な様に構造化することで、メディアに適した伝送帯域幅をセグメント幅単位で実現できる。
また、ARIB STD‐B31で規定されるOFDM放送波に含まれる各伝送シンボルは、複数のセグメントに分割されている。そして、各セグメントには、データキャリア、SP(Scattered Pilot)キャリア、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)キャリア、AC(Auxiliary Channel)1キャリア、および、AC2キャリアが含まれている。
SPキャリアは、OFDM信号に対する波形等化の基準として用いられるパイロット信号を伝送するためのキャリアであり、各伝送フレームに周期的に挿入される。このSPキャリアが配置される周期は予め定められており、具体的に、当該SPキャリアは、OFDM信号のセグメント構成におけるキャリア方向について12キャリアに1つ、シンボル方向について4シンボルに1つの周期で挿入される。
TMCCキャリアは、同期ワードおよび伝送パラメータを含む、TMCC信号を伝送するためのキャリアである。
AC1キャリアまたはAC2キャリアは、付加情報を伝送するための、AC1信号またはAC2信号を伝送するためのキャリアである。TMCCキャリア、AC1キャリア、およびAC2キャリアは、SPキャリアと異なり、キャリア方向では各伝送フレームに非周期的に挿入される。
日本では、上記規格に基づく地上デジタル放送が、2003年12月から開始されている。この日本における地上デジタル放送では、1つの物理チャンネル帯域内(所要帯域)の13セグメントのうち、図18の斜線で示した中央の1セグメント106を利用するワンセグ放送と、塗りつぶし無しで示した残りの12セグメント107を利用する固定放送とが放送されている。そして、ワンセグ放送を携帯型受信装置向けに、固定放送を固定型受信装置向けに、それぞれ放送している。なお、現在は、これら2つのデジタル放送は、同一の映像および音声がサイマル放送されている。なお、図18は、ワンセグ放送に利用するセグメント位置を示す図である。
ところで、家庭内に設けられたテレビは、固定されたアンテナによりこの13セグメントを一括して受信するが、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)等の携帯・移動体向けの放送では、この13セグメントのうちの中央の1セグメントのみを受信する、いわゆる部分受信を行っている。
携帯・移動体向け放送のセグメントは、屋外のビル陰、ビル内、地下街等においても良好に受信できるようにする必要があり、そのためには、部分受信するセグメントを再送信する再送信装置が必要となる。
そこで、再送信方式の一つとして、部分受信のみを行うネットワークを構築することにより、部分受信部分のみをフィルタで抽出し、フーリエ変換を行い周波数領域の処理により複数個のセグメントを連結して再送信するデジタル放送信号再送信装置が提案されている(例えば特許文献1)。
特許文献1によるデジタル放送信号再送信装置は、図19に示すように、複数の放送局からISDB−T方式のデジタル放送信号を受信し、受信した各信号に基づいてデジタル放送信号を送信する。このデジタル放送信号再送信装置は、受信手段と、セグメント選択手段と、チャンネル同期手段と、位相変換手段と、信号連結手段と、送信手段とを備えた構成である。かかる構成によれば、デジタル放送信号再送信装置は、複数の受信手段によって、デジタル放送信号をチャンネル別に受信する。そして、セグメント選択手段によって、受信したデジタル放送信号から少なくとも1つのセグメントを、予め設定されたセグメント番号に基づいてチャンネル別に選択する。デジタル放送信号再送信装置は、チャンネル同期手段によって、チャンネル別に選択されたセグメントの同期を行う。位相変換手段によって、同期が行われたセグメントを構成するキャリアをチャンネル別に位相変換し、信号連結手段によって、チャンネル別に位相変換された複数のキャリアを連結する。さらに、送信手段によって、信号連結手段により連結されたキャリアを周波数変換して前記チャンネルと異なる所定のチャンネルから送信する。
このように、ビル屋内・地下街等、電波環境が良好でない場所におけるモバイル機器によるデジタル放送の受信を目指して、複数のワンセグメント放送を受信・連結・再送信するデジタル放送信号再送信装置が検討されている。
なお、上述した地上デジタルテレビ放送の方式であるISDB−T以外にも、地上デジタル音声放送に関する方式であるISDB−TSB(Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial Sound Broadcasting)が規定されている。このISDB−TSBは、地上デジタル音声放送に関する伝送方式の標準規格である、ARIB STD‐B29によって規定される。ISDB−TSBのOFDMセグメント構造は、ARIB STD‐B30で規定されるISDB‐Tと共通であり、相互運用性が考慮されている。ISDB−TSB方式では、複数の1セグメント形式放送の連結放送も規定されている。
また、2011年に予定されている地上アナログテレビ放送停波後に、アナログテレビ放送周波数帯域をどう使うか関係省庁・団体を中心に議論されている。アナログテレビ放送周波数帯域を有効に利用するための放送規格の一つとして、携帯端末向けマルチメディア放送システムの放送方式であるISDB−Tmm(Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial Mobile Multi-Media Broadcasting)が提案されている。
この放送方式も、図20に示すように、ISDB−Tと同じ帯域幅のOFDMセグメントにより構成される。すなわち、1つ以上のISDB−T準拠の13セグメント形式放送と任意個のISDB−TSB準拠の1セグメント形式連結放送を連結送信できるように、ISDB−TとISDB−TSBとを拡張する規格であり、これらの規格の整合性が取れるように規定されている。この規格は、名称が示す通り携帯電話機やPDA等の携帯・移動体向けに重点を置いたものである。図20は、2011年アナログ放送停波後のVHF帯域の一部をISDB−Tmmで放送する場合の提案の一例である。
また、チャンネルの利用効率向上の点から、ISDB−TmmなどのVHF帯の空きチャンネル(チャンネル7)と、隣接するチャンネル(チャンネル8)との間で一部の帯域を共用するチャンネルにおける非共用帯域を使用してデジタル音声信号等を配信する技術が考えられている。このように配信された音声信号を従来の地上デジタル放送受信チューナによって受信することは不経済である。そこで、以下に示す構成となる地上デジタル放送受信チューナが提案されている(特許文献2)。
すなわち、この地上デジタル放送受信チューナは、図21に示すように、VHF帯の特定チャンネルに配列された複数のセグメントの中から所望のセグメントを選択する手段と、選択されたセグメントに割り当てられたデジタル放送信号を第一の中間周波数に周波数変換する第一の混合器と、前記第一の混合器に局部発振信号を供給する第一の局部発振器とで構成される。この構成により、特定チャンネル内のセグメントのデジタル放送信号のみを簡単に選択し受信できる。このため、上記したように、非共用帯域を使用して音声信号を配信する場合であっても、効率よく受信することができる。なお、図21は、従来技術を示すものであり、隣接するチャンネル間で一部の帯域を共用するチャンネルにおける非共用帯域を使用して放送されるデジタル音声信号を受信する地上デジタル放送受信チューナの概略構成を示すブロック図である。
以上のように、今後、新たなデジタル放送技術として、ISDB−T準拠のワンセグ放送のビル屋内・地下街での連結再送信、ISDB−TSB準拠連結放送、ISDB−Tmm準拠の連結放送などが考えられる。また、特定の帯域を使用して新たにデジタル放送を配信する技術も考案されている。これらの技術の多くは、携帯電話機やPDA等の携帯・移動体向け放送を想定した技術となっている。
ところで、携帯・移動体では、電池容量に大きな制約があり、これら新たな技術(またはその技術を実現するための規格)に対応する復調装置の消費電力を低減させることが今後の重要な課題の1つとなる。
例えば、ワンセグメント放送の受信に関し消費電力を抑制するOFDM復調装置として、特許文献3に下記の構成が開示されている。特許文献3に開示されたOFDM復調装置は、チャンネル数が増加しても回路を大幅に増加させることのない装置であり、下記の構成により、ワンセグメント放送を複数チャンネル同時に受信可能とする。
すなわち、特許文献3のOFDM受信装置は、図22に示すように、N個(Nは2以上の整数)のアンテナで受信した地上デジタル放送の1セグメント放送信号を入力し、復調するN個の受信復調手段と、該N個の受信復調手段で復調したN個の復調データをそれぞれ一時保持するN個のバッファを備える。さらに、このOFDM受信装置は、このN個のバッファに書き込んだN個の復調データを時分割で読み出すバッファ手段と、該バッファ手段から読み出されたN個の復調データを入力し順次誤り訂正する過程で、1セグメント受信で使用していない期間に誤り訂正した前記N個の復調データを多重して1つのトランスポートストリーム多重データとして出力する誤り訂正手段とを備える。この構成によって、複数チャンネルの復調データを1セグメント受信で使用していない期間に多重することでチャンネル数が増加しても回路を大幅に増加させることのないOFDM復調装置を提供することができる。なお。図22は、従来技術を示すものであり、OFDM受信装置の構成を示すブロック図である。
特開2006−109283号公報(2006年4月20日公開) 特開2003−46884号公報(2003年2月14日公開) 特開2009−44345号公報(2009年2月26日公開)
しかしながら、上述のような従来技術は復調が所望されるセグメントに応じて、その復調処理により消費する電力量を低減させることができないという問題がある。
例えば、特許文献2は、チューナに関する発明であり、特定チャンネル内のセグメントのデジタル放送信号を簡単に選択できるようになる。しかしながらこの特許文献2に示すチューナによってIF信号もしくはベースバンド信号に変換されたOFDM波を、従来のOFDM復調装置で復調すると、連結放送に対応するには、対応する帯域幅以上の周波数のサンプリング周波数を必要とする。また、連結放送を受信する場合、ユーザが選択した複数のチャンネルの配置によっては、ベースバンド部、誤り訂正部の処理に無駄が生じ、消費電力がより大きくなる。例えば、このOFDM復調装置で図11(c)、(d)の斜線で示す1セグメントを復調するには、FFTのFFT処理帯域幅はWFFT=8192fとなり、この1セグメントだけでも13セグメント分の消費電力となり無駄が生じるという課題がある。なお、上記したfは、キャリア間隔を表しており、このキャリア間隔は一定であるものとする。このためFFT処理キャリア数にキャリア間隔fを掛け合わせることでFFT処理帯域幅を表すことができる。
このように特許文献2では、選択した特定のセグメントに対応する帯域のみを復調対象の帯域とすることができないため、常に全帯域に対して復調処理を行う必要がある。このため、復調対象とする帯域が全帯域よりも小さくなる場合であっても全帯域に対して復調処理を行う必要があり消費電力の低減を図ることができない。
特許文献3は、異なるチャンネルの複数のワンセグメント放送や、複数のワンセグメント放送の連結放送の復調に関する発明である。誤り訂正部が共有化されるので消費電力が低減される。しかし、同一チャンネル内の連結したワンセグメント放送を受信する際には、同一チャンネルにかかわらず複数のチューナやAGCをはじめとする複数の復調部を起動する必要があり、消費電力に無駄が生じるという課題がある。
さらに、特許文献3は複数のワンセグメント放送の復調に限定されるものであり、ISDB−Tで規定される一つの放送で複数セグメントを占有する放送を復調する構成となっていないという課題がある。
すなわち、特許文献3では、1つの復調部によって同一チャンネルにおける複数セグメントを一括して復調することができないという問題がある。
ISDB−T、ISDB−Tsb、ISDB−Tmmで規定される階層放送、連結放送等、任意のデジタル放送を受信した際に、指定した複数のセグメントに対してOFDM復調を最適化することで消費電力を低減することは、携帯・移動体向け用途で重要な課題となる。更に、携帯・移動体向けであるので、場所に応じて受信可能な放送も変わるので、ワンセグメント放送など特定の階層に限定せず、ISDB−T、ISDB−Tsb、ISDB−Tmmにおける全ての階層で復調可能であることが望ましい。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、復調が所望されるセグメントに応じて、その復調処理により消費する電力量を低減させる、復調装置、復調装置の制御方法、復調装置の制御プログラム、および復調装置の制御プログラムを記録した記録媒体を実現することにある。
本発明に係る復調装置は、上記した課題を解決するために、チューナにより受信した放送波を復調する復調装置であって、上記放送波は、その所要帯域が複数のセグメントと呼ばれる単位によって分割されており、復調するセグメントとして、1以上のセグメントの指定を受け付けると、上記所要帯域における該セグメント位置を特定する特定手段と、上記特定手段によって特定したセグメント位置に応じて、上記所要帯域のうち復調する帯域幅を決定する帯域幅決定手段と、上記帯域幅決定手段によって決定した帯域幅に応じて、上記指定された1以上のセグメントを一括して復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
ところでセグメントとは、デジタル放送の所要帯域を分割する単位であり、該セグメントを組み合わせることにより種々のサービスを提供することができるものである。例えば、日本の放送規格であるISDB−T、ISDB−Tsb、ISDB−Tmmでは、デジタル放送の所要帯域約6MHzが13個の帯域幅の等しいセグメントにより分割されている。
また、所要帯域とは、上記チューナにより選択受信された1チャンネル分の電波の周波数帯域である。
上記構成によると、特定手段を備えているため、復調が所望されるセグメントの所要帯域における位置を特定することができる。また、帯域幅決定手段を備えているため、復調が所望されるセグメントの所要帯域における位置に応じて、該所要帯域のうち復調する帯域幅を決定することができる。そして、復調手段がこの帯域幅決定手段によって決定した帯域幅に応じて、指定された1以上のセグメントを一括して復調することができる。
このように、指定されたセグメントの位置に応じて復調する帯域幅を決定し、該帯域幅に対して復調するため、所要帯域全体を復調する従来の構成と比較して復調処理で消費する電力量を低減させることができる。
また、特定手段によって復調が所望されるセグメントを特定することができるため、例えばワンセグ放送のように固定された1セグメントのみを復調対象とする場合と異なり所要帯域全ての任意のセグメントを復調対象とすることができる。
よって本発明に係る復調装置は、復調が所望されるセグメントに応じて、その復調処理にかかる消費電力量を適切に低減させることができるという効果を奏する。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記放送波は、マルチキャリアのデジタル変調方式であるOFDMにより多数のキャリアが多重化されており、上記復調手段は、受信した放送波を復調するためにフーリエ変換により多重化されているキャリアの振幅と位相の情報を取得するフーリエ変換処理手段を有しており、上記帯域幅決定手段は、上記特定手段によって特定されたセグメント位置に応じて、上記フーリエ変換処理手段によってフーリエ変換を行う帯域幅を決定するように構成されていてもよい。
上記した構成によると、帯域幅決定手段によって決定された帯域幅に対してフーリエ変換処理手段がフーリエ変換を行うことができる。このため、本発明に係る復調装置は、所要帯域全体に対してフーリエ変換を行う構成と比較して、このフーリエ変換を実行するために必要となる電力量を低減させることができる。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記フーリエ変換処理手段によりフーリエ変換を行う帯域の中心周波数は、上記所要帯域の中心周波数と一致しており、上記特定手段によって特定されたセグメント位置を、上記所要帯域における中心周波数方向にシフトさせるよう周波数変換を行う周波数変換手段をさらに備え、上記帯域幅決定手段は、上記周波数変換手段によって周波数変換を行った後の上記セグメント位置に応じて、上記フーリエ変換処理手段によってフーリエ変換を行う帯域幅を決定するように構成されていてもよい。
上記した構成によると、上記周波数変換手段により復調対象となるセグメント位置を上記所要帯域の中心周波数方向、すなわちフーリエ変換を行う帯域の中心周波数方向にシフトさせることができる。すなわち、復調対象となるセグメントの所要帯域における位置を、フーリエ変換を行う帯域の中心周波数により近づけることができる。このため、帯域幅決定手段はフーリエ変換を行う帯域幅をさらに低減させることができる。
したがって、本発明に係る復調装置は、上述のようにフーリエ変換を行う帯域幅をさらに低減させることができるため、周波数変換を行わないでセグメント位置に応じてフーリエ変換する構成と比較して、このフーリエ変換を実行するために必要となる電力量を低減させることができる。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記周波数変換手段は、上記チューナにより受信した放送波のアナログ信号をデジタル変換したデジタル信号に対して行うように構成されていてもよい。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記周波数変換手段は、上記チューナにより受信した放送波のアナログ信号に対して行うように構成されていてもよい。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記フーリエ変換処理手段によりフーリエ変換を行う前段階でチューナにより受信した放送波のアナログ信号に対してサンプリングを行うサンプリング手段をさらに備え、上記サンプリング手段は、サンプリング周波数を、上記フーリエ変換を行う帯域以上となるように設定するように構成されていてもよい。
ここで上記サンプリング手段がサンプリングを行うアナログ信号とは、例えばIF信号またはベースバンド信号などである。サンプリング手段は、サンプリング周波数を上記フーリエ変換を行う帯域以上となるように設定するため、上記チューナから出力された信号におけるエリアジングや当該復調装置を構成する回路の実装に係る制約等に対処することができる。
例えば、チューナがRF信号をIF信号に変換するヘテロダイン方式の場合、チューナから出力されるIF信号を、フーリエ変換する前段で直交検波してベースバンド信号に変換する必要がある。ここで、この直交検波後の出力信号の帯域幅を、上記帯域幅決定手段によって決定されたフーリエ変換を行う帯域幅とFFTの入力段階で一致させるためには、上記サンプリング手段によりサンプリングを行うサンプリング周波数をこのフーリエ変換を行う帯域幅以上となるように設定する必要がある。
本発明に係る復調装置は、上記サンプリング周波数を上記フーリエ変換を行う帯域以上となるように設定することができるため、例えばチューナがRF信号をIF信号に変換するヘテロダイン方式を採用している場合であっても上記帯域幅決定手段によって決定した帯域幅で指定されたセグメントに対してフーリエ変換を行うことができる。
本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記フーリエ変換処理手段の実行を有効とするイネーブル信号を生成する信号生成手段をさらに備え、上記サンプリング手段が、上記チューナより受信した放送波のアナログ信号に対して、上記フーリエ変換を行う帯域以上となるように設定したサンプリング周波数でサンプリングしたとき、上記信号生成手段は、該サンプリングの全周期のうちで有効なデータが含まれる周期でのみ、生成した上記イネーブル信号を、上記サンプリング手段によりサンプリングされた信号とともにフーリエ変換処理手段に入力するように構成されていてもよい。
上記した構成によると、信号生成手段を備えるため、サンプリングの全周期のうちで有効なデータが含まれる周期をフーリエ変換処理手段に示すことができる。つまり、有効なデータが含まれる周期について、サンプリング手段によって設定されたサンプリング周波数の周期に合わせてフーリエ変換処理手段に示すことができる。例えば、サンプリング手段が、フーリエ変換処理に必要なサンプリング周波数の4倍のクロックでサンプリングしたとする。この場合、信号生成手段は、サンプリングデータ全部から4周期に1周期の割合で生成したイネーブル信号をフーリエ変換処理手段に出力する。なお、有効データとは、チューナにより受信した放送波において復調すべきデータである。
このため、当該フーリエ変換処理手段の動作クロックを規定するクロック周波数を変更することなく一定にしたまま、フーリエ変換処理手段は、実効的に基準サンプリング周波数を調整することが可能となり、復調が所望されるセグメント位置に応じて決定された帯域幅でフーリエ変換を行うことができる。
したがって、復調するセグメント位置の変更に伴いフーリエ変換を行う帯域幅が変更される場合であっても、クロック周波数を変更することなく帯域幅を変更させてフーリエ変換を行うことができる。それゆえ、回路動作中に動作クロックを変更することがないため、回路動作が不連続となってしまい継続して復調する予定の放送間に中断が生じるという問題が生じることを防ぐことができる。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記放送波には、当該復調装置の動作に必要な各種の制御データとしてパイロット信号が含まれており、上記パイロット信号に基づき伝搬路において歪んだ信号波形を復元するための処理である波形等化処理を行う波形等化手段をさらに備え、上記波形等化手段は、上記特定手段により特定された、復調対象として選択されたセグメントの信号に対してのみ波形等化処理を行うように構成されていてもよい。
上記した構成によると波形等価手段を備えるため、復調対象として選択されたセグメントの信号に対してのみ波形等化処理を行うことができる。このため、復調装置は、所要帯域の全セグメントに対して波形等化処理を行う構成と比較して波形等化処理にかかる消費電力を低減させることができる。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記放送波のデータ信号は、キャリア多重化される前に該データ信号の順序が所定の方法により入れ替えられており、入れ替えられた上記データ信号の順序を戻すための処理であるデインターリーブ処理を行うデインターリーブ処理手段をさらに備え、上記デインターリーブ処理手段は、上記特定手段によって特定された、復調対象として選択されたセグメントの信号に対してのみデインターリーブ処理を行うように構成されていてもよい。
上記した構成によると、デインターリーブ処理手段を備えるため、復調対象として選択されたセグメントのデータ信号に対してのみデインターリーブ処理を行うことができる。このため、復調装置は、所要帯域の全セグメントに対してデインターリーブ処理を行う構成と比較してデインターリーブ処理にかかる消費電力を低減させることができる。
なお、上記デインターリーブ処理としては、データビット単位で入れ替えを行うビットインターリーブ処理、同一のOFDMシンボル内でのみ行い、周波数軸上での入れ替えのみを行う周波数デインターリーブ処理、時間方向の伝送路変動による受信電力の落ち込みに対応するため、複数のOFDMシンボルにわたって行う時間デインターリーブ処理等が挙げられる。
また、本発明に係る復調装置は、上記した構成において、上記復調手段が上記帯域幅決定手段によって決定した帯域幅に応じて復調を行っている状態において、復調するセグメントの変更指示を受け付けると、該変更指示に応じて上記特定手段は上記所要帯域における変更後のセグメント位置を特定し、上記周波数変換手段が、上記特定手段によって特定されたセグメント位置を、上記所要帯域における中心周波数方向にシフトさせるよう周波数変換を行い、上記帯域幅決定手段は、上記周波数変換手段によって周波数変換を行った後の上記セグメント位置に応じて、上記フーリエ変換処理手段によってフーリエ変換を行う帯域幅を決定するように構成されていてもよい。
上記した構成によると、変更後のセグメントをフーリエ変換するための、最小の帯域幅を決定することができる。
したがって復調するセグメントが変更される場合であっても、復調装置の消費電力が各時点で最小となるようにフーリエ変換する帯域幅を決定することができる。
本発明に係る復調装置の制御方法は、上記した課題を解決するために、チューナにより受信した放送波を復調する復調装置の制御方法であって、上記放送波は、その所要帯域が複数のセグメントと呼ばれる単位によって分割されており、復調するセグメントとして、1以上のセグメントの指定を受け付ける受付ステップと、上記受付ステップにおいて指定を受け付けたセグメントの、上記所要帯域における位置を特定する特定ステップと、上記特定ステップによって特定したセグメントの位置に応じて、上記所要帯域のうち復調する帯域幅を決定する帯域幅決定ステップと、上記帯域幅決定ステップにおいて決定した帯域幅に応じて、上記指定された1以上のセグメントを一括して復調を行う復調ステップとを含むことを特徴とする。
上記方法によると、受付ステップと特定ステップとを含むため、復調が所望されるセグメントの所要帯域における位置を特定することができる。また、帯域幅決定ステップを含むため、復調が所望されるセグメントの所要帯域における位置に応じて、該所要帯域のうち復調する帯域幅を決定することができる。そして、復調ステップがこの帯域幅決定ステップにおいて決定した帯域幅に応じて、指定された1以上のセグメントを一括して復調することができる。
このように、指定されたセグメントの位置に応じて復調する帯域幅を決定し、該帯域幅に対して復調するため、所要帯域全体を復調する従来の構成と比較して復調処理で消費する電力量を低減させることができる。
また、特定ステップによって復調が所望されるセグメントを特定することができるため、例えばワンセグ放送のように固定された1セグメントのみを復調対象とする場合と異なり所要帯域全ての任意のセグメントを復調対象とすることができる。
よって本発明に係る復調装置の制御は、復調が所望されるセグメントに応じて、その復調処理にかかる消費電力量を適切に低減させることができるという効果を奏する。
なお、上記復調装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記復調装置をコンピュータにて実現させる復調装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明に係る復調装置は、以上のように、チューナにより受信した放送波を復調する復調装置であって、上記放送波は、その所要帯域が複数のセグメントと呼ばれる単位によって分割されており、復調するセグメントとして、1以上のセグメントの指定を受け付けると、上記所要帯域における該セグメント位置を特定する特定手段と、上記特定手段によって特定したセグメント位置に応じて、上記所要帯域のうち復調する帯域幅を決定する帯域幅決定手段と、上記帯域幅決定手段によって決定した帯域幅に応じて、上記指定された1以上のセグメントを一括して復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
よって本発明に係る復調装置は、復調が所望されるセグメントに応じて、その復調処理にかかる消費電力量を適切に低減させることができるという効果を奏する。
本発明に係る復調装置の制御方法は、以上のように、チューナにより受信した放送波を復調する復調装置の制御方法であって、上記放送波は、その所要帯域が複数のセグメントと呼ばれる単位によって分割されており、復調するセグメントとして、1以上のセグメントの指定を受け付ける受付ステップと、上記受付ステップにおいて指定を受け付けたセグメントの、上記所要帯域における位置を特定する特定ステップと、上記特定ステップによって特定したセグメントの位置に応じて、上記所要帯域のうち復調する帯域幅を決定する帯域幅決定ステップと、上記帯域幅決定ステップにおいて決定した帯域幅に応じて、上記指定された1以上のセグメントを一括して復調を行う復調ステップとを含むことを特徴とする。
よって本発明に係る復調装置の制御方法は、復調が所望されるセグメントに応じて、その復調処理にかかる消費電力量を適切に低減させることができるという効果を奏する。
本発明の実施形態(実施形態1)を示すものであり、復調帯域幅制御部の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態(実施形態1)を示すものであり、OFDM復調装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態(実施形態1)を示すものであり、OFDM復調装置が備えるチューナの要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態(実施形態1)を示すものであり、FEC部の要部構成を示すブロック図である。 本実施の形態(実施形態1)に係るFFTにおけるFFT処理を説明するためのものであり、同図(a)はバタフライ処理によるフーリエ変換処理を示す図であり、同図(b)は、同図(a)に示すフーリエ変換処理の一構成要素であるバタフライ処理部の詳細を示す図である。 本発明の実施形態(実施形態2)を示すものであり、復調帯域幅制御部の要部構成を示すブロック図である。 FFTの回路実装方式の一例であるパイプライン方式を示す図である。 FFTの回路実装方式の一例である共有RAM方式を示す図である。 共有RAM方式における各RAMでの入出力処理およびバタフライ処理のタイミングを示す図である。 図7に示すパイプライン方式におけるバタフライ処理回路PE1〜PE3の一例を示す図である。 FFT処理帯域幅と復調対象となるセグメント位置との関係を示す図であり、同図(a)は、復調対象となるセグメント位置がNO.4、7、9、11、12の5つのセグメントとなる場合を示す図であり、同図(b)は、復調対象となるセグメント位置がNO.7、9、11の3つのセグメントとなる場合を示す図であり、同図(c)は、復調対象となるセグメント位置がNO.12の1つのセグメントとなる場合を示す図である。同図(d)は、復調対象となるセグメント位置がNO.6の1つのセグメントとなる場合を示す図である。 復調帯域幅制御部において実行される周波数変換による、FFT処理帯域幅の変化の一例を示す図である。 本発明の実施形態を示すものであり、周波数変換量Δfの決定処理を説明する図である。 復調対象となるセグメントの変更と、その変更に伴うFFT処理帯域幅の変更との対応関係を示す図であり、同図(a)から(d)は復調対象となるセグメント位置の変化を示す。 波形等化部による波形等化について説明するための説明図であり、同図(a)は、SP信号およびデータ信号の送信側におけるコンスタレーションを示し、同図(b)は、同じSP信号およびデータ信号の受信側におけるコンスタレーションを示し、同図(c)は、同じSP信号およびデータ信号の波形等化後のコンスタレーションを示す。 送信側で行われる時間インターリーブ処理と、OFDM復調装置の時間デインターリーブ部で行われる時間デインターリーブ処理を説明するための図である。 従来技術を示すものであり、ISDB−T準拠の階層構成の一例を示す図である。 従来技術を示すものであり、ワンセグ放送に利用するセグメント位置を示す図である。 従来技術を示すものであり、複数の放送局からISDB−T方式のデジタル放送信号を受信し、受信した各信号に基づいてデジタル放送信号を送信するデジタル放送信号再送信装置の構成を示すブロック図である。 従来技術を示すものであり、2011年アナログ放送停波後のVHF帯域の一部をISDB−Tmmで放送する場合の一例を示す。 従来技術を示すものであり、隣接するチャンネル間で一部の帯域を共用するチャンネルにおける非共用帯域を使用して放送されるデジタル音声信号を受信する地上デジタル放送受信チューナの概略構成を示すブロック図である。 従来技術を示すものであり、OFDM受信装置の構成を示すブロック図である。
(実施形態1)
以下、本発明の一実施形態について図1〜図11、および図15、16に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本実施の形態に係るOFDM復調装置1は、放送局から発信されたデジタル放送の放送波をアンテナ2で受信し、所望のデジタル放送の受信信号を選局して復調するものである。OFDM復調装置1は、復調した受信信号を、TSP(Transport Stream Packet:トランスポートストリームパケット)として、自身の後段に設けられた、モニタ(図示しない)およびアンプ(図示しない)等に出力する。このOFDM復調装置1は、地上デジタルテレビジョン放送の放送方式(ISDB−T)で規定された直交周波数分割多重方式(OFDM)によって変調されたデジタル放送波を復調する。
OFDM復調装置1は、家屋内に固定的に設置される据え置き型の受信装置(固定型受信装置)に備えられるものであってもよいし、デジタル放送を受信する機能を有する携帯機器に搭載された受信装置(携帯型受信装置)に備えられるものであってもよい。さらには、車等の移動体に搭載された受信装置(移動体用受信装置)に搭載されるものであってもよい。固定型受信装置の一例としてはテレビ受像機、携帯型受信装置の一例としては携帯電話機およびPDA、移動体用受信装置の一例としては車載用の受信装置が挙げられる。
なお、本実施の形態に係るOFDM復調装置1は、ISDB−Tで規定される地上デジタルテレビジョン方法、ISDB−TSBで規定される地上デジタル音声放送、ISDB−TMMで規定されるマルチメディア放送をそれぞれ受信できるようになっている。
(OFDM復調装置の構成)
まず、本実施の形態に係るOFDM復調装置1の概略構成について図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施形態を示すものであり、OFDM復調装置1の要部構成を示すブロック図である。
図2に示すように、OFDM復調装置1は、アンテナ2、チューナ3、および復調部4を備えてなる構成である。
チューナ3は、アンテナ2で受信したRF信号から特定のチャンネルの周波数成分を抽出することにより当該チャンネルの選局処理を行うものである。図3に示すようにチューナ3は、フィルタ31、可変利得増幅部32、周波数変換部33、フィルタ34、および可変利得増幅部35を備えた構成である。図3は、本発明の実施形態を示すものであり、OFDM復調装置1が備えるチューナ3の要部構成を示すブロック図である。
フィルタ31は、所望の周波数成分を抽出する、すなわち、所望のデジタル放送の放送波以外のRF信号を取り除くために設けられたバンドパスフィルタである。フィルタ31は、この抽出した周波数成分を有するRF信号を、可変利得増幅部32に送信する。
可変利得増幅部32は、後述する自動利得制御部(以下、「AGC」と称する)66から供給された利得調整信号に基づいて、フィルタ31からのRF信号を、増幅または減衰させるために設けられた低雑音増幅器(ローノイズアンプ)である。可変利得増幅部32は、増幅または減衰させたフィルタ31からのRF信号を、周波数変換部33に送信する。
周波数変換部33は、可変利得増幅部32からのRF信号に対して、周波数変換を実施するものである。周波数変換部33は、周波数変換によりRF信号をIF(Intermediate Frequency:中間周波)信号に変換する。そして、周波数変換部33は、選択された所望のチャンネルのIF信号をフィルタ34に送信する。
フィルタ34は、周波数変換部33のIF信号から、所望の周波数成分を抽出するために設けられたローパスフィルタである。フィルタ34により、再び不要なチャンネルの信号が取り除かれる。すなわち、フィルタ34は、特定のチャンネルの周波数成分を抽出するためのフィルタ、あるいは所望のチャンネルを選択するためのフィルタであるといえる。フィルタ34は、抽出した周波数成分を有するIF信号を、可変利得増幅部35に送信する。
可変利得増幅部35は、後述するAGC66から供給された利得調整信号に基づいて、フィルタ34からのIF信号を、後段の復調部4に入力可能な電圧まで増幅させるものである。可変利得増幅部35は、増幅したIF信号を後段の復調部4に送信する。
なお、本実施の形態に係るOFDM復調装置1のチューナ3は、フィルタ31および34を備えた構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、チューナ3は、フィルタ31を省いてフィルタ34だけを備えた構成であってもよい。
復調部4は、チューナ3から受信したIF信号を復調するものである。すなわち、復調部4は、チューナ3が抽出した周波数成分を有する受信信号に対して復調処理を行うものである。
復調部4は、図2に示すように、アナログデジタル変換部(以下、「ADC部」と称する)5、ベースバンド信号処理部(以下、「BB部」と称する)6、誤り訂正処理部(以下、「FEC部」と称する)7、復調帯域幅制御部40、クロック源41を備えている。
また、図3に示すように、チューナ3の可変利得増幅部35から出力されたIF信号はまず、ADC部5でサンプリングされる。サンプリングされたIF信号は、復調部4のBB部6に供給される。BB部6は、チューナ3から供給されたIF信号を、ベースバンドOFDM信号に変換して、当該ベースバンドOFDM信号に対して復調処理を実施する。BB部6は、復調処理によって得られたデータ信号群およびTMCC情報を、FEC部7に供給する。すなわち、BB部6は、デジタル放送の受信信号を、ベースバンド信号に変換して復調処理を行うものであるといえる。
ADC部5は、チューナ3の可変利得増幅部35から供給されたIF信号を、アナログ信号からデジタル信号へと変換してBB部6に供給するものである。
復調帯域幅制御部40は、信号線44を介して、外部CPU8、あるいは不図示のDSP、携帯電話用のベースバンド信号処理LSI等と接続されている。そして、デジタル放送を受信する際に、ユーザが復調を所望するチャンネルのセグメント情報を、不図示の入力部を介して入力すると、このセグメント情報を外部CPU8が受け付ける。そして、外部CPU8は、受け付けたセグメント情報を復調帯域幅制御部40に送信されるようになっている。
クロック源41は、クロック線43を通じて、ADC部5、BB部6、およびFEC部7、復調帯域幅制御部40に、クロック信号を供給するものである。なお、復調部4におけるBB部6、FEC部7、および復調帯域幅制御部40の詳細については以下に説明する。
まず、BB部6の詳細について説明する。
図2に示すように、BB部6は、直交検波部61、狭帯域キャリア周波数誤差補正部(図2では狭帯域誤差補正部と省略して表記する)62、高速フーリエ変換部(以下、「FFT」と称する)63、波形等化部64、シンボル同期部65、AGC66、広帯域キャリア周波数誤差検出部(図2では広帯域誤差検出部と省略して表記する)67、および、TMCC復号部68を備えている。
直交検波部61は、ADC部5から供給されたIF信号を、予め設定されたキャリア周波数のキャリア信号を用いて直交検波を実施することにより、実軸成分(いわゆる、Iチャネル信号)および虚軸成分(いわゆる、Qチャネル信号)からなる複素信号であるベースバンドOFDM信号を生成する。そして、直交検波部61は、このベースバンドOFDM信号を狭帯域キャリア周波数誤差補正部62に供給する。
狭帯域キャリア周波数誤差補正部62は、直交検波部61から供給されたベースバンドOFDM信号から、狭帯域キャリア周波数誤差を検出することによって、当該ベースバンドOFDM信号を補正するものである。狭帯域キャリア周波数誤差補正部62は、例えば、ベースバンドOFDM信号と、不図示の数値制御発振器から供給されるキャリア周波数誤差補正信号とを複素乗算することによって、このベースバンドOFDM信号のキャリア周波数を補正する。
なお、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62によるベースバンドOFDM信号のキャリア周波数の補正方法はこれに限定されるものではない。例えば、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62は、CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)回路に代表される、位相回転回路を用いて補正を行う構成であってもよい。このように構成される場合、位相回転回路には、狭帯域キャリア周波数誤差から各サンプリング点の位相補正量が計算されて入力される。そして、ベースバンドOFDM信号を位相補正量だけ回転することで、狭帯域キャリア周波数誤差を補正する。狭帯域キャリア周波数誤差補正部62は、キャリア周波数を補正したベースバンドOFDM信号を、FFT63、シンボル同期部65、および、AGC66に供給する。
FFT63は、シンボル同期部65によって特定された各有効シンボルの先頭タイミングを参照することによって、ベースバンドOFDM信号から有効シンボル期間分の信号を抽出する。そして、FFT63は、抽出したベースバンドOFDM信号に対して高速フーリエ変換を行うものである。すなわち、FFT63は、FFT処理を行うことにより、送信側においてOFDM変調により周波数多重された信号から各キャリア情報を抽出する。
FFT63は、例えば、ベースバンドOFDM信号におけるガードインターバル期間内の任意の点を、高速フーリエ変換を行う対象として抽出するベースバンドOFDM信号の開始点としてもよい。FFT63は、ベースバンドOFDM信号に対して高速フーリエ変換を行うことによって、このベースバンドOFDM信号から、データ信号101、SP信号102、TMCC信号等を含む、各キャリアに変調されたN個の複素信号を得る。FFT63は、ベースバンドOFDM信号から得たN個の複素信号を、波形等化部64、広帯域キャリア周波数誤差検出部67、およびTMCC復号部68に供給する。
広帯域キャリア周波数誤差検出部67は、FFT63から複素信号が供給されると、広帯域キャリア周波数誤差を検出する。波形等化部64は、広帯域キャリア周波数誤差検出部67が検出した広帯域キャリア周波数誤差に基づいて、所望の周波数帯域のキャリアの複素信号のみ供給する。
なお、本実施の形態に係るBB部6では、FFT63から出力されるN個の複素信号は、波形等化部64に直接供給される構成であるがこの構成に限定されるものではない。例えば、広帯域キャリア周波数誤差検出部67で検出した広帯域キャリア周波数誤差を補正してから波形等化部64に供給するように構成されていてもよい。
波形等化部64は、TMCC復号部68から供給される同期確立信号の示すタイミングと、広帯域キャリア周波数誤差検出部67が示す補正すべきキャリアとに基づいて、FFT63から供給されたN個の複素信号に対して波形等化処理を行うものである。なお、波形等化処理とは、N個の複素信号の振幅および位相を等しくする処理を意味する。具体的には、波形等化部64は、FFT63から供給されたSP信号群の期待値に基づいて、通信路の伝達関数(通信路で生じた振動変動および位相回転に対応する関数)を推定する。そして、波形等化部64は、この推定により得られた伝達関数で各データ信号101を複素除算することによって、波形等化されたデータ信号群を得る。波形等化部64は、波形等化したデータ信号群をFEC部7に供給する。
シンボル同期部65は、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62から供給された、キャリア周波数が補正されたベースバンドOFDM信号から、伝送モードおよびガードインターバル比等の伝送パラメータを抽出する。これにより、シンボル同期部65は、ベースバンドOFDM信号に含まれる、各有効シンボルの先頭タイミングを特定する。
AGC66は、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62から供給された、キャリア周波数が補正されたベースバンドOFDM信号から、復調部4に入力されるIF信号の最適な強度を算出し、この算出結果を利得調整信号として、上述したチューナ3の可変利得増幅部32・35それぞれに供給するものである(図3参照)。
TMCC復号部68は、各伝送フレームの先頭タイミングを特定するものである。TMCC復号部68は、FFT63が出力する複素信号から、広帯域キャリア周波数誤差検出部67が検出した広帯域キャリア周波数誤差に基づいてTMCCキャリアを抽出する。そして、TMCCキャリアに対しDBPSK復調を行う。さらに、DBPSK復調を行った結果に含まれる同期ワードを検出することによって、各伝送フレームの先頭タイミングを特定する。
また、TMCC復号部68は、TMCC信号に対して誤り訂正復号(具体的には差集合巡回復号)を行うことによって、伝送パラメータ等を規定するTMCC情報を得る。TMCC復号部68は、特定した各伝送フレームの先頭タイミングを示す同期確立信号を、波形等化部64とFEC部7とに供給し、TMCC情報をFEC部7に供給する。
次いで、FEC部7の詳細について図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施形態を示すものであり、FEC部7の要部構成を示すブロック図である。
FEC部7は、BB部6からのデータ信号群の送信ビット列を復元し、復元した送信ビット列に含まれる誤り訂正符号を用いて誤り訂正復号を行い、TSPを生成するものである。生成したTSPは、例えばH.264方式またはMPEG‐2方式等の画像圧縮方式、あるいは音声圧縮方式のデコーダ(図示しない)に入力され復調される。このデコーダは、モニタやアンプ等と接続されており、モニタでは生成した画像信号の映像表示が実現され、アンプでは、接続されたスピーカーから生成した音声信号が出力される。
このように、FEC部7は、デジタルの映像・音声信号を、アナログの映像・音声信号に変換する為に後段の、例えばMPEG2復調部、またはH.264復調部に供給するものである。すなわち、FEC部7は、BB部6にて復調処理されたベースバンド信号に対して誤り訂正処理を行うものと言える。
図4に示すように、FEC部7は、周波数デインターリーブ部70、時間デインターリーブ部71、デマッピング部72、ビットデインターリーブ部73、デパンクチャー部74、ビタビ復号部75、バイトデインターリーブ部76、エネルギー逆拡散部77、TSP生成部78、およびRS(リードソロモン)復号部79を備えている。
周波数デインターリーブ部70は、波形等化部64によって波形等化されたデータ信号群の、周波数インターリーブの解除処理を行うものである。すなわち、各キャリアの順番を並べ替えるものである。周波数デインターリーブ部70は、周波数インターリーブの解除処理を行ったデータ信号群を、時間デインターリーブ部71に送信する。
時間デインターリーブ部71は、周波数デインターリーブ部70からのデータ信号群の、時間インターリーブの解除処理を行うものである。すなわち、復調されたデータ信号101の順番を並べ替えるものである。時間デインターリーブ部71は、時間インターリーブの解除処理を行ったデータ信号群をデマッピング部72に送信する。
デマッピング部72は、時間デインターリーブ部71によって並べ替えられたデータ信号群に対して、マッピングの復調処理を行うものである。すなわち、デマッピング部72は、QPSK、16QAM、および64QAMのいずれかによって複素信号にマッピングされたデータ信号群の送信ビット列を復元する。
例えば、上述したARIB STD‐B31等により規定されるデジタル放送では、放送データの変調方式(QPSK、16QAM、および64QAM)の情報をTMCCキャリアで伝送する。
デマッピング部72は、TMCC復号部68で抽出した復調方式に従いデマッピングを行う。デマッピング部72は、復元した送信ビット列を有するデータ信号群を、ビットデインターリーブ部73に送信する。
ビットデインターリーブ部73は、デマッピング部72からのデータ信号群の、ビットインターリーブの解除処理を行うものである。なお、ここでは、インターリーブとは、誤り訂正復号の誤り入力信号を分散させるためのものであり、上述したISDB−Tにて規定される規則性に準じた順番並べ替えを行うものである。すなわち、ビットデインターリーブ部73は、データ信号群の有する送信ビット列の順番を、ビット単位で並べ替えるものである。ビットデインターリーブ部73は、ビットインターリーブの解除処理を行ったデータ信号群をデパンクチャー部74に送信する。
デパンクチャー部74は、ビットデインターリーブ部73からのデータ信号群が有している、復元された送信ビット列に含まれる誤り訂正符号の内符号がパンクチャーされた畳み込み符号の場合に、当該畳み込み符号に対してデパンクチャー処理を行うものである。なおここで、デパンクチャーとは、送信側にて予め間引かれた冗長性のある信号領域に暫定値を挿入するものであり、間引き方法についてはISDB−Tにて規定されている。デパンクチャー部74は、デパンクチャー処理が行われたデータ信号群を、ビタビ復号部75に送信する。
ビタビ復号部75は、デパンクチャー部74からのデータ信号群が有している、復元された送信ビット列に含まれる誤り訂正符号の内符号が畳み込み符号化されている場合に、当該畳み込み符号化された符号化データの復号および誤り訂正を行うものである。ビタビ復号部75は、符号化データの復号および誤り訂正が行われたデータ信号群を、バイトデインターリーブ部76に送信する。
バイトデインターリーブ部76は、ビタビ復号部75からのデータ信号群の、バイトインターリーブの解除処理を行うものである。すなわち、データ信号群の有する送信ビット列の順番をバイト単位で並べ替えるものである。バイトデインターリーブ部76は、バイトインターリーブの解除処理を行ったデータ信号群を、エネルギー逆拡散部77に送信する。
エネルギー逆拡散部77は、バイトデインターリーブ部76からのデータ信号群に対して、エネルギー逆拡散処理を行うものである。ここで、エネルギー逆拡散処理とは、データ信号群に対して、信号極性の偏りをなくすことによってランダム性を持たせるもので、送信側にて掛け合わされた擬似雑音系列を逆に掛け合わせることを意味する。エネルギー逆拡散部77は、エネルギー逆拡散処理を行ったデータ信号群を、TSP生成部78に送信する。
TSP生成部78は、エネルギー逆拡散部77からのデータ信号群から、所定サイズ(例えば、204バイト)のTSPを生成する。TSP生成部78は、生成したTSPをRS復号部79に送信する。
RS復号部79は、TSP生成部78からのTSPを受信するとこのTSPを解析する。そしてTSPの送信ビット列に含まれるリードソロモン符号化された符号化データの復号および誤り訂正を行うものである。RS復号部79は、符号化データの復号および誤り訂正が行われたTSPを、H.264方式またはMPEG‐2方式等の画像圧縮方式あるいは音声圧縮方式にて圧縮されたデジタルの画像・音声信号から、もとのアナログの画像・音声信号を取り出すためのデコーダ(図示しない)に入力し、復調する。これにより、TSPを受信するモニタにおいて映像表示を行うことができる。また、TSPを受信するアンプにおいて自身に接続されたスピーカーを介して音声出力することができる。
次に復調帯域幅制御部40について説明する。
復調帯域幅制御部40は、ユーザにより復調が指示されたセグメントを特定し、このセグメントに対する復調処理を行う周波数帯域を決定するものである。図1に示すように、復調帯域幅制御部40は、機能ブロックとしてセグメント特定部401および帯域幅決定部402を備えている。これら機能ブロックをソフトウェアにより実現する場合、不図示のROM等に記憶したプログラムを、復調帯域幅制御部40が不図示のRAM等に読み出し実行することで実現できる。なお、この図1は、本発明の実施形態(実施形態1)を示すものであり、復調帯域幅制御部40の要部構成を示すブロック図である。
セグメント特定部401は、ユーザにより復調が指示されたセグメントおよび該セグメントの所要帯域における位置を特定するものである。セグメント特定部401は、特定した結果を帯域幅決定部402に通知する。さらにまた、セグメント特定部401は、後述するが、特定した復調対象となるセグメントのみ波形等化処理をするように波形等化部64を制御するものでもある。また、セグメント特定部401は、後述するが、特定した復調対象となるセグメントのみ、周波数デインターリーブ部70、時間デインターリーブ部71、およびバイトデインターリーブ部76それぞれの各部において各デインターリーブ処理を行うように制御するものでもある。
帯域幅決定部402は、セグメント特定部401によって特定されたセグメントに応じて、該セグメントを復調するための帯域幅を決定し、決定した帯域幅で復調処理を行うように復調部4を制御する。具体的には、帯域幅決定部402は、上記セグメントを復調するための帯域幅として、FFT63によるFFT処理を行うFFT処理帯域幅WFFTを決定し、決定したFFT処理帯域幅WFFTでFFT処理を実行するようにFFT63を制御する。あるいは、この決定したFFT処理帯域幅WFFTに応じて、サンプリング周波数の調整処理を行うように、ADC部5を制御する。
すなわち、本実施の形態に係るOFDM復調装置1では、復調が所望される特定のチャンネルの1以上のセグメントを指定する情報をユーザから受け付ける。そして、この受付けた情報を外部CPU8が受信する。外部CPU8は、この受け付けた情報に基づき、指定されたセグメントを計算し、その計算結果を復調帯域幅制御部40に送信する。復調帯域幅制御部40は、この算出結果に基づき、セグメント特定部401が指定されたセグメントおよび、該セグメントの所要帯域における位置を特定する。なお、所要帯域とは、チューナ3により選択受信された1チャンネル分の電波の周波数帯域である。
また、帯域幅決定部402が、セグメント特定部401により特定されたセグメントの位置からFFT処理帯域幅WFFTを計算し、FFT処理帯域幅WFFTを決定する。そして、帯域幅決定部402は、決定したFFT処理帯域幅WFFTのみに対してBB処理を行うようにBB部6を制御する。
なお、ユーザにより指定されるセグメントは、1つであってもよいし複数であってもよい。
(FFT処理)
ここで以下において、指定されたセグメントに応じて復調帯域幅制御部40がFFT処理帯幅を計算するFFT処理帯域幅決定処理について図1、および図5(a)、(b)を参照して説明する。
なお、説明の便宜上、ARIB STD‐B31の規格で定められているmode3で規定されるセグメントを単位とする連結放送の場合を例に挙げ説明する。
ここではまず、FFT63の具体的な構成及び処理について図5(a)および図5(b)を用いて説明する。なお、図5は、本実施の形態に係るFFT63におけるFFT処理を説明するためのものであり、同図(a)はバタフライ処理によるフーリエ変換処理を示す図である。同図(b)は、同図(a)に示すフーリエ変換処理の一構成要素であるバタフライ処理部630の詳細な構成を示す図である。
以下の数(1)に示すようなサンプリング点でのフーリエ変換処理は、離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)処理と呼ばれる。DFTとは、離散群上のフーリエ変換であり、一般に信号処理などで離散化されたデジタル信号の周波数解析を行ったり、偏微分方程式又は畳み込み積分を効率的に計算するために用いられたりするものである。なお、数(1)におけるNは、前記信号に含まれる全キャリア数である。
FFT63は、DFT処理を行うことで、時間軸上のデータ列x(n)の各周波数成分X(k)を計算する。なお、DFT処理の定義によっては、数(1)に規格化因子が乗じられる場合もある。
また、FFT63は、以下の数(2)に示す位相回転因子の対称性を利用して複素乗算の処理数を減らすことによって、DFT処理の高速処理(以下、FFT処理と称す)を実現している。
Figure 2011029833
Figure 2011029833
具体的には、FFT63は、図5(a)に示すように、バタフライ処理部630、位相回転因子乗算部631及びビットリバース処理部632を備えてなる構成である。図5(a)では、キャリア数N=8の周波数間引き型のFFT処理の一例を示しており、キャリア数N=8のFFTは、3段(Stage0〜2)のバタフライ処理で構成される。
バタフライ処理部630は、図5(b)に示すように、2入力成分(入力される2つの信号)の和と差とを出力するものである。なお、バタフライ処理には、図5(b)の様な2データ入出力のRadix−2型のほか、4データ入出力のRadix−4型、あるいは8データ入出力のRadix−8型がある。
位相回転因子乗算部631は、バタフライ処理部630から出力される信号に対して、位相回転因子W を乗じることによって、当該信号の位相を−2πm/Nだけシフトさせるものである。図5(a)で位相回転因子をPとして統一の記号で表したが、実際には場所毎に位相回転因子W は異なる。
キャリア数NのFFT処理では、一般に、下記数(3)に示す回数だけ位相回転因子W の複素乗算処理を必要とする。つまり、キャリア数Nが大きくなると、FFT63で行う複素乗算処理も増大するため、当該FFT63における消費電力も増大することとなる。
Figure 2011029833
また、バタフライ処理を全ステージ完了すると、時間軸上のデータは周波数軸上のデータとなる。その際に、周波数軸上のデータの並びは、時間軸上のデータの並びの指標のビットリバースとなる。ビットリバースとは、ビット順序の反転である。例えば、図5(a)の入力信号で上から5番目は時刻t=4(2進表示で100)であるが、3段のバタフライ処理終了後の出力はキャリア番号k=1(2進表示で001)となる。ビットリバース処理部632は、バタフライ処理全ステージ完了データに対し、データの並びの指標をビットリバースにすることで、キャリア番号順にデータを並びかえる。データの並びの指標とは、例えばRAMを利用する構成の場合には、RAMのアドレスに相当する。
ここで、FFT63の回路実装の方式としては、図7に示すパイプライン方式と、図8、図9に示す共有RAM方式の2種類が存在する。図7は、FFTの回路実装方式の一例であるパイプライン方式を示す図である。図8は、FFTの回路実装方式の一例である共有RAM方式を示す図である。図9は、共有RAM方式における各RAMでの入出力処理およびバタフライ処理のタイミングを示す図である。
まず、パイプライン方式について説明する。パイプライン方式FFTは、バタフライ処理部630を、バタフライ処理のステージ数(logN)だけ並列に並べて、パイプライン処理を行うものである。パイプライン処理方式には、Multi−Path Delay Commutator(MDC)方式と、Single Path−Delay Feedback(SDF)方式等がある。
図7では点数可変(512、1024、2048点)のRadix−2型SDF方式FFTの一例を示している。バタフライ処理部630を回路化したPE1〜PE3(図7の符号634〜636)と、位相回転因子乗算部631と、遅延素子637とで構成される。遅延素子637における記号Z−M(M=512、1024、2048)は、動作クロック周期単位でM周期遅延させる遅延素子を意味する。セレクタ633で入力信号のパスを選択することで、FFT点数を512、1024、2048点のいずれかから選択する。なお、バタフライ処理回路PE1〜PE3(図7の符号634〜636)の具体的な構成は図10に示すようになる。図10は、図7に示すパイプライン方式におけるバタフライ処理回路PE1〜PE3の一例を示す図である。
なお、図7および図10中のPで示した各位相回転因子の値は配置される場所によって異なる。
次に、共有RAM方式について説明する。Radix−2型共有RAM方式FFTは、図8に示す様に、1個のバタフライ処理部630(バタフライ回路)と、各段でのバタフライ処理部630におけるバタフライ処理のデータを記憶する2個のRAM(Random Access Memory)638a・638bと、位相回転因子乗算部631と、位相回転因子W を記憶するLUT(Look Up Table)639とで構成される。
FFT63は、2個のRAM638a、RAM638bを利用して、データ入出力処理とバタフライ処理とを交互に行う。FFT63は、前のシンボルでのFFT処理結果をRAM638aからリードし、出力信号として出力する。このとき同時に、FFT63に入力されるBB信号をRAM638aにライトする。この入出力処理は基準サンプリング周波数で処理する。
また、上述のようにRAM638aにおいて入出力処理を行っているシンボルで、RAM638bに記録されているデータをバタフライ処理に活用する。具体的には、RAM638bに記憶されているデータを2個リードし、バタフライ処理と位相回転因子乗算を行い、中間データをRAM638bに記憶する。バタフライ処理の動作クロック周波数は、全データがバタフライ全ステージ(logN段)を1シンボル期間長内で終了する様に、基準サンプリング周波数の逓倍に設定する。なお、リードする2つのデータペアはバタフライ各ステージで異なる。
位相回転因子乗算部631は、LUT639に記憶した位相回転因子を参照して、位相回転を行う。それぞれの処理が完了したら次のシンボルとなり、RAM638bが入出力処理、RAM638aがバタフライ処理となる。これを、図9に示すように、シンボルごとに交互に繰り返す。
なお、上記した共有RAM方式FFTでは、バタフライ処理部630は1個であるが、2個以上であっても良い。また、上記ではRadix−2型のFFTについて説明したが、Radix−4,Radix−8型のFFTであっても良い。バタフライ処理部630の数やRadixを大きくすると回路規模および面積は大きくなるが、その反面、バタフライ処理の動作クロック周波数を低減させることが可能となる。したがって、プロセス等に起因して回路実装で動作クロックに制約がある場合などでは、バタフライ処理部630の個数やRadixを大きくすることは有効な手法となる。
また、上記した共有RAM方式も、バタフライ処理のステージ数と位相回転因子をFFT点数Nで変更および制御できるように実装すれば、パイプライン方式と同様に、処理点数が可変なFFTが実装可能となる。
上述したパイプライン処理方式と共有RAM方式とを比較した場合、前者の方式では、バタフライ処理回路630は、FFTのステージ数(logN)と同数必要であるが、後者の方式ではステージ数よりも少ない数で良いので回路規模が小さくなる。しかしながら、動作クロック周波数は、パイプライン方式では基準サンプリング周波数と同じ値で動作可能であるが、共有RAM方式では基準サンプリングクロック周波数の逓倍クロックとなる。つまり、回路規模の観点では共有RAM方式の方が有利であり、動作クロック周波数の観点ではパイプライン方式の方が有利である。
なお、上記したように、FFTは、2入力・2出力のバタフライ処理を基本に構成される。したがって、FFT処理点数はN=2となる。具体的には、2、4、8、16、32、64、128、256、1024、2048、4096、8192点となる。
ところで、OFDM放送波におけるキャリア間隔は規格で定められている。ARIB STD‐B31のmode3のキャリア間隔は、以下数(4)に示すように規定されている。
Figure 2011029833
一方、N点FFTで処理可能なFFT処理帯域幅WFFTは、以下数(5)に示す式で表される。
Figure 2011029833
さらに、mode3の1セグメント当たりの432キャリアであるので、Mセグメント放送の帯域幅は、以下数(6)に示す式で表される。
Figure 2011029833
ここで、1セグメント放送に相当するM=1を含むものとすると、この放送からFFTで各キャリア情報を抽出するためには、以下の数(7)で示す条件を満たす必要がある。
Figure 2011029833
上記ではFFT63の詳細な構成について説明した。次にこのFFT63に対する復調帯域幅制御部40による制御について説明する。
まず、ユーザから外部CPU8が、復調が所望される特定のチャンネルのセグメントに関する指示を受け付ける。なお、復調する放送は1セグメント放送であってもよいし、複数セグメントを占有するものであってもよい。外部CPU8は、ユーザにより指定されたセグメントを計算し、その計算結果を復調帯域幅制御部40に送信する。復調帯域幅制御部40は、受信した計算結果に基づき、セグメント特定部401が指定されたセグメントを特定する。そして、この特定したセグメントの所要帯域における位置を特定する。
セグメント特定部401により特定されたセグメント位置から帯域幅決定部402がFFT処理帯域幅を計算し、FFT処理を行う帯域幅を決定する。
ここで、帯域幅決定部402により決定されるFFT処理帯域幅WFFTについて図11(a)から図11(d)を用いて詳細に説明する。図11は、FFT処理帯域幅WFFTと復調対象となるセグメント位置との関係を示す図であり、同図(a)は、復調対象となるセグメント位置がNO.4、7、9、11、12の5つのセグメントとなる場合を示す図である。また、同図(b)は、復調対象となるセグメント位置がNO.7、9、11の3つのセグメントとなる場合を示す図である。同図(c)は、復調対象となるセグメント位置がNO12の1つのセグメントとなる場合を示す図である。同図(d)は、復調対象となるセグメント位置がNO.6の1つのセグメントとなる場合を示す図である。
復調対象となるセグメント(以下復調セグメントと称する)が図11(a)の斜線部の場合、4096点FFT(4K−FFT)では要求される帯域幅全体を復調することができないが、8192点FFT(8K−FFT)では全体を復調することができる。つまり、図11(a)斜線部をFFTで処理する際のFFT処理帯域幅は、WFFT=8192fとなる。なお、4K−FFT、8K−FFT等におけるKは、K=210=1024であり、本明細書においてFFTの処理点数が4096点の場合を4K、8192点の場合を8Kとして示す。
次に、復調セグメントが図11(b)、(c)の斜線部の場合について説明する。復調セグメントは、図11(b)は3セグメント、(c)は1セグメントのみとなる。しかし、FFT63はDC成分(=FFT処理帯域の中心周波数)を中心とするN=2キャリアの周波数帯域、すなわち数(8)に示す範囲でのみFFT処理が可能である。
Figure 2011029833
したがって、無駄があるが、図11(b)、(c)の場合は8k−FFTを利用する必要がある。また、復調するセグメントを図11(c)から図11(d)に変更した場合、8k−FFTを4k−FFTにすることが可能となる。
ここで、N=2点FFTと、2N=2n+1点FFTとの消費電力を比較してみる。N点FFTの複素乗算処理は数(7)に示す回数だけ必要となるが、Nが2Nになると、以下数(9)に示す回数必要となる。
Figure 2011029833
このように2N点FFTは、必要な複素乗算処理数はN点FFTの2倍以上となるので、消費電力も2倍以上増大することとなる。このことから、FFT処理帯域幅WFFTが小さい方が、消費電力も小さくなることが言える。例えば、図11(a)〜(c)は8k−FFTを利用するので、図11(d)の4k−FFTに比べて、消費電力は2倍以上となる。
そこで、本実施の形態に係る復調帯域幅制御部40は、指定されたセグメントから、DC成分を中心にして左右対称に、数(8)の範囲を満たし、かつ大きさが最小となるFFT処理帯域幅WFFTを計算する。そして、計算したFFT処理帯域幅WFFTに相当するN=2キャリアのFFT処理をFFT63が実行する。このようにFFT63がFFT処理を行うことにより復調セグメントに対する復調にかかる消費電力を低減させることができる。
また、FFT63が共有RAM方式を採用する場合、FFT63が備えるRAM638の記憶容量は、FFT処理帯域幅WFFTによって異なることとなる。そこで、RAM638を複数のRAMから構成し、FFT処理帯域幅WFFTによって、使用するRAMの個数を可変とする。そして、復調帯域幅制御部40は、FFT処理帯域幅WFFTにあわせてFFT63のFFT処理で利用するRAM638の個数を調整するように制御する構成としてもよい。
このように構成される場合、復調帯域幅制御部40は、FFT63での処理に用いるRAM638の記憶容量を示す値を含む階層設定信号をBB部6に送信する。また、復調帯域幅制御部40は、FFT処理帯域幅WFFTに応じて設定した、使用するRAMの個数の情報を記憶しておく。
BB部6は、復調帯域幅制御部40から階層設定信号を受信すると、FFT63が、利用しないRAMがある場合には当該RAMに動作クロックを供給しないクロックゲーティング処理を行う。これにより、本実施の形態に係るOFDM復調装置1では、復調帯域幅制御部40がFFT処理帯域幅WFFTにあわせてFFT63での処理に適用するRAMを指定することができるので、当該FFT63における消費電力を低減することができる。
以上のように、本実施の形態に係るOFDM復調装置1は、FFT処理帯域幅WFFTに応じてFFT63がFFT処理を行う構成であるため、ユーザから指定されたセグメントの復調にかかる消費電力量を低減できる。
(実施形態2)
上記では、ユーザにより指示された復調セグメントの位置に応じて、帯域幅決定部402がFFT処理帯域幅WFFTを決定し、決定したFFT処理帯域幅WFFTに対してFFT63がFFT処理を行う構成について説明した。次に、実施形態2として、さらにFFT処理帯域幅WFFTを削減するようにBB信号もしくはIF信号の周波数変換を行うOFDM復調装置21の構成について図6、図12ないし図16に基づいて説明する。図6は、本発明の実施形態(実施形態2)を示すものであり、復調帯域幅制御部40の要部構成を示すブロック図である。
なお、実施形態2に係るOFDM復調装置21は、図6に示すように、復調帯域幅制御部40が帯域幅決定部402の代わりに帯域幅決定部502を備える点を除き、実施形態1に係るOFDM復調装置1と同様である。すなわち、実施形態1では帯域幅決定部402が、セグメント特定部401により特定されたセグメントに基づきFFT処理帯域幅WFFTを決定するのに対して、実施形態2では、帯域幅決定部502が、決定したFFT処理帯域幅WFFTをさらに削減するようにBB信号もしくはIF信号の周波数変換を行う点で相違する。
この相違点以外は、実施形態1にて説明したOFDM復調装置1と同様の構成である。このため、本実施形態(実施形態2)に係るOFDM復調装置21において、実施形態1に係るOFDM復調装置1と同一の部材には同一の符号を付記し、同一の機能を有する部材についてはその説明を省略するものとする。
上記したように復調するセグメントが1〜3セグメントのみの場合であっても、セグメント位置が例えば図11(b)、(c)の配置の場合、FFT処理帯域幅WFFTとして8k−FFTが必要となる。そこで、実施形態2に係るOFDM復調装置21では、BB信号もしくはIF信号のキャリア周波数の周波数変換を行い、FFT処理帯域幅WFFTを狭くして消費電力も削減するように構成されている。つまり、OFDM復調装置21は、FFT処理帯域の中心周波数と所要帯域の中心周波数(DC)とが一致しており、特定されたセグメント位置を、上記所要帯域における中心周波数方向にシフトさせるよう周波数変換を行う。そして周波数変換後のセグメント位置に応じて、帯域幅決定部502がFFT処理帯域幅帯域幅WFFTを決定するように構成されている。
具体的には、実施形態2に係るOFDM復調装置21では、復調帯域幅制御部40の帯域幅決定部502が、指定されたセグメントに対しFFT処理帯域幅WFFTが最小となる周波数変換量Δfを計算し、この計算結果に基づき周波数変換手段が例えば図12に示すように周波数変換を行う。
すなわち、復調が所望されるセグメントの位置が図12の上段に示す位置(セグメントNO.7、9、11)となる信号に対してΔf=5×432fのキャリア周波数の周波数変換を行うと、復調が所望されるセグメントは、図12の下段の位置にシフトする。すなわち、周波数変換後の復調セグメントの配置は、セグメントNO.0、1、2の位置になる。復調が所望されるセグメントの位置が図12の下段位置となった場合、2k−FFTで処理可能となる。このように、周波数変換を行うことで8k−FFTが2k−FFTとなり、FFT処理にかかる消費電力を1/4以下とすることができる。
しかしながら、復調を所望する放送波の電波と、それと隣接する電波とにより相互変調歪が発生する場合がある。この相互変調歪の発生を回避するために、ある特定の周波数または周波数帯への周波数変換が禁止されている。このような制約のため、復調帯域幅制御部40は、例えば、上記したΔf=5×432fを選択することができない場合がある。そこで、実際には復調帯域幅制御部40は、FFT処理帯域幅WFFTが2K−FFTになる範囲で、任意のΔfを選択する。すなわち、復調帯域幅制御部40は、上述した制約とFFTが2K−FFTになる条件との両方を満たすΔfを探すこととなる。仮に、その様なΔfが2K−FFTに存在しない場合、条件を2K−FFTから4K−FFTまで緩和してこの制約を満たすΔfを探す。さらに4K−FFTに条件を緩和してもこの制約の影響でΔfが存在しない場合には、FFT処理帯域幅WFFTを8K−FFTに変更する。
ここで、上述したようなΔfの決定処理についてより具体的に図13を参照して説明する。図13は、本発明の実施形態を示すものであり、周波数変換量Δfの決定処理を説明する図である。
例えば、復調セグメントが図13の上段に示すように3セグメントであるとする。この場合、FFT処理帯域幅WFFTを低減させるためには、3セグメント領域の中心周波数とDC(FFT処理帯域の中心周波数)とが一致するように周波数変換を行うことが理想的である。すなわち、理想的なΔfは3セグメント領域の中心周波数とFFT処理帯域幅の中心周波数との差となる(図13の太字の矢印)。
しかしながら、上述した制約等により、周波数変換量としてΔfを選択することができない場合、Δfは復調対象となる3セグメント領域が2K−FFTで処理できるFFT処理帯域幅WFFTに収まる範囲で決定される。すなわち、図13に示すαの範囲で任意に決定される(ただしDCは除く)。
さらにこのαの範囲も周波数変換が禁止されている範囲である場合、FFT処理帯域幅WFFTを4K−FTTまで緩和して、Δfを求める。この場合、図13に示すβの範囲(αの範囲は除く)で、Δfを求める。なお、FFT処理帯域幅WFFTを4K−FTTまで緩和すると、消費電力は2K−FFTよりも大きくなるが、周波数変換を行う前のFFT処理帯域幅WFFT(8K−FFTの1/2)よりは小さくなる。
このように、復調対象となるセグメント位置を上記所要帯域の中心周波数方向、すなわちフーリエ変換を行う帯域の中心周波数方向にシフトさせることができる。言い換えれば、復調対象となるセグメントの所要帯域における位置を、FFT(フーリエ変換)を行う帯域の中心周波数により近づけることができる。このため、帯域幅決定部502によって決定されるFFTを行う帯域幅をさらに低減させることができる。
したがって、OFDM復調装置1は、上述のようにフーリエ変換を行う帯域幅をさらに低減させることができるため、周波数変換を行わないでセグメント位置に応じてフーリエ変換する構成と比較して、このフーリエ変換を実行するために必要となる電力量を低減させることができる。
(周波数変換方法)
ここで、周波数変換手段による周波数変換方法について詳細に説明する。周波数変換方法としては、デジタル周波数変換とアナログ周波数変換との2つの方法がある。
デジタル周波数変換により周波数変換を行う場合、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62が上記周波数変換手段として機能する。
つまり、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62は、キャリア間隔の半分f/2以内のキャリア周波数誤差を補正するものである。但し、キャリア周波数誤差の補正とは、そのキャリア周波数誤差の符号を反転した量だけ周波数変換処理を行っている。
したがって、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62の周波数変換範囲を±f/2から拡張すれば、本発明のデジタル周波数変換手段として利用できる。なお、ここでは、既に備えられている部材を援用してデジタル周波数変換を行うという観点から、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62を周波数変換手段として利用する構成について説明した。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62とは別に、キャリア周波数変換手段を設ける構成であっても良い。
アナログ周波数変換により周波数変換を行う場合、上記チューナ3の周波数変換部33が上記周波数変換手段として機能する。
つまり、チューナ3の周波数変換部33は、受信したRF信号をIF信号もしくはBB信号に周波数変換するものである。したがって、周波数変換部33の周波数変換量を、RF信号とIF(BB)信号の中心周波数の差にΔfを加えたものにすれば、復調するセグメントは図12の上段の位置から図12の下段の位置に変更となる。
上述のように図12に示す周波数変換Δfは、周波数変換部33によるアナログ周波数変換、あるいは狭帯域キャリア周波数誤差補正部62によるデジタル周波数変換のいずれかで実行することができる。
なお、上述のように周波数変換を行うと、サンプリングの折り返しによるエリアジングが発生する可能性がある。そこで、周波数変換前に、FIR(Finite Impuse Response)型もしくはIIR(Infinite Impuse Response)型デジタルフィルタ等で所望の周波数成分以外を除去するように構成されていることが好ましい。
なお、周波数変換部33が採用する周波数変換方式によっては、本来の周波数変換に対して1/100以下のΔfだけシフトさせることが困難な場合がある。その場合には、デジタル周波数変換を利用する方が望ましい。
また、周波数変換量Δfは、厳密にはキャリア間隔単位で示されることが望ましい。Δfがキャリア間隔単位で示される場合、周波数変換前後で狭帯域キャリア周波数誤差が変化しない。しかしながら、Δfがキャリア間隔単位で示すことができるものではなく、半端成分が存在する場合、周波数変換前後で狭帯域キャリア周波数誤差が変化してしまう。狭帯域キャリア周波数誤差が変化しない場合は再同期が不要となり、シームレスに異なるセグメントを復調することができる。しかし、狭帯域キャリア周波数誤差が変化してしまう場合は、再同期が必要となり、シームレスに異なるセグメントを復調することが困難となる。このため、継続して復調する予定の放送間において中断が生じてしまう。
通常、アナログ周波数変換の場合、キャリア間隔単位での周波数変換が困難となる。一方、デジタル周波数変換の場合、キャリア間隔単位の周波数変換が可能となる。したがって、異なるセグメントの復調をシームレスに行う点においてデジタル周波数変換を利用する方が望ましい。
(復調セグメントの変更処理)
次に、OFDM復調装置21を起動して放送を受信している最中に、ユーザが復調させるセグメントの変更を指示する場合に実行する処理、すなわち復調セグメントの変更処理について図14を参照して説明する。図14は、復調対象となるセグメントの変更と、その変更に伴うFFT処理帯域幅の変更との対応関係を示す図であり、同図(a)から(d)は復調対象となるセグメント位置の変化を示す。
まず、ユーザが、OFDM復調装置21を起動させ、図14(a)の斜線と横線で示した複数のセグメントの受信(復調)を指定したとする。すると、OFDM復調装置21は、図14(a)の斜線と横線で示した複数のセグメントを復調するために必要なFFT処理帯域幅WFFTを決定する。図14(a)の場合では、OFDM復調装置21は、FFT処理帯域幅WFFTを8k−FFT相当にして、上述したようにBB部6が復調処理を行う。
次に、ユーザが、図14(a)の横線で示したセグメントの放送の受信を停止したとする。その場合、周波数変換を行い図14(b)に示すようにΔfシフトさせる。そして、復調帯域幅制御部40はFFT処理帯域幅WFFTを2k−FFT相当に設定変更する。この設定されたFFT処理帯域幅WFFTで上述したように復調処理を行う。
そして、次に図14(b)の状態において、ユーザがさらに図14(c)の縦線で示したセグメントの受信(復調)指示を追加したとする。このように新たに復調セグメントが追加されるとOFDM復調装置21では、周波数変換を行い図14(d)に示すようにΔfシフトさせる。そして、復調帯域幅制御部40はFFT処理帯域幅WFFTを4k−FFT相当に設定変更する。
このように、新たに復調対象となるセグメントが追加または停止されると、このセグメントの位置に応じて、復調帯域幅制御部40はFFT処理帯域幅WFFTの設定変更を行う。その結果、図14(b)から図14(d)の変化のように、FFT処理帯域幅WFFTが2k−FFTから4K−FFTへと大きくなる場合がある。
なお、図14に示した周波数変換ΔfとΔfは、周波数変換部33によるアナログ周波数変換によって実現されてもよいし、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62によるデジタル周波数変換によって実現されてもよい。
また、上述したように、周波数変換を行うと、サンプリングの折り返しによるエリアジングが発生する可能性がある。その場合には、周波数変換前に、FIR(Finite Impuse Response)型もしくはIIR(Infinite Impuse Response)型デジタルフィルタ等で所望の周波数成分以外を除去する。
以上のように、ユーザにより指定された復調セグメントが変更される場合であっても、OFDM復調装置21の消費電力が各時点で最適となるように復調帯域幅制御部40はFFT処理帯域幅WFFTの設定を行うことができる。
さらにデジタル周波数変換により周波数変換量ΔfとΔfが実現される場合、この周波数変換量ΔfとΔfを厳密にキャリア間隔単位で設定可能となるため、初期同期(シンボル同期等)の再実行なしにシームレスに復調セグメントを切り替えることができる。
(サンプリング周波数の調整処理)
上記した実施形態1では、復調セグメントに応じたFFT処理帯域幅WFFTでFFT63がFFT処理を行うOFDM復調装置1の構成について説明した。また、実施形態2では、実施形態1に係るOFDM復調装置21の構成において、さらにFFT処理帯域幅WFFTを削減するようにBB信号もしくはIF信号の周波数変換を行う構成について説明した。
以下では、実施形態1に係るOFDM復調装置1、または実施形態2に係るOFDM復調装置21の構成において、復調帯域幅制御部40が、サンプリング周波数をFFT処理帯域幅WFFTに合わせるようにADC部5を制御する処理(サンプリング周波数の調整処理)について説明する。
上記した図5(a)に示すバタフライ処理によるFFTでは、入力信号のサンプリング周波数もWFFTとなることが知られている。
そこで、実施形態1に係るOFDM復調装置1、または実施形態2に係るOFDM復調装置21では、復調帯域幅制御部40が、ADC部5のサンプリング周波数をFFT処理帯域幅WFFTにする。そして、FFT63の基準サンプリング周波数をWFFTに設定する。
チューナ3の出力信号におけるエリアジング対策、あるいはBB部6の回路実装制約等に起因して、ADC部5のサンプリング周波数をWFFTよりも大きな値にする必要がある場合がある。例えば、チューナ3の出力がIF信号となるヘテロダイン方式を採用している場合、チューナから出力されるIF信号を、フーリエ変換する前段で直交検波してベースバンド信号に変換する必要がある。ここで、直交検波出力信号の帯域幅をWFFTにする為には、入力信号のサンプリング周波数はWFFTよりも大きな値にする必要がある。この様に、必要性があれば、復調帯域幅制御部40は、ADC部5のサンプリング周波数を、FFT処理帯域幅WFFTよりも大きな値に設定する。オーバーサンプリングの場合には、必要に応じて従来から知られているレート変換処理を行う。但し、ADC部5のサンプリング周波数は小さい方が消費電力は低減される。したがって消費電力を削減させる観点から、復調帯域幅制御部40は、チューナ3の出力信号におけるエリアジング対策、あるいはBB部6の回路実装制約等の要因を満たす範囲で最小のオーバーサンプリング周波数を選択する必要がある。
また、サンプリング周波数を変更すると、サンプリングの折り返しによるエリアジングが発生する可能性がある。その場合には、サンプリング周波数の変更前に、FIR(Finite Impuse Response)型もしくはIIR(Infinite Impuse Response)型デジタルフィルタ等で所望の周波数成分以外を除去する。
また、上記した実施形態1に係るOFDM復調装置1、あるいは実施形態2に係るOFDM復調装置21では、任意の複数のセグメントを同時に復調することができるように構成されていた。そして、実施の形態1、2で説明したように、復調帯域幅制御部40は、ユーザが指定したセグメントを復調するために最小となるWFFTを選択するように構成されていた。
ここで、ユーザから指定されるセグメントが時間とともに変化すると、WFFTの値も変化してしまう。そこで、FFT63では基準サンプリング周波数を可変に設定できるようになっていることが好ましい。
しかしながら、デジタル回路の動作中に、クロック源41からのクロック信号に基づく動作クロックを変更すると、回路動作が不連続となってしまい、BB部6の再同期が必要となってしまう。このため、継続して復調する予定の放送間に中断が生じるという問題がある。
ところで、FFT63で設定されている基準サンプリング周波数は、ベースバンド信号がサンプリングされたタイミング間隔が基準サンプリング周波数と一致することが重要である。しかしながら、サンプリングされた信号が実際にFFT63に入力するタイミングについての制約は無い。
つまり、FFT63に入力されるベースバンド信号をサンプリングしたタイミング間隔が基準サンプリング周波数と一致するならば、FFT63への入力信号の動作クロック周波数を基準サンプリング周波数と一致させる必要は無い。そこで、OFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21は、上記した問題を解決するために、回路を実際に駆動させる動作クロック周波数を一定にしたまま、実効的にFFT63への信号の入力を制御するように構成する。
より具体的には、OFDM復調装置1、あるいはOFDM復調装置21は以下のように構成されるものとして説明する。まず、説明の便宜上、OFDM復調装置1、あるいはOFDM復調装置21の仕様によりFFT処理帯域幅WFFTの最大値がWFFT(max)であると仮定する。そして、復調帯域幅制御部40は、ADC部5に対し、チューナ3の出力信号をWFFT(max)でサンプリングするように制御するものとする。
また、BB部6の内部にて、BB信号45とともに、イネーブル信号46をFFT63に出力するように構成する。そして、復調帯域幅制御部40からの制御指示の下、直交検波部61は、ユーザが復調対象として指定したセグメントに応じて帯域幅決定部402により決定されたFFT処理帯域幅WFFTに応じてサンプリングされた信号(有効データ)がFFT63に入力される場合にイネーブル信号46を生成する。なお、復調帯域幅制御部40と直交検波部61とによって信号生成手段を実現する。
ここで、ユーザが復調対象として指定したセグメントに応じたFFT処理帯域幅WFFTが、WFFT<WFFT(max)を満たす場合、BB信号45により示されるデータにおいて必要となるデータ(有効データ)はその一部のみとなる。なお、有効データとは、チューナ3により受信した放送波において復調すべきデータである。
例えば、WFFT=WFFT(max)/4の場合には、有効データは全データの1/4となる。このため、復調帯域幅制御部40は、チューナ3の出力信号をWFFT(max)でサンプリングしたサンプリング周波数の4周期に1周期の割合で有効となるイネーブル信号46を生成する。そして、このイネーブル信号46に応じて、狭帯域キャリア周波数誤差補正部62とFFT63とは、有効な期間だけ処理を実行する。すなわち、有効データの周期は、サンプリングクロック周期の4倍となる。
この方法によれば、OFDM復調装置1、21の回路を実際に駆動させる動作クロック周波数を一定にしたまま、実効的にFFT63の基準サンプリング周波数を調整することが可能となる。それゆえ、シームレスにFFT処理帯域幅WFFTの変更、つまりシームレスに復調対象とするセグメントの変更を行うことができる。
なお、WFFT(max)でサンプリングしてイネーブル信号46を利用する場合、イネーブル信号46の無効期間は処理をしない回路がBB部6に存在する。その様な回路に対してクロックゲーティングを行い、有効時のみクロックを供給する様に実装すれば、無効期間に消費する電力を削減することができる。
(波形等化処理)
次に、復調帯域幅制御部40による波形等化部64の制御について説明する。すなわち、実施形態1に係るOFDM復調装置1、あるいは実施形態2に係るOFDM復調装置21では、復調帯域幅制御部40が、復調セグメントの信号のみ波形等化処理を行うように波形等化部64を制御するように構成されている。以下において、この波形等化処理について図15を用いて説明する。
図15は、波形等化部64による波形等化について説明するための説明図である。図15(a)は、SP信号102およびデータ信号(QPSK)101の送信側におけるコンスタレーションを示し、図15(b)は、同じSP信号102およびデータ信号101の受信側におけるコンスタレーションを示し、図15(c)は、同じSP信号102およびデータ信号101の波形等化後のコンスタレーションを示す。
図15(a)に示したSP信号102およびデータ信号101が通信路を経ると、フェージングによって図15(b)に示したように歪む。ここでは、位相のみが回転する歪みを例示したが、振幅が変化する歪みや、振幅および位相の双方が変化する歪みも当然生じ得る。さらに、振幅・位相の変化量は受信環境によってキャリア周波数毎に異なるのが一般的である。
図15(a)に示したSP信号102のコンスタレーションは、予めARIB STD‐B31等の規格で定められている。そして、波形等化部64は、図15(b)に示したSP信号102の受信側におけるコンスタレーションを、既知のコンスタレーションと比較することによって、通信路の伝達関数を推定することができる。波形等化部64は、推定した伝達関数でデータ信号101を複素除算することによって、データ信号101のコンスタレーションを補正する。これにより、図15(c)に示したように、データ信号101の送信側におけるコンスタレーションが復元される。つまり、フェージングの影響を、波形等化によってデータ信号101から取り除くことができる。
波形等化部64は、上述のように、SPキャリアに基づいてデータキャリアの補正(波形等化処理)を行うものである。すなわち、波形等化部64は、デジタル放送の受信信号に含まれるSP信号(パイロット信号)102に基づいて、当該デジタル放送の受信信号に含まれるデータ信号101に対する波形等化処理を行うものといえる。
ここで、従来のOFDM復調装置では、波形等化部は、OFDM復調装置が受信する放送波の全データキャリアについて上述のような波形等化処理を行っていた。このため、波形等化部での処理量及び消費電力は、受信する放送波に含まれる1シンボル当たりのキャリア数に比例することとなる。つまり、セグメントを単位とするデジタル放送では、波形等化部64での処理量および消費電力は所要帯域のセグメント数に比例することとなる。
このため、OFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21では、復調帯域幅制御部40は、復調セグメントのみ波形等化処理をするように波形等化部64を制御する。これにより、OFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21では、波形等化部64による波形等化処理にかかる消費電力を低減させることができる。
ここで、FFT63で実行される処理と波形等化部64で実行される処理との違いについて説明する。実施の形態1で説明したが、FFT63は、バタフライ処理で、連続した周波数帯域全体に対してフーリエ変換を行う。つまり、図11(a)のように、斜線部のみが復調セグメントでも、FFT63は矢印で示したFFT処理帯域幅WFFT全体についてFFT処理を行う必要がある。一方、波形等化部64の場合には、必要なセグメントのみ処理を行うことができるので、図11(a)の場合には斜線部で示された復調セグメントに対してのみ波形等化処理を行う。
また、波形等化部64が伝達関数の推定に補間処理又は適応信号処理を採用する場合、この推定を行うのために数シンボル分の処理時間を要する場合がある。そこで、波形等化部64は、この推定の処理時間中にSP信号102及びデータ信号101を記憶しておくためのRAM(不図示)を有する構成であってもよい。ただしRAMの記憶容量は、復調セグメント数によって異なる。
そこで、波形等化部64がRAMを備える構成の場合、このRAMを複数に分割し、復調セグメント数に応じて使用するRAMの個数を変更できるように構成することが好ましい。復調帯域幅制御部40は、指定された復調セグメント数にあわせて使用するRAMの個数を変更できるように以下のように制御する。
すなわち、復調帯域幅制御部40は、不図示のメモリ等において、復調セグメント数と適用するRAMのとの対応関係を示す指示情報を記憶させておき、この指示情報を参照して、波形等化部64での処理に適用するRAMを指定する設定信号をBB部6に供給する。
一方、BB部6はこの設定信号を受信すると、波形等化部64が、利用しないRAMがある場合には当該RAMに動作クロックを供給しないクロックゲーティング処理を行う。
以上のようにOFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21では、上記で説明した復調帯域幅制御部40の制御に応じて、波形等化部64が指定された復調セグメントのみに対して波形等化処理を行う。そして、波形等化部64が、推定の処理時間中にSP信号102およびデータ信号101を記憶しておくためのRAMを備える場合は、波形等化処理において使用しないRAMに対してクロックゲーティング処理を行い、波形等化処理にかかる消費電力を低減することができる。
(デインターリーブ処理)
次に、復調帯域幅制御部40による周波数デインターリーブ部70、時間デインターリーブ部71、およびバイトデインターリーブ部76に対する制御について説明する。
なお、本実施形態において、復調帯域幅制御部40は、周波数デインターリーブ部70、時間デインターリーブ部71、およびバイトデインターリーブ部76が各デインターリーブ処理を行うときに必要となる処理セグメントの設定指示を、各部に送信するように構成されている。
図4に示すように、FEC部7は、周波数デインターリーブ部70、時間デインターリーブ部71、およびバイトデインターリーブ部76を備えている。これら各部は、送信側でインターリーブ処理が行われた放送波に対してデインターリーブ処理を行い、当該放送波の復元を行うものである。すなわち、これら各部は、ベースバンドOFDM信号に対して各デインターリーブ処理を行うものといえる。
ここで、時間デインターリーブ部71によるデインターリーブ処理を例に挙げ、図16を参照して説明する。図16は、送信側で行われる時間インターリーブ処理と、OFDM復調装置1の時間デインターリーブ部71で行われる時間デインターリーブ処理を説明するための図である。
送信側が備える時間インターリーブ部711は、図16に示すように、OFDM復調装置1に対して送信するデータの並べ替えを行っている。一方、受信側、すなわちOFDM復調装置1、21が備える時間デインターリーブ部71は、図16に示すように、送信側が備える時間インターリーブ部711の逆処理を行う。このように、時間インターリーブ部711と時間デインターリーブ部71との間において、同一キャリアでのシンボル(時間)軸上での並べ替えが行われているのである。
時間インターリーブ部711は、キャリアごとに遅延量(図16では遅延素子713で示される)が異なるFIFO712を備えてなる構成である。このFIFO712は、一般的にRAMで構成される。図16に示すFIFO712の遅延量はキャリアごとに異なるが、時間インターリーブ部711および時間デインターリーブ部71での両処理によるトータル(全キャリア)の遅延量は同じとなる。
なお、ARIB STD‐B31の規格では、時間インターリーブはセグメント毎に独立に規定されている。
また、時間デインターリーブ部71がRAM(不図示)を備える場合、このRAMを複数備える。そして、時間デインターリーブ部71において、指定された復調セグメントに応じて使用するRAMの個数を変更するように構成する。
つまり、復調帯域幅制御部40は、上述した波形等化部64による波形等化処理と同様に、不図示のメモリに復調セグメント数と適用するRAMとの対応関係を示す指示情報を記憶させておき、この指示情報を参照して、時間デインターリーブ部71による時間デインターリーブ処理に適用するRAMを指定する設定信号をBB部6に供給する。
なお、BB部6がこの設定信号を受信すると、時間デインターリーブ部71は、時間デインターリーブ処理に利用しないRAMがある場合、この利用しないRAMに動作クロックを供給しないクロックゲーティング処理を行う。
このように、OFDM復調装置1またはOFDM復調装置21では、復調帯域幅制御部40からの制御指示により、時間デインターリーブ部71は指定された復調セグメントのみデインターリーブ処理を行うことができる。このため、時間デインターリーブ部71による時間デインターリーブ処理にかかる消費電力を低減させることができる。
なお、上記では時間デインターリーブ部71による時間デインターリーブ処理について説明した。しかしながら、周波数デインターリーブ部70による周波数デインターリーブ処理、あるいはバイトデインターリーブ部76によるバイトデインターリーブ処理ついても同様に復調セグメントのみに対してデインターリーブ処理を実行するように構成することができる。そして、時間デインターリーブ処理あるいはバイトデインターリーブ処理においても同様に消費電力を低減させることができる。
また、上記「実施形態1」および「実施形態2」では、チューナ3がIF信号を出力するヘテロダイン方式を採用する構成を例に挙げ、上記ADC部5によりサンプリングを行うサンプリング周波数の設定範囲について説明した。しかし、このヘテロダイン方式に限定されるものではなく、ホモダイン方式を採用する構成においても同様な制御を行うことが可能である。なお、ホモダイン方式を採用する構成の場合、チューナ3からの出力はI・Qの2系統となり、ADC部5も2系統必要になる。また、BB部6の入力信号がIF信号からBB信号に変わるので、IF信号をBB信号に変換する直交検波部61が不要となる。
最後に、OFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21が備える各部、特には、復調帯域幅制御部40は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
すなわち、OFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU、前記プログラムを格納したROM(read only memory)、前記プログラムを展開するRAM(random access memory)、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるOFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、前記OFDM復調装置1に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。
また、OFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21を通信ネットワークと接続可能に構成し、前記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、第3.9世代以降の携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、前記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
なお、本実施の形態に係るOFDM復調装置1あるいはOFDM復調装置21が受信するデジタル放送は地上波により配信されるものであってもよいし、衛星放送、ケーブルTV等を介して配信されるものであってもよい。すなわち、OFDM復調装置1またはOFDM復調装置21は、デジタル変調方式としてOFDMを採用する全てのデジタル放送に対して適用可能である。
OFDM復調装置1またはOFDM復調装置21は、デジタル放送を受信し復調する復調装置として特に有効であるが、OFDMもしくはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を採用するデジタル通信の送受信装置の受信側装置としても有効である。具体的には、電力線搬送(PLC:Power Line Communication)、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線通信、IEEE802.11などの無線LAN、第3.9世代以降の携帯電話等の無線通信等の送受信装置の受信側装置として適用可能である。
本発明は、デジタル放送の復調装置において、連結放送を復調する際に、復調時の消費電力を、指定された復調セグメント位置に応じて最適かつ最小とすることができるので、デジタル放送をセグメント毎に復調する多チャンネル放送復調の復調装置を有する受信装置に適用することができる。
特に、本発明に係る復調装置は、上記受信装置のうち、携帯型受信装置(例えば、携帯電話機、PDA)に適用することができる。さらにまた、本発明に係る復調装置は、OFDM伝送方式に従って信号を受信して復調する復調装置、例えば、無線LANのための復調装置、BSデジタル放送またはCSデジタル放送を受信するための復調装置、ケーブルテレビ放送を受信するための復調装置としても適用できる。
1 OFDM復調装置(復調装置)
2 アンテナ
3 チューナ
4 復調部(復調手段)
5 アナログデジタル変換部(ADC部)(サンプリング手段)
6 ベースバンド信号処理部(BB部)
7 誤り訂正処理部(FEC部)
21 OFDM復調装置(復調装置)
33 周波数変換部(周波数変換手段)
40 復調帯域幅制御部(特定手段・帯域幅決定手段・信号生成手段)
41 クロック源
45 BB信号
46 イネーブル信号
61 直交検波部(信号生成手段)
62 狭帯域キャリア周波数誤差補正部(周波数変換手段)
63 高速フーリエ変換部(FFT)(フーリエ変換処理手段)
64 波形等化部(波形等化手段)
65 シンボル同期部
67 広帯域キャリア周波数誤差検出部
70 周波数デインターリーブ部(デインターリーブ処理手段)
71 時間デインターリーブ部(デインターリーブ処理手段)
73 ビットデインターリーブ部(デインターリーブ処理手段)
76 バイトデインターリーブ部(デインターリーブ処理手段)
101 データ信号
102 SP信号
401 セグメント特定部(特定手段)
402 帯域幅決定部(帯域幅決定手段)
502 帯域幅決定部(帯域幅決定手段)

Claims (13)

  1. チューナにより受信した放送波を復調する復調装置であって、
    上記放送波は、その所要帯域が複数のセグメントと呼ばれる単位によって分割されており、
    復調するセグメントとして、1以上のセグメントの指定を受け付けると、上記所要帯域における該セグメント位置を特定する特定手段と、
    上記特定手段によって特定したセグメント位置に応じて、上記所要帯域のうち復調する帯域幅を決定する帯域幅決定手段と、
    上記帯域幅決定手段によって決定した帯域幅に応じて、上記指定された1以上のセグメントを一括して復調する復調手段とを備えることを特徴とする復調装置。
  2. 上記放送波は、マルチキャリアのデジタル変調方式であるOFDMにより多数のキャリアが多重化されており、
    上記復調手段は、受信した放送波を復調するためにフーリエ変換により多重化されているキャリアの振幅と位相の情報を取得するフーリエ変換処理手段を有しており、
    上記帯域幅決定手段は、上記特定手段によって特定されたセグメント位置に応じて、上記フーリエ変換処理手段によってフーリエ変換を行う帯域幅を決定することを特徴とする請求項1に記載の復調装置。
  3. 上記フーリエ変換処理手段によりフーリエ変換を行う帯域の中心周波数は、上記所要帯域の中心周波数と一致しており、
    上記特定手段によって特定されたセグメント位置を、上記所要帯域における中心周波数方向にシフトさせるよう周波数変換を行う周波数変換手段をさらに備え、
    上記帯域幅決定手段は、上記周波数変換手段によって周波数変換を行った後の上記セグメント位置に応じて、上記フーリエ変換処理手段によってフーリエ変換を行う帯域幅を決定することを特徴とする請求項2に記載の復調装置。
  4. 上記周波数変換手段は、上記チューナにより受信した放送波のアナログ信号をデジタル変換したデジタル信号に対して行うことを特徴とする請求項3に記載の復調装置。
  5. 上記周波数変換手段は、上記チューナにより受信した放送波のアナログ信号に対して行うことを特徴とする請求項3に記載の復調装置。
  6. 上記フーリエ変換処理手段によりフーリエ変換を行う前段階でチューナにより受信した放送波のアナログ信号に対してサンプリングを行うサンプリング手段をさらに備え、
    上記サンプリング手段は、サンプリング周波数を上記フーリエ変換を行う帯域以上となるように設定することを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の復調装置。
  7. 上記フーリエ変換処理手段の実行を有効とするイネーブル信号を生成する信号生成手段をさらに備え、
    上記サンプリング手段が、上記チューナより受信した放送波のアナログ信号に対して、上記フーリエ変換を行う帯域以上となるように設定したサンプリング周波数でサンプリングしたとき、上記信号生成手段は、該サンプリングの全周期のうちで有効なデータが含まれる周期でのみ、生成した上記イネーブル信号を、上記サンプリング手段によりサンプリングされた信号とともにフーリエ変換処理手段に入力することを特徴とする請求項6に記載の復調装置。
  8. 上記放送波には、当該復調装置の動作に必要な各種の制御データとしてパイロット信号が含まれており、
    上記パイロット信号に基づき伝搬路において歪んだ信号波形を復元するための処理である波形等化処理を行う波形等化手段をさらに備え、
    上記波形等化手段は、上記特定手段によって特定された、復調対象として選択されたセグメントの信号に対してのみ波形等化処理を行うことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の復調装置。
  9. 上記放送波のデータ信号は、キャリア多重化される前に該データ信号の順序が所定の方法により入れ替えられており、
    入れ替えられた上記データ信号の順序を戻すための処理であるデインターリーブ処理を行うデインターリーブ処理手段をさらに備え、
    上記デインターリーブ処理手段は、上記特定手段によって特定された、復調対象として選択されたセグメントのデータ信号に対してのみデインターリーブ処理を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の復調装置。
  10. 上記復調手段が上記帯域幅決定手段によって決定した帯域幅に応じて復調を行っている状態において、復調するセグメントの変更指示を受け付けると、該変更指示に応じて上記特定手段は上記所要帯域における変更後のセグメント位置を特定し、
    上記周波数変換手段が、上記特定手段によって特定されたセグメント位置を、上記所要帯域における中心周波数方向にシフトさせるよう周波数変換を行い、
    上記帯域幅決定手段は、上記周波数変換手段によって周波数変換を行った後の上記セグメント位置に応じて、上記フーリエ変換処理手段によってフーリエ変換を行う帯域幅を決定することを特徴とする請求項3に記載の復調装置。
  11. チューナにより受信した放送波を復調する復調装置の制御方法であって、
    上記放送波は、その所要帯域が複数のセグメントと呼ばれる単位によって分割されており、
    復調するセグメントとして、1以上のセグメントの指定を受け付ける受付ステップと、
    上記受付ステップにおいて指定を受け付けたセグメントの、上記所要帯域における位置を特定する特定ステップと、
    上記特定ステップによって特定したセグメントの位置に応じて、上記所要帯域のうち復調する帯域幅を決定する帯域幅決定ステップと、
    上記帯域幅決定ステップにおいて決定した帯域幅に応じて、上記指定された1以上のセグメントを一括して復調を行う復調ステップとを含むことを特徴とする復調装置の制御方法。
  12. コンピュータを請求項1から10のいずれか1項に記載の復調装置の各手段として機能させるための復調装置の制御プログラム。
  13. 請求項12に記載の復調装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101261979B1 (ko) * 2012-01-26 2013-05-15 주식회사 텔레칩스 다중 세그먼트 디지털 방송 신호 수신 방법, 및 이를 위한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체
JP2014127910A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Panasonic Corp 受信装置及び復調方法
JP2015088761A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 ソニー株式会社 受信装置、受信方法、並びにプログラム
JP7448340B2 (ja) 2019-11-27 2024-03-12 マクセル株式会社 時刻制御方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101261979B1 (ko) * 2012-01-26 2013-05-15 주식회사 텔레칩스 다중 세그먼트 디지털 방송 신호 수신 방법, 및 이를 위한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체
JP2014127910A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Panasonic Corp 受信装置及び復調方法
JP2015088761A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 ソニー株式会社 受信装置、受信方法、並びにプログラム
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