JP2015080027A - デジタル放送システム、受信装置及びチップ - Google Patents

Abstract

【課題】受信特性の劣化を抑制することを可能とするデジタル放送システム、受信装置及びチップを提供する。【解決手段】送信装置１０は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化して第１シンボル系列及び第２シンボル系列を出力する前段符号化部１３と、第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化して第１シンボル系列Ａを生成し、第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化して第２シンボル系列Ａを生成する後段符号化部１４とを備える。送信装置２０は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化して第１シンボル系列及び第２シンボル系列を出力する前段符号化部２３と、第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化して第１シンボル系列Ｂを生成し、第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化して第２シンボル系列Ｂを生成する後段符号化部２４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送システム、受信装置及びチップに関する。

日本における地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ-Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ - Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式では、１つの送信アンテナから１つの受信アンテナに信号を送信するＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）が用いられている（例えば、非特許文献１）。次世代の地上放送においては、大容量伝送を実現する伝送方式として、２つの送信アンテナから２つの受信アンテナに信号を送信する２×２ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）の実現が望まれている。

「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式 標準規格」 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３1

ところで、第１送信装置及び第２送信装置から送信される信号を受信可能なエリアに存在する受信装置においては、第１送信装置の送信信号及び第２送信装置の送信信号が同程度のレベルで受信されることが想定される。第１送信装置と第２送信装置から同一の信号を同一の周波数で送信するようなケースにおいては、受信装置における受信特性が劣化する可能性がある。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、受信装置における受信特性の劣化を抑制することを可能とするデジタル放送システム、受信装置及びチップを提供することを目的とする。

第１の特徴は、２つの送信アンテナを有する第１送信装置及び２つの送信アンテナを有する第２送信装置を備えるデジタル放送システムであって、前記第１送信装置は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列を出力する第１前段符号化部と、前記第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ａを生成し、前記第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ａを生成する第１後段符号化部とを備え、前記第２送信装置は、前記シンボル系列を前記第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる前記第１シンボル系列及び前記第２シンボル系列を出力する第２前段符号化部と、前記第１シンボル系列を前記第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ｂを生成し、前記第２シンボル系列を前記第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ｂを生成する第２後段符号化部とを備えることを要旨とする。

第２の特徴は、２つの送信アンテナを有する第１送信装置及び２つの送信アンテナを有する第２送信装置を備えるデジタル放送システムに設けられており、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号を受信可能な受信装置であって、前記第１送信装置は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ａを送信しており、前記第２送信装置は、前記シンボル系列を前記第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる前記第１シンボル系列及び前記第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を前記第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ｂ及び前記第２シンボル系列を前記第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ｂを送信しており、前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂを受信する受信部と、前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂに基づいて、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号を検出する検出部とを備えることを要旨とする。

第３の特徴は、２つの送信アンテナを有する第１送信装置及び２つの送信アンテナを有する第２送信装置を備えるデジタル放送システムに設けられており、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号を受信可能な受信装置に搭載されるチップであって、前記第１送信装置は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ａを送信しており、前記第２送信装置は、前記シンボル系列を前記第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる前記第１シンボル系列及び前記第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を前記第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ｂ及び前記第２シンボル系列を前記第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ｂを送信しており、前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂを受信する受信部と、前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂに基づいて、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号を検出する検出部とを備えることを要旨とする。

本発明によれば、受信装置における受信特性の劣化を抑制することを可能とするデジタル放送システム、受信装置及びチップを提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る送信装置１０及び送信装置２０を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態に係る受信装置３０を示すブロック図である。 図３は、第１実施形態に係る時空間符号化の一例を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る時空間符号化の一例を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る変換行列の組合せを示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係るデジタル放送システムは、２つの送信アンテナを有する第１送信装置及び２つの送信アンテナを有する第２送信装置を備える。前記第１送信装置は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列を出力する第１前段符号化部と、前記第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ａを生成し、前記第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ａを生成する第１後段符号化部とを備える。前記第２送信装置は、前記シンボル系列を前記第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる前記第１シンボル系列及び前記第２シンボル系列を出力する第２前段符号化部と、前記第１シンボル系列を前記第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ｂを生成し、前記第２シンボル系列を前記第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ｂを生成する第２後段符号化部とを備える。

実施形態では、時空間符号が２段階で行われるため、受信装置における受信特性の劣化を抑制することができる。詳細には、第１規則の時空間符号化によって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列は、第１送信装置に設けられる第１後段符号化部及び第２送信装置に設けられる第２後段符号化部の連携によって、４系統のシンボル系列に符号化される。これによって、受信装置における受信特性が向上する。

［第１実施形態］
（デジタル放送システム）
以下において、第１実施形態に係るデジタル放送システムについて説明する。図１は、第１実施形態に係る送信装置１０及び送信装置２０を示すブロック図であり、図２は、第１実施形態に係る受信装置３０を示すブロック図である。デジタル放送システムは、送信装置１０、送信装置２０及び受信装置３０を備える。送信装置１０、受信装置３０のみでデジタル放送システムを構成することもできる。送信装置１０、受信装置３０のみでデジタル放送システムを構成することもできる。

実施形態において、デジタル放送システムは、次世代地上放送方式に対応するデジタル放送システムである。例えば、次世代地上放送方式に対応するデジタル放送システムでは、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術が適用される。デジタル放送システムでは、送信装置１０から受信装置３０に対して、複数の階層に属する階層化データ（例えば、１セグメント、１３セグメント）が送信される。

第１実施形態において、送信装置１０及び送信装置２０は、同一のデータを取得することに留意すべきである。送信装置１０及び送信装置２０は、特に限定されるものではないが、互いに離れた位置に設けられる。送信装置１０及び送信装置２０で用いられる周波数は同一であり、デジタル放送システムは、ＳＦＮ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成する。

（送信装置）
図１に示すように、送信装置１０は、誤り訂正符号化部１１と、マッピング部１２と、前段符号化部１３と、後段符号化部１４と、ＯＦＤＭフレーム構成部１５と、ＩＦＦＴ部１６と、ＧＩ付加部１７と、送信アンテナ１８とを備える。同様に、送信装置２０は、誤り訂正符号化部２１と、マッピング部２２と、前段符号化部２３と、後段符号化部２４と、ＯＦＤＭフレーム構成部２５と、ＩＦＦＴ部２６と、ＧＩ付加部２７と、送信アンテナ２８とを備える。

なお、送信装置２０の構成は、送信装置１０の構成と同様であるため、以下においては、送信装置１０について主として説明する。

誤り訂正符号化部１１は、外部から入力されるデータ（映像データ、音声データ等）を構成するビット列から取り出される所定数のビット列に誤り訂正符号を付与して、所定長の誤り訂正ブロックを生成する。

マッピング部１２は、キャリア変調処理の変調多値数に応じて定められる所定数のビット列をＩＱ平面上にマッピングする。キャリア変調処理としては、例えば、偶数のビット列を１シンボルとしてマッピングする６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、１０２４ＱＡＭ等が用いられる。或いは、キャリア変調処理として、奇数のビット列を１シンボルとしてマッピングする３２ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、５１２ＱＡＭ等が用いられてもよい。

前段符号化部１３は、マッピング部１２から出力されるシンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列を出力する。具体的には、前段符号化部１３は、第１シンボルＰ_０及び第２シンボルＰ_１によって構成されるブロック毎に、第１シンボルＰ_０及び第２シンボルＰ_１を符号化する。

第１規則の時空間符号化で用いる変換行列は、変換行列Ｊ及び変換行列Ｋの中から選択された変換行列、或いは、変換行列Ｌ及び変換行列Ｍの中から選択された変換行列である。変換行列Ｊ〜変換行列Ｍは、以下に示す通りである。

変換行列Ｊは、Ａｌａｍｏｕｔｉの時空間ブロック符号化行列である。変換行列Ｊにおいて、行は、各送信アンテナから送信されるシンボルを示している。また、時空間符号化がＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｊにおいて、列は、各送信時刻で送信されるシンボルを示している。一方で、時空間符号化がＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｊにおいて、列は、各周波数（ＯＦＤＭ伝送では、ＯＦＤＭフレームを構成するキャリアの番号）で送信されるシンボルを示している。

変換行列Ｋは、Ａｌａｍｏｕｔｉの時空間ブロック符号化行列である。変換行列Ｋにおいて、行は、各送信アンテナから送信されるシンボルを示している。また、時空間符号化がＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｋにおいて、列は、各送信時刻で送信されるシンボルを示している。一方で、時空間符号化がＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｋにおいて、列は、各周波数（ＯＦＤＭ伝送では、ＯＦＤＭフレームを構成するキャリアの番号）で送信されるシンボルを示している。

変換行列Ｌは、Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ａｌａｍｏｕｔｉの時空間ブロック符号化行列である。変換行列Ｌにおいて、行は、各送信アンテナから送信されるシンボルを示している。また、時空間符号化がＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｌにおいて、列は、各送信時刻で送信されるシンボルを示している。一方で、時空間符号化がＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｌにおいて、列は、各周波数（ＯＦＤＭ伝送では、ＯＦＤＭフレームを構成するキャリアの番号）で送信されるシンボルを示している。

変換行列Ｍは、Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ａｌａｍｏｕｔｉの時空間ブロック符号化行列である。変換行列Ｍにおいて、行は、各送信アンテナから送信されるシンボルを示している。また、時空間符号化がＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｍにおいて、列は、各送信時刻で送信されるシンボルを示している。一方で、時空間符号化がＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｍにおいて、列は、各周波数（ＯＦＤＭ伝送では、ＯＦＤＭフレームを構成するキャリアの番号）で送信されるシンボルを示している。

後段符号化部１４は、後段符号化部１４Ａ及び後段符号化部１４Ｂを含む。

後段符号化部１４Ａは、送信装置２０の後段符号化部２４ＡとセットでＳＴＣ符号化器を構成する。詳細については後述するが、後段符号化部１４Ａ及び後段符号化部２４Ａによって構成される符号化器は、図３又は図４に示すＳＴＣ＃１である。ＳＴＣ＃１は、第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ａ及び第１シンボル系列Ｂを生成する。

言い換えると、後段符号化部１４Ａは、前段符号化部１３から出力される第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ａを生成する。一方で、後段符号化部２４Ａは、前段符号化部２３から出力される第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ｂを生成する。

後段符号化部１４Ｂは、送信装置２０の後段符号化部２４ＢとセットでＳＴＣ符号化器を構成する。詳細については後述するが、後段符号化部１４Ｂ及び後段符号化部２４Ｂによって構成される符号化器は、図３又は図４に示すＳＴＣ＃２である。ＳＴＣ＃２は、第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ａ及び第２シンボル系列Ｂを生成する。

言い換えると、後段符号化部１４Ｂは、前段符号化部１３から出力される第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ａを生成する。一方で、後段符号化部２４Ｂは、前段符号化部２３から出力される第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ｂを生成する。

第１実施形態において、後段符号化部１４Ａ及び後段符号化部１４Ｂは、第１シンボルＰ_０及び第２シンボルＰ_１によって構成されるブロック毎に、第１シンボルＰ_０及び第２シンボルＰ_１を符号化する。

第２規則の時空間符号化及び第３規則の時空間符号化で用いる変換行列は、変換行列Ｊ及び変換行列Ｋの中から選択された変換行列、或いは、変換行列Ｌ及び変換行列Ｍの中から選択された変換行列である。変換行列Ｊ〜変換行列Ｍは、上述した通りである。

変換行列Ｊ〜変換行列Ｍにおいて、行は、各送信装置から送信されるシンボルを示している。また、時空間符号化がＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｊ〜変換行列Ｍにおいて、列は、各送信時刻で送信されるシンボルを示している。一方で、時空間符号化がＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）であれば、変換行列Ｊ〜変換行列Ｍにおいて、列は、各周波数（ＯＦＤＭ伝送では、ＯＦＤＭフレームを構成するキャリアの番号）で送信されるシンボルを示している。

ＯＦＤＭフレーム構成部１５は、ＯＦＤＭフレーム構成部１５Ａ及びＯＦＤＭフレーム構成部１５Ｂを含む。ＯＦＤＭフレーム構成部１５Ａは、後段符号化部１４Ａから出力されるシンボル系列に基づいて、所定数のサブキャリア（周波数軸）及び所定数のシンボル数（時間軸）によって定義されるＯＦＤＭフレーム（伝送フレーム）を生成する。一方で、ＯＦＤＭフレーム構成部１５Ｂは、後段符号化部１４Ｂから出力されるシンボル系列に基づいて、所定数のサブキャリア（周波数軸）及び所定数のシンボル数（時間軸）によって定義されるＯＦＤＭフレーム（伝送フレーム）を生成する。

ＯＦＤＭフレーム（伝送フレーム）は、データ信号に対応するデータシンボル、制御信号に対応する制御シンボル、パイロットシンボル等によって構成される。制御信号は、例えば、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号、ＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号等である。例えば、ＴＭＣＣ信号は、複数の階層のそれぞれの伝送パラメータ（変調方式、セグメント数、符号化率等）を示す信号、ＯＦＤＭフレーム（伝送フレーム）の同期をとるための同期信号を含む。

ＩＦＦＴ部１６は、ＩＦＦＴ部１６Ａ及びＩＦＦＴ部１６Ｂを含む。ＩＦＦＴ部１６Ａは、ＯＦＤＭフレーム構成部１５Ａから出力されるＯＦＤＭフレームに逆フーリエ変換を施す。一方で、ＩＦＦＴ部１６Ｂは、ＯＦＤＭフレーム構成部１５Ｂから出力されるＯＦＤＭフレームに逆フーリエ変換を施す。

ＧＩ付加部１７は、ＧＩ付加部１７Ａ及びＧＩ付加部１７Ｂを含む。ＧＩ付加部１７Ａは、ＩＦＦＴ部１６Ａから出力された信号にＧＩ（Ｇｕｒａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を付加する。一方で、ＧＩ付加部１７Ｂは、ＩＦＦＴ部１６Ｂから出力された信号にＧＩ（Ｇｕｒａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を付加する。

送信アンテナ１８は、送信アンテナ１８Ａ及び送信アンテナ１８Ｂを含む。送信アンテナ１８Ａは、ＧＩ付加部１７Ａから出力された信号（第１シンボル系列Ａに対応する送信信号）を送信する。一方で、送信アンテナ１８Ｂは、ＧＩ付加部１７Ｂから出力された信号（第２シンボル系列Ａに対応する送信信号）を送信する。送信アンテナ１８Ａは、例えば、水平偏波の信号を送信し、送信アンテナ１８Ｂは、例えば、垂直偏波の信号を送信する。

（受信装置）
図２に示すように、受信装置３０は、受信アンテナ３１と、ＧＩ除去部３２と、ＦＦＴ部３３と、伝送路応答推定部３４と、送信信号検出部３５と、キャリア復調部３６と、誤り訂正符号復号部３７とを有する。

受信アンテナ３１は、受信アンテナ３１Ａ及び受信アンテナ３１Ｂを含む。受信アンテナ３１Ａは、水平偏波の信号を受信する。例えば、送信アンテナ１８Ａ及び送信アンテナ２８Ａが水平偏波の信号を送信する場合には、受信アンテナ３１Ａは、送信アンテナ１８Ａ及び送信アンテナ２８Ａから送信される信号（すなわち、第１シンボル系列Ａに対応する送信信号及び第１シンボル系列Ｂに対応する送信信号）を受信する。一方で、受信アンテナ３１Ｂは、垂直偏波の信号を受信する。例えば、送信アンテナ１８Ｂ及び送信アンテナ２８Ｂが垂直偏波の信号を送信する場合には、受信アンテナ３１Ｂは、送信アンテナ１８Ｂ及び送信アンテナ２８Ｂから送信される信号（すなわち、第２シンボル系列Ａに対応する送信信号及び第２シンボル系列Ｂに対応する送信信号）を受信する。受信アンテナ３１Ａ及び受信アンテナ３１Ｂは、ともに同一の偏波の信号を受信してもよい。

ＧＩ除去部３２は、ＧＩ除去部３２Ａ及びＧＩ除去部３２Ｂを含む。ＧＩ除去部３２Ａは、受信アンテナ３１Ａで受信された信号からＧＩ（Ｇｕｒａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去する。一方で、ＧＩ除去部３２Ｂは、受信アンテナ３１Ｂで受信された信号からＧＩ（Ｇｕｒａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去する。

ＦＦＴ部３３は、ＦＦＴ部３３Ａ及びＦＦＴ部３３Ｂを含む。ＦＦＴ部３３Ａは、ＧＩ除去部３２Ａから出力される信号にフーリエ変換を施す。一方で、ＦＦＴ部３３Ｂは、ＧＩ除去部３２Ｂから出力される信号にフーリエ変換を施す。

伝送路応答推定部３４は、ＦＦＴ部３３Ａから出力される信号に含まれる既知のパイロットキャリアを抽出して、抽出されたパイロットキャリアに応じて、パイロットキャリアの伝送路応答を推定する。同様に、伝送路応答推定部３４は、ＦＦＴ部３３Ｂから出力される信号に含まれる既知のパイロットキャリアを抽出して、抽出されたパイロットキャリアに応じて、パイロットキャリアの伝送路応答を推定する。

送信信号検出部３５は、伝送路応答推定部３４によって推定された伝送路応答に応じて、ＦＦＴ部３３から出力される信号に含まれるシンボルを推定する。

キャリア復調部３６は、送信信号検出部３５から出力されたシンボルのキャリア復調処理を行う。例えば、キャリア復調部３６は、送信信号検出部３５から出力されたシンボルの位置から伝送ビット列、または伝送ビット列に対応するＬＬＲ（対数尤度比）を算出する。

誤り訂正符号復号部３７は、キャリア復調部３６から出力された伝送ビット列、または伝送ビット列に対応するＬＬＲから所定長の誤り訂正ブロックを抽出して、誤り訂正ブロックの誤り訂正を行う。

（時空間符号化）
以下において、第１実施形態に係る時空間符号化について説明する。図３〜図５は、第１実施形態に係る時空間符号化の一例を説明する図である。

図３及び図４に示すデジタル放送システムでは、３つの符号化器（ＳＴＣ＃０、ＳＴＣ＃１、ＳＴＣ＃２）が設けられており、３つの符号化器は、第１シンボルＰ_０及び第２シンボルＰ_１によって構成されるブロック毎に、第１シンボルＰ_０及び第２シンボルＰ_１を符号化する。

ここで、ＳＴＣ＃０は、送信装置１０に設けられる前段符号化部１３、或いは、送信装置２０に設けられる前段符号化部２３である。ＳＴＣ＃１は、送信装置１０に設けられる後段符号化部１４Ａ及び送信装置２０に設けられる後段符号化部２４Ａによって構成される符号化器である。ＳＴＣ＃２は、送信装置１０に設けられる後段符号化部１４Ｂ及び送信装置２０に設けられる後段符号化部２４Ｂによって構成される符号化器である。

ここで、ＳＴＣ＃０は、第１規則の時空間符号化によってシンボル系列を符号化することによって、第１シンボル系列及び第２シンボル系列を生成する。ＳＴＣ＃１は、第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって、第１シンボル系列Ａ及び第１シンボル系列Ｂを生成する。ＳＴＣ＃２は、第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって、第２シンボル系列Ａ及び第２シンボル系列Ｂを生成する。

ここで、上述した後段符号化部１４Ａは、第１シンボル系列を時空間符号によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ａを出力し、後段符号化部１４Ｂは、第２シンボル系列を時空間符号によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ａを出力する。一方で、上述した後段符号化部２４Ａは、第１シンボル系列を時空間符号によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ｂを出力し、後段符号化部２４Ｂは、第２シンボル系列を時空間符号によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ｂを出力する。

ここで、第１規則の時空間符号化、第２規則の時空間符号化、及び、第３規則の時空間符号化で用いる変換行列は、変換行列Ｊ及び変換行列Ｋの中から選択された変換行列、或いは、変換行列Ｌ及び変換行列Ｍの中から選択された変換行列である。変換行列Ｊ〜変換行列Ｍは、上述した通りである。

図３に示すように、時空間符号化としてＳＴＢＣを用いる場合には、ＳＴＣ＃０は、例えば、シンボル系列（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）を変換行列Ｍによって符号化して、時間軸方向に並ぶ第１シンボル系列（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）及び第２シンボル系列（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）を生成する。ＳＴＣ＃１は、第１シンボル系列（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）を変換行列Ｍによって符号化して、時間軸方向に並ぶ第１シンボル系列Ａ（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）及び第１シンボル系列Ｂ（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）を生成する。ＳＴＣ＃２は、第２シンボル系列（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）を変換行列Ｍによって符号化することによって、時間軸方向に並ぶ第２シンボル系列Ａ（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）及び第２シンボル系列Ｂ（−Ｓ_０，０，−Ｓ_０，１）を生成する。

図４に示すように、時空間符号化としてＳＦＢＣを用いる場合には、ＳＴＣ＃０は、例えば、シンボル系列（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）を変換行列Ｍによって符号化して、周波数軸方向に並ぶ第１シンボル系列（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）及び第２シンボル系列（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）を生成する。ＳＴＣ＃１は、第１シンボル系列（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）を変換行列Ｍによって符号化して、周波数軸方向に並ぶ第１シンボル系列Ａ（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）及び第１シンボル系列Ｂ（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）を生成する。ＳＴＣ＃２は、第２シンボル系列（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）を変換行列Ｍによって符号化することによって、周波数軸方向に並ぶ第２シンボル系列Ａ（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）及び第２シンボル系列Ｂ（−Ｓ_０，０，−Ｓ_０，１）を生成する。

図３及び図４において、第１シンボル系列Ａ（Ｓ_０，０，Ｓ_０，１）及び第２シンボル系列Ａ（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）は、送信装置１０から送信される。第１シンボル系列Ｂ（Ｓ_０，１ ^*，−Ｓ_０，０ ^*）及び第２シンボル系列Ｂ（−Ｓ_０，０，−Ｓ_０，１）は、送信装置２０から送信される。

第１実施形態において、第１シンボル系列Ａに対応する送信信号及び第２シンボル系列Ａに対応する送信信号のうち、一方の送信信号は、第１偏波（例えば、水平偏波）によって送信され、他方の送信信号は、第２偏波（例えば、垂直偏波）によって送信されることが好ましい。一方で、第１シンボル系列Ｂに対応する送信信号及び第２シンボル系列Ｂに対応する送信信号のうち、一方の送信信号は、第１偏波（水平偏波）によって送信され、他方の送信信号は、第２偏波（例えば、垂直偏波）によって送信されることが好ましい。

第１実施形態において、各符号化器で用いる変換行列の組合せは、図５に示す組合せが考えられる。このようなケースにおいては、第１規則の時空間符号化（ＳＴＣ＃０）、第２規則の時空間符号化（ＳＴＣ＃１）、及び、第３規則の時空間符号化で用いる変換行列（ＳＴＣ＃２）は、変換行列Ｌ及び変換行列Ｍ（すなわち、Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ａｌａｍｏｕｔｉの変換行列）の中から選択された変換行列であることが好ましい。

（作用及び効果）
第１実施形態では、時空間符号が２段階で行われるため、受信装置３０における受信特性の劣化を抑制することができる。詳細には、第１規則の時空間符号化によって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列は、送信装置１０に設けられる後段符号化部１４及び送信装置２０に設けられる後段符号化部２４の連携によって、４系統のシンボル系列に符号化される。これによって、受信装置３０における受信特性が向上する。

［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について説明する。第１実施形態では、受信装置３０が２つの受信アンテナ３１を有するケースについて説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、受信装置３０は、１つの受信アンテナ３１を有していてもよい。

例えば、受信シンボルがｙである場合において、時刻ｔ及び時刻ｔ＋１の受信信号は、以下のように表現することができる。

但し、ｈ_１１、ｈ_１２、ｈ_１３、ｈ_１４は、４つの送信アンテナと１つの受信アンテナとの間における伝送路応答である。また、ＳＴＣ＃０で変換行列Ｍが用いられ、ＳＴＣ＃１で変換行列Ｌが用いられ、ＳＴＣ＃２で変換行列Ｍが用いられるケースを例示する。

上述した式を変形すると、以下の式が得られる。

上述した式の変数の置き換えを行うと、以下の式が得られる。

ここで、（１）式の両辺にＡ＊を乗算し、（２）式の両辺の複素共役をとってＢを乗算すると、以下の式が得られる。

（３）式から（４）式を引くことによって、シンボルＳ_０及びＳ_１を検出することができる。

このように、受信装置３０が有する受信アンテナ３１が１つであっても、シンボルＳ_０及びＳ_１を検出することができる。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では特に明示していないが、上述した実施形態は、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が用いられるシステムだけではなくて、ＭＩＳＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が用いられるシステムに適用されてもよい。

実施形態では特に触れていないが、送信装置１０、送信装置２０及び受信装置３０が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

或いは、送信装置１０、送信装置２０及び受信装置３０が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。

１０，２０…送信装置、１１，２１…誤り訂正符号化部、１２，２２…マッピング部、１３，２３…前段符号化部、１４，２４…後段符号化部、１５，２５…ＯＦＤＭフレーム構成部、１６，２６・・・ＩＦＦＴ部、１７，２７・・・ＧＩ付加部、１８，２８・・・送信アンテナ、３０・・・受信装置、３１・・・受信アンテナ、３２・・・ＧＩ除去部、３３・・・ＦＦＴ部、３４・・・伝送路応答推定部、３５・・・送信信号検出部、３６・・・キャリア復調部、３７・・・誤り訂正符号復号部

Claims (6)

1. ２つの送信アンテナを有する第１送信装置及び２つの送信アンテナを有する第２送信装置を備えるデジタル放送システムであって、
   前記第１送信装置は、
   シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列を出力する第１前段符号化部と、
   前記第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ａを生成し、前記第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ａを生成する第１後段符号化部とを備え、
   前記第２送信装置は、
   前記シンボル系列を前記第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる前記第１シンボル系列及び前記第２シンボル系列を出力する第２前段符号化部と、
   前記第１シンボル系列を前記第２規則の時空間符号化によって符号化することによって第１シンボル系列Ｂを生成し、前記第２シンボル系列を前記第３規則の時空間符号化によって符号化することによって第２シンボル系列Ｂを生成する第２後段符号化部とを備えることを特徴とするデジタル放送システム。
2. 前記第１シンボル系列Ａに対応する送信信号及び前記第２シンボル系列Ａに対応する送信信号のうち、一方の送信信号は、第１偏波によって送信され、他方の送信信号は、第２偏波によって送信され、
   前記第１シンボル系列Ｂに対応する送信信号及び前記第２シンボル系列Ｂに対応する送信信号のうち、一方の送信信号は、第１偏波によって送信され、他方の送信信号は、第２偏波によって送信されることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送システム。
3. 前記第１規則の時空間符号化、前記第２規則の時空間符号化、及び、前記第３規則の時空間符号化は、第１シンボルＰ_０及び第２シンボルＰ_１によって構成されるブロック毎に、前記第１シンボルＰ_０及び前記第２シンボルＰ_１を符号化する時空間符号化であり、
   前記第１規則の時空間符号化、前記第２規則の時空間符号化、及び、前記第３規則の時空間符号化で用いる変換行列は、変換行列Ｊ及び変換行列Ｋの中から選択された変換行列、或いは、変換行列Ｌ及び変換行列Ｍの中から選択された変換行列であり、
   前記変換行列Ｊ〜前記変換行列Ｍは、
   

   

   

   

   

   であることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送システム。
4. 前記第１規則の時空間符号化、前記第２規則の時空間符号化、及び、前記第３規則の時空間符号化で用いる変換行列は、前記変換行列Ｌ及び前記変換行列Ｍの中から選択された変換行列であることを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送システム。
5. ２つの送信アンテナを有する第１送信装置及び２つの送信アンテナを有する第２送信装置を備えるデジタル放送システムに設けられており、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号を受信可能な受信装置であって、
   前記第１送信装置は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ａを送信しており、
   前記第２送信装置は、前記シンボル系列を前記第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる前記第１シンボル系列及び前記第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を前記第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ｂ及び前記第２シンボル系列を前記第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ｂを送信しており、
   前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂを受信する受信部と、
   前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂに基づいて、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号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。
6. ２つの送信アンテナを有する第１送信装置及び２つの送信アンテナを有する第２送信装置を備えるデジタル放送システムに設けられており、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号を受信可能な受信装置に搭載されるチップであって、
   前記第１送信装置は、シンボル系列を第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列及び第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列を第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ａを送信しており、
   前記第２送信装置は、前記シンボル系列を前記第１規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる前記第１シンボル系列及び前記第２シンボル系列のうち、前記第１シンボル系列を前記第２規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第１シンボル系列Ｂ及び前記第２シンボル系列を前記第３規則の時空間符号化によって符号化することによって得られる第２シンボル系列Ｂを送信しており、
   前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂを受信する受信部と、
   前記第１シンボル系列Ａ、前記第１シンボル系列Ｂ、前記第２シンボル系列Ａ及び前記第２シンボル系列Ｂに基づいて、前記第１送信装置及び前記第２送信装置から送信される信号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。

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