JP3059918B2 - Fm多重放送受信機におけるデータ加工装置 - Google Patents

Fm多重放送受信機におけるデータ加工装置

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JP3059918B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FM多重放送受信
機におけるデータ加工装置、特にデータ加工が不要なデ
ータに対してデータ加工を禁止する構成に関する。
【0002】
【従来の技術】FM放送の放送波にデジタルデータ(多
重データ)を重畳するFM多重放送が、実用化されてお
り、これによって文字データが伝送されている。このF
M多重放送は、ベースバンド周波数における76kHz
帯にデジタル情報を重畳するものであり、受信機では、
この周波数帯域の信号を取り出し、復調して多重データ
を得る。
【0003】ここで、多重データは、図6に示すよう
に、1ブロックが、16ビットのブロック識別(BI
C)、176ビットのデータパケット、14ビットのサ
イクリック・リダンダンシー・チェック(CRC)、8
2ビットのパリティから構成され、ブロック毎に送信さ
れる。また、この288ビットのブロックが、272個
で、1かたまりのデータである1フレームが構成され
る。
【0004】1ブロック内の14ビットのCRC、82
ビットのパリティは、ブロック内のデータパケットの誤
り訂正のためのものであり、横方向の誤り訂正符号であ
る。一方、BIC4で特定されたブロックのパリティパ
ケットは、各ブロックの同一ビット位置の縦方向データ
の誤り訂正のためのものであり、縦方向の誤り訂正符号
である。このように、FM多重放送では、縦方向、横方
向の両方の符号からなる積符号を使用してデータの誤り
訂正を行っている。
【0005】このような多重データの復調・誤り訂正の
ためのLSIも既に実用化されており、FM多重受信機
に利用されている。
【0006】また、FM多重放送では、渋滞情報などの
提供も計画されている。例えば、送られてくるデジタル
データの渋滞情報を車両のナビゲーションシステムが取
り込み、車両の経路案内などに利用する交通情報サービ
ス(VICS)について、検討が進んでいる。ここで、
VICSでは、そのサービス対象を会員のみに限定する
ことが提案されており、この場合にはスクランブルをか
けたデータを送信する。
【0007】このスクランブルをかけたFM多重放送の
受信機では、上述の復調・誤り訂正用のLSIにより、
スクランブルのかかったままデータを復調・誤り訂正
し、得られたデータを別のLSIでスクランブル解除す
る構成とすることが考えられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上述の復調・
誤り訂正のためのLSIは、誤り訂正のパケットも含め
すべてのパケットについて、アプリケーションマイコン
に出力するという発想で設計されている。よって、上記
復調・誤り訂正用のLSIからは、CRC符号による誤
り検出の結果が異常(CRCがNG)、即ち、誤りを含
む無効データであっても、そのデータパケットを他のデ
ータパケットと同様に出力する。そこで、スクランブル
解除用のLSIは、復調・誤り訂正用のLSIから供給
されるCRCがNGとなったデータパケットについても
スクランブル解除を行う。このため、スクランブル解除
を行っても利用できない無効データに対してスクランブ
ル解除をすることとなり、無駄な処理を行う可能性があ
った。
【0009】本発明は、上記課題を解決するために、ス
クランブル解除などのデータ加工を適切に行うことの可
能なFM多重放送の受信機におけるデータ加工装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、FM多重放送
受信機におけるデータ加工装置に関し、処理対象である
データパケットに対する誤り訂正が正常に行われたかエ
ラーであるかを識別する誤り訂正識別手段と、この識別
手段による識別結果において、処理対象とするデータパ
ケットに対する誤り訂正がエラーと識別されると、デー
タの加工を禁止する加工禁止手段と、を有する。
【0011】また、上記装置において、上記データ加工
は、処理対象であるパケットに施してあるスクランブル
を解除するという加工である。
【0012】誤り訂正がエラーとなった誤りを含む無効
データパケットに対してデータ加工を施しても、最終的
に有効データが得られない。従って、このデータに対す
る加工は不要である。つまり、誤り訂正を正常に実行で
きなかった無効データは、スクランブル解除を行っても
有効データが得られない。よって、以上の構成により、
誤り訂正エラーのデータに対してはスクランブル解除動
作を禁止することができ、スクランブル解除というデー
タ加工動作に伴う消費電力の削減を図ることができる。
【0013】また、FM多重データのCRC符号を用い
た検出結果に応じて前記データパケットに付されたステ
ータス符号に基づけば、誤り訂正識別手段は容易に誤り
訂正が正常かエラーかを識別することができる。
【0014】更に、誤り訂正識別手段は、このステータ
ス符号に応じてフラグを設定し、加工禁止手段は、フラ
グに応じて上記データの加工を禁止する。
【0015】また、本発明のデータ加工装置では、更
に、乱数を発生する乱数発生部を有し、この乱数発生部
において発生された乱数を利用して、処理対象のデータ
を加工することができる。
【0016】この乱数発生部は、格納しているデータに
所定の変化を与えるように接続され、供給されるクロッ
クに応じてデータをシフトする複数のレジスタを含み、
所定のレジスタから乱数を順次出力するシフトレジスタ
を有して構成可能である。そして、誤り訂正がエラーで
ある場合に、前記加工禁止手段が上記シフトレジスタへ
のクロックの供給を停止することにより、乱数発生回路
からの乱数の出力を禁止することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施の形態
について、図面に基づいて説明する。
【0018】「スクランブル解除装置の全体構成」図1
は、実施形態のスクランブル解除装置の構成を示すブロ
ック図である。
【0019】後述するように、受信部で受信され取り出
されたFM多重データは、FM多重デコーダにて復調さ
れ、また図6に示した82ビットのパリティによってデ
ータパケットの横方向に対して誤り訂正がなされ、パリ
ティパケットによってデータパケットの縦方向に対して
誤り訂正がされ、更に14ビットのCRCによってこれ
らの誤り訂正が完全に行われたかどうか確認される。F
M多重デコーダは、この誤り訂正処理の内容、例えば
“横方向のみの訂正出力”若しくは“縦方向の訂正後の
出力”等の種別[VH]や、CRC符号による確認の結
果、誤り訂正が“正常”或いは“エラー”であるかどう
かの訂正結果[ERR]等を示す訂正情報(ステータス
符号)を作成し、これを誤り訂正処理後のデータの先頭
部に付加し、復調データとして出力する。
【0020】以上のようにしてFM多重デコーダから出
力される復調データは、スクランブル解除装置のデータ
入力端子DINを介して、入力回路101に供給され
る。
【0021】入力回路101は、復調データをデータレ
ジスタ102に供給すると共に、ステータスレジスタ1
03に供給する。ステータスレジスタ103は、復調デ
ータの先頭のステータス符号のERRフラグが“0”又
は“1”のいずれかかを判定、即ち、誤り訂正が正常又
はエラーのいずれかを判定する。誤り訂正がエラーの場
合には、ERRフラグは“1”となっており、この場合
には、このERRフラグ“1”を訂正エラー信号ERR
“1”として出力し、誤り訂正が正常の場合には、ER
Rフラグ“0”をそのまま訂正エラー信号ERR“0”
として出力する。
【0022】データレジスタ102は、入力回路101
から供給される復調データを一次記憶すると共に、この
データをデータ解析回路104に供給する。データ解析
回路104は、供給されたデータの内容からそのデータ
がスクランブルされているかを判定し、スクランブル解
除が必要か否かを示す信号SC出力する。また、データ
解析回路104は、データ中に含まれているキーデータ
からスクランブル解除のために必要なスクランブルキー
KDATAを作成し出力する。この例では、パケット毎
にキーデータが含まれており、パケット毎に異なるスク
ランブルキーが作成される。
【0023】スクランブルキーKDATAはスクランブ
ル解除データ発生回路105に供給される。スクランブ
ル解除データ発生回路105は、データ解析回路104
から供給されるスクランブルキーKDATAに基づき、
スクランブル解除のための符号PNOUTを発生する。
この例では、スクランブル解除データ発生回路105
は、シフトレジスタを利用した乱数発生器を有してお
り、スクランブルキーKDATAをシフトレジスタの初
期値として、シフトレジスタの値を順次シフトして乱数
を発生させ、スクランブル解除符号PNOUTを得てい
る。
【0024】インバータ106は、ステータスレジスタ
103の判定結果を示す訂正エラー信号ERR(誤り訂
正が正常であれであれば“0”、エラーであれば
“1”)を反転して出力する。また、クロック発生回路
107は、互いに同期した3つのクロックCK4,CK
3,CK1を発生し、入力回路101、データレジスタ
102、アンドゲート108に供給する。
【0025】アンドゲート108は、クロック発生回路
107から供給されるCK1、インバータから供給され
る訂正エラー信号ERRの反転信号NERR、及びデー
タ解析回路104から供給されるスクランブル解除が必
要であるかを示す信号SCのアンドをとり、スクランブ
ル解除データ発生回路105にクロックCK2を供給す
る。
【0026】スクランブル解除データ発生回路105
は、アンドゲート108からのクロックCK2の供給に
応じ、スクランブルキーに基づいて生成される解除用符
号PNOUTを出力する。
【0027】スクランブル解除データ発生回路105か
らは、符号PNOUTが出力され、これがアンドゲート
109に供給される。更に、アンドゲート109には、
ステータスレジスタ103からの出力ERRをインバー
タ106で反転した信号NERRと、データ解析回路1
04からのスクランブルがかかっているかについての信
号SCと、が供給されている。そして、これら3つの信
号のアンドをとることによって、パリティデータが正常
に誤り訂正されていて、かつ、データにスクランブルが
かかっている時にのみ、アンドゲート109からスクラ
ンブル解除符号PNOUTが出力されることになる。
【0028】アンドゲート109の出力はエクスクルー
シブオアゲート110に供給される。このエクスクルー
シブオアゲート110には、データレジスタ102から
の出力も供給され、ここで両者のエクスクルーシブオア
がとられる。入力回路101、データレジスタ102に
は、データ取り込みを制御するためクロック発生回路1
07からのクロックCK4、CK3がそれぞれ入力され
ている。また、スクランブル解除データ発生回路105
にも同一のクロック発生回路107からのクロックCK
2が供給されるため、これらの回路は同期して動作して
いる。従って、入力データの各ビットにPNOUTが1
ビットが順次加算され(エクスクルーシブオアがとら
れ)、エクスクルーシブオアゲート110の出力にスク
ランブルが解除されたデータが得られる。
【0029】このように、本実施形態には、ステータス
レジスタ103において、誤り訂正が正常かエラーかを
判定し、エラーの場合には、アンドゲート108にNE
RRとして、“0”の信号を供給する。従って、スクラ
ンブル解除データ発生回路105における動作が停止さ
れ、スクランブル解除符号PNOUTの出力が停止され
る。そして、アンドゲート109からのPNOUTから
の出力が停止され、エクスクルーシブオアゲート110
からデータがそのまま出力される。即ち、誤り訂正がN
Gのパリティデータに対してはスクランブル解除は行わ
れず、そのままアプリケーションマイコンに出力され
る。
【0030】このように、誤り訂正がNGの場合には、
スクランブル解除データ発生回路105のデータのシフ
トなどの動作が停止されるため、特にスクランブル解除
データ発生回路105等をCMOSで回路を構成した場
合における省消費電力を図ることができる。
【0031】「FM多重放送受信機の構成」図2は、図
1のスクランブル解除装置を有するFM多重放送受信機
の構成を示すブロック図である。
【0032】アンテナ201で受信された電波中の希望
局のFM多重放送は、フロントエンド202で中間周波
数(IF)として取り出され、IF増幅・FM検波回路
203で増幅され更に検波される。通常のFM放送の場
合には、IF増幅・FM検波回路203から出力される
検波信号に基づいて、MPX209がL信号及びR信号
を形成し、これがスピーカに供給されてスピーカからス
テレオ音声が出力される。
【0033】また、IF増幅・FM検波回路203から
の検波信号は、76kHzのバンドパスフィルタ(BP
F)204にも供給されており、FM多重放送の受信の
場合には、ここで76kHzのFM多重データが抽出さ
れ、FM多重デコーダ205に供給される。FM多重デ
コーダ205は、上述のようにして受信したFM多重デ
ータに対して復調処理を行い、更に、各ブロックの横方
向又はフレームの縦方向に対するデータの誤り訂正処理
を行う。
【0034】復調・誤り訂正処理が施された復調データ
は、図1に示すスクランブル解除装置206のデータ入
力端子DINに入力され、ここで誤り訂正が正常に行わ
れているデータパケットに対してのみスクランブル解除
が行われる。解除されたデータパケットは、データ出力
端子DOUTからアプリケーションマイコン207に供
給され、このデータに応じて画像信号が作成され、表示
器208に渋滞情報等の希望するFM多重放送の番組が
表示される。
【0035】「動作」図3に、本実施形態の動作のタイ
ミングチャートを示す。まず、最初の期間(a)では、
チップイネーブルCEが“1”となり、入力回路101
がデータ取り込み可能な状態になると、クロックCK4
に応じて、入力回路101は1ブロックのデータを取り
込み、これがデータレジスタ102に格納される。ステ
ータスレジスタ103は、1ブロックのデータの先頭部
分にあるステータス符号のERRフラグに応じて、1ブ
ロック分のデータの入力が終わった段階で、訂正エラー
信号ERRを確定し出力する。図3の(a)例の場合に
は、ステータス符号のERRフラグが“0”、即ち誤り
訂正が正常であるため、ステータスレジスタ103から
出力される訂正エラー信号ERRは“0”となり、アン
ドゲート108には、NERRとして“1”が供給され
る。このため、スクランブル解除データ発生回路105
にはクロックCK2供給され、ここからスクランブル解
除符号PNOUTが出力される。なお、データの内容に
よって、スクランブルキーKDATAも確定するため、
データの入力終了の時点では、データ解析回路104か
らスクランブルキーKDATAが初期値として、スクラ
ンブル解除データ発生回路のシフトレジスタにセットさ
れている。また、この段階で、信号SCも「1」にセッ
トされている。
【0036】クロックCK3は、クロックCK1に同期
して出力されるため、エクスクルーシブオアゲート11
0では、正確にスクランブル解除が行われる。なお、ス
クランブルがかけられていないパケットや、スクランブ
ルがかけられていない部分については、データ解析回路
からの信号SCに応じた制御が行われる。そして、この
制御によって、送信側でのスクランブルに対応したスク
ランブル解除符号PNOUTをスクランブル解除データ
発生回路が発生する。
【0037】また、本実施形態では、図3の期間(b)
のように、ステータスレジスタ103が、復調データの
先頭のステータス符号に基づき、誤り訂正がエラーであ
ると判定した場合には、ここから出力されるERRが
“1”となる。これにより、アンドゲート108には、
“0”が供給され、クロックCK2がスクランブル解除
データ発生回路105に供給されなくなり、解除データ
発生動作が停止される。
【0038】「スクランブルデータ発生回路の構成」図
4に、図1のスクランブル解除データ発生回路105の
構成例を示す。スクランブルキー(KDATA)はこれ
を保持する乱数発生データレジスタ300に入力され
る。乱数発生データレジスタ300の所定部分のデータ
K1,K2,・・・Knは、n個の乱数発生部301〜
30nにそれぞれ供給される。乱数発生部301〜30
nは、シフトレジスタで構成されており、各レジスタに
はクロックCK2が供給されている。そして、このクロ
ックCK2により、それぞれの初期値に応じた乱数NO
UT1〜NOUTnが出力される。乱数NOUT1〜N
OUTnは、それぞれ対応するゲート回路311〜31
nに入力される。これらのゲート回路311〜31n
は、アンド・オア等の論理回路で構成されており、各パ
ケット中のデータパケット番号の一部(例えば4ビッ
ト)が修正制御データとして供給されている。従って、
ゲート回路311〜31nにおいて、乱数NOUT1〜
NOUTnが修正される。
【0039】各ゲート回路311〜31nの出力は、ゲ
ート回路320に入力され、ここおいて、各ビット毎に
すべての出力が加算され、スクランブル解除のための符
号PNOUTがビット毎に出力される。
【0040】このような構成により、スクランブルキー
から所定のスクランブル解除のための符号PNOUTが
得られる。そして、クロックCK2が供給されなけれ
ば、乱数発生部301〜30nの動作が停止し、PNO
UTの出力も停止され、不要なスクランブル解除動作を
禁止することができる。
【0041】図5に、乱数発生部301〜30nの構成
例を示す。この例では、m個のレジスタ401〜40m
を有しており、前段の出力Qが順次次段の入力Dに入力
され、最終段40mの出力Qがエクスクルーシブオアゲ
ート410を介し、1段目401の入力Dに入力されて
いる。また、エクスクルーシブオアゲート410の他端
には、レジスタ401〜40mの予め設定された1つの
レジスタ40i(i=1〜mのいずれか)の出力Qが入
力されている。
【0042】そして、各レジスタ401〜40mには、
mビットのスクランブルキーデータK(この例ではK
1)が、それぞれ供給されており、このデータK1がロ
ード信号(LOAD)によって、各シフトレジスタに初
期値として取り込まれる。また、各シフトレジスタ40
1〜40mには、クロックCK2が入力されており、こ
のクロックCK2によって、データがシフトされ、所定
の出力NOUT(この例ではNOUT1)が出力に得ら
れる。
【0043】「その他の構成」なお、上述のようなスク
ランブル解除符号PNOUTは、送信側でスクランブル
に使用したスクランブルの符号と同一であることが必要
であり、その値を決定するための構成は、送信側におい
ても全く同一である。
【0044】また、VICSのサービスでは各種のサー
ビスがある。そして、サービス種別によっては、データ
にスクランブルをかけないこともあり、スクランブルが
かけられずに送信されることも考えられる。そこで、デ
ータパケットの先頭部分に存在するプリフィックスにお
けるサービス識別データの内容に応じて、スクランブル
解除動作を制御すると更に好ましい。すなわち、サービ
ス識別が所定のもの(スクランブルがかけられないサー
ビス)であった場合には、データ解析回路104がその
出力信号SCを「0」にし、スクランブル解除のための
符号PNOUTを発生しないようにする。
【0045】さらに、この方式のデータ加工は、DGP
S(デファレンシャル・グローバル・ポシショニング・
システム)、G−COM(ゲーム・コミュニケーショ
ン)等のスクランブル解除にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態のスクランブル解除装置の構成を
示すブロック図である。
【図2】 図1のスクランブル解除装置を用いたFM多
重放送受信機の構成を示すブロック図である。
【図3】 本実施形態の動作タイミングを示すタイミン
グチャートである。
【図4】 スクランブル解除データ発生回路の構成を示
すブロック図である。
【図5】 乱数発生部の構成を示すブロック図である。
【図6】 FM多重データのフレーム構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
101 入力回路、102 データレジスタ、103
ステータスレジスタ、104 データ解析回路、105
スクランブル解除データ発生回路、106インバー
タ、107 クロック発生回路、108,109 アン
ドゲート、110 エクスクルーシブオアゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 達夫 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 富田 義数 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−222589(JP,A) 特開 平9−83391(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/16 H04L 1/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 FM多重放送受信機におけるデータ加工
    装置において、 処理対象であるデータパケットに対する誤り訂正が正常
    に行われたかエラーであるかを識別する誤り訂正識別手
    段と、 この識別手段による識別結果において、処理対象とする
    データパケットに対する誤り訂正がエラーと識別される
    と、前記データパケットに施してあるスクランブルを解
    除する加工を禁止する加工禁止手段と、 を有することを特徴とするFM多重放送受信機における
    データ加工装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のデータ加工装置におい
    て、 前記誤り訂正識別手段は、FM多重データのCRC符号
    を用いた検出結果に応じて前記データパケットに付され
    たステータス符号に基づいて誤り訂正が正常かエラーか
    を識別することを特徴とするFM多重放送受信機におけ
    るデータ加工装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のデータ加工装置におい
    て、 前記誤り訂正識別手段は、前記ステータス符号に応じて
    フラグを設定し、 前記加工禁止手段は、前記フラグに応じてデータの加工
    を禁止することを特徴とするFM多重放送受信機におけ
    るデータ加工装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1つに記載のデ
    ータ加工装置において、 更に、乱数を発生する乱数発生部を有し、 この乱数発生部において発生された乱数を利用して、処
    理対象のデータを加工することを特徴とするFM多重放
    送受信機におけるデータ加工装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載のデータ加工装置におい
    て、 前記乱数発生部は、格納しているデータに所定の変化を
    与えるように接続され、供給されるクロックに応じてデ
    ータをシフトする複数のレジスタを含み、所定のレジス
    タから乱数を順次出力するシフトレジスタを有し、 前記加工禁止手段は、前記シフトレジスタへのクロック
    の供給を停止することによって、乱数発生回路からの乱
    数の出力を禁止することを特徴とするFM多重放送受信
    機におけるデータ加工装置。
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