JP3386668B2 - Receiver for digital audio broadcasting - Google Patents

Receiver for digital audio broadcasting

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JP3386668B2
JP3386668B2 JP27596996A JP27596996A JP3386668B2 JP 3386668 B2 JP3386668 B2 JP 3386668B2 JP 27596996 A JP27596996 A JP 27596996A JP 27596996 A JP27596996 A JP 27596996A JP 3386668 B2 JP3386668 B2 JP 3386668B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデジタルオーディオ放送
(Digital Audio Broadcast:DAB)における受信装置に係
わり、特に、DAB放送局の送信モードを自動的に識別
し、該送信モードに応じたDAB放送受信ができるデジ
タルオーディオ放送における受信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a receiver for digital audio broadcasting (DAB), and in particular, it automatically identifies the transmission mode of a DAB broadcasting station and receives the DAB broadcasting according to the transmission mode. The present invention relates to a receiving device in digital audio broadcasting that can perform.

【0002】[0002]

【従来の技術】音声信号をデジタル化して直列データと
し、該直列データを2N個づつ区切り、該2N個のデジ
タルデータを2ビットづつN組に分け、各2ビットの
1、0の組合せでそれぞれ周波数が異なるN個のキャリ
アを4相PSK変調し、各変調信号を周波数多重して送
信局より送出し、受信機で該周波数多重された位相変調
信号を受信、復調して音声出力するデジタルオーディオ
放送(DAB)が提案され欧州等において実用化に向け
て検討されている。
2. Description of the Related Art An audio signal is digitized into serial data, the serial data is divided into 2N pieces, and the 2N pieces of digital data are divided into N groups of 2 bits each, each of which is a combination of 1 and 0 of 2 bits. Digital audio in which N carriers having different frequencies are 4-phase PSK-modulated, frequency-multiplexed with each modulated signal, and transmitted from a transmitting station, and a receiver receives the frequency-multiplexed phase-modulated signal, demodulates and outputs voice. Broadcasting (DAB) has been proposed and is being considered for practical use in Europe and the like.

【0003】このDAB方式は、選択性フェージングの
影響を少なくするために、情報をパラレルに分けて多数
のキャリアを用いて変調を行ない、いずれかのキャリア
がフェージングを受けても全体として影響を少なくする
方法であり、基本的に周波数分割多重(FDM:Freque
ncy Division Multiplex)方式である。ところで、単な
るFDMの場合にはスペクトラムのオーバラップを避け
るためにキャリアの間隔を十分に取らなければならなく
なり、周波数利用効率があまり良くない。そこで、OF
DM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式
が提案されている。このOFDMの場合は各キャリアが
直交条件を満たすように配置され、スペクトラムのオー
バラップを許しており周波数利用効率が良い上に、変調
器、復調器でIDFT(Inverse Discrete Fourier Tra
nsform:離散フーリエ逆変換)、DFT(Discrete Fouri
er Transform:離散フーリエ変換)操作を利用することが
できハードウェアを非常に簡素化できる利点がある。
In this DAB system, in order to reduce the influence of selective fading, information is divided in parallel and modulation is performed using a large number of carriers, and even if any carrier receives fading, the influence is reduced as a whole. Basically, frequency division multiplexing (FDM: Frequent)
ncy Division Multiplex) method. By the way, in the case of simple FDM, it is necessary to take a sufficient space between carriers in order to avoid spectrum overlap, and frequency utilization efficiency is not so good. Therefore, OF
A DM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) method has been proposed. In the case of this OFDM, each carrier is arranged so as to satisfy the orthogonal condition, spectrum overlap is allowed, frequency utilization efficiency is high, and the modulator and demodulator use IDFT (Inverse Discrete Fourier Tra
nsform: Inverse Discrete Fourier Transform, DFT (Discrete Fouri)
er Transform: Discrete Fourier Transform) operations can be used, which has the advantage of greatly simplifying the hardware.

【0004】(a) OFDM方式によるデジタルオーディ
オ放送の原理 図6はデジタルオーディオ放送の送信機の原理的構成図
である。1は伝送速度fs(=2/Δt)で入力される
直列データd(n)(a(0),b(0),a(1),b(1),・・
・)を2Nビットの並列データに変換するシリアルパラ
レル変換器(S/P変換器)、20〜2N-1はN個のキャ
リア乗算部で、2×Nビットの並列データを2ビットづ
つのN組a(0),b(0);a(1),b(1);・・・;a(N-
1),b(N-1)に分け、各組の第1ビットa(0),a(1),
・・a(N-1)に周波数がf0〜fN-1のキャリア(cosω
nt)を乗算し、第2ビットb(0),b(1),・・b(N-1)に
周波数f0〜fN-1のキャリア(−sinωnt)を乗算するも
の、3は各組のキャリア乗算部の出力信号a(n)cosω
nt,−b(n)sinωnt(n=0〜N-1)を合成すると共に周
波数多重して信号D(t)を送出する周波数多重化部(M
UX)である。
(A) Principle of OFDM-based digital audio broadcasting FIG. 6 is a diagram showing the basic configuration of a transmitter for digital audio broadcasting. 1 is serial data d (n) (a (0), b (0), a (1), b (1), ...) Inputted at the transmission rate fs (= 2 / Δt).
·) The serial-parallel converter for converting parallel data of 2N bits (S / P converter), 2 0 to 2 N-1 in the N carriers multiplication unit, two bits parallel data 2 × N bits A set of a (0), b (0); a (1), b (1);
1), b (N-1), and the first bit a (0), a (1),
..A (N-1) carrier (cosω) with frequency f 0 to f N-1
n t) and the second bits b (0), b (1), ... b (N-1) are multiplied by carriers (−sinω n t) of frequencies f 0 to f N−1 , 3 is the output signal a (n) cosω of the carrier multiplication unit of each set
n t, −b (n) sin ω n t (n = 0 to N−1) is combined and frequency-multiplexed to transmit a signal D (t) (M).
UX).

【0005】周波数多重化部3で各組のキャリア乗算部
の出力信号を合成することにより、各組の2ビットの
1,0の組合せでそれぞれ周波数f0〜fN-1のキャリア
を4相PSK変調したことになり、周波数多重化部3の
出力D(t)は D(t)=Σ{a(n)cosωnt−b(n)sinωnt} (n=0〜N-
1) となる。尚、各キャリアの周波数間隔をΔfとすれば、
(n+1)番目のキャリア周波数fnは fn=f0+nΔf となり、2ビットデータの伝送時間をΔt(伝送速度f
s=2/Δt)とすれば、周波数間隔Δfは Δf=1/NΔt となる。
The frequency multiplexing unit 3 synthesizes the output signals of the carrier multiplying units of each set, so that the carriers of the frequencies f 0 to f N -1 are four-phased in each set of 2-bit 1 and 0 combinations. Since the PSK modulation is performed, the output D (t) of the frequency multiplexing unit 3 is D (t) = Σ {a (n) cosω n t−b (n) sin ω n t} (n = 0 to N-
1) If the frequency interval of each carrier is Δf,
The (n + 1) th carrier frequency fn is fn = f 0 + nΔf, and the transmission time of 2-bit data is Δt (transmission speed f
If s = 2 / Δt), the frequency interval Δf becomes Δf = 1 / NΔt.

【0006】図7は周波数多重化部3の機能説明図であ
り、Δf間隔のN個の各キャリアf 0〜fN-1を2ビット
づつのN組のデータa(0),b(0);a(1),b(1);・・
・;a(N-1),b(N-1)で4φPSK変調し、各変調信号
を周波数多重して伝送する。図8はシンボルの説明図で
あり、2×Nビットで1シンボルが構成され、1シンボ
ルの時間長をTsとすれば、 Ts=NΔt Δf=1/Ts となる。1シンボル(2×Nビット)毎に上記4φPS
K変調及び変調信号の周波数多重が行なわれて周波数多
重信号D(t)が順次送信される。
FIG. 7 is an explanatory view of the function of the frequency multiplexing unit 3.
, Each of the N carriers f at Δf intervals 0~ FN-12 bits
N sets of data a (0), b (0); a (1), b (1);
・ ; 4φPSK modulation with a (N-1) and b (N-1), each modulated signal
Are frequency-multiplexed and transmitted. Figure 8 is an explanatory diagram of symbols
Yes, 2 × N bits make up one symbol, and one symbol
If the time length of Le is Ts, Ts = NΔt Δf = 1 / Ts Becomes 4φPS for each symbol (2 × N bits)
Frequency modulation of K modulation and modulation signals is performed to
The multiple signals D (t) are sequentially transmitted.

【0007】図9はデジタルオーディオ放送の受信機の
原理的構成図である。40〜4N-1はN個のキャリア乗算
部で、受信信号D(t)に周波数f0〜fN-1のキャリア(c
osω nt,−sinωnt,n=0〜N-1)をそれぞれ乗算するも
の、50〜5N-1は各乗算部の出力を積分してデータを復
調する積分器、6は2×Nビットの並列データを直列デ
ータに変換するパラレルシリアル変換器(P/S変換
器)である。各積分器50〜5N-1は入力信号D(t)に対
して次式
FIG. 9 shows a receiver for digital audio broadcasting.
It is a principle block diagram. Four0~ 4N-1Is N carrier multiplication
The frequency f to the received signal D (t)0~ FN-1Career (c
osω nt, −sinωnt, n = 0 to N-1)
Of 50~ 5N-1Returns the data by integrating the output of each multiplier.
The integrator 6 adjusts the parallel data of 2 × N bits in serial
Parallel-to-serial converter (P / S conversion)
Vessel). Each integrator 50~ 5N-1Is the input signal D (t)
Then the following formula

【数1】 の演算を行なって、データa(0),b(0);a(1),b
(1);・・・;a(N-1),b(N-1)を復調する。
[Equation 1] And data a (0), b (0); a (1), b
(1); ...; demodulates a (N-1) and b (N-1).

【0008】(b) DFTを用いたOFDM変復調方式 ところで、OFDMのベースバンド信号D(t)を発生す
るためにはN個の4φPSK変調器が必要になり、又、
復調するにもN個の4φPSK復調器が必要になり、N
が大きくなると実用的でない。そこで、次にDFTを用
いて変復調を簡単に行なう方法について説明する。
(B) OFDM Modulation / Demodulation System Using DFT In the meantime, N 4φPSK modulators are required to generate the OFDM baseband signal D (t), and
To demodulate, N 4φPSK demodulators are required.
Becomes larger, it is not practical. Therefore, a method of easily performing modulation / demodulation using DFT will be described next.

【0009】(b-1) 変調部の構成 OFDMのベースバンド信号は(B-1) Configuration of modulator The baseband signal of OFDM is

【数2】 と表される。 d(k)=a(k)+jb(k)とすれば、(1)式は[Equation 2] Is expressed as If d (k) = a (k) + jb (k), then equation (1) becomes

【数3】 と表わされる。ここで、*は複素数を意味し、R[ ]は
[ ]の実数部を表わす。
[Equation 3] Is represented. Where * means a complex number and R [] is
Represents the real part of [].

【0010】[0010]

【数4】 であるから、(3)式よりD(t)は(2)式で表わされること
は明らかである。(2)式において、t=mΔtとする
と、
[Equation 4] Therefore, it is clear from the equation (3) that D (t) is represented by the equation (2). In equation (2), if t = mΔt,

【数5】 となる。ここで、D(m)はd(k)のIDFT(離散フーリ
エ逆変換)の実数部になっていることに注目されたい。
D(m)をΔt毎にD(0),D(1),・・・D(N-1)として出
力すると図10に示すようになる。この信号は(2)式を
Δt毎にサンプリングしたものに他ならない。従って、
図11(a)に示す周波数特性と図11(b)に示すインパル
ス特性を備えた理想フィルタを通すと(2)式と同じもの
が得られる。
[Equation 5] Becomes Note that D (m) is the real part of the IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) of d (k).
When D (m) is output as D (0), D (1), ... D (N-1) for each Δt, it becomes as shown in FIG. This signal is nothing but the sample of equation (2) for each Δt. Therefore,
When the ideal filter having the frequency characteristic shown in FIG. 11 (a) and the impulse characteristic shown in FIG. 11 (b) is passed through, the same thing as the expression (2) is obtained.

【0011】以上のことから、変調器としては入力デー
タd(k)(複素)をIDFTして、その実数部D(0)からD
(N-1)までをΔt毎に出力し、理想フィルタを通せば変調
波(ベースバンド信号)が得られることになる。図12は
かかる点に着目して構成した送信機の要部構成図であ
る。11は2ビットづつのN組のデータa(k),b(k)(k
=0〜N)で複素表現した入力データd(k)に離散フーリエ
逆変換を施すIDFT部、12aはIDFT部から出力
される実数部をアナログに変換するDA変換器、13a
は理想フィルタ、14aは理想フィルタ出力D(t)にcos
ωctを乗算して周波数変換する乗算部である。
From the above, as the modulator, the input data d (k) (complex) is IDFTed, and its real part D (0) to D (0)
By outputting up to (N-1) every Δt and passing through an ideal filter, a modulated wave (baseband signal) can be obtained. FIG. 12 is a main part configuration diagram of a transmitter configured by focusing on this point. 11 is N bits of data a (k), b (k) (k
= 0 to N), an IDFT unit that performs an inverse discrete Fourier transform on the input data d (k) represented by a complex representation, 12a is a DA converter that converts the real number part output from the IDFT unit to analog, 13a
Is an ideal filter, and 14a is a cos of the ideal filter output D (t).
by multiplying the omega c t is a multiplier unit for frequency conversion.

【0012】(b-2) 復調部の構成 受信周波数変換においてD(t)のみが得られた場合、2
N点のサンプリングをしなければ原情報を取り出すこと
ができない。これは、D(t)がN点IDFTの実数部だ
けになっているためである。又、図13(a),(b)に示す
ようにサンプリング定理からも明らかである。サンプリ
ング定理によれば帯域N・Δfの信号は1/(2・N・Δ
f)の周波数でサンプリングしなければならない。 1/(2・N・Δf)=Δt/2 であるから、Δt間隔でなくΔt/2間隔でサンプリン
グしなければならない。このため、Ts区間(N・Δt)
において2N点のサンプリングが必要になる。しかし、
実数部D(t)と虚数部I(t)が得られた場合は次に示すよ
うにN点のサンプリングで原信号を取り出すことができ
る。受信周波数変換後の複素ベースバンド信号を(5)式
に示す。
(B-2) Configuration of demodulation section When only D (t) is obtained in reception frequency conversion, 2
The original information cannot be extracted without sampling N points. This is because D (t) is only the real part of the N-point IDFT. It is also clear from the sampling theorem as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). According to the sampling theorem, the signal in the band N · Δf is 1 / (2 · N · Δ
Must be sampled at the frequency of f). Since 1 / (2 · N · Δf) = Δt / 2, it is necessary to sample at Δt / 2 intervals instead of Δt intervals. Therefore, Ts section (N · Δt)
2N points need to be sampled at. But,
When the real part D (t) and the imaginary part I (t) are obtained, the original signal can be extracted by sampling at N points as shown below. Equation (5) shows the complex baseband signal after the reception frequency conversion.

【0013】[0013]

【数6】 右辺実数部、虚数部はそれぞれ伝送路、雑音によってD
(t),I(t)が変形したもので、理想的な伝送路ではD
(t),I(t)に等しくなる。
[Equation 6] The real part and imaginary part on the right side are D due to the transmission line and noise, respectively.
(t) and I (t) are modified, and in an ideal transmission line, D
(t) and I (t).

【0014】[0014]

【数7】 (6)式をmΔt(m=0,1,2,・・・N-1)でサンプリングす
れば、
[Equation 7] If equation (6) is sampled with mΔt (m = 0,1,2, ... N-1),

【数8】 とすれば、(7)式は[Equation 8] Then, equation (7) becomes

【数9】 従って、d(k)は(8)式のDFTで次のように得られる。[Equation 9] Therefore, d (k) is obtained by the DFT of equation (8) as follows.

【0015】[0015]

【数10】 これより原信号d(k)の推定値が得られる。尚、参考ま
でにDFT,IDFTの関係式は以下のようになる。
[Equation 10] From this, an estimate of the original signal d (k) is obtained. For reference, the relational expression of DFT and IDFT is as follows.

【0016】[0016]

【数11】 以上から、受信信号S(t)を周波数変換して得られた複
素ベースバンド信号をローパスフィルタを介してデジタ
ルに変換し、DFT部でDFTを施せば原信号d(k)の
推定値が得られる。図14はかかる点に着目して構成し
た受信機の要部構成図であり、15は周波数変換部、1
6a,16bはローパスフィルタ、17a,17bはA
D変換器、18はDFT部である。
[Equation 11] From the above, if the complex baseband signal obtained by frequency-converting the received signal S (t) is converted to digital through a low-pass filter and DFT is performed in the DFT section, an estimated value of the original signal d (k) can be obtained. To be FIG. 14 is a main part configuration diagram of a receiver configured by focusing on such a point, and 15 is a frequency conversion unit and 1
6a and 16b are low-pass filters, 17a and 17b are A
The D converter, 18 is a DFT unit.

【0017】(c) 送信側周波数変換 D(t),I(t)を用いた直交平衡変調方式は図15に示
すように、SSB方式に用いられる周波数変換方式と同
じである。図中11はIDFT部、12a,12bはA
D変換器、13a,13bはローパスフィルタ、14は
周波数変換部であり、cosωct,sinωctを乗算する乗算
器14a,14b及び乗算器出力を合成して出力するハ
イブリッド回路14cで構成されている。
(C) The quadrature balanced modulation method using the transmission side frequency conversion D (t) and I (t) is the same as the frequency conversion method used in the SSB method, as shown in FIG. In the figure, 11 is an IDFT unit, and 12a and 12b are A.
D converter, 13a, 13b is a low-pass filter, 14 is a frequency converter, cos .omega c t, is constituted by a multiplier 14a, 14b and multiplier hybrid circuit 14c that outputs synthesized and output of multiplying sin .omega c t ing.

【0018】周波数変換部14の出力信号S(t)はThe output signal S (t) of the frequency converter 14 is

【数12】 となり、下側波帯を含まない。従って両側波帯方式に比
べ、帯域は1/2になり、伝送効率が向上する。
[Equation 12] And does not include the lower sideband. Therefore, the band is halved as compared with the double sideband system, and the transmission efficiency is improved.

【0019】(d) 受信側周波数変換方式 図16はcosωct,sinωctによる直交周波数変換部の構
成図である。15aは受信信号s(t)((11)式参照)に次
式で示す雑音信号n(t) n(t)=nc(k)cos2π(fc+fk)t-ns(k)sin2π(fc+
k)t を加算して信号r(t)を出力する加算器(実際には存在
しない)、15bはバンドパスフィルタ、15c,15
dはバンドパスフィルタ出力にcosωct,−sinω ctを乗
算する乗算部である。振幅減衰や雑音がなく、しかも位
相遅れの無い理想的な伝送路では、r(t)=s(t)とな
る。以下では、r(t)=s(t)として説明する。この直交
周波数変換部の出力信号D′(t),I′(t)はそれぞれ次
(D) Frequency conversion method on receiving side Figure 16 is cosωct, sinωcThe structure of the orthogonal frequency converter by t
It is a diagram. 15a is the next to the received signal s (t) (see equation (11))
Noise signal n (t) n (t) = nc(k) cos2π (fc+ fk) T-ns(k) sin2π (fc+
fk) T Adder that outputs the signal r (t) (actually
No), 15b is a bandpass filter, 15c, 15
d is cosω in the bandpass filter outputct, −sinω csquared t
It is a multiplication unit that calculates. There is no amplitude attenuation or noise, and
In an ideal transmission line with no phase delay, r (t) = s (t)
It In the description below, r (t) = s (t). This orthogonal
The output signals D '(t) and I' (t) of the frequency converter are
formula

【数13】 により表現される。尚、(12),(13)式において2fc
項は無視している。この(12),(13)式は送信側複素ベー
スバンド信号を表わす(3)式の実数部と虚数部にそれぞ
れ一致している。従って、前に述べたようにN点サンプ
リングDFT演算することにより原信号を取り出すこと
ができる。
[Equation 13] Expressed by Incidentally, (12), it is ignored section 2f c in (13). These Eqs. (12) and (13) match the real and imaginary parts of Eq. (3), which represents the transmitting-side complex baseband signal, respectively. Therefore, the original signal can be extracted by performing the N-point sampling DFT operation as described above.

【0020】(e) 差動符号化 (d)において、受信側周波数変換方式について説明した
が、OFDM方式において送信ローカル周波数ωcに同
期した受信ローカル周波数を作り出すことは非常に困難
である。又、受信ローカル周波数に周波数誤差があった
場合(非同期の場合)、復調ベクトルの回転という結果
になり絶対位相による復調は困難である。そのため、送
信側で絶対位相で情報を表わす代わりに位相回転の大き
さで情報を表わすようにする。このことを差動符号化と
いい、若干の周波数誤差があっても復調が可能となる。
(E) In the differential encoding (d), the frequency conversion method on the receiving side has been described, but it is very difficult to create a receiving local frequency synchronized with the transmitting local frequency ω c in the OFDM method. Also, if there is a frequency error in the received local frequency (in the case of non-synchronization), the result will be rotation of the demodulation vector, and demodulation by the absolute phase will be difficult. Therefore, instead of expressing the information by the absolute phase on the transmitting side, the information is expressed by the magnitude of the phase rotation. This is called differential encoding, and demodulation is possible even if there is some frequency error.

【0021】(e-1) 差動符号器 図17は送信側差動符号器の説明図であり、差動符号器
21の論理式は
(E-1) Differential Encoder FIG. 17 is an explanatory diagram of the transmission side differential encoder, and the logical expression of the differential encoder 21 is

【数14】 である。差動符号器21は[Equation 14] Is. The differential encoder 21

【数15】 で複素表現されたデータDl(k)を上記論理式でdl(k)に
変換するものである。
[Equation 15] The data D l (k) represented in complex form is converted into d l (k) by the above logical expression.

【0022】差動符号は、 (1) [Al(k),Bl(k)]=(1,1)の場合、The differential code is (1) [A l (k), B l (k)] = (1,1)

【数16】 となり、(14)式に代入すると[Equation 16] Then, substituting into equation (14)

【数17】 となり、位相変化しない。[Equation 17] And the phase does not change.

【0023】(2) [Al(k),Bl(k)]=(-1,-1)の場
合は
(2) When [A l (k), B l (k)] = (-1, -1),

【数18】 となり、位相反転、すなわち、πシフトする。[Equation 18] And phase inversion, that is, π shift.

【0024】(3) [Al(k),Bl(k)]=(1,-1)の場
合は
(3) When [A l (k), B l (k)] = (1, -1)

【数19】 となり時計方向にπ/2シフトする。[Formula 19] And shifts clockwise by π / 2.

【0025】(4) [Al(k),Bl(k)]=(-1,1)の場
合は
(4) When [A l (k), B l (k)] = (-1,1),

【数20】 となり反時計方向にπ/2シフトする。[Equation 20] And shifts counterclockwise by π / 2.

【0026】(e-2) 差動復号器 (14)式より、次式(E-2) Differential decoder From equation (14),

【数21】 が得られる。差動復号器22は図18に示すようにデー
タdl(k)を(15)式の論理式に従ってDl(k)に変換するも
のである。従って、差動符号器の前記(1)〜(4)に対応し
て以下の(1)〜(4)の差動復号結果を出力する。
[Equation 21] Is obtained. The differential decoder 22 converts the data d l (k) into D l (k) according to the logical formula (15) as shown in FIG. Therefore, the following differential decoding results (1) to (4) are output corresponding to the above (1) to (4) of the differential encoder.

【0027】[0027]

【数22】 [Equation 22]

【0028】(f) 送信系、受信系のブロック 以上より、OFDM方式によるデジタルオーディオ放送
における送信系及び受信系は図19(a),(b)に示す構成
となる。尚、送信系の周波数変換部14において、14
dは周波数fcのcos信号(cosωct)を出力する発振器、
14eは該cos信号を−900移相して-sinωctを出力す
る移相器である。又、受信系の周波数変換部15におい
て、15eは周波数fcのcos信号(cosωct)を出力する
発振器、15fは該cos信号を−900移相して-sinωct
を出力する移相器である。送信系のcos波、sin波(キャ
リア)を送信ローカル信号、受信系のcos波、sin波を受
信ローカル信号という。送信側では、既知の位相基準シ
ンボルとM個のデータシンボルとでDABフレームを構
成し、各シンボルを2ビットづつN組に分け、各組の第
1データを実数部、第2データを虚数部として差動符号
化し、差動符号の実数部、虚数部を順次フーリエ逆変換
部11に入力し、該フーリエ逆変換部から出力される実
数部、虚数部をアナログ信号に変換し、それぞれに送信
ローカル周波数fcのcos波、sin波を乗算し、乗算結果
を合成して空間に放射する。
(F) Blocks of transmission system and reception system From the above, the transmission system and the reception system in digital audio broadcasting by the OFDM system have the configurations shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b). In the frequency converter 14 of the transmission system,
d is an oscillator for outputting a cos signal (cosω c t) of frequency f c,
14e is a phase shifter for outputting a -sinω c t to -90 0 phase shift the cos signal. Also, the frequency converter 15 in the receiving system, 15e oscillator for outputting a cos signal of frequency f c (cosω c t), 15f is -sinω c t to -90 0 phase shift the cos signal
Is a phase shifter that outputs Cos waves and sin waves (carriers) of the transmission system are called transmission local signals, and cos waves and sin waves of the reception system are called reception local signals. On the transmission side, a DAB frame is composed of known phase reference symbols and M data symbols, each symbol is divided into N groups of 2 bits, and the first data of each group is the real part and the second data is the imaginary part. Is differentially encoded, the real number part and the imaginary number part of the differential code are sequentially input to the inverse Fourier transform unit 11, the real number part and the imaginary number part output from the inverse Fourier transform unit are converted into analog signals, and the analog signals are transmitted. The cos wave and the sin wave of the local frequency fc are multiplied, the multiplication results are combined, and the result is radiated into space.

【0029】受信側では、空間に放射された信号を受信
し、受信信号に受信ローカル周波数のcos波、sin波を乗
算し、それぞれの乗算結果をデジタルに変換後フーリエ
変換部18に入力し、該フーリエ変換部から出力される
実数部、虚数部を差動復号化して原データである第1デ
ータ、第2データとして順次出力する。フーリエ変換部
18はDFTウィンドウ信号の発生タイミングに基づい
てフーリエ変換処理を実行する。すなわち、図示しない
ウィンドウ信号発生部がフレーム間に設けられたヌル信
号部分を検出して各シンボルのフーリエ変換実行タイミ
ングであるDFTウィンドウ信号を出力し、フーリエ変
換部18はこのDFTウィンドウ信号の発生タイミング
に基づいてフーリエ変換を実行する。
On the receiving side, the signal radiated into space is received, the received signal is multiplied by the cos wave and sin wave of the received local frequency, and the respective multiplication results are converted into digital signals and input to the Fourier transform section 18, The real number part and the imaginary number part output from the Fourier transform unit are differentially decoded and sequentially output as first data and second data that are original data. The Fourier transform unit 18 executes the Fourier transform process based on the generation timing of the DFT window signal. That is, a window signal generation unit (not shown) detects a null signal portion provided between frames and outputs a DFT window signal which is the Fourier transform execution timing of each symbol, and the Fourier transform unit 18 generates the DFT window signal generation timing. Perform a Fourier transform based on.

【0030】図20はDABフレーム、ウィンドウ信号
の説明図である。DABフレームの先頭部分は同期チャ
ネルと称され、ヌル信号部分NULLと位相基準シンボ
ル部分PRS(Phase Reference Symbol)とで構成さ
れ、位相基準シンボル部分PRSの前にはマルチパスの
影響を軽減するために62μs(モード2の場合)のガー
ドインターバルGITが設けられている。同期チャネル
の後には所定数(=m)のシンボルが配列され、各シン
ボルの前には同様にマルチパスの影響を軽減するために
62μsのガードインターバルが設けられ、各ガードイン
ターバルには対応シンボルの後半部と同一の内容が繰り
返し挿入されている。
FIG. 20 is an explanatory diagram of DAB frames and window signals. The head portion of the DAB frame is called a synchronization channel, and is composed of a null signal portion NULL and a phase reference symbol portion PRS (Phase Reference Symbol), and before the phase reference symbol portion PRS, in order to reduce the influence of multipath. A guard interval GIT of 62 μs (for mode 2) is provided. A predetermined number (= m) of symbols are arranged after the synchronization channel, and before each symbol, in order to reduce the influence of multipath as well.
A guard interval of 62 μs is provided, and the same content as the latter half of the corresponding symbol is repeatedly inserted in each guard interval.

【0031】ヌル信号部分NULLはフレームの先頭を
見つけるためのもの、位相基準シンボル部分PRSは差
動復号のためのリファレンス信号として使用するもの
で、毎フレーム固定の固有パターン(既知)が送られて
来る。PRSウィンドウはヌル信号部分NULLを検出
し、それを基準に所定の時間位置に設けられたウィンド
ウであり、DFTウィンドウはシンボル毎のDFT演算
のタイミングを示すものである。尚、実際には、マルチ
パスの発生状況に応じてPRSウィンドウ、DFTウィ
ンドウ位置はマルチパスによる隣接シンボルの影響を受
けない位置にシフトされる。
The null signal portion NULL is used to find the beginning of the frame, and the phase reference symbol portion PRS is used as a reference signal for differential decoding. A unique pattern (known) fixed for each frame is sent. come. The PRS window is a window provided at a predetermined time position based on the null signal portion NULL detected, and the DFT window shows the DFT operation timing for each symbol. Actually, the positions of the PRS window and the DFT window are shifted to a position that is not affected by the adjacent symbol due to the multipath depending on the situation of occurrence of the multipath.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】DAB放送では、送信
モードとしてモードI〜モードIVがあり、それぞれの送
信モードにおけるDABフレーム長TF、ヌル信号幅T
NULL、シンボル長TS、ガードインターバル長Δは異な
る。図21(a)はDABフレームの構成図、図21
(b)は各送信モードにおける(1) DABフレーム長T
F、(2) ヌル信号幅TN ULL、(3) シンボル長TS、(4) ガ
ードインターバル長Δ、(5) シンボル長とガードインタ
ーバルの和TUの説明図である。図21(b)より明ら
かなように、モードI、モードII/III、モードIVとでは
フレーム長TFが異なる。又、モードII,モードIIIのフ
レーム長TF(=24msec)は同じであるが、シンボル長T
S、ガードインターバル長Δ、シンボル長とガードイン
ターバルの和TUが異なっている。すなわち、モードII,
IIIのフレーム周期は最小の24msであるが、モードI
のフレーム周期は96msで最小フレーム周期の4倍、モ
ードIVのフレーム周期は48msで最小フレーム周期の2
倍である。
In DAB broadcasting, there are modes I to IV as transmission modes, and the DAB frame length T F and the null signal width T in each transmission mode.
NULL , symbol length T S , and guard interval length Δ are different. FIG. 21 (a) is a block diagram of a DAB frame, FIG.
(B) shows (1) DAB frame length T in each transmission mode
It is F , (2) null signal width T N ULL , (3) symbol length T S , (4) guard interval length Δ, (5) sum of symbol length and guard interval T U. As is clear from FIG. 21B, the frame length T F is different between mode I, mode II / III, and mode IV. Further, the frame length T F (= 24 msec) of the mode II and the mode III is the same, but the symbol length T
S , guard interval length Δ, symbol length and sum of guard intervals T U are different. That is, mode II,
The frame period of III is a minimum of 24 ms, but mode I
Frame period is 96 ms, which is four times the minimum frame period, and mode IV frame period is 48 ms, which is 2 times the minimum frame period.
Double.

【0033】以上から、正しくDAB放送信号を復調す
るためには、送信モードを識別し、該送信モードに応じ
たDFT復調処理を行う必要がある。現在、送信モード
の判別のために有効な手段が存在せず、一通り全てのモ
ードで復調して正しく復調できた場合の送信モードを識
別し、以後、該送信モードで復調することが行われてい
る。しかし、かかる従来方法では送信モードの識別処理
が複雑になり、DAB放送音声を出力するまでに相当の
時間が必要となる問題がある。以上から、本発明の目的
は、モード識別処理を簡単に行え、しかも、モード識別
時間を短縮でき、DAB放送受信操作後にDAB放送音
声を短時間で出力できるようにすることである。
From the above, in order to correctly demodulate the DAB broadcast signal, it is necessary to identify the transmission mode and perform the DFT demodulation processing according to the transmission mode. At present, there is no effective means for determining the transmission mode, the transmission mode is identified when all the modes have been successfully demodulated, and the transmission mode is identified after that. ing. However, in such a conventional method, there is a problem that the process of identifying the transmission mode becomes complicated and a considerable time is required until the DAB broadcast audio is output. From the above, it is an object of the present invention to easily perform the mode identification processing, shorten the mode identification time, and output the DAB broadcast sound in a short time after the DAB broadcast reception operation.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、ヌル信号部分を検出するヌル信号検出部と、DAB放
送受信操作がなされた後の最初のヌル検出信号により、
複数の送信モードのフレーム周期のうち、最小のフレー
ム周期を有する所定幅の信号(ヌルウィンドウ)を発生
し、該ヌルウィンドウの発生数と該ヌルウィンドウ幅に
相当するヌルウィンドウ期間に発生したヌル信号数と
の比に基づいてDAB放送局の送信モードを識別する第
1の送信モード識別部と、識別された送信モードに基づ
いて、各シンボルのフーリエ変換実行タイミングである
DFTウィンドウを発生してフーリエ変換部に入力する
DFTウィンドウ発生部を備えたデジタルオーディオ放
送における受信装置により達成される。
According to the present invention, there is provided a null signal detecting section for detecting a null signal portion, and a DAB releasing section.
By the first null detection signal after transmission / reception operation is performed,
The minimum frame rate among the frame periods of multiple transmission modes
Generates a signal of a certain width (null window) with a periodic period
The number of occurrences of the null window and the width of the null window
A first transmission mode identification unit for identifying a transmission mode of a DAB broadcasting station based on a ratio with the number of null signals generated in a corresponding null window period, and a Fourier transform of each symbol based on the identified transmission mode. This is achieved by a receiving device in digital audio broadcasting that includes a DFT window generation unit that generates a DFT window that is execution timing and inputs the DFT window to the Fourier transform unit.

【0035】又、上記課題は本発明によれば、フレーム
周期が同一の送信モードが2つ存在することにより第1
の送信モード識別部でDAB放送局の送信モードを特定
できない場合、該2つの送信モードのうち一方の送信モ
ードでDAB放送電波が送信されているものとしてDF
T復調処理を行って得られる復調結果と既知の位相基準
シンボルとの相関を演算し、相関値が設定レベル以上で
あればDAB放送局の送信モードは前記一方の送信モー
ドであると判定し、相関値が設定レベル以下であればD
AB放送局の送信モードは他方の送信モードであると判
定する第2の送信モード識別部を備えたデジタルオーデ
ィオ放送における受信装置により達成される。
According to the present invention, the first problem is that the two transmission modes having the same frame cycle exist.
When the transmission mode identification unit of the above cannot identify the transmission mode of the DAB broadcasting station, it is assumed that the DAB broadcasting radio wave is transmitted in one of the two transmission modes.
The correlation between the demodulation result obtained by performing the T demodulation process and the known phase reference symbol is calculated, and if the correlation value is equal to or higher than the set level, it is determined that the transmission mode of the DAB broadcasting station is the one transmission mode. If the correlation value is below the set level, D
The transmission mode of the AB broadcasting station is achieved by the receiving device in the digital audio broadcasting, which includes the second transmission mode identifying unit that determines the other transmission mode.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

(a)本発明の概略 図21より明らかなように、モードI、モードII/III、
モードIVとではフレーム長TFが異なり、モードII,モ
ードIIIのフレーム長TF(=24msec)は同じであるがシ
ンボル長TSは異なる。そこで、DAB受信機において
送信モードを判別するために、まずフレーム長TFを測
定する。これによりモードI、IVを判定することができ
る。しかし、モードII,IIIは両方ともフレーム長が2
4msであるため、フレーム長TFを測定するだけではモ
ードの判定が出来ない。このため、フレーム長TFが24m
sであることが分かった段階で、暫定的にモードIIで受
信信号をいったん復調し、復調により得られた復調結果
と、受信機が予め持っているモードIIの位相基準シンボ
ルPRSとの相関値を演算し、相関値に基づいてモード
IIとIIIを判別する。すなわち、相関値が設定値より大
きければDAB放送局の送信モードはモードIIであると
判定し、相関値が設定値より小さければDAB放送局の
送信モードはモードIIIであると判定する。これは、D
AB放送局の送信モードがモードIIの場合、モードIIで
復調した結果はモードIIの位相基準シンボルPRSと相
関がとれて相関値が大きくなるが、DAB放送局の送信
モードがモードIIIの場合は相関がとれず相関値が小さ
くなるからである。
(A) As is apparent from the schematic diagram 21 of the present invention, mode I, mode II / III,
The frame length T F is different from that in mode IV, and the frame length T F (= 24 msec) in mode II and mode III is the same, but the symbol length T S is different. Therefore, in order to determine the transmission mode in the DAB receiver, first the frame length T F is measured. This makes it possible to determine the modes I and IV. However, in both modes II and III, the frame length is 2
Since it is 4 ms, the mode cannot be determined only by measuring the frame length T F. Therefore, the frame length T F is 24m
When s is found, the received signal is temporarily demodulated in mode II, and the correlation value between the demodulation result obtained by demodulation and the phase reference symbol PRS of mode II that the receiver has in advance. And calculate the mode based on the correlation value
Distinguish between II and III. That is, if the correlation value is larger than the set value, the DAB broadcast station transmission mode is determined to be mode II, and if the correlation value is smaller than the set value, the DAB broadcast station transmission mode is determined to be mode III. This is D
When the transmission mode of the AB broadcasting station is the mode II, the result demodulated in the mode II is correlated with the phase reference symbol PRS of the mode II and the correlation value increases, but when the transmission mode of the DAB broadcasting station is the mode III. This is because the correlation cannot be obtained and the correlation value becomes small.

【0037】(b)DAB受信機の構成 図1は本発明のDAB受信機の構成図である。図中、6
0は受信アンテナ、61は受信信号にキャリア周波数の
cos波、sin波を乗算してベースバンドアナログ信号D
(t)、I(t)を出力するDAB用RF信号復調部、62は
ベースバンドアナログ信号D(t)、I(t)を所定サンプリ
ング周波数でデジタルデータD(m)、I(m)に変換するA
D変換器、63はサンプリングパルスを出力するサンプ
リングパルス発生部、64は受信電力に基づいてDAB
フレーム間のヌル信号部分を検出してヌル検出信号ND
Tを出力するヌル信号検出部、65はDAB放送局の送
信モードに基づいて、DABフレームを構成する各シン
ボルのフーリエ変換実行タイミングであるDFTウィン
ドウ信号(PRSウィンドウ信号を含む)を出力するD
FTウィンドウ発生部である。
(B) Configuration of DAB Receiver FIG. 1 is a configuration diagram of the DAB receiver of the present invention. 6 in the figure
0 is a receiving antenna, 61 is a received signal of carrier frequency
Baseband analog signal D by multiplying cos wave and sin wave
A DAB RF signal demodulation unit that outputs (t) and I (t), and 62 converts baseband analog signals D (t) and I (t) into digital data D (m) and I (m) at a predetermined sampling frequency. Convert A
D converter, 63 is a sampling pulse generator that outputs sampling pulses, and 64 is DAB based on received power.
Null signal portion between frames is detected to detect null signal ND
A null signal detection unit that outputs T, 65 outputs a DFT window signal (including a PRS window signal) that is the Fourier transform execution timing of each symbol that constitutes the DAB frame based on the transmission mode of the DAB broadcasting station.
It is an FT window generator.

【0038】66はシンボル毎にPRSウィンドウ、D
FTウィンドウ内のデジタルデータD(m)、I(m)にフー
リエ変換処理を施し、差動復号してオーディオ符号デー
タ(例えばMPEGオーディオデータ)を復調するフー
リエ変換/差動復号部、67はMPEGオーディオデー
タをPCMオーディオデータにデコードするオーディオ
信号デコード部、68はPCMオーディオデータをアナ
ログに変換するDA変換部、69は増幅器、70はスピ
ーカ、71はDAB受信機の操作キー部、72は表示
部、73は選局制御、その他の制御を行う制御部であ
る。81は送信モードのフレーム周期TFの相違に基づ
いてDAB放送局の送信モード(モードI、モードII/II
I、モードIV)を識別する第1の送信モード決定部、82
は同一フレーム周期の送信モード(モードII、モードII
I)が2以上存在する場合、相関演算によりDAB放送局
の送信モードを決定する第2の送信モード決定部であ
る。
66 is a PRS window, D for each symbol
A Fourier transform / differential decoding unit for performing Fourier transform processing on the digital data D (m) and I (m) in the FT window and differentially decoding the coded audio data (for example, MPEG audio data), 67 is an MPEG Audio signal decoding unit for decoding audio data into PCM audio data, 68 DA conversion unit for converting PCM audio data into analog, 69 amplifier, 70 speaker, 71 operation key unit of DAB receiver, 72 display unit , 73 are control units for performing tuning control and other controls. Reference numeral 81 indicates the transmission mode (mode I, mode II / II) of the DAB broadcasting station based on the difference in the frame cycle T F of the transmission mode.
I, mode IV), a first transmission mode determination unit, 82
Are transmission modes with the same frame period (mode II, mode II
The second transmission mode determination unit determines the transmission mode of the DAB broadcasting station by correlation calculation when two or more I) exist.

【0039】(c)第1の送信モード決定部 図2は第1の送信モード決定部の構成図、図3は第1の
送信モード決定部の動作説明図である。第1の送信モー
ド決定部81において、81aはヌルウィンドウ発生部
であり、複数の送信モード(モードI〜モードIV)のフ
レーム周期のうち最小のフレーム周期(=24msec)で所
定幅のヌルウィンドウ(ヌルウィンドウ信号)NWDを発
生するもので、DAB放送受信操作がされた後の最初の
ヌル検出信号NDTによりヌルウィンドウNWDを発生
する。81bはカウンタ部であり、2つのカウンタ9
1、92を備えている。カウンタ91は入力されたヌル
ウィンドウNWDを計数して、その計数値をヌルウィン
ドウ数aとして出力し、カウンタ92はヌルウィンドウ
NWDのハイレベル時(ヌルウィンドウ期間中)に発生し
たヌル検出信号NDTを計数し、その計数値をヌル検出
信号数bとして出力する。なお、カウンタ92はヌルウ
ィンドウNWDのローレベル時に発生したヌル検出信号
NDTを計数しない。その理由は、DAB放送の受信状
態により正規のヌル信号部分以外で受信電力が弱くなっ
てヌル検出信号NDTが発生するため、このヌル検出信
号の計数を除外するためである。
(C) First Transmission Mode Determining Section FIG. 2 is a block diagram of the first transmission mode determining section, and FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the first transmission mode determining section. In the first transmission mode determination unit 81, reference numeral 81a denotes a null window generation unit, which is a minimum window period (= 24 msec) of a plurality of transmission modes (modes I to IV) and has a predetermined width of null window ( A null window signal NWD is generated, and the null window NWD is generated by the first null detection signal NDT after the DAB broadcast receiving operation is performed. 81b is a counter unit, and two counters 9
1 and 92 are provided. The counter 91 counts the input null window NWD and outputs the counted value as the null window number a, and the counter 92 outputs the null detection signal NDT generated when the null window NWD is at the high level (during the null window period). It counts and outputs the count value as the number b of null detection signals. The counter 92 does not count the null detection signal NDT generated when the null window NWD is at the low level. The reason is that the reception power of the portion other than the normal null signal portion becomes weak due to the reception state of the DAB broadcast and the null detection signal NDT is generated, so that the counting of the null detection signal is excluded.

【0040】81cはヌルウィンドウ数aとヌル検出信
号数bとの比に基づいてDAB放送局の送信モード(モ
ードI、モードII/III、モードIV)を識別する送信モー
ド識別部である。図4は第1の送信モード決定部81の
モード決定処理フローである。所定のDAB放送局の受
信が操作キー部71により指示されると制御部73は選
局制御を行なう。これにより、DAB用RF信号復調部
61は選択されたDAB放送局に同調し、ベースバンド
アナログ信号D(t),I(t)を出力し、AD変換器
62はサンプリングパルス発生部63から出力されるサ
ンプリングパルスに基づいてベースバンドアナログ信号
D(t)、I(t)をそれぞれデジタルデータD(m)、I(m)に
変換してヌル信号検出部64とフーリエ変換/差動復号
部66に入力する。ヌル信号検出部64は受信電力が一
旦設定レベル以上になったことを確認してから、以後、
受信電力が設定値以下になる毎にヌル検出信号NDTを
出力する。第1の送信モード決定部81のヌルウィンド
ウ発生部81a(図2)はヌル検出信号NDTが入力さ
れたか監視しており(ステップ101)、時刻t1(図
3参照)においてヌル検出信号NDTが入力されると、
以後、送信モード(モードI〜モードIV)のフレーム周
期のうち最小のフレーム周期24msecで所定幅Wのヌルウ
ィンドウNWDを発生する(ステップ102)。
Reference numeral 81c is a transmission mode identification unit for identifying the transmission mode (mode I, mode II / III, mode IV) of the DAB broadcasting station based on the ratio of the number of null windows a and the number of null detection signals b. FIG. 4 is a mode determination processing flow of the first transmission mode determination unit 81. When the operation key unit 71 instructs reception of a predetermined DAB broadcasting station, the control unit 73 performs tuning control. As a result, the DAB RF signal demodulation unit 61 tunes to the selected DAB broadcasting station and outputs the baseband analog signals D (t) and I (t), and the AD converter 62 outputs from the sampling pulse generation unit 63. The baseband analog signals D (t) and I (t) are converted into digital data D (m) and I (m), respectively, based on the sampling pulse generated by the null signal detection unit 64 and the Fourier transform / differential decoding unit. Enter 66. The null signal detector 64 confirms that the received power has once exceeded the set level, and thereafter,
The null detection signal NDT is output every time the received power becomes equal to or less than the set value. The null window generation unit 81a (FIG. 2) of the first transmission mode determination unit 81 monitors whether the null detection signal NDT is input (step 101), and the null detection signal NDT is detected at time t 1 (see FIG. 3). Once entered,
Thereafter, a null window NWD having a predetermined width W is generated in the minimum frame period of 24 msec among the frame periods of the transmission mode (mode I to mode IV) (step 102).

【0041】以後、カウンタ91はヌルウィンドウNW
Dが発生する毎に計数値(初期値は0)をインクリメン
トして発生したヌルウィンドウ数aを出力する(ステッ
プ103)。又、カウンタ92はヌルウィンドウNWD
がハイレベルの時にヌル検出信号NDTが入力されると
(ステップ104)、計数値(初期値は0)をインクリ
メントしてヌル検出信号数bを出力する(ステップ10
5)。尚、カウンタ92はヌルウィンドウNWDがロー
レベルの時にヌル検出信号NDTが発生しても計数しな
い。送信モード識別部81cはヌルウィンドウ数aが設
定値になったかチェックし(ステップ106)、設定値
になっていない場合には、ステップ103以降の処理に
より各カウンタ91、92はヌルウィンドウ数a、ヌル
検出信号数bのインクリメントを行う。
Thereafter, the counter 91 displays the null window NW.
Each time D occurs, the count value (initial value is 0) is incremented and the generated null window number a is output (step 103). Also, the counter 92 has a null window NWD.
When the null detection signal NDT is input when is high level (step 104), the count value (initial value is 0) is incremented and the null detection signal number b is output (step 10).
5). The counter 92 does not count even if the null detection signal NDT is generated when the null window NWD is at the low level. The transmission mode identification unit 81c checks whether or not the null window number a has reached the set value (step 106), and if it has not reached the set value, the counters 91 and 92 set the null window number a and The null detection signal number b is incremented.

【0042】ヌルウィンドウ数aが設定値になれば、送
信モード識別部81cは a/4−b=0であるか
チェックする(ステップ107)。判定式においてヌル
ウィンドウ数aを4で除算しているのは、モードIのフ
レーム周期が96msで最小フレーム周期(ヌルウィンド
ウ周期)24msの4倍であるからである。尚、計数誤差
を考慮して許容誤差εを定め、|a/4−b|<εであ
るかチェックする。|a/4−b|<εであれば、フレ
ーム長TFはヌルウィンドウ周期24msの約4倍である
ため、送信モードはモードIであると判定する(ステッ
プ108)。|a/4−b|<εでなければ、送信モー
ド識別部81cはa/2−b=0であるかチェックする
(ステップ109)。判定式においてヌルウィンドウ数
aを2で除算しているのは、モードIVのフレーム周期が
48msで最小フレーム周期(ヌルウィンドウ周期)24
msの2倍であるからである。尚、計数誤差を考慮して許
容誤差εを定め、|a/2−b|<εであるかチェック
する。|a/2−b|<εであれば、フレーム長TF
ヌルウィンドウ周期24msの約2倍であるため、送信モ
ードはモードIVであると判定する(ステップ110)。
|a/2−b|<εでなければ、送信モードはモードII
またはモードIIIであると判定する(ステップ11
1)。
When the null window number a reaches the set value, the transmission mode identifying unit 81c checks whether a / 4−b = 0 (step 107). The reason why the number of null windows a is divided by 4 in the judgment formula is that the frame period of mode I is 96 ms, which is four times the minimum frame period (null window period) of 24 ms. The allowable error ε is determined in consideration of the counting error, and it is checked whether | a / 4-b | <ε. If | a / 4-b | <ε, the frame length T F is about 4 times the null window period of 24 ms, so it is determined that the transmission mode is mode I (step 108). If not | a / 4-b | <ε, the transmission mode identification unit 81c checks whether a / 2−b = 0 (step 109). In the judgment formula, the number of null windows a is divided by 2 because the frame period of mode IV is 48 ms and the minimum frame period (null window period) is 24.
This is because it is twice ms. The allowable error ε is determined in consideration of the counting error, and it is checked whether | a / 2-b | <ε. If | a / 2−b | <ε, the frame length T F is about twice the null window period of 24 ms, so it is determined that the transmission mode is mode IV (step 110).
Unless | a / 2-b | <ε, the transmission mode is Mode II.
Alternatively, it is determined that the mode is Mode III (step 11).
1).

【0043】(d)第2の送信モード決定部 図5は第1の送信モード決定部81により送信モードが
モードIIまたはモードIIIであると判定された場合の送
信モード決定の処理フローである。第1の送信モード決
定部81により送信モードがモードIIまたはモードIII
であると判定されると(ステップ201)、DFTウィ
ンドウ発生部65(図1)は所定の送信モード、例えば
モードIIでDAB放送電波が送信されているものとして
DFTウィンドウ(PRSウィンドウを含む)を発生す
る。これにより、フーリエ変換/差動復号部66はPR
Sウィンドウ、DFTウィンドウ内のデジタルデータD
(m)、I(m)にフーリエ変換処理を施した後、差動復号し
て出力する。
(D) Second Transmission Mode Determining Section FIG. 5 is a processing flow for determining the transmission mode when the first transmission mode determining section 81 determines that the transmission mode is the mode II or the mode III. The transmission mode determined by the first transmission mode determination unit 81 is Mode II or Mode III.
If it is determined that the DFT window is generated (step 201), the DFT window generation unit 65 (FIG. 1) determines that the DFT window (including the PRS window) is transmitted in the predetermined transmission mode, for example, the mode II in which DAB broadcast radio waves are transmitted. Occur. As a result, the Fourier transform / differential decoding unit 66
Digital data D in S window and DFT window
(m) and I (m) are Fourier-transformed, then differentially decoded and output.

【0044】第2の送信モード決定部82は、モードII
で復調した復調結果と既知のPRSデータの相関値を演
算する。すなわち、差動復号した2ビットを1組とする
N組のデータ系列をvm(m=0〜N−1)、既知のP
RSデータにおける2ビットを1組とするN組のデータ
系列をdm(m=0〜N−1)として、vmとdmの相関
値を演算する(ステップ202)。DAB放送局の送信
モードがモード2であれば、vmとdmの相関値は最大に
なり、設定値以上になる。そこで、第2の送信モード決
定部82は相関値が設定値以上であるかチェックし(ス
テップ203)、設定値以上であれば、送信モードはモ
ードIIであると判定し(ステップ204)、設定値以下
の場合にはモードIIIであると判定する(ステップ20
5)。
The second transmission mode determining section 82 uses the mode II.
The correlation value between the demodulation result demodulated in step S1 and known PRS data is calculated. That is, N sets of differentially decoded 2-bit data sequences are set as v m (m = 0 to N−1), and a known P
A correlation value between v m and d m is calculated by setting N m data series with 2 bits in the RS data as one set (m = 0 to N−1) (step 202). If the transmission mode of the DAB broadcasting station is mode 2, the correlation value between v m and d m becomes the maximum and becomes the set value or more. Therefore, the second transmission mode determination unit 82 checks whether the correlation value is greater than or equal to the set value (step 203), and if it is greater than or equal to the set value, the transmission mode is determined to be mode II (step 204), and the setting is performed. If it is less than or equal to the value, it is determined that the mode is III (step 20
5).

【0045】(e)モード決定後の動作 第1の送信モード決定部81は送信モードがモードIま
たはモードIVの場合には、該識別した送信モードをDF
Tウィンドウ発生部65に入力し、送信モードがモード
IIまたはモードIIIの場合には、その旨を第2の送信モ
ード決定部82に入力する。第2の送信モード決定部8
2は送信モードを識別し、識別したモード(モードIIま
たはモードIII)をDFTウィンドウ発生部65に入力す
る。DFTウィンドウ発生部65は入力された送信モー
ドに基づいてDFTウィンドウ信号を発生してフーリエ
変換/差動復号部66に入力する。フーリエ変換/差動
復号部66はシンボル毎にDFTウィンドウ内のデジタ
ルデータD(m)、I(m)にフーリエ変換処理を施した後、
差動復号してオーディオ符号データ(MPEGオーディ
オデータ)を復調して出力する。オーディオ信号デコー
ド部67はMPEGオーディオデータをPCMオーディ
オデータにデコードし、DA変換部68はPCMオーデ
ィオデータをアナログに変換し、増幅器69を介してス
ピーカ70に入力し、DAB音声を出力する。
(E) Operation after Mode Determination When the transmission mode is the mode I or the mode IV, the first transmission mode determination unit 81 sets the identified transmission mode to DF.
Input to the T window generation unit 65, and the transmission mode is
In the case of II or mode III, the fact is input to the second transmission mode determination unit 82. Second transmission mode determination unit 8
2 identifies the transmission mode and inputs the identified mode (mode II or mode III) to the DFT window generator 65. The DFT window generator 65 generates a DFT window signal based on the input transmission mode and inputs it to the Fourier transform / differential decoder 66. The Fourier transform / differential decoding unit 66 performs a Fourier transform process on the digital data D (m) and I (m) in the DFT window for each symbol,
Differential decoding is performed to demodulate audio code data (MPEG audio data) and output. The audio signal decoding unit 67 decodes the MPEG audio data into PCM audio data, and the DA conversion unit 68 converts the PCM audio data into analog, inputs it into the speaker 70 through the amplifier 69, and outputs DAB sound.

【0046】以上では、DABフレーム周期が同一の送
信モード(モードII、モードIII)が存在する場合につい
て説明したが、存在しない場合には第1の送信モード決
定部のみにより送信モードを決定することができる。以
上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の
範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能で
あり、本発明はこれらを排除するものではない。
In the above, the case where there are transmission modes (mode II, mode III) having the same DAB frame cycle has been described. However, when they do not exist, the transmission mode is determined only by the first transmission mode determination unit. You can Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention can be variously modified according to the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上本発明によれば、送信モードにより
DABフレーム周期(ヌル信号部分の間隔)が異なるこ
とに着目し、複数の送信モードのフレーム周期のうち、
最小のフレーム周期を有する所定幅の信号(ヌルウィン
ドウ)を発生し、該ヌルウィンドウの発生数と該ヌルウ
ィンドウ幅に相当するヌルウィンドウ期間に発生したヌ
ル信号の数との比に基づいてDAB放送局の送信モード
を識別するようにしたから、簡単な処理、構成により短
時間で送信モードを識別してDAB放送音声を出力する
ことができる。
As described above, according to the present invention, paying attention to the fact that the DAB frame period (null signal portion interval) differs depending on the transmission mode, and among the frame periods of a plurality of transmission modes,
A signal of a certain width (null win
Dow) is generated, and the number of occurrences of the null window and the null
The number of nulls that occurred during the null window period, which corresponds to the window width.
Since the transmission mode of the DAB broadcasting station is identified based on the ratio with the number of the digital signals, it is possible to identify the transmission mode and output the DAB broadcasting voice in a short time by a simple process and configuration.

【0048】又、フレーム周期が同一の送信モードが2
つ存在することによりフレーム周期の差に基づいてDA
B局の送信モードを特定できない場合には、これら2つ
の送信モードのうち一方の送信モードでDAB放送電波
が送信されているものとしてDFT復調処理を行って得
られる復調結果と既知の位相基準シンボルとの相関を演
算し、相関値が設定レベル以上であればDAB放送局の
送信モードは前記一方の送信モードであると判定し、相
関値が設定レベル以下であればDAB放送局の送信モー
ドは他方の送信モードであると判定するようにしたか
ら、フレーム周期が同一のモードが2つ存在しても一回
の相関演算を行うだけで良く、短時間で送信モードを識
別してDAB放送音声を出力することができる。
Further, there are two transmission modes having the same frame cycle.
The presence of two DAs based on the difference in the frame period.
If the transmission mode of station B cannot be specified, demodulation results obtained by performing DFT demodulation processing and a known phase reference symbol assuming that DAB broadcast radio waves are being transmitted in one of these two transmission modes. If the correlation value is above the set level, it is determined that the DAB broadcast station transmission mode is one of the above transmission modes. If the correlation value is below the set level, the DAB broadcast station transmission mode is Since it is determined that the transmission mode is the other transmission mode, even if there are two modes having the same frame cycle, it is only necessary to perform the correlation calculation once. Can be output.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のDAB受信機の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a DAB receiver of the present invention.

【図2】第1の送信モード決定部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a first transmission mode determination unit.

【図3】第1の送信モード決定部の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of a first transmission mode determination unit.

【図4】第1の送信モード決定部の処理フローである。FIG. 4 is a processing flow of a first transmission mode determination unit.

【図5】第2の送信モード決定部の処理フローである。FIG. 5 is a processing flow of a second transmission mode determination unit.

【図6】デジタルオーディオ放送の送信機の原理的構成
図である。
FIG. 6 is a principle configuration diagram of a transmitter of digital audio broadcasting.

【図7】周波数多重化部の機能説明図である。FIG. 7 is a functional explanatory diagram of a frequency multiplexing unit.

【図8】シンボル説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of symbols.

【図9】デジタルオーディオ放送の受信機の原理的構成
図である。
FIG. 9 is a principle configuration diagram of a receiver for digital audio broadcasting.

【図10】D(m)の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of D (m).

【図11】理想フィルタの特性である。FIG. 11 is a characteristic of an ideal filter.

【図12】IDFTを用いた送信機の要部構成図であ
る。
FIG. 12 is a configuration diagram of a main part of a transmitter using IDFT.

【図13】サンプリング定理説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a sampling theorem.

【図14】DFTを用いた受信機の要部構成である。FIG. 14 is a main-part configuration of a receiver using DFT.

【図15】直交平衡変調方式の構成である。FIG. 15 is a configuration of a quadrature balanced modulation system.

【図16】直交周波数変換方式の構成である。FIG. 16 is a configuration of an orthogonal frequency conversion system.

【図17】差動符号器の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a differential encoder.

【図18】差動復号器の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a differential decoder.

【図19】送信系、受信系の構成である。FIG. 19 is a configuration of a transmission system and a reception system.

【図20】DABフレームの説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a DAB frame.

【図21】各送信モードにおけるフレーム長、シンボル
長等の説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a frame length, a symbol length and the like in each transmission mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

60・・受信アンテナ 61・・DAB用RF信号復調部 62・・AD変換器 63・・サンプリングパルス発生部 64・・ヌル信号検出部 65・・DFTウィンドウ発生部 66・・フーリエ変換/差動復号部 67・・オーディオ信号デコード部 81・・第1の送信モード決定部 82・・第2の送信モード決定部 60 ... Reception antenna 61 ... DAB RF signal demodulator 62 ... AD converter 63..Sampling pulse generator 64. Null signal detector 65 ··· DFT window generator 66 ... Fourier transform / differential decoding unit 67 ... Audio signal decoding section 81 ... First transmission mode determination unit 82 ... Second transmission mode determination unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 11/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04J 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 既知の位相基準シンボルと複数のデータ
シンボルでフレームを構成すると共にフレーム間にヌル
信号部を挿入し、シンボルを構成する2N個のデジタル
データを2ビットづつN組に分け、各組の第1データを
実数部、第2データを虚数部として順次フーリエ逆変換
部に入力し、該フーリエ逆変換部から出力される実数
部、虚数部をアナログ信号に変換し、それぞれにキャリ
ア周波数fcのcos波、sin波を乗算し、乗算結果を合成
して空間に放射し、空間に放射された信号を受信し、受
信信号に前記キャリア周波数のcos波、sin波を乗算し、
それぞれの乗算結果をAD変換器において所定サンプリ
ング周波数でデジタルに変換してフーリエ変換部に入力
し、該フーリエ変換部から出力される実数部、虚数部を
前記第1データ、第2データとして出力するデジタルオ
ーディオ放送における受信装置において、 ヌル信号部分を検出してヌル検出信号を出力するヌル信
号検出部と、DAB放送受信操作がなされた後の最初のヌル検出信号に
より、複数の送信モードのフレーム周期のうち、最小の
フレーム周期を有する所定幅の信号(ヌルウィンドウ)を
発生し、該ヌルウィンドウの発生数と該ヌルウィンドウ
幅に相当する ヌルウィンドウ期間に発生したヌル信号
数との比に基づいてDAB放送局の送信モードを識別す
る第1の送信モード識別部と、 識別された送信モードに基づいて、各シンボルのフーリ
エ変換実行タイミングであるDFTウィンドウを発生し
てフーリエ変換部に入力するDFTウィンドウ発生部を
備えたデジタルオーディオ放送における受信装置。
1. A frame is composed of a known phase reference symbol and a plurality of data symbols, and a null signal part is inserted between the frames to divide 2N digital data forming the symbol into N groups of 2 bits each. The first data of the set is sequentially input to the inverse Fourier transform unit as the real part and the second data as the imaginary part, the real part and the imaginary part output from the inverse Fourier transform unit are converted into analog signals, and the carrier frequencies are respectively set. fc cos wave, sin wave are multiplied, the multiplication results are combined and radiated into space, the signal radiated into space is received, the received signal is multiplied by the cos wave and sin wave of the carrier frequency,
Each multiplication result is converted into digital at a predetermined sampling frequency in an AD converter and input to the Fourier transform unit, and the real number part and the imaginary number part output from the Fourier transform unit are output as the first data and the second data. In the receiver for digital audio broadcasting, the null signal detection part that detects the null signal part and outputs the null detection signal and the first null detection signal after the DAB broadcast reception operation are performed.
Therefore, among the frame periods of multiple transmission modes, the minimum
A signal of a predetermined width (null window) that has a frame period
Occurrence, the number of occurrences of the null window and the null window
A first transmission mode identifying unit identifies a transmission mode of DAB broadcasting station based on the ratio of the <br/> number of null signals generated null window period corresponding to the width, based on the identified transmission mode A receiver for digital audio broadcasting, comprising a DFT window generator that generates a DFT window, which is the Fourier transform execution timing of each symbol, and inputs the DFT window to the Fourier transformer.
【請求項2】 フレーム周期が同一の送信モードが2つ
存在することにより第1の送信モード識別部でDAB放
送局の送信モードを特定できない場合、該2つの送信モ
ードのうち一方の送信モードでDAB放送電波が送信さ
れているものとしてDFT復調処理を行って得られる復
調結果と既知の位相基準シンボルとの相関を演算し、相
関値が設定レベル以上であればDAB放送局の送信モー
ドは前記一方の送信モードであると判定し、相関値が設
定レベル以下であればDAB放送局の送信モードは他方
の送信モードであると判定する第2の送信モード識別部
を備えたことを特徴とする請求項1記載のデジタルオー
ディオ放送における受信装置。
2. When the transmission mode of the DAB broadcasting station cannot be specified by the first transmission mode identification section due to the existence of two transmission modes having the same frame period, one of the two transmission modes is selected. The correlation between the demodulation result obtained by performing the DFT demodulation process and the known phase reference symbol is calculated assuming that the DAB broadcast radio wave is transmitted, and if the correlation value is equal to or higher than the set level, the transmission mode of the DAB broadcast station is the above-mentioned. It is characterized by further comprising a second transmission mode identifying section that determines one transmission mode and determines that the transmission mode of the DAB broadcasting station is the other transmission mode if the correlation value is equal to or lower than the set level. A receiver for digital audio broadcasting according to claim 1.
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