JP3657525B2 - 復調復号装置、受信システムおよび復調復号方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は受信システム及び受信方法に関し、特にビタビ復号に用いる軟判定用メトリックを算出する軟判定回路のビタビデコードを有するデジタル放送受信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は社団法人電波産業界の“地上波デジタルテレビジョン放送暫定方式”で示されているデジタル放送（以後「地上波デジタル放送」と呼ぶ）を受信するデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【０００３】
同図において、ディジタルモジュレータ３１は、デジタル放送データとして、デジタル変調信号、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調信号を受信し、キャリアやクロックなどを再生し復調して元のベースバンドの信号（Ｉ（In phase）データ、Ｑ(Quadrature)データ）に変換し、かつ伝送路歪み補正等をおこない復調データを得る。
【０００４】
デインターリーバ３２は、ベースバンド信号（Ｉ，Ｑデータ）及び電力情報を含む復調データに対して送信側と反対の遅延時間を与え、元のストリーム列を再現する。
【０００５】
ビタビデコード部３３は、デインターリーバ３２で再現された元のストリーム列を畳み込まれた信号として受け、該畳み込まれた信号に対し誤りを訂正しつつ復号する。
【０００６】
リードソロモンデコーダ３４は、送信側で付加されたリードソロモン符号のパリティを含む信号列から誤りを検出し訂正をおこなう。
【０００７】
ビタビデコード部３３は、入力データであるＩ，Ｑデータから算出（例えばＩ，ＱデータのＭＳＢデータを抽出）したメトリック値が“０”と“１”の２値で表される１ビットメトリック値（硬判定データ）を使用してビタビ復号をおこなう硬判定ビタビデコーダより、多値メトリック値（例えば３ビットメトリック値等）を利用してビタビ復号をおこなう軟判定ビタビデコーダの方が約２ｄＢ誤り訂正能力が高いことから。地上波デジタル放送用のビタビデコード部３３内には軟判定回路によって多値の軟判定メトリックを算出していた。
【０００８】
図１２はデジタル放送受信システムの詳細構成を示すブロック図である。同図に示すように、ディジタルモジュレータ３１は、パイロット信号振幅比較回路７、パイロット信号位相比較回路８、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９及び電力情報発生用リニア変換テーブル１０を含んで構成される。また、ビタビデコード部３３は、仮判定回路１２、メトリック演算回路１３、乗算器１４、変換回路１５及びビタビデコーダ１６を含んで構成される。
【０００９】
パイロット信号振幅比較回路７はディジタルモジュレータ３１内のパイロット信号復調部（図示せず）で復調されたパイロット信号の振幅と予め格納された既知のパイロット信号の振幅とを比較して振幅比較結果をＩ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９及び電力情報発生用リニア変換テーブル１０に出力する。
【００１０】
パイロット信号位相比較回路８は、復調されたパイロット信号の位相と予め格納された既知のパイロット信号の位相とを比較して位相比較結果をＩ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９に出力する。
【００１１】
Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９は、振幅比較結果及び位相比較結果に復調データであるＩ，Ｑデータがリニア対応づけられたリニア変換テーブルであり、ディジタルモジュレータ３１はこのＩ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９を用いて振幅比較結果及び位相比較結果に基づきＩ，Ｑデータを再現することができる。
【００１２】
電力情報発生用リニア変換テーブル１０は、振幅比較結果と復調データである電力情報がリニア対応づけられたテーブルであり、ディジタルモジュレータ３１は、電力情報発生用リニア変換テーブル１０を用いて振幅比較結果に基づき電力情報を再現することができる。
【００１３】
仮判定回路１２は、デインターリーバ３２によって元のストリーム列に戻された復調データであるＩ、Ｑデータを、デマッピングしてコンスタレーション位置を判定して仮判定データを得る。
【００１４】
メトリック演算回路１３は復調データと仮判定データとに基づきメトリック値を算出する。
【００１５】
乗算器１４メトリック値に復調データ中の電力情報を重み付け情報として乗算して乗算メトリック値を得る。
【００１６】
変換回路１５は乗算器１４から出力される乗算メトリック値から所定のビット数の軟判定メトリック値に変換する。
【００１７】
ビタビデコーダ１６は、入力された軟判定メトリック値に基づきビタビデコード処理を行い復号データを得る。
【００１８】
以下、地上波デジタル放送におけるデジタル放送受信システムの動作を説明する。なお、地上波デジタル放送において、送信データ中に信号再生の基準となるパイロット信号が定期的に挿入されている。
【００１９】
ディジタルモジュレータ３１で受信し内部で復調されたパイロット信号は、パイロット信号位相比較回路８とパイロット信号振幅比較回路７によって、基準となる既知のパイロット信号の位相及び振幅との差を位相比較結果及び振幅比較結果としてそれぞれ算出される。
【００２０】
そして、ディジタルモジュレータ３１は、両方の算出結果（位相比較結果及び振幅比較結果）に対してＩ，Ｑデータが１次曲線で対応づけられたＩ、Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９を参照して、上記両方の参照結果に基づき復調データであるＩ，Ｑデータ（各８ビット）を発生する。
【００２１】
さらに、ディジタルモジュレータ３１は、振幅比較結果に対して電力情報が一次曲線で対応づけられた電力情報発生用リニア変換テーブル１０を参照して、振幅比較結果に基づき復調データの電力情報（１２ビット）を発生する。
【００２２】
図１３は電力情報発生用リニア変換テーブルの変換特性を示す説明図である。同図に示すように、振幅比較結果Ｐに基づき１次曲線で対応づけられた電力情報（Ｐout＝α・Ｐ）を得ることができる。
【００２３】
例えば、既知のパイロット信号の振幅が“１０”としてその時の電力情報が“４０９５”とする時、受信して復調したパイロット信号の振幅が“５”ならば、電力情報発生用リニア変換テーブル１０を用いることにより電力情報として“２０４７”が出力される。
【００２４】
復調されたＩ、Ｑデータと電力情報は、送信側と反対の遅延時間を与えられたデインターリーバ１１によって元のストリーム列に再現される。
【００２５】
再現されたＩ，Ｑデータは仮判定回路１２でデマッピングされてコンスタレーション位置が仮判定される。この仮判定されたコンスタレーション位置と入力データ（Ｉ、Ｑデータ）から各復号データのメトリック値がメトリック演算回路１３で算出される。
【００２６】
例えば、地上波デジタル放送の中で伝送レートが最も高い６４ＱＡＭ時では、１入力信号（Ｉ、Ｑデータ）から６個のデータが復号されるので、メトリック演算回路１３からの出力は６個のメトリック値を出力することになる。
【００２７】
図１４はメトリック演算の具体例を示す説明図である。
【００２８】
同図において、６４ＱＡＭのコンスタレーションマップの一部であり、仮判定回路１２に入力（されたＩ，Ｑ）データＤ１（図中の四角印）とすると、このマップより入力データＤ１に最も近いコンスタレーションＤ２が仮判定回路１２によって仮判定されたシンボル（図中の三角印）となり、このシンボル点の６個の復号データ（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５）は（０，０，１，１，１，１）となる。この仮判定値（コンスタレーションＤ２）と入力データＤ１を用いてメトリック演算回路１３で下記過程によってメトリック値を算出する。
【００２９】
各復号データについて、W0：データ“0”からの距離、W1：データ“1”からの距離とする。仮判定点（０,０,１,１,１,1）に対して、０ビット目を入れ替えた信号点は(１,０,１,１,１,1)となり、０ビット目は、Ｘ軸上のビット仮判定値が“0”であるので、W0=LLX、W1=L0となり、このｂ０の多値メトリック値は（ＬＬＸ<SUP>２</SUP>―Ｌ０<SUP>２</SUP>）となる。同様にして、ｂ２の多値メトリック値は（Ｌ２<SUP>２</SUP>−ＬＬＸ<SUP>２</SUP>）、ｂ４の多値メトリック値は（Ｌ４<SUP>２</SUP>−ＬＬＸ<SUP>２</SUP>）となる。5ビット目を入れ替えた信号点は(０,０,１,１,１,0)となり、５ビット目は、Ｙ軸上のビット仮判定値が“1”であるので、W0=L5、W1=LLYとなり、このｂ５の多値メトリック値は（Ｌ５<SUP>２</SUP>−ＬＬＹ<SUP>２</SUP>）となる。同様にして、ｂ１の多値メトリック値は（ＬＬＹ<SUP>２</SUP>−Ｌ１<SUP>２</SUP>）、ｂ３の多値メトリック値は（Ｌ３<SUP>２</SUP>−ＬＬＹ<SUP>２</SUP>）となる。
【００３０】
このように各復号データでのメトリック値は、データ“０”からの距離Ｗ０の２乗とデータ“１”からの距離Ｗ１と２乗との差分を取ることで、入力したデータから仮判定され復号された各データが、“１”または“０”のどちらのデータに近いかを数値で表している。
【００３１】
算出した６個のメトリック値全てに対して、同じ電力情報を乗算器１４で乗算することで各メトリックに電力情報による重み付けをおこない、受信電力が大きい場合（信号の確からしさが高い）にはメトリック差が拡大され、受信電力が小さかった場合（信号の確からしさが低い）にはメトリック差が縮小される重み付けになる。
【００３２】
電力情報は、受信データを復調したパイロット信号から電力情報発生用リニア変換テーブル１０によって発生し、電界強度の変化が少ない固定受信では有る一定値を持っているが、移動受信等のマルチパスが発生する場合には、遅延した搬送波の影響でパイロット信号が常に変動する為に、復調された電力情報は常時変動した値を持つことになる。
【００３３】
重み付けられたメトリック値は、変換回路１５でビタビデコーダ１６が扱うビット数のメトリック値に変換する。例えば、ビタビデコーダ１６の扱うメトリック値が４ビットならば、その数値は１０進数で０から１５までの値となる。ビタビデコーダの構成にもよるが、入力データが最も“１”に確からしい時にはメトリック値は“０”となり、最も“０”に確からしい時にはメトリック値が“１５”となる。入力信号の確からしさが最も低い時（“０”または“１”と判断できない時）にはメトリック値は中間値の“８”となり、マルチパス等の影響で受信データの信頼性が低くなった時には電力情報が小さくなるので、この時そのデータがビタビ復号に最も影響が少なくなるようなメトリック値（“０”と“１”に対するメトリックの中間値を示す“８”付近のメトリック値）に変換されて入力される。この為ビタビデコーダ１６は、この信頼性の少ないデータ以外の信頼性の高い入力データから求めたメトリック値を主に使うことで最尤パスを求めビタビ復号が実行できる。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の地上波デジタル放送における電力情報は、変調モード（変調モードとして６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、ＤＱＰＳＫ(Differential ＱＰＳＤ)の４モードを持っている）毎に通常ある一定値を保持しているが、マルチパス等の影響で復調パイロット信号が変動するとそれによって復調される電力情報も変動することになる。
【００３５】
電力情報が小さくなった時には、受信信号に対するノイズ成分等が大きくなることでデータの信頼性が低くなり、“０”を示すメトリック値をＭＴ０、“１”を示すメトリック値をＭＴ１とすると、電力情報は全てのメトリックに対して重み付けられているので各メトリック値ＭＴＥＲＲｘｘは、変換回路１５から出力されるときには全て（ＭＴ０＋ＭＴ１）／２付近の中間値になる。例えば電力情報が０の時には、４ビットメトリック値でビタビデコードされるシステムでは、６４ＱＡＭ時には復号される６個のメトリックデータ全てが“０”と“１”の中間値をあらわすメトリック値“８”が６個連続してビタビデコーダ１６に入力されることになる。
【００３６】
ビタビデコーダ１６は、畳み込まれた受信データから算出したメトリック値と自分自身が推定した最尤パス（最も確からしいパス）との差を入力毎に算出積算して、最尤パスとそれ以外のパスが持つ積算したメトリック値（パスメトリック値）の差を拡大させ、入力毎に最も小さいパスメトリック値を持つパスを最尤パスとして判別しデータを復号している。ビタビデコーダ１６にとってメトリックの中間値は、復号されるデータが“１”でも“０”でもない入力信号が入力されることになり、入力データを使わず自身が推定した最尤パスのみで以降のパスを推定することになる。
【００３７】
このメトリックの中間値が正常なメトリック値に対してランダムに挿入されている時には、その他の正常なメトリック値より最尤パスを推定することができるが、ディジタルモジュレータ３１で復調される電力情報は、復調されたパイロット信号からリニアな復調特性によって電力情報を復調しているので、振幅が０ではないが小さい振幅の時つまり信頼性低いパイロット信号を用いて復調した時には電力情報は“０”にならず、これを用いて重み付けしたメトリック値は‘０’または‘１’のどちらかの重み付けられてビタビデコーダ１６に入力されることになる。
【００３８】
この時信頼性の低い電力情報によって重み付けられたメトリックが誤っていると、連続（６４ＱＡＭ時には６データ分）して誤ったメトリックが入力されることになり、ビタビデコーダは誤った最尤パスを判別してしまうという問題点が有った。
【００３９】
本発明は上記の問題点を解決するために、受信したデータがマルチパス等の影響で電力情報等の重み付け情報が変動した時でも、データ復号部の誤り訂正能力の低下を最小限に抑えることができる受信システム及び受信方法を得ることを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る復調復号装置は、入力信号の位相と既知信号の位相とを比較して位相比較結果を出力する位相比較部、前記入力信号の振幅と前記既知信号の振幅とを比較して振幅比較結果を出力する振幅比較部、前記位相比較結果と前記振幅比較結果とに基づいて、前記入力信号に対応するベースバンド信号を出力するベースバンド信号発生部、前記振幅比較結果が所定の値以上の場合には、前記振幅比較結果と非線形の関係にあって、前記振幅比較結果と線形関係にある値よりも小さい前記重み付け情報を出力し、前記振幅比較結果が前記所定の値より小さい場合には、前記重み付け情報を略０として出力する非線形変換部、前記非線形変換部から出力された前記重み付け情報のビット数を削減して得られる削減重み付け情報を出力するリミッタ部、前記リミッタ部の出力をデインターリーブして出力するデインターリーバ、前記デインターリーバの出力を前記リミッタ部においてビット数を削減する前のビット数に戻して得られる拡張重み付け情報を出力するビット拡張部、および、前記ベースバンド信号に対応する信号に前記拡張重み付け情報を乗算する乗算部を備える。
【００４７】
【発明の実施の形態】
＜基本構成＞
図１はこの発明の基本構成であるデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【００４８】
同図において、データ復調部であるディジタルモジュレータ１は、デジタル変調信号をデジタル放送データとして受信し、キャリアやクロックなどを再生し復調して元のベースバンド信号（Ｉ、Ｑデータ）に変換し、かつ伝送路歪み補正等をおこない復調データを得る。なお、復調データにはＩ，Ｑデータの他、電力情報及びパイロット信号も含まれる。
【００４９】
デインターリーバ２は、Ｉ，Ｑデータ及び電力情報を含む復調データに対して送信側と反対の遅延時間を与え、元のストリーム列を再現する。
【００５０】
データ復号部であるビタビデコード部３は、デインターリーバ２で再現された元のストリーム列を畳み込まれた信号として受け、該畳み込まれた信号に対し誤りを訂正しつつ復号する。
【００５１】
リードソロモンデコーダ４は、送信側で付加されたリードソロモン符号のパリティを含む信号列から誤りを検出し訂正をおこなう。
【００５２】
以下で述べる実施の形態１〜実施の形態６では、ディジタルモジュレータ１（１Ａ〜１Ｆ）及びビタビデコード部３（３Ａ〜３Ｆ）のうち、少なくとも一方に改良を加えた構成である。
【００５３】
＜実施の形態１＞
図２はこの発明の実施の形態１であるデジタル放送受信システムの主要部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ａはパイロット信号振幅比較回路７、パイロット信号位相比較回路８、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９、及び電力情報発生用非線型変換テーブル２０から構成される。一方、ビタビデコード部３Ａは仮判定回路１２、メトリック演算回路１３、乗算器１４、変換回路１５及びビタビデコーダ１６から構成され、ビタビデコード部３と同様な構成を呈している。
【００５４】
電力情報発生用非線型変換テーブル２０は振幅比較結果に電力情報が非線形に対応づけられており、特に振幅比較結果が“０”から所定値までの区間において、振幅比較結果に対応づけられる電力情報がほぼ“０”になるように偏向されている。電力情報発生用非線型変換テーブル２０以外の構成は図１２で示した従来構成と同様である。以降、各図において、同一の番号のものは同一の動作をするものとする。
【００５５】
従来の電力発生用リニア変換テーブル１０の変換特性は図１３で示した通り、振幅比較結果を入力データとして１次曲線で電力情報が発生する特性である。例えば、振幅比較結果Ｐの時の電力情報がＰout＝α×Ｐ（α＞０）となる。したがって、電力情報が“０”になるのは、振幅比較結果が“０”の時のみとなる。
【００５６】
図３は電力情報発生用非線型変換テーブル２０の変換特性を示す説明図である。同図に示すように、振幅比較結果が“０”から所定値までの区間において、振幅比較結果に対応づけられる電力情報がほぼ“０”になるように偏向されながら、振幅比較結果に非線形で対応づけられた電力情報を採る変換特性を呈している。例えば、振幅比較結果が比較的大きなＰBの時の電力情報がＰBoutとなり従来の特性である図１２の結果とほぼ同じ値になるが、復調パイロット信号が小さい振幅、即ち信頼性が低い信号を示す場合と想定される振幅比較結果Ｐs以下の時には電力情報は“０”になる。
【００５７】
このように、実施の形態１は、ディジタルモジュレータ１Ａによって、図３で示されるような特性例をもつ非線型特性を有する電力情報発生用非線型変換テーブル２０を用いて電力情報を再現させることにより、復調パイロット信号が小さい時すなわち信頼性が低いと想定される時には電力情報が“０”に偏る傾向を持たせることができる。
【００５８】
重み付け情報である電力情報が“０”であることは、仮判定回路１２とメトリック演算回路１３によって算出した距離の差分の２乗データがどのような大きな値でも乗算器１４と変換回路１５によって電力情報の重み付けをおこなった後のメトリック値は中間値の“８”になり、ビタビデコーダ１６による復号処理への影響を最小にすることができる。
【００５９】
以上のように、実施の形態１は、振幅比較結果が“０”から所定値に至る間において、電力情報が“０”に偏って対応づけられた非線型特性をもつ電力情報発生用非線型変換テーブル２０を採用することにより、復調パイロット信号が小さい時すなわち復調データの信頼性が低いデータの時には、一次曲線を使ったリニア変換テーブルを用いて電力情報が得られる従来に比べて、発生する重み付け情報である電力情報を“０”に偏らせることができる。
【００６０】
その結果、信頼性の低い復調データのメトリック値を“０”と“１”の中間値に設定することができ、信頼性の低いと思われる復調データによるビタビ復号への影響を最小限に抑え、信頼性のある復調データをより有効に使用することにより、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力を向上させることができる。
【００６１】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、電力情報を１種類の非線型テーブル（電力情報発生用非線型変換テーブル２０）を用いて電力情報を発生させるデジタル放送受信システムを示したが、実施の形態２では２種類のテーブルを電力情報発生用変換テーブルとして使い分けるデジタル放送受信システムを示す。
【００６２】
図４は実施の形態２であるデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｂは電力情報発生用非線型変換テーブル２０に加え、さらに電力情報発生用変換テーブル２１及び選択回路２２を有している点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｂは基本的にビタビデコード部３３と同様な内部構成を呈している。
【００６３】
同図において、電力情報発生用変換テーブル２１は振幅比較結果に電力情報を対応づけたテーブルであり、電力情報発生用非線型変換テーブル２０とは異なった変換特性を有している。
【００６４】
選択回路２２は、位相比較結果及び振幅比較結果に基づき、電力情報発生用非線型変換テーブル２０及び電力情報発生用変換テーブル２１のうち一方の変換テーブルを選択電力情報発生用変換テーブルとして選択する。
【００６５】
ディジタルモジュレータ１Ｂは選択回路２２によって選択された選択電力情報発生用変換テーブルを参照して、位相比較結果に基づき得られた電力情報をデインターリーバ２に与える。なお、他の構成は、図２で示した実施の形態１と同様である。
【００６６】
次に実施の形態２の動作について説明する。地上波デジタル放送は移動受信（マルチパスあり）と固定受信（マルチパスなし）の両方が想定されているので、受信状態はさまざまな状況が考えられる。移動受信の場合、例えば遅延搬送波の妨害によって復調（した受信）データの周期変動が短く振幅変動が大きい時や、周期変動が長く振幅変動も大きい時なども様々のケースが考えられる。
【００６７】
電力情報発生用非線型変換テーブル２０が有効に働くには、復調した受信データの周期変動が短く振幅変動が大きい時が考えられ、この時、電力情報発生用非線型変換テーブル２０を用いて得られる電力情報によって重み付けが“０”にさえたメトリック値の中間値が連続して出現する可能性が少ないので、中間値以外のメトリック値だけでビタビデコーダ１６は最尤パスをデコードすることができる。
【００６８】
しかし、例えば遅延搬送波の妨害によって、復調データの周期変動が長く振幅変動も大きい時には、電力情報発生用非線型変換テーブル２０を用いて得られた電力情報に基づき重み付けしたメトリック値を算出すると以下のように不具合が生じる。
【００６９】
上記の場合、周期変動が長いために復調データの振幅が小さい期間が連続することが考えられ、その時変換された電力情報は復調データの正常異常にかかわらず長い期間“０”を出力しつづけることになり、電力情報によって重み付けられたメトリック値は中間値が連続することになる。
【００７０】
その結果、ビタビデコーダ１６は送信側から送られてくる畳込みデータの仕様にもよるが、中間値がある程度以上連続して入力されると、判断すべきデータがないために最尤パスを誤ってしまう可能性が高くなる。このため、この様な受信状況では、電力情報発生用非線型変換テーブル２０とは異なる変換テーブルを用いる方が望ましい。
【００７１】
そこで、実施の形態２では、電力情報発生用変換テーブル２１の変換特性に例えば図１３に示した特性を持つ変換テーブルを持たせておき、復調データの周期変動が長く振幅変動も大きいときは、選択回路２２で電力情報発生用変換テーブル２１を選択するようにして、電力情報として連続して“０”を出力する度合を最小限に抑え、連続したメトリック中間値によるビタビデコードの誤りが少なくなるようにしている。
【００７２】
なお、選択回路２２は位相比較結果及び振幅比較結果を入力することにより、上述したように、復調データの周期変動が短く振幅変動が大きい場合は電力情報発生用非線型変換テーブル２０を、復調データの周期変動が長く振幅変動も大きいときは電力情報発生用変換テーブル２１を選択することができる。
【００７３】
以上のように、実施の形態２のディジタルモジュレータ１Ｂは、電力変換テーブルを２種類持ち、その受信状態に最適な方の変換テーブルを選択回路２２によって選択できるように構成しているので、移動受信等の状況が変化する受信環境では、より受信状況に合った電力情報を発生させることができ、いろいろな受信状況に応じて適切なメトリック値が算出できるので、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力を改善できる。
【００７４】
＜実施の形態３＞
実施の形態２では、２種類の異なった変換特性を持つ固定した変換テーブル２０，２１を用いて電力情報を発生し、受信状況に応じて２種類の変換テーブルのいずれか選択回路２２によって選択してメトリックに重み付けをしていたが、テーブル内容を書き換え可能なＲＡＭ（Random Access Memory）等の汎用メモリで構成することによって、ＣＰＵ等の外部からメモリ内容を変更することで自由に変換特性を変更できるように構成したのが実施の形態３である。
【００７５】
図５は実施の形態３のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｃは、ディジタルモジュレータ１Ａの電力情報発生用非線型変換テーブル２０に置き換えて電力情報発生用変換メモリ２３を有している点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｂは基本的にビタビデコード部３３と同様な内部構成を呈している。なお、他の構成は、図２で示した実施の形態１と同様である。
【００７６】
電力情報発生用変換メモリ２３は書き換え可能な汎用メモリであり、振幅比較結果に対応づけられた電力情報に変換する特性を持った、電力情報発生用変換テーブルが格納可能である。電力情報発生用変換テーブルの内容は電力情報発生用変換メモリ２３内のデータによって表現されるので、電力情報発生用変換メモリ２３内のデータを外部のＣＰＵ等から書き込むことにより、所望の変換特性を有する電力情報発生用変換テーブルを任意のタイミングで外部から変更することが可能になる。
【００７７】
そして、ディジタルモジュレータ１Ｃは電力情報発生用変換メモリ２３に格納された電力情報発生用変換テーブルを用いて振幅比較結果に基づき電力情報を発生する。
【００７８】
以上のように、実施の形態３は、電力情報発生用変換テーブルが自由に読出し／書込みできる電力情報発生用変換メモリ２３を有しているため、電力情報発生用変換テーブルを適宜変更することにより任意のタイミングで受信状況に最適な変換特性を持たせた電力情報を発生できる。その結果、受信状況に応じた電力情報によって最適に重み付けられたメトリック値になるため、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力をさらに改善することができる。
【００７９】
＜実施の形態４＞
実施の形態３では、変換特性を固定したテーブル（実施の形態１，２）から任意に変更できる電力情報発生用変換メモリ２３で構成することによって、ＣＰＵ等の外部からメモリ内容を変更することにより自由に電力情報発生用変換テーブルを変更できるように構成していたが、実施の形態３に加え、発生した電力情報のビット数の削減を図ったのが実施の形態４である。
【００８０】
図６は実施の形態４のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｄは、電力情報発生用変換メモリ２３に加えてリミッタ回路２４を有している点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｄはビット拡張変換回路２５（重み付け情報拡張変換回路）を追加した点を特徴としている。なお、他の構成は、図５で示した実施の形態３と同様である。
【００８１】
実施の形態４は、電力情報発生用変換メモリ２３を用いて得られた電力情報をリミッタ回路２４によってビット数を削減した削減電力情報をデインターリーバ２を介してビタビデコード部３Ｄに与えている。
【００８２】
ビタビデコード部３Ｄのビット拡張変換回路２５は削減電力情報を受け元のビット数（電力情報のビット数）に拡張変換して拡張電力情報を乗算器１４に与えている。
【００８３】
次に実施の形態４の動作について例を挙げながら説明する。例えば、ディジタルモジュレータ１Ｄが電力情報発生用変換メモリ２３に格納された電力情報発生用変換テーブルを用いて発生した電力情報は１２ビットのデータ量を持っていたとする。この場合、送信側で与えられたインターリーブ（並び替え）を元のストリーム列を戻すための処理がデインターリーバ２によって行われる。
【００８４】
デインターリーバ２は入力されたデータを元のストリーム列に戻すための遅延素子（ＲＡＭ等の汎用メモリ）であり、地上波デジタル放送では電力情報を元のストリーム列に戻すための遅延素子量は１２ビット（電力情報のビット数）×７０１４１（遅延に必要な個数）必要になっている。これを実現するには、デインターリーバ２として、アドレスが１７ビットでデータが１２ビットの汎用メモリが必要になり回路規模が大きくなる。
【００８５】
デインターリーバ２の回路規模の増大を抑えるべく、電力情報発生用変換メモリ２３を用いて発生させた１２ビットの電力情報をリミッタ回路２４によってビット削減を行い、例えば、４ビットの情報量の削減電力情報に変換する。
【００８６】
図７はリミッタ回路２４による電力情報削減用変換特性を示すグラフである。同図に示すように、１２ビット（４０９６段階）の電力情報が４ビット（１６段階）の削減電力情報に変換される。
【００８７】
例えば、電力情報が“０”の時には削減電力情報は“０”、電力情報が“２０４７”の時には削減電力情報は“７”、電力情報が“４０９５”の時には削減電力情報は“１５”となり、この４ビットの削減電力情報がデインターリーバ２で処理され元のストリーム列に再現される。この際、デインターリーバ２による削減電力情報の再現のための遅延素子量は４ビット×７０１４１なり、電力情報をそのまま再現する場合に比べて８ビット×７０１４１の遅延素子量を削減できたことになる。
【００８８】
再現された元のストリーム列をもつ削減電力情報は、ビタビデコード部３Ｄのビット拡張変換回路２５によってリミッタ回路２４とは逆に４ビットから１２ビットの拡張電力情報に変換される。例えば、デインターリーバ２処理後の削減電力情報が“７”の時には、ビット拡張変換回路２５で電力情報“２０４７”に変換され、１２ビットに変換された電力情報を使って乗算器１４、変換回路１５によって重み付けられたメトリック値を発生することになる。
【００８９】
以上のように、実施の形態４では、リミッタ回路２４によって電力情報をビット削減して発生させた削減電力情報を使ってデインターリーバ２の処理をおこなわせ、その後、ビット拡張変換回路２５によって元の情報量の拡張電力情報に戻すように構成している。
【００９０】
その結果、（削減）電力情報用のデインターリーバ２内の遅延素子量を、｛（削減前の電力情報のビット数）―（削減後の電力情報のビット数）｝＊７０１４１の遅延素子量に削減できることにより、デインターリーバ２の回路規模を大幅に縮小することができる。
【００９１】
なお、実施の形態４では、実施の形態３の構成にリミッタ回路２４及びビット拡張変換回路２５を追加構成した例を示したが、同様にして実施の形態１あるいは実施の形態２にリミッタ回路２４及びビット拡張変換回路２５を追加する構成であっても同様な効果を奏する。
【００９２】
＜実施の形態５＞
実施の形態４では、電力情報発生用変換メモリ２３を用いて発生した電力情報をリミッタ回路２４によってビット削減してデインターリーバ２で処理した後、再びビット拡張変換回路２５でビット拡張して得られる拡張電力情報によってメトリックに重み付けしていた。
【００９３】
実施の形態５では、デインターリーブ後の削減電力情報を前後のデータを利用することにより、ビット削減する前の電力情報が持っていた特性に近い拡張電力情報に再現する構成である。
【００９４】
図８は実施の形態５のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｅは、ディジタルモジュレータ１Ｄと同様な構成を呈しており、また、ビタビデコード部３Ｅはビット拡張変換回路２５に置き換えて推定ビット拡張変換回路２６（推定重み付け情報拡張変換回路）を用いた点を特徴としている。なお、他の構成は、図６で示した実施の形態４と同様である。
【００９５】
推定ビット拡張変換回路２６は連続する複数の削減電力情報を格納可能であり、拡張対象の削減電力情報のビット拡張に際し、拡張対象の削減電力情報の前後に入力された複数の削減電力情報を参考にしながら、拡張対象の削減電力情報に対応する電力情報が持っていた特性を推定し、推定内容に応じて削減電力情報を拡張電力情報に変換する。
【００９６】
次に実施の形態５の動作について説明する。実施の形態４ではビット拡張変換回路２５で元のビット数の拡張電力情報に戻ってもその値は削減電力情報の情報量（削減電力情報が４ビットの場合は１６種類）に限定されることになる。
【００９７】
遅延搬送波の妨害を受けた受信データがどのような特性を持っていても、ビタビデコードに影響を与えると考えられる電力情報“０”近傍の信頼性の低いデータは、ビット削減の結果、数種類の削減電力情報値に変換されてしまい、ビット拡張変換回路２５によって元のビット数の拡張電力情報に戻されても、拡張電力情報を使用している限り重み付けの精度が悪くなりビタビデコーダ１６の誤り訂正に悪影響を与える可能性がある。
【００９８】
図９は推定ビット拡張変換回路２６によるビット拡張例を示すグラフである。同図に示すように、削減電力情報が“０”付近の値（“０”〜Ｐｍ）をとるとき、前後のいくつかの削減電力情報から拡張対象の削減電力情報がビット削減前に持っていた特性を推定するようにし、削減電力情報がそれ以外の値（Ｐｍ以上）をとるとき、例えば、実施の形態４で用いられたビット拡張変換回路２５と同じ処理で拡張電力情報に戻すと、結果として図９に示すような特性を持つ電力情報を使って重み付けられることになる。なお、推定方法としては前後の複数の削減電力情報の平均と採る等のフィルタリング処理が考えられる。
【００９９】
以上のように、実施の形態５は、最もビタビデコードに影響を与えると思われる削減電力情報“０”付近のデータを、前後のいくつかの削減電力情報を用いることで元の電力情報が持っていた特性を推定して拡張電力情報に復元するようにしているので、拡張電力情報“０”付近に重み付けられたメトリック値の信頼性を向上させることができる。この際、ビット拡張変換回路２５に代えて推定ビット拡張変換回路２６を用いるという、少ない追加回路でビタビの誤り訂正能力の低下を最小限に抑え、かつデインターリーバ２の回路規模（メモリ量）を削減することができる。
【０１００】
なお、実施の形態５では削減電力情報がＰｍ以下のときに前後のいくつかの削減電力情報から拡張対象の削減電力情報がビット削減前に持っていた特性を推定する例を示したが、すべての削減電力情報に対して上記推定を行うように構成してもよい。また、実施の形態５では、実施の形態３の構成にリミッタ回路２４及び推定ビット拡張変換回路２６を追加構成した例を示したが、同様にして実施の形態１あるいは実施の形態２にリミッタ回路２４及び推定ビット拡張変換回路２６を追加する構成であっても同様な効果を奏する。
【０１０１】
＜実施の形態６＞
実施の形態５では、リミッタ回路２４によって電力情報をビット削減した削減電力情報をデインターリーバ２でデインターリーブした後、推定ビット拡張変換回路２６によって再びビット拡張して拡張電力情報としてメトリックに重み付けすることで、デインターリーバの遅延素子量を減らしていた。
【０１０２】
実施の形態６では、ベースバンド信号であるＩ、Ｑデータのビット数も削減してデインターリーバ２の遅延素子量をさらなる図ったものである。
【０１０３】
図１０は実施の形態６のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｆは、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９に置き換えてＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７を用い、さらにリミッタ回路２８及びＩ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９を追加した点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｆはビタビデコード部３Ｅと同様な構成を呈している。なお、他の構成は、図８で示した実施の形態５と同様である。
【０１０４】
Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７は書き換え可能な汎用メモリであり、位相比較結果及び位相比較結果に対応づけられたＩ，Ｑデータに変換する特性を持った、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブルが格納可能である。Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブルの内容はＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のデータによって表現されるので、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のデータを外部のＣＰＵ等から書き込むことにより、所望の変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを任意のタイミングで外部から変更することが可能になる。
【０１０５】
したがって、ディジタルモジュレータ１Ｆは、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に格納されたＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを用いてＩ，Ｑデータを発生することができる。
【０１０６】
さらに、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９はビタビデコーダ１６より誤り符号量を受け、誤り符号量が基準値を下回る場合、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを書き換える。例えば、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブルが線形特性を有する場合、傾きに相当するパラメータを増減させる等によりＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを書き換えることができる。なお、基準値は初期値を適当な値に設定した後、誤り符号量が基準値を下回る度に更新されるようにする。
【０１０７】
リミッタ回路２８はＩ，Ｑデータのビット数を削減して得られる、削減Ｉ，Ｑデータをデインターリーバ２に与える。以下、デインターリーバ２及びビタビデコード部３Ｆは削減Ｉ，Ｑデータに対してデインターリーブ処理及びビタビ復号処理を行う。
【０１０８】
このように、実施の形態６のデジタル放送受信システムにおけるＩ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９は、ビタビデコーダ１６の誤り符号量を受け、誤り符号量が基準値を下回る度にＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを書き換えることにより、最終的にビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下が最も少なくなる変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルをＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に格納することができる。
【０１０９】
例えば、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７を用いて発生されたＩ，Ｑデータの情報量がそれぞれ８ビットであり、リミッタ回路２８の削減Ｉ，Ｑデータの情報量がそれぞれ６ビットと仮定した時、受信中に回路２９はビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下が最も少なくなるような変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルがＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ３０内に書き換えられる。この削減Ｉ，Ｑデータの各６ビットデータはデインターリーバ１１で処理されることになるので、必要遅延素子量はＩ，Ｑデータ合わせて６ビット×７０１４１×２になり、Ｉ，Ｑデータが８ビットデータの時と比較すると２ビット×７０１４１の遅延素子量を削減できる。
【０１１０】
以上のように、実施の形態６では、Ｉ，Ｑデータのビット数削減した削減Ｉ，Ｑデータを用いることによるビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下を最も少なくなるような変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルがＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に書込まれるように動作するため、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下を最小限に抑えながら、デインターリーバ内の遅延素子量の削減に伴う回路規模の縮小を図ることができる。
【０１１１】
＜その他＞
なお、実施の形態６の考え方を発展させ、実施の形態１〜実施の形態５それぞれにおいて、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９をＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に置き換え、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９に相当する回路を追加することにより、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下を最小限に抑えたデジタル放送受信システムを実現することができる。
【０１１２】
また、実施の形態１〜実施の形態６では、重み付け情報として電力情報を示したが、電力情報に限らず、ビタビデコード部３内のデコード内容の重み付けが可能な情報であれば代用可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る受信システムによれば、データ復号部の誤り訂正能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の基本構成であるデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１であるデジタル放送受信システムの主要部を示すブロック図である。
【図３】 電力情報発生用非線型変換テーブルの変換特性を示す説明図である。
【図４】 実施の形態２であるデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図５】 実施の形態３のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図６】 実施の形態４のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図７】 実施の形態４のリミッタ回路による電力情報削減用変換特性を示すグラフである。
【図８】 実施の形態５のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図９】 実施の形態５の推定ビット拡張変換回路による電力情報拡張用変換特性を示すグラフである。
【図１０】 実施の形態６のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図１１】 従来の地上波デジタル放送を受信するデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【図１２】 従来のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図１３】 電力情報発生用リニア変換テーブルの変換特性を示す説明図である。
【図１４】 メトリック演算の具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｆ ディジタルモジュレータ、２ デインターリーバ、３，３Ａ〜３Ｆ ビタビデコード部、７ パイロット信号振幅比較回路、８ パイロット信号位相比較回路、９ Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル、１０ 電力情報発生用リニア変換テーブル、１２ 仮判定回路、１３ メトリック演算回路、１４ 乗算器、１５ 変換回路、１６ ビタビデコーダ、２０ 電力情報発生用非線型変換テーブル、２１ 電力情報発生用変換テーブル、２２ 選択回路２２、２３ 電力情報発生用変換メモリ、２４，２８ リミッタ回路、２５ ビット拡張変換回路、２６ 推定ビット拡張変換回路、２７ Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ、２９ Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は受信システム及び受信方法に関し、特にビタビ復号に用いる軟判定用メトリックを算出する軟判定回路のビタビデコードを有するデジタル放送受信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は社団法人電波産業界の“地上波デジタルテレビジョン放送暫定方式”で示されているデジタル放送（以後「地上波デジタル放送」と呼ぶ）を受信するデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【０００３】
同図において、ディジタルモジュレータ３１は、デジタル放送データとして、デジタル変調信号、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調信号を受信し、キャリアやクロックなどを再生し復調して元のベースバンドの信号（Ｉ（In phase）データ、Ｑ(Quadrature)データ）に変換し、かつ伝送路歪み補正等をおこない復調データを得る。
【０００４】
デインターリーバ３２は、ベースバンド信号（Ｉ，Ｑデータ）及び電力情報を含む復調データに対して送信側と反対の遅延時間を与え、元のストリーム列を再現する。
【０００５】
ビタビデコード部３３は、デインターリーバ３２で再現された元のストリーム列を畳み込まれた信号として受け、該畳み込まれた信号に対し誤りを訂正しつつ復号する。
【０００６】
リードソロモンデコーダ３４は、送信側で付加されたリードソロモン符号のパリティを含む信号列から誤りを検出し訂正をおこなう。
【０００７】
ビタビデコード部３３は、入力データであるＩ，Ｑデータから算出（例えばＩ，ＱデータのＭＳＢデータを抽出）したメトリック値が“０”と“１”の２値で表される１ビットメトリック値（硬判定データ）を使用してビタビ復号をおこなう硬判定ビタビデコーダより、多値メトリック値（例えば３ビットメトリック値等）を利用してビタビ復号をおこなう軟判定ビタビデコーダの方が約２ｄＢ誤り訂正能力が高いことから。地上波デジタル放送用のビタビデコード部３３内には軟判定回路によって多値の軟判定メトリックを算出していた。
【０００８】
図１２はデジタル放送受信システムの詳細構成を示すブロック図である。同図に示すように、ディジタルモジュレータ３１は、パイロット信号振幅比較回路７、パイロット信号位相比較回路８、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９及び電力情報発生用リニア変換テーブル１０を含んで構成される。また、ビタビデコード部３３は、仮判定回路１２、メトリック演算回路１３、乗算器１４、変換回路１５及びビタビデコーダ１６を含んで構成される。
【０００９】
パイロット信号振幅比較回路７はディジタルモジュレータ３１内のパイロット信号復調部（図示せず）で復調されたパイロット信号の振幅と予め格納された既知のパイロット信号の振幅とを比較して振幅比較結果をＩ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９及び電力情報発生用リニア変換テーブル１０に出力する。
【００１０】
パイロット信号位相比較回路８は、復調されたパイロット信号の位相と予め格納された既知のパイロット信号の位相とを比較して位相比較結果をＩ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９に出力する。
【００１１】
Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９は、振幅比較結果及び位相比較結果に復調データであるＩ，Ｑデータがリニア対応づけられたリニア変換テーブルであり、ディジタルモジュレータ３１はこのＩ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９を用いて振幅比較結果及び位相比較結果に基づきＩ，Ｑデータを再現することができる。
【００１２】
電力情報発生用リニア変換テーブル１０は、振幅比較結果と復調データである電力情報がリニア対応づけられたテーブルであり、ディジタルモジュレータ３１は、電力情報発生用リニア変換テーブル１０を用いて振幅比較結果に基づき電力情報を再現することができる。
【００１３】
仮判定回路１２は、デインターリーバ３２によって元のストリーム列に戻された復調データであるＩ、Ｑデータを、デマッピングしてコンスタレーション位置を判定して仮判定データを得る。
【００１４】
メトリック演算回路１３は復調データと仮判定データとに基づきメトリック値を算出する。
【００１５】
乗算器１４メトリック値に復調データ中の電力情報を重み付け情報として乗算して乗算メトリック値を得る。
【００１６】
変換回路１５は乗算器１４から出力される乗算メトリック値から所定のビット数の軟判定メトリック値に変換する。
【００１７】
ビタビデコーダ１６は、入力された軟判定メトリック値に基づきビタビデコード処理を行い復号データを得る。
【００１８】
以下、地上波デジタル放送におけるデジタル放送受信システムの動作を説明する。なお、地上波デジタル放送において、送信データ中に信号再生の基準となるパイロット信号が定期的に挿入されている。
【００１９】
ディジタルモジュレータ３１で受信し内部で復調されたパイロット信号は、パイロット信号位相比較回路８とパイロット信号振幅比較回路７によって、基準となる既知のパイロット信号の位相及び振幅との差を位相比較結果及び振幅比較結果としてそれぞれ算出される。
【００２０】
そして、ディジタルモジュレータ３１は、両方の算出結果（位相比較結果及び振幅比較結果）に対してＩ，Ｑデータが１次曲線で対応づけられたＩ、Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９を参照して、上記両方の参照結果に基づき復調データであるＩ，Ｑデータ（各８ビット）を発生する。
【００２１】
さらに、ディジタルモジュレータ３１は、振幅比較結果に対して電力情報が一次曲線で対応づけられた電力情報発生用リニア変換テーブル１０を参照して、振幅比較結果に基づき復調データの電力情報（１２ビット）を発生する。
【００２２】
図１３は電力情報発生用リニア変換テーブルの変換特性を示す説明図である。同図に示すように、振幅比較結果Ｐに基づき１次曲線で対応づけられた電力情報（Ｐout＝α・Ｐ）を得ることができる。
【００２３】
例えば、既知のパイロット信号の振幅が“１０”としてその時の電力情報が“４０９５”とする時、受信して復調したパイロット信号の振幅が“５”ならば、電力情報発生用リニア変換テーブル１０を用いることにより電力情報として“２０４７”が出力される。
【００２４】
復調されたＩ、Ｑデータと電力情報は、送信側と反対の遅延時間を与えられたデインターリーバ１１によって元のストリーム列に再現される。
【００２５】
再現されたＩ，Ｑデータは仮判定回路１２でデマッピングされてコンスタレーション位置が仮判定される。この仮判定されたコンスタレーション位置と入力データ（Ｉ、Ｑデータ）から各復号データのメトリック値がメトリック演算回路１３で算出される。
【００２６】
例えば、地上波デジタル放送の中で伝送レートが最も高い６４ＱＡＭ時では、１入力信号（Ｉ、Ｑデータ）から６個のデータが復号されるので、メトリック演算回路１３からの出力は６個のメトリック値を出力することになる。
【００２７】
図１４はメトリック演算の具体例を示す説明図である。
【００２８】
同図において、６４ＱＡＭのコンスタレーションマップの一部であり、仮判定回路１２に入力（されたＩ，Ｑ）データＤ１（図中の四角印）とすると、このマップより入力データＤ１に最も近いコンスタレーションＤ２が仮判定回路１２によって仮判定されたシンボル（図中の三角印）となり、このシンボル点の６個の復号データ（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５）は（０，０，１，１，１，１）となる。この仮判定値（コンスタレーションＤ２）と入力データＤ１を用いてメトリック演算回路１３で下記過程によってメトリック値を算出する。
【００２９】
各復号データについて、W0：データ“0”からの距離、W1：データ“1”からの距離とする。仮判定点（０,０,１,１,１,1）に対して、０ビット目を入れ替えた信号点は(１,０,１,１,１,1)となり、０ビット目は、Ｘ軸上のビット仮判定値が“0”であるので、W0=LLX、W1=L0となり、このｂ０の多値メトリック値は（ＬＬＸ<SUP>２</SUP>―Ｌ０<SUP>２</SUP>）となる。同様にして、ｂ２の多値メトリック値は（Ｌ２<SUP>２</SUP>−ＬＬＸ<SUP>２</SUP>）、ｂ４の多値メトリック値は（Ｌ４<SUP>２</SUP>−ＬＬＸ<SUP>２</SUP>）となる。5ビット目を入れ替えた信号点は(０,０,１,１,１,0)となり、５ビット目は、Ｙ軸上のビット仮判定値が“1”であるので、W0=L5、W1=LLYとなり、このｂ５の多値メトリック値は（Ｌ５<SUP>２</SUP>−ＬＬＹ<SUP>２</SUP>）となる。同様にして、ｂ１の多値メトリック値は（ＬＬＹ<SUP>２</SUP>−Ｌ１<SUP>２</SUP>）、ｂ３の多値メトリック値は（Ｌ３<SUP>２</SUP>−ＬＬＹ<SUP>２</SUP>）となる。
【００３０】
このように各復号データでのメトリック値は、データ“０”からの距離Ｗ０の２乗とデータ“１”からの距離Ｗ１と２乗との差分を取ることで、入力したデータから仮判定され復号された各データが、“１”または“０”のどちらのデータに近いかを数値で表している。
【００３１】
算出した６個のメトリック値全てに対して、同じ電力情報を乗算器１４で乗算することで各メトリックに電力情報による重み付けをおこない、受信電力が大きい場合（信号の確からしさが高い）にはメトリック差が拡大され、受信電力が小さかった場合（信号の確からしさが低い）にはメトリック差が縮小される重み付けになる。
【００３２】
電力情報は、受信データを復調したパイロット信号から電力情報発生用リニア変換テーブル１０によって発生し、電界強度の変化が少ない固定受信では有る一定値を持っているが、移動受信等のマルチパスが発生する場合には、遅延した搬送波の影響でパイロット信号が常に変動する為に、復調された電力情報は常時変動した値を持つことになる。
【００３３】
重み付けられたメトリック値は、変換回路１５でビタビデコーダ１６が扱うビット数のメトリック値に変換する。例えば、ビタビデコーダ１６の扱うメトリック値が４ビットならば、その数値は１０進数で０から１５までの値となる。ビタビデコーダの構成にもよるが、入力データが最も“１”に確からしい時にはメトリック値は“０”となり、最も“０”に確からしい時にはメトリック値が“１５”となる。入力信号の確からしさが最も低い時（“０”または“１”と判断できない時）にはメトリック値は中間値の“８”となり、マルチパス等の影響で受信データの信頼性が低くなった時には電力情報が小さくなるので、この時そのデータがビタビ復号に最も影響が少なくなるようなメトリック値（“０”と“１”に対するメトリックの中間値を示す“８”付近のメトリック値）に変換されて入力される。この為ビタビデコーダ１６は、この信頼性の少ないデータ以外の信頼性の高い入力データから求めたメトリック値を主に使うことで最尤パスを求めビタビ復号が実行できる。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の地上波デジタル放送における電力情報は、変調モード（変調モードとして６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、ＤＱＰＳＫ(Differential ＱＰＳＤ)の４モードを持っている）毎に通常ある一定値を保持しているが、マルチパス等の影響で復調パイロット信号が変動するとそれによって復調される電力情報も変動することになる。
【００３５】
電力情報が小さくなった時には、受信信号に対するノイズ成分等が大きくなることでデータの信頼性が低くなり、“０”を示すメトリック値をＭＴ０、“１”を示すメトリック値をＭＴ１とすると、電力情報は全てのメトリックに対して重み付けられているので各メトリック値ＭＴＥＲＲｘｘは、変換回路１５から出力されるときには全て（ＭＴ０＋ＭＴ１）／２付近の中間値になる。例えば電力情報が０の時には、４ビットメトリック値でビタビデコードされるシステムでは、６４ＱＡＭ時には復号される６個のメトリックデータ全てが“０”と“１”の中間値をあらわすメトリック値“８”が６個連続してビタビデコーダ１６に入力されることになる。
【００３６】
ビタビデコーダ１６は、畳み込まれた受信データから算出したメトリック値と自分自身が推定した最尤パス（最も確からしいパス）との差を入力毎に算出積算して、最尤パスとそれ以外のパスが持つ積算したメトリック値（パスメトリック値）の差を拡大させ、入力毎に最も小さいパスメトリック値を持つパスを最尤パスとして判別しデータを復号している。ビタビデコーダ１６にとってメトリックの中間値は、復号されるデータが“１”でも“０”でもない入力信号が入力されることになり、入力データを使わず自身が推定した最尤パスのみで以降のパスを推定することになる。
【００３７】
このメトリックの中間値が正常なメトリック値に対してランダムに挿入されている時には、その他の正常なメトリック値より最尤パスを推定することができるが、ディジタルモジュレータ３１で復調される電力情報は、復調されたパイロット信号からリニアな復調特性によって電力情報を復調しているので、振幅が０ではないが小さい振幅の時つまり信頼性低いパイロット信号を用いて復調した時には電力情報は“０”にならず、これを用いて重み付けしたメトリック値は‘０’または‘１’のどちらかの重み付けられてビタビデコーダ１６に入力されることになる。
【００３８】
この時信頼性の低い電力情報によって重み付けられたメトリックが誤っていると、連続（６４ＱＡＭ時には６データ分）して誤ったメトリックが入力されることになり、ビタビデコーダは誤った最尤パスを判別してしまうという問題点が有った。
【００３９】
本発明は上記の問題点を解決するために、受信したデータがマルチパス等の影響で電力情報等の重み付け情報が変動した時でも、データ復号部の誤り訂正能力の低下を最小限に抑えることができる受信システム及び受信方法を得ることを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る復調復号装置は、入力信号の位相と既知信号の位相とを比較して位相比較結果を出力する位相比較部、前記入力信号の振幅と前記既知信号の振幅とを比較して振幅比較結果を出力する振幅比較部、前記位相比較結果と前記振幅比較結果とに基づいて、前記入力信号に対応するベースバンド信号を出力するベースバンド信号発生部、前記振幅比較結果が所定の値以上の場合には、前記振幅比較結果と非線形の関係にあって、前記振幅比較結果と線形関係にある値よりも小さい前記重み付け情報を出力し、前記振幅比較結果が前記所定の値より小さい場合には、前記重み付け情報を略０として出力する非線形変換部、前記非線形変換部から出力された前記重み付け情報のビット数を削減して得られる削減重み付け情報を出力するリミッタ部、前記リミッタ部の出力をデインターリーブして出力するデインターリーバ、前記デインターリーバの出力を前記リミッタ部においてビット数を削減する前のビット数に戻して得られる拡張重み付け情報を出力するビット拡張部、および、前記ベースバンド信号に対応する信号に前記拡張重み付け情報を乗算する乗算部を備える。
【００４７】
【発明の実施の形態】
＜基本構成＞
図１はこの発明の基本構成であるデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【００４８】
同図において、データ復調部であるディジタルモジュレータ１は、デジタル変調信号をデジタル放送データとして受信し、キャリアやクロックなどを再生し復調して元のベースバンド信号（Ｉ、Ｑデータ）に変換し、かつ伝送路歪み補正等をおこない復調データを得る。なお、復調データにはＩ，Ｑデータの他、電力情報及びパイロット信号も含まれる。
【００４９】
デインターリーバ２は、Ｉ，Ｑデータ及び電力情報を含む復調データに対して送信側と反対の遅延時間を与え、元のストリーム列を再現する。
【００５０】
データ復号部であるビタビデコード部３は、デインターリーバ２で再現された元のストリーム列を畳み込まれた信号として受け、該畳み込まれた信号に対し誤りを訂正しつつ復号する。
【００５１】
リードソロモンデコーダ４は、送信側で付加されたリードソロモン符号のパリティを含む信号列から誤りを検出し訂正をおこなう。
【００５２】
以下で述べる実施の形態１〜実施の形態６では、ディジタルモジュレータ１（１Ａ〜１Ｆ）及びビタビデコード部３（３Ａ〜３Ｆ）のうち、少なくとも一方に改良を加えた構成である。
【００５３】
＜実施の形態１＞
図２はこの発明の実施の形態１であるデジタル放送受信システムの主要部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ａはパイロット信号振幅比較回路７、パイロット信号位相比較回路８、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９、及び電力情報発生用非線型変換テーブル２０から構成される。一方、ビタビデコード部３Ａは仮判定回路１２、メトリック演算回路１３、乗算器１４、変換回路１５及びビタビデコーダ１６から構成され、ビタビデコード部３と同様な構成を呈している。
【００５４】
電力情報発生用非線型変換テーブル２０は振幅比較結果に電力情報が非線形に対応づけられており、特に振幅比較結果が“０”から所定値までの区間において、振幅比較結果に対応づけられる電力情報がほぼ“０”になるように偏向されている。電力情報発生用非線型変換テーブル２０以外の構成は図１２で示した従来構成と同様である。以降、各図において、同一の番号のものは同一の動作をするものとする。
【００５５】
従来の電力発生用リニア変換テーブル１０の変換特性は図１３で示した通り、振幅比較結果を入力データとして１次曲線で電力情報が発生する特性である。例えば、振幅比較結果Ｐの時の電力情報がＰout＝α×Ｐ（α＞０）となる。したがって、電力情報が“０”になるのは、振幅比較結果が“０”の時のみとなる。
【００５６】
図３は電力情報発生用非線型変換テーブル２０の変換特性を示す説明図である。同図に示すように、振幅比較結果が“０”から所定値までの区間において、振幅比較結果に対応づけられる電力情報がほぼ“０”になるように偏向されながら、振幅比較結果に非線形で対応づけられた電力情報を採る変換特性を呈している。例えば、振幅比較結果が比較的大きなＰBの時の電力情報がＰBoutとなり従来の特性である図１２の結果とほぼ同じ値になるが、復調パイロット信号が小さい振幅、即ち信頼性が低い信号を示す場合と想定される振幅比較結果Ｐs以下の時には電力情報は“０”になる。
【００５７】
このように、実施の形態１は、ディジタルモジュレータ１Ａによって、図３で示されるような特性例をもつ非線型特性を有する電力情報発生用非線型変換テーブル２０を用いて電力情報を再現させることにより、復調パイロット信号が小さい時すなわち信頼性が低いと想定される時には電力情報が“０”に偏る傾向を持たせることができる。
【００５８】
重み付け情報である電力情報が“０”であることは、仮判定回路１２とメトリック演算回路１３によって算出した距離の差分の２乗データがどのような大きな値でも乗算器１４と変換回路１５によって電力情報の重み付けをおこなった後のメトリック値は中間値の“８”になり、ビタビデコーダ１６による復号処理への影響を最小にすることができる。
【００５９】
以上のように、実施の形態１は、振幅比較結果が“０”から所定値に至る間において、電力情報が“０”に偏って対応づけられた非線型特性をもつ電力情報発生用非線型変換テーブル２０を採用することにより、復調パイロット信号が小さい時すなわち復調データの信頼性が低いデータの時には、一次曲線を使ったリニア変換テーブルを用いて電力情報が得られる従来に比べて、発生する重み付け情報である電力情報を“０”に偏らせることができる。
【００６０】
その結果、信頼性の低い復調データのメトリック値を“０”と“１”の中間値に設定することができ、信頼性の低いと思われる復調データによるビタビ復号への影響を最小限に抑え、信頼性のある復調データをより有効に使用することにより、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力を向上させることができる。
【００６１】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、電力情報を１種類の非線型テーブル（電力情報発生用非線型変換テーブル２０）を用いて電力情報を発生させるデジタル放送受信システムを示したが、実施の形態２では２種類のテーブルを電力情報発生用変換テーブルとして使い分けるデジタル放送受信システムを示す。
【００６２】
図４は実施の形態２であるデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｂは電力情報発生用非線型変換テーブル２０に加え、さらに電力情報発生用変換テーブル２１及び選択回路２２を有している点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｂは基本的にビタビデコード部３３と同様な内部構成を呈している。
【００６３】
同図において、電力情報発生用変換テーブル２１は振幅比較結果に電力情報を対応づけたテーブルであり、電力情報発生用非線型変換テーブル２０とは異なった変換特性を有している。
【００６４】
選択回路２２は、位相比較結果及び振幅比較結果に基づき、電力情報発生用非線型変換テーブル２０及び電力情報発生用変換テーブル２１のうち一方の変換テーブルを選択電力情報発生用変換テーブルとして選択する。
【００６５】
ディジタルモジュレータ１Ｂは選択回路２２によって選択された選択電力情報発生用変換テーブルを参照して、位相比較結果に基づき得られた電力情報をデインターリーバ２に与える。なお、他の構成は、図２で示した実施の形態１と同様である。
【００６６】
次に実施の形態２の動作について説明する。地上波デジタル放送は移動受信（マルチパスあり）と固定受信（マルチパスなし）の両方が想定されているので、受信状態はさまざまな状況が考えられる。移動受信の場合、例えば遅延搬送波の妨害によって復調（した受信）データの周期変動が短く振幅変動が大きい時や、周期変動が長く振幅変動も大きい時なども様々のケースが考えられる。
【００６７】
電力情報発生用非線型変換テーブル２０が有効に働くには、復調した受信データの周期変動が短く振幅変動が大きい時が考えられ、この時、電力情報発生用非線型変換テーブル２０を用いて得られる電力情報によって重み付けが“０”にさえたメトリック値の中間値が連続して出現する可能性が少ないので、中間値以外のメトリック値だけでビタビデコーダ１６は最尤パスをデコードすることができる。
【００６８】
しかし、例えば遅延搬送波の妨害によって、復調データの周期変動が長く振幅変動も大きい時には、電力情報発生用非線型変換テーブル２０を用いて得られた電力情報に基づき重み付けしたメトリック値を算出すると以下のように不具合が生じる。
【００６９】
上記の場合、周期変動が長いために復調データの振幅が小さい期間が連続することが考えられ、その時変換された電力情報は復調データの正常異常にかかわらず長い期間“０”を出力しつづけることになり、電力情報によって重み付けられたメトリック値は中間値が連続することになる。
【００７０】
その結果、ビタビデコーダ１６は送信側から送られてくる畳込みデータの仕様にもよるが、中間値がある程度以上連続して入力されると、判断すべきデータがないために最尤パスを誤ってしまう可能性が高くなる。このため、この様な受信状況では、電力情報発生用非線型変換テーブル２０とは異なる変換テーブルを用いる方が望ましい。
【００７１】
そこで、実施の形態２では、電力情報発生用変換テーブル２１の変換特性に例えば図１３に示した特性を持つ変換テーブルを持たせておき、復調データの周期変動が長く振幅変動も大きいときは、選択回路２２で電力情報発生用変換テーブル２１を選択するようにして、電力情報として連続して“０”を出力する度合を最小限に抑え、連続したメトリック中間値によるビタビデコードの誤りが少なくなるようにしている。
【００７２】
なお、選択回路２２は位相比較結果及び振幅比較結果を入力することにより、上述したように、復調データの周期変動が短く振幅変動が大きい場合は電力情報発生用非線型変換テーブル２０を、復調データの周期変動が長く振幅変動も大きいときは電力情報発生用変換テーブル２１を選択することができる。
【００７３】
以上のように、実施の形態２のディジタルモジュレータ１Ｂは、電力変換テーブルを２種類持ち、その受信状態に最適な方の変換テーブルを選択回路２２によって選択できるように構成しているので、移動受信等の状況が変化する受信環境では、より受信状況に合った電力情報を発生させることができ、いろいろな受信状況に応じて適切なメトリック値が算出できるので、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力を改善できる。
【００７４】
＜実施の形態３＞
実施の形態２では、２種類の異なった変換特性を持つ固定した変換テーブル２０，２１を用いて電力情報を発生し、受信状況に応じて２種類の変換テーブルのいずれか選択回路２２によって選択してメトリックに重み付けをしていたが、テーブル内容を書き換え可能なＲＡＭ（Random Access Memory）等の汎用メモリで構成することによって、ＣＰＵ等の外部からメモリ内容を変更することで自由に変換特性を変更できるように構成したのが実施の形態３である。
【００７５】
図５は実施の形態３のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｃは、ディジタルモジュレータ１Ａの電力情報発生用非線型変換テーブル２０に置き換えて電力情報発生用変換メモリ２３を有している点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｂは基本的にビタビデコード部３３と同様な内部構成を呈している。なお、他の構成は、図２で示した実施の形態１と同様である。
【００７６】
電力情報発生用変換メモリ２３は書き換え可能な汎用メモリであり、振幅比較結果に対応づけられた電力情報に変換する特性を持った、電力情報発生用変換テーブルが格納可能である。電力情報発生用変換テーブルの内容は電力情報発生用変換メモリ２３内のデータによって表現されるので、電力情報発生用変換メモリ２３内のデータを外部のＣＰＵ等から書き込むことにより、所望の変換特性を有する電力情報発生用変換テーブルを任意のタイミングで外部から変更することが可能になる。
【００７７】
そして、ディジタルモジュレータ１Ｃは電力情報発生用変換メモリ２３に格納された電力情報発生用変換テーブルを用いて振幅比較結果に基づき電力情報を発生する。
【００７８】
以上のように、実施の形態３は、電力情報発生用変換テーブルが自由に読出し／書込みできる電力情報発生用変換メモリ２３を有しているため、電力情報発生用変換テーブルを適宜変更することにより任意のタイミングで受信状況に最適な変換特性を持たせた電力情報を発生できる。その結果、受信状況に応じた電力情報によって最適に重み付けられたメトリック値になるため、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力をさらに改善することができる。
【００７９】
＜実施の形態４＞
実施の形態３では、変換特性を固定したテーブル（実施の形態１，２）から任意に変更できる電力情報発生用変換メモリ２３で構成することによって、ＣＰＵ等の外部からメモリ内容を変更することにより自由に電力情報発生用変換テーブルを変更できるように構成していたが、実施の形態３に加え、発生した電力情報のビット数の削減を図ったのが実施の形態４である。
【００８０】
図６は実施の形態４のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｄは、電力情報発生用変換メモリ２３に加えてリミッタ回路２４を有している点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｄはビット拡張変換回路２５（重み付け情報拡張変換回路）を追加した点を特徴としている。なお、他の構成は、図５で示した実施の形態３と同様である。
【００８１】
実施の形態４は、電力情報発生用変換メモリ２３を用いて得られた電力情報をリミッタ回路２４によってビット数を削減した削減電力情報をデインターリーバ２を介してビタビデコード部３Ｄに与えている。
【００８２】
ビタビデコード部３Ｄのビット拡張変換回路２５は削減電力情報を受け元のビット数（電力情報のビット数）に拡張変換して拡張電力情報を乗算器１４に与えている。
【００８３】
次に実施の形態４の動作について例を挙げながら説明する。例えば、ディジタルモジュレータ１Ｄが電力情報発生用変換メモリ２３に格納された電力情報発生用変換テーブルを用いて発生した電力情報は１２ビットのデータ量を持っていたとする。この場合、送信側で与えられたインターリーブ（並び替え）を元のストリーム列を戻すための処理がデインターリーバ２によって行われる。
【００８４】
デインターリーバ２は入力されたデータを元のストリーム列に戻すための遅延素子（ＲＡＭ等の汎用メモリ）であり、地上波デジタル放送では電力情報を元のストリーム列に戻すための遅延素子量は１２ビット（電力情報のビット数）×７０１４１（遅延に必要な個数）必要になっている。これを実現するには、デインターリーバ２として、アドレスが１７ビットでデータが１２ビットの汎用メモリが必要になり回路規模が大きくなる。
【００８５】
デインターリーバ２の回路規模の増大を抑えるべく、電力情報発生用変換メモリ２３を用いて発生させた１２ビットの電力情報をリミッタ回路２４によってビット削減を行い、例えば、４ビットの情報量の削減電力情報に変換する。
【００８６】
図７はリミッタ回路２４による電力情報削減用変換特性を示すグラフである。同図に示すように、１２ビット（４０９６段階）の電力情報が４ビット（１６段階）の削減電力情報に変換される。
【００８７】
例えば、電力情報が“０”の時には削減電力情報は“０”、電力情報が“２０４７”の時には削減電力情報は“７”、電力情報が“４０９５”の時には削減電力情報は“１５”となり、この４ビットの削減電力情報がデインターリーバ２で処理され元のストリーム列に再現される。この際、デインターリーバ２による削減電力情報の再現のための遅延素子量は４ビット×７０１４１なり、電力情報をそのまま再現する場合に比べて８ビット×７０１４１の遅延素子量を削減できたことになる。
【００８８】
再現された元のストリーム列をもつ削減電力情報は、ビタビデコード部３Ｄのビット拡張変換回路２５によってリミッタ回路２４とは逆に４ビットから１２ビットの拡張電力情報に変換される。例えば、デインターリーバ２処理後の削減電力情報が“７”の時には、ビット拡張変換回路２５で電力情報“２０４７”に変換され、１２ビットに変換された電力情報を使って乗算器１４、変換回路１５によって重み付けられたメトリック値を発生することになる。
【００８９】
以上のように、実施の形態４では、リミッタ回路２４によって電力情報をビット削減して発生させた削減電力情報を使ってデインターリーバ２の処理をおこなわせ、その後、ビット拡張変換回路２５によって元の情報量の拡張電力情報に戻すように構成している。
【００９０】
その結果、（削減）電力情報用のデインターリーバ２内の遅延素子量を、｛（削減前の電力情報のビット数）―（削減後の電力情報のビット数）｝＊７０１４１の遅延素子量に削減できることにより、デインターリーバ２の回路規模を大幅に縮小することができる。
【００９１】
なお、実施の形態４では、実施の形態３の構成にリミッタ回路２４及びビット拡張変換回路２５を追加構成した例を示したが、同様にして実施の形態１あるいは実施の形態２にリミッタ回路２４及びビット拡張変換回路２５を追加する構成であっても同様な効果を奏する。
【００９２】
＜実施の形態５＞
実施の形態４では、電力情報発生用変換メモリ２３を用いて発生した電力情報をリミッタ回路２４によってビット削減してデインターリーバ２で処理した後、再びビット拡張変換回路２５でビット拡張して得られる拡張電力情報によってメトリックに重み付けしていた。
【００９３】
実施の形態５では、デインターリーブ後の削減電力情報を前後のデータを利用することにより、ビット削減する前の電力情報が持っていた特性に近い拡張電力情報に再現する構成である。
【００９４】
図８は実施の形態５のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｅは、ディジタルモジュレータ１Ｄと同様な構成を呈しており、また、ビタビデコード部３Ｅはビット拡張変換回路２５に置き換えて推定ビット拡張変換回路２６（推定重み付け情報拡張変換回路）を用いた点を特徴としている。なお、他の構成は、図６で示した実施の形態４と同様である。
【００９５】
推定ビット拡張変換回路２６は連続する複数の削減電力情報を格納可能であり、拡張対象の削減電力情報のビット拡張に際し、拡張対象の削減電力情報の前後に入力された複数の削減電力情報を参考にしながら、拡張対象の削減電力情報に対応する電力情報が持っていた特性を推定し、推定内容に応じて削減電力情報を拡張電力情報に変換する。
【００９６】
次に実施の形態５の動作について説明する。実施の形態４ではビット拡張変換回路２５で元のビット数の拡張電力情報に戻ってもその値は削減電力情報の情報量（削減電力情報が４ビットの場合は１６種類）に限定されることになる。
【００９７】
遅延搬送波の妨害を受けた受信データがどのような特性を持っていても、ビタビデコードに影響を与えると考えられる電力情報“０”近傍の信頼性の低いデータは、ビット削減の結果、数種類の削減電力情報値に変換されてしまい、ビット拡張変換回路２５によって元のビット数の拡張電力情報に戻されても、拡張電力情報を使用している限り重み付けの精度が悪くなりビタビデコーダ１６の誤り訂正に悪影響を与える可能性がある。
【００９８】
図９は推定ビット拡張変換回路２６によるビット拡張例を示すグラフである。同図に示すように、削減電力情報が“０”付近の値（“０”〜Ｐｍ）をとるとき、前後のいくつかの削減電力情報から拡張対象の削減電力情報がビット削減前に持っていた特性を推定するようにし、削減電力情報がそれ以外の値（Ｐｍ以上）をとるとき、例えば、実施の形態４で用いられたビット拡張変換回路２５と同じ処理で拡張電力情報に戻すと、結果として図９に示すような特性を持つ電力情報を使って重み付けられることになる。なお、推定方法としては前後の複数の削減電力情報の平均と採る等のフィルタリング処理が考えられる。
【００９９】
以上のように、実施の形態５は、最もビタビデコードに影響を与えると思われる削減電力情報“０”付近のデータを、前後のいくつかの削減電力情報を用いることで元の電力情報が持っていた特性を推定して拡張電力情報に復元するようにしているので、拡張電力情報“０”付近に重み付けられたメトリック値の信頼性を向上させることができる。この際、ビット拡張変換回路２５に代えて推定ビット拡張変換回路２６を用いるという、少ない追加回路でビタビの誤り訂正能力の低下を最小限に抑え、かつデインターリーバ２の回路規模（メモリ量）を削減することができる。
【０１００】
なお、実施の形態５では削減電力情報がＰｍ以下のときに前後のいくつかの削減電力情報から拡張対象の削減電力情報がビット削減前に持っていた特性を推定する例を示したが、すべての削減電力情報に対して上記推定を行うように構成してもよい。また、実施の形態５では、実施の形態３の構成にリミッタ回路２４及び推定ビット拡張変換回路２６を追加構成した例を示したが、同様にして実施の形態１あるいは実施の形態２にリミッタ回路２４及び推定ビット拡張変換回路２６を追加する構成であっても同様な効果を奏する。
【０１０１】
＜実施の形態６＞
実施の形態５では、リミッタ回路２４によって電力情報をビット削減した削減電力情報をデインターリーバ２でデインターリーブした後、推定ビット拡張変換回路２６によって再びビット拡張して拡張電力情報としてメトリックに重み付けすることで、デインターリーバの遅延素子量を減らしていた。
【０１０２】
実施の形態６では、ベースバンド信号であるＩ、Ｑデータのビット数も削減してデインターリーバ２の遅延素子量をさらなる図ったものである。
【０１０３】
図１０は実施の形態６のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。同図において、ディジタルモジュレータ１Ｆは、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９に置き換えてＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７を用い、さらにリミッタ回路２８及びＩ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９を追加した点を特徴としている。また、ビタビデコード部３Ｆはビタビデコード部３Ｅと同様な構成を呈している。なお、他の構成は、図８で示した実施の形態５と同様である。
【０１０４】
Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７は書き換え可能な汎用メモリであり、位相比較結果及び位相比較結果に対応づけられたＩ，Ｑデータに変換する特性を持った、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブルが格納可能である。Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブルの内容はＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のデータによって表現されるので、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のデータを外部のＣＰＵ等から書き込むことにより、所望の変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを任意のタイミングで外部から変更することが可能になる。
【０１０５】
したがって、ディジタルモジュレータ１Ｆは、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に格納されたＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを用いてＩ，Ｑデータを発生することができる。
【０１０６】
さらに、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９はビタビデコーダ１６より誤り符号量を受け、誤り符号量が基準値を下回る場合、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを書き換える。例えば、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブルが線形特性を有する場合、傾きに相当するパラメータを増減させる等によりＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを書き換えることができる。なお、基準値は初期値を適当な値に設定した後、誤り符号量が基準値を下回る度に更新されるようにする。
【０１０７】
リミッタ回路２８はＩ，Ｑデータのビット数を削減して得られる、削減Ｉ，Ｑデータをデインターリーバ２に与える。以下、デインターリーバ２及びビタビデコード部３Ｆは削減Ｉ，Ｑデータに対してデインターリーブ処理及びビタビ復号処理を行う。
【０１０８】
このように、実施の形態６のデジタル放送受信システムにおけるＩ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９は、ビタビデコーダ１６の誤り符号量を受け、誤り符号量が基準値を下回る度にＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７内のＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルを書き換えることにより、最終的にビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下が最も少なくなる変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルをＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に格納することができる。
【０１０９】
例えば、Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７を用いて発生されたＩ，Ｑデータの情報量がそれぞれ８ビットであり、リミッタ回路２８の削減Ｉ，Ｑデータの情報量がそれぞれ６ビットと仮定した時、受信中に回路２９はビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下が最も少なくなるような変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルがＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ３０内に書き換えられる。この削減Ｉ，Ｑデータの各６ビットデータはデインターリーバ１１で処理されることになるので、必要遅延素子量はＩ，Ｑデータ合わせて６ビット×７０１４１×２になり、Ｉ，Ｑデータが８ビットデータの時と比較すると２ビット×７０１４１の遅延素子量を削減できる。
【０１１０】
以上のように、実施の形態６では、Ｉ，Ｑデータのビット数削減した削減Ｉ，Ｑデータを用いることによるビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下を最も少なくなるような変換特性を有するＩ，Ｑデータ発生用変換テーブルがＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に書込まれるように動作するため、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下を最小限に抑えながら、デインターリーバ内の遅延素子量の削減に伴う回路規模の縮小を図ることができる。
【０１１１】
＜その他＞
なお、実施の形態６の考え方を発展させ、実施の形態１〜実施の形態５それぞれにおいて、Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル９をＩ，Ｑデータ発生用変換メモリ２７に置き換え、Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路２９に相当する回路を追加することにより、ビタビデコーダ１６の誤り訂正能力の低下を最小限に抑えたデジタル放送受信システムを実現することができる。
【０１１２】
また、実施の形態１〜実施の形態６では、重み付け情報として電力情報を示したが、電力情報に限らず、ビタビデコード部３内のデコード内容の重み付けが可能な情報であれば代用可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る受信システムによれば、データ復号部の誤り訂正能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の基本構成であるデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１であるデジタル放送受信システムの主要部を示すブロック図である。
【図３】 電力情報発生用非線型変換テーブルの変換特性を示す説明図である。
【図４】 実施の形態２であるデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図５】 実施の形態３のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図６】 実施の形態４のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図７】 実施の形態４のリミッタ回路による電力情報削減用変換特性を示すグラフである。
【図８】 実施の形態５のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図９】 実施の形態５の推定ビット拡張変換回路による電力情報拡張用変換特性を示すグラフである。
【図１０】 実施の形態６のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図１１】 従来の地上波デジタル放送を受信するデジタル放送受信システムの概略を示すブロック図である。
【図１２】 従来のデジタル放送受信システムの主要構成部を示すブロック図である。
【図１３】 電力情報発生用リニア変換テーブルの変換特性を示す説明図である。
【図１４】 メトリック演算の具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｆ ディジタルモジュレータ、２ デインターリーバ、３，３Ａ〜３Ｆ ビタビデコード部、７ パイロット信号振幅比較回路、８ パイロット信号位相比較回路、９ Ｉ，Ｑデータ発生用リニア変換テーブル、１０ 電力情報発生用リニア変換テーブル、１２ 仮判定回路、１３ メトリック演算回路、１４ 乗算器、１５ 変換回路、１６ ビタビデコーダ、２０ 電力情報発生用非線型変換テーブル、２１ 電力情報発生用変換テーブル、２２ 選択回路２２、２３ 電力情報発生用変換メモリ、２４，２８ リミッタ回路、２５ ビット拡張変換回路、２６ 推定ビット拡張変換回路、２７ Ｉ，Ｑデータ発生用変換メモリ、２９ Ｉ，Ｑデータ発生用変換テーブル書換え回路。
Claims (9)
- 入力信号の位相と既知信号の位相とを比較して位相比較結果を出力する位相比較部、
前記入力信号の振幅と前記既知信号の振幅とを比較して振幅比較結果を出力する振幅比較部、
前記位相比較結果と前記振幅比較結果とに基づいて、前記入力信号に対応するベースバンド信号を出力するベースバンド信号発生部、
前記振幅比較結果が所定の値以上の場合には、前記振幅比較結果と非線形の関係にあって、前記振幅比較結果と線形関係にある値よりも小さい重み付け情報を出力し、前記振幅比較結果が前記所定の値より小さい場合には、前記重み付け情報を略０として出力する非線形変換部、
前記非線形変換部から出力された前記重み付け情報のビット数を削減して得られる削減重み付け情報を出力するリミッタ部、
前記リミッタ部の出力をデインターリーブして出力するデインターリーバ、
前記デインターリーバの出力を前記リミッタ部においてビット数を削減する前のビット数に戻して得られる拡張重み付け情報を出力するビット拡張部、
および、前記ベースバンド信号に対応する信号に前記拡張重み付け情報を乗算する乗算部を備える復調復号装置。 - 前記非線形変換部は、前記重み付け情報を格納されたメモリを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の復調復号装置。
- 前記ビット拡張部は、拡張の対象となる削減重み付け情報よりも、前に入力された削減重み付け情報と後に入力された削減重み付け情報とに基づいて、前記削減重み付け情報のビット数をもとのビット数に戻すことを特徴とする請求項１または２に記載の復調復号装置。
- 前記非線形変換部から出力される前記重み付け情報を第１の重み付け情報とし、
前記振幅比較結果と線形関係にある第２の重み付け情報を出力する変換部、
および、前記振幅比較結果と前記位相比較結果とに基づいて、前記第１の重み付け情報または前記第２の重み付け情報のいずれかの重み付け情報を選択して出力する選択部をさらに備え、
前記リミッタ部は、前記選択部から出力された重み付け情報のビット数を削減することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の復調復号装置。 - 前記重み付け情報のビット数を削減して削減重み付け情報を出力するリミッタ部を第１のリミッタ部とし、
前記乗算部から出力された信号を復号して、当該復号の結果得られる誤り符号量を出力する復号処理部、
前記誤り符号量に基づいて前記ベースバンド信号発生部から出力される前記ベースバンド信号の書き換えを行なうベースバンド信号書換え部、
前記ベースバンド信号発生部から出力された前記ベースバンド信号のビット数を削減する第２のリミッタ部をさらに備える請求項１ないし４のいずれかに記載の復調復号装置。 - 前記重み付け情報は、前記振幅比較結果に応じた電力に対応する電力情報であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の復調復号装置。
- 前記入力信号はＯＦＤＭ変調信号であって、
前記既知信号は、パイロット信号であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の復調復号装置。 - 請求項１ないし７のいずれかに記載の復調復号装置を備える受信システム。
- 入力信号の位相と既知信号の位相とを比較して位相比較結果を出力し、
前記入力信号の振幅と前記既知信号の振幅とを比較して振幅比較結果を出力し、
前記位相比較結果と前記振幅比較結果とに基づいて、前記入力信号に対応するベースバンド信号を出力し、
前記振幅比較結果が所定の値以上の場合には、前記振幅比較結果と非線形の関係にあって、前記振幅比較結果と線形関係にある値よりも小さい重み付け情報を出力し、前記振幅比較結果が前記所定の値より小さい場合には、前記重み付け情報を略０として出力し、
前記重み付け情報のビット数を削減して得られる削減重み付け情報を出力し、
前記削減重み付け情報をデインターリーブして出力し、
前記デインターリーブされた前記削減重み付け情報のビット数を、前記削減する前のビット数に戻して得られる拡張重み付け情報を出力し、
前記ベースバンド信号に対応する信号に前記拡張重み付け情報を乗算することを含む復調復号方法。
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