JP3883432B2 - Ｏｆｄｍ受信装置及び放送受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）受信装置及び放送受信装置に関し、特に、ＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行うＯＦＤＭ受信装置及びＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）の放送サービスによる放送信号の受信制御を行う放送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル信号の伝送技術として、ＯＦＤＭと呼ばれる変調方式が開発されている。ＯＦＤＭは、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波（サブキャリア）を設け、それぞれのサブキャリアの振幅及び位相にデータを割り当て、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）によりディジタル変調する方式である。
【０００３】
このＯＦＤＭは、多数のサブキャリアで伝送帯域を分割するもので、サブキャリア１波あたりの帯域を狭くすることで、それぞれのサブキャリアのシンボル長を長くし、またガードインターバルの付加や、周波数軸上及び時間軸上でのインタリーブ制御を行うことで、マルチパス（信号波が山やビルなどの反射によって複数の経路を伝搬する現象）による符号間干渉の影響を除くことができる。
【０００４】
さらに、同時にすべてのサブキャリアを同期変調させて周波数直交関係を保つことによって、サブキャリアの間隔を最少に設定できるため、周波数利用効率をあげることができる。
【０００５】
このような特徴を持つＯＦＤＭは、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上波ディジタル放送に適用することが広く検討されており、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔといった規格が提案され、実用化に向けて試験放送が実施されている。
【０００６】
図２３はＯＦＤＭ復調器のブロック構成を示す図である。図は概略の構成を示している。ＯＦＤＭ復調器５０は、復調部５１、デインタリーブ部５２、最尤復号化部５３から構成される。また、デインタリーブ部５２は、周波数デインタリーブ部５２ａと時間デインタリーブ部５２ｂを含み、最尤復号化部５３は、デマッピング部５３ａと復号化部５３ｂを含む。
【０００７】
ＯＦＤＭ復調器５０は、ＯＦＤＭ変調器側で、畳み込み符号化、周波数インタリーブ及び時間インタリーブ、変調及びＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆フーリエ変換）されて生成したＯＦＤＭ信号を受信する。
【０００８】
復調部５１は、ＯＦＤＭ信号を受信すると、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：フーリエ変換）、検波処理等を行って、復調データを生成する。デインタリーブ部５２は、復調データの周波数軸及び時間軸上でのデインタリーブ処理を行う。
【０００９】
最尤復号化部５３は、デインタリーブ後のデータのデマッピング処理を行い、その後、復号化部５３ｂでビタビ復号やリードソロモン復号を行って、再生データを出力する。
【００１０】
このように、ＯＦＤＭ伝送路復号化部では、多様な処理が行われるために、構成ブロックの数が多く、装置規模が大きいものであった。このため、従来技術として例えば、特開平１２−２６３０５６号公報では、デマッピング部５３ａを時間デインタリーブ部５２ｂの前段に配置することで、時間デインタリーブ部５２ｂの記憶容量を削減している。
【００１１】
ここで、変調方式が６４ＱＡＭの場合、１シンボルは２４ビットの情報量を持つ（Ｉ、Ｑはそれぞれ１２ビットの情報量がある）。また、時間デインタリーブ部５２ｂは、１シンボル単位で時間デインタリーブを行う。
【００１２】
したがって、図２３の構成の場合、時間デインタリーブ部５２ｂは、２４ビット単位で時間デインタリーブを行うことになるので、最低限２４ビットの容量を持つメモリが必要となる。
【００１３】
また、変調方式が６４ＱＡＭの場合、１サブキャリアを復調すると６ビットのデータが再生され、デマッピング部５３ａで３ビットの軟判定を行うとすると、デマッピング部５３ａからの出力は、１８（＝６×３）ビットとなる。このため、デマッピング部５３ａは、最低限１８ビットの容量を持つメモリを用いて、デマッピングを行うことになる。
【００１４】
したがって、特開平１２−２６３０５６号公報の従来技術のように、デマッピング後に、時間デインタリーブを行えば、デマッピング部５３ａから出力される１８ビット単位のデータが、時間デインタリーブ部５２ｂに入力することになるので、時間デインタリーブ部５２ｂの記憶容量は、２４ビットから１８ビットへ削減することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来技術で回路設計を行った場合、部品点数及び実装面積の大幅な縮小化が期待できず、装置規模に対する効果の大きい縮小化を見込むことができないといった問題があった。
【００１６】
ＩＳＤＢ−Ｔで規定されている、最もデータ量の多い変調方式は６４ＱＡＭなので、回路設計を行う際には、６４ＱＡＭに対応できるように、記憶容量を決める必要があるが、この場合の、時間デインタリーブ部５２ｂの記憶容量を計算すると、約１７Ｍビットとなる。
【００１７】
メモリとしては、記憶容量あたりのコストが安価なＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）が通常使用される。また、ＤＲＡＭは８Ｍビット、１６Ｍビット、３２Ｍビットといった容量で製品化されて提供されるのが一般的である。
【００１８】
このため、従来の場合では、１６ＭビットのＤＲＡＭは使用できず、使用できるのは３２ＭビットのＤＲＡＭということになる。すなわち、従来技術のように記憶容量を削減できても、実質的には、削減できたその記憶容量程度のＤＲＡＭが使えない（製品として存在しない）といったことになり、従来の場合では確実に回路規模の削減が行えなかった。
【００１９】
また、ＤＲＡＭの処理単位（１回のＲ／Ｗを行う際のビット単位）は、１６ビット、３２ビット、６４ビットの単位が一般的であるが、従来技術の場合、１８ビット単位の処理であるため、例えば、１６ビットのＤＲＡＭを２つ使って、それぞれ９ビット単位で処理をするといった、変則的で無駄な使い方をすることになり、ＤＲＡＭの有効使用ができなかった。
【００２０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量を持つメモリが使用できるように、効率よく記憶容量を削減し、装置規模の縮小化を図ったＯＦＤＭ受信装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明のほかの目的は、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量を持つメモリが使用できるように、効率よく記憶容量を削減し、装置規模の縮小化を図った放送受信装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、ＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行うＯＦＤＭ受信装置２０において、ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部２４と、後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部２６と、圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部２７と、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部２８と、を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置２０が提供される。
【００２３】
ここで、デマッピング部２４は、ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成する。ビット圧縮部２６は、後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧縮データを出力する。時間デインタリーブ部２７は、圧縮データを時間デインタリーブする。ビット伸張部２８は、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のＯＦＤＭ受信装置の原理図である。ＯＦＤＭ受信装置２０は、送信側でＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行う。
【００２５】
デマッピング部２４は、ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成する。
【００２６】
ビット圧縮部２６は、後段の処理部（時間デインタリーブ部２７に該当）の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧縮データを出力する。ビット圧縮の動作内容の詳細は図１３以降で後述する。
【００２７】
時間デインタリーブ部２７は、圧縮データを時間デインタリーブする。ビット伸張部２８は、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張する。
ここで、通常のＯＦＤＭ変調された信号の受信制御では、周波数デインタリーブ、時間デインタリーブの後にデマッピングを行うが、従来技術である特開平１２−２６３０５６号公報では、時間デインタリーブの前段でデマッピングを行うことで、時間デインタリーブ部の記憶容量を削減していた。
【００２８】
一方、本発明では、時間デインタリーブの前段でデマッピングを行い、さらにデマッピング・データに対してビット圧縮を行って、圧縮データを時間デインタリーブ部２７へ送出する。これにより、従来技術よりも記憶容量の小さいメモリを使用可能となるまで、時間デインタリーブ部２７の記憶容量を削減できるので、回路規模の縮小化を図ることが可能になる。
【００２９】
次に本発明のＯＦＤＭ受信装置２０が適用される地上波ディジタル放送システムについて説明する。図２は地上波ディジタル放送システムの全体構成を示す図である。以下、システム動作の概要を説明する。
【００３０】
放送局１−１では、映像、音声、データをＭＰＥＧ（Moving Picture coding Experts Group phase）２エンコーダ３ａで圧縮して、多重化信号であるトランスポート・ストリーム（以下、ＴＳ）を生成する（ＭＰＥＧ２の符号化方式は放送分野で主に利用されており、MPEG２ TSには複数のプログラムが多重化可能である）。
【００３１】
放送送信装置１００は、ＴＳをＯＦＤＭ変調してＯＦＤＭ信号を生成する。その後、無線周波数帯までアップコンバートされたＯＦＤＭ信号は、電波塔４を通じて放射される。
【００３２】
一般家庭／移動体（自動車等）２−１内に置かれた放送受信装置２００では、アンテナ５を通じてＯＦＤＭ信号を受信し、ＯＦＤＭ信号はその後、中間周波数帯までダウンコンバートされる。そして、ＯＦＤＭ復調が行われてＭＰＥＧ２のＴＳが生成される。ＴＳは、ＭＰＥＧ２デコーダ３ｂでデコードされて、テレビに表示されたり、また、インターネットとしてパソコン等に送信されたりする。
【００３３】
図３は地上波ディジタル放送の階層伝送のイメージを示す図である。ＩＳＤＢ−Ｔによる地上波ディジタル放送サービスでは、最大３階層の階層伝送が可能である。
【００３４】
１ＯＦＤＭシンボル（１チャネル）は、周波数帯域が５．６ＭＨｚであり、情報を含む多数のサブキャリアで構成されている。また、１チャネルを１３分割したセグメント構造が採用され、これらを組み合わせることで、１チャネルで最大３つまでの番組やサービスを提供することができる。
【００３５】
例えば、１チャネルをすべてＡ階層に使用することで、１チャネルすべてを１つのプログラムを伝送するために用いてもよいし、１チャネルをＡ階層、Ｂ階層、Ｃ階層で分割して、１チャネルに対して異なる３つのプログラムを含ませて伝送することもできる。
【００３６】
また、１チャネルのサブキャリアの本数により、３つのモードが用意されており、サブキャリア数が１４０５本の場合がＭＯＤＥ１、２８０９本の場合がＭＯＤＥ２、５６１７本の場合がＭＯＤＥ３となっている。
【００３７】
ＭＯＤＥ１の１つのセグメント内のサブキャリア数は１０８（１０８×１３＋１＝１４０５）、ＭＯＤＥ２の１つのセグメント内のサブキャリア数は２１６（２１６×１３＋１＝２８０９）、ＭＯＤＥ３の１つのセグメント内のサブキャリア数は４３２（４３２×１３＋１＝５６１７）である（全帯域の右側にコンティニュアルパイロット信号（ＣＰ信号）が１本追加されるため＋１している）。
【００３８】
これに、それぞれ２０４８、４０９６、８１９２ポイントのＩＦＦＴまたはＦＦＴを施し一括変調（復調）される。なお、１ＯＦＤＭシンボルが２０４つで１ＯＦＤＭフレームが構成される。
【００３９】
次に放送送信装置１００の内部構成について説明する。図４、図５は放送送信装置１００の構成を示す図である。放送送信装置１００はＯＦＤＭの伝送路符号化部を含み、ＩＳＤＢ−Ｔの放送サービスによる放送信号の送信制御を行う。
【００４０】
ＴＳ再多重部１０１は、ＴＳを受信すると、ＴＳＰ（トランスポート・ストリーム・パケット）の１８８バイトに１６バイトのヌルデータを付加した２０４バイトを基本としたＴＳＰの配置を行う。
【００４１】
そして、ＲＳ（リードソロモン）符号化部１０２は、これをＲＳ符号（２０４，１８８）化する。なお、ＲＳ符号（ｎ，ｋ）のｎ、ｋとは、ｎが符号化器から出力する情報のシンボル数、ｋが符号化器に入力する情報のシンボル数である。
【００４２】
階層分割部１０３は、階層伝送を行う場合には、階層情報の指定にもとづいて、受信信号を階層分割し、最大３系統の後段の並列処理へ出力する。エネルギー拡散部１０４ａ〜１０４ｃは、入力データを擬似ランダム列でスクランブル化して、“０”または“１”が続いて、エネルギーが集中しないように拡散させる。バイトインタリーブ部１０５ａ〜１０５ｃは、入力データのバイトインタリーブを行う。
【００４３】
ここでインタリーブ制御について説明する。インタリーブとは、データの順序を並び替える操作のことであり（デインタリーブは並び替えを元に戻す逆操作になる）、バイトインタリーブとは、バイト単位での並び替え、ビットインタリーブとはビット単位での並び替えである。
【００４４】
また、周波数インタリーブとは、周波数軸上でみたデータの並び替えであり、時間インタリーブとは、データの時間的な順序の並び替えである。
伝送路における誤りは、バースト的（局所的）に生じる傾向があるが、後述する畳み込み符号化は、ランダム（平均的）誤り訂正符号化である。このため、畳み込み符号化の能力を効率よく引き出すため、送信側では、上述のようなインタリーブを行って、バースト的な誤りを分散させて平均的な誤りに変換している。
【００４５】
したがって、周波数インタリーブでは、周波数方向でのランダム化を行っており、時間インタリーブでは、時間方向でのランダム化を行っていることになる。なお、受信側では、逆操作であるデインタリーブが行われ、ビタビ復号化により高性能に復号化処理される。
【００４６】
畳み込み符号化部１０６ａ〜１０６ｃは、例えば、１ビットごとの入力に対して２ビットの符号化出力を行っていくというように、入力データを連続的に符号化していく。また、符号化率（伝送されるビットのうちで情報ビットの占める割合）は１／２、２／３、３／４、５／６、７／８から選択できる。
【００４７】
パンクチュア部１０７ａ〜１０７ｃは、畳み込み符号化部１０６ａ〜１０６ｃからの出力信号（原符号）からデータを抜いていく処理を行う。図６はパンクチュア処理の概要を示す図である。
【００４８】
パンクチュア部１０７に入力する原符号が例えば、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２の順で入力され、情報０がデータを抜き、情報１がデータを抜かないとした場合、パンクチュア部１０７では、Ｘ２のデータを抜いて、Ｘ１、Ｙ１、Ｙ２を出力する。
【００４９】
図５に対し、ビットインタリーブ部１０８ａ〜１０８ｃは、パンクチュア部１０７ａ〜１０７ｃから出力されたデータのビットインタリーブを行う。マッピング部１０９ａ〜１０９ｃは、変調形式（DQPSK、QPSK、16QAM、64QAM）に応じて相当の符号系列を所定のマッピング点に割り当てる。このとき、Ｉ、Ｑ成分の２次元情報となる。
【００５０】
階層合成部１１０は、階層分割部１０３で分割されて並列処理されたデータを合成する。時間インタリーブ部１１１は入力データの時間インタリーブを行い、周波数インタリーブ部１１２は入力データの周波数インタリーブを行う。ＯＦＤＭフレーム構成部１１３は、同期再生用のパイロット信号と共にＯＦＤＭフレームを生成し、ＩＦＦＴ部１１４は、シンボル列を各サブキャリアに重畳させてＩＦＦＴ演算を行い、位相軸に対応したＯＦＤＭ信号を生成して出力する。
【００５１】
次に放送受信装置２００の内部構成について説明する。図７、図８は本発明の放送受信装置２００の構成を示す図である。放送受信装置２００は、ＯＦＤＭの伝送路復号化部を含み、ＩＳＤＢ−Ｔの放送サービスによる放送信号の受信制御を行う。
【００５２】
復調部２０１は、ＯＦＤＭ信号を受信して、同期化、ＦＦＴ、検波処理を行う。なお、ＦＦＴ演算により、各サブキャリアに直交変調されているデータが抽出される。周波数デインタリーブ部２０２は、入力データの周波数デインタリーブを行う。
【００５３】
階層分割部２０３は、ＯＦＤＭ信号が階層伝送されてきた場合には、階層分割を行い、後段の並列処理へ出力する。デマッピング部２０４ａ〜２０４ｃは、軟判定（ここでは３ビット軟判定）を行って、変調方式に応じたデマッピングを施してデータを復号する。３ビット軟判定については後述する。
【００５４】
図９は６４ＱＡＭのデマッピング例を示す図である。Ｉ軸、Ｑ軸で示す座標内に、１シンボルが６ビット（b0,b1,b2,b3,b4,b5）の６４シンボルが、デマッピングされたコンスタレーションを示している。ｂ０、ｂ２、ｂ４はＩ軸のビット・データであり、ｂ１、ｂ３、ｂ５はＱ軸のビット・データである。
【００５５】
図７に対し、階層合成部２０５は、入力データを階層合成し、ビット圧縮部２０６は、入力データのビット圧縮を行う。時間デインタリーブ部２０７は、時間デインタリーブを行い、ビット伸張部２０８はビット伸張を行う。
【００５６】
なお、デマッピング部２０４ａ〜２０４ｃ、ビット圧縮部２０６、時間デインタリーブ部２０７、ビット伸張部２０８は、図１で上述したＯＦＤＭ受信装置２０の各機能部とそれぞれ等しい。また、ビット伸張部２０８以降のブロック構成は、本発明の放送受信装置２００の復号化部に含まれる。
【００５７】
図８に対し、階層分割部２０９は、入力データを階層分割し、ビットデインタリーブ部２１０ａ〜２１０ｃは、ビット単位のデインタリーブを行う。デパンクチュア部２１１ａ〜２１１ｃは、送信側で抜かれたデータを挿入するデパンクチュア処理を行い、ＴＳ再生部２１２は、ＴＳを再生する。
【００５８】
ビタビ復号化部２１３は、ビタビアルゴリズムを用いた最尤復号を行い、階層分割部２１４は、入力データを階層分割する。バイトデインタリーブ部２１５ａ〜２１５ｃは、バイト単位でデインタリーブを行い、エネルギー逆拡散部２１６ａ〜２１６ｃは、エネルギー逆拡散を行う。そして、階層合成部２１７で合成した後、ＲＳ復号化部２１８は、ＲＳ復号化を行い、誤りがあればそれを訂正して、MPEG2 TSを出力する。
【００５９】
次にデマッピング部２０４で行う３ビット軟判定について説明する。ＱＰＳＫを例にとり３ビット軟判定について説明する。図１０はＱＰＳＫのコンスタレーションを示す図である。横軸がＩ、縦軸がＱである。
【００６０】
ＱＰＳＫでは、１回の変調で２ビット（４値）が伝送される。この場合の各シンボルは、Ｓ１（０，０）、Ｓ２（０，１）、Ｓ３（１，０）、Ｓ４（１，１）である。
【００６１】
ここで、送信側でシンボルＳ１の情報を伝送した場合、受信側では、必ずしもシンボルＳ１の座標で受信できるのでなく、伝送路上の雑音等の影響により、Ｓ１の近傍（例えば、Ｓ１ａ）で受信することになる。
【００６２】
図１１は硬判定を説明するための図である。Ｑ軸を見た場合、図の領域Ａ０を０、領域Ａ１を１というように、２レベルで判定すると、シンボルＳ１ａはＱ軸に対しては１と判定される。このような２レベルでの判定方法を硬判定と呼ぶ。
【００６３】
図１２は３ビット軟判定を説明するための図である。Ｑ軸を見た場合、図の各領域ａ０〜ａ７を０〜７というように、３レベル（８通り）で判定すると、シンボルＳ１ａは領域ａ５内にあるので、Ｑ軸に対しては５と判定される。このような多レベルでの判定方法を軟判定と呼び、ここでは３ビットで表現しているために３ビット軟判定となる。
【００６４】
このような軟判定を行うことにより、伝送路での雑音の影響をより詳細に反映させて、最尤復号化を行うことができる。また、硬判定に比べて、軟判定の方が符号化利得（符号化を行わない場合に比べて、行ったときの相対的な利得）を増加させることが知られている。
【００６５】
次にビット圧縮部２０６について説明する（第１の実施の形態とする）。ビット圧縮部２０６では３ビット軟判定されたデータのビット圧縮を行う。図１３、図１４は第１の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【００６６】
受信側では、６４ＱＡＭの場合、Ｉ、Ｑそれぞれ３つのデータを有し（Ｉはｂ０、ｂ２、ｂ４、Ｑはｂ１、ｂ３、ｂ５である。図９参照）、それぞれのデータに対して３ビット軟判定が行われるので、Ｉ、Ｑ合わせて合計１８ビットのデマッピング・データ（３ビット軟判定された判定値）がビット圧縮部２０６ａに入力することになる。
【００６７】
ここで、入力されるＩ、Ｑそれぞれのデータに対し、２つのデータは、確定値（０または７）となる信頼性が高いビット・データであり、残りの１つのデータは確定値であることの信頼性が低いビット・データ（０〜７のうちの１つをとるビット・データ）である。
【００６８】
したがって、信頼性が高いビット・データは、圧縮して圧縮ビット・データを生成する。この場合、０か７のいずれかなので、１ビットに圧縮できる(３ビットが１ビットに圧縮される)。
【００６９】
また、信頼性が低いビット・データは、圧縮せずにそのまま非圧縮ビット・データとして出力する（３ビットのまま）。ただし、どのデータが非圧縮ビット・データであるかを示す位置情報（位置を示すのに２ビット必要）も生成する。ビット圧縮部２０６ａでは、圧縮ビット・データ、非圧縮ビット・データ、位置情報からなる圧縮データを出力する。
【００７０】
図の場合（なお、わかりやすいように３ビット軟判定された判定値の数字には例えば、〔７〕のように括弧をつけて以降記す）Ｉに対し、それぞれ３ビットのデータｂ０、ｂ２、ｂ４が入力する。データｂ０、ｂ２が信頼性が高いものとしてｂ０＝〔０〕、ｂ２＝〔７〕、データｂ４が信頼性が低いものとして〔１〕とする。
【００７１】
ビット圧縮部２０６ａは、内部で信頼性を判定して（０か７かの判定をして）、データｂ０、ｂ２は１ビットに圧縮して出力し（判定値〔０〕は０、判定値〔７〕は１にしている）、データｂ４はそのまま３ビット（００１）で出力し、位置情報として２ビット出力する。なお、ｂ０を０、ｂ２を１、ｂ４を２とすれば、ｂ２が非圧縮ビット・データなので、位置情報の内容は１０（＝２）として出力している。
【００７２】
同様に、Ｑに対し、それぞれ３ビットのデータｂ１、ｂ３、ｂ５が入力する。データｂ３、ｂ５が信頼性が高いものとしてｂ３＝〔７〕、ｂ５＝〔０〕、データｂ１が信頼性が低いものとして〔２〕とする。
【００７３】
ビット圧縮部２０６ａは、内部で信頼性を判定して、データｂ３、ｂ５は１ビットに圧縮して出力し、データｂ１はそのまま３ビット（０１０）で出力し、位置情報として２ビットを出力する。なお、ｂ１を０、ｂ３を１、ｂ５を２とすれば、ｂ１が非圧縮ビット・データなので、位置情報の内容は００（＝０）として出力している。
【００７４】
このように、ビット圧縮部２０６ａでビット圧縮を行うことにより、１８ビットの入力が１４ビットまで圧縮されることがわかる（１キャリアのビット数が９ビットから７ビットに減少）。そして、この１４ビットのデータが時間デインタリーブ部２０７に入力する。したがって、従来では１８ビット単位で時間デインタリーブされていたものが、本発明の第１の実施の形態により、１４ビット単位で時間デインタリーブを行うことが可能になる。
【００７５】
ここで、３つのデータのうち、２つのデータが〔０〕または〔７〕の確定値になることについて説明する。図１５、図１６は２つのデータが確定値になることを説明するためのイメージ図である。６４ＱＡＭコンスタレーションのＩ軸に関する一番上のｍ１〜ｍ８のマッピングの値（ｂ０、ｂ２、ｂ４）に対して、６４ＱＡＭの３ビット軟判定を施した場合について考える。
【００７６】
図１５の場合、マッピング点ｍ１〜ｍ４のｂ０は“１”、マッピング点ｍ５〜ｍ８のｂ０は“０”である。また、マッピング点ｍ１、ｍ２のｂ２は“０”、マッピング点ｍ３〜ｍ６のｂ２は“１”、マッピング点ｍ７、ｍ８のｂ２は“０”である。
【００７７】
さらに、マッピング点ｍ１のｂ４は“０”、マッピング点ｍ２、ｍ３のｂ４は“１”、マッピング点ｍ４、ｍ５のｂ４は“０”、マッピング点ｍ６、ｍ７のｂ４は“１”、マッピング点ｍ８のｂ４は“０”である。
【００７８】
そして、区間ｒ１〜ｒ８をそれぞれ見ると、傾斜部は常に１つだけあることがわかる。したがって、３つのデータ（ｂ０、ｂ２、ｂ４）のうち、実質的な３ビット軟判定が行われるのは、この傾斜部分だけである。すなわち、３つのデータのうち、２つのデータが〔０〕または〔７〕の確定値をとり、残りの１つは、図１６のように３ビット軟判定されて、判定された値をとることになる。
【００７９】
次にビット圧縮部２０６ａの構成について説明する。図１７はビット圧縮部２０６ａの構成図である。ビット圧縮部２０６ａは、信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３、位置情報生成部２０６ａ−４、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３から構成される。なお、Ｉ、Ｑの構成は同じなので、図ではＩについてのみ示している。
【００８０】
信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３はそれぞれ、データｂ０、ｂ２、ｂ４を受信して信頼性判定を行う。信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３が入力データを〔０〕と判定した場合は（信頼性が高いと判定した場合）、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３が０を選択出力するようなセレクト信号を出力する。また、入力データを〔７〕と判定した場合は（信頼性が高いと判定した場合）、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３が１を選択出力するようなセレクト信号を出力する。
【００８１】
さらに、軟判定値の場合は（信頼性が低いと判定した場合）、そのままの３ビットの判定値を出力し、かつセレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３がその判定値を選択するようなセレクト信号を出力する。
【００８２】
セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３は、上記のセレクト信号にもとづいて選択出力制御を行う。位置情報生成部２０６ｂ−４は、信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３から出力されたセレクト信号から、位置情報を生成して出力する。
【００８３】
なお、上記で説明した第１の実施の形態で、ビット圧縮部２０６ａに入力する３つのデータが〔０〕または〔７〕のみであったときを考える（例えば、（b0,b2,b4）が(〔0〕,〔7〕,〔0〕)とか、(〔0〕,〔0〕,〔0〕)など）。
【００８４】
このような場合、実質的な３ビット軟判定が行われたビット・データが単に〔０〕か〔７〕であったということなので、信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３では、３つのビット・データの中から、圧縮ビット・データを２つ、非圧縮ビット・データを１つ適宜選んで、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３にセレクト指示すればよい。
【００８５】
例えば、(〔0〕,〔7〕,〔0〕)であったならば、適宜、〔0〕,〔7〕を圧縮ビット・データとして選び、残りの〔0〕を非圧縮ビット・データとするなど。
次に第２の実施の形態のビット圧縮部について説明する。第２の実施の形態のビット圧縮部では、デマッピング・データが確定値であるか否かを示す組み合わせ情報と、非圧縮ビット・データと、からなる圧縮データを出力する。
【００８６】
図１８は組み合わせ情報のパターンを示す図である。Ｉ軸の（ｂ０、ｂ２、ｂ４）とＱ軸の（ｂ１、ｂ３、ｂ５）それぞれに対し、確定値であるか否かを示す組み合わせは、パターンテーブルＴのようになる。
【００８７】
“圧縮〔０〕”とは確定値〔０〕となる圧縮ビット・データを意味し、“圧縮〔７〕”とは確定値〔７〕となる圧縮ビット・データを意味する。また、“非圧縮”とは非圧縮ビット・データを意味する。なお、７つの組み合わせができるので、パターン値０〜６となり、第２の実施の形態のビット圧縮部は、このパターン値を組み合わせ情報として出力する。
【００８８】
図１９、図２０は第２の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。ビット圧縮部２０６ｂには、Ｉ、Ｑ合わせて合計１８ビットのデマッピング・データが入力する。
【００８９】
図の場合Ｉに対し、それぞれ３ビットのデータｂ０、ｂ２、ｂ４が入力する。データｂ０、ｂ２が信頼性が高いものとしてｂ０＝〔０〕、ｂ２＝〔７〕、データｂ４が信頼性が低いものとして〔１〕とする。
【００９０】
ビット圧縮部２０６ｂは、内部で信頼性を判定し（０か７かを判定し）かつ図１８のパターンテーブルＴにより、（ｂ０、ｂ２、ｂ４）＝（圧縮〔０〕、圧縮〔７〕、非圧縮）のパターン値が２であることを認識する。そして、ビット圧縮部２０６ｂは、３ビットの組み合わせ情報としてパターン値２（＝０１０）と、データｂ４をそのまま３ビット（００１）で出力する。
【００９１】
同様に、Ｑに対し、それぞれ３ビットのデータｂ１、ｂ３、ｂ５が入力する。データｂ３、ｂ５が信頼性が高いものとしてｂ３＝〔７〕、ｂ５＝〔０〕、データｂ１が信頼性が低いものとして〔２〕とする。
【００９２】
ビット圧縮部２０６ｂは、内部で信頼性を判定し、かつ図１８のパターンテーブルＴにより、（ｂ１、ｂ３、ｂ５）＝（非圧縮、圧縮〔７〕、圧縮〔０〕）のパターン値が３であることを認識する。そして、ビット圧縮部２０６ｂは、３ビットの組み合わせ情報としてパターン値３（＝０１１）と、データｂ１をそのまま３ビット（０１０）で出力する。
【００９３】
このように、ビット圧縮部２０６ｂでビット圧縮を行うことにより、１８ビットの入力が、第１の実施の形態と比べてさらに１２ビットまで圧縮されることがわかる（１キャリアのビット数が９ビットから６ビットに減少）。そして、この１２ビットのデータが時間デインタリーブ部２０７に入力する。
【００９４】
したがって、従来では１８ビット単位で時間デインタリーブされていたものが、本発明の第２の実施の形態により、１２ビット単位で時間デインタリーブを行うことが可能になる。
【００９５】
図２１はビット圧縮部２０６ｂの構成図である。ビット圧縮部２０６ｂは、組み合わせ判定部２０６ｂ−１、セレクタＳＥＬから構成される。なお、Ｉ、Ｑの構成は同じなので、図ではＩについてのみ示している。
【００９６】
組み合わせ判定部２０６ｂ−１は、入力データｂ０、ｂ２、ｂ４を受信して、信頼性判定を行い、組み合わせパターンを認識する。そして、パターン値をセレクト信号として出力する。セレクタＳＥＬは、セレクト信号にもとづいて、入力データｂ０、ｂ２、ｂ４の選択制御を行う。そして、ビット圧縮部２０６ｂからは、組み合わせ情報と、セレクタＳＥＬで選択された非圧縮ビット・データとが出力される。
【００９７】
なお、上記で説明した第２の実施の形態で、ビット圧縮部２０６ｂに入力する３つのデータが〔０〕または〔７〕のみであったときを考える（例えば、（b0,b2,b4）が(〔0〕,〔7〕,〔0〕)とか、(〔0〕,〔0〕,〔0〕)など）。
【００９８】
このような場合、上述したように、実質的な３ビット軟判定が行われたビット・データが単に〔０〕か〔７〕であったということなので、組み合わせ判定部２０６ｂ−１では、３つのビット・データの中から、圧縮ビット・データを２つ、非圧縮ビット・データを１つ適宜設定して、パターンテーブルＴの中から該当パターン値を選び、セレクタＳＥＬにセレクト指示すればよい。
【００９９】
例えば、(〔0〕,〔7〕,〔0〕)であったならば、〔0〕,〔7〕を圧縮ビット・データとし、残りの〔0〕を非圧縮ビット・データとして、パターン値２とするなど。
【０１００】
次に本発明による記憶容量削減の効果について説明する。図２２は時間インタリーブの長さの設定テーブルを示す図である。ＭＯＤＥ１の場合の長さ（Ｉ）は、０、４、８、１６であり、ＭＯＤＥ２の場合の長さ（Ｉ）は、０、２、４、８であり、ＭＯＤＥ３の場合の長さ（Ｉ）は、０、１、２、４である。各ＭＯＤＥにおける時間インタリーブに対して、このような長さ（Ｉ）の設定が可能である。
【０１０１】
そして、各キャリアの遅延量は、キャリア番号をｉとして、以下の式で規定されている。
【０１０２】
【数１】
キャリア遅延量＝Ｉ×（ｉ×５）ｍｏｄ９６ …（１）
ＭＯＤＥ１の場合、キャリア番号０〜９５とし、長さ（Ｉ）＝０、４、８、１６に対して、式（１）を用いて、０〜９５の９６個のキャリア遅延量を計算する。そして、それぞれのトータルを求めると、長さ（Ｉ）＝０のトータルは０、長さ（Ｉ）＝４のトータルは１８２４０、長さ（Ｉ）＝８のトータルは３６４８０、長さ（Ｉ）＝１６のトータルは７２９６０と求まる。
【０１０３】
また、必要な記憶容量は、最も長いインタリーブである長さ（Ｉ）＝１６の場合のトータル７２９６０に、１キャリアのビット数を掛け、２倍し（Ｉ軸、Ｑ軸の２つ分）、１３倍（１３セグメント分）すると求まる。ここで、周波数インタリーブにＩ軸、Ｑ軸それぞれに１２ビットで入力し、６４ＱＡＭで３ビット軟判定した場合の、時間デインタリーブ部の記憶容量は以下の計算で求まる。
【０１０４】
式（２）は従来の場合であり、式（３）は特開平１２−２６３０５６号公報の場合である。また、式（４）は本発明の第１の実施の形態であり、式（５）は本発明の第２の実施の形態である。
【０１０５】
【数２】
７２９６０×１２×２×１３＝２２７６３５２０ビット …（２）
【０１０６】
【数３】
７２９６０×９×２×１３＝１７０７２６４０ビット …（３）
【０１０７】
【数４】
７２９６０×７×２×１３＝１３２７８７２０ビット …（４）
【０１０８】
【数５】
７２９６０×６×２×１３＝１１３８１７６０ビット …（５）
式（２）、式（３）からわかるように、従来の場合では、時間デインタリーブ部の記憶容量は、約２２Ｍビット及び約１７Ｍビットとなるため、１６ＭビットのＤＲＡＭは使用できず、３２ＭビットのＤＲＡＭを使用することになる。
【０１０９】
一方、本発明では式（４）、式（５）からわかるように、時間デインタリーブ部の記憶容量は、約１３Ｍビット及び約１１Ｍビットとなるため、１６ＭビットのＤＲＡＭを使用することができる。このように、本発明により、従来と比べてワンランク小さい記憶容量のメモリを使用することができるので、装置規模の縮小化を確実に図ることが可能になる。
【０１１０】
さらに、本発明によりメモリの処理単位が、第１の実施の形態の場合は１４ビット、第２の実施の形態の場合は１２ビットであるから、１６ビットの処理単位のＤＲＡＭをそのまま使用でき、メモリの有効使用が可能になる。
【０１１１】
（付記１） ＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行うＯＦＤＭ受信装置において、
ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、前記復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部と、
後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部と、
前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部と、
時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部と、
を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【０１１２】
（付記２） 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング・データに対し、確定値であるビット・データをビット圧縮して圧縮ビット・データを生成し、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データの位置を示す位置情報を生成して、前記圧縮ビット・データと、前記非圧縮ビット・データと、前記位置情報と、からなる前記圧縮データを出力することを特徴とする付記１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【０１１３】
（付記３） 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング・データが確定値であるか否かを示す組み合わせ情報と、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データと、からなる前記圧縮データを出力することを特徴とする付記１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【０１１４】
（付記４） 放送信号の受信制御を行う放送受信装置において、
ＯＦＤＭ変調された放送信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、前記復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部と、
後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部と、
前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部と、
時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部と、
ビット伸張されたデータに対して、復号化処理を行って、放送プログラムが多重化されたストリームを出力する復号化部と、
を有することを特徴とする放送受信装置。
【０１１５】
（付記５） 前記ビット圧縮部は、ＩＳＤＢ−Ｔの放送サービスで、データ量が最大の６４ＱＡＭを前提に、後段の処理部で、記憶容量が１６Ｍビット以下のメモリを使用可とするように、前記デマッピング・データにビット圧縮を施すことを特徴とする付記４記載の放送受信装置。
【０１１６】
（付記６） 前記デマッピング部は、３ビット軟判定を行い、６４ＱＡＭの場合のデマッピング・データとして、Ｉ軸に対し、３ビットのビット・データを３つ含むＩ軸デマッピング・データと、Ｑ軸に対し、３ビットのビット・データを３つ含むＱ軸デマッピング・データと、を出力することを特徴とする付記４記載の放送受信装置。
【０１１７】
（付記７） 前記ビット圧縮部は、前記Ｉ軸デマッピング・データ及び前記Ｑ軸デマッピング・データそれぞれに対し、確定値であるビット・データを、１ビットにビット圧縮して圧縮ビット・データを生成し、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データの位置を示す位置情報を２ビットで生成して、１ビットの前記圧縮ビット・データと、３ビットの前記非圧縮ビット・データと、２ビットの前記位置情報と、からなる１４ビットの圧縮データを出力することを特徴とする付記６記載の放送受信装置。
【０１１８】
（付記８） 前記ビット圧縮部は、前記Ｉ軸デマッピング・データ及び前記Ｑ軸デマッピング・データそれぞれに対し、確定値であるか否かを示す３ビットの組み合わせ情報と、確定値でないビット・データである３ビットの非圧縮ビット・データと、からなる１２ビットの圧縮データを出力することを特徴とする付記６記載の放送受信装置。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭ変調された信号から復調データを生成し、復調データを軟判定してデマッピング・データを生成する。そして、デマッピング・データを後段の処理部の記憶容量を削減するために、ビット圧縮して、圧縮データを生成し、圧縮データを時間デインタリーブ、ビット伸張する構成とした。これにより、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量のメモリが使用できるようになり、装置規模の縮小化を図ることが可能になる。
【０１２０】
本発明の放送受信装置は、ＯＦＤＭ変調された信号から復調データを生成し、復調データを軟判定してデマッピング・データを生成する。そして、デマッピング・データを後段の処理部の記憶容量を削減するために、ビット圧縮して、圧縮データを生成し、圧縮データを時間デインタリーブ、ビット伸張する構成とした。これにより、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量のメモリが使用できるようになり、装置規模の縮小化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＯＦＤＭ受信装置の原理図である。
【図２】地上波ディジタル放送システムの全体構成を示す図である。
【図３】地上波ディジタル放送の階層伝送のイメージを示す図である。
【図４】放送送信装置の構成を示す図である。
【図５】放送送信装置の構成を示す図である。
【図６】パンクチュア処理の概要を示す図である。
【図７】本発明の放送受信装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の放送受信装置の構成を示す図である。
【図９】６４ＱＡＭのデマッピング例を示す図である。
【図１０】ＱＰＳＫのコンスタレーションを示す図である。
【図１１】硬判定を説明するための図である。
【図１２】３ビット軟判定を説明するための図である。
【図１３】第１の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図１４】第１の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図１５】２つのデータが確定値になる理由を説明するためのイメージ図である。
【図１６】２つのデータが確定値になる理由を説明するためのイメージ図である。
【図１７】ビット圧縮部の構成図である。
【図１８】組み合わせ情報のパターンを示す図である。
【図１９】第２の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図２０】第２の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図２１】ビット圧縮部の構成図である。
【図２２】時間インタリーブの長さの設定テーブルを示す図である。
【図２３】ＯＦＤＭ復調器のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
２０ ＯＦＤＭ受信装置
２４ デマッピング部
２６ ビット圧縮部
２７ 時間デインタリーブ部
２８ ビット伸張部
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）受信装置及び放送受信装置に関し、特に、ＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行うＯＦＤＭ受信装置及びＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）の放送サービスによる放送信号の受信制御を行う放送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル信号の伝送技術として、ＯＦＤＭと呼ばれる変調方式が開発されている。ＯＦＤＭは、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波（サブキャリア）を設け、それぞれのサブキャリアの振幅及び位相にデータを割り当て、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）によりディジタル変調する方式である。
【０００３】
このＯＦＤＭは、多数のサブキャリアで伝送帯域を分割するもので、サブキャリア１波あたりの帯域を狭くすることで、それぞれのサブキャリアのシンボル長を長くし、またガードインターバルの付加や、周波数軸上及び時間軸上でのインタリーブ制御を行うことで、マルチパス（信号波が山やビルなどの反射によって複数の経路を伝搬する現象）による符号間干渉の影響を除くことができる。
【０００４】
さらに、同時にすべてのサブキャリアを同期変調させて周波数直交関係を保つことによって、サブキャリアの間隔を最少に設定できるため、周波数利用効率をあげることができる。
【０００５】
このような特徴を持つＯＦＤＭは、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上波ディジタル放送に適用することが広く検討されており、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔといった規格が提案され、実用化に向けて試験放送が実施されている。
【０００６】
図２３はＯＦＤＭ復調器のブロック構成を示す図である。図は概略の構成を示している。ＯＦＤＭ復調器５０は、復調部５１、デインタリーブ部５２、最尤復号化部５３から構成される。また、デインタリーブ部５２は、周波数デインタリーブ部５２ａと時間デインタリーブ部５２ｂを含み、最尤復号化部５３は、デマッピング部５３ａと復号化部５３ｂを含む。
【０００７】
ＯＦＤＭ復調器５０は、ＯＦＤＭ変調器側で、畳み込み符号化、周波数インタリーブ及び時間インタリーブ、変調及びＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆フーリエ変換）されて生成したＯＦＤＭ信号を受信する。
【０００８】
復調部５１は、ＯＦＤＭ信号を受信すると、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：フーリエ変換）、検波処理等を行って、復調データを生成する。デインタリーブ部５２は、復調データの周波数軸及び時間軸上でのデインタリーブ処理を行う。
【０００９】
最尤復号化部５３は、デインタリーブ後のデータのデマッピング処理を行い、その後、復号化部５３ｂでビタビ復号やリードソロモン復号を行って、再生データを出力する。
【００１０】
このように、ＯＦＤＭ伝送路復号化部では、多様な処理が行われるために、構成ブロックの数が多く、装置規模が大きいものであった。このため、従来技術として例えば、特開平１２−２６３０５６号公報では、デマッピング部５３ａを時間デインタリーブ部５２ｂの前段に配置することで、時間デインタリーブ部５２ｂの記憶容量を削減している。
【００１１】
ここで、変調方式が６４ＱＡＭの場合、１シンボルは２４ビットの情報量を持つ（Ｉ、Ｑはそれぞれ１２ビットの情報量がある）。また、時間デインタリーブ部５２ｂは、１シンボル単位で時間デインタリーブを行う。
【００１２】
したがって、図２３の構成の場合、時間デインタリーブ部５２ｂは、２４ビット単位で時間デインタリーブを行うことになるので、最低限２４ビットの容量を持つメモリが必要となる。
【００１３】
また、変調方式が６４ＱＡＭの場合、１サブキャリアを復調すると６ビットのデータが再生され、デマッピング部５３ａで３ビットの軟判定を行うとすると、デマッピング部５３ａからの出力は、１８（＝６×３）ビットとなる。このため、デマッピング部５３ａは、最低限１８ビットの容量を持つメモリを用いて、デマッピングを行うことになる。
【００１４】
したがって、特開平１２−２６３０５６号公報の従来技術のように、デマッピング後に、時間デインタリーブを行えば、デマッピング部５３ａから出力される１８ビット単位のデータが、時間デインタリーブ部５２ｂに入力することになるので、時間デインタリーブ部５２ｂの記憶容量は、２４ビットから１８ビットへ削減することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来技術で回路設計を行った場合、部品点数及び実装面積の大幅な縮小化が期待できず、装置規模に対する効果の大きい縮小化を見込むことができないといった問題があった。
【００１６】
ＩＳＤＢ−Ｔで規定されている、最もデータ量の多い変調方式は６４ＱＡＭなので、回路設計を行う際には、６４ＱＡＭに対応できるように、記憶容量を決める必要があるが、この場合の、時間デインタリーブ部５２ｂの記憶容量を計算すると、約１７Ｍビットとなる。
【００１７】
メモリとしては、記憶容量あたりのコストが安価なＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）が通常使用される。また、ＤＲＡＭは８Ｍビット、１６Ｍビット、３２Ｍビットといった容量で製品化されて提供されるのが一般的である。
【００１８】
このため、従来の場合では、１６ＭビットのＤＲＡＭは使用できず、使用できるのは３２ＭビットのＤＲＡＭということになる。すなわち、従来技術のように記憶容量を削減できても、実質的には、削減できたその記憶容量程度のＤＲＡＭが使えない（製品として存在しない）といったことになり、従来の場合では確実に回路規模の削減が行えなかった。
【００１９】
また、ＤＲＡＭの処理単位（１回のＲ／Ｗを行う際のビット単位）は、１６ビット、３２ビット、６４ビットの単位が一般的であるが、従来技術の場合、１８ビット単位の処理であるため、例えば、１６ビットのＤＲＡＭを２つ使って、それぞれ９ビット単位で処理をするといった、変則的で無駄な使い方をすることになり、ＤＲＡＭの有効使用ができなかった。
【００２０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量を持つメモリが使用できるように、効率よく記憶容量を削減し、装置規模の縮小化を図ったＯＦＤＭ受信装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明のほかの目的は、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量を持つメモリが使用できるように、効率よく記憶容量を削減し、装置規模の縮小化を図った放送受信装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、ＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行うＯＦＤＭ受信装置２０において、ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部２４と、後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部２６と、圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部２７と、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部２８と、を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置２０が提供される。
【００２３】
ここで、デマッピング部２４は、ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成する。ビット圧縮部２６は、後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧縮データを出力する。時間デインタリーブ部２７は、圧縮データを時間デインタリーブする。ビット伸張部２８は、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のＯＦＤＭ受信装置の原理図である。ＯＦＤＭ受信装置２０は、送信側でＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行う。
【００２５】
デマッピング部２４は、ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成する。
【００２６】
ビット圧縮部２６は、後段の処理部（時間デインタリーブ部２７に該当）の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、デマッピング・データに施して、圧縮データを出力する。ビット圧縮の動作内容の詳細は図１３以降で後述する。
【００２７】
時間デインタリーブ部２７は、圧縮データを時間デインタリーブする。ビット伸張部２８は、時間デインタリーブ後のデータをビット伸張する。
ここで、通常のＯＦＤＭ変調された信号の受信制御では、周波数デインタリーブ、時間デインタリーブの後にデマッピングを行うが、従来技術である特開平１２−２６３０５６号公報では、時間デインタリーブの前段でデマッピングを行うことで、時間デインタリーブ部の記憶容量を削減していた。
【００２８】
一方、本発明では、時間デインタリーブの前段でデマッピングを行い、さらにデマッピング・データに対してビット圧縮を行って、圧縮データを時間デインタリーブ部２７へ送出する。これにより、従来技術よりも記憶容量の小さいメモリを使用可能となるまで、時間デインタリーブ部２７の記憶容量を削減できるので、回路規模の縮小化を図ることが可能になる。
【００２９】
次に本発明のＯＦＤＭ受信装置２０が適用される地上波ディジタル放送システムについて説明する。図２は地上波ディジタル放送システムの全体構成を示す図である。以下、システム動作の概要を説明する。
【００３０】
放送局１−１では、映像、音声、データをＭＰＥＧ（Moving Picture coding Experts Group phase）２エンコーダ３ａで圧縮して、多重化信号であるトランスポート・ストリーム（以下、ＴＳ）を生成する（ＭＰＥＧ２の符号化方式は放送分野で主に利用されており、MPEG２ TSには複数のプログラムが多重化可能である）。
【００３１】
放送送信装置１００は、ＴＳをＯＦＤＭ変調してＯＦＤＭ信号を生成する。その後、無線周波数帯までアップコンバートされたＯＦＤＭ信号は、電波塔４を通じて放射される。
【００３２】
一般家庭／移動体（自動車等）２−１内に置かれた放送受信装置２００では、アンテナ５を通じてＯＦＤＭ信号を受信し、ＯＦＤＭ信号はその後、中間周波数帯までダウンコンバートされる。そして、ＯＦＤＭ復調が行われてＭＰＥＧ２のＴＳが生成される。ＴＳは、ＭＰＥＧ２デコーダ３ｂでデコードされて、テレビに表示されたり、また、インターネットとしてパソコン等に送信されたりする。
【００３３】
図３は地上波ディジタル放送の階層伝送のイメージを示す図である。ＩＳＤＢ−Ｔによる地上波ディジタル放送サービスでは、最大３階層の階層伝送が可能である。
【００３４】
１ＯＦＤＭシンボル（１チャネル）は、周波数帯域が５．６ＭＨｚであり、情報を含む多数のサブキャリアで構成されている。また、１チャネルを１３分割したセグメント構造が採用され、これらを組み合わせることで、１チャネルで最大３つまでの番組やサービスを提供することができる。
【００３５】
例えば、１チャネルをすべてＡ階層に使用することで、１チャネルすべてを１つのプログラムを伝送するために用いてもよいし、１チャネルをＡ階層、Ｂ階層、Ｃ階層で分割して、１チャネルに対して異なる３つのプログラムを含ませて伝送することもできる。
【００３６】
また、１チャネルのサブキャリアの本数により、３つのモードが用意されており、サブキャリア数が１４０５本の場合がＭＯＤＥ１、２８０９本の場合がＭＯＤＥ２、５６１７本の場合がＭＯＤＥ３となっている。
【００３７】
ＭＯＤＥ１の１つのセグメント内のサブキャリア数は１０８（１０８×１３＋１＝１４０５）、ＭＯＤＥ２の１つのセグメント内のサブキャリア数は２１６（２１６×１３＋１＝２８０９）、ＭＯＤＥ３の１つのセグメント内のサブキャリア数は４３２（４３２×１３＋１＝５６１７）である（全帯域の右側にコンティニュアルパイロット信号（ＣＰ信号）が１本追加されるため＋１している）。
【００３８】
これに、それぞれ２０４８、４０９６、８１９２ポイントのＩＦＦＴまたはＦＦＴを施し一括変調（復調）される。なお、１ＯＦＤＭシンボルが２０４つで１ＯＦＤＭフレームが構成される。
【００３９】
次に放送送信装置１００の内部構成について説明する。図４、図５は放送送信装置１００の構成を示す図である。放送送信装置１００はＯＦＤＭの伝送路符号化部を含み、ＩＳＤＢ−Ｔの放送サービスによる放送信号の送信制御を行う。
【００４０】
ＴＳ再多重部１０１は、ＴＳを受信すると、ＴＳＰ（トランスポート・ストリーム・パケット）の１８８バイトに１６バイトのヌルデータを付加した２０４バイトを基本としたＴＳＰの配置を行う。
【００４１】
そして、ＲＳ（リードソロモン）符号化部１０２は、これをＲＳ符号（２０４，１８８）化する。なお、ＲＳ符号（ｎ，ｋ）のｎ、ｋとは、ｎが符号化器から出力する情報のシンボル数、ｋが符号化器に入力する情報のシンボル数である。
【００４２】
階層分割部１０３は、階層伝送を行う場合には、階層情報の指定にもとづいて、受信信号を階層分割し、最大３系統の後段の並列処理へ出力する。エネルギー拡散部１０４ａ〜１０４ｃは、入力データを擬似ランダム列でスクランブル化して、“０”または“１”が続いて、エネルギーが集中しないように拡散させる。バイトインタリーブ部１０５ａ〜１０５ｃは、入力データのバイトインタリーブを行う。
【００４３】
ここでインタリーブ制御について説明する。インタリーブとは、データの順序を並び替える操作のことであり（デインタリーブは並び替えを元に戻す逆操作になる）、バイトインタリーブとは、バイト単位での並び替え、ビットインタリーブとはビット単位での並び替えである。
【００４４】
また、周波数インタリーブとは、周波数軸上でみたデータの並び替えであり、時間インタリーブとは、データの時間的な順序の並び替えである。
伝送路における誤りは、バースト的（局所的）に生じる傾向があるが、後述する畳み込み符号化は、ランダム（平均的）誤り訂正符号化である。このため、畳み込み符号化の能力を効率よく引き出すため、送信側では、上述のようなインタリーブを行って、バースト的な誤りを分散させて平均的な誤りに変換している。
【００４５】
したがって、周波数インタリーブでは、周波数方向でのランダム化を行っており、時間インタリーブでは、時間方向でのランダム化を行っていることになる。なお、受信側では、逆操作であるデインタリーブが行われ、ビタビ復号化により高性能に復号化処理される。
【００４６】
畳み込み符号化部１０６ａ〜１０６ｃは、例えば、１ビットごとの入力に対して２ビットの符号化出力を行っていくというように、入力データを連続的に符号化していく。また、符号化率（伝送されるビットのうちで情報ビットの占める割合）は１／２、２／３、３／４、５／６、７／８から選択できる。
【００４７】
パンクチュア部１０７ａ〜１０７ｃは、畳み込み符号化部１０６ａ〜１０６ｃからの出力信号（原符号）からデータを抜いていく処理を行う。図６はパンクチュア処理の概要を示す図である。
【００４８】
パンクチュア部１０７に入力する原符号が例えば、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２の順で入力され、情報０がデータを抜き、情報１がデータを抜かないとした場合、パンクチュア部１０７では、Ｘ２のデータを抜いて、Ｘ１、Ｙ１、Ｙ２を出力する。
【００４９】
図５に対し、ビットインタリーブ部１０８ａ〜１０８ｃは、パンクチュア部１０７ａ〜１０７ｃから出力されたデータのビットインタリーブを行う。マッピング部１０９ａ〜１０９ｃは、変調形式（DQPSK、QPSK、16QAM、64QAM）に応じて相当の符号系列を所定のマッピング点に割り当てる。このとき、Ｉ、Ｑ成分の２次元情報となる。
【００５０】
階層合成部１１０は、階層分割部１０３で分割されて並列処理されたデータを合成する。時間インタリーブ部１１１は入力データの時間インタリーブを行い、周波数インタリーブ部１１２は入力データの周波数インタリーブを行う。ＯＦＤＭフレーム構成部１１３は、同期再生用のパイロット信号と共にＯＦＤＭフレームを生成し、ＩＦＦＴ部１１４は、シンボル列を各サブキャリアに重畳させてＩＦＦＴ演算を行い、位相軸に対応したＯＦＤＭ信号を生成して出力する。
【００５１】
次に放送受信装置２００の内部構成について説明する。図７、図８は本発明の放送受信装置２００の構成を示す図である。放送受信装置２００は、ＯＦＤＭの伝送路復号化部を含み、ＩＳＤＢ−Ｔの放送サービスによる放送信号の受信制御を行う。
【００５２】
復調部２０１は、ＯＦＤＭ信号を受信して、同期化、ＦＦＴ、検波処理を行う。なお、ＦＦＴ演算により、各サブキャリアに直交変調されているデータが抽出される。周波数デインタリーブ部２０２は、入力データの周波数デインタリーブを行う。
【００５３】
階層分割部２０３は、ＯＦＤＭ信号が階層伝送されてきた場合には、階層分割を行い、後段の並列処理へ出力する。デマッピング部２０４ａ〜２０４ｃは、軟判定（ここでは３ビット軟判定）を行って、変調方式に応じたデマッピングを施してデータを復号する。３ビット軟判定については後述する。
【００５４】
図９は６４ＱＡＭのデマッピング例を示す図である。Ｉ軸、Ｑ軸で示す座標内に、１シンボルが６ビット（b0,b1,b2,b3,b4,b5）の６４シンボルが、デマッピングされたコンスタレーションを示している。ｂ０、ｂ２、ｂ４はＩ軸のビット・データであり、ｂ１、ｂ３、ｂ５はＱ軸のビット・データである。
【００５５】
図７に対し、階層合成部２０５は、入力データを階層合成し、ビット圧縮部２０６は、入力データのビット圧縮を行う。時間デインタリーブ部２０７は、時間デインタリーブを行い、ビット伸張部２０８はビット伸張を行う。
【００５６】
なお、デマッピング部２０４ａ〜２０４ｃ、ビット圧縮部２０６、時間デインタリーブ部２０７、ビット伸張部２０８は、図１で上述したＯＦＤＭ受信装置２０の各機能部とそれぞれ等しい。また、ビット伸張部２０８以降のブロック構成は、本発明の放送受信装置２００の復号化部に含まれる。
【００５７】
図８に対し、階層分割部２０９は、入力データを階層分割し、ビットデインタリーブ部２１０ａ〜２１０ｃは、ビット単位のデインタリーブを行う。デパンクチュア部２１１ａ〜２１１ｃは、送信側で抜かれたデータを挿入するデパンクチュア処理を行い、ＴＳ再生部２１２は、ＴＳを再生する。
【００５８】
ビタビ復号化部２１３は、ビタビアルゴリズムを用いた最尤復号を行い、階層分割部２１４は、入力データを階層分割する。バイトデインタリーブ部２１５ａ〜２１５ｃは、バイト単位でデインタリーブを行い、エネルギー逆拡散部２１６ａ〜２１６ｃは、エネルギー逆拡散を行う。そして、階層合成部２１７で合成した後、ＲＳ復号化部２１８は、ＲＳ復号化を行い、誤りがあればそれを訂正して、MPEG2 TSを出力する。
【００５９】
次にデマッピング部２０４で行う３ビット軟判定について説明する。ＱＰＳＫを例にとり３ビット軟判定について説明する。図１０はＱＰＳＫのコンスタレーションを示す図である。横軸がＩ、縦軸がＱである。
【００６０】
ＱＰＳＫでは、１回の変調で２ビット（４値）が伝送される。この場合の各シンボルは、Ｓ１（０，０）、Ｓ２（０，１）、Ｓ３（１，０）、Ｓ４（１，１）である。
【００６１】
ここで、送信側でシンボルＳ１の情報を伝送した場合、受信側では、必ずしもシンボルＳ１の座標で受信できるのでなく、伝送路上の雑音等の影響により、Ｓ１の近傍（例えば、Ｓ１ａ）で受信することになる。
【００６２】
図１１は硬判定を説明するための図である。Ｑ軸を見た場合、図の領域Ａ０を０、領域Ａ１を１というように、２レベルで判定すると、シンボルＳ１ａはＱ軸に対しては１と判定される。このような２レベルでの判定方法を硬判定と呼ぶ。
【００６３】
図１２は３ビット軟判定を説明するための図である。Ｑ軸を見た場合、図の各領域ａ０〜ａ７を０〜７というように、３レベル（８通り）で判定すると、シンボルＳ１ａは領域ａ５内にあるので、Ｑ軸に対しては５と判定される。このような多レベルでの判定方法を軟判定と呼び、ここでは３ビットで表現しているために３ビット軟判定となる。
【００６４】
このような軟判定を行うことにより、伝送路での雑音の影響をより詳細に反映させて、最尤復号化を行うことができる。また、硬判定に比べて、軟判定の方が符号化利得（符号化を行わない場合に比べて、行ったときの相対的な利得）を増加させることが知られている。
【００６５】
次にビット圧縮部２０６について説明する（第１の実施の形態とする）。ビット圧縮部２０６では３ビット軟判定されたデータのビット圧縮を行う。図１３、図１４は第１の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【００６６】
受信側では、６４ＱＡＭの場合、Ｉ、Ｑそれぞれ３つのデータを有し（Ｉはｂ０、ｂ２、ｂ４、Ｑはｂ１、ｂ３、ｂ５である。図９参照）、それぞれのデータに対して３ビット軟判定が行われるので、Ｉ、Ｑ合わせて合計１８ビットのデマッピング・データ（３ビット軟判定された判定値）がビット圧縮部２０６ａに入力することになる。
【００６７】
ここで、入力されるＩ、Ｑそれぞれのデータに対し、２つのデータは、確定値（０または７）となる信頼性が高いビット・データであり、残りの１つのデータは確定値であることの信頼性が低いビット・データ（０〜７のうちの１つをとるビット・データ）である。
【００６８】
したがって、信頼性が高いビット・データは、圧縮して圧縮ビット・データを生成する。この場合、０か７のいずれかなので、１ビットに圧縮できる(３ビットが１ビットに圧縮される)。
【００６９】
また、信頼性が低いビット・データは、圧縮せずにそのまま非圧縮ビット・データとして出力する（３ビットのまま）。ただし、どのデータが非圧縮ビット・データであるかを示す位置情報（位置を示すのに２ビット必要）も生成する。ビット圧縮部２０６ａでは、圧縮ビット・データ、非圧縮ビット・データ、位置情報からなる圧縮データを出力する。
【００７０】
図の場合（なお、わかりやすいように３ビット軟判定された判定値の数字には例えば、〔７〕のように括弧をつけて以降記す）Ｉに対し、それぞれ３ビットのデータｂ０、ｂ２、ｂ４が入力する。データｂ０、ｂ２が信頼性が高いものとしてｂ０＝〔０〕、ｂ２＝〔７〕、データｂ４が信頼性が低いものとして〔１〕とする。
【００７１】
ビット圧縮部２０６ａは、内部で信頼性を判定して（０か７かの判定をして）、データｂ０、ｂ２は１ビットに圧縮して出力し（判定値〔０〕は０、判定値〔７〕は１にしている）、データｂ４はそのまま３ビット（００１）で出力し、位置情報として２ビット出力する。なお、ｂ０を０、ｂ２を１、ｂ４を２とすれば、ｂ２が非圧縮ビット・データなので、位置情報の内容は１０（＝２）として出力している。
【００７２】
同様に、Ｑに対し、それぞれ３ビットのデータｂ１、ｂ３、ｂ５が入力する。データｂ３、ｂ５が信頼性が高いものとしてｂ３＝〔７〕、ｂ５＝〔０〕、データｂ１が信頼性が低いものとして〔２〕とする。
【００７３】
ビット圧縮部２０６ａは、内部で信頼性を判定して、データｂ３、ｂ５は１ビットに圧縮して出力し、データｂ１はそのまま３ビット（０１０）で出力し、位置情報として２ビットを出力する。なお、ｂ１を０、ｂ３を１、ｂ５を２とすれば、ｂ１が非圧縮ビット・データなので、位置情報の内容は００（＝０）として出力している。
【００７４】
このように、ビット圧縮部２０６ａでビット圧縮を行うことにより、１８ビットの入力が１４ビットまで圧縮されることがわかる（１キャリアのビット数が９ビットから７ビットに減少）。そして、この１４ビットのデータが時間デインタリーブ部２０７に入力する。したがって、従来では１８ビット単位で時間デインタリーブされていたものが、本発明の第１の実施の形態により、１４ビット単位で時間デインタリーブを行うことが可能になる。
【００７５】
ここで、３つのデータのうち、２つのデータが〔０〕または〔７〕の確定値になることについて説明する。図１５、図１６は２つのデータが確定値になることを説明するためのイメージ図である。６４ＱＡＭコンスタレーションのＩ軸に関する一番上のｍ１〜ｍ８のマッピングの値（ｂ０、ｂ２、ｂ４）に対して、６４ＱＡＭの３ビット軟判定を施した場合について考える。
【００７６】
図１５の場合、マッピング点ｍ１〜ｍ４のｂ０は“１”、マッピング点ｍ５〜ｍ８のｂ０は“０”である。また、マッピング点ｍ１、ｍ２のｂ２は“０”、マッピング点ｍ３〜ｍ６のｂ２は“１”、マッピング点ｍ７、ｍ８のｂ２は“０”である。
【００７７】
さらに、マッピング点ｍ１のｂ４は“０”、マッピング点ｍ２、ｍ３のｂ４は“１”、マッピング点ｍ４、ｍ５のｂ４は“０”、マッピング点ｍ６、ｍ７のｂ４は“１”、マッピング点ｍ８のｂ４は“０”である。
【００７８】
そして、区間ｒ１〜ｒ８をそれぞれ見ると、傾斜部は常に１つだけあることがわかる。したがって、３つのデータ（ｂ０、ｂ２、ｂ４）のうち、実質的な３ビット軟判定が行われるのは、この傾斜部分だけである。すなわち、３つのデータのうち、２つのデータが〔０〕または〔７〕の確定値をとり、残りの１つは、図１６のように３ビット軟判定されて、判定された値をとることになる。
【００７９】
次にビット圧縮部２０６ａの構成について説明する。図１７はビット圧縮部２０６ａの構成図である。ビット圧縮部２０６ａは、信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３、位置情報生成部２０６ａ−４、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３から構成される。なお、Ｉ、Ｑの構成は同じなので、図ではＩについてのみ示している。
【００８０】
信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３はそれぞれ、データｂ０、ｂ２、ｂ４を受信して信頼性判定を行う。信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３が入力データを〔０〕と判定した場合は（信頼性が高いと判定した場合）、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３が０を選択出力するようなセレクト信号を出力する。また、入力データを〔７〕と判定した場合は（信頼性が高いと判定した場合）、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３が１を選択出力するようなセレクト信号を出力する。
【００８１】
さらに、軟判定値の場合は（信頼性が低いと判定した場合）、そのままの３ビットの判定値を出力し、かつセレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３がその判定値を選択するようなセレクト信号を出力する。
【００８２】
セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３は、上記のセレクト信号にもとづいて選択出力制御を行う。位置情報生成部２０６ｂ−４は、信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３から出力されたセレクト信号から、位置情報を生成して出力する。
【００８３】
なお、上記で説明した第１の実施の形態で、ビット圧縮部２０６ａに入力する３つのデータが〔０〕または〔７〕のみであったときを考える（例えば、（b0,b2,b4）が(〔0〕,〔7〕,〔0〕)とか、(〔0〕,〔0〕,〔0〕)など）。
【００８４】
このような場合、実質的な３ビット軟判定が行われたビット・データが単に〔０〕か〔７〕であったということなので、信頼性判定部２０６ａ−１〜２０６ａ−３では、３つのビット・データの中から、圧縮ビット・データを２つ、非圧縮ビット・データを１つ適宜選んで、セレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３にセレクト指示すればよい。
【００８５】
例えば、(〔0〕,〔7〕,〔0〕)であったならば、適宜、〔0〕,〔7〕を圧縮ビット・データとして選び、残りの〔0〕を非圧縮ビット・データとするなど。
次に第２の実施の形態のビット圧縮部について説明する。第２の実施の形態のビット圧縮部では、デマッピング・データが確定値であるか否かを示す組み合わせ情報と、非圧縮ビット・データと、からなる圧縮データを出力する。
【００８６】
図１８は組み合わせ情報のパターンを示す図である。Ｉ軸の（ｂ０、ｂ２、ｂ４）とＱ軸の（ｂ１、ｂ３、ｂ５）それぞれに対し、確定値であるか否かを示す組み合わせは、パターンテーブルＴのようになる。
【００８７】
“圧縮〔０〕”とは確定値〔０〕となる圧縮ビット・データを意味し、“圧縮〔７〕”とは確定値〔７〕となる圧縮ビット・データを意味する。また、“非圧縮”とは非圧縮ビット・データを意味する。なお、７つの組み合わせができるので、パターン値０〜６となり、第２の実施の形態のビット圧縮部は、このパターン値を組み合わせ情報として出力する。
【００８８】
図１９、図２０は第２の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。ビット圧縮部２０６ｂには、Ｉ、Ｑ合わせて合計１８ビットのデマッピング・データが入力する。
【００８９】
図の場合Ｉに対し、それぞれ３ビットのデータｂ０、ｂ２、ｂ４が入力する。データｂ０、ｂ２が信頼性が高いものとしてｂ０＝〔０〕、ｂ２＝〔７〕、データｂ４が信頼性が低いものとして〔１〕とする。
【００９０】
ビット圧縮部２０６ｂは、内部で信頼性を判定し（０か７かを判定し）かつ図１８のパターンテーブルＴにより、（ｂ０、ｂ２、ｂ４）＝（圧縮〔０〕、圧縮〔７〕、非圧縮）のパターン値が２であることを認識する。そして、ビット圧縮部２０６ｂは、３ビットの組み合わせ情報としてパターン値２（＝０１０）と、データｂ４をそのまま３ビット（００１）で出力する。
【００９１】
同様に、Ｑに対し、それぞれ３ビットのデータｂ１、ｂ３、ｂ５が入力する。データｂ３、ｂ５が信頼性が高いものとしてｂ３＝〔７〕、ｂ５＝〔０〕、データｂ１が信頼性が低いものとして〔２〕とする。
【００９２】
ビット圧縮部２０６ｂは、内部で信頼性を判定し、かつ図１８のパターンテーブルＴにより、（ｂ１、ｂ３、ｂ５）＝（非圧縮、圧縮〔７〕、圧縮〔０〕）のパターン値が３であることを認識する。そして、ビット圧縮部２０６ｂは、３ビットの組み合わせ情報としてパターン値３（＝０１１）と、データｂ１をそのまま３ビット（０１０）で出力する。
【００９３】
このように、ビット圧縮部２０６ｂでビット圧縮を行うことにより、１８ビットの入力が、第１の実施の形態と比べてさらに１２ビットまで圧縮されることがわかる（１キャリアのビット数が９ビットから６ビットに減少）。そして、この１２ビットのデータが時間デインタリーブ部２０７に入力する。
【００９４】
したがって、従来では１８ビット単位で時間デインタリーブされていたものが、本発明の第２の実施の形態により、１２ビット単位で時間デインタリーブを行うことが可能になる。
【００９５】
図２１はビット圧縮部２０６ｂの構成図である。ビット圧縮部２０６ｂは、組み合わせ判定部２０６ｂ−１、セレクタＳＥＬから構成される。なお、Ｉ、Ｑの構成は同じなので、図ではＩについてのみ示している。
【００９６】
組み合わせ判定部２０６ｂ−１は、入力データｂ０、ｂ２、ｂ４を受信して、信頼性判定を行い、組み合わせパターンを認識する。そして、パターン値をセレクト信号として出力する。セレクタＳＥＬは、セレクト信号にもとづいて、入力データｂ０、ｂ２、ｂ４の選択制御を行う。そして、ビット圧縮部２０６ｂからは、組み合わせ情報と、セレクタＳＥＬで選択された非圧縮ビット・データとが出力される。
【００９７】
なお、上記で説明した第２の実施の形態で、ビット圧縮部２０６ｂに入力する３つのデータが〔０〕または〔７〕のみであったときを考える（例えば、（b0,b2,b4）が(〔0〕,〔7〕,〔0〕)とか、(〔0〕,〔0〕,〔0〕)など）。
【００９８】
このような場合、上述したように、実質的な３ビット軟判定が行われたビット・データが単に〔０〕か〔７〕であったということなので、組み合わせ判定部２０６ｂ−１では、３つのビット・データの中から、圧縮ビット・データを２つ、非圧縮ビット・データを１つ適宜設定して、パターンテーブルＴの中から該当パターン値を選び、セレクタＳＥＬにセレクト指示すればよい。
【００９９】
例えば、(〔0〕,〔7〕,〔0〕)であったならば、〔0〕,〔7〕を圧縮ビット・データとし、残りの〔0〕を非圧縮ビット・データとして、パターン値２とするなど。
【０１００】
次に本発明による記憶容量削減の効果について説明する。図２２は時間インタリーブの長さの設定テーブルを示す図である。ＭＯＤＥ１の場合の長さ（Ｉ）は、０、４、８、１６であり、ＭＯＤＥ２の場合の長さ（Ｉ）は、０、２、４、８であり、ＭＯＤＥ３の場合の長さ（Ｉ）は、０、１、２、４である。各ＭＯＤＥにおける時間インタリーブに対して、このような長さ（Ｉ）の設定が可能である。
【０１０１】
そして、各キャリアの遅延量は、キャリア番号をｉとして、以下の式で規定されている。
【０１０２】
【数１】
キャリア遅延量＝Ｉ×（ｉ×５）ｍｏｄ９６ …（１）
ＭＯＤＥ１の場合、キャリア番号０〜９５とし、長さ（Ｉ）＝０、４、８、１６に対して、式（１）を用いて、０〜９５の９６個のキャリア遅延量を計算する。そして、それぞれのトータルを求めると、長さ（Ｉ）＝０のトータルは０、長さ（Ｉ）＝４のトータルは１８２４０、長さ（Ｉ）＝８のトータルは３６４８０、長さ（Ｉ）＝１６のトータルは７２９６０と求まる。
【０１０３】
また、必要な記憶容量は、最も長いインタリーブである長さ（Ｉ）＝１６の場合のトータル７２９６０に、１キャリアのビット数を掛け、２倍し（Ｉ軸、Ｑ軸の２つ分）、１３倍（１３セグメント分）すると求まる。ここで、周波数インタリーブにＩ軸、Ｑ軸それぞれに１２ビットで入力し、６４ＱＡＭで３ビット軟判定した場合の、時間デインタリーブ部の記憶容量は以下の計算で求まる。
【０１０４】
式（２）は従来の場合であり、式（３）は特開平１２−２６３０５６号公報の場合である。また、式（４）は本発明の第１の実施の形態であり、式（５）は本発明の第２の実施の形態である。
【０１０５】
【数２】
７２９６０×１２×２×１３＝２２７６３５２０ビット …（２）
【０１０６】
【数３】
７２９６０×９×２×１３＝１７０７２６４０ビット …（３）
【０１０７】
【数４】
７２９６０×７×２×１３＝１３２７８７２０ビット …（４）
【０１０８】
【数５】
７２９６０×６×２×１３＝１１３８１７６０ビット …（５）
式（２）、式（３）からわかるように、従来の場合では、時間デインタリーブ部の記憶容量は、約２２Ｍビット及び約１７Ｍビットとなるため、１６ＭビットのＤＲＡＭは使用できず、３２ＭビットのＤＲＡＭを使用することになる。
【０１０９】
一方、本発明では式（４）、式（５）からわかるように、時間デインタリーブ部の記憶容量は、約１３Ｍビット及び約１１Ｍビットとなるため、１６ＭビットのＤＲＡＭを使用することができる。このように、本発明により、従来と比べてワンランク小さい記憶容量のメモリを使用することができるので、装置規模の縮小化を確実に図ることが可能になる。
【０１１０】
さらに、本発明によりメモリの処理単位が、第１の実施の形態の場合は１４ビット、第２の実施の形態の場合は１２ビットであるから、１６ビットの処理単位のＤＲＡＭをそのまま使用でき、メモリの有効使用が可能になる。
【０１１１】
（付記１） ＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行うＯＦＤＭ受信装置において、
ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、前記復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部と、
後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部と、
前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部と、
時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部と、
を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【０１１２】
（付記２） 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング・データに対し、確定値であるビット・データをビット圧縮して圧縮ビット・データを生成し、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データの位置を示す位置情報を生成して、前記圧縮ビット・データと、前記非圧縮ビット・データと、前記位置情報と、からなる前記圧縮データを出力することを特徴とする付記１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【０１１３】
（付記３） 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング・データが確定値であるか否かを示す組み合わせ情報と、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データと、からなる前記圧縮データを出力することを特徴とする付記１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【０１１４】
（付記４） 放送信号の受信制御を行う放送受信装置において、
ＯＦＤＭ変調された放送信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、前記復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部と、
後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部と、
前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部と、
時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部と、
ビット伸張されたデータに対して、復号化処理を行って、放送プログラムが多重化されたストリームを出力する復号化部と、
を有することを特徴とする放送受信装置。
【０１１５】
（付記５） 前記ビット圧縮部は、ＩＳＤＢ−Ｔの放送サービスで、データ量が最大の６４ＱＡＭを前提に、後段の処理部で、記憶容量が１６Ｍビット以下のメモリを使用可とするように、前記デマッピング・データにビット圧縮を施すことを特徴とする付記４記載の放送受信装置。
【０１１６】
（付記６） 前記デマッピング部は、３ビット軟判定を行い、６４ＱＡＭの場合のデマッピング・データとして、Ｉ軸に対し、３ビットのビット・データを３つ含むＩ軸デマッピング・データと、Ｑ軸に対し、３ビットのビット・データを３つ含むＱ軸デマッピング・データと、を出力することを特徴とする付記４記載の放送受信装置。
【０１１７】
（付記７） 前記ビット圧縮部は、前記Ｉ軸デマッピング・データ及び前記Ｑ軸デマッピング・データそれぞれに対し、確定値であるビット・データを、１ビットにビット圧縮して圧縮ビット・データを生成し、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データの位置を示す位置情報を２ビットで生成して、１ビットの前記圧縮ビット・データと、３ビットの前記非圧縮ビット・データと、２ビットの前記位置情報と、からなる１４ビットの圧縮データを出力することを特徴とする付記６記載の放送受信装置。
【０１１８】
（付記８） 前記ビット圧縮部は、前記Ｉ軸デマッピング・データ及び前記Ｑ軸デマッピング・データそれぞれに対し、確定値であるか否かを示す３ビットの組み合わせ情報と、確定値でないビット・データである３ビットの非圧縮ビット・データと、からなる１２ビットの圧縮データを出力することを特徴とする付記６記載の放送受信装置。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭ変調された信号から復調データを生成し、復調データを軟判定してデマッピング・データを生成する。そして、デマッピング・データを後段の処理部の記憶容量を削減するために、ビット圧縮して、圧縮データを生成し、圧縮データを時間デインタリーブ、ビット伸張する構成とした。これにより、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量のメモリが使用できるようになり、装置規模の縮小化を図ることが可能になる。
【０１２０】
本発明の放送受信装置は、ＯＦＤＭ変調された信号から復調データを生成し、復調データを軟判定してデマッピング・データを生成する。そして、デマッピング・データを後段の処理部の記憶容量を削減するために、ビット圧縮して、圧縮データを生成し、圧縮データを時間デインタリーブ、ビット伸張する構成とした。これにより、従来使用していたメモリよりも、小さい記憶容量のメモリが使用できるようになり、装置規模の縮小化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＯＦＤＭ受信装置の原理図である。
【図２】地上波ディジタル放送システムの全体構成を示す図である。
【図３】地上波ディジタル放送の階層伝送のイメージを示す図である。
【図４】放送送信装置の構成を示す図である。
【図５】放送送信装置の構成を示す図である。
【図６】パンクチュア処理の概要を示す図である。
【図７】本発明の放送受信装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の放送受信装置の構成を示す図である。
【図９】６４ＱＡＭのデマッピング例を示す図である。
【図１０】ＱＰＳＫのコンスタレーションを示す図である。
【図１１】硬判定を説明するための図である。
【図１２】３ビット軟判定を説明するための図である。
【図１３】第１の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図１４】第１の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図１５】２つのデータが確定値になる理由を説明するためのイメージ図である。
【図１６】２つのデータが確定値になる理由を説明するためのイメージ図である。
【図１７】ビット圧縮部の構成図である。
【図１８】組み合わせ情報のパターンを示す図である。
【図１９】第２の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図２０】第２の実施の形態のビット圧縮部を説明するための図である。
【図２１】ビット圧縮部の構成図である。
【図２２】時間インタリーブの長さの設定テーブルを示す図である。
【図２３】ＯＦＤＭ復調器のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
２０ ＯＦＤＭ受信装置
２４ デマッピング部
２６ ビット圧縮部
２７ 時間デインタリーブ部
２８ ビット伸張部
Claims (5)
- ＯＦＤＭ変調された信号の受信制御を行うＯＦＤＭ受信装置において、
ＯＦＤＭ変調された信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、前記復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部と、
後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部と、
前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部と、
時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部と、
を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。 - 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング・データに対し、確定値であるビット・データをビット圧縮して圧縮ビット・データを生成し、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データの位置を示す位置情報を生成して、前記圧縮ビット・データと、前記非圧縮ビット・データと、前記位置情報と、からなる前記圧縮データを出力することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置。
- 前記ビット圧縮部は、前記デマッピング・データが確定値であるか否かを示す組み合わせ情報と、確定値でないビット・データである非圧縮ビット・データと、からなる前記圧縮データを出力することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置。
- 放送信号の受信制御を行う放送受信装置において、
ＯＦＤＭ変調された放送信号を受信して、復調及び周波数デインタリーブが行われた復調データに対し、前記復調データを軟判定してデマッピングし、デマッピング・データを生成するデマッピング部と、
後段の処理部の記憶容量を削減するためのビット圧縮を、前記デマッピング・データに施して、圧縮データを出力するビット圧縮部と、
前記圧縮データを時間デインタリーブする時間デインタリーブ部と、
時間デインタリーブ後のデータをビット伸張するビット伸張部と、
ビット伸張されたデータに対して、復号化処理を行って、放送プログラムが多重化されたストリームを出力する復号化部と、
を有することを特徴とする放送受信装置。 - 前記ビット圧縮部は、ＩＳＤＢ−Ｔの放送サービスで、データ量が最大の６４ＱＡＭを前提に、後段の処理部で、記憶容量が１６Ｍビット以下のメモリを使用可とするように、前記デマッピング・データにビット圧縮を施すことを特徴とする請求項４記載の放送受信装置。
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