JP4666299B2 - 適応等化器の動作モードを制御するためのシステム及びその制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、適応等化器（ａｄａｐｔｉｖｅ ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）に関し、特にデジタル地上波放送受信機の受信段で受信された信号の特性に応じて適応等化器のモードを制御するシステム及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、適応等化器のモードは、大きく、フィールド同期（ｆｉｅｌｄ ｓｙｎｃ）を訓練シーケンス（ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）として利用する訓練モード（ｔｒａｉｎｉｎｇ ｍｏｄｅ）と、受信された信号を判断して係数を適用するブラインドモード（ｂｌｉｎｄ ｍｏｄｅ）とに分けられる。このようなモードは、受信信号の特性に応じて相互に異なる性能を有し、一般にムービングゴースト（ｍｏｖｉｎｇ ｇｈｏｓｔ）を除いて、訓練モードで動作するのがエラー性能に良い。また、訓練モードは、フィールドの中の短い区間の間を反復的に動作するのに対し、ブラインドモードは、フィールド全体の間を動作する。従って、ブラインドモードで動作する場合、電力消耗が大きい。
【０００３】
一方、受信されたＴＶ放送信号には、多重レベルシンボル（ｍｕｌｔｉ−ｌｅｖｅｌ ｓｙｍｂｏｌｓ）から構成されたデータ信号と、フィールド同期信号として用いられる固定された擬似ランダムシーケンス（ｐｓｅｕｄｏ ｒａｎｄｏｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）（以下、ＰＮシーケンスという）だけでなく、ＤＣ値を有するパイロット信号（ｐｉｌｏｔ ｓｉｇｎａｌ）があるが、従来では、フィールド同期区間から信号のＤＣ値変化が得られ、この変化値は受信されたゴースト信号の変化量を示す。
【０００４】
５Ｈｚ以下で固定されているか、またはゆっくり動くゴースト信号に対して等化器は、等化器のタップ係数（ｔａｐ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を修正するための訓練シーケンスとしてフィールド同期信号を用い、速く動くゴースト信号に対しては、フィールド同期信号を用いる方法が速く動作しないため、ブラインドモードを用いる。従来技術は、この二つのモードをいつ選択するかを決定するのに用いる。
【０００５】
図１は、適応等化器を制御する従来のシステムを含んだデジタルＴＶ受信機の受信段に対するブロック図であり、これを参照し、適応等化器を制御する従来のシステムについて説明する。
【０００６】
まず、デジタル信号を受信したチューナー１は、所望するチャネル信号のみをＳＡＷフィルタ２に送る。チューナー１から信号を入力されたＳＡＷフィルタ２は、信号の一定の周波数帯を切り放した後、チューナー１から生じたイメージ信号をなくしてから、復調器３に出力し、この復調器３は、入力された信号をべースバンド（ｂａｓｅｂａｎｄ）に移動させ、この信号は、アナログ−デジタル変換器４（Ａ／Ｄ変換器）にてデジタル変換される。
【０００７】
デジタル信号に変換されたＡ／Ｄ変換器４の出力信号は、タイミング部５に入力されてタイミング信号Ｔ２５６を得ることに用いられるか、または適応等化器６に入力されてゴーストが除去された後、次の段（図面には示していない）に伝送される。そして、タイミング部５から出力されるタイミング信号Ｔ２５６は、この信号によりトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）されるゲート７に伝送される。ここで、復調器３から出力される信号のフォーマットについて説明すると、図２に示すように、一つのフレームは２個のフィールドから構成されており、各フィールドは、３１３個のセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）からなる。一つのセグメントは、８３２個のシンボルから構成されている。ここで、各フィールドの最初のセグメントは、フィールド同期信号であり、残りの３１２セグメントは、データセグメントである。そして、フィールド同期信号のセグメントは、５１１、６３、６３、６３ＰＮシーケンスを含む。
【０００８】
また、図１を参照して説明すると、図１のタイミング信号Ｔ２５６は、フィールド同期信号のセグメントのシーケンスの中で５１１ＰＮシーケンスの残りの２５６シンボルを、ゲート７を介してメモリ８に出力する信号であり、この２５６シンボルは、ＤＣ値の変化量を測定することに用いられる。そして、ソフトウェアアルゴリズムによって具現されたＤＣオフセット計算部１０は、メモリ８からの２５６シンボルを利用してＤＣオフセットを示すＸを決定する。このＸ値は、比較器１１でしきい値Ｋと比較され、その比較された値は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）９にて、適応等化器６のモードを決定することに用いられる。もし、比較器１１でＸ値がしきい値Ｋより大きければ、適応等化器６は、ブラインドモードとして動作し、小さければ、適応等化器６は訓練モードとして動作する。
【０００９】
図３は、上記図１のＤＣオフセット計算部におけるＤＣオフセットを計算する順序を示した図面であって、２５６シンボルが入力されるステップ１２と、入力された２５６シンボルを加算し、加算された結果値を２５６に分けて一つのサンプルを作るステップ１３と、連続したフィールド同期に対して３０個の連続したサンプルを求めた後、サンプルに対する平均値を計算するステップ１４と、各サンプル値から求められた平均値を減算するステップ１５、及び減算された結果値を各々自乗した後、加算して、Ｘ値として出力するステップ１６からなる。２５６シンボルが２レベルランダムシーケンスであるので、パイロット信号（ＤＣ値）がない場合、ステップ１３で加算された値は、０に近い値となる。従って、ＤＣ値に応じてサンプルの大きさが影響されることとなる。
【００１０】
上述したように、従来の技術では、フィールド同期の間２５６シンボルを利用してＤＣ値を推定し、フィールド同期ごとにこの値の変化を観察して適応等化器のモードを選択する。ここで問題なのは、２４．２ｍｓ間隔のフィールド同期から一つのサンプルを得るので、３０個のサンプルを得るのに必要な時間は約０．７ｓとなって、結局、０．７ｓが過ぎた後に適応等化器のモードを決定され、この後に、等化器のタップ係数を変えることができるということである。また、受信段の構造に応じてＤＣ値を変えることができるので、例えば、キャリア復元ブロック前にマッチフィルタがあって、周波数オフセットが存在する場合、ＤＣ値としきい値Ｋとの単純比較をによって適応等化器の動作モードを誤って決定してしまう。それと共に、４０Ｈｚ（１／２４ｍｓ）サンプルを用いるため、４０Ｈｚ以上にチャネルが変わる場合にはＤＣ値変化を認識できない場合が生じることもあり得、また、ＤＣオフセットを計算するためにマイクロコントローラでソフトウェアアルゴリズムを用いるため、受信段を制御するマイクロコントローラチップに負担を与える。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記従来の適応等化器の動作モードを制御するためのシステム及びその制御方法における問題点に鑑みてなされたものであって、受信信号に存在するＤＣオフセットの振幅変化をセグメント単位で観察して適応等化器のモードを制御することによって、より早く適応等化器の動作モードを決定し、別のソフトウェアアルゴリズムなしに簡単なハードウェアから構成が可能となる、適応等化器の動作モードを制御する効率的なシステム及びその制御方法を提供することにその目的がある。
【００１２】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明による適応等化器の動作モードを制御するためのシステムは、適応等化器を制御するためのシステムにおいて、ベースバンド信号に変換された受信信号が入力されて信号に含まれているＤＣ値を推定するＤＣ推定手段と、前記ＤＣ推定手段から出力される推定されたＤＣ値が各々入力されて最大ＤＣ値及び最小ＤＣ値をそれぞれ出力する最大値の出力手段及び最小値の出力手段と、一定区間のフィールドごとに入力される新しいＤＣ値により前記最大値の出力手段及び前記最小値の出力手段を初期化する初期化手段と、前記最大値の出力手段及び前記最小値の出力手段に接続されて、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差を求める演算手段と、前記最大値の出力手段及び前記最小値の出力手段に接続されて、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値から中間値を求める中間値計算手段と、ＤＣ値に対応するしきい値を貯蔵し、前記中間値の計算手段から出力される中間値が入力されて、その中間値に該当するしきい値を出力する貯蔵手段と、前記演算手段から出力される前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差と、前記貯蔵手段からのしきい値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に応答して、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記貯蔵手段からのしきい値より大きい場合、前記適応等化器のモードをブラインドモードに転換し、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記貯蔵手段からのしきい値より小さい場合、セグメント同期信号に応答してカウンティング動作を行なった後、カウンティング結果が所定の大きさ以上になると、前記適応等化器のモードを訓練モードに転換するように制御するモード制御手段とを含んでなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による適応等化器の動作モード制御方法は、ベースバンド信号に変換された受信信号からＤＣ値を推定する第１ステップと、推定されたＤＣ値から最大ＤＣ値及び最小ＤＣ値を求める第２ステップと、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差を、推定されたＤＣ値に応答するしきい値と比較する第３ステップと、前記第３ステップの比較結果、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記しきい値より大きい場合、前記適応等化器のモードをブラインドモードに転換する第４ステップと、前記第３ステップの比較結果、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記しきい値より小さい場合、セグメント同期信号に応答してカウンティング動作を行なう第５ステップと、前記第５ステップのカウント結果値を所定の大きさの設定値と比較する第６ステップと、前記第６ステップの比較結果、前記カウント結果値が前記設定値より小さい場合、カウンティング動作を繰り返し行ない、前記カウント結果値が前記設定値より大きい場合、前記適応等化器のモードを訓練モードに転換する第７ステップとを含んでなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる適応等化器の動作モードを制御するためのシステム及びその制御方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図４は、本発明にかかる適応等化器の動作モードを制御するシステムの一実施例の構成図であって、図１に示したデジタルＴＶ受信機の受信段の中で適応等化器のモードを制御する部分のみを示したものである。
【００１６】
図４を参照すると、本発明のシステムは、ＤＣ値推定部１００と、最大値出力部１１０及び最小値出力部１２０と、初期化回路部１３０と、減算器１４０と、中間値計算部１５０と、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１６０と、比較器１７０と、モード制御部１８０とからなる。
【００１７】
ＤＣ値推定部１００は、チューナー、ＳＡＷフィルタ、Ａ／Ｄ変換器、復調器などを経て出力されるベースバンド信号が入力されて、この信号に含まれているパイロット信号（ＤＣ値）を推定する。
【００１８】
最大値出力部１１０及び最小値出力部１２０は、ムービングゴーストが存在する場合、ＤＣ値推定部１００から出力される推定されたＤＣ値が大きく変動するため、推定されたＤＣ値を各々入力して最大ＤＣ値及び最小ＤＣ値を出力する。
【００１９】
初期化回路部１３０は、ムービングゴーストが続けて存在するのかを確認するため、毎サイクル（一定区間のフィールド）ごとに入力される新しいＤＣ値に最大値出力部１１０及び最小値出力部１２０を初期化する。
【００２０】
減算器１４０は、最大値出力部１１０及び最小値出力部１２０に接続されて最大ＤＣ値と最小ＤＣ値との差ａを求める。
【００２１】
中間値計算部１５０は、最大値出力部１１０及び最小値出力部１２０に接続されて最大ＤＣ値と最小ＤＣ値との和を二等分して中間値を求める。
【００２２】
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１６０は、中間値計算部１５０から出力される中間値を入力されて、その中間値に該当するしきい値ｂを出力する。
【００２３】
比較器１７０は、減算器１４０から出力されるａ値とＬＵＴ１６０からのｂ値とを比較してａ値が大きい場合、ムービングゴーストが存在すると判断し、ａ値が小さい場合、ムービングゴーストが存在しないと判断する。
【００２４】
モード制御部１８０は、比較器１７０の比較結果に応答してムービングゴーストが存在する場合、直ちに適応等化器２００のモードをブラインドモードに転換し、ムービングゴーストが存在しない場合、セグメント同期信号に応答してカウンティング動作を行なった後、カウンティング結果が一定の値以上となる場合、適応等化器２００のモードを訓練モードに転換するように制御する。しかし、モード制御部１８０におけるカウンティング動作中、ａ値がｂ値より大きくなれば、カウンティング結果は、０に初期化される。これは、ムービングゴーストがあると判断された場合、適応等化器２００のモードを早くブラインドモードに転換するためである。
【００２５】
さらに具体的には、初期化回路部１３０は、５１２フィールド同期ごとに最大値出力部１１０及び最小値出力部１２０を初期化し、これにより最大値出力部１１０及び最小値出力部１２０は、５１２フィールド同期ごとに初期化して新しい最大値及び最小値を求めることとなる。この場合、初期化周期は、放送環境に応じて任意に定めることができる。
【００２６】
また、モード制御部１８０からなるカウンティング動作は、１００シンボルごとに一つのサンプルを得る場合、１００シンボル周期を有する。
【００２７】
図５は、本発明にかかる適応等化器の動作モード制御方法に対するフローチャートである。
【００２８】
図５を参照すると、本発明の適応等化器モード制御方法は、ベースバンド信号からＤＣ値を推定するステップ３００、推定されたＤＣ値から最大ＤＣ値（ＭＡＸ）及び最小ＤＣ値（ＭＩＮ）を求めるステップ３１０、最大ＤＣ値（ＭＡＸ）と最小ＤＣ値（ＭＩＮ）との差をしきい値と比較するステップ３２０、比較結果、最大ＤＣ値（ＭＡＸ）と最小ＤＣ値（ＭＩＮ）との差がしきい値より大きい場合、適応等化器のモードをブラインドモードに転換するステップ３３０、比較結果、最大ＤＣ値（ＭＡＸ）と最小ＤＣ値（ＭＩＮ）との差がしきい値より小さい場合、セグメント同期信号に応答してカウンティング動作を行なうステップ３４０、カウント結果、値を所定の大きさの設定値（Ｎ）と比較するステップ３５０、及び比較結果、カウント値がＮより大きい場合、適応等化器のモードを訓練モードに転換するステップ３６０によりなり、カウント値がＮより小さい場合カウント動作を繰り返し行なう。ここで、Ｎ値は、システム設計者により決定される値である。
【００２９】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
上記のように構成される本発明は、受信信号に存在するＤＣオフセットの振幅変化をセグメント単位で観察し、ＤＣ推定値からより早くムービングゴーストの存在如何を認知して適応等化器のモード転換を制御することによって、エラー性能を向上し、かつ電力消耗を低減することができる効果がある。
【００３１】
また、本発明は、別のソフトウェアアルゴリズムを用いなくて、簡単なハードウェアのみで構成することが可能となり、受信段を制御するマイクロコントローラの制御負担をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】適応等化器を制御する従来のシステムを含んだデジタルＴＶ受信機の受信段に対するブロック図である。
【図２】図１の復調器から出力される信号のフォーマット図である。
【図３】図１のＤＣオフセット計算部でＤＣオフセットを計算する順序を示した図である。
【図４】本発明にかかる適応等化器の動作モードを制御するためのシステムの一実施例の構成図である。
【図５】本発明にかかる適応等化器の動作モード制御方法に対するフローチャート図である。
【符号の説明】
１００ ＤＣ値推定部
１１０ 最大値出力部
１２０ 最小値出力部
１３０ 初期化の回路部
１４０ 減算器
１５０ 中間値計算部
１６０ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
１７０ 比較器
１８０ モード制御部
２００ 適応等化器

Claims (5)

1. 適応等化器を制御するためのシステムにおいて、
   ベースバンド信号に変換された受信信号が入力されて信号に含まれているＤＣ値を推定するＤＣ推定手段と、
   前記ＤＣ推定手段から出力される推定されたＤＣ値が各々入力されて最大ＤＣ値及び最小ＤＣ値をそれぞれ出力する最大値の出力手段及び最小値の出力手段と、
   一定区間のフィールドごとに入力される新しいＤＣ値により前記最大値の出力手段及び前記最小値の出力手段を初期化する初期化手段と、
   前記最大値の出力手段及び前記最小値の出力手段に接続されて、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差を求める演算手段と、
   前記最大値の出力手段及び前記最小値の出力手段に接続されて、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値から中間値を求める中間値計算手段と、
   ＤＣ値に対応するしきい値を貯蔵し、前記中間値の計算手段から出力される中間値が入力されて、その中間値に該当するしきい値を出力する貯蔵手段と、
   前記演算手段から出力される前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差と、前記貯蔵手段からのしきい値とを比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果に応答して、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記貯蔵手段からのしきい値より大きい場合、前記適応等化器のモードをブラインドモードに転換し、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記貯蔵手段からのしきい値より小さい場合、セグメント同期信号に応答してカウンティング動作を行なった後、カウンティング結果が所定の大きさ以上になると、前記適応等化器のモードを訓練モードに転換するように制御するモード制御手段とを含んでなることを特徴とする適応等化器の動作モードを制御するためのシステム。
2. 前記初期化手段は、５１２フィールド同期ごとに前記最大値の出力手段及び前記最小値の出力手段を初期化することを特徴とする請求項１に記載の適応等化器の動作モードを制御するためのシステム。
3. 前記モード制御手段は、カウンティング動作中、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記貯蔵手段からのしきい値より大きい場合、カウンティング結果を初期化する請求項１に記載の適応等化器の動作モードを制御するためのシステム。
4. ベースバンド信号に変換された受信信号からＤＣ値を推定する第１ステップと、
   推定されたＤＣ値から最大ＤＣ値及び最小ＤＣ値を求める第２ステップと、
   前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差を、推定されたＤＣ値に応答するしきい値と比較する第３ステップと、
   前記第３ステップの比較結果、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記しきい値より大きい場合、前記適応等化器のモードをブラインドモードに転換する第４ステップと、
   前記第３ステップの比較結果、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との差が前記しきい値より小さい場合、セグメント同期信号に応答してカウンティング動作を行なう第５ステップと、
   前記第５ステップのカウント結果値を所定の大きさの設定値と比較する第６ステップと、
   前記第６ステップの比較結果、前記カウント結果値が前記設定値より小さい場合、カウンティング動作を繰り返し行ない、前記カウント結果値が前記設定値より大きい場合、前記適応等化器のモードを訓練モードに転換する第７ステップとを含んでなることを特徴とする適応等化器の動作モード制御方法。
5. 前記しきい値は、前記最大ＤＣ値と前記最小ＤＣ値との中間値に応じて設定される値であることを特徴とする請求項４に記載の適応等化器の動作モード制御方法。

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