JP4709738B2

JP4709738B2 - 受信装置

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Publication number: JP4709738B2
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Inventors: 雅己相沢; 健一所
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Filing date: 2006-12-28
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Description

本発明は、移動体通信システムや無線ＬＡＮシステム等に適用されるＯＦＤＭ方式に好適な受信装置に関する。

近年、デジタルテレビジョン放送が開始されている。欧州と日本においては、地上波テレビジョン放送システムの伝送方式としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式が採用されている。ＯＦＤＭ方式は、広域信号を互いに直交する多数の搬送波で伝送することにより、地上波テレビジョン放送において必須の伝送条件であるマルチパス伝播路における遅延干渉特性を改善できる利点を有している。

日本のデジタル放送では、ＩＳＤＢ−Ｔ方式が採用されている。ＩＳＤＢ−Ｔ方式においては、ＭＰＥＧ２規格で規定されたＴＳ（トランスポートストリーム）に、誤り訂正符号化、インタリーブ符号化、デジタル変調等の信号処理が施され、更に、ＯＦＤＭ変調されて出力される。

ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、周波数領域ではキャリア本数１０８個のＯＦＤＭシンボルを１ブロックとし、モードに応じて１，２，４個のブロックで１セグメントを構成する。即ち、１セグメントのキャリア本数は、１０８、２１６又は４３２本である。ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、１３セグメント分の帯域で伝送を行う。

また、ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、時間領域では、２０４個のＯＦＤＭシンボルで１フレームを構成する。そして、フレーム単位で、ＴＳの伝送やエネルギ拡散処理が行われる。

また、ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、伝送特性が異なる複数の階層を同時に伝送する階層伝送が可能である。各階層は、１つ又は複数のＯＦＤＭセグメントにより構成され、階層毎にキャリア変調方式、内符号の符号化率、時間インターリーブ長等のパラメータを指定することが可能である。

このような階層に関する情報やフレーム同期信号は、ＴＭＣＣによって伝送される。ＴＭＣＣは、各シンボルの１ブロック毎に挿入される。即ち、ＴＭＣＣ用に各ブロックの１キャリアが割り当てられ、１シンボル中にＢＰＳＫ変調による１ビットのＴＭＣＣ情報が含まれる。従って、各ブロックにおいて１フレーム毎に２０４ビットのＴＭＣＣ情報が伝送されることになる。

ＯＦＤＭフレーム中の２０４ビットのＴＭＣＣ情報のうちの１６ビットが同期信号である。受信機においては、この同期信号を検出することで、フレーム同期の確立を行う。ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、エネルギが特定周波数に集中するのを防ぐために、エネルギ拡散処理が行われる。エネルギ拡散処理は、ＰＮ（擬似乱数）発生器を用いて、データに疑似乱数を付加することで行われる。この疑似乱数発生の初期値はフレーム先頭で与えられるようになっている。疑似乱数の値が分からなければ復号を行うことはできないので、フレーム途中で同期信号を検出しても、同期が確立するのは、その同期信号を検出した次のフレーム先頭からである。

このため、ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、同期確立に比較的長時間を要するという欠点がある。

そこで、特許文献１では、フレーム途中で同期信号を検出すると、この位置における疑似乱数発生の値を算出することで、同期検出直後のシンボルから、復号を可能にする技術が開示されている。しかしながら、デジタル放送においては、上述したように、複数のモード、複数の階層の設定があり、全ての設定に対応させて疑似乱数の値を求めるためには、極めて膨大な演算量及びメモリ容量が必要となる。

なお、ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、２種類の異なるパターンの同期信号が、１フレームおきに交互に用いられている。従って、完全な同期確立には２フレーム以上の時間が必要である。そこで、特許文献２の提案においては、信頼性の算出を行うことで、１フレームだけで同期確立を成功させる技術が開示されている。しかしながら、特許文献２の提案においても、フレームの途中で同期信号を検出したとしても、同期を確立できるのは、エネルギ拡散処理の初期値が与えられる、フレーム先頭からである。
特開２００２−８４２５５号公報特開２００５−６５２１９号公報

本発明は、簡単な構成で同期確立に要する時間を短縮することができる受信装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の受信装置は、デジタル放送を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信した受信信号を復調して複数シンボルを有するフレーム単位の信号を出力する復調手段と、前記復調手段からのフレーム単位の信号中のシンボル位置を検出する検出手段と、前記復調手段からのフレーム単位の信号をシンボル位置に応じて復号する復号手段と、前記復号手段における復号のシンボル位置を規定するカウント出力を出力するシンボルカウンタと、前記検出手段が検出したシンボル位置と前記シンボルカウンタのカウント値とに基づいて、前記シンボルカウンタのカウント動作を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で同期確立に要する時間を短縮することができるという効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る受信装置を示すブロック図である。

図１において、受信回路１０には、ベースバンドのＯＦＤＭ信号が入力される。このＯＦＤＭ信号は、例えば、図示しないアンテナで受信されたＯＦＤＭ信号をチューナで選局し、直交検波することによって得られる。受信回路１１は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号からガードインターバルを除去し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理によって、時間領域のＯＦＤＭ信号を周波数領域のＯＦＤＭシンボルに変換する。このＯＦＤＭシンボルが復調回路１１に供給される。

復調回路１１は、入力されたＯＦＤＭシンボルから元のデータを復元する。例えば、ＯＦＤＭシンボルの各サブキャリアはＰＳＫ変調又はＱＡＭ変調等の変調方式によって変調されており、復調回路１１はこれらの変調方式に対応した復調処理によって元のデータを復元する。

復調回路１１の出力は復号回路１２に供給される。復号回路１２は、送信側において施された誤り訂正処理である内符号化処理及び外符号化処理並びにエネルギ拡散処理の逆処理を行って、ＯＦＤＭ信号によって伝送された信号を復元する。内符号化処理及び外符号化処理としては、畳み込み符号化処理及びＲＳ符号化処理等が採用される。なお、一例としてこれらの符号化をとりあげたが、これに限定されるものではない。

また、復調回路１１の出力はＴＭＣＣ検出回路１３にも供給される。ＴＭＣＣ検出回路１３は、復調回路１１の出力からＯＦＤＭフレーム毎に挿入されているＴＭＣＣを検出する。

図２は横軸にキャリア番号（周波数領域）をとり縦軸にシンボル番号（時間領域）をとって、ＯＦＤＭフレームの構成を示す説明図である。図２はＡＲＩＢ規格のＳＴＤ−Ｂ３１「地上デジタルテレビジョン放送伝送方式」に記載されたものである。図２の例は、変調方式としてＱＡＭ変調を採用した場合の例である。図２に示すように、１フレーム中の１キャリアがＴＭＣＣの伝送に用いられている。なお、図中の斜線は、ＳＰ（スキャッタードパイロット）シンボルを示している。

また、下記表１はＯＦＤＭフレーム中の２０４ビットのＴＭＣＣ（Ｂ０〜Ｂ２０４）の構成を示している。

［表１］
┌─────────┬──────────────────────────┐
│Ｂ０ │ 差動復調の基準 │
├─────────┼──────────────────────────┤
│Ｂ１〜Ｂ１６ │ 同期信号（w0=0011010111101110,w1=1100101000010001)│
├─────────┼──────────────────────────┤
│Ｂ１７〜Ｂ１９ │ セグメント形式識別 │
├─────────┼──────────────────────────┤
│Ｂ２０〜Ｂ１２１ │ ＴＭＣＣ情報 │
├─────────┼──────────────────────────┤
│Ｂ１２２〜Ｂ２０３│ パリティビット │
└─────────┴──────────────────────────┘
ＴＭＣＣ検出回路１３によって検出されたＴＭＣＣのうち同期信号はフレーム同期検出回路１４に供給される。表１に示すように、各フレーム中のＢ１〜Ｂ１６の１６ビットが同期信号である。フレーム同期検出回路１４は、ＯＦＤＭフレーム中のＴＭＣＣの各ビットから、表１のＢ１〜Ｂ１６で規定されたパターンと同一のパターンを同期信号として検出する。フレーム同期検出回路１４は、ＯＦＤＭフレームのフレーム途中において同期パターンを検出することになる。フレーム同期検出回路１４はフレーム同期信号の検出結果を疑似乱数発生部１５に出力する。

図３は図１中の復号回路１２及び疑似乱数発生部１５の具体的な構成を示すブロック図である。

復調回路１１からのデータは、復号回路１２のビタビ復号回路２１に与えられる。ビタビ復号回路２１は、送信側において畳み込み符号化された信号のビタビ復号を行う。ビタビ復号回路２１の出力は、加算器２４に与えられる。加算器２４には、後述するＰＮ発生回路３１から、疑似乱数値が与えられる。加算器２４は、同期確立後の疑似乱数値とビタビ復号回路２１の出力との加算処理によって、エネルギ逆拡散処理を行う。従って、復号回路１２におけるエネルギ拡散処理は、フレーム同期の検出によって可能となる。

加算器２４の出力はデインターリーブ回路２４に与えられる。デインターリーブ回路２４は、送信側におけるインターリーブ処理の逆処理を行う。デインターリーブ回路２４の出力はＲＳ復号回路２５に与えられる。ＲＳ復号回路２５は、伝送中の誤りを訂正し元のデータを復元して、復号データとして出力する。

本実施の形態においては、復号回路１２において用いられる疑似乱数値は、疑似乱数発生部１５によって得られるようになっている。

フレーム同期検出回路１４からのフレーム同期信号の検出結果は、疑似乱数発生部１５の制御回路３２に供給される。疑似乱数発生部１５には疑似乱数値を発生するＰＮ発生回路３１が設けられている。ＰＮ発生回路３１は、制御回路３２から初期値が与えられて、クロック入力毎に疑似乱数値を発生するようになっている。通常、ＰＮ発生回路３１に、フレーム先頭タイミングで、送信側と同じ初期値を設定し、シンボル周期のクロックを与えることで、ＰＮ発生回路３１からエネルギ逆拡散処理に必要な疑似乱数値を発生させることができる。

ＰＮ発生回路３１にはシンボルカウンタ３３からクロックが与えられる。シンボルカウンタ３３は、制御回路３２に制御されて、ＯＦＤＭシンボル周期の信号をカウントする。即ち、フレーム同期確立後におけるシンボルカウンタ３３のカウント値は、ＯＦＤＭシンボル番号に一致する。シンボルカウンタ３３は、カウント毎にクロックをＰＮ発生回路３１に出力する。

本実施の形態においては、制御回路３２は、フレーム同期信号が入力されるまでは、ＰＮ発生回路３１を自走させる。即ち、フレーム同期検出回路１４によるフレーム同期信号の検出の有無に拘わらず、制御回路３２はシンボルカウンタ３３に例えばシンボル周期のクロックを発生させる。従って、フレーム同期検出回路１４によるフレーム同期信号の検出までは、シンボルカウンタ３３のカウント値は、ＯＦＤＭシンボル番号とは一致しない。

本実施の形態においては、制御回路３２は、フレーム同期信号の検出の有無に拘わらず、ＰＮ発生回路３１に初期値を与えると共に、ＰＮ発生回路３１への初期値設定のタイミングで、シンボルカウンタ３３にカウントを開始させる。制御回路３２は、フレーム同期検出回路１４からフレーム同期信号の検出結果が与えられると、ＯＦＤＭフレーム中のフレーム同期信号の位置（シンボル番号）と、シンボルカウンタ３３のカウント値とを一致させるように、シンボルカウンタ３３のカウント速度を高速又は低速（停止を含む）にする。

例えば、シンボルカウンタ３３のカウント値がフレーム同期信号のシンボル番号に比べて小さい場合であっても、大きい場合であっても、制御回路３２は、シンボルカウンタ３３を高速又は低速にカウントアップさせて、例えば１〜数シンボル期間以内に、カウント値をシンボル番号に一致させる。シンボルカウンタ３３はカウントアップ毎にクロックをＰＮ発生回路３１に供給しており、ＰＮ発生回路３１は、クロック入力毎に疑似乱数値を発生する。こうして、ＰＮ発生回路３１からの疑似乱数値は、フレーム同期信号の検出から１〜数シンボル期間以内に、入力データのシンボル番号に対応した値となる。

次に、このように構成された実施の形態の動作について図４及び図５を参照して説明する。図４は疑似乱数発生部の動作を説明するための説明図であり、図５その動作フローを示すフローチャートである。図４（ａ）は初期値設定タイミングからのシンボルカウンタ３３のカウント値を示し、図４（ｂ）は受信データのシンボル番号を示し、図４（ｃ）は同期信号の検出タイミングを示している。なお、図４の例は、図２とは異なり、同期信号のパターンの最後のシンボル番号が１２９番である場合の例を示している。

受信回路１０には、ベースバンドのＯＦＤＭ信号が入力される。受信回路１１は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号からガードインターバルを除去し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理によって、時間領域のＯＦＤＭ信号を周波数領域のＯＦＤＭシンボルに変換する。このＯＦＤＭシンボルが復調回路１１に供給される。復調回路１１は、入力されたＯＦＤＭシンボルから元のデータを復元する。復調回路１１からはＯＦＤＭフレームが復号回路１２に供給される。復号回路１２のビタビ復号回路２１は、復調回路１１の出力をビタビ復号して、エネルギ逆拡散処理を行う加算器２４に復号データを出力する。

いま、例えば、図１の受信装置の電源投入やチャンネル切換え直後等のように、受信したＯＦＤＭ信号に対する同期が確立していないものとする。疑似乱数発生部１５の制御回路３２は、図５のステップＳ１においてＰＮ発生回路３１の自走制御を行う。即ち、制御回路３２は、電源投入やチャンネル切換え直後からＰＮ発生回路３１に初期値を設定すると共に、初期値設定タイミングでシンボルカウンタ３３にカウント動作を開始させる。

シンボルカウンタ３３のカウント値は制御回路３２に与えられ、また、カウントアップ毎に、ＰＮ発生回路３１にはクロックが供給される。ＰＮ発生回路３１は、このクロック毎に疑似乱数値を発生する。なお、この状態では、シンボルカウンタ３３のカウント値は、受信中のＯＦＤＭフレームのシンボル番号に一致しておらず、加算器２４は、ＰＮ発生回路３１からの疑似乱数値を用いてエネルギ逆拡散処理を行うことはできない。

一方、ＴＭＣＣ検出回路１３には、復調回路１１からＯＦＤＭフレームが供給されており、ＴＭＣＣ検出回路１３は、ＯＦＤＭフレーム毎に挿入されているＴＭＣＣを検出してフレーム同期検出回路１４に供給する。フレーム同期検出回路１４は、ＴＭＣＣ中に含まれる同期信号を検出すると、検出結果を制御回路３２に出力する。

制御回路３２は、ステップＳ２において、同期信号が検出されたか否かを判定する。同期信号が検出されると、制御回路３２は、シンボルカウンタ３３のカウント値が受信中のＯＦＤＭフレームのシンボル番号に短時間で一致するように、シンボルカウンタ３３のカウント動作を高速又は低速にする（ステップＳ３）。

いま、例えば、図４に示すように、シンボルカウンタ３３のカウント値が６１から６２に切換るタイミングで、同期信号が検出されたものとする。制御回路３２は、シンボルカウンタ３３を制御して、カウント動作を高速にする。これにより、シンボルカウンタ３３のカウントアップを高速となり、例えば図４に示すように、ＯＦＤＭフレームの１シンボル期間において、シンボルカウンタ３３のカウント値が、受信中のＯＦＤＭシンボルのシンボル番号（１３１）に到達する。

制御回路３２は、フレーム同期信号の検出結果とシンボルカウンタ３３のカウント値の比較によって、受信中のＯＦＤＭフレームのシンボル番号とシンボルカウンタ３３のカウント値とが一致するか否かを判定している（ステップＳ４）。シンボルカウンタ３３の高速カウントアップによって、シンボルカウンタ３３のカウント値がシンボル番号に一致すると、制御回路３２は、以後、シンボルカウンタ３３にシンボル周期の信号を与えて、図４に示すように、シンボル周期でカウントアップさせる（ステップＳ５）。

シンボルカウンタ３３は、高速カウント時においても、カウント毎にクロックをＰＮ発生回路３１に供給している。ＰＮ発生回路３１は、クロック入力毎に疑似乱数値を発生しており、ＰＮ発生回路３１の疑似乱数値は、同期信号の検出から１シンボル期間で、シンボル番号１３１に対応した値に変化する。

こうして、加算器２４は、同期信号の検出から極めて短時間に、エネルギ逆拡散処理が可能となる。加算器２４はビタビ復号回路２１の出力とＰＮ発生回路３１からの疑似乱数値との加算により、エネルギ逆拡散処理を行う。加算器２４の出力はデインターリーブ回路２４によってデインターリーブされ、ＲＳ復号回路２５によってＲＳ復号されて、復号データとして出力される。

このように、本実施の形態においては、シンボルカウンタのカウント動作を高速又は低速にすることによって、フレーム同期信号の検出から短時間にシンボルカウント値を、受信中のＯＦＤＭ信号のシンボル番号に一致させており、短時間でＰＮ発生回路からエネルギ逆拡散処理を可能にする疑似乱数値を発生させている。これにより、フレーム同期信号の検出から極めて短時間にフレーム同期を確立することができる。

なお、図４の例においては、シンボルカウンタ３３のカウント値がシンボル番号よりも小さい状態で同期信号を検出する例について説明したが、シンボルカウンタ３３のカウント値がシンボル番号よりも大きい状態で同期信号を検出する例も同様に制御可能である。この場合でも、シンボルカウンタを高速又は低速カウント動作させることで、短時間にカウント値をシンボル番号に一致させることができる。なお、低速（停止を含む）カウント動作させる場合には、カウント値がシンボル番号よりも小さい場合には、シンボル番号がカウント値に到達するまでに所定の時間を要する。これに対し、高速動作させれば、カウント値とシンボル番号との大小に拘わらず、カウント動作の速度次第で、十分に短時間にフレーム同期を確立することができる。

（第２の実施の形態）
図６は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図６において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

第１の実施の形態においては、ＯＦＤＭフレームのＴＭＣＣ内のフレーム同期信号を検出することで、ＰＮ発生回路を制御した。しかし、フレーム同期信号は１ＯＦＤＭフレーム内で１回しか送信されないことから、チャンネル切換えのタイミング等によっては受信直後のＯＦＤＭフレームからフレーム同期信号を検出することができないことがある。この場合には、次のＯＦＤＭフレームを受信するまで、同期が確立されない。そこで、本実施の形態においては、ＴＭＣＣから同期信号以外の特定のパターンを検出することで、短時間に同期の確立を達成するようになっている。

本実施の形態においては、パターン検出回路１６を付加すると共に、フレーム同期検出回路１４に代えてフレーム同期検出回路４１を採用した点が第１の実施の形態と異なる。パターン検出回路１６は、ＴＭＣＣ中の特定のパターンを検出して、検出結果をフレーム同期検出回路４１に供給するようになっている。

下記表２はＴＭＣＣ情報の具体的なビット割り当てを示すものである。

［表２］
┌─────────┬──────────────────────┐
│ビット割当て │ 説明 │
├─────────┼──────────────────────┤
│Ｂ２０−Ｂ２１ │ システム識別 │
├─────────┼──────────────────────┤
│Ｂ２２−Ｂ２５ │ 伝送パラメータ切替指標 │
├─────────┼──────────────────────┤
│ Ｂ２６ │ 緊急警報放送用起動フラグ │
├─────────┼───────┬──────────────┤
│ Ｂ２７ │ │ 部分受信フラグ │
├─────────┤ ├──────────────┤
│Ｂ２８−Ｂ４０ │ │ Ａ階層伝送パラメータ情報 │
├─────────┤ カレント情報├──────────────┤
│Ｂ４１−Ｂ５３ │ │ Ｂ階層伝送パラメータ情報 │
├─────────┤ ├──────────────┤
│Ｂ５４−Ｂ６６ │ │ Ｃ階層伝送パラメータ情報 │
├─────────┼───────┼──────────────┤
│ Ｂ６７ │ │ 部分受信フラグ │
├─────────┤ ├──────────────┤
│Ｂ６８−Ｂ８０ │ │ Ａ階層伝送パラメータ情報 │
├─────────┤ ネクスト情報├──────────────┤
│Ｂ９１−Ｂ９３ │ │ Ｂ階層伝送パラメータ情報 │
├─────────┤ ├──────────────┤
│Ｂ９４−Ｂ１０６ │ │ Ｃ階層伝送パラメータ情報 │
├─────────┼───────┴──────────────┤
│Ｂ１０７−Ｂ１０９│ 連結送信位相補正量 │
├─────────┼──────────────────────┤
│Ｂ１１０−Ｂ１２１│ リザーブ │
└─────────┴──────────────────────┘
この表２のＣ階層伝送パラメータ情報は、Ｃ階層での伝送を行う場合に使用されるものである。現在、Ｃ階層での伝送は殆ど行われておらず、Ｃ階層伝送パラメータ情報は、全て“１”である。例えば、パターン検出回路１６は、ＴＭＣＣ中に１３個のビットが連続して“１”である場合には、そのビットは、ＴＭＣＣ中の５４番目から６６番目までのビットＢ５４−Ｂ６６であるものと判断して、Ｂ５４−Ｂ６６を検出したことを示す検出結果をフレーム同期検出回路４１に出力する。フレーム同期検出回路４１は、同期信号の検出結果又はパターン検出回路１６の検出結果を疑似乱数発生部１５の制御回路３２に供給するようになっている。疑似乱数発生部１５の制御回路３２は、フレーム同期信号の検出結果だけでなく、パターン検出回路１６からの検出結果に基づいてシンボルカウンタ３３を制御する。

次に、このように構成された実施の形態の動作について図７の説明図を参照して説明する。図７（ａ）は受信中のＴＭＣＣを示し、図７（ｂ）は受信データのシンボル番号を示し、図７（ｃ）はパターン検出回路による所定パターンの検出タイミングを示している。

ＴＭＣＣ検出回路１３からのＴＭＣＣはフレーム同期検出回路４１に供給されると共に、パターン検出回路１６にも供給される。パターン検出回路１６は、ＴＭＣＣ中の既知のパターンを検出して、検出結果をフレーム同期検出回路４１に出力する。フレーム同期検出回路４１は、フレーム同期信号の検出結果又はパターン検出回路１６からの検出結果を疑似乱数発生部１５に出力する。

制御回路３２は、フレーム同期信号の検出結果又はパターン検出回路１６からの検出結果に基づいてシンボルカウンタ３３を制御する。制御回路３２がフレーム同期信号の検出結果を用いる場合の制御方法は、第１の実施の形態と同様である。

いま、例えば、ＴＭＣＣ中の同期信号直後のタイミングでチャンネル切換えが行われたものとする。この場合には、チャンネル切換え直後において、フレーム同期検出回路４１による同期信号の検出は行われない。Ｃ階層伝送パラメータ情報が使用されていない場合には、ＴＭＣＣ中の５４番目−６６番目のビットＢ５４−Ｂ６６は全て“１”であり、パターン検出回路１６は１３個以上のビットが“１”であることを検出すると、ＴＭＣＣ中の５４番目−６６番目のビットＢ５４−Ｂ６６を検出したことを示す検出結果を出力する（図７（ｃ）参照）。

この検出結果がフレーム同期検出回路４１を介して制御回路３２に供給される。なお、この場合には、フレーム同期検出回路４１からの検出結果がＴＭＣＣ中のいずれのシンボル位置のパターンの検出結果であるかを示す情報も制御回路３２に供給される。制御回路３２は、シンボルカウンタ３３を制御して、カウント動作を高速にする。これにより、シンボルカウンタ３３を高速にカウントアップさせ、シンボルカウンタ３３のカウント値を、例えばＯＦＤＭフレームの１シンボル期間で、受信中のＯＦＤＭシンボルのシンボル番号（６７）に一致させる。

制御回路３２は、シンボルカウンタ３３の高速カウントアップによって、シンボルカウンタ３３のカウント値がシンボル番号に一致すると、以後、シンボルカウンタ３３にシンボル周期の信号を与えて、シンボル周期でカウントアップさせる。こうして、加算器２４は、同期信号の検出から極めて短時間に、エネルギ逆拡散処理が可能となる。

他の作用は第１の実施の形態と同様である。

このように本実施の形態においては、フレーム同期信号だけでなく、ＴＭＣＣの既知のパターンを用いて受信データのシンボル番号を判定しており、疑似乱数値を短時間でシンボル番号に応じたものにすることができる。これにより、フレーム同期信号直後にチャンネルが切換った場合等においても、確実に同期確立に要する時間を短縮することができる。

なお、本実施の形態においては、フレーム同期検出と所定パターンの検出の両方の検出を行うものとして説明したが、フレーム同期検出を省略して所定パターンの検出のみによって、受信データのシンボル番号を判定するようにしてもよい。また、Ｃ階層伝送パラメータ情報のパターンを検出する例を説明したが、既知のパターンであれば、ＴＭＣＣ中のいずれのパターンを検出するようにしてもよい。

（第３の実施の形態）
図８は本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図８において図６と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施の形態においては、フレーム同期信号の検出に時間を要する場合には、ＯＦＤＭフレームのＴＭＣＣ内の所定のパターンを検出することで、ＰＮ発生回路を制御した。しかし、所定のパターンの前後のシンボルによっては、所定のパターンを誤検出する可能性がある。そこで、本実施の形態においては、所定の間隔で挿入されているパイロット（ＳＰ）信号を利用することで、所定パターンを確実に検出して、短時間に同期の確立を達成するものである。

本実施の形態においては、ＳＰ検出回路１７を付加すると共に、フレーム同期検出回路４１に代えてフレーム同期検出回路４２を採用した点が第２の実施の形態と異なる。ＳＰ検出回路１７は、ＯＦＤＭフレーム中のシンボルパイロット（ＳＰ）信号を検出して、検出結果をフレーム同期検出回路４２に供給するようになっている。フレーム同期検出回路４２は、同期信号の検出結果又はパターン検出回路１６及びＳＰ検出回路１７の出力に基づく検出結果を疑似乱数発生部１５の制御回路３２に供給するようになっている。なお、この場合には、フレーム同期検出回路４２は、出力する検出結果がＯＦＤＭフレーム中のいずれのシンボル番号を特定するものであるかを示す情報も制御回路３２に供給する。

ＳＰ信号は、図２の斜線に示すように、ＯＦＤＭフレーム内に、ＴＭＣＣとは無関係に、例えば、４シンボル単位で挿入されている。ＳＰ信号は、ＢＰＳＫ変調によって変調されている。また、ＳＰ信号は、固定値に設定されている。従って、ＳＰ信号が４シンボル単位中のいずれの位置のシンボルで伝送されているかを特定することができる。他の３シンボルと異なる値のシンボルについては、例えば、キャリア番号１のキャリアであれば、０番目、４番目、８番目、…、２００番目のいずれかであることが分かる。

ＳＰ検出回路１７は、ＳＰ信号の検出結果をフレーム同期検出回路４２に出力する。フレーム同期検出回路４２は、同期信号の検出結果を出力するか、又は、パターン検出回路１６の検出結果に一致しているか又は最も近い位置のＳＰ信号の検出結果を疑似乱数発生部１５の制御回路３２に出力するようになっている。制御回路３２は、フレーム同期検出回路１４からの検出結果だけでなく、パターン検出回路１６及びＳＰ検出回路１７からの検出結果に基づいてシンボルカウンタ３３を制御する。

次に、このように構成された実施の形態の動作について図９の説明図を参照して説明する。図９（ａ）は受信中のＴＭＣＣを示し、図９（ｂ）は受信データのシンボル番号を示し、図９（ｃ）はＳＰ検出回路によるＳＰの検出タイミングを示している。

本実施の形態においては、復調回路１１からのＯＦＤＭフレームは、ＳＰ検出回路１７にも供給される。ＳＰ検出回路１７は、ＯＦＤＭフレーム中に挿入されているＳＰ信号を検出し、検出結果をフレーム同期検出回路４２に出力する。

チャンネル切換えタイミングによっては、フレーム同期検出回路４２において同期信号を検出する前に、パターン検出回路１６によるパターン検出が行われることがある。この場合には、フレーム同期検出回路４２は、パターン検出回路１６の出力を用いる。

例えば、ＴＭＣＣの１２１番目のシンボルから所定シンボル数だけ前のパターンが既知のパターン（例えば“１”の連続）であるものとする。ところが、図９に示すように、１２２番目のシンボルが“１”の場合には、フレーム同期検出回路４２は、既知のパターンの検出位置を特定することができない。これに対し、ＳＰ検出回路１７の検出結果は、ＯＦＤＭフレーム中の４シンボル毎のいずれかのシンボルである。例えば、ＳＰ検出回路１７によって検出されたシンボルが２番目、６番目、…、１２２番目、１２６番目、１３０番目、…のいずれかのシンボルであるものとする。

フレーム同期検出回路４２は、パターン検出回路１６の出力及びＳＰ検出回路１７の出力から、受信シンボルのシンボル番号を特定する。即ち、フレーム同期検出回路４２は、パターン検出回路１６の出力から、受信シンボルが１２１番目のシンボル近傍のシンボルであるものと判定する。更に、フレーム同期検出回路４２は、ＳＰ検出回路１７の出力から、パターン検出回路１６の検出タイミングに近いタイミングのＳＰ信号が、１２１番目のシンボル位置に近い、ＳＰ信号のシンボル位置、即ち、１２２番目のシンボル位置であるものと判定する。こうして、フレーム同期検出回路４２は、ＳＰ信号の検出タイミングにおいて、１２２番目のシンボル位置を規定する検出結果を制御回路３２に出力する。

これにより、制御回路３２は、受信データのシンボル番号を把握し、このシンボル番号に一致させるように、シンボルカウンタ３３を高速にカウントアップさせる。制御回路３２は、シンボルカウンタ３３の高速カウントアップによって、シンボルカウンタ３３のカウント値がシンボル番号に一致すると、以後、シンボルカウンタ３３にシンボル周期の信号を与えて、シンボル周期でカウントアップさせる。こうして、加算器２４は、同期信号の検出から極めて短時間に、エネルギ逆拡散処理が可能となる。

他の作用は第２の実施の形態と同様である。

このように本実施の形態においては、ＴＭＣＣの既知のパターンの前後のシンボルによっては、正確にパターンの検出を行うことができない場合でも、所定シンボル毎に挿入されるＳＰ信号を利用することで、受信データのシンボル番号を確実に検出しており、疑似乱数値を短時間でシンボル番号に応じたものにすることができる。

なお、本実施の形態においても、フレーム同期検出を省略して所定パターンの検出及びＳＰ信号の検出のみによって、受信データのシンボル番号を判定するようにしてもよい。

また、上記第２及び第３の実施の形態においては、フレーム同期信号の検出の前に、パターン検出回路によってパターン検出が行われた場合にはその検出結果を利用する例について説明したが、引き込み時のみパターン検出回路の出力を用い、以後、フレーム同期信号の検出結果のみを用いるようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る受信装置を示すブロック図。横軸にキャリア番号（周波数領域）をとり縦軸にシンボル番号（時間領域）をとって、ＯＦＤＭフレームの構成を示す説明図。図１中の復号回路１２及び疑似乱数発生部１５の具体的な構成を示すブロック図。疑似乱数発生部の動作を説明するための説明図。第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。第２の実施の形態の動作を説明するための説明図。本発明の第３の実施の形態を示すブロック図。第３の実施の形態の動作を説明するための説明図。

符号の説明

１１…復調回路、１２…復号回路部、１３…ＴＭＣＣ検出回路、１４…フレーム同期検出回路、１５…疑似乱数発生部、２４…加算器、３１…ＰＮ発生回路、３２…制御回路、３３…シンボルカウンタ。

Claims

デジタル放送を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信した受信信号を復調して複数シンボルを有するフレーム単位の信号を出力する復調手段と、
前記復調手段からのフレーム単位の信号中のシンボル位置を検出する検出手段と、
前記復調手段からのフレーム単位の信号をシンボル位置に応じて復号する復号手段と、
前記復号手段における復号のシンボル位置を規定するカウント出力を出力するシンボルカウンタと、
前記検出手段が検出したシンボル位置と前記シンボルカウンタのカウント値とに基づいて、前記シンボルカウンタのカウント動作を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする受信装置。
前記復号手段は、
前記シンボルカウンタのカウント出力に基づく疑似乱数値を発生する疑似乱数発生手段と、
前記復調手段からのフレーム単位の信号と前記疑似乱数値との加算を行う加算手段と
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記フレーム単位の信号は、伝送方式信号を含み、
前記検出手段は、前記伝送方式信号中の同期信号及び既知パターンのうちの少なくとも一方を用いて、前記シンボル位置を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記フレーム単位の信号は、所定のシンボル周期で挿入されたパイロット信号を含み、
前記検出手段は、前記シンボル位置の検出に前記既知パターンを用いる場合には、前記既知パターンの検出結果を前記パイロット信号によって補正して、前記シンボル位置の検出結果とする
ことを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
前記検出手段は、引き込み時のみ前記既知パターンを用いて前記シンボル位置を特定し、以後前記同期信号を用いて前記シンボル位置を特定する
ことを特徴とする請求項３又は４のいずれか一方に記載の受信装置。