JP4733379B2

JP4733379B2 - デジタルビデオ放送受信機におけるガードインターバル及び高速フーリエ変換モード検出器

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Publication number: JP4733379B2
Application number: JP2004328033A
Authority: JP
Inventors: 駿凌張
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2024-11-11
Also published as: CN1645847A; JP2005151566A; GB2408182B; US7577216B2; US20050100118A1; GB0425066D0; CN100591061C; KR100518600B1; KR20050045734A; GB2408182A

Description

本発明はデジタルビデオ放送（以下、ＤＶＢ−Ｔという）受信機に係り、特にガードインターバル（以下、ＧＩという）及び高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴという）モード検出器を具備する受信機及びその方法に関する。

ＤＶＢ−Ｔでは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準プロトコルで定義するＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｏｒ）信号のような多重キャリア信号を使用する。ＤＶＢ−Ｔ伝送信号のデータフレームは６８ＯＦＤＭシンボルで構成されており、各シンボルは２Ｋモード及び８Ｋモードそれぞれで１７０５アクティブキャリア及び６８１７アクティブキャリアを持つ。ＤＶＢ−Ｔ標準はこのような２種の動作モードを定義する。すなわち、受信機で処理するＦＦＴアクティブウィンドウサイズによって、２Ｋモード及び８Ｋモードを定義する。

ＤＶＢ−Ｔでは不確実な伝送経路によって影響されることを考慮して、図７に示すように、ＧＩがそれぞれのＯＦＤＭシンボルに挿入される。図７には、以前、現在、及び次のＯＦＤＭシンボル７０４、７０２、７０６を持つ一連のＯＦＤＭが例示されている。現在のＯＦＤＭシンボル７０２はアクティブシンボル７０８及びＧＩ７１０で構成される。一般的に、ＧＩ７１０はＯＦＤＭシンボル７０２の端部７１２がコピーされて形成される。

それぞれのＯＦＤＭシンボルには、ＯＦＤＭシンボルの各端部を複写して形成したそれぞれのＧＩが含まれている。それらＧＩはＤＶＢ−Ｔ伝送信号の伝送中に反射によって歪曲された信号を補償するために使われる。例えば、ビルのような大きな物体が伝送経路上に存在する時、ＤＶＢ−Ｔ伝送信号はそのビルによって反射され、それにより、ＤＶＢ−Ｔ伝送信号は受信機で歪曲されて受信される。それぞれのＯＦＤＭシンボルにあるＧＩは、ＤＶＢ−Ｔ伝送信号のそのような反射による信号干渉を補償するために用いられる。

しかし、ＧＩは受信されたＤＶＢ−Ｔ信号が処理される時に除去される。図７を参照すれば、ＧＩ７１０の長さはＯＦＤＭシンボル長さに対して該当する分数で表示される。特に、ＧＩ７１０の長さはＯＦＤＭシンボル長さに対して４種のＧＩモード、すなわち、１／３２、１／１６、１／８、または１／４モードで表示される。

受信機から入力されるビットストリームをＦＦＴ処理するために、ＧＩを除去する前にＦＦＴモード及びＧＩモードを知る必要がある。すなわち、受信機は入力されるビットストリームから該当ＧＩを除去した後、動作モードによって２Ｋ（２０４８）または８Ｋ（８１９２）ポイントをアクティブウィンドウサイズとしてＦＦＴ処理することによって入力ビットストリームを復調する。しかし、従来のＤＶＢ−Ｔ受信機は一定のＦＦＴモード及びＧＩモードに対してＦＦＴ処理できる。したがって、必要に応じて動作モードが変更できる周波数選択的なチャンネルに適応して正しく入力ビットストリームをＦＦＴ処理できないという問題点がある。変更される動作モードを検出できる従来の受信機については、特許文献１に記載されているが、動作モード検出の正確性を高めかつハードウェアのコストを低減するなど解決しなければならない問題点がある。
ＫＲ１０−０３２７３７３

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、小容量のメモリを使用し、かつＦＦＴモード及びＧＩモードが変更されうる周波数選択的なチャンネルに適応してＦＦＴモード及びＧＩモードを速くかつ正確に検出するＧＩ及びＦＦＴモード検出器、それを具備して動作モードに適して受信ビットストリームを復調できるＤＶＢ−Ｔ受信機、及びその方法を提供するところにある。

前記技術的課題を達成するための本発明の一面によるＧＩ及びＦＦＴモード検出器は、相関度計算部、多重積分器、多数のピーク値累積器、及び決定部を具備することを特徴とする。相関度計算部は、ＦＦＴモード情報によって複素シンボルストリームを処理し、相関度情報信号を発生させて出力する。多重積分器は、相関度情報信号を遅延させ、遅延量の相異なる遅延信号それぞれからＧＩモード区分信号を生成して出力する。多数のピーク値累積器は、ＧＩモード区分信号それぞれを処理してそれぞれからピーク値位置区分情報及びピーク値区分情報を出力する。決定部は、ピーク値位置区分情報及びピーク値区分情報を用いて、複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、及びＦＦＴモード情報を決定する。

前記技術的課題を達成するための本発明の他の一面によるデジタルビデオ放送受信機は、Ｉ／Ｑ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）生成部、ＧＩ除去部、ＦＦＴ部、モード検出器、第１シンボルタイミング復元部、第２シンボルタイミング及びサンプリング周波数復元部、第１キャリア復元部、第２キャリア復元部、合算部、及び数制御発振器を具備することを特徴とする。Ｉ／Ｑ生成部は、数制御発振信号及びサンプリング周波数情報によって、入力ビットストリームから複素シンボルストリームを生成して出力する。ＧＩ除去部は、第１シンボルタイミング情報及び前記第２シンボルタイミング情報によって、複素シンボルストリームからＧＩを除去して出力する。ＦＦＴ部は、第１シンボルタイミング情報及び第２シンボルタイミング情報によって、ＧＩ除去された複素シンボルストリームをＦＦＴ処理して出力する。モード検出器は、ＦＦＴモード別相関度情報信号を用いて、複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、ＦＦＴモード情報、ピーク値情報、及びピーク値位置情報を検出して出力する。第１シンボルタイミング復元部は、ＧＩモード情報、ＦＦＴモード情報、及びピーク値位置情報に応答して第１シンボルタイミング情報を生成して出力する。第２シンボルタイミング及びサンプリング周波数復元部は、ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから第２シンボルタイミング情報及びサンプリング周波数情報を生成して出力する。第１キャリア復元部は、ピーク値情報に応答して第１キャリア復元情報を生成して出力する。第２キャリア復元部は、ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから第２キャリア復元情報を生成して出力する。合算部は、第１キャリア復元情報及び第２キャリア復元情報を合算して発振制御情報を出力する。数制御発振器は、発振制御情報に応答して数制御発振信号を生成して出力する。

前記他の技術的課題を達成するための本発明の一面によるＧＩ及びＦＦＴモード検出方法は、ＦＦＴモード情報によって複素シンボルストリームを処理し、相関度情報信号を発生させて出力する段階と、相関度情報信号を遅延させ、遅延量の相異なる遅延信号それぞれからＧＩモード区分信号を生成して出力する段階と、ＧＩモード区分信号それぞれを処理してピーク値位置区分情報及びピーク値区分情報を出力する段階と、ピーク値位置区分情報及びピーク値区分情報を用いて、複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、及びＦＦＴモード情報を決定する段階と、を具備することを特徴とする。

前記他の技術的課題を達成するための本発明の他の一面によるＧＩ及びＦＦＴモード検出方法は、数制御発振信号及びサンプリング周波数情報によって、入力ビットストリームから複素シンボルストリームを生成して出力する段階と、第１シンボルタイミング情報及び前記第２シンボルタイミング情報によって、複素シンボルストリームからＧＩを除去して出力する段階と、第１シンボルタイミング情報及び第２シンボルタイミング情報によって、ＧＩ除去された複素シンボルストリームをＦＦＴ処理して出力する段階と、ＦＦＴモード別の相関度情報信号を用いて、複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、ＦＦＴモード情報、ピーク値情報、及びピーク値位置情報を検出して出力する段階と、ＧＩモード情報、ＦＦＴモード情報、及びピーク値位置情報に応答して、第１シンボルタイミング情報を生成して出力する段階と、ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから第２シンボルタイミング情報及びサンプリング周波数情報を生成して出力する段階と、ピーク値情報に応答して第１キャリア復元情報を生成して出力する段階と、ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから第２キャリア復元情報を生成して出力する段階と、第１キャリア復元情報と第２キャリア復元情報とを合算して発振制御情報を出力する段階と、発振制御情報に応答して、数制御発振信号を生成して出力する段階と、を具備することを特徴とする。

本発明によるデジタルビデオ放送受信機は、小容量のメモリを使用し、かつＦＦＴモード及びＧＩモードが変更されうる周波数選択的なチャンネルに適応してＦＦＴモード及びＧＩモードを速くかつ正確に検出するＧＩ及びＦＦＴモード検出器を備える。したがって、動作モードに適して受信ビットストリームを復調でき、加法的白色ガウス雑音（ＡｄｄｉｔｉｖｅＷｈｉｔｅＧａｕｓｓｉａｎＮｏｉｓｅｃｈａｎｅｌ：ＡＷＧＮ）、静的及び動的レイリーチャンネル、及び単一周波数放送網チャンネルなどで強靭な特性を持ちうる。

本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには本発明の望ましい実施例を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照しなければならない。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に付された同一参照符号は同一部材を表わす。

図１は、本発明の一実施例によるＤＶＢ−Ｔ受信機のブロック図である。図１を参照すれば、本発明の一実施例によるＤＶＢ−Ｔ受信機は、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール１、Ｉ／Ｑ生成部２、ＧＩ除去部６、ＦＦＴ部７、モード検出器３、第１シンボルタイミング復元部４、第２シンボルタイミング及びサンプリング周波数復元部１１、第１キャリア復元部５、第２キャリア復元部８、合算部９、及び数制御発振器１０を具備する。

ＲＦモジュール１は割当てられたチャンネルから無線空中波信号を受信して基底帯域のＯＦＤＭアナログ信号を発生させ、このＯＦＤＭアナログ信号をデジタルで（に）変換して入力ビットストリームＲを出力する。Ｉ／Ｑ生成部２は数制御発振信号及びサンプリング周波数情報によって、入力ビットストリームＲから複素シンボルストリームＩ／Ｑを生成して出力する。数制御発振信号は数制御発振器１０から出力される。ＧＩ除去部６は第１シンボルタイミング情報及び第２シンボルタイミング情報によって、複素シンボルストリームＩ／ＱからＧＩを除去して出力する。ＦＦＴ部７は、第１シンボルタイミング情報及び前記第２シンボルタイミング情報によって、ＧＩ除去された複素シンボルストリームＩ／ＱをＦＦＴ処理して出力する。

モード検出器３は、複素シンボルストリームＩ／Ｑに対するＧＩモード情報ＧＩ＿ＭＯＤＥ、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥ、ピーク値情報ＰＥＡＫ＿ＶＡＬ、及びピーク値位置情報ＰＥＡＫ＿ＰＯＳを検出して出力する。第１シンボルタイミング復元部４は、ＧＩモード情報ＧＩ＿ＭＯＤＥ、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥ、及びピーク値位置情報ＰＥＡＫ＿ＰＯＳに応答して、第１シンボルタイミング情報を生成して出力する。第２シンボルタイミング及びサンプリング周波数復元部１１は、ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームＩ／Ｑから第２シンボルタイミング情報及びサンプリング周波数情報を生成して出力する。

ここで、第１シンボルタイミング情報は概略的なシンボルタイミングに関する情報であり、第２シンボルタイミング情報は第１シンボルタイミング情報よりさらに精密なシンボルタイミングに関する情報であり、Ｉ／Ｑ生成部２が複素シンボルストリームＩ／Ｑをサンプリングする周期を同期化させる。

第１キャリア復元部５はピーク値情報ＰＥＡＫ＿ＶＡＬに応答して第１キャリア復元情報を生成して出力する。第２キャリア復元部８は、ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームＩ／Ｑから第２キャリア復元情報を生成して出力する。第１キャリア復元情報は分数値を持つ小数点以下キャリア復元情報であり、第２キャリア復元情報は整数値及び他の小数点以下キャリア復元情報で構成され、第１キャリア復元情報より精密なキャリア復元情報である。

合算部９は、第１キャリア復元情報及び第２キャリア復元情報を合算して発振制御情報を出力する。数制御発振器１０は、発振制御情報に応答して数制御発振信号を生成して出力する。数制御発振信号は、Ｉ／Ｑ生成部２が複素シンボルストリームＩ／Ｑを生成する時にサンプリング周波数を補正するために使われる。

数制御発振器１０、第１シンボルタイミング復元部４、及び第２シンボルタイミング及びサンプリング周波数復元部１１からフィードバックされた情報によって、図１の受信機が伝送されたデジタル放送データを正確に抽出可能にするための適切なサンプリング及び同期化が可能である。図１のＤＶＢ−Ｔ受信機は等化器１２、及びエラー訂正部（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：ＦＥＣ）１３をさらに具備する。等化器１２はＦＦＴ処理された信号の歪曲を補償し、ＦＥＣ１３はビタビソフトデコード及びＲＳ（ＲｅｅｄＳｏｌｏｍｏｎ）エラー訂正アルゴリズムなどを使用してエラーを訂正する。ＦＥＣ１３から出力された信号はＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）コード化データ形態を持ち、これは後続端でデジタル処理されてＤＶＢ−Ｔディスプレイのためのデータにデコードされる。

図２は、図１のＧＩ及びＦＦＴモード検出器３を具体的に示したブロック図である。図２を参照すれば、図１のＧＩ及びＦＦＴモード検出器３は、相関度計算部１４、多重積分器１５、複数のピーク値累積器１６〜１９、及びＦＦＴモード及びＧＩモード決定部２０を具備する。

図２を参照すれば、相関度計算部１４は、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥによって複素シンボルストリームＩ／Ｑを処理し、相関度情報信号ＣＳを発生させて出力する。多重積分器１５は相関度情報信号ＣＳを遅延させ、遅延量の相異なる遅延信号それぞれからＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２〜ＧＩ＝１／４を生成して出力する。複数のピーク値累積器１６〜１９それぞれは、ＧＩモード区分信号（ＧＩ＝１／３２〜ＧＩ＝１／４中一つ）を処理してピーク値位置区分情報（ＰｅａｋＰｏｓ３２〜ＰｅａｋＰｏｓ４のうち一つ）及びピーク値区分情報（ＰｅａｋＶａｌ３２〜ＰｅａｋＶａｌ４のうち一つ）を出力する。ＦＦＴモード及びＧＩモード決定部２０は、ピーク値位置区分情報ＰｅａｋＰｏｓ３２〜ＰｅａｋＰｏｓ４及びピーク値区分情報ＰｅａｋＶａｌ３２〜ＰｅａｋＶａｌ４を用いて、複素シンボルストリームＩ／Ｑに対するＧＩモード情報ＧＩ＿ＭＯＤＥ、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥ、ピーク値情報ＰＥＡＫ＿ＶＡＬ、及びピーク値位置情報ＰＥＡＫ＿ＰＯＳを決定して出力する。

前記した図２の相関度計算部１４のブロック図が図３に具体的に示されている。図３を参照すれば、図２の相関度計算部１４は、除去部２１、選択部２２、遅延部２３、及び乗算部２４を具備する。除去部２１は複素シンボルストリームＩ／Ｑで４サンプルのうち１つのみを選択して１／４サンプリングした複素シンボルストリームＩ／Ｑを出力する。選択部２２は、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥの論理状態に応答して、複素シンボルストリームＩ／Ｑまたは１／４サンプリングした複素シンボルストリームＩ／Ｑを選択的に出力する。

遅延部２３は、選択部２２の出力信号を２０４８サンプル時間の間遅延させて共役信号を出力する。この時、遅延部２３のためのメモリサイズは２０４８＊ｎ_ｃｏｒｒである。ｎ_ｃｏｒｒは前記複素シンボルストリームＩ／Ｑのビット数である。乗算部２４は、選択部２２の出力信号と遅延された信号とを乗算して相関度情報信号ＣＳを出力する。

除去部２１が使われるのは、複素シンボルストリームＩ／ＱのＦＦＴモードが８Ｋモードである場合、その１／４抽出後のシンボル期間を２Ｋモードの一つのシンボル期間と同じくするためである。例えば、複素シンボルストリームＩ／ＱのＦＦＴモードが８Ｋモードであれば、一つのシンボル期間はアクティブＯＦＤＭシンボル期間（８１９２サンプル期間）＋ＧＩ（例えば、１／３２＝２５６サンプル期間）＝８４４８である。この時、除去部２１が選択されれば、一つのシンボル期間は１／４に減って２１１２となる。このシンボル期間２１１２は、２ＫモードでＧＩモードが１／３２である場合と同様である。

すなわち、複素シンボルストリームＩ／ＱのＦＦＴモードが８Ｋモードである場合に、選択部２２は除去部２１からの１／４サンプリングした複素シンボルストリームＩ／Ｑを選択する。または、複素シンボルストリームＩ／ＱのＦＦＴモードが２Ｋモードである場合に、選択部２２はＩ／Ｑ生成部２からの複素シンボルストリームＩ／Ｑを選択する。

前記した図２の多重積分器１５の具体的なブロック図が図４に図示されている。図４を参照すれば、図２の多重積分器１５は、シフトレジスター２５、第１積分部２６０、第２積分部２９０、第３積分部３２０、及び第４積分部３５０を具備する。シフトレジスタ２５は、相関度情報信号ＣＳを遅延させて遅延量の相異なる第１遅延信号、第２遅延信号、第３遅延信号、及び第４遅延信号を出力する。シフトレジスタ２５のメモリサイズは５１２＊ｎ_ＭＳＴＲである。ｎ_ＭＳＴＲは相関度情報信号ＣＳのビット数である。第１遅延信号は相関度情報信号ＣＳを６４サンプル時間Ｚ^−６４遅延させた信号である。６４サンプル時間Ｚ^−６４は２ＫモードでＧＩモードが１／３２であることに対応する。第２遅延信号は、相関度情報信号ＣＳを１２８サンプル時間Ｚ^−１２８遅延させた信号である。１２８サンプル時間Ｚ^−１２８は２ＫモードでＧＩモードが１／１６であることに対応する。第３遅延信号は、相関度情報信号ＣＳを２５６サンプル時間Ｚ^−２５６遅延させた信号である。２５６サンプル時間Ｚ^−２５６は２ＫモードでＧＩモードが１／８であることに対応する。第４遅延信号は、相関度情報信号ＣＳを５１２サンプル時間Ｚ^−５１２遅延させた信号である。５１２サンプル時間Ｚ^−５１２は２ＫモードでＧＩモードが１／４であることに対応する。第１積分部２６０ないし第４積分部３５０それぞれは２つの合算器（例えば、２６、２７）及び１つの遅延素子（例えば、２８）を具備する。遅延素子２８、３１、３４、３７それぞれは第１遅延信号ないし第４遅延信号に対応する遅延量だけＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２〜ＧＩ＝１／４を遅延させる。すなわち、第１積分部２６０は第１遅延信号と相関度情報信号ＣＳとを第１合算し、第１合算結果と以前第１ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２とを第２合算し、第２合算結果を現在の第１ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２として出力する。第２積分部２９０は、第２遅延信号と相関度情報信号ＣＳとを第３合算し、第３合算結果と以前第２ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／１６とを第４合算し、第４合算結果を現在の第２ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／１６として出力する。第３積分部３２０は、第３遅延信号と相関度情報信号ＣＳとを第５合算し、第５合算結果と以前第３ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／８とを第６合算し、第６合算結果を現在の第３ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／８として出力する。第４積分部３５０は、第４遅延信号と相関度情報信号ＣＳとを第７合算し、第７合算結果と以前第４ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／４とを第８合算し、第８合算結果を現在の第４ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／４として出力する。

前記した図２のピーク値累積器１６〜１９の具体的なブロック図が図５に示されている。図５は、第１ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２を処理するピーク値累積器１６であり、残りの第２ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／１６ないし第４ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／４それぞれを処理するピーク値累積器１７〜１９もやはり図５と同じ構成を持つ。図５を参照すれば、図２のピーク値累積器１６〜１９それぞれは、第１複素サイズ計算部３８、ピーク値検出部３９、通過部４０、合算部４１、遅延部４２、及び第２複素サイズ計算部４３を具備する。

第１複素サイズ計算部３８は、ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２〜ＧＩ＝１／４のうちいずれか一つ（ＧＩ＝１／３２）を入力され、複素サイズを計算して出力する。ピーク値検出部３９は複素サイズからピーク値が存在する位置を探し、その位置をピーク値位置区分情報ＰｅａｋＰｏｓ３２として出力する。ピーク値は一つのシンボル期間に一つずつ存在する。

通過部４０は、入力されたＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２からピーク値位置区分情報ＰｅａｋＰｏｓ３２に対応する信号を選択して通過させる。合算部４１は、通過された信号と以前中間結果とを合算して出力する。遅延部４２は、合算結果を保存して一つのシンボル期間後の次の合算時に以前中間結果を出力し、合算結果は現在の中間結果として出力する。

遅延部４２に保存される中間結果は、いろいろなシンボル期間中にピーク値Ｎｓｙｍ（ピーク値の数）個が累積されて保存される。Ｎｓｙｍ（ピーク値の数）は１である場合もあるが、ＡＷＧＮ、静的及び動的レイリーチャンネル、及び単一周波数放送網チャンネルなどで強靭な特性を持つように６、８などでもよい。第２複素サイズ計算部４３は、中間結果を入力され、その複素サイズを計算してピーク値区分情報ＰｅａｋＶａｌ３２として出力する。

このようにピーク値累積器１６〜１９それぞれから出力されるピーク値区分情報ＰｅａｋＶａｌ３２〜ＰｅａｋＶａｌ４は、図２の相関度計算部１４に複素シンボルビットストリームのモードと一致する正しいＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥがセットされた場合には、ＧＩモードによって相異なる４つの値として出力される。しかし、図２の相関度計算部１４に正しくないＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥがセットされた場合には、ピーク値累積器１６〜１９それぞれから出力されるピーク値区分情報ＰｅａｋＶａｌ３２〜ＰｅａｋＶａｌ４は、ノイズに該当する小さな値を出力する。このような事実は後述されるＦＦＴモードの決定などに用いられる。

前記した図２のＦＦＴモード及びＧＩモード決定部２０の具体的なブロック図が図６に図示されている。図６を参照すれば、図２のＦＦＴモード及びＧＩモード決定部２０は、ＦＦＴモード検出部４４、ピーク値検出部４６、制御部４５、及び選択部４７を具備する。ＦＦＴモード検出部４４はピーク値区分情報のうちいずれか一つを用いて、ＦＦＴモード決定信号ＦＦＴ＿ＤＥＣを生成して出力する。ＦＦＴモード決定信号ＦＦＴ＿ＤＥＣは、２Ｋモードまたは８Ｋモードのうちいずれか一つを表わす信号である。ＦＦＴモード検出部４４に入力されるピーク値区分情報のうちいずれか一つは、第２遅延信号から計算された第２ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／１６を処理するピーク値累積器１７から出力されるピーク値区分情報ＰｅａｋＶａｌ１６であることが望ましい。第２ＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／１６は、ＧＩが１／１６である時にＧＩモード区分信号ＧＩ＝１／３２〜ＧＩ＝１／４のうち最大値を持つ信号である。ＦＦＴモード決定信号ＦＦＴ＿ＤＥＣは、図２の相関度計算部１４で複素シンボルストリームＩ／Ｑが除去部２１を通過していない場合、すなわち、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥが２Ｋモードを表す場合のＰｅａｋＶａｌ１６値と、複素シンボルストリームＩ／Ｑが除去部２１を通過した場合、すなわち、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥが８Ｋモードを表わす場合のＰｅａｋＶａｌ１６値とを比較することによって決定される。すなわち、２Ｋモードである時のＰｅａｋＶａｌ１６値と８Ｋモードである時のＰｅａｋＶａｌ１６値とを比較してさらに大きい場合に該当する動作モードがＦＦＴモードとして決定される。図２の相関度計算部１４にＦＦＴモードが間違ってセットされた場合にはＰｅａｋＶａｌ１６値がノイズに該当する小さな値を持つからである。言い換えれば、制御部４５が２Ｋモードを表わすＦＦＴモード決定信号ＦＦＴ＿ＤＥＣに応答してＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥを２Ｋモードにセットする時のＰｅａｋＶａｌ１６値が、８Ｋモードを表わすＦＦＴモード決定信号ＦＦＴ＿ＤＥＣに応答してＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥを８Ｋモードにセットする時のＰｅａｋＶａｌ１６値よりさらに小さければ、複素シンボルストリームＩ／Ｑは８Ｋモードのストリームである。ピーク値検出部４６はピーク値区分情報のうち最大値を探し、その最大値に対応するピーク値情報ＰＥＡＫ＿ＶＡＬ、及びＧＩモード決定信号ＧＩ＿ＤＥＣを生成して出力する。ＧＩモード決定信号ＧＩ＿ＤＥＣはＧＩが１／４、１／８、１／１６、または１／３２のうちいずれか一つであることを表わす信号である。制御部４５は、ＦＦＴモード決定信号ＦＦＴ＿ＤＥＣに応答してＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥを出力し、ＧＩモード決定信号ＧＩ＿ＤＥＣに応答してＧＩモード情報ＧＩ＿ＭＯＤＥを出力する。選択部４７は、ピーク値位置区分情報ＰｅａｋＰｏｓ３２〜ＰｅａｋＰｏｓ４のうちＧＩモード情報ＧＩ＿ＭＯＤＥに対応するいずれか一つを選択してピーク値位置情報ＰＥＡＫ＿ＰＯＳとして出力する。

このように、本発明の一実施例によるＤＶＢ−Ｔ受信機は、周波数選択的なチャンネルに適応して入力される複素シンボルストリームＩ／Ｑに対するＧＩモード情報ＧＩ＿ＭＯＤＥ、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥ、ピーク値情報ＰＥＡＫ＿ＶＡＬ、及びピーク値位置情報ＰＥＡＫ＿ＰＯＳを速くかつ正確に出力するモード検出器３を具備し、ＧＩモード情報ＧＩ＿ＭＯＤＥ、ＦＦＴモード情報ＦＦＴ＿ＭＯＤＥ、ピーク値情報ＰＥＡＫ＿ＶＡＬ、及びピーク値位置情報ＰＥＡＫ＿ＰＯＳを用いて概略的なシンボルタイミング情報、精密なシンボルタイミングとサンプリング周波数情報、小数点以下キャリア復元情報、及び精密なキャリア復元情報などを計算することによって、ＯＦＤＭのようなＤＶＢ−Ｔ信号の復調性能を改善させる。

以上のように図面と明細書とで最適の実施例が開示された。ここで特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであって、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、本技術分野の当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により定められなければならない。

本発明によるＧＩ及びＦＦＴモード検出器、これを具備した受信機及びその方法は、デジタルビデオ放送のための受信機に用いられる。

本発明の一実施例によるＤＶＢ−Ｔ受信機のブロック図である。図１のＧＩ及びＦＦＴモード検出器を具体的に示したブロック図である。図２の相関度計算部を具体的に示したブロック図である。図２の多重積分器を具体的に示したブロック図である。図２のピーク値累積器を具体的に示したブロック図である。図２のＦＦＴモード及びＧＩモード決定部を具体的に示したブロック図である。ＤＶＢ−Ｔ伝送信号のシンボルに挿入されるＧＩを例示する図である。

符号の説明

３ＧＩ及びＦＦＴモード検出器
１４相関度計算部
１５多重積分器
１６〜１９複数のピーク値累積器
２０ＦＦＴモード及びＧＩモード決定部

Claims

ＦＦＴモード情報によって複素シンボルストリームまたは１／Ｍサンプリングした複素シンボルストリームを選択的に処理し、相関度情報信号を発生させて出力する相関度計算部と、
前記相関度情報信号を遅延させ、遅延量の相異なる遅延信号それぞれからＧＩモード区分信号を生成して出力する多重積分器と、
前記ＧＩモード区分信号それぞれを処理してそれぞれからピーク値位置区分情報及びピーク値区分情報を出力する多数のピーク値累積器と、
前記ピーク値位置区分情報及び前記ピーク値区分情報を用いて、前記複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、及び前記ＦＦＴモード情報を決定する決定部と、を具備することを特徴とするＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記ＧＩモード区分信号それぞれは、
前記複素シンボルストリームが持ちうるＧＩモードのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記決定部は、
前記ピーク値位置区分情報及び前記ピーク値区分情報を用いて前記複素シンボルストリームに対するピーク値情報、及びピーク値位置情報をさらに決定することを特徴とする請求項１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記相関度計算部は、
前記複素シンボルストリームで１／Ｍサンプリングした複素シンボルストリームを出力する除去部と、
前記ＦＦＴモード情報の論理状態に応答して前記複素シンボルストリームまたは前記１／Ｍサンプリングした複素シンボルストリームを選択的に出力する選択部と、
前記選択部出力信号を遅延させて出力する遅延部と、
前記選択部出力信号と前記遅延された信号とを乗算して前記相関度情報信号を出力する乗算部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記Ｍは、
４であることを特徴とする請求項４に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記多重積分器は、
前記相関度情報信号を遅延させて遅延量の相異なる第１遅延信号、第２遅延信号、第３遅延信号、及び第４遅延信号を出力するシフトレジスターと、
前記第１遅延信号と前記相関度情報信号とを第１合算し、前記第１合算結果と以前第１ＧＩモード区分信号とを第２合算し、前記第２合算結果を現在の第１ＧＩモード区分信号として出力する第１積分部と、
前記第２遅延信号と前記相関度情報信号とを第３合算し、前記第３合算結果と以前第２ＧＩモード区分信号とを第４合算し、前記第４合算結果を現在の第２ＧＩモード区分信号として出力する第２積分部と、
前記第３遅延信号と前記相関度情報信号とを第５合算し、前記第５合算結果と以前第３ＧＩモード区分信号とを第６合算し、前記第６合算結果を現在の第３ＧＩモード区分信号として出力する第３積分部と、
前記第４遅延信号と前記相関度情報信号とを第７合算し、前記第７合算結果と以前第４ＧＩモード区分信号とを第８合算し、前記第８合算結果を現在の第４ＧＩモード区分信号として出力する第４積分部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記第１遅延信号ないし前記第４遅延信号それぞれは、
前記相関度情報信号を６４、１２８、２５６、及び５１２キャリアだけサンプリング時間遅延させた信号であることを特徴とする請求項６に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記ピーク値累積器それぞれは、
前記ＧＩモード区分信号のうちいずれか一つが入力され、複素サイズを計算して出力する第１複素サイズ計算部と、
前記複素サイズからピーク値が存在する位置を探し、その位置を前記ピーク値位置区分情報として出力するピーク値検出部と、
前記入力されたＧＩモード区分信号から前記ピーク値位置区分情報に対応する信号を選択して通過させる通過部と、
前記通過された信号と以前中間結果とを合算して出力する合算部と、
前記合算結果を保存して次の合算時に前記以前中間結果を出力し、前記合算結果は現在の中間結果として出力する遅延部と、
前記中間結果を入力され、その複素サイズを計算して前記ピーク値区分情報として出力する第２複素サイズ計算部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記決定部は、
前記ピーク値区分情報のうちいずれか一つを用いて、ＦＦＴモード決定信号を生成して出力するＦＦＴモード検出部と、
前記ピーク値区分情報のうち最大値を探し、その最大値に対応する前記ピーク値情報、及びＧＩモード決定信号を生成して出力するピーク値検出部と、
前記ＦＦＴモード決定信号に応答して前記ＦＦＴモード情報を出力し、前記ＧＩモード決定信号に応答して前記ＧＩモード情報を出力する制御部と、
前記ピーク値位置区分情報のうち前記ＧＩモード情報に対応するいずれか一つを選択してピーク値位置情報として出力する選択部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記ＦＦＴモード検出部が利用する前記ピーク値区分情報のうちいずれか一つは、
ＧＩが１／１６である時、前記ＧＩモード区分信号のうち最大値を持つＧＩモード区分信号が前記ピーク値累積器のうちいずれか一つで処理された情報であることを特徴とする請求項９に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記ＦＦＴモードは、デジタルビデオ放送受信機内で２Ｋモードまたは８Ｋモードのうちいずれか一つであり、
前記ＧＩモードは、デジタルビデオ放送受信機内で１／４、１／８、１／１６、または１／３２のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
数制御発振信号及びサンプリング周波数情報によって、入力ビットストリームから複素シンボルストリームを生成して出力するＩ／Ｑ生成部と、
第１シンボルタイミング情報及び第２シンボルタイミング情報によって、前記複素シンボルストリームからＧＩを除去して出力するＧＩ除去部と、
前記第１シンボルタイミング情報及び前記第２シンボルタイミング情報によって、前記ＧＩ除去された複素シンボルストリームをＦＦＴ処理して出力するＦＦＴ部と、
ＦＦＴモード別相関度情報信号を用いて、前記複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、ＦＦＴモード情報、ピーク値情報、及びピーク値位置情報を検出して出力するモード検出器と、
前記ＧＩモード情報、前記ＦＦＴモード情報、及び前記ピーク値位置情報に応答して前記第１シンボルタイミング情報を生成して出力する第１シンボルタイミング復元部と、
前記ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから前記第２シンボルタイミング情報及び前記サンプリング周波数情報を生成して出力する第２シンボルタイミング及びサンプリング周波数復元部と、
前記ピーク値情報に応答して第１キャリア復元情報を生成して出力する第１キャリア復元部と、
前記ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから第２キャリア復元情報を生成して出力する第２キャリア復元部と、
前記第１キャリア復元情報及び前記第２キャリア復元情報を合算して発振制御情報を出力する合算部と、
前記発振制御情報に応答して前記数制御発振信号を生成して出力する数制御発振器と、を具備することを特徴とするデジタルビデオ放送受信機。
ＦＦＴモード情報によって複素シンボルストリームまたは１／Ｍサンプリングした複素シンボルストリームを選択的に処理し、相関度情報信号を発生させて出力する段階と、
前記相関度情報信号を遅延させ、遅延量の相異なる遅延信号それぞれからＧＩモード区分信号を生成して出力する段階と、
前記ＧＩモード区分信号それぞれを処理してピーク値位置区分情報及びピーク値区分情報を出力する段階と、
前記ピーク値位置区分情報及び前記ピーク値区分情報を用いて、前記複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、及び前記ＦＦＴモード情報を決定する段階と、を具備することを特徴とするＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ＧＩモード区分信号それぞれは、
前記複素シンボルストリームが持ちうるＧＩモードのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１３に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ＧＩ及びＦＦＴモード検出方法は、
前記ピーク値位置区分情報及び前記ピーク値区分情報を用いて前記複素シンボルストリームに対するピーク値情報、及びピーク値位置情報を決定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出器。
前記相関度情報信号は、
前記複素シンボルストリームで１／Ｍサンプリングした複素シンボルストリームを出力する段階と、
前記ＦＦＴモード情報の論理状態に応答して、前記複素シンボルストリームまたは前記１／Ｍ除去された複素シンボルストリームを選択的に出力する段階と、
前記選択されて出力される信号を遅延させて出力する段階と、
前記選択されて出力される信号と前記遅延された信号とを乗算して前記相関度情報信号を出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１３に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記Ｍは、
４であることを特徴とする請求項１６に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ＧＩモード区分信号それぞれは、
前記相関度情報信号を遅延させて遅延量の相異なる第１遅延信号、第２遅延信号、第３遅延信号、及び第４遅延信号を出力する段階と、
前記第１遅延信号と前記相関度情報信号とを第１合算し、前記第１合算結果と以前第１ＧＩモード区分信号とを第２合算し、前記第２合算結果を現在の第１ＧＩモード区分信号として出力する段階と、
前記第２遅延信号と前記相関度情報信号とを第３合算し、前記第３合算結果と以前第２ＧＩモード区分信号とを第４合算し、前記第４合算結果を現在の第２ＧＩモード区分信号として出力する段階と、
前記第３遅延信号と前記相関度情報信号とを第５合算し、前記第５合算結果と以前第３ＧＩモード区分信号とを第６合算し、前記第６合算結果を現在の第３ＧＩモード区分信号として出力する段階と、
前記第４遅延信号と前記相関度情報信号とを第７合算し、前記第７合算結果と以前第４ＧＩモード区分信号とを第８合算し、前記第８合算結果を現在の第４ＧＩモード区分信号として出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１３に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記第１遅延信号ないし前記第１遅延信号それぞれは、
前記相関度情報信号を６４、１２８、２５６、及び５１２キャリアだけサンプリング時間遅延させた信号であることを特徴とする請求項１８に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ピーク値位置区分情報それぞれ及びピーク値区分情報それぞれは、
前記ＧＩモード区分信号のうちいずれか一つを入力されて複素サイズを計算して出力する段階と、
前記複素サイズからピーク値が存在する位置を探してその位置を前記ピーク値位置区分情報として出力する段階と、
前記入力されたＧＩモード区分信号から前記ピーク値位置区分情報に対応する信号を選択して通過させる段階と、
前記通過された信号と以前中間結果とを合算して出力する段階と、
前記合算結果を保存して次の合算時に前記以前中間結果を出力し、前記合算結果は現在の中間結果として出力する段階と、
前記中間結果を入力されてその複素サイズを計算し、前記ピーク値区分情報として出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１５に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ＦＦＴモード情報は、
前記ピーク値区分情報のうちいずれか一つを用いて、ＦＦＴモード決定信号を生成して出力する段階と、
前記ＦＦＴモード決定信号に応答して前記ＦＦＴモード情報を出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項２０に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ＦＦＴモード決定信号の生成に用いられる前記ピーク値区分情報のうちいずれか一つは、
ＧＩが１／１６である時、前記ＧＩモード区分信号のうち最大値を持つＧＩモード区分信号が処理された情報であることを特徴とする請求項２１に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ＧＩモード情報は、
前記ピーク値区分情報のうち最大値を探し、その最大値に対応するＧＩモード決定信号を生成して出力する段階と、
前記ＧＩモード決定信号に応答して前記ＧＩモード情報を出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１３に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
前記ＦＦＴモードは、デジタルビデオ放送受信機内で２Ｋモードまたは８Ｋモードのうちいずれか一つであり、
前記ＧＩモードはデジタルビデオ放送受信機内で１／４、１／８、１／１６、または１／３２のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項２３に記載のＧＩ及びＦＦＴモード検出方法。
数制御発振信号及びサンプリング周波数情報によって、入力ビットストリームから複素シンボルストリームを生成して出力する段階と、
第１シンボルタイミング情報及び第２シンボルタイミング情報によって、前記複素シンボルストリームからＧＩを除去して出力する段階と、
前記第１シンボルタイミング情報及び前記第２シンボルタイミング情報によって、前記ＧＩ除去された複素シンボルストリームをＦＦＴ処理して出力する段階と、
ＦＦＴモード別の相関度情報信号を用いて、前記複素シンボルストリームに対するＧＩモード情報、ＦＦＴモード情報、ピーク値情報、及びピーク値位置情報を検出して出力する段階と、
前記ＧＩモード情報、前記ＦＦＴモード情報、及び前記ピーク値位置情報に応答して、前記第１シンボルタイミング情報を生成して出力する段階と、
前記ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから前記第２シンボルタイミング情報及び前記サンプリング周波数情報を生成して出力する段階と、
前記ピーク値情報に応答して第１キャリア復元情報を生成して出力する段階と、
前記ＦＦＴ処理された複素シンボルストリームから第２キャリア復元情報を生成して出力する段階と、
前記第１キャリア復元情報と前記第２キャリア復元情報とを合算して発振制御情報を出力する段階と、
前記発振制御情報に応答して、前記数制御発振信号を生成して出力する段階と、を具備することを特徴とするデジタルビデオ放送の受信方法。