JP4911038B2 - 復調装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本出願は、日本国において2006年2月6日に出願された日本特許出願番号2006−028699を基礎として優先権を主張するものであり、この出願を参照することにより、本出願に援用される。
ここで、直交周波数分割多重(OFDM、Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信する受信機において、従来から採用されている妨害波検出方法の一例を次に示す。
図1は、送信装置100と、受信装置200とを示した図である。
送信装置100は、送信すべきビットデータ列をOFDM方式により変調して送信するものである。送信装置100は、データ生成部101と、IFFT処理部102と、並直列変換処理部103と、RF処理部104と、アンテナ105とを備える。
データ生成部101は、送信すべきビットデータ列を生成する。
IFFT処理部102は、データ生成部101により生成されたビットデータ列に対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を施す。
並直列変換処理部103は、IFFT処理部102によりIFFT処理が施されたビットデータ列を、シンボル単位で直列なシンボルデータ列に変換する。
RF処理部104は、並直列変換処理部103により変換されたシンボルデータ列に対して搬送波を掛け合わせたOFDM信号に変換する。
アンテナ105は、RF処理部104から出力されるOFDM信号を伝送路を介して受信装置200へ送信する。
一方、受信装置200は、送信装置100によって送信されたOFDM信号を受信し、受信した信号をOFDM方式に従って復調するものである。受信装置200は、アンテナ201と、周波数変換部202と、妨害波除去フィルタ203と、直並列変換処理部204と、FFT処理部205と、誤り訂正処理部206と、妨害波検出部207とを備える。
アンテナ201は、伝送路からOFDM信号を受信する。
周波数変換部202は、アンテナ201により受信されるOFDM信号を、その搬送波の中間周波数のIF信号に変換する。
妨害波除去フィルタ203は、周波数変換部202により変換されるIF信号から妨害波が含まれている周波数成分を低減させる。
直並列変換処理部204は、妨害波除去フィルタ203により妨害波成分が除去されたIF信号のシンボルデータ列に対して直並列変換処理を施してビットデータ列に変換する。
FFT処理部205は、直並列変換処理部204により変換されたビットデータ列に対してFFT(Fast Fourier Transform)処理を施す。
誤り訂正処理部206は、FFT処理部205によりFFT処理が施されたビットデータ列に対して所定の誤り訂正処理を施す。
妨害波検出部207は、FFT処理部205によりFFT処理が施されたビットデータ列から妨害波成分が含まれているかを検出する。
このような受信装置200では、受信信号に対してFFT処理を実行するFFT処理部205の後段部に妨害波を検出する妨害波検出部207を設け、当該妨害波検出部207による検出結果に応じて、FFT部の前段部に設けられている妨害波除去フィルタ203の動作をONにする。
そこで、本発明では、上述の問題点に鑑み、FFT処理部の前段部において受信信号に含まれている妨害波を確実に検出し、FFT処理部の前段部において当該妨害波を除去する復調装置、方法、及びこの復調処理をコンピュータに実行させるプログラムを提供する。
本発明に係る復調装置は、上述の課題を解決するために、直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信し、当該変調信号を復調するものであり、上記変調信号を直交復調し、実軸成分と虚軸成分とを含んだ複素信号を生成する直交復調手段と、上記直交変調手段により生成された上記複素信号の複素共役信号を生成する複素共役信号生成手段と、上記複素共役信号生成手段により生成された上記複素共役信号を所定期間の整数倍遅延させる遅延手段と、上記直交復調手段により生成された複素信号と、上記遅延手段により所定期間の整数倍遅延された複素共役信号とに基づいて複素乗算を行う複素乗算手段と、上記複素乗算手段による複素乗算により得られた複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する判断手段と、上記判断手段による判断結果に基づいて、上記変調信号から妨害波を除去する妨害波除去手段とを備え、上記遅延手段は、NTSC(National Television System Committee)方式によるテレビ信号における水平同期期間を上記所定期間とする。
また、本発明に係る復調方法は、上述の課題を解決するために、直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信し、当該変調信号を復調する方法であり、上記変調信号を直交変調し、実軸成分と虚軸成分とを含んだ複素信号を生成する直交復調工程と、上記直交復調工程により生成された上記複素信号の複素共役信号を生成する複素共役信号生成工程と、上記複素共役信号生成工程により生成された上記複素共役信号を所定期間の整数倍遅延させる遅延工程と、上記直交復調工程により生成された複素信号と、上記遅延工程により所定期間の整数倍遅延された複素共役信号とに基づいて複素乗算を行う複素乗算工程と、上記複素乗算工程による複素乗算により得られた複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する判断工程と、上記判断工程による判断結果に基づいて、上記変調信号から妨害波を除去する妨害波除去工程とを備え、上記遅延工程では、NTSC(National Television System Committee)方式によるテレビ信号における水平同期期間を上記所定期間とすることを特徴とする。
また、本発明に係るプログラムは、上述の課題を解決するために、直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信し、当該変調信号を復調する復調処理をコンピュータに実行させるものであり、上記変調信号を直交変調し、実軸成分と虚軸成分とを含んだ複素信号を生成する直交復調工程と、上記直交復調工程により生成された上記複素信号の複素共役信号を生成する複素共役信号生成工程と、上記複素共役信号生成工程により生成された上記複素共役信号を所定期間の整数倍遅延させる遅延工程と、上記直交復調工程により生成された複素信号と、上記遅延工程により所定期間の整数倍遅延された複素共役信号とに基づいて複素乗算を行う複素乗算工程と、上記複素乗算工程による複素乗算により得られた複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する判断工程と、上記判断工程による判断結果に基づいて、上記変調信号から妨害波を除去する妨害波除去工程とを備え、上記遅延工程では、NTSC(National Television System Committee)方式によるテレビ信号における水平同期期間を上記所定期間とすることを特徴とする復調処理をコンピュータに実行させる。
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
例えば、日本国内での地上波デジタルテレビジョン放送は、2011年7月まで、現在のアナログテレビジョン放送(例えば、NTSC(National Television System Committee)方式による放送。)と並行的に運用される。このような環境では、隣接チャンネルによる妨害や、同一チャンネルによる妨害等が、アナログテレビジョン放送とデジタルテレビジョン放送との両方に発生することが予測される。したがって、デジタルテレビジョン放送と、アナログテレビジョン放送とがほぼ同一の周波数帯域の放送波を使用して平行して運用される状況では、デジタルテレビジョン放送の受信装置において、受信した信号に、NTSCの信号が含まれている場合がある。本発明に係る受信装置では、FFT(Fast Fourier Transform)演算回路の前段において、相関の強さからNTSCの信号を検出し、除去するものである。
また、本発明に係る受信装置は、ISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)規格を採用し、直交周波数分割多重(OFDM、Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信し、当該変調信号を復調する。
OFDM方式は、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、各サブキャリアの振幅及び位相にPSK(Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)によりデータを割り当てて、デジタル変調する方式である。
また、OFDM方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上波デジタル放送に適用することが広く検討されている。
OFDM方式による送信信号は、図2に示すように、OFDMシンボルと呼ばれるシンボル単位で伝送される。なお、図2は、現在処理対象のOFDMシンボルをS(0)とし、このOFDMシンボルS(0)の1つ前及び後のものを、それぞれOFDMシンボルS(−1)、OFDMシンボルS(1)として表している。以下では、OFDMシンボルS(0)に注目して、OFDMシンボルの構成について説明する。
このOFDMシンボルS(0)は、送信時にIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算が行われる信号期間である有効シンボルA(S(0))と、この有効シンボルA(S(0))の後半の一部分の波形がそのままコピーされたガードインターバルGI(S(0))とから構成されている。このガードインターバルGI(S(0))は、OFDMシンボルS(0)の前半部分に設けられており、例えば、有効シンボルA(S(0))の1/4や1/8の時間長の信号とされている。
このようなOFDM信号を受信するOFDM受信装置では、FFT(Fast Fourier Transform)演算回路によりFFT演算が行われることによって、受信したOFDM信号の復調が行われる。OFDM受信装置は、有効シンボルとガードインターバルとから構成されるOFDMシンボルに対して、OFDMシンボルの境界位置を検出する。そして、OFDM受信装置は、検出したシンボル境界位置から有効シンボルと同一の長さの演算範囲(FFTウィンドウ)を定め、このFFTウィンドウにより定められた部分のデータをOFDMシンボルから特定してFFT演算を行う。
受信装置1は、図3に示すように、アンテナ11と、周波数変換回路12と、局部発振器13と、A/D変換回路14と、直交復調回路15と、搬送波同期回路16と、局部発振器17と、妨害波キャンセルフィルタ18と、妨害波検出部19と、FFT演算回路20と、等化回路21と、誤り訂正回路22とを備えている。
放送局から放送されたデジタル放送の放送波は、OFDM受信装置1のアンテナ11により受信され、キャリア周波数fcのRF信号として周波数変換回路12に供給される。
アンテナ11により受信されたRF信号は、局部発振器13で発振されたキャリア周波数fc+fIFのキャリア信号と周波数変換回路12において乗算されることにより中間周波数fIFのIF信号に周波数変換され、A/D変換回路14に供給される。IF信号は、A/D変換回路14によりデジタル化され、直交復調回路15に供給される。
直交復調回路15は、搬送波同期回路16により制御された局部発振器17で発振された中間周波数fIFのキャリア信号を用いて、デジタル化されたIF信号を直交復調し、ベースバンドのOFDM信号を出力する。この直交復調回路15から出力されるベースバンドのOFDM信号は、FFT演算が行われる前のいわゆる時間領域の信号である。このことから、直交復調後でFFT演算が行われる前のベースバンド信号は、OFDM時間領域信号と呼ばれる。OFDM時間領域信号は、直交復調された結果、実軸成分(Iチャンネル信号)と、虚軸成分(Qチャネル信号)とを含んだ複素信号となる。直交復調回路15により出力されるOFDM時間領域信号は、搬送波同期回路16、妨害波キャンセルフィルタ18及び妨害波検出部19に供給される。
妨害波キャンセルフィルタ18は、直交復調回路15から供給されるOFDM時間領域信号に含まれている妨害波を除去するフィルタである。
妨害波検出部19は、直交復調回路15から供給されるOFDM時間領域信号に含まれている妨害波を検出し、検出結果に応じて妨害波キャンセルフィルタ18の動作を制御する。
FFT演算回路20は、妨害波がキャンセルされたOFDM時間領域信号に対してFFT演算を行い、各サブキャリアに直交変調されているデータを抽出して出力する。このFFT演算回路20から出力される信号は、FFT演算が行われた後のいわゆる周波数領域の信号である。このことから、FFT演算が行われた後の信号は、OFDM周波数領域信号と呼ばれる。
FFT演算回路20は、1つのOFDMシンボルから有効シンボル長の範囲(例えば2048サンプル)の信号を抜き出し、すなわち、1つのOFDMシンボルからガードインターバル分の範囲を除き、抜き出した2048サンプルのOFDM時間領域信号に対してFFT演算を行う。具体的にその演算開始位置は、OFDMシンボルの境界から、ガードインターバルの終了位置までの間のいずれかの位置となる。この演算範囲のことをFFTウィンドウと呼ぶ。
等化回路21は、FFT演算回路20から供給されるOFDM周波数領域信号に対して、伝送路で生じた歪みを補正し、補正後のOFDM周波数領域信号を誤り訂正回路22へ出力する。具体的には、FFT演算回路20は、OFDM周波数領域信号に予め含まれているパイロット信号に基づき、OFDM周波数領域信号の振幅及び位相に対して歪み補正を行う。
誤り訂正回路22では、等化回路8により歪みの補正されたOFDM周波数領域信号に対してデインターリーブ処理を行う。さらに、誤り訂正回路22は、デインターリーブ処理後の信号に対してビタビ復号処理、リードソロモン復号処理などを行い、OFDM周波数領域信号を情報データに復調する。
このように、FFT演算回路20から出力されたOFDM周波数領域信号は、OFDM時間領域信号と同様に、実軸成分(Iチャンネル信号)と、虚軸成分(Qチャネル信号)とからなる複素信号となっている。この複素信号は、例えば、16QAM方式や64QAM方式等で直交振幅変調された信号である。
ここで、妨害波キャンセルフィルタ18及び妨害波検出部19の動作について詳述する。なお、以下では、所望信号をOFDM時間領域信号とし、妨害波をアナログテレビ信号(NTSC映像信号)として説明を行う。
NTSC映像信号は、送信する絵を絵素と呼ばれる点に分けられ、それらの絵素を画面の左上から右下に向かって走査線上に順に呼び出される信号である(図4A)。また、NTSC映像信号は、輝度信号と色信号に分けられ、各絵素の位置を示す各種の同期信号が付加されたものを残留測波帯(VSB、vestigial side band)変調され送信される信号である。ここで、図4Bは、水平同期信号HSを付加した後のNTSC映像信号(ベースバンド信号)の時間波形を示した図である。なお、図4(b)には、カラーバースト信号の信号波形も示されている。
ところで、カラーバーが表示されている画面は、縦方向に同じ絵の繰り返しになっている。したがって、ベースバンド信号は、63.556μsec(以下、この期間を1H(水平同期期間)と呼ぶ。)毎に1ラインの繰り返しのパターンになっている。また、1ライン毎に挿入されている同期信号区間を水平ブランキング(blanking)区間と呼び、そのうち後半にある色副搬送波の同期信号をカラーバースト信号A、Bと呼ぶ。このカラーバースト信号A、Bがカラー信号の基準信号になる。この基準信号の周波数は、3.58MHzであり、NTSCでは、水平同期周波数の445/2倍に設定されている。そのため、カラー信号は、1ライン毎に位相が反転(図4B中のA、B参照)した信号となっている。
受信装置1では、上述したように、OFDM方式により変調された信号に、このNTSC映像信号が含まれている。そこで、受信装置1の妨害波キャンセルフィルタ18及び妨害波検出部19は、NTSC信号の有している周期性を利用して、OFDM時間領域信号に含まれているNTSC映像信号を妨害波として検出し、除去する。また、妨害波検出部19は、具体的には、周期間隔の遅延を有する自己相関器により構成されている。
受信装置1では、図5に示すフローチャートに従って、上述した各処理部が動作することにより復調処理が実現される。
ステップS11において、アンテナ11は、デジタル放送の放送波を受信して、受信したデジタル放送波から、キャリア周波数fcのRF信号を周波数変換回路12へ出力する。
ステップS12において、周波数変換回路12は、アンテナ11から供給されたキャリア周波数fcのRF信号を中間周波数fIFのIF信号に周波数変換して、A/D変換回路14へ供給する。
ステップS13において、A/D変換回路14は、周波数変換回路12から供給された中間周波数fIFのIF信号をデジタル化して、直交復調回路15に供給する。
ステップS14において、直交復調回路15は、A/D変換回路14から供給されたIF信号を直交復調し、ベースバンドのOFDM時間領域信号を、妨害波キャンセルフィルタ18及び妨害波検出部19へそれぞれ供給する。
ステップS15において、妨害波検出部19は、妨害波検出処理を行い、放送波に妨害波が含まれているかどうかを判断する。復調処理工程では、この判断処理により、放送波に妨害波が含まれているときステップS16へ進み、放送波に妨害波が含まれていないときステップS17へ進む。なお、具体的な判断処理に関しては、後述する。
ステップS16において、妨害波キャンセルフィルタ18は、直交復調回路15から供給されるOFDM時間領域信号に含まれている妨害波を除去して、この信号をFFT演算回路20に供給する。なお、妨害波キャンセルフィルタ18は、ステップS15において、放送波に妨害波が含まれていないと判断したとき、フィルタ処理を施さずにOFDM時間領域信号をFFT演算回路20に供給する。
ステップS17において、FFT演算回路20は、妨害波キャンセルフィルタ18から供給されたOFDM時間領域信号をOFDM周波数領域信号に変換して、この信号を等化回路21に供給する。
ステップS18において、等化回路21は、FFT演算回路20から供給されるOFDM周波数領域信号に対して歪み補正を行い、補正後の信号を誤り訂正回路22に供給する。
ステップS19において、誤り訂正回路22は、等化回路8により歪み補正されたOFDM周波数領域信号に対して、デインターリーブ処理、ビタビ復号処理、リードソロモン復号処理などを行い、OFDM周波数領域信号を画像データや音声データなどの情報データに復調する。
なお、受信装置1は、上述したように、ハードウェアによって各処理部を構成する場合に限定されず、以上の処理工程に基づいたプログラムをコンピュータに実行させる構成としても良い。
<第1の構成例>
ここで、妨害波検出部19の構成について図6を用いて説明する。妨害波検出部19は、複素共役信号生成部31と、遅延部32と、複素乗算部33と、判断部34とからなる。
複素共役信号生成部31は、直交復調回路15から供給されるOFDM時間領域信号(Iチャネル信号とQチャネル信号とを含む複素信号)の複素共役信号を生成する。
遅延部32は、自己相関を計算するために、複素共役信号生成部31から供給される複素共役信号を1Hの整数倍若しくは2Hの整数倍遅延させる処理を行う。
複素乗算部33は、直交復調回路15により生成された複素信号と、遅延部32により所定期間の整数倍遅延された複素共役信号とに基づいて複素乗算を行う。
判断部34は、複素乗算部33による複素乗算により得られた複素乗算値を任意の閾値と比較し、変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する。
遅延部32による遅延量は、1Hの整数倍か、2Hの整数倍が好ましい。なお、遅延部32は、OFDM時間領域信号に含まれているカラー信号成分について検出する場合には、遅延量を2Hの整数倍にする必要がある。これは、カラー信号に含まれているカラーバースト信号が、1H毎に反転しているからである。つまり、遅延量が1Hの整数倍ならば、後段の複素乗算部33で行われる演算において、当該カラーバースト信号に起因して相関が低くなる。このような原因により、妨害波検出部19では、遅延量を2Hの整数倍に設定しないと、NTSC映像信号を精度良く検出することができない。
また、送信側から送信される画像は、一般的には、カラーバーの画面ではなく、映画等の変化のある画像であるため、常に1Hの整数倍で相関が取れるとは限らない。しかし、通常の画像であっても数ライン離れただけで、絵が大きく変化することは少ないと考えられ、比較的小さな遅延範囲内であれば、十分大きな相関が得られるものと考えられる。
つぎに、判断部34の構成について詳述する。判断部34は、図6に示すように、平均演算部41と、算出部42と、比較判断部43とからなる。
平均演算部41は、複素乗算部33による複素乗算により得られた複数の複素乗算値の平均化を行う。
算出部42は、平均演算部41により平均化された複素乗算値の振幅又は電力を算出する。
比較判断部43は、算出部42により算出された複素乗算値の振幅又は電力と、任意の閾値とを比較し、OFDM時間領域信号にNTSC映像信号が含まれているかどうかを、次のように判断する。
すなわち、比較判断部43は、算出部42により算出された複素乗算値の振幅又は電力が、任意の第1の閾値TH1を上回ったときに、OFDM時間領域信号に妨害波(NTSC映像信号)が含まれていると判断する。また、比較判断部43は、算出部42により算出された複素乗算値の振幅又は電力が、任意の第2の閾値TH2を下回ったときに、OFDM時間領域信号に妨害波(NTSC映像信号)が含まれていないと判断する。
ここで、第1の閾値TH1は、第2の閾値TH2よりも大きい値である。また、第1の閾値TH1及び第2の閾値Th2は、受信装置1が備えるユーザインタフェースにより任意に設定される。なお、これらの閾値は、ユーザによって設定される場合に限定されず、例えば、予め受信装置1が備えるレジスタに記録され、このレジスタから比較判断部43へ読み出されるようにしてもよい。
また、比較判断部43は、OFDM時間領域信号にNTSC信号が含まれていると判断した場合には、妨害波キャンセルフィルタ18の動作をONにし、OFDM時間領域信号にNTSC信号が含まれていないと判断した場合には、妨害波キャンセルフィルタ18の動作をOFFにする。なお、OFDM時間領域信号の中にNTSC映像信号が含まれている場合には、相関が高くなる。これに対して、OFDM時間領域信号にNTSC映像信号が含まれていない場合には、相関低くなる。
妨害波検出部19は、図7に示すフローチャートに従って、上述した妨害波検出部19を構成する各処理部が動作することによって妨害波を検出する。なお、この処理工程は、上述した受信装置1の処理工程のうち、ステップS15に該当する。すなわち、前提として、以下に示す処理工程は、上述したステップS14の処理終了時を基準として開始される。
ステップS21において、複素共役信号生成部31は、直交復調回路15から供給されるOFDM時間領域信号に対して、複素共役となる成分の信号を生成して、この複素共役信号を遅延部32に供給する。
ステップS22において、遅延部32は、複素共役信号生成部31から供給される複素共役信号を、1Hの整数倍若しくは2Hの整数倍遅延させる。そして、遅延部32は、遅延させた複素共役信号を複素乗算部33に供給する。
ステップS23において、複素乗算部33は、遅延部32により所定期間の整数倍遅延された複素信号と、直交復調回路15から直接供給される複素信号とに基づいて複素乗算を行う。そして、複素乗算部33は、複素乗算により得られた複素乗算値を平均演算部41に供給する。
ステップS24において、平均演算部41は、複素乗算部33による複素乗算により得られた複数の複素乗算値の平均化を行う。平均演算部41は、平均化した複素乗算値を算出部42に供給する。
ステップS25において、算出部42は、平均演算部41から供給される平均化された複素乗算値の振幅又は電力を算出する。そして、算出部42は、算出した振幅又は電力を比較判断部43に供給する。
ステップS26において、比較判断部43は、算出部42により算出された振幅又は電力が、第1の閾値TH1を上回ったかどうかを判断する。そして、比較判断部43は、第1の閾値TH1を上回ったと判断するとステップS16へ進み、第1の閾値TH1を上回っていないと判断するとステップS27に進む。
ステップS27において、比較判断部43は、算出部42により算出された振幅又は電力が第2の閾値TH2を下回ったかどうかを判断する。そして、比較判断部43は、第2の閾値TH2を下回ったと判断するとステップS17に進み、第2の閾値TH2を下回っていないと判断するとステップS16に進む。
なお、ステップS16及びステップS17以降の処理に関しては、上述したのでその説明を省略する。また、妨害波検出部19は、上述したように、ハードウェアによって各処理部を構成される場合に限定されず、上述した処理工程に基づいたプログラムをコンピュータに実行させる構成としても良い。
このようにして、妨害波検出部19は、OFDM時間領域信号に対して、1Hの整数倍又は2Hの整数倍で自己相関を計算し、相関の有無によりOFDM時間領域信号の中にNTSC映像信号が含まれているかどうかを検出し、当該検出に応じて妨害波キャンセルフィルタ18の動作を適応的に切り替えることができるので、より小さな妨害波を伝送路の状態に起因せずに精度良く検出することができ、受信装置1自身の性能を一定水準に維持することができる。
<第2の構成例>
ここで、妨害波検出部19の第2の構成例について図8を用いて説明する。第2の構成例に係る妨害波検出部19は、次に示すように、伝送路に均一に含まれるノイズ成分(以下、バックグランド成分という。)を利用して妨害波の検出精度を向上するものである。
妨害波検出部19は、複素共役信号生成部51と、遅延部52と、複素乗算群53と、バックグランド成分検出部54と、判断部55とを備える。
複素共役信号生成部51は、直交復調回路15から供給されるOFDM時間領域信号(Iチャネル信号とQチャネル信号とを含む複素信号)の複素共役信号を生成する。
遅延部52は、自己相関を計算するために、複素共役信号生成部51から供給される複素共役信号を1Hの整数倍若しくは2Hの整数倍遅延させる処理を行う。この処理と並列して、遅延部52は、複素共役信号生成部51から供給される複素共役信号を整数倍以外の任意の倍数遅延させる処理も行う。
複素乗算群53は、直交復調回路15により生成された複素信号と、遅延部52により1Hの整数倍若しくは2Hの整数倍遅延された複素共役信号D1とに基づいて複素乗算をそれぞれ行う。
バックグランド成分検出部54は、遅延部52により整数倍以外の任意の倍数遅延された複素共役信号D2と、直交復調回路15により生成された複素信号とに基づいて複素乗算を行い、バックグランド成分を検出する。
判断部55は、複素乗算群53による複素乗算により得られた複素乗算値から、バックグランド成分検出部54により検出されたバックグランド成分を減算し、減算後の複素乗算値を任意の閾値と比較し、変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する。
上述したバックグランド成分検出部54は、複素乗算部61と、平均演算部62と、算出部63とを有する。
複素乗算部61は、遅延部52により整数倍以外の任意の倍数遅延された複素共役信号D2と、直交復調回路15により生成された複素信号とに基づいて複素乗算を行う。
平均演算部62は、複素乗算部61による複素乗算により得られた複数の複素乗算値の平均化を行う。
算出部63は、平均演算部62により平均化された複素乗算値の振幅又は電力を算出する。ここで、算出部63の出力がバックランド成分となる。
判断部55は、上述した構成に加えて、平均演算群71と、算出群72と、演算群73と、比較判断部74とを有する。
平均演算群71は、複素乗算群53による複素乗算により得られた複数の複素乗算値の平均化をそれぞれ行う。
算出群72は、平均演算群71により平均化された複素乗算値の振幅又は電力をそれぞれ算出する。
演算群73は、算出群72のそれぞれの出力から、バックグランド成分検出部54の算出部63から供給されるバックグランド成分を除する。
比較判断部74は、演算群73により演算された結果に基づいて、任意の閾値を参照し、OFDM時間領域信号にNTSC映像信号が含まれているかどうかを判断する。
第2の構成例において、妨害波検出部19は、図9に示すフローチャートに従って、上述した妨害波検出部19を構成する各処理部が動作することにより妨害波を検出する。なお、この処理工程は、上述した受信装置1の処理工程のうち、ステップS15に該当する。したがって、前提として、以下に示す処理工程は、上述したステップS14の処理終了時を基準として開始される。
ステップS31において、複素共役信号生成部51は、直交復調回路15から供給されるOFDM時間領域信号の複素共役信号を生成する。そして、複素共役信号生成部51は、生成した複素共役信号を、遅延部52に供給する。
ステップS31終了後、妨害波検出部19では、以下のステップS32乃至S35までの妨害波成分検出工程と、ステップS36乃至S39までのバックグランド成分検出工程との2つの工程を並列して行う。まず、妨害波成分検出工程について説明する。
ステップS32において、遅延部52は、妨害波成分の相関を計算するため、複素共役信号生成部51から供給される複素共役信号を、1Hの整数倍、及び2Hの整数倍遅延させる処理を行う。そして、遅延部52は、複数の異なる間隔で遅延させた複素共役信号を、複素乗算群53を構成する各複素乗算部に供給する。
ステップS33において、複素乗算群53を構成する各複素乗算部は、遅延部52から供給される複素共役信号と、直交復調回路15から直接供給される複素信号とに基づいて複素乗算を行う。そして、複素乗算群53を構成する各複素乗算部は、平均演算群71を構成する平均演算部にそれぞれ供給する。
ステップS34において、平均演算群71を構成する各平均演算部は、複素乗算群53を構成する各複素乗算部により得られた複数の複素乗算値の平均化を行う。そして、平均演算群71を構成する各平均演算部は、平均化した複素乗算値を、妨害波成分として、演算群73を構成する各演算部に供給する。
その後、処理工程はステップS40へ進むが、その前に、バックグランド成分検出工程について説明する。
ステップS36において、遅延部52は、複素共役信号生成部51から供給される複素共役信号を、整数倍以外の任意の倍数遅延させる。そして、遅延部52は、整数倍以外の任意の倍数遅延された複素共役信号を複素乗算部61に供給する。
ステップS37において、複素乗算部61は、遅延部52から供給される遅延された複素共役信号と、直交復調回路15から直接供給される複素信号とに基づいて複素乗算を行う。そして、複素乗算部61は、複素乗算により得られた複素乗算値を平均演算部62に供給する。
ステップS38において、平均演算部62は、複素乗算部61から供給される複素乗算値の平均化を行う。そして、平均演算部62は、複素乗算値の平均値を算出部63に供給する。
ステップS39において、算出部63は、平均演算部62から供給される複素乗算値の平均値から、この複素乗算値の振幅又は電力を算出する。そして、算出部63は、この算出した振幅又は電力を、バックグランド成分として、演算群73を構成する各演算部に供給する。
ステップ40において、演算群73を構成する各演算部は、算出群72を構成する各算出部から供給される妨害波成分と、算出部63から供給されるバックグランド成分との差分を算出する。そして、演算群73を構成する各演算部は、演算結果を比較判断部74に供給する。
ステップS41において、比較判断部74は、演算群73を構成する各演算部から供給される演算結果の振幅又は電力が、第1の閾値TH1を上回ったかどうかを判断する。そして、比較判断部74は、第1の閾値TH1を上回ったと判断するとステップS16に進み、第1の閾値TH1を上回っていないと判断するとステップ42に進む。
ステップS42において、比較判断部74は、演算群73を構成する各演算部から供給される演算結果の振幅又は電力が、第2の閾値TH2を下回ったかどうかを判断する。そして、比較判断部74は、第2の閾値TH2を下回ったと判断したときステップS17に進み、第2の閾値TH2を下回っていないと判断したときステップS16に進む。
なお、ステップS16及びステップS17の処理に関しては、その説明を省略する。また、妨害波検出部19は、ハードウェアによって各処理部を構成される場合に限定されず、上述した処理に基づいたプログラムをコンピュータに実行させる構成を採っても良い。
このように、妨害波検出部19は、複数の遅延について自己相関を求め、それらの結果から総合的にNTSC映像信号の有無を検出する。具体的には、妨害波検出部19は、図8に示したように、1Hの整数倍の自己相関と、それ以外の倍数の自己相関を計算し、1Hの整数倍の自己相関出力の平均振幅(或いは電力)から、1Hの整数倍以外の倍数の自己相関出力平均振幅を引いた値を用いて、NTSC映像信号の検出を行う。よって、妨害波検出部19は、NTSC映像信号以外の妨害波による自己相関出力のバックグラウンド成分を打ち消し、誤検出確率を下げることが可能となる。そして、結果として、上述した第1の実施例の構成よりも、より高い精度のNTSC映像信号の検出が可能となる。
このようにして、妨害波検出部19は、OFDM時間領域信号に対して、複数の遅延について自己相関を求め、総合的な相関の有無によりOFDM時間領域信号の中にNTSC映像信号が含まれているかどうかを検出し、当該検出に応じて妨害波キャンセルフィルタ18の動作を適応的に切り替えることができるので、より小さな妨害波を伝送路の状態に起因せずに精度良く検出することができ、受信装置1自身の性能を一定水準に維持することができる。
また、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは勿論である。
Claims (9)
- 直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信し、当該変調信号を復調する復調装置において、
上記変調信号を直交復調し、実軸成分と虚軸成分とを含んだ複素信号を生成する直交復調手段と、
上記直交復調手段により生成された上記複素信号の複素共役信号を生成する複素共役信号生成手段と、
上記複素共役信号生成手段により生成された上記複素共役信号を所定期間の整数倍遅延させる遅延手段と、
上記直交復調手段により生成された複素信号と、上記遅延手段により所定期間の整数倍遅延された複素共役信号とに基づいて複素乗算を行う複素乗算手段と、
上記複素乗算手段による複素乗算により得られた複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する判断手段と、
上記判断手段による判断結果に基づいて、上記変調信号から妨害波を除去する妨害波除去手段とを備え、
上記遅延手段は、NTSC(National Television System Committee)方式によるテレビ信号における水平同期期間を上記所定期間とする復調装置。 - 上記判断手段は、上記複素乗算手段による複素乗算により得られた複数の複素乗算値を平均化し、平均化された結果を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断することを特徴とする請求項1記載の復調装置。
- 上記判断手段は、上記複素乗算手段による複素乗算により得られた複素乗算値が、任意の第1の閾値を上回ったときに上記変調信号に妨害波が含まれていると判断し、任意の第2の閾値を下回ったときに上記変調信号に妨害波が含まれていないと判断し、
上記第1の閾値は、上記第2の閾値よりも大きい値であることを特徴とする請求項1記載の復調装置。 - 上記複素共役信号生成手段により生成された上記複素共役信号を、所定期間の整数倍以外の任意の倍数遅延させ、バックグランド成分を検出するバックグランド成分検出手段をさらに備え、
上記遅延手段は、上記複素共役信号生成手段により生成された上記複素共役信号を、所定期間の整数倍で遅延させ、
上記複素乗算手段は、上記直交復調手段により生成された複素信号と、上記遅延手段により生成された複素共役信号とに基づいて複素乗算をそれぞれ行い、
上記判断手段は、上記複素乗算手段による複素乗算により得られた複素乗算値から、上記バックグランド成分検出手段により検出されたバックグランド成分を減算し、減算後の複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断することを特徴とする請求項1記載の復調装置。 - 直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信し、当該変調信号を復調する復調方法において、
上記変調信号を直交復調し、実軸成分と虚軸成分とを含んだ複素信号を生成する直交復調工程と、
上記直交復調工程により生成された上記複素信号の複素共役信号を生成する複素共役信号生成工程と、
上記複素共役信号生成工程により生成された上記複素共役信号を所定期間の整数倍遅延させる遅延工程と、
上記直交復調工程により生成された複素信号と、上記遅延工程により所定期間の整数倍遅延された複素共役信号とに基づいて複素乗算を行う複素乗算工程と、
上記複素乗算工程による複素乗算により得られた複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する判断工程と、
上記判断工程による判断結果に基づいて、上記変調信号から妨害波を除去する妨害波除去工程とを備え、
上記遅延工程では、NTSC(National Television System Committee)方式によるテレビ信号における水平同期期間を上記所定期間とすることを特徴とする復調方法。 - 上記判断工程では、上記複素乗算工程による複素乗算により得られた複数の複素乗算値を平均化し、平均化された結果を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断することを特徴とする請求項5記載の復調方法。
- 上記判断工程では、上記複素乗算工程による複素乗算により得られた複素乗算値が、任意の第1の閾値を上回ったときに上記変調信号に妨害波が含まれていると判断し、任意の第2の閾値を下回ったときに上記変調信号に妨害波が含まれていないと判断し、
上記第1の閾値は、上記第2の閾値よりも大きい値であることを特徴とする請求項5記載の復調方法。 - 上記複素共役信号生成工程により生成された上記複素共役信号を、所定期間の整数倍以外の任意の倍数遅延させ、バックグランド成分を検出するバックグランド成分検出工程をさらに備え、
上記遅延工程では、上記複素共役信号生成工程により生成された上記複素共役信号を、所定期間の整数倍で遅延させ、
上記複素乗算工程では、上記直交復調工程により生成された複素信号と、上記遅延工程により生成された複素共役信号とに基づいて複素乗算をそれぞれ行い、
上記判断工程では、上記複素乗算工程による複素乗算により得られた複素乗算値から、上記バックグランド成分検出工程により検出されたバックグランド成分を減算し、減算後の複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断することを特徴とする請求項5記載の復調方法。 - 直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により変調された信号を受信し、当該変調信号を復調する復調処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
上記変調信号を直交復調し、実軸成分と虚軸成分とを含んだ複素信号を生成する直交復調工程と、
上記直交復調工程により生成された上記複素信号の複素共役信号を生成する複素共役信号生成工程と、
上記複素共役信号生成工程により生成された上記複素共役信号を所定期間の整数倍遅延させる遅延工程と、
上記直交復調工程により生成された複素信号と、上記遅延工程により所定期間の整数倍遅延された複素共役信号とに基づいて複素乗算を行う複素乗算工程と、
上記複素乗算工程による複素乗算により得られた複素乗算値を任意の閾値と比較し、上記変調信号に妨害波が含まれているかどうかを判断する判断工程と、
上記判断工程による判断結果に基づいて、上記変調信号から妨害波を除去する妨害波除去工程とを備え、
上記遅延工程では、NTSC(National Television System Committee)方式によるテレビ信号における水平同期期間を上記所定期間とすることを特徴とする復調処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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