JP4949738B2 - デジタル放送受信機、移動端末およびチャネルサーチ方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＦＤＭを使用するデジタル放送を受信するデジタル放送受信機に係わり、特に、地上波デジタル放送のためのチャネルサーチ方法に係わる。

近年、デジタル信号を伝送する方式として、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が提案されている。ＯＦＤＭ方式では、周波数軸上で互いに直交する複数のキャリアを利用してデータが伝送される。このため、ＯＦＤＭ送信機は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transformation ）を利用して伝送信号を変調し、ＯＦＤＭ受信機は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transformation ）を利用して伝送信号を復調する。ＯＦＤＭ方式は、周波数利用効率が高いことから、地上波デジタル放送への適用が広く検討されている。なお、日本の地上波デジタル放送の規格であるＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）においてもＯＦＤＭが採用されている。

日本の地上波デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）としては、ＵＨＦ帯を利用するデジタルテレビ放送（１３ｃｈ〜６２ｃｈ）、およびＶＨＦ帯を利用するデジタルラジオ放送（７ｃｈ、８ｃｈ）が規定されている。デジタルテレビ放送では、図９（ａ）に示すように、各チャネルに対して６ＭＨｚ帯域が割り当てられ、さらにその帯域が１３セグメントに分割される。そして、一般的なテレビ受信機（固定端末）に対しては、１２セグメントを利用したハイビジョン放送が行われ、移動端末に対しては、残りの１セグメントを利用した放送が行われている。また、固定端末に対して１３セグメントを利用した放送を行うチャネルも存在する。なお、デジタルラジオ放送では、図９（ｂ）に示すように、６ＭＨｚ帯域が８セグメントに分割され、１セグメントまたは３セグメントを利用した放送が行われている。

現在、上述の５０チャネル（デジタルラジオを含めると、５２チャネル）のうち、実際にデジタル放送が行われているチャネルはその一部のみである。よって、デジタル放送受信機は、どのチャネルでデジタル放送が行われているのかをサーチする機能（或いは、どのチャネルを受信できるかをサーチする機能）を備えることが望ましい。以下では、この機能のことをチャネルサーチ機能と呼ぶ。

なお、移動端末を利用して地上波デジタル放送を受信する場合には、その移動端末の位置に応じて受信環境が時々刻々と変化するので、デジタル放送が行われているチャネルであってもそのチャネルの電波を受信できるとは限らない。したがって、チャネルサーチ機能は、特に移動端末において重要である。

図１０は、従来技術におけるチャネルサーチ手順の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、各チャネルについてそれぞれ実行される。
ステップＳ１０１では、フレーム同期が確立したか否かをチェックする。フレーム同期は、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control ）の中の同期信号を利用して検出される。フレーム同期が確立した場合は、ステップＳ１０２において、エラー率（ＢＥＲ：Bit Error Ratio ）を検出する。そして、そのエラー率が所定の閾値以下であれば、「対応するデジタル放送が行われている（あるいは、受信可能）」と判断される。一方、フレーム同期が確立しない場合、またはエラー率が閾値を超えた場合には、「対応するデジタル放送が行われていない（あるいは、受信不可能）」と判断される。なお、エラー率を検出する代わりに、誤り訂正処理の結果を利用する方法も提案されている。

特許文献１には、番組配列情報を取得し、その情報を利用してチャネルサーチ時間の短縮化を図る技術が記載されている。また、特許文献２には、チャネルサーチには直接的には係わりはないが、１セグメント放送および３セグメント放送を受信可能な端末においてその切り替えの高速化を図る技術が記載されている。
特開２００５−３３３１９０号公報 特開２００３−１１０５３６号公報

図１０に示すチャネルサーチ手順においては、ＯＦＤＭ動作の開始時からフレーム同期のチェックが終了するまでに０．７秒〜１秒程度が必要であり、また、エラー率をモニタするために０．５秒程度が必要であった。よって、ＵＨＦ帯の全チャネル（すなわち、５０チャネル）について図１０に示す手順を行うと、チャネルサーチのために１〜２分程度の時間が必要となる。このため、ユーザは、チャネルサーチを行うときに煩わしさを感じることがあった。

なお、チャネルサーチ時間を短縮するために、ステップＳ１０２を省略する方法も考えられる。しかし、フレーム同期が確立したか否かだけでチャネル判断を行うと、確率論的に、誤った判断結果（主に、対応するデジタル放送が行われていないにもかかわらず、「対応するデジタル放送が行われている」と判断）が得られることがある。

本発明の目的は、ＯＦＤＭを使用するデジタル放送のチャネルサーチを短時間で精度よく行うことである。

本発明のデジタル放送受信機は、ＯＦＤＭを使用するデジタル放送を受信する受信機であって、受信信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、前記フーリエ変換回路により得られる複数のキャリア信号について位相情報を検出する位相差計算部と、前記位相差計算部により検出された位相情報と予め用意されている所定の位相情報との相関を表す相関値を計算する相関計算部と、前記相関計算部により得られる相関値が予め決められている閾値よりも大きければＯＦＤＭ信号が存在すると判断する判別部、を有する。

サーチ対象のチャネルにデジタル放送のＯＦＤＭ信号が存在する場合には、位相差計算部により得られる位相情報と予め用意されている所定の位相情報との相関が大きくなる。したがって、チャネル毎にこの相関を計算すれば、チャネルサーチ機能が実現される。この方法によれば、フレーム同期が確立される前にＯＦＤＭ信号の有無を判断できるので、チャネルサーチ時間が短くなる。

デジタル放送のＯＦＤＭ信号が、データキャリア信号、ＡＣキャリア信号、ＴＭＣＣキャリア信号を含む場合には、相関計算部は、ＡＣキャリア信号またはＴＭＣＣキャリア信号の少なくとも一方について相関値を計算する。このとき、ＡＣキャリア信号およびＴＭＣＣキャリア信号がそれぞれＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）変調信号を伝搬するものとすると、位相差検出部は前記位相情報として隣接するシンボル間の位相差を検出する。また、前記予め用意されている所定の位相情報は、ゼロまたはπである。

本発明の移動端末は、ＯＦＤＭを使用するデジタル放送の１セグメント放送および３セグメント放送を受信する。そして、この移動端末は、受信信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、前記フーリエ変換回路により得られる複数のキャリア信号について位相情報を検出する位相差計算部と、前記位相差計算部により検出された位相情報と予め用意されている所定の位相情報との相関を表す相関値を計算する相関計算部と、受信信号に含まれているＴＭＣＣデータに基づいて受信信号が１３セグメント放送信号であるのか否かを検出するＴＭＣＣ抽出回路と、前記相関計算部部により得られる相関値が予め決められている閾値よりも大きく且つ受信信号が１３セグメント放送信号でなければ、ＯＦＤＭ信号を受信可能と判断する判別部、を有する。

この発明によれば、位相情報の相関を利用した判断に加えて、デジタル放送の制御情報であるＴＭＣＣデータの解析に基づいた判断も行うので、チャネルサーチの精度が向上する。

本発明によれば、ＯＦＤＭを使用するデジタル放送のチャネルサーチを短時間で精度よく行うことである。

図１は、本発明の実施形態に係わるデジタル放送受信機１の構成を示す図である。ここで、本発明に係わるデジタル放送は、ＯＦＤＭを利用して信号を伝送する。ＯＦＤＭは、互いに周波数の異なる複数のキャリアを利用して複数の信号を並列に伝送することができる。そして、実施形態のデジタル放送では、データ信号の他に、分散パイロット信号（ＳＰ：Scattered Pilot ）、付加情報信号（ＡＣ：Auxiliary Channel ）、制御情報信号（ＴＭＣＣ：Transmission and Multiplexing Configuration Control ）等が伝送される。

図１に示すデジタル放送受信機１において、アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号はチューナ１１に与えられる。チューナ１１は、受信信号から所望のチャネルの信号を選択し、中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）帯の信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器１２は、チューナ１１の出力信号をデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、直交復調器１３により複素ベースバンド信号に変換される。時間領域信号である複素ベースバンド信号は、ＦＦＴ回路１４により周波数領域信号に変換される。この結果、互いに周波数の異なる複数のキャリアを利用して伝送された複数の信号が得られる。

データ信号を伝送するデータキャリアおよび分散パイロット信号（以下、ＳＰ信号）を伝送するＳＰキャリアは、伝送路等化回路１５に与えられる。ＳＰ信号は、送信位相および送信パワーが予め決められている既知信号であり、同期検波および伝送路推定のために使用される。伝送路等化回路１５は、ＳＰ信号を利用してデータ信号を等化し、その等化されたデータ信号を復調データとして出力する。ここで、「等化」とは、伝送路上で発生した位相回転を補正する処理を含む。そして、復調データは、デマッピング処理によって１ビットまたは複数ビットの２値データに変換され、さらに誤り訂正回路１６による訂正処理の後、ＴＳ（Transform Stream）形式で出力される。

キャリアずれ検出回路２１には、ＦＦＴ回路１４により得られたすべての周波数領域信号（以下、キャリア信号）が与えられる。そして、キャリアずれ検出回路２１は、各キャリア信号の位相情報を検出し、その位相情報を利用して各キャリア信号を認識する。このとき、キャリアずれが発生していれば、ＦＦＴ回路１４に入力する信号を補正する。

ＴＭＣＣ抽出回路２２には、ＦＦＴ回路１４により得られる複数のキャリア信号の中に含まれているＴＭＣＣ信号が与えられる。そして、ＴＭＣＣ抽出回路２２は、ＴＭＣＣデータを抽出する。なお、ＴＭＣＣデータについては後で詳しく説明する。ＴＭＣＣ誤り訂正回路２３は、ＴＭＣＣデータに付与されている誤り訂正パリティビットを利用して誤り訂正処理を行う。なお、ＴＭＣＣは、データを伝送するための制御情報を含んでいる。

図２は、実施形態のチャネルサーチ動作の概要を説明する図である。ここで、チャネルサーチとは、デジタル放送システムにおいて予め用意されているチャネル（日本のＩＳＤＢ−Ｔでは、ＵＨＦ帯においてデジタルテレビ放送のために１３ｃｈ〜６２ｃｈが用意されている。）の中で、デジタル放送が行われているチャネルを検出する機能、あるいはデジタル放送を受信可能なチャネルを検出する機能をいうものとする。

実施形態のチャネルサーチ機能は、主に、キャリアずれ検出回路２１およびＴＭＣＣ抽出回路２２により実現される。そして、キャリアずれ検出回路２１およびＴＭＣＣ抽出回路２２は、各チャネルについて、ＯＦＤＭ信号が存在するか否か（および、ＯＦＤＭ信号を受信できるか否か）をチェックする。すなわち、キャリアずれ検出回路２１は、各キャリア信号の位相情報を利用して、ＯＦＤＭ信号が存在するか否かを判別する。また、ＴＭＣＣ抽出回路２２は、抽出したＴＭＣＣデータに基づいて、ＯＦＤＭ信号を受信可能か否か判別する。例えば、実施形態のデジタル放送受信機１が移動端末であり、この移動端末が１セグメント／３セグメント放送のみを受信する機能を備えている場合には、１３セグメント放送をすることはできない。

なお、キャリアずれ検出回路２１およびＴＭＣＣ抽出回路２２の基本動作は公知の技術である。ただし、実施形態のキャリアずれ検出回路２１およびＴＭＣＣ抽出回路２２は、チャネルサーチのための機能が付加されている。

図３は、実施形態のチャネルサーチ動作を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、デジタル放送受信機１のユーザによりチャネルサーチを行う旨の指示が入力されたときに実行される。あるいは、デジタル放送受信機１の電源投入時に自動的に実行されるようにしてもよい。

ステップＳ１では、伝送路等化回路１５および誤り訂正回路１６へのクロック信号の供給を停止する。デジタル放送受信機１において、伝送路等化回路１５および誤り訂正回路１６には、例えば、ＡＮＤ素子などのゲート回路を介してクロック信号が供給される。この場合、このゲート回路に制御信号を与えることによってクロック信号の供給を停止することができる。伝送路等化回路１５および誤り訂正回路１６は、クロック信号が与えられないときは、動作を停止する。

ステップＳ２では、デジタル放送が行われているか否かを判別すべきチャネル（サーチ対象のチャネル）を１つ選択する。なお、チャネルの選択は、チューナ１１により行われる。ステップＳ３では、判別処理を実行する。なお、判別処理については後で詳しく説明する。ステップＳ４では、すべてのチャネルについて判別処理が終了したか否かをチェックする。そして、判別処理を行っていないチャネルが残っていれば、ステップＳ５において次のチャネルを選択してステップＳ３に戻る。すべてのチャネルについて判別処理が終了していれば、ステップＳ６においてチャネルサーチの結果を出力する。チャネルサーチの結果は、例えば、表示器に表示される。そして、ステップＳ７において、伝送路等化回路１５および誤り訂正回路１６へのクロック信号の供給を再開する。

このように、実施形態のチャネルサーチ方法によれば、チャネルサーチ動作が実行されている期間は、チャネルサーチ動作に係わりに無い回路素子の動作を停止することができる。よって、消費電力の低減を図ることができる。

次に、各チャネルについて実行される判別処理について詳しく説明する。なお、以下に説明する判別処理は、図３に示すフローチャートのステップＳ３に相当する。
図４は、キャリアずれ検出回路２１の構成を示す図である。なお、ここでは、チャネルサーチ機能に直接的に係わりのない回路要素は省略されている。すなわち、実施形態のチャネルサーチ方法は、キャリアずれ検出回路２１が提供する機能の中で位相情報の相関を算出する機能を利用するものであり、キャリアずれの有無と検出する機能およびキャリアずれ量を検出する機能は使用しない。よって、図４においては、キャリアずれ量に応じてＦＦＴ回路１４に入力する信号を補正する機能については省略している。

位相差計算部３１は、各キャリア信号について、順次、シンボル間の位相差を計算し、図５に示す位相情報メモリに格納する。「シンボル間の位相差」とは、あるシンボルに対して割り当てられている位相とその次のシンボルに対して割り当てられている位相との差を意味する。なお、図５において「シンボルｋ（ｋ＝１、２、３、．．．）」のレコードには、シンボルｋ−１とシンボルｋとの間の位相差が格納されている。また、キャリア番号は、デジタル放送のＯＦＤＭ信号を構成する各キャリアを識別する情報である。但し、チャネルサーチ時においては、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が存在するか否かは不明である。また、仮に、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が存在するとしても、ＦＦＴ回路１４から得られる複数の周波数領域信号がそれぞれデータ、ＡＣ、ＴＭＣＣのいずれに対応するのかは不明である。即ち、キャリアずれが発生している可能性がある。よって、図５に示すメモリに格納される位相情報のキャリア番号は、仮想的な識別番号である。

ところで、ＡＣデータおよびＴＭＣＣデータは、それぞれＤＢＰＳＫ変調されて伝送される。すなわち、ＡＣキャリアおよびＴＭＣＣキャリアは、それぞれＤＢＰＳＫ変調信号を伝送する。したがって、ＡＣキャリアおよびＴＭＣＣキャリアについて得られるシンボル間の位相差は、常に、「ゼロ」または「π」である。一方、データ（ここでは、ＳＰを含む）は、ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭで変調されて伝送される。よって、データキャリアについて得られるシンボル間の位相差は、様々な値（少なくとも「ゼロ」「π／２」「π」「３π／２」）を取り得る。

配置情報管理部３２は、ＡＣキャリアおよびＴＭＣＣキャリアの配置を管理する。ここで、ＡＣおよびＴＭＣＣは、予め決められた周波数のキャリアに割り当てられる。たとえば、日本の地上波デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）のモード２およびモード３においては、図６に示すように決められている。

相関計算部３３は、位相差計算部３１により得られた位相差θi （ｉ＝１〜４３２）と予め決められた参照位相θref との相関を計算する。ここで、「相関」とは位相差θi と参照位相θref との差を意味する。また、位相差θi と参照位相θref との間の差が小さい状態を「相関が高い」と定義するものとする。なお、参照位相θref は、この実施例では、「ゼロ」または「π」である。

相関計算部３３は、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が含まれていると仮定し、ＡＣキャリアおよびＴＭＣＣキャリアと見込まれるキャリアの位相差θi と参照位相θref との相関を計算する。ここでは、モード３のデジタル放送を想定する。そうすると、１２個キャリア（キャリア番号＝「７」「８９」「１０１」「１３１」「２０６」「２０９」「２２６」「２４４」「２８６」「３４９」「３７７」「４０７」）から得られる１２個の位相差（θ₇、θ₈₉、θ₁₀₁、θ₁₃₁、θ₂₀₆、θ₂₀₉、θ₂₂₆、θ₂₄₄、θ₂₈₆、θ₃₄₉、θ₃₇₇、θ₄₀₇）と参照位相θref との相関がそれぞれ計算される。そして、相関計算部３３は、１２個の相関値の和（加算相関値）を算出する。

ここで、ＡＣキャリアおよびＴＭＣＣキャリアはＤＢＰＳＫ変調信号を伝送するので、ＡＣキャリアおよびＴＭＣＣキャリアについて得られる位相差θi は、常に、「ゼロ」または「π」である。また、参照位相θref は「ゼロ」または「π」である。したがって、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が含まれている場合には、１２個の相関値はすべて大きな値となり、その加算相関値も大きな値になる。

一方、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が含まれていない場合には、位相差計算部３１により得られる位相差θi は、「ゼロ」又は「π」以外の値を取り得る。このため、１２個の相関のうちの少なくとも一部は小さくなり、結果として、加算相関値は小さくなるはずである。したがって、加算相関値を評価することにより、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が存在するか否かを判別することができる。

ただし、上述したように、チャネルサーチ時においては、ＦＦＴ回路１４から得られる複数の周波数領域信号がそれぞれデータ、ＡＣ、ＴＭＣＣのいずれに対応するのかは不明である。すなわち、キャリアずれが発生している可能性がある。したがって、相関計算部３３は、相関を計算すべき１２個のキャリアをスイープしながらそれぞれ加算相関値を計算する。具体的には、スイープ変数ｉ（ｋ＝±１、±２、±３、．．．）をインクリメントまたはデクリメントしながら、それぞれ、１２個キャリア（キャリア番号＝「７＋ｋ」「８９＋ｋ」「１０１＋ｋ」「１３１＋ｋ」「２０６＋ｋ」「２０９＋ｋ」「２２６＋ｋ」「２４４＋ｋ」「２８６＋ｋ」「３４９＋ｋ」「３７７＋ｋ」「４０７＋ｋ」）から得られる加算相関値を計算する。そして、相関計算部３３は、最も大きな加算相関値（最大相関値）を出力する。

相関計算部３３は、各シンボル（図５に示す例では、１００シンボル）について最大相関値を出力する。そして、相関累積部３４は、相関計算部３３から出力される最大相関値を累積加算することにより判別用相関値を算出する。

判別部３６は、相関累積部３４により得られる判別用相関値と、閾値保持部３５に保持されている相関閾値とを比較する。そして、判別用相関値が相関閾値よりも高ければ、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が含まれていると判断する。一方、判別用相関値が相関閾値よりも低ければ、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が含まれていないと判断する。

このように、実施形態のチャネルサーチ方法においては、複数のキャリア信号についての位相情報と予め用意されている所定の位相情報との相関に基づいて、サーチ対照のチャネルにＯＦＤＭ信号が存在するか否かが判別される。よって、この方法を利用して各チャネルについてＯＦＤＭ信号が存在しているか否かを判別すれば、チャネルサーチ処理が実現される。また、この手順は、フレーム同期が確立する前に行うことができるのでチャネルサーチ時間が短くなる。

なお、本発明において、相関累積部３４は必須要素ではない。ただし、相関累積部３４を設けることによってチャネルサーチの精度を高めることができる。
また、上述の実施例では、ＡＣキャリア信号およびＴＭＣＣキャリア信号のすべてを利用しているが、ＡＣキャリア信号およびＴＭＣＣキャリア信号の一部のみを利用して、あるいはＡＣキャリア信号およびＴＭＣＣキャリア信号の一方を利用して相関を計算し、その相関に基づいてＯＦＤＭ信号が存在するか否かの判断を行うようにしてもよい。

キャリアずれ検出回路２１を利用した判別処理では、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が存在するか否かを検出することができる。しかし、すべての放送方式を受信することができない受信機においては、ＯＦＤＭ信号が存在するか否かを判別するだけでは不十分である。例えば、あるチャネルにおいて１３セグメント放送が提供されている場合、上述の方法を実行すれば、ＯＦＤＭ信号を検出することができる。すなわち、そのチャネルがデジタル放送を提供していることを検出できる。しかしながら、１セグメント／３セグメント放送のみを受信するデジタル放送受信機においては、１３セグメント放送を受信することができない。そこで、実施形態のチャネルサーチ方法では、ＴＭＣＣを利用して放送方式を検出する機能を備える。

図７は、ＴＭＣＣデータのフォーマットを示す図である。ＴＭＣＣデータのフレーム長は、２０４ビットである。ここで、「システム識別情報（第２０〜２１ビット）」は、地上波デジタル放送または地上波音声放送を識別する。また、「部分受信フラグ（第２７ビット）」は、「部分受信可（１：Enable）」または「部分受信不可（０：Disable ）」を識別する。「部分受信可」とは、デジタルテレビ放送において、１つのチャネルで１２セグメント放送および１セグメント放送の双方を提供することを意味する。一方、「部分放送不可」とは、１つのチャネルで１３セグメント放送のみを提供することを意味する。よって、１セグメント／３セグメント放送のみを受信可能なデジタル放送受信機においては、あるチャネルについて「システム識別情報＝００（地上波デジタルテレビ放送）」かつ「部分受信フラグ＝０（Disable ）」の場合には、受信不可と判断する。

図８は、チャネルサーチ方法の実施例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図３に示すステップＳ３に相当し、各チャネルについて実行される。
ステップＳ１１では、位相情報に係わる相関が閾値よりも大きいか否かを調べる。この判別は、図４〜図６を参照しながら説明した通りである。そして、相関が閾値よりも大きければ、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が存在していると判断してステップＳ１２へ進む。一方、相関が閾値よりも小さければ、サーチ対象のチャネルにＯＦＤＭ信号が存在していないと判断する。

ステップＳ１２では、当該受信機が１３セグメント放送を受信できるか否かをチェックする。なお、１３セグメント放送を受信できるか否かを表す情報は、各デジタル放送受信機内に予め設定されている。また、一般に、移動端末は１３セグメント放送を受信できない。そして、当該受信機が１３セグメント放送を受信できない場合には、ステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、所定時間内にフレーム同期が確立したか否かをチェックする。フレーム同期は、ＴＭＣＣデータの「同期信号（第１〜１６ビット）」が検出されたときに確立したものと判断される。そして、所定時間内にフレーム同期が確立すると、ステップＳ１４へ進む。一方、所定時間内にフレーム同期が確立しなかったときは、サーチ対象のチャネルのデジタル放送を受信できないと判断する。

ステップＳ１４では、ＴＭＣＣデータを解析し、サーチ対象のチャネルのデジタル放送を受信可能かチェックする。ここでは、１セグメント／３セグメント放送を受信できるものとする。

ステップＳ１５では、ステップＳ１１と同じ処理を、再度、実行する。ここで、ステップＳ１５の処理は、ステップＳ１３〜Ｓ１４と並列に実行される。
ステップＳ１６では、ステップＳ１３〜Ｓ１５の結果に応じて、受信可能なデジタル放送が提供されているか否かを判別する。具体的には、フレーム同期が確立し、受信信号が１セグメント／３セグメント放送であり、且つ、相関が閾値よりも大きい場合に、受信可能なデジタル放送が提供されていると判別する。

次に、実施形態のチャネルサーチ動作に要する時間について検討する。ここでは、１シンボル時間が１ｍ秒であるものとする。また、ＴＭＣＣデータはＤＢＰＳＫ変調されているので、ＴＭＣＣデータの各ビットを受信するために要する時間も１ｍ秒である。

ステップＳ１１の処理時間は、要求すべきチャネルサーチの精度に依存する。即ち、チャネルサーチの精度を高めるためには、相関計算のために使用する位相情報の量を増やす必要がある。例えば、１００シンボル分の位相情報を収集するためには、約１００ｍ秒を要することになる。ただし、数１００シンボル以上の位相情報を使用した場合、チャネルサーチの精度は概ね一定になると考えられる。よって、ステップＳ１１の処理時間は、ここでは、０．５秒以下と見積もることができる。なお、ステップＳ１２の処理時間は、ステップＳ１１の処理時間と比べて十分に短い。

ステップＳ１３の処理時間は、ＴＭＣＣデータが２０４シンボルであるので、０．２〜０．４秒程度と見積もることができる。また、ステップＳ１４の処理は、ＴＭＣＣデータの第２０、２１、２７ビットを使用する。ここで、フレーム同期は第１〜１６ビットの同期信号を利用して確立される。すなわち、フレーム同期が確立した後、ステップＳ１４の処理に要する時間は、１２シンボル時間（１２ｍ秒）である。なお、ステップＳ１５の処理は、ステップＳ１３〜Ｓ１４と並列に実行されるので、チャネルサーチに要する時間に影響を与えない。

このように、実施形態のチャネルサーチ方法においては、１チャネル当たりの処理時間は、０・７〜０．９秒程度である。ただし、ＯＦＤＭ信号が存在しないチャネルにおいては、ステップＳ１２以降の処理は実行されないので、１チャネル当たりの処理時間は０・５秒以下に短縮される。したがって、全チャネルをサーチするために要する時間は、従来技術と比較して大幅に短縮される。

なお、実施形態の方法においては、ＴＭＣＣデータについて誤り訂正処理を行わないようにしてもよい。ＴＭＣＣデータについて誤り訂正処理を行うためには、１フレーム分のＴＭＣＣデータを蓄積する必要があり、２００ｍ秒以上の時間を要する。そこで、実施形態の方法では、誤り訂正処理を実行しないことでサーチ時間の短縮を図る。ここで、誤り訂正を行わないと、ＴＭＣＣデータの信頼性が低下する。しかし、仮に、ＴＭＣＣデータにエラーが発生する程度に受信環境が劣化しているものとすると、ステップＳ１１において位相情報の相関が閾値よりも低くなり、ステップＳ１４は実行されなくなる。よって、実施形態のチャネルサーチ動作においては、ＴＭＣＣの誤り訂正を省略しても問題は生じない。

また、実施形態の方法においては、フレーム同期およびＴＭＣＣ解析に要する時間を利用して、位相情報の相関に基づく判断を行っている。これにより、チャネルサーチ時間を長くすることなく、その精度を向上させることができる。

さらに、図８に示すフローチャートのステップＳ１２〜Ｓ１６は、サーチ精度を向上させるための処理であって、本発明において必須の処理ではない。したがって、ステップＳ１２〜Ｓ１６を実行するか否かは、サーチ時間およびサーチ精度を考慮して適宜決定することが望ましい。

本発明の実施形態に係わるデジタル放送受信機の構成を示す図である。 実施形態のチャネルサーチ動作の概要を説明する図である。 実施形態のチャネルサーチ動作の概要を示すフローチャートである。 キャリアずれ検出回路の構成を示す図である。 位相情報メモリの実施例である。 ＡＣキャリアおよびＴＭＣＣキャリアの配置を示す図である。 ＴＭＣＣデータのフォーマットを示す図である。 チャネルサーチ方法の実施例を示すフローチャートである。 地上波デジタル放送の帯域構成を示す図である。 従来技術におけるチャネルサーチ手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ デジタル放送受信機
１１ チューナ
１４ ＦＦＴ回路
２１ キャリアずれ検出回路
２２ ＴＭＣＣ抽出回路
３１ 位相差計算部
３２ 配置情報管理部
３３ 相関計算部
３４ 相関累積部
３５ 閾値保持部
３６ 判別部

Claims (8)

1. ＯＦＤＭを使用するデジタル放送を受信するデジタル放送受信機であって、
   受信信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、
   前記フーリエ変換回路により得られる複数のキャリア信号について、隣接するシンボル間の位相差を検出する位相差計算部と、
   前記位相差計算部により検出された位相差と予め用意されている所定の位相値との差分である相関値を計算する相関計算部と、
   前記相関計算部により得られる相関値が予め決められている閾値よりも大きければ、ＯＦＤＭ信号が存在すると判断する判別部と
   を有することを特徴とするデジタル放送受信機。
2. 請求項１に記載のデジタル放送受信機であって、
   前記デジタル放送のＯＦＤＭ信号は、データキャリア信号、ＡＣキャリア信号、ＴＭＣＣキャリア信号を含み、
   前記相関計算部は、ＡＣキャリア信号またはＴＭＣＣキャリア信号の少なくとも一方について相関値を計算する
   ことを特徴とするデジタル放送受信機。
3. 請求項２に記載のデジタル放送受信機であって、
   前記ＡＣキャリア信号およびＴＭＣＣキャリア信号はそれぞれＤＢＰＳＫ変調信号を伝搬し、
   前記予め用意されている所定の位相値は、ゼロまたはπである
   ことを特徴とするデジタル放送受信機。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデジタル放送受信機であって、
   前記相関計算部は、所定期間に渡って前記相関値を累積加算し、
   前記判別部は、累積加算された相関値が閾値よりも大きければ、ＯＦＤＭ信号が存在すると判断する
   ことを特徴とするデジタル放送受信機。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデジタル放送受信機であって、
   前記デジタル放送のＯＦＤＭ信号に含まれているデータキャリア信号を等化する等化回路と、
   前記等化回路の出力信号について誤り訂正処理を行う誤り訂正回路と、
   チャネルサーチ動作が行われているときに前記等化回路および誤り訂正回路へのクロック信号の供給を停止するクロック停止回路と
   をさらに有することを特徴とするデジタル放送受信機。
6. ＯＦＤＭを使用するデジタル放送の１セグメント放送および３セグメント放送を受信する移動端末であって、
   受信信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、
   前記フーリエ変換回路により得られる複数のキャリア信号について、隣接するシンボル間の位相差を検出する位相差計算部と、
   前記位相差計算部により検出された位相差と予め用意されている所定の位相値との差分である相関値を計算する相関計算部と、
   受信信号に含まれているＴＭＣＣデータに基づいて受信信号が１３セグメント放送信号であるのか否かを検出するＴＭＣＣ抽出回路と、
   前記相関計算部により得られる相関値が予め決められている閾値よりも大きく、且つ受信信号が１３セグメント放送信号でなければ、ＯＦＤＭ信号を受信可能と判断する判別部と
   を有することを特徴とする移動端末。
7. 請求項６に記載の移動端末であって、
   前記相関計算部は、前記ＴＭＣＣ抽出回路がＴＭＣＣデータを解析する処理と並列に前記相関値を再計算し、
   前記判別部は、前記再計算においても前記相関値が前記閾値より大きかった場合に限りＯＦＤＭ信号を受信可能と判断する
   ことを特徴とする移動端末。
8. ＯＦＤＭを使用するデジタル放送を受信するデジタル放送受信機におけるチャネルサーチ方法であって、
   フーリエ変換回路を用いて受信信号をフーリエ変換し、
   前記フーリエ変換回路により得られる複数のキャリア信号について、隣接するシンボル間の位相差を検出し、
   前記検出された位相差と予め用意されている所定の位相値との差分である相関値を計算し、
   前記相関値が予め決められている閾値よりも大きければ、ＯＦＤＭ信号が存在すると判断する
   ことを特徴とするチャネルサーチ方法。

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