JP5278791B2

JP5278791B2 - 受信装置及びチャネルスキャン方法

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Publication number: JP5278791B2
Application number: JP2008058074A
Authority: JP
Inventors: 崇飯田; 定則坂口; 弘幸水谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2028-03-07
Also published as: JP2009218701A

Description

本発明は、移動体通信を行う受信装置、特に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式で変調された信号を受信して復調する受信装置に関する。

近年、デジタル圧縮符号化技術や高速通信技術の発展に伴い、衛星及び地上波による放送通信におけるデジタル化や、携帯電話などの移動体通信におけるデジタル化が実現されている。特に、放送通信のデジタル化が実現されたことにより、デジタル化された放送信号を受信するための受信装置が様々な場所に設けられている。この受信装置は、家などに配置される固定用の受信装置の他に、車などの移動体に搭載される移動体用の受信装置もある。

また、デジタル放送の信号にはＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号が含まれており、他のデータ信号とともに送信されている。受信装置はこのＴＭＣＣ信号を受信して復号することで、受信したチャネルにおけるデータ信号の変調方式などの情報を取得することができる。また、このＴＭＣＣ信号を受信することによって、どのチャネルが受信可能であるかを検出するチャネルスキャン動作を行うことができる。

このチャネルスキャン動作は、放送エリアや受信状態が大きく変化しない固定用の受信装置であれば、設置時に一度行うことによって当分の間行う必要がなくなる。一方、放送エリアや受信状態が時々刻々と変化する移動体用の受信装置の場合は、頻繁にチャネルスキャン動作を行う必要がある。

しかしながら、このチャネルスキャン動作を行うためにはＴＭＣＣ信号の復号を行う必要があるために、全てのチャネルに対してスキャンを実行するためには長時間を要する。例えば、１チャネルあたり７００ｍｓｅｃ要するとすると、チャネルの合計が５０チャネルである場合は、全てのチャネルの判断をし終えるまでに７００ｍｓｅｃ×５０＝３５ｓｅｃもの時間が必要となってしまう。

この問題に対して、受信信号の電力値に基づいてデジタル放送であるか否かを判断し、短時間でチャネルスキャン動作を行う受信装置が提案されている（特許文献１参照）。このような受信装置では、電力値が所定の値よりも大きければデジタル放送が行われているチャネルであると判断し、電力値が所定の値よりも小さければアナログ放送か放送が行われていないチャネルであるとみなすことができる。
特開２００６−１１５１４９号公報

しかしながら、上述したような受信装置では、受信信号の電力値が小さいという理由だけで、受信可能なデジタル放送まで受信不能と判断するおそれがある。具体的には、一つのセグメントを用いて放送される所謂ワンセグ放送を受信可能限界地域付近で受信する場合などでは、受信可能であるにもかかわらず受信信号の電力値が極端に小さくなってしまう。すると、このような地域ではこのチャネルの放送を受信することができなくなってしまい、視聴が限られたものになってしまう。

このような問題を鑑みて、本発明は、迅速なチャネルスキャンを行うとともにデジタル放送が行われているチャネルを正確に検出することができる受信装置及びチャネルスキャン方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明における受信装置は、無線によって伝送されて入力される信号から所望のチャネルを選局するチューナ部と、当該チューナ部により選局されたチャネルの信号について、所定の時間間隔で整列したシンボルの同期を行うシンボル同期部と、を備える受信装置において、前記シンボル同期部によって行われるシンボルの同期を行う際の異常の有無に基づいて、前記チューナ部によって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かが判定されるチャネルスキャン動作を行うことを特徴とすることを特徴とする。

また、上記構成の受信装置において、前記シンボル同期部によって行われるシンボルの同期を行う際の異常の有無の判定が、シンボルの同期の試行回数に対して、異常であると判定される試行が所定の回数以上であるか否かに基づいて行われることとしても構わない。

また、上記構成の受信装置において、シンボルの先頭に、当該シンボルの後半の所定の部分と同様の信号となるガードインターバルが付加されており、前記シンボル同期部が、ガードインターバルと、シンボルの後半の所定の部分との相関値を得ることにより、シンボルの同期を行うこととしても構わない。また、この相関値に基づいて、シンボルの同期が異常であるか否かを判定することとしても構わない。

また、上記構成の受信装置において、入力される信号の周波数方向のオフセットを補正するキャリア同期部をさらに備え、当該キャリア同期部が補正する前記オフセット量が所定の値以上であるか否かに基づいて、前記チューナ部によって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かが判定される判定動作が、前記チャネルスキャン動作に含まれることとしても構わない。

このように構成することによって、デジタル放送の信号ではない場合に偶然的にシンボル同期が正常であると判定されたチャネルに対して、再度別の方法による判定を行うことが可能となる。したがって、アナログ放送や放送がないなどのチャネルをデジタル放送が行われているチャネルであると誤判断する可能性を低減することができる。

また、上記構成の受信装置において、入力される信号に含まれる所定の制御信号を復号する制御信号復号部をさらに備え、前記制御信号復号部が制御信号を復号可能であるか否かに基づいて、前記チューナ部によって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かが判定される判定動作が、前記チャネルスキャン動作に含まれることとしても構わない。また、上記構成の受信装置において、制御信号復号部において復号される制御信号が、ＴＭＣＣ信号であるとしても構わない。

このように構成することによって、デジタル放送にのみ含まれる制御信号の復号の可否に基づいて判定することができるため、確実にデジタル放送であることを判定することが可能となる。

また、上記構成の受信装置において、前記チャネルスキャン動作中に前記チューナ部によって選択されたチャネルの信号がデジタル信号ではないと判定される場合に、当該選択されたチャネルに対する前記チャネルスキャン動作を中止するとともに、前記チューナ部が他のチャネルを選局して当該他のチャネルに対して前記チャネルスキャン動作を開始することとしても構わない。

このように構成することによって、デジタル信号ではないと判定した時点で、次のチャネルのチャネルスキャン動作を行うことが可能となる。そのため、チャネルが多数あるような場合であっても、迅速にチャネルスキャンを行うことが可能となる。

また、本発明のチャネルスキャン方法は、無線によって伝送されて入力される信号から所望のチャネルを選局する第一ステップと、前記第一ステップによって選局されるチャネルの信号に、所定の時間間隔で整列したシンボルの同期を行う第二ステップと、前記第二ステップによって行われるシンボルの同期の際の異常の有無を検出する第三ステップと、前記第三ステップの検出結果に基づいて、前記第一ステップによって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かを判定する第四ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によると、あるチャネルのシンボル同期を行う際に異常が検出された場合に、デジタル放送ではない信号であると判定し、ＴＭＣＣ信号を復号するまでもなく、このチャネルのスキャンを終了することが可能となる。したがって、スキャン時間の短縮化を図ることができる。また、デジタル放送としての処理が可能であるか否かで信号を判定するため、確実にデジタル放送であるか否かを判定することができる。

＜基本構成＞
まず、本発明の実施形態における受信装置の基本構成について、その一例を図面を参照して説明する。図１は、基本構成となる受信装置の内部構成を示すブロック図である。なお、以下では、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）方式の地上波デジタルテレビジョン放送の受信装置を例に挙げて説明するが、他の通信方式のものであっても構わない。

図１に示す受信装置１は、デジタル放送信号を受信するアンテナ１０より所望の帯域のデジタル放送信号を選局してベースバンド信号に変換するとともに増幅を行なうチューナ部２と、チューナ部２で選局して得られたベースバンド信号の同期を行う同期部３と、同期部によって同期されたべースバンド信号を高速フーリエ変換してＯＦＤＭ信号を出力するＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部４と、ＦＦＴ部４から出力されたＯＦＤＭ信号に等化処理を施して伝送中に受けた歪みを補正する等化処理部５と、等化処理部５で伝送中にうけた伝送路歪みが補正されたＯＦＤＭ信号をデジタル変調方式に基づいて復調するデジタル復調部６と、デジタル復調部６で復調されて得られたＭＰＥＧ符号化信号をＭＰＥＧ圧縮方式に基づいて復号化するＭＰＥＧデコーダ７と、ＭＰＥＧデコーダ７や同期部３から得られる情報を記録するメモリ８と、を備える。

このデジタル放送信号受信用の受信装置１の受信動作について図１を用いて説明する。受信装置１は、まずＯＦＤＭ伝送方式によるデジタル放送をアンテナ１０より受信する。なお、ＯＦＤＭ方式は、１チャネルの帯域内に互いに直交する多数のサブキャリアを多重して伝送する方式である。この際、チューナ部２において、所望するチャネルのＲＦ（Radio Frequency）信号を選局し、選局したＲＦ信号をベースバンド信号に周波数変換（ダウンコンバート）する。

得られたベースバンド信号は同期部３において同期が行われる。このとき、シンボル同期（シンボルの時間方向における始点を検出して行われる同期）、キャリア同期（信号の周波数方向のオフセットを検出して行われる同期）及びフレーム同期（信号中のフレームの始点を検出して行われる同期）を行う。なお、同期部３の構成や各同期動作についての詳細は後述する。

同期部３から出力されたベースバンド信号は、ＦＦＴ部４に与えられる。ＦＦＴ部４では、ＦＦＴ処理によって、時間軸の信号となるベースバンド信号から周波数軸の信号となるＯＦＤＭ信号に変換される。

このＦＦＴ部４でＦＦＴ処理されたＯＦＤＭ信号は、図２に示すように、周波数方向及び時間方向に規則的に配列されたパイロットシンボルを備える。図２は、ＯＦＤＭシンボル信号の一例を示したものであり、１フレーム分の信号を模式的に示したものである。

なお、ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、パイロットシンボルとして、スキャッタードパイロットシンボル（以下において、「ＳＰシンボル」と呼ぶ）が用いられる。又、周波数方向及び時間方向はそれぞれ、キャリア方向及びシンボル方向とも呼ばれる。また、図２において、時間方向に対応する時間番号（シンボル番号）をｓ（ｓ≧０の整数）で表し、周波数方向に対応するキャリア番号をｌ（０≦ｌ≦（Ｌ−１）の整数、Ｌ：サブキャリアの総本数）で表す。又、ｓは、ＯＦＤＭシンボル信号のシンボル長を単位としたときの時刻を表すものである。更に、ｓとｌを一意に定めることによって一意に定まる、ＯＦＤＭシンボル信号内の位置をキャリア位置と呼び、このキャリア位置を（ｓ，ｌ）にて表すものとする。

また、図２に示すように、所定のサブキャリアがＴＭＣＣ信号やＡＣ（Auxiliary Cannel）信号、ＣＰ（Continual Pilot）信号を伝送するために使用される。本例では、１フレームに２０４シンボル含まれるとともに、セグメント数が１３、１セグメントあたりのサブキャリアが４３２本、サブキャリアの総本数が１３×４３２＋１（ＣＰ信号）＝５６１７本ある場合について示したが、本発明に適用される信号はこの例に限られるものではない。

ＳＰシンボルは、ｌ＝３×（ｓ mod ４）＋１２ｐ、を満たすキャリア位置に配置される。なお、modは剰余演算を表し、ｐは整数を表す。即ち、図２に示すように、ある時刻ｓにおける信号に注目したとき、ＳＰシンボルは周波数軸上に１２サブキャリア毎に配置されることとなる。そして、時刻ｓが１シンボル分だけ進むごとにＳＰ信号は、３サブキャリア分だけ周波数方向にシフトされる。換言すると、あるサブキャリアｌの信号に注目したとき、ＳＰシンボルが時間軸上に４シンボル毎に配置されることとなる。よって、例えば、時刻ｓ＝０では、キャリア位置（０，０）、（０，１２）、（０，２４）、（０，３６）、・・・にＳＰシンボルが配置され、時刻ｓ＝１では、キャリア位置（１，３）、（１，１５）、（１，２７）、（１，３９）、・・・にＳＰシンボルが配置される。

ＦＦＴ部４からのＯＦＤＭ信号が等化処理部５に与えられると、図２に示すように周波数方向及び時間方向それぞれに配置されたＳＰシンボルによって、各サブキャリアのシンボル毎、即ち、キャリア位置毎の伝送路特性が推定され、設定された伝送路特性に基づいて、等化処理が成される。このとき、まず、各ＳＰシンボルによって、そのＳＰシンボルのキャリア位置に対する伝送路特性が推定される。即ち、等化処理部５内で生成したＳＰシンボルによって、受信信号より得られたＳＰシンボルを複素除算することで、ＳＰシンボルのキャリア位置に対する伝送路特性を推定する。

そして、サブキャリア毎に、同一サブキャリアに４シンボル毎に配置された各ＳＰシンボルのキャリア位置に対する伝送路特性を利用して、時間方向に対する補間を行う。これにより、ＳＰシンボルを４シンボル毎に有するサブキャリアの全てのシンボルのキャリア位置に対して、その伝送路特性を推定する。即ち、時間方向に対して並ぶＳＰシンボルの間に配列されたデータシンボルに対して補間処理が成されることで、各データシンボルおける伝送路特性が推定される。この時間方向の伝送路特性の補間を行う際、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）型の低域通過フィルタにより、ＳＰシンボルより推定された伝送路特性の平均化処理が行われる。

時間方向における補間を行なうことで推定される伝送路特性が得られると、次にシンボル毎に周波数方向の内挿を行う。そして、ＳＰシンボルより直接、又は、時間軸補間により３サブキャリア毎に推定された伝送路経路により、ＳＰシンボルの配置されていないサブキャリア全てのシンボルのキャリア位置に対して、その伝送路特性が推定される。即ち、周波数方向に対してＳＰシンボルを有するサブキャリア間に配列されたサブキャリアにおいて、そのシンボルにおける伝送路特性が推定される。この周波数方向の伝送路特性の補間を行う際、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）型の低域通過フィルタに、ＳＰシンボルを有するサブキャリアに対して推定された伝送路特性が入力されることで、ＳＰシンボルの配置されていないサブキャリアの伝送路特性が推定される。

また、以上のようにＳＰシンボルに基づいて全てのシンボルの伝送路特性が推定されると、ＦＦＴ部４から出力される信号から得られるシンボルのそれぞれに対して、推定された伝送路特性が複素除算されることにより等化処理が成される。これにより、伝送路が複数あること（マルチパス）による影響などによる振幅や位相における歪みが除去される。この等化処理として、例えば、推定された伝送路特性を直接除算するゼロ・フォーシング等化方式が用いられる。なお、このゼロ・フォーシング等化処理によると、雑音強調の問題があるため、この雑音強調の問題を軽減するものとして、最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ：Minimum Mean Square Error）等化方式がある。このＭＭＳＥ等化方式の場合、伝送路上で付加された雑音（付加雑音）の平均電力の値の推定も必要とされる。

このようにして、等化処理部５においてシンボル毎に等化処理がなされたＯＦＤＭ信号は、デジタル復調部６において、サブキャリア毎に設定されているデジタル変調方式によって復調される。なお、このデジタル変調方式としては、例えば、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）などがある。そして、デジタル復調部７で復調されて得られたＭＥＰＧ符号化信号がＭＥＰＧデコーダ８に与えられると、ＭＰＥＧ圧縮方式に基づいて復号化されて、映像信号が受信装置１から出力される。そして、この出力される映像信号が更にディスプレイなどの表示装置（不図示）に与えられることで、映像が再生される。

また、ＭＰＥＧデコーダ８において復号化されるデータには、チューナ部２によって選択されたチャネルの詳細な番組情報などが含まれており、この番組情報などのデータがメモリ８に格納される。

＜同期部＞
次に、上述した同期部３の詳細な構成について図面を参照して説明する。図３は、本発明の実施形態における受信装置が備える同期部の内部構成を示すブロック図である。

図３に示すように、本実施形態における受信装置１が備える同期部３は、チューナ部２から出力されるベースバンド信号が入力されるとともに当該信号のシンボル同期を行うシンボル同期部３１と、シンボル同期部３１からシンボル同期後の信号とシンボルの先頭位置に関する情報とが入力されるシンボル同期異常判定部３２と、シンボル同期異常判定部３２からシンボル同期後の信号が入力されるとともに当該信号の周波数方向のオフセットを補正するキャリア同期部３３と、キャリア同期部３３によって周波数方向のオフセットが補正された後の信号とオフセット量に関する情報とが入力される周波数オフセット量判定部３４と、周波数オフセット量判定部３４から周波数オフセットが補正された信号が入力されるとともに当該信号のフレーム同期を行うフレーム同期部３５と、フレーム同期部３５からフレーム同期後の信号が入力されるとともに当該信号中からＴＭＣＣ信号を復号するＴＭＣＣ信号復号部３６と、ＴＭＣＣ信号復号部３６からＴＭＣＣ信号の復号結果と同期された信号とが入力されるＴＭＣＣ信号復号異常判定部３７と、を備える。

また、シンボル同期異常判定部３２と、周波数オフセット量判定部３４と、ＴＭＣＣ信号復号異常判定部３７と、はそれぞれチューナ部２に判定結果を出力する。また、ＴＭＣＣ信号復号異常判定部３７は、復号されたＴＭＣＣ信号から得られえる情報をメモリ８に格納する。そして、ＴＭＣＣ信号復号異常判定部３６から出力される同期後の信号が、ＦＦＴ部４に出力される。

また、同期部３におけるそれぞれの同期動作について図面を用いて説明する。なお、以下に説明する同期動作は一例であり、以下に示す同期方法について、それぞれ他の方法によって同期動作を行うこととしても構わない。

まず、シンボル同期部３１におけるシンボル同期について説明する。本例では、シンボル同期部３１において、入力される信号のシンボルに含まれるガードインターバルを利用して行うこととする。

ガードインターバルについて、図４を用いて説明する。図４は、ベースバンド信号の一例について示した模式図である。図４に示すように、各シンボルの先頭部分にはガードインターバルＧＩが含まれている。このガードインターバルＧＩはシンボルの後半部分と同様の信号となっている。ガードインターバルＧＩを除いた部分の時間的な長さを有効シンボル長Ｎｓと表現し、ガードインターバルＧＩは有効シンボル長Ｎｓの１／４や１／８、１／１６、１／３２などの所定の時間的長さを有する。

そして、ベースバンド信号が図４に示すような構成であるために、ガードインターバルＧＩの所定の部分から有効シンボル長Ｎｓだけ遅らせた信号には、同一の信号が存在することとなる。シンボル同期部３１ではこの構成を利用して、ある信号と、ある信号から有効シンボル長Ｎｓだけ遅らせた信号と、の相関をとり、同期を行うこととしている。以下に示す式Ｉはその相関をとる際に用いられる式であり、この計算結果Ｃ（ｔ）を相関値とする。また、以下の式に含まれる時間ｔの関数である信号ｒは複素数となっており、ｒ^*はｒの共役を示すこととする。

この式Ｉを用いて計算すると、シンボルの区切りとなる部分でピークが検出される。そのため、このピークを検出することで、シンボル同期を行うことができる。シンボル同期部３１ではこの例のようなシンボル同期を行うとともにシンボル同期後の信号をシンボル同期異常判定部３２に出力する。シンボル同期異常判定部３２では異常の有無を判定するとともにシンボル同期後の信号をキャリア同期部３３に出力する。

キャリア同期部３３において行われるキャリア同期について説明する。キャリア同期は、伝送によって生じる周波数方向のオフセットを補正するものである。また、キャリア同期部３３では、入力される信号に対して最初にＦＦＴ処理を行い、ＦＦＴ処理が行われた信号を用いてオフセット量を判定する。以下に、オフセット量を求める際に用いられる式ＩＩを示す。なお、本例では、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号を用いてオフセット量を求めることとする。また、以下の式ＩＩにおいてｘ（ｓ，ｌ）はシンボル番号ｓ、サブキャリアｌである信号を示すものとし、ｋはオフセット量を表すものとする。また、式ＩＩでは、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号が挿入されているサブキャリア位置の信号のみ足し合わせることとしている。

式ＩＩでは、種々のオフセット量ｋを与えた場合にあるシンボルｓにおけるパワー和Ｄ（ｓ，ｋ）にピークが検出される場合に、ある時間のオフセット量がｋであると判断される。なお、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号を伝送するサブキャリアは複数存在する場合がある。これらをすべて足し合わせることとしても構わないし、一部のみ足し合わせることとしても構わない。また、他の信号を用いることとしても構わないが、他の信号よりも振幅が大きいＴＭＣＣ信号やＡＣ信号を用いる方が、ピークの算出が容易となるため好ましい。

そして、ピークが検出されたときのオフセット量ｋ＝ｄ（ｓ）を用いて、周波数方向の補正を行う。そして、補正が行われたキャリア同期後の信号と、オフセット量ｄ（ｓ）の値とを周波数オフセット量判定部３４に出力する。周波数オフセット量判定部３４では所定の値と周波数オフセット量ｄ（ｓ）とを比較して異常の有無を判定するとともにキャリア同期後の信号をフレーム同期部３５に出力する。

フレーム同期部３５におけるフレーム同期について説明する。フレーム同期部３５において、本例ではＴＭＣＣ信号を利用してフレームの始点を検出する。フレーム先頭位置から数個のＴＭＣＣ信号で構成される信号列は、フレーム毎に特定の既知のパターンとなっているため、入力される信号と既知のパターンとの相関をとることによってフレームの先頭位置を検出することができる。

このようにフレーム同期が行われた信号は、次にＴＭＣＣ信号復号部３６に入力される。ＴＭＣＣ信号復号部３６は、入力される信号からＴＭＣＣ信号を抽出するとともに復号を行う。ＴＭＣＣ信号は既知の変調方式、例えば、ＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）などで変調されているため、どのようなチャネルから送信された信号であっても復号が可能である。一方、他の信号の変調方法はこの方法とは限らず、放送局によってチャネル毎に設定されている。そのため、ＴＭＣＣ信号を復号することによって、チャネルの変調方法を得ることとしている。

また、ＴＭＣＣ信号を復号するためには、時間方向に挿入されているガードインターバルＧＩと、伝送モードとを得る必要がある。しかしながら、これらの情報を得ることができない場合は、総当り的に伝送モードとガードインターバルＧＩとの組み合わせを変えて試行することによって、ＴＭＣＣ信号を得ることとしても構わない。

そして、上述した同期が行われた信号と、ＴＭＣＣ信号の復号結果とがＴＭＣＣ復号判定部３７に入力されるとともに、ＴＭＣＣ信号が復号されたか否かが判定される。なお、ＴＭＣＣ信号が復号された場合、ＴＭＣＣ信号から得られた変調方法などについてのデータをメモリ８に格納しても構わないし、格納されたデータをデジタル復調部６が利用することとしても構わない。

また、継続して一つのチャネルを視聴する場合など、ＴＭＣＣ信号を復号する必要がない場合は、ＴＭＣＣ信号復号部３６やＴＭＣＣ信号復号異常判定部３７においてＴＭＣＣ信号を復号することなく、信号を通過させても構わない。また、視聴中にチャネルを変えた場合など、ＴＭＣＣ信号の内容が必要となる場合には、ＴＭＣＣ信号復号部３６やＴＭＣＣ信号復号異常判定部３７を動作させても構わない。

また、上述した同期動作は通常の視聴時における動作である。以下にチャネルスキャン動作を行う場合の同期部３の動作について説明する。

＜チャネルスキャン動作＞
次に、チャネルスキャン動作について図面を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態におけるチャネルスキャン動作を示すフローチャートである。

図５に示すように、チャネルスキャン動作が開始されると、最初に初期チャネルとして例えば１３ｃｈが選択される（ＳＴＥＰ１）。そして、選択されたチャネルである１３ｃｈをチューナ部２が選局する（ＳＴＥＰ２）。ここで、この１３ｃｈはＵＨＦ帯における地上波デジタルテレビジョン放送における最も搬送波の周波数が低いチャネルである。一方、最も搬送波の周波数が高くなるチャネルは６２ｃｈとなり、合計で５０ｃｈのチャネルが存在する。なお、本例では１３ｃｈ〜６２ｃｈまでの全てのチャネルについて選局して、スキャンすることとするが、これらのチャネルのうち一部のみをスキャンすることとしても構わない。

そして、ＳＴＥＰ２においてチューナ部２によって選局されたチャネルに対して、シンボル同期部３１が上述したような方法でシンボル同期を行う（ＳＴＥＰ３）。そして、シンボル同期異常判定部３２は、シンボル同期が異常なく行われたか否かを判定する（ＳＴＥＰ４）。

ＳＴＥＰ４におけるシンボル同期異常の判定として、例えば、所定回数以上の異常が検出されるか否かによって判定することとしても構わない。ＳＴＥＰ３において行うシンボル同期では、ガードインターバルＧＩの付近で上述した式Ｉに示すような相関値Ｃ（ｔ）の算出を複数回行い、それによってシンボルの先頭位置を検出して同期をとる。そのため、相関がとれず異常な結果となる試行が所定の回数以上となるような場合（ＳＴＥＰ４、ＹＥＳ）には、そのチャネルにおいてアナログ放送が行われていたり、放送自体が行われていなかったりするチャネルである可能性が高いと推測することができる。

そして、このようにシンボル同期が異常であると判定される場合（ＳＴＥＰ４、ＹＥＳ）は、これ以上このチャネルをスキャンせずに、一つ次のチャネルを選択する（ＳＴＥＰ１１）。そして、その選択した次のチャネルが６２ｃｈを超えないことを確認し（ＳＴＥＰ１２、ＹＥＳ）、チューナ部２においてチャネルを選局するとともに（ＳＴＥＰ２）、上述したシンボル同期（ＳＴＥＰ３）を行う。なお、ＳＴＥＰ１２において選択チャネルが６２ｃｈ以上となることが確認される場合（ＳＴＥＰ１２、ＮＯ）、チャネルスキャン動作を終了する。

一方、シンボル同期において相関がとれずに異常な結果となる回数が所定の回数以下であった場合は、異常なくシンボル同期が行われたものとみなす（ＳＴＥＰ４、ＮＯ）。そして、次に上述したような方法でキャリア同期を行う（ＳＴＥＰ５）。このキャリア同期の際に求められる周波数オフセット量ｄ（ｓ）について、周波数オフセット量判定部３４が判定を行う（ＳＴＥＰ６）。このとき、ある閾値Ｔｈよりも周波数オフセット量ｄ（ｓ）が大きい場合に、そのチャネルにおいてアナログ放送が行われていたり、放送自体が行われていなかったりするチャネルである可能性が高いと推測することができる。なお、周波数オフセット量ｄ（ｓ）は、デジタル放送を処理する際には通常数キャリア程度に抑えられることとなる。そのため、ＳＴＥＰ６において周波数オフセット量ｄ（ｓ）と比較する閾値Ｔｈは、それよりも大きな値とする。

周波数オフセット量判定部３４において周波数オフセット量ｄ（ｓ）が閾値Ｔｈよりも大きいと判定される場合（ＳＴＥＰ６、ＮＯ）は、これ以上このチャネルをスキャンせずに、一つ次のチャネルを選択する（ＳＴＥＰ１１）。そして、その選択した次のチャネルが６２ｃｈを超えないことを確認し（ＳＴＥＰ１２、ＹＥＳ）、チューナ部２においてチャネルを選局するとともに（ＳＴＥＰ２）、上述したシンボル同期（ＳＴＥＰ３）を行う。なお、ＳＴＥＰ１２において選択チャネルが６２ｃｈ以上となることが確認される場合（ＳＴＥＰ１２、ＮＯ）、チャネルスキャン動作を終了する。

一方、周波数オフセット量ｄ（ｓ）が閾値以下であると判定される場合（ＳＴＥＰ６、ＹＥＳ）は、次にフレーム同期部３５において上述したような方法でフレーム同期を行う（ＳＴＥＰ７）。そして、ＳＴＥＰ７においてフレーム同期を行った信号に対して、ＴＭＣＣ信号復号部３６において上述したような方法でＴＭＣＣ信号の復号を行う（ＳＴＥＰ８）。

そして、ＳＴＥＰ８でＴＭＣＣ信号の復号が行われた後に、ＴＭＣＣ信号復号異常判定部３７においてＴＭＣＣ信号の復号結果の判定を行う。このとき、ＴＭＣＣ信号が復号不能であると判定される場合（ＳＴＥＰ９、ＮＯ）、一つ次のチャネルを選択する（ＳＴＥＰ１１）。そして、その選択した次のチャネルが６２ｃｈを超えないことを確認し（ＳＴＥＰ１２、ＹＥＳ）、チューナ部２においてチャネルを選局するとともに（ＳＴＥＰ２）、上述したシンボル同期（ＳＴＥＰ３）を行う。なお、ＳＴＥＰ１２において選択チャネルが６２ｃｈ以上となることが確認される場合（ＳＴＥＰ１２、ＮＯ）、チャネルスキャン動作を終了する。

一方、ＴＭＣＣ信号が復号できたと判定される場合（ＳＴＥＰ９、ＹＥＳ）は、次にメモリ８に復号されたＴＭＣＣ信号のデータを格納する（ＳＴＥＰ１０）。なお、このＳＴＥＰ１０において、得られたＴＭＣＣ信号の結果を表にして、表示装置などに表示することとしても構わない。

ＳＴＥＰ１０においてＴＭＣＣ信号のデータを格納した後は、一つ次のチャネルを選択（ＳＴＥＰ１１）し、その選択した次のチャネルが６２ｃｈを超えないことを確認する（ＳＴＥＰ１２、ＹＥＳ）。そして、チューナ部２においてチャネルを選局（ＳＴＥＰ２）し、上述したシンボル同期（ＳＴＥＰ３）を行う。なお、ＳＴＥＰ１２において選択チャネルが６２ｃｈ以上となることが確認される場合（ＳＴＥＰ１２、ＮＯ）、チャネルスキャン動作を終了する。

このようにチャネルスキャン動作を行うこととすると、同期を行う際の異常に基づいて各チャネルの状態を調べることが可能となる。そして、アナログ放送や放送がされていないチャネルをスキャンした場合など、シンボル同期異常を検出した段階でそのチャネルのスキャンを終了して次のチャネルのスキャンに移行する。したがって、迅速にチャネルの状態を判断して次のスキャンに移行することが可能となり、チャネルスキャン動作にかかる時間を短縮することが可能となる。

また、シンボル同期異常によって大部分、例えば、９５％程度のアナログ放送や放送がされていないなどのチャネルを判別することが可能であるが、この段階で異常が検出されず、この判定を通過してしまうものもある。しかしながら、本実施形態ではこの判定の次に周波数オフセット量の判定を行うこととしているため、この段階でも異常を検出して次のチャネルのスキャンに移行することが可能となる。また、この段階で異常を検出することができれば、ＴＭＣＣ信号を復号する段階まで進むことなく次のチャネルのスキャンを行うことができるため、チャネルスキャン動作にかかる時間を短縮することができる。

さらに、最終的にＴＭＣＣ信号を復号できなければ、デジタル信号が入力されていると判定しない構成としているため、デジタル信号が入力されているチャネルを確実に検出することが可能となる。

なお、図３において、シンボル同期異常判定部３２、周波数オフセット量判定部３４、ＴＭＣＣ信号復号異常判定部３７が、チューナ部２に直接接続されるように記載して説明したが、これらの判定部３２、３４、３７の判定結果がマイコンなどの制御装置に入力されるとともに、この制御装置によってチューナ部２などが制御されることとしても構わない。また、このような制御装置によって実現される機能の全部または一部を、プログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしても構わない。

また、図１の受信装置１や図３の同期部３は、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。また、ソフトウェアを用いて受信装置１や同期部３を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。

以上、本発明における受信装置及びチャネルスキャン方法の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。

本発明は、移動体通信を行う受信装置、特に、ＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信して復調する受信装置や、受信装置に入力されるチャネルの信号をスキャンするチャネルスキャン方法に関する。

は、本発明の基本構成となる受信装置の内部構成を示すブロック図である。は、ＯＦＤＭシンボル信号の一例を示した模式図である。は、本発明の実施形態における受信装置が備える同期部の内部構成を示すブロック図である。は、ベースバンド信号の一例を示した模式図である。は、本発明の実施形態におけるチャネルスキャン動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１受信装置
２チューナ部
３同期部
３１シンボル同期部
３２シンボル同期異常判定部
３３キャリア同期部
３４周波数オフセット量判定部
３５フレーム同期部
３６ＴＭＣＣ信号復号部
３７ＴＭＣＣ信号復号異常判定部
４ＦＦＴ部
５等化処理部
７デジタル復調部
８ＭＰＥＧデコーダ
１０アンテナ
ＧＩガードインターバル

Claims

無線によって伝送されて入力される信号から所望のチャネルを選局するチューナ部と、
当該チューナ部により選局されたチャネルの信号について、所定の時間間隔で整列したシンボルの同期を行うシンボル同期部と、を備える受信装置において、
前記シンボル同期部で前記シンボルの同期が行われた後の信号と前記シンボルの先頭位置に関する情報とに基づいて、前記シンボル同期部によって行われる前記シンボルの同期を行う際の異常の有無を判定するシンボル同期異常判定部を更に備え、
前記シンボル同期部は、前記選局されたチャネルの信号と前記選局されたチャネルの信号から有効シンボル長だけ遅らせた信号との相関値をとり、前記相関値のピークを検出することで前記シンボルの同期を行い、
前記シンボル同期部によって行われるシンボルの同期を行う際の異常の有無に基づいて、前記チューナ部によって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かが判定されるチャネルスキャン動作を行うことを特徴とする受信装置。
前記シンボル同期部によって行われるシンボルの同期を行う際の異常の有無の判定が、シンボルの同期の試行回数に対して、異常であると判定される試行が所定の回数以上であるか否かに基づいて行われることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
入力される信号の周波数方向のオフセットを補正するキャリア同期部をさらに備え、
当該キャリア同期部が補正する前記オフセット量が所定の値以上であるか否かに基づいて、前記チューナ部によって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かが判定される判定動作が、前記チャネルスキャン動作に含まれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。
入力される信号に含まれる所定の制御信号を復号する制御信号復号部をさらに備え、
前記制御信号復号部が制御信号を復号可能であるか否かに基づいて、前記チューナ部によって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かが判定される判定動作が、前記チャネルスキャン動作に含まれることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の受信装置。
前記チャネルスキャン動作中に前記チューナ部によって選択されたチャネルの信号がデジタル信号ではないと判定される場合に、当該選択されたチャネルに対する前記チャネルスキャン動作を中止するとともに、前記チューナ部が他のチャネルを選局して当該他のチャネルに対して前記チャネルスキャン動作を開始することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の受信装置。
無線によって伝送されて入力される信号から所望のチャネルを選局する第一ステップと、
前記第一ステップによって選局されるチャネルの信号と前記選局されるチャネルの信号から有効シンボル長だけ遅らせた信号との相関値をとり、前記相関値のピークを検出することで、所定の時間間隔で整列したシンボルの同期を行う第二ステップと、
前記第二ステップによって行われるシンボルの同期が行われた後の信号と前記シンボルの先頭位置に関する情報とに基づいて、前記第二ステップによって行われるシンボルの同期の際の異常の有無を検出する第三ステップと、
前記第三ステップの検出結果に基づいて、前記第一ステップによって選局されたチャネルの信号がデジタル放送による信号であるか否かを判定する第四ステップと、
を備えることを特徴とするチャネルスキャン方法。