JP5720172B2 - 受信装置、受信方法、およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、受信装置、受信方法、およびプログラムに関し、特に、シングルキャリアを使ったデータ伝送とマルチキャリアを使ったデータ伝送の双方のデータ伝送に対応した受信装置の回路規模を抑えることができるようにした受信装置、受信方法、およびプログラムに関する。
地上デジタル放送の規格にDTMB(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast)規格がある。DTMB規格では、データの変調方式として、シングルキャリアを使った変調方式とマルチキャリアを使った変調方式のうちのいずれかを選択することができるようになされている。
以下、適宜、シングルキャリアを使った変調方式でデータを伝送することをシングルキャリア伝送といい、マルチキャリアを使った変調方式でデータを伝送することをマルチキャリア伝送という。
DTMB規格によるデータ伝送は、シングルキャリア伝送時には、PN信号とデータ信号を周期的に送信するようにして行われる。また、マルチキャリア伝送時には、PN信号と、データ信号に対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算を施して得られたデータを周期的に送信するようにして行われる。PN信号は所定のデータ系列からなる既知信号であり、データ信号間の干渉を防ぐためのガードインターバルとして挿入される。
DTMB規格に対応した受信装置には、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するための等化器と、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するための等化器が設けられる。
［シングルキャリア等化器の構成］
図１は、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するシングルキャリア等化器の構成を示す図である。
シングルキャリア等化器の前段の回路においては、受信信号の周波数変換が行われ、得られたIF信号に対してA/D変換、直交復調などの処理が施される。各処理が施されることによって得られた入力信号ID(t)は、FFE１１とLMS(Least Mean Square)演算部１６に入力される。シングルキャリア等化器においては、FFE(Feed Forward Equalizer)１１、FBE(Feed Back Equalizer)１４を用いて、時間域の信号を対象として等化が行われる。
FFE１１は可変係数フィルタよりなり、LMS演算部１６により求められた係数C0(n)を用いて、入力信号ID(t)と係数C0(n)との畳み込み演算を行う。FFE１１は、畳み込み演算の結果を表す信号OD0(t)を加算部１２に出力する。FFE１１のタップ数をN_FFEとすると、FFE１１の出力信号OD0(t)は下式（１）で表される。
Figure 0005720172
加算部１２は、FFE１１の出力信号OD0(t)とFBE１４の出力信号OD1(t)とを加算することによって等化後信号OD(t)（OD(t) = OD0(t) + OD1(t)）を生成し、出力する。加算部１２から出力された等化後信号OD(t)は、シングルキャリア等化器の外部に出力されるとともに、硬判定部１３とエラー計算部１５に供給される。
硬判定部１３は、加算部１２から供給された等化後信号OD(t)の硬判定を行い、硬判定結果を表す信号OD'(t)を出力する。信号OD'(t)は、FBE１４、エラー計算部１５、およびLMS演算部１７に供給される。
FBE１４も可変係数フィルタよりなり、LMS演算部１７により求められた係数C1(n)を用いて、硬判定部１３から供給された信号OD'(t)と係数C1(n)との畳み込み演算を行う。FBE１４は、畳み込み演算の結果を表す信号OD1(t)を出力する。出力信号OD1(t)は加算部１２に供給され、出力信号OD0(t)との加算に用いられる。FBE１４のタップ数をN_FBEとすると、FBE１４の出力信号OD1(t)は下式（２）で表される。式（２）において、αは、等化後信号OD(t)から信号OD'(t)を求めるまでにかかる遅延を表す。
Figure 0005720172
エラー計算部１５は、加算部１２から供給された等化後信号OD(t)から、硬判定部１３から供給された硬判定結果を表す信号OD'(t)を引き、誤差信号E(t)（E(t) = OD(t) - OD'(t)）を出力する。エラー計算部１５から出力された誤差信号E(t)はLMS演算部１６とLMS演算部１７に供給される。
LMS演算部１６は、入力信号ID(t)と、エラー計算部１５から供給された誤差信号E(t)に基づいてLMS演算を行い、FFE１１の係数C0(n)を更新する。
LMS演算部１７は、硬判定部１３から供給された硬判定結果を表す信号OD'(t)と、エラー計算部１５から供給された誤差信号E(t)に基づいてLMS演算を行い、FBE１４の係数C1(n)を更新する。
このように、シングルキャリア等化器においては、入力信号ID(t)の等化のための演算である硬判定演算、誤差信号の演算、および、可変係数フィルタ（FFE１１、FBE１４）の係数更新の演算が、時間域の信号を用いて行われる。「(t)」はその信号が時間域の信号であることを表す。
［マルチキャリア等化器の構成］
図２は、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するマルチキャリア等化器の構成を示す図である。入力信号ID(t)はPN除去部２１に入力される。
PN除去部２１は、チャネル推定部２８から供給されたPN信号の推定値PN'(t)を入力信号ID(t)から引くことによってPN信号を除去し、データ信号（ID(t) - PN'(t)）をFFT演算部２２に出力する。
FFT演算部２２は、PN除去部２１から供給されたデータ信号に対してFFT演算を施し、データ信号D(f)を除算部２３に出力する。マルチキャリア伝送によって伝送されてくるデータ信号に対しては送信側の装置においてIFFT演算が施されているから、マルチキャリア等化器においては、データ信号に対してFFT演算が施される。データ信号D(f)は周波数域の信号である。
除算部２３は、FFT演算部２２から供給されたデータ信号D(f)を、LMS演算部２６から供給されたチャネル推定値H(f)で除算することによって等化後信号OD(f)を生成し、出力する。除算部２３から出力された等化後信号OD(f)は外部に出力されるとともに、硬判定部２４とLMS演算部２６に供給される。
硬判定部２４は、等化後信号OD(f)の硬判定を行い、硬判定結果を表す信号OD'(f)をエラー計算部２５に出力する。
エラー計算部２５は、等化後信号OD(f)から、硬判定部２４から供給された信号OD'(f)を引き、誤差信号E(f)（E(f) = OD(f) - OD'(f)）をLMS演算部２６に出力する。
LMS演算部２６は、除算部２３から供給された等化後信号OD(f)と、エラー計算部２５から供給された誤差信号E(f)に基づいてLMS演算を行い、周波数域のチャネル推定値H(f)を求める。LMS演算部２６により求められたチャネル推定値H(f)は除算部２３に供給され、データ信号D(f)の等化に用いられるとともに、IFFT演算部２７に供給される。
IFFT演算部２７は、LMS演算部２６から供給されたチャネル推定値H(f)に対してIFFT演算を施し、時間域のチャネル推定値C(n)をチャネル推定部２８に出力する。
チャネル推定部２８は可変係数フィルタよりなり、IFFT演算部２７から供給されたチャネル推定値C(n)を係数として、PN再生部２９により再生されたPN信号PN(t)と、係数C(n)との畳み込み演算を行う。チャネル推定部２８は、畳み込み演算によって求めたPN信号の推定値PN'(t)をPN除去部２１に出力する。PN再生部２９により再生されたPN信号をPN(t)、チャネル推定部２８を構成するフィルタのタップ数をN_CHEとすると、PN信号の推定値PN'(t)は下式（３）により表される。
Figure 0005720172
PN再生部２９は、PN信号PN(t)を再生し、チャネル推定部２８に出力する。
このように、マルチキャリア等化器においては、入力信号ID(t)の等化のための演算である硬判定演算、誤差信号の演算、および、可変係数フィルタ（チャネル推定部２８）の係数更新の演算が、周波数域の信号を用いて行われる。「(f)」はその信号が周波数域の信号であることを表す。
A Combined Time and Frequency Algorithm for Improved Channel Estimation in TDS-OFDM Liu, M.; Crussiere, M.; Helard, J.-F.; Communications (ICC), 2010 IEEE International Conference on Novel Synchronization for TDS-OFDM-Based Digital Television Terrestrial Broadcast Systems Zi-Wei Zheng, Zhi-Xing Yang, Chang-Yong Pan, and Yi-Sheng Zhu, Senior Member, IEEE IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING, VOL. 50, NO. 2, JUNE 2004 Error rotated decision feedback equalizer for Chinese DTTB Receiver Dazhi He; Weiqiang Liang; Wenjun Zhang; Ge Huang; Yunfeng Guan; Feng Ju; Broadband Multimedia Systems and Broadcasting, 2008 IEEE International Symposium on
DTMB規格に対応した受信装置には、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するために時間域の信号を用いて各演算を行うモジュールと、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するために周波数域の信号を用いて各演算を行うモジュールとが用意されている必要がある。
それぞれのモジュールを別々に用意するとした場合、受信装置の回路規模が大きくなってしまう。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、シングルキャリアを使ったデータ伝送とマルチキャリアを使ったデータ伝送の双方のデータ伝送に対応した受信装置の回路規模を抑えることができるようにするものである。
本発明の一側面の受信装置は、シングルキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第１の信号の受信時に前記第１の信号の等化を時間域の信号を用いて行う第１の等化部と、マルチキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第２の信号の受信時に、入力信号に対してFFT演算を施すFFT演算部と、前記第２の信号の等化を、前記FFT演算が施されることによって得られた周波数域の信号を用いて行う第２の等化部と、前記第１の信号の受信時には、前記第１の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を時間域の信号を用いて行い、前記第２の信号の受信時には、前記第２の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を周波数域の信号を用いて行う演算部とを備える。
前記演算部には、等化後信号の硬判定を行う演算、前記等化後信号と硬判定の結果を表す信号との誤差を求める演算、および、等化に用いられるフィルタ係数を前記誤差に基づいて求める演算のうちの少なくともいずれかの演算を、前記時間域の信号を用いて行わせるとともに前記周波数域の信号を用いて行わせることができる。
本発明の一側面の受信方法は、シングルキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第１の信号の受信時に前記第１の信号の等化を第１の等化部により時間域の信号を用いて行い、マルチキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第２の信号の受信時に、入力信号に対してFFT演算部によりFFT演算を施し、前記第２の信号の等化を、第２の等化部により、前記FFT演算を施すことによって得られた周波数域の信号を用いて行い、前記第１の信号の受信時には、前記第１の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を演算部により時間域の信号を用いて行い、前記第２の信号の受信時には、前記第２の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を前記演算部により周波数域の信号を用いて行うステップを含む。
本発明の一側面のプログラムは、シングルキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第１の信号の受信時に前記第１の信号の等化を第１の等化部により時間域の信号を用いて行い、マルチキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第２の信号の受信時に、入力信号に対してFFT演算部によりFFT演算を施し、前記第２の信号の等化を、第２の等化部により、前記FFT演算を施すことによって得られた周波数域の信号を用いて行い、前記第１の信号の受信時には、前記第１の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を演算部により時間域の信号を用いて行い、前記第２の信号の受信時には、前記第２の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を前記演算部により周波数域の信号を用いて行うステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
本発明の一側面においては、前記第１の信号の受信時には、前記第１の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算が演算部により行われ、前記第２の信号の受信時には、前記第２の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算が前記演算部により行われる。
本発明によれば、シングルキャリアを使ったデータ伝送とマルチキャリアを使ったデータ伝送の双方のデータ伝送に対応した受信装置の回路規模を抑えることができる。
シングルキャリア等化器の構成を示す図である。 マルチキャリア等化器の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示す図である。 等化処理部の構成例を示す図である。 等化処理部の詳細な構成例を示す図である。 FFEとFBEの構成例を示す図である。 シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時の処理について説明するフローチャートである。 マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時の処理について説明するフローチャートである。 受信システムの第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。 受信システムの第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。 受信システムの第３実施の形態の構成例を示すブロック図である。 コンピュータの構成例を示す図である。
［受信装置の構成例］
図３は、本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示す図である。
受信装置５１は、アンテナ６１、チューナ６２、A/D変換部６３、直交復調部６４、および等化処理部６５から構成される。受信装置５１は、例えば、地上デジタル放送の規格であるDTMB規格に対応した受信装置である。
上述したように、DTMB規格では、データの変調方式として、シングルキャリアを使った変調方式とマルチキャリアを使った変調方式のうちのいずれかを選択することができるようになされている。DTMB規格に対応した受信装置である受信装置５１は、シングルキャリアを使った変調方式で伝送されてきたデータを受信するための機能と、マルチキャリアを使った変調方式で伝送されてきたデータを受信するための機能を有している。
チューナ６２は、RF信号を受信し、周波数変換を行って得られたIF信号をA/D変換部６３に出力する。
A/D変換部６３は、チューナ６２から供給された信号に対してA/D変換を施し、得られたデータを出力する。
直交復調部６４は、A/D変換部６３から供給されたデータに対して直交復調を施し、ベースバンドの信号を出力する。直交復調部６４からは、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す時間域の信号、または、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す時間域の信号が出力される。
等化処理部６５は、直交復調部６４から供給された信号の等化を行う。等化処理部６５においては、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す信号と、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す信号の双方の信号の等化が行われる。等化処理部６５は、等化後信号を後段の回路に出力する。後段の回路においては、等化処理部６５により生成された等化後信号により表されるデータを対象として誤り訂正等の処理が施される。
［等化処理部の構成例］
図４は、等化処理部６５の構成例を示す図である。
詳細な構成については後述するが、図４に示すように、等化処理部６５は、主に、等化部７１、FFT演算処理部７２、除算部７３、および演算部７４から構成される。直交復調部６４から出力された時間域の信号は、等化部７１、FFT演算処理部７２、および演算部７４に入力される。
等化部７１は、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す入力信号の等化を行うことによって等化後信号を生成し、出力する。等化部７１から出力された等化後信号はシングルキャリア伝送データとして外部に出力されるとともに、演算部７４に供給される。
FFT演算処理部７２は、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す入力信号に対してPN信号の除去、FFT演算等の処理を施し、データ信号を除算部７３に出力する。
除算部７３は、FFT演算処理部７２から供給されたデータ信号に含まれる歪み成分を、演算部７４により求められたチャネル推定値を用いて除去することによって等化後信号を生成し、出力する。除算部７３から出力された等化後信号はマルチキャリア伝送データとして外部に出力されるとともに、演算部７４に供給される。FFT演算処理部７２と除算部７３が、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す入力信号の等化を行う等化手段として機能する。
演算部７４は、シングルキャリア伝送によって伝送されたデータを表す入力信号と等化部７１から供給された等化後信号に基づいて、等化に用いられる情報を求めるための演算を時間域の信号を用いて行う。演算部７４は、時間域の信号を用いた演算によって求めた情報を等化部７１に出力する。等化部７１においては、時間域の信号を用いた演算によって求められた情報を用いて入力信号の等化が行われる。
また、演算部７４は、マルチキャリア伝送によって伝送されたデータを表す入力信号と除算部７３から供給された等化後信号に基づいて、等化に用いられる情報を求めるための演算を周波数域の信号を用いて行う。演算部７４は、周波数域の信号を用いた演算によって求めた情報をFFT演算処理部７２と除算部７３に出力する。FFT演算処理部７２と除算部７３においては、周波数域の信号を用いた演算によって求められた情報を用いて入力信号の等化が行われる。
このように、等化処理部６５においては、時間域の信号を用いた演算と、周波数域の信号を用いた演算が１つの演算部を共用して行われる。処理に用いられる信号の切り替えが、演算部７４に含まれる各セレクタにより行われる。
図５は、等化処理部６５の詳細な構成例を示す図である。図５に示す構成のうち、図４に示す構成と同じ構成には同じ符号を付してある。
等化部７１は、FFE８１、加算部８２、およびFBE８３から構成され、FFT演算処理部７２は、PN除去部１０１、FFT演算部１０２、PN再生部１０３、チャネル推定部１０４、およびIFFT演算部１０５から構成される。演算部７４は、LMS演算部９２、硬判定部９４、エラー計算部９５、LMS演算部９７、および、セレクタ９１，９３，９６，９８から構成される。直交復調部６４から出力された入力信号ID(t)は、等化部７１のFFE８１、FFT演算処理部７２のPN除去部１０１、および演算部７４のセレクタ９１に入力される。
シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時に処理を行う構成について説明する。シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、等化部７１と演算部７４の各部により処理が行われる。
FFE８１は図６Ａに示すような多段のタップを有する可変係数フィルタにより構成される。FFE８１は、LMS演算部９２により求められた係数C0(n)を用いて、入力信号ID(t)と係数C0(n)との畳み込み演算を行う。FFE８１は、畳み込み演算の結果を表す信号OD0(t)を加算部８２に出力する。FFE８１のタップ数をN_FFEとすると、FFE８１の出力信号OD0(t)は上式（１）で表される。
加算部８２は、FFE８１の出力信号OD0(t)とFBE８３の出力信号OD1(t)とを加算することによって等化後信号OD(t)（OD(t) = OD0(t) + OD1(t)）を生成し、出力する。加算部８２から出力された等化後信号OD(t)は、等化処理部６５の外部に出力されるとともに、セレクタ９３に供給される。
セレクタ９３は、加算部８２から等化後信号OD(t)が供給された場合、等化後信号OD(t)を出力する。セレクタ９３から出力された等化後信号OD(t)は硬判定部９４とエラー計算部９５に供給される。
硬判定部９４は、セレクタ９３を介して加算部８２から供給された等化後信号OD(t)の硬判定を行い、硬判定結果を表す信号OD'(t)を出力する。信号OD'(t)は、FBE８３、エラー計算部９５、およびセレクタ９６に供給される。
FBE８３は図６Ｂに示すような多段のタップを有する可変係数フィルタより構成される。FBE８３は、LMS演算部９７により求められた係数C1(n)を用いて、硬判定部９４から供給された信号OD'(t)と係数C1(n)との畳み込み演算を行う。FBE８３は、畳み込み演算の結果を表す信号OD1(t)を出力する。出力信号OD1(t)は加算部８２に供給され、出力信号OD0(t)との加算に用いられる。FBE８３のタップ数をN_FBEとすると、FBE８３の出力信号OD1(t)は上式（２）で表される。
エラー計算部９５は、セレクタ９３を介して加算部８２から供給された等化後信号OD(t)から、硬判定部９４から供給された硬判定結果を表す信号OD'(t)を引き、誤差信号E(t)（E(t) = OD(t) - OD'(t)）を出力する。エラー計算部９５から出力された誤差信号E(t)はLMS演算部９２とLMS演算部９７に供給される。
セレクタ９１は、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを表す入力信号ID(t)が供給された場合、入力信号ID(t)をLMS演算部９２に出力する。
LMS演算部９２は、セレクタ９１から供給された入力信号ID(t)と、エラー計算部９５から供給された誤差信号E(t)に基づいてLMS演算を行い、FFE８１の係数C0(n)を更新する。LMS演算部９２により求められた係数C0(n)はFFE８１に供給されるとともに、セレクタ９８に供給される。
セレクタ９６は、硬判定結果を表す信号OD'(t)が硬判定部９４から供給された場合、信号OD'(t)をLMS演算部９７に出力する。
LMS演算部９７は、セレクタ９６を介して硬判定部９４から供給された硬判定結果を表す信号OD'(t)と、エラー計算部９５から供給された誤差信号E(t)に基づいてLMS演算を行い、FBE８３の係数C1(n)を更新する。LMS演算部９７により求められた係数C1(n)はFBE８３に供給されるとともに、セレクタ９８に供給される。
セレクタ９８は、LMS演算部９２から係数C0(n)が供給され、LMS演算部９７から係数C1(n)が供給された場合、供給された係数を出力する。シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、セレクタ９８から出力された係数C0(n)，C1(n)を対象とした処理はFFT演算処理部７２においては行われない。
このように、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、演算部７４においては、硬判定の演算、誤差信号の演算、および、可変係数フィルタ（FFE８１、FBE８３）の係数更新の演算が、時間域の信号を用いて行われる。
次に、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時に処理を行う構成について説明する。マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、FFT演算処理部７２、除算部７３、および演算部７４の各部により処理が行われる。
PN除去部１０１は、チャネル推定部１０４から供給されたPN信号の推定値PN'(t)を入力信号ID(t)から引くことによってPN信号を除去し、データ信号（ID(t) - PN'(t)）をFFT演算部１０２に出力する。
FFT演算部１０２は、PN除去部１０１から供給されたデータ信号に対してFFT演算を施し、データ信号D(f)を除算部７３に出力する。データ信号D(f)は周波数域の信号である。
除算部７３は、FFT演算部１０２から供給されたデータ信号D(f)を、セレクタ９８から供給されたチャネル推定値H(f)で除算することによって等化後信号OD(f)を生成し、出力する。除算部７３から出力された等化後信号OD(f)は等化処理部６５の外部に出力されるとともに、セレクタ９１，９３，９６に供給される。
セレクタ９３は、除算部７３から等化後信号OD(f)が供給された場合、等化後信号OD(f)を出力する。セレクタ９３から出力された等化後信号OD(f)は硬判定部９４とエラー計算部９５に供給される。
硬判定部９４は、等化後信号OD(f)の硬判定を行い、硬判定結果を表す信号OD'(f)を出力する。信号OD'(f)は、FBE８３、エラー計算部９５、およびセレクタ９６に供給される。マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、硬判定部９４から出力された信号OD'(f)を対象とした処理はFBE８３においては行われない。
エラー計算部９５は、セレクタ９３を介して除算部７３から供給された等化後信号OD(f)から、硬判定部９４から供給された信号OD'(f)を引き、誤差信号E(f)（E(f) = OD(f) - OD'(f)）を出力する。エラー計算部９５から出力された誤差信号E(f)はLMS演算部９２とLMS演算部９７に供給される。
セレクタ９１は、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時に等化後信号OD(f)が除算部７３から供給された場合、等化後信号OD(f)をLMS演算部９２に出力する。
LMS演算部９２は、セレクタ９１を介して除算部７３から供給された等化後信号OD(f)と、エラー計算部９５から供給された誤差信号E(f)に基づいてLMS演算を行い、周波数域のチャネル推定値H0(f)を求める。LMS演算部９２により求められたチャネル推定値H0(f)はFFE８１とセレクタ９８に供給される。マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、LMS演算部９２から出力されたチャネル推定値H0(f)を対象とした処理はFFE８１においては行われない。
セレクタ９６は、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時に等化後信号OD(f)が除算部７３から供給された場合、等化後信号OD(f)をLMS演算部９７に出力する。
LMS演算部９７は、セレクタ９６を介して除算部７３から供給された等化後信号OD(f)と、エラー計算部９５から供給された誤差信号E(f)に基づいてLMS演算を行い、周波数域のチャネル推定値H1(f)を求める。LMS演算部９７により求められたチャネル推定値H1(f)はFBE８３とセレクタ９８に供給される。マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、LMS演算部９７から出力されたチャネル推定値H1(f)を対象とした処理はFBE８３においては行われない。
セレクタ９８は、LMS演算部９２により求められたチャネル推定値H0(f)と、LMS演算部９７により求められたチャネル推定値H1(f)が供給された場合、一方を選択し、チャネル推定値H(f)として出力する。セレクタ９８から出力されたチャネル推定値H(f)は、除算部７３に供給され、データ信号D(f)の等化に用いられるとともに、IFFT演算部１０５に供給される。
IFFT演算部１０５は、セレクタ９８から供給されたチャネル推定値H(f)にIFFT演算を施し、時間域のチャネル推定値C(n)をチャネル推定部１０４に出力する。
チャネル推定部１０４は畳み込み演算を行う多段のタップを有する可変係数フィルタより構成される。チャネル推定部１０４は、IFFT演算部１０５から供給されたチャネル推定値C(n)を係数として用い、PN再生部１０３により再生されたPN信号と係数C(n)との畳み込み演算を行う。チャネル推定部１０４は、畳み込み演算によって求めたPN信号の推定値PN'(t)をPN除去部１０１に出力する。PN再生部１０３により再生されたPN信号をPN(t)、チャネル推定部１０４を構成するフィルタのタップ数をN_CHEとすると、PN信号の推定値PN'(t)は上式（３）により表される。
PN再生部１０３は、PN信号PN(t)を再生し、チャネル推定部１０４に出力する。
このように、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時、演算部７４においては、硬判定の演算、誤差信号の演算、および、可変係数フィルタ（チャネル推定部１０４）の係数更新の演算が、周波数域の信号を用いて行われる。
以上のように、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するための演算と、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータを受信するための演算が演算部を共用して行われることにより、受信装置５１の回路規模を抑えることが可能になる。
［等化処理部６５の動作］
ここで、等化処理部６５の動作について図７、図８のフローチャートを参照して説明する。図７、図８に示す各ステップの処理は、図に示す順に行われるだけでなく、適宜、他の処理と並行して、または他の処理と順序を入れ替えて行われる。
はじめに、図７のフローチャートを参照して、シングルキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時の処理について説明する。
ステップＳ１において、等化部７１は入力信号の等化を行う。すなわち、FFE８１において、入力信号ID(t)と、LMS演算部９２により求められた係数C0(n)との畳み込み演算が行われ、FBE８３において、信号OD'(t)と、LMS演算部９７により求められた係数C1(n)との畳み込み演算が行われる。また、加算部８２において、FFE８１の出力信号OD0(t)とFBE８３の出力信号OD1(t)とを加算することによって等化後信号OD(t)が生成される。
ステップＳ２において、演算部７４は時間域の信号を用いて各演算を行う。セレクタ９１，９３，９６，９８の各セレクタにおいては時間域の信号が選択され、硬判定部９４において、等化後信号OD(t)の硬判定が行われる。また、エラー計算部９５において、等化後信号OD(t)から硬判定結果を表す信号OD'(t)を引いた結果を表す誤差信号E(t)が生成される。LMS演算部９２において、入力信号ID(t)と誤差信号E(t)に基づいてFFE８１の係数C0(n)が更新され、LMS演算部９７において、硬判定結果を表す信号OD'(t)と誤差信号E(t)に基づいてFBE８３の係数C1(n)が更新される。
その後、ステップＳ１に戻り、以上の処理が繰り返される。
次に、図８のフローチャートを参照して、マルチキャリア伝送によって伝送されてきたデータの受信時の処理について説明する。
ステップＳ１１において、FFT演算処理部７２と除算部７３は入力信号の等化を行う。すなわち、PN除去部１０１において、PN信号の推定値PN'(t)を入力信号ID(t)から引くことによってPN信号が除去され、FFT演算部１０２において、データ信号に対してFFT演算が施される。また、除算部７３において、FFT演算結果であるデータ信号D(f)をチャネル推定値H(f)で除算することによって等化後信号OD(f)が生成され、出力される。IFFT演算部１０５において、チャネル推定値H(f)に対してIFFT演算が施され、チャネル推定部１０４において、再生されたPN信号と係数C(n)との畳み込み演算が行われる。
ステップＳ１２において、演算部７４は周波数域の信号を用いて各演算を行う。セレクタ９１，９３，９６，９８の各セレクタにおいては周波数域の信号が選択され、硬判定部９４において、等化後信号OD(f)の硬判定が行われる。また、エラー計算部９５において、等化後信号OD(f)から硬判定結果を表す信号OD'(f)を引いた結果を表す誤差信号E(f)が生成される。LMS演算部９２において、等化後信号OD(f)と誤差信号E(f)に基づいてチャネル推定値H0(f)が生成され、LMS演算部９７において、等化後信号OD(f)と誤差信号E(f)に基づいてチャネル推定値H1(f)が生成される。チャネル推定値H0(f)とH1(f)のうちの一方がセレクタ９８により選択される。
その後、ステップＳ１１に戻り、以上の処理が繰り返される。
［受信システムに適用した例］
図９は、等化処理部６５を適用した受信システムの第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図９の受信システムは、取得部２０１、伝送路復号処理部２０２、および情報源復号処理部２０３から構成される。
取得部２０１は、地上デジタル放送、衛星デジタル放送、CATV網、インターネットその他のネットワーク等の図示せぬ伝送路を介して信号を取得し、伝送路復号処理部２０２に供給する。図３の等化処理部６５は例えば取得部２０１に含まれる。
伝送路復号処理部２０２は、取得部２０１が伝送路を介して取得した信号に対して、誤り訂正を含む伝送路復号処理を施し、その結果得られる信号を情報源復号処理部２０３に供給する。
情報源復号処理部２０３は、伝送路復号処理が施された信号に対して、圧縮された情報を元の情報に伸張し、送信対象のデータを取得する処理を含む情報源復号処理を施す。
すなわち、取得部２０１が伝送路を介して取得した信号には、画像や音声等のデータ量を少なくするために、情報を圧縮する圧縮符号化が施されていることがある。その場合、情報源復号処理部２０３は、伝送路復号処理が施された信号に対して、圧縮された情報を元の情報に伸張する処理等の情報源復号処理を施す。
なお、取得部２０１が伝送路を介して取得した信号に圧縮符号化が施されていない場合、情報源復号処理部２０３では、圧縮された情報を元の情報に伸張する処理は行われない。ここで、伸張処理としては、例えば、MPEGデコード等がある。また、情報源復号処理には、伸張処理の他、デスクランブル等が含まれることがある。
図９の受信システムは、例えば、デジタルテレビジョン放送を受信するテレビチューナ等に適用することができる。なお、取得部２０１、伝送路復号処理部２０２、および情報源復号処理部２０３は、それぞれ、１つの独立した装置（ハードウェア（IC(Integrated Circuit)等））、又はソフトウェアモジュール）として構成することが可能である。
また、取得部２０１、伝送路復号処理部２０２、および、情報源復号処理部２０３については、それらの３つのセットを１つの独立した装置として構成することが可能である。取得部２０１と伝送路復号処理部２０２とのセットを１つの独立した装置として構成することも可能であるし、伝送路復号処理部２０２と情報源復号処理部２０３とのセットを１つの独立した装置として構成することも可能である。
図１０は、等化処理部６５を適用した受信システムの第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図１０に示す構成のうち、図９に示す構成と対応する構成については、同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図１０の受信システムの構成は、取得部２０１、伝送路復号処理部２０２、および情報源復号処理部２０３を有する点で図９の構成と共通し、出力部２１１が新たに設けられている点で図９の構成と相違する。
出力部２１１は、例えば、画像を表示する表示装置や音声を出力するスピーカであり、情報源復号処理部２０３から出力される信号としての画像や音声等を出力する。すなわち、出力部２１１は、画像を表示し、あるいは、音声を出力する。
図１０の受信システムは、例えば、デジタル放送としてのテレビジョン放送を受信するTVや、ラジオ放送を受信するラジオ受信機等に適用することができる。
なお、取得部２０１において取得された信号に圧縮符号化が施されていない場合、伝送路復号処理部２０２が出力する信号が、直接、出力部２１１に供給される。
図１１は、等化処理部６５を適用した受信システムの第３実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図１１に示す構成のうち、図９に示す構成と対応する構成については同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図１１の受信システムの構成は、取得部２０１、および伝送路復号処理部２０２を有する点で図９の構成と共通し、情報源復号処理部２０３が設けられておらず、記録部２２１が新たに設けられている点で図９の構成と相違する。
記録部２２１は、伝送路復号処理部２０２が出力する信号（例えば、MPEGのTSのTSパケット）を、光ディスクや、ハードディスク（磁気ディスク）、フラッシュメモリ等の記録（記憶）媒体に記録する（記憶させる）。
以上のような図１１の受信システムは、テレビジョン放送を録画するレコーダ機器等に適用することができる。
なお、情報源復号処理部２０３を設け、情報源復号処理部２０３で情報源復号処理が施された後の信号、すなわち、デコードによって得られる画像や音声を記録部２２１で記録するようにしてもよい。
［コンピュータの構成例］
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図１２は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
CPU(Central Processing Unit)２５１、ROM(Read Only Memory)２５２、RAM(Random Access Memory)２５３は、バス２５４により相互に接続されている。
バス２５４には、さらに、入出力インタフェース２５５が接続されている。入出力インタフェース２５５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部２５６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２５７が接続される。また、入出力インタフェース２５５には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部２５８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部２５９、リムーバブルメディア２６１を駆動するドライブ２６０が接続される。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２５１が、例えば、記憶部２５８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース２５５及びバス２５４を介してRAM２５３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
CPU２５１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア２６１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部２５８にインストールされる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
５１ 受信装置， ６５ 等化処理部， ７１ 等化部， ７２ FFT演算処理部， ７３ 除算部， ７４ 演算部， ９１ セレクタ， ９２ LMS演算部， ９３ セレクタ， ９４ 硬判定部， ９５ エラー計算部， ９６ セレクタ， ９７ LMS演算部， ９８ セレクタ

Claims (4)

  1. シングルキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第１の信号の受信時に前記第１の信号の等化を時間域の信号を用いて行う第１の等化部と、
    マルチキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第２の信号の受信時に、入力信号に対してFFT演算を施すFFT演算部と、
    前記第２の信号の等化を、前記FFT演算が施されることによって得られた周波数域の信号を用いて行う第２の等化部と、
    前記第１の信号の受信時には、前記第１の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を時間域の信号を用いて行い、前記第２の信号の受信時には、前記第２の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を周波数域の信号を用いて行う演算部と
    を備える受信装置。
  2. 前記演算部は、等化後信号の硬判定を行う演算、前記等化後信号と硬判定の結果を表す信号との誤差を求める演算、および、等化に用いられるフィルタ係数を前記誤差に基づいて求める演算のうちの少なくともいずれかの演算を、前記時間域の信号を用いて行うとともに前記周波数域の信号を用いて行う
    請求項１に記載の受信装置。
  3. シングルキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第１の信号の受信時に前記第１の信号の等化を第１の等化部により時間域の信号を用いて行い、
    マルチキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第２の信号の受信時に、入力信号に対してFFT演算部によりFFT演算を施し、
    前記第２の信号の等化を、第２の等化部により、前記FFT演算を施すことによって得られた周波数域の信号を用いて行い、
    前記第１の信号の受信時には、前記第１の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を演算部により時間域の信号を用いて行い、前記第２の信号の受信時には、前記第２の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を前記演算部により周波数域の信号を用いて行う
    ステップを含む受信方法。
  4. シングルキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第１の信号の受信時に前記第１の信号の等化を第１の等化部により時間域の信号を用いて行い、
    マルチキャリアを用いた伝送方式で伝送されてきたデータを表す第２の信号の受信時に、入力信号に対してFFT演算部によりFFT演算を施し、
    前記第２の信号の等化を、第２の等化部により、前記FFT演算を施すことによって得られた周波数域の信号を用いて行い、
    前記第１の信号の受信時には、前記第１の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を演算部により時間域の信号を用いて行い、前記第２の信号の受信時には、前記第２の等化部による等化に用いられる情報を求めるための演算を前記演算部により周波数域の信号を用いて行う
    ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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