JP5735830B2 - Baseband processing apparatus and signal processing method thereof - Google Patents
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本発明は、マルチスタンダード化やマルチチャネル化に好適に使用されるソフトウェア無線機能付きのベースバンド処理装置及びその信号処理方法に関する。 The present invention relates to a baseband processing apparatus with a software radio function, which is preferably used for multi-standardization and multi-channeling, and a signal processing method therefor.
従来、DTV(Digital television)・STB(Set-Top Box)放送用デモジュレータは、ハードウェアによる回路構成で実現されていた。しかしW/W(ワールドワイド)の放送方式は地域によって異なる方式を採用しているため、それぞれ異なるハードウェアを搭載しなければならなかった。これをマルチスタンダード化と呼ぶ。 Conventional, DTV (Dig ital television) · STB (Set-Top Box) broadcast demodulator has been realized by the circuit configuration according to hardware. However, since W / W (worldwide) broadcasting systems employ different systems depending on the region, they had to be equipped with different hardware. This is called multi-standardization.
また、DTV・STB放送は複数の放送チャンネルを同時に受信し、複数番組の視聴や録画に対応する需要が高まっているため、ハードウェアによる回路構成をいくつも並列に搭載しなければならなかった。これをマルチチャンネル化と呼ぶ。 Further, DTV · STB broadcasting receives a plurality of broadcast channels simultaneously, because of increasing demand corresponding to watch and record a plurality of programs, a number of the circuit arrangement according to the hardware had to be mounted in parallel . This is called multi-channeling.
このように、近時、無線通信方式が多様化し、周波数及び変調方式等が異なる多くの無線通信機器が混在しているため、複数の無線通信方式に対応する無線通信機器は非常に実用的である。実際に、複数の無線通信方式に対応したマルチモード端末が開発されている。 As described above, since wireless communication systems have been diversified recently and many wireless communication devices having different frequencies and modulation methods are mixed, wireless communication devices corresponding to a plurality of wireless communication systems are very practical. is there. Actually, multi-mode terminals corresponding to a plurality of wireless communication systems have been developed.
ところで、上述のように、無線通信の実用化以来、無線通信機器の多くの機能はハードウェアにより実現されてきた。しかしながら、ハードウェアにこのような機能を実現するためには、その無線通信方式と同じ数の電子回路が必要になり、小型化やコスト面等の点で問題が生ずる場合がある。 By the way, as described above, since practical use of wireless communication, many functions of wireless communication devices have been realized by hardware. However, in order to realize such a function in the hardware, the same number of electronic circuits as that of the wireless communication method are required, and there may be a problem in terms of downsizing and cost.
これに対し、従来のハードウェアに代わってソフトウェアによってさまざまな無線通信方式を実現できるならば、煩雑な作業を伴わずに簡単に新たな機能を追加したり、機能を変更することができるという利点がある。そこで、マルチスタンダード化の実現のため、従来は全てハードウェアにより実現していた無線通信機器の機能の一部を、ソフトウェアに置き換えたソフトウェア無線技術が提案されている。 On the other hand, if various wireless communication methods can be realized by software instead of conventional hardware, it is possible to easily add new functions or change functions without complicated work. There is. In order to realize multi-standardization, software wireless technology has been proposed in which a part of the functions of a wireless communication device that has been conventionally realized by hardware is replaced with software.
ソフトウェア無線機の機能としては、
マルチバンド、マルチモード、及びマルチプロトコルの無線
多様な変調方式に対応できるプログラマブル復調機能を有する
多様な符号化方式に対応できるプログラマブル復号機能を有する
プログラマブルな周波数変換機能を備えていて,しかもIF帯域幅を柔軟に変更できる(可能なら実行時に任意の特性フィルタを実現することができる)
プログラムダウンロード機能を有し,容易に無線機能を変更できる
などが考えられている。
As a function of software defined radio,
Multi-band, multi-mode, and multi-protocol radio with programmable frequency conversion function with programmable decoding function that can handle various coding systems with programmable demodulation function that can support various modulation systems, and IF bandwidth Can be flexibly changed (any characteristic filter can be realized at runtime if possible)
It is considered that it has a program download function and can easily change the wireless function.
そして、近年、ソフトウェア無線を実現するためのDSP(Digital signal processor)による回路の提案がなされている。DSPはプログラムのメモリを入れ替えることで、放送方式のアルゴリズムやデータ処理方法等を変更することができる。 In recent years, a circuit using a DSP (Digital Signal Processor) for realizing software defined radio has been proposed. The DSP can change the algorithm of the broadcasting system, the data processing method, etc. by replacing the memory of the program.
また、DSPを用いることで、マルチチャンネル化の実現のために処理クロックを高速化し、メモリ容量を増加させるだけで複数チャンネルの処理を共通のハードウェアで行うことができる。 In addition, by using a DSP, it is possible to perform processing of a plurality of channels with common hardware only by increasing the processing clock for realizing multi-channel and increasing the memory capacity.
さらに、BluetoothやZigbeeといった近距離の無線通信からIEEE 802.11a/b/g/nの無線LAN、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)やWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、LTE(Long Term Evolution:ロング・ターム・エボリューション)、DTV(Digital Television:ディジタルテレビ)及びCS-PCM音声放送・衛星デジタル音声放送・CSデジタル音声放送・BSデジタル音声放送(BSデジタルラジオ)・地上デジタル音声放送(地上デジタルラジオ)等のディジタルラジオを含むデジタル放送、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)といった長距離の無線通信まで含めて、1チップで対応することも不可能ではない。 Furthermore, from short-range wireless communication such as Bluetooth and Zigbee, IEEE 802.11a / b / g / n wireless LAN, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), LTE (Long Term Evolution: Long・ Term Evolution), DTV (Digital Television) and CS-PCM audio broadcasting, satellite digital audio broadcasting, CS digital audio broadcasting, BS digital audio broadcasting (BS digital radio), terrestrial digital audio broadcasting (terrestrial digital radio) It is not impossible to deal with a single chip including digital broadcasting including digital radio and the like, and long-distance wireless communication such as GPS (Global Positioning System).
なお、例えば、地上波テレビを見ながらメールを使う、など同時に複数の無線規格を用いる用途もあるため、実際の実装では複数チップを搭載することになる可能性もある。 Note that, for example, there are uses that use a plurality of wireless standards at the same time, such as using e-mail while watching terrestrial television, so there is a possibility that a plurality of chips will be mounted in actual mounting.
従来のソフトウェア無線機に関する関連技術としては、以下のものがある。先ず、特許文献1には、信号処理デバイスのリソース管理を的確かつ効率的に行う無線通信装置を提供することを目的とした無線通信装置が開示されている。 Related technologies relating to conventional software defined radios include the following. First, Patent Literature 1 discloses a wireless communication device that aims to provide a wireless communication device that performs resource management of a signal processing device accurately and efficiently.
この特許文献1に記載の無線通信装置は、複数の無線通信システムに適用可能な無線通信装置において、無線信号の送受信を行うように構成された無線送受信デバイスと、機能が定義されたリソースを含み、該リソースは少なくとも一つのモデム機能及びプロトコル機能を司り、該リソースによって送受信に伴い必要な信号処理を行うように構成された信号処理デバイスと、前記無線通信システムにそれぞれ対応した他のモデム機能及びプロトコル機能を前記リソースに再定義すべく信号処理デバイスに供給するコントローラとを有するものである。 The wireless communication device described in Patent Literature 1 includes a wireless transmission / reception device configured to perform transmission / reception of a wireless signal in a wireless communication device applicable to a plurality of wireless communication systems, and a resource whose function is defined. The resource manages at least one modem function and protocol function, and the signal processing device configured to perform signal processing necessary for transmission and reception by the resource, and other modem functions corresponding to the wireless communication system and And a controller for supplying a signal processing device to redefine the protocol function to the resource.
また、特許文献2には、ソフトウェアにより無線機能を実現する無線機において、ライブラリ管理機能を有し、そのライブラリ管理機能は、アプリケーションプログラムを解析し、ライブラリに保存されているプログラム、コマンドの不足を調査し、不足するプログラム、およびコマンドをアプリケーションプログラムから読みこむことにより、ソフトウェアによる無線機能を実現する無線機が開示されている。
Further,
更に、特許文献3には、処理能力の向上と、コストの抑制、ハードウェア規模の小型化を同時に実現することに加え、消費電力の極端な増加やデバイスの発熱量の増加を抑制することを目的としたできるソフトウェア無線機が開示されている。
Furthermore, in
更にまた、特許文献4には、制御プログラムの設定内容に対応した変復調動作を行うソフトウェアで定義された変復調部と、この変復調部による変復調信号を用いて送受信を行う送信回路と受信回路を備えた送受信部と、制御プログラムの設定内容を選定する設定制御部とを備え、制御プログラムの設定内容に対応した変復調方式により通信を行うようにした通信機が開示されている。 Further, Patent Document 4 includes a modulation / demodulation unit defined by software that performs modulation / demodulation operations corresponding to the setting contents of the control program, and a transmission circuit and a reception circuit that perform transmission / reception using the modulation / demodulation signal by the modulation / demodulation unit. There is disclosed a communication device that includes a transmission / reception unit and a setting control unit that selects setting contents of a control program, and performs communication using a modulation / demodulation method corresponding to the setting contents of the control program.
また、特許文献5には、ソフトウェア及びハードウェアで実現している機能ブロックに対して有効な省電力化を目的としたソフトウェア無線機が開示されている。当該無線機は、無線信号の送受を行う無線部と、アナログ信号をディジタル信号に、ディジタル信号をアナログ信号に変換するコンバータ部と、ソフトウェアの変更により様々な変復調方式を実現可能とするディジタル信号処理部と、各種サービスを提供するアプリケーション処理部と、インタフェースとなる入出力部と、各部に電力を供給する電源部と、ディジタル信号処理部とアプリケーション処理部で動作するソフトウェアを特定の変復調方式に応じて変更する制御を行う制御部とを有している。
しかしながら、特許文献1乃至5に記載されるようなソフトウェアによる回路構成は、ハードウェアによる回路構成に比べて汎用的な回路となる。すなわち、ハードウェアによる回路構成におけるメモリは専用的な回路として設計できるため、メモリ容量にムダがないが、ソフトウェアによる回路構成とするとメモリが冗長性を含むものとなり、メモリの使用効率が悪く、結果的に回路規模があまり低減されないという問題点がある。メモリが冗長性を含むものとなり、結果として下記のように消費電力及びコストの増加にもつながる。なお、通常は、マルチスタンダード、マルチチャンネルとした場合はソフトウェア構成の方が回路規模が小さくなり、1スタンダード、1チャネルを実現する場合は、ソフトウェア構成の方が回路規模が大きくなる。 However, the circuit configuration by software as described in Patent Documents 1 to 5 is a general-purpose circuit compared to the circuit configuration by hardware. In other words, since the memory in the circuit configuration by hardware can be designed as a dedicated circuit, the memory capacity is not wasted, but if the circuit configuration by software is used, the memory includes redundancy, resulting in poor use efficiency of the memory. In particular, there is a problem that the circuit scale is not reduced so much. The memory includes redundancy, resulting in an increase in power consumption and cost as described below. In general, when the multi-standard and multi-channel are used, the software configuration has a smaller circuit scale, and when one standard and one channel are realized, the software configuration has a larger circuit scale.
また、ソフトウェア構成とすると、処理量の増加を処理クロックの高速化によって解決するため消費電力が大きくなる。そのため、従来のハードウェア構成に比べて、製品のLSI上の回路面積コストが増加し、更に消費電力性能が悪化するため、資源やエネルギーの消費を削減すべき製品のエコ化に相反するという課題が生じている。 In addition, with the software configuration, the increase in the processing amount is solved by increasing the processing clock speed, so that the power consumption increases. Therefore, compared to the conventional hardware configuration, the cost of the circuit area on the LSI of the product increases, and the power consumption performance deteriorates, which conflicts with the eco-friendly product that should reduce the consumption of resources and energy. Has occurred.
更に、別の観点では、DSPによる回路構成は、プログラムをロードする時間を要する等、ハードウェアによる回路構成に比べてシステムのセットアップに時間がかかるという課題がある。例えば、セットアップに時間がかかるため、緊急放送をうまく受信できない等の問題が生じる。 Furthermore, from another point of view, there is a problem that the circuit configuration by the DSP takes time to set up the system as compared with the circuit configuration by hardware, such as requiring time for loading a program. For example, since setup takes time, problems such as failure to receive emergency broadcasts occur.
本発明に係るソフトウェア機能付きベースバンド処理装置は、2以上の異なる規格又は異なるチャネルの受信データの復調処理が可能なソフトウェア機能付きベースバンド処理装置であって、基準規格及び基準チャネル用第1の受信データの復調処理を実施する第1のデモジュレータと、マルチスタンダード又はマルチチャネル用第2の受信データの復調処理を実施する第2のデモジュレータとを備え、前記第1のデモジュレータは、ハードウェア処理により前記第1の受信データの復調処理を実施し、前記第2のデモジュレータは、ソフトウェア機能により前記第2の受信データの復調処理を実施するものである。 The baseband processing device with software function according to the present invention is a baseband processing device with software function capable of demodulating received data of two or more different standards or different channels, A first demodulator for demodulating received data; and a second demodulator for demodulating second received data for multi-standard or multi-channel, wherein the first demodulator The first received data is demodulated by hardware processing, and the second demodulator performs the second received data demodulation processing by a software function.
本発明に係るソフトウェア機能付きベースバンド処理装置の信号処理方法は、2以上の異なる規格又は異なるチャネルの受信データの復調処理が可能なソフトウェア機能付きベースバンド処理装置の信号処理方法であって、基準規格及び基準チャネル用第1の受信データの復調処理をハードウェア処理により実施し、マルチスタンダード又はマルチチャネル用第2の受信データの復調処理をソフトウェア機能により実施するものである。 The signal processing method of the baseband processing apparatus with software function according to the present invention is a signal processing method of the baseband processing apparatus with software function capable of demodulating received data of two or more different standards or different channels, The demodulation processing of the first reception data for the standard and reference channels is performed by hardware processing, and the demodulation processing of the second reception data for multi-standard or multi-channel is performed by a software function.
本発明においては、基準規格及び基準チャネル用第1の受信データの復調処理をハードウェア処理により実施し、マルチスタンダード又はマルチチャネル用第2の受信データの復調処理をソフトウェア機能により実施することで、第1の受信データを受信する際には、ハードウェアが有する消費電力削減やセットアップ時間の短縮等の効果を奏し、第2の受信データを受信する際には、ソフトウェアが有するマルチスタンダード、マルチチャンネルの受信が可能等の効果を奏するものとなる。 In the present invention, the demodulation processing of the first reception data for the standard and the reference channel is performed by hardware processing, and the demodulation processing of the second reception data for multi-standard or multi-channel is performed by a software function. When receiving the first received data, the effects of reducing the power consumption and the setup time of the hardware are obtained. When receiving the second received data, the multi-standard and multi-channel of the software are provided. It is possible to achieve an effect such as being capable of being received.
本発明によれば、2以上の異なる放送波を受信することができ、かつ消費電力を低減することができるソフトウェア機能付きベースバンド処理装置及びその信号処理方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a baseband processing device with a software function that can receive two or more different broadcast waves and can reduce power consumption, and a signal processing method thereof.
以下、本発明を適用した具体的な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。この実施の形態は、本発明を、ソフトウェア無線機能を有する受信装置に適用したものである。なお、本明細書においては、全ての装置について便宜上受信装置として説明するが、後述するように、本発明にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置には、送信機能を有する受信装置、すなわち、送受信装置も含まれるものとする。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a receiving apparatus having a software radio function. In this specification, all devices will be described as receiving devices for convenience. However, as will be described later, the receiving device with software radio function according to the present invention includes a receiving device having a transmitting function, that is, a transmitting / receiving device. Shall be included.
先ず、全体のシステム構成について説明する。図1は、地上ディジタル放送用のISDB((Integrated Services Digital Broadcasting、統合ディジタル放送サービス))−T(Terrestrial)受信機を示すブロック図である。図1に示すように、ISDB−T受信機1は、アンテナ2、RF(Radio Frequency)チューナ3、アナログディジタル変換器(ADC(Analog-to-Digital Converter)4、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)復調部5、TSDemux(Transport Stream De-multiplex)6、オーディオ復調部8、及びデータ復調部9を有する。
First, the overall system configuration will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting) -T (Terrestrial) receiver for digital terrestrial broadcasting. As shown in FIG. 1, an ISDB-T receiver 1 includes an
このISDB−T受信機1においては、屋外に配置されたアンテナ2により、BSから送られてくるディジタル放送波を受信する。アンテナ2は、一般に周波数変換器を備え、受信/周波数変換した信号をRFチューナ3に出力する。
In this ISDB-T receiver 1, a digital broadcast wave transmitted from a BS is received by an
RFチューナ3では、物理チャンネルが選択され、信号を増幅してベースバンド信号を出力する。そして、ADC4でアナログ信号をディジタルベースバンド信号に変換し、OFDM復調部5にてベースバンド信号を復調してトランスポート・ストリーム信号を出力する。
The
TSDemux6は、OFDM復調部5から出力されるトランスポート・ストリームを、MPEG2(Moving Picture Experts Group2)のビデオストリーム、オーディオストリーム、及びPSI/SI(Program Specific Information/Service Information)等のデータストリームに分離して、それぞれビデオデコーダ7、オーディオデコーダ8及びデータデコーダ9に出力し、これらのデータがデコードされ、それぞれ映像データ、音声データ、番組名、番組開始時刻、番組継続時間、番組内容情報、及び番組ジャンル情報等を含む文字データにデコードされ、出力される。
TSDemux6 the transport stream output from the O
更に、この後段には、図示せぬ表示系装置が配置される。当該表示系装置は、映像データを受け取ってD/A変換を行い、例えばNTSCコンポジット信号に変換したり、音声データを受け取ってD/A変換を行い、例えば右(R)音のアナログ信号及び左(L)音のアナログ信号を生成したりして、更に後段に配置されるディスプレイやスピーカーから出力される。 Further, a display system device (not shown) is disposed in the subsequent stage. The display system device receives video data and performs D / A conversion, for example, converts it to an NTSC composite signal, or receives audio data and performs D / A conversion, for example, a right (R) sound analog signal and left (L) An analog signal of sound is generated and output from a display or speaker arranged at a later stage.
ここで、OFDM復調部5は、例えば同期処理部51、検波処理部52及び誤り訂正処理部53を有する。同期処理部51は、ディジタル変換された信号の直交復調を行う。検波処理部52は、受信信号に含まれるSP(Scattered Pilot)情報から伝送路特性を推定して同期検波処理を行う。誤り訂正処理部53は、各階層で使用されている伝送パラメータを示す制御信号TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)を復号し、この復号結果と、検波処理部52における検波結果に基づき、ビタビ復号、リードソロモン復号等の誤り訂正処理を実施し、TSストリームを出力する。
Here, the O FD
なお、上記構成は、一般的なディジタル放送用受信機の構成を示している。ここで、本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置は、図1におけるOFDM復調部5又は少なくともOFDM復調部5を含む受信装置に相当する。以下、このようなソフトウェア無線機能付き受信装置の各実施の形態について説明する。
The above configuration shows the configuration of a general digital broadcast receiver. Here, the software radio function receiving apparatus according to the present embodiment corresponds to a receiving apparatus including O
本発明の実施の形態1.
図2は、本発明の実施の形態1にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置を示すブロック図である。本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置101は、図2に示すように、DSP構成デモジュレータ11及び専用メモリ12、ハードウェア構成デモジュレータ21及び専用メモリ22、並びに実行コントローラ31、クロック・電源コントローラ32、メモリコントローラ33及び共有メモリ34を有している。
Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the receiving device with software defined radio function according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the receiving
このソフトウェア無線機能付き受信装置101は、2以上の異なる規格又は異なるチャネルの受信データの復調処理が可能な受信装置である。そして、ハードウェア構成デモジュレータ11は、ストリーム入力SI1から基準規格又は基準チャネル用第1の受信データが入力され、その復調処理を実施し、ストリーム出力SO2からTSストリームを出力するものであり、基準規格及び基準チャネル用デモジュレータである。また、DSP(Digital Signal Processor)構成デモジュレータ21は、ストリーム入力SI2からマルチスタンダード又はマルチチャネル用第2の受信データが入力され、その復調処理を実施し、ストリーム出力SO2からTSストリームを出力するものであり、マルチスタンダード又はマルチチャネル用デモジュレータである。ハードウェア構成デモジュレータ11は、ハードウェア処理により第1の受信データの復調処理を実施し、DSP構成デモジュレータ21は、ソフトウェア機能により受信データの復調処理を実施する。
This receiving
ここで、本明細書において、基準規格及び基準チャネルとは、例えば当該受信装置101において最も受信される頻度が高い規格やチャンネル、ユーザによる使用頻度が最も高い規格やチャネルをいう。したがって、この基準規格は、当該受信装置101が使用される地域、国等で異なるものとなる可能性がある。また、ユーザが購入する際に、どの規格を基準規格、すなわち、ハードウェア構成デモジュレータ11に処理させる規格とするかを選択できるようにしてもよい。一方、マルチスタンダード又はマルチチャネルとは、受信装置101において上記基準規格及び基準チャネルより受信される頻度が低い規格やチャネル、オプション的に受信される規格やチャネルを示すこととする。例えば、基準チャンネルがユーザが住んでいる国で最も利用率が高い規格であるとすれば、マルチスタンダード又はマルチチャネルは、当該ユーザが旅行や出張で訪れた国で使用されている規格やチャネルを示すものとする。このように、ハードウェア構成デモジュレータ11をより頻繁に使用し、DSP構成デモジュレータ21をオプション的に利用することで、後述するように、本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置101は、ハードウェエアが有するメリットとソフトウェアが有するメリットとを兼ね備えたものとなる。
Here, in the present specification, the reference standard and the reference channel refer to, for example, a standard or channel that is most frequently received by the receiving
ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21は、それぞれ、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなる専用メモリ12及び専用メモリ22を有している。各デモジュレータの近傍に専用メモリを有することで高速動作が可能となる。また、ソフトウェア無線機能付き受信装置101は、ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21からアクセス可能な共有メモリ34を有している。
Each of the
共有メモリ34は、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)等から構成することができ、共有メモリ34以外を1チップとし、共有メモリ34をチップ外に設けることも可能である。この共有メモリ34によりメモリを共有化することで、例えばDSP構成デモジュレータ21が共有メモリ34を使用しない場合にハードウェア構成デモジュレータ11が共有メモリ34を使用することで、電力性能メリットを保ちながら性能を向上することができる。反対に、ハードウェア構成デモジュレータ11が共有メモリ34を使用しない場合にDSP構成デモジュレータ21が共有メモリ34を使用することで、新しい機能を追加したり、変更したりできる。
The shared
CPU(Central Processing Unit)等から構成される実行コントローラ31は、ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21の実行を制御する。また、実行コントローラ31は、クロック・電源コントローラ32において生成されるクロックの周波数を設定したり、電源の大きさを設定する等、クロック・電源コントローラ32の動作制御を行う。さらに、実行コントローラ31は、メモリコントローラ33を制御することで、ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21の共有メモリ34への読み出し及び書き込みを制御する。
An
クロック・電源コントローラ32は、実行コントローラ31の制御に基づき各回路に供給するクロック及び電源を生成し、各回路の動作条件を制御する。この場合、クロック・電源コントローラ32により、そのときの受信状態において最適なクロック周波数、電源の大きさが指定される。クロック及び電源の最適化により、消費電力を最小化することができる。ここで、ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21は、同時に動作することができ、また個々に動作させることも可能である。この場合、クロック・電源コントローラ32により動作しないデモジュレータ及びその周辺回路への電源をOFFしたり、クロックを遮断したりすることができ、無駄な電力消費を削減することができる。
The clock /
メモリコントローラ33は、ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21のデータ処理やプログラム用の共有メモリ34へのアクセスを制御する。一方のみのデモジュレータが動作する場合は、共有メモリ34は当該一方のデモジュレータが自由に使用することができる。
The
なお、ソフトウェア無線機能付き受信装置101は、その他、ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21で相互に利用することが可能なバスコントローラ(不図示)を有する。
The receiving
このように構成されたソフトウェア無線機能付き受信装置101においては、DSPによる回路構成が有する柔軟性と、ハードウェアによる回路構成が有する回路規模メリット、電力性能メリットとを両立することができる。
In the receiving
そして、本実施の形態においては、最も動作率の高い機能、すなわち基準規格及び基準チャネルの受信データの復調処理を、ハードウェア構成デモジュレータ11が実施することで消費電力性能を最適化することができる。例えば、多くのユーザは1つのチャンネルを視聴するか、録画するかの使い方が最も多く、そのためには1チャンネル分の受信装置をハードウェアによる回路構成で用意してあればよい。
In this embodiment, the
ここで、ハードウェア構成デモジュレータ11を2つ設けた場合、消費電力、回路規模ではDSP構成デモジュレータ21を2つ設けた場合よりもメリットがあるが、2つの異なる規格又は2つの異なるチャンネルの受信しか行えず、マルチスタンダード化、マルチチャネル化に反する。一方で、DSP構成デモジュレータ21を2つ設けると、異なるプログラムをロードすることで、複数の規格、チャンネルに対応した受信データを復調することができるが、反対にハードウェア構成デモジュレータ11に比して回路規模及び消費電力が大きくなってしまう。
Here, when two
そこで、本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置101のように、2チャンネル以上のデモジュレータが必要なシステムにおいて、一方をDSP構成デモジュレータ21、他方をハードウェア構成デモジュレータ11とする。このことにより、DSPが有する柔軟性と、ハードウェアが有する回路規模メリット、電力性能メリットとを両立させることができる。すなわち、それぞれを制御する実行コントローラ31が、クロック・電源コントローラ32のクロック・電源制御、メモリコントローラ33を介して共有メモリ34の制御を行うことで柔軟なシステムでありながら電力効率のよいシステム制御を行うことができる。
Thus, in a system that requires a demodulator with two or more channels, such as the receiving
上述したように、ハードウェア構成デモジュレータ11は、ある専用の規格、チャネルのデモジュレータとして構成することができるため、回路規模を最小限とすることができる。また、ハードウェア構成デモジュレータ11は、DSP構成デモジュレータ21より電力消費量が低い。このため、ハードウェア構成デモジュレータ11により最も使用率が高い規格、チャンネル専用のデモジュレータとして備えることで、受信装置はハードウェア構成とした際の効果を奏するものとなる。
As described above, since the
更に、DSP構成デモジュレータ21は、ストリームを出力するために、プログラムをロードし、受信方法、解像度、地域等によって異なるパラメータをセットする必要があるが、ハードウェア構成デモジュレータ11は、パラメータをセットするのみで動作が可能であるため、プログラムのロード時間が短く、緊急放送の受信等システムなどでセットアップ時間を短縮化することができる。
Furthermore, in order to output a stream, the
一方で、本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置101は、DSP構成デモジュレータ21を備える。DSP構成デモジュレータ21は、プログラムを入れ替えるだけで、異なる規格、チャンネルデータの復調が可能である。例えば、通常はハードウェア構成デモジュレータ11を使用するユーザが例えば海外出張等に出かけ、異なる規格の受信データを復調する必要が生じた際に、当該規格に応じたプログラムを専用メモリ22又は共有メモリ34からロードすることで、このDSP構成デモジュレータ21を使用して受信データの復調処理を実施することができる。
On the other hand, the receiving
本発明の実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図3は、本発明の実施の形態2にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置を示すブロック図である。本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置102は、図3に示すように、各デモジュレータが、前段ブロック及び後段ブロックに分かれたものとなっており、前段ブロックと後段ブロックの間には、それぞれのストリームのインタフェースを切り替えるバススイッチ39を有している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a receiving device with software defined radio function according to the second exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the receiving
すなわち、本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置102は、ハードウェア構成デモジュレータ前段13、ハードウェア構成デモジュレータ後段15、DSP構成デモジュレータ前段23、DSP構成デモジュレータ後段25、専用メモリ14、16、24、26、実行コントローラ35、専用メモリ26、メモリコントローラ37、共有メモリ38、及びバススイッチ39を有する。
That is, the receiving
ハードウェア構成デモジュレータ前段13には、ストリーム入力SI1より受信データが入力され、前段処理して、バススイッチ39を介してハードウェア構成デモジュレータ後段15にデータを出力する。ハードウェア構成デモジュレータ後段15は、後段処理してストリーム出力SO1からTSストリームを出力する。同様に、DSP構成デモジュレータ前段23には、ストリーム入力SI2より受信データが入力され、前段処理して、バススイッチ39を介してDSP構成デモジュレータ後段25にデータを出力する。DSP構成デモジュレータ後段25は、後段処理してストリーム出力SO2からTSストリームを出力する。
The received data is input from the stream input SI1 to the
ここで、例えばハードウェア構成デモジュレータ前段13、DSP構成デモジュレータ前段23は、上述のOFDM復調部5における同期処理及び検波処理(以下、同期検波処理という。)を実施する回路とし、ハードウェア構成デモジュレータ後段15、DSP構成デモジュレータ後段25は、上述のOFDM復調部5における誤り訂正処理を実施するものとすることができる。なお、前段及び後段は、これに限らず、どのように復調処理を分割してもよい。
Here, for example, hardware
ここで、前段及び後段で、それぞれ同期検波処理及び誤り訂正処理に分割する場合、以下に説明するメリットがある。すなわち、ディジタル放送における受信データが異なる規格であったとしても、誤り訂正に使用するアルゴリズムは同じ場合が多く、多くの規格で誤り訂正処理は共通に使用することができる。したがって、使用頻度の高い誤り訂正処理(の少なくとも一部)をハードウェア構成デモジュレータ後段15により実装することで、例えばDSP構成デモジュレータ前段23でソフトウェア処理により同期検波処理されたデータを、バススイッチ39によりハードウェア構成デモジュレータ後段15に入力し、ハードウェア構成デモジュレータ後段15によりハードウェエ処理により誤り訂正することができる。ハードウェア構成デモジュレータ後段15を使用することで、処理時間の短縮化、消費電力の低減等の効果を奏する。
Here, when dividing into the synchronous detection process and the error correction process in the former stage and the latter stage respectively, there are merits described below. That is, even if the received data in digital broadcasting are different standards, the algorithms used for error correction are often the same, and error correction processing can be commonly used in many standards. Therefore, by implementing error correction processing (at least a part thereof) frequently used by the hardware
実行コントローラ35は、各デモジュレータ、メモリコントローラ37におけるメモリアクセス、バススイッチ39によるデータの切り替え、クロック・電源コントローラ36に対するクロック周波数及び電源の最適化指示などを実行する。
The
また、本実施の形態においては、各デモジュレータが専用のメモリを有すると共に、メモリコントローラを介して共有メモリ38へアクセスすることができる。なお、専用メモリや共有メモリ38は必ずしも必須である必要はなく、いずれか一方のみであってもよい。ただし、双方を備えることでよりメモリリソースをより有効に活用することができる。例えば、動作開始に必ず必要なパラメータ値などは専用メモリに格納しておき、DSP構成デモジュレータ前段23及びDSP構成デモジュレータ後段25自体が必要なプログラムは共有メモリ38に格納する等してもよい。
In the present embodiment, each demodulator has a dedicated memory and can access the shared
クロック・電源コントローラ36は、各デモジュレータ、及びメモリコントローラ37に対し、クロックや電源を供給したり、遮断したりすることで、各ブロックで使用される電力を最小限とし、電力効率を向上する。
The clock /
本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置102においては、DSP構成、ハードウェア構成のそれぞれが前段と後段の機能ブロックに分かれていることで、より柔軟かつ電力効率が高いシステム制御を実行することができる。
In the receiving apparatus with software defined
本発明の実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図4は、本発明の実施の形態3にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置を示すブロック図である。図4に示す本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置103は、図2に示すソフトウェア無線機能付き受信装置101のDSP構成デモジュレータ21に換えて、DSP構成モジュレータ27を有する。すなわち、本実施の形態におけるDSP構成モジュレータ27は、そのDSP構成モジュレータ27が有する柔軟性を活用して、受信装置だけでなく、送信装置として機能させる。このようにソフトウェア無線機能ではデモジュレータをモジュレータにも変更することができ、ハードウェア構成デモジュレータと対にすることでモデム機能を実現することができる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a receiving device with software defined radio function according to the third embodiment of the present invention. 4 has a
本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置103においては、ソフトウェアによる回路は、モジュレータ(送信装置)として機能させ、ハードウェアによる回路は、デモジュレータ(受信装置)として機能させることで、モデム装置として使用することができる。この場合でも、一般的に受信装置の方が動作率が高いため、消費電力性能を最適化することができる。なお、本実施の形態においては、DSP構成デモジュレータとして説明したが、DSPは、デモジュレータのみならず、実施の形態1と同様に、モジュレータの機能を有するものとしてもよい。
In the receiving
本発明の実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4について説明する。図5は、本発明の実施の形態4にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置を示すブロック図である。図5に示す本実施の形態にかかるソフトウェア無線機能付き受信装置104は、ハードウェア構成デモジュレータ11を有するLSIチップ10と、DSP構成デモジュレータ21を有するLSIチップ20とから構成されている。そして、LSIチップ10とLSIチップ20との間に、割込制御信号等をやり取りするための実行制御インターデース及びメモリへのデータ等をやり取りするためのデータインタフェースとして機能するインタフェース30を有している。
Embodiment 4 of the present invention.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a receiving apparatus with a software defined radio function according to the fourth embodiment of the present invention. A receiving
本実施の形態におけるソフトウェア無線機能付き受信装置104は、LSIチップ10の実行コントローラ18がマスタとなって実行制御インタフェースを介してLSIチップ20の実行コントローラ28を制御することでLSIチップ20をコンパニオンチップとして動作させる。実行コントローラ18は、実行制御インタフェースを介して割込制御信号等をやり取りする。
In the receiving
また、LSIチップ10はメモリコントローラ33を有し、ハードウェア構成デモジュレータ11及びDSP構成デモジュレータ21は、LSIチップ10のメモリコントローラ33が管理する外部の共有メモリ40にアクセス可能に構成されている。なお、共有メモリ40を、LSIチップ10やLSIチップ20内に設けてもよい。DSP構成デモジュレータ21は、メモリインタフェースを介して、共有メモリ40に書き込むデータ又は共有メモリ40から読み出すデータの他、アドレス信号やリードライト信号等をやり取りすることができる。
The
なお、LSIチップ10、LSIチップ20は、両者が同一のペレット(チップ)に搭載されていてもよいし、それぞれが実装パッケージを構成していてもよい。また、共有メモリ40も別チップであってもよいが、上述のように、LSIチップ10やLSIチップ20内に搭載してもよい。
The
このように構成されたソフトウェア無線機能付き受信装置104においては、上述の実施の形態1等と同様の効果を奏すると共に、更に、様々な規格やチャネルに対応したLSIチップ10を製造しておき、また、マルチチャネル、マルチスタンダードを実現したLSIチップ20を用意しておき、販売する国や地域に応じた基準規格又は基準チャネルのLSIチップ10と、所望のLSIチップ20とを組み合わせることで、国や地域毎に異なるソフトウェア無線機能付き受信装置104を極めて容易に製造することができる。
The receiving
なお、本発明は上述した実施の形態のみ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ことは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、DSP構成デモジュレータ21、DSP構成デモジュレータ前段23、DSP構成デモジュレータ後段25等が使用するコンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
For example, the computer program used by the
1 ISDB−T受信機
2 アンテナ
3 RFチューナ
4 ADC
5 OFDM復調部
6 TSDemux
7 ビデオデコーダ
8 オーディオデコーダ
9 データデコーダ
101 ソフトウェア無線機能付き受信装置
102 ソフトウェア無線機能付き受信装置
103 ソフトウェア無線機能付き受信装置
104 ソフトウェア無線機能付き受信装置
10 LSIチップ
11 ハードウェア構成デモジュレータ
12 専用メモリ
13 ハードウェア構成デモジュレータ前段
14 専用メモリ
15 ハードウェア構成デモジュレータ後段
16 専用メモリ
18 実行コントローラ
19 クロック・電源コントローラ
20 LSIチップ
21 DSP構成デモジュレータ
22 専用メモリ
23 DSP構成デモジュレータ前段
24 専用メモリ
25 DSP構成デモジュレータ後段
26 専用メモリ
27 DSP構成モジュレータ
28 実行コントローラ
29 クロック・電源コントローラ
30 インタフェース
31 実行コントローラ
32 クロック・電源コントローラ
33 メモリコントローラ
34 共有メモリ
35 実行コントローラ
36 クロック・電源コントローラ
37 メモリコントローラ
38 共有メモリ
39 バススイッチ
40 共有メモリ
51 同期処理部
52 検波処理部
53 誤り訂正処理部
1 ISDB-
5 O
DESCRIPTION OF
Claims (11)
第1の規格又は第1のチャネル用第1のディジタル放送受信データの復調処理を実施する第1のデモジュレータと、
前記第1の規格と異なる第2の規格、又は前記第1のチャネルと異なる第2のチャネル用第2のディジタル放送受信データの復調処理を実施する第2のデモジュレータとを備え、
前記第1のデモジュレータは、ハードウェア処理により前記第1のディジタル放送受信データの復調処理を実施し、
前記第2のデモジュレータは、メモリからプログラムをロードすることにより前記第2のディジタル放送受信データの復調処理を実施する、ベースバンド処理装置。 A base baseband processor capable demodulation processing of the digital broadcast reception data of two or more different standards or different channels,
A first demodulator for demodulating the first digital broadcast reception data for the first standard or the first channel;
A second demodulator for performing demodulation processing of second digital broadcast reception data for a second channel different from the first standard or second channel different from the first channel ,
The first demodulator performs demodulation processing of the first digital broadcast reception data by hardware processing,
The second demodulator performs demodulation processing of the second digital broadcast receiving data by loading a program from memory, base baseband processor.
前記第2のデモジュレータは、第2前段デモジュレータ及び第2後段デモジュレータとを有し、
前記第1前段デモジュレータは、バススイッチにより前記第1及び第2後段デモジュレータと接続され、
前記第2前段デモジュレータは、前記バススイッチにより前記第1及び第2後段デモジュレータと接続されている、請求項2記載のベースバンド処理装置。 The first demodulator includes a first front-stage demodulator and a first rear-stage demodulator,
The second demodulator includes a second front-stage demodulator and a second rear-stage demodulator,
The first front-stage demodulator is connected to the first and second rear-stage demodulator by a bus switch,
The second pre-demodulator, the bus switch by being connected to the first and second second-stage demodulator, base baseband processor according to claim 2.
前記第1及び第2前段デモジュレータは、復調処理を実施し、
前記第1及び第2後段デモジュレータは、エラー訂正処理を実施する、請求項4記載のベースバンド処理装置。 The baseband processing device is a device that performs demodulation processing and error correction processing,
The first and second front demodulators perform demodulation processing,
The baseband processing device according to claim 4, wherein the first and second post-stage demodulators perform error correction processing .
前記第2のチップには、前記第2のデモジュレータの実行を制御する第2の実行コントローラが搭載され、
前記第1の実行コントローラがマスタとなり、前記第2の実行コントローラを制御する、請求項7記載のベースバンド処理装置。 The first chip includes a first execution controller that controls execution of the first demodulator,
The second chip is equipped with a second execution controller that controls execution of the second demodulator,
It said first execution controller becomes the master, controls the second execution controller, base baseband processing device according to claim 7.
前記第1及び第2のデモジュレータに電源及びクロックを供給する電源・クロック供給部とを有する、請求項1乃至9のいずれか1項に記載のベースバンド処理装置。 An execution controller for controlling the operation of the first and second demodulators;
The and first and second demodulators to supply clock supply unit for supplying power and clock, base baseband processing device according to any one of claims 1 to 9.
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