JPH07321763A - ディジタル放送システムおよび該ディジタル放送用の送信システムならびに該ディジタル放送用の受信システム - Google Patents
ディジタル放送システムおよび該ディジタル放送用の送信システムならびに該ディジタル放送用の受信システムInfo
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Abstract
れるディジタル放送システムにおいて、速やかに周波数
およびタイミング同期の捕捉を行ない、放送信号の再生
を可能とする。 【構成】 複数の情報源11を符号化する符号化部14
と、マルチプレクサ15と、通信路符号化部16と、切
り替えスイッチ17と、タイムべース部18と、フレー
ム同期シンボル発生部19と、パイロットシンボル発生
部20と、高速逆フーリエ変換部23とからなる互いに
直交する複数の周波数を用いて信号を伝送する有線ある
いは無線ディジタル放送システム用の受信システム1a
であって、受信信号のフ−リエ変換出力を利用してタイ
ミング同期または周波数同期あるいはこれらの両者を捕
捉する。
Description
および該ディジタル放送システム用の送信システムなら
びに該ディジタル放送システム用の受信システムに係
り、特に移動体受信において、あるいは、ケ−ブルなど
を利用する有線放送において、音声や映像もしくはデ−
タ等の送受信に好適な放送システムおよび該放送用送信
システムならびに該放送用受信システムに関する。
ル方式の放送を、移動体において受信する場合、ビルな
どに反射した放送波の干渉などによって、受信波に信号
減衰などの劣化を生じる。これらの劣化を軽減するため
に、放送信号を伝送レ−トの低い複数の放送波に分散し
て伝送するディジタル放送用の送受信システムが、アイ
・イ−・イ− トランザクション オン コンス−マ−
エレクトロニクス;第38巻、3号(1989年3
月)493頁〜503頁(IEEE Transaction on Consmer
Electronics Vol.35 No.3 493P 〜503P (1989.8))に報
告されている。
cy Division Multiplexing:OFDM)では、1シンボルの
伝送に際し、そのまえに1シンボル時間の数分の1程度
のガ−ドインタバルを設けて、反射遅延波の影響を軽減
している。この方式では、実際に送信される1シンボル
の時間はガ−ドインタ−バル分だけ長くなる。以後、本
明細書においては、このような方式における本来の1シ
ンボル時間を1有効シンボル時間と呼び、1有効シンボ
ル時間とガ−ドインタバルを合わせた、実際にシンボル
が送信される時間を1実効シンボル時間と呼ぶ。この放
送信号を伝送レ−トの低い複数の放送波に分散して伝送
するシステムでは、一般に少なくとも数十本以上の周波
数が使用されており、周波数間隔を狭く設定しても互い
に干渉しないように、それらの周波数は互いに直交する
ように設定されている。
ういう性質を用いると、送信システムにおいても、受信
システムにおいても逆フ−リエ変換やフ−リエ変換を、
システムの実現に使用することができる。
放送システムは、電話線ケ−ブルなどの有線を利用する
場合にも、用いることができる。
波に分散して伝送する方式を用いた方式において、所要
の音声や映像もしくはデ−タなどの放送信号を復元する
には、受信システムではこれらの周波数のうち必要な信
号が含まれている放送周波数全てを復調しなければなら
ない。これら所要の放送周波数の全てを復調するには、
まず、それら全ての周波数波に対して周波数同期および
タイミング同期を捕捉する必要がある。
態が急旬に変化することから、同期はずれが起こり易
く、その都度同期を捕りなおさなければならないという
問題がある。
変更などにともなって通信中に受信周波数帯域(チャネ
ル)あるいはプログラム切り換える必要が生じる場合が
あり、受信周波数帯域あるいはプログラム切り換えの度
に、これらの同期を速やかにとりなおすことが必要とな
る。この課題は、移動体受信に限らず、同様に複数の周
波数を使用するケ−ブル放送などの有線放送でも生じ
る。
間を要し、周波数同期またはタイミング同期のいずれか
一方でもはずれると、送信デ−タを再生することができ
なくなることから、できるかぎり高速に周波数同期とタ
イミング同期を捕捉回復することが望まれる。
り、直交する複数の周波数を用いて信号が伝送される放
送システムにおいて、速やかに同期の捕捉回復を行な
い、放送信号の再生を可能とする、ディジタル放送シス
テムおよび該ディジタル放送用の送信システムならびに
該ディジタル放送用の受信システムを提供することを目
的とする。
に、本発明では、受信信号のフ−リエ変換出力を利用し
て、受信システムにおけるタイミングずれまたは周波数
ずれまたはこれらの両者を推定し、受信システムのタイ
ミング同期または周波数同期あるいはこれらの両者を捕
捉する。
ステムでは、送信される周波数間隔の4倍以上の周波数
間隔を持つとともに、1本以上の周波数から構成され、
かつ、パイロット信号のみからなるパイロットシンボル
を一定シンボル毎に送信する。
ステムでは、タイミング同期および周波数同期の捕捉を
行うためのフ−リエ変換を行う際に、受信信号に適当な
窓関数を乗じる。
ステムでは、フ−リエ変換と併せて受信信号を硬判定
し、その結果と受信信号との位相差を検出し、同期をと
る。
ング同期および/または周波数同期が捕捉されていない
状態において、その出力結果の周波数間隔が、送信周波
数間隔の4分の1以下となるフ−リエ変換を行い、その
結果を基に、タイミング同期および周波数同期の捕捉を
行うこととする。
捉のためのフ−リエ変換がなされる受信信号のサンプリ
ングを、ガ−ドインタバル内の時刻から行う。
エ変換がなされるところの受信信号のサンプリング時間
が1有効シンボル時間のL分の1であり、パイロット信
号の周波数間隔が送信に使用される周波数間隔のM倍で
あるとき、LとMの関係が、M/L≧4を満足するよう
にする。
れるパイロット信号の周波数fkに対し、受信システム
において予想される最大の周波数ずれΔFmが、ある正
の整数hを用い、|ΔFm|≦(1+2h)/(NT)
と表されるとき、タイミング同期または周波数同期の捕
捉あるいはこれら両者の同期の維持あるいあは追従する
ために必要であるフ−リエ変換を行う際に、このフ−リ
エ変換の結果をパイロット周波数の近傍である、fk−
(h+1)/(NT)からfk+(h+1)/(NT)
までのみ求める。
ステム側で予め予想されるタイミングずれの最大値が
τ’であるとき、パイロット信号として使用される周波
数f1、f2が1/|τ’|≧2|f2−f1|なる関係を
満足するようにする。
ステム側で予め予想されるタイミングずれの最大値が
τ’であり、パイロット信号として使用される周波数が
f1のみであるとき、1/|τ’|≧2f1なる関係を満
足するようにする。
ディジタル放送システムでは、所要の全ての周波数を復
調するために、高速フ−リエ変換(FFT)を利用する
ことができる。周波数同期とタイミング同期が捕捉され
ている場合、このフ−リエ変換の出力は、それぞれ、所
要の周波数の復調結果を与える。
合、適当なパイロット信号を送信し、送信されたパイロ
ット信号の周波数などが既知であれば、フ−リエ変換の
出力結果を基にこれらの周波数のずれやタイミングのず
れを推定することができる。この推定値をもとに同期を
補正し捕捉することができる。
マンなどの窓関数を利用することにより、上記ずれ量の
推定をより正確にすることができる。
場合に、フ−リエ変換出力の周波数間隔において4本分
以上の間隔があれば、上記の推定を精度良く行うことが
できる。そこで、受信システムのフ−リエ変換出力の周
波数間隔が送信周波数の間隔と同等の場合には、送信シ
ステム側にて4本分以上の周波数間隔を有するパイロッ
ト信号の周波数とする。
と隣接しデ−タ信号が同時に送信され、周波数の隙間が
十分でないとき、受信側でフ−リエ変換出力の周波数間
隔が1/4以下になるように設定することで、同様の効
果を得ることができる。
信信号のサンプリング時間が1有効シンボル時間のL分
の1であり、パイロット信号の周波数間隔が、送信に使
用される周波数間隔のM倍であるとき、LとMの関係
が、M/L≧4を満足するようにすればよい。
パイロット信号のサンプリングを、ガ−ドインタ−バル
内から始めることにより、サンプリングが次のシンボル
にかかることを防げ、よりよい同期捕捉が可能となる。
ずれやタイミングのずれを推定する際に、フ−リエ変換
の出力結果は送信に使用される全ての周波数について必
要ではなく、パイロット信号の周波数fkの近傍のみを
推定するだけでよい。この必要な周波数についてのみ結
果を求めることによって、受信システムの手間を省くこ
とができる。具体的には、受信システムにおいて予想さ
れる最大の周波数ずれΔFmが、ある正の整数hを用
い、|ΔFm|≦(1+2h)/(NT)と表されると
き、fk−(h+1)/(NT)からfk+(h+1)/
(NT)までのみのでよい。
タイミングずれの最大値がτ’であるとき、パイロット
信号として使用される周波数f1、f2が1/|τ’|≧
2|f2−f1|なる関係を満足するようにすることで、
より正確なタイミングずれの補正を行うことができる。
f1のみであるとき、1/|τ’|≧2f1なる関係を満
足するようにし、より正確なタイミング制御を行う。
変換と併せて、受信信号を硬判定し、その結果と受信信
号との位相差を検出し、この位相差も利用して同期をと
ることで、より良い性能が得られる。
る。 (第1の実施例)図1は、1aで示される、本発明によ
るディジタル放送の送信システムのブロック図である。
本発明のディジタル放送の送信システム1aは、映像情
報11a、11b、音声情報12a,12bならびにデ
−タ13a,13bを情報源符号化する情報源符号化部
14a〜14fと、符号化された各々のディジタル信号
を複合化するマルチプレクサ15と、その出力を通信路
符号化する通信路符号化部16と、シンボルデ−タ切り
替えスイッチ17と、送信システム1aの基準となる時
間信号を生成するタイムベ−ス部18と、フレ−ム同期
シンボル発生部19と、パイロットシンボル発生部20
と、直並列変換部22と、高速逆フ−リエ変換部(IF
FT)23と、並直列変換部24と、D/A変換部25
と、低域通過フィルタ(LPF)26と、周波数変換部
27と、局部発振部(LO)28と、実数部生成部29
と、高周波増幅部30と、空中線31から構成される。
a,12bならびにデ−タ13a,13bは、それぞれ
情報源符号化部14a〜14fで情報源符号化され、符
号化された各々のディジタル信号は、マルチプレクサ1
5で複合化され通信路符号化部16へ出力される。タイ
ムベ−ス部18は、送信システム1aの基準となる時間
信号を生成する。
タイムベ−ス部18により生成される時間信号に基づ
き、まず、直並列変換部22をフレ−ム同期シンボル発
生部19に接続して1実効シンボル時間分このフレ−ム
同期シンボルを送信した後、直並列変換部22にパイロ
ットシンボル発生部20を接続して1実効シンボル時間
分このパイロットシンボルを送信する。次いで、シンボ
ルデ−タ切り替えスイッチ17は、通信路符号化部16
を直並列変換部22に接続して、符号化された送信デ−
タを直並列変換部22へ伝送する。
ンボル発生部19ならびにパイロットシンボル信号発生
部20においては、それぞれ1シンボル時間毎にN個の
複素数デ−タCk,(k=0,...,N-1)が時系列として発生さ
れる。1個のデ−タは複数のビットに対応する。このN
個の時系列デ−タは、直並列変換部22において時間的
並列デ−タに変換される。
る送信システムでは、このN個のデ−タが、それぞれ、
N本の周波数に割り当てられる。即ち、1シンボル内の
k番目周波数のデ−タを複素数Ck,(k=0,...,N-1)で表
すと,fk=k/(NT),(k=0,...,N-1)で表されるN
本の周波数が各Ckにて変調されることになる。以降、
kを周波数インデックスと呼ぶ。また、送信される周波
数の間隔は1/(NT)である。また、Tはサンプルタ
イミングであり、ts=NTが1有効シンボル時間とな
る。1有効シンボル期間において、送信信号に対応する
複素信号は、下記の(数1)式にて与えられる。
される。(数1)式は系列Ckを逆フ−リエ変換したも
のとみなすことができ、t=nT(またはこれ以下のサ
ンプリング間隔)にてサンプリングされた信号は、高速
逆フ−リエ変換部(IFFT)23において離散フ−リ
エ変換される。高速逆フ−リエ変換部23からの出力信
号は、並直列変換部24において時間系列信号に変換さ
れる。この時、時間tg=N’Tのガ−ドインタバル分
の信号が、有効シンボルの延長として前につけ加えら
れ、1実効シンボルが形成される。1実効シンボル時間
はtg+ts=(N+N’)Tである。この信号は、D
/A変換部25ならびに低域通過フィルタ(LPF)2
6において滑らかなアナログ信号に変換される。
周波数変換部27においてRF信号へのアップコンバ−
トが行われる。最後に、実数部生成部29でこの実数部
のみがとられ、高周波増幅部30を通り、空中線31か
ら送信される。なお、アップコンバ−トされた複素信号
は、(数1)式においてfkの代わりにfk+Fとしたも
のとなる。ここでFは局部発振部28の発振周波数であ
る。
信する本送信システム1aでは、複数のシンボルをまと
めて1フレ−ムとする。図2は、1フレ−ムの構成を示
す。フレ−ム51は、フレ−ム同期用シンボル52と、
パイロットシンボル53と、データ55とから構成され
る。先頭に設けたフレ−ム同期用シンボル52は、フレ
−ム同期用シンボル発生部19で発生される。ここで
は、このフレ−ム同期用シンボル52を何も送信しない
無信号シンボル(すべてのKに対し、Ck=0,ヌルシン
ボル)とする。
レ−ム同期用シンボル52の直後に、パイロットシンボ
ル発生部20で発生される周波数同期ならびにタイミン
グ同期用のパイロットシンボル53を送信する。この
後、デ−タ55が送信される。なお、デ−タ55の先頭
には、以後のデ−タを示す識別子などがあってもよい。
期用のパイロットシンボル53の信号構成を示す信号構
成図である。パイロット信号53は図3に示されるよう
に4本以上の周波数間隔をあけて2本設定されている。
すなわち、k=2ならびにk=12を除くk=0〜31
に対し、Ck=0とし,C2=C12=1とする。なお、本
実施例ではN=32としており、Ckは変調される場
合、1、−1、j1,−j1のうちいずれかの値をとる
QPSK変調方式を採用している。
システムについて説明する。図4は上記記載の送信シス
テム1aにより送信された信号を受信するための受信シ
ステム2aのブロック図である。
周波増幅部202と、周波数変換部203と、局部発振
部204と、帯域通過フィルタ(BPF)205と、中
間周波数増幅部206と、A/D変換部207と、フェ
−ズスプリッタ208と、インタポレ−タ209と、A
GC部210と、サンプリングタイミング制御部211
と、デロ−テ−タ212と、周波数および位相補正部2
13と、切り替えスイッチ214a,214bと、乗算
部215と、窓関数発生部216と、直並列変換部21
7と、高速フ−リエ変換部(FFT)218と、周波数
および位相推定部219と、並直列変換部220と、通
信路復号化部224と、デマルチプレクサ225と、情
報源復号化部226と、パイロットシンボル検出部22
7とから構成される。
中線201により獲得され、高周波増幅部202により
増幅された後、チャネル選択信号により制御される局部
発振部204ならびに周波数変換部203により、中間
周波数帯域に変換される。この信号は上記送信システム
1aにより送信されたN本の周波数のみを通過させる帯
域通過フィルタ(BPF)205により隣接妨害波なら
びに雑音が抑圧され、中間周波数増幅部206により増
幅される。この中間周波数増幅部206はAGC部21
0により制御され、その出力平均値を一定にする。中間
周波数増幅部206の出力信号は、A/D変換部207
でサンプリングされる。ここで、サンプリング周波数は
一定とし、中間周波数増幅部206の出力信号に含まれ
る最高周波数の2倍以上のサンプリング周波数とする。
部207の出力から、これに対応する複素信号を生成す
る。実際には、送信信号の受信タイミングは一定でな
く、ジッタ分などの変動を有する。これに対処するた
め、サンプリングタイミング制御部211により制御さ
れるインタポレ−タ209から適切なフェ−ズでサンプ
リングされた信号が出力される。
ズでサンプリングされた受信信号は、フ−リエ変換によ
って、送信された必要な周波数全てを一括復調すること
ができる。このフ−リエ変換は、高速フ−リエ変換部
(FFT)218によって実行される。ただし、高速フ
−リエ変換する前に、所要のフ−リエ変換が行えるよう
に、周波数および位相補正部213とデロ−テ−タ21
2において、フ−リエ変換の入力信号の周波数と位相が
補正される。
変換部217へ入力される。ただし、パイロットシンボ
ル検出部227が一定以上の無信号期間(ヌルシンボ
ル)を検出した場合は、これをフレ−ム同期用シンボル
52と見なし、その直後のパイロットシンボル53に対
しては、窓関数発生部216にて発生される窓関数を乗
算部215において掛け算し、直並列変換部217へ入
力する。本実施例では、この窓関数をハニング関数で与
える。切り替え作業は、パイロットシンボル検出部22
7によって制御される切り替えスイッチ214aおよび
214bによって行われる。直並列変換部217の出力
は高速フ−リエ変換部218によりフ−リエ変換され
る。
フ−リエ変換出力は、周波数および位相推定部219に
入力され、パイロットシンボル53として送信された、
図3に示される信号の周波数ならびに位相を推定する。
219の推定結果は、周波数および位相補正部213の
制御用と、サンプリングタイミング制御部211の制御
用信号として用いられる。
ボルに対しては、切り換えスイッチ214a,214b
はデロ−テ−タ212と直並列変換部217を直結す
る。直並列変換部217の出力のうち1有効シンボル分
のみが高速フ−リエ変換部218でフ−リエ変換され
る。このとき、周波数および位相推定部219は動作さ
せず、高速フ−リエ変換部218のフ−リエ変換出力
は、並直列変換部220で直列時系列信号に変換され
る。本実施例の1デ−タシンボルはN=32のデ−タ系
列となる。このデ−タ系列は、通信路復号化部224へ
送られる。
マルチプレクサ225および情報源復号化部226にお
いて、もとの映像情報や音声情報あるいはデ−タに再生
される。以上が本発明による送信および受信システムの
第1の実施例の構成である。
イミング同期および周波数同期の捕捉動作について説明
を行う。
に、映像情報11a,11b、音声情報12a,12
b、デ−タ13a,13bをフレ−ム単位に区切り伝送
する。1フレ−ム内においては実質的なデ−タ55を送
信する前に、フレ−ム同期用シンボル52とパイロット
シンボル53が送信される。
レ−ムを1単位としてなされるので、受信システム側で
は、1フレ−ム時間以上目的とする周波数帯の信号出力
を監視すれば、1有効シンボル時間程度以上の無信号期
間、即ち、フレ−ム同期シンボル52を検出することが
できる。なお、フレーム51にフレーム同期用シンボル
52が設けられていなくても、パイロットシンボル53
で送信される周波数の数がデータ55の送信に用いられ
る周波数の数より少なく、パイロットシンボル53の伝
送電力とデータ55の平均電力に差があれば、パイロッ
トシンボル53をフレーム同期用シンボルとして利用す
ることができる。
き、パイロットシンボル53が送信、受信される。本実
施例では、パイロット信号として、図3に示すように、
k=2およびk=12の周波数f2、f12に対して、C2=
C12=1として、1実効シンボル時間送信している。
発振部28と周波数変換部27によりアップコンバ−ト
された複素信号は、(数1)式のfkをfk+Fとした式
で与えられる。即ち、一般に、アップコンバ−トされた
N本の周波数を含む複素信号は次の(数2)式にて与え
られる。
ボル53の場合、(数2)式の全てのkについて周波数
が送信されるのではない。例えば、上述のように、本実
施例の場合、k1=2およびk2=12のみにパイロット
信号が存在する。
タイミング時間で、基準時刻t=0はパイロットシンボ
ル53の有効シンボルの開始時刻とする。t=0からt
s=NTまでが有効シンボル時間に対応する。また、t
=−tg=−N’Tから0までがガ−ドインタバル時間
に対応し、この時間も(数2)式の信号が送信されるも
のとする。
信号は、局部発振部204ならびに周波数変換部203
によりダウンコンバ−トされる。いま、局部発振部20
4の発振信号の周波数をF’,初期位相をΘとする。周
波数変換部203の出力信号に対応する複素信号は、
(数3)式で与えられる。
た実信号は、フェ−ズスプリッタ208に入力され、対
応する複素信号が出力される。インタポレ−タ209か
らの出力信号のタイミングフェ−ズは、サンプリングタ
イミング制御部211で決められるタイミング信号によ
り制御される。ここでは、このサンプリングタイミング
が同期捕捉前の初期値として、t=nT’+τ=n(1
+δ)T+τ,n=0,1,...にて行われるとす
る。即ち、受信システムにおけるサンプリング周期は送
信システムの1+δ倍であり、n=0においてのサンプ
リングフェ−ズは受信システムにおいて、送信システム
のt=0よりτだけ遅れているとする。
ならびに周波数同期が捕捉されていない状態では、デロ
−テ−タ212と周波数および位相補正部213は何の
補正も行わない。インタポレ−タ209の出力がそのま
まデロ−テ−タ212の出力となる。この複素信号系列
ynは、次の(数4)式により与えられる。
4)式の信号を離散時間nの信号として、フ−リエ変換
すると、周波数k=k1が、
それぞれ、
式から1+δは次のように表される。
ける観測位相をφ1、φ2とすると、
の位相角を表す。本実施例では両者とも0である。(数
9a)式と(数9b)式から、τならびにΘを求めるこ
とができ、
在する2πの整数倍だけの任意不確定分を表す。しかし
ながら、τの存在範囲を限定することで、このqは一意
に決まる。
k1=10であるから、τ=τ0が(数10)式の解であ
る場合、任意の整数qに対しτ0+3.2qTも解とな
りうる。ここで、τが−1.6T<τ≦1.6Tに存在
すると仮定すれば、これを満足するqならびにτが一意
に決まる。(数10)式から明らかなように、このτを
一意に決定できる範囲は、|k2−k1|に逆比例するの
で、対象とするシステムの予想されるタイミング不確定
性に応じて、|k2−k1|を選定する。一般に、初期タ
イミング捕捉を確定できる範囲はNT/|k2−k1|で
あるから、予想されるt=0におけるタイミング捕捉の
不確定分の最大値をτ’とするとき、
a)式は、また次式と等価である。
1’、k2’ならびに位相角φ1、φ2をより正確に求める
ために、フ−リエ変換される信号に、ハニング関数など
の窓関数を掛け算してもよい。この操作は、窓関数発生
部216および窓関数乗算部215で行われる。窓関数
を乗算するか否かの切り替えは、パイロットシンボル検
出器227によって制御されるスイッチ214a,21
4bで行われる。窓関数を乗じた場合の周波数などの決
定方法は、例えば、電子情報通信学会論文誌、;Vo
l.J70−A,No.5(1987年5月)798〜
503頁に記載されている。この手法に依れば、周波数
などの決定には、全ての周波数についてフ−リエ変換を
行う必要はない。
振部の不確定性などを含めて、周波数ずれの最大値ΔF
mが、−1/(2NT)<ΔFm≦1/(2NT)であれ
ば、送信周波数fkとその前後1本の周波数について
の、フ−リエ変換結果があればよい。一般に、最大値Δ
Fmが、−1/(2NT+h/NT)<ΔFm≦1/(2
NT+h/NT)であれば、送信周波数fkとその前後
2(h+1)本の周波数についての、フ−リエ変換結果
があればよい。本実施例においては、同期を捕捉するた
めのフ−リエ変換の場合には、FFT部218は、予想
される最大の周波数ずれを±|1/(2NT+h/N
T)|として、周波数インデックスk1,k2とそれぞれ
の前後2(h+1)本の周波数についてのみその結果を
出力する。
単に正確に測定できるようになるが、元の周波数スペク
トルが広がる。従って、複数本の周波数を受信する場合
は、その周波数間隔が、あまり接近しすぎないようにし
なければならない。その周波数間隔として、フ−リエ変
換出力の刻み幅の意味で4本分以上あれば、問題はな
い。本実施例の送信システム1aでは、k=2とk=1
2の2本の周波数の間隔を送信周波数間隔の意味で4以
上の10としているため、受信側のフ−リエ変換の周波
数刻みを送信周波数間隔の4/10以上とすれば、これ
を満足する。
8で行われ、周波数k1’、k2’ならびに位相角φ1、
φ2は、周波数および位相推定部219において推定さ
れる。
δ、τ、ならびにΔF,Θが推定できる。これらのずれ
量の推定は、サンプリングタイミング制御部211と周
波数および位相補正部213内で行われる。このよう
に、2本以上の周波数を用いて、パイロット信号を送信
することにより、1+δ、τ、ならびに、ΔF、Θを推
定することができる。さらに、3本以上の周波数にてパ
イロット信号を送信する場合も、これらの推定を行なう
ことができる。この場合、それら3本以上の周波数のう
ちの可能な2本の組合せにより、1+δ、τ、ならびに
ΔF,Θに対して複数組の推定量を得ることができる。
これらの複数組の推定量のうちのいくつか、あるいは全
部を平均して、所要の推定量1+δ、τ、ならびにΔ
F,Θとするものである。この操作も、サンプリング制
御部211と周波数および位相補正部213にて行なわ
れる。パイロットシンボル53以後のデ−タを受信する
にあたり、タイミング制御部211は、初期サンプリン
グフェ−ズのずれτを補正し、サンプリング期間をT’
から新しくT’/(1+δ)とすることで、送信システ
ムのタイミングと同期をとることができる。また、周波
数および位相補正部213はデロテータ212を制御す
ることで、周波数ずれΔF,ならびに初期位相ずれΘを
補正することで、受信システム2aにおいて、送信シス
テム1aとの周波数同期をとることができる。
できない程度の時間を要する場合は、A/D変換部20
7またはフェ−ズスプリッタ208の後にシンボル用デ
−タバッファを置き、次に処理するべきシンボルデ−タ
を一時的に保持することによってこの問題を解決する。
関数を乗じるために切り替えスイッチ214を窓関数乗
算部215側にしていた場合は、デ−タ55の受信のた
めに、これを無処理側へ切り替える。
捕捉された状態では、受信信号の(数3)式は送信信号
の(数1)式に一致する。そして、この受信信号をフ−
リエ変換することで送信デ−タCkを一括して再生する
ことができる。
いて)
点について、本発明の実施例を説明する。図5(a)
は、パイロットシンボル53を中心に理想サンプリング
時間を示したものである。時刻tはその原点0をパイロ
ットシンボル53における有効シンボルの開始時刻とし
ている。
は、受信システム2aにおけるサンプリング間隔T’は
送信システム1aのTとは異なっている。さらに、パイ
ロットシンボル検出部227によってパイロットシンボ
ル53を検出する時刻が、理想時刻よりもtdだけずれ
ることもある。T’とTの差異ならびにずれ量tdが小
さい場合、n=0からN−1までのN個のサンプルをそ
のまま用い、周波数および位相の推定を行うことができ
る。
ンプリング間隔T’がTに比べある程度大きくなると、
n=0からN−1のサンプリング点の内、最後の1サン
プルあるいは、複数サンプルがパイロットシンボル53
の次のシンボルであるデ−タシンボル55の領域にかか
ってしまう。これは、周波数および位相推定誤差の原因
となりうる。
ットシンボル53のサンプリング方法を示す。即ち、有
効シンボル内にてサンプリングを開始するのではなく、
パイロットシンボルのガ−ドインタバル内のある時刻か
らサンプリングをするものである。図5(b)に例おい
ては、n=−3からn=N−4までのN個がサンプルさ
れている。周波数および位相の推定は、このサンプリン
グ点の時刻ずれを考慮すれば、問題なく実現できる。
別のサンプリング方法を示す。これは、有効シンボル内
の時刻から、サンプリング間隔T’で、サンプリングを
開始するものであるが、そのサンプリング点数をNでは
なく、それより少ない数によって行うものである。これ
により、パイロットシンボルの次のシンボルをサンプル
することを回避することができる。図5(c)の例にお
いては、Nを偶数として、N/2個のサンプリングを行
っている。なお、この例では、N/2個のサンプリング
が終了した時点で、高速フーリエ変換部218において
フ−リエ変換をすることができ、より速やかに、タイミ
ング同期を捕捉することができる。窓関数を乗じる場合
は、サンプル点数に応じたものにする。
イロットシンボル53として送信されている周波数およ
び位相を推定できるだけの、点数以上としておく必要が
ある。具体的には、本実施例の場合、サンプル点数がN
/2で、サンプリングの時間間隔が変わっていないの
で、フ−リエ変換出力の周波数間隔は、サンプル点数が
Nの場合の2倍となる。しかしながら、図3に示される
ように、パイロット信号の周波数間隔が10であるた
め、フ−リエ変換後の間隔は5であり、精度よく推定の
できる4以上を満足している。
図5(d)のように組み合わせることも可能である。
トシンボル53の前にヌルシンボル52が送信されてい
る場合、パイロットシンボル53のガ−ドインタバル部
分の信号は、前シンボルの遅延による影響を受けない。
従って、図5(d)の考え方を拡張することで、パイロ
ットシンボル53のガ−ドインタバル程度の時間のみ、
信号をサンプリングするだけで、タイミング同期および
周波数同期を捕捉することも可能である。一般的には次
のようになる。
周波数が送信周波数間隔の意味で、M本分離れていたと
する。つまり、M/NT[Hz]離れていたとする。一
方、受信システムでの同期捕捉のためのフ−リエ変換
が、同一サンプリング時間間隔で、N/Lサンプルだけ
のサンプル数、言い替えれば、サンプリング時間がts
/Lで行われたとする。このフ−リエ変換の周波数刻み
間隔は、N点のサンプルによってフ−リエ変換したとき
のL倍となる。したがって、元々M本分離れていたパイ
ロット信号のN/L点によるフ−リエ変換の結果では、
M/L本分の分離となる。
に、パイロット信号の周波数間隔とサンプル時間ts/
Lを選べば良い。
ボル時間の4分の1であり、ガ−ドインタバル時間内に
ほぼ同期捕捉を行うためには、L=4以上としなければ
ならない。これを実現するためには、M=16以上とな
る。なお、この数字はNには無関係である。
こでは、直交する複数の周波数を用いる放送送信システ
ムを図1の送信システム1aと同様とし、受信システム
の別の構成例を示す。第2の受信システムの実施例で
は、フレ−ム同期シンボル52とパイロットシンボル5
3以外のデ−タシンボルを受信中に、さらに精細な同期
制御を行うものである。
ジタル放送の受信システムのブロック図である。
テム2aとは、スライサ(硬判定部)230と、位相誤
差検出部231と、90°移相部232と、ローパスフ
ィルタ233a,233bと、周波数変換部234a,
234bとを設けた点で相違している。
テム1aから送信された信号は空中線201で獲得さ
れ、高周波増幅部202において増幅された後、チャネ
ル選択信号によって制御される局部発振部204と周波
数変換部203で、中間周波数帯域に変換される。この
信号は、上記送信システムから送信されたN本の周波数
のみを通過させる帯域フィルタ(BPF)205で隣接
妨害波と雑音が抑圧され、中間周波数増幅部206で増
幅される。この中間周波数増幅部206の出力は、キャ
リアリカバリ部213’と90度位相シフタ232と周
波数変換部234aと低域通過フィルタ(LPF)23
3aとからなる系統と、キャリアリカバリ部213’と
周波数変換部234bと低域通過フィルタ233bとか
らなる系統の2系統にわかれ、所要の複素ベ−スバンド
信号に変換される。低域通過フィルタ233aおよび2
33bのそれぞれの出力は、サンプリングタイミング制
御部211’によって制御されるA/D変換部207a
および207bで、サンプリングされる。
力は、AGC部210を制御するほか、パイロットシン
ボル検出部227へ入力される。このパイロットシンボ
ル検出部227が、送信された1フレ−ム内のパイロッ
トシンボル53の始点を検出すると、スイッチ214a
および214bは、A/D変換部207aおよび207
bからの出力信号を窓関数乗算部215側へ接続して、
A/D変換部207aおよび207bからの出力信号
が、窓関数発生部216から発生される窓関数と掛け合
わされる。その後、パイロットシンボル以外に対して
は、パイロットシンボル検出部227からの信号によっ
て、スイッチ214aおよび214bは、窓関数が掛け
合わされず直結される方向に接続される。
施例の受信システム2aと同様、直並列変換部217を
経て、高速フ−リエ変換部(FFT)218により、フ
−リエ変換される。
シンボル53の場合、高速フ−リエ変換部218のフ−
リエ変換出力は、周波数および位相推定部219に送ら
れ、ここでパイロットシンボルの周波数と位相の推定が
行われる。推定結果は、キャリアリカバリ部213’お
よびサンプリングタイミング制御部211’に渡され、
この受信システム2bが、送信信号に対し、周波数同期
およびタイミング同期を捕捉するために使用される。動
作原理は、第1の実施例で示される通りである。
固定のサンプリング周波数で動作し、インタポレ−タ2
09により、必要なタイミングフェ−ズにおける受信信
号を得ていた。これに対し、本第2の実施例の受信シス
テム2bでは、直接A/D変換部207aおよび207
bのサンプリング時刻を制御している。
相の補償を周波数および移相補正部213において、離
散時間信号による取扱としていた。一方、本第2の実施
例では、周波数および位相の補償をA/D変換するまえ
のアナログ信号状態で、キャリアリカバリ部213’を
用いて行っている。
ル52とパイロットシンボル53以外のシンボルを受信
中に、さらに精細な同期制御を行うため、図6に示すよ
うにスライサ230と、位相誤差検出部231を設けて
いる。
らの出力を硬判定し、送信されている可能性のある複素
値Ckの中から、受信最も幾何学的に近いものを選びだ
す。図1に示される送信システム1aでは、Ck=1,
−1,j,−jである。
捕捉により、ほぼ同期が捕捉され、Θ、ΔF,τ、δが
微小であると仮定する。このとき、あるシンボルの周波
数インデックスがk1のデ−タCk1に対する復調信号Ck
1'(即ちフ−リエ変換後の周波数k1に対応する出力)
は(数13)式のように与えられる。
1’への位相差θ1は
周波数k2,k1に関する、受信復調信号と、硬判定され
た信号との位相誤差の差異Δθ=θ2−θ1は、サンプル
タイミングに関する誤差分δとτのみを含む。そこで、
このΔθを0にするように、PLLなどによってサンプ
リングタイミング制御すれば、精緻なタイミング制御が
実現できる。
においては、フレ−ム同期シンボルおよびパイロットシ
ンボル以外のシンボル受信の際に、スライサ230によ
ってCkを推定し、位相誤差検出部231により、上記
のθ1、θ2を適当なk1,k2について求める。さらに、
タイミング制御部211’は、このθ1、θ2を用いて、
Δθを求め、タイミング制御を行うものである。一般
に、送信周波数Nは数10以上の数であり、多数のk
1,k2の組合せについて、上記Δθを求めることがで
きる。この場合は、これらのΔθのうち、いくつか、あ
るいは全ての平均を求め、所要のΔθとしてもよい。
ら、
に、θ1−k1Δθ/(k2−k1)はキャリアリカバリに
関するパラメ−タΘならびにΔFのみを含む。そこで、
このθ1−k1Δθ/(k2−k1)を0にするように、キ
ャリアリカバリを行えば、精緻な制御が実現できる。
においては、フレ−ム同期シンボルおよびパイロットシ
ンボル以外のシンボル受信の際に、タイミング制御同
様、求められたθφ1、θ2から、θ1−k1Δθ/(k2
−k1)をキャリアリカバリ部213’にて計算し、キ
ャリアリカバリを行うものである。
デ−タ55に対する復調されたシンボルは、通信路復号
化部224へ入力され、デマルチプレクサ225と情報
源復号化部226において、もとの映像情報や音声情報
あるいはデ−タに再生される。 以上が本発明による受
信システム2bの構成および動作である。
る。図7は、本発明の他の実施例に係るディジタル放送
の送信システム1cのブロック図である。本送信システ
ム1cは、電話線ケ−ブル等を用いる有線放送システム
用システムで、N=256本の互いに直交する周波数を
用い、周波数間隔は1/(NT)=4kHzの場合であ
る。本実施例の送信システム1cは、並直列変換部24
から後の部分、ならびに、パイロットシンボル発生部2
0から生成されるパイロットシンボルの内容を除いて、
送信システム1aと同様の構成である。
の出力は、その実数部のみが実数部生成部29において
とられ、D/A変換部25でD/A変換された後、低域
通過フィルタ26で平滑化され、電話線ケ−ブル等の伝
送路に伝送される。図1に示される送信システム1aで
は、並直列変換部24の出力はRF帯にアップコンバ−
トされ送信されていたが、本実施例の送信システム1c
では、低域周波数のまま伝送される。従って、送信され
る信号は(数1)式で与えられるx(t)の実数部分と
なる。
は、k=k1>0の1本の周波数のみをCk1=7+j7
にて伝送することとする。本システムでは、このパイロ
ットシンボルを用いて、速やかに同期捕捉を行うもので
ある。なお、本システムでは、各周波数を64QAMに
て変調するものである。すなわち、各Ckの実数部およ
び虚数部はそれぞれ、±1、±3、±5、±7のうちの
いずれかをとるものとする。フレ−ムは、図2に示され
るフレーム51の構成と同様とする。
送信されたディジタル放送の受信システム2cのブロッ
ク図である。
ていないことから、送信システム1aにはある通信路か
らの信号のダウンコンバ−トに関する部分周波数変換部
203および局部発振器204ならびに帯域通過フィル
タ205がなく、代わりに低域通過フィルタ250があ
る点、ならびに、周波数および位相補正部213とデロ
−テ−タ212がない点をのぞいて、図4の受信システ
ム2aと同様の構成である。
受信において生じる周波数のドップラ−シフトなどの周
波数シフトは生じにくく、伝送される周波数は安定して
いると考えて良い。また、送信システム1cにおける送
信周波数は、図7に示す送信システムの構成から、タイ
ムベ−ス18から発生されるタイミング信号に依存する
間隔Tにのみよって決定される。この時間間隔Tは、シ
ンボルの有効時間ts=NTやガ−ドインタバルtg=
N’Tのシンボルタイミングも決定する。
ルタイミングの両者が1変数のみにより支配されるシス
テムでは、パイロット信号として、1周波数のみを送信
するだけで、受信側にて、同期捕捉を速やかに行うこと
ができる。
細な同期捕捉動作は次の通りである。 (数1)式に示
される信号を、t=nT’+τでサンプリングすると、
そのサンプル信号は次式で与えられる。
ンプリング間隔T’=(1+δ)、時間ずれτにてサン
プリングされると、フ−リエ変換後、その周波数は、
求まる。さらに、Ck1が予めわかっていれば、τ=φ1
NT/(2πk1)=φ1NT’/(2πk1’)と、τ
も簡単に計算できる。正しい復調を行うには、これらの
値を補正してサンプリングを行えばよい。
1の実施例同様、同期捕捉が行われていない状態で、パ
イロットシンボルのフ−リエ変換を、高速フ−リエ変換
部218で行い、この結果を基に、周波数および位相推
定部219でk1’ならびにφ1を求める。この際、ハ
ニングあるいはブラックマンなどの窓関数を乗算部21
5で乗じて、推定精度を向上することができる。
これらのk1’ならびにφ1を補正した適切なサンプリ
ングタイミングをインタポレ−タ209に指示し、イン
タポレ−タ209は、所要のサンプリングを行う。
えは、第1の実施例と同様に、パイロットシンボル検出
部227によって行われる。以上が本発明による送信シ
ステムおよび受信システムの第3の実施例の構成および
動作である。
ボルを設ける代わりに、パイロット用の周波数を割当
て、フ−リエ変換を用いて、速やかに同期捕捉を行うも
のである。
システム1dのブロック図である。本送信システム1d
において、映像情報11aおよび11bや音声情報12
aおよび12bならびにデ−タ13aおよび13bから
通信路符号化部16までの部分、および、タイムベ−ス
18、さらに、並直列変換部24以降空中線31まで
は、第1の実施例の送信システム1aと同様の構成であ
る。
デ−タずつ、1実効シンボル時間ごとに、直並列変換部
22’へ伝送される。ここで、Nは使用する直交する周
波数の数である。直並列変換部22’は、N−2個のデ
−タを、周波数インデックスがk1とk2とを除く、N−
2本の各周波数に割り当てる。
シンボル時間毎に、ヌルデータ発生部19’とパイロッ
トデ−タ発生部20’との接続を切り替え、このデ−タ
を、周波数インデックスがk1とk2の周波数に割り当て
るべく、高速逆フ−リエ変換(IFFT)部23へ入力
する。
の時間変化を示す説明図である。周波数インデックスk
1,k2で示される周波数に対しては、切り替えスイッチ
17’からの出力が等しく割り当てられる。このため、
ヌルデ−タ発生部19’が接続されているシンボル時間
では、0(ヌルデ−タ)62が、また、パイロットデ−
タが接続されている間は、パイロットデ−タ63が周波
数k1,k2のデ−タとなる。本実施例の送信システム1
dでは、第1の実施例と同じく、1シンボル内の各周波
数はQPSKによって変調されるものであり、パイロッ
トデ−タはCk=1である。また、N=512で周波数
間隔1/(NT)=15.625kHzである。アップ
コンバ−トされた信号はVHF帯を使用する。これら以
外の周波数には、通信路符号化部16の出力であるデ−
タ64が順次割り当てられるものである。
システムについて説明する。図11は、上記した送信シ
ステム1dから送信された信号を受信するための受信シ
ステム2dのブロック図である。本受信システムの構成
は第1の実施例の受信システム1aの構成とほぼ同様で
あるが、以下の点で異なる。
ロットシンボル検出部227へ入力される前に、周波数
インデックスk1あるいはk2の周波数付近を通過させる
狹帯域通過フィルタ271に入力される。これによりパ
イロット用の周波数成分を観測することができ、パイロ
ットシンボル検出器227により、パイロットデ−タの
立上りを検出することができる。周波数インデックスk
1,k2の周波数に対する送信内容Ck1およびCk2はとも
に1であることが受信システム側では既知であるので、
第1の実施例に示される構成により、周波数同期ならび
にタイミング同期を捕捉することができる。
ロット周波数ならびに位相の推定をフ−リエ変換にて行
う。第1の実施例でも述べたように、窓関数を乗じてフ
−リエ変換する際には、そのフ−リエ変換の出力が周波
数軸上で、あまり接近しすぎないようにしなければなら
ない。フ−リエ変換出力の周波数刻みで4本分以上離す
のが望ましい。
は、送信するパイロットシンボルの周波数間隔を4本分
以上の10本とした。さらに、受信システム2aにおけ
るフ−リエ変換の出力の周波数刻みは、送信システムの
周波数間隔と同じ、あるいは半分としたため、受信側の
フ−リエ変換出力においても、条件は満足された。
インデックスk=0からN−1の全ての周波数が送信さ
れているので、フ−リエ変換の出力周波数刻みが送信周
波数間隔と等しいと、パイロット信号の周波数を精度よ
く推定することは困難となる。これに対処するために、
フ−リエ変換出力の周波数きざみを小さくする。具体的
には、4本分以上離れておればよいので、送信周波数間
隔の4分の1以下の周波数刻みがフ−リエ変換の出力と
なるようにすればよい。
されるサンプルを単に4回直列に繰り返してならべ、こ
のサンプル数が4Nの信号に適当な窓関数を乗じた上
で、フ−リエ変換を行うことが挙げられる。これによ
り、フ−リエ変換の周波数刻みが元の4分の1となり、
上述の条件を満足し、よりよい精度の周波数推定が可能
となる。
は、同期が捕捉されていない状態でのデロ−テ−タ21
2の出力を、第1の実施例の図5に示される(b)の手
法によりサンプルする。さらに、直並列変換部217’
内で、このN点の複素サンプルデ−タを時間軸上に4回
直列に並べ、窓関数発生部216’から発生されるハニ
ングなどの適当な窓関数を乗じて、高速フーリエ変換部
218’でフ−リエ変換を行う。このフ−リエ変換結果
を基に、周波数および位相の推定を周波数および位相推
定器219で実行し、サンプリングタイミングの制御を
タイミング制御部211で、周波数および位相の制御を
周波数および位相補正部213で行う。以上が、本実施
例の受信システム1dと実施例1の受信システム1aと
の主な差異である。
ムを構成せず、フレ−ム同期シンボルおよびパイロット
ジンボルを伝送することはしない。それに代わり、ある
単一あるいは複数の周波数を常に、周波数同期あるいは
タイミング同期用に使用するものである。
つこと無く、より速やかにタイミング同期、周波数同期
を回復することができる。
パイロットデ−タ63とヌルデ−タ62の間にデ−タを
挿入することもできる。
の数を2本としたが、これ以外の本数でも実現できるこ
とはいうまでもない。
速フーリエ変換部218’で行う際には、パイロット信
号が存在する周波数の周辺のみの結果を求めればよく、
全ての周波数点に対してフ−リエ変換する必要はない。
このことによって、計算手数を減少でき、より速やかに
同期捕捉が可能となる。この点は、本実施例のみなら
ず、他の実施例1から3に記載されている全ての受信シ
ステムについて言えることである。
て、パイロットシンボルの検出用にヌルシンボルあるい
はヌルデ−タを用いたが、これらは、他のデ−タと区別
されるものであれば、これに限るものではない。
波数により信号が伝送されるディジタル放送システムに
おいて、本発明による、ディジタル放送用送信システム
ならびに受信システムを用いることで、速やかに同期の
捕捉を行ない、放送信号の再生を可能とするディジタル
放送システム、および、該ディジタル放送用の送信シス
テムならびに該ディジタル放送用の受信システムを提供
することができる。
送信システム1aのブッロク図。
を示す説明図。
ルの信号構成を示す説明図。
受信システム2aのブッロク図。
グ手法を示す説明図。
受信システム2bのブッロク図。
送信システム1cのブッロク図。
受信システム2cのブッロク図。
送信システム1dのブッロク図。
用送信システム1dの高速フーリエ変換部23への入力
信号の時間変化を示す説明図。
用受信システム2dのブッロク図。
Claims (19)
- 【請求項1】 互いに直交する、複数の周波数を用いて
信号を送信し、少なくとも、送信される1シンボル時間
が1ガードインタバルとそれに続く1有効シンボル時間
とで構成され、かつ、この送信用の複数の周波数のうち
1本以上の周波数を用い、一定時間間隔でパイロット信
号を送信する送信システムと、この送信システムにより
送信される信号を受信する受信システムからなる有線あ
るいは無線ディジタル放送システムにおいて、該受信シ
ステムが、受信信号のフーリエ変換出力を利用して、受
信システムにおけるタイミングずれ、または、周波数ず
れの推定、あるいは、これらの両者の推定を行ない、タ
イミング同期、または、周波数同期の捕捉、あるいは、
これらの両者の同期の捕捉を行なうことを特徴とする前
記ディジタル放送システム。 - 【請求項2】 送信システムがパイロット信号の送信時
に、送信用の複数の周波数の中から、1本以上のパイロ
ット信号用周波数を含む、少なくとも2本以上の周波数
を使用し、それらの周波数の中で、パイロット信号に最
も近い周波数の信号とパイロット信号との間に、パイロ
ット信号送信時以外の送信に使用される周波数間隔のM
倍以上(M≧1)の送信用周波数間隔が存在し、この周
波数間隔に存在する送信用周波数は、パイロット信号の
送信時には、何ら送信には使用されず、かつ、受信シス
テムにおいて、タイミング同期または周波数同期の捕捉
あるいはこれらの両者の同期を捕捉するために行なわれ
るフーリエ変換のための受信信号のサンプリング時間
が、1有効シンボル時間の1/L倍であり、LとMとの
関係が、 M/L≧4 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のデ
ィジタル放送システム。 - 【請求項3】 送信システムがパイロット信号の送信時
に、送信用の複数の周波数の中から、パイロット信号を
送信するためだけの唯1本の周波数を使用し、受信シス
テムにおいて、タイミング同期または周波数同期の捕捉
あるいはこれらの両者の同期を捕捉するために行なわれ
るフーリエ変換のための受信信号のサンプリング時間
が、1有効シンボル時間の1/L倍であり、Lが (送信システムに用いられる周波数の総数)/L≧4 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のデ
ィジタル放送システム。 - 【請求項4】 送信システムから送信されるパイロット
信号の周波数としてfkが存在し、受信システムにおい
て予想される最大の周波数ずれがΔFmが、ある正の整
数hと送信システムから送信される周波数の間隔1/
(NT)を用いて、 |ΔFm|≦(1+2h)/(NT) と表されるとき、受信システムにおいてタイミング同期
または周波数同期の捕捉あるいはこれら両者の同期の捕
捉をするために行われるフーリエ変換時にこのフーリエ
変換の結果を前記パイロット周波数の近傍である、 fk−(h+1)/(NT)からfk+(h+1)/
(NT)までの周波数のみで求める請求項1記載のディ
ジタル放送システム。 - 【請求項5】 受信システム側で予め予想されるタイミ
ングずれの最大値がτ’であるとき、送信システムにお
いて前記パイロット信号として使用される周波数として
f1、f2が存在し、それらが、 1/|τ’|≧2|f2−f1| の条件を満足する請求項1記載のディジタル放送システ
ム。 - 【請求項6】 受信システム側で予め予想されるタイミ
ングずれの最大値がτ’であり、かつ、送信システムに
おいてパイロット信号として使用される周波数がf1の
みであるとき、 1/|τ’|≧2f1 を満足する請求項1記載のディジタル放送システム。 - 【請求項7】 互いに直交する、複数の周波数を用いて
信号を送信し、かつ送信用の複数の周波数のうち1本以
上の周波数を用い、一定時間間隔でパイロット信号を送
信する有線あるいは無線ディジタル放送用の送信システ
ムにおいて、パイロット信号の送信時、パイロット信号
用周波数近傍の送信用の周波数に、何らかの送信信号が
存在するとき、それら送信信号の中でパイロット信号に
最も近い周波数の送信信号と、パイロット信号との間に
は、パイロット信号送信時以外の送信に使用される周波
数間隔の4倍以上の周波数間隔が存在し、この周波数間
隔に存在する送信用周波数は、パイロット信号の送信時
には、何ら送信には使用されないことを特徴とする前記
ディジタル放送用の送信システム。 - 【請求項8】 受信システム側で予め予想されるタイミ
ングずれの最大値がτ’であるとき、前記パイロット信
号として使用される周波数としてf1、f2を使用し、そ
れらが、 1/|τ’|≧2|f2−f1| の条件を満足する請求項7記載のディジタル放送用送信
システム。 - 【請求項9】 受信システム側で予め予想されるタイミ
ングずれの最大値がτ’であり、パイロット信号として
使用される周波数がf1のみであるとき、 1/|τ’|≧2f1 の条件を満足する請求項7記載のディジタル放送用送信
システム。 - 【請求項10】 互いに直交する複数の周波数を用いて
信号を伝送し、少なくとも、送信される1シンボル時間
が1ガードインタバルとそれに続く1有効シンボル時間
tで構成される有線あるいは無線ディジタル放送システ
ム用の受信システムにおいて、受信信号のフ−リエ変換
出力を利用して、受信システムにおけるタイミングずれ
または周波数ずれの推定あるいはこれらの両者の推定を
行い、タイミング同期または周波数同期あるいはこれら
の両者を捕捉することを特徴とする前記ディジタル放送
用受信システム。 - 【請求項11】 この受信システムのタイミング同期ま
たは周波数同期の捕捉あるいはこれら両者の同期の捕捉
をするために行う受信信号のフ−リエ変換を行う際に、
この受信信号に窓関数を乗じることからなる請求項10
記載のディジタル放送用受信システム。 - 【請求項12】 受信システムにおける受信信号のフー
リエ変換出力を硬判定してその結果と前記受信信号との
位相差を検出することを併用することによってタイミン
グ同期または周波数同期あるいはこの両者をとることか
らなる請求項10乃至請求項11記載のディジタル放送
用受信システム。 - 【請求項13】 タイミング同期または周波数同期の捕
捉あるいはこれら両者の同期の捕捉をするために行う受
信信号のフ−リエ変換を行う際に、この受信システムに
おけるフ−リエ変換の出力結果の周波数間隔が、信号を
伝送する際に送信システムから送信される周波数間隔の
4分の1以下となるようにフ−リエ変換を行う請求項1
0乃至請求項12記載のディジタル放送用受信システ
ム。 - 【請求項14】 タイミング同期または周波数同期の捕
捉あるいはこれら両者の捕捉をするために行われるフ−
リエ変換するときの受信信号のサンプリングが、この受
信信号のガ−ドインタバル内の時刻から行われる請求項
10乃至請求項13記載のディジタル放送用受信システ
ム。 - 【請求項15】 送信システムが、送信に使用される複
数の周波数のうち、1本以上の周波数を用い、一定時間
間隔でパイロット信号を送信し、この送信システムがパ
イロット信号の送信時に、送信用の複数の周波数の中か
ら、1本以上のパイロット信号用周波数を含む、少なく
とも2本以上の周波数を使用し、それらの周波数の中
で、パイロット信号に最も近い周波数の信号とパイロッ
ト信号との間に、パイロット信号送信時以外の送信に使
用される周波数間隔のM倍以上(M≧1)の送信用周波
数間隔が存在し、この周波数間隔に存在する送信用周波
数は、パイロット信号の送信時には、何ら送信には使用
されていないとき、受信システムにおいて、タイミング
同期または周波数同期の捕捉あるいはこれらの両者の同
期を捕捉するために行なわれるフーリエ変換のための受
信信号のサンプリング時間が、1有効シンボル時間の1
/L倍であり、LとMとの関係が、 M/L≧4 なる条件を満足することを特徴とする請求項10乃至請
求項14記載のディジタル放送用受信システム。 - 【請求項16】 送信システムが、送信に使用される複
数の周波数のうち、ある1本の周波数を用い、一定時間
間隔でパイロット信号を送信し、この送信システムがパ
イロット信号の送信時に、送信用の複数の周波数の中か
ら、パイロット信号を送信するためだけの唯1本の周波
数を使用しているとき、受信システムにおいて、タイミ
ング同期または周波数同期の捕捉あるいはこれらの両者
の同期を捕捉するために行われるフーリエ変換のための
受信信号のサンプリング時間が、1有効シンボル時間の
1/L倍であり、Lが (送信システムに用いられる周波数の総数)/L≧4 なる条件を満足することを特徴とする請求項10乃至請
求項14記載のディジタル放送用受信システム。 - 【請求項17】 送信システムから送信されるパイロッ
ト信号の周波数としてfkが存在し、受信システムにお
いて予想される最大の周波数ずれΔFmが、ある正の整
数hと送信システムから送信される周波数の間隔1/
(NT)を用いて、 |ΔFm|≦(1+2h)/(NT) と表されるとき、タイミング同期または周波数同期の捕
捉あるいはこれら両者の同期の捕捉をするために行われ
るフ−リエ変換時にこのフ−リエ変換の結果を前記パイ
ロット周波数の近傍である、fk−(h+1)/(N
T)からfk+(h+1)/(NT)までの周波数範囲
のみで求める請求項10乃至請求項16のいずれかに記
載のディジタル放送用受信システム。 - 【請求項18】 受信システム側で予め予想されるタイ
ミングずれの最大値がτ’であるとき、送信システムに
おいて前記パイロット信号として使用される周波数とし
てf1、f2が存在し、それらが、 1/|τ’|≧2|f2−f1| の条件を満足する請求項10乃至請求項17のいずれか
に記載のディジタル放送用受信システム。 - 【請求項19】 受信システム側で予め予想されるタイ
ミングずれの最大値がτ’であり、かつ、送信システム
においてパイロット信号として使用される周波数がf1
のみであるとき、 1/|τ’|≧2f1 を満足する請求項10乃至請求項17のいずれかに記載
のディジタル放送用受信システム。
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