JPH08228188A - Ｏｆｄｍ方式の放送波受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信した信号が所定の識別要件のうちの特定
内容を示す信号であるかを自動識別して受信することが
できるＯＦＤＭ方式の放送波受信機を提供する。 【構成】 データ信号にＯＦＤＭ変調を施して各フレー
ム毎に差動復調のための基準信号を有する信号として放
送波が送信され、放送波の帯域幅等の所定の識別要件を
検出できるようにその基準信号に放送波の所定の識別要
件を示す形式にしておき、受信機においてはＯＦＤＭ復
調する復調手段から基準信号に対応する信号を抽出し、
その抽出した信号が所定の識別要件のうちの特定内容を
示す信号であるか否かを判別し、その判別結果に応じて
復調手段の復調動作を制御する。 【効果】 放送波に関する所定の識別要件が帯域幅なら
ば、受信した信号が広帯域及び狭帯域のうちのいずれの
信号であるかを自動識別して適切に受信することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal
Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重）
方式の放送波受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルオーディオ放送（以下ＤＡＢ
と称する）に採用する変調方式としてＯＦＤＭ方式が適
していることが知られている。ＯＦＤＭ方式とは多数の
搬送波（サブキャリア）を用いる多搬送波変調方式であ
り、その各搬送波は直交関係にある。このため、ＯＦＤ
Ｍ方式は周波数利用効率を最大にできるという利点を有
している。

【０００３】ＯＦＤＭ方式のＤＡＢシステムにおいて
は、送信機側では入力データがシリアル−パラレル変換
器によりパラレルデータに変換された後、パラレルデー
タは差動符号化器によりπ／４シフトＱＰＳＫシンボル
に変換される。そして、このシンボルは高速逆フーリエ
変換器（ＩＦＦＴ）により変調され、これによりベース
バンド信号の同相成分及び直交成分が各々得られる。Ｉ
ＦＦＴの各出力はＤ／Ａ変換された後、局部発振器から
の発振信号により直交変調し、更に所望の周波数の送信
信号に変換してアンテナから送信される。一方、受信機
側では送信側とは逆の動作が行なわれる。すなわち、ア
ンテナで得られた信号は中間周波信号に変換された後、
直交復調器によりベースバンド信号の同相成分及び直交
成分が各々抽出される。この直交復調器の出力信号はＡ
／Ｄ変換器でディジタル化され、高速フーリエ変換器
（ＦＦＴ）でフーリエ変換される。フーリエ変換によっ
て搬送波毎の信号が得られ、その後、搬送波毎に差動復
号化器により差動復号される。差動復号化器の出力信号
はパラレル−シリアル変換器でシリアルデータとされ、
これが受信したデータとなる。実際にはこのシリアルデ
ータはエラー訂正等のデータ処理を施した後、アナログ
信号に変換される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヨーロッパ
においては、実用化に向けてＤＡＢに用いる伝送帯域幅
を１．５３６ＭＨｚと設定し、伝送モードに応じて、搬
送波の数を変更することが考えられており、例えば、モ
ード１においては、１５３６本の搬送波を用いる。しか
しながら、このような広帯域の信号を用いるでは周波数
に空きがない国ではＯＦＤＭ方式のＤＡＢシステムの導
入が難しく、より狭帯域のシステムが望まれている。従
って、広帯域の送信信号と狭帯域の送信信号とが混在す
る可能性があり、受信機側では受信した信号が広帯域及
び狭帯域のうちのいずれの信号であるかを識別して受信
することが必要となる。このことは帯域幅に限らず他の
放送波に関する識別要件、例えば、放送局を特定して受
信する場合にも同様である。

【０００５】そこで、本発明の目的は、受信した信号が
所定の識別要件のうちの特定内容を示す信号であるかを
自動識別して受信することができるＯＦＤＭ方式の放送
波受信機を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のＯＦＤＭ方式の
放送波受信機は、データ信号にＯＦＤＭ変調を施して各
フレーム毎に差動復調のための基準信号を有する信号と
して送信された放送波を受信するＯＦＤＭ方式の放送波
受信機であって、アンテナからの高周波信号の中から所
望の周波数の信号を受信信号として選択する同調手段
と、受信信号をＯＦＤＭ復調して予め定められた複数の
周波数毎の信号を得る復調手段と、放送波に関する所定
の識別要件を検出してその所定の識別要件の内容を示す
識別検出信号を発生する識別要件検出手段と、識別検出
信号に応じて復調手段の復調動作を制御する制御手段と
を備え、識別要件検出手段は復調手段から基準信号に対
応する信号を抽出する手段と、抽出された信号が所定の
識別要件のうちの特定内容を示す信号であるか否かを判
別し、その判別結果を識別検出信号として出力する判別
手段とを有することを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明によれば、放送波はデータ信号にＯＦＤ
Ｍ変調を施して各フレーム毎に差動復調のための基準信
号を有する信号として送信されるので、放送波の帯域幅
等の所定の識別要件を検出できるようにその基準信号に
放送波に関する所定の識別要件を示す形式にしておき、
受信機においてはＯＦＤＭ復調する復調手段から基準信
号に対応する信号を抽出し、その抽出した信号が所定の
識別要件のうちの特定内容を示す信号であるか否かを判
別し、その判別結果に応じて復調手段の復調動作を制御
することが行なわれる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例であるＯＦＤＭ
方式の放送波受信機を示している。この受信機におい
て、アンテナ１からのＲＦ（Radio Frequency）信号は
同調手段としてのフロントエンド２に供給され、そのフ
ロントエンド２にてＲＦ信号のうちの所望の周波数の信
号が中間周波信号に変換された後、直交復調器３に供給
される。直交復調器３は２つの混合器４，５、局部発振
器６、移相器７及びＬＰＦ（ローパスフィルタ）８，９
からなる。混合器４は局部発振器６から出力される発振
信号と中間周波信号とを混合してベースバンド信号の同
相成分信号Ｉを出力する。同相成分信号ＩはＬＰＦ８を
介して直交復調器３から出力される。また、局部発振器
６から出力される発振信号の位相は移相器７によって９
０°だけ変化された後、移相された発振信号が混合器５
に供給される。混合器５は移相器７から出力される発振
信号と中間周波信号とを混合してベースバンド信号の直
交成分信号Ｑを出力する。直交成分信号ＱはＬＰＦ９を
介して直交復調器３から出力される。

【０００９】直交復調器３の出力にはＡ／Ｄ変換器１
０，１１が接続されている。Ａ／Ｄ変換器１０はＬＰＦ
８を経た同相成分信号Ｉをディジタル信号に変換し、Ａ
／Ｄ変換器１１はＬＰＦ９を経た直交成分信号Ｑをディ
ジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１０，１１のサン
プリング周波数は例えば、２．０４８ＭＨｚである。Ａ
／Ｄ変換器１０，１１の出力にはＦＦＴ（高速フーリエ
変換器）１２が接続されている。ＦＦＴ１２は高速フー
リエ変換により時間軸から周波数軸上への変換を行なっ
て、後述の制御部１９からの制御信号に応じたキャリア
の数（ｎ個）の変換結果、すなわちキャリアの位相情報
（ｉ_n，ｑ_n）を差動復号化部１３に出力する。

【００１０】差動復号化部１３は、入力されるｎ個のキ
ャリアに関する位相情報に基づいて差動復号を行なう。
差動復号は入力される前回の位相情報の共役複素と、今
回の位相情報の乗算を各キャリア毎に行なうことによ
り、前回の位相情報と今回の位相情報との位相差を求め
る。ただし、基準信号についてはキャリア間での差動復
号を行なう。各差動復号出力はパラレル−シリアル変換
器１６によってシリアルデータに変換されるようになっ
ている。パラレル−シリアル変換器１６の出力にはエラ
ー訂正部１７を介して音声復号部１８が接続されてい
る。エラー訂正部１７はデインターリーブ及びビタビ復
号を行なう。よって、シリアルデータはエラー訂正部１
７でエラー訂正された後、音声復号されてＰＣＭディジ
タルオーディオデータとして得られる。

【００１１】また、ＬＰＦ８，９の出力にはヌル検出部
２１が接続されている。ヌル検出部２１はＬＰＦ８，９
から得られる同相成分信号Ｉ及び直交成分信号Ｑに応じ
て１フレームのデータ信号中のヌル部を検出してヌル検
出信号を発生する。ヌル検出部２１の検出出力には制御
部１９及びデータ抽出部２０が接続されている。一方、
ＦＦＴ１２の各チャンネル出力はデータ抽出部２０にも
接続されている。データ抽出部２０はヌル検出部２１か
らのヌル検出信号の発生タイミングに基づいて基準信号
について差動復号されたデータ、すなわち後述するＣＡ
ＺＡＣシーケンスを抽出する。データ抽出部２０による
抽出データはバッファ等の保持手段に保持されて制御部
１９に供給される。制御部１９はヌル検出部２１からの
ヌル検出信号及びデータ抽出部２０による抽出データに
応じて後述する動作によりＦＦＴ１２の動作を制御す
る。なお、制御部１９はマイクロコンピュータにより構
成されており、Ａ／Ｄ変換器１０，１１のサンプリング
タイミングに同期して動作する。

【００１２】放送局から送信される信号のフォーマット
は図２に示すように１フレーム毎に先ず、同期を取るた
めに設けられており信号が全く存在しないヌル部、それ
に続いて差動復号のための位相基準としての基準信号
部、そして、データ部となっている。基準信号にはＣＡ
ＺＡＣ（Constant Amplifier Zero AutoCorrection）シ
ーケンスが適用されている。例えば、４値（１，−１，
ｊ，−ｊ）のＣＡＺＡＣシーケンスとして次のＣｍがあ
る。ｍは０〜１５である。

【００１３】 Ｃｍ:-j,-1,1,1-1,-j,1,-1,j,1,1,1,1,j,1,-1 このＣＡＺＡＣシーケンスは自己直交シーケンスであ
り、

【００１４】

【数１】

【００１５】という性質を有している。シフトされたシ
ーケンスとの自己相関は、０になるのである。かかるＣ
ＡＺＡＣシーケンスＣｍをＣＡＺＡＣシーケンスＣ０と
すると、そのＣＡＺＡＣシーケンスＣ０から他の３つの
ＣＡＺＡＣシーケンスが求められ、合計で４つのＣＡＺ
ＡＣシーケンスＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を生成すること
ができる。ＣＡＺＡＣシーケンスＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、

【００１６】

【数２】 Ｃ１＝ｊＣ０、 Ｃ２＝−Ｃ０、 Ｃ３＝−ｊＣ０ である。ＣＡＺＡＣシーケンスＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３
のデータに対して差動符号化を行なうことにより、４つ
のトレーニングシーケンスＸ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３が生
成され、これを基準信号としている。Ｃ０に隣接するデ
ータについて差動符号化する場合に、Ｘ０は次のように
求められる。

【００１７】

【数３】 Ｃ０＝｛Ｃ₀₀，Ｃ₀₁，………，Ｃ₀₁₅｝ Ｘ０＝｛Ｃ₀₀＊Ｃ₀₁，Ｃ₀₁＊Ｃ₀₂，Ｃ₀₂＊Ｃ₀₃，………，Ｃ₀₁₅＊Ｃ₀₀｝ 受信機の差動復号化部１３で４つのトレーニングシーケ
ンスＸ０〜Ｘ３が差動復号化されることにより、ＣＡＺ
ＡＣシーケンスＣ０〜Ｃ３が得られる。得られたＣＡＺ
ＡＣシーケンスＣ０〜Ｃ３に応じて周波数軸オフセット
及び時間軸オフセットが行なわれる。

【００１８】上記した４つのトレーニングシーケンスＸ
０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を生成するＣＡＺＡＣシーケンス
をＣＡＺＡＣ１とし、広帯域の送信信号であることを示
し、他のトレーニングシーケンスを生成するＣＡＺＡＣ
シーケンスをＣＡＺＡＣ２とし、狭帯域の送信信号であ
ると規定する。狭帯域の送信信号の場合には、図３に示
すように帯域幅が７６８ＫＨｚであり、各キャリア信号
は中心周波数ｆ₀から±３８４ＫＨｚの範囲内の周波数
を有しているので、受信すべき１の信号帯域とその隣接
の信号帯域との間のガードバンドαには信号は雑音を除
き存在しない。一方、広帯域の送信信号の場合には図４
に示すように帯域幅が１．５３６ＭＨｚであるので、±
３８４ＫＨｚの範囲外にもキャリア信号が存在してい
る。

【００１９】ヌル検出部２１は図２に示したヌル部を信
号のエンベロープから検出する。すなわちＬＰＦ８，９
から得られる同相成分信号Ｉ及び直交成分信号ＱからＩ
²＋Ｑ²を算出し、そのＩ²＋Ｑ²が基準値以下であるとき
をヌル部の検出時としてヌル検出信号を発生する。この
ヌル検出信号が制御部１９及びデータ抽出部２０に供給
される。

【００２０】制御部１９は、図５に示すように、ヌル検
出信号の存在を判別し（ステップＳ１１）、ヌル検出信
号が存在するならば、データ抽出部２０によってＣＡＺ
ＡＣシーケンスが抽出されたか否かを判別する（ステッ
プＳ１２）。データ抽出部２０は上記したようにヌル検
出信号の発生タイミングに基づいて差動復号化部１３に
て差動復号化されたデータからＣＡＺＡＣシーケンスを
抽出する。データ抽出部２０からＣＡＺＡＣシーケンス
が供給されたことによりＣＡＺＡＣシーケンスの抽出が
判別された場合には、抽出されたＣＡＺＡＣシーケンス
と広帯域に対応するＣＡＺＡＣシーケンス（ＣＡＺＡＣ
１）との相関値Ａを演算し（ステップＳ１３）、相関値
Ａを内部メモリ（図示せず）に記憶させる（ステップ１
４）。また、抽出されたＣＡＺＡＣシーケンスと狭帯域
に対応するＣＡＺＡＣシーケンス（ＣＡＺＡＣ２）との
相関値Ｂを演算し（ステップＳ１５）、相関値Ｂを内部
メモリに記憶させる（ステップＳ１６）。その後、相関
値Ａ，Ｂを比較し（ステップＳ１７）、この相関値Ａ，
Ｂの比較結果が帯域検出信号となる。ここで、Ａ＜Ｂな
らば、狭帯域の信号を受信したとして狭帯域制御信号を
ＦＦＴ１２に出力する（ステップＳ１８）。一方、Ａ≧
Ｂならば、広帯域の信号を受信したとして広帯域制御信
号をＦＦＴ１２に出力する（ステップＳ１９）。

【００２１】ＦＦＴ１２は通常、広帯域の信号に対応す
るように動作する。よって、ヌル検出信号に同期して制
御部１９からは広帯域制御信号がＦＦＴ１２に供給され
る。ＦＦＴ１２では、例えば、サンプリング周波数を
２．０４８ＭＨｚとすることで、図６に示すように１．
５３６ＭＨｚの帯域幅を有する広帯域の信号を含むＦＦ
Ｔの結果が得られ、１．５３６ＭＨｚの帯域幅に関する
ＦＦＴ結果を差動復号化器１３へ出力する。

【００２２】他方、狭帯域制御信号がＦＦＴ１２に供給
された場合には、７６８ＫＨｚの帯域幅を有する狭帯域
の信号を含むＦＦＴ結果が得られる訳であるので、７６
８ＫＨｚの帯域幅に関するＦＦＴ結果を差動復号化部１
３へ出力するように出力形式が切り換えられる。また、
帯域制御信号に応じてサンプリング周波数を変えても良
い。例えば、ＦＦＴ１２に狭帯域制御信号が供給される
と、ＦＦＴ１２はサンプリング周波数を上記の２．０４
８ＭＨｚの半分、１．０２４ＭＨｚとして動作させる
と、図７に示すように中心周波数ｆ₀にて帯域幅７６８
ＫＨｚを含むＦＦＴ結果を得ることができる。よって、
ＦＦＴ１２は７６８ＫＨｚの帯域幅に関するＦＦＴ結果
を差動復号化器１３へ出力することができる。このよう
に、帯域制御信号に応じてサンプリング周波数を変える
ことで、不必要な帯域のＦＦＴを行なわないようにし、
ＦＦＴの負荷を軽減することも可能である。

【００２３】なお、上記した実施例においては、データ
抽出部２０がヌル検出信号の発生タイミングに基づいて
差動復号化部１３にて差動復号化されたデータからＣＡ
ＺＡＣシーケンスを抽出しているが、これに限らない。
例えば、送信機の差動符号化においてＣＡＺＡＣ１を隣
り合うチャンネル間で差動符号化し、またＣＡＺＡＣ２
を１つ置きのチャンネル間で差動復号化しておく。これ
に対し、受信機の差動復号化おいては隣り合うチャンネ
ル間で差動復号化することにより、すなわち、チャンネ
ルｉ（ｉ＜ｎ）の遅延素子の出力をチャンネルｉ−１の
乗算器に供給することにより基準信号について差動復号
されたＣＡＺＡＣシーケンス（第１ＣＡＺＡＣシーケン
ス）と、差動復号化おいて１つ置きのチャンネル間で差
動復号化することにより、すなわち、チャンネルｉ（ｉ
＜ｎ）の遅延素子の出力をチャンネルｉ−２の乗算器に
供給することにより基準信号について差動復号されたＣ
ＡＺＡＣシーケンス（第２ＣＡＺＡＣシーケンス）とを
抽出しても良い。この場合には制御部１９では第１及び
第２ＣＡＺＡＣシーケンスを各々に予め定められたＣＡ
ＺＡＣシーケンスと個別に相関比較して、第１ＣＡＺＡ
Ｃシーケンスによる相関値が第２ＣＡＺＡＣシーケンス
による相関値以上の値であれば、広帯域の信号を受信し
たと判断し、第２ＣＡＺＡＣシーケンスによる相関値が
第１ＣＡＺＡＣシーケンスによる相関値より大であれ
ば、狭帯域の信号を受信したと判断することができる。
また、この場合にはＣＡＺＡＣ１及びＣＡＺＡＣ２は同
一のＣＡＺＡＣシーケンスを用いても良い。

【００２４】更に、トレーニングシーケンスＸ０，Ｘ
１，Ｘ２，Ｘ３の並びを広帯域の信号とし、Ｘ３，Ｘ
２，Ｘ１，Ｘ０の並びを狭帯域の送信信号と設定するこ
とでも判別は可能である。この場合、送信信号から得ら
れたＣＡＺＡＣシーケンスをＣａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄと
すると、設定されているシーケンスとの相関比較を行な
うことで判別できる。また、この場合、Ｃ０から他のＣ
１，Ｃ２，Ｃ３が生成できる点に着目し、例えば、広帯
域ではＣ１の配置されているＣｂよりＣ１＝ｊＣ０に基
づきＣ０を生成し、Ｃ０の配置されているＣａとの相関
値を計算し、狭帯域でも同様に相関値を計算し比較する
ことでも識別可能である。

【００２５】また、上記した実施例においては、相関値
Ａ，Ｂを求めてその相関値Ａ，Ｂの比較結果から帯域幅
を判別しているが、一方の相関値（Ａ又はＢ）だけを求
めてその大きさから帯域幅を判別しても良い。更に、上
記した実施例においては、広帯域幅を１．５３６ＭＨｚ
とし、狭帯域幅を７６８ＫＨｚとしたが、これに限定さ
れることはなく、広帯域幅及び狭帯域幅は例えば、搬送
波数に応じて設定することができる。

【００２６】更に、上記した実施例においては、基準信
号がＣＡＺＡＣシーケンスを有しているが、これに限定
されることはなく、他の帯域幅識別可能なシーケンスを
示す基準信号であってもよい。また、上記した実施例に
おいては、放送波についての所定の識別要件として帯域
幅について述べているが、帯域幅に限らず、放送局又は
送信機等の他の識別要件についても本発明を適用するこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の放送波受信機においては、デー
タ信号にＯＦＤＭ変調を施して各フレーム毎に差動復調
のための基準信号を有する信号として放送波が送信さ
れ、放送波の帯域幅等の所定の識別要件を検出できるよ
うにその基準信号に放送波の所定の識別要件を示す形式
にしておき、受信機においてはＯＦＤＭ復調する復調手
段から基準信号に対応する信号を抽出し、その抽出した
信号が所定の識別要件のうちの特定内容を示す信号であ
るか否かを判別し、その判別結果に応じて復調手段の復
調動作を制御することが行なわれる。よって、放送波に
関する所定の識別要件が帯域幅ならば、受信した信号が
広帯域及び狭帯域のうちのいずれの信号であるかを自動
識別して適切に受信することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】送信信号のフォーマットを示す図である。

【図３】狭帯域の信号の帯域幅を示す図である。

【図４】広帯域の信号の帯域幅を示す図である。

【図５】制御部の動作を示すフローチャートである。

【図６】広帯域の信号のスペクトルを示す図である。

【図７】狭帯域の信号のスペクトルを示す図である。

【主要部分の符号の説明】

１ アンテナ ３ 直交復調器 １２ ＦＦＴ １３ 差動復号化部 １７ エラー訂正部 １９ 制御部 ２０ データ抽出部 ２１ ヌル検出部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ信号にＯＦＤＭ（直交周波数分割
   多重）変調を施して各フレーム毎に差動復調のための基
   準信号を有する信号として送信された放送波を受信する
   ＯＦＤＭ方式の放送波受信機であって、 アンテナからの高周波信号の中から所望の周波数の信号
   を受信信号として選択する同調手段と、 前記受信信号をＯＦＤＭ復調して予め定められた複数の
   周波数毎の信号を得る復調手段と、 前記放送波に関する所定の識別要件を検出してその所定
   の識別要件の内容を示す識別検出信号を発生する識別要
   件検出手段と、 前記識別検出信号に応じて前記復調手段の復調動作を制
   御する制御手段とを備え、 前記識別要件検出手段は前記復調手段から前記基準信号
   に対応する信号を抽出する手段と、抽出された信号が前
   記所定の識別要件のうちの特定内容を示す信号であるか
   否かを判別し、その判別結果を前記識別検出信号として
   出力する判別手段とを有することを特徴とする放送波受
   信機。
2. 【請求項２】 前記基準信号は、前記所定の識別要件に
   応じて異なるＣＡＺＡＣシーケンスを差動符号化した信
   号であることを特徴とする請求項１の放送波受信機。
3. 【請求項３】 前記基準信号は、ＣＡＺＡＣシーケンス
   を前記複数の周波数のうちの前記所定の識別要件に応じ
   て異なる周波数間において差動符号化した信号であるこ
   とを特徴とする請求項１の放送波受信機。
4. 【請求項４】 前記基準信号は、ＣＡＺＡＣシーケンス
   を差動符号化したシーケンスの並びを前記所定の識別要
   件に応じて設定した信号であることを特徴とする請求項
   １記載の放送波受信機。
5. 【請求項５】 前記復調手段は、前記受信信号を直交復
   調してベースバンド信号の同相成分及び直交成分を生成
   する直交復調手段と、前記同相成分及び直交成分を個別
   にＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換するＡ／Ｄ手段
   と、前記Ａ／Ｄ手段の出力信号を高速フーリエ変換して
   前記複数の周波数毎の信号を出力する高速フーリエ変換
   手段と、前記高速フーリエ変換手段の出力信号を差動復
   号化する差動復号化手段とを有し、前記高速フーリエ変
   換手段は前記識別検出信号に応じて前記複数の周波数の
   うちの出力範囲を変更することを特徴とする請求項１記
   載の放送波受信機。
6. 【請求項６】 前記高速フーリエ変換手段は前記識別検
   出信号に応じてサンプリング周波数を変更することを特
   徴とする請求項５記載の放送波受信機。