JPS61224630A - デ−タ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はデータ受信装置に係り、特に雑音等動作を行
ない誤データによる影４１を防止したデータ受信装置に
関する。

〔発明の概要〕

この発明では、例えば第１図に示すように、−例として
２’Ｓコリメントによって量子化されたデータは一担レ
ジスタ２３１に置数される。

このレジスタの最上位ビットで符号の正負を判別し、ま
た絶対値情報として２８Ｂのデータとの排他的論理和を
演算して正負の符号においてその絶対値が例えばフルレ
ンジの半値を超えたときに排他的論理和回路Ｅ×１０の
出力にパルスを得る。

そして、所定周期のタイムスロットでリセットされるカ
ウンタ２５０で上記排他的論理和回路Ｅｘ　ｔ　。

の出力パルスをカウントして上記タイムスロット内で所
定数以上のパルスがカウントされた場合、アンドゲート
群ＡＮＤ　（ａｔｔ開放してミュート動作を行なう。

ハゝ１ これによりｌ−スト雑音の発生を抑圧する効果を得るも
のである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にデータ伝送は、搬送波によりデータを変調するこ
とによって伝送される。この場合、雑音等により搬送波
と雑音の比である所謂Ｃ／Ｎが劣化するとデータの誤ま
り率は高まる、受信データはＣ／Ｎ劣化による影響を考
慮し、伝送データ自体に誤まり訂正ビラトラ設けて伝送
データ自体に自己訂正機能をもたせている。しかし、成
る程度以上Ｃ／Ｎが劣化すると、データの自己訂正機能
が果たされず正しいデータが受信側では得られない。

この結果、データの受信側での復号データは例えば、バ
ースト雑音となる。

このため、デジタル音声放送等の場合には、Ｃハの劣化
時においては伝送音声データはランダムな雑音として再
生され視聴者に不快感を与えることになる。更にこの場
合データ受信装置に接続されたアンプ及びスピーカ等の
装置にレベルの大きい上記ランダム雑音が入力されると
これらの機器が破損される問題が発生する。

高品質音声サービスは、衛星を利用した放送形態、ＣＡ
　Ｔ　Ｖ等で行なわれる。第２図のその一例であＶ％第
２図において放送局１０側では放送すべき音声信号をア
ナログデジタル変換器、Ａ／Ｄ変換器１でデジタル信号
に変換した後、有料であることによるデータの秘匿性を
満足するために鍵データ２で発生する鍵データをもとく
暗号化回路３でデータをスクランブルした後に、このス
クランブルデータを上記鍵データと共に多重化回路４を
介して加入者端末２０側に伝送される。加入者端末２０
側では伝送されたスクランブルデータから鍵データとス
クランブル処理された音声データとをデータ分離回路２
１で分離する。分離された健データは鍵データ検出回路
２２で鍵データを再生し、この再生鍵データによシ上記
スクランブルされたデータは復号回路２３で復号される
。この復号され九デジタル音声データはデジタルアナロ
グ変換器Ｄ／Ａ変換器２４でアナログ量に変換される。

この場合、伝送されるデータは例えば第３図に示すよう
な形態で伝送される。第３図（ａ）は音声データパケッ
トの最小単位を示し、このパケットは振幅に対してレベ
ル圧縮情報を示すレンジビットＰ１．スクランブル処理
されたデジタル音声データを示す音声ト データパケッｆＰｚ　、スクランブル処理された音声デ
ータに対してスクランブルを解く為の鍵データを示す健
データバケツ）ｐａ、データの誤まり訂正を行なうため
に付加された誤まり訂正ビットＰ４より構成されている
。このように構成された単位パケットは、インターリー
ブの形態（第３図（ｂ））で伝送され、Ｎパケットで同
図（Ｃ）に示すフレームを形成する。

上記放送局１０側における音声データに対するスクラン
ブル処理は例えば第４図に示すような手段によって行な
う。即ち、Ａ／Ｄ変換器１の出力であるデジタル音声デ
ータは暗号化回路３を構成する排他的論理和ＥＸＩの一
方に入力される。ｔた、鍵データ発生回路２においてシ
フトレジスタＳＲＩはクロック発生口％ＣＧで発生した
クロック＠５図（ａ）によって駆動され％　四−ドパル
ス第５図（ｂ）に゛よりて乱数の初期値としてのデータ
、ＰＮ初期値がシフトレジスタＳＲ，１にロードされる
。そして、上記クロック発生器ＣＧは上記シフトレジス
タＳ几１のシリアルデータが、シフトレジスタＳＲ２の
シリアル入力端子に全部入力されるまでの間に低レベル
を維持する信号を発生し、これにより、この間排他的論
理和ＥＸ２の出力が上記シフトレジスタＳＲ２に帰還さ
れるのを阻止する。このためシフトレジスタ５ＲＩＫロ
ードされたＰＮ初期値が初期パルス（第５［’ｌ＋Ｃ）
）の期間にシフトレジスタＳ几２に加えられる。この初
期化パルスの期間経過後には、上記シフトレジスタＳＲ
２は排他的論理和ＥＸ　２ｔ−介して帰還回路を形成し
所定のアルゴリズムに従かい乱数が発生する。ここで発
生した乱数は上記排他的論理和ＥＸ１の他方入力端に加
えられ、この排他的論理和の出力にスクランブル処理さ
れた音声デ−夕を得る。

このようにしてスクランブル処理された音声データは、
加入者端末２０側でデスクランブル処理された後に復調
される。この加入者端末２０側での復調作用を行なうＫ
はデータ分離回路２１で分離し九鍵データをもとに行な
われるが、この場合のデータ復調は放送局１０側でのス
クランブル時に用いた乱数と同様の乱数を加入者端末２
０側で発生してデスクラブル動作が行なわれる。

このようにして音品質の音声サービスが未加入者による
盗聴が抑止された上で加入者端末２０に対して行なわれ
る。しかも、上記第３図（ａ）に示したように伝送パケ
ット中には誤″！シ訂正ビットが付加されておシある程
度の伝送ノイズによる符号Ｗ４まりに対しては自己訂正
機能を有している。このため、同軸ケーブル、光ファイ
バー等を用いた有線システムでは特別の場合を除き伝送
路のＣ／Ｎの劣化はさほど問題とはならない。しかし、
衛星放送の場合には降雨、降雪、落雷等による伝送特性
の劣化に伴ないＣ／Ｎが極端に劣化する。このような場
合ＫＣ／Ｎがある程度以上に悪化するとデータ復調のた
めの鍵データが再生できず、更にはデータ誤まりの自己
訂正機能も阻害される。

このようにＣ／Ｎが悪化した際には、鍵データを加入者
端末側で再生できず、誤まりたデータが復号されること
がある。この場合、誤まった復調データはランダム雑音
として再生され、再生側において不快音を発生すること
罠なる。この場合、加入者端末側２０では、ランダム雑
音のエネルギーによりスピーカの破損、又は増幅器の破
損をともなう場合がある。

このため、Ｃ／Ｎの劣化等によシデータ誤まりが発生し
念ような場合には、伝送データ自体が自己誤まｐ訂正機
能を失なうまでに劣化した場合にこれを検出し復調動作
を停止することが望まれる。

〔発明の目的〕

この発ＦＪＡは上記の点に鑑みてなされたものであり、
伝送データに対するデータ品質を判別し、この判別結果
に従かいデータ復調動作に対してミニティングをかけ、
ｗＡまりたデータの復調による影響を抑止ゞ得るデータ
受信装置を提供することを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例につ込で図面を参照して説明す
る。

この発明では、伝送される音声データの入力レベルを所
定期間毎にサンプリングし、この期間内に所定レベルを
超える音声データの数がある場合には、復調動作を停止
或は復調信号の出力を停止させるミュート動作を行なわ
せしめる。これによｔ）Ｃ／Ｎ劣化等によりデータの誤
まシ率が悪化した際に、最大音圧から５ｄＢの範囲内の
データが所定期間に発生する割合を判別し、この判別結
果に応じてミュート動作を制御することでバースト雑音
等による影響が防止される。

一般に音声データについて述べると、高レベル音が継続
して発生する確率は極めて低い。即ち、成る時間帯タイ
ムスロット？設計、この時間帯で発生する高音圧レベル
のデータが所定数以上存在すると、データが異常である
と判別できる。この点に着目すれば各タイムスロット内
で所定音圧レベルを超える音声データが所定数観測され
た時点以降の該タイムスロットの残余時間に対してミュ
ート動作を行なう制御を行なえば誤まりデータによる影
響が防止される。

第６図はこの発明に係るデータ受信装置を示す実施例で
あシ、伝送さ−ｈた音声データの最上位ビットとこの１
ビツト下位のデータ全抽出し、この抽出結果によシ該デ
ータが最大音圧レベルを示すフルレンジビットに対して
６ｄＢ下かつ次領域にあるのか否かを検出する。この検
出結果を利用し、到来音声データがハーフレンジ全類え
る領域にある場合のデータ数を所定タイムスロット内で
計測して計測値が所定値ｔｉえる場合にはミュート動作
を行なう。

音声信号ヲー量子化するにあたって、２進数で量子化す
るには例えば次表に示す方法がある。

（以１・余日） 同表において、ＭＳＢは正、負の符号を示し、　２８Ｂ
負符号は「１」で示され正の領域での絶対値は１０進数
に対応させて３までは２８Ｂは「ｏ」、３〜７は「１」
としてあ〕、負の領域ではこれと逆にしである。

この表から判るように２’Ｓコンブリメントの場合はＭ
ＳＢと２８Ｂとが異なっていれば、正、負いずれの領域
にあってもフルレンジの半分を超えた値であると判別さ
れる。このことを利用すれば到来データの値がフルレン
ジの半値を超えそいるか否かが判別される。

第６図に示されたこの発明に係るデータ受信装置の実施
例では復号回路２３０に入ったスクランブル処理された
音声データは、濃データを用いてデータ復調され、この
復調データはシフトレジスタ２３１で直並列変換される
。

この直並列変換されたデータのうちデータの符号を示す
最上位ピッ）ＭＳＢのデータと絶対値の最ンジの半値を
超える値であれば、上記排他的論理和１１ｏの出力に正
パルスが出力される。このパルスはフルレンジの半値を
超えたデータの個数を検知するのに検知パルスとして用
いられる。この検知パルスはカウンタ群２５０のイネプ
ル端子Ｅにフタ群２５０を構成するカウンタ２５１，２
５２，２５３゜２５４のうち最終段のカウンタ２５４の
出力が全て「】」？１ となるとその時点９カウンタがリセットされ上記カウン
タ２５４のＣＹ端子は「１」となる、このためＤ形フリ
ップ７０ツブＤＦＦのデータ端子が「Ｏ」となり、その
出力Ｑが「０」とな、る。このためアントゲ−）ＷＡＮ
Ｄ（ａ）のすべてのゲートが開放状態となシ。

次のタイムスロット期間に対して上記シフトレジスタ２
３１のデータがＤ／Ａ変換器２４０に加えられるのが阻
止されミュート動作が行なわれる。

このようにして、ミュート動作が行なわれるが、このミ
ュート動作はカウンタ群２６０で決められるタイムスロ
ット毎にミュート動作の必要性を判別して必要に応じて
なされる。このタイムスロット毎になされるミュート動
作の制御について次に更に詳しく説明する。

カウンタ群２６０は、カウンタ２６１，２６２，２６３
゜２６４の４段のカウンタからなシ、そのクロックはサ
ンプリングパルス発生回路ＳＰによって発生するパルス
を用いる。上記カウンタ２６０は、上記サンプリングパ
ルス発生回路ＳＰからのクロックか加えられる前にその
カウンタは所定値Ｎ１にプリセットされており、この値
Ｎ１から最終段のカウンタ２６４のキャＩＪ　ＣＹ　を
発生するまで印加クロックをカウントする。即ち、上記
プリセット値Ｎ１から最終段のカウンタ２６４がキャリ
ＣＹを発生するまでの期間が１タイムスロット期間とな
り、そして上記最終段のカウンタ２６４にキャリが発生
すると、Ｄ形フリ・ツブ７０ツブＤＦＦはＤ入力端子の
データ一方、入力音声データがフルレンジの半値以上の
レベルをサンプルしたときにパルスを発生する× ・排他的論理和Ｅ）ｅｌＯの出力を入力とするカウンタ
群２５０においてもその初期値は所定値Ｎ２にプリセッ
トされている。このカウンタ群２５０の初段のカウンタ
２５１のカウンタイネーブル端子に上記Ｅ￥０Ｒ１０の
出力が加わると、上記初期値Ｎ２に計数パルス値が加算
される。この加算の結果、上記カウンタ群２５０の最終
カウンタ２５４にキャリＣＹが発生すると上記り形フリ
ップフロップＤＦＦのデータ入力端子に加わるデータが
その出力にラッチされる。

即ち、上記カウンタ群２６０のカウンタ２６４にキャリ
ＣＹが発生し念ときに、上記カウンタ群２５０のカウン
タ２５４のキャリＣＹの状態が上記り形７リツプフロツ
プＤＦＦの出力端側に保持される。こめときの上記り形
フリップ７０ツブＤＦＦの出力の状態により、アンドゲ
ート群ＡＮＤ（Ｍ）閉、開放制御が行なわれミュート制
御が行なわれる。

このミュート動作を第７図に示す波形図を用いて説明す
る。

第７図において、第７図（ａ）はカウンタ群２６０の最
終のカウンタ２６４にキャリが発生するタイミン”グを
示し、このキャリの間隔で１タイムスロツトＴ（１）が
形成される。同図（ｂ）はカウンタ群２５０の最終段の
カウンタ２５４のキャリ端子の状態を示し例えば１時刻
ｔＯ〜ｔ２間での１タイムスロツトについてみると、カ
ウンタ群２５０の最終段カウンタ２５４には、フルレン
ジに対する半値を超えるデータが所定数以上であるとキ
ャリが発生しこのキャリが出るとカウントイネプルパル
スの状態が反転し、キャリの状態が当該タイムスロット
Ｔ（２）の終了時（時刻ｔ１〜ｔ２）まで保持される。

このため次のタイムスロット開始時であるｔ２において
、上記り形フリップ７０ツブＤＦＰによってサンプルさ
れ、前タイムスロットＴ（１）でのカジンタ２５４のキ
ャリ端子ＣＹの状態（第６図（ｂ））がタイムスロット
Ｔ（２）の間、上記り形フリップフロップＤＦＦの出力
に保持される（第６図（Ｃ）　）　　、　　このためタ
イムスロッ）Ｔ（１）の間を検出期間とし、その結果タ
イムスロットＴ　（２）の期間ミュート作用が継続する
（第６図（ｄ）　）　。

次にタイムスロットＴ（２）についてみると、この、タ
イムスロットＴ（２）では、上記カウンタ群２５０でカ
ウントされる上記排他的論理和ＥＸ１０のパルス数が（
Ｎ１−Ｎ２　）の数よりも小さいと、カウンタ２５４に
キャリが発生せず、上記カウンタ２５４のキャリ端子Ｃ
Ｙの出力状態はタイムスロットＴ　（１）での状態を保
持する。この結果、タイムスロットＴ（２）の終了時（
時刻ｔ３）でのカウンタ２５４のキャリ端子の状態が低
レベルとなりＤ形７リツプフロツプＤ　Ｆ　Ｆの出力Ｑ
は低レベルとなる。このためアンドゲート群ＡＮＤＪ）
は閉成状態となシ、タイムへ・ッ）Ｔ［２）で行なわれ
之ミュート動作は、タイムスロッ）Ｔ（３）において解
除される。以下同様の動作ヲ＜りかえし、当該タイムス
ロットで検出したフルレンジの半値を超えるデータのサ
ンプル数に応じて次のタイムスロットにおいて必要に応
じミーート動作を行なう。

これによシ第８図に示すように、Ｃ／Ｎ比が劣化して伝
送ビットエラーＪ（第８図、（ａ）　）が劣化するにつ
れ、鍵データの取込みが誤まる確率が大きくなり（第８
図（ｂ）　）　、復調データに誤まりが増した場合に適
宜ミュート動作が行なわれる。また、鍵データ及び誤ま
り訂正ビット符号が取り入れられてもＣ／Ｎ比の劣化に
ともない誤まり率が増加した場合（第８図（ｃ）　）　
拳学会には、上記のミュート作用によシ誤データによる
影響が防止される。

第９図はこの発明の他の一実施例を示す回路図であり、
上記第６図に示した実施例と同一機能対応部分について
は同一符号を付しその説明は省略　　　１する。なお、
第９図に示した実施例にあっては１タイムスロツト期間
分の遅延を行なうディレーラインＤ　（ｒｌ）　ｔシフ
トレジスタ２３１とアンドゲート群ＡＮＤ（Ｍ）との間
に介在せしめたことに特′徴を有する。

上述し次第７図から判るように第６図に示した実施例で
は当該タイムスロット内フルレンジの半値を超えるデー
タの個数をカウントしこの計数結果が所定値を超える場
合に、この計数結果に応じて次のタイムスロットでミュ
ート動作を行なう。

この場合％フルレンジの半値を超える音声データの個数
をカウントする間、当該タイムスロットで誤まった高レ
ベルの音声データがＤ／Ａ変換器２４０に入力され雑音
が発生し１次のタイムスロットではじめてミーート動作
が行なわれる。。これに対し、第９図に示す実施例では
、１タイムスロツト分の遅延を行なうディレーラインＤ
　（ｎ）　ｔ−設けであるので、前実施例で示したよう
にミュートをする必要があるか否かを判別する間にミュ
ートがかけられず誤まったデータ復調が、ミュートされ
るタイムスロットの１タイムスロツト内で影響を受ける
。

第９図に示した実施例では上記アンドゲート群ＡＮＤｄ
；ｔ）Ｋ加えるデータを１タイムスロツト遅延させて供
給するので、ミュートをするか否かの判別タイムスロッ
トにおける雑音による影響の問題が解決される。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によるデータ受信装置によれ
ば、伝送系のＣ／Ｎが劣化した場合においても、所定時
間に設定したタイムスロット内に存在する所定レベル以
上の音圧レベルデータの個数を計測し、ミュート動作を
行なう程度にデータ誤ｔｐが発生しいるか否かを判別す
る構成としているので、バースト雑音の抑圧がなされる
。

なお、上記タイムスロットは必要に応じて設定し得え更
にはミュート動作をするか否かの基準となる所定レベル
を超えるデータの個数もＣ／Ｎに応じ適宜設定されるも
のである。

また、この発明は音声データに限らず他のデーの音圧レ
ベルとの対応１２’ｓコ／プリメントによって行なった
が、これ以外の符号で量子化する場合においても適用さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

２ｇ１図はこの発明の要概を示す回路図、第２図は一般
的な音声サービスシステムを示す回路図。 第３図は音声データのパケット形態全示す信号形態図、
第４図はスクランブル処理を行なうための回路金示す回
路図、第５図は第４図の動作を説明するための回路図、
第６図はこの発明に係るデータ受信装置の実施例を示す
回路図％第７図は第６図の動作説明するためのタイミン
グチャート％第８図はＣ／Ｎの劣化に伴なう誤まシ率の
特性を示す特性図、第９図はこの発明の他の実施例を示
す回路図である。 ２３１・・・レジスタ、　　ＥＸ：１０・・・データレ
ベル判別出段ＡＮＤ（Ｍ）・・・ミュート手段、２５０
，２６０・・・カウンタ代理人　弁理士　則近憲佑（ほ
か１名）茅　ｌ　図 、ｔビット　　　　ｌｌＩ′ット 茅４図 ＄５図 ￥　７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 符号変換により量子化された受信データを置数するレジ
   スタと、このレジスタに置数された前記受信データのう
   ち、最上位ビットから符号データを抽出する符号データ
   抽出手段と、 前記受信データレベルが所定レベル以上であるか否かを
   検出するため前記受信データの絶対値を示す絶対値デー
   タの所定ビットを抽出する絶体値データ抽出手段と、 前記符号データ抽出手段と前記絶対値データ抽出手段か
   らのデータを入力し、前記符号データ抽出手段の出力に
   よって特定される正負の符号において、その絶対値が所
   定レベルを超えたか否かを判別し、その判別結果に従が
   いパルスを発生するデータレベル判別手段と、 このデータレベル判別手段の出力パルスの数をカウント
   し所定数以上のパルスがカウントされた場合には、前記
   レジスタの出力をミュートするミュート手段とを少なく
   とも具備したことを特徴とするデータ受信装置。