KR100970070B1

KR100970070B1 - Ｏｆｄｍ 수신 장치

Info

Publication number: KR100970070B1
Application number: KR1020087025747A
Authority: KR
Inventors: 도모히코 다니구치
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2010-07-16
Also published as: EP2001151A9; CN101542951A; JP4888146B2; KR20090009205A; EP2001151A2; WO2008096541A1; JP2008199142A

Abstract

디인터리브부에서 취급하는 데이터에 대하여, 인터리브의 길이에 따라 1캐리어의 데이터를 표현하기 위해 필요로 하는 비트수를 변경한다. 예컨대, 인터리브의 길이가 최장인 경우에는, 1캐리어의 데이터의 비트수를 N으로 설정하고, 인터리브의 길이가 반이 되면, 1캐리어의 데이터의 비트수를 최대 2N까지 크게 한다.

Description

ＯＦＤＭ 수신 장치{OFDM RECEPTION DEVICE}

본 발명은, OFDM 변조 방식에 의해 변조가 이루어진 신호의 복조 기술에 관한 것이다.

현재, 방송의 디지털화가 진행되고 있다.

예컨대, 일본이나 유럽에서, 지상 디지털 텔레비전 방송 방식으로서 직교 주파수 분할 다중(이하 OFDM) 전송 방식이 채용되어 있다. OFDM 변조 방식은, 종래의 지상 아날로그 텔레비전 방송 방식 등의 싱글 캐리어를 이용한 전송 방식과는 달리, 수천 개의 캐리어를 이용하여 신호 계열을 전송한다. 다수의 캐리어를 이용한 멀티 캐리어 변조에 의해 신호를 전송하므로, 심볼 기간을 길게 하는 것이 가능해진다.

또한, 일본의 지상 디지털 텔레비전 방송 방식에서는, 시간 인터리브 및 주파수 인터리브라고 불리는 방법이 채용되어 있다. 인터리브 처리에 의해, 신호의 송신측에서 미리 규정된 순서로 데이터를 시간 방향 및 주파수 방향으로 재배열하고, 수신측에서 원래대로 되돌리는 처리를 행하고 있다(디인터리브라고 불림). 인터리브 처리 및 디인터리브 처리를 행함으로써, 수신 신호 계열 중의 어느 부분에 수신 에러가 집중된 경우에, 수신 신호 품질을 개선하는 것이 가능하다. 예컨대, 차 등의 이동체에 있어서 텔레비전 신호를 수신할 때, 급격히 신호 레벨이 변동하는 경우가 있다. 수신하는 신호 레벨이 약해진 경우에는, 수신 신호가 노이즈에 묻혀버리므로, 수신 에러를 갖는 데이터가 수신 신호 계열 중의 일정 구간에 집중된다. 이때, 수신한 신호의 데이터를 일정한 범위 내에 재배열함으로써 수신 에러를 갖는 데이터를 분산시키는 것이 가능해진다. 수신 에러를 분산시킨 결과, 에러 정정 처리를 행하는 단위 블록당 수신 에러 데이터의 비율을 억제할 수 있어, 에러 정정 부호 처리에 의한 에러 정정 효과를 높일 수 있다.

그런데, 인터리브 및 디인터리브 처리는, 데이터를 일정 기간 내에서 재배열하고 있다. 데이터의 재배열에는, 메모리 등의 기억부를 이용하여 데이터를 기억해 둘 필요가 있다. 인터리브 기간이 길수록, 버스트 에러에 대한 내성이 높아지는 한편, 필요로 하는 기억부의 회로 규모가 증대한다. 특히, 디인터리브 처리는 방송파의 수신측에서 행해지므로, 수신기의 디인터리브 처리에 요하는 메모리 회로량의 증대는, 수신기에 주는 영향이 크다.

이 때문에, 일본의 지상 디지털 텔레비전 방송 방식에서는, 미리 시간 인터리브의 길이를 규정하고, 인터리브 및 디인터리브 처리에 필요로 하는 지연량의 상한을 정하고 있다. 또한, 디인터리브 처리에 필요한 메모리량의 삭감 기술도 공지가 되어 있어(예컨대, 특허 문헌 1에 기재), 이들 기술에 의해 인터리브 처리를 구비한 방송 방식이 실용화되어 있다.

상술한 바와 같이, 신호의 송신시에 인터리브 처리가 이루어진 신호는, 수신측에서, 인터리브 처리시에 행해진 데이터의 재배열을 원래대로 되돌리는 디인터리브 처리를 행할 필요가 있다. 또한, 디인터리브 처리를 행할 때에는 메모리 등의 기억부에 일단 데이터를 기억시킬 필요가 있다.

그런데, 일본의 지상 디지털 텔레비전 방송 방식에서는, OFDM 캐리어의 총수를 정하는 전송 모드는 3가지 정도 설정할 수 있다. 또한, 각 전송 모드에 대하여 각각 4가지 정도의 시간 인터리브의 길이를 설정할 수 있다. 그리고, 디인터리브 처리에 필요로 하는 기억부의 용량은, 최장 인터리브 기간에 맞춰 가질 필요가 있다.

예컨대, 일본의 지상 디지털 텔레비전 방송 방식에 있어서, 전송 모드가 모드3, 인터리브의 길이가 최장인 경우, 데이터에 주는 지연 심볼수 d와 OFDM 캐리어의 번호 I의 관계는, d=i×{(I×5)mod96+m}으로 나타낼 수 있다. 단, I는, 캐리어 번호, i는 인터리브의 길이를 나타내는 파라미터, m은 지연 조정 심볼수이다. 여기서, 인터리브의 길이를 정하는 파라미터 i는, 0, 1, 2, 4 중 하나의 수이다.

그리고, 각각의 OFDM 심볼에 대하여 각각, 지연 심볼수만큼 데이터를 기억해 둘 필요가 있다. 따라서, 1개의 캐리어에 포함되는 데이터를 표현하기 위해 필요한 비트수×캐리어 개수×최대의 지연 심볼수의 기억 용량을 갖는 기억부가 필요해진다.

구체적으로는, 일본의 지상 디지털 방송 규격에 있어서, 전송 모드가 3, 인터리브의 길이를 정하는 파라미터 i=4일 때, 지연 심볼수의 최대치는 408이 된다. 따라서, 지연 심볼수가 최대가 되는 캐리어에 대해서는, 1캐리어분의 데이터를 표현하기 위해 필요한 비트수를 N이라 하면, 1개의 캐리어당 N×408만큼의 메모리가 필요해진다. 또한, 인터리브의 길이를 정하는 파라미터 i=2일 때에는, 지연 심볼수의 최대치는 204로, i=4의 경우와 비하여 반이 된다. 이 경우, 지연 심볼수가 최대가 되는 캐리어에 대해서는, 1캐리어분의 데이터를 표현하기 위해 필요한 비트수를 N이라 하면, N×204만큼의 메모리가 필요해진다.

한편, 디인터리브 처리를 행하기 위한 기억부의 용량을 억제하기 위해, 디인터리브 처리로 재배열하는 데이터 하나당 비트수를 삭감하면, 복조 성능이 저하한다.

종래의 OFDM 수신 장치에서는 복조 성능의 열화를 방지하기 위해, 1캐리어분의 데이터를 표현하기 위해 필요한 비트수를 고정함과 아울러, 최대의 인터리브의 길이(인터리브의 길이를 정하는 파라미터 i=4의 경우)에 맞춰 메모리 용량을 확보하고 있었다.

그러나 종래의 OFDM 수신 장치에 있어서는, 1캐리어분의 데이터를 표현하기 위해 필요한 비트수를 고정하고 있으므로, 인터리브의 길이가 최대가 아닌 경우(인터리브의 길이를 정하는 파라미터 i=2의 경우 등)에는, 메모리가 일부밖에 사용되고 있지 않아, 미사용의 메모리 영역을 복조 성능의 향상에 유효하게 활용할 수 없다고 하는 과제가 있었다.

(특허 문헌 1) 일본 특허 제 3239084 호 공보

본 발명에 있어서의 OFDM 수신 장치는, 주파수 영역의 OFDM 신호가 입력되고, OFDM 캐리어의 전송로 특성의 추정치인 전송로 특성 추정치 신호, 주파수 영역의 OFDM 신호를 전송로 특성 추정치 신호로 제산한 제산 복소 신호, 주파수 영역의 OFDM 신호에 포함되는 TMCC 신호를 복호하여 얻어지는 OFDM 파라미터 신호 및 제산 복소 신호 및 전송로 특성 추정치 신호의 양자화 비트폭을 나타내는 양자화 비트폭 신호를 출력하는 복조부와, OFDM 파라미터 신호 및 양자화 비트폭 신호에 근거하여, 제산 복소 신호를 주파수 및 시간 방향으로 재배열하여 전송로 특성 추정치 신호와 아울러, 디인터리브 신호로서 출력하는 디인터리브부를 구비하고, OFDM 파라미터 신호에 포함되는 인터리브 길이 신호에 따라, 디인터리브부가 출력하는 디인터리브 신호의 비트폭을 변경하는 것을 특징으로 한다. 예컨대, 인터리브의 길이가 최장인 경우에는, 1캐리어의 데이터의 비트수를 N으로 설정하고, 인터리브의 길이가 반이 되면, 1캐리어의 데이터의 비트수를 최대 2N까지 크게 한다.

또한, 인터리브의 길이가 최장인 설정이 통상 이용되는 경우가 적고, 인터리브의 길이가 최장의 값의 반이 되는 설정이 통상 이용되는 경우에는, 디인터리브부에서 취급하는 데이터에 대하여, 인터리브의 길이가 최대의 값의 반일 때에 충분한 복조 성능을 얻을 수 있는 비트폭 N을 할당하여 둔다. 그리고, 인터리브의 길이가 최장의 값이 된 경우에는, 디인터리브부에서 취급하는 데이터의 비트폭을 N/2로 할 수도 있다.

인터리브의 길이가 최장의 값이 아닌 설정으로 송신된 신호를 수신하는 경우, 디인터리브부에서 취급하는 데이터를 표현하기 위한 비트수를, 메모리부의 메모리 용량의 증가를 수반하지 않고서 늘릴 수 있고, 그 결과, 디인터리브 처리보다 후단으로 전하는 신호의 비트 정밀도를 높여, 복조 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 인터리브의 길이가 최장인 설정이 이용되는 빈도가 낮은 경우에 있어서는, 인터리브의 길이가 최장인 값보다 짧은 경우에 대하여 최적의 메모리 용량을 보지(保持)하여 둠으로써 회로 규모의 증대를 막는 한편, 인터리브의 길이가 최장인 설정이 적용된 신호를 수신한 경우에도, 신호의 복조 처리가 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 OFDM 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 도 1에 나타내는 복조부, 디인터리브부, 디맵핑부 및 기억부의 구성을 나타내는 블록도,

도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 OFDM 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 4는 도 3에 나타내는 합성부와 디인터리브부의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101 : 안테나부 102 : 선국부

103 : 튜너부 104 : A/D 변환부

105 : 직교 검파부 106 : 동기부

107 : 주파수 변환부 108 : 복조부

109 : 디인터리브부 110 : 디맵핑부

111 : 비트 디인터리브부 112 : 에러 정정부

113 : 기억부 201 : 전송로 특성 추정부

202 : 제산부 203 : TMCC 신호 복호부

204 : 양자화 비트폭 결정부 205 : 양자화부

207 : 노이즈량 검출부 301 : 제 1 안테나부

302 : 제 1 튜너부 303 : 제 1 A/D 변환부

304 : 제 1 직교 검파부 305 : 제 1 동기부

306 : 제 1 주파수 변환부 307 : 제 1 복조부

308 : 합성부 309 : 디인터리브부

310 : 기억부 311 : 제 1 디맵핑부

312 : 제 1 비트 디인터리브부 313 : 제 1 에러 정정부

314 : 선국부 401 : 제 2 안테나부

402 : 제 2 튜너부 403 : 제 2 A/D 변환부

404 : 제 2 직교 검파부 405 : 제 2 동기부

406 : 제 2 주파수 변환부 407 : 제 2 복조부

411 : 제 2 디맵핑부 412 : 제 2 비트 디인터리브부

413 : 제 2 에러 정정부

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.

(실시의 형태 1)

본 발명의 일실시의 형태에 따른 OFDM 수신 장치에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 OFDM 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 OFDM 수신 장치는, 안테나부(101), 선국부(102), 튜너부(103), A/D 변환부(104), 직교 검파부(105), 동기부(106), 주파수 변환부(107), 복조부(108), 디인터리브부(109), 디맵핑부(110), 비트 디인터리브부(111), 에러 정정부(112), 기억부(113)에 의해 구성된다.

안테나부(101)는, 방송국으로부터 송신되는 방송 전파를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 선국부(102)는, 사용자나 프로그램 등으로부터의 지시에 따라, 튜너부(103)에서 선국하는 주파수 대역을 지정한다. 튜너부(103)는, 안테나부(101)에서 얻어진 전기 신호로부터 선국부(102)로부터 지정된 특정한 주파수 대역의 신호 를 추출하여, 베이스밴드 또는 일정한 주파수 대역의 아날로그 신호로 변환한다.

A/D 변환부(104)는, 튜너부(103)로부터 얻어진 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 직교 검파부(105)는, A/D 변환부(104)에서 얻어진 디지털 신호를, 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환한다. 여기서 베이스밴드의 OFDM 신호란, 송신국에서 신호를 OFDM 변조했을 때와 같은 대역의 신호를 가리킨다. 이것은, 튜너부(103)의 구성에 따라, A/D 변환부(104)에 출력하는 아날로그 신호가, 예컨대, 주파수 대역의 중앙치가 4㎒나 57㎒라고 하는 중간 주파수(IF) 대역의 신호가 되는 경우가 있기 때문이다.

동기부(106)는, 직교 검파부(105)로부터 얻어진 베이스밴드의 OFDM 신호를 입력한다. 그리고, 베이스밴드의 OFDM 신호의 검파를 행하여, 송신 신호와 복조부가 갖는 주파수 기준 신호와의 주파수 오차를 산출하여 보정한다. 또한, 베이스밴드의 OFDM 신호에 대하여, OFDM 심볼 기간과 가드인터벌 기간의 위치를 산출하여, 가장 전후의 심볼의 간섭이 적어지는 OFDM 심볼 기간의 길이의 신호를 선택하여, 주파수 변환부(107)에 출력한다.

주파수 변환부(107)는, 동기부(106)에서 선택 출력한 유효 심볼 기간과 같은 길이의 OFDM 신호를, 예컨대, FFT 연산 처리에 의해 주파수 영역의 OFDM 신호로 변환하여, 복조부(108)에 대하여 출력한다. 주파수 영역의 OFDM 신호는, FFT 연산 처리의 FFT 포인트수에 따른 수의 복소 신호가 되고, OFDM 캐리어 주파수에 상당하는 데이터를 추출함으로써, OFDM 캐리어 1개당 신호를 추출할 수 있다. 또, FFT 연산 처리의 FFT 포인트수는, OFDM 신호의 전송 모드로부터 결정하고, 전송 모드는 OFDM 신호의 변조시에, 미리 결정된 전송 모드 중에서 선택 설정된다.

복조부(108)는, 주파수 변환부(107)에서 얻어지는 주파수 영역의 OFDM 신호를 입력한다. 우선, 주파수 영역의 OFDM 신호의 특정한 OFDM 캐리어 위치에 삽입된 TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration and Control) 신호를 추출ㆍ복조함으로써, OFDM 신호를 복조하기 위해 필요해지는 각종 파라미터 정보(계층별 캐리어 변조 방식ㆍ컨벌루션 부호화율, 인터리브 길이, 세그먼트수 등. 이하, OFDM 파라미터 신호라 칭함)를 재생한다.

또한, 복조부(108)는, 주파수 영역의 OFDM 신호로부터 파일럿 신호를 추출한다. 파일럿 신호는, TMCC 신호와 마찬가지로, OFDM 신호의 변조시에 전송 규격에 따라 삽입되는 부분이 결정되어 있고, 주파수 및 시간 방향으로 일정 간격이 되는 OFDM 캐리어 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 복조부(108)는, 파일럿 신호가 존재하는 OFDM 캐리어 위치의 주파수 영역의 OFDM 신호를 추출하여, 추출한 신호를 기준치(기지의 진폭과 위상)와 비교하여 진폭과 위상의 변화를 구함으로써, 파일럿 신호가 존재한 OFDM 캐리어의 전송로 특성(진폭과 위상의 어긋남의 정도)을 산출할 수 있다.

다음으로 복조부(108)는, 파일럿 신호는 기지의 패턴의 신호인 특징을 이용하여, 모든 OFDM 캐리어의 전송로 특성을 산출한다. 상술한 방법에 의해 파일럿 신호가 포함되는 OFDM 캐리어의 전송로 특성의 추정 결과가 얻어지고 있다. 그리고, 또한 파일럿 신호에서 구한 전송로 특성을 시간 방향 및 주파수 방향으로 보간함으로써, 파일럿 신호의 주변의 OFDM 캐리어의 전송로 특성을 추정하는 것이 가능 해진다. 그리고, 주파수 변환부(107)에서 입력한 주파수 영역의 OFDM 신호를, 각각의 신호에 대응하는 전송로 특성(추정 결과)으로 제산한다. 수신 신호를 전송로 특성의 추정치로 제산함으로써, 송신 신호점의 추정치를 얻을 수 있다.

그리고, 제산 결과의 복소 신호인 제산 복소 신호와 OFDM 캐리어 각각의 전송로 특성의 추정치의 크기(예컨대, 전달 함수의 파워)를 나타내는 신호인 전송로 특성 추정치 신호를 디인터리브부(109)에 출력한다. 또한, 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호가 포함되어 있었던 OFDM 캐리어 위치를 나타내기 위한, 심볼 번호와 캐리어 번호를 나타내는 신호와, TMCC 신호를 복호하여 얻어지는 OFDM 파라미터 신호도 동시에 디인터리브부(109)에 출력한다. 또, 제산 복소 신호 및 전송로 특성 추정치 신호를 디인터리브부(109)에 출력할 때에, 각 신호를 양자화할 필요가 있다. 예컨대, 각 신호의 양자화 비트폭을, 제산 복소 신호에 대해서는, 실수부와 허수부를 각각 8비트로, 전송로 특성 추정치 신호는 4비트로 설정하여, OFDM 캐리어 1개당, 20비트(8비트+8비트+4비트)의 데이터로서 출력하는 것이 가능하다. 또한, 데이터의 전송 스피드를 2배로 하여, 실수부와 허수부를 나누어 출력함으로써, 한 번에 출력하는 비트수를 반으로 하는 것도 가능하다. 본 실시의 형태에서는, OFDM 파라미터 신호에 포함되는 인터리브의 길이에 따라, 디인터리브부(109)가 출력하는 디인터리브 신호의 양자화 비트폭을 변경한다. 인터리브의 길이로부터 양자화의 비트폭을 결정하는 구성의 상세는 후술한다.

디인터리브부(109)는, 복조부(108)에서 얻어진 OFDM 캐리어 단위의 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호와, 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호 가 포함되어 있었던 OFDM 캐리어 위치를 나타내기 위한, 심볼 번호와 캐리어 번호를 나타내는 신호와, TMCC 신호를 복호하여 얻어지는 OFDM 파라미터 신호를 입력한다. 또한, 디인터리브부(109)는, 복조부(108)에서 양자화의 비트폭을 나타내는 정보를 포함하는 신호인 양자화 비트폭 신호를 입력한다. 그리고, 제산 복소 신호를 주파수 및 시간 방향으로 재배열함으로써, 신호의 송신시에 행해진 데이터의 재배열(인터리브 처리)을 원래대로 되돌리는 처리를 행한다.

제산 복소 신호의 재배열 방법은, 미리 규정되어 있고, 예컨대, 일본의 지상 디지털 텔레비전 방송 방식에서는, 복조부(108)에서 TMCC 신호를 복조했을 때에 얻어지는 파라미터(인터리브의 길이에 관한 파라미터)로부터 인터리브에 있어서의 시간 방향의 재배열 규칙을 판단하여, OFDM 신호의 전송 모드로부터 인터리브에 있어서의 주파수 방향의 재배열 규칙을 판단하고 있다. 데이터의 재배열시에는, 메모리 등의 기억부(113)를 사용한다. 디인터리브부(109)는, 데이터를 재배열하면, 디인터리브 신호를 출력한다. 또한, 디인터리브부(109)는, 복조부(108)에서 입력한 TMCC 신호를 복호하여 얻어지는 OFDM 파라미터 신호와, OFDM 캐리어 번호를 나타내는 신호를 출력한다. 디인터리브부(109)에 의한 데이터의 재배열의 상세에 대하여 후술한다.

디맵핑부(110)는, 디인터리브부(109)에서 얻어진 디인터리브 신호가 갖는 정보를 바탕으로 신호가 갖는 비트 데이터를 복원한다. 디인터리브부(109)에서 얻어진 제산 복소 신호는, 진폭 및 위상의 정보를 갖고 있다. 따라서, 디맵핑부(110)는, OFDM 캐리어 번호를 나타내는 신호와, TMCC 신호를 복호하여 얻어진 정보를 바탕으로 하여, 각각의 제산 복소 신호에 대하여 실시된 캐리어 변조 방식을 판별하고, 판별 결과를 이용하여 비트 데이터를 복원한다.

비트 데이터의 복원은, 복조부(108)에서 구한 송신 신호점의 추정치(주파수 영역의 OFDM 신호를 전송로 특성의 추정치로 제산한 제산 복소 신호)와, 캐리어 변조 방식(예컨대, 16QAM이나 64QAM 등)에 따라 정해진 맵핑점을 비교함으로써 행해진다. 예컨대, 송신 신호점의 추정치에 대하여 가장 가까운 맵핑점을 구하여, 가장 가까운 맵핑점에 할당된 부호열이 송신 부호열이었다고 가정하는 경판정이라고 불리는 방법이 이용된다. 또한, 경판정 결과에, 송신 신호점의 추정치와 맵핑점의 거리의 정보나, 송신 신호점의 추정치가 포함된 OFDM 캐리어의 전송로 특성의 추정치의 크기의 정보로부터 얻어진 송신 부호열의 신뢰성의 정보를 더 추가하여, 에러 정정 처리시에 신뢰성 정보를 고려하여 에러 정정 부호 처리를 행하는 연판정 처리라고 불리는 방법이 이용된다. 그리고, 디맵핑부(110)는, 송신 신호점의 추정치로부터 산출한 비트 데이터를 비트 디인터리브부(111)로 출력한다. 경판정 처리의 경우는, 0 또는 1의 비트열을 출력하고, 연판정 처리의 경우에는, 「0으로 추정됨」과 「1로 추정됨」을 이산치로 출력한다. 디맵핑부(110)에 의한 비트 데이터의 산출의 상세에 대해서는 후술한다.

다음으로 비트 디인터리브부(111)는, 디맵핑부(110)의 출력치의 재배열을 행한다. 재배열의 방법은, 디인터리브부(109)와 마찬가지로 미리 규정되어 있고, 신호의 변조시에 실시된 데이터 재배열을 원래대로 되돌리는 처리가 행해진다.

에러 정정부(112)는, 비트 디인터리브부(111)에서 입력한 비트 데이터열 또는 각 비트 데이터의 신뢰성값(0으로 추정됨, 또는 1로 추정됨)을 이용하여 에러 정정 부호 처리를 행한다. 이때, 비터비(Viterbi) 복호라고 불리는 에러 정정 방법이 이용되는 경우가 많고, 또한 리드 솔로몬 정정 부호를 조합시키는 경우가 많다. 또, 에러 정정 방법에 대해서는, 신호의 변조측의 부호화기에 있어서 규정된 부호화 방법에 따른다. 그리고, 예컨대, 트랜스포트 스트림이라고 불리는 데이터 계열의 신호를 출력한다.

기억부(113)는 디인터리브부(109)가 데이터의 재배열시에 이용하는 기억부이다.

다음으로 본 실시의 형태에 있어서의 OFDM 수신 장치의 복조부(108), 디인터리브부(109), 디맵핑부(110) 및 기억부(113)의 구성 및 동작에 대하여 더 상세히 설명한다. 도 2는, 본 실시의 형태에 의한 OFDM 수신 장치의 복조부(108), 디인터리브부(109), 디맵핑부(110) 및 기억부(113)의 구성의 상세를 나타내는 블록도이다.

복조부(108)는, 전송로 특성 추정부(201), 제산부(202), TMCC 신호 복호부(203), 양자화 비트폭 결정부(204) 및 양자화부(205)로 구성된다.

복조부(108)에는, 주파수 변환부(107)에서 얻어지는 주파수 영역의 OFDM 신호가 입력된다. 그리고, 전송로 특성 추정부(201)는, 파일럿 신호가 존재하는 OFDM 캐리어 위치의 주파수 영역의 OFDM 신호를 추출하고, 추출한 신호를 기준치(기지의 진폭과 위상)와 비교하여 진폭과 위상의 변화를 구함으로써, 파일럿 신호가 존재한 OFDM 캐리어의 전송로 특성(진폭과 위상의 어긋남의 정도)을 산출한다. 그리고, 파일럿 신호에서 구한 전송로 특성을 시간 방향 및 주파수 방향으로 보간 함으로써, 파일럿 신호의 주변의 OFDM 캐리어의 전송로 특성을 추정한다. 그리고 전송로 특성의 추정 결과인 전송로 특성 추정치 신호를 제산부(202)와, 양자화부(205)에 대하여 출력한다.

제산부(202)는, 주파수 변환부(107)에서 입력한 복소 신호를, 전송로 특성 추정부(201)에서 입력한 전송로 특성 추정치 신호로 제산하여, 제산 복소 신호를 산출한다. 그리고, 제산 복소 신호를 양자화부(205)에 대하여 출력한다. 제산시에는, 주파수 변환부(107)에서 입력한 신호가 포함되어 있었던 캐리어에 상당하는 전송로 특성 추정치 신호로 제산할 필요가 있다. 또한, 제산부(202)는, 출력하는 제산 복소 신호의 심볼 번호와 캐리어 번호를 나타내는 신호를 양자화부(205)에 대하여 출력한다.

TMCC 신호 복호부(203)는, 특정한 OFDM 캐리어 위치에 삽입된 TMCC 신호를 추출ㆍ복조하고, 각종 파라미터 정보(계층별 캐리어 변조 방식ㆍ컨벌루션 부호화율, 인터리브 길이, 세그먼트수 등)를 검지하여, OFDM 파라미터 신호로서 디인터리브부(109)와 아울러 인터리브 길이를 나타내는 인터리브 길이 신호를 양자화 비트폭 결정부(204)에 통지한다.

양자화 비트폭 결정부(204)는, TMCC 신호 복호부(203)로부터 인터리브 길이 신호를 입력한다. 그리고, 양자화 비트폭 결정부(204)는, 입력된 인터리브 길이 신호를 기초로 양자화 비트폭을 산출하여, 양자화 비트폭 신호를 양자화부(205)와 디인터리브부(109)에 대하여 출력한다.

양자화부(205)는, 제산부(202)로부터 제산 복소 신호의 심볼 번호와 캐리어 번호를 나타내는 신호를 입력하고, 전송로 특성 추정부(201)로부터 전송로 특성 추정치 신호를 입력한다. 또한, 양자화부(205)는, 양자화 비트폭 결정부(204)로부터 양자화 비트폭 신호를 입력한다. 그리고, 양자화부(205)는, 양자화 비트폭 신호에 따라, 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호의 양자화를 행하여 디인터리브부(109)에 대하여 출력한다. 또한, 양자화부(205)는, 심볼 번호와 캐리어 번호를 나타내는 신호는 그대로 디인터리브부(109)에 대하여 출력한다.

여기서, 양자화 비트폭의 산출 방법에 대하여 더 상세히 설명한다. 양자화부(205)는, 양자화 비트폭 결정부(204)로부터의 지시에 근거하여 신호의 양자화를 행한다. 인터리브의 길이가 가장 긴 경우에, 하나의 OFDM 캐리어의 신호당 데이터의 비트폭을 N비트라 설정한다. 예컨대, 제산 복소 신호를, 실수부와 허수부 각각 8비트, 전송로 특성 추정치 신호를 4비트로서 출력하는 경우에는, 데이터의 비트폭은 20비트가 된다.

인터리브의 길이가 최대치의 반인 경우에는, 하나의 OFDM 캐리어의 신호당 데이터의 비트폭을 2N비트라 설정한다. 예컨대, 인터리브의 길이가 최장인 경우에 합계 20비트의 데이터까지 출력하고 있었다고 하면, 인터리브의 길이가 최대치의 반인 경우에는, 합계 40비트의 데이터를 출력한다. 이때, 제산 복소 신호는 실수부와 허수부 각각 16비트, 전송로 특성 추정치 신호를 8비트라고 하는 조합이 가능해진다.

또한, 반드시 데이터의 비트폭을 2N비트로 설정하지 않고, N에서 2N 사이의 적당한 값으로 설정하는 것도 가능하고, 또한 여분의 정보를 후단에 출력하는 것도 가능하다.

다음으로 디인터리브부(109)의 동작을 설명한다. 디인터리브부(109)는, 양자화부(205)로부터 제산 복소 신호와, 제산 복소 신호의 심볼 번호와 캐리어 번호를 나타내는 신호와 전송로 특성 추정치 신호를 입력하고, TMCC 신호 복호부(203)로부터 TMCC 신호의 복호 결과의 OFDM 파라미터 신호를 입력하여, 양자화 비트폭 결정부(204)로부터 양자화부(205)에서 행한 양자화 방법을 나타내는 양자화 비트폭 신호를 입력한다. 그리고, 송신시에 행해진 데이터의 재배열을 원래대로 되돌리는 처리를 행한다. 이때, 인터리브의 길이에 따라 복조부(108)로부터 얻어지는 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호의 비트폭이 변경되므로, 양자화 비트폭 결정부(204)에서 얻어지는 양자화 비트폭 신호에 따라 메모리 등의 기억부(113)의 이용 방법을 변경한다.

이하에, 기억부(113)의 이용 방법에 대하여 상세히 설명한다.

디인터리브부(109)에 구비하는 기억부(113)의 기억 용량이, 어드레스수가 M, 워드수가 N인 경우를 예로서 설명한다. 즉, 워드수 N은, 인터리브의 길이가 최대인 경우의 데이터의 비트폭 N과 같은 경우를 예로 하고 있다. 인터리브의 길이가 최대이고, 복조부(108)로부터 1데이터당 N비트의 데이터를 입력하는 경우에는, 하나의 데이터에 대하여 하나의 어드레스를 이용하여 데이터의 기입과 판독을 행한다.

인터리브의 길이가 최대치의 반이고, 복조부(108)로부터 2N의 비트폭의 데이터를 입력하는 경우에는, 하나의 데이터에 대하여 2개의 어드레스를 이용하여 데이 터의 기입과 판독을 행한다. 인터리브의 길이가 최대치의 4분의 1이고, 복조부(108)로부터 4N의 비트폭의 데이터를 입력하는 경우에는, 하나의 데이터에 대하여 4개의 어드레스를 이용하여 데이터의 기입과 판독을 행한다.

디인터리브부(109)는, 후단의 디맵핑부(110)에 대하여, 제산 복소 신호를 재배열하고, 재배열 후의 데이터인 디인터리브 신호를 출력한다. 출력 방법은, 인터리브의 길이에 따라 데이터의 비트폭을 증감시키더라도 좋고, 예컨대, 2N의 비트수를 출력하는 경우에는, 2회로 나누어 비트수 N의 데이터를 출력하고, 후단의 디맵핑부(110)에서 2N의 비트폭의 데이터로 복원시키더라도 좋다.

디맵핑부(110)는, 디인터리브부(109)에서 얻어진 디인터리브 신호를 바탕으로 데이터를 복원한다. 상술한 바와 같이, 인터리브의 길이에 따라, 예컨대, 비트폭이 N, 2N, 4N, …으로 변화한다.

이 때문에, 디맵핑부(110)는, 디인터리브부(109)에서 얻어지는 정보가 취할 수 있는 최대의 비트수에 따라 계산을 행하도록 하여 두고, 인터리브의 길이가 가장 긴 경우 등 비트수가 부족한 경우에는, 부족 부분을 0으로 치환하여 처리한다. 이 결과, 디인터리브부(109)로부터 얻어지는 데이터의 비트폭이 변경되더라도, 디맵핑부(110)의 내부 처리는 인터리브의 길이에 관계없이 행하는 것이 가능해진다.

디맵핑부(110)는, 디맵핑부의 출력 신호를 경판정 처리 결과로 하는 경우는, 0 또는 1의 비트열을 출력하고, 연판정 처리 결과로 하는 경우에는, 「0으로 추정됨」과 「1로 추정됨」을 이산치로 출력하지만, 별도 입력한 캐리어 단위로 얻어진 정보를 이용하여, 경판정 처리 결과 또는 연판정 처리 결과를 보정하는 것도 가능하다. 예컨대, 특정한 캐리어에 대하여, 노이즈량이 크다고 판단한 경우에는, 「0으로 추정됨」과 「1로 추정됨」이 동등하도록 출력치를 보정하여, 후단의 에러 정정부에서 출력치를 에러 정정 처리에 이용하지 않도록 하는 것이 가능해진다.

이러한 구성에 의하면, 인터리브 길이가 최대가 아닌 경우에는, 양자화 비트폭을 크게 할 수 있어, 복조 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 인터리브 길이 신호가 나타내는 인터리브의 길이가 감소하면, 디인터리브 신호의 비트폭이 증가하도록 하더라도 좋다. 이와 같이, OFDM 파라미터 신호에 포함되는 인터리브 길이 신호에 따라, 디인터리브부(109)가 출력하는 디인터리브 신호의 양자화 비트폭을 변경함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시의 형태에서는 인터리브의 길이가 최대인 경우를 기준으로 하여 하나의 데이터를 표현하기 위해 필요한 비트수 N을 설정했지만, 비트수 N이 적어질수록, 신호의 복조 성능이 저하한다. 이 때문에, 하나의 데이터를 표현하기 위해 필요한 비트수 N의 설정은, 인터리브의 길이가 최대인 설정으로 신호를 송신하는 빈도가 낮은 경우 등에는, 비트수 N의 값을 작게 하더라도 좋다. 이 결과, 인터리브의 길이가 최대인 설정으로 송신된 신호의 복조 성능은 저하하지만, 후단의 디인터리브부(109)에서 필요로 하는 메모리 회로 등의 기억부(113)의 용량을 작게 할 수 있다. 그리고, 가장 빈번히 이용되는 인터리브의 길이에 대하여, 최적의 비트폭 N을 설정하면 좋다.

또한, 본 실시의 형태에서는 복조부(108)에서는, 송신 신호점의 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호를 출력하고 있었지만, OFDM 캐리어에 포함되는 노 이즈량의 정보 등을 후단에 전하는 것도 또한 가능해진다. 예컨대, 인터리브의 길이가 최장인 경우에 합계 20비트의 데이터까지 출력하고 있었다고 하면, 제산 복소 신호는, 실수부와 허수부 각각 12비트, 전송로 특성 추정치 신호를 6비트로 하여, 합계 30비트의 데이터를 출력하고, 또한 나머지의 10비트를 이용하여 캐리어마다 포함되는 노이즈량의 정보 등을 출력하는 것도 가능해진다. 또한, OFDM 캐리어에 포함되는 노이즈량을 검출하고, 검출한 노이즈량을 나타내는 노이즈량 신호를 출력하는 노이즈량 검출부(207)를 더 구비하고 있더라도 좋다. 노이즈량 검출부(207)는, 노이즈량 신호를 디인터리브부(109)에 출력한다. 디인터리브부(109)는, 인터리브 길이 신호가 나타내는 인터리브의 길이가 감소하면, 양자화부(205)로부터 출력되는 제산 복소 신호와, 전송로 특성 추정치 신호에 가하여, 노이즈량 신호의 재배열을 행한다. 그리고, 디인터리브 신호를 경판정 또는 연판정하는 디맵핑부(110)는, 노이즈량 검출부(207)로부터 출력되는 노이즈량 신호가 나타내는 노이즈량이 많다고 판단한 캐리어에 대해서는, 신호의 우도(尤度)를 낮게 하도록 동작하더라도 좋다.

이들과 같은 구성에 의해, OFDM 신호에 주파수 선택성의 노이즈가 포함되어 있는 경우에, 캐리어 위치에 따라 신호에 포함되는 노이즈량이 다르므로, 별도로, OFDM 캐리어마다 신호에 포함되는 노이즈량을 산출하여 두고, 노이즈량이 많다고 판정한 캐리어에 대해서는, 디맵핑부(110)는 신호의 출력치를 결정할 때의 판정 레벨인 신호의 우도(신뢰성)를 낮게 설정하는 것이다. 이와 같이 함으로써, 보다 노이즈가 많은 수신 환경에서도 동작이 가능한 OFDM 수신 장치를 실현할 수 있다.

(실시의 형태 2)

본 발명의 일실시의 형태에 따른 OFDM 수신 장치에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 도 3은, 실시의 형태 2에 있어서의 OFDM 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 본실시의 형태에 있어서의 OFDM 수신 장치는, 제 1 안테나부(301), 제 2 안테나부(401), 제 1 튜너부(302), 제 2 튜너부(402), 제 1 A/D 변환부(303), 제 2 A/D 변환부(403), 제 1 직교 검파부(304), 제 2 직교 검파부(404), 제 1 동기부(305), 제 2 동기부(405), 제 1 주파수 변환부(306), 제 2 주파수 변환부(406), 제 1 복조부(307), 제 2 복조부(407), 합성부(308), 디인터리브부(309), 기억부(310), 제 1 디맵핑부(311), 제 2 디맵핑부(411), 제 1 비트 디인터리브부(312), 제 2 비트 디인터리브부(412), 제 1 에러 정정부(313), 제 2 에러 정정부(413), 선국부(314)에 의해 구성된다. 실시의 형태 1에 있어서 설명에 이용한 도 1과는, 안테나부로부터 복조부까지와, 디맵핑부로부터 에러 정정부까지를 각각 2계통을 구비하고 있는 점과, 합성부를 더 구비하고 있는 점이 다르다. 이 중, 제 1 안테나부(301)로부터 제 1 주파수 변환부(306) 및 제 2 안테나부(401)로부터 제 2 주파수 변환부(406)까지의 각각의 동작은, 실시의 형태 1에서 설명한 도 1에 기재된 안테나부(101)로부터 주파수 변환부(107)까지의 동작과 동일하다. 또한, 도 3의 제 1 비트 디인터리브부(312)로부터 제 1 에러 정정부(313)와, 제 2 비트 디인터리브부(412)로부터 제 2 에러 정정부(413)까지의 각각의 동작은, 실시의 형태 1에서 설명한 도 1에 기재된 비트 디인터리브부(111)와 에러 정정부(112) 의 동작과 동일하다. 이 때문에, 실시의 형태 2에서는, 상기의 각 부의 동작에 대해서는 설명을 생략하고, 제 1 복조부(307), 제 2 복조부(407), 합성부(308), 디인터리브부(309), 기억부(310), 제 1 디맵핑부(311), 제 2 디맵핑부(411) 및 선국부(314)의 동작에 대하여, 상세히 설명을 행한다.

도 3의 선국부(314)는, 사용자나 프로그램 등으로부터의 지시에 따라, 제 1 튜너부(302)와 제 2 튜너부(402)에서 선국하는 주파수 대역을 지정한다. 제 1 튜너부(302)와 제 2 튜너부(402)는 같은 주파수를 선국하더라도 좋고, 다른 주파수를 각각 선국하더라도 좋다.

그리고, 제 1 복조부(307)에는, 제 1 안테나부(301)에 의해 수신한 주파수 영역의 OFDM 신호가 입력된다. 또한, 제 2 복조부(407)에는, 제 2 안테나부(401)에 의해 수신한 주파수 영역의 OFDM 신호가 입력된다. 또한, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)는 동일한 동작을 행한다. 그리고, 제 1 복조부(307) 및 제 2 복조부(407)는, 실시의 형태 1에서 설명한 복조부(108)와는, 인터리브의 길이에 따라 출력하는 데이터의 비트폭을 변경하지 않는 점이 다르다. 또한, 복조 처리의 과정에서 TMCC 신호를 복호하여 얻어진 OFDM 파라미터 신호나, 심볼 번호와 캐리어 번호를 나타내는 신호를 합성부(308)에 통지하는 점이 다르다.

제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)는 각각, 실시의 형태 1에서 설명한 바와 같이, 파일럿 신호가 기지 패턴의 신호인 특징을 이용하여, 모든 OFDM 캐리어의 전송로 특성을 산출한다. 또한, 파일럿 신호에서 구한 전송로 특성을 시간 방향 및 주파수 방향으로 보간함으로써, 파일럿 신호의 주변의 OFDM 캐리어의 전송로 특 성을 추정한다. 그리고, 제 1 주파수 변환부(306) 또는 제 2 주파수 변환부(406)에서 입력한 주파수 영역의 OFDM 신호를, 각각의 신호에 대응하는 전송로 특성(추정 결과)으로 제산한다. 수신 신호를 전송로 특성의 추정치로 제산함으로써, 송신 신호점의 추정치를 얻을 수 있다. 이 송신 신호점의 추정치를 제산 복소 신호로 한다.

그리고, 제산 복소 신호와 OFDM 캐리어 각각의 전송로 특성의 추정치의 크기(예컨대, 전달 함수의 파워)를 나타내는 신호를 합성부(308)에 각각 출력한다. 이 전송로 특성의 추정치의 크기를 나타내는 신호를, 전송로 특성 추정치 신호로 한다. 또, 제산 복소 신호 및 전송로 특성 추정치 신호를 합성부(308)에 출력할 때에, 각 신호를 양자화할 필요가 있다. 예컨대, 각 신호의 양자화 비트폭을, 제산 복소 신호에 대해서는, 실수부와 허수부를 각각 8비트, 전송로 특성 추정치 신호는 4비트로 설정하여, OFDM 캐리어 1개당, 20비트(8비트+8비트+4비트)의 데이터로서 출력한다. 또한, 데이터의 전송 스피드를 2배로 하여, 실수부와 허수부를 나누어 출력함으로써, 한 번에 출력하는 비트수를 반으로 하는 것도 가능하다. 이때는, 어느 쪽의 신호가 실수부인지를 판별하기 위한 신호를 출력하든지, OFDM 캐리어 번호를 나타내는 신호의 선두로부터 어느 쪽의 신호가 실수부인지 판별할 수 있도록 규칙적으로 신호를 배열하여 둘 필요가 있다.

다음으로 합성부(308)는, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)로부터, 제산 복소 신호와, 전송로 특성 추정치 신호와, TMCC 신호의 복호 결과에서 얻어지는 OFDM 파라미터 신호와, 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호가 포함되어 있 었던 심볼 번호와 OFDM 캐리어 번호를 나타내는 신호를 각각 입력한다. 또한, 합성부(308)는, 선국부(314)로부터, 제 1 튜너부(302)와 제 2 튜너부(402)의 선국 지시 정보를 입력한다. 선국 지시 정보는, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)로부터 각각 얻어지는 신호가, 같은 방송파를 수신한 결과 얻어진 신호인지 여부를 나타낸다. 이것은, 합성부(308)가, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)가 동일한 방송파를 수신한 경우와, 다른 방송파를 수신한 경우에 다른 동작을 행하기 위해 필요하다.

우선, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)가 같은 방송파를 수신한 경우에 대하여 설명한다. 합성부(308)는, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)에서 입력한 제산 복소 신호와, 전송로 특성 추정치 신호를 합성한 결과를 디인터리브부(309)에 대하여 출력한다.

제산 복소 신호 및 전송로 특성 추정치 신호의 합성 방법은, 예컨대, OFDM 신호의 서브캐리어 단위로 가중비를 산출하고, 송신 신호점의 추정치와, 전송로 특성의 추정치의 신호를 각각 가중하여 합성한다. 가중비의 산출 방법은 최대비 합성이라고 불리는 방법에 따라 산출하는 것이 바람직하고, 서브캐리어 단위로 각각의 신호에 포함되는 노이즈의 파워를 산출하여, 합성 결과의 신호에 포함되는 노이즈량이 가장 작아지도록 가중비를 설정한다.

합성부(308)가 디인터리브부(309)에 대하여 출력하는 제산 복소 신호와, 전송로 특성 추정치 신호의 비트폭은, 제 1 복조부(307) 및 제 2 복조부(407)에서 입력했을 때와 같은 비트폭으로 한다.

또, 합성부(308)의 구성을 간략화하기 위해, OFDM 캐리어 단위에, 신호 품질이 높은 신호의 가중비를 1로, 신호 품질이 낮은 신호의 가중비를 0으로 설정하고, 한쪽의 신호를 선택하는 구성으로 하더라도 좋다. 또한, 수신한 신호의 진폭비에 따라 OFDM 캐리어 단위에 신호를 가중하여 합성하는 구성으로 하더라도 좋다.

다음으로 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)가 다른 방송파를 수신한 경우에 대하여 설명한다. 합성부(308)는, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)에서 제산 복소 신호와, 전송로 특성 추정치 신호를 각각 입력한다. 그리고, 별도로 제 2 복조부(407)에서 입력한 TMCC 신호의 복호 결과의 OFDM 파라미터 신호로부터 인터리브의 길이를 나타내는 인터리브 길이 신호를 입력한다. 인터리브 길이 신호를 계층별로 비교하여, 인터리브의 길이가 소정의 값으로서의 최장의 파라미터 설정의 값보다 작고, 동일한 인터리브 길이였던 경우에 있어서, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)에서 얻어진 제산 복소 신호와, 전송로 특성 추정치 신호의 양쪽을 다중하여 디인터리브부(309)에 출력한다.

즉, 본 실시의 형태에 있어서의 OFDM 수신 장치는, 제 1 복조부(307)로부터 제 1 제산 복소 신호, 제 1 전송로 특성 추정치 신호 및 제 1 OFDM 파라미터 신호가 입력되고, 제 2 복조부(407)로부터 제 2 제산 복소 신호, 제 2 전송로 특성 추정치 신호 및 제 2 OFDM 파라미터 신호가 입력되고, 각각 합성하여, 합성 후의 제산 복소 신호, 합성 후의 전송로 특성 추정치 신호 및 합성 후의 OFDM 파라미터 신호를 출력하는 합성부(308)와, 합성 후의 OFDM 파라미터 신호에 근거하여, 합성 후의 제산 복소 신호를 주파수 및 시간 방향으로 재배열하여, 디인터리브 신호를 출 력하는 디인터리브부(309)를 구비하고 있다. 그리고, 선국한 주파수가 다르고, 제 1 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이와 제 2 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이가 일치하고, 또한, 제 1 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이와 제 2 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이가 소정의 값보다 작은 경우에, 합성부(308)는, 제 1 제산 복소 신호와 제 2 제산 복소 신호, 제 1 전송로 특성 추정치 신호와 제 2 전송로 특성 추정치 신호 및 제 1 OFDM 파라미터 신호와 제 2 OFDM 파라미터 신호를 다중하여, 디인터리브부(309)에 출력하도록 구성되어 있다.

따라서, 예컨대, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)에서 얻어진 각각의 제산 복소 신호는 실수부와 허수부를 각각 8비트, 각각의 전송로 특성 추정치 신호는 4비트인 경우, 출력하는 제산 복소 신호는 실수부와 허수부를 각각 16비트, 전송로 특성 추정치 신호를 각각 8비트로 하여 디인터리브부(309)에 출력한다. 이때, 제 1 복조부(307)로부터 얻어진 신호를 상위 비트에, 제 2 복조부(407)로부터 얻어진 신호를 하위 비트에 할당함으로써, 후단에서 간단히 데이터를 분할 가능하다.

또, 계층별로 인터리브의 길이를 비교한 결과, 인터리브의 길이가 최장인 파라미터 설정이거나, 2개의 신호의 인터리브의 길이가 다른 경우에는, 제 1 복조부(307) 또는 제 2 복조부(407)의 어느 한쪽의 신호를 그대로 출력한다. 또, 인터리브 길이 신호는, 계층별 인터리브의 길이의 정보가 되어 있어, 계층마다 인터리브의 길이를 판별하여, 출력하는 비트수를 변경하면 좋다.

또한, 제 1 복조부(307) 및 제 2 복조부(407)에서 입력한 TMCC 신호의 복호 결과에서 얻어지는 OFDM 파라미터 신호와, 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호가 포함되어 있었던 심볼 번호와 OFDM 캐리어 번호를 나타내는 신호를 각각 디인터리브부(309)에 대하여 출력한다.

다음으로 디인터리브부(309)의 동작을 설명한다. 디인터리브부(309)는, 합성부(308)로부터 출력되는 제산 복소 신호와, 전송로 특성 추정치 신호와, TMCC 신호의 복호 결과에서 얻어지는 OFDM 파라미터 신호와, 제산 복소 신호와 전송로 특성 추정치 신호가 포함되어 있었던 심볼 번호와 OFDM 캐리어 번호를 나타내는 신호를 입력한다.

여기서 도 4를 이용하여 디인터리브부(309)의 동작을 설명한다. 도 4의 흐름도는, 합성부(308)와 디인터리브부(309)의 처리 내용을 나타내고 있다. 도 4에 있어서 단계 S1로부터 단계 S7까지가 합성부(308)에서의 처리이며, 단계 S8과 단계 S9가, 디인터리브부(309)의 처리가 된다.

합성부(308)는, 선국부(314)로부터의 정보를 입력하여, 제 1 튜너부(302)와 제 2 튜너부(402)가 다른 주파수의 신호를 선국하고 있는지를 판별한다(단계 S1). 합성부(308)는, 제 1 튜너부(302)와 제 2 튜너부(402)가 다른 주파수의 신호를 선국한 경우(예)에는, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)로부터 각각 입력한 TMCC 신호의 복호 결과 중에서 계층마다의 인터리브의 길이의 정보를 추출한다(단계 S2). 즉, 합성부(308)는, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)의 각각의 신호에 포함되는 계층마다의 인터리브의 길이를 비교한다. 그리고 계층마다 인터리브의 길이가 일치하는지 여부를 판별한다(단계 S3). 단계 S3에서, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)의 신호에 대하여 서로의 신호의 계층수가 일치하고, 또한 같은 계층에 있어서의 인터리브의 길이가 일치한 경우(예)는, 인터리브의 길이가 최장의 설정인지 여부를 더 판별한다(단계 S4). 합성부(308)는, 단계 S4에서 인터리브의 길이가 최장이 아니라고 판단하면(예), 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)로부터 입력한 신호를 각각 디인터리브부(309)에 출력한다(단계 S5). 또한, 합성부(308)는, 단계 S3에서 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)의 신호에 대하여 서로의 신호의 계층수가 일치하지 않는 경우와, 서로의 신호의 각 계층의 인터리브의 길이의 비교 결과가 일치하지 않는 경우(아니오)와, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)에서 입력한 신호의 한쪽을 디인터리브부(309)에 대하여 출력한다(단계 S6). 또, 단계 S5와 단계 S6의 처리는, 계층별로 행해진다. 예컨대, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)로부터 얻어지는 OFDM 신호가 2계층으로 구성되는 경우에, 한쪽의 계층에 대해서는 단계 S5의 처리를, 다른 쪽의 계층에 대해서는 단계 S6의 처리를 행하더라도 좋다. 또한, 합성부(308)는, 단계 S1에 있어서 제 1 튜너부(302)와 제 2 튜너부(402)가 같은 주파수의 신호를 선국한 경우(아니오)에는, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)로부터 얻어지는 신호를 합성한다(단계 S7).

디인터리브부(309)는, 합성부(308)가 단계 S5에 있어서 2계통의 신호를 출력한 경우에는, 2계통의 신호 각각에 대하여 송신시에 행해진 데이터의 재배열 규칙을 원래대로 되돌리는 처리를 행한다. 그리고, 한쪽의 계통의 신호를 제 1 디맵핑부(311)에, 다른 쪽의 계통의 신호를 제 2 디맵핑부(411)에 출력한다(단계 S8). 또한, 디인터리브부(309)는, 합성부(308)가 단계 S6 또는 단계 S5에 있어서 1계통의 신호를 출력한 경우에는, 1계통의 신호에 대하여 송신시에 행해진 데이터의 재배열 규칙을 원래대로 되돌리는 처리를 행한다. 그리고, 제 1 디맵핑부(311)에 재배열한 신호를 출력한다(단계 S9). 단계 S8과 단계 S9의 처리에 있어서는, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 메모리 등의 기억부(310)를 이용하여 데이터의 기입과 판독을 행한다. 상기의 설명에서는 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)의 신호의 계층수가 서로 다르거나, 계층수가 같더라도 적어도 하나의 계층의 인터리브의 길이가 서로 다른 경우에는, 합성부(308)는 한쪽의 복조부로부터 얻어진 신호를 디인터리브부(309)에 대하여 출력하게 된다. 그러나, 예컨대, 제 1 복조부(307)와 제 2 복조부(407)로부터 입력한 신호의 부분 수신 세그먼트에 있어서의 세그먼트수와 계층의 인터리브 길이가 일치하는 경우에는, 합성부(308)는 지상 디지털 텔레비전 방식에 있어서의 부분 수신 세그먼트만을 각각 인터리브부(309)에 대하여 출력하더라도 좋다.

다음으로 기억부(310)의 이용 방법에 대하여 설명한다.

디인터리브부(309)가 도 4의 단계 S9의 처리를 행하는 경우에는, 입력한 1계통의 제산 복소 신호 및 전송로 특성 추정치 신호를, 별도로 입력한 각 신호가 포함되어 있었던 OFDM 심볼 번호와 OFDM 캐리어 번호의 정보를 이용하여 기억부(310)에 기입하는 한편, 먼저 기억부(310)에 기억시킨 신호를 판독하여 출력한다.

디인터리브부(309)가 도 4의 단계 S8의 처리를 행하는 경우에는, 2계통의 제산 복소 신호 및 전송로 특성 추정치 신호를 입력하여 재배열한다. 1계통의 신호를 재배열하는 경우와 비교하여 2배의 신호를 처리할 필요가 있으므로, 기억부(310)의 기입과 판독 속도를 2배의 빠르기로 하여, 2계통의 복소 신호 및 전송로 특성 추정치 신호를 각각 재배열한다.

디인터리브부(309)는, 후단의 제 1 디맵핑부(311) 및 제 2 디맵핑부(411)에 대하여, 재배열 후의 데이터인 디인터리브 신호를 출력한다. 또한 동시에, TMCC 신호의 복호 결과의 OFDM 파라미터 신호도 후단의 제 1 디맵핑부(311) 및 제 2 디맵핑부(411)에 대하여 출력한다.

제 1 디맵핑부(311) 및 제 2 디맵핑부(411)는, 디인터리브부(309)에서 얻어진 디인터리브 신호를 바탕으로 각각 데이터를 복원한다. 실시의 형태 1과 달리, 인터리브의 길이에 따라, 예컨대, 비트폭은 변화하지 않는다.

또, 제 1 디맵핑부(311) 및 제 2 디맵핑부(411)는, 디맵핑부의 출력 신호를 경판정 처리 결과로 하는 경우는, 0 또는 1의 비트열을 출력하고, 연판정 처리 결과로 하는 경우에는, 「0으로 추정됨」과 「1로 추정됨」을 이산치로 출력하지만, 별도로 입력한 캐리어 단위로 얻어진 정보를 이용하여, 경판정 처리 결과 또는 연판정 처리 결과를 보정하는 것도 가능하다. 예컨대, 특정한 캐리어에 대하여, 노이즈량이 크다고 판단한 경우에는, 「0으로 추정됨」과 「1로 추정됨」이 동등하도록 출력치를 보정하여, 후단의 에러 정정부에서 에러 정정 처리에 이용하지 않도록 하는 것이 가능해진다.

도 4의 단계 S9의 처리의 경우에는, 제 2 디맵핑부(411), 제 2 비트 디인터리브부(412) 및 제 2 에러 정정부(413)는 신호가 입력되지 않으므로 동작을 행하지 않는다.

또, 본 실시의 형태에서는, 안테나부로부터 복조부까지를 2계통으로 하여 설명했지만, 안테나부로부터 복조부까지를 3계통 이상 구비한 구성으로 하더라도 좋다. 예컨대, 안테나부로부터 복조부를 4계통으로 하여, 2계통씩 같은 주파수의 신호를 선국하여 복조한다. 또한 복조된 4계통의 신호 중 같은 주파수가 선국된 신호를 합성한다. 2계통의 신호가 합성되고, 이들 신호를 도 3의 합성부(308)가 디인터리브부(309)에 출력한다.

이와 같이, 본 발명의 OFDM 수신 장치는, 인터리브 처리가 이루어진 신호의 복조 처리를 행하여, 인터리브의 길이가 최장의 값이 아닌 설정으로 송신된 신호를 수신하는 경우에는, 디인터리브부에서 취급하는 데이터를 표현하기 위한 비트수를, 메모리부의 메모리 용량의 증가를 수반하지 않고서 증가시킬 수 있다. 그 결과, 디인터리브 처리보다 후단에 전하는 신호의 비트 정밀도를 높이거나, 새로운 정보를 추가하여 전달할 수 있어, 복조 성능을 향상하는 것이 가능해진다.

또한, 인터리브의 길이가 최장인 설정이 이용되는 빈도가 낮은 경우에 있어서는, 인터리브의 길이가 최장의 값보다 짧은 경우에 대하여 최적의 메모리 용량을 보지하여 둠으로써 회로 규모의 증대를 막는 한편, 인터리브의 길이가 최장인 설정이 적용된 신호를 수신한 경우에도, 다소 복조 성능의 열화는 따르지만, 신호의 복조 처리가 가능해진다.

또한, 본 발명의 OFDM 수신 장치는, 수신 장치가 복수의 안테나부로부터 복조부까지를 구비한 구성인 경우에 있어서, 수신 신호의 품질이 낮은 경우에는 신호를 합성한 결과를 출력하고, 수신 신호의 품질이 높은 경우에는, 복수의 신호를 각각 출력하는 것이 가능해진다. 이때, 수신 장치의 회로 규모의 증대를 초래하는 기억부를 새롭게 마련할 필요가 없이, 기존의 기억 장치를 이용하여 복수 계통의 신호를 동시에 출력하는 것이 가능해진다.

본 발명의 OFDM 수신 장치는, 인터리브의 길이가 최장의 값이 아닌 설정으로 송신된 신호를 수신하는 경우에는, 디인터리브부에서 취급하는 데이터를 표현하기 위한 비트수를, 메모리부의 메모리 용량의 증가를 수반하지 않고서 증가시킬 수 있으므로, OFDM 수신 기기 등의 분야에 유용하다.

Claims

주파수 영역의 OFDM 신호를 수신하고, 상기 OFDM 신호로부터 획득한 OFDM 캐리어의 전송로 특성의 추정치인 전송로 특성 추정치 신호, 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 상기 전송로 특성 추정치 신호로 제산한 제산 복소 신호, 상기 주파수 영역의 OFDM 신호에 포함되는 TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration and Control) 신호를 복호하여 얻어지는 OFDM 파라미터 신호, 및 상기 제산 복소 신호와 상기 전송로 특성 추정치 신호의 양자화 비트폭을 나타내는 양자화 비트폭 신호를 출력하는 복조부와,

상기 OFDM 파라미터 신호 및 상기 양자화 비트폭 신호에 근거하여, 상기 제산 복소 신호를 주파수 및 시간 방향으로 재배열하여, 상기 전송로 특성 추정치 신호와 함께 디인터리브 신호로서 출력하는 디인터리브부

를 구비하되,

상기 OFDM 파라미터 신호에 포함되는 인터리브 길이 신호에 따라, 상기 디인터리브부가 출력하는 디인터리브 신호의 양자화 비트폭을 변경하는 것을 특징으로 한

OFDM 수신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복조부는,

상기 주파수 영역의 OFDM 신호로부터 상기 OFDM 캐리어의 전송로 특성의 추정치를 산출하여 상기 전송로 특성 추정치 신호를 출력하는 전송로 특성 추정부와,

상기 주파수 영역의 OFDM 신호에 포함되는 상기 TMCC 신호를 복호하여 상기 OFDM 파라미터 신호 및 상기 인터리브 길이 신호를 출력하는 TMCC 신호 복호부와,

상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 상기 전송로 특성 추정치 신호로 제산하여 상기 제산 복소 신호를 출력하는 제산부와,

상기 인터리브 길이 신호로부터 상기 양자화 비트폭을 산출하여 상기 양자화 비트폭 신호를 출력하는 양자화 비트폭 결정부와,

상기 양자화 비트폭 신호에 따라, 상기 제산 복소 신호와 상기 전송로 특성 추정치 신호의 양자화를 행하여 상기 디인터리브부에 출력하는 양자화부

를 구비한 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 인터리브 길이 신호가 나타내는 인터리브의 길이가 감소하면, 상기 디인터리브 신호의 비트폭이 증가하는 것을 특징으로 한 OFDM 수신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복조부는, 상기 OFDM 캐리어에 포함되는 노이즈량을 검출하여, 검출한 노이즈량을 나타내는 노이즈량 신호를 출력하는 노이즈량 검출부를 구비하되,

상기 디인터리브 신호를 경판정(hard decision) 또는 연판정(soft decision)하는 디맵핑부는, 상기 노이즈량 신호가 나타내는 노이즈량이 기결정된 양보다 많다고 판단한 캐리어에 대해서는 신호의 우도를 낮게 하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 OFDM 수신 장치는, 제 1 안테나부 및 제 2 안테나부로 이루어지는 복수의 안테나부를 구비하여, 상기 복수의 안테나부에서 수신한 방송파를 각각 상이한 주파수로 선국하여 복조하는 것이 가능하며,

상기 복조부는, 상기 제 1 안테나부에 의해 수신한 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 입력하는 제 1 복조부와, 상기 제 2 안테나부에 의해 수신한 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 입력하는 제 2 복조부를 구비하고,

상기 제 1 복조부로부터 제 1 제산 복소 신호, 제 1 전송로 특성 추정치 신호 및 제 1 OFDM 파라미터 신호를 입력하고, 상기 제 2 복조부로부터 제 2 제산 복소 신호, 제 2 전송로 특성 추정치 신호 및 제 2 OFDM 파라미터 신호를 입력하여, 상기 제 1 복조부 및 상기 제 2 복조부로부터 입력한 신호를 각각 합성하고, 합성 후의 제산 복소 신호, 합성 후의 전송로 특성 추정치 신호 및 합성 후의 OFDM 파라미터 신호를 출력하는 합성부를 더 구비하되,

상기 디인터리브부는, 상기 합성 후의 OFDM 파라미터 신호에 근거하여, 상기 합성 후의 제산 복소 신호를 주파수 및 시간 방향으로 재배열하여, 상기 디인터리브 신호를 출력하고,

선국한 주파수가 상이하고, 상기 제 1 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이와 상기 제 2 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이가 일치하고, 또한, 상기 제 1 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이와 상기 제 2 OFDM 파라미터 신호가 나타내는 인터리브 길이가 소정의 값보다 작은 경우에,

상기 합성부는, 상기 제 1 제산 복소 신호와 상기 제 2 제산 복소 신호, 상기 제 1 전송로 특성 추정치 신호와 상기 제 2 전송로 특성 추정치 신호 및 상기 제 1 OFDM 파라미터 신호와 상기 제 2 OFDM 파라미터 신호를 다중하여, 상기 디인터리브부에 출력하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.