JP2000059330A

JP2000059330A - デジタル放送の受信機

Info

Publication number: JP2000059330A
Application number: JP10220621A
Authority: JP
Inventors: Aoshi Nomura; 青史野村; Shigeru Kaneko; 繁金子
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2000-02-25
Also published as: CA2278920A1; EP0978974A3; CN1250991A; US6563896B1; EP0978974A2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＤＡＢ受信機において、送信モードを、素早
く確実に判別できるようにする。【解決手段】受信したＤＡＢ信号を遅延する遅延回路
２１を設ける。遅延回路２１の遅延出力と、受信したＤ
ＡＢ信号との相関をとる相関回路２２を設ける。相関回
路２２の相関出力に対して、移動平均を取る移動平均回
路２３を設ける。送信モードを、複数の送信モードの１
つに仮定する。この仮定した送信モードのシンボルの時
間長に対応した時間に遅延回路２１の遅延時間を設定す
る。移動平均回路２３の出力が規定値を越える回数をカ
ウントする。このカウント結果から、ピーク検出回路の
検出出力が規定値を越える回数が最大となる送信モード
を、実際の送信モードと判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル音声放
送のようなデジタル放送の受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヨーロッパにおいては、デジタル音声放
送としてＤＡＢ（Ｅｕｒｅｋａ１４７規格にしたがった
デジタル音声放送）が実施されている。このＤＡＢは、
複数のデジタルデータに対して各種のエンコード処理が
実行されて最終的にＯＦＤＭ信号（直交周波数分割多重
信号）とされ、このＯＦＤＭ信号が送信されるものであ
る。なお、デジタルデータとして、デジタルオーディオ
データなどを最大で64チャンネルまで同時に放送でき
る。

【０００３】図５Ａは、そのＯＦＤＭ信号の時間軸上の
構成を示し、このＯＦＤＭ信号は複数のフレームが連続
することにより構成され、各フレームは複数のシンボル
から構成される。そして、ＤＡＢには、４つの送信モー
ドＩ〜IVがあり、各送信モードにおけるフレームの時間
長ＴF 、および各フレームにおける最大シンボル番号ｎ
は、図６に示すようにされている。

【０００４】そして、各フレームは、シンボルを単位と
して、同期チャンネルSCと、高速情報チャンネルFIC
と、メインサービスチャンネルMSC とに分割されてい
る。この場合、同期チャンネルSCは、受信機においてフ
レーム同期やＡＦＣなどの処理に使用されるもので、２
シンボルから構成され、その第１シンボルはヌルシンボ
ルNULLとされ、第２シンボルは位相基準用のシンボルTF
PRとされている。そして、１つおきのフレームにおける
ヌルシンボルNULLには、送信所を識別する識別情報TII
が含まれ、残る１つおきのヌルシンボルNULLの期間に
は、何も（キャリア信号も）送信されない。

【０００５】また、高速情報チャンネルFIC は、メイン
サービスチャンネルMSC に関するデータなどを提供する
ためのもので、時間、日付、タイプ、データ配列、トラ
フィック・メッセージ制御などのデータが配置されてい
る。さらに、メインサービスチャンネルMSC には、メイ
ンのデータであるデジタルオーディオデータや各種のデ
ジタルデータが配置されている。

【０００６】さらに、図５Ｂに示すように、１つのシン
ボルは、その先頭の所定の期間ＴGが、１つ前のシンボ
ルとの間のガード期間（ガードインターバルと呼ばれて
いる）とされ、残る期間がシンボルとして有効なデータ
期間とされている。また、このとき、期間ＴG の内容
は、同じシンボルにおける末尾の期間ＴE の内容と等し
くされている。したがって、期間ＴG 、ＴE は長さも等
しい。なお、それぞれの送信モードにおけるシンボルの
時間長ＴS およびガード期間ＴG の長さは、図６に示す
とおりである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＤＡＢ
には４つの送信モードＩ〜IVがあるが、この送信モード
を判別する方法として、受信した位相基準シンボルTFPR
と、あらかじめ用意してある位相基準シンボルTFPRとの
相関をとって評価する方法がある。

【０００８】しかし、この方法の場合には、受信した信
号から位相基準シンボルTFPRを抽出するために、ある程
度の同期が取れている必要がある。また、位相基準シン
ボルTFPRは、ヌルシンボルNULLのすぐ後ろに続くので、
電波状態によってはＡＧＣによりレベルが影響され、位
相基準シンボルTFPRを正しく抽出して評価することに失
敗することがある。

【０００９】さらに、位相基準シンボルTFPRは１フレー
ムに１つしかないので、１回の評価に１フレーム期間を
必要とし、送信モードの判別に時間がかかってしまう。

【００１０】この発明は、以上のような問題点を解決し
ようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、複数の送信モードを有し、その送信モードごと
にシンボルの時間長が異なるとともに、そのシンボルが
一部に同一の信号区間を有するデジタル信号を受信する
受信機において、受信した上記デジタル信号を、所定の
期間だけ遅延する遅延回路と、この遅延回路の遅延出力
と、上記受信したデジタル信号との相関をとる相関回路
と、この相関回路の相関出力に対して、上記デジタル信
号のガード期間の時間幅で移動平均を取る移動平均回路
とを有し、送信モードを、上記複数の送信モードの１つ
に順に仮定していくとともに、この仮定した送信モード
ごとに、その仮定した送信モードのシンボルの時間長に
対応した時間に上記遅延回路の遅延時間を設定し、上記
移動平均回路の出力が規定値を越える回数を、上記仮定
した送信モードごとにカウントし、このカウント結果か
ら、上記ピーク検出回路の検出出力が規定値を越える回
数が最大となる送信モードを、実際の送信モードと判断
するようにしたデジタル放送の受信機とするものであ
る。したがって、仮定した送信モードが実際の送信モー
ドに一致したときには、その仮定した送信モードでのカ
ウント値が最大となり、その仮定した送信モードが実際
の送信モードであると判別される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１において、ＤＡＢの放送波信
号がアンテナ１１により受信され、この受信信号が、ス
ーパーヘテロダイン形式に構成されたフロントエンド回
路１２に供給されてベースバンドの信号に周波数変換さ
れ、この信号がＡ／Ｄコンバータ回路１３に供給されて
デジタル信号とされる。

【００１３】そして、このデジタル信号が直交復調回路
１４に供給されて同相成分（実軸成分）および直交成分
（虚軸成分）のデータが復調され、これらデータがＦＦ
Ｔ回路１５において複素フーリエ変換されてシンボルご
とに周波数成分が出力され、その出力がビタビデコーダ
回路１６に供給されてデインターリーブおよびエラー訂
正が行われるとともに、番組（チャンネル）の選択が行
われて目的とする番組のデジタルオーディオデータが選
択される。

【００１４】続いて、この選択されたデータがデコーダ
回路１７に供給されてＭＰＥＧデータ伸長が行われ、デ
コーダ回路１７からは、目的とする番組のデジタルオー
ディオデータがもとのデータ長にデータ伸長されて取り
出され、この取り出されたデジタルオーディオデータが
Ｄ／Ａコンバータ回路１８に供給されてアナログオーデ
ィオ信号にＤ／Ａ変換され、この信号が端子１９に取り
出される。

【００１５】さらに、同期回路２０が次のように構成さ
れる。すなわち、直交復調回路１４から同相成分および
直交成分の信号Ｓ14が取り出され、この信号Ｓ14が遅延
回路２１に供給されて例えば図４Ａ、Ｂに示すように、
期間（ＴS −ＴE ）だけ遅延した信号Ｓ21とされ、この
遅延信号Ｓ21が相関回路２２に供給されるとともに、も
との信号Ｓ14が相関回路２２に供給される。

【００１６】すると、図４Ａ、Ｂに示すように、信号Ｓ
14のシンボルの期間ＴE の時間位置と、信号Ｓ21の同じ
シンボルの期間ＴG の時間位置とが一致するとともに、
図５において説明したように、期間ＴG の内容と、期間
ＴE の内容とは等しい。したがって、信号Ｓ14の期間Ｔ
E には、信号Ｓ14と信号Ｓ21との相関が高く、他の期間
は相関が低いので、相関回路２２の出力信号Ｓ22は、図
４Ｃに示すように、信号Ｓ14の期間ＴE にレベルが高
く、他の期間にレベルが低くなる。

【００１７】そこで、この信号Ｓ22が移動平均回路２３
に供給されて期間ＴG の幅で移動平均が取られ、移動平
均回路２３からは、図４Ｄに示すように、信号Ｓ14の期
間ＴE に次第に上昇し、その後、次第に低下する出力信
号Ｓ23が取り出される。そして、この信号Ｓ23がピーク
検出回路２４に供給されて信号Ｓ23のピークの時間位置
が検出される。この場合、図４からも明かなように、信
号Ｓ23のピークの時間位置は、信号Ｓ14の期間ＴE の終
了点であり、これは、信号Ｓ14におけるシンボルの終了
点である。つまり、信号Ｓ14においては複数のシンボル
が連続しているが、ピーク検出回路２４の出力信号Ｓ24
は、その連続するシンボルの境界点を示すことになる。

【００１８】そして、この信号Ｓ24がＤＳＰ２５に供給
されて所定の制御信号が形成され、この制御信号により
Ａ／Ｄコンバータ回路１３におけるＡ／Ｄ変換時のサン
プリング時点が補正されてフレーム同期が取られる。

【００１９】また、ＦＦＴ回路１５から位相基準シンボ
ルTFPRの周波数解析結果が取り出されてＤＳＰ２５にさ
れる。そして、ＤＳＰ２５において、その周波数解析結
果のデータと、信号Ｓ24とをもとにして周波数オフセッ
トの大きさを示すデータが求められ、このデータにした
がってフロントエンド回路１２における局部発振周波数
が制御されてフロントエンド回路１２から出力される信
号の周波数オフセットが補正され、すなわち、ＡＦＣが
行われる。

【００２０】以上のようにして定常時の受信処理が継続
されるが、この発明においては、例えば選局時に、図２
および図３に示す判別ルーチン１００がＤＳＰ２５にお
いて実行され、ＤＡＢの送信モードがモードＩ〜IVのど
れであるかが判別される。

【００２１】ここで、遅延回路２１における遅延時間を
時間ＴD とするとき、ＴD ＝ＴS −ＴE であれば、図４Ｄにも示すように、信号Ｓ14の期間ＴE
に移動平均信号Ｓ23のレベルは大きくなる。しかし、遅
延時間ＴD が時間（ＴS −ＴE ）から大きくずれている
場合には、信号Ｓ14の期間ＴE の部分と、信号Ｓ21の期
間ＴG の部分とが、時間的に一致しなくなるので、移動
平均信号Ｓ23のレベルは低いままとなる。

【００２２】そして、シンボル期間ＴS は、図５にも示
すように、送信モードによって大きく変化する。

【００２３】そこで、ルーチン１００は、遅延回路２１
における遅延時間ＴD を、送信モードＩのときの時間（ＴS −ＴE ）にする送信モードIIのときの時間（ＴS −ＴE ）にする送信モードIII のときの時間（ＴS −ＴE ）にする送信モードIVのときの時間（ＴS −ＴE ）にするのように順に変更するとともに、〜の場合に移動平
均信号Ｓ23のレベルをそれぞれチェックし、そのチェッ
ク結果から送信モードを判別するものである。

【００２４】すなわち、ルーチン１００の処理は、ステ
ップ１０１からスタートし、次にステップ１０２におい
て、変数Ｍが１にセットされる。この変数Ｍは仮定の送
信モードを示すものであり、今の場合、Ｍ＝１なので、
以降の処理は、送信モードがモードＩであると仮定した
処理となる。

【００２５】そして、処理はステップ１１１に進み、遅
延回路２１の遅延時間ＴD が、変数Ｍの示す送信モード
における時間（ＴS −ＴE ）に設定される。今の場合、
Ｍ＝１なので、遅延回路２１の遅延時間ＴD は、送信モ
ードＩの場合の時間１ms（＝1.246ms −246 μs ）に設
定される。

【００２６】さらに、ステップ１１１において、移動平
均回路２３が移動平均を取るときの時間幅が、変数Ｍの
示す送信モードにおける期間ＴG に設定されるととも
に、図４Ｄに示すように、移動平均回路２３のスレッシ
ョールドレベルＶTHが変数Ｍの示す送信モードに対応し
た値に設定される。この設定は、移動平均回路２３が移
動平均を取るときの時間幅が、変数Ｍの示す送信モード
に対応して異なり、この結果、信号Ｓ23のピーク値も送
信モードに対応して変化するからである。また、ステッ
プ１１１において、後述する変数DATA(M) が０にクリア
される。

【００２７】続いて、処理はステップ１１２に進み、こ
のステップ１１２において、信号Ｓ23がスレッショール
ドレベルＶTH以上のレベルになるまで時間待ちが行わ
れ、信号Ｓ23が相関によりスレッショールドレベルＶTH
以上のレベルになると（このとき、期間ＴE である）、
処理はステップ１１３に進み、このステップ１１３にお
いて、変数Ｎが１に設定される。この変数Ｎは、信号Ｓ
23のレベルをチェックしたとき、そのチェックの回数を
カウントするカウンタであり、後述から明らかなよう
に、１シンボル期間ＴS ごとに１ずつインクリメントさ
れる。

【００２８】そして、次に、処理はステップ１２１に進
み、このステップ１２１において、変数Ｍの示す仮定の
送信モードにおけるシンボル期間ＴS に等しい時間長の
時間待ちが行われる。そして、この時間待ちの結果、次
の信号Ｓ23の次のシンボルの期間ＴE になると、処理は
ステップ１２２に進み、このステップ１２２において、
信号Ｓ23のレベルが規定値ＶTHよりも大きいかどうかが
判別される。

【００２９】この場合、変数Ｍが示す仮定の送信モード
が、実際の送信モードに一致していれば、遅延回路２１
の遅延時間ＴD は、実際の送信モードにおける期間（Ｔ
S −ＴE ）に等しいので、期間ＴE にＳ23＞ＶTHとな
る。しかし、変数Ｍが示す仮定の送信モードが、実際の
送信モードに一致していないときには、遅延回路２１の
遅延時間ＴD は、実際の送信モードにおける期間（ＴS
−ＴE ）からずれているので、期間ＴE になってもＳ23
≦ＶTHである。

【００３０】そこで、Ｓ23＞ＶTHのときには、処理はス
テップ１２２からステップ１２３に進み、このステップ
１２３において、変数DATA(M) の値が１だけインクリメ
ントされ、その後、ステップ１２４に進む。また、ステ
ップ１２２において、Ｓ23≦ＶTHのときには、処理はス
テップ１２２からステップ１２３をスキップしてステッ
プ１２４に進む。

【００３１】そして、ステップ１２４においては、変数
Ｎが１だけインクリメントされ、その後、処理はステッ
プ１２５に進み、このステップ１２５において、変数Ｎ
の値が規定値を越えたかどうかが判別され、越えていな
いときには、処理はステップ１２５からステップ１２１
に戻る。

【００３２】したがって、以後、変数Ｎが規定値に達す
るまで、ステップ１２１〜１２５が１シンボル期間ＴS
ごとに繰り返されることになる。そして、そのとき、Ｓ
23＞ＶTHであれば、変数DATA(M) の値が１だけインクリ
メントされるので、連続するＮ個のシンボル期間におい
て、仮定した送信モードが実際の送信モードに一致して
いると判断された回数が、変数DATA(M) にカウントされ
ることになる。今の場合、送信モードをモードＩと仮定
したときに、これが実際の送信モードに一致していると
判断された回数が、変数DATA(1) にカウントされる。

【００３３】そして、規定数Ｎのシンボル期間について
ステップ１２１〜１２５が実行されると、このとき、変
数Ｎの値が規定値を越えるので、処理はステップ１２５
からステップ１３１に進み、このステップ１３１におい
て、仮定の送信モードを示す変数Ｍが１だけインクリメ
ントされ、次にステップ１３２において、Ｍ＞４である
かどうかを判別され、Ｍ≦４のときには、処理はステッ
プ１３２からステップ１１１に戻る。

【００３４】したがって、以後、送信モードをモードII
と仮定した場合、モードIII と仮定した場合、モードIV
と仮定した場合について、上述と同様の処理が順に実行
され、その仮定した送信モードが実際の送信モードに一
致していると判断された回数が、変数DATA(2) 〜DATA
(4) にカウントされる。

【００３５】そして、送信モードをモードIVと仮定した
場合の処理がすべて終了すると、ステップ１３１により
Ｍ＝５になるとともに、これがステップ１３２により判
別され、処理はステップ１３２からステップ１４１に進
む。そして、このステップ１４１において、変数Ｍがあ
らためて１にセットされるとともに、変数MODE、Dmaxが
０にセットされる。この場合、変数MODEは、このルーチ
ン１００が判別した送信モードを示すデータを格納する
ためのものであり、変数Dmaxは、変数DATA(1)〜DATA(4)
のうちの最大値を取り出すためのものである。

【００３６】次にステップ１４２において、DATA(M) ＞
Dmaxであるかどうかが判別され、DATA(M) ＞Dmaxのとき
には、処理はステップ１４２からステップ１４３に進
む。そして、このステップ１４３において、このときの
変数DATA(M) の値が変数Dmaxにコピーされるとともに、
変数MODEに変数Ｍの値がコピーされ、その後、処理はス
テップ１４４に進む。また、ステップ１４２において、
DATA(M) ≦Dmaxのときには、処理はステップ１４２から
ステップ１４３をスキップしてステップ１４４に進む。

【００３７】そして、ステップ１４４において、変数Ｍ
が１だけインクリメントされ、次にステップ１４５にお
いて、Ｍ＞４であるかどうかが判別され、Ｍ≦４のとき
には、処理はステップ１４２に戻る。

【００３８】したがって、ステップ１４２〜１４５によ
れば、変数Dmaxの値は、変数DATA(1) 〜DATA(4) のう
ち、最大の変数DATA(M) の値に等しくなるとともに、そ
のとき、変数MODEの値は、その最大の変数DATA(M) を与
える変数Ｍの値に等しくなる。したがって、変数MODE
は、仮定した送信モードが実際の送信モードに一致して
いると判断された回数が、最大である送信モードを示す
ことになり、送信モードを判別した結果を示すことにな
る。

【００３９】そして、以上の処理がＭ＝４の場合まで終
了すると、ステップ１４４によりＭ＝５になるととも
に、これがステップ１４５により判別され、処理はステ
ップ１４５からステップ１４６に進み、このルーチン１
００を終了する。

【００４０】こうして、このルーチン１００によれば、
送信モードを判別することができ、その判別した送信モ
ードを示すデータが変数MODEに格納される。したがっ
て、この変数MODEにしたがって、受信機のうちの必要個
所を設定すれば、以後、ＤＡＢを正しく受信することが
できる。

【００４１】そして、この場合、特に上述の受信機によ
れば、送信モードを仮定するとともに、その仮定した送
信モードにおいてＳ23＞ＶTHとなる回数が最大となる送
信モードを、実際の送信モードとみなすようにしている
ので、受信した位相基準シンボルTFPRと、あらかじめ用
意してある位相基準シンボルTFPRとの相関をとって評価
する場合のように、同期の取れている必要がない。

【００４２】さらに、繰り返し周期ＴS の短いシンボル
から信号Ｓ23を得ているので、送信モードの判別を短時
間のうちに行うことができ、フェージング、ドプラー効
果、弱電界などの影響を受けにくい。

【００４３】なお、上述において、フロントエンド回路
１２からのベースバンド信号を直交復調して同相成分お
よび直交成分を得、これらをＡ／Ｄ変換してからＦＦＴ
回路１５に供給することできる。

【００４４】

【発明の効果】この発明によれば、送信モードを判別す
るときに同期の取れている必要がない。また、送信モー
ドの判別を短時間のうちに行うことができ、フェージン
グ、ドプラー効果、弱電界などの影響を受けにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一形態を示す系統図である。

【図２】この発明の一形態の一部を示すフローチャート
である。

【図３】図２の続きの一形態を示すフローチャートであ
る。

【図４】この発明を説明するための図である。

【図５】この発明を説明するための図である。

【図６】この発明を説明するための図である。

【符号の説明】

１１…アンテナ、１２…フロントエンド回路、１３…Ａ
／Ｄコンバータ回路、１４…直交復調回路、１５…ＦＦ
Ｔ回路、１６…ビタビデコーダ回路、１７…デコーダ回
路、１８…Ｄ／Ａコンバータ回路、２０…同期回路、２
１…遅延回路、２２…相関回路、２３…移動平均回路、
２４…ピーク検出回路、２５…ＤＳＰ、１００…判別ル
ーチン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の送信モードを有し、その送信モード
ごとにシンボルの時間長が異なるとともに、そのシンボ
ルが一部に同一の信号区間を有するデジタル信号を受信
する受信機において、受信した上記デジタル信号を、所定の期間だけ遅延する
遅延回路と、この遅延回路の遅延出力と、上記受信したデジタル信号
との相関をとる相関回路と、この相関回路の相関出力に対して、上記デジタル信号の
ガード期間の時間幅で移動平均を取る移動平均回路とを
有し、送信モードを、上記複数の送信モードの１つに順に仮定
していくとともに、この仮定した送信モードごとに、その仮定した送信モー
ドのシンボルの時間長に対応した時間に上記遅延回路の
遅延時間を設定し、上記移動平均回路の出力が規定値を越える回数を、上記
仮定した送信モードごとにカウントし、このカウント結果から、上記ピーク検出回路の検出出力
が規定値を越える回数が最大となる送信モードを、実際
の送信モードと判断するようにしたデジタル放送の受信
機。