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JP4338323B2 - Digital signal receiver - Google Patents

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JP4338323B2
JP4338323B2 JP2001012929A JP2001012929A JP4338323B2 JP 4338323 B2 JP4338323 B2 JP 4338323B2 JP 2001012929 A JP2001012929 A JP 2001012929A JP 2001012929 A JP2001012929 A JP 2001012929A JP 4338323 B2 JP4338323 B2 JP 4338323B2
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタル信号受信装置に関し、より特定的には、地上波デジタルデジタルテレビ放送(以下、単に「地上波デジタル放送」とも称する)の受信に適したデジタル信号受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高画質化、多チャンネル化、高機能化および高品質化を目的として、今までのアナログテレビ放送に代わるデジタルテレビ放送が導入されつつある。
【0003】
我が国における地上波デジタル放送においては、直交周波数分割多重(OFDM)が伝送方式として採用されることが決まっている。
【0004】
OFDMは、マルチ・キャリア方式と呼ばれ、伝送帯域内に数千本の搬送波を立てて、それぞれの搬送波にデータを割付けて放送を行なうことを特徴とする。このため、部分的に損傷を受けても他の搬送波でカバーできるため、地上波で問題となるゴーストに対して強いという利点を有する。そのため、移動体通信等新しいアプリケーションに対しても期待が持たれている。
【0005】
図8および図9は、地上波デジタル放送に用いられるデータ信号の構造を説明するための第1および第2の図である。
【0006】
図8を参照して、地上波デジタル放送に用いられるデータ信号の基本単位である1つのOFDMフレーム期間(以下、単に「1フレーム期間」とも称する)は、シンボル♯0〜シンボル♯203の、時間軸上に直列に伝送される204個のOFDMシンボル(以下、単に「シンボル」とも称する)から構成される。
【0007】
図9を参照して、各シンボルは、それぞれが異なる周波数に割付けられた、通常の音声信号や映像信号を符号化した伝送データに相当するデータ信号DS、ダミーデータに相当するヌル信号NS、およびパイロット信号PSを含む。
【0008】
パイロット信号PSは、伝送データのデータ構造や復調に関する情報等を含み、データ信号DSおよびヌル信号NSよりも大きいレベルを有する。地上波デジタル放送の規格に従えば、パイロット信号PSには、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号と呼ばれる、データの構成や、各OFDMセグメントの伝送パラメータ等の、受信装置の復調動作に必要な復調情報を伝送するための信号が含まれる。TMCC信号によって、符号化された復調情報が伝送される。以下においては、TMCC信号によって伝送される復調情報を「TMCC情報」とも称する。
【0009】
各シンボル内における、TMCC信号の配置位置は、規格に従って予め決定されている。したがって、データに同期して伝送される信号に基づいて生成される、1つのシンボル内におけるデータの開始位置を示すスタートパルスSTPの位置を基準として、各シンボル内におけるTMCC信号の配置位置を知ることができる。TMCC信号は、各シンボル内において、後ほど説明するモードおよびセグメントの種類に応じて定められる所定の複数個含まれている。
【0010】
なお、各シンボルにおいて、TMCC情報を示すための1ビットのデータが伝送される。すなわち、1シンボル内に含まれる13個のTMCC信号は、すべて同一の信号レベル(“1”もしくは“0”)を伝送し、受信装置側においては、各シンボルの受信ごとにTMCC信号を抽出して、当該シンボルに含まれたTMCC情報の1ビットを得る動作を実行することになる。
【0011】
このように、各シンボルは、予め定められた周波数帯域にそれぞれ配置される複数の信号を含んでいる。すでに説明したように、時系列的に入力されるこれらの204個のシンボルによって1フレームが形成されるため、TMCC情報に関しては、1フレームの受信によって、204ビット分の情報が得られることになる。
【0012】
さらに、地上波デジタル放送に従うデータ規格においては、使用するキャリア数を3種類のモードに切換えることができる。具体的には、モード1、モード2およびモード3の3種類が設定されており、モード2においてはモード1の2倍のキャリア数、モード3においてはモード2のさらに2倍のキャリア数を用いてデータ伝送が実行される。
【0013】
図10は、それぞれのモードに応じた各シンボルのデータ構造を説明するための概念図である。
【0014】
図10(a)を参照して、モード1は、キャリア数最小モードに相当し、キャリア数は2kに設定される。1つのOFDMシンボルは、1つの単位区間F0を含む。TMCC信号を含むパイロット信号PS、データ信号DSは、単位区間内に含まれる。ヌル信号NSやガードインターバルに相当する信号は、各OFDMシンボル内において、単位区間の外に含まれる。
【0015】
図10(b)を参照して、モード2においては、キャリア数は4kに設定され、1つのOFDMシンボルは、単位区間F0およびF1を含む。したがって、モード2においては、モード1の2倍のキャリア数が用いられる。
【0016】
図10(c)を参照して、モード3は、モード2のさらに倍のキャリア数を用いてデータ伝送を実行する。具体的には1つのOFDMシンボルは、単位区間F0〜F3を含む。
【0017】
単位区間F0〜F3の各々は、同一数のキャリアを含む。ただし、モードが異なっても使用される周波数帯域は同じであるので、各単位区間に対応する周波数帯域幅は、モードに応じて変化することになる。すなわち、モードに応じて各キャリア間の間隔(周波数領域)が変化する。また、モードに依存しない一定周波数のクロックに同期してデータ伝送は実行されるので、モード番号が大きくなるほど、1つのOFDMシンボルあたりの伝送時間は長くなる。
【0018】
このように、モード番号が大きくなるほど、1シンボル内のキャリア数が多くなるので、対応して各OFDMシンボル内に含まれるTMCC信号の数も増加する。ただし、1つのOFDMシンボル内に含まれる複数のTMCC信号によって、1ビットのTMCC情報が伝送される点は、モードが変わっても同様である。
【0019】
したがって、地上波デジタル放送のモード2およびモード3におけるTMCC信号の配置パターンは、キャリア数最小モードに相当するモード1における配置パターンの繰返しとなっている。すなわち、モード2における単位区間F1においては、単位区間F0と同一の信号レベルを伝送するTMCC信号が、単位区間F0と同様に配置される。
【0020】
同様に、モード3における単位区間F1〜F3においても、単位区間F0と同一の信号レベルを伝送するためのTMCC信号が、単位区間F0と同様に繰り返し配置される。
【0021】
すなわち、モード2においては単位区間F0〜F1の両方を用いて伝送されたTMCC信号からTMCC情報の1ビットを復号・抽出し、モード3においては、単位区間F0〜F3を用いて伝送されたTMCC信号からTMCC情報の1ビットが復号・抽出される。
【0022】
理想的な伝送状態においては、同一のOFDMシンボルに含まれる各TMCC信号の復号結果は、“1”および “0”のいずれかに揃っている。したがって、各シンボル内において、複数のTMCC信号のそれぞれの復号結果の間において多数決処理を実行することによって、当該シンボルに対応する1ビットのTMCC情報を確定することができる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フェージング等の影響で伝送路特性が時間的に乱れた場合や、マルチパス等の影響によって伝送路特性が周波数的に大きく乱れた場合には、伝送路特性が乱れた区間に対応して、TMCC情報を正しく得られないおそれがある。
【0024】
特に、比較的広い周波数域において伝送路特性の乱れが発生して、当該周波数域においてTMCC信号の信号レベルを正しく伝送できない場合に、シンボル内における多数決処理の結果が、本来伝送されるべきTMCC情報の1ビットと異なってしまう可能性がある。
【0025】
このような場合には、TMCC情報すなわち復調動作に必要な情報を受信装置側において得ることができず、地上波デジタル放送を正常に受信できなくなるおそれがある。
【0026】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、地上波デジタル放送データに代表される、伝送データ間に当該伝送データの復調情報が挿入されるデジタル信号の受信において、当該復調情報を精度よく抽出することが可能なデジタル信号受信装置の構成を提供することである。
【0027】
【課題を解決するための手段】
この発明の1つの局面に従えば、伝送データと、伝送データの復調に必要な復調情報を符号化した復調情報信号とを含むデジタルデータ列を受信するデジタル信号受信装置であって、デジタルデータ列の所定区間ごとに、復調情報を構成する単位情報を伝送するために、所定のパターンに基づいて挿入される復調情報信号を抽出して復調するための復調部と、復調部からの復調データに基づいて、復調情報を得るための復調情報処理部とを備える。同一の所定区間を形成するN個(N:自然数)の単位区間の各々においては、同一の復調情報信号が繰り返し伝送される。復調情報処理部は、単位区間および所定区間の境界を検出するためのカウンタ部と、復調部からの復調データおよびカウンタ部の検出結果を受けて、単位区間ごとに独立に、各単位情報に対応する復号結果を生成するための第1の復号処理部と、第1の復号処理部から出力される、同一の所定区間に対応するN個の復号結果から、信頼性の最も高い1個を選択するための第2の復号処理部とを含む。
【0028】
好ましくは、各単位情報は、復調情報を構成する1ビットデータに相当し、各単位区間において、所定数の復調情報信号が挿入される。第1の復号処理部は、単位区間に対応する所定数の復調データの積算値に基づく多数決処理を実行する。
【0029】
好ましくは、デジタルデータ列は、地上波デジタル放送の規格に従う信号であり、各所定区間は、OFDMシンボルの各々に対応して定められ、各単位区間は、キャリア数最小モードにおいて1個の単位区間を含み、その他のモードにおいて複数個の単位区間を含む
【0030】
【発明の実施の形態】
以下において、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0031】
図1は、本発明に従うデジタル信号受信装置の代表例として示されるデジタルテレビ受信装置1の構成のうち主要部分を抜き出して示す概略ブロック図である。
【0032】
図1を参照して、デジタルテレビ受信装置1において、アンテナ(図示せず)より受信されたRF信号は、チューナ6aおよび6bにより選局されて、復調部100aおよび100bにそれぞれ与えられる。
【0033】
復調部100aおよび100bからの復調信号は、トランスポートストリームデコーダ(以下、「TSデコーダ」とも称する)8aおよび8bにそれぞれ与えられ、切換スイッチ9を介して、MPEGデコード部10に与えられる。すなわち、TSデコーダ8aおよび8bからは、選局されたチャネルからのベースバンド信号の抽出が行なわれる。
【0034】
MPEGデコード部10は、切換スイッチ9から与えられたデータストリームを受けて、ランダムアクセスメモリ(RAM)15をデータを一時蓄積するためのバッファとして用いることで、映像信号および音声信号へと変換する。
【0035】
ここで、上述したように、チューナ6aからTSデコーダ8aの系統と、チューナ6bからTSデコーダ8bの系統との2系統が設けられている。このような複数の系統を設けることにより、並列に独立したチャンネルを受信することが可能となる。たとえば、4チャンネルマルチ画面を表示するモードを備える場合には、4つの系統が設けられる。
【0036】
なお、以下においては、チューナ6aおよび6bを総称して単にチューナ6、復調部100aおよび100bを総称して単に復調部100、TSデコーダ8aおよび8bを総称してTSデコーダ8ともそれぞれ称することとする。
【0037】
デジタルテレビ受信装置1は、さらに、データバスBS1を介して、TSデコーダ8aおよび8bからの信号を受けて、格納するための内蔵蓄積デバイス48と、データバスBS1を介して、内蔵蓄積デバイス48に蓄積されたデータに対して所定の処理を行なって出力するための演算処理部44と、演算処理部44の演算処理に用いるプログラムを記録するためのROM40と、演算処理部44の動作のためのメモリ領域を提供するRAM42と、データバスBS1と外部との間でデータ入出力を行なうための高速デジタルインターフェイス46とを備える。特に限定されないが、内部蓄積デバイス48およびROM40としては、たとえば、電気的にデータの書込・読出が可能なフラッシュメモリを用いることが可能である。
【0038】
演算処理部44が外部から与えられた指示に従って内部蓄積デバイス48中に蓄積されてデータに対した処理を行なった後のデータは、オンスクリーンディスプレイ(On Screen Display)処理部30から合成器61に与えられる。
【0039】
合成器61は、MPEGデコード部10からの出力と、オンスクリーンディスプレイ処理部30からの出力とを合成した後、映像出力端子64に与える。映像出力端子64からの出力は、表示部4に与えられて表示される。
【0040】
デジタル放送受信装置1は、さらに、内蔵蓄積デバイス48に蓄積されたデータに基づいて、演算処理部44が処理した結果のデータとを受けて、表示部において出力される映像に対する効果音などを生成して、合成器60に与えるための付加音生成器65と、内蔵蓄積デバイス48に蓄積されたデータ等に基づいて演算処理部44が処理したデータを受けて、音声信号を生成し合成器61に与えるPCMデコーダ22を備える。
【0041】
合成器60は、MPEGデコード部10からの出力と、付加音生成器65およびPCMデコーダ22からの出力を受けて、合成結果を音声出力端子62に与える。音声出力端子62に与えられた音声信号は、音声出力部2から音声信号として出力される。
【0042】
なお、デジタル放送受信装置1は、必要に応じて、外部との間でデータ授受を行なうためのモデム50や、ICカードからの情報を受取るためのICカードインターフェイス52を備える構成としてもよい。
【0043】
高速デジタルインターフェイス46を介して、たとえば、ホームサーバ用のHDD装置などの外部蓄積デバイス80や、外部入力機器であるリモコン(あるいはキーボード等)82とがデータバスBS1と接続されている。
【0044】
また、デジタル放送受信装置1は、映像出力を受けてディスプレイに表示する表示部4や音声出力信号を受けて音声出力するスピーカ等の音声出力部2と一体化された構成であってもよい。
【0045】
図2は、復調部100の構成を示すブロック図である。
図2を参照して、復調部100は、チューナ6によってダウンコンバートされた信号をアナログ/デジタル変換してデジタル信号に変換するA/D変換部102と、I軸データに相当する、A/D変換部102からのデジタル信号を90度移相してD軸データを生成するヒルベルト変換部104と、遅延部105と、A/D変換部102およびヒルベルト変換部104がそれぞれ出力するI軸データおよびQ軸データを受けて、シンボルごとの同期調整を実行するシンボル同期部106とを含む。
【0046】
遅延部105は、A/D変換部102からのデジタル信号をヒルベルト変換部104におけるQ軸データの生成に必要な処理時間分遅延させて、I軸データとしてシンボル同期部106に伝達する。これにより、シンボル同期部106に入力されるI軸データおよびQ軸データの間でタイミングが調整されて、同一のデジタル信号に基づいて生成されたI軸データおよびQ軸データは、同一のタイミングにおいて、シンボル同期部106に対して伝達される。
【0047】
シンボル同期部106においては、キャリア間隔以内の周波数調整である狭帯域AFC(Auto Frequency Control)が実行されるとともに、クロック信号の同期等が図られる。
【0048】
復調部100は、さらに、シンボル同期部106においてシンボルごとの同期がとられたデジタルデータを受けて、時間領域から周波数領域の信号に変換するための高速フーリエ変換(FFT)処理を実行するためのFFT部108と、周波数領域に変換されたFFT部108からの出力信号に対して、キャリア間隔単位の周波数ずれを調整するための広帯域AFC部110とを含む。
【0049】
復調部100は、周波数領域に変換され、さらに同期処理、周波数調整等が施されたI軸データおよびQ軸データを含むデジタルデータ列を受けて、TMCC信号を抽出するためのTMCC復号部150と、デジタルデータ列に対して、差動検波もしくは同期検波等の検波を実行するための検波部112と、送信側において施された時間インタリーブおよび周波数インタリーブをそれぞれ解除するための周波数デインタリーブおよび時間デインタリーブを実行するデインタリーブ部114と、送信側において施された誤り訂正符号化を復号するための誤り訂正部116とをさらに含む。
【0050】
検波部112による検波処理、デインタリーブ部114によるデインタリーブ処理および誤り訂正部116による誤り訂正処理は、TMCC復号部150によって得られたTMCC情報に含まれる、変調方式、インタリーブ長および誤り符号化率等の復調情報に基づいて行なわれる。検波部112から誤り訂正部116によって処理されたデジタルデータ列は、トランスポートストリームデータ(TSデータ)として、TSデコーダ8に対して送出される。
【0051】
図3は、TMCC復号部150の構成を説明するブロック図である。
図3を参照して、TMCC復号部150は、広帯域AFC(Auto Frequency Control)部からのデジタルデータ列(デジタルデータDi,Dq)とモード信号MDSおよびスタートパルスSTPを受けて、データ列に含まれたTMCC信号の抽出およびフレームごとの同期タイミング調整を実行する。
【0052】
TMCC復号部150は、スタートパルスSTPおよびモード信号MDSに基づいて、図10で説明した1つの単位区間に含まれるキャリア数に相当する1404周期をカウントするカウントデータCNT1と、単位区間の数をカウントするためCNT2とを生成するカウント部152を含む。
【0053】
図4は、カウンタ部152の動作を説明するための図である。
図4(a)を参照して、カウントデータCNT1は、図10に示した単位区間F0〜F3の各々において、キャリア数1404に相当する、初期値0からフルカウント値1403までのカウントアップ動作を、スタートパルスSTPに応答して開始する。カウント値CNT1がフルカウント値1403に達した場合には、カウンタ部152は、カウント値CNT1を初期値0に復帰させる。
【0054】
したがって、たとえばモード3においては、1つのOFDMシンボル内において、カウントデータCNT1は、4回フルカウント値に達することになる。
【0055】
カウントデータCNT2は、カウントデータCNT1がフルカウント値1403に到達するごとに、初期値0から1ずつカウントアップされる。カウントデータCNT2のフルカウント値は、モードによって異なる。モード3においては、含まれる単位区間は4つであるため、初期値を“0”、フルカウント値を“3”として、カウントデータCNT2のカウントアップ動作が実行される。
【0056】
図4(b)を参照して、モード2においては、含まれる単位区間が2つであることから、初期値を“0”、フルカウント値を“1”として、カウントデータCNT2のカウントアップ動作が実行される。
【0057】
図4(c)を参照して、モード1においては、カウントデータCNT2は、初期値およびフルカウント値とも0であり、カウントデータCNT2は更新されない。なぜなら、モード1においては、含まれる単位区間は1つだからである。
【0058】
このように、カウントデータCNT1およびCNT2によって、各単位区間および各シンボルの境界を検出することができる。
【0059】
なお、既に説明したように、モード2における単位区間F0およびF1の各々において、同一の信号レベル(“0”もしくは“1”)を示すTMCC信号が、同一の配置パターンに基づいて含まれている。同様に、モード3においては、単位区間F0〜F3の各々において、同一の信号レベルを示すTMCC信号が、同一の配置パターンに基づいて含まれている。
【0060】
再び図3を参照して、復調部150は、デジタルデータ列中からTMCC信号を抽出し、DBPSK復調(Differential Binary Phase Shift Keying)を実行するためのDBPSK復調部154を含む。
【0061】
カウンタ部152におけるカウント動作によって、規格に従ったデータ列中のTMCC信号の位置を特定することができる。したがって、DBPSK復調部154は、カウント信号CNT1に基づいて、デジタルデータ列中のTMCC信号を抽出する。
【0062】
図5は、DBPSK復調の復調方式を説明する概念図である。DBPSK変調は、差動方式に基づく、離散的な位相変調である。
【0063】
図5を参照して、DBPSK復調部154は、各シンボル内で同じ位置にあるTMCC信号同士を、シンボル間で位相比較し、その位相比較結果に基づいて復調データを出力する。図5においては、第n番目のnシンボル(n:0〜202の整数)とその次の(n+1)シンボルとのTMCC信号の比較が示されている。なお、第203番目のシンボルについても、次のフレーム期間の第0番目のシンボルの間において、DBPSK復調は実行される。
【0064】
図5(a)に示されるように、nシンボルと(n+1)シンボルとの間において、TMCC信号の位相が等しい場合には、復調データとして“0”が得られる。反対に、図5(b)に示されるように、nシンボルと(n+1)シンボルとの間において、TMCC信号の位相が逆である場合には、復調データとして“1”が得られる。
【0065】
図6は、TMCC処理部160の構成を説明するブロック図である。
図6を参照して、TMCC処理部160は、DBPSK復調部154からの復調データと、カウントデータCNT1,CNT2とを受けて、各単位区間ごとに多数決処理を実行する多数決処理部162と、多数決処理部162からの各単位区間ごとの多数決処理結果を、同一シンボル内において比較して、最も信頼性の高い多数決結果を選択するための多数決処理結果比較部164と、多数決処理結果比較部164によって選択された多数決結果を判定するための多数決処理判定部166とを含む。
【0066】
既に説明したように、同一シンボルに含まれる複数のTMCC信号は、同一の信号レベルを伝送することを目的としているため、理想的には、1つのOFDMシンボルに対応する、DBPSK復調部154からの復調データは、すべて“0”もしくは“1”に統一される。
【0067】
したがって、理想的な伝送状態の下においては、各単位区間における、復調データの積算値に相当する多数決結果TFDは、1つの単位区間内に含まれる所定のTMCC信号の数をM(M:自然数)とすると 、“0”もしくは“M”のいずれかとなる。
【0068】
Mの値は、セグメントの種類によって異なる。特に、セグメント形式(差動あるいは同期)によってTMCC信号の配置位置は異なるが、同期セグメントのTMCC信号の配置は、差動セグメント方式のTMCC信号の配置中に含まれる。したがって、本願発明の適用にあたっては、同期セグメント方式に従うTMCC信号の配置のみを考慮すればよい。同期セグメント方式の配置パターンにおいては、M=13であるので、以下の説明においては、M=13の場合について説明する。
【0069】
このような多数決処理を実行することによって、各単位区間内においてTMCC信号を正しく伝送できなかった周波数域が部分的に存在した場合にも、多数決結果TFDが、“0”もしくは“13”のいずれかにより近いかを判断すれば、当該シンボルにおいてTMCC信号によって伝送される1ビットデータが“0”および“1”のいずれであるかを推定できる。
【0070】
多数決処理部162は、1つのOFDMシンボル内の単位区間数をカウントするためのカウントデータCNT2に基づいて、1つの単位区間に対応する13(M)個のTMCC信号に基づいた多数決処理結果TFDを出力する。すなわち、多数決処理結果TFDは、0以上13(M)以下の整数を示すための、4ビットデータである。
【0071】
多数決処理結果比較部164は、各単位区間に対応して得られた多数決処理結果のうち、同一シンボル内で最も信頼性の高いものを選択する。
【0072】
すなわち、モード1においては、多数決処理結果比較部164は、多数決処理部162からの多数決処理結果TFDを、選択された多数決処理結果TSDとしてそのまま出力するが、モード2においては、単位区間F0およびF1にそれぞれ対応する2つの多数決処理結果TFDを比較し、より信頼性の高いものを選択して多数決処理結果TSDとして出力する。同様に、モード3においては、多数決処理結果比較部164は、3回の比較処理を実行し、4つの単位区間F0〜F3のそれぞれに対応する多数決処理結果TFDのうちから、一番信頼性の高い多数決処理結果を選択して多数決処理結果TSDとして出力する。
【0073】
ここで、多数決処理結果TFDは、 “0”もしくは“13”に近いほど信頼性が高い。すなわち、多数決処理結果TFDが0〜6の範囲である場合には、TMCC信号によって伝送される信号レベルが“0”であることを示しているが、多数決処理結果TFDの値が小さいほど信頼性は高いと判断される。
【0074】
反対に、多数決処理結果TFDが7〜13の範囲である場合には、TMCC信号によって伝送される信号レベルが“1”であることを示しているが、多数決処理結果TFDの値が大きいほど信頼性は高いと判断される。
【0075】
多数決処理判定部166は、多数決処理結果比較部164によって選択された多数決処理結果TSDを判定して、当該シンボルにおいてTMCC信号によって伝送される1ビットデータを示すTMCCビットTMBを“0”および“1”のいずれかに設定する。
【0076】
具体的には、多数決処理結果TSDが0〜6の範囲である場合には、TMCCビットTMBは、“0”に設定される。反対に、多数決処理結果TSDが7〜13の範囲である場合には、TMCCビットTMBは、“1”に設定される。
【0077】
再び図3を参照して、TMCC復号部150は、さらに、TMCC処理部160によって得られたTMCCビットTMBを受けて同期ワードを検出するための同期ワード検出部156を含む。
【0078】
同期ワード検出部156は、TMCC処理部160によって出力されたTMCCビットTMBの16ビット分を蓄積するためのレジスタ157を有する。レジスタ157は、FIFO方式(First In First Out)でTMCCビットTMBを蓄積する。すなわち、新しいTMCCビットTMBが入力されると、レジスタ157内に格納された最も古いTMCCビットTMBは削除される。
【0079】
同期ワード検出部156は、レジスタ157に蓄積された16ビット分のTMCCビットと、予め定められた16ビットの同期ワードパターンとをシンボルごとに比較することによって、フレーム先頭位置を検出する。具体的には、同期ワード検出部156は、レジスタ157の蓄積データと同期ワードパターンとが一致した場合に、フレーム開始トリガFTGを活性化する。また、同時にフレーム先頭検出保護も実行される。
【0080】
地上波デジタル放送の規格に従えば、予め定められた16ビットの同期ワードパターンは、フレーム毎に反転して設定される。たとえば、第mフレーム(m:自然数)における同期ワードパターンが、“1100101000010001”である場合には、第(m+1)フレームにおける同期ワードパターンは、“0011010111101110”に設定される。したがって、この性質を利用して同期ワードパターンを検出し、フレーム先頭位置の検出およびフレーム先頭検出保護を実行することもできる。
【0081】
このようにして検出されたフレーム先頭位置からシンボル番号を決定できるので、差動復調と同一シンボル内の周波数方向の多数決処理とを実行することにより、同期ワード検出と同様に、さまざまなTMCC情報を得ることができる。
【0082】
TMCC処理部160で抽出されたTMCC情報TSBは、誤り訂正復号部158に対して順次送出される。
【0083】
各フレームにおいて、第0番目〜第203番目のシンボルのうちの第20番目〜第203番目のシンボルに含まれるTMCC情報TSBには誤り訂正符号化が施されている。誤り訂正復号部158は、フレーム開始トリガFTGに基づいて動作し、第20番目以降のシンボルに対応するTMCC情報TSBに施された誤り訂正復号を実行して、伝送データに挿入されて伝送されたTMCC情報を抽出する。
【0084】
タイミング調整部170は、完全に復号されたTMCC情報と、広帯域AFC部からのI軸データDiおよびQ軸データDqを含むデジタルデータ列と、スタートパルスSTPと、同期ワード検出部156で生成されたフレームパルスとを受けて、これらのデータ間のタイミングを調整して、次のブロック、すなわち図2における検波部112に対して出力する。
【0085】
再び図6を参照して、TMCC処理部160からは、多数決処理結果比較部164の選択する多数決処理結果TSD(4ビット)および、多数決処理結果TSDに基づいて多数決処理判定部166が生成するTMCCビットTMBのいずれか一方が、TMCC情報TSBとして誤り訂正部158に対して送出される。
【0086】
多数決処理結果TSDを用いて誤り訂正を行なうことにより、4ビット分の回路規模が必要となる一方で誤り訂正能力を向上させることができ、TMCC情報をより正確に復号できる。一方、TMCCビットTMBを用いて誤り訂正を行なうことにより、誤り訂正部158の回路規模を抑制できる。
【0087】
なお、地上波デジタル放送に従う規格においては、セグメント形式(差動あるいは同期)に関する情報についてもTMCC情報に含まれているため、TMCC信号の復号前においては、現在受信しているデータのセグメント形式を知ることはできない。しかし、すでに説明したように、同期セグメントのTMCC信号の配置は、差動セグメント方式のTMCC信号の配置中に含まれるので、同期セグメント方式に従うTMCC信号の配置のみを考慮して、本願発明の実施の形態を適用すればよい。
【0088】
再び図4を参照して、キャリア数が2kのモード1においては、TMCC信号の抽出は、単位区間F0に含まれるTMCC信号を用いて行なわれる。しかし、キャリア数がそれぞれ4kおよび8kであるモード2およびモード3においては、1つのOFDMシンボルは、複数の単位区間を含む。ここで、モード3において、伝送路特性が時間的あるいは周波数的に非常に乱れている場合を想定する。
【0089】
図7は、伝送路特性の乱れを説明するための概念図である。
図7を参照して、同一シンボル内において、伝送路特性が乱れた周波数域が存在すると、当該区間において、所望のTMCC情報を抽出することが困難となる。したがって、1つのOFDMシンボル全体にわたって多数決処理を実行すれば、多数決処理結果は、誤ったものとなってしまう可能性がある。この結果、TMCC情報を正確に抽出できず、その後の復調動作に支障をきたすことも考えられる。
【0090】
さらに、図7に示すように、伝送路特性の乱れが生じる周波数域は、時間的に変動する可能性もある。
【0091】
したがって、本願発明においては、TMCC信号の周期性を利用して、モード2あるいはモード3においては、単位区間ごとに多数決処理を独立に実行し、それぞれの単位区間における多数決結果のうちから、信頼性の高いものを選択的に採用する。
【0092】
このような多数決処理を実行すれば、モード2およびモード3においては、複数の単位区間のいずれかにおいて伝送路特性が良好でありさえすれば、TMCC情報を正確に復号することができる。言換えれば、モード2あるいはモード3といった、TMCC信号が同一パターンで挿入される複数の単位区間を含むモードにおいて、伝送路特性が一部の単位区間で非常に乱れた場合にでも、良好にTMCC情報を復号することができる。
【0093】
この結果、時間的あるいは周波数的な伝送路特性の乱れに対応して、より正確にデジタル信号を受信することができる。
【0094】
さらに、多数決処理を実行するための回路を、1つの単位区間に対応する規模で設ければよいため、ハード回路規模の縮小を図ることができる。
【0095】
なお、本実施の形態においては、地上波デジタル放送の受信について代表的に説明したが、本願発明の適用は、これに限定されるものではない。すなわち、本願発明は、伝送データと伝送データの復調に必要な復調情報とが同一のデータ列に含まれており、データ列の単位区間ごとに当該復調情報が周期的に挿入される構成を有するデジタル信号の受信に広く適用することが可能である。
【0096】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0097】
【発明の効果】
この発明に従うデジタル信号受信装置は、複数の単位区間によって形成される、デジタルデータ列の所定区間において、復調情報信号の復号結果を単位区間ごとに独立に生成し、同一の所定区間に対応する復号結果のうちから信頼性の高い復号結果を採用して復調情報を生成する。この結果、一部の単位区間に対応して伝送路特性が乱れた場合においても、復調情報を正確に復号してデジタル信号を正常に受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に従うデジタル信号受信装置の代表例として示されるデジタル放送受信装置1の構成のうち主要部分を抜き出して示す概略ブロック図である。
【図2】 図1に示される復調部の構成を示すブロック図である。
【図3】 図2に示されるTMCC復号部の構成を説明するブロック図である。
【図4】 図3に示されるカウンタ部の動作を説明するための図である。
【図5】 DBPSK復調の復調方式を説明する概念図である。
【図6】 図3に示されるTMCC処理部の構成を説明するブロック図である。
【図7】 伝送路特性の乱れを説明するための概念図である。
【図8】 地上波デジタル放送に用いられるデータ信号の構造を説明するための第1の図である。
【図9】 地上波デジタル放送に用いられるデータ信号の構造を説明するための第2の図である。
【図10】 地上波デジタル放送における複数のモードのそれぞれに応じた各シンボルのデータ構造を説明するための概念図である。
【符号の説明】
100,100a,100b 復調部、150 TMCC復号部、152 カウンタ部、154 DBPSK復調部、156 同期ワード検出部、158 誤り訂正部、160 TMCC処理部、162 多数決処理部、164 多数決処理結果比較部、166 多数決処理判定部、170 タイミング調整部、F0〜F3 単位区間、STP スタートパルス、CNT1,CNT2 カウントデータ、MDS モ−ド信号。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital signal receiving apparatus, and more particularly to a digital signal receiving apparatus suitable for receiving terrestrial digital digital television broadcasting (hereinafter also simply referred to as “terrestrial digital broadcasting”).
[0002]
[Prior art]
In recent years, digital television broadcasting, which replaces conventional analog television broadcasting, is being introduced for the purpose of improving image quality, increasing the number of channels, enhancing functionality, and improving quality.
[0003]
In terrestrial digital broadcasting in Japan, it has been decided that orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) will be adopted as a transmission method.
[0004]
OFDM is called a multi-carrier scheme, and is characterized in that several thousand carriers are set up in a transmission band, and data is allocated to each carrier for broadcasting. For this reason, even if it is partially damaged, it can be covered with another carrier wave, so that it has the advantage of being strong against ghosts that cause problems with terrestrial waves. For this reason, there are expectations for new applications such as mobile communications.
[0005]
8 and 9 are first and second diagrams for explaining the structure of a data signal used for terrestrial digital broadcasting.
[0006]
Referring to FIG. 8, one OFDM frame period (hereinafter also simply referred to as “one frame period”), which is a basic unit of a data signal used for terrestrial digital broadcasting, is a time of symbols # 0 to # 203. It consists of 204 OFDM symbols (hereinafter also simply referred to as “symbols”) transmitted in series on the axis.
[0007]
Referring to FIG. 9, each symbol is assigned to a different frequency, a data signal DS corresponding to transmission data obtained by encoding a normal audio signal or video signal, a null signal NS corresponding to dummy data, and A pilot signal PS is included.
[0008]
The pilot signal PS includes a data structure of transmission data, information on demodulation, and the like, and has a level larger than that of the data signal DS and the null signal NS. According to the terrestrial digital broadcasting standard, the pilot signal PS is called TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) signal, which is necessary for the demodulation operation of the receiving device such as the data configuration and transmission parameters of each OFDM segment. A signal for transmitting demodulation information is included. The encoded demodulation information is transmitted by the TMCC signal. Hereinafter, the demodulation information transmitted by the TMCC signal is also referred to as “TMCC information”.
[0009]
The arrangement position of the TMCC signal in each symbol is determined in advance according to the standard. Therefore, knowing the arrangement position of the TMCC signal in each symbol with reference to the position of the start pulse STP indicating the start position of the data in one symbol generated based on the signal transmitted in synchronization with the data Can do. In each symbol, a predetermined number of TMCC signals that are determined according to a mode and a segment type described later are included.
[0010]
In each symbol, 1-bit data for indicating TMCC information is transmitted. That is, the 13 TMCC signals included in one symbol all transmit the same signal level (“1” or “0”), and the receiving device extracts the TMCC signal for each symbol received. Thus, an operation for obtaining one bit of TMCC information included in the symbol is executed.
[0011]
As described above, each symbol includes a plurality of signals respectively arranged in a predetermined frequency band. As described above, since one frame is formed by these 204 symbols inputted in time series, information of 204 bits can be obtained by receiving one frame regarding TMCC information. .
[0012]
Furthermore, in the data standard according to terrestrial digital broadcasting, the number of carriers to be used can be switched to three modes. Specifically, three types of mode 1, mode 2, and mode 3 are set. In mode 2, the number of carriers twice that of mode 1 is used, and in mode 3, the number of carriers twice that of mode 2 is used. Data transmission is executed.
[0013]
FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining the data structure of each symbol corresponding to each mode.
[0014]
Referring to FIG. 10A, mode 1 corresponds to the minimum carrier number mode, and the number of carriers is set to 2k. One OFDM symbol includes one unit section F0. Pilot signal PS and data signal DS including the TMCC signal are included in the unit interval. A null signal NS and a signal corresponding to the guard interval are included outside the unit interval in each OFDM symbol.
[0015]
Referring to FIG. 10B, in mode 2, the number of carriers is set to 4k, and one OFDM symbol includes unit intervals F0 and F1. Therefore, in mode 2, twice as many carriers as in mode 1 are used.
[0016]
Referring to FIG. 10C, mode 3 performs data transmission using a carrier number that is twice that of mode 2. Specifically, one OFDM symbol includes unit intervals F0 to F3.
[0017]
Each of the unit sections F0 to F3 includes the same number of carriers. However, since the frequency band used is the same even if the modes are different, the frequency bandwidth corresponding to each unit section changes according to the mode. That is, the interval (frequency domain) between the carriers changes according to the mode. In addition, since data transmission is executed in synchronization with a clock having a constant frequency independent of the mode, the transmission time per OFDM symbol becomes longer as the mode number increases.
[0018]
Thus, since the number of carriers in one symbol increases as the mode number increases, the number of TMCC signals included in each OFDM symbol increases correspondingly. However, the point that 1-bit TMCC information is transmitted by a plurality of TMCC signals included in one OFDM symbol is the same even if the mode is changed.
[0019]
Therefore, the arrangement pattern of TMCC signals in modes 2 and 3 of terrestrial digital broadcasting is a repetition of the arrangement pattern in mode 1 corresponding to the minimum carrier number mode. That is, in the unit section F1 in mode 2, TMCC signals that transmit the same signal level as the unit section F0 are arranged in the same manner as the unit section F0.
[0020]
Similarly, also in the unit sections F1 to F3 in the mode 3, TMCC signals for transmitting the same signal level as the unit section F0 are repeatedly arranged as in the unit section F0.
[0021]
That is, in mode 2, one bit of TMCC information is decoded and extracted from the TMCC signal transmitted using both unit sections F0 to F1, and in mode 3, TMCC transmitted using unit sections F0 to F3. One bit of TMCC information is decoded and extracted from the signal.
[0022]
In an ideal transmission state, the decoding result of each TMCC signal included in the same OFDM symbol is aligned with either “1” or “0”. Therefore, in each symbol, 1-bit TMCC information corresponding to the symbol can be determined by executing the majority process between the decoding results of the plurality of TMCC signals.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the transmission path characteristics are disturbed in time due to fading, etc., or if the transmission path characteristics are greatly disturbed in frequency due to the influence of multipath, etc., it corresponds to the section where the transmission path characteristics are disturbed. The TMCC information may not be obtained correctly.
[0024]
In particular, when the transmission path characteristics are disturbed in a relatively wide frequency range, and the signal level of the TMCC signal cannot be correctly transmitted in the frequency range, the result of the majority processing in the symbol is the TMCC information to be transmitted originally. May be different from 1 bit.
[0025]
In such a case, TMCC information, that is, information necessary for the demodulation operation cannot be obtained on the receiving device side, and there is a possibility that terrestrial digital broadcasting cannot be received normally.
[0026]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to insert demodulation information of the transmission data between transmission data represented by terrestrial digital broadcast data. The present invention provides a configuration of a digital signal receiving apparatus that can accurately extract the demodulation information in receiving a digital signal.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, there is provided a digital signal receiving apparatus for receiving a digital data sequence including transmission data and a demodulated information signal obtained by encoding demodulated information necessary for demodulating the transmission data. A demodulator for extracting and demodulating a demodulated information signal inserted based on a predetermined pattern in order to transmit unit information constituting demodulated information for each predetermined section, and demodulated data from the demodulator And a demodulating information processing unit for obtaining demodulated information. The same demodulated information signal is repeatedly transmitted in each of N (N: natural number) unit sections forming the same predetermined section. The demodulating information processing section receives a counter section for detecting the boundary between the unit section and the predetermined section, and receives demodulated data from the demodulating section and the detection result of the counter section, and handles each unit information independently for each unit section. The highest reliability is selected from the first decoding processing unit for generating the decoding result and the N decoding results output from the first decoding processing unit corresponding to the same predetermined section And a second decoding processing unit.
[0028]
Preferably, each unit information corresponds to 1-bit data constituting demodulation information, and a predetermined number of demodulation information signals are inserted in each unit section. The first decoding processing unit executes majority processing based on an integrated value of a predetermined number of demodulated data corresponding to the unit section.
[0029]
Preferably, the digital data string is a signal conforming to the standard of terrestrial digital broadcasting, and each predetermined section is determined corresponding to each of the OFDM symbols, and each unit section is in the minimum number of carriers mode. Includes one unit interval, and includes multiple unit intervals in other modes .
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a main part extracted from the configuration of a digital television receiver 1 shown as a representative example of a digital signal receiver according to the present invention.
[0032]
Referring to FIG. 1, in digital television receiver 1, an RF signal received from an antenna (not shown) is selected by tuners 6a and 6b and provided to demodulation units 100a and 100b, respectively.
[0033]
Demodulated signals from the demodulating units 100 a and 100 b are respectively supplied to transport stream decoders (hereinafter also referred to as “TS decoders”) 8 a and 8 b, and are supplied to the MPEG decoding unit 10 via the changeover switch 9. That is, the TS decoders 8a and 8b extract the baseband signal from the selected channel.
[0034]
The MPEG decoding unit 10 receives the data stream supplied from the changeover switch 9 and converts it into a video signal and an audio signal by using a random access memory (RAM) 15 as a buffer for temporarily storing data.
[0035]
Here, as described above, two systems are provided: a system from the tuner 6a to the TS decoder 8a and a system from the tuner 6b to the TS decoder 8b. By providing such a plurality of systems, it becomes possible to receive independent channels in parallel. For example, when a mode for displaying a 4-channel multi-screen is provided, four systems are provided.
[0036]
In the following description, tuners 6a and 6b are generically referred to simply as tuner 6, demodulation units 100a and 100b are generically referred to as demodulation unit 100, and TS decoders 8a and 8b are generically referred to as TS decoder 8 respectively. .
[0037]
The digital television receiver 1 further receives a signal from the TS decoders 8a and 8b through the data bus BS1 and stores it in the built-in storage device 48 and the data bus BS1 in the built-in storage device 48. An arithmetic processing unit 44 for performing a predetermined process on the accumulated data and outputting it, a ROM 40 for recording a program used for the arithmetic processing of the arithmetic processing unit 44, and an operation for the operation of the arithmetic processing unit 44 A RAM 42 providing a memory area and a high-speed digital interface 46 for inputting / outputting data between the data bus BS1 and the outside are provided. Although not particularly limited, as the internal storage device 48 and the ROM 40, for example, a flash memory capable of electrically writing and reading data can be used.
[0038]
The data after the arithmetic processing unit 44 performs processing on the data stored in the internal storage device 48 in accordance with an instruction given from outside is sent from the on-screen display processing unit 30 to the synthesizer 61. Given.
[0039]
The synthesizer 61 synthesizes the output from the MPEG decoding unit 10 and the output from the on-screen display processing unit 30, and then gives them to the video output terminal 64. The output from the video output terminal 64 is given to the display unit 4 and displayed.
[0040]
Further, the digital broadcast receiving apparatus 1 receives data obtained as a result of processing by the arithmetic processing unit 44 based on data stored in the built-in storage device 48, and generates sound effects and the like for the video output in the display unit Then, the additional sound generator 65 to be given to the synthesizer 60 and the data processed by the arithmetic processing unit 44 based on the data stored in the built-in storage device 48 are received to generate an audio signal and synthesizer 61. PCM decoder 22 is provided.
[0041]
The synthesizer 60 receives the output from the MPEG decoding unit 10 and the outputs from the additional sound generator 65 and the PCM decoder 22, and gives the synthesis result to the audio output terminal 62. The audio signal given to the audio output terminal 62 is output as an audio signal from the audio output unit 2.
[0042]
The digital broadcast receiving apparatus 1 may be configured to include a modem 50 for exchanging data with the outside and an IC card interface 52 for receiving information from the IC card, if necessary.
[0043]
Via the high-speed digital interface 46, for example, an external storage device 80 such as an HDD device for a home server and a remote control (or keyboard or the like) 82 as an external input device are connected to the data bus BS1.
[0044]
The digital broadcast receiving apparatus 1 may have a configuration integrated with a display unit 4 that receives video output and displays it on a display, or an audio output unit 2 such as a speaker that receives audio output signals and outputs audio.
[0045]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the demodulation unit 100.
Referring to FIG. 2, the demodulating unit 100 performs analog / digital conversion on the signal down-converted by the tuner 6 to convert it into a digital signal, and an A / D corresponding to I-axis data. The Hilbert transform unit 104 that generates the D-axis data by shifting the digital signal from the transform unit 102 by 90 degrees, the delay unit 105, the I-axis data output from the A / D conversion unit 102 and the Hilbert transform unit 104, and A symbol synchronization unit 106 that receives the Q-axis data and performs synchronization adjustment for each symbol.
[0046]
The delay unit 105 delays the digital signal from the A / D conversion unit 102 by a processing time necessary for generating the Q-axis data in the Hilbert conversion unit 104 and transmits the digital signal to the symbol synchronization unit 106 as I-axis data. Thereby, the timing is adjusted between the I-axis data and the Q-axis data input to the symbol synchronization unit 106, and the I-axis data and the Q-axis data generated based on the same digital signal are the same at the same timing. Is transmitted to the symbol synchronization unit 106.
[0047]
In the symbol synchronization unit 106, narrowband AFC (Auto Frequency Control), which is frequency adjustment within the carrier interval, is executed, and clock signal synchronization and the like are performed.
[0048]
The demodulator 100 further receives digital data synchronized for each symbol in the symbol synchronizer 106 and executes a fast Fourier transform (FFT) process for converting the signal from the time domain to the frequency domain. An FFT unit 108 and a wideband AFC unit 110 for adjusting a frequency shift in units of carrier intervals with respect to an output signal from the FFT unit 108 converted into the frequency domain are included.
[0049]
The demodulating unit 100 receives a digital data sequence including I-axis data and Q-axis data that has been converted to the frequency domain and further subjected to synchronization processing, frequency adjustment, and the like, and a TMCC decoding unit 150 for extracting a TMCC signal A detection unit 112 for performing detection such as differential detection or synchronous detection on the digital data string, and frequency deinterleaving and time deinterleaving for canceling time interleaving and frequency interleaving performed on the transmission side, respectively. It further includes a deinterleaving unit 114 that performs interleaving, and an error correction unit 116 for decoding error correction coding performed on the transmission side.
[0050]
The detection processing by the detection unit 112, the deinterleaving processing by the deinterleaving unit 114, and the error correction processing by the error correction unit 116 are performed by the modulation scheme, interleave length, and error coding rate included in the TMCC information obtained by the TMCC decoding unit 150. This is performed based on the demodulation information. The digital data sequence processed by the error correction unit 116 from the detection unit 112 is sent to the TS decoder 8 as transport stream data (TS data).
[0051]
FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the TMCC decoding unit 150.
Referring to FIG. 3, TMCC decoding unit 150 receives a digital data sequence (digital data Di, Dq), a mode signal MDS and a start pulse STP from a wideband AFC (Auto Frequency Control) unit, and is included in the data sequence. The TMCC signal is extracted and the synchronization timing is adjusted for each frame.
[0052]
Based on the start pulse STP and the mode signal MDS, the TMCC decoding unit 150 counts the count data CNT1 that counts 1404 periods corresponding to the number of carriers included in one unit section described in FIG. 10 and the number of unit sections. In order to do so, it includes a counting unit 152 that generates CNT2.
[0053]
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the counter unit 152.
Referring to FIG. 4 (a), count data CNT1 performs a count-up operation from initial value 0 to full count value 1403 corresponding to the number of carriers 1404 in each of unit intervals F0 to F3 shown in FIG. It starts in response to the start pulse STP. When the count value CNT1 reaches the full count value 1403, the counter unit 152 returns the count value CNT1 to the initial value 0.
[0054]
Therefore, for example, in mode 3, the count data CNT1 reaches the full count value four times within one OFDM symbol.
[0055]
The count data CNT2 is incremented by 1 from the initial value 0 every time the count data CNT1 reaches the full count value 1403. The full count value of the count data CNT2 varies depending on the mode. In mode 3, since four unit sections are included, the count value CNT2 is incremented by setting the initial value to “0” and the full count value to “3”.
[0056]
Referring to FIG. 4B, in mode 2, since the unit interval included is two, the count value CNT2 is incremented by setting the initial value to “0” and the full count value to “1”. Executed.
[0057]
Referring to FIG. 4C, in mode 1, the count data CNT2 is 0 for both the initial value and the full count value, and the count data CNT2 is not updated. This is because mode 1 includes one unit section.
[0058]
In this way, each unit interval and each symbol boundary can be detected by the count data CNT1 and CNT2.
[0059]
As already described, in each of unit sections F0 and F1 in mode 2, TMCC signals indicating the same signal level (“0” or “1”) are included based on the same arrangement pattern. . Similarly, in mode 3, TMCC signals indicating the same signal level are included in each of unit intervals F0 to F3 based on the same arrangement pattern.
[0060]
Referring to FIG. 3 again, demodulating section 150 includes a DBPSK demodulating section 154 for extracting a TMCC signal from the digital data string and executing DBPSK demodulation (Differential Binary Phase Shift Keying).
[0061]
By the count operation in the counter unit 152, the position of the TMCC signal in the data string according to the standard can be specified. Therefore, the DBPSK demodulator 154 extracts the TMCC signal in the digital data string based on the count signal CNT1.
[0062]
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a demodulation method for DBPSK demodulation. DBPSK modulation is discrete phase modulation based on a differential method.
[0063]
Referring to FIG. 5, DBPSK demodulation section 154 compares the phases of TMCC signals at the same position in each symbol between symbols and outputs demodulated data based on the phase comparison result. FIG. 5 shows a comparison of TMCC signals of the nth n symbol (n: integer from 0 to 202) and the next (n + 1) symbol. Note that DBPSK demodulation is also executed for the 203rd symbol during the 0th symbol of the next frame period.
[0064]
As shown in FIG. 5A, when the TMCC signal has the same phase between n symbols and (n + 1) symbols, “0” is obtained as demodulated data. On the contrary, as shown in FIG. 5B, when the phase of the TMCC signal is reversed between n symbols and (n + 1) symbols, “1” is obtained as demodulated data.
[0065]
FIG. 6 is a block diagram illustrating the configuration of the TMCC processing unit 160.
Referring to FIG. 6, TMCC processing unit 160 receives a demodulated data from DBPSK demodulating unit 154 and count data CNT1 and CNT2, and executes a majority processing unit 162 that executes majority processing for each unit section. The majority processing result for each unit section from the processing unit 162 is compared in the same symbol, and the majority processing result comparison unit 164 and the majority processing result comparison unit 164 for selecting the most reliable majority result are selected by the majority processing result comparison unit 164. And a majority processing determination unit 166 for determining the selected majority result.
[0066]
As already described, since a plurality of TMCC signals included in the same symbol are intended to transmit the same signal level, ideally, from the DBPSK demodulator 154 corresponding to one OFDM symbol. All demodulated data is unified to “0” or “1”.
[0067]
Therefore, under an ideal transmission state, the majority decision result TFD corresponding to the integrated value of the demodulated data in each unit section is expressed by the number of predetermined TMCC signals included in one unit section as M (M: natural number). ), It will be either “0” or “M”.
[0068]
The value of M varies depending on the segment type. In particular, the arrangement position of the TMCC signal differs depending on the segment format (differential or synchronous), but the arrangement of the TMCC signal of the synchronous segment is included in the arrangement of the TMCC signal of the differential segment system. Therefore, in applying the present invention, only the arrangement of TMCC signals in accordance with the synchronous segment method needs to be considered. Since M = 13 in the arrangement pattern of the synchronous segment method, the case where M = 13 will be described in the following description.
[0069]
By executing such a majority process, even if there is a partial frequency range in which the TMCC signal cannot be correctly transmitted in each unit section, the majority result TFD is either “0” or “13”. If it is determined whether the 1-bit data transmitted by the TMCC signal in the symbol is “0” or “1”, it can be estimated.
[0070]
Based on the count data CNT2 for counting the number of unit sections in one OFDM symbol, the majority processing section 162 determines the majority processing result TFD based on 13 (M) TMCC signals corresponding to one unit section. Output. That is, the majority processing result TFD is 4-bit data indicating an integer of 0 to 13 (M).
[0071]
The majority processing result comparison unit 164 selects the most reliable result within the same symbol from the majority processing results obtained corresponding to each unit section.
[0072]
That is, in mode 1, the majority processing result comparison unit 164 outputs the majority processing result TFD from the majority processing unit 162 as it is as the selected majority processing result TSD, but in mode 2, the unit sections F0 and F1 The two majority processing results TFD respectively corresponding to are compared, a more reliable one is selected and output as a majority processing result TSD. Similarly, in mode 3, the majority processing result comparison unit 164 executes comparison processing three times, and the most reliable processing result TFD corresponding to each of the four unit sections F0 to F3 is the most reliable. A high majority processing result is selected and output as a majority processing result TSD.
[0073]
Here, the majority processing result TFD is more reliable as it is closer to “0” or “13”. That is, when the majority processing result TFD is in the range of 0 to 6, it indicates that the signal level transmitted by the TMCC signal is “0”. However, the smaller the value of the majority processing result TFD, the more reliable it is. Is considered high.
[0074]
On the other hand, when the majority processing result TFD is in the range of 7 to 13, it indicates that the signal level transmitted by the TMCC signal is “1”. However, the larger the value of the majority processing result TFD, the more reliable it is. It is judged that the nature is high.
[0075]
The majority processing determination unit 166 determines the majority processing result TSD selected by the majority processing result comparison unit 164, and sets the TMCC bit TMB indicating 1-bit data transmitted by the TMCC signal in the symbol to “0” and “1”. Set to one of the following.
[0076]
Specifically, when the majority processing result TSD is in the range of 0 to 6, the TMCC bit TMB is set to “0”. Conversely, when the majority processing result TSD is in the range of 7 to 13, the TMCC bit TMB is set to “1”.
[0077]
Referring to FIG. 3 again, TMCC decoding unit 150 further includes a synchronization word detection unit 156 for receiving a TMCC bit TMB obtained by TMCC processing unit 160 and detecting a synchronization word.
[0078]
The synchronization word detection unit 156 has a register 157 for accumulating 16 bits of the TMCC bits TMB output by the TMCC processing unit 160. The register 157 accumulates the TMCC bit TMB by a FIFO method (First In First Out). That is, when a new TMCC bit TMB is input, the oldest TMCC bit TMB stored in the register 157 is deleted.
[0079]
The synchronization word detection unit 156 detects the frame head position by comparing the 16-bit TMCC bits stored in the register 157 with a predetermined 16-bit synchronization word pattern for each symbol. Specifically, the synchronization word detection unit 156 activates the frame start trigger FTG when the data stored in the register 157 matches the synchronization word pattern. At the same time, frame head detection protection is executed.
[0080]
According to the standard of terrestrial digital broadcasting, a predetermined 16-bit synchronization word pattern is inverted and set for each frame. For example, when the synchronization word pattern in the m-th frame (m: natural number) is “1100101000010001”, the synchronization word pattern in the (m + 1) -th frame is set to “0011010111101110”. Therefore, it is possible to detect the synchronization word pattern by utilizing this property, and execute the detection of the frame head position and the protection of the frame head detection.
[0081]
Since the symbol number can be determined from the detected frame head position in this way, various TMCC information can be obtained by executing differential demodulation and majority processing in the frequency direction within the same symbol. Obtainable.
[0082]
The TMCC information TSB extracted by the TMCC processing unit 160 is sequentially sent to the error correction decoding unit 158.
[0083]
In each frame, error correction coding is performed on the TMCC information TSB included in the 20th to 203rd symbols of the 0th to 203rd symbols. The error correction decoding unit 158 operates based on the frame start trigger FTG, performs error correction decoding applied to the TMCC information TSB corresponding to the 20th and subsequent symbols, and is inserted into the transmission data and transmitted TMCC information is extracted.
[0084]
The timing adjustment unit 170 is generated by the completely decoded TMCC information, the digital data string including the I-axis data Di and the Q-axis data Dq from the wideband AFC unit, the start pulse STP, and the synchronization word detection unit 156. In response to the frame pulse, the timing between these data is adjusted and output to the next block, that is, the detector 112 in FIG.
[0085]
Referring to FIG. 6 again, TMCC processing unit 160 generates a majority processing result TSD (4 bits) selected by majority processing result comparison unit 164 and a TMCC generated by majority processing determination unit 166 based on majority processing result TSD. Either one of the bits TMB is transmitted to the error correction unit 158 as TMCC information TSB.
[0086]
By performing error correction using the majority processing result TSD, the circuit scale for 4 bits is required, while the error correction capability can be improved, and TMCC information can be decoded more accurately. On the other hand, by performing error correction using the TMCC bit TMB, the circuit scale of the error correction unit 158 can be suppressed.
[0087]
In addition, in the standard conforming to terrestrial digital broadcasting, information on the segment format (differential or synchronous) is also included in the TMCC information. Therefore, before decoding the TMCC signal, the segment format of the currently received data is changed. I can't know. However, as already described, since the arrangement of TMCC signals in the synchronous segment is included in the arrangement of TMCC signals in the differential segment system, only the arrangement of TMCC signals according to the synchronous segment system is taken into consideration. May be applied.
[0088]
Referring to FIG. 4 again, in mode 1 where the number of carriers is 2k, TMCC signal extraction is performed using the TMCC signal included in unit interval F0. However, in mode 2 and mode 3 in which the number of carriers is 4k and 8k, one OFDM symbol includes a plurality of unit intervals. Here, it is assumed that in mode 3, the transmission path characteristics are very disturbed in terms of time or frequency.
[0089]
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the disturbance of the transmission path characteristics.
Referring to FIG. 7, if there is a frequency band in which transmission path characteristics are disturbed in the same symbol, it becomes difficult to extract desired TMCC information in the section. Therefore, if the majority process is executed over one OFDM symbol, the majority process result may be incorrect. As a result, it is conceivable that TMCC information cannot be extracted accurately and the subsequent demodulation operation is hindered.
[0090]
Furthermore, as shown in FIG. 7, the frequency region in which the transmission path characteristics are disturbed may vary with time.
[0091]
Therefore, in the present invention, using the periodicity of the TMCC signal, in mode 2 or mode 3, the majority process is executed independently for each unit section, and the reliability is determined from the majority results in each unit section. Select one with a high value.
[0092]
If such majority processing is executed, TMCC information can be accurately decoded in mode 2 and mode 3 as long as the transmission path characteristics are good in any of a plurality of unit sections. In other words, in a mode including a plurality of unit sections in which TMCC signals are inserted in the same pattern, such as mode 2 or mode 3, even when the transmission path characteristics are extremely disturbed in some unit sections, the TMCC is satisfactorily performed. Information can be decoded.
[0093]
As a result, it is possible to receive a digital signal more accurately in response to disturbances in temporal or frequency transmission path characteristics.
[0094]
Furthermore, since it is sufficient to provide a circuit for executing the majority process on a scale corresponding to one unit section, the hardware circuit scale can be reduced.
[0095]
In the present embodiment, reception of terrestrial digital broadcasting has been described as a representative example, but application of the present invention is not limited to this. That is, the present invention has a configuration in which transmission data and demodulation information necessary for demodulation of transmission data are included in the same data string, and the demodulation information is periodically inserted for each unit section of the data string. It can be widely applied to the reception of digital signals.
[0096]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0097]
【The invention's effect】
A digital signal receiving apparatus according to the present invention generates a decoding result of a demodulated information signal independently for each unit section in a predetermined section of a digital data sequence formed by a plurality of unit sections, and decodes corresponding to the same predetermined section Demodulation information is generated using a highly reliable decoding result among the results. As a result, even when the transmission path characteristics are disturbed corresponding to some unit sections, it is possible to correctly decode the demodulated information and receive the digital signal normally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a main part extracted from a configuration of a digital broadcast receiving apparatus 1 shown as a representative example of a digital signal receiving apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a demodulator shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a TMCC decoding unit shown in FIG.
4 is a diagram for explaining the operation of the counter unit shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a demodulation method for DBPSK demodulation.
6 is a block diagram illustrating a configuration of a TMCC processing unit illustrated in FIG. 3. FIG.
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining disturbance of transmission path characteristics.
FIG. 8 is a first diagram for explaining the structure of a data signal used for terrestrial digital broadcasting.
FIG. 9 is a second diagram for explaining the structure of a data signal used for terrestrial digital broadcasting.
FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining a data structure of each symbol corresponding to each of a plurality of modes in terrestrial digital broadcasting.
[Explanation of symbols]
100, 100a, 100b Demodulation unit, 150 TMCC decoding unit, 152 counter unit, 154 DBPSK demodulation unit, 156 Sync word detection unit, 158 Error correction unit, 160 TMCC processing unit, 162 Majority processing unit, 164 Majority processing result comparison unit, 166 Majority determination unit, 170 timing adjustment unit, F0 to F3 unit section, STP start pulse, CNT1, CNT2 count data, MDS mode signal.

Claims (3)

単位区間毎に所定のパターンで復調情報が挿入されたデータ列を、送信モードに応じて前記単位区間のデータ列が繰り返し伝送される直交周波数分割多重方式のデジタル放送信号を受信するデジタル信号受信装置であって、
前記単位区間のキャリア数を最大値に設定する第1のカウンタと、
受信した前記デジタル放送信号の送信モードに応じて最大カウント値を設定する第2のカウンタと、
前記復調情報を抽出して復調データを出力する復調部と、
前記復調部からの復調データの多数決処理を行う多数決処理部と、
を備え、
前記多数決処理部は、前記第1のカウンタのカウント期間における、前記多数決処理部の多数決処理結果を抽出し、
前記第2のカウンタのカウント期間において抽出された複数の前記多数決結果を比較して最も信頼性の高い復調データを選択することを特徴とするデジタル信号受信装置。
Digital signal receiving apparatus for receiving a digital broadcast signal of an orthogonal frequency division multiplex system in which a data sequence in which demodulation information is inserted in a predetermined pattern for each unit section is repeatedly transmitted according to a transmission mode Because
A first counter that sets the number of carriers in the unit interval to a maximum value;
A second counter that sets a maximum count value according to a transmission mode of the received digital broadcast signal;
A demodulator that extracts the demodulated information and outputs demodulated data;
A majority processing unit for performing majority processing of demodulated data from the demodulation unit;
With
The majority processing unit extracts a majority processing result of the majority processing unit in a counting period of the first counter;
A digital signal receiving apparatus, wherein the demodulated data having the highest reliability is selected by comparing a plurality of the majority results extracted in the counting period of the second counter.
前記多数決処理部は、前記第1のカウンタのカウント期間における前記復調情報の積算値に基づく多数決処理を実行する、請求項1記載のデジタル信号受信装置。  The digital signal receiving apparatus according to claim 1, wherein the majority processing unit executes a majority processing based on an integrated value of the demodulation information in a counting period of the first counter. 前記復調情報には誤り訂正符号化が施されており、
前記多数決処理部によって選択された復調データに基づいて、誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部をさらに備える、請求項2記載のデジタル信号受信装置。
The demodulation information is subjected to error correction coding,
The digital signal receiving apparatus according to claim 2, further comprising an error correction decoding unit that performs error correction decoding based on the demodulated data selected by the majority processing unit.
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