(57)【要約】【課題】低い受信ＣＮ比の状態においても、周波数オフセットを正しく検出し補正する。【解決手段】隣接キャリア差分回路６３は、各サブキャリアの電力レベルからＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣのパイロット信号を抽出し、正負の極性を有する信号を出力する。ＳＰ成分除去回路６４は、ＳＰの相関演算を行い隣接キャリア差分回路６３の出力信号からＳＰ成分を除去し、ＴＭＣＣ及びＡＣが反映された信号を出力する。ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５は、ＴＭＣＣ及びＡＣの相関演算を行い、その位置に合致したタイミングでピーク状の信号を出力する。シンボル相関回路６６は、複数のシンボルに渡って積分を行って雑音を除去する。波形整形回路６７は、正負の極性の信号を１つのピークを有する信号に戻す。波形整形回路６７により波形整形された信号に対し、電力レベルが最も高い相関位置を検出することにより、周波数オフセット量（キャリア数）が検出される。【選択図】図２
2010213026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号を受信してＯＦＤＭ復調を行うデジタル放送受信機において、
前記受信したＩＳＤＢ−Ｔ信号のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、
前記ＡＤ変換された信号に直交復調を行い、複素等化ベースバンド信号に変換する直交復調回路と、
狭帯域の周波数オフセットを検出して補正し、狭帯域同期を行う狭帯域ＡＦＣ回路と、
前記狭帯域同期が行われた信号に対し、周波数オフセット量に基づいて広帯域の周波数オフセットを補正し、広帯域同期を行う周波数オフセット補正回路と、
前記広帯域同期が行われた信号にＦＦＴを行い、時間領域の信号を周波数領域のキャリアシンボルに変換するＦＦＴ回路と、
前記ＦＦＴにより変換されたキャリアシンボルのうちのＴＭＣＣ及びＡＣを用いて相関演算を行って周波数オフセット量を検出し、前記周波数オフセット量を前記周波数オフセット補正回路に出力する周波数オフセット検出回路と、を備え、
前記周波数オフセット検出回路は、
前記ＦＦＴにより変換されたキャリアシンボルに対し、電力レベルの絶対値をサブキャリア毎に検出する絶対値回路と、
隣接するサブキャリア間で、前記キャリアシンボルにおける電力レベルの絶対値の差分を演算し、ＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣが反映された正極性及び負極性を有する信号を出力する隣接キャリア差分回路と、
前記隣接キャリア差分回路により出力された信号に対し、ＳＰの相関演算を行って前記ＳＰを除去し、ＴＭＣＣ及びＡＣが反映された正極性及び負極性を有する信号を出力するＳＰ成分除去回路と、
前記ＳＰ成分除去回路により出力された信号に対しＴＭＣＣ及びＡＣの相関演算を行い、ＴＭＣＣ及びＡＣの相関位置を示すパルス状の信号を出力するＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路と、を備え、
前記ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路により出力された信号に基づいて、前記相関位置と予め設定された基準位置との間の差であるキャリア数を前記周波数オフセット量として検出する、
ことを特徴とするデジタル放送受信機。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル放送受信機において、
前記周波数オフセット検出回路は、さらに、
前記絶対値回路により検出された電力レベルの絶対値に対し、自乗の演算を行う自乗回路を備え、
前記隣接キャリア差分回路は、隣接するサブキャリア間で、前記自乗回路により自乗の演算がされた電力レベルの絶対値に対し差分を演算し、ＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣが反映された正極性及び負極性を有する信号を出力する、
ことを特徴とするデジタル放送受信機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデジタル放送受信機において、
前記周波数オフセット検出回路は、さらに、
前記ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路により出力された信号を用いて、シンボル間の相関演算を行うシンボル相関回路を備え、
前記シンボル相関回路によりシンボル間の相関演算が行われた信号に基づいて、前記ＴＭＣＣ及びＡＣの相関位置と前記基準位置との間の差であるキャリア数を前記周波数オフセット量として検出する、
ことを特徴とするデジタル放送受信機。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のデジタル放送受信機において、
前記周波数オフセット検出回路は、さらに、
請求項１または２のＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路により出力された信号、または請求項３のシンボル相関回路によりシンボル間の相関演算が行われた信号に対し、前記正極性及び負極性の２つのピークを有する信号から一つのピークを有する信号を生成し、前記１つのピークを有する信号を出力する波形整形回路を備え、
前記波形整形回路により出力された信号に基づいて、前記ＴＭＣＣ及びＡＣの相関位置と前記基準位置との間の差であるキャリア数を前記周波数オフセット量として検出する、
ことを特徴とするデジタル放送受信機。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載のデジタル放送受信機において、
前記ＳＰ成分除去回路によるＳＰの相関演算は、ＳＰのキャリア配置に基づいて、所定のサブキャリア分遅延させる複数の遅延器と、前記複数の遅延器による遅延結果の信号をそれぞれ加算する加算器とにより行い、
前記ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路によるＴＭＣＣ及びＡＣの相関演算は、ＴＭＣＣ及びＡＣのキャリア配置に基づいて、所定のサブキャリア分遅延させる複数の遅延器と、前記複数の遅延器による遅延結果の信号をそれぞれ加算する加算器とにより行う、
ことを特徴とするデジタル放送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタルテレビジョン放送に用いる受信機に関し、特に、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）及びＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ）のパイロット信号を受信するデジタル放送受信機において、受信レベルが低くＣＮ比が小さい状態で周波数オフセットを検出して補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上デジタル放送用の伝送方式として直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）が用いられており、様々な技術開発が進められている。ＯＦＤＭは、直交する複数のサブキャリアにより情報を並列伝送する方式である。地上デジタル放送信号を受信するデジタル放送受信機は、ＯＦＤＭ復調の際に、狭帯域の周波数オフセットを検出して補正することにより、狭帯域の周波数同期を行い、また、広帯域の周波数オフセットを検出して補正を行うことにより、広帯域の周波数同期を行う。
【０００３】
非特許文献１に、広帯域の周波数同期を行う受信機の例が記載されている。この手法は、特定のサブキャリアを用いて同じ振幅及び同じ位相で多重したＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ  Ｐｉｌｏｔｓ）と呼ばれるパイロット信号と、特定したサブキャリアを用いてシンボル間ＤＢＰＳＫ変調して多重したＴＰＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ）と呼ばれる伝送パラメータ情報とを、差動復調、２乗演算及びシンボル間のフィルタリング処理によって抽出することにより、サブキャリア間隔単位の周波数オフセットを検出するものである。これにより、特定のパイロット信号を必要とすることなく、広帯域の周波数同期を行うことができ、雑音及びマルチパス干渉に対する耐性が高くなる。
【０００４】
一方、ＴＭＣＣと呼ばれる伝送信号及びＡＣと呼ばれる付加信号を用いて、緊急地震速報等の緊急情報を伝送する仕組みが検討されている。この緊急情報の伝送を実現するためには、デジタル放送受信機が、地上デジタル放送信号に含まれるＴＭＣＣ及びＡＣを受信する回路を備える必要がある。
【０００５】
日本の地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ））方式の運用モードがモード３の場合、１シンボルにおいて、４本のＴＭＣＣキャリア及び／または８本のＡＣキャリアが存在する。緊急情報を伝送する際には、緊急情報を受信するデジタル放送受信機が、４本のＴＭＣＣキャリア及び／または８本のＡＣキャリアに対し緊急情報と同じ変調が行われた信号を受信し、４本のＴＭＣＣキャリア及び／または８本のＡＣキャリアをダイバシティ合成する技術が検討されている。デジタル放送受信機は、４本のＴＭＣＣキャリア及び／または８本のＡＣキャリアをダイバシティ合成することにより、ＣＮ比が０ｄＢまたはマイナスの状態、すなわち、搬送波電力よりも雑音電力の方が大きい状態になるが、そのような状態においても、緊急情報を正しく受信しなければならない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】林健一郎、他５名、“ＯＦＤＭ復調における周波数同期方式の検討”、１９９７年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、Ｂ−５−７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のデジタル放送受信機は、４本のＴＭＣＣキャリア及び／または８本のＡＣキャリアをダイバシティ合成することによって対応する必要が生じた領域の状態、すなわち受信レベルが低くＣＮ比が小さい状態では、周波数オフセットを正しく検出し、それを補正することができなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低い受信ＣＮ比の状態においても、周波数オフセットを正しく検出し、補正することが可能なデジタル放送受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明によるデジタル放送受信機は、ＩＳＤＢ−Ｔ信号を受信してＯＦＤＭ復調を行うデジタル放送受信機において、前記受信したＩＳＤＢ−Ｔ信号のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、前記ＡＤ変換された信号に直交復調を行い、複素等化ベースバンド信号に変換する直交復調回路と、狭帯域の周波数オフセットを検出して補正し、狭帯域同期を行う狭帯域ＡＦＣ回路と、前記狭帯域同期が行われた信号に対し、周波数オフセット量に基づいて広帯域の周波数オフセットを補正し、広帯域同期を行う周波数オフセット補正回路と、前記広帯域同期が行われた信号にＦＦＴを行い、時間領域の信号を周波数領域のキャリアシンボルに変換するＦＦＴ回路と、前記ＦＦＴにより変換されたキャリアシンボルのうちのＴＭＣＣ及びＡＣを用いて相関演算を行って周波数オフセット量を検出し、前記周波数オフセット量を前記周波数オフセット補正回路に出力する周波数オフセット検出回路と、を備え、前記周波数オフセット検出回路が、前記ＦＦＴにより変換されたキャリアシンボルに対し、電力レベルの絶対値をサブキャリア毎に検出する絶対値回路と、隣接するサブキャリア間で、前記キャリアシンボルにおける電力レベルの絶対値の差分を演算し、ＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣが反映された正極性及び負極性を有する信号を出力する隣接キャリア差分回路と、前記隣接キャリア差分回路により出力された信号に対し、ＳＰの相関演算を行って前記ＳＰを除去し、ＴＭＣＣ及びＡＣが反映された正極性及び負極性を有する信号を出力するＳＰ成分除去回路と、前記ＳＰ成分除去回路により出力された信号に対しＴＭＣＣ及びＡＣの相関演算を行い、ＴＭＣＣ及びＡＣの相関位置を示すパルス状の信号を出力するＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路と、を備え、前記ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路により出力された信号に基づいて、前記相関位置と予め設定された基準位置との間の差であるキャリア数を前記周波数オフセット量として検出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明によるデジタル放送受信機は、前記周波数オフセット検出回路が、さらに、前記絶対値回路により検出された電力レベルの絶対値に対し、自乗の演算を行う自乗回路を備え、前記隣接キャリア差分回路が、隣接するサブキャリア間で、前記自乗回路により自乗の演算がされた電力レベルの絶対値に対し差分を演算し、ＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣが反映された正極性及び負極性を有する信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によるデジタル放送受信機は、前記周波数オフセット検出回路が、さらに、前記ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路により出力された信号を用いて、シンボル間の相関演算を行うシンボル相関回路を備え、前記シンボル相関回路によりシンボル間の相関演算が行われた信号に基づいて、前記ＴＭＣＣ及びＡＣの相関位置と前記基準位置との間の差であるキャリア数を前記周波数オフセット量として検出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によるデジタル放送受信機は、前記周波数オフセット検出回路が、さらに、前記ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路により出力された信号、または前記シンボル相関回路によりシンボル間の相関演算が行われた信号に対し、前記正極性及び負極性の２つのピークを有する信号から一つのピークを有する信号を生成し、前記１つのピークを有する信号を出力する波形整形回路を備え、前記波形整形回路により出力された信号に基づいて、前記ＴＭＣＣ及びＡＣの相関位置と前記基準位置との間の差であるキャリア数を前記周波数オフセット量として検出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によるデジタル放送受信機は、前記ＳＰ成分除去回路によるＳＰの相関演算を、ＳＰのキャリア配置に基づいて、所定のサブキャリア分遅延させる複数の遅延器と、前記複数の遅延器による遅延結果の信号をそれぞれ加算する加算器とにより行い、前記ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路によるＴＭＣＣ及びＡＣの相関演算を、ＴＭＣＣ及びＡＣのキャリア配置に基づいて、所定のサブキャリア分遅延させる複数の遅延器と、前記複数の遅延器による遅延結果の信号をそれぞれ加算する加算器とにより行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、電界強度が低いこと等を原因とした、受信レベルが低くＣＮ比が小さい状態においても、周波数オフセットを正しく検出し、補正することが可能となる。これにより、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアのみを受信する回路または装置において、受信感度を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態によるデジタル放送受信機におけるＯＦＤＭ復調部の構成を示すブロック図である。
【図２】周波数オフセット検出回路の構成を示すブロック図である。
【図３】ＳＰキャリア相関回路の構成を示すブロック図である。
【図４】ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路の構成を示すブロック図である。
【図５】地上デジタル放送方式のモード３において、セグメント＃０に配置されたＴＭＣＣとＡＣのキャリア番号を示す図である。
【図６】シンボル相関回路の構成を示すブロック図である。
【図７】波形整形回路の構成を示すブロック図である。
【図８】周波数オフセット検出回路における各ブロックの出力信号を示す波形図である。
【図９】周波数オフセット量を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
まず、緊急情報を受信するデジタル放送受信機に備えたＯＦＤＭ復調部の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態によるデジタル放送受信機におけるＯＦＤＭ復調部の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ復調部１は、地上デジタル放送信号であるＩＳＤＢ−Ｔ信号を入力し、ＯＦＤＭ復調を行い、データ、ＡＣ及びＴＭＣＣの各情報を出力する機能を有する。本発明の実施形態では、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの位置情報に基づいて相関演算を行い、その相関位置と基準位置との間の差（キャリア数）を周波数オフセット量として検出し、周波数オフセットを補正するものである。ＯＦＤＭ復調部１は、ＡＤ変換回路１０、直交復調回路２０、狭帯域ＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動周波数制御）回路３０、周波数オフセット補正回路４０、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）回路５０、周波数オフセット検出回路６０及びキャリアシンボル抽出回路７０を備えている。
【００１７】
デジタル放送受信機は、地上デジタル放送信号であるＩＳＤＢ−Ｔ信号を受信すると、受信信号を中間周波数（ＩＦ）帯の信号に変換する。ＡＤ変換回路１０は、中間周波数帯に変換された信号を入力し、アナログ信号をデジタル信号に変換する。直交復調回路２０は、ＡＤ変換回路１０によりＡＤ変換されたデジタル信号を入力し、直交復調を行い、複素等化ベースバンド信号に変換する。
【００１８】
狭帯域ＡＦＣ回路３０は、直交復調回路２０により変換された複素等化ベースバンド信号を入力し、ＯＦＤＭ信号の±０．５キャリアの狭い範囲で狭帯域の周波数同期を行う。この狭帯域ＡＦＣは、ＯＦＤＭシンボルがガード期間及び有効シンボル期間により構成され、ガード期間には有効シンボル期間の後ろの一部が巡回的に複写されていることを利用するものである。すなわち、狭帯域ＡＦＣ回路３０は、有効シンボル期間の一部と同じ信号が存在するガード期間と、有効シンボル期間との間の相関を求めることにより、周波数オフセットを検出し、その周波数オフセットを補正する。具体的には、狭帯域ＡＦＣ回路３０は、直交復調回路２０により出力された複素等化ベースバンド信号におけるＩ軸成分の信号と、この信号を有効シンボル期間だけ遅延させた信号とを乗算し、ガード期間幅の移動平均を算出して相関を求める。そして、狭帯域ＡＦＣ回路３０は、求めた相関のピーク値を用いて周波数オフセットを検出し、その周波数オフセットを補正する。これにより、キャリア間隔の±０．５までの周波数オフセットを検出して補正することができる。尚、この狭帯域ＡＦＣを実現する手法の詳細については、「関、多賀、石川著、“ＯＦＤＭにおけるガード期間を利用した新しい周波数同期方式の検討”、テレビジョン学会技術報告、Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．３８、ｐｐ．１３−１８」を参照されたい。
【００１９】
ここで、複素等化ベースバンド信号は、狭帯域ＡＦＣ回路３０において、ＯＦＤＭ信号の±０．５キャリアの範囲で狭帯域同期されるが、周波数オフセットがキャリア単位で発生するため、キャリアを特定することができない。したがって、狭帯域ＡＦＣ回路３０の後段には広帯域同期を行う回路が必要になり、周波数オフセット補正回路４０が設けられている。周波数オフセット補正回路４０は、キャリア単位で発生する周波数オフセットを補正してキャリアを特定できるようにするための広帯域同期回路である。また、周波数オフセット検出回路６０は、周波数オフセット補正回路４０が周波数オフセットを補正するために必要な周波数オフセット量を検出する回路である。
【００２０】
周波数オフセット補正回路４０は、狭帯域ＡＦＣ回路３０により狭帯域の周波数同期が行われた複素等化ベースバンド信号を入力すると共に、周波数オフセット検出回路６０から周波数オフセット量（キャリア数）を入力する。そして、周波数オフセット補正回路４０は、複素等化ベースバンド信号に対し、周波数オフセット量に基づいて周波数オフセットを補正する。すなわち、周波数オフセット補正回路４０は、予め設定された基準位置に対し、周波数オフセット量のキャリア数分ずらすことにより、広帯域の周波数同期を行う。
【００２１】
ＦＦＴ回路５０は、周波数オフセット補正回路４０により周波数オフセットが補正された複素等化ベースバンド信号を入力し、ＦＦＴを行い、時間領域の信号を周波数領域の信号であるキャリアシンボルに変換する。
【００２２】
周波数オフセット検出回路６０は、ＦＦＴ回路５０からキャリアシンボルを入力し、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの位置情報に基づいて相関演算を行い、その相関位置と、予め設定された基準位置との間の差（キャリア数）を周波数オフセット量として検出する。周波数オフセット検出回路６０により検出された周波数オフセット量は、周波数オフセット補正回路４０に出力される。
【００２３】
キャリアシンボル抽出回路７０は、ＦＦＴ回路５０からキャリアシンボルを入力し、緊急情報等のデータ、ＡＣ、ＴＭＣＣ等の各情報を抽出して出力する。
【００２４】
〔周波数オフセット検出回路〕
次に、図１に示した周波数オフセット検出回路６０について詳細に説明する。図２は、周波数オフセット検出回路６０の構成を示すブロック図である。この周波数オフセット検出回路６０は、絶対値回路６１、自乗回路６２、隣接キャリア差分回路６３、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｐｉｌｏｔ：スキャッタードパイロット）成分除去回路６４、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５、シンボル相関回路６６及び波形整形回路６７を備えている。
【００２５】
図８は、周波数オフセット検出回路６０における各ブロックの出力信号を示す波形図である。（１）は自乗回路６２の出力信号を示す波形図であり、（２）は隣接キャリア差分回路６３の出力信号を示す波形図であり、（３）はＳＰキャリア相関回路８４の出力信号を示す波形図であり、（４）はＳＰ成分除去回路６４の出力信号を示す波形図であり、（５）はＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５の出力信号を示す波形図であり、（６）はシンボル相関回路６６の出力信号を示す波形図であり、（７）は波形整形回路６７の出力信号を示す波形図である。縦軸が電力レベル（または振幅）を示し、横軸が１〜４３２のキャリア番号を示す。
【００２６】
図２に戻って、絶対値回路６１は、図１に示したＦＦＴ回路５０からキャリアシンボルを入力し、サブキャリア毎に電力レベルの絶対値を検出する。自乗回路６２は、絶対値回路６１からサブキャリア毎に電力レベルの絶対値を入力し、サブキャリア毎にその絶対値に対して自乗の演算を行う。このように、絶対値回路６１及び自乗回路６２により、サブキャリア毎に電力レベルの情報が抽出される。尚、電力レベルの情報は振幅であってもよい。また、周波数オフセット検出回路６０は、電力レベルの情報を抽出するために絶対値回路６１及び自乗回路６２を備えているが、絶対値回路６１のみを備えるようにしてもよい。
【００２７】
周波数オフセット検出回路６０は自乗回路６２を備えることにより、サブキャリア毎に、パイロット信号とデータ信号とを一層明確に区別することが可能な電力レベルの情報を抽出することができる。これにより、後段の隣接キャリア差分回路６３〜波形整形回路６７において、差分処理、相関処理及び波形整形処理のそれぞれの処理を確実に行うことができ、周波数オフセット量を確実に検出することが可能となる。
【００２８】
図８（１）に、自乗回路６２により出力された信号の波形を示す。自乗回路６２により出力されたパイロット信号が存在する位置では、電力レベルが高くなっていることがわかる。
【００２９】
隣接キャリア差分回路６３は、自乗回路６２から、自乗の演算が行われた信号をサブキャリア毎に入力し、隣接するサブキャリア同士で電力レベルの差分演算を行い、パイロット信号（ＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣ）を抽出する。
【００３０】
隣接キャリア差分回路６３は、減算器８１及び遅延器８２を備えている。遅延器８２は、自乗回路６２からの信号を１サブキャリア分遅延させる。減算器８１は、自乗回路６２からの信号を入力すると共に、遅延器８２から１サブキャリア分遅延された信号を入力し、減算を行う。隣接キャリア差分回路６３によって、隣接するサブキャリア同士で電力レベルの差分演算が行われるから、パイロット信号が存在する位置において、正の極性を有する信号及び負の極性を有する信号を出力することができ、パイロット信号を抽出することができる。また、隣接キャリア差分回路６３は電力レベルの差分演算を行うから、マルチパスを除去することができる。
【００３１】
図８（２）に、隣接キャリア差分回路６３により出力された信号の波形を示す。隣接キャリア差分回路６３により出力されたパイロット信号の位置には、正の極性の電力レベルを有する信号と、負の極性の電力レベルを有する信号とが存在していることがわかる。
【００３２】
（ＳＰキャリア相関回路）
ＳＰ成分除去回路６４は、減算器８３及びＳＰキャリア相関回路８４を備えている。ＳＰキャリア相関回路８４は、隣接キャリア差分回路６３から、パイロット成分が正の極性を有する信号及び負の極性を有する信号に反映された信号を入力し、ＳＰの位置を基準にして１２キャリア毎の相関演算を行い、ＳＰ成分を抽出する。減算器８３は、隣接キャリア差分回路６３からパイロット成分が反映された信号を入力すると共に、ＳＰキャリア相関回路８４からＳＰ成分が反映された信号を入力し、パイロット成分が反映された信号からＳＰ成分が反映された信号を減算し、ＴＭＣＣ及びＡＣ成分が反映された正の極性を有する信号及び負の極性を有する信号を出力する。１２キャリア毎の相関演算を行うのは、ＯＦＤＭセグメントにおいて、ＳＰは１２キャリア毎に配置されているからである。
【００３３】
図８（３）に、ＳＰキャリア相関回路８４により出力された信号の波形を示す。ＳＰキャリア相関回路８４により出力された信号のうち、ＳＰ成分の信号の位置には、正の極性の電力レベルを有する信号と負の極性の電力レベルを有する信号とが存在していることがわかる。また、図８（４）に、ＳＰ成分除去回路６４により出力された信号の波形を示す。ＳＰ成分除去回路６４により出力された信号のうち、ＴＭＣＣ及びＡＣ成分の信号の位置には、正の極性の電力レベルを有する信号と、負の極性の電力レベルを有する信号とが存在していることがわかる。
【００３４】
図３は、ＳＰキャリア相関回路８４の構成を示すブロック図である。このＳＰキャリア相関回路８４は、ｎ個の遅延器８５−１〜８５−ｎ、及びｎ個の加算器８６−１〜８６−ｎを備えている。ここで、ｎは任意の値であり、ＳＰ成分除去回路６４におけるＳＰの除去性能に応じて設定される。例えば、ＳＰの除去性能を高める場合は、ｎを大きくする。
【００３５】
ＳＰキャリア相関回路８４は、１個の遅延器８５と１個の加算器８６との対を１段として、ｎ段により構成される。遅延器８５−１〜８５−ｎは、入力した信号を１２サブキャリア分遅延させる。１２サブキャリア分遅延させるのは、ＳＰが１２キャリアに１回の割合で信号内に挿入されているからである。加算器８６−１は、ＳＰキャリア相関回路８４の入力信号と遅延器８５−１により遅延された信号とを加算する。加算器８６−２〜８６−ｎは、前段の加算器８６−１〜８６−（ｎ−１）から入力した信号と、遅延器８５−２〜８５−ｎにより遅延された信号とをそれぞれ加算する。このように、ＳＰ成分除去回路６４は、１２サブキャリア分の遅延を行う遅延器８５と信号の加算を行う加算器８６とによってＳＰの相関演算を行い、ＳＰ成分が反映された信号を出力する。
【００３６】
（ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路）
図２に戻って、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５は、ＳＰ成分除去回路６４から、ＴＭＣＣ及びＡＣ成分が反映された正の極性を有する信号及び負の極性を有する信号を入力し、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの位置を基準にして、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの相関演算を行う。この結果、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの位置に合致して相関演算が行われた場合、そのタイミングでパルス状の信号が出力される。
【００３７】
図８（５）に、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５により出力された信号の波形を示す。ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５によりＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの位置に合致して相関演算が行われた場合に、そのタイミングで正の極性及び負の極性の電力レベルを有するパルス状の信号が出力されていることがわかる。
【００３８】
図４は、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５の構成を示すブロック図である。このＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５は、１１個の遅延器８７−１〜８７−１１、及び１１個の加算器８８−１〜８８−１１を備えている。ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５は、１個の遅延器８７と１個の加算器８８との対を１段として、１１段により構成される。
【００３９】
図５は、地上デジタル放送方式の運用モードがモード３の場合に、セグメント＃０に配置されたＴＭＣＣとＡＣのキャリア番号を示す図である。キャリア番号は１〜４３２で表記してある。図５に示すように、ＡＣ＿８，ＡＣ＿７，ＴＭＣＣ＿４，ＴＭＣＣ＿３，ＡＣ＿６，・・・のパイロット信号は、それぞれキャリア番号４０８，３７８，３５０，２８７，２４５，・・・に配置されている。そして、これらのパイロット信号において、互いに隣接するキャリア番号の差は、それぞれ３０，２８，６３，４２，・・・である。この隣接キャリア番号の差が、遅延器８７−１〜８７−１１のサブキャリア遅延時間として用いられる。
【００４０】
図４に戻って、遅延器８７-１は、ＡＣ＿８とＡＣ＿７との間の隣接キャリア番号の差３０に従って、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５の入力信号を３０サブキャリア分遅延させる。また、遅延器８７−２は、ＡＣ＿７とＴＭＣＣ＿４との間の隣接キャリア番号の差２８に従って、遅延器８７-１により出力された信号を２８サブキャリア分遅延させる。遅延器８７−３〜８７−１１についても、図５に示した隣接キャリア番号の差に従った遅延処理を行う。
【００４１】
加算器８８−１は、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５の入力信号と遅延器８７−１により遅延された信号とを加算する。加算器８８−２〜８８−１１は、前段の加算器８８−１〜８８−１０から入力した信号と、遅延器８７−２〜８７−１１により遅延された信号とをそれぞれ加算する。このように、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５は、ＴＭＣＣ及びＡＣの配置に応じた遅延器８７と、信号の加算を行う加算器８８とによってＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの相関演算を行い、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの位置に合致して相関演算を行った場合、そのタイミングでパルス状の信号を出力する。
【００４２】
（シンボル相関回路）
図２に戻って、シンボル相関回路６６は、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５から、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの位置に合致して相関演算が行われたことを示すパルス状の信号を入力し、複数のシンボルに渡って積分を行ってシンボル間の相関演算を行う。これにより、雑音を除去することができる。
【００４３】
図８（６）に、シンボル相関回路６６により出力された信号の波形を示す。シンボル相関回路６６により、図８（６）に示すような、雑音が除去された信号が出力される。
【００４４】
図６は、シンボル相関回路６６の構成を示すブロック図である。このシンボル相関回路６６は、乗算器９１、加算器９２、遅延器９３及び乗算器９４を備えている。
【００４５】
乗算器９１は、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５から、ＴＭＣＣ及びＡＣの位置に合致して相関演算が行われたことを示すパルス状の信号を入力し、予め設定された定数Ｋを０＜Ｋ＜１として、入力した信号に（１−Ｋ）を乗算する。加算器９２は、乗算器９１により乗算された信号を入力すると共に、乗算器９４により乗算された信号を入力し、これらの信号を加算する。遅延器９３は、加算器９２により加算された信号を入力し、４３２サブキャリア（１シンボル）分遅延させる。乗算器９４は、遅延器９３により遅延された信号を入力し、予め設定された定数Ｋを乗算する。この乗算結果の信号が加算器９２に出力される。このように、シンボル相関回路６６は、入力した信号を複数のシンボルに渡って積分を行うから、雑音を除去し、ノイズを抑制することができる。
【００４６】
（波形整形回路）
図２に戻って、波形整形回路６７は、シンボル相関回路６６から、雑音が除去された信号を入力し、隣接キャリア差分回路６３により生成された正の極性及び負の極性の２つのピークを有する信号から、１つのピークを有する信号を生成する。すなわち、２つのピークを有する信号から１つのピークを有する信号に戻す。
【００４７】
図８（７）に、波形整形回路６７により出力された信号の波形を示す。波形整形回路６７により、正の極性及び負の極性の２つのピークを有する信号が１つのピークを有する信号に戻され出力されていることがわかる。
【００４８】
図７は、波形整形回路６７の構成を示すブロック図である。この波形整形回路６７は、正側信号抽出回路９５、遅延器９６、負側信号抽出回路９７及び減算器９８を備えている。
【００４９】
正側信号抽出回路９５は、波形整形回路６７の入力信号に対し、正の極性を有する信号のみを通過させ、負の極性を有する信号の通過を阻止する。遅延器９６は、正側信号抽出回路９５から正の極性を有する信号を入力し、１サブキャリア（サンプル）分遅延させる。
【００５０】
負側信号抽出回路９７は、波形整形回路６７の入力信号に対し、負の極性を有する信号のみを通過させ、正の極性を有する信号の通過を阻止する。減算器９８は、遅延器９６から１サブキャリア分遅延した正の極性を有する信号を入力すると共に、負側信号抽出回路９７から負の極性を有する信号を入力し、正の極性を有する信号から負の極性を有する信号を減算する。すなわち、減算器９８は、負の極性を有する信号を反転させ、その反転信号と正の極性を有する信号とを合成する。これにより、隣接キャリア差分回路６３により生成された正の極性及び負の極性の２つのピークを有する信号を、１つのピークを有する信号に戻すことができる。
【００５１】
波形整形回路６７により、正の極性及び負の極性の２つのピークを有する信号よりも一層際立った１つのピークを有する信号が生成されるから、周波数オフセット検出回路６０は、周波数オフセット量を確実に検出することができる。
【００５２】
そして、周波数オフセット検出回路６０は、波形整形回路６７により波形整形された信号に基づいて、４３２キャリアのうち、電力レベルが最も高い相関位置を求め、その相関位置を周波数オフセットの検出位置として設定する。周波数オフセット検出回路６０は、予め設定された基準位置と検出位置との間の差（キャリアの数）を周波数オフセット量として検出し、周波数オフセット補正回路４０に出力する。
【００５３】
図９は、周波数オフセット量を説明する図である。図９に示すように、周波数オフセット検出回路６０は、４３２キャリア分の電力レベルに対し、電力レベルの最も高い位置を求め、予め設定された基準位置と検出位置との間のキャリア数を周波数オフセット量として検出する。
【００５４】
尚、周波数オフセット検出回路６０は、正の極性及び負の極性の２つのピークを有する信号を１つのピークを有する信号に戻す波形整形回路６７を備えるようにしたが、波形整形回路６７は必ずしも必要であるとは限らない。周波数オフセット検出回路６０は、波形整形回路６７を備えていない場合、シンボル相関回路６６の出力信号に基づいて、電力レベルが最も高い相関位置を求め、その相関位置を周波数オフセットの検出位置として設定し、予め設定された基準位置と検出位置との間の差（キャリアの数）を周波数オフセット量として検出する。
【００５５】
以上のように、本発明の実施形態によるデジタル放送受信機によれば、ＯＦＤＭ復調部１の周波数オフセット検出回路６０において、隣接キャリア差分回路６３が、ＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣのパイロット信号を抽出して、正の極性を有する信号及び負の極性を有する信号を出力するようにし、ＳＰ成分除去回路６４が、ＳＰの相関演算を行いＳＰ成分の信号を抽出し、ＳＰ，ＴＭＣＣ及びＡＣのパイロット信号からＳＰ成分の信号を減算してＴＭＣＣ及びＡＣの信号を抽出し、ＴＭＣＣ及びＡＣ成分が反映された正の極性を有する信号及び負の極性を有する信号を出力するようにした。そして、ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路６５が、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアの相関演算を行い、その位置に合致した場合にそのタイミングでピーク状の信号を出力するようにした。そして、シンボル相関回路６６が、複数のシンボルに渡って積分を行って雑音を除去するようにし、波形整形回路６７が、正の極性及び負の極性の２つのピークを有する信号を、１つのピークを有する信号に戻すようにした。そして、周波数オフセット検出回路６０は、波形整形回路６７により波形整形された信号に対し、電力レベルが最も高い相関位置を検出し、その検出位置と基準位置との差である周波数オフセット量（キャリア数）を検出するようにした。そして、周波数オフセット補正回路４０は、周波数オフセット検出回路６０により検出された周波数オフセット量に基づいて周波数オフセットを補正する。
【００５６】
これにより、広帯域の周波数同期を行うことができる。すなわち、４本のＴＭＣＣ及び／または８本のＡＣの各キャリアをダイバシティ合成することによって生じる低い受信ＣＮ比の状態においても、４本のＴＭＣＣ及び８本のＡＣの各キャリアの相関演算を行って周波数オフセット量を検出することができるから、周波数オフセットを正しく検出し、補正することができる。その結果、ＴＭＣＣ及びＡＣキャリアのみを受信するデジタル放送受信機において、受信感度を著しく向上させることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  ＯＦＤＭ復調部
１０  ＡＤ変換回路
２０  直交復調回路
３０  狭帯域ＡＦＣ回路
４０  周波数オフセット補正回路
５０  ＦＦＴ回路
６０  周波数オフセット検出回路
６１  絶対値回路
６２  自乗回路
６３  隣接キャリア差分回路
６４  ＳＰ成分除去回路
６５  ＴＭＣＣ＆ＡＣキャリア相関回路
６６  シンボル相関回路
６７  波形整形回路
７０  キャリアシンボル抽出回路
８１，８３，９８  減算器
８２，８５，８７，９３，９６  遅延器
８４  ＳＰキャリア相関回路
８６，８８，９２  加算器
９１，９４  乗算器
９５  正側信号抽出回路
９７  負側信号抽出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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