(57)【要約】【課題】等化処理後の信号品質を簡単な回路で自己診断することが可能な信号品質監視方法及びマルチパス等化装置を提供する。【解決手段】等化部１５で等化処理されたＩ／Ｑ信号から、ＢＰＳＫ抽出部１９１でＢＰＳＫ信号を抽出し、Ｑ信号抽出部１９２でこのＢＰＳＫ信号からＱ信号を抽出する。そして、判定部１９３でＱ信号の値が予め設定した閾値を超えるか否かを判断し、超える場合には、等化処理後の信号に異常があると判定する。これにより、複雑な計算をせずとも、ＢＰＳＫ信号のＱ信号の振幅を測定するのみで、等化処理後の信号の品質を監視することが可能となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式による受信信号に含まれる信号歪みを補償するマルチパス等化装置に用いられる信号品質監視方法であって、
前記信号歪みの等化処理が行われた受信信号からＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）信号を抽出し、
前記抽出したＢＰＳＫ信号のＱ信号を抽出し、
前記ＢＰＳＫ信号のＱ信号の値が予め設定された閾値を超えるか否かを判断し、
前記Ｑ信号の値が前記閾値を超える場合、等化処理後の信号に異常があると判定することを特徴とする信号品質監視方法。
【請求項２】
前記ＢＰＳＫ信号は、前記受信信号に含まれるＳＰ（Scattered Pilot）信号又はＴＭＣＣ（Transmission and Multiplex Configuration Control）信号であることを特徴とする請求項１記載の信号品質監視方法。
【請求項３】
前記受信信号における情報信号が所定の位相変調方式により変調されている場合、
前記閾値は、前記情報信号のＱ信号の最小値であることを特徴とする請求項１記載の信号品質監視方法。
【請求項４】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式による受信信号に含まれる信号歪みを補償するマルチパス等化装置において、
前記受信信号に対して等化処理を行う等化手段と、
前記等化処理が行われた信号からＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）信号を抽出するＢＰＳＫ信号抽出部と、
前記抽出したＢＰＳＫ信号のＱ信号を抽出するＱ信号抽出部と、
前記ＢＰＳＫ信号のＱ信号の値が予め設定された閾値を超えるか否かを判断し、前記閾値を超える場合、等化処理後の信号に異常があると判定する判定部と
を具備することを特徴とするマルチパス等化装置。
【請求項５】
前記ＢＰＳＫ信号は、前記受信信号に含まれるＳＰ（Scattered Pilot）信号又はＴＭＣＣ（Transmission and Multiplex Configuration Control）信号であることを特徴とする請求項４記載のマルチパス等化装置。
【請求項６】
前記受信信号における情報信号が所定の位相変調方式により変調されている場合、
前記閾値は、前記情報信号のＱ信号の最小値であることを特徴とする請求項４記載のマルチパス等化装置。
【請求項７】
前記等化手段は、
前記受信信号を直交復調してＩ／Ｑ信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部で生成される前記Ｉ／Ｑ信号の周波数ずれを補償する周波数補償部と、
前記Ｉ／Ｑ信号に含まれるガードインターバルを除去するガードインターバル除去部と、
前記ガードインターバルを除去したＩ／Ｑ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行うＦＦＴ処理部と、
前記ＦＦＴ処理を施したＩ／Ｑ信号に対して等化処理を行う等化部と、
前記等化処理を施したＩ／Ｑ信号に対してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理を行うＩＦＦＴ処理部と、
前記ＩＦＦＴ処理を施したＩ／Ｑ信号に対してガードインターバルを装荷するガードインターバル装荷部と、
前記ガードインターバルが装荷されたＩ／Ｑ信号を直交変調する直交変調部と
を備えることを特徴とする請求項４記載のマルチパス等化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地上デジタル放送システムにおいて、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式の放送波信号に含まれる信号歪みを補償するマルチパス等化装置及び、この装置に用いられる信号品質監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送システムでは、放送サービスエリアの拡大および難視聴地域の解消を目的として、多数の中継装置を所定のエリアに分散配置し、各中継装置にてＯＦＤＭ方式による放送波信号を多段中継する方式が採用されている。この種のシステムにおける中継装置には、マルチパス遅延波による信号歪を補償するためにマルチパス等化装置が備えられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の中継装置に備えられたマルチパス等化装置は、マルチパス等化装置の前段でアナログ−デジタル変換された放送波信号を受け取り、Ｉ／Ｑ信号に直交復調し、ガードインターバルを除去する。マルチパス等化装置は、ガードインターバルを除去したＩ／Ｑ信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を施し、ＦＦＴ処理後のＩ／Ｑ信号に、伝搬路推定により算出した伝搬路の逆特性を掛け合わせることで等化を行う。そして、等化されたＩ／Ｑ信号は、判定等化（硬判定）にて判定され、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理が行われ、ガードインターバルが装荷されたのち、直交変調される。
【０００４】
ところで、従来のマルチパス等化装置では、外部にＢＥＲ（Bit Error Ratio）計、ＣＮ（Carrier to Noise）計又はＭＥＲ（Magnitude of Error Ratio）計等を接続し、信号の等化処理後の信号品質を外部から監視する場合がある。しかしながら、このようなマルチパス等化装置では、装置自身による自己診断を行うことは困難である。
【０００５】
また、従来のマルチパス等化装置では、マルチパス等化装置の内部にＭＥＲ測定部及び閾値判定部を設置し、信号の等化処理後の信号品質をマルチパス等化装置自身で監視する場合がある。しかしながら、ＭＥＲを測定するには、所定の期間にわたる観測データに基づいて計算する必要があるため、計算が複雑になり回路規模が大きくなる。また、所定の期間分の観測データを保存しなければならないため、大きなメモリが必要になるという問題がある。さらに、ＯＦＤＭ方式の放送波信号が複数階層構造となっている場合には、ＭＥＲ測定部及び閾値判定部を階層毎に設置する必要があり、マルチパス等化装置の大型化の要因となるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１１３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、従来のマルチパス等化装置では、装置自身で放送波信号の等化処理後の信号品質を監視しようとする場合、等化処理後の信号に対する計算量が複雑になるため、回路規模の大型化の要因となっていた。
【０００８】
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、等化処理後の信号品質を簡単な回路で自己診断することが可能な信号監視方法及びマルチパス等化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号監視方法は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式による受信信号に含まれる信号歪みを補償するマルチパス等化装置に用いられる信号品質監視方法であって、前記信号歪みの等化処理が行われた受信信号からＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）信号を抽出し、前記抽出したＢＰＳＫ信号のＱ信号を抽出し、前記ＢＰＳＫ信号のＱ信号の値が予め設定された閾値を超えるか否かを判断し、前記Ｑ信号の値が前記閾値を超える場合、等化処理後の信号に異常があると判定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るマルチパス等化装置は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式による受信信号に含まれる信号歪みを補償するマルチパス等化装置において、前記受信信号に対して等化処理を行う等化手段と、前記等化処理が行われた信号からＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）信号を抽出するＢＰＳＫ信号抽出部と、前記抽出したＢＰＳＫ信号のＱ信号を抽出するＱ信号抽出部と、前記ＢＰＳＫ信号のＱ信号の値が予め設定された閾値を超えるか否かを判断し、前記閾値を超える場合、等化処理後の信号に異常があると判定する判定部とを具備する。
【００１１】
上記構成による信号監視方法及びマルチパス等化装置では、等化手段で等化処理が施された信号から、ＢＰＳＫ信号抽出部によりＢＰＳＫ信号を抽出し、Ｑ信号抽出部でこのＢＰＳＫ信号からＱ信号を抽出する。そして、判定部でＱ信号の値が予め設定した閾値を超えるか否かを判断し、超える場合には、等化処理後の信号に異常があると判定する。これにより、複雑な計算をせずとも、ＢＰＳＫ信号のＱ信号の振幅を測定するのみで、等化処理後の信号の品質を確認することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、等化処理後の信号品質を簡単な回路で自己診断することが可能な信号監視方法及びマルチパス等化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るマルチパス等化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＦＦＴ部から伝搬路推定部及び等化部へ出力されるＩ／Ｑ信号の信号配置の例を示す模式図である。
【図３】図１の信号品質監視部が等化処理後の信号品質を監視する際のフローチャートである。
【図４】ＢＰＳＫ信号と６４ＱＡＭ変調方式により変調された情報信号のコンスタレーションを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明に係るマルチパス等化装置の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るマルチパス等化装置の機能構成を示すブロック図である。本実施形態におけるマルチパス等化装置は、例えば、地上デジタル放送システムで用いられる中継装置に使用される。
【００１５】
地上デジタル放送システムにおけるＯＦＤＭ方式の放送波信号は、図１に示すマルチパス等化装置の前段に設置されるアンテナ（図示せず）で受信され、周波数変換部（図示せず）で中間周波数帯に周波数変換され、アナログ−デジタル変換部（図示せず）でデジタル信号に変換されたのち、マルチパス等化装置へ供給される。
【００１６】
図１において、デジタル信号に変換された放送波信号は、直交復調部（Ｑ＿ＤＥＭ）１１で直交復調されてＩ／Ｑ信号となり、ガードインターバル除去部１２でガードインターバルが除去され、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１３でＦＦＴ処理される。ＦＦＴ処理されたＩ／Ｑ信号は、等化部１５及び伝搬路推定部１６へ出力される。直交復調部１１には自動周波数制御部（ＡＦＣ）１４が接続されており、ＡＦＣ１４は、直交復調後のＩ／Ｑ信号の周波数をモニタして直交復調部１１で生成されるＩ信号とＱ信号との間の周波数のずれを補償する。
【００１７】
伝搬路推定部１６は、既知のパイロット信号等に基づいて、ＦＦＴ処理されたＩ／Ｑ信号から伝搬路を推定する。逆特性算出部１７は、伝搬路推定部１６で推定された伝搬路による歪を補正するため、推定された伝搬路の逆特性を算出する。等化部１５は、ＦＦＴ処理されたＩ／Ｑ信号に逆特性算出部１７で算出された逆特性を掛け合わせてマルチパスの等化処理を行い、等化処理後のＩ／Ｑ信号を判定等化部１８及び信号品質監視部１９へ出力する。Ｉ／Ｑ信号は、判定等化部１８で硬判定され、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１１０でＩＦＦＴ処理が行われ、ガードインターバル装荷部１１１でガードインターバルが装荷されたのち、直交変調部（Ｑ＿ＭＯＤ）１１２で直交変調される。
【００１８】
信号品質監視部１９は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）抽出部１９１、Ｑ信号抽出部１９２及び判定部１９３を備え、等化部１５から供給されるＩ／Ｑ信号の品質を監視する。
【００１９】
ＢＰＳＫ抽出部１９１は、等化処理後のＩ／Ｑ信号からＢＰＳＫ信号を抽出し、Ｑ信号抽出部１９２へ出力する。Ｑ信号抽出部１９２は、ＢＰＳＫ抽出部１９１で抽出されたＢＰＳＫ信号からＱ信号を抽出する。判定部１９３は、Ｑ信号抽出部１９２で抽出されたＱ信号の値と予め設定された閾値とを比較し、等化処理後の信号に異常があるか否かを判定する。判定部１９３は、Ｑ信号の値が閾値を超えている場合は、信号に異常が発生したと判定して外部へアラームを発報する。また、判定部１９３は、Ｑ信号の値が閾値を超えていない場合は、信号は正常であると判定する。
【００２０】
次に、上記構成における動作を説明する。
【００２１】
図２は、ＦＦＴ部１３から伝搬路推定部１６及び等化部１５へ出力されるＩ／Ｑ信号の信号配置の例を示す模式図である。図２に示す信号フォーマット例において、情報信号Ｓ１は、映像や音声などの情報データを伝送するものであり、例えば６４ＱＡＭで変調される。付加情報（ＴＭＣＣ：Transmission and Multiplex Configuration Control）信号Ｓ２は、例えば、変調方式やインタリーブなどの伝送パラメータ情報や、付加情報を伝送するものであり、ＢＰＳＫ変調方式により特定のキャリア（周波数スロット）にて伝送される。連続パイロット（ＣＰ：Continual Pilot）信号Ｓ３は、ＯＦＤＭ信号の終端を示すものであり、ＢＰＳＫ変調方式により特定のキャリア（周波数スロット）にて伝送される。分散パイロット（ＳＰ：Scattered Pilot）信号Ｓ４は、周波数及び時間方向に分散してＢＰＳＫ変調方式により伝送されるものであり、伝搬路推定部１６における伝搬路推定等に用いられる。ＳＰ信号Ｓ４は、例えば周波数方向に１／３、及び時間方向に１／４の割合で挿入される。
【００２２】
伝搬路推定部１６は、図２に示されるＳＰ信号Ｓ４を用いて、全時間及び全周波数における伝搬路を推定する。等化部１５は、推定した伝搬路に基づいて逆特性算出部１７で算出される逆特性を、ＦＦＴ部１３からのＩ／Ｑ信号に掛け合わせて等化処理を行う。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態に係るマルチパス等化装置における信号品質監視部１９が等化処理後の信号品質を監視する際のフローチャートを示す。信号品質監視部１９は、図２に示すように特定周波数に連続的に配置されＢＰＳＫ変調方式により伝送されるＴＭＣＣ信号Ｓ２、ＣＰ信号Ｓ３又はＳＰ信号Ｓ４をＢＰＳＫ信号として、ＢＰＳＫ抽出部１９１で抽出する（ステップ３１）。信号品質監視部１９は、Ｑ信号抽出部１９２でＢＰＳＫ信号のＱ信号を抽出する（ステップ３２）。
【００２４】
続いて、信号品質監視部１９は、判定部１９３でＢＰＳＫ信号のＱ信号の振幅が閾値以上である否かを判断する（ステップ３３）。図４は、ＢＰＳＫ信号と６４ＱＡＭ変調方式により変調された情報信号のコンスタレーションを示す模式図である。ＢＰＳＫ信号は、情報信号よりも４／３だけ振幅が大きい。ＢＰＳＫ信号は、理想的にはＩ信号のみ存在し、Ｑ信号は“０”である。つまり、ＢＰＳＫ信号のＱ信号が“０”でない場合には、マルチパス等化装置自身又は受信したＯＦＤＭ信号になんらかの異常が発生したおそれがあることになる。本実施形態では、情報信号のＱ信号の最小値を上記閾値として設定する。判定部１９３は、ＢＰＳＫ信号のＱ信号の振幅の絶対値が情報信号のＱ信号の最小値以上であると判定した場合（ステップ３３のＹｅｓ）、信号に異常があるとしてアラームを発報し（ステップ３４）、処理を終了する。
【００２５】
ＢＰＳＫ信号のＱ信号の振幅が情報信号のＱ信号の最小値以上となった場合、例えば、図４に示すＢＰＳＫ信号のコンスタレーションが滲んだ状況及び、図４に示すＢＰＳＫ信号のコンスタレーションが回転した状況等が推測される。ＢＰＳＫ信号のコンスタレーションの滲みは、ＣＮの劣化が要因である。コンスタレーションが滲む場合、隣接する情報信号のコンスタレーションが混ざるため、コンスタレーションの判定間違いが発生し、正常な信号を後段へ伝送することが困難となる。また、ＢＰＳＫ信号のコンスタレーションの回転は、ＡＦＣ１４の動作異常が要因である。コンスタレーションが回転する場合、所定の位置に情報信号のコンスタレーションが存在しないため、コンスタレーションの判定間違いが発生し、正常な信号を後段へ伝送することが困難となる。
【００２６】
一方、判定部１９３は、ＢＰＳＫ信号のＱ信号の振幅の絶対値が情報信号のＱ信号の最小値未満である場合（ステップ３３のＮｏ）、コンスタレーションの判定間違いは発生しないと考えられるため、信号は正常であるとして処理を終了する。
【００２７】
以上のように、上記一実施形態では、等化処理後のＩ／Ｑ信号からＢＰＳＫ信号のＱ信号のみを抽出する。そして、このＱ信号の振幅が予め設定した閾値を超えるか否かを判断し、超える場合には等化処理に異常があると判定するようにしている。これにより、複雑な計算をせずとも、ＢＰＳＫ信号のＱ信号の振幅を測定するのみで、等化処理後の信号に異常があることを検知することが可能となる。
【００２８】
したがって、本発明に係るマルチパス等化装置によれば、等化処理後の信号品質を簡単な回路で自己診断することができる。
【００２９】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記一実施形態では、情報信号が６４ＱＡＭ変調方式により変調されて伝送される例について説明したが、情報信号の変調方式は、６４ＱＡＭに限定されるわけではなく、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、２５６ＱＡＭ等であっても同様に実施可能である。
【００３０】
また、上記一実施形態では、判定部１９３における閾値が情報信号のＱ信号の最小値に設定される場合について説明したが、閾値はこの値に限定される訳ではない。
【００３１】
また、上記一実施形態では、判定部１９３が信号に異常があると判定した場合に外部へアラームを発報する例について説明したが、判定部１９３が信号に異常があると判定した場合にはＮＧ信号を外部へ出力し、信号が正常であると判定した場合にはＯＫ信号を外部へ出力する場合であっても同様に実施可能である。
【００３２】
さらに、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１１…Ｑ＿ＤＥＭ
１２…ＧＩ除去部
１３…ＦＦＴ部
１４…ＡＦＣ
１５…等化部
１６…伝搬路推定部
１７…逆特性算出部
１８…判定等化部
１９…信号品質監視部
１９１…ＢＰＳＫ抽出部
１９２…Ｑ信号抽出部
１９３…判定部
１１０…ＩＦＦＴ部
１１１…ＧＩ装荷部
１１２…Ｑ＿ＭＯＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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