(57)【要約】【課題】受信信号にスプリアスが混入している場合であっても受信品質の劣化が抑制されるＯＦＤＭ復調装置を提供する。【解決手段】ＦＦＴ部２３は、ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成する。復調部２４は、ＦＦＴ部２３により生成された周波数領域信号を復調する。ＦＦＴ部２３は、スプリアスを検出したときに、最後のバタフライ演算の結果に対して、検出されたスプリアスを除く信号成分の最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングする。【選択図】図６
2010093380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成された周波数領域信号を復調する復調部、を備え、
前記ＦＦＴ部は、
スプリアスを検出するスプリアス検出部と、
前記スプリアス検出部によりスプリアスが検出されたときに、前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算の結果に対して、検出されたスプリアスを除く信号成分の最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング部、を備える
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項２】
ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成された周波数領域信号を復調する復調部、を備え、
前記ＦＦＴ部は、
前記バタフライ演算により得られる複数の信号成分の電力をそれぞれ算出する電力算出部と、
前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算により得られる信号成分の最大電力とｎ番目に大きな電力との比率に基づいて、スプリアスの有無を判定するスプリアス検出部と、
前記スプリアス検出部によりスプリアスが存在すると判定されたときに、前記所定のバタフライ演算の結果に対して、前記ｎ番目に大きな電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング部、を備える
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。（ｎは、２以上の整数）
【請求項３】
請求項２に記載のＯＦＤＭ復調装置であって、
前記スプリアス検出部は、前記最大電力が前記ｎ番目に大きな電力のα倍よりも大きければ、スプリアスが存在すると判定する
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。（α＞１）
【請求項４】
ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成し、前記周波数領域信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
スプリアスを検出し、
前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算の結果に対して、検出されたスプリアスを除く信号成分の最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングする
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調方法。
【請求項５】
ＯＦＤＭを使用して伝送される信号を受信するデジタル受信システムであって、
チューナと、
前記チューナにより受信された信号を復調する請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置と、
前記ＯＦＤＭ復調装置により復調された信号を復号する復号部と、
を有するデジタル受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ復調装置およびＯＦＤＭ復調方法に係わり、例えば、ＯＦＤＭを使用するデジタル放送の受信機に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、１つの搬送波（以下、キャリア）を用いたデジタル変調方式では、伝送レートが高くなるほどシンボル期間が短くなる。このため、マルチパス環境下では、信号の復調が困難になることがある。
【０００３】
マルチパス環境下での受信性能を高める伝送方式の１つとして、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が提案されている。ＯＦＤＭ方式では、周波数軸上で互いに直交している複数のキャリア（あるいは、サブキャリア）を利用して複数のデータストリームが伝送される。このため、各キャリアを利用して伝送されるデータストリームのシンボル期間は長くなり、遅延の大きなマルチパス環境においても、受信性能の劣化は小さい。また、キャリア毎に変調方式を変えることができる。
【０００４】
ＯＦＤＭ方式では、送信局においてＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）を利用した変調が行われ、受信局においてＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を利用した復調が行われる。このため、ＯＦＤＭ方式は、周波数利用効率が高く、地上波デジタル放送への適用が広く検討されている。日本では、地上波デジタル放送の規格の１つであるＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）においてＯＦＤＭ方式が採用されている。
【０００５】
受信局において実行されるＦＦＴ演算では、時間領域信号が周波数領域信号に変換される。すなわち、ＦＦＴ演算により各キャリアの信号が抽出される。そして、各キャリアの信号をそれぞれ復調および復号することにより、送信データが再生される。
【０００６】
ところが、受信信号にスプリアス（不用信号成分）が混入している場合には、ＦＦＴ演算の結果にもそのスプリアスの影響があらわれる。すなわち、スプリアスが存在する場合には、再生データのエラー率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）が劣化してしまう。
【０００７】
特許文献１には、この問題を解決する方法の１つが記載されている。特許文献１に記載のＯＦＤＭ受信装置においては、最大値抽出回路は、各パイロット信号の受信電力の中から最大値を抽出する。閾値決定回路は、抽出された最大値を基準にして閾値を決定する。重み付け回路は、決定された閾値を使用して、デマッピング回路から出力されるデータ信号に対して重み付けを行う。この構成によれば、伝送路を推定するためのパイロット信号が妨害波（すなわち、スプリアス）の影響を受けている場合であっても、データ信号に対して適切な重み付けを行うことができる。この結果、エラー率の劣化が抑制される。
【特許文献１】特開２００５−２３６３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＯＦＤＭ受信装置において実行されるＦＦＴ演算では、一般に、デジタル演算の桁あふれを回避するために、各キャリアの電力の最大値を基準として各信号を表すデジタルデータがスケーリングされる。このため、大きなスプリアスが存在する場合には、そのスプリアスの電力を基準として各キャリア伝送する信号を表すデジタルデータがスケーリングさ
れてしまう。この場合、各キャリアの信号を表すデジタルデータの値が小さくなる。この結果、スプリアスの影響を受けていないキャリアの信号のＳ／Ｎが低下してしまう。すなわち、受信品質が劣化してしまう。
【０００９】
本発明の課題は、受信信号にスプリアスが混入している場合であっても、受信品質の劣化を抑制するＯＦＤＭ復調装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態のＯＦＤＭ復調装置は、ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部により生成された周波数領域信号を復調する復調部、を備える。さらに、前記ＦＦＴ部は、スプリアスを検出するスプリアス検出部と、前記スプリアス検出部によりスプリアスが検出されたときに、前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算の結果に対して、検出されたスプリアスを除く信号成分の最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング部、を備える。この構成によれば、各キャリアの信号成分がスプリアスの電力に基づいてスケーリングされることはない。
【００１１】
前記ＦＦＴ部は、前記バタフライ演算により得られる複数の信号成分の電力をそれぞれ算出する電力算出部と、前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算により得られる信号成分の最大電力とｎ番目に大きな電力との比率に基づいて、スプリアスの有無を判定するスプリアス検出部と、前記スプリアス検出部によりスプリアスが存在すると判定されたときに、前記所定のバタフライ演算の結果に対して、前記ｎ番目に大きな電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング部、を備えるようにしてもよい。（ｎは、２以上の整数）
【発明の効果】
【００１２】
開示の装置または方法によれば、ＯＦＤＭ受信信号にスプリアスが混入している場合であっても、受信品質の劣化が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、実施形態のＯＦＤＭ復調装置が使用されるデジタル受信システムの構成を示す図である。デジタル受信システムは、この例では、ＯＦＤＭを使用するデジタル放送信号を受信するデジタルＴＶ受信機である。
【００１４】
デジタル受信システム１は、チューナ（ＲＦ）１１、デジタル放送復調装置１２、復号回路１５、ディスプレイ装置１６、スピーカ１７を含んで構成される。チューナ１１は、ＲＦ受信回路を備え、ユーザにより指定されたチャネル信号を選択する。デジタル放送復調装置１２は、Ａ／Ｄ変換器１３および復調部１４を備え、チューナにより選択されたＯＦＤＭ信号を復調する。デジタル放送復調装置１２は、１つのＬＳＩチップ上に実装されるようにしてもよい。そして、この例では、デジタル放送復調装置１２によりＭＰＥＧ２のＴＳデータが再生される。復号回路１５は、デジタル放送復調装置１２により再生されたデータを復号し、画像データおよび音声データを再生する。画像データおよび音声データは、それぞれ、ディスプレイ装置１６およびスピーカ１７に出力される。
【００１５】
なお、実施形態のＯＦＤＭ復調装置は、この例ではデジタル放送信号を受信するが、これに限定されるものではない。すなわち、実施形態のＯＦＤＭ復調装置は、例えば、無線ＬＡＮシステムにおいて使用されるようにしてもよい。
【００１６】
図２は、実施形態のＯＦＤＭ復調装置の構成を示す図である。ここで、ＯＦＤＭ復調装置２０は、図１に示すデジタル放送復調装置１２に相当し、Ａ／Ｄ変換器２１、同期部２
２、ＦＦＴ部２３、復調回路２４、誤り訂正回路２５を備える。ただし、実施形態のＯＦＤＭ復調装置は、この構成に限定されるものではなく、例えば、Ａ／Ｄ変換器２１、同期部２２、誤り訂正回路２５を備えない構成であってもよい。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換器２１は、ＯＦＤＭ受信信号をデジタル信号に変換する。同期部２２は、同期を確立するとともに、Ａ／Ｄ変換部２１により得られるデジタル信号から直交信号を生成する。この直交信号は、Ｉ成分およびＱ成分を表す複素デジタルデータ列である。ＦＦＴ部２３は、同期部２２により得られた直交信号について、シンボル毎にＦＦＴを実行する。すなわち、ＦＦＴ演算により時間領域信号が周波数領域信号に変換される。周波数領域信号は、互いに異なる周波数を持った複数のキャリアにより伝送される複数のデータ信号を表す。したがって、Ｋ個のキャリアを利用して情報を伝送するＯＦＤＭ伝送システムにおいては、シンボル毎に、ＦＦＴ部２３によってＫ個の複素デジタル値が得られる。なお、ＯＦＤＭ伝送システムでは、一般に、数１００〜数１０００のキャリアを利用して情報が伝送される。
【００１８】
復調回路２４は、ＦＦＴ部２３により生成される周波数領域信号を復調する。ここで、復調回路２４は、伝送路を等化する機能を備え、送信機と受信機との間の伝送路で発生した位相回転を補正する。なお、伝送路の特性は、例えば、データ信号と共に伝送されるパイロット信号を利用して推定される。復調回路２４により得られる複数のデータストリームは、誤り訂正回路２５に導かれる。誤り訂正回路２５は、復調回路２４の出力データに対して誤り訂正を実行する。上記構成のＯＦＤＭ復調装置２０により送信データが再生される。この例では、ＭＰＥＧ２のＴＳデータが再生される。
【００１９】
図３は、スプリアスが存在するときの問題点を説明する図である。ＯＦＤＭ復調装置では、上述したように、ＦＦＴ演算により周波数領域信号が得られる。周波数領域信号は、図３（ａ）に示すように、各キャリアの信号成分を表す。信号成分は複素デジタル値であり、キャリアｋの信号成分は「Ｉk＋ｊＱk」で表される。この場合、キャリアｋにより伝送される信号の電力は「Ｉk2＋Ｑk2」により算出される。「Ｉk」および「Ｑk」は、それぞれ、キャリアｋの信号成分の実数部および虚数部を表す。
【００２０】
ここで、ＦＦＴ演算はデジタル演算であり、各キャリアの信号成分は所定のビット数のデジタルデータで表される。すなわち、各キャリアの信号成分を表すデジタルデータは、図３（ａ）に示すように、予め決められた量子化領域を越えないようにスケーリングされる。なお、「スケーリング」は、後で詳しく説明するが、デジタルデータの桁あふれを防ぐために、例えば、デジタルデータの各ビットをシフトする演算により実現される。
【００２１】
図３（ｂ）は、ＯＦＤＭ受信信号にスプリアスが混入しているときの周波数領域信号を模式的に示している。ここでは、送信局から送信される本来の信号（希望信号）と比較して非常に大きなスプリアスが混入している状態を示している。なお、ＯＦＤＭ信号帯域内の大きなスプリアスは、妨害波によって発生し得る。例えば、デジタル／アナログサイマル放送が行われる場合には、対応するアナログ放送波がスプリアスになることがある。
【００２２】
ＯＦＤＭ復調装置において実行されるＦＦＴ演算では、通常、デジタルデータの桁あふれを防ぐために、信号成分の最大電力を基準としてスケーリングが行われる。このため、ＯＦＤＭ信号帯域内に大きなスプリアスが存在する場合には、そのスプリアスの電力に基づいて各キャリアの信号成分のスケーリングが行われる。この結果、各キャリアの信号成分は、図３（ｃ）に示すように、著しく小さくなってしまう。この場合、各キャリアの信号成分は、量子化誤差等により、Ｓ／Ｎ比が劣化してしまう。
【００２３】
実施形態のＯＦＤＭ復調装置は、この問題を解決するために、ＦＦＴ演算の中のスケー
リング処理において、スプリアスの影響を除去する機能を備えている。すなわち、実施形態のＯＦＤＭ復調装置は、スプリアスを検出するスプリアス検出機能、および大きなスプリアスが検出されたときにそのスプリアスを除く信号成分の最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング機能、を備える。
【００２４】
図４は、実施形態の復調方法におけるスケーリングを説明する図である。ここでは、ＯＦＤＭ伝送システムにおいてキャリア１〜Ｋが利用されるものとする。なお、キャリア１〜Ｋの周波数は、それぞれｆ１〜ｆＫである。また、周波数ｆ３に大きなスプリアスが存在するものとする。
【００２５】
この場合、実施形態のＯＦＤＭ復調方法では、スプリアスが検出される。図４（ａ）に示す例では、周波数ｆ３においてスプリアスが検出される。なお、スプリアスの検出方法については、後で説明する。続いて、スプリアスが存在していないキャリアの中で、最大電力を検出する。この例では、キャリア５の信号成分の電力が最大である。そうすると、キャリア５の信号成分の電力を基準として、各キャリアの信号成分のスケーリングが行われる。ただし、この例では、キャリア５の信号成分の電力は、ＦＦＴ演算の桁あふれレベルよりも小さい。したがって、各キャリアの信号成分は、図４（ｂ）に示すように、スケーリングによって変化しない。
【００２６】
図５（ａ）に示す例においても、図４と同様に、スプリアスが存在するキャリアを除くと、キャリア５の信号成分の電力が最大である。ただし、この例では、キャリア５の信号成分の電力は、ＦＦＴ演算の桁あふれレベルよりも大きい。したがって、この場合、各キャリアの信号成分は、図５（ｂ）に示すように、キャリア５の信号成分が桁あふれレベル以下になるようにスケーリングされる。
【００２７】
図６は、ＦＦＴ演算の概略シーケンスを示す図である。ＦＦＴ部２３は、入力される時間領域信号に対して、複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成する。ここで、ＦＦＴ演算のサンプル数Ｍは、ＯＦＤＭのキャリア数Ｋよりも多い。また、「基数＝２」とすると、ＦＦＴ演算のサンプル数Ｍは、２m（ｍは、整数）で表される。すなわち、サンプル数Ｍは、下式を満たすように決定される。
M＝２m＞K
この実施例では、「ｍ＝１３」であるものとする。すなわち「Ｍ＝８１９２」である。このようなシステムは、しばしば「８ｋＦＦＴシステム」と呼ばれることがある。なお、例えば「ｍ＝１１」である場合は、「Ｍ＝２０４８」であり、「２ｋＦＦＴシステム」と呼ばれる。
【００２８】
ＦＦＴ部２３は、ＦＦＴ部２３のサンプル数が２mである場合、ｍ回の演算ステージを実行する。この例では、１３回の演算ステージが実行される。各演算ステージは、それぞれ、バタフライ演算およびスケーリング演算を含む。バタフライ演算は、ＦＦＴアルゴリズムの１つであり、例えばCooley-Tukey型アルゴリズムにより実現される。
【００２９】
スケーリング演算では、バタフライ演算により得られるデジタル値が予め決められた上限値を超えるときに、そのデジタル値がその上限値よりも小さくなるように、そのデジタル値が補正される。スケーリング演算は、例えば、デジタルデータのビットシフトにより実現される。
【００３０】
この実施形態では、複素デジタルデータ列に対してＦＦＴが実行される。したがって、スケーリング演算は、バタフライ演算により得られる複素デジタル値の大きさ（または、電力）が予め決められた上限値を超えるときに、その複素デジタル値の大きさがその上限値よりも小さくなるように、その複素デジタル値が補正されるようにしてもよい。複素デ
ジタル値の電力は、複素デジタル値が「Ｉk＋ｊＱk」で表される場合、「Ｉk2＋Ｑk2」に相当するものとする。
【００３１】
図７は、ＦＦＴ部２３の構成を示す図である。ＦＦＴ部２３は、メモリ３１、スケーリング部３２、バタフライ演算器３３、検出部３４、制御部３５を備える。なお、ＦＦＴ部２３は、ハードウェア回路で実現される。ただし、ＦＦＴ部２３は、ソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェア回路とソフトウェアとの組合せにより実現されてもよい。
【００３２】
メモリ３１には、１シンボル分のデータが書き込まれる。この例では、８１９２セットのデジタル値が書き込まれる。１セットのデジタル値は、複素デジタル値の実数部および虚数部に相当する。スケーリング部３２は、検出部３４からの指示に従って、各デジタル値をスケーリングする。バタフライ演算器３３は、スケーリング部３２によりスケーリングされたデジタル値に対してバタフライ演算を実行する。バタフライ演算の結果は、メモリ３１に書き込まれる。検出部３４は、バタフライ演算の結果に基づいてスケーリング量を検出する。そして、検出部３４は、検出したスケーリング量に応じて、スケーリング部３２に対して指示を与える。なお、検出部３４は、最終ステージ（すなわち、１３回目のバタフライ演算）においては、スプリアスの有無を判定する。そして、検出部３４は、スプリアスの有無に応じてスケーリング量を決定する。制御部３５は、ＦＦＴ演算のポイント数およびステージ数をカウントし、メモリ３１および検出部３４を制御する。
【００３３】
図８は、スケーリング演算について説明する図である。ここでは、バタフライ演算器３３に入力されるデジタル値のビット数の上限値が「８」であるものとする。すなわち、８ビットよりも大きなデータがバタフライ演算器３３に入力されると、桁あふれが発生するものとする。なお、図８は、実施形態のＯＦＤＭ復調方法のスケーリングを直接的に示すものではなく、スケーリング演算の概念を説明するためのものである。
【００３４】
検出部３４は、バタフライ演算器３３により得られるデジタル値の中の最大値を検出する。図８に示す例では、５番目のデジタル値「１１０１０１１０００」が検出される。このデジタル値のデータ長は１０ビットである。この場合、このデジタル値を８ビットで表すために、「スケーリング量（ビットシフト量）＝２」が得られる。
【００３５】
スケーリング部３２は、検出部３４により得られるスケーリング量に応じて、各デジタル値を補正する。この例では、各デジタル値を２ビットシフトさせる。この結果、「１０１０１１１０」は「１０１０１１」に補正され、「１１０１１０００１」は「１１０１１００」に補正され、「１０００１１１」は、「１０００１」に補正され、「１０００１１１０１０」は「１０００１１１０」に補正され、「１１０１０１１０００」は「１１０１０１１０」に補正される。他のデジタル値も同様に補正される。
【００３６】
なお、図８に示す例は、説明を簡単にするためのものであり、実施形態の復調方法がこれに限定されるものではない。すなわち、上限ビット数は「８」に限定されるものではない。また、ＦＦＴ演算において処理されるデジタルデータが複素数「Ｉk＋ｊＱk」である場合は、例えば、「Ｉk2＋Ｑk2」の最大値に基づいてスケーリング量を決定するようにしてもよい。さらに、図８に示す例では、バタフライ演算器３３の構成に応じて上限ビット数が決められているが、メモリ３１の構成に応じて上限ビット値を決めるようにしてもよい。
【００３７】
図９は、ＦＦＴ部２３の動作を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、シンボル毎に実行される。
ステップＳ１では、１シンボル分の時間領域信号（この例では、８１９２セットのデジ
タル値）が入力される。これらのデジタル値は、メモリ３１に書き込まれる。ステップＳ２〜Ｓ５は、１つの演算ステージに相当する。すなわち、ステップＳ２では、メモリ３１から読み出した各デジタル値をスケーリングする。ここで、スケーリング演算は、図８を参照しながら説明した通りであり、スケーリング量は検出部３４から指示される。なお、第１ステージのスケーリング量は、例えば「ゼロ」である。すなわち、第１ステージにおいては、メモリ３１から読み出された各デジタル値は補正されることなくバタフライ演算部３３に送られる。
【００３８】
ステップＳ３では、バタフライ演算が実行される。バタフライ演算は、特に限定されるものではないが、例えばCooley-Tukey型アルゴリズムにより実現される。ステップＳ４では、検出部３４によりスケーリング量が検出される。スケーリング量は、例えば、図８を参照しながら説明したように、バタフライ演算の結果における最大値に基づいて決定される。そして、ステップＳ５により、全デジタル値に対してステップＳ２〜Ｓ４が実行される。
【００３９】
ステップＳ２〜Ｓ５により検出されるスケーリング量は、次のステージにおいて使用するために保持される。すなわち、第ｉステージで検出されたスケーリング量は、第ｉ＋１ステージにおいて使用される。
【００４０】
なお、全デジタル値に対してステップＳ２〜Ｓ４が実行され、その演算結果がメモリ３１に書き込まれると、制御部３５は、ステージ数をカウントするためのカウンタをインクリメントする。すなわち、バタフライ演算の実行回数がカウントされる。
【００４１】
ステップＳ６において、制御部３５は、ＦＦＴ演算シーケンスが最終ステージであるか否かをチェックする。すなわち、バタフライ演算の実行回数がチェックされる。そして、実行されたバタフライ演算が１〜１２回目のいずれかであれば、ＦＦＴポイント数をリセットしてステップＳ２に戻る。この場合、再度、ステップＳ２〜Ｓ５が実行される。この手順により、１３回のバタフライ演算が実行されることになる。
【００４２】
１３回目のバタフライ演算が実行されると、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、検出部３４は、まず、スプリアスの有無を判定する。そして、スプリアスの有無に応じてスケーリング量が決定される。ステップＳ８では、ステップＳ７で決定されたスケーリング量に応じて各デジタル値がスケーリングされる。そして、ステップＳ９において、データ列が出力される。
【００４３】
図１０は、検出部３４の構成を示す図である。検出部３４は、最大値検出部４１、乗算器４２、引き算器４３、選択部４４、スケーリング量算出部４５を備える。また、検出部３４には、バタフライ演算データ、最大値指定信号、基準データ指定値、乗算値α、切替え指示が与えられる。そして、検出部４３は、切替え指示に応じて、第１〜１２ステージではステップＳ４を実行し、最終ステージではステップＳ７を実行する。なお、制御部３５は、ステージ数をカウントして切替え指示を生成する。
【００４４】
バタフライ演算データは、バタフライ演算器３３による演算結果である。この実施例では、８１９２セットのデジタル値である。最大値検出部４１は、入力されるデジタル値を大きい順にソートして保持する。このとき、入力されるデジタル値は、電力の大きい順にソートされるようにしてもよい。そして、最大値検出部４１は、最大値指定信号および基準データ指定値に従って、対応するデジタル値を出力する。ここで、基準データ指定値ｎは、「ｎ番目に大きなデジタル値」を指示する。この実施例では「ｎ＝８」である。そうすると、最大値検出部４１は、最大値Ｄmaxおよび８番目に大きなデジタル値Ｄ(8)を出力する。
【００４５】
図１１は、最大値検出部４１の実施例である。最大値検出部４１の初期状態において、各レジスタ（最大値レジスタ、２番目レジスタ、３番目レジスタ、．．．）には、ゼロが保持されている。そして、最初のデジタル値が入力されると、そのデジタル値と各レジスタに保持されている値とが比較される。この場合、各レジスタにはゼロが保持されているので、入力されたデジタル値は各レジスタに保持されている値よりも大きい。そうすると、レジスタ制御信号１が有効になる。なお、レジスタ制御信号１が有効であれば、レジスタ制御信号２以降は無効であり、レジスタ制御信号２が有効であれば、レジスタ制御信号３以降は無効である。以下、同様である。よって、最初のデジタル値が入力されると、レジスタ制御信号１のみが有効になり、そのデジタル値は最大値レジスタに書き込まれる。
【００４６】
つづいて、２つ目のデジタル値が入力され、各レジスタに保持されている値と比較される。このとき、２つ目のデジタル値が最初のデジタル値よりも大きければ、レジスタ制御信号１が有効になる。この場合、２つ目のデジタル値は最大値レジスタに書き込まれ、最初のデジタル値は、最大値レジスタから２番目レジスタに送られる。一方、２つ目のデジタル値が最初のデジタル値よりも小さければ、レジスタ制御信号２が有効になる。この場合、２つ目のデジタル値は２番目レジスタに書き込まれる。
【００４７】
上記構成により、バタフライ演算データを構成する複数のデジタル値は、大きい順にソートされて保持される。なお、最大値検出部４１は、必ずしもすべてのデジタル値をソートする必要はない。すなわち、例えば、基準データ指定値により８番目に大きなデジタル値が指定される場合には、最大値検出部４１は、最大値から８番目に大きなデジタル値を保持するようにしてもよい。
【００４８】
図１０に戻る。乗算器４２は、デジタル値Ｄ(8)に係数αを乗算する。「α」は、シミュレーションまたは測定により決定される１よりも大きい定数である。この場合、αを変えながら受信品質（例えば、ＢＥＲ）をモニタし、受信品質が最適化されるように（あるいは、受信品質が所定の閾値レベルを超えるように）、αを決定するようにしてもよい。また、「α」は、特に限定されるものではないが、例えば「３」である。引き算器４３は、最大値Ｄmaxと乗算器４２の出力値との差分を計算してスプリアス判定値を得る。スプリアス判定値Ｘは、下式により得られる。
Ｘ＝Ｄmax−αＤ(8)
選択部４４は、スプリアス判定値Ｘに応じて入力データを選択する。すなわち、選択部４４は、スプリアス判定値Ｘが正であれば、大きなスプリアスが存在すると判定し、デジタル値Ｄ(8)を選択する。一方、スプリアス判定値Ｘが負であれば、大きなスプリアスが存在しないと判定され、最大値Ｄmaxが選択される。そして、スケーリング量算出部４５は、選択部４４により選択された値に応じてスケーリング量を決定する。
【００４９】
図１２は、検出部４３の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、バタフライ演算により得られるデジタル値を大きい順にソートして保持する。ステップＳ１２では、最終ステージであるか否かをチェックする。最終ステージであれば、ステップＳ１３において、スプリアス判定値を用いてスプリアスの有無を判定する。そして、スプリアスが存在する場合は、ステップＳ１４において、デジタル値Ｄ(8)に基づいてスケーリング量を決定する。一方、スプリアスが存在しない場合は、ステップＳ１５において、最大値Ｄmaxに基づいてスケーリング量を決定する。なお、最終ステージでない場合も、ステップＳ１５において、最大値Ｄmaxに基づいてスケーリング量を決定する。
【００５０】
図１３は、スプリアスが存在する場合のスケーリング演算について説明する図である。この例では、最終ステージのバタフライ演算により得られるデジタル値が示されている。また、最大値Ｄmaxが「１１１０１０１０１１００１」であり、８番目に大きなデジタル
値Ｄ(8)が「１０００１１１０１０」である。
【００５１】
「α＝３」とすると、「Ｄmax＞αＤ(8)」であり、スプリアス判定値Ｘは正である。この場合、選択部４４は、最大値Ｄmaxではなく、デジタル値Ｄ(8)を選択する。ここで、デジタル値Ｄ(8)のデータ長は１０ビットである。よって、スケーリング算出部４５により「スケーリング量＝２」が得られる。そうすると、各デジタル値は、それぞれ２ビットだけシフトされる。すなわち、各デジタル値は、デジタル値Ｄ(8)に応じてスケーリングされる。
【００５２】
このように、実施形態の復調方法においては、スプリアスが存在する場合には、最大値ではなく、ｎ番目に大きなデジタル値に基づいてスケーリングが行われる。したがって、ＦＦＴ演算により得られる各デジタル値が著しく小さくなることはない。すなわち、Ｓ／Ｎ比の劣化が抑制される。
【００５３】
なお、上述のような大きなスプリアスが存在するときに、最大値Ｄmaxに基づいてスケーリングが行われると、図１３に示すように、ＦＦＴ演算により得られるデジタル値が著しく小さくなることがある。すなわち、量子化誤差等の影響を受けやすくなり、Ｓ／Ｎ比が劣化してしまう。
【００５４】
また、実施形態の復調方法においては、スプリアスの有無を判定する際に、どのキャリアに対してスプリアスが混入しているのかが検出される。したがって、ＦＦＴ部２３の出力側の回路において、スプリアスの混入しているキャリアの影響を排除または抑制することができる。例えば、複数のキャリアから再生される信号を利用して復調処理または誤り訂正処理を行う場合、スプリアスの混入しているキャリアの重みを小さくすることで、スプリアスの影響が抑制される。
【００５５】
上述の実施例では、「ｎ＝８」であり、スプリアスの有無を判定するための基準データとして８番目に大きなデジタル値Ｄ(8)が指定されている。そして、大きなスプリアスが存在すると判定されたときには、そのデジタル値Ｄ(8)に基づいてスケーリングが行われる。なお、「ｎ＝８」は１つの実施例であり、実施形態の復調方法はこの値に限定されるものではない。
【００５６】
ここで、例えば、デジタル放送に対応するアナログ放送波がスプリアスになる場合、そのアナログ放送波に隣接する周波数にも影響が及ぶことがある。図１４に示す例では、ＯＦＤＭ信号のキャリア４と同じ周波数のアナログ放送波が混入し、キャリア３、５の周波数にもスプリアスが発生している。すなわち、３つのキャリアにスプリアスが混入している。また、アナログ放送波は、１組のスプリアスを発生させることがある。この場合、アナログ放送波によって、ＯＦＤＭ信号の６つのキャリアにスプリアスが混入するおそれがある。換言すれば、電力の大きい６つのキャリアを除外すれば、アナログ放送波に起因するスプリアスが混入しているキャリアは存在しなくなる。すなわち、電力の大きさが７番目以降のキャリアは、アナログ放送波の影響を受けていないと考えられる。
【００５７】
ただし、実施形態の復調方法では、マージンを得るために、「７」ではなく「８」が使用される。すなわち、８番目に大きな電力値を利用してスプリアスの有無が判定され、スプリアスが存在する場合には、その８番目に大きな電力値に基づいて各キャリアの信号成分がスケーリングされる。ここで、デジタル放送のＯＦＤＭ信号は数１００〜数１０００のキャリアを使用する。したがって、７番目に大きな電力と８番目に大きな電力は、実質的に同じと考えられる。すなわち、８番目に大きな電力値を使用することは、実質的に、スプリアスを除く信号成分の最大電力を使用することと同じである。
【００５８】
なお、基準データ指定値ｎは、想定されるアナログ放送波の電力、ＯＦＤＭ信号のキャリアの周波数間隔などを考慮して決定することも可能である。或いは、測定またはシミュレーション等で決めるようにしてもよい。この場合、「ｎ」を変えながら受信品質（例えば、ＢＥＲ）をモニタし、受信品質が最適化されるように（あるいは、受信品質が所定の閾値レベルを超えるように）、「ｎ」を決定するようにしてもよい。
【００５９】
また、上述の実施例では、最終ステージの演算結果に対してステップＳ７〜Ｓ８が実行されているが、他のステージの演算結果に対して同様の処理を行うようにしてもよい。すなわち、他のステージにおいてスプリアスの有無を判定し、その判定結果に応じてスケーリングを行うようにしてもよい。また、複数のステージにおいてステップＳ７〜Ｓ８を実行するようにしてもよい。
【００６０】
ただし、スプリアスは特定の周波数に発生する。また、ＦＦＴは時間領域信号を周波数領域信号に変換する演算であり、複数の演算ステージの中の前半のステージで得られるデジタル値は、周波数領域の特性を有していない。したがって、最終ステージ演算結果に対してステップＳ７〜Ｓ８が実行する手順が好ましい。
【００６１】
図１５は、他の実施形態のＯＦＤＭ復調装置において使用される検出部３４の構成を示す図である。他の実施形態では、スプリアスの有無の判定は行わず、所定のステージ（実施例では、最終ステージ）において、基準データ指定値ｎで指定されたデジタル値に基づいて、スケーリングが行われる。なお、最大値検出部４１は、最終ステージ以外のステージでは最大値Ｄmaxを出力し、最終ステージでは基準データ指定値ｎで指定されたデジタル値（例えば、Ｄ(8)）を出力する。
【００６２】
図１６は、他の実施形態においてスケーリング量を算出する処理を示すフローチャートである。ステップＳ１１、Ｓ１２は、上述の実施形態と同じである。そして、最終ステージであれば、ステップＳ２１において、デジタル値Ｄ(8)に基づいてスケーリングを行う。一方、最終ステージでなければ、ステップＳ２２において、最大値Ｄmaxに基づいてスケーリングを行う。
【００６３】
この実施形態によれば、大きなスプリアスが混入するキャリアの数が所定数ｎよりも少ない場合は、スプリアスの影響を排除してスケーリングを行うことができる。すなわち、ＯＦＤＭ信号に混入するスプリアスが予め想定される場合（例えば、所定のアナログ放送波が存在する場合）には、スプリアスの有無を判定しなくても、適切なスケーリングが実現される。また、この実施形態によれば、図１０に示す構成と比較して回路規模を小さくすることができる。
【００６４】
なお、各実施形態において、基準データ指定値ｎおよび乗算値αは、ＦＦＴ部２３に予め固定的に設定されてもよいし、図１７に示すように外部から変更できるようにしてもよい。図１７に示す例では、制御装置６０は、Ｉ／Ｆ部６１を介してレジスタ６２に基準データ指定値ｎおよび乗算値αに書き込むことができる。そして、ＦＦＴ部２３は、レジスタ６２に書き込まれる値を参照して、ＦＦＴ演算を実行する。
【００６５】
上述の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成された周波数領域信号を復調する復調部、を備え、
前記ＦＦＴ部は、
スプリアスを検出するスプリアス検出部と、
前記スプリアス検出部によりスプリアスが検出されたときに、前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算の結果に対して、検出されたスプリアスを除く信号成分の最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング部、を備える
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
（付記２）
付記１に記載のＯＦＤＭ復調装置であって、
前記スケーリング部は、最後のバタフライ演算の結果に対して、各信号成分をスケーリングする
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
（付記３）
ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成された周波数領域信号を復調する復調部、を備え、
前記ＦＦＴ部は、
前記バタフライ演算により得られる複数の信号成分の電力をそれぞれ算出する電力算出部と、
前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算により得られる信号成分の最大電力とｎ番目に大きな電力との比率に基づいて、スプリアスの有無を判定するスプリアス検出部と、
前記スプリアス検出部によりスプリアスが存在すると判定されたときに、前記所定のバタフライ演算の結果に対して、前記ｎ番目に大きな電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング部、を備える
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。（ｎは、２以上の整数）
（付記４）
付記３に記載のＯＦＤＭ復調装置であって、
前記所定のバタフライ演算は、前記複数回のバタフライ演算の中の最後のバタフライ演算であることを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
（付記５）
付記３に記載のＯＦＤＭ復調装置であって、
前記スプリアス検出部は、前記最大電力が前記ｎ番目に大きな電力のα倍よりも大きければ、スプリアスが存在すると判定する
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。（α＞１）
（付記６）
付記３に記載のＯＦＤＭ復調装置であって、
前記スケーリング部は、前記スプリアス検出部によりスプリアスが存在しないと判定されたときには、前記所定のバタフライ演算の結果に対して、前記最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングする
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
（付記７）
ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成された周波数領域信号を復調する復調部、を備え、
前記ＦＦＴ部は、
前記バタフライ演算により得られる複数の信号成分の電力をそれぞれ算出する電力算出部と、
前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算の結果に対して、前記電力算出部により算出されたｎ番目に大きな電力に基づいて各信号成分をスケーリングするスケーリング部、を備える
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。（ｎは、２以上の整数）
（付記８）
ＯＦＤＭ受信信号に対して複数回のバタフライ演算を実行することにより周波数領域信号を生成し、前記周波数領域信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
スプリアスを検出し、
前記複数回のバタフライ演算の中の所定のバタフライ演算の結果に対して、検出されたスプリアスを除く信号成分の最大電力に基づいて各信号成分をスケーリングする
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調方法。
（付記９）
ＯＦＤＭを使用して伝送される信号を受信するデジタル受信システムであって、
チューナと、
前記チューナにより受信された信号を復調する付記１に記載のＯＦＤＭ復調装置と、
前記ＯＦＤＭ復調装置により復調された信号を復号する復号部と、
を有するデジタル受信システム。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】デジタル受信システムの構成を示す図である。
【図２】ＯＦＤＭ復調装置の構成を示す図である。
【図３】スプリアスが存在するときの問題点を説明する図である。
【図４】実施形態の復調方法におけるスケーリングを説明する図（その１）である。
【図５】実施形態の復調方法におけるスケーリングを説明する図（その２）である。
【図６】ＦＦＴ演算の概略シーケンスを示す図である。
【図７】ＦＦＴ部の構成を示す図である。
【図８】スケーリング演算について説明する図である。
【図９】ＦＦＴ部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】検出部の構成を示す図である。
【図１１】最大値検出部の実施例である。
【図１２】検出部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】スプリアスが存在する場合のスケーリング演算について説明する図である。
【図１４】アナログ波によるスプリアスを説明する図である。
【図１５】他の実施形態のＯＦＤＭ復調装置において使用される検出部の構成を示す図である。
【図１６】他の実施形態においてスケーリング量を算出する処理を示すフローチャートである。
【図１７】パラメータを設定する構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１      デジタル受信システム
１２    デジタル放送復調装置
１３    Ａ／Ｄ変換器
１４    復調部
１５    復号回路
２０    ＯＦＤＭ復調装置
２３    ＦＦＴ部
２４    復調回路
２５    誤り訂正回路
３１    メモリ
３２    スケーリング部
３３    バタフライ演算器
３４    検出部
３５    制御部
４１    最大値検出部
４５    スケーリング量算出部
【図１】
2010093380.tif 000003
【図２】
2010093380.tif 000004
【図３】
2010093380.tif 000005
【図４】
2010093380.tif 000006
【図５】
2010093380.tif 000007
【図６】
2010093380.tif 000008
【図７】
2010093380.tif 000009
【図８】
2010093380.tif 000010
【図９】
2010093380.tif 000011
【図１０】
2010093380.tif 000012
【図１１】
2010093380.tif 000013
【図１２】
2010093380.tif 000014
【図１３】
2010093380.tif 000015
【図１４】
2010093380.tif 000016
【図１５】
2010093380.tif 000017
【図１６】
2010093380.tif 000018
【図１７】
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