(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
訓練シーケンスが有効な場合に、適応等化器に入力されたデータと訓練シーケンスとの第１の相関値、及び、少なくとも訓練シーケンスと同一のシンボル系列を含む基準信号と訓練シーケンスとの第２の相関値を算出すると共に、前記第１の相関値と前記第２相関値との差からマルチパス情報を検出するマルチパス検出部と、検出されたマルチパス情報とフィールド同期信号に応じて最大前後半ゴースト位置に基づきタップ長さ制御信号を発するタップ長さ調整部とを備える適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置であって、
前記マルチパス検出部が、
フィールド同期信号がハイの場合、適応等化器に入力されたデータをイネーブルして出力する第１マルチプレクサと、
フィールド同期信号がハイの場合、基準信号をイネーブルして出力する第２マルチプレクサと、
第１マルチプレクサから出力されたデータと７０４訓練シーケンスの相関値を計算する第１同期シーケンス相関器と、
第２マルチプレクサから出力された基準信号と７０４訓練シーケンスの相関値を計算する第２同期シーケンス相関器と、
第１同期シーケンス相関器の出力信号から第２同期シーケンス相関器の出力信号を減算してマルチパス情報を検出する減算器とを備え、
前記タップ長さ調整部が、
マルチパス検出部で得られたマルチパス情報の前記減算器出力の絶対値を取る絶対値計算部と、
計算された絶対値と臨界値とを比較して臨界値を越える相関値のみを出力する臨界値比較部と、
相関値を求めるのにかかる時間ほど遅延されたフィールド同期区間を計数するカウンタと、
カウンタにより遅延されたフィールド同期区間中臨界値比較部から得られた相関値からゴーストの位置を検出するゴースト検出部と、
検出された前後半ゴーストを含むようにタップ長さをマッチングしてタップ長さ制御信号を出力するタップ長さテーブルとを備え、
前記タップ長さテーブルは、メーンタップからの距離により少なくとも一つ以上の区間に分類し、各区間毎に所定のタップ数を設定することを特徴とする適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置。
【請求項２】
データ同期用セグメントのセグメント同期シンボル及び訓練シンボルと入力シンボルとの相互相関値、及び、前記セグメント同期シンボル及び前記訓練シンボルを含む基準信号の自己相関値を算出すると共に、前記相互相関値と前記自己相関値との差からマルチパス情報を検出するマルチパス検出段階と、検出されたマルチパス情報を用いて必要なフィルタのタップ長さを決める段階とを含む適応等化器用フィルタタップ長さ調整方法であって、
前記マルチパス検出段階が、
データ入力段階と、
前記データ入力段階で入力されたデータと７０４個の知られているシンボルで構成された前記基準信号との相関値を求める相関値検出段階と、
前記相関値検出段階で求めた相関値と前記基準信号の自己相関値との差を求める差検出段階と、
前記差検出段階で求めた相関値差からマルチパス情報を検出するマルチパス検出段階とを含み、
前記タップ長さ決定段階が、
前記マルチパス検出段階で検出されたマルチパス情報からメーンタップからの最遠の前後半ゴーストの位置を検出するゴースト位置検出段階と、
前記ゴースト位置検出段階で検出されたゴースト位置を含むようにタップ長さを調整するタップ長さ調整段階とを含み、
前記タップ長さ調整段階は、メーンタップからの距離により少なくとも一つ以上の区間に分類し、各区間毎に所定のタップ数を設定することを特徴とする適応等化器用フィルタタップ長さ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は適応等化器のフィルタタップ長さ調整装置及び方法に係り、特にデータ同期用セグメントのセグメント同期シンボル及び訓練シンボルと入力シンボルの相関値及び訓練シンボルの自己相関値からマルチパス情報を検出し、検出されたマルチパス情報を用いて必要なフィルタのタップ長さを決める訓練シーケンスを用いた適応等化器用フィルタ長さ調整装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
残留側波帯（ｖｅｓｔｉｇｉａｌ  ｓｉｄｅ  ｂａｎｄ：  ＶＳＢ）デジタル伝送システムはデータを受信し、データを送信フォーマットに適するよう変換し、変換されたデータを送信チャンネルを介して伝送する送信機及び送信チャンネルを介して送信機から受信されたデータを受信フォーマットに適するように変換して変換されたデータを伝送する受信機を含む。
【０００３】
図１ＡにはＶＳＢ伝送システムのデータフレームが示されている。フレームは、それぞれ８３２シンボルで構成されたセグメントを有し、セグメントのそれぞれはセグメント同期信号用の４個のシンボルとデータ用及び順方向エラー訂正（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ：  ＦＥＣ）  信号用の８２８個のシンボルを有する。それぞれのデータフレームは訓練シーケンス（ｔｒａｉｎｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）を含む一つのデータフィールド同期用セグメントと３１２個の一般データセグメントよりなる３１３個のセグメントを有する。図１Ｂにはデータフィールド同期用セグメントが示されている。訓練シーケンスは送信機から受信機に伝送されたデータのフィールド同期信号に含まれた信号であって、５１１／６３／６３／６３と５１１／６３／−６３／６３の疑似雑音シンボルが交互にフィールド同期用として使われる。即ち、奇数フィールド（Ｏｄｄ  Ｆｉｅｌｄｓ）における訓練シーケンスは偶数フィールド（Ｅｖｅｎ  Ｆｉｅｌｄｓ）における訓練シーケンスと同一であるが、一つの６３疑似雑音訓練シーケンス列の符号が相異なる。
【０００４】
適応等化器は伝送チャンネルまたは受信機に含まれた欠陥（ｄｅｆｅｃｔｉｖｅ）システム構成要素によるチルトまたはゴーストのようなチャンネル歪み（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を補償するために受信機で使用されるシステムの構成要素である。適応等化器のタップ数は一般に最大除去しようとするゴーストの除去範囲により決まる。従来はゴーストを検出及び除去するために訓練シーケンスのうち符号が交互に変わる６３個のシンボルシーケンス、すなわち疑似雑音（ｐｓｅｕｄｏ  ｎｏｉｓｅ：  ＰＮ）６３シーケンスを用いた。この技術は既存のアナログＴＶで使用される群符号記録（ｇｒｏｕｐ  ｃｏｄｅｄ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ：  ＧＣＲ）を用いたゴースト除去方式に似ている。
【０００５】
しかし、ＰＮ６３シーケンスを使用してゴーストを除去する従来の方法は次のような問題点がある。
第１に、６３個のシンボルのみを用いるためゴーストの検出及び除去範囲が短い。例えば、ＶＳＢの場合１０．７５ＭＨｚのシンボルレートを有するので、約＋５．８６μｓのポストゴースト（ｐｏｓｔ  ｇｈｏｓｔ）のみを除去できる。これは、現在ＶＳＢ適応等化器の規格が最小１８．７６μｓのゴーストを除去することを考慮すれば極短の範囲のゴーストのみを除去する。
【０００６】
第２に、既存のアナログＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）において使用した方式と類似に処理するためには、ＰＮ６３シーケンスを最小二つ以上見守るべきなので、ゴースト検出時間が多少遅れる可能性がある。即ち、従来のゴースト検出及び除去方法ではフィールド同期信号のうち＋／−符号を有しながら繰り返されるＰＮ６３シーケンスの性質を用いるので、少なくとも二つのフィールド同期信号、すなわち一つのフレームが過ぎてこそゴーストに対する情報が分かるからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点を勘案して案出されたもので、その目的は適応等化器のタップ数を可変的に適用しうる適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置及び方法を提供するところにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、適応等化器の性能を向上させることは勿論、省エネルギーに寄与する適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置及び方法を提供するところにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した目的及び長所を達成するための適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置は、訓練シーケンスが有効な場合適応等化器に入力されたデータと４シンボルのセグメント同期信号及び５１１／６３／６３／６３ＰＮシーケンスを含む訓練シーケンスとの相関値の差からマルチパス情報を検出するマルチパス検出部及び検出されたマルチパス情報とフィールド同期信号に応じて最大前後半ゴースト位置に基づきタップ長さ制御信号を発するタップ長さ調整部とを含む。
【００１０】
マルチパス検出部は、フィールド同期信号がハイの場合、適応等化器に入力されたデータをイネーブルして出力する第１マルチプレクサ、フィールド同期信号がハイの場合、すなわち訓練シーケンスが有効な場合、訓練シーケンスをイネーブルして出力する第２マルチプレクサ、第１マルチプレクサから出力されたデータと７０４シンボル訓練シーケンスの相関値を計算する第１同期シーケンス相関器、第２マルチプレクサから出力された基準信号と７０４シンボル訓練シーケンスの相関値を計算する第２  同期シーケンス相関器及び第１同期シーケンス相関器の出力信号から第２同期シーケンス相関器の出力信号を減算してマルチパス情報を検出する減算器とを含む。
【００１１】
タップ長さ調整部はマルチパス検出部で得られたマルチパス情報の相関値の差（あるいは減算器の出力）の絶対値を取る絶対値計算部、計算された絶対値と臨界値とを比較して臨界値を越える相関値のみを出力する臨界値比較部、相関値を求めるのにかかる時間ほど遅延されたフィールド同期区間を計数するカウンタ、カウンタにより遅延されたフィールド同期区間中臨界値比較部から得られた相関値からゴーストの位置を検出するゴースト検出部、検出された前後半ゴーストを含むようにタップ長さをマッチングしてタップ長さ制御信号を出力するタップ長さテーブルとを含む。
【００１２】
タップ長さテーブルはメーンタップからの距離により少なくとも一つ以上の区間に分類し、各区間毎に所定のタップ数を設定する。
【００１３】
本発明の前述した目的及び長所を達成するための適応等化器用フィルタタップ長さ調整方法は、データ同期用セグメントのセグメント同期シンボル及び訓練シンボルと入力シンボルの相関値と訓練シンボルの自己相関値からマルチパス情報を検出するマルチパス検出段階、及び検出されたマルチパス情報を用いて必要なフィルタのタップ長さを決める段階とを含む。
【００１４】
マルチパス検出段階はデータ入力段階と、データ入力段階で入力されたデータと７０４個の知られているシンボルで構成された訓練シーケンス間の相関値を求める相関値検出段階と、相関値検出段階で求めた相関値と訓練シーケンスの自己相関値の差を求める差検出段階と、差検出段階で求めた相関値差からマルチパス情報を検出するマルチパス検出段階とを含む。
【００１５】
タップ長さ決定段階はマルチパス検出段階で検出されたマルチパス情報から、メーンタップからの最遠の前後半ゴーストの位置を検出するゴースト位置検出段階と、ゴースト位置検出段階で検出されたゴースト位置を含むようにタップ長さを調整するタップ長さ調整段階とを含む。
【００１６】
本発明の適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置及び方法によれば、検出されたマルチパス位置により適応等化器のタップ数を可変的に適用できるので、適応等化器の性能を向上させることは勿論、省エネルギーにも寄与できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
ＶＳＢ伝送システムは、図１Ｂに示したような５１１／６３／６３／６３シーケンスよりなる訓練シーケンスとセグメント同期信号を含むフィールド同期信号とを有する。訓練シーケンスは送信機から受信機に伝送される信号として知られている信号（ｋｎｏｗｎ  ｓｉｇｎａｌ）である。フィールド同期信号の前方には４シンボルのセグメント同期信号が存するが、この信号も知られている信号である。したがって、これら７０４個のシンボルは全て知られている信号である。これら知られている７０４個のシンボルを基準信号Ｓｒと称する。本発明の適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置は、入力データの相関値とこれら知られている７０４個のシンボルの相関値の差からチャンネルのインパルス応答（ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）と類似した信号を得てマルチパスを検出する。これを式で説明するために訓練シーケンスをｔ（ｎ）とし、チャンネルのインパルス応答をｈ（ｎ）とすれば、本発明の適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置に入力された信号Ｄｉは次の通りである。
【００１８】
【数１】
0003630635.tif 000002
【００１９】
本発明の適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置はマルチパス検出部１００及びタップ長さ調整部２００を含む。マルチパス検出部１００はフィールド同期信号Ｆｓｙｎｃ．がハイの場合、適応等化器に入力されたデータＤｉ及び基準信号Ｓｒのそれぞれの相関値の差からマルチパス（Ｍ．Ｐ．：ｍｕｌｔｉ  ｐａｔｈ）  情報を検出する。マルチパス検出部１００は第１マルチプレクサ（ＭＵＸ１）１１０、  第２マルチプレクサ（ＭＵＸ２）１２０、第１同期シーケンス相関器１３０、第２同期シーケンス相関器１４０及び減算器１５０を含む。第１マルチプレクサ（ＭＵＸ１）１１０はフィールド同期信号Ｆｓｙｎｃ．がハイの場合、適応等化器に入力されたデータＤｉをイネーブルして第１同期シーケンス相関器１３０に出力する。第２マルチプレクサ（ＭＵＸ２）１２０はフィールド同期信号Ｆｓｙｎｃ．がハイの場合、基準信号Ｓｒをイネーブルして第２同期シーケンス相関器１４０へ出力する。これは、相関値が不要な区間では第１及び第２相関器１３０、１４０を動作させないことにより省エネルギーを図るためである。
【００２０】
第１同期シーケンス相関器１３０は、第１マルチプレクサＭＵＸ１から出力されたデータＤｉと訓練シーケンスｔ（ｎ）の相関値ｄ（ｎ）を計算する。
【００２１】
【数２】
0003630635.tif 000003
数式２から、信号ｄ（ｎ）はｔ（ｎ）の自己相関値とチャンネルのインパルス応答ｈ（ｎ）のコンボルーションである。
【００２２】
チャンネルのインパルス応答はデルタ関数とマルチパスとの和と見られる。
【００２３】
【数３】
0003630635.tif 000004
【００２４】
第２同期シーケンス相関器１４０は第２マルチプレクサＭＵＸ２から出力された基準信号Ｓｒの相関値ａ（ｎ）を計算する。
【００２５】
【数４】
0003630635.tif 000005
【００２６】
第１同期シーケンス相関器１３０と第２同期シーケンス相関器１４０はフィールド  識別子Ｆｉｄにより同期される。フィールド識別子Ｆｉｄは＋／−信号が反転された６３シーケンスに対する情報である。
減算器１５０は第１同期シーケンス相関器１３０の出力信号ｄ（ｎ）から第２同期シーケンス相関器１４０の出力信号ａ（ｎ）を減算する。
【００２７】
【数５】
0003630635.tif 000006
【００２８】
ここで、ｔ（ｎ）の自己相関値はδ（ｎ）と類似した応答を有するので、これを用いれれば減算器１５０の出力はマルチパス（Ｍ．Ｐ．）  情報として用いられる。これを図面を参考にして説明すれば、ＶＳＢフォーマットのフィールド同期部分の相関値を取れば、他の部分の相関値も０ではなくても、特に同期に当たる部分における相関値は極めて大きく現れる。図４Ａ及び図４ＢにおいてＡ部分は６３シーケンスによる相関値であり、Ｂ部分はメーンタップ部分の相関値である。図４ＢのＣ部分はマルチパスの相関値である。図４Ｂに示された相関値ａ（ｎ）と図４Ａに示された基準信号の相関値ｄ（ｎ）の差を求めれば、マルチパスの相関値を示したＣ部分のみ残る。相関器はハードウェア要求量が多量のブロックなので、相関器の解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を適宜に定めることが必要であるが、本発明の場合入力信号の上位３ビットほどのみ使用すれば十分である。模擬実験結果、入力信号の上位３ビットのみ使用した場合、約−２２ｄＢのゴーストまで検出が可能であった。
【００２９】
一方、ハードウェア要求量のみ問題となり、マルチパス検出が最短時間内になされなくても良い場合は、汎用メモリとデジタル信号処理器（ＤＳＰ）構造を用いてスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）が極めて遅い小型相関ブロックで具現することもできる。
【００３０】
また、基準信号Ｓｒに対する相関値は既知の信号らに対する相関値なので、予め計算して第２マルチプレクサ１２０及び第２同期シーケンス相関器１４０の代りにＲＯＭに置き換えられる。
【００３１】
タップ長さ調整部２００は、検出されたマルチパス情報とフィールド同期信号Ｆｓｙｎｃ．により最大前後半ゴースト位置に基づきタップ長さ制御信号を発する。タップ長さ調整部２００は絶対値計算部２１０、臨界値比較部２２０、カウンタ２３０、ゴースト検出部２５０及びタップ長さテーブル２６０とを含む。絶対値計算部２１０はマルチパス検出部１００で得られたマルチパス情報である相関値の差あるいは減算器１５０の出力の絶対値を取って臨界値比較部２２０に出力する。臨界値比較部２２０は計算された絶対値と臨界値とを比較して臨界値を越える相関値のみをゴースト検出部２５０に出力する。カウンタ２３０は相関値を求めるのにかかる時間ほど遅延されたフィールド同期区間を計数する。ゴースト検出部２５０はカウンタ２３０により遅延されたフィールド同期区間中臨界値比較部２２０から得られた相関値からゴーストの位置を検出する。タップ長さテーブル２６０は検出された前後半ゴーストを含むようにタップ長さをマッチングしてタップ長さ制御信号を出力する。タップ長さテーブル２６０はメーンタップからの距離により幾つかの区間に分類し、各区間毎の所定のタップ数を設定した。本実施形態において、前半ゴーストが検出される区間であるプリカーソル（ｐｒｅ  ｃｕｒｓｏｒ）部分は第１ないし第３区間に分割し、各区間別に４０タップ、６０タップ、８０タップを適用した。各区間の時間間隔はユーザーが任意に決められる。各区間の境界部分にゴーストが存する場合は大きい側のタップ長さを取れるようにユーザーが調整できるマージンを設けられ、本実施形態においては最大８タップまでのマージンを許容した。また、後半ゴーストが検出されるポストカーソル（ｐｏｓｔ  ｃｕｒｓｏｒ）部分は七つの区間に分割し、メーンタップから遠い区間のほどタップ数を増やした。本実施形態では区間数及びタップ長さを固定したが、タップ長さを外部から入力することもでき、マルチパス検出部を用いて自動に調整することもできる。すなわち、既存のＡＴＳＣ標準仕様（ポスト１８．７６μｓ）のみを満たすためには２２４タップに固定して使用することができる。
【００３２】
本発明の適応等化器用フィルタタップ長さ調整装置及び方法によれば、ＶＳＢの場合７０４シンボル長さのフィールド同期信号を用いれれば相関値からマルチパスの有無及び大きさが分かる。また、マルチパスの位置を用いてメーンタップから最遠の前後半ゴーストを検出して適応等化器のタップ長さを可変的に決められるため、適応等化器の性能を向上させることは勿論、省エネルギーに寄与できる。
【００３３】
以上では本発明の特定の望ましい実施形態について示しかつ説明した。しかし、本発明は前述した実施形態に限らず、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは伝送システムのデータフレームを示した図であり、Ｂはデータフィールド同期用セグメントを示した図である。
【図２】本発明に係る適応等化器のフィルタタップ長さ調整装置のブロック図である。
【図３】Ａは図２のＶＳＢ用マルチパス検出器の構成を示したブロック図であり、Ｂは図２のＶＳＢ用タップ長さ調整部の構成を示したブロック図である。
【図４】Ａは訓練シーケンスの相関値ａ（ｎ）を示した図であり、Ｂはマルチパスが追加された場合の相関値ｄ（ｎ）を示した図である。
【図５】本発明に係る適応等化器のフィルタタップ長さ調整方法を示した順序図である。
【符号の説明】
１００  マルチパス検出部
１１０  第１マルチプレクサ（ＭＵＸ１）
１２０  第２マルチプレクサ（ＭＵＸ２）
１３０  第１同期シーケンス相関器
１４０  第２同期シーケンス相関器
１５０  減算器
２００  タップ長さ調整部
２１０  絶対値計算部
２２０  臨界値比較部
２３０  カウンタ
２５０  ゴースト検出部
２６０  タップ長さテーブル
【図１】
0003630635.tif 000007
【図２】
0003630635.tif 000008
【図３】
0003630635.tif 000009
【図４】
0003630635.tif 000010
【図５】
0003630635.tif 000011