(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を復調する際に検出される第１の受信電力レベル情報に基いて、前記受信信号に対応するメトリックデータに重み付け処理を行う復調復号装置であって、
前記第１の受信電力レベル情報が所定の値以上の場合には、前記第１の受信電力レベル情報と非線形の関係にあって、前記第１の受信電力レベル情報と線形関係にある値よりも小さい値に対応する第２の受信電力レベル情報を出力し、前記第１の受信電力レベル情報が前記所定の値より小さい場合には、前記第２の受信電力レベル情報を略０として出力する変換手段と、
該変換手段から出力された前記第２の受信電力レベル情報に基づいて重み付け処理を行う重み付け手段と
を備える
ことを特徴とする復調復号装置。
【請求項２】
前記第２の受信電力レベル情報を所定倍率で増大させて出力する電力レベル増大手段を更に備え、
前記重み付け手段は、電力レベル増大手段の出力に基づいて前記重み付け処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の復調複号装置。
【請求項３】
前記第２の受信電力レベル情報を所定値以下にする電力レベル制限手段をさらに備え、
前記電力レベル増大手段は、前記電力レベル制限手段において所定値以下にされた前記第２の電力レベル情報を所定倍率で増大させることを特徴とする請求項２記載の復調復号装置。
【請求項４】
前記受信信号に対応する伝送方式を検出する伝送方式検出手段をさらに備え、
前記電力レベル増大手段は、前記伝送方式検出手段の出力に基づいて前記所定倍率を設定することを特徴とする請求項２記載の復調復号装置。
【請求項５】
前記受信信号に対応する伝送方式を検出する伝送方式検出手段をさらに備え、
前記電力レベル制限手段は、前記伝送方式検出手段の出力に基づいて前記所定値を設定し、
前記電力レベル増大手段は、前記伝送方式検出手段の出力に基づいて前記所定倍率を設定することを特徴とする請求項３記載の復調復号装置。
【請求項６】
前記伝送方式検出手段は、前記受信信号に含まれる、キャリア変調モード、符号化率、または受信モードのうちの少なくとも１つに基づいて前記伝送方式を検出することを特徴とする請求項４または５記載の復調復号装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の復調復号装置を備える受信装置。
【請求項８】
受信信号を復調する際に検出される第１の受信電力レベル情報に基づいて、前記受信信号に対応するメトリックデータに重み付け処理を行う復調復号方法であって、
受信信号を復調して得られる第１の受信電力レベル情報を第２の電力レベル情報に変換して出力する変換手段を有し、
復調の際に、前記変換手段は、
前記第１の受信電力レベル情報が所定の値以上の場合には、前記第１の受信電力レベル情報と非線形の関係にあって、前記第１の受信電力レベル情報と線形関係にある値よりも小さい値に対応する前記第２の受信電力レベル情報を出力し、
前記第１の受信電力レベル情報が前記所定の値より小さい場合には、前記第２の受信電力レベル情報を略０として出力し、
復号の際に、第２の受信電力レベル情報を用いて、前記受信信号に対応するメトリックデータに重み付け処理を行う
ことを特徴とする復調復号方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式で変調された受信信号の復調および復号装置に関し、特に、ＯＦＤＭ変調で用いられる畳み込み符号に代表される誤り訂正符号を復号する際のビタビ復号で、軟判定復号を行う復号装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルテレビジョン放送では、放送信号の送受信にＯＦＤＭ変調方式が用いられている。また、ＯＦＤＭ変調方式の受信機では、ＯＦＤＭ変調方式で送信された信号の受信時の電力レベルに応じて信頼度の判断を行い軟判定ビタビ復号を実施している。
【０００３】
図１６は、社団法人電波産業界（ＡＲＩＢ）から発行された“地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式”に示されている地上波デジタル放送（以後、デジタル放送と呼ぶ）の受信機の概略構成を示すブロック図である。
【０００４】
図１６において、１は、例えばＯＦＤＭ変調信号等のデジタル変調信号を受信し、まず受信信号からキャリア信号やクロック信号等を再生した後、それらのキャリア信号やクロック信号を用いて受信信号を復調して元のベースバンドの信号（Ｉ、Ｑ信号）に変換し、かつ、復調した信号について伝送路歪みの補正等を行うデジタル信号のデモジュレータである。２は、デモジュレータ１で復調された信号に対して、送信側で与えられた遅延時間と反対の遅延時間を与えることにより、復調信号の元のストリーム列を再現するデインターリーバである。３は、デインターリーバで再現された復調信号の元のストリーム列に対して、畳み込まれた信号中の誤りを訂正しつつ、復号を実施するビタビデコーダである。４は、ビタビデコーダ３でビタビ復号された信号から、送信側で付加されたリードソロモン符号のパリティを含む信号列を検出し、リードソロモン符号を用いて誤りを検出し、復号された信号の訂正を行うリードソロモンデコーダである。
【０００５】
ここで、ビタビデコーダ３について、さらに詳しく説明する。ビタビデコーダには、入力データであるＩ、Ｑ値から算出（例えば、Ｉ、ＱのＭＳＢデータを抽出）されるメトリック値が“０”と“１”の２値で表される１ビットメトリック値（硬判定データ）を使用してビタビ復号を行う硬判定ビタビデコーダと、多値メトリック値（例えば、３ビットメトリック値等）を利用してビタビ復号を行う軟判定ビタビデコーダの２種類がある。近年の数々の報告により、硬判定ビタビデコーダよりも軟判定ビタビデコーダの方が、約２ｄＢ誤り訂正能力が高いことが知られるようになった。そのため、従来のデジタル放送用の受信機では、軟判定ビタビデコーダの軟判定回路を用いて多値の軟判定メトリック値を算出していた。
【０００６】
図１７は、従来のデジタル放送用の受信機で軟判定メトリックを算出してビタビ復号するまでの回路構成を示したブロック図である。なお、図１７において、図１６と重複する機能の部分については同じ符号を付与し、重複する説明を省略する。
【０００７】
図１７の回路構成において、５は、デジタルデモジュレータ１で復調されたパイロット信号の振幅と、既知のパイロット信号の振幅とを比較するパイロット信号振幅比較回路である。６は、デジタルデモジュレータ１で復調されたパイロット信号の位相と、既知のパイロット信号の位相とを比較するパイロット信号位相比較回路である。７は、パイロット信号振幅比較回路５で得られた振幅の比較値と、パイロット信号位相比較回路６で得られた位相の比較値を用いて、デインターリーバ２で復調信号であるＩ、Ｑ信号を再生するために用いられるリニア（線形）の変換特性値を格納するＩ、Ｑ信号発生用リニア変換テーブルである。８は、パイロット信号振幅比較回路５で得られた振幅の比較値を用いて、デインターリーバ２で復調信号の電力レベル情報を再生するために用いられる電力レベル発生用リニア変換テーブルである。９は、デインターリーバ２で元のストリーム列に戻された復調信号（Ｉ、Ｑ信号）を、デマッピングしてコンスタレーション位置を判定するための仮判定回路である。１０は、デインターリーバ２で元のストリーム列に戻された復調信号と、仮判定回路９から出力された仮判定データからメトリック値を算出するメトリック演算回路である。１１は、メトリック演算回路１０で算出されたメトリック値に対し、デインターリーバ２で再生された復調信号の電力レベル情報を乗算する乗算器である。１２は、乗算器１１により受信信号の信頼度を示す電力レベル情報が乗算されたメトリック値を、所定のビット数の軟判定メトリック値に変換する変換回路である。
【０００８】
図１７のビタビデコーダ３は、変換回路１２から入力された軟判定メトリック値に基づいて、復調信号をビタビ復号し、ビタビ復号信号をリードソロモンデコーダ４に出力する。
【０００９】
次に、図１６に示した従来のデジタル放送の受信機の動作について説明する。デジタル放送の受信信号には、信号再生の基準となるパイロット信号が定期的に挿入されている。また、送信側で挿入されるパイロット信号の位相および振幅は、パイロット信号位相比較回路６およびパイロット信号振幅比較回路５にとっては既知の事項である。そのため、パイロット信号位相比較回路６およびパイロット信号振幅比較回路５は、デモジュレータ１により受信信号を復調する際に得られるパイロット信号を用いて、パイロット信号の位相と振幅との差を算出することができる。
【００１０】
Ｉ、Ｑ信号発生用リニア変換テーブル７では、パイロット信号位相比較回路６およびパイロット信号振幅比較回路５の双方の算出結果を、１次曲線で表されるＩ、Ｑ信号発生用リニア特性を用いて変換し、復調信号であるＩ、Ｑ信号（各８ビット）を発生させる。電力レベル発生用リニア変換テーブル８では、パイロット信号振幅比較回路５の双方の算出結果を、一次曲線で表される電力レベル発生用リニア変換特性を用いて変換し、復調信号の電力レベル情報（１２ビット）を発生させる。例えば、既知のパイロット信号の振幅が１０である時の電力レベル情報が４０９５（１０進）とする。パイロット信号振幅比較回路５で算出されたパイロット信号の振幅が５の場合、電力レベル発生用リニア変換テーブル８からは、復調信号の電力レベル情報として２０４７（１０進）がデインタリーバ２に出力される。
【００１１】
デインターリーバ２では、Ｉ、Ｑ信号発生用リニア変換テーブル７で発生されたＩ、Ｑ信号と、電力レベル発生用リニア変換テーブル８で発生された電力レベル情報に、送信側で与えられるものと反対の遅延時間が与えられることにより、元のストリーム列が再現される。
【００１２】
仮判定回路９では、デインターリーバ２で再現されたＩ、Ｑ信号がデマッピングされ、コンスタレーション位置が仮判定される。メトリック演算回路１０では、仮判定回路９で仮判定されたコンスタレーション位置と、受信信号（Ｉ、Ｑ信号）の元のストリーム列から、各復号信号のメトリック値が算出される。例えば、変調方式がデジタル放送の中で伝送レートを最も高くできる６４ＱＡＭの場合には、１入力信号（Ｉ、Ｑ信号）から６個のデータを復号できるので、メトリック演算回路１０からの出力としては６個のメトリック値を出力することになる。
【００１３】
乗算器１１では、算出した６個のメトリック値全てに対して、そのメトリック値と同じ時間関係にある（対応する）電力レベル情報を乗算することで、各メトリック値に電力レベル情報による重み付けを行う。なお、受信電力が大きい場合は、受信信号に対するノイズ成分等の比率が小さくなることから、信号の確からしさが高い場合（信頼度が高い場合）とし、受信電力が小さい場合は、逆に、受信信号に対するノイズ成分等の比率が大きくなることから、信号の確からしさが低い場合（信頼度が低い場合）とする。従って、信頼度が高い場合には、乗算器１１で乗算される値が大きくなるので、無信号時のメトリック値との差が拡大され、信頼度が低い場合には、無信号時のメトリック値との差が縮小されるように重み付けが実施される。
【００１４】
一方、電力レベル発生用リニア変換テーブル８によって発生される電力レベル情報は、例えば、電界強度の変化が少ない静止状態で受信する固定受信モード（ＡＷＧＮモード）の場合には一定値となるが、移動受信等のマルチパスが発生するモード（マルチパスモード）の場合には、遅延した搬送波の影響によりパイロット信号の受信電力レベルが常に変動するため、復調された電力レベル情報は常時変動した値となる。なお、ＡＷＧＮモードの場合の一定値とは、システムまたは受信機によってあらかじめ規定される値である。例えば、１２ビットの場合には、２５５（１０進）で正規化されてレベル“１”と規定される。
【００１５】
変換回路１２では、乗算器１１で重み付けされたメトリック値を、ビタビデコーダ３で処理可能なビット数のメトリック値に変換する。例えば、乗算器１１の出力が、“０”を中間値として、正負領域に展開しているメトリック値である場合、変換回路１２では、その入力するメトリック値をオフセットして、所定の値を中間値として正領域の値をとるメトリック値に変換する。
【００１６】
また、例えば、ビタビデコーダ３の扱うメトリック値が４ビットである場合、変換回路１２では、乗算器１１の出力に“８”を加算し、１０進数で０から１５までの値を変換後のメトリック値として採用する。この場合、１６以上の返還後のメトリック値は切り捨てられ、中間値は“８”となる。
【００１７】
ビタビデコーダ３の構成によっても異なるが、ビタビデコーダ３で扱うメトリック値が４ビットである場合、変換回路１２では、入力されるデータが最も“１”に確からしい時にはメトリック値としては“０”を出力し、最も“０”に確からしい時にはメトリック値として“１５”を出力し、入力信号の確からしさが低い時（“０”または“１”と判断できない時）にはメトリック値としては中間値の“８”を出力する。
【００１８】
確からしさが低い時に変換回路１２から中間値とすることは、マルチパス等の影響により受信信号の信頼度が低くなった時には、電力レベル情報が小さくなることから、その時のメトリック値がビタビ復号信号に与える影響を最も少なくするためである。言い換えれば、変換回路１２では、“０”に対するメトリック値“１５”と、“１”に対するメトリック値“０”の中間値を示すメトリック値“８”に変換して出力することで、ビタビ復号信号への影響を最小限にしている。
【００１９】
ビタビデコーダ３では、メトリック値“８”という信頼度の低いデータを用いず、その他の信頼度の高い入力データから求めたメトリック値を主に使って最尤パスを求めることで、ビタビ復号における誤り率（ビットエラーレート：ＢＥＲ）を高くしている。
【００２０】
また、ビタビデコーダ３では、まず、畳み込まれた状態で受信される受信信号から算出されたメトリック値と、自分自身が推定した最尤パス（最も確からしいパス）との差を、入力がある毎に算出積算する。次に、ビタビデコーダ３は、最尤パスとそれ以外のパスが持つ積算したメトリック値（パスメトリック値）の差を拡大させ、入力がある毎に最も小さいパスメトリック値を持つパスを最尤パスとして判別する。そして、ビタビデコーダ３は、最尤パスを利用して受信信号を復号する。
【００２１】
ビタビデコーダ３にとって、入力されるメトリック値が中間値であることは、復号されるデータが“１”でも“０”でもない信頼度の無い入力信号が入力されることである。その場合のビタビデコーダ３では、入力信号を用いずに、ビタビデコーダ３が既存の情報を基にして推定した最尤パスのみで、以降のパスを推定する。
【００２２】
ビタビデコーダ３は、中間値のメトリック値が入力される場合が、信頼度の高いメトリック値の入力される場合と比較して頻度が低く且つ不連続に挿入される時には、信頼度の高いメトリック値により上記した最尤パスを推定する事ができる。
【００２３】
ところで、上記した従来のデジタル放送の受信機では、マルチパス等の影響が無い環境で静止して受信する通常の受信時には、パイロット信号の電力レベルが変動しないため、電力レベル情報としては一定値が保持される。なお、伝送信号のキャリアに対する各種変調モード（変調モードとして６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＤＱＰＳＫの４モードを持つ）毎に電力レベルの規定値が異なるため、上記した一定値は、変調モードによっても異なる。また、受信中に変調モードの切替が無い場合には、電力レベル情報は一定値が保持されるが、変調モードが切替られる場合には、電力レベル情報の一定値も切替られる。
【００２４】
ところが、マルチパス等の影響がある環境で受信する場合には、復調されるパイロット信号の電力レベルも変動し、その結果、電力レベル情報も変動する。また、上記したように電力レベル情報が小さくなった時には、受信信号の信頼度が低いことになる。マルチパス環境では、信頼度の低い電力レベル情報が、乗算器１１で全てのメトリック値に対して重み付けされるので、変換回路１２から出力されるメトリック値は中間値が多くなる。
【００２５】
例えば、“０”を示すメトリック値ＭＴ０と“１”を示すメトリック値ＭＴ１とし、変換回路１２から出力されるメトリック値をメトリック値ＭＴＥＲＲｘｘとする。すると、マルチパス環境等で電力レベル情報の信頼度が低い場合の各メトリック値ＭＴＥＲＲｘｘは、理論上は全て（ＭＴ０＋ＭＴ１）／２付近の中間値になる。
【００２６】
また、電力レベル情報の信頼度が全く無く完全に“０”である時には、例えば、６４ＱＡＭの変調モードで４ビットメトリック値でビタビ復号されるシステム（受信機）の場合、変換回路１２からは、復号される全て（６個）のメトリック値について、“０”と“１”の中間値を表すメトリック値である“８”が連続して出力され、ビタビデコーダ３に入力される。
【００２７】
ただし、実際のマルチパス環境における受信では、上記したような電力レベル情報が完全に“０”の値をとる場合意外にも、ノイズ等の影響で電力レベル情報が“０”に近い近傍値をとる場合も多く発生する。この電力レベル情報が“０”ではなく“０”に近い近傍値である時であっても、従来の軟判定ビタビ復号装置では変換回路１２から出力されるメトリック値としては、中間値が連続して出力される。なお、中間値についても各種変調モード（変調モードとして６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＤＱＰＳＫの４モードを持つ）毎に規定値が異なる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電力レベル情報が“０”ではなく“０”に近い近傍値である時には、一概に受信信号の電力レベルが低下することから受信信号に対するノイズ成分等の比率が相対的に大きくなり信頼度が低くなる場合ばかりではなく、上記したマルチパス環境の場合のように、受信信号の電力レベルは充分にあってもマルチパスを経由した受信信号がノイズ成分となり、その結果、再生されるパイロット信号の電力レベルを低下させる場合がある。その場合には、電力レベル情報が“０”に近い近傍値であっても、受信信号が信頼度を有している可能性がある。
【００２９】
“０”近傍の信頼度の低い電力レベル情報が連続する場合や頻度が高い場合、中間値を表すメトリック値が連続して発生したり高頻度で発生することになる。その場合には、ビタビデコーダ３で、乗算器１１で重み付けを行ったメトリック値を誤り訂正しながら復号する際に用いる最尤パスを推定することが難しくなり、結果的にＢＥＲ値を悪化させる場合がある。
【００３０】
なお、このビタビデコーダ３による最尤パスの推定が難しくなり、ＢＥＲ値が悪化するか否かについては、受信信号に対応する電力レベル情報が、“０”近傍の値を持つ時間上の割合（例えば、単位時間内にどれだけ発生するか、あるいは、どれだけ連続して発生するか等）により決定される。
【００３１】
また、中間値のメトリック値が連続して発生する環境は、入力される電力レベル情報レベルの取り扱い範囲の他に、各種変調モード毎に異なる各種伝送信号のパラメータにより異なることが知られている。また、各種伝送信号のパラメータは、キャリアシンボル間隔が異なる各種変調モード毎や符号化率等により分類される。
【００３２】
すなわち、従来の軟判定ビタビ復号装置では、キャリアの変調方式が切り替わる等の伝送信号パラメータが切り替わる場合、あるいは、マルチパス等の影響で受信したデータの電力レベル情報が変動する場合等には、電力レベル情報で重み付けされたメトリック情報として中間値が連続して発生されたり、頻繁に発生される。その場合、ビタビデコーダ３における誤り訂正能力（ＢＥＲ値）が悪化する場合があるという問題があった。
【００３３】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、伝送信号パラメータが切り替わる場合やマルチパス等の影響により、信頼度の低い電力レベル情報が連続して発生される場合や高頻度で発生される場合に、信頼度を有する受信信号については適切に重み付けされたメトリック値を発生できる軟判定ビタビ復号装置を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明に係る復調復号装置は、受信信号を復調する際に検出される第１の受信電力レベル情報に基いて、受信信号に対応するメトリックデータに重み付け処理を行う復調復号装置であって、第１の受信電力レベル情報が所定の値以上の場合には、第１の受信電力レベル情報と非線形の関係にあって、第１の受信電力レベル情報と線形関係にある値よりも小さい値に対応する第２の受信電力レベル情報を出力し、第１の受信電力レベル情報が所定の値より小さい場合には、第２の受信電力レベル情報を略０として出力する変換手段と、該変換手段から出力された第２の受信電力レベル情報に基づいて重み付け処理を行う重み付け手段とを備えることを特徴とする。
【００４３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。なお、図１において、図１７に示した従来の軟判定ビタビ復号装置と同様な機能を有する部分には同一の符号を付与して説明を省略する。
【００４４】
図１の軟判定ビタビ復号装置において、１３は、デインタリーバ２から出力された電力レベル情報（１２ビット）に対して、変調方式毎に予め設定された所定の値により制限する電力レベル制限回路である。１４は、電力レベル制限回路１３から出力された電力レベル情報に対して、予め設定された所定値を乗算して電力レベル情報を増大させる電力レベル増大回路である。他の構成については、図１７に示した従来の軟判定ビタビ復号装置と同様である。
【００４５】
次に、図１の軟判定ビタビ復号装置の動作について説明する。
【００４６】
電力レベル制限回路１３では、デインタリーバ２から入力した電力レベル情報（１２ビット）について、実験データやシミュレーション演算等により“０００”〜“ＦＦＦ”（１６進数、１２Ｂｉｔ）の範囲から予め設定された所定値以下に制限する。例えば、電力レベル制限回路１３で、上記所定値を“０ＦＦ”とすると、電力レベル制限回路１３の出力は、“０ＦＦ“以下の出力となり、”３ＦＦ”等の、“０ＦＦ”より大きな電力レベル情報は、すべて“０ＦＦ”に制限されて出力される。また、所定値の設定については、例えば、軟判定ビタビ復号装置を制御する制御手段であるＣＰＵ（不図示）から、指示や設定値の格納手段であるレジスタ（不図示）等を介して設定すれば良い。
【００４７】
電力レベル増大回路１４では、電力レベル制限回路１３から所定値以下に制限されて入力した電力レベル情報について、実験データやシミュレーション演算等により予め設定された所定値を乗算することにより電力レベル情報を増大させる。例えば、電力レベル増大回路１４で、上記所定値が２とすると、電力レベル情報は２倍されることになる。ここで、電力レベル増大回路１４に入力される電力レベル情報を“００Ｆ” （１６進数、１２Ｂｉｔ）とすると、電力レベル増大回路１４の出力は“０１Ｅ“となり、左に１ビットシフトした形式になる。また、所定値を乗算することにより、電力レベル増大回路１４の出力値がオーバフローし、１２ビット（”ＦＦＦ”）よりも大きくなった場合には、１２ビットの最大値である“ＦＦＦ”を出力する。なお、電力レベル増大回路１４で乗算に用いられる所定値としては、実験データやシミュレーション演算等により設定される範囲内の任意の数値を設定できるが、例えば、Ｈ／Ｗ等の演算を簡略化する場合ならば、×１、２、４、８、・・・等を所定値として予め設定しておけば良い。また、設定された複数の所定値から、どの所定値（倍率）を選択するかについては、上記した電力レベル制限回路１３の場合と同様に、例えば、軟判定ビタビ復号装置を制御する制御手段であるＣＰＵ（不図示）から、指示や設定値の格納手段であるレジスタ（不図示）等を介して選択すれば良い。
【００４８】
電力レベル増大回路１４で上記のように処理された電力レベル情報は、乗算器１１に入力する。乗算器１１では、図１７に示した従来の軟判定ビタビ復号装置の説明で述べたように、入力するメトリック値に対して電力レベル情報によって重み付けする。その後、変換回路１２では、例えば、４ビット出力の場合、０〜１５（中間値：８）の範囲の値を持つように重み付けされたメトリック値を出力する。そして、ビタビデコーダ３では、重み付けされたメトリック値に基づき誤り訂正処理と復号を施す。
【００４９】
ここで、ビタビデコーダ３で重み付けされたメトリック値に基づき実施される誤り訂正処理と復号について簡単に説明する。
【００５０】
図２は、変調方式が６４ＱＡＭの場合のコンスタレーションマップの一部であり、ビタビデコーダ３において実施される重み付けされたメトリック値に基づき誤り訂正処理と復号の具体例を示す図である。
【００５１】
図２のマップでは、入力されたデータＩ、Ｑのシンボルを図中に四角印で示す。入力データに最も近いコンスタレーションのシンボル点は、このマップから仮判定され、図中に三角印で示される。この仮判定されたシンボル点の６個の復号信号（ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５）は、（０、０、１、１、１、１）となる。この仮判定値と入力信号を用いて、例えば、図１のメトリック演算回路１０で以下の手順に従ってメトリック値を算出することができる。
【００５２】
各復号信号について、Ｗ０：“０”に対するメトリック値、Ｗ１：“１”に対するメトリック値とする。また、メトリック値（ＬＬＸ、ＬＬＹ、Ｌ０〜Ｌ５）は、全て距離の２乗値とする。
【００５３】
例えば、図２の仮判定点（０、０、１、１、１、１）に対して、０ビット目を入れ替えた信号点は、（１、０、１、１、１、１）となる。仮判定点の０ビット目は、Ｘ軸上のビット仮判定値が“０”であるので、Ｗ０＝ＬＬＸ、Ｗ１＝Ｌ０となり、このｂ０の多値メトリック値は（ＬＬＸ−Ｌ０）となる。同様にして、ｂ２の多値メトリック値は（Ｌ２−ＬＬＸ）、ｂ４の多値メトリック値は（Ｌ４−ＬＬＸ）となる。
【００５４】
また、図２の仮判定点（０、０、１、１、１、１）に対して、５ビット目を入れ替えた信号点は、（０、０、１、１、１、０）となる。仮判定点の５ビット目は、Ｙ軸上のビット仮判定値が“１”であるので、Ｗ０＝Ｌ５、Ｗ１＝ＬＬＹとなり、このｂ５の多値メトリック値は（Ｌ５−ＬＬＹ）となる。同様にして、ｂ１の多値メトリック値は（ＬＬＹ−Ｌ１）、ｂ３の多値メトリック値は（Ｌ３−ＬＬＹ）となる。
【００５５】
このように各復号信号のメトリック値は、データ“０”からの距離の２乗値と、データ“１”からの距離の２乗値の差分をとった値にすることで、入力したデータから仮判定されて復号された各データが、“１”または“０”のどちらのデータに近いかを数値により表している。例えば、任意の復号信号のメトリック値がマイナスの極値を取る場合には、データ“１”に相当し、プラスの極値である場合には、データ“０”に相当する。そして、メトリック値が“０”の場合は、仮判定されたデータが“０”でも“１”でもない中間値であるということを意味する。
【００５６】
電力レベル制限回路１３と、電力レベル増大回路１４における動作は上記のようになるが、以下に電力レベル制限回路１３に入力される電力レベル情報に与える影響と、電力レベル増大回路１４から出力された値が乗算器１１で重み付けされるメトリック値に与える影響について説明する。
【００５７】
図３は、デインタリーバ３から電力レベル制限回路１３に入力する電力レベル情報の変化する様子を示す図である。
【００５８】
図３は、受信時における電界強度の変化が少ない固定受信の場合ではなく、マルチパスが発生している環境下での受信を想定している。固定受信の場合には妨害信号（ノイズ）がなく、送信したパイロットシンボルによって規格化されることから、出力される電力レベル情報Ｐは、一定値である‘１’（この場合は“０ＦＦ”：２５５を電力レベル‘１’に正規化して規定する）になる。しかし、マルチパスの場合には、遅延波の振幅と遅延時間などによって伝送路の周波数特性が乱れるため、図３に示したように電力レベル情報が時間軸上で様々な値に変動する。この図３のマルチパスの場合、ノイズ等の影響により、完全に“０”の値を取る場合意外にも、図中（Ａ）あるいは（Ｅ）に示したように電力レベル情報が“０”に近い近傍値をとる場合がある。
【００５９】
図４は、図３の電力レベル情報に対して、電力レベル制限回路１３で“０ＦＦ”（１６進数：１０進数では２５５）の値で電力制限処理を行い、電力レベル増大回路１４で電力レベル情報を２倍にした時の出力電力レベル情報を示す図である。
【００６０】
まず、図３中に（Ａ）、（Ｅ）で示した“０”に近い近傍値の電力レベル情報は、図４中では（Ｂ）、（Ｆ）で示したように２倍の電力レベル情報として示されている。図３に（Ａ）、（Ｅ）で示された領域と、図４に（Ｂ）、（Ｆ）で示された領域は、電力レベルが２倍になっているのみであるので、時間（ｔ）軸上では同一の場所に示されている。また、図３中の電力レベルが“０”の場所については、図４中で倍率を変更させたところで電力レベルが変化することはない。
【００６１】
ただし、図４の（Ｂ）、（Ｆ）領域では、電力レベルの倍率が２倍になったことにより、時間変化に対する電力レベルの変化率を大きくすることができる。つまり、電力レベル情報を所定の倍率で増大させることにより、電力レベル情報の曲線が鋭角的により大きな電力値レベルを持つことになる。また、図４の（Ｆ）領域では、２倍になったことにより、正規化レベルを超えた電力値レベルを持つことになる。
【００６２】
これが重み付けを行った後のメトリック値へ及ぼす影響としては、電力レベルが“０”の場所については中間値が従来と変わらないことになり、かつ、図４の（Ｂ）領域等の電力レベル情報が小さな領域においては中間値が減少することから、中間レベル情報が連続することを減少させることができる。つまり、本実施の形態では、入力された電力レベルを”０“か”１“かのメトリック値に明確に選別することができる。このことは、後段のビタビデコーダ３において、より容易に最尤パスの判断ができることになり、結果として、受信環境にもよるが、ＢＥＲ値を向上させることができる。
【００６３】
また、図４の（Ｄ）領域は、各電力レベル情報が大きな図３の（Ｃ）領域を２倍にし、さらに、図１の電力レベル制限回路１３において、“０ＦＦ”（１０進で２５５）の値で電力制限処理を行った時の出力電力レベル情報を示している。図４（Ｄ）領域は、図示したように“１ＦＥ”の一定値に変換されることになる。
【００６４】
上記から、前述の図４の（Ｂ）領域に加えて、電力レベル情報が大きな領域においても中間値が減少することから、従来よりも容易に、”０“か”１“かのメトリック値に選別することができることがわかる。
【００６５】
以上のことから、本実施の形態では、あらかじめ電力レベル制限回路１３を設け、所定値以上で入力する電力レベル情報を適切に制限し、その後段の電力レベル増大回路１４における増幅動作を、各種伝送信号パラメータや受信環境に応じて適切に制御することにより、ビタビ復号後のＢＥＲ値（受信性能）を向上させることができることがわかる。なお、電力レベル情報を適切に制限し、増幅動作を適切に制御するという上記記載は、著しく小さな値で電力レベル情報を制限することや、著しく大きな倍率で増幅動作を制御することは、結果的に受信性能（ＢＥＲ値）を悪化させる場合もあるためである。
【００６６】
デジタル放送受信時の受信環境としては様々な環境が想定されており、固定受信の場合だけでなく移動受信の場合も想定される。特に移動受信の場合には、遅延搬送波の妨害によって、例えば、（１）復調した受信信号の周期変動が短く、かつ、振幅変動が大きくなる場合、（２）逆に、周期変動が長く、かつ、振幅変動が小さい場合など様々な場合等が想定される。
【００６７】
本実施の形態では、上記した構成および動作により、前者（１）の場合には、例えば、電力レベル制限回路１３において入力される電力レベル情報を制限せず、電力レベル増大回路１４において倍率を大きくしないように制御を行うことにより、メトリック値の中間値が連続することを減少させることができる。そして、メトリック値の中間値が連続しなくなることで、ビタビデコーダ３で最尤パスを選別しやすくなり、ＢＥＲ値（受信性能）を向上させることができる。
また、本実施の形態では、上記した後者（２）の周期変動が長く、振幅変動が小さい場合には、例えば、電力レベル制限回路１３において入力される電力レベル情報を制限し、電力レベル増大回路１４において所定の倍率で増幅するように制御を行うことにより、メトリック値の中間値が連続することを減少させることができ、結果的に、ＢＥＲ値（受信性能）を向上させることができる。
【００６８】
実施の形態２．
上記した実施の形態１では、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４を設け、両者を適切に制御することで、ビタビ復号後の誤り率（ＢＥＲ値）を改善することができた。しかし、例えば、キャリアの変調方式等のシステムにおける伝送信号パラメータに変更が生じた場合、実施の形態１で説明した各処理回路の制御値についても変更する必要がある。そこで、伝送信号パラメータ等が変化した場合でも、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の各制御値を適切に変更できる構成を、実施の形態２として以下に示す。
【００６９】
図５は、本発明の実施の形態２の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。本実施の形態２では、図１に示した実施の形態１に加えて、受信信号から、例えば、キャリア復調方式のような伝送信号パラメータを検出する伝送方式検出回路１５を有している。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００７０】
次に動作について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１と同様な動作については説明を省略し、実施の形態１に追加された動作についてのみ記載する。
【００７１】
実施の形態１においても示したように、ビタビデコーダ３から出力されるＢＥＲ値を良くするためには、電力レベル制限回路１３の電力制限値と電力レベル増大回路１４の倍率値は、受信信号の各種伝送信号パラメータ毎に異なる所定値に設定される必要がある。なお、各種伝送信号パラメータとは、例えば、キャリア変調モード（１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、ＱＰＳＫ等）、畳み込み符号化率（１／２、２／３、３／４、５／６、７／８）、受信モード（Ｍｏｄｅ１、２、３）である。
【００７２】
本実施の形態では、まず、上記各種伝送信号パラメータの組み合わせ毎に、ＢＥＲ値の良くできる各処理回路（電力レベル制限回路１３、電力レベル増大回路１４）の制御値（電力レベル制限値と電力倍率）を、システムを用いた受信性能検出実験あるいはシミュレーション等により予め決定しておく。
【００７３】
伝送方式検出回路１５は、受信信号中からキャリア復調方式、畳み込み符号化率、伝送モード等の伝送信号に必要な情報を検出する機能を有している。伝送信号に必要な情報とは、例えば、ＡＲＩＢで規定されているＯＦＤＭ変調方式に示されるＴＭＣＣ（Transmission  and  Multiplexing  Configuration  Control）制御信号である。ＡＲＩＢで規定されているＯＦＤＭ変調方式を採用した受信機における伝送方式検出回路１５では、上記した伝送信号に必要な情報（各種伝送パラメータ情報）として、ＴＭＣＣ情報を検出することになる。
【００７４】
各種伝送信号パラメータを検出した伝送方式検出回路１５は、検出した伝送信号パラメータ毎に、電力レベル制限回路１３、電力レベル増大回路１４に対してあらかじめ決定されている制御値から、ＢＥＲ値を良くするために最適な制御値を選択して各々に設定する。
【００７５】
本実施の形態では、上記のように構成し、動作させることにより、システムにおける伝送信号パラメータに変更が生じる場合でも、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の各制御値を適切に変更できるので、メトリック値の中間値が連続することを減少させることができ、結果的に、ＢＥＲ値（受信性能）を向上させることができる。
また、本実施の形態では、受信するキャリア変調方式や符号化率等の、システムの伝送信号パラメータ情報を検出する伝送方式検出回路を設け、その検出結果をもとに、電力レベル制限回路と電力レベル増大回路の制御を行う機能を設けたので、受信する実際の伝送信号パラメータを検出でき、例えば、あらかじめ伝送信号パラメータ毎に最適な電力制限値と電力倍率値を決めておくことで、検出した伝送信号方式毎に最適な制御を行うことが可能となり、各種伝送信号方式毎に最適な受信性能を得ることができる。
【００７６】
実施の形態３．
上記した実施の形態１では、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４を設け、両者を適切に制御することでビタビ復号後の誤り率（ＢＥＲ値）を改善することができた。しかし、実施の形態１における制御値は、予め実験やシミュレーション等により設定されたものであり、受信環境が変化しても良好な受信性能を維持できるとは限らなかった。そこで、実際の受信環境の変化に適応的に対応できるように、ビタビ復号後のＢＥＲ値を測定し、その結果を電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の各制御値にフィードバックさせることにより、受信環境が変化しても良好な受信性能を維持できる構成を、実施の形態３として以下に示す。
【００７７】
図６は、本発明の実施の形態３の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。本実施の形態３では、図１に示した実施の形態１に加えて、ビタビデコーダ３のビタビ復号された出力からＢＥＲ値を検出するＢＥＲ検出回路１６を有している。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００７８】
次に、動作について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１と同様な動作については説明を省略し、実施の形態１に追加された動作についてのみ記載する。
【００７９】
ＢＥＲ検出回路１６は、ビタビデコーダ３からの出力信号が入力され、ビタビデコーダ３で復号のために得られた最尤パスを用いて復号されたデータに対して再度畳み込み処理を行う。そして、そのデータとＢＥＲ検出回路１６に入力したデータとを比較して修正されたデータ数をカウントすることにより、ビタビ復号後のデータにおけるＢＥＲ値を演算する。さらに、ＢＥＲ検出回路１６で得られるＢＥＲ値を、不図示のＣＰＵ等で絶えず監視してより良いＢＥＲ値が得られるようにすることにより、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の各制御値を決定する。
【００８０】
例えば、移動受信等でマルチパスが発生し、遅延した搬送波の影響でパイロット信号が大きく変動する環境であることから、受信機で良好な受信性能が得られなかった場合について説明する。その場合、ＢＥＲ値が意図した値あるいは予め規定された値よりも悪くなってしまうことがある。その場合、本実施の形態では、上記したように電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４に設定する制御値を変更してＢＥＲ値を改善することができる。
【００８１】
本実施の形態における動作は、例えば、電力レベル制限回路１３の設定値を小さくし、電力レベル増大回路１４の設定倍率を大きくする変更動作の可能性もあり、その逆に設定を変更する動作の可能性もある。
【００８２】
このように本実施の形態では、ＣＰＵ等の制御手段を用いてＢＥＲ検出回路１６の出力を監視し、ＢＥＲ値が最も小さくなる（最も誤りが少なくなる）ように、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の各設定値を適切にフィードバック制御する。この制御により、本実施の形態では、受信環境が変化する環境においてもその受信環境の変化に適応的に対応できるので、良好な受信性能を維持することができる。なお、フィードバック制御の方法としては、多数の方法が知られており、本実施の形態では、その中から任意の方法を用いることができる。
また、本実施の形態では、ビタビ復号処理後のビットエラーレート値を検出するＢＥＲ検出回路を設け、その検出結果をもとに、電力レベル制限回路と電力レベル増大回路の制御を行う機能を設けたので、受信する実際の伝送環境（ＢＥＲ値による受信性能）を検出でき、その検出結果をもとに上記両処理回路の制御を行うことで、受信環境が変化する場合でも柔軟に最適な受信性能を得ることができる。
【００８３】
実施の形態４．
上記した実施の形態２では、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の各制御値を、伝送信号パラメータの変化毎に適切な値を設定できるように構成した。
【００８４】
また、上記した実施の形態２では、システムの伝送信号パラメータが様々に切り替わる環境下において、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の制御値を、検出されたシステムの伝送条件毎に予め得られている最適な制御値に設定し、ビタビ復号後の誤り率〈ＢＥＲ値〉を改善していた。しかし、実際の受信環境において、例えば、システムの伝送信号パラメータが一定条件の受信環境（Ｍｏｄｅ１、６４ＱＡＭ、符号化率：３／４等）であっても、移動受信等のマルチパスが発生する場合には、遅延した搬送波の影響でパイロット信号が常に変動する。そのため、デモジュレータ１で復調された電力レベル情報は常時変動した値を持ち、予め実験等により得られていた制御値を用いても、良好な受信性能が得られない場合があった。つまり、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４に対して予め得られていた制御値では、実使用時における全ての受信環境には対応できない場合があった。
【００８５】
また、実施の形態３では、ビタビ復号後のＢＥＲ値を監視し、その結果を電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４の各制御値に反映し、実際の受信環境の変化に適応的に対応させることで、受信環境が変化しても良好な受信性能を維持できるように構成した。
【００８６】
そこで、実施の形態２と３を組み合わせ、ビタビ復号後のＢＥＲ値を監視し、その結果を用いて、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４に対して予め得られている最適な制御値に修正を加えることで、システムの伝送信号パラメータと、受信環境変化の両方に対応できると考えられる。しかし、上記した両実施形態の機能を組み合わせる場合には、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４に対する各制御値を単純に組み合わせることはできない。そこで、以下に説明する実施の形態４では、上記した両実施の形態を組み合わせたことから、システムの伝送信号パラメータの変化とＢＥＲ値の双方により上記した各制御値を切り替えてビタビ復号後のＢＥＲ値を改善させる場合について説明する。
【００８７】
図７は、本発明の実施の形態４の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。本実施の形態４では、図５に示した実施の形態２に加えて、実施の形態３のＢＥＲ検出回路１６が追加された場合を示している。個々の構成は、実施の形態２あるいは実施の形態３に示されたものと同様である。
【００８８】
次に動作について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態２あるいは実施の形態３と同様な動作については説明を省略し、実施の形態２あるいは３に追加された動作についてのみ記載する。
【００８９】
本実施の形態では、伝送方式検出回路１５の出力およびＢＥＲ検出回路１６の出力に基づき、電力レベル制限回路１３では所定値を制御し、電力レベル増大回路１４では所定倍率を制御する。
【００９０】
より具体的には、ＢＥＲ検出回路１６の検出結果が所定値未満である場合には、電力レベル制限回路１３および電力レベル増大回路１４は、伝送方式検出回路１５の出力のみに基づき制御を行い、ＢＥＲ検出回路１６の検出結果が所定値以上である場合には、電力レベル制限回路１３および電力レベル増大回路１４は、伝送方式検出回路１５の出力およびＢＥＲ検出回路１６の出力に基づき制御を行う。
【００９１】
つまり、基本的には、実施の形態２の動作を実施しつつ、実施の形態３のＢＥＲ検出回路１６で監視を行うので、出力伝送方式検出回路１５において検出された伝送信号パラメータ毎に対応した最適な制御値を、電力レベル制限回路１３、電力レベル増大回路１４に対してそれぞれ設定する動作までは、実施の形態２の場合と同じである。しかし、本実施の形態では、ＢＥＲ検出回路１６の結果如何によっては、電力レベル制限回路１３、電力レベル増大回路１４に設定する制御値に対して変更を加える。
【００９２】
例えば、移動受信等のマルチパスが発生し、遅延した搬送波の影響でパイロット信号が大きく変動する環境下では、実施の形態２のように、予め測定実験等によって得られていた制御値に設定した場合、良好な受信性能が得られなくなり、意図したＢＥＲ値よりもＢＥＲ値が悪化する。すると、ＢＥＲ検出回路１６では、ビタビデコーダ３の出力からＢＥＲ値の悪化が検出される。その場合、ＢＥＲ検出回路１６は、ＢＥＲ値を改善するように電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４に設定される制御値を変更する。
【００９３】
本実施の形態における動作は、例えば、電力レベル制限回路１３の設定値を小さくし、電力レベル増大回路１４の設定倍率を大きくする変更動作の可能性もあり、その逆に設定を変更する動作の可能性もあるが、ＢＥＲ検出回路１６の出力を監視しつつ、ＢＥＲ値が一番小さくなる（誤りが少ない）設定値を、ＣＰＵ等から制御することである。
【００９４】
具体的には、ＢＥＲ検出回路１６において、検出したＢＥＲ値をＣＰＵからリードできるようなレジスタを設け、ＣＰＵがそれを監視することで行う方法等が考えられる。
このように本実施の形態では、システムの伝送信号パラメータと受信環境の両方を切り替える動作を行うことにより、受信環境が変化する環境においても、ビタビ復号後のＢＥＲ値を改善でき、良好な受信性能を維持することができる。
また、本実施の形態では、伝送方式検出回路とＢＥＲ検出回路の両方を設け、通常は伝送方式検出回路で検出されたシステムの伝送信号パラメータ等の内容により、電力レベル制限回路と電力レベル増大回路の選択的制御を行い、ＢＥＲ検出回路の検出内容如何によっては、電力レベル制限回路と電力レベル増大回路の制御内容に修正を加える機能を設けたので、受信する実際の伝送信号パラメータと、受信環境を同時に検出でき、伝送信号方式が切り替わり、なおかつ受信環境が時間的に変化しても柔軟に最適な受信性能を得ることができる。
【００９５】
実施の形態５．
上記した実施の形態１〜４では、パイロット信号位相比較回路６およびパイロット信号振幅比較回路５により、受信信号をデモジュレータ１で復調したパイロット信号と、基準である既知のパイロット信号とから、その位相差と振幅の差を算出している。そして、Ｉ、Ｑ信号発生用リニア変換テーブル７では、算出されたその位相差と振幅の差を、１次曲線で表されるＩ、Ｑ信号発生用リニア変換特性と照合し、復調信号であるＩ、Ｑ信号（各８ビット）を発生する。また、電力レベル発生用リニア変換テーブル８では、算出されたその振幅の差を、一次曲線で表される電力レベル発生用リニア変換特性と照合し、復調信号の電力レベル情報（１２ビット）を発生する。
【００９６】
従って、実施の形態１〜４の電力レベル発生用リニア変換テーブル８では、電力レベル発生用リニア変換特性として、一次曲線（直線）で表される線形（リニア）特性を利用している。
【００９７】
図９は、実施の形態１〜４の電力レベル発生用リニア変換テーブル８で用いられる特性の一例を示す図である。また、図９では、入力データと出力される電力レベル情報が１対１の比率で線形（リニア）に対応している。
【００９８】
実施の形態１〜４の電力レベル発生用リニア変換テーブル８では、パイロット信号振幅比較結果が入力すると、図９で示される１次曲線が参照されて電力レベル情報が発生する。例えば、電力レベル発生用リニア変換テーブル８の入力データがＰである場合には、出力される電力レベル情報はＰout＝Ｐとなる。また、電力レベル発生用リニア変換テーブル８から出力される電力レベル情報が“０”になる場合は、入力データが“０”の場合のみである。
【００９９】
また、実施の形態１〜４の乗算器１１で、メトリック値に重み付けを行うために使用される電力レベル情報（本発明で変換後）の特性は図４に示したように、電力レベル情報Ｐの値が“０”に近づくほど急激に立ち上がっている。
【０１００】
この特性は、図４の“０ＦＦ”：２５５レベル（正規化レベル）に近い電力レベル情報Ｐの値を有効利用するためには有意義であるが、“０”に近い誤情報まで正規化レベルとして認識してしまう可能性を有する。
【０１０１】
つまり、上記した実施の形態１〜４では、復調されるパイロット信号の電力レベルが正規化レベルよりも小さい場合、すなわちメトリック値の信頼度が低いと判断される場合であっても、電力レベルが正規化レベルに近い場合には信頼度を有する可能性があるので利用することを目的としていた。しかし、そのために、逆に復調されるパイロット信号の電力レベルが正規化レベルよりも極端に小さく“０”に近い場合、すなわちメトリック値の信頼度がほとんど無いと判断される場合であっても、電力レベルが信頼度を有すると誤って見なされる可能性が出てきていた。
【０１０２】
そこで、以下に示す実施の形態５では、パイロット信号の電力レベルが正規化レベルに近い場合には、上記した各実施の形態で説明したように重み付け情報として有効活用し、パイロット信号の電力レベルが正規化レベルからは遠くなって極端に小さくなり“０”に近い場合には、重み付け情報として利用できなくする構成を説明する。
【０１０３】
本実施の形態の具体的な手法としては、図９で示される実施の形態１〜４の線形（１次曲線）の特性を、非線形に変更することにより、電力レベル情報を“０”に偏らせることである。
【０１０４】
図８は、本発明の実施の形態５の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。本実施の形態５では、図７に示した実施の形態４の構成における電力レベル発生用リニア変換テーブル８を変更して、非線形特性に基づいてパイロット信号の電力レベル情報を発生させる電力レベル発生用非線形変換テーブル１７にしている。その他の構成は、実施の形態４に示されたものと同様である。
【０１０５】
次に動作について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態４と同様な動作については説明を省略し、実施の形態４に追加された動作についてのみ記載する。
【０１０６】
本実施の形態では、電力レベル発生用非線形変換テーブル１７で、入力されるパイロット信号の振幅比較結果（振幅差）のデータに対して、非線形の変換特性のテーブルが参照され、電力レベル情報が発生される。
【０１０７】
図１０は、電力レベル発生用非線型変換テーブル１７で用いられる非線形特性の一例を示す図である。
【０１０８】
電力レベル発生用非線形変換テーブル１７で、図１０の非線形特性が参照される場合、例えば、入力データの値が比較的大きいＰである場合には、電力レベル情報の値は、実施の形態１〜４の場合とほぼ同様であるのでＰoutとなる。しかし、復調されたパイロット信号の電力が小さい場合のような入力データの振幅値が非常に小さいＰｓの場合には、電力レベル情報はほとんど“０”となる非線形特性を持つ。この非線形特性は、言い換えれば、メトリック値に対する重み付けをするための信頼度が非常に低くなる入力データの振幅値がＰsの場合には、電力レベル情報をほとんど“０”にする特性である。
【０１０９】
電力レベル発生用非線形変換テーブル１７に図１０の非線形特性を参照させた場合、図４に示した実施の形態１の時間軸に対する変換後の電力レベル情報の特性は、“０”に近いレベルのみ、立ち上がりが緩やかになる。
【０１１０】
図１１は、本実施の形態における時間軸に対する変換後の電力レベル情報の特性を示す図である。
【０１１１】
図１１に示された本実施の形態の場合、実施の形態１と同様に図８の電力レベル制限回路１３において、“０ＦＦ”の値で入力される電力レベル情報に制限を加え、さらに電力レベル増大回路１４においてその電力レベル情報を２倍にしている。しかし、電力レベル発生用非線形変換テーブル１７に、図１０の非線形特性が用いられたことにより、図１１の（Ｇ）地点の拡大図に参照されるように、電力レベル情報が“０”付近では、立ち上がりが緩やかになっている。なお、図１１の（Ｇ）地点拡大図中では、破線が実施の形態１の場合の電力レベル情報のカーブであり、実線が本実施の形態における電力レベル情報のカーブである。また、立ち上がりが緩やかになることは、図１１の（Ｇ）地点のみでなく、図１１における電力レベル情報が“０”付近で立ち上がる全ての場合に共通することである。
【０１１２】
このようにして、復調されたパイロット信号の電力が非常に小さい時、すなわち、復調されたメトリック値についての信頼度が極端に低い時には、例えば、図１０で示される非線形の特性を参照させて電力レベル情報を発生させることにより、電力レベル情報を“０”に偏らせることができる。電力レベル情報を“０”に偏らせるということは、仮判定回路９とメトリック演算回路１０によって算出される距離の２乗データがどのような大きな値になったとしても、乗算器１１で重み付けをおこなった後に変換回路１２で変換されるメトリック値は中間値の近傍になることを意味している。例えば、上記したように変換回路１２で“０”に対するメトリック値を“１５”とし、“１”に対するメトリック値を“０”とした場合には、中間値を示すメトリック値の“８”またはその近傍値が変換回路１２から出力される。
【０１１３】
このように本実施の形態では、電力レベル情報を発生させるために非線型変換特性を持つテーブルを採用したことにより、復調されたパイロット信号の電力が非常に小さい時、すなわち復調信号の信頼度が低い時には、一次曲線を使ったリニア変換テーブルを用いた電力レベル情報に比べて発生する電力レベル情報を“０”に偏らせることができ、それにより、信頼度の低い復調信号のメトリック値については‘０’と‘１’の中間値とすることができるので、信頼度が低い復調信号が復号されることによるビタビ復号への悪影響を改善することができる。また、上記した各実施の形態と同様に、正規化レベル未満であっても信頼度を有する復調信号については有効活用できるので、ビタビデコーダの誤り訂正能力を改善することができる。また、本実施の形態の非線形変換特性は、実施の形態４の各種制御と組み合わせて用いることができることから、ビタビ復号におけるＢＥＲ等の受信性能をさらに向上させることができる。例えば、本実施形態では、システムの伝送信号パラメータと受信環境の双方が変動する環境下においても、ビタビ復号後の受信性能を向上させることが可能になる。
また、本実施の形態では、非線型特性を持つ電力レベル情報を発生させるための電力レベル発生用非線形変換テーブルを設け、変換後の出力に対して、電力レベル制限回路と電力レベル増大回路の制御を行い、非線形化された電力レベル情報によって重み付けをした多値メトリックを使用する機能を設けたので、復調パイロット信号が小さい時、すなわち復調信号の信頼度が低いデータの時に、一次曲線を使ったリニア変換テーブルを用いた線形的電力レベル情報に比べて、発生する電力レベル情報を０に偏らせ、信頼度の低い復調信号のメトリック値を‘０’と‘１’の中間値とすることができ、信頼度が低いと思われる復調信号によるビタビ復号への影響が最小限となり、信頼度のある復調信号をより有効に使用することで、ビタビデコーダの誤り訂正能力をさらに改善できる。
【０１１４】
実施の形態６．
実施の形態５では、電力レベル情報を１種類の非線型特性を持つテーブルを用いて電力レベル情報を発生させている。しかし、デジタル放送の規定等には、移動受信の場合と固定受信の場合の両方が想定されていることから、受信状態は一概には決められず、さまざまな環境で放送を受信する場合が考えられる。例えば、遅延搬送波の妨害によって復調した受信信号の周期変動が短く振幅変動が大きい場合や、周期変動が長く振幅変動も大きい場合なども考えられる。
【０１１５】
上記した実施の形態５に示した図１０の特性例を用いて有効に受信できる場合としては、例えば、復調した受信信号の周期変動が短く、かつ、振幅変動が大きい場合が考えられる。この時、電力レベル情報によって重み付けられたメトリック値の中間値は、連続して出現する可能性が少ないので、中間値以外のメトリック値だけでビタビデコーダは最尤パスを復号する事ができる。
【０１１６】
しかし、例えば、遅延搬送波の妨害によって、復調した受信信号の周期変動が長く、かつ、振幅変動も大きい場合には、実施の形態５の特性例である図１０の非線型特性を使用してメトリック値を算出すると、周期変動が長い為に入力データ振幅が小さい期間が連続する事が考えられる。その場合、変換された電力レベル情報は、復調信号が正常であるか異常であるかにかかわらず、長い期間“０”を出力しつづけることになる。すると、電力レベル情報によって重み付けられてから変換回路１２で変換されるメトリック値としては、中間値が連続して出力されることになる。
【０１１７】
ビタビデコーダ３では、中間値がある程度以上連続して入力されると、送信側から送られてくる畳み込みデコーダの仕様にもよって異なるが、判断すべきデータがないために最尤パスを誤ってしまう可能性が高くなる。
【０１１８】
従って、上記したような受信環境下では、電力レベル発生用変換テーブルで１種類の特性を用いて変換するだけでは、ビタビデコーダの誤り訂正能力が改善できない場合がある。
【０１１９】
そこで、以下に示す実施の形態６では、あらかじめ異なった非線形変換特性を持つ複数種のテーブルを備え、受信環境等に応じて複数種のテーブルを選択し、軟判定の重み付けに使用するように構成した場合を示す。
【０１２０】
図１２は、本発明の実施の形態６の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。本実施の形態６では、図８に示した実施の形態５の構成における電力レベル発生用非線形変換テーブル１７を変更して、複数の特性から選択された特性に基づいてパイロット信号の電力レベル情報を発生させる電力レベル発生用非線形変換テーブル１８にし、さらに、複数の変換テーブルの中から１つのテーブルを選択する複数テーブル選択回路１９を備えている。その他の構成は、実施の形態５に示されたものと同様である。
【０１２１】
電力レベル発生用非線形変換テーブル１８に格納される変換特性としては、図１０に示した実施の形態５の非線形特性のみでなく、例えば、図９に示した実施の形態１〜４の線形特性も格納しておく。
【０１２２】
次に動作について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態５と同様な動作については説明を省略し、実施の形態５に追加された動作についてのみ記載する。
【０１２３】
本実施の形態では、実施の形態４において行われた各種制御が実施されている。従って、本実施の形態の受信機は、伝送方式検出回路１５ではシステムの伝送信号パラメータ等の伝送方式が検出され、ＢＥＲ検出回路１６ではＢＥＲ値が検出されており、伝送信号と受信環境の双方が切り替わる様々な環境に対応して使用することができる。
【０１２４】
本実施の形態では、上記の制御に加えて、複数テーブル選択回路１９を用いて、電力レベル発生用非線型複数変換テーブル１８から最適な特性を選択する制御を同時に行っている。
【０１２５】
この場合の特性の選択は、実施の形態４と同様、伝送方式検出回路１５およびＢＥＲ検出回路１６の出力結果を参照して実施する。ただし、システムの伝送信号パラメータおよび受信環境によって異なる最適な非線形特性等については、あらかじめ測定実験等により調べておき、変換テーブルとして格納しておく。
【０１２６】
本実施の形態では、例えば、上記した復調した受信信号の周期変動が長く、かつ、振幅変動も大きい場合には、複数テーブル選択回路１９により、実施の形態５の特性例である図１０の非線型特性よりも、実施の形態１〜４の図９の特性を選択して、メトリック値を算出する。例えば、本実施形態では、メトリック値の中間値が連続して出現する可能性が高い場合、非線形変換テーブルではなく線形変換テーブルを選択するので、電力レベル情報を連続して０を出力する回数が少なくなり、連続したメトリック値の中間値によってビタビ復号に発生する誤りを減少させる。
【０１２７】
このように本実施形態では、複数テーブル選択回路１９で複数の変換特性を持つ電力レベル発生用非線型複数変換テーブル１８から最適な変換特性を選択する制御と、実施の形態４において行われた各種制御を同時に行うことができるので、ビタビデコーダにおける誤り訂正能力を上記した各実施の形態よりもさらに改善させることができる。
また、本実施の形態では、受信信号を復調した時の電力レベル情報を発生する為の変換特性を複数持つ電力レベル発生用複数非線形変換テーブルを備え、伝送方式検出回路とＢＥＲ検出回路の結果から、電力レベル制限回路と電力レベル増大回路の制御と同時に、受信したデータの誤り訂正能力が高くなるように、複数種のテーブルを切り替える制御機能を設けたので、伝送方式検出回路の出力によって判断可能な、システムの伝送信号方式や、ＢＥＲ検出回路の出力によって判断可能な、受信環境の両方が切り替わる様々な環境下において、最適な非線形変換テーブルを用いることができ、電力制限及び電力倍率の制御と、最適な特性を持つ電力レベル発生用非線型複数変換テーブルの制御とを同時に行うことで、ビタビデコーダの誤り訂正能力をさらに改善させることができる。
【０１２８】
実施の形態７．
実施の形態６では、複数の異なった特性であるが固定特性の変換特性テーブルを格納しておき、受信環境に応じて変換特性を選択し、選択された変換特性によって電力レベル情報を発生してメトリック値に重み付けを実施していたが、様々な環境変化等により固定特性の変換特性テーブルでは、対応できない場合がある。
【０１２９】
そこで、以下に示す実施の形態７では、変換特性テーブルをＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の汎用メモリで構成する事によって、ＣＰＵ等の外部からメモリ内容を変更できるようにし、自由に変換特性を変更できるように構成した場合を示す。
【０１３０】
図１３は、本発明の実施の形態７の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。本実施の形態７では、図８に示した実施の形態５の構成における電力レベル発生用非線形変換テーブル１７を変更して、ＣＰＵ等の制御手段により自由に書き換え可能な記憶手段である第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２０になっている。その他の構成は、実施の形態５に示されたものと同様である。
【０１３１】
次に動作について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態５と同様な動作については説明を省略し、実施の形態５に追加された動作についてのみ記載する。
【０１３２】
本実施の形態では、上記したように、構成上は実施の形態５のパイロット信号振幅比較回路５の出力結果を電力レベル情報に置き換える電力レベル発生用複数非線形変換テーブル１８が、第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２０に置き換わっている点のみが相違しており、さらに、第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２０には、実施の形態６と同様に複数の変換特性から選択された最適な変換特性を、ＣＰＵ等の制御手段により電力レベル情報を発生させる前のタイミングで書き込むようにする。他の動作は、実施の形態６と同様である。
【０１３３】
第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２０（メモリ）内に格納される変換特性は、メモリ内にデータとして格納され、外部のＣＰＵ等から書き込むことができ、任意のタイミングで任意の特性に変更することができる。
【０１３４】
つまり、本実施の形態では、実施の形態６において複数テーブル選択回路１９を切り替える操作が、第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２０への書き込み動作と同じタイミングで実施される。
【０１３５】
従って、本実施の形態では、実施の形態６における電力変換特性が書き込まれた複数の固定テーブルをサポートする構成から、変換特性が自由にリード／ライトできる汎用メモリを使ったＲＡＭに変更されているので、任意のタイミングで受信環境に最適な変換特性を有する電力レベル情報を、柔軟に使用してメトリック値に重み付けすることができる。その結果、ビタビ復号に用いられるメトリック値が、受信環境に応じてさらに細かく制御された電力レベル情報によって最適に重み付けられるため、ビタビデコーダの誤り訂正能力をさらに改善できる。
また、本実施の形態では、受信信号を復調した時の電力レベル情報を発生する為の変換特性を持つテーブルを、汎用メモリ等によって構成し、ＣＰＵ等の外部からメモリ（テーブル）内容を書き換え、変換特性を任意に変更する機能を設け、電力変換特性が書き込まれた複数の固定テーブルをサポートする構成から、変換特性が自由にリード／ライトできる汎用メモリを使ったテーブルに変更しているので、任意のタイミングで受信環境に最適な任意の変換特性を持たせた電力レベル情報を、選択ではなくて柔軟に発生でき、受信環境に応じてビタビデコーダの誤り訂正能力をさらに柔軟に改善できる。また、複数のテーブルを１つの汎用メモリに置き換えて実施できることから、軟判定ビタビ復号装置の回路規模を小さくすることが可能となり、復号装置の回路コストを低減させることができる。
【０１３６】
実施の形態８．
上記した実施の形態７では、実施の形態６における複数種の異なった特性を持つ固定したテーブルを受信環境に応じて任意に選択する方式から、テーブルをＲＡＭ等の汎用メモリで構成する方式に変える事によって、ＣＰＵ等の外部の制御手段により自由に変換特性を変更できるように構成していた。
【０１３７】
ところで、ＣＰＵ等の外部の制御手段を用いてＲＡＭを制御する場合には、上記した電力レベル情報をＣＰＵおよびＲＡＭを用いて発生させ、上記した各実施の形態で使用された電力レベル制限回路１３および電力レベル増大回路１４を省略することができる。
【０１３８】
そこで、以下に示す実施の形態８では、電力レベル情報の変換特性だけでなく、電力倍率や電力制限値も変更する機能をＲＡＭに持たせることで、電力レベル制限回路と、電力レベル増大回路の機能をＲＡＭに代用させ、回路削減を図る場合を示す。
【０１３９】
図１４は、本発明の実施の形態８の軟判定ビタビ復号装置を示すブロック図である。本実施の形態８では、図１３に示した実施の形態７の構成における第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２０が変更されて、ＣＰＵ等の制御手段により制御されることで電力レベル制限回路と電力レベル増大回路の機能を追加した記憶手段である第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２２になっており、さらに、その第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２２を制御する制御手段であるＣＰＵ２１が設置されている。また、図１４においては、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４は存在しない。その他の構成は、実施の形態７に示されたものと同様である。
【０１４０】
次に動作について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態７と同様な動作については説明を省略し、実施の形態７と異なる動作あるいは追加された動作についてのみ記載する。
【０１４１】
第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２２は、物理的には、実施の形態７におけるパイロット信号振幅比較回路５の出力結果を電力レベル情報に置き換える第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２０と同様に格納内容を自由に書き換えできる記憶手段であるＲＡＭとしての機能を有する。しかし、実施の形態７のＲＡＭ２０においては、非線形変換を行う機能だけを有していたのに対し、本実施の形態では、電力制限処理と電力倍率処理の機能も兼ね沿えている。そのため、本実施の形態では、実施の形態７において使用していた電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４が構成から削除されている。
【０１４２】
図１５は、実施の形態８の第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２２に設定される特性の一例を示す図である。
【０１４３】
図１５において、まず、パイロット信号振幅比較回路５の比較結果を、入力データとしてＰｏｕｔ＝Ｐの特性に示された１次破線直線で示す。ここでは、例えば、電力レベル情報をα倍（Ｐｏｕｔ＝α×Ｐ）し、かつ、所定値で制限し、実施の形態５において使用したような非線形特性をＲＡＭに設定することとし、その特性を実線で示す。
【０１４４】
図１５の実線部は、復調パイロット信号が小さい振幅、即ち信頼度が低い信号を示すＰsの時には電力レベル情報がほぼ“０”となる非線形変換特性と、α倍の電力レベル情報の特性（α倍特性）と、制限値を示す電力制限特性が、入力データに対応して切り替わるような複合特性となっている。このような特性カーブをＣＰＵ２１により設定することで、非線形変換動作だけでなく、電力レベル制限回路１３と電力レベル増大回路１４において行っていた電力レベル情報の制限処理と電力倍率処理が、第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２２内部で同時に行うことができる。
【０１４５】
ＣＰＵ２１は、伝送方式検出回路１５とＢＥＲ検出回路１６の内容を判断し、ＢＥＲ値等の受信能力を改善するように、第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２２に設定する変換特性を書き変える。
【０１４６】
ＣＰＵ２１により伝送方式検出回路１５とＢＥＲ検出回路１６の内容を判断する方法としては、例えば、伝送方式検出回路１５とＢＥＲ検出回路１６の内部にリードレジスタ等を設けることで、各検出回路からのデータの読み取りが可能になる。ＣＰＵ２１では、例えば、受信信号が入力される期間中は常に、レジスタ出力として、伝送方式検出回路１５からは現在のキャリア変調方式等の伝送方式を監視し、ＢＥＲ検出回路２２からはＢＥＲ値を監視するようにする。ＣＰＵ２１は、上記の監視を実施することにより、現在の伝送方式と受信性能（ＢＥＲ値）を検出することが可能となる。
【０１４７】
現在の伝送方式を検出したＣＰＵ２１は、第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ２２に対して、電力倍率、電力制限値、非線形特性の３種の特性を考慮に入れた上で、受信性能が最も向上する特性（例えば、図１５の特性）に書き換える。なお、本実施の形態で用いられる特性は、予め各種伝送方式毎に受信性能測定実験等により最適な特性を得ておく。また、ＣＰＵ２１は、ＢＥＲ検出回路２２から現在の実際の受信性能（ＢＥＲ値）を検出することが可能であり、その検出結果を、設定した上記した特性にフィードバックすることで、さらに受信性能を向上させることが可能となる。
【０１４８】
このように本実施の形態では、ＣＰＵ等の外部の制御手段を用いてＲＡＭを制御し、電力レベル情報を発生させると共に、電力レベルの制限値を変更する機能および電力レベル増大させる電力倍率を変更する機能を持たせることができるたので、上記した他の実施の形態では必要であった電力レベル制限回路と電力レベル増大回路を削減することができ、回路規模を縮小させることができる。
また、本実施の形態では、電力レベル情報を発生する為の変換特性を持つテーブルを、ＲＡＭ等の汎用メモリで構成する方式にし、ＲＡＭに非線形変換特性を与える機能だけでなく、電力倍率や電力制限値を変更する機能も持たせたので、電力レベル制限回路と、電力レベル増大回路の機能をＲＡＭに代用させることができ、軟判定ビタビ復号装置の回路規模をさらに小さくすることが可能となり、復号装置の回路コストを低減させることができる。
【０１４９】
【発明の効果】
この発明の復号装置によれば、様々な伝送信号パラメータの変化や、受信環境によって変化する入力電力レベル情報に応じて、メトリック値の中間値情報量を調整することが可能となる。よって、ビタビ復号時に最も誤り率を小さくする電力レベル情報に変換できる。従って、受信性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  デジタル放送に採用されている６４ＱＡＭのコンスタレーション上の受信例を示す図である。
【図３】  マルチパス時における入力電力レベル情報の様子を示す説明図である。
【図４】  マルチパス時における入力電力レベル情報に対して実施の形態１の制御を加えた場合の出力電力レベル情報の様子を示す説明図である。
【図５】  この発明の実施の形態２の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態３の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態４の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態５の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図９】  電力レベル発生用リニア変換テーブルの特性を示す図である。
【図１０】  電力レベル発生用非線型変換テーブルの特性例を示す図である。
【図１１】  マルチパス時における入力電力レベル情報に対して実施の形態５の制御を加えた場合の出力電力レベル情報の様子を示す説明図である。
【図１２】  この発明の実施の形態６の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】  この発明の実施の形態７の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】  この発明の実施の形態８の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】  第２の非線型変換ＲＡＭに設定する特性の一例を示す図である。
【図１６】  従来のデジタル放送の受信システムを示すブロック図である。
【図１７】  従来の軟判定ビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  デジタルデモジュレータ、  ２  デインターリ−バ、  ３  ビタビデコーダ、  ４  リードソロモンデコーダ、  ５  パイロット信号振幅比較回路、  ６パイロット信号位相比較回路、  ７  Ｉ、Ｑ信号発生用リニア変換テーブル、８  電力レベル発生用リニア変換テーブル、  ９  仮判定回路、  １０  メトリック演算回路、  １１  乗算器、  １２  変換回路、  １３  電力レベル制限回路、  １４  電力レベル増大回路、  １５  伝送方式検出回路、  １６  ＢＥＲ検出回路、  １７  電力レベル発生用非線形変換テーブル、  １８  電力レベル発生用複数非線形変換テーブル、  １９  複数テーブル選択回路、  ２０  第１の非線形変換テーブル用ＲＡＭ、  ２１  ＣＰＵ、  ２２  第２の非線形変換テーブル用ＲＡＭ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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