(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数分割多重信号送信装置で行なうインタリーブ処理のデータ処理方法であって、
一連のデジタル信号を並べ替えるために各デジタル信号に対応した順序が与えられているデータ配列から、並べ替え位置の相対的な変化量を表す相対変化量データ配列を算出し、前記相対変化量データ配列を用いて各デジタル信号のインタリーブ処理を繰り返すことを特徴とするデータ処理方法。
【請求項２】
前記相対変化量データ配列を、各デジタル信号に対するインタリーブ処理の事前に算出してテーブルとして保持することを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。
【請求項３】
前記各デジタル信号のインタリーブ処理の中で、そのデジタル信号を周波数データに変換するマッピング処理を併せて行なうことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。
【請求項４】
前記各デジタル信号のインタリーブ処理の中で、そのデジタル信号を変調するデジタル変調処理を併せて行なうことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。
【請求項５】
前記各デジタル信号のインタリーブ処理の中で、そのデジタル信号を周波数データに変換するマッピング処理と、そのデジタル信号を変調するデジタル変調処理とを併せて行なうことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の異なる周波数の搬送波を用いてデジタルデータを伝送する周波数分割多重伝送方式の送信装置における信号処理方法に関し、特に、インタリーブ処理を含むデータ処理の効率化を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の異なる周波数の搬送波を用いてデジタルデータを伝送する方式は、周波数分割多重（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＦＤＭ）伝送方式と呼ばれており、また、その中で、各搬送波が互いに直交する周波数を用いる場合を、直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）伝送方式と呼んでいる。ＯＦＤＭ方式のデータ伝送は、デジタル地上ＴＶ放送や移動体向けデジタル音声放送などに用いられる。
【０００３】
ＦＤＭ伝送方式のシステムについては、特開平７−１８３８６２号などに記載されている。このシステムの送信装置では、誤り訂正符号化したデータを、誤りの分散を図るためにインタリーブし、次いで並列化して周波数軸上に並べ（周波数マッピング）、このデータで複数の異なる周波数の搬送波を変調する。この変調はＯＦＤＭ変調器で行なわれ、ＱＰＳＫ変調等が行なわれた搬送波は多重されて伝送される。一方、受信側では、送信時と逆の操作を行ない、データを復号する。
【０００４】
また、本発明の発明者等を含むグループでは、ＯＦＤＭ伝送において、伝送路に周波数軸上での周期性のあるフェージングが発生している場合でも、時間軸上の周期的な誤りを起こさずにデータが受信できるように、並列化して周波数軸上に並べたデータを所定時間間隔でインタリーブする方式を提案している。
【０００５】
こうしたインタリーブ処理では、従来、図７に示すように、入力データの配列１２が、与えられたアドレスオフセットの配列１３に従って、格納データの配列１４に変換される。アドレスオフセットの配列１３は、格納データ配列１４の先頭アドレスからのオフセットデータが格納されている配列であり、例えば、入力データ配列１２の第０番目の入力データである「１」は、アドレスオフセット配列１３の対応するオフセットデータ「２」に従って、格納データ配列１４の第２番目のアドレス位置に格納される。こうして各入力データの配置が変換されて格納データ配列１４が生成される。
【０００６】
このインタリーブ処理は、図８の手順で行なわれる。
データ数に対応するアドレスオフセットの配列１３を準備し、
ステップ１５：入力データ配列１２から入力データを読み込み、
ステップ１６：アドレスオフセット配列１３の対応する位置からオフセットデータを読み込み、
ステップ１７：格納データ配列１４の先頭アドレスに対してオフセットデータが表しているアドレス（オフセットアドレス）を演算し、
ステップ１８：そのアドレスにデータを格納する。
ステップ１９：この処理を全てのデータについて繰り返す。
【０００７】
このとき、アドレスの演算のために設定されるアドレスの変化を、図７に黒丸で示している。先頭アドレスを設定した後、オフセットデータ「２」から移動先のオフセットアドレスを求め、先頭アドレスを設定した後、オフセットデータ「４」から次のオフセットアドレスを求め、先頭アドレスを設定した後、オフセットデータ「０」から次のオフセットアドレスを求め、先頭アドレスを設定した後、オフセットデータ「１」から次のオフセットアドレスを求め、先頭アドレスを設定した後、オフセットデータ「３」から次のオフセットアドレスを求める、という処理が行なわれる。
【０００８】
また、従来の周波数分割多重信号を送信するＦＤＭ信号送信装置では、符号化したシンボル単位を複数に分割して周波数分割多重信号に変換する場合、図９に示す手順でデータ処理が行なわれる。
【０００９】
ステップ２０：分割されたシンボルデータを読み込み、
ステップ２１：そのシンボルデータを周波数軸上に配置する周波数マッピングを行ない、
ステップ２２：マッピングされたデータ（マッピングデータ）を格納する。
【００１０】
ステップ２３：全てのシンボルデータのマッピングが終了すると、
ステップ２４：インタリーブ処理のために、マッピングデータを読み込み、
ステップ２５：オフセットデータを読み込み、
ステップ２６：格納データ配列での先頭アドレスに対するオフセットアドレスを演算し、
ステップ２７：インタリーブされたデータを格納する。
【００１１】
ステップ２８：全てのデータのインタリーブが終了すると、
ステップ２９：変調処理のために、インタリーブデータを読み込み、
ステップ３０：デジタル変調処理を行ない、
ステップ３１：変調処理したデータを格納する。
ステップ３２：全てのデータのデジタル変調処理が終了すると、
データ処理を終了する。
【００１２】
このように、従来のＦＤＭ信号送信装置では、周波数マッピング処理、インタリーブ処理及びデジタル変調処理の各処理において、毎回シンボルの全てのデータが読み出され（ステップ２０、ステップ２４、ステップ２９）、処理されたデータが格納される（ステップ２２、ステップ２７、ステップ３１）。
【００１３】
ＯＦＤＭでは、符号化されたシンボルが１０２４個、２０４８個というように大きい数の搬送波に分散されて伝送される場合があり、ステップ２０〜ステップ２２、ステップ２４〜ステップ２７及びステップ２９〜ステップ３１の処理は、その個数分だけ繰り返される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ＦＤＭ信号送信装置では、１シンボルの送出時間、つまりシンボル当たりの処理に掛けられる時間がシステムで決められており、逆に言えば、この処理の時間が、システムの情報転送能力を決定する大きな要因となっている。
【００１５】
従って、シンボル当たりの処理時間をできるだけ短くすることが望ましいが、しかし、従来のＦＤＭ信号送信装置におけるデータ処理は、そのステップ数が多数に及ぶため、短時間での処理を実現するには、非常に高速な動作性能を持たなければならない。
【００１６】
このデータ処理では、従来、周波数マッピング処理、インタリーブ処理及びデジタル変調処理の各処理ごとにデータの読み出しと処理データの格納とを繰り返しており、また、その中のインタリーブ処理では、オフセットアドレスの演算の度に、先頭アドレスを読出しており、こうしたことがステップ数の増加をもたらす１つの原因になっている。
【００１７】
そうかと言って、この送信装置をハードウエアで実現する場合には、回路規模が大きくなり、複雑になることに加えて、後の変更が簡単にできないという欠点がある。
【００１８】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、ＦＤＭ信号送信装置で行なわれるインタリーブ処理や、周波数マッピング処理、デジタル変調処理の処理手順を効率化し、処理時間の削減を可能にするデータ処理方法を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のデータ処理方法では、ＦＤＭ信号送信装置のインタリーブ処理を行なうために、オフセットデータ配列から、並べ替え位置の相対的な変化量を表す相対変化量データ配列を算出し、この相対変化量データ配列を用いて各デジタル信号のインタリーブ処理を繰り返している。
【００２０】
また、この各デジタル信号のインタリーブ処理の中で、そのデジタル信号を周波数データに変換するマッピング処理や、そのデジタル信号を変調するデジタル変調処理を併せて行なうようにしている。
【００２１】
そのため、各デジタル信号のインタリーブ処理、あるいは、それと併せて行なう周波数マッピングやデジタル変調の処理のサイクルを短くすることができ、全体の処理を高速化することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ＦＤＭ信号送信装置で行なうインタリーブ処理のデータ処理方法において、一連のデジタル信号を並べ替えるために各デジタル信号に対応した順序が与えられているデータ配列から、並べ替え位置の相対的な変化量を表す相対変化量データ配列を算出し、この相対変化量データ配列を用いて各デジタル信号のインタリーブ処理を繰り返すようにしたものであり、各デジタル信号をインタリーブ処理するためのサイクルを短くすることができ、全体の処理を高速化することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、相対変化量データ配列を、各デジタル信号に対するインタリーブ処理の事前に算出してテーブルとして保持するようにしたものであり、インタリーブ処理の効率化を図ることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、各デジタル信号のインタリーブ処理の中で、そのデジタル信号を周波数データに変換するマッピング処理を併せて行なうようにしたものであり、周波数マッピングとインタリーブとを合わせた処理を短い処理サイクルで行なうことができ、処理の高速化を図ることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、各デジタル信号のインタリーブ処理の中で、そのデジタル信号を変調するデジタル変調処理を併せて行なうようにしたものであり、デジタル変調とインタリーブとを合わせた処理を短い処理サイクルで行なうことができ、処理の高速化を図ることができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、各デジタル信号のインタリーブ処理の中で、そのデジタル信号を周波数データに変換するマッピング処理と、そのデジタル信号を変調するデジタル変調処理とを併せて行なうようにしたものであり、周波数マッピングとデジタル変調とインタリーブとを合わせた処理を短い処理サイクルで行なうことができ、処理の高速化を図ることができる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
第１の実施形態では、ＦＤＭ信号送信装置のインタリーブ処理方法について説明する。
【００２９】
このインタリーブ処理方法では、図１に示すように、まず、インタリーブ後の各デジタル信号の順序が与えられているオフセットデータ配列１から、並べ替え位置の相対的なアドレス変化量のデータ配列２を得る。ここでは、データ数を５とし、従ってオフセットデータ数も５となるが、データ数は何個でもよい。
【００３０】
オフセットデータ配列１の第０番目のデータは２となっているから、変化量のデータも格納アドレスの先頭である初期アドレスから変化量＋２となり、アドレス変化量データ配列２の第０番目に２を設定する。オフセットデータ配列１の第１番目のデータは４であるが、格納アドレスは既に先頭＋２にあるから４ヘの変化量は＋２であり、変化量データ配列２の第１番目には＋２を設定する。オフセットデータ配列１の第２番目のデータは０であるが、格納アドレスは既に先頭＋４にあるから０への変化量は−４であり、変化量データ配列２の第２番目には−４を設定する。同様にアドレス変化量データ配列２の第３番目、第４番目の値は１、２と求めることができる。
【００３１】
このアドレス変化量のデータ配列２は事前に算出し、インタリーブの実動作時には、算出したアドレス変化量データ配列２をテーブルとして保持する。
【００３２】
次に、このアドレス変化量データ配列２を用いて、図２に示すように、入力データ配列３を、格納データ配列５に変換する。入力データ配列３の第０番目の入力データである「１」は、アドレス変化量データ配列２の対応するアドレス変化量データ「２」に従って、格納データ配列５の第２番目のアドレス位置に格納され、入力データ配列３の第１番目の入力データである「１」は、アドレス変化量データ配列２の対応するアドレス変化量データ「２」に従って、格納データ配列５の前のアドレス位置（第２番目のアドレス位置）から＋２した第４番目のアドレス位置に格納され、入力データ配列３の第２番目の入力データである「０」は、アドレス変化量データ配列２の対応するアドレス変化量データ「−４」に従って、格納データ配列５の前のアドレス位置（第４番目のアドレス位置）から−４した第０番目のアドレス位置に格納され、入力データ配列３の第３番目の入力データである「１」は、アドレス変化量データ配列２の対応するアドレス変化量データ「１」に従って、格納データ配列５の前のアドレス位置（第０番目のアドレス位置）から＋１した第１番目のアドレス位置に格納され、また、入力データ配列３の第４番目の入力データである「０」は、アドレス変化量データ配列２の対応するアドレス変化量データ「２」に従って、格納データ配列５の前のアドレス位置（第１番目のアドレス位置）から＋２した第３番目のアドレス位置に格納される。このとき、アドレスの演算のために設定されるアドレスの変化を、図２に黒丸で示している。
【００３３】
このインタリーブ処理は、図３の手順で行なわれる。
ステップ６：アドレス変化量データ配列２の先頭のアドレス変化量データを読み込み、
ステップ７：先頭データの格納データ配列５における格納アドレスを演算する。
ステップ８：入力データ配列３から入力データを読み込み、
ステップ９：アドレス変化量データ配列２から次のアドレス変化量データを読み込み、
ステップ１０：先に演算した格納データ配列５の格納アドレス（ステップ７）にデータを格納し、その格納アドレスとステップ９で得たアドレス変化量データを加算して次の格納アドレスを演算する。
ステップ１１：全てのデータについての処理が終わっていない場合は、ステップ８に戻り、
ステップ８：入力データ配列３から次の入力データを読み込み、
ステップ９：アドレス変化量データ配列２から次のアドレス変化量データを読み込み、
ステップ１０：先に演算した格納データ配列５の格納アドレス（ステップ１０）にデータを格納し、その格納アドレスとステップ９で得たアドレス変化量データを加算して次の格納アドレスを演算する。
【００３４】
このステップ８からステップ１０までの処理を、全入力データ数分繰り返す。また、このステップの実現には汎用デジタル信号処理プロッセッサのアドレス更新を伴うデータ出力機能を用いる。
【００３５】
このインタリーブ処理において各入力データに対して行なわれるステップ８からステップ１０までのステップ数は、従来の処理手順（図８）のステップ数より１ステップ減少している。入力データ数が１０２４個、２０４８個というように多くなれば、このステップ数の減少による処理時間の削減は、極めて大きな量となる。
【００３６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ＦＤＭ信号送信装置のインタリーブ処理と周波数マッピング処理とを同時に行なうデータ処理方法について説明する。
【００３７】
このデータ処理の手順を図４に示している。この手順では、図３のインタリーブ処理のステップ８（図４のステップ３５）とステップ９（図４のステップ３７）との間で、
ステップ３６：入力データ配列３から読み込まれた入力データを周波数軸上に位置付ける周波数マッピング処理を行なっている。
【００３８】
このように、この処理方法では、入力データの周波数データヘのマッピング処理（ステップ３６）を、インタリーブの繰り返し処理の中で同時に行なっているため、周波数マッピング処理とインタリーブ処理とを別々に行なう場合のように、データの読み出しと格納とを繰り返す必要が無く、そのため、処理手順を効率化することができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ＦＤＭ信号送信装置のインタリーブ処理とデジタル変調処理とを同時に行なうデータ処理方法について説明する。
【００４０】
このデータ処理の手順を図５に示している。この手順では、図３のインタリーブ処理のステップ９（図５のステップ４３）とステップ１０（図５のステップ４５）との間で、
ステップ４４：インタリーブ処理されて、格納データ配列５の格納アドレスに格納されるデータに対して、π／４シフトＤＱＰＳＫ処理を行なっている。
【００４１】
このように、この処理方法では、デジタル変調処理（ステップ４４）を、インタリーブの繰り返し処理の中で同時に行なっているため、デジタル変調処理とインタリーブ処理とを別々に行なう場合のように、データの読み出しと格納とを繰り返す必要が無く、そのため、処理手順を効率化することができる。
【００４２】
なお、デジタル変調処理として、π／４シフトＤＱＰＳＫ以外の変調方式を行なう場合も同様である。
【００４３】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ＦＤＭ信号送信装置のインタリーブ処理、周波数マッピング処理及びデジタル変調処理を同時に行なうデータ処理方法について説明する。  このデータ処理の手順を図６に示している。この手順では、図３のインタリーブ処理のステップ８（図６のステップ４９）とステップ９（図６のステップ５１）との間で、
ステップ５０：周波数マッピング処理を行ない、
また、図３のステップ９（図６のステップ５１）とステップ１０（図６のステップ５３）との間で、
ステップ５２：デジタル変調処理として、π／４シフトＤＱＰＳＫ処理を行なっている。
【００４４】
このように、この処理方法では、周波数マッピング処理（ステップ５０）とデジタル変調処理（ステップ５２）とを、インタリーブの繰り返し処理の中で同時に行なっているため、周波数マッピング処理、デジタル変調処理及びインタリーブ処理を別々に行なう場合のように、データの読み出しと格納とを繰り返す必要が無く、そのため、処理手順を効率化することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のデータ処理方法は、ＦＤＭ信号送信装置で行なわれるインタリーブ処理手順のステップ数を減少させることができ、インタリーブ処理の高速化を可能にする。
【００４６】
また、インタリーブ処理と周波数データヘのマッピング処理、またはデジタル変調処理とを同時に行なう場合の処理ステップ数を減らすことができ、全体の信号処理を高速化することができる。
【００４７】
１つのデータの処理に要するステップ数が１ステップ減っただけでも、入力データ数が１０２４個、２０４８個というように多くなれば、そのステップ数の削減による効果は累積されて非常に大きなものとなる。また、これらの処理の高速化を実現することにより、比較的低速な汎用のプログラム可能なデジタル信号処理プロセッサを用いることが可能になり、より安価に装置を構成することができるという効果が得られる。
【００４８】
また、本発明のデータ処理方法は、メモリ容量や回路規模を増加することなく実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインタリーブ処理で用いるアドレス変化量のデータ配列を、オフセットデータ配列から得る方法を示す図、
【図２】本発明の第１の実施形態におけるインタリーブ処理を説明する図、
【図３】本発明の第１の実施形態におけるインタリーブ処理手順を示すフロー図、
【図４】本発明の第２の実施形態におけるマッピング処理及びインタリーブ処理手順を示すフロー図、
【図５】本発明の第３の実施形態におけるインタリーブ処理及びデジタル変調処理手順を示すフロー図、
【図６】本発明の第４の実施形態におけるマッピング処理、インタリーブ処理及びデジタル変調処理手順を示すフロー図、
【図７】従来のインタリーブ処理を示す図、
【図８】従来のインタリーブ処理手順を示すフロー図、
【図９】従来の周波数マッピング処理、インタリーブ処理及びデジタル変調処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１、１３  オフセットデータ配列
２  アドレス変化量データ配列
３、１２  入力データ
５、１４  格納データ配列
【図１】
0003575985.tif 000002
【図２】
0003575985.tif 000003
【図３】
0003575985.tif 000004
【図４】
0003575985.tif 000005
【図５】
0003575985.tif 000006
【図６】
0003575985.tif 000007
【図７】
0003575985.tif 000008
【図８】
0003575985.tif 000009
【図９】
0003575985.tif 000010