(57)【要約】  アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統からの信号を、２個以上でｎ個未満ずつの互いに異なる受信系統の組み合わせごとにダイバーシティ合成し、組み合わせごとのダイバーシティ合成出力から算出した分散値に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号の信号品質を判定し、この信号品質の判定結果に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号を選択または重み付けしてダイバーシティ合成することで最終的な合成出力を得る。
2014020759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送波を受信するアンテナと、前記アンテナで受信された信号をベースバンド信号に直交復調する直交復調部と、前記ベースバンド信号をシンボルごとにフーリエ変換するフーリエ変換部と、前記フーリエ変換されたサブキャリアごとの信号を等化する等化部とを各々有するｎ（ｎは３以上の自然数）個の受信系統を備え、ｎ本の前記アンテナを用いてデジタル放送波をダイバーシティ受信するデジタル放送受信装置において、
前記ｎ個の受信系統からの信号を、２個以上でｎ個未満ずつの互いに異なる受信系統の組み合わせごとにダイバーシティ合成する１次ダイバーシティ合成部と、
前記１次ダイバーシティ合成部による前記組み合わせごとのダイバーシティ合成出力の分散値を算出する分散算出部と、
前記分散算出部によって算出された前記組み合わせごとの分散値に基づいて、前記ｎ個の受信系統で受信された信号の信号品質を判定する信号品質判定部と、
前記信号品質判定部による信号品質の判定結果に基づいて、前記ｎ個の受信系統で受信された信号を選択または重み付けしてダイバーシティ合成することで、最終的な合成出力を得る２次ダイバーシティ合成部とを備えることを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項２】
前記ｎ個の受信系統で受信された信号のうち、前記信号品質判定部によって信号品質が良いと判定された信号を前記２次ダイバーシティ合成部へ出力し、信号品質が悪いと判定された信号については前記２次ダイバーシティ合成部への出力を遮断するスイッチ部を備えることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記信号品質判定部は、前記受信系統で受信された信号の信号品質の判定結果に基づいて、前記受信系統で受信された信号をサブキャリアごとにダイバーシティ合成比率の重み付けを行い、
前記２次ダイバーシティ合成部は、前記信号品質判定部により設定された前記合成比率の重み付けに基づいて、前記受信系統からの信号をダイバーシティ合成することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項４】
前記ｎ個の受信系統は、前記アンテナで受信された信号を直交復調したベースバンド信号を保持するメモリ部と、前記メモリ部から前記ベースバンド信号をシンボルごとに読み出して前記信号品質判定部から設定された重み付けを行う乗算器とを各々有し、
前記フーリエ変換部は、前記ｎ本のアンテナで受信された信号から得られたベースバンド信号を、同一のゲインの入力としてシンボルごとにフーリエ変換する１回目のフーリエ変換と、前記乗算器により重み付けられたゲインの入力として前記１回目のフーリエ変換と同一のシンボルごとにフーリエ変換する２回目のフーリエ変換とを行い、
前記信号品質判定部は、前記１回目のフーリエ変換が行われた信号から得られた分散値で信号品質を判定した結果に基づいて、前記ベースバンド信号をシンボルごとに重み付けして前記乗算器に設定し、
前記２次ダイバーシティ合成部は、前記ｎ個の受信系統で前記２回目のフーリエ変換が行われた信号をダイバーシティ合成することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５】
前記２次ダイバーシティ合成部は、前記信号品質判定部によって前記ｎ個の受信系統で受信された全ての信号の信号品質が良いと判定された場合、前記ｎ個の受信系統で受信された全ての信号についてダイバーシティ合成を行うことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式のデジタル放送を受信するデジタル放送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式を用いたデジタル放送としては、例えば日本の地上波デジタル放送であるＩＳＤＢ−Ｔや、欧州のＤＶＢ−Ｔなどがある。特に、ＯＦＤＭ方式は、移動により受信環境が変化する車載での使用や、特定のサブキャリアに妨害波が存在する同一チャンネル妨害環境に適している。【０００３】
例えば、特許文献１には、ＯＦＤＭ方式を採用する従来のデジタル放送受信装置が開示されている。この装置は、複数のアンテナによってダイバーシティ受信された受信信号を最大比合成法で合成する際に、アンテナごとに所定の方法で信号品質（Ｃ／Ｎ比；Ｃａｒｒｅｉｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を求め、これに基づき最大比合成法におけるアンテナごとの重み付けを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５３９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に代表される従来の技術では、複数のアンテナについて１本ずつ受信品質を求めているため、各アンテナの受信環境や配置場所の影響を受けやすく、受信電界強度が低い場合やフェージング環境では、正しく信号品質を判定できないという課題はあった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ダイバーシティ受信における信号品質の判定精度を向上させることができるデジタル放送受信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るデジタル放送受信装置は、デジタル放送波を受信するアンテナと、アンテナで受信された信号をベースバンド信号に直交復調する直交復調部と、ベースバンド信号をシンボルごとにフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換されたサブキャリアごとの信号を等化する等化部とを各々有するｎ（ｎは３以上の自然数）個の受信系統を備え、ｎ本のアンテナを用いてデジタル放送波をダイバーシティ受信するデジタル放送受信装置において、ｎ個の受信系統からの信号を、２個以上でｎ個未満ずつの互いに異なる受信系統の組み合わせごとにダイバーシティ合成する１次ダイバーシティ合成部と、１次ダイバーシティ合成部による組み合わせごとのダイバーシティ合成出力の分散値を算出する分散算出部と、分散算出部によって算出された組み合わせごとの分散値に基づいて、ｎ個の受信系統で受信された信号の信号品質を判定する信号品質判定部と、信号品質判定部による信号品質の判定結果に基づいて、ｎ個の受信系統で受信された信号を選択または重み付けしてダイバーシティ合成することで、最終的な合成出力を得る２次ダイバーシティ合成部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ダイバーシティ受信における信号品質の判定精度を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＯＦＤＭ信号を示す図である。
【図３】車両におけるアンテナ配置の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るデジタル放送受信装置による信号品質判定処理を示すフローチャートである。
【図５】信号品質の悪いアンテナの判定例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るデジタル放送受信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３に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】同一チャンネルノイズが重畳したＯＦＤＭ信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、ＯＦＤＭ信号を示す図である。
図１に示すデジタル放送受信装置は、移動体（例えば車両など）に搭載され、ＯＦＤＭ方式のデジタルテレビ放送を受信するデジタル放送受信装置であり、アンテナ１ａ〜１ｄ、チューナ部２ａ〜２ｄ、Ａ／Ｄ変換・直交復調部３ａ〜３ｄ、フーリエ変換部４ａ〜４ｄ、パイロット信号抽出部５ａ〜５ｄ、伝送路推定部６ａ〜６ｄ、等化部７ａ〜７ｄからなる４個の受信系統と、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄ、分散算出部９ａ〜９ｄ、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄ、スイッチ部１１ａ〜１１ｄ、２次ダイバーシティ合成部１２、およびＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｄｉｎｇ）部１３を備えて構成される。
【００１１】
アンテナ１ａ〜１ｄは、ＯＦＤＭ方式のデジタル放送を受信するアンテナである。この発明に係るデジタル放送受信装置は、１次ダイバーシティ合成を行うアンテナを確保するために、ｎ（ｎは３以上の自然数）本のアンテナを備える。図１の場合、ｎ＝４となる。
ＯＦＤＭ信号のシンボルは、図２（ａ）に示すような有効シンボルとガードインターバルから構成される。ガードインターバルは、シンボル間の干渉を防ぐために、有効シンボルの一部を複写して当該有効シンボルに付加したものである。
チューナ部２ａ〜２ｄは、アンテナ１ａ〜１ｄで受信した高周波信号（以下、ＲＦ信号と記載する）から、不図示の入力手段を用いてユーザに設定された特定の周波数の信号を選局する。また、チューナ部２ａ〜２ｄは、選局した周波数のＲＦ信号を中間周波信号（以下、ＩＦ信号と記載する）に周波数変換する。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換・直交復調部３ａ〜３ｄは、チューナ部２ａ〜２ｄから出力されるＩＦ信号をアナログ／デジタル変換して、直交復調によりベースバンド信号に変換する直交復調部である。フーリエ変換部４ａ〜４ｄは、Ａ／Ｄ変換・直交復調部３ａ〜３ｄによりＩＦ信号から変換されたベースバンド信号を特定の時間単位（シンボルと呼ぶ）でフーリエ変換する。これにより、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号は、サブキャリア単位の信号となる。なお、フーリエ変換にはＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの計算手法を用いる。ＯＦＤＭ信号は、フーリエ変換部４ａ〜４ｄが高速フーリエ変換することで、時間軸波形から図２（ｂ）に示すような周波数軸波形に変換される。
【００１３】
パイロット信号抽出部５ａ〜５ｄは、フーリエ変換部４ａ〜４ｄによってサブキャリア単位に変換された信号からパイロット信号を抽出する。なお、パイロット信号としては、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｐｉｌｏｔ）信号やＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ  Ｐｉｌｏｔ）信号が用いられる。伝送路推定部６ａ〜６ｄは、パイロット信号抽出部５ａ〜５ｄにより抽出されたパイロット信号を既知の信号で除算し、時間方向と周波数方向に内挿処理して全サブキャリアに対する伝送路推定値を算出する。等化部７ａ〜７ｄは、フーリエ変換部４ａ〜４ｄの出力をサブキャリアごとに、伝送路推定部６ａ〜６ｄから入力した伝送路推定値で除算することで送信信号を再生する。この処理を等化という。
【００１４】
１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄは、ｎ個の受信系統からの信号を２個以上でｎ個未満ずつの互いに異なる受信系統の組み合わせごとにダイバーシティ合成する。ｎが４である場合は、２個以上で４個未満、すなわち２個または３個ずつの受信系統の組み合わせとなる。図１に示す例は、２個ずつの互いに異なる受信系統の組み合わせとなっている。
また、組み合わせる受信系統は、例えばアンテナの信号入力が隣接する受信系統が選択される。なお、２アンテナダイバーシティ合成は、各アンテナのＣ／Ｎを重み付けとする最大比合成ダイバーシティである。ここで使用するＣ／Ｎは、伝送路推定部６ａ〜６ｄによって求められた伝送路推定値の二乗和である。
【００１５】
図３は、車両におけるアンテナ配置の一例を示す図である。図３において、車両の前後の左側にアンテナ１ａ，１ｂが配置され、車両の前後の右側にアンテナ１ｃ，１ｄが配置されている。１次ダイバーシティ合成部８ａでは、車両前後に配置されたアンテナ１ａ，１ｂの受信系統がそれぞれ受信した信号をダイバーシティ合成する。１次ダイバーシティ合成部８ｂは、車両前後に配置されたアンテナ１ａ，１ｄの受信系統がそれぞれ受信した信号をダイバーシティ合成する。また、１次ダイバーシティ合成部８ｃは、車両前後に配置されたアンテナ１ｃ，１ｄの受信系統がそれぞれ受信した信号をダイバーシティ合成する。さらに、１次ダイバーシティ合成部８ｄは、車両前後に配置されたアンテナ１ｃ，１ｄの受信系統がそれぞれ受信した信号をダイバーシティ合成する。
図３では、アンテナの全数が４本（受信系統の全数が４個）、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄが２アンテナダイバーシティ合成である場合を示したが、これに限らず、必要に応じてアンテナの本数（受信系統の個数）やダイバーシティ合成する数を増やしてもよい。これは、後述する実施の形態においても同様である。
【００１６】
分散算出部９ａ〜９ｄは、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄによる上記組み合わせごとのダイバーシティ合成出力の分散値を算出する機能を有する。図１では、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄの２アンテナダイバーシティ合成出力からサブキャリアごとに分散値を算出する。ここで、分散値とは、複素平面上における信号点配置の理想点との誤差値のことであり、値が大きくなるほど信号品質が悪いと判断される。
例えば、図２（ｃ）に示す複素平面における黒丸の中心がサブキャリアの信号点配置の理想点であり、黒丸の大きさが理想点との誤差、すなわちサブキャリアの分散値となる。
図２（ｃ）における黒丸が大きいほど、サブキャリアの信号点の分散が大きいことを示しており、信号品質が悪い。
【００１７】
信号品質判定部１０ａ〜１０ｄは、分散算出部９ａ〜９ｄによって算出された上記組み合わせごとの分散値に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号の信号品質を判定する。例えば、サブキャリアごとの分散値を用いて、受信信号の信号品質が悪いアンテナの有無を判定し、信号品質が悪いと判定したアンテナで受信された信号を２次ダイバーシティ合成部１２に出力しないようにスイッチ部１１ａ〜１１ｄを制御する。
【００１８】
スイッチ部１１ａ〜１１ｄは、アンテナ１ａ〜１ｄに対応する４個の受信系統の出力に設けられ、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄによる信号品質の判定結果に応じて、受信系統から２次ダイバーシティ合成部１２への出力を開閉する。
例えば、等化部７ａ〜７ｄにより等化された信号のうち、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄによって信号品質が良いと判定されたアンテナの受信系統で受信された信号を２次ダイバーシティ合成部１２へ出力し、信号品質が悪いと判定されたアンテナの受信系統で受信された信号については２次ダイバーシティ合成部１２への出力を遮断する。
【００１９】
２次ダイバーシティ合成部１２は、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄによる信号品質の判定結果に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統からの信号を選択または重み付けしてダイバーシティ合成する。この２次ダイバーシティ合成部１２の出力が最終的な合成出力となる。ＦＥＣ部１３は、２次ダイバーシティ合成部１２からの合成出力に対し誤り訂正処理を行って、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）信号を抽出する機能構成部である。ＴＳ信号は、ＦＥＣ部１３の後段にある再生処理部などに出力される。
【００２０】
次に、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄによる信号品質の判定処理について説明する。
図４は、実施の形態１に係るデジタル放送受信装置による信号品質判定処理を示すフローチャートである。
信号品質判定部１０ａ〜１０ｄは、分散算出部９ａ〜９ｄから１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄの出力の分散値をそれぞれ入力すると、これらの分散値を信号品質順に降順ソートする（ステップＳＴ１）。ここでは、分散算出部９ａから入力した、アンテナ１ａとアンテナ１ｂでそれぞれ受信された信号のダイバーシティ合成出力に関する分散値、分散算出部９ｂから入力した、アンテナ１ｂとアンテナ１ｃでそれぞれ受信された信号のダイバーシティ合成出力に関する分散値、分散算出部９ｃから入力した、アンテナ１ｃとアンテナ１ｄでそれぞれ受信された信号のダイバーシティ合成出力に関する分散値、および分散算出部９ｄから入力した、アンテナ１ａとアンテナ１ｄでそれぞれ受信された信号のダイバーシティ合成出力に関する分散値が小さい順にソートされる。
【００２１】
次に、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄは、ソートした分散値のうち、最も悪い信号品質を示す分散値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳＴ２）。
例えば、ソートした分散値のうち、最も大きいものとその次に大きい下位２つの分散値を所定の閾値と比較する。
下位２つの分散値が所定の閾値以上であった場合（ステップＳＴ２；ＮＯ）、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄは、下位２つの分散値が得られた信号を受信した受信系統の組み合わせに共通に含まれるアンテナがないかどうかを判定する（ステップＳＴ３）。
ここで、分散値が下位２つである、受信信号の信号品質が悪いアンテナの組み合わせに共通に含まれるアンテナがある場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄは、このアンテナを受信信号の信号品質が最も悪いアンテナと決定する（ステップＳＴ４）。例えば、図５（ａ）に示すように、所定の閾値以上の分散値が得られた信号を受信した受信系統の組み合わせが、アンテナ１ｂとアンテナ１ｃの各受信系統、アンテナ１ｃとアンテナ１ｄの各受信系統である場合、これらの組み合わせに共通に含まれるアンテナ１ｃが信号品質の最も悪いアンテナと決定される。このようにして、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号のうち、信号品質が最も悪いアンテナの受信系統で受信された信号を除いた信号が、２次ダイバーシティ合成する信号として選択される。
【００２２】
一方、下位２つの分散値が所定の閾値未満であった場合（ステップＳＴ２；ＹＥＳ）、もしくは、分散値が下位２つである、受信信号の信号品質が悪い受信系統の組み合わせに共通に含まれるアンテナがない場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄは、受信信号の信号品質が悪いアンテナがないと判定する（ステップＳＴ５）。
例えば、図５（ｂ）に示すように、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの各受信系統、およびアンテナ１ｃとアンテナ１ｄの各受信系統が、所定の閾値以上の分散値が得られた信号を受信した受信系統の組み合わせである場合、これらの組み合わせには、共通に含まれるアンテナがないので、信号品質が悪いアンテナはないと決定される。
【００２３】
ステップＳＴ４で信号品質が最も悪いアンテナを決定した場合、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄは、スイッチ部１１ａ〜１１ｄを制御することにより、決定したアンテナの受信系統から２次ダイバーシティ合成部１２への出力経路を遮断する。
図５（ａ）の場合は、信号品質判定部１０ａ，１０ｂ，１０ｃが、スイッチ部１１ａ，１１ｂ，１１ｄをオンに制御し、アンテナ１ａ，１ｂ，１ｃの受信系統からの出力を２次ダイバーシティ合成部１２へ入力させる。
一方、信号品質判定部１０ｃは、スイッチ部１１ｃをオフに制御し、アンテナ１ｃの受信系統から２次ダイバーシティ合成部１２への出力経路を遮断する。
このようにして、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄが、信号品質の判定結果に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号を選択し、２次ダイバーシティ合成部１２は、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄが選択した信号をダイバーシティ合成する。
【００２４】
以上のように、この実施の形態１によれば、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統からの信号を、２個以上でｎ（ｎは３以上の自然数）個未満ずつの互いに異なる受信系統の組み合わせごとにダイバーシティ合成する１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄと、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄによる組み合わせごとのダイバーシティ合成出力の分散値を算出する分散算出部９ａ〜９ｄと、分散算出部９ａ〜９ｄによって算出された組み合わせごとの分散値に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号の信号品質を判定する信号品質判定部１０ａ〜１０ｄと、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄによる信号品質の判定結果に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号を選択または重み付けしてダイバーシティ合成することで、最終的な合成出力を得る２次ダイバーシティ合成部１２とを備える。このように構成することにより、１次ダイバーシティ合成を行わずに信号品質を求めた場合よりも、格段に、雑音除去性能およびフェージング性能を向上させることができる。これにより、受信電界強度が低い場合やフェージング環境における信号品質の判定精度がより正確になるため、品質が悪い信号の影響を排除することができ、再ダイバーシティ合成（２次ダイバーシティ合成）後の受信性能や信号品質を向上させることができる。
【００２５】
また、この実施の形態１によれば、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号のうち、信号品質判定部１０ａ〜１０ｄによって信号品質が良いと判定された信号を２次ダイバーシティ合成部１２へ出力し、信号品質が悪いと判定された信号については２次ダイバーシティ合成部１２への出力を遮断するスイッチ部１１ａ〜１１ｄを備える。
このように構成することで、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統からの信号のうち、信号品質の悪いものをサブキャリアごとに除去することができるため、再ダイバーシティ合成（２次ダイバーシティ合成）後の信号品質を向上させることができる。
【００２６】
さらに、この実施の形態１によれば、２次ダイバーシティ合成部１２が、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された全ての信号の信号品質が良いと判定された場合、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された全ての信号についてダイバーシティ合成する。
このようにすることで、信号品質が良い状態では、全てのアンテナ１ａ〜１ｄを用いたダイバーシティ利得を得ることができる。
【００２７】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。図６に示すデジタル放送受信装置は、図１で示したアンテナ１ａ〜１ｄを有する４つの受信系統、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄ、分散算出部９ａ〜９ｄ、およびＦＥＣ部１３を備え、スイッチ部１１ａ〜１１ｄが省略され、上記実施の形態１と異なる信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄおよび２次ダイバーシティ合成部１２Ａを備えて構成される。なお、図６において、図１と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄは、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号の信号品質の判定結果から、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号のサブキャリアごとに、２次ダイバーシティ合成（再ダイバーシティ合成）における合成比率の重み付けを行う。
２次ダイバーシティ合成部１２Ａでは、信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄから設定されたダイバーシティ合成比率の重み付けに基づいて、等化部７ａ〜７ｄにより等化された信号をダイバーシティ合成する。
【００２９】
次に動作について説明する。
まず、１次ダイバーシティ合成出力の分散値を算出するまでの処理は上記実施の形態１と同様である。
信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄは、分散算出部９ａ〜９ｄが受信系統の組み合わせごと（１次ダイバーシティ合成出力ごと）に算出した分散値を用いて、受信系統と同数（＝４）個の互いに異なる組み合わせ同士の分散値の和をそれぞれ求める。
図６では、分散算出部９ａ〜９ｄにより分散値が算出された受信系統の組み合わせが、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの各受信系統（組み合わせＡとする）、アンテナ１ｂとアンテナ１ｃの各受信系統（組み合わせＢとする）、アンテナ１ｃとアンテナ１ｄの各受信系統（組み合わせＣとする）、アンテナ１ｄとアンテナ１ａの各受信系統（組み合わせＤとする）である。この場合に、互いに異なる組み合わせ同士である、組み合わせＡと組み合わせＢ、組み合わせＢと組み合わせＣ、組み合わせＣと組み合わせＤ、組み合わせＤと組み合わせＡについて、それぞれ分散値の和を求める。
【００３０】
次に、信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄは、４個の互いに異なる組み合わせ同士である、組み合わせＡと組み合わせＢ、組み合わせＢと組み合わせＣ、組み合わせＣと組み合わせＤ、組み合わせＤと組み合わせＡのそれぞれにおいて、信号品質に最も寄与しているアンテナをそれぞれ判別する。例えば、上記組み合わせ同士において共通に含まれるアンテナが、信号品質に最も寄与しているアンテナとして判別される。
組み合わせＡと組み合わせＢでは、共通に含まれるアンテナ１ｂが選択され、組み合わせＢと組み合わせＣでは、共通に含まれるアンテナ１ｃが選択され、組み合わせＣと組み合わせＤでは、共通に含まれるアンテナ１ｄが選択され、組み合わせＤと組み合わせＡでは、共通に含まれるアンテナ１ａが選択される。
【００３１】
続いて、信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄは、４個の互いに異なる組み合わせ同士にそれぞれ対応する４本のアンテナ１ａ〜１ｄを決定すると、互いに異なる組み合わせ同士ごとに算出した分散値の和を、対応する組み合わせ同士のアンテナの受信系統からの出力信号についての分散値と擬制する。例えば、組み合わせＡと組み合わせＢにおける分散値の和は、アンテナ１ｂの受信系統からの出力信号についての分散値と擬制される。また、組み合わせＢと組み合わせＣにおける分散値の和は、アンテナ１ｃの受信系統からの出力信号についての分散値と擬制され、組み合わせＣと組み合わせＤにおける分散値の和は、アンテナ１ｄの受信系統からの出力信号についての分散値と擬制され、組み合わせＤと組み合わせＡにおける分散値の和は、アンテナ１ａの受信系統からの出力信号についての分散値と擬制される。
【００３２】
この後、信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄは、擬制した分散値の逆数を、ダイバーシティ合成比率の重み付けとして２次ダイバーシティ合成部１２Ａに出力する。
図６の場合、アンテナ１ｂの受信系統からの出力信号についての合成比率の重み付けは、組み合わせＡと組み合わせＢにおける分散値の和の逆数となる。また、アンテナ１ｃの受信系統からの出力信号についての合成比率の重み付けは、組み合わせＢと組み合わせＣにおける分散値の和の逆数となる。アンテナ１ｄの受信系統からの出力信号についての合成比率の重み付けは、組み合わせＣと組み合わせＤにおける分散値の和の逆数となる。アンテナ１ａの受信系統からの出力信号についての合成比率の重み付けは、組み合わせＤと組み合わせＡにおける分散値の和の逆数となる。
【００３３】
２次ダイバーシティ合成部１２Ａは、信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄから設定されたダイバーシティ合成比率の重み付けに基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統からの出力信号をダイバーシティ合成する。これにより、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統からの出力信号のうち、品質の悪い信号についての合成比率の重み付けをサブキャリアごとに下げることができる。
【００３４】
以上のように、この実施の形態２によれば、信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄが、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号の信号品質を判定した結果に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統で受信された信号のサブキャリアごとにダイバーシティ合成比率の重み付けを行い、２次ダイバーシティ合成部１２Ａが、信号品質判定部１０Ａ〜１０Ｄから設定された合成比率の重み付けに基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統からの出力信号をダイバーシティ合成する。このようにすることで、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号のうち品質の悪い信号の合成比率の重み付けをサブキャリアごとに下げることができるため、２次ダイバーシティ（再ダイバーシティ合成）後の信号品質を向上させることができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態２は、上記実施の形態１の構成に適用してもよい。
すなわち、図１で示したスイッチ部１１ａ〜１１ｄを、図６で示した構成に追加してもよい。この場合、例えば所定の閾値以上の分散値が得られた信号を受信した受信系統から２次ダイバーシティ合成部１２Ａへの出力をスイッチ部で遮断し、残りの受信系統からの出力については、分散値に応じた重み付けで２次ダイバーシティ合成を行う。このように構成することで、品質が悪い信号の影響をさらに排除することができる。
【００３６】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。図７に示すデジタル放送受信装置は、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統において、メモリ部１４ａ〜１４ｄおよび乗算器１５ａ〜１５ｄを備え、上記実施の形態１と異なる信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’を備える。なお、図７において、図１と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
メモリ部１４ａ〜１４ｄは、Ａ／Ｄ変換・直交復調部３ａ〜３ｄに接続して設けられ、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号が直交復調されたベースバンド信号をそれぞれ保持する記憶部である。
乗算器１５ａ〜１５ｄは、フーリエ変換部４ａ〜４ｄの前段にそれぞれ設けられて、メモリ部１４ａ〜１４ｄからシンボルごとに読み出したベースバンド信号に対して信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’から設定された重み付け係数を乗算する。
信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’は、１回目のフーリエ変換が行われた信号についての分散値で信号品質を判定した結果から、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号ごとに重み付けして乗算器１５ａ〜１５ｄに設定する機能を有する。
【００３８】
例えば、図８（ａ）に示すＯＦＤＭ信号の時間軸波形において、フーリエ変換部４ａ〜４ｄの入力ダイナミックレンジａを越えるＯＦＤＭ信号の成分ｂは、フーリエ変換部４ａ〜４ｄで飽和してしまうため、周波数軸上ではノイズとなる。
この場合、図８（ｂ）に示す複素平面上でサブキャリア信号を示す黒丸が大きくなり、すなわち分散値が大きくなって信号品質が悪くなる（図２（ｃ）参照）。
【００３９】
そこで、実施の形態３では、フーリエ変換部４ａ〜４ｄの前段に乗算器１５ａ〜１５ｄを設け、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’が信号品質に応じた重み付けを乗算器１５ａ〜１５ｄに設定して、乗算器１５ａ〜１５ｄに重み付けられたゲインの入力として同一のシンボルを再びフーリエ変換する。これにより、シンボルごとの入力信号がフーリエ変換で飽和することが回避され、２次ダイバーシティ合成（再ダイバーシティ合成）後の信号品質を向上させることができる。
【００４０】
次に動作について説明する。
Ａ／Ｄ変換・直交復調部３ａ〜３ｄが、チューナ部２ａ〜２ｄから出力されるＩＦ信号をアナログ／デジタル変換して直交復調によりベースバンド信号に変換する。このとき、メモリ部１４ａ〜１４ｄに直交復調後の出力結果が保持される。
次に、フーリエ変換部４ａ〜４ｄは、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号から得られたベースバンド信号を、同一のゲインの入力としてシンボルごとにフーリエ変換する１回目のフーリエ変換を行う。
等化部７ａ〜７ｄは、フーリエ変換部４ａ〜４ｄからの１回目のフーリエ変換出力をサブキャリアごとに、伝送路推定部６ａ〜６ｄから入力した伝送路推定値で除算することで等化を行う。
【００４１】
続いて、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄは、上記実施の形態１と同様に、ｎ（ｎは３以上の自然数）個の受信系統からの出力信号を、２個以上でｎ個未満ずつの互いに異なる受信系統の組み合わせごとにダイバーシティ合成する。
例えば、１次ダイバーシティ合成部８ａが、アンテナ１ａの受信系統とアンテナ１ｂの受信系統の出力をダイバーシティ合成し、１次ダイバーシティ合成部８ｂが、アンテナ１ｂの受信系統とアンテナ１ｃの受信系統の出力をダイバーシティ合成する。
また、１次ダイバーシティ合成部８ｃが、アンテナ１ｃの受信系統とアンテナ１ｄの受信系統の出力をダイバーシティ合成し、１次ダイバーシティ合成部８ｄが、アンテナ１ｄの受信系統とアンテナ１ａの受信系統の出力をダイバーシティ合成する。
分散算出部９ａ〜９ｄは、１次ダイバーシティ合成部８ａ〜８ｄによる上記組み合わせごとのダイバーシティ合成出力の分散値を算出する。
【００４２】
信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’は、１回目のフーリエ変換が行われた信号についての分散値で信号品質を判定した結果から、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号から得られたベースバンド信号をシンボルごとに重み付けして乗算器１５ａ〜１５ｄに設定する。
例えば、上記実施の形態２と同様に、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’が、分散算出部９ａ〜９ｄによって上記組み合わせごとに１回目のフーリエ変換が行われた信号から算出された分散値を用いて、互いに異なる組み合わせ同士の分散値の和をそれぞれ求める。
【００４３】
次に、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’は、互いに異なる組み合わせ同士で信号品質に最も寄与しているアンテナをそれぞれ判別し、互いに異なる組み合わせ同士にそれぞれ対応するアンテナ１ａ〜１ｄを決定する。寄与するアンテナの判別方法は、上記実施の形態２と同様である。
この後、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’は、互いに異なる組み合わせ同士ごとに算出した分散値の和を、上述のように決定したアンテナの受信系統からの出力信号についての分散値と擬制し、その逆数を重み付けとして乗算器１５ａ〜１５ｄに設定する。
さらに、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’は、上記重み付けの決定に利用した１回目のフーリエ変換が行われた信号を破棄して２次ダイバーシティ合成部１２へ出力しない。
【００４４】
乗算器１５ａ〜１５ｄは、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’から重み付けが設定されると、メモリ部１４ａ〜１４ｄからベースバンド信号を、１回目のフーリエ変換と同一のシンボルごとに読み出して、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’から設定された重み付けを行う。ここでは、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’から設定された重み付け係数（上記組み合わせ同士の分散値の和の逆数）がシンボルごとに乗算される。
フーリエ変換部４ａ〜４ｄは、乗算器１５ａ〜１５ｄによって重み付けられたゲインの入力として、１回目のフーリエ変換と同一のシンボルごとに２回目のフーリエ変換を実行する。この後、上記と同様にして分散値の算出までの処理が行われる。
【００４５】
信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’は、分散算出部９ａ〜９ｄによって算出された２回目のフーリエ変換が行われた分散値に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの各受信系統で受信された信号の信号品質を判定する。例えば、サブキャリアごとの分散値を用いて信号品質が悪いアンテナの有無を判定し、信号品質が悪いと判定したアンテナの受信系統で受信された信号を２次ダイバーシティ合成部１２に出力しないように破棄する。
なお、この実施の形態３を上記実施の形態１の構成に適用することにより、信号品質が悪いと判定したアンテナの受信系統で受信された信号を、スイッチ部を用いて、２次ダイバーシティ合成部１２に出力しないように構成してもよい。
【００４６】
２次ダイバーシティ合成部１２は、アンテナ１ａ〜１ｄの各受信系統で２回目のフーリエ変換が行われた信号をダイバーシティ合成する。これにより、信号品質の悪い入力信号をシンボルごとに除去することができ、かつフーリエ変換で飽和することが回避され、２次ダイバーシティ合成（再ダイバーシティ合成）後の信号品質が向上する。
なお、この実施の形態３を上記実施の形態２の構成に適用することにより、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’が、２回目のフーリエ変換を行った信号について信号品質を判定した結果に基づいて、アンテナ１ａ〜１ｄの各受信系統で受信された信号のサブキャリアごとにダイバーシティ合成比率の重み付けを行うように構成してもよい。
【００４７】
以上のように、この実施の形態３によれば、アンテナ１ａ〜１ｄの受信系統が、アンテナで受信された信号を直交復調したベースバンド信号をそれぞれ保持するメモリ部１４ａ〜１４ｄと、メモリ部１４ａ〜１４ｄからベースバンド信号をシンボルごとに読み出して信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’から設定された重み付けを行う乗算器１５ａ〜１５ｄとを備えて構成され、フーリエ変換部４ａ〜４ｄが、アンテナ１ａ〜１ｄで受信された信号から得られたベースバンド信号を、同一のゲインの入力としてシンボルごとにフーリエ変換する１回目のフーリエ変換と、乗算器１５ａ〜１５ｄにより重み付けられたゲインの入力として１回目のフーリエ変換と同一のシンボルごとにフーリエ変換する２回目のフーリエ変換とを行い、信号品質判定部１０ａ’〜１０ｄ’が、１回目のフーリエ変換が行われた信号から得られた分散値で信号品質を判定した結果に基づいて、ベースバンド信号をシンボルごとに重み付けして乗算器１５ａ〜１５ｄに設定し、２次ダイバーシティ合成部１２が、アンテナ１ａ〜１ｄの各受信系統で２回目のフーリエ変換が行われた信号をダイバーシティ合成する。このようにすることで、品質の悪い入力信号をシンボルごとに除去でき、かつフーリエ変換で飽和することが回避されて、２次ダイバーシティ合成（再ダイバーシティ合成）後の信号品質を向上させることができる。
【００４８】
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明に係るデジタル放送受信装置は、ダイバーシティ受信における信号品質の判定精度を向上させることができるので、車両の移動で受信環境が変化する車載用のデジタル放送受信装置に好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１ａ〜１ｄ  アンテナ、２ａ〜２ｄ  チューナ部、３ａ〜３ｄ  Ａ／Ｄ変換・直交復調部、４ａ〜４ｄ  フーリエ変換部、５ａ〜５ｄ  パイロット信号抽出部、６ａ〜６ｄ  伝送路推定部、７ａ〜７ｄ  等化部、８ａ〜８ｄ  １次ダイバーシティ合成部、９ａ〜９ｄ  分散算出部、１０ａ〜１０ｄ，１０Ａ〜１０Ｄ，１０ａ’〜１０ｄ’  信号品質判定部、１１ａ〜１１ｄ  スイッチ部、１２，１２Ａ  ２次ダイバーシティ合成部、１３  ＦＥＣ部、１４ａ〜１４ｄ  メモリ部、１５ａ〜１５ｄ  乗算器。
【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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【国際調査報告】
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