(57)【要約】【課題】  受信環境に応じて受信性能を段階的に切り替えることのできる適応型ＣＤＭ受信装置を提供する。【解決手段】  ＧＰＳ受信部２１からの受信位置情報をＧＦ設置位置データ２２と照合してＧＦ設置個数算出部が算出したＧＦの数にもとづく受信環境判定部２の判定に応じて、パラメータセット選択部３は、パラメータ記憶部１に記憶された衛星直接波主体パラメータセット１１、ＧＦ直接波主体パラメータセット１２、ＧＦ反射波主体パラメータセット１３の中から１つのパラメータセットを選択し、ダイバーシチアンテナ部１００、チューナ部２００およびＣＤＭ復調部３００へ与える。【選択図】  図１
2006211073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイバーシチアンテナ部、チューナ部およびＣＤＭ復調部の受信性能を設定する複数のパラメータの組み合せからなるパラメータセットを複数記憶するパラメータ記憶手段と、
複数のパラメータセットから１つのパラメータセットを選択するパラメータセット選択手段と、
受信位置情報にもとづいて受信環境を判定する受信環境判定手段と、
前記受信環境判定手段の判定結果に応じて前記パラメータセット選択手段が前記パラメータ記憶手段から１つの前記パラメータセットを選択して前記ダイバーシチアンテナ部、前記チューナ部および前記ＣＤＭ復調部へ与えることを特徴とする適応型ＣＤＭ受信装置。
【請求項２】
前記受信環境判定手段が、受信地の位置情報を出力するＧＰＳ受信部と、ギャップフィラーの設置位置情報を格納したギャップフィラー設置位置データ格納部と、前記ＧＰＳ受信部から出力された前記位置情報を前記ギャップフィラー設置データと照合して受信位置から所定の距離以内に設置されている前記ギャップフィラーの個数を算出するギャップフィラー設置個数算出部とを有し、前記ギャップフィラー設置個数算出部で算出された前記ギャップフィラーの個数にもとづいて、受信環境が衛星直接波主体であるか、ギャップフィラー直接波主体であるか、ギャップフィラー反射波主体であるかを判定することを特徴とする請求項１に記載の適応型ＣＤＭ受信装置。
【請求項３】
前記パラメータ記憶手段に記憶される前記パラメータセットが、衛星直接波主体の受信環境に適したパラメータセットと、ギャップフィラー直接波主体の受信環境に適したパラメータセットと、ギャップフィラー反射波主体の受信環境に適したパラメータセットとを有することを特徴とする請求項１または２に記載の適応型ＣＤＭ受信装置。
【請求項４】
前記パラメータセット選択手段は、前記受信環境判定手段が衛星直接波主体の受信環境と判定したときは前記パラメータ記憶手段から衛星直接波主体の受信環境に適した前記パラメータセットを選択し、前記受信環境判定手段がギャップフィラー直接波主体の受信環境と判定したときは前記パラメータ記憶手段からギャップフィラー直接波主体の受信環境に適した前記パラメータセットを選択し、前記受信環境判定手段がギャップフィラー反射波主体の受信環境と判定したときは前記パラメータ記憶手段からギャップフィラー反射波主体の受信環境に適した前記パラメータセットを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の適応型ＣＤＭ受信装置。
【請求項５】
前記ＣＤＭ復調部で復調された復調信号の受信品質を推定する受信品質推定部と、前記受信品質推定部で推定された前記受信品質に応じて前記パラメータセット選択手段で選択された前記パラメータセットに含まれるパラメータの値の変更を行うパラメータ変更手段とをさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の適応型ＣＤＭ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭ（Code  Division  Multiple：符号分割多重）変調方式で放送される衛星デジタル放送の受信に用いられるＣＤＭ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体向け通信または放送システムでは、伝送方式の一つとしてスペクトラム拡散技術を用いたＣＤＭ方式が利用されている。このＣＤＭ方式を用いる放送の一つとして、移動体向けモバイル衛星デジタル放送がある。
【０００３】
モバイル衛星デジタル放送で用いる搬送周波数は非常に高くて電波の直進性が強いため、都市部のビル等の遮蔽物の陰では衛星放送波を直接受信できない地域が生じる。そこで、このような地域にはギャップフィラー（ＧＦ）と呼ばれる再送信装置が設けられている。
【０００４】
しかし、このギャップフィラーからの電波は、ギャップフィラーからの直接波のほかに、建物の壁等で何回も反射・屈折された反射波となって様々な方向から多数受信装置に到達することがある。このような電波環境はマルチパス環境と呼ばれる。マルチパス環境における安定した受信のためにＣＤＭ受信装置にはＲＡＫＥ受信部が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
ＲＡＫＥ受信部は、フィンガと呼ばれる処理部を複数備え、マルチパス環境における複数のパスを分離して各フィンガに１つずつ割り当てて受信し、これらの受信結果を合成するＲＡＫＥ合成を行う。そのため、ＣＤＭ受信装置にはマッチドフィルタや受信信号相関検出部などが設けられ、パス位置の推定やフィンガへのパスの割り当てなどの演算が行われている。
【０００６】
一方、放送のサービス開始当初は、都市部以外ではギャップフィラーが設置されていることが少なく、衛星からの直接波のみを受信する可能性が高い。この場合、ＲＡＫＥ受信部のフィンガへ割り当てるパス数は１つか２つ程度になるが、衛星からの電波の受信レベルが低いため、ＣＤＭ受信装置のチューナ部にはＬＮＡ（Low  Noise  Amplifier：低雑音増幅器）を備える必要がある。
【０００７】
移動体の移動に伴い、移動体に搭載されるモバイル衛星デジタル放送受信用のＣＤＭ受信装置の受信環境は様々に変化する。そこで、従来のモバイル衛星デジタル放送受信用のＣＤＭ受信装置は、ＧＦ環境のマルチパスの多い電波環境にも衛星からの直接波のみを受信する環境にも対応できるように、その総ての機能を常に最大限の性能で使用するフルスペック仕様となっていた。
【０００８】
しかし、このような様々な受信環境に対応できるようなフルスペック仕様とすることは、受信環境によっては過剰な仕様となる。例えば、ギャップフィラーからの直接波を受信する環境では、受信波のレベルが高いためチューナ部のＬＮＡは過剰な仕様となる。一方、衛星からの直接波のみを受信する環境では、反射波がほとんどないためＲＡＫＥ受信部に多数のフィンガを設けることは過剰な仕様となる。
【０００９】
このような様々な受信環境に対応できるようなフルスペック仕様となっているモバイル衛星デジタル放送受信用のＣＤＭ受信装置は、消費電力が増加するという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−９４４１３号公報  （第３ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、受信環境に応じて受信性能を段階的に切り替えることのできる適応型ＣＤＭ受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、ダイバーシチアンテナ部、チューナ部およびＣＤＭ復調部の受信性能を設定する複数のパラメータの組み合せからなるパラメータセットを複数記憶するパラメータ記憶手段と、複数のパラメータセットから１つのパラメータセットを選択するパラメータセット選択手段と、受信位置情報にもとづいて受信環境を判定する受信環境判定手段と、前記受信環境判定手段の判定結果に応じて前記パラメータセット選択手段が前記パラメータ記憶手段から１つの前記パラメータセットを選択して前記ダイバーシチアンテナ部、前記チューナ部および前記ＣＤＭ復調部へ与えることを特徴とする適応型ＣＤＭ受信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、受信環境に応じて受信性能を段階的に切り替えることができるので、受信環境に対して受信性能が過剰な仕様となることを防ぐことができ、消費電力を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る適応型ＣＤＭ受信装置の構成の例を示すブロック図である。
【００１５】
本実施例の適応型ＣＤＭ受信装置は、基本的な復調系として、デジタル放送信号を受信するダイバーシチアンテナ部１００と、受信したデジタル放送信号を検波するチューナ部２００と、検波した信号のＣＤＭ変調信号を復調するＣＤＭ復調部３００と、復調した信号の誤り訂正を行うＦＥＣ（Forward  Error  Correction）部４００と、誤り訂正後のデータを復号して映像信号および音声信号を出力するデコーダ部５００とを有する。
【００１６】
このうち、ダイバーシチアンテナ部１００、チューナ部２００およびＣＤＭ復調部３００は、パラメータの設定によって、受信性能を調整することができるような構成を有しているものとする。そこで、本実施例においては、上述のパラメータを受信環境に応じて３通りの組み合せ（パラメータセット）で与えるようにする。
【００１７】
そのため、本実施例の適応型ＣＤＭ受信装置は、パラメータ記憶部１と、受信環境判定部２と、パラメータセット選択部３とを備える。
【００１８】
ここで、受信環境としては受信装置の近隣（例えば、半径３ｋｍ以内）に設置されているギャップフィラーの数によって次の３つの場合を想定する。  
（１）衛星直接波主体の受信環境：近隣に設置されているギャップフィラーが０個のため、衛星からの直接波をおもに受信するとみなされる環境。  
（２）ＧＦ直接波主体の受信環境：近隣に設置されているギャップフィラーが１個のため、または地方であるため、ギャップフィラーからの直接波をおもに受信するとみなされる環境。  
（３）ＧＦ反射波主体の受信環境：近隣に設置されているギャップフィラーが２個以上あるため、または都市部であるため、ギャップフィラーからの多数の反射波を受信するとみなされる環境。
【００１９】
パラメータ記憶部１は、上述の３つの受信環境に合わせて、衛星直接波主体パラメータセット（ＰＳ１）１１、ＧＦ直接波主体パラメータセット（ＰＳ２）１２、ＧＦ反射波主体パラメータセット（ＰＳ３）１３という３つのパラメータセットを格納している。
【００２０】
受信環境判定部２は、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）衛星からの電波を受信して受信位置情報を出力するＧＰＳ受信部２１と、総てのギャップフィラーの設置位置情報が記載されたＧＦ設置位置データ２２と、ＧＰＳ受信部２１から出力された受信位置情報をＧＦ設置位置データ２２と照合して近隣（例えば、半径３ｋｍ以内）に設置されているギャップフィラーの数を算出するＧＦ設置個数算出部２３とを有する。ＧＦ設置個数算出部２３の出力は、受信位置の受信環境が上述の（１）〜（３）のいずれに相当するかの判定情報としてパラメータセット選択部３へ入力される。
【００２１】
パラメータセット選択部３は、受信環境判定部２のＧＦ設置個数算出部２３から出力された判定情報にもとづいてパラメータ記憶部に記憶されている３つのパラメータセットの中から１つを選択する。すなわち、ＧＦ設置個数算出部２３で算出されたギャップフィラーの数が０個のときは衛星直接波主体パラメータセット１１を選択し、ギャップフィラーの数が１個のとき、または地方の場合はＧＦ直接波主体パラメータセット１２を選択し、ギャップフィラーの数が２個以上のとき、または都市の場合はＧＦ反射波主体パラメータセット１３を選択する。選択されたパラメータセットは、ダイバーシチアンテナ部１００、チューナ部２００およびＣＤＭ復調部３００へ出力される。
【００２２】
なお、ここではダイバーシチアンテナ部１００は選択使用が可能な２つのアンテナを有し、チューナ部２００は最小受信感度の切り替え（例えば、−１００ｄＢと−５０ｄＢの切り替え）およびＬＮＡ使用／不使用の切り替えが可能であり、ＣＤＭ復調部３００はサンプリングクロック周波数の切り替え（例えば、１６ＭＨｚと３２ＭＨｚの切り替え）、反射波の許容到達距離の切り替え、マッチドフィルタ段数の切り替えおよびパス位置検出保護段数の切り替えが可能であり、ＲＡＫＥ受信手段は例えば１２のフィンガを有するものする。
【００２３】
図２に、本実施例で用いるパラメータセットの例を示す。
【００２４】
ここに示したパラメータは、ダイバーシチアンテナ部１００で使用するアンテナの数の設定、チューナ部２００の最小受信レベルの設定およびＬＮＡの使用／不使用の設定、ＣＤＭ復調部３００の反射波の到達許容距離の設定、サンプリングクロック周波数の設定、マッチドフィルタの段数の設定、パス位置保護段数の設定およびＲＡＫＥ受信手段の使用フィンガ数の設定に用いられるパラメータである。これらのパラメータを、パラメータセットＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３では次のように組み合わせる。
【００２５】
ＰＳ１（衛星直接波主体パラメータセット１１）：ダイバーシチアンテナ数は１とし、微弱な衛星直接波を受信できるように最小受信レベルは−１００ｄＢとし、さらにＬＮＡを使用するようにする。また、基本的に反射波がない受信環境と想定されるので、反射波の許容到達距離を３ｋｍ相当程度に小さく設定し、サンプリング周波数を１６ＭＨｚと低く設定してサンプル数を少なくし、マッチドフィルタの段数およびパス位置検出保護段数も少なくし、ＲＡＫＥ受信手段の使用フィンガ数も２程度に少なくする。
【００２６】
ＰＳ２（ＧＦ直接波主体パラメータセット１２）：ダイバーシチアンテナ数は１とし、衛星波レベルより大きなギャップフィラー出力を考慮して最小受信レベルは−５０ｄＢとし、ＬＮＡは不使用とする。また、反射波の反射回数が少ない（例えば、１回程度）と想定されるので、反射波の許容到達距離を５ｋｍ相当程度に設定し、サンプリング周波数を１６ＭＨｚと低く設定してサンプル数を少なくし、マッチドフィルタの段数およびパス位置検出保護段数も少なくし、ＲＡＫＥ受信手段の使用フィンガ数は５程度にする。
【００２７】
ＰＳ３（ＧＦ反射波主体パラメータセット１３）：複数のギャップフィラーからの多数の反射波および衛星からの直接波を受信可能とするため、ダイバーシチアンテナ数は２とし、最小受信レベルは−１００ｄＢとし、ＬＮＡは使用する。また、反射波の反射回数が複数回あることを想定して、反射波の許容到達距離を１０ｋｍ相当程度に設定し、サンプリング周波数を３２ＭＨｚと高く設定してサンプル数を多くし、マッチドフィルタの段数およびパス位置検出保護段数も多くし、ＲＡＫＥ受信手段の使用フィンガ数は最大の１２にする。
【００２８】
図３は、上述のパラメータの使用例を示す図である。ここでは、チューナ部２００においてＬＮＡの使用／不使用の切り替えをパラメータによって行う例を示している。
【００２９】
チューナ部２００は、ＬＮＡ２０１と、切り替え部２０２と、ＩＱ直交検波部２０３とを有している。
【００３０】
切り替え部２０２へは、ＬＮＡ２０１への入力とＬＮＡ２０１からの出力が２つの入力として入力され、いずれの入力を出力として出力するかの切り替えを行う切り替え信号としてパラメータの１つであるＬＮＡ使用切り替え信号が入力される。
【００３１】
切り替え部２０２は、ＬＮＡ使用切り替え信号（パラメータ）が「ＬＮＡ使用」のときはＬＮＡ２０１からの出力を出力し、ＬＮＡ使用切り替え信号（パラメータ）が「ＬＮＡ不使用」のときはＬＮＡ２０１への入力を出力し、ＬＮＡの電源をＯＦＦにする。切り替え部２０２の出力はＩＱ直交検波部２０３へ入力される。
【００３２】
これにより、ＬＮＡ使用切り替え信号（パラメータ）が「ＬＮＡ使用」のときはＬＮＡ使用したＩＱ検波が行われ、ＬＮＡ使用切り替え信号（パラメータ）が「ＬＮＡ不使用」のときはＬＮＡ使用せずにＩＱ検波が行われる。
【００３３】
このような本実施例の適応型ＣＤＭ受信装置によれば、受信位置に応じて受信環境を３通りに判定し、その受信環境に適した受信性能へ自動的に切り替えることができる。これにより、受信環境に対して受信性能が過剰な仕様となることを防ぐことができ、消費電力を少なくすることができる。
【００３４】
なお、本実施例では受信位置情報を取得するためのＧＰＳ受信部を適応型ＣＤＭ受信装置に内蔵する例を示したが、受信位置情報の取得の方法はこの例に限るものではない。
【００３５】
例えば、移動体にＧＰＳ受信機能付きのカーナビゲーション装置が装着されている場合、受信位置情報をこのカーナビゲーション装置のＧＰＳ受信部から入力するようにしてもよい。また、ユーザがＧＰＳ受信機能付きの携帯電話を携帯している場合、この携帯電話で得られた受信位置情報をＭＭＩ（マン・マシン・インターフェイス）を介してユーザが入力するようにしてもよい。
【実施例２】
【００３６】
図４は、本発明の実施例２に係る適応型ＣＤＭ受信装置の構成の例を示すブロック図である。
【００３７】
本実施例の適応型ＣＤＭ受信装置は、図１に示した実施例１の適応型ＣＤＭ受信装置にさらに受信品質推定部４と、パラメータ変更部５とを加えたものである。そこで、図４において、図１と同じ機能を有するブロックには図１と同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３８】
受信品質推定部４は、受信品質が良好であるかどうかを推定するためにＦＥＣ部４００からの入力を受けて受信信号の誤り率を算出する。これは、受信位置情報にもとづいて受信環境判定部２が判定した受信環境に対応して設定したパラメータによる受信性能が、実際の受信状態に適したものであったかどうかを判定するために行うものである。
【００３９】
パラメータ変更部５は、受信品質推定部４で算出された受信信号の誤り率の値により、必要に応じてパラメータセット選択部３から出力されたパラメータセットの中の一部のパラメータの変更を行う。
【００４０】
このとき行われるパラメータ変更の例は次のようになる。
【００４１】
例えば、選択されたパラメータセットがＰＳ３（ＧＦ反射波主体パラメータセット１３）である、すなわち受信性能が高めに設定されているときに、受信品質推定部４で算出された受信信号の誤り率が０または０に近い場合は、受信性能に余裕があると考えられるので、受信性能を下げるように、例えば、マッチドフィルタ段数やパス位置検出段数が少なくなるようにパラメータを変更する。
【００４２】
これに対して、選択されたパラメータセットが例えばＰＳ２（ＧＦ反射波主体パラメータセット１３）であるときに、受信品質推定部４で算出された受信信号の誤り率が高い場合は、受信性能が不足していると考えられるので、受信性能を上げるように、例えば、マッチドフィルタ段数やパス位置検出段数を多くし、ＲＡＫＥ受信手段の使用フィンガ数を増やすようにパラメータを変更する。
【００４３】
このような観点から見ると、受信環境判定部２による判定はパラメータ設定に対する１次判定であり、受信品質推定部４による判定はパラメータ設定に対する２次判定となる。
【００４４】
図５は、受信品質推定部４の構成の一例を示すブロック図である。
【００４５】
ここで、ＦＥＣ部４００は、ＣＤＭ復調部３００から入力されたデータにビットデインターリーブを行うビットデインターリーブ部４０１と、ビットデインターリーブされたデータのビタビ復号を行うビタビ復号部４０２と、ビタビ復号されたデータのバイトデインターリーブを行うバイトデインターリーブ部４０３と、バイトデインターリーブされたデータのリードソロモン復号を行うリードソロモン復号部４０４とを有し、リードソロモン復号されたデータをデコーダ部５００へ出力するものとする。また、リードソロモン復号部４０４は誤り／訂正検出情報も出力するものとする。
【００４６】
受信品質推定部４は、ビットデインターリーブ部４０１の出力を遅延させる遅延回路４１と、遅延回路４１で遅延されたビットデインターリーブ部４０１の出力をビタビ復号部４０２の出力と比較してビタビ復号前擬似ＢＥＲ（Bit  Error  Rate：ビット誤り率）を算出するビタビ復号前擬似ＢＥＲ算出部４２と、バイトデインターリーブ部４０３の出力を遅延させる遅延回路４３と、遅延回路４３で遅延されたバイトデインターリーブ部４０３の出力をリードソロモン復号部４０４の出力と比較してビタビ復号後擬似ＢＥＲを算出するビタビ復号後擬似ＢＥＲ算出部４４と、ビタビ復号前擬似ＢＥＲとビタビ復号後擬似ＢＥＲにリードソロモン復号部４０４からの誤り／訂正検出情報を付加して擬似ＢＥＲを算出する擬似ＢＥＲ算出部４５を有する。
【００４７】
この擬似ＢＥＲ算出部４５で算出された擬似ＢＥＲが受信品質を推定する指標となり、受信品質推定部４に与える２次判定信号となる。
【００４８】
このほか、受信品質を推定する指標として、ＦＥＣ部４００への入力時点での受信信号の規定点からのずれの時間平均値を用いることも可能である。
【００４９】
図６は、ＦＥＣ部４００への入力時点でのＱＰＳＫの規定点を示すコンスタレーションに受信信号のずれを表すパターンを重ねた図である。
【００５０】
２ビットの信号００と０１間、０１と１０間、１０と１１間、１１と００間の距離を２Ｒとし、受信信号の規定点からのずれ幅をＤとしたときに、算出された時間平均のＤの値がＤ＜Ｒであるか、Ｒ＜Ｄ＜２Ｒであるかによって受信品質を推定することが可能である。このとき、Ｄ＜Ｒであれば受信品質が良く、Ｒ＜Ｄ＜２Ｒであれば受信品質が悪いと推定される。
【００５１】
このような本実施例の適応型ＣＤＭ受信装置によれば、実際に受信した信号の受信品質に応じて受信性能を設定するパラメータを変更することができるので、より受信環境に適した受信性能で受信することが可能となる。これにより、一層の消費電力の低減、あるいは受信品質の向上が望める。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例１に係る適応型ＣＤＭ受信装置の構成の例を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例で用いるパラメータセットの例を示す図。
【図３】本発明の実施例で用いるパラメータの使用例を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例２に係る適応型ＣＤＭ受信装置の構成の例を示すブロック図。
【図５】図４に示す受信品質推定部の構成の例を示すブロック図。
【図６】受信信号の規定点からのずれを表す図。
【符号の説明】
【００５３】
１  パラメータ記憶部
２  受信環境判定部
３  パラメータセット選択部
４  受信品質推定部
５  パラメータ変更部
１１  衛星直接波主体パラメータセット
１２  ＧＦ直接波主体パラメータセット
１３  ＧＦ反射波主体パラメータセット
２１  ＧＰＳ受信部
２２  ＧＦ設置位置データ
２３  ＧＦ設置個数算出部
４１、４３  遅延回路
４２  ビタビ復号前擬似ＢＥＲ算出部
４４  ビタビ復号後擬似ＢＥＲ算出部
４５  擬似ＢＥＲ算出部
【図１】
2006211073.tif 000003
【図２】
2006211073.tif 000004
【図３】
2006211073.tif 000005
【図４】
2006211073.tif 000006
【図５】
2006211073.tif 000007
【図６】
2006211073.tif 000008