(57)【要約】【課題】データ信号の伝送特性よりも低い所要Ｃ／Ｎとなる制御信号の伝送を可能とし、且つ時間変動のある伝送路に対して耐性を有する、次世代地上デジタル放送における制御信号符号化器、制御信号復号器、送信装置及び受信装置を提供する。【解決手段】本発明の制御信号符号化器１５は、制御信号に対し所定の差動周波数空間符号化（ＳＦＣ）処理を施すことにより、ＯＦＤＭフレーム内で同一シンボルの２本一対の近接した制御信号のキャリアで１ブロックとし異なる２系統のブロックの符号化信号を生成する差動ＳＦＣ処理部１５３を備える。本発明の制御信号復号器２７は、ＯＦＤＭ信号から当該差動ＳＦＣ処理が施された制御信号のキャリアを抽出するキャリア抽出部２７１ａ，２７１ｂと、抽出した制御信号のキャリアのシンボルを基に、当該ＳＦＣ処理に対応する差動ＳＦＣ復号処理を施す差動周波数空間復号処理部２７２ａ，２７２ｂと、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号を送信する送信装置における制御信号を伝送用に符号化する制御信号符号化器であって、
前記制御信号を入力する入力手段と、
当該制御信号に対し所定の差動周波数空間符号化処理を施すことにより、ＯＦＤＭフレーム内で同一シンボルの２本一対の近接した制御信号のキャリアで１ブロックとし、異なる２系統のブロックの符号化信号を生成する差動周波数空間符号化処理手段と、
を備えることを特徴とする制御信号符号化器。
【請求項２】
前記差動周波数空間符号化処理手段は、ＯＦＤＭフレーム内で同一シンボルの２本一対の隣接した制御信号のキャリアで１ブロックとする差動周波数空間符号化処理を施すことを特徴とする、請求項１に記載の制御信号符号化器。
【請求項３】
前記制御信号は、伝送制御情報を含み、
前記伝送制御情報は、ＯＦＤＭフレームを構成するための階層情報、データ信号のキャリア情報、及び復号制御情報、少なくともＳＩＳＯ、ＭＩＳＯ、及びＭＩＭＯのいずれの伝送方式が用いられているのかを受信側に識別させるための伝送方式の識別情報を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の制御信号符号化器。
【請求項４】
ＯＦＤＭ信号を受信する受信装置にて、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御信号符号化器によって生成された符号化信号として差動周波数空間符号化処理が施された制御信号を復号する制御信号復号器であって、
前記ＯＦＤＭ信号から前記差動周波数空間符号化処理が施された制御信号のキャリアを抽出するキャリア抽出手段と、
当該抽出した制御信号のキャリアのシンボルを基に、前記差動周波数空間符号化処理に対応する差動周波数空間復号処理を施す差動周波数空間復号処理手段と、
を備えることを特徴とする制御信号復号器。
【請求項５】
前記差動周波数空間復号処理手段は、伝送路推定を不要とする当該差動周波数空間符号化処理に対応する復号処理を施すことを特徴とする、請求項４に記載の制御信号復号器。
【請求項６】
前記差動周波数空間復号処理手段は、前記差動周波数空間符号化処理による異なる２系統の符号化信号をそれぞれ復号し、
前記差動周波数空間復号処理手段によって復号した異なる２系統の符号化信号をダイバーシティ合成する合成手段を更に備えることを特徴とする、請求項４又は５に記載の制御信号復号器。
【請求項７】
前記キャリア抽出手段によって抽出した制御信号の複数のキャリアを加算するキャリア加算手段、又は該複数のキャリアに対応する前記差動周波数空間復号処理後の信号について対数尤度比を基に加算するＬＬＲ加算手段を更に備えることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の制御信号復号器。
【請求項８】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御信号符号化器と、
該制御信号符号化器によって生成した異なる２系統の符号化信号のうちいずれか一方又は双方を含むようＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成手段と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項９】
請求項４から７のいずれか一項に記載の制御信号復号器と、
前記制御信号復号器によって復号した当該制御信号に格納される伝送制御情報を基に、データ信号の復調及び復号処理を行うデータ信号処理手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１０】
前記伝送制御情報は、ＯＦＤＭフレームを構成するための階層情報、データ信号のキャリア情報、及び復号制御情報、少なくともＳＩＳＯ、ＭＩＳＯ、及びＭＩＭＯのいずれの伝送方式が用いられているのかを受信側に識別させるための伝送方式の識別情報を含み、
前記データ信号処理手段は、前記識別情報を基に当該伝送方式を識別し、データ信号の復調及び復号処理を行うことを特徴とする、請求項９に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）伝送方式の次世代地上デジタル放送の技術に関し、特に、次世代地上デジタル放送における制御信号符号化器、制御信号復号器、送信装置及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ:Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）は、伝送パラメータの異なる複数の階層のデータ信号を同時に伝送する階層伝送が可能である。各階層の変調方式等のパラメータに関する伝送制御情報はＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号によって伝送される。
【０００３】
ＴＭＣＣ信号は、マルチパスによる伝送路特性の周期的なディップの影響を軽減するために、周波数（キャリア）方向にランダムに配置され、現在の地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）におけるＭＯＤＥ３では１セグメント当たり４本のキャリアがＴＭＣＣ信号として割り当てられている。
【０００４】
現在の地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）ではＴＭＣＣ信号の受信耐性を強めるために、ＴＭＣＣ信号のキャリア振幅値をデータ信号のキャリア振幅値の４／３倍としている。変調方式にはＤＢＰＳＫを採用することで伝送路情報不要で容易に復号することができる。また誤り訂正符号には差集合巡回符号（２７３，１９１）の短縮符号（１８４，１０２）が用いられている。
【０００５】
ＴＭＣＣ信号は送信側から複数のキャリアで伝送されるため、受信側では、複数のキャリアで伝送されるＴＭＣＣ信号をアナログ加算することで所要Ｃ／Ｎを下げ、受信性能を向上させることができる。
【０００６】
現在の地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）では上記の様な誤り訂正符号や加算技術により、ＴＭＣＣ信号はデータ信号よりも小さな所要Ｃ／Ｎで受信可能となっている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
一方、次世代地上デジタル放送の伝送方式としては、１つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナを用いてデータ信号の伝送を行うＳＩＳＯ（Single Input Single Output）伝送方式だけでなく、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを用いてデータ信号の伝送を行うＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送方式や、複数の送信アンテナ及び１つの受信アンテナを用いてデータ信号の伝送を行うＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output）方式の利用形態が検討されている。
【０００８】
特に、異なる２つの偏波（例えば水平、垂直）によりデータ信号の伝送を行う偏波ＭＩＭＯ伝送方式が知られている（例えば、非特許文献２参照）。偏波ＭＩＭＯ伝送方式は、送信側と受信側の双方で、異なる２つの偏波（例えば水平、垂直）の信号を分離可能とするアンテナを使用し、当該異なる２つの偏波を同時に使用してデータ信号の伝送を行う伝送システムであり、当該異なる２つの偏波の信号について同一周波数帯域を使用できるため、周波数利用効率として優れたものとなる。
【０００９】
そして、次世代地上デジタル放送の伝送方式では、強力な誤り訂正符号であるＬＤＰＣ符号とＢＣＨ符号との連接符号の使用が検討されており、送信ダイバーシティ方式（ＭＩＭＯ，ＭＩＳＯ）により、現在の地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）よりも受信耐性の向上が見込まれている。
【００１０】
また、現在の地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）では、同期変調によるデータ信号のシンボルの復調基準信号としてＳＰ（Scattered Pilot）シンボルが予め定められた配置パターンでＯＦＤＭフレームに挿入され、このＳＰシンボルの配置パターンに関してＴＭＣＣ信号を用いて伝送する仕組みとはなっていないが、次世代地上デジタル放送では当該ＳＰシンボルの配置パターンを可変とし、ＴＭＣＣ信号を用いて伝送することが検討されている。
【００１１】
ところで、ＭＩＭＯ伝送方式には、複数の送信アンテナへ別々のデータ信号を割り当てて送信することで伝送容量を拡大する空間多重（ＳＤＭ：Space Division Multiplexing）による伝送形式と、複数の送信アンテナから異なる符号化を施した同じデータ信号を送信することで伝送耐性を向上させる時空間符号化（ＳＴＣ：Space-Time Coding）による伝送形式がある。
【００１２】
次世代地上放送の伝送方式には、強力な誤り訂正符号であるＬＤＰＣの使用や、ＳＴＣによる送信ダイバーシティ効果により、従来よりも大きな受信耐性の向上が見込まれている。そのため、次世代地上放送は従来よりも小さな所要Ｃ／Ｎで受信することが想定される。
【００１３】
一方で、次世代地上放送の伝送方式においてもＴＭＣＣ信号はデータ伝送より強い受信耐性を持つ必要がある。データ伝送特性の低Ｃ／Ｎ化に伴い、ＴＭＣＣについても低Ｃ／Ｎ化することが重要となる。
【００１４】
そこで、伝送制御情報を示すＴＭＣＣ信号、及びデータ信号の伝送に係る付加情報を示すＡＣ（Auxiliary Channel）信号のような制御信号について、差動ＳＴＣ符号化を行い（例えば、非特許文献３参照）、これらの制御信号の伝送の受信耐性の強化、及び低Ｃ／Ｎ化する技法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１７−２２５１１７号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】“地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式 標準規格  ARIB STD-B31 2.2版”、平成26年3月18日改定、一般社団法人  電波産業会（ARIB）
【非特許文献２】村山研一、「スーパーハイビジョン放送に向けた次世代地上大容量伝送技術」、ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ、No.134、2012.7
【非特許文献３】梅田周作、「QAM信号を一次変調に用いた差動時空間符号化方式の検討」、信学技報、RCS2013-199、2013.11
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
特許文献１には、伝送制御情報を示すＴＭＣＣ信号、及びデータ信号の伝送に係る付加情報を示すＡＣ信号のような制御信号について、差動ＳＴＣ符号化を行う技法が開示されているが、差動ＳＴＣ符号化ブロックは時間方向の２シンボル間に渡り生成される。この復号には２つの差動ＳＴＣ符号化ブロックを用いるため、４シンボルに跨るデータを用いて復号することになる。
【００１８】
つまり、４シンボルに跨るデータは、時間方向にまたがる４シンボルの伝送路応答が同じとみなして復号される。即ち、４シンボルの伝送路応答の差が生じると、誤り率の増加につながる。そのため、時間変動のある伝送路では、受信特性劣化の要因となる。
【００１９】
ところで、現行のＩＳＤＢ−Ｔでは、ＤＢＰＳＫによる差動変調がシンボル方向に行われるため、２シンボルに跨るデータを用いて復号している。これに対し、特許文献１の技法では、上述の通り、差動ＳＴＣ符号化を用いた復号は４シンボルに跨るため、ＩＳＤＢ−Ｔの２倍のシンボルが必要となり、時間変動の伝送路による受信特性劣化の影響を受けやすくなる。
【００２０】
本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、データ信号の伝送特性よりも低い所要Ｃ／Ｎとなる制御信号の伝送を可能とし、且つ時間変動のある伝送路に対して耐性を有する、次世代地上デジタル放送における制御信号符号化器、制御信号復号器、送信装置及び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】
【００２１】
本発明における送信装置における制御信号符号化器は、差動ＳＦＣ（ＳＦＣ：Space-Frequency Coding）符号化部を備えるように構成され、この差動ＳＦＣ符号化部は、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボルを周波数方向に隣接したキャリアに配置する。即ち、従来の特許文献１の技法では１つの差動ＳＦＣ符号化ブロックを２つの時間方向のシンボルに跨り配置していたが、本発明では、周波数方向に隣接する２つのキャリアに配置する。そのため、１つの差動ＳＦＣ符号化ブロックは１つのシンボル内に割り当てるものとなる。
【００２２】
また、本発明における受信装置における制御信号復号器は、差動ＳＦＣ復号部を備えるように構成され、この差動ＳＦＣ復号部は、差動ＳＦＣ符号化部で符号化された制御信号を復号する際に、時間方向の２シンボル間に跨る２つのＳＦＣ符号化ブロックを用いるため、従来の特許文献１の技法のように４シンボルに跨るものと比較して、時間変動のある伝送路の場合における受信特性劣化の影響を軽減できるようになる。
【００２３】
即ち、本発明の制御信号符号化器は、ＯＦＤＭ信号を送信する送信装置における制御信号を伝送用に符号化する制御信号符号化器であって、前記制御信号を入力する入力手段と、当該制御信号に対し所定の差動周波数空間符号化処理を施すことにより、ＯＦＤＭフレーム内で同一シンボルの２本一対の近接した制御信号のキャリアで１ブロックとし、異なる２系統のブロックの符号化信号を生成する差動周波数空間符号化処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の制御信号符号化器において、前記差動周波数空間符号化処理手段は、ＯＦＤＭフレーム内で同一シンボルの２本一対の隣接した制御信号のキャリアで１ブロックとする差動周波数空間符号化処理を施すことを特徴とする。
【００２５】
尚、本発明の制御信号符号化器において、前記差動周波数空間符号化処理手段は、ＯＦＤＭフレーム内で同一シンボルの２本一対の隣接した制御信号のキャリアを１，２，４，８組のいずれかで構成することが好ましい。
【００２６】
また、本発明の制御信号符号化器において、前記差動周波数空間符号化処理手段は、当該制御信号に対し受信側で伝送路推定を不要とするように当該差動周波数空間符号化処理を施す構成が好ましい。
【００２７】
また、本発明の制御信号符号化器において、前記入力手段によって入力される制御信号に対し所定の誤り訂正符号化処理を施す誤り訂正符号化手段と、前記所定の誤り訂正符号化処理を施した制御信号に対しキャリア変調を施すキャリア変調手段とを更に備え、前記差動周波数空間符号化処理手段は、前記キャリア変調を施した制御信号に対し前記所定の差動周波数空間符号化処理を施す構成が好ましい。
【００２８】
また、本発明の制御信号符号化器において、前記制御信号は、伝送制御情報を含み、前記伝送制御情報は、ＯＦＤＭフレームを構成するための階層情報、データ信号のキャリア情報、及び復号制御情報、少なくともＳＩＳＯ、ＭＩＳＯ、及びＭＩＭＯのいずれの伝送方式が用いられているのかを受信側に識別させるための伝送方式の識別情報を含むことを特徴とする。
【００２９】
更に、本発明の制御信号復号器は、ＯＦＤＭ信号を受信する受信装置にて、本発明の制御信号符号化器によって生成された符号化信号として差動周波数空間符号化処理が施された制御信号を復号する制御信号復号器であって、前記ＯＦＤＭ信号から前記差動周波数空間符号化処理が施された制御信号のキャリアを抽出するキャリア抽出手段と、当該抽出した制御信号のキャリアのシンボルを基に、前記差動周波数空間符号化処理に対応する差動周波数空間復号処理を施す差動周波数空間復号処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の制御信号復号器において、前記差動周波数空間復号処理手段は、伝送路推定を不要とする当該差動周波数空間符号化処理に対応する復号処理を施すことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の制御信号復号器において、前記差動周波数空間復号処理手段は、前記差動周波数空間符号化処理による異なる２系統の符号化信号をそれぞれ復号し、前記差動周波数空間復号処理手段によって復号した異なる２系統の符号化信号をダイバーシティ合成する合成手段を更に備えることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の制御信号復号器において、前記キャリア抽出手段によって抽出した制御信号の複数のキャリアを加算するキャリア加算手段、又は該複数のキャリアに対応する前記差動周波数空間復号処理後の信号について対数尤度比を基に加算するＬＬＲ加算手段を更に備えることを特徴とする。
【００３３】
更に、本発明の送信装置は、本発明の制御信号符号化器と、該制御信号符号化器によって生成した異なる２系統の符号化信号のうちいずれか一方又は双方を含むようＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成手段と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
更に、本発明の受信装置は、本発明の制御信号復号器と、前記制御信号復号器によって復号した当該制御信号に格納される伝送制御情報を基に、データ信号の復調及び復号処理を行うデータ信号処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の受信装置において、前記伝送制御情報は、ＯＦＤＭフレームを構成するための階層情報、データ信号のキャリア情報、及び復号制御情報、少なくともＳＩＳＯ、ＭＩＳＯ、及びＭＩＭＯのいずれの伝送方式が用いられているのかを受信側に識別させるための伝送方式の識別情報を含み、前記データ信号処理手段は、前記識別情報を基に当該伝送方式を識別し、データ信号の復調及び復号処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、次世代地上デジタル放送におけるＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号の制御信号について、データ信号の伝送特性よりも低い所要Ｃ／Ｎとなる制御信号の伝送が可能となり、これに加えて、復号に必要な時間方向のシンボル数が少なくなるため、時間変動のある伝送路において、受信特性劣化の影響が軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による一実施形態の送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による一実施形態の送信装置における一実施例の制御信号符号化器の差動ＳＦＣ符号化部周辺のブロック図である。
【図３】従来技法に基づく差動ＳＴＣ符号化部に係るＴＭＣＣ信号のキャリア配置を示す図である。
【図４】本発明に係る差動ＳＦＣ符号化部に係るＴＭＣＣ信号のキャリア配置を示す図である。
【図５】本発明による一実施形態の受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明による一実施形態の受信装置における一実施例の制御信号復号器の差動ＳＦＣ復号部周辺のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照して、本発明による一実施形態の送信装置１０及び送信装置２０について、詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本発明による一実施形態の送信装置１０の概略構成を示すブロック図である。また、図２は、本発明による一実施形態の送信装置１０における一実施例の制御信号符号化器１５の差動ＳＦＣ符号化部１５３周辺のブロック図である。
【００４０】
（送信装置）
図１に示す送信装置１０は、ＭＩＳＯ，ＭＩＭＯの伝送方式に利用可能な次世代地上デジタル放送における送信装置の概略構成を図示しているが、以下の説明では、主として偏波ＭＩＭＯ伝送方式を例に説明する。尚、図１に示す送信装置１０は、特許文献１における送信装置と対比して、制御信号符号化器１５が差動ＳＴＣ符号化部を備える代わりに、差動ＳＦＣ符号化部１５３を備える点で相違している。
【００４１】
送信装置１０は、誤り訂正符号化部１１、キャリア変調部１２、ＳＴＣ符号化部１３、制御信号生成部１４、制御信号符号化器１５、ＯＦＤＭフレーム構成部１６ａ，１６ｂ、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７ａ，１７ｂ、及びガードインターバル（ＧＩ）付加部１８ａ，１８ｂを備える。
【００４２】
誤り訂正符号化部１１は、映像・音声等のデジタル形式のデータを入力し、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の連接符号を施して、キャリア変調部１２に出力する。尚、誤り訂正符号化部１１による誤り訂正符号化処理として、本例では、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号を想定して説明するが、他の誤り訂正符号でもよい。
【００４３】
キャリア変調部１２は、誤り訂正符号化されたデータに対し、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や６４ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）等のキャリア変調を施し、ＳＴＣ符号化部１３に出力する。
【００４４】
ＳＴＣ符号化部１３は、キャリア変調後のデータ信号（データシンボル）に対し、Alamoutiにより提案されているようなブロック符号による時空間符号化（ＳＴＣ）処理を施し、ＳＴＣにより符号化した同じデータ信号をＯＦＤＭフレーム構成部１６ａ，１６ｂへそれぞれ出力する。尚、本例では、データ信号の伝送にＳＴＣによる伝送符号化処理を用いる例を説明するが、ＳＤＭ（Space Division Multiplexing）のような伝送符号化処理を用いてもよい。
【００４５】
制御信号生成部１４は、制御信号としてＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号を生成する機能部であり、生成した制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）を制御信号符号化器１５に出力する。
【００４６】
ＴＭＣＣ信号には伝送制御情報が格納される。本例の伝送制御情報には、ＯＦＤＭフレームを構成するための階層情報、キャリア変調部１２に係るデータ信号のキャリア情報（ＳＰ情報や変調方式情報）、及び復号制御情報、少なくともＳＩＳＯ、ＭＩＳＯ、及びＭＩＭＯのいずれの伝送方式が用いられているのかを受信側に識別させるための伝送方式の識別情報を含む。尚、次世代地上デジタル放送では、振幅・位相変調方式として多種類のキャリア変調を想定しているため、ＳＰシンボルの配置パターンを可変とする。このため、ＳＰ情報は、当該可変とするＳＰシンボルの配置パターンの情報を示し、復号制御情報は、誤り訂正符号化部１１による誤り訂正符号化処理に対応する符号化率情報やＬＬＲ情報を含む。
【００４７】
尚、ＡＣ信号を生成及び伝送のための制御信号生成部１４及び制御信号符号化器１５は、ＴＭＣＣ信号を生成及び伝送のための制御信号生成部１４及び制御信号符号化器１５と同様に並設される。ＡＣ信号は、データ信号の伝送に係る付加情報が格納される点でＴＭＣＣ信号とは異なるが、基本的なデータ構成及びシンボル数は同じであり、ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号のそれぞれの生成及び伝送に関して、同様な処理構成の制御信号符号化器１５とすることができる。
【００４８】
制御信号符号化器１５は、誤り訂正符号化部１５１、キャリア変調部１５２、及び差動ＳＦＣ符号化部１５３を備える。
【００４９】
誤り訂正符号化部１５１は、制御信号生成部１４によって生成された制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）に対し、差集合巡回符号化処理による誤り訂正符号化処理を施し、キャリア変調部１５２へ出力する。尚、本例では、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の誤り訂正符号化処理に差集合巡回符号化処理を用いる例を説明するが、ＬＤＰＣ符号やＢＣＨ符号、或いは２以上の誤り訂正符号化処理による連接符号とするなど、他の誤り訂正符号化処理としてもよい。
【００５０】
キャリア変調部１５２は、誤り訂正符号化処理を施した制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）に対し、ＢＰＳＫなどのキャリア変調を施し、差動ＳＦＣ符号化部１５３へ出力する。
【００５１】
差動ＳＦＣ符号化部１５３は、キャリア変調を施した制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）に対し、伝送路推定を不要とする差動周波数空間符号化（差動ＳＦＣ）処理を施し、後述するように異なる２系統（図示１５ａ, １５ｂ）の符号化信号を生成して、ＯＦＤＭフレーム構成部１６ａ，１６ｂへそれぞれ出力する。
【００５２】
ＯＦＤＭフレーム構成部１６ａ，１６ｂ、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７ａ，１７ｂ、及びガードインターバル（ＧＩ）付加部１８ａ，１８ｂは、それぞれ第１送信アンテナＴｘ１を介してＯＦＤＭフレームの信号（ＯＦＤＭ信号）を送信する第１信号系統、及び第２送信アンテナＴｘ２を介してＯＦＤＭフレームの信号（ＯＦＤＭ信号）を送信する第２信号系統として構成される。実際の送信装置１０には、信号系統ごとにインターリーブ等の処理も含まれるが、ここでは割愛している。
【００５３】
ＯＦＤＭフレーム構成部１６ａ，１６ｂは、それぞれＳＰシンボルや差動ＳＦＣが施された制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボルとともに、データ信号のシンボルについて、第１信号系統及び第２信号系統用にＯＦＤＭフレームを構成し、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７ａ，１７ｂにそれぞれ出力する。ここではデータが１階層の例を示しているが、階層伝送を行う場合、同様の処理が階層数分行われる。
【００５４】
逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１７ａ，１７ｂは、それぞれ第１信号系統及び第２信号系統用のＯＦＤＭフレームの信号に対し、それぞれ逆フーリエ変換処理を施してＯＦＤＭ変調処理を行い、ガードインターバル（ＧＩ）付加部１８ａ，１８ｂへそれぞれ出力する。
【００５５】
ガードインターバル（ＧＩ）付加部１８ａ，１８ｂは、それぞれ第１信号系統及び第２信号系統用の逆フーリエ変換処理を施したＯＦＤＭフレームの信号に対し、それぞれガードインターバルを付加してＯＦＤＭ信号を生成し、それぞれ第１送信アンテナＴｘ１、及び第２送信アンテナＴｘ２を介して外部に送信する。偏波ＭＩＭＯ伝送方式では、異なる２つの偏波（例えば水平、垂直）によりデータ信号の伝送を行うことができ、例えば第１送信アンテナＴｘ１には水平偏波、２送信アンテナＴｘ２には垂直偏波を用いて、それぞれの信号系統のＯＦＤＭ信号を送信することができる。
【００５６】
（制御信号符号化器）
制御信号符号化器１５は、上述したように、誤り訂正符号化部１５１、キャリア変調部１５２、及び差動ＳＦＣ符号化部１５３を備え、誤り訂正符号化部１５１は、制御信号生成部１４によって生成された制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）に対し、差集合巡回符号化処理による誤り訂正符号化処理を施し、キャリア変調部１５２は、キャリア変調を施して差動ＳＦＣ符号化部１５３に出力する。
【００５７】
ここで、図２を参照しながら、制御信号符号化器１５における差動ＳＦＣ符号化部１５３による伝送符号化処理として、伝送路推定を不要とする差動周波数空間符号化（差動ＳＦＣ）処理についてより詳細に説明する。
【００５８】
図２は、本発明による第１実施形態の伝送システムにおける一実施例の制御信号符号化器１５の差動ＳＦＣ符号化部１５３周辺のブロック図である。差動ＳＦＣ符号化部１５３は、差動シンボル生成部１５３１、遅延部１５３２、及びＳＦＣ符号化部１５３３からなる。また、式（１）は、伝送路推定を不要とする差動周波数空間符号化（差動ＳＦＣ）の符号化処理による変換行列を示している。
【００５９】
【数１】
2019201404.tif 000003
【００６０】
ただし、Ｓｉ，ｋはキャリア変調部１５２によってキャリア変調が施されたＴＭＣＣ信号のシンボル（原シンボル）を表し、Ｕｉ，ｋは差動シンボルを示す。また、添え字のｉは処理対象のブロック番号、添え字のｋは２種類の信号を示し、＊ は複素共役を表す。差動ＳＦＣ符号化部１５３は、式（１）より、第ｉブロックの差動シンボルのブロックに対して、第ｉ−１ブロックの差動シンボルのブロックを用いて差動符号化を行う。処理対象となる各ブロックを（  ）で表すと、キャリア変調部１５２によってキャリア変調が施された制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の２つのシンボル（Ｓｉ，１  Ｓｉ，２）毎に、差動シンボル生成部１５３１により、式（１）に基づいて、１つの差動シンボルのブロック（Ｕｉ，１  Ｕｉ，２）に変換される。
【００６１】
（Ｕｉ−１,１  Ｕｉ−１,２）は、遅延部１５３２によって遅延させた１つ前の差動シンボルのブロックを示している。そして、差動シンボルのブロック（Ｕｉ，１  Ｕｉ，２）は、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の隣接キャリアに割り当てるように生成され、１つのＳＦＣ符号化された伝送符号信号となる。
【００６２】
即ち、本発明に係る制御信号符号化器１５が備える差動ＳＦＣ符号化部１５３は、特許文献１に開示される制御信号符号化器のものとは異なり、１つの差動シンボルのブロック（Ｕｉ，１  Ｕｉ，２）を、隣接キャリアに割り当てるように生成する。
【００６３】
また、差動シンボル生成部１５３１により生成された差動シンボルのブロック（Ｕｉ，１  Ｕｉ，２）は、ＳＦＣ符号化部１５３３により、差動ＳＦＣ符号化処理が施され、異なる２系統の符号化信号（Ｕｉ,１  Ｕｉ,２）及び（−Ｕ＊ｉ,２  Ｕ＊ｉ,１）として生成される。尚、この差動ＳＦＣ符号化処理による異なる２系統の符号化信号の生成自体は、キャリアの割り当てが異なるのみで差動ＳＴＣ符号化処理と同様であり非特許文献３を参照されたい。つまり、１つの差動シンボルのブロック（−Ｕ＊ｉ,２  Ｕ＊ｉ,１）についても、特許文献１に開示される制御信号符号化器のものとは異なり、隣接キャリアに割り当てるように生成される。
【００６４】
ここで、図３及び図４を参照して、従来技法（特許文献１）に基づく差動ＳＴＣ符号化部に係るＴＭＣＣ信号のキャリア配置と、本発明に係る差動ＳＦＣ符号化部に係るＴＭＣＣ信号のキャリア配置とを対比して、その相違点を説明する。
【００６５】
まず、図３は、従来技法（特許文献１）に基づく差動ＳＴＣ符号化部に係るＴＭＣＣ信号のキャリア配置を示す図である。図３では、４本のＴＭＣＣ信号のキャリア♯１〜♯４がある場合を例示しており、差動ＳＴＣ符号化されたＴＭＣＣ信号の差動シンボルのブロック（Ｕｉ,１  Ｕｉ,２）及び（−Ｕ＊ｉ,２  Ｕ＊ｉ,１）は、それぞれ水平偏波及び垂直偏波で伝送するＯＦＤＭフレームにおいて、シンボル方向に配置される。差動ＳＴＣ符号化は２つの変調シンボル毎に施されるため、１つの差動ＳＴＣ符号化ブロックは時間方向の２シンボル間に跨り配置される。復号には、２つの差動ＳＴＣ符号化ブロックが必要であるため、この場合、４シンボル間に跨った信号を利用することになる。この４シンボルの間に伝送路の変動がある場合、受信特性劣化の要因となる。尚、各ＴＭＣＣ信号として同じ情報を伝送することで、受信側でキャリアダイバーシティの効果を得ることができる。即ち、本例では４本のキャリアダイバーシティが可能である。
【００６６】
一方、図４は、本発明に係る差動ＳＦＣ符号化部１５３に係るＴＭＣＣ信号のキャリア配置を示す図である。図４においても、４本のＴＭＣＣ信号のキャリア♯１〜♯４がある場合を例示しており、本発明に係る差動ＳＦＣ符号化部１５３は、差動ＳＴＣ符号化したＴＭＣＣ信号の差動シンボルのブロック（Ｕｉ,１  Ｕｉ,２）及び（−Ｕ＊ｉ,２  Ｕ＊ｉ,１）を、それぞれ水平偏波及び垂直偏波で伝送するＯＦＤＭフレームにおいて、同一シンボルの隣接したＴＭＣＣ信号のキャリア♯１，♯２、並びに♯３，♯４に配置する。これにより、復号に用いる２つの差動ＳＦＣ符号化ブロックは時間方向の２シンボルに跨るのみとなるため、図３に示す構成に比べて、伝送路の時間変動の影響を受ける時間は半分となり、劣化の影響を軽減できるようになる。
【００６７】
図４に示す構成では差動ＳＦＣ符号化ブロック内の信号が周波数方向に跨ることになるため、隣接したキャリアを用いることで、それぞれの伝送路応答の差異を小さくしている。尚、本例においても、各ＴＭＣＣ信号として同じ情報を伝送することで、受信側でキャリアダイバーシティの効果を得ることができる。即ち、本例では４本のキャリアダイバーシティが可能である。
【００６８】
ところで、図４に示す構成において、近接キャリア（好適には隣接したキャリア）を用いることから、ＯＦＤＭフレームにおいて、図示するように制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のキャリア♯１〜♯４のうち同一シンボルの２本一対の隣接したキャリアで２組を割り当てたキャリア配置とすること以外にも、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のキャリア♯１，♯２のみとし同一シンボルの２本一対の隣接したキャリアで１組のみを割り当てたキャリア配置とすることや、同一シンボルの２本一対の隣接したキャリアで４組を、或いは同一シンボルの２本一対の隣接したキャリアで８組を割り当てたキャリア配置とすることができる。このように、ＯＦＤＭフレーム内で同一シンボルの２本一対の隣接した制御信号のキャリアを１，２，４，８組のいずれかで構成し、このように予め定めた組数で構成することで、少ない組数時の処理負担の軽減と、比較的多い組数時の高いダイバーシティ効果との選択が容易に可能となる。
【００６９】
このようにして、差動ＳＦＣ符号化部１５３は、異なる２系統（図示１５ａ, １５ｂ）の制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）に関する符号化信号を生成して、ＯＦＤＭフレーム構成部１６ａ，１６ｂへそれぞれ出力する。
【００７０】
従って、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）が異なる２系統の符号化信号として、第１信号系統及び第２信号系統用のＯＦＤＭフレームを構成するのにそれぞれ用いられるため、送信ダイバーシティ効果が見込まれ、受信側における受信耐性の向上が可能となり、これに加えて時間変動のある伝送路において受信特性劣化の影響を軽減させることができる。
【００７１】
（受信装置）
次に、図５を参照して受信装置２０について説明する。図５は、本発明による一実施形態の受信装置２０の概略構成を示すブロック図である。尚、図５に示す受信装置２０は、特許文献１における受信装置と対比して、制御信号復号器２７が差動ＳＴＣ復号部を備える代わりに、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂを備える点で相違している。
【００７２】
図５に示す受信装置２０は、ＭＩＭＯの伝送方式に利用可能な次世代地上デジタル放送における受信装置の概略構成を図示しており、受信アンテナを２本としたＭＩＭＯを想定した場合である。ここでは、特に、受信装置２０は、図１に示す送信装置１０の２本の送信アンテナ（第１送信アンテナＴｘ１及び第２送信アンテナＴｘ２）から送信される異なる２偏波（水平偏波、垂直偏波）のＯＦＤＭ信号を受信する偏波ＭＩＭＯ伝送方式を例に説明する。尚、受信アンテナを１本としてＭＩＳＯ伝送方式の受信装置として構成することもできる。ＭＩＳＯ伝送方式は、図３に示す２本の受信アンテナ（第１受信アンテナＲｘ１及び第２受信アンテナＲｘ２）のうち、いずれか一方のみの信号系統を構成することでも実現可能である。
【００７３】
受信装置２０は、ガードインターバル（ＧＩ）除去部２１ａ，２１ｂ、フーリエ変換（ＦＦＴ）部２２ａ，２２ｂ、データ信号キャリア抽出部２３、伝送路推定部２４、ＳＴＣ復号部２５、誤り訂正復号部２６、及び制御信号復号器２７を備える。
【００７４】
ガードインターバル（ＧＩ）除去部２１ａ，２１ｂは、２本の受信アンテナ（第１受信アンテナＲｘ１及び第２受信アンテナＲｘ２）によってそれぞれ個別に受信した異なる２偏波（水平偏波、垂直偏波）のＯＦＤＭ信号について、それぞれガードインターバルを除去してフーリエ変換（ＦＦＴ）部２２ａ，２２ｂに出力する。ガードインターバル（ＧＩ）除去部２１ａ，２１ｂ及びフーリエ変換（ＦＦＴ）部２２ａ，２２ｂは、それぞれ第１受信アンテナＲｘ１を介して受信したＯＦＤＭ信号を処理する第１信号系統、及び第２受信アンテナＲｘ２を介して受信したＯＦＤＭ信号を処理する第２信号系統として構成される。
【００７５】
フーリエ変換（ＦＦＴ）部２２ａ，２２ｂは、それぞれガードインターバルを除去した第１信号系統及び第２信号系統のＯＦＤＭ信号に対し、それぞれフーリエ変換処理を施してＯＦＤＭ復調処理を行い、データ信号キャリア抽出部２３及び制御信号復号器２７に出力する。
【００７６】
ここで、データ信号のキャリア復調・復号処理に先立って、制御信号復号器２７により、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のキャリア復調・復号処理を行う。
【００７７】
制御信号復号器２７は、制御信号キャリア抽出部２７１ａ，２７１ｂ、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂ、合成部２７３、及び誤り訂正復号部２７４を備える。
【００７８】
制御信号キャリア抽出部２７１ａ，２７１ｂは、送信側の変調処理（本例ではＤＢＰＳＫ）に対応して制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のキャリアを抽出する機能部であり、前述したフーリエ変換（ＦＦＴ）部２２ａ，２２ｂによって、それぞれフーリエ変換処理を施した第１信号系統及び第２信号系統のＯＦＤＭ信号に対し、それぞれ制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のキャリアを抽出し、得られる制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボルについて差動ＳＦＣの符号化処理が施された符号化信号を、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂに出力する。
【００７９】
即ち、第１信号系統及び第２信号系統のＯＦＤＭ信号には、２つの信号系統のデータ信号のＳＴＣ符号化による符号化信号と、当該２つの信号系統のＴＭＣＣ信号の差動ＳＦＣ符号化による符号化信号が搬送されているため、制御信号キャリア抽出部２７１ａ，２７１ｂは、それぞれの信号系統（図示２７ａ，２７ｂ）の制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のキャリアを抽出して復調し、得られる符号化信号を差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂへそれぞれ出力する。
【００８０】
制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボルについて差動ＳＦＣの符号化処理が施された符号化信号は、送信側の差動ＳＦＣ符号化部１５３によって、２シンボル毎のブロックとなっている。このため、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂは、制御信号キャリア抽出部２７１ａ，２７１ｂによりそれぞれの信号系統で抽出されたＴＭＣＣ信号に関する符号化信号について、このブロック単位で差動ＳＦＣの復号処理を行う。
【００８１】
ここで、図６を参照しながら、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂによる差動ＳＦＣの復号処理を説明する。図６は、本発明による一実施形態の受信装置２０における一実施例の制御信号復号器２７の差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂ周辺のブロック図である。また、式（２）は、伝送路推定を不要とする差動周波数空間符号化（差動ＳＦＣ）の復号処理による変換行列を示している。
【００８２】
【数２】
2019201404.tif 000004
【００８３】
まず、差動ＳＦＣ復号部２７２ａには、制御信号キャリア抽出部２７１ａから、受信アンテナＲｘ１経由の第１信号系統（図示２７ａ）の制御信号シンボル（より正確には、制御信号のシンボルについて差動ＳＦＣの符号化処理が施された符号化信号）が入力される。同時に、差動ＳＦＣ復号部２７２ｂには、制御信号キャリア抽出部２７１ｂから、受信アンテナＲｘ２経由の第２信号系統（図示２７ｂ）の制御信号シンボル（より正確には、制御信号のシンボルについて差動ＳＦＣの符号化処理が施された符号化信号）が入力される。
【００８４】
差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂは、それぞれ同一の構成要素からなり、差動ＳＦＣ復号部２７２ａは、ＳＦＣ復号部２７２１ａ及び遅延部２７２２ａを備える。また、差動ＳＦＣ復号部２７２ｂは、ＳＦＣ復号部２７２１ｂ及び遅延部２７２２ｂを備える。
【００８５】
遅延部２７２２ａ，２７２２ｂは、それぞれ１ブロック前の制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の符号化信号を一時記憶し、処理対象のブロック（現ブロック）に対し１ブロック分遅延させる遅延バッファとして構成される。
【００８６】
ＳＦＣ復号部２７２１ａ，２７２１ｂは、それぞれ対応する遅延部２７２２ａ，２７２２ｂから得られる直前ブロックと、制御信号キャリア抽出部２７１ａ，２７１ｂからそれぞれ得られる現ブロックの２ブロックにわたって制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の符号化信号を用いてＳＦＣの復号処理を行う。
【００８７】
より具体的には、ＳＦＣ復号部２７２１ａに入力される現ブロックの符号化信号を（ｒｉ，１  ｒｉ，２）、同じくＳＦＣ復号部２７２１ａに入力されるその直前ブロックの符号化信号を（ｒｉ−１,１  ｒｉ−１,２）とすると、ＳＦＣ復号部２７２１ａにより式（２）の変換行列を用いて差動ＳＦＣの復号処理を行うことで、送信側から送信されたそれぞれの制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボル（式（１）の（Ｓｉ，１  Ｓｉ，２））に対応する復元シンボル（Ｓ’ｉ，１  Ｓ’ｉ，２）を得ることができる。
【００８８】
ＳＦＣ復号部２７２１ｂも、ＳＦＣ復号部２７２１ａと同様に処理される。尚、差動ＳＦＣ符号化処理による異なる２系統の符号化信号の復号に関する更なる詳細は、キャリアの割り当てが異なるのみで差動ＳＴＣ符号化処理の復号と同様であり非特許文献３を参照されたい。
【００８９】
このため、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂの各々は、現ブロックの異なる２系統の符号化信号（ｒｉ，１  ｒｉ，２）を基に、それぞれ送信側から送信されたそれぞれの制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボル（式（１）の（Ｓｉ，１  Ｓｉ，２））に対応する復元シンボル（Ｓ’ｉ，１  Ｓ’ｉ，２）を生成し、即ち４シンボル分のＴＭＣＣ信号のシンボルを得て合成部２７３へ出力する。
【００９０】
合成部２７３は、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂの各々から得られる復元シンボル（Ｓ’ｉ，１  Ｓ’ｉ，２）を合成し、送信側から送信されたそれぞれの制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボル（式（１）の（Ｓｉ，１  Ｓｉ，２））を復元してキャリア復調し、誤り訂正復号部２７４へ出力する。このように、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の受信に関して、伝送路推定を不要としつつ、ＭＩＭＯ伝送方式に基づくダイバーシティ効果を得ることができる。
【００９１】
尚、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）は複数のキャリアで同じ情報を伝送しているため、受信側の制御信号復号器２７では、キャリア加算やＬＬＲ加算による受信特性の向上が可能である。例えば、図５に示す例では、制御信号キャリア抽出部２７１ａ，２７１ｂによる制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のキャリア抽出後の信号をキャリア加算する形態とすることができる。或いは、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂによる差動ＳＦＣ復号処理後に対数尤度比を基に加算するＬＬＲ加算を行う形態とすることもできる。これは、ＭＩＭＯ伝送方式に限らず、ＳＩＳＯ、ＭＩＳＯ伝送方式の場合も同様である。
【００９２】
図５を参照するに、誤り訂正復号部２７４は、合成部２７３から得られる制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）に対し、送信側の誤り訂正符号化部１５１の誤り訂正符号化処理に対応する誤り訂正復号処理を施し、送信側の制御信号生成部１４によって生成された制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）を復元し、この制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）に格納されている伝送制御情報を基に、以下に説明するデータ信号キャリア抽出部２３以降のデータ信号の復調・復号処理を実行させる。
【００９３】
データ信号キャリア抽出部２３は、第１データ信号キャリア抽出部２３ａ及び第２データキャリア抽出部２３ｂを備えている。
【００９４】
第１データ信号キャリア抽出部２３ａは、ＴＭＣＣ信号の復号処理によって得られる伝送制御情報（ＳＰ情報及び変調方情報）を基に、第１受信アンテナＲｘ１経由で得られる第１信号系統のデータ信号のキャリアを抽出し、伝送路推定部２４へ出力する。
【００９５】
第２データ信号キャリア抽出部２３ｂは、ＴＭＣＣ信号の復号処理によって得られる伝送制御情報（ＳＰ情報及び変調方情報）を基に、第２受信アンテナＲｘ２経由で得られる第２信号系統のデータ信号のキャリアを抽出し、伝送路推定部２４へ出力する。
【００９６】
伝送路推定部２４は、データ信号キャリア抽出部２３から得られる各信号系統のデータ信号のキャリアについて、ＴＭＣＣ信号の復号処理によって得られる伝送制御情報（ＳＰ情報及び変調方式情報）を基に、伝送路推定処理を行い、双方のデータ信号のキャリアについて等化処理を施し、ＳＴＣ復号部２５へ出力する。
【００９７】
ＳＴＣ復号部２５は、等化処理後の各信号系統のデータ信号のキャリアに対し、送信側のＳＴＣ符号化部１３に対応するＳＴＣ復号処理を施して誤り訂正復号部２６に出力する。
【００９８】
誤り訂正復号部２６は、ＴＭＣＣ信号の復号処理によって得られる伝送制御情報（復号制御情報）を基に、ＳＴＣ復号処理後のデータ信号に対し、送信側の誤り訂正符号化部１１に対応する復号処理を施し、送信側から伝送されたデータを復元して外部に出力する。
【００９９】
以上のように、本実施形態の送信装置１０及び受信装置２０、並びに、制御信号符号化器１５及び制御信号復号器２７によれば、次世代地上デジタル放送での適用を想定したＭＩＭＯ伝送方式、或いはＭＩＳＯ伝送方式を構築することができ、特に、ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号の制御信号について、データ信号の伝送特性よりも低い所要Ｃ／Ｎとなる制御信号の伝送が可能となる。
【０１００】
特に、本発明に係る送信装置１０の制御信号符号化器１５は、特許文献１の技法とは異なり、差動ＳＦＣ符号化部１５３を備えるように構成され、この差動ＳＦＣ符号化部１５３は、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）のシンボルを周波数方向に隣接したキャリアに配置するようにしている。そして、本発明に係る受信装置２０における制御信号復号器２７は、特許文献１の技法とは異なり、差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂを備えるように構成され、この差動ＳＦＣ復号部２７２ａ，２７２ｂは、差動ＳＦＣ符号化部１５３で符号化された制御信号を復号する際に、時間方向の２シンボル間に跨る２つのＳＦＣ符号化ブロックを用いる。このため、従来の特許文献１の技法のように４シンボルに跨るものと比較して、時間変動のある伝送路の場合における受信特性劣化の影響を軽減できるようになる。
【０１０１】
そして、ＭＩＭＯ伝送方式において、各受信アンテナ経由でキャリア抽出した制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）をアナログ加算して合成することにより、制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の受信耐性を向上させることができる。このため、データ信号の受信時にも、その受信耐性を向上させたＴＭＣＣ信号について復号した伝送制御情報から、データ信号のキャリア情報及び復号制御情報を取得できるため、ＳＩＳＯ，ＭＩＳＯ伝送方式よりも、優れた受信性能が実現できる。
【０１０２】
ＭＩＭＯ伝送方式においては、送信ダイバーシティ効果が期待できるため、移動受信時やマルチパス環境でのＴＭＣＣ信号及びデータ信号の受信特性の改善が可能となる。即ち、上述したように、送信側で伝送路推定が不要な差動ＳＦＣを用いて制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）を送信し、受信側で複数の受信アンテナを用いて制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）の受信時に伝送路推定を不要としつつ復調し合成することで、優れた送信ダイバーシティ効果を得ることができる。
【０１０３】
また、伝送制御情報は、ＯＦＤＭフレームを構成するための階層情報、データ信号のキャリア情報、及び復号制御情報、少なくともＳＩＳＯ、ＭＩＳＯ、及びＭＩＭＯのいずれの伝送方式が用いられているのかを受信側に識別させるための伝送方式の識別情報を含むよう構成することで、受信装置が、その識別情報を基に当該伝送方式を識別し、データ信号の復調及び復号処理を行うよう構成することができる。これにより、伝送方式によらず制御信号の互換性を高めることができる。
【０１０４】
以上、特定の実施形態の例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述の実施形態の例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上述した実施形態の例では、ＭＩＭＯ伝送方式において、２本の送信アンテナと２本の受信アンテナによる２×２のＭＩＭＯについて説明したが、例えば受信アンテナの本数をＭ（Ｍは３以上の整数）本として２×ＭのＭＩＭＯを構成し、受信装置側で受信ダイバーシティ合成を行う構成とすることや、１つの送信装置内に複数の制御信号符号化器 １５を設け、Ｎ（Ｎは３以上の整数）本の送信アンテナとし、Ｎ×ＭのＭＩＭＯを構成することも可能である。
【０１０５】
また、上述した実施形態の例では、伝送に用いる偏波として水平偏波・垂直偏波を利用する例を説明したが、例えば、右旋及び左旋の円偏波を利用する態様や、右斜め４５°の偏波及び左斜め４５°の偏波を利用する態様にも適用可能である。
【０１０６】
また、本発明に係る制御信号符号化器１５及び制御信号復号器２７の各々は、半導体チップとして１チップで構成するもの、複数チップで構成するもの、ディスクリート部品で構成するものを含み、或いはこれらディスクリート部品と１チップ又は複数チップとを組み合わせて構成するものを含む。
【０１０７】
また、本発明に係る送信装置１０及び受信装置２０の各々は、半導体チップとして１チップで構成するもの、複数チップで構成するもの、ディスクリート部品で構成するものを含み、或いはこれらディスクリート部品と１チップ又は複数チップとを組み合わせて構成するものを含む。
【０１０８】
従って、本発明に係る制御信号符号化器、制御信号復号器、送信装置及び受信装置は、上述した実施形態の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によってのみ制限される。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明によれば、データ信号の伝送特性よりも低い所要Ｃ／Ｎとなる制御信号の伝送が可能とし、且つ時間変動のある伝送路に対して耐性を有するものとなるので、次世代地上デジタル放送において有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  送信装置
１１  誤り訂正符号化部
１２  キャリア変調部
１３  ＳＴＣ符号化部
１４  制御信号生成部
１５  制御信号符号化器
１５ａ, １５ｂ  符号化信号
１６ａ，１６ｂ  ＯＦＤＭフレーム構成部
１７ａ，１７ｂ  逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部
１８ａ，１８ｂ  ガードインターバル（ＧＩ）付加部
２０  受信装置
２１ａ，２１ｂ  ガードインターバル（ＧＩ）除去部
２２ａ，２２ｂ  フーリエ変換（ＦＦＴ）部
２３  データ信号キャリア抽出部
２３ａ  第１データキャリア抽出部
２３ｂ  第２データキャリア抽出部
２４  伝送路推定部
２５  ＳＴＣ復号部
２６  誤り訂正復号部
２７  制御信号復号器
２７ａ，２７ｂ  制御信号（ＴＭＣＣ信号又はＡＣ信号）
１５１  誤り訂正符号化部
１５２  キャリア変調部
１５３  差動ＳＦＣ符号化部
２７１ａ，２７１ｂ  制御信号キャリア抽出部
２７２ａ，２７２ｂ  差動ＳＦＣ復号部
２７３  合成部
２７４  誤り訂正復号部
１５３１  差動シンボル生成部
１５３２  遅延部
１５３３  ＳＦＣ符号化部
２７２１ａ，２７２１ｂ  ＳＦＣ復号部
２７２２ａ，２７２２ｂ  遅延部
Ｔｘ１，Ｔｘ２  送信アンテナ
Ｒｘ１，Ｒｘ２  受信アンテナ
【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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