(57)【要約】【課題】１セグメント受信機では拡張セグメントを受信できないため、１セグメント受信機で、あるチャンネルの地上デジタル音声放送を受信中にその送信信号形式が基本セグメントから拡張セグメントへ変更になった場合、そのチャネルを受信している１セグメント受信機では、受信不能となってしまうという問題点があった。【解決手段】受信している信号が基本セグメントか拡張セグメントかを識別できるようにする地上デジタル音声放送の送信装置および受信装置を提供することを目的とする。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本セグメント送信部分が拡張セグメント送信に変更される場合、ＴＭＣＣ信号にセグメント構成変更通知情報を付加し、送信することを特徴とする直交周波数分割多重信号の送信装置。
【請求項２】
請求項１記載の直交周波数分割多重信号の送信装置によって送信された信号を受信する直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換することにより周波数軸に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換の出力からＴＭＣＣ信号を取り出すＴＭＣＣ復号手段と、
前記ＴＭＣＣ復号手段から取り出した前記セグメント構成変更通知情報に基づいて、受信装置の制御を行う受信機制御手段とを具備することを特徴とする直交周波数分割多重信号の受信装置。
【請求項３】
基本セグメント送信部分が拡張セグメント送信に変更される場合、ＡＣ信号でセグメント構成変更通知情報を送信することを特徴とする直交周波数分割多重信号の送信装置。
【請求項４】
請求項３記載の直交周波数分割多重信号の送信装置によって送信された信号を受信する直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換することにより、周波数軸に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換の出力からＡＣ信号を復号するＡＣ復号手段と、
前記ＡＣ復号手段から取り出した前記セグメント構成変更通知情報に基づいて、受信装置の制御を行う受信機制御手段とを具備することを特徴とする直交周波数分割多重信号の受信装置。
【請求項５】
直交周波数分割多重信号を受信する装置であって、
受信した信号をフーリエ変換することにより周波数軸信号に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段の出力から受信した信号が基本セグメントか拡張セグメントかを識別する拡張セグメント識別手段と、
前記拡張セグメント識別手段の出力に基づいて、受信装置の制御を行う受信機制御手段とを具備することを特徴とする直交周波数分割多重信号の受信装置。
【請求項６】
前記拡張セグメント識別手段は、前記フーリエ変換手段の出力をシンボル間で差動検波する差動検波手段と、
前記差動検波手段の出力と、基本セグメントと拡張セグメントのパイロット信号の有無を示す配置情報からの信号との相関を算出する相関算出手段と、
前記相関算出手段の出力から拡張セグメントを判定する判定手段とを具備することを特徴とする請求項５に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。
【請求項７】
前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示することを特徴とする請求項２及び請求項４乃至６のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。
【請求項８】
前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示するとともに、自動的に基本セグメントへ再選局することを特徴とする請求項２及び請求項４乃至６のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。
【請求項９】
前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示するとともに、次にどのチャネルを選局するかを提示することを特徴とする請求項２及び請求項４乃至６のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。
【請求項１０】
前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、チューナを制御することにより基本セグメントへ再選局することを特徴とする請求項２及び請求項４乃至６のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地上デジタル音声放送の送信装置および受信装置に関し、特に放送時に使用するセグメント構成の変更がなされる場合の送信装置および受信装置の動作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、直交周波数分割多重信号（以下、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ））伝送信号を用いたデジタル伝送方式は、特に地上デジタル放送の分野での実用化が世界的に進められている。わが国においても地上デジタルテレビジョン放送および地上デジタル音声放送が開始される見込みである。
【０００３】
このＯＦＤＭ伝送方式は、伝送するデジタルデータによって互いに直交する多数のキャリアを変調し、それらの変調波を多重して伝送する方式である。この方式は、使用するキャリアの数が数百から数千と多くなると、各々の変調波のシンボル周期が極めて長くなるため、マルチパス干渉の影響を受けにくいという特徴を有している。
【０００４】
わが国の地上デジタル音声放送においては、ＯＦＤＭセグメントと呼ばれるデータキャリアに制御信号キャリアを付加した伝送信号の基本帯域（テレビジョンチャネル帯域幅の１／１４）を、１個または３個を組み合せて送信するセグメント構成をもっている。このＯＦＤＭセグメントの構造は、地上デジタルテレビジョン放送方式と共通であり、相互運用性が確保されている。
【０００５】
３個のＯＦＤＭセグメント送信する形式（以下３セグメント送信形式）では、中央部の１つのＯＦＤＭセグメントと両側の２つのセグメントで、伝送方式の異なる２つの階層を同時に伝送する階層伝送が可能である。各階層は、階層ごとにキャリア変調方式、誤り訂正の符号化率、時間インターリーブなどの伝送パラメータを指定することが可能である。
【０００６】
なお、中央部のＯＦＤＭセグメントについては、周波数インターリーブをそのセグメント内のみで行うこととし、１個のＯＦＤＭセグメントを送信する形式（以下１セグメント送信形式）の信号のみを受信する受信機（以下１セグメント受信機）でも３セグメント送信形式で送られるサービスの一部を受信することが可能である（非特許文献１参照）。
【０００７】
ここで、図７に示すように、１セグメント受信機で受信できる信号、すなわち１セグメント送信形式と３セグメント送信の中央部分を基本セグメントと呼び，３セグメント送信形式の両側の２つのセグメントを拡張セグメントと呼ぶ。
【０００８】
また、拡張セグメントの内、周波数軸上で基本セグメントの上側にあるセグメントを上側セグメント、下側にあるセグメントを下側セグメントと呼ぶ。
【０００９】
次に、地上デジタル音声放送（モード１）に定められているフレーム構成について説明する。地上デジタル音声放送ではＯＦＤＭフレームという、伝送データのデータ構成が定められている。図８は同期変調（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）より情報信号を変調する場合におけるフレーム構成を示している。
【００１０】
図８に示すように、１シンボルで送信されるデータ数は１０８（キャリア番号０〜１０７）個である。この１シンボルのデータ単位をＯＦＤＭシンボルと呼ぶ。また２０４個のＯＦＤＭシンボル（シンボル番号０〜２０３）で１ＯＦＤＭフレームを構成している。
【００１１】
この１ＯＦＤＭフレームには、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等で直交変調された情報信号（Ｓ００〜Ｓ９６２０３）が含まれるとともに、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ）信号、ＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ　Ｃｈａｎｎｅｌ）信号、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ　Ｐｉｌｏｔ）信号といった各種制御信号も含まれる。
【００１２】
ＳＰ信号は、ＢＰＳＫ変調された信号であり、図８に示したように周波数方向に１２キャリアに１回、シンボル方向に４シンボルに１回挿入されるように配置されている。このＳＰ信号は、受信側で伝送路推定をする場合に用いられ、同期変調の場合のみ挿入される信号である。
【００１３】
ＴＭＣＣ信号およびＡＣ信号は、ＤＢＰＳＫ変調された信号であり、ＴＭＣＣ信号は、伝送制御情報（変調方式、誤り訂正の符号化率などの伝送パラメータを含む）の伝送、ＡＣ信号は、付加情報の伝送に用いられる。
【００１４】
【非特許文献１】
「地上デジタル音声放送の伝送方式標準規格」，社団法人電波産業会，ＡＲＩＢ　ＳＴＤ−Ｂ２９　１．１版，平成１４年３月２８日策定
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基本セグメントのＴＭＣＣ、ＡＣのキャリア配置パターンと拡張セグメントのＴＭＣＣ、ＡＣのキャリア配置パターンは異なっている。例として、図８にモード１の場合の同期変調部のＴＭＣＣおよびＡＣのキャリア配置を示す。また、上側セグメントと下側セグメントの２つの拡張セグメント間では周波数インターリーブを行っている。したがって、１セグメント受信機では原理的に拡張セグメントを受信することは不可能である。
【００１６】
このため、１セグメント受信で、あるチャネルの地上デジタル音声放送を受信中に、その送信信号の形式が基本セグメントから拡張セグメントへ変更になった場合、そのチャネルを受信している１セグメント受信機では、受信不能となってしまう。
【００１７】
しかしながら、受信不能となる場合は、受信環境が悪化した場合も考えられるので、受信している信号が基本セグメントなのか拡張セグメントなのかを受信機内で識別できた方が望ましい。
【００１８】
そこでこの発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、受信している信号が基本セグメントか拡張セグメントかを識別できるようにする地上デジタル音声放送のＯＦＤＭ信号の送信装置および受信装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明に係るＯＦＤＭ信号装置および受信装置は、以下のように構成される。
【００２０】
（１）この発明に係る第１の直交周波数分割多重信号の送信装置は、基本セグメント送信部分が拡張セグメント送信に変更される場合、ＴＭＣＣ信号にセグメント構成変更通知情報を付加し、送信することを特徴とする。
【００２１】
（２）この発明に係る第１の直交周波数分割多重信号の受信装置は、前記第１の直交周波数分割多重信号の送信装置によって送信された信号を受信する直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換することにより周波数軸に変換するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換の出力からＴＭＣＣ信号を取り出すＴＭＣＣ復号手段と、前記ＴＭＣＣ復号手段から取り出した前記セグメント構成変更通知情報に基づいて、受信装置の制御を行う受信機制御手段とを具備して構成される。
【００２２】
（３）この発明に係る第２の直交周波数分割多重信号の送信装置は、基本セグメント送信部分が拡張セグメント送信に変更される場合、ＡＣ信号でセグメント構成変更通知情報を送信することを特徴とする。
【００２３】
（４）この発明に係る第２の直交周波数分割多重信号の受信装置は、前記第２の直交周波数分割多重信号の送信装置によって送信された信号を受信する直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換することにより、周波数軸に変換するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換の出力からＡＣ信号を復号するＡＣ復号手段と、前記ＡＣ復号手段から取り出した前記セグメント構成変更通知情報に基づいて、受信装置の制御を行う受信機制御手段とを具備して構成される。
【００２４】
（５）この発明に係る第３の直交周波数分割多重信号を受信する装置は、受信した信号をフーリエ変換することにより周波数軸信号に変換するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段の出力から受信した信号が基本セグメントか拡張セグメントかを識別する拡張セグメント識別手段と、前記拡張セグメント識別手段の出力に基づいて、受信装置の制御を行う受信機制御手段とを具備して構成される。
【００２５】
（６）（５）の構成にあっては、前記拡張セグメント識別手段は、前記フーリエ変換手段の出力をシンボル間で差動検波する差動検波手段と、前記差動検波手段の出力と、基本セグメントと拡張セグメントのパイロット信号の有無を示す配置情報からの信号との相関を算出する相関算出手段と、前記相関算出手段の出力から拡張セグメントを判定する判定手段とを具備して構成される。
【００２６】
（７）（２）及び（４）乃至（６）の構成にあっては、前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示することを特徴とする。
【００２７】
（８）（２）及び（４）乃至（６）の構成にあっては、前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示するとともに、自動的に基本セグメントへ再選局することを特徴とする。
【００２８】
（９）（２）及び（４）乃至（６）の構成にあっては、前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示するとともに、次にどのチャネルを選局するかを提示することを特徴とする。
【００２９】
（１０）（２）及び（４）乃至（６）の構成にあっては、前記受信機制御手段は、基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、チューナを制御することにより基本セグメントへ再選局することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において同様の機能を有するものは同じ符号で表すものとする。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明による地上デジタル音声放送の送信装置の実施の形態１をブロック図にて示している。送信データは伝送路符号化部１により誤り訂正や変調処理などの伝送路符号化され、ＯＦＤＭフレーム構成部２に供給される。
【００３２】
セグメント構成変更情報は伝送パラメターとともに、ＴＭＣＣ符号化部３へ供給され、ＴＭＣＣ信号としてＯＦＤＭフレーム構成部２へ供給される。このセグメント構成変更情報には、基本セグメントから拡張セグメントへの変更が起こる時間、受信可能な基本セグメントのチャネル番号、基本セグメントから拡張セグメントへの変更が起こった際の受信機の制御内容などが記述される。ＳＰ、ＡＣなど他のパイロット信号もＯＦＤＭフレーム構成部２へ供給される。ＯＦＤＭフレーム構成部２では、供給された信号を元にＯＦＤＭ信号を生成し、送信される。
【００３３】
なお、セグメント構成変更情報に記述される受信機の制御内容としては、第一に基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示すること、第二に変更された旨をユーザに提示するとともに、自動的に基本セグメントへ再選局すること、第三に基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示するとともに、次にどのチャネルを選局するかを提示すること、第四にユーザに提示することなく自動的に基本セグメントへ再選局することなどがある。
【００３４】
図２は、本発明による地上デジタル音声放送の受信装置の実施の形態１をブロック図にて示している。図２において、チューナ４は伝送路から入力されたＯＦＤＭ信号をＲＦ帯域からＩＦ帯域へ周波数変換するもので、その出力は直交復調部５へ供給される。この直交復調部５はＩＦ帯域のＯＦＤＭ信号をベースバンドのＯＦＤＭ信号へ復調する。
【００３５】
ＦＦＴ部５はベースバンドのＯＦＤＭ信号を入力とし、ベースバンドのＯＦＤＭ信号中の有効シンボル期間をＦＦＴ処理し、周波数領域に変換するもので、その出力は検波部７およびＴＭＣＣ復号部８へ供給される。検波部７では各キャリアを変調方式に応じて検波した後、デマッピングすることによりデータ信号を復元する。
【００３６】
ＴＭＣＣ復号部８では、ＴＭＣＣの誤り訂正を必要に応じて行い、ＴＭＣＣ情報を復号し、拡張セグメント変更通知情報を抽出する。抽出された拡張セグメント変更通知情報は受信機制御部９へ供給される。受信機制御部９は、拡張セグメント構成変更情報に基づき、チューナ４や表示部１７を制御する。表示部１７は、拡張セグメント構成変更情報に基づいた受信機の動作について、ユーザに表示する。
【００３７】
（実施の形態２）
図３は、本発明による地上デジタル音声放送の送信装置の実施の形態２をブロック図にて示している。セグメント構成変更情報はＡＣ符号部へ供給され、ＡＣ信号としてＯＦＤＭフレーム構成部２へ供給される。このセグメント構成情報には、実施の形態１と同様に基本セグメントから拡張セグメントへの変更が起こる時間、受信可能な基本セグメントのチャネル番号、基本セグメントから拡張セグメントの変更が起こった際の受信機の制御内容などが記述される。他のパイロット信号もＯＦＤＭフレーム構成部へ供給される。他の構成および動作は、図１と同一であるので省略する。
【００３８】
なお、セグメント構成変更情報に記述される受信機の制御内容としては、第一に基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示すること、第二に変更された旨をユーザに提示するとともに、自動的に基本セグメントへ再選局すること、第三に基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示するとともに、次にどのチャネルを選局するかを提示すること、第四にユーザに提示することなく自動的に基本セグメントへ再選局すること、などがある。
【００３９】
図４は本発明による地上デジタル音声放送の受信装置の実施の形態２をブロック図にて示している。図４において、ＦＦＴ部６はベースバンドのＯＦＤＭ信号を入力とし、ベースバンドのＯＦＤＭ信号中の有効シンボル期間をＦＦＴ処理し、周波数領域に変換するもので、その出力は検波部７およびＡＣ復号部１１へ供給される。
【００４０】
ＡＣ復号部８ではＡＣを復号し、拡張セグメント変更通知情報を抽出する。抽出された拡張セグメント変更通知情報は受信機制御部９へ供給される。
【００４１】
受信機制御部９は、拡張セグメント変更情報に基づき、チューナ４や表示部１７を制御する。表示部１７は、拡張セグメント構成変更情報に基づいた受信機の動作について、ユーザに表示する。他の構成および動作は図２と同一であるので省略する。
【００４２】
（実施の形態３）
図５は、本発明による地上デジタル音声放送の受信装置の実施の形態３をブロック図にて示している。図５において、ＦＦＴ部６はベースバンドのＯＦＤＭ信号を入力とし、ベースバンドのＯＦＤＭ信号中の有効シンボル期間をＦＦＴ処理し、周波数領域に変換するもので、その出力は検波部７および拡張セグメント識別部１２へ供給される。
【００４３】
拡張セグメント識別部１２では、受信したＯＦＤＭ信号が基本セグメントか拡張セグメントかを識別し、拡張セグメント識別情報として、受信機制御部９へ供給する。受信機制御部９では拡張セグメント識別情報に基づき、受信機を制御する。他の構成および動作は図２と同一であるので省略する。
【００４４】
図６は、本発明による拡張セグメント識別部１２の構成例を示すブロック図である。ＦＦＴ部６の出力は差動検波部１３へ供給される。差動検波部１３では差動検波を行い、パイロット抽出を行う。パイロット配置情報発生部１５は基本セグメントと拡張セグメント（上側セグメントおよび下側セグメント）のパイロット配置情報をもち、それぞれを相関算出部１４へ出力する。相関算出部１４では、差動検波結果とパイロット配置情報との相関演算を行う。基本セグメントと拡張セグメントのパイロット配置情報は異なるため、相関演算結果を比較することにより、基本セグメントを受信しているか拡張セグメントを受信しているかを判定部１６で判定する。さらに拡張セグメントのうち、上側セグメントを受信しているのか、下側セグメントを受信しているのかを判定する。例えば、上側セグメントを受信していると判定されれば、基本セグメントは１セグメント分、離れた低い周波数に配置されていることが分かるので、受信機制御部からチューナ４に対して基本セグメントを受信するように選局制御することが可能となる。
【００４５】
表示部１７は、拡張セグメント構成変更情報に基づいた受信機の動作について、ユーザに表示する。
【００４６】
なお、受信機の制御内容としては、第一に基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示すること、第二に変更された旨をユーザに提示するとともに、自動的に基本セグメントへ再選局すること、第三に基本セグメント受信から拡張セグメント受信への変更時に、変更された旨をユーザに提示するとともに、次にどのチャネルを選局するかを提示すること、第四にユーザに提示することなく自動的に基本セグメントへ再選局すること、などがある。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、受信中に送信信号形式が基本セグメントから拡張セグメントに変更になった場合、受信できなくなることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＯＦＤＭ信号の送信装置の実施の形態１を示すブロック図
【図２】本発明によるＯＦＤＭ信号の受信装置の実施の形態１を示すブロック図
【図３】本発明によるＯＦＤＭ信号の送信装置の実施の形態２を示すブロック図
【図４】本発明によるＯＦＤＭ信号の受信装置の実施の形態２を示すブロック図
【図５】本発明によるＯＦＤＭ信号の受信装置の実施の形態３を示すブロック図
【図６】図５における拡張セグメント識別部の内部構成を示すブロック図
【図７】１セグメント送信と３セグメント送信のセグメント構成を示す図
【図８】同期変調（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）により情報信号を伝送する場合におけるフレーム構成を示す図
【図９】モード１の同期変調部のＴＭＣＣ、ＡＣのキャリア配置を示す図
【符号の説明】
１　伝送路符号化部
２　ＯＦＤＭフレーム構成部
３　ＴＭＣＣ符号化部
４　チューナ部
５　直交復調部
６　ＦＦＴ部
７　検波部
８　ＴＭＣＣ復号部
９　受信機制御部
１０　ＡＣ符号化部
１１　ＡＣ復号部
１２　拡張セグメント識別部
１３　差動検波部
１４　相関算出部
１５　パイロット配置情報発生部
１６　判定部
１７　表示部
【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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