(57)【要約】【課題】  入力信号の受信状態にもとづいて同期解除に至る時間を短くし、受信装置の消費電力を低減することのできるＣＤＭ受信装置を提供する。【解決手段】  ＣＤＭ受信装置１０００は、ユニークワード検出部１と、同期保護部２と、入力瞬断判定部３と、入力信号劣化判定部４と、前方保護段数設定部５とを有し、受信したＣＤＭ信号の制御信号チャネルデータに含まれるユニークワードのビットパターンを予め用意されたビットパターンとビットごとに比較しユニークワードの検出を判定し、ユニークワード不検出のときは、入力信号の劣化あるいは瞬断がなかったかを判定する。入力信号の劣化あるいは瞬断があったと判定したときは、同期解除に至る時間を短くするとともに、復調部３００およびＦＥＣ部４００の動作を停止させるためのディセーブル信号を生成する。【選択図】  図１
2007006389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したＣＤＭ信号の制御情報チャネルデータに含まれるユニークワードのビットパターンを既知のビットパターンとビットごとに比較し、一致ビット数が規定値以上あったときにユニークワードを検出したと判定するユニークワード検出手段と、
前記ユニークワードが後方保護段数として設定された回数連続して検出されたときに同期捕捉と判定し、前記同期捕捉後に前記ユニークワードが前方保護段数として設定された回数以上連続して不検出のときに同期解除と判定する同期保護手段と、
入力信号の瞬断を判定する入力瞬断判定手段と、
入力信号の受信品質の劣化を判定する入力信号劣化判定手段と、
前記入力瞬断判定手段により入力信号が瞬断したと判定されたとき、または前記入力信号劣化判定手段により入力信号の受信品質が劣化したと判定されたときに、その直前の受信品質に応じて前記同期保護段数の設定を変更する前方保護段数設定手段と、
受信したＣＤＭ信号の放送コンテンツチャネルのデータを復調する復調手段と、
前記復調部で復調されたデータの誤り訂正を行う誤り訂正手段と
を具備し、
前記同期保護手段が同期解除と判定したときに、前記復調手段および前記誤り訂正手段の動作の停止を行うことを特徴とするＣＤＭ受信装置。
【請求項２】
前記前方保護段数設定手段は、前記ユニークワード検出手段で前記ユニークワードが検出されず前記入力信号が瞬断したと判定されたとき、その直前に前記ユニークワード検出手段で算出されたユニークワードの不一致ビット数αと前記誤り訂正手段で算出されたビタビ復号前ビットエラー率βにもとづいて求められた段数γを、前記前方保護段数の規定値から減ずることを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭ受信装置。
【請求項３】
前記前方保護段数設定手段は、前記αがほぼ０で前記βが０であるときは前記γを０として前記前方保護段数の値を規定の段数のままとすることを特徴とする請求項２に記載のＣＤＭ受信装置。
【請求項４】
前記入力信号劣化判定手段は、前記ユニークワード検出手段でユニークワードが検出されず前記入力信号が劣化したと判定されたとき、前記ユニークワード検出手段で算出されるユニークワードの不一致ビット数と、前記誤り訂正手段で算出されるビタビ復号前ビットエラー率およびビタビ復号後ビットエラー率を一定期間累積加算し、そのいずれかの累積加算値が規定値以上になったときは入力信号の受信品質が劣化したと判定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ＣＤＭ受信装置。
【請求項５】
前記復調手段および前記誤り訂正手段の動作の停止は、前記復調手段内の同期捕捉動作に関わりのない部分および前記誤り訂正手段への電源の供給の停止またはクロック信号の供給の停止により行われ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  Multiplex：符号分割多重）変調方式で放送される衛星デジタル放送を受信するＣＤＭ受信装置に関し、特に受信品質に適応した同期保護を行うＣＤＭ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年実用化された移動体向けの放送として、ＣＤＭ変調されたＣＤＭ信号を送信する衛星デジタル放送がある。この衛星デジタル放送の受信には、移動体が移動中であっても衛星デジタル放送の受信が可能なＣＤＭ受信装置が用いられている。
【０００３】
ＣＤＭ受信装置では、受信されたＣＤＭ信号の制御信号チャネルデータに含まれるユニークワードの検出を監視することにより、初期同期の捕捉または同期の解除を行っている。
【０００４】
すなわち、予め固定パターンのユニークワードを保存しておき、受信した制御信号チャネルデータ中でユニークワード部分と規定されている部分のパターンと保存されているユニークワードのパターンとの一致比較によりユニークワードを検出したかどうかの判定を行い、設定された時間の間連続してユニークワードが検出された場合は初期同期の捕捉を行い、同期を捕捉すると同期の保護を行う。その後、設定された時間の間連続してユニークワードが検出されなくなった場合は同期の解除を行う。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このようなＣＤＭ受信装置でユニークワードが検出されなくなるのは、移動体の移動によって、放送電波の受信環境が変化して入力信号が瞬断あるいは劣化したとき、またはフェージング、マルチパス環境等において生じる。すなわち、衛星デジタル放送で用いる搬送周波数は非常に高いため電波の直進性が強く、移動体がビル等の遮蔽物の陰に移動した場合、電波を直接受信できなくなり、ユニークワードが検出されなくなることが生じる。このとき、遮蔽物がビルであれば、移動体がビル陰を横切るときに入力信号が瞬断するだけで、瞬断時間によってはインターリーブによって誤りのないデータに復元される可能性がある。そこで、ユニークワードが検出されなくなっても直ちに同期を解除することは行わず、設定された一定時間ユニークワードの検出動作を継続するようにされている。
【０００６】
しかし、フェージング、マルチパス等で受信環境が劣化した場合、ユニークワードがインターリーブ時間内に間欠して検出されるため、誤り訂正後のデータが多くの誤りを含む場合がある。従来のＣＤＭ受信装置では、このような入力信号の劣化がしばらく継続するときでも、常に一定時間のユニークワード検出動作を行い、その間ＣＤＭ復調動作が実行されてＣＤＭ受信装置で電力が消費されるという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２６７９６８号公報  （第３ページ、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、入力信号の受信状態にもとづいて同期解除に至る時間を短くし、受信装置の消費電力を低減することのできる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】
【０００８】
本発明の一態様によれば、受信したＣＤＭ信号の制御情報チャネルデータに含まれるユニークワードのビットパターンを既知のビットパターンとビットごとに比較し、一致ビット数が規定値以上あったときにユニークワードを検出したと判定するユニークワード検出手段と、前記ユニークワードが後方保護段数として設定された回数連続して検出されたときに同期捕捉と判定し、前記同期捕捉後に前記ユニークワードが前方保護段数として設定された回数以上連続して不検出のときに同期解除と判定する同期保護手段と、入力信号の瞬断を判定する入力瞬断判定手段と、入力信号の受信品質の劣化を判定する入力信号劣化判定手段と、前記入力瞬断判定手段により入力信号が瞬断したと判定されたとき、または前記入力信号劣化判定手段により入力信号の受信品質が劣化したと判定されたときに、その直前の受信品質に応じて前記同期保護段数の設定を変更する前方保護段数設定手段と、受信したＣＤＭ信号の放送コンテンツチャネルのデータを復調する復調手段と、前記復調部で復調されたデータの誤り訂正を行う誤り訂正手段とを具備し、前記同期保護手段が同期解除と判定したときに、前記復調手段および前記誤り訂正手段の動作の停止を行うことを特徴とするＣＤＭ受信装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力信号の受信状態にもとづいて同期解除に至る時間を変えることができるので、入力信号の劣化あるいは入力信号の瞬断が生じた場合に同期解除に至る時間を短くすることができる。また、入力信号が劣化したときにＣＤＭ復調動作を停止させることができるので、ＣＤＭ受信装置の消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係るＣＤＭ受信装置の構成の例を示すブロック図である。
【００１２】
本実施例のＣＤＭ受信装置１０００は、基本的な復調系として、デジタル放送信号を受信するアンテナ部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。
【００１３】
このうち、ＣＤＭ復調部３００は同期処理部３１０を有し、この同期処理部３１０は、送信側の信号の送出タイミングに合わせて復調を行うための処理を行う。
【００１４】
また、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った後にビタビ復号を行い、このビタビ復号されたデータをバイトデインターリーブした後にリードソロモン復号を行って出力している。このとき、ビタビ復号前と後でそれぞれビットエラー率（ＢＥＲ）を算出し、それぞれ、ビタビ復号前ＢＥＲ、ビタビ復号後ＢＥＲとして出力する。
【００１５】
このようなＣＤＭ受信装置１０００は、さらに、ＣＤＭ復調部３００でＣＤＭ復調された多重信号中の制御信号チャネル信号中の１フレーム中に１つ存在するユニークワードのビットパターンが予め用意された固定パターンのユニークワードであるかどうかを検出するユニークワード検出部１と、入力信号の瞬断を判定する入力瞬断判定部２と、入力信号の受信品質を観測し、入力信号の受信品質の劣化を判定する入力信号劣化判定部３と、ユニークワードが後方保護段数として設定された回数連続して検出されたときに同期捕捉と判定し、同期捕捉後にユニークワードが前方保護段数として設定された回数以上連続して不検出のときに同期解除と判定し、同期解除信号を出力するとともに、復調部３００およびＦＥＣ部４００へ動作停止を指示するディセーブル信号を出力する同期保護部４と、入力信号が瞬断したと判定されたとき、または入力信号の受信品質が劣化したと判定されたときに、その直前の受信品質に応じて同期保護部４に設定する前方保護段数の段数を変更する前方保護段数設定部５と、を有する。
【００１６】
図２は、図１に示したユニークワード検出部１の内部構成の例を示すブロック図である。
【００１７】
ユニークワード検出部１は、復調部３００から出力されたユニークワードとして定められたｍビット幅の受信ビットパターンを、予めユニークワードとして用意されたｍビット幅の固定パターン１１とビットごとに比較し、ビットの値が一致するごとにビット一致信号を出力するビット比較器１２と、ビット比較器１２から出力されるビット一致信号の数を算出して受信ビットパターンと固定パターン１１との間の一致ビット数ｎを出力する一致ビット数カウンタ１３と、一致ビット数ｎを規定値ｘと比較し、ｎ≧ｘであれば、受信信号からユニークワードを検出したとしてユニークワード検出信号を出力し、ｎ＜ｘであれば、受信信号からユニークワードが検出されなかったとしてユニークワード不検出信号を出力する比較器１４と、一致ビット数ｎをビットパターンのビット数ｍから減じた値（ｍ−ｎ）を算出し、この値を受信ビットパターンと固定パターン１１との間の不一致ビット数として出力する減算器１５とを有する。
【００１８】
入力瞬断判定部２は、入力信号が瞬断すると入力データがランダムなビットパターンになり、正しいビットパターンと一致する確率が１／２になることを利用して入力瞬断の判定を行う。
【００１９】
そのため、入力瞬断判定部２へは、ユニークワード不検出信号と、不一致ビット数の値と、ビタビ前ＢＥＲの値が入力される。これにより、入力瞬断判定部２は、ユニークワード不検出信号が出力されたときに、ユニークワードの不一致ビット数およびビタビ前ＢＥＲを観測して、ユニークワードの不一致ビット数が約ｍ／２個、ビタビ前ＢＥＲが約０．５の状態が一定期間連続した場合に入力信号の瞬断と判定する。入力瞬断判定部２が入力の瞬断と判定したときに出力される入力瞬断信号は、前方保護段数設定部５へ入力される。
【００２０】
図３は、図１に示した入力信号劣化判定部３の構成の例を示すブロック図である。
【００２１】
入力信号劣化判定部３は、ユニークワード不検出信号が出力されたときにユニークワードの不一致ビット数を所定の一定期間累積加算する累積加算部３１と、ユニークワード不検出信号が出力されたときにビタビ復号前ＢＥＲを所定の一定期間累積加算する累積加算部３２と、ユニークワード不検出信号が出力されたときにビタビ復号後ＢＥＲを所定の一定期間累積加算する累積加算部３３と、累積加算部３１の出力と累積加算部３２の出力と累積加算部３３の出力が入力されて入力劣化信号を出力する判定部３４を有する。
【００２２】
判定部３４は、累積加算部３１の出力、または累積加算部３２の出力、あるいは累積加算部３３の出力のいずれかが所定の閾値を超えたときに、入力劣化信号を出力する。
【００２３】
図４は、図１に示した同期保護部４の内部構成の例を示すブロック図である。
【００２４】
同期保護部４は、連続するフレームからユニークワード検出部１にてユニークワード検出信号が連続して検出されたときにその連続フレーム数ｄを算出する連続回数カウンタ４１と、この連続フレーム数ｄを予め設定された後方保護段数Ｐと比較し、ｄ＝Ｐとなったときに初期同期が捕捉されたと判定して同期捕捉信号を出力する同期捕捉判定部４２と、初期同期捕捉後に入力信号の瞬断または入力信号の劣化により連続するフレームでユニークワードが検出されず、ユニークワード検出部１からユニークワード不検出信号が連続して出力されたときに、その連続フレーム数ｕを算出する連続回数カウンタ４３と、この連続フレーム数ｕを前方保護段数設定部５により設定された前方保護段数Ｒと比較し、ｕ≧Ｒとなったときに同期が解除されたと判定して同期解除信号を出力し、同期解除時にＣＤＭ復調部３００およびＦＥＣ部４００へディセーブル信号を出力する同期解除判定部４４とを有する。
【００２５】
このディセーブル信号を用いて、同期処理部３１０以外の復調部３００およびＦＥＣ部４００への電源の供給を停止させることにより、同期処理部３１０以外の復調部３００およびＦＥＣ部４００の動作を停止させることができる。あるいは、ディセーブル信号を用いて、同期処理部３１０以外の復調部３００およびＦＥＣ部４００へのクロック信号の供給を停止することによっても、同期処理部３１０以外の復調部３００およびＦＥＣ部４００の動作を停止させることができる。
【００２６】
上述したように、連続回数カウンタ４３は、初期同期捕捉後に動作するカウンタである。そこで、連続回数カウンタ４３へは同期捕捉信号がカウント開始許可信号として入力されている。すなわち、同期捕捉信号が出力された後のみ、連続回数カウンタ４３は算出動作を行なう。
【００２７】
ここで、前方保護段数Ｒは、同期を保護する時間を決定するパラメータである。すなわち、前方保護段数Ｒを大きくとれば、入力信号の劣化および入力信号の瞬断に対する同期の保護時間が長くなる。しかし、前方保護段数Ｒが大きい場合、入力信号の劣化が長く継続して受信品質が大きく劣化したときでも同期の解除が行われず、復号しても意味のないデータを保護する可能性が増大する。
【００２８】
そこで、このような状態に陥らないように、本実施例のＣＤＭ受信装置１０００では、入力信号が劣化したとき、あるいは入力信号が瞬断したときに受信品質に応じて同期保護時間を短くする。そのために、入力瞬断判定部２と入力信号劣化判定部３、および前方保護段数設定部５を用いる。
【００２９】
図５は、図１に示した前方保護段数設定部５の構成の例を示すブロック図である。
【００３０】
前方保護段数設定部５は、入力瞬断直前の不一致ビット数αを記憶するレジスタ５１と、入力瞬断直前のビタビ復号前ＢＥＲβを記憶するレジスタ５２と、前方保護段数の減段数γがαとβを関数にして予め求められてテーブル化されているテーブル５３と、入力瞬断信号が入力されたときにテーブル５３から出力されたγを規定の前方保護段数ｒから減じた値（ｒ−γ）を算出する減算器５４と、減算器５４の出力もしくは入力劣化信号の入力により同期保護部４へ出力する前方保護段数Ｒを設定する設定部５５とを有する。
【００３１】
ここで、前方保護段数設定部５のレジスタ５１に記憶されるα、およびレジスタ５２に記憶されるβがともにほぼ０である場合、すなわち、入力瞬断直前の不一致ビット数がほぼ０、つまり受信したユニークワードのビットパターンのほぼ全ビットが固定パターンと一致していて、ビタビ復号前ＢＥＲがほぼ０であるときは、入力瞬断直前の入力データに誤りがないときである。このような場合、ＦＥＣ部４００のビットデインターリーブの働きにより、ビットインターリーブ時間の約４０％程度までの入力の瞬断までは誤りの訂正ができる。したがって、このような場合、前方保護段数Ｒは規定値ｒのままでよい。そこで、このような場合は、前方保護段数設定部５のテーブル５３からγ＝０が出力される。
【００３２】
しかし、αおよびβがともに０でない場合、すなわち入力瞬断直前の入力データに誤りがある場合、入力瞬断時間がビットインターリーブ時間の４０％以下であってもＦＥＣ部４００の出力に誤りが生じる。そこで、このような場合は、前方保護段数設定部５のテーブル５３から１以上のγを出力して前方保護段数Ｒを規定値ｒより小さくして、同期解除に至る時間を短くする。
【００３３】
このとき、α、βの値が大きいほど、すなわち、入力瞬断直前の入力データの誤りが大きいほど前方保護段数設定部５のテーブル５３から出力されるγの値を大きくして、同期解除に至る時間をより短くする。すなわち、この短くなった同期保護の時間内の瞬断であれば、ＦＥＣ部４００の出力はエラーフリーとなる可能性が大である。
【００３４】
次に、入力信号が劣化した場合について説明する。入力信号が劣化した場合は、上述の入力瞬断の場合と異なり、ユニークワード未検出のフレームが、全領域にランダムに複数分布していることが考えられる。すなわち、この場合、前方保護時間がビットインターリーブ時間の４０％以下になるように前方保護段数Ｒを設定したとしても、ＦＥＣ部４００の出力のかなりの部分、または総てで誤りが生じる。
【００３５】
そこで、入力信号劣化判定部３は、ユニークワード未検出が出力された場合、ユニークワードの不一致ビット数、ビタビ復号前ＢＥＲおよびビタビ復号後ＢＥＲを一定期間観測して入力信号が劣化しているかどうかを判定し、入力信号が劣化していると判定したときは、前方保護段数設定部５へ入力劣化信号を出力する。この入力劣化信号を受けると、前方保護段数設定部５の設定部５５が前方保護段数Ｒを現時点で設定できる最小値に設定し、同期保護部４に対してこの前方保護段数Ｒを出力する。また、同期保護部４は、復調部３００およびＦＥＣ部４００に対してディセーブル信号を出力する。
【００３６】
このような本実施例のＣＤＭ受信装置によれば、入力信号が瞬断したときは、入力瞬断直前の不一致ビット数およびビタビ復号前ＢＥＲにもとづいて前方保護段数の設定を変更し、同期解除に至る時間を短くすることができる。また、ユニークワード不検出信号が出力されたときに、ユニークワードの不一致ビット数、ビタビ復号前ＢＥＲ、ビタビ復号後ＢＥＲを所定の一定期間累積加算することによって入力信号が劣化しているかどうかを判定し、入力信号が劣化していると判定したきは、前方保護段数の設定を変更できる。また、入力信号の瞬断および入力信号の劣化のいずれかの場合に、同期の解除および復調動作の停止を行うことができる。これにより、ＣＤＭ受信装置の消費電力を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例に係るＣＤＭ受信装置の構成の例を示すブロック図。
【図２】図１に示すユニークワード検出部の構成の例を示すブロック図。
【図３】図１に示す入力信号劣化判定部の構成の例を示すブロック図。
【図４】図１に示す同期保護部の構成の例を示すブロック図。
【図５】図１に示す前方保護段数設定部の構成の例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３８】
１  ユニークワード検出部
２  入力瞬断判定部
３  入力信号劣化判定部
４  同期保護部
５  前方保護段数設定部
１１  固定パターン
１２  ビット比較器
１３  一致ビット数カウンタ
１４  比較器
１５  減算器
３１、３２、３３  累積加算器
３４  判定部
４１、４３  連続回数カウンタ
４２  同期捕捉判定部
４４  同期解除判定部
５１、５２  レジスタ
５３  テーブル
５４  減算器
５５  設定部
【図１】
2007006389.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007006389.tif 000006
【図５】
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