(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号から無変調なヌルシンボルとシンボル列からなる一つのフレームをデータに復調するデジタル放送用受信機において、
前記シンボル列のデータを同期信号に基づいて復調する復調部と、
スレッショルドレベルを有し該スレッショルドレベルと前記データ信号のレベルとを比較してレベル検出信号を出力するレベル検出部と、
前記レベル検出部から得たレベル検出信号の時間幅を測定する区間幅測定部と、
該区間幅測定部により測定された検出信号の時間幅と実際のヌルシンボルの区間の時間幅との一致を評価する区間幅評価部とを備え、
該区間幅評価部による一致評価の場合にのみ前記レベル検出部により検出されたレベル検出信号に基づいてヌル検出信号を出力し前記復調部に与える同期信号の発生のタイミングとして使用することを特徴とするデジタル放送用受信機。
【請求項２】
さらに、前記レベル検出部が有するスレッショルドレベルを変更するスレッショルドレベル変更部を設け、前記区間幅評価部は、測定された検出信号の時間幅と実際のヌルシンボルの区間の時間幅とが一致しない場合には、前記スレッショルドレベル変更部にスレッショルドレベルを変更させることを特徴とする、請求項１に記載のデジタル放送用受信機。
【請求項３】
さらに、前記ヌル検出信号の発生時間間隔をカウントするヌル検出周期カウント部を設け、そのカウント値が１フレームの間隔に一致する場合に、前記ヌル検出信号を前記同期信号の発生のタイミングとして使用することを特徴とする、請求項１に記載のデジタル放送用受信機。
【請求項４】
前記ヌル検出周期カウント部にて得られた複数のカウント値を平均して、その平均値によりタイミングを発生することを特徴とする、請求項３に記載のデジタル放送用受信機。
【請求項５】
前記ヌル検出周期カウント部にて得られた複数のカウント値の中央値を使用して、前記同期信号の発生のタイミングとして使用することを特徴とする、請求項３に記載のデジタル放送用受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル放送用受信機に関し、特にヌルシンボルから時間同期信号を形成する時に、受信状況の影響を抑制できる受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来のデジタル放送用受信機の例を示す図である。なお、全図を通じ同一の構成要素に同一の参照番号又は記号を付して示す。本図において、デジタル放送用受信機は、例えば、直交するマルチキャリアを位相変調した被変調信号を受信し、この受信信号を増幅し、送信周波数をベースバンドに変換する高周波部（ＲＦ）１１と、シンボル列のベースバンドの信号をアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換器１２（Analog to Digital Converter)と、シンボル列のうち有効シンボル毎に高速フーリエ変換を行い各マルチキャリアの位相を復調して符号に復号化し符号の誤り訂正等を行う復調部１３と、復調部１３の出力信号をデジタルからアナログに変換し電力増幅等を行って電気信号を音響に変換する出力部１４とを具備する。
【０００３】
さらに、Ａ／Ｄ変換器１２からのデジタル信号を入力するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２０はシンボル列のヘッドにあるヌルシンボルの区間を検出するレベル検出部３０と、レベル検出部３０により得られたヌルシンボル区間を基準にしてシンボル列の有効シンボルを高速フーリエ変換する復調部１３の同期信号を発生するための同期信号発生部７０とからなる。
【０００４】
図１２は受信信号のデータ構成例を示す図である。本図に示す如く、データの１フレームは無変調のヌルシンボルとシンボル列からなる。１シンボルはガードインタバルと有効シンボルからなる。１つの有効シンボルは位相変調されたマルチキャリアからなり、復調部１３では有効シンボル毎に高速フーリエ変換が行われる。復調部１３では、以下に説明する同期信号を基準にして、高速フーリエ変換を行っている。
【０００５】
図１３はＤＳＰ２０の信号処理を説明する図である。本図に示す如く、レベル検出部３０に入力するベースバンド信号はヌルシンボル列区間では低レベルであり、シンボル列区間では高レベルである。レベル検出部３０は一定のスレッショルドを有し、これよりもベースバンド信号のレベルが低い期間には、高レベルの検知信号を出力する。同期信号発生部７０は検知信号の立ち上がりでパルス状の同期信号を発生して復調部１３に出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記レベル検出部３０では、この入力信号が受信状況によって上下に変動する影響を受けるため（図１３の点線で示すように）、同期信号発生部７０ではその時々によって同期時間が変化し、正確な同期時間が得られないという問題がある。
【０００７】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑み、受信状況の影響が抑制される正確な同期信号を得ることができるデジタル放送用受信機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために、受信信号から無変調なヌルシンボルとシンボル列からなる一つのフレームをデータに復調するデジタル放送用受信機において、前記シンボル列のデータを同期信号に基づいて復調する復調部と、スレッショルドレベルを有し該スレッショルドレベルと前記データ信号のレベルとを比較してレベル検出信号を出力するレベル検出部と、前記レベル検出部から得たレベル検出信号の時間幅を測定する区間幅測定部と、該区間幅測定部により測定された検出信号の時間幅と実際のヌルシンボルの区間の時間幅との一致を評価する区間幅評価部とを備え、該区間幅評価部による一致評価の場合に前記レベル検出部により検出されたレベル検出信号に基づいてヌル検出信号を出力し前記同期信号の発生のタイミングとして使用することを特徴とする。この手段により、ヌルシンボルの区間の時間幅の測定値が実際値と一致する場合に同期信号を出力するようにしたので、従来のように受信状況の影響を受けても、正確な同期信号を発生することが可能になった。
【０００９】
さらに、前記レベル検出部が有するスレッショルドレベルを変更するスレッショルドレベル変更部を設け、前記区間幅評価部は、測定された検出信号の時間幅と実際のヌルシンボルの区間の時間幅とが一致しない場合には、前記スレッショルドレベル変更部にスレッショルドレベルを変更させることを特徴とする。この手段により、ヌルシンボルの区間の時間幅の測定値と実際値の不一致があっても、不一致の期間は短時間になった。
【００１０】
さらに、前記ヌル検出信号の発生時間間隔をカウントするヌル検出周期カウント部を設け、そのカウント値が１フレームの間隔に一致する場合に、前記ヌル検出信号を前記同期信号の発生のタイミングとして使用することを特徴とする。この手段により、より正確な同期信号が得られる。
前記ヌル検出周期カウント部にて得られた複数のカウント値を平均して、その平均値によりタイミングを発生するようにしてもよい。この手段により、レベル変動による微妙な同期のゆれを平均化することで、より正確な同期信号が得られる。
【００１１】
前記ヌル検出周期カウント部にて得られた複数のカウント値の中央値を使用して、前記同期信号の発生のタイミングとして使用するようにしてもよい。この手段により、突発的なパルスノイズ等を除去でき、より正確な同期信号が得られる。
さらに、前記ヌル検出タイミング発生部により１回目のタイミング信号が発生した後に自ら１フレームの周期毎に自己周期信号を発生する自己周期タイミング発生部とを備えることを特徴とする。この手段により、継続的に同期信号が取れなくなることがなくなる。
【００１２】
さらに、前記ヌル検出周期カウント部から得られたヌル検出信号と自己周期タイミング発生部から得られた自己周期信号との時間的な差分に基づいて前記自己周期タイミング発生部で発生する自己周期信号のタイミングを調整するタイミング調整部とを備えることを特徴とする。具体的には、前記タイミング調整部は複数回の前記時間的な差分を平均した差分に基づいて；複数回の前記時間的な差分の最初と最後の平均に基づいて前記自己周期信号の発生間隔を調整したりする。この手段におり、自己周期信号のずれを任意に調整することができる。
【００１３】
前記タイミング調整部は前記ヌル検出周期カウント部からヌルシンボルの区間の時間幅の評価結果が一定時間継続して得られない場合には前記ヌル検出周期カウント部に１回目のタイミング信号を発生させることを特徴とする。この手段により、この手段により、初期状態から復帰可能になるので、長期間、同期の確認がされていない状態を回避できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るデジタル放送用受信機のＤＳＰ２０の例を示す図である。本図において図１１の構成と異なるＤＳＰ２０の部分として、レベル検出３０の検出信号の立ち上がりでクロック信号をカウント（カウント数Ｃ1)してその立ち下がりでカウントを停止しカウント数をクリアしてレベル検出区間の時間幅（ｔ0)を測定する区間幅カウント部４０と、ＤＳＰ２０に内蔵され区間幅カウント部４０にクロック信号を与えるクロック発生器５０と、区間幅カウント４０のカウント値（Ｃ1)が基準のカウント数（Ｃ10）と一定範囲内（±ΔＣ1)で一致するか、すなわち、レベル検出区間の時間幅の測定値（ｔ）が基準値（ｔo)と一定範囲内（±Δｔo)で一致かを評価し、一致する場合には区間幅カウント部４０のクリア信号をヌル検出信号として出力する区間幅評価部６０と、基準カウント数等（Ｃ10，±ΔＣ1 ）を格納し区間幅評価部６０にこれを与えるヌル区間幅ベースカウント部６１とが設けられる。区間幅評価部６０はヌル検出信号を同期信号のタイミング用として同期信号発生部７０に出力する。同期信号発生部７０はヌル検出信号から時間Ｔ１後に同期信号を発生する。
【００１５】
なお、図１２に示す例の如く、例えば、１フレーム区間の時間幅Ｔ0 は９６ｍｓｅｃで、ヌルシンボル区間の時間幅ｔ0 は１ｍｓｅｃ、シンボル列区間の時間幅は９５ｍｓｅｃであるとする。
図２は図１のＤＳＰ部２０の動作例を詳細に説明するタイミングチャートである。本図に示す如く、レベル検出部３０の検知信号の高レベルの時間幅ｔが、ヌルシンボル区間の時間幅の所定値１ｍｓｅｃに対して、
ｔ0 −Δｔ0 （０．９ｍｓｅｃ）≦ｔ≦ｔ0 ＋Δｔ0 （＝１．１ｍｓｅｃ）…（１）
の範囲にあれば、区間幅評価部６０は、検出信号の時間幅ｔと実際のヌルシンボル区間ｔ0 （１ｍｓｅｃ）の時間幅が一致すると判断する。このように一致する場合には、区間幅評価部６０は区間幅カウント部４０のクリア信号をヌル検出信号として同期信号発生部７０に出力する。同期信号発生部７０は、ヌル検出信号のＴ１後に同期信号を発生する。
【００１６】
図３は同期信号の一例を説明するタイミングチャートである。本図に示す如く、同期信号発生部７０は、上記式（１）を満足しない場合には、同期信号出力しない。
したがって、本発明によれば、測定されたヌルシンボル区間の時間幅ｔが実際のヌルシンボル区間ｔ0 の時間幅と一致する場合にだけ同期信号を発生するので、従来のように、受信状況の影響を受けずに、正確な同期信号を得ることができる。
【００１７】
図４は本発明に係るＤＳＰ２０の別の例を示す図である。本図において、図１と異なる構成は検出レベル部３０に設定されるスレッショルドレベルを変更するスレッショルドレベル変更部３１である。区間幅評価部６０が、（１）式を満たさず、ヌルシンボル区間の時間幅ｔが、上記式（１）を満たさず、測定され得ないとの評価結果を行った場合に、この評価結果に基づいてスレッショルドレベル変更部３１はスレッショルドの変更を自動的に行う。
【００１８】
図５は図４スレッショルドレベル変更部３１の動作例を説明するタイミングチャートである。本図に示す如く、スレッショルドレベル変更部３１は測定されたヌルシンボル区間の時間幅ｔが実際の値ｔ0 （１ｍｓｅｃ）よりも小さい時にはスレッショルドレベルを上げ、大きい時にはスレッショルドレベルを下げる。
したがって、本発明によれば、スレッショルドレベルの変更を行うことにより、長時間同期信号が取れ無くなるのを回避することが可能になる。
【００１９】
図６は本発明に係るＤＳＰ２０の別の例を示す図である。本図に示す如く、図１と比較して区間幅評価部６０と同期信号発生部７０との間にヌル検出周期カウント部６２が設けられる。ヌル検出周期カウント部６２はクロック発生器５０からのクロック信号と区間幅評価部６０からのヌル検出信号とを入力してヌル検出信号の発生時間間隔をカウントするものであり、そのカウント値が１フレームの間隔（Ｔ0 ＝９６ｍｓｅｃ）に一致する場合に、前記ヌル検出信号は前記同期信号発生部７０の同期信号の発生のタイミングとして使用される。これにより、ノイズによる誤評価を防止することができる。
【００２０】
また、前記ヌル検出周期カウント部６２にて得られた複数のカウント値を平均して、その平均値が上記１フレームの間隔に一致するかを判断してもよい。これにより、レベル変動による微妙な同期の揺れを平均化することで、統計的により正確な同期信号が得られる。
また、前記ヌル検出周期カウント部６２にて得られた複数のカウント値の中央値を使用して、上記１フレームの間隔に一致するかを判断してもよい。これにより、突発的なパルスノイズ等を除去でき、より正確な同期信号が得られる。
【００２１】
次に、ノイズにより区間幅評価部６０が誤ってヌル検出信号を出力し、誤動作により同期信号が発生する場合があるが、これについて以下に説明する。
図７は本発明に係るＤＳＰ２０の別の例を示す図である。本図において、図１と異なる構成はヌル検出周期カウント部６２と同期信号発生部７０との間に設けられる自己周期カウント部７１である。自己周期カウント部７１はヌル検出周期カウント部６２からの一回目のヌル検出信号によりクロック信号をカウントして１フレームの周期Ｔ0 を測定し、そのクリア信号を自己周期信号として同期信号の発生のタイミングに使用するために同期信号発生部７０に出力する。
図８は図６の自己周期カウント部７１の動作例を説明するタイミングチャートである。同期信号発生部７０ではヌル検出周期カウント部６２のヌル検出信号により１回目の同期信号が発生するが、自己周期カウント部７１の自己周期信号により２回目以降の同期信号が発生される。
【００２２】
なお、ヌル検出周期カウント部６２と自己周期カウント部７１との相違は、ヌル検出周期カウント部６２ではヌル検出信号の間隔をカウントして、処理後にヌル検出信号が発生するが、自己周期カウント部７１では、２回目以降は自己周期信号の発生後１周期後に常に自己周期信号が発生することにある。
したがって、本発明によれば、自己周期カウント部７１では自己周期信号が一担発生すると、ノイズとは関係無く自己周期信号を発生し、ノイズにより区間幅評価部６０が誤ってヌル検出信号があっても正常な同期信号が継続的に取れるようになった。
【００２３】
ところで、区間幅評価部６０でヌルシンボルの区間が式（１）を満たしていても、一定の小さなずれを許容しているので、１回目にずれを認めると以降毎回ずれが継続してしまったり、自己周期カウント部７１自身のずれもある。以下にこのずれの除去について説明する。
図９は本発明に係るＤＳＰ２０の別の例を示す図である。本図において、図７と異なる構成は、区間幅評価部６０の評価結果を基にヌル検出周期カウント部６２の１回目の周期を調整するタイミング調整部７２である。
【００２４】
図１０は図９のタイミング調整部７２の動作例を説明するタイミングチャートである。本図に示す如く、タイミング調整部７２は、前記ヌル検出周期カウント部から得られたヌル検出信号と自己周期信号との時間的な差分に基づいて前記自己周期タイミング発生部で発生する自己周期信号のタイミングを調整する。すなわち、時間的な差分が０になるように自己周期信号の位相を遅らせたり進めたりして前記自己周期信号の発生間隔を調整する。
【００２５】
さらに、前記タイミング調整部は複数回の前記時間的な差分を平均した差分を基に前記自己周期タイミング発生部で発生する自己周期信号のタイミングを調整するようにしてもよい。
さらに、前記タイミング調整部は複数回の前記時間的な差分の最初と最後の平均に基づいて前記自己周期信号の発生間隔を調整するようにしてもよい。
【００２６】
前記タイミング調整部は前記ヌル検出周期カウント部からヌルシンボルの区間の時間幅の評価結果が一定時間継続して得られない場合には前記ヌル検出周期カウント部に１回目のタイミング信号を発生させるようにしてもよい。式（１）が長時間に渡り満たされず同期の確認が行われない場合には、初期状態から復帰を行う。これにより、デジタルノイズ等、突発的なノイズによって、完全に同期がはずれたときにも、長時間の同期はずれを防げる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明により、本発明によれば、ヌルシンボルの区間の時間幅の測定値と実際値とが一致するように同期信号を発生するようにしたので、受信状況の影響を受けない正確な同期信号を得ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタル放送用受信機のＤＳＰ部２０の例を示す図である。
【図２】図１のＤＳＰ部２０の動作例を詳細に説明するタイミングチャートである。
【図３】同期信号の一例を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明に係るＤＳＰ部２０の別の例を示す図である。
【図５】図４スレッショルドレベル変更部３１の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明に係るＤＳＰ部２０の別の例を示す図である。
【図７】本発明に係るＤＳＰ部２０の別の例を示す図である。
【図８】図７の自己周期カウント部７１の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図９】本発明に係るＤＳＰ部２０の別の例を示す図である。
【図１０】図９のタイミング調整部７２の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図１１】従来のデジタル放送用受信機の例を示す図である。
【図１２】受信信号のデータ構成例を示す図である。
【図１３】ＤＳＰ２０の信号処理を説明する図である。
【符号の説明】
１３…復調部
２０…デジタルシグナルプロセッサ
３０…レベル検出部
３１…スレッショルドレベル変更部
４０…区間幅カウント部
５０…クロック発生器
６０…区間幅評価部
６１…ヌル区間幅ベースカウント部
６２…ヌル検出周期カウント部
７０…同期信号発生部
７１…自己周期カウント部
７２…タイミング調整部
【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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【図１０】
0003928671.tif 000011
【図１１】
0003928671.tif 000012
【図１２】
0003928671.tif 000013
【図１３】
0003928671.tif 000014