(57)【要約】【課題】デジタル信号を受信しているときにおいても、省電力化を図ることができるデジタル信号受信装置を提供する。【解決手段】受信装置２は、誤り訂正符号化処理した後にインタリーブ処理して送信されたデジタル信号を受信するRF回路２５と、A/D変換回路２４と、A/D変換回路２４からのデジタル信号を復調する復調回路２３と、デインタリーブ処理部２２と、誤り訂正復号化処理部２１と、受信したデジタル信号の受信品質を示す値に応じた休止期間だけ、インタリーブ期間内において、RF回路２５、A/D変換回路２４及び復調回路２３の少なくとも１つへの電源供給を停止するように制御する制御部２８を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誤り訂正符号化処理した後にインタリーブ処理して送信された電波信号を受信する高周波回路と、
該高周波回路からのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路と、
該A/D変換回路からのデジタル信号を復調する復調回路と、
前記復調回路からのデジタル信号をデインタリーブするデインタリーブ処理部と、
該デインタリーブ処理部においてデインタリーブされたデジタル信号に対して、誤り訂正復号化を行う誤り訂正復号化処理部と、
受信した前記電波信号の受信品質を示す値に応じた休止期間だけ、インタリーブ期間内において、前記高周波回路、前記A/D変換回路及び前記復調回路の少なくとも１つへの電源供給を停止するように制御する制御部と、
を有することを特徴とするデジタル信号受信装置。
【請求項２】
前記受信品質を示す値は、前記デインタリーブ処理部においてデインタリーブされたデジタル信号のビット誤り率あるいはビット誤り数であることを特徴とする請求項１に記載のデジタル信号受信装置。
【請求項３】
誤り訂正符号化処理部を有し、
前記ビット誤り率あるいはビット誤り数は、前記デインタリーブされたデジタル信号と、前記誤り訂正復号化処理部において誤り訂正復号化されたデジタル信号に対して、前記誤り訂正符号化処理部において誤り訂正符号化して得られたデジタル信号とを比較することにより、算出された値であることを特徴とする請求項２に記載のデジタル信号受信装置。
【請求項４】
さらに、前記制御部は、前記休止期間において前記電源供給の停止制御を行うか否かを決定する制御動作決定部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のデジタル信号受信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記制御動作決定部の決定に基づいて、前記受信した電波信号についての所定のパラメータの変動量が所定の値未満であるときには、前記電源供給の停止制御を行い、かつ、前記所定のパラメータの変動量が前記所定の値以上であるときには、前記電源供給の停止制御を行わないことを特徴とする請求項４に記載のデジタル信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル信号受信装置に関し、特に、デインタリーブ処理を備えたデジタル信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル放送が広く行われており、家庭用のテレビにおいてもデジタル放送の受信が行われている。さらに、自動車等の移動体においてもデジタル放送が受信できるように、モバイル放送システムも運用されている。モバイル放送システムでは、デジタル信号は、符号化率１／２の畳み込み符号化をされた後、約３秒間のインタリーブ処理をして伝送される。受信機では、走行中等に伝播路上の障害物により１秒程度の受信データの消失が生じても、デインタリーブ処理により受信データの消失部分が時間的に拡散される。よって、デインタリーブ処理された信号は、誤り訂正復号化により、デジタル信号として正しく受信できる。
【０００３】
デジタル放送用の受信機はバッテリ駆動される場合がある。特に、モバイル放送用の受信機は一般にバッテリ駆動される場合が多いため、デジタル信号受信装置である受信機における低消費電力化の技術が各種提案されている。例えば、トランスポートストリーム再生部において、データストリームがデータバッファから出力されない場合には、デコード処理を行わないように外符号（ＲＳ）復号部の動作を停止することによって、受信機の低消費電力化を図る技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、その提案に係る技術は、有効な映像データを再生するためのデータストリームが生成されなかったときに、受信機の低消費電力化を図る技術であって、その技術は、適切に再生できるデータが受信できているときに、受信機の低消費電力化を図ることはできない。
【特許文献１】特開2002-112271号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、デジタル信号を受信しているときにおいても、省電力化を図ることができるデジタル信号受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、誤り訂正符号化処理した後にインタリーブ処理して送信された電波信号を受信する高周波回路と、該高周波回路からのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路と、該A/D変換回路からのデジタル信号を復調する復調回路と、前記復調回路からのデジタル信号をデインタリーブするデインタリーブ処理部と、該デインタリーブ処理部においてデインタリーブされたデジタル信号に対して、誤り訂正復号化を行う誤り訂正復号化処理部と、受信した前記電波信号の受信品質を示す値に応じた休止期間だけ、インタリーブ期間内において、前記高周波回路、前記A/D変換回路及び前記復調回路の少なくとも１つへの電源供給を停止するように制御する制御部と、を有することを特徴とするデジタル信号受信装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、デジタル信号を受信しているときにおいても、デジタル信号受信装置の省電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
まず図１に基づき、本実施の形態に係わるシステムの構成を説明する。本実施の形態におけるデジタル信号伝送システムは、モバイル放送システムであり、デジタル信号が、デジタル放送の形式で、放送局に設けられた送信装置１から送信されて、携帯型デジタル信号受信装置である受信装置２において受信されるように構成されたシステムである。図１は、本実施の形態に係わるデジタル信号伝送システムにおける送信装置１の構成を示す構成図である。図２は、本実施の形態に係わるデジタル信号伝送システムにおける受信装置２の構成を示す構成図である。
【０００９】
図１に示すように、送信装置１は、誤り訂正符号化処理部１１、インタリーブ処理部１２、変調回路１３、デジタルアナログ変換回路（以下、D/A回路という）１４、高周波回路（以下、RF回路という）１５及びアンテナ１６を含む。送信装置１では、記憶装置（図示せず）から読み出されたデジタル信号D0は、送信装置１の誤り訂正符号化処理部１１に入力される。デジタル信号D0は、例えば映像コンテンツのデータ信号である。誤り訂正符号化処理部１１は、デジタル信号D0に、符号化率１／２の畳み込み符号化処理を施す。
【００１０】
符号化されたデジタル信号は、インタリーブ処理部１２に入力される。インタリーブ処理部１２は、符号化されたデジタル信号に対して、所定のインタリーブ期間T、例えば３秒間、のインタリーブ処理を施す。
【００１１】
インタリーブ処理されたデジタル信号は、変調回路１３、D/A回路１４、及びRF回路１５の各処理部を経て、アンテナ１６から送信される。アンテナ１６から送信された電波信号であるデジタル信号は、受信装置２によって受信される。
【００１２】
図２に示すように、受信装置２は、誤り訂正復号化処理部２１、デインタリーブ処理部２２、復調回路２３、アナログデジタル変換回路（以下、A/D回路という）２４、RF回路２５と、アンテナ２６、ビット誤り率測定回路２７、制御部２８及びスイッチ部２９を含む。受信装置２では、アンテナ２６によって受信されたデジタル信号は、RF回路２５に入力され、AD回路２４及び復調回路２３を経て、デインタリーブ処理部２２に入力される。A/D回路２４は、デジタル信号D1を復調回路２３に出力する。復調回路２３は、復調して得られたデジタル信号D2を、デインタリーブ処理部２２に出力する。
【００１３】
デインタリーブ処理部２２は、送信装置１においてインタリーブ処理されたデジタル信号D2に対して、デインタリーブ処理を施す。そのデインタリーブ処理されたデジタル信号D3は、誤り訂正復号化処理部２１に入力される。誤り訂正復号化処理部２１は、デインタリーブ処理されたデジタル信号D3に対して、誤り訂正復号化処理を施し、元のデジタル信号D0を復元する。
【００１４】
スイッチ部２９は、復調回路２３、A/D回路２４及びRF回路２５のそれぞれへの、電源回路（図示せず）からの電源電圧Vdの供給を制御するための回路である。具体的には、復調回路２３、A/D回路２４及びRF回路２５のそれぞれに接続されたスイッチSWを介して、電源が供給される。制御部２８は、制御信号Sを供給し、スイッチ部２９の各スイッチSWのオンオフを制御することによって、復調回路２３、A/D回路２４及びRF回路２５のそれぞれへの電源の供給及び供給の停止が可能となっている。
【００１５】
なお、以下、デインタリーブ処理部２２よりも前の処理部である、復調回路２３，A/D回路２４及びRF回路２５を、纏めて、デインタリーブ処理よりも前の処理部という意味で、前段処理部３０という。
【００１６】
さらになお、本実施の形態では、制御部２８は、１つの制御信号Sにより、前段処理部３０の全ての回路に対する電源供給の停止が可能となっているが、各回路へ個別に制御信号Sを出力するようにして、回路毎に電源供給の制御を行うようにしてもよい。その場合は、電源供給の停止を行った回路の分だけ省電力化が図れる。
【００１７】
図３は、受信装置２の復調回路２３の構成を示すブロック図である。復調回路２３は、チャネル推定回路３１と、逆変換回路３２と、重み付け乗算及び合成回路３３とを含む。復調回路２３には、A/D回路２４からのデジタル信号D1が入力される。入力されたデジタル信号D1は、チャネル推定回路３１と逆変換回路３２に入力される。
【００１８】
チャネル推定回路３１は、入力されたデジタル信号D1から、マルチパス波の各波の位相、タイミング及び信号強度を測定する。逆変換回路３２は、入力されたデジタル信号D1を、所定のシンボルレートに変換し、例えばモバイル放送のようなCDM（Code Division Multiplex）変調された信号に対して、逆拡散処理を施す。逆拡散処理は、マルチパス波の各波の各々に対して施される。重み付け乗算及び合成回路３３は、逆変換回路３２からの各波の逆変換された信号に、チャネル推定回路３１によって測定された位相補正、タイミング補正、及び信号強度による重み付けを行い、各波を合成する回路である。  
チャネル推定回路３１は、合成されたデジタル信号D2をデインタリーブ処理部２２に出力すると共に、推定した各波の受信タイミング、強度及び位相の情報D4を、制御部２８に出力する。復調回路２３は、デインタリーブ処理部２２に、インタリーブされた符号語データであるデジタル信号D2も出力する。
【００１９】
図４は、ビット誤り率測定回路２７の構成を示すブロック図である。ビット誤り率測定回路２７には、デインタリーブ処理部２２からのデインタリーブ処理されたデジタル信号D3と、誤り訂正復号化処理部２１からの誤り訂正復号化されたデジタル信号D0が、入力される。ビット誤り率測定回路２７は、誤り訂正符号化処理部４１と、比較回路４２と、計数回路４３とを含む。
【００２０】
誤り訂正符号化処理部４１は、誤り訂正復号化処理部２１によって誤り訂正処理されて復元された元のデジタル信号D0に対して、誤り訂正符号化処理する回路である。よって、誤り訂正符号化処理部４１の出力は、元のデジタル信号D0に対して誤り訂正符号化した信号D5である。
【００２１】
比較回路４２には、２つの信号が入力され、ビット毎の比較が行われる。一方は、デインタリーブ処理部２２からのデジタル信号D3であり、他方は、誤り訂正符号化処理部４１からのデジタル信号D5である。比較回路４２は、２つの信号D3とD5を比較して、ビット毎の比較結果信号を計数回路４３に出力する。計数回路４３は、デインタリーブされたデジタル信号D3中のビット誤り数を計数して、計数して得られたカウント値を出力する。ビット誤り率測定回路２７は、誤り訂正復号化処理により得られたデジタル信号D0を再び誤り訂正符号化してデジタル信号D5を得、そのデジタル信号D5と、誤り訂正復号化前のデジタル信号D3とを比較することにより、その誤り訂正復号化前のデジタル信号D3中のビット誤り数を計数する。ビット誤り率測定回路２７は、ビット誤り数あるいはビット誤り率の情報を制御部２８に出力する。
【００２２】
制御部２８は、中央処理装置（CPU）等の演算処理部を有し、ビット誤り率測定回路２７と、復調回路２３とからの信号に基づいて、前段処理部３０に対する休止動作の制御を行う処理部である。休止動作の制御は、本実施の形態では、ソフトウエアにより実現されている。なお、制御部２８の機能は、ハードウエアにより実現してもよい。
【００２３】
図５は、制御部２８の休止動作制御の処理の流れの例を示すフローチャートである。  
まず、制御部２８のCPUは、復調回路２３のチャネル推定回路３１からの推定データの変動が所定の範囲内か否かによって、休止動作を行うか否かの判断を行う（ステップS1）。
【００２４】
チャネル推定回路３１は、上述したように、受信信号の、受信タイミング、強度及び位相を推定する処理を行う。よって、休止を行うか否かの判断は、このチャネル推定回路において推定された受信タイミング、強度及び位相の少なくとも１つの値の変動量に基づいて行われる。例えば、その推定して得られた、主波の強度の変動量の値が所定の値未満であると判定した場合は、制御部２８は、休止、すなわち電源供給の停止制御、を行う。また、主波の強度の変動量の値が所定の値以上であると判定した場合は、制御部２８は、休止を行わない。主波は、マルチパス波のうち最大強度のものである。
【００２５】
これは、変動量が大きいと、誤り訂正復号化処理によって、誤り訂正できない場合が発生するリスクが高くなるからである。
【００２６】
よって、ステップS1でNOの場合、すなわち、所定のパラメータの変動量が大きく、誤り訂正できないリスクが高い場合は、制御部２８は、休止動作制御は行なわず、図５のステップS2以下の処理はせず、そのまま終了する。ステップS1は、休止期間において電源供給の停止制御を行うか否かを決定する制御動作決定部を構成する。
【００２７】
ステップS1でYESの場合、すなわち、所定のパラメータの変動量が所定の値未満であると判定された場合は、ビット誤り率測定回路２７からのビット誤り率データに基づいて、休止期間を算出する（ステップS2）。休止期間は、インタリーブ期間T内における、前段処理部３０への電源供給を停止する休止時間である。
【００２８】
なお、制御部２８は、ビット誤り率データに基づいて、動作期間Dと休止期間Kの比率を算出するようにしてもよい。
【００２９】
制御部２８のCPUは、インタリーブ期間T内において、算出された休止期間だけ、復調回路２３、A/D回路２４及びRF回路２５の動作を停止すべく、これらの回路への電源の供給を停止する制御信号Sを、スイッチ部２９へ出力する。その結果、インタリーブ期間T中、算出された期間に相当する時間だけ、復調回路２３、A/D回路２４及びRF回路２５への電源の供給が停止される。
【００３０】
次に、休止期間の設定方法について説明する。  
図６は、インタリーブ期間Tにおける休止期間の例を説明するための図である。図６において、インタリーブ期間T、例えば３秒間、において、休止期間Kが１／２、すなわち半分の場合、インタリーブ期間T中、前半の動作期間Dである１．５秒の間は、復調回路２３、A/D回路２４及びRF回路２５への電源の供給は行われ、後半の休止期間Kである１．５秒の間は、復調回路２３、A/D回路２４及びRF回路２５への電源の供給が停止される。すなわち、受信装置２のデインタリーブ処理部より前段の各処理部（復調回路２３，A/D回路２４、RF回路２５）に対して、インタリーブ期間T中、休止期間Ｋだけ電源の供給が停止される。
【００３１】
休止期間Ｋと動作期間Dの比は、誤り訂正符号能力に応じて設定される。例えば、符号化率１／２の畳み込み符号を使用し、受信装置２におけるビット誤り率が０に近い場合、休止期間Ｋは動作期間Dの１／２を超えない程度に設定する。また、図６の場合、休止期間Ｋの開始の間隔はインタリーブ時間を超えない範囲で設定することができる。例えば、インタリーブ時間が３秒の場合は休止開始時間の間隔は３秒以内に設定する。
【００３２】
より具体的に説明する。例えば、リードソロモン(204,188)符号の場合、８バイト以内の誤り訂正可能であるので、８バイトのデータを受信するために必要な期間を、休止期間Kの上限として設定することができる。また、符号化率１／２の畳み込み符号の場合、インタリーブ期間の１／２の期間を、休止期間Kの上限として設定することができる。休止期間Kを設けても、誤り訂正復号処理により、復号できるので、例えば受信装置２側のモニタ（図示せず）に表示される画像は正しく再生される。
【００３３】
逆に言いと、受信品質が良ければ、リードソロモン符号及び畳み込み符号のそれぞれおける、その上限の期間を休止期間として設定することができるが、受信品質が悪ければ、上限期間を休止期間Ｋに設定すると、誤り訂正復号化処理しても、デジタル信号は、適切に再現することができない。  
よって、受信品質を示す値であるビット誤り率等に基づいて、休止期間Kの設定が行われる。
【００３４】
なお、図７及び図８は、インタリーブ期間T中に休止期間Kを設ける場合の他のパターンの例を示す図である。
【００３５】
図６では、インタリーブ期間T中、前半に動作期間を設け、後半に休止期間が設けられている。これに対して、図７では、休止期間をインタリーブ期間Tの真ん中に設けている。すなわち、休止期間は、２つの動作期間の間に配置されている。
【００３６】
また、図８では、インタリーブ期間Tを複数に分割して、分割された各期間内に動作期間と休止期間が、分割された休止期間の合計が算出された休止期間Kになるように配置されている。
【００３７】
図９は、リードソロモン(204,188)符号化の場合の休止期間Ｋの設定例を示すグラフである。縦軸は、誤り率に対応し、横軸は、休止可能期間に対応する。ビット誤り率測定回路２７において、インタリーブ期間内のビット誤り率が測定されるので、ビット誤り率あるいはビット誤り数が得られる。
【００３８】
リードソロモン符号化の場合、８バイトまでのビット誤りがあっても、訂正可能である。すなわち、誤ったビットを含むデジタル信号から、正しい元のデジタル信号が再現され得る。
【００３９】
よって、１バイト以下のビット誤りがあった場合には、受信品質がよいので、休止期間の最大期間、すなわち休止可能期間は、８バイトに対応する時間とする。一方、８バイト以上のビット誤りがあった場合には、受信品質が悪いので、休止期間の最大期間、すなわち休止可能期間は、０バイト、すなわち休止期間は無し、とする。また、例えば、４バイトから５バイト範囲のビット誤りがあった場合には、休止期間の最大期間、すなわち休止可能期間は、４バイトに対応する時間とする。
【００４０】
なお、図９の場合、横軸は、休止可能期間であるので、安全率を考慮して、休止可能期間に所定の係数をかけることによって、休止期間Kを決定するようにしてもよい。
【００４１】
図１０は、畳み込み符号化の場合の休止期間Ｋの設定例を示すグラフである。図１０は、符号化率１／２で、インタリーブ期間が３秒の場合の例を示す。縦軸は、誤り率に対応し、横軸は、休止可能期間に対応する。ビット誤り率測定回路２７において、インタリーブ期間内のビット誤り率が測定される。  
符号化率１／２の畳み込み符号化の場合、半分のデータに誤りがあっても、訂正可能である。
【００４２】
よって、ビット誤り率が所定の下限値以下の場合には、受信品質がよいので、休止期間の最大期間、すなわち休止可能期間は、５０％、すなわち１．５秒、とされる。また、ビット誤り率が所定の上限値以上の場合には、休止期間は無し、とされる。一方、ビット誤り率が、上限値ULと下限値LLの範囲R内では、図１０に示すように、ビット誤り率に対応して、所定の割合の休止可能期間とされる。
【００４３】
なお、範囲R内においては、ビット誤り率と休止可能期間の関係は、図１０の実線の直線で示すような対応関係で、休止可能期間を設定してもよいし、点線の曲線で示すような関係で、休止可能期間を設定してもよい。
【００４４】
よって、図９と図１０に示すように、ビット誤り率あるいはビット誤り数に応じて、休止期間の設定を変更することによって、デジタル信号を受信しているときにおいても、受信装置２の省電力化を図ることができる。
【００４５】
なお、受信品質を示す値は、復調回路２３のチャネル推定回路３１においてマルチパス波における各波の信号対干渉波の値を測定することにより、推定するようにしてもよい。信号対干渉波の値が大きい程、受信品質が良いことになる。さらになお、受信品質を示す値は、信号対雑音比を測定することにより推定するようにしてもよい。
【００４６】
以上のように、本実施の形態に係る受信装置によれば、デジタル信号を受信しているときにおいても、誤り訂正能力以内で前段処理部３０への電源供給を休止させることにより、省電力を実現する。言い換えると、受信品質に対応してデインタリーブ処理より前段処理部を間欠的に休止させることにより、デジタル受信装置２の省電力が実現され得る。
【００４７】
特に、本実施の形態に係るデジタル信号受信装置は、バッテリ駆動の、モバイル放送用受信機として適用した場合、デジタル信号を正しく受信しながら、省電力化を図ることができるので、デジタル信号受信装置の省電力化に繋がり、装置の長時間使用が可能となる。また、本実施の形態に係るデジタル信号受信装置は、コンセントから電源をとる受信機に適用した場合も、消費電力の低減に貢献するものである。
【００４８】
なお、上述した本実施の形態に係るデジタル信号受信装置２は、モバイル放送だけでなく、地上波デジタル放送、衛星デジタル放送においても、適用できるものである。さらに、本実施の形態に係るデジタル信号受信装置２は、通信により、デジタル信号を誤り訂正符号化した後インタリーブ処理された信号を伝送するシステムにおいても、適用できるものである。
【００４９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係わるデジタル伝送システムにおける送信装置の構成を示す構成図である。
【図２】本実施の形態に係わるデジタル伝送システムにおける受信装置の構成を示す構成図である。
【図３】本実施の形態に係わる、受信装置の復調回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係わる、ビット誤り率測定回路の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態に係わる、制御部の休止動作制御の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】インタリーブ期間における休止期間の例を説明するための図である。
【図７】インタリーブ期間中に休止期間を設ける場合の他のパターンの例を示す図である。
【図８】インタリーブ期間中に休止期間を設ける場合の他のパターンの例を示す図である。
【図９】リードソロモン符号化の場合の休止期間の設定例を示すグラフである。
【図１０】畳み込み符号化の場合の休止期間の設定例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１  送信装置、２  受信装置、１１、４１  誤り訂正符号化処理部、１２  インタリーブ処理部、１３  変調回路、１４  D/A変換回路、１５、２５  RF回路、１６，２６  アンテナ、２１  誤り復号化処理部、２２  デインタリーブ処理部、２３  復調回路、２４  A/D変換回路、２７  ビット誤り率測定回路、２８  制御部、２９  スイッチ部
【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】
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