(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル信号受信システムにおける判定帰還型等化器において、
入力シンボル（ｖk）から推定エコー（ｇk）を減算して復調シンボル（ｘk）を生成する加算器と、
前記復調シンボル（ｘk）をトレリス復号処理して最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）を算出するトレリス復号部と、
帰還型フィルタのための推定送出シンボル値（Ｚk）及び係数値（Ｃk）を格納する帰還レジスタ及び係数レジスタと、
前記復調シンボル（ｘk）と最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）及び現時点の推定送出シンボル（Ｚk）に基づいて推定送出シンボル（ｙk）と次の時点に対応する推定送出シンボル値（Ｚk＋１）を算出すると共に、前記次の時点に対応する推定送出シンボル値（Ｚk＋１）を用いて前記帰還レジスタの格納値を更新する帰還レジスタ更新部と、
前記復調シンボル（ｘk）と推定送出シンボル（ｙk）に基づいて前記係数レジスタの格納値を更新する係数更新部と、
前記帰還レジスタの格納値及び前記係数レジスタの格納値を使用して前記推定エコーを算出する推定エコー算出部と、を備える等化器。
【請求項２】
前記トレリス復号部は、最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）に対応する復号結果値（ｄk）を出力する請求項１に記載の等化器。
【請求項３】
前記帰還レジスタ更新部は、前記最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）を用いて前記帰還レジスタの格納値の全てを更新する請求項１に記載の等化器。
【請求項４】
前記帰還レジスタ更新部は、前記トレリス復号部により算出された、現在までの入力シンボル（ｖk）に対応する前記最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）を用いて過去の入力シンボルに対応する前記推定送出シンボル（ｙk）を算出し、前記過去の入力シンボルに対応する前記推定送出シンボル（ｙk）で前記帰還レジスタ内の格納値を更新する請求項１に記載の等化器。
【請求項５】
前記トレリス復号部は、前記復調シンボル（ｘk）のうちのデータシンボルに対してのみトレリス復号処理を実行する請求項１に記載の等化器。
【請求項６】
前記トレリス復号部は、各復調シンボル（ｘk）のデータフレーム中での位置を示すフレームカウンター値を受け取り、前記フレームカウンター値に基づいてデータシンボルに対してのみトレリス復号処理を実行する請求項５に記載の等化器。
【請求項７】
前記帰還レジスタ更新部は、復調シンボル（ｘk）のデータフレーム中での位置を示すフレームカウンター値を受け取り、前記フレームカウンター値に基づいてデータシンボルに対してのみ、過去の入力シンボルに対応する前記推定送出シンボル（ｙk）で前記帰還レジスタ内の格納値を更新する請求項４に記載の等化器。
【請求項８】
前記最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）は、現在及び過去の入力シンボル（ｖk）に対応する最尤推定送出シンボルの集合である請求項１乃至７のいずれかに記載の等化器。
【請求項９】
前記係数更新部は、前記復調シンボル（ｘk）と推定送出シンボル（ｙk）及び現時点の推定送出シンボル値（Ｚk＋１）と係数値（Ｃk）に基づいて次の時点に対応する係数レジスタの格納値を更新する請求項１に記載の等化器。
【請求項１０】
前記等化器に与える入力シンボル（ｖk）に対応するデータシンボル（Ｓ）は複数のトレリス復号器によりインターリーブされており、前記トレリス復号部は複数のトレリス復号器を備え、前記トレリス復号器によりデインターリーブする請求項１に記載の等化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＴＳＣ（Advanced  Television  Systems  Committee）規格に準じた映像・音声復号化技術に関し、特に信号受信システム中の波形等化処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国地上波ディジタル放送の変調方式にはＡＴＳＣ規格準拠のトレリス符号化８ＶＳＢ変調が使用されている。地上波放送の受信波には多くの反射成分が含まれており、適応等化器の構成が復調性能に大きく影響する。いままでに行われたフィールドテストの結果から、２５６タップ程度の判定帰還型等化器（ＤＦＥ：Decision-Feedback  Equalizer）を使用し、高速に適応等化する必要があることが指摘されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＦＥの構成においては、遅延エコー波のキャンセリング及び等化係数の適応更新に使用される推定送出シンボル値の推定精度が重要である。従来の等化器構成では、送出シンボル推定に単純な８値スライサーが用いられていた。しかし、この場合、送出シンボルの推定精度は低く、システムの許容誤り率限界近傍においては適切な等化が達成できない。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ハードウェア規模の大きな増加を伴うことなく、従来の８値スライサーを用いたＤＦＥと比較して高性能な等化処理を行うことが可能な受信信号システム中における判定帰還型等化器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ディジタル信号受信システムにおける判定帰還型等化器において、入力シンボル（ｖk）から推定エコー（ｇk）を減算して復調シンボル（ｘk）を生成する加算器と、前記復調シンボル（ｘk）をトレリス復号処理して最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）を算出するトレリス復号部と、帰還型フィルタのための推定送出シンボル値（Ｚk）及び係数値（Ｃk）を格納する帰還レジスタ及び係数レジスタと、前記復調シンボル（ｘk）と最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）及び現時点の推定送出シンボル（Ｚk）に基づいて推定送出シンボル（ｙk）と次の時点に対応する推定送出シンボル値（Ｚk＋１）を算出すると共に、前記次の時点に対応する推定送出シンボル値（Ｚk＋１）を用いて前記帰還レジスタの格納値を更新する帰還レジスタ更新部と、前記復調シンボル（ｘk）と推定送出シンボル（ｙk）に基づいて前記係数レジスタの格納値を更新する係数更新部と、前記帰還レジスタの格納値及び前記係数レジスタの格納値を使用して前記推定エコーを算出する推定エコー算出部と、を備える。
【０００６】
上記のように構成された等化器によれば、加算器は、入力シンボル（ｖk）から推定エコー（ｇk）を減算して復調シンボル（ｘk）を生成し、トレリス復号部は前記復調シンボル（ｘk）をトレリス復号処理して最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）を算出する。帰還レジスタ及び係数レジスタは、それぞれ帰還型フィルタのための推定送出シンボル値（Ｚk）及び係数値（Ｃk）を格納する。帰還レジスタ更新部は、前記復調シンボル（ｘk）と最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）及び現時点の推定送出シンボル（Ｚk）に基づいて推定送出シンボル（ｙk）と次の時点に対応する推定送出シンボル値（Ｚk＋１）を算出すると共に、前記次の時点に対応する推定送出シンボル値（Ｚk＋１）を用いて前記帰還レジスタの格納値を更新する。係数更新部は、前記復調シンボル（ｘk）と推定送出シンボル（ｙk）に基づいて前記係数レジスタの格納値を更新する。推定エコー算出部は、前記帰還レジスタの格納値及び前記係数レジスタの格納値を使用して前記推定エコーを算出する。
【０００７】
このように、復調シンボルをトレリス復号処理することにより得られる、推定精度の高い最尤推定送出シンボル系列を用いて帰還レジスタの格納値を更新するので、帰還レジスタ及び係数レジスタの格納値の精度が向上し、最適なエコー除去及び等化処理が可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の等化器において、前記トレリス復号部は、最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）に対応する復号結果値（ｄk）を出力する。これにより、当該等化器の後段に別個のトレリス復号器を設けることなく、復号結果値を得ることが可能となり、受信機の構成を簡素化することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の等化器において、前記帰還レジスタ更新部は、前記最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）を用いて前記帰還レジスタの格納値の全てを更新する。これにより、帰還レジスタの格納値は、最尤推定送出シンボル系列に基づいて時々刻々と更新され、より精度の高いエコー推定値が得られる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の等化器において、前記帰還レジスタ更新部は、前記トレリス復号部により算出された、現在までの入力シンボル（ｖk）に対応する前記最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）を用いて過去の入力シンボルに対応する前記推定送出シンボル（ｙk）を算出し、前記過去の入力シンボルに対応する前記推定送出シンボル（ｙk）で前記帰還レジスタ内の格納値を更新する。これにより、帰還レジスタ更新部は、新たに得られた最尤推定送出シンボル系列で過去のシンボルに対応する精度の高い推定送出シンボルを算出するので、エコー除去の精度を向上させることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の等化器において、前記トレリス復号部は、前記復調シンボル（ｘk）のうちのデータシンボルに対してのみトレリス復号処理を実行する。また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の等化器において、前記トレリス復号部は、各復調シンボル（ｘk）のデータフレーム中での位置を示すフレームカウンター値を受け取り、前記フレームカウンター値に基づいてデータシンボルに対してのみトレリス復号処理を実行する。さらに、請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の等化器において、前記帰還レジスタ更新部は、復調シンボル（ｘk）のデータフレーム中での位置を示すフレームカウンター値を受け取り、前記フレームカウンター値に基づいてデータシンボルに対してのみ、過去の入力シンボルに対応する前記推定送出シンボル（ｙk）で前記帰還レジスタ内の格納値を更新する。これにより、データシンボルについてのみトレリス復号処理が行われることが保証される。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の等化器において、前記最尤推定送出シンボル系列（Ｍk）は、現在及び過去の入力シンボル（ｖk）に対応する最尤推定送出シンボルの集合である。よって、過去の入力シンボルに対応する推定送出シンボルを考慮して帰還レジスタの格納値を更新することができる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の等化器において、前記係数更新部は、前記復調シンボル（ｘk）と推定送出シンボル（ｙk）及び現時点の推定送出シンボル値（Ｚk＋１）と係数値（Ｃk）に基づいて次の時点に対応する係数レジスタの格納値を更新する。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の等化器において、前記等化器に与える入力シンボル（ｖk）に対応するデータシンボル（Ｓ）は複数のトレリス復号器によりインターリーブされており、前記トレリス復号部は複数のトレリス復号器を備え、前記トレリス復号器によりデインターリーブする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［１］ＡＴＳＣ規格の概要
まず、本発明の好適な実施形態の説明に先立ち、ＡＴＳＣ規格による信号伝送システム及び信号仕様について概説する。
【００１６】
図１にＡＴＳＣ規格によるシステムの概略図を示す。図示のように、送信システム側では送信すべき映像原信号及び音声原信号に対してそれぞれ独立に符号化処理を施し、所定の方法で多重化して伝送路符号化・変調部へ送る。伝送路符号化・変調部は、図２（Ａ）に示すように、入力される多重化信号に対してランダム処理、リードソロモン符号化処理、畳み込みインターリーブ処理、及びトレリス符号化処理を行い、これに同期信号を付加し、さらにパイロット信号を付加する。そして、等化、ＶＳＢ変調後にＲＦ信号として伝送する。
【００１７】
一方、受信システム側は、基本的に送信システム側と逆の処理を行う。即ち、図２（Ｂ）に示す伝送路復号・復調部において、伝送された信号を受信し、同期・タイミング信号を検出する。次に、必要であればＮＴＳＣ信号を除去し、波形等化処理、位相処理、トレリス復号処理、デインターリーブ処理、リードソロモン復号処理、デランダマイズ処理を行って映像信号と音声信号の多重化信号を復元する。次に、この多重化信号を逆多重化して映像信号と音声信号を分離し、各々を復号化して映像原信号及び音声原信号を再生する。後に説明する本発明の等化処理は、主として図２（Ｂ）における波形等化処理の部分に対応する。
【００１８】
次に、図１のシステムにおいて伝送されるＶＳＢデータのデータ構造について図３及び４を参照して説明する。図３に示すように、ＶＳＢデータフレームは、２つのデータフィールドを有し、各データフィールドは３１３個のデータセグメントを有する。各データフィールド内の最初のデータセグメントは図４（Ｂ）に示すデータフィールドシンクであり、残りの３１２個のデータセグメントは図４（Ａ）に示すデータセグメントである。
【００１９】
図４（Ａ）に示すように、各データセグメントは、４シンボル分のデータセグメントシンクと、それに続く８２８シンボルのデータシンボル領域とを有する。送信すべき音声・画像データはデータシンボル領域内のデータシンボルとして送受信される。
【００２０】
図４（Ｂ）に示すように、データフィールドシンク信号は、先頭の４シンボル分のシンクと、それに続く疑似ランダム系列（PN511及びPN63）、ＶＳＢモード信号、予約スペースを有する。さらに、データフィールドシンク信号の最後の１２シンボルの部分（「プリコード領域」と呼ぶ。）には、その１つ前のデータセグメントの最後の１２シンボルが複製されている。
［２］判定帰還型等化器の実施形態の説明
次に、本発明による判定帰還型等化器の実施形態について説明する。本発明による判定帰還型等化器（以下、「インテリジェント等化器」とも呼ぶ。）はトレリス復号器による復号過程で得られる最尤送出シンボル系列（最尤生き残りパスに対応した推定送出シンボル系列）を利用して波形等化処理を行うものであり、その概略構成を図５に示す。
【００２１】
本発明のインテリジェント等化器１００は、ＡＴＳＣ規格に準じたＶＳＢ受信システム中の波形等化段に配置されるものであり、基本的には図２（Ｂ）の波形等化器１（斜線で示す）として使用されるものである。
【００２２】
図５を参照すると、インテリジェント等化器１００は、大別して前処理部１０と、加算器１５と、トレリス復号部２０と、帰還レジスタ更新部３０と、係数更新部４０と、レジスタ部４２と、推定エコー演算部４５と、を備える。レジスタ部４２は、帰還レジスタ４３と係数レジスタ４４とを有する。
【００２３】
前処理部１０には、図３及び４を参照して説明したＶＳＢデータ構造に従って、各シンボルＳが順に入力される。前処理部１０は、例えばＤＣバイアス除去などの必要な前処理を実行し、処理後のシンボルｖkを加算器１５へ供給する。なお、以下の説明において、各データの添字のkは時点（１つのシンボルに対応）を表す。
【００２４】
加算器１５、トレリス復号部２０、帰還レジスタ更新部２０、係数更新部４０、レジスタ部４２及び推定エコー演算部４５は帰還ＦＩＲフィルタを構成する。加算器１５の他方の入力には推定エコー演算部４５で計算された推定エコー信号ｇkが入力される。加算器１５は、入力シンボルｖkから推定エコー信号ｇkを減算し、復調シンボルｘkを出力する。
【００２５】
復調シンボルｘkはトレリス復号部２０、帰還レジスタ更新部３０及び係数更新部４０にも供給される。トレリス復号部２０は、入力された復調シンボルｘkのうちのデータシンボルに対してトレリス復号処理を行い、最尤推定送出シンボル系列Ｍkを生成し、帰還レジスタへ送る。また、必要であれば、トレリス復号部は復号結果ｄkも出力する。
【００２６】
帰還レジスタ更新部３０には、入力シンボルｖkのデータフレーム中での位置を示すフレームカウンター値ｆkも入力されており、フレームカウンター値ｆkと最尤推定送出シンボル系列Ｍkと先行する時点における帰還レジスタベクトルＺkに基づいて推定送出シンボルｙk及び新たな帰還レジスタベクトルＺk+1を決定する。そして、帰還レジスタ更新部３０は、決定された新たな帰還レジスタベクトルＺk+1をレジスタ部４２の帰還レジスタ４３へ格納すると共に、推定送出シンボルｙkを係数更新部４０へ送る。
【００２７】
係数更新部４０は、最適なエコーキャンセル特性が得られるように、復調シンボルｘk、推定送出シンボルｙk、帰還レジスタベクトルＺk及び係数ベクトルＣkから次の時点の係数ベクトルＣk+1を計算し、レジスタ部４２の係数レジスタ４４へ格納する。
【００２８】
推定エコー演算部４５は、レジスタ部４２に格納されている帰還レジスタベクトルＺkと係数ベクトルＣkの内積演算を行い、推定エコー信号ｇkを生成して加算器１５へ供給する。入力シンボルｖkの時点が進むのに伴い、帰還レジスタ更新部３０及び係数更新部４０はそれぞれ帰還レジスタベクトルＺk及び係数ベクトルＣkを更新し、帰還フィルタが最適なエコーキャンセル特性を有するように適応制御される。
【００２９】
なお、帰還レジスタベクトルＺk、係数ベクトルＣk及び最尤推定送出シンボル系列Ｍkは以下のように定義される。
【００３０】
【数１】
0003860369.tif 000002
【００３１】
【数２】
0003860369.tif 000003
次に、インテリジェント等化器１００の動作について詳細に説明する。
【００３２】
先ず、トレリス復号部２０及び帰還レジスタ更新部３０において使用するフレームカウンター値ｆkについて説明する。インテリジェント等化器１００には、先に説明したＶＳＢデータフレーム中の各シンボルが順に入力される。従って、その中には、送信すべき信号に対応するデータシンボルの他に、同期信号や所定の制御信号の部分に対応するシンボルが含まれている。ここで、データシンボルはトレリス符号化されているが、それ以外のシンボル（例えば、セグメントシンクやデータフィールドシンク中のシンボル）はトレリス符号化されていない。トレリス復号部２０における復号処理は、トレリス符号化されているデータシンボルのみについて実行されるので、入力されるシンボル系列中のデータシンボルとそれ以外のシンボルを区別して処理を行う必要がある。この目的のために、本実施形態ではフレームカウンター値ｆkという概念を導入している。フレームカウンター値ｆkは、（復調）入力シンボル（ｘk）が対応するデータフレーム中での位置を示す値であり、以下のように定義される：
【００３３】
【数３】
0003860369.tif 000004
図６に、データフレーム中の各領域と、その領域に含まれるシンボルのフレームカウンター値との関係を示す。なお、説明の便宜上、各領域をＡ〜Ｆに分類している。
【００３４】
図３及び４から分かるように、領域Ａは各データセグメントの最初の４シンボルであり、データセグメントシンク（DSS）に属する。この場合は、セグメントカウンタ値Symkは４未満となる。領域Ｂはデータフィールドシンク（DFS）内の既知のランダム系列PN511及びPN63並びにＶＳＢモードの領域であり、この場合はセグメントカウンタ値Segkが０であり、且つシンボルカウンタ値Symkが４以上７２４未満である。領域Ｃはデータフィールドシンク内のリザーブ領域であり、この場合はセグメントカウンタ値Segkが０であり、且つシンボルカウンタ値Symkが７２４以上８２０未満である。
【００３５】
領域Ｄはデータフィールドシンク内の最後の１２シンボルの領域であり、この場合はセグメントカウンタ値Segkが０であり、且つシンボルカウンタ値Symkが８２０以上である。領域Ｅはデータシンボル期間であり、セグメントカウンタ値Segkが０以外であり、且つシンボルカウンタ値Symkが４以上である。領域Ｆは、データフィールドシンクの直前のデータセグメントの最後の１２シンボルであり、この場合はセグメントカウンタ値が３１２であり、且つシンボルカウンタ値Symkが８２０以上である。なお、先に説明したように、データフィールドシンク内の最後の１２シンボル（即ち、領域Ｄのシンボル）には、その直前のデータセグメントの最後の１２シンボル（即ち、領域Ｆのシンボル）が複製されている。
【００３６】
次に、インテリジェント等化器１００の動作について、図５の構成図及び図７乃至図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
図７にインテリジェント等化器１００の動作の主処理を示す。なお、図７は、インテリジェント等化器１００の定常時の処理、即ち、受信システムで受信されたシンボルが順に入力されている状態の処理を示す。図７において、推定エコー演算部４５で推定エコー値ｇkが計算される（ステップＳ１）。次に、加算器１５は、計算された推定エコー値ｇkを入力シンボルｖkから減算して復調シンボルｘkを計算する（ステップＳ３）。
【００３８】
次に、トレリス復号部２０及び帰還レジスタ更新部３０がトレリス復号・帰還レジスタ更新処理を実行する（ステップＳ５）。この処理は、復調シンボルｘk、フレームカウンター値ｆk、現時点の帰還レジスタベクトルＺkを使用して、最尤推定送出シンボル系列Ｍk、推定送出シンボルｙk、次の時点に対応する帰還レジスタベクトルＺk+1、並びに必要であればトレリス復号出力ｄkを生成する処理であるが、その詳細は後述する。
【００３９】
トレリス復号・帰還レジスタ更新処理が終了すると、次に係数更新部４０は、復調シンボルｘk、推定送出シンボルｙk、並びに現時点の帰還レジスタベクトルＺk及び係数ベクトルＣkを使用し、例えば最小平均二乗（LMS）アルゴリズムなどの適当な係数更新アルゴリズムにより、次の時点に対応する係数ベクトルＣk+1を計算する（ステップＳ７）。
【００４０】
次に、時点を進め（ステップＳ９）、次のシンボルがあるか否かを判断する（ステップＳ１１）。シンボルが入力され続ける限り、ステップＳ１乃至Ｓ１１の処理が繰り返され、エコーキャンセル及び等化処理が続けられる。
【００４１】
次に、上記主処理のステップＳ５におけるトレリス復号・帰還レジスタ更新処理について図８を参照して説明する。今、帰還レジスタ４３の長さ（即ち、タップ長、図５参照。）をＮとする。この処理では、次の時点に対応する帰還レジスタベクトルＺk+1を決定するために、先ず現在の帰還レジスタ４３内の各値を１つずつシフトすることにより、第１タップ目以外の帰還レジスタ値を決定する（ステップＳ２１）。即ち、図５に示す帰還レジスタ４３において、第１タップ目の値を第２タップ目に入れ、第２タップ目の値を第３タップ目に入れ、という具合に格納された値をシフトし、１タップ目以外の値を決定する。
【００４２】
次に、ステップＳ２３、Ｓ２９及びＳ３３において、フレームカウンター値に基づいて、次の時点（シンボル）がデータフレーム中のどの位置に属するかを決定する。この理由は、先に述べたように入力シンボルｘkはデータシンボルのみではなく、図６に示すデータシンボル以外の種々のシンボルを含むため、これらを分類して処理する必要があるからである。よって、次のシンボルがデータシンボルに対応するか否かを先ず判定し、対応する場合には後段の処理でトレリス復号化を行う。一方、データシンボルに対応していない場合にはトレリス符号化されていないため、それぞれ対応する値を出力することになる。
【００４３】
具体的には、先ずステップＳ２３で次のシンボルが図６に示す領域Ａ又はＢに属するか否かを判断する。属する場合には、次のシンボルは既知の値である（データセグメントシンク又は既知のランダム系列）ので、フレームカウンター値ｆkを元にして各値を決定し、帰還レジスタ４３の第１タップ目に入れ（ステップＳ２７）、主処理へ戻る。
【００４４】
次のシンボルが領域Ａ又はＢに属しない場合、それが領域Ｃに属するか否かを判断する（ステップＳ２９）。領域Ｃに属する場合には、そのシンボルはデータフィールドシンク信号内のリザーブ領域内に属する（図４（Ｂ）参照）。この領域は、通常±５の２値のシンボルが入っているので、入力シンボルｘkの正負により送出シンボルを推定する。即ち、ｘkが正の場合は＋５、負の場合は−５と推定する（ステップＳ３１）、その値を帰還レジスタ４３の第１タップ目に入れる（ステップＳ２７）。そして、主処理へ戻る。
【００４５】
一方、次のシンボルが領域Ａ〜Ｃに属しない場合、領域Ｄに属するか否かを判断する（ステップＳ３３）。領域Ｄに属する場合、そのシンボルはデータフィールドシンク信号内の最後の１２シンボルであり、それはその直前のデータセグメントの最後の１２シンボルが複製されている領域、即ち、プリコード領域である。このプリコード領域内の１２シンボルは、その直前のデータセグメントについての処理において、後述するように所定のメモリ（以下、「プリコードメモリ」と呼ぶ。）に予め記憶されている。よって、フレームカウンター値ｆkに応じてプリコードメモリから対応する値を読み出し（ステップＳ３５）、その値を帰還レジスタ４３の第１タップ目に入れ（ステップＳ２７）、主処理へ戻る。
【００４６】
さて、次のシンボルが領域Ａ〜Ｄのいずれにも属しない場合、そのシンボルはデータシンボルに対応することが分かる。従って、そのシンボルについてトレリス復号処理を行うことになる。ここで、ＡＴＳＣ規格によれば、送信されるデータシンボルは１２個のトレリス復号器でインターリーブされているので、トレリス復号処理においてデインターリーブ、即ち、１２個のトレリス復号器で対応するシンボルを復号する必要がある。そこで、そのシンボルについて、１２個のうちの対応するトレリス復号器（以下、「TSel番目のトレリス復号器」と呼ぶ。）によりトレリス復号処理を実行し、最尤推定送出シンボル系列Ｍk及びトレリス復号出力ｄkを算出する（ステップＳ３７）。なお、このトレリス復号処理については、更に後述する。
【００４７】
次に、こうして得られた最尤推定送出シンボルｍk0を推定送出シンボルｙkとして出力する（ステップＳ３９）。そして、そのシンボルが領域Ｆに属するか否かを判断する（ステップＳ４１）。属する場合には、そのシンボルはデータフィールド中の最後（第３１３番目）のセグメントの最後の１２シンボルに属することになる。先に述べたように、この領域のデータはそのまま次のデータフィールドシンクの最後の１２シンボルに複製されるので、その値を前述のプリコードメモリへ格納する（ステップＳ４３）。
【００４８】
次に、帰還レジスタ更新処理を行い、そのシンボルの時点に対応する新たな帰還レジスタベクトルＺk+1を更新する（ステップＳ４５）。この処理は、ステップＳ３７で算出された最尤推定送出シンボル系列Ｍkの値で帰還レジスタ４３内の格納値を更新する処理であるが、その詳細は後述する。
【００４９】
それから、トレリス復号器を、次の時点に対応するものに更新する（ステップＳ４７）。この処理についてもさらに後述する。そして、処理は主処理へ戻る。
【００５０】
次に、図８のステップＳ４５で実行される帰還レジスタ更新処理の詳細について図９を参照して説明する。この処理は、ステップＳ３７で得られた最尤推定送出シンボル系列Ｍkにより帰還レジスタ４３の格納値を更新する処理である。
【００５１】
先ず、帰還レジスタ更新処理で使用する各変数を初期化する（ステップＳ５１）。具体的には、帰還レジスタの更新対象タップを示す変数Ｔを１に、最尤推定送出シンボル系列中のＬ個の最尤推定送出シンボルのいずれを使用するかを示す変数ｉを０に初期化する。
【００５２】
次に、最尤推定送出シンボルｍkiを帰還レジスタの第Ｔ番目のタップに書き込む（ステップＳ５３）。このステップにおいて各最尤推定送出シンボルを用いた帰還レジスタ更新が順次行われる。
【００５３】
次に、最尤推定送出シンボル系列Ｍkの要素の全て、すなわちＬ個の最尤推定送出シンボルｍk0〜ｍkL-1の全てを帰還レジスタタップに書き込んだか否かを判断する（ステップＳ５５）。
【００５４】
全ての最尤推定送出シンボルを格納したとき（ステップＳ５５：Yes）、処理は図８のトレリス復号・帰還レジスタ更新処理へ戻る。
【００５５】
一方、全ての最尤推定送出シンボルの書き込みが完了していない場合（ステップＳ５５：No）、次の最尤推定送出シンボルｍki+1を書き込む帰還レジスタ内のタップを決定する。この為に、先ず帰還レジスタ４３内の更新対象タップを示す変数Ｔを１２増加すると共に、現在のシンボルの１２個前のシンボルのフレーム中での位置を決定する（ステップＳ５７）。次に、そのシンボル位置がデータセグメントシンク内に属するか否かを判定する（ステップＳ５９）。属する場合には、そのシンボルはデータシンボルではなく、よってｍki+1の書き込み先は現在の変数Ｔで示されるタップではないので、Ｔを更に１２増加すると共に、更に１２個前のシンボルの位置を決定する（ステップＳ６１）。次に、以上で決定されたシンボルの位置がデータフィールドシンク内に属するか否かを判定する（ステップＳ６３）。属する場合には、そのシンボルはデータシンボルではなく、よってｍki+1の書き込み先は現在の変数Ｔで示されるタップではないので、Ｔを更に８３２増加すると共に、更に８３２個前のシンボルの位置を決定する（ステップＳ６５）。以上の処理、即ちステップＳ５８〜ステップＳ６５の処理によって、次回におけるｍki+1の書き込み先タップＴが正しく設定される。最後に、こうして決定された次回の更新対象タップＴが帰還レジスタ４３のタップ数Ｎを超えたか否かを判定し（ステップＳ６７）、超えていない場合にはｉを１増加し（ステップＳ６９）、ステップＳ５３に戻って処理を続行する。一方、超えている場合には、処理は図８のトレリス復号・帰還レジスタ更新処理へ戻る。
【００５６】
以上の処理の繰り返しにより、最尤推定送出シンボル系列Ｍkの各要素、すなわち最尤推定送出シンボルｍk0、ｍk1、ｍk2、．．．が、対応する帰還レジスタのタップに書き込まれる。そして全ての最尤推定送出シンボルの書き込みが終了するか（ステップＳ５５：Yes）、若しくは更新対象タップＴが帰還レジスタ４３のタップ数Ｎを超える（ステップＳ６７：Yes）と、処理は図８のトレリス復号・帰還レジスタ更新処理へ戻る。
【００５７】
次に、トレリス復号器の更新処理について図１０を参照して説明する。この処理は、そのデータシンボルのデータフレーム内での位置に基づいて、そのシンボルに対応する１つのトレリス復号器を決定する処理である。
【００５８】
先ず、現在のシンボルの位置を示すシンボルカウンタ値が８３１か否かを判断する（ステップＳ７１）。シンボルカウンタ値が８３１である場合、そのシンボルはそのデータセグメントの最後のシンボルであり、次のシンボルは次のデータシンボルの先頭となる。しかし、図４（Ａ）に示すように、各データセグメントの先頭の４シンボルはセグメントシンクであってトレリス符号化されていない。よって、次にトレリス復号化が必要なデータシンボルは、そのデータセグメントの第５番目のシンボルということになる。但し、送信側のインターリーブ処理においては、データシンボルもそれ以外のシンボルも含めてインターリーブされているので、データシンボル以外のシンボルも１２個のトレリス復号器に割り当てがなされている。よって、現在のTSelの値に５を加算した後、１２の剰余算を行うことにより次のトレリス復号器が決定される。
【００５９】
一方、現在のシンボルの位置を示すシンボルカウンタ値が８３１で無い場合（ステップＳ７１：No）、次のシンボルもデータシンボルであるので、現在のTSelの値に１を加算した後、１２の剰余算を行うことにより次のトレリス復号器が決定される。以上のようにして、トレリス復号器の選択処理が完了する。
【００６０】
次に、図８のステップＳ３７で行われるトレリス復号処理について図１１を参照して説明する。この処理は、復調シンボルｘkに基づいてビタビアルゴリズムによる送出シンボル系列の最尤推定を行い、復号２ビットデータｄk、及びトレリス復号過程で確定した最尤生き残りパスに対応した最尤推定送出シンボル系列Mkを出力する処理である。
【００６１】
先ず、ビタビアルゴリズムにより、全てのブランチについて全てのパスメトリックを計算し（ステップＳ８１）、次に各ステートに至る４本の枝の内の最小メトリックを有する枝を決定する（ステップＳ８３）。次に、８ステート中最小メトリックを与えるステートを求める（ステップＳ８５）。こうして最尤生き残りパスが決定すると、トレースバック処理により最尤生き残りパスを遡り、ｄk及びＭkを算出する（ステップＳ８７）。そして、得られた最尤生き残りパスに従ってパスメトリックメモリ及びパスメモリを更新し（ステップＳ８９）、処理を終了する。これにより、最尤生き残りパスに対応した推定シンボル系列Ｍkが得られる。
［３］比較例
ＡＴＳＣシステムの許容誤り率限界は、トレリス復号器出力におけるシンボル誤り率（ＳＥＲ）で評価した場合、ほぼ3.3e-3であるとされている。しかし、トレリス復号器出力でのＳＥＲが3.3e-3の場合には、反転帰還型等化器（ＤＦＥ）内部のスライサー出力でのＳＥＲは１０の２乗オーダーにもなってしまう。このように、ＤＦＥ内部での送出シンボル推定精度が低い場合には、適切なエコー除去動作は困難となる。
【００６２】
図１２に、従来の８値スライサーを使用する判定帰還型等化器と、本発明によるインテリジェント等化器を使用した場合の、トレリス復号器出力におけるシンボル誤り率（ＳＥＲ）の比較例を示す。図から分かるように、無エコー時には１５［dB］であった許容ＣＮ限界が、有エコー時には１６．８［dB］になってしまっている。これは、▲１▼推定送出シンボルの推定精度が低いため、帰還レジスタベクトルが実際の送出シンボル系列と異なり、正確なエコー除去ができないこと、▲２▼推定送出シンボルの推定精度が低いため、係数更新に誤差が生じ、エコー除去に最適な係数ベクトルが得られないこと、などの原因によるものと考えられる。
【００６３】
一方、本発明によるインテリジェント等化器によれば、有エコー時の許容ＣＮ限界は１５．４［dB］（L=20）〜１６．２［dB］（L=1）であり、大きく改善されている。
【００６４】
以上説明したように、本発明によれば、トレリス復号の際に確定する最尤生き残りパスに対応した最尤送出シンボル系列をＤＦＥのフィートバックレジスタに入力するので、従来の８値スライサーを使用するＤＦＥと比較して、少ないハードウェア規模の増加で高性能な等化処理を行うことが可能となる。
【００６５】
なお、上記の実施形態においては、等化処理をフローチャートを参照して説明したが、本発明による等化処理の実現はソフトウェアによるものには限定されない。即ち、ＤＳＰ又はメディアプロセッサ等を使用したソフトウェアによる実施、パーソナルコンピュータ上でのソフトウェアによる実施、専用ＬＳＩによるハードウェアの実施などの種々の形態で実施することができる。また、等化処理がリアルタイムで実行されるか否かも問わない。
【００６６】
また、上記の実施形態で記載したトレリス復号処理は単なる一例であり、他の手法によるトレリス復号を利用しても構わない。例えば、メトリック評価基準としてユークリッド距離以外の他の評価基準を用いることができる。また、トレースバック方式を採用することも必須ではない。つまり、ビタビアルゴリズムを利用したトレリス復号器であって、最尤推定送出シンボルMkを算出する機能を有することのみが必要である。
【００６７】
よって、図５においては、トレリス復号部２０から復号結果ｄkを出力しているが、これも必須の事項ではない。例えば、本発明の等化器を図２（Ｂ）に示す波形等化器１の代わりに使用する場合には、本発明の等化器からは復調シンボルｘkのみを後段の位相トラッカへ送り、その後段のトレリス復号器３が復号結果ｄkを出力するように構成することも可能である。一方、トレリス復号部２０からの復号結果ｄkをトレリス復号結果として使用する場合には、いずれかの段で位相誤差補償が行われることを条件に、当該復号結果ｄkを図２（Ｂ）におけるトレリス復号器３の出力と同様に扱うことができる。
【００６８】
また、係数更新部における係数更新アルゴリズムも種々のアルゴリズムを使用することができる。
【００６９】
さらにまた、図５の等化器においては、各シンボルのデータフレーム中での位置を特定するための情報としてフレームカウンター値ｆkを導入しているが、他の方法により各シンボルの位置を決定する構成とすることもできる。例えば、各シンボルが図６に示す複数の領域のいずれに属するかを識別する情報を生成し、これを各シンボルの位置を特定する情報として使用することもできる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインテリジェント等化器では、復調シンボルｘkに対してトレリス復号化を実行して最尤推定送出シンボル系列Mkを生成し、これを利用して帰還レジスタ及び係数の更新を行う。最尤推定送出シンボル系列Mkは、従来の８値スライサーによる送出シンボル推定より精度が高いので、遅延エコーのキャンセリング及び等化係数の更新を高精度で行うことができる。
【００７１】
また、入力シンボルが次々と入力されると、新規な入力シンボルに基づいて最尤推定送出シンボル系列が算出され、それに基づいて帰還レジスタ内の格納値が時々刻々と更新されるので、常に精度の高い推定送出シンボルに基づいてエコー推定値が算出され、これによりエコーキャンセリング及び等化処理の精度を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＴＳＣ規格による送受信システムの概要を示すブロック図である。
【図２】図１のシステムの伝送路符号化・変調部及び伝送路符号化復調部の構成を示すブロック図である。
【図３】ＡＴＳＣ規格によるデータ構造を示す図である。
【図４】図３に示すデータセグメント及びデータフィールドシンク内のデータ構造を示す図である。
【図５】本発明による判定帰還型等化器の構成を示すブロック図である。
【図６】データフレーム中のシンボルの位置とフレームカウンター値との対応を示す図表である。
【図７】本発明の判定帰還型等化器の主処理を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す主処理のうち、トレリス復号・帰還レジスタ更新処理を示すフローチャートである。
【図９】図８に示す帰還レジスタ更新処理を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示すトレリス復号器更新処理を示すフローチャートである。
【図１１】図８に示すトレリス復号処理を示すフローチャートである。
【図１２】従来の判定帰還型等化器と本発明による判定帰還型等化器の処理結果の比較例を示す図である。
【符号の説明】
１０…前処理部
１５…加算器
２０…トレリス復号部
３０…帰還レジスタ更新部
４０…係数更新部
４２…レジスタ部
４３…帰還レジスタ
４４…係数レジスタ
１００…判定帰還型等化器
【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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【図１１】
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【図１２】
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