(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおける少なくとも一つの周波数帯域に対応する受信された情報を処理するための方法であって、該方法は、
受信された情報の第一の復号化情報に少なくとも部分的に基づいて、前記周波数帯域の少なくとも一部の干渉特性を示すエラー標識を外符号復号器によって生成するステップ；および
前記エラー標識が指定される特性を示す場合に、受信された情報の少なくとも一つの代替の復号化情報を生成するステップを含み、
前記受信される情報は外符号および内符号を使用して符号化される情報信号を含み、
前記少なくとも一つの代替の復号化情報は、周波数帯域に関連したデジタル側波帯域内の１以上のサブ帯域を受信機復号過程の考慮から除外することによって生成されて前記内符号の有効コードレートが増加することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも一つの周波数帯域が前記通信システムにおけるキャリア信号の少なくとも第一および第二のデジタル側波帯から成ることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つの代替の復号化情報が、前記デジタル側波帯の少なくとも一つの指定される部分を、受信機復号過程において、考慮から除外することで、生成されることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
前記エラー標識が、前記周波数帯域内に、特定のレベルの干渉信号が存在するか否かを示すことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項５】
前記干渉信号が、前記通信システムにおけるキャリア信号に対する最初に隣接する干渉信号から成ることを特徴とする請求項４の方法。
【請求項６】
前記エラー標識が、前記周波数帯域と関連するパイロットトーンから生成される信号対雑音比測定値から成ることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項７】
前記エラー標識が、受信された情報のブロックコードを用いて生成されるエラー標識から成ることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項８】
前記キャリア信号が、アナログFMホスト信号から成ることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項９】
前記キャリア信号が、アナログAMホスト信号から成ることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項１０】
前記内符号が、第一と第二の前記デジタル側波帯のおのおのに対する相補パンクチャードペア畳み込みコードから成り、前記少なくとも一つの代替の復号化情報が、前記側波帯の少なくとも一つの成分内の情報を消去して残った、前記側波帯の成分内の情報を復号化することで生成され、この消去が、前記少なくとも一つの側波帯の最も外側の成分から残りの成分を使用してＣＲＣチェックが成し遂げられるまで開始されており、該最も外側の成分は前記キャリア信号に対して最も遠いことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１１】
通信システムにおける少なくとも一つの周波数帯域に対応する受信された情報を処理するための装置であって、該装置は、
受信された情報の第一の復号化情報に少なくとも部分的に基づいて、前記周波数帯域の少なくとも一部の干渉特性を示すエラー標識を生成し、そして前記エラー標識が指定される特性を示す場合に、受信された情報の少なくとも一つの代替の復号化情報を生成する外符号復号器を備え、
前記受信される情報は外符号および内符号を使用して符号化される情報信号を含み、
前記少なくとも一つの代替の復号化情報は、周波数帯域に関連したデジタル側波帯域内の１以上のサブ帯域を受信機の復号過程の考慮から除外することによって生成されて前記内符号の有効コードレートが増加することを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの周波数帯域が前記通信システムにおけるキャリア信号の少なくとも第一および第二のデジタル側波帯から成ることを特徴とする請求項１１の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの代替の復号化情報が、前記デジタル側波帯の少なくとも一つの指定される部分を、受信機復号過程において、考慮から除外することで、生成されることを特徴とする請求項１２の装置。
【請求項１４】
前記エラー標識が、前記周波数帯域内に、特定のレベルの干渉信号が存在するか否かを示すことを特徴とする請求項１１の装置。
【請求項１５】
前記干渉信号が、前記通信システムにおけるキャリア信号に対して最初に隣接する干渉信号から成ることを特徴とする請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記エラー標識が、前記周波数帯域と関連するパイロットトーンから生成される信号対雑音比測定値から成ることを特徴とする請求項１１の装置。
【請求項１７】
前記エラー標識が、受信された情報のブロックコードを用いて生成されるエラー標識から成ることを特徴とする請求項１１の装置。
【請求項１８】
前記キャリア信号が、アナログFMホスト信号から成ることを特徴とする請求項１２の装置。
【請求項１９】
前記キャリア信号が、アナログAMホスト信号から成ることを特徴とする請求項１２の装置。
【請求項２０】
前記内符号が、前記第一と第二のデジタル側波帯のおのおのに対する相補パンクチャードペア畳み込みコードから成り、前記受信機が前記少なくとも一つの代替の復号化情報を、前記側波帯の少なくとも一つの成分内の情報を消去して残った、前記側波帯の成分内の情報を復号化することで生成し、この消去が、前記少なくとも一つの側波帯の最も外側の成分から残りの成分を使用してＣＲＣチェックが成し遂げられるまで開始されており、該最も外側の成分は前記キャリア信号に対して最も遠いことを特徴とする請求項１２の装置。
【請求項２１】
通信システムにおける少なくとも一つの周波数帯に対応する受信された情報を処理するための受信機であって、前記周波数帯が外符号と内符号とを用いて符号化されているような受信機において、
前記周波数帯の復調された成分を受信する入力を持ち、前記周波数帯の前記内符号の少なくとも一部を復号する内符号復号器と、
前記内符号復号器の出力に結合された入力を持ち、前記周波数帯の少なくとも一部と関連する干渉特性を示すエラー標識を生成する外符号復号器とを含み、
前記エラー標識に基づいて、前記周波数帯の指定される部分を、前記内符号復号器の復号過程の考慮から除外して代替の復号化情報を生成することを特徴とする受信機。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの周波数帯が、前記通信システムにおけるキャリア信号の少なくとも第一および第二の側波帯から成ることを特徴とする請求項２１の受信機。
【請求項２３】
前記内符号が、前記第一と第二のデジタル側波帯のおのおのに対する相補パンクチャードペア畳み込みコードから成り、前記受信機が、前記側波帯の少なくとも一つの指定される部分を考慮から除外して、その側波帯の成分内の情報をその側波帯の最も外側の成分から残りの成分を使用してＣＲＣチェックが成し遂げられるまで開始して消去し、この消去動作の結果として、前記内符号の有効コードレートがこの消去動作前の内符号の有効コードレートに比べて増加しており、該最も外側の成分は前記キャリア信号に対して最も遠いことを特徴とする請求項２２の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、通信システムにおけるデジタルオーディオ放送（DAB ）および情報を送信および受信するための他の技法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
FMラジオバンド（無線帯域）を用いてデジタルオーディオ放送（DAB）を提供するための提唱されシステムは、ほぼCD品質のオーディオおよびデータサービスおよび現存のFM伝送より頑丈なカバレッジを提供できることが期待されている。ただし、デジタルDABへの転換が完全に達成されるまでは、放送業者は中間的な解決策として、認可された同一の帯域を用いてアナログ信号とデジタル信号を同時に伝送することを要求される。このようなシステムは、典型的には、ハイブリッドインバンドオンチャネル（HIBOC）DABシステムと呼ばれ、FMおよびAMラジオバンドの両方に対して開発中である。
【０００３】
従来のアナログFM受信機における大きな歪みを防止するために、典型的なFM HIBOC DABシステムにおいては、デジタル信号は、典型的には、２つの側波帯を用いて、つまり、アナログFMホスト信号の両側を用いて送信される。現在のFCC規制は、デジタル信号は、ホスト信号より、25dB低い電力レベルにて送信されることを要求する。このようなシステムにおける干渉の最も大きなソースとして、最初に隣接する（第一隣接干渉信号）アナログFM干渉（信号）として知られる干渉がある。この干渉は、隣接するFMホストキャリアの一部がデジタル信号側波帯の一部と重複したとき発生する。現在のFCC規制は、このタイプの干渉を最大でデジタル信号より19dB上まで許す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
第一隣接アナログFM干渉（信号）は、典型的には、２つのデジタル側波帯の一方にしか影響を与えないが、それでも、この存在は、DABシステムの性能の制約要因となる。従来の同一の利得を用いる結合技法を用いてこれら２つの側波帯のデジタル信号を処理した場合、強い第一隣接干渉信号が存在すると、これら２つの側波帯の一方は全く干渉を受けなくても、デジタル信号の伝送の性能が著しく劣化する。つまり、この場合、結合されたチャネルコードは、一方の側波帯内の高レベルの干渉によって圧倒される。“ハード選択結合技法（hard selection combining）”と見ることができる既知のアプローチでは、強い第一隣接干渉信号が存在する場合、単に、その干渉を受ける側波帯全体が消去あるいは放棄され、他方の側波帯のみが用いられる。ただし、このような解決策は、ある側波帯の比較的小さな部分のみが干渉信号による影響を受けている場合でも、その側波帯全体が放棄されるために最適とはいえない。従って、第一隣接干渉信号および他の類似のタイプの干渉信号の存在下でDABシステムの性能を改善するための追加の技法が要請されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、デジタルオーディオ放送（DAB）および他の通信システムアプリケーションにおいて、一様でない干渉信号が存在する環境下で、受信される情報を処理するための方法および装置を提供する。対象とされる情報としては、例えば、デジタル化されたオーディオ情報、ビデオ情報、画像情報、データ情報、あるいは、これらおよび他のタイプの情報の組合せが考えられる。一つの実施例においては、ハイブリッドインバンドオンオンチャネル（HIBOC）DABシステムにおいて、第一と第二のデジタル側波帯が、FAあるいはAMホストキャリア信号の両方の側波帯を用いて送信される。これら側波帯を用いて送信される圧縮されたデジタルオーディオ信号は、外符号、例えば巡回冗長コード（CRC）と、内符号、例えば相補パンクチャードペア畳み込み（complementary punctured pair convolutional:CPPC）コードを用いて符号化される。受信機は、少なくとも一部受信された情報の第一の復号化情報に基づいてエラー標識を生成する。このエラー標識は、デジタル側波帯の少なくとも一方に干渉信号が存在するか否かを示す。エラー標識が干渉信号が存在することを示す場合、受信機は、受信された情報から少なくとも一つの代替の復号化情報を生成する。例えば、受信機は、この代替の復号化情報を受信機の復号過程においてデジタル側波帯の少なくとも一方の指定される一部を除外することで生成する。
【０００６】
一つの実施例においては、エラー標識は、２つの側波帯の一つと関連する周波数帯域内に特定のレベルの第一隣接干渉信号が存在するか否かを示す。エラー標識は、例えば、与えられた側波帯と関連するパイロットトーンから生成される信号対雑音比測定値、その側波帯の特定の部分に対するCRCエラー標識の生成に関する所定の時間期間に渡っての統計量、あるいは、これらおよびその他の標識の組合せに基づいて生成される。与えられた側波帯の一部が、側波帯の成分、つまりサブバンドを、干渉信号に最も近い成分から開始して連続的に消去することで除外され、結果として、内符号の有効コードレートが増加する。全ての成分を連続的に消去しても、CRCが満たされない場合は、エラー標識を用いて対応するオーディオデコーダ内のエラー回復アルゴリズムがトリガされる。
【０００７】
本発明は、他のタイプのデジタル情報、例えば、データ情報、ビデオ情報、あるいは画像情報にも同様に適用できる。加えて、本発明は、FMおよびAM HIBOC DABシステム以外のシステム、例えば、インターネットシステム、衛星放送システム、オーディオとデータを同時に配信するシステム、その他様々なシステムにも同様に適用できる。加えて、本発明は、他のタイプの外符号、他のタイプの内符号、様々なタイプのインタリービング、例えばブロックインタリービング、畳み込みインタリービングあるいはランダムインタリービング、さらには、様々な異なるフレームフォーマット、例えばTDM、FDM、CDMフレームフォーマットにも同様に適用できる。さらに、本発明は、知覚コーダに加えて、他の圧縮技法を用いる他のタイプのソースエンコーダにも多様なビットレートに渡って同様に適用できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明のソフト選択結合技法（soft selection combining techniques）を、単に一例として、一様でない干渉信号が存在する状況の下で、オーディオ情報ビット、例えば、知覚オーディオコーダ（perceptual audio coder：PAC）によって生成された圧縮されたオーディオビットを受信する背景で説明する。ただし、本発明のソフト選択結合技法は、あらゆるタイプのコーディングデバイスによって生成されるあらゆるタイプの情報、例えば、ビデオ情報や画像情報にも同様に適用できるものである。加えて、本発明は、あらゆるタイプの通信アプリケーション、例えば、インターネットおよび他のコンピュータネットワークを通じての通信、セルラマルチメディア、衛星、ワイアレスケーブル、ワイアレスローカルケーブル網を通じての通信、および他のタイプの通信システムを通じての通信にも同様に適用できるものである。さらに、本発明は、あらゆるタイプの通信チャネル、例えば、周波数チャネル、タイムスロット、符号分割多元アクセス（CDMA）スロット、非同期転送モード（ATM）における仮想接続あるいは他のパケットベースの伝送システムにも同様に適用できるものである。
【０００９】
“消去（erasure）”および“消去する（erase）”なる用語は、デジタル側波帯の成分に適用された場合、その成分の情報内容の少なくとも一部を復号過程において考慮から除外することを意味する。この除外の結果として、代替の復号バージョンが生成され、これが受信機内で再生信号を生成するために用いられる。ここで用いられる“エラー標識（error indicator）”は、例えば、与えられたデジタル側波帯と関連するパイロットトーンから生成される信号対雑音比の測定値、CRC外符号を用いて生成されるエラー標識、側波帯の特定の部分に対して生成されるCRCエラー標識に関するある時間期間に渡っての統計、あるいは干渉信号の存在を示すこれらおよび他の指標の組合せから構成される。
【００１０】
図１は、一例としてのFM HIBOC DABシステムにおいて用いられる周波数スペクトラムの一部を示す。スペクトラムの電力Ｐが、周波数ｆの関数としてプロットされている。ここに示すスペクトラムの部分は、アナログホストFM信号１００と、関連する下側デジタル側波帯１０２および上側デジタル側波帯１０４から構成される。これら側波帯は、HIBOC DABシステムにおいてデジタルオーディオ情報を送信するために用いられる周波数スペクトラムの部分を表す。本発明の説明の実施例においては、DABシステムは、外符号として、相補パンクチャドペア畳み込み（CPPC）コードを、デジタル側波帯１０２、１０４内に、最適ビット配置（optimum bit placement:OBP）されるように用いる。本発明のシステムにおいて用いるのに適するCPPCコードおよびOBP技法については、例えば、本発明と譲受人を同一とする、1998年12月21日付けで、Brian ChenおよびCarl-Erik W.Sundbergなる発明人名の下で出願された、“Optimal Complementary Punctured Convolutional Codes"なる名称の合衆国特許出願第09/217,655号において説明されているために、これを参照されたい。より具体的には、説明の実施例においては、２つの側波帯に対してペアのレート4/5、メモリM=6のCPPCコードが用いられ、レート2/5の結合コードが与えられる。このビット配置は、最も外側の周波数成分が、第一隣接干渉信号に最も弱い側波帯成分であることを想定して最適化される。
【００１１】
説明の実施例においては、システムは、外側巡回冗長コード（CRC）と、差分直交位相偏移（DQPSK）／OFDM変調を用いる。送信シンボルは、DQPSK変調することで、周波数選択フェージングおよび発振器の位相ドリフトに対して強くされる。差分符号化は、OFDMトーンの間の周波数において遂行される。送信すべきデジタル信号と外側CRCブロックコードが各側波帯１０２、１０４内で反復される。図１に示すように、各側波帯１０２、１０４は、それぞれ、N個の成分、102-1,102-2,...102-N、および104-1,104-2,...104-Nを含む。これら成分は、例えば、セットの直交周波数分割多元（OFDM）キャリアを表す。この実施例においては、10個の別個の周波数成分が用いられ、レート2/5のコードが実現される。つまり、N＝5とされる。これら周波数成分は、通常、対応する側波帯のサブバンドに対応する。つまり、レート2/5の場合、各側波帯は５つのサブバンドを持つ。パイロットトーン１０３が側波帯１０２の両側に存在し、パイロットトーン１０５が側波帯１０４の両側に存在する。追加のパイロットトーン（図示せず）を、示される周波数スペクトラムの部分の任意の部分に配置することもできる。これらパイロットトーン１０３、１０５は、選択されたOFDM参照トーンに対応し、後に詳細に説明するように、干渉の存在を決定するために用いられる。
図２は、説明のHIBOC DABシステムの上側波帯１０４内に強い第一隣接FM干渉信号１１０が存在する様子を示す。このケースでは、図示するように、この第一隣接干渉信号１１０は、上側波帯１０４の部分と周波数が重複する。上述のように、従来の同一利得にて結合する技法を用いた場合、第一隣接干渉信号１１０が存在すると、デジタル信号の送信性能を著しく劣化する。上に“ハード選択結合技法”として言及されたアプローチでは、第一隣接干渉信号１１０が存在する場合、単に上側波帯１０４全体を消去あるいは無視され、下側波帯のハーフレートCPPCコードのみが用いられる。
【００１２】
本発明は、“ソフト選択結合技法”と呼ばれるアプローチを提供するが、本発明によると、第一隣接干渉信号にて“汚染（contaminated）”されたデジタル側波帯の部分は、CRC検査が満たされない部分のみ、連続的に、消去、すなわち、無視される。結果として、第一隣接干渉信号が存在する場合でも、影響を受けた側波帯の一部が用いられ、このためDABシステムの性能が著しく向上する。
【００１３】
本発明のソフト選択結合技法によると、最初に、アナログホストFM信号の一方に第一隣接干渉信号が存在するか否か決定される。この決定は、デジタル側波帯１０２、１０４のおのおのと関連するパイロットトーンの一つの信号対雑音比（SNR）の測定値に基づいて行なわれる。例えば、図２の例では、上側デジタル側波帯１０４の成分104-Nの付近のパイロットトーン１０５の特定のSNRの測定値を、一つあるいは複数の他のパイロットトーンのSNRと比較することで、第一隣接干渉信号１１０の存在が決定される。次に、デジタル側波帯１０２、１０４から生成された復調および復号された出力に対してCRC検査が行なわれる。第一隣接干渉信号１１０のためにCRC検査に合格しなかった場合は、上側波帯１０４から成分104-iが、検出された第一隣接干渉信号１１０に最も近い側波帯の端から開始して、連続的に消去され、CRCが再び検査される。これがCRC検査に合格するまで行なわれる。
【００１４】
例えば、図２の例では、第一隣接干渉信号１１０の存在が検出され、CRC検査に失敗した場合、最初、上側波帯１０４の成分104-Nが消去される。図面では、成分104-Nが、消去されたことを示すために斜線にて示される。次に、下側波帯１０２と上側波帯１０４の残された成分のみを用いて、デジタル信号が、例えば、従来の同一の利得を用いて結合する技法、あるいは、サブオプティマルなソフト重み付け技法、例えば、エネルギー重み付け技法を用いて、復調および復号される。エネルギー重み付け技法の一例においては、干渉レベルの推定値を用いて適用すべき重みが決定される。
【００１５】
次のCRC検査において合格した場合は、上側波帯の低減された部分を用いての復調および復号動作が、第一隣接干渉信号の強度が著しく増加あるいは減少するまで継続される。この変化は、パイロットトーンのSNRの測定値によって示される。最初の成分104-Nを消去しても、CRC検査に合格しない場合は、上側波帯１０４の追加の成分、例えば、図３の成分104-Ｎ-Ｌが消去され、これが、最も外側の成分104-Nから開始して、ホストアナログFM信号１００に対して内側に移動する方向に次々と行なわれる。図３においても消去された成分が斜線を付けて示される。この過程が、上側波帯の残りの部分を用いたときCRC検査に合格するまで、あるいは、上側波帯の全ての成分が消去されるまで行なわれる。一つの側波帯全体が消去された場合、これは、上述のハード選択結合技法と同一となる。全ての成分を消去してもCRC検査に合格しない場合は、対応するオーディオデコーダ内のエラー回復アルゴリズムをトリガするために、CRCエラー標識が設定される。
【００１６】
説明の実施例における連続的消去の過程は、レート2/5 CPPCコードのさらなるパンクチャリングと見ることができ、結果としてのコードは、レート4/kのコードとなる。ここで、ｋは、説明のレート2/5の実施例においては、５個の成分の最初の４つの成分が連続的に消去されることに対応して、次々と、９、８、７、６となる。ｋ＝１０なる値は、無消去、つまり、元の2/5なる結合レートに対応し、ｋ＝５なる値は、側波帯の全ての成分が消去されたこと、つまり、元の単一側波帯の4/5なるレートに対応する。従って、この連続的な消去の結果として、 有効結合コードレートは、元の2/5なるレート（ｋ＝１０、すなわち無消去）から、2/3なるレート（ｋ＝６、すなわち、５個の成分の内の４成分の消去）までの連続的に増加する。このより高いレートに対するレートの正規化は行なわれないことに注意する。ビット当たりの送信エネルギーは同一にとどまるが、ただし、受信機は、現実には、与えられた一つの側波帯の幾らかの高度に損傷した成分を無視する。
【００１７】
パイロットトーンのSNRの測定が定期的に反復され、第一干渉信号がまだ存在するか、強度が低減したか、あるいはこれがスペクトラムの別の部分に発生したかなどが決定される。第一干渉信号がもはや存在しないこと、あるいは強度が著しく低減したことを示す指標が受信されると、上側波帯１０４のそれまで消去されていた部分が復調および復号過程において再び用いられる。第一隣接干渉信号が下側波帯１０２内に存在することを示す指標が受信された場合は、上側波帯１０４に対して上で説明したのと類似する過程が下側帯波１０２に対して遂行され、下側波帯１０２の成分が連続的に消去される。上述のように、第一隣接FM干渉信号は、通常、ある任意の時間においてこれら２つの側波帯の一方にしか影響を与えない。ただし、実現の性格からこれら両方の側波帯に影響を与える干渉信号が存在する場合は、上述の連続的成分消去過程を両方の側波帯に対して同時に遂行することも考えられる。
【００１８】
図４は、本発明が適用される一例としてのFM HIBOC DABシステム２００を示す。システム２００は、送信機と受信機を備える。図４は、システム２００のデジタル部分、つまり、デジタル信号の生成および処理と関連する部分のみを示すことに注意する。アナログ信号を処理するためには、追加の従来の処理要素が用いられる。PACオーディオコーダ２０２は、符号化されたオーディオ信号を、例えば、D.Sinha,J.D.Johnston,S.Dorward,およびS.R.Quackenbushらによって、Digital Audio,Section 42,pp.42-1〜42-18,CRC Press,1998に掲載の論文“The Perceptual Audio Coder"において説明されるオーディオ圧縮技法を用いて96kbpsなるビット速度にて生成する。符号化されたオーディオビット流は、次に、CRCエンコーダ２０４に供給される。CRCエンコーダ２０４は、従来のやり方でCRCビットをCRCエラー検出ブロックコードを用いて生成し、これを、チャネルコーティングおよび変調サブシステム２１０に供給する。CRCは、システム２００において、“外符号（outer code）”として用いられるタイプのコードの一例である。他の可能な外符号として、例えば、Reed-Solomon（RS）コード、Bose-Chadhuri-Hocquenghem（BCH）コード、および他のブロックコードも考えられる。
【００１９】
図５に示すように、サブシステム２１０は、チャネルコーティング、変調、送信、受信、復調、およびチャネルデコーティング動作を遂行する。解説の目的では、サブシステム２１０は、FMブロードキャストチャネル２３０を備え、HIBOC DAB信号は、これを用いて送信されるものと想定される。図５のサブシステム２１０は、送信機部分と受信機部分から構成され、送信機部分は、畳み込みコーダ２２０、例えば、上述のCPPC技法に従ってオーディオビット流を符号化するためのCPPCコーダ、インタリーバ２２２、DQPSK変調器２２４、およびOFDM変調器２２６を備える。コーダ２２０における畳み込みコーティングは、システム２００において用いられる“内符号”のタイプの一例である。内符号として、他のタイプのコードを用いることもできる。例えば、ブロックあるいは畳み込みコード、いわゆる“ターボ（turbo）”コード、あるいはトレリス符号化変調と関連するコーティングなどを用いることも考えられる。OFDM変調器２２６からの変調された出力は、デジタル側波帯１０２と１０４と対応し、FMブロードキャストチャネル２３０を通じて受信機部分に送信される。受信機部分は、OFDM復調器２３２、DQPSK復調器２３４、適応重み付けユニット２３６、デインタリーバ２３８、およびビタビデコーダ２４０を備える。
【００２０】
適応重み付けユニット２３６は、側波帯成分の上述の連続的な消去を、例えば、消去されるべき一つあるいは複数の成分に、ゼロの重みを適用することで実現する。適応重み付けユニット２３６は、さらに、非ゼロの重みの成分に対しては、上述のソフト重み付け技法を実現する。このタイプの成分の消去には、他の様々な技法を用いることもできることに注意する。
【００２１】
図４に戻り、サブシステム２１０の受信機部分からの復調および復号された受信信号は、CRCデコーダ２１２に加えられ、その後、PACオーディオデコーダ２１４に加えられる。CRCデコーダ２１２は、エラー標識を生成する。これは、出力２４２を介して図５のビタビデコーダ２４０および適応重み付けユニット２３６に供給され、上述の連続的消去過程を実現するために用いられる。エラー標識は、さらに、PACオーディオデコーダ２１４内の従来のエラー回復過程をトリガするためにも用いられる。例えば、全ての成分を連続的に消去しても、CRC検査に合格しない場合、このエラー標識を用いて、デコーダ２１４内のエラー回復アルゴリズムがトリガされる。デコーダ２１４からの再生されたオーディオ信号は、出力デバイス２１６、例えば、一つあるいはセットのスピーカに加えられ、耳で知覚できる形式に変換される。
【００２２】
図５のビタビデコーダ２４０は、いわゆる“ショートリスト（short list）”タイプのリストビタビ復号を用いることもできる。この場合は、出力２４２を介して供給されるCRCエラー標識は、代替経路を選択するために用いられる。説明の実施例においては、リストのサイズは、好ましくは、例えば、２、３、あるいは４個のエントリのオーダとされる。ショートリストは、典型的なFM HIBOC DABシステムにおいては、第一隣接干渉信号は、通常、例えば、自動車に搭載された受信機が第一隣接干渉信号が存在するエリア内を移動するのにつれて干渉レベルをゆるやかに変えるために有効である。さらに、通常は、ある消去される成分は複数のCRCフレームに渡って消去されることが望ましい。具体的なリストのサイズおよび消去される成分の数は、当業者においては明らかなやり方で、シミュレーションを用いて決定される。
【００２３】
図６は、本発明の説明の実施例に従ってソフト選択結合を遂行する受信機２５０の部分のより詳細な機能ブロック図を示す。受信機２５０は、概ね、図５の要素２３２、２３４、２３６、および２４０と類似の要素を備える。受信された信号の上側波帯および下側波帯の部分は、それぞれ、OFDM/DQPSK復調器252-1、252-2に供給される。復調器252-1、252-2は、どの側波帯に干渉が存在するかに関する情報２５４を提供する。この情報は、上述のように、例えば、パイロットトーンについて行なわれたSNR測定値から生成される。復調器252-1、252-2の復調された信号出力は、連続的消去ユニット２５６に供給され、消去ユニット２５６は、妨害を受けた上側波帯および／あるいは下側波帯の成分の連続的な消去を行なう。連続的消去ユニット２５６は、例えば、適応重み付けユニットの形態で実現され、さらに、非ゼロの重みを持つ側波帯成分に対して上述のソフト重み付け技法を適用するための適当なメトリック修正値を供給する。連続的消去ユニット２５６の出力は、ソフトデインタリーバ２５８に供給される。
【００２４】
ソフトデインタリーバ２５８の出力は、CPPCチャネルデコーダ２６０に供給される。CPPCチャネルデコーダ２６０は、従来のビタビアルゴリズム（VA）あるいはリストビタビアルゴリズム（LVA）を、デインタリーバ２５８から受信される側波帯帯成分に適用する。デコーダ２６０の出力は、CRCデコーダ２６２に供給される。CRCデコーダ２６２は、エラー標識を生成し、復号されたオーディオビットと共にオーディオデコーダ２６４に供給する。エラー標識は連続的消去ユニット２５６に供給され、上述のように側波帯成分消去過程に用いられる。エラー標識は、さらにオーディオデコーダ２６４によって、例えば消去ユニット２５６によって成分を全て消去してもCRC検査に合格しない場合、従来のエラー回復を遂行するために用いられる。オーディオデコーダ２６４の再生されたオーディオ出力は、スピーカ265-1、265-2に供給される。
【００２５】
図６の受信機２５０の動作は以下の通りである。外側CRCブロックコードからのエラー標識が生成された場合、これは、対応するオーディオブロック内にエラーが存在することを示す。エラーが存在する場合、例えば、パイロットトーンから、例えば上側波帯内に隣接チャネル干渉信号が存在することが示される場合、上側波帯の最も外側のサブバンド内のトーンに対応するビットが連続的消去ユニット２５６によって消去される。次に、適応重み付けに対して用いられるメトリック値が連続的消去ユニット２５６内でフルバンドに対応するレート4/10のコードではなく、あたかもレート4/9のCPPCコードが受信されたかのように修正され、次に、再び復号が試みられる。今回はCRC検査に合格した場合は、そのオーディオビットのブロックがオーディオデコーダ２６４にパスされ、これを復号することでオーディオ信号が再生される。
【００２６】
CRC検査に合格しなかった場合は、さらなる消去が遂行され、コードが連続的に、レート4/8、レート4/7、...にて生成される。原理的には、この連続的な消去は、最大でブロック全体が消去される１０回まで行なわれる。ただし、通常、この連続消去過程は、受信機の効率を高めるために、第一隣接干渉信号の存在および強度を示すパイロットトーン指標に基づいて、より少数の代替復号情報（バージョン）を生成する。これら代替バージョンのどれもCRCを満たさない場合は、オーディオデコーダのエラー回復機能がトリガされる。本発明による連続的消去技法は、上述のように、リストビタビアルゴリズム（LVA）とも簡単に組み合わせることができるが、この場合、復号効率はさらに改善される。さらに、説明の実施例では、内符号としてCPPCコードが用いられるが、上側波帯および下側波帯の両方の同一の内符号を用いることもできる。もう一つの代替として、消去すべきものとして識別された側波帯成分を完全に消去するのではなく、ソフト結合器重みを適用することもできる。さらに、成分の消去を非連続的に行なうことも、例えば、説明の実施例のように成分の消去を最も外側の成分から順番に行なうのではなく、あるデジタル側波帯の異なるポイントにおいて行なうこともできる。さらに、ホストキャリア信号が存在しない別の実現においては、成分の消去を干渉が存在する特定の周波数帯域の指定される端から開始して行なうこともできる。
【００２７】
本発明は、さらに別の実現として、連続的消去をトリガするために他の技法を用いることもできる。例えば、ある与えられた側波帯の消去を、パイロット信号のSNRを測定することなく、つまり、もっぱらCRCデコーダによって生成されるエラー標識に基づいて、トリガすることもできる。さらに別の実施例として、CRCあるいは他のタイプの外側コードを排除し、もっぱらPACデコーダによって生成されるエラー標識に基づいて、連続的消去過程を制御することもできる。さらに、本発明は、第一干渉相殺器を備えるが幾らかの残留干渉が残るようなシステムにも同様に適用することができる。
【００２８】
図４〜６に示す実施例は、他の処理要素、例えば、変調器、マルチプレクサ、アップコンバータなども備えるが、これらは図面を簡素化する目的に示されていない。加えて、これら実施例は、図面には示されてない要素を用いて、あるいは図面とは異なる要素配列を用いて実現することもできる。例えば、代替の実現として、様々な動作の順番、例えば、図５および図６の連続的消去動作およびデインタリービング動作は順番を入れ替えることもできる。さらに、幾つかの信号処理要素、例えば、コーダおよびデコーダの少なくとも一部を一つあるいは複数のアプリケーションスペシフィック集積回路、マイクロプロセッサあるいは他のタイプのデジタルデータプロセッサによって実現することも、さらにこれらおよび他の周知のデバイスの一部あるいは組合せによって実現することもできる。さらに、説明の実施例の要素はデジタルデータプロセッサ内の中央処理ユニット（CPU）その他によって実行される一つあるいは複数のソフトウエアプログラムの形式にて実現することもできる。
【００２９】
上述のソフト選択結合技法は様々なUEP（同等でないエラー保護）技法と共に用いることもできる。これらUEP技法については、例えば、1998年2月11日付けでDeepen SinhaおよびCarl-Erik W.Sundbergなる発明人の名称の下で出願された“Unequal Error Protection For Perceptual Audio Coders"なる発明の名称の合衆国特許出願第09/022,114号、および1998年9月30日付けでDeepen SinhaおよびCarl-Erik W.Sundbergなる発明人の名称の下で出願された“Unequal Error Protection For Digital Broadcasting Using Channel Classification"なる発明の名称の合衆国特許出願第09/163,656号において説明されているために、これらを参照されたい。
【００３０】
さらに、本発明の代替の実現として、他のタイプの外符号、例えば、RS、BCHあるいは他のブロックコード；他のタイプの内符号、例えば、様々なタイプの畳み込みコード、ターボコードあるいはトレリス符号化変調と関連するコーティング；あるいは様々な異なるタイプのインタリービング、例えば、ブロックインタリービング、畳み込みインタリービングあるいはランダムインタリービングを用いることもできる。さらに、内符号のみを用い、外符号は用いないことも；あるいはこの逆とすることもできる。エラー修正用の外符号として、RS、BCHあるいは他の類似のタイプのコードを用いる実現においては、勿論、これらコードは、エラー修正のために用いることに加えて、連続的消去およびPACエラー回復を制御するためのエラー標識を生成するために用いることもできる。
【００３１】
上では、本発明が周波数分割多重（FDM）の背景内で説明された。ただし、本発明は、他の多様なフレームフォーマットにも同様に適用できるものである。例えば、本発明は時分割多重（TDM）フォーマットにも、符号分割多重（CDM）フォーマットにも、TDM、FDM、CDMの組合せにも、あるいは他のタイプのフレームフォーマットにも同様に適用できるものである。さらに、ここでは詳細には説明されなかったが、本発明は、様々な異なるタイプの変調技法、例えば、個々の側波帯成分の単一キャリア変調、個々の側波帯成分のマルチキャリア変調、例えば、個々の成分のOFDMとの関連でも同様に用いることできる。さらに、キャリアは、例えば、m-QAM、m-PSK、あるいはトレリス符号化などの任意の所望のタイプの変調技法を用いて変調することができる。
【００３２】
さらに、本発明は、他の多様なタイプおよび配列の周波数スペクトラムと共に用いることもできる。例えば、本発明は、単一の周波数帯域を持つスペクトラムと共に用いることも、２つ以上の多数の側波帯を持つスペクトラムと共に用いることもできる。本発明は、さらに、時間に依存する干渉、時間と周波数に依存する干渉など他の様々な異なるタイプの一様でない干渉との関連で用いることもできる。
【００３３】
さらに、上述のように、本発明は、オーディオ以外のデジタル情報、例えば、データ、ビデオ、画像、あるいは他のタイプの情報の伝送にも同様に適用できるものである。説明の実施例においては、本発明は、例えば、PACエンコーダによって生成されるオーディオパケットに対して適用されたが、本発明は、より一般的に、任意のタイプの圧縮技術によって生成される任意の形態のデジタル情報に適用できるものである。加えて、本発明は、例えば、同時マルチプルプログラムリスニングおよび／あるいはレコーディング、オーディオおよびデータの同時配信などの他の多様なアプリケーションに対しても用いることができるものである。当業者においては、これらおよび他の様々な形態および実現が容易に明らかになるともの思われるが、これら全てが特許請求の範囲に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるハイブリッドインバンドオンチャネル（HIBOC）デジタルオーディオ放送（DAB）システムの周波数スペクトラムの一部を示す図である。
【図２】第一隣接干渉信号が存在する場合、図１の周波数スペクトラムのデジタル側波帯の一部が本発明の一例としてのソフト選択結合技法に従って連続的に消去される様子を示す図である。
【図３】第一隣接干渉信号が存在する場合、図１の周波数スペクトラムのデジタル側波帯の一部が本発明の一例としてのソフト選択結合技法に従って連続的に消去される様子を示す図である。
【図４】本発明が適用されるHIBOC DABシステムのブロック図である。
【図５】図４のHIBOC DABシステムのチャネルコーティングおよび変調サブシステムをより詳細に示すブロック図である。
【図６】本発明によるソフト選択結合技法を用いる受信機の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１００  アナログホストFM信号
１０２  下側デジタル側波帯
１０４  上側デジタル側波帯
１０３、１０５  パイロットトーン
１１０  第一隣接FM干渉信号
２００  FM HIBOC DABシステム
２０２  PACオーディオコーダ
２０４  CRCエンコーダ
２１０  チャネルコーティング／変調サブシステム
２１２  CRCデコーダ
２１４  PACオーディオデコーダ
２１６  出力デバイス
２３０  FMブロードキャストチャネル
２２０  畳み込みコーダ
２２２  インタリーバ
２２４  DQPSK変調器
２２６  OFDM変調器
２３２  OFDM復調器
２３４  DQPSK復調器
２３６  適応重み付けユニット
２３８  デインタリーバ
２４０  ビタビデコーダ
２５０  受信機
２５２  OFDM/DQPSK復調器
２５４  干渉に関する情報
２５６  連続的消去ユニット
２５８  ソフトデインタリーバ
２６０  CPPCチャネルデコーダ
２６２  CRCデコーダ
２６４  オーディオデコーダ
２６５  スピーカ
【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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